(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラネタリ−ギヤ構成でのリングギヤ制御駆動の代わりに上下にカム山を有したカムア−ムを支持するリング状の外周支持枠とアウタ−カムとをコントロ−ルギヤで噛み合わせた部材とワンウエイ機構を備えた親子遊星ギヤと該親子遊星ギヤの小ギヤに噛み合い往復駆動図るパワ−ローラを備えたプッシュギヤとを支持した入力側支持枠と前記親子遊星ギヤの大ギヤに出力側の太陽ギヤを噛み合わせた構成で、前記コントロールギヤ回動で前記カムアームを格納して、支持枠入力により出力側太陽ギヤ負荷を介した親子遊星ギヤ入力方向駆動力で前記プッシュギヤを外周に押し出して前記パワ−ロ−ラ−を外周支持枠内壁面へ押し付けた支持枠一体のプッシュギヤ往復駆動停止駆動で噛み合う前記親子遊星ギヤの自転を抑えた支持枠一体の公転駆動で噛み合う出力側太陽ギヤの入力一対一駆動を行い、前記コントロ−ルギヤ回動で前記カムア−ムを押し出し、親子遊星ギヤ公転駆動入力回転力で、前記パワ−ロ−ラ−の前記カムア−ム通過毎に前記プッシュギヤを強制的に押し込み、前記ワンウエイ機構を介した往復駆動で噛み合う前記親子遊星ギヤの入力回転逆方向自転駆動力を順次加えて出力側太陽ギヤに入力方向回転力を加算する、出力側負荷とカムア−ムを介した入力回転力で親子遊星ギヤの公転と自転駆動制御を自在に行わせたことを特徴とする遊星ギヤ無段変速機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達間での無段変速機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無段変速機構では、基本的にはベルト式CVTとトロイダル式CVTが実用に供されている。実用のベルト式CVTは二軸構成の入出力間摩擦駆動であり、トロイダル式CVTも入出力間のパワ−ロ−ラ−摩擦駆動であり多大な摩擦ロスの問題があり、双方共、変速域移動には更に摩擦抵抗が拡大して摩擦ロスが増える、摩擦抵抗の少ないプラネタリ−ギヤ構成回転伝達方式は、各ギヤ比が固定されたロックアップ手段による段階的変速方法で、無段変速を得るにはブレーキング制御や他の動力での制御駆動となり実用上不十分であった。
【０００３】
しかし、一組みのプラネタリ−ギヤ構成でのリングギヤシャ−シ固定した入力側遊星ギヤ公転駆動方法による太陽ギヤを出力とした駆動方法が一番増速比率を高く得られる、遊星ギヤ公転駆動時にリングギヤの回転をブレ−キ制御、あるいは別の動力で制御駆動する仕組みの出力側太陽ギヤを駆動する手段で無段変速は可能となるが常に摩擦や他の動力負荷を加えるためリングギヤ回動制御は不可能に近い。図１は、文書の部分の遊星ギヤ自力制御駆動式無段変速機構で、リングギヤを省略(元々がプラネタリ−ギヤ構成であり重要な部分と重なるため取り除いた図)した形のプラネタリ−ギヤ無段変速機を要約した外観例の書面との位置関係を示したものであり(便宜上一部省略)、１a,b,cはラックギヤ上部にパワ−ロ−ラ−を備えたプッシュギヤ、７a,b,cはワンウエイ機構を備えた親子遊星ギヤ、２a,b,c,dは上下にカム山を有したカムア−ム、該各カムア−ムを５の外周支持枠に備える、3は内側にカム山を有したアウタ−カム、r はプッシュギヤの最大リフト量を表す。また、各１a,b,c のプッシュギヤと７ａ,b,cのワンウエイ機構を備えた各親子遊星ギヤの小ギヤと噛み合せて入力側の４の支持枠に備え、該各親子遊星ギヤの大ギヤと出力側中心軸で回す太陽ギヤと噛み合せる、５の外周支持枠と３のアウタ−カムとの間に軸をシャ−シに固定した６のコントロ−ルギヤと各ロ−ラ−を噛み合わせ、該４の支持枠の外側に備えたもので、該コントロ−ルギヤを回動し、３のアウタ−カムのカム山で２a,b,c,dの各カムア−ムを中心軸側へ押し出したり、戻したり(リターンスプリング省略)無段階にrで示したリフト量の変更を行う。
【０００４】
４の支持枠への回転入力時、出力側太陽ギヤの負荷を利用した形で噛み合わせた、各７a,b,c大ギヤ側に入力方向の自転駆動力を加えてワンウエイ機構を介した、該各７a,b,cの小ギヤへ同方向の回転力を伝える、該小ギヤと噛み合わせた各１a,b,cのロ−ラ−を備えるプッシュギヤで縦往復運動に変えて、該パワ−ロ−ラ−を５の外周支持枠内壁面に出力側太陽ギヤの負荷を受け止める形で、５の外周支持枠内壁面を各１a,b,cの備えた各パワ−ロ−ラ−で押し続け入力同時同方向の円駆動で引っ張り回す、この作用により、各７a,b,cの親子遊星ギヤの自転作用が停止した状態で連続した公転駆動を得る(出力側負荷を５の外周支持枠内壁面の押しあてて相殺させた形)、噛み合う出力側太陽ギヤの入力同時同方向、入力と一対一駆動(プラネタリ−ギヤ構成でのリングギヤの入力方向同速駆動状態の形を得る)で、ロ−ギャ−ド域を得る。
【０００５】
同じく、上記入力駆動状態で、6のコントロ−ルギヤ矢印左方向に回動して3のアウタ−カムで２a,b,c,dの各カムア−ムを中心軸側へ押し出し、各１a,b,c, プッシュギヤのパワ−ロ−ラ−で各２a,b,c,dカムア−ム内側カム山通過域まで押し込み(５の外周支持枠内壁面で相殺されている出力側負荷を縦往復駆動で押し返す形)、噛み合う各７a,b,c親子遊星ギヤの自転停止状態で公転する小ギヤを入力回転逆方向に自転駆動してワンウエイ機構を介した各７a,b,cの親子遊星ギヤの大ギヤの同方向の自転駆動させる手段で、噛み合う入力一対一で駆動する出力側太陽ギヤに加算した同方向の回転力を加える、２a,b,c,dの各カムア−ムの内側カム山を通過して５の外周支持枠内壁面から次のカムア−ムまで、ワンウエイ機構により各１a,b,cのプッシュギヤが外周方向に戻り(リタ−ンスプリング省略) 、噛み合う各７a,b,cの親子遊星ギヤの小ギヤも入力回転方向で戻る。同時に、太陽ギヤによる各７a,b,cの親子遊星ギヤの大ギヤに入力逆方向自転駆動が継続されている時等、各親子遊星ギヤ内のワンウエイ機構の組み込みにより、各１a,b,cのプッシュギヤの縦往復運動の際等には小ギヤ側が常にアイドル状態を得ることができる、この一連の駆動手段を繰り返し行わせ、太陽ギヤを無段階にrで示したリフト量最大ハイギャ−ド域まで駆動(プラネタリ−ギヤ構成でのリングギヤ入力方向回動を減速しながら停止状態まで行う形を得る)させる。これらの部材駆動方法等の条件を満たした構成での機構にしたことで、入力回転力のみで遊星ギヤを自力で制御駆動して無段変速作用を一括して行う一軸構造となり、従来のプラネタリ−ギヤ構成でのロックアップ段階的変速やブレーキング制御や他の動力での制御駆動等二軸構成の摩擦駆動ベルト式CVTとは全く別の新し構成で無段変速駆動手段を得ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しょうとする問題点は、摩擦抵抗の少ないプラネタリ−ギヤ構成での回転伝達方式は、各ギヤ比固定やブレーキング制御や他の動力での制御駆動等が障害となり、無段変速構成を得ることができない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、書面の一組のプラネタリ−ギヤ構成での無段階な変速を可能にした構成で、かつ、入力回転力で自力変速作用を実現した、無段変速機構を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の遊星ギヤ自力制御駆動無段変速機構は、一組のプラネタリ−ギヤ構成での無段階な変速を可能にした構成と、かつ、入力回転力で自力変速作用を可能にしたことで、様々な回転駆動伝達への組み込みや応用が可能となり、ベルト式CVT機構より小型な装置を必要とする駆動機械に利用できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】遊星ギヤ自力制御駆動式無段変速機構の構成や方法を示した説明図(リングギヤ等一部省略した)である。(実施例１)
【発明を実施するための形態】
【００１０】
一組のプラネタリ−ギヤ構成での不可能な無段変速の目的を、入力回転力で変更実施できる構成とした。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の遊星ギヤ自力制御駆動式無段変速機構の１実施例の主要構成部材によるハイギャ−ド域を表した図であって(便宜上リングギヤ等一部省略)、各１a,b,cはプッシュギヤ(パワ−ロ−ラ−を備えたラックギヤ)でワンウエイ機構を備えた各７a,b,cの親子遊星ギヤの小ギヤと噛み合わせて支持した４の支持枠を矢印方向に回転入力し、各７a.b.c親子遊星ギヤの大ギヤと噛み合う出力側太陽ギヤの回動を図る、該太陽ギヤに負荷が加わっていることで、各７a,b,c親子遊星ギヤの大ギヤに入力方向の自転駆動力が加わりワンウエイ機構を介して各７a,b,cの小ギヤに同方向の回転力を伝え、噛み合う各１a,b,cのプッシュギヤで縦往復駆動に変えて、各２a,b,c,dのカムア−ムの内側カム面と５の外周支持枠の内壁面方向に各プッシュギヤのパワ−ロ−ラ−を押し付け回動させてプッシュギヤの縦往復駆動を図る。
【００１２】
軸がシャーシ固定された６のコントロ−ルギヤを回動して３のアウタ−カムを矢印右方向と５の外周支持枠矢印左方向に回動して、３のアウタ−カムによる各２a,b,c,d,のカムア−ムへの押し付け作用を回避した状態(格納した)では、各７a,b,cの親子遊星ギヤの自転停止状態が連続して起こり噛み合う太陽ギヤを入力同時同速同方向一対一で駆動して、ロ−ギャ−ド域を得る。
【００１３】
同じく、６のコントロ−ルギヤを回動して３のアウタ−カムを矢印左方向と５の外周支持枠矢印右方向に回動して、３のアウタ−カムによる各２a,b,c,d,のカムア−ムを内側へ押し出した図面１の状態では、各１a,b,c, のプッシュギヤのパワ−ロ−ラ−が各２a,b,c,dのカムア−ム内側カム山通過域まで矢印中心軸方向に押し込まれ、噛み合う各７a,b,cの小ギヤへの矢印入力逆方向の自転力が発生し、ワンウエイ機構を介して公転駆動する大ギヤの同矢印方向への自転駆動が加わり、噛み合う出力側太陽ギヤ入力一対一の回転に加算加速する形で駆動して無断階なハイギャ−ド域を得る。
【００１４】
この、６のコントロ−ルギヤによる３のアウタ−カムと５の外周支持枠回動手段によりハイギヤ−ド域やロ−ギヤ−ド域への変更が入力回転中や入力停止状態でも瞬時に抵抗少なく変更できる。図では本発明の基本駆動構成を示したもので、実施に当たっては３のアウタ−カムのシャーシ固定、或いは５の外周支持枠シャーシに固定して備えたり、プラネタリ−ギヤ構成であるため幾分な部材や位置変更を加えたりした入出力位置等変更可能である。本構成変速機を駆動する入力側を減速駆動したり、出力側回転を二次側へ増速駆動したり、各７の親子遊星ギヤと各１のプッシュギヤを一組とした形を筒状支持枠で多層状に納めると共に各２のカムア−ムの減数を図って組み込み入力一回転での各１のプッシュギヤのリタ−ン回数や速度に配慮したり、同じく、各７の親子遊星ギヤに更に親子遊星ギヤを噛み合わせて各１のプッシュギヤを一組としたギヤ構成を筒状支持枠で螺旋状に納めて組み込み入出力間のギヤ比率を向上して各１のプッシュギヤのリタ−ン回数や速度に配慮したり、各７の親子遊星ギヤのギヤ比率を大きくとり噛み合う太陽ギヤのギヤ径を小さくして組み込む等の変速比率の向上やその他のワンウエイ機構組み込み等、様々な組み合わせが考えられる、各部材の大きさ形や数や取り付け角度や位置、それらを支持する部材や、他の部材箇所でのワンウエイ機構組み込み、ベアリング、リタ−ンスプリング等の取り付けは各用途によって変化する。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
一組のプラネタリ−ギヤ構成による一中心軸で摩擦ロスの少ない無段変速機となり、摩擦駆動する二軸CVTとは別の新たな用途での適用ができる。
【符号の説明】
【００１６】
１  a,b,c        パワ−ロ−ラ−を備えたプッシュギヤ
２ a,b,c,d      カムア−ム
３              アウタ−カム
４              支持枠
５              外周支持枠
６              コントロ−ルギヤ
７  a,b,c        ワンウエイ機構付親子遊星ギヤ
【図１】
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