(57)【要約】無段摩擦変速機はコンバインド軸受（２）に回転自在に支承されて駆動力を伝達する複数個の摩擦ローラを有し、コンバインド軸受（２）はＹ軸に対して旋回軸角（α）だけねじって摩擦ローラ（１）のキャリア（４）に挿入した割り軸受（３）からなり、各ギヤユニットの相対するキャリアは上側の連接棒（６）及び下側の連接リンク（７）によって互いに結合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、入力軸と、入力軸と同軸に配列されたトルク軸と、入力軸と同軸に配列されトロイド形の内面を有する２個の入力プーリと、入力軸と同軸に配列されトロイド形の内面を有する２個の出力プーリとを有し、各々１個の入力プーリと出力プーリとが対をなし、２つの出力プーリが互いに鏡像対称をなして並置されており、また入力プーリから所属の出力プーリへトルクを伝達するために各対の入力プーリと出力プーリの内面の間に旋回可能に配設された複数個の摩擦ローラと、各摩擦ローラのためのキャリアと、摩擦ローラのキャリアのための旋回装置と、一方の入力プーリに出力プーリの方向へ圧力を掛けるための押圧装置と、出力プーリと入力軸の間の歯車装置とを有する無段摩擦変速機において、摩擦ローラ（１）がＹ軸に対して所定の旋回軸角（α）だけねじってキャリア（４）に挿入した割り軸受（３）からなるコンバインド軸受（２）に回転自在に支承され、各ギヤユニットの相対するキャリア（４）が上側の連接棒と下側の連接リンク（７）によって互いに連結され、下側の連接リンク（７）の中心部（１０）が油圧ピストン（５）のケーシングに支承されることを特徴とする無段摩擦変速機。
【請求項２】
キャリアがころがり相対運動を有する支点を介して上側の連接棒（６）及び下側の連接リンク（７）と連結されていることを特徴とする請求項１に記載の無段摩擦変速機。
【請求項３】
油圧ピストン（５）と所属のキャリア（４）の下端との間に補償装置（８）が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の無段摩擦変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は請求項１の上位概念に基づく無段摩擦変速機に関する。
【０００２】
この種の無段摩擦変速機は通常、共通の軸と同軸に配列され、互いに対をなして配設され、その内面がトロイド形に形成された入力及び出力プーリ並びに入力プーリと出力プーリの各対の間に配設された摩擦ローラを有する。この摩擦ローラは入力プーリとも出力プーリとも摩擦接触し、入力プーリから伝達されたトルクを摩擦接触により出力プーリに伝達する。その場合入力プーリとの接触点と回転軸の間隔が大きければ大きいほど、摩擦ローラの回転数は高い。これに対して摩擦ローラと出力プーリの接触点が回転軸に近ければ近いほど、出力プーリの回転数が大きい。その結果摩擦ローラを旋回することによって、出力プーリの回転数を無段階で任意に調整することができる。この目的のために摩擦ローラの回転軸は、旋回装置により制御されるキャリアに支承される。
【０００３】
上記類別の無段摩擦変速機は出願人のドイツ国特許第１９７５４７２５号明細書に記載されている。この変速機は自動車駆動機械のトルクコンバータ又は湿式始動クラッチと結合された入力軸を有する。変速機は入力軸と同軸に配列された２個のギヤユニットを備えている。入力プーリと出力プーリは入力軸に対して軸方向に僅かに変位可能なトルク軸に支承される。なお２個の入力プーリはトルク軸に遊転不能、但し軸方向摺動可能に支承される。ローラ状の押圧装置が軸方向変位可能に入力軸に支承され、かつ遊転不能に入力軸と結合されており、一方の入力プーリに所属の出力プーリ側へ軸方向に圧力を掛ける。摩擦ローラを担持するキャリアの上端はハウジングの２個の空欠部に係合し、そこに回転可能に支承されるが、その下端は当該の保持具の空欠部に油圧ピストンを介して係合する。油圧ピストンはピストンの上側又は下側に適当に力が掛かると当該のキャリアが僅かに上昇又は下降するように配設されている。その場合移動距離は通常約２ｍｍである。摩擦ローラ自体はキャリアの空欠部に挿入され、そこに偏心に支承され、その際一方の偏心部分は当該のキャリアを貫通し、他方の偏心部分は摩擦ローラの１つを担持する。この偏心支承は変速機の縦方向への摩擦ローラの軸方向補償運動のために利用される。偏心輪の変位運動によって入力又は出力プーリの弾性変形の際に摩擦ローラの追従が可能になり、その場合この変位運動は円軌道を描く。ところがこの偏心支承は軸受の必要が相応に大きいため多額の製造費をもたらし、偏心輪の円形変位運動によって意図せぬ変速比の原因となる制御エラーが生じる恐れがある。
【０００４】
この無段摩擦変速機では変速比の調整が変速機軸に対して接線方向の摩擦ローラの変位によって行われ、トルク伝達のためにプーリを摩擦ローラに押付けなければならないから、入力及び出力プーリから摩擦ローラにさらに旋回力が作用する。公知の無段摩擦変速機では当該の入力及び出力プーリが形成する円環の中心に摩擦ローラの旋回軸が配置されるようにして、摩擦ローラが各ギヤユニットに配設されている。
【０００５】
変速比調整の際に摩擦ローラと当該の入力又は出力プーリの接触点にいわゆる垂直力が生じる。このため摩擦ローラに生じるトルクが変速比の望ましくない変化を引き起こさないように、すでに出願人のドイツ国特許第１９８２６０５７号明細書で提案されたところによれば、変速比の制御のために、当該の出力プーリと入力プーリの接触圧力によって各摩擦ローラに作用する垂直力の差を、制御力を発生することによって補償する。その場合摩擦ローラを軸方向に保持すれば、摩擦ローラを回転させるこの制御力を２個の当該のプーリに働かせることができるが、プーリの１つを軸方向に固定すれば、この制御力は摩擦ローラに作用することができる。
【０００６】
無段摩擦変速機の縦軸に対して垂直に摩擦ローラを変位することにより、旋回力が摩擦ローラに作用する。一旦セットされた変速比を一定に保持するために、摩擦ローラの回転軸と無段摩擦変速機の縦軸は交差しなければならない。一定の変速比に相当するこの安定な状態は、在来の無段摩擦変速機では当該の摩擦ローラのただ１つの位置（Ｙ＝０）即ち無変位状態でしか得られない。摩擦ローラの他のすべての位置では旋回力が摩擦ローラに作用する。
【０００７】
本発明の課題は、駆動力が複数個の摩擦ローラによって伝達され、動力配分が均一であるとともにすべての動力分岐で変速シフト位置が正確に同等であり、安定性と負荷バランスに関して調整挙動が改善され、制御費用が大幅に簡素化された無段摩擦変速機を提供することである。
【０００８】
冒頭に詳述した種類の無段摩擦変速機から出発して、請求項１の特徴部分に示した特徴によってこの課題の解決が行われる。有利な実施形態が従属請求項に記載されている。
【０００９】
即ち本発明に基づき摩擦ローラは所定の旋回角だけ転回しうるようにキャリアに挿入された割り軸受からなるコンバインド軸受に回転自在に支承され、各ギヤユニットの相対するキャリアは上側の連接棒と下側の連接リンクによって互いに連結され、下側の連接リンクの中心部が油圧ピストンのケーシングに支承される構成になっている。
【００１０】
キャリアはころがり軸受を介して上側の連接棒及び下側の連接リンクと連結することが好ましい。油圧ピストンとキャリアの下端の間に補償装置を設けることが好ましい。
【００１１】
本発明に基づき摩擦ローラをコンバインド軸受に配置し、かつ連接棒と連接リンクを配設することによって、一定の変速比で変位距離と旋回角の直接的対応関係が可能になるから、一方では制御費用が低減され、他方では個々の動力分岐の間で良好な負荷バランスが得られる。
【００１２】
本発明は、一旦セットされた変速比を一定に保つには、すべての摩擦ローラが安定な状態になければならない、即ち摩擦ローラの回転軸と変速機の縦軸が共通の交点を持たねばならないという認識から出発する。本発明に基づき摩擦変速機を構成することによって、摩擦ローラのどのＹ位置でも摩擦ローラが安定な状態をとることが可能になる。
【００１３】
次に、有利な実施例を示した図面に基づき発明を詳述する。
【００１４】
無段摩擦変速機は当業者によく知られているから、以下では発明の理解のために必要な部材とその機能だけを説明する。
【００１５】
図１に示す無段摩擦変速機の１つのギヤユニットのＹ−Ｘ平面の半径方向断面図が明らかにしているように、摩擦ローラ１はコンバインド軸受２に回転自在に支承される。変速比調整のために必要な摩擦ローラ１の旋回は、２個の割り軸受３からなるこのコンバインド軸受によって行われる。割り軸受３は互いに９０°の角をなしてキャリア４の適当な空欠部に挿入されている。トルクを支えるための力が油圧ピストン５によってキャリア４の下端に働く。
【００１６】
半トロイダル構造から生じる反作用力を支えるために、それぞれ２個の相対するキャリアが上側の連接棒６と下側の連接リンク７によって互いに連結され、その際これらの２つの結合部材６、７へのキャリア４の連結は、ころがり相対運動を有する特別に設計された支点（図示せず）を介して行なわれる。
【００１７】
入力又は出力プーリの接触圧力によって引き起こされる部材の弾性変形を補償するために、油圧ピストン５の運動に対して垂直な相対運動だけを許す補償装置８が油圧ピストン５とキャリア４の間に設けられている。
【００１８】
変速比の調整は摩擦ローラのＹ方向の変位によって行われる。それによって摩擦ローラ１が安定状態から脱出させられ、摩擦ローラ１に傾斜力が作用して摩擦ローラを旋回させる。
【００１９】
摩擦ローラのＹ方向の変位と旋回角の依存関係を設定するために、割り軸受３がＹ軸に対して９で示す所定の旋回軸角α（図２）だけねじってキャリア４に配設されている。図４で明らかなように、この配列によって摩擦ローラのあらゆるＹ位置で所定の変速比に相当する既定の旋回角で安定状態が得られる。こうして摩擦ローラの各Ｙ位置に正確に１つの変速比が割当てられる。またこのことは、変速比調整を行った後に摩擦ローラを再びＹ＝０位置に戻さないでよいことを意味する。従って変速比の調整のためにただ１つの制御量、即ち旋回角か又はＹ位置の検出で十分である。
【００２０】
個々の動力分岐の間の負荷バランスを改善するために、摩擦ローラ１又はその変位運動は下側の連接リンク７によって互いに機械的に結合されている。このために連接リンク７の中心部１０が油圧ピストン５のケーシングに支承される。その場合この支承は、摩擦ローラがＸ方向には各ギヤユニットの入力及び出力プーリの間で自動的に定心されるが、Ｙ方向には互いに結合されるように構成されている。中心支点１０を備えた平行配列によって、同時に摩擦ローラがＹ方向の変位の際に１１で示す接触点軌道上で運動することが保証される。こうして１２で示す接触角φ（図３）が変位距離とともに変化しないことが保証される。
【００２１】
図４ａは安定な状態即ち位置Ｙ＝０にある摩擦ローラ１の１つを示す。なお１３は無段摩擦変速機の縦軸を概略図で示す。
【００２２】
図４ｂでは摩擦ローラ１が安定な状態から値Ｙだけ変位している。ここに１４は摩擦ローラ１の旋回軸を示す。
【００２３】
図４ｃは、摩擦ローラ１が旋回しているが、摩擦ローラ１の回転軸１５が縦軸１３と交差しないから依然として不安定な状態であることを示す。
【００２４】
図４ｄは、この場合摩擦ローラ１の回転軸１５が縦軸１３と交差するから（交点１６）、摩擦ローラが安定な状態をとることを明らかにしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】無段摩擦変速機のギヤユニットの半径方向断面図である。
【図２】Ｙ−Ｚ平面に沿った一部切欠いた断面図である。
【図３】Ｘ−Ｚ平面に沿った一部切欠いた断面図である。
【図４】旋回軸角の機能を説明するための摩擦ローラの種々の位置の概略図である。
【符号の説明】
１　摩擦ローラ
２　コンバインド軸受
３　割り軸受
４　キャリア
５　油圧ピストン
６　連接棒
７　連接リンク
８　補償装置
９　旋回軸角α
１０　連接リンクの支点
１１　接触点の軌道
１２　接触角φ
１３　縦軸
１４　旋回軸
１５　回転軸
１６　交点
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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