JP2013068320A - 車両用変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】最小の部品を使用し、比較的簡単な構成の前進１１速及び後進３速の変速段を備える車両用変速機を提供する。
【解決手段】第１遊星ギア装置と第２遊星ギア装置が結合されてなる第１複合遊星ギア装置と、第３遊星ギア装置と第４遊星ギア装置が結合されてなり、少なくとも一つの回転要素が第１複合遊星ギア装置の回転要素に連結される第２複合遊星ギア装置と、二つの経路を介して第１複合遊星ギア装置の回転要素に連結され、二つの経路を介して第２複合遊星ギア装置の回転要素に連結された入力軸と、第２複合遊星ギア装置の一回転要素に連結された出力軸と、第１複合遊星ギア装置の回転要素を固定する第１ブレーキ及び第２ブレーキと、第２複合遊星ギア装置の回転要素を固定する第３ブレーキと、第１遊星ギア装置と第２遊星ギア装置の回転要素の間を選択的に連結する第１クラッチと、を含んでなる。
【選択図】図１

Description

本発明は車両用変速機に係り、より詳しくは前進１１速及び後進３速の変速比を具現化した車両用変速機に関する。

車両にはその運転状況に応じてエンジン等の動力源から発生した動力を駆動輪に適切な回転速度及びトルクに変換して供給するための変速機が備えられる。
上記の車両用変速機は最大登板力を満たすための最大変速比から車両の最高速度を達成するための最小変速比までの間に多数の変速段を備えることが一般的であり、理論的には変速段数が多いほどエンジンの最適運転点の確保に有利であって車両の燃費向上に寄与する。
特許文献１〜３には前進１０速及び後進２速の変速段を具現化した変速機が開示されているが、それ以上の変速段を有する変速機については知られていない。

大韓民国特許公開第１０−２０１０−００９７７０６号明細書 特開２００９−４７３０３号公報 特開２００９−６３０３１号公報

本発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、最小の部品を使用し、比較的簡単な構成で前進１１速及び後進３速の変速段を備え、車両の燃費を向上させ、円滑な走行性能を確保することができる車両用変速機を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の車両用変速機は、第１遊星ギア装置と第２遊星ギア装置が結合されてなる第１複合遊星ギア装置と、第３遊星ギア装置と第４遊星ギア装置が結合されてなり、少なくとも一つの回転要素が第１複合遊星ギア装置の回転要素に連結された第２複合遊星ギア装置と、少なくとも二つの経路を介して第１複合遊星ギア装置の回転要素に連結されるとともに少なくとも二つの経路を介して第２複合遊星ギア装置の回転要素に連結された入力軸と、第２複合遊星ギア装置の一回転要素に連結された出力軸と、第１複合遊星ギア装置の回転要素をそれぞれ固定する第１ブレーキ及び第２ブレーキと、第２複合遊星ギア装置の回転要素を固定する第３ブレーキと、第１遊星ギア装置と第２遊星ギア装置の回転要素の間を選択的に連結する第１クラッチと、を含んでなることを特徴とする。

本発明は最小の部品を使用して比較的簡単な構成を持つとともに、前進１１速及び後進３速の変速段を備えて、変速機に連結されるエンジンの運転状態を一層最適化することができるようにすることで、車両の燃費を向上させ、円滑な走行性能を確保することができる。

本発明による車両用変速機構造を示す図である。 図１の変速機の作動要素の作動表である。 図１の変速機の作動を説明したレバーダイアグラムである。

図１に本発明による車両用変速機構造を示した。図２は図１の変速機の作動要素の作動表であり、図３は図１の変速機の作動を説明したレバーダイアグラムである。
図１〜図３を参照して、本発明について詳細に説明する。
本発明の実施例による車両用変速機は、第１遊星ギア装置ＰＧ１と第２遊星ギア装置ＰＧ２が結合されてなる第１複合遊星ギア装置ＣＧ１と、第３遊星ギア装置ＰＧ３と第４遊星ギア装置ＰＧ４が結合されてなり、少なくとも一つ以上の回転要素が第１複合遊星ギア装置ＣＧ１の回転要素に連結される第２複合遊星ギア装置ＣＧ２と、少なくとも二つの経路を介して第１複合遊星ギア装置ＣＧ１の回転要素に連結されるとともに少なくとも二つの経路を介して第２複合遊星ギア装置ＣＧ２の回転要素に連結されるように設置された入力軸ＩＮと、第２複合遊星ギア装置ＣＧ２の一回転要素に連結された出力軸ＯＵＴと、第１複合遊星ギア装置ＣＧ１の回転要素をそれぞれ固定する第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２と、第２複合遊星ギア装置ＣＧ２の回転要素を固定する第３ブレーキＢ３と、第１遊星ギア装置ＰＧ１と第２遊星ギア装置ＰＧ２の回転要素の間を選択的に連結する第１クラッチＣＬ１と、を含んでなる。

入力軸ＩＮは第２遊星ギア装置ＰＧ２の第１回転要素に直接連結され、入力軸ＩＮは第３遊星ギア装置ＰＧ３の第１回転要素及び第４遊星ギア装置ＰＧ４の第１回転要素に第２クラッチＣＬ２で選択的に連結され、入力軸ＩＮは第３遊星ギア装置ＰＧ３の第２回転要素に第３クラッチＣＬ３で選択的に連結され、入力軸ＩＮは第１遊星ギア装置ＰＧ１の第１回転要素に第４クラッチＣＬ４で選択的に連結される。
また、出力軸ＯＵＴは第４遊星ギア装置ＰＧ４の第２回転要素に連結され、第１遊星ギア装置ＰＧ１の第３回転要素は第３遊星ギア装置ＰＧ３の第３回転要素に直接連結され、第１クラッチＣＬ１は第１遊星ギア装置ＰＧ１の第３回転要素と第２遊星ギア装置ＰＧ２の第２回転要素を選択的に連結させる。

第１複合遊星ギア装置ＣＧ１は、第１遊星ギア装置ＰＧ１の第２回転要素と第２遊星ギア装置ＰＧ２の第３回転要素が直接連結され、第１遊星ギア装置ＰＧ１の第３回転要素と第２遊星ギア装置ＰＧ２の第２回転要素の間を第１クラッチＣＬ１で選択的に連結する。
第２複合遊星ギア装置ＣＧ２は、第３遊星ギア装置ＰＧ３の第１回転要素と第４遊星ギア装置ＰＧ４の第１回転要素が直接連結され、第３遊星ギア装置ＰＧ３の第２回転要素と第４遊星ギア装置ＰＧ４の第３回転要素が直接連結される。
ここで、第１遊星ギア装置ＰＧ１の第１回転要素、第２要素、第３回転要素は順に第１太陽ギアＳ１、第１キャリアＣ１、第１リングギアＲ１に相当し、第２遊星ギア装置ＰＧ２の第１回転要素、第２要素、第３回転要素は順に第２太陽ギアＳ２、第２キャリアＣ２、第２リングギアＲ２に相当し、第３遊星ギア装置ＰＧ３の第１回転要素、第２要素、第３回転要素は順に第３太陽ギアＳ３、第３キャリアＣ３、第３リングギアＲ３に相当し、第４遊星ギア装置ＰＧ４の第１回転要素、第２要素、第３回転要素は順に第４太陽ギアＳ４、第４キャリアＣ４、第４リングギアＲ４に相当する。

したがって、第１複合遊星ギア装置ＣＧ１は、第１キャリアＣ１と第２リングギアＲ２が直接連結され、第１リングギアＲ１が第２キャリアＣ２に第１クラッチＣＬ１で選択的に連結されることで、第１クラッチＣＬ１が連結されるとＣＲ−ＣＲ式複合遊星ギア装置を構成する。
第２複合遊星ギア装置ＣＧ２は、第３太陽ギアＳ３と第４太陽ギアＳ４が直接連結され、第３キャリアＣ３と第４リングギアＲ４が直接連結されてシンプスン式複合遊星ギア装置を構成する。
入力軸ＩＮは第２太陽ギアＳ２に直接連結され、第３太陽ギアＳ３と第４太陽ギアＳ４の連結体に第２クラッチＣＬ２で選択的に連結され、第３キャリアＣ３と第４リングギアＲ４の連結体に第３クラッチＣＬ３で選択的に連結され、第１太陽ギアＳ１に第４クラッチＣＬ４で選択的に連結される。

出力軸ＯＵＴは第４キャリアＣ４に連結され、第３リングギアＲ３は第１リングギアＲ１に直接連結される。
第１ブレーキＢ１は第１キャリアＣ１と第２リングギアＲ２の連結体を選択的に固定し、第２ブレーキＢ２は第１太陽ギアＳ１を選択的に固定し、第３ブレーキＢ３は第３キャリアＣ３と第４リングギアＲ４の連結体を選択的に固定する。
また、第１キャリアＣ１と第２リングギアＲ２の連結体が逆回転することを防止するワンウェイクラッチＦ１が備えられる。

上記のとおり構成された本発明の車両用変速機は、図２の作動表によって第１クラッチＣＬ１〜第４クラッチＣＬ４と第１ブレーキＢ１〜第３ブレーキＢ３が作動して前進１速（１ｓｔ）〜１１速（１１ｔｈ）の変速段と後進３速（Ｒｅｖ１〜Ｒｅｖ３）の変速段を具現化する。図３のレバーダイアグラムに本発明の前進１１速、後進３速の作動状態を示した。
すなわち、第１複合遊星ギア装置ＣＧ１は、図３の左側に図示した、二つの順方向減速比、一つの逆方向減速比、一つの増速比、一つの１：１比及び一つのゼロ比を具現化し、この変速比に変速された動力を受け、第２複合遊星ギア装置ＣＧ２は図３の右側に示した前進１１速と後進３速の変速比を具現化する。

以上、本発明を特定の実施例に基づいて説明したが、本発明の範囲は特定の実施例に限定されるのではなく、特許請求の範囲によって解釈されなければならない。また、この技術分野で通常の知識を習得した者なら、本発明の技術的範囲内で多くの修正と変形ができることはいうまでもない。

本発明は、前進１１速及び後進３速の変速比を具現する変速機に適用可能である。

Ｂ１ 第１ブレーキ
Ｂ２ 第２ブレーキ
Ｂ３ 第３ブレーキ
Ｃ１ 第１キャリア
Ｃ２ 第２キャリア
Ｃ３ 第３キャリア
Ｃ４ 第４キャリア
ＣＧ１ 第１複合遊星ギア装置
ＣＧ２ 第２複合遊星ギア装置
ＣＬ１ 第１クラッチ（ＰＧ１の第２回転要素）
ＣＬ２ 第２クラッチ（ＰＧ２の第２回転要素）
ＣＬ３ 第３クラッチ（ＰＧ３の第２回転要素）
ＣＬ４ 第４クラッチ（ＰＧ４の第２回転要素）
Ｆ１ ワンウェイクラッチ
ＩＮ 入力軸
ＯＵＴ 出力軸
ＰＧ１ 第１遊星ギア装置
ＰＧ２ 第２遊星ギア装置
ＰＧ３ 第３遊星ギア装置
ＰＧ４ 第４遊星ギア装置
Ｒ１ 第１リングギア（ＰＧ１の第３回転要素）
Ｒ２ 第２リングギア（ＰＧ２の第３回転要素）
Ｒ３ 第３リングギア（ＰＧ３の第３回転要素）
Ｒ４ 第４リングギア（ＰＧ４の第３回転要素）
Ｓ１ 第１太陽ギア（ＰＧ１の第１回転要素）
Ｓ２ 第２太陽ギア（ＰＧ２の第１回転要素）
Ｓ３ 第３太陽ギア（ＰＧ３の第１回転要素）
Ｓ４ 第４太陽ギア（ＰＧ４の第１回転要素）

Claims (10)

1. 第１遊星ギア装置（ＰＧ１）と第２遊星ギア装置（ＰＧ２）が結合されてなる第１複合遊星ギア装置（ＣＧ１）と、
   第３遊星ギア装置（ＰＧ３）と第４遊星ギア装置（ＰＧ４）が結合されてなり、少なくとも一つの回転要素が前記第１複合遊星ギア装置（ＣＧ１）の回転要素に連結された第２複合遊星ギア装置（ＣＧ２）と、
   少なくとも二つの経路を介して前記第１複合遊星ギア装置（ＣＧ１）の回転要素に連結されるとともに少なくとも二つの経路を介して前記第２複合遊星ギア装置（ＣＧ２）の回転要素に連結された入力軸（ＩＮ）と、
   前記第２複合遊星ギア装置（ＣＧ２）の一回転要素に連結された出力軸（ＯＵＴ）と、
   前記第１複合遊星ギア装置（ＣＧ１）の回転要素をそれぞれ固定する第１ブレーキ（Ｂ１）及び第２ブレーキ（Ｂ２）と、
   前記第２複合遊星ギア装置（ＣＧ２）の回転要素を固定する第３ブレーキ（Ｂ３）と、
   前記第１遊星ギア装置（ＰＧ１）と前記第２遊星ギア装置（ＰＧ２）の回転要素の間を選択的に連結する第１クラッチ（ＣＬ１）と、
   を含んでなることを特徴とする車両用変速機。
2. 前記入力軸（ＩＮ）は前記第２遊星ギア装置（ＰＧ２）の第１回転要素に直接連結され、
   前記入力軸（ＩＮ）は前記第３遊星ギア装置（ＰＧ３）の第１回転要素及び第４遊星ギア装置（ＰＧ４）の第１回転要素に第２クラッチ（ＣＬ２）で選択的に連結され、
   前記入力軸（ＩＮ）は前記第３遊星ギア装置（ＰＧ３）の第２回転要素に第３クラッチ（ＣＬ３）で選択的に連結され、
   前記入力軸（ＩＮ）は前記第１遊星ギア装置（ＰＧ１）の第１回転要素に第４クラッチ（ＣＬ４）で選択的に連結されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用変速機。
3. 前記出力軸（ＯＵＴ）は前記第４遊星ギア装置（ＰＧ４）の第２回転要素に連結され、
   前記第１遊星ギア装置（ＰＧ１）の第３回転要素は前記第３遊星ギア装置（ＰＧ３）の第１回転要素に直接連結され、
   前記第１クラッチ（ＣＬ１）は前記第１遊星ギア装置（ＰＧ１）の第３回転要素と前記第２遊星ギア装置（ＰＧ２）の第２回転要素を選択的に連結することを特徴とする請求項１に記載の車両用変速機。
4. 前記第１複合遊星ギア装置（ＣＧ１）は前記第１遊星ギア装置（ＰＧ１）の前記第２回転要素と前記第２遊星ギア装置（ＰＧ２）の第３回転要素が直接連結され、前記第１遊星ギア装置（ＰＧ１）の第３回転要素と前記第２遊星ギア装置（ＰＧ２）の第２回転要素の間を前記第１クラッチ（ＣＬ１）で選択的に連結することを特徴とする請求項１に記載の車両用変速機。
5. 前記第２複合遊星ギア装置（ＣＧ２）は前記第３遊星ギア装置（ＰＧ３）の第１回転要素と前記第４遊星ギア装置（ＰＧ４）の第１回転要素を直接連結し、前記第３遊星ギア装置（ＰＧ３）の第２回転要素と前記第４遊星ギア装置（ＰＧ４）の第３回転要素を直接連結したことを特徴とする請求項１に記載の車両用変速機。
6. 前記第１遊星ギア装置（ＰＧ１）の第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素は順に第１太陽ギア（Ｓ１）、第１キャリア（Ｃ１）、第１リングギア（Ｒ１）に相当し、
   前記第２遊星ギア装置（ＰＧ２）の第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素は順に第２太陽ギア（Ｓ２）、第２キャリア（Ｃ２）、第２リングギア（Ｒ２）に相当し、
   前記第３遊星ギア装置（ＰＧ３）の第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素は順に第３太陽ギア（Ｓ３）、第３キャリア（Ｃ３）、第３リングギア（Ｒ３）に相当し、
   前記第４遊星ギア装置（ＰＧ４）の第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素は順に第４太陽ギア（Ｓ４）、第４キャリア（Ｃ４）、第４リングギア（Ｒ４）に相当し、
   前記第１複合遊星ギア装置（ＣＧ１）は、前記第１キャリア（Ｃ１）と前記第２リングギア（Ｒ２）が直接連結され、前記第１リングギア（Ｒ１）が前記第２キャリア（Ｃ２）に前記第１クラッチ（ＣＬ１）で選択的に連結されることで、前記第１クラッチ（ＣＬ１）が連結されればＣＲ−ＣＲ式複合遊星ギア装置を構成することを特徴とする請求項１に記載の車両用変速機。
7. 前記第２複合遊星ギア装置（ＣＧ２）は、前記第３太陽ギア（Ｓ３）と前記第４太陽ギア（Ｓ４）が直接連結され、前記第３キャリア（Ｃ３）と前記第４リングギア（Ｒ４）が直接連結されてシンプスン式複合遊星ギア装置を構成し、
   前記第３リングギア（Ｒ３）は前記第１リングギア（Ｒ１）に直接連結されたことを特徴とする請求項６に記載の車両用変速機。
8. 前記入力軸（ＩＮ）は前記第２太陽ギア（Ｓ２）に直接連結され、前記第３太陽ギア（Ｓ３）と前記第４太陽ギア（Ｓ４）の連結体に前記第２クラッチ（ＣＬ２）で選択的に連結され、前記第３キャリア（Ｃ３）と前記第４リングギア（Ｒ４）の連結体に前記第３クラッチ（ＣＬ３）で選択的に連結され、前記第１太陽ギア（Ｓ１）に前記第４クラッチ（ＣＬ４）で選択的に連結され、
   前記出力軸（ＯＵＴ）は前記第４キャリア（Ｃ４）に連結されたことを特徴とする請求項７に記載の車両用変速機。
9. 前記第１ブレーキ（Ｂ１）は前記第１キャリア（Ｃ１）と前記第２リングギア（Ｒ２）の連結体を選択的に固定するように設置され、
   前記第２ブレーキ（Ｂ２）は前記第１太陽ギア（Ｓ１）を選択的に固定するように設置され、
   前記第３ブレーキ（Ｂ３）は前記第３キャリア（Ｃ３）と前記第４リングギア（Ｒ４）の連結体を選択的に固定することを特徴とする請求項８に記載の車両用変速機。
10. 前記第１キャリア（Ｃ１）と前記第２リングギア（Ｒ２）の連結体が逆回転することを防止するワンウェイクラッチ（Ｆ１）をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の車両用変速機。

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