JPH09100883A - 差動歯車機構による無段変速装置 - Google Patents
差動歯車機構による無段変速装置Info
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- JPH09100883A JPH09100883A JP7291610A JP29161095A JPH09100883A JP H09100883 A JPH09100883 A JP H09100883A JP 7291610 A JP7291610 A JP 7291610A JP 29161095 A JP29161095 A JP 29161095A JP H09100883 A JPH09100883 A JP H09100883A
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 68
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 abstract 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
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- Structure Of Transmissions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 差動歯車機構を用いた無段変速装置において
入力軸回転数に対する出力軸回転数を、出力軸負荷に応
じた変速制御をすることにより無段階変速を実現するも
のである。 【構成】 ２組の差動歯車装置を用い一方に入力軸、他
方に出力軸を設け差動歯車装置間に変速比の異なる回転
伝達経路、つまり高速回転伝達経路と低速回転伝達経路
を設ける。そしてこの二つの回転伝達経路の回転割合を
制御する機能を設けることにより無段変速装置を構成す
る。
入力軸回転数に対する出力軸回転数を、出力軸負荷に応
じた変速制御をすることにより無段階変速を実現するも
のである。 【構成】 ２組の差動歯車装置を用い一方に入力軸、他
方に出力軸を設け差動歯車装置間に変速比の異なる回転
伝達経路、つまり高速回転伝達経路と低速回転伝達経路
を設ける。そしてこの二つの回転伝達経路の回転割合を
制御する機能を設けることにより無段変速装置を構成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は差動歯車機構を用い入力
軸回転数に対する出力軸回転数を無段階に制御する無段
変連装置に関するものである。
軸回転数に対する出力軸回転数を無段階に制御する無段
変連装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来無段変速装置は一般的にはリングコ
ーン方式、ベルトプーリ方式が代表的なものとして挙げ
られるが、双方共２軸間で回転力を伝達するための摩擦
媒体の回転力伝達径を変化させることにより無段変速を
行っている。従って力の伝達に摩擦力を利用するため、
大きな力の伝達には不十分であった。
ーン方式、ベルトプーリ方式が代表的なものとして挙げ
られるが、双方共２軸間で回転力を伝達するための摩擦
媒体の回転力伝達径を変化させることにより無段変速を
行っている。従って力の伝達に摩擦力を利用するため、
大きな力の伝達には不十分であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の問題を解決するために考案されたものであり、歯車と
いう剛体により力を伝達することにより、力の伝達を摩
擦力にたよらず大きな力でもスリップすることがない無
段変速装置を提供することを目的とするものである。
の問題を解決するために考案されたものであり、歯車と
いう剛体により力を伝達することにより、力の伝達を摩
擦力にたよらず大きな力でもスリップすることがない無
段変速装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は２組の差動歯車
装置からなり、第１の差動歯車装置の任意の１つの軸を
入力軸とし、残る２軸を各々動力伝達の経路として第２
の差動歯車装置の任意の２軸に連結し、第２の差動歯車
装置の残る１軸より出力を取り出す装置である。上記第
１と第２の差動歯車装置間の動力伝達のための二つの経
路は、一方の経路のみを固定したときと他方の経路のみ
を固定した時とでは、入力軸と出力軸の間で異なる変速
比を持ち、上記二つの動力伝達のための経路に入力回転
を配分制御することに特徴を有している。
装置からなり、第１の差動歯車装置の任意の１つの軸を
入力軸とし、残る２軸を各々動力伝達の経路として第２
の差動歯車装置の任意の２軸に連結し、第２の差動歯車
装置の残る１軸より出力を取り出す装置である。上記第
１と第２の差動歯車装置間の動力伝達のための二つの経
路は、一方の経路のみを固定したときと他方の経路のみ
を固定した時とでは、入力軸と出力軸の間で異なる変速
比を持ち、上記二つの動力伝達のための経路に入力回転
を配分制御することに特徴を有している。
【０００５】また上記の無段変速装置において２組の差
動歯車装置間の二つの動力伝達経路の内、一方の経路内
にウオームギアを利用することが好ましい。
動歯車装置間の二つの動力伝達経路の内、一方の経路内
にウオームギアを利用することが好ましい。
【０００６】
【作用】本発明の無段変速装置において２組の差動歯車
装置間の二つの動力伝達経路は、一方の経路のみを固定
したときと他方の経路のみを固定した時とでは、入力軸
回転数に対する出力軸回転数の比率が異なり、減速比が
大きい方の動力伝達経路は低速回転伝達経路、他方は高
速回転伝達経路として作用する。この二つの動力伝達経
路は入力軸と出力軸の間で常に連結されているので両方
の経路を同時に使用し回転力を伝達できるのである。
装置間の二つの動力伝達経路は、一方の経路のみを固定
したときと他方の経路のみを固定した時とでは、入力軸
回転数に対する出力軸回転数の比率が異なり、減速比が
大きい方の動力伝達経路は低速回転伝達経路、他方は高
速回転伝達経路として作用する。この二つの動力伝達経
路は入力軸と出力軸の間で常に連結されているので両方
の経路を同時に使用し回転力を伝達できるのである。
【０００７】出力軸負荷が小さい時は高速回転伝達経路
が主たる動力伝達経路として働き、出力軸負荷が大きく
なるにつれて伝達動力を低速回転伝達経路に配分してい
くことにより入力軸回転数に対する出力軸回転数を低く
し、大きなトルクを発生させることができるのである。
が主たる動力伝達経路として働き、出力軸負荷が大きく
なるにつれて伝達動力を低速回転伝達経路に配分してい
くことにより入力軸回転数に対する出力軸回転数を低く
し、大きなトルクを発生させることができるのである。
【０００８】
【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１は本発明の無段変速装置の第１実施例を斜視図で示す
概略構成図である。第１の差動歯車装置１９は太陽歯車
２、遊星ピニオン３、内歯車４より構成され太陽歯車２
は入力軸１に固定されている。遊星ピニオン３はキャリ
ア６により回転自在に支持されている。キャリア６とキ
ャリア８は回転軸７に固定されている。キャリア８は第
２の差動歯車装置２０の遊星ピニオン１６を回転自在に
支持している。歯車５は内歯車４に固定されている。歯
車９は回転軸１０に固定され、歯車５と噛み合ってい
る。かさ歯車１１は回転軸１０に固定され、かさ歯車１
２と噛み合っている。かさ歯車１２はウオーム１３と固
定されている。ウオーム１３と噛み合うウオームホイー
ル１４は第２の差動歯車装置２０の内歯車１５に固定さ
れている。第２の差動歯車装置２０の太陽歯車１７は出
力軸１８に固定されている。
１は本発明の無段変速装置の第１実施例を斜視図で示す
概略構成図である。第１の差動歯車装置１９は太陽歯車
２、遊星ピニオン３、内歯車４より構成され太陽歯車２
は入力軸１に固定されている。遊星ピニオン３はキャリ
ア６により回転自在に支持されている。キャリア６とキ
ャリア８は回転軸７に固定されている。キャリア８は第
２の差動歯車装置２０の遊星ピニオン１６を回転自在に
支持している。歯車５は内歯車４に固定されている。歯
車９は回転軸１０に固定され、歯車５と噛み合ってい
る。かさ歯車１１は回転軸１０に固定され、かさ歯車１
２と噛み合っている。かさ歯車１２はウオーム１３と固
定されている。ウオーム１３と噛み合うウオームホイー
ル１４は第２の差動歯車装置２０の内歯車１５に固定さ
れている。第２の差動歯車装置２０の太陽歯車１７は出
力軸１８に固定されている。
【０００９】入力軸１を回転させると第１の差動歯車装
置１９が運動する。回転運動伝達経路の一つとして第１
の差動歯車装置１９の遊星ピニオン３の公転はキャリア
６、回転軸７、キャリア８を経て第２の差動歯車装置２
０の遊星ピニオン１６の公転として伝達される。またも
う一つの回転運動伝達経路として第１の差動歯車装置１
９の内歯車４の回転は歯車５、歯車９、回転軸１０、か
さ歯車１１、かさ歯車１２、ウオーム１３、ウオームホ
イール１４を経て第２の差動歯車装置２０の内歯車１５
に伝達される。第２の差動歯車装置２０では上記二つの
経路を経て第一の差動歯車装置１９より伝達された回転
を一次結合した形で太陽歯車１７から出力軸１８へと取
り出す。
置１９が運動する。回転運動伝達経路の一つとして第１
の差動歯車装置１９の遊星ピニオン３の公転はキャリア
６、回転軸７、キャリア８を経て第２の差動歯車装置２
０の遊星ピニオン１６の公転として伝達される。またも
う一つの回転運動伝達経路として第１の差動歯車装置１
９の内歯車４の回転は歯車５、歯車９、回転軸１０、か
さ歯車１１、かさ歯車１２、ウオーム１３、ウオームホ
イール１４を経て第２の差動歯車装置２０の内歯車１５
に伝達される。第２の差動歯車装置２０では上記二つの
経路を経て第一の差動歯車装置１９より伝達された回転
を一次結合した形で太陽歯車１７から出力軸１８へと取
り出す。
【００１０】二つの差動歯車装置間の回転軸７を含む経
路は高速回転伝達経路として作用し、回転軸１０を含む
経路は減速比の大きい低速回転伝達経路として作用す
る。第一の差動歯車装置１９に入力された回転は上記二
つの高速回転伝達経路と低速回転伝達経路に配分された
後に、第２の差動歯車装置２０で合成され、出力軸１８
に取り出すことができる。従って任意の出力軸回転数は
入力軸からの回転を上記二つの高速回転伝達経路と低速
回転伝達経路に配分割合を制御することにより得ること
ができる。
路は高速回転伝達経路として作用し、回転軸１０を含む
経路は減速比の大きい低速回転伝達経路として作用す
る。第一の差動歯車装置１９に入力された回転は上記二
つの高速回転伝達経路と低速回転伝達経路に配分された
後に、第２の差動歯車装置２０で合成され、出力軸１８
に取り出すことができる。従って任意の出力軸回転数は
入力軸からの回転を上記二つの高速回転伝達経路と低速
回転伝達経路に配分割合を制御することにより得ること
ができる。
【００１１】回転軸１０を含む低速回転伝達経路内に設
けられているウオーム１３とウオームホイール１４の間
ではすべり伝達による摩擦負荷があるので、回転軸１０
を含む低速回転伝達経路を回転させる際の回転抵抗とな
る。
けられているウオーム１３とウオームホイール１４の間
ではすべり伝達による摩擦負荷があるので、回転軸１０
を含む低速回転伝達経路を回転させる際の回転抵抗とな
る。
【００１２】説明のため図１の装置内のすべての回転軸
の回転による摩擦損失、ウオームギアを除く歯車の伝達
損失、すべての回転体の慣性が十分小さく、無視できる
と仮定すると、出力軸１８の負荷が無い場合は回転軸１
０を含む低速回転伝達経路は上記回転抵抗があるため回
転しない。従って入力された回転は回転軸７を含む高速
回転伝達経路によってのみ出力軸まで伝達される。上記
回転抵抗に反して回転軸１０を含む低速回転伝達経路を
回転させるに十分な出力軸負荷がかかると、入力回転は
回転軸１０を含む低速回転伝達経路に出力軸負荷に応じ
て配分される。つまり出力軸負荷の大きさに応じた入力
軸回転数に対する出力軸回転数の割合はウオームギによ
って制御される。
の回転による摩擦損失、ウオームギアを除く歯車の伝達
損失、すべての回転体の慣性が十分小さく、無視できる
と仮定すると、出力軸１８の負荷が無い場合は回転軸１
０を含む低速回転伝達経路は上記回転抵抗があるため回
転しない。従って入力された回転は回転軸７を含む高速
回転伝達経路によってのみ出力軸まで伝達される。上記
回転抵抗に反して回転軸１０を含む低速回転伝達経路を
回転させるに十分な出力軸負荷がかかると、入力回転は
回転軸１０を含む低速回転伝達経路に出力軸負荷に応じ
て配分される。つまり出力軸負荷の大きさに応じた入力
軸回転数に対する出力軸回転数の割合はウオームギによ
って制御される。
【００１３】また他の実施例として、図２は本発明の無
段変速装置の第２実施例を斜視図で示す概略構成図であ
り、前記第１実施例と同一構成部分に同一符号を付して
重複する説明を省略して述べる。図２の第２実施例は図
１の第１実施例に制動装置２１を付加したもので、制動
装置２１を働かせるとキャリア８に制動がかかり、その
結果回転軸７を含む高速回転伝達経路全体に制動がかか
るため、入力軸１に入力された回転は回転軸１０を含む
低速回転伝達経路を主たる動力伝達経路として出力軸１
８に取り出すことができる。つまり制動装置２１を働か
せると回転軸７を含む高速回転伝達経路の回転が制限さ
れ入力軸１と出力軸１８の回転比率に制約を与えること
が選択できる。
段変速装置の第２実施例を斜視図で示す概略構成図であ
り、前記第１実施例と同一構成部分に同一符号を付して
重複する説明を省略して述べる。図２の第２実施例は図
１の第１実施例に制動装置２１を付加したもので、制動
装置２１を働かせるとキャリア８に制動がかかり、その
結果回転軸７を含む高速回転伝達経路全体に制動がかか
るため、入力軸１に入力された回転は回転軸１０を含む
低速回転伝達経路を主たる動力伝達経路として出力軸１
８に取り出すことができる。つまり制動装置２１を働か
せると回転軸７を含む高速回転伝達経路の回転が制限さ
れ入力軸１と出力軸１８の回転比率に制約を与えること
が選択できる。
【００１４】また他の実施例として、図３は本発明の無
段変速装置の第３実施例を斜視図で示す概略構成図であ
り、前記第１実施例と同一構成部分に同一符号を付して
重複する説明を省略して述べる。図３の第３実施例は図
１の第１実施例に歯車２２と歯車２３を付加したもので
ある。歯車２２はキャリア６に固定されている。歯車２
３は回転軸１０に回転を伝達し、且つ軸方向に滑動させ
ることにより歯車２２と選択的に噛み合わせることがで
きる。歯車２３を滑動させ歯車２２と噛み合わせると、
入力軸１より入力された回転は差動歯車装置１９で回転
軸７を含む高速回転伝達経路と回転軸１０を含む低速回
転伝達経路に出力軸負荷の大きさに関係なく一定割合で
配分された後、差動歯車装置２０で合成され出力軸１８
の回転となる。つまり２組の差動歯車装置間の二つの動
力伝達経路の回転比率を制限することにより入力軸１と
出力軸１８の回転比率に制約を与えることが選択でき
る。
段変速装置の第３実施例を斜視図で示す概略構成図であ
り、前記第１実施例と同一構成部分に同一符号を付して
重複する説明を省略して述べる。図３の第３実施例は図
１の第１実施例に歯車２２と歯車２３を付加したもので
ある。歯車２２はキャリア６に固定されている。歯車２
３は回転軸１０に回転を伝達し、且つ軸方向に滑動させ
ることにより歯車２２と選択的に噛み合わせることがで
きる。歯車２３を滑動させ歯車２２と噛み合わせると、
入力軸１より入力された回転は差動歯車装置１９で回転
軸７を含む高速回転伝達経路と回転軸１０を含む低速回
転伝達経路に出力軸負荷の大きさに関係なく一定割合で
配分された後、差動歯車装置２０で合成され出力軸１８
の回転となる。つまり２組の差動歯車装置間の二つの動
力伝達経路の回転比率を制限することにより入力軸１と
出力軸１８の回転比率に制約を与えることが選択でき
る。
【００１５】上記第３実施例において回転軸７を含む高
速回転伝達経路と回転軸１０を含む低速回転伝達経路を
連動させることにより入力軸１と出力軸１８の回転比率
を制約しているが本発明の構成上入力軸１、出力軸１
８、回転軸７を含む高速回転伝達経路内の任意の軸、回
転軸１０を含む低速回転伝達経路内の任意の軸の四つの
軸の内２軸を連動させると他のすべての軸が連動する。
従って回転軸７を含む高速回転伝達経路と回転軸１０を
含む低速回転伝達経路を連動させるためには第３実施例
のように直接連動させなくても間接的に他の軸との連動
によっても実現でき、その場合も結果は同様に入力軸１
と出力軸１８の回転比率に制約を与えることができる。
速回転伝達経路と回転軸１０を含む低速回転伝達経路を
連動させることにより入力軸１と出力軸１８の回転比率
を制約しているが本発明の構成上入力軸１、出力軸１
８、回転軸７を含む高速回転伝達経路内の任意の軸、回
転軸１０を含む低速回転伝達経路内の任意の軸の四つの
軸の内２軸を連動させると他のすべての軸が連動する。
従って回転軸７を含む高速回転伝達経路と回転軸１０を
含む低速回転伝達経路を連動させるためには第３実施例
のように直接連動させなくても間接的に他の軸との連動
によっても実現でき、その場合も結果は同様に入力軸１
と出力軸１８の回転比率に制約を与えることができる。
【００１６】上記三つの実施例においては、入力軸１を
太陽歯車２にとってあるが差動歯車装置１９の他の軸を
選択することができる。出力軸１８は太陽歯車１７にと
ってあるが差動歯車装置２０の他の軸を選択することが
できる。回転軸７を含む高速回転伝達経路と回転軸１０
を含む低速回転伝達経路についても同様であり、それぞ
れ差動歯車装置１９の入力軸以外の１軸と作動歯車装置
２０の出力軸以外の１軸を組み合わせることができるの
は勿論のことである。また本発明のすべての実施例にお
いて差動歯車装置に平行軸歯車機構を用いたが、自動車
等に用いられるかさ歯車のごとき交差軸歯車を利用した
差動歯車装置を使用することができる。
太陽歯車２にとってあるが差動歯車装置１９の他の軸を
選択することができる。出力軸１８は太陽歯車１７にと
ってあるが差動歯車装置２０の他の軸を選択することが
できる。回転軸７を含む高速回転伝達経路と回転軸１０
を含む低速回転伝達経路についても同様であり、それぞ
れ差動歯車装置１９の入力軸以外の１軸と作動歯車装置
２０の出力軸以外の１軸を組み合わせることができるの
は勿論のことである。また本発明のすべての実施例にお
いて差動歯車装置に平行軸歯車機構を用いたが、自動車
等に用いられるかさ歯車のごとき交差軸歯車を利用した
差動歯車装置を使用することができる。
【００１７】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
差動歯車装置による無段変速であるため摩擦力を利用し
た伝達のように伝達経路内でスリップする心配がなく高
トルクの伝達ができるので自動車、電車等に利用でき
る。また動力伝達経路を装置内部で二系統に分けている
ので広範囲の変速比が得られる。その上歯車による伝達
であるため騒音の発生が少ない。
差動歯車装置による無段変速であるため摩擦力を利用し
た伝達のように伝達経路内でスリップする心配がなく高
トルクの伝達ができるので自動車、電車等に利用でき
る。また動力伝達経路を装置内部で二系統に分けている
ので広範囲の変速比が得られる。その上歯車による伝達
であるため騒音の発生が少ない。
【図１】本発明の第１実施例の斜視図である。
【図２】本発明の第２実施例の斜視図である。
【図３】本発明の第３実施例の斜視図である。
１ 入力軸 ２、３、４、１９ 第１の差動歯車装置 ５、９ 歯車 ６、８ キャリア ７、１０ 回転軸 １１、１２ かさ歯車 １３、１４ ウオームギア １５、１６、１７、２０ 第２の差動歯車装置 １８ 出力軸 ２１ 制動装置 ２２、２３ 歯車
Claims (3)
- 【請求項１】 ２組の差動歯車装置からなり、第１の差
動歯車装置の任意の１つの軸を入力軸とし、残る２軸を
各々動力伝達の経路として第２の差動歯車装置の任意の
２軸に連結し、第２の差動歯車装置の残る１軸より出力
を取り出す装置である。上記第１と第２の差動歯車装置
間の動力伝達のための二つの経路は、一方の経路のみを
固定したときと他方の経路のみを固定した時とでは、入
力軸と出力軸の間で異なる変速比を持ち、上記二つの動
力伝達のための経路に入力回転を配分制御することを特
徴とする無段変速装置。 - 【請求項２】 請求項１の無段変速装置において２組の
差動歯車装置間の二つの動力伝達経路の内、一方の経路
内にウオームギアを有することを特徴とする無段変速装
置。 - 【請求項３】 請求項１の無段変速装置において２組の
差動歯車装置間の二つの動力伝達経路の内、少なくとも
一方の経路に制動装置を有するか、或は両方の経路を歯
車等により一時的に連動させることができる機構を設け
ることにより入力軸と出力軸の回転比率に制約を与える
ことが選択可能なことを特徴とする無段変速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7291610A JPH09100883A (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 差動歯車機構による無段変速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7291610A JPH09100883A (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 差動歯車機構による無段変速装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09100883A true JPH09100883A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17771182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7291610A Pending JPH09100883A (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 差動歯車機構による無段変速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09100883A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101225105B1 (ko) * | 2009-05-21 | 2013-01-22 | 조춘상 | 무한변속 장치 및 방법 |
| CN103953725A (zh) * | 2014-05-13 | 2014-07-30 | 清华大学 | 一种机械式自动变速器离合器执行机构 |
| US10001196B2 (en) | 2014-12-19 | 2018-06-19 | Caleb Chung | Continuously variable transmission |
| EP3397878A4 (en) * | 2015-12-29 | 2019-11-13 | Palaspagar, Sandeep Ramesh | PLANETARY GEAR |
| CN110494675A (zh) * | 2016-12-29 | 2019-11-22 | 河太焕 | 多级变速器 |
| WO2020180268A1 (en) * | 2019-03-06 | 2020-09-10 | Sah Timur | A gear shift system |
| US10774901B2 (en) | 2014-12-19 | 2020-09-15 | Caleb Chung | Continuously variable transmission |
-
1995
- 1995-10-02 JP JP7291610A patent/JPH09100883A/ja active Pending
Cited By (10)
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