JPH1047445A

JPH1047445A - 回転速度を連続的に変えるための装置

Info

Publication number: JPH1047445A
Application number: JP9113072A
Authority: JP
Inventors: Gurotsushi Imuperio; グロッシイムペリオ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-04-29
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 1998-02-20
Also published as: ATE256830T1; CA2203076A1; IT1285132B1; EP0805290A2; DE69726787D1; DE69726787T2; EP0805290A3; CA2203076C; ITRM960290A1; ITRM960290A0; EP0805290B1

Abstract

(57)【要約】【課題】出力に加える負荷を変えるだけで、回転速度
を連続的に変えられる変速装置を提供すること。【解決手段】本装置は、各々複数の機能的に相互連結
された歯車を含む、第１差動組立体１、２、３および第
２差動組立体３、４、５を含む。第１差動組立体が駆動
軸上に配設され、第２差動組立体が被駆動軸上に配設さ
れ、該第１差動組立体および該第２差動組立体は、少な
くとも二つの第１差動組立体の歯車２、３が第２組立体
のそれぞれの歯車４、６と連結することによって、互い
に相互作用をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回転速度を連続
的に変えるための装置に関する。

【０００２】更に詳しくは、この発明は、非常に簡単で
機能的な方法で速度を連続的に変えられるようにする、
前述の種類の装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】当業者によく知られているように、現
在、自動的または非自動的変速機歯車仕掛は、一般的に
固定比率の段付き速度（speed steps ）で動作する。

【０００４】近年、自動変速機付の自動車およびオート
バイの利用が、運転者が特に市街地で運転する場合に与
える利点のために、益々発展していることも知られてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記に鑑みて、本出願
人は、既に述べたように、連続的な方法で速度を変えら
れる変速装置を実現することを追求してきた。

【０００６】特に、本発明が提案する解決策は、単に出
力に加える負荷を変えるだけで（および、明らかに逆も
同様）、回転速度が最小から最大になるまで連続的に変
化する出力として得られるようにする。

【０００７】換言すれば、本発明による装置では、出力
回転速度は加えられる、しかも再び入力に加えられる回
転速度一定の下での負荷の関数である。

【０００８】本発明が提案する解決策で、出力で測定し
た、最大速度に対する最小速度の比は、容易に４対１の
比を超える。入力速度も変える場合、出力でも誘起速度
の延長が乗算され、常に最小速度から最大速度へ連続的
に移行する。

【０００９】その上、本発明が提案する解決策は、この
摩擦装置をかなり単純化する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】従って、本発明の特定の
主題は、回転速度を連続的に変えるための装置であっ
て、第１差動組立体および第２差動組立体を含み、各差
動組立体は複数の機能的に相互連結された輪を含み、第
１差動組立体が駆動軸上に配設され、第２差動組立体が
被駆動軸上に配設され、前記第１差動組立体および第２
差動組立体は、少なくとも二つの第１差動組立体の輪が
第２差動組立体のそれぞれの輪と連結することによっ
て、互いに相互作用をする装置である。

【００１１】本発明によれば、上記第１差動組立体およ
び第２差動組立体が歯車を含むのが好ましい。

【００１２】更に本発明によれば、上記第１差動組立体
および第２差動組立体が運動伝達プーリおよびベルトを
含むことができる。

【００１３】本発明による装置の第１実施例で、上記差
動組立体の各々が、第１輪または運動入力手段、歯車対
および、好ましくは直径の違う、第２輪を含むことがで
き、第１差動組立体の第１輪または運動入力手段が駆動
輪であり、第１差動組立体の歯車対が第２差動組立体の
第１輪と、直接、相互作用をし、各差動組立体のそれぞ
れの第２輪が運動伝達手段を介して互いに相互作用をな
し、並びに第２差動組立体の歯車対が被駆動軸に連結さ
れている。

【００１４】各組立体の歯車対がクラウン輪を含むのが
好ましい。

【００１５】本発明による装置の第２実施例で、上記差
動組立体の各々が、第１輪または運動入力手段、歯車対
および、好ましくは直径の違う、第２輪を含むことがで
き、第１差動組立体の第１輪または運動入力手段が駆動
輪であり、第１差動組立体の歯車対が運動伝達手段を介
して第２差動組立体の第１輪と相互作用をなし、各組立
体のそれぞれの第２輪が、直接、相互作用をなし、並び
に第２差動組立体の歯車対が被駆動軸に連結されてい
る。

【００１６】各差動組立体の歯車対がクラウン輪を含む
のが好ましい。

【００１７】本発明による装置の更なる実施例によれ
ば、上記輪が同じ直径を有するようにでき、この場合、
非対称差動組立体が備えられる。

【００１８】非対称差動組立体を備える、本発明による
装置の好適実施例は、駆動軸と一体の第１クラウン歯
車、第１対向クラウン（counter-crown ）輪、およびこ
の第２差動組立体の第１クラウン輪を構成する第１箱の
中に配設された遊星輪、上記第１箱の上に配設され、第
２遊星輪によって第２対向クラウン輪と係合するリング
歯車を含み、次にこの第２対向クラウン輪がスリーブに
よって上記第１対向クラウン輪と一体であり、上記第２
遊星輪がこの被駆動軸上で回転する第２スリーブ上で閉
じた第２箱とも係合する。

【００１９】

【発明の実施の形態】さて、本発明を、その好適実施例
に従って、特に添付の図面を参照し、限定ではなく例示
として、説明する。

【００２０】まず第１に図１を見ると、本発明による装
置、または歯車仕掛が、その基本的な形態として、図示
のように組立てた、二つの差動機構を含むことに気付く
だろう。

【００２１】これらの歯車を数字１ないし７で示す。

【００２２】数字１、２および３で示す、第１差動機構
は、クラウン歯車２を備え、このクラウン歯車２は、自
動車の車軸で行われるのと類似の方法で、歯車１および
３と一体になっている。

【００２３】第２差動機構を数字４、５および６で示
し、この場合も歯車４と歯車６が歯車５に含まれるクラ
ウン歯車と一体である。

【００２４】歯車２と歯車４が対をなす。歯車３と歯車
６は、回転変換器として作用する歯車７を介して対をな
す。

【００２５】歯車１が駆動輪であり、歯車５が誘動輪
（induced wheel ）である。

【００２６】以下に、図１に示す本発明による装置の作
用を説明する。

【００２７】歯車１を駆動するためには、右回転を与え
ることも、左回転を与えることもできる。一旦歯車１に
右回転を与えると、歯車２も右回転するが、歯車３は、
左回転する。明らかに、歯車４と歯車６は、共に左回転
する。

【００２８】最初自由で負荷がないとする歯車５は、最
大速度で左に回転する。歯車５に負荷を加えてこれを増
加することによって（許容限界まで）、歯車５は、その
回転を減速する（これはまだ歯車１の回転が一定である
ことによる）。

【００２９】そのような場合、歯車６は、差動効果によ
る、歯車４の強い力を受けて、その左回転を減速させら
れ、結局静止し、またはその回転を反転し、そして右回
転になる。

【００３０】明らかに、歯車３は、歯車６に従う。さ
て、歯車３が静止していると仮定すると（しばらくの
間）、歯車１が一定の回転数で回転を続けるので、歯車
２は、右に回転するだろう（たとえ、歯車１に関して半
分の回転数でさえ）。

【００３１】しかしこの場合、すると歯車４が歯車５の
差動効果によって復帰して歯車６を駆動し、回転を増速
させる。

【００３２】そのようにして、出力で取出したスラスト
力を入力へ送り、この自動車それ自身のスラスト力を増
強する。

【００３３】さて、図２および図３を参照すると、第２
実施例が示されている。

【００３４】事実、この場合、説明した歯車仕掛を構成
する二つの差動機構が異なる方法で組立てられている。

【００３５】図示の解決策では、歯車７が歯車２と歯車
４の間に介在し、運動変換器として等しく作用する。

【００３６】この場合も、本発明による装置が他のもの
と同じ原理で作動し、同じ結果を実現する。

【００３７】明らかに、既に述べたように、所望の特性
を有する出力回転を得るためには、歯車の直径および結
合を見積り、決定することが必要である。

【００３８】図３を特に参照して、数字２０で駆動軸を
示し、一方第１クラウン歯車と第１対向クラウン歯車を
それぞれ数字２１および２２で示す。

【００３９】遊星歯車２６は、箱２３に収容され、歯車
４との結合が、歯車２５と連結される運動変換器２４に
よって行われる。

【００４０】スリーブ３３がクラウン歯車２２と歯車３
の間に設けられている。

【００４１】箱２３の内部に、遊星歯車２６が設けられ
ている。

【００４２】歯車４とクラウン歯車２９の間に、第２ス
リーブ２７が設けられている。

【００４３】箱２８の内部に、第２クラウン歯車２９、
第２対向クラウン歯車３０および遊星歯車３１が配設さ
れている。

【００４４】対向クラウン歯車３０は、第３スリーブ３
２によって歯車６に結合されている。

【００４５】図２および図３に関して、実験で成功した
モデルの歯車は、以下の直径であった：Ｒ１φ９．５ｃｍＲ２φ１９ｃｍＲ３φ６．５ｃｍＲ４φ１７ｃｍＲ５φ１９ｃｍ（誘動輪φ影響なし）Ｒ６φ１７ｃｍＲ７φ影響なし。

【００４６】説明した装置の実験に於いて、異なる直径
の歯車の代替案として、同じ直径の歯車を組立てたが、
その場合は対称の差動機構を使った。誘動輪で評価した
結果は、同等であった。

【００４７】更に図２および図３を参照して、歯車２が
歯車４と同じ右方向の回転を有するので、歯車２それ自
身を第２差動機構の第１部材として利用することができ
る。

【００４８】換言すれば、今度は図４を参照して、クラ
ウン歯車８、対向クラウン歯車９および遊星歯車１０が
箱１１の中に配設されていて、そこではクラウン歯車８
が駆動軸１２と一体である。

【００４９】上記箱１１は、数字４、５および６で示
す、図２の第２差動機構の第１クラウン歯車であるかの
ように作動する。

【００５０】上記箱１１に、歯車１３が配設されてい
て、それが、遊星歯車１４を介して、対向クラウン歯車
１５と係合する。

【００５１】上記対向クラウン歯車１５は、クラウン歯
車９と一体であるので、スリーブ１６を介して、図２の
歯車６と歯車３の間で行われたのと同じ方法で、それに
左回転スラスト力を伝達する。

【００５２】上記遊星歯車１４も、スリーブ１８上で閉
じる円筒形箱１７と係合し、次にそのスリーブ１８がピ
ン１９の周りを右回転して誘動軸を構成する。

【００５３】対称形差動機構を使うことによって、本発
明による装置は、駆動軸の与えられた回転に対して、誘
動軸が異なる特性で回転することができる。

【００５４】事実、それは加速度を大きくも小さくもで
き、または最小速度に対する最大速度の比を大きくも小
さくもできる。

【００５５】明らかに、それを達成するために、これら
の歯車の間の比を決めてこれらの内部部材の種々の速度
を決めることが適当である。

【００５６】非対称差動機構は、クラウン歯車に異なる
直径を与え、これらと同じ軸に組立てられている２つの
遊星歯車も異なる直径と計算した距離を有する。

【００５７】対称差動機構の二つの例を図５および図６
に示す。

【００５８】軸Ａと軸Ｂは、相互に交換可能である。

【００５９】立てた仮説に従って動く実験モデルが実現
し、それでこの仮説それ自身の有効性を立証した。

【００６０】特に、駆動歯車の一定回転数の下、誘動歯
車が、最初無負荷で、最大回転数で回転することが起っ
た。その後、負荷を加え、この負荷を次第に増加させた
とき、同様に誘動歯車の回転数が最小に低下した。どん
な負荷（このシステムに適した）でも瞬間的に加えたと
き、誘動歯車が同様に適当な速度で回転し始めた。

【００６１】最大速度に対する最小速度の比は、常に４
より大きいように変動した。

【００６２】この実験モデルは、以下に示す直径の“歯
車”で組立てた：Ｒ７＝φ影響なし −Ｒ１φ影響なし＝９．５ｃｍＲ２＝φ１９ｃｍ −Ｒ３φ６．５ｃｍＲ４＝φ１１．４ｃｍ −Ｒ５φ１９ｃｍ（誘動歯車＝影響なし）Ｒ６＝φ８．５ｃｍ。

【００６３】明らかに、これらの大きさおよびこれらの
データは、例として示したのであって断じて限定ではな
い。種々の部品およびその種々の組合わせの選択は、こ
の歯車仕掛の出力回転が所望の特性を持つようにでき
る。

【００６４】既に述べたように、この発明による装置
は、プーリおよび伝動ベルトを使うことによって実現す
ることもでき、その解決策はある場合に適し、非常に静
かである。

【００６５】プーリおよびベルトを利用する装置の実施
例を図７ないし図９に示す。

【００６６】この装置は、駆動軸３４を備える第１クラ
ウン輪３３’および第１対向クラウン輪３５を含む。

【００６７】その上、第２差動組立体の第１クラウン輪
の機能も果す、中央輪、すなわちリング３６を備える。

【００６８】数字３７の付いた、第２対向クラウン輪を
備え、それは、スリーブ３８を介して第１対向クラウン
輪３５と一体である。

【００６９】駆動輪は、数字３９で示し、一方伝動手段
を滑動させるための輪を数字４０で示し、ベルトを数字
４１で示す。

【００７０】本発明を、その好適実施例に従って、限定
ではなく、例示として説明してきたが、当業者には、前
記の請求項に定義する保護範囲から逸脱することなく、
変形および／または修正を行うことができることを理解
すべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による装置の第１実施例を模式的に示
す。

【図２】本発明による装置の第２実施例を模式的に示
す。

【図３】図２の解決策を更に詳しく示す。

【図４】本発明による装置の第３実施例を模式的に示
す。

【図５】本発明による装置の詳細を模式的に示す。

【図６】図４の詳細の第２実施例を模式的に示す。

【図７】非対称クラウン輪を備える、更なる実施例を側
面図で示す。

【図８】図７の実施例を正面図で示す。

【図９】図７の実施例の模式的組立図である。

【符号の説明】

１第１輪２歯車対３第２輪４第１輪５歯車対６第２輪７運動伝達手段８第１クラウン歯車９第１対向クラウン輪１０遊星輪１１第１箱１２駆動軸１３リング歯車１４第２遊星輪１５第２対向クラウン輪１６スリーブ１７第２箱１８第２スリーブ２１クラウン輪２２クラウン輪２９クラウン輪３０クラウン輪

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転速度を連続的に変えるための装置に
於いて、第１差動組立体（１、２、３）および第２差動
組立体（４、５、６）を含み、該各差動組立体は複数の
機能的に相互連結された輪を含み、前記第１差動組立体
が駆動軸上に配設され、前記第２差動組立体が被駆動軸
上に配設され、前記第１差動組立体および前記第２差動
組立体は、少なくとも二つの該第１差動組立体の輪
（２、３）と該第２差動組立体のそれぞれの輪（４、
６）との連結によって互いに相互作用をすることを特徴
とする装置。
【請求項２】前記第１差動組立体（１、２、３）およ
び前記第２差動組立体（４、５、６）が歯車を含むこと
を特徴とする請求項１に記載された装置。
【請求項３】前記第１差動組立体（１、２、３）およ
び前記第２差動組立体（４、５、６）がプーリおよび運
動伝達ベルトを含むことを特徴とする請求項１に記載さ
れた装置。
【請求項４】前記各差動組立体が、第１輪または運動
入力手段（１、４）、歯車対（２、５）および直径の異
なる第２輪（３、６）を含み、前記第１差動組立体の第
１輪または運動入力手段（１）が駆動輪であり、該第１
組立体の歯車対（２）が前記第２差動組立体の第１輪
（４）と、直接、相互作用をなし、各差動組立体のそれ
ぞれの前記第２輪（３、６）が運動伝達手段（７）を介
して互いに相互作用をなし、並びに該第２差動組立体の
歯車対（５）が前記被駆動軸に連結されていることを特
徴とする請求項１から請求項３までの何れか一項に記載
された装置。
【請求項５】前記歯車対がクラウン輪（２１、２２、
２９、３０）を含むことを特徴とする請求項４に記載さ
れた装置。
【請求項６】前記各差動組立体が、第１輪または運動
入力手段（１、４）、歯車対（２、５）および直径の異
なる第２輪（３、６）を含み、前記第１組立体の第１輪
または運動入力手段（１）が駆動輪であり、該第１差動
組立体の歯車対（２）が運動伝達手段（７）を介して前
記第２差動組立体の第１輪（４）と相互作用をなし、各
差動組立体のそれぞれの第２輪（３、６）が、直接、相
互作用をなし、並びに該第２差動組立体の歯車対（５）
が前記被駆動軸に連結されていることを特徴とする請求
項１から請求項３までの何れか一項に記載された装置。
【請求項７】前記各差動組立体の歯車対がクラウン輪
（２１、２２、２９、３０）を含むことを特徴とする請
求項６に記載された装置。
【請求項８】前記輪が同じ直径を有し、非対称差動組
立体を備えることを特徴とする請求項１から請求項３ま
での何れか一項に記載された装置。
【請求項９】前記駆動軸（１２）と一体の第１クラウ
ン歯車（８）、第１対向クラウン輪（９）、および前記
第２差動組立体の第１遊星輪を構成する第１箱（１１）
の中に配設された遊星輪（１０）、前記第１箱（１１）
の上に配設され、第２遊星輪（１４）によって第２対向
クラウン輪（１５）と係合するリング歯車（１３）を含
み、次に前記第２対向クラウン輪（１５）がスリーブ
（１６）によって前記第１対向クラウン輪（９）と一体
であり、前記第２遊星輪（１４）が前記被駆動軸上で回
転する第２スリーブ（１８）上で閉じた第２箱（１７）
とも係合することを特徴とする請求項８に記載された装
置。