JP2006513375A - ２つのギア部材とプレスオン装置を有するギアとを固定するためのプレスオン装置ならびに摩擦ギアを操作するための方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】２つのギア部材とプレスオン装置を有するギアとを固定するためのプレスオン装置を提供する。
【解決手段】２つのギア部材が共に動作するための２つのプレスオン装置部を含むプレスオン装置が提案され、第２のプレスオン装置部は第１のプレスオン装置部によって加えられた力を部分的に適合させる。

Description

本発明は、共に動作する２つのギア部材を、トルクを伝達するギア部材と、プレスオン装置を含む対応するギアとに固定するためのプレスオン装置に関する。

このようなタイプのプレスオン装置とそれぞれのギアは、欧州特許第０８７８６４１Ａ１号および欧州特許第０９８０９９３Ａ２号においてそれぞれ公知である。これらの特許での第２の典型的な実施形態において、これら２つの先行文献はプレスオン装置を開示するが、これらは係る文献内で開示されるベベル（ｂｅｖｅｌ）摩擦リングギアの被駆動（ｄｒｉｖｅｎ）べベルギアにより伝達されるトルクに依存して、プレスオン力を加えて２つのベベルギアと摩擦リングとを固定するが、前記摩擦リングは２つのベベルギアを介して噛合し、被駆動べベルギアの周りにグリップ部を形成する。係る態様において、高いトルクはともすればスリップの危険があることが確かめられたが、このプレスオン力は十分に高い。さらに、第１の典型的な実施形態においては、文献欧州特許第０９８０９９３Ａ２号はプレスオン装置を開示するが、このプレスオン力は液圧シリンダにより外部から制御または調整されてもよい。

これらの構成は、しかし、かなり大量の力の蓄えが設けられなくてはならないという欠点を有しているが、これは純粋に機械的なプレスオン装置が、改良された全体的な操作パラメーターに適応させることが難しいため、あるいは、外部から調節されたプレスオン装置が長い反応時間を必要とするためである。さらに、機械的なプレスオン装置は、極めて制限された範囲内でのみであるが、所望の特性曲線に調整されることが可能で、これは機械により直接示されない改良された外部パラメーターを考慮すると、予備部を設けることが必要となる。また一方、外部から調節されたプレスオン装置は予備部を必要とするが、この予備部は、調節時間が極めて長いために、トルクピークにあわせるためのものである。
欧州特許第０８７８６４１Ａ１号 欧州特許第０９８０９９３Ａ２号 欧州特許第０９８０９９３Ａ２号

本発明の目的はプレスオン装置と、この点で利点となるギアをそれぞれに提供することである。

本発明で提案される解決策は、共に動作するギア部材を固定するための装置であり、ならびに関連パラメーターを示す手段を有するトルクを伝達するためのプレスオン装置である。より具体的には、伝達されたトルク、および示されたパラメーターに対応するプレスオン力を加えるための手段を有するプレスオン装置である。前記プレスオン装置は少なくとも２つのプレスオン装置部を含むことを特徴としており、２つのプレスオン装置部のうちの第１の装置は、２つのプレスオン装置部のうちの第２の装置よりも必要とする反応時間が短くてすむ。本発明で提案される他の解決策は、２つのギア部材を有するギアであって、対応するプレスオン装置により共に固定されたトルクを伝達するためのものである。

このような２つのプレスオン装置部を有するプレスオン装置は、極めて種々のギアにおいて有利な応用分野を見出すことができることは理解されたい。これらのギアにおいてギア部材は特定のパラメーターに依存して互いに押圧される。これらはより具体的には、任意の種類の回転ギアを含み、これらのギア部材は、摩擦的に相互作用する。

第１プレスオン装置の反応時間を選択する際には、衝撃その他に対する反応をより早くするために反応時間を十分に短くすることが好ましい。構成は純粋に機械的なものであり、このためにいかなる反応時間もほとんど必要としないことが好ましい。このように、プレスオン装置は一時的な変動に迅速に対応できるため、共に動作するギア部材間のスリップを防止することができる。

このことはより具体的には、第１プレスオン装置部を調節することなく、重大なパラメーターの機能としてのみ直接動作させるために十分なものであってもよい。第１プレスオン構成装置部（およびこの装置部の結果としての全体的なプレスオン装置）は、したがって極めて迅速かつ確実に、衝撃または重大なパラメーターの、ほとんど不規則または不規則な変動を調節することができる。このために、その特性曲線に関して最適化する必要が特にない第１プレスオン装置部は、パラメーターに依存する。代わりに重要なことは第１プレスオン装置部が、衝撃または変動に適切に反応することができること、とりわけそれらが十分に短い反応時間でなされることである。

プレスオン装置全体の最適な特性曲線は、第２プレスオン装置部により達成されることが好ましい。この装置は、したがって、好ましくはその特性曲線または、衝撃または突然の変動に対して迅速に反応可能なまたは迅速に反応しなければならないプレスオン装置全体の特性曲線に関して最適化されてもよい。発明が有する利点の具体的な効果が達成されるのは、特性曲線が最も可能な態様で選択されるように第２プレスオン装置部が調節された場合である。第２プレスオン装置部はより具体的には、異なったまたは極めて種々のパラメーターにより動作されてもよく、これにより第２プレスオン装置部はそれぞれの要求に対して正確に反応することができる。さらに、プレスオン装置部は特に、振動の減衰に関して制御ループで最適化されてもよく、結果として、反応時間は短くなる。しかし、上述の説明のように、後者に関してはそれほど重要ではない。なぜなら第１プレスオン装置部がそれ相当に速く反応できるからである。

適切に構成することにより、本発明の配置はより具体的には、対応するギアにおいてその損失を最小限に抑えることができる。第１プレスオン装置部を安全性または動作安全性の点で最適化するように設計することは、より具体的に可能である。また一方では、第２プレスオン装置部は特性曲線を有するように選択されて、このことにより、安全性のためであるとともに第１プレスオン装置でなされる特性曲線へのシフトが適切に補償される。

したがって、また本発明の他の特性にかかわらず、共に動作するギア部材を固定するとともに、関連パラメーターを示すための手段を有するトルクを伝達するため、より具体的には伝達されるトルクを示すためのパラメーターを示すための手段を有するトルクを伝達するためのプレスオン装置であって、かつ示されたパラメーターに対応するプレスオン力を加えるための手段を有しており、これにより上述された目的に対する解決策を提供するものであり、プレスオン装置は少なくとも２つのプレスオン装置部を有し、これらのプレスオン装置部により第１プレスオン装置部は、プレスオン装置全体により提供されるプレスオン力よりも大きいか或いは同等のプレスオン力を提供し、かつ第２プレスオン装置部はプレスオン装置から提供されるプレスオン力を低減する。したがって、このようなプレスオン装置の手段により、ともに固定されるギア部材を伝達する２つのトルクを有するギアは有利である。

このような設計であるため、第１プレスオン装置部は、必要なプレスオン力を余分に提供することができ、動作上の安全性を保ちながら、特に一時的な変動が適合されうる。第２プレスオン装置はさらには、この余分なプレスオン力を低減することができ、これにより十分なプレスオン力が一時的な衝撃やその他に反応して生じる不適切なリスクを防止しながら、損失を最小限にとどめることができる。

したがって、これに加えるまたはこれに替わるものとして、第２プレスオン装置部が、第１プレスオン装置部により加えられた力に対向する力を加えることは有利である。この力は、動作上の安全性を保ちながら特に低減されてもよい。さらに、このような構成であるため、第１プレスオン装置部はその特性曲線をただちに直接利用してもよく、かつ必要性が高じた場合には、第２プレスオン装置部による力の低減を相殺してもよい。

第２プレスオン装置部はしたがって、第１プレスオン装置部により加えられた力を部分的に適合させ、これにより適切な設計をともなって、上述の特長とは関係なく前述された様々な長所が達成されることが好ましい。

上述の特長がプレスオン装置または対応するギアにおいて別途に用いられた場合であっても、これらはプレスオン装置が適切に最適化されている場合には、大幅な損失の低減をもたらすことができる。より具体的には、プレスオン力に起因する軸受力を最小限にとどめることが可能である。このプレスオン力により、それぞれのギア部材は、フレームまたはケーシングを有することができ、これにより損失を大幅に防止することができる。上述された構成であるために、動作パラメーターの予期し得ないあるいは突然の変化に対して装置を守るために安全性の余地が特に設けられる必要がある。この安全性の余地は、第１プレスオン装置部が迅速に反応できるとともに、十分な力の予備を備えているために最小限にとどめられてもよい。通常の動作状態においては、これとは逆に、第２プレスオン装置部は、プレスオン力あるいは、フレームまたはケーシングを固定するための結果としての力を低減することが好ましい。このようにして全体としての損失は減少するが、これは衝撃または突然の変化が短時間だけ起こるからであり、これにしたがって全体的な動作時間に対して副次的に作用する。

プレスオン装置は、ともに動作するギア部材を有する極めて種々のギアにおける適用分野を見出すことを理解されたい。より具体的には、各ギア部材はそれぞれ、摩擦的に連動されるか、摩擦的に相互作用されるか、あるいはプレスオン力が十分でない場合にはスリップするリスクにおいて相互作用する構成に適している。より具体的にはかかる構成においては、このようなプレスオン装置は損失を最小限にとどめることができる。

液圧システムであるため、たとえば対応するプレスオン圧力が、電磁的に動作されるピストンにより印加されてもよい。このような構成は小さくてコンパクトな構造であるとともに、機械的に簡単な構成である。

動作距離を移動する間に、ピストンはまず過流／補充口を閉鎖してもよい。このような構成および方法を行なうことにより、ピストンとプレスオン装置との間には十分な量の液体が常に確保されている。ピストンに力が加えられた場合には、液体は、プレスオン装置が十分な逆圧を生成するまで、プレスオン装置の方向に圧縮される。ピストンに力が加えられない場合には、過剰な液体は出入口から流出されるが、十分な液体が存在しない場合には、もう一方の側では液体が予備部からこの出入口に供給される。

また、液圧動作用にギアポンプが設けられてもよい。このようなギアポンプは極めて安価で、かつその上、種々のプレスオン圧力を加えることが可能であるという長所も得られる。プレスオン圧力はたとえば、あらゆる保守および動作上の安全性を維持する必要がほとんどなく、種々の回転速度または種々のトルクを有するものなどがある。ギアポンプは特に、好ましく設けられた電流依存トルクを有する電気モーターにより駆動されてもよい。このことは特に、電流の制限または調節により達成されてもよく、これは概して電圧を調整するより容易に達成されるものである。また別の側面において、より具体的には駆動装置がデジタルである場合にはその実装がより容易であるため、電圧を制御することが有利である。種々のプレスオン力はこのように容易に確実に提供されてもよい。ギアポンプは作為的にその翼部に関して完全に密封される必要さえなく、かつスリップを含んでもよい。特に動作部がトルクを調節する場合には、必要とされるプレスオン力はたとえば増加ｒｐｍにより確実になされてもよい。

ギアポンプ以外の他のポンプ、より具体的にはギアポンプのように設けられることがほとんどない他のポンプでは、圧力勾配または内部漏れを含む圧力勾配もまた、適用分野が見出されるであろう。

種々のプレスオン力を生成するためのこれらの装置はまた、プレスオン装置または特にベベル摩擦リングギアなどの、連続的に適合可能なギアの他の特性に関係なく、移動または伝達率の範囲を調節することで、可能な限り最適であり連続的に調節可能なギア用のプレスオン圧力を確実にするために、有利であることを理解されたい。

これに加えるまたはこれに替わるものとして、少なくとも１つの入力部材と、少なくとも１つの出力部材とが互いに、プレスオン装置により押圧されている摩擦ギアを動作するための方法が提案されている。この方法は、プレスオン装置がある動作状態−プレスオン力特性曲線を有して動作される点が特徴とされているものである。プレスオン力特性曲線は、第１の動作状態と第２の動作状態との間よりも、摩擦ギアの休止位置と第１の動作状態との間に、他の平均傾斜部を有する。さらに、これに加えるまたはこれに替わるものとして、少なくとも２つの動作状態を有する摩擦ギアが提案されているが、少なくとも１つの入力部材と、少なくとも１つの出力部材とが互いに、少なくとも１つのプレスオン装置の手段により押圧されている。ここでは特定の動作状態の機能として変動するプレスオン力が用いられているが、この摩擦ギアは前述の動作状態−プレスオン力特性曲線を有するプレスオン装置により特徴付けられている。本発明の他の特長に関係することさえなく、このような方法およびこのような構成により、摩擦リングギアの運転経済性を向上させることができる。

より具体的には、このようなプレスオン装置の変動する特性曲線は、摩擦的に相互作用する少なくとも１つの入力部材と少なくとも１つの出力部材とを有するいかなる摩擦ギアにとっても有利である。本願明細書において、用語「摩擦的に」は、トルクが高すぎる場合に２つのギア部材間に生じうる、確実動作ではない形状の嵌合部と非破壊スリップをもたらす、２つの回転ギア部材間に生じるあらゆる相互作用を含む。さらにこの用語はより具体的には、流体静力学または流体力学または静電気の電気力学および磁力を介して２つのギア部材間に作用する相互作用を含めることも意味する。したがって本発明はさらに、実際の機械的なギア部材間に残る摩擦ギアと、ガスまたは液体のような流体で満たされた間隙部とを含み、そこでは速度、磁極間隔、圧力およびその他が測定されて、これらの流体が２つのギア部材を、例えば、せん断力を介して相互作用させる。このことゆえに、この変動する特性曲線もまた摩擦ギアに適しており、このギアには２つのギア部材間に、流体または他のギア部材などの相互作用を伝達する１つまたは複数の伝達手段が存在する。

これらの構成の全てにおいては、２つのギア部材間の相互作用は、ギア部材の特定の相互作用面上に作用する力により極めて大部分が制御される。例えば特許文献の欧州特許第０８７８６４１Ａ１号または欧州特許第０９８０９９３Ａ２号から公知であるように、この目的のために２つのギア部材が適切に固定されてもよく、例えばこのことは適切な軸受を介して確実になされてもよい。さらにまた、これらの先行文献内の種々の典型的な実施形態により示されるものとして、プレスオン装置が設けられてもよい。プレスオン装置は、ある特定の基本負荷が余分である場合には、出力トルクの機能としての変動可能なプレスオン力を提供し、このため、高出力トルク時には高プレスオン力が生成されてもよく、このことが摩擦ギアの伝達可能なトルクの相応な増加を可能にする。しかしながら最新技術において、係るタイプの構成はこのようなタイプの摩擦ギアにおいて極めて高い損失を生じるため、その有益性には疑問が投げかけられている。

既に説明されたように、入力部材と出力部材とは直接接続される必要はない。追加の流体または他の相互作用メカニズムなどの摩擦的な連結を伝達するための伝達ギア部材または手段を設けることを想定してもよい。ギア内には力のバランスが存在するため、入力部材および出力部材はまた置き換えられてもよい。しかしながら、このようなタイプのギアは多くの場合、一連の複雑な駆動工程に組み込まれているため、この区別は一般的に継続される必要がある。残りに関しては、ギア部材はこれらのギアの自由度により互いにプレスされてもよく、ギア部材は、共に押圧されるか、あるいは互いに押圧しあうために用いられる自由度の少なくとも１つの構成要素が、対応するギア部材の相互作用面上に適切に導かれる限り、互いに対して相殺関係で導かれることを理解されたい。

異なる種類の動作状態を考慮して、本発明の摩擦リングギアは異なる動作状態下で動作されてもよい。このような種類の動作状態は、入力または出力トルク、ｒｐｍ、力または力の比率、圧力または温度、時間あるいはこれに類似するものなどでもよく、また同時にこれに比例する測定済みの変数であってもよい。このような摩擦ギアの動作中には、それぞれの種類の動作状態は、具体的な実施形態または実施に依存して、単に微細な重要性または他の既に測定可能な種類の動作状態に比例する、ある種の動作状態をもって、極めて種々の動作状態下で用いられる。

変動する特性曲線は、これに加えるまたはこれに替わるものとして、２つのプレスオンユニットを含むプレスオン装置の摩擦ギアを用いて実現されてもよい。少なくとも２つの構成要素を含むこのようなプレスオン装置によると、極めて単純な手段を用いて、動作状態−プレスオン力特性曲線を、所望の要求事項に適合することができる。このことは特に、本願明細書において上述されてきた動作状態−プレスオン力特性曲線の種々の平均上昇傾斜にあてはまる。この点において、２つの動作状態間、または、動作状態と停止状態との間の用語「平均傾斜」は、平均化された傾斜により、あるいは、動作状態−プレスオン力特性曲線の対応する間隔における第１の導出部の平均化された直線により決定される値を示す。上昇する傾斜を変動することにより、駆動部内での必要とされるものに関して少なくとも２つの点において動作状態−プレスオン力特性曲線を最適化することができる。したがって、特定の具体的な動作状態に依存して、２つの動作状態の間の駆動力に関して実現可能である限り、最適な状況を確実にすることができ瞬時的な動作状態に関して最適なプレスオン力が選択される。これにより摩擦ギアの最適な性能を提供しながら、損失を最小限に抑えることができる。第１の動作状態と停止状態との間の特性曲線を調節することにより、逆に、これらの２つの状態の間の直接的な移行を可能とし、これにより基本負荷、ひいては基本損失を最小限に抑えることができる。したがってこれらの提供は、付随状態に依存してすでになされた件であったとしても、これ自体に最適な結果を達成する必要はないことを理解されたい。したがって当業者にはこのようなタイプの摩擦ギアの効率性を向上させるための可能性が与えられることとなる。必要であれば、さらに効率性を高めるための対策と、（おそらく）高コストとの間で歩み寄ることとなる。

プレスオン装置を構成する２つのプレスオンユニットが異なる動作状態−プレスオン力特性曲線を有する場合には、より具体的に有利である。２つの特性曲線を組み合わせることにより、プレスオン装置の全体的な特性曲線は、明瞭かつ理解しやすい態様で相応に用いられてもよい。

２つのプレスオンユニットは、それぞれ第１の動作状態内のプレスオン力の第１の構成比と、第２の動作状態内のプレスオン力の第２の構成比とを有し、第１プレスオンユニットの第１の構成比と第２の構成比との間の差異は、第２プレスオンユニットの第１の構成比と第２の構成比との間の差異とは異なることが好ましい。したがってシステムは、それぞれのプレスオンユニットが、それぞれの動作状態においてプレスオン装置の全体的なプレスオン力に様々な範囲で付与して設けられ、これにより構成の点で全体的なプレスオン装置の特性曲線に容易に影響を及ぼすことができる。

本発明の他の特長とは関係なく、２つのプレスオンユニットは、本願明細書において、動作状態および／またはプレスオン力の検知に関して並列または直列に作用するように構成されてもよい。これらの結果、および適切に連結された適当な伝達比率を介した結果として、プレスオン装置の全体的な特性曲線は既存の要求事項に容易に適合できる。

適切な曲線経路または類似のものを提供することにより、このようなプレスオン装置のための動作状態−プレスオン力特性曲線を相当広い制限内で適合させることは可能である。しかしながら通常これらは、許容値（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）、遊隙（ｃｌｅａｒａｎｃｅ）、熱膨張、および他の類似する外部要因が、特性曲線を移動させ、このため特性曲線が、対応する特性曲線に関して正しく用いられなくなるという欠点を示す。これらの場合では特に、動作状態の変化はプレスオン力の所望の変化に対して、確実に影響を及ぼすことがなくなる。この理由のため、および本発明の他の特長には関係なく、実質的に一定の傾斜を有する動作状態−プレスオン力特性曲線を含む、少なくとも１つのプレスオンユニット、好ましくは２つまたは全てのプレスオンユニットが提案されている。これらの構成により、それぞれのプレスオンユニットが相応に設計され、外部の障害はこの限りにおいて関連するものではないため、許容値の問題または前述の障害に対してほとんど影響を受けないものとなる。これは、特性曲線のそれぞれの一定の傾斜によるものであり、障害に関係なく、動作状態の変化が対応するプレスオン力において同様の変化を及ぼすからである。したがって、プレスオン装置を有する摩擦ギアが用いられた場合、その全体的な特性曲線は直線から逸脱するため、このような解決策は特に有利である。本願明細書において、用語「実質的に一定の傾斜」は、これ以外のものがシステム内および一連の駆動工程全体における他の精度の要求事項に存在しない限り、許容値に関して解釈されるべきものであって、このため、この点において、傾斜の「定常性」は、システムそれぞれの全体的な精度および全体的な許容値のための必要性より狭義に理解されるべきものではないことを理解されたい。

プレスオンユニットは共に連結され、かつこの連結は機械的、流体力学かあるいは流体静力学な構成でなされることが好ましい。このことはまた特に、プレスオンユニットがギア部材のそれぞれに別途に設けられた場合にあてはまる。より具体的には、入力側に設けられたプレスオン装置またはプレスオンユニットにおいては、入力負荷を考慮に入れる場合もありうるが、これはより具体的には、部分的な負荷下でプレスオン力が低減される点で達成されてもよい。これにより摩擦リングギアの全体的な損失を低減することができるので、このような駆動側に提供されたプレスオン装置またはプレスオンユニットは、本発明の他の特長に関係することさえなく、有利なものとなる。

入力側に設けられたプレスオンユニットを、出力側に設けられたプレスオンユニットに連結することにより、全負荷挙動が最適な場合、部分的な負荷の下でプレスオン力を低減することはさらに可能であり、このため全体的な損失を最小限にすることができる。

特定の摩擦ギアの種々のパラメーターは動作状態などとして用いられてもよい。これはより具体的には、入力トルク、出力トルク、合計負荷、発生する力または既に述べられた他のパラメーターであってもよい。

出力および／または入力トルク、とおそらくは合計負荷をチェックすることは、これらが２つのギア部材間の摩擦的連結において発生するあるいは必要とされる力であることを直接的に示すものであるため、特に有利である。

したがって、停止状態と第１の動作状態との間の平均傾斜、ならびに第１の動作状態と第２の動作状態との間の平均傾斜を比較するためには、第１の動作状態は、全負荷下で発生すると予測される最低トルクであり、かつ第２の動作状態は、全負荷下で発生すると予測される最高トルクである場合は有利である。したがって、特性曲線を適切な大きさにするためには、全負荷下で発生すると予測される最低トルクのため、および全負荷下で発生すると予測される最高トルクのために必要とされるプレスオン力が決定されてもよく、このため対応する特性曲線は直接、これらの２つの点の間の直線を構成してもよい。

直線であるように構成された特性曲線の利点については既に本願明細書においてその詳細が上述されてきた。同様に、ギアが停止状態において、あるいは始動を確実なものにしている間スリップしないように、および／またはがたつかないように必要とされる最小限のプレスオン力と、全負荷下で発生すると予測される最低トルクにおいて必要とされるプレスオン力との間には、直線がひかれてもよく、これにより再度、一定の傾斜を有する特性曲線を用いて達成される許容値への反応の鈍さが利用されてもよい。この特性曲線を選択することは、著しい利点をもたらす。これは、基本負荷が絶対に必要な最小限の値に制限されるため、このような摩擦ギアの効率はまたこの点で最適化されるからである。

２つのプレスオンユニットの、個々のプレスオン力に関してまたは、種々の動作状態を介してプレスオン装置の全体的なプレスオン力における構成比に関して２つのプレスオンユニットを変動させることは有利であろう。したがって１つのプレスオンユニットのプレスオン力は例えば、入力トルクまたは合計負荷に関連して、ならびに、出力トルクに関する他のプレスオンユニットのプレスオン力に関して変動されてもよい。この態様においては、摩擦ギアの全体的な挙動は所与の要求事項に広く適合してもよく、このため、その効率に関して特に最適化されてもよい。

発明の実施の形態

本発明のさらなる特長、特性、および目的は本願明細書において以下の説明および添付の図面を参照にしながら後述される。

図１で示されるようなギアは入力ベベルギア１と出力ベベルギア２とを含み、これらは摩擦リング３を介して公知の態様で相互作用する。したがって入力ベベルギア１は動作的駆動シャフト４に連結され、出力ベベルギア２は同様に被駆動シャフト５に連結される。典型的な実施形態のベベルギア１、２は径方向に円筒形のローラー軸受６に保持されている。さらに、この典型的な実施形態において、ベベルギア１、２は、４つの接触軸受７Ａにより径方向に固定され、このために必要とされるプレスオン力はトルクを伝達するために、摩擦リング３を介して、入力ベベルギア１から出力ベベルギア２に、またはその逆方向に、加えられてもよい。入力ベベルギアを径方向に保持することは、添付された図面で明らかに示されていないが、例えば４つの接触軸受７Ａまたは径方向に円筒形のローラー軸受あるいはこれらに類似のものを介して達成されてもよい。

所望のプレスオン力を固定するためまたは生成するためには、プレスオン装置８はさらに、被駆動シャフト５と出力ベベルギア２との間に設けられて、入力シャフト４は典型的な実施形態において、入力ベベルギア１に直接連結される。プレスオン装置８は、出力ベベルギア２と被駆動シャフト５上の軸受７Ａとの間の径方向の距離を変動させることが可能であり、あるいは固定された状態でこれに応じて変動するプレスオン力を生成することができる。

軸受６および７Ａ以外に、他の軸受配置、たとえば径方向角度の接触ポール軸受、径方向の自己調心型ボール軸受、径方向深溝型ボール軸受、テーパ型ローラー軸受または同様の軸受、あるいは何種類かの軸受が共に組み合わされて固定され、ベベルギア１、２を１つの側の径方向に保持するとともに、他方の側の径方向に十分保持してもよいことは理解されたい。同様に、流体力学または流体静力学の軸受にも適用分野が得られるであろう。

動作においては、摩擦リング３は、本願明細書には詳しく説明されていないが、当業者には公知である形態で調節されてもよく、このためにギアの速度伝達比が選択されてもよい。動作においては、全体的な配置は特に、異なるトルクの影響下にあるか、またはその可能性があることを理解されたい。２つのベベルギア１、２の間の動作的な連結は摩擦連結であるため、プレスオン力は摩擦リング３上の制御可能なスリップを生じるように十分に高いものが選択されることが好ましい。一方で不必要に高いプレスオン力は極めて高い基本負荷を生じることとなり、これは逆に摩擦ギアの効率を低下させることとなる。制御可能でありかつ、特に十分に高いスリップは、ギアの調節をより容易にするために有利なものであろう。これは、トルクが相応に調節されるとともに、プレスオン力を介して伝達されてこれにより、ｒｐｍが唯一の必要な制御変数となるためである。

プレスオン力の適切な調節を可能にするために、本発明の典型的な実施形態においては、プレスオン力はまた他の動作状態に依存して選択されてもよいが、プレスオン力のトルク依存制御が選択される。このことについては本願明細書にて、のちほど説明がなされる。

図１から明らかなように、出力トルクはより具体的にはプレスオン力を調節するための制御変数として選択される。

前記の典型的な実施形態においては、プレスオン装置８は２つのねじ式のディスク９、１０を含み、このディスクにはボール部１１用の誘導経路を備え、ねじ式のディスク９を介してシャフト５により一方の側に支持されているとともに、ねじ式のディスク１０を介して出力ベベルギア２により他方の側に支持されている。したがってねじ式のディスク９または１０は、トルクが被駆動ベベルギア２からねじ式のディスク１０上に、ねじ式のディスク９上のボール１１を通して伝達され、かつそこから被駆動シャフト５上に伝達されるように構成される。したがってボール１１の誘導経路は、増加したトルクが２つのねじ式のディスク９、１０を互いに対して回転させるような態様で構成されており、このことによりまた逆にボール１１は誘導経路に沿って移動させられ、この結果、ねじ式のディスク９および１０は離間させられる。本質的に強固である、理想的な配置においてはいかなる運動がなされることもない。傾斜した誘導経路のため、トルクは直接プレスオン力を増加させる。この態様において、プレスオン装置８は、出力トルクに依存するプレスオン力を生成する。

この配置の利点は、機械装置として反応時間が非常に短く、かつ、出力側に配置された一連の駆動工程内の衝撃に対して特に、極めてよく反応することができるということである。

ボール１１と並列してプレート９、１０は、プレスオン装置８に特定の基本負荷を与えるスプリング１２式の配置により離間させられる。

残念なことには、プレート９および１０と、ボール１１およびスプリング１２とにより形成された配置の特性曲線はある程度まで最適化されるのみである。したがって、特性曲線は、プレスオン力が余分に設けられる部分を含む。この結果、対応するギアの全体的な損失は相当に増加される。この理由のため、図１の配置は力の補償、特に部分的な負荷部の力の補償を含む。この典型的な実施形態においては、補償は液圧で行なわれる。圧力は、被駆動シャフト５およびプレスオンプレート１０に連結されたプレート間で液圧的に生成され、ボールにより生成されたプレスオン力を相殺する。このような態様においては、ボール１１およびスプリング１２によって生成された余分の、または必要ではないプレスオン力は、被駆動シャフト５に強固に接続された構成要素部分１３によって生成された反対の力により液圧的に補償されてもよい。対応する状況は、図４で概略的に示されているが、ここにおいて矢印の厚みは力のそれぞれの強度を表わすものである。したがって液圧圧力部１４はボール１１の力およびスプリング１２の力をそれぞれ補償するが、あまりにも高いために、軸受６、７Ａには不必要に負荷がかけられる。本願明細書において、矢印９０は被駆動シャフト５の外力を示し、矢印９１は出力ベベルギアの外力を示し、矢印９２は被駆動シャフト５の内力を示す。

図１で示された典型的な実施形態においては、液圧圧力部１４は、ねじ１７を介してシャフト５に堅く連結された補助シャフト１６に配置される液圧線１５によって設けられる。

ねじ１７は充填口１８をさらに閉鎖するが、この充填口は、線１９および逃げ溝部２０とともに、動作上の安全性を確実にしながら液圧空間に泡をたたせずに充填するために機能するものである。シャフト１６は、その端部が被駆動シャフト５とは反対方向に向いており、液圧密封部を含んでいるので液圧圧力部１４は容易に蓄積されるとともに、所望どおりに外部から制御される。

図１で示されるような配置はさらに取付部２１を含み、これを介して、被駆動ベベルギア２が放射状に保持される。取付部２１を介して、プレスオン装置８は被駆動ベベルギア２の内部に容易に取り付け可能である。

図２に示された配置は実質的に、図１に示された実施形態に対応するものであり、このために同様の機能を有する構造的な構成要素は、同一の参照符号を有し、明示して繰り返し説明されることはない。

しかしながらこの典型的な実施形態においては、基本負荷は、プレスオン装置８と並列に取り付けられたスプリングによって生成されるのではなく、プレスオン装置８に直列に取り付けられたスプリング２２によって生成され、被駆動シャフト５に保持される。被駆動シャフト５は本発明の典型的な実施形態においては、４点接触軸受２３により達成されるが、この軸受は一方の側がねじ式のディスク９と被駆動シャフト５との間のプレスオン力を伝達し、かつ他方の側が被駆動シャフト５に関して被駆動ベベルギア２を径方向に保持する働きをする。

この上では、図１で示される典型的な実施形態の中の液圧供給部２４とは異なり、液圧供給部２４が被駆動ベベルギア２の内部深く突出して、このために対応する密封部２５は構成要素部１３上に直接配置される。これらは被駆動シャフト５に強固に連結されるが、以下においては逆プレート１３とよぶ。液圧供給部２４に設けられる線２６上に圧力を加えることにより、液圧圧力部１４が逆プレート１３とねじ式のディスク１０との間に蓄積されて、ボール１１により生成されるプレスオン圧力を相殺し、したがってプレスオン装置８の全体的なプレスオン力を減少させる。

図２から明らかなように逆プレート１３は、この典型的な実施形態においては、シャフトにねじ止めされる。一方では図１に示された典型的な実施形態においては、上述された二重機能を有する補助ねじがこのために用いられている。逆プレート１３とねじ式のプレート１０との間に設けられた液圧空間は外側に対して密封部２７を介して密封されている（図１では図示せず）。

図５から明らかなように、図２で示された配置は、図１および図４で示された典型的な実施形態の機能と同様な機能を生じる。ここで再度圧力部１４を介して補償する力が生成され、全体的なプレスオン力および、この結果として軸受６、７Ａにかかる固定する力が圧力部１４を介して最小限になされてもよい。

液圧配置の代わりに、モーター駆動の配置が図３の例を用いて示される、第２プレスオン装置部の内部の圧力部１４のために選択されてもよく、残りは図２で示される典型的な実施形態に対応するとともに、図５で示されるように機能する。

この配置もまた直列に連結されて、４点接触軸受により被駆動シャフト５に保持されるスプリング配置を介して、基本負荷を生成する。第２プレスオン装置部１４のモーターで駆動される駆動方式を実施するためには、被駆動シャフト５のネジ穴２８内にねじボルト２８Ｂが設けられ、かかるベルトはこの配置に関して逆プレート１３に対応するネジ穴２８Ａに関して、ねじ式のプレート１０上に保持されるとともに、４点接触軸受２９によりベベルギア２上に保持される。ねじボルト２８ｂはモーター３０によりシャフト５に関して置き換えられてもよく、送電線３２を介するとともにおよびスリップリング３３を介して、ならびにギア３１により動作されてもよく、これにより、ボール１１およびスプリング２２によって生成されたプレスオン力を相殺するための変動可能な反対の力を生成することを可能にする。

図６で概説されるように、本発明の配置もまた、基本負荷を生成するスプリング配置なしで実行することができる。図６で示されるような条件に対応する概略的な配置が、図１０および１１に示される。また、ねじ式のプレート９が被駆動シャフト５により保持され、ボール１１の導水路を含む、プレスオン装置８が設けられている。しかしながら対応する導水路は、図１ないし図５で示される典型的な実施形態においては、他のねじ式のプレートには設けられていないが、直接被駆動ベベルギア２内部に設けられている。したがって第２プレスオン装置部１４もまた、圧力空間３４を介して被駆動ベベルギア２に直接作用する。残りについては、その機能は、既に説明された典型的な実施形態の機能に対応するものであり、このため詳細については説明を行なわない。さらに、図１０で示される典型的な実施形態では、ベベルギア１、２は径方向に、径方向の円筒形のローラー軸受７Ｂに保持されることに留意されたい。さらに、この典型的な実施形態においては、第２プレスオン装置部１４は主として入力トルクに関して動作するが、これは入力シャフト４の手段により示されて、ねじ式のディスク３５は前述の入力シャフト４、ボール３６と同様にピストン３７に連結され、これらは被駆動ベベルギア１に回転不能に連結されるが、径方向に置き換え可能であり、ライン３８を介して圧力空間に液圧的に伝達される。本願明細書においてベベルギア１、２とともに回転するそれぞれの構造の構成要素に対して貫通部３９を介して、ライン３８は密閉して連結されている。

構成要素部分３５、３６、３７により形成された入力トルク動作部４０の他に、さらなるパラメーターとしてピストン４１を介して、第２プレスオン装置部１４が動作または制御されてもよい。

図１０で示される実施形態に機械的に替わるものとして、検出された入力トルクがレバー配置４２を介して第２プレスオン装置部に伝達されることが、図１１に示されている。

さらにサーボ４３を介して、さらなる制御変数は第２プレスオン装置部を制御するために利用されてもよい。

異なる制御変数を用いて、第２プレスオン装置部またはプレスオン装置全体が動作されるか制御されてもよい。これらはより具体的には、モーターのトルク、入力ｒｐｍ、出力ｒｐｍ、摩擦リング３の調節距離または調節位置、ギアまたはギア油の温度、車輪ｒｐｍまたは例えばＡＢ（アンチロック・ブレーキ・システム）信号、外部衝撃検知、または他のパラメーターであってもよい。

対応する測定値は本願明細書において前述されたように、液圧的にまたは任意の他の手段により、プレスオン装置８へ伝達されてもよい。液圧システムにおいては、このことは例えば、ギアポンプまたは自動推進の乗り物において既存のポンプ、または対応する圧力調整装置によりなされてもよい。さらに、ピストン構成および電気モーターシステムが想定されてもよい。

さらに具体的には、貯蔵部６４から液体を運ぶために電動モーター６２によって駆動されるギアポンプ６１が設けられてもよい。電動モーター６２に加えられた電圧６３を介して、トルクがギアポンプ６１に加えられてもよく、流体またはプレスオン装置８が、トルクに起因する圧力に対応する逆圧を生成するような態様でかかるトルクはポンプを回転させる。

同様の機能が図７に示されており、液圧圧力部１４に平行して連結されているボール１１の手段、および液圧圧力部１４に直列して連結されているスプリング配置１２の手段によって内部の力９２が提供されている。内部の力９２は、被駆動シャフト５の外部の力９０と、また出力ベベルギア２の外部の力９１と対向する。

図８で示される他の機能として、ボール１１の配置およびかかるポールと直列して連結されている液圧圧力部１４の配置が、ボール１１および液圧圧力部１４が内部の力９２をかける様子とともに示されている。被駆動シャフト５の外部の力９０および被駆動出力ギア２の外部の力９１はこれらの内部の力９２に逆らう。図６で示される配置のように、図８の配置は付加的なスプリング要素を必要としない。

図９の典型的な実施形態においては、ボール１１、液圧圧力部１４およびスプリング要素１２の機能は、平行に連結される。これにより内部の力９２は、外部の力９０および外部の力９１に対向するようになる。

図１２で示されるギアは入力ベベルギア１と、出力ベベルギア２とを含み、これらは調整可能な摩擦リング３を介して協働する。入力ベベルギア１は駆動シャフト４に動作的に連結されるとともに、出力ベベルギア２は被駆動シャフト５に動作的に連結される。典型的な実施形態においては、入力ベベルギア１はその一方の側を円筒形のローラー軸受により保持され、かつ他方の側を先細りになったローラー軸受８０により保持される。先細りになったローラー軸受８０は特に、放射状の力だけでなく、これに加えて径方向の力を受けるのに適している。典型的な実施形態においては、出力ベベルギア２は円筒形のローラー軸受６のみにより保持され、出力ベベルギア２の被駆動シャフト５は先細りになったローラー軸受８１の手段によりさらに保持される。２つのベベルギア１および２は、特に先細りになったローラー軸受８１により径方向に固定されるが、これには所望のプレスオン力が加えられてもよく、摩擦リング３を介してトルクが入力ベベルギア１から出力ベベルギア２へ伝達され、またこれとは逆方向に伝達されるような態様でなされる。

所望のプレスオン力を固定するためまたは生成するためにはさらに、被駆動シャフト５と出力ベベルギア２との間に、かかる典型的な実施形態の入力ベベルギア１にまた直接連結された入力シャフト４を有するプレスオン装置８が設けられてもよい。典型的な実施形態においては、プレスオン装置８はまた、出力ベベルギア２と被駆動シャフト５上の先細になったローラー軸受８１との間の距離を径方向に変動させることが可能であり、固定された状態において、相応に変動するプレスオン力を生成することができる。

本願明細書で上述されたように、典型的な実施形態において示された軸受６、８０、８１はまた、他の軸受構成に置き換えられても、または他の軸受構成と組み合わされてもよく、これによりベベルギア１および２は、固定された状態で放射状の方向に一方の側で保持され、かつ他方の側で十分に径方向に保持されることを理解されたい。流体力学または流体静力学の軸受を使用してもよい。

ここに示されるギアの速度伝達比は、摩擦リング３を、異なる力、より具体的には異なるトルク、が全面的な構成に作用を及ぼすように置き換えることにより選択される。プレスオン力およびその結果として、２つのベベルギア１と２との間の種々の動作状態に有利に適応される摩擦的な関係を可能とするために、プレスオン装置８は、ボール１１の誘導経路を含む２つのねじ式のディスク９および１０を含む。ねじ式のディスク９および１０はそれぞれ、トルクがボール１１を介して被駆動ベベルギア２からねじ式のディスク１０へ伝達されるとともに、これらの部分から被駆動シャフト５に伝達される態様で構成されている。ボール１１の誘導経路はしたがって、増加されたトルクが互いに対して２つのねじ式のディスク９および１０を回転させ、この回転により次いでボール１１が誘導経路に沿って位置を変え、これによりねじ式のディスク９および１０が離間されるように構成される。理想的には、配置が実質的に固定されている場合には、２つのねじ式のディスク９と１０との間の回転は行なわれない。誘導経路が傾斜しているため、本願明細書においてトルクは、プレスオン力を直接増加させる。このような態様でプレスオン装置８は、出力トルクに依存するプレスオン力を生成する。有利なことに、係る装置は、機械装置として、反応時間が非常に短く、出力側に配置された一連の駆動工程の衝撃に対して極めてうまく反応することができる。

ねじ式のディスク９および１０は、プレスオン装置８における特定の基本負荷を提供するスプリング装置１２の手段により、ボール１１に平行して離間される。本発明のプレスオン装置８の特性曲線は、限定された範囲で最適化されるだけであるために、プレスオン装置８は一部が特に負荷範囲である力の補償を含む。典型的な実施形態において、このことは液圧的に起こり、圧力は被駆動シャフト５とねじ式のディスク１０とに連結されたプレートの間で液圧的に生成され、この圧力はボール１１およびスプリング１２により生成されたプレスオン力を相殺する。このような態様で、ボール１１およびスプリング１２により生成された余分なまたは不必要なプレスオン力が液圧的に相殺されてもよい。

圧力は、補助シャフト１６に配置された液圧線１５を介して提供される。プレスオン装置８と出力ベベルギア２の間には、油空間８２が設けられる。油空間８２に配置された油により、プレスオン装置８の油に特に作用する遠心力をよりよく適合させることが可能になる。プレスオン装置８を制御するほどに十分な量の油を有するために、貯蔵部６４が設けられる。電動モーター６２に印加された電圧６３を介して、本願明細書においてトルクがポンプ６１に加えられてもよく、したがってポンプ６１は、流体、より正確にはプレスオン装置８がトルクによる圧力に対応する逆圧を生成する態様で調整される。

図１３で示された例は他の適例であり、スペーサー４５を介して、ケーシング４４上にはコイル４６が設けられ、その内部にはスプリング４９の手段によりケーシング４４内部に押圧されるピストン４８を備えたコア部４７が配置される。電流がコイル４６に印加されると、コア部４７はスプリング４９の力に反してコイル４６の中央に押し込められることで、ピストン４８がシリンダ５０に押し込まれ、これにより、シリンダ５０内部および隣接する線５１には、コイル４６に加えられた圧力に関して可変圧力が生成される。線５１は例えば、図１および図２に示される典型的な実施形態の供給部２６に連結されてもよく、または図７に示される典型的な実施形態のライン３８に連結されてもよい。

シリンダ５０においては、ピストン４８の前進運動の間にまず密閉的にシールされた出入口５２が提供される。出入口５２は溢流／補給口５３に連結され、このために液圧の液体は補充されるか、あるいは緩やかな状態で構造全体に満たされてもよく、これにより例えば外部からの影響による漏れまたは過剰圧力を相殺することができる。液圧ピストンおよび／またはこのような漏出保護の電気的動作部は、本発明の他の特長とは関係なく、有利に適用分野を見出すことを理解されたい。

特性曲線と共に説明され、図１４ないし図２２で図示された摩擦ギアは、調整可能な摩擦リング１０３を介して協働する入力ベベルギア１０１と、出力ベベルギア１０２とを含む。したがって入力ベベルギア１０１は、駆動シャフト１０４に動作的に連結されるとともに、出力ベベルギア１０２は被駆動シャフト１０５に動作的に連結される。典型的な実施形態においては、ベベルギア１０１、１０２は、（図１４に単に概略的に示される）放射線方向に円筒形のローラー軸受１０６に保持される。さらに、典型的な実施形態ではベベルギア１０１、１０２は、径方向に、径方向円筒形のローラー軸受１０７を介して固定されて、このために必要なプレスオン力は、摩擦リング１０３を介して、入力ベベルギア１０１から出力ベベルギア１０２に、トルクを伝達するために印加されてもよい。

必要なプレスオン力を固定または生成するためには、被駆動シャフト１０５と出力ベベルギア１０２との間にはプレスオン装置１０８がさらに設けられて、典型的な実施形態において入力シャフト１０４は入力ベベルギア１０１に直接連結される。プレスオン装置１０８は、出力ベベルギア１０２と被駆動シャフト１０５上の径方向円筒形のローラー軸受１０７との間の径方向の距離を変動させることができ、あるいは、固定された状態でスプリング装置１０９に起因する対応して変動するプレスオン力を生成することができる。

軸受１０６および１０７ではなく、他の軸受装置たとえば、径方向アンギュラ・コンタクト・ボール軸受、径方向の自動調節ボール軸受、径方向深溝ボール軸受、先細りになったローラー軸受または同様の軸受、あるいはこの類の軸受類がともに組み合わせて固定され、かつ、一方の側の放射状の方向にベベルギア１０１、１０２を保持するとともに、十分に他方の側の径方向に保持することを理解されたい。同様に、流体力学または流体静力学のベアリングもまた適用分野が得られるであろう。

動作においては、摩擦リング１０３は、本願明細書には詳しく説明されていないが、当業者には公知である形態で調節されてもよく、このためにギアの速度伝達比が選択されてもよい。動作においては、全体的な配置は特に、異なるトルクの影響下にあるか、またはその可能性があることを理解されたい。２つのベベルギア１０１、１０２の間の動作的な連結は摩擦連結であるため、プレスオン力は摩擦リング１０３上の制御可能なスリップを生じるように十分に高いものが選択されることが好ましい。一方で不必要に高いプレスオン力は極めて高い基本負荷を生じることとなり、これは逆に摩擦ギアの効率を低下させることとなる。このため、プレスオン力はまた他の動作状態に関して選択されてもよいが、本発明の典型的な実施形態においては、トルク依存プレスオン力制御が選択される。図１４および図１５から明らかなように、出力トルクはより具体的にはプレスオン力を調節するための制御変数として選択される。しかし、前述された典型的な実施形態から明らかなように、合計負荷または入力トルクなどの他の種類の動作状態が用いられてもよい。

前記の典型的な実施形態においては、プレスオン装置１０８は２つのプレスオンユニット１１０および１１１を含み、これらはそのトルク計測器に関して並列に連結されて、印加するプレスオン力に関して直列に連結されて、それぞれ内部ボール１１２または外部のボール１１３を表す。（図１５を参照のこと）ボール１１２、１１３は、プレスオンプレート１１４、１１５および１１６に設けられた軌道を回転する。これらはそれぞれベベルギアの側面上と、シャフトの側面に取り付けられる。この典型的な実施形態においては、シャフトの側面に取り付けられたプレスオンプレート１１４および１１５は軸の横に提供されて、被駆動シャフト１０５に関して回転しないように配置され、その一方で、ベベルギアの側面に取り付けられたプレスオンプレート１１６はベベルギアの横に配置されて、被駆動ベベルギア１０２に関して回転しないように配置される。その一方で、プレスオンプレート１１４、１１５、１１６は、これらのそれぞれの構造的な構成要素に径方向に移動可能なように、対応する摺動可能なベアリング１１７、１１８、１１９に保持される。

この一方で、トルクは被駆動出力ギア１０２からベアリング１１９を介してプレスオンプレート１１６に伝達されるが、ここからボール１１２、１１３を介して、かつプレスオンプレート１１５およびベアリング１１８を介して、プレスオンプレート１１４に伝達され、かつプレスオンプレート１１４から、ベアリング１１７を介して、被駆動シャフト１０５に伝達される。プレスオンプレート１１４、１１５、１１６は、スプリング装置１０９のスプリングの力に反して径方向に配置されるとともに、プレスオンベアリング１２０に反して径方向に配置されることが可能であり、径方向円筒形のローラーベアリング１２１およびベアリングプレート１２２を介して被駆動ベベルギア１０２に保持される。このようにして軌道に関してトルクに依存するプレスオン力が生成される。この点で、図１４および１５はプレスオン装置１０８の上部境界領域において、低トルクの装置を示す。一方で低部領域は高トルクの装置を示す。低部領域は、プレスオンプレート１１６が高トルクの場合に、被駆動ベベルギア１０２の肩部１２３に対して載置されることを示しており、このため、装置全体の特性曲線は容易にトルクに関する影響を受ける可能性がある。

図１６は本願明細書において平面的な態様で概略的に、２つのプレスオンユニット１１０および１１１の、図１４および１５で示される構造的な構成要素と同様の機能を有する同一の参照符号を付されて示される構造的な構成要素との協働を示す。明らかなように、ボール１１２、１１３は、異なる傾斜度βおよびγになされた軌道内を回転する。必要な際には、より複雑な軌道もまた適用分野を見出してもよく、その際には直線的な軌道は、例えば空隙の防止、または熱効果における信頼性の点で特に有利である。図１６の例えば下方部分に示された、所与の変位または所与のトルクで、図１６の上方部分に示された装置に関して調整移動距離Ｖの手段により、これらの軌道はそれぞれ、各ストロークＨ１およびＨ２を発生させ、これらのストロークは合計のストロークＧを生じさせる。ストロークＨ１は制限止めによって制限されているため、ストロークＧの合計は調節移動距離Ｖに直線的に依存しない。

軌道は例えば図１７および図１８で示された特性曲線を得られるように設計なされてもよい。トルクに依存する並列連結のために、図１９で示された特性曲線が得られる。一方、トルクに関して並列連結のために対が加えられ、かつ径方向プレスオン力に関して直列連結のためにプレスオン力は２つのプレスオンユニットと同様となる。肩部１２３に達すると、外部プレスオンユニット１１１の特性曲線のみが全体的な特性曲線をもたらす。図２０ないし図２１は、特に望ましい全体的な特性曲線（図２２）をもたらす内部のプレスオンユニットの負の傾斜度を備えた他の特性曲線の設計を示す。

図１７ないし図２２から明らかなように、本発明の典型的な実施形態におけるプレスオンユニットはそれぞれ、実質的に一定の傾斜度を有する動作状態−プレスオン力特性曲線およびトルク−プレスオン力特性曲線を含む。２つのプレスオンユニットを用いることにより、これらの実質的に一定の傾斜度にもかかわらず、それぞれの要求事項に適応された特性曲線を実現することが可能になる。このことが可能なのは、とりわけ２つのプレスオン装置１１０、１１１の第１のトルクのプレスオン力内で第１の構成比を有し、かつ第２のトルクのプレスオン力内で第２の構成比を有するためであり、この際に第１プレスオン装置１１０の第１および第２の構成比の間の差異は、第２プレスオン装置１１０の第１および第２の構成比の間の差異とは異なる。

概して摩擦ギアは、異なる種類の動作状態に関して特定の動作間隔で操作される。プレスオン力に関する要求事項は通常、この間隔のより低い端部ではある第１プレスオン力が加えられ、かつこの間隔のより上部の端部にはより高いプレスオン力が加えられる。起こりうる許容差に関して問題が生じるのを防ぐために、動作間隔でこれらの２つの点の間の動作状態―プレスオン力特性曲線に一定の傾斜度を設けることは有利であろう。これらの条件下で、図２３で示された特性曲線を例えばプレスオン装置を用いて実行してもよい。この装置の中には、動作間隔が単に５０Ｎｍから３５０Ｎｍの間の範囲であったとしても、１つのプレスオンユニットのみを含む。しかしながら、その結果として相当な基本負荷がシステム内には残り、この負荷は著しく効率を縮小する。このことは図２４に示されるように軌道に変動する傾斜を与えることにより対処されうる。本願明細書における特性曲線は、５０Ｎｍから３５０Ｎｍの間の動作範囲内に実質的に一定の傾斜を有し、この動作範囲を下回った場合には、停止状態（０Ｎｍ）で０Ｎに近いプレスオン力、より具体的には１Ｎ以下のプレスオン力に降下する。システム全体の基本負荷はこのようにして大幅に低減され、これにより全体的な効率が高められる。しかしながら、プレスオンユニット内の軌道の変動可能な傾斜は許容差の問題を含んでおり、これらは本発明により上述された少なくとも２つのプレスオンユニットを用いることによりその発生を防止することができる。

好ましくは、本発明は動作状態−プレスオン力特性曲線が動作範囲において（図２４および図２５においてそれぞれ５０Ｎｍから３５０Ｎｍで比較のこと）、図２４および図２５に最もよく示される、この動作範囲より低い、より小さい平均的な傾斜度を含むことを提案している。この結果として、システム全体の基本負荷は低減され、これにより効率が高められる。一方、所望される特性曲線は、図１９で示された特性曲線のように１００Ｎｍから３５０Ｎｍとの間の動作範囲を有する装置であることが想定されてもよい。このような特性曲線もまた、より具体的には２つのプレスオンユニットにより低い許容差感度が実現されてもよい。

全体的なシステムにおける損失をさらに最小限にするためには、第２の動作状態の機能としてのプレスオン力を縮小すること、さらに具体的には、例えば図２５で示されたように、全体的な負荷または入力トルクの機能としてのプレスオン力を縮小することは有利であろう。全体的なシステムの効率はこのようにさらに増加されうる。

このことは例えば図２６で示された装置により保障されてもよい。この装置は図２８および図２９で示された装置に実質的に対応するものであり、この装置におけるベベルギア１０１および１０２は、円筒形のローラーベアリング１０６に保持されることは別に、径方向の先細になったローラーベアリング１２４に保持される。

この典型的な実施形態でも同様に、プレスオン装置は２つのプレスオンユニット１２５および１２６から形成される。図２８および図２９で示される配置での構成に反して、プレスオンユニット１２５は、出力ベベルギア１０２上に配置され、かつもう一方のプレスオンユニット１２６は入力ベベルギア１０１上に配置される。このような態様で、プレスオン装置全体が入力トルクおよび出力トルクの両方を直接検知することができ、またそれをプレスオン力に変換することができる。プレスオンユニット１２５、１２６は、図２７および図２８に示された特性曲線を含む。これにより、図２９に示された、出力プレスオンユニット１２５の特性曲線に実質的に対応する特性曲線が得られるが、これは負荷に関して低トルクで水平線になるものである。したがって出力プレスオンユニット１２５の特性曲線の傾斜は、高い出力トルクで、十分に高いプレスオン力が達成されるように、特性曲線が動作間隔において理想の負荷特性曲線全体と交差することを可能にするために選択される。ｒｐｍ範囲がより低い場合でさえ、全負荷で理想的な全負荷特性曲線を下回らないように、全体的な装置がさらに設計されている。部分負荷においては、負荷に依存して理想的な全負荷特性曲線を下回る場合もありうるので、全負荷動作においてより高いプレスオン力が設けられても、この結果としてシステム内で全負荷はさらに低減される。出力プレスオンユニット１２５の特性曲線の傾斜度を選択することによって、理想的な全負荷特性曲線を備えた交差点が置き換えられて、損失の合計を最小限にすることができる。図２９から明らかなように、出力プレスオンユニット１２５の特性曲線の傾斜度は、動作範囲内の理想的な全負荷特性曲線の傾斜と同等に選択され得ないが、これはこの件では第２プレスオンユニット１２６の影響が無効にされるためである。

他方、後者は図３０および図３１を参照にして例を用いながら示されたものであるため、２つのプレスオンユニット１２５および１２６を連結することにより可能となる。これらの装置もまた、図２８および図２９または図２６にそれぞれ示される装置に実質的に対応するものであり、同様の機能を有する構造的な構成要素は同様の数字を付されている。

これらの実施形態においてもまた、既に図２６で示される実施形態の場合と同様であるために、プレスオンユニット１２５、１２６はそれぞれ摩擦ギアの種々のギア部材に配置される。本願明細書において、プレスオンユニット１２５はボール装置１２７をふくみ、入力シャフト１０４のプレスオンプレート１２９に保持されており、また一方、プレスオンユニット１２６はボール装置１２８をふくみ、出力シャフト１０５のプレスオンプレート１３０に保持されている。他方、ボール１２８は、径方向には変位可能であるが、入力ベベルギア１０１に関しては回転不能であるように設けられたプレスオンプレート１３１により保持される。同時に、このプレスオンプレートはピストン１３３への液圧のフィードバック１３２のピストンとして機能し、これは次いでプレスオンプレート１３０に連結される。出力側のプレスオンユニット１２５においては、残りの部分のために被駆動ベベルギア１０２上にボール１２７が直接配置されるため、他のプレスオンプレートは設けられない。この点で、対応する軌道を受けための別途のプレスオンプレートを設けてもよい。

図３１で示される機械的なシステム１３５を、ベベルギア１０１、１０２の内部への貫通部１３４、１３５を介して誘導される液圧フィードバック部３２の代わりに用いることができる。機械的なシステムはプレスオンユニット１２５、１２６の対応するプレート１３６、１３７と協働する。

このような連結により、出力プレスオンユニット１２５は動作範囲内の特性曲線（図２５を例として参照のこと）の傾斜度と全く同様の特性曲線を選択することが可能となる。入力プレスオンユニット１２６を介して、この特性曲線は次いで所望の高さに上げられる。低負荷ではその負荷に依存して特性曲線が下がり、このため全体的な装置は、図３４で見られるように、図２５で示される理想的な特性曲線に実質的に従う。

プレスオン装置を備えた本発明の第１のギアを示す概略断面図である。 図１と同様の図面における本発明のプレスオン装置を備えた第２のギアの出力ベベルギアを示す。 図１と同様の図面における本発明のプレスオン装置を備えた第３の ギアの出力ベベルギアを示す。 図１で示される実施形態の力の比率の概略図である。 図２および図３で示される実施形態の力の比率の概略図である。 他の力の比率の概略図である。 可能性のある他の力の比率の概略図である。 さらに他の力の比率の概略図である。 他の典型的な実施形態の力の比率の概略図である。 図１の図面と同様な図面において図６で概略が示された他の概略断面図である。 図１の図面と同様な図面において図６の他の概略が示された他の実施形態である。 他のプレスオン装置を備えたさらなるギアの概略断面図である。 本発明のギアの液圧動作装置を示す。 本発明の摩擦ギアを概略断面図で示したものである。 図１４の概略の詳細図である。 図１４及び図１５で示されるプレスオン装置の機能の概略図である。 図１４および図１５で示されるような配置の内部ボールユニットの特性曲線を示す。 図１４および図１５で示されるような配置の外部ボールユニットの特性曲線を示す。 図１４および図１５で示されるような配置の全体的なプレスオンユニットの特性曲線を示す。 図１４および図１５で示されるような配置の内部ボールユニットの他の特性曲線を示す。 図２０で示されるような特性曲線に適合する図１４および図１５ で 示されるような配置の外部ボールユニットの特性曲線を示す。 図１４および図１５で示されるような配置の図２０および図２１で示されるような特性曲線を考慮した、全体的なプレスオンユニットの特性曲線を示す。 プレスオン装置の可能な特性曲線を示す。 プレスオン装置の他の可能な特性曲線を示す。 特性曲線の特に有利な設計を示す。 概略断面図で本発明の第２の摩擦ギアを示す。 図２６で示されるような配置の入力プレスオンユニットの特性曲線を示す。 図２６で示されるような配置の出力プレスオンユニットの特性曲線を示す。 図２６の中で示されるような配置の全体的なプレスオンユニットの特性曲線を示す。 本発明の第３の摩擦ギアを示す概略断面図である。 本発明の第３の摩擦ギアを示す概略断面図である。 図３０および図３１で示されるような配置の入力プレスオンユニットの特性曲線を示す。 図３０および図３１で示されるような配置の出力プレスオンユニットの特性曲線を示す。 図３０および図３１で示されるような配置の全体的なプレスオンユニットの特性曲線を示す。

符号の説明

１ 入力ベベルギア
２ 出力ベベルギア
３ 摩擦リング
４ 動作的駆動シャフト
５ 被駆動シャフト
６ ローラー軸受
７Ａ 接触軸受
８ プレスオン装置
９ ねじ式ディスク
１０ ねじ式ディスク
１１ ボール
１２ スプリング
１３ 逆プレート
１４ 液圧圧力部
１５ 液圧線
１６ 補助シャフト
１７ ねじ
１８ 充填口
１９ 線
２０ 逃げ溝部
２１ 取付部
２２ スプリング
２３ ４点接触軸受
２４ 液圧供給部
２５ 密封部
２６ 線
２８ ねじ穴
２８ｂ ねじボルト
２９ ４点接触軸受
３０ モーター
３１ ギア
３２ 送電線
３３ スリップリング
３４ 圧力空間
３５ ねじ式ディスク
３６ ボール
３７ ピストン
３８ ライン
３９ 貫通部
４０ 入力トルク動作部
４１ ピストン
４２ レバー配置
４３ サーボ
４４ ケーシング
４５ スペーサー
４６ コイル
４７ コア部
４８ ピストン
４９ スプリング
５０ シリンダ
５１ 線
５２ 出入口
５３ 溢流／補給口
６１ ギアポンプ
６２ 電動モーター
６３ 電圧
６４ 貯蔵部
８０ ローラー軸受
８１ ローラー軸受
８２ 油空間
９０ 外部の力
９１ 外部の力
９２ 内部の力
１０１ 入力ベベルギア
１０２ 出力ベベルギア
１０３ 摩擦リング
１０４ 駆動シャフト
１０５ 被駆動シャフト
１０６ ローラー軸受
１０７ ローラー軸受
１０８ プレスオン装置
１０９ スプリング装置
１１０ プレスオンユニット
１１１ プレスオンユニット
１１２ 内部ボール
１１３ 外部ボール
１１４ プレスオンプレート
１１５ プレスオンプレート
１１６ プレスオンプレート
１１７ 摺動可能ベアリング
１１８ 摺動可能ベアリング
１１９ 摺動可能ベアリング
１２０ プレスオンベアリング
１２１ ローラーベアリング
１２２ ベアリングプレート
１２３ 肩部
１２４ ローラーベアリング
１２５ 出力プレスオンユニット
１２６ 入力プレスオンユニット
１２７ ボール装置
１２８ ボール装置
１２９ プレスオンプレート
１３０ プレスオンプレート
１３１ プレスオンプレート
１３２ 液圧のフィードバック
１３３ ピストン
１３４ 貫通部
１３５ 貫通部
１３６ プレート
１３７ プレート
β 傾斜度
γ 傾斜度
Ｇ 合計ストローク
Ｈ１ ストローク
Ｈ２ ストローク
Ｖ 調整移動距離

Claims (32)

1. プレスオン装置であって、共に動作するとともにトルクを伝達する２つのギア部材（１、２、３）を固定するプレスオン装置において、関連パラメーターを示すための手段であってより具体的には伝達されるトルクを示すための手段と、示されたパラメーターに対応するプレスオン力を印加する手段とを有し、前記プレスオン装置は少なくとも２つのプレスオン装置部（９、１０、１１；１４）を含み、前記２つのプレスオン装置部のうちの第１プレスオン装置部は、前記２つのプレスオン装置部のうちの第２プレスオン装置部よりも、必要とされる反応時間がより短いことを特徴とするプレスオン装置。
2. プレスオン装置であって、前記第１プレスオン装置部（９、１０、１１）は制御されていないことを特徴とする請求項１に記載のプレスオン装置。
3. プレスオン装置であって、前記第２プレスオン装置部（１４）は制御されていることを特徴とする請求項１または２に記載のプレスオン装置。
4. プレスオン装置であって、共に動作するとともにトルクを伝達する２つのギア部材（１、２、３）を固定するプレスオン装置において、関連パラメーターを示すための手段であってより具体的には伝達されるトルクを示すための手段と、示されたパラメーターに対応するプレスオン力を印加する手段とを有するプレスオン装置において、前記プレスオン装置は少なくとも２つのプレスオン装置部（９、１０、１１；１４）を含み、前記第１プレスオン装置部（９、１０、１１）は、前記プレスオン装置および第２プレスオン装置部（１４）により提供された前記プレスオン力より大きいまたは同等のプレスオン力を提供し、前記第１プレスオン装置部（９、１０、１１）により提供された前記プレスオン力を低減することを特徴とするプレスオン装置。
5. プレスオン装置であって、前記第２プレスオン装置部（１４）は、前記第１プレスオン装置部（９、１０、１１）により印加された力に対抗する圧力を印加することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のプレスオン装置。
6. プレスオン装置であって、前記第２プレスオン装置部（１４）は、前記第１プレスオン装置部（９、１０、１１）によって印加された力を部分的に適合させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のプレスオン装置。
7. ギアであって、プレスオン装置により互いに固定されたギア部材（１、２、３）を伝達する２つのトルクを有するギアである請求項１ないし６のいずれかに記載のギア。
8. ギアであって、 前記第２プレスオン装置部（１４）が液圧的に動作されることを特徴とする請求項７に記載のギア。
9. ギアであって、前記液圧動作部は電磁的に動作されるピストン（４８）を含むことを特徴とする請求項８に記載のギア。
10. ギアであって、前記ピストンは、その圧力が経路を生成した場合には溢流／補給口（５２）を閉鎖することを特徴とする請求項９に記載のギア。
11. ギアであって、前記液圧動作部はギアポンプ（６１）を含むことを特徴とする請求項８に記載のギア。
12. ギアであって、前記ギアポンプは電圧依存トルクを印加する電気モーター（６２）により動作されることを特徴とする請求項１１に記載のギア。
13. ギアであって、少なくとも１つの入力部材（１０１）および少なくとも１つの出力部材（１０２）は、それぞれの動作状態に関して変動するプレスオン圧力を印加する、少なくとも１つのプレスオン装置の手段により、互いに対して押圧する少なくとも２つの動作状態を有するギアにおいて、前記プレスオン装置（１０８；１２５、１２６）は少なくとも２つのプレスオンユニット（１１０、１１１；１２５、１２６）を含むことを特徴とする請求項７ないし１２のいずれかに記載のギア。
14. ギアであって、前記２つのプレスオンユニット（１１０、１１１；１２５、１２６）は異なる動作状態−プレスオン力特性曲線を含むことを特徴とする請求項７ないし１３のいずれかに記載のギア。
15. ギアであって、前記２つのプレスオンユニット（１１０、１１１；１２５、１２６）は、前記第１の動作状態のプレスオン力内で第１の構成比を有し、かつ前記第２の動作状態のプレスオン力内で第２の構成比を有し、この際に第１プレスオンユニットの第１および第２の構成比間の差異は、第２プレスオンユニットの第１および第２の構成比間の差異とは異なることを特徴とする請求項７ないし１４のいずれかに記載のギア。
16. ギアであって、前記２つのプレスオンユニットは、動作状態の決定に関しておよび／または前記プレスオン力に関して並列に動作するように構成されたことを特徴とする請求項７ないし１５のいずれかに記載のギア。
17. ギアであって、前記２つのプレスオンユニット（１１０、１１１；１２５、１２６）は、動作状態の決定に関しておよび／または前記プレスオン力に関して直列に動作するように構成されたことを特徴とする請求項７ないし１６のいずれかに記載のギア。
18. ギアであって、少なくとも１つのプレスオンユニット（１１０、１１１；１２５、１２６）は実質的に一定の傾斜度を有する動作状態−プレスオン力特性曲線を含むことを特徴とする請求項７ないし１７のいずれかに記載のギア。
19. ギアであって、前記プレスオン装置（１０８；１２５、１２６）は少なくとも２つのプレスオンユニット（１１０、１１１；１２５、１２６）を共に連結して有することを特徴とする請求項７ないし１８のいずれかに記載のギア。
20. ギアであって、前記連結は機械的であるように構成されたことを特徴とする請求項１９に記載のギア。
21. ギアであって、前記連結は流体力学または流体静力学であるように構成されたことを特徴とする請求項１９または２０に記載のギア。
22. ギアであって、プレスオンユニット（１２６）が入力側に配置されるとともに、プレスオンユニット（１２５）は出力側に配置されることを特徴とする請求項７ないし２１のいずれかに記載のギア。
23. ギアであって、少なくとも１つの入力部材（１０１）および少なくとも１つの出力部材（１０２）は、それぞれの動作状態に関して変動するプレスオン圧力を加える、少なくとも１つのプレスオン装置（１０８；１２５、１２６）の手段により、互いに対して押圧される少なくとも２つの動作状態を有するギアにおいて、前記プレスオン装置は、第１の動作状態と第２の動作状態との間より、摩擦ギアの休み位置（ｒｅｓｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）と第１の動作状態との間の他の平均的な傾斜度を有する動作状態−プレスオン力特性曲線を含むことを特徴とする請求項７ないし２２のいずれかに記載のギア。
24. プレスオン装置（１０８；１２５、１２６）の手段により互いに対して押圧される少なくとも１つの入力部材（１０１）および少なくとも１つの出力部材（１０２）を有する摩擦ギアを動作するための手段であって、前記プレスオン装置（１０８；１２５、１２６）は、前記第１の動作状態と第２の動作状態との間より、前記摩擦ギアの休み位置と第１の動作状態との間の他の平均的な傾斜度を有する動作状態−プレスオン力特性曲線を有して動作されることを特徴とする手段。
25. 方法または摩擦ギアであって、前記動作状態は出力および／または入力トルクに比例して選択されることを特徴とする請求項７ないし２４のいずれかに記載の方法または摩擦ギア。
26. 方法または摩擦ギアであって、前記第１の動作状態は、全負荷下で起きることが予想される最低のトルクであることを特徴とする請求項７ないし２４のいずれかに記載の方法または摩擦ギア。
27. 方法または摩擦ギアであって、前記第１の動作状態は、全負荷下で起きることが予想される最高のトルクであることを特徴とする請求項７ないし２６のいずれかに記載の方法または摩擦ギア。
28. 方法または摩擦ギアであって、少なくとも２つのプレスオンユニット（１２５、１２６）において、それぞれのプレスオン力は、入力トルク、出力トルク、合計負荷、力またはこれに類似するものなどの異なる種類の動作状態により変動されることを特徴とする請求項７ないし２７のいずれかに記載の方法または摩擦ギア。
29. 方法または摩擦ギアであって、前記プレスオン装置（１０８；１２５、１２６）は、小さいトルクにおいては０Ｎに近いプレスオン力、より具体的には１Ｎ以下のプレスオン力を含むことを特徴とする請求項７ないし２８のいずれかに記載の方法または摩擦ギア。
30. 方法または摩擦ギアであって、前記プレスオン装置（１０８；１２５、１２６）はトルク−プレスオン力特性曲線を含み、これは動作中に起きることが予想される最低のトルクと動作中に起きることが予想される最高のトルクとの間に、動作中に起きることが予想される最低のトルクより低い全負荷下でより小さい平均的な傾斜を含むことを特徴とする請求項７ないし２９のいずれかに記載の方法または摩擦ギア。
31. 方法または摩擦ギアであって、前記プレスオン装置（１２５、１２６）は負荷依存の動作状態−プレスオン力特性曲線を含むことを特徴とする請求項７ないし３０のいずれかに記載の方法または摩擦ギア。
32. 方法または摩擦ギアであって、全負荷より低い負荷下での前記プレスオン力は、全負荷下でのプレスオン力より小さい請求項３１に記載の方法または摩擦ギア。
    
    
    

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