JP2008057655A - Multistage-shift planetary gear train - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用自動変速機に用いる多段変速が可能な遊星歯車列に関するものである。 The present invention relates to a planetary gear train that can be used for a vehicular automatic transmission and that can perform multi-stage gear shifting.
車両用自動変速機に用いる遊星歯車列は、車両の燃費、排気特性、加速性能等を向上することを主眼に、前進7段以上の多段変速が可能なものが提案されている。
このような多段変速が可能な従来の遊星歯車列としては、本出願人が提案した多段変速遊星歯車列があり、この歯車列は、二つの出力軸に分けて配置された遊星歯車と6個の摩擦要素により前進7段以上の変速比を得ている。(特許文献1を参照)。
A planetary gear train used for a vehicular automatic transmission has been proposed that is capable of multi-speed shifting of seven or more forward gears, mainly for the purpose of improving vehicle fuel efficiency, exhaust characteristics, acceleration performance, and the like.
As a conventional planetary gear train capable of such multi-speed shifting, there is a multi-speed planetary gear train proposed by the present applicant, and this gear train is divided into two planetary gears arranged on two output shafts and six planetary gear trains. A gear ratio of 7 or more forward speeds is obtained by the friction element. (See Patent Document 1).
しかし、上記従来の遊星歯車列は、前進7段または8段の変速比を得るために6個の摩擦要素を有して、常にそのうちの4個が解放されて遊転しているので、これら非作動状態にある4個の摩擦要素の遊転に伴うフリクションロスが大きい。
このため、変速段数を増やすことにより燃費の向上を目指すにもかかわらず、このフリクションロスが動力伝達効率を悪化させ、燃費向上の効果を減殺してしまうという問題があった。
一方、本発明者は、非作動の摩擦要素によるフリクションロスを大幅に低減する方策を提案しているが、複数の遊星歯車を同じ軸上に配置しているため遊星歯車列の軸方向長さを短くするのが困難であった(特許文献2を参照)。
For this reason, there is a problem that the friction loss deteriorates the power transmission efficiency and diminishes the effect of improving the fuel efficiency, although the fuel efficiency is improved by increasing the number of shift stages.
On the other hand, the present inventor has proposed a method for greatly reducing the friction loss due to the non-actuated friction element. However, since the plurality of planetary gears are arranged on the same axis, the length of the planetary gear train in the axial direction is proposed. It was difficult to shorten (see Patent Document 2).
解決しようとする問題点は、遊星歯車列の軸方向長さを短く抑えながら、常に遊転する摩擦要素の数が多いためにフリクションロスが大きく、燃費を悪化させる点である。
本発明の目的は、遊星歯車列の軸方向長さを短く抑えつつ前進7段以上の変速比を得ながら、常に遊転する摩擦要素の数を減らしてフリクションロスの発生を抑え、動力伝達効率を高めて燃費を向上させうる多段変速遊星歯車列を提供することにある。
The problem to be solved is that the number of friction elements that always rotate freely is large while keeping the length of the planetary gear train in the axial direction short, so that the friction loss is large and the fuel consumption is deteriorated.
The object of the present invention is to reduce the number of friction elements that always rotate freely while suppressing the axial length of the planetary gear train to be short and to obtain a gear ratio of 7 or more forwards, thereby suppressing the occurrence of friction loss and improving the power transmission efficiency. It is an object to provide a multi-speed planetary gear train that can improve fuel efficiency by improving the fuel efficiency.
本発明の多段遊星歯車列は、入力軸と平行に設けられた第1出力軸および第2出力軸と、第1出力軸と一体の第1駆動歯車と第2出力軸と一体の第2駆動歯車と、第1駆動歯車および第2駆動歯車に噛み合う出力歯車と、第1出力軸と同軸に配置され、第1サンギヤ、第1リングギヤ、第1リングギヤおよび第1サンギヤに噛み合った第1ピニオン、第1ピニオンを回転自在に軸支する第1キャリアを有して、入力軸の回転数を第1駆動歯車の回転数に変換する第1遊星歯車組と、第2出力軸と同軸に配置され、第2サンギヤ、第2リングギヤ、第2リングギヤおよび第2サンギヤに噛み合った第2ピニオン、第2ピニオンを回転自在に軸支する第2キャリアを有して、入力軸の回転数を第2駆動歯車の回転数に変換する第2遊星歯車組と、第1サンギヤと第2サンギヤとを連結する中間歯車と、第2出力軸と同軸に配置された、軸方向に移動可能なスリーブとを有し、入力軸は、第1歯車対を介して第1リングギヤと連結可能であり、第1出力軸は第1キャリアに、第2出力軸は第2リングギヤに、それぞれ連結されるか、または連結可能であり、第1サンギヤおよび第2サンギヤは、第1歯車対または中間歯車を介して入力軸と連結可能、かつケース側に固定可能であり、第2キャリアはスリーブと連結可能であり、該スリーブを軸方向に移動することにより、第2キャリアを、ケース側に固定するか、第2歯車対を介して入力軸と連結するか、選択可能に構成した。 The multi-stage planetary gear train of the present invention includes a first output shaft and a second output shaft provided in parallel with the input shaft, a first drive gear integral with the first output shaft, and a second drive integral with the second output shaft. A gear, an output gear meshing with the first drive gear and the second drive gear, a first pinion arranged coaxially with the first output shaft and meshed with the first sun gear, the first ring gear, the first ring gear, and the first sun gear, A first planetary gear set having a first carrier for pivotally supporting the first pinion and converting the rotational speed of the input shaft to the rotational speed of the first drive gear; and coaxially arranged with the second output shaft. A second sun gear, a second ring gear, a second ring gear, a second pinion meshing with the second sun gear, and a second carrier that rotatably supports the second pinion, and a second drive for the rotational speed of the input shaft A second planetary gear set that converts the rotational speed of the gear; An intermediate gear connecting the first sun gear and the second sun gear; and an axially movable sleeve arranged coaxially with the second output shaft; and the input shaft is connected to the first gear pair via the first gear pair. The first output shaft can be connected to the first carrier, the second output shaft can be connected to the second ring gear, or can be connected to each other, and the first sun gear and the second sun gear can be connected to the first gear. It can be connected to the input shaft via a gear pair or an intermediate gear, and can be fixed to the case side. The second carrier can be connected to the sleeve. By moving the sleeve in the axial direction, the second carrier Either the case side fixing or the connection with the input shaft through the second gear pair can be selected.
本発明の多段変速遊星歯車列は、二つの出力軸に分けて遊星歯車をそれぞれ配置し、かつ第2キャリアをスリーブと連結可能とし、該スリーブを軸方向に移動することにより、第2キャリアを、ケース側に固定するか、第2歯車対を介して入力軸と連結するか、選択可能であるため、遊星歯車列の軸方向長さを短く抑えながら5個の摩擦要素で前進7段以上の変速比を得るとともに、常に遊転している摩擦要素の数が3個と少なく、遊転によるフリクションロスの発生を抑えることができるので、動力伝達効率が高く、自動車の燃費を向上させることができる。 In the multi-speed planetary gear train of the present invention, the planetary gear is divided into two output shafts, the second carrier can be connected to the sleeve, and the second carrier is moved by moving the sleeve in the axial direction. Since it is possible to select whether it is fixed to the case side or connected to the input shaft via the second gear pair, the forward direction of the planetary gear train is kept at least seven steps with five friction elements while keeping the axial length of the planetary gear train short. The number of friction elements that are always free-wheeling is as small as 3 and the occurrence of friction loss due to free-wheeling can be suppressed, so that power transmission efficiency is high and the fuel efficiency of the vehicle is improved. Can do.
以下、本発明の実施の形態に係る多段変速遊星歯車列を、各実施例に基づき図とともに説明する。 Hereinafter, a multi-speed planetary gear train according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings based on each example.
図1は、本発明の実施例の遊星歯車列のスケルトン図である。
また図2は、図1の左側から見た場合の各軸の位置関係を表す。
図1に示した実施例の多段変速遊星歯車列は、エンジン1からフルードカップリング2を介して駆動される入力軸10が、エンジン1の出力軸1aと同じ軸上にあり、またこれらと平行に第1出力軸12および第2出力軸14が配置されている。
FIG. 1 is a skeleton diagram of a planetary gear train according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows the positional relationship of each axis when viewed from the left side of FIG.
In the multi-speed planetary gear train of the embodiment shown in FIG. 1, the input shaft 10 driven from the
第1出力軸12および第2出力軸14には、第1駆動歯車12aおよび第2駆動歯車14aがそれぞれ一体になっており、第1駆動歯車12aおよび第2駆動歯車14aはともに出力歯車16と噛み合っている。図1は、図2におけるA−Aに沿って平面に展開した状態で描いてあるので、同図では第2駆動歯車14aと出力歯車16とが離れて描いているが、実際は図2のように第2駆動歯車14aと出力歯車16とは噛み合っている。
なお、図2では、それぞれの円は各歯車等の外径を表し、軸中心は黒い点で表して矢印で示した。
A
In FIG. 2, each circle represents the outer diameter of each gear and the like, and the axis center is represented by a black dot and indicated by an arrow.
したがって、第1出力軸12と第2出力軸14とは、第1駆動歯車12a、出力歯車16、第2駆動歯車14aを介して互いに連結していることになる。
出力歯車16は差動装置18を介して車軸20a、20bを駆動し、車軸20a、20bは図示しない左右の車輪と連結されている。
Therefore, the first output shaft 12 and the second output shaft 14 are connected to each other via the
The output gear 16 drives the
第1出力軸12上には第1遊星歯車組22が、また第2出力軸14上には第2遊星歯車組24が、それぞれ同軸配置されている。
入力軸10と一体の第1入力駆動歯車10aは、第1出力軸12と同軸上で回転自在な第1入力歯車26と噛み合っており、これらは第1歯車対を構成する。
同様に、入力軸10と一体の第2入力駆動歯車10bは、第2出力軸14と同軸上で回転自在な第2入力歯車28と噛み合っており、これらは第2歯車対を構成している。
A first planetary gear set 22 is coaxially disposed on the first output shaft 12, and a second planetary gear set 24 is coaxially disposed on the second output shaft 14.
The first
Similarly, the second
第1遊星歯車組22と第2遊星歯車組24は、いずれも一般的にシングルピニオン型と呼ばれるものであり、それぞれが同じ構成になっている。
すなわち、第1遊星歯車組22は、第1サンギヤ30と、第1リングギヤ32と、第1リングギヤ32および第1サンギヤ30に噛み合った複数の第1ピニオン34と、第1ピニオン34を回転自在に軸支する第1キャリア38とで構成されている。
同様に、第2遊星歯車組24は、第2サンギヤ40、第2リングギヤ42、複数の第2ピニオン44、第2キャリア48とで構成されている。
Both the first planetary gear set 22 and the second planetary gear set 24 are generally called single pinion types, and each has the same configuration.
That is, the first planetary gear set 22 is configured to freely rotate the
Similarly, the second planetary gear set 24 includes a
第1入力歯車26、第2入力歯車28、第1出力軸12および第2出力軸14と、第1遊星歯車組22および第2遊星歯車組24の各回転メンバーとは以下のように連結されているか、または連結可能である。
第1サンギヤ30と一体に連結された第1反力歯車50は、中間歯車52を介して、第2サンギヤ40と一体の第2反力歯車54と噛み合っている。
すなわち、中間歯車52は、第1反力歯車50と噛み合ってこれらで第3歯車対を構成するとともに、第2反力歯車54と噛み合ってこれらで第4歯車対を構成する。
The
The first reaction force gear 50 connected integrally with the
That is, the
第1入力歯車26は、第1クラッチ56の締結により第1リングギヤ32と連結される。同様に、第2クラッチ58を締結すると、第1入力歯車26は第1サンギヤ30と連結される。
第1キャリア38は第1出力軸12と連結している。
The
The
第1サンギヤ30は、第1ブレーキ60によりケース62に固定可能であり、このとき第1サンギヤ30および第2サンギヤ40はともに固定される。
第2キャリア48は第3クラッチ64を介して第2出力軸14上に回転自在に配置されたスリーブ66と連結可能である。
スリーブ66は、軸方向に移動可能であり、図1中で左側へ移動するとケース62に固定された第1ドグ歯68に噛み合い、右側へ移動すると第2入力歯車28と一体の第2ドグ歯70に噛み合うようになっている。
The
The
The
図示は省略したが、スリーブ66と第1ドグ歯68および第2ドグ歯70との間には、それぞれ噛み合いをスムーズにするための同期装置を設けてある。
したがって、スリーブ66を左側へ移動して第1ドグ歯68に噛み合せたうえで第3クラッチ64を締結すると第2キャリア48はケース62に固定され、スリーブ66を右側へ移動して第2ドグ歯70に噛み合せたうえで第3クラッチ64を締結すると第2キャリア48は、第2入力歯車28、第2入力駆動歯車10bで構成される第2歯車対を介して入力軸10と連結される。
第2リングギヤ42は第2出力軸14と連結している。
また、中間歯車52は第4クラッチ72により入力軸10と連結可能である。
Although not shown, a synchronization device is provided between the
Therefore, when the
The
Further, the
次に、図1に示した実施例の遊星歯車列の作動を、図3に示した作動表を参考にしながら説明する。
以下の説明では、クラッチやブレーキを摩擦要素と呼び、軸、静止部、回転メンバーのいずれかの間の連結機能を有するもの(スリーブ66も含む)を総称して締結要素と呼ぶ。
Next, the operation of the planetary gear train of the embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to the operation table shown in FIG.
In the following description, the clutch and the brake are referred to as a friction element, and those having a function of connecting any of the shaft, the stationary portion, and the rotating member (including the sleeve 66) are collectively referred to as a fastening element.
図3の作動表において、横方向の欄にはクラッチやブレーキおよびスリーブといった締結要素が割り当ててあり、C−1は第1クラッチ56を、B−1は第1ブレーキ60を、SLはスリーブ66をといった具合に、それぞれ表す。なお、これらの記号と各締結要素の符号との関係は、図1に記してある。
In the operation table of FIG. 3, fastening elements such as a clutch, a brake, and a sleeve are assigned to the horizontal column, C-1 is the first clutch 56, B-1 is the
作動表の縦方向の欄には、図示しない操作レバーの「Dレンジ」「Rレンジ」に分け、Dレンジは前進第1速(1st)乃至第8速(8th)の、Rレンジは後進(R−1、R−2)の各変速段を割り当ててある。
図3の作動表中、○印は各締結要素の締結を、空欄は各締結要素の解放を、矢印はスリーブ66の移動方向を、※印はスリーブの移動方向の切り替えを、それぞれ表す。
また、括弧でくくった印は動力伝達に関与しないことを表す。
The vertical column of the operation table is divided into “D range” and “R range” of an operation lever (not shown). The D range is forward first speed (1st) to eighth speed (8th), and the R range is reverse ( R-1 and R-2) are assigned.
In the operation table of FIG. 3, ◯ indicates the fastening of each fastening element, the blank indicates the release of each fastening element, the arrow indicates the moving direction of the
Also, the bracketed marks indicate that they are not involved in power transmission.
ここで、各歯数比の算出について、遊星歯車組にあっては、リングギヤの歯数(Zr)に対するサンギヤの歯数(Zs)の比(Zs/Zr)を、第1遊星歯車組22はα1、第2遊星歯車組24はα2とし、歯車対にあっては、第1歯車対の第1入力駆動歯車10aと第1入力歯車26における歯数比をi1、第2歯車対の第2入力駆動歯車10bと第2入力歯車28における歯数比をi2とし、中間歯車52と第1反力歯車50における歯数比(第1反力歯車50の歯数/中間歯車52の歯数)をi3とし、中間歯車52と第2反力歯車54における歯数比(第2反力歯車54の歯数/中間歯車52の歯数)をi4として説明する。
なお、各歯車対の歯数比は、入力軸10側の歯数を分母、第1、第2出力軸12、14側の歯数を分子とした数値である。
Here, regarding the calculation of each gear ratio, in the planetary gear set, the ratio (Zs / Zr) of the number of teeth (Zs) of the sun gear to the number of teeth (Zr) of the ring gear is calculated as follows: α1, the second planetary gear set 24 is α2, and in the case of the gear pair, the gear ratio between the first
The gear ratio of each gear pair is a numerical value in which the number of teeth on the input shaft 10 side is the denominator and the number of teeth on the first and second output shafts 12 and 14 side is the numerator.
ここでは、各変速比の計算には、α1を0.41、α2を0.54、i1を1.76、i2を0.90、i3を0.85、i4を1.22とした場合について例示する。
つまり、第1入力歯車26は入力軸10から減速駆動され、第2入力歯車28は同じく増速駆動される。
なお、表示および計算式を簡略化するため、α2・i2・i3/{i1・i4・α1(1+α2)}をAとする。上記した歯数比においてAは0.305である。
Here, for calculation of each gear ratio, α1 is 0.41, α2 is 0.54, i1 is 1.76, i2 is 0.90, i3 is 0.85, and i4 is 1.22. Illustrate.
That is, the
In order to simplify the display and calculation formula, α2 · i2 · i3 / {i1 · i4 · α1 (1 + α2)} is A. In the above-mentioned tooth number ratio, A is 0.305.
はじめに、前進第1速(1st)の変速比は、スリーブ66を左方向へ移動して第1ドグ歯68に噛み合せたうえで第3クラッチ64(C−3)を締結し、第1クラッチ56(C−1)を締結することによって得られる。
First, the gear ratio of the forward first speed (1st) is determined by moving the
第1速の変速比(入力軸10の回転数/第1出力軸12および第2出力軸14の回転数)は、i1(1+α1)+α1・i1・i4/(α2・i3)になり、上記の値に設定した歯数比においては4.400になる。 The speed ratio of the first speed (the rotational speed of the input shaft 10 / the rotational speeds of the first output shaft 12 and the second output shaft 14) is i1 (1 + α1) + α1 · i1 · i4 / (α2 · i3). In the ratio of the number of teeth set to this value, 4.400 is obtained.
つぎに、第2速(2nd)への変速は、第1速における第1クラッチ56の締結を維持したまま、第3クラッチ64の締結を解放するとともに第1ブレーキ60(B−1)の締結で第1サンギヤ30をケース62に固定することで行う。
変速比はi1(1+α1)になり、上記した歯数比においては2.482である。
Next, in shifting to the second speed (2nd), the engagement of the first clutch 56 at the first speed is maintained, the engagement of the third clutch 64 is released, and the first brake 60 (B-1) is engaged. Then, the
The gear ratio is i1 (1 + α1), and is 2.482 in the above-mentioned gear ratio.
つぎに、第3速(3rd)への変速は、第2速における第1クラッチ56の締結を維持したまま、第1ブレーキ60を解放するとともに第2クラッチ58を締結することで行う。
これにより第1遊星歯車組22は一体になり、変速比はi1になる。上記した歯数比において変速比は1.760である。
Next, the shift to the third speed (3rd) is performed by releasing the
As a result, the first planetary gear set 22 is united and the gear ratio is i1. In the above gear ratio, the gear ratio is 1.760.
この第3速において、スリーブ66の噛み合い関係を切り替えるのが望ましい。
すなわち、第3速において、近い将来に第5速への変速が予想される場合はスリーブ66を右側へ移動して第2ドグ歯70と噛み合わせ、第1速への変速が予想される場合はスリーブ66を左側に維持して第1ドグ歯68と噛み合わせたままにしておく。
It is desirable to switch the meshing relationship of the
That is, at the third speed, when a shift to the fifth speed is expected in the near future, the
これは、第2速から第4速においてスリーブ66は動力伝達に関与しないので、そのいずれにあっても切り替えは可能であるが、中間の第3速で切り替えるのが最も適している。
なお、これらの変速の予想は、たとえばアクセルペダルの踏み込み状態(その大きさやその変化の大きさなど)や車速を元に行い、またこれらにブレーキ操作やカーナビゲーションによる予想走行道路の状況(カーブ、坂、込み具合など)等を加味するようにしてもよい。
This is because the
These shift predictions are made based on the accelerator pedal depression state (the magnitude of the accelerator pedal, the magnitude of the change, etc.) and the vehicle speed, and the predicted driving road conditions (curve, It may be possible to take into account such as slopes and inclines.
つぎに、第4速(4th)への変速は、第3速における第1クラッチ56の締結を維持したまま、第2クラッチ58の締結を解除するとともに第4クラッチ72(C−4)を締結することで行う。
これにより、変速比はi1・i3(1+α1)/{i3(1+α1)+α1(i1−i3)}になる。上記した歯数比において変速比は1.342である。
Next, in shifting to the fourth speed (4th), the second clutch 58 is released and the fourth clutch 72 (C-4) is engaged while maintaining the engagement of the first clutch 56 at the third speed. To do.
As a result, the gear ratio becomes i1 · i3 (1 + α1) / {i3 (1 + α1) + α1 (i1-i3)}. In the above gear ratio, the gear ratio is 1.342.
つぎに、第5速(5th)への変速は、第4速における第1クラッチ56の締結を維持したまま、第4クラッチ72の締結を解除するとともに第3クラッチ64(C−3)の締結により行う。
このとき、前述のスリーブ66は右側へ移動して第2ドグ歯70と噛み合っているので、第2キャリア48は第2歯車対10b、28を介して入力軸10と連結される。
これにより、変速比は{i2+A・i1(1+α1)(1+α2)}/{(1+A)(1+α2)}になる。上記した歯数比において変速比は1.027である。
Next, in shifting to the fifth speed (5th), the engagement of the fourth clutch 72 is released and the third clutch 64 (C-3) is engaged while the engagement of the first clutch 56 at the fourth speed is maintained. To do.
At this time, since the
As a result, the gear ratio becomes {i2 + A · i1 (1 + α1) (1 + α2)} / {(1 + A) (1 + α2)}. In the above gear ratio, the gear ratio is 1.027.
つぎに、第6速(6th)への変速は、第5速における第3クラッチ64の締結を維持したまま、第1クラッチ56の締結を解除するとともに、再び第4クラッチ72を締結することにより行う。
これにより、第2サンギヤ40が第4歯車対を介して入力軸10と連結され、変速比はi2・i4/{α2(i4−i2)+i4}になる。上記した歯数比において変速比は0.788の増速になる。
Next, the shift to the sixth speed (6th) is performed by releasing the engagement of the first clutch 56 and engaging the fourth clutch 72 again while maintaining the engagement of the third clutch 64 at the fifth speed. Do.
As a result, the
つぎに、第7速(7th)への変速は、第6速における第3クラッチ64の締結を維持したまま、第4クラッチ72の締結を解除するとともに、再び第2クラッチ58を締結することにより第1サンギヤ30および第2サンギヤ40を第1入力歯車26と連結することで行う。
上記歯数比において変速比は0.668である。
Next, the shift to the seventh speed (7th) is achieved by releasing the engagement of the fourth clutch 72 and engaging the second clutch 58 again while maintaining the engagement of the third clutch 64 at the sixth speed. This is performed by connecting the
In the above gear ratio, the gear ratio is 0.668.
つぎに、第8速(8th)への変速は、第7速における第3クラッチ64の締結を維持したまま、第2クラッチ58の締結を解除するとともに、再び第1ブレーキ66を締結することにより第1サンギヤ30および第2サンギヤ40をケース62に固定することで行う。
これにより、変速比はi2/(1+α2)になる。上記歯数比において変速比は0.584である。
Next, the shift to the eighth speed (8th) is achieved by releasing the engagement of the second clutch 58 and engaging the
As a result, the gear ratio becomes i2 / (1 + α2). In the above gear ratio, the gear ratio is 0.584.
つぎに、Rレンジにおける後進第1速(R−1)の変速は、スリーブ66を左方向へ移動して第1ドグ歯68に噛み合せたうえで第3クラッチ64(C−3)を締結し、第2キャリア48を固定したうえで、第2ブレーキ66の締結し、第2サンギヤ40を第1入力歯車26と連結することで行われる。
これにより、変速比は−i1・i4/(α2・i3)になる。上記歯数比において変速比は−4.678の逆転である。
Next, in the reverse first speed (R-1) in the R range, the
As a result, the transmission gear ratio becomes −i1 · i4 / (α2 · i3). In the above gear ratio, the gear ratio is a reverse rotation of -4.678.
つぎに、後進第2速(R−2)の変速は、スリーブ66を第1ドグ歯68に噛み合せて第3クラッチ64の締結を維持したまま、第2ブレーキ66の締結を解除して第4クラッチ72(C−4)を締結することで行われる。
これにより、変速比は−i4/α2になる。上記歯数比において変速比は−2.259である。
Next, in the second reverse speed (R-2), the
As a result, the gear ratio becomes −i4 / α2. In the above gear ratio, the gear ratio is -2.259.
このように、本発明の実施例に係る多段遊星歯車列は、自動車にとって好ましい前進8段、後進2段の変速比が得られる。また、本発明の実施例に係る多段遊星歯車列は、二つの第1遊星歯車組22、第2遊星歯車組24を第1、第2出力軸12、14に分けて配置し、締結要素は入力軸10も含めて3軸に分けて配置したため、軸方向長さを大きくしないで前進8段の変速比を得ることができるとともに、スリーブ66を設けたため、摩擦要素が5個で済む。
As described above, the multi-stage planetary gear train according to the embodiment of the present invention can obtain a gear ratio of 8 forward speeds and 2 reverse speeds preferable for an automobile. In the multi-stage planetary gear train according to the embodiment of the present invention, the two first planetary gear sets 22 and the second planetary gear set 24 are divided into the first and second output shafts 12 and 14 and the fastening elements are Since the input shaft 10 and the input shaft 10 are divided into three shafts, the forward gear ratio can be obtained without increasing the axial length, and the
これにより、非作動で解放されて遊転する摩擦要素が常に3個になって従来の遊星歯車列より少なくなるとともに、第2キャリア48を固定するブレーキが不要となる。
第2キャリア48は前進第1速および後進走行において大きなトルクが作用するため、これを固定するブレーキの容量が大きくなり、かつ第5速以上の高速走行時にこれの回転差が大きいという宿命を持っている。
このため、第2キャリア48を固定するブレーキがないことによって、非作動の摩擦要素によるフリクションロスを大幅に低減できる。
その結果、動力伝達効率が向上し自動車の燃費が大幅に良くなるとともに、自動変速機における発熱も低減するので冷却装置が小さくて済み油の耐久性も伸びるという効果が期待できる。
As a result, the number of friction elements that are released in a non-actuated manner and are free to rotate is always three, which is smaller than that of the conventional planetary gear train, and a brake for fixing the
The
For this reason, since there is no brake for fixing the
As a result, the power transmission efficiency is improved, the fuel consumption of the automobile is greatly improved, and the heat generation in the automatic transmission is also reduced, so that the effect that the cooling device is small and the oil durability is extended can be expected.
また、第1遊星歯車組22と第2遊星歯車組24を第1、第2出力軸12、14の左端に配置したため、これらを鋳物のケースではなく板金製のカバーで覆う構造にすることができる。
すなわち、遊星歯車自体には径方向のスラストが作用しないので、これの軸方向両側をベアリングで支持する必要がない。このため、隣接するクラッチなどとともに、鋳物製のケースの外に配置して板金製のカバーで覆うだけにして、構造を簡単にするとともに軽量化、低コスト化が期待できる。
In addition, since the first planetary gear set 22 and the second planetary gear set 24 are arranged at the left ends of the first and second output shafts 12 and 14, they can be covered with a sheet metal cover instead of a cast case. it can.
That is, since no radial thrust acts on the planetary gear itself, it is not necessary to support both axial sides of the planetary gear with bearings. For this reason, together with the adjacent clutch, etc., it can be simply arranged outside the cast case and covered with a sheet metal cover to simplify the structure and reduce the weight and cost.
さらに、第2出力軸14側に配置したスリーブ66の移動範囲と第1歯車対10a、25とを軸方向にオーバーラップすることで、摩擦要素の数が従来麗より1個少ないこととあいまって遊星歯車列全体の軸方向長さを短くすることができる。
Furthermore, the overlap of the movement range of the
上記実施例では、エンジン1と入力軸10との間にフルードカップリング2を設けているが、これに代えてトルクコンバータまたは摩擦クラッチを用いてもよいことは言うまでもない。
In the above embodiment, the
以上の説明は前進8段、後進2段の場合について説明したが、これに限ることなく上記説明のうち第4速を省いて前進7段にすることができる。 In the above description, the case of 8 forward speeds and 2 reverse speeds has been described. However, the present invention is not limited to this, and the fourth speed can be omitted to achieve 7 forward speeds.
前進7段以上の変速比を得るとともに、変速機部分の軸方向長さを短くレイアウトできるうえ、動力伝達に伴うロスを低減できるため、特にエンジン横置き式車両に搭載する変速機へ適用する場合に、より車幅が小さい車両に適用可能になり、燃費が重視される小型乗用車などに幅広く適用することができる。 When obtaining a gear ratio of 7 or more forward speeds and shortening the axial length of the transmission part and reducing loss associated with power transmission, especially when applied to a transmission mounted on a horizontally mounted engine vehicle In addition, the present invention can be applied to a vehicle having a smaller vehicle width and can be widely applied to a small passenger car in which fuel efficiency is important.
1 エンジン
2 フルードカップリング
10 入力軸
12 第1出力軸
14 第2出力軸
16 出力歯車
18 差動装置
20 車軸
22 第1遊星歯車組
24 第2遊星歯車組
26 第1入力歯車
28 第2入力歯車
30 第1サンギヤ
32 第1リングギヤ
34 第1ピニオン
38 第1キャリア
40 第2サンギヤ
42 第2リングギヤ
44 第2ピニオン
48 第2キャリア
50 第1反力歯車
52 中間歯車
54 第2反力歯車
56 第1クラッチ
58 第2クラッチ
60 第1ブレーキ
62 ケース
64 第3クラッチ
66 スリーブ
68 第1ドグ歯
70 第2ドグ歯
72 第4クラッチ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
該入力軸と平行に設けられた第1出力軸と、
前記入力軸および前記第1出力軸に平行に設けられた第2出力軸と、
前記第1出力軸と一体の第1駆動歯車と、
前記第2出力軸と一体の第2駆動歯車と、
前記第1駆動歯車および前記第2駆動歯車に噛み合う出力歯車と、
前記第1出力軸と同軸に配置され、第1サンギヤ、第1リングギヤ、第1リングギヤおよび第1サンギヤに噛み合った第1ピニオン、第1ピニオンを回転自在に軸支する第1キャリアを有して、前記入力軸の回転数を前記第1駆動歯車の回転数に変換する第1遊星歯車組と、
前記第2出力軸と同軸に配置され、第2サンギヤ、第2リングギヤ、第2リングギヤおよび第2サンギヤに噛み合った第2ピニオン、第2ピニオンを回転自在に軸支する第2キャリアを有して、前記入力軸の回転数を前記第2駆動歯車の回転数に変換する第2遊星歯車組と、
前記入力軸と同軸に配置された中間歯車と、
この中間歯車に噛み合い前記第1サンギヤおよび前記第2サンギヤを連結する第1反力歯車および第2反力歯車と、
前記第2出力軸と同軸に配置された、軸方向に移動可能なスリーブとを有し、
前記入力軸は、第1歯車対を介して前記第1リングギヤと連結可能であり、
前記第1出力軸は前記第1キャリアに、前記第2出力軸は前記第2リングギヤに、それぞれ連結されるか、または連結可能であり、
前記第1サンギヤおよび前記第2サンギヤは、前記第1歯車対または前記中間歯車を介して前記入力軸と連結可能、かつ前記ケース側に固定可能であり、
前記第2キャリアは前記スリーブと連結可能であり、該スリーブを軸方向に移動することにより、前記第2キャリアを、前記ケース側に固定するか、第2歯車対を介して前記入力軸と連結するか、選択可能であることを特徴とする多段変速遊星歯車列。 An input shaft;
A first output shaft provided parallel to the input shaft;
A second output shaft provided parallel to the input shaft and the first output shaft;
A first drive gear integral with the first output shaft;
A second drive gear integral with the second output shaft;
An output gear meshing with the first drive gear and the second drive gear;
A first pinion that is disposed coaxially with the first output shaft and that is engaged with the first sun gear, the first ring gear, the first ring gear, and the first sun gear, and a first carrier that rotatably supports the first pinion. A first planetary gear set for converting the rotational speed of the input shaft into the rotational speed of the first drive gear;
The second sun gear, the second ring gear, the second ring gear, the second pinion meshed with the second sun gear, and the second carrier that rotatably supports the second pinion are arranged coaxially with the second output shaft. A second planetary gear set for converting the rotational speed of the input shaft into the rotational speed of the second drive gear;
An intermediate gear disposed coaxially with the input shaft;
A first reaction force gear and a second reaction force gear meshing with the intermediate gear and connecting the first sun gear and the second sun gear;
An axially movable sleeve disposed coaxially with the second output shaft;
The input shaft is connectable to the first ring gear via a first gear pair;
The first output shaft is connected to the first carrier, and the second output shaft is connected to the second ring gear.
The first sun gear and the second sun gear can be connected to the input shaft via the first gear pair or the intermediate gear, and can be fixed to the case side,
The second carrier is connectable to the sleeve, and the second carrier is fixed to the case side by moving the sleeve in the axial direction or connected to the input shaft via a second gear pair. A multi-speed planetary gear train characterized by being selectable or selectable.
The multi-stage planetary gear train according to claim 1 or 2, wherein the sleeve and the first gear pair are arranged so as to overlap in the axial direction.
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2006
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