(57)【要約】本発明は、分配装置（６）又は差動遊星歯車装置（３０）の少なくとも一方を有し、かつ、継手装置（２０）を有する変速装置（１５）であって、変速装置（１５）に入力された回転動力を分配装置（６）又は差動遊星歯車装置（３０）を介して継手装置（２０）に伝達し、継手装置（２０）に入力される回転動力が、変速装置（１５）に入力された回転動力よりも小さくなるように構成し、継手装置（２０）は流体継手である。
2003076829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分配装置又は差動遊星歯車装置の少なくとも一方を有し、かつ、継手装置を有する変速装置であって、前記継手装置を介して伝達される回転動力が前記変速装置へ入力された回転動力よりも小さくなるように構成されており、前記継手装置は流体継手であることを特徴とする変速装置。
【請求項２】
分配装置又は差動遊星歯車装置の少なくとも一方を有し、かつ、継手装置を有する変速装置であって、該変速装置に入力された回転動力を前記分配装置又は前記差動遊星歯車装置を介して前記継手装置に伝達し、該継手装置に入力される回転動力が、前記変速装置に入力された回転動力よりも小さくなるように構成し、前記継手装置は流体継手であることを特徴とする変速装置。
【請求項３】
前記分配装置及び前記差動遊星歯車装置の両方を備え、前記変速装置へ入力された回転動力は１本の入力軸により前記分配装置へ伝達されて２本の回転軸に出力され、該２本の回転軸の一方は前記差動遊星歯車装置における２本の入力軸の一方に接続されており、前記２本の回転軸の他方は前記流体継手を介して前記差動遊星歯車装置における２本の入力軸の他方に接続していることを特徴とする請求項１又は２に記載の変速装置。
【請求項４】
前記変速装置へ入力された回転動力は１本の入力軸により前記差動遊星歯車装置へ伝達されて２本の出力軸に伝達され、前記差動遊星歯車装置の２本の出力軸の一方は集合装置における２本の入力軸の一方に接続され、前記差動遊星歯車装置の２本の出力軸の他方は前記流体継手を介して前記集合装置における２本の入力軸の他方に接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の変速装置。
【請求項５】
増速用ギヤと減速用ギヤとを有するギヤ装置が、前記差動遊星歯車装置の入力軸及び／又は出力軸に介装されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の変速装置。
【請求項６】
駆動装置からの回転動力が伝達される分配装置と、継手装置と、第１の差動遊星歯車装置とを有する変速装置において、前記継手装置を介して伝達される一方の回転動力が他方の回転動力よりも小さくなるように構成され、前記継手装置は電動装置と第２の差動遊星歯車装置とで構成されていることを特徴とする変速装置。
【請求項７】
分配装置又は第１の差動遊星歯車装置の少なくとも一方を有し、かつ、継手装置を有する変速装置であって、駆動装置からの回転動力を前記分配装置又は前記第１の差動遊星歯車装置により少なくとも２つの回転動力に分配し、該少なくとも２つの回転動力のうちの一つを前記継手装置に入力し、前記継手装置に入力される回転動力が他の回転動力よりも小さくなるように構成し、前記継手装置は電動装置と第２の差動遊星歯車装置とで構成していることを特徴とする変速装置。
【請求項８】
前記分配装置及び前記第１の差動遊星歯車装置の両方を備え、前記駆動装置からの回転動力は前記分配装置の１本の入力軸により前記分配装置に伝達され、前記分配装置から２本の回転軸に出力され、その一方の回転軸は２本の入力軸を有する前記第１の差動遊星歯車装置の一方の入力軸に接続され、他方の回転軸は前記第１の差動遊星歯車装置の他方の入力軸に接続されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の変速装置。
【請求項９】
前記駆動装置からの回転動力は前記第１の差動遊星歯車装置の１本の入力軸に伝達され、その第１の差動遊星歯車装置の２本の出力軸の一方が２本の入力軸を有する集合装置の一方の入力軸に接続され、前記第１の差動遊星歯車装置の他方の出力軸が前記第２の差動遊星歯車装置を介して前記集合装置の他方の入力軸に接続されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の変速装置。
【請求項１０】
前記第２の差動遊星歯車装置はそのサン歯車とリング歯車との間に半径方向には１個で円周方向には単数又は複数のプラネタリ歯車が配置されているシングルピニオン形式に構成され、前記駆動装置と前記電動装置と負荷とがそれぞれ前記第２の差動遊星歯車装置の入力側と出力側と変速側とのいずれかにそれぞれ直結されていることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の変速装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は駆動装置からの回転動力が伝達される分配装置と継手装置と第１の差動遊星歯車装置とを有する変速装置に関し、例えば、ターボ機械のような流体機械等を電動機等の駆動装置で回転駆動する際に、駆動側と被駆動側との同期や、起動・停止時や回転変動時における衝撃の緩和、回転駆動力の効率的な伝達の実現等のために用いられる変速装置に関する。
背景技術
図２２に示すように、従来、駆動源である電動モータＡ１の出力軸Ｃ４は、継手Ａ２２及び出力軸Ｃ７を介して、流体機械等の被駆動側機器Ａ２の入力側に接続されている。ここで、この場合の電動モータＡ１の回転動力の伝達は、継手Ａ２２の伝達可能な動力の範囲内に限定される。
これに対して、継手Ａ２２の伝達可能な動力の範囲を超えた大きな回転動力を伝達したいとする要請が存在する。
かかる要請に応えるため、図２３Ａ及び図２３Ｂに示すように、駆動源Ａ１から入力された回転動力を分流あるいは分配する変速装置Ａ１５が提案されている。
図２３Ａ及び図２３Ｂに示す変速装置Ａ１５によれば、駆動源Ａ１からの回転動力を分配装置６によって動力ラインＲ１とＲ２に２分して、動力ラインＲ１に無段変速機Ａ２０の伝達限界内の動力を分配し、動力ラインＲ２に残余の動力を分配している。
分配装置６により２分された動力は、無段変速機Ａ２０の出力側に配置した差動遊星歯車装置Ａ３０で集合して、１つの出力軸３７を介して被駆動側機器Ａ２に伝達されるように構成されている。
このようにして、無段変速機Ａ２０の伝達限界以上の動力を被駆動側に伝達することを可能にしている。
しかし、上記図２３Ａ及び図２３Ｂに示す無段変速機Ａ２０は、トロイダル式の無段変速機構（ＣＶＴ）を採用しており、トロイダル式ＣＶＴは接触式なので、最高伝達動力及び寿命に限界がある。そのため、大動力の伝達が要求される大型機器や、機器の信頼性が要求される産業機械への適用が困難であるという問題を有している。
また、トロイダル式ＣＶＴの出力側に伝達または発生する動力変動による脈動、変速時のショック振動、出力軸の捻り振動などの各種振動や衝撃に対する出力変動及び耐久性の点で、固体摩擦を主とする接触式のトロイダル式ＣＶＴは問題がある。
また従来のその他の変速装置においても同様な問題点が生じる。
発明の開示
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、継手装置の伝達限界を超える回転動力を効率よく伝達できて、しかも脈動、変速時のショック振動、出力軸の捻り振動などの各種振動や衝撃を吸収でき、寿命が長く動力伝達限界を大きくできる変速装置を提供することを目的としている。
本発明の変速装置は、分配装置（６）又は差動遊星歯車装置（３０）の少なくとも一方を有し、かつ、継手装置（２０）を有する変速装置であって、継手装置（２０）を介して伝達される回転動力が変速装置へ入力された回転動力（駆動機の回転動力）よりも小さくなるように構成されており、継手装置（２０）は流体継手であることを特徴としている。
また、本発明の変速装置は、変速装置へ入力された回転動力は１本の入力軸により分配装置（６）へ伝達されて２本の回転軸に出力され、該２本の回転軸の一方は差動遊星歯車装置（３０）における２本の入力軸の一方に接続しており、前記２本の回転軸の他方は流体継手（２０）を介して差動遊星歯車装置（３０）における２本の入力軸の他方に接続している。
ここで、駆動側機器Ａ１から被駆動側機器Ａ２への動力の伝達を模式的に示している図２４Ａ乃至図２４Ｄにおいて、例えば、図２４Ａでは、駆動側機器Ａ１からの動力Ｐは、分配装置（分流ギヤ）６で分配された動力の一方Ｐ１が動力ラインＲ１を介して差動遊星歯車装置Ａ３０に伝達され、分配された動力の他方Ｐ２が無段変速機Ａ２０及び動力ラインＲ２を介して差動遊星歯車装置Ａ３０に伝達され、差動遊星歯車装置Ａ３０で再び合流して被駆動側機器Ａ２へ伝達される。
図２４Ａ及び図２４Ｂは動力分流を示し、図２４Ｃ及び図２４Ｄは動力循環を示している。そして、図２４Ａ乃至図２４Ｄでは、差動遊星歯車装置Ａ３０の作用による動力流の大きさを白矢印の幅で示している。ここで、動力分流とは、入力側からの動力が分流ギヤで分流され、２つの経路を通って差動遊星歯車で合流し出力側へ流れる状況をいう。２つの分流軸において、一方の軸により伝達される動力は、他方の軸により伝達される動力よりも大きくなる。一方、動力循環とは、入力側からの動力が分流ギヤの一方のギヤのみに流れ、差動遊星歯車を通して出力側へ流れ（動力が伝達される軸を軸Ａとする）、図２４Ｃ及び図２４Ｄに示すように、差動遊星歯車→分流ギヤ→無段変速機→差動遊星歯車と循環する動力流が存在する状況をいう。この場合、軸Ａでは動力が重畳して入力動力よりも大きくなり、他方の軸では動力が小さくなり、流れは逆になる。
図２４Ｂ及び図２４Ｃには本発明の動力伝達態様が模式的に示されており、無段変速機Ａ２０を通る動力ラインＲ２の動力流の大きさが入力動力より小さくなっている。
すなわち、上述した本発明による必須の構成要件の一部である「継手装置（２０）を介して伝達される回転動力が変速装置へ入力された回転動力より小さくなるように構成」とは、図２４Ｂ及び図２４Ｃに示すような態様（無段変速機Ａ２０を通る動力ラインＲ２の動力流の大きさが、入力動力より小さい態様）である旨を意味している。ここで、本発明は、無段変速機として流体継手を用いている。
上記流体継手は可変速流体継手が好ましく、かかる構成を具備する本発明の変速装置によれば、継手装置へは伝達限界動力を超える回転動力の入力がなく回転動力の効率的な伝達ができる。また、流体継手によって入力回転動力の脈動、変速のショック、軸の捻り振動などの各種振動や衝撃を吸収してスムーズな動力伝達ができる。
また、本発明の変速装置は、変速装置へ入力された回転動力は１本の入力軸（１５ａ）により分配装置（６）へ伝達されて２本の回転軸（４，９）に出力され、該２本の回転軸（４，９）の一方（９）は差動遊星歯車装置（３０）における２本の入力軸（１３，５）の一方（１３）に接続しており、前記２本の回転軸（４，９）の他方（４）は流体継手（２０）を介して差動遊星歯車装置（３０）における２本の入力軸（１３，５）の他方（５）に接続している。
かかる構成によって、変速装置に入力される動力が継手装置の伝達限界動力を超える回転動力であっても、入力動力を分配装置で２分して一方を流体継手に伝達限界動力内で配分し、他方の残余の動力を差動遊星歯車装置に直接に配分することで、変速装置での動力伝達を流体継手の伝達限界動力を超えて伝達できる。
また、本発明の変速装置は、変速装置へ入力された回転動力は（分配装置の）１本の入力軸（１５ｂ）により差動遊星歯車装置（３０Ｂ）へ伝達されて２本の出力軸（１３ｂ，４ｂ）に伝達され、差動遊星歯車装置（３０Ｂ）の２本の出力軸の一方（直結軸１３ｂ）は集合装置（６Ｂ）における２本の入力軸の一方（９ｂ）に接続され、差動遊星歯車装置（３０Ｂ）の２本の出力軸の他方（４ｂ）は流体継手（２０）を介して集合装置（６Ｂ）における２本の入力軸の他方（３７ｂ）に接続されている。
かかる構成を具備する本発明の変速装置によれば、入力動力を差動遊星歯車装置で２分して、一方を流体継手に伝達限界動力内で配分し、他方の残余の動力を分配装置に直接に配分することで、変速装置での動力伝達を流体継手の伝達限界動力を超えて伝達できる。
さらに、本発明の変速装置は、増速用ギヤと減速用ギヤとを有するギヤ装置（５２ｄ，５３ｄ）が、差動遊星歯車装置の入力軸（９，５）及び／又は出力軸（３７ｄ）に介装されていることが好ましい。
かかる構成によって、変速装置への入力回転速度または回転力を一定にして被駆動側機器への出力回転速度または回転力を効率のよい回転に自在にかえることができる。
また、本発明の変速装置は、駆動装置からの回転動力が伝達される分配装置と、継手装置と、第１の差動遊星歯車装置とを有する変速装置において、継手装置を介して伝達される一方の回転動力が他方の回転動力よりも小さくなるように構成され、前記継手装置は電動装置と第２の差動遊星歯車装置とで構成されている。
また、本発明の変速装置は、分配装置又は第１の差動遊星歯車装置の少なくとも一方を有し、かつ、継手装置を有する変速装置であって、駆動装置からの回転動力を前記分配装置又は前記第１の差動遊星歯車装置により少なくとも２つの回転動力に分配し、該少なくとも２つの回転動力のうちの一つを前記継手装置に入力し、前記継手装置に入力される回転動力が他の回転動力よりも小さくなるように構成し、前記継手装置は電動装置と第２の差動遊星歯車装置とで構成している。
また、本発明の変速装置は、駆動装置からの回転動力は分配装置の１本の入力軸により分配装置に伝達され、分配装置から２本の回転軸に出力され、その一方の回転軸は第１の差動遊星歯車装置の２本の入力軸の一方の入力軸に接続され、他方の回転軸は第１の差動遊星歯車装置の他方の入力軸に直結されている。
また、本発明の変速装置は、駆動装置からの回転動力が第１の差動遊星歯車装置の１本の入力軸に伝達され、その第１の差動遊星歯車装置の２本の出力軸の一方が２本の入力軸を有する集合装置の一方の入力軸に接続され、前記第１の差動遊星歯車装置の他方の出力軸が第２の差動遊星歯車装置を介して集合装置の他方の入力軸に接続されている。
そして本発明によれば、前記第２の差動遊星歯車装置はそのサン歯車とリング歯車との間に半径方向には１個で円周方向には単数又は複数のプラネタリ歯車が配置されているシングルピニオン形式に構成され、駆動装置と電動装置と負荷とがそれぞれ前記第２の差動遊星歯車装置の入力側と出力側と変速側とのいずれかにそれぞれ直結されている。
したがって、駆動装置からの動力は継手装置を介さずに負荷に伝達されるので、大型機械でも継手装置の容量を小さくできる。そして継手装置を差動遊星歯車装置で構成したので、摩擦部分がなく、機械的に連結されているために、寿命が長く動力伝達限界も充分に大きくなる。
本発明の作用効果を明らかにするためにまず図１８乃至図２１を参照して分配装置６と変速機すなわち継手装置Ｒと差動遊星歯車装置Ｇとの組合せによる回転動力のフローを説明する。入力軸Ｉに連結された分配装置６は、一方が継手装置Ｒを介して差動遊星歯車装置Ｇの１つの軸Ｒ２に入力され、他方が差動遊星歯車装置Ｇの別の軸Ｒ１に入力されそして出力軸Ｏから出力されている。
入力軸Ｉの動力流をＰとして分配装置６でＰ１，Ｐ２に分配されるものとし、出力軸はロスがないものと仮定してＰとなる。この動力流の大きさは白矢印幅で示している。
継手装置Ｒを通る動力流は小さい方が好ましいので、図１９及び図２０が好ましいことが解る。すなわち、上述した本発明における必須の構成要件の一部である「継手装置を介して伝達される回転動力が変速装置へ入力された回転動力よりも小さくなるように構成」とは、図１９及び図２０で示すような態様（継手装置Ｒを通る動力ラインＲ２の動力流の大きさが、入力動力より小さい態様）である旨を意味しているのである。
発明を実施するための最良の形態
図１及び図２に本発明の第１実施形態を示している。図１は本発明に係る変速装置の詳細構成を示す概略図であり、図２はその簡略ブロック構成図である。図２３における従来技術で説明したものと同符号の部分は同じ構成と機能を有している。
図１及び図２において、駆動源の電動機Ａ１（図１では駆動機Ａ１と表す）と被駆動機器の流体機器Ａ２（図１では回転機械Ａ２と表す）の間に、入力側クラッチ３及び出力側クラッチ３９で接続される変速装置１５が設けられている。
変速装置１５は、動力分配装置６と、可変速の流体継手２０と、差動遊星歯車装置３０と、により主要部が構成されている。
動力分配装置６は、入力側クラッチ３に接続する回転入力軸１５ａの回転動力を回転入力軸１５ａに直結する回転軸４と、歯車７及び８を介した回転軸９とに２分するように構成されている。回転軸４を介する動力ラインが動力ラインＲ１であり、回転軸９を介する動力ラインが動力ラインＲ２である。動力ラインＲ１の動力伝達の方向は、回転軸４から流体継手２０を介して回転軸５に伝達される場合と、回転軸５から流体継手２０を介して回転軸４に伝達される場合がある。
後者の場合、流体継手２０は、操作機２２と、駆動ポンプ２６と、被動タービン２４とからなり、回転軸５からの動力を回転軸４に伝達するように構成されている。
差動遊星歯車装置３０は、サンギヤ３１と、ピニオンギヤ３３と、リングギヤ３５とから公知のように構成されている。そして、回転軸５に直結するサンギヤ３１と、回転軸９にギヤ１２を介してピニオンギヤ３３に連結するキャリア１３とを入力軸とし、リングギヤ３５を出力軸とするように構成されている。リングギヤ３５は、回転軸３７及び出力側クラッチ３９を介して流体機器Ａ２に連結されている。
図３は、流体継手２０の構成を示したもので、回転軸５に直結するポンプ２６の回転速度を制御する操作機２２によってタービン２４に直結された回転軸４への動力の態様（回転速度及び回転力）を操作する方式であり、図４は回転軸４に直結するポンプ２６とタービン２４との間の回流を制御する操作機２２によって回転軸５への動力の態様を操作する方式である。
図３に示す流体継手２０が前記第１実施形態の変速装置１５に使用されている方式である。
図５は、差動遊星歯車装置３０の構成を示すもので、第１の実施形態では回転軸５に連結されるサンギヤ３１を入力軸とし、ピニオンギヤ３３を回転自在に支持するとともに回転軸９に接続されるキャリア１３を入力軸として、リングギヤ３５を出力軸にするよう構成されている。サンギヤ３１と、キャリア１３と、リングギヤ３５の組み合わせによって、差動遊星歯車装置３０の入出力状態が６通りになることは公知である。具体的には、差動遊星歯車装置のサンギヤ３１、キャリヤ１３、リングギヤ３５の各要素と、２つの入力軸（変速機を経由しない直結軸９（図２参照）及び変速機経由の変速軸５）及び１つの出力軸３７の順列は３！＝６通りとなる。
上記構成による変速装置１５の作用を説明する。
最初に、駆動源の電動機Ａ１から回転力Ｔｉと回転速度ωｉによる回転動力が、入力側クラッチ３を介して変速装置１５の回転入力軸１５ａに伝達される。回転入力軸１５ａは、動力分配装置６に回転動力を伝達する。動力分配装置６は、回転動力を動力ラインＲ１の回転軸４と、動力ラインＲ２の回転軸９に分配する。このとき回転軸４への回転動力の分配は、回転速度ωｉでかつ流体継手２０の吸収容量である伝達限界の回転力内に限定され、回転軸９への分配は動力分配装置６の歯車比が１であれば回転速度ωｉで残余の回転力が伝達される。なお、流体継手２０への分配回転力は、伝達限界内の伝達効率のよい回転力を選択することがよい。
ついで、回転軸９の回転動力は歯車１２を介してキャリア１３に伝達される。一方、回転軸４の回転動力は流体継手２０で変速され回転力が変えられて、差動遊星歯車装置３０のサンギヤ３１に伝達される。
キャリア１３とサンギヤ３１に伝達された回転動力は、リングギヤ３５から回転軸３７及び出力側クラッチ３９を介して流体機器Ａ２に伝達される。このときの回転動力は、回転速度ωｏで回転力Ｔｏとなり、変速装置１５内の動力伝達損失がないものと仮定すれば、ωｉ×Ｔｉ＝ωｏ×Ｔｏとなっている。
このようにして、電動機Ａ１からの回転動力を流体継手２０を介する動力ラインＲ１と分岐の動力ラインＲ２とに２分して、差動遊星歯車装置３０で再度合流させることにより、流体継手２０の限界回転動力以上の回転動力を変速装置１５が伝達する。
図６に本発明の第２実施形態を示している。図１及び図２の第１実施形態と異なる部分を主体に説明する。図１において示したものと同符号の部分は同じ構成と機能を有している。
図６において、駆動源の電動機Ａ１（図６では駆動機Ａ１と表す）と被駆動機器の流体機器Ａ２（図６では回転機械Ａ２と表す）の間に、入力側クラッチ３及び出力側クラッチ３９で接続される変速装置１５Ｂが設けられている。
変速装置１５Ｂは、差動遊星歯車装置３０Ｂと、可変速の流体継手２０と、動力集合装置６Ｂと、により主要部が構成されている。
差動遊星歯車装置３０Ｂは、サンギヤ３１ｂと、ピニオンギヤ３３ｂと、リングギヤ３５ｂとから公知のように構成されている。そして、回転軸１５ｂに直結するリングギヤ３５ｂを入力軸とし、回転軸９ｂに接続するキャリア１３ｂとサンギヤ３１ｂに連結する回転軸４ｂとを出力軸とするように構成されている。
流体継手２０は、操作機２２と、駆動ポンプ２６と、被動タービン２４とからなり、回転軸４ｂからの動力を回転軸３７ｂに伝達するように構成されている。
動力集合装置６Ｂは、前記動力分配装置６の分配機能を集合機能に変えたもので、回転軸９ｂからの回転動力と流体継手２０からの回転動力を回転軸３７ｂに集合するように構成されている。
回転軸４ｂを介する動力ラインが動力ラインＲｂ１であり、回転軸９ｂを介する動力ラインが動力ラインＲｂ２である。
上記構成による変速装置１５Ｂの作用を説明する。
最初に、駆動源の電動機Ａ１から回転力Ｔｉと回転速度ωｉによる回転動力が、入力側クラッチ３を介して回転入力軸１５ｂ及び差動遊星歯車装置３０Ｂのリングギヤ３５ｂに伝達される。リングギヤ３５ｂに伝達された回転動力はキャリア１３ｂとサンギヤ３１ｂとに２分されて、それぞれ動力ラインＲｂ２の回転軸９ｂと動力ラインＲｂ１の回転軸４ｂに伝達される。回転軸４ｂに伝達された回転動力は流体継手２０で変速され回転力が変えられて、動力集合装置６Ｂの入力軸である回転軸３７ｂに伝達される。
一方、回転軸９ｂからの回転動力も回転軸３７ｂに伝達されて、ここで動力ラインＲｂ２と動力ラインＲｂ１が集合して出力側クラッチ３９を介して流体機器Ａ２に伝達される。このときの流体機器Ａ２の回転動力は、回転速度ωｏで回転力Ｔｏとなり、変速装置１５Ｂ内の動力伝達損失がないものと仮定すれば、ωｉ×Ｔｉ＝ωｏ×Ｔｏとなっている。
このようにして、電動機Ａ１からの回転動力を流体継手２０を介する動力ラインＲｂ１と分岐の動力ラインＲｂ２とに２分して、動力集合装置６Ｂで再度合流させることにより、流体継手２０の限界回転動力以上の回転動力を変速装置１５Ｂが伝達する。
図７に本発明の第３実施形態を示している。図１の第１実施形態と異なる部分を主体に説明する。図１において示したものと同符号の部分は同じ構成と機能を有している。
図７において、駆動源の電動機Ａ１（図７では駆動機Ａ１と表す）と被駆動機器の流体機器Ａ２（図７では回転機械Ａ２と表す）の間に、入力側クラッチ３及び出力側クラッチ３９で接続される変速装置１５Ｃが設けられている。
変速装置１５Ｃは、動力分配装置６と、可変速の流体継手２０と、差動遊星歯車装置３０と、により主要部が構成されている。
動力分配装置６は、入力側クラッチ３に接続する回転入力軸１５ｃの回転動力を回転入力軸１５ｃに連結する回転軸９ｃと、歯車７及び８を介した回転軸４ｃとに２分するように構成されている。回転軸４ｃを介する動力ラインが動力ラインＲｃ１であり、回転軸９ｃを介する動力ラインが動力ラインＲｃ２である。
流体継手２０は、回転軸４ｃからの動力を回転軸５ｃに伝達するように構成されている。
差動遊星歯車装置３０は、サンギヤ３１と、ピニオンギヤ３３と、リングギヤ３５とから公知のように構成されている。そして、回転軸９ｃに連結するサンギヤ３１と、回転軸５ｃに歯車１２ｃを介してピニオンギヤ３３に連結するキャリア１３ｃとを入力軸とし、リングギヤ３５を出力軸とするように構成されている。リングギヤ３５は、出力側クラッチ３９を介して流体機器Ａ２に連結されている。
上記構成による変速装置１５Ｃの作用を説明する。
最初に、駆動源の電動機Ａ１から回転力Ｔｉと回転速度ωｉによる回転動力が、入力側クラッチ３を介して変速装置１５Ｃの回転入力軸１５ｃに伝達される。回転入力軸１５ｃは動力分配装置６に回転動力を伝達する。動力分配装置６は、回転動力を動力ラインＲｃ１の回転軸４ｃと動力ラインＲｃ２の回転軸９ｃに分配する。このとき回転軸４ｃへの回転動力の分配は、回転速度ωｉでかつ流体継手２０の吸収容量である伝達限界の回転力内に限定され、回転軸９ｃへの分配は回転速度ωｉで残余の回転力が伝達される。なお、流体継手２０への分配回転力は、伝達限界内の伝達効率のよい回転力を選択することがよい。
ついで、回転軸９ｃの回転動力は差動遊星歯車装置３０のサンギヤ３１に伝達される。一方、回転軸４ｃの回転動力は流体継手２０で変速され回転力が変えられて歯車１２ｃを介してキャリア１３ｃに伝達される。
サンギヤ３１とキャリア１３ｃのそれぞれに伝達された回転動力は、リングギヤ３５から出力軸３７及び出力側クラッチ３９を介して流体機器Ａ２に伝達される。このときの回転動力は、回転速度ωｏで回転力Ｔｏとなり、変速装置１５Ｃ内の動力伝達損失がないものと仮定すれば、ωｉ×Ｔｉ＝ωｏ×Ｔｏとなっている。
このようにして、電動機Ａ１からの回転動力を流体継手２０を介する動力ラインＲｃ１と直結の動力ラインＲｃ２とに２分して、差動遊星歯車装置３０で再度合流させることにより流体継手２０の限界回転動力以上の回転動力を変速装置１５Ｃが伝達する。
図８に本発明の第４実施形態を示している。図１及び図２の第１実施形態と異なる部分を主体に説明する。図１及び図２において示したものと同符号の部分は同じ構成と機能を有している。
図８において、駆動源の電動機Ａ１（図８では駆動機Ａ１と表す）と被駆動機器の流体機器Ａ２（図８では回転機械Ａ２と表す）の間に入力側クラッチ３及び出力側クラッチ３９で接続される変速装置１５Ｄが設けられている。
変速装置１５Ｄは、動力分配装置（分流ギヤ）６と、可変速の流体継手２０と、ギヤ装置５２ｄ，５３ｄと、差動遊星歯車装置３０と、により主要部が構成されている。
動力分配装置６は、入力側クラッチ３に接続する回転入力軸１５ｄの回転動力を回転入力軸１５ｄに直結する回転軸４と、別軸の回転軸９とに２分するように構成されている。回転軸４を介する動力ラインが動力ラインＲｄ１であり、回転軸９を介する動力ラインが動力ラインＲｄ２である。
流体継手２０は、回転軸４からの動力を回転軸５に伝達するよう構成されている。
回転軸９に回転速度を増速／減速するギヤ装置５２ｄが装着され、回転軸９ｄを介して差動遊星歯車装置３０に連結されている。回転軸４に回転速度を増速／減速するギヤ装置５３ｄが装着され、回転軸５ｄを介して差動遊星歯車装置３０に連結されている。
ギヤ装置５２ｄ及び５３ｄの変速比は、遊星歯車装置３０を介した流体機器Ａ２への入力回転速度が最良の効率となるように選定されている。
差動遊星歯車装置３０は、回転軸９ｄと回転軸５ｄを入力軸としてそれぞれの回転動力を集合させて回転軸３７ｄに伝達するように構成されている。回転軸３７ｄは、出力側クラッチ３９を介して流体機器Ａ２に連結されている。
上記以外については、第１実施形態と同様である。
上記構成による変速装置１５Ｄの作用を説明する。
最初に、駆動源の電動機Ａ１から回転力Ｔｉと回転速度ωｉによる回転動力が、入力側クラッチ３を介して変速装置１５Ｄの回転入力軸１５ｄに伝達される。回転入力軸１５ｄは動力分配装置６に回転動力を伝達する。動力分配装置６は、回転動力を動力ラインＲｄ１の回転軸４と動力ラインＲｄ２の回転軸９に分配する。このとき回転軸４への回転動力の分配は、回転速度ωｉでかつ流体継手２０の吸収容量である伝達限界の回転力内に限定され、回転軸９への分配は動力分配装置６の歯車比が１であれば回転速度ωｉで残余の回転力が伝達される。なお、流体継手２０への分配回転力は、伝達限界内の伝達効率のよい回転力を選択することがよい。
ついで、回転軸９の回転動力はギヤ装置５２ｄで増速／減速され差動遊星歯車装置３０に伝達される。一方、回転軸４の回転動力は流体継手２０で変速され回転力が変えられて、ギヤ装置５３ｄで増速／減速され差動遊星歯車装置３０に伝達される。
差動遊星歯車装置３０では、回転軸９ｄと回転軸５ｄを入力軸として、それぞれの回転動力を集合させて回転軸３７ｄに伝達する。
そして、回転軸３７ｄから出力側クラッチ３９を介して流体機器Ａ２に伝達される。このときの回転動力は、回転速度ωｏで回転力Ｔｏとなり、変速装置１５Ｄ内の動力伝達損失がないものと仮定すれば、ωｉ×Ｔｉ＝ωｏ×Ｔｏとなっている。
このようにして、電動機Ａ１からの回転動力を流体継手２０を介する動力ラインＲｄ１と分岐の動力ラインＲｄ２とに２分して、それぞれの動力ラインＲｄ１及びＲｄ２の回転速度を流体機器Ａ２への入力回転速度が最良の効率となるように変速し、差動遊星歯車装置３０で再度合流させることにより流体継手２０の限界回転動力以上の回転動力を変速装置１５Ｄが伝達する。
図９に本発明の第５実施形態を示している。図１及び図２の第１実施形態と異なる部分を主体に説明する。図１及び図２において示したものと同符号の部分は同じ構成と機能を有している。
図９において、駆動源の電動機Ａ１（図９では駆動機Ａ１と表す）と被駆動機器の流体機器Ａ２（図９では回転機械Ａ２と表す）の間に入力側クラッチ３及び出力側クラッチ３９で接続される変速装置１５Ｅが設けられている。
変速装置１５Ｅは、動力分配装置（分流ギヤ）６と、可変速の流体継手２０と、ギヤ装置５４ｅと、差動遊星歯車装置３０と、により主要部が構成されている。
動力分配装置６は、入力側クラッチ３に接続する回転入力軸１５ａの回転動力を回転入力軸１５ａに直結する回転軸４と、別軸の回転軸９とに２分するよう構成されている。回転軸４を介する動力ラインが動力ラインＲｅ１であり、回転軸９を介する動力ラインが動力ラインＲｅ２である。
流体継手２０は、回転軸４からの動力を回転軸５に伝達するように構成されている。
回転軸９は差動遊星歯車装置３０に連結され、回転軸４は回転軸５を介して差動遊星歯車装置３０に連結されている。
遊星歯車装置３０は、回転軸９と回転軸５を入力軸として、それぞれの回転動力を集合させて回転軸３７に伝達するように構成されている。回転軸３７は、ギヤ装置５４ｅ及びクラッチ３９を介して流体機器Ａ２に連結されている。ギヤ装置５４ｅの変速比は、流体機器Ａ２への入力回転速度が最良の効率となるように選定されている。
上記以外については、第１実施形態と同様である。
上記構成による変速装置１５Ｅの作用を説明する。
最初に、駆動源の電動機Ａ１から回転力Ｔｉと回転速度ωｉによる回転動力が、入力側クラッチ３を介して変速装置１５Ｅの回転入力軸１５ａに伝達される。回転入力軸１５ａは動力分配装置６に回転動力を伝達する。動力分配装置６は、回転動力を動力ラインＲｅ１の回転軸４と動力ラインＲｅ２の回転軸９に分配する。このとき回転軸４への回転動力の分配は、回転速度ωｉでかつ流体継手２０の吸収容量である伝達限界の回転力内に限定され、回転軸９への分配は動力分配装置６の歯車比が１であれば回転速度ωｉで残余の回転力が伝達される。なお、流体継手２０への分配回転力は、伝達限界内の伝達効率のよい回転力を選択することがよい。
ついで、回転軸９の回転動力は差動遊星歯車装置３０に伝達され、回転軸４の回転動力は流体継手２０で変速され回転力が変えられて差動遊星歯車装置３０に伝達される。
差動遊星歯車装置３０では、回転軸９と回転軸５を入力軸として、それぞれの回転動力を集合させて回転軸３７に伝達する。回転軸３７の回転動力はギヤ装置５４ｅによって流体機器Ａ２の効率が最良となるよう変速され、出力側クラッチ３９を介して流体機器Ａ２に伝達される。このときの回転動力は、回転速度ωｏで回転力Ｔｏとなり、変速装置１５Ｅ内の動力伝達損失がないものと仮定すれば、ωｉ×Ｔｉ＝ωｏ×Ｔｏとなっている。
このようにして、電動機Ａ１からの回転動力を流体継手２０を介する動力ラインＲｅ１と分岐の動力ラインＲｅ２とに２分して、差動遊星歯車装置３０で再度合流させることにより、流体継手２０の限界回転動力以上の回転動力を変速装置１５Ｅが伝達する。さらに、流体機器Ａ２への入力回転速度をギヤ装置５４ｅで変速し、流体機器Ａ２が最高の効率となるように回転動力を流体機器Ａ２に伝達する。
図１０に本発明の第６実施形態を示している。図１及び図２の第１実施形態と異なる部分を主体に説明する。図１及び図２において示したものと同符号の部分は同じ構成と機能を有している。
図１０において、駆動源の電動機Ａ１と被駆動機器の流体機器Ａ２の間に入力側クラッチ３及び出力側クラッチ３９で接続される変速装置１５Ｆが設けられている。
変速装置１５Ｆは、動力分配装置（分流ギヤ）６と、可変速の流体継手２０と、ギヤ装置５１ｆ，５３ｆ及び５５ｆと、差動遊星歯車装置３０と、により主要部が構成されている。
動力分配装置６は、入力側クラッチ３に接続する回転入力軸１５ａの回転動力を回転入力軸１５ａに直結する回転軸４と、別軸の回転軸９とに２分するよう構成されている。回転軸４を介する動力ラインが動力ラインＲｆ１であり、回転軸９を介する動力ラインが動力ラインＲｆ２である。
流体継手２０は、回転軸４からの動力を回転軸５に伝達するように構成されている。
回転軸９には回転速度を増速／減速するギヤ装置５１ｆが装着され、分流ギヤ６によって回転軸９に分流された回転動力が、ギヤ装置５１ｆで増速／減速され、さらに回転軸９ｆを介して差動遊星歯車装置３０に伝達される。回転軸５には回転速度を増速／減速するギヤ装置５３ｆが装着され、分流ギヤ６によって回転軸４に分流された回転動力が、ギヤ装置５３ｆで増速／減速され、さらに回転軸５ｆを介して差動遊星歯車装置３０に伝達される。
差動遊星歯車装置３０は、回転軸９ｆと回転軸５ｆを入力軸として、それぞれの回転動力を集合させて回転軸３７に伝達するように構成されている。回転軸３７は、回転速度を増速／減速するギヤ装置５５ｆ及びクラッチ３９を介して流体機器Ａ２に連結されている。
ギヤ装置５１ｆ，５３ｆ及び５５ｆの変速比は、流体機器Ａ２が最良の効率となるように選定されている。
上記以外については、第１実施形態と同様である。
上記構成による変速装置１５Ｆの作用を説明する。
最初に、駆動源の電動機Ａ１から回転力Ｔｉと回転速度ωｉによる回転動力が、入力側クラッチ３を介して変速装置１５Ｆの回転入力軸１５ａに伝達される。回転入力軸１５ａは動力分配装置６に回転動力を伝達する。動力分配装置６は、回転動力を動力ラインＲｆ１の回転軸４と動力ラインＲｆ２の回転軸９に分配する。このとき回転軸４への回転動力の分配は、回転速度ωｉでかつ流体継手２０の吸収容量である伝達限界の回転力内に限定され、回転軸９への分配は動力分配装置６の歯車比が１であれば回転速度ωｉで残余の回転力が伝達される。なお、流体継手２０への分配回転力は、伝達限界内の伝達効率のよい回転力を選択することがよい。
ついで、回転軸９の回転動力はギヤ装置５１ｆで増速／減速され差動遊星歯車装置３０に伝達される。一方、回転軸４の回転動力は流体継手２０で変速され回転力が変えられて、ギヤ装置５３ｆで増速／減速され差動遊星歯車装置３０に伝達される。
差動遊星歯車装置３０では、回転軸９ｆと回転軸５ｆを入力軸として、それぞれの回転動力を集合させて回転軸３７に伝達する。
回転軸３７の回転動力はギヤ装置５５ｆによって流体機器Ａ２の効率が最良となるよう変速され、出力側クラッチ３９を介して流体機器Ａ２に伝達される。このときの回転動力は、回転速度ωｏで回転力Ｔｏとなり、変速装置１５Ｆ内の動力伝達損失がないものと仮定すれば、ωｉ×Ｔｉ＝ωｏ×Ｔｏとなっている。
このようにして、電動機Ａ１からの回転動力を流体継手２０を介する動力ラインＲｆ１と分岐の動力ラインＲｆ２とに２分して、差動遊星歯車装置３０で再度合流させることにより、流体継手２０の限界回転動力以上の回転動力を変速装置１５Ｆが伝達する。さらに、流体機器Ａ２への入力回転速度をギヤ装置５１ｆ，５３ｆ及び５５ｆで変速し、流体機器Ａ２が最良の効率となるように回転動力を流体機器Ａ２に伝達する。
図１１に本発明の第７実施形態を示す。図１及び図２の第１実施形態と異なる部分を主体に説明する。図１及び図２において示したものと同符号の部分は同じ構成と機能を有している。
図１１において、駆動源の電動機Ａ１（図１１では駆動機Ａ１と表す）と被駆動機器の流体機器Ａ２（図１１では回転機械Ａ２と表す）の間に、入力側クラッチ３及び出力側クラッチ３９で接続される変速装置１５Ｇが設けられている。
変速装置１５Ｇは、差動遊星歯車装置３０と、可変速の流体継手２０と、ギヤ装置５１ｇ，５２ｇ及び５３ｇと、動力集合装置（合流ギヤ）６Ｂと、により主要部が構成されている。
入力側クラッチ３に接続する回転入力軸１５ａに回転速度を増速／減速するギヤ装置５１ｇが装着され、回転入力軸１５ａに伝達された回転動力がギヤ装置５１ｇで増速／減速され、さらに回転軸４ｇを介して差動遊星歯車装置３０に伝達される。
差動遊星歯車装置３０は、回転軸４ｇの回転動力を回転軸８ｇと回転軸５ｇに２分するように構成されている。
回転軸８ｇには回転速度を増速／減速するギヤ装置５２ｇが装着され、差動遊星歯車装置３０によって回転軸８ｇに分流された回転動力が、ギヤ装置５２ｇで増速／減速され、さらに回転軸９ｇを介して動力集合装置６Ｂの入力軸の一方に伝達される。回転軸５ｇに回転速度を増速／減速するギヤ装置５３ｇが装着され、回転軸６ｇを介して流体継手２０に連結されている。流体継手２０は、回転軸３７ｇを介して動力集合装置６Ｂの入力軸の他方に連通されている。
流体継手２０を介する動力ラインが動力ラインＲｇ１であり、回転軸９ｇを介する動力ラインが動力ラインＲｇ２である。
動力集合装置６Ｂは、回転軸９ｇと回転軸３７ｇからの回転動力を集合して、出力側クラッチ３９に伝達するように構成されている。
ギヤ装置５１ｇ，５２ｇ及び５３ｇの変速比は、流体機器Ａ２への入力回転速度が最良の効率となるように選定されている。
上記以外については、第１実施形態と同様である。
上記構成による変速装置１５Ｇの作用を説明する。
最初に、駆動源の電動機Ａ１から回転力Ｔｉと回転速度ωｉによる回転動力が、入力側クラッチ３を介して変速装置１５Ｇの回転入力軸１５ａに伝達される。回転入力軸１５ａの回転速度はギヤ装置５１ｇで増速／減速され、回転入力軸１５ａに伝達された回転動力はギヤ装置５１ｇを介して差動遊星歯車装置３０に伝達される。
差動遊星歯車装置３０では、回転入力軸１５ａの回転動力を動力ラインＲｇ１の回転軸５ｇと動力ラインＲｇ２の回転軸８ｇに分配する。このとき回転軸５ｇへの回転動力の分配は、流体継手２０の吸収容量である伝達限界の回転力内に限定され、回転軸８ｇへの分配は残余の回転力が伝達される。なお、流体継手２０への分配回転動力は、ギヤ装置５３ｇによって伝達限界内の伝達効率のよい回転速度及び回転力を選択することがよい。
ついで、回転軸８ｇは、ギヤ装置５２ｇ及び回転軸９ｇを介して動力集合装置６Ｂに回転力を伝達し、回転軸５ｇはギヤ装置５３ｇ、回転軸６ｇ及び流体継手２０を介して動力集合装置６Ｂに回転力を伝達する。
動力集合装置６Ｂでは、回転軸９ｇと回転軸３７ｇの回転動力を１つに集合して、出力側クラッチ３９を介して流体機器Ａ２に伝達する。このときの回転動力は、回転速度ωｏで回転力Ｔｏとなり、変速装置１５Ｇ内の動力伝達損失がないものと仮定すれば、ωｉ×Ｔｉ＝ωｏ×Ｔｏとなっている。
このようにして、電動機Ａ１からの回転動力をギヤ装置５１ｇで差動遊星歯車装置３０の機能に合うよう変速し、流体継手２０を介する動力ラインＲｇ１と動力ラインＲｇ２とに２分して、動力集合装置６Ｂで再度合流させることにより、流体継手２０の限界回転動力以上の回転動力を変速装置１５Ｇが伝達する。さらに流体機器Ａ２への入力回転速度が最良の効率となるようギヤ装置５２ｇ，５３ｇで変速して流体機器Ａ２に伝達する。
図１乃至図１１に示した本発明に係る変速装置の効果を、以下に列記する。
（１）継手装置への伝達限界動力を超える回転動力の入力がなく、回転動力の効率的な伝達ができる。また、流体継手によって入力回転動力の脈動、変速のショック、軸の捻り振動などの各種振動や衝撃を吸収してスムーズな動力伝達ができる。
（２）入力動力を差動遊星歯車装置で２分して、一方を流体継手に伝達限界動力内で配分し、他方の残余の動力を分配装置に直接に配分することで、変速装置での動力伝達を流体継手の伝達限界動力を超えて伝達できる。
（３）動力ラインにギヤ装置を設けて、駆動源の回転動力を一定にしたままで流体機器に伝達する回転速度をかえて、流体機器の効率を最良にするように伝達できる。
図１２は第８実施形態を示し、図１２において、例えば電動モータＭ等の駆動装置の出力軸６０は分配装置６を構成する第１の歯車６１に連結され、第１の歯車６１は分配装置６の第２の歯車６２と噛合っている。
第１の歯車６１の回転軸である分配装置６の第１の出力軸６３は第２の差動遊星歯車装置Ｐ２のサン歯車６４に連結されている。そして、差動遊星歯車装置Ｐ２のプラネタリ歯車６５のキャリヤ６６は、小容量の可変速モータ７０の出力軸６９に連結された歯車６８と噛合う歯車６７と連結されている。第２の差動遊星歯車装置Ｐ２のリング歯車７１は出力軸７２と連結されている。
図１２に示す例では、駆動装置Ｍの出力軸６０は出力軸６３を介してサン歯車６４に連結され、可変速モータ７０の回転動力はプラネタリ歯車６５に伝達される。リング歯車７１は出力軸７２に連結されているが、この連結関係は任意であり、例えば、出力軸６３をリング歯車７１やキャリヤ６６に連結したり、可変速モータ７０の出力軸６９をサン歯車６４やリング歯車７１に連結したり、さらには出力軸７２をサン歯車６４やキャリヤ６６に連結することもできる。
すなわち、本発明の実施に際して、差動遊星歯車装置の３つの回転部分の連結関係は任意に選択できる。したがって、歯車を特定しない場合は、第１の回転要素、第２の回転要素および第３の回転要素と称する。
分配装置６の第２の歯車６２の出力軸７３は歯車７４に連結され、その歯車７４は第１の差動遊星歯車装置Ｐ１のプラネタリ歯車７６のキャリヤ７７に連結された歯車７５と噛合っている。
第２の差動遊星歯車装置Ｐ２の出力軸７２は第１の差動遊星歯車装置Ｐ１のサン歯車７８に連結され、第１の差動遊星歯車装置Ｐ１のリング歯車７９は出力軸８０を介して、例えば流体機械のような負荷Ｌに連結されている。
したがって、駆動装置Ｍの出力軸６０の回転動力は分配装置６で第１の歯車６１の出力軸６３と第２の歯車６２の出力軸７３とに分配されるが、可変速モータ７０の回転により第２の差動遊星歯車装置Ｐ２のプラネタリ歯車６５が回転するので、リング歯車７１の回転速度はそのプラネタリ歯車６５の回転速度により変化する。このようにして第２の差動遊星歯車装置Ｐ２の出力軸７２の回転速度の変化により第１の差動遊星歯車装置Ｐ１のサン歯車７８の回転速度が変化するので、その結果、第１の差動遊星歯車装置Ｐ１の出力軸８０の回転速度を変化させることができ、負荷Ｌの回転速度を制御できる。
図１３は本発明の第９実施形態を示し、駆動装置Ｍの出力軸６０は第１の差動遊星歯車装置Ｐ１の第１の回転要素に連結されるとともに、主として動力を伝達する第１の差動遊星歯車装置Ｐ１の第２の回転要素に連結されている。第１の出力軸８１は直結軸であって、集合装置６Ｂの第２の歯車８２に連結されている。そして、第１の差動遊星歯車装置Ｐ１の第３の回転要素に連結されている第２の出力軸８３は変速軸であって、第２の差動遊星歯車装置Ｐ２の第１の回転要素に連結されている。
この第２の差動遊星歯車装置Ｐ２の第２の回転要素は小容量の可変速モータ７０のモータ軸である出力軸６９に連結されている。また第２の差動遊星歯車装置Ｐ２の第３の回転要素は集合装置６Ｂの前記第２の歯車８２と噛合っている第１の歯車８４と連結されている。そして、集合装置６Ｂの出力軸８５すなわち第１の歯車８４の軸は負荷Ｌと連結されている。
図１３に示す実施形態においても、駆動装置Ｍの回転動力は、その大部分が第１の差動遊星歯車装置Ｐ１の第２の回転要素と連結されている直結軸である出力軸８１から分配装置６を介して負荷Ｌに伝達される。そして、可変速モータ７０の回転速度によって、すなわち変速軸である第２の出力軸８３の回転速度によって第１の差動遊星歯車装置Ｐ１の第３の回転要素の回転速度が変化し、その結果、第１の出力軸８１の回転速度が変化するようになっている。
図１４は本発明の第１０実施形態を示している。図１４に示す例は図１２に示す第８実施形態の変形例であり、対応する部品は同じ符号で示す。異なる部分のみを説明する。
図１４に示す例において、第２の差動遊星歯車装置Ｐ２の出力軸７２にはクラッチ９０が介装され、可変速モータ７０の出力軸６９は直結切換クラッチ（図示せず）を有する増速ギヤ装置９１を介して第２の差動遊星歯車装置Ｐ２に連結されている。そして、さらに出力軸７３にクラッチ９２が設けられている。
この例では、クラッチ９０，９２を断とし、直結切換クラッチを増速側に切り換え、可変速モータ７０で、例えばかご形電動機のような駆動装置を始動し、駆動装置Ｍが所定回転速度になったときに駆動装置Ｍに電力を供給すると、始動電力を小さくできる。
以上の第８乃至第１０に実施形態においても直結軸（出力軸）７３，８１に伝達される回転動力が変速軸７２，８３に伝達される回転動力より大きく構成され、これにより継手装置を構成する第２の差動遊星歯車装置Ｐ２や可変速モータ７０の容量を小さくしても、大容量の負荷Ｌの変速を好適に行うことができる。
しかしながら、本発明の実施に際して、変速軸７２，８３に負の回転動力が伝達される場合、すなわちフィードバックが生ずると、その分、直結軸７３，８１に伝達される回転動力が大となるので、設計に際してどの回転速度でもフィードバックは生じないようにすることが重要である。
図１５及び図１６に示す第１１実施形態は第８実施形態の変形例であり、図１４と同様に図１２に対応する部品は同じ符号を付して、異なる点を説明する。
図１５及び図１６に示す例においては、第２の差動遊星歯車装置Ｐ２の出力軸７２、すなわち変速軸にはクラッチ９０が介装され、可変速モータ７０はインバータ制御器１００で制御されている。そして、後述のように負荷Ｌが減速時に可変速モータ７０を発電機として利用し、ワークＷに電流を供給し、これにより可変速モータ７０をブレーキとして利用するようになっている。また、図１４に示す例と同様に、直結軸７３にクラッチ９２が設けられている。図中Ｓは負荷Ｌの回転センサである。
ここで、可変速モータ７０をブレーキとして利用した際には、ワークＷを、抵抗による発熱、蓄電池への蓄電、周波数コンバータを介して商用電源への売電等、任意適宜の作動に適用できる。
図１６を参照して作動を説明するが、図示しない制御装置が負荷Ｌの回転センサＳからの信号を受けてインバータ制御器１００にワークＷへの切換信号を出力するようになっている。
まず、制御装置は回転センサＳの信号を読み込み（ステップＳ１）、負荷Ｌが減速時であるか否かを判断する（ステップＳ２）。ステップＳ２がＮＯの場合、可変速モータ７０をモータとして使用し（ステップＳ３）、制御が終了したか否かを判断する（ステップＳ６）。制御が終了していなければステップＳ１に戻り、終了していれば作動は終わる。
ステップＳ２がＹＥＳの場合、すなわち、負荷Ｌが減速時の場合は、制御装置は可変速モータ７０への電力供給を中断し、可変速モータ７０の結線をワークＷに切換える（ステップＳ４）。その結果、可変速モータ７０は発電機として作用しブレーキ作動を行う（ステップＳ５）。そして制御が終了しているか否かが判断される（ステップＳ６）。
図１７は図１２の実施形態の変形例である。図１７に示す実施形態においては、直結軸７３は第１の増速又は減速ギヤ１０１を介して第１の差動遊星歯車装置Ｐ１の第１の回転要素に連結され、第２の差動遊星歯車装置Ｐ２の出力軸７２は第２の増速又は減速ギヤ１０２を介して第１の差動遊星歯車装置Ｐ１の第２の回転要素に連結され、第１の差動遊星歯車装置Ｐ１の第３の回転要素は増速又は減速ギヤ１０３および出力軸８０を介して負荷Ｌに連結されている。
このように増速又は減速ギヤ１０１〜１０３を設けることで、動力流の分配の適正化や負荷Ｌへの対応が多様化できる。
図１２乃至図１７に示した本発明に係る変速装置によれば、継手装置として第２の差動遊星歯車装置と可変速モータとの組合せを使用したので、可変速モータの可変速により円滑な変速作動を行うことができる。そして主たる回転動力は直結軸である第１の差動遊星歯車装置と分配装置との連結軸で伝達できるから、継手装置としての第２の作動遊星歯車装置や可変速モータの容量を小さくできる。その結果、衝撃力が少なく効率的な変速が実施できる変速装置を提供できる。
産業上の利用の可能性
本発明は、分配装置又は差動遊星歯車装置の少なくとも一方を有し、かつ、継手装置を有する変速装置に好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の変速装置の第１実施形態を示す構成図である。
図２は図１の簡略ブロック構成図である。
図３は操作機（すくい管）が動力入力側にある流体継手の構成図である。
図４は操作機（すくい管）が動力出力側にある流体継手の構成図である。
図５は差動遊星歯車装置の構成図である。
図６は本発明の変速装置の第２実施形態を示す構成図である。
図７は本発明の変速装置の第３実施形態を示す構成図である。
図８は本発明の変速装置の第４実施形態を示す構成図である。
図９は本発明の変速装置の第５実施形態を示す構成図である。
図１０は本発明の変速装置の第６実施形態を示す構成図である。
図１１は本発明の変速装置の第７実施形態を示す構成図である。
図１２は本発明の変速装置の本発明の第８実施形態を示す説明図である。
図１３は本発明の変速装置の本発明の第９実施形態を示す説明図である。
図１４は本発明の変速装置の本発明の第１０実施形態を示す説明図である。
図１５は本発明の変速装置の本発明の第１１実施形態を示す説明図である。
図１６は図１５に示す第１１実施形態の作動を説明するフローチャートである。
図１７は本発明の第１２実施形態を示す説明図である。
図１８は分配装置による継手装置の動力流を示す説明図である。
図１９は分配装置による継手装置の別の動力流を示す説明図である。
図２０は分配装置による継手装置の他の動力流を示す説明図である。
図２１は分配装置による継手装置のさらに別の動力流を示す説明図である。
図２２は従来の駆動源と流体継手と被駆動側機器との関係を示すブロック図である。
図２３Ａは従来の変速装置の説明図であり、図２３Ｂは従来提案されている動力分配装置と、無段変速機と、差動遊星歯車装置と、による変速装置の構成図である。
図２４Ａ乃至図２４Ｄは駆動側機器から被駆動側機器への動力の伝達を模式的に示した説明図である。
【図１】
2003076829.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2003076829.tif 000023
【図２２】
2003076829.tif 000024
【図２３Ａ】
2003076829.tif 000025
【図２３Ｂ】
2003076829.tif 000026
【図２４Ａ】
2003076829.tif 000027
【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２４Ｄ】
2003076829.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成16年3月25日(2004.3.25)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】分配装置又は差動遊星歯車装置の少なくとも一方を有し、かつ、継手装置を有する変速装置であって、前記継手装置を介して伝達される回転動力が前記変速装置へ入力された回転動力よりも小さくなるように構成されており、前記継手装置は流体継手であり、該流体継手は回流を制御するすくい管を有し、該すくい管は前記流体継手の動力入力側及び動力出力側のいずれか一方に配置されることを特徴とする変速装置。


【手続補正００２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】分配装置又は差動遊星歯車装置の少なくとも一方を有し、かつ、継手装置を有する変速装置であって、該変速装置に入力された回転動力を前記分配装置又は前記差動遊星歯車装置を介して前記継手装置に伝達し、該継手装置に入力される回転動力が、前記変速装置に入力された回転動力よりも小さくなるように構成し、前記継手装置は流体継手であり、該流体継手は回流を制御するすくい管を有し、該すくい管は前記流体継手の動力入力側及び動力出力側のいずれか一方に配置されることを特徴とする変速装置。




【国際調査報告】
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