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JP6517502B2 - Two-speed transmission - Google Patents

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JP6517502B2 JP2014243894A JP2014243894A JP6517502B2 JP 6517502 B2 JP6517502 B2 JP 6517502B2 JP 2014243894 A JP2014243894 A JP 2014243894A JP 2014243894 A JP2014243894 A JP 2014243894A JP 6517502 B2 JP6517502 B2 JP 6517502B2
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Description

本発明は、例えば、電気自動車に搭載されて、モータから入力する回転力を高速モード及び低速モードの二段階に切り換えて出力する二段変速機に関するものである。   The present invention relates to, for example, a two-stage transmission which is mounted on an electric vehicle and switches and outputs a rotational force input from a motor to two stages of a high speed mode and a low speed mode.

従来、上記したような二段変速機としては、例えば、特許文献1に記載されたものがあり、この二段変速機は、モータに連結される入力軸と、出力軸と、入力軸及び出力軸の双方に連結する遊星歯車機構を備えている。   Conventionally, as a two-stage transmission as described above, for example, there is one described in Patent Document 1, and this two-stage transmission includes an input shaft connected to a motor, an output shaft, an input shaft and an output A planetary gear mechanism connected to both of the shafts is provided.

この遊星歯車機構は、入力軸に固定される太陽歯車と、この太陽歯車の周囲に配置される環状歯車と、太陽歯車及び環状歯車の双方に噛み合う遊星歯車と、この遊星歯車を回転自在に支持することで入力軸に付与されたモータからの回転出力を落として出力するキャリアを具備している。   The planetary gear mechanism includes a sun gear fixed to an input shaft, an annular gear disposed around the sun gear, a planetary gear meshing with both the sun gear and the annular gear, and rotatably supporting the planetary gear. By doing this, a carrier is provided which lowers and outputs the rotational output from the motor given to the input shaft.

また、この二段変速機では、遊星歯車機構の環状歯車を固定状態としたうえで、この環状歯車に対して回転するキャリア及び入力軸のいずれかを選択して出力軸に接続するクラッチ機構を備えている。   Further, in this two-stage transmission, after setting the ring gear of the planetary gear mechanism in a fixed state, a clutch mechanism for selecting either the carrier rotating with respect to the ring gear or the input shaft and connecting it to the output shaft Have.

このクラッチ機構は、環状歯車に対して回転するキャリアに形成されて入力軸に嵌装する筒部と、このキャリアの筒部の内側で入力軸に回転自在で且つ軸方向に移動可能に嵌装されると共に、端部が出力軸に軸方向に移動可能で且つ回転不能に嵌合されたスリーブと、スリーブの入力軸に嵌装する部分に保持されたトルク伝達用ボールと、キャリアの筒部及び入力軸に互いに軸方向にずらせてそれぞれ形成されて、スリーブのトルク伝達用ボールと係合して各々の回転をスリーブに伝達する係合部と、スリーブに保持されたトルク伝達用ボールがキャリアの係合部と係合する位置と入力軸の係合部と係合する位置との間で該スリーブを移動させる駆動部を具備している。   The clutch mechanism includes a cylindrical portion formed on a carrier that rotates with respect to an annular gear and fitted to the input shaft, and rotatably and axially movable inside the cylindrical portion of the carrier on the input shaft. A sleeve, the end of which is axially movably and non-rotatably fitted to the output shaft, the torque transmission ball held by the portion of the sleeve fitted to the input shaft, and the tubular portion of the carrier And the input shaft, which are respectively axially displaced from each other to engage with the torque transmission balls of the sleeve to transmit their rotations to the sleeve, and the torque transmission balls held by the sleeve are the carrier And a drive unit for moving the sleeve between a position of engagement with the engagement portion of the sleeve and a position of engagement with the engagement portion of the input shaft.

この二段変速機において、クラッチ機構の駆動部によりスリーブを軸方向に移動させて、このスリーブに保持されたトルク伝達用ボールを入力軸の係合部に係合させることで、入力軸に付与されたモータからの回転出力をそのまま出力軸に伝達し、一方、クラッチ機構の駆動部によりスリーブを軸方向に移動させて、このスリーブに保持されたトルク伝達用ボールを環状歯車に対して回転するキャリアの係合部に係合させることで、遊星歯車機構を作動させて、モータからの回転出力を低速にして出力軸に伝達するようになっている。   In this two-speed transmission, the sleeve is axially moved by the drive portion of the clutch mechanism, and the torque transmission ball held by the sleeve is engaged with the engagement portion of the input shaft to be applied to the input shaft. The rotational output from the selected motor is directly transmitted to the output shaft, while the sleeve is axially moved by the drive unit of the clutch mechanism to rotate the torque transmission ball held by the sleeve relative to the ring gear By engaging with the engaging portion of the carrier, the planetary gear mechanism is operated to transmit the rotation output from the motor to the output shaft at a low speed.

このように、この二段変速機では、減速されていない高速回転出力と、減速された低速回転出力とを一つのクラッチ機構によって選択的に切り換えて出力軸に出力するようにしているので、重量の嵩む摩擦クラッチを複数組必要としない分だけ、小型軽量化が図られることとなる。   As described above, in this two-stage transmission, since one clutch mechanism selectively switches between the high-speed rotational output which is not decelerated and the low-speed rotational output which is decelerated, the weight is output to the output shaft. The reduction in size and weight can be achieved by the fact that multiple sets of bulky friction clutches are not required.

特開2011-220484号公報JP, 2011-220484, A

ところが、上記した従来の二段変速機において、減速されていない高速回転出力及び減速された低速回転出力のいずれかを選択して出力軸に伝達するのに、重量の嵩む摩擦クラッチを使用していないので、その分だけ小型軽量化を実現することができるものの、クラッチ機構の構造として、スリーブに保持されたトルク伝達用ボールがキャリアの係合部と係合する位置と入力軸の係合部と係合する位置との間でスリーブを軸方向に移動させる構造を採用しているので、クラッチ機構の構造が簡略であるとは言い難いという問題があり、この問題を解決することが従来の課題となっていた。   However, in the above-described conventional two-stage transmission, a heavy-duty friction clutch is used to select either the high-speed rotational output that is not decelerated or the low-speed rotational output that is decelerated and transmit it to the output shaft. Although it is possible to realize size and weight reduction by that amount, as a structure of the clutch mechanism, the position where the torque transmitting ball held by the sleeve engages with the engaging portion of the carrier and the engaging portion of the input shaft Has a problem that the structure of the clutch mechanism can not be said to be simple because the structure for moving the sleeve in the axial direction between the gear and the position where it is engaged is not adopted. It was an issue.

本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、小型軽量化に加えて構造の簡略化をも実現することが可能である二段変速機を提供することを目的としている。   The present invention has been made focusing on the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a two-stage transmission capable of realizing simplification of the structure in addition to the reduction in size and weight.

本発明の第1の態様は、入力軸と、出力軸と、前記入力軸と同軸回転する太陽歯車と、この太陽歯車を囲んで配置される環状歯車と、前記太陽歯車及び環状歯車の双方に噛み合う遊星歯車と、前記出力軸に固定されて前記遊星歯車を回転自在に支持することで前記入力軸に付与される回転出力を落として出力するキャリアを具備した遊星歯車機構を備え、前記遊星歯車機構の環状歯車を固定状態とし、前記入力軸に付与される回転出力を前記遊星歯車機構で落として前記出力軸に出力する低速モードと、前記入力軸に付与される回転出力を前記遊星歯車機構の前記キャリアを介して前記出力軸にそのまま出力する高速モードとを切り換えるクラッチ機構を設け、前記クラッチ機構は、前記入力軸に軸方向に移動可能で且つ回転不能に嵌合されたスライド筒と、前記入力軸に嵌合された前記スライド筒における該スライド筒の円周方向の複数箇所に形成された内向き凸部と、前記遊星歯車機構の前記遊星歯車を回転自在に支持する前記キャリアに配置されて、前記スライド筒の前記内向き凸部と互いに係合することで前記入力軸の回転が該キャリアにそのまま伝達されるキャリア側係合部と、前記低速モードにおける前記スライド筒の前記内向き凸部が前記キャリアの前記キャリア側係合部から離れた位置、及び、前記高速モードにおける前記スライド筒の前記内向き凸部が前記キャリアの前記キャリア側係合部と係合する位置の間で該スライド筒を移動させる駆動部を具備した構成としている。 According to a first aspect of the present invention, an input shaft, an output shaft, a sun gear coaxially rotating with the input shaft, an annular gear disposed around the sun gear, and both the sun gear and the annular gear The planetary gear comprising: a planetary gear that meshes, and a carrier that is fixed to the output shaft and rotatably supports the planetary gear to reduce and output a rotational output applied to the input shaft; A low speed mode in which the ring gear of the mechanism is fixed and the rotational output given to the input shaft is dropped by the planetary gear mechanism to be output to the output shaft, and the rotational output given to the input shaft is the planetary gear mechanism wherein via a carrier provided with a clutch mechanism for switching between high-speed mode in which it outputs to the output shaft of the clutch mechanism is possible which and nonrotatably fitted axially to said input shaft A slide cylinder, inwardly-directed convex portions formed in a plurality of circumferential positions of the slide cylinder in the slide cylinder fitted to the input shaft, and the planetary gear of the planetary gear mechanism rotatably supported A carrier side engaging portion disposed on the carrier and engaged with the inward convex portion of the slide cylinder to mutually transmit rotation of the input shaft to the carrier as it is, and the slide cylinder in the low speed mode A position at which the inward convex portion is away from the carrier side engaging portion of the carrier, and the inward convex portion of the slide cylinder in the high speed mode engages with the carrier side engaging portion of the carrier A drive unit is provided to move the slide cylinder between positions .

また、本発明の第の態様において、前記キャリアの前記キャリア側係合部は、前記キャリアに固定されて前記遊星歯車機構の前記遊星歯車を回転自在に支持する歯車軸の先端部である構成としている。 In the second aspect of the present invention, the carrier-side engaging portion of the carrier is a tip end portion of a gear shaft fixed to the carrier and rotatably supporting the planetary gear of the planetary gear mechanism. And

本発明の請求項1に係る二段変速機では、クラッチ機構によって高速モードを選択すると、入力軸に付与された回転出力が高速のまま遊星歯車機構のキャリアを介して出力軸に伝達され、一方、クラッチ機構によって低速モードに切り換えると、入力軸に付与される回転出力が遊星歯車機構で落とされて出力軸に伝達されることとなる。   In the two-stage transmission according to claim 1 of the present invention, when the high speed mode is selected by the clutch mechanism, the rotational output applied to the input shaft is transmitted to the output shaft through the carrier of the planetary gear mechanism while maintaining high speed. When the clutch mechanism is switched to the low speed mode, the rotational output applied to the input shaft is dropped by the planetary gear mechanism and transmitted to the output shaft.

このように、減速されていない高速回転出力と、減速された低速回転出力とを一つのクラッチ機構によって選択的に切り換えて出力軸に出力するようにしているので、重量の嵩む摩擦クラッチを複数組必要としない分だけ、小型軽量化が図られることとなる。   As described above, one clutch mechanism selectively switches between the high-speed rotational output not being decelerated and the low-speed rotational output that is decelerated and outputs the selected output to the output shaft. The reduction in size and weight can be achieved as much as unnecessary.

特に、高速モードでは、入力軸に付与された回転出力を遊星歯車機構のキャリアを介してそのまま出力軸に伝達するようにしているので、構造の簡略化も図られることとなる。   In particular, in the high speed mode, the rotational output applied to the input shaft is directly transmitted to the output shaft via the carrier of the planetary gear mechanism, so that the structure can be simplified.

加えて、遊星歯車機構の環状歯車を固定状態としている、すなわち、遊星歯車機構を構成する歯車群のうちの環状歯車を固定状態としているので、環状歯車が回転しない分だけ、高速回転出力時における慣性負荷を小さく抑え得ることとなる。   In addition, since the ring gear of the planetary gear mechanism is in a fixed state, that is, since the ring gear of the gear group constituting the planet gear mechanism is in a fixed state, at the time of high speed rotation output Inertial load can be reduced.

また、本発明の請求項に係る二段変速機において、クラッチ機構の駆動部によりスライド筒を軸方向に移動させ、スライド筒の内向き凸部をキャリアのキャリア側係合部に係合させて高速モードにすると、入力軸に付与された回転出力がそのまま出力軸に伝達される。 Further, in a two-stage transmission according to claim 1 of the present invention, the drive unit of the clutch mechanism to move the slide cylindrical axially engaging the inward convex portion of the slide cylinder to the carrier-side engagement portion of the carrier In the high speed mode, the rotational output applied to the input shaft is directly transmitted to the output shaft.

一方、クラッチ機構の駆動部によりスライド筒を軸方向に移動させ、スライド筒の内向き凸部をキャリアのキャリア側係合部から離間させて低速モードに切り換えると、遊星歯車機構で減速された回転出力が出力軸に伝達される。 On the other hand, when the slide cylinder is axially moved by the drive portion of the clutch mechanism and the inward convex portion of the slide cylinder is separated from the carrier side engaging portion of the carrier to switch to the low speed mode, the rotation reduced by the planetary gear mechanism The output is transmitted to the output shaft.

つまり、入力軸に付与される回転出力を減速せずに出力軸に伝達する高速モードと、入力軸に付与される回転出力を減速して出力軸に伝達する低速モードとを切り換える際には、重量の嵩む摩擦クラッチを使用しないでクラッチ機構のスライド筒を軸方向に移動させるだけなので、その分だけ、より一層の小型軽量化及び構造の簡略化が図られることとなる。   That is, when switching between the high speed mode in which the rotational output applied to the input shaft is transmitted to the output shaft without decelerating and the low speed mode in which the rotational output applied to the input shaft is transmitted to the output shaft by decelerating Since only the slide cylinder of the clutch mechanism is moved in the axial direction without using a heavy friction clutch, further reduction in size and weight and simplification of the structure can be achieved.

さらに、本発明の請求項に係る二段変速機において、キャリアのキャリア側係合部として、キャリアに固定された歯車軸の先端部を用いるので、キャリア側係合部を別に設ける場合と比べて、さらなる構造の簡略化が図られることとなる。 Furthermore, in the two-speed transmission according to claim 2 of the present invention, since the tip of the gear shaft fixed to the carrier is used as the carrier side engaging portion of the carrier, compared to the case where the carrier side engaging portion is separately provided. Thus, the structure can be further simplified.

本発明に係る二段変速機では、小型軽量化に加えて構造の簡略化をも実現することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。   The two-speed transmission according to the present invention brings about a very excellent effect that it is possible to realize simplification of the structure in addition to the reduction in size and weight.

本発明の一実施例による二段変速機の遊星歯車機構の歯車レイアウト説明図である。It is gear layout explanatory drawing of the planetary gear mechanism of the two-step transmission by one Example of this invention. 図1に示した二段変速機の低速モードにおける図1のA−A線位置での断面説明図(a)及び図2(a)のB−B線位置での断面説明図(b)である。1A and 1B in a low speed mode of the two-speed transmission shown in FIG. 1A and FIG. 2A in a sectional view of FIG. 2A at a line B-B. is there. 図1に示した二段変速機の高速モードにおける図1のA−A線位置での断面説明図(a)及び図3(a)のC−C線位置での断面説明図(b)である。1A and 1B in a high speed mode of the two-speed transmission shown in FIG. 1A and FIG. 3A in a sectional view of FIG. is there.

以下、本発明に係る二段変速機を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, a two-speed transmission according to the present invention will be described based on the drawings.

図1〜図3は、本発明に係る二段変速機の一実施例を示している。   1 to 3 show an embodiment of a two-speed transmission according to the present invention.

図1〜図3に示すように、この二段変速機1は、入力軸2と、出力軸3と、遊星歯車機構10を具備しており、入力軸2には図示しないモータの回転出力軸が連結され、出力軸3には図示しない例えば駆動車輪が接続される。   As shown in FIGS. 1 to 3, this two-speed transmission 1 includes an input shaft 2, an output shaft 3, and a planetary gear mechanism 10, and a rotational output shaft of a motor (not shown) is not shown. Are connected, and for example, a driving wheel (not shown) is connected to the output shaft 3.

遊星歯車機構10は、入力軸2と同軸で回転する太陽歯車11と、この太陽歯車11を囲んで配置される環状歯車12と、太陽歯車11及び環状歯車12の双方に噛み合う複数個の遊星歯車13と、出力軸3に固定されたキャリア14を具備しており、環状歯車12は、図示しない例えばケースに固定されている。キャリア14には、遊星歯車13を回転自在に支持する歯車軸15の基端部15aが貫通状態で固定されており、遊星歯車機構10は、入力軸2に付与されるモータからの回転出力を減速して出力するようになっている。 The planetary gear mechanism 10 includes a sun gear 11 rotating coaxially with the input shaft 2 , an annular gear 12 disposed around the sun gear 11, and a plurality of planetary gears meshing with both the sun gear 11 and the annular gear 12. 13 and a carrier 14 fixed to the output shaft 3, and the annular gear 12 is fixed to, for example, a case (not shown). The base end portion 15 a of the gear shaft 15 rotatably supporting the planetary gear 13 is fixed to the carrier 14 in a penetrating state, and the planetary gear mechanism 10 outputs the rotational output from the motor provided to the input shaft 2. It decelerates and outputs.

また、この二段変速機1は、入力軸2に付与される回転出力を遊星歯車機構10で落として出力軸3に出力する低速モードと、入力軸2に付与される回転出力を遊星歯車機構10のキャリア14を介して出力軸3にそのまま出力する高速モードとを切り換えるクラッチ機構20を備えている。   The two-speed transmission 1 also has a low speed mode in which the rotational output provided to the input shaft 2 is dropped by the planetary gear mechanism 10 and output to the output shaft 3, and the rotational output provided to the input shaft 2 A clutch mechanism 20 is provided which switches between a high speed mode in which the output shaft 3 is output as it is through the ten carriers 14.

このクラッチ機構20は、入力軸2に嵌合されたスライド筒21を具備している。このスライド筒21及び入力軸2には、互いに嵌め込んだ状態で係合する軸方向のスプライン21a,2aがそれぞれ形成されており、スライド筒21は入力軸2に対して軸方向に移動可能で且つ回転不能に連結されている。   The clutch mechanism 20 includes a slide cylinder 21 fitted to the input shaft 2. The slide cylinder 21 and the input shaft 2 are formed with splines 21 a and 2 a in the axial direction which are engaged with each other in a mutually fitted state, and the slide cylinder 21 is axially movable with respect to the input shaft 2 And it is connected non-rotatably.

この場合、クラッチ機構20のスライド筒21には、内向き凸部21bが円周方向の3箇所に形成されており、一方、遊星歯車機構10のキャリア14には、スライド筒21の内向き凸部21bと互いに係合することで入力軸2の回転がこのキャリア14にそのまま伝達されるキャリア側係合部が円周方向の3箇所に配置されており、この実施例では、キャリア14に固定されて遊星歯車13を回転自在に支持する3本の歯車軸15の各先端部15bがキャリア側係合部として機能するようになっている。 In this case, the inward convex portions 21b are formed at three places in the circumferential direction on the slide cylinder 21 of the clutch mechanism 20, while the inward convex of the slide cylinder 21 is formed on the carrier 14 of the planetary gear mechanism 10. The carrier side engaging portions, in which the rotation of the input shaft 2 is transmitted to the carrier 14 as it is by engaging with the portion 21b, are arranged at three places in the circumferential direction, and in this embodiment, fixed to the carrier 14 The front ends 15b of the three gear shafts 15 rotatably supporting the planetary gears 13 function as carrier side engaging parts.

また、このクラッチ機構20は、低速モードにおけるスライド筒21の内向き凸部21bが歯車軸15の先端部15bから離れる位置と、高速モードにおけるスライド筒21の内向き凸部21bが歯車軸15の先端部15bと係合する位置との間で該スライド筒21を移動させる直動アクチュエータ(駆動部)22を具備している。   In the clutch mechanism 20, the inward convex portion 21b of the slide cylinder 21 in the low speed mode is away from the tip end 15b of the gear shaft 15, and the inward convex portion 21b of the slide cylinder 21 in the high speed mode is the gear shaft 15. A linear actuator (drive unit) 22 is provided to move the slide cylinder 21 between a position where it engages with the tip end 15b.

この直動アクチュエータ22の押し引きロッド22aの先端には、スライド筒21の外周面に形成された環状凸部21cと相互に摺動自在に嵌合する凹状ブロック22cが配置されており、直動アクチュエータ22の押し引きロッド22aを押し引き動作させることで、スライド筒21を入力軸2の軸方向に移動させるようになっている。   A concave block 22c which is slidably fitted with an annular convex portion 21c formed on the outer peripheral surface of the slide cylinder 21 is disposed at the tip of the push-pull rod 22a of the linear actuator 22. The slide cylinder 21 is moved in the axial direction of the input shaft 2 by pushing and pulling the push-pull rod 22 a of the actuator 22.

なお、図2及び図3における符号24は移動規制板であり、スライド筒21が図示しないモータ側に移動し過ぎるのを規制している。また、図2における符号16は必要に応じて装着される補強プレートであり、キャリア14に固定された3本の歯車軸15の各先端部15bの位置ずれを回避する。   2 and 3, reference numeral 24 denotes a movement restricting plate, which restricts the slide cylinder 21 from moving to the motor side (not shown). Further, reference numeral 16 in FIG. 2 denotes a reinforcing plate which is mounted as needed, and prevents positional deviation of the respective tip portions 15 b of the three gear shafts 15 fixed to the carrier 14.

上記した二段変速機1を、例えば、電気自動車に搭載する場合、クラッチ機構20の直動アクチュエータ22にロッド押出し動作を行わせて、スライド筒21を図2(a)左方向に移動させ、このスライド筒21の内向き凸部21bを歯車軸15の先端部15bに係合させて高速モードにすると、図3に示すように、入力軸2に付与された図外のモータからの回転出力がキャリア14を介してそのまま出力軸3に伝達されることとなる。つまり、高速回転出力による電気自動車の走行が可能となる。   When the above-described two-speed transmission 1 is mounted on, for example, an electric vehicle, the linear actuator 22 of the clutch mechanism 20 performs a rod pushing operation to move the slide cylinder 21 in the left direction of FIG. When the inward convex portion 21b of the slide cylinder 21 is engaged with the tip end portion 15b of the gear shaft 15 to be in the high speed mode, the rotational output from the motor (not shown) applied to the input shaft 2 as shown in FIG. Is transmitted to the output shaft 3 as it is via the carrier 14. That is, traveling of the electric vehicle by high-speed rotational output becomes possible.

一方、この高速モードにおいて、クラッチ機構20の直動アクチュエータ22にロッド引き込み動作を行わせて、スライド筒21を図3(a)右方向に移動させ、このスライド筒21の内向き凸部21bを歯車軸15の先端部15bから離間させて低速モードにすると、図2に示すように、遊星歯車機構10で減速されたモータからの回転出力が出力軸3に伝達されることとなる。つまり、低速回転出力による電気自動車の走行が可能となる。   On the other hand, in this high speed mode, the linear actuator 22 of the clutch mechanism 20 is caused to pull in the rod to move the slide cylinder 21 to the right in FIG. 3A, and the inward convex portion 21b of the slide cylinder 21 is moved. When it is separated from the tip end portion 15b of the gear shaft 15 to be in the low speed mode, the rotational output from the motor decelerated by the planetary gear mechanism 10 is transmitted to the output shaft 3 as shown in FIG. That is, traveling of the electric vehicle by low-speed rotational output becomes possible.

このように、上記した二段変速機1では、減速されていない高速回転出力と、減速された低速回転出力とを一つのクラッチ機構20によって選択的に切り換えて出力軸3に出力するようにしているので、重量の嵩む摩擦クラッチを複数組必要としない分だけ、小型軽量化が図られることとなる。   As described above, in the above-described two-stage transmission 1, one clutch mechanism 20 selectively switches between the high-speed rotational output which is not decelerated and the low-speed rotational output which is decelerated and outputs it to the output shaft 3. Therefore, the size and weight can be reduced by the amount of not requiring a plurality of heavy friction clutches.

特に、高速モードでは、入力軸2に付与された回転出力を遊星歯車機構10のキャリア14を介して出力軸3にそのまま伝達するようにしているので、構造の簡略化も図られることとなる。   In particular, in the high speed mode, the rotational output applied to the input shaft 2 is directly transmitted to the output shaft 3 through the carrier 14 of the planetary gear mechanism 10, so that the structure can be simplified.

また、遊星歯車機構10の環状歯車12を図示しない例えばケースに固定している、すなわち、遊星歯車機構10を構成する歯車群のうちの環状歯車12を固定状態としているので、環状歯車12が回転しない分だけ、高速回転出力時における慣性負荷を小さく抑え得ることとなる。   Further, the ring gear 12 of the planetary gear mechanism 10 is fixed to, for example, a case (not shown), that is, since the ring gear 12 of the gear group constituting the planet gear mechanism 10 is fixed, the ring gear 12 rotates. The inertia load at the time of high-speed rotation output can be suppressed to a small amount by the amount that is not.

さらに、上記した二段変速機1において、入力軸2に付与される回転出力を減速しないで出力軸3に伝達する高速モードと、入力軸2に付与される回転出力を減速して出力軸3に伝達する低速モードとを切り換える際には、重量の嵩む摩擦クラッチを使用せずにクラッチ機構20のスライド筒21を軸方向に移動させるだけなので、その分だけ、より一層の小型軽量化及び構造の簡略化が図られることとなる。   Furthermore, in the two-stage transmission 1 described above, the high speed mode for transmitting the rotation output provided to the input shaft 2 to the output shaft 3 without decelerating and the rotation output provided for the input shaft 2 When switching to the low-speed mode for transferring to the low-speed mode, the slide cylinder 21 of the clutch mechanism 20 is only moved in the axial direction without using a heavy-duty friction clutch. Will be simplified.

さらに、上記した二段変速機1において、キャリア14のキャリア側係合部として、キャリア14に固定された歯車軸15の先端部15bを用いているので、キャリア側係合部を歯車軸15の先端部15bとは別に設ける場合と比べて、さらなる構造の簡略化が図られることとなる。   Furthermore, in the above-described two-speed transmission 1, the tip end portion 15 b of the gear shaft 15 fixed to the carrier 14 is used as the carrier side engaging portion of the carrier 14. Further simplification of the structure can be achieved as compared with the case where they are provided separately from the tip 15b.

上記した実施例では、本発明に係る二段変速機を電気自動車に搭載した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、本発明に係る二段変速機を工作機械の変速機として採用してもよい。   In the above embodiment, the case where the two-speed transmission according to the present invention is mounted on an electric vehicle is described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the two-speed transmission according to the present invention You may employ | adopt as a transmission of a machine tool.

本発明に係る二段変速機の構成は、上記した実施例に限定されるものではなく、他の構成として、例えば、キャリア側係合部を補強プレート16に一体又は別体で配置するようにしてもよい。   The configuration of the two-speed transmission according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and as another configuration, for example, the carrier side engaging portion is disposed integrally or separately with the reinforcing plate 16 May be

1 二段変速機
2 入力軸
3 出力軸
10 遊星歯車機構
11 太陽歯車
12 環状歯車
13 遊星歯車
14 キャリア
15 歯車軸
15b 歯車軸の先端部(キャリア側係合部)
20 クラッチ機構
21 スライド筒
21b 内向き凸
22 直動アクチュエータ(駆動部)
1 Two-speed transmission 2 input shaft 3 output shaft
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Planetary gear mechanism 11 Sun gear 12 Ring gear 13 Planet gear 14 Carrier 15 Gear shaft 15b Tip end portion of gear shaft (carrier side engaging portion)
20 clutch mechanism 21 slide cylinders 21b inward protrusion
22 Linear actuator (drive unit)

Claims (2)

入力軸と、
出力軸と、
前記入力軸と同軸回転する太陽歯車と、この太陽歯車を囲んで配置される環状歯車と、前記太陽歯車及び環状歯車の双方に噛み合う遊星歯車と、前記出力軸に固定されて前記遊星歯車を回転自在に支持することで前記入力軸に付与される回転出力を落として出力するキャリアを具備した遊星歯車機構を備え、
前記遊星歯車機構の環状歯車を固定状態とし、
前記入力軸に付与される回転出力を前記遊星歯車機構で落として前記出力軸に出力する低速モードと、前記入力軸に付与される回転出力を前記遊星歯車機構の前記キャリアを介して前記出力軸にそのまま出力する高速モードとを切り換えるクラッチ機構を設け
前記クラッチ機構は、
前記入力軸に軸方向に移動可能で且つ回転不能に嵌合されたスライド筒と、
前記入力軸に嵌合された前記スライド筒における該スライド筒の円周方向の複数箇所に形成された内向き凸部と、
前記遊星歯車機構の前記遊星歯車を回転自在に支持する前記キャリアに配置されて、前記スライド筒の前記内向き凸部と互いに係合することで前記入力軸の回転が該キャリアにそのまま伝達されるキャリア側係合部と、
前記低速モードにおける前記スライド筒の前記内向き凸部が前記キャリアの前記キャリア側係合部から離れた位置、及び、前記高速モードにおける前記スライド筒の前記内向き凸部が前記キャリアの前記キャリア側係合部と係合する位置の間で該スライド筒を移動させる駆動部を具備し
ことを特徴とする二段変速機。
With the input axis
An output axis,
A sun gear coaxially rotating with the input shaft, an annular gear disposed around the sun gear, a planetary gear meshing with both the sun gear and the annular gear, fixed to the output shaft to rotate the planetary gear It has a planetary gear mechanism equipped with a carrier that lowers and outputs a rotational output given to the input shaft by freely supporting it,
The ring gear of the planetary gear mechanism is fixed,
The low speed mode in which the rotational output given to the input shaft is dropped by the planetary gear mechanism and output to the output shaft, and the rotational output given to the input shaft through the carrier of the planetary gear mechanism the clutch mechanism as it switches between high-speed mode for outputting the provided,
The clutch mechanism is
A slide cylinder axially movably and non-rotatably fitted to the input shaft;
Inward convex portions formed at a plurality of circumferential positions of the slide cylinder in the slide cylinder fitted to the input shaft;
It arrange | positions to the said carrier which supports the said planetary gear of the said planetary gear mechanism rotatably, and rotation of the said input shaft is transmitted to this carrier as it is by mutually engaging with the said inward convex part of the said slide cylinder A carrier side engaging portion,
The position in which the inward convex portion of the slide cylinder in the low speed mode is away from the carrier side engaging portion of the carrier, and the inward convex portion of the slide cylinder in the high speed mode is the carrier side of the carrier A two-step transmission comprising a drive unit for moving the slide cylinder between positions engaged with the engagement unit .
前記キャリアの前記キャリア側係合部は、前記キャリアに固定されて前記遊星歯車機構の前記遊星歯車を回転自在に支持する歯車軸の先端部である請求項に記載の二段変速機。 The two-step transmission according to claim 1 , wherein the carrier-side engaging portion of the carrier is a tip end portion of a gear shaft fixed to the carrier and rotatably supporting the planetary gear of the planetary gear mechanism.
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