JPS63140145A - 変速装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は入力回転軸の回転数に対する出力回転軸の回転
数の比を２段階に変化させ得る変速装置に関する。この
様な変速装置は自動車の補機の駆動機構において好適に
利用される。

［従来の技術及びその問題点］ 周知の様に、自動車においては、エンジンの出力軸から
の駆動回転力は、一方ではクラッチやトランスミッショ
ン等を経て駆動輪に伝達されて自動車を走行させるのに
利用され、他方ではパワーステアリング用油圧ポンプや
発電機等の補機にも伝達され該補機を駆動させるのに利
用される。

ところで、たとえばパワーステアリングは自動１１の停
止Ｆ時にも十分機能することが必要であるため、エンジ
ンがフィトリングの状態にある時も該パワーステアリン
グ用油圧ポンプへは十分な回転数で駆動力を伝達するこ
とが必要である。しかして、この様な補機駆動に際して
は、上記回転駆動力伝達機構が回転比固定のものである
場合にはエンジン回転数が高くなると必要以上の高回転
数で補機が駆動され、結局エネルギーロスをひきおこす
ことになる。

この様な問題を解決するために各補機に対しエンジン回
転数に比例しない様な所望の回転比で駆動力伝達を行な
うことが好ましい、このため、従来、補機への回転駆動
力伝達機構として無段変速を利用したものが提案されて
いる。

しかしながら、無段変速機構は構造が複雑であり、大型
化及びコストアップの原因となっていた。近年において
は、特に省資源・省エネルギーの観点から自動車の小型
化が進んでおり、このため各機構はでざるだけ小型化す
ることが要求されており大型化及びこれにともなうコス
トアップは望ましいことではない。

そこで、本発明は、以にの様な従来技術の問題点に鑑み
、段階的に回転比を変化させることができ構造が簡単で
大型化及びコストアップをまねくことのない変速装置を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、以りの如き［１的を達成するものとし
て、遊星歯車機構を構成する複数のキャリヤが入力回転
軸に対し取付けられており、上記遊星歯車機構を構成し
上記キャリヤと噛み合うサンギヤが上記入力回転軸に対
し同軸にて回転自在な様に取付けられており、該サンギ
ヤには同軸回転自在な様に上記遊星歯車機構を構成し上
記キャリヤと噛み合うリングギヤが取付けられており、
該リングギヤと上記入力回転軸との間にはワンウェイク
ラッチが介在しており、上記サンギヤの回転を停止させ
るための手段が付設されており、■−記リングギャが出
力回転軸とされることを特徴とする、変速装置、が提供
される。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。

第１図は本発明による変速装置の一実施例を示す断面概
略図であり、第２図はその分解斜視図である。未実施例
は自動車の補機駆動機構に適用された例である。

第１図において、６はエンジンのクランクシャフトであ
り、８は該クランクシャフトに固定されているプーリで
あり、該プーリには不図示のディストリビュータ回転駆
動のためのタイミングベルトが巻掛けられている。

１２は上記クランクシャフト６に同軸にて連結固定され
ているエンジン出力軸であり１本実施例変速装この入力
回転軸となる。該入力回転軸１２にはディスク体１４が
固定されている。そして、該ディスク体には遊星歯車機
構を構成する複数（図では４個）のキャリヤ１６が上記
入力回転軸１２に関し回転対称的に配置されており、該
キャリヤはそれぞれ上記入力回転軸１２にモ行な軸のま
わり回転自在な様に取付けられている。尚、ト記ディス
ク体１４の外周には固定プーリ１４ａが形成されている
。

一方、上記入力回転軸１２にはラジアルベアリング１８
．２０を介して上記′遊星歯車機構を構成するサンギヤ
２２が回転自在な様に取付けられており、該サンギヤは
上記キャリヤ１６と噛み合っている。

そして、上記サンギヤ２２にはラジアルベアリング２４
．２６を介して上記遊星歯車機構を構成するリングギヤ
２８が回転自在な様に取付けられており、該リングギヤ
は上記キャリヤ１６と噛み合っている。該リングギヤ２
８の外周には変速プーリ１４ａが形成されており、該リ
ングギヤは本実施例変速装置の出力軸とされている。

また、該リングギヤ２８の外周と上記ディスク体１４の
内周との間にはワンウェイクラッチ３゜が介在しており
、従って該リングギヤ２８は」−記ディスク体１４に対
し相対的に特定の向きにのみ回転することができる。

以上の様に、上記ディスク体１４に取付けられたキャリ
ヤ１６と上記サンギヤ２２と上記リングギヤ２８とで遊
星歯車機構が構成されている。

上記サンギヤ２２の上記エンジンケース側と反対の側の
端部には外面にスプライン３２が形成されている。３４
は該スプライン部分と上記リングギヤ２８との間に配置
されているスラストベアリングである。

第１図において、３６は電磁ブレーキであり、３８は該
電磁ブレーキにより吸引され停止固定される強磁性体回
転板である。該回転板は上記サンギヤ２２のスプライン
３２の部分に固定されている。尚、４０は上記電磁ブレ
ーキ３６の動作制御のための信号入力線である。

上記電磁ブレーキ３６は支持アーム４２により自動車の
シャーシ等に支持固定されている。

第１図及び第２図には図示されていないが、固定プーリ
１４ａ及び変速プーリ２８ａには不図示の適宜の補機を
駆動するためのＶベルトが巻掛けられている。

次に、以」−の様な本実施例における動作を説明する。

先ｆ、エンジンのアイドリング時の回転数を６０ＯＲＰ
Ｍとして、入力回転軸１２の回転数が６００〜２０００
ＲＰＭの時には、不図示の制御手段から上記信号線４０
を通じて電磁ブレーキ３６が作動せしめられ、かくして
回転板３８及び該回転板及びサンギヤ２２は回転を停止
せしめられる。

この場合、上記遊星山車機構においてサンギヤ停止の状
７凪で上記キャリヤ１６が遊星遅動することになり、従
ってリングギヤ２８はキャリヤ１６の公転回転数即ち入
力回転軸１２の回転数よりも大きな回転数で回転する。

第３図（ａ）はこの状態における上記第１図の■−■に
沿った部分断面図であり、特に上記ワンウェイクラッチ
３０の近傍部分を示すものである。

図において、３０ａはころであり、３０ｂは内輪であり
、３０ｃは外輪である。該外輪の内面には各ころに対応
して周方向に関し方向性をもったカム面が形成されてい
る。

リングギヤ２８の回転数がディスク体１４の回転数より
も大きい状態で第３図（ａ）に矢印で示される様に時計
回りに回転すると、クラッチのころ３０ａは第３図（ａ
）中尺時計回りに回転してカム面から離脱しクラッチは
噛み合わず、従って内輪３０ｂに固定された上記リング
ギヤ２８が外輪３０ｃに固定された上記ディスク体１４
より大きな回転数で回転できる。かくして、リングギヤ
２８に形成された変速プーリ２８ａの回転数が入力回転
軸１２の回転数よりも高くなる。

次に、入力回転軸１２の回転数が２００ＯＲＰＭを超え
る時には、不図示の制御手段から上記信号線４０を通じ
て電磁ブレーキ３６の作動が解除せしめられ、かくして
回転板３８及びサンギヤ２２はフリーとなる。

この場合、上記遊星歯車機構においてサンギヤフリーの
状Ｉｇで上記キャリヤ１６がＶｉ星運動することになる
が、上記リングギヤ２８に形成されている変速プーリ２
８ａには不図示のＶベルトを介して負荷がかかっており
、該リングギヤの回転数は次第に低下し、ついにはリン
グギヤ２８の回転数が上記ディスク体１４の回転数と同
一となる。

第３図（ｂ）はこの状ｊ島における上記第１図の■−■
に沿った部分断面図であり、−上記第３図（ａ）と同様
の図である。

リングギヤ２８の回転数が次第に低下してディスク体１
４の回転数を下回りそうになると、クラッチのころ３０
ａは第３図（ｂ）に示される様にカム面の噛み合い位訝
へと進み該カム面と内輪３０ｂとのクサビ作用でクラッ
チが１＃Ａみ合い、従って内輪３０ｂに固定されたＬ記
すングギヤ２８が外輪３０ｃに固定された上記ディスク
体１４と同一の回転数で回転することになる。かくして
、リングギヤ２８に形成された変速ブー９２８ａの回転
数が人力回転軸１２の回転数と同一となる。

尚、入力回転軸１２の回転数がＯ〜６００ＲＰＭの場合
も、同様にして１［滋ブレーキ３６の作動を停止し、リ
ングギヤ２８をディスク体１４と同一の回転数で回転さ
せる。

第４図は本例における入力回転軸の回転数の変化に対す
る出力回転軸即ちリングギヤ２８の回転数の変化の関係
の一例を示す因である。尚、本例においてはキャリヤ１
６とサンギヤ２２とリングギヤ２８とのギヤ比は１：４
：６とされている。

第４図に示される様に、本例においては実用土岐も有効
な補機駆動時のエンジン回転数である６００〜３３３３
ＲＰＭにおいて、エンジン回転数が比較的小さい時には
出力軸を高回転数側とし［つエンジン回転数が比較的大
きい時には出力軸を低回転数側とする切換えを行なうこ
とにより、出力軸の回転数を１ｏｏｏ〜３３３３ＲＰＭ
の比較的狭い範囲とすることができる。

また、」−記実施例では固定プーリ１４ａの径と変速プ
ーリ２８ａの径との比を５：３としておけば、入力軸１
２１７）回転Ｂ６ｏｏ　〜２０００ＲＰＭでは固定プー
リ１４に巻掛けられたＶベルトの走行速度と変速プーリ
２８ａに巻掛けられたＶベルトの走行速度とが同一とな
り、入力軸１２の回転数が２００ＯＲＰＭを超えると変
速プーリ２８ａに巻掛けられたＶベルトの走行速度は固
定プーリ１４ａに巻掛けられたＶベルトの走行速度の３
１５に減速されることになる。

尚、本実施例においては、エンジン始動時即ちエンジン
回転数がθ〜６００ＲＰＭの時には負荷を軽減するため
出力軸の回転数を低減している。

第５図は本実施例装置を利用したｗＩＡ動力伝達系の全
体を示す図である。

プーリ１４ａは上記の様にエンジンの出力軸に直結され
ている固定プーリであり、プーリ２８ａは上記の様に本
実施例’Ａ　２１の出力回転軸に形成されている変速プ
ーリである。また、プーリ５２は水ポンプの駆動力入力
軸に付されたプーリであり、該プーリはＶベルト５４に
より上記固定プーリ１４ａから回転力を供給され、エン
ジン回転数に比例した回転数で回転する。一方、プーリ
５６はパワーステアリング用油圧ポンプの駆動力入力軸
に付されたプーリであり、５８はエアーコンディショナ
ー用コンプレッサの駆動力入力軸に付されたプーリであ
り、６０は発電機の駆動力入力軸に付されたプーリであ
り、これらプーリはＶベルト６２により上記変速プーリ
２８ａから回転力を供給される。

上記実施例においては出力回転軸にプーリが付されてお
り出力の取出しが該プーリとＶベルトにより行なわれる
例が示されているが、本発明装置においては出力回転軸
からの出力の取出し手段はその他の適宜の手段たとえば
ギヤ及びチェーン等を利用したものであってもよいこと
はもちろんである。

また、上記実施例においては回転数比の切換えを入力回
転軸回転数６０ＯＲＰＭ及び２０００１ＰＭで行なって
いるが１未発Ｉｊｌにおいては回転数比のりＪ換えは所
望の入力軸回転数にて所望の様式％式％ ［発明の効果］ 以」二詳細に説明した様に１本発明によれば、ワンウェ
イクラッチと遊星歯車機構との組合わせという簡単な構
造で、段階的に回転比を変化させることができ従って比
較的広い入力回転軸の回転数範囲に対し出力回転軸の回
転数範囲を比較的狭く維持でき且つ大型化及びコストア
ップをまねくことのない変速装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による変速装置の断面概略図であり、第
２図はその分解斜視図である。 第３図（ａ）、（ｂ）は第１図のｍ−ｍに沿ったワンウ
ェイクラッチの近傍部分の断面図である。 第４図は入力回転軸の回転数の変化に対する出力回転軸
の回転数の変化の関係を示す図である。 第５図は未発（５１装置を利用した葛動力伝達系の全体
を示す図である。 ｌ２：入力回転軸、　　　１４：ディスク体、１４ａ：
固定プーリ、　　　１６：キャリヤ、２２：サンギヤ、
　　　２８：リングギヤ、２８ａ：変速プーリ、 ３０：ワンウェイクラッチ、 ３６：電磁ブレーキ、　　　３８二回転板。 第１図 亙 第４図 入７’Ｊ回ｆ人軸回り（文（ＲＰＭ） 第５図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）遊星歯車機構を構成する複数のキャリヤが入力回
   転軸に対し取付けられており、上記遊星歯車機構を構成
   し上記キャリヤと噛み合うサンギヤが上記入力回転軸に
   対し同軸にて回転自在な様に取付けられており、該サン
   ギヤには同軸回転自在な様に上記遊星歯車機構を構成し
   上記キャリヤと噛み合うリングギヤが取付けられており
   、該リングギヤと上記入力回転軸との間にはワンウェイ
   クラッチが介在しており、上記サンギヤの回転を停止さ
   せるための手段が付設されており、上記リングギヤが出
   力回転軸とされることを特徴とする、変速装置。
2. （２）リングギヤに第１のプーリが形成されており、入
   力回転軸に対し第２のプーリが固定されており該第２の
   プーリにキャリヤが取付けられている、特許請求の範囲
   第１項の変速装置。
3. （３）第１のプーリの径と第２のプーリの径とが異なる
   、特許請求の範囲第２項の変速装置。
4. （４）サンギヤの回転を停止させるための手段が電磁ブ
   レーキである、特許請求の範囲第１項の変速装置。