JPS5965652A

JPS5965652A - 自動制御多段変速装置

Info

Publication number: JPS5965652A
Application number: JP17638682A
Authority: JP
Inventors: Takashi Takahashi; 崇高橋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-10-08
Filing date: 1982-10-08
Publication date: 1984-04-13

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】本発明は自ｌｌＩ制御１％段変速装置に関するものであ
る。

原動機により駆動される装置において、そのｉＡＷの回
転数を機械的手段により自動的にう段に制御することが
できれば、挿めて便利であり（１）その汎用性を高めることができる。

例えば、船の主橋エンジンにより交流発電機を駆動する
壜台には、この主橋エンジンは航行の１実況により絶え
ず回転数を変化させるが、このような回転数の変化にも
拘わらず、交流発電機に対する入力回転酸は数％の小さ
な変−カ節囲内に抑えて常に一定にしなければならない
。従って、変速比をエンジン回転数の変ｆヒに対応して
細かく変化させなければならない。

従来、このような一定の変−ガ範囲内の回転酸を得るた
めには、サイリスクなど電気的手段を用いる壜台が多い
が、この電気手段によると極めて高価になり、かつエネ
ルギーロスも多く、不経済になるというｆｌｌｌｌｌが
ある。

本発明の目的は、上述のようなｌｔ！１ｆｆＩに鑑み、
エネルギーロスの少ない機械的な手［９による自動制御
多段変速装置を提供せんとすることにある。

上記目的をｙＩ威する本発明の自−力制御％段変速装置
は、入力軸と出力軸との間に、変速比の（２）異なる復数の遊星歯車構機を％段に内蔵したう段変速機
を復数台直列に連結し、８多段変）東機内の多段の遊星
歯車機構のうち一つの遊星歯車１慣の内Ｉ！！８１歯車
を選択的に制ｍカ手段により制−力すべ（慣疲し、８制
−ガ手段を、前記入力軸の回転数又はトルクを検出する
検出器の信号によりコントローラを介して前記出力軸の
回転数を制御すべく選択的に作−カさせることを特徴と
するものである。

以下、本発明を図に示す実施例により説明する。

第１図は本発明の自動制御ｌ１％段変速装置の概略図を
示すものである。

この第１図において、１は原−カ磯に連結される入力軸
、２は被部−力機器に連結する出力軸である。この入力
軸１と出力軸２との間には、詳細を後述するような変速
比の異なる？！数の遊星歯車Ｉａ横を多段に内蔵した％
段変速機１００゜１０１が中間軸２゛を介して直列に連
結されている。このうち、多段変速機１００内の遊星歯
（３）車１１１ｉＩＩのｇ変速圧はそれぞれＡ、、Ａ２．Ａ３
てあり、すだ多段変速１１１０１内の遊星爾車栴慣の８
変速比はそれぞれＢ、、Ｂ２．Ｂ９である。多段変速桐
の台数は、この実施例では２台であるが、２台以上の？
Ｊ！を台であれば何台設けてもよい。また、％段変速構
内の遊星歯車磯横の段数も２段以上の複数段に設けるこ
とができる。

また、多段変速機１００，１０１内には、詳細を後述す
るように、遊星歯車機構の内歯歯車を１ｉｌｌ　Ｉｌｌ
するためのピストンとシリンダからなる制−力手段が、
ｇＭ星歯車橢横ごとに設けられている。この８制−力手
段に油管１０２．＋０３がそれぞれ連結され、かつソレ
ノイドバルブボックス１０４を介して油圧源１０５にｉ
！！ｉ結されている。上１己ソレノイドバルブボックス
１０４は上記８制動手段に対応して切換バルブを内蔵し
、この８切換バルブはコントローラ１０６の信号により
開閉を行い、８９５段変速４１１００．１０１に対し、
それぞれ一つの制−ガ手段だけを制−ガ（４）作−力するようにする。

コントローラ１０６は内部にマイクロコンピュータ１０
７を有し、このマイクロコンピュータ１０７の入力側に
はアナログ・デジタル変換器１０Ｂが連結され、また出
力側にはスイッチボックス１０９が連結されている。一
方、上記変速装置の入力軸１には回転数又はトルクを検
出するための検出器１１０が設けられている。

検出器１１０で検出された回転数又はトルクの信号は、
アナログ・デジタル変換器１０８によりデジタル信号に
変換され、マイクロコンピュータ１０７に入力される。

マイクロコンピュータ１０７では、検出器１１０からの
入力信号を、出力軸２が予め設定された回転数となるよ
うに多段変速機内の遊星歯車ｅｉｔ＊の変速比を、多段
間ｍ機１００についてはＡＩ　、Ａ２　、Ａｇから一つ
選択し、また多段変速１１１０１についてはＰＨ，Ｂ２
．Ｂｇから一つ選択する。そして、その選択した制御信
号をスイ・ンチボックス１０９を介してソレノイドバル
ブボックス１０４に（５）指令する。ソレノイドバルブボックス１０４は、その指
令に基づいて対応する切換バルブを開き、上記変速比に
対応した遊星歯車機構の内歯歯車を制−ガする。

このようにして、入力軸１に入力されたーカカは多段変
速＠１００て変速され、さらに中間軸２°を経て多段変
速機１０１て変速され、出力軸２から所定の設定された
回転数となって出力される。

ここで第２図及び第３図に示した多段変速機１００の詳
細を説明する。なお、ここでは多段変速機１００を代表
として説明するが、％段変速１１１０１も同様の橢亨筒
からなっているので、１０１については説明を省略する
。すだ、ここで説明する％段変凍栴は一例であるので、
遊星歯車棚慣を多段に設けた変速機であれば、勿論化の
ｔ’ｓのものてあっもよい。

第２．３図において、１は入力軸、２゛は出力側の中間
軸である。入力軸１には、それぞれｆＩ数の異なる３個
の太ｊＪ％ｆｉｌ車３Ａ、３Ｂ、３Ｃ（６）が軸方向に並んで固定され、この８太ＦＪＡ歯串３Ａ、
３Ｂ、３Ｃにそれぞれ歯数の異なる遊星歯車４Ａ、４Ｂ
、４Ｃが噛合している。８′Ｍ星歯車４Ａ、４Ｂ、４Ｄ
は軸方向に並び、一つの軸５に同一半径の位置で回動自
存に軸支されている。この軸５は一端を中間軸２′のア
ーム６に固定され、丈た他端を入力軸１に回−ガ自在に
軸支されたアーム７に固定されている。上述のように軸
支された８Ｍ星歯車４Ａ、４Ｂ、４Ｃ，の外側にはそれ
ぞれ歯数の異なる内歯歯車８Ａ。

８Ｂ、８Ｃが噛合している。

上記内歯歯車８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、各遊星歯車４Ａ、４
Ｂ、４Ｇの上にそれぞれ［？ているだけでフリーｌこし
てあり、かつこの（犬態で横ずれしないように、両１ｕ
１１面がハウジングケース９に設けた摺■力面９ａにガ
イドされている。また、ハウジングケース９内には、ａ
円内歯車８Ａ。

８Ｂ、８Ｃの摺１面９ａに対応して、名内＠歯車と同〕
む抄にしたリンゲイ火のシリンダ１０Ａ。

１０Ｂ、ＩＯＣと、このシリンダＩＯＡ、１０（７）Ｂ、ＩＯＣに遊嵌するリング吠のピストン１１Ａ、ＩＩ
Ｂ、ＩＩＣからなる制動手段が設けられている。８ピス
トンは作動油の作用により内＃ｌ歯単マＡ、”７Ｂ、７
Ｃの側面に対し垂直に、即ち回転軸方向に作用して内＃
ｉ歯車を摺Ｉｔｌ面９ａとの間に挟圧制−力するように
している。

上ｅ己各リング（犬のピストン１１Ａ　（１１Ｂ。

１１Ｃ）は前面側に、四つの帯吠をした押圧面１１ａ　
（ｌｌｂ、１ｌｃ）をそれぞれ突出させている。また８
ピストンの後面側にはガイド溝１１ａ’　　（１１ｂ’
　、ｔｉｃ’　）が設けてあり、このガイド溝１１ａ’
　　（ｆｌｂ’　、ｔｉｃ’　）は、シリンダ底面に固
定したガイドブロック１０ａ　（１０ｂ、１０ｃ）にガ
イドされるように係合し、ピストンの回り止めの作用を
行うようにしている。各ガイドブロックの幅はシリンダ
底面の幅よりも若干小さくして隙１１７１１３が形げさ
れており、この隙間１３を介してガイドブロックを挾む
両側のシリンダ空間の間に作−ガ油が流通可能なように
しである。

（８）上記８シリンダＩＯＡ、ＩＯＢ、１０Ｇは、第１図で説
明したように油管１０２を介してソレノイドバルブボッ
クス１０４に連結され、さらに油圧源１０５に連結され
ている。そして上述したコントローラ１０６の指令信号
によりソレノイドバルブボックス１０４の切換バルブが
切り換えられることにより、油圧Ｍ１０５の作−力油が
シリンダＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣのいずれかに選択的に
供給され、その作動油の供給されたシリンダのピストン
が作動して対応する内歯ｍ車を制御１１シ、他の二つの
内歯歯車はフリー状態にする。

したがフて、入力軸１の動力は制−ガ伏態の内歯歯車と
噛合した遊星ｆｉ車を太陪Ｉ！ｌｉ１重の周囲に回■力
させ、それらの歯車群のｍ数に２１応した１速比に従っ
て軸５及びアーム６を介して中間軸２°を回動させる。

この杖態から、コンｌローラ１０６の指令信号によりソ
レノイドバルブボックス１０４の切換バルブが切り換え
られて伯のシリンダへ作−力油が供給されると、それす
で（９）作動油が供給されていたシリンダはフリー１ｆ　Ｉｌ！
＜となり、地方切換え供給されたシリンダに対応する内
歯歯車が変フてＩＩＩＩカされる。したがって、入力軸
１の動力は、その制動された内ｍｉｌ！ｌｉを含む遊星
歯車機構の減速比に併フて変速され、中間軸２′へ伝達
され、次いて次の８１段変速橋１０１において同様の変
速がなされる。

上述したように、上記自動制御今Ｐｊ変速装置では、多
段変速＠１００側には変速比がそれぞれＡ、、Ａ２．Ａ
９である３段の遊星歯車構機が内蔵され、これに直列に
連結されたう段変速＠　Ｉ　Ｄ　１　ｆｉｌ＋には変速
比がそれぞれＢＩ、Ｂ２゜Ｂ９である３段の遊星歯車機
構が内蔵されている。したがって、この２連の８多段変
速橋における内歯歯車の一つを上述したようにコン１ロ
ーラ１０６の指令信号によりソレノイドバルブボックス
１０４を介して選択的に制動すると、入力軸１側の動力
は出力軸２側に対し、次の９通りの変速比に変化させて
伝ｊ！することができる。即ち、８今段変速帰における
変速比の積の（１０）絽合せとして、ＡＩ　Ｂ＋　、ＡＩ　Ｂ２　、ＡＩ　Ｂ
３゜Ａ２　Ｂ、　　・　Ａ２　Ｂ２　・　Ａ２　Ｂ３　
・　Ａ、Ｂ、　　・Ａ、Ｂ２．Ａ３Ｂ３の９通りの幅広
い選択を行うように制御することができる。したがって
、入力軸１側の回転数又はトルク変−力を検出器１１０
により検出し、この信号をコントローラ１０６により処
理し、出力軸２側が所定の回転数となるように上記変速
比を清折するならば、非富に精度の高い回転数の自動制
御を行うことができる。しかも、この変速は機械的な変
換によって行うものであるため、従来のサイリスタなど
のような電気的手段によるものに比ベエネルギーロスを
遥かに少なくすることができる。

なお、上述の実施例は耳遠変速の場合について説明した
が、実施例の出力軸２側を入力軸とし、入力軸１側を出
力軸とする増速変速の場合にも同様に実施することがで
きる。

上述したように、本発明の自−力制＠多段変速装置は、
入力軸と出力軸との間に、変速比の異なる複数の遊星歯
車機構を多段に内蔵したう段（１１）変速機を複数台直列に連結し、８う段間１束機内の多段
の遊星歯車機構のうち一つの遊星歯単構機の内ｆｉｌ歯
車を選択的に制動手段により制動すべくｔｉＩ威し、８
制動手段を、前記入力軸の回転数又はトルクを検出する
検出器の信号によりコントローラを介して前記出力軸の
回転数を制御すべく選択的に作−ガさせるようにしたの
で、機械的手段による制御が可能となり、従来の電気的
手段に比べてエネルギーロスが遥かに少な（することが
でき、且つ安定した所定の回転数を得ることができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動制御ｌ１％段Ｖ速ｉＡｍの植略図
、第２図は上記装置に使用される多段変速機の１断面図
、第３図は第２図の■−■矢視図である。１・・入力軸、　２・・出力軸、１００、　　１０１　　・　・　多段変ｉ束機、１０２
．１０３・・油管、１０４・・ソレノイドバルブポ、ンクヌ、（１２）１０５・・油圧源、１０６・・コントローラ、１０７・・マイクロコンピュータ、１０８・・アナログ・デジタル変換器、１０９・・スイ
・νチボックス、１１０・・検出器。代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　腎　照弁理士　斎　下　和　彦（１３）

Claims

【特許請求の範囲】

入力軸と出力軸との間に、変速比の異なる複数の遊星ｆ
ｉＩ車＠ｔｅｌｌを多段に内蔵した多段変速機を複数台
直列にＩ！！結し、８％段変速機内の多段の遊星歯車機
構のうち一つの遊星歯車栴楕の内歯歯車を′！Ｉ！択的
に制−ガ手段により制御Ｉすべく構成し、８！１１助手
段を、前記入力軸の回転数又はトルクを検出する検出器
の信号によりコントローラを介して前記出力軸の回転数
を制御すべく選択的に作動させることを持重とする目１
１Ｉ＋御％段ｖＳ束装置。