JPH10246295A - プラネタリーギヤでの自動無段変速を得る出力側からの入力側入力方向駆動制御装置並びに該装置の自力連結駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラネタリーギヤ構成での出力側のあらゆる
回転域でも，出力側から連動した入力側の入力方向の駆
動の停止を自力で図り，円滑な自動無段変速を得る． 【解決手段】 入力側リングギヤ１と遊星ギヤ２ａ，遊
星ギヤ２ｂに出力側太陽ギヤ４とガイドリングギヤ３を
噛み合わせ，出力側太陽ギヤ４ａと遊星ギヤ５ａ，遊星
ギヤ５ｂとシャーシ固定リングギヤ６並びに遊星ギヤ５
ｃとガイドリングギヤ３を噛み合わせるもので，出力側
太陽ギヤ４の回転力でシャーシ固定リングギヤ６とガイ
ドリングギヤ３に噛み合あう遊星ギヤ５を駆動し，ガイ
ドリングギヤ３の入力逆方向の駆動を行い，噛み合あう
遊星ギヤ２で入力側リングギヤ１の入力方向の駆動停止
を図る．

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，プラネタリーギヤ
構成での入力側と出力側とのギヤ連結駆動を考慮して，
出力側の回転が及ぼす入力側の入力方向への駆動に対し
てクラッチ等を使用せず，出力側の各回転域に係わらず
入力側入力方向への駆動停止を図る装置と，この装置の
自力連結駆動と，自動無段変速に関する．

【０００２】

【従来の技術】従来のプラネタリーギヤ構成での無段変
速装置においては，各ギヤをロックしたりフリーにした
出力側をギヤアップした駆動である．

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のプラネタリーギ
ヤ構成での無段変速装置等にあっては，出力側と入力側
とが常にギヤで連結している為，出力側の回転力による
入力側の入力方向の駆動は避けられず，入力側回転数の
二乗に相当するギヤ比を持って出力側の連続可変駆動を
行わなければならないという問題点があった．

【０００４】本発明は，出力側のあらゆる回転域でも，
出力側からの入力側入力方向への駆動の停止状態を得る
目的と同時に，入力逆方向に遊星ギヤの公転駆動を行う
ことで大きく差動を得る目的としており，これらによ
り，常に一定する入力回転数で出力側の可変駆動を行う
目的としたもので，さらに，該装置の出力側回転力によ
る自力駆動方法を提供することで自動無段変速を得るこ
とを目的としている．

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明のプラネタリーギヤでの自動無段変速を得る
出力側からの入力側入力方向駆動制御装置においては，
プラネタリーギヤ構成でのリングギヤを入力側，太陽ギ
ヤを出力側とし，遊星ギヤは，大小のギヤを一体にした
遊星ギヤを用い，該大のギヤをリングギヤに小のギヤを
太陽ギヤに噛み合わせるとともに，該遊星ギヤの入力逆
方向の公転を図るガイドリングギヤを設けて，該小のギ
ヤと噛み合わせたものである．

【０００６】そして，上記ガイドリングギヤと噛み合う
小のギヤと，入力側のリングギヤと噛み合う大のギヤ
の，大小のギヤ一体の遊星ギヤの双方のギヤ径を１対２
相当の割合とし，該遊星ギヤの入力逆方向の公転を図る
ガイドリングギヤを入力逆方向に駆動するものであり，
後記する理由により，効果がある．

【０００７】上記遊星ギヤの双方のギヤ径を１対２相当
の割合としたことは，該遊星ギヤがガイドリングギヤに
噛み合い入力方向の自転駆動で入力逆方向の公転を図る
ため，テコの原理を応用して大のギヤを設けリングギヤ
による該遊星ギヤの入力方向の自転駆動を容易にしたも
のであり，ギヤ径の差を大輻にとると，ガイドリングギ
ヤの入力逆方向への駆動幅を大きくとらなくてはならな
い．

【０００８】そして，上記した理由により，出力側が回
転している入力ＯＦＦの時，ガイドリングギヤと噛み合
う遊星ギヤの小のギヤにより入力逆方向の公転と入力方
向の自転作動により，該遊星ギヤの自転一回転に対し，
該大小のギヤ一体の遊星ギヤの大のギヤ直径に小のギヤ
直径を引いて円周率を掛けた数値（距離）分，該遊星ギ
ヤの大のギヤと噛み合う入力側リングギヤの入力方向へ
の駆動作用が働く．

【０００９】上記のようなギヤ構成による入力方向へ駆
動される入力側リングギヤに，同じく，遊星ギヤの自転
一回転に対し，該大小のギヤ一体の遊星ギヤの大のギヤ
直径に小のギヤ直径を引いて円周率を掛けた数値（距
離）分，該遊星ギヤの小のギヤと噛み合うガイドリング
ギヤを入力逆方向に駆動すると，入力側リングギヤを入
力逆方向に駆動する力が働く．

【００１０】そして，上記した理由から，遊星ギヤのギ
ヤ軸中心で回る大のギヤによる入力側リングギヤの入力
方向の駆動距離と，遊星ギヤの小のギヤと噛み合うガイ
ドリングギヤを，遊星ギヤの自転一回転に対し，該遊星
ギヤの大のギヤ直径に小のギヤ直径を引き円周率を掛け
た数値（距離）分，入力逆方向に駆動することで，自転
公転する遊星ギヤを入力逆方向に引っ張る作用の働きに
より，遊星ギヤと噛み合うリングギヤを入力逆方向に引
っ張って駆動する距離との配分がほぼ等しくなる，すな
わち，出力側のあらゆる回転域での入力側リングギヤ入
力方向への駆動作用が停止した状態を得る．

【００１１】上記リングギヤによる入力と，遊星ギヤの
入力逆方向の公転駆動及び遊星ギヤ支持枠の同入力逆方
向駆動を行う目的は，従来のギヤ直結でのプラネタリー
ギヤ構成の入力側回転同方向の遊星ギヤ公転及び遊星ギ
ヤ支持枠の駆動は，入力側が出力側の回転に常に追い掛
ける状態で動力を伝達する，すなわち，この動力伝達で
無段可変を行うには入力側回転の二乗相当を持って出力
側の駆動を図らねばならない，しかし，本発明の，入力
側回転逆方向の遊星ギヤ公転及び遊星ギヤ支持枠の駆動
により，入力に対して出力側を逆駆動するために常に反
発する状態で動力が伝達される，すなわち，相反する回
転により差動効果が働き出力側の無段可変作用を得る．

【００１２】そして，上記のように入力側リングギヤの
出力側からの入力方向駆動停止状態を得ることで，出力
側のあらゆる回転域での入力側の一定回転での入力で出
力側を駆動することが可能となり，さらに，遊星ギヤ入
力逆方向公転駆動による差動の働きにより，ギヤ直結の
プラネタリーギヤ構成のギヤ比が変わる働きを得ること
ができる，このギヤ比の可変を持って動力伝達での自動
無段変速を得る．

【００１３】そして，上記装置のガイドリングギヤの入
力逆方向の駆動の方法は，他の動力を用いても良いが，
入力による遊星ギヤの自転と公転駆動による太陽ギヤ駆
動力を用いることで入力と同時にガイドリングギヤを入
力逆方向に動かすことが容易となるもので，構造的にも
簡単であり後記する三つの連結駆動方法がある．

【００１４】前記装置の三つの連結駆動方法とも，新た
な大小のギヤ一体の遊星ギヤを設け，前記遊星ギヤと識
別するため制御側の遊星ギヤとし，該遊星ギヤの大のギ
ヤと前記出力側太陽ギヤを噛み合わせ，先の特願平８−
２７２５０号でのサンギヤ自力逆転駆動における太陽ギ
ヤの自力逆転駆動力を応用して，該制御側の遊星ギヤを
駆動し，ガイドリングギヤを自力で動かすものである
が，該制御側の遊星ギヤとガイドリングギヤとの連結方
法が，後記する三つの相違する連結手段によるガイドリ
ングギヤの入力逆方向駆動を図ることができる．

【００１５】そして，上記三つの相違するガイドリング
ギヤと制御側の遊星ギヤとの連結方法の一つは，制御側
の遊星ギヤを大のギヤの左右に小のギヤを一体に有する
遊星ギヤとを用い，シャーシに固定するリングギヤを設
け，太陽ギヤと噛み合う制御側の遊星ギヤの片方の小の
ギヤとシャーシに固定するリングギヤを，片方の小のギ
ヤとガイドリングギヤを噛み合わせたもので，太陽ギヤ
で制御側の遊星ギヤの自転と公転を行わせてガイドリン
グギヤを入力逆方向に駆動するものである．

【００１６】また，上記三つの相違するガイドリングギ
ヤと制御側の遊星ギヤとの連結方法の二つ目は，同じく
シャーシに固定するリングギヤを設けて太陽ギヤと噛み
合う大小のギヤ一体の遊星ギヤの小のギヤと噛み合わ
せ，制御側の遊星ギヤの支持枠と一体で回転するように
ガイドリングギヤを固定したもので，太陽ギヤで制御側
の遊星ギヤの自転と公転を行わせて支持枠ごとガイドリ
ングギヤを入力逆方向に駆動するものである．

【００１７】また，上記三つの相違するガイドリングギ
ヤと制御側の遊星ギヤとの連結方法の三つ目は，大小の
ギヤ一体の制御側の遊星ギヤの支持枠をシャーシに固定
し，小のギヤとガイドリングギヤを噛み合わせたもの
で，太陽ギヤで制御側の遊星ギヤの自転を行わせてガイ
ドリングギヤを入力逆方向に駆動するものである．

【００１８】上記三つの相違するガイドリングギヤと制
御側の遊星ギヤとの連結方法によるガイドリングギヤ入
力逆方向の駆動は，何れも，入力側の遊星ギヤ一回転
で，該入力側の遊星ギヤの大のギヤ引く入力側の遊星ギ
ヤの小のギヤに円周率を掛けた数値（距離）分の行うも
のであり，制御側の遊星ギヤの支持枠，或いは制御側の
遊星ギヤと噛み合うリングギヤがシャーシと固定したこ
とで，ガイドリングギヤの円滑な入力逆方向の駆動力が
働く．

【００１９】

【発明の実施の形態】図１において，入力側リングギヤ
１の内歯歯車１０に遊星ギヤ２の大のギヤ２ａを噛み合
せ，太陽ギヤ軸９と一体の出力側太陽ギヤ４に遊星ギヤ
２の小のギヤ２ｂを噛み合せ，ガイドリングギヤ３の内
歯歯車１０に遊星ギヤ２の小のギヤ２ｂを噛み合せ，遊
星ギヤ支持枠７で数個の遊星ギヤ２の各ギヤ軸１２を支
持したプラネタリーギヤ構成の請求項１の自動無段変速
を得る出力側からの入力側入力方向駆動制御装置で，リ
ングギヤ１の矢印イ方向の入力により，遊星ギヤ２を矢
印イ方向に自転駆動し，ガイドリングギヤ３と噛み合う
ことで遊星ギヤ２の矢印ロ方向の公転駆動を得て，噛み
合う太陽ギヤ４を太陽ギヤ軸９一体で矢印ロ方向に駆動
する，そして，太陽ギヤ４に設けたギヤ４ａに制御側と
した遊星ギヤ５の大のギヤ５ａを噛み合せ，シャーシに
固定するリングギヤ６の内歯歯車１０と遊星ギヤ５の小
のギヤ５ｂを噛み合せ，ガイドリングギヤ３の外歯歯車
１１に遊星ギヤ５の小のギヤ５ｃと噛み合わせ，遊星ギ
ヤ支持枠８で数個の遊星ギヤ５の各ギヤ軸１２を支持し
た請求項２のギヤ構成で，前記請求項１の装置と連結し
て，，該請求項１の装置を自力駆動するもので，請求項
１の駆動による矢印ロ方向に回転する太陽ギヤ４のギヤ
４ａで遊星ギヤ５を矢印イ方向に自転駆動し，該遊星ギ
ヤ５のシャーシ固定リングギヤ６との噛み合いにより遊
星ギヤ２の矢印ロ方向の公転駆動（遊星ギヤ支持枠８も
同時に矢印ロ方向に回転）を得，該遊星ギヤ５と噛み合
うガイドリングギヤ３の矢印ロ方向の駆動を行う，請求
項１の装置に請求項２の自力連結駆動を取り付けた図で
ある．

【００２０】図２に示される実施例では，請求項１の装
置での太陽ギヤ４に設けたギヤ４ａに制御側とした遊星
ギヤ５の大ギヤ５ａを噛み合わせ，シャーシに固定する
リングギヤ６の内歯歯車１０に遊星ギヤ５の小ギヤ５ｂ
を噛み合わせて，該数個の遊星ギヤ５の各ギヤ軸１２を
支持した遊星ギヤ支持枠８とガイドリングギヤ３が一体
で太陽ギヤ軸９中心で回るように連結した請求項３のギ
ヤ構成で，前記請求項１の装置と連結するして，該請求
項１の装置を自力駆動するもので，請求項１の駆動によ
る矢印ロ方向に回転する太陽ギヤ４のギヤ４ａで遊星ギ
ヤ５を矢印イ方向に自転駆動し，該遊星ギヤ５のシャー
シ固定リングギヤ６との噛み合いにより遊星ギヤ２の矢
印ロ方向の公転駆動を得て遊星ギヤ支持枠８の矢印ロ方
向に駆動して，前遊星ギヤ支持枠８と一体のガイドリン
グギヤ３を矢印ロ方向に駆動する，請求項１の装置に請
求項３の自力連結駆動を取り付けた図である．

【００２１】図３に示される実施例では，請求項１の装
置での太陽ギヤ４に設けたギヤ４ａに制御側とした遊星
ギヤ５の大のギヤ５ａを噛み合わせ，該遊星ギヤ５の小
のギヤ５ｃにガイドリングギヤ３の外歯歯車１１を噛み
合わせ，該数個の遊星ギヤ５の各ギヤ軸１２を支持した
遊星ギヤ支持枠８をシャーシに固定した請求項４のギヤ
構成で，前記請求項１の装置と連結して，該請求項１の
装置を自力駆動するもので，請求項１の駆動による矢印
ロ方向に回転する太陽ギヤ４のギヤ４ａで遊星ギヤ５を
矢印イ方向に自転駆動し，該遊星ギヤ５の自転力でガイ
ドリングギヤ３の矢印ロ方向の駆動を行う，請求項１の
装置に請求項４の自力連結駆動を取り付けた図である．

【００２２】これら図１，２，３で示した実施例での，
何れも，遊星ギヤ２の自転一回転に対し，該遊星ギヤ２
の大ギヤ２ａの直径に小ギヤ２ｂの直径を引いて円周率
を掛けた数値（距離）分のガイドリングギヤ３の矢印ロ
方向の駆動を自力で行うギヤ連結駆動構成にした図であ
る．

【００２３】

【発明の効果】本発明は，以上説明したように構成され
ているので，以下に記載されるような効果を奏する．

【００２４】遊星ギヤに大小のギヤを一体にして持たせ
たことにより，テコの原理によりガイドリングギヤを軌
道に，遊星ギヤの入力逆方向の公転駆動を円滑にでき
る．

【００２５】そして，ガイドリングギヤを軌道に，大小
のギヤを一体の遊星ギヤの入力逆方向の公転駆動するこ
とにより，プラネタリーギヤ構成での差動効果が大きく
働き，無段可変作用を得ることができる．

【００２６】そして，ガイドリングギヤを，該遊星ギヤ
２の自転一回転に対し，該大ギヤ２ａの直径に小ギヤ２
ｂの直径を引いて円周率を掛けた数値（距離）分の入力
逆方向に駆動することにより，出力側からの入力側リン
グギヤの入力方向の駆動が停止した状態を得ることがで
きる．

【００２７】そして，入力側リングギヤの入力方向の駆
動が停止状態を得ることにより，出力側あらゆる回転域
での入力側の一定する回転数の入力で出力側の無段可変
駆動を行うことができる．

【００２８】さらに，出力側の太陽ギヤの回転力で，ガ
イドリングギヤの入力逆方向の駆動を自力で駆動するこ
とにより，自動的に可変ショックの無い無段変速駆動を
行うことができる．

【００２９】そして，ガイドリングギヤの自力で駆動を
行うギヤ連結構成によるプラネタリーギヤ一体構成とす
ることにより，軽量でコンパクト化を図ることができ
る．

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１のプラネタリーギヤでの自動無段変速
を得る出力側からの入力側入力方向駆動制御装置と該装
置の請求項２の自力駆動の連結構成による一部断面とし
た斜面図である．

【図２】請求項１のプラネタリーギヤでの自動無段変速
を得る出力側からの入力側入力方向駆動制御装置と該装
置の請求項３の自力駆動の連結構成による一部断面とし
た斜面図である．

【図３】請求項１のプラネタリーギヤでの自動無段変速
を得る出力側からの入力側入力方向駆動制御装置と該装
置の請求項４の自力駆動の連結構成による一部断面とし
た斜面図である．

【符号の説明】

１ リングギヤ ２，２ａ，２ｂ 遊星ギヤ ３ ガイドリングギヤ ４，４ａ 太陽ギヤ ５，５ａ，５ｂ，５ｃ 遊星ギヤ ６ シャーシ固定リングギヤ ７ 遊星ギヤ支持枠 ８ 遊星ギヤ支持枠 ９ 太陽ギヤ軸 １０ 内歯歯車 １１ 外歯歯車 １２ 遊星ギヤ軸 イ 入力回転方向 ロ 入力逆回転方向

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リングギヤ１を入力側，太陽ギヤ４を出
   力側とした，大小のギヤを一体にした遊星ギヤ２を有す
   るプラネタリーギヤ構成に，遊星ギヤ２の入力逆方向公
   転軌道を得るガイドリングギヤ３を設け，遊星ギヤ２ｂ
   とガイドリングギヤ３の内歯歯車１０，入力側リングギ
   ヤ１と遊星ギヤ２ａ，太陽ギヤ４と遊星ギヤ２ｂと噛み
   合せ，遊星ギヤ２の自転一回転に対し，該遊星ギヤ２ａ
   の直径に遊星ギヤ２ｂの直径を引いて円周率を掛けた数
   値（距離）分，ガイドリングギヤ３を他の動力，或いは
   自力で入力逆方向に駆動を行う特徴により，ギヤ連結構
   成での出力側からの入力側リングギヤ１の入力方向の駆
   動停止を得る，プラネタリーギヤでの自動無段変速を得
   る出力側からの入力側入力方向駆動制御装置．
2. 【請求項２】 太陽ギヤ４にギヤ４ａと，シャーシに固
   定するリングギヤ６と大小のギヤを一体にした遊星ギヤ
   ５を設け，シャーシ固定リングギヤ６の内歯歯車１０と
   遊星ギヤ５ｂと，太陽ギヤ４ａと遊星ギヤ５ａ，ガイド
   リングギヤ３の外歯歯車１１と遊星ギヤ５ｃと噛み合わ
   せて出力側太陽ギヤ４の回転力で請求項１記載のプラネ
   タリーギヤでの自動無段変速を得る出力側からの入力側
   入力方向駆動制御装置の自力連結駆動方法．
3. 【請求項３】 太陽ギヤ４にギヤ４ａと，シャーシに固
   定するリングギヤ６と大小のギヤを一体にした遊星ギヤ
   ５を設け，遊星ギヤ５を支持する遊星ギヤ支持枠８とガ
   イドリングギヤ３が一体で太陽ギヤ軸９中心で回るよう
   に連結し，シャーシ固定リングギヤ６の内歯歯車１０と
   遊星ギヤ５ｂ，太陽ギヤ４ａと遊星ギヤ５ａと噛み合わ
   せて出力側太陽ギヤ４の回転力で請求項１記載のプラネ
   タリーギヤでの自動無段変速を得る出力側からの入力側
   入力方向駆動制御装置の自力連結駆動方法．
4. 【請求項４】 太陽ギヤ４にギヤ４ａと，大小のギヤを
   一体にした遊星ギヤ５と，該遊星ギヤ５を支持する遊星
   ギヤ支持枠８をシャーシと固定を図って，太陽ギヤ４ａ
   と遊星ギヤ５ａ，ガイドリングギヤ３の外歯歯車１１と
   遊星ギヤ５ｃと噛み合わせて出力側太陽ギヤ４の回転力
   で請求項１記載のプラネタリーギヤでの自動無段変速を
   得る出力側からの入力側入力方向駆動制御装置の自力連
   結駆動方法．