(57)【要約】少なくとも１つの入力ディスクと、少なくとも１つの出力ディスクとを備えた無段トロダル式変速機は、その入力ディスクの内面と出力ディスクの内面との間に、複数の摩擦車（１０、１０′、１０″）を有している。これらの摩擦車（１０、１０′、１０″）は、支持要素（１）の揺動リンク（２、２′、２″）に揺動可能に支持された摩擦車支持体（９、９′、９″）で保持されている。摩擦車（１０、１０′、１０″）の支持体（９、９′、９″）は、連結要素（１９）によって揺動リンク（２、２′、２″）に結合されている。この連結要素（１９）は、摩擦車支持体（９、９′、９″）の軸線に沿った線形運動に対する長孔（２２）を有したボールガイド（２５）を備えている。
2005504247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸（６）に対して同軸的に、少なくとも１つのトロイド状入力ディスクと、少なくとも１つのトロイド状出力ディスクが配置され、その入力ディスクの内面と出力ディスクの内面との間に、摩擦車支持体（９、９′、９″）で保持された複数の摩擦車（１０、１０′、１０″）が、支持要素（１）の揺動リンク（２、２′、２″）に揺動可能に支持され、その揺動リンクが、摩擦車によってトルクを入力ディスクから出力ディスクに伝達するための調整装置を有している無段トロダル式変速機において、
摩擦車（１０、１０′、１０″）の支持体（９、９′、９″）が、連結要素（１９）を介して揺動リンク（２、２′、２″）に結合され、その連結要素（１９）が、摩擦車支持体（９、９′、９″）の軸線に沿って補償運動を行うよう、当該軸線に沿った線形運動のための長孔（２２）を有したボールガイド（２５）を備えている、ことを特徴とする無段トロダル式変速機。
【請求項２】
連結要素（１９）が、３ローラ構造のトロダル式変速機に採用される、ことを特徴とする請求項１記載のトロダル式変速機。
【請求項３】
摩擦車支持体（９、９′、９″）の姿勢変化運動を同期させるための液圧装置（１７）が設けられている、ことを特徴とする請求項１又は２記載のトロダル式変速機。
【請求項４】
連結要素（１９）に軸棒（２３）が設けられ、この軸棒（２３）は、同期のために側方が長孔（２２）の壁面に押し付けられる、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のトロダル式変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲請求項１の上位概念部分に記載のトロダル式変速機、特に３ローラ構造のトロダル式変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのようなトロダル式変速機は、通常、共通軸に対して同軸的に配置された入力ディスクと出力ディスクを有し、それらの入出力ディスクは互いに対を成して配置され、それらの入出力ディスクの内面はトロイド状に形成され、その入出力ディスクの内面間に、摩擦車が配置されている。それらの摩擦車は、入力ディスク並びに出力ディスクに摩擦接触し、入力ディスクから伝達されるトルクを、出力ディスクに摩擦接触によって伝達する。その場合、摩擦車と入力ディスクとの接触点と回転軸線との間隔が大きくなればなるほど、摩擦車の回転数が増大する。これに反して、摩擦車と出力ディスクとの接触点が回転軸線に接近すればするほど、出力ディスクの回転数が増大する。それに従って、摩擦車の揺動によって、出力ディスクの回転数は無段階に任意に調整できる。この目的のために、摩擦車の回転軸はそれぞれ、調整装置を介して制御できる支持体に支持されている。
【０００３】
多数の摩擦車の利用によって個々の摩擦車における荷重が減少されるので、今日では通常、トロダル式変速機は３ローラ構造で採用されている。そのために、入力ディスクと出力ディスクとの摩擦車に３つの摩擦車が設けられ、それらの各摩擦車は摩擦車支持体に支持されている。３つのＹ形揺動リンクが、変速機のハウジングに結合された三叉状星形支持体に、回転可能に支持されている。各摩擦車支持体は、２つの揺動リンクに連結され、即ち、第１揺動リンクの片側腕の一端と第２揺動リンクの片側腕の一端に、可動的に結合されている。所望の伝達比への変更は、揺動リンクの揺動によって引き起こされ、これによって、摩擦車支持体が傾動され、摩擦車が入力ディスクおよび出力ディスクに対して傾けられる。
【０００４】
摩擦車を制御するために、液圧制御系が利用される。そのために、各摩擦車支持体は液圧ピストンに結合され、その液圧ピストンは液圧系を介して調整でき、これによって、摩擦車支持体に力が与えられ、摩擦車の傾きが引き起こされる。
【０００５】
普通のトロダル式変速機の場合、摩擦車はその支持体にそれぞれ支持軸によって支持されている。その各支持軸は、それぞれの摩擦車に形成された中央孔内に置かれ、その中央孔の中に突出する偏心部位を有している。その偏心部位は、摩擦車支持体に形成された孔の中に突出している。支持軸を中央孔の範囲および偏心部位において半径方向に支持するために、それぞれニードル軸受が設けられている。支持軸に沿って半径方向外側に向いた圧力を受けるために、摩擦車の外側範囲に球軸受が配置されている。
【０００６】
回転数比を変更する際における大きな調整モーメント、トルクを伝達するために必要な大きな押圧力、および利用される部品の弾性係数によって、摩擦車支持体と揺動リンクとの結合に、厳しい要件が課せられる。必要な補償運動の一部は、偏心輪および摩擦車支持体のニードル軸受を介して、あるいは揺動リンクの揺動継手によって調達される。しかし残りの部分は、揺動リンクにおける摩擦車支持体の軸受によって調達されねばならない。
【０００７】
特許文献１において、例えば３つのパワーローラ付きのトロダル式変速機が知られている。それらのパワーローラは、主軸の周りに互いに同じ初期間隔を隔てて集められ、ローラ支持リンクによって、回転可能に支持されている。そのローラ支持リンクは、それが固有の揺動軸線に沿った方向に延びるように形成されている。その各揺動軸線は、対応したパワーローラの回転軸線に対して垂直に延びている。３つのローラ支持リンクのそれぞれ互いに隣接する先端は、Ｌ形連結リンクによって互いに結合され、詳しくは、ボールソケット形継手を介して、回転可能に且つ傾き調整可能に結合されている。各連結支持リンクはその中央部分が、共通の星形連結支持リンクの対応した腕の中央部分に、回転可能に支持されている。その連結支持リンクは変速機ハウジングに固定されている。
【０００８】
特許文献２に、円周方向に間隔を隔てられた３つの摩擦ローラを有するトロダル式変速機が示されている。それらの摩擦ローラは、入力ディスクのトロイド状面と出力ディスクのトロイド状面との間に配置され、それらのトロイド状面と駆動接触している。摩擦ローラは、揺動リンクに配置されたローラ支持体に支持されている。その揺動リンクは、ハウジングによって回転可能に支持されている。各揺動リンクは２つの腕を有し、その各腕は隣接する１つのローラ支持体に連結されている。このために、ローラ支持体の前方終端部と揺動リンクの腕に形成された孔の壁面との間に、湾曲リングが配置されている。これによって、揺動リンクの腕とそのローラ支持体との間に揺動結合が生ずる。ローラ支持体のすべり運動を可能にするために、湾曲リングの内周面とローラ支持体の終端部との間に、ニードル軸受が配置されている。これによって、各腕と対応したローラ支持体との間に移動可能な結合が生ずる。
【特許文献１】
独国特許第４４４４９５２号明細書
【特許文献２】
欧州特許出願公開第０４１３３４７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、摩擦車支持体と揺動リンクとの結合が、作用する力に対して良好な補償を許し、必要な部品数が少なくて済み、部品の寿命が長く、安価に製造できる、トロダル式変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題の解決は、冒頭に述べた形式のトロダル式変速機から出発して、請求項１に記載の特徴事項によって行われる。
【００１１】
従って、本発明に基づいて、摩擦車の支持体が揺動リンクに連結要素によって結合されている。その連結要素は、摩擦車支持体の軸線に沿った線形運動を可能にするために、長孔を備えたボールガイドを有している。
【００１２】
本発明に基づく連結要素によって、補償運動が摩擦車支持体の軸線に沿って線形に行われ、従来のように、摩擦車の偏心支持によって引き起こされるカム軌道上では行われない。これによって、調整挙動中における不安定は回避される。偏心輪および摩擦車支持体におけるニードル保持器はもはや不要である。これによって、部品数および作業工程が節約され、このために、トロダル式変速機に対する費用が低下する。全体として、変速機の調整挙動の安定性が高められる。
【００１３】
本発明の有利な実施態様において、連結要素は、３ローラ構造のトロダル式変速機に採用される。摩擦車が互いに約１２０°の角度間隔を隔てて配置されるこの形式の変速機の場合においても、本発明に基づく連結要素が利用できる。
【００１４】
上述したように、摩擦車の姿勢変化運動は、まずは液圧装置を介して同期される。本発明の場合、連結要素によって、側方が長孔の壁面に確動的に（強制接続的に）押し付けられる軸棒を介して、二次的に同期が行われる。
【００１５】
本発明に基づいて連結要素に設けられた長孔によって、製造時および組立時に生ずる公差が補償される。
【００１６】
以下図を参照して本発明を詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１には、従来における３ローラ構造のトロダル式変速機が示されている。その変速機は、同軸的に配置されたトロイド状面付きの入力ディスクと、出力ディスクとを有している。それらのディスクは破線で示されている。
【００１８】
星形支持要素１に、３つのＶ形揺動リンク２、２′、２″が案内軸３によって配置されている。星形支持要素１は、案内軸３の範囲で、ボルト４によって変速機のハウジングに取り付けられている。支持要素１の中央孔５を通って、ディスク支持軸６が延びている。各Ｖ形揺動リンク２、２′、２″はそれぞれ２つの腕７、７′、７″と８、８′、８″を有している。互いに隣接する揺動リンクの腕の間にそれぞれ、摩擦車１０、１０′、１０″を支持する摩擦車支持体９、９′、９″が配置されている。例えば揺動リンク２の腕７と揺動リンク２″の腕８″との間に、摩擦車支持体９が配置されている。
【００１９】
摩擦車１０は支持軸１１によって摩擦車支持体９に配置されている。支持軸１１は摩擦車１０に存在する中央孔１２および摩擦車支持体９に存在する偏心孔１３を通って導かれている。中央孔１２内において、支持軸１１と摩擦車１０との間に、ニードル軸受１４が設けられ、偏心孔１３内において、支持軸１１と摩擦車支持体９との間に、ニードル軸受１５が設けられている。摩擦車１０は支持するために周縁に球軸受１６を有している。残りの２つの摩擦車１０′、１０″も同じようにして、対応した揺動リンクの腕７′と腕８ないし腕７″と腕８′との間に配置されている。摩擦車支持体９、９′、９″が入力ディスクおよび出力ディスクの円周方向に運動する場合、摩擦車支持体９、９′、９″は傾動し、入力ディスクおよび出力ディスクに対する摩擦車１０、１０′、１０″の傾きが生ずる。
【００２０】
各摩擦車支持体９、９′、９″は液圧ピストン１７を有している。これらの液圧ピストン１７は、半径方向においてそれぞれ腕８、８′、８″と反対側に配置されている。例えば、揺動リンク２″の腕８″の側に配置された摩擦車支持体９の液圧ピストン１７は、腕８″の反対側に設けられている。トロダル式変速機による伝達比無段調整を得るために、液圧ピストンは液圧装置によって制御される。
【００２１】
揺動リンク２、２′、２″の腕７、７′、７″および８、８′、８″に、摩擦車支持体９、９′、９″を受ける孔１８が設けられている。このために、調整可能な継手を形成するために、従来、例えばニードル軸受あるいは球軸受が利用されている。
【００２２】
図２には、本発明に基づく無段トロダル式変速機が示されている。ここでは、上述と同一部品に同一符号が付されている。星形支持要素１に、３つの揺動リンク２、２′、２″が配置され、その腕７、７′、７″と腕８、８′、８″との間に、摩擦車支持体９、９′、９″において、摩擦車１０、１０′、１０″が配置されている。摩擦車支持体９、９′、９″は本発明に基づく連結要素１９によって、揺動リンクの腕に調整可能に配置されている。この連結要素の採用によって、摩擦車の支持に対して、図１において従来設けられていたような支持軸１１は不要となる。本発明の場合、摩擦車１０、１０′、１０″は、例えば球軸受によってそれぞれの摩擦車支持体９、９′、９″に、移動可能に配置されている。これによって、部品点数が節約され、製造が単純化される。
【００２３】
本発明に基づく連結要素による揺動リンクの腕と摩擦車支持体との継手は、図３に詳細に示されている。ここで符号７、８″は、摩擦車１０付き支持体９を支持する揺動リンクの腕である。連結要素１９は揺動リンクの腕７を貫通する孔２１を有し、その中に、摩擦車支持体９が突出している。揺動リンクの腕の内部に、腕の長手方向に延びる長孔２２が設けられている。軸棒２３が摩擦車支持体の終端部位において孔２４を通って延び、追加的に長孔２２の内部に支持されている。摩擦車支持体９における孔２４の内部に、軸棒２３がボールガイド２５によって移動可能に配置されている。さらに、軸棒２３は長孔２２の内部において側方が長孔の壁面によって支持されているが、上下には動ける。摩擦車支持体９は、腕８″にも同じようにして取り付けられている。
【００２４】
摩擦車の姿勢変化は、液圧装置を介しての制御に加えて、長孔の壁面における軸棒の側方案内によって同期される。長孔によって設けられた遊びによって、摩擦車支持体に対する軸方向線形方向の補償運動が行われる。全体として、本発明に基づく連結要素によって、トロダル式変速機の調整挙動の安定性が著しく向上される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来におけるトロダル式変速機の断面図。
【図２】本発明におけるトロダル式変速機の断面図。
【図３】本発明に基づく連結要素の詳細断面図。
【符号の説明】
【００２６】
１  星形支持要素
２、２′、２″  揺動リンク
３  案内軸線
４  ボルト
５  中央孔
６  ディスク支持軸
７、７′、７″  揺動リンクの腕
８、８′、８″  揺動リンクの腕
９、９′、９″  摩擦車支持体
１０、１０′、１０″  摩擦車
１１  支持軸
１２  支持軸の中央孔
１３  偏心孔
１４  ニードル軸受
１５  ニードル軸受
１６  球軸受
１７  液圧ピストン
１８  孔
１９  連結要素
２０  球軸受
２１  孔
２２  長孔
２３  軸棒
２４  孔
２５  ボールガイド
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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2005504247.tif 000021
2005504247.tif 000022
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