JPS5965650A - 遊星歯車機構の多段変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１） 本発明は遊星山車機構の多段変速装置に関するものであ
る。

遊星歯車機構からなる多段変速装置は、原−動軸と従動
軸との間に多列の遊星歯車機構を介在させ、この多列の
うち一つの遊星歯車機構の内歯歯車を選択的に切換え制
動することにより、う段に変速することができるように
したものである。

従来、このような多段変３！装置において、内歯歯車に
対する制−カカは、一般に内歯歯車の外周からラジアル
方向に向けて加えるようなｔｗＦ＆になっている。しか
し、このように外周から均等にラジアル方向の制動力を
加えることは技術的に非常に難しく、内歯歯車がその不
均等なカにより偏心し、遊星歯車と内＃ｉ歯車とが二歯
面噛合等の無理な噛合を行フて騒音を発生したり、早期
に摩耗する原因となる。このようなことを防止するため
、従来装置では、上記内歯歯車をアームなどを介して原
動軸又は従動軸に軸支するようなｎ４威にな、ている。

しかし、このよう（２） に内歯歯車をアームなどにより軸支することは、ｍ横を
複雑にし且つメンテナンス作業を１しくし、、また装置
のコンパクト化を妨げる原因となっていた。また、ｔＩ
ＩＩＩｊに要する力は非常に大きいが、そのために油圧
シリンダ機構を用いるとしても、一般に使用される真円
断面のシリンダ機構によりその受圧面積を大きくすると
なるといたずらに無私な空間が形成されたりして、装置
の大聖化は回）ｕしえなかった。

本発明の目的は、上述のような問題に鑑み、装置を単純
でコンパクトにし、しかイ）確実な変速が行えるように
する遊星歯車機構の％段変速装置を提供せんとすること
にある。

上記目的を滓疲する本発明による遊星歯車機構の多段変
速１Ａｌｌは、原■カ軸と従−力軸との間に、一方の軸
にそれぞれ歯数の異なる複数の太陽歯車を軸方向に並べ
て固定し、各太陽歯車にそれぞれＩ！Ｉｉｌ数の異なる
遊星歯車を噛合させ、この硬鮫の遊星歯車を他方の軸に
アームを介して固定した軸上に回動可能に支持し、さら
に前記８Ｍ（３） 星歯車の外側にそれぞれ１ｌｌｌ数の異なる内＃Ｊ両歯
車噛合させ、この８内ｍ歯車をフリーぜ熊にして側面を
ハウジングケースによりガイドすると共に、この各側面
に対し、円周方向に沿フて広がる帯１犬の押圧面を有す
るピストンとシリンダとからなり、ピストンが油圧によ
り内５ｌｉｔ歯車の軸方向に作用すべくした制動手段を
それぞれ対応させ、前記制動手段のうちの一つを選択的
に作睡力させるようにしたことを特徴とするものである
。このような情げにより、変速時にはＩＩＩ　１１１手
段により内１歯車の一つを側面から軸方向に挟圧して、
制御カカを作用させるようにしたため内歯歯車に対し一
切のラジアル荷重の発生をなくし、したがフて、従来の
ように内歯歯車をアームを介して軸支する機構のような
スペースを拡大するものがなくなり、唯簡単にフリー１
犬鴫にしておくことができる。また、制御力手段は内歯
歯車の円周方向に帯杖に広がっているものであるので、
内Ｉ！ＩｉＩ歯車の幅内にコンパクトに納まり、しかも
このようにコンパクトでありながら（４） 大きな押圧面積によって大きな制動力を得て、確実な変
速を行うことができる。

以下、本発明を図に示す実施例により説明する。

第１図〜第４図は本発明の第１の実施例を示すものであ
る。

この箇１図及び第２図において、１は原−動軸、２は併
−力軸である。原−動軸１には、それぞれ歯数の異なる
３個の太陽歯車３Ａ、３Ｂ、３Ｃが軸方向に並んで固定
され、この各太陽歯車３Ａ。

３Ｂ、３Ｃにそれぞれ歯数の異なる遊星歯車４Ａ、４Ｂ
、４Ｇが噛合している。この太陽歯車の数は、−の実施
例では３個であるが、２以上の？！数であれば何個でも
よい。また、遊星歯車４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、この実施例
では４Ａ、４Ｂ、４Ｃのそれぞれが４個づつ設けられて
いるが、これは１個以上の何個でもよい。各遊星歯車４
Ａ、４Ｂ、４Ｄは軸方向に並び、一つの軸５に同一半径
の位置で回動自在に軸支されている。この１ｄ１５は一
端を従−動軸２のアーム６に固（５） 定され、またｆｌ！！端を原動軸１に回動自在に軸支さ
れたアーム７に固定されている。上述のように軸支され
た８遊−力歯車４Ａ、４Ｂ、４Ｃの外側にはそれぞれ歯
数の異なる内ｆＩｆｉ１重８Ａ、８Ｂ、８Ｇが噛合して
いる。

上記内歯歯車８Ａ、８Ｂ、９Ｃは、８遊星歯車４Ａ、４
Ｂ、４Ｃの上にそれぞれ載っているだけてフリーにして
あり、かつこのせ態て摸ずれしないように、両側面がハ
ウジングケース９に設けた摺−ガ面９ａにガイドされて
いる。また、ハウジングケース９内には、８内歯歯車８
Ａ。

８Ｂ、８Ｃ１７）摺動面９ａに対応して、８内歯歯車と
同心状にしたリング伏のシリンダ１０Ａ。

１０Ｂ、ＩＯＣと、このシリンダ１０Ａ、１０Ｂ、１０
Ｃに遊嵌するリング吠のピストン！■Ａ、１１Ｂ、、Ｉ
　ＩＣからなる制動手段が設けられている。各ピストン
は作−ガ油の作用により内＃１歯車７Ａ、７Ｂ、７’Ｃ
の側面に対し垂直に、即ち回転軸方向に作用して内歯歯
車を摺−力面９ａとの間に挟圧制動するようにしである
。

（６） 上記８リング１犬のビス）−ン１１Ａ　（１１Ｂ。

１１Ｃ）は前面に四つの帯ぜをした押圧面１１ａ　（ｌ
ｌｂ、１ｌｃ）をそれぞれ突出させてむ・る。この押圧
面はピストンの前面側の全周を利用したエンドレスな帯
杖となるようにしてもよい。８ピストンの後面側にはガ
イド、Ｍ　１１　ａ　’（ｌｌｂ’、ｌｌｃ’）が四個
所に設けてあり、このガイｔ’）Ｍ１１ａ’　　（ｌｌ
ｂ’　、ｌｌｃ’　）は、シリンダ底面にネジ１２によ
り固定したガイドブロック１０ａ　（１０ｂ、１０ｃ）
１ｍガイドされるように係合し、ピストンの回り止めの
作用を行う才うにしている。８ガイドブロツクの幅はシ
リンダ底面の幅よりも若干小さくして隙間１３が形成さ
れており、この隙間１３を介してガイドブロックを挾む
両側のシリンダ空間の間に作−５油が流通可能なように
しである。

上述のようにシリンダとビス１ンとからなる制−力手段
は、内ｉ！１ｉＩｕ１車８Ａ、８Ｂ、８Ｃの４Ｍ内の挿
めて狭い領域にあるが、ピストン１１Ａ。

１１Ｂ、１１Ｃの押圧ｆｆ１ｌｌａ、ｌｌｂ、１１（７
） Ｃは周方向に大きく広が９でいるため、大きい制御力を
得ることができるようになる。しかもピストンやシリン
ダはリング（犬の形１にであるため、旋盤により容易に
工作することができ且つ油漏れのない精度の高い加工も
容易である。

上記各シリンダＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣは、切換バルブ
を内蔵したバルブボックス１４を介して油圧供給凍１５
に連結されている。そしてパルブボソクヌ１４の切換バ
ルブを切り換えることにより、作−５油がシリンダＩＯ
Ａ、ＩＯＢ。

１０Ｃに選択的に供給され、その作動油を供給したシリ
ンダにおけるピストンを作■カさせて、対応する内歯歯
車８Ａ、８Ｂ、８Ｃの一つを制−力し、ｆ也の二つをフ
リーオ犬１１こする。

さて、上述した実施例の多段変速装置において、バルブ
ボックス１４の切換バルブを全部間じた状態にしておく
と、各シリンダＩＯＡ、１０Ｂ、ＩＯＣにはいずれも作
動油は供給されず、内ｆｉｌＩＩｇ車８Ａ、８Ｂ、８Ｃ
の全てがフリーの状態になる。しただって、この状態で
は、原−５軸（８） １の動力は太陽歯車３Ａ、　　３Ｂ、３Ｃ及び遊星歯車
４Ａ、４Ｂ、４Ｃを経て内歯歯車８Ａ、８Ｂ、８Ｃを空
転させるだけであり、従動軸２への一カカ伝達はされな
い。

次に、バルブボックス１４の切換バルブを切り換えて、
いずれか一つのシリンダに作動油を供給すると、そのシ
リンダに対応する内歯歯車のみが！ＩＩ　Ｉｌｌされて
静止吠熊となる。したがって、原−５軸１の■カカは利
動抄態の内ｆ！両歯車噛合した′ｇｆｉ星歯車を太陽歯
車の周囲に回動させ、それらのｍｉ型車群＃！Ｊ鮫に対
応した灘速止に従フて軸５及びアーム６を介して従−力
軸２を回動させる。

この状態から、すたバルブボックス１４の切換バルブを
切り換え、伯のシリンダへ作■力油の供給を行い、それ
まで作動油を供給していたシリンダをフリー状態にする
と、作動油が切換え供給されたシリンダに対応する内＊
ｓｉが上記同様に制御力される。したがって、原＠ｈ軸
１の１力は、その制御力された内ｍ歯車を含むｆ！重重
群歯鮫に対応した減速比に従って変速され、従−５軸（
９） ２へ伝達される。

第５図及び第６図は、本発明の第２の実施例を要部のみ
示すものである。

上述の実施例では、軸５は同一半径位置において全ての
Ｍ星歯車４Ｂ、４Ｃを軸支するようにしていたが、この
実施例では軸方向に配列するｘｔ′星歯車群を同−半径
上には軸支しない態様にしている。即ち、軸５の端部に
リング拒のアーム６°を固定し、このアーム６°を介し
て軸５とは半径位置の異なる距離に軸５°を固定し、こ
の軸５°に遊星歯車４Ｂを回動自作に軸支するようにし
たものである。

この実施例によると、アーム６°を介在させたことによ
り軸方向の長さは若干大きくなるが、列１Ｘに配列した
遊星歯車群の軸支位置が軸５だけの同一半径位置に限定
されないため、Ｘ速比の選択自由度が増加し、幅の広い
変速が行えるようになるというメリットがある。

上述した冬実施例の装置では、いずれも内歯歯車に対す
るピストンの制−ｈカは回転軸方向に（１０） 与えられ、ラジアル方向には加えられない。即ち、？に
来装置のように内ｍ歯車を傭心させるような無理なラジ
アル方向の力が作用せず、したがフて、この無理なラジ
アル方向の力により内歯歯車と遊星歯車とが二白面噛合
等を行って騒音を発生したり、ｆｇ■を早期摩耗させた
りすることがない。そのため、従来装置のように、内歯
ｆ！車をアームなどにより原動軸又は従−５軸に軸支す
るようなＩ慣は必要でなく、単にフリーな（犬魁にする
ことができ、機構を単純化することができる。

また、制動手段のシリンダとピストンとは内歯歯車と同
心状のリング伏をしており、ピストンの押圧面が内ｍ歯
車の側面円周方向に沿）て帯伏に広がる！ＩＩｌ長い形
伏であるので、制動手段は内ａｍ車の幅と同程度の小さ
なスペース内に納するため、一層コンパクトな構成にす
ることができる。しかも、このようにコンパクトな横絞
てありながら、ピストンの押圧面積が周方向に帯伏に大
きいため非常に大きな利ｌカカを得る（１１） ことができる。

ソだ、内歯歯車が上述のようにフリーな伏態であると横
ずれを起すことになるが、この横すれはハウジングケー
ス９の摺１面９ａによりてガイドされることにより防止
される。

なお、上記実施例では■カカを耳遠する壜台の％段変速
装置を示したが、本発明では上紀従−ｈ軸２を原−５軸
にし、また上記原動軸１を従動軸にすることによ、て、
増速を行う多段変速装置とするようにしてもよい。

上述したように、本発明による′ｉｆｉ星歯車機慣の機
構変速装置は、原動軸と従動軸との闇に、一方の軸にそ
れぞれ歯数の異なる複数の太陽歯車を軸方向に並べて固
定し、各太陽歯車にそれぞれ歯数の異なる遊星歯車を噛
合させ、この複数の遊星歯車を他方の軸にアームを介し
て固定した軸上に固唾カ可能に支持し、さらに前記各遊
星歯車の外側にそれぞれｆｉｌｉｔ数の異なる内歯歯車
を噛合させ、この８内歯歯車をフリー杖態にして側面を
ハウジングケースによりガイドすると（１２） 共に、この８側面に対し、円周方向に沿つて広がる帯伏
の押圧面を有するピストンとシリンダとからなり、ピス
トンが油圧にまり内歯歯車の軸方向に作用すべくした制
動手段をそれぞれ対応させ、前記制−ガ手段のうちの一
つをＷ釈的に作動させるようにしたので、内歯歯車を軸
支するための余分な棒構が不要となりかつ制動手段は内
歯歯車の幅内で円周方向に沿う狭いスペースに納すめら
れることになフて１ＡＩＩを単純でコンパクトにするこ
とができ、しかも内＃ｉ歯車に対し軸方向に作用する制
−カカにより騒音発生や早ＩＩＩＷｌ耗がなく、且つ大
きな制動力による確実な変速を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による多段変速装置の紐断面図
、第２図は第１図の■−■矢視による半断面図、第３図
は第１図のＩ−ＩＩ矢視による断面図、第４図Ａ、Ｂは
制−力手段の要部を示すものであり、第４図Ａはピスト
ンの斜視図、箇４図Ｂはシリンダの上部を横断した横断
面図、（１３） 莞５図は本発明の他の実施例の要部を示す■断面図、第
６図は第５図のＩＶ−ＩＶ矢視図である。 １・・原−５軸、　２・・従動軸、 ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ・・太陽歯車、 ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ・・遊星ｆ！重、 ５゜５゛　・・軸、　　６，６°　拳・アーム、８Ａ、
８Ｂ、８Ｇ・・内ｍ歯車、 ９・・ハウジングケース、　　９ａ・・摺動面、１０Ａ
、　　１０Ｂ、ＩＯＣ・・シリンダ、１０Ａ、ＩＯＢ、
ＩＯＣ・・ピストン。 代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　腎　照 弁理士　斎　下　和　彦 （１４） 第１図 ７８８８日ｆｆ５９−６５６５０　　　（５）第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原−動軸と併動軸との闇に、一方の軸にそれぞれｆｉｌ
   数の異なる？！数の太陽歯車を軸方向に並べて固定し、
   ８太陽歯車にそれぞれＩｌｉの異なる遊星歯車を噛合さ
   せ、この？！数の遊星歯車を他方の軸にアームを介して
   固定した軸上に回■カ可能に支持し、さらに前記ａＳ星
   歯車の外側にそれぞれｆ！数の異なる内歯歯車を噛合さ
   せ、この各内ｍ歯車をフリー軟態にして側面をハウジン
   グケースによりガイドすると共に、この各側面に対し、
   円周方向に沿フて広がる帯吠の押圧面を有するピストン
   とシリンダとからなり、ピストンが油圧により内ｆＩ歯
   車の軸方向に作用すべくした制−力手段をそれぞれ対応
   させ、前記制動手段のうちの一つをｍａ的に作−ガさせ
   るようにした遊星歯車４１１ＩＩの多段変速装置。