JPH0310822B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、チエーンが駆動軸および被駆動軸に
設けられた対をなす摩擦デイスクの間で回転し、
この摩擦デイスクが、一方のチエーン側で半径方
向に延びる摩擦デイスク側面と他方のチエーン側
で円錐状に傾斜した摩擦デイスク側面とによつて
形成された非対称のくさび状デイスク空間を有
し、個々のチエーンリンクが互いに枢着連結さ
れ、かつチエーンの長手方向に対して横方向に延
びる押し付け片を備え、摩擦デイスクの半径方向
においてほぼ円弧状に湾曲した押し付け片の両側
の端面が、摩擦デイスクとリンクチエーンの間で
摩擦力を伝達し、端面湾曲部の中心が摩擦デイス
クの半径方向において、半径方向に延びる摩擦デ
イスク側面との接触個所を通る、摩擦デイスク軸
線に対して平行な線状またはこの平行線の外側に
設けられている、無段変速可能な円錐デイスク式
変速機のためのリンクチエーンに関する。

〔従来の技術とその欠点〕

非対称のくさび状デイスク空間を有する円錐デ
イスク型変速機はしばしば、スペース上の理由か
らリンクチエーンを用いていわゆるシングルスト
ランド型変速機として使用されるかあるいは大き
な出力を伝達するという理由から２本のチエーン
を用いていわゆるダブルストランド型変速機とし
て使用される。そのために、シングルストランド
型変速機の場合には一般に、チエーンの一方の側
に半径方向に向いた側面を有する摩擦デイスクが
軸方向に固定されたデイスクとして設けられ、チ
エーンの他方の側に、円錐状に傾斜した側面を有
する摩擦デイスクが、変速を調節するために、軸
方向に摺動可能に変速機軸に取りつけられてい
る。ダブルストランド型変速機の場合には、円錐
状に傾斜した側面を有する二つの外側の摩擦デイ
スクが変速機の各側に設けられている。この摩擦
デイスクと両チエーンの間には、両側が半径方向
に向いた側面を有する摩擦デイスクが軸方向に自
由に摺動できるように設けられている。

変速を行うために、円錐状の側面を備えた直径
方向に対向する二つの摩擦デイスクが軸方向に調
節可能である。一方、円錐状の側面を備えた他の
両摩擦デイスクは軸方向に固定されて設けられて
いる。軸方向に固定された摩擦デイスクと軸方向
に調節可能な摩擦デイスクに前記のように分割す
ることは、リンクチエーンの回転方向を変速機軸
に対して直角に保つ働きをする。すなわち、この
直角な回転方向に関連して、チエーン回転方向の
軌道ずれを回避する働きがある。というのは、当
該種類のリンクチエーンはこのような軌道ずれお
よびこの軌道ずれによつて生ずる応力を非常に狭
い範囲内でしか保持できないからである。この理
由から、上記の円錐状に傾斜した側面も湾曲して
いる。この湾曲部の延長は法律規定を満足するも
のである。この法律規定によれば、変速機の変速
範囲内では、チエーン回転方向の変更を行うこと
はできない。

半径方向に向いた側面を有する摩擦デイスクの
場合、前記の側面を半径方向に正確に形成できな
いということによつて、ある程度の悪影響が生じ
る。というのは、それによつて、チエーンがくさ
び状デイスク空間に走入する際に望ましくない干
渉を受けるからである。このフランクは更に、く
さび状デイスク空間の外側を開放する、1゜の範囲
の非常にに小さな傾斜角を有する。しかし、その
結果生じるそれぞれのチエーンの軌道ずれは、チ
エーンの耐負荷性によつて耐えることができるも
のである。勿論、軌道ずれのそれ以上の増大は、
円錐状に傾斜した摩擦デイスク側面の湾曲を変更
することではもはや補償できない。なぜなら、チ
エーンが回転するときに、平らな摩擦デイスクの
縁が接触する危険があるからである。

当該のリンクチエーンは種々の実施形が知られ
ている。この実施形は本発明との関連において
は、基本的に制約はない。例えば西独国特許出願
公告第1119605号公報は、押し付け片が枢着個所
の間でリンクセツトを横切つているかまたは枢着
部材自体が同時に押し付け片を形成しているチエ
ーンを示している。類似の実施形は例えば西独国
特許出願公告第1294130号公報、同第1302795号公
報または同第2356289号公報に記載されている。

公知のリンクチエーンの場合には、押し付け片
が両側に、ほぼ円弧状に湾曲した端面を有する。
この場合、押し付け片の両側の曲率は同じであ
る。対称のくさび状デイスク空間を有する円錐デ
イスク型変速機の場合には、他の問題は生じない
が、非対称のくさび状デイスク空間を備えた円錐
デイスク型変速機にとつては押し付け片端面の形
成に関する次のような他の要求がなされる。すな
わち、非対称のくさび状デイスク空間によつて生
じるチエーン回転方向に対して横方向の傾動モー
メントが押し付け片端面によつて押し付け片ひい
てはチエーンに作用しないようにするという要求
がなされる。というのは、チエーンが回転方向の
回りに捩じれ、その結果チエーン幅にわたつて非
常に異なる耐えがたい長手方向負荷が発生するか
らである。傾動モーメントが生じないようにする
という前記要求は、押し付け片の端面湾曲部を次
のように形成することによつて充足される。すな
わち、押し付け片に作用するすべての力の合力
が、チエーン回転方向に対して横方向における押
し付け片中心に位置する共通の点を通ることによ
つて充足される。

その結果、非対称のくさび状デイスク空間を備
えたチエーンデイスク変速機のために形成される
従来のすべてのリンクチエーンの場合、押し付け
片端面の曲率半径は、チエーン回転方向に対して
横方向に測つた押し付け片の幅の半分に相当し、
端面の湾曲部が比較的に強く湾曲する。しかし、
これにより、押し付け片端面と摩擦デイスクとの
接触個所における単位面積当たりの押圧力が大で
ある。従つて、特に高出力変速機の場合には、摩
擦デイスクに溝が形成されたり、チエーン接触個
所が強く摩耗することになる。更に、変速機の機
能と寿命が、摩耗と材料疲労に関連する摩擦熱の
発生とその搬出によつて、すなわち変速機の出力
伝達能力によつて決まる。前記の溝の形成は更
に、接触する面積の増大、ひいては公知の負の結
果を伴う流体動力学的な滑りにつながる。すなわ
ち、対をなした押し付け片と摩擦デイスクの間の
摩擦係数がもはや一定にならない。

〔発明の目的〕

本発明の課題は、単位面積当たりの押圧力と摩
耗を低減すると共に、摩擦係数の安定を最大限に
達成する、冒頭に述べた種類の変速機のためのリ
ンクチエーンを提供することである。すなわち、
変速機の出力伝達能力の増大が、所望の押圧状態
を作ることによつて達成されるようにすべきであ
る。

〔発明の構成〕

この課題は、両側の端面湾曲部の半径が、チエ
ーン回転方向に対して横方向に測つた押し付け片
の幅の半分よりも大きく、変速機のすべての変速
位置で、軸線平行な両側の押圧力分力と摩擦デイ
スクの半径方向に測つたその作用線の間隔との積
が、押し付け片に作用するチエーン引張り力の半
径方向の分力と、円錐状に傾斜した摩擦デイスク
における押し付け片の接触個所とチエーン回転方
向に対して横方向における押し付け片の中心の軸
線平行な間隔との積と等しいかまたはまたはこの
積よりも少しだけ大きくなるように、端面湾曲部
またはその中心の位置が設けられていることによ
つて解決される。

〔発明の作用と効果〕

本発明による手段は、押し付け片の端面が非常
に偏平な湾曲部を備え得るという作用がある。こ
の場合しかし、押し付け片はそれほどの傾動モー
メントを受けない。それによつて、チエーンを流
体動力学的に滑らせないで、押し付け片と摩擦デ
イスクの間の接触個所における単位面積当たりの
押圧力が非常に小さくなる。従つて、変速機を大
きな出力で負荷することができ、かつ摩耗が小さ
い。本発明による手段により更に、変速機の変速
範囲にわたつて、押し付け片の端面での接触個所
が分散するので、変速機のすべての変速位置で端
面の大部分が摩耗を受けることになる。

本発明により互いに関連する二つの積に関連し
て前述したように、最初に述べた積を次に述べた
積と“等しくまたは少しだけ大きくなるように”
すると、新しいリンクチエーンが走入するときに
回避不可能な初期摩耗が考慮される。この場合、
この初期摩耗はたとえ小さな傾動モーメントであ
るにせよ傾動モーメントを生じ、円錐状に傾斜し
た摩擦デイスク側面に接触する押し付け片端面は
前記傾動モーメントを受けて半径方向外側へ移動
しようとする。このような場合のために、最初に
述べた積が次に述べた積よりも少しだけ大きくな
るように、リンクチエーンを設計すると、この差
がチエーンのウオーミングアツプと初期摩耗によ
つて吸収されるので、短いウオーミングアツプ時
間の後で主たる耐用年数のために互いに関連する
両積が等しくなる。

本発明による解決策の場合、二番号に述べた積
がチエーン引張り力と押し付け片中央でのその作
用に関連づけられていると、これは理論的な観点
からは正確には反力に一致しない。この反力は押
し付け片と円錐状に傾斜した摩擦デイスク側面と
の間の押圧力の半径方向分力に反作用するもので
ある。しかし、チエーン引張り力による開始の観
点からは実際の状態に対応することが判つた。

本発明の範囲内で、半径方向に延びる摩擦デイ
スク側面と対をなす押し付け片の端面の湾曲部の
半径が、他の端面の湾曲部の半径よりも小さいと
合目的である。その際、半径方向の摩擦デイスク
側面と対をなす端面が、他の端面と同じ大きさの
接触面積を形成するように半径が選定される。そ
れによつて、出力伝達能力が一層増大する。

〔実施例〕

本発明の他の詳細と特徴は、図に関連して以下
の説明から明らかになる。

第１図はダブルストランド型変速機の概略平面
図である。この変速機の場合には、軸１，２に、
円錐状に傾斜した側面を有する摩擦デイスク３〜
６が設けられている。摩擦デイスク３，４および
５，６の間の中央に、摩擦デイスク７，８が設け
られている。この摩擦デイスク７，８の側面は軸
１，２の軸線に対してほぼ半径方向に延びてい
る。これらの摩擦デイスクの間において、２本の
リンクチエーン９，１０が回転する。

変速比を調整または変更するために、図示して
いない方法で、円錐状に傾斜した側面を有する互
いに斜めに対向した二つの摩擦デイスク、例えば
摩擦デイスク４，５が軸方向に摺動可能に軸１，
２に設けられている。一方、円錐状に傾斜した側
面を有する他の両円錐デイスク、例えば摩擦デイ
スク３，６は、軸方向に固定されて軸１，２と共
に回転する。摩擦デイスク対３，４または５，６
の間の中央に合わせるために、付設の摩擦デイス
ク７または８は軸１または２上で軸方向に自由に
摺動可能である。

この配置構造と、ここでは正確に図示していな
い冒頭に述べた、摩擦デイスク３〜６の傾斜した
側面の湾曲とにより、リンクチエーン９，１０は
図示のように常に軸１，２の軸線に対して直角に
回転する。すなわち、変速機の変速範囲全体にわ
たつて、図示の回転方向に対して傾斜することが
ない。

冒頭に述べた図示していないシングルストラン
ド型変速機は、第１図に基づいて容易に推考する
ことができる。すなわち、例えば変速機の右側半
分だけを考慮し、それから出発して、摩擦デイス
ク７，８は軸方向に固定されて軸１，２に設けら
れ一方、摩擦デイスク４，６は変速を行うために
軸方向に摺動可能である。

リンクチエーン９，１０は、チエーン回転方向
に対して横方向に延びる押し付け片１１，１２を
備えている。この押し付け片の両側の端面は、摩
擦デイスク３〜８に対して摩擦力を伝達するよう
にひいては出力を伝達するように接触している。
この摩擦デイスクは勿論、軸１，２と共に回転す
るように軸に連結されている。

この接触部は第２図に拡大して詳細に示してあ
る。第２図は非対称のくさび状デイスク空間を示
している。くさび状デイスク空間は、デイスク７
または８のほぼ半径方向の側面１３と、摩擦デイ
スク４または６の円錐状に傾斜した側面１４とに
よつて形成されている。押し付け片１１は側面１
３，１４の間に位置している。押し付け片の端面
１５，１６摩擦デイスク４，６または７，８の半
径方向においてほぼ円弧状に湾曲している。この
場合、この湾曲の中心１７，１８は、摩擦デイス
クの半径方向において、半径方向に延びる摩擦デ
イスク側面１３との接触個所を通る、摩擦デイス
ク軸線に対する平行線１９上またはこの平行線の
外側に設けられている。

側面１３，１４との接触個所において、摩擦力
を伝達するために必要な押圧力が押し付け片１１
の端面１５，１６に作用する。この押圧力は、半
径方向側面１３で、変速機軸線に対して平行な分
力２０となり一方、円錐状に傾斜した側面１４で
は軸線平行な分力２１と半径方向分力２２を有す
る。

軸線平行な分力２０，２１の作用線１９，２３
は、摩擦デイスク４，６または７，８の半径方向
において、間隔ａだけ離れている。この間隔によ
り、分力は押し付け片１１に対して時計回りのト
ルクを加える。一方、分力２１，２２の合力と作
用線１９との交線に対して間隔ｂだけ離れている
半径方向の分力２２は、押し付け片１１に対し
て、時計回りと反対方向に作用するトルクを加え
る。

押し付け片１１が、図示した非対称のくさび状
デイスク空間を通過するときに傾動モーメントを
受けないようにするために、原理的には中心１
７，１８の位置と端面１５または１６の半径ｒ，
Ｒを次のように選定しなければならない。すなわ
ち、押し付け片１１に作用する、一方では軸線平
行な対の力２０，２１のモーメントと、他方では
てこ長さｂを有する半径方向の分力２２のモーメ
ントとが、つり合うように選定しなければならな
い。この場合、半径方向の分力２２に対応する反
力がチエーン引張り力２４と一致することが実際
に判つた。このチエーン引張り力が押し付け片中
央に作用するので、てこ長さｂは小さくなり、
b′となる。

押し付け片１１に反対方向に作用するモーメン
トをつり合わせるという前述の要求を考慮する
と、第２図に示すように、半径ｒ，Ｒを、チエー
ン回転方向に対して横方向に測つた押し付け片１
１の半分の幅よりも大幅に大きくすることができ
る。その結果、端面１５，１６は比較的に平らな
湾曲となる。これにより更に、この端面と摩擦デ
イスクの側面１３，１４の間の単位面積当たりの
押圧力が非常に低下することになる。従つて、摩
耗の低減と変速機の出力伝達能力の増大が達成さ
れる。

第２図から判るように、半径方向の摩擦デイス
ク側面１３に付設された端面１５の半径ｒは他の
端面１６の半径Ｒよりも小さい。これにより、半
径方向側面１３における接触面積は、円錐状に傾
斜した側面１４における接触面積と同じ大きさに
なる。従つて、変速機によつて伝達可能な出力が
増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ダブルストランド型変速機の概略平
面図、第２図は非対称くさび状デイスク空間内の
リンクチエーン押し付け片の概略図である。 １，２……軸、３，４，５，６，７，８……摩
擦デイスク、９，１０……リンクチエーン、１
１，１２……押し付け片、１３，１４……摩擦デ
イスクの側面、１５，１６……押し付け片の端
面、１７，１８……押し付け片の端面湾曲の中
心、１９，２３……作用線、２０，２１……押圧
力分力、２４……チエーン引張り力の分力、ｒ，
Ｒ……押し付け片の端面湾曲の半径。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ チエーンが駆動軸および被駆動軸に設けられ
   た対をなす摩擦デイスクの間で回転し、この摩擦
   デイスクが、一方のチエーン側で半径方向に延び
   る摩擦デイスク側面と他方のチエーン側で円錐状
   に傾斜した摩擦デイスク側面とによつて形成され
   た非対称のくさび状デイスク空間を有し、個々の
   チエーンリンクが互いに枢着連結され、かつチエ
   ーンの長手方向に対して横方向に延びる押し付け
   片を備え、摩擦デイスクの半径方向においてほぼ
   円弧状に湾曲した押し付け片の両側の端面が、摩
   擦デイスクとリンクチエーンの間で摩擦力を伝達
   し、端面湾曲部の中心が摩擦デイスクの半径方向
   において、半径方向に延びる摩擦デイスク側面と
   の接触個所を通る、摩擦デイスク軸線に対して平
   行な線上またはこの平行線の外側に設けられてい
   る、無段変速可能な円錐デイスク式変速機のため
   のリンクチエーンにおいて、 両側の端面湾曲部の半径ｒ，Ｒが、チエーン回
   転方向に対して横方向に測つた押し付け片１１，
   １２の幅の半分よりも大きく、 変速機のすべての変速位置で、軸線平行な両側
   の押圧力分力２０，２１と摩擦デイスク３〜８の
   半径方向に測つたその作用線１９，２３の間隔ａ
   との積が、押し付け片に作用するチエーン引張り
   力の半径方向の分力２４と、円錐状に傾斜した摩
   擦デイスク３〜６における押し付け片の接触個所
   とチエーン回転方向に対して横方向における押し
   付け片の中心の軸線平行な間隔b′との積と等しい
   かまたはこの積よりも少しだけ大きくなるよう
   に、端面湾曲部またはその中心１７，１８が配置
   されていることを特徴とするリンクチエーン。 ２ 半径方向に延びる摩擦デイスク側面１３と対
   をなす押し付け片１１の端面１５の湾曲部の半径
   ｒが、他の端面１６の湾曲部の半径よりも小さい
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の
   リンクチエーン。