JP2017048896A

JP2017048896A - Gear change device for vehicle

Info

Publication number: JP2017048896A
Application number: JP2015174497A
Authority: JP
Inventors: 康弘上西; Yasuhiro Uenishi
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2015-09-04
Filing date: 2015-09-04
Publication date: 2017-03-09

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gear change device for a vehicle which can suitably obtain multiple stages while suppressing a malfunction such as the enlargement of a size as a whole, and an increase of weight.SOLUTION: A gear change device for a vehicle comprises: a main transmission T which can selectively output the torque of two systems which are different in gear change ratios from first and second output shafts 21, 22; and a torque synthesizing device B which receives the torque of the two systems from the first and second output shafts 21, 22, synthesizes the torque of the two systems, and can convert the torque to synthesized torque which is different from the torque of the two systems in gear change ratios, and can selectively output either of the torque of the two systems and the synthesized torque from a final output shaft 45.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、多段化を好適に図ることが可能な車両用の変速装置に関する。 The present invention relates to a transmission for a vehicle that can be suitably multistaged.

多段化が図られた車両用の変速装置の代表例として、デュアルクラッチトランスミッションと称される平行軸式多段変速装置がある(たとえば、特許文献1を参照)。
この平行軸式多段変速装置は、エンジンに２つのクラッチを介して接続された第１および第２入力軸を有しており、これら第１および第２入力軸に入力されたトルクは、２系統の変速ギヤ機構を用いて個別に変速可能とされ、変速後のトルクを第１および第２出力軸から選択的に出力できるようにしている。２系統の変速ギヤ機構は、第１の入力軸および第１の出力軸に取り付けられて噛み合う複数のギヤ対と、第２入力軸および第２出力軸に取り付けられて噛み合う複数のギヤ対を用いて構成されている。 As a typical example of a transmission for a vehicle that has been made multistage, there is a parallel shaft type multistage transmission called a dual clutch transmission (see, for example, Patent Document 1).
This parallel shaft type multi-stage transmission has first and second input shafts connected to the engine via two clutches, and the torque input to these first and second input shafts is two systems. The gears can be individually shifted using the transmission gear mechanism, and the torque after the shift can be selectively output from the first and second output shafts. The two-speed transmission gear mechanism uses a plurality of gear pairs attached to and meshed with the first input shaft and the first output shaft, and a plurality of gear pairs attached to and meshed with the second input shaft and the second output shaft. Configured.

しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善の余地がある。
すなわち、車両の燃費を改善するための手段として、変速装置の多段化を促進することは有効であり、大型トラックの場合にはとくにその有効性が高いものと考えられる。これに対し、前記した従来の変速装置において多段化を促進するには、変速ギヤの数をかなり多くしなければならない。ところが、このような手段を採用すると、変速装置全体の大型化や、重量の増大を招く。さらには、部品点数の増加により、製造コストが高くなる不具合も生じる。 However, the prior art still has room for improvement as described below.
That is, as a means for improving the fuel efficiency of the vehicle, it is effective to promote the multi-stage transmission, and it is considered to be particularly effective in the case of a large truck. On the other hand, in order to promote the multi-stage in the conventional transmission described above, the number of transmission gears must be considerably increased. However, when such a means is adopted, the transmission as a whole is increased in size and weight. Furthermore, the increase in the number of parts causes a problem that the manufacturing cost increases.

特開２００３−３０１８９５号公報JP 2003-301895 A

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、全体の大型化や重量の増大などの不具合を抑制しつつ、多段化を好適に図ることが可能な車両用の変速装置を提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under the circumstances as described above, and is for a vehicle capable of suitably achieving multi-stages while suppressing problems such as increase in overall size and weight. An object of the present invention is to provide a transmission.

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.

本発明により提供される車両用の変速装置は、駆動源から入力されたトルクを、２系統の変速ギヤ機構を用いることにより異なる変速比で変速し、かつこの変速後の２系統のトルクを、第１および第２出力軸から選択的に出力させることが可能とされた主変速機と、前記第１および第２出力軸から前記２系統のトルクを受け、かつ前記２系統のトルクを合成することによって前記２系統のトルクとは変速比が相違する合成トルクに変換することが可能であるとともに、前記２系統のトルクおよび前記合成トルクのいずれかを最終出力軸から選択的に出力させることが可能とされたトルク合成装置と、を備えていることを特徴としている。 The transmission for a vehicle provided by the present invention shifts the torque input from the drive source at different gear ratios by using two transmission gear mechanisms, and two torques after the gear shift, A main transmission capable of being selectively output from the first and second output shafts, and receiving the torques of the two systems from the first and second output shafts and combining the torques of the two systems Thus, it is possible to convert the torque of the two systems into a composite torque having a different gear ratio, and selectively output either the torque of the two systems or the composite torque from the final output shaft. And a torque synthesizer that is made possible.

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、トルク合成装置の最終出力軸からは、主変速機の第１および第２出力軸から出力される２系統のトルクに加え、これら２系統のトルクを合成し、かつそれらとは異なる変速比とされた合成トルクを選択的に出力可能とされているため、変速装置全体の変速
段数を多くすることが可能である。
ここで、重要な点は、本発明によれば、合成トルクの変速比自体を容易に多段化できる点にある。後述の実施形態においても示すように、たとえば、主変速機の２系統の変速ギヤ機構の段数がそれぞれ３段である場合、それらの総組み合わせ数に相当する９段で合成トルクを変速することが可能である。したがって、本発明によれば、段数を飛躍的に増加させることが可能である。また、合成トルクの変速比は、主変速機の変速比に近い妥当な変速比とすることができる。このようなことから、本発明によれば、多段化を適切に図ることが可能である。
一方、主変速機については、多段化を図ることを目的として、変速ギヤの数を増やすような必要はない。したがって、主変速機の大型化、重量の増大、および部品点数の増大による製造コストの上昇を回避することができる。本発明においては、主変速機にトルク合成装置を組み合わせたものであるが、トルク合成装置は、たとえば遊星歯車機構あるいは差動歯車機構などを用いて簡易に製作することが可能であり、主変速機の変速ギヤ数を増やす場合よりも、トルク合成装置を組み合わせる本発明の方が、製造コストの上昇や装置全体の大型化を抑制することが可能である。 According to such a configuration, the following effects can be obtained.
That is, from the final output shaft of the torque synthesizer, in addition to the two systems of torque output from the first and second output shafts of the main transmission, these two systems of torque are combined, and a gear ratio different from them. Therefore, the total number of shift stages of the entire transmission can be increased.
Here, the important point is that according to the present invention, the gear ratio of the combined torque can be easily multistaged. As shown also in the embodiments described later, for example, when the number of stages of the two transmission gear mechanisms of the main transmission is 3 stages, the combined torque can be shifted by 9 stages corresponding to the total number of combinations thereof. Is possible. Therefore, according to the present invention, it is possible to dramatically increase the number of stages. Further, the speed ratio of the combined torque can be a reasonable speed ratio close to the speed ratio of the main transmission. For this reason, according to the present invention, it is possible to appropriately increase the number of stages.
On the other hand, it is not necessary for the main transmission to increase the number of transmission gears in order to increase the number of stages. Therefore, an increase in manufacturing cost due to an increase in the size of the main transmission, an increase in weight, and an increase in the number of parts can be avoided. In the present invention, a torque synthesizer is combined with the main transmission. However, the torque synthesizer can be easily manufactured using, for example, a planetary gear mechanism or a differential gear mechanism, Rather than increasing the number of transmission gears of the machine, the present invention combined with a torque synthesizer can suppress an increase in manufacturing cost and an increase in the size of the entire apparatus.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

本発明に係る車両用の変速装置の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the transmission for vehicles which concerns on this invention.

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図１に示す車両用の変速装置Ａは、主変速機Ｔ、およびトルク合成装置Ｂを具備している。
主変速機Ｔとしては、従来既知の平行軸式多段変速装置が用いられている。このため、主変速機Ｔの説明は簡単にする。主変速機Ｔは、エンジンＥＧの出力軸８に２つのクラッチＣ１，Ｃ２を介して連結された同軸状配置の第１および第２入力軸１１，１２と、これらに平行配置された第１および第２出力軸２１，２２と、２系統の変速ギヤ機構３ａ，３ｂとを備えている。一方の変速ギヤ機構３ａは、第１入力軸１１および第１出力軸２１に、奇数段の１速、３速、および５速用のギヤ対Ｇ１，Ｇ３，Ｇ５が装着された構成であり、他方の変速ギヤ機構３ｂは、第２入力軸１２および第２出力軸２２に、偶数段の２速、４速、および６速用のギヤ対Ｇ２，Ｇ４，Ｇ６が装着された構成である。一方の変速ギヤ機構３ａにおいて、第１出力軸２１に装着されている複数の従動ギヤは、第１出力軸２１に対して通常時は空転状態にある。ただし、不図示のシフト用スリーブなどの動作によって、たとえば３速のギヤ対Ｇ３の従動ギヤが第１出力軸２１に噛み合い連結されると、このギヤ対Ｇ３を介して第１入力軸１１から第１出力軸２１への３速用のトルク伝達が行われる。他のギヤ対Ｇ１，Ｇ５についても同様である。他方の変速ギヤ機構３ｂも、前記したのと同様な構造であり、２速、４速、および６速のいずれかで第２入力軸１２から第２出力軸２２へのトルク伝達が可能である。 A vehicle transmission A shown in FIG. 1 includes a main transmission T and a torque synthesizer B.
As the main transmission T, a conventionally known parallel shaft multi-stage transmission is used. For this reason, the description of the main transmission T is simplified. The main transmission T includes coaxially arranged first and second input shafts 11 and 12 connected to the output shaft 8 of the engine EG via two clutches C1 and C2, and first and second input shafts 11 and 12 arranged in parallel thereto. Second output shafts 21 and 22 and two systems of transmission gear mechanisms 3a and 3b are provided. One transmission gear mechanism 3a is configured such that odd-numbered first, third, and fifth gear pairs G1, G3, and G5 are mounted on the first input shaft 11 and the first output shaft 21, respectively. The other transmission gear mechanism 3b is configured such that even-numbered second, fourth, and sixth gear pairs G2, G4, and G6 are mounted on the second input shaft 12 and the second output shaft 22. In one transmission gear mechanism 3 a, the plurality of driven gears mounted on the first output shaft 21 are in an idle state with respect to the first output shaft 21 at normal times. However, for example, when the driven gear of the third gear pair G3 is engaged with the first output shaft 21 by the operation of a shift sleeve (not shown) or the like, the first input shaft 11 is connected to the first input shaft 11 via the gear pair G3. Transmission of torque for the third speed to the output shaft 21 is performed. The same applies to the other gear pairs G1, G5. The other transmission gear mechanism 3b has the same structure as described above, and can transmit torque from the second input shaft 12 to the second output shaft 22 at any one of the second speed, the fourth speed, and the sixth speed. .

トルク合成装置Ｂは、主変速機Ｔの第１および第２出力軸２１，２２から出力される２系統のトルク（第１系統トルク、および第２系統トルク）を合成し、または合成することなく最終出力軸４５から出力させる機能を有するものである。最終出力軸４５から出力されるトルクは、ギヤ９２ａ，９２ｂを介して差動歯車装置９のリングギヤ９０に伝達される。図示された符号９１は、一対の車軸を示す。 The torque synthesizer B synthesizes or does not synthesize two systems of torque (first system torque and second system torque) output from the first and second output shafts 21 and 22 of the main transmission T. This has a function of outputting from the final output shaft 45. Torque output from the final output shaft 45 is transmitted to the ring gear 90 of the differential gear unit 9 via the gears 92a and 92b. The code | symbol 91 shown in figure shows a pair of axle shaft.

トルク合成装置Ｂは、具体的には、２つのクラッチＣ３，Ｃ４を含む遊星歯車機構４、
ならびに第１および第２カウンタ軸５１，５２を備えている。第１および第２カウンタ軸５１，５２は、同軸状配置に設けられており、主変速機Ｔの第１および第２出力軸２１，２２にギヤ８０ａ，８０ｂ、およびギヤ８１ａ，８１ｂを介して駆動連結されている。トルク合成装置Ｂは、第１および第２カウンタ軸５１，５２が主変速機Ｔの第１および第２出力軸２１，２２などに対して平行または略平行となるように、主変速機Ｔとは横並びの配置（あるいは上下配置）とされている。このような配置とすれば、変速装置Ａの全体の幅が、主変速機Ｔの軸長方向に大きく嵩張らないようにすることが可能である。 Specifically, the torque synthesizer B includes a planetary gear mechanism 4 including two clutches C3 and C4,
In addition, first and second counter shafts 51 and 52 are provided. The first and second counter shafts 51 and 52 are provided in a coaxial arrangement, and are connected to the first and second output shafts 21 and 22 of the main transmission T via gears 80a and 80b and gears 81a and 81b. Drive coupled. The torque synthesizer B includes the main transmission T so that the first and second counter shafts 51 and 52 are parallel or substantially parallel to the first and second output shafts 21 and 22 of the main transmission T. Are arranged side by side (or arranged vertically). With such an arrangement, it is possible to prevent the entire width of the transmission A from becoming bulky in the axial direction of the main transmission T.

遊星歯車機構４は、第１および第２カウンタ軸５１，５２のそれぞれに取り付けられたサンギヤ４０ａ，４０ｂ、これらサンギヤ４０ａ，４０ｂに噛合する複数の遊星ギヤ４１、ならびに先に述べた最終出力軸４５が設けられたキャリヤ４２を備えている。サンギヤ４０ａ，４０ｂのそれぞれの歯数は同一である。クラッチＣ３は、キャリヤ４２と第２カウンタ軸５２との接続およびその遮断を切り替え可能とし、クラッチＣ４は、キャリヤ４２と第１カウンタ軸５１との接続およびその遮断を切り替え可能としている。 The planetary gear mechanism 4 includes sun gears 40a and 40b attached to the first and second counter shafts 51 and 52, a plurality of planet gears 41 meshing with the sun gears 40a and 40b, and the final output shaft 45 described above. Is provided. The number of teeth of each of the sun gears 40a and 40b is the same. The clutch C3 can switch connection and disconnection between the carrier 42 and the second counter shaft 52, and the clutch C4 can switch connection and disconnection between the carrier 42 and the first counter shaft 51.

次に、前記した車両用の変速装置Ａの作用について説明する。 Next, the operation of the above-described transmission A for vehicles will be described.

まず、クラッチＣ１〜Ｃ４の切り替え動作により、最終出力軸４５からは、次の表１に示すように、第１系統のトルク出力、第２系統のトルク出力、および合成トルク出力が可能である。 First, as shown in Table 1 below, the first system torque output, the second system torque output, and the combined torque output are possible from the final output shaft 45 by the switching operation of the clutches C1 to C4.

ここで、第１系統のトルク出力は、第１出力軸２１から出力される第１系統のトルクが、第１カウンタ軸５１およびキャリヤ４２を介して最終出力軸４５に到達する態様のトルク出力である。このトルク出力は、クラッチＣ１，Ｃ４をオン（接続）、クラッチＣ２，Ｃ３をオフ（遮断）とすることにより行われる。
第２系統のトルク出力は、第２出力軸２２から出力される第２系統のトルクが、第２カウンタ軸５２およびキャリヤ４２を介して最終出力軸４５に伝達する態様のトルク出力である。このトルク出力は、クラッチＣ２，Ｃ３をオン、クラッチＣ１，Ｃ４をオフとすることにより行われる。
合成トルク出力は、第１および第２出力軸２１，２２の双方から出力される第１および第２系統のトルクが、遊星歯車機構４によって合成された状態で最終出力軸４５に伝達する態様のトルク出力である。このトルク出力は、クラッチＣ１，Ｃ２をオン、クラッチＣ３，Ｃ４をオフとすることにより行われる。 Here, the torque output of the first system is a torque output in such a manner that the torque of the first system output from the first output shaft 21 reaches the final output shaft 45 via the first counter shaft 51 and the carrier 42. is there. This torque output is performed by turning on (connecting) the clutches C1 and C4 and turning off (disconnecting) the clutches C2 and C3.
The torque output of the second system is a torque output of a mode in which the torque of the second system output from the second output shaft 22 is transmitted to the final output shaft 45 via the second counter shaft 52 and the carrier 42. This torque output is performed by turning on the clutches C2 and C3 and turning off the clutches C1 and C4.
The combined torque output is a mode in which the torques of the first and second systems output from both the first and second output shafts 21 and 22 are transmitted to the final output shaft 45 in a state where they are combined by the planetary gear mechanism 4. Torque output. This torque output is performed by turning on the clutches C1 and C2 and turning off the clutches C3 and C4.

本実施形態の変速装置Ａにおいては、第１系統のトルク出力モード、および第２系統のトルク出力モードのそれぞれの変速段数は３段であって、計６段であるが、合成トルク出力モードにおいては、３段×３段の計９段の段数が得られ、トータルとして、１５段とすることができる。したがって、多段化を促進するのに好ましいものとなる。なお、合成トルク出力モードにおいて、たとえば変速ギヤ機構３ａ，３ｂを１速および４速に設定した場合、最終出力軸４５からは２．５速に相当するトルクを出力させることが可能であり、合成トルクの変速比は、主変速機Ｔの変速比に近い妥当な変速比となる。 In the transmission device A of the present embodiment, the number of shift stages in each of the torque output mode of the first system and the torque output mode of the second system is 3, which is a total of 6 stages. Can obtain a total of 9 stages of 3 stages × 3 stages, and the total can be 15 stages. Therefore, it is preferable for promoting multi-stage. In the combined torque output mode, for example, when the transmission gear mechanisms 3a and 3b are set to the first speed and the fourth speed, it is possible to output torque corresponding to 2.5 speed from the final output shaft 45. The transmission gear ratio is a reasonable transmission ratio close to that of the main transmission T.

主変速機Ｔについては、多段化を図ることを目的として変速ギヤ機構３ａ，３ｂの変速ギヤ数を増やす必要はない。したがって、主変速機Ｔの大型化や重量の増大を抑制することができる。既述したように、本実施形態では、変速段数を計１５段とすることができるが、主変速機Ｔのみでそのような段数を実現しようとすれば、主変速機Ｔの全長が相当に大きくなる。これに対し、本実施形態の変速装置Ａによれば、そのような大型化を好適に回避することが可能である。また、本実施形態の変速装置Ａは、トルク合成装置Ｂを備えているものの、このトルク合成装置Ｂは、既述したように、遊星歯車機構４を用いた比較的簡易な構成とすることが可能である。このため、主変速機Ｔの変速ギヤ数を増やす手段を採用する場合よりも、変速装置Ａ全体の製造コストを廉価にすることも可能である。 With respect to the main transmission T, it is not necessary to increase the number of transmission gears of the transmission gear mechanisms 3a and 3b for the purpose of increasing the number of stages. Therefore, an increase in size and an increase in weight of the main transmission T can be suppressed. As described above, in this embodiment, the total number of gears can be set to 15. However, if the number of gears is to be realized only by the main transmission T, the total length of the main transmission T is considerably increased. growing. On the other hand, according to the transmission device A of the present embodiment, such an increase in size can be suitably avoided. Further, although the transmission A of the present embodiment includes the torque synthesizer B, the torque synthesizer B may have a relatively simple configuration using the planetary gear mechanism 4 as described above. Is possible. For this reason, it is possible to reduce the manufacturing cost of the entire transmission A as compared with the case where a means for increasing the number of transmission gears of the main transmission T is employed.

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両用の変速装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the transmission for a vehicle according to the present invention can be modified in various ways within the scope intended by the present invention.

上述の実施形態では、主変速機の出力軸として、２つの出力軸（第１および第２出力軸）を備えた構成とされているが、３以上の出力軸を備えた構成とすることも可能である。この場合、３以上の出力軸から出力されるトルクのうち、２つの出力軸から出力されるトルクのみを合成して出力させるようにしてもよい。このような構成も、本発明の技術的範囲に包摂される。
主変速機は、平行軸式多段変速装置に限定されず、他のタイプの変速機を用いることが可能である。トルク合成装置は、遊星歯車機構を用いたものに限らず、たとえば差動歯車機構を用いて構成することも可能である。 In the above-described embodiment, the output shaft of the main transmission is configured to include two output shafts (first and second output shafts), but may be configured to include three or more output shafts. Is possible. In this case, only torque output from two output shafts among torque output from three or more output shafts may be synthesized and output. Such a configuration is also included in the technical scope of the present invention.
The main transmission is not limited to a parallel shaft multi-stage transmission, and other types of transmissions can be used. The torque synthesizer is not limited to one using a planetary gear mechanism, and can be configured using a differential gear mechanism, for example.

Ａ車両用の変速装置
Ｂトルク合成装置
Ｃ１〜Ｃ４クラッチ
Ｔ主変速機
ＥＧエンジン（駆動源）
１１，１２第１および第２入力軸
３ａ，３ｂ変速ギヤ機構
２１，２２第１および第２出力軸
４遊星歯車機構
４５最終出力軸 A Transmission device for vehicle B Torque synthesis device C1 to C4 Clutch T Main transmission EG Engine (drive source)
11, 12 First and second input shafts 3a, 3b Transmission gear mechanisms 21, 22 First and second output shafts 4 Planetary gear mechanism 45 Final output shaft

Claims

駆動源から入力されたトルクを、２系統の変速ギヤ機構を用いることにより異なる変速比で変速し、かつこの変速後の２系統のトルクを、第１および第２出力軸から選択的に出力させることが可能とされた主変速機と、
前記第１および第２出力軸から前記２系統のトルクを受け、かつ前記２系統のトルクを合成することによって前記２系統のトルクとは変速比が相違する合成トルクに変換することが可能であるとともに、前記２系統のトルクおよび前記合成トルクのいずれかを最終出力軸から選択的に出力させることが可能とされたトルク合成装置と、
を備えていることを特徴とする、車両用の変速装置。 Torque input from the drive source is shifted at different gear ratios by using two transmission gear mechanisms, and the two torques after the shift are selectively output from the first and second output shafts. A main transmission capable of being
By receiving the torques of the two systems from the first and second output shafts and combining the torques of the two systems, the torque of the two systems can be converted into a combined torque having a different gear ratio. And a torque synthesizer capable of selectively outputting one of the two systems of torque and the combined torque from a final output shaft;
A transmission for a vehicle, comprising: