JP2015521721A - 無段変速伝動装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、第１の軸（Ｘ４）を中心にして回転する誘導カバー（４）と、第２の軸（Ｘ６）を中心にして回転する被誘導カバーと、誘導カバーの内側表面（Ｓ４）と接触状態にある第１のベルト（２０５）および被誘導カバーの内側表面（Ｓ６）と接触状態にある第２のベルト（２０７）が具備された遊星歯車（２０）とを含む無段変速伝動装置に関する。ベルトとカバーの内側表面との間の接触部域（Ｚ４、Ｚ６）は第１の軸との関係において単一の第１の半径方向平面内に画定されている。遊星歯車（２０）は、第１の半径方向平面内に格納され、その中で第１の軸（Ｘ４）との関係における角度的配向が装置の伝達比を規定している第３の軸（Ｘ２０）を中心にして回転する。遊星歯車は第１の半径方向平面に対して直交するものの第１の軸（Ｘ４）と交差していない第４の軸（Ｙ２０）を中心にして枢動する。遊星歯車（２０）は、第１の半径方向平面に対し平行で第３の軸（Ｘ２０）に対して直交する第５の軸（Ｚ２０）を中心にして枢動する。

Description

本発明は、回転運動を伝達するための無段変速伝動装置に関する。

このような装置は、例えばモーターまたはポンプ業界ならびに自動車の分野あるいは、より一般的には移動体の分野において使用されてよい。
これらの異なる分野において、「可変速度変速機（variable speed transmission)」と呼ばれることもある無段変速伝動装置は、出力シャフトの回転速度を制御できるという特別な利点を有しており、これには固定減速比を有する変速機に比べ利点がある。
ＣＶＴタイプの変速機を生産するために入力端と出力端の間の２つの直径比を使用することは公知である。
入力端と出力端の間の運動伝達は、摩擦により発生する。

こうして、特許文献１および特許文献２は、２つのベルが、これらのベルの内側表面に支えられ、ベルの回転軸に対して直交するもののこの軸と交差しない１本の軸を中心としたその角度位置がこの可変速度変速機の伝達比の調整を可能にしている遊星歯車と協動している、可変速駆動機構を開示している。
ベルの内側表面との関係における遊星歯車の位置は、その回転方向に対して直交してこれらの表面との関係において遊星歯車を摺動させることにより調整される。
この摺動の間、遊星歯車の位置を制御するための手段は、遊星歯車とベルの内側表面との間の摩擦力を超越しなければならない。
したがって、これらの制御手段に対する過度の応力を回避するため、この摩擦力は、比較的低くなければならない。
その上、可変速度変速機内部における運動の有効な伝達のためには、入力要素と出力要素の間の滑りを制限すること、すなわち遊星歯車とこれらの表面の間の比較的高い摩擦係数で作業することが重要である。

したがって、遊星歯車とベルの内側表面の間の摩擦係数に関して２つの相反する制約条件が存在し、そのために妥協が必要となり、このことは可変速度変速機の寿命またはその効率にとっても有害である。
さらに、これらの公知の可変速度変速機においては、遊星歯車とベルの内側表面間で起こるはずの滑りを考慮に入れる必要があり、この滑りはこれらの部品間の摩擦を考慮すると即時に発生し得ないものであることから、遊星歯車の角度位置の調整には比較的時間がかかる。
その上、遊星歯車の位置が調整されている時のその回転方向に対して直交するこの遊星歯車の滑りは、遊星歯車および／またはベルの内側表面を摩滅させる傾向にある。

独国特許出願公開第Ａ−１０２００６０１６９５５号（ＤＥ−Ａ−１０２００６０１６９５５） 仏国特許出願公開第Ａ−２，１７３，５２８号（ＦＲ−Ａ−２，１７３，５２８）

本発明は、より詳細には、装置の部品数を制限する一方で、公知の機材に比べて小さい力および少ない摩耗でその伝達比を迅速に調整できる新規の無段変速伝動装置を提案することによって、これらの欠点およびこの二重の制約を解決することを目的としている。

この目的で、本発明は、回転運動を伝達するための無段変速伝動装置において、
第１の軸を中心にして回転する駆動ベルと；
第１の軸と合芯した第２の軸を中心にして回転する被駆動ベルと；
駆動ベルの内側表面と接触状態にある第１のベルトおよび被駆動ベルの内側表面と接触状態にある第２のベルトが具備された遊星歯車［前記ベルトとベルの内側表面との間の接触ゾーンは第１の軸との関係において同じ第１の半径方向平面内に画定されており、その一方で遊星歯車は、第１の半径方向平面内に含まれ、第１の軸との関係におけるその角度的配向が装置の伝達比を規定している第３の軸を中心にして回転し、かつ遊星歯車は第１の半径方向平面に対して直交するものの第１の軸と交差していない第４の軸（Ｙ２０）を中心にして枢動する］と；
を含む伝動装置に関する。
本発明によると、遊星歯車は、第１の半径方向平面に対し平行で第３の軸に対して直交する第５の軸を中心にして枢動する。

本発明によると、装置の入力端および出力端の速度比は、駆動ベルおよび被駆動ベルの内側表面上の遊星歯車の直接的滑りの結果としてではなく、むしろ第５の軸を中心とした枢動により遊星歯車の角度位置を変更することによって変更可能である。
こうして、本発明に係る装置の速度比を変更するのに必要な制御力は、特許文献１および特許文献２より公知の可変速度変速機において必要なものよりも低い。
その結果、装置の摩耗は、これらの公知の可変速度変速機の場合よりも低く、速度比変更はより高速である。

本発明の有利な、ただし任意の態様によると、このような装置は、技術的に許容可能な任意の組合せの形で考慮される、以下の特徴のうちの１つ以上を包含していてよい：
− 第４の軸を中心とした遊星歯車の角度位置は、第５の軸を中心とした遊星歯車の一次傾動によって調整可能であり、前記一次傾動は第４の軸を中心とした遊星歯車の二次傾動をひき起こす。
− 遊星歯車の二次傾動は、合力を作り出して枢動トルクを生起するこの遊星歯車の一次傾動と、ベルの内側表面が湾曲しておりベルが回転するという事実とによってもたらされる。
− 第５の軸を中心とした遊星歯車の角度位置を制御するための手段は、第４の軸を中心とする遊星歯車の二次傾動をひき起こす一次傾動によってベルの内側表面との関係において遊星歯車のベルトを配向させることにより、遊星歯車を第５の軸を中心として枢動させてこの遊星歯車に作用する。
代替的には、遊星歯車は、第４の軸と第５の軸を中心にして自由に回転し、その一方で駆動ベルと被駆動ベルとの間に作り出された差動トルクは、第４の軸を中心とする遊星歯車の二次傾動をひき起こす一次傾動によってベルの内側表面との関係において遊星歯車のベルトを配向させることにより、遊星歯車を第５の軸を中心として枢動させてこの遊星歯車に作用する。
− ２つのベルは、第１の軸に対して平行な長手方向軸を有する同じ固定シャフトの上に回転可能な形で組付けられており、その一方で遊星歯車は、第４の軸を中心としてシャフト上に枢動する形で組付けられている。
− 駆動ベルは、駆動シャフトにしっかり固定されており、一方被駆動ベルは、被駆動シャフトにしっかり固定されており、装置は、駆動ベル、被駆動ベルおよび遊星歯車の回転を維持し誘導するためのハウジングを含む。
装置はこのとき、有利には、第３の軸の位置を画定しかつハウジングとの関係において第４の軸および第５の軸を中心にして枢動可能な形で組付けられている遊星歯車キャリヤを含む。
この遊星歯車キャリヤは、制御フィンガーを伴うカルダン継手によってハウジング内に組付けることができる。
その場合カルダン継手の制御フィンガーを、第５の軸に対して直交し第３の軸を含む平面内で並進運動させるようにすることが可能である。
代替的には、遊星歯車キャリヤは、第４の軸を中心とした第１の枢動リンク、ここでこの第１の枢動リンクは自由に回転させられている、と、第５の軸を中心とした第２の枢動リンク、ここで、この第２の枢動リンクは回転操舵されている、とを含む２重枢動リンクによってハウジング内に組付けられている。

単なる一例として提供され添付図面を参照して実施される本発明の原理にしたがった装置の４つの実施形態についての以下の説明を考慮することによって、本発明をより良く理解することができ、かつその他の利点がより明確に現示されるものである。

第１の使用法の構成に係る伝動装置の軸方向横断面図である。 図１のラインＩＩ−ＩＩに沿った横断面図である。この図中、Ｉ−Ｉは図１の切断平面を表わす。 装置の第２の使用法の構成における図１と類似の横断面図である。図中、ＩＶ−ＩＶは対応する切断平面を表わす。 装置の第２の使用法の構成における図２と類似の横断面図である。図中、ＩＩＩ−ＩＩＩは対応する切断平面を表わす。 遊星歯車が図３のものとの関係においてオフセットされた位置に達した場合の図３に類似する横断面図である。 装置の第３の使用法の構成における図１と類似の横断面図である。図中、ＶＩＩ−ＶＩＩは対応する切断平面を表わす。 装置の第３の使用法の構成における図２と類似の横断面図である。図中、およびＶＩ−ＶＩは対応する切断平面を表わす。 遊星歯車が図６のものとの関係においてオフセットされた位置に達した場合の図６に類似する横断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る装置についての図１に類似する横断面図である。 図９の平面Ｘ−Ｘに沿った横断面図である。この図中、ＩＸ−ＩＸは、図９の切断平面を示す。 装置の第２の使用法の構成における図９と類似の横断面図である。図中、ＸＩＩ−ＸＩＩは対応する切断平面を表わす。 装置の第２の使用法の構成における図１０と類似の横断面図である。図中、ＸＩ−ＸＩは対応する切断平面を表わす。 装置の第３の使用法の構成におけるそれぞれ図９と類似の横断面図である。図中、ＸＩＶ−ＸＩＶは対応する切断平面を表わす。 装置の第３の使用法の構成における図１０と類似の横断面図である。これらの図中、ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩは対応する切断平面を表わす。 装置の第４の使用法の構成におけるそれぞれ図９と類似の横断面図である。図中、ＸＶＩ−ＸＶＩは対応する切断平面を表わす。 装置の第４の使用法の構成における図１０と類似の横断面図である。図中、ＸＶ−ＸＶは対応する切断平面を表わす。 装置の第５の使用法の構成におけるそれぞれ図９と類似の横断面図である。図中、ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩは対応する切断平面を表わす。 装置の第５の使用法の構成におけるそれぞれ図１０と類似の横断面図である。図中、ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩは対応する切断平面を表わす。 本発明の第３の実施形態に係る装置についての図１に類似する横断面図である。 図１９の平面ＸＸ−ＸＸに沿った横断面図である。この図中、ＸＩＸ−ＸＩＸは、図１９の切断平面を示す。 本発明の第４の実施形態に係る装置についての図６に類似する図である。

図１〜８に示される無段変速伝動装置２は、駆動ベル４と被駆動ベル６との間で回転運動を伝達するように設計されている。
実施例中、駆動ベルは、チェーン（図示せず）と噛合うように設計されたピニオン８と回転固定され、一方被駆動ベル６には、自転車の車輪のスポークを取付けるためのオリフィス６６が具備された２つの外側フランジ６２および６４が具備されている。
こうして、装置２は、ピニオン８と係合したチェーンを用いて自転車の後輪を駆動するために使用可能である。

参照記号Ｘ４は、ベル４の回転軸を表わし、Ｘ６はベル６の回転軸を表わす。軸Ｘ４および軸Ｘ６は平行でかつ合芯している。
ベル４および６は、軸Ｘ４およびＸ６に平行な長手方向中心軸Ｘ１０を有する固定シャフト１０を中心にして回転可能な形で組付けられている。
軸Ｘ１０は、シャフト１０の対称軸である。実際には、軸Ｘ４、Ｘ６およびＸ１０は一体化されている。
軸受１２、１４および１６は、回転の可能性を保ちながらシャフト１０上でベル４および６を支持することを可能にする。 ベル４の外側表面とベル６の内側表面の間には軸受１８が組付けられており、それぞれ軸Ｘ４とＸ６を中心としたこれらのベルの差動回転運動を可能にしている。
参照記号Ｓ４およびＳ６はそれぞれ、ベル４および６の内側表面を表わし、これらの表面はそれぞれ、軸Ｘ４およびＸ６上で芯出しされている。

装置２も同様に、軸Ｘ２０を中心として回転する可能性を伴ってシャフト１０上に組付けられた遊星歯車２０を含む。軸Ｘ２０およびＸ１０が平行である場合、軸Ｘ２０は、軸Ｘ１０との関係において半径方向で、軸Ｘ１０との関係において非ゼロの距離ｄ１だけオフセットされる。
遊星歯車２０は、それぞれベル４または６の内側空間Ｖ４またはＶ６の中に位置づけされた２つのリングを含み、これらのリングの各々には、隣接するベルの内側表面Ｓ４またはＳ６と接触状態になるように設計されたベルト２０５または２０７が具備されている。

こうして、軸Ｘ４、Ｘ６およびＸ１０との関係において半径方向である図１の平面内には、ベルト２０５と表面Ｓ４の間に第１の接触ゾーンＺ４が画定され、一方、この同じ平面内でベルト２０７と表面Ｓ６の間には、第２の接触ゾーンＺ６が画定されている。
装置２の速度伝達比は、一方ではゾーンＺ４と軸Ｘ１０の間の距離そして他方ではゾーンＺ６と軸Ｘ１０の間の距離の比率によって左右される。
この比率が高くなればなるほど、すなわちゾーンＺ４が軸Ｘ１０から遠くなればなるほど、速度伝達比は高くなる。

図４および７により示されている通り、ベルト２０７は、ピン２０８を用いてリング２０６上に不動化される。図中には示されていないが、要素２０４および２０６を回転しないように固定するために類似のピンが使用される。
代替的には、要素２０７および２０８ならびに要素２０４および２０５はそれぞれ、単一の部品であり得る。
リング２０４および２０６の内側空間中に軸受２０９が係合されている。

参照番号２１４および２１６はそれぞれ、軸Ｘ２０との関係において半径方向でありもう一方のリングに向かって配向されているリング２０４および２０６の表面を表わす。
表面２１６には、内部にボール２１８およびバネ２１９が部分的に収容される中空ハウジング２１７が具備されている。
表面２１４には同様に、ボール２１８を部分的に収容するためのハウジング２２０も具備されている。
こうして、装置２の組付けられた構成において、ボールは表面２１４と２１６の間に位置づけされ、部分的にハウジング２１７および２２０の中に係合されている。
バネ２１９は、ボール２１８の近くに位置づけされ、ハウジング２１７に隣接するハウジング内に収容される。

駆動ベル４との関係における被駆動ベル６の抵抗トルクに基づいて、軸Ｘ２０を中心とするリング２０４および２０６の相対的角度位置は、ボール２１８がバネ２１９に向かってハウジング２１７内を移動するような方向で変動し得る。
バネ２１９を収容する隣接するハウジングに近づくと表面２１６との関係におけるその深さが減少するハウジング２１７の幾何形状を考慮すると、リング２０４および２０６のこの相対的角運動の結果として、遊星歯車（２０）は軸方向に拡張されることになる。
すなわち、リング２０４および２０６は互いから軸方向に分離され、ベルト２０５と表面Ｓ４の間およびベルト２０７と表面Ｓ６の間の接触力の強度は増大することになる。
ハウジング２１７内でのボール２１８の行程の終りにおいて、バネ２１９は、リング２０４および２０６の間の相対的角運動とは反対の方向に復帰力を及ぼす。
こうして、要素２１７〜２２０は、駆動ベル４との関係において被駆動ベル６の抵抗力に基づいて、ベルト２０５および２０７とベルの内側表面との間の接触力を調整することを可能とする予応力機構を構成する。
代替的には、ボール２１８を、ローラーまたはニードルなどの他の転がり要素によって置換することができる。その場合、ハウジング２１７の幾何形状およびバネ２１８の位置は、相応して適応される。

遊星歯車２０は同様に、軸受２０９の半径方向内側に位置づけされたスリーブ２２２と、スリーブ２２２の内部で不動化された玉継手２２３の第１の部分とを含む。
さらに、玉継手の第２の部分１２３が、ネジ１２４を用いてシャフト１０上に不動化されている。
ニードルケージが、転動体と共に軸受２０９を構成し、軸Ｘ２０を中心とする遊星歯車２０の回転を可能にしており、一方シャフト１０および玉継手は軸Ｘ１０との関係において回転固定されている。

軸Ｘ１０とＸ２０の間のオフセットは、図１の平面内では軸Ｘ１０との関係において対称でない玉継手の内側部分１２３の幾何形状に由来するものである。
実際には、玉継手の外側部分２２３は、ネジ１２４によって部分１２３がシャフト１０上にひとたび不動化された時点でこの部分１２３の周りに取付けられる２つの半シェルで構成されている。
２つの半シェルはこのとき、スリーブ２２２により所定の場所に保たれ、このスリーブ２２２は、結束帯として作用する。

部分１２３には内部にピン３０が出現する切り込み１２５が具備されており、このピンの尾部３０２は玉継手の部分２２３の中で、例えばその部分の中に螺入されて、不動化されている。
孔が具備されているピン３０の頭部３０４は、切り込み１２５内に係合し、この切り込みがこの頭部を図２、４および７の平面に対して平行な運動において、その並進運動を誘導する。

バネ４０が、第１の端部４０２で孔３０６内に取付けられ、第２の端部４０４でシャフト１０上に取付けられている。このバネは、ピン３０をその位置に戻すための弾性変形可能な要素を形成する。

ケーブル５０が、第１の端部５０２で孔３０６内に取付けられており、装置２の外部まで延在している。
実際には、ケーブル５０は、軸Ｘ１０に対して平行な方向でシャフト１０の外側表面内に配設された溝１０２の中を通過する。図７において、ケーブル５０の描写は、溝１０２が見えるようにするために中断されている。
前記溝は、軸受１２および１４の半径方向内側に位置づけされており、こうして、ケーブル１０が装置２の内部空間すなわち空間Ｖ４とＶ６の和の外部に通じることができるようになっている。
この空間の外部では、ケーブル５０は、半径方向に外向きに通じるオリフィス６０２を通ってストッパ６０内を横断する。

こうして、ピン３０は拮抗力、すなわち図２内で左へとこのピンを移動させる傾向をもつバネ４０により及ぼされる弾性引張りＥ４０、ならびにケーブル５０が引張られた時に伝達する牽引力Ｅ５０に付される。
力Ｅ４０およびＥ５０は、バネおよびケーブルの端部４０２および５０２の近くで、その２つの主要な方向に加えられる。図面の明確さを期して、これらの力を示す矢印は、図２、４および７において横方向にオフセットされている。

遊星歯車２０は、図１の平面すなわち接触ゾーンＺ４およびＺ６を含む軸４との関係における半径方向平面に対して直交する軸Ｙ２０を中心として自由に枢動する。遊星歯車はこうして、それぞれベル４および６との関係において図１、５および８に示された位置をとる。

図１および２の構成において、ゾーンＺ４およびＺ６は、軸Ｘ４およびＸ６から同じ半径方向距離のところに延在する。したがって、ベル４および６の間の回転運動の伝達比は、１に等しい。

図５の構成において、ゾーンＺ４は、ゾーンＺ６と軸Ｘ６の関係に比べ、半径方向に軸Ｘ４から遠いところにある。

この構成において、装置２の減速比は最大である。したがって、ベル６はベル４よりも速く回転する。ベル４と６の間の回転運動の速度伝達比は１より大きい。

一方では図１と２の構成そして他方では図５の構成の間の中間的構成は、以下で説明するように達成されてよい。
図５の構成において、軸Ｘ２０はこの図の平面内で軸Ｘ１０と非ゼロの角度αを成す。
図８の構成において、遊星歯車２０は図５の構成と反対の方向に傾動している。軸Ｘ２０は、角度αとの関係において反対の方向に配向され事実上同じ値を有する角度βを軸Ｘ１０と成している。
この場合、ゾーンＺ４は、ゾーンＺ６と軸Ｘ６の関係に比べて、軸Ｘ４に対し半径方向により近く、そのため、装置２の伝達比は１より小さく、実際には図８に示されている構成において最小である。ベル６は、ベル４よりも低速で回転する。

一方では図１と２の構成そして他方では図８の構成の間の中間的構成は、以下で説明するように達成されてよい。
遊星歯車２０は同様に、図１、３、５、６および８の平面内で軸Ｘ２０に対し直交して延在する第５の軸Ｚ２０を中心として回転可能すなわち枢動可能である。
駆動ベル４および被駆動ベル６との関係における遊星歯車２０の位置は、この遊星歯車と前記ベルの間の接触ゾーンＺ４およびＺ６を含む図１、３、５、６および８の平面内においてではなく、図２、４および７に示された直交する平面内において制御される。

図１および２の構成において、ケーブル５０を介して加えられる牽引力Ｅ５０は、頭部３０４と固定シャフト１０の間で伸張されたバネ４０によって及ぼされる弾性牽引力Ｅ２０と平衡を保つ。
これらの条件下で、遊星歯車２０は、ベル４および６との関係において位置を変更する傾向をもたない。換言すると、軸Ｘ４とＸ６との関係におけるゾーンＺ４およびＺ６の位置は安定している。

図３および４の構成において、弾性力Ｅ４０は、牽引力Ｅ５０を超越し、こうして軸Ｚ２０を中心として図４の平面内で矢印Ｆ１によって示されている通りの三角法(trigonometric)方向への遊星歯車２０の一次枢動または傾動が作り出される。
図４の平面内で、遊星歯車の軸Ｘ２０は軸Ｘ１０と平行でないことから、ベルの牽引力Ｆ_Y10および遊星歯車の牽引力Ｆ_Y20は同じ方向を有さず、こうして、図３に見える枢動トルクＭ_Y20の起点において合力Ｆ_Rを作り出す。
軸Ｚ２０を中心とする遊星歯車２０のこの一次傾動Ｆ１は、ベルの内側表面Ｓ４およびＳ６が湾曲しており、ベルが回転するという事実と組合さって、図３の矢印Ｆ２の方向で、すなわち装置２の伝達比を増大させる方向で、軸Ｙ２０を中心とする二次傾動を生起する。

遊星歯車２０のこの傾動は、弾性力Ｅ４０が牽引力Ｅ５０よりも大きいかぎり続行する。
弾性力Ｅ４０が牽引力Ｅ５０を超越するかぎりにおいて、遊星歯車２０は、図４の構成にとどまり、矢印Ｆ２の方向のその二次傾動運動を続行するレベルに達し、こうして遊星歯車は図３の構成から図５の構成へと移行することになる。

反対に、図６および７の構成においては、ケーブル５０を介して及ぼされる力Ｄ５０は、ケーブル４０により及ぼされる弾性力Ｅ４０より大きく、このため遊星歯車２０は、矢印Ｆ１’により示されている通り、図７の平面内で軸Ｚ２０を中心にして時計回り方向に傾動し、こうして、図６の平面内で矢印Ｆ３の方向で軸Ｙ２０を中心としたこの遊星歯車の二次傾動がひき起こされ、このとき図７の力Ｆ_Rは図４の方向とは反対の方向を有する。その結果、装置２の伝達比は減少する。

力Ｅ５０が弾性力Ｅ４０よりも大きいかぎり、遊星歯車２０は図７の構成に保たれ、矢印Ｆ３の方向に軸Ｙ２０を中心とする遊星歯車２０の二次傾動が続行するレベルに達し、その結果、遊星歯車は図６の構成から図８の構成へと移行することになる。

こうして、ゾーンＺ４およびＺ６を含みかつ図１、３、５、６および８のものである平面に対して直交する、図２、４および７の半径方向平面内において遊星歯車２０の傾動の制御が行なわれるかぎり、間接的な制御が得られる。

それぞれ図９〜１８、１９および２０および２１に示されている第２、第３および第４の実施形態において、第１の実施形態の要素に類似する要素は、同じ参照記号が付され、同じように機能する。以下では、これらの他の実施形態が第１の実施形態と異なる点についてのみ記述する。

図９〜１８に示された第２の実施形態において、無段変速伝動装置２の駆動ベル４は、駆動シャフトであり第１の軸Ｘ４上で芯出しされた第１のシャフト１０４にしっかりと固定されている。
同様にして、被駆動ベル６は、第２の軸Ｘ６上に芯出しされた第２のシャフト１０６にしっかりと固定されている。
軸Ｘ４とＸ６はそれぞれ、ベル４と６のための回転軸を形成する。 遊星歯車２０は、それが駆動ベル４によって駆動されている場合、図９の平面内に含まれる第３の軸Ｘ２０を中心にして回転する。
前記遊星歯車２０は、軸受２０９上に一緒に組付けられた２つのリング２０４および２０６を含む。リング２０４および２０６は、単一の部品を形成することができる。 玉継手部分２２３は、軸Ｘ２０と同軸でなく遊星歯車の中心軸Ｘ２０を構成する球状の外側表面Ｓ２２３、および軸Ｘ２０と同軸である円筒形の内側表面Ｓ’２２３を有している。
軸受２０９は、表面Ｓ’２２３の内部に半径方向に収容されている。
軸受２０９および玉継手部分２２３は共に、遊星歯車２０のための遊星歯車キャリヤを構成し、ベル４および６との関係における軸Ｘ２０の位置を規定する。

合芯している軸Ｘ４およびＸ６は、第１の実施形態の場合と同様に、軸Ｘ２０との関係において半径方向に非ゼロの距離ｄ１だけオフセットされている。リング２０４および２０６はそれぞれ、ベル４および６の内側表面Ｓ４およびＳ６との接触ベルト２０５および２０７を担持している。

遊星歯車２０のベル４および６の周りにハウジング１５０が具備されている。このハウジング１５０は、シャフト１０４および１０６のための通過オリフィスがそれぞれに具備されている２つのフランジ１５４および１５６と、２つのフランジにしっかり固定された円筒形本体１５８とで構成されている。玉継手部分１５３が本体１５８の内側半径方向表面上に不動化され、玉継手部分２２３と協働して、軸Ｙ２０と交差し図９、１１、１３、１５および１７の平面に対し直交する第４の軸Ｙ２０を中心として遊星歯車２０および要素２０９および２２３の枢動を可能にしている。

滑り接触状態で互いに担持し合っている玉継手部分１５３および２２３の表面は、球状部分の形をしていることから、要素２０９および２２３および遊星歯車２０は同様に、図９、１１、１３、１５および１７の平面内に含まれ軸Ｘ２０に対し直交する第５の軸Ｚ２０を中心にして枢動できる。

ベル４は、円形軸受１２４および軸方向軸受１３４を用いてハウジング１５０により支持される。
これらの軸受はそれぞれ、ベル４の外側半径方向表面４２と円筒形本体１５８の間、およびベル４の軸方向表面４４とフランジ１５４の間に位置づけされている。
軸受１２４および１３４は各々、軸Ｘ４を中心としたベル４の回転を誘導する。
同様にして、２つの軸受１２６および１３６は、ハウジング１５０との関係における軸Ｘ６を中心としたベル６の回転を誘導する。

図１０、１２、１４、１６および１８によってさらに詳細に示されている通り、要素１５３および２２３によって形成される玉継手は、制御フィンガーを伴うカルダン継手である。
より詳細には、この玉継手は、部分２２３のハウジング２２４内に係合したフィンガーまたはピン３０を含み、制御サブアセンブリ４０に属するピストン４２にしっかり固定されている。
したがって、これにより、軸Ｙ２０を中心とした要素１５３および２２３の互いとの関係における自由な回転、軸Ｘ２０を中心とした係止回転、および軸Ｚ２０を中心としたフィンガー３０により割出しされる回転が得られる。
軸Ｚ２０を中心とした回転の割出しは、軸Ｘ１０に対して平行なフィンガー３０の並進運動によって誘発される。
制御サブアセンブリ４０は同様に、ハウジング１５０上に締結された本体４４を含んでおり、このハウジング内にピストン４２が位置づけされ、このハウジングが、油などの制御流体が供給されるホース５２または５４に各々連結されている２つのチャンバ４６および４８を画定している。

制御サブアセンブリ４０は同様に、ラック、カム、ケーブルおよび他の動力手段、例えば電動モーター、電磁または機械式アクチュエータなど、一部分を並進運動させるための他の技術的解決法を介して製作することもできる。

図９および１０の構成において、ピストン４２は、チャンバ４６および４８が同じ容積を有するかぎり中央位置にある。第１の実施形態についての図１および２の構成に匹敵するこの構成において、一方ではベルト２０５および２０７そして他方ではベル４および６の内側表面Ｓ４およびＳ６の間に画定される接触ゾーンＺ４およびＺ６は、実質的に軸Ｘ４およびＸ６から同じ半径方向距離のところに位置している。その場合、第２の実施形態の装置２の伝達比は１に等しい。

装置２の伝達比を増大させる必要がある場合、ピストン４２は図１２の平面内でベル６に向かって移動させられる。
これは、チャンバ４８内に存在する圧力よりも高い圧力でチャンバ４６に油を供給することによって得られる。
矢印Ｆ１１の方向へのピストン４２のこの移動は、フィンガー３０をベル６に向かって駆動し、これにより玉継手の部分２２３は軸Ｚ２０を中心にして枢動させられる。
こうして軸Ｚ２０を中心として図１２の平面内で矢印Ｆ１によって示されている通りの三角法方向への遊星歯車２０の一次枢動または傾動が作り出される。

図１２の平面内で、遊星歯車の軸Ｘ２０は軸Ｘ４およびＸ６と平行でないことから、ベルの牽引力Ｆ_Y10および遊星歯車の牽引力Ｆ_Y20は同じ方向を有さず、こうして、図１１に示された枢動トルクＭ_Y20の起点において合力Ｆ_Rを作り出す。
軸Ｚ２０を中心とする遊星歯車２０のこの一次傾動Ｆ１は、ベルの内側表面Ｓ４、Ｓ６が湾曲し、ベルが回転するという事実と組合さって、図１１の矢印Ｆ２の方向で、すなわち伝達比を増大させる方向で、軸Ｙ２０を中心とする二次傾動を生起する。

軸Ｙ２０を中心とする遊星歯車２０の二次傾動は、遊星歯車２０が図１２に示された傾動位置に保たれるかぎりにおいて続行する。
こうして、ピストン４２はサブアセンブリ４０の本体４４との関係において中央構成に戻らされチャンバ４６および４８内の油圧を平衡化することから、軸Ｙ２０を中心として枢動して遊星歯車２０が安定した構成にある一方で、装置２の伝達比が最大である図１３の構成に到達することが可能になる。
遊星歯車２０は、ピストン４２が本体４４との関係において移動させられないかぎり、この構成にとどまる。
この構成において、軸Ｘ２０およびＸ４は、間に非ゼロの角度αを成している。

反対に、装置２の速度の伝達比を減少させる必要がある場合、チャンバ４６内に存在する圧力よりも大きい圧力でチャンバ４８に油を供給しながら、ピストン４２を図１６の矢印Ｆ１１’の方向でベル４に向かって移動させる。
この結果、フィンガー３０はベル４に向かって移動させられ、遊星歯車２０は軸Ｚ２０を中心として矢印Ｆ１’の方向に枢動させられる。
この一次枢動または傾動は、前述のものと同じ理由で、図１５に矢印Ｆ３によって示されている通りの軸Ｙ２０を中心とした遊星歯車の二次傾動をひき起こし、このとき、図１６内の力Ｆ_Rは、図１２中の方向とは反対の方向に配向されている。

前述の通り、この二次傾動は、フィンガー３０が図１６の構成に保たれているかぎり、図１７および１８の位置に到達するまで続き、これらの位置で、ピストン４２は本体４４との関係において中央位置に戻され、こうして図１７の位置は遊星歯車２０については軸Ｙ２０を中心とする回転において安定したものとなる。
この構成において、軸Ｘ２０およびＸ４は、間に、角度αとは反対方向に配向され実質的に同じ値を有する非ゼロの角度βを画定している。
こうして、第２の実施形態においても同様に、サブアセンブリ４０を用いて、前記遊星歯車が軸Ｚ２０を中心として枢動し軸に対して直交する平面内で制御されるという事実に起因して、遊星歯車２０の枢動の間接的制御が得られる。

第２の実施形態の一変形形態によると、一方では要素２０９および２２３により形成された遊星歯車キャリヤと他方ではハウジング１５０との間の制御フィンガーを伴うカルダン継手の代りに、２重枢動リンクを使用することができる。この変形形態においては、遊星歯車キャリヤは、軸受２０９が収容されている第１のクレードルで構成される。
この第１のクレードルは、軸Ｙ２０を伴う枢動リンクによって第２のクレードルに連結されている。
軸Ｙ２０を中心とする回転は自由である。第２のクレードルは、軸Ｚ２０を伴う枢動リンクによってケーシング１５０に連結されている。
軸Ｚ２０を中心とする回転は、サブアセンブリ４０と類似の制御ユニットにより割出しされる。
この第２の実施形態の別の変形形態によると、ベル４および６はそれぞれシャフト１０４および１０６を伴う単一の部品である。

図１９および２０に例示されている第３の実施形態においては、遊星歯車２０と駆動ベル４および被駆動ベル６の間に接触ゾーンＺ４およびＺ６を含む半径方向平面に対し直交する半径方向平面内での作用を伴って、無段変速伝動装置２のために、第１の実施形態のものと類似の操舵モードが使用される。
回転軸Ｘ１０およびＸ２０は平行である場合一体化され、一方回転軸Ｘ４およびＸ６は、軸Ｘ１０およびＸ２０との関係において軸方向に非ゼロの半径方向距離ｄ２だけオフセットされているという点で、この実施形態は第１の実施形態と異なっている。

第１および第３の実施形態を参照して説明した実施例において、ケーブル５０は、シャフトとベル４の間を通る。
代替的には、前記ケーブルは、シャフトとベル６の間を通過することができる。
別の変形形態によると、ケーブル５０はシャフト１０の内部を通過できる。

図２１に示された本発明の第４の実施形態においては、ベル４および６の内部空間Ｖ４およびＶ６内の遊星歯車２０の運動を制御するためにいかなるケーブルもピストンも使用されない。
この実施形態において、無段変速伝動装置２の伝達比を調整するための遊星歯車２０の枢動制御は、遊星歯車２０のベルト２０５および２０７とベル４および６の内側表面Ｓ４およびＳ６との間にそれぞれ画定された接触ゾーンＺ４およびＺ６を含む半径方向平面内で行なわれる。

弾性変形可能な要素、すなわち螺旋バネ４０は、第１の端部４０２でこのバネが締結されているピン３０の頭部３０４と、第２の端部でこのバネが締結されている軸方向に可動な部分７０との間で締結されている。したがって、バネ４０は、ピン３０上に、最初の２つの実施形態に関して言及されているものに匹敵する弾性力Ｅ４０を及ぼす。

部品７０は、固定シャフト１０のハウジング１０３の内部に収容され、このハウジングは軸Ｘ１０上で芯出しされている。
前記ハウジングは、部品７０の軸Ｘ１０に沿った並進運動を可能にするが、軸Ｘ１０を中心とするその回転を係止する。
制御ロッド７２が、螺旋リンクを介して、ベル４および６の内部体積Ｖ４およびＶ６の合計である装置２の内部空間の外側にあるクランク７４に部品７０を連結する。
こうして、両矢印Ｆ５によって示されている通り、軸Ｘ１０を中心にしてクランク７４を回転させることにより、軸Ｘ１０に沿って軸方向に部品７０を移動させることが可能である。
この運動は、バネ４０の剛性定数、ひいては力Ｅ４０の強度を変動させることを可能にする。

遊星歯車２０は、第１の実施形態の場合と同様に画定される軸Ｙ２０およびＺ２０を中心にして自由に回転するように組付けられている。
動作は以下の通りである：図２１の構成において、伝達比は最大である。
ベル４とベル６が安定した速度で回転するかぎり、遊星歯車２０は図２１に示された位置を保つ。

ユーザーは、装置２の伝達比の減少を希望する場合、駆動ベル４の駆動トルクを増大させる。
その結果、駆動ベル４上の入力トルクは、被駆動ベル６上の出力トルクよりも高くなる。
こうしてベル４と６の間に差動トルクが生まれる。遊星歯車はもはや静的な平衡を維持しない。
ベルト２０５と表面Ｓ４の間の接線方向接触力は、ベルト２０７と表面Ｓ６の間の接線方向力よりも高い。
軸Ｚ２０の周りに運動量が作り出され、これにより、遊星歯車２０は図２１中の矢印Ｆ６の方向で軸Ｚ２０を中心にして時計回り方向に傾動させられる。
第２の実施形態の場合と同様に、この一次傾動は、図２１の矢印Ｆ７の方向で、軸Ｙ２０を中心とした二次傾動をひき起こし、これが、ゾーンＺ４とベル４の回転軸Ｘ４の間の半径方向距離を減少させ、ゾーンＺ６とベル６の回転軸Ｘ６の間の半径方向距離を増大させる。
こうして、装置２の伝達比は減少する。

遊星歯車２０が別の構成、詳細には伝達比が最小である構成にある場合、駆動ベル４上に及ぼされるトルクを減少させる一方で逆の現象を用いて伝達比を増大させることが可能である。

前述の二次傾動は、弾性力Ｅ４０に対抗して発生する。
バネ４０の剛性定数に働きかけること、すなわち、ハウジング１０４の内部で軸Ｘに沿って部品７０を移動させることによって、この傾動が発生し始める差動トルクの値を修正することができる。
したがって、クランク７４、コネクティングロッド７２および部品７０は、バネ４０と共に、ベル４および６のそれぞれの内部空間Ｖ４およびＶ６で構成された装置２の内部空間の中で、軸Ｙ２０を中心にした遊星歯車２０の角度位置を制御するための手段を構成する。

本発明は、自転車の分野でのその使用という状況において、以上で説明され図示されている。
しかしながら、本発明は、他の分野、詳細にはモーターまたはポンプの分野ならびに自動車の分野そしてさらに一般的には機動体の分野に応用することができる。
以上で考慮された実施形態および変形形態の技術的特徴は、組合わせてもよい。

Claims (11)

1. 回転運動を伝達するための無段変速伝動装置であって、
   − 第１の軸（Ｘ４）を中心にして回転する駆動ベル（４）と；
   − 第１の軸と合芯した第２の軸（Ｘ６）を中心にして回転する被駆動ベル（６）と；
   − 駆動ベルの内側表面（Ｓ４）と接触状態にある第１のベルト（２０５）、および、被駆動ベルの内側表面（Ｓ６）と接触状態にある第２のベルト（２０７）を備える遊星歯車（２０）と、を具備し、
   前記ベルト（２０５、２０７）とベル（４、６）の内側表面（Ｓ４、Ｓ６）との間の接触ゾーン（Ｚ４、Ｚ６）は、第１の軸との関係において同じ第１の半径方向平面内に画定されており、その一方で、
   遊星歯車は、第１の半径方向平面内に含まれ第１の軸（Ｘ４）との関係におけるその角度的配向（α、β）が装置の伝達比を規定している第３の軸（Ｘ２０）を中心にして回転し、かつ
   遊星歯車は、第１の半径方向平面に対し直交するものの第１の軸と交差していない第４の軸（Ｙ２０）を中心にして枢動する、ようにされている、
   ものにおいて、
   遊星歯車（２０）が、第１の半径方向平面に対し平行で第３の軸（Ｘ２０）に対して直交する第５の軸（Ｚ２０）を中心にして枢動する、
   ことを特徴とする伝動装置。
2. 第４の軸（Ｙ２０）を中心とした遊星歯車（２０）の角度位置が第５の軸（Ｚ２０）を中心とした遊星歯車の一次傾動（Ｆ１、Ｆ１’；Ｆ６）によって調整可能であり、
   前記一次傾動が第４の軸（Ｙ２０）を中心とした遊星歯車の二次傾動（Ｆ２、Ｆ３；Ｆ７）をひき起こす、
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 遊星歯車（２０）の二次傾動（Ｆ２、Ｆ３；Ｆ７）が、
   合力（Ｆ_R）を作り出して枢動トルク（Ｍ_Y2O）を生起するこの遊星歯車の一次傾動（Ｆ１、Ｆ１’；Ｆ６）と、
   ベルの内側表面（Ｓ４、Ｓ６）が湾曲しており、ベルが回転するという事実と、
   によってもたらされる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 第４の軸（Ｙ２０）を中心とした遊星歯車（２０）の角度位置を制御するための手段（４０、５０）が、
   第４の軸（Ｙ２０）を中心とする遊星歯車の二次傾動（Ｆ２、Ｆ３）をひき起こす一次傾動（Ｆ１；Ｆ１’）によってベル（４、６）の内側表面（Ｓ４、Ｓ６）との関係において遊星歯車のベルト（２０５、２０７）を配向させることにより、
   遊星歯車（２０）を第５の軸（Ｚ２０）を中心として枢動させてこの遊星歯車（２０）に作用する、
   ことを特徴とする請求項１〜３の一項に記載の装置。
5. 遊星歯車（２０）が第４の軸（Ｙ２０）と第５の軸（Ｚ２０）を中心にして自由に回転すること、および駆動ベル（４）と被駆動ベル（６）との間に作り出された差動トルクが、第４の軸（Ｙ２０）を中心とする遊星歯車の二次傾動（Ｆ７）をひき起こす一次傾動（Ｆ６）によってベルの内側表面（Ｓ４、Ｓ６）との関係において遊星歯車のベルト（２０５、２０７）を配向させることにより、遊星歯車を第５の軸（Ｚ２０）を中心として枢動させてこの遊星歯車に作用する、
   ことを特徴とする請求項１〜３の一項に記載の装置。
6. ２つのベル（４、６）が、第１の軸（Ｘ４）に対して平行な長手方向軸（Ｘ１０）を有する同じ固定シャフト（１０）に回転可能な形で組付けられていること、および遊星歯車（２０）が第４の軸（Ｙ２０）を中心としてシャフト上に枢動する形で組付けられている、
   ことを特徴とする請求項１〜６の一項に記載の装置。
7. 駆動ベル（４）が駆動シャフト（１０４）にしっかり固定されており、
   被駆動ベル（６）が被駆動シャフト（１０６）にしっかり固定されており、および
   装置が、駆動ベル（４）、被駆動ベル（６）および遊星歯車（２０）の回転を維持し誘導するためのハウジング（１０５）を含んでいる、
   ことを特徴とする請求項１〜５の一項に記載の装置。
8. 第３の軸（Ｘ２０）の位置を画定し、かつ、ハウジング（１５０）との関係において第４の軸（Ｙ２０）および第５の軸（Ｚ２０）を中心にして枢動可能な形で組付けられている遊星歯車キャリヤ（２０９、２２３）を含む、
   ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 遊星歯車キャリヤ（２０９、２２３）が、制御フィンガーを伴うカルダン継手（３０）によってハウジング（１５０）内に組付けられている、ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. カルダン継手の制御フィンガー（３０）が、第５の軸（Ｚ２０）に対して直交し第３の軸（Ｘ２０）を含む平面内で並進運動（Ｆ１１、Ｆ１１’）させられる、ことを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 遊星歯車キャリヤ（２０９、２２３）が、
    第４の軸（Ｙ２０）を中心とした第１の枢動リンクであって自由に回転させられる第１の枢動リンクと、第５の軸（Ｚ２０）を中心とした第２の枢動リンクであって、回転操舵される第２の枢動リンクと、を含む２重枢動リンクによってハウジング内に組付けられている、
    ことを特徴とする請求項８に記載の装置。

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