(57)【要約】【課題】本発明は、減速、等速及び増速の変速モードを実現することができる変速装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】変速装置の遊星歯車機構は、入力軸７からの駆動力が伝達される第一リングギヤＲ１と、出力軸１５に駆動力を伝達する第二リングギヤＲ２と、第一及び第二リングギヤＲ１、Ｒ２にそれぞれ噛合する小径ピニオンギヤ２ａ及び大径ピニオンギヤ２ｂからなる段付ピニオンギヤ２と、段付ピニオンギヤ２を支承するとともに入力軸７からの駆動力が伝達されるキャリアＣと、小径ピニオンギヤ２ａ又は大径ピニオンギヤ２ｂに噛合するサンギヤＳとを備えている。【選択図】図１
2013145002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸から出力軸に駆動力を伝達する遊星歯車機構を備えた変速装置であって、前記遊星歯車機構は、前記入力軸からの駆動力が伝達される第一リングギヤと、前記出力軸に駆動力を伝達する第二リングギヤと、前記第一及び第二リングギヤにそれぞれ噛合する小径ピニオンギヤ及び大径ピニオンギヤからなる段付ピニオンギヤと、前記段付ピニオンギヤを支承するとともに前記入力軸からの駆動力が伝達されるキャリアと、前記小径ピニオンギヤ又は前記大径ピニオンギヤに噛合するサンギヤとを備えており、前記入力軸と前記キャリアとの間に結合されて駆動伝達を接断する第一接断手段と、前記入力軸と前記第一リングギヤとの間に結合されて駆動伝達を接断する第二接断手段と、前記サンギヤの回転を規制する第一規制手段とを備えている変速装置。
【請求項２】
前記入力軸と前記サンギヤとの間に結合されて駆動伝達を接断する第三接断手段と、前記キャリアの回転を規制する第二規制手段とを備えている請求項１に記載の変速装置。
【請求項３】
前記小径ピニオンギヤ及び前記大径ピニオンギヤの歯数を同一となるように設定している請求項１又は２に記載の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力源からの駆動力を伝達する入力軸の回転数を複数段に変速して出力軸に伝達する変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等の変速装置では、車両の運転状態に対応して変速比を選択して変速するようになっている。こうした変速装置では、変速用遊星歯車機構、制御クラッチ及び制御ブレーキ等の伝動機構を備えたものが開発されている。
【０００３】
例えば、図５は、遊星歯車機構及び制御ブレーキを備えた２段変速機に関する説明図である。図５（ａ）は、２段変速機に関する概略構成図であり、図５（ｂ）は、遊星歯車機構の各要素の回転比を示す速度線図である。なお、こうした変速機は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００４】
遊星歯車機構１００は、入力軸１０３に結合されたサンギヤＳ、小径ピニオンギヤ１０１ａ及び小径ピニオンギヤよりも歯数の多い大径ピニオンギヤ１０１ｂからなる段付きピニオンギヤ１０１、段付きピニオンギヤ１０１を回転可能に支承するとともに入力軸１０３に対して回転可能に支承されたキャリアＣ、大径ピニオンギヤ１０１ｂに噛合するとともに入力軸１０３に対して回転可能に支承されたリングギヤＲ１、及び、小径ピニオンギヤ１０１ａに噛合するとともに入力軸１０３に対して回転可能に支承されたリングギヤＲ２を備えている。
【０００５】
キャリアＣは、出力側軸１０２に結合されており、出力側軸１０２は、中空軸からなるとともに内部に入力軸１０３が貫通して回転可能に支承されている。そのため、キャリアＣは、出力側軸１０２を介して入力軸１０３に回転可能に支承されている。出力側軸１０２には、出力側ギヤ１０４が結合されており、出力側ギヤ１０４は、出力軸１０６に結合された伝達ギヤ１０５に噛合している。
【０００６】
リングギヤＲ１は、入力軸１０３に回転可能に支承されたフランジ１０７に固定されており、フランジ１０７の外周には、制御ブレーキ機構Ｂ１が設けられている。制御ブレーキ機構Ｂ１は、入力軸１０３に対してフランジ１０７の回転を停止するために、フランジ１０７の外周に固定された摩擦要素及び摩擦要素を押圧して固定側本体と連結するアクチュエータ（図示せず）を備えており、制御ブレーキ機構Ｂ１を作動させることでリングギヤＲ１を入力軸１０３に対して固定することができる。
【０００７】
リングギヤＲ２は、入力軸１０３に回転可能に支承されたフランジ１０８に固定されており、フランジ１０８の外周には、制御ブレーキ機構Ｂ２が設けられている。制御ブレーキ機構Ｂ２は、入力軸１０３に対してフランジ１０８の回転を停止するために、制御ブレーキ機構Ｂ１と同様に、フランジ１０８の外周に固定された摩擦要素及び摩擦要素を押圧して固定側本体と連結するアクチュエータ（図示せず）を備えている。そして、制御ブレーキ機構Ｂ２を作動させることでリングギヤＲ２を入力軸１０３に対して固定することができる。
【０００８】
この従来例では、図５（ｂ）に示すように、サンギヤＳが入力側となり、キャリアＣが出力側となるため、サンギヤＳとキャリアＣとの間の回転比に基づいて入力軸１０３よりも減速した回転数で出力側軸１０２が回転し、出力軸１０６に駆動力が伝達されるようになる。
【０００９】
また、制御ブレーキ機構Ｂ１を作動させてリングギヤＲ１を固定し、リングギヤＲ２を回転自在な状態に設定した場合、サンギヤＳに入力された駆動力は、段付きピニオンギヤ１０１に伝達され、段付きピニオンギヤ１０１は固定状態のリングギヤＲ１に従って回転するようになるため、大径ピニオンギヤ１０１ｂとリングギヤＲ１が噛合して回転する。そして、段付きピニオンギヤ１０１の公転運動によりキャリアＣが回転して出力軸１０６に駆動力が伝達される。制御ブレーキ機構Ｂ２を作動させてリングギヤＲ２を固定し、リングギヤＲ１を回転自在な状態に設定した場合には、制御ブレーキ機構Ｂ１を作動させた場合と同様に駆動力が伝達されるが、この場合には、小径ピニオンギヤ１０１ａとリングギヤＲ２が噛合して回転するようになるため、制御ブレーキ機構Ｂ１を作動させた場合に比べて減速比が大きくなる。したがって、制御ブレーキ機構Ｂ１及びＢ２を切り換えて作動させることで、２段階の減速を実現することができる。
【００１０】
図６は、遊星歯車機構及び制御ブレーキを備えた３段変速機に関する説明図である。 図６（ａ）は、３段変速機に関する概略構成図であり、図６（ｂ）は、遊星歯車機構の各要素の回転比を示す速度線図である。
【００１１】
遊星歯車機構２００は、入力軸２０３に結合されたサンギヤＳ’、小径ピニオンギヤ２０１ａ、中径ピニオンギヤ２０１ｂ及び大径ピニオンギヤ２０１ｃからなる段付きピニオンギヤ２０１、段付きピニオンギヤ２０１を回転可能に支承するとともに入力軸２０３に対して回転可能に支承されたキャリアＣ’、大径ピニオンギヤ２０１ｃに噛合するとともに入力軸２０３に対して回転可能に支承されたリングギヤＲ１’、中径ピニオンギヤ２０１ｂに噛合するとともに固定本体側に対して回転可能に支承されたリングギヤＲ２’、及び、小径ピニオンギヤ２０１ａに噛合するとともに入力軸２０３に対して回転可能に支承されたリングギヤＲ３’を備えている。
【００１２】
キャリアＣ’は、出力側軸２０２に結合されており、出力側軸２０２は、中空軸からなるとともに内部に入力軸２０３が貫通して回転可能に支承されている。そのため、キャリアＣ’は、出力側軸２０２を介して入力軸２０３に回転可能に支承されている。出力側軸２０２には、出力側ギヤ２０４が結合されており、出力側ギヤ２０４は、出力軸２０６に結合された伝達ギヤ２０５に噛合している。
【００１３】
リングギヤＲ１’は、入力軸２０３に回転可能に支承されたフランジ２０７に固定されており、フランジ２０７の外周には、制御ブレーキ機構Ｂ１’が設けられている。制御ブレーキ機構Ｂ１’は、図５に示す制御ブレーキ機構Ｂ１と同様にリングギヤＲ１’を入力軸２０３に対して固定する機能を備えている。リングギヤＲ２’は、固定側本体に回転可能に支承されたフランジ２０８に固定されており、フランジ２０８の外周には、制御ブレーキ機構Ｂ２’が設けられている。制御ブレーキ機構Ｂ２’は、制御ブレーキ機構Ｂ１’と同様にリングギヤＲ２’を入力軸２０３に対して固定する機能を備えている。また、リングギヤＲ３’は、入力軸２０３に回転可能に支承されたフランジ２０９に固定されており、フランジ２０９の外周には、制御ブレーキ機構Ｂ３’が設けられている。制御ブレーキ機構Ｂ３’は、制御ブレーキ機構Ｂ１’と同様にリングギヤＲ３’を入力軸２０３に対して固定する機能を備えている。
【００１４】
この従来例では、図６（ｂ）に示すように、サンギヤＳ’が入力側となり、キャリアＣ’が出力側となるため、サンギヤＳ’とキャリアＣ’との間の回転比に基づいて入力軸２０３よりも減速した回転数で出力側軸２０２が回転し、出力軸２０６に駆動力が伝達されるようになる。
【００１５】
また、制御ブレーキ機構Ｂ１’を作動させてリングギヤＲ１’を固定し、リングギヤＲ２’及びＲ３’を回転自在な状態に設定した場合、サンギヤＳ’に入力された駆動力は、段付きピニオンギヤ２０１に伝達され、段付きピニオンギヤ２０１は固定状態のリングギヤＲ１’に従って回転するようになるため、大径ピニオンギヤ２０１ｃとリングギヤＲ１’が噛合して回転する。そして、段付きピニオンギヤ２０１の公転運動によりキャリアＣ’が回転して出力軸２０６に駆動力が伝達される。制御ブレーキ機構Ｂ２’を作動させてリングギヤＲ２’を固定し、リングギヤＲ１’及びＲ３’を回転自在な状態に設定した場合には、制御ブレーキ機構Ｂ１’を作動させた場合と同様に駆動力が伝達されるが、この場合には、中径ピニオンギヤ２０１ｂとリングギヤＲ２’が噛合して回転するようになるため、制御ブレーキ機構Ｂ１’を作動させた場合に比べて減速比が大きくなる。制御ブレーキ機構Ｂ３’を作動させてリングギヤＲ３’を固定し、リングギヤＲ１’及びＲ２’を回転自在な状態に設定した場合には、制御ブレーキ機構Ｂ１’を作動させた場合と同様に駆動力が伝達されるが、この場合には、小径ピニオンギヤ２０１ａとリングギヤＲ３’が噛合して回転するようになるため、制御ブレーキ機構Ｂ２’を作動させた場合に比べて減速比が大きくなる。したがって、制御ブレーキ機構Ｂ１’、Ｂ２’及びＢ３’を切り換えて作動させることで、３段階の減速を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０１１−２０８６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述した従来例では、入力軸及び出力側軸を一軸で構成して段付きピニオンギヤを用いて複数段の減速による変速機を実現しているが、増速による変速ができない欠点がある。また、すべての変速モードにおいて減速に設定されるため、減速に伴う駆動力の伝達ロスが常時生じるようになる。また、リングギヤの歯数（段付ピニオンギヤの歯数）が異なるため、いずれか１つのリングギヤが噛合された際に残りのリングギヤの組付けが困難になる。
【００１８】
そこで、本発明は、減速、等速及び増速の変速モードを実現することができる変速装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る変速装置は、入力軸から出力軸に駆動力を伝達する遊星歯車機構を備えた変速装置であって、前記遊星歯車機構は、前記入力軸からの駆動力が伝達される第一リングギヤと、前記出力軸に駆動力を伝達する第二リングギヤと、前記第一及び第二リングギヤにそれぞれ噛合する小径ピニオンギヤ及び大径ピニオンギヤからなる段付ピニオンギヤと、前記段付ピニオンギヤを支承するとともに前記入力軸からの駆動力が伝達されるキャリアと、前記小径ピニオンギヤ又は前記大径ピニオンギヤに噛合するサンギヤとを備えており、前記入力軸と前記第一リングギヤとの間に結合されて駆動伝達を接断する第一接断手段と、前記入力軸と前記キャリアとの間に結合されて駆動伝達を接断する第二接断手段と、前記サンギヤの回転を規制する第一規制手段とを備えている。さらに、前記入力軸と前記サンギヤとの間に結合されて駆動伝達を接断する第三接断手段と、前記キャリアの回転を規制する第二規制手段とを備えている。さらに、前記小径ピニオンギヤ及び前記大径ピニオンギヤの歯数を同一となるように設定している。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、上記のような構成を有することで、減速、等速及び増速の変速モードを実現することができる。また、モジュールを変更して段付ピニオンギヤの小径ピニオンギヤ及び大径ピニオンギヤの歯数を同一に設定することで、リングギヤの組付け性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る第一実施形態に関する説明図である。
【図２】第一実施形態の変形例に関する概略構成図である。
【図３】本発明に係る第二実施形態に関する説明図である。
【図４】第二実施形態の変形例に関する概略構成図である。
【図５】遊星歯車機構及び制御ブレーキを備えた２段変速機に関する説明図である。
【図６】遊星歯車機構及び制御ブレーキを備えた３段変速機に関する説明図である。
【図７】電動車両用走行モータの効率特性を示す効率マップである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００２３】
図１は、本発明に係る第一実施形態に関する説明図である。図１（ａ）は、第一実施形態に関する概略構成図であり、図１（ｂ）は、遊星歯車機構の各要素の回転比を示す速度線図である。
【００２４】
遊星歯車機構１は、小径ピニオンギヤ２ａ及び大径ピニオンギヤ２ｂからなる段付ピニオンギヤ２、大径ピニオンギヤ２ｂに噛合するとともに入力軸７に対して回転可能に支承されたサンギヤＳ、段付きピニオンギヤ２を回転可能に支承するとともに入力軸７からの駆動力が伝達されるキャリアＣ、大径ピニオンギヤ２ｂに噛合するとともに入力軸７からの駆動力が伝達される第一リングギヤＲ１、及び、小径ピニオンギヤ２ａに噛合するとともに出力軸１１に駆動力を伝達する第二リングギヤＲ２を備えている。
【００２５】
サンギヤＳは、出力側軸３に結合されており、出力側軸３にはフレーム４が結合されている。フレーム４の外周には、サンギヤＳの回転を規制する第一規制手段である制御ブレーキ機構Ｂが設けられている。制御ブレーキ機構Ｂは、入力軸７に対してフレーム４の回転を停止するために、フレーム４の外周に固定された摩擦要素及び摩擦要素を押圧して固定側本体と連結するアクチュエータ（図示せず）を備えており、制御ブレーキ機構Ｂを作動させることでサンギヤＳを入力軸７の回転に対して固定することができる。
【００２６】
キャリアＣは、入力側軸５に結合している。入力側軸５は、駆動伝達を接断する第一接断手段であるアクチュエータ６を介して入力軸７と連結している。アクチュエータ６が駆動制御されて入力軸７の回転が伝達されると、入力側軸５が回転してキャリアＣが回転駆動されるようになる。また、アクチュエータ６が駆動制御されて入力軸７の回転が遮断されると、入力側軸５の回転が停止してキャリアＣは回転自在の状態に設定される。
【００２７】
第一リングギヤＲ１は、入力軸７に対して回転可能に支承されたフランジ８に固定されており、フランジ８は入力側軸９に結合している。入力側軸９は、駆動伝達を接断する第二接断手段であるアクチュエータ１０を介して入力軸７と連結している。アクチュエータ１０が駆動制御されて入力軸７の回転が伝達されると、入力側軸９が回転して第一リングギヤＲ１が回転駆動されるようになる。また、アクチュエータ１０が駆動制御されて入力軸７の回転が遮断されると、入力側軸９の回転が停止して第一リングギヤＲ１は回転自在の状態に設定される。
【００２８】
第二リングギヤＲ２は、入力軸７に対して回転可能に支承されたフランジ１１に固定されており、フランジ１１は出力側軸１２に結合している。出力側軸１２は、中空軸に形成されており、内部に出力側軸３が回転可能に貫通している。出力側軸１２には、出力側ギヤ１３が結合しており、出力側ギヤ１３は、出力軸１５に結合する伝達ギヤ１４に噛合している。そのため、第二リングギヤＲ２が回転すると、出力軸１５が回転するようになる。この例では、出力側ギヤ１３及び伝達ギヤ１４が減速ギヤとして機能するように設定されている。
【００２９】
段付ピニオンギヤ２の小径ピニオンギヤ２ａ及び大径ピニオンギヤ２ｂは、歯数が同一となるように設定されており、ピッチ円径をモジュールにより調整することでリングギヤＲ１及びＲ２の組付け性を向上させるようにしている。
【００３０】
第一実施形態では、図１（ｂ）に示すように、キャリアＣ及び第一リングギヤＲ１が入力側となり、第二リングギヤＲ２が出力側となっている。そして、アクチュエータ６及び１０の駆動制御によりキャリアＣ及び／又は第一リングギヤＲ１に入力軸７の回転を伝達することで、増速、等速又は減速した回転数で出力軸１５に駆動力が伝達されるようになる。
【００３１】
変速モードを減速にする場合には、アクチュエータ１０を駆動制御して第一リングギヤＲ１に入力軸７の回転を伝達する。また、アクチュエータ６を駆動制御してキャリアＣへの駆動力の伝達を遮断し、キャリアＣを回転自在の状態に設定する。また、制御ブレーキ機構Ｂを作動させてサンギヤＲを固定する。
【００３２】
第一リングギヤＲ１に入力された駆動力は、第一リングギヤＲ１に噛合する大径ピニオンギヤ２ｂに伝達され、段付ピニオンギヤ２が回転するようになる。段付ピニオンギヤ２は固定状態のサンギヤＳに従って回転するようになり、段付ピニオンギヤ２の回転により第二リングギヤＲ２が小径ピニオンギヤ２ａと噛合して回転する。そして、第二リングギヤＲ２の回転は、出力側ギヤ１３及び伝達ギヤ１４を介して出力軸１５に伝達される。この場合には、第一リングギヤＲ１が大径ピニオンギヤ２ｂと噛合して段付ピニオンギヤ２を回転させて、小径ピニオンギヤ２ａに噛合する第二リングギヤＲ２に回転を伝達するようにしているので、減速を実現することができる。
【００３３】
変速モードを増速にする場合には、アクチュエータ６を駆動制御してキャリアＣに入力軸７の回転を伝達する。また、アクチュエータ１０を駆動制御して第一リングギヤＲ１への駆動力の伝達を遮断し、第一リングギヤＲ１を回転自在の状態に設定する。また、制御ブレーキ機構Ｂを作動させてサンギヤＳを固定する。
【００３４】
キャリアＣに入力された駆動力は、段付ピニオンギヤ２を公転運動させるように作用し、段付ピニオンギヤ２は固定状態のサンギヤＳに従って回転するようになる。段付ピニオンギヤ２の回転により第二リングギヤＲ２が小径ピニオンギヤ２ａと噛合して回転し、第二リングギヤＲ２の回転は、出力側ギヤ１３及び伝達ギヤ１４を介して出力軸１５に伝達される。この場合には、キャリアＣが段付ピニオンギヤ２を回転させて、小径ピニオンギヤ２ａに噛合する第二リングギヤＲ２に回転を伝達するようにしているので、増速を実現することができる。
【００３５】
変速モードを等速にする場合には、アクチュエータ６及び１０を駆動制御してキャリアＣ及び第一リングギヤＲ１の両方に入力軸７の回転を伝達する。また、制御ブレーキ機構Ｂを停止させてサンギヤＳを回転自在の状態に設定する。
【００３６】
キャリアＣ及び第一リングギヤＲ１が同じ回転数で回転することで、段付ピニオンギヤ２を介して第二リングギヤＲ２に回転が伝達されて、出力側軸１２が入力側軸５及び９と同じ回転数で回転するようになり、等速を実現することができる。
【００３７】
第一実施形態では、遊星歯車機構のキャリア及び第一リングギヤの２つの要素に入力側の駆動力が選択的に伝達されるようになっており、増速、等速及び減速の３段階の変速モードを入力側の切換動作によりスムーズに行うことができる。そして、実際の走行動作において等速の変速モードを多用するように変速段を設定しておけば変速走行時に発生するリングギヤ、ピニオンギヤ及びサンギヤの相対回転による伝達ロスを抑えることが可能となる。また、２つのリングギヤを入力側及び出力側に用いているので、リングギヤの外周に制御ブレーキ機構を設けることがなく、変速装置の外周を小さくすることができる。また、出力側ギヤを中空軸に固定するようにしているので、回転中心軸に近い位置に外形の小さい出力側ギヤを配置することができ、減速ギヤの小径化による装置のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００３８】
駆動源としてモータを用いる場合、モータの効率特性に基づいた変速動作を行う必要がある。図７は、電動車両用走行モータの効率特性を示す効率マップの一例である。縦軸及び横軸にそれぞれ走行モータのトルク及び回転数をとり、トルク及び回転数により算出されるモータの効率をマッピングしている。このマップからわかるように、低回転高トルクの領域及び高回転低トルクの領域では、走行モータの効率が低下するようになる。したがって、走行モータを駆動源として変速動作を行う場合、こうしたモータ効率が低下する領域にできるだけならないようにする必要がある。第一実施形態では、減速、等速及び増速の３段階の変速が可能で、電動車両の車速及び必要な駆動力に応じて変速することでモータ効率の高い領域で走行が可能となり、バッテリの消耗を抑えることができる。
【００３９】
図２は、第一実施形態の変形例に関する概略構成図である。この例では、図１に示すサンギヤＳの代わりに段付ピニオンギヤ２の小径ピニオンギヤ２ａにサンギヤＳ’が噛合している。サンギヤＳ’は、出力側軸３に結合されており、出力側軸３に結合されたフレーム４には、図１と同様に制御ブレーキ機構Ｂが設けられている。
【００４０】
このように段付ピニオンギヤ２の小径ピニオンギヤ２ａにサンギヤＳ’を噛合させるように構成した場合でも、第一実施形態と同様に、増速、等速及び減速の３段階の変速モードを入力側の切換動作により実現することができる。
【００４１】
図３は、本発明に係る第二実施形態に関する説明図である。図３（ａ）は、第二実施形態に関する概略構成図であり、図３（ｂ）は、遊星歯車機構の各要素の回転比を示す速度線図である。第二実施形態では、第一実施形態と同様に、増速、等速及び減速の変速モードを実現することができ、さらに、逆回転を実現することができる。なお、第一実施形態と同一の要素には同一の番号を付与しており、第一実施形態と同様の機能を果たすものであるので、説明を省略する。
【００４２】
サンギヤＳは、出力側軸３に結合されており、出力側軸３にはフレーム４が結合されている。フレーム４の外周には、サンギヤＳの回転を規制する制御ブレーキ機構Ｂ１が設けられている。制御ブレーキ機構Ｂ１は、図１に示す制御ブレーキ機構Ｂと同様のものである。出力側軸３は、入力側に延設されて入力側軸の機能も果たすようになっており、出力側軸３の入力側は、駆動伝達を接断する第三接断手段であるアクチュエータ１６を介して入力軸７と連結している。アクチュエータ１６が駆動制御されて入力軸７の回転が伝達されると、出力側軸３が回転してサンギヤＳが回転駆動されるようになる。また、アクチュエータ１６が駆動制御されて入力軸７の回転が遮断されると、出力側軸３の回転が停止してサンギヤＳは回転自在の状態に設定される。
【００４３】
キャリアＣは、入力側では、入力側軸５に結合して、アクチュエータ６を介して入力軸７と連結しており、出力側では、フレーム１７に結合されている。フレーム１７は、出力側軸１８に結合しており、出力側軸１８にはフレーム１９が結合されている。フレーム１９の外周には、キャリアＣの回転を規制する第二規制手段である制御ブレーキ機構Ｂ２が設けられている。制御ブレーキ機構Ｂ２は、入力軸７に対してフレーム１９の回転を停止するために、フレーム１９の外周に固定された摩擦要素及び摩擦要素を押圧して固定側本体と連結するアクチュエータ（図示せず）を備えており、制御ブレーキ機構Ｂ２を作動させることでキャリアＣを入力軸７の回転に対して固定することができる。
【００４４】
出力側軸１８は中空軸に形成されており、その内部に出力側軸３が貫通して配置されている。そして、出力側軸１８は、中空軸である出力側軸１２の内部を貫通するように配置されている。
【００４５】
第二実施形態では、図３（ｂ）に示すように、サンギヤＳ、キャリアＣ及び第一リングギヤＲ１が入力側となり、第二リングギヤＲ２が出力側となり、アクチュエータ６、１０及び１６の駆動制御によりサンギヤＳ、キャリアＣ及び第一リングギヤＲ１を適宜選択して入力軸７の回転を伝達することで、増速、等速、減速又は逆回転して出力軸１５に駆動力が伝達されるようになる。
【００４６】
変速モードを減速にする場合には、アクチュエータ１０を駆動制御して第一リングギヤＲ１に入力軸７の回転を伝達する。また、アクチュエータ６を駆動制御してキャリアＣへの駆動力の伝達を遮断し、制御ブレーキ機構Ｂ２を停止してキャリアＣを回転自在の状態に設定する。また、アクチュエータ１６を駆動制御してサンギヤＳへの駆動力の伝達を遮断し、制御ブレーキ機構Ｂ１を作動させてサンギヤＳを固定する。このように設定することで、第一実施形態と同様に減速を実現することができる。
【００４７】
変速モードを増速にする場合には、制御ブレーキ機構Ｂ２を停止した状態でアクチュエータ６を駆動制御してキャリアＣに入力軸７の回転を伝達する。また、アクチュエータ１０を駆動制御して第一リングギヤＲ１への駆動力の伝達を遮断し、第一リングギヤＲ１を回転自在の状態に設定する。また、アクチュエータ１６を駆動制御してサンギヤＳへの駆動力の伝達を遮断し、制御ブレーキ機構Ｂ１を作動させてサンギヤＳを固定する。このように設定することで、第一実施形態と同様に増速を実現することができる。
【００４８】
変速モードを等速にする場合には、制御ブレーキ機構Ｂ２を停止した状態でアクチュエータ６及び１０を駆動制御してキャリアＣ及び第一リングギヤＲ１の両方に入力軸７の回転を伝達する。また、アクチュエータ１６を駆動制御してサンギヤＳへの駆動力の伝達を遮断し、制御ブレーキ機構Ｂ１を停止させてサンギヤＳを回転自在の状態に設定する。このように設定することで、第一実施形態と同様に等速を実現することができる。この場合、制御ブレーキ機構Ｂ１及びＢ２を停止させてサンギヤＳ及びキャリアＣを回転自在の状態にして、サンギヤＳ、キャリアＣ及び第一リングギヤＲ１のいずれか２つの要素に入力軸７から駆動力を伝達するように設定すれば、等速を実現することができる。
【００４９】
逆回転にする場合には、制御ブレーキ機構Ｂ１を停止した状態でアクチュエータ１６を駆動制御してサンギヤＳに入力軸７の回転を伝達する。また、アクチュエータ１０を駆動制御して第一リングギヤＲ１への駆動力の伝達を遮断し、第一リングギヤＲ１を回転自在の状態に設定する。また、アクチュエータ６を駆動制御してキャリアＣへの駆動力の伝達を遮断し、制御ブレーキ機構Ｂ２を作動させてキャリアＣを固定する。
【００５０】
サンギヤＳに入力された駆動力は、段付ピニオンギヤ２を回転させるように作用し、段付ピニオンギヤ２は固定状態のキャリアＣに従って回転するようになる。段付ピニオンギヤ２の回転により第二リングギヤＲ２が小径ピニオンギヤ２ａと噛合してサンギヤＳの回転とは逆回転し、第二リングギヤＲ２の回転は、出力側ギヤ１３及び伝達ギヤ１４を介して出力軸１５に伝達される。この場合には、キャリアＣが固定された状態でサンギヤＳに噛合する段付ピニオンギヤ２を回転させて、小径ピニオンギヤ２ａに噛合する第二リングギヤＲ２に回転を伝達するようにしているので、逆回転を実現することができる。
【００５１】
第二実施形態では、遊星歯車機構のサンギヤ、キャリア及び第一リングギヤの３つの要素に入力側の駆動力が選択的に伝達されるようになっており、増速、等速及び減速の３段階の変速モードと逆回転とを入力側の切換動作によりスムーズに行うことができる。また、実際の走行動作において等速の変速モードを多用するように変速段を設定しておけば変速走行時に発生するリングギヤ、ピニオンギヤ及びサンギヤの相対回転による伝達ロスを抑えることが可能となる。また、２つのリングギヤを入力側及び出力側に用いているので、リングギヤの外周に制御ブレーキ機構を設けることがなく、制御ブレーキ機構を中心軸に近い位置に配置することができるので、変速装置の外周を小さくすることができる。また、出力側ギヤを中空軸に固定するようにしているので、回転中心軸に近い位置に外径の小さい出力側ギヤを配置することができるようになり、減速ギヤの小径化による装置のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００５２】
図４は、第二実施形態の変形例に関する概略構成図である。この例では、図３に示すサンギヤＳの代わりに段付ピニオンギヤ２の小径ピニオンギヤ２ａにサンギヤＳ’が噛合している。サンギヤＳ’は、出力側軸３に結合しており、出力側軸３に結合したフレーム１７には、図３と同様に制御ブレーキ機構Ｂ１が設けられている。
【００５３】
このように段付ピニオンギヤ２の小径ピニオンギヤ２ａにサンギヤＳ’を噛合させるように構成した場合でも、第二実施形態と同様に、増速、等速及び減速の３段階の変速モードと逆回転とを入力側の切換動作により実現することができる。
【符号の説明】
【００５４】
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２・・・制御ブレーキ機構、Ｓ・・・サンギヤ、Ｓ１・・・第一サンギヤ、Ｓ２・・・第二サンギヤ、Ｃ・・・キャリア、Ｒ・・・リングギヤ、Ｒ１・・・第一リングギヤ、Ｒ２・・・第二リングギヤ、１・・・遊星歯車機構、２・・・段付ピニオンギヤ、２ａ・・・小径ピニオンギヤ、２ｂ・・・大径ピニオンギヤ、３・・・出力側軸、４・・・フレーム、５・・・入力側軸、６・・・アクチュエータ、７・・・入力軸、８・・・フランジ、９・・・入力側軸、１０・・・アクチュエータ、１１・・・フランジ、１２・・・出力側軸、１３・・・出力側ギヤ、１４・・・伝達ギヤ、１５・・・出力軸、１６・・・アクチュエータ、１７・・・フレーム、１８・・・出力側軸、１９・・・フレーム
【図１】
2013145002.tif 000003
【図２】
2013145002.tif 000004
【図３】
2013145002.tif 000005
【図４】
2013145002.tif 000006
【図５】
2013145002.tif 000007
【図６】
2013145002.tif 000008
【図７】
2013145002.tif 000009