JPH08334151A

JPH08334151A - 変速機

Info

Publication number: JPH08334151A
Application number: JP7164794A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Yamashita; 正明山下
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-06-06
Filing date: 1995-06-06
Publication date: 1996-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】ギヤポンプにかかる負荷を極めて軽度に抑え
ることができ、しかも効率がよく、さらには、構造が簡
単でかつ信頼性の高い変速機を提供することを目的とす
る。【構成】入力軸１と、出力軸２と、第１かさ歯部５を
有するギヤポンプ６と、内接歯車40と第２かさ歯部41と
を有する回転体38と、入出力軸１，２の軸心Ｌと直交す
る直交軸心Ｌ₁ 廻りに回転自在でかつ軸心Ｌ廻りに公転
して出力軸２を回転させる第１遊星歯車37と、軸心Ｌと
平行な平行軸心Ｌ₂ 廻りに回転自在でかつ軸心Ｌ廻りに
公転して出力軸１を回転させる第２遊星歯車36と、を備
える。第１遊星歯車37に、第１かさ歯部５に噛合する第
１歯部37ａと、回転体38の第２かさ歯部41に噛合する第
２歯部37ｂと、を設ける。第２遊星歯車36に、第１遊星
歯車37の第１歯部37ａに噛合するかさ歯部36ａと回転体
38の内接歯車40に噛合する平歯車部36ｂとを設ける。入
力軸１に、第２遊星歯車36の平歯車部36ｂに噛合する入
力歯部３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械、産業機械、建設機械、農業機
械、車両機械等に用いられる変速機には、従来から、遊
星歯車装置で1/2 、油圧装置で1/2 の動力伝達を行なう
ものがあった。この場合、一般には、（歯車ポンプでは
油を追い出さなくては出来ないので、効率が悪いため）
アキシャルプランジャーポンプを使用していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来
のものでは、過負荷に弱く、制御することが困難であっ
た。

【０００４】そこで、本発明では、ポンプにかかる負荷
を極めて軽度に抑えることができ、しかも極めて効率の
よい変速機を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る変速機は、同一軸心上に回転自在に
枢支される入力軸と出力軸とを備えた変速機に於て、上
記入力軸に外嵌される第１かさ歯部を有しかつ回転速度
を変更して該第１かさ歯部に上記入力軸からの回転を伝
達するギヤポンプと、上記出力軸に中空軸部が回転自在
に外嵌されると共に内接歯車を有する回転体と、上記軸
心と直交する直交軸心廻りに回転自在でかつ該軸心廻り
に公転して上記出力軸を軸心廻りに回転させる第１遊星
歯車と、上記軸心と平行な平行軸心廻りに回転自在でか
つ該軸心廻りに公転して上記出力軸を軸心廻りに回転さ
せる第２遊星歯車と、を備え、上記第１遊星歯車に、上
記第１かさ歯部がどちらか一方に噛合する第１・第２歯
部を設けると共に、上記第２遊星歯車に、上記第１遊星
歯車の第１歯部に噛合するかさ歯部と上記回転体の内接
歯車に噛合する平歯車部とを設け、さらに、上記回転体
に、上記第１遊星歯車の第２歯部が噛合する第２かさ歯
部を設けると共に、上記入力軸に、上記第２遊星歯車の
平歯車部に噛合する入力歯部を設けたものである。

【０００６】

【作用】入力軸が回転している状態で、ギヤポンプの第
１かさ歯部を停止した状態とすれば、入力軸の回転によ
り第２遊星歯車が入力軸の軸心廻りに入力軸の回転と逆
方向に公転し、第２遊星歯車が入力軸の軸心廻りに公転
すれば、この第２遊星歯車を支持している出力軸がその
軸心廻りに入力軸の回転とは逆方向に回転することにな
る。

【０００７】また、入力軸が回転している状態で、ギヤ
ポンプの第１かさ歯部を該入力軸と一体状に同方向に回
転させた状態とすれば、第１遊星歯車の第１歯部と第２
遊星歯車のかさ歯車部との噛み合い、第１遊星歯車の第
１歯部（又は第２歯部）と第１かさ歯部との噛み合い、
及び第２遊星歯車の平歯車部と入力軸の平歯車部との噛
み合いが、ロック状態となり、入力軸と出力軸とが一体
に同一方向に回転する。

【０００８】そして、入力軸が回転している状態で、ギ
ヤポンプにて、第１かさ歯部の回転速度を入力軸の回転
速度より減速させてゆけば、入力軸と同一速度で回転し
ていた出力軸が順次減速してゆく。

【０００９】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を
詳説する。

【００１０】図１は本発明に係る変速機を示し、この変
速機は、同一軸心Ｌ上に回転自在に枢支される入力軸１
と出力軸２とを備える。入力軸１はその基端側が図示省
略の原動機等に接続されて回転駆動され、出力軸２はそ
の先端側が変速駆動される機械等に接続される。

【００１１】入力軸１は、その先端部に入力歯部３が設
けられ、その先端面には突出部４が設けられている。そ
して、この入力軸１には、第１かさ歯部５を有するギヤ
ポンプ６が外嵌されている。

【００１２】このギヤポンプ６は、入力軸１と一体に軸
心Ｌ廻りに回転する第１外接歯車７と、該第１外接歯車
７と噛合する一対の第２外接歯車８と、第１・第２外接
歯車７，８を包囲する収納室９を有するケーシング10
と、収納室９と連通連結された油の吸込路11及び吐出路
12とを、備える。

【００１３】即ち、第１外接歯車７は、キー等にて入力
軸１に連結されて一体に回転し、第２外接歯車８は、ケ
ーシング10にて固着された支軸14（軸心Ｌと平行な軸心
を有する）に回転自在に外嵌される。従って、第２外接
歯車８は支軸14の軸心を中心に自転自在かつ軸心Ｌ廻り
に公転自在となっている。

【００１４】また、第１外接歯車７と第２外接歯車８の
噛み合いが始まる部位と噛み合いが離れる部位には夫々
空隙部が形成される。そして、第１外接歯車７と一方の
第２外接歯車８の噛み合いが始まる空隙部と、第１外接
歯車７と他方の第２外接歯車８の噛み合いが離れる部位
の空隙部とが、連結されるように、収納室９の内面を、
第１外接歯車７の歯先と第２外接歯車８，８の歯先に夫
々近接乃至摺接させる。

【００１５】さらに，第１外接歯車７と一方の第２外接
歯車８の噛み合いが離れる部位の空隙部と、吸込路11を
連通連結すると共に、第１外接歯車７と他方の第２外接
歯車８の噛み合いが始まる部位の空隙部と吐出路12を連
通連結させる。

【００１６】従って、歯車７，８が噛合回転すると、吸
込路11と連通連結された上記空隙部の容積が増加して圧
力低下による吸入作用で、吸込路11から油が吸い込まれ
る。この油は噛合回転する歯車７，８，８の歯溝に順次
保持されて吐出路12側へ送られる。そして、吐出路12と
連通連結された上記空隙部では、歯車７，８の噛合回転
により容積が減少して、圧力増加による押出作用で、吐
出路12から油が吐出される。

【００１７】即ち、入力軸１を回転させた状態で、吸込
路11から吐出路12への油の流れを止めて流量をゼロにす
れば、第２外接歯車８，８は、噛合回転（自転）を起こ
さずに、第１外接歯車７の回転によりケーシング10と一
体に回転（公転）し、これにより、第１かさ歯部５は、
入力軸１と同一方向及び同一速度で軸心Ｌ廻りに回転す
る。

【００１８】この状態から、吸込路11から吐出路12へ油
が流れるようにすれば、第２外接歯車８，８は自転を起
こし、油の流量が増加するにつれて、第２外接歯車８，
８の自転は速くなり、その自転によって逆に公転が遅く
なってゆき、この公転を停止させることができる。この
公転が停止すれば、このギヤポンプ６のケーシング10の
回転が停止する。なお、13はギヤポンプ６の流量を制御
するための圧力保障付流量制御弁である。

【００１９】ところで、吸込路11は、ケーシング10の孔
部15と継手16の孔部17と該継手16に連設される配管20
と、からなり、吐出路12は、ケーシング10の孔部18と継
手16の孔部19と該継手16に連設される配管21と、からな
る。継手16はケーシング10と相対回転自在となってい
る。そして、継手16は回転せず、図示省略の周溝等によ
り、ケーシング10が回転しても、孔部15乃至配管20、孔
部18乃至配管21は、夫々、常時連通連結されている。

【００２０】また、ケーシング10の基端には、外鍔状の
クラッチ部23が設けられ、入力軸１には、手動又は動力
駆動によりクラッチ部23に圧接・分離自在なクラッチ板
25が外嵌されている。即ち、クラッチ部23とクラッチ板
25とで摩擦クラッチ機構26を構成する。なお、クラッチ
板25は、滑りキー等にて入力軸１と一体回転可能かつ軸
心Ｌ方向にスライド自在となっている。

【００２１】さらに、（収納室９に対応する）ケーシン
グ10の外周面10ａに対応して、該外周面10ａに圧接・分
離自在な摩擦部材27が設けられて、後退用摩擦ブレーキ
機構28が構成される。

【００２２】しかして、出力軸２の入力軸対応端部に
は、外鍔部30が設けられ、また、この外鍔部30に対面す
る円盤体31が、連結軸32，32を介して該外鍔部30に連結
されている。また、円盤体31の端面には、嵌合部33が突
設されている。

【００２３】そして、出力軸２の端面には盲孔34が設け
られ、この盲孔34に入力軸１の突出部４が回転に挿入さ
れると共に、円盤体31の孔部35に入力軸１が回転自在に
挿通されている。

【００２４】また、連結軸32には、第２遊星歯車36が回
転自在（自転自在）に外嵌されている。なお、連結軸32
の軸心は、上述の軸心Ｌとは平行に配設されており、第
２遊星歯車36は、軸心Ｌと平行な平行軸心Ｌ₂ 廻りに回
転自在となっている。

【００２５】第２遊星歯車36は、入力軸１の入力歯部３
に噛合する平歯車部36ｂと、後述する第１遊星歯車37の
第１歯部37ａに噛合するかさ歯部36ａと、を備える

【００２６】従って、出力軸２が軸心Ｌ廻りに回転すれ
ば、この第２遊星歯車36は、該軸心Ｌ廻りに公転する。
言い換えれば、第２遊星歯車36が軸心Ｌ廻りに公転すれ
ば、出力軸２が軸心Ｌ廻りに回転する。

【００２７】しかして、出力軸２には、中空軸部38ａが
回転自在に外嵌される回転体38が付設されている。即
ち、回転体38は、該中空軸部38ａと、該中空軸部38ａよ
り大径の大径筒部38ｂと、を備え、この大径筒部38ｂは
その内周面に、第２遊星歯車36の平歯車部36ｂに噛合す
る内接歯車40が設けられると共に、その端面に、第１遊
星歯車37の第２歯部37ｂに噛合する第２かさ歯部41が設
けられている。

【００２８】ところで、第１遊星歯車37は、傾斜角度が
相違する第１歯部37ａと第２歯部37ｂを備え、軸心Ｌと
直交する直交軸心Ｌ₁ 廻りに回転自在に枢支されてい
る。

【００２９】即ち、入力軸１には、円板状の基板42が外
嵌され、この基板42に軸部43，43が突設され、この軸部
43，43に、第１遊星歯車37，37が回転自在に外嵌されて
いる。また、基板42には、嵌合孔部44が設けられ、この
嵌合孔部44に、出力軸２の嵌合部33が嵌合されている。
従って、基板42の回転により、第１遊星歯車37は軸心Ｌ
廻りに回転すると共に、出力軸２が回転する。

【００３０】ところで、この第１遊星歯車37の第１歯部
37ａには、実線で示すように、ギヤポンプ６の第１かさ
歯部５が噛合しているが、仮想線で示すように、第１か
さ歯部５が第１遊星歯車37の第２歯部37ｂに噛合しても
よい。

【００３１】また、第１・第２遊星歯車37，36等は、ギ
ヤポンプ６のケーシング10及び回転体38の中空軸部38ａ
に回転自在に枢支された外枠45に内装されている。即
ち、外枠45は、一対の側壁46，47と、該側壁46，47を連
結する周壁48と、からなり、周壁48に、基板42の軸部43
の端部43ａが挿入固定され、かつ、側壁46の孔部46ａに
回転体38の中空軸部38ａが相対回転自在に挿通されると
共に、側壁47の孔部47ａにギヤポンプ６のケーシング10
が相対回転自在に挿通されている。従って、基板42の回
転と一体にこの外枠45が回転する。

【００３２】外枠45の外周側には、外枠45の外周面45
ａ、つまり、周壁48の外周面に、圧接・分離自在な摩擦
板50が設けられて、停止用ブレーキ機構51が構成され
る。

【００３３】しかして、第１遊星歯車37の第２歯部37ｂ
と回転体38の第２かさ歯部41とが噛合する噛合点の延長
線Ｍ₁ は、軸心Ｌと直交軸心Ｌ₁ との交点Ｏ₁ で交わ
り、第１遊星歯車37の第１歯部37ａと第２遊星歯車36の
かさ歯部36ａとが噛合する噛合点の延長線Ｍ₂ は、平行
軸心Ｌ₂ と直交軸心Ｌ₁ との交点Ｏ₂ で交わる。勿論、
第１遊星歯車37の第１歯部37ａと第１かさ歯部５とが噛
合する噛合点の延長線Ｍ₂ ′は、交点Ｏ₂ で交わる。

【００３４】従って、上述の如く構成された変速機によ
れば、入力軸１を所定速度で回転させると共に、ギヤポ
ンプ６を閉状態とすれば、ケーシング10が入力軸１と同
一方向及び同一速度で回転する。そして、ケーシング10
が入力軸１と同一方向及び同一速度で回転すれば、第１
かさ歯部５と、第１遊星歯車37と、第２遊星歯車36と、
回転体38の内接歯車40及び第２かさ歯部41と、入力軸１
の入力歯部３と、がロック状態となって、第２遊星歯車
36は自転せずに公転することになって、出力軸２は入力
軸１と同一回転数となる。

【００３５】この状態から、ギヤポンプ６を開状態とし
てゆけば、第１かさ歯部５の回転速度が入力軸１より遅
れてゆく。即ち、第１・第２遊星歯車37，36が自転する
ようになって、第２遊星歯車36の公転速度が入力軸１よ
り遅くなってゆく。ついには、第１かさ歯部５の回転が
停止する。

【００３６】そして、第１かさ歯部５の回転が停止すれ
ば、第２遊星歯車36は、入力軸１の回転方向と逆方向に
軸心Ｌ廻りに公転し、出力軸２が入力軸１と逆方向に回
転する。

【００３７】従って、入力軸１を回転させる原動機の回
転数に関係なく、ギヤポンプ６を閉じれば、入力軸１と
出力軸２とが一体に同一方向に同一速度で回転し、ま
た、ギヤポンプ６を開放してゆけば、油の自然流出によ
って外枠45が停止し、この外枠45と同一回転である出力
軸２は停止する。この際、停止用ブレーキ機構51の摩擦
板50を外枠45の外周面45ａに圧接させれば、確実に停止
する。停止すれば、外枠45が回転することがないので、
ブレーキペダルを踏んでいる必要がない。

【００３８】ところで、後退しているとき、つまり、出
力軸２が逆転しているときは、ギヤポンプ６のケーシン
グ10が停止している。この際、ブレーキ機構28の摩擦部
材27をケーシング10の外周面に圧接させれば、確実に停
止する。停止すれば、ケーシング10が回転することがな
いので、ブレーキペダルを踏んでいる必要がない。とこ
ろで、以上の操作をサーボ制御やマイコン等による自動
制御にて行なうこともできる。

【００３９】なお、第１・第２遊星歯車37，36の数は自
由に変更することができるが、少なくとも、夫々２個以
上あるのが好ましい。また、第１・第２遊星歯車37，36
等の歯数の変更は自由である。

【００４０】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００４１】ギヤポンプ６にかかる負荷を極めて軽度に
抑え（従来の約1/10）ることができ、しかも、油圧の大
部分を出力軸２に還元させることができて、効率がよ
い。また、ギヤポンプ６としては、簡単な構造でかつ信
頼性も極めて高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１入力軸２出力軸５第１かさ歯部６ギヤポンプ 36 第２遊星歯車 36ａかさ歯部 36ｂ平歯車部 37 第１遊星歯車 37ａ第１歯部 37ｂ第２歯部 38 回転体 38ａ中空軸部 40 内接歯車 41 第２かさ歯部Ｌ軸心Ｌ₁ 直交軸心Ｌ₂ 平行軸心

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一軸心Ｌ上に回転自在に枢支される入
力軸１と出力軸２とを備えた変速機に於て、上記入力軸
１に外嵌される第１かさ歯部５を有しかつ回転速度を変
更して該第１かさ歯部５に上記入力軸１からの回転を伝
達するギヤポンプ６と、上記出力軸２に中空軸部38ａが
回転自在に外嵌されると共に内接歯車40を有する回転体
38と、上記軸心Ｌと直交する直交軸心Ｌ₁ 廻りに回転自
在でかつ該軸心Ｌ廻りに公転して上記出力軸２を軸心Ｌ
廻りに回転させる第１遊星歯車37と、上記軸心Ｌと平行
な平行軸心Ｌ₂ 廻りに回転自在でかつ該軸心Ｌ廻りに公
転して上記出力軸２を軸心Ｌ廻りに回転させる第２遊星
歯車36と、を備え、上記第１遊星歯車37に、上記第１か
さ歯部５が少なくともどちらか一方に噛合する第１・第
２歯部37ａ，37ｂを設けると共に、上記第２遊星歯車36
に、上記第１遊星歯車37の第１歯部37ａに噛合するかさ
歯部36ａと上記回転体38の内接歯車40に噛合する平歯車
部36ｂとを設け、さらに、上記回転体38に、上記第１遊
星歯車37の第２歯部37ｂが噛合する第２かさ歯部41を設
けると共に、上記入力軸１に、上記第２遊星歯車36の平
歯車部36ｂに噛合する入力歯部３を設けたことを特徴と
する変速機。