JP2003507671A

JP2003507671A - 特に陸上車両用の変速装置

Info

Publication number: JP2003507671A
Application number: JP2001517073A
Authority: JP
Inventors: フィクトールトーム，ランドルフ
Original assignee: アントーノフオートモーティブテクノロジーズベスローテンフェンノートシャップ
Priority date: 1999-08-18
Filing date: 2000-08-11
Publication date: 2003-02-25
Also published as: FR2797666A1; WO2001013012A1; EA200200218A1; AU7011700A; FR2797666B1; TW470831B; AR025315A1; EP1210533A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、変速装置により伝達されるべきトルクが直接駆動クラッチ（１８）により伝達可能な値を超えたときに、遠心釣合錘（２９）により規定される付与力を考慮して、上記クラッチは滑動し、出力軸（２ｂ）に連結された遊星ピニオン・キャリヤ（１３）は減速し、遊星ギヤ（９）は更に減速して最後にはフリーホイル（１６）により拘束される、という伝動システムに関する。これにより、付勢されているリング（８）の歯部の反作用力（Ｐａｃ）は軸心方向停止部（Ｂ２）を介してクラッチ（１８）を解除することから、クラッチ（１８）における全ての摩擦を排除し乍ら結果的な減速が効果を現す。上記リング（８）の軸心方向運動は、該リング（８）を支承する上記部材（１７ａ）が上記入力部材（１７ｂ）に対して摺動するのを許容し乍らエンジン（５）に対してトルクを伝達する連結デバイス（１７）により可能とされる。上記連結デバイス（１７）は、たとえば弾性材料の変形により機能する無摩擦デバイスである。本発明は、伝達トルクと共に多くの場合には非線形的に増大する軸心方向運動摩擦を排除することにより、伝達比を変更するための円滑な係合を強化する上で有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、特に陸上車両用の変速装置に関する。

【０００２】より詳細には本発明は、限定的にでは無く、長期の使用後においても特に順次
的変速(progressiveness)に関する伝達比(ratio)変更の特性が改善される自動変
速装置に関する。

【０００３】特に自動変速装置などの変速装置において伝達比の変更は、選択的連結デバイ
スを起動すると共に別の選択的連結デバイスを解除することで行われる。これら
の選択的連結デバイスは、特に多板型のクラッチもしくはブレーキとされ得る。

【０００４】伝達比変更の特性、特に円滑さは、多板クラッチの場合にはディスク積層体を
締め付ける可動部材の移動を如何に良好に制御するかに依存する。一定用途にお
いて斯かる締め付け部材はまたトルク伝達部材であるが、該部材は、変速装置の
ケーシングに関してたとえば軸心方向に固定された別の伝達部材に対してスプラ
インを介して摺動する。

【０００５】本発明に依れば、これらのスプラインは汎用的に使用されるが実際には多くの
不都合および欠点があることが発見された。

【０００６】すなわちもしスプラインが小径の円周に沿って形成されるなら、摺動における
誘導が正しくなると共にスプライン側部間の圧力が所定限界値を超えない様に、
各スプラインには長寸の軸心方向長さを与える必要がある。これらの問題は大径
の円周上にスプラインを形成することで一定度合まで克服され得るが、連結の重
量および径方向寸法は法外となり得る。更に、各スプラインが摩耗して遊びがで
き始めると誘導は経時的に劣化することから、斯かるスプラインにおける摺動移
動により引き起こされる伝達比変更の特性は変速装置の経時変化により劣化する
。

【０００７】本発明の目的は、伝達比変更の特性が、当該変速装置が新しいときには改善さ
れると共に当該変速装置の経時変化の間においては良好に維持されるという、特
に陸上車両用の変速装置を提案するにある。

【０００８】本発明に依れば、回転入力軸および回転出力軸を夫々備えた各トルク伝達部材と、上記各トルク伝達部材の内の２個の間に取付けられた選択的連結手段と、上記各トルク伝達部材の少なくとも幾つかに対して噛合により接続された歯部
列であって、上記選択的連結手段が連結状態に在るか解除状態に在るかに依存し
て上記入力部材および出力部材の間に２つの伝達比を構成する歯部列と、を備え
た特に陸上車両用の変速装置であって、上記各伝達部材の内の第1伝達部材は、上記選択的連結手段の状態を軸心方向
変位により制御すべく取付けられ、且つ、上記各伝達部材の上記第1伝達部材と第2伝達部材との間には、相対的軸心方向
変位を可能とし乍ら回転を接続する手段が設置された、特に陸上車両用の変速装置は、上記接続手段は、上記第2伝達部材に対する上記第1伝達部材の軸心方向変位に
関して本質的に無摩擦型であることを特徴とする。

【０００９】第1形態に依れば、上記接続手段は上記軸心と平行な可変寸法を有する少なく
とも一個の変形可能要素を備える。

【００１０】この変形可能要素は、上記軸心の回りで回転トルクを伝達する一方、上記第2
伝達部材に関する上記第1伝達部材の軸心方向移動の間において両者伝達部材間
にそれほどの摩擦なしで斯かる移動を許容する。

【００１１】第2形態に依れば、上記接続手段は転動形式である。

【００１２】上記第1伝達部材の一部である第1軌道と上記第2伝達部材の一部である第2軌道
との間に転動のために取付けられた各要素は、一方の軌道から他方へと回転トル
クを伝達する。此処でも再び、上記２個の伝達部材間における相対的軸心方向変
位の間において両伝達部材間の一切の有意な摩擦は排除される。

【００１３】本発明の他の特徴および利点は、非限定的な実施例に関する以下の記述から更
に明らかとなろう。

【００１４】特に自動車に対して企図されると共に図１に示された２段伝達比を有する変速
装置は、該装置の主要軸心を構成する共通回転軸心12に沿って整列された入力軸
2aおよび出力軸2bを備える。入力軸2aは、入力クラッチ48および可能的には不図
示の他の伝達手段を介して自動車のエンジン5の出力軸と接続される。出力軸2b
は、車両の駆動輪を直接的にまたは間接的に駆動することが企図される。出力軸
2bと車両の各車輪との間にはたとえば、２段以上の伝達比を有する別の変速装置
、および／または、手動制御される前進駆動／後退駆動の反転機構、および／ま
たは、車両の各駆動輪間で運動を分配する差動機が介設され得る。

【００１５】入力軸2aおよび出力軸2bは、極めて部分的にのみ示される上記変速装置のケー
シング4に関して軸心方向に拘束される。

【００１６】上記変速装置は、遊星歯車列(epicyclic train)7により形成される差動歯車機
構を備える。歯車列7は、内歯を有する冠歯車8および外歯を有する太陽歯車9を
備え、両歯車ともに、上記変速装置の軸心12の回りに分布された各遊星歯車11と
噛合する。各遊星歯車11は、出力軸2bに堅固に接続された遊星歯車ホルダ13の各
偏心ジャーナル14により回転可能に支持される。太陽歯車9は、出力軸2bに関し
て当該変速装置の軸心12の回りで自由回転し得ると共に、該出力軸2bを囲繞する
。但し太陽歯車9の逆回転、すなわち、上記変速装置のケーシング4に関して入力
軸2aの通常回転方向とは逆方向の回転は、フリーホイルデバイス16により防止さ
れる。

【００１７】冠歯車8は図１および図２において略固化された接続デバイス17により入力軸2
aに関して共通回転すべく但し軸心方向摺動可能に接続されるが、接続デバイス1
7は特に本発明の主題であることから以下においては他の図面を参照して更に詳
述する。

【００１８】接続デバイス17は、冠歯車8を堅固に担持する第1伝達部材17aと、入力軸2aに
堅固に一体的な第2伝達部材17bとの間に形成される。

【００１９】冠歯車8は遊星歯車ホルダ13に対して多板クラッチ18により選択的に連結され
る。

【００２０】クラッチ18の各ディスク19および各ディスク22の交互配置積層体は、遊星歯車
ホルダ13と一体的な保持プレート26と、ケージ20の一部である可動プレート27と
の間に軸心方向に圧縮挟持され得るものであり、可動プレート27は共通回転のた
めに遊星歯車ホルダ13と接続されるが該遊星歯車ホルダ13に関して摺動し得る。
ケージ20は各内側スプライン23を担持するが、該各内側スプライン23に対しては
各ディスク22の周縁歯部および保持プレート26の周縁歯部24が噛合する。第1伝
達部材17aは各外側スプライン33を担持するが、該各外側スプライン33に対して
は各ディスク19の内周歯部が噛合する。

【００２１】ケージ20は、主要軸心12の回りにおける該ケージ20の、故に遊星歯車ホルダ13
の、且つ出力軸2bの、回転速度に従い変化する軸心方向圧縮挟持力をディスク19
、22の積層体に付与することが企図された遠心アクチュエータ25を支持する。遠
心アクチュエータ25は、クラッチ18の回りにおいて冠形態(crown formation)で
配設された各遠心調速錘29を備える。各調速錘はケージ20により支持されること
から、上記変速装置の出力軸2bの回転により拘束される。

【００２２】各調速錘を、ケージ20に対する各調速錘の停止部36の当接により規定された休
止位置E_R(図１および図２における実線)から、図１にて点線で視認可能な様に多
少径方向に拡開された位置Eまで移動させるべく、主要軸心12の回りにおける遊
星歯車ホルダ13の回転により、各遠心調速錘29の本体31は遠心力の作用の下で該
本体の接線方向枢動軸心28の回りで外側に向けて径方向に枢動する傾向である。

【００２３】この結果、各調速錘の突起部32と調速錘の枢動軸心28との間には相対的な軸心
方向変位が生ずる。突起部32を可動プレート27に対して更に接近させるこの変位
は、突起部32と保持プレート26との間に取付けられたスプリング要素34の圧縮に
対応し、且つ／又は、クラッチ18の圧縮挟持方向において保持プレート26に向か
う可動プレート27の変位に対応し得る。図示実施例においてスプリング要素34は
、順次に且つ相互に対向すべく取付けられた２個の皿状ワッシャにより構成され
る。

【００２４】上記変速装置が図１で実線により示される休止状態に在るとき、夫々の休止位
置E_Rに在る各遠心調速錘29を介してスプリング要素34はケージ20に対し予備抑圧
力を伝えるが、この予備抑圧力は、当該変速装置の入力軸2aが出力軸2bとの回転
と連結される如く、且つ、スプリング要素34の該予備抑圧力により定義される所
定最大値までトルクを伝動し得る直接駆動を当該変速装置が構成する如く、クラ
ッチ18を圧縮挟持する。

【００２５】冠歯車8、各遊星歯車11および太陽歯車9の夫々の歯部は、螺旋型である。故に
、負荷下にて噛合する歯部の各対においては、伝動される円周方向力に比例する
が故に入力軸2a上のトルクと出力軸2b上のトルクに比例する相互に逆方向の軸心
方向推力が現れる。上記各歯部の螺旋傾斜の方向は、冠歯車8が駆動トルクを伝
動しているときに該冠歯車8に生ずる軸心方向推力Pac(図２)が、第1伝達部材17a
と軸心方向推力軸受B2とを介して当該冠歯車8がプレート26および27を分離する
方向に各可動プレート27を押圧することでクラッチ18を係合解除する方向に、付
与される如く選択される。上記力Pacはまた、各遠心調速錘29の突起部32と保持
プレート26とを相互に接近させる傾向であることから、各遠心調速錘29をそれら
の休止位置E_Rにもたらし又は維持すると共にスプリング要素34を圧縮する傾向で
ある。冠歯車8だけでなく太陽歯車9とも噛合する各遊星歯車11は、対向して平衡
する２つの軸心方向反作用PS1およびPS2を受け、且つ、太陽歯車9は、各遊星歯
車11との噛合を考慮すると、冠歯車8の軸心方向推力Pacと強さが等しくて逆方向
の軸心方向推力Papを受ける。太陽歯車9の推力Papは軸心方向推力軸受B3を介し
てケーシング4に伝えられる。

【００２６】斯かる状況は図２に示される。次に、上述の作動状態が達成されたものとして
、本変速装置の基本作動を記述する。入力軸2aにより伝達されるトルクが、冠歯
車8における軸心方向推力Pacがスプリング要素34を介して各遠心調速錘29の各突
起部32を押し戻すに十分である如きものである限りにおいて、上記クラッチの保
持プレート26および可動プレート27の間の分離は、各ディスク19および22間でト
ルクを伝達せずに各ディスク19および22が相互に滑動する如きものである。

【００２７】故に遊星歯車ホルダ13は入力軸2aの速度とは異なる速度で回転し得ると共に、
遊星歯車ホルダ13は出力軸2bが駆動すべき負荷により拘束される傾向となる。こ
の結果、各遊星歯車11は動作反転器として挙動する傾向となり、すなわち、冠歯
車8の回転方向と逆方向に太陽歯車9を回転させる傾向となる。しかし、これはフ
リーホイル16により防止される。故に、太陽歯車9はフリーホイル16により拘束
され、且つ、遊星歯車ホルダ13は太陽歯車9のゼロ速度と冠歯車8および入力軸2a
の速度との中間の速度で回転する。故に上記変速装置は減速歯車装置として作動
する。たとえばもし回転速度が増加し乍らもトルクが変化しなければ、各遠心調
速錘29の遠心力が保持プレート26に関し可動プレート27に対して軸心方向推力Pa
cより大きな軸心方向圧縮挟持力を生成した時点で、各遠心調速錘25はそれらの
位置E(図１)へと上昇し、且つ、可動プレート27は保持プレート26に向けて押圧
されることで、上記各調速錘の各突起部32により上記スプリングが更に圧縮され
ている点のみにおいて図１に示された処と異なる直接駆動が達成される。

【００２８】クラッチ18は、上記直接駆動への変化の間において該クラッチ18が係合するに
つれて、入力軸2aに拘束された冠歯車8から出力軸2bに拘束された遊星歯車ホル
ダ13に対して直接的に動力を漸増的に伝達する。故に、遊星歯車列7の各歯部の
作用は次第に少なくなり、すなわち、各歯部が伝達する力は次第に小さくなる。
軸心方向推力Pacは次第に減少し、最終的には消失する。故に、上記遠心力に依
る軸心方向推力は完全に、プレート26および27を相互に対して締め付けるべく付
与され得る。

【００２９】その場合、各遠心調速錘29がクラッチ18においてトルクを伝達するに十分な圧
縮挟持力をもはや提供しないレベルまで、出力軸2bの回転速度が減少し且つ／又
は伝達されるべきトルクが増大することは在り得る。この場合にクラッチ18は滑
り始める。太陽歯車19の速度は、該速度が消失するまで減少する。その場合に上
記変速装置が減速歯車装置として作動する如く、フリーホイル16は上記太陽歯車
を拘束すると共に歯部推力Pacは上記クラッチを係合解除すべく再出現する。故
に、減速歯車装置の動作から直接駆動の動作へと又はその逆へと変化する毎に、
軸心方向推力Pacは新たに確立された速度伝達比を安定化する方向へと変化する
。これは、一方においては一定の臨界的動作点における過剰に頻繁な切替えを回
避し、他方ではクラッチ18の滑動状況を過渡的にのみ生じさせる上で極めて好適
である。

【００３０】図３および図４に示された実施例において接続デバイス17は、図１の更に概略
的な図示内容に依る軸心12に対して径方向プレートを形成する領域を両者ともに
有する要素17aおよび17bの間に取付けられる。

【００３１】接続デバイス17は各可撓ブレード37を備えるが、各可撓ブレード37は、リベッ
ト41aにより第1伝達部材17aと堅固に接続された第1端部37aと、リベット41bによ
り第2伝達部材17bと堅固に接続された第2端部37bとを有する。第1および第2伝達
部材17a、17bの間において各可撓ブレード37は、第1端部37aの近傍にて第2伝達
部材17bに向けて湾曲された領域37cと、第2端部37bの近傍にて他方向すなわち第
1伝達部材17aに向けて湾曲された領域37dとを有する。第2伝達部材17bに関して
第1伝達部材17aが軸心方向に移動したとき、領域37cおよび37dの曲率は増減する
。図３に示された如く、図４に示されたブレード37は軸心12の回りに数組が分布
される。

【００３２】各可撓ブレード37は、該ブレード37における引張応力により駆動トルクを伝達
すべく、幾分か接線方向に配向される。矢印39は駆動トルクの方向を示している
。また点線で示された如く、エンジンが制動モードで動作しているときに該エン
ジンにより生成される(方向39の逆の)負トルクを各可撓ブレード37の引張応力に
より伝達すべく、第2伝達部材17bから開始して他方向に円周方向に配向される他
の各ブレード37eを配備し得る。斯かる付加的な各ブレード37eが無ければ、この
トルクを圧縮応力により伝達するのは各ブレード37である。

【００３３】各ブレード37の厚み、長さ、幅および材料は、以下の機能および結果を提供す
べく選択される： −第2伝達部材17bに関して第1伝達部材17aが軸心方向変位する間に、実用的な
抵抗なしで各ブレード37が弾性的に撓曲し、 −各ブレード37はエンジン5の回転トルクを第2伝達部材17bから第1伝達部材17
aへと伝達可能であり、且つ、 −各ブレード37は軸心12の回りにて第1伝達部材17aの十分なセンタリングを提
供する。

【００３４】この目的のために各ブレード37は、極めて可撓であるべく極めて薄寸であり、
該ブレードの薄さに関わらずトルクを伝達するに十分な横方向断面を有すべく比
較的に広幅とされ、且つ、第1および第2伝達部材17a、17bに対する軸心方向位置
が如何なるものであれ径方向平面内に幾分か残存すべく十分に長寸とされる。

【００３５】一実施例に依れば各ブレード37は、約2mmの軸心方向行程を許容すべく例えば0
.7mmの厚みと3〜4cmの長さとを備えたスプリング鋼から作成され得る。示された
如く、上記各ブレードは少なくとも一対として積層するのが好適である。２枚の
ブレード37の積層体は、倍の厚みの単一ブレードと同一のトルク伝達機能を有す
るが、可撓性は更に大きい。

【００３６】使用状態において冠歯車8は、軸心12の回りに角度的に分布された各遊星歯車1
1の回りに該冠歯車8自体をセンタリングする傾向を有する。このセンタリング効
果は、軸心12に関して径方向に向けられた歯部反発力であって冠歯車8の歯部と
各遊星歯車11の歯部との間に生ずる歯部反発力に依るものである。故に接続デバ
イス17としては、第2伝達部材17bに関する第1伝達部材17aのセンタリングを部分
的にのみ提供する。

【００３７】必要であれば、本発明の良好な成果を損なうこと無く相補的な摺動センタリン
グ手段が配備され得る、と言うのも、この相補的センタリング手デバイスは依然
としてデバイス17により排他的に伝達されるトルクは伝達しない様に配置される
からである。

【００３８】図５に示された実施例においてブレード37は、可撓領域37cおよび37dにおける
よりも端部37aおよび37bにおいて大きな厚みを有する。

【００３９】図６に示された実施例においてデバイス17は金属ベローズ47を備えるが、該金
属ベローズ47は、この目的の為に軸心12に沿ったシャフトの様な形状とされた先
端部を備える第1伝達部材17aに溶接された管状先端部47aと、これもまた該目的
の為にシャフト端部の形状で終端する第2伝達部材17bに溶接された第2管状先端
部47bとを有する。ベローズ47はそれ程の弾性抵抗なしで軸心方向に圧縮可能で
ある一方、捩れ方向の過剰な変形なしで上記エンジンの回転トルクを伝達可能で
あり且つ軸心12に関する第1伝達部材17aのシャフト端部の適切なセンタリングを
確実とする。

【００４０】図７の上側に示された実施例において、接続デバイス17は軸心12の回りにて環
状起伏を有するディスク57を備える。環状ディスク57は、第1伝達部材17aに溶接
された外周縁部57aと、第2伝達部材17bに溶接された内周縁部57bとを有する。デ
ィスク57に依れば、それ程の弾性抵抗なしで可撓により第1伝達部材17aは第2伝
達部材17bに関して軸心方向に移動し得る一方、軸心12の回りにおける第2伝達部
材17bに関する第1伝達部材17aの適切なセンタリングが確実とされ、且つ、実用
的な変形なしで伝達部材17bから伝達部材17aへとトルクが伝達される。

【００４１】図７の下側に示された変形実施例は、(図１および図２に示された場合とは異
なり)第1伝達部材17aがたとえばシャフト59により担持された一群の外側歯部58
と一体的に形成されるべき場合に関し、第1伝達部材17aの異なる形状のみにより
区別される。故に上記各伝達部材の一方(図示実施例では17a)は、起伏形状ディ
スク57の外周縁部57aに対する溶接領域に対してシャフト59を接続する堅固なカ
ラー61を備える。

【００４２】図８に示された変形実施例において、ディスク57eは平坦とされる。この変形
実施例は、軸心方向変位が極めて小さい場合、又は、利用可能な径方向寸法によ
り大径のディスクの作成が可能とされた場合、又は、伝達されるべきトルクが再
び比較的に小さくて図７よりもディスクを薄寸とし得る場合、に適切であり得る
。

【００４３】図９および図１０に示された実施例において、接続デバイス17は軸心12の回り
に分布された４本の軸心方向列で配設された各球状ボール67を備える。各列は概
略的に円筒形状のチャネル内に配置されるが、該チャネルの半分は第1伝達部材1
7aの一部である半円断面の溝68aにより形成され、別の半分は第2伝達部材17bの
一部である半円断面の溝68bにより形成される。溝68aおよび68bは、各ボール67
よりも僅かに大きな直径を有する。第1伝達部材17aの円筒状ボア上に形成された
溝68aは軸心12に向けて径方向に開口する。第2伝達部材17bの雄形の円筒状表面
に形成された溝68bは、軸心12から離間する径方向に開口する。第1伝達部材17a
の上記ボアの円筒状壁部69aと、該ボア69a内に摺動的に配置されると共に第2伝
達部材17bの一部である雄形の円筒状壁部69bとの間には、僅かな径方向遊び71が
在る。各球状ボール67は夫々の軌道68aおよび68bの間において実質的に径方向遊
び無しで取付けられることから、摩擦なしで第2伝達部材17bに関する第1伝達部
材17aのセンタリングを確実とする。列毎に少なくとも２個のボール67が存在す
ることから、接続デバイス17は同時に第2伝達部材17bに関する第1伝達部材17aの
厳密な軸心方向整列も確実とする。

【００４４】第1伝達部材17aが第2伝達部材17bに関して軸心方向に摺動するとき、２つの軌
道68aおよび68bの間に設置される各ボール67は軌道68aおよび68b上で転動する。

【００４５】矢印39に従う回転トルクが伝達される間、各溝68bの一方の表面72bは各ボール
67の側方に当接し、各溝68aの対向表面72aに対して各ボール67を押圧する。表面
72aおよび72bは、軸心12の回りにおける円周方向に関して傾斜されている。たと
えば玉軸受に対して使用される形式の鋼鉄製とされる各ボール67は、伝達部材17
a、17b間の円筒状界面に沿った剪断応力と上記各溝の表面72bおよび72a間の圧縮
応力とに対する該各ボール67の抵抗により、伝達部材17bから第1伝達部材17aへ
と回転トルクを伝達する。

【００４６】伝達部材17aの軸心方向行程は他の理由に制限されることから、伝達部材17aが
伝達部材17bの端部を越えて逸脱する危険性は無い。対照的に、各チャネルの２
つの溝68aおよび68bが開口して形成される図９の左端から各ボール67が逸脱する
危険性はあり得る。これを防止すべく、第1伝達部材17aの適切な溝内に取付けら
れた弾性保持リング74は、各チャンネル68のこの端部に最接近して載置されたボ
ール67に対する軸心方向停止部の役割を果たす。図示実施例の他端において、す
なわち右端において、第2伝達部材17bの一部である各溝68bは75にて閉鎖形成さ
れる。

【００４７】図１１および図１２に示された実施例において接続デバイス17は各筒状ニード
ル77を備え、筒状ニードル77の軸心77aは軸心12に関して径方向とされる。各ニ
ードル77は、軸心12に平行に矩形断面を有する４個のチャネル78内で、軸心12の
回りで等角度距離とされた４本の列で分布される。各チャネルは、第1伝達部材1
7aの内径表面69aと第2伝達部材17bの外径表面69bとにより協働して画成される。

【００４８】各チャネル78は２つの凹状２平面構造78a、78bにより画成されるが、該構造の
一方は第1伝達部材17aの一部であり且つ他方は第2伝達部材17bの一部である。各
２平面構造は、各ニードル77に対する平坦走行軌道82a、82bおよび端部推力表面
83a、83bを備える。走行軌道82a、82bは、各ニードル77の軸心を通る半径と平行
であることから、軸心12の回りにおける円周方向と直交する。端部推力表面83a
および83bは、軸心12に関して接線方向に配向される。第1伝達部材17aの各走行
軌道82aは、直径方向で対向する２つのチャネル78の各ニードル77は一方向に回
転トルクを伝達すると共に他の２つのチャネルの各ニードル77は他方向に回転ト
ルクを伝達する如く、軸心12の回りにおいて時計方向および反時計方向に交互に
反転される。各ニードルがトルクを伝達するとき、各ニードルは全て、夫々のチ
ャネル78の２つの対向軌道82aおよび82bの間で圧縮されて応力付加される。図１
４は同一チャネルの各ニードル77がケージ84内に取付けられ得ることを示してい
るが、ケージ84内において各ニードルは自身の回りで回転し得る。第1および第2
伝達部材17aおよび17bが相互に関して軸心方向に移動するとき、ケージ84は２個
の部材17aおよび17bの中間速度で夫々のチャネル78内を移動する。

【００４９】図１５乃至図１８の実施例は、前述の実施例と異なる処のみが記述される。第1伝達部材17aが第2伝達部材17bに関する軸心方向摺動の全体を行う場合、各
列のニードル77は、当該ローラ87が約15°〜20°だけ枢動するに十分な半径R(図
１８)を有する単一ローラ87により置き換えられる。故に該ローラは完全な円筒
状表面を有する必要は無いが、対向する２つの平行な平坦部87cにより分離され
て径方向に対向する２個の円筒状転動弧状面87aおよび87bのみを有する必要があ
る。図１５に示された使用状態において、２個の平坦部87cは軸心12に関して横
方向に配向される。故に、この実施例に係る接続デバイス17の軸心方向寸法は特
に短い。各チャネル78内において対向する軌道82aおよび82b間の距離は2Rに等し
く、故に図１１乃至図１４の実施例よりも相当に大きい。

【００５０】斯かる実施例では、各ローラ87が各軌道上で摺動するのでは無く各軌道上で転
動することを確実にする必要がある。これを行うべく各転動表面87aまたは87bは
、該表面87aまたは87bの湾曲縁部の一方の中間付近に噛合パターン89aまたは89b
を担持する。図示実施例において噛合パターン89aまたは89bの各々は、円形の伸
開線(involute)の様な形状とされた噛合歯部である。使用状態において歯部89a
または89bは、対応する軌道82aまたは82b内に形成された相補噛合パターン(中空
歯部)91aもしくは91bに係合される。同一のローラ87の２個の歯部89aおよび89b
のピッチ円C_P(図１８)は、転動表面87aまたは87bの円周と一致する。

【００５１】故に図１７に示された如く上記ローラの各円筒状端部には、対応軌道82aまた
は82bと転動接触すべくクロスハッチングされた領域と、該領域と並置してクロ
スハッチングされない領域とが存在するが、後者の領域の中央には、２個の伝達
部材17a、17bに関して上記ローラの角度的割出しを行うべく中空歯部91aまたは9
1bと噛合する上記歯部が配置される。ピッチ円C_Pの直径および歯部の幾何形状は
、２個の伝達部材17aおよび17bの間に予想される軸心方向行程に関し、２個の部
材17aおよび17bの間における相対的な軸心方向行程の全てに亙り、対応する中空
歯部91aおよび91bに対して歯部89aおよび89bが噛合状態のままとなる如く選択さ
れる。

【００５２】図１９に示された実施例は、第2伝達部材17bが径方向内側となり且つ第1伝達
部材17aが図１の歯部8を堅固に担持する冠部(crown)の形態である点においての
み、図１５の実施例と異なる。

【００５３】図２０の実施例は図１６の実施例に関し、相互に独立して使用され得る２つの
相違点を有する： −大径の２個のローラ87dは小径の他の２個のローラ87eと交互配置される。大
径のローラ87dは駆動トルクを伝達する応力下となるローラであり、他方の２個
のローラ87eは駆動トルクより小さな制動モードトルクの伝達の間に応力付加さ
れるローラである。 −上記各ローラは軸心12と交差する各直径Dに関して偏心されており、一方の
２個のローラは一方の円周方向に偏心され且つ他方の２個は別の円周方向に偏心
される。故に上記各ローラは、軸心12の回りで規則的に分布される代わりに２つ
のグループにまとめられる。この結果、内側の伝達部材(この実施例では17a)は
更にコンパクトとなることから、図１６の実施例から帰着する形状よりも更に信
頼性の高い形状となる。

【００５４】図２０の実施例において、各ローラに対する割出し歯部は示されないが、斯か
る歯部は配備され得る。

【００５５】図２１および図２２は、変速装置の組立ての前における連結の安定性を確実に
すべく図１５乃至図２０の実施例に適用され得る改良を示している。

【００５６】図１５からは特に、第1伝達部材17aが図の左方へと過剰に遠位に移動するのが
防止される場合にのみ、上記割出し歯部が連結の安定性を確実にすることが理解
される。図１９の実施例においては伝達部材17aが右方に過剰に遠位に移動する
のも防止する必要がある。斯かる過剰移動は少なくとも図１および図２の実施例
においては、上記変速装置の残部により防止される。しかし、それが組立ての前
に生ずる危険性も在る。これを防止すべくスプリング・ワイヤ保持デバイス92が
配備されるが、該スプリング・ワイヤ保持デバイス92は、径方向内側の伝達部材
(この実施例では17b)に固定された中央区画93と、中央区画93の各側に配置され
た２個の保持タブ94であって夫々のローラの平坦部87cに対し、より詳細には該
平坦部上にこの目的のために形成された溝96内に当接する２個の保持タブ94とを
備える。中央区画93は、第2伝達部材17bを縦断するミリング(milling)97を貫通
し、部材17bの他側にフック形状98のループを形成する。中央区画93と各翼部94
との間において上記スプリング・ワイヤは、伝達部材17bの対応前面に形成され
た位置決めフック99の下側を通過する。

【００５７】このデバイスに依れば、各保持タブ94が配置された側へと各ローラ87を移動さ
せる方向へと第1伝達部材17aが軸心方向に移動したとき、各保持タブ94は先ず弾
性的に変形すると共に最終的には上記ローラの更なる移動を防止する。上記ロー
ラが２個の伝達部材17aおよび17bに関して歯部89aおよび89bにより割り出された
ときには、該ローラが固定されることから２個の伝達部材17aおよび17b間の更な
る相対的な軸心方向移動は防止される。

【００５８】図２１はまた、上記各ローラの他側に対して当接することで他方向の移動にお
いて相対的軸心方向移動を制限すべく伝達部材17bの他方の表面上に位置される
ことが企図された別の保持デバイスを同一のミリング97内に設置し得ることも示
している。

【００５９】理論的には、上記２個の伝達部材を相互に関して軸心方向に拘束する為には単
一のローラを拘束すれば十分である。示された各保持デバイスは、一方向の移動
に関して２個のローラを拘束する。この拘束は、上記接続デバイスの他の２個の
ローラ上に１個もしくは２個の保持デバイスを装着することで更に補強され得る
。

【００６０】表示を簡素化すべく87などの各ローラが省略された図２３および図２４の実施
例において、上記保持デバイスはU形状スプリング・ワイヤ102から成る。上記U
形状の中央区画103は、上記伝達部材の一方(17b)の前面におけるフック109によ
り保持される。上記U形状の２個の端部94は、変速ユニットの他方(17a)の対応前
面に対する弾性的な軸心方向推力停止タブを形成する。径方向に対向する２個の
保持デバイス(一方のみが示される)と、可能的には部材17aおよび17bの他方の前
面上の不図示の他の２個の保持デバイスが在り得る。

【００６１】本発明が、記述かつ図示された実施例に制限されないのは勿論である。特に本発明の適用は、図１および図２に関して記述された変速装置に制限され
ない。たとえば、上記第1伝達部材は遊星歯車列の太陽歯車9と一体的であること
も可能である。更に、ブレード、ローラ、ボールまたはニードルの列の数量は、
種々の実施例で示されたものと異なり得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、休止状態にある、エンジンと本発明に係る２段伝達比の変速装置とを
備えた動力駆動ユニットの概略的な縦断面の破断図である。

【図２】図２は、減速操作に関する図１と同様の図である。

【図３】図３は、図１および図２の上記変速装置の概略的な部分的断面図であり、第１
実施例における変形可能接続手段を示している。

【図４】図４は、実質的に図３の線IV−IVで切断した図である。

【図５】図５は、各ブレードの改変実施例の縦断面図である。

【図６】図６は、上記接続手段の第２実施例の部分縦断面図である。

【図７】図７は、２つの断面にて上記接続手段の第３実施例の２つの変形実施例を示す
図である。

【図８】図８は、上記接続手段の第４実施例を示す部分的な縦断面図である。

【図９】図９は、上記接続手段の他の実施例を示す縦断面図である。

【図１０】図１０は、図９の実施例の断面図である。

【図１１】図１１は、上記接続手段の他の実施例を示す縦断面図である。

【図１２】図１２は、図１１の実施例の断面図である。

【図１３】図１３は、図１２の線XIII−XIIIで切断した断面図である。

【図１４】図１４は、ローラ・ニードル保持ケージの斜視図である。

【図１５】図１５は、上記接続手段の他の実施例を示す縦断面図である。

【図１６】図１６は、図１５の実施例の断面図である。

【図１７】図１７は、図１５および図１６に示された実施例の截断形ローラの斜視図であ
る。

【図１８】図１８は、図１７のローラの平面図である。

【図１９】図１９は、図１５に示された実施例に対する変形実施例の縦断面図である。

【図２０】図２０は、図１６に示された配置構成の変形実施例に関する断面図である。

【図２１】図２１は、ローラ保持手段を示す部分的側面図である。

【図２２】図２２は、図２１の線XXII-XXIIで切断した断面図である。

【図２３】図２３は、上記保持手段の別実施例を示す部分的正面図である。

【図２４】図２４は、図２３の保持手段を示す部分的斜視図である。

【手続補正書】

【提出日】平成１４年３月１２日（２００２．３．１２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【０００６】すなわちもしスプラインが小径の円周に沿って形成されるなら、摺動における
誘導が正しくなると共にスプライン側部間の圧力が所定限界値を超えない様に、
各スプラインには長寸の軸心方向長さを与える必要がある。これらの問題は大径
の円周上にスプラインを形成することで一定度合まで克服され得るが、連結の重
量および径方向寸法は法外となり得る。更に、各スプラインが摩耗して遊びがで
き始めると誘導は経時的に劣化することから、斯かるスプラインにおける摺動移
動により引き起こされる伝達比変更の特性は変速装置の経時変化により劣化する
。フランス国特許公開第2768210号(FR-A-2 768 210)に記述された自動変速装置
においては、スプラインにより所定部材が軸心方向移動可能とされ、クラッチを係合かつ係合解除している。上記可動部材の移動は、複数の軸心方向力を加えた結果である。斯かる配置構成においては、スプラインの動作に何らかの障害があれば、軸心方向力の付加の効果が阻害される。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【０００８】本発明に依れば、回転入力軸および回転出力軸を夫々備えた各トルク伝達部材と、上記各トルク伝達部材の内の２個の間に取付けられた選択的連結手段と、上記各トルク伝達部材の少なくとも幾つかに対して噛合により接続された歯部
列であって、上記選択的連結手段が連結状態に在るか解除状態に在るかに依存し
て上記入力部材および出力部材の間に２つの伝達比を構成する歯部列と、を備え
た特に陸上車両用の変速装置であって、上記各伝達部材の内の第1伝達部材は、上記選択的連結手段の状態を軸心方向
変位により制御すべく取付けられ、且つ、上記各伝達部材の上記第1伝達部材と第2伝達部材との間には、相対的軸心方向
変位を可能とし乍ら回転を接続する手段が設置された、特に陸上車両用の変速装置は、上記接続手段は少なくとも一個の要素を有していて、その少なくとも一個の要素が、上記第1伝達部材および上記第2伝達部材に関して非摺動関係に在り、上記
第2伝達部材に対する上記第1伝達部材の軸心方向変位を当該要素に吸収させ得るべく移動性もしくは変形性の少なくとも一方を有していることを特徴とする。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【０００９】第1形態に依れば、上記少なくとも一個の接続手段は上記軸心と平行な可変寸
法を有する少なくとも一個の変形可能要素である。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００１１】第2形態に依れば、上記少なくとも一個の接続手段は転動形式である。

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ【要約の続き】更するための円滑な係合を強化する上で有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転入力軸(2a)および回転出力軸(2b)を夫々備えた各トルク
伝達部材と、上記各トルク伝達部材の内の２個(17a、13)の間に取付けられた選択的連結手
段(18)と、上記各トルク伝達部材の少なくとも幾つかに対して噛合により接続された歯部
列(7)であって、上記選択的連結手段(18)が連結状態に在るか解除状態に在るか
に依存して上記入力部材および出力部材の間に２つの伝達比を構成する歯部列(7
)と、を備えた特に陸上車両用の変速装置であって、上記各伝達部材の内の第1伝達部材(17a)は、上記選択的連結手段(18)の状態を
軸心方向変位により制御すべく取付けられ、且つ、上記各伝達部材の上記第1伝達部材(17a)と第2伝達部材(17b)との間には、相対
的軸心方向変位を可能とし乍ら回転を接続する手段(17)が設置された、特に陸上車両用の変速装置において、上記接続手段(17)は、上記第2伝達部材(17b)に対する上記第1伝達部材(17a)の
軸心方向変位に関して本質的に無摩擦型であることを特徴とする、変速装置。
【請求項２】前記接続手段は前記軸心(12)と平行な可変寸法を有する少な
くとも一個の変形可能要素(37、47、57)を備えることを特徴とする、請求項１に
記載の装置。
【請求項３】前記変形可能要素はベローズ(47)であることを特徴とする、
請求項２に記載の装置。
【請求項４】前記変形可能要素は薄寸ディスク(57、57e)であることを特
徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項５】前記ディスク(57)は前記軸心(12)上にセンタリングされた少
なくとも一個の環状起伏を有することを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】前記少なくとも一個の変形可能要素は、前記軸心方向に厚み
が配設された少なくとも一個の可撓ブレード(37)であって、前記第1伝達部材(17
a)に固定された第1端部(37a)と前記第2伝達部材(17b)に固定された第2端部(37b)
とを有する少なくとも一個の可撓ブレード(37)を備えることを特徴とする、請求
項２に記載の装置。
【請求項７】前記少なくとも一個の変形可能要素は、前記軸心方向に厚み
が配設された少なくとも２個の可撓ブレード(37)であって、各々が、前記第1伝
達部材(17a)に固定された第1端部(37a)と前記第2伝達部材(17b)に固定された第2
端部(37b)とを有する、少なくともひとつの積層体へとグループ化された少なく
とも２個の可撓ブレード(37)を備えることを特徴とする、請求項２に記載の装置
。
【請求項８】前記少なくとも一個の変形可能要素(37、47、57)は一旦取付
けられたなら、前記第1トルク伝達部材(17a)と前記第2トルク伝達部材(17b)との
間で回転トルクを伝達し得る如く、前記軸心(12)の回りにて捩れに関して実質的
に堅固であることを特徴とする、請求項２〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】前記少なくとも一個の変形可能要素(37e)は、少なくとも取
付けられたときに、前記第1伝達部材(17a)と前記第2伝達部材(17b)との間の一方
の相対回転方向に対して他方向よりも更に堅固であることを特徴とする、請求項
８に記載の装置。
【請求項１０】前記少なくとも一個の変形可能要素(37、37e、47、57)は
前記第1伝達部材(17a)および前記第2伝達部材(17b)の間において前記軸心(12)に
関するセンタリングを少なくとも部分的に確実にすべく取付けられることを特徴
とする、請求項２〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】前記接続手段(17)は転動型であることを特徴とする、請求
項１に記載の装置。
【請求項１２】前記接続手段は、前記第1伝達部材(17a)の一部である第1
軌道(67a、78a、82a)と前記第2伝達部材(17b)の一部である第2軌道(68b、78b、8
2b)との間に転動すべく取付けられた要素(67、77、87、87d、87e)を備えること
を特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】前記各軌道は円周方向に関して傾斜された対向表面(72a、
72b、82a、82b)を備えることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】前記対向表面(82a、82b)は平坦であり且つ前記要素(77、8
7、87d、87e)は円筒状であることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】前記要素(67)は凸状走行表面を有すると共に前記軌道は対
応湾曲断面を有する溝(68a、68b)であることを特徴とする、請求項１２または１
３に記載の装置。
【請求項１６】前記軌道(68a、68b)は径方向に開口することを特徴とする
、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】横方向断面で見た場合に前記軌道(82a、82b)は接線に対し
て角度を形成する方向に沿って配向されることを特徴とする、請求項１２〜１５
のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】前記第1伝達部材(17a)および第2伝達部材(17b)の各々は該
第1伝達部材(17a)および第2伝達部材(17b)の間で両回転方向において回転トルク
を伝達すべく逆方向に配向された少なくとも２つの軌道(82a、82b)を担持するこ
とを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】前記各要素(87、87d、87e)は、前記第1および第2伝達部材
が相互に対する軸心方向全行程に亙り進行したときに回転の一部のみを実施し得
るべく十分に長い半径(R)を有し、且つ、上記各要素は２つの対向平坦部(87c)にて截断される、ことを特徴とする、請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】前記転動要素は前記走行表面(87aまたは87b)と一致するピ
ッチ円(C_P)を有する噛合パターン(歯部89a、98b)を備え、且つ、前記対応軌道は
相補噛合パターン(凹部91a、91b)を有することを特徴とする、請求項１９に記載
の装置。
【請求項２１】前記各転動要素(87)の少なくとも幾つかと、これらが介設
される前記２個の軌道(82a、82b)の少なくとも一方との間の噛合手段(89a、89b
；91a、91b)により特徴付けられる、請求項１１〜１９のいずれか一項に記載の
装置。
【請求項２２】前記噛合手段(89a、89b；91a、91b)は軌道(82a、82b)の幅
と前記転動要素(87)の対応寸法との一部のみを占めることを特徴とする、請求項
２０または２１に記載の装置。
【請求項２３】各々が前記第1および第2伝達部材(17a、17b)の一方の一部
である２個の軌道(68a、68b；82a、82b)の間には少なくとも２個の転動要素(67
、77)が在ることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項２４】前記少なくとも２個の転動要素(77)は前記２個の軌道(82a
、82b)の各々に関して並進移動可能なケージ(84)内に保持されることを特徴とす
る、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】前記第1および第2伝達部材の一方により担持された保持手
段(74；92)であって前記転動要素(67；87)が前記各軌道から逸脱するのを防止す
る保持手段(74；92)により特徴付けられる、請求項１１〜２４のいずれか一項に
記載の装置。
【請求項２６】前記第1および第2伝達部材の一方により担持された保持手
段(74；92)であって組立ての前に前記各伝達部材が相互から逸脱するのを防止す
る保持手段(74；92)により特徴付けられる、請求項１１〜２４のいずれか一項に
記載の装置。
【請求項２７】前記第1伝達部材(17a)は前記歯部列(7)の一部を形成する
螺旋歯部(8)に対して軸心方向に拘束されることを特徴とする、請求項１〜２６
のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２８】前記螺旋歯部(8)は前記第1伝達部材(17a)と堅固に一体的
であることを特徴とする、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】前記第1伝達部材(17a)は軸心方向推力軸受(B2)を介して、
前記選択的連結手段(18)の可動プレート(27)に当接していて、前記螺旋歯部(8)
の軸心方向反作用が起動力の逆方向において前記可動プレート(27)に作用するこ
とを特徴とする、請求項２７または２８に記載の装置。