JP2010077985A - 複合遊星歯車を用いた多段自動変速機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】減速用遊星歯車と、複合遊星歯車と、クラッチC1、C2、C3と、ブレーキB1、B2とからなる前進6速後進1速或いは前進8速後進2速の多段自動変速機の、複合遊星歯車を構成する各4個のシングルピニオンとダブルピニオン遊星歯車を保持する遊星キャリアPの両サイド部材を各ピニオン遊星歯車の軸支軸で連結し、シングルピニオン遊星歯車と噛合うサンギアS1とダブルピニオン遊星歯車と噛合うサンギアS2の歯数を近づけ、遊星キャリアPの両サイド部材の内径をサンギアS1の外径より小さくして軸支する。
【選択図】図10
Description
<前進1速度段(1st)>
図8のTYPE0、1に於いて、入力動力(Input)は減速用遊星歯車(S0、P0、R0)を通過し締結されたクラッチC1を通って複合遊星歯車のサンギアS2に入力し、遊星キャリアがブレーキB1で固定されている。動力はサンギアS2からピニオン遊星歯車Pbとロングピニオン遊星歯車Paを通りリングギアR1から出力される。ベクトル線図に於いて、ロングピニオン遊星歯車Paはピニオン遊星歯車Pbとの噛合いで図面右部にV1のベクトルを受けると同時にリングギアR1との噛合いで図面左部に反力Wのベクトルを受ける。従ってロングピニオン遊星歯車Paの異なる位置に90°以上方向の異なるV1とWの力が作用することになる。この結果ロングピニオン遊星歯車Paは長梁軸上でニードルローラベアリングとのラジアル隙間分傾く。尚、ピニオン遊星歯車PbはサンギアS2との噛合いとロングピニオン遊星歯車Paとの噛合いで異なる方向の力を受けるが、短梁軸の同位置に力が作用するため短梁軸には合力Uが作用することになる。次に図8のTYPE2、3於いて、複合遊星歯車までの動力はTYPE0,1と同じであり、サンギアS2に入力された動力はピニオン遊星歯車Pbとピニオン遊星歯車Pcを通りリングギアR2と連結したR1から出力される。ピニオン遊星歯車Pcはピニオン遊星歯車Pbとの噛合いで図面右部にV1のベクトルを受けると同時にリングギアR2との噛合いで図面右部に反力Wのベクトルを受けるが、長梁軸の同位置に力が作用するため長梁軸には合力V2が作用することになる。尚、ピニオン遊星歯車Pbの短梁軸にはTYPE0,1と同じ合力Uが作用する。従ってピニオン遊星歯車Pb、Pcとも傾く力が作用せず良好な噛合いとなる。尚、図8に示したベクトルは歯車の噛合い圧力角を20°としたものである。
<前進2速度段(2nd)>
入力動力(Input)は減速用遊星歯車(S0、P0、R0)を通過し締結されたクラッチC1を通って複合遊星歯車のサンギアS2に入力し、サンギアS1がブレーキB2で固定されている。TYPE0、1に於いて、動力はサンギアS2からピニオン遊星歯車Pbとロングピニオン遊星歯車Paを通りサンギアS1を反力としてリングギアR1から出力される。ここでピニオン遊星歯車Pbとロングピニオン遊星歯車Paの噛合いは前進1速度段(1st)と同じでロングピニオン遊星歯車Paの図面右部にはV1のベクトルが作用する。又、ロングピニオン遊星歯車Paは前進1速度段(1st)と異なりサンギアS1を反力としてリングギアR1と噛合っているので、ロングピニオン遊星歯車Paの図面左部にはサンギアS1とロングピニオン遊星歯車Paの噛合いベクトルとリングギアR1とロングピニオン遊星歯車Paの噛合いベクトルの合力Wが作用する。V1とWは方向が異なるためロングピニオン遊星歯車Paは長梁軸上でニードルローラベアリングとのラジアル隙間分傾く。一方、TYPE2、3ではピニオン遊星歯車Pcに作用するベクトルV2は前進1速度段(1st)と同じでピニオン遊星歯車PdはサンギアS1とリングギアR1との噛合いベクトルの合力Wを受ける。長梁軸には異なる位置でV2とWの力が作用するがピニオン遊星歯車がPcとPdに分割されているためピニオン遊星歯車が傾くことはない。
<前進3速度段(3rd)>
入力動力(Input)は減速用遊星歯車(S0、P0、R0)を通過し締結されたクラッチC1、C3を通って複合遊星歯車のサンギアS2とS1に分配されて入力する。TYPE0、1では2分配された動力がロングピニオン遊星歯車Paで合成され、ロングピニオン遊星歯車Paは前進2速度段(2nd)と同じ方向に力を受けるが、動力が分配されているので大きさは異なる。この変速段では各歯車が相対回転することなく遊星キャリアPと一体となり回転するため、ロングピニオン遊星歯車Paは長梁軸に対し傾くが噛合いが悪くなる心配はない。TYPE2、3では2分配された動力がリングギアR1とR2で合成され、ピニオン遊星歯車PcとPdが前進2速度段(2nd)と同じ方向に分配された力を受けピニオン遊星歯車が傾くことはない。
<前進4速度段(4th)>
入力動力(Input)はクラッチC2を通って直接遊星キャリアPに入力するとともに減速用遊星歯車(S0、P0、R0)に分配されクラッチC1を通ってサンギアS2に入力する。TYPE0、1に於いて、ロングピニオン遊星歯車Paにはピニオン遊星歯車Pbとの分配された動力の噛合いで前進1速度段(1st)と同じ方向のベクトルV1とリングギアR1との噛合いで前進1速度段(1st)と同じ方向のベクトルWが作用する。ベクトルV1とWは動力が分配されるため前進1速度段(1st)よりは小さい値となるが、長梁軸の異なる位置に作用するので長梁軸上でニードルローラベアリングとのラジアル隙間分傾く。一方、TYPE2、3ではピニオン遊星歯車Pcで分配された動力を合成してリングギアR2から出力するためピニオン遊星歯車Pc作用するベクトルV2はピニオン遊星歯車PbとリングギアR2との噛合いベクトルと直接遊星キャリアPから受けるベクトルの3個の合成となりピニオン遊星歯車が傾くことはない。
<前進5速度段(5th)、前進6速度段(6th)、後進段(Rev)>
この3種の変速段ではTYPE0、1及びTYPE2、3に於いても、動力がサンギアS1、ロングピニオン遊星歯車Pa又はロングピニオン遊星歯車Pdを軸支する遊星キャリアP及びリングギアR1からなるシンプル遊星歯車のみを通るため、良好な噛合いとなる。
図10は本発明の流体伝導装置を無くした前進6速後進1速の2軸式多段自動変速機を示す全体構造である。図10に於いて、図の左側前方の図示しない原動機の出力軸9にボルトで固定されたの回転変動吸収の湿式ダンパ10aから、スプライン連結により変速装置の入力軸1に動力が導かれる。変速装置全体を収める変速機ハウジングは前部のフロントケース2aと中央及び後部に跨るメインケース2bからなり、入力軸1と並行に配された出力軸8a、8bを含んだディファレンシャル装置30とを軸支する母体となる。入力軸1は前端の隔壁2dに装着された円筒部材2fと後端のメインケース2bに配された軸受け7a、7bで軸支される。隔壁2dは乾式の原動機側と湿式の変速機側を隔てる隔壁であり、隔壁2dがフロントケース2a及び変速機ケース2bにボルト締めされ、軸受け7aを圧入した円筒部材2fが隔壁2dに圧入され、隔壁2dには入力軸1で駆動されるチャージングポンプ20を保持する保持部材2eがボルト締めされる。フロントケース2aはメインケース2bの内側を入力軸1の軸方向中央部まで円筒ボス部を形成して延材されており、入力軸1と同軸上の出力となるカウンターギア3を円筒ボス部外周で軸受け7cによりで軸支する。出力軸8a、8bを含んだディファレンシャル装置30のキャリアは一端がフロントケース2aに配された軸受け7fで、もう一端がメインケース2bに配された軸受け7gで軸支され、キャリアにはカウンターギア3と噛合うカウンターギア6がボルトで締結されている。そして、出力軸8a、8bはディファレンシャル装置30のキャリアで軸支される。周知の如く、ディファレンシャル装置30はピニオンギアとサイドギアからなり、サイドギアには自動変速装置の出力軸8a、8bが連結される。
<遊星減速歯車40の減速比=−ZR3/ZS3=−2.733>
<カウンターギア部の減速比=−Z3/Z6=−1.357>
<終減速比=2.733×1.357=3.709>
図11は本発明の流体伝導装置を無くした前進8速後進2速の2軸式多段自動変速機を示す全体構造である。前進6速後進1速の2軸式多段自動変速機を図10に示すA−1との基本的な違いはカウンターギア3前方に配される減速用遊星歯車をシンプル遊星歯車からダブル遊星歯車とし、クラッチC4を追加したことであり、複合遊星歯車にはA−1で用いた100Aではなく100Bを用いた。当然複合遊星歯車はどちらを用いてもよい。したがって、遊星減速歯車40から出力軸8a、8bまでの構造はA−1と同一であり説明を省略する。図11に於いて、図の左側前方の図示しない原動機の出力軸9にボルトで固定されたの回転変動吸収の湿式ダンパ10aから、スプライン連結により変速装置の入力軸1に動力が導かれる。変速装置全体を収める変速機ハウジングは前部のフロントケース2aと中央部のメインケース2bとリアケース2cからなり、入力軸1と並行に配された出力軸8a、8bを含んだディファレンシャル装置30とを軸支する母体となる。入力軸1は前端の隔壁2dに装着された円筒部材2fと後端のリアケース2cに配された軸受け7a、7bで軸支される。隔壁2dは乾式の原動機側と湿式の変速機側を隔てる隔壁であり、隔壁2dがフロントケース2a及び変速機ケース2bにボルト締めされ、軸受け7aを圧入した円筒部材2fが隔壁2dに圧入され、隔壁2dには入力軸1で駆動されるチャージングポンプ20を保持する保持部材2eがボルト締めされる。フロントケース2aはメインケース2bの内側を入力軸1の軸方向中央部まで円筒ボス部を形成して延材されており、入力軸1と同軸上の出力となるカウンターギア3を円筒ボス部外周で軸受け7cによりで軸支する。
図12は本発明の流体伝導装置を無くした前進6速後進1速の3軸式多段自動変速機を示す全体構造である。2軸式としたA−1との基本的な違いは遊星減速歯車40の代わりに中継軸5を用いたことであり、この他の動力伝達構造及び作動はA−1と同一である。A−1ではその利点を特長付けるためフロントケース2aを軸方向に延材させ円筒ボス部でカウンターギア3を軸支する2軸方式としたが、メインケース2bの中央部に円筒ボス部を設けカウンターギア3を軸支する3軸方式の方が一般的である。図12に於いて、図の左側前方の図示しない原動機の出力軸9にボルトで固定されたの回転変動吸収の湿式ダンパ10aから、スプライン連結により変速装置の入力軸1に動力が導かれる。変速装置全体を収める変速機ハウジングは前部のフロントケース2aと中央及び後部に跨るメインケース2b及びリアケース2cからなり、入力軸1と並行に配された中継軸5と出力軸8a、8bを含んだディファレンシャル装置30とを軸支する母体となる。入力軸1は前端の隔壁2dにボルト締めされた保持部材2eに装着された円筒部材2fと後端のリアケース2cに配された軸受け7a、7bで軸支される。隔壁2dは乾式の原動機側と湿式の変速機側を隔てる隔壁であり、隔壁2dがフロントケース2a及び変速機ケース2bにボルト締めされ、軸受け7aを圧入した円筒部材2fが保持部材2eに圧入され、隔壁2dと保持部材2eの間で入力軸1により駆動される変速装置のチャージングポンプ20を保持する。中継軸5は一端がフロントケース2aに配された軸受け7dで、もう一端が変速装機ケース2bに配された軸受け7eで軸支され、入力軸1と同軸上の出力となるカウンターギア3と噛合うカウンターギア4がスプラインで連結されるとともに、出力軸8a、8bを含んだディファレンシャル装置30に動力を伝達するカウンターギアが一体成形されている。又、ディファレンシャル装置30のキャリアは一端がフロントケース2aに配された軸受け7fで、もう一端が変速装機ケース2bに配された軸受け7gで軸支され、カウンターギアと一体の中継軸5と噛合うカウンターギア6がボルトで締結されている。そして、出力軸8a、8bはディファレンシャル装置30のキャリアで軸支される。周知の如く、ディファレンシャル装置30はピニオンギアとサイドギアからなり、サイドギアには自動変速装置の出力軸8a、8bが連結される。
図13は本発明の流体伝導装置を無くした前進8速後進2速の3軸式多段自動変速機を示す全体構造である。2軸式としたA−2との基本的な違いは遊星減速歯車40の代わりに中継軸5を用いたこと及び複合遊星歯車100Bの配置であり、動力伝達構造及び作動はA−2と同一である。複合遊星歯車100Bに入力軸の回転及び入力軸の減速回転を入力する減速用遊星歯車と減速用遊星歯車を挟んだクラッチC1と2連クラッチC3、C4及びブレーキB2は径が大きく出力軸に配されるカウンターギア6と干渉するためカウンターギア3の後方に配し、複合遊星歯車100BとクラッチC2及びブレーキB1をカウンターギア3の前方に配して、A−2とは逆にしたものである。尚、クラッチC2はカウンターギア6との干渉を避けるため摩擦部材を複合遊星歯車100Bの前方に配した。図13の左側前方の図示しない原動機の出力軸9にボルトで固定された回転変動吸収の油圧(ハイドロ)ダンパ10bからスプライン連結により変速装置の入力軸1に動力が導かれる。変速装置全体を収めるハウジングは前部のフロントケース2aと中央部のメインケース2bと後部のリアケース2cとからなり、入力軸1と並行に配された中継軸5及び出力軸を含んだディファレンシャル装置30とを軸支する母体となる。入力軸1は保持部材2eに一体となり圧入された円筒部材2fに配された軸受け7aとリアケース2cに配された軸受け7bで軸支される。隔壁2dは乾式の原動機側と湿式のメインケース2bを隔てる隔壁であり、隔壁2dがフロントケース2a及びメインケース2bにボルト締めされ、軸受け7aが圧入された円筒部材2fと一体の保持部材2eが隔壁2dにボルト締めされ、隔壁2dと保持部材2eの間で変速装置のチャージングポンプ20を保持する。中継軸5は一端がフロントケース2aに配された軸受け7dで、もう一端がメインケース2bに配された軸受け7eで軸支され、入力軸1と同軸上の出力となるカウンターギア3と噛合うカウンターギア4がスプラインで連結されるとともに、出力軸8a、8bを含んだディファレンシャル装置30に動力を伝達するカウンターギアが一体成形されている。又、ディファレンシャル装置30のキャリアは一端がフロントケース2aに配された軸受け7fで、もう一端がメインケース2bに配された軸受け7gで軸支され、カウンターギアと一体の中継軸5と噛合うカウンターギア6がボルトで締結されている。そして、出力軸8a、8bはディファレンシャル装置30のキャリアで軸支される。周知の如く、ディファレンシャル装置30はピニオンギアとサイドギアからなり、サイドギアには自動変速装置の出力軸8a、8bが連結される。
図14は本発明の流体伝導装置としてトルクコンバータを用いた前進6速後進1速の3軸式多段自動変速機を示す全体構造である。トルクコンバータ10cは本願出願人が特開2008−196660で提案した独立ピストン型の高性能なロックアップクラッチを持った流体伝導装置であり、車両の発進時や変速時以外は全て原動機直結のロックアップが可能となる。変速機部の配置構造はブレーキB1を除いてB−1と同等である。図14の左側前方の図示しない原動機の出力軸9にボルトで固定されたフレキシブルプレートからトルクコンバータ10cのタービンランナを介して変速装置の入力軸1に動力が導かれる。トルクコンバータ10cはフレキシブルプレートでフロントカバーを介して駆動されるとともに変速機のチャージングポンプ20を駆動するポンプインペラとタービンランナ及び変速機ハウジングに固定された円筒部材2fにワンウェイクラッチを介して固定されるホィールステータからなる流体伝導装置部と、ポンプインペラに係止された摩擦部材をフロントカバーに独立した油圧室で押圧し回転変動吸収ダンパを介してタービンランナとの断接を行うピストンを有したロックアップクラッチとからなる。変速装置全体を収める変速機ハウジングは前部のフロントケース2aと中央及び後部に跨るメインケース2b及びリアケース2cからなり、入力軸1と並行に配された中継軸5と出力軸8a、8bを含んだディファレンシャル装置30とを軸支する母体となる。入力軸1は前端の隔壁2dにボルト締めされた保持部材2eに装着された円筒部材2fと後端のリアケース2cに配された軸受け7a、7bで軸支される。隔壁2dは乾式の原動機側と湿式の変速機側を隔てる隔壁であり、隔壁2dがフロントケース2a及び変速機ケース2bにボルト締めされ、トルクコンバータ10cのホィールステータを保持するとともに軸受け7aを圧入した円筒部材2fが保持部材2eに圧入され、隔壁2dと保持部材2eの間でトルクコンバータ10cのポンプインペラにより駆動される変速装置のチャージングポンプ20を保持する。中継軸5は一端がフロントケース2aに配された軸受け7dで、もう一端が変速装機ケース2bに配された軸受け7eで軸支され、入力軸1と同軸上の出力となるカウンターギア3と噛合うカウンターギア4がスプラインで連結されるとともに、出力軸8a、8bを含んだディファレンシャル装置30に動力を伝達するカウンターギアが一体成形されている。又、ディファレンシャル装置30のキャリアは一端がフロントケース2aに配された軸受け7fで、もう一端が変速装機ケース2bに配された軸受け7gで軸支され、カウンターギアと一体の中継軸5と噛合うカウンターギア6がボルトで締結されている。そして、出力軸8a、8bはディファレンシャル装置30のキャリアで軸支される。周知の如く、ディファレンシャル装置30はピニオンギアとサイドギアからなり、サイドギアには自動変速装置の出力軸8a、8bが連結される。
図15は本発明の流体伝導装置として流体継手を用いた前進8速後進2速の3軸式多段自動変速機を示す全体構造である。流体継手10dは本願出願人が特開2008−196660で提案した独立ピストン型の高性能なロックアップクラッチを持った流体伝導装置であり、車両の発進時や変速時以外は全て原動機直結のロックアップが可能となる。変速機部の配置構造はブレーキB1を除いてB−2と同等である。図15の左側前方の図示しない原動機の出力軸9にボルトで固定されたフレキシブルプレートから流体継手10dのタービンランナを介して変速装置の入力軸1に動力が導かれる。流体継手10dはフレキシブルプレートでフロントカバーを介して駆動されるとともに変速機のチャージングポンプ20を駆動するポンプインペラとタービンランナからなる流体伝導装置部と、ポンプインペラに係止された摩擦部材をフロントカバーに独立した油圧室で押圧し回転変動吸収ダンパを介してタービンランナとの断接を行うピストンを有したロックアップクラッチとからなる。変速装置全体を収めるハウジングは前部のフロントケース2aと中央部のメインケース2bと後部のリアケース2cとからなり、入力軸1と並行に配された中継軸5及び出力軸を含んだディファレンシャル装置30とを軸支する母体となる。入力軸1は保持部材2eに一体となり圧入された円筒部材2fに配された軸受け7aとリアケース2cに配された軸受け7bで軸支される。隔壁2dは乾式の原動機側と湿式の変速機ケース2bを隔てる隔壁であり、隔壁2dがフロントケース2a及び変速機ケース2bにボルト締めされ、軸受け7aが圧入された円筒部材2fと一体の保持部材2eが隔壁2dにボルト締めされ、隔壁2dと保持部材2eの間で流体継手10dのポンプインペラにより駆動される変速装置のチャージングポンプ20を保持する。中継軸5は一端がフロントケース2aに配された軸受け7dで、もう一端が変速装機ケース2bに配された軸受け7eで軸支され、入力軸1と同軸上の出力となるカウンターギア3と噛合うカウンターギア4がスプラインで連結されるとともに、出力軸8a、8bを含んだディファレンシャル装置30に動力を伝達するカウンターギアが一体成形されている。又、ディファレンシャル装置30のキャリアは一端がフロントケース2aに配された軸受け7fで、もう一端が変速装機ケース2bに配された軸受け7gで軸支され、カウンターギアと一体の中継軸5と噛合うカウンターギア6がボルトで締結されている。そして、出力軸8a、8bはディファレンシャル装置30のキャリアで軸支される。周知の如く、ディファレンシャル装置30はピニオンギアとサイドギアからなり、サイドギアには自動変速装置の出力軸8a、8bが連結される。
本発明に於ける前進6速後進1速の複合遊星歯車を用いた多段自動変速機として、流体伝導装置を用いない2軸式をA−1、3軸式をB−1とし、流体伝導装置を用いた3軸式をC−1とした。この3種の多段自動変速機に用いる複合遊星歯車を100Aタイプとしスケルトンと速度線図及び変速比を図16に示す。尚、3種とも変速用歯車の歯数は同じとした。減速用遊星歯車及び複合遊星歯車100Aを構成する各歯車の歯数はピニオン遊星歯車が4等分位置に配されることを噛合い条件として以下の如く決定した。
(減速用遊星歯車:ZS0=40、ZR0=68)
(複合遊星歯車100A:ZS1=42、ZS2=34、ZR1=86)
したがって、速度線図を形成する歯数比は以下の如くなり、速度線図が描ける。
(減速用遊星歯車:ZR0/ZS0=68/40=1.700)
(複合遊星歯車100A:ZR1/ZS1=86/42=2.047、ZR1/ZS2=86/34=2.529)
本発明に於ける前進8速後進2速の複合遊星歯車を用いた多段自動変速機として、流体伝導装置を用いない2軸式をA−2、3軸式をB−2とし、流体伝導装置を用いた3軸式をC−2とした。この3種の多段自動変速機に用いる複合遊星歯車を100Bタイプとしスケルトンと速度線図及び変速比を図17に示す。尚、3種とも変速用歯車の歯数は同じとした。減速用遊星歯車及び複合遊星歯車100Bを構成する各歯車の歯数はピニオン遊星歯車が4等分位置に配されることを噛合い条件として以下の如く決定した。
(減速用遊星歯車:ZS0=38、ZR0=74)
(複合遊星歯車100B:ZS1=39、ZS2=35、ZR1=ZR2=81)
したがって、速度線図を形成する歯数比は以下の如くなり、速度線図が描ける。
(減速用遊星歯車:ZR0/ZS0=74/38=1.947)
(複合遊星歯車100B:ZR1/ZS1=81/39=2.077、ZR2/ZS2=81/35=2.314)
2a、2b、2c ケース
3、4、5,6 カウンターギア
7a〜7m 軸受け
8a、8b 出力軸
10a、10b 回転変動吸収ダンパ
10c、10d 流体伝導装置
11,12 連結部材
20 チャージングポンプ
30 ディファレンシャル装置
37a、37b、37c スラストニードルベアリング
S0、S1、S2、S3 サンギア
P0、P、P3 遊星キャリア
R0、R1、R2、R3 リングギア
Pa、Pb、Pc、Pd ピニオン遊星歯車
C1、C2、C3、C4 クラッチ
B1、B2 ブレーキ
Claims (10)
- シングルピニオン遊星歯車とダブルピニオン遊星歯車を軸方向2列に保持し、前記シングルピニオン遊星歯車とダブルピニオン遊星歯車の一方のピニオン遊星歯車を同一軸上で軸支するする遊星キャリアPと、前記シングルピニオン遊星歯車と噛合うサンギアS1及びリングギアR1と、前記ダブルピニオン遊星歯車のもう一方のピニオン遊星歯車と噛合うサンギアS2或いは前記シングルピニオン遊星歯車と同一軸上で軸支される一方のピニオン遊星歯車と噛合うリングギアR2とからなり、リングギアR1或いはリングギアR2に連結したリングギアR1を出力構成要素とする複合遊星歯車と、
変速機の入力軸1の回転を減速する減速用遊星歯車と、
前記複合遊星歯車のサンギアS2に前記減速用遊星歯車を経由した入力軸1の減速回転を入力するクラッチC1と、
前記複合遊星歯車の遊星キャリアPに入力軸1の回転を入力するクラッチC2と、
前記複合遊星歯車のサンギアS1に前記減速用遊星歯車を経由した入力軸1の減速回転或いは入力軸1の回転を入力するクラッチC3或いはC4と、
前記複合遊星歯車の遊星キャリアPを制動するブレーキB1と、
前記複合遊星歯車のサンギアS1を制動するブレーキB2とからなり、
前記クラッチC1、C2、C3或いはC4及びブレーキB1、B2の何れか2個を選択的に締結することにより前進6速後進1速或いは前進8速後進2速の変速段を得る複合遊星歯車を用いた多段自動変速機であって、
前記複合遊星歯車の各ピニオン遊星歯車を4個で構成するとともに前記遊星キャリアPを構成する両サイド部材を2分割し、前記シングルピニオン遊星歯車とダブルピニオン遊星歯車の一方のピニオン遊星歯車を同一軸上で軸支する4本の長梁軸と、前記ダブルピニオン遊星歯車のサンギアS2と噛合うもう一方のピニオン遊星歯車を軸支する4本の短梁軸で前記両サイド部材を連結するようになした複合遊星歯車を用いた多段自動変速機。 - 前記変速機の入力軸1と出力軸を平行に配し、入力軸1を変速機ハウジングの両端で軸受け7a、7bで軸支し、入力軸1と同軸上の前記変速機ハウジングの中央部で出力軸に動力を伝達するカウンターギア3を軸受け7cで軸支し、
カウンターギア3を挟んで入力軸1と同軸上の一方側に、前記複合遊星歯車とクラッチC2とブレーキB1を配し、入力軸1と同軸上のもう一方側に、前記減速用遊星歯車とクラッチC1、C3或いはC4とブレーキB2を配し、
クラッチC1とサンギアS2を連結する連結部材12とクラッチC3或いはC4とサンギアS1を連結する連結部材11を、カウンターギア3の内周部を通して入力軸1の周りに径方向順に軸支させて配し、
前記複合遊星歯車の遊星キャリアPを構成する前記シングルピニオン遊星歯車側サイド部材の内径L1と前記ダブルピニオン遊星歯車側サイド部材の内径L2をサンギアS1の外径L3より小径としてラジアル軸受け7h、7iを配し、サンギアS1又はサンギアS1の連結部材11と入力軸1又は入力軸1とクラッチC2を連結する連結部材に軸支するとともに前記シングルピニオン遊星歯車側のサイド部材の両側にスラスト軸受け37a、37cを配し、前記複合遊星歯車の遊星キャリアPを保持するようになした請求項1記載の複合遊星歯車を用いた多段自動変速機。 - 前記複合遊星歯車の各ピニオン遊星歯車は前記4本の長梁軸及び短梁軸上でニードルローラベアリングにより軸支され、前記4本の長梁軸及び短梁軸の両端をニードルローラベアリングの軸支径より小径とし、
遊星キャリアPを構成する前記シングルピニオン遊星歯車側サイド部材の側面に貫通穴を有した4個の座aとサンギアS1の歯幅まで突き出た4個のボスbを円周方向に交互に設け、前記ダブルピニオン遊星歯車側サイド部材の外周を筒状に延材して径方向外周部外側にブレーキB1とクラッチC2の摩擦部材を係止するスプラインを設けるとともに前記シングルピニオン遊星歯車側サイド部材の座aとボスbの貫通穴に対抗する側面の同一円周位置に貫通穴を設け、
前記両サイド部材の座a及び座aに対抗する貫通穴に前記4本の長梁軸の両端小径部をニードルローラベアリングの軸支径となる段付き部まで圧入し、前記両サイド部材のボスb及びボスbに対抗する貫通穴に前記4本の短梁軸の両端小径部をニードルローラベアリングの軸支径となる段付き部まで圧入し、前記4本の長梁軸と短梁軸の両端を絞めて前記両サイド部材を連結するようになした請求項1及び2記載の複合遊星歯車を用いた多段自動変速機。 - 前記複合遊星歯車の長梁軸に配した前記シングルピニオン遊星歯車とダブルピニオン遊星歯車の一方のピニオン遊星歯車を一体のロングピニオン遊星歯車として形成し、前記長梁軸上の両サイドに前記ロングピニオン遊星歯車を軸支するニードルローラベアリングを配し、両ニードルローラベアリングの軸方向を規制する突起部を前記長梁軸の軸方向中央部に一体として設け、前記ロングピニオン遊星歯車をサンギアS1とリングギアR1に噛合わせるとともに、サンギアS2と噛合う前記短梁軸に配したピニオン遊星歯車と噛合わせるようになした請求項1と2及び3記載の複合遊星歯車を用いた多段自動変速機。
- 前記複合遊星歯車の長梁軸に配した前記シングルピニオン遊星歯車とダブルピニオン遊星歯車の一方のピニオン遊星歯車を各々ニードルローラベアリングで前記長梁軸上に隣接して軸支し、前記シングルピニオン遊星歯車をサンギアS1とリングギアR1に噛合わせるとともに、前記ダブルピニオン遊星歯車の一方のピニオン遊星歯車をサンギアS2と噛合う前記短梁軸に配したピニオン遊星歯車とリングギアR2に噛合わせ、リングギアR1とR2を連結するようになした請求項1と2及び3記載の複合遊星歯車を用いた多段自動変速機。
- 前記変速機ハウジングは前記変速機前方に配された原動機との隔壁2dを保持するフロントケース2aとメインケース2b或いはリアケース2cからなり、回転変動吸収ダンパを介して原動機と連結した前記変速機の入力軸1を前端の隔壁2dに装着された円筒部材2fと後端のメインケース2b或いはリアケース2cに配された軸受け7a、7bで軸支し、フロントケース2aをメインケース2b内側の入力軸1の軸方向中央部まで延材してカウンターギア3を軸受け7cで軸支し、
フロントケース2aと隔壁2dに囲まれたカウンターギア3前方に前記減速用遊星歯車とクラッチC1、C3或いはC4及びブレーキB2を配し、メインケース2b或いはリアケース2cに囲まれたカウンターギア3後方に前記複合遊星歯車とクラッチC2及びブレーキB1を配し、
前記複合遊星歯車の出力構成要素となるリングギアR1或いはリングギアR2に連結したリングギアR1をサンギアS3とシングルピニオン遊星歯車を支持する遊星キャリアP3とリングギアR3からなる遊星減速歯車40のサンギアS3に連結し、遊星キャリアP3をメインケース2bに固定し、リングギアR3をカウンターギア3に連結し、カウンターギア3を出力軸が配されたディファレンシャル装置30のキャリアに連結したカウンターギア6と噛合わせるようになした請求項1から5記載の複合遊星歯車を用いた多段自動変速機。 - 前記変速機ハウジングは前記変速機前方に配された原動機との隔壁2dを保持するフロントケース2aとメインケース2bとリアケース2cからなり、回転変動吸収ダンパ又は流体伝導装置を介して原動機と連結した前記変速機の入力軸1を前端の隔壁2dに装着された円筒部材2fと後端のリアケース2cに配された軸受け7a、7bで軸支し、メインケース2bの軸方向中央部に設けられたL字型側壁でカウンターギア3を軸受け7cで軸支し、
前記複合遊星歯車の出力構成要素となるリングギアR1或いはリングギアR2に連結したリングギアR1をカウンターギア3に連結し、カウンターギア3を入力軸1に平行に配した中継軸に連結されたカウンターギア4と噛合わせ、フロントケース2a側に前記中継軸と一体となるカウンターギア5を設け、出力軸が配されたディファレンシャル装置30のキャリアに連結したカウンターギア6と噛合わせるようになした請求項1から5記載の複合遊星歯車を用いた多段自動変速機。 - 前記カウンターギア3の前方に、リングギアR1、R2を有した前記複合遊星歯車とクラッチC2及びブレーキB1が配されたもので、
リングギアR1、R2を有した前記複合遊星歯車の前記ダブルピニオン遊星歯車側サイド部材の外周に、リングギアR1、R2の外径より小径となるクラッチC2のクラッチハブを前方に円筒状に延材して設けるとともにリングギアR1、R2の外径より大径となるブレーキB1のブレーキハブを後方に円筒状に延材して設け、
前記ディファレンシャル装置30のキャリアに連結したカウンターギア6と軸方向同一位置に、内周と前記クラッチC2のクラッチハブ外周との間に摩擦部材を有するとともに入力軸1と連結するクラッチC2のクラッチドラムを配し、
カウンターギア6と干渉しない軸方向後方位置に、前記ブレーキB1のブレーキハブを制動する摩擦部材或いはワンウェイクラッチOWCを前記メインケース2bとの間に配し、
前記ダブルピニオン遊星歯車側のサイド部材の内径をサンギアS2の外径より小径にして軸受け7hで入力軸1に軸支するようになした請求項1から3及び5と7記載の複合遊星歯車を用いた多段自動変速機。 - 前記カウンターギア3の一方側に配される減速用遊星歯車とクラッチC1、C3及びブレーキB2は、
サンギアS0とシングルピニオン遊星歯車を軸支する遊星キャリアP0とリングギアR0からなる減速用遊星歯車のサンギアS0が前記変速機ハウジングの内周円筒ボスに固定され、リングギアR0が前記変速機の入力軸1に連結され、遊星キャリアP0を構成する反カウンターギア3側のサイド部材の内周にクラッチC1、C3一体のクラッチドラムが連結され、
前記減速用遊星歯車の外周径方向外側に円筒状に延材されて円筒部内周に反カウンターギア3側から軸方向順にクラッチC1とC3の摩擦部材を配する前記クラッチC1、C3一体のクラッチドラムが前記変速機ハウジングの内周円筒ボスに軸支されて前記減速用遊星歯車の反カウンターギア3側に配され、
前記クラッチC1、C3一体のクラッチドラムの外周径方向外側に位置する前記変速機ハウジング内周にブレーキB2の摩擦部材が配されたもので、
前記サンギアS2、S1に連結する連結部材12、11を前記減速用遊星歯車の外周径方向外側に連結部材12を連結部材11より反カウンターギア3側に位置するよう円筒状に延材して外周に前記クラッチC1、C3の摩擦部材を配し、連結部材11を前記クラッチC1、C3一体のクラッチドラムの外周径方向外側に円筒状に延材して外周に前記ブレーキB2の摩擦部材を配し、前記変速機ハウジングの内周円筒ボスに前記クラッチC1、C2一体のクラッチドラムへの作動油供給回路を設けるようになした請求項1から8記載の複合遊星歯車を用いた多段自動変速機。 - 前記カウンターギア3の一方側に配される減速用遊星歯車とクラッチC1、C3、C4及びブレーキB2は、
サンギアS0とダブルピニオン遊星歯車を軸支する遊星キャリアP0とリングギアR0からなる減速用遊星歯車のサンギアS0が前記変速機ハウジングの内周円筒ボスに固定され、遊星キャリアP0を構成するカウンターギア3側のサイド部材に入力軸1が連結されるとともにもう一方のサイド部材に反カウンターギア3側に円筒状に延材するクラッチC4のクラッチハブが連結され、リングギアR0の外周にクラッチC1、C3一体のクラッチハブが前記クラッチC4のクラッチハブの外周径方向外側に円筒状に延材して連結され、
カウンターギア3側が開口されクラッチC3を外周側として円周方向に2段となり、前記クラッチC1、C3一体のクラッチハブ及び前記クラッチC4のクラッチハブとの間に各々摩擦部材を配するクラッチC3、C4一体のクラッチドラムが前記変速機ハウジングの内周円筒ボスに軸支されて前記減速用遊星歯車の反カウンターギア3側に配され、
反カウンターギア3側が開口されリングギアR0の外周径方向外側で前記クラッチC1、C3一体のクラッチハブとの間に摩擦部材を配するクラッチC1のクラッチドラムが前記減速用遊星歯車を挟んで前記クラッチC3、C4と対峙して配され、
前記クラッチC3、C4一体のクラッチドラムの外周と前記変速機ハウジング内周の間にブレーキB2の摩擦部材が配されたもので、
前記クラッチC3、C4一体のクラッチドラムを前記クラッチC1のクラッチドラムの外周径方向外側に延材してサンギアS1に連結する連結部材11と連結し、前記クラッチC1のクラッチドラムをサンギアS2に連結する連結部材12と連結し、前記変速機ハウジングの内周円筒ボスに前記クラッチC3、C4一体のクラッチドラムと前記クラッチC1のクラッチドラムへの作動油供給回路を設けるとともに前記クラッチC3、C4の摩擦部材専用の潤滑油供給回路を設けるようになした請求項1から8記載の複合遊星歯車を用いた多段自動変速機。
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