JPS62215150A - 伝動装置 - 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】 「発明の技術分野」 この発明は、エンジンと組合されてなる付属装置の駆動
装置、即ち、伝動装置に関する。特に、この発明は、自
動車に組込まれる交流発電機、水ポンプ、パワーステア
リングポンプ、空調用の圧縮機等のエンジンの付属装置
を中立のギア比でもっても駆動することができる２速形
の伝動装置を提供することにある。また、この発明の伝
動装置は、減速又は増速ギア比でもって付属装置を駆動
し、これらいずれのギア比の場合でも、選択されたエン
ジン速度の増速時においては、付属装置を減速のギア比
で駆動する。この発明の伝動装置は、遊星歯車機構を使
用することにより、如何なるギア比でも付属装置を駆動
することができる。典型的には、この発明の伝動装置は
、自動車におけるクランク軸のブーりの代わりとなるも
のであるが、この発明の伝動装置は、付属装置の駆動ブ
ーりの代わりとしても充分に小さいものである。

「発明の技術的背景とその問題点」 自動車のだめのエネルギの節約及び燃料の経済性が近年
強調されているのに関し、付属装置を駆動するために好
適した伝動装置の開発が提案されている。エンジンのク
ランク軸による直接的な付属装置の駆動は、エンジンの
高速回転速度に対して適切なものではなく、実際、付属
装置自体に損傷を与えるか、又は、この付属装置の寿命
を減少させることになる。従って、エンジンによって直
接に駆動される付属装置は、高速回転駆動による酷使に
対して耐えるようにしなければならない。

また、付属装置の直接駆動は、エンジンに大きな馬力低
下を生起することにもなる。エンジンから得られる馬力
の大部分は、直接駆動形では、付属装置の駆動に使用さ
れる。

エンジンの低速回転での駆動モードとは異なり、エンジ
ンの高速回転域では、減速ギア比でもって付属装置を駆
動させる伝動装置を設ければ、エンジンから得られる馬
力を、より効率的に利用することができる。自動車の走
行に、より多くの馬力を使用でき、これにより、自動車
の性能を改善することができる。また、この発明によっ
て提供される改善により、燃料を節約することができる
。

また、エンジンの高速回転域において、付属装置は、直
接駆動のものに比較して比較的低速で駆動されるので、
この付属装置に、加えられる摩耗力を小さくでき、付属
装置の寿命を長くすることできる。

伝動装置を改良する際、自動車メーカーの直面する問題
は、伝動装置の軽最化、構造の簡単さ、また、安価で且
つ充分な小形化を図る必要があることである。そして、
外部の環境に完全に組込み可能であり、これにより、雨
、はこり、腐蝕作用物等の悪影響から駆動機構を独立さ
せることができる伝動装置を提供することが望まれる。

エンジンのための伝動装置の設計者が直面する他の問題
は、エンジンの入力から伝動装置のギアシステムに伝達
されるねじりの影響を解消する必要があることである。

ねじりの影響は、エンジンの連続する点火作用によって
引起こされ、このねじりの影響は、エンジンの気筒数が
少なければ少ない程、大きくなる。何故なら、エンジン
の各ピストンは、ビンストン角が大きくなるとき、駆動
軸の回転に対し、より比例して貢献する必要があるから
である。例えば、４気筒エンジンのピストン角は９０’
であり、これに対し、８気筒エンジンのピストン角は４
５°である。４気筒エンジンと組合されるとき、ねじり
の影響が増加するので、伝動装置は、雑音を多く発生し
、そして、ギアシステムは、ねじりの影響を弱める手段
が設けられていないと、早期に損傷されることになる。

従って、この発明は、エンジンと組合され、太陽歯車停
止形の減速伝動装置を提供する。この減速伝動装置は、
遊星歯車機構を備えてなり、この遊星歯車機構は、一体
内に形成された軸部を有する太陽歯車と、太陽歯車の周
囲に位置付けられ、この太陽歯車に噛香された複数の遊
星歯車と、遊星歯車のキャリアと、遊星歯車の周囲に位
置付けられ、この遊星歯車と噛合されたリングギアとか
らなっている。ここで、リングギアは、自動車のエンジ
ンから回転入力を受取るようになっている。

伝動装置のために、固定された装置カバーが設けられて
いる。また、太陽歯車の軸部には、円錐クラッチが摺動
自在に取付けられており、この円錐クラッチは、リング
ギア若しくは固定カバーの対応する面と係合可能な切頭
円錐形状の作動面を有している。更に、太陽歯車の軸部
に沿って円錐クラッチを摺動させる駆動手段が設けられ
ている。

キャリアには、出力軸が取付けられており、この出力軸
には、第１軸受を介して太陽歯車が支持されている。好
ましくは、特に、ねじりの影響によって過度の雑音また
はがたつきを発生するエンジンと組合されるとき、第１
軸受は、支持軸受を備えた一方向クラッチからなり、こ
の一方向クラッチは、太陽歯車若しくはリングギアと出
力軸との間に位置付けられている。この一方向クラッチ
は、エンジンの回転方向のみに出力軸の回転を可能とし
ている。

また、この発明は、エンジンと組合されてなる太陽歯車
停止形の増速伝動装置を提供する。この増速伝動装置は
、遊星歯車機構を備えており、この遊星歯車機構は、一
体的に形成された軸部を有する太陽歯車と、この太！歯
車の周囲に位置付けられ、太陽歯車と噛合される複数の
遊星歯車と、遊星歯車のキャリアと、遊星歯車の周囲に
位置付けられ、この遊星歯車と噛合されたリングギアと
からなっている。ここで、リングギアは、伝動装置から
の回転出力を取出すのに使用される。伝動装置のために
、固定された装置カバーが設けら、れている。また、太
陽歯車の軸部には、摺動自在にして円錐クラッチが取付
けられており、この円錐クラッチは、リングギア若しく
は固定カバーの対応する面と係合可能な切頭円錐形状の
作動面を有している。キャリアには、自動車のエンジン
から伝動装置への回転入力を与えるために、入力軸が取
付けられており、そして、入力軸には、第１軸受を介し
てリングギアが支持されている。好ましくは、特に、ね
じりの影響により、過度の雑音又はがたつきが生起され
るエンジンと組合されるとき、第１軸受は、リングギア
と入力軸との間に位置し、支持軸受を備えてなる一方向
クラッチから構成されている。この一方向クラッチは、
エンジンの回転方向のみにリングギアの回転を可能とす
る。付加えて、一方向クラッチは、回転出力の速度が回
転入力の速度と等しいとき、トルクを支えている。

この発明の原理を用いることによって、エンジンと組合
されてなるリングギア停止形の減速伝動装置を提供する
ことができる。この減速伝動装置は、遊星歯車機構を備
えている。この遊星歯車機構は、太陽歯車と、この太陽
歯車の周囲に位置付けられ、太陽歯車と噛合された複数
の遊星歯車と、一体的に形成された軸部を有し、伝動装
置からの回転出力の取出しに使用される遊星歯車のキャ
リアと、遊星歯車の周囲に位置付けられ、この遊星歯車
と噛合されたリングギアとから構成されている。エンジ
ンからの回転入力を受けるために入力軸が設けられてお
り、この入力軸に、太陽歯車が取付けられている。また
、入力軸には、第１軸受を介してキャリアが支持されて
いる。キャリアの軸部には、円錐クラッチが摺動自在に
取付けられており、この円錐クラッチは、軸部に沿って
軸方向に移動可能となっている。円錐クラッチは、リン
グギアの対応する面と係合可能な切頭円錐形状の作動面
を有している。キャリアの軸部に沿って軸方向に円錐ク
ラッチを摺動させるための駆動手段が設けられており、
そして、キャリアの軸部に第２軸受を介し、また、リン
グギアに第１の一方向クラッチ及び支持軸受を介して、
固定された装置カバーが支持されている。この第１の一
方向クラッチは、エンジンの回転方向のみにリングギア
を回転可能としている。

同様に、この発明は、エンジンと組合されてなり、リン
グギア停止形の増速伝動装置を提供することができる。

この増速伝動装置は、太陽歯車と、この太陽歯車と周囲
に位置付けられ、太陽歯車と噛合された複数の遊星歯車
と、一体的に形成された軸部を有してなる遊星歯車のキ
ャリアと、遊星歯車の周囲に位置付けられ、これら遊星
歯車と噛合されたリングギアとからなっている。伝動装
置からの回転出力を取出すために、出力軸が設けられて
おり、この出力軸には、太陽歯車が取付けられていると
ともに、第１軸受を介してキャリアが支持されている。

キャリアの軸部には、摺動自在にして円錐クラッチが取
付けられており、この円錐クラッチは、軸部に沿って移
動可能となっている。円錐クラッチは、リングギアの対
応する面と係合可能な切頭円錐形状の作動面を有してい
る。

キャリアの軸部に沿って円錐クラッチを摺動させるため
の駆動手段が設けられている。そして、キャリアの軸部
に第２軸受を介し、また、リングギアに第１の一方向ク
ラッチ及び支持軸受を介して、固定された装置カバーが
支持されており、この第１の一方向クラッチは、エンジ
ンの回転方向のみにリングギアの回転を可能としている
。

「発明の実施例」 第１図を参照すると、減速伝動装置が示されている。こ
の減速伝動装置は、遊星歯車機構を備えており、この遊
星歯車機構は、太陽歯車１１を有している、この太陽歯
車１１は、軸部１２とサンホイール部１３とからなって
いる。太陽歯車１１の回りには、複数の遊星歯車１５が
位置付けられており、これら遊星歯車１５は、太陽歯車
１１と噛合されている。各遊星歯車１５は、軸１８上に
□； おいてニードル軸受１７を介して回転自在に支持されて
おり、この軸１８は、キャリア２０によって保持されて
いる。各遊星歯車１５の両側には、スラストワッシャ２
１が設けられており、これらスラストワッシャ１７は、
軸１８上における所定の軸方向位置に各遊星歯車１５を
保持している。

遊星歯車１５の回りには、リングギア２３が位置付けら
れており、このリングギア２３は、遊星歯車１５に対し
て噛合されている。リングギア２３は、一体に形成され
た軸２４を有しており、この軸２４は、入力部材２５を
介してエンジンのクランク軸、即ち、駆動軸に直接に連
結されている。

リングギア２３は、ポール軸受（第３軸受）２７及びポ
ール軸受（第４軸受）２８によって回転可能に支持され
ている。ポール軸受２８は、任意に設けられるものであ
る。

キャリア２０は、出力軸３５に中央円筒部３７を介して
、しっかりと取付けられている。中央円筒部３７は、キ
ャリア２０に一体に形成されている。これにより、遊星
キャリア２０の回転により、出力軸３５が回転されるこ
とになる。出力軸３５は、ボール軸受２８，３８．３９
によって回転可能に支持されている。ポール軸受３８は
、第２軸受として設けられている。

好ましくは、太陽歯車１１は、出力軸３５に対し軸方向
及び径方向にポール軸受３９によって支持されており、
ポール軸受３９は、一方向クラッチ４０の一部を構成し
ているのが好ましい。ここで、ポール軸受３９及び一方
向クラッチ４０は、第１軸受を構成している。この一方
向クラッチ４０は、この種の技術分野においては公知の
ものである。一方向クラッチ４０は、複数の内部ローラ
を備えており、これら内部ローラは、出力軸３５からの
トルクを支える。一方向クラッチ４０は、出力軸３５を
エンジンの回転方向のみに回転させ、その逆方向には回
転させないようになっている。それ故、一方向クラッチ
４０は、エンジンからのねじりに対する影響を弱め、こ
れにより、上述した問題の１つを解消する。ここで、ね
じりの影響が問題ではないとき、一方向クラッチ４０を
省略することもできる。勿論、如何なる場合であっても
、出力軸３５に対する軸方向負荷及び径方向負荷を支え
るために、１個又ｔよ２個のポール軸受３９が必要とな
る。また、当業者にとっては明らかであるが、一方向ク
ラッチ４０及びポール軸受３９は、出力軸３５とリング
ギア２３との間に位置付けることもできる。

太陽歯車１１の軸部１２には、円錐クラッチ４６が摺動
自在に取付けられている。この円錐クラッチ４６の取付
けは、軸部１２をスプライン軸部とし、そして、円錐ク
ラッチ４６におけるハブの内周面にスプライン軸部と噛
み合う歯部４７を設けることによってなされており、こ
れにより、円錐クラッチ４７は、軸部１２上を摺動可能
となっている。円錐クラッチ４６は、切頭円錐形状の内
側及び外側の作動面４９．５０を有している。

作動面４９は、円錐クラッチ４６をリングギア２３に向
かい出力軸３５に沿って摺動させることにより、リング
ギア２３の対応した外面５５と係合することができる。

伝動装置の周囲には、第１カバー５９が設けられており
、この第１カバー５９は、第２カバー６０に対しシール
して結合されている。この第２カバー６０は、エンジン
ブロックに好ましくはボルトにより、適切な位置に固定
されている。第１カバー５９は、内面６２を有し、この
内面６２は、円錐クラッチ４６における切頭円錐形状を
なした外側作動面５０と対応する同様な形状をなしてい
る。作動面５０は、円錐クラッチ４６をリングギア２３
から離れるように太陽歯車１１の軸部１２に沿って摺動
させることで、第１カバー５９の内面６２と係合するこ
とができる。第１及び第２カバー５９．６０は、装置カ
バーを構成している。

太陽歯車１１の軸部１２に沿う円錐クラッチ４６の動き
は、種々の駆動手段によってなされる。

円錐クラッチ４６を作動させるに好適した駆動手段が第
１図に示されている。太陽歯車１１の軸部１２における
段部６６と円錐クラッチ４６との間には、ばね６５が設
けられており、このばね６５は、円錐クラッチ４６を押
圧して第１カバー５９と係合させる力を生起する。この
ばね６５に対し、好ましくは液圧的に作動する環状のス
ラスト軸受６９が設けられている。このスラスト軸受６
９は゛、例えば、環状の液圧形のアクチュエータ７０に
よって操作され、軸部１２に沿って円錐クラッチ４６を
移動させて、この円錐クラッチ４６をリングギア２３と
係合させる。この技術分野の当業者にとっては明らかな
ように、アクチュエータ７０は、軸部１２に沿って円錐
クラッチ４６を軸方向に移動させるために、組込み形の
回転要素（図示しない）を有している。勿論、円錐クラ
ッチ４６を作動させるために、電気−機械的なアクチュ
エータ又は他の公知の手段を使用することもできる。

伝動装置における中立のギア比が重要となる場合には、
電気−機械形のアクチュエータ７０を使用することが好
ましい。

第１図に示された減速伝動装置は、３つの作動モードを
有しており、これらの作動モードの全ては、第１カバ一
部５９及びリングギア２３に対する円錐クラッチ４６の
位置によって制御される。

交流発電機、水ポンプ、パワーステアリングポンプ及び
空調用圧縮機等の付属装置を駆動する目的のために、出
力軸３５は、プーリ７３に取付けられている。このプー
リ７３は、種々の付属装置を駆動させるために、必要な
数のベルトを受取可能となっている。

エンジンの回転数が低い場合（第５図参照）、円錐クラ
ッチ４６をリングギア２３に係合させ、エンジンで出力
軸３５及びプーリ７３を直接に駆動することで、付属装
置に動力を伝達することができる。付属装置への動力の
伝達は、スラスト軸受６９が伸長するように、アクチュ
エータ７３を作動させて、そして、スラスト軸受６９に
より、太陽歯車１１の軸部１２に沿って円錐クラッチ４
６を押出して、円錐クラッチ４６の内側作動面４９とリ
ングギア２３の外側作動面５５とを係合させることによ
りなされる。このような構成要素の配置によれば、太＠
歯車１１．遊星歯車１５及びキャリア２０からなる遊星
歯車機構は１個のユニットとして回転され、リングギア
２３がらの回転入力をキャリア２０に直接に伝達し、そ
して、出力軸３５及びプーリ７３に伝達する。

第２作動モードは、エンジンの回転数が高い場合に実施
され、この第２作動モードでは、減速、即ち、減速ギア
比（第５図参照）で作動する。回転出力を取出すために
、減速ギア比を得る目的は、エンジンの回転数が高い場
合において、付属装置がエンジンの回転数が低い場合と
は異なり、その駆動に比例したパワーを必要としないこ
とによる。

また、エンジンの回転速度が高い場合、付属装置による
エンジンのパワーの消耗は、実際に必要なパワー以上と
なり、これにより、燃料効率が悪くなる。

減速の作動モードが開始される際の実際のエンジン速度
は、この技術分野の当業者であれば認識２６一 されるように、その適用に際しての特有の変数の数に依
存したものとなる。一般に自動車と組合される場合、減
速の作動モードは、エンジンの回転数が８００　ｒｐｍ
乃至１６００ｒｐｍの範囲にあるとき実施される。この
減速の作動モードは、アクチュエータ７０によってスラ
スト軸受６９を解放し、そして、ばね６５の付勢力でも
って円錐クラッチ４６とリングギア２３との係合を解除
することにより達成される。ばね６５は、円錐クラッチ
４６を第１カバー５９と係合させ、これにより、円錐ク
ラッチ４６の作動面５０及び第１カバー５９の作動面６
２とは、しっかりと摩擦係合する。このような構成要素
の配置は、太陽歯車１１の回転を止め、リングギア２３
からの回転入力は、遊星歯車１５によって減速され、そ
して、キャリア２０を介して出力軸３５に伝達される。

この種の技術分野における当業者には明らかなように、
この発明の伝動装置は、如何なるギア比をも得ることが
でき、このギア比は、遊星歯車機構によって与えられる
。それ故、この発明の伝動装置は、広範囲に適用するこ
とができ、公知の自動車のエンジンと実際に組合わせて
使用することができる。また、この発明は、自動車への
適用のみに制限されるものでないことは明らかである。

エンジンからの回転入力が出力軸３５に伝達されない、
中立の作動モードは、円錐クラッチ４６がリングギア２
３と第１カバー５９との間に位置付けられたときに、得
られる。中立の作動モードは、アクチュエータ７０によ
って円錐クラッチ４６の軸方向の移動を規制する必要が
ある。このような規制は、電気−機械形のアクチュエー
タ７０によって、より容易に達成することができる。中
立の作動モードは、空調機等の常時使用することのない
付属装置と組合わせて使用するために設けられている。

伝動装置の円滑な作動は、アクチュエータ７０の作動及
び円錐クラッチ４６の作動面４９．５０によって得られ
る。エンジンの回転速度をモニタし、そして、円錐クラ
ッチ４６の円滑な作動のために、管路７６を介してアク
チュエータ７０への圧液の供給及びアクシュエータ７０
からの圧液の排出をなすために、公知の手段（図示しな
い）が使用される。同様に、エンジンの気筒における連
続した点火作用により、伝動装置の回転入力に与えられ
るねじりの変動は、太陽歯車１１と出力軸３５との間に
位置付けられた一方向クラッチ４０によって除去される
。このことは、ねじりの影響が特に顕著な４サイクルエ
ンジンと組合された伝動装置にとって特に好ましいもの
となる。この種の適切な一方向クラッチ４０は、この技
術分野において良く知られており、この一方向クラッチ
４０は、円筒形状のハウジングを備え、このハウジング
は、その内部にニードル軸受を有している。

このニードル軸受における個々のローラは、一方向のみ
に回転するように機械的に配置されている。

一方向クラッチ４０は、出力軸３５の逆回転を防止し、
これにより、回転入力におけるねじり影響を弱めること
ができる。ねじりの影響によって引起こされる伝動装置
の雑音即ちがたつきを減少できることに加えて、一方向
クラッチ４０は、遊星歯車機構の早期の摩耗や、更に著
しいねじりの影響を発生する歯車の歯の損傷を防止する
機能を有している。

この発明における減速伝動装置の構造及び作用に関する
上述の説明から理解されるように、第２図は、この発明
を付属装置を増速させるための増速伝動装置に適用した
例を示している。減速伝動装置と同様に、第２図の伝動
装置は、遊星歯車機構を有し、この遊星歯車機構は、軸
部１１２及びサンホイール部１１３を備えた太陽歯車１
１１と、複数の遊星歯車１１５と、キャリア１２０とリ
ングギア１２３とからなっている。しかしながら、この
場合、キャリア１２０は、円筒部１２５を介して入力軸
１２７に取付けられている。この入力軸１２７は、入力
部材１２９を介してエンジンに直接連結されている。

第２図に示された伝動装置の回転出力は、リングギア１
２３を介して、このリングギア１２３に取付けられたプ
ーリ１３１に伝達される。好ましくは、リングギア１２
３と入力軸１２との間には、第１軸受を構成する一方向
クラッチ１３５及び支持軸受１３６が設けられており、
この一方向クラッチ１３５は、エンジンからのトルクを
支え、そして、上述したトルクの影響を弱める。一方、
支持軸受１３６は、入力軸１２７に対し、リングギア１
２３を軸方向及び径方向に支持する。減速伝動装置と同
様に、太陽歯車１１１の軸部１１２には、円錐クラッチ
１３７がスプライン係合されている。伝動装置の周囲に
は、第１カバー１４０が設けられており、この第１カバ
一部１４０は、第２カバ一部１４１に対しシールして取
付けられている。第１カバー１４０は、第２軸受１６１
を介してリングギア１２３に支持されており、この第２
カバー１４１は、第３軸受１６２を介して入力軸１２７
に支持されている。第１及び第２カバー１４０．１４１
は、装置カバーを構成し、エンジンブロックに対しボル
トによって適切な位置に固定されている。

円錐クラッチ１３７は、切頭円錐形状をなした摩擦即ち
作動面１４３．１４４を有しており、これら作動面１４
３，１４４は、リングギア１２３の対応した作動面１４
７又は第１カバー１４０の対応した作動面１４８に係合
可能となっている。

円錐クラッチ１３７は、ばね１５１を介して、又は、ア
クチュエータ１５４により、ばね１５１とは反対に作動
されるスラスト軸受１５３を介して、太陽歯車１１１の
軸部１１２に沿って軸方向に摺動可能となっている。

減速伝動装置に対し、第２図に示された伝動装置は、２
つの作動モード、即ち、増速モード及び直接駆動モード
のみを有している。増速モードにおいては、プーリ１３
１での出力回転数は、入力軸１２７での入力回転数より
も大きい。直接駆動モードにおいては、入力及び出力回
転数は等しい。

中立の作動モードは、一方向クラッチ１３５を省略する
ことによって得ることができる。

円錐クラッチ１３７が第１カバー１４０と係合し、これ
により、互いに対向する作動面１４４゜１４８がしっか
りと摩擦接触したとき、高速ギアモード、即ち、増速モ
ードが生起される。この増速モードは、太陽歯車１１１
を遊星歯車機構の固定部材とし、これにより、増速のギ
ア比がリングギア１２３に与えられる。

直接駆動モードは、アクチュエータ１５４によって、円
錐クラッチ１３７に対しスラスト軸受１５３を伸長させ
、これにより、円錐クラッチ１３７をばね１５１の付勢
力に抗し、太陽歯車１１１の軸部１１２に沿って摺動さ
せて、第１カバー１４０から円錐クラッチ１３７を解放
することによって得られる。この発明の好ましい実施例
においては、入力軸１２７からのトルクを支えるために
一方向クラッチ１３５が備えられている。

第２図に示された増速伝動装置において、第１カバー１
４０から円錐クラッチ１３７が解放されると、リングギ
ア１２３は、付属装置の負荷の下で、その回転速度が減
速され始める。リングギア１２３の回転速度が入力軸の
回転速度まで減速したとき、一方向クラッチ１３５は、
これら入力及び出力部材を相対的に固定し、直接駆動モ
ードとなる。リングギア１２３を備えた円錐クラッチ１
３７の係合は、ユニットとしての遊星歯車機構の回転に
対する付加的な支持を与えている。明らかに、一方向ク
ラッチ１３５の使用は、リングギア１２３が係合したと
き、第２の機能を与える。

即ち、円錐クラッチ１３７が太陽歯車１１１及びリング
ギア１２３を共に停止させ、これにより、ユニットとし
ての遊星歯車機構の振動を防止し、そして、この遊星歯
車機構の円滑な回転を可能とする。一方向クラッチ１３
５を備えていな、ければ、円錐クラッチ１３７は、互い
に対向する作動面１．４３．１４７を介して、リングギ
ア１２３としつかり係合するように移動されなければな
らない。

上述の説明から明らかなように、増速伝動装置における
減速作動モードは、直接駆動モーラドで与えられている
。従って、エンジンが低速回転域にあるとき、増速伝動
装置は、増速モード（第６図参照）にあり、この増速モ
ードでは、プーリ１１の大きさを調整することによって
、この発明を利用することなく、エンジンの低速回転域
で利用できる付属装置にパワーを伝達することができる
。エンジンが増速モードにあるときに切換え速度になる
と、アクチュエータ１５４は、円錐クラッチ１３７と第
１カバー１４０との係合を解除させることで、直接駆動
モードとなり、この直接モードでは、実際上、減速モー
ドとなる。

第２図から明らかなように、一方向クラッチ１３５は、
入力軸１２７とリングギア１２３との間に位置付けられ
ている。一方向クラッチ１３５は、入力軸１２７よりも
リングギア１２３を速く回転させるけれども、このリン
グギア１２３の回転速度が入力軸１２７の回転速度まで
減速されたとき、リングギア１２３を停止させる。また
、明らかに、一方向クラッチ１３５は、エンジンにおけ
るねじりの影響に起因して、リングギア１２３を逆回転
させようとする如何なる傾向をも阻止する。

また、この発明の原理は、円錐クラッチ１３７よりもむ
しろ一方向クラッチ１３５により、リングギア１２３の
回転を制御することによって、表わされる。第３図及び
第４図に示された実施例において、減速又は増速モード
は、太陽歯車が静的に保持されてなる前述の実施例とは
ことなり、リングギア１３を静的に保持することによっ
て達成される。

第３図に示されたこの発明の実施例は、減速伝動装置で
あり、この減速伝動装置は、入力軸２１２を有している
。この入力軸２１２は、フランジ形の取付は手段を２１
４を介して、エンジンの駆動軸に連結されている。また
、遊星歯車機構が設けられており、この遊星歯車機構は
、入力軸２１２に取付けられ、この入力軸２１２によっ
て駆動される太陽歯車２２２と、太陽歯車２２２の周囲
に位置付けられ、この太陽歯車２２２と噛合された複数
の遊星歯車２２４と、遊星歯車２２４の周囲に配置され
、これら遊星歯車２２４と噛合されたリングギア２２６
とからなっている。

遊星歯車２２４は、キャリア２３２によって支持されて
おり、このキャリア２３２は、各遊星歯車２２４のため
に、ビン２３６とニードル軸受２３８とを有している。

各遊星歯車２２４に関しては、一対のスラストワッシャ
２３９が設けられており、これらスラストワッシャ２３
９は、ピン２３６上での遊星歯車２２４の軸方向の移動
を阻止している。キャリア２３２は、一体に形成された
円筒部２４６を備えており、キャリア２３２の円筒部２
４６は、第１軸受を構成する一方向クラッチ２４８及び
支持軸受２４９とを介して入力軸２１２に支持されてい
る。支持軸受２４９は、好ましくは一方向クラッチ２４
８と一体的に構成されており、この支持軸受２４９は、
入力軸２１２上において、キャリア２３２を軸方向及び
径方向に支持している。一方向クラッチ２４８は、エン
ジンの回転方向における入力軸２１２の回転のみを可能
としている。この一方向クラッチ２４８は、第１図に示
された一方向クラッチ４０と同様な機能を発揮する。即
ち、一方向クラッチ２４８は、エンジンのトルクの影響
を弱めることができる。

また、一方向クラッチ４０と同様に、一方向クラッチ２
４８は、入力軸２１２とリングギア２２６との間に位置
付けることもできる。

キャリア２３２の円１１ｆｆ２４６は、円錐クラッチ２
５０に対してスプライン係合されており、これにより、
円錐クラッチ２５０は、互いに反対に働くばね２５２及
びスラスト軸受２５５の作用の下で、円筒部２４６上を
軸方向に移動可能となっている。スラスト軸受２５５は
、環状の液圧アクチュエータによって制御されるのが好
ましい。

リングギア２２６は、入力軸２１２に第３軸受２６３を
介して支持されており、この第３軸受２６３は、リング
ギア２２６に対する入力軸２１２の相対的な回転を可能
とする。リングギア２２６に対しては、一方向クラッチ
２７０及び支持軸受２７１を介して、第１カバー２６５
が支持されている。一方向クラッチ２７０は、エンジン
の回転方向のみに、リングギア２２６を回転可能とし、
支持軸受２７１は、第１カバ一部２６５に対し、リング
ギア２２６を軸方向及び径方向に支持している。

この実施例において、回転出力は、キャリア２３２、及
び、このキャリア２３２の円筒部２４６に取付けられた
プーリ２７５である。第１カバー２６５には、ボルト２
７８及びＯリング２７９等によって、シール的に第２カ
バー２７７が結合されている。第２カバ一部材２７７は
、第２軸受２８０を介して、出力円筒部２４６に支持さ
れている。

このようなリングギア停止形の減速伝動装置は、直接作
動モード及び減速作動モードを有している。

この直接作動モードでは、出力プーリ２７５は、入力軸
２１２の回転速度でもって回紛し、減速モードでは、プ
ーリ２７５は、入力軸２１２の回転速度よりも小さな回
転速度で回転する。

スラスト軸受２５５がキャリア２３２の円筒部２４６に
沿い円錐クラッチ２５０を軸方向に摺動させることで、
円錐クラッチ２５０がリングギア２２６と係合したとき
、直接駆動モードが得られる。このことに関し、円錐ク
ラッチ２５０には、作動面２８３が設けられており、こ
の作動面２８３は、リングギア２２６の対応した外面２
８４と係合可能となっている。円錐クラッチ２５０とリ
ングギア２２６との係合は、リングギア２２６及び遊星
キャリア２３２を共に停止させ、これにより、遊星歯車
機構は１個のユニットとして回転されることになる。

エンジンの加速中、所望の切換え速度になると、アクチ
ュエータ２５７は、スラスト軸受２５５を解放し、これ
により、円錐クラッチ２５０は、ばね２５２の付勢力の
受けて、リングギア２２６との係合が解除される。リン
グギア２２６は、一方向クラッチ２７０によって逆回転
が阻止されており、それ故、リングギア２２６は、静的
に保持される。遊星歯車機構は、太陽歯車２２２の回転
入力からキャリア２３２の回転出力への歯車減速を提供
する。一方向クラッチ２４８は、入力軸２１２の逆回転
を阻止し、これにより、トルクの影響を弱めることがで
きる。

遊星歯車機構を構成する種々の部材、即ち、リングギア
、太陽歯車、キャリアが明らかに相互に関係しているの
で、第３図に示された実施例の作動原理は、第１図に示
された実施例の作動原理と良く似たものであることを留
意すべきである。クラッチ手段の使用により、直接駆動
モードでは、遊星歯車機構の２個の部材を停止させ、ま
た、減速モードでは、太陽歯車２２２又はリングギア２
２３を停止させる。

第４図に示された実施例を参照すると、リングギア停止
形の増速伝動装置が示されている。第４図に示された増
速伝動装置の構成要素は、入力部材と出力部材とを交換
した場合の第３図の減速伝動装置の構成要素と同様なも
のである。従って、第４図に示された伝動装置の出力軸
は、軸３１２となり、また、入力部材は、エンジンの駆
動軸に環状部材３１４を介して取付けられたキャリア３
３２となる。

また、遊星歯車機構が設けられており、この遊星歯車機
構は、出力軸３１２に取付けられた太陽歯車３２２と、
太陽歯車３２２の周囲に位置付けられた複数の遊星歯車
３２４と、遊星歯車３２４の周囲のリングギア３２６と
から構成されている。

遊星歯車３２４は、キャリア３３２によって支持されて
おり、このキャリア３３２は、各遊星歯車３２４毎に、
ビン３３６と、ニードル軸受３３８と一対のスラストワ
ッシャ３３９とを有している。

キャリア３３２には、一体に形成された円筒部３４６が
設けられており、この円筒部３４６は、第１軸受を構成
する軸方向クラッチ３４８及び支持軸受３４９を介して
出力軸３１２に支持されている。一方向クラッチ３４８
の一体的に形成された支持軸受３４９は、出力軸３１２
に対しキャリア３３２を軸方向及び径方向に支持してい
る。一方向クラッチ３４８は、出力軸３１２の逆回転を
防止することによって、エンジンのねじりの影響を弱め
る機能を有している。

キャリア３３２の円筒部３４６は、円錐クラッチ３５０
に対してスプライン係合されており、これにより、円錐
クラッチ３５０は、互いに反対の作用をなすばね３５２
及びスラスト軸受３５５により、円筒部３４６の軸方向
に移動可能となっている。スラスト軸受３５５は、環状
の液圧形のアクチュエータ３５７によって制御されるの
が好ましい。

リングギア３２６は、出力軸３１２に対し第３軸受３６
３を介して支持されており、この第３軸受３６３は、リ
ングギア３２６に対し出力軸３１２を相対的に回転可能
としている。リングギア３２６には、一方向クラッチ３
７０及び支持軸受３７１を介して、第１カバー３６５が
支持されている。一方向クラッチ３７０は、エンジンの
回転方向のみにリングギア３２６を回転可能としており
、一方向クラッチ３７０の支持軸受３７１は、リングギ
ア３２６に対し第１カバー３６５を軸方向及び径方向に
支持している。

この実施例において、出力軸は、出力軸３１２であって
、この出力軸３１２にはプーリ３７５が取付けられてい
る。第１カバー３６５には、ボルト３７８及びＯリング
３７９等によってシールして第２カバー３７７が結合さ
れている。第２カバー３７７は、円筒部３４６に軸受３
８０を介して支持されている。

このようなリングギア停止形の伝動装置は、直接駆動モ
ード及び増速モードを有している。直接駆動モードでは
、出力プーリ３７５は、キャリア３３２の回転速度で回
転され、増速モードでは、プーリ３７５は、入力軸３１
２の回転速度よりも大きな回転速度で回転される。

直接駆動モードは、キャリア３３２の円筒部３４６に沿
い、スラスト軸受３５５によって円錐クラッチ３５０を
軸方向に摺動させ、円錐クラッチ３５０及びリングギア
３２６を係合させることによって得ちれる。このことに
関し、円錐クラッチ３５０には、作動面３８３が設けら
れており、この作動面３８３は、リングギア３２６の対
応する外面３８４と係合可能となっている。円錐クラッ
チ３５０とリングギア３２６との係合により、リングギ
ア３２６及びキャリア３３２が共に停止され、これによ
り、遊星歯車機構は、１個のユニットとして回転するこ
とになる。

所望の切換え速度に達すると、アクチュエータ３５７は
、スラスト軸受３５５を解放し、これにより、ばね３５
２の付勢力でもって円錐クラッチ３５０とリングギア３
２６との間の係合が解除される。リングギア３２６は、
一方向クラッチ３７０によって逆回転が防止されており
、これにより、リングギア３２６は、静的に保持される
。

そして、遊星歯車機構は、キャリア３３２の回転入力か
ら出力軸３１２への増速されたギア比を与えることがで
きる。

第２図の実施例に関して上述したように、このリングギ
ア停止形の増速伝動装置は、エンジンが低速回転にある
ときには、増速のギア比を提供し、これに対し、エンジ
ンが高速回転にあるときには、減速された直接駆動モー
ドに切換える。この切換え点は、当業者にとって明らか
なように、種々の要因に依存することになる。

この発明における好適な実施例の記載は、自動車に適用
した例を示しているが、しかしながら、この発明は、こ
れに制約されず、付属装置等がエンジンによって駆動さ
れる種々の状況に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１実施例を示す太陽歯車保持形
の減速伝動装置の一部断面図、第２図は、この発明の第
２実施例を示す太陽歯車保持形の増速伝動装置の一部断
面図、第３図は、この発明の第３実施例を示すリングギ
ア保持形の減速伝動装置の一部断面図、第４図は、この
発明の第４実施例を示すリングギア保持形の増速量′動
装置の一部断面図、第５図及び第６図は、この発明の使
用による馬力の節約を示す図である。 １１．１１３，２２２．３２２・・・太陽歯車、１５．
１１５，２２４．３２４・・・遊星歯車、２０．１２０
，２３２．３３２・・・キャリア、２１．３３９・・・
スラストワッシャ、２３，１２３゜２２６．３２６・・
・リングギア、２７．１６２・・・第３軸受、２８・・
・第４軸受、３８．１６１・・・第２軸受、３９，１３
６，２４９．３４９・・・支持軸受（第１軸受）、４０
．１３５，２４８．３４８・・・一方向クラッチ（第１
軸受）、４６，１３７゜２５０．３５０・・・円錐クラ
ッチ、３５，３１２・・・４６一 出力軸、５９，１４０，３６５・・・第１部分く装置カ
バー）、６０，１４１，２７７．３７７・・・第２部分
（装置カバー）、６５，１５１，２５２゜３５２・・・
ばね（駆動手段）、６９，１５３゜２５５．３５５・・
・スラスト軸受〈駆動手段）、７０．１５４，２５７．
３５７・・・アクチュエータ（駆動手段＞、１２７，２
１２．３１２・・・入力軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一体的に形成された軸部を有する太陽歯車、この太
   陽歯車の周囲に位置付けられ、太陽歯車と噛合された複
   数の遊星歯車、遊星歯車のキャリア、並びに、遊星歯車
   の周囲に位置付けられ、各遊星歯車と噛合されたリング
   ギアとを備え、リングギアに乗物用エンジンからの回転
   入力が与えられる遊星歯車機構と； 固定された装置カバーと； 太陽歯車の軸部に摺動自在に取付けられ、軸部に沿って
   軸方向に移動可能であるとともに、リングギア若しくは
   装置カバーの対応する面に係合可能な切頭円錐形状をな
   した作動面を有してなる円錐クラッチと； 太陽歯車の軸部に沿って円錐クラッチを軸方向に摺動さ
   せるための駆動手段と； キャリアを支持するとともに、第１軸受を介して太陽歯
   車を支持する出力軸とを具備してなる伝動装置。 ２、駆動カバーは、第２軸受を介して出力軸に支持され
   た第１部分と、第１部分に取付けられ、第３軸受を介し
   てリングギアに支持された第２部分とからなる特許請求
   の範囲第１項に記載の伝動装置。 ３、駆動手段は、太陽歯車と円錐クラッチとの間に位置
   付けられ、円錐クラッチを駆動カバーと係合する方向に
   付勢するばねと、このばねとは反対側に位置したスラス
   ト軸受を有してなるアクチュエータとを備え、スラスト
   軸受は、ばねの付勢力に抗し、円錐クラッチをリングギ
   アと係合する方向に摺動させることができる特許請求の
   範囲第１項に記載の伝動装置。 ４、アクチュエータは、液圧形のアクチュエータである
   特許請求の範囲第３項に記載の伝動装置。 ５、アクチュエータは、電気−機械形のアクチュエータ
   である特許請求の範囲第３項に記載の伝動装置。 ６、リングギアは、第４軸受を介して出力軸に支持され
   ている特許請求の範囲第１項に記載の伝動装置。 ７、各遊星歯車に両端に、この遊星歯車の軸方向の移動
   を規制するスラストワッシャを設けてなる特許請求の範
   囲第１項に記載の伝動装置。 ８、第１軸受は、太陽歯車若しくはリングギアと出力軸
   との間に位置付けられた一方向クラッチと支持軸受とを
   備え、一方向クラッチは、エンジンの回転方向のみに出
   力軸の回転を可能とする特許請求の範囲第１項に記載の
   伝動装置。 ９、一体的に形成された軸部を有する太陽歯車、この太
   陽歯車の周囲に位置付けられ、太陽歯車と噛合される複
   数の遊星歯車、遊星歯車のキャリア、並びに、遊星歯車
   の周囲に位置付けられ、各遊星歯車と係合されたリング
   ギアとを備え、このリングギアから回転出力が取出され
   てなる遊星歯車機構と； 固定された装置カバーと； 太陽歯車の軸部に摺動自在に取付けられ、この軸部に沿
   って軸方向に移動可能であるとともに、リングギア若し
   くは固定カバーの対応する面に係合可能な切頭円錐形状
   の作動面を有してなる円錐クラッチと； 太陽歯車の軸部に沿って円錐クラッチを軸方向に摺動さ
   せる駆動手段と； 乗物用エンジンからの回転入力を受入れ、キャリアが取
   付けられているととともに、リングギアが第１軸受を介
   して支持されている入力軸とを具備してなる伝動装置。 １０、装置カバーは、リングギアに第２軸受を介して支
   持された第１部分と、入力軸に第３軸受を介して支持さ
   れた第２部分とからなる特許請求の範囲第９項に記載の
   伝動装置。 １１、駆動手段は、太陽歯車と円錐クラッチとの間に位
   置付けられ、円錐クラッチをカバーと係合するように付
   勢するばねと、このばねとは反対に位置付けられたスラ
   スト軸受を有してなるアクチュエータとからなり、スラ
   スト軸受は、ばねの付勢力に抗して円錐クラッチをリン
   グギアと係合する方向に摺動させることができる特許請
   求の範囲第９項に記載の伝動装置。 １２、アクチュエータは、液圧形のアクチュエータであ
   る特許請求の範囲第１１項に記載の伝動装置。 １３、アクチュエータは、電気−機械形のアクチュエー
   タである特許請求の範囲第１１項に記載の伝動装置。 １４、太陽歯車は、第４軸受を介して入力軸に支持され
   ている特許請求の範囲第９項に記載の伝動装置。 １５、各遊星歯車の両端に、この遊星歯車の軸方向の移
   動を規制するスラストワッシャを設けてなる特許請求の
   範囲第９項に記載の伝動装置。 １６、第１軸受は、リングギアと入力軸との間に位置付
   けられた一方向クラッチ及び支持軸受を備え、一方向ク
   ラッチは、エンジンの回転方向のみにリングギアの回転
   を可能とする特許請求の範囲第９項に記載の伝動装置。 １７、太陽歯車、この太陽歯車の周囲に位置付けられ、
   太陽歯車と噛合された複数の遊星歯車、回転出力を取出
   すための軸部を一体的に有してなる遊星歯車のキャリア
   、並びに、遊星歯車の周囲に位置付けられ、各遊星歯車
   と噛合されたリングギアとを備えてなる遊星歯車機構と
   ； エンジンからの回転入力を受取り、太陽歯車が取付けら
   れるとともに、キャリアが第１軸受を介して支持されて
   なる入力軸と； キャリアの軸部に摺動自在に取付けられ、この軸部に沿
   って軸方向に移動可能であるとともに、リングギアの対
   応する面と係合可能な切頭円錐形状の作動面を有してな
   る円錐クラッチと； キャリアの軸部に沿い、円錐クラッチを軸方向に摺動さ
   せるための駆動手段と； キャリアの軸部に第２軸受を介し、また、第１の一方向
   クラッチ及び支持軸受を介してリングギアに支持され、
   エンジンの回転方向のみにリングギアを回転可能とする
   、固定された装置カバーとを具備してなる伝動装置。 １８、装置カバーは、リングギアに第１の一方向クラッ
   チ及び支持軸受を介して支持された第１部分と、第１部
   分に取付けられ、第２軸受によりキャリアに支持された
   第２部分とからなる特許請求の範囲第１７項に記載の伝
   動装置。 １９、駆動手段は、キャリアと円錐クラッチとの間に位
   置付けられ、円錐クラッチをリングギアと係合する方向
   に付勢するばねと、このばねとは反対に位置したスラス
   ト軸受を有してなるアクチュエータとを備え、スラスト
   軸受は、ばねの付勢力に抗し、リングギアと係合するよ
   うに、円錐クラッチを摺動させることができる特許請求
   の範囲第１７項に記載の伝動装置。 ２０、アクチュエータは、液圧形のアクチュエータであ
   る特許請求の範囲第１９項に記載の伝動装置。 ２１、アクチュエータは、電気−機械形のアクチュエー
   タである特許請求の範囲第１９項に記載の伝動装置。 ２２、リングギアは、入力軸に第３軸受を介して支持さ
   れている特許請求の範囲第１７項に記載の伝動装置。 ２３、各遊星歯車の両端に、この遊星歯車の軸方向の移
   動を規制するスラストワッシャを設けてなる特許請求の
   範囲第１７項に記載の伝動装置。 ２４、第１軸受は、キャリア若しくはリングギアと入力
   軸との間に位置付けられた第２の一方向クラッチ及び支
   持軸受を備え、第２の一方向クラッチは、エンジンの回
   転方向のみに入力軸を回転可能とする特許請求の範囲第
   １７項に記載の伝動装置。 ２５、太陽歯車、この太陽歯車の周囲に位置付けられ、
   太陽歯車と噛合された複数の遊星歯車、一体に形成され
   た軸部を有し、エンジンからの回転入力を受取る遊星歯
   車のキャリア、並びに、遊星歯車の周囲に位置付けられ
   、各遊星歯車と噛合されるリングギアとを備えた遊星歯
   車機構と；回転出力が取出され、太陽歯車が取付けられ
   るとともに、第１軸受を介してキャリアが支持されてな
   る出力軸と； キャリアの軸部に摺動自在に取付けられ、この軸部に沿
   い軸方向に移動可能であるとともに、リングギアの対応
   する面と係合可能な切頭円錐形状の作動面を有してなる
   円錐クラッチと； キャリアの軸部に沿い、円錐クラッチを摺動させる駆動
   手段と； キャリアの軸部に第２軸受を介して、そして、リングギ
   アに第１の一方向クラッチ及び支持軸受を介して支持さ
   れ、一方向クラッチがエンジンの回転方向のみにリング
   ギアを回転可能とする、固定された装置カバーとを具備
   してなる伝動装置。 ２６、装置カバーは、リングギアに第１の一方向クラッ
   チ及び支持軸受を介して支持された第１部分と、第１部
   分に取付けられ、キャリアに第２軸受を介して支持され
   た第２部分とからなる特許請求の範囲第２５項に記載の
   伝動装置。 ２７、駆動手段は、キャリアと円錐クラッチとの間に位
   置付けられ、リングギアと係合する方向に円錐クラッチ
   を付勢するばねと、このばねとは反対に位置したスラス
   ト軸受を有してなるアクチュエータとを備え、このスラ
   スト軸受は、ばねの付勢力に抗し、リングギアと係合す
   るように円錐クラッチを摺動させることができる特許請
   求の範囲第２５項に記載の伝動装置。 ２８、アクチュエータは、液圧形のアクチュエータであ
   る特許請求の範囲第２７項に記載の伝動装置。 ２９、アクチュエータは、電気−機械形のアクチュエー
   タである特許請求の範囲第２７項に記載の伝動装置。 ３０、リングギアは、入力軸に第３軸受を介して支持さ
   れている特許請求の範囲第２５項に記載の伝動装置。 ３１、各遊星歯車の両端には、この遊星歯車の軸方向の
   移動を規制するスラストワッシャが設けられている特許
   請求の範囲第２５項に記載の伝動装置。 ３２、第１軸受は、キャリアと出力軸との間に位置付け
   られた第２の一方向クラッチ及び支持軸受を備え、第２
   の一方向クラッチは、エンジンの回転方向のみに出力軸
   の回転を可能をする特許請求の範囲第３２項に記載の伝
   動装置。