JP2005511985A - 遊びを持たないトランスミッション - Google Patents

Abstract

第１のシャフト（２）と、第２のシャフト（３）と、を具備し、第１のシャフトと第２のシャフトとは、少なくとも１本の押しベルト（８）を介して相互接続されており、この押しベルト（８）は、第１のシャフトおよび第２のシャフトに対して固定ポジションを有する機械式トランスミッション（１）。押しベルトを使用することにより、遊びを持たないトランスミッションが実現され、その変速比は容易に変更できる。

Description

本発明は、第１のシャフトと第２のシャフトとを具備する機械式トランスミッションに関する。

固定変速比を有するさまざまな機械式トランスミッションが知られている。その中で思い描くことができるのは、ギアトランスミッション、チェーントランスミッションおよびベルトトランスミッションである。そうしたトランスミッションで頻繁に問題となるのは、入力シャフトと出力シャフトとの間に、若干の遊びが存在するということである。従来型トランスミッションにおいては、そうした遊びは、たとえばテンショナーを配することにより排除することができる。しかしながら、そうしたトランスミッションを長期間使用した後には、それによって摩損が生じ、遊びをなくすためにそうしたトランスミッションを再調整することが必要となる。

従来型のギアトランスミッションはさらに欠点を有する。すなわち、それらは通常、一回転方向だけしか遊びをなくすことができない。回転方向が逆になるや否や、まず遊び間隔はリセットされ、これによって自由ストロークが生じ、そしてその結果、入力シャフトと出力シャフトとの間の接続がダイレクトさを欠くものとなる。

最後に、従来型のトランスミッションは、ある固定変速比を持つものとして設計されており、それを変更できない、あるいは困難を伴うという欠点を有する。ギアトランスミッションあるいはチェーントランスミッションにおいては、変速比はたとえば歯数に依存する。たとえば数％だけ変速比を増加あるいは減少させることは不可能である。

本発明の目的は、上記欠点を軽減し、あるいはそれどころか排除し、そして遊びを持たない機械式トランスミッションを提供することである。

この目的は、序文に記載の機械式トランスミッションによって達成され、このものは、第１のシャフトと第２のシャフトとが少なくとも１本の押しベルトを介して相互接続され、この押しベルトが第１のシャフトおよび第２のシャフトに対して固定ポジションを有することを特徴とする。

押しベルト（これは通常、相互に接するリンクからなる）の利点は、それが第１のシャフトおよび第２のシャフトと大きな接触面を形成することである。その構造に起因して押しベルトは全体として連続的にさらに押圧されるので、これによって全ての遊びは自動的に除去される。さらに、第１のシャフトおよび第２のシャフトの回転方向は、遊びを持たないトランスミッションに関しては無関係である。

本発明によるそうした機械式トランスミッションの変速比は、押しベルトの長さを変更するという簡単な手法で調整できる。変速比は、たとえば、押しベルトにさらにリンクを付け加えることによって簡単に変更される。この変速比の精密な調整は、リンクを、より厚いリンクあるいはより薄いリンクにて置き換えることにより可能である。

押しベルトの固定ポジションとは、次のことを意味するものと理解される。この押しベルトは第１のシャフトと第２のシャフトとの間に配置され、かつ確定した周形状を有する。押しベルトはシャフトが回転するとき循環を始めることになる。しかしながら押しベルトの周形状は一定不変のままとなり、しかも本発明のある実施形態では固定ポイントの周りを循環する。

押しベルトを使用する可変トランスミッションの場合、決してこのようにはならない。この場合、押しベルトのポジションは変更でき、これによって押しベルトの周形状が変わるだけでなく、周形状の循環ポイントもまた変位する。

本発明によるある実施形態では、機械式トランスミッションは、
第１のシャフトに接続された第１の摩擦体と、
第２のシャフトに接続された第２の摩擦体と、
第１の摩擦体と第２の摩擦体との間に配置されかつそれらと接触する押しベルトと、をさらに具備し、
第１の摩擦体と第２の摩擦体とは、少なくとも半径方向に互いに固定的に配置される。

こうしたトランスミッションは構造が非常に簡素である。

こうしたトランスミッションにおいて、第２の摩擦体は好ましくは、互いに向き合わされかつその間に押しベルトが配置される二つの皿形面を有する。ゆえに第１の摩擦体は、押しベルトの外周あるいは押しベルトの内周のいずれかに係合できる。

好ましい実施形態では、本発明による機械式トランスミッションは、
第１のシャフトに接続された偏心器上に回転可能に配置された第１の摩擦体と、
固定的に配置された第２の摩擦体と、
第２のシャフトに配置された第３の摩擦体と、
第１の摩擦体と第２の摩擦体との間に配置され、かつそれらと接触する第１の押しベルトと、
第１の摩擦体と第３の摩擦体との間に配置され、かつそれらと接触する第２の押しベルトと、をさらに具備する。

本発明によるこうした機械式トランスミッションは、変速比の範囲が例外的に広いという利点を有する。ゆえに、変速比を０から無限大まで変更することが理論的には可能である。これについては図面を参照してさらに説明する。

こうしたトランスミッションの好ましい実施形態においては、第２の摩擦体および第３の摩擦体はそれぞれ、互いに向き合わされかつその間に個々の押しベルトが配置される二つの皿形面を具備する。

他の好ましい実施形態においては、第１の摩擦体は両方の押しベルトの周面に係合する。

本発明によるさらに他の実施形態においては、第１の押しベルトは、第２の押しベルトの長さとは異なる長さを有する。１以外の変速比はこれによって実現できる。

本発明の上記およびその他の特徴について、添付図面を参照してさらに説明する。

図１は本発明による機械式トランスミッション１の断面図である。この機械式トランスミッション１は、入力シャフト２および出力シャフト３を具備する。入力シャフト２には第１の摩擦体４が設けられている。出力シャフトには２枚の皿形ディスク５，６からなる第２の摩擦体が設けられている。個々のリンク７からなる押しベルト８は、これら２枚の皿形ディスク５，６間に配置されている（図２も参照）。第１の摩擦体４はエッジ９を有し、これは押しベルト８の外周面に係合する。

図２は図１の装置の断面を示す。ここに示されるのは押しベルト８の周形状である。図２において、押しベルト８の上側部分は、押しベルト８の下側部分よりも大きな半径を有する。これは、押しベルト８の上側部分は皿形ディスク５，６に当接して存在しており、一方、押しベルト８の下側部分は第１の摩擦体４のエッジ９に当接して存在しているからである。押しベルトの上側部分および押しベルトの下側部分の半径におけるこの差は、入力シャフト２と出力シャフト３との間の変速比を形成する。本発明による機械式トランスミッションのこの実施形態では、押しベルト８の周形状は図２に示す状態のままとなる。押しベルトのリンク７は、しかしながら、この周形状のままで循環する。押しベルト８はゆえに固定ポジションを有する。

図３に本発明による機械式トランスミッションの第２実施形態２０を示す。この機械式トランスミッション２０は、入力シャフト２１および出力シャフト２２を有する。偏心器２３は入力シャフト２１上に配置されている。第１の摩擦体２４はこの偏心器上に設けられている。この第１の摩擦体２４は、ベアリング２５によって偏心器２３上に回転自在に設けられている。第１の摩擦体２４は、第１のエッジ２６および第２のエッジ２７を有する。第１のエッジ２６は第１の押しベルト２８に係合し、かつ第２のエッジ２７は第２の押しベルト２９に係合する。

第１の押しベルト２８は、第２の摩擦体を形成する２枚の皿形ディスク３０同士の間に配置されている。これら皿形ディスク３０は、機械式トランスミッション２０のハウジング３１に固定的に配置されている。

第２の押しベルト２９は、皿形ディスク３２同士の間に配置されている。これら皿形ディスク３２は第３の摩擦体を形成し、かつ出力シャフト２２に直接接続されている。

いま、入力シャフト２１が駆動されると、第１の摩擦体２４は、偏心器２３のために円経路を変位し始めることになる。この円状変位によって、第１の摩擦体２４は、第１のエッジ２６により周に沿って異なるポジションにおいて第１の押しベルト２８と接することになる。押しベルトはこれによって全体的に押圧され、そしてそれによって第１の押しベルトの周形状はそのままの状態で循環する。第１の押しベルトは一方では固定された皿形ディスク３０と接して存在し、かつ他方では第１のエッジ２６の一部と連続的に接触しているので、第１の摩擦体２４は偏心器２３の周囲を回転させられることになる。第１の摩擦体２４はまた、第２のエッジ２７によって第２の押しベルト２９に係合し、かつさらにそれを変形される。この変形の結果、出力シャフト２２もまた回り始めることになる。第１の押しベルト２８は第１の摩擦体２４を回転させるので、これによって出力シャフト２２の加速あるいは減速がもたらされる。第２の押しベルト２８，２９の長さ（これはまた互いに異なっていてもよい）を適当に選定することで、望ましい変速比に調整できる。出力シャフト２２を入力シャフト２１の回転方向と反対の方向に回転させることでさえ可能である。

本発明による機械式トランスミッションの第１実施形態を示す図である。 図１の実施形態の断面図である。 本発明による機械式トランスミッションの第２実施形態の断面図である。

符号の説明

１ 機械式トランスミッション
２ 入力シャフト
３ 出力シャフト
４ 第１の摩擦体
５，６ 皿形ディスク
７ リンク
８ 押しベルト
９ エッジ
２０ 機械式トランスミッション
２１ 入力シャフト
２２ 出力シャフト
２３ 偏心器
２４ 第１の摩擦体
２５ ベアリング
２６ 第１のエッジ
２７ 第２のエッジ
２８ 第１の押しベルト
２９ 第２の押しベルト
３０ 皿形ディスク
３１ ハウジング
３２ 皿形ディスク

Claims (7)

1. 第１のシャフトと、
   第２のシャフトと、を具備し、
   前記第１のシャフトと前記第２のシャフトとは、少なくとも１本の押しベルトを介して相互接続されており、前記押しベルトは、前記第１のシャフトおよび前記第２のシャフトに対して固定ポジションを有することを特徴とする機械式トランスミッション。
2. 前記第１のシャフトに接続された第１の摩擦体と、
   前記第２のシャフトに接続された第２の摩擦体と、
   前記第１の摩擦体と前記第２の摩擦体との間に配置され、かつそれらと接触する押しベルトと、をさらに具備し、
   前記第１の摩擦体と前記第２の摩擦体とは、少なくとも半径方向に互いに固定的に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の機械式トランスミッション。
3. 前記第２の摩擦体は、互いに向き合わされかつその間に前記押しベルトが配置される二つの皿形面を具備することを特徴とする請求項２に記載の機械式トランスミッション。
4. 前記第１のシャフトに接続された偏心器上に回転可能に配置された第１の摩擦体と、
   固定的に配置された第２の摩擦体と、
   前記第２のシャフトに配置された第３の摩擦体と、
   前記第１の摩擦体と前記第２の摩擦体との間に配置され、かつそれらと接触する第１の押しベルトと、
   前記第１の摩擦体と前記第３の摩擦体との間に配置され、かつそれらと接触する第２の押しベルトと、をさらに具備してなることを特徴とする請求項１に記載の機械式トランスミッション。
5. 前記第２の摩擦体および前記第３の摩擦体はそれぞれ、互いに向き合わされかつその間に個々の前記押しベルトが配置される二つの皿形面を具備することを特徴とする請求項４に記載の機械式トランスミッション。
6. 前記第１の摩擦体は、両方の押しベルトの周面に係合していることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の機械式トランスミッション。
7. 前記第１の押しベルトは、前記第２の押しベルトの長さとは異なる長さを有することを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載の機械式トランスミッション。
   
   

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