(57)【要約】  本発明は、駆動回転パーツ（２）と、シャーシ（４）ないしハウジング、および被駆動回転パーツ（３）を備えた無段変速機（１）、ならびに該無段変速機の駆動方法に関する。本無段変速機では、駆動回転パーツ（２）またはシャーシ（４）ないしハウジングは、第一のガイドモジュール（５，５’）と連結し、また第二のガイドモジュールも設置されており、該両ガイドモジュール（５，５’；１４）は無段変速機（１）またはシャーシ（４）ないしハウジングと連結し、第二のガイドモジュール（１４）は、第一のガイドモジュール（５，５’）との位置関係を調整できるようになっており、該両ガイドモジュール（５，５’；１４）は、互いに保持し合う（９ａ〜９ｄ）かまたはガイドし合うか互いに噛み合っている、それぞれ一つの第一カップリングモジュール（７ａ〜７ｄ）と一つの第二カップリングモジュール（８ａ〜８ｄ）から成る少なくとも二つのメカニズムによって互いに連結されている。各カップリングメカニズムの各第一のカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ）は、第一のガイドモジュール（５，５’；３５）とカップリングしているのに対し、各カップリングメカニズムのもう一方の各カップリングモジュール（８ａ〜８ｄ）は、ガイドアーム（１４）と連結し、各カップリングメカニズムのカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）は、それぞれ一つの回転軸（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４；１１）に保持されており、さらに各カップリングメカニズムの第一または第二のカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）は、フライホイール（１６ａ〜１６ｄ）の少なくとも一つの第一の回転接続エレメントと直接連結しているか間接的にカップリングし、該フライホイールの他の接続エレメントは、第二の回転パーツ（１８）と直接または間接的に連結し、関係する第一または第二のカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）の回転運動が外にずれる角度ωを伝える運動が他の回転パーツ（１８）へ周期的に伝達され、フライホイール（１６ａ〜１６ｄ）の回転接続エレメントの回転軸は互いに一直線になり、もう一つの回転パーツ（１８）と、第一および第二の回転パーツ（２，３；３２，３３）は、ディフェレンシャルギアモジュール（２０）のそれぞれ異なる接続部分（１９，２３，２５）に連結している。【選択図】    図１
2009503390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの第一駆動パーツ、特に駆動シャフト（２；３２）または駆動リングないし駆動シリンダーと、シャーシ（４；３４）ないしハウジングとの間の相対的な回転運動を、被駆動シャフト（３；３３）または被駆動リングないし被駆動シリンダーなどの少なくとも一つの第二の被駆動回転パーツへ伝達する無段変速機（１；３１）であって、
ａ）第一の回転パーツ（２；３２）またはシャーシ（４；３４）ないしハウジングは、直接または間接的に第一のガイドモジュールないし駆動モジュール（５，５’；３５）と連結し；
ｂ）第二のガイドモジュール、特にガイドアーム（１４）またはベアリングエレメントが設置され；
ｃ）第二のガイドモジュール（１４）が、第一のガイドモジュールないし駆動モジュール（５，５’；３５）との位置関係を調整できるように、両ガイドモジュールないし駆動モジュール（５，５’；１４；３５）は、無段変速機（１；３１）または接続している機械パーツないし設備パーツのシャーシ（４；３４）ないしハウジングと連結し、特に前記無段変速機や該無段変速機と接続した機械パーツないし設備パーツに回転ないし旋回するように保持されているか、またはガイドされており；
ｄ）該両ガイドモジュールないし駆動モジュール（５，５’；１４；３５）は、互いに保持し合う（９ａ〜９ｄ）か、またはガイドし合うか互いに噛み合っている、それぞれ一つの第一カップリングモジュール（７ａ〜７ｄ）と一つの第二カップリングモジュール（８ａ〜８ｄ）から成る少なくとも二つのメカニズムによって互いに連結されており；
ｅ）各カップリングメカニズムの各第一のカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ）は、第一のガイドモジュールないし駆動モジュール（５，５’；３５）とカップリングし、且つ、その回転軸と平行ではあるが離心している複数の回転軸（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ４，Ｍ４）の一つを軸として回転するようになっているか、またはその回転軸から離心している複数の固定点の一つに固定されており；
ｆ）各カップリングメカニズムのそれぞれもう一方のカップリングモジュール（８ａ〜８ｄ）は、第二のガイドモジュールないしガイドアーム（１４）と連結され、該第二のガイドモジュールないしガイドアーム（１４）は、残りのカップリングメカニズムの関係するカップリングモジュール（８ａ〜８ｄ）とは関係なく、接続しているすべてのカップリングモジュール（８ａ〜８ｄ）の共通軸（１１）を軸として回転するように保持されており、該共通軸（１１）は、作動中も偏心して回転することはなく；
ｇ）各カップリングメカニズムの第一および／または第二のカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）は、それぞれ一つの回転軸ないし中心軸（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４；３）に保持されており、またその場合、該回転軸ないし中心軸から、関係するもう一つのカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）が取り付けられている回転点ないし接点、または噛み合いポイントないし噛み合いエリアとの距離は、あらかじめ設定した半径（ｄ１〜ｄ４）になっており；
ｈ）関係する第一または第二のカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）の回転運動が外にずれる角度ωを伝える運動が他の回転パーツ（１８）へ周期的に伝達され、且つ、フライホイール（１６ａ〜１６ｄ）の回転接続エレメントの回転軸は互いに一直線になるように、カップリングメカニズムの第一または第二のカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）が、フライホイール（１６ａ〜１６ｄ）の少なくとも一つの第一の回転接続エレメントと直接連結しているか間接的にカップリングし、該フライホイールの他の接続エレメントが、第二の回転パーツ（１８）と直接または間接的に連結しており、
ｉ）もう一つの回転パーツ（１８）と、第一および第二の回転パーツ（２，３；３２，３３）は、ディフェレンシャルギアモジュール（２０）のそれぞれ異なる接続部分（１９，２３，２５）に連結している
無段変速機。
【請求項２】
第一のインナーガイドパーツ（５，５’；３５）は、駆動軸（ＡＡ）を軸として、変速機のシャーシないしハウジングに対して相対的に回転できるように保持されていることを特徴とする請求項１の無段変速機。
【請求項３】
第一のインナーガイドパーツ（５，５’；３５）は、駆動シャフトまたは被駆動シャフト（２，３；３２，３３）と回転しないように連結されていることを特徴とする請求項１または２の無段変速機。
【請求項４】
第一のインナーガイドパーツ（５，５’；３５）には、その基礎面が駆動軸（ＡＡ）とほぼ直角になっているディスク状の部分が少なくとも一つ設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無段変速機。
【請求項５】
第一のインナーガイドパーツ（５，５’；３５）には、互いに平行になっているディスク状の部分が少なくとも一つ設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の無段変速機。
【請求項６】
第二のインナーガイドパーツ（１１，１２，１４）は、回転対称になっている凸面状または凹面状のガイド面を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の無段変速機。
【請求項７】
第二のインナーガイドパーツ（１１，１２，１４）は、変速機のシャーシ（４；３４）ないしハウジングおよび／または第一のインナーガイドパーツ（５，５’；３５）の回転軸（ＡＡ）との位置関係を調整できる、特にスライド調整できることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の無段変速機。
【請求項８】
第一のガイドパーツ（５，５’；３５）にある関係する回転軸（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）と、第二のガイドパーツ（１１，１２，１４）にある連結点との間の間隔を変更すると、少なくとも一つのカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）が、その連結軸ないし回転軸（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）を軸として回転するように、一つのカップリングメカニズムが有する二つのカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）は、互いにガイドし合うかまたは動けるように互いに連結されている、もしくはその両方の状態になっている（９ａ〜９ｄ）、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の無段変速機。
【請求項９】
第一のインナーガイドパーツ（５，５’）と連結した、各カップリングメカニズムのカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ）は、該ガイドパーツ（５、５’）の少なくとも一つのディスク状部分をその回転軸（ＡＡ）から離心した位置で貫通していることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の無段変速機。
【請求項１０】
第一のインナーガイドパーツ（５，５’）と連結した、各カップリングメカニズムのカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ）は、トランスミッションモジュール（７ａ〜７ｄ）として形成されており、該トランスミッションモジュールは、該ガイドパーツ（５，５’）の少なくとも一つのディスク状部分の中で、駆動軸（ＡＡ）から離心している自身の回転軸（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）を軸に回転できるように保持されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の無段変速機。
【請求項１１】
第二のガイドパーツ（１１，１２，１４）と連結しているカップリングモジュール（８ａ〜８ｄ）には、回転対称になっているそのガイド面を補う面が設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の無段変速機。
【請求項１２】
第二のガイドパーツ（１１，１２，１４）と連結しているカップリングモジュール（８ａ〜８ｄ）は、アームの形状になっていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の無段変速機。
【請求項１３】
各カップリングメカニズムの各カップリングモジュール（８ａ〜８ｄ）は、アーム（８ａ〜８ｄ）の形状になっており、また各カップリングメカニズムの該アーム（８ａ〜８ｄ）は、第一のガイドパーツ（１１，１２，１４）の回転対称になっているガイド面の回転軸を軸として互いに独立して回転するよう保持されていることを特徴とする請求項１２に記載の無段変速機。
【請求項１４】
該アーム（８ａ〜８ｄ）は、該ガイド面、特にガイド軸（１２）の回転軸を軸として独立して回転できるようにするため、それぞれガイドブッシュ（１３）を備えていることを特徴とする請求項１３に記載の無段変速機。
【請求項１５】
該アーム（８ａ〜８ｄ）には、該ガイド面、特にガイド軸（１２）の回転軸を軸として独立して回転できるようにするため、ニュートラル軸（１１）内にある第二ガイドパーツ（１１，１２，１４）の関係するガイド面の部分にそれぞれ、該アーム（８ａ〜８ｄ）から垂直に突出し、断面形状が異なり互いに噛み合うガイドブッシュ（１３）が取り付けられていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の無段変速機。
【請求項１６】
第一のインナーガイドパーツ（５，５’；３５）と連結した各カップリングモジュール（７ａ〜７ｄ）、特にトランスミッションモジュール（７ａ〜７ｄ）は、その回転軸（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）から離心した位置に、それぞれもう一方のカップリングモジュール（８ａ〜８ｄ）、特に該アーム（８ａ〜８ｄ）と連結するための面を備えており、またその面は、該回転軸（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）と平行になっていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の無段変速機。
【請求項１７】
カップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）に設けられている、それぞれもう一方のカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）と連結するための面は、ギア歯または摩擦面になっていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の無段変速機。
【請求項１８】
一つのカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）はチェーン、特にリンクチェーンになっていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の無段変速機。
【請求項１９】
カップリングモジュール（７ａ〜７ｄ）は、それぞれ関係するカップリングモジュール（８ａ〜８ｄ）のギア歯と噛み合う構造になっていることを特徴とする請求項１７または１８に記載の無段変速機。
【請求項２０】
カップリングモジュール（７ａ〜７ｄ）は、それぞれ関係するカップリングモジュール（８ａ〜８ｄ）のギア歯と噛み合うため、ギアになっていることを特徴とする請求項１９に記載の無段変速機。
【請求項２１】
各カップリングメカニズムの各カップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）には、それぞれ一つのフライホイールが取り付けられていることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の無段変速機。
【請求項２２】
共通する一つのガイドエレメント（１１，１２，１４；５，５’；３５）に連結されている、全カップリングメカニズムのカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）は、接続しているフライホイール（１６ａ〜１６ｄ）と反対側でまとめられていることを特徴とする請求項１〜２２のいずれかに記載の無段変速機。
【請求項２３】
すべてのフライホイール（１６ａ〜１６ｄ）の方向に関しては、回転方向が共通する一方向になっている場合に最速の回転運動が得られるようになっていることを特徴とする請求項１〜２２のいずれかに記載の無段変速機。
【請求項２４】
フライホイール（１６ａ〜１６ｄ）の向こう側には、スレッドが施されたプラネットギア（１７）が取り付けられており、また該プラネットギアは、スレッドが施されているサンギア（１８）と噛み合っていることを特徴とする請求項２２または２３に記載の無段変速機。
【請求項２５】
少なくとも一つの回転パーツ、特に駆動シャフト（２；３２）または駆動リングないしシリンダーと、シャーシ（４；３４）ないしハウジング、および少なくとも一つの第二の回転パーツ、特に被駆動シャフト（３；３３）または被駆動リングないしシリンダーを備えた無段変速機（１；３１）を駆動する方法であって、
ａ）第一の回転パーツ（２；３２）またはシャーシ（４；３４）ないしハウジングは、第一のガイドモジュールないし駆動モジュール（５，５’；３５）と直接または間接的に連結し；
ｂ）第二のガイドモジュール、特にガイドアーム（１４）またはベアリングエレメントが取り付けられており；
ｃ）第二のガイドモジュール（１４）は、第一のガイドモジュールないし駆動モジュール（５，５’；３５）との位置関係を調整できるように、該両ガイドモジュールないし駆動モジュール（５，５’；１４，３５）は、無段変速機（１；３１）または接続している機械パーツないし設備パーツのシャーシ（４；３４）ないしハウジングと連結し、特に前記無段変速機や該無段変速機に接続した機械パーツないし設備パーツに回転ないし旋回するように保持されているか、またはガイドされており、なっており；
ｄ）該両ガイドモジュールないし駆動モジュール（５，５’；１４；３５）は、互いに保持し合う（９ａ〜９ｄ）か、またはガイドし合うか互いに噛み合っている、各一つの第一カップリングモジュール（７ａ〜７ｄ）と各一つの第二カップリングモジュール（８ａ〜８ｄ）から成る少なくとも二つのメカニズムによって互いに連結されており；
ｅ）各カップリングメカニズムの各第一カップリングモジュール（７ａ〜７ｄ）は、第一のガイドモジュールないし駆動モジュール（５，５’；３５）とカップリングし、且つ、その回転軸と平行ではあるが離心している複数の回転軸（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）の一つを軸として回転するようになっているか、またはその回転軸から離心している複数の固定点の一つに固定されており；
ｆ）各カップリングメカニズムのそれぞれもう一方のカップリングモジュール（８ａ〜８ｄ）が、第二のガイドモジュールないしガイドアーム（１４）と連結され、該第二のガイドモジュールないしガイドアーム（１４）は、残りのカップリングメカニズムの関係するカップリングモジュール（８ａ〜８ｄ）とは関係なく、接続しているすべてのカップリングモジュール（８ａ〜８ｄ）の共通軸（１１）を軸として回転するように保持されており、該共通軸（１１）は、作動中も偏心して回転することはなく；
ｇ）各カップリングメカニズムの第一および／または第二のカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）は、それぞれ一つの回転軸ないし中心軸（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４；１１）に保持されており、該回転軸ないし中心軸から、関係するもう一つのカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）が取り付けられている回転点ないし接点、または噛み合いポイントないし噛み合いエリアとの距離は、あらかじめ設定した半径（ｄ１〜ｄ４）になっており；
ｈ）関係する第一または第二のカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）の回転運動が外にずれる角度ωを伝える運動が他の回転パーツ（１８）へ周期的に伝達され、且つ、フライホイール（１６ａ〜１６ｄ）の回転接続エレメントの回転軸は互いに一直線になるように、カップリングメカニズムの第一または第二のカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）が、フライホイール（１６ａ〜１６ｄ）の少なくとも一つの第一の回転接続エレメントと直接連結しているか間接的にカップリングし、該フライホイールの他の接続エレメントが、第二の回転パーツ（１８）と直接または間接的に連結しており、；
ｉ）もう一つの回転パーツ（１８）と、第一および第二の回転パーツ（２，３；３２，３３）は、ディフェレンシャルギアモジュール（２０）のそれぞれ異なる接続部分（１９，２３，２５）に連結し；
かつ、ガイドパーツ（１１，１２，１４；５，５’；３５）が互いを軸に、または離心している軸を中心に回転している場合に、第一のガイドパーツ（５，５’；３５）にある関係する回転軸（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）と、第二のガイドパーツ（１１，１２，１４）にある連結点との間の間隔を変更すると、少なくとも一つのカップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）、特にトランスミッションモジュール（７ａ〜７ｄ）が、その連結軸ないし回転軸（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）を軸として回転することを特徴とする無段変速機の駆動方法。
【請求項２６】
カップリングモジュール（７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄ）、特にトランスミッションモジュール（７ａ〜７ｄ）へ伝えられた回転運動は、それぞれ関係するフライホイール（１６ａ〜１６ｄ）を介して被駆動シャフト（３；３３）または該被駆動シャフトの前に接続されたディフェレンシャルギアモジュール（２０）へ伝えられることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
伝達比を変更するために第二のガイドパーツ（１１，１２，１４）、特にニュートラル軸１１が基本ポジションから移動し、その結果、駆動アーム（８ａ〜８ｄ）を介して伝達される回転運動の振幅が変化することを特徴とする請求項２５または２６に記載の方法。
【請求項２８】
無段変速機（１；３１）の伝達比は、ニュートラル軸（１１）が、駆動ディスク（５，５’）ないし駆動ドラム（３５）の駆動軸（ＡＡ）から離れる距離応じて変化することを特徴とする請求項２５〜２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
基本ポジションにある場合、無段変速機（１；３１）の伝達比はゼロになっているか、またはリバースギアボックス（２１）によって事前に設定された伝達比になっていることを特徴とする請求項２５〜２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
ニュートラル軸（１１）は基本ポジションにある場合、駆動ディスク（５，５’）ないし駆動ドラム（３５）の駆動軸（ＡＡ）と一直線になることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機、および少なくとも一つの第一の回転パーツ、特に一つの駆動シャフト、駆動リングまたは駆動シリンダーと、一つのシャーシまたはハウジングの間の相対的な回転運動を、第二の回転パーツ、特に被駆動シャフト、被駆動リングまたは被駆動シリンダーへ伝達する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転数およびトルクの変換機は通常変速機と呼ばれている。変速機によって、駆動装置から発せられたトルクと回転数が伝達され、様々なトルクや回転数、またはそれら両者の組合せとなって出現する。
【０００３】
この種の変速機は、段階変速機もしくは無段変速機として形成することができるが、段階変速機では伝達比があらかじめ定めた一つの値になるのに対し、無段変速機の場合には、事前に定めた範囲内でれば変速比を連続的に変更することが可能である。
【０００４】
段階変速機はギア変速機として実現されており、この場合、変速機内に組み込まれている半径が異なるギアを組合せることで事前に定めた伝達比に到達する。確かにこの種の段階変速機は伝達効率が高く（９０％以上）、構造的にも簡素化できるため高い効率が得られる反面、ギアを使用するため駆動負荷（トルク）がかかった状態では切替えが不可能である、すなわち負荷がかかった状態では希望する伝達比に変更することができないという短所を抱えている。伝達比を変更するには駆動装置の推力を遮断する必要があり、この遮断はクラッチ装置によって行なわれている。
【０００５】
これに対し無段変速機は、フリクションホイールやＣＶＴとして形成されており、段階変速機とは異なり、推力を遮断することなく伝達比を変更できるという長所を備えている。この種の無段変速機では構造上、駆動装置から駆動装置へのトルクの伝達は、面積が比較的狭い伝達手段によって行なわれる。そのため、伝動メカニズム内にある、プーリーやベルトなどの伝達手段が接触面で空回りする、すなわちスリップを起こす傾向がある。そのため、従来の無段変速機では、極限られたトルクしか伝達できず、したがって伝達効率も５０％以下という情況であった。さらには、力を伝える伝達コンポーネントの磨耗が増大し、結果的にメンテナンス費用の増加にも繋がっていた。
【０００６】
ＤＥ１０２３４４６３Ａ１でも駆動シャフト付きの無段変速機が公開されており、この場合の変速機には、駆動シャフトと直接または間接的に連結した少なくとも二つのロングホールを備えたロングホールディスクが装備されている。また、該ロングホールディスクのロングホール内に通され保持されているアームが少なくとも二本、および該アームとは軸を異にして取り付けられている楕円ディスクも、少なくとも二つ設置されている。該楕円ディスクが通りかつ少なくとも一つのフライホイールを備えている少なくとも一つのシャフトにも、同様に少なくとも一つのフライホイールハウジングが取り付けられており、またその場合、該フライホイールハウジングは、少なくとも一つのフライホイールと噛み合い、かつ駆動シャフトと直接または間接的に連結している。確かにこの変速機では、出力側の回転数を無段階で変更することは可能である。しかし、この実施例の場合には、ボルトの離心している端部が、該ボルトと連動するスリットディスクで保持されておらず、そのために軸方向にスライドするという欠点を抱えていた。回転するボルトのガイドでは、離心しているアンカーと、該離心アンカーと向い合わせの位置に移動できる出力シャフトの軸間の距離を完全に定めることができず、むしろその距離は該変速機の他のエレメントによって変動し、さらにこのガイドの接触面ないし伝達面が非常に狭く、伝えられるトルクは極めて小さくなっている。個々のボルトと離心した位置に移動できる出力シャフト間の距離が常に一定であることが、こうした短所の原因となっていた。
【０００７】
同様の問題は、ＤＥ３６０５２１１Ａ１の装置でも現れている。この装置は、完全に負荷がかかっている状態でも回転数を無段階に変更できる変速機になっており、インナースレッドを備えたリングギアが被駆動シャフトと堅固に連結している。このリングギア内では、同じシャフトにスプリングが取り付けられており、該スプリングの外側の端部には、スナッパーすなわち外側へ突出し回転する、程度の差はあるが鋭角的なエッジを有する突起部が設けられ、この突起部が該インナースレッドと噛み合うようになっている。また、該スプリングの空いている反対側の端部には、アームが取り付けられており、このアームの他端は、駆動シャフトと堅固に連結したディスクで保持されている。該駆動シャフトは、ニュートラルのポジションに入っている場合、被駆動シャフトと一直線になる。該スナッパーは鋸歯状のインナースレッドと噛み合い、共に該インナースレッドを駆動する。駆動シャフトおよび被駆動シャフトは同じ回転数で回転する。駆動シャフトの軸が被駆動シャフトの軸から離心している場合、回転数が同じでもスプリングの回転数が異なってくるため、それぞれ一番速く前方へ動いたスナッパーは噛み合ったまま被駆動シャフトを駆動するが、インナースレッド沿いの他のスナッパーは動かない。駆動シャフトの中心からのスライド量に応じて回転数を変更できるようになっている。その場合、一つのスプリングは、関係するコントローラとジョイントを形成し、互いに向き合う駆動シャフトと被駆動シャフトが回転すると、該ジョイントの曲げの拡大と縮小（伸び）が周期的に繰り返される。回転運動は、回転運動と曲げないし伸びの運動が重なるため、その時々で最大の角速度を有するリンクで発生する。このため、これらのリンクはジョイントのほかにも高精度のスナッパーで保持する必要があり、アームやスプリングには高い安定性が求められる。そのため、これらのリンクにはどうしても外部から力が加わり、エネルギー伝達メカニズムの構成要素になってしまうため、メカニズムが極めて複雑になり、故障も多発し易くなっている。スプリングないしコントローラに極わずかな歪みが生じるだけでも、スナッパーの精度は低下し、正常に作動しない可能性がある。また上記二種類の変速機の場合、シンクロする回転数に加えて駆動軸で実現できる最大回転数が、駆動装置の回転数の何分の一程度に過ぎないため、調整できる回転数の範囲も比較的に狭くなっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来の技術が抱えていた上記のような欠点から出発し、負荷がかかった状態でも極めて広い範囲で変更できる無段変速機を創出することを課題としている。またその場合、技術的なコストを最小限に抑えることで製造コストを経済性に見合うレベルに維持し、同時に、機能面の信頼性を最大限まで高め故障の発生率を抑えることも課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、この課題を主請求項の無段変速機によって解決している。
【００１０】
この場合、本発明は、少なくとも各一つの第一および第二のカップリングモジュールが、カップリングメカニズムを構成する構造からスタートしており、その場合、第一のカップリングモジュールは、その回転軸に関して一定の離心率を有する第一のガイドモジュールないし駆動モジュールとカップリングし、また第二のカップリングモジュールは第二のガイドモジュールにベアリング保持されているか、ジョイント結合されている。そのため変速機内部のあらゆる運動が、容易にコントロールできる回転運動に還元されている。このような容易にコントロール可能な回転運動に還元できるのは、カップリングメカニズム毎に二つのカップリングモジュールを使用し、しかもこれらのカップリングモジュールが相対的に動き、かつその相対運動により、両ガイドパーツにおけるカップリングメカニズムの連結点間の距離を、リンクの回転角度を変更するなどの構造を変えることによって様々に変更きるようにすることで実現している。ただし、個々のカップリングメカニズム同士は直接連結することはなく、リンクの範囲内でも、軸がずれたままの状態で、共に回転する回転パーツに直接カップリングさせるような方法も採られていない。
【００１１】
本発明では、各カップリングメカニズムの第一および第二のカップリングモジュールは、少なくとも一つのフライホイールと直接または間接的に連結しているか、もしくは直接または間接的にカップリングし、またその場合、少なくとも一つのフライホイールの他の連結エレメントが、直接または間接的に第二のシャフトと連結し、しかも関係する第一または第二のカップリングモジュールの回転運動が外にずれる角度を伝える運動が、第二のシャフトまたは第二のシャフトに連結した回転パーツへ周期的に伝達されるようになっている。これらのフライホイールの形状には様々なバリエーションが可能であり、特に、周囲に等間隔で配置された多数のクランプを備えたクランプフライホイールや、周囲に等間隔に配置され半径方向内側および外側へ移動する多数のラチェットを備えたラチェットフライホイール、さらにはスレッドが設けられている第一のディスクと、軸方向に移動できかつ第一のディスクの周囲に沿って等間隔に配置された多数の鋸歯状のスレッドを備えたフライホイールにすることもでき、その場合の具体例として、該スレッド付きフライホイールでは、第二のディスクに回転するよう取り付けられたリングのスレッドの向きを逆にし、ロックされている方向に回転した場合、該逆方向のスレッドは、向き合うスレッドと接触してはまり込み動かなくなるが、フライホイールの回転方向にはスライドできるようにすることも可能である。しかし、フライホイールの構造に関してこうした各種バリエーションが可能であるが、いずれの場合にも共通するのは、回転対称になっている二つのエレメントを有し、この二つの回転対称エレメントが、一直線になっている各回転軸を軸として回転するものの、一方の方向には回転しない構造になっている点である。
【００１２】
得られたすべてのカップリングメカニズムの回転運動は、まとめて一つのディフェレンシャルギアモジュールへ伝えられ、駆動回転数が同じ場合でも、最大出力回転数と最小出力回転数の比が拡大するため、該ディフェレンシャルギアモジュールで駆動回転数またはその一部（特に＜１、または＞１の場合も）が取り出される。そのためにディフェレンシャルギアモジュールは、駆動シャフトと被駆動シャフトともカップリングしている。このようにフルの駆動回転数から取り出されるため、シンクロ作動している場合でも出力軸は停止した状態になっており、したがって最低出力回転数はゼロのままであり、その結果、設定範囲は限りなく大きくなる。ある好適実施例の場合、ディフェレンシャルギアモジュールは各一つのリングギアを備えた二つのディフェレンシャルギアが組み込まれており、その場合、各ディフェレンシャルギアの互いに向き合う内面にはリングギアが取り付けられており、またその間に設置されているディフェレンシャルブロックには、第一および第二のディフェレンシャルギアと常に噛み合っているギアないしコニカルギアが取り付けられている。第一のディフェレンシャルギアは、フライホイールなどと連結している。ディフェレンシャルブロックは、場合によってはリバースギアボックスを介して、駆動シャフトまたは被駆動シャフトと連結し、もう一方のディフェレンシャルギアは、それぞれ別な接続シャフトと連結している。このような「アキシャル」ディフェレンシャルに換えて、サンギア、インナーリングギア、プラネットギアを備えたプラネットギア変速機に対応する「ラジアル」ディフェレンシャルを使用することもできる。
【００１３】
本発明に係る無段変速機の第一のガイドモジュールないし駆動モジュールは、変速機のシャーシないしハウジングに対して、回転軸を軸として回転するように保持されており、また、第一のシャフトと連結し、かつ第一のガイドモジュールないし駆動モジュールのスレッドと噛み合っているギアなどを通じて、第一のシャフトによって駆動され回転できる点が長所となっている。
【００１４】
本無段変速機のある実施例では、第一のガイドモジュールないし駆動モジュールが、少なくともディスク状の構造になっており、この場合、回転軸は、ディスク状の構造になっている第一のガイドモジュールないし駆動モジュールの基礎面に対してほぼ直角になっている。また、第一のガイドモジュールないし駆動モジュールには、ディスク状の部分が少なくとも二つ設けられており、該二つのディスク状の部分は、互いに平行で、かつ両者間にはあらかじめ定められた間隔が確保されているか、またはどちらか一方の状態になっている。ある好適実施例の場合、第一のガイドモジュールないし駆動モジュールの互いに平行な二つのディスク状の部分は、ねじれが生じないよう堅固に連結されており、またねじれ強度を獲得するため、回転軸と平行に少なくとも一つのスリーブエレメントが設置されている。このスリーブエレメントを取り付ける位置は、上記の実施例とは別に、回転の中心や該ディスク状部分のエッジ部分でもよい。第一のガイドモジュールないし駆動モジュールには多数のカップリングモジュールが接続されているが、その場合、両者の軸は一致しておらず、すなわち、多数のカップリングモジュールはベアリングで保持されているか、または固定されており、以下では、この状態で連結されているポイントを短く連結点と呼ぶことにする。
【００１５】
第二のガイドモジュールには、回転対称のガイド面が設けられており、その場合、該ガイド面は凸面状に湾曲しているか、特にガイド軸のようなシリンダー形あるいは凹面状に湾曲し、とりわけ中空のシリンダー形になっている。この回転軸は、連結しているすべてのカップリングモジュールに共通する一つのニュートラルポイント軸になっており、以下では短くニュートラル軸と呼んでいる。
【００１６】
さらに第二のガイドモジュールも、第一のガイドモジュールないし駆動モジュールの回転軸とは異なり、調整できる構造、とりわけスライドする構造になっている。こうした機能を実現するために特に適しているのが第二のガイドモジュールであり、この第二のガイドモジュールによってニュートラル軸は、第一のガイドモジュールないし駆動モジュールの回転軸と直角な面内でスライドし、ハウジングとの相対的な距離を変更できるようになっているため、該ニュートラル軸と軸の異なる様々な連結点との間の距離をあらかじめ設定できるようになっている。
【００１７】
第二のガイドモジュールは半径方向、特に第一のガイドモジュールないし駆動モジュールの回転軸の半径方向にスライドする構造になっており、また第二のガイドモジュールの方も、変速機のシャーシないしハウジングとの位置関係を調整できる、特にスライドできるようになっている。
【００１８】
一つのカップリングメカニズムを形成する第一および第二のカップリングモジュールは、並列配置やベアリング保持されている場合、あるいは互いに連結されているケースなどがあり、またその場合、第一のガイドモジュールないし駆動モジュールの回転軸と第二のガイドモジュールの回転軸間の距離を変更すると、少なくとも第一または第二のカップリングモジュールが、該カップリングモジュールの回転軸を軸として相対的に運動するようになっている。
【００１９】
特にカップリングメカニズムの第一のカップリングモジュールが第一のガイドモジュールないし駆動モジュールと連結し、しかも第一のカップリングモジュールが、第一のガイドモジュールないし駆動モジュールの少なくとも一つのディスク状部分を、その回転軸から離れた位置で通るようになっている。
【００２０】
各カップリングメカニズムの、第一のガイドモジュールないし駆動モジュールと連結した、第一のカップリングモジュールは、ある特に好適な実施例では、第一のガイドモジュールないし駆動モジュールの少なくとも一つのディスク状部分がトランスミッションモジュールになっており、その場合、該トランスミッションモジュールは、第一のガイドモジュールないし駆動モジュールの回転軸から離れた一つの軸を中心として回転するよう保持されている。
【００２１】
第一のガイドモジュールないし駆動モジュールのディスク状部分には、トランスミッションモジュールを受ける、特にシリンダー状の凹部が設けられている。
【００２２】
さらに、各トランスミッションモジュールには、一つのトランスミッションロッドと、該トランスミッションロッドと堅固に連結した駆動アームを設けるか、あるいは各一つのトランスミッションディスクないしトランスミッションシリンダーを取り付けることも可能である。
【００２３】
第二のガイドモジュールと連結した第二の各カップリングモジュールには、特にその回転対称になっているガイド面に対応する面が設けられている点も長所となっている。
【００２４】
ある特に好適な実施例では、第二のガイドモジュールと連結した第二のカップリングモジュールが駆動アームになっており、またその場合、各カップリングメカニズムの駆動アームは、第一のガイドモジュールの、回転対称になっているガイド面の回転軸を軸に、それぞれ独立して回転するよう保持されている。該駆動アームには、特に該ガイド面、とりわけガイド軸の回転軸に回転できるよう保持するため、それぞれベアリングスリーブが取り付けられている。
【００２５】
該ガイド軸を軸に独立して回転できるよう、該駆動アームには、第二のガイドモジュールのニュートラル軸に設置され、それぞれ該駆動アームから垂直に突出し、かつ断面が異なり互いに噛み合うスリーブがそれぞれ一つ取り付けられている。
【００２６】
第一のインナーガイドモジュールないし駆動モジュールとカップリングした第一のカップリングモジュール、特に各トランスミッションモジュールでは、該トランスミッションモジュールの回転軸から離れた位置に、第二のカップリングモジュール、特に回転軸に対して平行と／または垂直になっている駆動アームとカップリングするための面がそれぞれ設けられている。第一のインナーガイドモジュールないし駆動モジュールとカップリングした第一のカップリングモジュール、特にトランスミッションモジュールの該面は、第二のカップリングモジュール、特に駆動アームとカップリングするための、回転対称の連結面となっている。その場合、回転対称になっている該連結面は凸面状に湾曲し、特に連結軸の状態に対応したシリンダー形になっているか、逆に凹面に湾曲し、特に連結ホールの種類に対応した中空シリンダー状にすることも可能である。
【００２７】
第一のガイドモジュールないし駆動モジュールとカップリングした第一のカップリングモジュール、特にトランスミッションモジュールには、それぞれ少なくとも一つのガイドホールが設けられており、このガイドホールは、円形の開口部やロングホールなどの形状になっており、またこれらのホールに、関係する第二のカップリングモジュールと堅固に連結したピンエレメントが入るようになっている点も長所となっている。
【００２８】
該ガイドホールの中心軸は、第一のガイドモジュールないし駆動モジュール、特にそのディスク状部分の回転軸と平行になっている。
【００２９】
また、回転対称になっている連結面と対応する面が、関係する第二カップリングモジュール、特に駆動アームに設けられている。
【００３０】
トランスミッションモジュールの、ロングホールとして形成されているガイドホールは、少なくとも一つのガイドエレメントを通じて、それぞれ関係する第二のカップリングモジュール、特に駆動アームと連結している。
【００３１】
第一のインナーガイドモジュールないし駆動モジュールとカップリングした第一カップリングモジュール、特にトランスミッションモジュールの面は、ギアまたは摩擦面になっている。
【００３２】
第二のガイドモジュールないし駆動モジュールとカップリングした第一のカップリングモジュール、特にトランスミッションモジュールは、それぞれ関係する第二のカップリングモジュール、特に駆動アームのギアと噛み合う構造になっている。
【００３３】
特に、少なくとも二つカップリングメカニズムを通じて生み出される回転運動は、接続しているフライホイールの反対側でまとめられており、またフライホイールの相対的な位置関係は、回転方向が共通する場合に最速の回転運動が得られるような位置関係になっている。そのためには、フライホイールの被駆動側の端部に特殊な歯形のプラネットギアを配置し、それらのプラネットギアがすべて、スレッドを備えた共通一つのサンギアと噛み合うようにするとよい。
【００３４】
本発明の無段変速機では、上記のカップリングメカニズムのリンクを、他の接続点がガイドモジュールで回転するように保持し、しかもその場合に、第三の側から各リンクに力が加わらないようになっている該二つのカップリングモジュールの交差点および接続点だけで定めることが可能となる。
【００３５】
また、カップリングメカニズムが備えている二つのカップリングモジュールを、上記のような方法でガイドするか、保持またはカップリングすることにより、第一のガイドモジュールないし駆動モジュールの関係する連結点ないし回転軸と、第二のガイドモジュールのニュートラル軸間の間隔は、少なくとも一つのカップリングモジュールを、対応するガイドモジュールにあるそのジョイント軸ないし回転軸を軸として相対的に回すだけで変更でき、その結果、カップリングがはずれ、駆動シャフトに影響を与えることが可能となる点も極めて重要である。
【００３６】
さらに、カップリングメカニズムが有する二つのカップリングモジュール間にあるリンクが、両ガイドモジュールの各センター部分を軸に回転する点も重要である。一つのジョイントから成るリンクの場合、これを実現するには該リンクと、該両カップリングモジュールのそれぞれ別なアンカーポイント、すなわちニュートラル軸と離心している連結点までの距離ｄ１、ｄ２の和が、該両ガイドモジュール間の調整可能な離心率の最大値より常に大きくする、すなわちｅ＜ｄ１＋ｄ２にしておくことで実現できる。
【００３７】
本発明の変速機が円状に作動しない、すなわち振動を伴うような作動状態にしないため、各カップリングメカニズムの少なくとも一つのカップリングモジュールをディスク状またはシリンダー状に形成するかカウンターウエイトを取り付ける、あるいはその両方を施すことも可能である。
【００３８】
本発明の無段変速機では、負荷が完全にかかっている状態でも伝達比を容易に変更することが可能である。そのため、本変速機は、特に蒸気機関車、トラック、大型工作機械、風力発電機など負荷の大きい変速機に適している。さらに、下位ないし中程度の負荷レベルに関しては、自動車、オートバイ、自転車、ヒートポンプ用などにも使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
その他の特徴、特性、長所および本発明による影響に関しては、以下に提示した本発明の好適実施例の説明および図面から明らかになる。
【００４０】
無段変速機１は、駆動シャフト２の回転数を変えて被駆動シャフト３に伝達する機能を備えている。この目的のため、特にハウジングを装備した、またはハウジングと連結ないし組合わされたシャーシ４には、回転できるように保持され、特に駆動シャフト２と連結したディスク５で形成されるガイドモジュールないし駆動モジュールが、ディスク５のアウタースレッドと噛み合う第一のギアなどを介して取り付けられている。
【００４１】
駆動ディスク５には、第一および第二の凹部６が設けられており、この場合、該両凹部は、特にシリンダー形に形成され、また無段変速機１の駆動軸ＡＡと平行な軸を回転軸とする円に沿って等間隔になっているか、または直径上の互いに向う両端に配置されている。ある好適実施例では、第一から第四まで４個の凹部６ａ〜６ｄが、特にシリンダー形の開口部として設けられており、また該凹部の中心軸Ｍ１〜Ｍ４は、無段変速機１の駆動軸ＡＡと平行になっており、また特に無段変速機１の駆動軸ＡＡ上の中心Ｍに対してシンメトリーに配置され、同時に駆動ディスク５の回転軸としても機能するようになっている。Ｍ１〜Ｍ４各中心軸と駆動ディスク５の中心Ｍ間の各距離は、特にすべて同じになっているか、または一組づつ同じになっている、もしくは互いにすべて異なっている。該４個の凹部６ａ〜６ｄの中心軸Ｍ１〜Ｍ４は、該駆動軸ＡＡを中心にそれぞれ９０度の角度を置いて配置されていることが望ましい。
【００４２】
該凹部６ａ〜６ｄの半径ｒ１〜ｒ４は、一組づつ同じか、またはすべて異なっている。この４個の凹部６ａ〜６ｄの中には、関係する中心軸Ｍ１〜Ｍ４を軸として回転するように保持された第一から第四のカップリングモジュール、特にトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄがそれぞれ一つ設置されており、またこの場合、該トランスミッションモジュールの好適実施例では、トランスミッションロッド、トランスミッションディスク、トランスミッションシリンダーなどとして形成されている。カップリングモジュールないしトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄはそれぞれ凹部６ａ〜６ｄの一つに、中心軸Ｍ１〜Ｍ４を軸として回転できるよう保持されている。トランスミッションモジュール７ａ〜７ｄが該凹部６ａ〜６ｄ内に保持され回転できるようにするために、ニードルベアリングや同様の効果を発揮するベアリングエレメントを取り付けることも可能である。
【００４３】
また、カップリングモジュールないしトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄはそれぞれ、駆動アーム８ａ〜８ｄなどのさらに別なカップリングモジュールと連結し、かつベアリングで保持され回転またはスライドできるようになっている。各カップリングモジュール７ａ〜７ｄは、それぞれさらに別のカップリングモジュール８ａ〜８ｄと共に一つのカップリングメカニズムを形成している。
【００４４】
図１の実施例の場合、トランスミッションモジュール７ａ〜７ｄはそれぞれ前面が円形のチューブ連結エレメントの形状になったシリンダー形のトランスミッションディスクないしトランスミッションシリンダーとなっている。
【００４５】
例として図３ａおよび図３ｂで提示した駆動アーム８ａ〜８ｄをトランスミッションディスク７ａ〜７ｂに固定するため、各該駆動アームの前面には、関係する中心軸Ｍ１〜Ｍ４から距離にしてｄ１〜ｄ４離れた位置に、すなわち該中心軸から離れた位置に、無段変速機１の作動時にトルクを伝達するピンエレメント１０ａ〜１０ｄを保持するガイドホール９ａ〜９ｄが設けられている。
【００４６】
各駆動アーム８ａ〜８ｄの一方の端部は、ベアリングのニュートラル軸１１に互いに独立して回転できるように保持されている。この場合、ニュートラル軸１１には、該駆動軸ＡＡと平行なガイドシャフト１２が取り付けられており、さらに該ガイドシャフトには、該ガイドシャフトを軸として回転する駆動アーム８ａ〜８ｄが取り付けられている。
【００４７】
この場合、駆動アーム８ａ〜８ｄにはそれぞれ一つのニュートラル軸１１の方向へ垂直に延びるスリーブ１３ａ〜１３ｄが、特にベアリングエレメントと一体化されて取り付けられており、またこの場合、該ベアリングエレメントは、駆動アーム８ａ〜８ｄのスリーブ１３ａ〜１３ｄの直径がそれぞれ異なっているため、該スリーブ１３ａ〜１３ｄは互いに挿入できる構造になっている。
【００４８】
図３ａおよび図３ｂでは、駆動アーム８ａ〜８ｄの一つが提示されている。一つの駆動アーム８ａ〜８ｄは、第一のアーム１１と第二のアーム１２を備えている。ある好適実施例では第二のアーム１２に、クランク機構によくあるバランス用の錘であるバランサーが取り付けられている。それぞれにバランサーが取り付けられているため駆動アーム８ａ〜８ｄは、ニュートラル軸１１に対するバランスが保たれ、そのためアーム全体がほぼ振動なく作動できるようになっている。とりわけ無段変速機１が高速で回転する場合には、このように駆動アーム８ａ〜８ｄがニュートラル軸１１を軸として半径方向シンメトリーにバランスを維持できるようにすることが望ましい。
【００４９】
さらに別な実施例では、各駆動アーム８ａ〜８ｄが、互いの内部で噛み合うスリーブ１３ａ〜１３ｄに換え、同一直径のオリフィスとニュートラル軸１１となるセンターガイドシャフトを各一つ備えている。
【００５０】
そのためスリーブ１３ａ〜１３ｄないしオリフィスは、ガイドアーム１４のガイドスリーブないしガイドシャフト１２として形成されているニュートラル軸１１でベアリング保持されている。後者は、ハウジングに取り付けられ回転またはスライドし、駆動アーム８ａ〜８ｄの共通のニュートラル軸１１を固定する機能を有すると同時に、該ニュートラル軸の位置に影響を与える、すなわち該ニュートラル軸の位置を特に回転またはスライドさせて、駆動ディスク５の中心Ｍないし駆動ディスク５の駆動軸ＡＡによってコントロールできるようになっている。その場合、コントロールは、駆動軸ＡＡに対して直角な面、特に直線ないし円弧に沿って行なわれる。
【００５１】
図からも判るように、トランスミッションモジュール７ａ〜７ｄは、互いに平行な二つの駆動ディスク５、５’の間で保持されている。該両駆動ディスク５、５’のカバーは同じ構造になっており、特にセンターのスリーブ１５によって互いに連結され回転しないようになっている。同様に第二の駆動ディスク５’にも第一および第二の、または第一から第四４の凹部６ａ’〜６ｄ’が設けられており、これらの凹部の中ではトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄがベアリングで保持され回転するようになっている。両駆動ディスク５、５’の間には、連結スリーブ１５の長さとほぼ同じ間隔Ｄが取られているが、駆動アーム８ａ〜８ｄのカップリングセンターが軸からずれているため、傾斜モーメントはこの間隔を越えてトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄへ伝達される。
【００５２】
また、各トランスミッションモジュール７ａ〜７ｄにはそれぞれ少なくとも一つのフライホイール１６ａ〜１６ｄが、直接または間接的に連結されている。この場合には、一方向にしか作用しない単純なフライホイールカップリングが適している。しかし、それぞれ一つの作動方向へ切替えられるフライホイールカップリング（ラチェットフライホイールなど）を用いることも可能である。さらには油圧によるフライホイールカップリングおよび／または外部から切替えおよび／またはコントロールできる電磁カップリングなども使用することができる。
【００５３】
トランスミッションモジュール７ａ〜７ｄ間およびフライホイール１６ａ〜１６ｄ間のカップリングを堅固に直接連結する方式にし、各フライホイール１６ａ〜１６ｄのリングが、関係するトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄと同様、常に同じ速度で回転できるようにすることも可能である。一方、これとは逆に駆動装置でカップリングを行なわせることもでき、その場合、各フライホイール１６ａ〜１６ｄのリングの回転数が、関係するトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄの回転数と常に比例するようにするか、または特にトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄの回転数の少なくとも二倍にするなど大幅に高くすることが可能である。このような回転数の変更はトルクの伝達と同時に行なわれるため、ロック状態にあるフライホイールから伝達されるトルクが大きく低減されることから、フライホイールにかかる負荷や形状も大幅に削減することが可能となる。この種のカップリングは、一つまたは複数のプラネットギア変速機などを用いても実現できる。
【００５４】
トランスミッションモジュール７ａ〜７ｄの回転運動を解除する場合も、該フライホイール１６ａ〜１６ｄで行なう。フライホイール１６ａ〜１６ｄの先にはプラネットギア１７ａ〜１７ｄが取り付けられている。このプラネットギア１７ａ〜１７ｄはすべて、共通する一つのサンギア１８と噛み合っている。
【００５５】
このサンギア１８は、ディフェレンシャル変速モジュール２０の第一の接続装置、特に第一のディフェレンシャルギア１９と相対回転しないようにカップリングないし連結されている。この場合、第一のディフェレンシャルギア１９は、駆動ディスク５、５’の駆動軸ＡＡを軸として回転する構造になっている。
【００５６】
駆動シャフト２の回転運動は、リバースギアボックス２１とギア２２を通じてディフェレンシャル変速モジュール２０のもう一つの接続装置、特に第二のディフェレンシャルギア２３へ伝達される。このような第二ディフェレンシャルギア２３は第一のディフェレンシャルギア１９と鏡面対称の構造になっており、また駆動ディスク５、５’の駆動軸ＡＡを軸として回転するようになっている。
【００５７】
該両ディフェレンシャルギア１９、２３の間には、スレッドが施されたコニカルギア２４を有する、円形のホルダーないしディフェレンシャルケージ２５が設置されており、またこの場合、該コニカルギア２４は常に該両ディフェレンシャルギア１９、２３と噛み合っている。
【００５８】
軸方向のディフェレンシャルギアでは、互いに反対方向へ回転するディフェレンシャルギア１９、２３が、軸方向に互いに向き合って設置されているが、こうした軸方向のディフェレンシャルギアとは異なり、プラネットギアの構造にした、いわゆるラジアルディフェレンシャルギアを用いて入力側の回転数をカップリングすることも可能であり、その場合ラジアルディフェレンシャルギアのサンギアは一方のディフェレンシャルギアと、またリングギアはもう一方のディフェレンシャルギアと対応させることが可能である。
【００５９】
本発明の無段変速機１の機能は以下のようになっている。
【００６０】
ガイドアーム１４を、そのベアリングブロック２６を軸とする方位角の方向などに動かすと、ニュートラル軸１１が移動し、駆動ディスク５の中心軸Ｍおよび駆動アーム８ａ〜８ｄのニュートラル軸１１が一つの共通する列に並ぶようになる。これが可能なのは、ニュートラル軸１１および駆動ディスク５の、ベアリングブロック２６の回転軸２７からの半径方向の距離が同じになっているからである。
【００６１】
エンジンユニット２８によって無段変速機１が駆動すると、駆動ディスク５も回転するが、この駆動ディスクが回転している間も、ニュートラル軸１１とトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄの中心軸Ｍ１〜Ｍ４間の距離は変わることがなく、そのため、各駆動アーム８ａ〜８ｄは、駆動ディスク５の回転速度に対応した一定の速度で駆動軸ＡＡを軸に回転する、すなわち、駆動ディスク５が回転している場合でもトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄは駆動軸ＡＡとの相対的な位置関係が変わることがなく、また自転することもない。
【００６２】
この場合に関して図２ａでは、駆動ディスク５に設けられた凹部６ａ〜６ｄの中に、回転するように保持されているトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄが表示されている。この図の状態では、駆動アーム８ａ〜８ｄはすべて、ニュートラル軸１１を軸に駆動ディスク５、５’の回転数で回転している。トランスミッションモジュール７ａ〜７ｄは、自身の中心軸Ｍ１〜Ｍ４を軸として回転することはない。したがって、プラネットギア１７ａ〜１７ｄも自転運動することはなく、また該プラネットギアと噛み合っているサンギア１８は駆動ディスク５と同調して回転している。
【００６３】
これに対し、駆動シャフト２から駆動ディスク５を介して第一ディフェレンシャルギア１９へ伝える伝達比は、駆動シャフト２からリバースギアボックス２１を介して第二ディフェレンシャルギア２３へ伝える伝達比と同じになっている。こうしたケースは、駆動ディスク５と第二ディフェレンシャルギア２３両者の直径が同じになっており、また駆動シャフト２上の、該両ディフェレンシャルギアと噛み合っているギア２９、２２も同じ大きさで、リバースギアボックス２１の伝達比が１の場合に可能となる。
【００６４】
そのため、該両ディフェレンシャルギア１９、２３は互いに向き合う位置関係にありながら回転数は正確に同じになる。したがってディフェレンシャルケージ２５は、コニカルギア２４が該両ディフェレンシャルギア１９、２３と噛み合っているため、回転することはない、すなわち（ほぼ）停止している。
【００６５】
上記のようなポジションでは、ガイドアーム１４は自身の基本ポジションにいることになる、すなわち無段変速機１によって実現される伝達比がゼロになる。
【００６６】
ガイドアーム１４が基本ポジションに入っている場合、駆動シャフト２から被駆動シャフト３への全体の伝達比は、リバースギアボックス２１および／またはギア２２および／または２９のサイズを変更することで、カップリングを装備した変速機の第１速ないし始動レンジに対応する伝達比に変更することが可能となる。
【００６７】
運転中に伝達比を変更できるよう、ガイドアーム１４はベアリングブロック２６のベアリング軸２７を軸として回転しながらニュートラル軸１１の駆動ディスク５の中心軸ないし回転軸Ｍに対する位置関係をコントロールし、該ニュートラル軸が駆動軸ＡＡの外側に来るようにしている。
【００６８】
その結果、トランスミッションモジュール７ａ〜７ｄはパルス状の周期運動を行なうようになり、このパルス状の周期運動がトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄや該トランスミッションモジュールに関係するフライホイール１６ａ〜１６ｄを通じて、第一ディフェレンシャルギア１９に補助的な回転運動を引き起こし、さらにこの第一ディフェレンシャルギアの補助的な回転運動が駆動ディスク５の回転数に加わるか、または該駆動ディスクの回転数を減少させる。第二ディフェレンシャルギア２３は駆動されて第一ディフェレンシャルギア１９とは逆方向に回転するため、駆動シャフト２およびギア２９を介して駆動ディスク５および第一ディフェレンシャルギア１９へ伝えられる回転運動はフィルターをかけられて低減し、最終的には、トランスミッションモジュール７ａ〜７ｄを経て追加的に作り出された、ガイドアーム１４のコントロールに応じて変化する回転運動のみが、ディフェレンシャルケージ２５へ到達する。このような「差動回転運動」を被駆動シャフト３へ伝達するため、ディフェレンシャルケージ２５は、さらに別なギア３０などを介して被駆動シャフト３と直接または間接的に連結されている。そのため、伝達比がゼロにならず、むしろゼロより大きくなる。
【００６９】
ガイドアーム１４を移動した場合や、駆動アーム８ａ〜８ｄのニュートラル軸１１ないし回転軸と、駆動ディスク５の凹部６ａ〜６ｄに設けられたトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄの回転軸、すなわち中心軸Ｍ１〜Ｍ４との間の距離ａ、ｂ、ｃ、ｄを変更すると、駆動ディスク５の回転軌道は、駆動アーム８ａ〜８ｄのニュートラル軸１１が半径方向にずれるため、駆動アーム８ａ〜８ｄおよび該駆動アームと連結したトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄは、個別に時間をずらして、もしくはシンクロせずに回転するようになる。そのため、各カップリングメカニズムでは、駆動アーム８ａ〜８ｄとトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄとの間で相対的な運動が発生する。
【００７０】
その結果、各駆動アーム８ａ〜８ｄは、駆動ディスク５が３６０度回転する際に特定の角度の範囲で速遅を周期的に繰り返す。この場合、最速状態になった駆動アーム８ａ〜８ｄは、該駆動アームと連結しているトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄおよび該トランスミッションモジュールと関係するフライホイール１６ａ〜１６ｄを共に駆動し、それによって伝達比を確定する。その結果、各二つの駆動アーム８ａ〜８ｄが作りだす角度α、β、γ、δが変化する。
【００７１】
図２ｂで提示した駆動ディスク５には、凹部６ａ〜６ｄが設けられており、該駆動アームの中にはトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄが、駆動軸ＡＡおよび駆動ディスク５の中心軸Ｍによってコントロールされるニュートラル軸１１およびガイドアーム１４の近傍に、ベアリングで保持され回転できるようになっている。それぞれ一本の線と破線で略図表示されている駆動アーム８ａ〜８ｄは、ガイドアーム１４と連結したガイドスリーブ１３内でベアリング保持され回転するようになっており、またトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄとも連結している。
【００７２】
コントロール運動は、反時計回りに回転する駆動ディスク５から出発し、「離心した」状態で設定されているニュートラル軸１１により駆動レバー８ａ〜８ｄは強制的に周期的な振れ運動を行うようになる。トランスミッションモジュール７ａ〜７ｄは駆動ディスク５内に回転できるように保持されているため、中心軸Ｍ１〜Ｍ４とはあらかじめ設定した距離ｄ１〜ｄ４にあるガイドホール９ａ〜９ｄおよびトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄは、駆動アーム８ａ〜８ｄによって角度ω分だけ周期的に外側へ移動する。その場合、各ガイドホール９ａ〜９ｄは、凹部６ａ〜６ｄの中心もしくは中心軸Ｍ１〜Ｍ４を中心に、事前に定めた半径ｄ１〜ｄ４の円軌道を描く。駆動アーム８ａ〜８ｄとトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄの間、従ってガイドホール９ａ〜９ｄの近傍にある「リンク」の角度が、一方で０度、他方では１８０度を超えないようにすることで、この周期運動を制限し、したがって作動状態は常に正常に維持されている。
【００７３】
駆動ディスク５、５’の中心軸Ｍとニュートラル軸１１の間に間隔がある場合や該両者がずれている場合、第二駆動アーム８ｂが第二トランスミッションモジュール７ｂを迅速にコントロールし、同時に第四駆動アーム８ｄが、第四トランスミッションモジュール７ｄの回転運動に、逆方向の大きな作用を与える。第二トランスミッションモジュール７ｂと連結しているフライホイール１６ｂは、この運動を被駆動シャフト３に、ディフェレンシャルギアモジュール２０を介して伝達する。その結果、第二トランスミッションディスク７ｂの回転速度は、ギア１９を通じて駆動ディスク５’に伝えられた回転速度と重なり両速度が加わってプラスに作用するか、一方から引かれてマイナスに作用する。提示した例の場合、このプロセスが時計回りに３６０度全域で周期的に繰り返される。
【００７４】
フライホイール１６ａ〜１６ｄのインナーリングは、トランスミッションモジュール７ａ〜７ｄの一つとそれぞれ連結しており、そのため、各フライホイール１６ａ〜１６ｄがロックされている状態では、トランスミッションモジュール７ａ〜７ｄの回転運動は、関係するプラネットギア１７を介して、関係するサンギア１８へ伝えられる。そのため、駆動ディスク５が３６０度回転する間に、各トランスミッションモジュール７ａ〜７ｄの伝達運動は連続的にサンギア１８に伝えられ、しかも、トランスミッションモジュール７ａ〜７ｄがその軸Ｍ１〜Ｍ４を軸とした最速の回転になった場合には常に該サンギアへ伝えられるようになっている。
【００７５】
サンギア１８の最小（ないし最大）回転数は、駆動ディスク５、５’（シンクロしている場合）の回転数と同じになり、またサンギア１８の最大（ないし最小）回転数は、駆動ディスク５、５’の回転数にトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄのそのときどきで最速の波動回転の回転数を加えた（または前者から後者を差し引いた）値になる。伝達範囲を極力大きくするため、ディフェレンシャルパーツ２０で逆方向に連結することにより、サンギア１８のこの回転数から駆動ディスク５、５’の回転数を差し引く。第一および第二のディフェレンシャルギア１９、２３の回転数を異なる場合には、回転数の差を事前に設定できる「基本回転数」で設定できる。
【００７６】
フライホイール１６ａ〜１６ｄを介して噛み合うことで発生した力の流れは直線的にはならず、むしろ大きく脈動した状態になっている。しかし、この状態も、フライホイール１６ａ〜１６ｄの被駆動シャフトとディフェレンシャル２５の入力部間の、特にディフェレンシャルギア１９の近傍または前に設置したレベリング装置で平準化でき、出力部である被駆動シャフト３では、大きな脈動がほとんどないほぼ直線的な回転運動が得られる。平準化するには同様の場所にダンパーエレメントやスプリングリザーバなどを設置することも可能であろう。
【００７７】
図６ａで提示した第二の実施例では、各トランスミッションモジュールが、シリンダー状の断面を有し、軸ＡＡと平行なトランスミッションロッド７ａ’〜７ｄ’になっており、また該トランスミッションロッドには、半径方向に突出し、関係する中心軸Ｍ１〜Ｍ４を軸に回転するように保持された他のトランスミッションアーム７ａ”〜７ｄ”が取り付けられている。シリンダー状の該トランスミッションロッド７ａ’〜７ｄ’の半径ｒ１〜ｒ４は、前に提示したトランスミッションディスク７ａ〜７ｄになっている構造に比べ大幅に縮小されている。
【００７８】
各トランスミッションアーム７ａ”〜７ｄ”の一方の端部は、シリンダー状のトランスミッションロッド７ａ’〜７ｄ’と回転しないように連結されており、また中心軸Ｍ１〜Ｍ４からｄ１〜ｄ４の距離離れた位置にガイドホール９ａ〜９ｄがそれぞれ設けられている。さらに別な駆動アーム８ａ〜８ｄが、もう一方の端部にあるガイドホール９ａ〜９ｄに挿入され噛み合う各ピンエレメント９ａ〜９ｄを通じて、各トランスミッションアーム７ａ”〜７ｄ”と回転できるように連結されており、しかもその場合、駆動アーム８ａ〜８ｄの一つがそれぞれ、関係する他のトランスミッションアーム７ａ”〜７ｄ”と共に「リンクアーム」を形成している。
【００７９】
図６ｂで提示した第三の実施例では、トランスミッションディスクないしトランスミッションシリンダーとなっているトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄには、少なくとも駆動ディスク５から駆動アーム８ａ〜８ｄの方向へ突出した周囲の部分に、各中心軸Ｍ１〜Ｍ４と同軸のリングギア４７が設置されており、またその場合、該リングギアの歯は、シリンダー状のトランスミッションディスク７ａ〜７ｄの外表面から直角に突出している。各駆動アーム８ａ〜８ｄは、関係するトランスミッションディスク７ａ〜７ｄの接点で接触し、またそれぞれトランスミッションディスク８ａ〜８ｄの方向に延伸するアーム部分には、ギアの歯４８が設けられており、このギアの歯は、少なくとも一部はトランスミッションディスク７ａ〜７ｄと同軸で周囲を取り囲んでいるリングギア４７と噛み合うようになっている。その結果、各駆動アーム８ａ〜８ｄと、該駆動に関係するトランスミッションディスク７ａ〜７ｄとの間に作用が伝達されることになる。両カップリングモジュール７ａ〜７ｄ；８ａ〜８ｄのギア４７、４８間が常に噛み合っているようにするため、各駆動アーム８ａ〜８ｄは、関係するトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄと接触するようにガイドされている。そのために、各駆動アーム８ａ〜８ｄはホールド装置が取り付けられており、このホールド装置により、スレッドが設けられた、リングギアの半径がｄ１〜ｄ４のトランスミッションディスクに確実に作用を伝達できるようになっている。さらに駆動アーム８ａ〜８ｄの周囲をフックで取り囲むことも可能であり、その場合該フックは、関係する回転軸Ｍ１〜Ｍ４を軸に回転するよう、関係するトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄに保持されている。
【００８０】
トランスミッションモジュール７ａ〜７ｄのスレッドは施された円周の半径は、円周角の関数にも成る可能性があり、したがって円形や関係する軸Ｍ１〜Ｍ４と同軸である必要はなく、正弦曲線状などになっていてもよい。駆動アーム８ａ〜８ｄのスレッドが施されたエッジ部分も湾曲させ、様々な伝達機能を実現することも可能である。
【００８１】
図６ｃで提示したカップリングメカニズムの実施例が、図６ｂの実施例と大きく異なるのは、ギア４８を備えた駆動アーム８ａ〜８ｄに換えて、その互いにヒンジ状に連結したセグメント５１が関係するトランスミッションモジュール７ａ〜７ｄのスレッド４７と噛み合うチェーン５０が用いられている点である。一方の端部にある最も外側のセグメント５１は、ニュートラル軸Ｍのエリアに固定されているのに対し、もう一方の端部のセグメント５１は、プリング５２によって引っ張られて張力がかかった状態になっており、またその場合、該スプリングのもう一方の端部５３も同様にニュートラル軸１１の近く５４に固定され、しかも該ニュートラル軸を軸に回転するようになっている。該チェーン５０は、スプロケット７のほぼ１８０度の範囲を取り囲んでいる。スプロケットの中心軸Ｍ１〜Ｍ４とニュートラル軸１１間の距離を変更すると、スプリング５２は短縮ないし延伸し、それに伴い該スプロケット７は該チェーン８に沿って回転し、また該スプロケットもその中心軸Ｍ１〜Ｍ４を軸に波動状に回転し、その回転運動は、接続しているフライホイール１６ａ〜１６ｄを通じて被駆動シャフト３へ周期的に伝達される。
【００８２】
さらに他の実施例では、駆動アーム８ａ〜８ｄを、ガイドシャフト１２を軸に回転するように保持するため、それぞれさらに別なフライホイールを使用しており、その場合、該フライホイールの方向は特に逆向き、すなわちロックする向きになっている。これらの追加フライホイールで、駆動アーム８ａ〜８ｄによって生み出された反対方向の回転運動を受け、同じく変速機の他の機能に利用できるようになっている。例として、上記のような方法で取り出した反対方向の回転運動は正確に反対方向へ回転することから、それを利用して無段変速機１の「緊急ブレーキ機能」を創出することも可能である。
【００８３】
同様の原理は、駆動シャフト３２の回転数を変えて被駆動シャフト３３へ伝達する、図７ａ〜７ｃで提示したさらに別な変速機の実施例３１でも実現されている。そのためにシャーシ３４、特にハウジングを備えている、またはハウジングと連結ないし組合わされているシャーシに、ガイドモジュールないし駆動モジュール、特に駆動シャフト３２とカップリングした中空ドラム３５が回転するように保持されている。駆動シャフト３２と駆動ドラム３５のカップリングは、特にエンドレスチェーン５５で行い、場合によっては互いに噛み合ったギアによって行なうことも可能である。
【００８４】
駆動ドラム３５は、特にその前面エリアのステイプレート３６内に、一つまたは複数のローラーベアリングコネクタ３７などによって保持されている。該ステイプレート３６は、一つの軸、特に駆動シャフト３２または該駆動シャフトと同軸な軸を中心として回転するようシャーシ３４に取り付けられている。該ステイプレート３６は安定性を高めるため、特に同面積の、互いに平行な二枚のプレート３８からできており、またその場合、該二枚のプレートは、特にその周囲の一部分に沿ってブリッジで互いに連結されている。一枚のプレート３８は、端部の幅が広くなった縦長の形状になっており、その幅の広くなった部分に駆動ディスク５が保持されているのに対し、幅の狭い方の端部では、ステイプレート３６が駆動シャフト３２に保持されている。該ステイプレート３６の周囲、特に幅の広い部分にはホール３９が設けられており、このホールに油圧シリンダーなどを連結し、ステイプレート３６をシャーシ３４およびハウジングに対して移動できるようになっている。
【００８５】
図示した実施例では二つのカップリングモジュールになっているが、複数のカップリモジュールを用いて、回転運動を調整しながら被駆動シャフト３３へ伝達している。各カップリングモジュールは、駆動アーム４０ａ〜４０ｂおよび該駆動アームとジョイント状に連結したトランスミッションアーム４１ａ〜４１ｂを備えたリンク構造から構成されている。その場合、該「リンク」の軸は駆動ドラム３５の回転軸と平行になっている。該駆動アーム４０ａ〜４０ｂの自由端部は、駆動ドラム３５の内面に、該駆動ドラムの回転軸から離心した状態で接触し、また特に直径上で互いに向き合うかまたは等距離でドラムの円周上に配置されている。トランスミッションアーム４１ａ〜４１ｂの自由端部ニュートラル軸４２にまとめられており、そこで同軸上に互いに保持しあうか、出力シャフトである被駆動シャフト３３または該出力シャフトと同軸のシャフトに直接通されている。さらに、各トランスミッションアーム４１ａ〜４１ｂの内側の端部は、各一つのフライホイールを介して共通する一つの回転パーツと連結している。これらのフライホイールは、特に被駆動シャフト３３の方向で互いに向き合うか前後にずれている。
【００８６】
これらのフライホイールの回転運動は、該フライホイールのインナーリングを介して共通する一つのシャフトに伝えられるか、または該フライホイールが、互いに入れ子状態になっているスリーブないし同種のものによって各一つのトランスミッションアーム４１ａ〜４１ｂと回転しないよう連結されているため、その回転運動は共通する一つのリングギアに伝えられる。重なり合うシャフトないしリングギアは、特に出力シャフトである被駆動シャフト３３と同軸になっているが、ディフェレンシャルによって該出力シャフトからは分離されている。駆動軸の回転数は、このディフェレンシャルの第三の接続エレメントに伝わり、またその場合、特に出力シャフトの回転数は、加わったフライホイールの回転数から入力シャフトの回転数を引いた差と等しくなる。
【００８７】
図７ａの変速機の場合、両カップリングメカニズムは、軸３３を軸としてシンクロして回転し、しかも両者間に相対的な運動は発生しないが、出力側のディフェレンシャルは同じ回転数ではあるが回転方向が逆になる。
【００８８】
図７ｂの変速機の場合には、駆動ドラム３５と被駆動シャフト３３の軸が離心しているため、カップリングモジュールは、常に相対運動すなわち膝関節の屈伸時のような相対運動を強いられる。その場合、トランスミッションアーム４１ａ、４１ｂの回転運動が他の回転運動より常に速くなるが、これは、ドラム３５は常に一方向に回転するが、他のコンポーネントはその逆方向、すなわち該駆動ドラムと反対方向に回転するからである。速くなる該トランスミッションアームが、そのフライホイールやディフェレンシャルを通じて出力シャフト３３をさらに駆動する。そのため、該ディフェレンシャルでドラムの回転運動を取り出す場合にも、設置されている各トランスミッションアーム４１ａ、４１ｂによって加えられた追加の回転数を出力シャフト３３で感じることができる。
【００８９】
図７ｃは、図７ａおよび図７ｂで提示した変速機３１のカップリングメカニズムの、さらに別な実施例を示した図である。駆動ドラム３５の一部とニュートラル軸４２が略図で示されており、このニュートラル軸には、図７ａの実施例と同様、トランスミッションアーム４１ａが保持されている。これに対しトランスミッションアーム４１ａは、該ニュートラル軸で保持されている駆動アーム４０ａに換えて、リンク節４３を通じて駆動ドラム３５と連結している。該リンク節４３はその両端部にそれぞれ一つのボールヘッド４４を備えているのに対し、トランスミッションアーム４１ａおよび駆動ドラム３５の内面には、該ボールヘッドが収まるソケットジョイント４５が設けられ、ボールジョイントの機能を果している。これには多くの長所がある。先ず、ジョイントに比べて遥かに大きな力の伝達が可能であり、また、ボール４４を取り囲むソケットジョイントの球面４６により、潤滑剤がジョイント４５に留まるため、潤滑剤を供給する場合、変速機全体をグリースやその他の潤滑剤で満たす必要がなく、さらには、ボールジョイントになっているため、リンク節４３が斜めになっても問題がなく、該ボールジョイントを、駆動ドラム３５の共通する円周に沿ってコントロールすることができるため、最終的には変速機３５を大幅に小型化することが可能となる。トランスミッションアーム４１ａ、４１ｂが逆方向（駆動方向ではない方向）へ移動した場合でも、リンク節４３ａ、４３ｂとトランスミッションアーム４１ａ、４１ｂ、またはリンク節４３ａ、４３ｂと駆動ドラム３５間の接触が解消されないよう、各トランスミッションアーム４１ａ、４１ｂは、スプリング５６によって駆動ドラム３５の円周部分に押し付けられている。この接触を維持するため、一つのホールを設けたホルダープレートやホールエレメントをそれぞれ設けておく方法もあり、その場合、該ホールの直径は、関係するボール４４の直径より小さくし、向き合う位置にある接続部分３５、４１ａ、４１ｂに固定または取り付けておく。
【００９０】
これまでは、実施例を用いて本発明を説明してきた。当然のことながら、本発明の基礎となる基本コンセプトを維持したうえで、なおかつ多様な変化やバリエーションは可能である。変速機の機能コンポーネントをセンター部分で保持する方法、すなわち駆動ディスク５、５’やディフェレンシャルギアモジュール２０を、回転対称になっている駆動軸ＡＡに通し、説明してきたようにハウジングと向き合うように配置し、またカップリングメカニズムは向き合う位置にあるハウジングに固定し、ディフェレンシャルギアは分散配置してリバースギアボックスと連結させる方法のほかに、別な方法として、ディフェレンシャルギアモジュールのギア、またはスレッドが施された駆動ディスク５、５’を軸に、ローラーやギアなどによって変速機のコンポーネントが回転できるように保持する方法も考えられる。
【００９１】
被駆動シャフトの方が、伝達時の基礎となる駆動ディスク／駆動装置の連結コンポーネントより速くなると、もはやトラクションは発生しなくなる。トラクションを必要とする場合は、駆動シャフトと被駆動シャフトを切替える装置がさらに必要となる。この場合には、ブレーキ装置や充電器に充電する発電機を使用する方法もある。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】図１は、本発明の変速機の断面図である。
【図２ａ】図２ａは、図１上の矢印ＩＩの方向に切断した正面図であり、この場合、変速機は、出力部のシャフトが静止する第一の伝達比に設定された状態になっている。
【図２ｂ】図２ｂは、図１の変速機と同じ変速機で、出力部のシャフトが回転する、第一の伝達比とは異なる伝達比に設定された状態を、図２ａと同様の方法で表示した図である。
【図３ａ】図３ａは、図２ａおよび図２ｂのＩＩＩａの部分を拡大した詳細図である。
【図３ｂ】図３ｂは、図３ａの矢印方向であるＩＩＩｂの方向から見た側面図である。
【図４】図４は、図１のＩＶ部分の詳図で、構造およびガイドアームを備えた個々の駆動アームを回転するよう保持するベアリングを略図で示している。
【図５】図５は、図１の線Ｖ−Ｖで切断した断面図である。
【図６ａ】図６ａは、図３ａと同様の詳細図で、カップリングメカニズムが反対側にある例を示した図である。
【図６ｂ】図６ｂは、図６ａとほぼ同様の詳細図で、カップリングメカニズムが異なる例を示した図である。
【図６ｃ】図６ｃは、図６ａとほぼ同様の詳細図で、同じくさらに別なカップリングメカニズの例を示した図である。
【図７ａ】図７ａは、本発明の変速機の別な実施例を、図２ａと同様の方法で表示した図である。
【図７ｂ】図７ｂは、図７ａの変速機を図２ｂと同様の方法で表示した図である。
【図７ｃ】図７ｃは、別のカップリングメカニズム、特に図７ａ、図７ｂの変速機に取り付けるカップリングメカニズムを、図６ａとほぼ同じ表示方法で示した図である。
【図１】
2009503390.tif 000003
【図２ａ】
2009503390.tif 000004
【図２ｂ】
2009503390.tif 000005
【図３ａ】
2009503390.tif 000006
【図３ｂ】
2009503390.tif 000007
【図４】
2009503390.tif 000008
【図５】
2009503390.tif 000009
【図６ａ】
2009503390.tif 000010
【図６ｂ】
2009503390.tif 000011
【図６ｃ】
2009503390.tif 000012
【図７ａ】
2009503390.tif 000013
【図７ｂ】
2009503390.tif 000014
【図７ｃ】
2009503390.tif 000015
【国際調査報告】
2009503390.tif 000016
2009503390.tif 000017
2009503390.tif 000018
2009503390.tif 000019
2009503390.tif 000020
2009503390.tif 000021