JPH02146351A - 無段自動変速装置および方法 - 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】 本発明は無段自動変速装置および無段自動変速方法に関
し、特に歯車の着脱および取り替えを行なうことなく、
またクラッチも用いることもなく、出力軸の負荷と入力
軸の回転入力とに応じて自動的に変速比率を調整するも
のであって、入力と出力との間の変速が必要となる全て
の機械装置に利用できる無段自動変速装置および方法に
関する。

先行技術としては韓国特許公告公報持分８４−９７号に
開示される技術があるが、ここに開示される装置はその
構造が複雑で変速調整や動力伝達が確実に行なえず実用
化が難しいという問題点を有している。

本発明の目的は、従来の技術では解決出来なかった問題
点を解決し、従来の技術の如く複雑でなく、かつ変速の
作動も確実で、回転伝達も滑かで、負荷の変動に迅速に
応じられることの出来る無段自動変速装置および無段自
動変速方法を提供することである。

以下、本発明を詳述する。

本発明をブロック図で示したものが第１図である。第１
図に示すように、入力（回転力）は負荷感知歯車群（１
００）を介して分類歯車群（２００）に伝達され、分類
歯車群は低速系統と高速系統とに回転力を分類し、低速
系統は増速歯車群（４００）に連結され、高速系統は減
速歯車群（３００）、に連結されて低速系統と高速系統
とは、合流歯車群（５００）で回転力が合流され出力（
軸）に伝達される。変速調整手段（８００）は、第１変
速調整部と第２変速調整部とからなり、この変調調整手
段（８００）は入力軸と出力軸との位相差を検出し合流
歯車群で合流される低速系統と高速系統との回転力を制
御することによって出力軸の回転数を自動調整する。

本発明は回転入力を高歯車変速比率で伝達する高速系統
と低歯車変速比率で伝達する低速系統とに分類する分類
手段を有し、負荷と入力状態とに応じ低速系統と高速系
統との回転力を調節し、合流させる調整手段と合流手段
とを有している無段自動変速装置において、 入力軸に連結され、入力回転力と出力軸とに印加される
負荷の大きさにより変化する位相角を検出する負荷感知
装置（１００）と、 上記負荷感知装置を通った回転力を高速系統と低速系統
とに分類する分類歯車群（２００）と、上記高速系統の
回転力を減少させる減速歯車群（３００）と、 上記低速系統の回転力を増速する増速歯車群（４００）
と、 減速された高速系統の回転力と増速された低速系統の回
転力を混合させて出力軸へ回転力を伝達する合流歯車群
（５００）と、 出力軸、入力軸および低速系統に連結され、上記高速系
統と低速系統の回転力を均衡ならしめ、入力と負荷の状
態に応じて変速比を自動調整する変速調整手段（８００
）とを備え、入力回転力を“零”から所定比率まで無段
に変速させて出力軸へ出力させる無段変速装置である。

本発明の無段変速方法は、人力回転力を変速比の低い低
速系統と、変速比の高い高速系統とに分類し、この２つ
の系統を再度合流させ無段に変速させる方法において、 低速系統の回転力を抑制する回転抵抗を印加し、高速系
統回転力との均衡がなし得る様にし、上記Ｕ転抵抗は入
力と出力軸との間の位相差により変化を受けることなく
、負荷が増加するか入力が減少すれば上記回転抵抗を減
少させ、又負荷が減少するか入力が増加すれば上記回転
抵抗を増加させて入力と負荷の状態に従い変速比率を自
動調整する方法である。

本発明の無段自動変速装置において多く使用されている
差動歯車群（２５０）を第２図で示す。

この差動歯車群（２５０）は、中心に太陽歯車（ｂ）が
配設され、周囲にリング歯車（Ｃ）を備え、太陽歯車（
ｂ）とリング歯車（ｃ）との間に３個の遊星歯車（ｄ）
を結合して作製した歯車群である。そして３個の１！！
星歯車（ｄ）はキャリア（ａ）に結合されている。

キャリア（ａ）を入力として回転させると、リング歯車
（ｃ）と太陽歯車（ｂ）との間に何らの負荷や抵抗が無
い場合には、キャリア（ａ）の回転に従い太陽歯車（ｂ
）は同方向、同回転数で回転する。しかし、リング歯車
（ｃ）や太陽歯車（ｂ）の中でいずれか一方に負荷が大
きくかかるか、回転抵抗がいずれかの一方により多くか
かれば、回転抵抗が多くかかった側は回転速度が減少し
、これとは反対側では回転速度がもっと増加する様にな
る。

差動歯車群の中で各歯車等の歯数を記号で表し、歯車す
の歯数をＴｂ、歯車の歯数をＴｃとする際の回転関係は
次の如くである。

１、ａ固定、ｂ入力、Ｃ出力の際 ２、ａ固定、Ｃ入力、ｂ出力の際 ３、ｂ固定、Ｃ入力、ｂ出力の際 ４．ｂ固定、Ｃ入力、ａ出力の際 ５、ｃ固定、Ｃ入力、ｂ出力の際 ６、Ｃ固定、Ｂ入力、Ａ出力の際 本発明において、増速歯車群および減速歯車群に使用さ
れる変速歯車群（２８０）は、第３図に示すように、２
個の太陽歯車（Ｊ）、ｍ）を有しており、−刃側の太陽
歯車Ｃｆｌ＞周囲に遊星歯車（ｎ）が配設されている。

そしてこの遊星歯車（ｎ）と噛み合って回転する他方の
遊星歯車（０）が相互合対向して配設され、この遊星歯
車（０）と結合するように太陽歯車（ｍ）が配設されて
いる。また遊星歯車（ｎ、ｏ）等は全て遊星歯車キャリ
ア（ｐ）に結合され、キャリア（ｐ）の回転に従い空転
し、太陽歯車と他の遊星歯車とが噛み合って自転するよ
うになっている。

この変速歯車群（２８０）においては、太陽歯車（４７
，ｍ）中で一方を固定させた状態で使用しているため、
回転比も一つの太陽歯車を固定した状態の場合について
だけ説明する。遊星歯車（ｎ）と遊星歯車（０）の歯数
が同じく、太陽歯車（ρ）と太陽歯車（ｍ）の歯数が同
じ場合について説明する。

■　ｍ固定、ｇ入力、ｐ出力の際、ｇを１回転させれば
ｐは１／２回転する。回転方向はρの回転方向と同じで
ある。

■　ｍ固定、ｐ入力、ｇ出力の際、ｐを１回転させれば
、ｇはｐと同回転方向へ２回転する。このように変速歯
車群は回転比で１／２減速または２倍増速が可能になっ
ている。したがって、増速か可能になる様使用する場合
には、これを増速歯車群、減速が可能な様に使用する場
合には、これを減速歯車群と便宜的に称する。

負荷感知歯車群は第４図で示す如く、入力駆動軸歯車と
結合された歯車（Ｔ、１０３）内側には、回転軸（ｕ、
　　１０１）の突起（１０４）と同間隔（１０，１２）
に４個の突起（１０６）が設けられ、回転軸（ｕ、　　
１０１）と歯車＜Ｔ、１０３）とをスプリング（１０２
）を介して結合し、回転軸中心には固定軸（Ｘ）を配設
した。この回転軸（ｕ、　　１０１）は分類歯車群（２
００）の遊星歯車キャリア（２０４）と一体となる様に
連結されている。

歯車（Ｔ、１０３）が図示の如く“Ｗ゛方向回転すれば
回転力は歯車（Ｔ）の内部突起よりスプリングを介して
回転軸（ｕ）の突起に伝えられ、したがって回転軸は歯
車（Ｔ）と同方向へ回転する。回転軸（ｕ）に歯車（Ｔ
）の回転力に対抗する負荷がかかれば、歯車（Ｔ）と回
転軸とは位相差（位相角と称す）が生ずる様になる。こ
の位相角は負荷トルクに対抗するスプリング（１０２）
の収縮により生ずるものであるが、負荷トルクの大きさ
によってこの位相角は変化するようになる。

また、この位相角は原動機軸の駆動力と負荷トルクとの
相互関係から変化するが、一定負荷、一定回転数状態の
下で原動機軸の駆動回転力（歯車（Ｔ）の回転力）が増
加するか又は負荷が増加する様に なれば、この位相角は大きくなる。

一定回転数の駆動力をＴで表し、負荷トルクを位相角α
を発生し平行になる。この平行状態のもとて原動機側の
駆動力が増加する様になればＴが平行状態のＴよりβだ
け先立つ様になる。

第５図および第６図に分類歯車群の断面を示す。

分類歯車群は第２図で説明した一般差動歯車群と同じ構
成となっている。即ち、リング歯車（２０１）と太陽歯
車（２０３）との間に遊星歯車（２０２）を配設結合さ
せたものである。分類歯車群の遊星歯車キャリア（２０
４）は負荷感知歯車群（１００）の回転軸（１０１）に
スプラインで結合されて共に回転なされる様になってお
り、この遊星歯車キャリア（２０４）の回転によりリン
グ歯車（２０１）と太陽歯車（２０３）が回転する様に
なっている。リング歯車（２０１）は増速歯車群（４０
０）の遊星歯車キャリア（４０１）と一体に結合され、
太陽歯車（２０３）、減速歯車群（３００）の太陽歯車
（３０１）と一体に結合されて回転する様になっている
。

減速歯車群（３００）は第５図および第７図に示してい
るが、これに対してはすでに一般構造として第３図を用
いて説明した。すなわち減速歯車群（３００）の太陽歯
車（３０１）は分類歯車群の太陽歯車（２０３）と一体
に結合され、動力伝達を受は遊星歯車（３０２）へ動力
を伝達している。また、遊星歯車（３０２）は他の遊星
歯車（３０３）と噛み合っており、このＲ星歯車（３０
３）は固定軸にスプライン結合される太陽歯車（３０６
）と噛み合っている。

したがって、太陽歯車（３０１）が回転する様になれば
遊星歯車（３０２，３０３）等が軸（３０４）で結合さ
れている遊星歯車キャリア（３０５）を回転させる様に
なる。

増速歯車群（４００）は、減速歯車群（３００）と同じ
構造でなっており、その断面を第５図に示す。増進歯車
群の太陽歯車（４０６）は変速機本体（２１）とスプラ
イン結合されていて回転不可能となっており、この太陽
歯車（４０６）と噛み合う遊星歯車（４０３）は他の遊
星歯車（４０２）と同じく噛み合っており、これら遊星
歯車（４０２，４０３）のキャリア（４０１）は分類歯
車群（２００）のリング歯車（２０１）とスプライン結
合され、このリング歯車（２０１）と−体とになって回
転する。

太陽歯車（４０５）は遊星歯車（４０２）と噛み合い動
力伝達を受けながら合流歯車群（５００）の太陽歯車（
５０２）とスプライン結合され動力を伝達する。

第５図および第８図に合流歯車群（５００）の断面を示
す。合流歯車群のリング歯車（５０４）は減速歯車群の
遊星歯車キャリア（３０５）と−体で、合流歯車群の太
陽歯車（５０２＞は増速歯車群の太陽歯車（４０５）と
スプライン結合され、共に回転される様になっている。

また、合流歯車群の遊星歯車キャリア（５０６）は出力
軸とスプライン結合され、低速系統と高速系統に伝達さ
れてくる回転力をリング歯車（５０４）および太陽歯車
（５０２）から受け、出力軸へ伝達する機能をはたす。

第５図に示すように、変速調整手段は第１変速調整部（
７００）と第２変速調整部（６００）からなっている。

第２変速調整部（６００）はリング歯車（６０１）、遊
星歯車（６０２）、遊星歯車ビン（６０３）、遊星歯車
キャリア（６０４）　、太陽歯車（６０５）および第１
変速調整部との連結部分である変速調整軸（６５０）よ
り構成され、その構造は上述した差動歯車群と同じであ
る。

第１変速調整部（７００）も差動歯車群であり、レバー
（７０１）、遊星歯車（７０３）、遊星歯車ビン（７０
２）、太陽歯車（７０４）、リング歯車（７０５）で構
成され、レバー（７０１）は遊星歯車キャリア（７０２
）と一体に結合され、この遊星歯車キャリア（７０２）
は回転停止状態になる様に歯車の歯数が決められている
。このレバー（７０１）の上端は本装置の本体（１９゜
１９−１．２１．２２）外方へ突出されるようになって
いる。

第５図は木魚段変速装置の断面を、説明しゃすくするた
め軸をさかいにして、上部と下部とを適当な角度に切取
り示したちのある。この第５図を参照しながら本発明の
実施例の作動を説明する。

入力軸（１）が回転すれば負荷感知歯車群の外側歯車（
１０３，第４図のＴ）とスプリング（１０２）を介して
回転軸（１０１，ｕ）が回転し、この回転軸（１０１，
ｕ）にスプライン結合される分類歯車群の遊星歯車キャ
リア（２０４）が共に回転する。この遊星歯車キャリア
（２０４）の回転によりリング歯車（２０１）および太
陽歯車（２０３）が回転し、人力軸（１）から入力され
た回転力が高速系統と低速系統とに分類される。

低速系統であるリング歯車（２０１）及び高速系統であ
る太陽歯車（２０３）の回転は、低速系統の方の回転抵
抗が大きければ、即ち負荷が大きく掛かるようになれば
高速系統である太陽歯車がもっと速く回転するようにな
り、高速系統の回転抵抗が大きければ低速系統のリング
歯車（２０１）の回転が速くなる。

ここで低速系統、または高速系統と称する理由は、リン
グ歯車（２０１）を停止させてキャリア（２０４）を１
回転させた時、出力軸の回転数が太陽車（２０３）を停
止させた時のそれよりも多くなるため、便宜上、太陽歯
車（２０３）側を高速系統と、リング歯車（２０１）側
を低速系統とする。高速系統の太陽歯車（２０３）は減
速歯車群（３００）の太陽歯車（３０１）と一体になっ
て回転し、一方減速歯車群の太陽歯車 （３０６）は固定軸にスプライン結合されていて回転で
きないようになっているため、太陽歯車（３０１）へ入
力された回転力は遊星歯車（３０２）、遊星歯車（３０
３）および遊星歯車キャリア（３０５）を介して合流歯
車群（５００）のリング歯車（５０４）へ伝達される。

低速系統のリング歯車（２０１）は増速歯車群（４００
）の遊星歯車キャリア（４０１）とスプライン結合され
、その結合された反対側の端は軸受で本装置本体（２０
）に結合されている。そしてリング歯車（２０１）は分
類歯車群の遊星歯車（２０２）から受ける回転力を増速
歯車群の遊星歯車キャリア（４０１）に伝達する。増速
歯車群（４００）の一つである太陽歯車（４０６）は本
装置本体（２１）とスプライン結合されていて回転が出
来ないため、遊星歯車キャリア（４０１）へ伝達された
回転力は遊星歯車（４０３）、遊星歯車（４０２）、お
よび残りの太陽歯車（４０５）へ伝達され、再度この太
陽歯車（４０５）は合流歯車群の太陽歯車（５０２）へ
回転力を伝達する。

合流歯車群は太陽歯車（５０２）で低速系統の回転力を
受け、又リング歯車（５０４）で高速系統の回転力を受
けて遊星歯車キャリア（５０６）を回転させ、このキャ
リア（５０６）と結合された出力軸（５０１）へ入力さ
れた回転力を最終的に出力する。

上記実施例で使用される差動歯車群では、リング歯車、
遊星歯車および太陽歯車の歯車歯数等は設計により変え
ることができるが、−例をあげて説明すれば第１３図お
よび本願明細書の最後に揚げる表１で表すようになる。

具体的数値は次の如くである。太陽歯車歯数：遊星歯車
歯数：リング歯車歯数の比、即ち差動歯車歯数比が分類
歯車群では２０：２０：６０−１：１：３であり合流歯
車群では３０：１５：６０−２：１：４である。

また、第１変速調整部の差動歯車群では２０：２０　：
　６０−１　：　１　：　３であり、第２変速調整部の
差動車群では２０　：　２０　：　６０−１　：　１　
：　３である。また、入力軸と結合された負荷感知歯車
：入力歯車：リング歯車の歯数比は２０　：　２０　：
６０−１　：　１　：　３となっており、増速歯車群の
歯車歯数比は２倍速になるように又、減速歯車群のそれ
は１ｘ２倍速になるように設計されている。

上記実施例においては、回転力が入力軸へ入力され出力
軸へ出力される際、各部の回転数は次の様になる。入力
軸１の１回転時、低速系統リング歯車（２０１）が停止
している場合（負荷と変速調整手段の制御により）には
、高速系統太陽歯車（２０３）は（６０＋２０）／２０
−４回転し、減速歯車群キャリア（３０５）は４ｘ　（
１／２）＝２２回転、出力軸は２ｘ６０／　（３０＋６
０）回転即ち入力軸が１回転すれば出力軸は４ｘ３回転
するようになる。

次に、入力軸１の１回転時、高速系統太陽歯車（２０３
）が停止している場合には、低速系統リング歯車（２０
１）は（６０＋２０）／６０−４ｘ３回転し、増速歯車
群の太陽歯車（４０５）は（４／３）ｘ２−８／３回転
し、この際出力軸は（８／３）ｘ３０／　（３０＋６０
）−８ｘ９回転するようになる。

従って、高速系統は４ｘ３回転、低速系統は８ｘ９回転
するので、この回転比率即ち高・低速比率は４／３　：
　８／９−３　：　２−１．５　：　１になる。

出力軸の回転が零状態とするには、入力軸が１回転する
際、高速系統の太陽歯車（２０３）が−８回転、低速系
統リング歯車（２０１）が４回転、高速系統のキャリア
（３０５）が−４回転、低速系統の太陽歯車（４０５）
が８回転しなければならない。実際に負荷の速度が変化
する場合には、高速系統と低速系統が互いに逆に作用し
、即ち低速系統歯車が速く回転すればするほど出力回転
数は減少し、反対に高速系統歯車が正方向へ多く回転す
ればするほど出力回転数は増加されるようになってｈ荷
状態に応じて適応されるようになり無段階の変速が可能
になる。

次には変速調整手段の動作を説明する。

第２変速調整部（６００）のリング歯車（６０１）は出
力軸と同じ状態で回転するので低速系統が停止している
状態では４／３回転し、太陽歯車（６０５）は停止して
いる。したがって遊星歯車キャリア（６０４）および変
速調整軸（６５０）は（４／３）Ｘ　（６０／（６０＋
２０）Ｉ−１回転、即ち入力軸（１）および分類車群（
２００）の遊星歯車キャリア（２０４）と同一の回転数
で回転する。

また、高速系統が停止している状態では、出力軸（５０
１）が８／９回転し、太陽歯車（６０５）は低速系統リ
ング歯車（２０１）と同じ状態で回転するので（６０＋
２０）／６０−４／３回転し、変速調整軸（６５０）は
（８／９）Ｘ　（６０／（６０＋２０））＋　（４／３
）Ｘ　（２０／　（６０＋２０）ｌ−１回転する。そし
て出力軸が“零”回転状態でも低速系統リング歯車（６
０５）が４回転しているので変速調整軸（６５０）は４
×１２０／　（６０＋２０）ｌ−１回転する。したがっ
て変速調整軸（６５０）は分類歯車群の遊星歯車キャリ
ア（２０４）と常に同じ回転数で回転する。歯車の歯数
を決める際には、上記実施例の様に変速調整軸の回転数
が入力回転数と常に同じくなるように歯車歯数を設定し
なければならない。

この変速調整軸（６５０）は分類歯車群の遊星歯車キャ
リア（２０４）と同じ回転数で回転しているので、第６
図に示す様に、変速調整軸（６５０）が遊星歯車キャリ
ア（２０４）を貫通して通るよう配設されている。この
変速調整軸（６５０）は遊星歯車キャリア（２０４）を
貫通し、第１変速調整部（７００）へ連結され、第１変
速調整部（７００）の太陽歯車（７０４）を入力軸と同
じ速度で回転させる。第１変速調整部（７００’）の太
陽歯車（７０４）は負荷感知歯車（１０３）と同じ速度
、同方向へ回転するリング歯車（７０５）は入力軸歯車
と遊星歯車（７０３）とに同じく噛み合って回転し、遊
星歯車（７０３）、入力軸歯車（１）、これ等と噛み合
っているリング歯車（７０５）、負荷感知歯車及び太陽
歯車（７０４）が各々同歯車歯数をもって同方向、同速
度で回転しているため、第１変速調整部の遊星歯車キャ
リアのレバー（７０１）は回転せず停止状態になる。

このレバーの作用を以下詳述する。第１１図で示すよう
にレバー（７０１）は時計方向または反時計方向へ常に
バネ（７３１）の力を受けるようになっている。このバ
ネ（７３１）の力により、レバー（７０１）を時計方向
または反時計方向へ力を常に受けるようになっている。

このバネの力はレバー（７０１）は時計方向または反時
計方向へ付勢するになってするため、リング歯車（７０
５）と太陽歯車（７０４）とを相互に反対方向へ回転す
る。

本発明の無段自動変速装置に負荷を掛けるには、レバー
（７０１）が太陽歯車（７０４）の回転方向と反対方向
へバネ（７０１）の力を付与するようにレバー位置固定
手段（７３０）の位置を定める。この位置を定める手段
は周知の技術であるから図示および説明を省略する。第
１２図（ａ）に示すようにバネ（７３１）の力がレバー
（７０１）を反時計方向ヘカＦＳの大きさで付勢する場
合、この力はＰＦＳ点に作用することになり、ＰＦＳ点
を原点にして回転する遊星歯車（７０１）に伝達され、
ＰＦＡ点とＰＦＢ点にこの力の半分が各々伝達される。

このバネ力の分力等は太陽歯車（７０４）の回転力とは
反対方向であり、リング歯車（７０５）の回転方向と同
方向である。そのため太陽歯車（７０４）に対しては太
陽歯車（７０４）の回転を防ぐ回転抵抗として作用し、
リング歯車（７０５）に対しては太陽歯車（７０４）か
ら受けた力（バネ力の略半分）だけリング歯車（７０５
）の回転を助けてやる役割をなすようになる。

そして、位置固定手段（７３０）をバネ力がリング歯車
（７０５）の回転を防ぐ方向になるように位置設定すれ
ば、リング歯車（７０５）には回転抵抗が加えられ、太
陽歯車（７０４）には回転力を助ける方向へ作用するよ
うになる。即ち、レバー（７０１）の位置に応じてバネ
力の半分程の力をリング歯車（７０５）から太陽歯車（
７０４）に回転方向を変えて移し、また太陽歯車（７０
４）からリング歯車（７０５）にも移すことが出来る。

第２変速調整部（６００）の遊星歯車キャリア（６０４
）の作用を見れば、遊星歯車キャリア（６０４）は太陽
歯車（６０５）およびリング歯車（６０１）の回転方向
と同方向へ回転するが、第１変速調整部（７００）のレ
バー位置に応じて太陽歯車（７０４）にかかる回転抵抗
は遊星歯車ビン（６０３）を通じ、第１２図（ｂ）に示
すようにＦＲ側へ作用するようになり、そのため遊星歯
車キャリア（６０４）の回転が妨げられる。

この力ＦＲの半分は出力軸の回転を妨げる側へ作用し、
残りの半分は低速系統のリング歯車（２０１）の回転を
妨げる方向へ作用する。上記実施例では数値的に計算し
た低速系統の回転数と高速系統の回転数の比が１：１．
５になるので負荷軸に作用する合流歯車群での低速系統
からの力と高速系統からの力の比率は回転数比の逆とな
り１．５：１となる。（この説明は略す。）したがって
低速系統が１．５倍強くなり、低速系統が多く回転する
ようになり、その結果出力軸の回転速度は減少するよう
になる。この場合においては、出力軸の回転を増速させ
られないが、この低速系統の力を高速系統の力と同じく
なるようにする力が、第１２図（ｂ）で詳述した力ＦＲ
の分力中太陽歯車（６０５）に作用する（太陽歯車（６
０５）の回転を妨ぐ）力となる。この力は低速系統の回
転を妨げる力であり、この力の大きさは第１変速調整部
（７００）のレバー（７０１）の位置設定により定めら
れるもので、このレバーを適切な位置ノ；固定すれば低
速系統の回転力を減らして高速系統と均衡をなす回転を
実現出来るようになる。

ここで力ＦＲの大きさを調節すればば一定負荷状態のも
とで出力軸の回転数を増減させることが出来る。なぜか
といえばＦＲの大きさを減らすと低速系統の回転力が増
加しく出力軸は大きなトルクが掛けられているため力Ｆ
Ｒの影響が少なく、したがって相対的に低速系統は大き
く影響を受けるようになる。それが故に出力軸に作用す
る力ＦＲの分力はその如き作用を考慮する場合は無視す
ることにする）、低速系統の回転が多くなれば、その結
局出力軸の回転は減少するようになる。

人力軸と出力軸が一定速度で回転し、位置調整レバー（
第１１図より７３０）が低速系統と高速系統との回転力
が均衡となる適切な位置に設定されている場合には、負
荷が増加するようになれば、第４図で示し、前に詳述し
たα角が増加するようになり、太陽車（７０４）は調整
レバー（７０１）のバネ力ＦＳを少なく受けるようにな
る。そして調整レバー（７０１）はバネ力が減少する方
向へ移動して、結局太陽歯車（７０４）の回転抵抗が減
少するようになる。その結果低速系統が多く回転するよ
うになり、出力軸の回転が減少するようになり、負荷に
適合する速度だけ減速し、このような場合、α角が減少
し調整レバー（７０１）が元来の設定位置へ戻され、バ
ネ力ＦＳが再び発生し、高速系統と低速系統が均衡をな
す状態で安定されるようになる。

次に、この様な均衡状態では、入力側の回転力が増加す
れば、第４図のβ角が生じ、α角が減少し太陽歯車（７
０４）の回転を妨げ、力が増加し、その結果太陽歯車（
７０４）と遊星歯車キャリア（６０Ｂ）とに回転抵抗と
して作用する力ＦＲが増加し、低速系統が減速する結果
、高速系統の回転が増加するようになる。このことによ
り負荷側の回転速度は増加し、したがってβ角が減少さ
れ、その速度で安定するようになる。これにより位置：
Ｊ３ｔｉレバー（７３０）をバネ力ＦＳがｍ１２図（ａ
）の表示と反対方向になるように、すなわち、太陽歯車
（７０４）回転を助ける方向になるように設定しておけ
ば、低速系統が継続的に力を受け、低速系統が多く回転
するようになり、その結果出ノｊ軸は回転停止状態に迄
減速されるようになる。

また、はじめから位置調整レバー（７３０）を、このよ
うに設定しておけば、入力された回転力があっても出力
軸へ出力されなくなる。この場合は低速系統へ伝達され
る回転力が逆流し、高速系統を逆回転させる。そして回
転力伝達が閉回路を形成するようになる。

以上詳述の如く本発明の無段自動変速装置は、入力と負
荷の大きさにより自動的に変速比が調整されるため円滑
な速度調整が可能で、機動トルクが大きい機械であって
も円滑に起動させることの出来る利点がある。

従って、原動機と負荷との間の回転数が同一でなくても
、その回転数の差を調整する必要のある装置であれば、
いずれのものでも本発明を利用することが出来るもので
ある。

そして本発明は上記実施例に限るものではなく、他の種
々に変形させ、又は明らかな事項等は追加させ得ること
も出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブロック図、第２図は差動歯車群の断
面図、第３図は増速歯車群並びに減速歯車群の断面図お
よび斜視図、第４図は負荷感知歯車群の断面図および入
出力のベクトル図、第５図は本発明の無段自動変速装置
を軸方向に切断する断面図、第６図は第５図の線Ａ−Ａ
を沿って切断した分類歯車群の断面図、第７図（ａ）は
第５図の線Ｂ−Ｂを沿って切断した断面の一部を示す図
、第７図（ｂ）は第５図の線Ｃ−Ｃを沿って切断した断
面の一部を示す図、第８図は第５図の線り一りに沿って
切断した合流歯車の断面図、第９図は第５図の線Ｅ−Ｅ
に沿って切断た第２変速調整部の断面図、第１０図は第
５図の線Ｆ−Ｆに沿って切断した第１変速調整部の断面
図、第１１図は第１変速調整部の説明図、第１２図は変
速調整部の作動の説明をなすための説明図及び第１３図
は本発明の実施例において歯車の歯数が表された断面図
である。 １０９・・・負６：１感知装置、１０１・・・回転軸、
１０３・・・歯車、２００・・・分類歯車群、２０１・
・・リング歯車、２０３・・・太陽歯車、２０４・・・
遊星歯車キャリア、３００・・・減速歯車群、４００・
・・増速歯車群、５００・・・合流歯車群、５０２・・
・太陽歯車、５０４．６０１．７０５・・・リング歯車
、６００・・・第２変速調整部、６０３，６０４・・・
遊星歯車キャリア、６５０・・・変速調整軸、７００・
・・第１変速調整部、７０１・・・レバー　７０４・・
・太陽歯車、７３１．７３２・・・スプリング、７３３
．７３４・・・固定ボルト、８００・・・変速調整手段
。 代理人弁理士　　　長谷用　　芳　　樹（ａ） （ｂ） 第 図 ３２１−３ＥＳ断面 （ａ） （ｂ） 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 （ａ） 第 図 リング歳軍（？Ｑ５）の回転方向

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転入力を、高歯車変速比率で伝達する高速系統と
   低歯車変速比率で伝達する低速系統とに分類する分類手
   段と、負荷及び入力状態に従って低速系統と高速系統と
   の回転力を調節し、合流させる調整・合流手段とを有し
   ている無段自動変速装置において、 入力軸に連結され、入力回転力と出力軸に印加される負
   荷との大きさにより変化する位相角を検出する負荷感知
   装置（１００）と、 前記負荷感知装置を通った回転力を高速系統と低速系統
   とに分類する分類歯車群（２００）と、前記高速系統の
   回転力を減速させる減速歯車群（３００）と、 前記低速系統の回転力を増速させる増速歯車群（４００
   ）と、 減速させられた高速系統の回転力と、増速させられた低
   速系統の回転力とを混合し、出力軸に伝達する合流歯車
   群（５００）と、 出力軸および低速系統に連結し、上記高速系統と低速系
   統との回転力を均衡に保ち、入力及び負荷の状態に適応
   し、変速比の自動調整を行なう変速調整手段（８００）
   とを備え、入力回転力を“零”から所定比率まで無段階
   に変速し出力軸に出力する無段自動変速装置。 ２、前記負荷感知歯車群（１００）が入力歯車に歯合よ
   る歯車（１０３）内部に突起等を有し、前記突起等の間
   を所定角速回転をするように、同数の突出部を有する回
   転軸（１０１）を固定軸と上記歯車（１０３）との間に
   配設して、前記歯車（１０３）内部の突起と回転軸（１
   ０１）上の突出部との間にスプリングを介し結合し、入
   力回転力が前記歯車（１０３）からスプリングを介して
   回転軸に伝達するように構成したことを特徴とする請求
   範囲第１項記載の無段自動変速装置。 ３、前記の分類歯車群（２００）及び合流歯車群（５０
   ０）を差動歯車群で構成し、前記分類歯車群のリング歯
   車（２０１）と前記合流歯車群の太陽歯車（５０２）と
   の間に回転数を２倍に増速させる増速歯車群を連結し、 前記分類歯車群の太陽歯車（２０３）と前記合流歯車群
   のリング歯車（５０４）との間に回転数を１／２倍に減
   速させる減速歯車群が連結されていることを特徴とする
   請求範囲第１項または第２項記載の無段自動変速装置。 ４、前記の変速変調手段（８００）を差動歯車群より構
   成される第１変速調整部（７００）及び第２変速調整部
   （６００）より構成し、前記第１変速調整部のリング歯
   車（７０５）を入力軸リング歯車と同じ回転をするよう
   に構成し、遊星歯車キャリアにレバー（７０１）を固定
   結合し、前記レバー（７０１）を本体にスプリングで連
   結し、太陽歯車（７０４）を変速調整軸（６５０）を介
   して第２変速調整部の遊星歯車キャリア （６０３）、（６０４）に連結し、 前記第２変速調整部のリング歯車（６０１）を前記合流
   歯車群の遊星歯車キャリア（６０５）、（６０５）に結
   合し、太陽歯車（６０５）を低速系統である分類歯車群
   のリング歯車（２０１）に連結していることを特徴とす
   る請求範囲第３項記載の無段自動変速装置。 ５、前記第１変速調整部の太陽歯車（７０４）の回転方
   向と同じまたは反対方向へ所定の力を加えるレバー位置
   設置手段（７３０）を備え、前記レバー位置設置手段が
   スプリング（７３１）、（７３２）、レバー（７０１）
   固定ボルト （７３３）、（７３４）を含み、前記レバー（７０１）
   を間に挟んで、横両方へ前記スプリング（７３１）、（
   ７３２）と固定ボルト （７３３）、（７３４）とが配設固定されていることを
   特徴とする請求範囲第４項記載の無段自動変速装置。 ６、前記変速調整軸（６５０）が、分類歯車群のリング
   歯車（２０１）と太陽歯車（２０３）との間で遊星歯車
   キャリア（２０４）を貫通して配設されていることを特
   徴とする請求範囲第４項記載の無段自動変速装置。 ７、入力回転力を変速比の低い低速系統と変速比の高い
   高速系統とに分類し、この２つの系統を再度合流させ無
   段階の変速を行なう方法において、 低速系統の回転力を抑制する回転抵抗に加え、高速系統
   回転力と均衡をなし、前記回転抵抗は入力と出力間の位
   相差により変化を受け、負荷が増加するか、入力が減少
   したとき、前記回転抵抗を減少させ、負荷が減少するか
   入力が増加したとき、前記回転抵抗を増加し入力と負荷
   との状態に応じて変速比率の自動調整を行なうことを特
   徴とする無段変速方法。 ８、差動歯車群を利用する回転力調整装置において、遊
   星歯車キャリア部分にレバー（７０１）を配設し、上記
   レバーをレバー位置設定手段（７３０）にスプリングで
   連結結合させ、前記位置設定手段の設定位置に応じてス
   プリング力を、回転している太陽歯車（７０４）とリン
   グ歯車（７０５）に加える様に構成したことを特徴とす
   る回転力調整装置。