JPH07317850A - 遊星自動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リングギアの外周形状を簡素化する。減速効
率を低下させることなく、係止片によるリングギアの切
り替え動作をスムーズに行なう。 【構成】 弾性部材９０により一方向にばね付勢された
選択係止部材７がリングギア３１，３２の外周とハウジ
ングＡに設けた係止部３５，３６；８０により保持され
る。ハウジングＡの係止部８０は遊星機構の軸方向に沿
って幅が漸次変化するテーパ形状に形成される。選択係
止部材７は、負荷の変更時に弾性部材９０でばね付勢さ
れながらハウジングＡの係止部８０に沿って移動して各
リングギア３１，３２のいずれかの係止部３５，３６に
係止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は遊星機構を利用して変速
を行なう遊星自動変速装置、殊に負荷の増大に伴って変
速を自動的に行う遊星自動変速装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１９に実公昭５１−４７１８５号公報
で開示された従来例を示す。この従来例の変速機構にお
いては、遊星減速機構の構成部材であるリングギアａを
固定ギアｂに固定するか、遊星ギアｃを支持するキャリ
アｄと連結してリングギアａをキャリアｄと一体に回転
させるかによって変速を行なうようにしている。

【０００３】図２０乃至図２２に特開昭６３−１８６０
５４号公報で開示された従来例を示す。この従来例にお
いては、モータ出力軸６０に異なる複数の太陽ギア１
１，１２が固着されており、同一キャリア４上には異な
る歯数の遊星ギア２１，２２を設置して互いに噛み合わ
せ、且つ各々の遊星ギア２１，２２に別体のリングギア
３１，３２を噛み合わせており、いずれかのリングギア
３１，３２を遊星機構のスラスト方向にスライド自在な
係止片７′により固定することで変速させる変速機構が
開示されている。そして、リングギア３１，３２の外周
にリング状部材３７，３８を取付けると共に、各リング
状部材３７，３８に軸方向において幅が漸次変化するテ
ーパ形状の係止部３５，３６を形成し、負荷に応じてリ
ングギア３１，３２に加わる反力により係止片７′が隣
接するリングギア３１，３２の方へ移動し、自動的に変
速させるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図１９の従
来例では、リングギアａの内周に切った歯車ｅとキャリ
アｄ外周の歯車ｆを噛み合わせて太陽ギアｇとキャリア
ｄとを直結するか、該噛み合わせを外してリングギアａ
を固定ギアｂに固定するかにより変速しているので、変
速に際してリングギアａとキャリアｄの係合がスムーズ
でなく、変速時には動作を停止する必要があるなど、変
速の操作性を損ない、このため、動作中に自動変速させ
ることは困難である。

【０００５】これに対し図２０乃至図２２の従来例で
は、変速時の切り替えはいずれかのリングギア３１，３
２の外周の係止部３５，３６に係止片７′を係止させて
いるため、図１９に示す従来例のようなギアの噛み合わ
せによる変速と異なり、変速がスムーズに行なわれ、さ
らに、負荷に応じてリングギア３１，３２に加わる反力
を利用して、係止片７′が移動して自動的に変速させる
ものなので、簡単な機構で自動変速が可能となる。例え
ば電動工具にこの変速機構を用いた場合、ネジ締めにお
いて、着座するまで高速モードで作業した後、負荷が大
きくなるにつれ自動的に低速モードに切り替わり、所定
の締め付けトルクで締め上げることができる。

【０００６】しかしながら、図２０乃至図２２に示す従
来例では、実際のリングギア３１，３２の設計の際に、
ギアケース１内を遊転できるように、リングギア３１，
３２の外周の係止部３５，３６に加えて、ギアケース１
内を摺動させるリング状部材３７，３８を形成しておく
必要があり、リングギア３１，３２の外周の係止部５，
３６の形状が複雑になり、金型での製造が困難になると
いう問題があり、また、係止片７′が負荷により移動す
る際に、逆にリングギア３１，３２は係止部３５，３６
のテーパ形状によって軸方向の反力を受ける。このた
め、負荷の増大と共に両リングギア３１，３２３１，３
２間などの軸方向支持部の摩擦が大きくなり、片側のフ
リーなリングギア３１，３２を止めようとする力が働
き、減速効率を低下させるという問題がある。

【０００７】本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、リングギアの外周
形状を簡素化できると共に、減速効率を低下させること
なく、係止片によるリングギアの切り替え動作をスムー
ズに行なえるようにした遊星自動変速装置を提供するに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、太陽ギア１１，１２とこれに噛み合う遊
星ギア２１，２２及び太陽ギア１１，１２と同心で遊星
ギア２１，２２が噛み合っているリングギア３１，３２
からなる遊星機構を軸方向に複数個設けてハウジングＡ
内に収納し、各遊星機構における遊転自在とされたリン
グギア３１，３２のなかの一つの回転を選択的に阻止す
る係止片７ａを設けるとともに、リングギア３１，３２
にかかる負荷に応じて係止片７ａを移動させて係止片７
ａが係合するリングギア３１，３２を切り替えるように
構成された遊星自動変速装置であって、弾性部材９０に
より一方向にばね付勢された係止片７ａがリングギア３
１，３２の外周とハウジングＡに設けた係止部３５，３
６；８０により保持され、ハウジングＡの係止部８０は
遊星機構の軸方向に沿って幅が漸次変化するテーパ形状
に形成され、係止片７ａは弾性部材９０で付勢されなが
らハウジングＡの係止部８０に沿って各リングギア３
１，３２の係止部３５，３６間を移動自在とされて成る
ことに特徴を有している。

【０００９】

【作用】本発明によれば、一方向にばね付勢された係止
片７ａをリングギア３１，３２の外周とハウジングＡに
設けた係止部３５，３６；８０により保持し、ハウジン
グＡの係止部８０を遊星機構の軸方向に沿って幅が漸次
変化するテーパ形状に形成すると共に、係止片７ａをハ
ウジングＡの係止部８０に沿って各リングギア３１，３
２の係止部３５，３６間を移動させるようにしたから、
ハウジングＡにテーパ形状の係止部８０を形成したこと
によって、リングギア３１，３２の外周には従来のよう
なテーパ形状の係止部を設ける必要がなく、リングギア
３１，３２の金型構造が簡素化でき、しかも、リングギ
ア３１，３２の係止部３５，３６をテーパ形状にする必
要がないので、係止片７ａの軸方向への移動時において
リングギア３１，３２は従来のような軸方向に反力を受
けなくなり、両リングギア３１，３２３１，３２間の摩
擦を減少させることができ、リングギア３１，３２の切
り替え動作をスムーズに行なえるようになる。

【００１０】

【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述す
ると、図２乃至図４は電動ドリルドライバー等の電動工
具に用いられる遊星自動変速装置の一実施例を示してお
り、ギアケース１の一端開口を閉じるモータ取付台２に
取り付けられたモータ６の出力軸６０には、歯数の異な
る二つの太陽ギア１１，１２が固着されており、軸方向
に並ぶこれら太陽ギア１１，１２には夫々複数個、図示
例では二個ずつの遊星ギア２１，２２が噛み合ってい
る。両遊星ギア２１，２２は互いに歯数が異なるととも
に、出力軸５を一体に備えて軸受５０で支持されたキャ
リア４に対し、遊星ギア２１は軸４１で太陽ギア１１の
回りに等間隔で、遊星ギア２２は軸４２で太陽ギア１２
の回りに等間隔で支持されており、両遊星ギア２１，２
２は出力軸６０の回りに回転方向において９０°ずれた
状態で個々に自転を行ないながら、同じ公転を行なうも
のとなっている。図２中５１はスラストリングである。

【００１１】そして上記出力軸６０と同心に配されてい
るとともに軸方向に並ぶ二つのリングギア３１，３２の
うち、リングギア３１が遊星ギア２１と噛み合ってお
り、リングギア３２が遊星ギア２２と噛み合っている。
ここで、リングギア３１による遊星段は減速比は小さ
く、ハイスピード段とされ、一方、リングギア３２によ
る遊星段は減速比は大きく、ロースピード段とされてい
る。また、両リングギア３１，３２はその内径が異なる
ものの外径は同一となっており、リングギア３１の外周
面には、図１に示すように、周方向に間隔をあけて複数
の突部３３が突設されると共に、外周縁に周方向全長に
亘って周壁３７が突設され、この突部３３と周壁３７と
で囲まれた部分に凹溝状の係止部３５が周方向に等間隔
で形成されている。またリングギア３２の外周面には周
方向に間隔をあけて複数の突部３４が突設されると共
に、外周縁に周方向全長に亘って周壁３８が突設され、
この突部３４と周壁３８とで囲まれた部分に凹溝状の係
止部３６が周方向に等間隔で形成されており、これら各
係止部３５，３６のいずれかに係止片７ａが係止してい
る。

【００１２】一方、ギアケース１には、両リングギア３
１，３２の外周に面して係止部８０を構成する開口部８
０ａが遊星機構の軸方向に沿う長孔状に形成されてお
り、開口部８０ａの周方向の両端面は、遊星機構の軸方
向に沿って漸次変化するテーパ形状に形成されている。
そして、開口部８０ａの幅は高速回転するリングギア３
１側で最も狭く、且つ低速回転するリングギア３２側で
最も広く形成されている。この開口部８０ａは、図５に
示すリングギア３１の係止部３５に対応する高速領域
と、リングギア３２の係止部３６に対応する低速領域と
に分けられると共に、高速領域においては、軸方向に対
して小さな角度で傾斜した第１テーパ面８１と、第１テ
ーパ面８１よりも大きな角度で傾斜した第２テーパ面８
２とが連続形成されており、低速領域においては、第２
テーパ面８２に連なって曲線状に湾曲した第３テーパ面
８３が形成されており、これら第１テーパ面８１、第２
テーパ面８２、及び第３テーパ面８３のいずかに後述す
る選択係止部材７の係止片７ａがスライド自在に係止さ
れるようになっている。さらに、開口部８０ａの両端面
を同じテーパ形状に形成したことにより、リングギア３
１，３２の正回転時に係止片７ａを開口部８０ａの一端
面により係止でき、リングギア３１，３２の逆回転時に
は係止片７ａを開口部８０ａの他端面により係止できる
ものである。尚、装置のハウジングＡはギアケース１を
含む概念であり、ギアケース１に形成される開口部８０
ａがハウジングＡの係止部８０を構成している。

【００１３】また、選択係止部材７は、両リングギア３
１，３２に選択的に係止することで変速比の切り替えを
行なうものであって、図１に示すように、ギアケース１
側に取付けられて遊星機構の軸方向にスライド自在に支
持された保持部材１８１と、保持部材１８１の下面に保
持された係止片７ａとで構成されている。本実施例で
は、保持部材１８１は、ハウジングＡに設けたスライド
空間内を周方向及び軸方向にスライド自在に配置される
と共に、保持部材１８１の軸方向の一端部には摺動板１
００を介して弾性部材９０であるコイル状のばね９０ａ
が連結され、このばね９０ａのばね力によって保持部材
１８１は軸方向の内方に向けて常にばね付勢されてい
る。また、係止片７ａは、ギアケース１の開口部８０ａ
の最小幅Ｌ₁よりも小さく且つリングギア３１又は３２
の外周面の係止部の軸方向の長さＬ₂よりも短い外径を
有する円柱状に形成されている。この係止片７ａは、リ
ングギア３１，３２の外周面の係止部３５，３６の周方
向の一端面と、ギアケース１の開口部８０ａのテーパ形
状の一端面とで挟持されることにより、リングギア３１
又は３２の回転を阻止するようになっている。さらに、
選択係止部材７は、ばね９０ａよって内方に向けて付勢
されているために、常時は係止片７ａはリングギア３１
と係合して、リングギア３１の回転を止めている状態に
ある。

【００１４】しかしてこの遊星自動変速装置において
は、モータ６の始動時には、図５に示すように、係止片
７ａはばね９０ａによって付勢されて初期位置Ｘ＝０に
位置しており、リングギア３１の回転が阻止されている
状態にあるために、モータ６の回転出力は、回転が阻止
されているリングギア３１と噛み合った遊星ギア２１を
通じてキャリア４に伝達される。このとき、リングギア
３２は空転した状態となっている。

【００１５】そして、出力軸５にかかる負荷が増大し
て、リングギア３１にかかる回転トルクが大きくなって
ある値を越えると、ギアケース１の開口部８０ａの一端
面におけるテーパ形状のために、係止片７ａは軸方向の
外方へ向かう分力を受け、ばね９０ａのばね力とつりあ
う位置まで移動する。つまり、図５のラインＦに示すよ
うに、ばね９０ａのばね定数を、ある設定トルクＴ₀ と
なった時に係止片７ａが第１テーパ面８１からさらに角
度が大きい第２テーパ面８２の境界Ｘαに位置するよう
に設定しておくことにより、係止片７ａはばね力に抗し
て第１テーパ面８１から第２テーパ面８２に移動すると
共に、第２テーパ面８２において急激に大きな軸方向の
分力を受け、境界位置Ｘｈｉｇｈから押し出されて隣接
するリングギア３２に対応する第３テーパ面８３の設定
位置Ｘβまで素早く移動する。このとき、第３テーパ面
８３は、テーパ角度が緩やに小さくなる曲線状に形成し
てあるので、負荷が大きくなるにつれて、係止片７ａは
次第に第３テーパ面８３の最終位置Ｘｌｏｗまで移動す
る。これ以降は回転が阻止されているリングギア３２と
噛み合った遊星ギア２２を通じてキャリア４に伝達され
るものであり、出力軸５は高速回転低トルク状態から低
速回転高トルク状態に切り替えられるものである。

【００１６】次に、低速から高速への切り替えを説明す
る。モータを停止させたり、或いは軽負荷となった際
に、係止片７ａはばね９０ａのばね力によって再度リン
グギア３１の初期位置Ｘ＝αまで復帰する。このとき、
係止片７ａは第３テーパ面８３→第２テーパ面８２→第
１テーパ面８１に沿って移動するが、ｈｉｇｈからｌｏ
ｗに切り替えるためのトルクＴ₀ よりも小さなトルクＴ
₀ ′でｌｏｗからｈｉｇｈに戻ることができ、リングギ
ア３１に係合する高速回転低トルク状態に再度切り替え
ることができる。また、このヒステリシスにより、緩や
かに大きくなる負荷の場合（例えば木ねじ状）では、上
記トルクＴ₀ 近辺の負荷が持続するため、第２テーパ面
８２に移動すると共に、第２テーパ面８２において軸方
向に大きな分力を受けるために低速領域に自動的に移動
し、高速領域に戻る心配はないので、負荷の変動に応じ
て係止片７ａが隣接するリングギア３２に移動したり、
ばね９０ａにより元のリングギア３１に戻ったりする繰
り返し動作の発生が防がれ、移動動作を安定化させるこ
とができ、そのうえ切り替え動作時の衝撃も小さいた
め、切り替えを数多く繰り返した場合でも高信頼性を確
保できる。

【００１７】また、ギアケース１に遊星機構の軸方向に
沿って幅が漸次変化するテーパ形状の開口部８０ａを設
けると共に、一方向にばね付勢された選択係止部材７を
リングギア３１，３２の外周とギアケース１の開口部８
０により保持し、負荷の変更時に選択係止部材７をギア
ケースの開口部に沿って移動させて各リングギア３１，
３２のいずれかの係止部３５，３６に係止させるように
したから、ギアケース１にテーパ形状の開口部８０ａを
形成することによって、リングギア３１，３２の外周に
は従来のようなテーパ形状の係止部を設ける必要がな
く、リングギア３１，３２の金型構造が簡素化でき、し
かも、リングギア３１，３２の係止部３５，３６をテー
パ形状にする必要がないので、係止片７ａの軸方向への
移動時においてリングギア３１，３２は従来のような軸
方向に反力を受けなくなり、両リングギア３１，３２間
の摩擦を減少させることができ、リングギア３１，３２
の切り替え動作をスムーズに行なうことができ、減速機
の伝達効率が低下することもない。さらに、ギアケース
１の開口部８０ａの周方向の端面のテーパ形状は連続的
であり、細やかなテーパ形状の設計ができることから、
より安定した変速が可能となり、これに伴い切り替え動
作時の衝撃をできる限り小さくできるという利点があ
る。

【００１８】本発明の他の実施例を以下、図７乃至図１
８に示す。図７は、１個の球状の係止片７ｂが図示省略
したばねによって初期位置に付勢され、この係止片７ｂ
をリングギア３１，３２の係止部３５，３６とギアケー
ス１の開口部８０ａとで挟むことにより、リングギア３
１，３２を係止させる構成を示している。他の構成は図
１の実施例と同様である。本実施例では、負荷の増大時
には球状の係止片７ｂは開口部８０ａのテーパ面８１，
８２，８３に沿ってばね力とつりあう位置まで転動する
ことができ、上記実施例と同様、隣接するリングギア３
２に素早く移動してスムーズな切り替えが行なわれるも
のである。このように球状の係止片７ｂを用いたことに
よって、開口部８０ａや係止部３５，３６に対する係止
片７ｂの接触箇所が任意となり、磨耗が分散され、係止
片７ｂの長寿命化が図られ、信頼性をより高めることが
できるという利点がある。

【００１９】図８は、１個の球状の係止片７ｂを用いる
と共に、係止片７ｂを初期位置に付勢するための弾性部
材９０として板ばね９０ｂを用いた構成を示している。
他の構成は図７の実施例と同様である。本実施例では、
板ばね９０ｂの一端はビス２００でギアケース１に固定
されており、変速時に球状の係止片７ｂに及ぶ衝撃力
や、ギアケース１の開口部８０ａに及ぶ衝撃力が夫々弱
められ、しかも、板ばね９０ｂを用いることによってス
ペース的に小さくて済み、装置の小型化を図ることがで
きる。

【００２０】図９は、板ばね９０ｂのばね定数を部分的
に異ならせたものを示している。他の構成は図８の実施
例と同様である。この場合、板ばねに部分的に焼入れを
したり、或いは別部材の板ばねを溶接することにより、
ばね定数の異なる板ばね９０ｂ₁ ，９０ｂ₂ を一体形成
でき、このような部分的にばね定数の異なる板ばね９０
ｂ₁ ，９０ｂ₂ を用いることにより、係止片７ｂがリン
グギア３１から反力を受けて、ギアケース１の開口部８
０ａのテーパ面に沿って移動する際に、板ばね９０
ｂ₁ ，９０ｂ₂ のばね定数の異なる境界部分で係止片７
ｂの軸方向の移動量が急激に変化して素早い変速がされ
る。また、ばね定数の境界を任意に変更することで、任
意の設定負荷での変速が可能となる。さらに、この場合
は、ギアケース１の開口部８０ａをテーパ形状にする必
要がないので、開口部８０ａの構成を簡略化させること
ができるという利点もある。

【００２１】図１０は、板ばね９０ｂの一端をギアケー
ス１側にスライド自在に固定したものを示している。つ
まり、板ばね９０ｂの一端を、ギアケース１内に設けた
スペースＳ内をスライドできる調整片１０１にビス１０
２にて固定し、調整片１０１を介して板ばね９０ｂの一
端をギアケース１に固定するようにしてもよい。この場
合、板ばね９０ｂの固定点を任意に変化させることがで
き、板ばね９０ｂの変速負荷を任意に設定できるものと
なる。

【００２２】図１１は、板ばね９０ｂの両端部をビス２
００，３００でギアケース１側に固定すると共に、リン
グギア３１，３２の外周全体を、板ばね９０ｂからの距
離が漸次変化するテーパ形状に形成したものを示してい
る。この場合、球状の係止片７ｂは板ばね９０ｂの下面
に摺接しながらギアケース１の開口部８０ａのテーパ面
により軸方向に移動するが、リングギア３１，３２の外
周面が傾斜しているため、係止片７ｂは次第に大きな負
荷とつりあうことができる。また、板ばね９０ｂの両端
部を固定したことにより、ギアケース１の外側のスペー
スが不要となり、小型化に寄与できる。

【００２３】図１２は、高速負荷時に係止片７ｂが係止
する側のリングギア３１の係止部３５のうち、リングギ
ア３２と反対側の部分に、円周方向に沿って係止片７ｂ
を遊転させる溝１２０を形成したものを示している。つ
まり、リングギア３１の外周で且つリングギア３２と反
対側の面に係止部３６と同じ深さの溝１２０を形成した
ものであり、この場合、係止片７ｂが負荷に応じてリン
グギア３２と係止するように変速した後、さらに係止片
７ｂは奥に移動して溝１２０の領域まで到達した時、係
止片７ｂが溝１２０内で遊転することにより、リングギ
ア３２は空転する。従って、ある負荷以上でトルクが伝
達できなくなるようなクラッチ機能を持たせることがで
きる。

【００２４】また、図１３及び図１４に示すものは、２
個の球状の係止片７ｂ₁ ，７ｂ₂ を用い、これら係止片
７ｂ₁ ，７ｂ₂ をギアケース１の開口部８０ａ内に挿入
すると共に、リングギア３１，３２の係止部３５，３６
のうち、リングギア３１，３２の対向する部分に溝１３
０，１３１を形成したものであり、初期状態では図示省
略したばねにより一方の係止片７ｂ₁ は溝１３１に位置
し、他方の係止片７ｂ ₂ はリングギア３１の係止部３５
に係合し、負荷の増大に伴い、ギアケース１の開口部８
０ａのテーパ形状により、他方の係止片７ｂ₂ は軸方向
に反力を受け、一方の係止片７ｂ₁ をリングギア３２の
係止片７ｂ側に押し出してリングギア３２の係止部３６
に係合させることができる。

【００２５】このように、リングギア３１，３２間に溝
１３０，１３１を設け、他方の係止片７ｂ₂ により押し
出されて一方の係止片７ｂ₁ がリングギア３２の係止部
３６に係止する際に、一方の係止片７ｂ₁ は空転するリ
ングギア３２の溝１３１と係止されたリングギア３１の
溝１３０とに跨がってフリーな状態であり、しかも一方
の係止片７ｂ₁ はリングギア３２の上に乗っているの
で、一方の係止片７ｂ₁とリングギア３２との係合がス
ムーズとなる。しかも、リングギア３１，３２と係合す
る係止片７ｂは２個の球状に分かれているので、係止片
７ｂの磨耗自体も分散され、係止片７ｂの長寿命化によ
り信頼性を高めることができる。

【００２６】図１５は、隣接するリングギア３１，３２
の外周面の対向部分に円周方向に溝１４０を形成すると
共に、溝１４０内に突起１４１を突設させたものを示し
ている。この場合、係止片７ｂが軸方向に移動する際
に、係止片７ｂは両リングギア３１，３２にフリーな領
域に到達して、溝１４０に設けた突起１４１に乗り上げ
て跳ね飛ばされるようにしてリングギア３１の係止部３
５に係止される。従って、係止片７ｂが両リングギア３
１，３２に同時に係止することがなく、モータロックに
よるギアの破損を防止でき、スムーズな変速が可能とな
る。

【００２７】図１６及び図１７に示すものは、係止片７
ｃを円柱状に形成すると共に、円柱状の係止片７ｃを回
転自在に保持し、円柱状の係止片７ｂをベアリング１５
０を介して保持部材１８１に回転自在に取付けたもので
あり、これにより、係止片７ｂの軸方向への移動時に係
止片７ｂ自体が回転し、係止片７ｃとリングギア３１，
３２の係止部３５，３６やギアケース１の開口部８０ａ
との接触箇所が任意となり、係止片７ｃの磨耗を分散し
て係止片７ｂの長寿命化を図ることができる。

【００２８】図１７は、係止片７ｄを樹脂成形或いは焼
結などによりブロック状に形成し、係止片７ｄにおける
ギアケース１の開口部８０ａとの接触部分Ｒを断面円弧
状に形成したものを示している。このように係止片７ｄ
におけるギアケース１の開口との接触部分Ｒに丸みを付
けたことにより、係止片７ｄの磨耗防止を図ることがで
きると共に、係止片７ｄにおけるリングギア３１，３２
の係止部３５，３６（図１）との接触箇所Ｑは、直線状
に形成され、係止片７ｄにリングギア３１，３２の係止
部３５，３６が面接触するので、係止片７ｄから係止部
３５，３６に伝わる衝撃力が弱く、係止部３５，３６の
傷みが抑えられ、リングギア３１，３２の長寿命化を図
ることができる。

【００２９】図１８は、隣接するリングギア３１，３２
の係止部３５，３６の対向面の一方に、係止片７ｂを係
止部３６に逃がすための逃がし面１６０を設けたものを
示している。この実施例の係止片７ｂはリングギア３
１，３２の径方向に延び、ばね８０ａを介して保持部材
１８１に弾性支持されている。変速時には、係止片７ｂ
が一度係止部３６の逃がし面１６０に乗り上げて上方に
逃げることによって、該係止部３６と係止片７ｂとの衝
撃力を和らげることができ、スムーズな変速が可能とな
る。

【００３０】尚、上記各実施例では、変速段を高速、低
速の２段としたが、３段以上の変速構成も可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明においては、弾性部
材により一方向にばね付勢された係止片がリングギアの
外周とハウジングに設けた係止部により保持され、ハウ
ジングの係止部は遊星機構の軸方向に沿って幅が漸次変
化するテーパ形状に形成され、係止片は弾性部材で付勢
されながらハウジングの係止部に沿って各リングギアの
係止部間を移動自在とされて成るから、ハウジングにテ
ーパ形状の係止部を形成することによって、リングギア
の外周には従来のようなテーパ形状の係止部を設ける必
要がなく、リングギアの金型構造が簡素化でき、リング
ギアの成形が容易となり、変速装置のコストを低減させ
ることができる。また、リングギアの係止部をテーパ形
状にする必要がないので、係止片の軸方向への移動時に
おいてリングギアは従来のような軸方向に反力を受けな
くなり、両リングギア間の摩擦が小さくなり、リングギ
アの切り替え動作をスムーズに行なうことができると共
に、変速装置の伝達効率の低下を防止できる。さらに、
ハウジングの係止部を遊星機構の軸方向に沿って幅が漸
次変化するテーパ形状としたから、ハウジングの係止部
を連続させることができ、より安定した変速が可能とな
り、切り替え動作時の衝撃をできる限り小さくできる結
果、高信頼性の遊星自動変速装置を安価で提供できると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の分解斜視図である。

【図２】同上の変速機構の断面図である。

【図３】図２のＤ−Ｄ線断面図である。

【図４】図２のＣ−Ｃ線断面図である。

【図５】同上の係止片の動作状態の説明図である。

【図６】同上の係止片の位置と負荷との関係を示すグラ
フである。

【図７】他の実施例の斜視図である。

【図８】さらに他の実施例の断面図である。

【図９】さらに他の実施例の断面図である。

【図１０】さらに他の実施例の断面図である。

【図１１】さらに他の実施例の断面図である。

【図１２】（ａ）はさらに他の実施例の断面図、（ｂ）
は斜視図である。

【図１３】さらに他の実施例の斜視図である。

【図１４】図１４の動作説明図である。

【図１５】（ａ）はさらに他の実施例の断面図、（ｂ）
は斜視図である。

【図１６】さらに他の実施例の斜視図である。

【図１７】（ａ）（ｂ）は図１６の係止片の斜視図であ
る。

【図１８】さらに他の実施例の断面図である。

【図１９】従来例の変速機構の断面図である。

【図２０】他の従来例の変速機構の縦断面図である。

【図２１】図２０の横断面図である。

【図２２】図２０の斜視図である。

【符号の説明】

７ａ 係止片 ３１，３２ リングギア ３５，３６ リングギアの係止部 ８０ ハウジングの係止部 ９０ 弾性部材 Ａ ハウジング

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽ギアとこれに噛み合う遊星ギア及び
   太陽ギアと同心で遊星ギアが噛み合っているリングギア
   からなる遊星機構を軸方向に複数個設けてハウジング内
   に収納し、各遊星機構における遊転自在とされたリング
   ギアのなかの一つの回転を選択的に阻止する係止片を設
   けるとともに、リングギアにかかる負荷に応じて係止片
   を移動させて係止片が係合するリングギアを切り替える
   ように構成された遊星自動変速装置であって、弾性部材
   により一方向にばね付勢された係止片がリングギアの外
   周とハウジングに設けた係止部により保持され、ハウジ
   ングの係止部は遊星機構の軸方向に沿って幅が漸次変化
   するテーパ形状に形成され、係止片は弾性部材で付勢さ
   れながらハウジングの係止部に沿って各リングギアの係
   止部間を移動自在とされて成ることを特徴とする遊星自
   動変速装置。
2. 【請求項２】 ハウジングの係止部は、軸方向に対して
   異なる角度で傾斜した複数のテーパ面により構成されて
   いることを特徴とする請求項１記載の遊星自動変速装
   置。
3. 【請求項３】 係止片は円柱状に形成されていることを
   特徴とする請求項１記載の遊星自動変速装置。
4. 【請求項４】 係止片は回転自在に保持された円柱体か
   ら成ることを特徴とする請求項１記載の遊星自動変速装
   置。
5. 【請求項５】 係止片は、単数又は複数の球状に形成さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の遊星自動変速
   装置。
6. 【請求項６】 係止片は単数又は複数の球状に形成され
   ると共に、弾性部材は、球状の係止片をばね付勢する板
   ばねから成ることを特徴とする請求項１記載の遊星自動
   変速装置。
7. 【請求項７】 弾性部材は、ばね定数が部分的に異なる
   板ばねから成ることを特徴とする請求項６記載の遊星自
   動変速装置。
8. 【請求項８】 板ばねの一端をハウジングの係止部に対
   してスライド自在に固定して成ることを特徴とする請求
   項６記載の遊星自動変速装置。
9. 【請求項９】 板ばねをハウジングの係止部に固定する
   と共に、リングギアの外周全体を、板ばねからの距離が
   漸次変化するテーパ形状に形成したことを特徴とする請
   求項６記載の遊星自動変速装置。
10. 【請求項１０】 隣接するリングギアの係止部の対向面
    とは反対側の面に、リングギアの円周方向に沿って係止
    片を遊転させる溝を形成したことを特徴とする請求項６
    記載の遊星自動変速装置。
11. 【請求項１１】 係止片を遊転させる溝の内部に、係止
    片を溝外部に逃がすための突起を突設して成ることを特
    徴とする請求項１０記載の遊星自動変速装置。
12. 【請求項１２】 係止片におけるギアケースの開口部と
    の接触部分が断面円弧状に形成されていることを特徴と
    する請求項１記載の遊星自動変速装置。
13. 【請求項１３】 隣接するリングギアの係止部の対向面
    に、係止片を一方の係止部の上面に逃がすための逃がし
    面を設けたことを特徴とする請求項１記載の遊星自動変
    速装置。