JP2005207600A - コーンリング式変速機 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ２本の軸上に互いに逆向きに配置されて回転する一次コーン及び二次コーンと、２つのコーンと接触するとともに一方のコーンを取り囲むリングとを有するコーンリング式変速機において、大きな発進変速比と同時に大きな変速比調整範囲が可能であるようにコーンリング式変速機を構成すること。
【解決手段】 一次コーン（２）及び二次コーン（２）の軸（５、６）を非平行に配置する。
【選択図】 図２

Description

本発明は２本の軸上に互いに逆向きに配置されて回転する２個のコーン、即ち一次コーン及び二次コーンと、２個のコーンと接触し、一方のコーンを取り囲むリングとを有する請求項１の上位概念に基づくコーンリング式変速機に関する。
平行な軸上に互いに半径方向間隔をおいて配置された２個の円錐形摩擦車を有し、これらの円錐形摩擦車が互いに逆向きに配置され、等しい円錐角を有するコーンリング式無段変速機がＥＰ８７８６４１Ａ１により公知である。円錐形摩擦車の間に、その間隙を埋める摩擦リングが配置されている。摩擦リングは２個の円錐形摩擦車の一方を取り囲み、保持器の中に保持される。
その場合保持器は２個のクロスヘッドとこれに支えた２本の平行な軸で構成されたフレームからなる。軸上に調整ブリッジ及びガイドローラが配置され、ガイドローラは摩擦車の両側に作用し、摩擦車に必要な軸方向案内を与える。また保持器は垂直な回転軸の周りに旋回可能であり、この回転軸は円錐形摩擦車の回転軸で決まる平面にある。保持器を僅かな角度だけ旋回すると、摩擦駆動が調整ブリッジの軸方向変位を生じ、それとともに円錐形摩擦車の変速比を変化する。
この刊行物によれば、このようなコーンリング式変速機は流体コンバータ又は流体クラッチ、これに後置された、コーンリング式変速機のためのシフトユニット及び出力部を有する自動車のフロントドライブに特に適している。その場合流体クラッチの出力部は電子制御式のブレーキディスクが配置された軸上にある。ブレーキディスクの後方にオーバランニング歯車が設けられ、この歯車は副軸とかみ合い、出力側で後退ギヤを作動させることができる。この歯車は片側にクラウンギヤを有する。軸上に保持され、内側軸方向歯部を有する軸方向移動可能なシフトスリーブとこのクラウンギヤをかみ合わせて、作動させることができる。
このようにしてコーンリング式変速機は、互いに半径方向間隔をおいて逆向きに配置され、等しい円錐角と平行な軸を有する２個の円錐形摩擦車からなる。入力軸と結合された円錐形摩擦車、即ち一次コーンは摩擦リングによって取り囲まれ、摩擦リングの内周面は一次コーンと、外周面は出力軸と結合された円錐形摩擦車即ち二次コーンと摩擦接触する。
別のコーンリング式変速機及び変速比の調整方法がＥＰ９８０９９３Ａ２に記載されている。この公知のコーンリング式変速機も平行な軸に互いに逆向きに配置された２個の円錐形摩擦車及び２つの円錐形摩擦車の一方と連動する摩擦装置を有するが、摩擦装置には２つのコーンの軸で決まる平面に対して垂直な成分を持つトルクが作用する。摩擦装置は案内によって円錐形摩擦車に沿って移動させられ、トルクによって案内に押し付けられるように構成されている。摩擦装置は締め付けられるから、変速機のフラッタの危険を最小にすることができる。摩擦装置は円錐形摩擦車の間に配置され、２つの円錐形摩擦車のうち第１の円錐形摩擦車に沿って転動する第１の接触区域と、２つの円錐形摩擦車のうち第２の円錐形摩擦車に沿って転動する第２の接触区域を有する。２つの接触区域は摩擦装置の回転軸に対して垂直に配置された摩擦装置の回転面に関して食違いに配置されている。従って２つの接触区域は回転面から異なる間隔を有する。
この公知のコーンリング式変速機の変速比は回転する摩擦部材の相対位置に応じて調整され、軸に関する回転位置の変化によって摩擦部材の相対位置は可変である。摩擦部材の回転位置は制御のための操作量として利用される。この回転位置は例えばフレーム又はフレームのガイドロッドをねじることによって変えることができる。この刊行物による具体的な実施例では、入力軸にも出力軸にも回転速度計を設けることによって、変速比の調整が行われる。制御量として２つの軸の回転数比が利用され、回転数比は摩擦リングの回転位置によって調整される。測定された回転数比が所望の回転数比と異なる時は、摩擦リングの変位が引き起こされる。こうして摩擦リングは所望の回転数比に到達するまで、円錐形摩擦車の外周面に沿って移動する。この回転数比で摩擦リングの適当な回転位置変更が行われ、摩擦リングは再び円錐形摩擦車の軸と平行に整列される。
少なくともある段で前進中に二次コーンから差動装置へ伝動することができるコーンリング式変速機は、コストと効率の面で改良の余地があるようである。全長の問題のほかに、特に後退段の構造に関して、主な難点はコーンリング式変速機で十分に大きな発進変速比を実現することにある。その場合コーンリング式変速機はおよそ係数３だけギヤダウンすることになる。
この目標を達成するために異なる大きさのコーンを有するコーンリング式変速機を使用するならば、二次コーンの直径は一次コーンより大きくなければならない。ところがこの処置によってコーンリング式変速機は変速比調整範囲とともに魅力も失う。
欧州特許出願公開公報ＥＰ８７８６４１Ａ１ 欧州特許出願公開公報ＥＰ９８０９９３Ａ２（対応日本特許公開公報：特開２０００−６５１７２号）
本発明の課題は、大きな発進変速比と同時に大きな変速比調整範囲が可能であるように、コーンリング式変速機を構成することである。
この課題は請求項１の特徴によって解決される。その他の実施態様と利点は従属請求項で明らかである。
２本の軸上に互いに逆向きに配置されて回転する２個のコーン、即ち一次コーンと二次コーン及び２つのコーンと接触し、かつ、コーンの１つを取り囲むリングを有するコーンリング式変速機から出発して、本発明に基づき２個のコーンのための２本の軸が互いある角をなして配置されるように構成する。
２個のコーン、即ち一次コーンと二次コーンのための２本の軸がもはや互いに平行でなく、互いにある角をなして配置されることによって、所望の大きな発進変速比と同時に大きな変速比調整範囲が実現される。それに加えてさらに変速機副軸、鎖車、鎖及び軸受を省略することによってコストの節減が得られ、副軸の廃止による効率の改善及びコンパクトな取付け場所が可能となる。
次に図面に基づいて発明を詳述する。
図１に概要を示す在来のコーンリング式変速機の実施例で、１はコーンリング式変速機と自動車のエンジン１１を結合するクラッチを示す。この場合クラッチはねじり振動止を組込んだ乾式クラッチである。一次コーン２は、一次コーンを取り囲むリング７を介して二次コーン３と結合される。５は一次コーンの軸、６は二次コーンの軸を示す。これらの２つの軸５、６は互いに平行に配置されている。
８で略示したチェーンはこの場合二次コーン３から副軸１０へトルクを伝達する。副軸１０の上に遊星歯車セット９が格納されている。４は差動装置を示す。
図２に概要を示した本発明のコーンリング式変速機の実施例でも１はやはりクラッチ、２は一次コーン、３は二次コーン、７はリング、４は差動装置を示す。しかしこの場合は一次コーンのための軸５と二次コーンのための軸６はゼロでない小さな角を挟む。この角は１〜１６度、特に２〜７度の規模である。
図示の便宜上、図２の概略図では後退段を示さない。
本発明に基づく着想は、２本の軸上に互いに逆向きに配置されて回転する２個のコーンを有するコーンリング式変速機だけでなく、コーンの代わりに２個の回転対称体を具備する変速機にも適用することができる。
在来のコーンリング式変速機の一次コーン及び二次コーンの配置の概略図を示す。 本発明に基づくコーンリング式変速機の一次コーン及び二次コーンの配置の概略図を示す。
符号の説明
１ クラッチ
２ 一次コーン
３ 二次コーン
４ 差動装置
５ 軸
６ 軸
７ リング
８ チェーン
９ 遊星歯車セット
１０ 軸
１１ エンジン

Claims (3)

  1. ２本の軸上に互いに逆向きに配置されて回転する２個の回転対称体を有する変速機、特に一次コーン及び二次コーンと、これら２つのコーンと接触するとともに一方のコーンを取り囲むリングと、を有するコーンリング式変速機において、
    回転対称体又は一次コーン（２）及び二次コーン（３）のための軸（５、６）がゼロでない角を挟むことを特徴とする変速機。
  2. 前記角が１〜１６度であることを特徴とする請求項１に記載のコーンリング式変速機。
  3. 前記角が２〜７度であることを特徴とする請求項１に記載のコーンリング式変速機。
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