JP2013145001A - 変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、減速、等速及び増速の変速モードを実現することができる変速装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】変速装置の遊星歯車機構は、入力軸５からの駆動力が伝達される第一サンギヤＳ１と、出力軸１１に駆動力を伝達する第二サンギヤＳ２と、第一及び第二サンギヤＳ１、Ｓ２にそれぞれ噛合する小径ピニオンギヤ２ａ及び大径ピニオンギヤ２ｂからなる段付ピニオンギヤ２と、段付ピニオンギヤ２を支承するとともに入力軸５からの駆動力が伝達されるキャリアＣと、小径ピニオンギヤ２ａ又は大径ピニオンギヤ２ｂに噛合するリングギヤＲとを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動力源からの駆動力を伝達する入力軸の回転数を複数段に変速して出力軸に伝達する変速装置に関する。

車両等の変速装置では、車両の運転状態に対応して変速比を選択して変速するようになっている。こうした変速装置では、変速用遊星歯車機構、制御クラッチ及び制御ブレーキ等の伝動機構を備えたものが開発されている。

例えば、図５は、遊星歯車機構及び制御ブレーキを備えた２段変速機に関する説明図である。図５（ａ）は、２段変速機に関する概略構成図であり、図５（ｂ）は、遊星歯車機構の各要素の回転比を示す速度線図である。なお、こうした変速機は、例えば、特許文献１に記載されている。

遊星歯車機構１００は、入力軸１０３に結合されたサンギヤＳ、小径ピニオンギヤ１０１ａ及び大径ピニオンギヤ１０１ｂからなる段付きピニオンギヤ１０１、段付きピニオンギヤ１０１を回転可能に支承するとともに入力軸１０３に対して回転可能に支承されたキャリアＣ、大径ピニオンギヤ１０１ｂに噛合するとともに入力軸１０３に対して回転可能に支承されたリングギヤＲ１、及び、小径ピニオンギヤ１０１ａに噛合するとともに入力軸１０３に対して回転可能に支承されたリングギヤＲ２を備えている。

キャリアＣは、出力側軸１０２に結合されており、出力側軸１０２は、中空軸からなるとともに内部に入力軸１０３が貫通して回転可能に支承されている。そのため、キャリアＣは、出力側軸１０２を介して入力軸１０３に回転可能に支承されている。出力側軸１０２には、出力側ギヤ１０４が結合されており、出力側ギヤ１０４は、出力軸１０６に結合された伝達ギヤ１０５に噛合している。

リングギヤＲ１は、入力軸１０３に回転可能に支承されたフランジ１０７に固定されており、フランジ１０７の外周には、制御ブレーキ機構Ｂ１が設けられている。制御ブレーキ機構Ｂ１は、入力軸１０３に対してフランジ１０７の回転を停止するために、フランジ１０７の外周に固定された摩擦要素及び摩擦要素を押圧して固定側本体と連結するアクチュエータ（図示せず）を備えており、制御ブレーキ機構Ｂ１を作動させることでリングギヤＲ１を入力軸１０３に対して固定することができる。

リングギヤＲ２は、入力軸１０３に回転可能に支承されたフランジ１０８に固定されており、フランジ１０８の外周には、制御ブレーキ機構Ｂ２が設けられている。制御ブレーキ機構Ｂ２は、入力軸１０３に対してフランジ１０８の回転を停止するために、制御ブレーキ機構Ｂ１と同様に、フランジ１０８の外周に固定された摩擦要素及び摩擦要素を押圧して固定側本体と連結するアクチュエータ（図示せず）を備えている。そして、制御ブレーキ機構Ｂ２を作動させることでリングギヤＲ２を入力軸１０３に対して固定することができる。

この従来例では、図５（ｂ）に示すように、サンギヤＳが入力側となり、キャリアＣが出力側となるため、サンギヤＳとキャリアＣとの間の回転比に基づいて入力軸１０３よりも減速した回転数で出力側軸１０２が回転し、出力軸１０６に駆動力が伝達されるようになる。

また、制御ブレーキ機構Ｂ１を作動させてリングギヤＲ１を固定し、リングギヤＲ２を回転自在な状態に設定した場合、サンギヤＳに入力された駆動力は、段付きピニオンギヤ１０１に伝達され、段付きピニオンギヤ１０１は固定状態のリングギヤＲ１に従って回転するようになるため、大径ピニオンギヤ１０１ｂとリングギヤＲ１が噛合して回転する。そして、段付きピニオンギヤ１０１の公転運動によりキャリアＣが回転して出力軸１０６に駆動力が伝達される。制御ブレーキ機構Ｂ２を作動させてリングギヤＲ２を固定し、リングギヤＲ１を回転自在な状態に設定した場合には、制御ブレーキ機構Ｂ１を作動させた場合と同様に駆動力が伝達されるが、この場合には、小径ピニオンギヤ１０１ａとリングギヤＲ２が噛合して回転するようになるため、制御ブレーキ機構Ｂ１を作動させた場合に比べて減速比が大きくなる。したがって、制御ブレーキ機構Ｂ１及びＢ２を切り換えて作動させることで、２段階の減速を実現することができる。

図６は、遊星歯車機構及び制御ブレーキを備えた３段変速機に関する説明図である。 図６（ａ）は、３段変速機に関する概略構成図であり、図６（ｂ）は、遊星歯車機構の各要素の回転比を示す速度線図である。

遊星歯車機構２００は、入力軸２０３に結合されたサンギヤＳ’、小径ピニオンギヤ２０１ａ、中径ピニオンギヤ２０１ｂ及び大径ピニオンギヤ２０１ｃからなる段付きピニオンギヤ２０１、段付きピニオンギヤ２０１を回転可能に支承するとともに入力軸２０３に対して回転可能に支承されたキャリアＣ’、大径ピニオンギヤ２０１ｃに噛合するとともに入力軸２０３に対して回転可能に支承されたリングギヤＲ１’、中径ピニオンギヤ２０１ｂに噛合するとともに固定本体側に対して回転可能に支承されたリングギヤＲ２’、及び、小径ピニオンギヤ２０１ａに噛合するとともに入力軸２０３に対して回転可能に支承されたリングギヤＲ３’を備えている。

キャリアＣ’は、出力側軸２０２に結合されており、出力側軸２０２は、中空軸からなるとともに内部に入力軸２０３が貫通して回転可能に支承されている。そのため、キャリアＣ’は、出力側軸２０２を介して入力軸２０３に回転可能に支承されている。出力側軸２０２には、出力側ギヤ２０４が結合されており、出力側ギヤ２０４は、出力軸２０６に結合された伝達ギヤ２０５に噛合している。

リングギヤＲ１’は、入力軸２０３に回転可能に支承されたフランジ２０７に固定されており、フランジ２０７の外周には、制御ブレーキ機構Ｂ１’が設けられている。制御ブレーキ機構Ｂ１’は、図５に示す制御ブレーキ機構Ｂ１と同様にリングギヤＲ１’を入力軸２０３に対して固定する機能を備えている。リングギヤＲ２’は、固定側本体に回転可能に支承されたフランジ２０８に固定されており、フランジ２０８の外周には、制御ブレーキ機構Ｂ２’が設けられている。制御ブレーキ機構Ｂ２’は、制御ブレーキ機構Ｂ１’と同様にリングギヤＲ２’を入力軸２０３に対して固定する機能を備えている。また、リングギヤＲ３’は、入力軸２０３に回転可能に支承されたフランジ２０９に固定されており、フランジ２０９の外周には、制御ブレーキ機構Ｂ３’が設けられている。制御ブレーキ機構Ｂ３’は、制御ブレーキ機構Ｂ１’と同様にリングギヤＲ３’を入力軸２０３に対して固定する機能を備えている。

この従来例では、図６（ｂ）に示すように、サンギヤＳ’が入力側となり、キャリアＣ’が出力側となるため、サンギヤＳ’とキャリアＣ’との間の回転比に基づいて入力軸２０３よりも減速した回転数で出力側軸２０２が回転し、出力軸２０６に駆動力が伝達されるようになる。

また、制御ブレーキ機構Ｂ１’を作動させてリングギヤＲ１’を固定し、リングギヤＲ２’及びＲ３’を回転自在な状態に設定した場合、サンギヤＳ’に入力された駆動力は、段付きピニオンギヤ２０１に伝達され、段付きピニオンギヤ２０１は固定状態のリングギヤＲ１’に従って回転するようになるため、大径ピニオンギヤ２０１ｃとリングギヤＲ１’が噛合して回転する。そして、段付きピニオンギヤ２０１の公転運動によりキャリアＣ’が回転して出力軸２０６に駆動力が伝達される。制御ブレーキ機構Ｂ２’を作動させてリングギヤＲ２’を固定し、リングギヤＲ１’及びＲ３’を回転自在な状態に設定した場合には、制御ブレーキ機構Ｂ１’を作動させた場合と同様に駆動力が伝達されるが、この場合には、中径ピニオンギヤ２０１ｂとリングギヤＲ２’が噛合して回転するようになるため、制御ブレーキ機構Ｂ１’を作動させた場合に比べて減速比が大きくなる。制御ブレーキ機構Ｂ３’を作動させてリングギヤＲ３’を固定し、リングギヤＲ１’及びＲ２’を回転自在な状態に設定した場合には、制御ブレーキ機構Ｂ１’を作動させた場合と同様に駆動力が伝達されるが、この場合には、小径ピニオンギヤ２０１ａとリングギヤＲ３’が噛合して回転するようになるため、制御ブレーキ機構Ｂ２’を作動させた場合に比べて減速比が大きくなる。したがって、制御ブレーキ機構Ｂ１’、Ｂ２’及びＢ３’を切り換えて作動させることで、３段階の減速を実現することができる。

特開２０１１−２０８６８１号公報

上述した従来例では、入力軸及び出力側軸を一軸で構成して段付きピニオンギヤを用いて複数段の減速による変速機を実現しているが、増速による変速ができない欠点がある。また、すべての変速モードにおいて減速に設定されるため、減速に伴う駆動力の伝達ロスが常時生じるようになる。

そこで、本発明は、減速、等速及び増速の変速モードを実現することができる変速装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る変速装置は、入力軸から出力軸に駆動力を伝達する遊星歯車機構を備えた変速装置であって、前記遊星歯車機構は、前記入力軸からの駆動力が伝達される第一サンギヤと、前記出力軸に駆動力を伝達する第二サンギヤと、前記第一及び第二サンギヤにそれぞれ噛合する小径ピニオンギヤ及び大径ピニオンギヤからなる段付ピニオンギヤと、前記段付ピニオンギヤを支承するとともに前記入力軸からの駆動力が伝達されるキャリアと、前記小径ピニオンギヤ又は前記大径ピニオンギヤに噛合するリングギヤとを備えており、前記入力軸と前記第一サンギヤとの間に結合されて駆動伝達を接断する第一接断手段と、前記入力軸と前記キャリアとの間に結合されて駆動伝達を接断する第二接断手段と、前記リングギヤの回転を規制する第一規制手段とを備えている。さらに、前記入力軸と前記リングギヤとの間に結合されて駆動伝達を接断する第三接断手段と、前記キャリアの回転を規制する第二規制手段とを備えている。

本発明は、上記のような構成を有することで、減速、等速及び増速の変速モードを実現することができる。

本発明に係る第一実施形態に関する説明図である。 第一実施形態の変形例に関する概略構成図である。 本発明に係る第二実施形態に関する説明図である。 第二実施形態の変形例に関する概略構成図である。 遊星歯車機構及び制御ブレーキを備えた２段変速機に関する説明図である。 遊星歯車機構及び制御ブレーキを備えた３段変速機に関する説明図である。 電動車両用走行モータの効率特性を示す効率マップである。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る第一実施形態に関する説明図である。図１（ａ）は、第一実施形態に関する概略構成図であり、図１（ｂ）は、遊星歯車機構の各要素の回転比を示す速度線図である。

遊星歯車機構１は、入力軸５からの駆動力が伝達される第一サンギヤＳ１、出力軸１１に駆動力を伝達する第二サンギヤＳ２、小径ピニオンギヤ２ａ及び大径ピニオンギヤ２ｂからなる段付ピニオンギヤ２、段付きピニオンギヤ２を回転可能に支承するとともに入力軸５からの駆動力が伝達されるキャリアＣ、及び、大径ピニオンギヤ２ｂに噛合するとともに入力軸５に対して回転可能に支承されたリングギヤＲを備えている。

第一サンギヤＳ１は、大径ピニオンギヤ２ｂに噛合するとともに入力側軸３に結合している。入力側軸３は、駆動伝達を接断する第一接断手段であるアクチュエータ４を介して入力軸５と連結している。アクチュエータ４が駆動制御されて入力軸５の回転が伝達されると、入力側軸３が回転して第一サンギヤＳ１が回転駆動されるようになる。また、アクチュエータ４が駆動制御されて入力軸５の回転が遮断されると、入力側軸３の回転が停止して第一サンギヤＳ１は回転自在の状態に設定される。

第二サンギヤＳ２は、小径ピニオンギヤ２ａに噛合するとともに出力側軸８に結合している。出力側軸８には、出力側ギヤ９が結合しており、出力側ギヤ９は、出力軸１１に結合する伝達ギヤ１０に噛合している。そのため、第二サンギヤＳ２が回転すると、出力軸１１が回転するようになる。この例では、出力側ギヤ９及び伝達ギヤ１０が減速ギヤとして機能するように設定されている。

キャリアＣは、入力側軸６に結合している。入力側軸６は、駆動伝達を接断する第二接断手段であるアクチュエータ７を介して入力軸５と連結している。アクチュエータ７が駆動制御されて入力軸５の回転が伝達されると、入力側軸６が回転してキャリアＣが回転駆動されるようになる。また、アクチュエータ７が駆動制御されて入力軸５の回転が遮断されると、入力側軸６の回転が停止してキャリアＣは回転自在の状態に設定される。

リングギヤＲは、入力側軸３及び６に回転可能に支承されたフランジ１２に固定されており、フランジ１２の外周には、リングギヤＲの回転を規制する第一規制手段である制御ブレーキ機構Ｂが設けられている。制御ブレーキ機構Ｂは、入力側軸３及び６に対してフランジ１２の回転を停止するために、フランジ１２の外周に固定された摩擦要素及び摩擦要素を押圧して固定側本体と連結するアクチュエータ（図示せず）を備えており、制御ブレーキ機構Ｂを作動させることでリングギヤＲを入力側軸３及び６の回転に対して固定することができる。

第一実施形態では、図１（ｂ）に示すように、第一サンギヤＳ１及びキャリアＣが入力側となり、第二サンギヤＳ２が出力側となっている。そして、アクチュエータ４及び７の駆動制御により第一サンギヤＳ１及び／又はキャリアＣに入力軸５の回転を伝達することで、増速、等速又は減速した回転数で出力側軸８に駆動力が伝達されるようになる。

変速モードを減速にする場合には、アクチュエータ４を駆動制御して第一サンギヤＳ１に入力軸５の回転を伝達する。また、アクチュエータ７を駆動制御してキャリアＣへの駆動力の伝達を遮断し、キャリアＣを回転自在の状態に設定する。また、制御ブレーキ機構Ｂを作動させてリングギヤＲを固定する。

第一サンギヤＳ１に入力された駆動力は、第一サンギヤＳ１に噛合する大径ピニオンギヤ２ｂに伝達され、段付ピニオンギヤ２が回転するようになる。段付ピニオンギヤ２は固定状態のリングギヤＲに従って回転するようになり、段付ピニオンギヤ２の回転により第二サンギヤＳ２が小径ピニオンギヤ２ａと噛合して回転する。そして、第二サンギヤＳ２の回転は、出力側ギヤ９及び伝達ギヤ１０を介して出力軸１１に伝達される。この場合には、第一サンギヤＳ１が大径ピニオンギヤ２ｂと噛合して段付ピニオンギヤ２を回転させて、小径ピニオンギヤ２ａに噛合する第二サンギヤＳ２に回転を伝達するようにしているので、減速を実現することができる。

変速モードを増速にする場合には、アクチュエータ７を駆動制御してキャリアＣに入力軸５の回転を伝達する。また、アクチュエータ４を駆動制御して第一サンギヤＳ１への駆動力の伝達を遮断し、第一サンギヤＳ１を回転自在の状態に設定する。また、制御ブレーキ機構Ｂを作動させてリングギヤＲを固定する。

キャリアＣに入力された駆動力は、段付ピニオンギヤ２を公転運動させるように作用し、段付ピニオンギヤ２は固定状態のリングギヤＲに従って回転するようになる。段付ピニオンギヤ２の回転により第二サンギヤＳ２が小径ピニオンギヤ２ａと噛合して回転し、第二サンギヤＳ２の回転は、出力側ギヤ９及び伝達ギヤ１０を介して出力軸１１に伝達される。この場合には、キャリアＣが段付ピニオンギヤ２を回転させて、小径ピニオンギヤ２ａに噛合する第二サンギヤＳ２に回転を伝達するようにしているので、増速を実現することができる。

変速モードを等速にする場合には、アクチュエータ４及び７を駆動制御して第一サンギヤＳ１及びキャリアＣの両方に入力軸５の回転を伝達する。また、制御ブレーキ機構Ｂを停止させてリングギヤＲを回転自在の状態に設定する。

第一サンギヤＳ１及びキャリアＣが同じ回転数で回転することで、段付ピニオンギヤ２を介して第二サンギヤＳ２に回転が伝達されて、出力側軸８が入力側軸３及び６と同じ回転数で回転するようになり、等速を実現することができる。

第一実施形態では、遊星歯車機構の第一サンギヤ及びキャリアの２つの要素に入力側の駆動力が選択的に伝達されるようになっており、増速、等速及び減速の３段階の変速モードを入力側の切換動作によりスムーズに行うことができる。そして、実際の走行動作において等速の変速モードを多用するように変速段を設定しておけば変速走行時に発生するリングギヤ、ピニオンギヤ及びサンギヤの相対回転による伝達ロスを抑えることが可能となる。また、出力側では、内径側のサンギヤから駆動力を伝達するようにしているので、回転中心軸に近い位置に外径の小さい出力側ギヤを配置することができるため減速ギヤの小径化による装置のコンパクト化を図ることが可能となる。

駆動源としてモータを用いる場合、モータの効率特性に基づいた変速動作を行う必要がある。図７は、電動車両用走行モータの効率特性を示す効率マップの一例である。縦軸及び横軸にそれぞれ走行モータのトルク及び回転数をとり、トルク及び回転数により算出されるモータの効率をマッピングしている。このマップからわかるように、低回転高トルクの領域及び高回転低トルクの領域では、走行モータの効率が低下するようになる。したがって、走行モータを駆動源として変速動作を行う場合、こうしたモータ効率が低下する領域にできるだけならないようにする必要がある。第一実施形態では、減速、等速及び増速の３段の変速が可能で、電動車両の車速及び必要な駆動力に応じて変速することでモータ効率の高い領域で走行が可能となり、バッテリの消耗を抑えることができる。

図２は、第一実施形態の変形例に関する概略構成図である。この例では、図１に示すリングギヤＲの代わりに段付ピニオンギヤ２の小径ピニオンギヤ２ａにリングギヤＲ’が噛合している。リングギヤＲ’は、入力側軸３及び６に回転可能に支承されたフランジ１３に固定されており、フランジ１３の外周には、図１と同様に制御ブレーキ機構Ｂが設けられている。

このように段付ピニオンギヤ２の小径ピニオンギヤ２ａにリングギヤＲ’を噛合させるように構成した場合でも、第一実施形態と同様に、増速、等速及び減速の３段階の変速モードを入力側の切換動作により実現することができる。

図３は、本発明に係る第二実施形態に関する説明図である。図３（ａ）は、第二実施形態に関する概略構成図であり、図３（ｂ）は、遊星歯車機構の各要素の回転比を示す速度線図である。第二実施形態では、第一実施形態と同様に、増速、等速及び減速の変速モードを実現することができ、さらに、逆回転を実現することができる。なお、第一実施形態と同一の要素には同一の番号を付与しており、第一実施形態と同様の機能を果たすものであるので、説明を省略する。

キャリアＣは、入力側では、入力側軸６に結合して、アクチュエータ７を介して入力軸５と連結しており、出力側では、フレーム１６に結合されている。フレーム１６の外周には、キャリアＣの回転を規制する第二規制手段である制御ブレーキ機構Ｂ２が設けられている。制御ブレーキ機構Ｂ２は、入力側軸３及び６に対してフレーム１６の回転を停止するために、フレーム１６の外周に固定された摩擦要素及び摩擦要素を押圧して固定側本体と連結するアクチュエータ（図示せず）を備えており、制御ブレーキ機構Ｂ２を作動させることでキャリアＣを入力側軸３及び６の回転に対して固定することができる。

リングギヤＲは、入力側軸３及び６に回転可能に支承されたフランジ１２に固定されており、フランジ１２の外周には、制御ブレーキ機構Ｂ１が設けられている。制御ブレーキ機構Ｂ１は、入力側軸３及び６に対してフランジ１２の回転を停止するために、フランジ１２の外周に固定された摩擦要素及び摩擦要素を押圧して固定側本体と連結するアクチュエータ（図示せず）を備えており、制御ブレーキ機構Ｂ１を作動させることでリングギヤＲを入力側軸３及び６の回転に対して固定することができる。また、フランジ１２は、出力側軸１４に結合して、駆動伝達を接断する第三接断手段であるアクチュエータ１５を介して入力軸５と連結している。アクチュエータ１５が駆動制御されて入力軸５の回転が伝達されると、入力側軸１４が回転してリングギヤＲが回転駆動されるようになる。また、アクチュエータ１５が駆動制御されて入力軸５の回転が遮断されると、入力側軸１４の回転が停止してリングギヤＲは回転自在の状態に設定される。

第二実施形態では、図３（ｂ）に示すように、第一サンギヤＳ１、キャリアＣ及びリングギヤＲが入力側となり、第二サンギヤＳ２が出力側となり、アクチュエータ４、７及び１５の駆動制御により第一サンギヤＳ１、キャリアＣ及びリングギヤＲを適宜選択して入力軸５の回転を伝達することで、増速、等速、減速又は逆回転して出力軸１１に駆動力が伝達されるようになる。

変速モードを減速にする場合には、アクチュエータ４を駆動制御して第一サンギヤＳ１に入力軸５の回転を伝達する。また、アクチュエータ７を駆動制御してキャリアＣへの駆動力の伝達を遮断し、制御ブレーキ機構Ｂ２を停止してキャリアＣを回転自在の状態に設定する。また、アクチュエータ１５を駆動制御してリングギヤＲへの駆動力の伝達を遮断し、制御ブレーキ機構Ｂ１を作動させてリングギヤＲを固定する。このように設定することで、第一実施形態と同様に減速を実現することができる。

変速モードを増速にする場合には、制御ブレーキ機構Ｂ２を停止した状態でアクチュエータ７を駆動制御してキャリアＣに入力軸５の回転を伝達する。また、アクチュエータ４を駆動制御して第一サンギヤＳ１への駆動力の伝達を遮断し、第一サンギヤＳ１を回転自在の状態に設定する。また、アクチュエータ１５を駆動制御してリングギヤＲへの駆動力の伝達を遮断し、制御ブレーキ機構Ｂ１を作動させてリングギヤＲを固定する。このように設定することで、第一実施形態と同様に増速を実現することができる。

変速モードを等速にする場合には、制御ブレーキ機構Ｂ２を停止した状態でアクチュエータ４及び７を駆動制御して第一サンギヤＳ１及びキャリアＣの両方に入力軸５の回転を伝達する。また、アクチュエータ１５を駆動制御してリングギヤＲへの駆動力の伝達を遮断し、制御ブレーキ機構Ｂ１を停止させてリングギヤＲを回転自在の状態に設定する。このように設定することで、第一実施形態と同様に等速を実現することができる。この場合、制御ブレーキ機構Ｂ１及びＢ２を停止させてリングギヤＲ及びキャリアＣを回転自在の状態にして、第一サンギヤＳ１、キャリアＣ及びリングギヤＲのいずれか２つの要素に入力軸５から駆動力を伝達するように設定すれば、等速を実現することができる。

逆回転にする場合には、制御ブレーキ機構Ｂ１を停止した状態でアクチュエータ１５を駆動制御してリングギヤＲに入力軸５の回転を伝達する。また、アクチュエータ４を駆動制御して第一サンギヤＳ１への駆動力の伝達を遮断し、第一サンギヤＳ１を回転自在の状態に設定する。また、アクチュエータ７を駆動制御してキャリアＣへの駆動力の伝達を遮断し、制御ブレーキ機構Ｂ２を作動させてキャリアＣを固定する。

リングギヤＲに入力された駆動力は、段付ピニオンギヤ２を回転させるように作用し、段付ピニオンギヤ２は固定状態のキャリアＣに従って回転するようになる。段付ピニオンギヤ２の回転により第二サンギヤＳ２が小径ピニオンギヤ２ａと噛合してリングギヤＲの回転とは逆回転し、第二サンギヤＳ２の回転は、出力側ギヤ９及び伝達ギヤ１０を介して出力軸１１に伝達される。この場合には、キャリアＣが固定された状態でリングギヤＲに噛合する段付ピニオンギヤ２を回転させて、小径ピニオンギヤ２ａに噛合する第二サンギヤＳ２に回転を伝達するようにしているので、逆回転を実現することができる。

第二実施形態では、遊星歯車機構の第一サンギヤ、キャリア及びリングギヤの３つの要素に入力側の駆動力が選択的に伝達されるようになっており、増速、等速及び減速の３段階の変速モードと逆回転とを入力側の切換動作によりスムーズに行うことができる。また、実際の走行動作において等速の変速モードを多用するように設定しておけば変速走行時に発生するリングギヤ、ピニオンギヤ及びサンギヤの相対回転による伝達ロスを抑えることが可能となる。そして、出力側では、内径側のサンギヤから駆動力を伝達するようにしているので、回転中心軸に近い位置に外径の小さい出力側ギヤを配置することができるため減速ギヤの小径化による装置のコンパクト化を図ることが可能となる。

図４は、第二実施形態の変形例に関する概略構成図である。この例では、図３に示すリングギヤＲの代わりに段付ピニオンギヤ２の小径ピニオンギヤ２ａにリングギヤＲ’が噛合している。リングギヤＲ’は、入力側軸３及び６に回転可能に支承されたフランジ１２に結合されており、フランジ１２の外周には、図３と同様に制御ブレーキ機構Ｂ１が設けられている。

このように段付ピニオンギヤ２の小径ピニオンギヤ２ａにリングギヤＲ’を噛合させるように構成した場合でも、第二実施形態と同様に、増速、等速及び減速の３段階の変速モードと逆回転とを入力側の切換動作により実現することができる。

Ｂ、Ｂ１、Ｂ２・・・制御ブレーキ機構、Ｓ・・・サンギヤ、Ｓ１・・・第一サンギヤ、Ｓ２・・・第二サンギヤ、Ｃ・・・キャリア、Ｒ・・・リングギヤ、Ｒ１・・・第一リングギヤ、Ｒ２・・・第二リングギヤ、１・・・遊星歯車機構、２・・・段付ピニオンギヤ、２ａ・・・小径ピニオンギヤ、２ｂ・・・大径ピニオンギヤ、３・・・入力側軸、４・・・アクチュエータ、５・・・入力軸、６・・・入力側軸、７・・・アクチュエータ、８・・・出力側軸、９・・・出力側ギヤ、１０・・・伝達ギヤ、１１・・・出力軸、１２・・・フランジ、１３・・・フランジ、１４・・・入力側軸、１５・・・アクチュエータ、１６・・・フレーム

Claims (2)

1. 入力軸から出力軸に駆動力を伝達する遊星歯車機構を備えた変速装置であって、前記遊星歯車機構は、前記入力軸からの駆動力が伝達される第一サンギヤと、前記出力軸に駆動力を伝達する第二サンギヤと、前記第一及び第二サンギヤにそれぞれ噛合する小径ピニオンギヤ及び大径ピニオンギヤからなる段付ピニオンギヤと、前記段付ピニオンギヤを支承するとともに前記入力軸からの駆動力が伝達されるキャリアと、前記小径ピニオンギヤ又は前記大径ピニオンギヤに噛合するリングギヤとを備えており、前記入力軸と前記第一サンギヤとの間に結合されて駆動伝達を接断する第一接断手段と、前記入力軸と前記キャリアとの間に結合されて駆動伝達を接断する第二接断手段と、前記リングギヤの回転を規制する第一規制手段とを備えている変速装置。
2. 前記入力軸と前記リングギヤとの間に結合されて駆動伝達を接断する第三接断手段と、前記キャリアの回転を規制する第二規制手段とを備えている請求項１に記載の変速装置。

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