JP4918705B2 - 変速機及び変速方法 - Google Patents
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Description
12 入力軸(入力部材)
14 出力軸(出力部材)
16 第1の歯車対(第1の歯車要素対)
17 第2の歯車対(第2の歯車要素対)
18 非円形歯車対(非円形歯車要素対)
20,22,24 入力側歯車
25 第1の区間(第1の噛み合い区間)
26 第2の区間
27 第3の区間(第2の噛み合い区間)
28 第4の区間
30,32,34 出力側歯車
35 第1の区間(第1の噛み合い区間)
36 第2の区間
37 第3の区間(第2の噛み合い区間)
38 第4の区間
40 クラッチ(第1のクラッチ)
41 シフター
42 クラッチ(第2のクラッチ)
44 クラッチ(非円形歯車要素対用クラッチ)
45 シフター
50,50a 変速機
52,52a 入力軸(入力部材)
52s 入力軸(入力部材)の第1部分
52t 入力軸(入力部材)の第2部分
54,54a 出力軸(出力部材)
54s 出力軸(出力部材)の第1部分
54t 出力軸(出力部材)の第2部分
55 第1の歯車対(3組の歯車要素対)
56 第2の歯車対(3組の歯車要素対)
57 第3の歯車対(3組の歯車要素対)
58 第1の非円形歯車対(2組の非円形歯車要素対)
59 第2の非円形歯車対(2組の非円形歯車要素対)
69,79 増減速装置
80,82,84,86,88 クラッチ
110 変速機
144 クラッチ(非円形歯車要素対用クラッチ)
500 円形歯車用クラッチ(第1のクラッチ、第2のクラッチ)
502 非円形歯車用クラッチ(非円形歯車要素対用クラッチ)
(a)減速比をRLからRHに変えることをmLH回行う。すなわち、「RL→RH変化過程」の状態で入力軸12が回転した角度の合計は、π・mLHである。
(b)減速比をRHからRLに変えることをmHL回行う。すなわち、「RH→RL変化過程」の状態で入力軸12が回転した角度の合計は、π・mHLである。
(c)減速比がRL一定の状態で、入力軸12が回転した角度の合計は、π・mLである。
(d)減速比がRH一定の状態で、入力軸12が回転した角度の合計は、π・mHである。
この場合、制約条件は、mLH=mHL、mHL−1、mHL+1のいずれかである。
(i)出力軸14と第1の歯車対16の出力側歯車30との位相差の合計KHは、
KH=π(1/RH−1)mLH+π(1/RH−1)mHL+π(1/RH−1/RL)mL
(ii)出力軸14と第2の歯車対17の出力側歯車32との位相差の合計KLは、
KL=π(1/RL−1)mLH+π(1/RL−1)mHL+π(1/RL−1/RH)mH
(iii)出力軸14と非円形歯車対18の出力側歯車34との位相差の合計KLHは、
KLH=π(1−1/RL)mL+π(1−1/RH)mH
(整数)/n=KL/(2π)
=(1/2){(1/RL−1)mLH+(1/RL−1)mHL
+(1/RL−1/RH)mH} ・・・(1)
(a)減速比をRLからRHに変えることをmLH回行う。すなわち、「RL→RH変化過程」の状態で入力軸12が回転した角度の合計は、π・mLHである。
(b)減速比をRHからRLに変えることをmHL回行う。すなわち、「RH→RL変化過程」の状態で入力軸12が回転した角度の合計は、π・mHLである。
(c)減速比がRL一定の状態で、入力軸12が回転した角度の合計は、π・2mL'である。
(d)減速比がRH一定の状態で、入力軸12が回転した角度の合計は、π・2mH'である。
この場合、制約条件は、mLH=mHL、mHL−1のいずれかである。
(i)出力軸14と第1の歯車対16の出力側歯車30との位相差の合計KHは、
KH=π(1/RH−1)mLH+π(1/RH−1)mHL+2π(1/RH−1/RL)mL'
(ii)出力軸14と第2の歯車対17の出力側歯車32との位相差の合計KLは、
KL=π(1/RL−1)mLH+π(1/RL−1)mHL+2π(1/RL−1/RH)mH'
(iii)出力軸14と非円形歯車対18の出力側歯車34との位相差の合計KLHは、
KLH=2π(1−1/RL)mL'+2π(1−1/RH)mH'
(整数)/n=KL/(2π)
=(1/2){(1/RL−1)mLH+(1/RL−1)mHL
+2(1/RL−1/RH)mH'} ・・・(1')
(a)n=2n'(n'は整数。すなわち、nは偶数)であり、かつ、
(b)1/RL、1/RHともに(整数)/n'で表現できる
場合が考えられる。
(1)n'=10、n=20、1/RH=8/10、1/RL=12/10
(2)n'=10、n=20、1/RH=8/10、1/RL=14/10
であれば、式を満たす。
R1=Rin×R1'×Rout
R2=Rin×R2'×Rout
Claims (12)
- 回転可能に支持された入力部材と出力部材との間にそれぞれ配置された、少なくとも2組の歯車要素対である第1の歯車要素対及び第2の歯車要素対と、
前記入力部材と前記出力部材との間に、少なくとも2組の前記歯車要素対をそれぞれ解除可能に連結する、少なくとも2組のクラッチである第1のクラッチ及び第2のクラッチと、
を備える変速機において、
前記入力部材と前記出力部材との間に配置された、少なくとも1組の非円形歯車要素対と、
前記入力部材と前記出力部材との間に、少なくとも1組の前記非円形歯車要素対を解除可能に連結する、少なくとも1組の非円形歯車要素対用クラッチと、
を備え、
前記非円形歯車要素対は、前記入力部材と前記出力部材との間の減速比が、前記入力部材と前記出力部材との間に前記第1の歯車要素対が連結されたときの前記第1の歯車要素対の少なくとも一部の噛み合い区間における第1の減速比と等しくなる第1の噛み合い区間と、前記入力部材と前記出力部材との間の減速比が、前記入力部材と前記出力部材との間に前記第2の歯車要素対が連結されたときの前記第2の歯車要素対の少なくとも一部の噛み合い区間における第2の減速比と等しくなる第2の噛み合い区間とを含むことを特徴とする、変速機。 - 少なくとも3組の前記歯車要素対と、
少なくとも3組の前記クラッチと、
少なくとも2組の前記非円形歯車要素対と、
少なくとも2組の前記非円形歯車要素対用クラッチと、
を備えたことを特徴とする、請求項1に記載の変速機。 - 前記歯車要素対は、円形歯車要素同士が噛み合うことを特徴とする、請求項1又は2に記載の変速機。
- 前記歯車要素対の一方の歯車要素は、前記入力部材又は前記出力部材のいずれか一方に相対回転可能な状態で支持され、
前記歯車要素対の他方の歯車要素は、前記入力部材又は前記出力部材のいずれか他方に相対回転不可能な状態で固定され、
前記クラッチは、前記歯車要素対の前記一方の歯車要素を、前記入力部材又は前記出力部材の前記いずれか一方に、解除可能に結合し、
前記非円形歯車要素対の一方の非円形歯車要素は、前記入力部材又は前記出力部材のいずれか一方に相対回転可能な状態で支持され、
前記非円形歯車要素対の他方の非円形歯車要素は、少なくとも前記入力部材と前記出力部材との間に連結される前記歯車要素対が切り替えられるときに前記入力部材又は前記出力部材のいずれか他方に相対回転不可能な状態で固定され、
前記非円形歯車要素対用クラッチは、少なくとも、前記非円形歯車要素対の前記一方の非円形歯車要素を、前記入力部材又は前記出力部材の前記いずれか一方に、解除可能に結合し、
前記クラッチ及び前記非円形歯車要素対用クラッチの少なくとも一つが、噛み合いクラッチであることを特徴とする、請求項1、2又は3に記載の変速機。 - 前記クラッチ及び前記非円形歯車要素対用クラッチをそれぞれ駆動するアクチュエータと、
前記アクチュエータの動作を制御する制御装置と、
をさらに備えたことを特徴とする、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の変速機。 - 前記非円形歯車要素対を構成する各非円形歯車要素に並列して摺接部材を設け、
前記摺接部材は、それぞれ、前記各非円形歯車要素と一体となって回転し、かつ、外周面同士が摩擦接触することを特徴とする、請求項1ないし5のいずれか一項に記載の変速機。 - 前記非円形歯車要素対用クラッチは、前記入力部材と前記非円形歯車要素対との間の結合と、前記非円形歯車要素対と前記出力部材との間の結合とを、両方同時に解除可能であることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の変速機。
- 回転する入力部材と出力部材との間の減速比を変える変速方法であって、
前記入力部材と前記出力部材との間に、少なくとも一部の噛み合い区間で第1(又は第2)の減速比で噛み合う第1(又は第2)の歯車要素対を連結している状態において、前記入力部材と前記出力部材との間に、前記第1(又は第2)の歯車要素対と同時に前記第1(又は第2)の減速比で噛み合う状態で非円形歯車要素対を連結する、第1の工程と、
前記非円形歯車要素対と前記第1(又は第2)の歯車要素対とが同時に前記第1(又は第2)の減速比の噛み合いを継続している間に、前記第1(又は第2)の歯車要素対について、前記入力部材と前記出力部材との間の連結を解除する、第2の工程と、
前記非円形歯車要素対が第2(又は第1)の減速比で噛み合う状態において、前記入力部材と前記出力部材との間に、少なくとも一部の噛み合い区間で前記第2(又は第1)の減速比で噛み合う第2(又は第1)の歯車要素対を、前記非円形歯車要素対と同時に前記第2(又は第1)の減速比で噛み合う状態で連結する、第3の工程と、
前記非円形歯車要素対と前記第2(又は第1)の歯車要素対とが同時に前記第2(又は第1)の減速比の噛み合いを継続している間に、前記非円形歯車要素対について、前記入力部材と前記出力部材との間の連結を解除する、第4の工程と、
を備えたことを特徴とする、変速方法。 - 前記歯車要素対の一方の歯車要素が配置される前記入力部材の第1部分と前記非円形歯車要素対の一方の非円形歯車要素が配置される前記入力部材の第2部分との間を回転伝達可能に結合する入力側増減速装置と、
前記歯車要素対の他方の歯車要素が配置される前記出力部材の第1部分と前記非円形歯車要素対の他方の非円形歯車要素が配置される前記出力部材の第2部分との間を回転伝達可能に結合する出力側増減速装置と、
を備えたことを特徴とする、請求項1ないし7のいずれか一項に記載の変速機。 - 前記クラッチは、ワンウェイクラッチを含むことを特徴とする、請求項1ないし7、9のいずれか一項に記載の変速機。
- 前記歯車要素対のうち最も減速比が大きい前記歯車要素対を前記入力部材と前記出力部材との間に解除可能に連結する前記クラッチが、ワンウェイクラッチであることを特徴とする、請求項10に記載の変速機。
- 回転可能に支持された入力部材と出力部材との間にそれぞれ配置された、少なくとも2組の歯車要素対である第1の歯車要素対及び第2の歯車要素対と、
前記入力部材と前記出力部材との間に、少なくとも2組の前記歯車要素対をそれぞれ解除可能に連結する、少なくとも2組のクラッチである第1のクラッチ及び第2のクラッチと、
前記入力部材と前記出力部材との間に配置された、少なくとも1組の非円形歯車要素対と、
前記入力部材と前記出力部材との間に、少なくとも1組の前記非円形歯車要素対を解除可能に連結する、少なくとも1組の非円形歯車要素対用クラッチと、
前記歯車要素対の一方の歯車要素が配置される前記入力部材の第1部分と前記非円形歯車要素対の一方の非円形歯車要素が配置される前記入力部材の第2部分との間を回転伝達可能に結合する入力側増減速装置と、
前記歯車要素対の他方の歯車要素が配置される前記出力部材の第1部分と前記非円形歯車要素対の他方の非円形歯車要素が配置される前記出力部材の第2部分との間を回転伝達可能に結合する出力側増減速装置と、
を備え、
前記非円形歯車要素対は、第1の減速比になる第1の噛み合い区間と、第2の減速比になる第2の噛み合い区間とを含み、
前記非円形歯車要素対の前記第1の減速比と前記入力側増減速装置の減速比と前記出力側増減速装置の減速比との積が、前記入力部材と前記出力部材との間に前記第1の歯車要素対が連結されたときの前記第1の歯車要素対の少なくとも一部の噛み合い区間における減速比と等しく、
前記非円形歯車要素対の前記第2の減速比と前記入力側増減速装置の減速比と前記出力側増減速装置の減速比との積が、前記入力部材と前記出力部材との間に前記第2の歯車要素対が連結されたときの前記第2の歯車要素対の少なくとも一部の噛み合い区間における減速比と等しいことを特徴とする、変速機。
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