JP5964035B2 - 車両用変速機 - Google Patents

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１速の変速比を具現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のような動力源から発生した動力を駆動輪に適切な回転速度とトルクに変換して供給することができるようにするために変速機が備えられる。
前記のような変速機は最大登板能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のが一般的であり、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ことができる。
参考として、特許文献１前進１０速及び後進２速の変速段を具現することができる変速機の構造について開示している。

大韓民国特許公開第１０−２０１０−００９７７０６号明細書 特開２０１０−００１９５７号公報

本発明は、できるだけ少ない部品による比較的簡単な構成で前進１１速及び後進１速の変速段を備え、エンジンの運転状態を一層最適化することで、車両の燃費向上、円滑な走行性能確保ができる車両用変速機を提供することにその目的がある。

本発明の車両用変速機は、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前記第１複合遊星ギア装置ＣＧ１の回転要素と連結される第２複合遊星ギア装置ＣＧ２と、
前記第１複合遊星ギア装置ＣＧ１の少なくとも一回転要素に永久的に連結されるとともに選択的に前記第１複合遊星ギア装置ＣＧ１の他の回転要素及び第２複合遊星ギア装置ＣＧ２の回転要素に連結される入力軸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、
を含み、
前記入力軸ＩＮは前記第１遊星ギア装置ＰＧ１の第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３回転要素と前記第４遊星ギア装置ＰＧ４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、
前記出力軸ＯＵＴは前記第３遊星ギア装置ＰＧ３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４遊星ギア装置ＰＧ４の第３回転要素に永久的に連結されたことを特徴とする。

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回転要素が永久的に連結され、前記第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回転要素の間を前記第１クラッチＣＬ１で選択的に連結するように構成されたことを特徴とする。

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回転要素を永久的に連結し、前記第３遊星ギア装置ＰＧ３の第３回転要素と前記第４遊星ギア装置ＰＧ４の第２回転要素を永久的に連結してなることを特徴とする。

前記第１遊星ギア装置ＰＧ１の第１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と第２リングギアＲ２が永久的に連結され、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なすことを特徴とする。

前記第２複合遊星ギア装置ＣＧ２は、前記第３太陽ギアＳ３と第４太陽ギアＳ４が永久的に連結され、前記第３リングギアＲ３と第４キャリアＣ４が永久的に連結されてシンプスン式複合遊星ギア装置をなし、前記第４リングギアＲ４は前記第１リングギアＲ１に永久的に連結されたことを特徴とする。

前記入力軸ＩＮは前記第２太陽ギアＳ２に永久的に連結され、前記第１キャリアＣ１と第２リングギアＲ２の連結体に第２クラッチＣＬ２で選択的に連結され、前記第３リングギアＲ３と第４キャリアＣ４の連結体に第３クラッチＣＬ３で選択的に連結され、前記第１太陽ギアＳ１に第４クラッチＣＬ４で選択的に連結され、前記出力軸ＯＵＴは第３キャリアＣ３に連結されたことを特徴とする。

前記第１ブレーキＢ１は前記第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太陽ギアＳ３と第４太陽ギアＳ４の連結体を選択的に固定するように設置されたことを特徴とする。

前記第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をさらに含むことを特徴とする。

本発明によれば、少ない部品による比較的簡単な構成で前進１１速及び後進１速の変速段が実現でき、エンジンの運転状態を一層最適化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の構成を示す図である。 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するレバーダイアグラムである。

図１〜図３に示す通り、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の回転要素と連結される第２複合遊星ギア装置ＣＧ２と、第１複合遊星ギア装置ＣＧ１の少なくとも一回転要素に永久的に連結されるとともに選択的に第１複合遊星ギア装置ＣＧ１の他の回転要素及び第２複合遊星ギア装置ＣＧ２の回転要素に連結される入力軸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とを含んで構成される。

前記のように、入力軸ＩＮは多数の経路を介して第１複合遊星ギア装置ＣＧ１及び第２複合遊星ギア装置ＣＧ２の回転要素に連結される。本実施例においては、入力軸ＩＮが第２遊星ギア装置ＰＧ２の第１回転要素に永久的に連結されたことの外にも、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回転要素に第２クラッチＣＬ２で選択的に連結され、第３遊星ギア装置ＰＧ３の第３回転要素と第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、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３遊星ギア装置ＰＧ３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４遊星ギア装置ＰＧ４の第３回転要素に永久的に連結される。

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回転要素を永久的に連結し、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ように構成される。
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回転要素を永久的に連結し、第３遊星ギア装置ＰＧ３の第３回転要素と第４遊星ギア装置ＰＧ４の第２回転要素を永久的に連結する。
第１遊星ギア装置ＰＧ１の第１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、第２遊星ギア装置ＰＧ２の第１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、第３遊星ギア装置ＰＧ３の第１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、第４遊星ギア装置ＰＧ４の第１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が永久的に連結され、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が連結されればＣＲ−ＣＲ式複合遊星ギア装置をなす。
また、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が永久的に連結され、第３リングギアＲ３と第４キャリアＣ４が永久的に連結されることで、シンプスン式複合遊星ギア装置をなす。
入力軸ＩＮは第２太陽ギアＳ２に永久的に連結され、第１キャリアＣ１と第２リングギアＲ２の連結体に第２クラッチＣＬ２で選択的に連結され、第３リングギアＲ３と第４キャリアＣ４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、出力軸ＯＵＴは第３キャリアＣ３に連結され、第４リングギアＲ４は第１リングギアＲ１に永久的に連結される。

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するように設置され、第２ブレーキＢ２は第２太陽ギアＳ２を選択的に固定するように設置され、第３ブレーキＢ３は第３太陽ギアＳ３と第４太陽ギアＳ４の連結体を選択的に固定するように設置される。
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ためにワンウェイクラッチＦ１を備えている。
前記のように構成された本発明の車両用変速機は、図２のような作動表によって第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〜１１速の変速段と後進１速の変速段を具現する。図３のレバーダイアグラムにこのような作動状態を示している。
すなわち、第１複合遊星ギア装置ＣＧ１は、図３の左側に示すように、二つの順方向減速比と、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し、このような変速比で変速された動力を受けて、第２複合遊星ギア装置ＣＧ２は図３の右側に示すように前進１１速及び後進１速の変速比を具現するものである。

以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

本発明は、最少の部品による比較的簡単な構成で前進１１速及び後進１速の変速段を備え、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車両用変速機に適用可能である。

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

Claims (8)

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、少なくとも一つ以上の回転要素が前記第１複合遊星ギア装置ＣＧ１の回転要素と連結される第２複合遊星ギア装置ＣＧ２と、
   前記第１複合遊星ギア装置ＣＧ１の少なくとも一回転要素に永久的に連結されるとともに選択的に前記第１複合遊星ギア装置ＣＧ１の他の回転要素及び第２複合遊星ギア装置ＣＧ２の回転要素に連結される入力軸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、
   を含み、
   前記入力軸ＩＮは前記第１遊星ギア装置ＰＧ１の第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３回転要素と前記第４遊星ギア装置ＰＧ４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、
   前記出力軸ＯＵＴは前記第３遊星ギア装置ＰＧ３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４遊星ギア装置ＰＧ４の第３回転要素に永久的に連結されたことを特徴とする車両用変速機。
2. 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回転要素が永久的に連結され、前記第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回転要素の間を前記第１クラッチＣＬ１で選択的に連結するように構成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回転要素を永久的に連結し、前記第３遊星ギア装置ＰＧ３の第３回転要素と前記第４遊星ギア装置ＰＧ４の第２回転要素を永久的に連結してな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遊星ギア装置ＰＧ１の第１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と第２リングギアＲ２が永久的に連結され、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なす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太陽ギアＳ３と第４太陽ギアＳ４が永久的に連結され、前記第３リングギアＲ３と第４キャリアＣ４が永久的に連結されてシンプスン式複合遊星ギア装置をなし、
   前記第４リングギアＲ４は前記第１リングギアＲ１に永久的に連結されたことを特徴とする請求項４に記載の車両用変速機。
6. 前記入力軸ＩＮは前記第２太陽ギアＳ２に永久的に連結され、前記第１キャリアＣ１と第２リングギアＲ２の連結体に第２クラッチＣＬ２で選択的に連結され、前記第３リングギアＲ３と第４キャリアＣ４の連結体に第３クラッチＣＬ３で選択的に連結され、前記第１太陽ギアＳ１に第４クラッチＣＬ４で選択的に連結され、
   前記出力軸ＯＵＴは第３キャリアＣ３に連結されたことを特徴とする請求項５に記載の車両用変速機。
7. 前記第１ブレーキＢ１は前記第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太陽ギアＳ３と第４太陽ギアＳ４の連結体を選択的に固定するように設置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をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の車両用変速機。

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