JP5903288B2 - 有段変速機 - Google Patents
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Description
第1サンギヤ(例えば、後述の実施形態の第1サンギヤ11)、第1プラネタリギヤ(例えば、後述の実施形態の第1プラネタリギヤ12)、第1プラネタリキャリア(例えば、後述の実施形態の第1プラネタリキャリア13)、及び、第1リングギヤ(例えば、後述の実施形態の第1リングギヤ14)を有する第1遊星歯車機構(例えば、後述の実施形態の第1遊星歯車機構10)と、
第2サンギヤ(例えば、後述の実施形態の第2サンギヤ21)、第2プラネタリギヤ(例えば、後述の実施形態の第2プラネタリギヤ22)、第2プラネタリキャリア(例えば、後述の実施形態の第2プラネタリキャリア23)、及び、第2リングギヤ(例えば、後述の実施形態の第2リングギヤ24)を有する第2遊星歯車機構(例えば、後述の実施形態の第2遊星歯車機構20)と、
を備える有段変速機(例えば、後述の実施形態の有段変速機1A、1B)であって、
前記有段変速機は、第1軸(例えば、後述の実施形態の入力軸2)と第2軸(例えば、後述の実施形態の出力軸3)との間で、前記第1遊星歯車機構及び前記第2遊星歯車機構を介して動力伝達するものであり、
前記第1遊星歯車機構と前記第2遊星歯車機構とは、前記第1サンギヤの回転中心と前記第2サンギヤの回転中心とが一致するように同一の回転軸線(例えば、後述の実施形態の回転軸線X)上に配置され、
前記第1プラネタリキャリアと前記第2サンギヤとが一体回転可能に連結され、
前記第1軸には、前記第1サンギヤが接続され、
前記第2軸には、前記第2プラネタリキャリアが接続され、
前記第2軸と前記第2プラネタリキャリアとの動力伝達経路である第1動力伝達経路(例えば、後述の実施形態の第1動力伝達経路4A)上には、締結又は解放することで前記第2軸と前記第2プラネタリキャリアとを接続状態又は遮断状態にする第1動力断接手段(例えば、後述の実施形態の油圧ブレーキ91)が配置され、
前記第2軸には、さらに前記第1プラネタリキャリアが接続され、
前記第2軸と前記第1プラネタリキャリアとの動力伝達経路である第2動力伝達経路(例えば、後述の実施形態の第2動力伝達経路4B)上には、締結又は解放することで前記第2軸と前記第1プラネタリキャリアとを接続状態又は遮断状態にする第2動力断接手段(例えば、後述の実施形態の油圧ブレーキ92)が配置され、
前記第2動力断接手段を解放し、前記第1動力断接手段を締結することで、第1変速段が形成され、
前記第2動力断接手段を締結し、前記第1動力断接手段を解放することで、第2変速段が形成されることを特徴とする。
前記第1動力伝達経路と、前記第2動力伝達経路とは、前記回転軸線方向にオーバーラップして配置されることを特徴とする。
前記第1遊星歯車機構と、前記第2遊星歯車機構とは、前記回転軸線方向にオーバーラップして配置されることを特徴とする。
前記第1動力断接手段と、前記第2動力断接手段とは、前記回転軸線方向にオーバーラップして配置されることを特徴とする。
前記第1動力断接手段は、非係合状態で、前記第2軸と前記第2プラネタリキャリアとの一方向の相対回転を許容する一方、係合状態で、前記第2軸と前記第2プラネタリキャリアとの他方向の相対回転を規制する一方向動力断接手段(例えば、後述の実施形態の一方向クラッチ93)であり、
前記第2動力断接手段は、解放状態で、前記第2軸と前記第1プラネタリキャリアとの双方向の相対回転を許容する一方、締結状態で、前記第2軸と前記第1プラネタリキャリアとの双方向の相対回転を規制する双方向動力断接手段(例えば、後述の実施形態の油圧ブレーキ92)であることを特徴とする。
前記第1プラネタリキャリアは、前記第1軸、前記第2軸、及び前記第1サンギヤのいずれか1つによって径方向に支持され、
前記第1リングギヤは、径方向の移動を許容されるとともに回転を規制されて配置されることを特徴とする。
前記第1プラネタリキャリアと前記第2サンギヤとは、前記第1プラネタリキャリアを構成する第1プラネタリキャリア側部材(例えば、後述の実施形態の第1プラネタリキャリア側部材41)と前記第2サンギヤを構成する第2サンギヤ側部材(例えば、後述の実施形態の第2サンギヤ側部材42)とが係合部(例えば、後述の実施形態の係合部43)によって互いに係合され、前記係合部を介して回転動力を伝達することを特徴とする。
前記第2プラネタリキャリアは、径方向に延設され、前記第2プラネタリギヤを保持する腕部(例えば、後述の実施形態の腕部35)を備え、
前記係合部と前記腕部とは、前記第1プラネタリギヤと前記第1リングギヤとの噛合部に対して前記回転軸線方向で一方側に配置され、且つ、前記回転軸線方向から見て径方向にオーバーラップしていることを特徴とする。
前記第1プラネタリキャリア側部材は、
前記第1プラネタリギヤを回転可能に軸支するプラネタリギヤ回転軸(例えば、後述の実施形態の支持ピン32)と、
前記プラネタリギヤ回転軸を支持する軸支持部材(例えば、後述の実施形態の環状部材33)と、
前記軸支持部材から径方向外側に延設される第1キャリア一方側延出部(例えば、後述の実施形態の第1キャリア一方側延出部45)と、
を含み、
前記第1キャリア一方側延出部と前記腕部との間には、前記回転軸線方向の荷重を受ける第1一方側軸方向軸受部材(例えば、後述の実施形態のスラストベアリング51)が介装され、
前記第2サンギヤ側部材は、前記噛合部に対して前記回転軸線方向で一方側において、前記径方向外側に延設される第2サンギヤ一方側延出部(例えば、後述の実施形態の第2サンギヤ一方側延出部47)を含み、
前記第2サンギヤ一方側延出部と前記腕部との間には、前記回転軸線方向の荷重を受ける第2一方側軸方向軸受部材(例えば、後述の実施形態のスラストベアリング52)が介装されることを特徴とする。
前記噛合部に対して前記回転軸線方向で他方側には、前記第1リングギヤを支持する第1支持部材(例えば、後述の実施形態の第1支持部材15)が配置され、
前記第2サンギヤ側部材と前記第1支持部材とは、前記径方向にオーバーラップしており、
前記第2サンギヤ側部材は、前記第1支持部材側の端部から前記径方向外側のみに向かって形成される第2サンギヤ他方側延出部(例えば、後述の実施形態の第2サンギヤ他方側延出部48)を有し、
前記第2サンギヤ他方側延出部と前記第1支持部材との間には、前記回転軸線方向の荷重を受ける他方側軸方向軸受部材(例えば、後述の実施形態のスラストベアリング54)が介装されることを特徴とする。
前記第1プラネタリキャリアは、前記回転軸線方向に延設され、前記第1プラネタリギヤを回転可能に軸支するプラネタリギヤ回転軸(例えば、後述の実施形態の支持ピン32)と、前記プラネタリギヤ回転軸を支持する軸支持部材(例えば、後述の実施形態の他の環状部材34)と、を備え、
前記プラネタリギヤ回転軸は、前記第1プラネタリギヤに対して前記第1軸側若しくは前記第2軸側に延設される軸方向キャリア延出部(例えば、後述の実施形態の軸方向キャリア延出部32a)を備え、
前記軸方向キャリア延出部は、前記軸支持部材を介して前記第1軸若しくは前記第2軸によって径方向に支持され、
前記軸支持部材と前記第1軸若しくは前記第2軸との間には、前記径方向の荷重を受ける径方向軸受部材(例えば、後述の実施形態のラジアルベアリング62)が介装されることを特徴とする。
前記第2軸は、差動装置(例えば、後述の実施形態の差動装置81)に接続され、
前記差動装置は、前記第2軸からの入力される動力を第1出力軸(例えば、後述の実施形態の第1出力軸82)と第2出力軸(例えば、後述の実施形態の第2出力軸83)とに出力することを特徴とする。
図1は、本発明の第1実施形態に有段変速機が適用される駆動装置を示す概略構成図である。
同様に、第2サンギヤ側部材42に設けられた第2サンギヤ一方側延出部47や第2サンギヤ他方側延出部48によって、第2サンギヤ側部材42が腕部35や第1支持部材15に支持される支持面積、本実施形態では、スラストベアリング51,54を支持する支持面積を増加することで、より安定性を向上することができる。
また、第1プラネタリキャリア13の他の腕部36は、出力軸3と第1プラネタリキャリア13との動力伝達経路である第2動力伝達経路4Bを構成し、この第2動力伝達経路上に、第2動力断接手段である油圧ブレーキ92が配置されている。
即ち、油圧ブレーキ91は、解放状態で、出力軸3と第2プラネタリキャリア23との双方向の相対回転を許容する一方、締結状態で、出力軸3と第2プラネタリキャリア23との双方向の相対回転を規制する双方向動力断接手段であり、油圧ブレーキ92も、解放状態で、出力軸3と第1プラネタリキャリア13との双方向の相対回転を許容する一方、締結状態で、出力軸3と第1プラネタリキャリア13との双方向の相対回転を規制する双方向動力断接手段である。
次に、本発明の第2実施形態に係る有段変速機について、図5及び図6参照して説明する。なお、第1実施形態と同一または同等部分については、同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。
次に、本発明の第3実施形態に係る有段変速機について、図7及び図8を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一または同等部分については、同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。
図9に示す第4実施形態の駆動装置70Cは、第2実施形態の駆動装置70Aに対して、第1動力断接手段として、一方向クラッチ93が使用され、第2動力断接手段として、油圧ブレーキ92が使用されている。
例えば、駆動装置に用いられる駆動源としては、電動機に限定されるものでなく、内燃機関など、他の動力源であってもよい。
2 入力軸
3 出力軸
10 第1遊星歯車機構
11 第1サンギヤ
12 第1プラネタリギヤ
13 第1プラネタリキャリア
14 第1リングギヤ
15 第1支持部材
20 第2遊星歯車機構
21 第2サンギヤ
22 第2プラネタリギヤ
23 第2プラネタリキャリア
24 第2リングギヤ
25 第2支持部材
32 支持ピン(プラネタリギヤ回転軸)
32a 軸方向キャリア延出部
33 環状部材(軸支持部材)
34 他の環状部材(軸支持部材)
35 腕部
41 第1プラネタリキャリア側部材
42 第2サンギヤ側部材
43 係合部
45 第1キャリア一方側延出部
47 第2サンギヤ一方側延出部
48 第2サンギヤ他方側延出部
51 スラストベアリング(第1一方側軸方向軸受部材)
52 スラストベアリング(第2一方側軸方向軸受部材)
54 スラストベアリング(他方側軸方向軸受部材)
61 キャリア支持部
62 ラジアルベアリング(径方向軸受部材)
70,70A,70B,70C 駆動装置
71,71A,71B 電動機(駆動源)
81 差動装置
82 第1出力軸
83 第2出力軸
91 油圧ブレーキ(第1動力断接手段)
92 油圧ブレーキ(第2動力断接手段、双方向動力断接手段)
93 一方向クラッチ(第1動力断接手段、一方向動力断接手段)
LW 左輪
RW 右輪
Claims (12)
- 第1サンギヤ、第1プラネタリギヤ、第1プラネタリキャリア、及び、第1リングギヤを有する第1遊星歯車機構と、
第2サンギヤ、第2プラネタリギヤ、第2プラネタリキャリア、及び、第2リングギヤを有する第2遊星歯車機構と、
を備える有段変速機であって、
前記有段変速機は、第1軸と第2軸との間で、前記第1遊星歯車機構及び前記第2遊星歯車機構を介して動力伝達するものであり、
前記第1遊星歯車機構と前記第2遊星歯車機構とは、前記第1サンギヤの回転中心と前記第2サンギヤの回転中心とが一致するように同一の回転軸線上に配置され、
前記第1プラネタリキャリアと前記第2サンギヤとが一体回転可能に連結され、
前記第1軸には、前記第1サンギヤが接続され、
前記第2軸には、前記第2プラネタリキャリアが接続され、
前記第2軸と前記第2プラネタリキャリアとの動力伝達経路である第1動力伝達経路上には、締結又は解放することで前記第2軸と前記第2プラネタリキャリアとを接続状態又は遮断状態にする第1動力断接手段が配置され、
前記第2軸には、さらに前記第1プラネタリキャリアが接続され、
前記第2軸と前記第1プラネタリキャリアとの動力伝達経路である第2動力伝達経路上には、締結又は解放することで前記第2軸と前記第1プラネタリキャリアとを接続状態又は遮断状態にする第2動力断接手段が配置され、
前記第2動力断接手段を解放し、前記第1動力断接手段を締結することで、第1変速段が形成され、
前記第2動力断接手段を締結し、前記第1動力断接手段を解放することで、第2変速段が形成されることを特徴とする有段変速機。 - 前記第1動力伝達経路と、前記第2動力伝達経路とは、前記回転軸線方向にオーバーラップして配置されることを特徴とする請求項1に記載の有段変速機。
- 前記第1遊星歯車機構と、前記第2遊星歯車機構とは、前記回転軸線方向にオーバーラップして配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の有段変速機。
- 前記第1動力断接手段と、前記第2動力断接手段とは、前記回転軸線方向にオーバーラップして配置されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有段変速機。
- 前記第1動力断接手段は、非係合状態で、前記第2軸と前記第2プラネタリキャリアとの一方向の相対回転を許容する一方、係合状態で、前記第2軸と前記第2プラネタリキャリアとの他方向の相対回転を規制する一方向動力断接手段であり、
前記第2動力断接手段は、解放状態で、前記第2軸と前記第1プラネタリキャリアとの双方向の相対回転を許容する一方、締結状態で、前記第2軸と前記第1プラネタリキャリアとの双方向の相対回転を規制する双方向動力断接手段であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の有段変速機。 - 前記第1プラネタリキャリアは、前記第1軸、前記第2軸、及び前記第1サンギヤのいずれか1つによって径方向に支持され、
前記第1リングギヤは、径方向の移動を許容されるとともに回転を規制されて配置されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の有段変速機。 - 前記第1プラネタリキャリアと前記第2サンギヤとは、前記第1プラネタリキャリアを構成する第1プラネタリキャリア側部材と前記第2サンギヤを構成する第2サンギヤ側部材とが係合部によって互いに係合され、前記係合部を介して回転動力を伝達することを特徴とする請求項6に記載の有段変速機。
- 前記第2プラネタリキャリアは、径方向に延設され、前記第2プラネタリギヤを保持する腕部を備え、
前記係合部と前記腕部とは、前記第1プラネタリギヤと前記第1リングギヤとの噛合部に対して前記回転軸線方向で一方側に配置され、且つ、前記回転軸線方向から見て径方向にオーバーラップしていることを特徴とする請求項7に記載の有段変速機。 - 前記第1プラネタリキャリア側部材は、
前記第1プラネタリギヤを回転可能に軸支するプラネタリギヤ回転軸と、
前記プラネタリギヤ回転軸を支持する軸支持部材と、
前記軸支持部材から径方向外側に延設される第1キャリア一方側延出部と、
を含み、
前記第1キャリア一方側延出部と前記腕部との間には、前記回転軸線方向の荷重を受ける第1一方側軸方向軸受部材が介装され、
前記第2サンギヤ側部材は、前記噛合部に対して前記回転軸線方向で一方側において、前記径方向外側に延設される第2サンギヤ一方側延出部を含み、
前記第2サンギヤ一方側延出部と前記腕部との間には、前記回転軸線方向の荷重を受ける第2一方側軸方向軸受部材が介装されることを特徴とする請求項8に記載の有段変速機。 - 前記噛合部に対して前記回転軸線方向で他方側には、前記第1リングギヤを支持する第1支持部材が配置され、
前記第2サンギヤ側部材と前記第1支持部材とは、前記径方向にオーバーラップしており、
前記第2サンギヤ側部材は、前記第1支持部材側の端部から前記径方向外側のみに向かって形成される第2サンギヤ他方側延出部を有し、
前記第2サンギヤ他方側延出部と前記第1支持部材との間には、前記回転軸線方向の荷重を受ける他方側軸方向軸受部材が介装されることを特徴とする請求項8または9に記載の有段変速機。 - 前記第1プラネタリキャリアは、前記回転軸線方向に延設され、前記第1プラネタリギヤを回転可能に軸支するプラネタリギヤ回転軸と、前記プラネタリギヤ回転軸を支持する軸支持部材と、を備え、
前記プラネタリギヤ回転軸は、前記第1プラネタリギヤに対して前記第1軸側若しくは前記第2軸側に延設される軸方向キャリア延出部を備え、
前記軸方向キャリア延出部は、前記軸支持部材を介して前記第1軸若しくは前記第2軸によって径方向に支持され、
前記軸支持部材と前記第1軸若しくは前記第2軸との間には、前記径方向の荷重を受ける径方向軸受部材が介装されることを特徴とする請求項6に記載の有段変速機。 - 前記第2軸は、差動装置に接続され、
前記差動装置は、前記第2軸からの入力される動力を第1出力軸と第2出力軸とに出力することを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の有段変速機。
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