JPH11101315A - プラネタリーギヤでの全自動無段変速を得る出力側からの入力側入力方向駆動自力制御装置その２ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 プラネタリーギヤ構成での出力側のあらゆる
回転域でも，出力側からの入力側入力方向駆動の停止を
自力で図り，遊星ギヤ支持枠の入力逆方向駆動で出力側
各回転域での差動を自動で得，円滑な全自動無段変速を
得る． 【解決手段】 遊星ギヤに見立てるピニオンギヤ２とピ
ニオンギヤ３と大小一体のピニオンギヤ４ａ，４ｂの大
のギヤ４ａと噛み合わせた３個１組，３組を遊星ギヤ支
持枠５で支持，ピニオンギヤ２と入力側リングギヤ１，
小のギヤ４ｂにシャーシ固定ガイドリングギヤ６とサン
ギヤ７が噛み合う構成で，入力側リングギヤ１から入力
してピニオンギヤ２と３を介して大小一体のピニオンギ
ヤ４ａ，４ｂを駆動し該小のギヤ４ｂとシャーシ固定ガ
イドリングギヤ６の噛み合いで遊星ギヤ支持枠５の入力
逆方向駆動を行い大小一体のピニオンギヤ４ａ，４ｂに
よる入力側リングギヤ１の入力方向駆動を自力制御し出
力側サンギヤ７を無段階で可変駆動する．

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，プラネタリーギヤ
構成での，出力側回転に連動した入力側入力方向駆動を
自力制御する機構，並びに遊星ギヤ支持枠の入力逆方向
駆動による差動機構とによる全自動無段変速装置に関す
る．

【０００２】

【従来の技術】従来のプラネタリーギヤ構成での無段変
速装置においては，各ギヤをロックしたりフリーにして
出力側をギヤアップした駆動である．

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のプラネタリーギ
ヤ構成での無段変速装置等にあっては，出力側と入力側
とが常にギヤで連結しているため，出力側回転力による
入力側の入力方向の駆動は避けられず，入力側回転数の
二乗に相当するギヤ比を持って出力側の連続可変駆動を
行わなければならないという問題点があった．

【０００４】本発明は，出力側のあらゆる回転域でも出
力側からの入力側入力方向への駆動の停止状態を自力で
得る目的と同時に，入力逆方向に遊星ギヤ支持枠の自転
駆動を図ることで可変する差動を得る目的としており，
これらによりプラネタリーギヤ構成での全自動無段変速
を提供することを目的としている．

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，先の特願平９−８８６１０号のプラネタリーギヤで
の自動無段変速を得る出力側からの入力側入力方向駆動
制御装置並びに該装置の自力連結駆動方法においての請
求項１の出力側駆動力で入力逆方向に駆動するガイドリ
ングギヤを本発明ではシャーシに固定し，入力側リング
ギヤとガイドリングギヤとに噛み合い遊星ギヤの入力方
向の自転駆動で入力逆方向の公転を得る大小一体の遊星
ギヤ（ピニオンギヤ）のギヤ比構成を変更し２つのピニ
オンギヤを加えて３個１組で遊星ギヤに見立て，ガイド
リングギヤをシャーシに固定することで，先の出願の請
求項２，３，４のガイドリングギヤ自力連結駆動手段に
よる請求項１の出力側駆動力でガイドリングギヤを入力
逆方向に引っ張って噛み合う入力側リングギヤの入力方
向の駆動制御を図る構成を省き，３個１組の遊星ギヤに
よる自力で入力側リングギヤの入力方向の駆動制御を図
るものである．

【０００６】上記入力側リングギヤとシャーシ固定ガイ
ドリングギヤと噛み合わせる大小ギヤ一体のピニオンギ
ヤのギヤ比構成の変更により噛み合わせ隙間ができるた
め入力側リングギヤと連結を図るピニオンギヤと，大小
ギヤ一体のピニオンギヤの入力方向の自転駆動を図るピ
ニオンギヤを加えて大小ギヤ一体のピニオンギヤの大の
ギヤと噛み合わせた３個１組でプラネタリーギヤ構成で
の遊星ギヤに見立てて，３組を遊星ギヤ支持枠で支持し
て備えたものである．

【０００７】そして，上記３個１組の内の大小一体のピ
ニオンギヤの小のギヤは，必ず，シャーシ固定ガイドリ
ングギヤと噛み合わせるもので，これにより駆動力を入
力側リングギヤに入れると該入力側リングギヤと噛み合
うピニオンギヤを介して大のギヤとピニオンギヤとが噛
み合う接点を力点，シャーシ固定ガイドリングギヤと小
のギヤと噛み合う接点を支点，大小一体のピニオンギヤ
のギヤ軸を作用点としたテコの作用が働き，大小一体の
ピニオンギヤが入力方向に自転駆動されと同時にテコの
支点がシャーシ固定ガイドリングギヤを軌道に入力と逆
方向に連続で移動することで，大小一体のピニオンギヤ
の入力と逆方向の公転駆動が起り，３個１組のピニオン
ギヤのギヤ軸を支持した遊星支持枠を入力と逆方向に駆
動することができ，小のギヤと噛み合う出力側サンギヤ
を入力逆方向に駆動するものである．

【０００８】上記大小のギヤ一体のピニオンギヤのギヤ
比の構成は，大のギヤ数（直径或いは円周）と入力側リ
ングギヤのギヤ数（直径或いは円周）との比率と，小の
ギヤ数（直径或いは円周）とシャーシ固定ガイドリング
ギヤのギヤ数（直径或いは円周）との比率が同じ割合の
ギヤ比で双方一体で構成するもので，このことで，入力
ＯＦＦ時での出力側サンギヤからの小のギヤ駆動におい
て，小のギヤがシャーシ固定ガイドリングギヤを軌道に
公転一周駆動したときのシャーシ固定ガイドリングギヤ
のギヤ数（円周）を小のギヤが自転することで，大のギ
ヤも同じ回数自転する，これによる大のギヤの回転した
分のギヤ数（円周）が入力側リングギヤのギヤ数（円
周）と同じであることと，大のギヤと噛み合うピニオン
ギヤを介した入力側リングギヤへのギヤ駆動が基本的に
シャーシ固定ガイドリングギヤにそって自転して公転す
るメカニズムにより，駆動停止状態の入力側リングギヤ
にそって自転して公転する動きとなり大のギヤによる入
力方向への入力側リングギヤ駆動が働らかない．これに
より入力側入力方向への駆動を制御した形で入力側回転
停止状態を得ることができる．

【０００９】そして，上記大小一体のピニオンギヤのギ
ヤ比構成に対し，大のギヤ数を少なくした場合では入力
側リングギヤは入力逆方向に駆動され，大のギヤ数を多
くした場合では入力側リングギヤは入力方向に駆動され
る，このギヤ構成の特性により，入出力間で差動が働く
ことが明らかであり，出力側時間単位での各回転域で駆
動される遊星ギヤ支持枠回転数分の差動幅を持って，入
力側リングギヤにそって入力と逆方向公転する大小一体
のピニオンギヤの大のギヤに該入力側リングギヤによる
入力方向の入力駆動力が加わると，シャーシ固定ガイド
リングギヤと小のギヤの接点を支点にキックする形で入
力逆方向公転駆動力を加えることができる，これにより
噛み合う出力側サンギヤをさらに可変増速できるもので
ある．

【００１０】このように，プラネタリーギヤ構成でのギ
ヤ連結駆動間に差動を起こして出力側サンギヤからの時
間単位での各回転域の回転数分の差動幅を自動的に発生
させることで，出力側の回転速度に応じたギヤ比の無段
階な変更が自動的に行われるとともに，入力側での入力
方向駆動制御機構の働きと入力逆方向公転駆動とを加え
ることで一定した回転数での入力駆動を実現する全自動
無段変速装置となり，使用目的に適合した各ギヤのギヤ
比を持って構成することで実用的で円滑なトルク移動を
行う全自動無段変速を得る装置とすることができるもの
である．

【００１１】上記構成による出力側サンギヤから出力し
た可変回転数は入力回転数よりもかなり増速されて取り
出されるため，入力駆動力を減速して入力側リングギヤ
へ入れるとともに，出力側サンギヤからの出力回転を減
速して駆動軸に伝える減速手段を図ることが効果的な変
速の立ち上がりが得られる，又，シャーシ固定ガイドリ
ングギヤとサンギヤのギヤ比との差が大きくなるほど変
速の立ち上がりは速く，サンギヤのギヤ数が少なくなる
ほど同じく変速の立ち上がりは速くなる，逆に入力側リ
ングギヤを減速して入力するほど変速の立ち上がは遅く
なり，入力側リングギヤとシャーシ固定ガイドリングギ
ヤとのギヤ比の差が大きくなるほど変速の立ち上がりは
遅くなるが大小一体のピニオンギヤ駆動は滑らかとな
る，各ギヤ組合わせでの駆動傾向である，

【００１２】上記装置は，基本的にはプラネタリーギヤ
構成であるため，場合によっては大小一体のピニオンギ
ヤの大のギヤをシャーシ固定ガイドリングギヤとサンギ
ヤに，小のギヤをピニオンギヤを介して入力側リングギ
ヤへと連結を組み換えることで，サンギヤが入力側に，
入力側リングギヤが出力側となる．

【００１３】

【発明の実施の形態】図１において，まず２のピニオン
ギヤと３のピニオンギヤと，４ａと４ｂで一体のピニオ
ンギヤの小のギヤ４ａとが噛み合い連結して３個１組で
プラネタリーギヤ構成での遊星ギヤに見立てて，該３個
１組を３組を各ギヤ軸９で５の遊星ギヤ支持枠に備えた
ものであり，１は入力側のリングギヤ，２は入力側リン
グギヤギ１と噛み合うピニオンギヤ，３はピニオンギヤ
２と噛み合うピニオンギヤ，４ａと４ｂは一体のピニオ
ンギヤ，４ａはピニオンギヤ３と噛み合う大のギヤ，４
ｂは小のギヤ，６は小のギヤ４ｂと噛み合うシャーシ固
定ガイドリングギヤ，７は小のギヤ４ｂと噛み合う出力
側サンギヤ，８は出力側サンギヤ７と一体の出力側駆動
軸，８ａは出力側駆動軸８と一体の出力側駆動ギヤであ
る，を矢印の入力方向の駆動力で入力側のリングギヤ１
を駆動し，噛み合うピニオンギヤ２を矢印の入力方向
に，噛み合うピニオンギヤ３を矢印の入力逆方向に，噛
み合う大のギヤ４ａを力点，大小ギヤ一体のピニオンギ
ヤ４ａと４ｂのギヤ軸９を作用点，シャーシ固定ガイド
リングギヤ６と小のギヤ４ｂが噛み合う接点を支点に，
テコの原理で一体のピニオンギヤ４ａ，４ｂを矢印入力
方向に駆動する，この回転により，シャーシ固定ガイド
リングギヤ６を軌道に一体のピニオンギヤ４ａ，４ｂの
駆動軸８を中心に入力逆方向の公転駆動が始まる，この
公転駆動力によりピニオンギヤ２と３と，一体のピニオ
ンギヤ４ａ，４ｂと，これらピニオンギヤの各ギヤ軸９
を支持した遊星ギヤ支持枠５とが一体で駆動軸８を中心
に矢印の入力逆方向に駆動して，小のギヤ４ｂと噛み合
う駆動軸８と一体の出力側サンギヤ７を矢印の入力逆方
向に駆動する，そして可変する駆動力を他のギヤに伝え
る駆動軸８と一体の出力側駆動ギヤ８ａで構成した図で
ある．

【００１４】図１で示した実施例での，大小一体のピニ
オンギヤは，大のギヤ４ａのギヤ数（直径或いは円周）
と入力側リングギヤ１のギヤ数（直径或いは円周）とを
比較した比率と，小のギヤ４ｂのギヤ数（直径或いは円
周）と出力側シャーシ固定ガイドリングギヤ６のギヤ数
（直径或いは円周）とを比較した比率とが同じ比率で構
成されているものである．

【００１５】

【発明の効果】本発明は，以上説明したように構成され
ているので，以下に記載されるような効果を奏する．

【００１６】大小一体のピニオンギヤと２つのピニオン
ギヤとの３個１組を遊星ギヤに見立てて遊星ギヤ支持枠
に持たせ，シャーシに固定したガイドリングギヤを設
け，大小一体のピニオンギヤの小のギヤとシャーシに固
定したガイドリングギヤとを噛み合わせたことで，テコ
の原理でシャーシ固定ガイドリンギヤを軌道に遊星ギヤ
支持枠ごと入力逆方向の公転駆動を実現し，プラネタリ
ーギヤ構成での差動幅を出力側各回転域で自動的に変更
する作用を得ることができる．

【００１７】そして，大小一体のピニオンギヤのギヤ構
成を大のギヤ数（直径或いは円周）と入力側リングギヤ
のギヤ数（直径或いは円周）との比率と，小のギヤ数
（直径或いは円周）とシャーシ固定ガイドリングギヤの
ギヤ数（直径或いは円周）との比率を同じ比率で構成し
たことで，入力側入力停止状態での出力側からの入力側
リングギヤの入力方向の駆動が停止した状態を得ること
ができる．

【００１８】そして，出力側時間単位での各回転域で駆
動される遊星ギヤ支持枠回転数で可変する差動に，シャ
ーシ固定ガイドリングギヤと小のギヤの接点を支点にキ
ックする形で入力逆方向公転駆動を加えることができ
る，これにより，噛み合う出力側サンギヤをさらに可変
増速できるものである．

【００１９】そして，プラネタリーギヤ構成でのギヤ連
結駆動間に差動が働き，出力側では各回転域での差動幅
を自動的に発生させることで出力側の回転速度に応じた
ギヤ比の無段階な変更を自動で行わせることができ，入
力側では入力方向駆動制御機構の働きと入力逆方向公転
駆動とが加わり，一定した入力駆動を実現する全自動無
段変速装置となり，使用目的に適合した各ギヤのギヤ比
を持って構成することで，実用的で円滑なトルク移動を
行う全自動無段変速駆動を行うことができる．

【００２０】そしてプラネタリーギヤ構成にシャーシ固
定ガイドリングギヤを配し，大小一体の変速ピニオンギ
ヤと２つのピニオンギヤ３個１組を遊星ギヤに見立てて
遊星ギヤ支持枠に持たせた単純なギヤ連結構成により軽
量でコンパクトな全自動無段変速装置である．

【図面の簡単な説明】

【図１】プラネタリーギヤでの全自動無段変速を得る出
力側からの入力側入力方向駆動自力制御装置その２の一
部断面とした斜面図である．

【符号の説明】

１ 入力側リングギヤ ２ ピニオンギヤ ３ ピニオンギヤ ４ａ 大のギヤ（大小一体のピニオンギヤ） ４ｂ 小のギヤ（大小一体のピニオンギヤ） ５ 遊星ギヤ支持枠 ６ シャーシ固定ガイドリングギヤ ７ 出力側サンギヤ ８ 駆動軸 ８ａ 出力側駆動ギヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラネタリーギヤ構成での遊星ギヤに見
   立てるピニオンギヤ（２）とピニオンギヤ（３）と大小
   一体のピニオンギヤ（４ａ，４ｂ）の大のギヤ（４ａ）
   と噛み合わせた３個を１組，３組を遊星ギヤ支持枠
   （５）で支持してピニオンギヤ（２）に入力側リングギ
   ヤ（１），小のギヤ（４ｂ）にシャーシ固定ガイドリン
   グギヤ（６）とサンギヤ（７）を噛み合わせた構成で，
   入力側リングギヤ（１）から駆動力を入れてピニオンギ
   ヤ（２，３）を介して大小一体のピニオンギヤ（４ａ，
   ４ｂ）を入力方向に駆動し該小のギヤ（４ｂ）とシャー
   シ固定ガイドリングギヤ（６）が噛み合う構成により遊
   星ギヤ支持枠（５）の入力逆方向の駆動を行って差動を
   得，大小一体のピニオンギヤ（４ａ，４ｂ）のギヤ比の
   差で出力側からの入力側リングギヤ（１）への入力方向
   駆動を自力制御して出力側サンギヤ（７）を無段階で可
   変駆動するプラネタリーギヤでの全自動無段変速を得る
   出力側からの入力側入力方向駆動自力制御装置その２．