バイエル可変比ギア

Beier可変比ギアまたはBeier バリエータは、入力と出力間の ギア比を連続的に可変できる機械式ドライブです。

このギアは、多数の薄いディスクの噛み合いを利用しています。ディスク間の距離を変えることで、1 枚のディスクの有効半径が変わり、全体のギア比が変わります。この半径を変える原理は、他の多くのバリエータ機構にも共通しています。Beier の利点は、多数のディスクを共通のシャフトに積み重ねることができるため、全長をわずかに増やすだけで トルク容量を増やせることです。

外観イメージ
バイエルドライブの図

この機構は、中央シャフト上のスプリング式の薄いディスクのスタックで構成されています。この周囲には、通常 3 本の遊星シャフト上に積み重ねられた他のディスク パックが配置されています。これらのシャフトはスイング アームに取り付けられており、一緒に出し入れできます。中央のディスクは薄く、縁が厚くなっています。遊星ディスクは半径全体に先細りになっており、その角度は約 3° です。ディスクが噛み合うと、シャフトの間隔に関係なく、中央パックの縁でのみ接触します。これらの遊星ディスク パックには、スイング アームの支点シャフト上のギアとかみ合うギアがあり、このギアは入力ドライブに使用される中央ギアとかみ合います。中央シャフトは出力シャフトであり、ギアは減速ギアとして使用されます。ディスクが外側に移動すると、中央の縁が同様のサイズの先細りのディスクの外側半径を駆動し、全体の比率は約 1:1 になります。スイング アームが内側に移動するにつれて、テーパー ディスクはスプリング荷重に抗して中央のリムの間に押し込まれます。これにより、テーパー ディスクの有効半径が小さくなり、ギア比が増加します。ギアはさまざまな比率範囲で製造され、通常は 3:1 から 10:1 までです。全体的な効率は良好で、90% を超えています。

他のほとんどのバリエータとは異なり、ヘレ・ショークラッチと共通しているが、バイエルギアはディスク間の摩擦に頼らず、ディスク間の薄い油膜による粘性抵抗に頼っている。このため滑りは少なく、1%未満である^[1]。また、摩擦がないため熱による損失が減り、小型のコンパクトな機構でも高出力を扱うことができる。オイルはドライブにポンプで送られることが多く、冷却効果もある。

この駆動装置は、ドイツで働いていたオーストリア人のバイエル博士によって開発されました。^[1]その最初の用途のいくつかは、バスの オートマチックトランスミッション でした。

1951年には、E.145ネイピア・ノマド航空エンジンに採用された。^[1]これは、ディーゼルピストンエンジンとガスタービン、軸流圧縮機式スーパーチャージャーを組み合わせた複雑なターボ複合エンジンであった。この駆動比を変えることで、 過給ブースト制御を実現した。

現代では、バイエル可変速機は産業用モータードライブの一部として最も広く使用されています。^[2]誘導電動機は、電気ライン周波数から導き出された理想的な速度で駆動され、可変速機ドライブは出力速度を手動で調整するために使用されます。これらは、超低速出力を提供するために サイクロイドドライブと結合されることがよくあります。

• ヘレショークラッチ