JP4538687B2

JP4538687B2 - Transmission and its transmission method.

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Publication number: JP4538687B2
Application number: JP2004308147A
Authority: JP
Inventors: 太文長尾
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-10-22
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2024-10-22
Also published as: JP2005016732A

Description

本発明は、遊星歯車を備えて入出力軸の間でギアチェンジが可能な変速装置の技術に関する。 The present invention relates to a technology of a transmission that includes a planetary gear and can change gears between input and output shafts.

原動機に接続される変速装置としては、自動車を例に挙げるとマニュアル・トランスミッションやオートマチック・トランスミッションが知られている。 As transmissions connected to the prime mover, manual transmissions and automatic transmissions are known, taking automobiles as an example.

マニュアル・トラスミッションでは、クラッチによって動力を切断している間にギアの噛合せを変更することで、変速が行われる(非特許文献１参照)。 In the manual truss mission, gear shifting is performed by changing the meshing of the gears while the power is cut by the clutch (see Non-Patent Document 1).

オートマチック・トランスミッションでは、プラネタリーギアで構成されるギア式変速機とトルクコンバータとを制御することで、変速が行われる(非特許文献１参照)。 In an automatic transmission, gear shifting is performed by controlling a gear-type transmission including a planetary gear and a torque converter (see Non-Patent Document 1).

出射忠明、「自動車メカニズム図鑑」、株式会社グランプリ出版、１９８９年１１月２２日Tadaaki Idemitsu, “Automotive Mechanism Book”, Grand Prix Publishing Co., Ltd., November 22, 1989

しかしながら、上記のマニュアル・トランスミッションにおいては、変速の際に動力の切断・伝達を行うクラッチ(動力断続装置)が必要であるため、そのコストが増加し、設置スペースも必要となる。 However, in the above-described manual transmission, a clutch (power interrupting device) for cutting and transmitting power is required at the time of shifting, so that the cost increases and installation space is also required.

また、オートマチック・トランスミッションにおいては、ギア式変速機とトルクコンバータとを有しているため、装置構成が複雑であり、小型化には限界がある。 In addition, since an automatic transmission has a gear-type transmission and a torque converter, the device configuration is complicated, and there is a limit to downsizing.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、動力断続装置が不要で、小型化を図れる変速装置の技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a technology for a transmission that does not require a power interrupting device and can be miniaturized.

上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、入出力軸である第１軸と第２軸との間でギアチェンジが可能な変速装置であって、(a)同一の歯数を有して前記第１軸に連動連結する第１の太陽歯車および第２の太陽歯車と、(b)それぞれ歯数の異なる複数の歯車を備えた複数段の遊星歯車を２以上有し、前記複数段の遊星歯車において特定段の歯車が前記第１の太陽歯車と噛合する一方、前記特定段以外の歯車は前記第１の太陽歯車と噛合しない遊星歯車群と、(c)前記第２軸に連動連結するとともに、前記複数段の遊星歯車を回転自在に保持するキャリアと、(d)前記複数段の遊星歯車における前記複数の歯車それぞれに噛合する内歯車を有し、各内歯車は入力軸の回転に伴い独立した回転運動が可能な内歯車群と、(e)前記各内歯車の回転運動に対して制動力を選択的に作用させる選択制動手段とを備え、前記選択制動手段は、(e-1)前記制動力を変化させることにより、前記内歯車の回転運動に関するフリー状態と制限状態と停止状態とを切替える制動力変化手段を有するとともに、前記複数段の遊星歯車は、前記特定段の歯車と同じ歯数で前記第２の太陽歯車と噛合する歯車をさらに備える。 In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is a transmission capable of changing gears between the first shaft and the second shaft, which are input / output shafts, and (a) has the same number of teeth. A first sun gear and a second sun gear that are interlockingly connected to the first shaft, and (b) two or more planetary gears each having a plurality of gears each having a different number of teeth, while the gear specific stages in the planetary gear in a plurality of stages are meshed with the first sun gear, gear other than the specific stage planetary gears do not mesh with the first sun gear, (c) said second shaft And (d) an internal gear that meshes with each of the plurality of gears in the plurality of planetary gears, and each internal gear is an input. A group of internal gears capable of independent rotational movement as the shaft rotates, and (e) the rotational movement of each internal gear. And a selection braking means for selectively applying a braking force, the selected braking means by varying the (e-1) the braking force, a free state related to the rotation movement of the internal gear and restriction status The plurality of planetary gears further include a gear that meshes with the second sun gear with the same number of teeth as that of the specific gear.

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る変速装置において、前記制動力変化手段は、前記内歯車に接触する部材の押圧力を変更することにより、前記制動力を変化させる手段を有する。
Further, the invention of claim 2, in the transmission device according to the invention of claim 1, wherein the braking force change means, by changing the pressing force of the member in contact with said internal gear, means for changing the braking force Have

また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る変速装置において、前記制動力変化手段は、前記フリー状態と前記制限状態との間でのみ切替えが可能な限定変化手段を有する。 The invention according to claim 3 is the speed change device according to claim 1 or 2 , wherein the braking force changing means is limited change means that can be switched only between the free state and the restricted state. Have

また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る変速装置の変速方法であって、(a)前記制動力変化手段により、前記フリー状態から前記制限状態を経て前記停止状態に切替える工程と、(b)前記制動力変化手段により、前記停止状態を維持する工程とを備える。 A fourth aspect of the invention is a transmission method for a transmission according to any one of the first to third aspects of the invention, wherein (a) the braking force changing means changes the restricted state from the free state. And (b) maintaining the stop state by the braking force changing means.

また、請求項５の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る変速装置の変速方法であって、(a)前記制動力変化手段により、前記フリー状態から前記制限状態に切替える工程と、(b)前記制動力変化手段により、前記制限状態を維持する工程とを備える。 The invention of claim 5, claims 1 a shift method of transmission according to any one of the invention of claim 3, by (a) said braking force change means, in the restricted state from the free state And (b) maintaining the restricted state by the braking force changing means.

請求項１ないし請求項５の発明によれば、複数段の遊星歯車における複数の歯車それぞれに噛合する各内歯車の回転運動に対して制動力を選択的に作用させる選択制動手段は、制動力を変化させることにより内歯車の回転運動に関するフリー状態と制限状態と停止状態とを切替える。その結果、変速時に動力断続装置が不要で、変速装置の小型化を図れる。 According claims 1 to an invention of claim 5, selecting a braking means for selectively applying a braking force to rotational motion of the internal gear meshing with the plurality of gears in the planetary gear in a plurality of stages, the braking force Is switched between a free state, a restricted state, and a stopped state related to the rotational motion of the internal gear. As a result, a power interrupting device is not required at the time of shifting, and the transmission can be reduced in size.

また、請求項１ないし請求項５の発明においては、複数段の遊星歯車は、特定段の歯車と同じ歯数で所定の太陽歯車と噛合する歯車をさらに備えるため、複数段の遊星歯車と所定の太陽歯車との間でバランス良く力を伝達できる。 Further, in the invention of claims 1 to 5, the planetary gear of a plurality of stages, in order to further comprising a gear that certain sun gear and meshed with the same number of teeth as the gear of a particular stage, and a planetary gear of a plurality of stages predetermined the possible transfer a balanced force between the sun gear.

また、請求項２の発明においては、内歯車に接触する部材の押圧力を変更することにより制動力を変化させるため、制動力の変化を容易に行える。 In the invention of claim 2, since the braking force is changed by changing the pressing force of the member contacting the internal gear, the braking force can be easily changed.

また、請求項３の発明においては、制動力変化手段がフリー状態と制限状態との間でのみ切替えが可能な限定変化手段を有するため、各変速段の変速比と異なる変速比を容易に実現できる。また、変速装置を自動車に搭載する場合には、クリープ現象を容易に実施できる。 In the invention of claim 3 , since the braking force changing means has the limiting changing means that can be switched only between the free state and the limiting state, a gear ratio different from the gear ratio of each gear stage is easily realized. it can. Further, when the transmission is mounted on an automobile, the creep phenomenon can be easily performed.

また、請求項４の発明においては、制動力変化手段によりフリー状態から制限状態を経て停止状態に切替え、停止状態を維持するため、動力断続装置を用いず適切に変速を行える。 In the invention of claim 4 , since the braking force changing means switches from the free state to the stopped state through the restricted state and maintains the stopped state, it is possible to appropriately shift without using a power interrupting device.

また、請求項５の発明においては、制動力変化手段によりフリー状態から制限状態に切替え、制限状態を維持するため、各変速段の変速比と異なる変速比を適切に実現できる。また、変速装置を自動車に搭載する場合には、クリープ現象を適切に実施できる。
In the invention of claim 5 , since the braking force changing means switches from the free state to the restricted state and maintains the restricted state, a gear ratio different from the gear ratio of each gear stage can be appropriately realized. Further, when the transmission is mounted on an automobile, the creep phenomenon can be appropriately implemented.

＜第１実施形態＞
＜変速装置の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る変速装置１００の主要部品を示す分解図である。また、図２は、変速装置１００の構成を示す断面図である。なお、図１では、アクチュエータ６５〜６８の図示を省略している。 <First Embodiment>
<Configuration of transmission>
FIG. 1 is an exploded view showing main components of the transmission 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the transmission 100. In addition, illustration of the actuators 65-68 is abbreviate | omitted in FIG.

変速装置１００は、ギア式の変速機構部１０と、変速機構部１０においてギアチェンジを行うためのギア選択部６とを備えており、４段変速が可能な変速機として構成されている。 The transmission 100 includes a gear-type transmission mechanism unit 10 and a gear selection unit 6 for performing a gear change in the transmission mechanism unit 10 and is configured as a transmission capable of four-speed transmission.

変速機構部１０は、入力軸(第１軸)１１と、入力軸１１の先端部に固定される太陽歯車部２と、太陽歯車部２と噛合する遊星歯車部３と、遊星歯車部３と噛合する内歯車部４とを備えている。また、変速機構部１０は、遊星歯車部３を回転自在に保持するキャリア部５と、キャリア部５に連動連結する出力軸(第２軸)１２とを備えている。 The transmission mechanism unit 10 includes an input shaft (first shaft) 11, a sun gear unit 2 fixed to the tip of the input shaft 11, a planetary gear unit 3 meshing with the sun gear unit 2, and the planetary gear unit 3 An internal gear portion 4 is provided. The transmission mechanism unit 10 includes a carrier unit 5 that rotatably holds the planetary gear unit 3, and an output shaft (second shaft) 12 that is interlocked with the carrier unit 5.

入力軸１１は、変速装置１００の主軸１ｃを中心に回転可能であり、例えば自動車のエンジン(原動機)に連結されている。 The input shaft 11 is rotatable about the main shaft 1c of the transmission 100, and is connected to, for example, an automobile engine (prime mover).

太陽歯車部２は、入力軸１１に連動連結される３個の太陽歯車２１〜２３を有している。なお、太陽歯車２１と太陽歯車２２との間には、後述の遊星歯車３２の歯幅より若干大きな幅を持ち、遊星歯車３２の歯先と接触しない深さを有する溝２ｇが形成されている。 The sun gear portion 2 has three sun gears 21 to 23 that are interlocked and connected to the input shaft 11. A groove 2g is formed between the sun gear 21 and the sun gear 22 and has a width that is slightly larger than the tooth width of a planetary gear 32, which will be described later, and has a depth that does not contact the tooth tips of the planetary gear 32. .

太陽歯車２１と太陽歯車２２とは、同一の歯数を有しているが、太陽歯車２３は、これらより少ない歯数を有している。 The sun gear 21 and the sun gear 22 have the same number of teeth, but the sun gear 23 has a smaller number of teeth.

遊星歯車部(遊星歯車群)３は、４個のピニオン３ａと、４個のダブルピニオン３ｂとで構成されている。 The planetary gear unit (planetary gear group) 3 is composed of four pinions 3a and four double pinions 3b.

４個のピニオン３ａは、それぞれの軸心３ｃが、主軸１ｃを中心とした同心円において９０度ごとの等角度で配置されている。そして、各ピニオン３ａは、軸３０に対して回動自在で、一体的に形成された多段の遊星歯車３１〜３４を有している。これらの遊星歯車３１〜３４は、それぞれ歯幅が等しくなっている。 The four pinions 3a have their respective axis centers 3c arranged at equal angles every 90 degrees in a concentric circle centered on the main axis 1c. Each pinion 3a has multi-stage planetary gears 31 to 34 that are rotatable with respect to the shaft 30 and are integrally formed. These planetary gears 31 to 34 have the same tooth width.

遊星歯車３１、３３は、同一の歯数を有しており、太陽歯車２１、２２と噛合する。 The planetary gears 31 and 33 have the same number of teeth and mesh with the sun gears 21 and 22.

遊星歯車３２は、遊星歯車３１、３３より歯数が多く、このため遊星歯車３２の歯底円と太陽歯車２１、２２の歯底円とを主軸１ｃの方向に投影した場合、両歯底円は交わることとなる。そこで、遊星歯車３２の歯先が太陽歯車部２の溝２ｇに入り込むようにし、遊星歯車３２の自由な回転を確保する。 The planetary gear 32 has a larger number of teeth than the planetary gears 31 and 33. Therefore, when the root circle of the planetary gear 32 and the bottom circle of the sun gears 21 and 22 are projected in the direction of the main shaft 1c, both bottom circles are obtained. Will cross. Therefore, the tip of the planetary gear 32 enters the groove 2g of the sun gear portion 2 to ensure free rotation of the planetary gear 32.

遊星歯車３４は、遊星歯車３１、３３より歯数が少なく、このため太陽歯車２２と噛合しない。 The planetary gear 34 has fewer teeth than the planetary gears 31 and 33, and therefore does not mesh with the sun gear 22.

以上のようにピニオン３ａは、それぞれ歯数の異なる３個の遊星歯車３２〜３４を備えた３段の遊星歯車を有しており、この段付き遊星歯車において特定段の遊星歯車３３が太陽歯車２２と噛合することとなる。そして、ピニオン３ａは、上記の特定段の遊星歯車３３と同じ歯数で太陽歯車２１のみと噛合する歯車をさらに備える構成となっている。 As described above, the pinion 3a has a three-stage planetary gear including three planetary gears 32 to 34 each having a different number of teeth. In this stepped planetary gear, the planetary gear 33 at a specific stage is a sun gear. 22 will be engaged. The pinion 3a further includes a gear that meshes only with the sun gear 21 with the same number of teeth as the planetary gear 33 at the specific stage.

４個のダブルピニオン３ｂは、軸３６に対して回転自在な第１遊星歯車３７と、軸３８に対して回転自在な第２遊星歯車３９とを備えている。そして、４個のダブルピニオン３ｂは、それぞれの軸心３ｄおよび軸心３ｃが、主軸１ｃに対して９０度ごとの等角度で配置されている。 The four double pinions 3 b include a first planetary gear 37 that is rotatable with respect to the shaft 36 and a second planetary gear 39 that is rotatable with respect to the shaft 38. In the four double pinions 3b, the shaft centers 3d and 3c are arranged at equal angles of 90 degrees with respect to the main shaft 1c.

第１遊星歯車３７は、太陽歯車２３と噛合するとともに、第２遊星歯車３９と噛合する。 The first planetary gear 37 meshes with the sun gear 23 and meshes with the second planetary gear 39.

第２遊星歯車３９の歯数は、第１遊星歯車３７より少なくなっている。これは、主軸１ｃから遠い第２遊星歯車３９の歯数を第１遊星歯車３７より少なくすることにより、主軸１ｃ回りの慣性モーメントを小さくするためである。 The number of teeth of the second planetary gear 39 is smaller than that of the first planetary gear 37. This is to reduce the moment of inertia around the main shaft 1c by making the number of teeth of the second planetary gear 39 far from the main shaft 1c smaller than that of the first planetary gear 37.

内歯車部(内歯車群)４は、遊星歯車部３の周りにおいて主軸１ｃを中心に独立した回動運動が可能な４個のリング状の内歯車(環歯車)４１〜４４を有している。そして、内歯車４１〜４４の外周面４ａ〜４ｄはそれぞれ円筒状の曲面を有しており、その直径は等しくなっている。 The internal gear portion (internal gear group) 4 includes four ring-shaped internal gears (ring gears) 41 to 44 that can rotate independently around the main shaft 1 c around the planetary gear portion 3. Yes. And the outer peripheral surfaces 4a-4d of the internal gears 41-44 have a cylindrical curved surface, respectively, and the diameter is equal.

内歯車４１は、遊星歯車３２と噛合し、内歯車４２は、遊星歯車３３と噛合する。また、内歯車４３は、遊星歯車３４と噛合するとともに、内歯車４４は、第２遊星歯車３９と噛合している。 The internal gear 41 meshes with the planetary gear 32, and the internal gear 42 meshes with the planetary gear 33. The internal gear 43 meshes with the planetary gear 34, and the internal gear 44 meshes with the second planetary gear 39.

このように歯数の異なる各遊星歯車３２〜３４に噛合する内歯車４１〜４３は、異なる歯数を有することとなる。すなわち、内歯車４２の歯数は、内歯車４１の歯数より少なく、内歯車４３の歯数より多くなる。 Thus, the internal gears 41 to 43 that mesh with the planetary gears 32 to 34 having different numbers of teeth have different numbers of teeth. That is, the number of teeth of the internal gear 42 is smaller than the number of teeth of the internal gear 41 and larger than the number of teeth of the internal gear 43.

遊星歯車３１は、内歯車４１〜４４と噛合せず太陽歯車２１のみと噛合するが、これは太陽歯車２１、２２と噛合しない遊星歯車３２の両隣に、太陽歯車２１、２２と噛合する遊星歯車３１、３３を配置させるためである。すなわち、後述のように遊星歯車３２と噛合する内歯車４１の回転が阻止される場合でも、遊星歯車３２の両隣の遊星歯車３１、３３を介してバランス良く太陽歯車２１、２２に力を伝達できるため、軸３０等の負担を軽減できることとなる。 The planetary gear 31 meshes with only the sun gear 21 without meshing with the internal gears 41 to 44, but this is adjacent to the planetary gear 32 that does not mesh with the sun gears 21, 22, and the planetary gear meshed with the sun gears 21, 22. This is for arranging 31 and 33. That is, even when the rotation of the internal gear 41 meshing with the planetary gear 32 is prevented as described later, the force can be transmitted to the sun gears 21 and 22 in a well-balanced manner through the planetary gears 31 and 33 adjacent to the planetary gear 32. Therefore, the burden on the shaft 30 and the like can be reduced.

なお、遊星歯車３２と同様に遊星歯車３４も太陽歯車２１、２２と噛合しないが、この場合には、遊星歯車３４の隣に太陽歯車２２と噛合する遊星歯車３３と、太陽歯車２３と噛合するダブルピニオン３ｂとがあるため、遊星歯車３４と噛合する内歯車４３の回転が止められる時でも双方の歯車を介して太陽歯車に力を伝達できることとなる。このような場合でも、太陽歯車のみと噛合して遊星歯車３３と歯数が同じ遊星歯車を、遊星歯車３４の隣に追加するのが好ましい。 Although the planetary gear 34 does not mesh with the sun gears 21 and 22 like the planetary gear 32, in this case, the planetary gear 33 that meshes with the sun gear 22 next to the planetary gear 34 and the sun gear 23 mesh. Since there is the double pinion 3b, the force can be transmitted to the sun gear via both gears even when the rotation of the internal gear 43 meshing with the planetary gear 34 is stopped. Even in such a case, it is preferable to add a planetary gear that meshes with only the sun gear and has the same number of teeth as the planetary gear 33 next to the planetary gear 34.

キャリア部５は、３個のキャリア５１〜５３を備えている。そして、各キャリア５１〜５３は、ピニオン３ａの軸３０およびダブルピニオン３ｂの各軸３６、３８によって連結されるため、主軸１ｃを中心に一体的な回転運動が可能である。 The carrier unit 5 includes three carriers 51 to 53. Since the carriers 51 to 53 are connected by the shaft 30 of the pinion 3a and the shafts 36 and 38 of the double pinion 3b, they can rotate integrally around the main shaft 1c.

キャリア５１は、中央部に円形孔を持つリング状の形状を有しており、その円形孔の直径は入力軸１１の直径より大きく、主軸１ｃを中心として回動自在となっている。また、キャリア５１は、その一方の主面にピニオン３ａの各軸３０の先端を固定する４つの孔５ｈが設けられている。 The carrier 51 has a ring shape with a circular hole in the center, and the diameter of the circular hole is larger than the diameter of the input shaft 11 and is rotatable about the main shaft 1c. The carrier 51 is provided with four holes 5h for fixing the tip of each shaft 30 of the pinion 3a on one main surface thereof.

キャリア５２は、中央部に円形孔を持つリング状の形状を有しており、その円形孔の直径は太陽歯車２３の歯先円の直径より大きく、主軸１ｃを中心として回動自在となっている。また、キャリア５２は、その一方の主面にピニオン３ａの各軸３０の先端を固定する４つの孔５ｈが設けられており、他方の主面にダブルピニオン３ｂの各軸３６、３８の先端を固定する４つの各孔５ｊ、５ｋが設けられている。 The carrier 52 has a ring shape with a circular hole at the center, and the diameter of the circular hole is larger than the diameter of the tip circle of the sun gear 23 and is rotatable about the main shaft 1c. Yes. The carrier 52 is provided with four holes 5h for fixing the tip of each shaft 30 of the pinion 3a on one main surface, and the tips of the shafts 36 and 38 of the double pinion 3b on the other main surface. Four holes 5j and 5k to be fixed are provided.

キャリア５３は、円板状の形状を有しており、主軸１ｃを中心として回転自在となっている。また、キャリア５３は、その一方の主面の中央部に出力軸１２が接続されており、他方の主面にダブルピニオン３ｂの各軸３６、各軸３８の先端部を固定する４つの各孔５ｊ、５ｋが設けられている。 The carrier 53 has a disk shape and is rotatable about the main shaft 1c. The carrier 53 has an output shaft 12 connected to the center of one main surface thereof, and four holes for fixing the shafts 36 of the double pinion 3b and the tip portions of the shafts 38 to the other main surface. 5j and 5k are provided.

ギア選択部６は、４つの制動部６１〜６４と、各制動部６１〜６４を内歯車の外周面４ａ〜４ｄに押圧させるための４つのアクチュエータ６５〜６８とを備えており、各内歯車４１〜４４の回転運動に対して制動力を選択的に作用させる選択制動手段として機能する。 The gear selection unit 6 includes four braking units 61 to 64 and four actuators 65 to 68 for pressing the braking units 61 to 64 against the outer peripheral surfaces 4a to 4d of the internal gears. It functions as a selective braking means for selectively applying a braking force to the rotational motions 41-44.

各制動部６１〜６４は、例えばドラムブレーキのような制動部材として構成されている。すなわち、各制動部６１〜６４は、内歯車を介して対向するとともに内歯車４１〜４４の外周面４ａ〜４ｄと曲率が略等しい２個の円弧状のシューの内側面にライニング６ａ〜６ｄが固着された構造となっている。そして、各ライニング６ａ〜６ｄが内歯車の外周面４ａ〜４ｄに接触することにより摩擦が生じるため、内歯車の回転運動に対する制動力が発生し、内歯車の回転を停止させることが可能となる。 Each brake part 61-64 is comprised as a braking member like a drum brake, for example. That is, the braking portions 61 to 64 face each other through the internal gears, and the linings 6a to 6d are provided on the inner side surfaces of two arcuate shoes having the same curvature as the outer peripheral surfaces 4a to 4d of the internal gears 41 to 44. It has a fixed structure. Since each lining 6a to 6d comes into contact with the outer peripheral surfaces 4a to 4d of the internal gear, friction is generated, so that a braking force against the rotational movement of the internal gear is generated and the rotation of the internal gear can be stopped. .

各アクチュエータ６５〜６８は、例えば変速装置１００のケーシングの内壁ＷＩに固設された油圧式アクチュエータとして構成されており、制動部６１〜６４を内歯車の径方向Ｈａ、Ｈｂに移動させることが可能である。これらのアクチュエータ６５〜６８を駆動することにより、各制動部６１〜６４を方向Ｈａに移動させて内歯車の回転を停止させた後に、制動部６１〜６４を方向Ｈｂに移動させて内歯車を再び回転させることが可能となる。 Each actuator 65-68 is comprised as a hydraulic actuator fixed to the inner wall WI of the casing of the transmission 100, for example, and can move the brake parts 61-64 to radial direction Ha and Hb of an internal gear. It is. By driving these actuators 65 to 68, the brake units 61 to 64 are moved in the direction Ha to stop the rotation of the internal gears, and then the brake units 61 to 64 are moved in the direction Hb to move the internal gears. It can be rotated again.

また、各アクチュエータ６５〜６８は、例えばＰＣＶ（油圧調整弁）で油圧調整を行うことにより、内歯車の外周面４ａ〜４ｄに押付けられる各制動部６１〜６４の押圧力の制御が可能となっている。このようにアクチュエータ６５〜６８では内歯車に接触する制動部６１〜６４の押圧力を変更できるため、制動力を「０」から内歯車の回転が制限される制動力を経て内歯車の回転が停止する制動力まで変化させることが可能となる。その結果、内歯車の調速を行えることとなり、内歯車の回転運動に関するフリー状態(無制動状態)と制限状態と停止状態との切替えが可能となる。 Further, the actuators 65 to 68 can control the pressing force of the braking portions 61 to 64 pressed against the outer peripheral surfaces 4a to 4d of the internal gears by adjusting the hydraulic pressure with, for example, a PCV (hydraulic pressure adjusting valve). ing. In this way, the actuators 65 to 68 can change the pressing force of the braking portions 61 to 64 that contact the internal gear, so that the internal gear rotates through the braking force from “0” through the braking force that restricts the rotation of the internal gear. It is possible to change the braking force to stop. As a result, the speed of the internal gear can be adjusted, and it is possible to switch between a free state (no braking state), a restricted state, and a stopped state related to the rotational movement of the internal gear.

＜変速装置１００の変速動作＞
図３は、図２に対応しており、変速装置１００の変速動作の原理を説明するための模式（スケルトン）図である。 <Transmission operation of transmission 100>
FIG. 3 corresponds to FIG. 2 and is a schematic (skeleton) diagram for explaining the principle of the speed change operation of the transmission 100.

変速装置１００では、変速比が大きい順に第１速段、第２速段および第３速段からなる前進３段において変速段の選択を行えるとともに、出力軸１２の回転方向が入力軸１１と逆転する後退(リバース)１段の選択も可能となっている。以下では、いずれの変速段も選択されていない状態、つまり入力軸１１の回転に伴って各内歯車４１〜４４が独立して自由に回転している状態において、各変速段を選択する動作について説明する。なお、変速装置１００においては、変速機構部１０が壊れないように複数の変速段を同時に選択しないようにする。 In the transmission 100, the speed can be selected in the three forward speeds including the first speed, the second speed, and the third speed in descending order of the gear ratio, and the rotation direction of the output shaft 12 is reversed with respect to the input shaft 11. It is also possible to select one step of reverse. In the following, regarding the operation of selecting each gear stage in a state where no gear stage is selected, that is, in a state where the internal gears 41 to 44 are freely rotating independently with the rotation of the input shaft 11. explain. In transmission 100, a plurality of shift speeds are not selected simultaneously so that transmission mechanism 10 is not broken.

(１)第１速段の選択について
入力軸１１が回転方向Ｒｉに回転する場合に、アクチュエータ６７を駆動して内歯車４３の回転のみを停止させると、内歯車４３および遊星歯車３４の噛合いと遊星歯車３３および太陽歯車２２の噛合いとによって規定される公転速度で、主軸１ｃを中心としたピニオン３ａの公転運動が行われる。このピニオン３ａの公転により、ピニオン３ａを軸支するキャリア部５が主軸１ｃを中心として回転するとともに、キャリア部５に連結する出力軸１２も入力軸１１と同じ回転方向Ｒｆに第１速段の変速比で回転することとなる。 (1) Selection of first gear If the input shaft 11 rotates in the rotational direction Ri and the actuator 67 is driven to stop only the rotation of the internal gear 43, the meshing of the internal gear 43 and the planetary gear 34 is achieved. The revolving motion of the pinion 3a around the main shaft 1c is performed at a revolving speed defined by the meshing of the planetary gear 33 and the sun gear 22. Due to the revolution of the pinion 3a, the carrier portion 5 that pivotally supports the pinion 3a rotates about the main shaft 1c, and the output shaft 12 connected to the carrier portion 5 also has the first speed stage in the same rotational direction Rf as the input shaft 11. It will rotate at the gear ratio.

(２)第２速段の選択について
入力軸１１が回転方向Ｒｉに回転する場合に、アクチュエータ６６を駆動して内歯車４２の回転のみを停止させると、内歯車４２および遊星歯車３３の噛合いと遊星歯車３３および太陽歯車２２の噛合いとによって規定される公転速度で、主軸１ｃを中心としたピニオン３ａの公転運動が行われる。このピニオン３ａの公転により、ピニオン３ａを軸支するキャリア部５が主軸１ｃを中心として回転するとともに、キャリア部５に連結する出力軸１２も入力軸１１と同じ回転方向Ｒｆに第２速段の変速比で回転することとなる。 (2) Selection of the second speed stage When the input shaft 11 rotates in the rotation direction Ri and the actuator 66 is driven to stop only the rotation of the internal gear 42, the meshing of the internal gear 42 and the planetary gear 33 is achieved. The revolving motion of the pinion 3a around the main shaft 1c is performed at a revolving speed defined by the meshing of the planetary gear 33 and the sun gear 22. Due to the revolution of the pinion 3a, the carrier portion 5 that pivotally supports the pinion 3a rotates about the main shaft 1c, and the output shaft 12 connected to the carrier portion 5 also has the second speed stage in the same rotational direction Rf as the input shaft 11. It will rotate at the gear ratio.

(３)第３速段の選択について
入力軸１１が回転方向Ｒｉに回転する場合に、アクチュエータ６５を駆動して内歯車４１の回転のみを停止させると、内歯車４１および遊星歯車３２の噛合いと遊星歯車３３および太陽歯車２２の噛合いとによって規定される公転速度で、主軸１ｃを中心としたピニオン３ａの公転運動が行われる。このピニオン３ａの公転により、ピニオン３ａを軸支するキャリア部５が主軸１ｃを中心として回転するとともに、キャリア部５に連結する出力軸１２も入力軸１１と同じ回転方向Ｒｆに第３速段の変速比で回転することとなる。この第３速段については、遊星歯車３２の歯数が太陽歯車２２と噛合する遊星歯車３３の歯数より多いため、２以下の変速比に設定することも可能である。 (3) Selection of the third speed stage When the input shaft 11 rotates in the rotation direction Ri and the actuator 65 is driven to stop only the rotation of the internal gear 41, the meshing of the internal gear 41 and the planetary gear 32 is achieved. The revolving motion of the pinion 3a around the main shaft 1c is performed at a revolving speed defined by the meshing of the planetary gear 33 and the sun gear 22. Due to the revolution of the pinion 3a, the carrier portion 5 supporting the pinion 3a rotates about the main shaft 1c, and the output shaft 12 connected to the carrier portion 5 also has the third speed stage in the same rotational direction Rf as the input shaft 11. It will rotate at the gear ratio. About this 3rd speed stage, since the number of teeth of the planetary gear 32 is larger than the number of teeth of the planetary gear 33 which meshes with the sun gear 22, it is also possible to set it to a gear ratio of 2 or less.

(４)リバース段の選択について
入力軸１１が回転方向Ｒｉに回転する場合に、アクチュエータ６８を駆動して内歯車４４の回転のみを停止させると、内歯車４４およびダブルピニオン３ｂの噛合いとダブルピニオン３ｂおよび太陽歯車２３の噛合いとによって規定される公転速度で、主軸１ｃを中心としたダブルピニオン３ｂの公転運動が行われる。このダブルピニオン３ｂの公転により、ダブルピニオン３ｂを軸支するキャリア部５が主軸１ｃを中心として回転するとともに、キャリア部５に連結する出力軸１２も回転することとなる。この場合、出力軸１２の回転方向Ｒｖは入力軸１１の回転方向Ｒｉと逆方向となる。 (4) Selection of reverse stage When the input shaft 11 rotates in the rotational direction Ri, if the actuator 68 is driven to stop only the rotation of the internal gear 44, the meshing of the internal gear 44 and the double pinion 3b and the double pinion The revolving motion of the double pinion 3b around the main shaft 1c is performed at a revolving speed defined by the engagement of 3b and the sun gear 23. Due to the revolution of the double pinion 3b, the carrier portion 5 supporting the double pinion 3b rotates around the main shaft 1c, and the output shaft 12 connected to the carrier portion 5 also rotates. In this case, the rotation direction Rv of the output shaft 12 is opposite to the rotation direction Ri of the input shaft 11.

以上のように変速装置１００では各変速段を選択できるが、入力軸１１が自動車のエンジン等に連結される場合には、その回転域(回転速度の範囲)が制限されているため、単にアクチュエータ６５〜６８を駆動して各内歯車４１〜４４の回転を急に停止させたのでは、エンジンに負担がかかりストップする場合や、激しい変速(シフト)ショックが生じる恐れがある。 As described above, each gear stage can be selected in the transmission 100. However, when the input shaft 11 is connected to an automobile engine or the like, its rotation range (range of rotation speed) is limited, so that the actuator is simply an actuator. If the rotations of the internal gears 41 to 44 are suddenly stopped by driving 65 to 68, there is a possibility that the engine is burdened and stopped, or that a severe shift (shift) shock occurs.

そこで、変速装置１００が自動車に搭載される場合を考慮した変速動作を、図４を参照して説明する。 Therefore, a speed change operation considering the case where the speed change device 100 is mounted on an automobile will be described with reference to FIG.

図４は、変速装置１００が自動車に搭載される場合の自動変速動作を説明するための概念図である。ここで、グラフＩＰは、入力軸１１の回転数（入力回転数）の時間変化を示している。また、グラフＰ１は、第１速段の内歯車４３に作用させる制動力の時間変化を示し、グラフＰ２は、第２速段の内歯車４２に作用させる制動力の時間変化を示している。 FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining an automatic shift operation when the transmission 100 is mounted on an automobile. Here, the graph IP shows the time change of the rotation speed (input rotation speed) of the input shaft 11. The graph P1 shows the time change of the braking force applied to the internal gear 43 at the first speed stage, and the graph P2 shows the time change of the braking force applied to the internal gear 42 at the second speed stage.

以下では、エンジンを始動し、セレクトレバーでドライブレンジ(Ｄレンジ)を選択した後、スロットルバルブ開度を上げるアクセルの踏み込みによって第２速段までシフトアップするケースを例に挙げて説明する。なお、出力軸１２の負荷は、便宜上、一定と考える。 In the following, an example will be described in which the engine is started, the drive range (D range) is selected with the select lever, and then the gear is shifted up to the second gear by stepping on the accelerator to increase the throttle valve opening. Note that the load on the output shaft 12 is assumed to be constant for convenience.

まず、エンジンを始動した後の時間帯Ｔｎにおいては、グラフＩＰに示すように入力軸１１が比較的低速の回転数(回転速度)ｒｏで回転する。この場合、入力軸１１の回転により、全内歯車４１〜４４も回転することとなる。 First, in the time zone Tn after the engine is started, as shown in the graph IP, the input shaft 11 rotates at a relatively low rotational speed (rotational speed) ro. In this case, all the internal gears 41 to 44 are also rotated by the rotation of the input shaft 11.

そして、Ｄレンジが選択されると、アクチュエータ６７を駆動し制動部６３を徐々に第１速段の内歯車４３の外周面４ｃに押し付けて摺接させ、内歯車４３の回転数が若干低下する制動力Ｆｏ(グラフＰ１参照)を作用させる。 When the D range is selected, the actuator 67 is driven and the braking unit 63 is gradually pressed against the outer peripheral surface 4c of the first gear of the internal gear 43 so as to come into sliding contact therewith, so that the rotational speed of the internal gear 43 slightly decreases. A braking force Fo (see graph P1) is applied.

これにより、内歯車４３の回転は完全に停止せず一定の回転が維持されるため、出力軸１２は、内歯車４３の回転停止時より低速で回転することとなる。すなわち、Ｄレンジ選択後の時間帯Ｔｃにおいては、内歯車４３の回転運動についてフリー状態から制限状態に切替えられて制限状態を維持する動作が行われるため、マニュアルクラッチ車での半クラッチに類似した状態となり、第１速段の変速比より大きい減速比で自動車が徐々に前進するクリープ現象を実現できる。 As a result, the rotation of the internal gear 43 does not stop completely, and a constant rotation is maintained, so the output shaft 12 rotates at a lower speed than when the rotation of the internal gear 43 stops. That is, in the time zone Tc after selection of the D range, the operation of switching the rotational movement of the internal gear 43 from the free state to the restricted state is performed, and thus similar to a half clutch in a manual clutch vehicle. Thus, a creep phenomenon can be realized in which the vehicle gradually moves forward at a reduction ratio larger than the gear ratio of the first gear.

次に、アクセルが踏み込まれると第１速段を選択して加速する動作が時間帯Ｔｂ１および時間帯Ｔｓ１で行われるとともに、第１速段から第２速段にシフトアップし加速する動作が時間帯Ｔｂ２および時間帯Ｔｓ２で行われる。これらの時間帯における動作について、以下で詳しく説明する。 Next, when the accelerator is depressed, the operation of selecting and accelerating the first speed is performed in the time zone Tb1 and the time zone Ts1, and the operation of accelerating by shifting up from the first speed to the second speed is time. It is performed in the band Tb2 and the time slot Ts2. The operation in these time zones will be described in detail below.

時間帯Ｔｂ１では、グラフＰ１に示すように第１速段の内歯車４３の回転運動に作用させる制動力を、内歯車４３がスリップする制動力Ｆｏから内歯車４３の回転が完全に停止する制動力Ｆ１まで徐々に増加させる。そして、制動力Ｆ１に到達すると内歯車４３の回転が停止し静止するため、第１速段への変速が完了することとなり、第１速段の変速比に応じた回転数で出力軸１２が回転する。 In the time zone Tb1, as shown in the graph P1, the braking force applied to the rotational motion of the internal gear 43 at the first speed stage is controlled from the braking force Fo that the internal gear 43 slips to completely stop the rotation of the internal gear 43. Gradually increase to power F1. When the braking force F1 is reached, the rotation of the internal gear 43 stops and stops, so that the shift to the first speed is completed, and the output shaft 12 is rotated at the number of rotations corresponding to the gear ratio of the first speed. Rotate.

時間帯Ｔｓ１では、アクセルの踏み込み量に応じてグラフＩＰに示すように入力軸１１の回転数が上昇し、それに伴って出力軸１２の回転数も上昇する。この場合にも、グラフＰ１に示すように制動部６３により制動力Ｆ１を作用させて内歯車４３の回転停止状態を維持する。なお、出力軸１２の負荷が一定で変化しない場合にはグラフＰ１に示すように一定の制動力Ｆ１によって内歯車４３の回転停止状態を維持できるものの、出力軸１２の負荷が増大する場合には、内歯車４３の回転停止に必要な制動力も増加することとなる。 In the time zone Ts1, the rotational speed of the input shaft 11 increases as shown in the graph IP in accordance with the accelerator depression amount, and the rotational speed of the output shaft 12 also increases accordingly. Also in this case, as shown in the graph P1, the braking force F1 is applied by the braking unit 63 to maintain the rotation stop state of the internal gear 43. When the load of the output shaft 12 is constant and does not change, the rotation stop state of the internal gear 43 can be maintained by the constant braking force F1 as shown in the graph P1, but when the load of the output shaft 12 increases. The braking force required to stop the rotation of the internal gear 43 will also increase.

時間帯Ｔｂ２では、まず制動部６３による第１速段の内歯車４３の拘束状態を解除する。具体的には、アクチュエータ６７を駆動して内歯車４３の外周面４ｃから制動部６３を引き離し、グラフＰ１に示すように制動力を「０」にする。 In the time zone Tb2, first, the restrained state of the internal gear 43 at the first speed stage by the braking unit 63 is released. Specifically, the actuator 67 is driven to pull the braking portion 63 away from the outer peripheral surface 4c of the internal gear 43, and the braking force is set to “0” as shown in the graph P1.

そして、グラフＩＰに示すように入力軸１１の回転数を低下させる。ここで、回転数の低下率Ｄｆは、次の式(１)に基づいて算出される低下率となるように、入力軸１１の回転数を制御するのが好ましい。 And the rotation speed of the input shaft 11 is reduced as shown in the graph IP. Here, it is preferable to control the rotational speed of the input shaft 11 so that the rotational speed reduction rate Df is a reduction rate calculated based on the following equation (1).

(低下率)＝１−(第２速段の変速比)／(第１速段の変速比)・・・・・・(１)：
次に、第２速段の内歯車４２の回転運動に作用させる制動力を、グラフＰ２に示すように内歯車４２が自由に回転できる制動力「０」から内歯車４２の回転が完全に停止する制動力Ｆ２まで増加させる。この場合、入力軸１１の回転数の低下率Ｄｆが上記の式(１)で算出される低下率に近いほど変速ショックが小さくなるため、制動力の増加率を大きくして変速時間Ｔｂ２の短縮を図れることとなる。そして、制動力Ｆ２に到達すると内歯車４２の回転が停止するため、第２速段への変速が完了することとなり、第２速段の変速比に応じた回転数で出力軸１２が回転する。 (Decrease rate) = 1- (Speed ratio of the second speed) / (Speed ratio of the first speed) (1):
Next, the braking force applied to the rotational motion of the internal gear 42 at the second speed stage is completely stopped from the braking force “0” at which the internal gear 42 can freely rotate as shown in the graph P2. The braking force is increased to the braking force F2. In this case, the shift shock decreases as the decrease rate Df of the rotational speed of the input shaft 11 is closer to the decrease rate calculated by the above equation (1). Therefore, the increase rate of the braking force is increased and the shift time Tb2 is shortened. It will be possible to plan. Then, when the braking force F2 is reached, the rotation of the internal gear 42 stops, so that the shift to the second speed stage is completed, and the output shaft 12 rotates at a rotational speed corresponding to the speed ratio of the second speed stage. .

時間帯Ｔｓ２では、アクセルの踏み込み量に応じてグラフＩＰに示すように入力軸１１の回転数が上昇し、それに伴って出力軸１２の回転数も上昇する。この場合にも、グラフＰ２に示すように制動部６２により制動力Ｆ２を作用させて内歯車４２の回転停止状態を維持する。 In the time zone Ts2, the rotational speed of the input shaft 11 increases as shown in the graph IP in accordance with the accelerator depression amount, and the rotational speed of the output shaft 12 also increases accordingly. Also in this case, as shown in the graph P2, the braking force F2 is applied by the braking unit 62, and the rotation stop state of the internal gear 42 is maintained.

以上のように時間帯Ｔｂ２および時間帯Ｔｓ２では、内歯車４２の回転運動についてフリー状態から制限状態を経て停止状態に切替えられ、停止状態を維持する動作が行われるため、動力断続装置を用いずに変速を適切に行えることとなる。 As described above, in the time zone Tb2 and the time zone Ts2, the rotational movement of the internal gear 42 is switched from the free state to the stopped state through the restricted state, and the operation for maintaining the stopped state is performed. Therefore, gear shifting can be performed appropriately.

なお、第２速段から第３速段へのシフトアップは、上述した時間帯Ｔｂ２における第１速段から第２速段へのシフトアップと同様の動作が行われる。 The upshifting from the second speed stage to the third speed stage is performed in the same manner as the upshifting from the first speed stage to the second speed stage in the above-described time zone Tb2.

また、リバース段が選択される場合には、まず上述した時間帯Ｔｃと同様のクリープ動作が実施され、次にアクセルが踏み込まれると、上述した時間帯Ｔｂ１、Ｔｓ１と同様の動作が行われる。 When the reverse stage is selected, first, the creep operation similar to that in the time zone Tc described above is performed, and then the operation similar to that in the time zones Tb1 and Ts1 described above is performed when the accelerator is depressed.

以上のような変速装置１００の構成および動作により、選択した変速段における内歯車の回転運動に対して徐々に制動力を作用させることで変速を行うため、動力断続装置が不要となり、変速装置の小型化を図れる。また、変速装置１００は、ギア式の変速機であるため、動力伝達効率が良い。 Due to the configuration and operation of the transmission 100 as described above, the shifting is performed by gradually applying a braking force to the rotational movement of the internal gear at the selected shift speed, so that a power interrupting device is not required, and the transmission Miniaturization can be achieved. Moreover, since the transmission 100 is a gear type transmission, the power transmission efficiency is good.

＜第２実施形態＞
＜変速装置の構成＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る変速装置２００の主要部品を示す分解図である。また、図６は、変速装置２００の構成を示す断面図である。なお、図５では、アクチュエータ６５〜６８の図示を省略している。 <Second Embodiment>
<Configuration of transmission>
FIG. 5 is an exploded view showing main components of the transmission 200 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the transmission 200. In addition, illustration of the actuators 65-68 is abbreviate | omitted in FIG.

第２実施形態の変速装置２００においては、第１実施形態の変速装置１００と類似の構成を有しているが、変速機構部における太陽歯車部と遊星歯車部と内歯車部との構成が異なっている。したがって、第２実施形態では、第１実施形態と異なる点を説明し、同様の構成には第１実施形態と同じ参照符号を付して重複説明は省略する。 The transmission 200 of the second embodiment has a configuration similar to that of the transmission 100 of the first embodiment, but the configurations of the sun gear unit, the planetary gear unit, and the internal gear unit in the transmission mechanism unit are different. ing. Accordingly, in the second embodiment, points different from the first embodiment will be described, and the same reference numerals as those in the first embodiment are given to the same configurations, and the duplicate description will be omitted.

変速装置２００の変速機構部１５における太陽歯車部７は、入力軸１１の先端部に連動連結される４段の太陽歯車７１〜７４を有している。これら４個の太陽歯車７１〜７４は、一体的に形成されており、それぞれ異なる歯数を有している。具体的には、太陽歯車７１の歯数＞太陽歯車７２の歯数＞太陽歯車７３の歯数＞太陽歯車７４の歯数となっている。なお、太陽歯車７４の歯数は、第１実施形態の太陽歯車２３の歯数と等しい。 The sun gear portion 7 in the speed change mechanism portion 15 of the transmission 200 has four-stage sun gears 71 to 74 that are interlocked and connected to the tip end portion of the input shaft 11. These four sun gears 71 to 74 are integrally formed and have different numbers of teeth. Specifically, the number of teeth of the sun gear 71> the number of teeth of the sun gear 72> the number of teeth of the sun gear 73> the number of teeth of the sun gear 74. The number of teeth of the sun gear 74 is equal to the number of teeth of the sun gear 23 of the first embodiment.

変速装置２００の遊星歯車部(遊星歯車群)８は、４つのピニオン群８ａと、第１実施形態と同様の４個のダブルピニオン３ｂとで構成されている。 The planetary gear unit (planetary gear group) 8 of the transmission 200 is composed of four pinion groups 8a and four double pinions 3b similar to those in the first embodiment.

４つのピニオン群８ａは、それぞれの軸心８ｃが、主軸１ｃを中心とした同心円において９０度ごとの等角度で配置されている。そして、各ピニオン群８ａは、キャリア部５に保持される軸８０に対して独立した回転が可能な３個の遊星歯車８１〜８３を有している。これらの遊星歯車８１〜８３は、それぞれ歯幅が等しくなっている。 In each of the four pinion groups 8a, the respective axis centers 8c are arranged at an equal angle of every 90 degrees in a concentric circle centered on the main axis 1c. Each pinion group 8 a includes three planetary gears 81 to 83 that can rotate independently with respect to the shaft 80 held by the carrier unit 5. These planetary gears 81 to 83 have the same tooth width.

遊星歯車８１は、太陽歯車７１と噛合する。この遊星歯車８１より歯数が多い遊星歯車８２は、太陽歯車７２と噛合する。また、遊星歯車８３は、遊星歯車８２より歯数が多く、太陽歯車７３と噛合する。 The planetary gear 81 meshes with the sun gear 71. The planetary gear 82 having more teeth than the planetary gear 81 meshes with the sun gear 72. The planetary gear 83 has more teeth than the planetary gear 82 and meshes with the sun gear 73.

以上のようにピニオン群８ａの各遊星歯車８１〜８３は、段付き太陽歯車における３個の太陽歯車７１〜７３それぞれに噛合することとなる。 As described above, the planetary gears 81 to 83 of the pinion group 8a mesh with the three sun gears 71 to 73 in the stepped sun gear.

変速装置２００の内歯車部(内歯車群)９は、主軸１ｃを中心に独立した回動運動が可能な３個のリング状の内歯車９１〜９３と、第１実施形態と同様の内歯車４４とを有している。そして、内歯車９１〜９３、４４の外周面９ａ〜９ｃ、４ｄはそれぞれ円筒状の曲面を有しており、その直径は等しくなっている。 An internal gear portion (internal gear group) 9 of the transmission 200 includes three ring-shaped internal gears 91 to 93 capable of independent rotational movement about the main shaft 1c, and an internal gear similar to the first embodiment. 44. And the outer peripheral surfaces 9a-9c, 4d of the internal gears 91-93, 44 have a cylindrical curved surface, respectively, and the diameter is equal.

内歯車９１は、遊星歯車８１と噛合し、内歯車９２は、遊星歯車８２と噛合するとともに、内歯車９３は、遊星歯車８３と噛合している。 The internal gear 91 meshes with the planetary gear 81, the internal gear 92 meshes with the planetary gear 82, and the internal gear 93 meshes with the planetary gear 83.

このように歯数の異なる各遊星歯車８１〜８３に噛合する内歯車９１〜９３は、それぞれ異なる歯数を有することとなる。すなわち、内歯車９２の歯数は、内歯車９１の歯数より多く、内歯車９３の歯数より少なくなる。 Thus, the internal gears 91 to 93 that mesh with the planetary gears 81 to 83 having different numbers of teeth have different numbers of teeth. That is, the number of teeth of the internal gear 92 is greater than the number of teeth of the internal gear 91 and less than the number of teeth of the internal gear 93.

＜変速装置２００の変速動作＞
図７は、図６に対応しており、変速装置２００の変速動作の原理を説明するための模式図である。 <Transmission operation of transmission 200>
FIG. 7 corresponds to FIG. 6 and is a schematic diagram for explaining the principle of the speed change operation of the speed change device 200.

変速装置２００は、４段変速が可能な変速機として構成されている。すなわち、変速装置２００では、変速比が大きい順に第１速段、第２速段および第３速段からなる前進３段において変速段の選択を行えるとともに、出力軸１２の回転方向が入力軸１１と逆転する後退(リバース)１段の選択も可能となっている。以下では、入力軸１１の回転に伴って各内歯車９１〜９３、４４が独立して自由に回転している状態において、各変速段を選択する動作、つまり内歯車９１〜９３、４４のうち１つの内歯車を選択して回転運動を停止させる動作について説明する。 The transmission 200 is configured as a transmission capable of four-speed transmission. That is, in the transmission 200, the speed can be selected in the three forward speeds including the first speed, the second speed, and the third speed in descending order of the gear ratio, and the rotation direction of the output shaft 12 is determined by the rotation direction of the output shaft 12. It is also possible to select one stage of reverse rotation. In the following, in the state in which the internal gears 91 to 93 and 44 are freely rotating independently with the rotation of the input shaft 11, the operation of selecting each gear stage, that is, of the internal gears 91 to 93 and 44. An operation of selecting one internal gear and stopping the rotational movement will be described.

(１)第１速段の選択について
入力軸１１が回転方向Ｒｉに回転する場合に、アクチュエータ６７を駆動して内歯車９３の回転のみを停止させると、内歯車９３および遊星歯車８３の噛合いと遊星歯車８３および太陽歯車７３の噛合いとで規定される公転速度で、主軸１ｃに対する軸８０の公転運動が行われる。この軸８０の公転により、キャリア部５が主軸１ｃを中心として回転するとともに、キャリア部５に連結する出力軸１２も入力軸１１の回転方向Ｒｉと同方向の回転方向Ｒｆに第１速段の変速比で回転することとなる。 (1) Selection of the first speed stage When the input shaft 11 rotates in the rotational direction Ri, when the actuator 67 is driven to stop only the rotation of the internal gear 93, the internal gear 93 and the planetary gear 83 are engaged. The revolving motion of the shaft 80 with respect to the main shaft 1c is performed at a revolving speed defined by the meshing of the planetary gear 83 and the sun gear 73. Due to the revolution of the shaft 80, the carrier portion 5 rotates about the main shaft 1c, and the output shaft 12 connected to the carrier portion 5 also has the first speed in the rotation direction Rf in the same direction as the rotation direction Ri of the input shaft 11. It will rotate at the gear ratio.

(２)第２速段の選択について
入力軸１１が回転方向Ｒｉに回転する場合に、アクチュエータ６６を駆動して内歯車９２の回転のみを停止させると、内歯車９２および遊星歯車８２の噛合いと遊星歯車８２および太陽歯車７２の噛合いとで規定される公転速度で、主軸１ｃに対する軸８０の公転運動が行われる。この軸８０の公転により、キャリア部５が主軸１ｃを中心として回転するとともに、キャリア部５に連結する出力軸１２も入力軸１１の回転方向Ｒｉと同方向の回転方向Ｒｆに第２速段の変速比で回転することとなる。 (2) Selection of the second speed stage When the input shaft 11 rotates in the rotational direction Ri and the actuator 66 is driven to stop only the rotation of the internal gear 92, the meshing of the internal gear 92 and the planetary gear 82 is achieved. The revolving motion of the shaft 80 relative to the main shaft 1c is performed at a revolving speed defined by the meshing of the planetary gear 82 and the sun gear 72. Due to the revolution of the shaft 80, the carrier portion 5 rotates about the main shaft 1c, and the output shaft 12 connected to the carrier portion 5 also has the second speed stage in the rotation direction Rf in the same direction as the rotation direction Ri of the input shaft 11. It will rotate at the gear ratio.

(３)第３速段の選択について
入力軸１１が回転方向Ｒｉに回転する場合に、アクチュエータ６５を駆動して内歯車９１の回転のみを停止させると、内歯車９１および遊星歯車８１の噛合いと遊星歯車８１および太陽歯車７１の噛合いとで規定される公転速度で、主軸１ｃに対する軸８０の公転運動が行われる。この軸８０の公転により、キャリア部５が主軸１ｃを中心として回転するとともに、キャリア部５に連結する出力軸１２も入力軸１１の回転方向Ｒｉと同方向の回転方向Ｒｆに第３速段の変速比で回転することとなる。 (3) Selection of the third speed stage When the input shaft 11 rotates in the rotational direction Ri and the actuator 65 is driven to stop only the rotation of the internal gear 91, the meshing of the internal gear 91 and the planetary gear 81 is achieved. The revolving motion of the shaft 80 relative to the main shaft 1c is performed at a revolving speed defined by the meshing of the planetary gear 81 and the sun gear 71. Due to the revolution of the shaft 80, the carrier portion 5 rotates about the main shaft 1c, and the output shaft 12 connected to the carrier portion 5 also has the third speed stage in the rotation direction Rf in the same direction as the rotation direction Ri of the input shaft 11. It will rotate at the gear ratio.

(４)リバース段の選択について
リバース段の選択については、第１実施形態と同様の選択動作を行う。これにより、出力軸１２は、入力軸１１の回転方向Ｒｉと逆方向Ｒｖに回転することとなる。 (4) Selection of reverse stage For selection of the reverse stage, the same selection operation as in the first embodiment is performed. As a result, the output shaft 12 rotates in the direction Rv opposite to the rotational direction Ri of the input shaft 11.

以上のように変速装置２００では各変速段を選択できるが、入力軸１１が自動車のエンジン等に連結する場合には、その回転域(回転速度の範囲)が制限されているため、単にアクチュエータ６５〜６８を駆動して各内歯車９１〜９３、４４の回転を急に停止させたのでは、エンジンに負担がかかりストップする場合や、激しい変速ショックが生じる恐れがある。 As described above, each gear stage can be selected in the transmission device 200. However, when the input shaft 11 is connected to an engine or the like of an automobile, the rotation range (range of the rotation speed) is limited. If the rotations of the internal gears 91 to 93 and 44 are suddenly stopped by driving .about.68, there is a possibility that the engine is burdened and stopped, or that a severe shift shock occurs.

そこで、変速装置２００が自動車に搭載される場合には、第１実施形態の変速装置１００と同様の変速動作(図４参照)を行うこととする。 Therefore, when the transmission 200 is mounted on an automobile, the same speed change operation (see FIG. 4) as that of the transmission 100 of the first embodiment is performed.

以上のような変速装置２００の構成および動作により、選択した変速段における各内歯車の回転運動に対して徐々に制動力を作用させることで変速を行うため、動力断続装置が不要となり、変速装置の小型化を図れる。また、変速装置２００は、ギア式の変速機であるため、動力伝達効率が良い。 With the configuration and operation of the transmission 200 as described above, the shifting is performed by gradually applying a braking force to the rotational motion of each internal gear at the selected shift stage, so that a power interrupting device is not required, and the transmission Can be miniaturized. Moreover, since the transmission 200 is a gear type transmission, the power transmission efficiency is good.

＜変形例＞
◎上記の各実施形態におけるギア選択部においては、内歯車と同数の制動部を設けるのは必須でなく、以下で説明する移動可能な１つの制動部を設けても良い。 <Modification>
In the gear selection unit in each of the above embodiments, it is not essential to provide the same number of braking units as the internal gear, and one movable braking unit described below may be provided.

図８は、本発明の変形例に係るギア選択部６Ａの構成を示す断面図である。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a gear selection unit 6A according to a modification of the present invention.

ギア選択部６Ａは、上記の各実施形態と同様の構成を有する制動部６１およびアクチュエータ６５と、内歯車群に対してアクチュエータ６５を主軸１ｃと平行な方向Ｊａ、Ｊｂに相対的に移動させるための移動機構６９とを備えている。 The gear selection unit 6A is configured to move the actuator 65 relative to the internal gear group in the directions Ja and Jb parallel to the main shaft 1c with respect to the braking unit 61 and the actuator 65 having the same configuration as each of the above embodiments. The moving mechanism 69 is provided.

移動機構６９は、制動部６１およびアクチュエータ６５の移動経路を規定するガイド６９１を備えている。このガイド６９１に沿った制動部６１(アクチュエータ６５)の移動については、例えば油圧式アクチュエータ(不図示)によって行われる。 The moving mechanism 69 includes a guide 691 that defines a moving path of the braking unit 61 and the actuator 65. The movement of the braking unit 61 (actuator 65) along the guide 691 is performed by, for example, a hydraulic actuator (not shown).

このような移動機構６９により、制動部６１を各内歯車の外周面上に移動させることができ、各内歯車に対して選択的に制動力を作用できることとなる。 By such a moving mechanism 69, the braking part 61 can be moved on the outer peripheral surface of each internal gear, and a braking force can be selectively applied to each internal gear.

◎上記の各実施形態における変速装置においては、図９および図１０に示すような２種類の制動部を有しても良い。 The transmission in each of the above embodiments may have two types of braking parts as shown in FIGS.

図９に示す２種類の制動部は、第１実施形態の制動部６１と同様の構成を有する制動部６０１と、制動部６１に対して弾性体(例えばバネ)６０ｐが介挿された制動部６０２とからなり、第１実施形態の内歯車４３(図１)の周囲に配置されている。この制動部６０２においては、アクチュエータにより内歯車４３に押付けられても、弾性体６０ｐで弾性変形が生じるため、内歯車４３の回転運動を完全に停止させるだけの制動力を作用できない。すなわち、制動部６０２では、弾性体による機械的な手法により制動力「０」から内歯車４３の回転が制限される制動力までの範囲内で制動力を変化させることが可能であり、内歯車４３の回転運動に関するフリー状態と制限状態との間でのみ切替えを行えることとなる。その結果、図４の時間帯Ｔｃにおけるクリープ現象の実施が容易となる。なお、内歯車４３の回転を完全に停止させるのは、制動部６０１が担当する。 The two types of braking units shown in FIG. 9 include a braking unit 601 having the same configuration as the braking unit 61 of the first embodiment, and a braking unit in which an elastic body (for example, a spring) 60p is inserted into the braking unit 61. 602 and disposed around the internal gear 43 (FIG. 1) of the first embodiment. Even if the braking portion 602 is pressed against the internal gear 43 by the actuator, the elastic body 60p is elastically deformed, so that a braking force sufficient to completely stop the rotational movement of the internal gear 43 cannot be applied. In other words, the braking unit 602 can change the braking force within a range from the braking force “0” to the braking force that restricts the rotation of the internal gear 43 by a mechanical method using an elastic body. Switching between the free state and the restricted state relating to the rotational motion of 43 can be performed only. As a result, it becomes easy to perform the creep phenomenon in the time zone Tc of FIG. The braking unit 601 is responsible for completely stopping the rotation of the internal gear 43.

図１０に示す２種類の制動部は、第１各実施形態の制動部６１と同様の構成を有する制動部６０３と、例えば同期電動機の固定子として構成される制動部６０４とからなり、第１実施形態の内歯車４３(図１)の周囲に配置されている。 The two types of braking units shown in FIG. 10 include a braking unit 603 having the same configuration as the braking unit 61 of each first embodiment, and a braking unit 604 configured as a stator of a synchronous motor, for example. It arrange | positions around the internal gear 43 (FIG. 1) of embodiment.

制動部６０４は、巻線部６０５を複数有しており、内歯車４３の外周部に埋め込まれている４つの永久磁石６０６が内歯車４３とともに回転することにより、端子６０ａと端子６０ｂとの間で電力を発生させる発電機として機能する。 The braking portion 604 has a plurality of winding portions 605, and the four permanent magnets 606 embedded in the outer peripheral portion of the internal gear 43 rotate together with the internal gear 43, so that the terminal 60 a and the terminal 60 b are connected. It functions as a generator that generates electricity.

ここで、端子６０ａと端子６０ｂとを、可変抵抗ＲｖおよびスイッチＳＷを介して電気的に接続して電気回路を形成する。これにより、スイッチＳＷをオンにして可変抵抗Ｒｖの抵抗値を増減することで、いわゆる電車の回生制動と同様に内歯車４３の回転運動に作用させる制動力を調節できることとなる。また、スイッチＳＷをオフにすると、内歯車４３に対する制動力を零にすることが可能となる。 Here, the terminal 60a and the terminal 60b are electrically connected via the variable resistor Rv and the switch SW to form an electric circuit. Thus, by turning on the switch SW and increasing / decreasing the resistance value of the variable resistor Rv, the braking force applied to the rotational movement of the internal gear 43 can be adjusted in the same manner as so-called regenerative braking of a train. When the switch SW is turned off, the braking force for the internal gear 43 can be made zero.

このように制動部６０４に接続されるスイッチＳＷの切替および可変抵抗Ｒｖの抵抗値の変更を行うことにより、内歯車２４３の回転停止までには至らない制動力の制御を精度良く行えることとなる。すなわち、制動部６０４では、電磁気的な手法により制動力「０」から内歯車４３の回転が制限される制動力までの範囲内で制動力を変化させることが可能であり、内歯車４３の回転運動に関するフリー状態と制限状態との間でのみ切替えを行える。その結果、図４の時間帯Ｔｃにおけるクリープ現象の実施が容易となる。なお、内歯車４３の回転を完全に停止させるのは、制動部６０３が担当する。 By thus switching the switch SW connected to the braking unit 604 and changing the resistance value of the variable resistor Rv, the braking force that does not reach the stop of the rotation of the internal gear 243 can be accurately controlled. . In other words, the braking unit 604 can change the braking force within a range from the braking force “0” to the braking force that restricts the rotation of the internal gear 43 by an electromagnetic method. It is only possible to switch between a free state and a restricted state for exercise. As a result, it becomes easy to perform the creep phenomenon in the time zone Tc of FIG. The braking unit 603 is responsible for completely stopping the rotation of the internal gear 43.

なお、ギアを介して内歯車に同期電動機を接続して、上記と同様の動作を行うようにしても良い。この場合も同様の効果を得られることとなる。 Note that a synchronous motor may be connected to the internal gear via a gear to perform the same operation as described above. In this case, the same effect can be obtained.

◎上記の各実施形態における遊星歯車部においては、４個のピニオン３ａ（ピニオン群８ａ）を有するのは必須でなく、３個や５個以上のピニオンを有しても良い。ただし、上記の各実施形態のように対向する２個のシューによって内歯車の外周面を押圧する場合には、バランスを考慮してピニオンの数を偶数にするのが好ましい。 In the planetary gear unit in each of the above embodiments, it is not essential to have the four pinions 3a (pinion group 8a), and may have three or five or more pinions. However, when the outer peripheral surface of the internal gear is pressed by the two shoes facing each other as in the above embodiments, it is preferable that the number of pinions be an even number in consideration of balance.

◎上記の各実施形態における制動部については、ドラムブレーキのような構成にするのは必須でなく、ディスクブレーキや多段クラッチなどのような構成にしても良い。 The brake unit in each of the above embodiments is not necessarily configured as a drum brake, and may be configured as a disc brake or a multi-stage clutch.

◎上記の各実施形態における変速機構部においては、図１に示すような平歯車（スパーギア）を使用するのは必須でなく、はすば歯車（ヘリカルギア）を使用するようにしても良い。 In the transmission mechanism in each of the above embodiments, it is not essential to use a spur gear (spar gear) as shown in FIG. 1, and a helical gear (helical gear) may be used.

◎上記の各実施形態における変速装置においては、入出力軸を逆転させて、太陽歯車に出力軸を接続するとともにキャリア部に入力軸を接続するようにしても良い。 In the transmission in each of the above embodiments, the input / output shaft may be reversed so that the output shaft is connected to the sun gear and the input shaft is connected to the carrier portion.

◎上記の各実施形態における変速装置においては、変速タイミングを制御して自動的に変速を行うのは必須でなく、運転者等が手動で変速するようにしても良い。 In the transmission in each of the above embodiments, it is not essential to automatically change gears by controlling the shift timing, and the driver or the like may manually change the gears.

◎上記の各実施形態における変速装置においては、それぞれ歯数の異なる３個の遊星歯車を有するのは必須でなく、歯数の異なる２個の遊星歯車や４個以上の遊星歯車を有しても良い。 ◎ In the transmission in each of the above embodiments, it is not essential to have three planetary gears with different numbers of teeth, but two planetary gears with different numbers of teeth or four or more planetary gears are included. Also good.

本発明の第１実施形態に係る変速装置１００の主要部品を示す分解図である。1 is an exploded view showing main parts of a transmission 100 according to a first embodiment of the present invention. 変速装置１００の構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing a configuration of transmission 100. FIG. 変速装置１００の変速動作の原理を説明するための模式図である。3 is a schematic diagram for explaining the principle of a speed change operation of the speed change device 100. FIG. 変速装置１００が自動車に搭載される場合の自動変速動作を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating automatic transmission operation in case the transmission 100 is mounted in a motor vehicle. 本発明の第２実施形態に係る変速装置２００の主要部品を示す分解図である。It is an exploded view which shows the main components of the transmission 200 which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 変速装置２００の構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing a configuration of a transmission 200. FIG. 変速装置２００の変速動作の原理を説明するための模式図である。4 is a schematic diagram for explaining the principle of a speed change operation of the speed change device 200. FIG. 本発明の変形例に係るギア選択部６Ａの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of 6 A of gear selection parts which concern on the modification of this invention. 変形例に係る２種類の制動部を説明する図である。It is a figure explaining two types of braking parts concerning a modification. 変形例に係る２種類の制動部を説明する図である。It is a figure explaining two types of braking parts concerning a modification.

Explanation of symbols

２，７太陽歯車部、３，８遊星歯車部、３ａピニオン、３ｂダブルピニオン、４，９内歯車部、５キャリア部、６、６Ａギア選択部、８ａピニオン群、１１入力軸、１２出力軸、２１〜２３，７１〜７４太陽歯車、３１〜３４，８１〜８３遊星歯車、４１〜４４，９１〜９３内歯車、６１〜６４、６０１〜６０４制動部、６５〜６８アクチュエータ、６９移動機構、１００，２００変速装置。
2,7 Sun gear section, 3,8 Planetary gear section, 3a pinion, 3b Double pinion, 4,9 Internal gear section, 5 Carrier section, 6, 6A Gear selection section, 8a Pinion group, 11 Input shaft, 12 Output shaft 21-23, 71-74 sun gear, 31-34, 81-83 planetary gear, 41-44, 91-93 internal gear, 61-64, 601-604 braking part, 65-68 actuator, 69 moving mechanism, 100, 200 transmission.

Claims

A transmission capable of changing gears between a first shaft and a second shaft as input / output shafts,
(a) a first sun gear and a second sun gear having the same number of teeth and interlockingly connected to the first shaft;
(b) each have a planetary gear of a plurality of stages having a plurality of different gear numbers of teeth 2 or more, while the gear of a particular stage in the planetary gear of said plurality of stages is meshed with the first sun gear, the specific A planetary gear group in which the gears other than the stage do not mesh with the first sun gear;
(c) interlockingly connecting to the second shaft and holding the plurality of planetary gears rotatably;
(d) having an internal gear meshing with each of the plurality of gears in the plurality of stages of planetary gears, each internal gear group capable of independent rotational movement as the input shaft rotates,
(e) selective braking means for selectively applying a braking force to the rotational motion of each internal gear;
With
The selective braking means is
(e-1) by changing the braking force, the braking force change means for switching a free state related to the rotation movement of the internal gear and limited state and a stopped state,
And having
The plurality of planetary gears further include a gear that meshes with the second sun gear with the same number of teeth as that of the specific gear.

The transmission according to claim 1, wherein
The braking force changing means is
By changing the pressing force of the member in contact with said internal gear, device for changing the braking force,
A transmission comprising:

In the transmission device according to claim 1 or Claim 2,
The braking force changing means is
Limited change means capable of switching only between the free state and the limited state;
A transmission comprising:

A transmission method for a transmission according to any one of claims 1 to 3,
(a) a step of switching from the free state to the stopped state via the restricted state by the braking force changing means;
(b) maintaining the stopped state by the braking force changing means;
Shift method of the transmission, characterized in that it comprises a.

A transmission method for a transmission according to any one of claims 1 to 3 ,
(a) a step of switching from the free state to the restricted state by the braking force changing means;
(b) maintaining the restricted state by the braking force changing means;
Shift method of the transmission, characterized in that it comprises a.