JPH0772582B2 - 変速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変速装置に関する。特
に、クラッチが必要なく変速時にギヤーの交替をしなく
ても入力軸に入力される動力を変速させ出力軸に伝達す
ることができ、後進駆動もまた簡単な方法で成され得る
ように構成された変速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、一般的な変速装置は全て定め
られたギヤー比を択一的に選択することで変速を行なう
ため、変速時にはギヤーを着脱、切り換える必要がある
煩雑さと非常に細心な操作が要求される。また、入力を
遮断または連結させ与えるクラッチ装置が別途に設けな
ければならないため構造的に非常に複雑で広い設置空間
を要する不都合があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、上記のよう
な問題点を解決するための技術として、本出願人の１９
９１年１１月５日付米国特許第５，０６２，８２３号が
あり、この特許では後進駆動のため別途の構成を取らね
ばならない不都合があった。本発明は、上記のような種
々の問題点等を解決するためなされたものでクラッチと
か複雑な機構等を使用しないで負荷の変動に迅速に対応
して変速することができ得、回転力も円滑に出力軸に伝
達できることはもちろん、後進駆動が円滑になされ構造
もまた簡単な変速装置を提供することにその目的があ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため請求項１に記載の発明にかかる変速装置は、図１
〜図７に示すように、 略円筒形状の第１部分（１１Ａ）
と第２部分（１１Ｂ）とを両端部に有し、入力駆動力を
受ける入力軸（１１）と、 前記入力軸（１１）の第１部
分（１１Ａ）と第２部分（１１Ｂ）との間に入力軸（１
１）と一体的に形成された入力太陽ギヤー（１２）と、
前記入力太陽ギヤー（１２）に近い一端部（１３Ａ）に
中速用太陽ギヤー（１４）が一体的に形成され、入力太
陽ギヤー（１２）と所要の距離で離隔して入力軸（１
１）に対し独立的に回転でき得るように、第１部分（１
１Ａ）の外周に、同軸的に軸支された中空の中速用調整
軸（１３）と、 前記入力太陽ギヤー（１２）に近い一端
部（１５Ａ）に低速用太陽ギヤー（１６）が一体的に形
成され、中速用調整軸（１３）に対して独立的に回転で
き得るように、中速用調整軸（１３）の外周に、同軸的
に軸支された中空の低速用調整軸（１５）と、 前記入力
太陽ギヤー（１２）に近い一端部（１７Ａ）に後進用太
陽ギヤー（１８）が一体的に形成され、低速用調整軸
（１５）に対して独立的に回転でき得るように、低速用
調整軸（１５）の外周に、同軸的に軸支された中空の後
進用調整軸（１７）と、 後進用調整軸（１７）に対して
独立的に回転でき得るように、後進用太陽ギヤー（１
８）付近の後進用調整軸（１７）の外周に、同軸的に軸
支されたキャリヤ（２１）と、 キャビティ（２２）を有
し、当該キャビティ（２２）を介して、入力軸の第２部
分（１１Ｂ）に対して独立的に回転でき得るように、第
２部分（１１Ｂ）の外周に、同軸的に軸支されたキャリ
ヤ（２３）と、 各キャリヤ（２１、２３）を互いに連結
し、一体的に回転させるため、入力軸（１１）の周りに
入力軸（１１）と略並行に複数本配設され、その両端部
が各キャリヤ（２１、２３）間に固定された複数の固定
ピン（２５、２６）と、 固定ピン（２５）の外周に回転
可能に軸支され、その後半部の内側は入力太陽ギヤー
（１２）に噛み合された複数の入力差動ギヤー（３１）
と、 入力差動ギヤー（３１）と一体的に形成され、固定
ピン（２５）の外周に回転可能に軸支され、その内側は
後進用太陽ギヤー（１８）に噛み合う複数の後進用差動
ギヤー（３２）と、 固定ピン（２６）の外周に回転可能
に軸支され、その後半部は入力差動ギヤー（３１）の前
半部に噛み合わされ、その前半部の内側は中速用太陽ギ
ヤー（１４）に噛み合う複数の中速用差動ギヤー（３
５）と、 中速用差動ギヤー（３５）に一体的に形成さ
れ、固定ピン（２６）の外周に回転可能に軸支され、そ
の内側は低速用太陽ギヤー（１６）に噛み合う複数の低
速用差動ギヤー（３６）と、 キャリヤー（２３）と同軸
上に一体的に形成された出力軸（２４）と、 低速駆動の
ため低速用調整軸（１５）に制動力を加える低速用ブレ
ーキ手段（４１）と、 中速駆動のため中速用調整軸（１
３）に制動力を加える中速用ブレーキ手段（４２）と、
高速駆動のため入力軸（１１）と中速用調整軸（１３）
を一体的に連結させ同時回転させる連動手段（５０）
と、 後進駆動のため後進用調整軸（１７）に制動力を加
える後進用ブレーキ手段（４３）と、 を含んで構成し
た。

【０００５】前記各差動ギヤーには凹部を形成する構成
としてもよい。前記後進用調整軸と低速用調整軸とは互
いにその位置を換え得ることが可能である。前記中速及
び低速用差動ギヤーの軸方向遊動を防止するため各固定
ピン外周にブシングを備える構成としてもよい。

【０００６】請求項５に記載の発明にかかる変速装置
は、図８〜図１２に示すように、請求項１に記載の発明
にかかる構成のうち、中速用調整軸１３，中速用太陽ギ
ヤー１２、中速用ブレーキ手段４２や入力軸１１と中速
用調整軸１３との間のベアリング等を除去しても、請求
項１同様の変速装置として成立するように、以下のよう
な構成を備えている。 即ち、 略円筒形状の第１部分（１
１Ａ）と第２部分（１１Ｂ）とを両端部に有し、入力駆
動力を受ける入力軸（１１）と、 前記入力軸（１１）の
第１部分（１１Ａ）と第２部分（１１Ｂ）との間に入力
軸（１１）に一体的に形成された入力太陽ギヤー（１
２）と、 前記入力太陽ギヤー（１２）に近い一端部（１
５Ａ）に低速用太陽ギヤー（１６）が一体的に形成さ
れ、入力太陽ギヤー（１２）と所要の距離で離隔して入
力軸（１１）に対して独立的に回転でき得るように、第
１部分（１１Ａ）の外周に、同軸的に軸支された中空の
低速用調整軸（１５）と、 前記入力太陽ギヤー（１２）
に近い一端部（１７Ａ）に後進用太陽ギヤー（１８）が
一体的に形成され、低速用調整軸（１５）に対して独立
的に回転でき得るように、低速用調整軸（１５）の外周
に同軸的に軸支された中空の後進用調整軸（１７）と、
後進用調整軸（１７）に対して独立的に回転でき得るよ
うに、後進用太陽ギヤー（１８）付近の後進用調整軸
（１７）の外周に、同軸的に軸支されたキャリヤ（２
１）と、 キャビティ（２２）を有し、当該キャビティ
（２２）を介して、入力軸の第２部分（１１Ｂ）に対し
て独立的に回転でき得るように、第２部分（１１Ｂ）の
外周に、同軸的に軸支されたキャリヤ（２３）と、 各キ
ャリヤ（２１、２３）を互いに連結し、一体的に回転さ
せるため、入力軸（１１）の周りに入力軸（１１）と略
並行に複数本配設され、その両端部が各キャリヤ（２
１、２３）間に固定された複数の固定ピン（２５、２
６）と、 固定ピン（２５）の外周に回転可能に軸支さ
れ、その後半部の内側は入力太陽 ギヤー（１２）に噛み
合わされた複数の入力差動ギヤー（３１）と、 入力差動
ギヤー（３１）に一体的に形成され、固定ピン（２５）
の外周に回転可能に軸支され、その内側は後進用太陽ギ
ヤー（１８）と噛み合う複数の後進用差動ギヤー（３
２）と、 固定ピン（２６）の外周に回転可能に軸支さ
れ、その後半部が入力差動ギヤー（３１）の前半部と噛
み合う複数の中速用差動ギヤー（３５）と、 中速用差動
ギヤー（３５）に一体的に形成され、固定ピン（２６）
の外周に回転可能に軸支され、その内側は低速用太陽ギ
ヤー（１６）と噛み合う複数の低速用差動ギヤー（３
６）と、 キャリヤー（２３）に同軸的に一体的に形成さ
れた出力軸（２４）と、 低速駆動のため低速用調整軸
（１５）に制動力を加える低速用ブレーキ手段（４１）
と、 中速駆動するために入力軸（１１）と低速用調整軸
（１５）との間に回転差を与えることが可能で、なおか
つ高速駆動するために入力軸（１１）と低速用調整軸
（１５）とを一体的に回転させ得る連動手段（５０’）
と、 後進駆動のため後進用調整軸（１７）に制動力を加
える後進用ブレーキ手段（４３）と、 を含んで構成し
た。

【０００７】請求項５に記載の発明において、前記後進
用調整軸と低速用調整軸とは互いにその位置を換え得る
ことが可能である。請求項５に記載の発明において、前
記各中速及び低速用差動ギヤーの軸方向遊動を防止する
ため各固定ピン外周にブシングを備える構成としてもよ
い。

【０００８】

【作用】かかる構成を備えた請求項１に記載の変速装置
の差動方法は、出力軸が負荷によって停止状態のときに
は入力される動力は中速用太陽ギヤーと低速用太陽ギヤ
ーを入力方向と反対方向に回転させ、後進用太陽ギヤー
を入力方向と同じ方向に回転させるので出力軸を回転さ
せ得ない中立状態となる。そして、入力方向と反対方向
に回転している低速用調整軸に低速用ブレーキ手段を通
じて制動力を加え与えて低速用太陽ギヤーを完全に停止
させ与えると出力軸の回転は制動力に比例して増加しな
がら低速状態になり、駆動軸の動力を中速に出力軸に伝
達するためには中速用調整軸に中速用ブレーキ手段を通
じて制動力を加え与え中速用太陽ギヤーを完全に停止し
与え、また高速で伝達するためには中速用調整軸に加え
られた制動力を解除して公知の装置や機構を応用した連
動手段を使用して入力軸と中速用調整軸を一体的に連結
すると全体が一つの回転体を形成して高速で伝達され
る。後進の方法には後進用調整軸に設置されている後進
用ブレーキ手段を通じて制動力を加え与えると後進用太
陽ギヤーが停止しながら動力は出力軸を入力軸と反対方
向に回転させることになる。

【０００９】このようにクラッチを使用してギヤーを着
脱、切り換えなくても機関で発生された動力が前・後進
に連続的に変速され出力軸に伝達することができ、簡単
な構造であるためその操作が甚だ単純であり、設置空間
と生産費用を最少化することができ、回転伝達も円滑に
なすことができる。前記入力及び後進用差動ギヤー間の
凹部の幅を狭めて後進用差動ギヤーを低速用調整軸の太
陽ギヤーに噛み合わせ、また、中速及び低速用差動ギヤ
ー間の凹部の幅を広めて低速用差動ギヤーを後進用調整
軸の太陽ギヤーに噛み合わせても同様の作用を遂行す
る。

【００１０】前記低速用、後進用太陽ギヤーの配置を入
れ換えても同様の作用を遂行する。各固定ピンの外周に
ブシングを挿入することにより、各差動ギヤーの軸方向
遊動を防止する。請求項５に記載の構成によれば、請求
項１に記載の発明にかかる構成に対して、中速用調整
軸、中速用太陽ギヤー、入力軸と中速調整軸との間のベ
アリングおよび中速用ブレーキ手段等を除去するように
して、構成の簡略化を図ると共に、前進低速駆動のため
には低速用ブレーキ手段を作動させる一方、中・高速駆
動のための単一の連動手段により前進時の変速比を中速
から高速まで可変設定するようにする。後進時における
作用については、請求項１に記載の発明の作用と略同様
である。なお、前記連動手段は、例えば、流体クラッ
チ、トルクコンバータ、電気、電子クラッチ等を応用し
たシステムを使用することができる。

【００１１】請求項５に記載の発明において、前記入力
及び後進用差動ギヤー間の凹部の幅を狭めて後進用差動
ギヤーを低速用調整軸の太陽ギヤーに噛み合わせ、ま
た、中速及び低速用差動ギヤー間の凹部の幅を広めて低
速用差動ギヤーを後進用調整軸の太陽ギヤーに噛み合わ
せても同様の作用を遂行する。請求項５に記載の発明に
おいて、前記低速用、後進用太陽ギヤーの配置を入れ換
えても同様の作用を遂行する。

【００１２】請求項５に記載の発明において、各固定ピ
ンの外周にブシングを挿入することにより、各差動ギヤ
ーの軸方向遊動を防止する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の変速装置を添付図面に基づき
詳細に説明する。本発明の第１実施例（請求項１に記載
の発明に相当する。）の変速装置（１０）では図１およ
び図２に示されているように機関の駆動軸から駆動力が
入力される入力軸（１１）が設置され、この入力軸（１
１）は第１部分（１１Ａ）と第２部分（１１Ｂ）で区分
してその間に入力太陽ギヤー（１２）を入力軸（１１）
と一体的に成形させる。入力軸（１１）の第１部分（１
１Ａ）の外周には入力太陽ギヤー（１２）と所要の距離
で離隔した所定長さの中空の中速用調整軸（１３）が入
力軸（１１）と同軸的に軸支され、中速用調整軸（１
３）の一端部（１３Ａ）に中速用太陽ギヤー（１４）を
一体的に形成させる。そして入力軸（１１）と中速用調
整軸（１３）が互いに独立的に回転することができるよ
うにベアリング（１４Ｂ、１４Ｂ’）を軸支する。中速
用調整軸（１３）の外周には所定長さの中空の低速用調
整軸（１５）が中速用調整軸（１３）と同軸的に軸支さ
れ、低速用調整軸（１５）の一端部（１５Ａ）には低速
用太陽ギヤー（１６）を一体的に形成させ、中速用調整
軸（１３）と低速用調整軸（１５）が互いに独立的に回
転することができるようにベアリング（１６Ｂ、１６
Ｂ’）を軸支する。また、同じ形態で低速用調整軸（１
５）の外周に所定長さの中空の後進用調整軸（１７）が
低速用調整軸（１５）と同軸に軸支され、後進用調整軸
（１７）の一端部（１７Ａ）に後進用太陽ギヤー（１
８）を一体的に形成させ、低速用調整軸（１５）と後進
用調整軸（１７）が互いに独立的に回転するようにベア
リング（１８Ｂ、１８Ｂ’）を軸支する。

【００１４】さらに、後進用太陽ギヤー（１８）付近の
後進用調整軸（１７）の外周に円板形キャリヤ（２１）
を形成させ後進用調整軸（１７）と互いに回転が自在で
あるようにベアリング（２１Ｂ）を軸支する。また、キ
ャビティ（２２）を持つキャリヤ（２３）を出力軸（２
４）と一体的に形成して入力軸の第２部分（１１Ｂ）上
で互いに回転が自在なるようにベアリング（２３Ｂ）を
軸支する。

【００１５】そして、入力軸（１１）を中心にして二つ
のキャリヤ（２１、２３）がともに回転できるようにす
るため各々の固定ピン（２５Ａ、２６Ａ）でなされた複
数の固定ピン（２５、２６）を二つのキャリヤ（２１、
２３）の間に挿入して固定させる（図１参照）。そし
て、互いに一体的に形成されると共に大きさが異なる各
入力差動ギヤー（３１Ａ）と各後進用差動ギヤー（３２
Ａ）の間に一定間隔の凹部（３３）を形成し、このよう
な各複合差動ギヤー（３１Ａ、３２Ａ）でなる複数の複
合差動ギヤー（３１、３２）がベアリング（３１Ｂ、３
２Ｂ）によって回転が自在なるように固定ピン（２５）
の外周に挿入され、設置時に入力差動ギヤー（３１）は
キャリヤ（２３）付近に、後進用差動ギヤー（３２）は
キャリヤ（２１）付近に設置する。

【００１６】また、互いに一体的に形成されて大きさが
異なる各中速用差動ギヤー（３５Ａ）と各低速用差動ギ
ヤー（３６Ａ）の間に一定間隔の凹部（３７）を形成
し、各々の複合差動ギヤー（３５Ａ、３６Ａ）でなされ
た複数の複合差動ギヤー（３５、３６）がベアリング
（３５Ｂ、３６Ｂ）によって回転が自在なるように固定
ピン（２６）の外周に挿入され、設置時に低速用差動ギ
ヤー（３６）は低速用太陽ギヤー（１６）に、中速用差
動ギヤー（３５）は中速用太陽ギヤー（１４）及び入力
差動ギヤー（３１）と噛み合うように（後述）設置す
る。このとき固定ピン（２６）の外周にブシング（３
８、３９）を挿入すると中速及び低速用差動ギヤーの軸
方向遊動をより確実に防止することができる。

【００１７】ここで、固定ピン（２５Ａ）、入力差動ギ
ヤー（３１Ａ）、後進用差動ギヤー（３２Ａ）及びベア
リング（３１Ｂ、３２Ｂ）が各１組になり回転体の安定
性のため計３組でなされて、同じく固定ピン（２６
Ａ）、中速用差動ギヤー（３５Ａ）、低速用差動ギヤー
（３６Ａ）、ベアリング（３５Ｂ、３６Ｂ）及びブシン
グ（３８、３９）が各１組となって計３組になるように
なしたがこのような個数は限定されないことはもちろん
である。

【００１８】そして、噛み合わせ状態を観察すると、入
力差動ギヤー（３１Ａ）の後半部の内側は入力太陽ギヤ
ー（１２）と噛み合わせ、その前半部は各中速用差動ギ
ヤー（３５Ａ）の後半部に噛み合わせる。また、各中速
用差動ギヤー（３５Ａ）の前半部の内側は中速用太陽ギ
ヤー（１４）と噛み合わせ、各後進用差動ギヤー（３２
Ａ）の内側は後進用太陽ギヤー（１８）と噛み合わせ、
各低速用差動ギヤー（３６Ａ）の内側は低速用太陽ギヤ
ー（１６）に噛み合わせる。

【００１９】各段階別に変速を行なうため外部より制動
力を加え与えるブレーキ手段が使用される。まず、低速
状態では、低速用太陽ギヤー（１６）を調整するため低
速用調整軸（１５）に低速用ブレーキ手段（４１）を設
置し、中速状態では中速用太陽ギヤー（１４）を調整す
るため中速用調整軸（１３）に中速用ブレーキ手段（４
２）を設置する。後進状態では後進用太陽ギヤー（１
８）を調整するためにこれに一体的に形成された後進用
調整軸（１７）の外周に後進用ブレーキ手段（４３）が
設けられる。

【００２０】このようなブレーキ手段が調整軸の外周に
設置されるものと説明したが、制動力を加えて調整する
ことができる設置位置や構造を異にできるのはもちろん
である。また、上記で説明した低速、中速、後進用ブレ
ーキ手段は自動制御または手動形式で電気、電子、油、
空圧、摩擦車等のメカニズムを全て応用することがで
き、ここではより簡単なブレーキ制動方式のライニング
を設置して、このライニングを圧縮することで低速時の
低速用調整軸（１５）と中速時の中速用調整軸（１３）
及び後進時の後進用調整軸（１７）を制動させ与える方
式について説明したが、これに限定されるのではない。

【００２１】次に、高速状態では入力軸（１１）と中速
用調整軸（１３）を一体的に回転させるが、このため連
動手段（５０）が使用される。このような連動手段は入
力軸と中速用調整軸を一体的に回転させ得るのみでなく
その間に回転差異を持たせることもできるもので、公知
の装置や機構、すなわち、流体クラッチ、トルクコンバ
ータ、電気、電子クラッチ等を応用したシステムであ
る。ここでは、このような公知の装置に対する具体的な
説明は省略する。そして、入力軸（１１）と中速用調整
軸（１３）と回転結合外に他の調整軸とも回転結合させ
ることができる。

【００２２】このように構成された変速装置の動力伝達
過程と変速状態を中立、低速、中速および後進状態で分
類して次のように説明する。説明に先立って、本発明の
変速装置は自動車及び産業機械等の駆動力を変速して出
力させ与える何れのメカニズムにも使用することができ
るが、ここでは自動車の場合を例にあげて説明する。

【００２３】また、説明の便宜上から、図面の右側より
みた時、時計方向に回転する方向を入力軸の方向にし、
この入力軸に同じ方向を各図面では上向き矢印で定義し
て説明を行なうことにする。 １．中立状態（図３）

【００２４】

【表１】

【００２５】中立状態は機関の駆動力が出力軸（２４）
に出力されず図３に示されているように空回転されてい
る状態である。すなわち、出力軸（２４）に負荷が加え
られた状態で、機関の駆動軸から回転力が入力されると
入力軸（１１）が回転されてこの軸に一体的に形成され
た入力太陽ギヤー（１２）が同一の方向Ａに回転し、入
力太陽ギヤー（１２）が回転することによってこれに噛
み合わされた各入力差動ギヤー（３１Ａ）と、入力差動
ギヤーと一体的に形成された各後進用差動ギヤー（３２
Ａ）が各固定ピン（２５Ａ）を中心に入力太陽ギヤー
（１２）の回転方向と反対の方向Ｂに回転される。ま
た、入力差動ギヤー（３１Ａ）と噛み合わされた中速用
差動ギヤー（３５Ａ）と、中速用差動ギヤーと一体的に
形成された低速用差動ギヤー（３６Ａ）が固定ピン（２
６Ａ）を中心に入力太陽ギヤー（１２）の回転方向と同
じ方向Ｃに回転される。方向Ｃに回転している中速用差
動ギヤー（３５Ａ）に噛み合わされた中速用太陽ギヤー
（１４）と、低速用差動ギヤー（３６Ａ）に噛み合わさ
れた低速用太陽ギヤー（１６）は中速用差動ギヤー（３
５Ａ）の回転方向と反対の方向Ｄ，Ｄ’、すなわち、入
力太陽ギヤー（１２）の回転方向と反対の方向に回転さ
れる。そして、方向Ｄに回転している後進用差動ギヤー
（３２Ａ）に噛み合わされた後進用太陽ギヤー（１８）
は後進用差動ギヤーの回転方向と反対の方向Ｅに回転す
るようになる。

【００２６】このような中立状態では負荷によって停止
状態の出力軸（２４）と一体的に形成されたキャリヤ
（２３）のため全ての差動ギヤー等は自転だけ行なうこ
とになり、入力された回転力は中速用太陽ギヤー（１
４）と低速用太陽ギヤー（１６）を入力太陽ギヤーと反
対の方向Ｄ，Ｄ’に空回転させて後進用太陽ギヤー（１
８）を入力軸方向と同じ方向Ｅに空回転させるので出力
軸（２４）に伝達されないようになる。 ２．低速状態（図４）

【００２７】

【表２】

【００２８】低速状態は出力軸（２４）の回転が中立状
態から漸進的に増加する状態で、前述の中立状態で低速
用調整軸（１５）に設置された低速用ブレーキ手段（４
１）を通じて制動力P1を徐々に加え与えると入力軸と反
対方向Ｄ’に回転していた低速用太陽ギヤー（１６）の
回転力は減少され停止することになり、合わせて出力軸
（２４）の回転は低速用太陽ギヤー（１６）の回転減少
及び停止するによって漸進的に増加するようになる。

【００２９】このような状態の動力伝達過程をみると、
入力軸（１１）と入力太陽ギヤー（１２）を通過した回
転力は入力差動ギヤー（３１Ａ）を入力太陽ギヤー（１
２）の回転方向Ａと反対の方向Ｂに回転させて、このギ
ヤーと噛み合わされた中速用差動ギヤー（３５Ａ）は方
向Ｃに回転し、中速用差動ギヤー（３５Ａ）と一体的に
形成された低速用差動ギヤー（３６Ａ）も方向Ｃに回転
することになる。このとき、制動力P1によって低速用太
陽ギヤー（１６）の回転が減少され停止するによって低
速用差動ギヤー（３６Ａ）は自転と同時に低速用太陽ギ
ヤー（１６）の周囲を回転、すなわち、公転するように
なりキャリヤ（２１、２３）を方向Ｆに回転させること
になり、したがって、キャリヤ（２３）と一体的に形成
された出力軸（２４）を回転させることになる。 ３．中速状態（図５）

【００３０】

【表３】

【００３１】中速状態は低速状態より出力軸（２４）の
回転を増加させようとする場合に変速する状態で、低速
状態で低速用調整軸（１５）に加えられた制動力P1を解
除させて中速用調整軸（１３）に設置された中速用ブレ
ーキ手段（４２）によって制動力P2を加え与えると入力
軸と反対方向Ｄに回転していた中速用調整軸（１３）と
一体的に形成された中速用太陽ギヤー（１４）の回転は
減少され停止することになる。すなわち、中速用差動ギ
ヤー（３５）と噛み合わされた中速用太陽ギヤー（１
４）が制動力P2によってその回転が減少され停止するに
よって中速用差動ギヤー（３５）は自転が減少しながら
中速用太陽ギヤー（１４）の周囲をキャリヤ（２１、２
３）とともに方向Ｆに一層増大された公転をすることに
なり、キャリヤ（２３）と一体的に形成された出力軸
（２４）の回転も増加することになる。

【００３２】ここで、入力差動ギヤー（３１）と中速用
差動ギヤー（３５）は中速用太陽ギヤー（１４）の回転
減少及び停止によって、その自転力は減少されキャリヤ
（２１、２３）とともに回転する公転力は増加するよう
になる。 ４．高速状態（図６）

【００３３】

【表４】

【００３４】この高速状態は中速状態より一層加速させ
与えるため変速される状態で、中速用調整軸（１３）に
加えられた制動力P2を解除させて連動手段（５０）を使
用して入力軸（１１）と中速用調整軸（１３）を一体的
に回転させる。この高速状態では入力軸（１１）を通じ
た回転力が２系統に分離され伝達されるが、まず、入力
軸（１１）を通過して入力太陽ギヤー（１２）を回転さ
せ入力太陽ギヤー（１２）と入力差動ギヤー（３１）に
伝達される一つの系統と、中速用調整軸（１３）を入力
軸（１１）と一体的に回転させて同時に中速用太陽ギヤ
ー（１４）を回転させ中速用太陽ギヤー（１４）と中速
用差動ギヤー（３５）に伝達されるもう一つの系統があ
る。

【００３５】この２系統を通過した回転力はキャリヤ
（２１、２３）で合流して出力軸（２４）を回転させる
ようになる。言い換えると、入力太陽ギヤー（１２）と
中速用太陽ギヤー（１４）に入力される回転が同一回
転、同一方向であるため入力差動ギヤー（３１）と中速
用差動ギヤー（３５）を自転させ得ずにキャリヤ（２
１、２３）と出力軸（２４）を入力軸（１１）と同一に
回転させることになる。このような状態では全てのギヤ
ー等とキャリヤ（２１、２３）は二つの太陽ギヤー（１
２、１４）を中心にして全体が一つの回転体をなして方
向Ｇに回転する状態となるのである。このとき、入力差
動ギヤー（３１）と中速用差動ギヤー（３５）は自転を
しない状態でキャリヤ（２１、２３）とともに回転す
る。 ５．後進状態（図７）

【００３６】

【表５】

【００３７】後進状態は出力軸（２４）が入力太陽ギヤ
ー（１２）の回転方向と反対の方向に回転する状態で、
前述の中立状態で後進用調整軸（１７）に設置された後
進用ブレーキ手段（４３）によって制動力P3を加え与え
ると入力軸（１１）の回転方向と同じ方向Ｅに空回転し
ている後進用太陽ギヤー（１８）が停止しながら出力軸
（２４）が入力太陽ギヤー（１２）の回転と反対方向に
回転するようになる。

【００３８】すなわち、入力軸（１１）と入力太陽ギヤ
ー（１２）を通過した回転力は入力差動ギヤー（３１）
および後進用差動ギヤー（３２）を方向Ｂに回転させ、
後進用差動ギヤー（３２）は制動力P3によって回転減少
及び停止される後進用太陽ギヤー（１８）の周囲を自転
と公転を併行してキャリヤ（２１、２３）を方向Ｈに回
転させるようになり、キャリヤ（２３）と一体的に形成
された出力軸（２４）が入力軸（１１）の方向と反対の
方向に回転するようになる。

【００３９】このような状態で各ギヤー等の回転方向を
みると、入力差動ギヤー（３１）は入力太陽ギヤー（１
２）の回転方向Ａと反対の方向Ｂに回転し、入力差動ギ
ヤー（３１）と一体的に形成された後進用差動ギヤー
（３２）も方向Ｂに回転し、キャリヤ（２１、２３）と
一体的である出力軸（２４）は入力軸の方向と反対の方
向Ｈに回転する。このとき、入力及び中速用差動ギヤー
は自転しながらキャリヤとともに公転もするようにな
る。

【００４０】次に、本発明の第２の実施例に関して説明
する。当該実施例が、請求項５に記載の発明に相当す
る。本発明の第２の実施例の変速装置（１００）は第１
の実施例での中速駆動のための中速用調整軸（１３）、
中速用太陽ギヤー（１４）、ベアリング（１４Ｂ、１４
Ｂ’）及び中速用ブレーキ手段（４２）を取り除いた構
成で、他の部品等の構成は第１の実施例と同一である。

【００４１】すなわち、図８を参考にすると、低速用差
動ギヤー（３６）は低速用太陽ギヤー（１６）と噛み合
い、後進用差動ギヤー（３２）は後進用太陽ギヤー（１
８）と噛み合う。低速用調整軸（１５）には制動力を加
える低速用ブレーキ手段（４１）が、後進用調整軸（１
７）には制動力を加える後進用ブレーキ手段（４３）が
設置される。

【００４２】結局、第２の実施例は前進低速駆動のため
には低速用ブレーキ手段（４１）を作動させ、一層速度
を増加させ中・高速まで駆動させるためには入力軸（１
１）と低速用調整軸（１５）間に回転差異を持たせるか
或いは一体的に回転させ得る連動手段（５０’）、例え
ば、流体クラッチ、トルクコンバータ、電気、電子クラ
ッチ等を応用したシステムを使用し、後進駆動のために
は後進用ブレーキ手段（４３）を作動させるようになっ
ている。

【００４３】このように構成された本発明の変速装置の
第２の実施例の動力伝達過程と変速状態の原理も第１の
実施例に類似で、以下に簡略に説明する。 １．中立状態（図９）

【００４４】

【表６】

【００４５】中立状態は機関の駆動力が出力軸（２４）
に出力されず図９に示されているように空回転されてい
る状態で、第１実施例の中立状態で中速用太陽ギヤー
（１４）と、これに一体的である中速用調整軸（１３）
が空回転される状態だけがないのみで、全ての作動と構
成が同じであるので説明は省略する。 ２．前進低速状態（図１０）

【００４６】

【表７】

【００４７】前進低速状態は中立状態から出力軸（２
４）の回転が漸進的に増加する状態で、第１実施例の図
４の低速状態に類似であるので簡略に説明する。低速用
調整軸（１５）に設置された低速用ブレーキ手段（４
１）によって制動力P1を加えると中立状態で入力軸（１
１）と反対の方向Ｄ’に回転している低速用太陽ギヤー
（１６）の回転が減少され停止するようになり、出力軸
（２４）の回転は低速用太陽ギヤー（１６）の回転が減
少されるのに比例して漸進的に増加するようになる。

【００４８】そして、出力軸（２４）の回転を低速状態
より一層増加させるようにする場合には入力軸（１１）
と低速用調整軸（１５）間に回転差異を持つか一体的に
回転させ得る連動手段（５０’）を使用する。この連動
手段によって低速状態の低速用調整軸（１５）を入力軸
と同じ方向に回転させ、このとき出力軸（２４）の回転
は低速用調整軸（１５）が入力軸（１１）方向に回転す
る速度に比例して増加するようになる。すなわち、低速
用太陽ギヤー（１６）が入力軸方向に回転するによって
入力及び低速用差動ギヤー（３１、３６）がキャリヤ
（２１、２３）とともに回転する公転が漸進的に増加す
るようになる。 ３．高速状態（図１１）

【００４９】

【表８】

【００５０】第１実施例の図６の高速状態に類似である
ので説明は省略する。 ４．後進状態（図１２）

【００５１】

【表９】

【００５２】後進状態は後進用調整軸（１７）に設置さ
れた後進用ブレーキ手段（４３）を使用して後進用太陽
ギヤー（１８）を停止させるもので、第１実施例の図７
の後進状態に類似であるので説明は省略する。一方、本
発明で使用されるギヤーの歯数を目的によって適切に調
整するとそれによる必要な出力回転数を得ることができ
る。参考まで、表１０は各ギヤーの歯数を例示した場合
であり、表１１はそれによる出力軸の回転数（入力軸１
回転に対する）を示したものである。

【００５３】

【表１０】

【００５４】

【表１１】

【００５５】また、本発明の変速装置は本実施例にのみ
限定されるのでなく本発明の趣旨を基にする全ての車両
と産業機械で駆動力を出力軸に変速して出力させ与え得
る装置に応用でき得るのはもちろん、本発明の範囲内で
種々な修正及び変更を加え得ることは自明である。

【００５６】例えば、低速用調整軸と後進用調整軸の位
置を変えることができる（図１３及び図１４）。すなわ
ち、本実施例では入力軸を中心にしてその外周に中速用
調整軸、低速用調整軸、そして後進用調整軸が順序のと
おりに配置されているが、中速用調整軸はそのままに置
いて、その外周に後進用調整軸を、さらに低速用調整軸
を順次に配置しながら低速及び後進用調整軸に一体的で
ある各々の太陽ギヤーの大きさを調整することができ
る。そして、入力及び後進用差動ギヤー間の凹部の幅を
狭めて後進用差動ギヤーを後進用調整軸の太陽ギヤーに
噛み合わせ、また、中速及び低速用差動ギヤー間の凹部
の幅を広めて低速用差動ギヤーを低速用調整軸の太陽ギ
ヤーに噛み合わせても同一な機能を遂行する。

【００５７】さらにまた、本発明の実施例でブレーキ手
段により摩擦制動力を加え与える方式としては簡単な加
圧式ブレーキライニング制動方式を使用したが、このよ
うなシステムはその構成および実施方法と位置等が種々
な方法に変更できることはもちろん、装置としては油、
空圧、電気、電子等の自動制御のための種々の回路構成
が可能であり、これもまた、本発明の範囲を排除するも
のではない。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、本発明にかかる請求項１
に記載の変速装置の構成によれば、機関の動力を入力軸
を通じて出力軸に変速して出力させるとき、動力を遮断
させる何れのクラッチ装置を設置する必要がなく、ま
た、ギヤーの着脱、切り換え無しに変速比を調整して円
滑な速度調整が可能で、とくに、後進駆動を円滑に行な
うことができ、構造が簡単で部品が少なく生産原価低減
はもちろん狭い空間でも設置可能で、衝撃なしに可動さ
せ得る長所がある。

【００５９】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、入力及び後進用差動ギヤ
ー間の凹部の幅を狭めて後進用差動ギヤーを低速用調整
軸の太陽ギヤーに噛み合わせ、また、中速及び低速用差
動ギヤー間の凹部の幅を広めて低速用差動ギヤーを後進
用調整軸の太陽ギヤーに噛み合わせることにより、出力
軸へ伝達される回転速度差の設定の幅を広げることがで
きる。

【００６０】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、入力軸を中心にしてその
外周に中速用調整軸、低速用調整軸、そして後進用調整
軸が順序のとおりに配置されているが、中速用調整軸は
そのままに置いて、その外周に後進用調整軸を、さらに
低速用調整軸を順次に配置しながら低速及び後進用調整
軸に一体的である各々の太陽ギヤーの大きさを調整する
ことにより、出力軸へ伝達される回転速度差の設定の幅
を広げることができる。

【００６１】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、各固定ピンの外周にブシ
ングを挿入することにより、各差動ギヤーの軸方向遊動
を防止することができる。請求項５に記載の発明によれ
ば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、さらに構造
を簡単にすることができる。

【００６２】請求項６に記載の発明によれば、請求項５
に記載の発明の効果に加えて、請求項２に記載の発明の
効果と同様に、出力軸へ伝達される回転速度差の設定の
幅を広げることができる。請求項７に記載の発明によれ
ば、請求項５に記載の発明の効果に加えて、請求項３に
記載の発明の効果と同様に、出力軸へ伝達される回転速
度差の設定の幅を広げることができる。

【００６３】請求項８に記載の発明によれば、請求項５
に記載の発明の効果に加えて、請求項４に記載の発明の
効果と同様に、各固定ピンの外周にブシングを挿入する
ことにより、各差動ギヤーの軸方向遊動を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例にかかる変速装置の一部切欠斜
視図。

【図２】 第１の実施例にかかる変速装置の組立て断面
図。

【図３】 第１の実施例にかかる変速装置が中立状態で
空回転されている状態を示す断面図。

【図４】 第１の実施例にかかる変速装置によって入力
が低速で出力軸に伝達される状態を示す断面図。

【図５】 第１の実施例にかかる変速装置によって入力
が中速で出力軸に伝達される状態を示す断面図。

【図６】 第１の実施例にかかる変速装置によって入力
が高速で出力軸に伝達される状態を示す断面図。

【図７】 第１の実施例にかかる変速装置によって出力
軸が入力軸と反対方向に回転する後進状態を示す断面
図。

【図８】 第２の実施例にかかる変速装置の組立て断面
図。

【図９】 第２の実施例にかかる変速装置の中立状態を
示す断面図。

【図１０】第２の実施例にかかる変速装置の前進状態を
示す断面図。

【図１１】第２の実施例にかかる変速装置の高速状態を
示す断面図。

【図１２】第２の実施例にかかる変速装置の後進状態を
示す断面図。

【図１３】図２での低速用調整軸と後進用調整軸の位置
を互いに変えた実施例の組立て断面図。

【図１４】図８での低速用調整軸と後進用調整軸の位置
を互いに変えた実施例の組立て断面図。

【符号の説明】

１０、１００ 変速装置 １１ 入力軸 １１Ａ 第１部分 １１Ｂ 第２部分 １２ 入力太陽ギヤー １３ 中速用調整軸 １４ 中速用太陽ギヤー １５ 低速用調整軸 １６ 低速用太陽ギヤー １７ 後進用調整軸 １８ 後進用太陽ギヤー ２１ キャリヤ ２２ キャビティ ２３ キャリヤ ２４ 出力軸 ２５、２６ 固定ピン ３１ 入力差動ギヤー ３２ 後進用差動ギヤー ３３、３７ 凹部 ３５ 中速用差動ギヤー ３６ 低速用差動ギヤー ３８、３９ ブシング ４１ 低速用ブレーキ手段 ４２ 中速用ブレーキ手段 ４３ 後進用ブレーキ手段 ５０、５０’ 連動手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳 玩 茂 大韓民国仁川直轄市北区清川２洞174番地 35号 (56)参考文献 特開 昭63−145179（ＪＰ，Ａ) 実公 昭48−28622（ＪＰ，Ｙ２) 実公 平１−34542（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】略円筒形状の第１部分（１１Ａ）と第２部
   分（１１Ｂ）とを両端部に有し、入力駆動力を受ける入
   力軸（１１）と、前記 入力軸（１１）の第１部分（１１Ａ）と第２部分
   （１１Ｂ）との間に入力軸（１１）と一体的に形成され
   た入力太陽ギヤー（１２）と、前記入力太陽ギヤー（１２）に近い 一端部（１３Ａ）に
   中速用太陽ギヤー（１４）が一体的に形成され、入力太
   陽ギヤー（１２）と所要の距離で離隔して入力軸（１
   １）に対し独立的に回転でき得るように、第１部分（１
   １Ａ）の外周に、同軸的に軸支された中空の中速用調整
   軸（１３）と、前記入力太陽ギヤー（１２）に近い 一端部（１５Ａ）に
   低速用太陽ギヤー（１６）が一体的に形成され、中速用
   調整軸（１３）に対して独立的に回転でき得るように、
   中速用調整軸（１３）の外周に、同軸的に軸支された中
   空の低速用調整軸（１５）と、前記入力太陽ギヤー（１２）に近い 一端部（１７Ａ）に
   後進用太陽ギヤー（１８）が一体的に形成され、低速用
   調整軸（１５）に対して独立的に回転でき得るように、
   低速用調整軸（１５）の外周に、同軸的に軸支された中
   空の後進用調整軸（１７）と、 後進用調整軸（１７）に対して独立的に回転でき得るよ
   うに、後進用太陽ギヤー（１８）付近の後進用調整軸
   （１７）の外周に、同軸的に軸支されたキャリヤ（２
   １）と、 キャビティ（２２）を有し、当該キャビティ（２２）を
   介して、入力軸の第２部分（１１Ｂ）に対して独立的に
   回転でき得るように、第２部分（１１Ｂ）の外周に、同
   軸的に軸支されたキャリヤ（２３）と、 各キャリヤ（２１、２３）を互いに連結し、一体的に回
   転させるため、入力軸（１１）の周りに入力軸（１１）
   と略並行に複数本配設され、その両端部が各キャリヤ
   （２１、２３）間に固定された複数の固定ピン（２５、
   ２６）と、 固定ピン（２５）の外周に回転可能に軸支され、その後
   半部の内側は入力太陽ギヤー（１２）に噛み合された複
   数の入力差動ギヤー（３１）と、 入力差動ギヤー（３１）と一体的に形成され、固定ピン
   （２５）の外周に回転可能に軸支され、その内側は後進
   用太陽ギヤー（１８）に噛み合う複数の後進用差動ギヤ
   ー（３２）と、 固定ピン（２６）の外周に回転可能に軸支され、その後
   半部は入力差動ギヤー（３１）の前半部に噛み合わさ
   れ、その前半部の内側は中速用太陽ギヤー（１４）に噛
   み合う複数の中速用差動ギヤー（３５）と、 中速用差動ギヤー（３５）に一体的に形成され、固定ピ
   ン（２６）の外周に回転可能に軸支され、その内側は低
   速用太陽ギヤー（１６）に噛み合う複数の低速用差動ギ
   ヤー（３６）と、 キャリヤー（２３）と同軸上に一体的に形成された出力
   軸（２４）と、 低速駆動のため低速用調整軸（１５）に制動力を加える
   低速用ブレーキ手段（４１）と、 中速駆動のため中速用調整軸（１３）に制動力を加える
   中速用ブレーキ手段（４２）と、 高速駆動のため入力軸（１１）と中速用調整軸（１３）
   を一体的に連結させ同時回転させる連動手段（５０）
   と、 後進駆動のため後進用調整軸（１７）に制動力を加える
   後進用ブレーキ手段（４３）と、 を含んで構成されることを特徴とする変速装置。
2. 【請求項２】 各差動ギヤーには、凹部（３３、３７）
   が形成されることを特徴とする請求項１に記載の変速装
   置。
3. 【請求項３】 後進用調整軸（１７）と低速用調整軸
   （１５）とは、互いにその位置を換え得ることを特徴と
   する請求項１に記載の変速装置。
4. 【請求項４】 各中速及び低速用差動ギヤー（３５Ａ、
   ３６Ａ）の軸方向遊動を防止するため、各固定ピン（２
   ６Ａ）の外周にブシング（３８、３９）を備えることを
   特徴とする請求項１に記載の変速装置。
5. 【請求項５】略円筒形状の第１部分（１１Ａ）と第２部
   分（１１Ｂ）とを両端部に有し、入力駆動力を受ける入
   力軸（１１）と、前記 入力軸（１１）の第１部分（１１Ａ）と第２部分
   （１１Ｂ）との間に入力軸（１１）に一体的に形成され
   た入力太陽ギヤー（１２）と、前記入力太陽ギヤー（１２）に近い 一端部（１５Ａ）に
   低速用太陽ギヤー（１６）が一体的に形成され、入力太
   陽ギヤー（１２）と所要の距離で離隔して入力軸（１
   １）に対して独立的に回転でき得るように、第１部分
   （１１Ａ）の外周に、同軸的に軸支された中空の低速用
   調整軸（１５）と、前記入力太陽ギヤー（１２）に近い 一端部（１７Ａ）に
   後進用太陽ギヤー（１８）が一体的に形成され、低速用
   調整軸（１５）に対して独立的に回転でき得るように、
   低速用調整軸（１５）の外周に同軸的に軸支された中空
   の後進用調整軸（１７）と、 後進用調整軸（１７）に対して独立的に回転でき得るよ
   うに、後進用太陽ギヤー（１８）付近の後進用調整軸
   （１７）の外周に、同軸的に軸支されたキャリヤ（２
   １）と、 キャビティ（２２）を有し、当該キャビティ（２２）を
   介して、入力軸の第２部分（１１Ｂ）に対して独立的に
   回転でき得るように、第２部分（１１Ｂ）の外周に、同
   軸的に軸支されたキャリヤ（２３）と、 各キャリヤ（２１、２３）を互いに連結し、一体的に回
   転させるため、入力軸（１１）の周りに入力軸（１１）
   と略並行に複数本配設され、その両端部が各キャリヤ
   （２１、２３）間に固定された複数の固定ピン（２５、
   ２６）と、 固定ピン（２５）の外周に回転可能に軸支され、その後
   半部の内側は入力太陽ギヤー（１２）に噛み合わされた
   複数の入力差動ギヤー（３１）と、 入力差動ギヤー（３１）に一体的に形成され、固定ピン
   （２５）の外周に回転可能に軸支され、その内側は後進
   用太陽ギヤー（１８）と噛み合う複数の後進用差動ギヤ
   ー（３２）と、 固定ピン（２６）の外周に回転可能に軸支され、その後
   半部が入力差動ギヤー（３１）の前半部と噛み合う複数
   の中速用差動ギヤー（３５）と、 中速用差動ギヤー（３５）に一体的に形成され、固定ピ
   ン（２６）の外周に回転可能に軸支され、その内側は低
   速用太陽ギヤー（１６）と噛み合う複数の低速用差動ギ
   ヤー（３６）と、 キャリヤー（２３）に同軸的に一体的に形成された出力
   軸（２４）と、低 速駆動のため低速用調整軸（１５）に制動力を加える
   低速用ブレーキ手段（４１）と、中速駆動するために入力軸（１１）と低速用調整軸（１
   ５）との間に回転差を与えることが可能で、なおかつ高
   速駆動するために入力軸（１１）と低速用調整軸（１
   ５）とを一体的に回転させ得る連動手段（５０’）と、 後進駆動のため後進用調整軸（１７）に制動力を加える
   後進用ブレーキ手段（４３）と、 を含んで構成されることを特徴とする変速装置。
6. 【請求項６】 各差動ギヤーには、凹部（３３、３７）
   が形成されることを特徴とする請求項５に記載の変速装
   置。
7. 【請求項７】 後進用調整軸（１７）と低速用調整軸
   （１５）とは、互いにその位置を換え得ることを特徴と
   する請求項５に記載の変速装置。
8. 【請求項８】 各中速及び低速用差動ギヤー（３５Ａ、
   ３６Ａ）の軸方向遊動を防止するため、各固定ピン（２
   ６Ａ）の外周にブシング（３８、３９）を備えることを
   特徴とする請求項５に記載の変速装置。