JPS6014948B2 - 変速装置 - Google Patents
変速装置Info
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- JPS6014948B2 JPS6014948B2 JP9183075A JP9183075A JPS6014948B2 JP S6014948 B2 JPS6014948 B2 JP S6014948B2 JP 9183075 A JP9183075 A JP 9183075A JP 9183075 A JP9183075 A JP 9183075A JP S6014948 B2 JPS6014948 B2 JP S6014948B2
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- shaft
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
- F16H15/48—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members with members having orbital motion
- F16H15/50—Gearings providing a continuous range of gear ratios
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2244/00—Machines having two pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2270/00—Constructional features
- F02G2270/50—Crosshead guiding pistons
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Transmission Devices (AREA)
- Retarders (AREA)
- Toys (AREA)
Description
この発明は変速装置もしくはトランスミッションに関す
る。 特にこの発明は、第1軸を有する第1要素と、第1軸と
ある角度をなす第2輪を有する第2要素とを含み、第2
軸は第1鞠との交点を頂点とする円錐運動をするように
設定され第1要素は第1麹のまわり}こ回転面を有する
とともに第2要素も第2軸のまわりに回転面を有するも
のであり、さらにこれらの回転面を回転係合させる装置
とt第1要素と第2要素の少なくとも一つに結合された
駆動入出力装置とを含む変速装置に関するものである。 さらに本発明の対象とする変速装置の回転係合装置は、
上記第1および第2要素の回転面に反作用させる機械的
手段であり、駆動入出力装置は運動軸を有するものであ
る。本発明が関与する変速装置の回転面の1つは円錐形
であり、第1軸線に対する第2軸線の傾斜角度にほぼ等
しい2等分頂角を有する。 この構成に依れば、他方の回転面との接触を維持しなが
ら、回転軸線に沿っての1つの回転面の軸万向位鷹を変
化する事が可能となる。その結果、第1および第2要素
の各回転面上の接触点で描かれる円の半径の比を容易に
変えることができ、これにより変速比を変化させること
が可能である。この種の変速装層は既に知られている。 米国特許第2319319号、第2405957号およ
び第253540計号各明細書には、程度の差こそあれ
「上に述べた構造を有する変速装置が公知にされている
。 これらの変速装置は、第1の軸線の周りに遊星として配
置された凸円錐形の複数の第2の要素を備えている。こ
れら円錐形要素に形成された回転面は凹環状で且つトー
ラス形の片と接触維持される。この場合、接舷点の数は
遊星円錐形要素の数に等しい。これら円錐形遊星要素の
各々は、例えば米国特許第2319319号の場合のよ
うに上述の第1軸線を軸線とする支持板の内部に受けら
れた軸受によってその両端を支持されるか、或いはまた
米国特許第2405957号および第2535409号
の場合のように、第1軸線を軸線とする1つの板・支持
体の内部に収容された軸受により小さい方の円錐形の織
部を支持されている。種々な円錐形遊星要素とトーラス
環との間の点接触圧力は、支持板が回転する時に遊星要
素が受ける遠′○力および例えばばね等によって遊星要
素の各々に半径方向に加えられる支持圧力の相乗作用に
由り発生するものである。 米国特許第231931y号および第2405957号
明細書に記載されている変速装置においては「軸受が板
状支持体の内部に枢動可能に取付けられ、それにより半
径面内での遊星要素の或る程度の自由度が保証されてい
る。 この構成によれば、円錐形遊星要素は遠′○力の作用下
でトーラス状環に対し対援するようになる。米国特許第
253540計号明細書に記載されている変速装置の場
合には、遠心力が存在しない場合でも伝動可能な接触力
で円錐形遊星要素をトーラス環に圧接するように設定さ
れたキー固定装置で軸受が支持板に固定されている。 トーラス状凹環は、その長手軸線、即ち第1の鼠線に沿
って変位可能であり「 これにより遊星の転動領域に接
触点で描かれる円の半径RIと、トーラス環の転動領域
上に接触点で描かれる円の一定半径R2との比を変える
ことができる。 支持板で支持された遊星要素の回転で、遊星要素の各々
は第1の鼠線に対し頂角aを有する円錐運動を行なう。 これ等遊星要素の各々は単一点で環の転動領域と接触す
る。該環はその藤線則ち第1の軸線を中心に回転できな
いので、遊星は反作用によってその軸線(第2の軸線)
を中心に自転することになる。これ等遊星の各々の円錐
運動の駆動速度とその固有軸線を中心とする自転速度と
の合成速度が出側の惑星歯車列により第1鯛線と同軸の
運動軸(出力軸)に伝達される。したがって公知の変速
装置には、次のような不利点がある。 ‘a} 接触点に作用する垂直な力は、RI/Ra七が
大きい時に最小になり、そしてRI/RZ七が小さい時
に最大となる。 その結果、接触圧力には相当大きな変動が生ずる。‘b
)接触圧力を均等化するように作用する鞠方向および半
径方向の反作用力は「円錐形遊星要素を支持する軸受に
よって吸収される。 この力は接触点が遊星要素の重心のどちらの側に在るか
によって、異なった方向を有する。この種の力は「一般
にかなり大きなものである。と言うのは「垂直方向の接
触力と同種度の大きさであるからである。したがって遊
星要素を支持する軸受はし動作中このような大きな力を
吸収できるように充分考慮して設計しなければならない
。
る。 特にこの発明は、第1軸を有する第1要素と、第1軸と
ある角度をなす第2輪を有する第2要素とを含み、第2
軸は第1鞠との交点を頂点とする円錐運動をするように
設定され第1要素は第1麹のまわり}こ回転面を有する
とともに第2要素も第2軸のまわりに回転面を有するも
のであり、さらにこれらの回転面を回転係合させる装置
とt第1要素と第2要素の少なくとも一つに結合された
駆動入出力装置とを含む変速装置に関するものである。 さらに本発明の対象とする変速装置の回転係合装置は、
上記第1および第2要素の回転面に反作用させる機械的
手段であり、駆動入出力装置は運動軸を有するものであ
る。本発明が関与する変速装置の回転面の1つは円錐形
であり、第1軸線に対する第2軸線の傾斜角度にほぼ等
しい2等分頂角を有する。 この構成に依れば、他方の回転面との接触を維持しなが
ら、回転軸線に沿っての1つの回転面の軸万向位鷹を変
化する事が可能となる。その結果、第1および第2要素
の各回転面上の接触点で描かれる円の半径の比を容易に
変えることができ、これにより変速比を変化させること
が可能である。この種の変速装層は既に知られている。 米国特許第2319319号、第2405957号およ
び第253540計号各明細書には、程度の差こそあれ
「上に述べた構造を有する変速装置が公知にされている
。 これらの変速装置は、第1の軸線の周りに遊星として配
置された凸円錐形の複数の第2の要素を備えている。こ
れら円錐形要素に形成された回転面は凹環状で且つトー
ラス形の片と接触維持される。この場合、接舷点の数は
遊星円錐形要素の数に等しい。これら円錐形遊星要素の
各々は、例えば米国特許第2319319号の場合のよ
うに上述の第1軸線を軸線とする支持板の内部に受けら
れた軸受によってその両端を支持されるか、或いはまた
米国特許第2405957号および第2535409号
の場合のように、第1軸線を軸線とする1つの板・支持
体の内部に収容された軸受により小さい方の円錐形の織
部を支持されている。種々な円錐形遊星要素とトーラス
環との間の点接触圧力は、支持板が回転する時に遊星要
素が受ける遠′○力および例えばばね等によって遊星要
素の各々に半径方向に加えられる支持圧力の相乗作用に
由り発生するものである。 米国特許第231931y号および第2405957号
明細書に記載されている変速装置においては「軸受が板
状支持体の内部に枢動可能に取付けられ、それにより半
径面内での遊星要素の或る程度の自由度が保証されてい
る。 この構成によれば、円錐形遊星要素は遠′○力の作用下
でトーラス状環に対し対援するようになる。米国特許第
253540計号明細書に記載されている変速装置の場
合には、遠心力が存在しない場合でも伝動可能な接触力
で円錐形遊星要素をトーラス環に圧接するように設定さ
れたキー固定装置で軸受が支持板に固定されている。 トーラス状凹環は、その長手軸線、即ち第1の鼠線に沿
って変位可能であり「 これにより遊星の転動領域に接
触点で描かれる円の半径RIと、トーラス環の転動領域
上に接触点で描かれる円の一定半径R2との比を変える
ことができる。 支持板で支持された遊星要素の回転で、遊星要素の各々
は第1の鼠線に対し頂角aを有する円錐運動を行なう。 これ等遊星要素の各々は単一点で環の転動領域と接触す
る。該環はその藤線則ち第1の軸線を中心に回転できな
いので、遊星は反作用によってその軸線(第2の軸線)
を中心に自転することになる。これ等遊星の各々の円錐
運動の駆動速度とその固有軸線を中心とする自転速度と
の合成速度が出側の惑星歯車列により第1鯛線と同軸の
運動軸(出力軸)に伝達される。したがって公知の変速
装置には、次のような不利点がある。 ‘a} 接触点に作用する垂直な力は、RI/Ra七が
大きい時に最小になり、そしてRI/RZ七が小さい時
に最大となる。 その結果、接触圧力には相当大きな変動が生ずる。‘b
)接触圧力を均等化するように作用する鞠方向および半
径方向の反作用力は「円錐形遊星要素を支持する軸受に
よって吸収される。 この力は接触点が遊星要素の重心のどちらの側に在るか
によって、異なった方向を有する。この種の力は「一般
にかなり大きなものである。と言うのは「垂直方向の接
触力と同種度の大きさであるからである。したがって遊
星要素を支持する軸受はし動作中このような大きな力を
吸収できるように充分考慮して設計しなければならない
。
【c} トーラス環に対して遊星要素を鰯摩擦接触で対
接維持する働きをなす遠心力の外に、ジャイo様のトル
クもしくは偶力が発生する。 このトルクは、公知の変速装置においては、接触点圧力
を減少し、円錐形遊星要素を支持する軸受に加わる半径
方向の力を増大すると言う作用を惹起する。よって、本
発明の目的は、上述の型の変速装置の利点を保持しつつ
、上述のような欠点を除去もしくは抑制することにある
。 換言するならば、本発明は次のことを目的とする。 即ち、円錐運動中に大寸法の軸受で回転面を支持する必
要なく、且つまた鞠方向の反作用力を発生することなく
、相当大きな動力を安定に伝達するのに充分な圧力で以
つて第1および第2要素の回転面を互いに圧接維持する
こと、および円錐回転する回転軌道と出力軸との間にカ
ルダン型の機械的連結機構を設ける必要ないこ伝動速度
の比を大はばに変更できるようにすることを目的とする
。 本発明によれば第1軸をもつ第1要素と、第1軸とある
角度で交叉する第2藤をもち、これら両軸の交点を頂点
とする円錐形の双円錐運動をなすように配置された第2
要素とを有し、第1の要素は両藤の交点を通り第1職に
垂直な平面の各側にそれぞれ位置する第1軸まわりの1
対の回転面を有し、第2要素は両軸の交点を通り第2藤
に垂直な平面の両側にそれぞれ位置する第2髄まわりの
一対の回転面を有し、両藤の交点を通り第1軸に垂直な
平面の両側に位置する点において第2軸が第1軸のまわ
りに双円錐運動をした時、第1と第2の要素のそれぞれ
の回転面は相対回転的接触状態で係合可能であり、さら
には少なくとも第1要素と第2要素の一つに結合された
騒動入出力装置とを有する変速装置において、第2要素
の双円錐運動で得られるトルクは、それぞれの回転面を
相対回転接触される力の結果であり、一つの要素の回転
面はその軸に関して対向して煩斜する母線によって画定
され、この母線にそって接触する点の位置を変更し、回
転面半径の可変比を提供する袋贋をさらに有し、この接
触点の位置の変更によっては両藤の交叉角度がほとんど
変化しないように機成された変速装置が提供される。 第2要素の円錐連動で縛られるトルクは両軸の交点の各
側で2つの部分に回転面を分ける構成は、本出願人の袴
磯昭49一800概号に開示されている。 この袴磯昭49一800雛号の内容は、本願においても
本発明の理解に資する範囲において参考のために援用さ
れる。本発明による装置の上述のような新規な構成によ
れば、先に掲げた本発明の目的は次の如くして達成され
るのである。 即ち‘a’ 2つの接触点PIおよびP2に及ぼされる
垂直な力は(遠0力や外力が関与することなく)単にジ
ャィロ様のトルクによるものである。 この垂直方向の力は、接触点が円錐の大きな基底(大き
な接触面)側にある時に最大となり、そして円錐の小さ
い方の基底(小さな接触面)側にある時に最小になる。
したがって接触点における圧力は、入力および出力速度
の比が変っても殆んど変ることはなく、これは1つの大
きな利点である。{bー さらに、圧力はジャィロスコ
ープの原理に基ずくトルクにより発生されるもので、そ
の方向は「第1および第2の軸線ならびに2つの接触点
を含む面に対して垂直である(このことについては後節
で詳述する)。 他方また、2つの接触点P1,P2は両藤の交点Sにお
いて第1の軸線に対し垂直な平面の両側に位置する。 この結果、第2の要素は、第1の要素に対して2つの接
触点により常時均一に圧倭され支持されることになる。
実際、第2の要素を支持する軸受は、(轍方向にしろ半
径方向にしろ)反作用力を受けることはない。したがっ
て第2要素を支持する軸受は、入力トルクに由る弱い半
径方向の力に耐える程度の大きさに設計することができ
、寸法をおさえることで力の損失は減少される。‘c’
比RI/R2の値の関数としての各接触点P1,P創こ
作用する垂直な力の強さの変動は「出力に伝達されるト
ルクが実質的に出力の速度に逆比例して変動するような
性質のものである。 その結果、変速装置で伝達される動力は、広範囲の出力
の速度変化にわたりほとんど関係なく実質的にほぼ一定
である。このことは変速装置にとって大きな利点である
。‘d’回転面を2つに分割することにより「各接触点
P1,P2が全動力のIJ2を伝達することになるので
、変速菱鷹で伝達される動力を2倍にすることができる
と言う利点が得られる。 本発明の好ましい実施形態によれば、第2要素の回転面
は、第1柚線および第2鞄線を含む平面に平行な方向に
おいて自由度を有する。 このようにすれば〜第2要素の双円錐運動から得られる
トルクの作用下で第2要素は第1要素の回転面に圧酸し
うろことになる。この構成によれば、ジャィロスコープ
手段を動作が容易になる。ここで「「第2要素に連結さ
れてジャィロ様トルクを発生するジャィロスコープ手段
」について説明しておくのが有用であろう。 これを理解するためには、ジャィロスコープ運動の機械
的性質を想起されるのが良い。本発明は、1つの固定点
の周りを連動する剛体に現れる慣性現象の利用に基礎を
置くものである。 このような運動を行なう剛体の最も代表的な例がジャィ
ロスコープである(本発明において動作せしめられる手
段を称するのに「ジヤイロスコープ様」もしくは「ジセ
ィロ様」の形容を用いたのはこの理由からである)。本
発明による第2の要素は実際上、回転軸線(第2の軸線
)を中心に自転する剛体であると言える。なお、この鯛
線目体は変速装贋の共通軸線(第1の軸線)を中心に第
1軸と第2髄の交点を頂点Sとする円錐回転運動を行な
う。第2要素に現れる慣性力の集合は、力学の一般法則
を用いることによって「頂点Sに加わる力およびトルク
に還元される。 ‘a} Sに加えられる力について 第2要素の重心が実質的に頂点Sと一致する場合には、
頂点Sに加わる力は、ほぼ零である。 そうでない場合には、頂点Sに加わる力は「変速装置の
共通軸線(第1軸線)に垂直な面内に位置する回転力で
ある。本発明の好ましい実施形態においては、第2要素
の重心は頂点Sの近傍に位置してし これにより頂点S
に加えられる力の強さが制限している。 これと対比しても公知の変速装置の場合にはL第2要素
の重心は頂点Sからかなりずれておりトこれによってで
きるだけ大きな力を発生させるようにしている。 実際、公知の変速菱層においては「第2要素が第1要素
に対して動摩擦接触維持されるのは「本質的に上記の力
に由るのである。{b’トルクについて ジヤイロスコープの分野で用いられる術語に類似して「
ジャィロ様トルク」または「ジヤィロスコ−プ原理に基
ず〈トルク」と称される本発明によるトルクは、第1お
よび第2の鞠線を含む平面に垂直な方向を有するベクト
ル量である。 この理由から、既に述べたように、このトルクによって
第2の要素は第1および第2の藤線を含む面に垂直な軸
線の周りで松動もしくは揺動することができるのである
。本発明の別の好ましい実施態様においては、第2の要
素は、第1軸線と第2藤線の交点において第2軸線に垂
直な対称平面をもつ第2軸線を中心に回転する中実体で
ある。 回転体の場合には、剛体力学の古典的法則を適用してト
ルクのモーメントを計算することができる。 このモーメントは次式で与えられる。CI=(J,一J
3)。 〇2sinのcosQ−J3。〇(Q。−80)。si
nの上式中、J,およびJ3は、第2鞠線と、該第2軸
線に対し垂直で両軸の交点を通る軸線とにおける第2要
素の慣性モーメントを表わす。Q‘ま本明細書中でaと
も表現されて、第1軸線に対する第2輪線の傾き角を表
わす。Qoは第1軸線の周りの第2要素の角速度を表わ
す。8oは、第2軸線を中心とする第2要素の角速度を
表わす。 なお、上記各量の固定基準は、基台においている。(以
下に使用される記号80*は、第1轍線および第2鞠線
を含む回転面に関連づけられた基準における第2鞄線を
中心とする第2要素の角速度を表わすもので、B。*=
B。一Q〇の関係にある。上記式は、総慣性力から生ず
るジャィロスコープ様トルクのモーメントの大きさを与
えるものである。これに関連して次の点に注意する必要
がある。【a)上式は、2つの項で表わされており、第
1項には遠0力と呼ぶことができる慣性作用の影響が表
わされている。 実際、Q。=80である時には「上式の第2項は消える
。即ち、回転軸線(第2鞄線)を中心とする第2要素の
角速度の値に無関係な、第1項しか残らない。一般に、
本発明による変速装直においては、Q。 ≠80(80*≠0)である点に注意されたい。‘b}
ジャィロ様トルクのモーメントは代数的和で表わされ
る。 したがって、このトルクは、パラメータの値に左右され
て、第2要素を第1要素の圧するか、或いはまた反対に
、第2要素が第1要素に対綾することを防止するように
作用する。 換言すれば、 慣性モーメント(J,、J3)に影響する第2要素の形
、角速度(Qo、3o)および円錐運動の角度a(また
はQ) のような種々のパラメ−外ま「どの実施形態においても
、変速装簿によって伝達される動力に比例した接触圧力
で第2要素を第1要素に対し適所に保持するために充分
なきさおよび方向を有するトルクが得られるように、選
ばれ調整されるべきである。 また「ジャィロスコープ特性」とは、ジヤィロ様トルク
の強さおよび方向に影響を与える構造のあらゆるパラメ
ータおよび第2要素の動力学的パラメータを指すものと
理解されたい。 ジャィロスコープ特性の計算(即ち構造のパラメータお
よび第2要素の動力学的パラメータの計算)は、当業者
には容易である。 特に本発明の或る種の実施形態においては先に掲げた式
を利用することができる。超生したトルクは伝達動力に
関して充分な力で第2要素を第1要素に保持するもので
なければならない。本発明は種々な実施形態が可能であ
る。 第1に、公知変速装置の円錐回転面と異なって、第2要
素上に位鷹づけられる傾斜した母線によって画成される
回転面は必須の要件ではない。 実際、第1要素が円錐形の2つの回転面を有する変速装
置を構成することもできる。第2に、第2の要素が第1
要素の内部に位置すること、言い換えるならば第2要素
を凸状形態にして第1要素を横断面内で凹形状を有する
ようにすることはもはや不可欠事項ではない。 本発明によれば第1要素が第2要素内部に位置する変速
装置、言い換えるならば第1要素の回転面がほぼ凸状に
形成され第2要素の回転面が横断面内でほぼ凹状になる
ようにした変速装置を構成することができる。同様にし
て〜本発明によれば、子午線平面(即ち第1鞠線を通る
半径方向の平面)において、回転面の一般的形態が凹状
にも凸状にもすることができる変速装置の実現が可能な
のである。 横断面および子午線面内での回転面の曲率半径を選択す
ることにより、その他のフアク外ま同一として、比公1
/R2の変化の所定の範囲で異なる出力速度の変動、出
力速度の関数として伝達される動力の変動の種々の法則
、および種々な負荷伝達 を得ることができるのである。 したがって本発明による変速装置は、所望の作動条件に
マッチさせることも可能である。 第3に変速装置は、少なくとも2つの運動軸(入、出力
軸)を有することが必要であることは自明である。 1つの軸は入力に用いられ他の軸は出力に用いられるが
、しかしながらこれ等の軸が第1および第2要素に各々
回転駆動連結しなければならないことはない。 実際、運動軸のうちの1つを第2軸線を中心とする第2
要素の角速度(8o *)の回転運動に結合し、他の軸
を第1鞠線を中心とする第2要素の角速度Qoでの回転
(すなわち第1軸線まわりの第2軸線)に結合すること
が考えられ得る。 第4に、第1の要素は固定していてもまた第1の軸線の
周りで可動であっても良い。第2の要素はQoの角速度
で第1の軸線を中心に回転運動することが必要であった
としても「逆に第1の要素が該軸を中心に回転運動でき
ることは必須要件でない。反対に、第1の要素が第1軸
線を中心に回転運動可能である事例においては、該第1
の要素を運動もしくは入「出力鞄の1つと回転駆動連結
して、第2の鎚線を中心とする第2要素の速度8o*で
の回転運動が他の入t出力軸に結合されるのを阻止する
ことが可能である点に注意されたい。 第5に、第1および第2要素は異なったやり方で入、出
力軸に連結することができる。なおト本細書で用いる術
語「回転連結」もしくは「回転騒動連結」とは、同一ま
たは一定の所定の比「 または可変の所定の比で同一角
速度又は角速度を意味するものであり、「回転的装着」
とは同一の角速度を意味するものである点を留意すべき
である。特に本発明の好ましい実施形態においてはも駆
動伝達軸(第1軸)は以下の方法で第2軸に関係づけら
れている。すなわちト駆動伝達軸(第1軸)には、第1
鞄線を麹とし、両端に支持板を備えた一つの戦頭円筒部
が提供され「第2要素が自体に固定されかつ軸受けによ
り上記支持板に取付けられた一対の同軸半体を提供され
、しかもこれら半軸体の軸線を第2軸線としている。好
ましくは、この実施形態において、2つの半藤体を支持
する軸受は外形形状がプリズム形のスリーブ内側に取付
けられtスリーブは第1議線と第2鞄線を含む平面内で
遊びを有するようにして支持板に取付けられるが、この
平面に垂直な方向には遊びを有しないように取付けられ
ておりもよって第2要素は第1麹線と第2軸線を含む平
面に垂直な軸のまわりに枢敷可能な自由度をもって支持
板に取付けられており「そこで第1要素と第2要素の反
作用面は係合される。 本発明の更に好ましい実施形態においては「第1藤が第
1鞠線に一致する軸線を有する第1の支持板を有し、該
支持板は第2鞠線と一致した軸線を有する支持軸の一端
に固定され、該支持軸の他織は、第1の支持板とは関係
なく第1髄線を中心に回転自在である第2の支持板に固
定されトそして第2要素は軸受により上記支持軸を中心
に自由に回転できるように、第1軸(駆動伝達軸)を第
2要素に回転駆動連結することができる。 本発明の上記実施形態の変形例として「支持軸を中心に
自由な回転を第2要素に許容する軸受をプリズム形の外
面形状のレース内に取付けて、該プリズム形レースを第
1および第2藤線を含む回転面内では充分な遊びを以つ
てト但し該面に垂直な方向においては遊びなく第2要素
に取付けている。 この構成によれば「先の実施形態の場合と同様に、第2
の要素は、第1および第2軸線を含む回転面に対し垂直
な軸線を中′0に枢動するのに充分な自由度を持って支
持聡に取付けられると言う効果が得られる。 第2要素が速度3o *で第2麹線を中心に回転運動可
能な事例においては、該第2要素は種々なやり方で且つ
また簡単に第2軸に回転駆動連結することができる。 例えばも(半径方向平面内で第2要素の或る程度の自由
度を許す遊びを維持しながら)第1鞠線に対する第2鞠
線の傾き角aをほぼ一定にするようにして第2髄に回転
駆動連結することができる。第2要素は特に歯車伝動装
置〜等速伝動継ぎ手等を介して第2軸と回転駆動連結す
ることができる。 本発明の更に別の実施形態においてはト連結歯車列を第
1額線と第2轍線の交点である同じ頂点Sを有する3つ
の凸円錐形歯車により構成し「そのうちの第1の歯車は
、第2軸線をその藤線とし且つ第2麹線を中心に回転可
能に第2要素に固定しも第2の歯車は、第1歯車と噛合
い且つ頂点Sを通る敵線を有しそして軸受により遊星支
持板(第1軸線を中心に回転可能である)に対し自由回
転可能に支持され「そして第3の歯車は第2の歯車と噛
合っても第1騎線をその藤線とし且つ第2軸(第2駆動
伝達麹)により支持する。 本発明の更に別の有利な実施形態においては「連結歯車
列を第1鞄線と第2藤線の交点で同じ頂点Sを有する2
つの凸円錐形の歯車により構成し「そのうちの第1の歯
車は第2鞠線をその軸線としてそれを中心に回転するよ
うに第2要素に固定し〜そして第2の歯車は第1歯車と
噛合って第1軸線と一致する軸線を有し且つ上記の第2
軸(第2駆動伝達額)により支持される。 本発明の更に別の有利な実施形態によれば、蓮結歯車列
は第1鞄線と第2轍線の交点である同じ頂点Sを有する
2つの円錐形歯車により構成され、そのうちの第1の歯
車は凸状をしておって第2藤線をその敵線として回転す
るように第2要素に固定され、そして第1歯車と噛合う
第2の歯車は、凹状をしておって第1鞄線をその鞠線と
し且つ第2髄と共に回転するように固定される。 第6に、本発明による変速装置は、第1鞠線まわりの第
1要素の角速度と、第2鞠線まわりの第2要素の角速度
と第2要素の第1鞠線まわりの第2要素の章動の角速度
とのそれぞれに駆動伝達藤を関連させるようにしている
。この場合、3つの運動軸のうち少なくとも2つの軸の
間に回転結合手段を設けるのが好ましい。この結合手段
は、できるだけ広い意味に解されるべきである。 しかしながら、特にこの結合手段は「一定または可変の
比で速度を関係づけることができる歯車列その他の適し
た伝動装置から構成することができる。この種の結合手
段は特別の利点を呈する。 実際、ジャィロ様トルクは、第1軸線と第2鞠線の横角
、第2軸線を中心とする第2要素の角速度、第1軸線を
中心とする第2要素の角速度の関数として変動する。し
たがって結合手段により、出力速度の関数としてジャィ
ロ様トルクの発生を調整することが可能であり.変速装
置を種々な用例(一定トルク、一定動力等々)に適合さ
せることができる。本発明による変速装置は異なった2
つの方法で使用することができる。 第1に、速度変更器として利用することができ、この場
合には、速度比を変えることなく、入力軸の速度に対し
出力軸の速度を増、滅することが可能である。第2に変
速装置は、鱒段変速機として利用することができ「 こ
の場合には入力速度を低いまたは高い出力速度に変換す
るばかりでなく、連続的に入力速度に対する出力速度の
変換比を変更することができる。 後者の場合、本発明の更に別な実施形態において「変速
装置はさらに、第1および第2要素の2対の回転面のう
ち少なくとも1対の回転面を相対的に鞠方向に変位する
それ自体公知の操作手段を備える。 この制御手段は、第1鞠線に対する第2軸線の傾き角が
ほぼ一定で円錐形の回転面の頂角の1/2に等しい場合
には、一層簡単になる。本発明の別の実施形態において
は、上記操作手段を容易に実現するために、第1の要素
は相対的に軸万向に可動な2つの部分を有し、該部分に
第1要素の2つの回転面を形成し、そして第1要素のこ
れ等2つの部分は第1鞠線を鞠線とする支持体内に摺動
可能に取付けられる。第1藤線に沿って第1要素の2つ
の回転面の鞠方向相対位置を変えるための制御手段は、
同一の部分を互に逆ねじとなるようにされた第1鼠線に
平行な軸の1つの棒を有し、このねじ棒を制御部村で回
転することにより制御手段を作動するのが好ましい。 この実施形態は、第1軸線を中心に角速度のoで回転連
動する第1の要素が第3の鞠に回転駆動連結されている
事例に特に好適である。 実際、この場合には、第3軸(第3駆動伝達軸)で支持
体を回転連結するだけで充分である。第1要素の回転面
の軸方向離間を行なうねじ榛の制御手段は電動機で構成
するのが有利である。本発明はまた、上述した特徴を有
する少なくとも2つの変速機を有する変速装置にも係る
。 その場合、2つの変速機は、その第2要素が受けるジャ
イロ様トルクの合力が実質的に零になるように連結する
のを可とする。また、この場合、3つの変速機を共通軸
線を中心に120o ×3の星形配列で取付けて、第1
の要素の2つの可動部分を共通にしそして上記共通軸の
周りで回転しないように基部に固定するのが好ましい。 本発明の他の特徴は、図面に示す幾つかの具体例に関す
る以下の説明から明らかとなろう。 第1図、第2図、第7図に示す本発明による変速装置は
、2つの凸円錐形回転面19,20(ここでrl(=の
)および【3は第2軸線12を通る子午線面および第1
軸と直交する平面内における回転面の曲率半径を表わす
)を有する既述の第2要素3から構成される。なお、回
転面は第2の藤線12を中心とする回転面である。これ
等2つの円錐形回転面19,29‘ま「鞠線12上の点
Sに関して互いに対称である。これ等円錐形回転面19
,20の各々は、凹環状および凸環状回転面8,9(図
中、r4<0、r2>0でr4およびr2は、第1軸線
7を通る子午線面および第1轍線に直交する平面内にお
ける回転面8,9各々の曲率半径を表わす)の各々と摩
擦接触している。なお回転面8,9は各々、第1要素2
の2つの部分4,5に形成されたものである。これ等2
つの表面8,9は、第1軸線7のまわりに配置され第1
藤線7に位置する′点Sに関して互いに対称である。要
素3の円錐形回転面19および要素2の回転面8は鼠線
7に平行な回転面19の母線上に位置する一点PIで接
触している。要素3の円錐形回転面20および要素2の
回転面9は藤線7に平行な回転面20の母線上に位置す
る一点P2で接触している。これ等2つの薮触点P1,
P2は、点Sに関して互いに対称である。′点Sで交わ
る軸線12および7は角度aだけ互いに額し、ている。
要素3は、軸線7と同軸の第1軸18の作用下で駆動さ
れて、軸線7、頂点Sおよび頂角2aの円錐運動を行な
う。この目的で、軸受27および30を介し歯車箱1,
97,105,107内で藤線7を中心に回転する第1
軸18は、鞄線7に同軸の2つの板18aおよび18b
を有し、これ等板は要素3を囲線する軸線7と同軸の裁
頭円筒形部分18cにより互いに連結されている。これ
等2つの板18aおよび18bは各々要素3に固定され
ている鞠線12と同軸の2つの半藤体50および51を
支持する。これ等半藤体50および51は、例えばニー
ドル型の軸受14を介して板18aおよび18bに取付
けられている。したがって、軸受14に由り、要素3は
板18aおよび18bによって円錐回転駆動される際に
、その軸線12を中心に自由に自転することができる。
軸受14の外側レースは、板18aおよび18bに取付
けられたスリーブ15によって構成される。これ等スリ
ーブは方形(例えば正方形)の外部横断面を有し、板1
8aおよび18bに形成された(例えば矩形のような)
方形の横断面を有する収容孔内に軸線7および12を含
む平面内で鞠線12に垂直な1方向に遊びを有するよう
にして取付けられ、このようにして、要素3には、軸線
7および12の回転面に対して垂直でしかも点Sを通る
鞠線22を中心軸として回動することができる自由度が
与えられる。この場合軸線22を中心としてジヤィロ様
のトルク(方向は矢印fで示されている)が生じ、それ
により要素3は章動運動をして要素3の回転面19およ
び20が各々点PIおよびP2で要素2の回転面8およ
び9と接触することになるのである。要素2の2つの回
転面8,9は、各々要素2の2つの部分4,5の藤線7
を有する円筒形部分4b,5bから突出する半径方向部
分4a,5aに形成されている。要素2のこれ等2つの
部分4,5は、藤線7を有する円筒形の箱を形成する要
素1とのキー達線4d,5dにより藤線7を中心に相対
的回転することを防止されている。また、要素1は側部
98でカバー97と連結されており、そして池側99で
は、鼠線7を有する継ぎ手フランジ107に106の個
所で固定された中空軸もし〈は第3の軸105と連結し
ている。この歯車箱は、基部Aで軸受29および31を
介して鞠線7を中心に自由に回転できると共に、軸受2
7および30を介して板18bに設けられた軸線7の中
空円筒状突部18dおよび軸18を中心に回転すること
ができる。要素3は、同一の頂点Sを有する3つの凸状
円錐歯車伝動部を介して軸線7の軸21則ち第2軸に回
転連結されている。該伝動部の第1の円錐歯車47はそ
の鞠線として軸線12を有し、そして半軸51に固定さ
れており、したがって軸線12を中心とし要素3と一体
的に回転する。この歯車47はさらに要素3の麹線7を
中心とする円錐運動において軸51により駆動され、第
2の歯車45と協働する。該歯車45は中間歯車として
の働きをなし、軸46により支持されている。この軸4
6の軸線は頂点Sを通し、そして軸46は板18Mこ支
持されているので、上記歯車45は、板18bに設けら
れた軸受を介して軸46の鞠線を中心に自由に回転でき
るばかりでなく、軸線7を中心に板18bによって駆動
される。なお、第1図において、軸&6のSを通る軸線
は図の平面内には無い。上記第2の歯車45はさらにこ
の歯車伝動装置の第3の歯車44と協働する。この第3
の歯車44はその軸線が軸線7と一致し、そして第2の
軸21の一端に支持されて伝動装置の太陽歯車を構成す
る。軸21は鞄受40を介して板18bの鞠線7を有す
る円筒形突部18d内で麹線7を中心に自由に回転する
。変速装置の3つの軸18,21および105〜107
は回転することもできるしまたは回転しなくても良く、
しかも機械的連結(歯車機構等)で相互連結しても、ま
たしなくても良く、そして、入力、出力および帰還の3
つの作用のうち各々1つの作用を司どろ。要素2の2つ
の部分4,5は鞠線7に沿い相対的に鞠線方向に可動で
あって、点Sで藤線7に垂直な平面10に関して互いに
対称であり、この結果、接触点PIおよびP2、これ等
2つの点において比公1/R2が常に同じであるように
、点Sに関して対称に維持される。歯車箱1が鞠線7を
中心に回転する特殊例においては、部分4,5の鞠方向
間隔を変えるのに使用される手段は、歯車箱1に固定さ
れたマイク。電動機Mから成り、この電動機は蚤源に接
続されたプッシュ・ボタン・スイッチB1,82により
外部から制御される。該スイッチは、押榛T1,T2を
介して、カバー105内に形成された鞠線7を有する環
状の導体路と協働する。教導体路は、歯車箱1の円筒壁
を横切る導線によりモータMに接続されている。モータ
Mは、軸線7に平行な軸でしかも同じピツテで逆方向に
ねじ切りされている2つの部分48および49から成る
軸を駆動し、そして2つの鞠部分48および49は要素
2の2つの部分4および5と協働する。ボタン・スイッ
チBIかB2を押すことによって、モータMは、軸47
,48を2つの方向のうちどちらか1つの方向に駆動し
て、要素2の2つの部分4,5を同時に離間させたりま
たは同時に接近させたりする。上記したように構成され
た第1図の装置では、例えば、入力トルクは軸18へ伝
えられることができ、反作用は部分4,5によって生じ
ることができ、かつ出力は軸21から取出されることが
できる。 要素2、軸18および軸21は通常の単純な遊星歯車伝
動装置のリング歯車、遊星歯車支持体および太陽歯車に
類似したものであり、遊星歯車は要素3すなわち背合せ
された戦頭円錐部材である。当業界でよく知られている
ように、リング歯車、譲星歯車支持体および太陽歯車は
入力動作、出力動作および反作用動作の1つをすること
ができる。このようにこの変速装置はいるいるな作動様
態で動作することができる。第2図は、接触点P2を通
りそして鞠線7および12の子午線面に垂直な平面(第
1図の線0−0)における第1図の装置の断面図である
。 この図から接触点における断面曲率半径r3>0、r4
く0であることが理解できる。第3図は、2つの凸状双
円錐形要素3Aおよび38を有する機械的変速装置を示
す。 該双円錐形要素は、第1要素2Aおよび2Bの各々の環
状表面8A,9Aおよび88,9Bと各々2つの点P1
,P2およびP3,P4で接触している。これら2つの
要素3Aおよび3Bは、鞠線7に対し同じ角度で但し逆
方向に鏡斜している鞠線12Aおよび128を有する2
つの部分51Aおよび518から成る曲り軸上に対面し
て取付けられている。要素3Aおよび38は頂点SAお
よびSBおよび頂角2aの円錐回転運動において、軸線
7と同軸の同一の軸18則ち第1の軸により鞠線7を中
心に駆動される。軸18は軸受27により歯車箱1〜1
05に回転自在に保持され入力または出力軸を構成する
。この目的で、要素38および3Aを支持する曲り軸の
2つの部分518および51Aは2つの支持板TIおよ
び63により保持されている。板71は軸18の延長部
であって、55で連結された軸518の端を受ける。板
63は軸受78により軸線7を中心に回転自在に取付け
られて、54で固定された軸51Aの端を受けている。
各要素3Aおよび38は、SAおよびSBを通りそして
軸線7,12Aおよび12Bを含む回転面に対し垂直な
鞠線22Aおよび22Bを中心に回動もしくは枢動する
のに充分な自由度を有している。この自由度は、子午線
面および鞠線12A,128に対し各々垂直な方向にお
いて遊びを以つて、要素3Aおよび3Bに形成された方
形(例えば正方形)断面の外側レース56Aおよび56
B内で鞠51Aおよび518に要素3Aおよび3Bを支
持する軸受14Aおよび14Bを取付けることによって
確保される。要素3Aおよび3Bに加わるジャィロ様ト
ルク(矢印fAおよびm)は、要素2Aおよび2Bの環
状表面上の接触点P1,P2,P3,P4に作用する。
これら環状表面は、基台に固定された同一の歯車箱1〜
105〜97と一体的に設けられているので、麹線7を
中心に回転することはできない。反作用によって、要素
3Aおよび3Bは、同一の速さおよび同じ方向で、各々
の鞄線12Aおよび128を中心に回転する。2つの要
素3Aおよび3Bは円錐歯車69および70により回転
連結され、且つ軸線7を有する同じ軸21則ち第2の軸
に回転連結されている。 軸21は軸受57により、ボス部97内に回転自在に支
持されて入力軸または出力軸を構成する。この回転駆動
連結は、軸21と要素3Aとの間において、同じ頂点S
Aを有する2つの円錐形歯車により実現される。第1の
歯車47は凸状をしており軸線12Aを有して要素3A
に形成されトそして52の個所で歯車47と協働する第
2の歯車53は藤線7を有する凹状の歯車(歯環)であ
って、軸21の部分60と回転駆動連結されており伝動
歯車装置の外環を構成している。この歯環53は軸受6
2により歯車箱1内に保持される。軌道8Aおよび9A
は面10Aに対して対称であり、そして軌道8Bおよび
98は面10Bに対して対称である。歯車箱1を固定し
たならば、速度変速指令は、直接外部から手鰯電気手段
によって与えることができる。2つの双円錐形要素3A
および38を有するこの装置は、発生するジャィロ様ト
ルクが基台に対して零もし〈は殆んど零となるような仕
方で使用することができる。 4つの接触点P1,P2,P3,P4は動力の伝達に際
して並列に働き直列には作用しない点に注意されるべき
である。 第4図は「別の機械的変速装置を示す。 この装置は、第3図のものと次の点で異なる。即ち、第
2の軸21が基台Aと65の個所で結合されておって回
転することができず、そして第1の軸18は常に入力軸
か出力軸を構成し、第3の軸105は回転可能であって
入力軸または出力麹を構成している点である。軸18‘
こよる2つの要素3Aおよび3Bへの円錐運動の伝達、
枢動の自由度を許容する要素3Aおよび3Bの取付けな
らびに麹21(この例では静止)との連結のための2つ
の円錐形歯車から成る伝動装置は、第3図に示す対応の
ものと同じである。歯車箱1が回転する場合、速度変動
制御はマイクロ・モータMにより実現される。第5図お
よび第6図は、歯車歯1の部分4および5に対して3つ
の要素3A,3B,3Cにより伝達される3つの慣性ト
ルクの合成トルクを無効にする見地から同一の鞠線7を
中心に3×1200の星形で取付けられた3つの双円錐
形要素3A,3Bおよび3Cから構成される機械的変速
装置が示されている。 これ等3つの要素の各々は、共通軸線7に平行な各々の
鞄線7A,7Bおよび7Cを中心に頂角2aの円錐運動
で駆動されるものである。この目的で、要素3A,38
,3Cの各々は、軸線7A,7B,7Cに対して煩斜し
ている軸61A,51B,51Cに取付けられる。これ
等軸の各々は、2つの板71A,63A,718,63
Bおよび71C,63Cによって、第3図および第4図
の装贋の場合と同様に支持される。要素3A,3B,3
Cの各々は、第3図および第4図の場合と同じ軸受14
A,亀4Bり 14Cの取付けに由り軸線22A,22
B,22Cを中心に松動するのに必要な自由度を有して
いる。各要素3A, 3B,3Cは、対応の凹状環状面
の藤線7Aの8A「轍線78の8Bおよび鞠線7Cの8
Cに1つの点で接触すると共に第2の点で、鞠線7Aの
面9A、鞠線7Bの面9Bおよび勅線7Cの面9Cに各
々接触する。3つの環状面8A,8B,8Cは3×12
00の配列で軸線7の同一の片4に形成されており、そ
して他の3つの環状面9A,9B,9Cも同様に軸線7
の同一の片5に形成されている。 これ等2つの片4および5は、4dおよび5dで示すよ
うに、円筒形で鞄線7を有する中間箱leにより鼠線7
を中心として相対回転しないように連結されている。な
お、中間箱le自体は「やはり軸線7を有する共通箱1
,97〜105に79の個所で連結されている。この装
置においては、箱1〜105は鞄線7を中心に回転する
ことができず、2つの部分亀および5もしたがって該髄
のまわりでの回転を禁止されているが、しかしながら速
度を変えるために平面101こ対する対称関係を維持し
つつ鞄線7に沿い鞠方向に移動することは可能である。
独立した板63A,638,63Cは、軸線7を有する
固定支持板80により保持された軸受78A,788,
78Cにより各々、その鞄線を中心に回転可能に取付け
られている。なお、支持板8川ま中間箱leに81の個
所で固定されている。板71A.71B,71Cは、歯
車箱1に79の個所で固定された軸線7を有する固定支
持板94に軸受67A,67B,67Cにより取付けら
れている。板71A,71B,TICの3つの軸18A
,18B,18Cは、軸線7の軸18の延長部を成す同
一の歯車71に歯車76A,76B,76Cを介して回
転駆動連結されているので、各々の鞠線7A,7B,7
Cを中心に同じ速さおよび同じ方向で回転する。なお、
軸i8は装置の入力鞠または出力軸を構成する。軸18
は、軸受27に由つて、歯車歯1〜105内で麹線7の
周りを回転することができる。6つの環状面8A,9A
,8B,9B,8C,9Cにおける6つの接触点‘こ生
ずる反作用によってt 3つの要素は、各々の軸線12
A,128,i2Cを中心に同じ速さおよび方向で回転
する。 これ等3つの要素の各々は、軸受511こより歯車箱9
7〜1〜105内で回転する軸線7の同じ軸21に回転
駆動連結されている。この回転駆動連結は、鞄線7A,
7B,7Cを有する環状片90A,908,90Cによ
り支持されて頂点SA,SB,SCおよび藤線7A,T
B,7Cを各々有する円錐形歯車91A,91B。91
Cにより実現される。 該歯車91A,918,9亀Cは、要素3A,389
3Cの各々の2つの円錐部分に形成されて各々頂点SA
夢SB.SCおよび鞠線】2A? i28? 12Cを
有する円錐形歯車93A,938,93Cと協働する。
また「環状片90A,908,90Cは、その彫られた
歯で、879 86および85の個所で軸21に固定さ
れた鞠線7を有する歯環88の歯89と協働する。この
装置の6つの摩擦接触点‘ま動力の伝達においてすべて
並列に作用し直列には作用しない点に注意されるべきで
ある。第6図は藤線7に対し垂直で3つの接触点を通る
面(第5図の線瓜−m)における断面図であり、一方第
6図は第6図の線(W‐W)における断面図である。
接維持する働きをなす遠心力の外に、ジャイo様のトル
クもしくは偶力が発生する。 このトルクは、公知の変速装置においては、接触点圧力
を減少し、円錐形遊星要素を支持する軸受に加わる半径
方向の力を増大すると言う作用を惹起する。よって、本
発明の目的は、上述の型の変速装置の利点を保持しつつ
、上述のような欠点を除去もしくは抑制することにある
。 換言するならば、本発明は次のことを目的とする。 即ち、円錐運動中に大寸法の軸受で回転面を支持する必
要なく、且つまた鞠方向の反作用力を発生することなく
、相当大きな動力を安定に伝達するのに充分な圧力で以
つて第1および第2要素の回転面を互いに圧接維持する
こと、および円錐回転する回転軌道と出力軸との間にカ
ルダン型の機械的連結機構を設ける必要ないこ伝動速度
の比を大はばに変更できるようにすることを目的とする
。 本発明によれば第1軸をもつ第1要素と、第1軸とある
角度で交叉する第2藤をもち、これら両軸の交点を頂点
とする円錐形の双円錐運動をなすように配置された第2
要素とを有し、第1の要素は両藤の交点を通り第1職に
垂直な平面の各側にそれぞれ位置する第1軸まわりの1
対の回転面を有し、第2要素は両軸の交点を通り第2藤
に垂直な平面の両側にそれぞれ位置する第2髄まわりの
一対の回転面を有し、両藤の交点を通り第1軸に垂直な
平面の両側に位置する点において第2軸が第1軸のまわ
りに双円錐運動をした時、第1と第2の要素のそれぞれ
の回転面は相対回転的接触状態で係合可能であり、さら
には少なくとも第1要素と第2要素の一つに結合された
騒動入出力装置とを有する変速装置において、第2要素
の双円錐運動で得られるトルクは、それぞれの回転面を
相対回転接触される力の結果であり、一つの要素の回転
面はその軸に関して対向して煩斜する母線によって画定
され、この母線にそって接触する点の位置を変更し、回
転面半径の可変比を提供する袋贋をさらに有し、この接
触点の位置の変更によっては両藤の交叉角度がほとんど
変化しないように機成された変速装置が提供される。 第2要素の円錐連動で縛られるトルクは両軸の交点の各
側で2つの部分に回転面を分ける構成は、本出願人の袴
磯昭49一800概号に開示されている。 この袴磯昭49一800雛号の内容は、本願においても
本発明の理解に資する範囲において参考のために援用さ
れる。本発明による装置の上述のような新規な構成によ
れば、先に掲げた本発明の目的は次の如くして達成され
るのである。 即ち‘a’ 2つの接触点PIおよびP2に及ぼされる
垂直な力は(遠0力や外力が関与することなく)単にジ
ャィロ様のトルクによるものである。 この垂直方向の力は、接触点が円錐の大きな基底(大き
な接触面)側にある時に最大となり、そして円錐の小さ
い方の基底(小さな接触面)側にある時に最小になる。
したがって接触点における圧力は、入力および出力速度
の比が変っても殆んど変ることはなく、これは1つの大
きな利点である。{bー さらに、圧力はジャィロスコ
ープの原理に基ずくトルクにより発生されるもので、そ
の方向は「第1および第2の軸線ならびに2つの接触点
を含む面に対して垂直である(このことについては後節
で詳述する)。 他方また、2つの接触点P1,P2は両藤の交点Sにお
いて第1の軸線に対し垂直な平面の両側に位置する。 この結果、第2の要素は、第1の要素に対して2つの接
触点により常時均一に圧倭され支持されることになる。
実際、第2の要素を支持する軸受は、(轍方向にしろ半
径方向にしろ)反作用力を受けることはない。したがっ
て第2要素を支持する軸受は、入力トルクに由る弱い半
径方向の力に耐える程度の大きさに設計することができ
、寸法をおさえることで力の損失は減少される。‘c’
比RI/R2の値の関数としての各接触点P1,P創こ
作用する垂直な力の強さの変動は「出力に伝達されるト
ルクが実質的に出力の速度に逆比例して変動するような
性質のものである。 その結果、変速装置で伝達される動力は、広範囲の出力
の速度変化にわたりほとんど関係なく実質的にほぼ一定
である。このことは変速装置にとって大きな利点である
。‘d’回転面を2つに分割することにより「各接触点
P1,P2が全動力のIJ2を伝達することになるので
、変速菱鷹で伝達される動力を2倍にすることができる
と言う利点が得られる。 本発明の好ましい実施形態によれば、第2要素の回転面
は、第1柚線および第2鞄線を含む平面に平行な方向に
おいて自由度を有する。 このようにすれば〜第2要素の双円錐運動から得られる
トルクの作用下で第2要素は第1要素の回転面に圧酸し
うろことになる。この構成によれば、ジャィロスコープ
手段を動作が容易になる。ここで「「第2要素に連結さ
れてジャィロ様トルクを発生するジャィロスコープ手段
」について説明しておくのが有用であろう。 これを理解するためには、ジャィロスコープ運動の機械
的性質を想起されるのが良い。本発明は、1つの固定点
の周りを連動する剛体に現れる慣性現象の利用に基礎を
置くものである。 このような運動を行なう剛体の最も代表的な例がジャィ
ロスコープである(本発明において動作せしめられる手
段を称するのに「ジヤイロスコープ様」もしくは「ジセ
ィロ様」の形容を用いたのはこの理由からである)。本
発明による第2の要素は実際上、回転軸線(第2の軸線
)を中心に自転する剛体であると言える。なお、この鯛
線目体は変速装贋の共通軸線(第1の軸線)を中心に第
1軸と第2髄の交点を頂点Sとする円錐回転運動を行な
う。第2要素に現れる慣性力の集合は、力学の一般法則
を用いることによって「頂点Sに加わる力およびトルク
に還元される。 ‘a} Sに加えられる力について 第2要素の重心が実質的に頂点Sと一致する場合には、
頂点Sに加わる力は、ほぼ零である。 そうでない場合には、頂点Sに加わる力は「変速装置の
共通軸線(第1軸線)に垂直な面内に位置する回転力で
ある。本発明の好ましい実施形態においては、第2要素
の重心は頂点Sの近傍に位置してし これにより頂点S
に加えられる力の強さが制限している。 これと対比しても公知の変速装置の場合にはL第2要素
の重心は頂点Sからかなりずれておりトこれによってで
きるだけ大きな力を発生させるようにしている。 実際、公知の変速菱層においては「第2要素が第1要素
に対して動摩擦接触維持されるのは「本質的に上記の力
に由るのである。{b’トルクについて ジヤイロスコープの分野で用いられる術語に類似して「
ジャィロ様トルク」または「ジヤィロスコ−プ原理に基
ず〈トルク」と称される本発明によるトルクは、第1お
よび第2の鞠線を含む平面に垂直な方向を有するベクト
ル量である。 この理由から、既に述べたように、このトルクによって
第2の要素は第1および第2の藤線を含む面に垂直な軸
線の周りで松動もしくは揺動することができるのである
。本発明の別の好ましい実施態様においては、第2の要
素は、第1軸線と第2藤線の交点において第2軸線に垂
直な対称平面をもつ第2軸線を中心に回転する中実体で
ある。 回転体の場合には、剛体力学の古典的法則を適用してト
ルクのモーメントを計算することができる。 このモーメントは次式で与えられる。CI=(J,一J
3)。 〇2sinのcosQ−J3。〇(Q。−80)。si
nの上式中、J,およびJ3は、第2鞠線と、該第2軸
線に対し垂直で両軸の交点を通る軸線とにおける第2要
素の慣性モーメントを表わす。Q‘ま本明細書中でaと
も表現されて、第1軸線に対する第2輪線の傾き角を表
わす。Qoは第1軸線の周りの第2要素の角速度を表わ
す。8oは、第2軸線を中心とする第2要素の角速度を
表わす。 なお、上記各量の固定基準は、基台においている。(以
下に使用される記号80*は、第1轍線および第2鞠線
を含む回転面に関連づけられた基準における第2鞄線を
中心とする第2要素の角速度を表わすもので、B。*=
B。一Q〇の関係にある。上記式は、総慣性力から生ず
るジャィロスコープ様トルクのモーメントの大きさを与
えるものである。これに関連して次の点に注意する必要
がある。【a)上式は、2つの項で表わされており、第
1項には遠0力と呼ぶことができる慣性作用の影響が表
わされている。 実際、Q。=80である時には「上式の第2項は消える
。即ち、回転軸線(第2鞄線)を中心とする第2要素の
角速度の値に無関係な、第1項しか残らない。一般に、
本発明による変速装直においては、Q。 ≠80(80*≠0)である点に注意されたい。‘b}
ジャィロ様トルクのモーメントは代数的和で表わされ
る。 したがって、このトルクは、パラメータの値に左右され
て、第2要素を第1要素の圧するか、或いはまた反対に
、第2要素が第1要素に対綾することを防止するように
作用する。 換言すれば、 慣性モーメント(J,、J3)に影響する第2要素の形
、角速度(Qo、3o)および円錐運動の角度a(また
はQ) のような種々のパラメ−外ま「どの実施形態においても
、変速装簿によって伝達される動力に比例した接触圧力
で第2要素を第1要素に対し適所に保持するために充分
なきさおよび方向を有するトルクが得られるように、選
ばれ調整されるべきである。 また「ジャィロスコープ特性」とは、ジヤィロ様トルク
の強さおよび方向に影響を与える構造のあらゆるパラメ
ータおよび第2要素の動力学的パラメータを指すものと
理解されたい。 ジャィロスコープ特性の計算(即ち構造のパラメータお
よび第2要素の動力学的パラメータの計算)は、当業者
には容易である。 特に本発明の或る種の実施形態においては先に掲げた式
を利用することができる。超生したトルクは伝達動力に
関して充分な力で第2要素を第1要素に保持するもので
なければならない。本発明は種々な実施形態が可能であ
る。 第1に、公知変速装置の円錐回転面と異なって、第2要
素上に位鷹づけられる傾斜した母線によって画成される
回転面は必須の要件ではない。 実際、第1要素が円錐形の2つの回転面を有する変速装
置を構成することもできる。第2に、第2の要素が第1
要素の内部に位置すること、言い換えるならば第2要素
を凸状形態にして第1要素を横断面内で凹形状を有する
ようにすることはもはや不可欠事項ではない。 本発明によれば第1要素が第2要素内部に位置する変速
装置、言い換えるならば第1要素の回転面がほぼ凸状に
形成され第2要素の回転面が横断面内でほぼ凹状になる
ようにした変速装置を構成することができる。同様にし
て〜本発明によれば、子午線平面(即ち第1鞠線を通る
半径方向の平面)において、回転面の一般的形態が凹状
にも凸状にもすることができる変速装置の実現が可能な
のである。 横断面および子午線面内での回転面の曲率半径を選択す
ることにより、その他のフアク外ま同一として、比公1
/R2の変化の所定の範囲で異なる出力速度の変動、出
力速度の関数として伝達される動力の変動の種々の法則
、および種々な負荷伝達 を得ることができるのである。 したがって本発明による変速装置は、所望の作動条件に
マッチさせることも可能である。 第3に変速装置は、少なくとも2つの運動軸(入、出力
軸)を有することが必要であることは自明である。 1つの軸は入力に用いられ他の軸は出力に用いられるが
、しかしながらこれ等の軸が第1および第2要素に各々
回転駆動連結しなければならないことはない。 実際、運動軸のうちの1つを第2軸線を中心とする第2
要素の角速度(8o *)の回転運動に結合し、他の軸
を第1鞠線を中心とする第2要素の角速度Qoでの回転
(すなわち第1軸線まわりの第2軸線)に結合すること
が考えられ得る。 第4に、第1の要素は固定していてもまた第1の軸線の
周りで可動であっても良い。第2の要素はQoの角速度
で第1の軸線を中心に回転運動することが必要であった
としても「逆に第1の要素が該軸を中心に回転運動でき
ることは必須要件でない。反対に、第1の要素が第1軸
線を中心に回転運動可能である事例においては、該第1
の要素を運動もしくは入「出力鞄の1つと回転駆動連結
して、第2の鎚線を中心とする第2要素の速度8o*で
の回転運動が他の入t出力軸に結合されるのを阻止する
ことが可能である点に注意されたい。 第5に、第1および第2要素は異なったやり方で入、出
力軸に連結することができる。なおト本細書で用いる術
語「回転連結」もしくは「回転騒動連結」とは、同一ま
たは一定の所定の比「 または可変の所定の比で同一角
速度又は角速度を意味するものであり、「回転的装着」
とは同一の角速度を意味するものである点を留意すべき
である。特に本発明の好ましい実施形態においてはも駆
動伝達軸(第1軸)は以下の方法で第2軸に関係づけら
れている。すなわちト駆動伝達軸(第1軸)には、第1
鞄線を麹とし、両端に支持板を備えた一つの戦頭円筒部
が提供され「第2要素が自体に固定されかつ軸受けによ
り上記支持板に取付けられた一対の同軸半体を提供され
、しかもこれら半軸体の軸線を第2軸線としている。好
ましくは、この実施形態において、2つの半藤体を支持
する軸受は外形形状がプリズム形のスリーブ内側に取付
けられtスリーブは第1議線と第2鞄線を含む平面内で
遊びを有するようにして支持板に取付けられるが、この
平面に垂直な方向には遊びを有しないように取付けられ
ておりもよって第2要素は第1麹線と第2軸線を含む平
面に垂直な軸のまわりに枢敷可能な自由度をもって支持
板に取付けられており「そこで第1要素と第2要素の反
作用面は係合される。 本発明の更に好ましい実施形態においては「第1藤が第
1鞠線に一致する軸線を有する第1の支持板を有し、該
支持板は第2鞠線と一致した軸線を有する支持軸の一端
に固定され、該支持軸の他織は、第1の支持板とは関係
なく第1髄線を中心に回転自在である第2の支持板に固
定されトそして第2要素は軸受により上記支持軸を中心
に自由に回転できるように、第1軸(駆動伝達軸)を第
2要素に回転駆動連結することができる。 本発明の上記実施形態の変形例として「支持軸を中心に
自由な回転を第2要素に許容する軸受をプリズム形の外
面形状のレース内に取付けて、該プリズム形レースを第
1および第2藤線を含む回転面内では充分な遊びを以つ
てト但し該面に垂直な方向においては遊びなく第2要素
に取付けている。 この構成によれば「先の実施形態の場合と同様に、第2
の要素は、第1および第2軸線を含む回転面に対し垂直
な軸線を中′0に枢動するのに充分な自由度を持って支
持聡に取付けられると言う効果が得られる。 第2要素が速度3o *で第2麹線を中心に回転運動可
能な事例においては、該第2要素は種々なやり方で且つ
また簡単に第2軸に回転駆動連結することができる。 例えばも(半径方向平面内で第2要素の或る程度の自由
度を許す遊びを維持しながら)第1鞠線に対する第2鞠
線の傾き角aをほぼ一定にするようにして第2髄に回転
駆動連結することができる。第2要素は特に歯車伝動装
置〜等速伝動継ぎ手等を介して第2軸と回転駆動連結す
ることができる。 本発明の更に別の実施形態においてはト連結歯車列を第
1額線と第2轍線の交点である同じ頂点Sを有する3つ
の凸円錐形歯車により構成し「そのうちの第1の歯車は
、第2軸線をその藤線とし且つ第2麹線を中心に回転可
能に第2要素に固定しも第2の歯車は、第1歯車と噛合
い且つ頂点Sを通る敵線を有しそして軸受により遊星支
持板(第1軸線を中心に回転可能である)に対し自由回
転可能に支持され「そして第3の歯車は第2の歯車と噛
合っても第1騎線をその藤線とし且つ第2軸(第2駆動
伝達麹)により支持する。 本発明の更に別の有利な実施形態においては「連結歯車
列を第1鞄線と第2藤線の交点で同じ頂点Sを有する2
つの凸円錐形の歯車により構成し「そのうちの第1の歯
車は第2鞠線をその軸線としてそれを中心に回転するよ
うに第2要素に固定し〜そして第2の歯車は第1歯車と
噛合って第1軸線と一致する軸線を有し且つ上記の第2
軸(第2駆動伝達額)により支持される。 本発明の更に別の有利な実施形態によれば、蓮結歯車列
は第1鞄線と第2轍線の交点である同じ頂点Sを有する
2つの円錐形歯車により構成され、そのうちの第1の歯
車は凸状をしておって第2藤線をその敵線として回転す
るように第2要素に固定され、そして第1歯車と噛合う
第2の歯車は、凹状をしておって第1鞄線をその鞠線と
し且つ第2髄と共に回転するように固定される。 第6に、本発明による変速装置は、第1鞠線まわりの第
1要素の角速度と、第2鞠線まわりの第2要素の角速度
と第2要素の第1鞠線まわりの第2要素の章動の角速度
とのそれぞれに駆動伝達藤を関連させるようにしている
。この場合、3つの運動軸のうち少なくとも2つの軸の
間に回転結合手段を設けるのが好ましい。この結合手段
は、できるだけ広い意味に解されるべきである。 しかしながら、特にこの結合手段は「一定または可変の
比で速度を関係づけることができる歯車列その他の適し
た伝動装置から構成することができる。この種の結合手
段は特別の利点を呈する。 実際、ジャィロ様トルクは、第1軸線と第2鞠線の横角
、第2軸線を中心とする第2要素の角速度、第1軸線を
中心とする第2要素の角速度の関数として変動する。し
たがって結合手段により、出力速度の関数としてジャィ
ロ様トルクの発生を調整することが可能であり.変速装
置を種々な用例(一定トルク、一定動力等々)に適合さ
せることができる。本発明による変速装置は異なった2
つの方法で使用することができる。 第1に、速度変更器として利用することができ、この場
合には、速度比を変えることなく、入力軸の速度に対し
出力軸の速度を増、滅することが可能である。第2に変
速装置は、鱒段変速機として利用することができ「 こ
の場合には入力速度を低いまたは高い出力速度に変換す
るばかりでなく、連続的に入力速度に対する出力速度の
変換比を変更することができる。 後者の場合、本発明の更に別な実施形態において「変速
装置はさらに、第1および第2要素の2対の回転面のう
ち少なくとも1対の回転面を相対的に鞠方向に変位する
それ自体公知の操作手段を備える。 この制御手段は、第1鞠線に対する第2軸線の傾き角が
ほぼ一定で円錐形の回転面の頂角の1/2に等しい場合
には、一層簡単になる。本発明の別の実施形態において
は、上記操作手段を容易に実現するために、第1の要素
は相対的に軸万向に可動な2つの部分を有し、該部分に
第1要素の2つの回転面を形成し、そして第1要素のこ
れ等2つの部分は第1鞠線を鞠線とする支持体内に摺動
可能に取付けられる。第1藤線に沿って第1要素の2つ
の回転面の鞠方向相対位置を変えるための制御手段は、
同一の部分を互に逆ねじとなるようにされた第1鼠線に
平行な軸の1つの棒を有し、このねじ棒を制御部村で回
転することにより制御手段を作動するのが好ましい。 この実施形態は、第1軸線を中心に角速度のoで回転連
動する第1の要素が第3の鞠に回転駆動連結されている
事例に特に好適である。 実際、この場合には、第3軸(第3駆動伝達軸)で支持
体を回転連結するだけで充分である。第1要素の回転面
の軸方向離間を行なうねじ榛の制御手段は電動機で構成
するのが有利である。本発明はまた、上述した特徴を有
する少なくとも2つの変速機を有する変速装置にも係る
。 その場合、2つの変速機は、その第2要素が受けるジャ
イロ様トルクの合力が実質的に零になるように連結する
のを可とする。また、この場合、3つの変速機を共通軸
線を中心に120o ×3の星形配列で取付けて、第1
の要素の2つの可動部分を共通にしそして上記共通軸の
周りで回転しないように基部に固定するのが好ましい。 本発明の他の特徴は、図面に示す幾つかの具体例に関す
る以下の説明から明らかとなろう。 第1図、第2図、第7図に示す本発明による変速装置は
、2つの凸円錐形回転面19,20(ここでrl(=の
)および【3は第2軸線12を通る子午線面および第1
軸と直交する平面内における回転面の曲率半径を表わす
)を有する既述の第2要素3から構成される。なお、回
転面は第2の藤線12を中心とする回転面である。これ
等2つの円錐形回転面19,29‘ま「鞠線12上の点
Sに関して互いに対称である。これ等円錐形回転面19
,20の各々は、凹環状および凸環状回転面8,9(図
中、r4<0、r2>0でr4およびr2は、第1軸線
7を通る子午線面および第1轍線に直交する平面内にお
ける回転面8,9各々の曲率半径を表わす)の各々と摩
擦接触している。なお回転面8,9は各々、第1要素2
の2つの部分4,5に形成されたものである。これ等2
つの表面8,9は、第1軸線7のまわりに配置され第1
藤線7に位置する′点Sに関して互いに対称である。要
素3の円錐形回転面19および要素2の回転面8は鼠線
7に平行な回転面19の母線上に位置する一点PIで接
触している。要素3の円錐形回転面20および要素2の
回転面9は藤線7に平行な回転面20の母線上に位置す
る一点P2で接触している。これ等2つの薮触点P1,
P2は、点Sに関して互いに対称である。′点Sで交わ
る軸線12および7は角度aだけ互いに額し、ている。
要素3は、軸線7と同軸の第1軸18の作用下で駆動さ
れて、軸線7、頂点Sおよび頂角2aの円錐運動を行な
う。この目的で、軸受27および30を介し歯車箱1,
97,105,107内で藤線7を中心に回転する第1
軸18は、鞄線7に同軸の2つの板18aおよび18b
を有し、これ等板は要素3を囲線する軸線7と同軸の裁
頭円筒形部分18cにより互いに連結されている。これ
等2つの板18aおよび18bは各々要素3に固定され
ている鞠線12と同軸の2つの半藤体50および51を
支持する。これ等半藤体50および51は、例えばニー
ドル型の軸受14を介して板18aおよび18bに取付
けられている。したがって、軸受14に由り、要素3は
板18aおよび18bによって円錐回転駆動される際に
、その軸線12を中心に自由に自転することができる。
軸受14の外側レースは、板18aおよび18bに取付
けられたスリーブ15によって構成される。これ等スリ
ーブは方形(例えば正方形)の外部横断面を有し、板1
8aおよび18bに形成された(例えば矩形のような)
方形の横断面を有する収容孔内に軸線7および12を含
む平面内で鞠線12に垂直な1方向に遊びを有するよう
にして取付けられ、このようにして、要素3には、軸線
7および12の回転面に対して垂直でしかも点Sを通る
鞠線22を中心軸として回動することができる自由度が
与えられる。この場合軸線22を中心としてジヤィロ様
のトルク(方向は矢印fで示されている)が生じ、それ
により要素3は章動運動をして要素3の回転面19およ
び20が各々点PIおよびP2で要素2の回転面8およ
び9と接触することになるのである。要素2の2つの回
転面8,9は、各々要素2の2つの部分4,5の藤線7
を有する円筒形部分4b,5bから突出する半径方向部
分4a,5aに形成されている。要素2のこれ等2つの
部分4,5は、藤線7を有する円筒形の箱を形成する要
素1とのキー達線4d,5dにより藤線7を中心に相対
的回転することを防止されている。また、要素1は側部
98でカバー97と連結されており、そして池側99で
は、鼠線7を有する継ぎ手フランジ107に106の個
所で固定された中空軸もし〈は第3の軸105と連結し
ている。この歯車箱は、基部Aで軸受29および31を
介して鞠線7を中心に自由に回転できると共に、軸受2
7および30を介して板18bに設けられた軸線7の中
空円筒状突部18dおよび軸18を中心に回転すること
ができる。要素3は、同一の頂点Sを有する3つの凸状
円錐歯車伝動部を介して軸線7の軸21則ち第2軸に回
転連結されている。該伝動部の第1の円錐歯車47はそ
の鞠線として軸線12を有し、そして半軸51に固定さ
れており、したがって軸線12を中心とし要素3と一体
的に回転する。この歯車47はさらに要素3の麹線7を
中心とする円錐運動において軸51により駆動され、第
2の歯車45と協働する。該歯車45は中間歯車として
の働きをなし、軸46により支持されている。この軸4
6の軸線は頂点Sを通し、そして軸46は板18Mこ支
持されているので、上記歯車45は、板18bに設けら
れた軸受を介して軸46の鞠線を中心に自由に回転でき
るばかりでなく、軸線7を中心に板18bによって駆動
される。なお、第1図において、軸&6のSを通る軸線
は図の平面内には無い。上記第2の歯車45はさらにこ
の歯車伝動装置の第3の歯車44と協働する。この第3
の歯車44はその軸線が軸線7と一致し、そして第2の
軸21の一端に支持されて伝動装置の太陽歯車を構成す
る。軸21は鞄受40を介して板18bの鞠線7を有す
る円筒形突部18d内で麹線7を中心に自由に回転する
。変速装置の3つの軸18,21および105〜107
は回転することもできるしまたは回転しなくても良く、
しかも機械的連結(歯車機構等)で相互連結しても、ま
たしなくても良く、そして、入力、出力および帰還の3
つの作用のうち各々1つの作用を司どろ。要素2の2つ
の部分4,5は鞠線7に沿い相対的に鞠線方向に可動で
あって、点Sで藤線7に垂直な平面10に関して互いに
対称であり、この結果、接触点PIおよびP2、これ等
2つの点において比公1/R2が常に同じであるように
、点Sに関して対称に維持される。歯車箱1が鞠線7を
中心に回転する特殊例においては、部分4,5の鞠方向
間隔を変えるのに使用される手段は、歯車箱1に固定さ
れたマイク。電動機Mから成り、この電動機は蚤源に接
続されたプッシュ・ボタン・スイッチB1,82により
外部から制御される。該スイッチは、押榛T1,T2を
介して、カバー105内に形成された鞠線7を有する環
状の導体路と協働する。教導体路は、歯車箱1の円筒壁
を横切る導線によりモータMに接続されている。モータ
Mは、軸線7に平行な軸でしかも同じピツテで逆方向に
ねじ切りされている2つの部分48および49から成る
軸を駆動し、そして2つの鞠部分48および49は要素
2の2つの部分4および5と協働する。ボタン・スイッ
チBIかB2を押すことによって、モータMは、軸47
,48を2つの方向のうちどちらか1つの方向に駆動し
て、要素2の2つの部分4,5を同時に離間させたりま
たは同時に接近させたりする。上記したように構成され
た第1図の装置では、例えば、入力トルクは軸18へ伝
えられることができ、反作用は部分4,5によって生じ
ることができ、かつ出力は軸21から取出されることが
できる。 要素2、軸18および軸21は通常の単純な遊星歯車伝
動装置のリング歯車、遊星歯車支持体および太陽歯車に
類似したものであり、遊星歯車は要素3すなわち背合せ
された戦頭円錐部材である。当業界でよく知られている
ように、リング歯車、譲星歯車支持体および太陽歯車は
入力動作、出力動作および反作用動作の1つをすること
ができる。このようにこの変速装置はいるいるな作動様
態で動作することができる。第2図は、接触点P2を通
りそして鞠線7および12の子午線面に垂直な平面(第
1図の線0−0)における第1図の装置の断面図である
。 この図から接触点における断面曲率半径r3>0、r4
く0であることが理解できる。第3図は、2つの凸状双
円錐形要素3Aおよび38を有する機械的変速装置を示
す。 該双円錐形要素は、第1要素2Aおよび2Bの各々の環
状表面8A,9Aおよび88,9Bと各々2つの点P1
,P2およびP3,P4で接触している。これら2つの
要素3Aおよび3Bは、鞠線7に対し同じ角度で但し逆
方向に鏡斜している鞠線12Aおよび128を有する2
つの部分51Aおよび518から成る曲り軸上に対面し
て取付けられている。要素3Aおよび38は頂点SAお
よびSBおよび頂角2aの円錐回転運動において、軸線
7と同軸の同一の軸18則ち第1の軸により鞠線7を中
心に駆動される。軸18は軸受27により歯車箱1〜1
05に回転自在に保持され入力または出力軸を構成する
。この目的で、要素38および3Aを支持する曲り軸の
2つの部分518および51Aは2つの支持板TIおよ
び63により保持されている。板71は軸18の延長部
であって、55で連結された軸518の端を受ける。板
63は軸受78により軸線7を中心に回転自在に取付け
られて、54で固定された軸51Aの端を受けている。
各要素3Aおよび38は、SAおよびSBを通りそして
軸線7,12Aおよび12Bを含む回転面に対し垂直な
鞠線22Aおよび22Bを中心に回動もしくは枢動する
のに充分な自由度を有している。この自由度は、子午線
面および鞠線12A,128に対し各々垂直な方向にお
いて遊びを以つて、要素3Aおよび3Bに形成された方
形(例えば正方形)断面の外側レース56Aおよび56
B内で鞠51Aおよび518に要素3Aおよび3Bを支
持する軸受14Aおよび14Bを取付けることによって
確保される。要素3Aおよび3Bに加わるジャィロ様ト
ルク(矢印fAおよびm)は、要素2Aおよび2Bの環
状表面上の接触点P1,P2,P3,P4に作用する。
これら環状表面は、基台に固定された同一の歯車箱1〜
105〜97と一体的に設けられているので、麹線7を
中心に回転することはできない。反作用によって、要素
3Aおよび3Bは、同一の速さおよび同じ方向で、各々
の鞄線12Aおよび128を中心に回転する。2つの要
素3Aおよび3Bは円錐歯車69および70により回転
連結され、且つ軸線7を有する同じ軸21則ち第2の軸
に回転連結されている。 軸21は軸受57により、ボス部97内に回転自在に支
持されて入力軸または出力軸を構成する。この回転駆動
連結は、軸21と要素3Aとの間において、同じ頂点S
Aを有する2つの円錐形歯車により実現される。第1の
歯車47は凸状をしており軸線12Aを有して要素3A
に形成されトそして52の個所で歯車47と協働する第
2の歯車53は藤線7を有する凹状の歯車(歯環)であ
って、軸21の部分60と回転駆動連結されており伝動
歯車装置の外環を構成している。この歯環53は軸受6
2により歯車箱1内に保持される。軌道8Aおよび9A
は面10Aに対して対称であり、そして軌道8Bおよび
98は面10Bに対して対称である。歯車箱1を固定し
たならば、速度変速指令は、直接外部から手鰯電気手段
によって与えることができる。2つの双円錐形要素3A
および38を有するこの装置は、発生するジャィロ様ト
ルクが基台に対して零もし〈は殆んど零となるような仕
方で使用することができる。 4つの接触点P1,P2,P3,P4は動力の伝達に際
して並列に働き直列には作用しない点に注意されるべき
である。 第4図は「別の機械的変速装置を示す。 この装置は、第3図のものと次の点で異なる。即ち、第
2の軸21が基台Aと65の個所で結合されておって回
転することができず、そして第1の軸18は常に入力軸
か出力軸を構成し、第3の軸105は回転可能であって
入力軸または出力麹を構成している点である。軸18‘
こよる2つの要素3Aおよび3Bへの円錐運動の伝達、
枢動の自由度を許容する要素3Aおよび3Bの取付けな
らびに麹21(この例では静止)との連結のための2つ
の円錐形歯車から成る伝動装置は、第3図に示す対応の
ものと同じである。歯車箱1が回転する場合、速度変動
制御はマイクロ・モータMにより実現される。第5図お
よび第6図は、歯車歯1の部分4および5に対して3つ
の要素3A,3B,3Cにより伝達される3つの慣性ト
ルクの合成トルクを無効にする見地から同一の鞠線7を
中心に3×1200の星形で取付けられた3つの双円錐
形要素3A,3Bおよび3Cから構成される機械的変速
装置が示されている。 これ等3つの要素の各々は、共通軸線7に平行な各々の
鞄線7A,7Bおよび7Cを中心に頂角2aの円錐運動
で駆動されるものである。この目的で、要素3A,38
,3Cの各々は、軸線7A,7B,7Cに対して煩斜し
ている軸61A,51B,51Cに取付けられる。これ
等軸の各々は、2つの板71A,63A,718,63
Bおよび71C,63Cによって、第3図および第4図
の装贋の場合と同様に支持される。要素3A,3B,3
Cの各々は、第3図および第4図の場合と同じ軸受14
A,亀4Bり 14Cの取付けに由り軸線22A,22
B,22Cを中心に松動するのに必要な自由度を有して
いる。各要素3A, 3B,3Cは、対応の凹状環状面
の藤線7Aの8A「轍線78の8Bおよび鞠線7Cの8
Cに1つの点で接触すると共に第2の点で、鞠線7Aの
面9A、鞠線7Bの面9Bおよび勅線7Cの面9Cに各
々接触する。3つの環状面8A,8B,8Cは3×12
00の配列で軸線7の同一の片4に形成されており、そ
して他の3つの環状面9A,9B,9Cも同様に軸線7
の同一の片5に形成されている。 これ等2つの片4および5は、4dおよび5dで示すよ
うに、円筒形で鞄線7を有する中間箱leにより鼠線7
を中心として相対回転しないように連結されている。な
お、中間箱le自体は「やはり軸線7を有する共通箱1
,97〜105に79の個所で連結されている。この装
置においては、箱1〜105は鞄線7を中心に回転する
ことができず、2つの部分亀および5もしたがって該髄
のまわりでの回転を禁止されているが、しかしながら速
度を変えるために平面101こ対する対称関係を維持し
つつ鞄線7に沿い鞠方向に移動することは可能である。
独立した板63A,638,63Cは、軸線7を有する
固定支持板80により保持された軸受78A,788,
78Cにより各々、その鞄線を中心に回転可能に取付け
られている。なお、支持板8川ま中間箱leに81の個
所で固定されている。板71A.71B,71Cは、歯
車箱1に79の個所で固定された軸線7を有する固定支
持板94に軸受67A,67B,67Cにより取付けら
れている。板71A,71B,TICの3つの軸18A
,18B,18Cは、軸線7の軸18の延長部を成す同
一の歯車71に歯車76A,76B,76Cを介して回
転駆動連結されているので、各々の鞠線7A,7B,7
Cを中心に同じ速さおよび同じ方向で回転する。なお、
軸i8は装置の入力鞠または出力軸を構成する。軸18
は、軸受27に由つて、歯車歯1〜105内で麹線7の
周りを回転することができる。6つの環状面8A,9A
,8B,9B,8C,9Cにおける6つの接触点‘こ生
ずる反作用によってt 3つの要素は、各々の軸線12
A,128,i2Cを中心に同じ速さおよび方向で回転
する。 これ等3つの要素の各々は、軸受511こより歯車箱9
7〜1〜105内で回転する軸線7の同じ軸21に回転
駆動連結されている。この回転駆動連結は、鞄線7A,
7B,7Cを有する環状片90A,908,90Cによ
り支持されて頂点SA,SB,SCおよび藤線7A,T
B,7Cを各々有する円錐形歯車91A,91B。91
Cにより実現される。 該歯車91A,918,9亀Cは、要素3A,389
3Cの各々の2つの円錐部分に形成されて各々頂点SA
夢SB.SCおよび鞠線】2A? i28? 12Cを
有する円錐形歯車93A,938,93Cと協働する。
また「環状片90A,908,90Cは、その彫られた
歯で、879 86および85の個所で軸21に固定さ
れた鞠線7を有する歯環88の歯89と協働する。この
装置の6つの摩擦接触点‘ま動力の伝達においてすべて
並列に作用し直列には作用しない点に注意されるべきで
ある。第6図は藤線7に対し垂直で3つの接触点を通る
面(第5図の線瓜−m)における断面図であり、一方第
6図は第6図の線(W‐W)における断面図である。
第1図は3つの回転軸を有する摩擦式機械的変速装置の
軸方向断面図であって内部双円錐形第2要素を子午線位
置で示し、第2図は第1図の糠U−0‘こおける断面図
「第3図は第3の軸が回転を禁止されそして直列に取付
けられた2つの双円錐形要素を有する摩擦式械的変速装
置を示す鞄方向断面図、第4図は第2の藤が回転を阻止
されそして直列に取付けられた2つの双円錐形要素を有
する摩擦式機械的変速装置の軸方向断面図、第5図は第
3の軸が回転を阻止されそして3×1200の星形配列
で取付けられた3つの内部双円錐形要素を有する摩擦式
機械的変速装置の麹方向断面図「第6図は第5図の線m
一皿こおける断面図、第7図は第1図に示す装置を1部
切除して示す斜視図、そして第8図は第5図および第6
図の装置を一部切除して示す斜視図である。 1…・・・歯車箱、2・…・・第1要素、3…・・・第
2双円錐形要素、7……第1鞠線、12・・・…第2敵
線、18,21・・・・・・入、出力軸、44,45.
47…・・・伝動歯車列、18a・・・・・・18に固
着された回転円板、29,30,31,40…・・・軸
受、14・・・・・・所定の方向に遊びをもって取付け
られた軸受、A・・・…基台、M・・・・・・電動機、
48,49…・・・送りねじ、P1,P2・・・・・・
接触点、4,5・・・・・・変速比調整部材、50,5
1・…・・第2要素の取付け軸。 第1図 第2図 第3図 第6図 第4図 第5図 第7図 第8図
軸方向断面図であって内部双円錐形第2要素を子午線位
置で示し、第2図は第1図の糠U−0‘こおける断面図
「第3図は第3の軸が回転を禁止されそして直列に取付
けられた2つの双円錐形要素を有する摩擦式械的変速装
置を示す鞄方向断面図、第4図は第2の藤が回転を阻止
されそして直列に取付けられた2つの双円錐形要素を有
する摩擦式機械的変速装置の軸方向断面図、第5図は第
3の軸が回転を阻止されそして3×1200の星形配列
で取付けられた3つの内部双円錐形要素を有する摩擦式
機械的変速装置の麹方向断面図「第6図は第5図の線m
一皿こおける断面図、第7図は第1図に示す装置を1部
切除して示す斜視図、そして第8図は第5図および第6
図の装置を一部切除して示す斜視図である。 1…・・・歯車箱、2・…・・第1要素、3…・・・第
2双円錐形要素、7……第1鞠線、12・・・…第2敵
線、18,21・・・・・・入、出力軸、44,45.
47…・・・伝動歯車列、18a・・・・・・18に固
着された回転円板、29,30,31,40…・・・軸
受、14・・・・・・所定の方向に遊びをもって取付け
られた軸受、A・・・…基台、M・・・・・・電動機、
48,49…・・・送りねじ、P1,P2・・・・・・
接触点、4,5・・・・・・変速比調整部材、50,5
1・…・・第2要素の取付け軸。 第1図 第2図 第3図 第6図 第4図 第5図 第7図 第8図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 第1軸線7を有する第1要素2と、前記第1軸線7
と交差する第2軸線12を有する第2要素3とを含み、
該第2要素3が前記第1軸線7および前記第2軸線12
の交点Sを頂点とする円錐運動である前記第1軸線7の
まわりの双円錐運動を行うようにされ、前記第1要素2
は交点Sを通りかつ第1軸線7に垂直な第1平面10の
それぞれの側に個々に前記第1軸線7を中心として配置
された一対の回転面8,9を有し、前記第2要素3は交
点Sを通りかつ第2軸線12に垂直な第2平面16のそ
れぞれの側に個々に前記第2軸線12を中心として配置
された一対の回転面19,20を有し、第1要素2およ
び第2要素3のそれぞれの回転面8,9,19,20は
第2軸線12が第1平面10のそれぞれの側に位置する
点P1およびP2において第1軸線7のまわりに双円錐
運動する時に相対的に回転接触係合し、さらに第1軸線
7上に回転可能に配置されかつ第2要素3を第2軸線1
2上に回転可能に支持する第3要素18と、第1軸線7
上に回転可能に配置された第4要素21と、第2要素3
および第4要素21を作動上連結する連結要素とを含み
、第1要素2、第3要素18および第4要素21が個々
に入力動作、出力動作および反作用動作の1つをし、か
つ第2要素3の双円錐運動がそれぞれの回転面8,9,
19,20を相対的に回転接触させるように押圧する力
を生じさせ、第1要素2および第2要素3の一方の回転
面が反対方向に傾いた全体的に円錐形の面19,20で
あり、さらに回転面8,9,19,20の接触点P1お
よびP2の間隔を制御して変化させて前記第1軸線7お
よび第2軸線12の交差角度を実質的に変化させずに可
変速駆動を行う位置決め装置M,48,49を含む変速
装置。 2 特許請求の範囲第1項の変速装置において、第3平
面が第1軸線7および第2軸線12を通つて形成され、
第3軸線22が第3平面に垂直に交点Sを通つて形成さ
れ、かつ第2要素3が第3軸線22のまわりに枢動する
自由度を有する変速装置。 3 特許請求の範囲第1項の変速装置において、第1要
素2の2つの回転面8,9が第1平面10に関して対称
的に配置され、かつ第2要素3の2つの回転面19,2
0が第2平面16に関して対称的に配置されている変速
装置。 4 特許請求の範囲第1項の変速装置において、第2要
素3が第1軸51を含み、第4要素21が第2軸21を
含み、かつ前記連結装置が動力を第1軸51および第2
軸21の間に伝達する複数個の歯車44,45,47を
含む変速装置。 5 特許請求の範囲第1項の変速装置において、第1要
素2が残りの回転面8,9を形成する2つの環状部分4
,5を含み、かつ位置決め装置M,48,49が環状部
分4,5を互いの方へまたは互いに離れる方へ同時に運
動させる選択的に回転可能なねじ棒48,49を含む変
速装置。 6 特許請求の範囲第1項の変速装置において、第1軸
線7および第2軸線12が互いに予じめ選択された角度
aで傾斜しており、かつ全体的に円錐形の面19,20
が全体的に前記角度aにほぼ等しい2等分頂角を有する
円錐面である変速装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1043274 | 1974-07-29 | ||
CH10432/74 | 1974-07-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5137371A JPS5137371A (ja) | 1976-03-29 |
JPS6014948B2 true JPS6014948B2 (ja) | 1985-04-16 |
Family
ID=4363170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9183075A Expired JPS6014948B2 (ja) | 1974-07-29 | 1975-07-28 | 変速装置 |
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---|---|
JP (1) | JPS6014948B2 (ja) |
AR (1) | AR210262A1 (ja) |
AU (1) | AU8349475A (ja) |
BE (1) | BE831772A (ja) |
BR (1) | BR7504827A (ja) |
CA (1) | CA1031984A (ja) |
DE (1) | DE2533475C3 (ja) |
ES (1) | ES439769A1 (ja) |
FR (1) | FR2280840A1 (ja) |
GB (1) | GB1521751A (ja) |
IT (1) | IT1041418B (ja) |
NL (1) | NL164372C (ja) |
SE (1) | SE421649B (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0428777Y2 (ja) * | 1985-02-01 | 1992-07-13 | ||
JPH088116Y2 (ja) * | 1988-04-06 | 1996-03-06 | 株式会社テック | 印字機のピンチローラ接離装置 |
JPH081280U (ja) * | 1995-11-06 | 1996-08-13 | シャープ株式会社 | 用紙搬送装置 |
JPH09242U (ja) * | 1996-11-29 | 1997-05-02 | シャープ株式会社 | 用紙搬送装置 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2352996A1 (fr) * | 1976-04-21 | 1977-12-23 | Kemper Yves | Transmission mecanique plus particulierement concue pour transferer une puissance mecanique entre des moyens d'accouplement animes d'un mouvement alternatif et des moyens d'accouplement ayant un mouvement rotatif |
FR2358592A2 (fr) * | 1975-08-01 | 1978-02-10 | Vadetec Sa | Dispositif de variation de vitesse |
CA1115218A (en) * | 1978-09-01 | 1981-12-29 | Yves J. Kemper | Hybrid power system and method for operating same |
US4238976A (en) * | 1978-10-19 | 1980-12-16 | Vadetec Corporation | Infinitely variable power transmission and system |
SE437867B (sv) * | 1978-10-27 | 1985-03-18 | Caterpillar Tractor Co | Steglost variabel transmissionsenhet |
US4208926A (en) * | 1978-11-08 | 1980-06-24 | Caterpillar Tractor Co. | Nutating drive |
GB2062146B (en) * | 1979-05-04 | 1983-04-20 | Vadetec Corp | Traction body construction for infinitely variable transmissions |
US5876299A (en) * | 1995-03-24 | 1999-03-02 | Daewoo Motor Co., Ltd. | Infinitely variable speed transmission |
GB9700203D0 (en) * | 1997-01-07 | 1997-02-26 | Whateley Eric A | Multiple speed transmission |
-
1975
- 1975-07-11 SE SE7507979A patent/SE421649B/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-07-18 NL NL7508640A patent/NL164372C/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-07-22 FR FR7522847A patent/FR2280840A1/fr active Granted
- 1975-07-24 AR AR25973975A patent/AR210262A1/es active
- 1975-07-25 BE BE158647A patent/BE831772A/xx unknown
- 1975-07-25 DE DE19752533475 patent/DE2533475C3/de not_active Expired
- 1975-07-28 JP JP9183075A patent/JPS6014948B2/ja not_active Expired
- 1975-07-28 BR BR7504827A patent/BR7504827A/pt unknown
- 1975-07-28 IT IT6896275A patent/IT1041418B/it active
- 1975-07-28 ES ES439769A patent/ES439769A1/es not_active Expired
- 1975-07-28 GB GB3151175A patent/GB1521751A/en not_active Expired
- 1975-07-28 CA CA232,328A patent/CA1031984A/en not_active Expired
- 1975-07-29 AU AU83494/75A patent/AU8349475A/en not_active Expired
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0428777Y2 (ja) * | 1985-02-01 | 1992-07-13 | ||
JPH088116Y2 (ja) * | 1988-04-06 | 1996-03-06 | 株式会社テック | 印字機のピンチローラ接離装置 |
JPH081280U (ja) * | 1995-11-06 | 1996-08-13 | シャープ株式会社 | 用紙搬送装置 |
JPH09242U (ja) * | 1996-11-29 | 1997-05-02 | シャープ株式会社 | 用紙搬送装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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BE831772A (fr) | 1976-01-26 |
ES439769A1 (es) | 1977-03-16 |
DE2533475C3 (de) | 1978-10-19 |
NL164372C (nl) | 1980-12-15 |
CA1031984A (en) | 1978-05-30 |
NL7508640A (nl) | 1976-02-02 |
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AU8349475A (en) | 1977-02-03 |
GB1521751A (en) | 1978-08-16 |
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DE2533475A1 (de) | 1976-02-12 |
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