JP3210020B2 - 機械的伝動装置 - Google Patents

機械的伝動装置

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JP3210020B2 JP52089594A JP52089594A JP3210020B2 JP 3210020 B2 JP3210020 B2 JP 3210020B2 JP 52089594 A JP52089594 A JP 52089594A JP 52089594 A JP52089594 A JP 52089594A JP 3210020 B2 JP3210020 B2 JP 3210020B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２つの回転部材の間で固定または可変の伝
達率を調整することができる機械的伝達装置に関する。
本発明は、詳しくは、力が摩擦によって伝達される機
械的な伝動装置に関する。この種の公知の伝動装置は、
幅が可変の２対のＶベルトプーリと、これらの間に配置
されて当接リンクをなすいわゆるプッシュベルトとを用
いている。上記公知のプッシュベルトの構造は、この伝
動装置によって伝達することができるトルクに制限を加
える。
本発明は、大きなトルクを伝達することができる上記
種類の機械的伝動装置を提供することを目的とする。
上記目的は、請求項１で特徴づけられる機械的伝動装
置によって達成される。この装置のプッシュリンクのベ
ルトは、摩擦かさ歯車によって全周を囲まれ、これによ
って、ベルトが妨げられたり損傷を受けたりすることな
く、大きな力が伝達されることができる。上記ベルト
は、広い角度範囲に亘って１対の摩擦車と単一の摩擦車
との双方に接触するので、大きな偶力を伝達することが
できる。
本発明による歯車は、固定されたギヤリングの調整に
使用できるが、同様に可変ギヤリングの調整のためにも
具体化することができる。この場合、請求項２の手段が
適用される。
好ましい具体例は、請求項３によって特徴づけられ
る。この具体例では、軸相互の偏心が変えられると、随
伴する２つの摩擦車の軸方向の距離が自動的に調整され
る。軸方向距離が増加すると、対をなす２つの摩擦車
は、互いに離れるように押圧されて、ベルトがより大き
な半径で走行し、その結果、第１軸から第２軸への伝達
率がより大きくなるように調整される。
本発明による機械的伝動装置は、伝動装置手段とし
て、機械的伝動装置の非常に多くの異なった具体例に適
用することができる。本発明による伝動装置は、本質
上、歯車伝動装置としてどのような構成にも適用するこ
とができる。
適した具体例は、請求項４によって特徴づけられる。
この具体例では、直列に連結された複数の歯車段によっ
て、非常に高いまたは非常に低い伝達率に調整すること
ができる。
好ましいさらなる改善は、請求項５によって特徴づけ
られる。これによれば、歯車装置の入力軸と出力軸を同
軸に調整することができ、このことは幾つかの適用にお
いて望ましい。
本発明による伝動装置は、好ましくは、請求項６で特
徴づけられるプッシュベルトを備える。このプッシュベ
ルトは、一部は摩擦車、一部はベルトに嵌合する車によ
って全周を支持されているので、プッシュベルトは、そ
れ自体が従来例のように剛な部分を形成できる必要がな
い。枢支軸によりプッシュリンクを互いに連結すること
によって、摩擦車からベルトに嵌合する車への移行，お
よびこれと逆の移行の際に生じる相互の回転は、非常に
少ない摩擦で行なわれ、これによって伝動装置の性能は
高まる。
好ましくは、請求項７の手段が適用される。これによ
って摩擦は非常に小さくなり、ギヤリングの性能にプラ
スの効果をもたらす。
本発明は、図面に示された実施例を参照しつつ次の記
述によってさらに説明される。
図１は、本発明による基本的な実施例の長手方向の断
面図である。
図２は、図１のII−II線に沿う断面図である。
図３〜図５は、本発明による３つの可能な複式の伝動
装置を示す図である。
図６は、プッシュベルトの嵌合を説明するための装置
部分の斜視図である。
図７は、図６に示されたプッシュベルトの一部の側面
図である。
図８は、本発明の好ましい実施例による枢支軸をもつ
プッシュベルトリンクを示す。
図９は、図８のIX−IX線に沿う断面図である。
図１に示された伝動装置１は、第１軸２を備え、この
第１軸には、互いに間隔をおいて設けられた１対の摩擦
車3,4が配置されている。これらの摩擦車3,4は、軸に対
して外方向に向かって収束し、かつ互いに対向する摩擦
面5,6を有する。
上記伝動装置１は、内側の環状摩擦面９をもつ摩擦車
８が取り付けられ第２軸７を備え、上記摩擦車は、図１
に示すように、軸方向において上記第１軸２の摩擦車3,
4の間に配置される。
軸2,7の間で力を伝達するために、互いに隣接するプ
ッシュリンク14からなる閉じたベルト10が配置される。
図１に示されるように、プッシュリンク14は、ベルトの
反対に位置する両側11に、１対の摩擦車3,4の摩擦面5,6
と協働する面を形成して具体化される。この実施例で
は、ベルト10の半径方向に最外の面に、摩擦車８のＶ字
状の摩擦面９と協働する同様にＶ字状の嵌合面12が形成
される。
図２に示されるように、ベルト10からなるリンク14
は、図２に示される断面において隣接するリンクの円筒
状の凹部に嵌合する実質的に円筒状の外周面を有するの
で、相互に動くことができる。
ベルト10の下部は、図２に示すように、摩擦車８と嵌
合する一方、ベルトの上部は、摩擦車の対3,4と嵌合し
ている。ベルト10は、車９よりも車3,4の方と、より大
きな半径で接触することが理解できる。このことは、軸
2,7が回転するとき、第１軸２が第２軸７よりも大きな
回転速度をもつことを意味する。
第１軸２と第２軸７との偏心度が減少して、摩擦車3,
4がベルトを既述の如く取り囲み続けるべく同時に相対
運動するとき、摩擦車3,4上での接触半径が、第１軸２
の同一回転速度下で第２軸７の回転速度が更に減少する
ようにより小さくなるということは明らかであろう。
こうして、１対の摩擦車3,4の軸方向の距離および第
１軸２と第２軸７との偏心度を同時に変化させる制御手
段によって、可変のギヤギングを得ることができる。こ
こでの有用な具体例は、ばねをもつ手段によって摩擦車
3,4が互いに近づくように絶えず付勢されるとき、ベル
トの両側面で常時十分な圧力が調整されて、反作用とし
てベルトと第２の摩擦車の間で十分な接触圧力が調整さ
れることである。ギヤギングを変化させるためだけに、
偏心度は制御されなければならない。
伝動装置１が、軸2,7が軸受けを介して取り付けられ
る密閉ケーシングのようなフレームに搭載されることは
明らかである。偏心度を調整する手段は、軸７を偏心さ
せてブッシュに取り付け、このブッシュを例えば第１軸
２と同軸をなすブッシュに偏心させて取り付けるといっ
たそれ自体は公知の任意の方法で実現することができ
る。第２軸７を偏心させて取り付ける代わりに、第１軸
２を調整可能に偏心させて取り付けることも勿論でき
る。
図1,2に示された伝動装置は、特別の用途に適した全
体ギヤギングを得るべく、歯車装置の段として、対応す
る歯車装置や他の歯車などの歯車装置をもつ所望のアセ
ンブリの形で具体化することができる。
図３は、例えば、図1,2に示した型の２つの歯車装置2
0,21を組み合わせた実施例を示している。歯車装置20の
第２軸は、中間軸23を形成すべく、歯車装置21の第１軸
に連結されている。第２の歯車装置段21の第２軸24は、
第１の歯車装置20の第１軸22と同軸に取り付けられて、
歯車装置20,21は、互いに等しいが逆の偏心度を有す
る。中間軸23の偏心度を変化させることによって、ギヤ
ギングは、図１で述べたように変更される。偏心度が増
加すると、両歯車装置20,21の伝達率が増加、つまり軸2
2,23と23,24の回転速度間の比が比例して増加し、その
結果、軸22と24の回転速度間の比が比例した加速度で増
加する。
図４は、４つの歯車装置段から組み立てられた伝動装
置を示している。この伝動装置は、図３の歯車装置を２
つ重ねて、２対の歯車装置の偏心度を変化させることで
伝達率にかなりの変化が生じるようにした実施例と考え
ることができる。
図５は、２重の歯車装置段をもつ遊星歯車の組み合わ
せからなる本発明による複式の伝動装置を示している。
本発明による２つの段31,32から組み立てられた部分
は、事実上、図３に示した伝動装置に対応する。ここで
も、第１段31の軸２軸と第２段32の第１軸は、中間軸34
を形成すべく互いに連結されている。第１段31の第１軸
33と第２段32の第２軸35の間には、中間軸34の偏心度の
設定により調整することができる伝達率が適用される。
図示の如く、アセンブリ31,32の第１軸33は、遊星系
の遊星受37に連結される。アセンブリ31,32の第２軸35
は、太陽歯車38に連結される。内歯車36は、この実施例
では、全伝動装置30の出力軸に連結される。遊星受37に
は、通常のように、太陽歯車38と内歯車36の双方に噛合
する幾つかの遊星歯車39が取り付けられる。
伝動装置30において軸35を入力軸に，軸40を出力軸に
夫々考えると、遊星系の伝達率と歯車装置の調整性とを
段31,32により適切に選択することによって、出力軸40
を軸35に対して２方向に回転させたり，静止させたりで
きるように伝動装置30を具体化することができる。入力
軸35の回転下での出力軸40の静止は、中間軸34の偏心度
の設定，つまり軸33,35の両回転速度が、太陽歯車と内
歯車の歯数の合計の太陽歯車の歯数に対する比になるよ
うにしたとき生じる。
図６は、本発明による摩擦車，プッシュベルトおよび
ベルトに嵌合する車の協働を説明するための上記伝動装
置の一部の斜視図を示している。図６には、図1,2の実
施例と異なったプッシュベルトの実施例が示されてい
る。しかし、対応する部材には、同じ参照番号が付され
ている。
プッシュベルトをなすリンク45には、各摩擦車3,4の
摩擦面5,6と摩擦嵌合することができる側面11が両側に
設けられている。外周面には、摩擦車８の摩擦面９が嵌
合する截頭Ｖ字状の溝がある。
各リンク45は、両側に部分円筒状の凹部46を備えてい
る。２つの隣合うリンク45の間には、枢支軸47が配置さ
れて、２つの隣接するリンク45は、枢支軸47の中心線の
回りに互いに揺動するようになっている。
図７は、図６のプッシュベルトの３つのリンクが、摩
擦車と接触からベルトに嵌合する車との接触に移行する
状態を示している。右側の２つのリンクは、摩擦車3,4
と接触して、番号48で示す軸２の中心の回りに互いに相
対変位することなく運動する。図７で左側に描かれたリ
ンクは、ベルトに嵌合する車８に接触して、図７で軸７
の中心を示す点49を中心とする円運動を行なう。１対の
摩擦車との接触からベルトに嵌合する車との接触への移
行およびこれと逆の移行の際のみに、隣接するリンクの
相互運動が生じる。図２に明瞭に示されるように、この
ような移行の際の枢支軸47による枢支は、左側の２つの
リンクの間に存在する。
図8,9は、プッシュベルトのさらに改善された好まし
い実施例を示している。ここで、リンク51は、前の図の
リンク45と実質上同じに具体化される。また、ベルトに
嵌合する車と協働するための溝52が頂面にあり、１対の
摩擦車と協働するための互いに対向して収束する側面53
がある。連続するリンク51は、ここでは針状ころ軸受55
が設けられた枢支軸54を介して互いに接している。枢支
軸54は、大径の中央部をもつ軸芯57と、上記中央部の両
側の軸芯上に配置された針状ころ軸受と、端部リング56
で構成される。端部リング56は、リンギングばめで軸芯
57に取り付けられる。
上記リンク51は、両側に互いに異なる凹部58,59が設
けられている。凹部58は、図９に明瞭に示すように、ど
の場合も部分円筒状である。この部分円筒状の凹部58の
直径は、上記中央部および軸54の端部リング56の直径に
対応していて、これらが上記凹部に締まりばめで装着さ
れるようになっている。
上記リンク51の反対側の溝59には、端部リンク56およ
び軸54の中央部の箇所に３つの部分円筒状の室62が設け
られている。これらの室62の間には、上記針状ころ軸受
55と協働しうるような直径をもつ２つの部分円筒状の軸
受面63が形成される。針状ころ軸受55の有効外径は、こ
の実施例では、端部リング56および軸54の中央部の有効
外径よりも小さい。かくて、針状ころ軸受の針状ころ
は、凹部58内でリンクと接触することなく自由に運動す
る。
上記各室62は、端部リング56および軸54の中央部より
も大きな直径を有して、これらの部材がリンク51の凹部
59内で自由に運動するようになっている。
互いに隣接する２つのリンク51を枢支しつつ、軸54
は、リンク51と共に一体として運動し、上記リンクの連
続的な凹部58は、軸54と接触する。図９に見られるよう
に、これはリンク51の底部である。一方のリンクは、針
状ころ軸受55に接しているので、２つのリンクの相対揺
動は、針状ころ軸受55によって非常に小さい摩擦でもっ
て行なわれる。
上記リンク51には、２つの隣接するリンク51の間で軸
54を完全に囲むことを保証する互いに嵌合するフィンガ
60,61が、両側に設けられている。
上記フィンガとその説明は、本発明の基礎をなす原理
を説明ためだけに意図されたもので、本発明を限定する
ものと解釈されてはならない。上述の如く、本発明によ
る伝動装置は、無数の異なった方法で具体化でき、同様
または他の歯車装置手段と組み合わせることができる。
ベルトに嵌合する車は、必ずしも摩擦車である必要はな
い。この車を、歯車とし，この歯車と協働する対応する
歯部材をリンクに設けることによって具体化することも
同じく可能である。

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】機械的伝動装置であって、フレームと、こ
    のフレームに回転可能に搭載されるとともに、互いに隔
    てて配置され、外側に向かって収束する互いに対向する
    摩擦面をもつ１対の摩擦車を搭載する第１軸と、上記フ
    レームに上記第１軸に対して平行だが偏心して搭載され
    るとともに、軸方向において上記第１軸と摩擦車の間に
    配置されたベルトに嵌合する環状の面をもつベルト嵌合
    車を搭載する第２軸と、互いに隣接するプッシュリンク
    からなる閉じたベルトであって、上記１対の摩擦車と協
    働する側面を両側に形成し、上記単一のベルト嵌合車と
    協働する面を半径方向の最外面に形成した閉じたベルト
    とを備えたことを特徴とする機械的伝動装置。
  2. 【請求項２】上記１対の摩擦車の軸方向の距離および上
    記第１軸と第２軸の偏心度を変化させるための制御手段
    があることを特徴とする請求項１に記載の機械的伝動装
    置。
  3. 【請求項３】上記１対の摩擦車が、ばねをもつ手段によ
    って互いに近づくように絶えず付勢され、上記制御手段
    が、上記第1,第２軸の偏心度を変化させることを特徴と
    する請求項２に記載の機械的伝動装置。
  4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１つの機械的伝
    動装置の幾つかの段からなり、伝動装置の１つの段の第
    ２軸が、どんな場合でも伝動装置の次の段の第１軸に連
    結されていることを特徴とする機械的伝動装置。
  5. 【請求項５】連続する２つの伝動装置の段の偏心度が、
    互いに等しいが逆であることを特徴とする請求項４に記
    載の機械的伝動装置。
  6. 【請求項６】上記プッシュリンクが、枢支軸によって互
    いに連結されていることを特徴とする請求項１乃至５の
    いずれか１つに記載の機械的伝動装置。
  7. 【請求項７】上記枢支軸が、針状ころ軸受からなること
    を特徴とする請求項６に記載の機械的伝動装置。
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