CN101375085A - 自动变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动变速器,通过将该第一至第三离合器配置在第一复式行星齿轮的前方,从而能够提供8个前进档、2个倒档的自动变速器,其结构紧凑并能够抑制第一复式行星齿轮的太阳轮与齿圈的相对旋转,上述第一至第三离合器将输入轴选择性地与第一及第二复式行星齿轮联结。第一至第三离合器能够将输入轴分别与第一复式行星齿轮的第一要素以及第二复式行星齿轮的第二、第四要素联结,该第一至第三离合器配置在第一复式行星齿轮的前方。另外,第一复式行星齿轮的第一要素能够经由第三离合器与输入轴联结,因此通过在第一档时断开第三离合器,从而能够避免因第一复式行星齿轮的第四要素反转而产生的与第一要素之间的较大的相对旋转。

Description

自动变速器
技术领域
本发明涉及一种自动变速器,其经由离合器能够将第一及第二复式行星齿轮(multiple planetary gear set)的各要素(element)与输入轴联结,并且经由制动器能够固定第一及第二复式行星齿轮的各要素,从而将输入轴的旋转变速为多个速度级并向输出轴传递。
背景技术
专利文献1记载的自动变速器,在变速箱(transmission)内将输入轴、第一复式行星齿轮、第二复式行星齿轮及输出轴配置在同一轴线上,第一和第二复式行星齿轮的各要素经由离合器选择性地与输入轴联结,并经由制动器选择性地固定第一和第二复式行星齿轮的各要素,从而将输入轴的旋转变速为8个前进档以及倒档。另外,在专利文献1的图4所示的自动变速器中的第一复式行星齿轮60包括:与输入轴15联结的公共太阳轮(common sungear)S1S2;公共行星架C1C2,其支撑与该公共太阳轮S1S2啮合的长行星轮63以及与长行星轮63啮合的行星轮64,并且可经由第二制动器B-2固定;第一齿圈R1,其与长行星轮63啮合,并且可经由第一制动器B-1固定;第二齿圈R2,其与行星轮64啮合,并且可经由第三制动器B-3固定。第二复式行星齿轮17包括:经由第一离合器C-1可与输入轴15联结的直接联结的第三及第四太阳轮S3、S4;第三及第四齿圈R3、R4,其经由行星轮33、34与第三及第四太阳轮S3、S4啮合,并且经由第三及第四制动器B-3、B-4能够分别固定;第三行星架C-3,其支撑行星轮33并且能够经由第二离合器C-2与输入轴15联结;第四行星架C-4,其支撑行星轮34并与输出轴18联结的。
专利文献1:JP特开2002-213545号公报(第八页,图4)
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1的图4中,第一及第二离合器配置在第一复式行星齿轮的公共齿圈R2和第二复式行星齿轮的第三齿圈R3之间的联结部分的内侧,但是在旋转部件的内侧设置两个离合器会使结构变得复杂并存在导致大型化的问题。
另外,在专利文献1的段落[0040][0041]中记载了:在第一前进变速档时第一复式行星齿轮的齿圈与太阳轮之间产生较大的相对旋转差,其结果是与两者啮合的行星轮发生高速自转,因此为了防止该高速的自转,在公共太阳轮与输入轴之间设置新的离合器,能够选择性地联结。但是,在专利文献1的图4中,由于在公共太阳轮和输入轴之间设置新的离合器,因此导致自动变速器的径向尺寸显著增大。
在本发明中,通过将与第一及第二复式行星齿轮选择性联结的第一及第三离合器配置在第一复式行星齿轮的前方,从而能够提供一种小型化的8个前进档的自动变速器,该自动变速器能够抑制第一复式行星齿轮的太阳轮和齿圈之间的相对旋转。
用于解决问题的手段
为了解决上述课题,本发明的技术方案1具有输入轴、输出轴、第一复式行星齿轮、第二复式行星齿轮。第一复式行星齿轮具有按照排列顺序分别与在速度线图上以对应于齿轮比的间隔依次排列的四个要素对应的第一、第二、第三及第四要素;第二复式行星齿轮具有按照排列顺序分别与在速度线图上以对应于齿轮比的间隔依次排列的四个要素对应的第五、第六、第七及第八要素。上述第一要素是第二太阳轮,该第二太阳轮经由第三离合器能够与上述输入轴联结,并且经由长行星轮及行星轮与公共齿圈啮合,该长行星轮及行星轮可旋转地支撑在公共行星架上且相互啮合;上述第二要素是公共齿圈,该公共齿圈与上述第五要素直接联结,并且与上述长行星轮及行星轮的一方啮合;上述第三要素是经由第一制动器能够固定的上述公共行星架;上述第四要素是第一太阳轮,该第一太阳轮经由第三制动器能够固定,并且与上述长行星轮及行星轮的另一方啮合;上述第五要素经由第二制动器能够固定;上述第六要素经由第二离合器能够与上述输入轴联结,并且经由第四制动器能够固定;上述第七要素与上述输出轴直接联结;上述第八要素经由第一离合器能够与上述输入轴联结。上述第一至第三离合器、上述第一复式行星齿轮、上述第二复式行星齿轮,在轴向上按照第一至第三离合器、第一复式行星齿轮、第二复式行星齿轮的顺序配置,上述第三制动器及上述第一太阳轮配置在上述第一至第三离合器一侧。
本发明的技术方案2具有输入轴、输出轴、第一复式行星齿轮、第二复式行星齿轮。第一复式行星齿轮具有按照排列顺序分别与在速度线图上以对应于齿轮比的间隔依次排列的四个要素对应的第一、第二、第三及第四要素;第二复式行星齿轮具有按照排列顺序分别与在速度线图上以对应于齿轮比的间隔依次排列的四个要素对应的第五、第六、第七及第八要素。上述第一要素是公共太阳轮,该公共太阳轮经由第三离合器能够与上述输入轴联结,并且经由长行星轮和行星轮与第一、第二齿圈啮合,该长行星轮和行星轮可旋转地支撑在公共行星架上且相互啮合;上述第二要素是第二齿圈,该第二齿圈与上述第五要素直接联结,并且与上述行星轮啮合;上述第三要素是经由第一制动器能够固定的上述公共行星架;上述第四要素是第一齿圈,该第一齿圈经由第三制动器能够固定,并且与上述长行星轮啮合;上述第五要素经由第二制动器能够固定;上述第六要素经由第二离合器能够与上述输入轴联结,并且经由第四制动器能够固定;上述第七要素与上述输出轴直接联结;上述第八要素经由第一离合器能够与上述输入轴联结。上述第一至第三离合器、上述第一复式行星齿轮、上述第二复式行星齿轮在轴向上按照第一至第三离合器、第一复式行星齿轮、第二复式行星齿轮的顺序配置,上述第一制动器配置在上述第一至第三离合器一侧。
本发明的技术方案3,根据本发明的技术方案1或2,上述第二离合器及第三离合器的离合器鼓是公用的公共离合器鼓。
本发明的技术方案4,根据本发明的技术方案3,上述第一离合器配置在上述第二及第三离合器的内侧。
本发明的技术方案5,根据本发明的技术方案3或4,上述第二及第三离合器的液压伺服部分别设置在上述公共离合器鼓上的该公共离合器鼓的底壁的后表面一侧及前表面一侧。
本发明的技术方案6,根据本发明的技术方案5,上述第二离合器的液压伺服部的伺服室是在上述公共离合器鼓的底壁的后表面一侧由可滑动地嵌合在上述公共离合器鼓的基端部的后方部和上述底壁的弯曲部的内周面上的活塞区划出;上述第三离合器的液压伺服部的伺服室是在上述底壁的前表面一侧由可滑动地嵌合在上述基端部的前方部和上述弯曲部的外周面上的活塞区划出;向上述各伺服室上开口的油路设置在上述基端部上。
本发明的技术方案7,根据本发明的技术方案6,上述公共离合器鼓的基端部可旋转地支撑在凸台部上,该凸台部突出设置在上述变速箱的在前方端面上固定的前壁部件的后方,向上述各伺服室开口的油路,经由分配器(distributor)与设置在上述凸台部上的各油路分别连通。
本发明的技术方案8,根据本发明的技术方案1至7中任意一项,在上述第二复式行星齿轮中,上述第五要素是第三齿圈;上述第六要素为支撑第三行星轮的第三行星架以及与该第三行星架直接联结的第四齿圈R4;上述第七要素为支撑第四行星轮的第四行星架;上述第八要素为经由上述第三行星轮与上述第三齿圈啮合的第三太阳轮以及与该第三太阳轮直接联结并经由上述第四行星轮与上述第四齿圈啮合的第四太阳轮。
发明的效果
根据上述本发明的技术方案1,第一复式行星齿轮的第一要素经由第三离合器能够与输入轴联结,因此能够防止以下情况:即,在第一档时断开第三离合器,第一复式行星齿轮的第四要素反转,在该第四要素和第一要素之间产生较大的相对旋转。另外,第一至第三离合器能够将输入轴分别与第一复式行星齿轮的第一要素以及第二行星齿轮的第二、第四要素联结,该第一至第三离合器集中配置在第一复式行星齿轮的前方,因此8个前进档的自动变速器结构非常紧凑,能够减轻重量并降低成本。
另外,第一复式行星齿轮包括:作为第一要素的第二太阳轮;作为第二要素的公共齿圈,该公共齿圈经由可旋转地支撑在公共行星架上且相互啮合的长行星轮和行星轮与第二太阳轮啮合;作为第三要素的公共行星架;作为第四要素的经由长行星轮或行星轮与公共齿圈啮合的第一太阳轮,因此能够提供结构简单而紧凑的8个前进档的自动变速器。
另外,在前方集中配置的第一至第三离合器、第一复式行星齿轮、第二复式行星齿轮在轴向上按照该顺序配置,第三制动器及第一太阳轮配置在第一至第三离合器一侧,因此能够将第三制动器紧凑地配置在第一至第三离合器与第一复式行星齿轮之间,该第三制动器能够固定第一复式行星齿轮的第四要素即第一太阳轮。
在上述本发明的技术方案2中,第一复式行星齿轮的第一要素经由第三离合器能够与输入轴联结,因此能够防止以下情况:即,在第一档时断开第三离合器,第一复式行星齿轮的第四要素反转,在该第四要素与第一要素之间产生较大的相对旋转。另外,第一至第三离合器能够将输入轴分别与第一复式齿轮的第一要素以及第二复式行星齿轮的第二、第四要素联结,该第一至第三离合器集中配置在第一复式行星齿轮的前方,因此8个前进档的自动变速器结构非常紧凑,能够减轻重量并降低成本。
另外,第一复式行星齿轮包括:作为第一要素的公共太阳轮;作为第二要素的第二齿圈,该第二齿圈经由可旋转地支撑在公共行星架上的长行星轮和行星轮啮合;作为第三要素的公共行星架;作为第四要素的第一齿圈,该第一齿圈经由长行星轮与公共太阳轮啮合,因此能够提供结构简单而紧凑的8个前进档的自动变速器。
另外,集中配置在前方的第一至第三离合器、第一复式行星齿轮、第二复式行星齿轮在轴向上按照该顺序配置,第一制动器配置在第一至第三离合器一侧,因此能够将第一制动器紧凑地配置在第一至第三离合器与第一复式行星齿轮之间,该第一制动器能够固定第一复式行星齿轮的第三要素即公共行星架。
在上述本发明的技术方案3中,公共离合器鼓被第二离合器与第三离合器所公用,因此能够简化第二离合器与第三离合器的摩擦接合部及液压伺服部的结构而实现紧凑化。
在上述本发明的技术方案4中,第一离合器配置在第二及第三离合器的内侧,因此能够将第一至第三离合器配置在较小的空间内,从而实现8个前进档的自动变速器的小型轻量化并降低成本。
在上述本发明的技术方案5中,第二及第三离合器的液压伺服部分别设置在在公共离合器鼓上的其底壁的后表面一侧及前表面一侧,因此能够将第二及第三离合器的液压伺服部配置在较小的空间内。
在上述本发明的技术方案6中,第二、第三离合器的液压伺服部的伺服室在公共离合器鼓的底壁的后表面一侧及前表面一侧,由分别可滑动地嵌合在该公共离合器鼓的基端部的后方部及前方部和底壁的弯曲部的内周面及外周面上的活塞区划出,向各伺服室开口的油路设置在基端部上。由此,能够简化第二及第三离合器的液压伺服部而实现结构的紧凑化,并且易于设置对各伺服室供给排放油压的油路。
在上述本发明的技术方案7中,公共离合器鼓的基端部可旋转地支撑在前壁部件的凸台部上,该前壁部件固定在变速箱上,向第二、第三离合器的伺服室开口的油路经由分配器,分别与设置在凸台部上的各油路连通。由此,能够简化第二、第三离合器的结构,易于设置对各伺服室供给排放油压的油路。
在上述本发明的技术方案8中,第二复式行星齿轮包括:直接联结的第三及第四太阳轮;分别可旋转地支撑第三及第四行星轮的第三及第四行星架;经由第三太阳轮与第三行星轮啮合的第三齿圈;经由第四行星轮与第四太阳轮啮合,并且与第三太阳轮直接联结的第四齿圈。由此,能够提供具有8个前进档及至少1个倒档的齿轮比的结构简单的自动变速器。
附图说明
图1是表示本发明自动变速器的第一实施方式的简图。
图2是表示第一实施方式的各变速档的制动器及离合器的动作表的图。
图3是表示在第一实施方式的各变速档时,行星齿轮的各要素的转速比的速度线图。
图4是表示控制装置的框图。
图5是表示自动变速器的详细的整体结构的剖视图。
图6是表示图5的第一至第三离合器部分的放大剖视图。
图7是表示图5的第一、第二复式行星齿轮部分的放大剖视图。
图8是表示第二实施方式的简图。
图9是表示在第二实施方式的各变速档时,行星齿轮的各要素的转速比的速度线图。
图10是表示第三实施方式的简图。
图11是表示在第三实施方式的各变速档时,行星齿轮的各要素的转速比的速度线图。
附图标记的说明
10:自动变速装置;11:液力变矩器;12:变速箱;13:共同轴线;14:输入轴;15:第一复式行星齿轮;16:第二复式行星齿轮;17:输出轴;18:长行星轮;19:行星轮;20:第三行星轮;21:第四行星轮;26:单行星轮行星齿轮(single-pinion planetary gear);27:双行星轮行星齿轮(double-pinionplanetary gear);30:控制装置;36~42:液压伺服部;43:前壁部件;43a:凸台部;45:油泵;50:定子轴;53:轴承孔;54:中间轴;56:支撑孔;65:公共离合器鼓;65a:基端部;65b:底壁;68:第二毂部件;69:第三毂部件;70、71、82:摩擦接合部;72、73、83:分隔板(separator plate);74、75、84:摩擦板;77:联结轴;79:联结部件;80:第一离合器鼓;81:第一毂部件;86、93、100:液压伺服部;89、96、103:伺服室;109、110、112~116:油路;111:分配器(distributor);119:公共花键;120、130:毂部件;121、131、150、158:摩擦接合部;122、133、151、159:液压伺服部;127、137、155、162:伺服室;140:联结部件
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明自动变速器的第一实施方式进行说明。在图1中,10为本发明的自动变速器,例如用于对通过汽车发动机驱动旋转的液力变矩器11的输出旋转进行变速并向驱动轮传递。自动变速器10包括在安装于车体的变速箱12内的,顺次支撑在共同轴线13上的输入轴14、第一复式行星齿轮15、第二复式行星齿轮16、输出轴17、第一离合器C-1;第二离合器C-2;第三离合器C-3;第一制动器B-1、第二制动器B-2、第三制动器B-3、第四制动器B-4以及单向离合器F-1等。
第一复式行星齿轮15包括分别可旋转地支撑在共同轴线13上的第一太阳轮S1及第二太阳轮S2、可旋转地支撑彼此啮合的长行星轮18及行星轮19的公共行星架C1C2、经由长行星轮18与第一太阳轮S1啮合并经由长行星轮18及行星轮19与第二太阳轮S2啮合的公共齿圈R1R2。
第二复式行星齿轮16包括可旋转地支撑在共同轴线13上而直接联结的第三太阳轮S3和第四太阳轮S4、支撑第三行星轮20和第四行星轮21的公共行星架C3C4、经由第三行星轮20和第四行星轮21分别与第三太阳轮S3和第四太阳轮S4啮合的第三齿圈R3和第四齿圈R4。所谓直接联结是指不经由离合器而直接联结。
在第一复式行星齿轮15中,第一太阳轮S1可经由第三制动器B-3固定,第二太阳轮S2可经由第三离合器C-3与输入轴14联结,公共行星架C1C2可经由第一制动器B-1固定,公共齿圈R1R2与第二复式行星齿轮16的第三齿圈R3直接联结。
在第二复式行星齿轮16中,直接联结的第三太阳轮S3和第四太阳轮S4可经由第一离合器C-1与输入轴14联结;直接联结的第三行星架C3和第四齿圈R4可经由第二离合器C-2与输入轴14联结并且可经由第四制动器B-4固定,同时经由与第四制动器B-4并列配置的单向离合器F-1与壳体12联结而阻止反转;第三齿圈R3可经由第二制动器B-2固定;第四行星架C-4与输出轴17直接联结。
另外,液力变矩器11的泵轮22被未图示的发动机旋转驱动而供油,定子23受到油的反作用力而在涡轮24上产生转矩。输入轴14与涡轮24直接联结。25是能够联结泵轮22和涡轮24的锁止离合器。
在上述结构的自动变速器10中,选择性地接合第一至第三离合器C-1~C-3,选择性地接合第一至第四制动器B-1~B-4,选择性地联结或固定输入轴14、输出轴17、第一复式行星齿轮15及第二复式行星齿轮16的各要素,从而能够实现8个前进档、2个倒档的变速档。在图2的动作表中,在对与第一至第三离合器C-1~C-3、第一至第四制动器B-1~B-4以及单向离合器F-1的各变速档对应的栏中标有空心圆的情况下,表示离合器为接合联结状态而制动器为接合固定状态。在标记实心圆的情况下,表示尽管为了在变速时顺利地进行变速而向液压伺服供给油压,但是离合器不传递转矩且制动器没有受到反作用力支撑的状态。
在第一及第二复式行星齿轮15、16的单行星轮行星齿轮26中,通过式(1)表示太阳轮的转数Ns、行星架的转数Nc、齿圈的转数Nr和单行星轮行星齿轮的齿轮比λ之间的关系;在双行星轮行星齿轮27中,通过式(2)表示太阳轮的转数Ns、行星架的转数Nc、齿圈的转数Nr和双行星轮行星齿轮的齿轮比λ之间的关系;按照式(1)、(2)算出各变速档的齿轮比。若第一至第四太阳轮S1、S2、S3、S4的齿数为Zs1、Zs2、Zs3、Zs4,公共齿圈R1R2、第三齿圈R3、第四齿圈R4的齿数为Zr12、Zr3、Zr4,则单行星轮行星齿轮26、双行星轮行星齿轮27的齿轮比为λ 1=Zs1/Zr12、λ 2=Zs2/Zr12、λ 3=Zs3/Zr3、λ 4=Zs4/Zr4。
Nr=(1+λ)Nc—λ Ns    (1)
Nr=(1—λ)Nc+λ Ns    (2)
在选择性地接合第一至第三离合器C-1~C-3,并选择性地接合第一至第四制动器B-1~B-4时,第一及第二复式行星齿轮15、16的各要素的速比如图3的速度线图所示。在速度线图中将包含行星齿轮的太阳轮、行星架、齿圈等的各要素在横轴方向上按照与齿轮比对应的间隔配置,并且在纵轴方向上取得与各要素对应的速比。在图3中将第一及第二复式行星齿轮15、16的速度线图左右并列表示。在第一复式齿轮15中,单行星轮行星齿轮16及双行星轮行星齿轮27的第一行星架C1及第二行星架C2、第一齿圈R1及第二齿圈R2分别公用,因此在分别标有C1、C2及R1、R2的各一条纵线上表示公共行星架C1C2、公共齿圈R1R2的速比。在第二复式行星齿轮16中,单行星轮行星齿轮26的第三及第四太阳轮S3、S4直接联结,第三行星架C3与第四齿圈R4直接联结,因此在分别标有S1、S2及C3、R4的各一条纵线上表示第三及第四太阳轮S3、S4、第三行星架C3及第四齿圈R4的速比。
对于第一复式行星齿轮15的单行星轮行星齿轮26,将共同行星架C1C2的纵线与第一太阳轮S1之间的间隔视为1,公共齿圈R1R2的纵线从公共行星架C1C2的纵线向着太阳轮S1的纵线的相反侧离开间隔λ1而配置。对于双行星轮行星齿轮27,将公共行星架C1C2的纵线与第二太阳轮S2的纵线之间的间隔视为1,公共齿圈R1R2的纵线从公共行星架C1C2的纵线向着第二太阳轮S2的纵线的相同侧离开齿轮比λ2而配置。对于第二复式行星齿轮16的单行星轮行星齿轮26,将第三及第四行星架C3、C4的纵线和第三及第四太阳轮S3、S4的纵线之间的各间隔视为1,第三及第四齿圈R3、R4的纵线从第三及第四行星架C3、C4分别向着第三及第四太阳轮S3、S4的纵线的相反侧离开间隔λ3、λ4而配置。在速度线图中,在第一至第三离合器C-1~C-3、第一至第四制动器B-1~B-4以及单向离合器F-1选择性动作的点上标有C-1~C-3、B-1~B-4、F-1。
在这样制成的第一复式行星齿轮15的速度线图中,与4条纵线分别对应的要素从纵线的右边起依次为第一、第二、第三、第四要素,在第二复式行星齿轮16的速度线图中,与4条纵线分别对应的要素从纵线的左边起依次为第五、第六、第七、第八要素。在第一实施方式中,第一复式行星齿轮15的第二太阳轮S2为第一要素,公共齿圈R1R2为第二要素,公共行星架C1C2为第三要素,第一太阳轮S1为第四要素,第二复式行星齿轮15的第三齿圈R3为第五要素,第三行星架C3及第四齿圈R4为第六要素,第四行星架C4为第七要素,第三及第四太阳轮S3、S4为第八要素。
参照图4的框图对自动变速器10的控制装置进行说明。内置CPU的控制装置30接收来自以下各传感器的各检测信号,即:发动机转数传感器31,其检测传递发动机的旋转的变矩器11的发动机一侧的转数Ne;输入转数传感器32,其检测输入轴14的转数Ni;输出转数传感器33,其检测输出轴17的转数Nv;档位传感器34,其在换档手柄被切换到前进档D、空档N、倒档R时,输出检测信号D、N、R;检测油门踩踏量Ss的节气门开度传感器35等。控制装置30根据这些检测信号选择最佳的变速档,将控制电流输出到使各离合器、制动器动作的各液压伺服部86、93、100、122、133、151、159等中,使得第一至第三离合器C-1~C-3、第一至第四制动器B-1~B-4如图2的动作表所示选择性地进行接合,从而获得8个前进档、2个倒档。
通过控制装置30的第一离合器C-1接合以及单向离合器F-1的自动接合来实现第一档(1st)。输入轴14的旋转经由第一离合器C-1被输入到第二复式行星齿轮16的第三及第四太阳轮S3、S4上,第三行星架C3及第四齿圈R4通过单向离合器F-1阻止反转而受到反作用力,因此第四行星架C4、进而输出轴17也按照第一档的齿轮比减速并正转。
在下坡上进行发动机制动的情况下,从驱动轮经由第四行星架C4传递到第三行星架C3及第四齿圈R4上的转数比从发动机一侧传递的转数大,作用于第三行星架C3及第四齿圈R4上的反作用力的方向反转。因此,在实施发动机制动时,如图2中(○)所示通过第四制动器B-4的接合固定第三行星架C3及第四齿圈R4。
通过第一离合器C-1和第二制动器B-2的接合来实现第二档(2nd)。输入轴14的旋转经由第一离合器C-1被输入到第二复式行星齿轮16的第三及第四太阳轮S3、S4上,第三齿圈R3通过第二制动器B-2固定,因此第四行星架C4,进而输出轴17也以第二档的齿轮比减速正转。
通过第一离合器C-1、第三离合器C-3及第一制动器B-1的接合来实现第三档(3rd)。输入轴14的旋转经由第三离合器C-3被输入到第一复式行星齿轮15的第二太阳轮S2上,公共行星架C1C2经由第一制动器B-1固定,从而减速输入轴14的旋转的公共齿圈R1R2的旋转,向与公共齿圈R1R2直接联结的复式行星齿轮16的第三齿圈R3传递,输入轴14的旋转经由第一离合器C-1被输入到复式行星齿轮16的第三及第四太阳轮S3、S4上,因此第四行星架C4、进而输出轴17也以第三档的速比减速并正转。
通过第一离合器C-1、第三离合器C-3及第三制动器B-3的接合来实现第四档(4th)。输入轴14的旋转经由第三离合器C-3被输入到第一复式行星齿轮15的第二太阳轮S2上,第一太阳轮S1经由第三制动器B-3被固定,从而将输入轴14的旋转减速的公共齿圈R1R2的旋转,被传递到与公共齿圈R1R2直接联结的复式行星齿轮16的第三齿圈R3上,输入轴14的旋转经由第一离合器C-1被传递到复式行星齿轮16的第三及第四太阳轮S3、S4上,因此第四行星架C4、进而输出轴17也以第四档的齿轮比减速并正转。
通过第一及第二离合器C-1、C-2的接合来实现第五档(5th)。输入轴14的旋转经由第一及第二离合器C-1、C-2被输入到第二复式行星齿轮16的直接联结的第三及第四太阳轮S3、S4和直联结的第三行星架C3及第四齿圈R4上,从而使第二复式行星齿轮16成为一体来旋转,第四行星架C4、进而输出轴17也以第五档的齿轮比即按照与输入轴相同的转数正转。
通过第二离合器C-2、第三离合器C-3及第三制动器B-3的接合来实现第六档(6th)。输入轴14的旋转经由第三离合器C-3被输入到第一复式行星齿轮15的第二太阳轮S2上,第一太阳轮S1经由第三制动器B-3被固定,从而将输入轴14的旋转减速的公共齿圈R1R2的旋转,被传递到与公共齿圈R1R2直接联结的第二复式行星齿轮16的第三齿圈R3上,由于直接联结的第三行星架C3及第四齿圈R4经由第二离合器C-2与输入轴14联结,因此第四行星架C4、进而输出轴17也以第六档的齿轮比加速并正转。
通过第二离合器C-2、第三离合器C-3及第一制动器B-1的接合来实现第七档(7th)。输入轴14的旋转经由第三离合器C-3被输入到第一复式行星齿轮15的第二太阳轮S2上,公共行星架C1C2经由第一制动器B-1被固定,从而将输入轴14的旋转减速的公共齿圈R1R2的旋转,被传递到与公共齿圈R1R2直接联结的第二复式行星齿轮16的第三齿圈R3上,由于直接联结的第三行星架C3及第四齿圈R4经由第二离合器C-2与输入轴14联结,因此第四行星架C4、进而输出轴17也以第七档的齿轮比加速并正转。
通过第二离合器C-2及第二制动器B-2的接合来实现第八档(8th)。输入轴14的旋转经由第二离合器C-2被输入到第二复式行星齿轮16的直接联结的第三行星架C3及第四齿圈R4,第三齿圈R3通过第二制动器B-2被固定,因此第四行星架C4、进而输出轴17也以第八档的齿轮比加速并正转。
通过第三离合器C-3及第一制动器B-1、第四制动器B-4的接合来实现第一倒档(Rev1)。输入轴14的旋转经由第三离合器C-3被输入到第一复式行星齿轮15的第二太阳轮S2上,公共行星架C1C2经由第一制动器B-1被固定,从而将输入轴14的旋转减速的公共齿圈R1R2的旋转,被传递到与公共齿圈R1R2直接联结的第二复式行星齿轮16的第三齿圈R3上,直接联结的第三行星架C3及第四齿圈R4经由第四制动器B-4被固定,因此第四行星架C4、进而输出轴17也以第一倒档的齿轮比减速并反转。
通过第三离合器C-3及第三制动器B-1、第四制动器B-4的接合来实现第二倒档(Rev2)。输入轴14的旋转经由第三离合器C-3被输入到第一复式行星齿轮15的第二太阳轮S2上,公共行星架C1C2经由第三制动器B-1被固定,从而将输入轴14的旋转减速的公共齿圈R1R2的旋转,被传递到与公共齿圈R1R2直接联结的第二复式行星齿轮16的第三齿圈R3上,直接联结的第三行星架C3及第四齿圈R4经由第四制动器B-4被固定,因此第四行星架C4、进而输出轴17也以第二倒档的齿轮比减速并反转。
若第一及第二复式行星齿轮15、16的单行星轮行星齿轮26及双行星轮行星齿轮27的各齿轮比λ1、λ2、λ3、λ4(太阳轮的齿数/齿圈的齿数)例如设定为0.520、0.440、0.394、0.394,并按照式(1)、(2)算出各变速档的齿轮比,则各变速档的输入轴14与输出轴17的转速比即齿轮比的最佳值分别为:在第一档为3.538、在第二档为2.060、在第三档为1.405、在第四档为1.185、在第五档为1.000、在第六档为0.821、在第七档为0.713、在第八档为0.582、在第一倒档为3.168、在第二倒档为2.001。另外,各齿轮比之间的级比(step)分别为:在第一、二档之间为1.717;在第二、三档之间为1.467;在第三、四档之间为1.186;在第四、五档之间为1.185;在第五、六档之间为1.218;在第六、七档之间为1.151;在第七、八档之间为1.225,齿轮比在各变速档之间按照适当的比例减小,根据本实施方式的自动变速器,能够获得适当分开的8个前进档、2个倒档的齿轮比。
下面,参照图4至图6,对第一实施方式的具体结构进行说明。变速箱12包括有底筒状的变速箱主体12a以及通过螺栓44固定在该变速箱主体12a上的后壳12b,在变速箱主体12a的前方端面上,通过螺栓44固定有前壁部件43。在前壁部件43的前端面上通过螺栓47固定有油泵主体46,该油泵主体46收纳油泵45,油泵45的后侧通过前壁部件43封闭。前壁部件43具有从其内周向后方延伸的凸台部43a,在该凸台部43a的内周面上压入固定有定子轴50,输入轴14通过滚针轴承51及金属轴承52以共同轴线13为中心可旋转地被轴支撑在该定子轴50上。
在输入轴14的后方端部上设有轴承孔53,中间轴54的顶端部通过金属轴承55与此同轴并可相对旋转地轴支撑在轴承孔53中。中间轴54的后方端部通过金属轴承57可旋转地轴支撑在支撑孔56中,该支撑孔56设置在输出轴17的前方端部上。输出轴17通过滚针轴承58、滚珠轴承59、推力轴承60可旋转地轴支撑在变速箱主体12a的底壁12b和后壳12b上。
与未图示的发动机输出轴联结的液力变矩器11,该液力变矩器11的转子61通过轴承62可旋转地支撑在油泵主体46上,该中空的转子61内侧设有泵轮22。为了限制相对旋转,与泵轮22相向的涡轮32嵌合在输入轴14的顶端部上。在转子61与涡轮32之间经由弹簧减震器63设有机械联结两者的锁止离合器25。定子23经由单向离合器64支撑在在定子轴50上。这里,在自动变速器10中,将液力变矩器11一侧称为前方,输出轴17一侧为后方。
在变速箱12的前方部分上,第一至第三离合器C-1、C-2、C-3集中配置在第一复式行星齿轮15的前方上。第二、第三离合器C-2、C-3公用的公共离合器鼓65的基端部65a通过滚针轴承66及推力轴承67可旋转地被支撑在前壁部件43的凸台部43a上。公共离合器鼓65在向基端部65a的后方突出的基端圆筒部内周面上与输入轴14的外周面花键嵌合,且与输入轴14旋转联结。公共离合器鼓65的底壁部65b从基端部65a沿着半径方向伸出,并且公共离合器鼓65的圆筒部65c从底壁65b的外周向后方延伸。在圆筒部65c的内周上从前方起依次配置有第二及第三毂部件68、69,在公共离合器鼓65的圆筒部65c的内周面和第二及第三毂部件68、69的圆筒部68a、69a的外周面上,第二、第三离合器C-2、C-3的摩擦接合部70、71的多个分隔板72、73和多个摩擦板74、75交替地花键接合。第二毂部件68在后方沿着半径方向弯曲,并且通过焊接等方法固定在形成在联结轴77的前端上的凸缘部上,该圆筒状的联结轴77通过金属轴承76被支撑在中间轴54上。联结轴77在后方端与第二复式行星齿轮16的第三行星架C3花键嵌合。第三毂部件69在后方向半径方向弯曲,通过焊接等方法固定在联结部件79的半径方向延伸部上。联结部件79为向其后方延伸的圆筒部,通过金属轴承78支撑在第一复式行星齿轮15的第一太阳轮S1的向前方延伸的圆筒部的内周面上,并且与第二太阳轮S2的向前方延伸的圆筒部的外周面花键嵌合。
在第二及第三离合器C-2、C-3的内侧配置有第一离合器C-1。在第二毂部件68的内周上配置有第一离合器C-1的第一离合器鼓80,该第一离合器鼓80在圆筒部80a向前方延伸之后向半径方向弯曲并通过焊接等方式固定在输入轴14上。在圆筒部80a的内周上配置有第一毂部件81,在圆筒部80a的内周面和第一毂部件81的圆筒部81a的外周面上,构成第一离合器C-1的摩擦接合部82的多个分隔板83和多个摩擦板84交替地花键接合。第一毂部件81在后方向半径方向弯曲,与中间轴54花键嵌合。介于第一毂部件81的前端面与输入轴14的后端面之间安装有推力轴承85。
在第二离合器C-2的液压伺服部86中,活塞88可滑动地嵌合在液压缸87中,该液压缸87通过公共离合器鼓65的基端部65a的向后方突出的基端圆筒部和底壁65b的弯曲部内周面而形成,并且在液压缸87和活塞88之间区划出密封不漏油的伺服室89。取消板(cancel plate)90通过弹性挡环以限制向后方移动的方式嵌合在基端部65a的向后方突出的基端圆筒部上。介于取消板90和活塞88的后表面之间安装有对分隔板72和摩擦板74向非联结方向施力的压缩弹簧91,并且设有取消在伺服室89内产生的离心油压的取消室92。从活塞88向外侧后方突出的抵接部与第二离合器C-2的最前端的分隔板72相向。
在公共离合器鼓65的基端部65a上贯穿设置有向伺服室89开口的油路109。沿着轴线方向贯穿设置在前壁部件43的凸台部43a上的油路110,通过设置在凸台部43a的外周面与基端部65a的外周面之间的分配器111,与该油路109连通,油路110经由未图示的液压伺服阀并通过贯穿设置在凸台部43a上的油路112与油泵45的排出口连通。在向伺服室89内供给油压而使活塞88向后方移动时,活塞88的抵接部推压分隔板72,使分隔板72与摩擦板74压接,从而使第二离合器C-2接合。
在第三离合器C-3的液压伺服部93中,活塞95可滑动地嵌合在公共离合器鼓65的基端部65a的前方部外周面和底壁65b的弯曲部外周面上,并且通过基端部65a的外周面、底壁65b的弯曲部外周面、活塞95,区划出密封不漏油的伺服室96。取消板97通过弹性挡环以限制向前方移动的方式嵌合在基端部65a的前端部上。介于取消板97与活塞95之间安装有对分隔板73和摩擦板75向非联结方向施力的压缩弹簧98,并且设有取消产生在伺服室96内的离心油压的取消室99。动作部件107通过焊接等方法固定在活塞95的后端部外周上,并且沿着公共离合器鼓65的圆筒部65c的外侧向后方延伸,抵接部件108通过弹性挡环限制以向后移动的方式嵌合在该动作部件107的后端上,该抵接部件108与第三离合器C-3的最后端的分隔板73相向。
向伺服室96开口的油路113贯穿设置在公共离合器鼓65的基端部65a上,沿着轴线方向贯穿设置在前壁部件43的凸台部43a上的油路114经由分配器111与该油路113连通,油路114经由未图示的液压伺服阀并通过油路112与油泵45的排出口连通。在向伺服室96内供给油压而使活塞95向前方移动时,与活塞95联结的抵接部件108推压分隔板73,使分隔板73与摩擦板75压接,从而使第三离合器C-3接合。
这样,第二及第三离合器C-2、C-3的液压伺服部86、93分别设置在公共离合器鼓65的底壁65b的前表面一侧及后表面一侧上,因此能够在较小的空间内配置第二及第三离合器C-2、C-3的液压伺服部86、93。即,第二离合器C-2的液压伺服部86的伺服室89由公共离合器鼓65的基端部65a的后方部和与离合器鼓65的底壁65b的弯曲部的内周面可滑动地嵌合的活塞88,在公共离合器鼓65的底壁65b的后表面一侧区划出;第三离合器C-3的液压伺服部93的伺服室96由公共离合器鼓65的基端部65a的前方部和与离合器鼓65的底壁65b的弯曲部的外周面可滑动地嵌合的活塞95,在公共离合器鼓65的底壁65b的前表面一侧区划出;向伺服室89、96开口的油路109、113设置在基端部65a上。由此,能够使第二及第三离合器C-2、C-3的液压伺服部86、93成为简化且紧凑的结构,并且易于设置对各伺服室89、96供给排出油压的油路。另外,为了将向伺服室89、96开口的油路109、113经由未图示的伺服阀与油泵45连通,在前壁部件43的凸台部43a上设置油路110、114,油路109、113与油路110、114通过分配器111连通,从而易于设置对第二及第三离合器C-2、C-3的伺服室89、96供给排出油压的油路。
在第一离合器C-1的液压伺服部100中,活塞102可滑动地嵌合在由第一离合器鼓80的底部和输入轴14的外周面形成的液压缸101上,并且在液压缸101和活塞102之间形成密封不漏油的伺服室103。取消板104通过弹簧挡环以限制轴向移动的方式嵌合在输入轴14的后端部上。介于取消板104与活塞102之间安装有对分隔板83及摩擦板84向非联结方向施力的压缩弹簧105,并且设有取消在伺服室103内产生的离心油压的取消室106。从活塞102向后方突出的抵接部与第一离合器C-1的最前端的分隔板83相向。
在输入轴14的后端部上贯穿设置有向伺服室103开口的油路115,沿着轴线方向贯穿设置在前壁部件43的凸台部43a上的油路116,经由分配器117与该油路115连通,该分配器117形成在输入轴14的外周面和凸台部43a的内周面之间,油路116经由未图示的液压伺服阀并通过油路112与油泵45的排出口连通。在向伺服室103内供给油压而使活塞102向后方移动时,活塞102的抵接部推压分隔板83,使分隔板83与摩擦板84压接,从而使第一离合器C-1接合。
第一复式行星齿轮15配置在第一离合器C-1的后方的共同轴线13上,第二太阳轮S2通过金属轴承可旋转地支撑在联结轴77的外周上,在前方端与联结部件79的圆筒部内周面花键接合。第一太阳轮S1横跨延伸在第二太阳轮S2的前方的圆筒部和联结部件79的圆筒部被金属轴承可旋转地支撑。公共行星架C1C2由金属轴承可旋转地支撑在第一太阳轮S1的向前方延伸的圆筒部上。在公共行星架C1C2上两端支撑有行星轮轴117和行星轮轴118,该行星轮轴117可旋转地支撑与第一太阳轮S1啮合的长行星轮18,该行星轮轴118可旋转地支撑与第二太阳轮S2和长行星轮18啮合的行星轮19。公共齿圈R1R2与长行星轮18啮合,该公共齿圈R1R2与第二复式行星齿轮16的第三齿圈R3直接联结。即,形成在第二复式行星齿轮16的第三齿圈R3的前方凸缘部,通过弹簧挡环以限制向后方移动的方式嵌合在公共齿圈R1R2的向后方延伸的圆筒部上,突起以限制相对旋转的方式卡入在形成于公共齿圈R1R2的圆筒部上的接合槽中,该突起从第三齿圈R3的凸缘部向半径方向外侧突出。
第三制动器B-3配置在第一太阳轮S1的向前方延伸的圆筒部的外侧上。在变速箱主体12a的轴线方向中央部分的内周面上沿着轴线方向刻有公共花键119,构成第三制动器B-3的摩擦接合部121的多个分隔板和多个摩擦板交替地花键接合在该公共花键119和形成在毂部件120的外周面上的花键上。从毂部件120的前端向径向内侧弯曲的弯曲部,通过焊接等方式固定在凸缘部上,该凸缘部形成在第一太阳轮S1的前端上。在第三制动器B-3的液压伺服部122中,缸部件123与公共花键119通过弹簧挡环124以限制向前方移动的方式花键嵌合,活塞126与形成在缸部件123上的液压缸125可滑动地嵌合,在液压缸125与活塞126之间形成密封不漏油的伺服室127。从活塞126向前方突出的抵接部与第三制动器B-3的最后端的分隔板相向。活塞126通过压缩弹簧128的弹簧力受到向使分隔板及摩擦板分离的方向的施力。在缸部件125上设有用于对伺服室127供给排出油压的开口129。在向伺服室127内供给油压而使活塞126向前方移动时,活塞126的抵接部推压分隔板,使分隔板与摩擦板压接,从而使第一制动器B-3接合。缸部件123被夹持在形成于公共花键119的后端部上的台阶部和弹簧挡环124之间,从而在轴线方向的移动受限制。
第一制动器B-1配置在第一复式行星齿轮15的外侧上。在变速箱主体20a的内周上接着公共花键119形成于后方的花键和在毂部件130的外周面上形成的花键上,交替地花键接合有构成第一制动器B-1的摩擦接合部131的多个分隔板和多个摩擦板。毂部件130的向前方延伸并向半径方向弯曲的弯曲部,通过螺栓132固定在公共行星架C1C2上。在第一制动器B-1的液压伺服部133中,缸部件134与设置在变速箱主体12a上的台阶孔嵌合,活塞136与形成在缸部件134上的液压缸135可滑动地嵌合,在液压缸135和活塞136之间形成有密封不漏油的伺服室137。从活塞136向前方突出的抵接部与第一制动器B-1的最后端的分隔板相对。活塞136通过压缩弹簧138的弹簧力受到向使分隔板及摩擦板分离的方向的施力。在缸部件134上设有用于对伺服室137供给排出油压的开口139。在向伺服室137内供给油压而使活塞136向前方移动时,活塞136的抵接部推压分隔板,使分隔板和摩擦板压接,从而使第一制动器B-1接合。
第二复式行星齿轮16配置在第一复式行星齿轮15的后方的共同轴线13上。第二复式行星齿轮16的第三太阳轮S3嵌合安装在中间轴54上,第三行星架C3与在联结轴77的后端部外周上形成的花键进行花键嵌合,并且可旋转地支撑在联结部件140的向前方延伸的圆筒部上,该联结部件140在中间轴54上通过滚针轴承可旋转地被支撑。在第三行星架C3上两端支撑有行星轮轴141,该行星轮轴141可旋转地支撑与第三太阳轮S3和第三齿圈R3啮合的第三行星轮20。在第三齿圈R3的凸缘部内周面上花键嵌合有支撑体142,支撑体142通过金属轴承可旋转地支撑在圆筒部上,该圆筒部突出设置在第三行星架C3的前方。
在联结部件140的外周上花键嵌合有单向离合器F-1的内圈146,单向离合器F-1的外圈147以止转方式嵌合于台阶孔,该台阶孔形成在变速箱主体12a的后方,并且单向离合器F-1的外圈147的轴线方向上的移动受弹簧挡环148和台阶孔的台阶部的限制。
第二复式行星齿轮16的第四太阳轮S4形成在中间轴54上,第四行星架C4与形成在输出轴17的顶端上的凸缘部结合。在第四行星架C4上两端支撑有行星轮轴149,该行星轮轴149可旋转地支撑与第四太阳轮S4和第四齿圈R4啮合的第四行星轮21。第四齿圈R4以通过前方圆筒部与从联结部件140的后端向径向外侧延伸的支撑部花键嵌合的方式被支撑,并且通过弹簧挡环限制向后方移动。
第二制动器B-2配置在第三齿圈R3的外侧上。在形成于变速箱主体12a的内周面上的花键和形成于第三齿圈R3的外周面上的花键上,交替地接合有构成第二制动器B-2的摩擦接合部150的多个分隔板和多个摩擦板。在第二制动器B-2的液压伺服部151中,缸部件152与外圈147抵接而限制向后方移动,并且以止转的方式与形成在变速箱主体12a上的花键的内周面嵌合,活塞154与形成在缸部件152上的液压缸153可滑动地嵌合,在液压缸153和活塞154之间形成密封不漏油的伺服室155。活塞154经由与其前端抵接的弹簧座156与第二制动器B-2的最后端的分隔板相向。活塞154通过作用于弹簧座156的压缩弹簧157的弹簧力向受到使分隔板及摩擦板分离的方向的施力。在缸部件152上设有用于对伺服室155供给排出油压的开口166。在向伺服室155内供给油压而使活塞154向前方移动时,活塞154经由弹簧座156推压最后端的分隔板,使分隔板与摩擦板压接,从而使第二制动器B-2接合。
第四制动器B-4配置在第四齿圈R4的外侧。在形成于变速箱主体12a的后端部内周面上的花键和形成于第四齿圈R4的外周面上的花键上,交替地花键接合有构成第四制动器B-4的摩擦接合部158的多个分隔板和多个摩擦板。在第四制动器B-4的液压伺服部159中,活塞161与形成在变速箱主体12a的底壁12b上的液压缸160可滑动地嵌合,在液压缸160和活塞161之间形成密封不漏油的伺服室162。活塞160经由与其前端抵接的推压部件163与第四制动器B-4的最后端的分隔板相向。活塞161通过压缩弹簧164的弹簧力受到向使分隔板及摩擦板分离的方向的施力。对伺服室162供给排出油压的油路165开口在底壁12b上。在向伺服室162内供给油压而使活塞161向前方移动时,活塞161经由推压部件163推压最后端的分隔板,使分隔板与摩擦板压接,从而使第四制动器B-4接合。
下面,对第二实施方式进行说明。第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于第一复式行星齿轮15,因此对该不同部分进行说明,对于其他部分的相同要素则标记相同的符号而省略说明。如图8所示,第二实施方式的第一复式行星齿轮15包括可旋转地支撑在共同轴线13上的公共太阳轮S1S2、与公共太阳轮S1S2啮合的长行星轮18、与长行星轮18直接啮合的第一齿圈R1、经由行星轮19与长行星轮18啮合的第二齿圈R2。第一复式行星齿轮15的公共太阳轮S1S2经由第三离合器C-3能够与输入轴14联结,第二齿圈R2与第二复式行星齿轮16的第三齿圈R3直接联结,公共行星架C1C2经由第一制动器B-1能够固定,第一齿圈R1经由第三制动器B-3能够固定。各变速档的第一至第三离合器C-1~C-3、第一至第四离合器C-1~C-4以及单向离合器F-1的接合状态与图2的第一实施方式的情况相同。
若将第一及第二复式行星齿轮15、16的单行星轮行星齿轮26及双行星轮行星齿轮27的各齿轮比λ1、λ2、λ3、λ4例如设定为0.458、0.440、0.394、0.394,则各变速档的齿轮比的最佳值为:在第一档为3.538、在第二档为2.060、在第三档为1.405、在第四档为1.246、在第五档为1.000、在第六档为0.784、在第七档为0.713、在第八档为0.582、在第一倒档为3.168、在第二倒档为2.263。另外,各齿轮比之间的级比分别为:在第一、二档之间为1.717;在第二、三档之间为1.467;在第三、四档之间为1.127;在第四、五档之间为1.246;在第五、六档之间为1.275;在第六、七档之间为1.099;在第七、八档之间为1.225,齿轮比在各变速档之间按照适当比例减小,根据本实施方式的自动变速器,能够获得适当分布的8个前进档、2个倒档的齿轮比。
在第二实施方式中,如图9所示,在第一复式行星齿轮15的速度线图中,与4条纵线对应的要素按照从纵线的左边起的排列顺序为第一、第二、第三、第四要素,在第二复式行星齿轮16的速度线图中,与4条纵线对应的要素按照从纵线的左边起的排列顺序为第五、第六、第七、第八要素。在第二实施方式中,第一复式行星齿轮15的公共太阳轮S1S2为第一要素,第二齿圈R2为第二要素,公共行星架C1C2为第三要素,第一齿圈R1为第四要素,第二复式行星齿轮15的第三齿圈R3为第五要素,第三行星架C3及第四齿圈R4为第六要素,第四行星架C4为第七要素,第三及第四太阳轮S3、S4为第八要素。
在第二实施方式中,在表示第一实施方式的具体结构的图4中,使第三制动器B-3起到第一制动器B-1的作用,并且使第一制动器B-1起到第三制动器B-3的作用。另外,将构成第一制动器B-1的毂部件120(在第一实施方式中为构成第三制动器B-3的毂部件120)的从前端向径向内侧弯曲的弯曲部通过螺栓固定在公共行星架C1C2上。在第一齿圈R1的外侧配置的第三制动器B-1的毂部件130(在第一实施方式中为构成第一制动器B-1的毂部件120)的向半径方向弯曲的弯曲部,通过焊接等方法固定在第一齿圈R1的前端。
下面,对第三实施方式进行说明。第三实施方式与第二实施方式的不同之处也在于第一复式行星齿轮15,因此对该不同部分进行说明,对于其他部分的相同要素则标记相同的符号而省略说明。如图10所示,第三实施方式的第一复式行星齿轮15包括:可旋转地支撑在共同轴线13上的第一、第二太阳轮S1、S2;与第二太阳轮S2啮合的长行星轮18;经由行星轮19与长行星轮18啮合的公共齿圈R3R4。第一复式行星齿轮15的第二太阳轮S2能够经由第三离合器C-3与输入轴14联结,公共齿圈R1R2与第二复式行星齿轮16的第三齿圈R3直接联结,公共行星架C1C2经由第一制动器B-1能够固定,第一太阳轮S1经由第三制动器B-3能够固定。各变速档的第一至第三离合器C-1~C-3、第一至第四离合器C-1~C-4以及单向离合器F-1的接合状态与图2的第一实施方式的情况相同。
若将第一及第二复式行星齿轮15、16的单行星轮行星齿轮26及双行星轮行星齿轮27的各齿轮比λ1、λ2、λ3、λ4例如设定为0.440、0.480、0.394、0.394,则各变速档的齿轮比的最佳值为:在第一档为3.538、在第二档为2.060、在第三档为1.365、在第四档为1.147、在第五档为1.000、在第六档为0.849、在第七档为0.728、在第八档为0.582、在第一倒档为2.904、在第二倒档为1.855。另外,各齿轮比之间的级比(step)分别为:在第一、二档之间为1.717;在第二、三档之间为1.509;在第三、四档之间为1.191;在第四、五档之间为1.147;在第五、六档之间为1.178;在第六、七档之间为1.165;在第七、八档之间为1.251,齿轮比在各变速档之间按照适当比例减小,根据本实施方式的自动变速器,能够获得适当分布的8个前进档、2个倒档的齿轮比。
在第三实施方式中,如图11所示,在第一复式行星齿轮15的速度线图中,与4条纵线对应的要素按照从纵线的左边起的排列顺序为第一、第二、第三、第四要素,在第二复式行星齿轮16的速度线图中,与4条纵线对应的要素按照从纵线的左边起的排列顺序为第五、第六、第七、第八要素。在第二实施方式中,第一复式行星齿轮15的第二太阳轮S2为第一要素,公共齿圈R1R2为第二要素,公共行星架C1C2为第三要素,第一太阳轮S1为第四要素,第二复式行星齿轮15的第三齿圈R3为第五要素,第三行星架C3及第四齿圈R4为第六要素,第四行星架C4为第七要素,第三及第四太阳轮S3、S4为第八要素。
在特开2001-263438号公报中所记载的自动变速器,在自动变速器的前方集中设置的第一至第三离合器、单式双行星轮行星齿轮、由2个单行星轮行星齿轮构成的复式行星齿轮按照该顺序配置在轴向上,该自动变速器具有选择性地固定单式双行星轮行星齿轮以及复式行星齿轮的各要素的第一至第四制动器,选择性地接合第一至第三离合器以及第一至第四制动器,从而能够获得6个前进档、1个倒档。
第一及第二实施方式的自动变速器10,在现有的特开2001-263438号公报所记载的自动变速器中,仅通过将单式双行星轮行星齿轮变更为拉威挪式的复式行星齿轮,能够使6个档前进变成8个前进档,从而在本实施方式的8个前进档、2个倒档的自动变速器中的除此以外的结构部件能够与现有的自动变速器公用。
第二实施方式的自动变速器10,同样在特开2001-263438号公报中记载的自动变速器中,仅通过将单式双行星轮行星齿轮变更为拉威挪式的复式行星齿轮,使第三制动器起到第一制动器的作用,使第一制动器起到第三制动器的作用,从而能够使6个前进档变成8个前进档,从而在第二实施方式的8个前进档、2个倒档的自动变速器中的除此以外的结构部件能够与现有的自动变速器公用。
产业上的应用可能性
本发明的自动变速器,适用于通过由离合器和制动器构成的多个摩擦接合要素的接合与分离,将汽车发动机的旋转转换为多个档速的自动变速器。

Claims (8)

1.一种自动变速器,其特征在于,具有输入轴、输出轴、第一复式行星齿轮以及第二复式行星齿轮,该第一复式行星齿轮具有按照排列顺序分别与在速度线图上以对应于齿轮比的间隔依次排列的四个要素对应的第一、第二、第三及第四要素,该第二复式行星齿轮具有按照排列顺序分别与在速度线图上以对应于齿轮比的间隔依次排列的四个要素对应的第五、第六、第七及第八要素,
上述第一要素是第二太阳轮,其经由第三离合器能够与上述输入轴联结,并且经由长行星轮及行星轮与公共齿圈啮合,上述长行星轮及行星轮可旋转地支撑在公共行星架上且相互啮合,
上述第二要素是公共齿圈,其与上述第五要素直接联结,并且与上述长行星轮及行星轮的一方啮合,
上述第三要素是经由第一制动器能够固定的上述公共行星架,
上述第四要素是第一太阳轮,其经由第三制动器能够固定,并且与上述长行星轮及行星轮的另一方啮合,
上述第五要素经由第二制动器能够固定,
上述第六要素经由第二离合器能够与上述输入轴联结,并且经由第四制动器能够固定,
上述第七要素与上述输出轴直接联结,
上述第八要素经由第一离合器能够与上述输入轴联结,
上述第一至第三离合器、上述第一复式行星齿轮、上述第二复式行星齿轮在轴向上按照第一至第三离合器、第一复式行星齿轮、第二复式行星齿轮的顺序配置,上述第三制动器及上述第一太阳轮配置在上述第一至第三离合器一侧。
2.一种自动变速器,其特征在于,具有输入轴、输出轴、第一复式行星齿轮以及第二复式行星齿轮,该第一复式行星齿轮具有按照排列顺序分别与在速度线图上以对应于齿轮比的间隔依次排列的四个要素对应的第一、第二、第三及第四要素,该第二复式行星齿轮具有按照排列顺序分别与在速度线图上以对应于齿轮比的间隔依次排列的四个要素对应的第五、第六、第七及第八要素,
上述第一要素是公共太阳轮,其经由第三离合器能够与上述输入轴联结,并且经由长行星轮及行星轮与第一、第二齿圈啮合,上述长行星轮及行星轮可旋转地支撑在公共行星架上且相互啮合,
上述第二要素是第二齿圈,其与上述第五要素直接联结,并且与上述行星轮啮合,
上述第三要素是经由第一制动器能够固定的上述公共行星架,
上述第四要素是第一齿圈,其经由第三制动器能够固定,并且与上述长行星轮啮合,
上述第五要素经由第二制动器能够固定,
上述第六要素经由第二离合器能够与上述输入轴联结,并且经由第四制动器能够固定,
上述第七要素与上述输出轴直接联结,
上述第八要素经由第一离合器能够与上述输入轴联结,
上述第一至第三离合器、上述第一复式行星齿轮、上述第二复式行星齿轮在轴向上按照第一至第三离合器、第一复式行星齿轮、第二复式行星齿轮的顺序配置,上述第一制动器配置在上述第一至第三离合器一侧。
3.如权利要求1或2所述的自动变速器,其特征在于,上述第二离合器及第三离合器的离合器鼓是公用的公共离合器鼓。
4.如权利要求3所述的自动变速器,其特征在于,上述第一离合器配置在上述第二及第三离合器的内侧。
5.如权利要求3或4所述的自动变速器,其特征在于,上述第二及第三离合器的液压伺服部分别设置在上述公共离合器鼓上的该公共离合器鼓的底壁的后表面一侧及前表面一侧。
6.如权利要求5所述的自动变速器,其特征在于,上述第二离合器的液压伺服部的伺服室是在上述公共离合器鼓的底壁的后表面一侧由可滑动地嵌合在上述公共离合器鼓的基端部的后方部和上述底壁的弯曲部的内周面上的活塞区划出;上述第三离合器的液压伺服部的伺服室是在上述底壁的前表面一侧由可滑动地嵌合在上述基端部的前方部和上述弯曲部的外周面上的活塞区划出;向上述各伺服室开口的油路设置在上述基端部上。
7.如权利要求6所述的自动变速器,其特征在于,上述公共离合器鼓的基端部可旋转地支撑在凸台部上,该凸台部突出设置在上述变速箱的在前方端面上固定的前壁部件的后方,向上述各伺服室开口的油路,经由分配器与设置在上述凸台部上的各油路分别连通。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的自动变速器,其特征在于,
在上述第二复式行星齿轮中,
上述第五要素为第三齿圈,
上述第六要素为支撑第三行星轮的第三行星架以及与该第三行星架直接联结的第四齿圈(R4),
上述第七要素为支撑第四行星轮的第四行星架,
上述第八要素为经由上述第三行星轮与上述第三齿圈啮合的第三太阳轮以及与该第三太阳轮直接联结并经由上述第四行星轮与上述第四齿圈啮合的第四太阳轮。
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