(57)【要約】該発明はトルクと回転速度を入力軸から出力軸に連続可変的に伝達する装置に関し、平行軸に沿って配置した二個の遊星歯車組みからなり、該遊星歯車がそのリングギア（４と１３）の外周に歯を有し、該リングギアの１つが一方向に回転すると、リングギアの他の１つが反対方向に回転するようにその外周で互いにかみ合い、各遊星歯車組みを形成する他部品の回転に影響し、該部品が各遊星歯車組みの太陽歯車（２と１１）、遊星歯車（３と１２）及び遊星キャリヤー（５と１４）を含み、このようにして上記の遊星歯車組みの二個の中心軸間にある変速比を連続変化させるという事実で特徴付けられる装置。
2008524521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクと回転速度を入力軸から出力軸に連続可変的に伝達する装置で、平行軸に沿って配置の二個の遊星歯車組み（１８と１９及び４６と４７）からなり、該遊星歯車がそのリングギア（４と１３及び３２と４２）の外周に歯を有し、該リングギアの１つが一方向に回転すると該リングギアの他の１つが反対方向に回転するようにその外周で互いにかみ合い、各遊星歯車組みを形成する他部品の回転に影響し、該部品が各遊星歯車組みの太陽歯車（２と１１及び３０と４１）、遊星歯車（３と１２及び３１と４３）及び遊星キャリヤー（５と１４及び３３と３９）を含み、このようにして上記の遊星歯車組みの二個の中心軸間にある変速比を連続変化させるという事実で特徴付けられる装置。
【請求項２】
遊星歯車組みの中心軸が同一直径か異なる直径の三個の歯車（７，８，９及び３５，３６、３７）の機械的配置により同一方向に回転するという事実で特徴付けられる請求項１による装置。
【請求項３】
装置が更に歯車により遊星歯車組みのリングギアを回転させるサーボモーター（１７）からなり、遊星歯車組みの中心軸間にある変速比を修正するという事実で特徴付けられる請求項１又は請求項２による装置。
【請求項４】
装置がさらにサーボモーターのトルクと回転速度を管理する自動制御ユニット（２４）を有するという事実で特徴付けられる請求項３による装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無段変速機（CVT）、即ちトルク比と入力軸と出力軸間の回転速度を徐々に変化できる変速機である。
該発明の変速機は高トルク出力と必要ならば又高回転速度を出せる歯車による力の伝達を行う自走車両又は工業機械（旋盤、フライス盤など）のいずれかで使用できる。
【背景技術】
【０００２】
続いて可変変速機は特に該発明の応用分野で制限無しに以下の記載で触れる自動車、スクーターや工業機械で使用される。周知の機械伝動装置では、トルクと回転速度を連続変化する特性を有する変速機を得るために異なる解決法が見出された。それらの内摩擦手段により運転して、円錐体のベルトによるか又は回転要素との物理的接触により力を可変半径に伝達するものを挙げることができる。
この種の変速機は装置の大きさが小さいと高トルクを伝達できなく、反対の場合には場所を取りすぎるため制限される。
連続変化効果を得るために適応される他の解決法は、出入力軸に相当する流れの圧力と容積間の比を修正する油圧変速機がある。この種の変速機は通常かなりのエネルギー損失を伴い、ある場合には高回転速度伝達の可能性がない。
主エンジン以外に伝達に関与して出力軸トルクと回転速度を修正するより小さな出力の別モーターをもつ補助装置がある。本発明はこの範疇内に入ると考えられ、先行技術の類似変速機に比して追加モーター（ここではサーボモーターと呼ぶ）は、類似の周知の伝動装置のサーボモーターより同じ作業を両者が実施した場合エネルギー消費がかなり小さいという利点を有する。
【発明の開示】
【０００３】
該発明の目的は高トルクと高回転速度を伝達でき、小さい場所しか取らず、電子制御が可能であり、工業用途や自動車用途のいずれかの運転での特定な必要条件を満たせる無段変速機を提供することである。
本発明の利点は類似の周知の変速機に比べ、その運転にエネルギー消費がより小さく、必要な場所が小さいサーボモーターを使用することである。
この目的とこの利点は付随特許請求項で規定する用に該発明により得られる。
該発明の他の特異点と利点は、該発明の二つの好ましい実施形態で概略的に表した付随図面を参考に以下の記載に現れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
図１はトルクと回転速度に関する無段変速装置の好ましい実施形態の一組み立て品の透視図を示し、その一般的配置を示す。本装置は外周に歯車歯を有する二個の遊星歯車組み（１８と１９）、回転方向均等化用の三個の歯車（７、８及び９）、サーボモーター（１７）サーボモーター歯車（１６）、入力軸（１）と出力軸（１５）が確認できる複数の歯車で特徴付けられる。
図２は図１に示した好ましい実施形態の分離部品の透視図である。この図面では歯車歯は詳細には示さず、代わりに線記号で示す。図２をみると非対称位置の遊星キャリヤー（５と１４）が示される。即ちリングギア軸（４と１３）に対する直面で見ると、遊星キャリヤー（５）は片側にあり、遊星キャリヤー（１４）は他の側にある。
装置の動作は以下の通りである。
連続可変的に変換したいトルクと回転速度は、連結するか又は太陽歯車（２）と一体化した軸（１）が受け入れる。太陽歯車（２）の回転は外周に位置する遊星歯車（３）に伝達される。これらの遊星歯車数は変わっても良い。一個か又は数個の遊星歯車があっても良いが、しかしこれらに伝達する力が十分に分配できるように、通常三個又は四個の遊星歯車を持つことが望ましい。遊星歯車（３）は上記の遊星歯車により与えられる接線分力方向に回転できるリングギア（４）の内歯とかみ合う。このリングギア（４）回転方向はリングギア（１３）の回転方向と反対である。この反対である理由は以下で判る。
遊星歯車（３）がリングギア（４）の内歯支持体と出会うと、遊星キャリヤー（５）、軸（６）及び歯車（７）を回転させる。これら三個の部品が連結される。歯車（７）は取り外し可能なことが望ましい。
歯車（７）は歯車（８）により歯車（９）にその回転方向を伝達し、このようにして軸（１０と６）が同一面でみると同一方向に回転する。
軸（１０）はチューブ状でそれと連結した太陽歯車（１１）を回転する。この結合はリングギア（１３）の組み立て分解を容易にするために溝手段によることが望ましい。
太陽歯車（１１）の回転がこれら遊星歯車により与えられた接線分力方向に回転できるリングギア（１３）の内歯とかみ合う遊星歯車（１２）に伝達される。軸（６）回転方向と軸（１０）回転方向が同じになっているため、リングギア（１３）の回転方向はリングギア（４）の回転方向と反対である。リングギア（４と１３）の反対方向回転により、両リングギアに遊星歯車（３と１２）支持体としての働きをもたらし、それぞれトルクと回転速度を遊星歯車（５と１４）に伝達する。このようして遊星歯車（１２）がリングギア（１３）の内歯支持体に出会うと、遊星キャリヤー（１４）と連結するか本遊星キャリヤーと一体化したと考えられる出力軸（１５）を回転する。
出力軸（１５）はエンジンを軸（１）側に配置しやすいように管軸（１０）と歯車（９）を自由に通れ、このスペースは軸（１０）がチューブ状の必要がなく、軸（１と１５）が同じ側にある特定の用途では必要ではない。
技術の熟知者は容易に理解するように、この装置は入力軸（１）と出力軸（１５）間の回転数を半分にし、その結果トルクを二倍に増加する。第一の減速は遊星歯車組み（１８）により得られ、第二の減速は遊星歯車組み（１９）により得られる。
今まで歯車（７と９）は同じ歯直径と歯数をもつと考えられてきた。しかしこれは必要なら変えられ、それにより軸（１と１５）間の変速比の大きさが修正される。次いで軸（１と１５）間の変速比の大きさが連続可変的に修正でき、サーボモーター（１７）により一方向又は反対方向に回転する歯車（１６）によりリングギア（４と１３）を回転する。
本サーボモーターの回転方向と回転速度は自動的に制御できる。
図３は図１と図２に示した好ましい実施形態の組み立て図で、筺体内の位置を描き且つ本実施形態の電子制御の方向を示す。
この図面は軸（１）で矢印（２０）により入力を示し、又矢印（２１）により軸（１５）のトルクと回転速度を制御する出力を示す。筺体（２２）内には装置の摩耗と過熱を減ずるために潤滑流体（２３）の存在が望ましい。又必要部品全てにベアリングを筺体（２２）を通る軸止めを配置することが望ましい。
サーボモーター（１７）は筺体の外にあっても良いが、それが電気モーターであれば（それが望ましい）本モーターは流体が電気絶縁体であると仮定すると、潤滑流体内で働くためこのことは必須ではない。サーボモーター（１７）は電線（２５）で連結した電子制御ユニット（２４）により自動制御できる。
より良い伝達効率とより多数の用途使用が可能なように、部品回転のセンサー、潤滑流体温度のセンサーなどのような変速機内部運転のチェック用センサー（２６）を有することが望ましい。センサー信号は電線（２７）により電子制御ユニット（２４）に送ることができる。電子制御ユニットは又用途により変わる電気信号又は電子信号（２８）により追加情報を受信できる。例えば工業的用途では信号はエンジン回転速度と操作者が与える命令に関する。自動車用途では信号はエンジン回転速度、車両速度、加速度信号などに関する。
前記の説明で本変速機の主な利点は、高トルクと高回転速度伝達の可能性、運転必要条件と操作者命令実行の可能性、及び可能な用途の多様性であることが示された。
図４はトルクと回転速度に関する無段変速装置の他の一つの好ましい実施形態の組み立て品の透視図を示し、装置の一般的配置が判る。本装置は外周に歯車歯を有する二個の遊星歯車組み（４６と４７）、回転方向均等化用の三個の歯車（３５、３６と３７）、サーボモーター（４５）サーボモーター歯車（４４）、入力軸（２９）と出力軸（４３）が確認できる複数の歯車で特徴付けられる。
図５は図４に示した好ましい実施形態の分離部品の透視図である。この図面では歯車歯は詳細には示さず、代わりに線記号で示す。図５でみると遊星キャリヤー（３３と３９）が対称位置にあることが判る。即ちリングギア軸（３２と４２）に対する垂直面で見ると、両遊星キャリヤーは同じ側にある。
装置の動作は以下の通りである。
連続可変的に変換したいトルクと回転速度は、連結するか又は太陽歯車（３０）と一体化した軸（２９）が受け入れる。太陽歯車（３０）の回転は外周に位置する遊星歯車（３１）に伝達される。これらの遊星歯車数は変わっても良い。一個か又は数個の遊星歯車があっても良いが、しかしこれらに伝達する力が十分に分配できるように、通常三個又は四個の遊星歯車を持つことが望ましい。遊星歯車（３１）は上記の遊星歯車により与えられた接線分力方向に回転できるリングギア（３２）の内歯とかみ合う。このリングギア（３２）の回転方向はリングギア（４２）の回転方向と反対である。この反対である理由は以下で判る。
遊星歯車（３１）がリングギア（３２）の内歯支持体と出会うと、遊星キャリヤー（３３）、軸（３４）及び歯車（３５）を回転させる。これら三個の部品が連結される。歯車（３５）は取り外し可能なことが望ましい。
歯車（３５）は歯車（３６）により歯車（３７）にその回転方向を伝達し、このようにして軸（３８と３４）が同一面でみると同一方向に回転する。
軸（３８）はチューブ状であり、連結するか又は一体化した遊星キャリヤー（３９）を回転させる。
遊星歯車（３９）の回転がこれら遊星歯車により与えられた接線分力方向に回転し易いリングギア（４２）の内歯とかみ合う遊星歯車（４０）に伝達される。軸（３４）回転方向と軸（３８）回転方向が同じになっているため、リングギア（４３）の回転方向はリングギア（３２）の回転方向と反対である。リングギア（３２と４２）の反対方向回転により、両リングギアに遊星歯車（３１と４０）支持体としての働きをもたらす。このようして遊星歯車（４０）がリングギア（４０）の内歯支持体に出会うと、太陽歯車（４１）と連結するか又は本遊星キャリヤーと一体化したと考えられる出力軸（４３）を回転する。
出力軸（４３）はエンジンを軸（２９）側に配置しやすいように管軸（３８）と歯車（３７）を自由に通るが、このスペースは軸（３８）がチューブ状の必要がなく、軸（２９と４３）が同じ側にある特定の用途では必要ではない。
技術の熟知者は容易に理解するように、リングギア（３２と４２）が回転していない場合、遊星歯車組み（４６）が行う減速は遊星歯車組み（４７）が行う増速で相殺され、その結果この場合入力軸（２９）と出力軸（４３）の変速比は１：１である。
今まで歯車（３５と３７）は同じ歯直径と歯数をもつと考えられてきた。しかしこれは必要なら変えられ、それにより軸（２９と４３）間変速比の大きさが修正される。次いで軸（２９と４３）間変速比の大きさが連続可変的に修正でき、サーボモーター（４５）により一方向又は反対方向に回転する軸（４４）によりリングギア（３２と４２）を回転する。
本サーボモーターの回転方向と回転速度は、その装置の意図する用途により自動的に制御できる。
第二の好ましい本実施形態の特性は第一実施形態とは異なるが、両実施形態は同じ一般的構成造特性と付属品を有し、又同じ用途を有する。これら二つの実施形態の差はこれらが意図する特定用途によりその使用を規定するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は該発明によるトルクと回転速度に関する無段変速機の一つの好ましい実施形態の組み立て品の透視図である。
【図２】図２は図１に示した好ましい実施形態の分離部品の透視図である。この図面では歯車歯は詳細には示さず、代わりに線記号で示す。
【図３】図３は図１と図２に示した好ましい実施形態の組み立て図で、筺体内の位置を描き且つ本実施形態の電子制御の方向を示す。
【図４】図４は該発明によるトルクと回転速度に関する無段変速機の他の一つの好ましい実施形態の組み立て品の透視図である
【図５】図５は図４に示した好ましい実施形態の分離部品の透視図である。この図面では歯車歯は詳細には示さず、代わりに線記号で示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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