Ⅲ-2設計変速領域
2.5 出力結合型による解
160
表4.2-5 Ｊ直線Ⅱ-2による機構仕様
Ｐ1／Ｐ2 速度比 r ｔ ｊ14
伝達比の最大値 ｍ点 10/54 125 －0.78 －0.62
伝達比の最小値 ｎ点 10/150 0.45 －0.28
161
る。つぎにこのｊ14直線と無段変速機の速度比の上限ｒmax（＝３）とが交差する点ｕをと る。さらにその横座標ｔmax と参照線が交差する点ｃと原点を結ぶｔmax 線をひき、系の伝 達比の上限値ω1 ／ω3 ＝５との交点ｎ点を求める。このｎ点と（１、１）点を通る直線は Ｊ直線を与えるので、Ｊ直線と横軸との交点はｊ213を与える。ここではｊ213＝8.14が得ら れる。端子と要素の関係はⅢ－１直線を使っているので、①＝ｓ、②＝ｉ、③＝Ｈを考慮 すれば、このｊ213の値から 2K-H 型機構の歯数の関係が求まる。すなわちｊ213＝ｊｉsHよ り、ｊHsi＝－ｚｉ／ｚｓ＝－7.14（図7.2-17）。
1 3
14
3
5 7 11
j =34
9
9 j14線
線 ｒ 線
min
Ｒ の 変 速範 囲
u
v
ｔ ｔ
ｔ
n α
ｔmax min
J 直線
Ｘ Ｙ
ｒmax
min max
ｒm1
m 参照線 2
d c
j132
a
=8.14
設計変速領域
2
図7.2-16 出力結合型の特性図
H s i
π
z z is
②
①
③
π
①
②
③
=7.14
図7.2-17 解としての遊星歯車機構
次に無段変速機の速度比の下限を求める。この値は次のようにして求まる。最初にＪ直 線が系の伝達比の下限ω1 ／ω3 ＝２と交わる点ｍを求める。この点と原点を結ぶ直線がｔ
min線を与えるので、この直線が参照線と交わる点ｄの X 座標がｔminを定める。このｔmin
とｊ14線の交点ｖのＹ座標が速度比の下限値ｒmとなる。これらのデータを表7.2-6に示す。
ここで2K-H型遊星歯車機構の伝達比として－ｚｉ／ｚｓ＝－7.14が得られたが、この伝達 比を満足する機構を構成するためには遊星歯車を段付にしないと、機構構成の上では小さ
162 な容積に収まらないであろう。
表7.2-6 出力結合型の機構仕様
Ｐ1／Ｐ2 速度比 r ｔ ｊ14
伝達比の最大値 ｍ点 0.325 0.44 2.33 34/9 伝達比の最小値 ｎ点 1.59 3.0 11.3
上述の例ではｎ点はω1 ／ω3 ＝５としたが、題意を満足するための値としては、設計変 速領域を広げ、ｎ点をＸ＞５としてもｍ点がＸ＜２であるかぎり、ここでの変速範囲の要 求条件は満足している。ここで得たｊ213の値は8.14で５より大きいので常に上述の条件は 満足していることがわかる。
ところでここでもしｊ14＞34/9に選ぶならば図7.2-16において交点ｕは右の方向に移動 するので、ｔｍａｘの勾配は小さくなる。その結果ｎ点は下方に移動し、ｎ点と（１、１）点 をむすぶＪ直線の勾配は大きくなる。従ってｊ213 は８より小さい値を採ることができる。
ｊ14＜34/9ならばこれとは逆向きの効果がある。しかしここで得られた例からわかるように、
ここではｖ点のＹ座標を１より大きい値に選ぶことはできない。したがってこの場合の無 段変速機の速度比ｒに関しては、ｒmin<１でなければならない。
ｍ点およびｎ点の動力流の比率を示すＰ１／Ｐ２（＝ｊ3v21v） はｍ点で約1/3、ｎ点で約 10/6である。従って、無段変速機の容量としては入力動力のほぼ3/4の容量を必要とするが ｎ点では、入力の3/8の動力が流れる。つまりｎ点では無段変速機に流れる動力のほうが端 子①に流れる動力よりも小さい。また無段変速機の速度比の変化範囲は入出力の伝達比の 変化範囲より大きく、微細な速度調整が可能な機構といえる。
入出力の伝達比５～２の領域で、動力流状態がα領域にある箇所は、入力または出力に 逆転歯車を設けることを考えるならば、第２象限においても実現可能である。その解法は 上述の方法と同じであるので読者の練習問題としておく。
ｓ Ｈ
①
③
Ｂ π
⑤
⑥
u v
i
④ ②
R
j
His
=-7.14
入力
図7.2-18 出力結合型の機構
163
なをこのような出力結合形で、ここで要求されている伝達比がα領域の動力流状態で実 現できる機構は図7.2-18の機構とこの機構の入力または出力側に逆転歯車を設けた機構の ２種類しかない。
（2）ｒmin＝1/3を最初に設定する方法
前項（１）の例では最初にｒmax＝３をとり、ｕ点を求めることから始めたが、この手続 きをｒmin（＝1/3）にとり、ｖ点を求めることから始める方法も考えられる。ここで同じｊ
14を使うと、図7.2-19に示すようにｖ点が系の伝達比の下限ω1 ／ω3 ＝２より小さいとこ ろにきてしまう。その結果、ｖ点の参照線上のＸ座標ｄ点と原点を結んで得られるｔmin線 と設計変速領域の下限線との交点ｍ点のＹ座標はＹ＞１となる。したがってここから得ら れるＪ直線はⅢグループでなくなり、設計条件を満足できない。もしこの方法で設計条件 を満たすＪ直線を求めようとするならばｊ14をさらに大きくし、ｖ点をＸ＞２の位置にもっ てくる必要がある。
1 3
14
3
5 7 11
j =
349