説明

車両用変速機

【課題】四つの遊星ギア装置を使って前進10速、後進3速以上の変速比を有し、動力伝達効率を向上させ、寿命を延ばす車両用変速機を提供する。
【解決手段】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が連結されてなる第2複合遊星ギア装置CG2と、入力軸INと、出力軸OUTと、第1クラッチCL1と、第2クラッチCL2と、第3クラッチCL3と、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回転要素を選択的に固定する第1ブレーキB1と、第1遊星ギア装置PG1の第1回転要素を選択的に固定する第2ブレーキB2と、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回転要素を一緒に選択的に固定する第3ブレーキB3と、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回転要素を一緒に選択的に固定する第4ブレーキB4と、を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は車両用変速機に係り、より詳しくは前進10速及び後進4速の変速比を具現する車両の変速機構造に関する。
【背景技術】
【0002】
図1は従来技術による前進10速及び後進3速の変速機構造を示すもので、第1遊星ギア装置PG1と第2遊星ギア装置PG2が第1複合遊星ギア装置CG1を構成し、第3遊星ギア装置PG3と第4遊星ギア装置PG4が第2複合遊星ギア装置CG2を構成し、前記第1遊星ギア装置PG1は第1太陽ギアS1、第1キャリアC1及び第1リングギアR1で構成され、第2遊星ギア装置PG2は第2太陽ギアS2、第2キャリアC2及び第2リングギアR2で構成され、第3遊星ギア装置PG3は第3太陽ギアS3、第3キャリアC3及び第3リングギアR3で構成され、第4遊星ギア装置PG4は第4太陽ギアS4、第4キャリアC4及び第4リングギアR4で構成され、前記第1リングギアR1と第2キャリアC2が永久的に連結されて前記第3太陽ギアS3に一体的に連結された構成を有している。
【0003】
また、第1クラッチCL1、第2クラッチCL2及び第3クラッチCL3が備えられ、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、第3ブレーキB3及び第4ブレーキB4が備えられ、一つのワンウェイクラッチF1が備えられており、入力軸INは第1クラッチCL1〜第3クラッチCL3を介して入力され、出力軸OUTは第3リングギアR3及び第4キャリアC4に同時に連結された構成である。
前記のような従来の10速変速機の構造は図2に示すような作動要素の作動組合せによって前進10速及び後進3速を具現し、そのレバーダイアグラムは図3のように表現される。
前記のように構成されて作動する従来の変速機構造においては、第2太陽ギアS2が過度な回転速度をもつ場合があるため、動力伝達効率が落ち、第2遊星ギア装置PG2のピニオンギア、ピニオンシャフト及びニードルローラーベアリングなどの関連部品の耐久性が落ちる欠点がある。
すなわち、図2及び図3に示す通り、第2クラッチCL2と第2ブレーキB2が同時に作動する4速及び6速で第2太陽ギアS2の回転速度は高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−144775号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は前記のような従来の問題点を改善するためになされたものであって、四つの遊星ギア装置を使って前進10速及び後進3速以上の変速比を具現しながらも第2遊星ギア装置の第2太陽ギアの回転数を減少させることができるようにして、動力伝達効率を向上させ、第2遊星ギア装置のピニオンギア、ピニオンシャフト及びニードルローラーベアリングなどの関連部品の寿命を延ばすようにした車両用変速機を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的を達成するための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が連結されてなる第1複合遊星ギア装置CG1と、前記第1複合遊星ギア装置CG1に連結され、第3遊星ギア装置PG3と第4遊星ギア装置PG4が連結されてなる第2複合遊星ギア装置CG2と、前記第1複合遊星ギア装置CG1に連結される入力軸INと、前記第2複合遊星ギア装置CG2に連結される出力軸OUTと、前記第1遊星ギア装置PG1の第3回転要素と前記第2遊星ギア装置PG2の第2回転要素を選択的に連結する第1クラッチCL1と、前記第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回転要素に前記入力軸INを選択的に連結する第2クラッチCL2と、前記入力軸INを前記第3遊星ギア装置PG3の第3回転要素に選択的に連結する第3クラッチCL3と、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回転要素を選択的に固定する第1ブレーキB1と、前記第1遊星ギア装置PG1の第1回転要素を選択的に固定する第2ブレーキB2と、前記第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回転要素を一緒に選択的に固定する第3ブレーキB3と、前記第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回転要素を一緒に選択的に固定する第4ブレーキB4と、を含んでなることを特徴とする。
【0007】
前記入力軸INは前記第2遊星ギア装置PG2の第1回転要素に永久的に連結され、 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、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ることを特徴とする。
【0008】
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回転要素を永久的に連結し、前記第1遊星ギア装置PG1の第3回転要素と前記第2遊星ギア装置PG2の第2回転要素を前記第1クラッチCL1で選択的に連結するようにしてなることを特徴とする。
【0009】
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。
【0010】
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構成することを特徴とする。
【0011】
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構成し、前記第4リングギアR4が前記第1リングギアR1に永久的に連結されることを特徴とする。
【0012】
前記入力軸INは前記第1キャリアC1と第1リングギアR1の連結体に前記第2クラッチCL2で選択的に連結され、前記第2太陽ギアS2に永久的に連結され、前記第3クラッチCL3で前記第3リングギアR3と第4キャリアC4の連結体に選択的に連結され、
前記出力軸OUTは前記第3キャリアC3に連結されることを特徴とする。
【0013】
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、前記第4ブレーキB4は前記第3リングギアR3と第4キャリアC4の連結体を選択的に固定するように設置されることを特徴とする。
【0014】
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ようにワンウェイクラッチF1をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、四つの遊星ギア装置を使って前進10速及び後進3速以上の変速比を具現しながらも第2遊星ギア装置の第2太陽ギアの回転数を減少させて、動力伝達効率を向上させ、第2遊星ギア装置のピニオンギア、ピニオンシャフト及びニードルローラーベアリングなどの関連部品の寿命を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】従来技術による車両用変速機の構成を示す図である。
【図2】図1の変速機の作動要素の作動表である。
【図3】図1の変速機の作動を説明したレバーダイアグラムである。
【図4】本発明による車両用変速機の構成を示す図である。
【図5】図4の変速機の作動要素の作動表である。
【図6】図4の変速機の作動を説明したレバーダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図4〜図6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が連結されてなる第1複合遊星ギア装置CG1と、第1複合遊星ギア装置CG1に連結され、第3遊星ギア装置PG3と第4遊星ギア装置PG4が連結されてなる第2複合遊星ギア装置CG2と、第1複合遊星ギア装置CG1に連結される入力軸INと、第2複合遊星ギア装置CG2に連結される出力軸OUTと、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回転要素を選択的に連結する第1クラッチCL1と、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回転要素に入力軸INを選択的に連結する第2クラッチCL2と、入力軸INを第3遊星ギア装置PG3の第3回転要素に選択的に連結する第3クラッチCL3と、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回転要素を選択的に固定する第1ブレーキB1と、第1遊星ギア装置PG1の第1回転要素を選択的に固定する第2ブレーキB2と、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回転要素を一緒に選択的に固定する第3ブレーキB3と、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回転要素を一緒に選択的に固定する第4ブレーキB4と、を含んでなる。
【0018】
入力軸INは第2遊星ギア装置PG2の第1回転要素に永久的に連結され、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、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る構造である。
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してなる。
【0019】
すなわち、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構成する。
【0020】
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てシンプスン式複合遊星ギア装置を構成し、第4リングギアR4が第1リングギアR1に永久的に連結された構造である。
また、入力軸INは第1キャリアC1と第1リングギアR1の連結体に第2クラッチCL2で選択的に連結されるとともに第2太陽ギアS2に永久的に連結され、さらに第3クラッチCL3で第3リングギアR3と第4キャリアC4の連結体に選択的に連結された構成であり、出力軸OUTは第3キャリアC3に連結されたものである。
【0021】
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1太陽ギアS1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、第4ブレーキB4は第3リングギアR3と第4キャリアC4の連結体を選択的に固定するように設置されている。
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ようにワンウェイクラッチF1が設置されている。
前記のように構成された本発明の車両用変速機は図5のような作動表によって各変速段を実行し、このような作動状態は図6のレバーダイアグラムのようにまとめることができる。
【0022】
特に、本発明の変速機は、第2遊星ギア装置PG2の第2太陽ギアS2を入力軸INに永久的に連結させ、第1遊星ギア装置PG1の第1リングギアR1と第2遊星ギア装置PG2の第2キャリアC2を第1クラッチCL1で可変的に連結するようにすることで、第2太陽ギアS2の回転数が減少するようにして動力伝達効率が向上するようにし、第2遊星ギア装置PG2のピニオンギア、ピニオンシャフト及びニードルローラーベアリングの耐久性が向上するようにする。
すなわち、第2太陽ギアS2を入力軸INに連結させるため、第2太陽ギアS2は入力軸INの回転速度以上には上昇せず、第2クラッチCL2と第2ブレーキB2が一緒に作動する4速、6速及び後進4速でも第1クラッチCL1が解除されることにより第2太陽ギアS2の回転速度は入力軸INの回転速度を維持し、それ以上では回転しない。
【0023】
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。
【産業上の利用可能性】
【0024】
本発明は、前進10速及び後進4速の変速比を具現するようにする車両の変速機構造に提供可能である。
【符号の説明】
【0025】
PG1 第1遊星ギア装置
PG2 第2遊星ギア装置
PG3 第3遊星ギア装置
PG4 第4遊星ギア装置
CG1 第1複合遊星ギア装置
CG2 第2複合遊星ギア装置
IN 入力軸
OUT 出力軸
CL1 第1クラッチ
CL2 第2クラッチ
CL3 第3クラッチ
F1 ワンウェイクラッチ
B1 第1ブレーキ
B2 第2ブレーキ
B3 第3ブレーキ
B4 第4ブレーキ


【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1遊星ギア装置PG1と第2遊星ギア装置PG2が連結されてなる第1複合遊星ギア装置CG1と、
前記第1複合遊星ギア装置CG1に連結され、第3遊星ギア装置PG3と第4遊星ギア装置PG4が連結されてなる第2複合遊星ギア装置CG2と、
前記第1複合遊星ギア装置CG1に連結される入力軸INと、
前記第2複合遊星ギア装置CG2に連結される出力軸OUTと、
前記第1遊星ギア装置PG1の第3回転要素と前記第2遊星ギア装置PG2の第2回転要素を選択的に連結する第1クラッチCL1と、
前記第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回転要素に前記入力軸INを選択的に連結する第2クラッチCL2と、
前記入力軸INを前記第3遊星ギア装置PG3の第3回転要素に選択的に連結する第3クラッチCL3と、
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回転要素を選択的に固定する第1ブレーキB1と、
前記第1遊星ギア装置PG1の第1回転要素を選択的に固定する第2ブレーキB2と、
前記第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回転要素を一緒に選択的に固定する第3ブレーキB3と、
前記第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回転要素を一緒に選択的に固定する第4ブレーキB4と、
を含んでなることを特徴とする車両用変速機。
【請求項2】
前記入力軸INは前記第2遊星ギア装置PG2の第1回転要素に永久的に連結され、
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、
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ることを特徴とする請求項1に記載の車両用変速機。
【請求項3】
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回転要素を永久的に連結し、前記第1遊星ギア装置PG1の第3回転要素と前記第2遊星ギア装置PG2の第2回転要素を前記第1クラッチCL1で選択的に連結するように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。
【請求項4】
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。
【請求項5】
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構成することを特徴とする請求項1に記載の車両用変速機。
【請求項6】
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構成し、
前記第4リングギアR4が前記第1リングギアR1に永久的に連結されることを特徴とする請求項5に記載の車両用変速機。
【請求項7】
前記入力軸INは前記第1キャリアC1と第1リングギアR1の連結体に前記第2クラッチCL2で選択的に連結され、前記第2太陽ギアS2に永久的に連結され、前記第3クラッチCL3で前記第3リングギアR3と第4キャリアC4の連結体に選択的に連結され、
前記出力軸OUTは前記第3キャリアC3に連結されることを特徴とする請求項6に記載の車両用変速機。
【請求項8】
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、
前記第4ブレーキB4は前記第3リングギアR3と第4キャリアC4の連結体を選択的に固定するように設置されることを特徴とする請求項7に記載の車両用変速機。
【請求項9】
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ように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8に記載の車両用変速機。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−68318(P2013−68318A)
【公開日】平成25年4月18日(2013.4.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−253972(P2011−253972)
【出願日】平成23年11月21日(2011.11.21)
【出願人】(591251636)現代自動車株式会社 (1,064)
【Fターム(参考)】