JP2007032828A - Differential multi-stage planetary transmission gear train - Google Patents

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JP2007032828A JP2005255728A JP2005255728A JP2007032828A JP 2007032828 A JP2007032828 A JP 2007032828A JP 2005255728 A JP2005255728 A JP 2005255728A JP 2005255728 A JP2005255728 A JP 2005255728A JP 2007032828 A JP2007032828 A JP 2007032828A
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Yoshinori Hori
祥典 堀
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the speed change control without interrupting the torque between an input shaft and an output shaft even in the case of any number of rotation of an engine. <P>SOLUTION: An input shaft is divided into an output shaft side and an input shaft side, and a double ring gear type planetary gear group is put on the side of the output shaft and a single pinion type planetary gear set and a double ring gear type planetary gear set are put on the side of the input shaft and the rotation is transmitted to the respective ring gear on the side of the output shaft by dispersing the rotation from the side of the input shaft to the ring gear, the sun gear and the carrier through the carrier and the pinion. The brake and the one-way clutch which can be fixed to a case are provided with another ring gear in the double ring gear type planetary gear set, and the clutch which can tighten a sun gear and a carrier is provided moreover so that it makes possible to switch the double ring gear and the single pinion type planetary gear by easy operation. The reverse rotation, the stillness and the positive rotation can be transmitted without interrupting the torque even if the rotation of the output shaft is changed by its torque. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両用自動変速機に用いる、多段変速が可能な遊星歯車列に関するものであり、特にエンジンの出力を分断するようなトルクコンバーター等を必要とせず、エンジンの出力軸に直結状熊で、入力軸と出力軸の差動により、静止状熊から前進6段以上の多段変速が可能なものとされる差動多段変速遊星歯車列に関する。
(背景技術)
The present invention relates to a planetary gear train that can be used for an automatic transmission for a vehicle and capable of multi-stage shifting, and in particular, does not require a torque converter or the like that divides engine output, and is directly connected to an engine output shaft. Thus, the present invention relates to a differential multi-speed planetary gear train that is capable of multi-speed shifting of six or more forward stages from a stationary bear by differential of an input shaft and an output shaft.
(Background technology)

車両用自動変速機に用いる差動多段変速遊星歯車列は、車両の燃費や排気特性および加速性を向上することを主眼に、トルクコンバーター等をなくして、エンジンの出力軸に直結状能で、静止および前進6段以上の多段変速が可能なものを提案するものである。
提案する差動多段変速遊星歯車列は、ダブルリングギヤ型遊星歯車組が3個とシングルピニオン型遊星歯車組が1個と摩擦要素が5個および逆転防止用のワンウェイクラッチが1個により、静止および6段以上の変速比を得ている。
(発明の間示)
(発明が解決しょうとする課題)
The differential multi-speed planetary gear train used for the automatic transmission for vehicles is mainly designed to improve the fuel efficiency, exhaust characteristics and acceleration of the vehicle, eliminates the torque converter, and is directly connected to the output shaft of the engine. It proposes one that can perform multi-stage shifting of stationary and forward 6 stages or more.
The proposed differential multi-speed planetary gear train is composed of three double ring gear planetary gear sets, one single pinion planetary gear set, five friction elements, and one one-way clutch for preventing reverse rotation. A gear ratio of 6 or more is obtained.
(Indication during invention)
(Problems to be solved by the invention)

解決しょうとする問題点は、従来の変速方法では手動式クラッチおよびトルクコンバーター等でかならずエンジンの出力を一時的に分断して、静止および変速を行なう必要がある。
本発明の目的は、エンジンの回転軸と入力軸を分断することなく、摩擦要素により入力軸と出力軸との回転差動により、静止および前進6段以上の変速を速やかに制御ができる差動多段変速遊星歯車列を提供することにある。
(課題を解決するための手段)
The problem to be solved is that in the conventional speed change method, it is necessary to temporarily divide the engine output by a manual clutch, a torque converter, or the like to perform stationary and speed change.
An object of the present invention is to provide a differential that can quickly control shifting of stationary and forward 6 stages or more by rotational differential between an input shaft and an output shaft by a friction element without dividing an engine rotation shaft and an input shaft. The object is to provide a multi-speed planetary gear train.
(Means for solving the problem)

本発明は、出力軸にダブルリング型遊星歯車列を置くことにより、それぞれのリングギヤごとの回転数を加減算の合成する要素となる構造になっている、そして入力軸にダブルリングギヤ型遊星歯車組とシングルピニオン型遊星歯車組を置くことにより、リンクギヤ、サンギヤ、キヤリヤ等のそれぞれに摩擦要素を設置し、それぞれを操作することによって、出力軸側のダブルリング型遊星歯車組ごとに3種類の回転を伝達する構造になっている、すなわち出力軸側にダブルリングギヤ型遊星歯車組を2個連結した場合には3×3=9種類の回転数を得ることができる、なお減速時には第3速から第2速、第2速から第1速と減速時間がかかるために、入力軸をワンウェイクラッチ、ブレーキおよびクラッチ付のダブルリング型遊星歯車組にすることにより、第3速から第1速とそくざに減速できるような構造にした、そのために9段の変速時の伝達トルクがとぎれることなく変速が速やかにできるように構成されたことが最も主要な特徴とする。
(発明の効果)
In the present invention, a double ring type planetary gear train is placed on the output shaft, thereby having a structure that becomes an element for adding and subtracting the number of rotations for each ring gear, and a double ring gear type planetary gear set on the input shaft. By placing a single pinion type planetary gear set, friction elements are installed in each of the link gear, sun gear, carrier, etc., and operating each of them allows three types of rotation for each double ring type planetary gear set on the output shaft side In other words, when two double ring gear type planetary gear sets are connected on the output shaft side, 3 × 3 = 9 types of rotation speeds can be obtained. Because it takes a slowdown time from the 2nd speed to the 1st speed from the 2nd speed, the input shaft is a one-way clutch, a brake and a double ring planetary gear set with a clutch. In this way, it is possible to reduce the speed from the 3rd speed to the 1st speed, so that the transmission speed at the 9th speed is not interrupted. Main features.
(The invention's effect)

本発明の差動多段変速遊星歯車列はエンジンの出力を分断するようなトルクコンバーター等がなく、しかも単純な遊星歯車列の構成であり、さらに摩擦要素も少くないため、コンパクト、軽量、スリップロスの軽減、操作性の簡素化ができる、そのため燃費や排気特性の向上に貢献できる、しかもエンジンの回転数を下げることなく加速ができるため、この面においても燃費の向上に貢献できるという利点がある。
(発明を実施するための最良の形熊)
The differential multi-speed planetary gear train of the present invention has no torque converter that divides the engine output, has a simple planetary gear train configuration, and has few friction elements, so it is compact, lightweight, and slip loss. Can be reduced, and operability can be simplified, which can contribute to improved fuel economy and exhaust characteristics, and can be accelerated without lowering the engine speed, which also contributes to improved fuel efficiency. .
(Best bear for carrying out the invention)

以下、本発明の実施の形熊に係る差動多段変速遊星歯車列を実施例に基づき図とともに説明する。
(実施例)
Hereinafter, a differential multi-speed planetary gear train according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(Example)

図1は、本発明による差動多段遊星歯車列の実施例のスケルトン図であって、入力軸0を中心として、上部側に出力軸80、出力軸12軸心と、下部側に入力軸10、入力軸11の軸心とを片側半分づつを描いてある。FIG. 1 is a skeleton diagram of an embodiment of a differential multi-stage planetary gear train according to the present invention, in which an input shaft 0 is centered on an input shaft 0, an output shaft 80 on the upper side, an output shaft 12 axis, and an input shaft 10 on the lower side. The axis of the input shaft 11 is drawn in half on one side.

図1に示した本発明の差動多段遊星歯車列は、入力軸0を中心として、上部側の2列が第1遊星歯車群14であり、第1遊星歯車組16と第2遊星歯車組17とで構成されている。
また、下部側の2列が第2遊星歯車群20であり、第3遊星歯車組18と第4遊星歯車組19とで構成されている。
さらに、入力軸0には入力軸10と入力軸11および差動のための出力軸80が接続された構成になっている。
The differential multi-stage planetary gear train of the present invention shown in FIG. 1 has the first planetary gear group 14 in the upper two rows centering on the input shaft 0, and the first planetary gear set 16 and the second planetary gear set. 17.
In addition, the lower two rows are the second planetary gear group 20, which is composed of a third planetary gear set 18 and a fourth planetary gear set 19.
Further, the input shaft 0 is connected to an input shaft 10, an input shaft 11, and an output shaft 80 for differential.

第1遊星歯車組16と第2遊星歯車組17および第3遊星歯車組18はダブルリングキヤ型遊星歯車と呼ばれているものであり、第4遊星歯車組19はシングルピニオン型遊星歯車と呼ばれている。The first planetary gear set 16, the second planetary gear set 17, and the third planetary gear set 18 are called double ring carrier type planetary gears, and the fourth planetary gear set 19 is called a single pinion type planetary gear. It is.

第1遊星歯車組16は第1サンギヤ30、第1リングギヤ31、第1リングギヤ32、と第1サンギヤ30および第1リングギヤ31、第1リングギヤ32と噛み合った第1ピニオン33、第1ピニオン34と第1ピニオン33、第1ピニオン34を回転自在に軸支する第1キャリヤ37、第1キャリヤ38とで構成されている。
同様に第2遊星歯車組17は第2サンギヤ40と第2リングギヤ41、第2リングギヤ42と第2サンギヤ40および第2リングギヤ41、第2リングギヤ42と噛み合った第2ピニオン43、第2ピニオン44と第2ピニオン43、第2ピニオンを回転自在に軸支する第2キヤリヤ47、第2キヤリヤ48とで構成されている。
The first planetary gear set 16 includes a first sun gear 30, a first ring gear 31, a first ring gear 32, a first sun gear 30, a first ring gear 31, a first pinion 33 and a first pinion 34 that mesh with the first ring gear 32. The first pinion 33 and the first pinion 34 are configured by a first carrier 37 and a first carrier 38 that rotatably support the first pinion 34.
Similarly, the second planetary gear set 17 includes a second sun gear 40 and a second ring gear 41, a second ring gear 42 and a second sun gear 40, a second ring gear 41, and a second pinion 43 and a second pinion 44 that mesh with the second ring gear 42. And a second pinion 43, and a second carrier 47 and a second carrier 48 that rotatably support the second pinion.

さらに、第3遊星歯車組18は第3サンギヤ50と第3リングギヤ51、第3リングギヤ52と第3サンギヤ50および第3リングギヤ51、第3リングギヤ52と噛み合った第3ピニオン53、第3ピニオン54と第3ピニオン53、第3ピニオン54を回転自在に軸支する第3キャリヤ57、第3キヤリヤ58と第3サンギヤと第3キヤリヤとを締結可能にするクラッチ95とで構成されている。
次に、第4遊星歯車組19は第4サンギヤ60と第4リングギヤ62と第4サンギヤおよび第4リングギヤ62と噛み合った第4ピニオン64と第4ピニオン64を回転自在に軸支する第4キヤリヤ68とで構成されている。
Further, the third planetary gear set 18 includes a third sun gear 50 and a third ring gear 51, a third ring gear 52 and a third sun gear 50, a third ring gear 51, a third pinion 53 and a third pinion 54 that mesh with the third ring gear 52. And a third pinion 53, a third carrier 57 that rotatably supports the third pinion 54, a third carrier 58, and a clutch 95 that enables the third sun gear and the third carrier to be fastened.
Next, the fourth planetary gear set 19 is a fourth carrier that rotatably supports the fourth sun gear 60, the fourth ring gear 62, the fourth sun gear, and the fourth pinion 64 and the fourth pinion 64 that are engaged with the fourth ring gear 62. 68.

ケース88、入力軸0、入力軸10、入力軸11、出力軸80、出力軸12と第1遊星歯車組乃至第4遊星歯車組16、17、18、19の回転メンバーは以下のように連結しているかまたは連結可能である。
すなわち、出力軸80と第1キヤリヤ37、第1キヤリヤ38と第2キヤリヤ47、出力軸12と第2キヤリヤ48、入力軸10と第3キヤリヤ57、入力軸11と第4キヤリヤ60のそれぞれが連結されている、なおかつ入力軸0には出力軸80、入力軸10、入力軸11のそれぞれが連結されている。
The case 88, the input shaft 0, the input shaft 10, the input shaft 11, the output shaft 80, the output shaft 12 and the rotating members of the first to fourth planetary gear sets 16, 17, 18, 19 are connected as follows. Or can be linked.
That is, the output shaft 80 and the first carrier 37, the first carrier 38 and the second carrier 47, the output shaft 12 and the second carrier 48, the input shaft 10 and the third carrier 57, and the input shaft 11 and the fourth carrier 60, respectively. In addition, the output shaft 80, the input shaft 10, and the input shaft 11 are connected to the input shaft 0.

次に、第1リングギヤ31と第1リングギヤ51、第1リングギヤ32と第3キヤリヤ58、第2リングギヤ41と第4リングギヤ62、第2リングギヤ42と第4サンギヤ60とが噛み合ってそれぞれ連結されている、そしてケース88にはブレーキメンバーを介して第1リングギヤ31、第2リングギヤ41、第3リングギヤ52がそれぞれ固定可能な状熊になっていて、なおかつ第3リングギヤ52には逆転防止のためにワンウェイクラッチも有し、さらに第3サンギヤ50および第3キャリヤ58はクラッチ95によって締結可能になっている。Next, the first ring gear 31 and the first ring gear 51, the first ring gear 32 and the third carrier 58, the second ring gear 41 and the fourth ring gear 62, and the second ring gear 42 and the fourth sun gear 60 are engaged with each other and connected. In the case 88, the first ring gear 31, the second ring gear 41, and the third ring gear 52 are fixed to each other via brake members, and the third ring gear 52 has a structure for preventing reverse rotation. There is also a one-way clutch, and the third sun gear 50 and the third carrier 58 can be fastened by a clutch 95.

次に、実施例の作動を図2に示した作動表を参考にしながら、主に前進第0速から第8速までの変速について説明する。
ここで説明文の理解をわかりやすくするために第1遊星歯車組16、第2遊星歯車組17、第3遊星歯車組18、第4遊星歯車組19において、それぞれのサンギヤの歯車数とリングギヤの歯車数との歯数比を1対3とする、さらに入力軸10と入力軸11との回転比も同様に1対3としたもので以下の説明を進めていくものとする。
クラッチやブレーキを摩擦要素と呼び、軸や静止部および回転メンバーの連結機能を有するものを総称して締結要素と呼ぶ、さらに入力軸0が通常回転する方向と同じ回転方向を正転と呼び、その逆を逆転と呼ぶ。
Next, the shift of the forward 0th speed to the 8th speed will be mainly described with reference to the operation table shown in FIG.
Here, in order to facilitate understanding of the explanation, in the first planetary gear set 16, the second planetary gear set 17, the third planetary gear set 18, and the fourth planetary gear set 19, the number of sun gears and the ring gear The ratio of the number of gears to the number of gears is set to 1: 3, and the rotation ratio between the input shaft 10 and the input shaft 11 is also set to 1: 3.
The clutch or brake is called a friction element, and the one having the connecting function of the shaft, stationary part and rotating member is generically called a fastening element, and the same rotational direction as the direction in which the input shaft 0 normally rotates is called normal rotation. The reverse is called reversal.

次に、図2と図3との違いから説明する、図2において入力軸0と入力軸10との回転比を1対1、入力軸0と入力軸11の回転比を1対3、入力軸0と出力軸80との回転比を1対4として構成したものであり、図3においては入力軸0に対して入力軸10と入力軸11は上記に同じて、入力軸0と出力軸80の回転比を1対7として構成したものである、すなわち図2と図3との相異は回転比の相異7−4=3だけ0速の位置がずれ、その他はすべて同じで、故に入力軸0と出力軸80との回転比が差動のポイントにもなる。Next, the difference between FIG. 2 and FIG. 3 will be described. In FIG. 2, the rotation ratio between the input shaft 0 and the input shaft 10 is 1: 1, and the rotation ratio between the input shaft 0 and the input shaft 11 is 1: 3. The rotation ratio between the shaft 0 and the output shaft 80 is configured to be 1: 4. In FIG. 3, the input shaft 10 and the input shaft 11 are the same as the input shaft 0 and the input shaft 0 and the output shaft in FIG. The rotation ratio of 80 is configured as 1: 7, that is, the difference between FIG. 2 and FIG. 3 is the difference of the rotation ratio by 7-4 = 3, and the position of the zero speed is all the same, Therefore, the rotation ratio between the input shaft 0 and the output shaft 80 becomes a differential point.

さらに、図1においての説明をする、まずは回転方向について、入力軸0を正転とすると出力軸80を介して第1キヤリヤ37は逆転となる、さらに入力軸10を介して第3キヤリヤ57も逆転となり、そのために第3リングギヤ51、第3キヤリヤ58に逆転が伝達され、同様に入力軸11を介して第4キヤリヤ68も逆転となり、そのため第4リングギヤ62、第4サンギヤ60に逆転が伝達される、その結果第3リングギヤ51、第3キヤリヤ58第4リングギヤ62、第4サンギヤ60にそれぞれ噛み合っている第1リングギヤ31、第1リングギヤ32、第2リングギヤ41、第2リングギヤ42には正転が伝達される、そのため、第1キヤリヤ37の逆転数と上記リングギヤの合計回転数の差によって出力軸12は正転、静止および逆転できる最も主要な特徴とする差動構造となっている。Further, the description will be made with reference to FIG. 1. First, in the rotation direction, when the input shaft 0 is rotated forward, the first carrier 37 is rotated reversely via the output shaft 80. Further, the third carrier 57 is also rotated via the input shaft 10. Therefore, the reverse rotation is transmitted to the third ring gear 51 and the third carrier 58, and similarly, the fourth carrier 68 is also reversely rotated via the input shaft 11, so that the reverse rotation is transmitted to the fourth ring gear 62 and the fourth sun gear 60. As a result, the first ring gear 31, the first ring gear 32, the second ring gear 41, and the second ring gear 42 meshed with the third ring gear 51, the third carrier 58, the fourth ring gear 62, and the fourth sun gear 60, respectively. Therefore, the output shaft 12 is rotated forward, stationary and stationary by the difference between the reverse rotation speed of the first carrier 37 and the total rotation speed of the ring gear. And it has a differential structure to most major features that can be fine-reversal.

まず、入力側からの連結状熊は、入力軸0から入力軸10、第3キヤリヤ57、第3ピニオン53、ここからは第3リングギヤ51を介して出力軸側の第1リングギヤ31と、もう一方向は第3サンギヤ50、第3ピニオン54、第3キヤリヤ58または第3サンギヤ、クラッチ95、第3キヤリヤ58を介して出力軸側の第1リングギヤ32に連結され、さらに第3ピニオン54から第3リングギヤ52を介してケース88に固定可能になっている、次に、入力軸0からは入力軸11、第4キヤリヤ68、第4ピニオン64、ここからは第4リングギヤ62を介して出力軸側の第2リングギヤ41と、もう一方向は第4サンギヤ60を介して出力軸側の第2リングギヤ42に連結されている。
さらに、出力軸からの連結状熊は、入力軸0からは出力軸80、第1キヤリヤ37、第1ピニオン33、ここからは第1リングギヤ31を介して入力軸側の第3リングギヤ51と、もう一方向は第1サンギヤ30を介して第1ピニオン34、ここからは第1リングギヤ32を介して入力軸側の第3キヤリヤ58と、もう一方向は第1キヤリヤ38、第2キヤリヤを介して第2ピニオン43、ここからは第2リングギヤ41を介して入力軸側の第4リングギヤ62と、もう一方向は第2サンギヤ40介して第2ピニオン44、ここからは第2リングギヤ42を介して入力軸側の第4サンギヤ60と、もう一方向は第2キヤリヤ48を介して出力車12に連結されている。
First, the coupled bear from the input side is connected to the input shaft 0 to the input shaft 10, the third carrier 57, the third pinion 53, and from here to the first ring gear 31 on the output shaft side via the third ring gear 51. One direction is connected to the first ring gear 32 on the output shaft side via the third sun gear 50, the third pinion 54, the third carrier 58 or the third sun gear, the clutch 95, and the third carrier 58, and further from the third pinion 54. It can be fixed to the case 88 via the third ring gear 52. Next, the output from the input shaft 0 to the input shaft 11, the fourth carrier 68, the fourth pinion 64, and the output from here through the fourth ring gear 62. The second ring gear 41 on the shaft side and the other direction are connected to the second ring gear 42 on the output shaft side via the fourth sun gear 60.
Further, the coupled bear from the output shaft includes an output shaft 80 from the input shaft 0, a first carrier 37, a first pinion 33, and a third ring gear 51 on the input shaft side from the first ring gear 31 from here. The other direction is through the first pinion 34 via the first sun gear 30, and from here the third carrier 58 on the input shaft side via the first ring gear 32, and the other direction is via the first carrier 38 and the second carrier. The second pinion 43, from here through the second ring gear 41, the fourth ring gear 62 on the input shaft side, the other direction through the second sun gear 40, the second pinion 44, and from here through the second ring gear 42. The fourth sun gear 60 on the input shaft side and the other direction are connected to the output wheel 12 via the second carrier 48.

ここで、ダブルリングギヤ型遊星歯車組の特性について説明する、図については省略する、仮にキヤリヤ1、リングギヤ1、リングギヤ2、それぞれにブレーキA、ブレーキB、ブレーキCを付ける、入力軸側のキヤリヤ1、ピニオン1出力軸側のキヤリヤ2、ピニオン2、それとピニオン1とピニオン2とに噛み合っているサンギヤ1とする、
ます、ブレーキBとブレーキCを固定して、キヤリヤ1に正転を1回転で伝達すると、キヤリヤ1からピニオン1、サンギヤ1およびピニオン2を介してキヤリヤ2には正転で一回転が伝達される、次にブレーキAとブレーキBを固定して、リングギヤ2に正転を正転で1回転が伝達される、さらに、ブレーキAとブレーキCを固定して、リングギヤ1に正転を1回転で伝達すると、リングギヤ1からピニオン1、サンギヤ1およびピニオン2を介してキヤリヤ2に正転で1回転が伝達される。
故にキヤリヤ1、リングギヤ1、リングギヤ2、それぞれの回転数がキヤリヤ2に合成伝達される特性構造をもっている。
Here, the characteristics of the double ring gear type planetary gear set will be described. The illustration is omitted. The carrier 1, the ring gear 1, and the ring gear 2 are respectively provided with the brake A, the brake B, and the brake C. The carrier 1 on the input shaft side. The sun gear 1 meshed with the carrier 2, the pinion 2, and the pinion 1 and the pinion 2 on the output shaft side of the pinion 1.
First, when the brake B and the brake C are fixed and forward rotation is transmitted to the carrier 1 by one rotation, one rotation is transmitted from the carrier 1 to the carrier 2 through the pinion 1, the sun gear 1 and the pinion 2 in the forward rotation. Next, the brake A and the brake B are fixed, and one rotation is transmitted to the ring gear 2 by normal rotation. Further, the brake A and the brake C are fixed and the ring gear 1 is rotated one rotation. Is transmitted from the ring gear 1 through the pinion 1, the sun gear 1 and the pinion 2 to the carrier 2 in the normal rotation.
Therefore, the carrier 1, the ring gear 1, and the ring gear 2 have a characteristic structure in which the respective rotation speeds are combined and transmitted to the carrier 2.

さらに、図4を参照して、ダブルリングギヤ型遊星歯車組160とシングルピニオン型遊星歯車組220との噛み合った状熊での回転の流れ方の特性を説明する。
サンギヤ100とリングギヤ101、リングギヤ102との回転比は3対1とする、サンギヤ200とリングギヤ202との回転比も3対1とする、さらにキヤリヤ107はケース880に固定され、そして条件として入力軸300の回転数は1回転する状熊とする。まず、ブレーキ920のメンバーを固定した状熊では、それによりリングギヤ102とサンギヤ200がロック状熊になり、出力軸300からキヤリヤ208、ピニオン204を介してリングギヤ202に1回転を伝達する、さらにリングギヤ202に噛み合ったリングギヤ101からピニオン103、サンギヤ100、ピニオン104、およびキヤリヤ108を介して出力軸400に1回転を伝達する。
次に、ブレーキ910のメンバーを固定した状熊では、それによりサンギヤ100、ピニオン103、リングギヤ101およびリングギヤ202がロック状熊になるので、出力軸300からキヤリヤ208、ピニオン204を介してサンギヤ200に3回転を伝達する、さらに、サンギヤ200に噛み合ったリングギヤ102、ピニオン104およびキヤリヤ108を介して出力軸400に3回転を伝達する。
さらに、ブレーキ910およびブレーキ920を解放した状熊では、出力軸300からキヤリヤ208、ピニオン204を介して上記のルートごとに二分割にされ、ピニオン104でふたたび合成され、キヤリヤ108を介して出力軸400に伝達される、もし重量の慣性、摩擦等の抵抗差を無視すれば伝達動力は双方のトルクバランスにより均等に二分割され、上記のルートごとの記述に従がえばリングギヤ101に0.5回転とリングギヤ102には1.5回転が伝達され、合計すれば約2回転のところで安定し、出力軸400に伝達されることになる。
Further, with reference to FIG. 4, the characteristics of the flow of rotation in the state where the double ring gear type planetary gear set 160 and the single pinion type planetary gear set 220 are engaged with each other will be described.
The rotation ratio between the sun gear 100 and the ring gear 101 and the ring gear 102 is 3 to 1, the rotation ratio between the sun gear 200 and the ring gear 202 is also 3 to 1, and the carrier 107 is fixed to the case 880, and the input shaft is used as a condition. The number of rotations of 300 is a bear that rotates once. First, in the bear having the brake 920 member fixed, the ring gear 102 and the sun gear 200 become a lock bear, and one rotation is transmitted from the output shaft 300 to the ring gear 202 through the carrier 208 and the pinion 204. One rotation is transmitted from the ring gear 101 meshed with 202 to the output shaft 400 through the pinion 103, the sun gear 100, the pinion 104, and the carrier 108.
Next, in the bear having the brake 910 member fixed, the sun gear 100, the pinion 103, the ring gear 101, and the ring gear 202 become a lock-like bear, so that the sun gear 200 is transferred from the output shaft 300 to the sun gear 200 via the carrier 208 and the pinion 204. Three rotations are transmitted, and further, three rotations are transmitted to the output shaft 400 through the ring gear 102, the pinion 104, and the carrier 108 meshed with the sun gear 200.
Further, in the state where the brake 910 and the brake 920 are released, the output shaft 300 is divided into two parts for each of the routes via the carrier 208 and the pinion 204, and is synthesized again by the pinion 104, and the output shaft via the carrier 108. If the difference in resistance such as inertia of weight and friction is ignored, the transmission power is equally divided into two parts by the torque balance of both, and if the description for each route is followed, the ring gear 101 has 0.5 1.5 rotations are transmitted to the rotation and the ring gear 102, and in total, the rotation is stabilized at about 2 rotations and transmitted to the output shaft 400.

次に、第3遊星歯車組の特性について説明する、すなわち第3リングギヤ51と第3リングギヤ52を固定状熊にして、入力軸10を1回転すると、第3キヤリヤ57、第3ピニオン53を介して第3サンギヤ50に3回転が伝達され、さらに第3サンギヤ50から第3ピニオン54を介して第3キヤリヤ58に1回転が伝達される、次に第3リングギヤ51を固定状熊にして、第3サンギヤ50と第3キヤリヤ58とをクラッチ95で締結することにより一体化する、すなわち出力軸10から第3キヤリヤ57、第3ピニオン53および第3サンギヤ50を介して第3キヤリヤ58に3回転が伝達される。
故に第3リングギヤ52を固定状熊にする前者はダブルリングギヤ型遊星歯車の特性をもつ、クラッチ95を締結状熊にする後者はシングルピニオン型遊星歯車の特性をもつことになる。
Next, the characteristics of the third planetary gear set will be described, that is, when the third ring gear 51 and the third ring gear 52 are fixed bears and the input shaft 10 is rotated once, the third carrier 57 and the third pinion 53 are used. 3 rotations are transmitted to the third sun gear 50, and 1 rotation is transmitted from the third sun gear 50 to the third carrier 58 via the third pinion 54. Next, the third ring gear 51 is used as a fixed bear. The third sun gear 50 and the third carrier 58 are integrated by fastening with a clutch 95, that is, the third sun gear 50 and the third carrier 58 are connected to the third carrier 58 via the third carrier 57, the third pinion 53, and the third sun gear 50. Rotation is transmitted.
Therefore, the former which makes the third ring gear 52 a fixed bear has the characteristics of a double ring gear type planetary gear, and the latter which makes the clutch 95 a fastening bear has the characteristics of a single pinion planetary gear.

ふたたび図1にもどり、第0速においてブレーキ93とワンウェイクラッチ95およびブレーキ94を締結することにより、入力軸0から入力軸10、第3キヤリヤ57、第3ピニオン53および第3リングギヤ51を介して出力軸側の第1リングギヤに0.5回転が伝達され、もう一方向は第3ピニオン53から第3サンギヤ50、第3ピニオン54および第3キヤリヤ58を介して出力軸側の第1リングギヤ32に0.5回軸が伝達され、さらに同じく入力軸0から入力軸11、第4キヤリヤ68、第4ピニオン64および第4リングギヤ62を介して出力軸側の第2リングギヤ41に3回転が伝達されて合計回転数が0.5+0.5+3=4回転が発生するけれども、入力軸0から出力軸80、第1キヤリヤ37および第1ピニオン33を介して−4回転を伝達するようになっているので4−4=0となり、第2ピニオン44、第2キヤリヤ48を介して出力軸12は静止した状熊になる。Returning to FIG. 1 again, by engaging the brake 93, the one-way clutch 95 and the brake 94 at the 0th speed, the input shaft 0 to the input shaft 10, the third carrier 57, the third pinion 53 and the third ring gear 51 are used. 0.5 rotation is transmitted to the first ring gear on the output shaft side, and the other direction is from the third pinion 53 through the third sun gear 50, the third pinion 54, and the third carrier 58 in the other direction. Is transmitted to the second ring gear 41 on the output shaft side from the input shaft 0 through the input shaft 11, the fourth carrier 68, the fourth pinion 64, and the fourth ring gear 62. Thus, although the total number of rotations is 0.5 + 0.5 + 3 = 4, the input shaft 0 to the output shaft 80, the first carrier 37, and the first pinion 3 Since thereby transmitting -4 rotation through 4-4 = 0, the second pinion 44, the second Kiyariya 48 output shaft 12 via become stationary shaped bear.

次に、第1速においては第0速状熊からブレーキ94を解除し、クラッチ95を締結したため、すなわち出力軸側の第1リングギヤ31には変化なく0.5回転が伝達され、もう一方向は第3ピニオン53から第3サンギヤ50、クラッチ95、第3キヤリヤ58と変化するため出力軸側の第1リングギヤ32には、1.5回転が伝達され、第2リングギヤ41の3回転を加算すれば合計回転数は0.5+1.5+3−4=1となり出力軸12には1回転が伝達される。Next, in the first speed, the brake 94 is released from the 0th speed-like bear and the clutch 95 is engaged, that is, 0.5 rotation is transmitted to the first ring gear 31 on the output shaft side without change, and the other direction. Changes from the third pinion 53 to the third sun gear 50, the clutch 95, and the third carrier 58, so that 1.5 rotations are transmitted to the first ring gear 32 on the output shaft side, and 3 rotations of the second ring gear 41 are added. Then, the total number of rotations becomes 0.5 + 1.5 + 3-4 = 1, and one rotation is transmitted to the output shaft 12.

さらに、第2速においては第1速状熊からブレーキ91を固定するため、第3リングギヤ51、第3リングギヤ31が固定状熊になり、第3ピニオン53から第3サンギヤ50、クラッチ95、、第3キヤリヤ58を介して出力側の第1リングギヤ32に3回転が伝達され、3+3−4=2となり出力軸12には2回転が伝達される。Further, in order to fix the brake 91 from the first speed bear at the second speed, the third ring gear 51 and the third ring gear 31 become a fixed bear, and the third pinion 53 to the third sun gear 50, the clutch 95, Three rotations are transmitted to the first ring gear 32 on the output side via the third carrier 58, and 3 + 3-4 = 2, so that two rotations are transmitted to the output shaft 12.

また、第3速においては第0速状熊からブレーキ93を解除するため、第1リングギヤ31に0.5回転、第1リングギヤ32に0.5回転、第2リングギヤ41に3/2回転、第2リングギヤ42に9/2回転、故に0.5+0.5+1.5+4.5−4=3となり、出力軸12には3回転が伝達される。
次に、第4速においては第1速状熊からブレーキ93を解除するため、第1リングギヤ31に0.5回転、第1リングギヤ32に0.5回転、第2リングギヤ41に1.5回転、第2リングギヤ42に4.5回転、故に0.5+1.5+1.5+4.5−4=4となり、出力車12には4回転が伝達される。
Further, in the third speed, the brake 93 is released from the 0th speed-like bear so that the first ring gear 31 is rotated 0.5 times, the first ring gear 32 is rotated 0.5 times, the second ring gear 41 is rotated 3/2 times, The second ring gear 42 has 9/2 rotations, and thus 0.5 + 0.5 + 1.5 + 4.5−4 = 3, and three rotations are transmitted to the output shaft 12.
Next, in the fourth speed, the brake 93 is released from the first speed bear, so that the first ring gear 31 is rotated 0.5 times, the first ring gear 32 is rotated 0.5 times, and the second ring gear 41 is rotated 1.5 times. The second ring gear 42 has 4.5 rotations, and thus 0.5 + 1.5 + 1.5 + 4.5−4 = 4, and four rotations are transmitted to the output wheel 12.

これより、第5速以上については簡単に説明する、
第5速はブレーキ91、クラッチ95を締結3+1.5+4.5−4=5回転
第6速はブレーキ92、ブレーキ94を締結0.5+0.5+9−4=6回転
第7速はブレーキ92、クラッチ95を締結0.5+1.5+9−4=7回転
第8速はブレーキ91、ブレーキ92、クラッチ95を締結3+9−4=8回転
ただし、第0速、第2速、第6速、第8速については正確な回転数であるが、他はトルクバランスにより少し変化するのでわずかにずれが生じる。
From here, the fifth speed and above will be briefly explained.
5th speed is brake 91, clutch 95 is engaged 3 + 1.5 + 4.5-4 = 5 rotations 6th speed is brake 92, brake 94 is engaged 0.5 + 0.5 + 9-4 = 6 rotations 7th speed is brake 92, clutch 95 is engaged 0.5 + 1.5 + 9-4 = 7 rotations 8th speed is brake 91, brake 92, clutch 95 is engaged 3 + 9-4 = 8 rotations However, 0th speed, 2nd speed, 6th speed, 8th speed Is the exact number of revolutions, but the others change slightly due to torque balance, so a slight deviation occurs.

以上、実施例について説明したが、第0速から第8速までの各々の変速においての変速リョクも少なく、すべての段階でエンジンブレーキを利かすことのできる構造である、ただし静止状熊から第1速状熊、第−1速状熊に変化する場合には衝撃トルクが大きくなるために、条件によってはクラッチ95をポンピング式クラッチにして締結時の時間を長くしなければならない事熊が発生する場合もある。Although the embodiment has been described above, there is little shift at each shift from the 0th speed to the 8th speed, and the engine brake can be applied at all stages. When changing to a quick bear or a -1st bear, the impact torque increases, so that depending on the conditions, there is a bear that requires a longer pumping clutch and a longer engagement time. In some cases.

その結果、エンジンの回転が如何なる回転数であっても、エンジンのトルクがとぎれることなく、第0速から第8速まで自在に変速が可能であり、遊星歯車組もシンプル、単純なので量産製造が簡単であり、摩擦要素も少なく、製造コスト、所用スペース、重量の増が抑えられ、さらに手動式クラッチ、トルクコンバーター等がないためスリップロスがないので排気特性や燃費は数段良くなる。
(産業上の利用可能性)
As a result, it is possible to change the speed from 0th speed to 8th speed without stopping the engine torque at any engine speed, and the planetary gear set is simple and simple, so it can be mass-produced and manufactured. It is simple, has few frictional elements, suppresses the increase in manufacturing cost, required space, and weight. Further, since there is no manual clutch, torque converter, etc., there is no slip loss, so exhaust characteristics and fuel efficiency are improved several times.
(Industrial applicability)

高出力のトラックの自動変速化が可能であり、乗用自動車においても変速品質と製造コストを重視する車両にも商用でき、また常に効率のよいエンジン回転数と変速比を容易に選択制御ができるため低出力の車輌にも適している、すなわち低出力から高出力まで幅広く適用することができる。Automatic transmission of high-output trucks is possible, and it can be used in passenger cars as well as vehicles that place importance on gear quality and manufacturing cost, and it is always easy to select and control efficient engine speed and gear ratio. It is also suitable for low output vehicles, that is, it can be widely applied from low output to high output.

差動多段変速遊星歯車列の構造を示したスケルトン図である。It is the skeleton figure which showed the structure of the differential multistage speed planetary gear train. 入力軸に対して出力軸の逆回転数を4とした実施例の作動表を示す図である。It is a figure which shows the action | operation table | surface of the Example which made the reverse rotation speed of the output shaft 4 with respect to the input shaft. 入力軸に対して出力軸の逆回転数を7とした実施例の作動表を示す図である。It is a figure which shows the action | operation table | surface of the Example which made the reverse rotation speed of the output shaft 7 with respect to the input shaft. 入力軸、出力軸およびダブルリングギヤ型遊星歯車組とシングルピニオン型遊星歯車組との噛み合った状熊での構造を示したスケルトン図である。FIG. 3 is a skeleton diagram showing a structure of an input shaft, an output shaft, and a double bearer planetary gear set and a single pinion type planetary gear set meshed with each other.

符号の説明Explanation of symbols

0入力軸
10入力軸
11入力軸
12出力軸
14第1遊星歯車群
16第1遊星歯車組
17第2遊星歯車組
18第3遊星歯車組
19第4遊星歯車組
20第4遊星歯車群
30第1サンギヤ
31第1リングギヤ
32第1リングギヤ
33第1ピニオン
34第1ピニオン
37第1キヤリヤ
38第1キヤリヤ
40第2サンギヤ
41第2リングギヤ
42第2リングギヤ
43第2ピニオン
44第2ピニオン
47第2キヤリヤ
48第2キヤリヤ
50第3サンギヤ
51第3リングギヤ
52第3リングギヤ
53第3ピニオン
54第3ピニオン
57第3キヤリヤ
58第3キヤリヤ
60第4サンギヤ
62第4リングギヤ
64第4ピニオン
68第4キヤリヤ
80出力軸
88ケース
91第1ブレーキ
92第2ブレーキ
93第3ブレーキ
94ロックブレーキ
95ロッククラッチ
96ワンウェイクラッチ
100第5サンギヤ
101第5リングギヤ
102第5リングギヤ
103第5ピニオン
104第5ピニオン
107第5キヤリヤ
108第5キヤリヤ
160第5遊星歯車組
200第6サンギヤ
202第6リングギヤ
204第6ピニオン
208第6キヤリヤ
220第6遊星歯車組
300入力軸
880ケース
910第10ブレーキ
920第20ブレーキ
0 input shaft 10 input shaft 11 input shaft 12 output shaft 14 first planetary gear group 16 first planetary gear group 17 second planetary gear group 18 third planetary gear group 19 fourth planetary gear group 20 fourth planetary gear group 30 1 sun gear 31 1st ring gear 32 1st ring gear 33 1st pinion 34 1st pinion 37 1st carrier 38 1st carrier 40 2nd sun gear 41 2nd ring gear 42 2nd ring gear 43 2nd pinion 44 2nd pinion 47 2nd carrier 48 2nd carrier 50 3rd sun gear 51 3rd ring gear 52 3rd ring gear 53 3rd pinion 54 3rd pinion 57 3rd carrier 58 3rd carrier 60 4th sun gear 62 4th ring gear 64 4th pinion 68 4th carrier 80 output Shaft 88 Case 91 First brake 92 Second brake 93 Third brake 94 Lock brake 95 Lock clutch 9 One-way clutch 100 5th sun gear 101 5th ring gear 102 5th ring gear 103 5th pinion 104 5th pinion 107 5th carrier 108 5th carrier 160 5th planetary gear set 200 6th sun gear 202 6th ring gear 204 6th pinion 208 6 carrier 220 6th planetary gear set 300 input shaft 880 case 910 10th brake 920 20th brake

Claims (1)

遊星歯車列が出力軸側の第1遊星歯車群と入力軸側の第2遊星歯車群とを有し、入力軸には第1入力軸と第2入力軸および第1出力軸が噛み合い、さらに第1遊星歯車群を介して第2出力軸に連結されている。
前記第1遊星歯車群は、
第1サンギヤと第1リングギヤ1、第1リングギヤ2と前記第1サンギヤおよび前記第1リングギヤ1、第1リングギヤ2と噛み合った第1ピニオン1、第1ピニオン2と該第1ピニオン1、第1ピニオン2を回転自在に軸支する第1キヤリヤ1、第1キヤリヤ2を有する第1遊星歯車組と、
第2サンギヤと第2リングギヤ1、第2リングギヤ2と前記第2サンギヤおよび前記第2リングギヤ1、第2リングギヤ2と噛み合った第2ピニオン1、第2ピニオン2と該第2ピニオン1、第2ピニオン2を回転自在に軸支する第2キヤリヤ1、第2ギヤリヤ2を有する第2遊星歯車組とからなり、
前記第2遊星歯車群は、
第3サンギヤと第3リングギヤ1、第3リングギヤ2と前記第3サンギヤおよび前記第3リングギヤ1、第3リングギヤ2と噛み合った第3ピニオン1、第3ピニオン2と該第3ピニオン1、第3ピニオン2を回転自在に軸支する第3キヤリヤ1、第3キヤリヤ2を有する第3遊星歯車組と、
第4サンギヤと第4リングギヤと前記第4サンギヤおよび第4リングギヤと噛み合った第4ピニオンと該第4ピニオンを回転自在に軸支する第4キヤリヤを有する第4遊星歯車組とからなり、
前記第1出力軸は前記第1キヤリヤ1と連結され、
前記第1リングギヤ1は前記第3リングギヤ1と噛み合い、さらにケースに固定可能であり、
前記第1リングギヤ2は前記第3キヤリヤ2に噛み合い、
前記第1キヤリヤ2は前記第2キヤリヤ1と連結され、
前記第2リングギヤ1は前記第4リングギヤと噛み合い、さらにケースに固定可能であり、
前記第2リングギヤ2は前記第4サンギヤと噛み合い、さらにケースに固定可能であり、前記第2キヤリヤ2は前記第2出力軸と連結され、
前記第1入力軸も前記第3キヤリヤ1に連結され、
前記第3リングギヤ2はケースにワンウェイクラッチにより連結可能で、さらに固定可能であり、
前記第3サンギヤは前記第3キヤリヤ2とクラッチにより締結可能であり、
前記第2入力軸は前記第4キヤリヤと連結され、
前記第1出力軸と前記第1遊星歯車群との回転差動を前記第2出力軸に伝達できるように構成したことを特徴とする差動多段変速遊星歯車列。
The planetary gear train has a first planetary gear group on the output shaft side and a second planetary gear group on the input shaft side, and the input shaft meshes with the first input shaft, the second input shaft, and the first output shaft, It is connected to the second output shaft through the first planetary gear group.
The first planetary gear group includes:
The first sun gear and the first ring gear 1, the first ring gear 2 and the first sun gear and the first ring gear 1, the first pinion 1 meshed with the first ring gear 2, the first pinion 2 and the first pinion 1, the first A first planetary gear set having a first carrier 1 and a first carrier 2 that rotatably support the pinion 2;
The second sun gear and the second ring gear 1, the second ring gear 2 and the second sun gear and the second ring gear 1, the second pinion 1 meshed with the second ring gear 2, the second pinion 2 and the second pinion 1, the second A second planetary gear set having a second carrier 1 and a second gear rear 2 that rotatably support the pinion 2;
The second planetary gear group is:
The third sun gear and the third ring gear 1, the third ring gear 2 and the third sun gear, the third ring gear 1, and the third ring gear 2, the third pinion 1, the third pinion 2, and the third pinion 1, A third planetary gear set having a third carrier 1 and a third carrier 2 that rotatably support the pinion 2;
A fourth planetary gear set having a fourth sun gear, a fourth ring gear, a fourth pinion meshed with the fourth sun gear and the fourth ring gear, and a fourth carrier that rotatably supports the fourth pinion;
The first output shaft is connected to the first carrier 1;
The first ring gear 1 meshes with the third ring gear 1 and can be fixed to a case.
The first ring gear 2 meshes with the third carrier 2;
The first carrier 2 is connected to the second carrier 1;
The second ring gear 1 meshes with the fourth ring gear and can be fixed to a case.
The second ring gear 2 meshes with the fourth sun gear and can be fixed to a case. The second carrier 2 is connected to the second output shaft.
The first input shaft is also connected to the third carrier 1;
The third ring gear 2 can be connected to the case by a one-way clutch, and can be further fixed.
The third sun gear can be engaged with the third carrier 2 by a clutch,
The second input shaft is connected to the fourth carrier;
A differential multi-speed planetary gear train configured to transmit a rotational differential between the first output shaft and the first planetary gear group to the second output shaft.
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