(57)【要約】軸方向に間隔を置いて配置され相対的に軸方向に移動可能な部分をそれぞれ有するラジアル方向について内側の及び外側のレースと転がり接触状態にある遊星部材と、２つのうちの１つのレースの部分の軸方向の分離を決定する制御手段と、を有する様式の連続可変伝動装置であり、上記遊星が遊星運動のために接続手段により遊星キャリアに接続され、上記手段が周囲の接続を維持しながら２つの上記１つのレースの軸方向の分離における変化に応じて、遊星のラジアル方向の位置を変えることを可能にする連続可変伝動装置。
2005502841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に間隔を置いて配置され相対的に軸方向に移動可能な部分をそれぞれ有するラジアル方向について内側の及び外側のレースと転がり接触状態にある遊星部材と、２つのうちの１つのレースの部分の軸方向の分離を決定する制御手段と、を有する様式の連続可変伝動装置であり、上記遊星が遊星運動のために接続手段により遊星キャリアに接続され、上記手段が周囲の接続を維持しながら上記２つのうちの１つのレースの部分の軸方向の分離における変化に応じて、遊星のラジアル方向の位置を変えることを可能にすることを特徴とする連続可変伝動装置。
【請求項２】
上記遊星が、上記２つのレースのそれぞれの部分に係合する外側の回転面をそれぞれ有する２つのローラ要素を含む複合体であることを特徴とする請求項１記載の連続可変伝動装置。
【請求項３】
上記２つのローラ要素が、上記接続手段が接続される中間の要素により接合されることを特徴とする請求項２記載の連続可変伝動装置。
【請求項４】
上記各遊星体の中間の要素が、ローラベアリング、好ましくはニードルローラベアリングによって上記接続手段に接続されることを特徴とする請求項３記載の連続可変伝動装置。
【請求項５】
上記遊星と上記遊星キャリアとの間の接続手段が、各遊星用のそれぞれのトレーリングアームを有することを特徴とする前記いずれかの請求項記載の連続可変伝動装置。
【請求項６】
上記遊星と上記遊星キャリアとの間の接続手段が、少なくともラジアル方向の成分を有する複数の溝穴を備えた接続プレートを有し、それぞれの遊星の１部が上記溝穴のそれぞれの内部に係合されることを特徴とする前記いずれかの請求項記載の連続可変伝動装置。
【請求項７】
上記接続プレートの溝穴が、上記遊星のそれぞれのブシュに係合し、その内部に上記遊星が回転する転がり要素ベアリングが配置されることを特徴とする請求項６記載の連続可変伝動装置。
【請求項８】
上記各遊星の各ローラ要素の回転面が、曲線からなる母線により規定されることを特徴とする前記いずれかの請求項記載の連続可変伝動装置。
【請求項９】
上記各ローラ要素の曲線からなる母線が円の弧であることを特徴とする請求項８記載の連続可変伝動装置。
【請求項１０】
上記各ローラ要素の表面の母線を規定する円の弧の中心が、上記遊星の中心点から軸方向に及び／又はラジアル方向にオフセットしていることを特徴とする請求項９記載の連続可変伝動装置。
【請求項１１】
上記遊星キャリアが、上記装置の１つの軸方向の端部から上記装置の回転軸に略平行に延在する複数のリンク機構支持アームを有し、上記リンク機構支持アームの自由端がすべての上記自由端を共に連結する補強リングにより補強されることを特徴とする前記いずれかの請求項記載の連続可変伝動装置。
【請求項１２】
上記ラジアル方向について内側の及び外側のレースが、固定したハウジング内に配置され、上記レースのどちらかが、上記伝動装置のインプット又はアウトプットシャフトによりハウジングに対して回転可能であることを特徴とする前記いずれかの請求項記載の連続可変伝動装置。
【請求項１３】
上記ラジアル方向について内側のレースが、上記伝動装置のインプットシャフトと共にハウジングに対して旋回することができることを特徴とする請求項１２記載の連続可変伝動装置。
【請求項１４】
上記遊星キャリアが、上記伝動装置のアウトプットシャフトと共にハウジングに対して旋回することができることを特徴とする請求項１３記載の連続可変伝動装置。
【請求項１５】
上記アウトプットシャフトが、インプットシャフトの周りに同軸状に延在し、両方が上記ハウジングの同じ側から突き出ていることを特徴とする請求項１１から１３のいずれかに記載の連続可変伝動装置。
【請求項１６】
上記ハウジングから突き出ている端部の反対側のインプットシャフトの１端が、潤滑剤の導入用の通路を有することを特徴とする請求項１５記載の連続可変伝動装置。
【請求項１７】
上記潤滑剤の通路が、上記ラジアル方向について内側のレース部により占められている領域にインプットシャフトを通じてラジアル方向に延在する部分を有することを特徴とする請求項１６記載の連続可変伝動装置。
【請求項１８】
上記遊星キャリアが、アウトプット又はインプットシャフトと共に１つの部品で形成されることを特徴とする前記いずれかの請求項記載の連続可変伝動装置。
【請求項１９】
上記ラジアル方向について外側のレース及び／又は上記ラジアル方向について内側のレースの２つの部分が、摩擦を低減するために２つの部分の間に転がり要素を備えたヘリカルカップリングによって相互に接続されることを特徴とする前記いずれかの請求項記載の連続可変伝動装置。
【請求項２０】
上記転がり要素の列の各端部に確実な相互に係合する手段を備え、それにより上記装置に使用する転がり要素とレース部との間の相対的な滑りを防止することを特徴とする請求項１９記載の連続可変伝動装置。
【請求項２１】
上記確実な相互に係合する手段が、その列の上記(又は各)端部に転がり要素の協働する歯の組と、それにより接触されるレース部とを有することを特徴とする請求項２０記載の連続可変伝動装置。
【請求項２２】
上記転がり要素自体が、それらが配置される２つのレース部の対応する螺旋状の表面構成に係合する螺旋状の表面構造を有することを特徴とする請求項１９記載の連続可変伝動装置。
【請求項２３】
上記２つのレースの他方が、同じ方向のスクリュカップリングにより連係された駆動伝達(インプット又はアウトプット、つまり駆動又は従動)部材と相互に係合され、それぞれの方向の向きに上記他方のレースの連係されたレース部の行程を制限するそれぞれの端部ストップ手段があり、それにより両方向に上記装置を通じてトルク伝達を可能にすることを特徴とする前記いずれかの請求項記載の連続可変伝動装置。
【請求項２４】
上記端部ストップ手段が、上記駆動伝達部材をその行程の端の位置で上記それぞれのレース部にねじり状態で相互に係合させる手段を有することを特徴とする請求項２３記載の連続可変伝動装置。
【請求項２５】
上記駆動伝達部材をねじり状態で相互に係合させる上記手段が、かみ合いクラッチの配置を有することを特徴とする請求項２３記載の連続可変伝動装置。
【請求項２６】
上記かみ合いクラッチの配置が、傾斜のある頂部を有する軸方向に延在する歯を有し、その傾斜角が上記２つのレース部と上記駆動伝達部材との間の相互に係合する一続きのねじ山のピッチ角に従うことにより決定されることを特徴とする請求項２５記載の連続可変伝動装置。
【請求項２７】
上記かみ合いクラッチの配置が、上記他方のレースの上記各部分の及び上記駆動伝達部材の軸方向に延在する環状の配列をしたピン又は溝穴を有することを特徴とする請求項２５又は請求項２６記載の連続可変伝動装置。
【請求項２８】
上記端部ストップ手段が、上記駆動伝達装置手段に適合されるそれぞれのカラーに備えられることを特徴とする請求項２３から２７のいずれかに記載の連続可変伝動装置。
【請求項２９】
潤滑油の通路用に上記カラーを通じてオイルの道を設け、上記他方のレースのそれぞれの部分により部分的に規定される囲まれたオイルを含む容積の方へ開口する１方向弁を有し、それにより上記他方のレースの上記部分が上記駆動伝達部材の端部ストップに接近するとその運動を制動することを付与することを特徴とする請求項２８記載の連続可変伝動装置。
【請求項３０】
上記駆動伝達部材が上記装置の中心のインプット駆動シャフトであり、上記他方のレースがラジアル方向について内側のレースであり、上記ラジアル方向について内側のレースの２つの部分が、そのそれぞれのピストンとして作用するカラーを備え、円筒形のダンパとして作用することを特徴とする請求項２９記載の連続可変伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、改良した連続可変伝動装置に関するものである。
【０００２】
特に、本発明は、２つの軸方向に間隔を置いて配置される部分をそれぞれ有するラジアル方向(radially)について内側の及び外側のレース(race)に転がり接触状態にある遊星部材(planetary member)を有する様式(タイプ：type)の連続可変伝動装置に関するものであり、１つのレースの２つの部分の軸方向の分離、ひいてはそれとともに転がり接触状態にある遊星部材のラジアル方向の位置を選択的に変える制御手段を備えている。上記の伝動装置が、他方のレースの２つの部分の分離において補正的な変化、ひいては上記装置の変速比(transmission ratio)を決定するために、また、遊星とレースとの間で取り交わされるそれらの間の中間面に垂直な力を変えるために、伝動装置の２つの駆動伝達部材(すなわち、インプット及びアウトプットシャフト)の１つに適用されるトルクに対して感度のよい手段を有し得る。遊星部材とレースとの間の転がり接触は、潤滑剤の非常に薄い膜によって円滑にされている。早すぎる摩耗を引き起こす相対運動における部材間の乾式の摩擦接触を防止するために、この薄い膜の潤滑剤が存在することが不可欠であるが、上記の膜が相対的なずれを回避するために極めて薄いこともまたきわめて重要である。
【０００３】
伝動装置が最も使用される、つまり最も多くの時間使用される変速比において最も効率的であることは、重要な設計基準である。すべての伝動装置は、摩擦に対するある程度の損失、ひいては熱を伴っており、最大効率を生じさせる設計は、通常、いわゆる“トップ(top)”の変速比、つまりアウトプットシャフトがインプットシャフトの所定の回転速度において最も速く回転する比率に適用される。従来の増分比率式ギアボックス(incremental ratio gearbox)では、最大効率は、通常、１：１すなわち“直線状(straight through)”の変速比を付与するために、アウトプットシャフトがインプットシャフトと同じ速度で動いている場合に達せられる。しかし、最大効率における変速比が１：１より小さくてもよい情況や、同様に、１：１より大きい比が望ましくてもよい状況が存在する。
【０００４】
上記に規定された様式の連続可変の転がり接触式伝動装置では、上記装置への入力がラジアル方向について内側のレースを介して適用され、上記装置からの出力が、固定した構成部品を構成する外側のレースを用いて、遊星従動部又は遊星キャリア(planet carrier)を介して遊星から取り出されてもよい。高いギヤ比(gear ratio)は、内側のレースの部分が互いにできるだけ近くに位置付けられ、最大の間隔を有する位置に位置付けられるラジアル方向について外側のレースの２つの構成部品を用いて達せられ、その結果、遊星は最大のラジアル方向の位置に、効果的に、“絞り(スクイズ：squeeze)”出される。もちろん、当然のことながら、インプット及びアウトプットシャフトの役割が逆転されてもよく、当該設計においては、３つの構成部品、すなわち、ラジアル方向について内側のレース、遊星従動部と遊星キャリアとを有する遊星アセンブリ(planet assembly)及びラジアル方向について外側のレースの役割はすべて交換可能であり、それらのうちのいずれか１つが固定して保持され、他の２つがインプット又はアウトプット部材として使用されてもよい。しかし、固定した外側のレースを有する上記に規定されるような構造が、構造上の観点から特有の利点を有することが見出されている。
【０００５】
しかし、この構造から生じる不利な点の１つは、遊星が球体(ボール：ball)である場合に、可能な最高比を得るために、転がり接触が遊星とレースとの間で起こる区域(パッチ：patch)が、それらの領域の端の位置に近い(ラジアル方向について内側のレースに関してはボールの軸に最も近く、ラジアル方向に外側のレースに関してはボールの軸から最も遠い)ことである。上記領域の端の位置では、レースのどちらか一方上の遊星の転がりは、遊星とレースとの間の接触区域でかなりの量の“回転(スピン：spin)”を伴っており、これはかなりの熱を発生させる。
【０００６】
本発明は、高い変速比における過度の発熱という不利な点が緩和され、接触区域のスピンと転がり角速度(roll angular velocity)との間のより良好な比が高い比率で達せられる上記の様式の転がり接触式連続可変伝動装置に指向されている。
【０００７】
これは、本発明によれば、略球形の形状から回転楕円体の形状(本質的に接触区域が位置の変化に対するより良好な接触角を維持することを可能にする偏長の回転楕円体又は偏球の回転楕円体のどちらか)を有するものに遊星の形状を変えることにより達せられる。
【０００８】
本発明はまた、上記の配置において遊星に及ぼされる力を遊星キャリアに、次にインプットシャフトに又はアウトプットシャフトから伝達される遊星従動部を経由するよりむしろ、固定したリンク機構によって遊星キャリアへ遊星の直接的な接続を伴っている。
【０００９】
従って、本発明の１つの様相によれば、軸方向に間隔を置いて配置され相対的に軸方向に移動可能な部分をそれぞれ有するラジアル方向について内側の及び外側のレースと転がり接触状態にある遊星部材と、２つのうちの１つのレースの部分の軸方向の分離を決定する制御手段とを有する様式の連続可変伝動装置が配置されており、その結果、周囲の結合を維持しながら２つのうちの上記１つのレースの部分の軸方向の分離における変化に応じて、遊星のラジアル方向の位置を変えることを可能にするリンク機構により、遊星は遊星運動のために遊星キャリアに接続されている。
【００１０】
このリンク機構は、遊星にリンク機構が延在し得る中央の溝部を設けることにより、遊星キャリアが遊星の軸方向の中心点で遊星に接合される“トレーリングリンク(trailing link)”の構成として形成されてもよい。従って、力の伝達は対称的にバランスがとられており、以下により詳細に記載されるように多数の他の利点が達せられる。
【００１１】
本発明の伝動装置は、２つのレースのそれぞれの部分に係合する外側の回転面をそれぞれ有する２つのローラ要素(roller element)を備えた複合体の形をした遊星を用いて実行され得る。回転面は、直線からなる、つまり直線の、凸状の又は凹状の部分を有する母線により規定され得る。当然、レースの形状は、直線の又は凹状の遊星表面の場合には遊星の方に凸状であり、凸状の遊星表面の場合には凹状である遊星の形状に一致しなければならない(しかし、ぴったり合う必要はない)。遊星は最も便利な配置が考えられ得る。
【００１２】
上記に論ぜられるように、遊星は、リンク機構が延在する赤道の溝部を設けることができ、複合体の遊星部材では、構成され得る２つの個々のローラ要素は、上記リンク機構が接続される中間の要素により接合され得る。
【００１３】
各遊星体の中間の要素が、ローラベアリング、好ましくはローラ要素内に部分的に位置するニードルローラベアリングにより上記リンク機構に接合されてもよい。このために、各ローラ要素がシェル半割体(ハーフシェル：half-shell)として形づくられてもよい。各遊星体と遊星キャリアとの間のリンク機構が、各遊星用のそれぞれのトレーリングアーム(trailing arm)の形をしていてもよい。“トレーリング”の用語は、当然、相対的な回転の１つの方向のみに相当する。相対的な回転のもう１つの方向では、“トレーリング”アームが、“リーディング(leading)”アームになる。アームの端部にある遊星と遊星キャリアへのリンク機構とは、円運動に従うように完全に抑制されるので、力は、上記構成を通じて十分に遊星に及び遊星から伝達されることが可能となる。
【００１４】
一般に、各遊星体の各ローラ要素の回転の表面は、曲線からなる母線により規定される。これは、円の一部である必要はなく、それどころか対称的な、或いは規則的な曲線である必要もない。しかし、本発明の１つの実施形態では、各ローラ要素の表面の曲線からなる母線が円の弧であり、好ましくは各ローラ要素の表面のための母線を規定する円の弧の中心が、遊星の中心点から軸方向に及び／又はラジアル方向にオフセット(offset)している。球形の遊星が標準の又は典型的な形状をとるならば、本発明において使用する遊星の好ましい形状は、擬似球状体(pseudo-spherical body)を形成するために基本の表面を中心の方にラジアル方向に内方へ効果的に変位させることにより達せられる。これは、２つの方法で達せられる。概念的な球体から始めると、赤道の“スライス(slice)”が完全球体を通じて行われ、２つの残存部分が合わせられるならば、偏球の回転楕円体の構成と同様の効果を有する。同様に、１つの極地から他方へ延在する遊星要素の回転軸の周りの円筒形部分が取り除かれ、上記物体の残部が、取り除かれた材料を戻すために(同じ形状を維持して)有効に圧縮される場合には、遊星体の表面をより偏長の回転楕円体にさせる傾向がある結果となる。レースにより係合される転がり要素(rolling element)の表面が、概念的な初めの球体のポテンシャル面の“中心”又は“範囲中央”の方へ球体のそれらの部分を有し、転がり軸に近い部分及び赤道領域が取り除かれる、又は削除されるという最終結果になる。これは、転がり方向を横切る方向よりも転がり方向において表面の湾曲が大きい物体になる。しかし、概念的な球形の扱いに関するこの記述では、遊星要素を作り出すことに伴われる作業を説明するために意図されるものではなく、むしろその結果として生じる形状を記載するために意図されるにすぎない。複合体の要素であり、転がり要素の軸方向の２つの半割体のそれぞれが互いに全く同一であり、上記に論ぜられるような中間部材により互いに対向する開口端を備え、共に保持される“シェル(shell)”として製造されてもよい。実質的には、表面が円の弧の形である母線により生成される場合には、各ローラ要素の表面の母線を規定する円の弧の中心が遊星の中心点から軸方向に及び／又はラジアル方向に効果的にオフセットしている。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態では、遊星キャリアが装置の１つの軸方向の端部から装置の回転軸に略平行に延在する複数のアームを有し、上記アームの自由端がすべての自由端を共に連結する補強リングにより補強される。この補強リングは、遊星キャリアのアームの端部と装置のエンドカバー(end cover)との間の空間を占め、その運動に干渉しないように内側のレースのラジアル方向に外方へ位置している。
【００１６】
上記ラジアル方向について内側の及び外側のレースは、固定したハウジング内に配置され、上記レースのどちらかが、伝動装置のインプット又はアウトプット部材によりハウジングに対して回転可能である。本発明の好ましい実施形態では、ラジアル方向について内側のレースが、伝動装置のインプット部材と共にハウジングに対して旋回することができる。同様に、遊星キャリアが、伝動装置のアウトプット部材と共にハウジングに対して旋回することができることが好ましい。
【００１７】
上記の構成では、インプット及びアウトプット部材が、例えば、シャフトであってもよく、それら両方がインプットシャフトの周りに同軸状に中空の部材としてアウトプットシャフトを形成することにより、ハウジングの同じ側から突き出させることが可能である。これは、駆動輪への駆動伝達がチェーン駆動によってもたらされる二輪車用の伝動装置として使用するのに特に適している。
【００１８】
本発明の伝動装置の潤滑及び冷却を確保するために、様々な通路が、装置の中にポンプで注入されるとき冷却剤として作用する潤滑剤の導入用に設けられている。このために、インプットシャフトの１端、好ましくはハウジングから突き出ている反対側の端部が、軸方向に潤滑剤の導入用の通路を有する。この潤滑剤の通路は、好ましくは、上記ラジアル方向について内側のレース部により占められている領域まで、より好ましくは２つの移動可能なレース部の間の中央の領域までインプットシャフトを通じてラジアル方向に延在する部分を有している。
【００１９】
２つのレース部の相対的な軸方向の変位を実現するために、これらがヘリカルカップリング(helical coupling)によって互いに接続されてもよく、相互に係合する摩擦が、２つの部分の間の転がり要素の使用により低減されることが可能である。ヘリカルカップリングの上記転がり要素の使用により直面される困難の１つは、移動範囲の１端又は他方へ転がり要素のずれ(クリープ：creep)の可能性があることである。このことが生ずる場合には、軌道(track)の端部にある転がり要素は、それを更に移動すること及び摩擦接触を増加させることを防止し、また、端部に係合される場合に転がることなく転がり要素を回転させることによりそれらの効力を低減させるストップ部(stop)に係合する。この問題点を回避するために、本発明は、転がり要素の列の各端部に確実な相互に係合する手段を備え、それにより装置に使用する転がり要素とレース部との間の相対的な滑り(slip)(又はずれ)を防止する構成を提供する。上記確実な相互に係合する手段は、例えば、その列の１つの(又はそれぞれの)端部に転がり要素の協働する歯の組と、それにより接触されるレース部とを有している。従って、この端部要素は、あらゆる形の滑りを防止する歯に係合し、移動に関して転がることができるのみである。
【００２０】
その代わりに、転がり要素自体が、専用の構造を有し得る。球形の又は円筒形の要素よりむしろ、転がり要素は、それらが配置される２つのレース部の対応する螺旋状の表面構成に係合する螺旋状の表面構造を有し得る。実質的に、２つのレース部が協働するねじ山を有し、転がり要素が２つの相対的に移動可能なレース部の両方のねじ山に係合する対応したねじ山を有し、転がり要素のそれぞれがその接触距離全体において軸方向に延在し得る。転がり要素が１つの構成部品のねじ山に沿って転がると軸方向に移動する傾向は、転がり要素がそれ自身のねじ山に沿う転がり移動によって反対側の方向に軸方向に移動する対応した傾向により押し止められる。
【００２１】
連続可変伝動装置の多くの形式における制限の１つは、(２つの方向における駆動伝達と区別される)両方向の向きにトルクを伝動することに対して装置が無能であること、つまり、加速させる駆動は伝動され得るけれども、減速させる駆動は、すなわち荷重が、モータにより駆動される駆動又はインプット部材より速く従動又はアウトプット部材を動かす場合には、伝動されないことである。これは、車両のエンジンブレーキを与えるエンジンのオーバーラン(over-run)状態として自動車運転者によく知られている。１方向だけのトルク伝達を可能にする伝動装置は、上記のオーバーランの機能を付与することはできないが、それは自動車輸送の用途に不可欠である。本発明の伝動装置は、２方向のトルク伝達を提供することができる。同じ方向のねじ継手(スクリュカップリング：screw coupling)により連係された駆動部材(インプット又はアウトプットであろうと)に係合されるように上記他方のレースの部分を配置することにより、２つのレース部は、駆動及び従動部材の回転方向にかかわらず、どちらにしても、装置を通じて伝達されるトルクにより同じ方向に動かされる。“リーディング”レース部の運動を制限するためにアセンブリの各端部にリミットストップ(limit stop)を設けることにより、(また、これに関連して、当然のことながら連係された駆動又は従動部材に対してレース部の各運動の方向にとって、常にリーディング及びトレーリング部材が存在し、これらの役割は、相対的な運動の方向の逆転とともに逆転され、)瞬間的の変速比がいくらでも、上記他方のレースの２つの部分が、トルク方向に変化が起こる場合には連係された駆動又は従動部材の１端から他方へ共に移動し、スクリュカップリングが、それらを共に付勢するそれらの間に及ぼされる力を維持する。端部ストップ(end stop)に隣接した駆動又は従動部材の領域では、端部ストップが軸方向の力のみに作用するので、部材の残部より非常に大きい(トルク及び引っ張りの両方における)応力を受ける。大きい比率の範囲を付与するために、駆動又は従動部材のラジアル方向の寸法は小さくしなければならない。しかし、より大きい部分が、より高い出力の用途用(例えば、自動車両伝動装置用)のシステムに課せられる、より大きい荷重を支持するために必要とされる。このために、本発明の実施形態では、端部ストップが、軸方向の力だけでなくトルクに作用する手段を備えて形成されることが考えられる。これは、例えば、かみ合いクラッチ(dog clutch)が止まると端部ストップを形成することにより達せられてもよい。軸方向の力ではなくトルクに作用する９０度のドグ歯(dog tooth)は、理論的には機能するが、レースのかみ合うドグ(dog)がボールネジ(ball screw)の螺旋により規定されるように浅い角度で接近しなければならないので、歯の支える領域が非常に小さい。最適な解決策は、標準的なドク歯の９０度の歯の角度と平坦なストップ(stop)である０度の“歯”の角度との間のどこかにあり、２５度が、かみ合う領域、軸応力及びボールネジ荷重の点から全般にわたって最もよい性能のためにここに選択されている。
【００２２】
接触角２５度のドクの駆動が、第１(ボールネジ)と平行であるが反対の方向に第２の螺旋状の係合機構として考えられてもよく、それによりその荷重が２つの間で有利に分けられる。
【００２３】
本発明の１つの実施形態では、上記かみ合いクラッチの配置が、傾斜のある頂部を有する軸方向に延在する歯を有し、その傾斜角は、上記２つのレース部と上記駆動伝達部材との間の相互に係合する一続きのねじ山のピッチ角により規定される。本発明は、上記かみ合いクラッチの配置が、上記他方のレースの各上記部分の及び上記駆動伝達部材の軸方向に延在する環状の配列をしたピン又はスタッド(stud)を有する配置を用いて実行され得る。好ましくは、端部ストップ手段が、上記駆動伝達手段に適合されるそれぞれのカラー(collar)に備えられる。
【００２４】
伝動装置の中心軸内部の軸方向のオイル供給通路がまた、冷却剤の潤滑を相対的に移動可能なラジアル方向について内側のレースの１端の領域に指向させるために、その領域にラジアル方向に流出する開口部を有してもよい。
【００２５】
好ましくは、潤滑油の通路用にカラーを通じてオイルの道を設け、上記他方のレースのそれぞれの部分により部分的に規定される囲まれたオイルを含む容積の方へ開口する１方向弁を有し、それにより上記他方のレースの上記部分が駆動伝達部材の端部ストップに接近するとその運動を制動すること(ダンピング：damping)を付与する。駆動伝達部材が装置の中心のインプット駆動シャフトであり、上記他方のレースがラジアル方向について内側のレースであるように形づくられた装置では、上記ラジアル方向について内側のレースの２つの部分が、そのそれぞれのピストンとして作用するカラーを用いて円筒形のダンパ(damper)として作用する。
【００２６】
本発明はまた、１つのレースの２つの部分の軸方向の分離、ひいてはそれと転がり接触状態にある遊星部材のラジアル方向の位置を選択的に変える制御手段を備え、２つの軸方向に間隔を置いて配置される部分をそれぞれ有するラジアル方向について内側の及び外側のレースに転がり接触状態にある遊星部材を有し、遊星の接触面が、遊星を遊星キャリアに接続するリンクに係合される中間の溝部により２つの領域に分離される様式の伝動装置を含んでいる。
【００２７】
本発明はまた、遊星が周囲の円周の溝部により２つの部分に分離され、接触面が回転体の表面であり、その母線が偏長の又は偏球の回転楕円体を形成するために曲線の線である上記に規定された全体的な様式の伝動装置を含んでいる。
本発明の様々な実施形態が、添付図面を参照して、一例として以下により詳細に記載される。
【００２８】
次に図面、特に図１、２及び３を参照すれば、示されている伝動装置は、全体的に１１で表示されたハウジングを有し、その内部にラジアル方向について外側のレース１２が位置付けられており、上記レースは、いわゆる“ボールネジ”により共に係合される相対的に軸方向に変位可能な２つの部分１３，１４で形成されている。上記ボールネジは、上記装置の中心の長手方向軸Ｘ−Ｘの廻りに互いに対して旋回することができる２つの部分１３、１４の対応する螺旋状の溝に係合されるボール１５の数個の螺旋状の列を有している。上記ボールネジは、数個のスタート部(start)(この場合には４つ)を有しており、これは、利用できる空間を(最大負荷容量のための)ボールで満たすためであるが、軸方向の及び円周方向の荷重のバランスをとるために必要である比較的に長いリードを有する(一条ねじに必要とされる)大きいボールを使用することを回避する必要性から生じる。２つの部分１３、１４の間の相対的な軸方向の変位は、固定したピン１６に部分１４を取り付けることにより達せられ、上記ピンは、軸方向の変位を可能にするが回転移動をしないようにレース部１４を規制するために、ハウジング内の１対のピンと共にオルダム継手(Oldham coupling)を形成している。オルダム継手は、ラジアル方向の並進運動を許容するけれども回転はできない“許容度に融通のある”配置としてここに使用される。実際には、図面に示されているように、２対のピンは同じ平面に存在しておらず、互いに９０度離間して配置されており、十字形により表示される小さい平面がオルダムリングの中の溝穴(スロット：slot)に及んでいる。回転方向へ変位可能なレース部１３は、全体として円筒形のホルダ１７に保持されており、上記ホルダは、調整アクチュエータ(adjuster actuator)１０により旋回させられる調整アーム１８により軸Ｘ−Ｘの周りに旋回され得る。図１の真向から見られるアクチュエータ１０は、好ましくは、電気モータ(不図示)により駆動されるボールネジを有するスクリュアクチュエータ(screw actuator)である。軸Ｘ−Ｘの周りに回転方向へ変位可能なレース部１３を旋回させることにより、このレース部自体は、ボールネジ１５の作用により軸方向に変位可能な外側のレース部１４に対して有効に“ねじ”で調整される。これにより、回転することなくスライドピン(slide pin)１６に沿って軸方向にこのレース部を移動させる。このように、２つのレース部１３、１４は、１つの方向又は他の方向に回転方向へ変位可能な外側のレース部１３を回転させることにより、離れて又は共に移動させられる。２つのレース部は、全体として２１で表示される遊星部材の曲面状の表面により係合される曲面状のレース表面１９、２０を有する。上記遊星部材は、転がり要素ベアリング２５を備えた中央のピン２４により共に保持される２つの略半球状のシェル２２、２３を有し、上記転がり要素ベアリングによって、遊星部材２１がそれぞれの接続リンク２６に支持されている。図２に見られるように、それぞれの接続リンク２６は、アウトプットシャフト２９に固定して接続される遊星キャリア２８の遊星キャリアアーム２７に接続されており、上記アウトプットシャフトは、軸受(ベアリング：bearing)３１によってインプットシャフト３０を同軸状に取り囲んで位置されている。今１つのベアリング３２が、インプットシャフト３０と遊星キャリア２８とを相互に接続し、シール(seal)３３、３４が、ちり、ほこり及び他の汚染する粒子、湿気又は水分の進入から装置の内部を保護する。
【００２９】
遊星部材２１はまた、軸方向に固定したレース部３６とボールネジ３８によりその上に支持される軸方向に変位可能なレース部３７とを有する全体として３５で表示される内側のレース上で転動し、上記ボールネジは、それによってラジアル方向について外側のレースの２つの部分が相互に接続されるものと同様である。軽く予荷重をかけられているねじりバネ４０が、接触を維持するために軸方向に変位可能な内側のレース部３７を遊星部材２１の方へ付勢している。
【００３０】
変速比が変えられる、また、軸方向に固定されたレース部３６上のボールネジ３８により支持される軸方向に変位可能なラジアル方向について内側のレース部３７によりインプット及びアウトプットシャフト間のトルクが検知される方法が、前記の国際特許出願ＷＯ９９／３５４１７号に記載されており、その開示事項は、引用することによりここに組み込まれており、遊星部材２１の形状に関する以外については、ここではさらに記載されていない。
【００３１】
上記に引用された以前の国際出願では、遊星が球形の固体球体であり、ラジアル方向について内側の及び外側のレースの間でそれらの運動により与えられる力は、それぞれの隣接した対の遊星の間に位置付けられる遊星従動部を介して伝達される。ラジアル方向に内方へ遊星を付勢するために、外側のレース部が共に移動される場合には、ラジアル方向について内側のレース部は、上記文献に説明されるようにトルクに対して感度のよい構造により維持されている接触圧力から切り離される。ラジアル方向について外側の２つのレース部が最も近い接近した位置に近づくと、遊星と上記レースとの間の接触区域がラジアル方向に内方へ移動し、遊星の中央を通る接触する表面に対する法線が、球形の遊星の形状によって転がり軸に対してより浅く傾斜するようになり、その結果、ラジアル方向に分解された力の成分がより小さくなり、軸方向に分解された成分がより大きくなる。それにより、遊星上の非常に大きい遊離した接触力が、より低い比に達するために及ぼされなければならない。当然、更に力を増大させることにより得られる更なるラジアル方向の変位が相対的に小さくなる点に来ると、上記力は容認し難いほど高くなる。更に、最高比及び最低比では、遊星の転がり軸に最も近い接触区域は、摩擦接触の熱効果を増大させるかなりの“スピン”を経験し、それにより、許容できる限界内に装置を維持するために放散される必要がある更なる熱を発生させる。しかし、球形の遊星の形状に対して、本発明の遊星部材の構成は、最も有効である周囲の母線のそれらの扇形のみを利用しており、赤道帯(equatorial band)が２つのシェル２２、２３の間の環状の空間４１の存在のために除かれ、極地の形状がそれぞれのシェル２２、２３の形状により変えられている。この実施形態では、図１から見られるように、外側のレース部１３，１４が転がり軸に最も近くで遊星部材２１に接触する、達成可能な最低比では、接触面は略３０度の角度でなお傾いており、更に、図１に線Ａ及びＢにより表されている接触面に対する法線の交わりは、遊星部材の曲面状の走行表面により規定される回転楕円体の中心点からオフセットされた位置で交差する。このことは、接触区域のスピンを制限し、装置がより大きい荷重を支えることができるようにする。リンク２６を介して遊星キャリアアーム２７へ遊星部材２１の直接的な接続はまた、利用空間により大きい遊星が適合され得ることにより、装置がより大きい荷重に耐えることを可能にする。
【００３２】
次に図４及び５を参照すれば、遊星部材がより著しい偏長の形状を有する別の実施形態が示されている。図４及び５の実施形態では、図１から３の実施形態における対応する構成部品と同じ機能に相当する又は同じ機能を果たすそれらの構成部品は、同じ参照数字を用いて特定されている。しかし、この実施形態では、遊星キャリアのアーム２７がアウトプットシャフト２９と一体的に形成され、その結果、インプットシャフトと遊星キャリアとの間のベアリング３２がインプット及びアウトプットシャフトの間で直接に働き、アウトプットシャフトとケーシング(casing)との間のベアリング４４は、従前ではベアリング３２から軸方向にオフセットしているが、ベアリング３２と軸方向に近接した配列になっており、装置の強度を高めている。シール３３、３４は、アウトプットシャフトの端部とインプットシャフト３０との間のシール４３により置き換えられ、シール４２は、アウトプットシャフト２９とケーシング１１との間で、ちり、ほこり、及び他の汚染物質の進入からベアリング４４を保護する。
【００３３】
遊星キャリアのアーム２７は、それに固定された延長部分４６を有し、上記延長部分は、軸方向に固定した内側のレース部３６の端部を直接に取り囲む位置に補強リング４５を備えている。この内側のレース部３６は、ケーシング１１のボス部(boss)４９上のベアリング４８により支えられており、その内部に、装置の内部へ冷却潤滑剤を導入するための軸方向に延在する通路を有する中心のプラグ５０が配置されている。プラグ５０の中の通路４７は、組み合わされたインプットシャフト５０及び内側のレース３５の内部のチャンバ(chamber)５１へ開口しており、そこから２つのラジアル方向の通路５２、５３が延在する。第１のものは、シェル２２、２３の間の空間４１と合うように軸方向に位置付けられ、冷却潤滑剤が遊星部材２１とリンク２６との間のベアリング２５の接触部分へ直接に注入されることができるようにし、第２のもの(５３)は、アウトプットシャフト２９とインプットシャフト３０との間の主軸受３２の領域へ開口している。チャンバ５１はまた、ベアリング４９に延在し、その結果、シャフト３０内の中央の通路４７の中へ注入されるオイルが、主軸受４９、３２と、ラジアル方向について内側のボールネジ４０と、遊星部材２１のベアリング２５とに直接に適用されることが可能になる。潤滑剤のこの強制的な流れにより保証される更なる冷却及び潤滑は、補強リング４５と偏長の形状の遊星部材２１とともに、より高い荷重に耐える能力が達せられることが可能になる。
【００３４】
図４に見られるように、遊星部材２１の非常に偏長の回転楕円体の形状は、図４の点Ｐにより例示されている接触区域に対する法線が、遊星部材２１の転がり軸に最も近く接近しているときでさえその軸に対して４５度以上で傾いたままであるように保つ。ラジアル方向の及び軸方向の成分への力の分解は、ラジアル方向について外側のレース１２の２つの部分１３、１４が最も接近した位置(図４)にある場合でさえ、遊星部材と、ラジアル方向について内側のレース３５の部分３６、３７との間で取り交わされる力の軸方向の成分に不利に作用することなく、ラジアル方向の成分を有利に働くことが理解され得る。同様に、ラジアル方向について外側のレース部１３、１４が最も大きく分離した位置で示されている図５に見られるように、遊星部材２１とラジアル方向について内側のレース部３６、３７との間の接触区域Ｐに対する法線の間の角度は、遊星の転がり軸に対して４５度の領域に傾いたままであり、それにより、球形の遊星におけるその対応する力のラジアル方向の成分に比べれば、この力のラジアル方向の成分を有利に増加させる。
【００３５】
当然のことながら、上記の伝動装置のような装置を通じて２方向のトルクの伝達を可能にする配置は、同時係属中の出願番号第００１６２６１．０号に説明される考えを使用して導入されており、その開示事項が引用することによりここに組み込まれる。
【００３６】
ラジアル方向について内側の及びラジアル方向について外側のレース１２、３５の２つの部分を相互に接続させるために使用されるネジ１５、３８のようなボールネジに関係した１つの問題は、ボールとそれが閉じ込められる軌道輪(raceway)との間の滑り、又は“ずれ”が、端部ストップに係合して通常の回転運動を実行することが妨げられる列の端部におけるボールをもたらすという事実にある。これは、螺旋状の溝の端部領域において対応する歯又は鋸歯にかみ合う歯を有する列のそれぞれの反対側の端部におけるボールを設けることにより対抗し得る。これは、ボールネジの残部の耐荷重能力を損なうことなく、転がり動作における確実性が、ボールと溝との間の滑りが起こらないことを確かなものとできるようにする。
【００３７】
図６に例示される別の構成では、上記ボールは、螺旋状の溝５６を有するローラ５５に置き換えられることができ、上記ローラは、ローラ５５が配設されるラジアル方向について外側の及びラジアル方向について内側の構成部品の対応する螺旋状の溝５７、５８に係合する。当然、各構成部品におけるねじ山のピッチ及び数は同じであり、好ましくは、ローラは、ねじ山の形状が大きい接触半径を確保するために樽形であってもよいが、好ましくは、９０度の角度を有する３角形のねじ山であり得る一条ねじを有している。ねじ山がすべて同じピッチを有するので、ローラは２つの部材の間で転がるとき軸方向に位置を変えることなく、上記部材の１つのねじ山により軸方向に１つの方向に移動する傾向は、ローラのねじ山により軸方向に反対の方向に移動する傾向により押し止められる。ローラは、各端部においてローラが滑りなく正しい転がり運動を確保するために係合される２つの部材の歯付きリング(toothed ring)とかみ合うギヤ歯を有している。
【００３８】
次に図７及び８を参照すれば、示されている別の実施形態では、円周方向についての空間の最大限の利用が行われ得るように構成され、その結果、最大限の数の遊星が所定の大きさの装置に適合され得る。図７及び８では、前の実施形態のように、同じ参照数字が同じ又は対応する構成部品を表示するために使用される。図８から見られるように、この実施形態では、ただ４つの遊星だけを有する図１の実施形態と同じ寸法の伝動装置に５つの遊星６０を有している。これらの遊星６０は、環状の遊星６０の中間の平面にある遊星キャリアのアーム２７に固定される円板(ディスク：disc)６１によりキャリアのアーム２７に連結される。ディスク６１は、幅広で略ラジアル方向の溝穴６２を有し、その内部に遊星が転がるローラ要素ベアリング２５ａ、２６ｂを収容するブシュ(bush)６３が閉じ込められる。ブシュ６３自体は、比率を変える運動の間、溝穴６２内部で転動する。上記溝穴は、厳密に言えばラジアル方向の方位から傾いてもよく、これは外側のレースにおける接触力がそれぞれ弱められるか又は強められる一方、内側のレースにおける接触力が強められるか又は弱められることを可能にする。これは、有効な設計手段であり得る。
【００３９】
この実施形態は、円周方向に非常に小型(コンパクト：compact)であり、高い荷重に耐える能力を有する。ディスク６１は、ブシュ６３により構成されるローラに対するより広範囲にわたる支持を付与するために局部的に厚くされ、当然、ディスク６１自体がより非常に大きい剛性を付与するので、図４の実施形態のように遊星キャリアのアーム２７を補強ディスクまで延ばす必要はない。この実施形態はまた、インプットシャフト３０とアウトプットシャフト２９との間の２方向のトルク伝達を可能にする。この目的のために、インプットシャフト３０と右側の内側のレース半割体３７との間の、例えば、図１のボールネジ３８は、インプットシャフト３０と左の及び右の内側のレース半割体３６、３７の両方とに協働する一連のねじ山のそれぞれの列のボールの形をした同軸状のボールネジカップリング７０、７１により置き換えられる。両方のボールネジは同じ方向性を有し、その結果、所定の方向のトルク伝達が、両方の内側のレース半割体をインプットシャフト３０に沿って軸方向に同じ方向に、例えば、正駆動(positive drive)のトルク伝達のために左方向に、また、過回転又は負駆動(negative drive)のトルク伝達のために右方向に駆動させる傾向を与える。
【００４０】
駆動軸３０は、環状の摩耗パッド(pad)７３を備えたショルダ部(shoulder)を形成している中央のフランジ７２を有し、駆動軸３０の左側の端部では、対応する環状の摩耗パッド７５を備えた環状の突き合わせ端部ストップ７４を有している。上記部材７４は、駆動軸３０の端部の環状の溝に係合される座金(サークリップ：circlip)７６により適所に保たれている。２つの端部ストップ７２、７４は、右側と左側の内側のレース半割体３７、３６の対応するラジアル方向の表面にそれぞれ係合する。従って、図面に見られるように、正駆動の伝達の間、２つのレース半割体３６、３７が両方とも右側に駆動される場合には、接触部７２は、レース半割体３７の運動を制限し、その結果、レース半割体３６への連続したスクリュ動作が遊星６０への締め付け力を維持する。これに対して、負のトルク伝達においては、２つのレース半割体３６、３７は、レース半割体３６が端部ストップ７４に係合するまで、それぞれのボールネジ７０、７１上に左側に移動し、ボールネジ７０の連続したスクリュ動作は、レース半割体３７をレース半割体３６の方へ駆動し、再び遊星６０への締め付け動作を維持する。トルクの逆転時に有効であるまさにその変速比に依存して、レース半割体３６、３７の位置において多かれ少なかれ重要な変動があってもよい。つまり、低い比率においてレース半割体３６、３７が最大限に分離している場合には、ボールネジ７０、７１に沿う変位さえない(或いは、少なくとも非常に限定される)かもしれない。それに対して、最高比においてラジアル方向について内側のレース３６、３７が最も接近した位置にある場合には、対向するラジアル方向の面と端部ストップ７２、７４との間に最大の間隙があり、最大の軸方向の変位が起こる。これは、トルク方向の変化に対して対応する端部ストップに対するレース半割体の著しい衝撃をもたらし、図９の実施形態では、これに関係した不利な点を克服する手段を備えている。
【００４１】
上記のように、図９の実施形態はまた、以下により詳細に説明されるようにより大きい荷重を支持するために、また、大きい比率の範囲を得るために構成されている。また、上記の実施形態と同様に、上記の実施形態に対応する機能と同じである又は対応する機能を果たす構成部品は、同じ参照数字で特定されている。この実施形態では、特に図１２に例示される内側のレース構成部品の組は、図１２に示されていないボール３９(図９参照)によってインプットシャフト３０のねじ切り部７７にボールネジの構成により取り付けられる２つの内側のレース半割体３６、３７を有している。端部ストップ７２、７４の代わりに、図９の実施形態では、２つのカラー７８、７９を有し、前者は駆動軸３０のフランジ７２に係合され、後者は位置調整された(軸３０の)穴８０と(カラー７９の)穴８１とを通すシャーピン(shear pin)(不図示)によって駆動軸３０の反対側の端部に固定される。
【００４２】
大きい比率の範囲を可能にするために、軸３０のボールネジ部分ができるだけ小さい直径を有する必要がある。しかし、より重い荷重にとって、軸はより強い必要がある。荷重を分けるために、内側のレース半割体３６、３７とカラー７９、７８との間のかみ合いクラッチの配置が提供されている。これは、レース半割体３６、３７上の軸方向に延在するピン８２、８３の環状の配列と、カラー７９、７８上のピン８４、８５の環状の配列とを有している。これらのピンの端面は、少なくとも部分的にそれらをねじり方向と軸方向の両方の荷重に作用し合うことができる傾向があり、このように形成されるかみ合いクラッチの係合が軸３０のねじ切り部７７上のレース部３６、３７の相対的な螺旋運動で生じることに留意すべきである。
【００４３】
図７に関して論じられるように、トルクの逆転で発生するバックラッシュ(backlash)を弱めるために、図９から１２の実施形態では、それぞれ１方向弁８８、８９により制御される１対の軸方向の通路８６、８７を備え、中央の溝４７の中のオイルが、各ラジアル方向の通路９０、９１を介して軸方向の通路８６、８７の方へ１方向弁８８、８９をラジアル方向に通り、そこから環状の管状スリーブ９３によってレース半割体３７とカラー７８との間に規定される環状のチャンバ９２の方へ進むことを可能にする。左側のレース半割体３６が、オイルがカラー７９の通路(不図示)から入るためのスリーブ９５により規定される同様の環状のチャンバ９４を有している。これらのチャンバ９２、９４の中の加圧状態にあるオイルは、レースがトルクの逆転での停止の方へ駆動されると(環状の)ピストンとして作用するカラーと、レース半割体により規定されるシリンダとの間の小さい隙間を通じて漏れることができるのみである。これは、バックラッシュを弱め、金属間の駆動が回復されるときの衝撃ノイズを防止する。
【００４４】
典型的な遊星２１が、図１１に示される動力取出装置の一部として例示されており、中心の軸２１ｃへの押込み式の嵌合である２つの遊星半割体２１ａ、２１ｂを有し、上記軸は、最初に各端部に適切な円筒形のニードルベアリングを有するスリーブ２１ｄを通される。スリーブ２１ｄは、(この実施形態では、丸い角を備えた略正方形の平板である)平板(プレート：plate)６１のラジアル方向の溝穴６１ａに係合し、上記溝穴は、スリーブがラジアル方向に短い距離を転がることができる広範囲の表面を付与するために軸方向に延在した側部６１ｂ、６１ｃを有している。平板６１は、キャリアのフィンガー部(finger)２７ａが係合する穴６１ｄを介してキャリア２７へ力を伝える。
【００４５】
上記のすべての実施形態では、その２つの部分が閾値を超えて引き離される場合に、接触区域のスピンがラジアル方向について外側のレースにより許容されるものより小さくなるように遊星の最大限のラジアル方向の外側の軌跡を制限することにより回避されるトップギヤの変速比を設定することができる。これは、例えば、リンク２６の外側の軌跡を抑えるためにキャリアに取り付けられる突き合わせストップ(不図示)によってリンク２６の回転を制限することにより、図１から６の実施形態において達せられ得る。これは、遊星に接続される端部と遊星キャリアに接続される端部との間のある位置に配置され得る。図７及び８の実施形態では、この目的は、溝穴６２のラジアル方向に外側の端部が、ラジアル方向について外側のレースの部分の最大の分離により許容されるものより小さいラジアル方向に外側の軌跡に遊星を保持することを確保することにより達せられ得る。図９から１２の実施形態では、このトップギヤの固定(ロックアップ：lock up)は、周縁部にそれぞれの把持リング(grip ring)９６、９７を備えて内側のレース半割体３６，３７を形成し、把持リングが転がり軸のラジアル方向に外側の側部に遊星２１に係合するようにそれらを形づくることにより設けられる。従って、ラジアル方向について外側のレース１３、１４が最大の伸長部分まで引き離され、ラジアル方向について内側のレースがボールネジ３９により駆動される最も接近した位置に達することを可能にする場合には、２つの把持リング９６、９７がインプットシャフトとアウトプットシャフトとの間の直接的な駆動を形成するために遊星２１に係合する。遊星２１と外側のレース１３、１４との間の隙間が存在することを必要とするこの構成では、遊星２１がこの状態でラジアル方向について内側のレースによる回転に対して保持されるので、最高の回転比とこの固定されたトップギヤとの間の、典型的には略１．２：１のステップ変化がある。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】低い変速比について示した本発明の１つの実施形態として形成される転がり接触式連続可変伝動装置である、図２のＩ−Ｉ線で切り取られた軸方向の断面図である。
【図２】図１の実施形態の端面図である。
【図３】高い変速比について構成部品を例示する、図１の実施形態の一部の軸方向の断面図である。
【図４】遊星部材が低い変速比の構成について示した偏長の回転楕円体である本発明の第２の実施形態を例示する、図１のものと同様の軸方向の断面図である。
【図５】高い変速比の構成である移動可能な構成部品を示す図４の実施形態の１部と同様の軸方向の図である。
【図６】変更された螺旋状の相互に係合する配置を示す本発明の更なる実施形態の一部の概略図である。
【図７】本発明の更なる実施形態の軸方向の断面図である。
【図８】図７の実施形態の端面図である。
【図９】重荷重と大きい比率範囲との両方のために設計された本発明の更なる実施形態の軸方向の断面図である。
【図１０】図９の実施形態の端面図である。
【図１１】図９及び図１０の実施形態の動力取出装置の構成部品の分解図である。
【図１２】図９及び図１０の実施形態の内側のレース構成部品の組の分解断面図である。
【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年10月17日(2003.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に間隔を置いて配置され相対的に軸方向に移動可能な部分をそれぞれ有するラジアル方向について内側の及び外側のレースと転がり接触状態にある遊星部材と、２つのうちの１つのレースの部分の軸方向の分離を決定する制御手段と、を有する様式の連続可変伝動装置であり、上記遊星が遊星運動のために接続手段により遊星キャリアに接続され、上記手段が周囲の接続を維持しながら上記２つのうちの１つのレースの部分の軸方向の分離における変化に応じて、遊星のラジアル方向の位置を変えることを可能にする連続可変伝動装置において、
上記遊星が、上記２つのレースのそれぞれの部分に係合する外側の回転面をそれぞれ有する２つのローラ要素を含む複合体であることを特徴とする連続可変伝動装置。
【請求項２】
上記２つのローラ要素が、上記接続手段が接続される中間の要素により接合されることを特徴とする請求項１記載の連続可変伝動装置。
【請求項３】
上記各遊星体の中間の要素が、ローラベアリング、好ましくはニードルローラベアリングによって上記接続手段に接続されることを特徴とする請求項２記載の連続可変伝動装置。
【請求項４】
上記遊星と上記遊星キャリアとの間の接続手段が、各遊星用のそれぞれのトレーリングアームを有することを特徴とする前記いずれかの請求項記載の連続可変伝動装置。
【請求項５】
上記遊星と上記遊星キャリアとの間の接続手段が、少なくともラジアル方向の成分を有する複数の溝穴を備えた接続プレートを有し、それぞれの遊星の１部が上記溝穴のそれぞれの内部に係合されることを特徴とする前記いずれかの請求項記載の連続可変伝動装置。
【請求項６】
上記接続プレートの溝穴が、上記遊星のそれぞれのブシュに係合し、その内部に上記遊星が回転する転がり要素ベアリングが配置されることを特徴とする請求項５記載の連続可変伝動装置。
【請求項７】
上記各遊星の各ローラ要素の回転面が、曲線からなる母線により規定されることを特徴とする前記いずれかの請求項記載の連続可変伝動装置。
【請求項８】
上記各ローラ要素の曲線からなる母線が円の弧であることを特徴とする請求項７記載の連続可変伝動装置。
【請求項９】
上記各ローラ要素の表面の母線を規定する円の弧の中心が、上記遊星の中心点から軸方向に及び／又はラジアル方向にオフセットしていることを特徴とする請求項８記載の連続可変伝動装置。
【請求項１０】
上記遊星キャリアが、上記装置の１つの軸方向の端部から上記装置の回転軸に略平行に延在する複数のリンク機構支持アームを有し、上記リンク機構支持アームの自由端がすべての上記自由端を共に連結する補強リングにより補強されることを特徴とする前記いずれかの請求項記載の連続可変伝動装置。
【請求項１１】
上記ラジアル方向について内側の及び外側のレースが、固定したハウジング内に配置され、上記レースのどちらかが、上記伝動装置のインプット又はアウトプットシャフトによりハウジングに対して回転可能であることを特徴とする前記いずれかの請求項記載の連続可変伝動装置。
【請求項１２】
上記ラジアル方向について内側のレースが、上記伝動装置のインプットシャフトと共にハウジングに対して旋回することができることを特徴とする請求項１１記載の連続可変伝動装置。
【請求項１３】
上記遊星キャリアが、上記伝動装置のアウトプットシャフトと共にハウジングに対して旋回することができることを特徴とする請求項１２記載の連続可変伝動装置。
【請求項１４】
上記アウトプットシャフトが、インプットシャフトの周りに同軸状に延在し、両方が上記ハウジングの同じ側から突き出ていることを特徴とする請求項１０から１３のいずれかに記載の連続可変伝動装置。
【請求項１５】
上記ハウジングから突き出ている端部の反対側のインプットシャフトの１端が、潤滑剤の導入用の通路を有することを特徴とする請求項１４記載の連続可変伝動装置。
【請求項１６】
上記潤滑剤の通路が、上記ラジアル方向について内側のレース部により占められている領域にインプットシャフトを通じてラジアル方向に延在する部分を有することを特徴とする請求項１５記載の連続可変伝動装置。
【請求項１７】
上記遊星キャリアが、アウトプット又はインプットシャフトと共に１つの部品で形成されることを特徴とする前記いずれかの請求項記載の連続可変伝動装置。
【請求項１８】
上記ラジアル方向について外側のレース及び／又は上記ラジアル方向について内側のレースの２つの部分が、摩擦を低減するために２つの部分の間に転がり要素を備えたヘリカルカップリングによって相互に接続されることを特徴とする前記いずれかの請求項記載の連続可変伝動装置。
【請求項１９】
上記転がり要素の列の各端部に確実な相互に係合する手段を備え、それにより上記装置に使用する転がり要素とレース部との間の相対的な滑りを防止することを特徴とする請求項１８記載の連続可変伝動装置。
【請求項２０】
上記確実な相互に係合する手段が、その列の上記(又は各)端部に転がり要素の協働する歯の組と、それにより接触されるレース部とを有することを特徴とする請求項１９記載の連続可変伝動装置。
【請求項２１】
上記転がり要素自体が、それらが配置される２つのレース部の対応する螺旋状の表面構成に係合する螺旋状の表面構造を有することを特徴とする請求項１８記載の連続可変伝動装置。
【請求項２２】
上記２つのレースの他方が、同じ方向のスクリュカップリングにより連係された駆動伝達(インプット又はアウトプット、つまり駆動又は従動)部材と相互に係合され、それぞれの方向の向きに上記他方のレースの連係されたレース部の行程を制限するそれぞれの端部ストップ手段があり、それにより両方向に上記装置を通じてトルク伝達を可能にすることを特徴とする前記いずれかの請求項記載の連続可変伝動装置。
【請求項２３】
上記端部ストップ手段が、上記駆動伝達部材をその行程の端の位置で上記それぞれのレース部にねじり状態で相互に係合させる手段を有することを特徴とする請求項２２記載の連続可変伝動装置。
【請求項２４】
上記駆動伝達部材をねじり状態で相互に係合させる上記手段が、かみ合いクラッチの配置を有することを特徴とする請求項２２記載の連続可変伝動装置。
【請求項２５】
上記かみ合いクラッチの配置が、傾斜のある頂部を有する軸方向に延在する歯を有し、その傾斜角が上記２つのレース部と上記駆動伝達部材との間の相互に係合する一続きのねじ山のピッチ角を参照することにより決定されることを特徴とする請求項２４記載の連続可変伝動装置。
【請求項２６】
上記かみ合いクラッチの配置が、上記他方のレースの上記各部分の及び上記駆動伝達部材の軸方向に延在する環状の配列をしたピン又は溝穴を有することを特徴とする請求項２４又は請求項２５記載の連続可変伝動装置。
【請求項２７】
上記端部ストップ手段が、上記駆動伝達装置手段に適合されるそれぞれのカラーに備えられることを特徴とする請求項２２から２６のいずれかに記載の連続可変伝動装置。
【請求項２８】
潤滑油の通路用に上記カラーを通じてオイルの道を設け、上記他方のレースのそれぞれの部分により部分的に規定される囲まれたオイルを含む容積の方へ開口する１方向弁を有し、それにより上記他方のレースの上記部分が上記駆動伝達部材の端部ストップに接近するとその運動を制動することを付与することを特徴とする請求項２７記載の連続可変伝動装置。
【請求項２９】
上記駆動伝達部材が上記装置の中心のインプット駆動シャフトであり、上記他方のレースがラジアル方向について内側のレースであり、上記ラジアル方向について内側のレースの２つの部分が、そのそれぞれのピストンとして作用するカラーを備え、円筒形のダンパとして作用することを特徴とする請求項２８記載の連続可変伝動装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
次に図面、特に図１、２及び３を参照すれば、示されている伝動装置は、全体的に１１で表示されたハウジングを有し、その内部にラジアル方向について外側のレース１２が位置付けられており、上記レースは、いわゆる“ボールネジ”により共に係合される相対的に軸方向に変位可能な２つの部分１３，１４で形成されている。上記ボールネジは、上記装置の中心の長手方向軸Ｘ−Ｘの廻りに互いに対して旋回することができる２つの部分１３、１４の対応する螺旋状の溝に係合されるボール１５の数個の螺旋状の列を有している。上記ボールネジは、数個のスタート部(start)(この場合には４つ)を有しており、これは、利用できる空間を(最大負荷容量のための)ボールで満たすためであるが、軸方向の及び円周方向の荷重のバランスをとるために必要である比較的に長いリードを有する(一条ねじに必要とされる)大きいボールを使用することを回避する必要性から生じる。２つの部分１３、１４の間の相対的な軸方向の変位は、固定したピン１６に部分１４を取り付けることにより達せられ、上記ピンは、軸方向の変位を可能にするが回転移動をしないようにレース部１４を規制するために、ハウジング内の１対のピンと共にオルダム継手(Oldham coupling)を形成している。オルダム継手は、ラジアル方向の並進運動を許容するけれども回転はできない“許容度に融通のある”配置としてここに使用される。実際には、図面に示されているように、２対のピンは同じ平面に存在しておらず、互いに９０度離間して配置されており、十字形により表示される小さい平面がオルダムリングの中の溝穴(スロット：slot)に及んでいる。回転方向へ変位可能なレース部１３は、全体として円筒形のホルダ１７に保持されており、上記ホルダは、調整アクチュエータ(adjuster actuator)１０により旋回させられる調整アーム１８により軸Ｘ−Ｘの周りに旋回され得る。図１の真向から見られるアクチュエータ１０は、好ましくは、電気モータ(不図示)により駆動されるボールネジを有するスクリュアクチュエータ(screw actuator)である。軸Ｘ−Ｘの周りに回転方向へ変位可能なレース部１３を旋回させることにより、このレース部自体は、ボールネジ１５の作用により軸方向に変位可能な外側のレース部１４に対して有効に“ねじ”で調整される。これにより、回転することなくスライドピン(slide pin)１６に沿って軸方向にこのレース部を移動させる。このように、２つのレース部１３、１４は、１つの方向又は他の方向に回転方向へ変位可能な外側のレース部１３を回転させることにより、離れて又は共に移動させられる。２つのレース部は、２つのローラ要素を有する全体として２１で表示される遊星部材の曲面状の表面により係合される曲面状のレース表面１９、２０を有する。上記ローラ要素は、この場合には、転がり要素ベアリング２５を備えた中央のピン２４により共に保持される略半球状のシェル２２、２３である。上記転がり要素ベアリングによって、遊星部材２１がそれぞれの接続リンク２６に支持されている。図２に見られるように、それぞれの接続リンク２６は、アウトプットシャフト２９に固定して接続される遊星キャリア２８の遊星キャリアアーム２７に接続されており、上記アウトプットシャフトは、軸受(ベアリング：bearing)３１によってインプットシャフト３０を同軸状に取り囲んで位置されている。今１つのベアリング３２が、インプットシャフト３０と遊星キャリア２８とを相互に接続し、シール(seal)３３、３４が、ちり、ほこり及び他の汚染する粒子、湿気又は水分の進入から装置の内部を保護する。




【国際調査報告】
2005502841.tif 000045
2005502841.tif 000046
2005502841.tif 000047