CN101636599A - 自动变速器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动变速器，其能够实现适当分离开的前进10变速档或11变速档、后退2变速档的齿轮比，结构简单且紧凑，能够以良好的感觉变速。变速用复式行星齿轮的第四太阳轮通过第一离合器与减速用复式行星齿轮的减速公共齿圈连接，变速公共行星架通过第二离合器与输入轴连接，并且通过第二制动器被选择性地固定。变速用复式行星齿轮的第三太阳轮通过第三离合器与减速用复式行星齿轮的减速公共齿圈连接，通过第四离合器与减速公共行星架连接，通过第五离合器与第一太阳轮选择性地连接，并且通过第一制动器被选择性地固定。变速公共齿圈与输出轴直接连接。

Description

自动变速器

技术领域

本发明涉及一种将由汽车的动力机等驱动旋转的输入轴的旋转变速为多个变速档后再传送至输出轴的自动变速器。

背景技术

在专利文献1中公开了一种自动变速器，其具有：输入轴；减速用复式行星齿轮，其包括减速公共行星架、第一太阳轮、第二太阳轮、减速公共齿圈，所述减速公共行星架被固定在变速箱内以支承阶梯小齿轮，所述第一太阳轮与所述阶梯小齿轮的大直径小齿轮部相啮合且与输入轴直接连接，所述第二太阳轮与小直径小齿轮部相啮合，所述减速公共齿圈与所述小直径小齿轮部相啮合；变速用复式行星齿轮，其包括第三行星架、第三太阳轮、第三齿圈、第四行星架、第四太阳轮以及第四齿圈，所述第三行星架用于支承相互啮合的一对小齿轮，所述第三太阳轮与一对小齿轮中的一个小齿轮相啮合，所述第三齿圈与一对小齿轮中的另一小齿轮相啮合，所述第四行星架用于支承与第三齿圈直接连接的小齿轮，所述第四太阳轮与该小齿轮相啮合且与第三行星架直接连接，所述第四齿圈与该小齿轮相啮合且与输出轴直接连接；输出轴，其与第四齿圈直接连接；第一离合器，其选择性地将第二太阳轮与第三太阳轮连接起来；第二离合器，其选择性地将第四行星架连接至输入轴；第三离合器，其选择性地将第二太阳轮连接至第三行星架；第四离合器，其选择性地将第四太阳轮连接至输入轴；第五离合器，其选择性地将第一齿圈连接至第三行星架；第一制动器，其选择性地对第三行星架进行固定；第二制动器，其选择性地对直接连接的第三齿圈和第四行星架进行固定；该自动变速器将输入轴的旋转变速为前进10变速档、后退2变速档后再传送至输出轴。

另外，在专利文献2中公开一种自动变速器，其具有：输入轴；减速用复式行星齿轮，其包括：固定于变速箱内而用于支承第一小齿轮的第一行星架、与所述第一小齿轮啮合的第一太阳轮、与所述第一小齿轮啮合的第一齿圈、用于支承相互啮合的第二、第三小齿轮且与所述输入轴以及所述第一太阳轮直接连接的第二行星架、与第二小齿轮相啮合且与第一行星架直接连接的第二太阳轮、以及与第三小齿轮啮合的第二齿圈；变速用复式行星齿轮，其包括：用于将长小齿轮以及与该长小齿轮啮合的第四小齿轮以可旋转的方式进行支承并能够与所述输入轴连接的变速公共行星架、与所述长小齿轮啮合的第三太阳轮、与所述第四小齿轮啮合的第四太阳轮、以及与所述长小齿轮啮合的变速公共齿圈；输出轴，其与变速公共齿圈直接连接；第一离合器，其用于将第二齿圈与第四太阳轮选择性地连接起来；第二离合器，其用于将输入轴与变速公共行星架选择性地连接起来；第三离合器，其用于将第二齿圈与第三太阳轮选择性地连接起来；第四离合器，其用于将第二行星架与第三太阳轮选择性地连接起来；第五离合器，其用于将第一齿圈与第三太阳轮选择性地连接起来；第一制动器，其用于选择性地固定第三太阳轮；第二制动器，其用于选择性地固定变速公共行星架；该自动变速器将输入轴的旋转变速为前进10变速档、后退2变速档后再传送至输出轴。

专利文献1：JP特开2007-24303号公报(段落〔0715〕～〔0718〕以及图125、图126)

专利文献2：JP特开2007-57084号公报(段落〔0118〕～〔0120〕，〔0149〕～〔0163〕以及图15、图18)

发明内容

发明要解决的问题

近年来，为了实现降低油耗以及提高动力传动性能，或者为了获得符合驾驶员喜好的齿轮比，希望自动变速器多档化。专利文献1、2中公开的自动变速器也是应这样的期望而开发出的，其能够获得前进10变速档以及后退2变速档的齿轮比。但是，在专利文献1中记载的是，变速用复式行星齿轮包括有第三行星架、第三太阳轮、第三齿圈、第四行星架、第四太阳轮和第四齿圈，所述第三行星架用于支承相互啮合的一对小齿轮，所述第三太阳轮与一对小齿轮中的一个小齿轮相啮合，所述第三齿圈与一对小齿轮中的另一小齿轮相啮合，所述第四行星架与第三齿圈直接连接且用于支承小齿轮，所述第四太阳轮与该小齿轮相啮合且与第三行星架直接连接，所述第四齿圈与该小齿轮相啮合且与输出轴直接连接；因此，这样会使自动变速器在轴线方向上的长度变长，并且使构件件数变多，从而使成本升高。并且，在专利文献1中公开的自动变速器中，根据其图126所示的各变速档的齿轮比可知，由n变速档的齿轮比除以(n+1)变速档的齿轮比而得出的各级比(step)的差值会变大，如第一变速档与第二变速档之间的级比大至1.511，可能会产生变速振动；第九变速档与第十变速档之间的级比为1.131而接近于1，缺乏变速感，这样使驾驶员无法获得在所有10个变速档中偏差少的令人满意的感觉。

另外，在专利文献2中记载的是，减速用复列行星齿轮包括有第一行星架、第一太阳轮、第一齿圈、第二行星架、第二太阳轮和第二齿圈，所述第一行星架固定于变速箱上，用于支承第一小齿轮；所述第一太阳轮及第一齿圈分别与第一小齿轮啮合；所述第二行星架用于支承相互啮合的第二、第三小齿轮且与第一太阳轮以及输入轴直接连接；所述第二太阳轮与第二小齿轮相啮合且与第一行星架直接连接；所述第二齿圈与第三小齿轮啮合；因此，这样会使自动变速器在轴线方向上的长度变长，并且使构件件数变多，从而使成本升高。并且，在专利文献2中公开的自动变速器中，根据如其图18所示的各变速档的齿轮比可知，同样也会使各级比的差值变大，第一速与第二速之间的级比大至1688，可能会产生变速振动；第九变速档与第十变速档之间的级比为1.122而接近于1，缺乏变速感，这样使驾驶员无法获得在所有10个变速档中偏差少的令人满意的感觉。

因此，为了适应结构小型轻量化以及低成本化，使所邻接的变速档的齿轮比适当地分离开，同时满足实现多档化的要求，期望开发出结构简单且紧凑化、能以良好的感觉进行变速的自动变速器。

本发明是为满足所述期望而开发出的，其目的在于提供一种自动变速器，能实现适当分离开的前进10变速档或11变速档、后退2档的齿轮比，并能够使结构简单且紧凑化，并能以良好的感觉进行变速。

用于解决问题的手段

为了解决上述的问题，权利要求1的发明的结构上的特征是，具有：输入轴；减速用复式行星齿轮，其包括有减速公共行星架、第一太阳轮、第二太阳轮以及减速公共齿圈，该减速公共行星架与所述输入轴直接连接，用于支承形成有大直径小齿轮部和小直径小齿轮部的阶梯小齿轮以及与所述小直径小齿轮啮合的第一小齿轮，并使所述阶梯小齿轮和所述第一小齿轮能够旋转，该第一太阳轮与所述大直径小齿轮部啮合，该第二太阳轮与所述小直径小齿轮部啮合，该减速公共齿圈与所述第一小齿轮啮合；变速用复式行星齿轮，其包括变速公共行星架、第三太阳轮、第四太阳轮和变速公共齿圈，该变速公共行星架能够与所述输入轴连接，用于支承长小齿轮以及与该长小齿轮啮合的第二小齿轮，并使所述长小齿轮和所述第二小齿轮能够旋转，该第三太阳轮与所述长小齿轮啮合，该第四太阳轮与所述第二小齿轮啮合，该变速公共齿圈与所述长小齿轮啮合；输出轴，其与所述变速公共齿圈直接连接；第一离合器，其用于选择性地将所述减速公共齿圈与所述第四太阳轮连接起来；第二离合器，其用于选择性地将所述输入轴与所述变速公共行星架连接起来；第三离合器，其用于选择性地将所述减速公共齿圈与所述第三太阳轮连接起来；第四离合器，其用于选择性地将所述减速公共行星架与所述第三太阳轮连接起来；第五离合器，其用于选择性地将所述第一太阳轮与所述第三太阳轮连接起来；第一制动器，其用于选择性地将所述第三太阳轮固定起来；第二制动器，其用于选择性地将所述变速公共行星架固定起来。

发明的效果

在如上所述构成的权利要求1的发明中，变速用复式行星齿轮的第四太阳轮通过第一离合器选择性地与减速用复式行星齿轮的减速公共齿圈连接，变速公共行星架通过第二离合器选择性地与输入轴连接，并且通过第二制动器选择性地被固定。变速用复式行星齿轮的第三太阳轮通过第三离合器选择性地与减速用复式行星齿轮的减速公共齿圈连接，且通过第四离合器选择性地与减速公共行星架连接，通过第五离合器选择性地与第一太阳轮连接，并且通过第一制动器选择性地被固定；变速公共齿圈与输出轴直接连接。

由此，根据本发明的自动变速器，虽然变速档的数量极多，达到前进10变速档或11变速档、后退2档，但由于减速用以及变速用的复式行星齿轮都是以两个行星架作为公共行星架，以两个齿圈作为公共齿圈的如上所述构成的复式行星齿轮，因此，能够使构件件数变少，结构变简单，并使自动变速器在轴线方向上的长度变短。进而，能够提供如下的自动变速器，即，采用可通常使用的齿数设定能够使各变速档的所有级比为适当的大小，实现能够有效使用发动机想使用的转速区域的前进10变速档。

附图说明

图1是表示本发明的自动变速器的第一实施方式的示意图。

图2是表示第一实施方式的各变速档中的制动器以及离合器的动作表的图。

图3是表示第一实施方式的各变速档中的行星齿轮的各构件的转速比的速度线图。

图4是表示控制装置的框图。

图5是表示第一实施方式的各变速档中的制动器以及离合器的动作表的其他例子的图。

图6是根据图5所示的动作表使离合器、制动器进行动作时的速度线图。

图7是表示第二实施方式的各变速档中的制动器以及离合器的动作表的图。

图8是表示第二实施方式的各变速档中的行星齿轮的各构件的转速比的速度线图。

附图标记的说明

10…自动变速器，11…液力变矩器，12…变速箱，13…公共轴线，14…输入轴，15…减速用复式行星齿轮，16…变速用复式行星齿轮，17…输出轴，20…阶梯小齿轮，21…小直径小齿轮部，22…大直径小齿轮部，23…第一小齿轮，25…长小齿轮，26…第二小齿轮，30…泵叶轮，32…定子，33…涡轮，36、37、39…第一、第二、第四双小齿轮行星齿轮，38…第三单小齿轮行星齿轮，40…控制装置，46…油压伺服部。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的第一实施方式的自动变速器进行说明。图1所示的自动变速器10例如用于将由汽车的发动机驱动旋转的液力变矩器11的输出旋转变速后传送至驱动轮。自动变速器10由位于安装在车体中的变速箱12内且被依次支承于公共轴线13上的输入轴14、减速用复式行星齿轮155、变速用复式行星齿轮16、输出轴17、第一、第二、第三、第四、第五离合器C-1、C-2、C-3、C-4、C-5、第一、第二制动器B-1、B-2以及单向离合器F-1等构成。

减速用复式行星齿轮15包括：减速公共行星架C0C1，其与输入轴14直接连接，用于分别支承形成有大直径小齿轮部20和小直径小齿轮部21的阶梯小齿轮22以及与小直径小齿轮部21相啮合的第一小齿轮23，并使所述阶梯小齿轮22和所述第一小齿轮23能够旋转；第一太阳轮S0，其与大直径小齿轮部20啮合；第二太阳轮S1，其与小直径小齿轮部21啮合；以及减速公共齿圈R0R1，其与第一小齿轮23啮合。

变速用复式行星齿轮16包括：变速公共行星架C2C3，其能够与输入轴14连接，用于支承长小齿轮25以及与该长小齿轮25啮合的第二小齿轮26，并使所述长小齿轮25和所述第二小齿轮26能够旋转；第三太阳轮S2，其与长小齿轮25啮合；第四太阳轮S3，其与第二小齿轮26啮合；以及变速公共齿圈R2R3，其与长小齿轮25啮合。

将减速用复式行星齿轮15的第二太阳轮S1固定在变速箱12上，且使其减速公共行星架C0C1与输入轴14直接连接。

变速用复式行星齿轮16的变速公共齿圈R2R3与输出轴17直接连接。变速用复式行星齿轮16的第四太阳轮S3通过第一离合器C-1选择性地与减速用复式行星齿轮15的减速公共齿圈R0R1连接；变速公共行星架C2C3通过第二离合器C-2选择性地与输入轴14连接，并且通过第二制动器B-2选择性地被固定，且通过与第二制动器B-2并列配置的单向离合器F-1来与变速箱12连接而使其逆向旋转被阻止。变速用复式行星齿轮16的第三太阳轮S2通过第三离合器C-3选择性地与减速用复式行星齿轮15的减速公共齿圈R0R1连接，且通过第四离合器C-4选择性地与减速公共行星架C0C1连接，通过第五离合器C-5与第一太阳轮S0连接，并且通过第一制动器B-1选择性地被固定。

此外，液力变矩器11的泵叶轮30由未图示的发动机驱动旋转来送出油，由通过单向离合器31而支承于变速箱12上的定子32阻挡油的反作用力，而使涡轮33产生扭矩。输入轴14与涡轮33直接连接。附图标记34表示能够将泵叶轮30与涡轮33连接起来的锁止离合器。

如上所述构成的自动变速器10使第一至第五离合器C-1～C-5选择性地接合，且使第一、第二制动器B-1、B-2选择性地接合，而将输入轴14、输出轴17、减速用复式行星齿轮15以及变速用复式行星齿轮16的各构件选择性地连接或固定起来，由此能够实现前进10速档，后退2档的变速档。在图2的动作表中，在与第一至第五离合器C-1～C-5、第一、第二制动器B-1、B-2以及单向离合器F-1的各变速档相对应的栏中标示有●记号的情况下，若是离合器则表示通过接合而处于连接状态，若是制动器则表示通过接合而处于固定状态。标示有▲记号的情况下，表示启动发动机制动器时使制动器B-2进行接合的状态。

减速用复式行星齿轮15的第一双小齿轮行星齿轮36包括有第一太阳轮S0、用于支承阶梯小齿轮22和第一小齿轮23的减速公共行星架C0C1、与第一小齿轮23相啮合且通过大直径小齿轮部20与第一太阳轮S0啮合的减速公共齿圈R0R1；减速用复式行星齿轮15的第二双小齿轮行星齿轮37包括有第二太阳轮S1、用于支承阶梯小齿轮21和第一小齿轮23的减速公共行星架C0C1、与第一小齿轮35相啮合且通过小直径小齿轮部21与第二太阳轮S1啮合的减速公共齿圈R0R1；变速用复式行星齿轮16的第二双小齿轮行星齿轮38包括有第四太阳轮S3、用于支承相互啮合的第二小齿轮26和长小齿轮25的变速公共行星架C2C3、与长小齿轮25相啮合且通过第二小齿轮26与第四太阳轮啮合的变速公共齿圈R2R3，在减速用复式行星齿轮15的第一双小齿轮行星齿轮36、减速用复式行星齿轮15的第二双小齿轮行星齿轮37、变速用复式行星齿轮16的第二双小齿轮行星齿轮38中，以式(1)来表示太阳轮的转速Ns、行星架的转速Nc、齿圈的转速Nr与双小齿轮行星齿轮的齿轮比λ之间的关系。

变速用复式行星齿轮16的第三单小齿轮行星齿轮38包括有第三太阳轮S2、用于支承长小齿轮25和第二小齿轮26的变速公共行星架C2C3、通过长小齿轮25与第三太阳轮S2啮合的变速公共齿圈R2R3，变速用复式行星齿轮16的第三单小齿轮行星齿轮38中，以式(2)来表示太阳轮的转速Ns、行星架的转速Nc、齿圈的转速Nr与单小齿轮行星齿轮的齿轮比λ之间的关系，根据式(1)、(2)计算出自动变速器10的各变速档中的齿轮比。

若将第一、第二、第四双小齿轮行星齿轮36、37、39的太阳轮S0、S2、S3的齿数设为Zs0、Zs1、Zs3，将齿圈R0、R1、R3的齿数设为Zr0、Zr1、Zr3，将第三单小齿轮行星齿轮38的太阳轮S2的齿数设为Zs2，将齿圈R2的齿数设为Zr2时，则第一、第二、第四双小齿轮行星齿轮36、37、39以及第三单小齿轮行星齿轮38的齿轮比分别为λ0＝Zs0/Zr0；λ1＝Zs1/Zr1；λ3＝Zs3/Zr3；λ2＝Zs2/Zr2。

Nr＝(1-λ)Nc+λNs  …(1)

Nr＝(1+λ)Nc-λNs  …(2)

当使第一至第五离合器C-1～C-5选择性地接合，且使第一、第二制动器B-1、B-2选择性地接合时，则使减速用和变速用复式行星齿轮15、16的各构件的速度比形成为图3所示的速度线图。在速度线图中，将由行星齿轮的太阳轮、行星架、齿圈构成的各机构以与齿轮比相对应的间隔配置在横轴方向上，且在纵轴方向上对应于各机构而取其速度比。在图3中，左右并列地标绘了减速用和变速用复式行星齿轮15、16的速度线图。在减速用复式行星齿轮15中，在分别标示有S0、S1、R0R1、C0C1的各1条纵线上分别表示第一太阳轮S0、第二太阳轮S1、减速公共齿圈R0R1以及减速公共行星架C0C1的速度比。在变速用复式行星齿轮16中，在分别标示有S2、C2C3、R2R3、S3的各1条纵线上分别表示第三太阳轮S2、变速公共行星架C2C3、变速公共齿圈R2R3以及第四太阳轮S3的速度比。

关于减速用复式行星齿轮15的第一、第二双小齿轮行星齿轮36、37，若将第一太阳轮S0以及第二太阳轮S1的纵线与减速公共行星架C0C1的纵线之间的间隔分别视为1，则将减速公共齿圈R0R1的纵线分别以从减速公共行星架C0C1的纵线离开齿轮比λ0、λ1的距离而配置在与第一、第二太阳轮S0、S1的纵线相同一侧。

关于变速用复式行星齿轮16的第四双小齿轮行星齿轮39，将第四太阳轮S3的纵线与变速公共行星架C2C3的纵线的间隔视为1，而将变速公共齿圈R2R3的纵线以从变速公共行星架C2C3的纵线离开齿轮比λ4的距离而配置在与第四太阳轮S3的纵线相同一侧。关于变速单小齿轮行星齿轮29，将第三太阳轮S2的纵线与变速公共行星架C2C3的纵线的间隔视为1，则将变速公共齿圈R2R3的纵线以从变速公共行星架C2C3的纵线离开齿轮比λ3的距离而配置在第三太阳轮S2的纵线的相反一侧。

在速度线图中，在使第一至第五离合器C-1～C-5、第一、第二制动器B-1、B-2以及单向离合器F-1选择性地进行动作的点位标记C-1～C-5、B-1、B-2、F-1。

以下，根据图4所示的框图，对自动变速器10的控制装置进行说明。内置有CPU的控制装置40从用于检测用以传送发动机的旋转的变矩器11的发动机侧转速Ne的发动机转速传感器41、用于检测输入轴14的转速Ni的输入转速传感器42、用于检测输出轴17的转速Nv的输出转速传感器43、用于在变速杆变速为前进档D、空档N、倒退档R时送出检测信号D、N、R的档位位置传感器44、以及用于检测加速踏板的踏下量Ss的节气门开度传感器45等输入各检测信号，根据这些检测信号来选择最适当的变速档，将控制电流输出至用于使各离合器、制动器动作的各油压伺服部46，使第一至第五离合器C-1～C-5、第一、第二制动器B-1、B-2如图2的动作表所示地进行选择性的接合，从而实现前进10速档、后退2档。

第一变速档(1st)通过由控制装置40使第一离合器C-1接合以及使单向离合器F-1自动接合来实现。将输入轴14的旋转直接输入至减速用复式行星齿轮15的减速公共行星架C0C1，且使第二太阳轮S1被固定，因此，使转速被减速的减速公共齿圈R0R1的旋转通过第一离合器C-1输入至变速用复式行星齿轮16的第四太阳轮S3，变速公共行星架C2C3利用单向离合器F-1来阻止其产生反转而受到反作用力，因此，变速公共齿圈R2R3直至输出轴17按第一变速档的齿轮比使输入轴14的旋转减速并进行正转。

在下坡道启动发动机制动器的情况下，使从驱动轮通过变速公共齿圈R2R3传送至变速公共行星架C2C3的转速大于从发动机侧传送来的转速，并使作用于变速公共行星架C2C3的反作用力的方向反转。因此，在启动发动机制动器时，如图2中的▲符号表示，通过第二制动器B-2的接合来固定变速公共行星架C2C3。

第二变速档(2nd)通过第一、第五离合器C-1、C-5的接合来实现。将由输入轴14的旋转经减速用复式行星齿轮15减速而形成的减速公共齿圈R0R1的旋转通过第一离合器C-1输入至变速用复式行星齿轮16的第四太阳轮S3，且使经过减速且反转的第一太阳轮S0的旋转通过第五离合器C-5输入至第三太阳轮S2，因此，变速公共齿圈R2R3直至输出轴17按第二变速档的齿轮比使输入轴14的旋转减速并进行正转。

第三变速档(3rd)通过第一离合器C-1的接合以及第一制动器B-1的接合来实现。将由输入轴14的旋转经减速用复式行星齿轮15减速而形成的减速公共齿圈R0R1的旋转通过第一离合器C-1输入至变速用复式行星齿轮16的第四太阳轮S3，且使第三太阳轮S2通过第一制动器B-1被固定，因此，变速公共齿圈R2R3直至输出轴17按第三变速档的齿轮比使输入轴14的旋转减速并进行正转。

第四变速档(4th)通过第一、第三离合器C-1、C-3的接合来实现。由输入轴14的旋转经减速用复式行星齿轮15减速而形成的减速公共齿圈R0R1的旋转通过第一离合器C-1输入至变速用复式行星齿轮16的第四太阳轮S3，并且通过第三离合器C-3输入至第三太阳轮S2，因此，使变速用复式行星齿轮16进行一体地旋转，变速公共齿圈R2R3直至输出轴17按第四变速档的齿轮比使输入轴14的旋转减速并进行正转。

第五变速档(5th)通过第一、第四离合器C-1、C-4的接合来实现。由输入轴14的旋转经减速用复式行星齿轮15减速而形成的减速公共齿圈R0R1的旋转通过第一离合器C-1输入至变速用复式行星齿轮16的第四太阳轮S3，且使直接连接至输入轴14的减速公共行星架C0C1的旋转通过第四离合器C-4输入至第三太阳轮S2，因此，变速公共齿圈R2R3直至输出轴17按第五变速档的齿轮比使输入轴14的旋转减速并进行正转。

第六变速档(6th)通过第一、第二离合器C-1、C-2的接合来实现。由输入轴14的旋转经减速用复式行星齿轮15减速而形成的减速公共齿圈R0R1的旋转通过第一离合器C-1输入至变速用复式行星齿轮16的第四太阳轮S3，且使输入轴14的旋转通过第二离合器C-2输入至变速公共行星架C2C3，因此，变速公共齿圈R2R3直至输出轴17按第六变速档的齿轮比使输入轴14的旋转减速并进行正转。

第七变速档(7th)通过第二、第四离合器C-2、C-4的接合来实现。输入轴14的旋转通过第四离合器C-4的接合经减速用复式行星齿轮15的减速公共行星架C0C1而传送至变速用复式行星齿轮16的第三太阳轮S2，并通过第二离合器C-2被传送至变速公共行星架C2C3，因此，使变速用复式行星齿轮16进行一体地旋转，且使变速公共齿圈R2R3直至输出轴17以与输入轴14同样的转速进行正转。

第八变速档通过第二、第三离合器C-2、C-3的接合来实现。由输入轴14的旋转经减速用复式行星齿轮15减速而形成的减速公共齿圈R0R1的旋转通过第三离合器C-3输入至变速用复式行星齿轮16的第三太阳轮S2，并使输入轴14的旋转通过第二离合器C-2输入至变速公共行星架C2C3，因此，变速公共齿圈R2R3直至输出轴17按第八变速档的齿轮比使输入轴14的旋转增速并进行正转。

第九变速档通过第二离合器C-2以及第一制动器B-1的接合来实现。使输入轴14的旋转通过第二离合器C-2输入至变速用复式行星齿轮16的变速公共行星架C2C3，并使第三太阳轮S2通过第一制动器B-1被固定，因此，变速公共齿圈R2R3直至输出轴17按第九变速档的齿轮比使输入轴14的旋转增速并进行正转。

第十变速档通过第二、第五离合器C-2、C-5的接合来实现。使由输入轴14的旋转经减速用复式行星齿轮15减速而形成为反转的第一太阳轮S0的旋转通过第五离合器C-5输入至变速用复式行星齿轮16的第三太阳轮S2，并使输入轴14的旋转通过第二离合器C-2传送至变速公共行星架C2C3，因此，变速公共齿圈R2R3直至输出轴17按第十变速档的齿轮比使输入轴14的旋转增速并进行正转。

后退第一变速档(Rev1)通过第三离合器C-3以及第二制动器B-2的接合来实现。将由输入轴14的旋转经减速用复式行星齿轮15减速而形成的减速公共齿圈R0R1的旋转通过第三离合器C-3传送至变速用复式行星齿轮16的第三太阳轮S2，使变速公共行星架C2C3通过第二制动器B-2被固定，因此，变速公共齿圈R2R3直至输出轴17按后退第一变速档的齿轮比使输入轴14的旋转减速并进行反转。

后退第二变速档(Rev2)通过第四离合器C-4以及第二制动器B-2的接合来实现。将直接连接至输入轴14的减速公共行星架C0C1的旋转通过第四离合器C-4输入至变速用复式行星齿轮16的第三太阳轮S2，使变速公共行星架C2C3通过第二制动器B-2被固定，因此，变速公共齿圈R2R3直至输出轴17按后退第二变速档的齿轮比使输入轴14的旋转减速并进行反转。

将减速用复式行星齿轮15的第一、第二双小齿轮行星齿轮36、37的各齿轮比、以及变速用复式行星齿轮16的第三单小齿轮行星齿轮38以及第四双小齿轮行星齿轮39的各齿轮比λ0、λ1、λ2、λ3例如分别设定为0.320、0.485、0.390、0.365，根据式(1)、(2)计算出各变速档的齿轮比时，计算出各变速档的输入轴14与输出轴17之间的转速比、即齿轮比分别为如下的适当值：在第一变速档时为5.320；在第二变速档时为3.861；在第三变速档时为2.890；在第四变速档时为1.942；在第五变速档时为1.483；在第六变速档时为1.215；在七变速档时为1.000；在第八变速档时为0.841；在第九变速档时为0.719；在第十变速档时为0.628。并且，各齿轮比间的级比分别是，第一、二变速档之间的级比为1.378；第二、三变速档之间的级比为1.336；第三、四变速档之间的级比为1.488；第四、五变速档之间的级比为1.309；第五、六变速档之间的级比为1.221；第六、七变速档之间的级比为1.215；第七、八变速档之间的级比为1.189；第八、九变速档之间的级比为1.169；第九、十变速档之间的级比为1.145，齿轮比在各变速档以适当的比例逐渐减少，根据第一实施方式的自动变速器，能够获得适当分离开的前进10变速档、后退2变速档的齿轮比。由此，驾驶员能够获得在所有的10个变速档中偏差少的变速这样的良好感觉，从而能够有效地使用发动机想采用的转速区域。

在上述的第一实施方式中，也可以通过按图5所示的动作表使第五离合器C-5接合以及使单向离合器F-1自动接合来实现第一变速档(1st)。在该情况下，按图6所示的速度线图那样，将输入轴14的旋转直接输入至减速用复式行星齿轮15的减速公共行星架C0C1，且将减速反转的第一太阳轮S0的旋转通过第五离合器C-5输入至变速用复式行星齿轮16的第三太阳轮S2，变速公共行星架C2C3被单向离合器F-1阻止其进行反转而受到反作用力，因此，变速公共齿圈R2R3直至输出轴17按第一变速档的齿轮比使输入轴14减速并进行正转。在以第一变速档进行行驶中启动发动机制动器时，如图5中的▲符号所示，变速公共行星架C2C3通过第二制动器B-2的接合而被固定。除第一变速档以外，其他变速档时的动作与图2的动作表相同。

在该情况下，在对减速用复式行星齿轮15的第一、第二双小齿轮行星齿轮36、37的各齿轮比、变速用复式行星齿轮16的第三单小齿轮行星齿轮38以及第四双小齿轮行星齿轮29的各齿轮比λ0、λ1、λ2、λ3进行与第一实施方式相同的设定时，第一变速档时的齿轮比成为4.973，第一、二变速档之间的级比成为1.288这样适当的值，其他变速档时的齿轮比和其他变速档之间的级比与第一实施方式的情况相同。

在图1所示的示意图中，第二实施方式是，如图7所示的动作表那样，通过第五离合器C-5的接合以及单向离合器F-1的自动接合来实现第一变速档(1st)，通过第一离合器C-1的接合以及单向离合器F-1的自动接合来实现第二变速档(2nd)，在使图2的动作表的第二变速档以后的变速档下错1个变速档的状态下使离合器、制动器进行接合来实现第三变速档以后的变速档，从而实现了前进11变速档、后退2变速档。

在第一变速档中，如图8所示的速度线图那样，将输入轴14的旋转直接输入至减速用复式行星齿轮15的减速公共行星架C0C1，且将减速反转的第一太阳轮S0的旋转通过第五离合器C-5输入至变速用复式行星齿轮16的第三太阳轮S2，变速公共行星架C2C3被单向离合器F-1阻止其进行反转而受到反作用力，因此，变速公共齿圈R2R3直至输出轴17按第一变速档的齿轮比使输入轴14减速并进行正转。在以第一变速档进行行驶中启动发动机的制动器时，如图8中的▲符号所示，变速公共行星架C2C3通过第二制动器B-2的接合被固定。

在第二变速档(2nd)中，将由输入轴14的旋转经减速用复式行星齿轮15减速而形成的减速公共齿圈R0R1的旋转通过第一离合器C-1输入至变速用复式行星齿轮16的第四太阳轮S3，变速公共行星架C2C3被单向离合器F-1阻止其进行反转而受到反作用力，因此，变速公共齿圈R2R3直至输出轴17按第二变速档的齿轮比使输入轴14的旋转减速并进行正转。在以第二变速档进行驶中启动发动机制动器时，如图8中的▲符号所示，变速公共行星架C2C3通过第二制动器B-2的接合被固定。

如图8的动作表所示，第三变速档(3rd)与第一实施方式的第二变速档(2nd)同样通过第一、第五离合器C-1、C-5的接合来实现。其后同样，在将图2的动作表所示的各变速档下错1个变速档的状态下使各离合器C-1～C-5、制动器B-1、B-2选择性地接合，从而实现第四变速档至第十一变速档。

若将减速用复式行星齿轮15的第一、第二双小齿轮行星齿轮36、37的各齿轮比、和变速用复式行星齿轮16的第三单小齿轮行星齿轮38以及第四双小齿轮行星齿轮29的各齿轮比λ0、λ1、λ2、λ3例如分别设定为0.330、0.475、0.375、0.350，而根据式(1)、(2)计算出各变速档的齿轮比时，各变速档的齿轮比分别如下：第一变速档的齿轮比为6.069；第二变速档的齿轮比为5.442；第三变速档的齿轮比为3.691；第四变速档的齿轮比为2.870；第五变速档的齿轮比为1.905；第六变速档的齿轮比为1.460；第七变速档的齿轮比为1.199；第八变速档的齿轮比为1.000；第九变速档的齿轮比为0.849；第十变速档的齿轮比为0.727；第十一变速档的齿轮比为0.649。并且，各齿轮比之间的级比分别如下：第一、二变速档之间的级比为1.115；第二、三变速档之间的级比为1.474；第三、四变速档之间的级比为1.286；第四、五变速档之间的级比为1.506；第五、六变速档之间的级比为1.304；第六、七变速档之间的级比为1.218；第七、八变速档之间的级比为1.199；第八、九变速档之间的级比为1.178；第九、十变速档之间的级比为1.167；第十、十一变速档之间的级比为1.120。

在第二实施方式中，第一变速档的齿轮比为6.069，第二变速档的齿轮比为5.442，且第一、第二变速档之间的级比小至1.115。为此，在第一实施方式中，将第一变速档和第二变速档中的任一档位作为第一变速档而不使用另一档位，这样来设定前进10变速档。但是，在第二实施方式中，通常的起步以第二变速档来进行，特别是作为在需要扭矩时使用第一变速档的自动变速器能够实现前进11变速档。

工业上的可利用性

本发明的自动变速器适用于通过多个离合器以及制动器的接合或分离，将由汽车的动力机等驱动旋转的输入轴的旋转变速为多个变速档而输出至输出轴的自动变速器。

Claims (1)

1.一种自动变速器，其特征在于，具有：

输入轴；

减速用复式行星齿轮，其包括有减速公共行星架、第一太阳轮、第二太阳轮以及减速公共齿圈，其中，所述减速公共行星架与所述输入轴直接连接，用于支承形成有大直径小齿轮部和小直径小齿轮部的阶梯小齿轮以及与所述小直径小齿轮啮合的第一小齿轮，并使所述阶梯小齿轮和所述第一小齿轮能够旋转；所述第一太阳轮与所述大直径小齿轮部啮合；所述第二太阳轮与所述小直径小齿轮部啮合；所述减速公共齿圈与所述第一小齿轮啮合；

变速用复式行星齿轮，其包括有变速公共行星架、第三太阳轮、第四太阳轮和变速公共齿圈，其中，所述变速公共行星架能够与所述输入轴连接，用于支承长小齿轮以及与该长小齿轮啮合的第二小齿轮，并使所述长小齿轮和所述第二小齿轮能够旋转；所述第三太阳轮与所述长小齿轮啮合；所述第四太阳轮与所述第二小齿轮啮合；所述变速公共齿圈与所述长小齿轮啮合；

输出轴，其与所述变速公共齿圈直接连接；

第一离合器，其用于选择性地将所述减速公共齿圈与所述第四太阳轮连接起来；

第二离合器，其用于选择性地将所述输入轴与所述变速公共行星架连接起来；

第三离合器，其用于选择性地将所述减速公共齿圈与所述第三太阳轮连接起来；

第四离合器，其用于选择性地将所述减速公共行星架与所述第三太阳轮连接起来；

第五离合器，其用于选择性地将所述第一太阳轮与所述第三太阳轮连接起来；

第一制动器，其用于选择性地将所述第三太阳轮固定起来；

第二制动器，其用于选择性地将所述变速公共行星架固定起来。

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