JP5903288B2 - 有段変速機 - Google Patents

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    • F16H2003/442Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion comprising two or more sets of orbital gears arranged in a single plane

Description

本発明は、二つの遊星歯車機構を有する有段変速機に関する。
従来、二つの遊星歯車機構を同心円状に配置し、自動変速機の軸方向の長さを短くしてコンパクトな構成を与えるようにした変速機が考案されている(例えば、特許文献1参照)。
図11に示すように、特許文献1に記載の変速機100は、入力軸101と出力軸102との間に、2組の遊星歯車装置150,151、2個の多板クラッチ122,123、3個のブレーキ109,121,140、及び1個の多板ブレーキ142によって構成されている。
このうち、遊星歯車装置151は、第1サンギヤ131、第1プラネタリギヤ135、第1プラネタリキャリア120,138、及び第1リング132を有するインナー単式遊星歯車機構と、第2サンギヤ133、第2プラネタリギヤ136、第2プラネタリキャリア139、第2リング134を有するアウター単式遊星歯車機構とを、同心円状に備えている。そして、この遊星歯車装置151に対する入力は、中間軸105を介して、第1サンギヤ131に行なわれ、同出力は、第1プラネタリキャリア138及び第2サンギヤ133を介して、出力軸102から行なわれている。
この変速機100では、クラッチ122が締結され、多板ブレーキ142を係合させることにより、第2プラネタリギヤ136の公転を阻止し、第1サンギヤ131の回転により第1変速段が形成される。また、クラッチ122が締結され、ブレーキ140を係合させることにより、第1リング132が固定され、第1サンギヤ131の回転により第2変速段が形成される。
特公昭53−7574号公報
ところで、特許文献1に記載の変速機100の遊星歯車装置151では、第1変速段を形成する際と第2変速段を形成する際において、第1サンギヤ131以外の回転要素すべてにおいて、回転数が変わっている。従って、例えば、第1変速段から第2変速段に変速する際には、各回転要素が第2変速段を形成する回転数に回転数制御を行う必要があり、変速に時間を要する。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、動力断接手段を締結又は解放することで、二つの遊星歯車機構の各回転要素の回転数制御を行うことなく、短時間で変速することができる有段変速機を提供することにある。
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
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。
請求項2に記載の発明は、請求項1の構成において、
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3に記載の発明は、請求項1または2の構成において、
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4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の構成において、
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5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の構成において、
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。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれかに記載の構成において、
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7に記載の発明は、請求項6に記載の構成において、
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。
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の構成において、
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。
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の構成において、
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。
請求項10に記載の発明は、請求項8または9に記載の構成において、
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。
請求項11に記載の発明は、請求項6に記載の構成において、
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。
請求項12に記載の発明は、請求項1〜11のいずれかに記載の構成において、
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。
請求項1の発明によれば、第1動力断接手段と第2動力断接手段の締結または解放により、二つの遊星歯車機構の各回転要素の回転数制御を行うことなく、短時間で変速することができる。
請求項2に記載の発明によれば、第1及び第2動力伝達経路が回転軸線方向にオーバーラップすることで、有段変速機が第1及び第2動力伝達経路によって、回転軸線方向に長大化するのを防止することができる。
請求項3に記載の発明によれば、第1及び第2遊星歯車機構が回転軸線方向にオーバーラップすることで、有段変速機が第1及び第2遊星歯車機構によって、回転軸線方向に長大化するのを防止することができる。
請求項4に記載の発明によれば、第1及び第2動力断接手段が回転軸線方向にオーバーラップすることで、有段変速機が第1及び第2動力断接手段によって、回転軸線方向に長大化するのを防止することができる。
請求項5に記載の発明によれば、第1動力断接手段が一方向動力断接手段によって構成されることで、第1変速段を形成する際、第1動力断接手段を締結又は解放するための制御が不要となり、また、第2動力断接手段である双方向動力伝達手段を締結するだけで第2変速段を形成できるので、第1変速段から第2変速段への変速時間を短くすることができる。
請求項6に記載の発明によれば、第1サンギヤは第1軸もしくは第2軸に支持され、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つによって支持される一方、第1リングギヤが径方向の移動を許容されるので、第1遊星歯車機構の調芯が可能となる。
請求項7の発明によれば、第1プラネタリキャリアと第2サンギヤとが相対移動可能な別体構造であるので、第2サンギヤが第1プラネタリキャリアに対して径方向の移動を許容され、第2遊星歯車機構の調芯が可能となる。
請求項8に記載の発明によれば、腕部と係合部とを回転軸線方向で一方側に近接して配置することで、第1プラネタリキャリア側部材と第2サンギヤ側部材とが回転軸線方向に過度に移動するのを抑制することができる。
請求項9に記載の発明によれば、第1一方側軸方向軸受部材によって、第1プラネタリキャリア側部材と第2プラネタリキャリアとを滑らかに相対回転させることができる。また、第1キャリア一方側延出部によって第1プラネタリキャリア側部材が腕部に支持され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2一方側軸方向軸受部材によって、第2サンギヤ側部材と第2プラネタリキャリアとを滑らかに相対回転させることができる。また、第2サンギヤ一方側延出部によって、第2サンギヤが腕部に支持され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。
請求項10に記載の発明によれば、係合部と反対側に第1支持部材を配置するので、係合部の公転軌道を避けて第1支持部材を配置することができ、回転軸線方向にコンパクトに構成することができる。また、他方側軸方向軸受部材によって、第2サンギヤの回転軸線方向の移動を抑制することができる。また、第2サンギヤ他方側延出部によって第2サンギヤ側部材が第1支持部材によって支持され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リングギヤと第2サンギヤとを径方向でより近接して配置することができ、二つの遊星歯車機構を径方向に小型化することができる。
請求項11に記載の発明によれば、径方向軸受部材が介装されるスペースを確保しつつ、径方向軸受部材によって、第1サンギヤと第1プラネタリキャリアとが安定して相対回転することができる。
請求項12に記載の発明によれば、1つの入力軸への入力を第1出力軸と第2出力軸に出力することができ、2つの駆動対象を1つの動力源で駆動することができる。
本発明の第1実施形態に係る有段変速機が用いられる駆動装置を示す概略構成図である。 図1の有段変速機を示す概略構成図である。 有段変速機を第1及び第2プラネタリキャリアを省略した形で、回転軸線方向から見た側面図である。 (a)は、図1の駆動装置において、第1サンギヤに入力トルクが付加された場合の共線図であり、(b)は、従来の駆動装置において、第1サンギヤに入力トルクが付加された場合の共線図である。 本発明の第2実施形態に係る有段変速機が用いられる駆動装置を示す概略構成図である。 図5の駆動装置において、第1サンギヤに入力トルクが付加された場合の共線図である。 本発明の第3実施形態に係る有段変速機が用いられる駆動装置を示す概略構成図である。 図7の駆動装置において、第1サンギヤに入力トルクが付加された場合の共線図である。 本発明の第4実施形態に係る有段変速機が用いられる駆動装置を示す概略構成図である。 図9の駆動装置において、第1サンギヤに入力トルクが付加された場合の共線図である。 従来の変速機を説明するための概略構成図である。
以下、本発明の各実施形態に係る有段変速機について、図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
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。
図1に示す駆動装置70は、ステータ72及びロータ73をそれぞれ備える、駆動源としての2つの電動機71(71A,71B)と、2つの有段変速機1(1A,1B)と、を備え、電動機71(71A,71B)と有段変速機1(1A,1B)とが、左右の各車輪W(LW,RW)毎にそれぞれ設けられている。これら2つの有段変速機1A,1Bは、回転軸線方向で互いに鏡面対称に配置されており、左右輪LW,RWで別々の制御が可能である。
有段変速機1は、シンプルプラネタリ型の第1及び第2遊星歯車機構10,20を備え、電動機71A,71Bと接続された第1軸としての入力軸2から入力される動力を、これら2つの遊星歯車機構10,20を介して、左右輪LW,RWと接続された第2軸としての出力軸3に出力する。
図2及び図3にも示すように、第1遊星歯車機構10は、入力軸2に接続されて、回転軸線Xを中心に回転可能な第1サンギヤ11と、第1サンギヤ11と噛合して第1サンギヤ11の周りを自転しながら公転する複数(本実施形態では、4つ)の第1プラネタリギヤ12と、ニードルベアリング(図示せず)を介してこれら第1プラネタリギヤ12を回転自在に支持するとともに、第1プラネタリギヤ12の公転速度と同じ速度で回転し、且つ、出力軸3と接続される第1プラネタリキャリア13と、第1プラネタリギヤ12と噛合する内歯を有する第1リングギヤ14と、を有する。
第1リングギヤ14は第1支持部材15に接続されており、第1支持部材15は、第1回転規制機構63によって、ケース38に対して径方向の移動を許容されるとともに回転を規制されてケース38に配置される。第1回転規制機構63は、例えば、ケース38に対して径方向に遊びを持たせるように、嵌め合いに隙間を持たせたスプライン嵌合としている。
また、第2遊星歯車機構20は、第1リングギヤ14の径方向外側に位置し、第1プラネタリキャリア13と一体回転可能に連結され、且つ、上記回転軸線Xを中心に回転可能な第2サンギヤ21と、第2サンギヤ21に噛合して第2サンギヤ21の周りを自転しながら公転する複数(本実施形態では、5つ)の第2プラネタリギヤ22と、ニードルベアリング(図示せず)を介してこれら第2プラネタリギヤ22を回転自在に支持するとともに、第2プラネタリギヤ22の公転速度と同じ速度で回転し、且つ、出力軸3と接続される第2プラネタリキャリア23と、第2プラネタリギヤ22と噛合する内歯を有する第2リングギヤ24と、を有する。第2リングギヤ24は、第2支持部材25によってケース38に固定して配置される。
第2支持部材25は、第1プラネタリギヤ12と第1リングギヤ14との噛合部の軸方向中心Cに沿った位置で、ケース38に固定されている。なお、本実施形態では、図2中、当該噛合部の軸方向中心Cに対して回転軸線方向で右側を、「軸線方向一方側」と称し、左側を「軸線方向他方側」と称する。従って、第1支持部材15は、当該噛合部の軸方向中心Cに対して回転軸線方向で他方側に配置され、第1リングギヤ14からケース38に向けて径方向外側に延出する。
第1プラネタリキャリア13と第2サンギヤ21とは、互いに連結されており、第1プラネタリキャリア13と第2サンギヤ21との動力伝達を損失無く行うことができる。具体的に、第1プラネタリキャリア13を構成する第1プラネタリキャリア側部材41と第2サンギヤ21を構成する第2サンギヤ側部材42とを別体構造とし、第1プラネタリキャリア側部材41と第2サンギヤ側部材42とを係合部43によって係合することで、第1プラネタリキャリア13と第2サンギヤ21との動力伝達が行なわれる。
第1プラネタリキャリア側部材41は、各第1プラネタリギヤ12を回転可能に軸支する4本のプラネタリギヤ回転軸としての支持ピン32と、軸線方向一方側で、支持ピン32の一端を支持する環状部材33と、軸線方向他方側において、支持ピン32の他端を支持する他の環状部材34と、環状部材33から径方向外側に延設され、外周面にスプライン歯を有する第1キャリア一方側延出部45と、を有する。
第2サンギヤ側部材42は、軸線方向一方側で径方向外側に延設される第2サンギヤ一方側延出部47と、第2サンギヤ21の軸線方向他方側から径方向外側に延びる第2サンギヤ他方側延出部48と、を有し、第2サンギヤ側部材42の内周面には、スプライン歯が形成されている。
従って、係合部43は、スプライン結合によって第1プラネタリキャリア側部材41と第2サンギヤ側部材42とを接続しており、第1プラネタリキャリア側部材41と第2サンギヤ側部材42との両部材の回転軸線方向の相対移動を許容しつつ、相対回転を規制することで、両部材の回転方向のみの動力伝達を行う。なお、係合部43は、第2サンギヤ側部材42が第1プラネタリキャリア側部材41に対して若干の径方向の移動を許容するように、嵌め合いに隙間を持たせたスプライン嵌合としている。
また、第2プラネタリキャリア23は、径方向内側に延設され、第2プラネタリギヤ22を保持する腕部35を備え、この腕部35が後述する油圧ブレーキ91を介して出力軸3に接続されている。
係合部43と腕部35とは、第1プラネタリギヤ12と第1リングギヤ14との噛合部の軸方向中心Cに対して回転軸線方向で一方側に配置され、且つ、径方向にオーバーラップする。係合部43は、腕部35に対して、噛合部の軸方向中心C寄りに配置されており、腕部35と係合部43とを回転軸線方向で一方側に近接して配置することで、第1プラネタリキャリア側部材41と第2サンギヤ側部材42とが回転軸線方向に過度に移動するのを抑制することができる。
第2サンギヤ他方側延出部48は、第2サンギヤ側部材42の第1支持部材側端部42aから径方向外側のみに延設されており、第1リングギヤ14と第2サンギヤ21とを径方向で近接して配置するのを許容する。また、第2サンギヤ側部材42の第2サンギヤ他方側延出部48と、第1支持部材15とは、径方向にオーバーラップしており、第2サンギヤ21が過度に回転軸線方向に移動するのを抑制することができる。
また、第1プラネタリキャリア13は、環状部材33から径方向内側に延設され、第1プラネタリギヤ12を保持する他の腕部36を備え、他の腕部36も後述する油圧ブレーキ92を介して出力軸3に接続される。
第1プラネタリキャリア側部材41の第1キャリア一方側延出部45と、腕部35との間には、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としてのスラストベアリング51が介装される。
また、第2サンギヤ側部材42の第2サンギヤ一方側延出部47と腕部35との間には、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であるスラストベアリング52が介装される。
さらに、第2サンギヤ21と第1支持部材15との間、具体的には、第2サンギヤ他方側延出部48と第1支持部材15との間には、回転軸線方向の荷重を受ける他方側軸方向軸受部材としてのスラストベアリング54が介装されている。
従って、第1プラネタリキャリア側部材41及び第2サンギヤ側部材42は、一方側のスラストベアリング51,52によって、第2プラネタリキャリア23に対して滑らかに相対回転させることができる。また、第2サンギヤ側部材42は、他方側のスラストベアリング54によって、第1支持部材15に対して滑らかに回転させることができる。
また、第1プラネタリキャリア側部材41に設けられた第1キャリア一方側延出部45によって、第1プラネタリキャリア側部材41が腕部35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。
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。
第1プラネタリキャリア13の支持ピン32は、第1プラネタリギヤ12に対して入力軸側に延設される軸方向キャリア延出部32aを備える。また、入力軸2には、この軸方向キャリア延出部32aと回転軸線方向においてオーバーラップする位置において、入力軸2から径方向に延設され、第1サンギヤ11よりも大きい径を有するキャリア支持部61が設けられている。さらに、支持ピン32の軸方向キャリア延出部32aを支持する他の環状部材34と、入力軸2から延設されたキャリア支持部61との間には、径方向の荷重を受ける径方向軸受部材としてのラジアルベアリング62が介装されており、第1サンギヤ11と第1プラネタリキャリア13とが安定して相対回転する。
これにより、第1プラネタリキャリア13は、キャリア支持部61によって径方向に支持されており、第1プラネタリキャリア13を支持する際、キャリア支持部61は、第1プラネタリキャリア13を支持するためにキャリア側から延出させる部分を小さくすることができる。
第1遊星歯車機構10と第2遊星歯車機構20とは、第1サンギヤ11の回転中心と第2サンギヤ21の回転中心とが一致するように、同一の回転軸線X上に配置される。また、第1遊星歯車機構10と第2遊星歯車機構20とは、これらの少なくとも一部同士が回転軸線方向にオーバーラップするように、第2遊星歯車機構20が第1遊星歯車機構10の径方向外側に位置した状態で、同一径上に配置されている。
また、第1サンギヤ11に接続される入力軸2は中空構造を有し、第1プラネタリキャリア13と第2プラネタリキャリア23に接続される出力軸3は中空構造の内部を挿通するように構成されている。これにより、入力と出力を有段変速機1A,1Bの片側でそれぞれ完結することができ、設計自由度を向上することができる。
従って、駆動装置70では、各電動機71A,71Bからの動力が各有段変速機1A,1Bの第1サンギヤ11にそれぞれ独立に付加され、出力トルクが第2プラネタリキャリア23から左右輪LW,RWに独立に出力される。
第2プラネタリキャリア23の腕部35は、出力軸3と第2プラネタリキャリア23との動力伝達経路である第1動力伝達経路4Aを構成し、この第1動力伝達経路上に、第1動力断接手段である油圧ブレーキ91が配置されている。
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。
従って、油圧ブレーキ92を解放し、油圧ブレーキ91を締結することで、第1変速段が形成され、油圧ブレーキ92を締結し、油圧ブレーキ91を解放することで、第2変速段が形成される。また、両方の油圧ブレーキ91、92を解放することで、ニュートラル段が形成される。
図2に示すように、第1動力伝達経路4Aと、第2動力伝達経路4Bとは、回転軸線方向にオーバーラップして配置されている。また、油圧ブレーキ91と、油圧ブレーキ92とも、回転軸線方向にオーバーラップして配置されている。
図4(a)は、本実施形態の有段変速機1において、入力軸2に接続された第1サンギヤ11に入力トルクが付加された場合の共線図であり、図4(b)は、図11に示す従来の有段変速機100において、入力軸101に接続された第1サンギヤ131に入力トルクが付加された場合の共線図である。なお、図中、S1,Ca1,R1は、第1遊星歯車機構10の第1サンギヤ11、第1プラネタリキャリア13、第1リングギヤ14を表わし、また、S2,Ca2,R2は、第2遊星歯車機構20の第2サンギヤ21、第2プラネタリキャリア23、第2リングギヤ24を表わす。また、図4(a)において、C1は、油圧ブレーキ91を、C2は、油圧ブレーキ92を表し、図4(b)において、C1は、ブレーキ140、C2は、多板ブレーキ142を表す。また、図中、停車中の状態から上方が正転方向の回転、下方が逆転方向の回転であり、矢印は、上方が正転方向のトルクを表し、下方が逆転方向のトルクを表す。また、各要素の縦軸間の間隔は、ギヤ比に応じて定められている。
図4(a)に示すように、第1サンギヤ11に正転方向のトルクが付加されると、第1リングギヤ14は固定されているので、第1プラネタリキャリア13には第1サンギヤ11に付加されたトルクの分配力が正転方向に作用する。また、第1プラネタリキャリア13と接続された第2サンギヤ21に正転方向のトルクが付加されると、第2リングギヤ24は固定されているので、第2プラネタリキャリア23には、第2サンギヤ21に入力されたトルクの分配力が正転方向に作用する。なお、第2プラネタリキャリア23には、この分配力と同じ大きさの走行抵抗が逆転方向に作用する。
従って、油圧ブレーキ92を解放し、油圧ブレーキ91を締結することで、第1変速段が形成され、第2プラネタリキャリア23から出力軸3に動力が伝達される。また、油圧ブレーキ92を締結し、油圧ブレーキ91を解放することで、第2変速段が形成され、第1変速段より高い回転数で、第1プラネタリキャリア13から出力軸3に動力が伝達される。ここで、第1変速段と第2変速段との間で変速する際、二つの遊星歯車機構10,20の各要素は回転数が変更されない。例えば、第1変速段で走行中も、第1プラネタリキャリア13は、第2変速段で走行する際の回転数ですでに回転しているため、第2変速段が形成される際に、第1プラネタリキャリア13の回転数制御を行うことなく、短時間で変速することができる。
一方、図4(b)に示す従来の有段変速機100は、第1変速段が形成される際には、多板ブレーキ142を係合させることにより、第2プラネタリキャリア139が固定されるので、第1サンギヤ131に正転方向のトルクが付加されると、第2サンギヤ133には第1サンギヤ131に付与されたトルクの分配力が正転方向に作用する。第2サンギヤ133には、この分配力と同じ大きさの走行抵抗が逆転方向に作用する。また、第2変速段が形成される際には、ブレーキ140を係合させることにより、第1リングギヤ137が固定されるので、第1サンギヤ131に正転方向のトルクが付加されると、第1プラネタリキャリア138には第1サンギヤ131に付与されたトルクの分配力が正転方向に作用する。第1プラネタリキャリア138には、この分配力と同じ大きさの走行抵抗が逆転方向に作用する。
即ち、従来の有段変速機100では、第1変速段を形成する際と第2変速段を形成する際において、入力要素である第1サンギヤ131以外の回転要素すべてにおいて、回転数が変わっている。従って、例えば、第1変速段から第2変速段に変速する際には、各回転要素が第2変速段を形成する回転数に回転数制御を行う必要があり、変速に時間を要する。
なお、本実施形態の有段変速機1において、コースト走行時には、出力軸3から第1プラネタリキャリア13又は第2プラネタリキャリア23に正転方向のトルクが作用するので、第1サンギヤ11には逆転方向のトルクが作用し、電動機71で回生が行われる。
ところで、本実施形態の有段変速機1では、第1サンギヤ11や第1プラネタリキャリア13は入力軸2に支持されているが、第1リングギヤ14が回転を規制されつつ、径方向の移動を許容されるので、第1遊星歯車機構10の調芯が行なわれる。また、第2サンギヤ側部材42は、係合部43によって第1プラネタリキャリア側部材41と接続されているので、第2サンギヤ21によって第2遊星歯車機構20の調芯が行なわれる。
このように、各遊星歯車機構10,20は、いずれかの回転要素の径方向移動が許容されることで、調芯が行われる。一方、第1遊星歯車機構10では、第1サンギヤ11が入力軸2に固定され、第1プラネタリキャリア13が出力軸3に固定される。また、第2遊星歯車機構20では、第2プラネタリキャリア23が出力軸3に固定される。従って、本実施形態に適用可能な、径方向移動を許容する回転要素の組合せは、表1に示すように、本実施形態の第1遊星歯車機構10のパターンIと第2遊星歯車機構20のパターンVIとの組合せの他、第1遊星歯車機構10のパターンIと第2遊星歯車機構20のパターンIVとの組合せがある。すなわち、第2遊星歯車機構20のパターンIVを満たすには、例えば、第2サンギヤ21と第1プラネタリキャリアとを互いの径方向移動を許容することなく接続し、且つ、第2リングギヤ24をケース38に対して径方向の移動を許容すると共に、回転を規制するようにケース38に配置する。
Figure 0005903288
また、上記実施形態では、第1プラネタリキャリア13は、入力軸2によって径方向に支持されているが、出力軸3または第1サンギヤ11によって支持されてもよい。この場合、キャリア支持部61は、出力軸3または第1サンギヤ11から径方向に延設されてもよく、また、支持ピン32から延設される軸方向キャリア延出部32aが、第1プラネタリギヤ13に対して出力軸側に延設されてもよい。
さらに、第1プラネタリキャリア13は、上記実施形態のような入力軸2から径方向に延設されるキャリア支持部61によって支持される代わりに、出力軸3や、第1サンギヤ11によって径方向に支持される構成であってもよい。
以上説明したように、本実施形態の有段変速機1では、第1遊星歯車機構10と第2遊星歯車機構20とは、第1サンギヤ11の回転中心と第2サンギヤ21の回転中心とが一致するように同一の回転軸線X上に配置され、第1プラネタリキャリア13と第2サンギヤ21とが一体回転可能に連結される。入力軸2には、第1サンギヤ11が接続され、出力軸3には、第2プラネタリキャリア23が接続され、出力軸3と第2プラネタリキャリア23との動力伝達経路である第1動力伝達経路4A上には、締結又は解放することで出力軸3と第2プラネタリキャリア23とを接続状態又は遮断状態にする油圧ブレーキ91が配置される。また、出力軸3には、さらに第1プラネタリキャリア13が接続され、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上には、締結又は解放することで出力軸3と第1プラネタリキャリア13とを接続状態又は遮断状態にする油圧ブレーキ92が配置される。そして、油圧ブレーキ92を解放し、油圧ブレーキ91を締結することで、第1変速段が形成され、油圧ブレーキ92を締結し、油圧ブレーキ91を解放することで、第2変速段が形成される。これにより、油圧ブレーキ91,92の締結または解放により、二つの遊星歯車機構10,20の各回転要素の回転数制御を行うことなく、短時間で変速することができる。
特に、第1変速段が形成される際には、第1サンギヤ11、第1プラネタリギヤ12、第1プラネタリキャリア13、第2サンギヤ21、第2プラネタリギヤ22、第2プラネタリキャリア23の順で動力が伝達され、二つの遊星歯車機構10,20の変速比の積を利用して高い変速比を得ることができる。これにより、入力軸2に入力されるトルクを増幅して出力することができる。
また、第1動力伝達経路4Aと、第2動力伝達経路4Bとは、回転軸線方向にオーバーラップして配置される。これにより、有段変速機1が第1及び第2動力伝達経路4A、4Bによって、回転軸線方向に長大化するのを防止することができる。
また、第1遊星歯車機構10と、第2遊星歯車機構20とは、回転軸線方向にオーバーラップして配置される。これにより、有段変速機1が第1及び第2遊星歯車機構10,20によって、回転軸線方向に長大化するのを防止することができる。
さらに、油圧ブレーキ91と、油圧ブレーキ92とは、回転軸線方向にオーバーラップして配置される。これにより、有段変速機が油圧ブレーキ91,92によって、回転軸線方向に長大化するのを防止することができる。
また、第1プラネタリキャリア13は、入力軸2によって径方向に支持され、第1リングギヤ14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。即ち、第1サンギヤ11は入力軸2に支持され、第1プラネタリキャリア13は、入力軸2によって支持される一方、第1リングギヤ14が径方向の移動を許容されるので、第1遊星歯車機構の調芯が可能となる。
さらに、第1プラネタリキャリア13と第2サンギヤ21とは、第1プラネタリキャリア13を構成する第1プラネタリキャリア側部材41と第2サンギヤ21を構成する第2サンギヤ側部材42とが係合部43によって互いに係合され、係合部43を介して回転動力を伝達する。即ち、第1プラネタリキャリア13と第2サンギヤ21とが相対移動可能な別体構造であるので、第2サンギヤ21が第1プラネタリキャリア13に対して径方向の移動を許容され、第2遊星歯車機構の調芯が可能となる。
加えて、第2プラネタリキャリア23は、径方向に延設され、第2プラネタリギヤ22を保持する腕部35を備え、係合部43と腕部35とは、第1プラネタリギヤ12と第1リングギヤ14との噛合部に対して回転軸線方向で一方側に配置され、且つ、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。従って、腕部35と係合部43とを回転軸線方向で一方側に近接して配置することで、第1プラネタリキャリア側部材41と第2サンギヤ側部材42とが回転軸線方向に過度に移動するのを抑制することができる。
また、第1プラネタリキャリア側部材41は、第1プラネタリギヤを回転可能に軸支する支持ピン32と、支持ピン32を支持する環状部材33と、環状部材33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45と、を含み、第1キャリア一方側延出部45と腕部35との間には、回転軸線方向の荷重を受けるスラストベアリング51が介装され、第2サンギヤ側部材42は、噛合部に対して回転軸線方向で一方側において、径方向外側に延設される第2サンギヤ一方側延出部47を含み、第2サンギヤ一方側延出部47と腕部35との間には、回転軸線方向の荷重を受けるスラストベアリング52が介装される。これにより、スラストベアリング51によって、第1プラネタリキャリア側部材41と第2プラネタリキャリア23とを滑らかに相対回転させることができる。また、第1キャリア一方側延出部45によって第1プラネタリキャリア側部材41が腕部に支持され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、スラストベアリング52によって、第2サンギヤ側部材42と第2プラネタリキャリア23とを滑らかに相対回転させることができる。また、第2サンギヤ一方側延出部47によって、第2サンギヤ21が腕部35に支持され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、噛合部に対して回転軸線方向で他方側には、第1リングギヤ14を支持する第1支持部材15が配置され、第2サンギヤ側部材42と第1支持部材15とは、径方向にオーバーラップしており、第2サンギヤ側部材42は、第1支持部材側の端部から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48を有し、第2サンギヤ他方側延出部48と第1支持部材15との間には、回転軸線方向の荷重を受けるスラストベアリング54が介装される。これにより、係合部43と反対側に第1支持部材15を配置するので、係合部43の公転軌道を避けて第1支持部材15を配置することができ、回転軸線方向にコンパクトに構成することができる。また、スラストベアリング54によって、第2サンギヤ21の回転軸線方向の移動を抑制することができる。さらに、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が第1支持部材15によって支持され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リングギヤ14と第2サンギヤ21とを径方向でより近接して配置することができ、二つの遊星歯車機構10,20を径方向に小型化することができる。
また、第1プラネタリキャリア13は、回転軸線方向に延設され、第1プラネタリギヤ12を回転可能に軸支する支持ピン32と、支持ピン32を支持する他の環状部材34と、を備え、支持ピン32は、第1プラネタリギヤ12に対して入力軸2側に延設される軸方向キャリア延出部32aを備え、軸方向キャリア延出部32aは、他の環状部材34を介して入力軸2によって径方向に支持され、他の環状部材34と入力軸2との間には、径方向の荷重を受けるラジアルベアリング62が介装される。これにより、ラジアルベアリング62が介装されるスペースを確保しつつ、ラジアルベアリング62によって、第1サンギヤ11と第1プラネタリキャリア13とが安定して相対回転することができる。
(第2実施形態)
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。
図5に示す第2実施形態の駆動装置70Aは、駆動源としての電動機71と、有段変速機1と、差動装置81と、を備え、電動機71の動力を有段変速機1を介して差動装置81に伝達し、差動装置81にて分配されて左右の各車輪W(LW,RW)に出力される。
第2プラネタリキャリア23が接続される出力軸3は、差動装置81に接続され、差動装置81は、出力軸3から入力される動力を第1出力軸82と第2出力軸83とに出力する。この場合、ロータ73及び第1サンギヤ11が接続される入力軸2は中空構造を有し、第2出力軸83は中空構造の内部を挿通するように構成されている。
従って、この第2実施形態によれば、電動機71から1つの入力軸2への入力を第1出力軸82と第2出力軸83に出力することができ、2つの駆動対象である左右輪LW,RWを1つの動力源で駆動することができる。
図6は、第2実施形態の駆動装置70Aにおいて、第1サンギヤに入力トルクが付加された場合の共線図である。この場合も、第1及び第2リングギヤ14,24の回転が規制され、第1プラネタリキャリア13と第2サンギヤ21とが連結されている。従って、油圧ブレーキ92を解放し、油圧ブレーキ91を締結することで、第1変速段が形成され、第1サンギヤ11に付与された入力トルクは、第2プラネタリキャリア23を介して出力軸3に伝達される。また、油圧ブレーキ92を締結し、油圧ブレーキ91を解放することで、第2変速段が形成され、第1サンギヤ11に付与された入力トルクは、第1変速段より高い回転数で、第1プラネタリキャリア13を介して出力軸3に伝達される。
(第3実施形態)
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7に示す第3実施形態の駆動装置70Bは、第1実施形態と同様に、駆動源としての2つの電動機71(71A,71B)と、2つの有段変速機1(1A,1B)と、を備え、電動機71(71A,71B)と、有段変速機1(1A,1B)とが、左右の各車輪W(LW,RW)毎にそれぞれ設けられている。
また、第1実施形態の有段変速機1A,1Bでは、第1及び第2動力断接手段として、いずれも双方向動力断接手段である油圧ブレーキ91,92が使用される一方、第3実施形態の有段変速機1A,1Bでは、第1動力断接手段として、非係合状態で、出力軸3と第2プラネタリキャリア23との一方向の相対回転を許容する一方、他方向の回転では入力側の回転数が出力側の回転数を上回るときに係合状態となり、出力軸3と第2プラネタリキャリア23との他方の相対回転を規制する一方向動力断接手段である一方向クラッチ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。
なお、油圧ブレーキ92が締結される第2変速段で走行時には、出力軸3は、第1プラネタリキャリア13の回転数N1で回転するため、一方向クラッチ93は、非係合となる。また、油圧ブレーキ92を解放した際には、出力軸3の回転数が下がっていき、第2プラネタリキャリア23の回転数N2と一致したところで、一方向クラッチ93が係合する。
従って、第3実施形態によれば、第1動力断接手段が一方向クラッチ93によって構成されることで、第1変速段を形成する際、第1動力断接手段を締結又は解放するための制御が不要となり、また、第2動力断接手段である油圧ブレーキ92を締結するだけで第2変速段を形成できるので、第1変速段から第2変速段への変速時間を短くすることができる。
図8は、第3実施形態の駆動装置70Bにおいて、第1サンギヤに入力トルクが付加された場合の共線図である。なお、図中、OWCは一方向クラッチ93を示し、C2は油圧ブレーキ92を示している。図8に示すように、第1サンギヤ11に入力トルクが付与され、一方向クラッチ93が係合(締結)されている状態では、油圧ブレーキ92を解放することで、第1変速段が形成される。この場合、第1サンギヤ11に付与された入力トルクは、第2プラネタリキャリア23を介して出力軸3に伝達される。また、油圧ブレーキ92が締結され、出力軸3の回転数が第2プラネタリキャリア23の回転数を上回ると、一方向クラッチ93と第1プラネタリキャリア13とが相対回転し、係合が解放されるので、第2変速段が形成される。この場合、第1サンギヤ11に付与された入力トルクは、第1変速段より高い回転数で、第1プラネタリキャリア13を介して出力軸3に伝達される。
(第4実施形態)
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。
図10は、第4実施形態の駆動装置70Cにおいて、第1サンギヤに入力トルクが付加された場合の共線図である。図10に示すように、第1サンギヤ11に入力トルクが付与され、一方向クラッチ93が係合(締結)されている状態では、油圧ブレーキ92を解放することで、第1変速段が形成される。この場合、第1サンギヤ11に付与された入力トルクは、第2プラネタリキャリア23を介して出力軸3に伝達される。また、油圧ブレーキ92が締結され、出力軸3の回転数が第2プラネタリキャリア23の回転数を上回ると、一方向クラッチ93と第1プラネタリキャリア13とが相対回転し、係合が解放されるので、第2変速段が形成される。この場合、第1サンギヤ11に付与された入力トルクは、第1変速段より高い回転数で、第1プラネタリキャリア13を介して出力軸3に伝達される。
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
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。
1 有段変速機
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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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