JP4128636B2 - Conical friction ring transmission and method for friction ring control of conical friction ring transmission - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平行な2本の軸上に反対向きに設けられた、同じ円錐角を有する回転する2個の円錐摩擦ホイールと、この両円錐摩擦ホイールに接触し、一方の円錐摩擦ホイールを取り囲む摩擦リングとを備え、この摩擦リングが両円錐摩擦ホイールの母線に沿って案内される、円錐摩擦リング式変速機に関する。
【0002】
【従来の技術】
このような円錐摩擦リング式変速機は英国特許第298676号明細書によって知られている。この変速機の場合、円錐摩擦ホイールの軸に対して平行に案内部材が案内軸上で案内されている。この案内部材は円錐摩擦ホイールに沿って摩擦リングを案内することができる。それによって、円錐摩擦リング式変速機の変速比を無段階に調節することができる。摩擦リングの調節のために、特別な駆動装置が必要であり、変速機のコストを高める。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の根底をなす課題は、変速機ができるだけ小さく形成され、車両用変速機としても使用可能であるように、摩擦リングの制御装置を改良することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この課題の解決は本発明に従い、摩擦リングの所望の軸方向移動を生じるために、摩擦リングを小さな角度だけ円錐摩擦ホイールの軸に対して斜めにすることで充分であるという認識から出発している。摩擦リングを揺動させるために、非常に小さなエネルギーしか必要としない。この課題の解決策は、摩擦リングが保持器内に保持され、この保持器が両円錐摩擦ホイールの母線に沿って案内され、保持器が回転軸に枢着され、かつ駆動装置によってこの回転軸回りに揺動可能に配置されていることにある。
【0005】
本発明の他の有利な実施形は従属請求項に記載してある。
本発明に従って提案された構造は特に、流体クラッチと、走行方向を切換えるためおよび前輪駆動と後輪駆動のためのシフト装置と関連して、車両用変速機としての使用に適している。
【0006】
【発明の実施の形態】
次に、図に示した実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。
図1と2は本発明による摩擦円錐式変速機を示している。
この摩擦円錐式変速機は実質的に、平行な軸1,2上に間隔をおいて設けられた2個の円錐摩擦ホイール3,4からなっている。この円錐摩擦ホーイルは互いに反対向きに配置され、同じ円錐角βを有する。円錐摩擦ホイール3,4の間には、その隙間を埋める摩擦リング5が設けられている。この摩擦リングは円錐摩擦ホーイル3を取り囲み、保持器6内に保持されている。
【0007】
保持器6はフレームからなっている。このフレームは2個の横向き本体7,8と、この横向き本体に収容された平行な2本の軸9,10によって形成されている。この軸9,10は軸1,2に対して平行に、同時に角度βをなして傾斜した摩擦円錐ホイール3,4の母線に対して平行に設けられ、相互の方へ向いた2個のピン12を備えた調節ブリッジ11を支持している。このピンにはそれぞれ1個の案内ローラ13が装着されている。案内ローラ13は摩擦リング5の両側に作用し、この摩擦リングを軸方向に案内する。
【0008】
横向き本体7の中心は垂直な回転軸線14を形成している。この回転軸線回りに保持器6全体が揺動可能である。そのために、下側の横方向頭部8はそれに作用する詳しく示していない横方向駆動装置15と調節モータ16に連結されている。
回転軸線14は本実施の形態では、摩擦円錐ホイール3,4の回転軸線を通る平面内にある。回転軸線14は摩擦円錐ホイール回転軸線を通る平面に対して平行な平面内に設けられていてもよく、更に摩擦円錐ホイール回転軸線を通る平面に対して鋭角をなして交叉していてもよい。
【0009】
保持器6を数度だけ揺動させると、摩擦駆動装置は調節ブリッジ11の軸方向調節を生じ、それによって円錐摩擦ホイールの変速比を変更する。そのためには、ごく小さなエネルギーで充分である。
図3は本発明による円錐摩擦リング式変速機を備えた車両のための前輪駆動装置を示している。この前輪駆動装置は実質的に、油圧式コンバータまたは流体クラッチ17と、その後に配置されたシフトユニット18と、円錐摩擦リング式変速機19と、被駆動部20とからなっている。
【0010】
流体クラッチ17の被駆動部分は軸21に装着されている。この軸上にはブレーキディスク22が設けられている。このブレーキディスクはケーシング23に保持されたブレーキシュー24と協働し、電子的に制御可能である。
このブレーキディスク22のすぐ後に、回転自在の歯車25が設けられている。この歯車は一部だけを示した副変速機26にかみ合い、被駆動部20において後退ギアに入れることができる。歯車25は一方の側に正面歯状部を備え、この正面歯状部によって歯車はシフトスリーブ27に係合し、作動可能である。このシフトスリーブは軸21上に保持され、軸方向に摺動可能であり、内側に軸方向歯状部を備えている。
【0011】
回転方向の逆転が所望されると、先ず最初にブレーキ22,24が操作され、それによって後続の変速機がトルクショックに影響を受けなくなる。そして、シフトスリーブ27が図3に示した中立位置から右側へ移動し、ピニオン28にかみ合う。このピニオンは円錐摩擦リング式変速機19の円錐摩擦ホイール30の駆動軸29に固定連結されている。
【0012】
円錐摩擦リング式変速機19は図1,2に示すように、半径方向に離して配置された反対向きの2個の円錐摩擦ホイール30,31からなっている。この円錐摩擦ホイールは同じ円錐角βを有し、軸線が平行である。更に、上側の円錐摩擦ホイール30は摩擦リング32によって取り囲まれている。この摩擦リングの内周面は円錐摩擦ホイール30に摩擦係合し、外周面は円錐摩擦ホイール31に摩擦係合している。
【0013】
両円錐摩擦ホイール30,31は図示のように異なる直径を有し、それによって場合によっては後続の被駆動部20において変速段が省略される。
重量上の理由から、円錐摩擦ホイール30,31は中空に形成可能である。なぜなら、その外周面だけが重要であるからである。
摩擦リング32は図4,5に示すように保持器33に保持されている。この保持器はケーシングの個所34(図3)で回転軸線40回りに揺動可能に配置されている。この回転軸は摩擦円錐ホイール30,31の回転軸線を通る平面内に設けられている。大きな揺動ストロークを避けるために、回転軸は摩擦円錐ホイール30,31の軸方向長さのほぼ中央に設けられている。回転軸40は上述のように、それに対して平行な平面内に設けてもよいし、鋭角をなして上記平面と交叉してもよい。
【0014】
保持器には平行な2本の軸35,36が保持されている。水平に対するこの軸の傾斜角βは円錐摩擦ホイール30,31の円錐角βに等しい。この軸35,36上を調節ブリッジ37が案内されている。この調節ブリッジは張出し部38を備えている。この張出し部は案内ローラ39が軸承されている。この案内ローラは図5に示すように周溝41を備え、そのフランジ42が摩擦リング32を取り囲んでいる。
【0015】
摩擦リングは図示のようにその軸線が摩擦円錐ホイール30,31の軸線に対して平行になるように配置されている。しかし、保持器に保持し、その軸線が互いに向き合った摩擦円錐ホイール30,31の母線に対して平行にかつ摩擦円錐ホイールの外周面に対して垂直になるようにしてもよい。
保持器33の調節のために、ケーシング23に軸承された調節スピンドル48が設けられている。この調節スピンドルは図示していない調節モータまたは磁石に連結され、保持器33に作用している。
【0016】
保持器33を少し回転させると、摩擦リング32は軸線40回りに回転する。それによって、円錐ホイールに対する摩擦リングの位置が変わるので、摩擦リング32は自動的にその位置を変え、円錐摩擦リング式変速機19の変速比が変わる。
円錐摩擦ホイール31の被駆動軸43は押圧装置44に収容されている。この押圧装置自体はケーシング23に支承され、被駆動ピストン45,46を支持している。
【0017】
押圧装置44は被駆動軸43にかぶさる延長軸からなっている。この延長軸は円錐摩擦ホーイル31の側にフランジ47を備え、このフランジは半径方向の歯状部48を有する。この半径方向の歯状部は円錐摩擦ホイール31の半径方向歯状部と協働する。半径方向歯状部48は円錐摩擦ホイール31に対して軸方向の押圧力を生じる。
【0018】
ケーシング23が駆動部および被駆動部17,18,20と円錐摩擦リング式変速機19との間で隔壁49によって分割されていると有利である。それによって、円錐摩擦リング式変速機19のためのケーシング部分内に、潤滑特性のない冷却液、例えばシリコン油を流入させることができるので、摩擦値は影響を受けない。円錐摩擦リング式変速機のための冷却液として、セラミック粉末または他の固体粒子を有するオイルまたはトラクションフルードが適している。
【0019】
円錐摩擦リング式変速機の少なくとも一方の変速部分の摩擦面、例えば円錐摩擦ホイール30,31または摩擦リング32は好ましくは、硬質金属またはセラミックス、例えば窒化チタン、窒化チタン炭素、窒化チタンアルミニウム等からなるコーティングによって形成されている。
図6は、車両の後輪駆動装置における本発明による円錐摩擦リング式変速機の用途を示している。
【0020】
円錐摩擦リング式変速機19の前に流体クラッチまたは油圧式コンバータ17が設けられ、円錐摩擦リング式変速機19の後方に遊星歯車装置50が設けられている。
流体クラッチ17の被駆動軸は同時に、上側の円錐摩擦ホイール30の軸51を形成する。この円錐摩擦ホイールは摩擦リング32を介して下側の円錐摩擦ホイール31を駆動する。この円錐摩擦ホイール31の被駆動軸52にはピニオン53が装着されている。このピニオンは変速機被駆動軸53′に装着された自由に回転可能な歯車54にかみ合っている。変速機被駆動軸53′は軸51と一直線に並び、この軸内に自由に回転可能に収容されている。
【0021】
歯車54に一体に連結されたピニオン66は遊星歯車装置50の太陽歯車を形成している。この太陽歯車は遊星キャリヤ57に保持された遊星歯車56にかみ合っている。遊星キャリヤは変速機被駆動軸53′の回りに回転することができる。遊星キャリヤ57は円筒状の張出し部58を備えている。この張出し部は内歯歯車59を取り囲んでいる。この内歯歯車は遊星歯車56にかみ合い、縦方向歯状部60を介して変速機被駆動軸53′に固定連結されている。
【0022】
遊星歯車装置50内には更に、多板クラッチ61が設けられている。この多板クラッチは変速機被駆動軸53′を内歯歯車59に連結可能である。遊星キャリヤ54の円筒状張出し部58にはブレーキ62が付設されている。
多板クラッチ61を操作することにより、前進駆動が開始される。ブレーキ62が操作されると、遊星キャリヤ57が固定保持され、変速機被駆動軸53′の回転方向変更、すなわち後退駆動が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による円錐摩擦リング式変速機の、図2のI−I線に沿った概略横断面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】円錐摩擦リング式変速機を備えた前輪駆動装置のための車両駆動装置の縦断面図である。
【図4】図3のIV−IV線に沿った調節装置の他の断面図である。
【図5】図4の細部の縦断面図である。
【図6】円錐摩擦リング式変速機を備えた車両のための後輪駆動装置の縦断面図である。
【符号の説明】
1,2 軸
3,4,30,31 円錐摩擦ホイール
5,32 摩擦リング
6,33 保持器
14,40 軸線
17 流体クラッチ
20 被駆動部分
22,24 ブレーキ
25 シフトスリーブ
53′ 変速機被駆動軸
57 遊星キャリヤ
59 内歯歯車
61 クラッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention comprises two conical friction wheels rotating in opposite directions on two parallel axes and having the same cone angle, in contact with both conical friction wheels and surrounding one conical friction wheel And a friction ring, the friction ring being guided along the generatrix of both conical friction wheels.
[0002]
[Prior art]
Such a conical friction ring transmission is known from GB 298676. In the case of this transmission, the guide member is guided on the guide shaft in parallel to the axis of the conical friction wheel. The guide member can guide the friction ring along the conical friction wheel. Thereby, the gear ratio of the conical friction ring transmission can be adjusted steplessly. A special drive is required to adjust the friction ring, which increases the cost of the transmission.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The problem underlying the present invention is to improve the control device for the friction ring so that the transmission is made as small as possible and can also be used as a vehicle transmission.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The solution to this problem starts from the recognition that, according to the invention, it is sufficient to tilt the friction ring by a small angle with respect to the axis of the conical friction wheel in order to produce the desired axial movement of the friction ring. Yes. Very little energy is required to swing the friction ring. The solution to this problem is that the friction ring is held in a cage, the cage is guided along the generatrix of the bi-conical friction wheel, the cage is pivotally attached to the axis of rotation, and the axis of rotation is driven by a drive. It exists in the arrangement | positioning so that rocking is possible.
[0005]
Other advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.
The structure proposed according to the invention is particularly suitable for use as a vehicle transmission in connection with a fluid clutch and a shifting device for switching the direction of travel and for front and rear wheel drive.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in the drawings.
1 and 2 show a friction cone transmission according to the present invention.
This friction conical transmission essentially consists of two
[0007]
The
[0008]
The center of the
In this embodiment, the
[0009]
When the
FIG. 3 shows a front wheel drive for a vehicle equipped with a conical friction ring transmission according to the present invention. This front wheel drive device substantially comprises a hydraulic converter or fluid clutch 17, a
[0010]
A driven portion of the fluid clutch 17 is attached to the shaft 21. A
Immediately after the
[0011]
When reversal of the direction of rotation is desired, the
[0012]
As shown in FIGS. 1 and 2, the conical friction
[0013]
Both
For reasons of weight, the
The
[0014]
Two
[0015]
The friction ring is arranged so that its axis is parallel to the axes of the friction
For adjustment of the
[0016]
When the
The driven
[0017]
The
[0018]
It is advantageous if the
[0019]
The friction surface of at least one transmission portion of the conical friction ring transmission, such as the
FIG. 6 shows the application of the conical friction ring transmission according to the present invention in a vehicle rear wheel drive.
[0020]
A fluid clutch or hydraulic converter 17 is provided in front of the conical
The driven shaft of the fluid clutch 17 simultaneously forms the shaft 51 of the upper
[0021]
A pinion 66 integrally connected to the gear 54 forms a sun gear of the
[0022]
A multi-plate clutch 61 is further provided in the
The forward drive is started by operating the multi-plate clutch 61. When the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the conical friction ring transmission according to the present invention taken along line II in FIG.
2 is a plan view of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a vehicle drive device for a front wheel drive device including a conical friction ring type transmission.
4 is another cross-sectional view of the adjusting device along the line IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the detail of FIG.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a rear wheel drive device for a vehicle including a conical friction ring type transmission.
[Explanation of symbols]
1, 2, 3, 4, 30, 31
Claims (11)
前記摩擦リング(5,32)は,摩擦リング(5,32)の軸が円錐摩擦ホイールの軸(1,2)に対し少し傾斜した角度で配置された時に、摩擦リング(5,32)の軸方向位置は自身により移動するように保持されることを特徴とする制御のための方法。Two rotating conical friction wheels having the same cone angle, provided opposite to each other on two parallel axes, and a friction ring in contact with and surrounding one of the conical friction wheels The friction ring (5, 32) is a method for controlling the friction ring of a conical friction ring transmission guided along the generatrix of both conical friction wheels, the friction ring (5, 32) being An angle (several degrees) that the axis of the friction ring is slightly inclined with respect to the two axes (1, 2) of the conical friction wheel in order to bring about the movement of the intended axial position of the friction ring (5, 32). ) are arranged in,
The friction ring (5, 32) is arranged such that when the axis of the friction ring (5, 32) is arranged at a slightly inclined angle with respect to the axis (1, 2) of the conical friction wheel, the friction ring (5, 32) A method for control, characterized in that the axial position is held by itself .
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