JPS6025003Y2 - 遊星歯車式変速機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は小さな操作力で直結および増速の切替えかで
きるとともに両方向の回転トルクの伝送ができるように
した遊星歯車式変速機に関する。

世界的なエネルギー不足の時代に、激増した自動車の省
エネルギ一対策の１つとしてオーバードライブが注目さ
れてい・る。

このオーバードライブとは、変速機と推進軸の間に配置
される遊星歯車装置を主構成要素の１つにしている特殊
な装置であって、その目的は走行速度を減じることなく
エンジンの回転数を引き下げ（例えば、２８％程度）で
、エンジンノイズを低下させ、ガソリン消費量を節減（
例えば１５〜２０％）し、エンジンの摩耗を少なくする
ことにある。

そのオーバドライブに用いられる従来の遊星歯車式変速
機は、例えば米国特許第３．１６４．０３６号、仝第３
．１８２．５２８号および仝第３．２３０．７９６号に
開示されているように、摩擦係合装置（クラッチ）を軸
方向に移動して直結駆動と増速駆動をさすのに極めて複
雑な構造で大きな操作力を要する油圧作動装置を必要と
し、直結駆動と増速駆動間の切替えをするのに特別な装
置（例えば、シンクロ機構、ポーキング装置、等）を要
した。

その上、そあ切替えが確実に実施されない恐れがあった
。

本考案は、上記に鑑み、小さな操作力で直結および増速
の切替えができるとともに両方向の回転トルクの伝送が
できるようにするため、コーンクラッチと、構造的に極
めて簡単なサーボ用のスラスト・カムと、ワンウェイク
ラッチの併用によつて構成した遊星歯車式変速機を提供
するものである。

即ち、本考案による遊星歯車式変速機は、１つ以上の遊
星歯車を回転的に支持し、駆動源からの回転トルクを入
力して回転する遊星歯車キャリアと、 前記遊星歯車とねじれ角を有して歯車結合するとともに
カム部を有して軸方向に移動できるように配置された太
陽歯車と、 前記遊星歯車とその遊星軌道外において歯車結合味その
外周に摩擦面を有するとともに回転トルク出力部を有し
た内歯車と、 前記遊星歯車キャリアと前記内歯車との間に設けられ、
１つの方向の回転トルクだけを伝えるクラッチ部と、 前記内歯車を包囲し、内周に摩擦面を有した固定ケース
と、 該固定ケースと前記内歯車との間で軸方向に移動できる
ように配置され、前記太陽歯車のカム部と係合するカム
部を有したコーンクラッチと、前記太陽歯車と係合して
該歯車を軸方向に移動させることができるように前記固
定、ケースに支持され、前記コーンクラッチと前記内歯
車、との摩擦係合あるいは前記クラッチ部を介して直結
駆動トルクを出力させ、前記コーンクラッチを前記固定
ケースに摩擦係合させることにより前記遊星歯車を介し
て増速駆動トルクを出力させる操作部とを具備している
。

以下本考案の遊星歯車式変速機を図面に従って詳細に説
明する。

第１図は本考案の一実施例を示す。

本遊星歯車式変速機は摩擦係合面１ｂおよび■型カム部
１ａを備えたコーンクラッチ１と、円筒形遊星歯車キャ
リア３と該キャリアの外側に配置される内歯車４（摩擦
係合面４ｂを有する）との間に設けられるワンウェイク
ラッチ２と、前記内歯車４と一体構造の出力歯車４ａと
、コーンクラッチ１の半径方向外側に配置され、コーン
クラッチ１と任意に摩擦係合できるコーン面５ａを有す
るケース５と、遊星歯車キャリア３の内側に同軸配列さ
れた入力軸６と、コーンクラッチ１の内側に同軸配列さ
れ、複数個の遊星歯車７と係合する太陽歯車８（軸方向
のスラスト力を発生するねじれ角８ｂを有して係合して
いる）と、ケース５とねじ部９ａによって係合し、後述
の直結駆動と増速駆動間の切替えを任意に行なうことが
できる手動操作部９と、該手動操作部９とコーンクラッ
チ１の間に配置される軸受け１０とを有している。

太陽歯車８とコーンクラッチ１には、第２図に拡大分解
図で示すように、相互に係合する■型カム部１ａと８ａ
が具備されている。

この図から、コーンクラッチ１、太陽歯車８、内歯車４
、これら両歯車とかみ合う複数個の遊星歯車７、および
スラスト発生用■型カム部１ａと８ａの相対的位置関係
がよくわかる。

また、太陽歯車８と遊星歯車７の間の保合ねじれ角８ｂ
は、正転方向のトルクが遊星歯車キャリア３から遊星歯
車７を経て太陽歯車８に伝わる時に、太陽歯車８に図面
の右方向のスラストが発生するように構成されている。

以上の構成において、手動操作部９を回転させ、コーン
クラッチ１を内歯車４の摩擦係合用のコーン部４ｂに押
し付けた場合、正転トルクはワンウェイクラッチ２によ
り遊星歯車３から内歯車４に伝わって出力歯車４ａから
直結駆動が得られ、また、逆転トルクが働くと、太陽歯
車８には図面左方向のスラストが働くので、軸受け１０
を介してコーンクラッチ１は内歯車４の摩擦係合用のコ
ーン面４ａに強く押し付けられる。

以上のように、コーンクラッチ１を内歯車コーン面４ａ
に押し付けるように手動操作部９を回転させると、太陽
歯車８、遊星歯車７、および歯車４は、正転、逆転のい
ずれにおいても一体となって回転するため、出力歯車４
ａから直結駆動が得られる。

手動操作部９を逆方向に回転させてコーンクラッチ１を
ケース５のコーン面５ａに押し付けた場合、太陽歯車８
に入ったトルクは太陽歯車のカム部８ａを介してコーン
クラッチ１に伝わる。

この時、カム８ａに発生するスラストによりコーンクラ
ッチ１はケース５のコーン面５ａに強く押し付けられて
ケース５に固定される。

これによって、太陽歯車８は停止するため、内歯車４は
遊星歯車７の作用で遊星歯車キャリア３よりも増速され
ることになって増速駆動が出力歯車４ａから得られる。

カム１ａは、■型であるので正、逆円回転に対しコーン
クラッチ１に固定される。

以上の実施例では、手動操作によって切替えができるよ
うにしたが、手動に限定するものではない。

以上説明した通り、本考案の遊星歯車式変速機によれば
、コーンクラッチと、構造的に極めて簡単なサーボ用の
スラスト・カムとワンウェイクラッチと、直結駆動と増
速駆動間の切替用手動操作部の併用するように構成した
ため、小さな操作力で２位置（直結、増速）の切替えが
円滑にしかも確実に行うことができ、更に両方向の回転
トルクの伝送を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の遊星歯車式変速機の実施例の断面略
図、そして第２図は第１図の部分拡大分解図である。 符号の説明、１・・・・・・コーンクラッチ、１ａ・・
・・・・コーンクラッチの■型カム、２・・・・・・ワ
ンウェイクラッチ、３・・・・・・遊星歯車キャリア、
４・・・・・・内歯車、４・・・・・・内歯車のコーン
面、４ａ・・・・・・出力歯車、４ｂ・・・・・・摩擦
係合面、５・・・・・・ケース、５ａ・・・・・・ケー
スのコーン面、６・・・・・・入力軸、７・・・・・・
遊星歯車、８・・・・・・太陽歯車、８ａ・・・・・・
太陽歯車のＶ型カム、８ｂ・・・・・・ねじれ角、９・
・・・・・手動操作部、９ａ・・・・・・ねじ部、１０
・・・・・・軸受。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １つ以上の遊星歯車を回転的に支持し、駆動源からの回
   転トルクを入力して回転する遊星歯車キャリアと、 前記遊星歯車とねじれ角を有して歯車結合するとともに
   カム部を有して軸方向に移動できるように配置された太
   陽歯車と、 前記遊星歯車とその遊星軌道外において歯車結合し、そ
   の外周に摩擦面を有するとともに回転トルク出力部を有
   した内歯車と、 前記遊星歯車キャリアと前記内歯車との間に設けられ、
   １つの方向の回転トルクだけを伝えるクラッチ部と、 前記内歯車を包囲し、内周に摩擦面を有した固定ケース
   と、 該固定ケースと前記内歯車との間で軸方向に移動できる
   ように配置され、前記太陽歯車のカム部と係合するカム
   部を有したコーンクラッチと、前記太陽歯車と係合して
   該歯車を軸方向に移させることができるように前記固定
   ケースに支持され、前記コーンクラッチと前記内歯車と
   の摩擦係合あるいは前記クラッチ部を介して直結駆動ト
   ルクを出力させ、前記コーンクラッチを前記固定ケース
   に摩擦係合させることにより前記遊星歯車を介して増速
   駆動トルクを出力させる操作部とを具備したことを特徴
   とする遊星歯車式変速機。