JPS6021262B2 - 動力伝達機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動力伝達機構に関する。

額斜し得るブロック部材が円錐形に回転運動して入力お
よび出力の速度比を変えるようにされた動力伝達機構と
いうものは周知である。これら周知の動力伝達機構の或
るものにおいては、ブロックの円錐形の回転運動が他の
機素と連結されて、速度比を変えたり、またはトルクを
伝動するようになっている。米国特許第１，７２８，３
８３号明細書が開示する動力伝達機構においては、相対
的に回転する複数の機素が備えられ、それらのうちの１
つはブロック上に装架されていて円錐形の回転運動を行
なうようになっている。動力伝達のためと、この機構の
速度比を可変に制御するために、複数の機素が相互に滑
ることがないように維持するように、くさび効果手段が
利用されている。しかしながら、達成される接触力の大
きさは、大きいトルクを伝達するのには不充分なもので
ある。周知の動力伝達機構において大きなトルクを伝達
することができるようにする試みが行なわれたが、機素
相互間の滑りと摩耗とによってェネルギ損失をもたらし
ていた。

米国特許第３，２６１，２１ｙ号明細書に開示された動
力伝達機構においては、ブロックと、基本的に球形状空
所を画成していて２つの別々のシャフトに連結された２
つのディスク上に形成された回転表面とを備えている。

ブロックの軸線は２つのディスクの対称中心に対して横
方向に変位していて、ブロックはディスクの軸線から異
なる距離にある、ディスクの車由線と同じ側に位置して
いる２点において、２つをディスクと回転接触している
。この動力伝達機構においては、動力は第１のディスク
からブロックへ、次にブロックから第２のディスクへ伝
達される。この動力伝達機構により伝達される動力は連
続して一連の接触点を通過し、各々の接触点は伝達され
た動力全体を受けるので、ェネルギ損失は比較的に大き
い。さらに、摩耗接触圧力による鞄線方向の力および半
径方向の力は、ブロックおよび各ディスクを支持するこ
ろ軸受に伝達されるので、ころ軸受は半径方向および鞠
線方向の力を共に軸受することができる型式のものを用
いる必要があり、また動力が大きいものであれば、この
ころ軸受を大きな寸法のものとせぎるを得なくなり、し
たがってェネルギ損失はさらに大きくなる。本発明は従
来技術のかかる欠点を克服し得る動力伝達機構を提供す
ることを目的とする。

本発明の次の目的は、第１の機素と第２の磯素との間に
生じる比較的純粋な接触圧力によって大きい入力トルク
を伝達し得て、しかも駆動シャフトに軸線方向の力が生
じないようにする動力伝達機構を提供することである。

本発明の別な目的は、この接触圧力を生じさせるトルク
が補償されて、動力の伝達がバランスしたものとなるよ
うな動力伝達機構を提供することである。本発明による
動力伝達機構は、第１の藤線のまわりもこ、鯛線方向に
隔層された、２つの閉じた回転表面を有する第１の機素
を備え、この２つの回転表面は第１の軸線に垂直な平面
に対して両側に１つづっの回転表面を画成している。

この平面は第１の樋線上の点を通る。また、第１の車中
線上の前記の点のまわりに、かつ第１の軸線のまわりに
円錐形の運動をさせられる第２の機素が備えられている
。この第２の機素も第２の車由線のまわり‘こ２つの閉
じた回転表面を有しており、これらの回転表面は前記の
点を通って第２の車由線に垂直な平面に対して両側に１
つづつ位置するように轍線方向に隔置されている。第２
の軸線は前記の点で第１の藤線と交差し、かつ角度（ａ
）だけ第１の鯛線に対して傾斜している。第１のシャフ
トを有する入力トルク装置が備えられていて第１の藤線
と前記の点とのまわりに第２の機素を円錐形に回転運動
させる。

第２の機素は質量を有しており、円錐形に回転運動させ
られるとこま運動トルク（ｇＭｏｓｃｏｐｉｃｔｏｒｑ
ｕｅ）を発生する。ここで、こま運動トルクとは、こま
が回転している時に、その回転軸線を懐けるような力が
こまに作用した場合に、こまにはこれに反抗するような
偶力が発生するが、この偶力によって生じるトルクをこ
のように称することとする。かようなこま運動トルクは
、第１および第２の鞠線の両側に位置する２つの領域に
接触して２つの機素の回転表面の間に接触圧力を生じさ
せるために効果的なものであって、第１の機素と第２の
機素との間に滑りをなくして第１の機素と第２の機素と
を連結するために、このこま運動トルクを用いることが
できる。入力トルク装置から第２の機素を通って伝達さ
れた出力トルクはシャフトの形態でなるトルク装置を備
えることによって、取り出すことができる。上述したこ
ま運動トルクによって、伝達される動力の値、すなわち
大きさがどのようなものであっても、第２の機素を第１
の機素に対して滑りないこ保持することが可能となる。

また、軸線方向に作用される反力がシャフトにかからな
いのであって、その理由は、第１の機素と第２の機素と
の間に生ずる接触圧力は、偶力をもたらすだけであるか
らであって、したがって、半径方向の力を支承すること
ができる軸受を備えておけば済む（鞠線方向の力をも支
承するような軸受を備える必要はない）から、動力伝達
機構を軽量のものとすることができるのである。本発明
の動力伝達機構は、動力の伝達性能を向上させるという
利点があるのであって、その理由はへ ２つの機素が接
触する２点がそれぞれ半分ずつ動力の伝達にかかわって
、それらが並列に作動されるからである。

本発明の一実施例によれば、第１の藤線に対して２つの
接触点の位置を変えることによって入力と出力の速度比
を変更させる装置を備えている。

この装置は第１の機素を構成する２つの半殻を軸線方向
に動かすように室中に流体圧を適用するように構成する
ことができる。本発明の他の実施例によれば、煩斜した
第２の鞠線に対して第２の機素を回転させるための装置
を備えている。

第１の鞠線のまわりの第１の機素の回転表面は第１の軸
線に垂直な平面に対して対称に位置させられ、第２の鞠
線のまわりの第２の機素の回転表面は第２の軸線に垂直
な平面に対して対称に位置せしめられ、かくて、こま運
動トルクがよりよくバランスされるように構成すること
ができる。本発明による動力伝達機構の別な実施例にお
いては、第１の機素が第１の軸線のまわりに回転運動さ
れ、好ましくは歯車である機械的連結装置が備えられて
へ第１と第２のシャフトと協動し、少なくとも２つの次
のものの速度に関係するように構成することができる。
すなわち、第２の藤線のまわりの第２の機素の速度と、
第１の軸線のまわりの第１の機素の速度である。このよ
うな構成は或る利点をもたらすのであって、例えば或る
連結装置を用いると、最大出力速度は角度（ａ）がｏｏ
の場合に得られるのであり、これは直結駆動と同じであ
る。この場合は、第２の機素と第１の機素とは同速度で
回転し、回転表面上の２つの点の間には何らの変位も生
じない（すなわち、第２の機素上の接触点が第２の軸線
のまわりに一回転する円周の長さと、第１の機素上の接
触点が第１の軸線のまわりに一回転する円周の長さとは
同じである）。さらに、こま運動トルクは角度（ａ）お
よび第１と第２の藤線のまわりにおける第２の機素の速
度の関数として変化するから、前記の連結装置によれば
出力速度の関数としてこま運動トルクを変化させること
ができ、操作の異なるモード（トルクを一定にしたいと
か、動力を一定にしたいとか等）に適応するようなトル
クを得ることが可能である。以下、図面によって、本発
明の実施例について説明する。

第１図に示す本発明による動力伝達機構はフレーム（Ａ
）を有し、該フレーム上にはころ軸受２９，３１を介し
てハウジング１が装架され、該ハウジングには互いに摩
擦力を介して駆動的に接続されている二つの機素、すな
わち第１の機素２および第２の機素３が配設されている
。

軸線７のまわりを回転する第１の磯素２、すなわち殻は
６ａにおいてハウジング１にキー止めされ、２つの半殻
４，５により構成されている。

これらの２つの半殻４，５は、本伝達機構の軸線７の方
向にのみ相対的に移動可能に６において互いにキー止め
されている。半殻４，５の各々は凹んだ内側摩擦表面８
，９を有し、この摩擦表面は第２の機素３、すなわち、
ブロックと協働するようにされている。ここに、第２の
機素３は鞠線７と角度（ａ）を成す鞠線１２のまわりで
回転する。２つの摩擦表面８，９は同形であり、鞠線７
および１２上の点（ｓ）に関して対称であり、かつ平面
１０に関して対称であり、この平面１０‘ま線７と垂直
であり、点（ｓ）を横切っている。

この平面１川ま固定され、半殻４，５は平面１０１こ関
して対称的に動く。一体に作られ、２つの半殻４，５に
より画成された内部空間内に配設されたブロック３は円
筒状の穴１１を有し、該穴１１は軸線１２を有し、２列
型式のニードル軸受１４の外しースを構成する。

内レースは藤線１２を有する支持部材１３の円筒状表面
に形成されており、この支持部村１３およびブロック３
は軸線１２を中心として相対的に回転可能にされている
。第１図と第２図に示すように、支持部材１３は穴１５
を有し、該穴１５は２段の末広穴部分を有し、軸線１２
と同軸に配置されており、点（ｓ）に関して対称である
。

穴１５の各々の末広穴部分は軸線７および１２により画
定される子午面に平行な台形ベースを有する直角柱の形
状を有し、該穴１５の最大蚤端部部分１５ａは長方形を
しており、支持部村１３の一端に配設されている。一方
、小径端部部分１５ｂも長方形をしており、点（ｓ）を
通過し、鞠線１２に対して垂直な平面１６内に配置され
ている。穴１５の２段の末広穴部分に共通な小さい部分
１５ｂはシャフト１８の柱形の突起１７により貫通され
ており、該突起１７は例えば正方形断面を有し、該シャ
フト１８は軸線７を有し、ころ聡受３０を介してハウジ
ングー内に軸受されている。

突起（トルク装置を構成する）１７は軸線７に関して傾
斜している。突起１７の鞠線１７ａは点（ｓ）を通過し
、車由線７に対し角度（ｂ）を成す。第１図において、
鞠線１７ａは図面の平面内にあるのが示されているが、
シャフト１８が回転すると、聡線１７ａは頂角２ｂであ
る頂点Ｓを有する円錐面の軸跡を描く。支持部材１３は
ピンによる突起１７に連結され、ピンの鯛線２２は点（
ｓ）を通過し、軸線７および１２に対して垂直である。

鞠線２２のピンは例えば突起１７と一体であり、支持部
材１３内で自由に回転可能である。ピンの機能は支持部
材１３を点（ｓ）に心出しすることである。したがって
、支持部村１３とブロック３はピンの鞠線２２のまわり
で枢動可能であり、鯛線７と１２が成す角度（ａ）は最
大値と零の間で変動しうる。

例示の目的で１つのケースを説明すると、第１図の矢印
（ｆ）の方向に枢動する場合においては角度（ａ）の最
大値（ｂ＋ｃ）は、軸線１２に関して角度（ｃ）だけ倭
斜しているが、互いに平行な、支持部材１３の穴１５の
２つの表面１５ｃと突起１７の対応表面との接触により
画成される。支持部村１３の突起１７による駆動または
その逆の場合の駆動は鞠線２２を有するピンにより行な
われるのではなく、第２図に示すように、支持部材１３
の穴１５と突起１７の相互接触する平行な表面１５ｄ，
１７ｂを介して行なわれる。

このようにして、突起１７は軸線７のまわりに円錐形に
軸線１２を駆動してトルクを伝達する作用を行つｏ機素
２の内部の凹状の摩擦表面８と９と協働するべく、フロ
ツク３はその各端部において２つの外側の凸状の摩擦表
面１９，２０を有し、該表面１９，２０は軸線１２のま
わりを回転し、平面１６に関して対称である。

フロック３の表面１９，２０はそれぞれ機素２の表面８
，９と点（Ｐ，，Ｐ２）において協働している。

点（Ｐ，，Ｐ２）は、一方では表面１９，２０上におい
て機素２，３の相対運動の間に軸線１２を有し、平面１
６に関し対称な等しい半径（Ｒ，）を有する２つの円を
描き、他方では表面８，９上において、軸線７を有し、
平面１０１こ関し対称な等しい半径（Ｒ２）を有する２
つの円（Ｃ，，Ｃ２）を描く。第２の機素（すなわちブ
ロック）３の表面１９，２０が第１の機素２の表面８，
９と接触する点（Ｐ，），（Ｐ２）は第２の機素３が回
転するとき藤線１２と鞠線７のまわりで運動するわけで
あるが、鞠線１ ２と点（Ｐ，，Ｐ２）との間の距離で
ある（Ｒ，）を、第２の機素３の鼠線１２のまわりの回
転運動半径と、軸線７と点（Ｐ，，Ｐ２）との間の距離
である（Ｒ２）を第１の機素２の軸線７のまわりの回転
運動半径と言うことにする。後に説明するが、例えば油
圧装置などを用いることによって半径比（Ｒ，／Ｒ２）
を変化させることができるが、（Ｒ，ノＲ２）を変化さ
せることにより第２の磯素３の鞠線１２のまわりの角速
度に対する第１の機素２の鞄線７のまわりの角速度の比
を変化させることができるのである（ブロック３が軸線
１２のまわりを一回転すると、ブロック３上で考えた点
（Ｐ，）は円周２ｍＲ，の距離だけ運動するわけだが、
第１の機素２が軸線７のまわりを一回転すると、第１の
機素２の表面８上で考えた点（Ｐ，）は円周２ｍＲ２の
距離だけ運動することになって両者が相違することに注
意すれば、上述したことは容易に理解し得よう）。

本発明の一実施例によれば、表面１９，２０は、点軸線
１２と藤線７を含む子午線断面において曲率半径（ｒ，
）を有する輪郭を有し、表面８，９の該子午線断面にお
ける輪郭は、軸線７から離れるにしたがって小さくなる
曲率半径（ｒ２）を有している。

フロック３の鱗線１２のまわりの回転は鞍線７を有する
シャフト（第２のトルク装置を構成する）２１の回転に
接続される。

ここにシャフト２１はシャフト１８と反対側でシャフト
１８と同軸に配されたころ軸受２７を介してハウジング
１に軸受されている。シャフト２１とブロック３との接
続はルッェッパ型式の等速ジョイント２３を介して行な
われ、このジョイントは基本的には米国特許第２，９０
２，８４４号明細書に記載の構造を有するが、本発明に
適合するよう修正を施されている。ジョイント２３は、
ブロック３およびシャフト２１の鐘またはドラムの形態
のベル８２にそれぞれ形成された溝８０，８１に係合し
たローラ２４を含む。シャフト２１は凸状の球面リング
８４と摺動接触する凹状の球面リング８３を備え、球面
リング８４はブロック３をベル８２に対して心出しする
玉継手を形成するべく、フロック３の中心部分に形成さ
れている。パイロット・ロッド８７の玉継手を構成して
いる中央部分８６は各ローラ２４に係合し、該パイロッ
ト・ロッドの球端部分８８，８９は半径方向の軸線９１
，９２を有し、それぞれブロック３およびベル８２内に
設けられた空所に係合している。したがって、０ーラ２
４の中心は、平面１０，１６により形成された２平面と
交差する平面２５内に実質的に保持される。ジョイント
２３はこのようにして第２の機素、即ちブロック３を軸
線１２のまわりに駆動するトルクを伝達する作用をする
。シャフト１８と隣接して、半殻４，５は環状室３２を
画成した半径方向の壁４ｃ，５ａを形成している。

半径方向の壁５ａの端部は円筒状のスリーブ２６に続い
ており、このスリーブ２６は○リング２８を介在させた
状態でシャフト１８上で軸線方向に摺動可能である。半
径方向の壁４ｃの内側端部は○リング３３を介在させた
状態でスリーブ２６の外側表面上で軸線方向に擢動可能
である。半殻４，５の相対的な軸線方向の位置を変更、
すなわち角度（ａ）を変えるために、機械的，油圧，電
磁気，電気機械的または他の装置を使用してもよい。

例示の目的で、油圧装置を説明する。カバー９６が９５
においてフレーム（Ａ）にボルト止めされており、シャ
フト１８が該カバーを貫通しており、カバー内には液体
源に接続された接続部９７が形成され、この接続部はカ
バー９６に形成された半径方向の通路９８を経て環状の
溝９９と蓮通し、この溝はシャフト１８を囲み、０リン
グ１００により液密にされている。この環状の溝９９は
、シャフト１８に形成された半径方向の通路１０１，１
０２および軸線方向の通路７９およびスリーブ２６に形
成された半径方向の通路１０３を介して環状室３２へ接
続されている。半径方向の通路１０２，１０３はシャフ
ト１８を囲み、かつ０リング２８により密封された環状
の溝１０４と蓮適している。液体源から環状室３２へ導
入された液体の体積は２つの半殻４，５の相対的な軸線
方向の位置を確実に決定する。シャフト２１と近接して
、車由線７にトルク連結されるフランジー０７が、中空
シャフト１０５を構成するハウジング１の環状部分に１
０６においてネジ止めされている。

点（Ｐ，，Ｐ２）の領域における摩擦効果による、駆動
に必要な力は、車由線１２および事由線７の回転面に対
して点（ｓ）において垂直な蛇線２２のまわりに発生す
るこま運動トルク（矢印ｆ）により得られる。

このトルクは次の要素の関数である。… 軸線７のまわ
りのシャフト１８の回転速度。（ｉｉ） 軸線１２のま
わりのブロック３の回転速度。（ｉｉｉ） ブロック３
の轍線１２に関する慣性モーメント。○の 平面１６内
に含まれ、点（ｓ）を通る任意の鞠線に関するブロック
３の慣性モーメント。

（Ｖ〕角度（ａ）。フロック３の主慣性モーメントは、
前記トルクがブロック３を枢動させ、かつ同時に該ブロ
ックを前記２つの半殻４，５に押しつける傾向があるよ
うに選択される。

かくて２つの半殻４，５の相対的な軸線方向の位置が支
持部材１３，ニードル軸受１４，フロック３の角度位置
を画定し、したがって角度（ａ）の値を画定し、環状室
３２内に収容された液体が非圧縮性の流体接触をするの
で、前記２つの半殻４，５は動いて互いに離れることが
出来ない。したがって、角度（ａ）は、環状室３２内の
液体の体積変化の作用で半殻４，５の聡線方向の位置を
変えることにより変動可能となる。作動において、通常
の場合、シャフト１８，２１，１０５一１０７が回転す
るとき、速度の方程式は、山−Ｑ＋（Ｑ・８）Ｘ亀＝。

と書かれる。ここに、Ｑ：軸線７のまわりのシャフト１
８の回転速度、８：軸線７のまわりのシャフト２１の回
転速度、の：軸線７のまわりの２つの半殻４，５の回転
速度（これは鞠線７のまわりのハウジング１−１０５−
１０７の回転速度に等しい）、Ｒ，：接触点（Ｐ，，Ｐ
２）とブロック３の軸線１ ２との間の距離（すなわち
、第２の機素の軸線１２のまわりの回転運動半径）、Ｒ
２：軸線７と接触点（Ｐ，，Ｐ２）との間の距離（すな
わち、第１の機素の軸線７のまわりの回転運動半径）。

ただし、Ｒ，，Ｒ２は角度（ａ）が変動するにつれて変
動する。例えば、シャフト１８が駆動シャフトで、シャ
フト２１が従動シャフトであり、シャフト１０５−１０
７が回転を阻止されているような特別な場合においては
、シャフト１８は藤線７のまわりの回転運動を支持部材
１３へ伝達し、この支持部材の軸線１２は軸線７に対し
て角度（ａ）だけ傾斜し、また頂点（ｓ）と頂角２ａを
有する円錐の軌跡を描く。

フロック３は支持部材１３と同じ円錐運動を行なうが、
ニードル軸受１４の効果により軸線１２のまわりを自由
に回転する。回転を阻止されている半殻４，５に対して
２つの点（Ｐ，，Ｐ２）においてブロック３が自動的に
押し当てられると、ブロック３は軸線１８と異なる回転
速度でその鞠線１２のまわりに反作用により駆動される
。この速度は角度（ａ）の関数であり、ジョイ′ント２
３を介して出力軸２１へ伝達されるＭ 」の特別の場合
において、出力速度６と入力速度Ｑとの関係は次式で与
えられる。８＝Ｑ（１−受〉 シャフト１８が駆動シャフトで、シャフト１０５−１０
７が従動シャフトであり、シャフト２１が回転を阻止さ
れていると仮定した特別な場合、シャフト１８は軸線７
のまわりの回転運動を支持部材１３へ伝達し、支持部材
１３の轍線１２は鯛線７に対して角度（ａ）だけ頬斜し
、頂点（ｓ）と頂角２ａを有する円錐の軌跡を描く。

ブロック３は支持部材１３と同じ円錐運動を行なうが、
ブロック３は、回転を阻止されているシャフト２１と等
速結合されているため藤線１２のまわりで回転すること
が出来ない。２つの半殻４，５に対して２点（Ｐ，，Ｐ
２）において押しつけられるにつれて、ブロック３は半
殻４，５をシャフト１８とは異なる回転速度で駆動する
。

この速度は角度（ａ）の関数であり、キー６ａによりハ
ウジング１へ、したがってその突起１０５一１１０へ伝
達される。この特別な場合、出力速度のと入力速度Ｑと
の関係は次式で与えられる。仲Ｑ（１−亀〉 第１図および第４図から第９図に示すように、種々の接
触点Ｐ，，Ｐ２、第２の機素３の回転表面１９，２０お
よび第１の機素２の回転表面８，９の形状を考えること
ができる。

２つの接触点Ｐ，，Ｐ２の種類は実際に次のようなもの
であり得る。

その一つは、第１図，第４図，第５図に示すように、Ｒ
，がＲ２より大きく、こま運動トルクが機素２の２つの
半殻４，５を動かして互いから引き離すようなものであ
る。他の一つは、第６図から第９図に示すように、Ｒ，
がＲ２より小さく、こま運動トルクが機素２の２つの半
殻４，５を動かして互いに近づけるようなものである。
前記接触点の種類の一方または他方を選ぶと、半径比公
，／Ｒ２の変動振幅が同じものに対し異なる速度変動を
生じ、また異なる大きさの機構を得ることになる。２つ
の機素２および３の摩擦表面８，９および１９，２０の
異なる形状の選択は、出力速度に対して異なった特性を
得られ、また異なる効率を得られるので、本発明の伝達
機構はそれぞれの適用例（自動車用とか、ポンプ用とか
）に適合するように修正することが可能となる。

これらの２つずつ対になっている、４つの摩擦面の形状
を特性化するには、周知のヘルツの理論による。すなわ
ち、各々の考えている表面に関して、主半径と称され、
接触点を通過する２つの垂直平面内における前記接触点
において定義された２つの曲率半径の大きさと符号を検
討する。これらの垂直平面の第１の面は子午線面であり
、この面は、接触点‘こおいて子午線の曲率半径（第１
図に示すように、表面１９，２０１こ対してはｒ，、表
面８，９に対してはｒ２）を定義するように、考慮中の
表面の回転軸中を通過する。これらの垂直平面の第２の
面は接触点（第１図の線ｍ−ｍ）において前者の面に垂
直であり、接触点において横断方向の曲率半径（第３図
に示すように、表面１９，２０に対してはｒ３、表面８
，９に対してはｒ４）を定義する。考慮中の表面におけ
る凹状の表面線に対応する曲率半径には負の符号を付け
、考慮中の表面内における凸状の表面線に対応する曲率
半径には正の符号を付ける。一例として、第１図におい
て、表面１９，２０の子午線は凸状であるので、ｒ，は
正であり、表面８，９の子午線は凹状であるので、ｒ２
は負である。第３図において、横断方向の垂直面内にお
いて、横断線ｔは凸状なので、ｒ３は正であり、横断線
Ｌは凹状なので、ｒ４は負である。このような特別の例
において、正の半径ｒ，，ｒ３により特徴づけられる表
面１９，２０は凸状−凸状と呼ばれ、負の半径ｒ２，ｒ
４により特徴づけられる表面８，９は凹状−凹状と呼ば
れる。ただし、これらの主半径は２つの条件ｒ．＜ｒ２
およびｒ３＜ｒ４を満足しなければならない。本発明に
よる装置において、４つの主曲率半径ｒ，，ｒ２，ｒ３
，ｒ４の値の正，負または無限大のいづれかの値により
創成された摩擦表面８，９および１９，２０の全ての形
状を採用することが意図されている。これらの摩擦表面
の形状の特別な例を第４図から第９図に示す。第４図に
おいて、半径部分４ａ，５ａ上に形成された摩擦表面８
，９は平面状（ｒ２＝の，ｒ４＝功）であり、一方第１
図において、凸状−凸状（ｒ，＞０，「３＞０）である
ブロック３の摩擦表面１９，２０は環体輪郭の端部稜３
ａを形成されている。

第５図において、半殻４，５の摩擦表面８，９は凹状−
凸状（ｒ２く０，ｒ４く０）であり、鞠線方向のボス４
ｄ，５ｄの外側表面上に形成され、これらのボスは半径
方向の部分４ａ，５ａからブロック３の内部へ延び、こ
のブロックの端部において該ブロックはこの目的のため
に中空にされ、一方端部稜３ａと接触している。

第６図から第９図において、Ｒ，＜Ｒ２であり、回転表
面８，９は、機素２の半殻４，５の円筒状部分４ｂ，５
ｂの内側表面に接続された環状部分４ｅ，５ｅに形成さ
れている。

相関的に、回転表面１９，２川ま、２つのフランジ３ｂ
の軸線方向の端部に設けられた端部稜３ａ上に形成され
ており、該フランジは全体的に円筒形状を有し、機素３
の端部から対向関係に内側へ延びている。この場合、第
６図から第９図に示すように、比亀の値を定義するため
、油圧支持は液体を供給される環状室３２により与えら
れ、相対的な鞠線方向の位置を定めるように２つの環状
の、相対的に摺動可能な部分４ｅ，５ｅの間において画
成され、機素２の２つの半殻４，５が機素３の端部稜３
ａのスラスト力を受けて前記位置まで変位する。第６図
において、摩擦表面８，９の各々は凸状−凸状（ｒ２＞
０，ｒ４＞０）であり、一方摩擦表面１９，２０は凸状
−凹状（ｒ，＞０，ｒ３＜０）である。第７図において
、摩擦表面８，９は平面（ｒ２＝功，ｒ４＝の）であり
、摩擦表面１ ９，２０は凸状−凸状（ｒ，＞０，ｒ３
＞０）である。

第８図において、摩擦表面８，９は凸状−凹状（ｒ２＞
０，ｒ４＜０）であり、摩擦表面１ ９，２０は凸状−
凸状（ｒ，＞０，ｒ３＞０）である。

第９図において、摩擦表面８，９は凹状−凹状（ｒ２＜
０，ｒ４＜０）であり、摩擦表面１ ９，２０は凸状−
凸状（ｒ，＞０，ｒ３＞０）である。第２の機素の摩擦
表面８，９が平面でないすべての場合（第１図、第５図
、第６図、第８図）参照、図中の８ａ，９ａのような点
線で示すような円錐輪郭で置き替えることが可能である
。中央太陽歯車、外側リング歯車および１個以上の遊星
歯車を有する遊星キャリャとにより画成され、中央太陽
歯車，外側リング歯車および遊星キャリャの中の１個が
入力、即ち駆動作用を行い、他の１個が出力、即ち被動
作用を行い、残りの１個が回転を阻止されるような反動
作用を行うような通常の遊星車装置から類推して、本発
明による装置は、機素３と共に回転するように接続され
た３本のシャフト１０５，１８および２１を有し、これ
らのシャフトはそれぞれが前記のような３つの遊星作用
の内の１つの作用を行なうことのできる３つの機素を構
成し、残りの２つの作用は残りの２本のシャフトの一方
または他方によって行なわれる。

特に、反動作用の機能が、この機能を引き受ける機素を
回転に関し制御する場合、この制御は例えば残りの２つ
の機素の一方および（または）他方と回転するカップリ
ングにより達成される。本発明による機構において、カ
ップリング装置を介して３本のシャフト１０５，２１，
１８のいずれか一本を他の残りのシャフトのいづれかと
接続させるか（第１０図，第１１図参照）または残りの
２本のシャフトと接続させる（第１２図参照）ことがで
き、このカップリング装置は例えば歯車を有するか、ま
たは有しない遊星機構により構成することが可能である
。第１０図は第１図に示す機構の子午線方向の部分断面
図で、この図においては同軸のシャフト１−１０５一１
０７とシャフト１８の間の回転に関するカップリングが
示され、これらの２本のシャフトの角速度比はＲ，／Ｒ
２の値の如何にかかわらず、常に一定の所定の比率にさ
れている。

この目的のため、藤線７を有するシャフト１８は軸線７
を有する環状部材１１１内に自由に軸受されており、こ
の環状部材は１１７においてフレームＡに連結され、し
たがってころ軸受１１８を介して回転を阻止されている
。ハウジング１一１０５一１０７は、フレームＡと一体
の環状部材１１１により担持されたころ藤受２９を介し
て鞠線７のまわりを自由に回転するよう設置されている
。回転ハウジングーー１０５一１０７は部材１１６を介
して環状部材１１０と共に軸線７のまわりを回転するよ
うに接続され、この環状部材１１川ま軸線７を有し、そ
の内側部分に歯を有し、通常の遊星車装置のリング歯車
と同様に、遊星車装置のリング歯車を構成している。鞠
線７のシャフト１８はプレート１１４と共に回転するよ
うに接続され、このプレート１１４は遊星車装置の太陽
歯車を構成している歯を、その周辺部に担持している。

太陽歯車１１４およびリング歯車１１０は１個以上の遊
星歯車１１３を介して、例えばニードル軸受のようなこ
ろ軸受１１７を介して軸線１１５を有するシャフト１１
２に対して自由に回転できる歯車に接続されている。シ
ャフト１１２は環状部材１１１と一体であり、この環状
部材１１１は遊星歯車キャリアの機能を果たし、回転を
阻止されている。シャフト１０５および２１（図示せず
）は第１図の右側部分に示すように配設されている。機
素２の２つの半殻４，５の藤線方向の位置の制御は、例
えば第１図に示す実施例におけるように液体源に通じる
接続部９７を介して油圧で行なわれる。第１１図は第１
図に示す装直の子午線方向の部分断面図であり、回転ハ
ウジング１と同軸のシャフト２１の間の回転に関しカッ
プリングが設けられ、比Ｒ，／Ｒ２が変動した時にこれ
らの２つの機素の角速度の比の変動を許容する。

この特別な場合、２つの機素１および２１は、入力作用
と出力作用を行なう鞠線７を有する第４のシャフト１２
０を構成するように遊星車装置を介して接続されている
。それで、シャフト２１はもはや第１図におけるように
外部から直接手を触れることはできなくなり、第１図の
左側におけるようにシャフト１８とシャフト１２０のみ
が残り、これらのシャフトは同軸で、入力または出力の
機能またはその逆の機能を共有する。ハウジング１は第
１図におけるように軸線７を有するシャフト２１により
坦持されたころ滋受２７を介して鞄線７のまわりを自由
に回転することができる。

環状部村１２１はまた、都村１２２を介してハウジング
１と共に回転するように接続され、遊星車装置の遊星歯
車キャリアを構成している。シャフト２１はプレート１
２７と共に回転するよう接続され、このプレートはその
周辺部分に歯を担持し、この歯は１個以上の遊星歯車１
２５の歯と噛合い、遊星歯車１２５は軸線１２４を有し
、例えばニードル軸受のようなころ軸受１２６を介して
シャフト１２３に対して自由に回転することができる。
これらの遊星歯車のシャフト１２３は回転する環状部材
１２１と一体である。シャフト１２０はスリーブ１３川
こより延長されており、このスリーブはころ軸受１２９
を介してフレームＡに軸受されており、ころ軸受１２８
を介してシャフト２１に回転可能に取り付けられ、スリ
ーブ１３０の延長部はその内側表面に歯を担特し、この
歯は遊星歯車すなわち歯車１２５の歯と噛合う。第１２
図は第１図に示す伝達機構の一つの修正例を示し、３本
のシャフト１０５，２１および１８は遊星車装置を構成
する３つの機素と連結され、外部から直接手を触れうる
ようになっており、各々の機素はそれぞれ入力、出力ま
たは反動の３つの遊星作用の１つの作用を行なう。

この目的のために、本発明による機構は、シャフト１８
および２１により貫通されたブロック３を有する。ブロ
ック３は多数の半径方向の腕によって構成されたゥェプ
３ｐを有し、それにより外側部分３×を内側部分３ｙに
接続することが可能となる。鞠線７を有するシャフト２
１は２つのベル部材８２ａおよび８２ｂにより延長され
た２つの部品２１ａおよび２１ｂを有し、これらのベル
部材はウェブ１３ｂの半径方向の腕の間を通る腕により
部分的に構成され、１３１において互いに一体にされて
いる。シャフト２１の部品２１ａは軸線７を有する出力
フランジ１３５と共に回転するようにスプラィン１３４
を介して接続されており、したがって出力フランジ１３
５は第１図に示す実施例におけるように外部から手を触
れることができる。シャフト２１の部品２１ｂは麹線７
を有するプレート１３３と共に回転するよう１３２にお
いて接続され、このプレート１３３は遊星車装置の遊星
歯車キャリアを構成している。軸線７を有するシャフト
１８は２つの部品１８ａおよび１８ｂより構成され、こ
れらの部品の延長部１７ｅおよび１７ｆはブロック３の
支持部材１３を貫通し、１３６において互いに一体にさ
れている。シャフト１８の部品１８ａは第１図に示す実
施例におけるように外部から手を触れることができる。
シャフト１８の部品１８ｂは、軸線７を有するプレート
１４３と共に回転するように酸緩され、このプレートは
、遊星車装置の中心太陽歯車を構成するように周辺部に
歯を有する。中心太陽歯車１４３は、軸線１４８を有す
る１個以上の遊星歯車１４４と噛合い、これらの歯車１
４４は例えばニードル軸受のようなころ軸受１４５を介
してシャフト１４９に回転可能に取り付けられている。
これらの遊星歯車のシャフト１４９は遊星歯車キャリア
１４３と一体にされている。これらの遊星歯車は遊星車
装置の外側太陽歯車を構成するようにハウジング１の内
側表面に形成された歯と噛合っている。ハウジング１−
１０５は、ころ藤受１３９および１４０を介してフレー
ムＡ内に鼠線７のまわりで自由に回転するように設置さ
れている。シャフト２１は、一方では延長部１４７内の
ころ軸受１４１を介して延長部１３３により、他方では
ハウジング１内においてころ軸受１４２を介して軸線７
のまわりを自由に回転するように設置され、延長部１４
７はハウジング１と共に回転するように１４８において
接続されている。シャフト１８は、ころ軸受１３８を介
してシャフト１０５内で、またニードル軸受１３７を介
してシャフト２１の部品２１ａ内で鞠線７のまわりに自
由に回転可能である。機素２の半殻４，５の軸線方向の
位置の制御は、まず分岐接続部９７を介して、次に一連
の通路を介して環状室３２に液体を供給したり取り去っ
たりすることにより油圧で確保され、前記一連の通路は
前記分岐接続部からハウジングを通り、次に延長部１４
７を通り、最後に機素２の半殻５の円筒状の延長部１５
０を通って環状室３２へ通じている。

第１３図は、第１図に示す型式の２つの伝達機構により
構成された伝達機構を示し、該２つの機構は同じ藤線７
を有し、この軸線に沿って順々に設置されており、その
３本のシャフト１０５，２１，１８は同軸に配設され、
そのこま運動トルクは、一方では機素３Ａ，２Ａの間に
おいて、他方では磯素３Ｂ，２Ｂの間において動力の伝
達を許容し、機素２Ａおよび２Ｂを介してフレームＡへ
伝達されるが、これらのトルクは方向が反対で大きさが
等しいｏこの目的のため、前記伝達機構は２つの動力伝
達機構により構成されており、共通のハウジング１を有
し、該ハウジング１のハウジングＩＡおよびＩＢは１５
２において接続され、この共通のハウジングは本機構の
外部から手を触れることのできる出力フランジ１０７と
一体のシャフト１０５によって第１図におけるように延
長されている。

ハウジング１−１０５一１０７はその両端部においては
第１図に示す実施例におけるように２個のころ軸受３１
および２９によりフレームＡ内で軸線７のまわりに、そ
の中央部においてはころ軸受１５２および環状部材１５
１を介して２つの動力伝達機構に共通のシャフト２１の
まわりに自由に回転しうるように設置され、該環状部村
はハウジングーと１５２において一体であって、軸線７
を有する。軸線７を有するシャフト１８は第１２図に示
すようにブロック３Ｂの支持部材を貫通しており、第１
図に示すように、その端部はブロック３Ａ内の傾斜した
延長部になっている。第１図に示す実施例におけるよう
に、外部から手を触れることができるシャフト１８は、
一方では第１図の実施例におけるようにころ軸受３０１
こよりハウジングー内において、他方ではニードル軸受
１４４により機構の中央の中空シャフト２１内において
、軸線７のまわりで自由に回転しうるように設けられて
いる。機構の中央において、まずブロック３Ｂの等速ジ
ョイントの中空の出力または入力シャフトを構成するシ
ャフト２１は、第１２図に示すようにブロック３Ａを貫
通し、その端部は第１図に示す実施例におけるように、
外部から手を触れられる中空シャフト２１になっている
。

シャフト２１はシャフト１８およびハウジング１に関し
て、一方ではころ軸受１５４および１５３により機構の
中央部において、他方ではころ軸受２７によりハウジン
グーー１０５−１０７内で自由端部において軸線７のま
わりで自由に回転するように設けられている。このよう
に配設された２つの動力伝達機構は並列に作動し、直列
には作動しない。

４つの接触点、すなわち機素２Ｂの部品４Ｂおよび５Ｂ
とブロック３Ｂの間のＰ，およびＰ２，および磯素２Ａ
の部品４Ａおよび５Ａとブロック３Ａの間のＰ３および
Ｐ４の各々は伝達される動力の享をそれぞれ伝達する。

軸線１２Ａおよび１２Ｂを有するブロック３Ａおよび３
８が軸線７に対して反対方向に同じ角度ａだけ傾斜する
ように、速度変動の同時制御は、オリフィス９７Ａ，９
７Ｂおよび環状室３２Ａ，３２Ｂを介して油圧で確保さ
れている。このように作られた動力伝達機構は３本の同
軸のシャフト１０５，２１，１８を有し、各シャフトは
、第１図に示す動力伝達機構におけるように入力、出力
および反動作用の１つを行ない、残りの２つのシャフト
は残りの２つの作用を行なう。

【図面の簡単な説明】

第１図は回転する内方の機素が子午線方向の位置に置か
れている本発明の一実施例である動力伝達機構の車由線
方向の断面図、第２図は第１図の線Ｄ−川こ沿った断面
図、第３図は第１図の線ｍ−ｍに沿った断面図、第４図
と第５図は第１図に示す摩擦表面の修正例である摩擦表
面の車由線方向の部分断面図、第６図，第７図，第８図
と第９図は第１図，第４図，第５図に示す摩擦表面とは
異なる型式の種種の摩擦表面の軸線方向の部分断面図、
第１０図と第１１図は３本のシャフトを有し、その中の
２本の間に遊星車装置による回転カップリングが設けら
れ、第１０図では一定の比、第１１図では可変比である
動力伝達機構の藤線方向の部分断面図、第１２図は３本
のシャフトが遊星車装置中を回転するように接続された
動力伝達機構の鯛線方向の断面図、および第１３図は２
つの動力伝達機構を有する動力伝達機構の軸線方向の断
面図を示す。 図において、２・・・・・・第１の機素、３・・・・・
・第２の機素（ブロック）、４，５・・・・・・半殻、
７，１２…・・・回転軸線、８，９，１９，２０・・・
…回転表面、２２・・・・・・軸線、１８，２１，１０
５……シャフト。 ＦＩＧ．３ ＦＩＧ．４ ＦｉＧ．１ ＦＩＧ．２ ＦＩＧ．５ ＦＩＧ．１０ ＦＩＧ．１１ 趣 ＦＩＧ．７ ＦＩＧ．８ ＦＩＧ．９ ＦＩＧ．１２ ＦＩＧ．１３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１の軸線７を有する第１の機素２と、第２の軸線
   １２を有し、該第２の軸線が該第１の軸線と交差した状
   態で、該第１の軸線のまわりに両円錐形に運動すること
   ができる第２の機素３とを含み、該運動の円錐形の頂点
   が前記の双方の軸線の交点（Ｓ）であり、前記第１の機
   素２は一対のころがり表面８，９を有し、該一対のころ
   がり表面は該第１の軸線のまわりに回転し、また該第１
   の軸線に対し垂直であつて前記交点（Ｓ）と交差する平
   面１０の各側に一つずつ配置されており、前記第２の機
   素３は一対のころがり表面１９，２０を有し、該第２の
   機素のころがり表面は前記第２の軸線のまわりに回転し
   、また該第２の軸線に対し垂直であつて前記交点（Ｓ）
   と交差する平面１６の各側に一つずつ配置されており、
   該第１の機素および第２の機素のそれぞれのころかり表
   面は該第２の軸線が該第１の軸線のまわりに両円錐形に
   運動する際に該平面１０の各側に一つずつ位置した２点
   （Ｐ１，Ｐ２）において相対的にころがり接触するよう
   に係合可能であり、さらに前記第１の軸線のまわりに両
   円錐形に前記第２の軸線を駆動するトルクを伝達するト
   ルク装置１７と、作動中に前記第２の機素の両円錐形運
   動から出る慣性偶力がそれぞれのころがり表面の係合の
   方向において該ころがり表面の接触点において該第２の
   機素に作用するそれぞれの力の成分を生ずるように前記
   第２の機素と前記トルク装置を接続する自由に枢動する
   支持装置１３とを含む動力伝達機構。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の動力伝達機構におい
   て、前記第２の機素を駆動して前記第２の軸線のまわり
   にトルクを伝達する第２のトルク装置２１を含む動力伝
   達機構。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の動力伝達機構におい
   て、前記２個のトルク装置１７，２１および前記第１の
   機素の一つが反動部材として回転しないように保持され
   、前記２個のトルク装置および前記第１の機素の他の一
   つが動力入力部材であり、前記２個のトルク装置および
   前記第１の機素の残りの一つが動力出力部材であること
   を特徴とする動力伝達機構。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の動力伝達機構におい
   て、前記第１の機素の該ころがり表面が軸線方向に変位
   可能で前記交点（Ｓ）に関して対称に相互に向かつたり
   相互から離れたりして、前記第１の軸線と第２の軸線と
   の間の角度（ａ）を変えかつ伝達の速度比を変えること
   を特徴とする動力伝達機構。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の動力伝達機構におい
   て、一方の動力伝達機構の第２の機素に作用する慣性偶
   力と他方の動力伝達機構の第２の機素に作用する慣性偶
   力が概ね等しく、かつ反対向きであることを特徴とする
   動力伝達機構。