シンプソン遊星歯車セット

シンプソン遊星歯車機構は、共通の太陽歯車を共有する2つの遊星歯車機構からなる複合遊星歯車機構である。シンプソン歯車機構は、3つの前進ギアと1つの後進ギア、およびニュートラルギアを提供し、3速および4速オートマチックトランスミッションによく採用されている。^{[1]これは、アメリカのエンジニア、}ハワード・シンプソンが発明したいくつかの設計のうちの1つである。

2つの遊星歯車は、通常は同じギアとギア比を持ちますが、必ずしも同じではない2つの永久接続を介して相互依存しており、両方のギアセットは共通の太陽歯車を共有しています。最初のギアセットの遊星キャリア（「最初の」は入力シャフトに近いことを意味します）は、 2番目のギアセットのリングと同期しています。これらのリンケージにより、ギアセットを制御するために必要なバンドとクラッチは2つだけです。^[2]

1速では、1速ギアセットが2速ギアセットと出力軸を作動させます。2速ギアセットが反応して太陽を逆回転させ、1速ギアセットの減速比を増加させます。1速では、入力は1速リングに固定されています。1速キャリアは出力と2速リングに固定されています。2速キャリアは、そのリングの動きによって共通の太陽が逆回転するように固定されています。逆回転により、1速キャリアのリングの動きに対する反応が減少し、1速セットと出力の減速が2倍になります。^[3]

2速のコマンドはより単純で、2速キャリアが解放され、サンドライブがブレーキをかけられます。したがって、入力は1速リングにロックされ、出力は1速キャリアにロックされます。

3 番目のギアは常に直接駆動 (1:1) であり、サン ドライブと最初のリングの両方に入力を供給することで、両方のキャリアが効果的にロックされ、入力が直接出力を駆動します。

1 速から 2 速への変速における 1 つの問題は、2 つのバンドが同期して作動する必要があることです。つまり、2 番目のギアセットの遊星キャリアは、サン バンドが作動すると同時に解放する必要があります。スプラグ クラッチは、シフト時にバンドの組み合わせを解放または作動させる必要がある場合の粗さを軽減します。

GM のTurbo Hydra-Matic 350 および 400 トランスミッションは、低速ギアと中間ギアの両方でオーバーランニング クラッチを使用し、「オーバーラップ」のない完全なプログレッシブ シフトを可能にしました。最新の 4 速ユニットを含む一部の Simpson ギアボックスのギア変更パターンでは、1 速をできる限り避け、できるだけ早く 2 速に上げ、絶対に必要な場合 (非常に低速でスロットルを踏み込んだ場合) を除き、1 速に減速しないようにしています。

1990 年代から 2000 年代にかけて、シンプソン ギアセットは廃れ、より複雑なトランスミッションに取って代わられました。ラビニョー プラネタリー ギアセットとシンプルなプラネタリー ギアセットを組み合わせて、6 つの便利な前進ギアを備えたレペルティエ ギアセットが作られました。

最新の 4 速トランスミッションもシンプソン製ではありません。最新の 4 速トランスミッションには遊星歯車セットが 2 つしかありませんが、シンプソン製トランスミッションでは 4 速を得るために遊星歯車セットが 3 つ必要で、3 つ目の遊星歯車はオーバードライブが組み込まれています。

それでも、シンプソン ギアセットをベースにした新しいオートマチック トランスミッションを見つけることは可能です。このようなトランスミッションは 3 速または 4 速で、多くの場合、古いプロジェクトの電子制御バージョンです。安価で信頼性が高く、よく知られており、対象アプリケーションに十分であるため、生産が続けられています。