本發(fā)明涉及將原動機的旋轉(zhuǎn)動力向被動機傳遞,并且使被動機的轉(zhuǎn)速變化的可變速裝置。
背景技術(shù):
以往,在泵、鼓風機等流體機械的運轉(zhuǎn)中,一般而言,通過利用變頻控制使作為原動機的馬達的轉(zhuǎn)速變化,來應(yīng)對負載變動。該變頻控制與流體機械的排出側(cè)或吸入側(cè)的阻尼控制相比,具有損失小的優(yōu)點。另一方面,進行變頻控制的裝置價格比較高且壽命短,而且,存在部件的供給被停止的情況,因此,存在如下缺點,需要在比較短的期間內(nèi)定期地進行更新,設(shè)備成本變高。
由于變頻控制具有這樣的缺點,因此,近年來,使馬達以恒定速度旋轉(zhuǎn),并在馬達與流體機械之間設(shè)置機械式的可變速裝置的方法備受到人們的關(guān)注。通過機械式地構(gòu)成可變速裝置,不僅延長了裝置的壽命,還使部件的調(diào)配和制造變?yōu)槿菀?,因此,能夠長時間使用。另外,由于能夠使用廉價的通用的馬達,因此,能夠降低設(shè)備成本。另外,作為這樣的機械式的可變速裝置,還存在如下可變速裝置,即,通過將行星齒輪機構(gòu)和液力偶合器(液力變矩器)進行組合,特別地能夠降低低速運轉(zhuǎn)時的機械損耗,從而能夠提高動力傳遞效率(例如,參照專利文獻1)。
在例如圖1所述的例子中,上述專利文獻1中記載的可變速裝置構(gòu)成為,將與行星齒輪機構(gòu)的內(nèi)齒輪連接的輸入軸的旋轉(zhuǎn)動力的一部分分配于具有可動引導葉片的液力偶合器,并通過從該液力偶合器輸出的控制動力使太陽齒輪的轉(zhuǎn)速變化,來使與行星架連接的輸出軸的轉(zhuǎn)速變化。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),能夠向損耗比較大的液力偶合器只分配一部分動力而間接地使用,因此,與通過具有可動引導葉片的液力偶合器直接使輸入軸的轉(zhuǎn)速變化的情況相比,能夠大幅度地降低機械的損失。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:特公平6-41785號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的問題
然而,在上述專利文獻1所述的可變速裝置中,由于液力偶合器直接與輸入軸的中途連接,因此,液力偶合器的輸入側(cè)的轉(zhuǎn)速被固定為馬達的轉(zhuǎn)速,由此,存在如下問題,即需要只通過變更液力偶合器的尺寸來設(shè)定向行星齒輪機構(gòu)輸出的控制動力的大小。
即,液力偶合器通過流體傳遞動力,因此,具有如下特性,輸出扭矩與輸入側(cè)的轉(zhuǎn)速的2次方以及液力偶合器的大小(尺寸)的5次方成比例,由此,從液力偶合器輸出的控制動力與馬達的輸出(扭矩)無關(guān),僅由馬達的轉(zhuǎn)速以及液力偶合器的大小來確定。因此,在上述專利文獻1所述的可變速裝置的設(shè)計中,需要提前準備多種尺寸的液力偶合器,并在其中選擇與使用條件相對應(yīng)的尺寸的液力偶合器,因此,不僅需要用于豐富液力偶合器的變化的成本,還會存在根據(jù)使用條件難以進行最佳設(shè)計的情況。
另外,當一旦設(shè)置了可變速裝置后變更使用條件時,不僅需要將液力偶合器變更為不同尺寸,而且在只變更液力偶合器困難的情況下,不得不更新可變速裝置整體,因此,需要巨大成本。而且,由于將液力偶合器和行星齒輪機構(gòu)配置于同軸,因此,各部件的配置自由度低,例如在馬達的轉(zhuǎn)速低的情況等需要將液力偶合器的尺寸變大的情況下,由于可變速裝置整體的尺寸,特別是軸向尺寸變大,會有難以容納于設(shè)置空間內(nèi)的情況。
本發(fā)明鑒于這樣的實情而提出,其目的在于,提供一種能夠容易進行最優(yōu)設(shè)計且與以往相比能夠進一步提高效率的可變速裝置。
解決問題的手段
本發(fā)明的可變速裝置,其特征在于,
包括:
輸入軸,從外部輸入旋轉(zhuǎn)動力,
輸出軸,向外部輸出旋轉(zhuǎn)動力,
行星齒輪機構(gòu),內(nèi)齒輪、太陽齒輪以及行星架中任意兩個與所述輸入軸及所述輸出軸連接,
變速控制機構(gòu),使所述內(nèi)齒輪、所述太陽齒輪以及所述行星架中沒有與所述輸入軸或者所述輸出軸連接的構(gòu)件的轉(zhuǎn)速變化;
所述變速控制機構(gòu)包括:
控制用輸入軸以及控制用輸出軸,它們與所述輸入軸設(shè)置在不同的軸上,
輸入側(cè)傳遞機構(gòu),向所述控制用輸入軸傳遞所述輸入軸的旋轉(zhuǎn)動力的一部分,
變速機構(gòu),向所述控制用輸出軸傳遞所述控制用輸入軸的旋轉(zhuǎn)動力,并且使所述控制用輸出軸的轉(zhuǎn)速變化,
輸出側(cè)傳遞機構(gòu),向所述內(nèi)齒輪、所述太陽齒輪以及所述行星架中沒有與所述輸入軸或者所述輸出軸連接的構(gòu)件傳遞所述控制用輸出軸的旋轉(zhuǎn)動力。
本發(fā)明的特征還在于,在上述方式的可變速裝置中,
所述輸入側(cè)傳遞機構(gòu)構(gòu)成為,所述控制用輸入軸的轉(zhuǎn)速比所述輸入軸的轉(zhuǎn)速高。
本發(fā)明的特征還在于,在上述方式的可變速裝置中,
所述變速機構(gòu)相對于所述行星齒輪機構(gòu)在所述輸入軸的軸向上偏移配置。
本發(fā)明的特征還在于,在上述方式的可變速裝置中,
所述變速機構(gòu)包括液力偶合器。
本發(fā)明的特征還在于,在上述方式的可變速裝置中,
所述液力偶合器包括可動引導葉片。
本發(fā)明的特征還在于,在上述方式的可變速裝置中,
所述變速機構(gòu)包括能夠控制滑移率的離合器。
本發(fā)明的特征還在于,在上述方式的可變速裝置中,
所述輸入側(cè)傳遞機構(gòu)由具有空轉(zhuǎn)齒輪的齒輪組構(gòu)成。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的可變速裝置,能夠達到如下有益效果,容易進行最佳設(shè)計,并且與以往相比能夠進一步提高效率。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的實施方式的可變速裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示使變速機構(gòu)相對于行星齒輪機構(gòu)沒有偏移的情況的一個例子的框圖。
圖3(a)~(c)是表示與行星齒輪機構(gòu)的其他連接方式的例子的框圖。
圖4(a)及(b)是表示使輸入軸以及輸出軸相對于行星齒輪機構(gòu)40的中心軸偏移配置的情況的例子的框圖。
圖5是表示變速機構(gòu)上設(shè)置有離合器的情況的一個例子的框圖。
圖6是表示設(shè)置有多個變速控制機構(gòu)的情況的一個例子的圖。
具體實施方式
以下,參照附圖說明本發(fā)明的實施方式。此外,在以下各附圖中,為了便于理解存在省略圖示或者簡略的部分,另外,各部分的尺寸比并非完全正確。
圖1是表示根據(jù)本實施方式的可變速裝置1的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖所示,可變速裝置1包括:殼體10;輸入軸20以及輸出軸30,被殼體10支撐為能夠自由旋轉(zhuǎn);行星齒輪機構(gòu)40,與輸入軸20以及輸出軸30連接;變速控制機構(gòu)50,向行星齒輪機構(gòu)40供給用于輸出軸30變速的控制動力;控制裝置60,用于控制變速控制機構(gòu)50的動作。
殼體10是將可變速裝置1的各軸支撐為能夠自由旋轉(zhuǎn),并且將各部件容置在其內(nèi)部進行覆蓋的構(gòu)件。在殼體10上還設(shè)置有向各部件供給潤滑油的潤滑系統(tǒng)(省略圖示)。輸入軸20用于從外部的例如馬達等原動機(省略圖示)輸入旋轉(zhuǎn)動力。輸入軸20的一端(圖中的左端)與外部的原動機連接,另一端(圖中的右端)與行星齒輪機構(gòu)40的內(nèi)齒輪連接。
輸出軸30用于向外部的例如泵、鼓風機等被動機(省略圖示)輸出旋轉(zhuǎn)動力。輸出軸30的一端(圖中的左端)與行星齒輪機構(gòu)40的太陽齒輪42連接,另一端(圖中的右端)與外部的被動機連接。因此,本實施方式的可變速裝置1適用于被動機的轉(zhuǎn)速比原動機的轉(zhuǎn)速高的情況。
行星齒輪機構(gòu)40用于增加輸入軸20的旋轉(zhuǎn)動力并向輸出軸30傳遞,并且相對于輸入軸20的恒定轉(zhuǎn)速使輸出軸30的轉(zhuǎn)速在規(guī)定的范圍內(nèi)無級地變化。行星齒輪機構(gòu)40包括內(nèi)齒輪41、太陽齒輪42以及三個行星齒輪43。另外,行星齒輪機構(gòu)40包括行星架44,該行星架44將三個行星齒輪43支撐為能夠自由旋轉(zhuǎn),并且與內(nèi)齒輪41以及太陽齒輪42一樣能夠圍繞旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)。
如上所述,行星齒輪機構(gòu)40的內(nèi)齒輪41與輸入軸20連接,太陽齒輪42與輸出軸30連接。并且,行星齒輪機構(gòu)40的行星架44與變速控制機構(gòu)50連接。即,本實施方式的行星齒輪機構(gòu)40通過由變速控制機構(gòu)50使行星架44的轉(zhuǎn)速變化,使輸出軸30的轉(zhuǎn)速無級地變化。
如上所述,變速控制機構(gòu)50是使行星齒輪機構(gòu)40的行星架44的轉(zhuǎn)速變化的機構(gòu)。如圖1所示,變速控制機構(gòu)50包括:控制用輸入軸51以及控制用輸出軸52,與輸入軸20以及輸出軸30大致平行配置;輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53,用于將控制用輸入軸51與輸入軸20連接;變速機構(gòu)54,在控制用輸入軸51與控制用輸出軸52之間且與兩者連接;輸出側(cè)傳遞機構(gòu)55,用于將控制用輸出軸52與行星齒輪機構(gòu)40的行星架44連接。
控制用輸入軸51用于將來自輸入軸20的旋轉(zhuǎn)動力向變速機構(gòu)54輸入,控制用輸出軸52用于將來自變速機構(gòu)54的旋轉(zhuǎn)動力向輸出側(cè)傳遞機構(gòu)55輸出。在后面進行詳細的敘述,但在本實施方式中,通過將控制用輸入軸51以及控制用輸出軸52設(shè)置成與輸入軸20不同軸,提高了可變速裝置1的各部件的配置的自由度,并且能夠提高可變速裝置1的效率。
輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53是用于將輸入軸20的旋轉(zhuǎn)動力的一部分向控制用輸入軸51傳遞的機構(gòu)。本實施方式的輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53由齒輪組構(gòu)成,該齒輪組包括:驅(qū)動齒輪53a,設(shè)置于輸入軸20;從動齒輪53b,設(shè)置于控制用輸入軸51;空轉(zhuǎn)齒輪53c,設(shè)置于驅(qū)動齒輪53a與從動齒輪53b之間。另外,在本實施方式中,以控制用輸入軸51的轉(zhuǎn)速比輸入軸20的轉(zhuǎn)速高的方式來構(gòu)成輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53。即,本實施方式的輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53是增速器。在后面進行詳細的敘述,但在本實施方式中,通過這樣構(gòu)成輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53,提高了可變速裝置1的各部件的自由度,并且能夠提高可變速裝置1的效率。
變速機構(gòu)54用于將控制用輸入軸51的旋轉(zhuǎn)動力向控制用輸出軸52傳遞,并且相對于控制用輸入軸51的恒定轉(zhuǎn)速使控制用輸出軸52的轉(zhuǎn)速在規(guī)定的范圍內(nèi)無級地變化。在本實施方式中,由液力偶合器(液力變矩器)構(gòu)成變速機構(gòu)54。變速機構(gòu)54包括與控制用輸入軸51連接的泵輪54a和與控制用輸出軸52連接的渦輪54b,并且構(gòu)成為通過借助由泵輪54a的旋轉(zhuǎn)所引起的流動使渦輪54b旋轉(zhuǎn)來傳遞旋轉(zhuǎn)動力。
變速機構(gòu)54還包括使從渦輪54b流出的流體再次流向泵輪54a的固定引導葉片54c以及可動引導葉片54d,并且構(gòu)成為通過變更可動引導葉片54d的角度能夠無級地調(diào)整渦輪54b的轉(zhuǎn)速即控制用輸出軸52的轉(zhuǎn)速。此外,可動引導葉片54d的角度的變更通過被控制裝置60控制的促動器61來進行。
輸出側(cè)傳遞機構(gòu)55用于將控制用輸出軸52的旋轉(zhuǎn)動力向行星齒輪機構(gòu)40的行星架44傳遞。本實施方式的輸出側(cè)傳遞機構(gòu)55經(jīng)由以覆蓋輸出軸30的外周的方式配置的中空軸45與行星架44連接,并由齒輪組構(gòu)成,該齒輪組包括設(shè)置于控制用輸出軸52的驅(qū)動齒輪55a和設(shè)置于中空軸45的從動齒輪55b。在本實施方式中,輸出側(cè)傳遞機構(gòu)55將控制用輸出軸52的轉(zhuǎn)速以規(guī)定的減速比進行減速并向行星架44傳遞,從而使行星架44旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果,輸出軸30的轉(zhuǎn)速根據(jù)行星架44的轉(zhuǎn)速的變化而變化,從而進行變速。
控制裝置60包括cpu、rom以及ram等,用于進行變速控制機構(gòu)50的控制??刂蒲b置60基于來自外部的控制裝置(省略圖示)的指令以及轉(zhuǎn)速檢測器62檢測到的輸出軸30的轉(zhuǎn)速來控制促動器61,以調(diào)整可動引導葉片54d的角度。由此,控制用輸入軸51的轉(zhuǎn)速恒定,同時控制用輸出軸52的轉(zhuǎn)速變化,因此,使行星齒輪機構(gòu)40的行星架44的轉(zhuǎn)速也變化。并且,太陽齒輪42的轉(zhuǎn)速隨著行星架44的轉(zhuǎn)速的變化而變化,最終使輸出軸30的轉(zhuǎn)速變化,即,使被動機進行變速。
在根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本實施方式中,將輸入到輸入軸20的旋轉(zhuǎn)動力的一部分作為用于使輸出軸30的轉(zhuǎn)速變化的控制用動力,分配到變速控制機構(gòu)50,并通過由變速機構(gòu)54調(diào)整轉(zhuǎn)速后將控制動力向行星齒輪機構(gòu)40輸入,來使輸出軸30的轉(zhuǎn)速變化。并且,在本實施方式中,通過將變速控制機構(gòu)50中的變速機構(gòu)54設(shè)置在與輸入軸20不同的軸上,能夠容易進行可變速裝置1的最適設(shè)計,從而能夠提高效率。
具體而言,通過由輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53提高控制用輸入軸51的轉(zhuǎn)速,能夠?qū)⒏〕叽绲囊毫ε己掀髯鳛樽兯贆C構(gòu)54使用。即,當液力偶合器的輸出扭矩與輸入側(cè)的轉(zhuǎn)速的2次方以及液力偶合器的大小(尺寸)的5次方成比例時,例如通過將輸入側(cè)的控制用輸入軸51的轉(zhuǎn)速變?yōu)檩斎胼S20的轉(zhuǎn)速的2倍,與將液力偶合器與輸入軸20直接連接的以往技術(shù)相比,能夠使液力偶合器的尺寸最多減小24%左右。因此,在本實施方式中,與以往的可變速裝置相比,能夠使用更緊湊的液力偶合器,由此,能夠緊湊且有效地構(gòu)成可變速裝置1整體。另外,不使用特定尺寸的液力偶合器,也能夠通過利用現(xiàn)有的液力偶合器來實現(xiàn)大容量且高效率的可變速裝置1。
而且,在本實施方式中,通過設(shè)定輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53的增速比,能夠容易地調(diào)整控制用輸入軸51的轉(zhuǎn)速,因此,能夠合適地調(diào)整控制用輸出軸52的扭矩,從而能夠?qū)⒑线m的控制動力輸入至行星齒輪機構(gòu)40。由此,不僅提高了可變速裝置1的效率,還能夠使用一個尺寸的液力偶合器來應(yīng)對廣泛的使用條件。即,在本實施方式中,通過液力偶合器的小的尺寸變化,也能夠進行對應(yīng)于廣泛的使用條件的最佳設(shè)計,因此,既提高了可變速裝置1的效率以及通用性,又能夠降低制造成本。
特別地,在本實施方式中,通過在輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53中設(shè)置空轉(zhuǎn)齒輪53c,無需變更輸入軸20與控制用輸入軸51的軸間距離就能夠調(diào)整增速比,因此,不僅設(shè)計容易,即使在制造或設(shè)置可變速裝置1之后想要變更使用條件的情況下,也能夠通過根據(jù)新的使用條件變更增速比來滿足所需規(guī)格,并且能夠維持高效率。
另外,在本實施方式中,通過將變速機構(gòu)54設(shè)置在與輸入軸20不同的軸上,能夠提高由外徑比較大的液力偶合器構(gòu)成的變速機構(gòu)54的配置自由度。即,變速機構(gòu)54能夠配置于輸入軸20的上下左右中的任意位置,因此,能夠?qū)⒆兯冽X輪1的外形尺寸設(shè)定為與設(shè)置空間對應(yīng)的尺寸。另外,在上述的本實施方式中,能夠?qū)⒊叽绫纫酝〉囊毫ε己掀髯鳛樽兯贆C構(gòu)54來使用,另外,如圖1所示,通過使變速機構(gòu)54相對于行星齒輪機構(gòu)40在輸入軸20的軸向上偏移,縮短了可變速裝置1的寬度方向尺寸或高度方向尺寸,從而能夠緊湊地構(gòu)成可變速裝置1。
而且,通過使變速機構(gòu)54相對于行星齒輪機構(gòu)40沒有在輸入軸20的軸向上偏移,能夠縮短可變速裝置1的軸向尺寸。圖2是表示使變速機構(gòu)54相對于行星齒輪機構(gòu)40沒有偏移時的一個例子的框圖。如圖所示,通過使變速機構(gòu)54相對于行星齒輪機構(gòu)40沒有偏移,能夠使寬度方向尺寸或高度方向尺寸(圖中的上下方向尺寸)變大,但能夠縮短軸向尺寸(圖中的左右方向尺寸),因此,即使在如原動機和被動機之間的距離短的情況下,也能夠設(shè)置高效率的可變速裝置1。另外,通過增大控制用輸入軸51的轉(zhuǎn)速,能夠?qū)⒈纫酝叽缧〉囊毫ε己掀髯鳛樽兯贆C構(gòu)54來使用,因此,在未使變速機構(gòu)54偏移的情況下,也能夠抑制寬度方向尺寸或者高度方向尺寸。
下面,說明可變速裝置1的其他方式的例子。
圖3(a)~(c)是表示與行星齒輪機構(gòu)40的其他連接方式的例子的框圖。在上述的例子中,示出了使輸入軸20與內(nèi)齒輪41連接,使輸出軸30與太陽齒輪42連接,使變速控制機構(gòu)50與行星架44連接的情況的例子,但與行星齒輪機構(gòu)40連接方式可為其他方式。例如,如圖3(a)所示,與行星齒輪機構(gòu)40的連接方式可以是,使輸入軸20與行星架44連接,使輸出軸30與太陽齒輪42連接,使變速控制機構(gòu)50與內(nèi)齒輪41連接。
另外,如圖3(b)所示,也可以通過掉換行星齒輪機構(gòu)40與輸出側(cè)傳遞機構(gòu)55的位置,使輸入軸20與太陽齒輪42連接、使輸出軸30與內(nèi)齒輪41連接、使變速控制機構(gòu)50與行星架44連接,如圖3(c)所示,也可以使輸入軸20與太陽齒輪42連接、使輸出軸30與行星架44連接、使變速控制機構(gòu)50與內(nèi)齒輪41連接。此外,在圖3(a)以及(b)所示的例子中,變速控制機構(gòu)50經(jīng)由以覆蓋輸入軸20的外周的方式配置的中空軸45與行星齒輪機構(gòu)40連接。
與行星齒輪機構(gòu)40的連接方式并不特別地限定,根據(jù)原動機和被動機的轉(zhuǎn)速比適當?shù)卦O(shè)定機殼,圖1~圖3所示的連接方式?jīng)]有對可變速裝置1的各部件的配置結(jié)構(gòu)做出大的變更就能夠?qū)崿F(xiàn)。另外,在任意一個連接方式中,通過調(diào)整控制用輸入軸51的轉(zhuǎn)速,能夠?qū)⒑线m的控制動力向行星齒輪機構(gòu)40輸入,因此,能夠達到高效率。
圖4(a)及(b)是表示使輸入軸20以及輸出軸30偏離行星齒輪機構(gòu)40的中心軸配置的情況的例子的框圖。在這些例子中,輸入軸20經(jīng)由輸入側(cè)偏移傳遞機構(gòu)70以及輸入側(cè)偏移軸21與行星齒輪機構(gòu)40連接。另外,輸出軸30經(jīng)由輸出側(cè)偏移傳遞機構(gòu)80以及中空軸45與行星齒輪機構(gòu)40連接。
輸入側(cè)偏移傳遞機構(gòu)70包括:驅(qū)動齒輪71,設(shè)置于輸入軸20;從動齒輪72,設(shè)置于輸入側(cè)偏移軸21,輸入側(cè)偏移軸21的一端(圖中的右端)與行星齒輪機構(gòu)40的內(nèi)齒輪41或者行星架44連接。另外,輸出側(cè)偏移傳遞機構(gòu)80包括:驅(qū)動齒輪81,設(shè)置于中空軸45;從動齒輪82,設(shè)置于輸出軸30,該中空軸45其一端(圖中的左端)與行星架44或者內(nèi)齒輪41連接。另外,行星齒輪機構(gòu)40的太陽齒輪42與貫通中空軸45的內(nèi)部的輸出側(cè)偏移軸46的一端(圖中的左端)連接,變速控制機構(gòu)50經(jīng)由該輸出側(cè)偏移軸46與太陽齒輪42連接。
這樣一來,通過使輸入軸20以及輸出軸30偏離行星齒輪機構(gòu)40的中心軸,能夠根據(jù)原動機以及被動機的位置配置輸入軸20以及輸出軸30。而且,通過使輸出軸30偏離行星齒輪機構(gòu)40的中心軸,能夠使變速控制機構(gòu)50與行星齒輪機構(gòu)40的太陽齒輪42連接,因此,能夠進一步提高可變速裝置1的通用性。
此外,在采用與行星齒輪機構(gòu)40的其他連接方式的情況下,也能夠使輸入軸20以及輸出軸30偏離行星齒輪機構(gòu)40的中心軸。另外,也可以僅使輸入軸20以及輸出軸30中的任意一方偏離。另外,在圖4(a)及(b)所示的例子中,雖然使輸入側(cè)偏移傳遞機構(gòu)70兼用作輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53的一部分,但也可以將輸入側(cè)偏移傳遞機構(gòu)70與輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53分別單獨設(shè)置。
圖5是表示變速機構(gòu)54上設(shè)置有離合器90的情況的一個例子的框圖。在該例子中,由能夠控制滑移率的離合器90和不具有可動引導葉片的液力偶合器91構(gòu)成變速機構(gòu)54。離合器90包括多個離合器板90a,并且包括按壓這些離合器板90a使其相互接觸的離合器活塞90b。另外,液力偶合器91包括泵輪91a,渦輪91b以及固定引導葉片91c。另外,離合器90的輸入側(cè)與控制用輸入軸51連接,輸出側(cè)經(jīng)由中間軸90c與液力偶合器91的泵輪91a連接。并且,液力偶合器91的渦輪91b與控制用輸出軸52連接。
在該例子中,控制裝置60通過控制離合器活塞90b的按壓力來控制離合器90的滑移率,由此,相對于控制用輸入軸51的恒定的轉(zhuǎn)速,使中間軸90c的轉(zhuǎn)速變化。液力偶合器91吸收離合器90在轉(zhuǎn)速變化中的振動,以使轉(zhuǎn)速平穩(wěn)地變化,并且將基于液力偶合器91的特性的扭矩的旋轉(zhuǎn)動力向控制用輸出軸52傳遞。這樣一來,可變速裝置1也可以是將能夠控制滑移率的離合器90設(shè)置于變速機構(gòu)54的裝置,在該情況下,也能發(fā)揮與圖1~4所示的例子相同的功能。此外,根據(jù)使用條件,也可以省略液力偶合器91,僅由離合器90構(gòu)成變速機構(gòu)54。
圖6是表示設(shè)置有多個變速控制機構(gòu)50的情況的一個例子的圖。這樣一來,也可以設(shè)置多個變速控制機構(gòu)50,在該情況下,可以從多個變速控制機構(gòu)50同時將控制動力向行星齒輪機構(gòu)40輸入,可以將一方作為備用來交替地使用多個變速控制機構(gòu)50。另外,在交替地使用多個變速控制機構(gòu)50的情況下,也可以設(shè)置用于切換與輸入軸20的連接或被連接的離合裝置等。在本實施方式中,通過使變速控制機構(gòu)50中的變速機構(gòu)54與輸入軸20設(shè)置在不同的軸上,能夠提高了各部件的配置自由度,因此,即便多個變速控制機構(gòu)50為多個,也能夠容易且有效地配置。另外,通過設(shè)置多個變速控制機構(gòu)50,能夠延長可變速裝置1的壽命,或者能夠容易地從故障中迅速恢復。
如上所述,本實施方式的可變速裝置1包括:輸入軸20,從外部輸入旋轉(zhuǎn)動力;輸出軸30,向外部輸出旋轉(zhuǎn)動力;行星齒輪機構(gòu)40,內(nèi)齒輪41、太陽齒輪42以及行星架44中的任意兩個與輸入軸20以及輸出軸30連接;變速控制機構(gòu)50,使內(nèi)齒輪41、太陽齒輪42以及行星架44中的沒有與輸入軸20或者輸出軸30連接構(gòu)件的轉(zhuǎn)速變化,變速控制機構(gòu)50包括:控制用輸入軸51以及控制用輸出軸52,它們與輸入軸20設(shè)置在不同的軸上;輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53,將輸入軸20的旋轉(zhuǎn)動力的一部分向控制用輸入軸51傳遞;變速機構(gòu)54,向控制用輸出軸52傳遞控制用輸入軸51的旋轉(zhuǎn)動力,并且使控制用輸出軸52的轉(zhuǎn)速變化;輸出側(cè)傳遞機構(gòu)55,向內(nèi)齒輪41、太陽齒輪42以及行星架44中沒有與輸入軸20或者輸出軸30連接的構(gòu)件傳遞控制用輸出軸52的旋轉(zhuǎn)動力。
通過這樣的結(jié)構(gòu),能夠合適地設(shè)定分配于變速控制機構(gòu)50的旋轉(zhuǎn)動力的轉(zhuǎn)速,并且提高了可變速裝置1的各部件的配置自由度,因此,能夠容易進行符合使用條件的最佳設(shè)計,從而能夠比以往更高效地構(gòu)成可變速裝置1。
另外,輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53構(gòu)成為,控制用輸入軸51的轉(zhuǎn)速比輸入軸20的轉(zhuǎn)速高。通過這樣構(gòu)成,能夠?qū)⒊叽缧〉囊毫ε己掀鬟m用于變速控制機構(gòu)50,因此,能夠高效且緊湊地構(gòu)成可變速裝置1。
另外,變速機構(gòu)54相對于行星齒輪機構(gòu)40在輸入軸20的軸向上偏移配置。通過這樣配置,既能夠?qū)崿F(xiàn)將變速機構(gòu)54與行星齒輪機構(gòu)40設(shè)置在不同的軸上所帶來的高效率,又能夠縮短可變速裝置1的寬度方向尺寸或者高度方向尺寸。
另外,變速機構(gòu)54由液力偶合器構(gòu)成或者包括液力偶合器91。通過這種結(jié)構(gòu),能夠進行無振動且平滑的變速,并且利用液力偶合器的特性能夠提高動力的傳遞效率以及變速效率。
另外,構(gòu)成變速機構(gòu)54的液力偶合器包括可動引導葉片54d。通過這種結(jié)構(gòu),能夠僅由液力偶合器構(gòu)成變速機構(gòu)54,因此,能夠更加緊湊化地構(gòu)成可變速裝置1。
另外,變速機構(gòu)54也可以包括能夠控制滑移率的離合器90。即便如此,也能夠發(fā)揮與包括可動引導葉片54d的情況相同的功能。
另外,輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53由具有空轉(zhuǎn)齒輪53c的齒輪組構(gòu)成。通過這種結(jié)構(gòu),與輸入軸20和控制用輸入軸51的軸間距離無關(guān),能夠合適地設(shè)定控制用輸入軸51的轉(zhuǎn)速,因此,既能夠維持高效率,又能夠提高各部件的配置自由度。即,能夠容易進行最佳設(shè)計。
以上,說明了本發(fā)明的實施方式,但本發(fā)明的可變速裝置并不限定于上述實施方式,在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)能夠進行各種變更。例如,可變速裝置1的各部件的形狀及配置結(jié)構(gòu)并不限定于上述實施方式所示的形狀及配置結(jié)構(gòu),能夠采用其他任意形狀以及配置結(jié)構(gòu)。
另外,控制用輸入軸51以及控制用輸出軸52并不限定于與輸入軸20大致平行地配置,例如,通過在輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53以及輸出側(cè)傳遞機構(gòu)55設(shè)置錐齒輪等,也能夠使控制用輸入軸51以及控制用輸出軸52以與輸入軸20大致正交的方式配置。
另外,輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53也可以不包括空轉(zhuǎn)齒輪,輸出側(cè)傳遞機構(gòu)55、輸入側(cè)偏移傳遞機構(gòu)70以及輸出側(cè)偏移傳遞機構(gòu)80也可以包括空轉(zhuǎn)齒輪。另外,構(gòu)成輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53、輸出側(cè)傳遞機構(gòu)55、輸入側(cè)偏移傳遞機構(gòu)70以及輸出側(cè)偏移傳遞機構(gòu)80的齒輪個數(shù)沒有特別的限制。而且,輸入側(cè)傳遞機構(gòu)53、輸出側(cè)傳遞機構(gòu)55、輸入側(cè)偏移傳遞機構(gòu)70以及輸出側(cè)偏移傳遞機構(gòu)80也可以由例如鏈傳遞機構(gòu)或帶傳遞機構(gòu)等齒輪組以外的已知的傳遞機構(gòu)構(gòu)成。
另外,變速機構(gòu)54并不限定于通過具有可動引導葉片54d的液力偶合器或者能夠控制滑移率的離合器90使控制用輸出軸52的轉(zhuǎn)速變化的機構(gòu),例如,也可以通過行星齒輪機構(gòu)或差動齒輪機構(gòu)等其他已知的機構(gòu)使控制用輸出軸52的轉(zhuǎn)速變化的機構(gòu)。另外,也可以在與離合器90一起設(shè)置的液力偶合器91上設(shè)置可動引導葉片。
另外,在上述實施方式中示出的作用以及效果只不過是本發(fā)明所產(chǎn)生的最合適的作用以及效果,本發(fā)明的作用以及效果并不限定于此。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的可變速裝置能夠在各種產(chǎn)業(yè)機械、輸送機械等,需要進行隨著變速的動力傳遞的何種領(lǐng)域中利用。
附圖標記的說明:
1可變速裝置
20輸入軸
30輸出軸
40行星齒輪機構(gòu)
41內(nèi)齒輪
42太陽齒輪
44行星架
50變速控制機構(gòu)
51控制用輸入軸
52控制用輸出軸
53輸入側(cè)傳遞機構(gòu)
54變速機構(gòu)
54d可動引導葉片
55輸出側(cè)傳遞機構(gòu)
90離合器
91液力耦合器