JPH07305634A - ２速伝動装置 - Google Patents

２速伝動装置

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JPH07305634A
JPH07305634A JP5058580A JP5858093A JPH07305634A JP H07305634 A JPH07305634 A JP H07305634A JP 5058580 A JP5058580 A JP 5058580A JP 5858093 A JP5858093 A JP 5858093A JP H07305634 A JPH07305634 A JP H07305634A
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JP
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shaft
tubular
planetary gear
speed transmission
gear
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JP5058580A
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Dennis M Motl
デニス・エム・モトル
Theodore M Joslin
セオドア・エム・ジョスリン
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BorgWarner Inc
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Borg Warner Automotive Inc
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Publication date
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    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/10—Braking arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
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    • F16H3/48—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 最小のノイズしか発生せず、耐久性があって
寿命が長い付属装置用の２速伝動装置を提供する。 【構成】 内燃機関の付属装置を駆動するエンジンの２
速伝動装置１０は歯車ケース１２を備える。出力軸２８
が歯車ケースの両端を貫通する。歯車ケースに支持され
た軸受け３０、３２が出力軸の端部を支える。管状の入
力軸６４は出力軸を囲み二つの軸受けの間で出力軸に軸
受けされている。遊星歯車キャリア８６は歯車ケース内
で出力軸に回転可能に支持されている。複合遊星歯車１
１２は遊星歯車キャリアによって回転可能に支持され、
各複合遊星歯車の一方の遊星歯車１１６は入力軸６４の
太陽歯車８４とかみ合い、他方の遊星歯車１１８は出力
軸２８の太陽歯車９４とかみ合う。ブレーキ組立体１２
４、１３６、１４２が作用されて遊星歯車キャリアを歯
車ケースに係止し、又は解放されて遊星歯車キャリアを
歯車ケース内で回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動力源から交流発電
機、圧縮機又はポンプのような被駆動付属装置にトルク
を伝達するための２速伝動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関は、毎分数百回転から毎分数千
回転まで変化する幅広い範囲に亙って運転可能である。
交流発電機、空気調和装置及び空気ブレーキ用の圧縮機
並びにステアリング装置、懸架装置又は制御装置用のポ
ンプのような内燃機関によって一般に駆動される付属装
置は、多くの内燃機関の速度範囲より狭い速度範囲に亙
って動作されるなら、最も効率が良い。ある産業用エン
ジンの応用において、内燃機関を一定速度で運転するこ
とによって問題が解決される。一定速度の運転は常時一
定の負荷の下で動作するエンジンに対しては実用的であ
る。ほとんどの用途において、内燃機関は幅広い速度範
囲に亙って動作することが要求される。２速付属装置駆
動装置は、低速度運転中に適切な性能を与えるのに十分
な速度でかつ高速運転中に許容可能な動作速度で付属装
置を駆動できる。
【０００３】エンジンの付属装置の大きさは一般に必要
な出力及び動作速度に依存する。必要な出力がしばしば
概して一定なので、付属装置の大きさ及び重さは動作速
度の関数であり得る。内燃機関用の付属装置が連続動作
する速度が増加すると、全体の大きさを小さくしかつ重
量が軽い付属装置を設計することが可能である。エンジ
ンの付属装置の大きさ及び重さは、自動車の重量を減少
しかつ自動車の効率を改善するのに重要なファクタであ
る。
【０００４】２速付属装置駆動装置は内燃機関の付属装
置を駆動するために提供されてきた。これらの駆動装置
は二つの厳しい欠点がある。歯車が特に高速運転におい
てノイズを発生する。歯車が摩耗しかつ駆動の信頼性が
十分でない。これらの問題は部分的に２速駆動装置にお
ける歯車の不整合に起因している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、付属
装置を高速で駆動するための２速伝動装置を提供するこ
とである。本発明の他の目的は、最小のノイズしか発生
しない、付属装置を駆動するための２速伝動装置を提供
することである。
【０００６】本発明の別の目的は、耐久性があって寿命
が長い付属装置用の２速伝動装置を提供することであ
る。本発明の更に別の目的は、動力源から被駆動付属装
置にトルクを伝達するための２速伝動装置であって、歯
車間の整合を保持できる２速伝動装置を提供することで
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による２速伝動装
置は、前壁、後壁及び前壁及び後壁を貫通する中心軸線
を有するハウジングと、中心軸線と同心の軸線を有する
第１の軸、第１の軸の後部を後壁に回転可能に支持する
軸受け、第１の軸の前部を前壁に回転可能に支持する軸
受け、第１の軸に取り付けられた太陽歯車及び第１の軸
の後部に取り付けられていて第１の軸をトルク伝達手段
に接続するためのコネクタ手段と、ハウジングの中心軸
線と同心の中心穴を有していてその中心穴内に第１の軸
が通されている管状の第２の軸、管状の第２の軸を第１
の軸に回転可能に支える軸受け、管状の第２の軸に取り
付けられた太陽歯車、管状の第２の軸をトルク伝達手段
に接続するための、管状の第２の軸に取り付けられた駆
動手段及び第１の軸と管状の第２の軸との管に取り付け
られかつ第１の軸と管状の第２の軸との間の一方向への
相対回転を許容するが他の方向への相対回転を阻止する
一方向クラッチと、少なくとも一つの取り付けられた複
合遊星歯車支持軸を有する遊星歯車キャリアであって、
中心軸線の回りで回転するように伝動装置ハウジング内
に回転可能に支持された遊星歯車キャリアと、複合遊星
歯車支持軸によって回転可能に支持されかつ管状の第２
の軸に取り付けられた太陽歯車とかみ合っている第１の
一体の遊星歯車及び第１の軸に取り付けられた太陽歯車
とかみ合っている第２の一体の遊星歯車を有する複合遊
星装置と、伝動装置ハウジング内に取り付けられたブレ
ーキ手段であって、ブレーキが係合されたとき伝動装置
ハウジングと遊星歯車キャリアとの間の回転を阻止する
ように動作可能でかつブレーキが解放されたとき遊星歯
車キャリアの回転を許容するように動作可能であるブレ
ーキ手段と、を備えて構成されている。
【０００８】２速伝動装置は包囲された歯車ケースを備
え、その歯車ケースは駆動されるべき付属装置に直接取
り付けられる。歯車ケースすなわちハウジングは伝動装
置によって駆動される付属装置駆動軸の回転軸線と同心
の中心軸線を有している。歯車ケースの中心軸線と同心
の回転軸線を有する出力軸は後部を有し、その後部は歯
車ケースの後壁に取り付けられた軸受けによって支持さ
れている。出力太陽歯車が出力軸の後部と一体になって
いる。管状の入力軸が出力軸の前端の外で滑動する。管
状の入力軸は、歯車ケースの中心軸線と同心の軸線の回
りで出力軸に関して相対的に回転するように出力軸に回
転可能に軸受けされている。管状の入力軸の前端は入力
駆動プーリが取り付けられている。管状の入力軸の後端
は一体の入力太陽歯車を備えている。出力軸の前端は歯
車ケースに取り付けられたブラケットの軸受けによって
支持されている。
【０００９】
【作用】歯車ケースすなわちハウジングの前壁は中央開
口を有している。シールが前壁の中央開口内に保持さ
れ、歯車ケースの外側の駆動プーリと歯車ケースの内側
の入力太陽歯車との間で管状の入力軸の中央部分と接触
している。
【００１０】歯車ケースの内側で、歯車ケースの後壁と
出力太陽歯車との間で、遊星歯車キャリアが出力軸に軸
受けされている。四つの複合遊星歯車支持軸が遊星歯車
キャリアに取り付けられている。複合遊星装置すなわち
複合遊星歯車が各遊星歯車支持軸に軸受けされている。
各複合遊星歯車は入力軸太陽歯車とかみ合っている第１
の遊星歯車と、出力太陽歯車とかみ合っている一体の第
２の遊星歯車とを備えている。
【００１１】ブレーキが歯車ケースの内側に取り付けら
れている。ブレーキアクチュエータが歯車ケースの外側
に取り付けられかつブレーキに接続されている。アクチ
ュエータはブレーキを作用させて遊星キャリアを歯車ケ
ースに関して固定位置に保持できる。アクチュエータは
ブレーキを緩めて遊星キャリアが歯車ケースに関して相
対的に回転するのを許容する。
【００１２】トルクは入力駆動プーリから管状の入力軸
に伝達されかつブレーキが解放されていて遊星キャリア
が歯車ケース内で自由に回転しているとき一方向クラッ
チを通して出力軸に伝達される。スプラインを有する付
属装置の被駆動軸は出力軸の後部の穴のスプラインと係
合している。スプラインはトルクを出力軸から付属装置
に伝達する。ブレーキが係合されかつ遊星キャリアが固
定位置に保持されたとき、トルクが入力駆動プーリ及び
管状の入力軸から入力太陽歯車に伝達される。入力太陽
歯車は一つ又はそれ以上の複合遊星歯車を駆動する。複
合遊星歯車は出力太陽歯車を駆動する。出力太陽歯車は
トルクを出力軸にかつ付属装置駆動軸に伝達する。管状
の入力軸を出力軸に接続している一方向クラッチは、出
力軸が管状の入力軸よりも速く回転するので係合されな
い。
【００１３】歯車ケース内の回転する歯車は歯車ケース
の底のオイルを取り上げてそのオイル歯車ケースの壁に
向かって外側に放出する。いくらかのオイルは歯車ケー
スの上部分のオイルリテーナ内に捕捉される。オイルは
通路を通して出力軸の前端までオイルリテーナの外に流
れる。出力軸の穴はオイルリテーナからのオイルを受け
る。穴内のオイルは穴内のスプライン、一方向クラッ
チ、管状の入力軸を出力軸に取り付けている軸受け及び
二つの太陽歯車を潤滑する。管状の入力軸の外に流れ出
た過剰のオイルは遊星キャリアによって支持された円形
のフランジによって捕捉される。円形のフランジはオイ
ルを四つの遊星歯車支持軸内のオイル通路に流す。複合
遊星歯車支持軸のオイル通路はオイルを軸受けに流し、
その軸受けは複合遊星歯車を遊星歯車支持軸に回転可能
に取り付けている。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。２速伝動装置１０は包囲されたハウジングすなわ
ち歯車ケース１２を備えている。歯車ケース１２は前壁
１４及び一体のほぼ円筒状の側壁１６を有する鋳造品を
備える。歯車ケースの後壁１８は幾つかのボルト２０に
よって側壁１６に取り付けられた板部材である。歯車ケ
ースは中心軸線２２を有している。歯車ケースの後壁１
８の円形の穴２４及び前壁１４の円形の穴は中心軸線２
２と同心である。
【００１５】出力軸２８は球軸受け３０支持された後部
及びニードル軸受け３２によって支持された前部を有す
る。球軸受け３０は内側レース３４を有し、その内側レ
ースは出力軸２８に表面３６に接触するまで押し込めら
れている。スナップリング３８が出力軸２８を内側レー
ス３４内に保持している。球軸受け３０の外側レース４
０は歯車ケースの後壁１８の円形の穴２４内に嵌合され
ている。外側レース４０の溝内の係止リング４２が後壁
１８の外側表面と接触して円形の穴２４内での球軸受け
３０の前方運動を制限している。リング形のリテーナ４
４がネジ４６によって係止リング４２を固定し、球軸受
けを円形の穴２４内に保持しかつ歯車ケース１２に関す
る球軸受け３０の軸方向運動を阻止している。
【００１６】出力軸２８の前部を支持しているニードル
軸受け３２はブラケット５０の穴４８内に嵌められてい
る。ブラケット５０は前部５２と、歯車ケース１２と接
触する後部５４とを有する。ドウェル５３がブラケット
５０を歯車ケース１２と整合させている。ボルト５５は
ブラケット５０を歯車ケース１２に取り付けている。突
っ張り５６がボルト５８によってブラケット５０にかつ
ボルト６０によって歯車ケース１２に取り付けられてい
る。突っ張り５６は、ニードル軸受け３２が中心軸線２
２に関して固定位置に確実に止まるようにしている。
【００１７】管状の入力軸６４は出力軸２８の外側で入
れ子式になっておりかつ球軸受け６４によってかつニー
ドル軸受け及び一方向クラッチ組立体６８によって出力
軸に回転可能に支持されている。ニードル軸受け及び一
方向クラッチ組立体６８は一方向クラッチ６７及びニー
ドル軸受け６９及び７１を備えている。係止リング７３
は出力軸２８に関する球軸受け６６の軸方向移動を阻止
する。入力駆動プーリ７０が管状の入力軸６４の前端に
スプライン７２及びスナップリング７４によって固定さ
れている。図２に示されるように複数のＶ溝を有する入
力駆動プーリ７０は動力バンドベルト７６と共に使用す
るためのものである。もし望むなら、Ｖベルト用の入力
駆動プーリ及びスプロケット又は歯車が入力駆動プーリ
７０の代わりに使用され得る。ニードル軸受け３２を支
持するためのブラケット５０が、使用される管状の入力
軸６４に対する入力駆動に調和するように配置される。
突っ張り５６は歯車ケース１２の前壁１４から及びブラ
ケット５０から外され、ブラケット及び出力軸２８の前
端を支持しているニードル軸受け３２を取り外すことな
く動力バンドベルト７６を取り換えることができる。
【００１８】シール７８が歯車ケース１２の前壁１４の
円形の開口２６内に嵌められる。シール７８の可撓性部
分８０は管状の入力軸６４のドラム形表面８２と接触す
る。ドラム形表面８２は中心軸線２２と同心でありかつ
シール７８と協働して潤滑材を閉じられた歯車ケース１
２内に保ちかつ異物を閉じられた歯車ケースの外に保
つ。
【００１９】入力太陽歯車８４は管状の入力軸６４の後
部と一体でありかつ閉じられた歯車ケースの内側に配置
されている。示されるように、入力太陽歯車の外径はド
ラム形表面８２の径より小さい。この配置により、入力
太陽歯車８４は組み立て及び分解中にシール７８の中央
を通ることができる。入力太陽歯車８４は、もし望むな
ら、管状の入力軸の一体部品でなくて管状の入力軸６４
に固定された別個の歯車でもよい。
【００２０】遊星歯車キャリア８６はキャリア端板８８
を備えている。キャリア端板８８には中央軸受け９０が
取り付けられ、その中央軸受けは出力軸２８の支持面９
２に回転可能に支持されている。中央軸受け９０及び取
り付けられたキャリア端板８８は、球軸受け３０の内側
レース３４と中央軸受け９０との間の接触によりかつ出
力軸２８の一体部品である出力太陽歯車９４と中央軸受
け９０との間の接触により、軸方向に固定されている。
しかしながら、内側レース３４及び出力太陽歯車９４は
中央軸受け９０が支持面９２上で出力軸２８に関して相
対的に回転するのを阻止しない。
【００２１】中央開口９８を有していて中心軸線２２と
同心のカップ形部材９６はキャリア端板８８の前側に取
り付けられる。四つの複合遊星歯車支持軸１００はカッ
プ形部材９６にしっかりと固定されかつキャリア端板８
８の穴１０２を貫通する。複合遊星歯車支持軸１００は
スナップリング１０４によってキャリア端板８８に固定
され、そのスナップリングはキャリア端板８８の穴１０
２を通して伸びる複合遊星歯車支持軸１００の後端の溝
１０６と係合する。複合遊星歯車支持軸１００は全て中
心軸線２２から等距離にある。複合遊星歯車支持軸１０
０は、図３に示されるように、中心軸線２２の回りでそ
れぞれ９０度隔てられている。カップ形部材９６の突起
１０８はキャリア端板８８の開口１１０を通して突出す
る。これらの突起１０８はキャリア端板８８に関するカ
ップ形部材９６の回転を阻止する。
【００２２】複合遊星装置すなわち複合遊星歯車１１２
はニードル軸受け１１４によって各複合遊星歯車支持軸
１００に回転可能に支持されている。複合遊星歯車１１
２は入力太陽歯車８４とかみ合っている第１の遊星歯車
１１６と、出力太陽歯車９４とかみ合っている第２の遊
星歯車１１８とを有している。スラストワッシャ１２０
及び１２２が複合遊星歯車１１２の各端部において複合
遊星歯車支持軸１００に設けられ、複合遊星歯車の軸方
向移動を制限する。
【００２３】ブレーキドラム１２４が突起１２６を有
し、その突起はキャリア端板８８の外周のスロットと係
合する。スナップリング１２８が突起１２６のスロット
１３０と係合し、ブレーキドラム１２４をキャリア端板
８８上に保持している。ブレーキドラム１２４の外側円
筒状表面１３２はブレーキバンドによって囲まれてい
る。摩擦材料１３６がブレーキバンド１３４に取り付け
られかつブレーキバンド１３４とブレーキドラム１２４
との間に介在する。ブレーキバンド１３４の一端は図１
に示されるように静止ピン１３８に取り付けられてい
る。ブレーキバンド１３４の他端はピン１４４によって
ブレーキアクチュエータ組立体１４２のアンカーロッド
１４０に取り付けられている。示されるようなブレーキ
アクチュエータ組立体１４２は真空モータであり、かつ
ピン１４６によって閉じられた歯車ケースすなわちハウ
ジング１２内に取り付けられている。ブレーキアクチュ
エータ組立体１４２は動作されてブレーキバンド１３４
に張力を作用させ、遊星歯車キャリア８６は歯車ケース
１２に関して固定位置に保持される。ブレーキアクチュ
エータ組立体１４２が動作されてブレーキバンド１３４
の張力を解放すると、遊星歯車キャリア８６は歯車ケー
ス１２の中心軸線２２の回りで回転する。ブレーキアク
チュエータ組立体１４２の真空モータは真空を用いてブ
レーキバンドを締め付け又は緩め、或いはアクチュエー
タロッド１４０は一方向にばね負荷が加えられ得る。ブ
レーキアクチュエータ組立体１４２は、真空モータの代
わりにソレノイド又は液圧シリンダを使用することも可
能である。もし望むなら、ブレーキバンド１３４を手動
で締め付け又は緩めることもできる。
【００２４】２速伝動装置用の潤滑装置はオイルリテー
ナ１４８を備える。オイルリテーナは閉じられた歯車ケ
ース１２の上部分において壁付き包囲体を備え、その包
囲体は部分的に開口した一側部を有する。オイルリテー
ナ１４８は閉じられた歯車ケース１２内のある位置に配
置され、その位置において、部分的に開口した側部は複
合遊星歯車１１２によってかつ遊星歯車キャリア８６に
よって歯車ケースの壁に向かって放出された潤滑材を捕
捉する。オイルリテーナ１４８の壁は小さな溜めを形成
し、その溜めはいくらかの潤滑材を保持しかつ歯車ケー
ス１２の底に直接戻るのを防止する。オイルリテーナ１
４８内に保持された潤滑材は閉じられた歯車ケース１２
の前壁１４を通る通路１５０内に入る。通路１５０は円
弧状の溝通路１５５によってブラケット５０の通路１５
２及び１５４に接続される。円弧状の溝１５５はブラケ
ット５０がハウジングすなわち歯車ケース１２に関して
種々の位置に置かれるようにし、その位置ではブラケッ
トは動力バンドベルト７６と干渉しない。通路１５０、
１５２、１５４及び１５５はオイルがオイルリテーナ１
４８から出力軸２８の穴１５６に流れるのを許容する。
接続管１５８は穴１５６を通路１５４に接続して、ニー
ドル軸受け３２が過剰の潤滑材を受けないようにする。
接続管１５８を通った漏れはニードル軸受け３２に対し
て十分な潤滑を与える。シール１５９はオイルをニード
ル軸受け３２内に保持する。出力軸２８の穴１５６内に
入ったいくらかの潤滑材は半径方向の通路１６０を通し
て流れ、ニードル軸受け６９及び７１、一方向クラッチ
６７及び球軸受け６６を潤滑する。球軸受け６６は図示
しない前シールを備え、潤滑材が閉じられた歯車ケース
１２から逃げるのを防止する。
【００２５】管状の入力軸６４内の潤滑材は半径方向通
路１６２を通して管状の入力軸６４の外に流れる。半径
方向通路１６２を通る潤滑材は遊星歯車キャリア８６の
前壁に支持された円形のフランジ１６４内に捕捉され
る。円形のフランジ１６４に捕捉された潤滑材は複合遊
星歯車支持軸１００の通路１６６及び１６８内に送られ
る。複合遊星歯車支持軸１００の通路１６６及び１６８
を通る潤滑材はニードル軸受け１１４を潤滑する。潤滑
材がニードル軸受け１１４を通った後、スラストワッシ
ャ１２０及び１２２を潤滑する。
【００２６】出力軸２８の穴１５６内の潤滑材は第１の
遊星歯車１１６と第２の遊星歯車１１８との間で半径方
向通路１７０を通過する。半径方向通路１７０を通る潤
滑材は第２の遊星歯車１１８及び出力太陽歯車９４を潤
滑する。入力太陽歯車８４及び第１の遊星歯車１１６は
半径方向通路１７０、半径方向通路１６２からの潤滑材
によって、かつ閉じられた歯車ケースの底から飛散され
た潤滑材によって潤滑される。
【００２７】出力軸２８の穴１５６内の潤滑材は半径方
向通路１７２を通過することができる。半径方向通路１
７２は潤滑材を遊星半径キャリア８６用の中央軸受け９
０に供給する。出力軸２８の穴１５６内の潤滑材は出力
軸２８の後部のスプライン１７４をも潤滑する。一部が
図２で示されている付属装置駆動軸１７６は穴１５６の
後端を閉じている。付属装置駆動軸１７６のスプライン
は出力軸２８のスプライン１７４と係合し、トルクを出
力軸２８から付属装置駆動軸１７６に伝達する。付属装
置駆動軸１７６の溝１８０内のＯリング１７８は付属装
置駆動軸と出力軸２８の穴１５６の内面との間をシール
し、潤滑材が歯車ケース２８から漏れるのを防止する。
【００２８】閉じられた歯車ケース１２にねじ付き穴が
形成されている。歯車ケース１２内の歯車、軸受け及び
軸を潤滑するための潤滑材は、ねじ付き穴を通して歯車
ケース内に注がれる。ねじ付き穴は図１に示すねじ付き
プラグ１９０によって閉じられる。オイル排出プラグ１
９５及び歯車ケースブリーザ（ｂｒｅａｔｈｅｒ）１９
４が歯車ケースに設けられている。プラグ１９２のよう
な取り付け部材が、２速伝動装置１０を支持フレームに
又は伝動装置によって駆動される付属装置に取り付ける
ために、歯車ケース１２に設けられる。
【００２９】２速伝動装置の動作中、入力駆動プーリ７
０は動力バンドベルト７６又は他の適当なトルク伝達部
材によって駆動される。動力バンドベルト７６はトルク
を内燃機関又は他の動力源から２速伝動装置に伝達す
る。入力駆動プーリ７０は管状の入力軸６４を回転す
る。ブレーキバンド１３４が緩められて遊星歯車キャリ
アが自由に回転するとき、一方向クラッチ６７がトルク
を管状の入力軸６４から出力軸２８に伝達する。出力軸
２８は管状の入力軸６４と同じ速度で回転され、出力軸
２８の穴１５６内のスプライン１７４と係合している付
属装置駆動軸１７６は管状の入力軸と同じ速度で回転す
る。出力トルクは入力駆動プーリ７０への入力トルクと
ほぼ同じである。遊星歯車キャリア８６が自由に回転す
るとき、２速伝動装置１０内の内部損失は無視可能であ
る。
【００３０】２速伝動装置１０を駆動する内燃機関又は
他の駆動源の低速運転中、付属装置駆動軸１７６は、ブ
レーキバンド１３４を締めることによって高速で回転し
て駆動される付属装置の出力を増加する。ブレーキバン
ド１３４を締めることによってブレーキが作用される
と、遊星歯車キャリア８６は閉じられた歯車ケース１２
に関して静止保持される。トルクが入力駆動プーリ７０
から管状の入力軸６４、入力太陽歯車８４、複合遊星歯
車１１２に伝達される。複合遊星歯車１１２の第１の遊
星歯車１１６はトルクを入力太陽歯車８４から第２の遊
星歯車に、そして出力太陽歯車９４に伝達する。第２の
遊星歯車１１８は第１の遊星歯車１１６と同じ速度で回
転する。出力太陽歯車は入力太陽歯車８４より速い速度
で回転される。出力軸２８及び一体の出力太陽歯車９４
は管状の入力軸６４より速い速度で回転する。オーバー
ランニングクラッチと呼ばれる一方向クラッチ６７は係
合せず、出力軸２８が管状の入力軸６４より速く回転す
るのを許容する。
【００３１】出力軸２８の回転速度は、ブレーキバンド
１３４が緩められかつ遊星歯車キャリア８６が自由に回
転しているとき、管状の入力軸６４の回転速度と同じで
ある。ブレーキバンド１３４が締められて遊星歯車キャ
リア８６が歯車ケース１２に関して回転できないとき、
出力軸の回転速度ＯSは次の式で決定される。
【００３２】上記式において、ＩSは管状の入力軸６４
の回転速度であり、ＰＤisは入力太陽歯車８４のピッチ
直径であり、ＰＤpg1は第１の遊星歯車１１６のピッチ
直径であり、ＰＤpg2は第２の遊星歯車１１８のピッチ
直径であり、ＰＤosは出力太陽歯車９４のピッチ直径で
ある。種々のピッチ直径は、中空の入力軸６４の回転速
度ＩSを超過する出力軸回転速度ＯSを提供するように、
選択されなければならない。それ故、入力太陽歯車８４
は出力太陽歯車８４のピッチ直径より大きいピッチ直径
を有しなければならない。もし出力軸２８が管状の入力
軸６４の回転する速度と等しい又はそれを超える速度で
回転しないなら、一方向クラッチ６７が係合する。
【００３３】四つの複合遊星歯車１１２が図３に示され
ている。必要なトルクを伝達するためにもし望むなら、
更に太陽歯車の回りでの遊星歯車のために利用可能なス
ペースがあるなら、複合遊星歯車１１２の数を増加でき
る。四つの複合遊星歯車１１２より少ない複合遊星歯車
で必要なトルクを伝達できるなら、複合遊星歯車１１２
の数を減少できる。個々の複合遊星歯車１１２及び複合
遊星歯車支持軸１００は、遊星歯車キャリア８６及び遊
星歯車キャリアに支持された複合遊星歯車１１２が釣り
合わされて振動を防止するように、中心軸線２２の回り
で隔てられる。
【００３４】入力太陽歯車８４、出力太陽歯車９４、第
１の遊星歯車１１６及び第２の遊星歯車１１８にはす歯
が使用される。はす歯歯車は歯車の歯によってノイズの
発生を減少する高い接触率を有する。はす歯を有する歯
車は軸方向スラスト負荷を発生する。これらの軸方向ス
ラスト負荷は、歯車を互いに整合させておくためにかつ
摩擦抵抗を減少するために、計算されなければならな
い。スラストワッシャ１２０及び１２２が複合遊星歯車
１１２の軸方向移動を制限する。遊星歯車キャリア８６
の軸方向移動は、球軸受け３０の内側レース３４と出力
太陽歯車９４との間に配置された中央軸受け９０によっ
て、制限される。支持軸２８の軸方向移動は、係止リン
グ４２及びリング形リテーナ４４によって歯車ケース１
２の後壁１８内に軸方向に固定された球軸受け３０によ
って、制限される。管状の入力軸６４及び一体の入力太
陽歯車８４の軸方向移動は、球軸受け６６及び係止リン
グ７３によって制限される。管状の入力軸６４を前方に
移動しようとしかつ遊星歯車キャリア８６を歯車ケース
１２の後壁１８に向けて移動しようとするはす歯歯車を
使用することは好ましい。
【００３５】本発明の好ましい実施例が詳細に説明され
たが、その実施例は単に説明のためだけで本発明をその
実施例に制限するものではない。当業者が本発明の範囲
内で改良、変形できることは明らかである。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、最小のノイズしか発生
せず、しかも耐久性があって寿命が長い付属装置用の２
速伝動装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】付属装置を駆動するための２速伝動装置の後面
図であって、ブレーキバンド及びブレーキアクチュエー
タ組立体を示すために一部を取り除いて示す図である。
【図２】図１の線２−２に沿って切断した断面図であ
る。
【図３】図２の線３−３に沿って切断した出力遊星歯車
及び被駆動太陽歯車の断面図である。
【図４】図２の線４−４に沿って切断した入力太陽歯車
及び入力遊星歯車の断面図である。
【図５】出力太陽歯車、太陽歯車とかみ合っている複合
遊星歯車、複合遊星キャリア及びブレーキ、軸受け及び
一方向クラッチを示す断面図である。
【図６】図１の付属装置を駆動するための２速伝動装置
の前面図である。
【符号の説明】
１０ ２速伝動装置 １２ ハウジン
グすなわち歯車ケース １４ 前壁 １８ 後壁 ２２ 中心軸線 ２８ 出力軸 ３０ 球軸受け ３２ ニードル
軸受け ６４ 入力軸 ６７ 一方向ク
ラッチ ６８ 一方向クラッチ組立体 ６９ ニードル
軸受け ７０ 入力駆動プーリ ８４ 入力太陽
歯車 ８６ 遊星歯車キャリア ９４ 出力太陽
歯車 １００ 複合遊星歯車支持軸 １１２ 複合遊
星歯車 １１６ 第１の遊星歯車 １１８ 第２の
遊星歯車
フロントページの続き (72)発明者 セオドア・エム・ジョスリン アメリカ合衆国ニューヨーク州13053，ド ライデン，ウエスト・レイク・ロード ７

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前壁、後壁及び前壁及び後壁を貫通する
    中心軸線を有するハウジングと、 中心軸線と同心の軸線を有する第１の軸、第１の軸の後
    部を後壁に回転可能に支持する軸受け、第１の軸の前部
    を前壁に回転可能に支持する軸受け、第１の軸に取り付
    けられた太陽歯車及び第１の軸の後部に取り付けられて
    いて第１の軸をトルク伝達手段に接続するためのコネク
    タ手段と、 ハウジングの中心軸線と同心の中心穴を有していてその
    中心穴内に第１の軸が通されている管状の第２の軸、管
    状の第２の軸を第１の軸に回転可能に支える軸受け、管
    状の第２の軸に取り付けられた太陽歯車、管状の第２の
    軸をトルク伝達手段に接続するための、管状の第２の軸
    に取り付けられた駆動手段及び第１の軸と管状の第２の
    軸との管に取り付けられかつ第１の軸と管状の第２の軸
    との間の一方向への相対回転を許容するが他の方向への
    相対回転を阻止する一方向クラッチと、 少なくとも一つの取り付けられた複合遊星歯車支持軸を
    有する遊星歯車キャリアであって、中心軸線の回りで回
    転するように伝動装置ハウジング内に回転可能に支持さ
    れた遊星歯車キャリアと、 複合遊星歯車支持軸によって回転可能に支持されかつ管
    状の第２の軸に取り付けられた太陽歯車とかみ合ってい
    る第１の一体の遊星歯車及び第１の軸に取り付けられた
    太陽歯車とかみ合っている第２の一体の遊星歯車を有す
    る複合遊星装置と、 伝動装置ハウジング内に取り付けられたブレーキ手段で
    あって、ブレーキが係合されたとき伝動装置ハウジング
    と遊星歯車キャリアとの間の回転を阻止するように動作
    可能でかつブレーキが解放されたとき遊星歯車キャリア
    の回転を許容するように動作可能であるブレーキ手段
    と、を備えた２速伝動装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の２速伝動装置であっ
    て、第１の軸の後部に取り付けられていて第１の軸をト
    ルク伝達手段に接続するためのコネクタ手段が、第１の
    軸にスプライン加工された穴を有する２速伝動装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の２速伝動装置であっ
    て、管状の第２の軸に取り付けられていれ管状の第２の
    軸をトルク伝達手段に接続するための駆動手段がプーリ
    である２速伝動装置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の２速伝動装置であっ
    て、第１の軸が出力軸である２速伝動装置。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の２速伝動装置であっ
    て、管状の第２の軸がトルク入力軸である２速伝動装
    置。
  6. 【請求項６】 請求項４に記載の２速伝動装置であっ
    て、管状の第２の軸がトルク入力軸である２速伝動装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の２速伝動装置であっ
    て、複数の複合遊星歯車支持軸が遊星歯車キャリアに取
    り付けられかつ複合遊星装置が複合遊星歯車支持軸に回
    転可能に支持されている２速伝動装置。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の２速伝動装置であっ
    て、ブレーキ手段が遊星歯車キャリア上の摩擦表面と、
    ハウジングに取り付けられかつ遊星歯車キャリア上の摩
    擦表面と係合可能な摩擦部材とを備える２速伝動装置。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載の２速伝動装置であっ
    て、ブレーキ手段が遊星歯車キャリアに取り付けられた
    ブレーキドラムと、ブレーキドラムを部分的に囲んでい
    るブレーキバンドと、ブレーキバンドに接続されかつブ
    レーキバンド張力を加えたり緩めたり動作可能なブレー
    キアクチュエータとを備える２速伝動装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１に記載の２速伝動装置であっ
    て、太陽歯車並びに第１及び第２の遊星歯車がはす歯歯
    車である２速伝動装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の２速伝動装置であ
    って、伝動装置ハウジングに関する第１の軸の軸方向運
    動を制限するためのリテーナ手段と、第１の軸と管状の
    第２の軸との間の軸方向運動を制限する係止手段と、複
    合遊星装置と太陽歯車との間の軸方向運動を制限するス
    ラストワッシャとを備える２速伝動装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１に記載の２速伝動装置であっ
    て、管状の第２の軸を第１の軸に支持する軸受けに潤滑
    材を供給するための潤滑装置を備える２速伝動装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の２速伝動装置であ
    って、潤滑装置が、潤滑材を捕捉するオイルリテーナ及
    び潤滑材をオイルリテーナから第１の軸の穴に移送する
    通路と、オイルを第１の軸の穴から潤滑が必要な軸受け
    に送る第１の軸の通路とを備える２速伝動装置。
JP5058580A 1992-04-10 1993-03-18 ２速伝動装置 Pending JPH07305634A (ja)

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