JPS6026841A - 変速比の変換機の改良構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明者は、１９８１年スペイン特許第５０５゜３４２
号明細書において、駆動軸と被駆動軸の回転数か、１：
１から被駆動軸回転散大なり駆動軸回転数または被駆動
軸回転数小なり駆動軸回転数まで無段階的に変化でとる
変速比の変換（幾（変速機）の改良を提案した。両軸の
回転数の変化は、増加または減少がっ軸相互で中間の任
意の減速比で無段階的、連続的に行える。

このように、本発明は、入力軸か課ぜられた運転条件に
よって変わる適当な速度で回転していても、出力軸の回
転速度を一定に保持することにより、エンジンの最高性
能を得させしめるものである。

（従来技術） この効果は、以前はある場合は手動１シ１作で、また、
ある場合は自動操作でのみ得ることがでたた。

普通、有限で固定した減速比をもつギャーボンクスを考
えてみると、全ての必要を満たすためのエンジンの回転
数を増減することは、明らかに、エンジンの燃料消費、
有効性、耐久性などに関する最適パラメーターを犠牲に
して行われているのである。

このように、回転数を増減せねばならない場合、エンジ
ンは異常状態で゛運転される。このとき、エンジンをよ
り少ない燃料消費とより円滑な動きで、完全に経済的使
用を意味する安定的運転速度に保持するという理想解と
は反対の状態で出力か増減されるのである。

（発明の目的、構成、効果） 本発明は、その軸から一定の間隔をおいて配置された歯
車が合体したはずみ車２つから成る軌道系を提供する。

両方の上記はずみ車の歯車は、相互に簡単または複雑な
従来の伝動機素で連結され、歯車は同様または異なった
半径の旋回軌道を描く。どんな場合も、２つの旋回半径
の和は常に一定で、任意の割合で一方の半径が増えれば
′能力の半径が減る。

上記はずみ車は、支持体に支承され、それに沿って軸方
向に動く軸を内蔵する固定のスリーブ筒がら構成される
。

上記軸はス１７　ブ筒の中に入っており、主要部か円錐
台状でその側面は、歯車の旋回半径を決定すべく楔とし
て働く帯状域からなる傾斜面を形成している。

上記スリーブ筒の外側には、その間に歯車の軸が配置さ
れる外円周翼がある。該歯車軸の可動接合は、旋回系の
軸に刻して半径方向に移動できる。

即ち、外円周翼には、歯車の輔がその中を導かれる半径
方向表面ノツチが設けられており、歯車は、テーパー軸
とスリーブ筒がキーで結合されて一緒に回転すると同時
に回転する。しがも、支承部で回転するテーパー軸は、
スリーブ筒内面に沿って、該筒袖方向に移動できるので
ある。

各上記スリーブ筒の２枚の外円周翼の間には、軸のテー
パ一部の回りに対応した位置に歯車と同数の内部へ貫通
した穴がある。この穴は」二記ノ７チ面に一致してあり
、向い合う翼の７ツチは、歯車が次いで述べる如く任意
に動きうるよう、互いに完全に一致している。

上記歯車の軸は、根元から半径方向支柱が伸びているフ
ォーク例えば二叉金具に支承され、該支柱はスリーブ筒
の貫通孔を通って軸のテーパ一部に接触している。軸が
スリーブ筒内で軸方向に動けば、半径方向支柱がテーパ
一部の側面に沿って移動しテーパー径に応じて歯車の旋
回半径が変化する。

上記の半径変化は、山車軸の両端がスリーブ筒の外円周
翼に施された半径方向ノツチに沿って動くので可能であ
る。

このように、上記歯車軸の半径方向位置、即ち歯車の軸
芯とテーパー軸の軸芯の距離は、上記半径方向支柱が接
するテーパー軸の位置によって決定される。

一方のスリーブ筒の歯車は、他方のスリーブ筒の歯車と
、ベルト、チェーン、フグ・ベルト例えば歯伺ベルト、
その他従来の方法で連結される。

しｈ化、実際的に考えると、補強の内部芯をもつ歯（：
１ベルトが、より好ましい方法として推奨できる。

一方の軸か回転すれば゛、他方の軸が゛回１ｉさせられ
る。双方の旋回半径か同程度なら、両軸の回転数も似、
でいるか、歯車の支社を変化させるよう両軸か動けば、
両軸間に回転数の変化か生じる。両旋回半径の和か一定
となるよう両軸を同一に変化させる方法は、自動的でも
手動的でもよく、純粋に機械的または電気的、電子的、
空圧的、油圧的、あるいはこれらの複合的操作方法でよ
く、本敗械か運転される（幾構の特性によって選べばよ
い。

本発明を要約すれば、各々の軸と同心円で回る歯車から
成る２つの軌道系を互いに簡単または複雑な従来の伝動
機素で連結することにより、駆動軸から被駆動軸へ伝動
を行うもので、各旋回半径はその和を一定に保って同時
に変化する。両軸は、（契の働きをする同一の円錐台状
のテーパ一部を有し、該軸と垂直をなすスリーブ筒の外
円周翼部ｌこ等間隔に明けられた貫通孔を通って、半径
方向支柱が該テーパ一部に接触している。外円周翼は半
径方向ノツチを有し、テーパー軸とスリーブ筒か゛キー
によって一緒に回転すると同時に回る歯車の軸が、該ノ
ツチに入っている。

」１記歯車の軸は、根元から半径方向支柱が伸びている
二叉金具に支承され、該支柱はスリーブ筒の貫通孔を通
って軸のテーパ一部に接触している。

両軸は互いに反対方向に動き、各軸の半径方向支柱との
接点の半径を、その和を一定に保ちなから相対的に変化
させる。

上記歯車軸の両端がスリーブ筒の外円周翼に施された半
径方向ノツチに沿って動き、旋回運動の伝動点を決定す
る。歯車軸の半径方向位置は、」１記半径方向支柱が接
するテーパー軸の位置によって決まり、該位置は従来の
方法で中点の回りに摺動させられる両二又部招から成る
機械要素によって決定される。

上記歯車の各歯と車軸の間には、伝動トルクを制限する
（幾素をなす引張力調整可能なりラッチかある。

」１記スリーブ筒は、その円筒帯状部を滑動しうるリン
グで′囲まれている。該リングは、逃かしくバイパス）
穴をもったブレーキライニング円盤と一体となっている
。該円盤は、歯車軸をスリーブ筒の片方の外円周翼に確
実に固定し、かつ張力調整可能バネの助けで、歯車軸を
歯に明けられた穴のテーパー面に押イ」けて、南をリン
グしたりフリーにしたりする。

両スリーブ筒の上記リングは、従来の方法で動かされて
ブレーキライニング円盤と反対側のリング端の側面に突
起した帯状部に作用する両二文部材によって制御される
。

実行してみて、歯車の各々がもつ引張力調ル・ｒ可りラ
ッチと、この全てのクラッチと同時に働くブレーキライ
ニング円盤が問題となることが明らかになった。これら
は、当該機械の組立を複雑なものにし、永久的な機械の
保守を必要とするのみならず、それに見合う（戊能の完
全な信頼性をもたらすことＵ′なく機械を高価なものに
するのである。

ともかく、歯車は旋回半径、即ち減速比を変更するとき
はいつも動力を伝動せず自由に回転し、逆に動力を伝動
するときは歯東軸に確実に固定されることが絶対に必要
である。さらに、歯車は、必ずその旋回軌道に従わねば
ならず、軸の円錐台状テーパ一部に円滑にかつ確実に追
従せねばならない。

その上、伝動動力の理解限界を増大するため、軌道の運
動弧を１８０′以上にして出来るたけ多くの歯車を伝動
機素（歯（−１ベルト）に接触させる必要があることが
明らかになった。

これらの重要な詳細は、解決すべき基本的問題として発
明者が記述してきたものであり、本発明は、始めに意図
した目的を達し、前記問題の１１９決が前の特許５０５
３４２号の変速（幾の改良を更に改良する本発明の目的
なのである。

本発明の改良によって、より高い（幾械的信頼性と、よ
り円滑でよ１）正確な動きが得られるとともに、伝動動
力か増大し取扱いが容易になり、費用が減少する。さら
に、組立てか簡単になり、機械寸法が小さくできるので
低出力にも適合でき、当該変速数をより多くの場合に使
用できる。

本発明によれば、各々の歯車は歯車の芯に同様に設けら
れた穴に適合する円錐台状テーパーを有し、軸方向に移
動可能なステムの回（）を回転する。

上記ステムが一方向に動いて歯車にロックされれば、歯
車はステムに固定され、反対方向に動いてロックかはず
れれば、歯車はステムがら自由になる。ステムか、歯車
芯に押し込まれ、スリーブ筒の一部の円筒状部分を滑動
できるリングと連結すると、前の特許５０５３４２号で
考えられた滑り防止ライニングか再ひ′セットされる。

このように、上記の滑動可能なリングは、ステムか歯車
をロックしたり自由にしたりしてその中を通って移動す
る半径方向７ンチをもつ円盤と一部となっており、ステ
ムはこの円盤と連結される。

滑動可能なリングをもつ板とそれに隣接するスリーブ筒
の翼の開には、ステムに連結し、外部類をもっ分離要素
があり、該要素は、７ノチに沿って自由に移動できるよ
う円盤には固定されておらず、円盤によって引っ張られ
るようになっている。

滑動可能なリングは、円盤と反対側に７ランノを有し、
該フランツは、ローラをもった両二又部ヰ１のアームの
間に配置されている。該両二又部祠は、駆動軸、被駆動
軸の双方に、周軌道系を口・ンクまたはフリーにするよ
う同時に働く。

周軌道系が、各カムにより容易に追従できるよう、より
好ましくは歯車を支承する二叉金具を取りまく補強から
なる、半径方向緊張要素を設ける。

この補強は、例えばつる巻ぎ引張バネのような弾性を有
する金属で得られる。

最後に、コグホイール例えば１ム（リベルトかより多く
の歯彫を取りまくように、周軌道系の間にアイドラーを
設け、さらにそれによってベルトの初期張力が調整でき
るようにした。

前述の内容を都合よく図解するため、実施例を表わす３
枚の図面を添付した。これらの図面は、単なる図解であ
り、本発明の種々の可能性を制限するものではない。

（実施例） 図を参照すると、底板１−にに、側部２，３をもつ２つ
の側底板がある。側部の中心軸はベアリング４．５で支
承されている。スリー７頓１６の一端はベアリング４に
、他端はベアリング５に支承され、内部には楔の働きを
する円錐台形の厚い部分即ちテーパ一部８をもっ軸７が
組み人ｊｔられている。スリーブ筒６は中空で、その蓋
部９においてベアリング５で支承される。

ス監ブ筒６と部分テーパー軸７の間には、半径方向の接
続を保ちつつ、＃ｌ＋　７の＃ｌＪ方向方向動多動能な
らしめるべく、溝１１を動くキー１ｏがある。

軸７は、一端に動力取出し用継手１２と、他端に制御ま
たは駆動機械要素を接続するヘッド１３を備えている。

スリーブ筒６は、半径方向にノツチ１６が入った２枚り
外円周Ｒ１４，１５を有する。ノツチには歯車１８をも
っ軸１７が挿入されており、キー１（）で連結されて軸
７とスリーブ軸６が一緒に回転する上歯車１８も動く。

歯車１号の軸１７は、７オーり例えば二叉金具１９に支
承され、金具から半径方向の支柱２０が、スリーブ軸６
の貫通孔２１を貫いて伸び、軸７のテーパ一部８に接触
している。

上記軸７は互いに平行に設置され、軸方向に同時に互い
に逆に動くので、一方の歯車１８集合の旋回半径の増加
が、胆力の歯車１８集合の旋回半径の減少と等しく、２
つの旋回半径の和が常に一定となる。

図面、特に図３に示すように、テーパ一部８での上記支
柱２０の位置は、中点２３のまわりに従来の方法で摺動
できる両二又部利２２によって決まる。その方法は図で
は省略したが、該両二又部利を図の矢印方向に動かせば
よい。

８ｔｕｌＬ１８の軸は、歯車に設けられたテーパー穴２
９に納まるテーパ一部２４を有し、非回伝部３１をもっ
ステム３０に連なっている。このステム３０はネジが切
られスペーサー２６とナツト２８によって円盤２７に連
結される。円盤２７に設けられたスリン）・を貫通する
ステム３０１ま非回転部３１において、摺動できるリン
グ２５の一部をなす円盤２７上を半径方向に移動できる
。

リング２５は、円盤２７と反対側に作動フランジ３２を
有し、このフランジは両二又部祠３６の」１下アーム３
・１のローラ３３に挾まれている。両二又部材３Ｇは、
う・ンク・ピニオン機構３７によりレバー３８で動がさ
れ、歯車］８のテーパー穴２９に、歯車軸の円錐状テー
パ一部２，４を出し入れする。

ラック・ピニオン機構は本質的なものでなく、油圧や空
気圧駆動などで、都合のよいよう代替できる。本発明の
実施例としては、簡単であるという理由から機械的駆動
方法を用いた。

コグ・ホイール例えば歯側ベルＩ・３つは、両方の軌道
系に連結し、かつより多くの歯車１８に接して伝動動力
を増大すべくローラ４（）を通っている。該歯付ベルト
は、スリ、）・孔４３と調整具４・１をもつ板４２に取
付けた浮動サポート４１に載っており、これによって適
切なベルト初期張力が得られる。板４２の穴・１６は、
両二又部祠３Ｇの駆動機構か通れるようにあけである。

二叉金具の支柱２０は、一定の張力を与える弾性補強利
４５によって、連続的にカム輪郭８に沿うようになって
いる。

図３に示すように、駆動側で゛ある一方の軌道系は、動
力取出し用のクラウン歯車・１６を有する。

図示の発明の基礎を考察すると、以下の通りである。本
発明は軸７と同心円で回転する歯車１８の軌道系により
、！氾動軸７から被駆動軸７へ動力を伝動するものであ
り、軸７と歯車１８の軌道系はステム３０による従来方
法で伝動される。機構が簡単であれ複雑で・あれ、２つ
の旋回半径１よその和を一定に保ちつつ同時に変化する
ので、一方の最大旋回半径と他方の最小旋回半径によっ
て決まる限度内で、変速比は、増加（加速）する場合で
Ｌ減少（減速）する場合でも無段階的に変化で外る。

前述のように、一方の継手端３２に１刊駆動軸の出力が
継かれ、他方の継手端１２には駆動すべき装置の入力が
継がれる。被駆動装置は、種々の回転速度を必要とする
いろいろな設備とすることができ、例えば、船のスクリ
ュー、種々のポンプ。

発電（幾、工作機械、農機具、自動車の伝動（幾、ベル
トコンベア等である。

回転軸が連結され原動機が動けば、２つの軌道系は回転
し始め、旋回半径が同程度なら人力回転数と出力口軒数
は同程度となる。

両二又部材２２のアームを矢印で示した方向に操作すれ
ば、２つの紬７を汗意の比率で一方が引込み他方がとび
出した状態にできる。レバー３８を操作すると、両二又
部祠３・１が動き、リング２５即ち円盤２７を外側に変
位させテーパー軸２４がはずれる。テーパー軸２４がは
ずれている限り１薦車１８は自由で゛あり、丁度この瞬
間にテーパー輔８上の支柱２０の接触位置を変化でとる
のである。即ち軸ｊ７が歯車１８を自由にし、二叉金具
１９の支柱２０が接触している円錐状軸８の横部分で位
置を変え、旋回半径が変化するのである。

伝動要素（歯付ベルト）３９は、常に対応する歯車１８
上を動くので、歯車１８の自由な回転が本（幾械の円滑
な繰作を保証する。必要な減速比に達すれば、レバー３
８のアームは作動位置に戻り、歯車１８は軸１”７によ
って再びロック４ｔ、旋回半径が定まり、新しい減速比
か決まるのである。

両二又部祠３２の作動状態を変える簡単な方法は、油圧
または空圧式二方向作動シリングによるものである。手
動式ド゛ラムによる方法も使える。

いずれの場合でも、Ｐせｉ１な操作を図るように容易に
操縦でｂる感度のよい制御数構要素が必要である。

前述のように、不眠の操作は非常に簡単で、急速に行え
るので、連続的な速度変化が、両軌道系間の伝動要素の
張力を一定に保つことにより、引っ張りゃ突発性なしで
゛絶対的信頼性をもって実行て゛き、完全に制御された
効果が得られる。

電子部品を用いて、エンジンを制御操作せずにその出力
回転数を一定にしたり、最良動作状態のもとで一定のリ
ズムで゛動かぜるようＢｆｉ４’ｊを自動化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の正面図、第２図はこの発
明の一実施例の軌道系部の軸方向縦断面図、第３図はこ
の発明の一実施例のに側平面図である。 １・・・底板、２．３・・・側底板、４，５・・・ベア
リング、６・・・スリーブ、７・・・内軸、訃・・軸テ
ーパ一部、９・・・蓋、１（）・・・キー、１３・・・
キー溝、ｊ２・・・出力継手、Ｊ３・・・制御用ヘッド
、１４．１５・・・外円用具、１６・・・半径方向ノン
チ、１７・・・歯車軸、１８・・・歯車、１９・・・二
叉金具、２０・・・半径方向支柱、２１・・・貫通穴、
２２・・・両二又部材、２３・・・両二又部材中点、２
４・・・歯車軸テーパ一部、２５・・・摺動リング、２
Ｇ・・・スペーサ、２７・・・摺動リング円盤、２８・
・・ナツト、２９・・・テーパー穴、３０・・・ステム
、３１・・・ステム非回転部、３２・・・作動７ランノ
、３３・・・ローラ、３４・・・両二又部材上下アーム
、３６・・・両二又部材、３７・・・ラック・ピニオン
１幾構、３８・・ルバー、３９・・・歯付ベルト、４０
・・・ローラ、４１・・・浮動サポート、４２・・・取
付板、４３・・・スリット孔、４４・・・ベルト張力調
整具、４５・・・弾性補強祠、４Ｇ・・・クラウン歯車
。 ＄７　許出願人　ペドロ・イベルン・５０代　理　人　
弁理士　青白　葆ほか２名４λ ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ 手続補正書（鮭） １事件の表示 昭和５８年特許願第　２２９０１９　号２発明の名称 変速比の変換（幾の改良構造 ３補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　スペイン国　バルセロナ　２０゜グイプスコア　
１５９４番 氏名　ペドロ・イベルン・ミロ 国籍　スペイン国 ４代理人 ５補正命令の日付：自発補正

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の歯車を含む三つの軌道系の間において、駆
   動軸と非駆動軸との間の力の伝達が行なわれ、上記複数
   の歯車は上記各軸に対して同中心に移動し、かつ、上記
   各軌道の半径は同時に変えることかでき、上記歯車は、
   上記軌道の制御要素に連結されたスリーブの外周翼に形
   成されたノツチ内で半径方向に移動できる軸に取付けら
   れた変速比の変換（幾の改良構造にして、上記歯車の軸
   の各々は、各歯車に設けられたハウジング内に収容され
   る円錐台形の厚い部分を有しかつ上記軸は、その変位の
   方向によって上記歯車に固定されたり解放されたりする
   ように軸方向に移動させられ、上記変位は両二又部材に
   よって制御されて、上記スリーブに沿って移動させられ
   るリングから突出する円盤によって制御され、その両二
   文部材の移動は手段によって任意に制御されるようにし
   たことを特徴とする変速比の変換機の改良構造。
2. （２）上記円盤は上記軸の数に等しい複数の半径方向の
   ノツチを有し、」二記軸は上記移動するノツチ内におい
   て、上記歯車の軌道の変更に従って半径方向に封鎖され
   、」１記リングは上記円盤と対向する作動７ランノを備
   えており、上記７ランノは上記両二又部材のアームの間
   に配置されると共にローラの間にあって、上記両二又部
   利の変位力司二記リングの変位を決定するようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の変速比の
   変換機の改良構造。
3. （３）伝動要素として働くフグホイールは、１．ＳＯ。 以上の作動円弧を形成するローラによってくり返えし搬
   送され、上記ローラは板に支持された浮動サポートに装
   着され、上記板は」１記コグホイールの初期張力を設定
   するために、位置が調節自在に固定されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の変
   速比の変換機の改良構造。
4. （４）上記歯車はフォークを取り囲む補強材によって作
   動させられ、上記フォークには、」１記歯車か支持され
   て、上記軌道の変化を制御する楔の移動を決定するよう
   になっていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至＠３項のいずれかに記載の変速比の変換機の改良構造
   。