JPS60188646A - Planetary gear transmission - Google Patents

Planetary gear transmission

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JPS60188646A
JPS60188646A JP59041851A JP4185184A JPS60188646A JP S60188646 A JPS60188646 A JP S60188646A JP 59041851 A JP59041851 A JP 59041851A JP 4185184 A JP4185184 A JP 4185184A JP S60188646 A JPS60188646 A JP S60188646A
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gear
planetary gear
output shaft
transmission
pinion carrier
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Kazumi Hiraiwa
一美 平岩
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Abstract

PURPOSE:To reduce a planetary gear transmission to a compact size and to increase the number of transmission steps by inserting speed change means between a planetary gear mechanism and an output shaft. CONSTITUTION:A transmission mechanism H forming speed change means comprises the first gear G1 integrally coupled to the first pinion carrier PC1, the second free gear F2 integral with the first free gear F1 engaged with the first gear G1, and the second gear G2 engaged with the second free gear F2 and integrally coupled to an output shaft O. The first and second free gears F1, F2 are integrally formed on an auxiliary shaft A disposed parallel to an input shaft 1 and the output shaft O. The second sun gear S2 can be fixed to a stationary portion K by the first brake B1, and the second pinion carrier PC2 can be fixed to the stationary portion K by the second brake B2. The stationary portion K and the second pinion carrier PC3 are coupled to each other through a one-way clutch OC.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車の自動変速機等に用いられる遊星歯
車変速装置、特に2組の遊星歯車機構を用いた装置に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a planetary gear transmission used in automatic transmissions of automobiles, etc., and particularly to a device using two sets of planetary gear mechanisms.

〔従来技術〕[Prior art]

従来の、2組の遊星歯車機構を用いた遊星歯車変速装置
としては、例えば米国特許明細書第4237749号公
報に記載されている4速の遊星歯車変速装置があり、そ
の図を第1図に示す。
As a conventional planetary gear transmission using two sets of planetary gear mechanisms, there is, for example, a four-speed planetary gear transmission described in U.S. Pat. No. 4,237,749, a diagram of which is shown in FIG. show.

〔従来技術の問題点〕[Problems with conventional technology]

しかしながら、このような従来の遊星歯車変速装置にあ
っては、4速の変速段数しか得られない構造となってい
たため、燃費や回転伝達効率等の見地から、車両の連続
的な速度変化に対応したより相応しい変速比が得られず
、4速では変速段数が少ないという問題があった。
However, such conventional planetary gear transmissions have a structure that can only provide 4 gears, so from the standpoint of fuel efficiency and rotational transmission efficiency, it is difficult to respond to continuous speed changes of the vehicle. However, there was a problem in that a gear ratio more suitable than that of the previous model could not be obtained, and the number of gears in 4th gear was small.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たものであり、遊星歯車機構と出力軸との間に変速ギヤ
等の変速手段を挿入することにより、簡単且つコンパク
トな構成で歯車列の変速段数を遊星歯車機構で得られる
変速段数より増加して、車両の連続的な速度変化に対応
したより相応しい変速比を得ることを目的としている。
This invention was made by focusing on such conventional problems, and by inserting a speed change means such as a speed change gear between the planetary gear mechanism and the output shaft, it is possible to change gears with a simple and compact structure. The purpose of this system is to increase the number of gears in the train compared to the number of gears obtained with a planetary gear mechanism to obtain a gear ratio more suitable for responding to continuous speed changes of the vehicle.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

而して、この発明は、入力軸と出力軸との間に設けられ
た第1遊星歯車機構と第2遊星歯車機構とを備え、前記
第1遊星歯車機構は、第1サンギヤ、第1インターナル
ギヤ及び第1ピニオンキヤリヤを有し、前記第2遊星歯
車機構は、第2サンギヤ、第2インターナルギヤ及び第
2ビニオンキヤリヤを有してこれら各要素を組合せて複
数の変速比を得、前記第1及び第2遊星歯車機構のうち
、一方の遊星歯車機構のピニオンキャリヤを前記出力軸
に連結可能とし、他方の遊星歯車機構のインターナルギ
ヤを前記出力軸に連結可能にすると共に、前記一方の遊
星歯車機構のピニオンキャリヤと出力軸とは変速手段を
介して連結可能とした遊星歯車変速装置に係わる。
Accordingly, the present invention includes a first planetary gear mechanism and a second planetary gear mechanism provided between an input shaft and an output shaft, and the first planetary gear mechanism includes a first sun gear and a first interface. The second planetary gear mechanism has a null gear and a first pinion carrier, and the second planetary gear mechanism has a second sun gear, a second internal gear, and a second pinion carrier, and combines these elements to obtain a plurality of speed ratios, The pinion carrier of one of the first and second planetary gear mechanisms can be connected to the output shaft, and the internal gear of the other planetary gear mechanism can be connected to the output shaft, and The pinion carrier and the output shaft of one planetary gear mechanism are related to a planetary gear transmission that can be connected via a transmission means.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明を図示実施例に基づいて説明する。 The present invention will be explained below based on illustrated embodiments.

第2図は、この発明に係わる遊星歯車変速装置の第1実
施例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of a planetary gear transmission according to the present invention.

まず、構成を説明すると、図中■は、図示しないエンジ
ンの出力軸に連結された入力軸であり、この入力軸■は
、第1クラツチCI及び第1ワンウエイクラツチOCI
を直列的に介して第1インターナルギヤR1と断続可能
に連結していると共に、両クラッチCI、OCIに対し
て並列的に配置された第2クラツチC2をも介して該第
1インターナルギヤR1と断続可能に連結している。さ
らに、入力軸Iは、第3クラツチC3を介して第1サン
ギヤSlと断続可能に連結している。
First, to explain the configuration, ■ in the figure is an input shaft connected to the output shaft of an engine (not shown), and this input shaft ■ is connected to the first clutch CI and the first one-way clutch OCI.
The first internal gear R1 is connected in series with the first internal gear R1, and the first internal gear It is intermittently connected to R1. Furthermore, the input shaft I is intermittably connected to the first sun gear Sl via a third clutch C3.

第1サンギヤ31は、第1ピニオンキヤリヤPCIに回
転自在に支持された第1プラネタリギヤPIと外接噛合
し、この第1プラネタリギヤPIは、第1インターナル
ギヤR1と内接噛合する。
The first sun gear 31 externally meshes with a first planetary gear PI rotatably supported by a first pinion carrier PCI, and the first planetary gear PI internally meshes with a first internal gear R1.

従って、第1サンギヤ31と、第1プラネタリギヤPI
と、第1ピニオンキヤリヤPclと、第1インターナル
ギヤR1とは、全体として第1遊星歯車機構Xを構成す
る。
Therefore, the first sun gear 31 and the first planetary gear PI
, the first pinion carrier Pcl, and the first internal gear R1 constitute a first planetary gear mechanism X as a whole.

また、第1サンギヤSlは、第4クラツチc4を介して
第2ピニオンキヤリヤPC2と断続可能に連結しており
、従って入力軸1と第2ピニオンキヤリヤPC2とは、
第3クランチc3及び第4クラツチC4を介して断続可
能に連結される。さらに、第1サンギヤSlは、第5ク
ラツチc5を介して第2サンギヤS2と断続可能に連結
していると共に、この第5クラツチC5と並列的に設け
られた第2ワンウエイクラツチOC2をも介して第2サ
ンギヤS2に連結している。従って入力軸Iと第2サン
ギヤs2とは、第3クラツチc3、第4クラツチC4及
び第5クラツチc5を介して断続可能に連結される。
Further, the first sun gear Sl is intermittently connected to the second pinion carrier PC2 via the fourth clutch c4, and therefore the input shaft 1 and the second pinion carrier PC2 are
The third clutch c3 and the fourth clutch C4 are intermittably connected to each other. Furthermore, the first sun gear Sl is intermittently connected to the second sun gear S2 via a fifth clutch C5, and also via a second one-way clutch OC2 provided in parallel with the fifth clutch C5. It is connected to second sun gear S2. Therefore, the input shaft I and the second sun gear s2 are intermittably connected via the third clutch c3, the fourth clutch C4, and the fifth clutch c5.

第2サンギヤS2は、第2ピニオンキヤリヤPC2に回
転自在に支持された第2プラネタリギヤP2と外接噛合
し、この第2プラネタリギヤP2は、第2インターナル
ギヤR2と内接噛合している。従って、第2サンギヤS
2と、第2プラネタリギヤP2と、第2ピニオンキヤリ
ヤPC2と、第2インターナルギヤR2とは、全体とし
て第2遊星歯車機構Yを構成する。
The second sun gear S2 externally meshes with a second planetary gear P2 rotatably supported by a second pinion carrier PC2, and the second planetary gear P2 internally meshes with a second internal gear R2. Therefore, the second sun gear S
2, the second planetary gear P2, the second pinion carrier PC2, and the second internal gear R2 constitute a second planetary gear mechanism Y as a whole.

第2インターナルギヤR2は、出力軸0と一体的に連結
されている。さらに、出力軸0は、変速手段の一具体例
を示す歯車変速機構Hを介して第1ピニオンキヤリヤP
CI と常に連結している。
The second internal gear R2 is integrally connected to the output shaft 0. Further, the output shaft 0 is connected to a first pinion carrier P via a gear transmission mechanism H, which is a specific example of a transmission means.
Always connected to CI.

歯車変速機構Hは、第1ピニオンキヤリヤPclに一体
的に連結された第1ギヤGl と、この第1ギヤGl 
と噛合する第1フリーギヤFlと、この第1フリーギヤ
Flと一体の第2フリーギヤF2と、この第2フリーギ
ヤF2と噛合し且つ出力軸Oに一体的に連結された第2
ギヤG2とから構成している。そして、第1及び第2フ
リーギヤFitF2は、入力軸I及び出力軸0と平行に
設けられた副軸Aに一体的に形成している。
The gear transmission mechanism H includes a first gear Gl integrally connected to a first pinion carrier Pcl, and a first gear Gl.
A first free gear Fl that meshes with the first free gear Fl, a second free gear F2 that is integral with the first free gear Fl, and a second free gear F2 that meshes with the second free gear F2 and is integrally connected to the output shaft O.
It consists of gear G2. The first and second free gears FitF2 are integrally formed on a sub-shaft A that is provided parallel to the input shaft I and the output shaft 0.

前記第2サンギヤS2は、第1ブレーキBlによってケ
ーシング等の静止部Kに固定可能であり、また第2ピニ
オンキヤリヤPC2は、第2ブレーキB2によって同様
に静止部Kに固定可能であって、この静止部にと第2ピ
ニオンキヤリヤPC2とは、第2ブレーキB2と並列的
に設けられた第3ワンウエイクラツチOC3をも介して
連結している。
The second sun gear S2 can be fixed to a stationary part K such as a casing by a first brake Bl, and the second pinion carrier PC2 can also be fixed to a stationary part K by a second brake B2, This stationary part is also connected to the second pinion carrier PC2 via a third one-way clutch OC3, which is provided in parallel with the second brake B2.

以上の構成よりなる遊星歯車変速装置の各クラッチCI
、C2,C3,C4,Cs、各ブレーキBl、B2、及
び各ワンウェイクラッチOCt。
Each clutch CI of the planetary gear transmission having the above configuration
, C2, C3, C4, Cs, each brake Bl, B2, and each one-way clutch OCt.

OC2,OC3を、第3図に示すような組合せで選択的
に作動させることにより、同図に示すように前進5速及
び後退1速を得ることができる。
By selectively operating OC2 and OC3 in combination as shown in FIG. 3, five forward speeds and one reverse speed can be obtained as shown in the same figure.

第3図において、O印は作動状態を示し、無印は非作動
(解放)状態を示すものである。また、同図において、
ρlは、第1遊星歯車機構Xの減速比、ρ2は、第2遊
星歯車機構Yの減速比、iは、歯車変速機構Hの減速比
であり、これら減速比ρl、ρ2及びiは、以下のよう
にめられる。
In FIG. 3, O marks indicate operating states, and no marks indicate non-operating (released) states. Also, in the same figure,
ρl is the reduction ratio of the first planetary gear mechanism X, ρ2 is the reduction ratio of the second planetary gear mechanism Y, i is the reduction ratio of the gear transmission mechanism H, and these reduction ratios ρl, ρ2, and i are as follows. It's looked like this.

ρ1=(第1サンギヤ31の歯数)/ (第1インターナルギヤR1の歯数) ρ2=(第2サンギヤS2の歯数)/ (第2インターナルギヤR2の歯数) i=(第1フリーギヤFlの歯数)×(第2ギヤG2の
歯数)/(第1ギヤGlの歯数)×(第2フリーギヤF
2の歯数) 而して、第3図から明らかなように、2組の遊星歯車機
構に2組(4枚)のギヤを追加して組合せることにより
、変速段数を5速とすることができる。しかも、必要と
される遊星歯車機構が2組であるため、入力軸■と出力
軸Oとの間の長さを従来のものよりも短くすることがで
き、特に前置きエンジン前輪駆動車に用いるオートマチ
ックトランスアクスルには好都合である。
ρ1=(Number of teeth of first sun gear 31)/(Number of teeth of first internal gear R1) ρ2=(Number of teeth of second sun gear S2)/(Number of teeth of second internal gear R2) i=(Number of teeth of second internal gear R2) Number of teeth of 1st free gear Fl) x (Number of teeth of 2nd gear G2)/(Number of teeth of 1st gear Gl) x (2nd free gear F
As is clear from Fig. 3, by adding and combining two sets (four gears) of the two sets of planetary gear mechanisms, the number of gears can be set to five. I can do it. Moreover, since two sets of planetary gear mechanisms are required, the length between the input shaft (■) and the output shaft (O) can be made shorter than that of conventional systems. This is convenient for transaxles.

第4図には、この発明の第2実施例を示す。FIG. 4 shows a second embodiment of the invention.

この実施例は、前記第1実施例における副軸Aを、出力
軸Oとしたものである。
In this embodiment, the sub-shaft A in the first embodiment is replaced by the output shaft O.

この第2実施例に係わる遊星歯車変速装置の各クラッチ
C1、Cz、C3,C4,C5、各ブレーキB1.B2
及び各ワンウェイクラッチOCI 。
Each clutch C1, Cz, C3, C4, C5, each brake B1 . of the planetary gear transmission according to the second embodiment. B2
and each one-way clutch OCI.

OC2,OCaの作動は第3図に示した前記実施例にお
けるものと同様であり、このような組合せで選択的に作
動させることにより、第5図に示すような変速比が得ら
れる。第5図において、減速比11+’2は、以下のよ
うにめられる。
The operations of OC2 and OCa are similar to those in the embodiment shown in FIG. 3, and by selectively operating them in such a combination, a gear ratio as shown in FIG. 5 can be obtained. In FIG. 5, the reduction ratio 11+'2 is determined as follows.

il −(第1ギヤQ7の歯数)/ (第1フリーギヤFlの歯数) 12=(第2フリーギヤF2の歯数/ (第2ギヤG2の歯数) なお、減速比ρl、ρ2は、前記実施例と同様である。il - (number of teeth of first gear Q7)/ (Number of teeth of first free gear Fl) 12=(number of teeth of second free gear F2/ (Number of teeth of second gear G2) Incidentally, the reduction ratios ρl and ρ2 are the same as those in the above embodiment.

而して、この実施例では、出力軸■と平行に設けられた
副軸を出力軸Oとしたため、本遊星歯車変速装置の入力
軸軸方向の長さを、従来の遊星歯車機構を3組用いたも
のに比べて大幅に短くすることができ、従って、特に前
輪駆動車の横置きエンジンに本遊星歯車変速装置を用い
た場合に大きなメリットがある。
In this embodiment, the subshaft provided parallel to the output shaft (■) was used as the output shaft O, so that the length of the input shaft of this planetary gear transmission in the axial direction was equal to that of the three sets of conventional planetary gear mechanisms. It can be significantly shorter than the conventional one, and therefore, there is a great advantage especially when the present planetary gear transmission is used in a transversely mounted engine of a front-wheel drive vehicle.

第6図には、この発明の第3実施例を示す。FIG. 6 shows a third embodiment of the invention.

この実施例は、第2図に示した前記第1実施例の第2ク
ラツチC2を、第1ピニオンキヤリヤPCIと出力軸O
との断続に用いると共に、この第2クラツチC2と並列
的に第2ワンウエイクラツチOC2を設けたものである
。他の構成及び作用は同実施例と同様であり、このよう
に構成することによっても同様の効果を得ることができ
る。
In this embodiment, the second clutch C2 of the first embodiment shown in FIG. 2 is connected to the first pinion carrier PCI and the output shaft O.
A second one-way clutch OC2 is provided in parallel with the second clutch C2. The other configurations and operations are similar to those of the same embodiment, and similar effects can be obtained by configuring in this way.

なお、前記第1、第2及び第3実施例における各遊星歯
車機構の位置は、必ずしも第1、第2遊星歯車機構X、
Yの順で並べる必要はなく、各クラッチやブレーキの連
結関係を調整して逆側に配列してもよい。また、前記第
1、第2及び第3実施例における各ワンウェイクラッチ
は、各歯車の無用な逆転を規制するものであり、本発明
の目的を達成する上において必ずしも必要なものではな
く、従って各ワンウェイクラッチがないものであっても
よい。さらに、前記変速手段としては、チェーン伝動機
構やVベルト伝動機構等の各種の変速伝動機構を採用す
ることができる。
Note that the positions of the planetary gear mechanisms in the first, second, and third embodiments are not necessarily the same as those of the first, second, and third planetary gear mechanisms.
It is not necessary to arrange them in the order of Y, and the coupling relationship of each clutch or brake may be adjusted and arranged on the opposite side. In addition, each one-way clutch in the first, second, and third embodiments is for restricting unnecessary reversal of each gear, and is not necessarily necessary for achieving the object of the present invention. It may be one without a one-way clutch. Further, as the speed change means, various speed change transmission mechanisms such as a chain transmission mechanism and a V-belt transmission mechanism can be employed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明してきたように、この発明では、遊星歯車機構
と出力軸との間に歯車変速機構等の変速手段を挿入する
構造としたため、従来の2組の遊星歯車機構を用いなが
ら簡単な構成で歯車列の変速段数を、上記2組の遊星歯
車機構で得られる変速段数より増加することができる。
As explained above, in this invention, the structure is such that a speed change means such as a gear transmission mechanism is inserted between the planetary gear mechanism and the output shaft, so it is possible to use a simple structure while using two conventional planetary gear mechanisms. The number of gear stages of the gear train can be increased compared to the number of gear stages obtained with the two sets of planetary gear mechanisms.

従って、車両の連続的な速度変化に対応した、より相応
しい変速比を(Mることができるという効果が得られる
Therefore, it is possible to obtain a more suitable transmission ratio (M) corresponding to continuous speed changes of the vehicle.

しかも、必要とされる遊星歯車機構が2組ですむため、
入力軸及び出力軸の軸方向長さを短くすることができ、
この遊星歯車変速装置やその他の装置のレイアウト上の
自由度を大きくすることができるという効果もある。
Moreover, since only two sets of planetary gear mechanisms are required,
The axial length of the input shaft and output shaft can be shortened,
Another effect is that the degree of freedom in layout of this planetary gear transmission and other devices can be increased.

なお、出力軸を変速手段の副軸とした実施態様では、横
置きのオートマチックトランスアクスルに用いるのに適
したレイアウトになっている。
In addition, in an embodiment in which the output shaft is used as a sub-shaft of the transmission means, the layout is suitable for use in a horizontal automatic transaxle.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の遊星歯車変速装置の歯車列を示す概略骨
組図、第2図はこの発明の一実施例による歯車列を示す
概略骨組図、第3図は第2図に示した遊星歯車変速装置
の作動要素の組合せとその変速比を示す図表、第4図は
この発明の第2実施例による歯車列を示す概略骨組図、
第5図は第4図に示した遊星歯車変速装置の変速比を示
す図表、第6図はこの発明の第3実施例による歯車列を
示す概略骨組図である。 ■・・・・・・入力軸、0・・・・・・出力軸、X・・
・・・・第1遊星歯車機構、Y・・・・・・第2遊星歯
車機構、31・・・・・・第1サンギヤ、S2・・・・
・・第2サンギヤ、PCI・・・・・・第1ピニオンキ
ヤリヤ、PC2・・・・・・第2ピニオンキヤリヤ、R
1・・・・・・第1インターナルギ4・、R2・・・・
・・第2インターナルギヤ、C1・・・・・・第1クラ
ンヂ、C2・・・・・・第2クラツチ、C3・・・・・
・第3クラツチ、C4・・・・・・第4クラツチ、C5
・・・・・・第5クラツチ、B、・・・・・・第1ブレ
ーキ、B2・・・・・・第2ブレーキ、H・・・・・・
歯車変速機構(変速手段)、Gl・・・・・・第1ギヤ
、G2・・・・・・第2ギヤ、Fl・・・・・・第1フ
リーギヤ、F2・・・・・・第2フリーギヤ、A・・・
・・・副軸、K・・・・・・静止部 第4図 第5図 第6図
FIG. 1 is a schematic diagram showing a gear train of a conventional planetary gear transmission, FIG. 2 is a schematic diagram showing a gear train according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram of the planetary gear shown in FIG. 2. A diagram showing combinations of operating elements of the transmission and their gear ratios; FIG. 4 is a schematic diagram showing a gear train according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a chart showing the gear ratio of the planetary gear transmission shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a schematic diagram showing a gear train according to a third embodiment of the present invention. ■・・・Input axis, 0・・・Output axis, X...
...First planetary gear mechanism, Y...Second planetary gear mechanism, 31...First sun gear, S2...
...Second sun gear, PCI...First pinion carrier, PC2...Second pinion carrier, R
1...First internal gear 4..., R2...
...Second internal gear, C1...First clutch, C2...Second clutch, C3...
・Third clutch, C4...Fourth clutch, C5
...5th clutch, B, ...1st brake, B2...2nd brake, H...
Gear transmission mechanism (transmission means), Gl...first gear, G2...second gear, Fl...first free gear, F2...second Free gear, A...
...Secondary shaft, K...Stationary part Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (11人力軸と出力軸との間に設けられた第1遊星歯車
機構と第1遊星歯車機構とを備え、前記第1遊星歯車機
構は、第1サンギヤ、第1インターナルギヤ及び第1ピ
ニオンキヤリヤを有し、前記第2遊星歯車機構は、第2
サンギヤ、第2インターナルギヤ及び第2ビニオンキヤ
リヤを有してこれら各要素を組合せて複数の変速比を得
、前記第1及び第2遊星歯車機構のうち、一方の遊星歯
車機構のビニオンキャリヤを前記出力軸に連結可能とし
、他方の遊星歯車機構のインターナルギヤを前記出力軸
に連結可能にすると共に、前記一方の遊星歯車機構のビ
ニオンキャリヤと出力軸とは変速手段を介して連結可能
としたことを特徴とする遊星歯車変速装置。 (2)前記出力軸は、前記入力軸に対して平行に設けた
前記変速手段の副軸であることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の遊星歯車変速装置。
[Scope of Claims] (11) A first planetary gear mechanism and a first planetary gear mechanism are provided between a human power shaft and an output shaft, and the first planetary gear mechanism includes a first sun gear, a first planetary gear mechanism, and a first planetary gear mechanism. the second planetary gear mechanism has a null gear and a first pinion carrier;
It has a sun gear, a second internal gear, and a second binion carrier, and these elements are combined to obtain a plurality of transmission ratios, and the binion carrier of one of the planetary gear mechanisms of the first and second planetary gear mechanisms is The output shaft can be connected to the output shaft, and the internal gear of the other planetary gear mechanism can be connected to the output shaft, and the binion carrier of the one planetary gear mechanism and the output shaft can be connected via a transmission means. A planetary gear transmission characterized by: (2) The planetary gear transmission according to claim 1, wherein the output shaft is a subshaft of the transmission means provided parallel to the input shaft.
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