JP2005076655A - Transmission device - Google Patents

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Inventor
Mutsuo Nishimoto
睦男 西本
Tadahiko Miyazawa
忠彦 宮澤
Masanori Ishihara
正紀 石原
Toshifumi Yamakawa
敏文 山川
Yuichi Kimura
勇一 木村
Kazunori Sato
和範 佐藤
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Isuzu Motors Ltd
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Isuzu Motors Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission device capable of reducing the man-hour for assembly, shortening the assembling time, and suppressing the cost. <P>SOLUTION: The transmission device is equipped with a first to a third planetary gear mechanism 41-43 installed between the input shaft 2 and the output shaft 3 and a first to a third brake drum 41D-43D coupled with the ring gears of the planetary gear mechanisms 41-43. Each planetary gear mechanism 41-43 is fitted with a drum support 200 in such a way as rotatable in a single piece with its ring gear. Between each brake drums 41D-43D and its drum support 200, a coupling means is provided to put the two members in relative movement substantially in the axial direction coaxially and thereby couple them as capable of making uncoupling in such an arrangement that they can not make relative rotation, and also a movement restricting means to preclude the two members coupled together by the coupling means from making relative movement in the axial direction. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に搭載する変速装置、更に詳しくは遊星歯車機構を備えた変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
遊星歯車機構は、サンギヤと、サンギヤと同心に配設されたリングギヤと、リングギヤとサンギヤとに噛み合うプラネタリギヤ、及びプラネタリギヤを支持するプラネタリキャリア等の回転要素からなっている。このような遊星歯車機構は、サンギヤとリングギヤ及びプラネタリキャリアの何れか一つを固定し、残りの一方を入力側に他方を出力側にそれぞれ伝動連結することにより、入力側に伝達された動力を遊星歯車機構を介して出力側に伝達することができる。このような遊星歯車機構を備えた動力伝達装置、例えば変速装置において、遊星歯車機構を構成するサンギヤとリングギヤ及びプラネタリキャリアの何れか一つを固定する手段として、従来はブレーキバンドまたは多板ディスクブレーキが一般に用いられている。而して、ブレーキバンド及び多板ディスクブレーキは回転力を摩擦力によって制動するため、磨耗が発生し耐久性の面で問題がある。
【０００３】
上記事実に基づいて、遊星歯車機構を構成する回転要素の一つに非接触で制動力を与えることができる変速装置が、本出願人であるいすゞ自動車株式会社によって既に提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に開示された変速装置は、原動機の動力によって駆動させられる入力軸と、入力軸と同一軸上に配設された出力軸と、入力軸と出力軸との間に配設された第１、第２、第３及び第４の遊星歯車機構を備えている。この変速装置は更に、第１、第２、第３及び第４の遊星歯車機構をそれぞれ構成する回転要素の一つに連結された制動ドラムと、各制動ドラムの外周側に回転が規制され軸方向に移動可能に配設された磁石手段と、磁石手段を軸方向に移動させ、各制動ドラムの外周面とそれぞれ対向する制動位置と各制動ドラムの外周面と対向しない制動解除位置に位置付ける磁石作動手段とを備えている。以上の構成により、４段変速が可能な変速装置が得られる。
【０００４】
上記変速装置によれば、磁石手段を制動ドラムの外周面と対向する制動位置に位置付けることにより、磁石手段と制動ドラムとの相対速度差によって制動ドラムの外周面に渦電流を生じさせ、制動ドラムすなわち回転要素の一つに制動力を与えることができる。この結果、機械的な接触をすることなく遊星歯車機構を機能させ動力伝達を行うことができるので、磨耗が無く耐久性に優れた変速装置を得ることができる。また、上記変速装置を車両に搭載した場合には、入力軸を原動機に直接連結しても車両を発進駆動させることができ、車両を発進するために用いられている摩擦クラッチやトルクコンバータ等の流体継手を除去することが可能となる。
【０００５】
しかしながら上記変速装置には次のような問題が存在することが判明した。
（１）第１、第２、第３及び第４の遊星歯車機構を配列することにより、４段変速が可能な変速装置を得るよう構成されているので、部品点数が多く、全体の構成が複雑となり、重量が重く、コストアップとなる。
（２）変速装置を高速段側で作動させる場合には、比較的多数のギヤを駆動しなければ出力軸に動力を伝達できないので、駆動効率が低下し、実用的には好ましくない。更に具体的には変速装置を３速で作動させる場合には、第１、第２及び第３の遊星歯車機構を駆動する必要があり、また変速装置を４速で作動させる場合には、第１、第２、第３及び第４の遊星歯車機構を駆動する必要がある。その結果、駆動効率が大きく低下するので、該装置を実用化するためには、駆動効率を改善する必要がある。
（３）他方、変速装置を低速段側で作動させる場合には、更に具体的には変速装置を１速又は２速で作動させる場合には、３速及び４速用の遊星歯車機構である第３及び第４の遊星歯車機構の回転要素の一つである制動ドラムが高速で空転させられる。その結果、駆動エネルギーのロスが増加し、駆動効率が大きく低下するので、該装置を実用化するためには、駆動エネルギーのロスを少なくする必要がある。
【０００６】
上記事実に基づいて本発明者は鋭意研究を行った結果、新しい変速装置を開発した。この新しい変速装置は、本出願人であるいすゞ自動車株式会社によって既に出願されている（特願２００２−３４５３１８）。この新しい変速装置は、入力軸と出力軸との間に配設された第１、第２及び第３の遊星歯車機構と、導電性材料からなる第１、第２及び第３の制動ドラムと、各制動ドラムの外周側に軸方向のみに移動可能に配設された磁石手段と、磁石手段を移動させて、制動ドラムの外周面と対向する第１、第２、第３及び第４の制動位置と制動ドラムの外周面と対向しない制動解除位置に位置付ける磁石作動手段とを備えている。入力軸には、各遊星歯車機構のサンギヤを備えたサンギヤユニットがワンウエイクラッチを介して連結されかつ第３の遊星歯車機構のプラネタリキャリアが連結され、第３の遊星歯車機構のリングギヤには第３の制動ドラムが、第２の遊星歯車機構のリングギヤには第２の制動ドラムが連結され、第１の遊星歯車機構のリングギヤには第１の制動ドラム及び第２の遊星歯車機構のプラネタリキャリアが連結され、第１の遊星歯車機構のプラネタリキャリアは出力軸に連結されている。磁石手段が、第１の制動位置に位置付けられると第１の制動ドラムの外周面に対向し、第２の制動位置に位置付けられると第２の制動ドラムの外周面に対向し、第３の制動位置に位置付けられると第３の制動ドラム及び第１の制動ドラムの外周面に対向し、第４の制動位置に位置付けられると第３の制動ドラム及び第２の制動ドラムの外周面に対向する。
【０００７】
第１、第２及び第３の遊星歯車機構を配列することにより、４段変速が可能な上記変速装置によれば、先に述べた（１）〜（３）の技術的課題を解決することが可能になった。そこで、この変速装置を実用化するに際しては、組立工数の低減、組立時間の短縮などの新たな要件を同時に満足することが好ましい。この要件を満足するためには、制動ドラムを、遊星歯車機構の回転要素の一つ、特にリングギヤと一体的に回転しうるよう離脱自在に、容易かつ迅速にしかも確実に組み付けうることが必要である。そこで、制動ドラムをリングギヤと一体的に回転しうるよう離脱自在に、容易かつ迅速にしかも確実に組み付けるための手段の開発が同時に望まれるわけである。
【０００８】
該手段の従来の典型例は図１５に示されている。図１５において、鋼製の入力軸１００にはサンギヤ１０２が一体に形成されている。サンギヤ１０２には鋼製プラネタリギヤ１０４が噛み合わされている。プラネタリギヤ１０４は、軸１０６を介して鋼製のプラネタリキャリア１０８に回転自在に支持されている。入力軸１００には、環状の支持部材１１０がサンギヤ１０２に隣接して回転自在に支持されている。支持部材１１０には鋼製のプラネタリキャリア１０８が回転自在に支持されている。プラネタリギヤ１０４には鋼製のリングギヤ１１２が噛み合わされ、リングギヤ１１２には、外周面から半径方向外方に延び出すフランジ部１１２ａが形成されている。リングギヤ１１２のフランジ部１１２ａには、銅製の制動ドラム１１４がボルト１１６により締結されている。制動ドラム１１４は、環状のドラム本体１１４ａと、環状の取付部１１４ｂと、環状の橋絡部１１４ｃとから構成されている。取付部１１４ｂはドラム本体１１４ａの半径方向内側に隙間をおいて配置され、取付部１１４ｂの外周面における軸方向の一端部と、ドラム本体１１４ａの内周面における軸方向の中間部が橋絡部１１４ｃにより一体に連結されている。制動ドラム１１４の取付部１１４ｂ及び橋絡部１１４ｃにおける軸方向の一端面がリングギヤ１１２のフランジ部１１２ａの軸方向の片面に重合され、ドラム本体１１４ａの、橋絡部１１４ｃの該一端面に連続する内周面が、リングギヤ１１２のフランジ部１１２ａの外周面に密着させられてボルト１１６により締結されている。制動ドラム１１４の取付部１１４ｂの内周面は、ベアリング１２０を介して支持部材１１０の外周面に回転自在に支持されている。
【０００９】
先に述べた形態の変速装置においては、遊星歯車機構のいずれかにおける制動ドラム１１４に永久磁石による磁界を作用させて渦電流を発生させることにより、該遊星歯車機構における回転要素、例えばリングギヤ１１２を制動させることにより、エンジンの駆動力を出力軸側に伝達するよう構成されている。遊星歯車機構の各ギヤは、強度上などの理由から浸炭処理を施した鋼から構成し、制動ドラム１１４は、渦電流の発生しやすい、したがって制動効率の高い銅から構成することが望ましい。そして銅製の制動ドラム１１４と鋼製のリングギヤ１１２とは、上記したようにボルト１１６により締結することにより一体化していた。
【００１０】
各遊星歯車機構において、図１５に示されているように、制動ドラム１１４とリングギヤ１１２とをいちいちボルト１１６により締結する作業は、トルク管理を伴う上、組付工数が多く、組付時間が長くなる。また、制動ドラム１１４は、ボルト１１６により締結するための取付部１１４ｂを備える必要があるため、銅製の丸棒材を切削加工することにより形成しなければならないことになり、コストアップとなる。
【００１１】
そこで、制動ドラムを銅製のパイプ材から構成し、これを鋼製のリングギヤの外周面に圧入する手段を試みたが、制動ドラムの、制動時の発熱による熱膨張によりリングギヤに対する嵌合にゆるみを生ずることが判明し、したがって実用化は不可能であることが判明した。また、別の手段として、溶接による接合も考えられるが、溶接による亀裂を防止するための、リングギヤ外周部分の浸炭層の除去が困難であること、異種材料の溶接が困難であること、などの解決課題が残されている。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００１−１５３１９１号公報（第４−第５頁、図７）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、組立工数の低減、組立時間の短縮及びコストダウンを可能にする、新規な変速装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、入力軸と出力軸との間に配設された第１、第２及び第３の遊星歯車機構を備えている変速装置において、
導電性材料からなる第１、第２及び第３の制動ドラムと、各制動ドラムの外周側に軸方向のみに移動可能に配設された磁石手段と、磁石手段を移動させて、制動ドラムの外周面と対向する第１、第２、第３及び第４の制動位置と制動ドラムの外周面と対向しない制動解除位置に位置付ける磁石作動手段とを備え、
入力軸には、各遊星歯車機構のサンギヤを備えたサンギヤユニットがワンウエイクラッチを介して連結されかつ第３の遊星歯車機構のプラネタリキャリアが連結され、第３の遊星歯車機構のリングギヤには第３の制動ドラムが、第２の遊星歯車機構のリングギヤには第２の制動ドラムが連結され、第１の遊星歯車機構のリングギヤには第１の制動ドラム及び第２の遊星歯車機構のプラネタリキャリアが連結され、第１の遊星歯車機構のプラネタリキャリアは出力軸に連結され、
各遊星歯車機構にはドラム支持体がリングギヤと一体的に回転しうるよう配設され、少なくとも１個の遊星歯車機構における制動ドラムとドラム支持体との間には、両者を同軸上で実質的に軸方向に相対移動させることにより、両者を相対回転できないように離脱自在に連結する連結手段と、連結手段により連結された両者を軸方向に相対移動できないようにする移動規制手段とが配設されている、
ことを特徴とする変速装置、が提供される。
【００１５】
ドラム支持体は、鋼板から一体に形成されると共に、実質的に円板形状をなす本体部と、本体部の円形周縁から軸方向の一方に延び出す支持円筒部とからなり、連結手段は、ドラム支持体の支持円筒部に周方向に間隔をおいて形成された複数個の係合切欠きと、制動ドラムの内周面に周方向に間隔をおいて形成された複数個の被係合突部とからなり、ドラム支持体の係合切欠きの各々は、所定の周方向幅をもって支持円筒部の先端から支持円筒部の基端に向かって所定の長さだけ軸方向に延在し、制動ドラムの被係合突部の各々は、制動ドラムの内周面から半径方向内側に突出すると共に、軸方向の一端と他端との間における他端側の領域を除く一端側の領域において、所定の周方向幅をもって軸方向に所定の長さ延在し、移動規制手段は、制動ドラムの内周面に形成された１個の環状溝と、環状溝に嵌合されるスナップリングと、被係合突部の各々の他端と、係合切欠きの各々の、支持円筒部の基端側の閉塞端とからなり、環状溝は、該内周面の、該他端側の領域において被係合突部の各々の他端に対し軸方向に所定の間隔をおいて位置付けられ、制動ドラムとドラム支持体とを軸方向に実質的に相対移動させて制動ドラムの被係合突部をドラム支持体の係合切欠きに係合すると、係合切欠きの各々における、支持円筒部の基端側の閉塞端が、制動ドラムの被係合突部の各々の他端に当接させられて制動ドラムの、ドラム支持体に対する相対回転及び軸方向の一方への移動が阻止され、環状溝にスナップリングを係合すると、ドラム支持体の本体部の周縁面であって、支持円筒部とは軸方向に反対側の周縁面がスナップリングに当接させられて制動ドラムの、軸方向の他方への移動が阻止され、制動ドラムはドラム支持体に一体的に連結される、ことが好ましい。
リングギヤには、鋼板から一体に形成された環状の支持部材が一体に連結され、支持部材は、リングギヤの外周面に対し一体に連結された円筒部と、円筒部の軸方向の一端から半径方向内側に延び出す環状フランジとからなり、ドラム支持体の本体部における、支持円筒部とは軸方向反対側の片面が、支持部材の環状フランジに重合されて連結される、ことが好ましい。
ドラム支持体は、円筒状の本体部と、本体部の外周面から半径方向外方に延び出す環状突出部と、環状突出部の円形周縁から本体部の外周面に対し半径方向外方に隙間をおいて軸方向の一方に延び出す支持円筒部とからなり、連結手段は、ドラム支持体の支持円筒部に周方向に間隔をおいて形成された複数個の係合切欠きと、制動ドラムの内周面に周方向に間隔をおいて形成された複数個の被係合突部とからなり、ドラム支持体の係合切欠きの各々は、所定の周方向幅をもって支持円筒部の先端から支持円筒部の基端に向かって所定の長さだけ軸方向に延在し、制動ドラムの被係合突部の各々は、制動ドラムの内周面から半径方向内側に突出すると共に、軸方向の一端と他端との間における他端側の領域を除く一端側の領域において、所定の周方向幅をもって軸方向に所定の長さ延在し、移動規制手段は、制動ドラムの内周面に形成された１個の環状溝と、環状溝に嵌合されるスナップリングと、被係合突部の各々の他端と、係合切欠きの各々の、支持円筒部の基端側の閉塞端とからなり、環状溝は、該内周面の、該他端側の領域において被係合突部の各々の他端に対し軸方向に所定の間隔をおいて位置付けられ、制動ドラムとドラム支持体とを軸方向に実質的に相対移動させて制動ドラムの被係合突部をドラム支持体の係合切欠きに係合すると、係合切欠きの各々における、支持円筒部の基端側の閉塞端が、制動ドラムの被係合突部の各々の他端に当接させられて制動ドラムの、ドラム支持体に対する相対回転及び軸方向の一方への移動が阻止され、環状溝にスナップリングを係合すると、ドラム支持体の本体部の周縁面であって、支持円筒部とは軸方向に反対側の周縁面がスナップリングに当接させられて制動ドラムの、軸方向の他方への移動が阻止され、制動ドラムはドラム支持体に一体的に連結される、ことが好ましい。
ドラム支持体の本体部とリングギヤの外周部との間には、両者を実質的に同軸上で軸方向に相対移動させることにより、両者を相対回転できないように離脱自在に連結する連結手段と、連結手段により連結された両者を軸方向に相対移動できないようにする移動規制手段とが配設されている、ことが好ましい。
ドラム支持体は、円筒状の本体部と、本体部の外周面から半径方向外方に延び出す環状突出部と、環状突出部の円形周縁から本体部の外周面に対し半径方向外方に隙間をおいて軸方向に延び出す支持円筒部とからなり、連結手段は、ドラム支持体の支持円筒部の外周面に周方向に間隔をおいて形成された複数個の歯と、制動ドラムの内周面に周方向に間隔をおいて形成された複数個の歯溝とからなり、ドラム支持体の歯の各々は支持円筒部の一端から他端まで軸方向に延在し、制動ドラムの歯溝の各々は制動ドラムの一端から他端まで軸方向に延在し、移動規制手段は、制動ドラムの軸方向両端部における内周面にそれぞれ形成された環状溝と、環状溝の各々に嵌合されるスナップリングとからなり、制動ドラムとドラム支持体とを軸方向に実質的に相対移動させて制動ドラムの歯溝をドラム支持体の歯に係合すると、制動ドラムの、ドラム支持体に対する相対回転が阻止され、環状溝の各々にスナップリングを係合すると、制動ドラムの、ドラム支持体に対する軸方向の両方への移動が阻止され、制動ドラムはドラム支持体に一体的に連結される、ことが好ましい。
入力軸の回転を逆転して出力軸に伝達する第４の遊星歯車機構が備えられ、第４の遊星歯車機構は、リングギヤと、該リングギヤ及び第１の遊星歯車機構のプラネタリギヤに噛み合わされたプラネタリギヤと、第１の遊星歯車機構のプラネタリキャリアに連結されたプラネタリキャリアと、該リングギヤに連結された導電性材料からなる第４の制動ドラムとを備え、磁石作動手段は、磁石手段を移動させて、第４の制動ドラムの外周面と対向する第５の制動位置に位置付けるよう構成されている、ことが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による変速装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。図１には、本発明による変速装置の実施形態の概略構成図が示されている。図１に示す変速装置は、図示しない車両に搭載されており、原動機の動力によって駆動される入力軸２と、入力軸２と同一軸上に配設された出力軸３と、入力軸２と出力軸３との間に配設された第１の遊星歯車機構４１、第２の遊星歯車機構４２、第３の遊星歯車機構４３及び第４の遊星歯車機構４４とを備えている。第１、第２及び第３の遊星歯車機構４１、４２及び４３は、出力軸３側から入力軸２側に向かってこの順に配列され、第４の遊星歯車機構４４は、第１の遊星歯車機構４１の、出力軸３側に配置されている。入力軸２には、ワンウエイクラッチ２１を介してサンギヤユニット２２が連結されている。入力軸２には、入力軸２よりも大径のボス部２ａが設けられている。ボス部２ａには入力軸２と共通の軸線を有する嵌合孔が形成され、該嵌合孔にワンウエイクラッチ２１の外輪が嵌合されて一体に連結されている。ボス部２ａの一部は、第３の遊星歯車機構４３のプラネタリキャリア４３ｄを構成している。サンギヤユニット２２は、中心軸部２２Ａと、中心軸部２２Ａの外周部に軸方向に間隔をおいて一体に配設されたサンギヤ４１ａ、４２ａ及び４３ａとを備えている。サンギヤユニット２２の中心軸部２２Ａは、ワンウエイクラッチ２１の内輪又は中心軸に一体に連結されている。
【００１７】
第１の遊星歯車機構４１は、上記サンギヤ４１ａ、サンギヤ４１ａと同心に配設されたリングギヤ４１ｂ、サンギヤ４１ａとリングギヤ４１ｂとに噛み合わされたプラネタリギヤ４１ｃ、及びプラネタリキャリア４１ｄの各回転要素を備えている。プラネタリギヤ４１ｃはプラネタリキャリア４１ｄに回転自在に支持されている。第２の遊星歯車機構４２は、上記サンギヤ４２ａ、サンギヤ４２ａと同心に配設されたリングギヤ４２ｂ、サンギヤ４２ａとリングギヤ４２ｂとに噛み合わされたプラネタリギヤ４２ｃ、及びプラネタリキャリア４２ｄの各回転要素を備えている。プラネタリギヤ４２ｃはプラネタリキャリア４２ｄに回転自在に支持されている。第３の遊星歯車機構４３は、上記サンギヤ４３ａ、サンギヤ４３ａと同心に配設されたリングギヤ４３ｂ、サンギヤ４３ａとリングギヤ４３ｂとに噛み合わされたプラネタリギヤ４３ｃ、及びプラネタリキャリア４３ｄの各回転要素を備えている。プラネタリギヤ４３ｃはプラネタリキャリア４３ｄに回転自在に支持されている。第４の遊星歯車機構４４は、入力軸２及び出力軸３と共通の軸線上に配置されたリングギヤ４４ｂ、リングギヤ４４ｂと第１の遊星歯車機構４１のプラネタリギヤ４１ｃとに噛み合わされたプラネタリギヤ４４ｃ、及び第１の遊星歯車機構４１のプラネタリキャリア４１ｄに一体に連結されたプラネタリキャリア４４ｄの各回転要素を備えている。プラネタリギヤ４４ｃはプラネタリキャリア４４ｄに回転自在に支持されている。
【００１８】
第１の遊星歯車機構４１のプラネタリキャリア４１ｄは出力軸３に一体に連結され、プラネタリギヤ４１ｃは、図示の実施形態においては歯幅が比較的広く形成されている。第１の遊星歯車機構４１のリングギヤ４１ｂには第１の制動ドラム４１Ｄと第２の遊星歯車機構４２のプラネタリキャリア４２ｄとが一体に連結されている。第２の遊星歯車機構４２のリングギヤ４２ｂには第２の制動ドラム４２Ｄが一体に連結されている。第３の遊星歯車機構４３のリングギヤ４３ｂには第３の制動ドラム４３Ｄが一体に連結されている。第３の遊星歯車機構４３のプラネタリキャリア４３ｄは、先に述べたとおりにして入力軸２に一体に連結されている。第４の遊星歯車機構４４のリングギヤ４４ｂには第４の制動ドラム４４Ｄが一体に連結されている。入力軸２及び出力軸３と共通の軸線を有する第１、第２、第３及び第４の制動ドラム４１Ｄ、４２Ｄ、４３Ｄ及び４４Ｄは、それぞれ、リングギヤ４１ｂ、４２ｂ及び４３ｂの外周側、すなわち半径方向外側位置に配置されている。第１、第２及び第３の制動ドラム４１Ｄ、４２Ｄ及び４３Ｄは、出力軸３側から入力軸２側に向かってこの順に、軸方向に相互に比較的小さな一定の間隔をおいて配列され、第４の制動ドラム４４Ｄは、第１の制動ドラム４１Ｄの、出力軸３側に比較的大きな軸方向間隔をおいて配置されている。第１、第２、第３及び第４の制動ドラム４１Ｄ、４２Ｄ、４３Ｄ及び４４Ｄは、それぞれ導電性材料（例えば、銅、アルミニウム、鉄、鋼など）から形成され、それぞれ実質的に同じ外径寸法を有するよう形成されている。これらの制動ドラムを、磁性材である鉄や鋼よりも優れた導電性を有する銅、アルミニウムなどにより形成することは、後述する磁石手段５０００との間に相対回転が生じた場合、表面に発生する渦電流が鉄や鋼に較べて大きくなって上記ドラムの制動効率が向上するので好ましいといえる。
【００１９】
第１の制動ドラム４１Ｄに対し軸方向に隣接した位置（第１の制動ドラム４１Ｄの、第２の制動ドラム４２Ｄと軸方向反対側に隣接した位置）には、中立ドラム４５Ｄが配設されている。中立ドラム４５Ｄは磁性材から形成されている。図示の実施形態において、第４の遊星歯車機構４４のリングギヤ４４ｂは、比較的広い軸方向幅を有する円筒部を備えている。中立ドラム４５Ｄは、該円筒部の外周面の幅方向のほぼ全域を覆うよう、該円筒部の外周面に、相対回転を許容する周知の部材、例えば、コロあるいは軸受部材を介して相対回転可能に支持されている（実施形態においてはコロが図示されている）。リングギヤ４４ｂの軸方向幅が比較的広いことに起因して、第１の制動ドラム４１Ｄと第４の制動ドラム４４Ｄとの間には、所定の軸方向間隔（比較的大きな間隔）が設けられ、該間隔内に中立ドラム４５Ｄが配設されている。中立ドラム４５Ｄの外径寸法も他の制動ドラムと実質的に同じに規定されている。第４の制動ドラム４４Ｄ、中立ドラム４５Ｄ、第１、第２及び第３の制動ドラム４１Ｄ、４２Ｄ及び４３Ｄは、相互に軸方向に一定の間隔をおいて配置されている。第４の制動ドラム４４Ｄ、第１及び第２の制動ドラム４１Ｄ及び４２Ｄの軸方向幅は相互に実質的に同じに形成されているが、第３の制動ドラム４３Ｄは、第４の制動ドラム４４Ｄ、第１及び第２の制動ドラム４１Ｄ及び４２Ｄよりも軸方向幅が広く形成されている（第４の制動ドラム４４Ｄ、第１及び第２の制動ドラム４１Ｄ及び４２Ｄの軸方向幅の少なくとも２倍）。また、中立ドラム４５Ｄは、第３の制動ドラム４３Ｄよりも軸方向幅が広く形成されている（第４の制動ドラム４４Ｄ、第１及び第２の制動ドラム４１Ｄ及び４２Ｄの軸方向幅の少なくとも３倍）。なお、第３の制動ドラム４３Ｄは、図示の実施形態においては一体に形成されているが、相互にリンギギヤ４３ｂに一体に連結された二つの部材から構成してもよい。また、中立ドラム４５Ｄも、軸方向に間隔をおいて配列された三つの部材から構成してもよい。
【００２０】
図示の変速装置は、上記第１〜第４の制動ドラム４１Ｄ〜４４Ｄと中立ドラム４５Ｄ、の外周側に回転が規制されかつ軸方向に移動可能に配設された磁石手段５（換言すれば、軸方向のみに移動可能に配設された磁石手段５）と、磁石手段５を軸方向に移動させて、制動ドラム４１Ｄ〜４４Ｄの外周面と対向する第１〜第５の制動位置と、制動ドラム４１Ｄ〜４４Ｄの外周面と対向しない制動解除位置に位置付ける磁石作動手段６とを備えている。これら第１〜第４の制動ドラム４１Ｄ〜４４Ｄと中立ドラム４５Ｄ、磁石手段５及び磁石作動手段６は、各遊星歯車機構４１〜４４を構成する回転要素の一つに制動力を与える回転要素制動手段を構成する。
【００２１】
磁石手段５は、鉄などの磁性材から形成される磁石支持環５０と、磁石支持環５０の内周面に相互に軸方向に間隔をおいてかつそれぞれ周方向に間隔をおいて複数個配設された第１の磁石（換言すれば第１の磁石列）及び第２の磁石（換言すれば第２の磁石列）を備えている。磁石支持環５０は入力軸２及び出力軸３と共通の軸線上に配置されている。第１の磁石及び第２の磁石は、この実施形態においては、それぞれ周方向に間隔をおいて配列された複数個の第１の永久磁石５１及び第２の永久磁石５２から構成されている。第１の永久磁石５１は磁極面が半径方向に向けられ、周方向に隣接する第１の永久磁石５１の半径方向内側面同士及び半径方向外側面同士は、それぞれ相互に異極となるよう配置されている。第２の永久磁石５２は磁極面が半径方向に向けられ、周方向に隣接する第２の永久磁石５２の半径方向内側面同士及び半径方向外側面同士は、それぞれ相互に異極となるよう配置されている。相互に実質的に同じ形状及び大きさを有しかつほぼ直方体形状を有する第１の永久磁石５１及び第２の永久磁石５２は、相互に同じピッチで周方向に間隔をおいて配列され、軸方向には相互に間隔をおいてかつ並列して位置付けられている。軸方向に相互に間隔をおいてかつ並列して位置付けられた第１の永久磁石５１及び第２の永久磁石５２の磁極面は相互に同極となるよう配置されることが、磁気ショートを回避するためには好ましい。第１の永久磁石５１及び第２の永久磁石５２の半径方向内側面は、相互に同じ外径を有する制動ドラム４１Ｄ〜４５Ｄの外周面よりも若干大径の円周面に接するよう位置付けられている。なお、上記第１の永久磁石５１の各々の磁石支持環５０への保持は、例えば、第１の永久磁石５１の各々間に楔部材を配置し、楔部材の各々を磁石支持環５０にボルトにより締結することにより容易に行うことができる。また、上記第１の永久磁石５１及び第２の永久磁石５２に代えて第１の電磁石及び第２の電磁石を使用する他の実施形態もある。
【００２２】
磁石作動手段６は、図示の実施形態においては、外周面に雄ねじが形成された１本のねじロッド部材６０と、ねじロッド部材６０を回転駆動する駆動源であるステッピングモータＭとを備えている。ねじロッド部材６０の一端部はステッピングモータＭの図示しない駆動軸に駆動連結され、他端部は、変速装置のハウジング１に回転自在に支持されている。ねじロッド部材６０は磁石支持環５０の鉛直方向頂部における外周面の外側近傍を、磁石支持環５０の軸線に平行に延在するよう配置されている。磁石支持環５０の外周面には、該外周面から半径方向外方に突出するボス５３が形成されており、ボス５３には雌ねじ５３ａが形成されている。雌ねじ５３ａの軸線は磁石支持環５０の軸線に平行に延在するよう配置されている。ボス５３の雌ねじ５３ａがねじロッド部材６０にねじ係合されることにより、磁石支持環５０は、ねじロッド部材６０に沿って軸方向に往復移動自在に支持される。磁石作動手段６はまた、変速装置のハウジング１に配設された少なくとも１本（実施形態においては１本）のガイドロッド６１を備えている。ガイドロッド６１は磁石支持環５０の鉛直方向最下部における外周面の外側近傍を、磁石支持環５０の軸線に平行に延在するよう配置されている。磁石支持環５０の外周面であってボス５０ａに対し軸心を挟んだ反対側の位置には、該外周面から半径方向外方に突出する他のボス５４が形成されており、ボス５４には被ガイド孔５４ａが形成されている。被ガイド孔５４ａの軸線は磁石支持環５０の軸線に平行に延在するよう配置されている。ボス５４の被ガイド孔５４ａがガイドロッド６１にスライド自在に嵌合されることにより、磁石支持環５０は、ガイドロッド６１に沿って軸方向に往復移動自在に支持される。
【００２３】
磁石作動手段６のステッピングモータＭを回転駆動制御することにより、磁石手段５は、第１〜第４の制動ドラム４１Ｄ〜４４Ｄの少なくとも１個の制動ドラムの外周面と所定の隙間をおいて対向する第１、第２、第３、第４又は第５の制動位置と、第１〜第４の制動ドラム４１Ｄ〜４４Ｄのいずれの外周面とも対向しない制動解除位置に位置付けられる。
【００２４】
更に具体的に説明すると、磁石手段５が、図１に示す制動解除位置〔中立位置（Ｎ）〕に位置付けられた状態においては、磁石手段５の第１の永久磁石５１及び第２の永久磁石５２が中立ドラム４５Ｄの外周面の軸方向両端部に所定の隙間をおいて対向する。磁石手段５が、図２に示す第１の制動位置〔１速位置（Ｉ）〕に位置付けられると、第１の永久磁石５１が第１の制動ドラム４１Ｄの外周面に対向し、かつ第２の永久磁石５２は中立ドラム４５Ｄの外周面の軸方向中央部に対向する。磁石手段５が、図３に示す第２の制動位置〔２速位置（ＩＩ）〕に位置付けられると、第１の永久磁石５１が第２の制動ドラム４２Ｄの外周面に対向し、かつ第２の永久磁石５２は中立ドラム４５Ｄの外周面の軸方向一端部（第１の制動ドラム４１Ｄ側の一端部）に対向する。磁石手段５が、図４に示す第３の制動位置〔３速位置（ＩＩＩ）〕に位置付けられると、第１の永久磁石５１が第３の制動ドラム４３Ｄの外周面の軸方向一端部（第２の制動ドラム４２Ｄ側の一端部）に対向し、かつ第２の永久磁石５２が第１の制動ドラム４１Ｄの外周面に対向する。磁石手段５が、図５に示す第４の制動位置〔４速位置（ＩＶ）〕に位置付けられると、第１の永久磁石５１が第３の制動ドラム４３Ｄの外周面の他端部に対向し、かつ第２の永久磁石５２が第２の制動ドラム４２Ｄの外周面に対向する。また、磁石手段５が、図６に示す第５の制動位置〔後進位置（Ｒ）〕に位置付けられると、第２の永久磁石５２が第４の制動ドラム４４Ｄの外周面に対向し、かつ第１の永久磁石５１が中立ドラム４５Ｄの外周面の中間部に対向する。
【００２５】
磁石作動手段６のステッピングモータＭの回転駆動制御は、例えば、次のとおりにして容易に行なうことができる。すなわち、磁石手段５、したがって磁石支持環５０の、図１に示す制動解除位置〔中立位置（Ｎ）〕を基準位置として予め定め、該基準位置である制動解除位置〔中立位置（Ｎ）〕から上記第１〜第５の制動位置までの移動ストロークに対応した回転数を予め算定して図示しないコントローラに記憶しておく。そして、運転者による変速指示信号に基づく制動位置と現在の制動位置との間の移動ストロークに対応した回転数をコントローラにより演算し、ステッピングモータＭを該回転数だけ正転又は逆転させることにより、磁石支持環５０を現在の制動位置から変速指示信号に基づく制動位置へ、ねじロッド部材６０及びガイドロッド６１に沿って、回転が規制された状態で軸方向に移動させることができる。
【００２６】
図１に示す変速装置は以上のように構成されており、以下その作動について説明する。磁石手段５が図１に示すように中立位置（Ｎ）に位置付けられている場合には、先に述べたように、第１の永久磁石５１及び第２の永久磁石５２が中立ドラム４５Ｄの外周面と対向するので、周方向に相互に隣接する第１の永久磁石５１と、磁性材からなる中立ドラム４５Ｄ及び磁石支持環５０との間に図示しない磁気回路が形成される。また周方向に相互に隣接する第２の永久磁石５２と、中立ドラム４５Ｄ及び磁石支持環５０との間に図示しない磁気回路が形成される。このため、第１及び第２の永久磁石５１及び５２の磁気が、第１〜第４の制動ドラム４１Ｄ〜４４Ｄに作用することはない。上記したように、中立ドラム４５Ｄは、リングギヤ４４ｂの円筒部の外周面を覆うよう該円筒部に相対回転自在に配置されているので、第１及び第２の永久磁石５１及び５２が中立ドラム４５Ｄの外周面に対向しても、第１及び第２の永久磁石５１及び５２の磁気は中立ドラム４５Ｄに実質的に吸収され、その内側に位置するリングギヤ４４ｂに磁気が及ぶことはなく、したがってリングギヤ４４ｂに制動が作用することはないので動力は実質的に伝達されない。すなわち、磁石手段５が中立位置（Ｎ）にある状態では、中立ドラム４５Ｄは、磁石手段５が動力を伝達するための制動力を発揮しないよう機能する。出力軸３は、一般的には、車両の制動装置の作動などにより固定された状態にある。このため、第１の遊星歯車機構４１及び第４の遊星歯車機構４４のプラネタリキャリア４１ｄ及び４４ｄは固定される。他方、第１〜第４の制動ドラム４１Ｄ〜４４Ｄ、すなわち第１の遊星歯車機構４１のリングギヤ４１ｂ及び第２の遊星歯車機構４２のプラネタリキャリア４２ｄ、第２の遊星歯車機構４２及び第３の遊星歯車機構４３のリングギヤ４２ｂ及び４３ｂ、及び第４の遊星歯車機構４４のリングギヤ４４ｂはいずれも固定されない。その結果、入力軸２から出力軸３へ動力は実質的に伝達されない。なお、第１〜第４の制動ドラム４１Ｄ〜４４Ｄは空転させられる。
【００２７】
図２を参照して、変速装置を１速で作動させるため、磁石手段５を１速位置（Ｉ）に位置付けると、先に述べたように、第１の永久磁石５１が第１の制動ドラム４１Ｄの外周面と対向し、かつ第２の永久磁石５２は中立ドラム４５Ｄの外周面に対向する。周方向に相互に隣接する第１の永久磁石５１の半径方向内側の磁極面間に磁界が形成され、周方向に相互に隣接する第１の永久磁石５１の半径方向内側の磁極面と磁石支持環５０との間に図示しない磁気回路が形成される。また、周方向に相互に隣接する第２の永久磁石５２の半径方向内側の磁極面の各々と中立ドラム４５Ｄとの間及び周方向に相互に隣接する第２の永久磁石５２の半径方向外側の磁極面の各々と磁石支持環５０との間に図示しない磁気回路が形成される。第１の制動ドラム４１Ｄは、周方向に相互に隣接する第１の永久磁石５１の半径方向内側の磁極面間に形成された磁界内に位置付けられるので、第１の永久磁石５１の磁気作用を受ける。このとき、第１の制動ドラム４１Ｄは回転させられているので、第１の永久磁石５１と第１の制動ドラム４１Ｄとの間に相対速度差が生ずる。この相対速度差によって第１の制動ドラム４１Ｄの外周面に渦電流が生ずるので、第１の制動ドラム４１Ｄ、すなわち第１の遊星歯車機構４１のリングギヤ４１ｂ及び第２の遊星歯車機構４２のプラネタリキャリア４２ｄが制動トルクを受ける。その結果、入力軸２に伝達された回転トルクは、ワンウエイクラッチ２１、サンギヤユニット２２に配設された、第１の遊星歯車機構４１のサンギヤ４１ａを介して第１の遊星歯車機構４１のプラネタリギヤ４１ｃに伝達される。プラネタリギヤ４１ｃはリングギヤ４１ｂに沿って自転しつつ公転し、この公転がプラネタリキャリア４１ｄを介して出力軸３に伝達される。この場合、入力軸２の回転速度は減速されて出力軸３に伝達される。なお、第１の制動ドラム４１Ｄ、すなわちリングギヤ４１ｂ及びプラネタリキャリア４２ｄは、渦電流に基づく制動トルクを受けて回転速度が低下するが、この回転速度が小さくなると上記渦電流に基づく制動トルクが発生しなくなるため停止することはない。このため、リングギヤ４１ｂ及びプラネタリキャリア４２ｄは、トルク伝達時においても低い所定の回転速度付近で回転している。なお上記したような第１の制動ドラム４１Ｄに作用する制動力発生の原理は、他の制動ドラムにおいても同じであるので、以降の説明においては説明を省略する。上記した１速の作動において、中立ドラム４５Ｄが第２の永久磁石５２による制動作用を受けても、変速の作動に影響することはない。
【００２８】
図３を参照して、変速装置を２速で作動させるため、磁石手段５を２速位置（ＩＩ）に位置付けると、先に述べたように、第１の永久磁石５１が第２の制動ドラム４２Ｄの外周面と対向し、かつ第２の永久磁石５２は中立ドラム４５Ｄの外周面に対向する。第２の制動ドラム４１Ｄは、周方向に相互に隣接する第１の永久磁石５１の半径方向内側の磁極面間に形成された磁界内に位置付けられるので、第１の永久磁石５１の磁気作用を受ける。第２の制動ドラム４２Ｄは空転させられるので、第２の制動ドラム４２Ｄ、すなわち第２の遊星歯車機構４２のリングギヤ４２ｂが制動トルクを受ける。その結果、入力軸２に伝達された回転トルクは、ワンウエイクラッチ２１、サンギヤユニット２２に配設された、第２の遊星歯車機構４２のサンギヤ４２ａを介して第２の遊星歯車機構４２のプラネタリギヤ４２ｃに伝達されると共に、第１の遊星歯車機構４１のサンギヤ４１ａを介して第１の遊星歯車機構４１のプラネタリギヤ４１ｃに伝達される。プラネタリギヤ４２ｃはリングギヤ４２ｂに沿って自転しつつ公転し、この公転は、プラネタリキャリア４２ｄ、第１の遊星歯車機構４１のリングギヤ４１ｂ、プラネタリギヤ４１ｃ、プラネタリキャリア４１ｄを介して出力軸３に伝達される。この２速の場合、入力軸２の回転速度は１速の場合よりも増速されて出力軸３に伝達される。
【００２９】
上記したように変速装置が低速段である１速又は２速で作動しているとき、高速段側の回転要素である第３の制動ドラム４３Ｄも空転させられるが、その回転数は入力軸２の回転数を越えることはない。その結果、変速装置の低速段での作動時に高速段側の回転要素、すなわち第３の制動ドラム４３Ｄが高速で空転することが防止され、駆動エネルギーのロスが少なくなるので、駆動効率が、先に述べた従来の変速装置よりも向上する。なお、変速装置が低速段である１速又は２速で作動しているとき、第４の制動ドラム４４Ｄも空転させられるが、その回転数は入力軸２の回転数を越えることはない。
【００３０】
図４を参照して、変速装置を３速で作動させるため、磁石手段５を３速位置（ＩＩＩ）に位置付けると、先に述べたように、第１の永久磁石５１が第３の制動ドラム４３Ｄの外周面に対向し、かつ第２の永久磁石５２が第１の制動ドラム４１Ｄの外周面に対向する。第３の制動ドラム４３Ｄは、周方向に相互に隣接する第１の永久磁石５１の半径方向内側の磁極面間に形成される磁界内に位置付けられるので、第１の永久磁石５１の磁気作用を受ける。また、第１の制動ドラム４１Ｄは、周方向に相互に隣接する第２の永久磁石５２の半径方向内側に形成される磁界内に位置付けられるので、第２の永久磁石５２の磁気作用を受ける。このとき、第３の制動ドラム４３Ｄ及び第１の制動ドラム４１Ｄは回転させられているので、第３の制動ドラム４３Ｄ、すなわち第３の遊星歯車機構４３のリングギヤ４３ｂと、第１の制動ドラム４１Ｄ、すなわち第１の遊星歯車機構４１のリングギヤ４１ｂ及び第２の遊星歯車機構４２のプラネタリキャリア４２ｄが制動トルクを受ける。その結果、入力軸２に伝達された回転トルクは、第３の遊星歯車機構４３のプラネタリキャリア４３ｄを介してプラネタリギヤ４３ｃに伝達される。プラネタリギヤ４３ｃはリングギヤ４３ｂに沿って自転しつつ公転し、この自転及び公転は、サンギヤユニット２２に配設された、第３の遊星歯車機構４３のサンギヤ４３ａを介してサンギヤユニット２２に伝達される。サンギヤ４３ａ、したがってサンギヤユニット２２は、入力軸２よりも増速されるので、ワンウエイクラッチ２１の締結状態が解除される。以上のようにしてサンギヤユニット２２に伝達された回転トルクは、第１の遊星歯車機構４１のサンギヤ４１ａを介してプラネタリギヤ４１ｃに伝達される。プラネタリギヤ４１ｃはリングギヤ４１ｂに沿って自転しつつ公転し、この公転がプラネタリキャリア４１ｄを介して出力軸３に伝達される。この３速の場合、入力軸２の回転速度は２速の場合よりも増速されて出力軸３に伝達される。また、第３の遊星歯車機構４３と第１の遊星歯車機構４１のギヤ比を同一に設定した場合には、出力軸３の回転数は入力軸２の回転数と同じとなり、１：１の速度比を得ることができる。
【００３１】
図５を参照して、変速装置を４速で作動させるため、磁石手段５を４速位置（ＩＶ）に位置付けると、先に述べたように、第１の永久磁石５１が第３の制動ドラム４３Ｄの外周面に対向し、かつ第２の永久磁石５２が第２の制動ドラム４２Ｄの外周面に対向する。第３の制動ドラム４３Ｄは、周方向に相互に隣接する第１の永久磁石５１の半径方向内側の磁極面間に形成される磁界内に位置付けられるので、第１の永久磁石５１の磁気作用を受ける。また、第２の制動ドラム４２Ｄは、周方向に相互に隣接する第２の永久磁石５２の半径方向内側に形成される磁界内に位置付けられるので、第２の永久磁石５２の磁気作用を受ける。このとき、第３の制動ドラム４３Ｄは第３速で制動作用を受けた状態の回転を維持しているが、第２の制動ドラム４２Ｄはそれよりも高速で回転させられるので、第２の制動ドラム４２Ｄ、すなわち第２の遊星歯車機構４２のリングギヤ４２ｂが制動トルクを受ける。その結果、上記した３速の場合と同じく、入力軸２に伝達された回転トルクは、第３の遊星歯車機構４３のプラネタリキャリア４３ｄを介してプラネタリギヤ４３ｃに伝達される。プラネタリギヤ４３ｃはリングギヤ４３ｂに沿って自転しつつ公転し、この自転及び公転は、サンギヤユニット２２の本体部２２ａに配設された、第３の遊星歯車機構４３のサンギヤ４３ａを介してサンギヤユニット２２に伝達される。サンギヤ４３ａ、したがってサンギヤユニット２２は、入力軸２よりも増速されるので、ワンウエイクラッチ２１の締結解除状態が維持される。以上のようにしてサンギヤユニット２２に伝達された回転トルクは、第２の遊星歯車機構４２のサンギヤ４２ａを介してプラネタリギヤ４２ｃに伝達されると共に、第１の遊星歯車機構４１のサンギヤ４１ａを介して第１の遊星歯車機構４１のプラネタリギヤ４１ｃに伝達される。プラネタリギヤ４２ｃはリングギヤ４２ｂに沿って自転しつつ公転し、この公転が第１の遊星歯車機構４１のリングギヤ４１ｂに伝達される。リングギヤ４１ｂに伝達された回転トルクは、プラネタリギヤ４１ｃ及びプラネタリキャリア４１ｄを介して出力軸３に伝達される。この４速の場合、入力軸２の回転速度は３速の場合よりも増速されて出力軸３に伝達される。
【００３２】
上記変速装置において、３速で作動させられる場合（図４参照）、上記したように、入力軸２に伝達された回転トルクは、第３の遊星歯車機構４３のプラネタリキャリア４３ｄ、プラネタリギヤ４３ｃ及びサンギヤユニット２２に配設されたサンギヤ４３ａ、及び第１の遊星歯車機構４１の、サンギヤユニット２２に配設されたサンギヤ４１ａ、プラネタリギヤ４１ｃ及びプラネタリキャリア４１ｄを介して出力軸３に伝達されるよう構成されているので、先に述べた従来の変速装置における如く、３個の遊星歯車機構を駆動する必要がなく、比較的少ないギヤを駆動することによって出力軸３に動力を伝達することができる。その結果、変速装置の駆動効率を向上させることができ、実用上有用である。
【００３３】
また、変速装置が４速で作動させられる場合（図５参照）、上記したように、入力軸２に伝達された回転トルクは、第３の遊星歯車機構４３のプラネタリキャリア４３ｄ、プラネタリギヤ４３ｃ及びサンギヤユニット２２に配設されたサンギヤ４３ａ、第２の遊星歯車機構４２の、サンギヤユニット２２に配設されたサンギヤ４２ａ、プラネタリギヤ４２ｃ及びプラネタリキャリア４２ｄ、第１の遊星歯車機構４１のリングギヤ４１ｂ（プラネタリキャリア４２ｄに連結されている）、プラネタリギヤ４１ｃ及びプラネタリキャリア４１ｄを介して出力軸３に伝達されるよう構成されている。この４速の場合においても、先に述べた従来の変速装置における如く、４個の遊星歯車機構を駆動する必要がなく、比較的少ないギヤを駆動することによって出力軸３に動力を伝達することができる。また先に述べた従来の変速装置においては、３個の制動ドラムを駆動する必要があるが、上記変速装置においては１個の制動ドラム（第１の制動ドラム４１Ｄのみ）を駆動すればよく、この点においても、有利である。以上の結果、変速装置の駆動効率を向上させることができ、実用上有用である。
【００３４】
次に、図６を参照して、変速装置を後進で作動させるため、磁石手段５を後進位置（Ｒ）に位置付けると、先に述べたように、第２の永久磁石５２が第４の制動ドラム４４Ｄの外周面に対向し、かつ第１の永久磁石５１が中立ドラム４５Ｄの外周面に対向する。第４の制動ドラム４４Ｄは、周方向に相互に隣接する第２の永久磁石５２の半径方向内側の磁極面間に形成された磁界内に位置付けられるので、第２の永久磁石５２の磁気作用を受ける。このとき、第４の制動ドラム４４Ｄは回転させられているので、第４の制動ドラム４４Ｄ、すなわち第４の遊星歯車機構４４のリングギヤ４４ｂが制動トルクを受ける。その結果、入力軸２に伝達された回転トルクは、ワンウエイクラッチ２１、サンギヤユニット２２に配設された、第１の遊星歯車機構４１のサンギヤ４１ａを介して第１の遊星歯車機構４１のプラネタリギヤ４１ｃに伝達される。プラネタリギヤ４１ｃが駆動されると、第４の遊星歯車機構４４のプラネタリギヤ４４ｃがリングギヤ４４ｂに沿って自転しつつ公転する。このプラネタリギヤ４４ｃは、第１の遊星歯車機構４１のサンギヤ４１ａにより、プラネタリギヤ４１ｃを介して駆動されるため、サンギヤ４１ａと回転方向が同じとなるので、公転方向が逆方向となる。つまりプラネタリキャリア４４ｄの回転方向はサンギヤ４１ａとは逆方向となる。その結果、プラネタリギヤ４４ｃに伝達された動力は、プラネタリキャリア４４ｄを介して出力軸３を入力軸２とは逆方向に回転させるように伝達される。出力軸３は車両を後進させる方向に回転駆動されることになる。上記した後進の作動において、中立ドラム４５Ｄが第１の永久磁石５１による制動作用を受けても、変速の作動に影響することはない。
【００３５】
以上のように、上記変速装置においては、磁石手段５、したがって磁石支持環５０を、１速位置（Ｉ）、２速位置（ＩＩ）、３速位置（ＩＩＩ）、４速位置（ＩＶ）及び後進位置（Ｒ）に選択的に位置付けることにより、それぞれ所定の変速比の出力を得ることができる。上記各リングギヤ、プラネタリキャリアなどに制動力を与える回転要素制動手段は渦電流による制動機構であるため、機械的な接触部がなく、非接触で制動力を与えることができる。その結果、制動における摩耗がなく、耐久性を向上することができる。また、渦電流による制動機構は制動ドラムと磁石手段との間に滑りが発生することで制動力が作用し、遊星歯車機構を機能させることができるので、入力軸２を車両の原動機である内燃機関に直接連結しても車両を停止状態から発進駆動することができる。すなわち、本発明に従って構成された変速装置を車両の変速装置に適用した場合には、車両を発進するために用いられている摩擦クラッチやトルクコンバータ等の流体継手を除去することが可能となる。
【００３６】
また上記変速装置においては、第１、第２及び第３の遊星歯車機構を配列することにより、４段変速が可能な変速装置を得ることができるので、先に述べた従来の変速装置に較べて、部品点数が少なく、全体の構成がコンパクトとなり、軽量化及びコストダウンを可能にした。
【００３７】
次に、上記変速装置に適用しうる、本願発明に係る制動ドラムの支持機構について説明する。なお、本願発明に係る制動ドラムの支持機構は、図１に示す変速装置における遊星歯車機構４１〜４４のいずれにも適用可能であるが、以下の説明においては、第２の遊星歯車機構４２に適用した実施形態として説明する。図７〜図９を参照して、先に述べたように、サンギヤユニット２２の中心軸部２２Ａにはサンギヤ４２ａが一体に配設され、サンギヤ４２ａにはプラネタリギヤ４２ｃが噛み合わされ、プラネタリギヤ４２ｃにはリングギヤ４２ｂが噛み合わされている。なお、サンギヤ４２ａと中心軸部２２Ａとをそれぞれ別物として形成し、サンギヤ４２ａを中心軸部２２Ａに一体的に取り付けるよう構成してもよい（このことは、後述する他の実施形態においても同じである）。中心軸部２２Ａには、サンギヤ４２ａに隣接してプラネタリキャリア４２ｄ（正確には、全体を図示しないプラネタリキャリア４２ｄの一部）が回転自在に支持されている。プラネタリキャリア４２ｄは、円筒部４２ｄ（Ａ）と、円筒部４２ｄ（Ａ）の軸方向の一端から半径方向外方に延び出す円板部４２ｄ（Ｂ）とを備え、円筒部４２ｄ（Ａ）が中心軸部２２Ａに回転自在に支持されている。プラネタリギヤ４２ｃは、軸４２ｄ（Ｃ）を介してプラネタリキャリア４２ｄの円板部４２ｄ（Ｂ）に回転自在に支持されている。上記構成部材はいずれも鋼材から形成されている。
【００３８】
プラネタリキャリア４２ｄの円筒部４２ｄ（Ａ）には、ドラム支持体２００がリングギヤ４２ｂと一体的に回転しうるよう支持されている。ドラム支持体２００は、実質的に円板形状をなす本体部２０２と、本体部２０２の円形周縁から軸方向の一方に延び出す支持円筒部２０４とからなり、鋼板から一体に形成されている。ドラム支持体２００の支持円筒部２０４には、複数個の係合切欠き２０６が周方向に間隔をおいて形成されている。係合切欠き２０６の各々は、所定の周方向幅をもって支持円筒部２０４の先端から支持円筒部２０４の基端に向かって所定の長さだけ軸方向に延在している。リングギヤ４２ｄには、鋼板から一体に形成された環状の支持部材２０８が一体に連結されている。支持部材２０８は、リングギヤ４２ｄの外周面に対し一体に、例えば溶接により連結された円筒部２１０と、円筒部２１０の軸方向の一端から半径方向内側に延び出す環状フランジ２１２とから構成されている。ドラム支持体２００の本体部２０２における、支持円筒部２０４とは軸方向に反対側の片面（図７において右側の面）が、支持部材２０８の環状フランジ２１２に重合されて、例えばスポット溶接により連結される。これにより、ドラム支持体２００はリングギヤ４２ｄに対しリングギヤ４２ｄと一体的に回転しうるよう連結される。
【００３９】
制動ドラム４２Ｄの内周面には、複数個の被係合突部２１４が周方向に間隔をおいて形成されている。被係合突部２１４の各々は、制動ドラム４５Ｄの内周面から半径方向内側に一定の厚さ、実施形態においては、ドラム支持体２００の支持円筒部２０４の厚さとほぼ同じ圧さで突出すると共に、制動ドラム４５Ｄの軸方向の一端（図７において左端）と他端（図７において右端）との間における他端側の領域を除く一端側の領域において、所定の周方向幅をもって軸方向に所定の長さ延在している。制動ドラム４５Ｄの内周面にはまた、１個の環状溝２１６が形成されている。環状溝２１６は、制動ドラム４５Ｄの内周面の、該他端側の領域において、被係合突部２１４の各々の他端２１４ａに対し軸方向に所定の間隔をおいて位置付けられている。
【００４０】
制動ドラム４５Ｄとドラム支持体２００とを中心軸部２２Ａと同軸上で組み付けるに際し、制動ドラム４５Ｄとドラム支持体２００をそれぞれ軸方向の一方に（制動ドラム４５Ｄは図７において右方に、また、ドラム支持体２００は図７において左方に）実質的に相対移動させて制動ドラム４５Ｄの被係合突部２１４をドラム支持体２００の係合切欠き２０６に係合すると、係合切欠き２０６の各々における、支持円筒部２０４の基端側の閉塞端２０６ａが、制動ドラム４５Ｄの被係合突部２１４の各々の他端２１４ａに当接させられて制動ドラム４５Ｄの、ドラム支持体２００に対する相対回転及び軸方向の一方（図７において右方）への移動が阻止される。続いて環状溝２１６にスナップリング２１８を嵌合して係止すると、ドラム支持体２００の本体部２０２の周縁面であって、支持円筒部２０４とは軸方向に反対側（図７において右側）の周縁面がスナップリング２１８に当接させられる。これにより、制動ドラム４５Ｄの、軸方向の他方（図７において左方）への移動が阻止されて、制動ドラム４５Ｄはドラム支持体２００に一体的に連結される。なお、図７において、番号２１９は、プラネタリキャリア４２ｄの円筒部４２ｄ（Ａ）における、円板部４２ｄ（Ｂ）とドラム支持体２００の本体部２０２との間に嵌合されたカラー部材、番号２２０は、円筒部４２ｄ（Ａ）に圧入されたベアリングであって、ドラム支持体２００の本体部２０２に隣接して配置されている。ベアリング２２０の外輪には他のカラー部材２２２が圧入されている。ベアリング２２０及びカラー部材２１９、２２２は、ドラム支持体２００の本体部２０２の軸方向移動を規制している。
【００４１】
上記説明から明らかなように、制動ドラムの支持機構において、制動ドラム４５Ｄとドラム支持体２００との間には、両者を同軸上で軸方向に実質的に相対移動させることにより、両者を相対回転できないように離脱自在に連結する連結手段と、連結手段により連結された両者を軸方向に相対移動できないようにする移動規制手段とが配設されている。この実施形態において、連結手段は、ドラム支持体２００の支持円筒部２０４に形成された上記係合切欠き２０６と、制動ドラム４５Ｄの内周面に形成された上記被係合突部２１４とからなる。また、移動規制手段は、制動ドラム４５Ｄの内周面に形成された上記環状溝２１６と、環状溝２１６に嵌合されるスナップリング２１８と、被係合突部２１４の他端２１４ａと、係合切欠き２０６の上記閉塞端２０６ａとからなる。
【００４２】
上記説明から容易に理解されるように、本願発明における制動ドラムの支持機構によれば、制動ドラム４５Ｄとドラム支持体２００とを軸方向に実質的に相対移動させるのみで相対回転できないように嵌合されると共に、制動ドラム４５Ｄの、ドラム支持体２００に対する軸方向の一方への移動が阻止され、更にスナップリング２１８を制動ドラム４５Ｄに係止することにより、軸方向の他方への移動も阻止されるので、従来における如くボルトの締結作業が廃止され、組立工数の低減、組立時間の短縮及びコストダウンを可能にするものである。また、上記構成によれば、制動ドラム４５Ｄが制動時の発熱により膨張しても、制動ドラム４５Ｄとドラム支持体２００の支持円筒部２０４との間の相対回転及び軸方向への相対移動は阻止された状態に維持されるので、トルク伝達機能は十分確実に発揮される。更にはまた、従来における如く、制動ドラム４５Ｄに、ボルト１１６により締結するための取付部１１４ｂを備える（図１５参照）必要がなくなるので、パイプ状の素材からの形成が可能であり、コスト上有利である。更にはまた、従来における如く、制動ドラム４５Ｄをリングギヤ４２ｂに直接ボルトにより締結するのではなく、少なくともドラム支持体２００（実施形態においては、ドラム支持体２００と支持部材２０８）を介して一体回転しうるよう連結しているので、ドラム支持体２００、あるいはドラム支持体２００と支持部材２０８、の材料を適宜に設定することが可能になり、軽量化が容易に可能となる。図７に示す実施形態においては、ドラム支持体２００と支持部材２０８とは鋼板により構成されているので、装置のコンパクト化及び軽量化の達成に大いに寄与している。なお、上記記載において、制動ドラム４５Ｄとドラム支持体２００とを同軸上で実質的に軸方向に相対移動させる、制動ドラム４５Ｄ及びドラム支持体２００の両者を軸方向に移動させる形態、制動ドラム４５Ｄ及びドラム支持体２００のうちの一方を固定した状態で他方を軸方向に移動させる形態、のいずれをも含むものである。このことは、後述する他の実施形態についても同じである。
【００４３】
上記実施形態において、制動ドラム４５Ｄは、ドラム支持体２００と支持部材２０８を介してリングギヤ４２ｄに連結されているが、中心軸部２２Ａ又はプラネタリキャリア４２ｄに対し回転自在に支持された共通の部材に、ドラム支持体２００とリングギヤ４２ｄとをそれぞれ独立して相対回転できないように支持した場合には（例えば、歯と、歯溝との嵌合による支持）、支持部材２０８を省略することもできる。また、上記実施形態において、ドラム支持体２００の支持部材２０８における円筒部２１０とリングギヤ４２ｄとの連結手段を、ドラム支持体２００の支持円筒部２０４と制動ドラム４５Ｄの被係合突部２１４との間の上記連結手段と実質的に同じ構成とした場合には（具体的には、円筒部２１０に係合切欠きを形成し、リングギヤ４２ｄの外周面に被係合突部を形成する実施形態）、制動ドラムの支持機構の組付性能は更に向上する。
【００４４】
次に、図１０〜図１２を参照して、本願発明に係る制動ドラムの支持機構の他の実施形態について説明する。サンギヤユニット２２の中心軸部２２Ａにはサンギヤ４２ａが一体に配設され、サンギヤ４２ａにはプラネタリギヤ４２ｃが噛み合わされ、プラネタリギヤ４２ｃにはリングギヤ４２ｂが噛み合わされている。プラネタリギヤ４２ｃは、軸４２ｄ（Ｃ）を介してプラネタリキャリア４２ｄ（正確には、全体を図示しないプラネタリキャリア４２ｄの一部）に回転自在に支持されている。サンギヤ４２ａには、環状の支持部材２３０がサンギヤ４２ａに隣接して回転自在に支持されている。支持部材２３０の、プラネタリギヤ４２ｃと対向する側面には、環状の支持フランジ２３２が軸方向に延び出しており、この支持フランジ２３２の外周面にプラネタリキャリア４２ｄが回転自在に支持されている。上記構成部材はいずれも鋼材から形成されている。支持部材２３０の外周面には、ベアリング２３４が圧入されている。
【００４５】
リングギヤ４２ｂの外周部には、ドラム支持体３００がリングギヤ４２ｂと一体的に回転しうるよう支持されている。ドラム支持体３００は、円筒状の本体部３０２と、本体部３０２の外周面から半径方向外方に延び出す環状突出部３０４と、環状突出部３０４の円形周縁から本体部３０２の外周面に対し半径方向外方に隙間をおいて軸方向の一方（図１０において左方）に延び出す支持円筒部３０６とから構成されている。ドラム支持体３００の支持円筒部３０６には複数個の係合切欠き３０８が周方向に間隔をおいて形成されている。係合切欠き３０８の各々は、所定の周方向幅をもって支持円筒部３０６の先端から支持円筒部３０６の基端に向かって所定の長さだけ軸方向に延在している。本体部３０２の内周面には、複数個の歯溝３０８と１個の環状溝３０９とが形成されている。歯溝３０８の各々は、周方向方向に間隔をおいて形成されると共に、本体部３０２の、軸方向の他方（図１０において右方）側の他端から一端に向かって軸方向に所定の長さだけ延在している。環状溝３０９は、本体部３０２の他端部に形成されている。リングギヤ４２ｂの外周面には複数個の歯３１０が周方向に間隔をおいて軸方向に延在するよう形成されている。
【００４６】
ドラム支持体３００は、リングギヤ４２ｂに嵌合して軸方向の他方（図１０において右方）に移動させることにより、本体部３０２の歯溝３０８の各々がリングギヤ４２ｂの歯３１０に係合されることにより、リングギヤ４２ｂに対し相対回転できないように連結される。また、本体部３０２の歯溝３０８の各々の一端（図１０において左端）がリングギヤ４２ｂの歯３１０の左端に当接されて、リングギヤ４２ｂに対し軸方向の他方への移動が阻止され、更にスナップリング３１２を本体部３０２の環状溝３０９に係止することにより軸方向の一方への移動も阻止される。ドラム支持体３００の本体部３０２の、歯溝３０８が形成されていない一端部は、上記ベアリング２３４の外輪に圧入されて支持部材２３０に回転自在に支持される。
【００４７】
制動ドラム４５Ｄの内周面には、複数個の被係合突部３１４が周方向に間隔をおいて形成されている。被係合突部３１４の各々は、制動ドラム４５Ｄの内周面から半径方向内側に一定の厚さ、実施形態においては、ドラム支持体３００の支持円筒部３０６の厚さとほぼ同じ厚さで突出すると共に、制動ドラム４５Ｄの軸方向の一端（図１０において左端）と他端（図１０において右端）との間における他端側の領域を除く一端側の領域において、所定の周方向幅をもって軸方向に所定の長さ延在している。制動ドラム４５Ｄの内周面には１個の環状溝３１６が形成されている。環状溝３１６は、制動ドラム４５Ｄの内周面の、該他端側の領域において被係合突部３１４の各々の他端３１４ａに対し軸方向に所定の間隔をおいて位置付けられている。
【００４８】
制動ドラム４５Ｄとドラム支持体３００とを中心軸部２２Ａと同軸上で組み付けるに際し、制動ドラム４５Ｄとドラム支持体３００をそれぞれ軸方向の一方に（制動ドラム４５Ｄは図１０において右方に、また、ドラム支持体３００は図１０において左方に）実質的に相対移動させて制動ドラム４５Ｄの被係合突部３１４をドラム支持体３００の係合切欠き３０８に係合すると、係合切欠き３０８の各々における、支持円筒部３０６の基端側の閉塞端３０８ａが、制動ドラム４５Ｄの被係合突部３１４の各々の他端３１４ａに当接させられて、制動ドラム４５Ｄの、ドラム支持体３００に対する相対回転及び軸方向の他方（図１０において右方）への移動が阻止される。続いて環状溝３１６にスナップリング３１８を嵌合して係合すると、ドラム支持体３００の環状突出部３０４の周縁面であって、支持円筒部３０６とは軸方向に反対側（図１０おいて右側）の周縁面がスナップリング３１８に当接させられる。これにより、制動ドラム４５Ｄの、軸方向の一方（図１０において左方）への移動が阻止されて、制動ドラム４５Ｄはドラム支持体３００に一体的に連結される。
【００４９】
上記説明から明らかなように、制動ドラムの支持機構において、制動ドラム４５Ｄとドラム支持体３００との間には、両者を同軸上で軸方向に実質的に相対移動させることにより、両者を相対回転できないように離脱自在に連結する連結手段と、連結手段により連結された両者を軸方向に相対移動できないようにする移動規制手段とが配設されている。この実施形態において、連結手段は、ドラム支持体３００の支持円筒部３０６に形成された上記係合切欠き３０８と、制動ドラム４５Ｄの内周面に形成された上記被係合突部３１４とからなる。また、移動規制手段は、制動ドラム４５Ｄの内周面に形成された上記環状溝３１６と、環状溝３１６に嵌合されるスナップリング３１８と、被係合突部３１４の他端３１４ａと、係合切欠き３０８の上記閉塞端３０８ａとからなる。
【００５０】
上記説明から容易に理解されるように、図１０〜図１２を参照して説明した本願発明における制動ドラムの支持機構の他の実施形態によれば、制動ドラム４５Ｄをドラム支持体３００に対し、軸方向に実質的に相対移動させるのみで相対回転できないように嵌合されると共に、軸方向の一方への移動が阻止され、更にスナップリング３１８を制動ドラム４５Ｄに係合することにより、軸方向の他方への移動も阻止されるので、先の実施形態におけるのと実質的に同じ作用効果を達成することができる。図１０に示す実施形態においては、ドラム支持体３００をアルミニウムなどの軽量材により形成することができるので、装置のコンパクト化及び軽量化の達成に寄与するものである。
【００５１】
次に、図１３及び図１４を参照して、本願発明に係る制動ドラムの支持機構の更に他の実施形態について説明する。図１３及び図１４に示す制動ドラムの支持機構が、図１０〜図１２に示す制動ドラムの支持機構と実質的に相違するところは、ドラム支持体４００の支持円筒部３０６と制動ドラム４５Ｄとの連結部の構成のみであり、その他の構成は実質的に同じである。したがって、実質的に同一部分は同一符号で示し、説明は省略する。
【００５２】
ドラム支持体４００の支持円筒部３０６の外周面には、複数個の歯４２０が周方向に間隔をおいて形成されている。歯４２０は、支持円筒部３０６の軸方向の一端（図１３において左端）から他端（図１３において右端）にわたって軸方向に延在する。制動ドラム４５Ｄの内周面には、複数個の歯溝４２２が周方向に間隔をおいて形成されている。歯溝４２２は、制動ドラム４５Ｄの一端から他端まで軸方向に延在する。制動ドラム４５Ｄの軸方向両端部における内周面にはそれぞれ環状溝４２４が形成されている。
【００５３】
制動ドラム４５Ｄとドラム支持体４００とを中心軸部２２Ａと同軸上で組み付けるに際し、制動ドラム４５Ｄとドラム支持体４００をそれぞれ軸方向の一方に（制動ドラム４５Ｄは図１０において右方に、また、ドラム支持体４００は図１０において左方に）実質的に相対移動させて制動ドラム４５Ｄの歯溝４２２をドラム支持体４００の歯４２０に係合すると、制動ドラム４５Ｄの、ドラム支持体４００に対する相対回転が阻止される。続いて環状溝４２４の各々にスナップリング４２６を嵌合して係合すると、ドラム支持体４００の支持円筒部３０６の一端（先端）がスナップリング４２６の一方に当接させられ、また、ドラム支持体４００の環状突出部３０４の周縁部における片面（支持円筒部３０６とは軸方向に反対側の片面）がスナップリング４２６の他方に当接させられる。これにより、制動ドラム４５Ｄの、軸方向の両方向への移動が阻止されて、制動ドラム４５Ｄはドラム支持体４００に一体的に連結される。
【００５４】
上記説明から明らかなように、制動ドラムの支持機構において、制動ドラム４５Ｄとドラム支持体３００との間には、両者を同軸上で軸方向に実質的に相対移動させることにより、両者を相対回転できないように離脱自在に連結する連結手段と、連結手段により連結された両者を軸方向に相対移動できないようにする移動規制手段とが配設されている。この実施形態において、連結手段は、ドラム支持体４００の支持円筒部３０６に形成された上記歯４２０と、制動ドラム４５Ｄの内周面に形成された上記歯溝４２２とからなる。また、移動規制手段は、制動ドラム４５Ｄの内周面に形成された上記環状溝４２４と、環状溝４２４の各々に嵌合されるスナップリング４２６と、支持円筒部３０６の上記一端と、環状突出部３０４の周縁部における上記片面とからなる。
【００５５】
上記説明から容易に理解されるように、図１３及び図１４を参照して説明した本願発明における制動ドラムの支持機構の他の実施形態によれば、制動ドラム４５Ｄをドラム支持体４００に対し、軸方向に実質的に相対移動させるのみで相対回転できないように嵌合されると共に、軸方向の一方への移動が阻止され、更にスナップリング４２６を制動ドラム４５Ｄに係止することにより、軸方向の他方への移動も阻止されるので、先の実施形態におけるのと実質的に同じ作用効果を達成することができる。図１３に示す実施形態においては、ドラム支持体４００をアルミニウムなどの軽量材により形成することができるので、装置のコンパクト化及び軽量化の達成に寄与するものである。
【００５６】
上記した制動ドラムの支持機構の三つの実施形態は、それぞれ、上記変速装置の各遊星歯車機構４１〜４４の少なくとも一つ、好ましくは全てに適用することができる。また、これらの実施形態を適宜に組み合わせて適用することもできる。
【００５７】
なお、本発明における変速装置において、第４の遊星歯車機構４４のプラネタリギヤ４４ｃが、第１の遊星歯車機構４１のプラネタリギヤ４１ｃに対し、ほぼ周方向に隣接しかつ若干半径方向外側寄りの位置に配置されて噛み合わされるよう構成する他の実施形態もある。この変速装置によれば、第１の遊星歯車機構４１のプラネタリギヤ４１ｃの歯幅及び第４の遊星歯車機構４４のリングギヤ４４ｂの直径をそれぞれ短縮することができる。リングギヤ４４ｂの直径が短縮されると、第４の制動ドラム４４Ｄと共に、それぞれ外径が同じである中立ドラム４５Ｄ、及び第１〜第３の制動ドラム４１Ｄ〜４３Ｄの直径もそれに合わせて短縮される。その結果、変速装置全体の構成がコンパクト化され、軽量化及びコストダウンが可能となり、実用上有利である。また上記実施形態において、磁石作動手段６は、ねじロッド部材６０及びステッピングモータＭから構成されているが、これに代えて、他の磁石作動手段、例えば、流体圧シリンダ機構から構成する他の実施形態も可能である。
【００５８】
以上、本発明を車両に搭載された変速装置の実施形態により説明したが、本発明による変速装置の用途が車両に限定される理由はなく、産業上使用される変速装置として広く適用することが可能である。本発明による変速装置において、入力軸２の回転方向を出力軸３に逆転して伝達する必要がない場合には、逆転機構である第４の遊星歯車機構４４及び第４の制動ドラム４４Ｄが不要となることはいうまでもない。上記実施形態において、中立ドラム４５Ｄは鉄あるいは鋼などの磁性材から形成されているので、第１の永久磁石５１及び／又は第２の永久磁石５２が中立ドラム４５Ｄの外周面に対向させられたとき（中立位置、１速位置、２速位置及び後進位置のいずれか）、中立ドラム４５Ｄと、第１の永久磁石５１及び／又は第２の永久磁石５２と、磁石支持環５０との間に磁気回路が形成されるので、第４の遊星歯車機構４４のリングギヤ４４ｂに磁気が及ぼされることが回避され、リングギヤ４４ｂが制動作用を受けることはない。また、リングギヤ４４ｂの回転により中立ドラム４５Ｄが回転させられて中立ドラム４５Ｄの外周面に渦電流が生じた場合には、リングギヤ４４ｂの回転にもかかわらずリングギヤ４４ｂの円筒部の外周面に渦電流が発生することはないので、リングギヤ４４ｂが制動作用を受けることはない。なお、第１の永久磁石５１及び第２の永久磁石５２と、リングギヤ４４ｂの円筒部の外周面との間に、渦電流に起因する制動力が実質的に作用することのない十分なエアギャップを設定できるスペースを確保できる場合には、中立ドラム４５Ｄを省略する、他の実施形態が可能となる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明による変速装置によれば、遊星歯車機構を構成する回転要素の一つに非接触で制動力を与えることができると共に、部品点数が少なく、全体の構成がコンパクトであり、軽量化及びコストダウンを可能にする。また、比較的少ないギヤを駆動することにより出力軸に動力を伝達することができ、その結果、駆動効率を向上させることを可能にする。更にはまた、低速段での作動時に高速段側の回転要素が高速で空転するのを防止し、駆動エネルギーのロスを少なくすることを可能にする。更にはまた、組立工数の低減、組立時間の短縮及びコストダウンを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による変速装置の実施形態の概略構成図であって、中立状態を示す概略構成図。
【図２】図１に示す変速装置の、１速作動状態を示す概略構成図。
【図３】図１に示す変速装置の、２速作動状態を示す概略構成図。
【図４】図１に示す変速装置の、３速作動状態を示す概略構成図。
【図５】図１に示す変速装置の、４速作動状態を示す概略構成図。
【図６】図１に示す変速装置の、後進作動状態を示す概略構成図。
【図７】図１に示す変速装置に適用しうる制動ドラムの支持機構の実施形態を示す断面図。
【図８】図７に示す制動ドラムの支持機構を、図７において左方から見た部分図。
【図９】図７に示す制動ドラムの支持機構に備えられているドラム支持体の本体部の一部を示す斜視図。
【図１０】図１に示す変速装置に適用しうる制動ドラムの支持機構の他の実施形態を示す断面図。
【図１１】図１０に示す制動ドラムの支持機構に備えられているドラム支持体の一部を示す断面図。
【図１２】図１０に示す制動ドラムの支持機構に備えられている制動ドラムの一部を示す断面図。
【図１３】図１に示す変速装置に適用しうる制動ドラムの支持機構の更に他の実施形態を示す断面図。
【図１４】図１３のＡ−Ａ矢視断面図。
【図１５】従来の、制動ドラムの支持機構を示す断面図。
【符号の説明】
２ 入力軸
３ 出力軸
５ 磁石手段
６ 磁石作動手段
２１ ワンウエイクラッチ
２２ サンギヤユニット
２２Ａ 中心軸部
４１ 第１の遊星歯車機構
４１Ｄ 第１の制動ドラム
４２ 第２の遊星歯車機構
４２Ｄ 第２の制動ドラム
４３ 第３の遊星歯車機構
４３Ｄ 第３の制動ドラム
４４ 第４の遊星歯車機構
４４Ｄ 第４の制動ドラム
４５Ｄ 中立ドラム
４１ａ、４２ａ、４３ａ サンギヤ
４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ ４４ｂ リングギヤ
４１ｃ、４２ｃ、４３ｃ、４４ｃ プラネタリギヤ
４１ｄ、４２ｄ、４３ｄ、４４ｄ プラネタリキャリア
５０ 磁石支持環
５１ 第１の永久磁石
５２ 第２の永久磁石
２００，３００，４００ ドラム支持体
２０４，３０６ 支持円筒部
２０６，３０８ 係合切欠き
２１４、３１４ 被係合突部
２１８、３１８、４２６ スナップリング
４２０ 歯
４２２ 歯溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission mounted on a vehicle or the like, and more particularly to a transmission including a planetary gear mechanism.
[0002]
[Prior art]
The planetary gear mechanism includes a rotating element such as a sun gear, a ring gear disposed concentrically with the sun gear, a planetary gear meshing with the ring gear and the sun gear, and a planetary carrier that supports the planetary gear. In such a planetary gear mechanism, any one of a sun gear, a ring gear, and a planetary carrier is fixed, and the remaining one is connected to the input side and the other is connected to the output side, thereby transmitting the power transmitted to the input side. It can be transmitted to the output side via the planetary gear mechanism. As a means for fixing any one of a sun gear, a ring gear, and a planetary carrier constituting a planetary gear mechanism in a power transmission device having such a planetary gear mechanism, for example, a transmission, a brake band or a multi-disc disc brake has been conventionally used. Is commonly used. Thus, since the brake band and the multi-disc disc brake brake the rotational force by the frictional force, wear occurs and there is a problem in durability.
[0003]
Based on the above fact, Isuzu Motor Co., Ltd., the present applicant, has already proposed a transmission that can apply a braking force in a non-contact manner to one of the rotating elements constituting the planetary gear mechanism (Patent Document). 1). The transmission disclosed in Patent Document 1 is disposed between an input shaft driven by the power of a prime mover, an output shaft disposed on the same axis as the input shaft, and the input shaft and the output shaft. First, second, third and fourth planetary gear mechanisms are provided. The transmission further includes a braking drum connected to one of the rotating elements constituting each of the first, second, third and fourth planetary gear mechanisms, and rotation is restricted to the outer peripheral side of each braking drum. Magnet means disposed so as to be movable in the direction, and a magnet that moves the magnet means in the axial direction and is positioned at a braking position that faces the outer peripheral surface of each brake drum and a brake release position that does not face the outer peripheral surface of each brake drum Operating means. With the above configuration, a transmission capable of four-speed shifting is obtained.
[0004]
According to the above transmission, the magnet means is positioned at a braking position opposite to the outer peripheral surface of the brake drum, whereby an eddy current is generated on the outer peripheral surface of the brake drum due to a relative speed difference between the magnet means and the brake drum. That is, a braking force can be applied to one of the rotating elements. As a result, the planetary gear mechanism can function and transmit power without mechanical contact, so that a transmission with no wear and excellent durability can be obtained. When the transmission is mounted on a vehicle, the vehicle can be driven to start even if the input shaft is directly connected to the prime mover, such as a friction clutch or a torque converter used to start the vehicle. The fluid coupling can be removed.
[0005]
However, it has been found that the transmission has the following problems.
(1) Since the first, second, third and fourth planetary gear mechanisms are arranged to obtain a transmission capable of four-speed shifting, the number of parts is large and the overall configuration is Complicated, heavy and expensive.
(2) When the transmission is operated on the high-speed stage side, power cannot be transmitted to the output shaft unless a relatively large number of gears are driven. More specifically, when the transmission is operated at the third speed, the first, second, and third planetary gear mechanisms need to be driven, and when the transmission is operated at the fourth speed, It is necessary to drive the first, second, third and fourth planetary gear mechanisms. As a result, the driving efficiency is greatly reduced. In order to put the device into practical use, it is necessary to improve the driving efficiency.
(3) On the other hand, when the transmission is operated at the low speed stage side, more specifically, when the transmission is operated at the first speed or the second speed, it is a planetary gear mechanism for the third speed and the fourth speed. A braking drum which is one of the rotating elements of the third and fourth planetary gear mechanisms is idled at high speed. As a result, the loss of driving energy increases and the driving efficiency is greatly reduced. In order to put the device into practical use, it is necessary to reduce the loss of driving energy.
[0006]
Based on the above facts, the present inventor has conducted extensive research and has developed a new transmission. This new transmission has already been filed by the present applicant, Isuzu Motors Ltd. (Japanese Patent Application No. 2002-345318). The new transmission includes first, second, and third planetary gear mechanisms disposed between an input shaft and an output shaft, and first, second, and third braking drums made of a conductive material. The first and second, third and fourth magnets are arranged on the outer peripheral side of each brake drum so as to be movable only in the axial direction, and the magnet means is moved to face the outer peripheral surface of the brake drum. And a magnet actuating means positioned at a braking release position that does not oppose the outer peripheral surface of the braking drum. A sun gear unit having sun gears for each planetary gear mechanism is connected to the input shaft via a one-way clutch, and a planetary carrier for the third planetary gear mechanism is connected to the ring gear of the third planetary gear mechanism. The second braking drum is connected to the ring gear of the second planetary gear mechanism, and the planetary carrier of the first braking drum and the second planetary gear mechanism is connected to the ring gear of the first planetary gear mechanism. The planetary carrier of the first planetary gear mechanism is connected to the output shaft. When the magnet means is positioned at the first braking position, it faces the outer peripheral surface of the first braking drum, and when it is positioned at the second braking position, it faces the outer peripheral surface of the second braking drum, When positioned at the position, it faces the outer peripheral surfaces of the third brake drum and the first brake drum, and when positioned at the fourth brake position, it faces the outer peripheral surfaces of the third brake drum and the second brake drum.
[0007]
By arranging the first, second, and third planetary gear mechanisms, the above-described transmission that is capable of four-speed shifting solves the technical problems (1) to (3) described above. Became possible. Therefore, when putting this transmission into practical use, it is preferable to simultaneously satisfy new requirements such as reduction in assembly man-hours and reduction in assembly time. In order to satisfy this requirement, it is necessary to be able to detach easily, quickly and reliably so that the brake drum can be rotated integrally with one of the rotating elements of the planetary gear mechanism, in particular the ring gear. is there. Accordingly, it is desirable to simultaneously develop a means for assembling the brake drum easily, quickly and reliably so that the brake drum can rotate integrally with the ring gear.
[0008]
A conventional typical example of such means is shown in FIG. In FIG. 15, a sun gear 102 is formed integrally with a steel input shaft 100. The sun gear 102 is engaged with a steel planetary gear 104. The planetary gear 104 is rotatably supported by a steel planetary carrier 108 via a shaft 106. An annular support member 110 is rotatably supported on the input shaft 100 adjacent to the sun gear 102. A steel planetary carrier 108 is rotatably supported on the support member 110. The planetary gear 104 is engaged with a steel ring gear 112, and the ring gear 112 is formed with a flange portion 112a extending radially outward from the outer peripheral surface. A copper braking drum 114 is fastened to the flange portion 112 a of the ring gear 112 by a bolt 116. The brake drum 114 includes an annular drum body 114a, an annular mounting portion 114b, and an annular bridge portion 114c. The mounting portion 114b is disposed with a gap on the inner side in the radial direction of the drum main body 114a, and one end portion in the axial direction on the outer peripheral surface of the mounting portion 114b and an intermediate portion in the axial direction on the inner peripheral surface of the drum main body 114a are bridge portions. 114c is integrally connected. One end surface in the axial direction of the mounting portion 114b and the bridging portion 114c of the brake drum 114 is superposed on one axial surface of the flange portion 112a of the ring gear 112, and continues to the one end surface of the bridging portion 114c of the drum body 114a. The inner peripheral surface is brought into close contact with the outer peripheral surface of the flange portion 112 a of the ring gear 112 and fastened by a bolt 116. The inner peripheral surface of the mounting portion 114 b of the brake drum 114 is rotatably supported on the outer peripheral surface of the support member 110 via a bearing 120.
[0009]
In the transmission of the form described above, the rotating element in the planetary gear mechanism, such as the ring gear 112, is generated by generating a eddy current by applying a magnetic field by a permanent magnet to the braking drum 114 in any of the planetary gear mechanisms. By braking, the driving force of the engine is transmitted to the output shaft side. Each gear of the planetary gear mechanism is preferably made of carburized steel for reasons such as strength, and the brake drum 114 is preferably made of copper, which easily generates eddy currents and therefore has high braking efficiency. The copper brake drum 114 and the steel ring gear 112 are integrated by fastening with the bolt 116 as described above.
[0010]
In each planetary gear mechanism, as shown in FIG. 15, the work of fastening the brake drum 114 and the ring gear 112 with the bolt 116 is accompanied by torque management, requires a large number of assembling steps, and requires a long assembling time. Become. Moreover, since it is necessary to provide the brake drum 114 with the attaching part 114b for fastening with the volt | bolt 116, it will have to form by cutting a copper-made round bar material, and will become a cost increase.
[0011]
Therefore, an attempt was made to construct the brake drum from a copper pipe material and press-fit it into the outer peripheral surface of the steel ring gear, but the brake drum was loosened in the engagement with the ring gear due to thermal expansion due to heat generated during braking. It has been found that this has occurred, and therefore it has been found that practical application is impossible. As another means, joining by welding is also conceivable, but it is difficult to remove the carburized layer on the outer peripheral portion of the ring gear to prevent cracking by welding, and it is difficult to weld dissimilar materials. There remains a problem to be solved.
[0012]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laying-Open No. 2001-153191 (page 4-5, FIG. 7)
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a novel transmission device that can reduce assembly man-hours, shorten assembly time, and reduce costs.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in the transmission including the first, second, and third planetary gear mechanisms disposed between the input shaft and the output shaft,
First, second and third brake drums made of a conductive material, magnet means disposed on the outer peripheral side of each brake drum so as to be movable only in the axial direction, and moving the magnet means, First, second, third and fourth braking positions facing the outer peripheral surface and magnet actuating means positioned at a braking release position not facing the outer peripheral surface of the braking drum;
A sun gear unit having sun gears for each planetary gear mechanism is connected to the input shaft via a one-way clutch, and a planetary carrier for the third planetary gear mechanism is connected to the ring gear of the third planetary gear mechanism. The second braking drum is connected to the ring gear of the second planetary gear mechanism, and the planetary carrier of the first braking drum and the second planetary gear mechanism is connected to the ring gear of the first planetary gear mechanism. Connected, the planetary carrier of the first planetary gear mechanism is connected to the output shaft,
In each planetary gear mechanism, a drum support is arranged so as to be able to rotate integrally with the ring gear, and between the brake drum and the drum support in at least one planetary gear mechanism, both are substantially coaxially arranged. Are connected to each other so that they cannot be rotated relative to each other so that they cannot be rotated relative to each other, and a movement restricting means is provided to prevent relative movement between the two connected by the connecting means in the axial direction. Being
A transmission device is provided.
[0015]
The drum support is integrally formed from a steel plate, and includes a substantially disk-shaped main body portion and a support cylindrical portion extending from the circular peripheral edge of the main body portion in one of the axial directions. A plurality of engagement notches formed at intervals in the circumferential direction on the support cylindrical portion of the drum support, and a plurality of engagement protrusions formed at intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the brake drum Each of the engagement notches of the drum support body extends in the axial direction by a predetermined length from the distal end of the support cylindrical portion toward the base end of the support cylindrical portion with a predetermined circumferential width. Each of the engaged protrusions of the drum protrudes inward in the radial direction from the inner peripheral surface of the braking drum, and in a region on one end side excluding the region on the other end side between the one end and the other end in the axial direction, A predetermined length extends in the axial direction with a predetermined circumferential width. One annular groove formed on the inner peripheral surface of the moving drum, a snap ring fitted into the annular groove, the other end of each of the engaged protrusions, and a support cylindrical portion of each of the engagement notches The annular groove is positioned at a predetermined interval in the axial direction with respect to the other end of each of the engaged protrusions in the region on the other end side of the inner peripheral surface. When the brake drum and the drum support are substantially moved relative to each other in the axial direction to engage the engagement protrusion of the brake drum with the engagement notch of the drum support, the support cylinder in each of the engagement notches The closed end on the base end side of each portion is brought into contact with the other end of each of the engaged protrusions of the brake drum, thereby preventing the brake drum from rotating relative to the drum support and moving in one axial direction. When the snap ring is engaged with the annular groove, it is the peripheral surface of the main body portion of the drum support, and the support cylindrical portion It is preferable that the peripheral surface on the opposite side in the axial direction is brought into contact with the snap ring to prevent the brake drum from moving in the other axial direction, and the brake drum is integrally connected to the drum support. .
An annular support member formed integrally from a steel plate is integrally connected to the ring gear, and the support member includes a cylindrical portion integrally connected to the outer peripheral surface of the ring gear, and a radial direction from one axial end of the cylindrical portion. It is preferable that an annular flange extending inward is formed, and one surface of the main body portion of the drum support opposite to the support cylindrical portion is overlapped and connected to the annular flange of the support member.
The drum support includes a cylindrical main body, an annular protrusion extending radially outward from the outer peripheral surface of the main body, and a gap radially outward from the circular periphery of the annular protrusion with respect to the outer peripheral surface of the main body. The connecting means includes a plurality of engagement notches formed at intervals in the circumferential direction on the support cylindrical portion of the drum support, and a brake drum. Each of the engagement notches of the drum support is supported from the tip of the support cylindrical portion with a predetermined circumferential width. A predetermined length extends in the axial direction toward the base end of the cylindrical portion, and each of the engaged protrusions of the brake drum protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the brake drum and is axially extended. In the region on the one end side excluding the region on the other end side between the one end and the other end, a predetermined The movement restricting means includes a single annular groove formed on the inner peripheral surface of the brake drum, a snap ring fitted in the annular groove, and an engaged state. The other end of each of the protrusions and the closed end of each of the engagement notches on the base end side of the support cylindrical portion, and the annular groove is engaged in the region on the other end side of the inner peripheral surface The other end of each protrusion is positioned at a predetermined interval in the axial direction, and the brake drum and the drum support are substantially moved relative to each other in the axial direction to support the engaged protrusion of the brake drum. When engaged with the engagement notches of the body, the closed end on the proximal end side of the support cylindrical portion in each of the engagement notches is brought into contact with the other end of each of the engaged protrusions of the brake drum, so that the brake drum Is prevented from rotating relative to the drum support and moving in one of the axial directions, and the snap ring is engaged with the annular groove. Then, the peripheral surface of the main body portion of the drum support, which is opposite to the support cylindrical portion in the axial direction, is brought into contact with the snap ring to prevent the brake drum from moving to the other axial direction. Preferably, the brake drum is integrally connected to the drum support.
Between the main body portion of the drum support and the outer peripheral portion of the ring gear, a coupling means for detachably coupling the two so that they cannot be rotated relative to each other by relatively moving in the axial direction on the same axis. It is preferable that movement restricting means is provided so that the two connected by the connecting means cannot be moved relative to each other in the axial direction.
The drum support includes a cylindrical main body, an annular protrusion extending radially outward from the outer peripheral surface of the main body, and a gap radially outward from the circular periphery of the annular protrusion with respect to the outer peripheral surface of the main body. The connecting means includes a plurality of teeth formed on the outer peripheral surface of the support cylindrical portion of the drum support at intervals in the circumferential direction, and an inner portion of the brake drum. Each of the teeth of the drum support body extends in the axial direction from one end of the support cylindrical portion to the other end of the drum, and the teeth of the brake drum. Each of the grooves extends in the axial direction from one end to the other end of the brake drum, and the movement restricting means is fitted into each of the annular grooves formed on the inner peripheral surfaces at both axial ends of the brake drum and the annular grooves. A snap ring, and the braking drum and drum support in the axial direction When the tooth groove of the brake drum is engaged with the teeth of the drum support body by relatively moving relative to each other, the relative rotation of the brake drum with respect to the drum support body is prevented, and when the snap ring is engaged with each of the annular grooves, the braking is performed. Preferably, the drum is prevented from moving both axially relative to the drum support, and the brake drum is integrally connected to the drum support.
A fourth planetary gear mechanism that reverses the rotation of the input shaft and transmits the rotation to the output shaft is provided. The fourth planetary gear mechanism includes a ring gear and a planetary gear meshed with the ring gear and the planetary gear of the first planetary gear mechanism. And a planetary carrier connected to the planetary carrier of the first planetary gear mechanism, and a fourth braking drum made of a conductive material connected to the ring gear, and the magnet actuating means moves the magnet means The fourth braking drum is preferably configured to be positioned at the fifth braking position facing the outer peripheral surface of the fourth braking drum.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of a transmission according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an embodiment of a transmission according to the present invention. The transmission shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle (not shown). The input shaft 2 is driven by the power of a prime mover, the output shaft 3 is disposed on the same axis as the input shaft 2, and the input shaft 2. A first planetary gear mechanism 41, a second planetary gear mechanism 42, a third planetary gear mechanism 43, and a fourth planetary gear mechanism 44 disposed between the output shaft 3 and the output shaft 3 are provided. The first, second, and third planetary gear mechanisms 41, 42, and 43 are arranged in this order from the output shaft 3 side to the input shaft 2 side, and the fourth planetary gear mechanism 44 includes the first planetary gear mechanism. The mechanism 41 is disposed on the output shaft 3 side. A sun gear unit 22 is connected to the input shaft 2 via a one-way clutch 21. The input shaft 2 is provided with a boss portion 2 a having a larger diameter than the input shaft 2. A fitting hole having an axis common to the input shaft 2 is formed in the boss portion 2a, and an outer ring of the one-way clutch 21 is fitted into the fitting hole and integrally connected thereto. A part of the boss portion 2 a constitutes a planetary carrier 43 d of the third planetary gear mechanism 43. The sun gear unit 22 includes a central shaft portion 22A, and sun gears 41a, 42a, and 43a that are integrally disposed on the outer peripheral portion of the central shaft portion 22A with an interval in the axial direction. The central shaft portion 22 </ b> A of the sun gear unit 22 is integrally connected to the inner ring or the central shaft of the one-way clutch 21.
[0017]
The first planetary gear mechanism 41 includes the sun gear 41a, a ring gear 41b disposed concentrically with the sun gear 41a, a planetary gear 41c meshed with the sun gear 41a and the ring gear 41b, and planetary carriers 41d. . The planetary gear 41c is rotatably supported by the planetary carrier 41d. The second planetary gear mechanism 42 includes the sun gear 42a, a ring gear 42b disposed concentrically with the sun gear 42a, a planetary gear 42c meshed with the sun gear 42a and the ring gear 42b, and a planetary carrier 42d. . The planetary gear 42c is rotatably supported by the planetary carrier 42d. The third planetary gear mechanism 43 includes the sun gear 43a, a ring gear 43b disposed concentrically with the sun gear 43a, a planetary gear 43c meshed with the sun gear 43a and the ring gear 43b, and a planetary carrier 43d. . The planetary gear 43c is rotatably supported by the planetary carrier 43d. The fourth planetary gear mechanism 44 includes a ring gear 44b disposed on a common axis with the input shaft 2 and the output shaft 3, a planetary gear 44c meshed with the ring gear 44b and the planetary gear 41c of the first planetary gear mechanism 41, and Each rotation element of the planetary carrier 44d integrally connected to the planetary carrier 41d of the first planetary gear mechanism 41 is provided. The planetary gear 44c is rotatably supported by the planetary carrier 44d.
[0018]
The planetary carrier 41d of the first planetary gear mechanism 41 is integrally connected to the output shaft 3, and the planetary gear 41c has a relatively wide tooth width in the illustrated embodiment. A first braking drum 41D and a planetary carrier 42d of the second planetary gear mechanism 42 are integrally connected to the ring gear 41b of the first planetary gear mechanism 41. A second brake drum 42D is integrally connected to the ring gear 42b of the second planetary gear mechanism 42. A third braking drum 43 </ b> D is integrally connected to the ring gear 43 b of the third planetary gear mechanism 43. The planetary carrier 43d of the third planetary gear mechanism 43 is integrally connected to the input shaft 2 as described above. A fourth brake drum 44D is integrally connected to the ring gear 44b of the fourth planetary gear mechanism 44. The first, second, third, and fourth braking drums 41D, 42D, 43D, and 44D having an axis common to the input shaft 2 and the output shaft 3 are the outer peripheral sides of the ring gears 41b, 42b, and 43b, that is, the radii. It is arranged in the direction outside position. The first, second and third brake drums 41D, 42D and 43D are arranged in this order from the output shaft 3 side to the input shaft 2 side in this order at a relatively small fixed interval in the axial direction. The fourth brake drum 44D is disposed with a relatively large axial interval on the output shaft 3 side of the first brake drum 41D. The first, second, third and fourth braking drums 41D, 42D, 43D and 44D are each formed from a conductive material (eg, copper, aluminum, iron, steel, etc.) and each have substantially the same outer diameter. It is formed to have dimensions. Forming these brake drums with copper, aluminum, etc., which has a conductivity higher than that of iron or steel, which is a magnetic material, occurs on the surface when relative rotation occurs with the magnet means 5000 described later. This is preferable because the eddy current is larger than that of iron or steel and the braking efficiency of the drum is improved.
[0019]
A neutral drum 45D is disposed at a position adjacent to the first braking drum 41D in the axial direction (a position adjacent to the second braking drum 42D on the opposite side in the axial direction of the first braking drum 41D). Yes. The neutral drum 45D is made of a magnetic material. In the illustrated embodiment, the ring gear 44b of the fourth planetary gear mechanism 44 includes a cylindrical portion having a relatively wide axial width. The neutral drum 45D can be rotated relative to the outer peripheral surface of the cylindrical portion through a known member that allows relative rotation, such as a roller or a bearing member, so as to cover almost the entire width of the outer peripheral surface of the cylindrical portion. (In the embodiment, a roller is illustrated). Due to the relatively wide axial width of the ring gear 44b, a predetermined axial interval (relatively large interval) is provided between the first braking drum 41D and the fourth braking drum 44D. A neutral drum 45D is disposed within the interval. The outer diameter of the neutral drum 45D is also defined to be substantially the same as other brake drums. The fourth brake drum 44D, the neutral drum 45D, and the first, second, and third brake drums 41D, 42D, and 43D are disposed at a constant interval in the axial direction. The axial widths of the fourth brake drum 44D and the first and second brake drums 41D and 42D are substantially the same as each other, but the third brake drum 43D is the fourth brake drum 44D. The axial width is wider than the first and second braking drums 41D and 42D (at least twice the axial width of the fourth braking drum 44D and the first and second braking drums 41D and 42D). ). Further, the neutral drum 45D has a wider axial width than the third brake drum 43D (at least three of the axial widths of the fourth brake drum 44D, the first and second brake drums 41D and 42D). Times). Although the third brake drum 43D is integrally formed in the illustrated embodiment, the third brake drum 43D may be configured by two members integrally connected to the ring gear 43b. Further, the neutral drum 45D may also be constituted by three members arranged at intervals in the axial direction.
[0020]
The illustrated speed change device includes magnet means 5 (in other words, arranged so that rotation is restricted to the outer peripheral side of the first to fourth brake drums 41D to 44D and the neutral drum 45D and is movable in the axial direction. Magnet means 5) arranged so as to be movable only in the axial direction, first to fifth braking positions facing the outer peripheral surfaces of the braking drums 41D to 44D by moving the magnet means 5 in the axial direction, and braking And a magnet actuating means 6 positioned at a brake release position that does not face the outer peripheral surfaces of the drums 41D to 44D. The first to fourth braking drums 41D to 44D, the neutral drum 45D, the magnet means 5 and the magnet actuating means 6 are rotational element brakes which apply a braking force to one of the rotational elements constituting each planetary gear mechanism 41 to 44. Configure the means.
[0021]
The magnet means 5 includes a magnet support ring 50 made of a magnetic material such as iron, and a plurality of magnet means 5 arranged on the inner peripheral surface of the magnet support ring 50 in the axial direction and spaced apart in the circumferential direction. There are provided a first magnet (in other words, a first magnet row) and a second magnet (in other words, a second magnet row). The magnet support ring 50 is disposed on an axis common to the input shaft 2 and the output shaft 3. In this embodiment, the first magnet and the second magnet are each composed of a plurality of first permanent magnets 51 and second permanent magnets 52 arranged at intervals in the circumferential direction. The first permanent magnet 51 has a magnetic pole surface oriented in the radial direction, and the radially inner side surfaces and the radially outer side surfaces of the first permanent magnets 51 adjacent to each other in the circumferential direction are different from each other. Has been. The second permanent magnet 52 is arranged so that the magnetic pole surfaces are directed in the radial direction, and the radially inner side surfaces and the radially outer side surfaces of the second permanent magnets 52 adjacent in the circumferential direction are different from each other. Has been. The first permanent magnet 51 and the second permanent magnet 52, which have substantially the same shape and size as each other and have a substantially rectangular parallelepiped shape, are arranged at intervals in the circumferential direction at the same pitch as each other. The directions are positioned in parallel and spaced apart from each other. The magnetic pole surfaces of the first permanent magnet 51 and the second permanent magnet 52 that are spaced apart from each other in the axial direction and arranged in parallel are arranged so as to have the same polarity to avoid a magnetic short circuit. This is preferable. The radially inner side surfaces of the first permanent magnet 51 and the second permanent magnet 52 are positioned so as to be in contact with the circumferential surface having a slightly larger diameter than the outer circumferential surfaces of the brake drums 41D to 45D having the same outer diameter. Yes. The first permanent magnet 51 is held on the magnet support ring 50 by, for example, arranging a wedge member between the first permanent magnets 51 and bolting each wedge member to the magnet support ring 50. It can be easily performed by fastening with. There are other embodiments in which the first electromagnet and the second electromagnet are used in place of the first permanent magnet 51 and the second permanent magnet 52.
[0022]
In the illustrated embodiment, the magnet actuating means 6 includes a single screw rod member 60 having a male screw formed on the outer peripheral surface, and a stepping motor M that is a drive source that rotationally drives the screw rod member 60. . One end of the screw rod member 60 is drivingly connected to a drive shaft (not shown) of the stepping motor M, and the other end is rotatably supported by the housing 1 of the transmission. The screw rod member 60 is disposed so as to extend in the vicinity of the outer peripheral surface of the top of the magnet support ring 50 in the vertical direction in parallel to the axis of the magnet support ring 50. A boss 53 protruding radially outward from the outer peripheral surface is formed on the outer peripheral surface of the magnet support ring 50, and a female screw 53 a is formed on the boss 53. The axis of the female screw 53a is arranged so as to extend parallel to the axis of the magnet support ring 50. When the female screw 53 a of the boss 53 is screw-engaged with the screw rod member 60, the magnet support ring 50 is supported so as to be reciprocally movable along the screw rod member 60 in the axial direction. The magnet actuating means 6 is also provided with at least one (in the embodiment, one) guide rod 61 disposed in the housing 1 of the transmission. The guide rod 61 is disposed so as to extend in the vicinity of the outer periphery of the magnet support ring 50 at the lowermost part in the vertical direction in parallel with the axis of the magnet support ring 50. Another boss 54 that protrudes radially outward from the outer peripheral surface is formed on the outer peripheral surface of the magnet support ring 50 and on the opposite side of the boss 50a with the axial center interposed therebetween. A guided hole 54a is formed. The axis of the guided hole 54 a is disposed so as to extend parallel to the axis of the magnet support ring 50. When the guided hole 54 a of the boss 54 is slidably fitted to the guide rod 61, the magnet support ring 50 is supported so as to be reciprocally movable along the guide rod 61 in the axial direction.
[0023]
By rotating and controlling the stepping motor M of the magnet actuating means 6, the magnet means 5 faces the outer peripheral surface of at least one brake drum of the first to fourth brake drums 41D to 44D with a predetermined gap. The first, second, third, fourth, or fifth braking position is positioned at a braking release position that does not oppose any outer peripheral surface of the first to fourth braking drums 41D to 44D.
[0024]
More specifically, the first permanent magnet 51 and the second permanent magnet of the magnet means 5 in a state where the magnet means 5 is positioned at the braking release position [neutral position (N)] shown in FIG. 52 opposes both ends of the outer peripheral surface of the neutral drum 45D in the axial direction with a predetermined gap. When the magnet means 5 is positioned at the first braking position [first speed position (I)] shown in FIG. 2, the first permanent magnet 51 faces the outer peripheral surface of the first braking drum 41D and the second The permanent magnet 52 faces the central portion in the axial direction of the outer peripheral surface of the neutral drum 45D. When the magnet means 5 is positioned at the second braking position [second speed position (II)] shown in FIG. 3, the first permanent magnet 51 faces the outer peripheral surface of the second braking drum 42D, and the second The permanent magnet 52 opposes one axial end portion (one end portion on the first braking drum 41D side) of the outer peripheral surface of the neutral drum 45D. When the magnet means 5 is positioned at the third braking position [third speed position (III)] shown in FIG. 4, the first permanent magnet 51 is positioned at one end in the axial direction of the outer peripheral surface of the third braking drum 43D (first 2 and one end portion on the brake drum 42D side), and the second permanent magnet 52 faces the outer peripheral surface of the first brake drum 41D. When the magnet means 5 is positioned at the fourth braking position [fourth speed position (IV)] shown in FIG. 5, the first permanent magnet 51 faces the other end of the outer peripheral surface of the third braking drum 43D. And the 2nd permanent magnet 52 opposes the outer peripheral surface of 2nd braking drum 42D. When the magnet means 5 is positioned at the fifth braking position [reverse position (R)] shown in FIG. 6, the second permanent magnet 52 faces the outer peripheral surface of the fourth braking drum 44D, and One permanent magnet 51 faces the intermediate portion of the outer peripheral surface of the neutral drum 45D.
[0025]
The rotational drive control of the stepping motor M of the magnet actuating means 6 can be easily performed as follows, for example. That is, the brake release position [neutral position (N)] shown in FIG. 1 of the magnet means 5 and hence the magnet support ring 50 is determined in advance as a reference position, and from the brake release position [neutral position (N)] which is the reference position. The number of rotations corresponding to the movement stroke to the first to fifth braking positions is calculated in advance and stored in a controller (not shown). Then, the controller calculates a rotational speed corresponding to the movement stroke between the braking position based on the shift instruction signal by the driver and the current braking position, and rotates the stepping motor M forward or reverse by the rotational speed, The magnet support ring 50 can be moved in the axial direction from the current braking position to the braking position based on the shift instruction signal along the screw rod member 60 and the guide rod 61 in a state where the rotation is restricted.
[0026]
The transmission shown in FIG. 1 is configured as described above, and the operation thereof will be described below. When the magnet means 5 is positioned at the neutral position (N) as shown in FIG. 1, as described above, the first permanent magnet 51 and the second permanent magnet 52 are arranged on the outer periphery of the neutral drum 45D. Since it faces the surface, a magnetic circuit (not shown) is formed between the first permanent magnets 51 adjacent to each other in the circumferential direction, the neutral drum 45D made of a magnetic material, and the magnet support ring 50. A magnetic circuit (not shown) is formed between the second permanent magnets 52 adjacent to each other in the circumferential direction, the neutral drum 45 </ b> D, and the magnet support ring 50. For this reason, the magnetism of the first and second permanent magnets 51 and 52 does not act on the first to fourth braking drums 41D to 44D. As described above, the neutral drum 45D is disposed so as to be rotatable relative to the cylindrical portion so as to cover the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the ring gear 44b. Therefore, the first and second permanent magnets 51 and 52 are provided with the neutral drum 45D. Even if it opposes the outer peripheral surface, the magnetism of the first and second permanent magnets 51 and 52 is substantially absorbed by the neutral drum 45D, and the magnet does not reach the ring gear 44b located inside thereof, and therefore the ring gear Since no braking is applied to 44b, no power is substantially transmitted. That is, in a state where the magnet means 5 is in the neutral position (N), the neutral drum 45D functions so that the magnet means 5 does not exert a braking force for transmitting power. The output shaft 3 is generally in a fixed state due to the operation of a braking device of the vehicle. For this reason, the planetary carriers 41d and 44d of the first planetary gear mechanism 41 and the fourth planetary gear mechanism 44 are fixed. On the other hand, the first to fourth braking drums 41D to 44D, that is, the ring gear 41b of the first planetary gear mechanism 41 and the planetary carrier 42d of the second planetary gear mechanism 42, the second planetary gear mechanism 42 and the third planetary gear. None of the ring gears 42b and 43b of the gear mechanism 43 and the ring gear 44b of the fourth planetary gear mechanism 44 are fixed. As a result, power is not substantially transmitted from the input shaft 2 to the output shaft 3. The first to fourth brake drums 41D to 44D are idled.
[0027]
Referring to FIG. 2, when the magnet means 5 is positioned at the first speed position (I) in order to operate the transmission at the first speed, as described above, the first permanent magnet 51 becomes the first braking drum. The second permanent magnet 52 is opposed to the outer peripheral surface of the neutral drum 45D. A magnetic field is formed between the radially inner magnetic pole surfaces of the first permanent magnets 51 adjacent to each other in the circumferential direction, and the radially inner magnetic pole surfaces of the first permanent magnets 51 adjacent to each other in the circumferential direction and the magnet support A magnetic circuit (not shown) is formed between the ring 50. Further, between the respective radially inner magnetic pole faces of the second permanent magnets 52 adjacent to each other in the circumferential direction and the neutral drum 45D and on the radially outer sides of the second permanent magnets 52 adjacent to each other in the circumferential direction. A magnetic circuit (not shown) is formed between each of the magnetic pole faces and the magnet support ring 50. Since the first braking drum 41D is positioned in the magnetic field formed between the magnetic pole surfaces on the radially inner side of the first permanent magnets 51 adjacent to each other in the circumferential direction, the magnetic action of the first permanent magnet 51 is reduced. receive. At this time, since the first brake drum 41D is rotated, a relative speed difference is generated between the first permanent magnet 51 and the first brake drum 41D. Because of this relative speed difference, an eddy current is generated on the outer peripheral surface of the first braking drum 41D. Therefore, the first braking drum 41D, that is, the ring gear 41b of the first planetary gear mechanism 41 and the planetary carrier of the second planetary gear mechanism 42. 42d receives braking torque. As a result, the rotational torque transmitted to the input shaft 2 is transmitted to the planetary gear 41c of the first planetary gear mechanism 41 via the sun gear 41a of the first planetary gear mechanism 41 disposed in the one-way clutch 21 and the sun gear unit 22. Is transmitted to. The planetary gear 41c revolves while rotating along the ring gear 41b, and this revolution is transmitted to the output shaft 3 via the planetary carrier 41d. In this case, the rotational speed of the input shaft 2 is decelerated and transmitted to the output shaft 3. The first braking drum 41D, that is, the ring gear 41b and the planetary carrier 42d, receives the braking torque based on the eddy current, and the rotational speed decreases. When the rotational speed decreases, the braking torque based on the eddy current is generated. There is no stopping because it disappears. For this reason, the ring gear 41b and the planetary carrier 42d are rotating in the vicinity of a low predetermined rotational speed even during torque transmission. The principle of generating the braking force acting on the first braking drum 41D as described above is the same for the other braking drums, and thus the description thereof is omitted in the following description. In the first speed operation described above, even if the neutral drum 45D receives a braking action by the second permanent magnet 52, it does not affect the speed change operation.
[0028]
Referring to FIG. 3, in order to operate the transmission at the second speed, when the magnet means 5 is positioned at the second speed position (II), as described above, the first permanent magnet 51 is moved to the second braking drum. The second permanent magnet 52 faces the outer peripheral surface of the neutral drum 45D. The second braking drum 41D is positioned in the magnetic field formed between the radially inner magnetic pole surfaces of the first permanent magnets 51 that are adjacent to each other in the circumferential direction, so that the magnetic action of the first permanent magnet 51 is reduced. receive. Since the second braking drum 42D is idled, the second braking drum 42D, that is, the ring gear 42b of the second planetary gear mechanism 42 receives the braking torque. As a result, the rotational torque transmitted to the input shaft 2 is transmitted to the planetary gear 42c of the second planetary gear mechanism 42 via the sun gear 42a of the second planetary gear mechanism 42 disposed in the one-way clutch 21 and the sun gear unit 22. And to the planetary gear 41c of the first planetary gear mechanism 41 via the sun gear 41a of the first planetary gear mechanism 41. The planetary gear 42c revolves while rotating along the ring gear 42b, and this revolution is transmitted to the output shaft 3 via the planetary carrier 42d, the ring gear 41b of the first planetary gear mechanism 41, the planetary gear 41c, and the planetary carrier 41d. In the case of the second speed, the rotation speed of the input shaft 2 is increased as compared with the case of the first speed and is transmitted to the output shaft 3.
[0029]
As described above, when the transmission is operating at the first speed or the second speed, which is the low speed stage, the third braking drum 43D, which is the rotating element on the high speed stage side, is also idled. The number of rotations will not be exceeded. As a result, the rotating element on the high speed side, that is, the third braking drum 43D, is prevented from idling at high speed when the transmission is operated at the low speed stage, and the loss of driving energy is reduced. This is an improvement over the conventional transmission described above. Note that when the transmission is operating at the first speed or the second speed, which is the low speed stage, the fourth braking drum 44D is also idled, but the rotational speed does not exceed the rotational speed of the input shaft 2.
[0030]
Referring to FIG. 4, in order to operate the transmission at the third speed, when the magnet means 5 is positioned at the third speed position (III), as described above, the first permanent magnet 51 is moved to the third braking drum. The second permanent magnet 52 is opposed to the outer peripheral surface of the first braking drum 41D. Since the third brake drum 43D is positioned in a magnetic field formed between the magnetic pole surfaces on the radially inner side of the first permanent magnets 51 adjacent to each other in the circumferential direction, the magnetic action of the first permanent magnet 51 is increased. receive. Further, since the first braking drum 41D is positioned in a magnetic field formed on the radially inner side of the second permanent magnets 52 adjacent to each other in the circumferential direction, the first braking drum 41D receives the magnetic action of the second permanent magnet 52. At this time, since the third brake drum 43D and the first brake drum 41D are rotated, the third brake drum 43D, that is, the ring gear 43b of the third planetary gear mechanism 43, and the first brake drum 41D. That is, the ring gear 41b of the first planetary gear mechanism 41 and the planetary carrier 42d of the second planetary gear mechanism 42 receive the braking torque. As a result, the rotational torque transmitted to the input shaft 2 is transmitted to the planetary gear 43 c via the planetary carrier 43 d of the third planetary gear mechanism 43. The planetary gear 43c revolves while rotating along the ring gear 43b, and the rotation and revolution are transmitted to the sun gear unit 22 via the sun gear 43a of the third planetary gear mechanism 43 disposed in the sun gear unit 22. Since the sun gear 43a, and hence the sun gear unit 22, is accelerated more than the input shaft 2, the one-way clutch 21 is released from the engaged state. The rotational torque transmitted to the sun gear unit 22 as described above is transmitted to the planetary gear 41 c via the sun gear 41 a of the first planetary gear mechanism 41. The planetary gear 41c revolves while rotating along the ring gear 41b, and this revolution is transmitted to the output shaft 3 via the planetary carrier 41d. In the case of the third speed, the rotational speed of the input shaft 2 is increased as compared with the case of the second speed and is transmitted to the output shaft 3. When the gear ratios of the third planetary gear mechanism 43 and the first planetary gear mechanism 41 are set to be the same, the rotational speed of the output shaft 3 is the same as the rotational speed of the input shaft 2 and is 1: 1. A speed ratio can be obtained.
[0031]
Referring to FIG. 5, in order to operate the transmission at the fourth speed, when the magnet means 5 is positioned at the fourth speed position (IV), as described above, the first permanent magnet 51 is moved to the third braking drum. The second permanent magnet 52 is opposed to the outer peripheral surface of the second braking drum 42D. Since the third brake drum 43D is positioned in a magnetic field formed between the magnetic pole surfaces on the radially inner side of the first permanent magnets 51 adjacent to each other in the circumferential direction, the magnetic action of the first permanent magnet 51 is increased. receive. Further, since the second braking drum 42D is positioned in a magnetic field formed on the radially inner side of the second permanent magnets 52 adjacent to each other in the circumferential direction, the second braking drum 42D receives the magnetic action of the second permanent magnet 52. At this time, the third braking drum 43D maintains the rotation in the state of receiving the braking action at the third speed, but the second braking drum 42D is rotated at a higher speed than the second braking drum 43D. The drum 42D, that is, the ring gear 42b of the second planetary gear mechanism 42 receives the braking torque. As a result, as in the case of the third speed described above, the rotational torque transmitted to the input shaft 2 is transmitted to the planetary gear 43c via the planetary carrier 43d of the third planetary gear mechanism 43. The planetary gear 43 c revolves while rotating along the ring gear 43 b, and this rotation and revolution are transmitted to the sun gear unit 22 via the sun gear 43 a of the third planetary gear mechanism 43 disposed in the main body 22 a of the sun gear unit 22. Communicated. Since the sun gear 43a, and hence the sun gear unit 22, is accelerated at a speed higher than that of the input shaft 2, the one-way clutch 21 is kept in the released state. The rotational torque transmitted to the sun gear unit 22 as described above is transmitted to the planetary gear 42c via the sun gear 42a of the second planetary gear mechanism 42, and via the sun gear 41a of the first planetary gear mechanism 41. It is transmitted to the planetary gear 41 c of the first planetary gear mechanism 41. The planetary gear 42c revolves while rotating along the ring gear 42b, and this revolution is transmitted to the ring gear 41b of the first planetary gear mechanism 41. The rotational torque transmitted to the ring gear 41b is transmitted to the output shaft 3 via the planetary gear 41c and the planetary carrier 41d. In the case of the fourth speed, the rotational speed of the input shaft 2 is increased as compared with the case of the third speed and is transmitted to the output shaft 3.
[0032]
When the transmission is operated at the third speed (see FIG. 4), as described above, the rotational torque transmitted to the input shaft 2 is transmitted to the planetary carrier 43d, the planetary gear 43c, and the sun gear of the third planetary gear mechanism 43. The sun gear 43a disposed in the unit 22 and the first planetary gear mechanism 41 are configured to be transmitted to the output shaft 3 via the sun gear 41a, the planetary gear 41c, and the planetary carrier 41d disposed in the sun gear unit 22. Therefore, it is not necessary to drive the three planetary gear mechanisms as in the conventional transmission described above, and power can be transmitted to the output shaft 3 by driving relatively few gears. As a result, the drive efficiency of the transmission can be improved, which is practically useful.
[0033]
When the transmission is operated at the fourth speed (see FIG. 5), as described above, the rotational torque transmitted to the input shaft 2 is transmitted to the planetary carrier 43d, the planetary gear 43c, and the sun gear of the third planetary gear mechanism 43. Sun gear 43a disposed in unit 22, sun gear 42a disposed in sun gear unit 22, planetary gear 42c and planetary carrier 42d of second planetary gear mechanism 42, ring gear 41b (planetary carrier in first planetary gear mechanism 41) 42d) and is transmitted to the output shaft 3 via the planetary gear 41c and the planetary carrier 41d. Even in the case of the fourth speed, it is not necessary to drive the four planetary gear mechanisms as in the conventional transmission described above, and power is transmitted to the output shaft 3 by driving relatively few gears. Can do. Further, in the conventional transmission described above, it is necessary to drive three braking drums, but in the transmission, it is sufficient to drive one braking drum (only the first braking drum 41D). This is also advantageous. As a result, the drive efficiency of the transmission can be improved, which is practically useful.
[0034]
Next, referring to FIG. 6, when the magnet means 5 is positioned in the reverse position (R) in order to operate the transmission in the reverse direction, as described above, the second permanent magnet 52 is set in the fourth braking state. The first permanent magnet 51 faces the outer peripheral surface of the neutral drum 45D and faces the outer peripheral surface of the drum 44D. Since the fourth brake drum 44D is positioned in the magnetic field formed between the magnetic pole surfaces on the radially inner side of the second permanent magnets 52 adjacent to each other in the circumferential direction, the magnetic action of the second permanent magnet 52 is exerted. receive. At this time, since the fourth braking drum 44D is rotated, the fourth braking drum 44D, that is, the ring gear 44b of the fourth planetary gear mechanism 44 receives the braking torque. As a result, the rotational torque transmitted to the input shaft 2 is transmitted to the planetary gear 41c of the first planetary gear mechanism 41 via the sun gear 41a of the first planetary gear mechanism 41 disposed in the one-way clutch 21 and the sun gear unit 22. Is transmitted to. When the planetary gear 41c is driven, the planetary gear 44c of the fourth planetary gear mechanism 44 revolves while rotating along the ring gear 44b. Since the planetary gear 44c is driven by the sun gear 41a of the first planetary gear mechanism 41 via the planetary gear 41c, the rotation direction of the planetary gear 44c is the same as that of the sun gear 41a. That is, the rotation direction of the planetary carrier 44d is opposite to that of the sun gear 41a. As a result, the power transmitted to the planetary gear 44c is transmitted via the planetary carrier 44d so as to rotate the output shaft 3 in the direction opposite to that of the input shaft 2. The output shaft 3 is rotationally driven in a direction for moving the vehicle backward. In the above-described reverse operation, even if the neutral drum 45D receives a braking action by the first permanent magnet 51, the shift operation is not affected.
[0035]
As described above, in the above transmission, the magnet means 5, and thus the magnet support ring 50, is moved to the first speed position (I), the second speed position (II), the third speed position (III), the fourth speed position (IV), and By selectively positioning at the reverse position (R), it is possible to obtain outputs of predetermined gear ratios, respectively. The rotating element braking means for applying a braking force to each of the ring gears, the planetary carrier and the like is a braking mechanism using an eddy current. Therefore, there is no mechanical contact portion and the braking force can be applied without contact. As a result, there is no wear during braking and durability can be improved. In addition, since the braking mechanism using eddy current causes the braking force to act by causing slippage between the braking drum and the magnet means, and the planetary gear mechanism can be functioned, the input shaft 2 is an internal combustion engine that is the prime mover of the vehicle. Even when directly connected to the engine, the vehicle can be driven to start from a stopped state. That is, when the transmission configured in accordance with the present invention is applied to a transmission of a vehicle, it is possible to remove a fluid coupling such as a friction clutch and a torque converter that are used to start the vehicle.
[0036]
In the above transmission, a transmission capable of a four-speed shift can be obtained by arranging the first, second, and third planetary gear mechanisms, so that it can be compared with the conventional transmission described above. As a result, the number of parts is small, the overall configuration is compact, and weight reduction and cost reduction are possible.
[0037]
Next, a brake drum support mechanism according to the present invention that can be applied to the above transmission will be described. The brake drum support mechanism according to the present invention can be applied to any of the planetary gear mechanisms 41 to 44 in the transmission shown in FIG. 1, but in the following description, the second planetary gear mechanism 42 is used. This will be described as an applied embodiment. With reference to FIGS. 7 to 9, as described above, the sun gear 42a is integrally disposed on the central shaft portion 22A of the sun gear unit 22, the planetary gear 42c is engaged with the sun gear 42a, and the planetary gear 42c is engaged with the planetary gear 42c. The ring gear 42b is meshed. Note that the sun gear 42a and the central shaft portion 22A may be formed separately, and the sun gear 42a may be integrally attached to the central shaft portion 22A (this is the same in other embodiments described later). is there). A planetary carrier 42d (exactly, a part of the planetary carrier 42d (not shown) as a whole) is rotatably supported on the central shaft portion 22A adjacent to the sun gear 42a. The planetary carrier 42d includes a cylindrical portion 42d (A) and a disc portion 42d (B) extending radially outward from one axial end of the cylindrical portion 42d (A). The cylindrical portion 42d (A) The central shaft portion 22A is rotatably supported. The planetary gear 42c is rotatably supported by the disc part 42d (B) of the planetary carrier 42d via the shaft 42d (C). All of the above-mentioned constituent members are made of steel.
[0038]
The drum support 200 is supported on the cylindrical portion 42d (A) of the planetary carrier 42d so as to be able to rotate integrally with the ring gear 42b. The drum support 200 includes a main body portion 202 having a substantially disk shape and a support cylindrical portion 204 extending from the circular peripheral edge of the main body portion 202 in one axial direction, and is integrally formed from a steel plate. A plurality of engagement notches 206 are formed in the support cylindrical portion 204 of the drum support 200 at intervals in the circumferential direction. Each of the engagement notches 206 extends in the axial direction by a predetermined length from the distal end of the support cylindrical portion 204 toward the base end of the support cylindrical portion 204 with a predetermined circumferential width. An annular support member 208 formed integrally from a steel plate is integrally connected to the ring gear 42d. The support member 208 includes a cylindrical portion 210 that is integrally connected to the outer peripheral surface of the ring gear 42d, for example, by welding, and an annular flange 212 that extends radially inward from one axial end of the cylindrical portion 210. . One surface (the right surface in FIG. 7) of the main body portion 202 of the drum support body 200 that is opposite to the support cylindrical portion 204 in the axial direction is superposed on the annular flange 212 of the support member 208 and connected by, for example, spot welding. Is done. As a result, the drum support 200 is connected to the ring gear 42d so as to rotate integrally with the ring gear 42d.
[0039]
A plurality of engaged protrusions 214 are formed on the inner peripheral surface of the brake drum 42D at intervals in the circumferential direction. Each of the engaged protrusions 214 protrudes at a constant thickness radially inward from the inner peripheral surface of the brake drum 45D, and in the embodiment, protrudes with a pressure almost the same as the thickness of the support cylindrical part 204 of the drum support 200. In addition, a shaft having a predetermined circumferential width is provided in a region on one end side other than a region on the other end side between one end (left end in FIG. 7) and the other end (right end in FIG. 7) of the braking drum 45D. A predetermined length extends in the direction. An annular groove 216 is also formed on the inner peripheral surface of the brake drum 45D. The annular groove 216 is positioned at a predetermined interval in the axial direction with respect to the other end 214a of each of the engaged protrusions 214 in the region on the other end side of the inner peripheral surface of the brake drum 45D.
[0040]
When the brake drum 45D and the drum support 200 are assembled coaxially with the central shaft portion 22A, the brake drum 45D and the drum support 200 are respectively set in one of the axial directions (the brake drum 45D is located on the right side in FIG. When the drum support 200 is substantially moved relative to the left in FIG. 7 to engage the engaged protrusion 214 of the brake drum 45D with the engagement notch 206 of the drum support 200, each of the engagement notches 206 is provided. The closed end 206a on the base end side of the support cylindrical portion 204 is brought into contact with the other end 214a of each engaged projection 214 of the brake drum 45D, so that the brake drum 45D rotates relative to the drum support 200. And movement to one of the axial directions (to the right in FIG. 7) is prevented. Subsequently, when the snap ring 218 is fitted and locked in the annular groove 216, it is the peripheral surface of the main body 202 of the drum support 200 and is opposite to the support cylindrical portion 204 in the axial direction (right side in FIG. 7). Is brought into contact with the snap ring 218. Accordingly, the brake drum 45D is prevented from moving to the other axial direction (leftward in FIG. 7), and the brake drum 45D is integrally connected to the drum support 200. In FIG. 7, reference numeral 219 denotes a color member fitted between the disc part 42 d (B) and the main body part 202 of the drum support 200 in the cylindrical part 42 d (A) of the planetary carrier 42 d, and the number A bearing 220 is press-fitted into the cylindrical portion 42 d (A) and is disposed adjacent to the main body 202 of the drum support 200. Another collar member 222 is press-fitted into the outer ring of the bearing 220. The bearing 220 and the collar members 219 and 222 restrict the axial movement of the main body 202 of the drum support 200.
[0041]
As is apparent from the above description, in the brake drum support mechanism, the two are relatively rotated between the brake drum 45D and the drum support body 200 in the axial direction on the same axis. There are provided connecting means for detachably connecting so as not to be able to move, and movement restricting means for preventing relative movement in the axial direction of the two connected by the connecting means. In this embodiment, the connecting means includes the engagement notch 206 formed in the support cylindrical portion 204 of the drum support 200 and the engaged protrusion 214 formed on the inner peripheral surface of the brake drum 45D. . Further, the movement restricting means includes the annular groove 216 formed on the inner peripheral surface of the brake drum 45D, the snap ring 218 fitted in the annular groove 216, the other end 214a of the engaged projection 214, and the engagement. It consists of the closed end 206a of the joint notch 206.
[0042]
As can be easily understood from the above description, according to the brake drum support mechanism of the present invention, the brake drum 45D and the drum support 200 are fitted so as not to be relatively rotated only by relatively moving in the axial direction. As a result, the brake drum 45D is prevented from moving in one axial direction relative to the drum support 200, and the snap ring 218 is locked to the brake drum 45D, thereby preventing the other movement in the axial direction. Therefore, the bolt fastening operation is abolished as in the prior art, and the number of assembly steps can be reduced, the assembly time can be shortened, and the cost can be reduced. Further, according to the above configuration, even if the brake drum 45D expands due to heat generated during braking, relative rotation and relative movement in the axial direction between the brake drum 45D and the support cylindrical portion 204 of the drum support 200 are prevented. Therefore, the torque transmission function is sufficiently exerted. Furthermore, since it is not necessary to provide the brake drum 45D with the mounting portion 114b for fastening with the bolt 116 (see FIG. 15) as in the prior art, it is possible to form it from a pipe-like material, which is advantageous in terms of cost. It is. Furthermore, unlike the prior art, the brake drum 45D is not directly fastened to the ring gear 42b by bolts, but is integrally rotated through at least the drum support 200 (in the embodiment, the drum support 200 and the support member 208). Therefore, the drum support 200 or the material of the drum support 200 and the support member 208 can be appropriately set, and the weight can be easily reduced. In the embodiment shown in FIG. 7, the drum support 200 and the support member 208 are made of steel plates, which greatly contributes to the achievement of compactness and weight reduction of the apparatus. In the above description, the brake drum 45D and the drum support 200 are relatively moved on the same axis in the axial direction, and both the brake drum 45D and the drum support 200 are moved in the axial direction. And a form in which one of the drum supports 200 is moved in the axial direction while one of the drum supports 200 is fixed. The same applies to other embodiments described later.
[0043]
In the above embodiment, the brake drum 45D is connected to the ring gear 42d via the drum support 200 and the support member 208. However, the brake drum 45D is a common member that is rotatably supported with respect to the central shaft portion 22A or the planetary carrier 42d. In the case where the drum support 200 and the ring gear 42d are supported so that they cannot be rotated independently of each other (for example, support by fitting teeth and tooth spaces), the support member 208 can be omitted. Further, in the above embodiment, the connecting means between the cylindrical portion 210 and the ring gear 42d in the support member 208 of the drum support 200 is used as the support cylindrical portion 204 of the drum support 200 and the engaged protrusion 214 of the brake drum 45D. In the case where the configuration is substantially the same as the above-described connection means (specifically, an embodiment in which an engagement notch is formed in the cylindrical portion 210 and an engaged protrusion is formed on the outer peripheral surface of the ring gear 42d). The assembly performance of the brake drum support mechanism is further improved.
[0044]
Next, another embodiment of the brake drum support mechanism according to the present invention will be described with reference to FIGS. A sun gear 42a is integrally disposed on the central shaft portion 22A of the sun gear unit 22, the planetary gear 42c is engaged with the sun gear 42a, and the ring gear 42b is engaged with the planetary gear 42c. The planetary gear 42c is rotatably supported by a planetary carrier 42d (more precisely, a part of the planetary carrier 42d (not shown) as a whole) via a shaft 42d (C). An annular support member 230 is rotatably supported by the sun gear 42a adjacent to the sun gear 42a. An annular support flange 232 extends in the axial direction on the side surface of the support member 230 facing the planetary gear 42 c, and the planetary carrier 42 d is rotatably supported on the outer peripheral surface of the support flange 232. All of the above-mentioned constituent members are made of steel. A bearing 234 is press-fitted into the outer peripheral surface of the support member 230.
[0045]
A drum support 300 is supported on the outer periphery of the ring gear 42b so as to rotate integrally with the ring gear 42b. The drum support 300 includes a cylindrical main body 302, an annular protrusion 304 extending radially outward from the outer peripheral surface of the main body 302, and a circular peripheral edge of the annular protrusion 304 to the outer peripheral surface of the main body 302. The support cylindrical portion 306 extends to one side in the axial direction (left side in FIG. 10) with a gap radially outward. A plurality of engagement notches 308 are formed in the support cylindrical portion 306 of the drum support 300 at intervals in the circumferential direction. Each of the engagement notches 308 extends in the axial direction by a predetermined length from the distal end of the support cylindrical portion 306 toward the base end of the support cylindrical portion 306 with a predetermined circumferential width. A plurality of tooth grooves 308 and one annular groove 309 are formed on the inner peripheral surface of the main body 302. Each of the tooth grooves 308 is formed at intervals in the circumferential direction, and has a predetermined axial direction from the other end of the main body 302 on the other side (right side in FIG. 10) to one end. Extends only the length. The annular groove 309 is formed at the other end of the main body 302. A plurality of teeth 310 are formed on the outer peripheral surface of the ring gear 42b so as to extend in the axial direction at intervals in the circumferential direction.
[0046]
The drum support 300 is engaged with the ring gear 42b and moved to the other axial direction (rightward in FIG. 10), whereby each tooth groove 308 of the main body 302 is engaged with the tooth 310 of the ring gear 42b. As a result, the ring gear 42b is connected so that it cannot rotate relative to the ring gear 42b. Further, one end (the left end in FIG. 10) of each tooth groove 308 of the main body 302 is brought into contact with the left end of the tooth 310 of the ring gear 42b, thereby preventing the ring gear 42b from moving in the other axial direction, and further snapping. By locking the ring 312 in the annular groove 309 of the main body 302, movement in one axial direction is also prevented. One end of the main body 302 of the drum support 300 where the tooth groove 308 is not formed is press-fitted into the outer ring of the bearing 234 and is rotatably supported by the support member 230.
[0047]
A plurality of engaged protrusions 314 are formed on the inner peripheral surface of the brake drum 45D at intervals in the circumferential direction. Each of the engaged protrusions 314 protrudes with a certain thickness radially inward from the inner peripheral surface of the brake drum 45D, and in the embodiment, protrudes with a thickness substantially the same as the thickness of the support cylindrical part 306 of the drum support 300. In addition, a shaft having a predetermined circumferential width is provided in a region on one end excluding a region on the other end side between one end (left end in FIG. 10) and the other end (right end in FIG. 10) of the brake drum 45D. A predetermined length extends in the direction. An annular groove 316 is formed on the inner peripheral surface of the brake drum 45D. The annular groove 316 is positioned at a predetermined interval in the axial direction with respect to each of the other ends 314a of the engaged protrusions 314 in the region on the other end side of the inner peripheral surface of the brake drum 45D.
[0048]
When the brake drum 45D and the drum support body 300 are assembled coaxially with the central shaft portion 22A, the brake drum 45D and the drum support body 300 are respectively set to one of the axial directions (the brake drum 45D is located on the right side in FIG. When the drum support 300 is substantially moved relatively (to the left in FIG. 10) to engage the engagement protrusion 314 of the brake drum 45D with the engagement notch 308 of the drum support 300, each of the engagement notches 308 is obtained. The closed end 308a on the base end side of the support cylindrical portion 306 is brought into contact with the other end 314a of each engaged protrusion 314 of the brake drum 45D, so that the brake drum 45D is relative to the drum support 300. Rotation and movement in the other axial direction (to the right in FIG. 10) are prevented. Subsequently, when the snap ring 318 is fitted and engaged with the annular groove 316, it is the peripheral surface of the annular protrusion 304 of the drum support 300 and is opposite to the support cylindrical portion 306 in the axial direction (see FIG. 10). The right peripheral surface is brought into contact with the snap ring 318. Accordingly, the brake drum 45D is prevented from moving in one axial direction (leftward in FIG. 10), and the brake drum 45D is integrally connected to the drum support 300.
[0049]
As is apparent from the above description, in the brake drum support mechanism, the two are relatively rotated between the brake drum 45D and the drum support 300 by moving them substantially in the axial direction on the same axis. There are provided connecting means for detachably connecting so as not to be able to move, and movement restricting means for preventing relative movement in the axial direction of the two connected by the connecting means. In this embodiment, the connecting means includes the engagement notch 308 formed in the support cylindrical portion 306 of the drum support 300 and the engaged protrusion 314 formed on the inner peripheral surface of the brake drum 45D. . Further, the movement restricting means includes the annular groove 316 formed on the inner peripheral surface of the brake drum 45D, the snap ring 318 fitted in the annular groove 316, the other end 314a of the engaged protrusion 314, and the engagement. It consists of the closed end 308 a of the joint notch 308.
[0050]
As can be easily understood from the above description, according to another embodiment of the brake drum support mechanism of the present invention described with reference to FIGS. 10 to 12, the brake drum 45 </ b> D is attached to the drum support 300. It is fitted so that it cannot be relatively rotated only by relatively moving in the axial direction, and is prevented from moving in one of the axial directions. Further, by engaging the snap ring 318 with the brake drum 45D, the axial direction Since the movement to the other side is also prevented, substantially the same operational effect as in the previous embodiment can be achieved. In the embodiment shown in FIG. 10, the drum support 300 can be formed of a lightweight material such as aluminum, which contributes to the achievement of a compact and lightweight device.
[0051]
Next, still another embodiment of the brake drum support mechanism according to the present invention will be described with reference to FIGS. The support mechanism of the brake drum shown in FIGS. 13 and 14 is substantially different from the support mechanism of the brake drum shown in FIGS. 10 to 12 in that the support cylindrical portion 306 of the drum support 400 and the brake drum 45D are It is only the structure of a connection part and the other structure is substantially the same. Accordingly, substantially the same parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0052]
A plurality of teeth 420 are formed on the outer peripheral surface of the support cylindrical portion 306 of the drum support 400 at intervals in the circumferential direction. The teeth 420 extend in the axial direction from one end (left end in FIG. 13) to the other end (right end in FIG. 13) of the support cylindrical portion 306 in the axial direction. A plurality of tooth grooves 422 are formed on the inner peripheral surface of the brake drum 45D at intervals in the circumferential direction. The tooth groove 422 extends in the axial direction from one end to the other end of the brake drum 45D. An annular groove 424 is formed on each inner peripheral surface at both axial ends of the brake drum 45D.
[0053]
When the brake drum 45D and the drum support 400 are assembled coaxially with the central shaft portion 22A, the brake drum 45D and the drum support 400 are respectively set in one of the axial directions (the brake drum 45D is located on the right side in FIG. When the drum support 400 is moved substantially relative (to the left in FIG. 10) to engage the tooth groove 422 of the brake drum 45D with the teeth 420 of the drum support 400, the brake drum 45D is relative to the drum support 400. Rotation is prevented. Subsequently, when the snap ring 426 is fitted and engaged with each of the annular grooves 424, one end (tip) of the support cylindrical portion 306 of the drum support 400 is brought into contact with one of the snap rings 426, and the drum support is supported. One side (one side opposite to the support cylindrical part 306 in the axial direction) of the peripheral edge of the annular protrusion 304 of the body 400 is brought into contact with the other of the snap ring 426. This prevents the braking drum 45D from moving in both axial directions, and the braking drum 45D is integrally connected to the drum support 400.
[0054]
As is apparent from the above description, in the brake drum support mechanism, the two are relatively rotated between the brake drum 45D and the drum support 300 by moving them substantially in the axial direction on the same axis. There are provided connecting means for detachably connecting so as not to be able to move, and movement restricting means for preventing relative movement in the axial direction of the two connected by the connecting means. In this embodiment, the connecting means includes the teeth 420 formed on the support cylindrical portion 306 of the drum support 400 and the tooth grooves 422 formed on the inner peripheral surface of the brake drum 45D. Further, the movement restricting means includes the annular groove 424 formed on the inner peripheral surface of the brake drum 45D, the snap ring 426 fitted to each of the annular grooves 424, the one end of the support cylindrical portion 306, and the annular protrusion. It consists of the said single side | surface in the peripheral part of the part 304. FIG.
[0055]
As can be easily understood from the above description, according to another embodiment of the brake drum support mechanism of the present invention described with reference to FIGS. 13 and 14, the brake drum 45 </ b> D is attached to the drum support 400. It is fitted so that it cannot be relatively rotated only by relatively moving in the axial direction, and is prevented from moving in one of the axial directions. Further, by locking the snap ring 426 to the brake drum 45D, the axial direction Since the movement to the other side is also prevented, substantially the same operational effect as in the previous embodiment can be achieved. In the embodiment shown in FIG. 13, the drum support 400 can be formed of a lightweight material such as aluminum, which contributes to the achievement of a compact and lightweight device.
[0056]
The above-described three embodiments of the brake drum support mechanism can be applied to at least one, preferably all, of the planetary gear mechanisms 41 to 44 of the transmission. In addition, these embodiments can be applied in appropriate combination.
[0057]
In the transmission according to the present invention, the planetary gear 44c of the fourth planetary gear mechanism 44 is disposed at a position that is substantially adjacent to the planetary gear 41c of the first planetary gear mechanism 41 and slightly outward in the radial direction. There are other embodiments that are configured to be engaged. According to this transmission, the tooth width of the planetary gear 41c of the first planetary gear mechanism 41 and the diameter of the ring gear 44b of the fourth planetary gear mechanism 44 can be reduced. When the diameter of the ring gear 44b is shortened, the diameters of the neutral drum 45D and the first to third brake drums 41D to 43D, which have the same outer diameter, as well as the fourth brake drum 44D, are shortened accordingly. . As a result, the overall configuration of the transmission is reduced in size, enabling weight reduction and cost reduction, which is advantageous in practice. Moreover, in the said embodiment, although the magnet action | operation means 6 is comprised from the screw rod member 60 and the stepping motor M, it replaces with this, and other implementations comprised from another magnet action | operation means, for example, a hydraulic cylinder mechanism, are carried out. Forms are also possible.
[0058]
As mentioned above, although this invention was demonstrated by embodiment of the transmission device mounted in the vehicle, there is no reason for the use of the transmission device by this invention being limited to a vehicle, It can apply widely as a transmission device used industrially. Is possible. In the transmission according to the present invention, when it is not necessary to reversely transmit the rotation direction of the input shaft 2 to the output shaft 3, the fourth planetary gear mechanism 44 and the fourth braking drum 44D which are reverse rotation mechanisms are unnecessary. Needless to say, In the above embodiment, since the neutral drum 45D is formed of a magnetic material such as iron or steel, the first permanent magnet 51 and / or the second permanent magnet 52 are opposed to the outer peripheral surface of the neutral drum 45D. (Neutral position, 1st speed position, 2nd speed position, or reverse position) between the neutral drum 45D, the first permanent magnet 51 and / or the second permanent magnet 52, and the magnet support ring 50 Since the magnetic circuit is formed, it is avoided that magnetism is exerted on the ring gear 44b of the fourth planetary gear mechanism 44, and the ring gear 44b is not subjected to a braking action. Further, when the neutral drum 45D is rotated by the rotation of the ring gear 44b and an eddy current is generated on the outer peripheral surface of the neutral drum 45D, the eddy current is generated on the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the ring gear 44b despite the rotation of the ring gear 44b. Therefore, the ring gear 44b does not receive a braking action. A sufficient air gap between the first permanent magnet 51 and the second permanent magnet 52 and the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the ring gear 44b is substantially free from braking force caused by eddy currents. Can be secured, other embodiments are possible in which the neutral drum 45D is omitted.
[0061]
【The invention's effect】
According to the transmission according to the present invention, a braking force can be applied in a non-contact manner to one of the rotating elements constituting the planetary gear mechanism, the number of parts is small, the overall configuration is compact, and the weight and cost are reduced. Allow down. Further, it is possible to transmit power to the output shaft by driving relatively few gears, and as a result, it is possible to improve the driving efficiency. Furthermore, it is possible to prevent the rotating element on the high speed stage side from idling at high speed during operation at the low speed stage, and to reduce the loss of driving energy. Furthermore, it is possible to reduce assembly man-hours, shorten assembly time, and reduce costs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a transmission according to the present invention, showing a neutral state.
2 is a schematic configuration diagram showing a first speed operation state of the transmission shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second speed operation state of the transmission shown in FIG. 1;
4 is a schematic configuration diagram showing a third speed operation state of the transmission shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a four-speed operation state of the transmission shown in FIG. 1;
6 is a schematic configuration diagram showing a reverse operation state of the transmission shown in FIG. 1. FIG.
7 is a cross-sectional view showing an embodiment of a brake drum support mechanism applicable to the transmission shown in FIG. 1;
8 is a partial view of the brake drum support mechanism shown in FIG. 7 as viewed from the left in FIG. 7;
9 is a perspective view showing a part of the main body of the drum support provided in the brake drum support mechanism shown in FIG. 7;
10 is a cross-sectional view showing another embodiment of a brake drum support mechanism applicable to the transmission shown in FIG. 1;
11 is a cross-sectional view showing a part of a drum support provided in the brake drum support mechanism shown in FIG. 10;
12 is a cross-sectional view showing a part of the brake drum provided in the brake drum support mechanism shown in FIG. 10;
13 is a cross-sectional view showing still another embodiment of a brake drum support mechanism applicable to the transmission shown in FIG. 1;
14 is a cross-sectional view taken along arrow AA in FIG.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a conventional brake drum support mechanism.
[Explanation of symbols]
2 Input shaft
3 Output shaft
5 Magnet means
6 Magnet actuating means
21 One-way clutch
22 Sun gear unit
22A Center shaft
41 First planetary gear mechanism
41D first brake drum
42 Second planetary gear mechanism
42D second brake drum
43 Third planetary gear mechanism
43D Third brake drum
44 Fourth planetary gear mechanism
44D Fourth brake drum
45D neutral drum
41a, 42a, 43a Sun gear
41b, 42b, 43b 44b Ring gear
41c, 42c, 43c, 44c Planetary gear
41d, 42d, 43d, 44d Planetary carrier
50 Magnet support ring
51 First permanent magnet
52 second permanent magnet
200, 300, 400 Drum support
204,306 Supporting cylindrical part
206,308 engagement notch
214, 314 Engaged protrusion
218, 318, 426 Snap ring
420 teeth
422 tooth gap

Claims (7)

入力軸と出力軸との間に配設された第１、第２及び第３の遊星歯車機構を備えている変速装置において、
導電性材料からなる第１、第２及び第３の制動ドラムと、各制動ドラムの外周側に軸方向のみに移動可能に配設された磁石手段と、磁石手段を移動させて、制動ドラムの外周面と対向する第１、第２、第３及び第４の制動位置と制動ドラムの外周面と対向しない制動解除位置に位置付ける磁石作動手段とを備え、
入力軸には、各遊星歯車機構のサンギヤを備えたサンギヤユニットがワンウエイクラッチを介して連結されかつ第３の遊星歯車機構のプラネタリキャリアが連結され、第３の遊星歯車機構のリングギヤには第３の制動ドラムが、第２の遊星歯車機構のリングギヤには第２の制動ドラムが連結され、第１の遊星歯車機構のリングギヤには第１の制動ドラム及び第２の遊星歯車機構のプラネタリキャリアが連結され、第１の遊星歯車機構のプラネタリキャリアは出力軸に連結され、
各遊星歯車機構にはドラム支持体がリングギヤと一体的に回転しうるよう配設され、少なくとも１個の遊星歯車機構における制動ドラムとドラム支持体との間には、両者を同軸上で実質的に軸方向に相対移動させることにより、両者を相対回転できないように離脱自在に連結する連結手段と、連結手段により連結された両者を軸方向に相対移動できないようにする移動規制手段とが配設されている、
ことを特徴とする変速装置。In the transmission including the first, second, and third planetary gear mechanisms disposed between the input shaft and the output shaft,
First, second and third brake drums made of a conductive material, magnet means disposed on the outer peripheral side of each brake drum so as to be movable only in the axial direction, and moving the magnet means, First, second, third and fourth braking positions facing the outer peripheral surface and magnet actuating means positioned at a braking release position not facing the outer peripheral surface of the braking drum;
A sun gear unit having sun gears for each planetary gear mechanism is connected to the input shaft via a one-way clutch, and a planetary carrier for the third planetary gear mechanism is connected to the ring gear of the third planetary gear mechanism. The second braking drum is connected to the ring gear of the second planetary gear mechanism, and the planetary carrier of the first braking drum and the second planetary gear mechanism is connected to the ring gear of the first planetary gear mechanism. Connected, the planetary carrier of the first planetary gear mechanism is connected to the output shaft,
In each planetary gear mechanism, a drum support is arranged so as to be able to rotate integrally with the ring gear, and between the brake drum and the drum support in at least one planetary gear mechanism, both are substantially coaxially arranged. Are connected to each other so that they cannot be rotated relative to each other so that they cannot be rotated relative to each other, and a movement restricting means is provided to prevent relative movement between the two connected by the connecting means in the axial direction. Being
A transmission characterized by that. ドラム支持体は、鋼板から一体に形成されると共に、実質的に円板形状をなす本体部と、本体部の円形周縁から軸方向の一方に延び出す支持円筒部とからなり、連結手段は、ドラム支持体の支持円筒部に周方向に間隔をおいて形成された複数個の係合切欠きと、制動ドラムの内周面に周方向に間隔をおいて形成された複数個の被係合突部とからなり、ドラム支持体の係合切欠きの各々は、所定の周方向幅をもって支持円筒部の先端から支持円筒部の基端に向かって所定の長さだけ軸方向に延在し、制動ドラムの被係合突部の各々は、制動ドラムの内周面から半径方向内側に突出すると共に、軸方向の一端と他端との間における他端側の領域を除く一端側の領域において、所定の周方向幅をもって軸方向に所定の長さ延在し、移動規制手段は、制動ドラムの内周面に形成された１個の環状溝と、環状溝に嵌合されるスナップリングと、被係合突部の各々の他端と、係合切欠きの各々の、支持円筒部の基端側の閉塞端とからなり、環状溝は、該内周面の、該他端側の領域において被係合突部の各々の他端に対し軸方向に所定の間隔をおいて位置付けられ、
制動ドラムとドラム支持体とを軸方向に実質的に相対移動させて制動ドラムの被係合突部をドラム支持体の係合切欠きに係合すると、係合切欠きの各々における、支持円筒部の基端側の閉塞端が、制動ドラムの被係合突部の各々の他端に当接させられて制動ドラムの、ドラム支持体に対する相対回転及び軸方向の一方への移動が阻止され、環状溝にスナップリングを係合すると、ドラム支持体の本体部の周縁面であって、支持円筒部とは軸方向に反対側の周縁面がスナップリングに当接させられて制動ドラムの、軸方向の他方への移動が阻止され、制動ドラムはドラム支持体に一体的に連結される、請求項１記載の変速装置。The drum support is integrally formed from a steel plate, and includes a substantially disk-shaped main body portion and a support cylindrical portion extending from the circular peripheral edge of the main body portion in one of the axial directions. A plurality of engagement notches formed at intervals in the circumferential direction on the support cylindrical portion of the drum support, and a plurality of engagement protrusions formed at intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the brake drum Each of the engagement notches of the drum support body extends in the axial direction by a predetermined length from the distal end of the support cylindrical portion toward the base end of the support cylindrical portion with a predetermined circumferential width. Each of the engaged protrusions of the drum protrudes inward in the radial direction from the inner peripheral surface of the braking drum, and in a region on one end side excluding the region on the other end side between the one end and the other end in the axial direction, A predetermined length extends in the axial direction with a predetermined circumferential width. One annular groove formed on the inner peripheral surface of the moving drum, a snap ring fitted into the annular groove, the other end of each of the engaged protrusions, and a support cylindrical portion of each of the engagement notches The annular groove is positioned at a predetermined interval in the axial direction with respect to the other end of each of the engaged protrusions in the region on the other end side of the inner peripheral surface. And
When the brake drum and the drum support are substantially moved relative to each other in the axial direction and the engaged protrusion of the brake drum is engaged with the engagement notch of the drum support, the support cylindrical portion of each of the engagement notches The closed end on the base end side is brought into contact with the other end of each of the engaged protrusions of the brake drum to prevent the brake drum from rotating relative to the drum support and moving in one axial direction. When the snap ring is engaged with the groove, the peripheral surface of the drum support body, which is opposite to the support cylindrical portion in the axial direction, is brought into contact with the snap ring so that the braking drum is axially The transmission according to claim 1, wherein movement of the brake drum to the other side is prevented and the brake drum is integrally connected to the drum support. リングギヤには、鋼板から一体に形成された環状の支持部材が一体に連結され、支持部材は、リングギヤの外周面に対し一体に連結された円筒部と、円筒部の軸方向の一端から半径方向内側に延び出す環状フランジとからなり、ドラム支持体の本体部における、支持円筒部とは軸方向反対側の片面が、支持部材の環状フランジに重合されて連結される、請求項３記載の変速装置。An annular support member formed integrally from a steel plate is integrally connected to the ring gear, and the support member includes a cylindrical portion integrally connected to the outer peripheral surface of the ring gear, and a radial direction from one axial end of the cylindrical portion. The speed change according to claim 3, comprising an annular flange extending inward, wherein one surface of the main body portion of the drum support opposite to the support cylindrical portion is overlapped and connected to the annular flange of the support member. apparatus. ドラム支持体は、円筒状の本体部と、本体部の外周面から半径方向外方に延び出す環状突出部と、環状突出部の円形周縁から本体部の外周面に対し半径方向外方に隙間をおいて軸方向の一方に延び出す支持円筒部とからなり、連結手段は、ドラム支持体の支持円筒部に周方向に間隔をおいて形成された複数個の係合切欠きと、制動ドラムの内周面に周方向に間隔をおいて形成された複数個の被係合突部とからなり、ドラム支持体の係合切欠きの各々は、所定の周方向幅をもって支持円筒部の先端から支持円筒部の基端に向かって所定の長さだけ軸方向に延在し、制動ドラムの被係合突部の各々は、制動ドラムの内周面から半径方向内側に突出すると共に、軸方向の一端と他端との間における他端側の領域を除く一端側の領域において、所定の周方向幅をもって軸方向に所定の長さ延在し、移動規制手段は、制動ドラムの内周面に形成された１個の環状溝と、環状溝に嵌合されるスナップリングと、被係合突部の各々の他端と、係合切欠きの各々の、支持円筒部の基端側の閉塞端とからなり、環状溝は、該内周面の、該他端側の領域において被係合突部の各々の他端に対し軸方向に所定の間隔をおいて位置付けられ、
制動ドラムとドラム支持体とを軸方向に実質的に相対移動させて制動ドラムの被係合突部をドラム支持体の係合切欠きに係合すると、係合切欠きの各々における、支持円筒部の基端側の閉塞端が、制動ドラムの被係合突部の各々の他端に当接させられて制動ドラムの、ドラム支持体に対する相対回転及び軸方向の一方への移動が阻止され、環状溝にスナップリングを係合すると、ドラム支持体の本体部の周縁面であって、支持円筒部とは軸方向に反対側の周縁面がスナップリングに当接させられて制動ドラムの、軸方向の他方への移動が阻止され、制動ドラムはドラム支持体に一体的に連結される、請求項１記載の変速装置。The drum support includes a cylindrical main body, an annular protrusion extending radially outward from the outer peripheral surface of the main body, and a gap radially outward from the circular periphery of the annular protrusion with respect to the outer peripheral surface of the main body. The connecting means includes a plurality of engagement notches formed at intervals in the circumferential direction on the support cylindrical portion of the drum support, and a brake drum. Each of the engagement notches of the drum support is supported from the tip of the support cylindrical portion with a predetermined circumferential width. A predetermined length extends in the axial direction toward the base end of the cylindrical portion, and each of the engaged protrusions of the brake drum protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the brake drum and is axially extended. In the region on the one end side excluding the region on the other end side between the one end and the other end, a predetermined The movement restricting means includes a single annular groove formed on the inner peripheral surface of the brake drum, a snap ring fitted in the annular groove, and an engaged state. The other end of each of the protrusions and the closed end of each of the engagement notches on the base end side of the support cylindrical portion, and the annular groove is engaged in the region on the other end side of the inner peripheral surface It is positioned at a predetermined interval in the axial direction with respect to the other end of each of the protrusions,
When the brake drum and the drum support are substantially moved relative to each other in the axial direction and the engaged protrusion of the brake drum is engaged with the engagement notch of the drum support, the support cylindrical portion of each of the engagement notches The closed end on the base end side is brought into contact with the other end of each of the engaged protrusions of the brake drum to prevent the brake drum from rotating relative to the drum support and moving in one axial direction. When the snap ring is engaged with the groove, the peripheral surface of the drum support body, which is opposite to the support cylindrical portion in the axial direction, is brought into contact with the snap ring so that the braking drum is axially The transmission according to claim 1, wherein movement of the brake drum to the other side is prevented and the brake drum is integrally connected to the drum support. ドラム支持体の本体部とリングギヤの外周部との間には、両者を実質的に同軸上で軸方向に相対移動させることにより、両者を相対回転できないように離脱自在に連結する連結手段と、連結手段により連結された両者を軸方向に相対移動できないようにする移動規制手段とが配設されている、請求項４記載の変速装置。Between the main body portion of the drum support and the outer peripheral portion of the ring gear, a coupling means for detachably coupling the two so that they cannot be rotated relative to each other by relatively moving in the axial direction on the same axis. The transmission according to claim 4, further comprising movement restricting means for preventing the two connected by the connecting means from moving relative to each other in the axial direction. ドラム支持体は、円筒状の本体部と、本体部の外周面から半径方向外方に延び出す環状突出部と、環状突出部の円形周縁から本体部の外周面に対し半径方向外方に隙間をおいて軸方向に延び出す支持円筒部とからなり、連結手段は、ドラム支持体の支持円筒部の外周面に周方向に間隔をおいて形成された複数個の歯と、制動ドラムの内周面に周方向に間隔をおいて形成された複数個の歯溝とからなり、ドラム支持体の歯の各々は支持円筒部の一端から他端まで軸方向に延在し、制動ドラムの歯溝の各々は制動ドラムの一端から他端まで軸方向に延在し、移動規制手段は、制動ドラムの軸方向両端部における内周面にそれぞれ形成された環状溝と、環状溝の各々に嵌合されるスナップリングとからなり、
制動ドラムとドラム支持体とを軸方向に実質的に相対移動させて制動ドラムの歯溝をドラム支持体の歯に係合すると、制動ドラムの、ドラム支持体に対する相対回転が阻止され、環状溝の各々にスナップリングを係合すると、制動ドラムの、ドラム支持体に対する軸方向の両方への移動が阻止され、制動ドラムはドラム支持体に一体的に連結される、請求項５記載の変速装置。The drum support includes a cylindrical main body, an annular protrusion that extends radially outward from the outer peripheral surface of the main body, and a gap radially outward from the circular periphery of the annular protrusion with respect to the outer peripheral surface of the main body. The connecting means includes a plurality of teeth formed on the outer peripheral surface of the support cylindrical portion of the drum support at intervals in the circumferential direction, and an inner portion of the brake drum. Each of the teeth of the drum support body extends in the axial direction from one end to the other end of the support cylindrical portion, and has teeth on the brake drum. Each of the grooves extends in the axial direction from one end to the other end of the brake drum, and the movement restricting means is fitted into each of the annular grooves formed on the inner peripheral surfaces at both axial ends of the brake drum and the annular grooves. With a snap ring
When the brake drum and the drum support are substantially moved relative to each other in the axial direction to engage the teeth of the brake drum with the teeth of the drum support, the rotation of the brake drum relative to the drum support is prevented, and the annular groove 6. A transmission as claimed in claim 5, wherein a snap ring is engaged with each of the first and second brake drums to prevent axial movement of the brake drum relative to the drum support, and the brake drum is integrally connected to the drum support. . 入力軸の回転を逆転して出力軸に伝達する第４の遊星歯車機構が備えられ、第４の遊星歯車機構は、リングギヤと、該リングギヤ及び第１の遊星歯車機構のプラネタリギヤに噛み合わされたプラネタリギヤと、第１の遊星歯車機構のプラネタリキャリアに連結されたプラネタリキャリアと、該リングギヤに連結された導電性材料からなる第４の制動ドラムとを備え、磁石作動手段は、磁石手段を移動させて、第４の制動ドラムの外周面と対向する第５の制動位置に位置付けるよう構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の変速装置。A fourth planetary gear mechanism that reverses the rotation of the input shaft and transmits the rotation to the output shaft is provided. And a planetary carrier connected to the planetary carrier of the first planetary gear mechanism, and a fourth braking drum made of a conductive material connected to the ring gear, and the magnet actuating means moves the magnet means The transmission according to any one of claims 1 to 6, wherein the transmission is configured to be positioned at a fifth braking position facing an outer peripheral surface of the fourth braking drum.
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