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変速機

国内特許コード P160013313
整理番号 2135
掲載日 2016年9月23日
出願番号 特願2009-027240
公開番号 特開2010-181004
登録番号 特許第5321961号
出願日 平成21年2月9日(2009.2.9)
公開日 平成22年8月19日(2010.8.19)
登録日 平成25年7月26日(2013.7.26)
発明者
  • 古賀 英隆
  • 小森 雅晴
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 変速機
発明の概要 【課題】減速機構及び増速機構の占有スペースを低減することができ、自動車の変速機として採用できる変速機を提供する。
【解決手段】2組の歯車要素対と、入力軸と出力軸と2組の歯車要素対を解除可能に連結する2組のクラッチと、1組の非円形歯車要素対と、入力軸と出力軸との間に非円形歯車要素対を解除可能に連結する非円形歯車要素対用クラッチと、歯車要素対の一方の歯車要素が配置される入力軸の第1部分と非円形歯車要素対の一方の非円形歯車要素が配置される入力軸の第2部分との間を回転伝達可能に結合する減速機構と、歯車要素対の他方の歯車要素が配置される出力軸の第1部分と非円形歯車要素対の他方の非円形歯車要素が配置される出力軸の第2部分との間を回転伝達可能に結合する増速機構と、を備えた変速機において、減速機構及び増速機構はそれぞれ複数の歯車軸有し、減速機構の歯車軸及び増速機構の歯車軸が共通の軸線上に配置されている。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要


現在では、例えば自動車のオートマチックトランスミッションなど、減速比を多段に変えることが可能な変速機は既に数多く開発され、確立された機械となりつつある。この自動車の変速機では、減速比を変える際に動力を効率よく伝達することが課題となっている。



通常、減速比の異なる歯車対を同時に噛み合わせて回転させることはできないため、回転を止めることなく負荷を支持しつつ、減速比を変えることはできない。また、通常の自動車などの変速機では、減速比を変える前には、これから締結する歯車と軸の回転速度が異なるため、摩擦を利用してこれらを一致させていることから、歯車と軸の間には大きな滑りが生じ、正確な回転角度の伝達は困難であり、動力の伝達効率も悪い。



そこで、非円形歯車要素対とクラッチを使用することにより回転を止めることなく負荷を支持しつつ減速比を変えることができ、正確に回転角度を伝達し、かつ動力を効率的に伝達することができるようにした変速機が提案されている(特許文献1)。図6はこの変速機の一例を模式的に示す機構図である。



図6に示すように、変速機10は、回転可能に支持された入力軸12と出力軸14との間にそれぞれ配置された、少なくとも2組の歯車要素対である第1の歯車要素対16及び第2の歯車要素対17と、前記入力軸12と前記出力軸14との間に、少なくとも2組の前記歯車要素対16,17をそれぞれ解除可能に連結する少なくとも2組のクラッチである第1のクラッチ40及び第2のクラッチ42と、前記入力軸12と前記出力軸14との間に配置された少なくとも1組の非円形歯車要素対18と、前記入力軸12と前記出力軸14との間に少なくとも1組の前記非円形歯車要素対18を解除可能に連結する少なくとも1組の非円形歯車要素対用クラッチ44と、前記歯車要素対16,17の一方の歯車要素20、22が配置される前記入力軸12の第1部分12sと前記非円形歯車要素対18の一方の非円形歯車要素24が配置される前記入力軸12の第2部分12tとの間を回転伝達可能に結合する減速機構60と、前記歯車要素対16,17の他方の歯車要素30,32が配置される前記出力軸14の第1部分14sと前記非円形歯車要素対18の他方の非円形歯車要素34が配置される前記出力軸14の第2部分14tとの間を回転伝達可能に結合する増速機構70と、を備えている。



上記構成によれば、非円形歯車要素対を用いることにより、入力軸と出力軸との間に常に歯車要素対が連結されている状態にすることができるので、入力軸と出力軸との間の減速比を変える際に、回転を止めることなく負荷を支持しつつ減速比を変えることができ、正確に回転角度を伝達し、かつ動力を効率的に伝達することができる。また、入力軸と出力軸とが高速回転であっても、減速機構及び増速機構により非円形歯車要素対の回転を遅くすることで、クラッチの切り換え動作をすべき時間を長くすることができるので、容易に減速比を変えることができる。



ところで、前記減速機構60及び増速機構70は、例えば3段減速・増速の場合、図7ないし図8に示すような配置構成となる。図7は図6における増速機構及び減速機構の部分を展開して模式的に示す機構図である。図8は図6の変速機における通常の考え方に基づく歯車或いは歯車軸の配置例を示す図で、(a)は歯車軸の軸方向から見た正面図、(b)は(a)のB-B矢視図、(c)は(b)のC-C矢視図である。なお、図8の(b)、(c)においては、見やすくするために、手前側を実線で表示し、奥側を破線で表示してある。



図7に示すように減速機構60は、入力側の第1歯車対61、第2歯車対62及び第3歯車対63からなり、第1歯車対61は入力軸12の第1部分12sに設けられた歯車64と第1歯車軸80に設けられた歯車65とからなり、第2歯車対62は第1歯車軸80に設けられた歯車66と第2歯車軸81に設けられた歯車67とからなり、第3歯車対63は第2歯車軸81に設けられた歯車68と入力軸12の第2部分12tに設けられた歯車69とからなる。



また、増速機構70は、出力側の第1歯車対71、第2歯車対72及び第3歯車対73からなり、第1歯車対71は出力軸14の第1部分14sに設けられた歯車74と第1歯車軸90に設けられた歯車75とからなり、第2歯車対72は第1歯車軸90に設けられた歯車76と第2歯車軸91に設けられた歯車77とからなり、第3歯車対73は第2歯車軸91に設けられた歯車78と出力軸14の第2部分14tに設けられた歯車79とからなる。

産業上の利用分野


本発明は、変速機に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
回転可能に支持された入力軸と出力軸との間にそれぞれ配置された、第1の歯車要素対及び第2の歯車要素対と、
前記入力軸と前記出力軸との間に、前記第1の歯車要素対及び前記第2の歯車要素対をそれぞれ解除可能に連結する少なくとも2組のクラッチと、
前記入力軸と前記出力軸との間に配置された少なくとも1組の非円形歯車要素対と、
前記入力軸と前記出力軸との間に少なくとも1組の前記非円形歯車要素対を解除可能に連結する少なくとも1組の非円形歯車要素対用クラッチと、
前記歯車要素対の一方の歯車要素が配置される前記入力軸の第1部分と前記非円形歯車要素対の一方の非円形歯車要素が配置される前記入力軸の第2部分との間を回転伝達可能に結合する減速機構と、
前記歯車要素対の他方の歯車要素が配置される前記出力軸の第1部分と前記非円形歯車要素対の他方の非円形歯車要素が配置される前記出力軸の第2部分との間を回転伝達可能に結合する増速機構と、を備えた変速機において、
前記減速機構及び前記増速機構はそれぞれ複数の歯車軸を有し、前記減速機構の歯車軸及び前記増速機構の歯車軸が共通の軸線上に配置され
前記入力軸の第1部分の一端側から他端側へ順に、前記第1の歯車要素対の一方の歯車要素、前記第2の歯車要素対の一方の歯車要素が配置されると共に、
前記出力軸の第1部分の一端側から他端側へ順に、前記第1の歯車要素対の他方の歯車要素、前記第2の歯車要素対の他方の歯車要素が配置され、
前記減速機構は、前記入力軸の第1部分の前記第1の歯車要素対より一端側の部分と結合され、
前記増速機構は、前記出力軸の第1部分の前記第2の歯車要素対より他端側の部分と結合される
ことを特徴とする変速機。

【請求項2】
前記減速機構は、前記入力軸の第1部分の前記第1の歯車要素対より一端側の部分と前記入力軸の第2部分とのみ結合され、
前記増速機構は、前記出力軸の第1部分の前記第2の歯車要素対より他端側の部分と前記出力軸の第2部分とのみ結合される
ことを特徴とする請求項1に記載の変速機。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009027240thum.jpg
出願権利状態 登録
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