ラビニヨ型遊星歯車機構

ラビニヨ型とは対照的に、単純な遊星歯車列は2つの同心歯車、それらの歯車間の隙間を橋渡しする1つ以上の遊星歯車、遊星歯車を支える1つのアームを持つ^[4]。大抵、直径が小さい方の同心歯車が外歯で太陽歯車を呼ばれ、直径が大きい方の同心歯車が内歯で内歯車と呼ばれる。アームは大抵は遊星キャリヤと呼ばれる。遊星歯車は通常は直接的に連結しておらず、以下の3つの構成要素が直接的に連結している。

• 太陽歯車
• 内歯車
• 遊星キャリヤ

これによって、入力が2つ、出力が1つとなる。オートマチックトランスミッションでは大抵、1つの構成要素が固定で保持され、もう1つの要素が入力、残りの要素が出力のために使われる。保持、入力、出力のための要素を選ぶことによって、遊星歯車は回転速度を速めたり、遅めたり、回転方向を変化させたりする。

ラビニヨ型機構は、2組の完全な遊星歯車機構を使用するシンプソン型遊星歯車機構といった、初期の遊星歯車式トランスミッションを改良したものである。発明時には、ラビニヨ型は2つ遊星歯車列を単一の遊星キャリヤに付けていた。つまり、太陽歯車は2つ、内歯車は2つ、単一にキャリヤに2組の遊星歯車群を持っていた。キャリヤは遊星歯車機構の中で通常最大で最も高価な部品であるため、単一のキャリヤを使うことでより小型、軽量、安価で製造することが可能になった。

原特許申請では、トランスミッションにおいて電磁クラッチを使用することが提唱されていた。特許申請年は1949年で、まだ油圧制御技術があまり発展していなかった時であった。数年後、ラビニヨ型がフォード・モーター・カンパニーで生産に入った時には、油圧動作型バンドブレーキおよび湿式多板クラッチが使われた。

内歯車Bは遊星歯車S1と連結し、遊星歯車S1は太陽歯車M1と連結する^[1]。

内歯車R1は遊星歯車S2と連結し、遊星歯車S2は太陽歯車Cと連結する。S1の遊星歯車はS2の遊星歯車と対合されている。

出力は内歯車のいずれか1つと連結することができ、R1は全ての前進速度、Bは後退速度で使われる。入力は常にM1を駆動する。全ての前進速度においてトルクは遊星歯車S1とS2との間で伝達されなければならない。なぜなら、S1遊星歯車のみが入力M1と噛み合っており、S2遊星歯車のみが出力R1と噛み合っているからである。

後退ギアでは、ラビニヨ型は通常の遊星歯車システムのように振る舞う。2つ目のシステムは荷重がかからず単に仲間に加わっているだけである。ギア比は歯数に依存する。特許で示されたギア比は以下の通りである。

フォード・FMXトランスミッション

2つの太陽歯車（見えていない）がこの遊星キャリヤ内部に収まる。太陽歯車はエンジンからクラッチを通して動力を得る。キャリヤ内部に3組の遊星歯車が見えている。

太陽歯車の開口部が机の上に置かれている。比較のためフォークが横に置かれている。内歯車（見えていない）は3つの遊星歯車と噛み合う。内歯車はドライブシャフトを回転させる。

右の写真は、フォード・FMXトランスミッション（英語版）で使われている遊星キャリヤを示している。遊星キャリヤは遊星歯車機構の中心部分である。キャリヤ内部で回転する2つの太陽歯車（一次と二次）は見えていない。キャリヤの周りに収まる内歯車も見えていない。入力は太陽歯車の1つあるいは両方へ印加され、出力は内歯車から取り出される。

FMXトランスミッションは、フォワードクラッチおよびリアクラッチと呼ばれる2つのクラッチならびにフォワードバンドおよびリアバンドと呼ばれる2つのバンドブレーキを通して制御される。クラッチとバンドは油圧によって操作される。この場合、フォワードはエンジンに近いことを意味している。適用されると、クラッチは回転構成要素をエンジンへと接続する。バンドは構成要素を保持し、回転を防ぐ。フォワードクラッチは一次太陽歯車への動力を制御する。リアクラッチは二次太陽歯車への動力を制御する。紛らわしいが、リアクラッチを保持するバンドがフロントバンドと呼ばれる。リアバンドは遊星キャリヤを保持する。