JP2013119948A

JP2013119948A - 車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン

Info

Publication number: JP2013119948A
Application number: JP2012134517A
Authority: JP
Inventors: Jong-Sool Park; 鍾述朴; Taeseok Seo; 泰錫徐; Hyeog June Lee; 赫浚李
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2013-06-17
Anticipated expiration: 2032-06-14
Also published as: US20130150204A1; CN103161891A; KR20130064322A; CN103161891B; JP6022222B2; DE102012107646B4; DE102012107646A1; DE102012107646A9; KR101294075B1; US8647227B2

Abstract

【課題】変速機の伝達能向上と燃費低減の両立。
【解決手段】入力軸ＩＳと、出力軸ＯＳと、入力軸ＩＳの回転を逆転出力する第１遊星ギヤセットＰＧ１と、該逆転速度を正回転速度に変える第２遊星ギヤセットＰＧ２と、第３、第４遊星ギヤセットＰＧ３，ＰＧ４からなり入力軸ＩＳの回転速度と、第１、第２遊星ギヤセットＰＧ１，ＰＧ２の逆転速度及び正回転速度を前進９速及び後進１速に変速する複合遊星ギヤセットＣＰＧと、第１、第２遊星ギヤセットＰＧ１，ＰＧ２及び複合遊星ギヤセットＣＰＧの各回転要素のうちの２以上を連結し、あるいは単一回転要素からなる８個の回転部材ＴＭ１〜ＴＭ８と入力軸ＩＳ間に介装されるか、選択された複数の回転部材間に介装されるクラッチＣ１〜Ｃ４と、８個の回転部材ＴＭ１〜ＴＭ８の一つの回転部材とハウジングＨ間のブレーキＢ１，Ｂ２と、からなる６個の摩擦部材と、を備える変速機の遊星ギヤ列。
【選択図】図１

Description

本発明は車両用自動変速機に係り、さらに詳しくは、動力伝達性能を向上させ、燃費を低減させることができる車両用自動変速機の遊星ギヤトレインに関する。

通常、自動変速機の遊星ギヤトレインは、複数の遊星ギヤセットの組み合わせによって実現され、トルクコンバーターから伝達される回転動力を多段に自動変速して出力軸に伝達する機能を果たす。

このような遊星ギヤトレインは、実現可能な変速段が多いほど、より一層適切な変速比の設計が可能であるだけでなく、動力性能及び燃費の面において優れた車両を実現することができるので、より一層多い変速段が実現できるように絶えず研究が行われている。

前記遊星ギヤトレインは、同じ変速段を実現しても、回転要素（サンギヤ、遊星キャリア、リングギヤ）の連結構成によって異なる作動メカニズムを有する。

また、遊星ギヤトレインは、その連結構成によって、耐久性、動力伝達効率、大きさなどが変わるという特性がある。それ故に、自動変速機分野においては、より一層強固であり、動力損失がなく、コンパクト（Ｃｏｍｐａｃｔ）な遊星ギヤトレインの製作のために研究開発が続いている。

さらに、遊星ギヤトレインは、多数の変速段を実現するが、変速制御の観点から、隣り合う変速段への順次変速時に、一つの摩擦部材を解放しもう一つの摩擦部材を作動させるといった作動条件を満たしなければならない。

加えて、遊星ギヤトレインは、隣り合う変速段間の段間比が適切なレベルで実現されなければならない。

このような側面から、現在通常的に使用されている自動変速機は、４速及び５速自動変速機が主流となっているが、最近には、６速自動変速機の商用化が進んでいる傾向にあり、それ以上の変速段（８速乃至１０速）を実現することができる遊星ギヤトレインの研究開発も盛んに行われている。（例えば参照特許文献１。）

大韓民国公開特許公報第１０−２００８−００３３７８９号明細書

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、多数の遊星ギヤセットと多数の摩擦部材との組み合わせによって、摩擦部材の作動条件及び段間比に優れた前進９速及び後進１速の変速段を実現することにより、動力伝達性能を向上させて燃費を向上させることができる車両用自動変速機の遊星ギヤトレインを提供することにある。

このような目的を達成するための本発明の、一態様による車両用自動変速機の遊星ギヤトレインは、エンジンの回転動力を伝達される入力軸と、変速された回転動力を出力する出力軸と、前記入力軸から入力される回転速度を用いて、常時逆転速度を出力する第１の遊星ギヤセットと、前記第１の遊星ギヤセットから入力される逆転速度を正回転速度に切り換えて出力する第２の遊星ギヤセットと、第３及び第４の遊星ギヤセットの組み合わせからなり、前記入力軸から２本の経路を経て選択的に入力される回転速度と、前記第１及び第２の遊星ギヤセットから入力される逆転速度及び正回転速度を前進９速及び後進１速に変速して出力する複合遊星ギヤセットと、前記第１及び第２の遊星ギヤセット及び複合遊星ギヤセットの各回転要素のうち２以上の回転要素を連結してなるか、あるいは、単一の回転要素からなる８個の回転部材と、前記８個の回転部材から選択された回転部材と前記入力軸との間に介装されるか、あるいは、選択された複数の回転部材の間に介装されるクラッチと、前記８個の回転部材から選択された一つの回転部材と変速機ハウジングとの間に介装されるブレーキと、からなる６個の摩擦部材と、を備えることを特徴とする。

上記目的を達成するためになされた本発明の他の態様による車両用自動変速機の遊星ギヤトレインは、エンジンの回転動力を伝達される入力軸と、変速された回転動力を出力する出力軸と、第１のサンギヤ、第１の遊星キャリア及び第１のリングギヤを有するシングルピニオン型の遊星ギヤセットである第１の遊星ギヤセットと、第２のサンギヤと、第２の遊星キャリア及び第２のリングギヤを有するダブルピニオン型の遊星ギヤセットである第２の遊星ギヤセットと、第３のサンギヤと、第３の遊星キャリア及び第３のリングギヤを有する第３の遊星ギヤセットと、第４のサンギヤと、第４の遊星キャリア及び第４のリングギヤを有する第４の遊星ギヤセットとの組み合わせからなる複合遊星ギヤセットと、前記第１のサンギヤを備えてなり、入力軸と直結されて常時入力要素として作動する第１の回転部材と、前記第１の遊星キャリア及び第２のリングギヤを備えてなり、変速機ハウジングと直結されて常時固定要素として作動する第２の回転部材と、前記第１のリングギヤを備えてなり、常時出力要素として作動する第３の回転部材と、前記第２の遊星キャリアを備えてなり、前記第３の回転部材と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する第４の回転部材と、前記第２のサンギヤと、第３のサンギヤ及び第４のサンギヤを備えてなり、前記第３の回転部材と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動するか、あるいは、変速機ハウジングと選択的に連結されて選択的な固定要素として作動する第５の回転部材と、前記第３の遊星キャリアを備えてなり、変速機ハウジングと選択的に連結されて選択的な固定要素として作動されるか、あるいは、入力軸と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する第６の回転部材と、前記第３のリングギヤ及び第４の遊星キャリアを備えてなり、出力軸と直結されて最終的な出力要素として作動する第７の回転部材と、前記第４のリングギヤを備えてなり、前記入力軸と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する第８の回転要素と、前記８個の回転部材から選択された回転部材と入力軸との間に介装されるか、あるいは、選択された複数の回転部材の間に介装されるクラッチと、前記８個の回転部材から選択された一つの回転部材と変速機ハウジングとの間に介装されるブレーキと、からなる６個の摩擦部材と、を備えて多段変速段を実現することを特徴とする。

本発明の実施形態において、前記６個の摩擦部材は、前記入力軸と第８の回転部材との間に介装される第１のクラッチと、前記入力軸と第６の回転部材との間に介装される第２のクラッチと、前記第３の回転部材と第５の回転部材との間に介装される第３のクラッチと、前記第３の回転部材と第４の回転部材との間に介装される第４のクラッチと、前記第６の回転部材と変速機ハウジングとの間に介装される第１のブレーキと、前記第３の回転部材と変速機ハウジングとの間に介装される第２のブレーキと、を備えてなることを特徴とする。

本発明の実施形態において、前記多段変速段は、前記第３のクラッチと第１のブレーキとが同時に作動する前進１速変速段と、前記第１のクラッチと第１のブレーキとが同時に作動する前進２速変速段と、前記第１のクラッチと第３のクラッチとが同時に作動する前進３速変速段と、前記第１のクラッチと第２のブレーキとが同時に作動する前進４速変速段と、前記第１のクラッチと第４のクラッチとが同時に作動する前進５速変速段と、前記第１のクラッチと第２のクラッチとが同時に作動する前進６属変速段と、前記第２のクラッチと第４のクラッチとが同時に作動する前進７速変速段と、前記第２のクラッチと第２のブレーキとが同時に作動する前進８属変速段と、前記第２のクラッチと第３のクラッチとが同時に作動する前進９速変速段と、前記第４のクラッチと第１のブレーキとが同時に作動する後進変速段と、を備えてなることを特徴とする。

上記目的を達成するためになされた本発明のさらに他の態様による車両用自動変速機の遊星ギヤトレインは、エンジンの回転動力を伝達される入力軸と、変速された回転動力を出力する出力軸と、第１のサンギヤと、第１の遊星キャリア及び第１のリングギヤを有するシングルピニオン型の遊星ギヤセットである第１の遊星ギヤセットと、第２のサンギヤと、第２の遊星キャリア及び第２のリングギヤを有するシングルピニオン型の遊星ギヤセットである第２の遊星ギヤセットと、第３のサンギヤと、第３の遊星キャリア及び第３のリングギヤを有する第３の遊星ギヤセットと、第４のサンギヤと、第４の遊星キャリア及び第４のリングギヤを有する第４の遊星ギヤセットとの組み合わせからなる複合遊星ギヤセットと、前記第１のサンギヤを備えてなり、入力軸と直結されて常時入力要素として作動する第１の回転部材と、前記第１の遊星キャリア及び第２の遊星キャリアを備えてなり、変速機ハウジングと直結されて常時固定要素として作動する第２の回転部材と、前記第１のリングギヤを備えてなり、常時出力要素として作動する第３の回転部材と、前記第２のリングギヤを備えてなり、前記第３の回転部材と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する第４の回転部材と、前記第２のサンギヤと、第３のサンギヤ及び第４のサンギヤを備えてなり、前記第３の回転部材と選択的に連結されて選択的な入力要素に作動するか、あるいは、変速機ハウジングと選択的に連結されて選択的な固定要素として作動する第５の回転部材と、前記第３の遊星キャリアを備えてなり、変速機ハウジングと選択的に連結されて選択的な固定要素として作動するか、あるいは、入力軸と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する第６の回転部材と、前記第３のリングギヤ及び第４の遊星キャリアを備えてなり、出力軸と直結されて最終的な出力要素として作動する第７の回転部材と、前記第４のリングギヤを備えてなり、前記入力軸と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する第８の回転要素と、前記８個の回転部材から選択された回転部材と入力軸との間に介装されるか、あるいは、選択された複数の回転部材の間に介装されるクラッチと、前記８個の回転部材から選択された一つの回転部材と変速機ハウジングとの間に介装されるブレーキと、からなる６個の摩擦部材と、を備えて多段変速段を実現することを特徴とする。

本発明の実施形態において、前記多段変速段は、前記第３のクラッチと第１のブレーキとが同時に作動する前進１速変速段と、前記第１のクラッチと第１のブレーキとが同時に作動する前進２速変速段と、前記第１のクラッチと第３のクラッチとが同時に作動する前進３速変速段と、前記第１のクラッチと第２のブレーキとが同時に作動する前進４速変速段と、前記第１のクラッチと第４のクラッチとが同時に作動する前進５速変速段と、前記第１のクラッチと第２のクラッチとが同時に作動する前進６属変速段と、前記第２のクラッチと第４のクラッチとが同時に作動する前進７速変速段と、前記第２のクラッチと第２のブレーキとが同時に作動する前進８属変速段と、前記第２のクラッチと第３のクラッチとが同時に作動する前進９速変速段と、前記第４のクラッチと第１のブレーキとが同時に作動する後進変速段と、を備えてなることが好ましい。

本発明によれば、４個の遊星ギヤセットを６個の摩擦部材を用いて組み合わせ、各変速段において選択された２つの摩擦部材が作動して、前進９速及び後進１速の変速段を実現することができる。

また、６個の摩擦部材のみを採用することにより、これらを制御する油圧制御システムの単純化が可能であり、しかも、コストと、重量及び搭載性の面で優れている。

さらに、順次変速が行われるとき、一つの摩擦部材の作動を解放し、もう一つの摩擦部材を作動させるといった方法により制御が行われるので、変速制御が容易である。

加えて、車両動力性能に求められる変速比特性及び低速段／高速段における隣り合う変速段間の段間比が、ほとんど均一である。

本発明の第１の実施形態による遊星ギヤトレインの構成図。本発明の第１の実施形態による遊星ギヤトレインの連結関係図。本発明の第１の実施形態による遊星ギヤトレインに適用される各摩擦部材の各変速段別の作動表。本発明の第２の実施形態による遊星ギヤトレインの構成図。

以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳述する。

但し、本実施形態を明確に説明するために説明とは無関係な部分は省略し、明細書全体に亘って同一または類似の構成要素に対しては同じ図面符号を付して説明する。

下記の説明において、構成要素の名称を第１または第２等のように区分したのは、その構成要素の名称が同一であるためにこれらを区別するためであり、必ずしもその順序に限定されるものではない。

図１は、本発明の第１の実施形態による遊星ギヤトレインの構成図であり、図２は、本発明の第１の実施形態による遊星ギヤトレインの連結関係図である。

図１及び図２を参照すると、本発明の第１の実施形態による遊星ギヤトレインは、同一軸線上に配置される第１、第２、第３及び第４の遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３、ＰＧ４と、入力軸ＩＳと、出力軸ＯＳと、前記第１、第２、第３及び第４の遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３、ＰＧ４の回転要素を互いに直結するか、あるいは、選択的に連結する８個の回転部材ＴＭ１、ＴＭ２、ＴＭ３、ＴＭ４、ＴＭ５、ＴＭ６、ＴＭ７、ＴＭ８と、６個の摩擦部材Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｂ１、Ｂ２と、変速機ハウジングＨと、を備えている。

また、前記第１及び第２の遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２は、それぞれ独立した遊星ギヤセットとして作動し、第３及び第４の遊星ギヤセットＰＧ３、ＰＧ４は、それぞれ２つの回転要素が互いに直結されて一つの複合遊星ギヤセット（ＣｏｍｐｏｕｎｄＰｌａｎｅｔａｒｙＧｅａｒＳｅｔ；ＣＰＧ）として作動する。

これにより、入力軸ＩＳから入力される回転動力が、前記第１及び第２の遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２と複合遊星ギヤセットＣＰＧとの相互補完作動によって変速されて出力軸ＯＳを介して出力される。

そして、前記各遊星ギヤセットは、エンジン側から後方に向かって、第１及び第２の遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２、及び複合遊星ギヤセットＣＰＧがこの順に配設される。

前記入力軸ＩＳは入力部材であって、エンジンのクランクシャフトからの回転動力がトルクコンバーターにおいてトルクに変換されて入力される。

前記出力軸ＯＳは出力部材であって、差動装置（図示せず）を用いて駆動輪を駆動させるように駆動力を伝達する。

前記第１の遊星ギヤセットＰＧ１は、シングルピニオン型の遊星ギヤセットであって、第１のサンギヤＳ１と、第１のリングギヤＲ１と、前記第１のサンギヤＳ１及び前記第１のリングギヤＲ１に噛合する第１のピニオンＰ１を回転可能に支持する第１の遊星キャリアＰＣ１と、を備える。

前記第２の遊星ギヤセットＰＧ２は、ダブルピニオン型の遊星ギヤセットであって、第２のサンギヤＳ２と、第２のリングギヤＲ２と、前記第２のサンギヤＳ２及び前記第２のリングギヤＲ２にそれぞれ噛合する一対の第２のピニオンＰ２を回転可能に支持する第２の遊星キャリアＰＣ２と、を備える。

前記第３の遊星ギヤセットＰＧ３は、シングルピニオン型の遊星ギヤセットであって、第３のサンギヤＳ３と、第３のリングギヤＲ３と、前記第３のサンギヤＳ３及び前記第３のリングギヤＲ３に噛合する第３のピニオンＰ３を回転可能に支持する第３の遊星キャリアＰＣ３と、を備える。

前記第４の遊星ギヤセットＰＧ４は、シングルピニオン型の遊星ギヤセットであって、第４のサンギヤＳ４と、第４のリングギヤＲ４と、前記第４のサンギヤＳ４及び前記第４のリングギヤＲ４に噛合する第４のピニオンＰ４を回転可能に支持する第４の遊星キャリアＰＣ４と、を備える。

前記第１、第２、第３及び第４の遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３、ＰＧ４の少なくとも１以上の回転要素は、互いに直結される。

具体的には、前記第１の遊星キャリアＰＣ１が第２のリングギヤＲ２と連結され、第２のサンギヤＳ２が第３のサンギヤＳ３と連結され、前記第３のサンギヤＳ３が第４のサンギヤＳ４と連結され、前記第３のリングギヤＲ３が第４の遊星キャリアＰＣ４と直結される。

これにより、本発明の第１の実施形態による遊星ギヤトレインは、８個の回転部材ＴＭ１〜ＴＭ８を備える。

前記第１の回転部材ＴＭ１は、第１のサンギヤＳ１を備えてなり、入力軸ＩＳと直結されて常時入力要素として作動する。

前記第２の回転部材ＴＭ２は、第１の遊星キャリアＰＣ１及び第２のリングギヤＲ２を備えてなり、変速機ハウジングＨと直結されて常時固定要素として作動する。

前記第３の回転部材ＴＭ３は、第１のリングギヤＲ１を備えてなり、常時出力要素として作動する。

前記第４の回転部材ＴＭ４は、第２の遊星キャリアＰＣ２を備えてなり、前記第３の回転部材ＴＭ３と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する。

前記第５の回転部材ＴＭ５は、第２のサンギヤＳ２と、第３のサンギヤＳ３と、第４のサンギヤＳ４と、を備えてなり、前記第３の回転部材ＴＭ３と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動するか、あるいは、変速機ハウジングＨと選択的に連結されて選択的な固定要素として作動する。

前記第６の回転部材ＴＭ６は、第３の遊星キャリアＰＣ３を備えてなり、変速機ハウジングＨと選択的に連結されて選択的な固定要素として作動するか、あるいは、入力軸と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する。

前記第７の回転部材ＴＭ７は、第３のリングギヤＲ３及び第４の遊星キャリアＰＣ４を備えてなり、出力軸ＯＳと直結されて最終的な出力要素として作動する。

前記第８の回転要素ＴＭ８は、前記第４のリングギヤＲ４を備えてなり、前記入力軸ＩＳと選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する。

そして、前記回転部材ＴＭ１〜ＴＭ８のうち選択的な入力要素として作動する回転部材は、クラッチＣ１、Ｃ２を介して入力軸ＩＳと選択的に連結され、前記回転部材ＴＭ１〜ＴＭ８のうち互いに選択的に連結される回転部材は、それらの間にクラッチＣ３、Ｃ４が介装される。

また、前記回転部材ＴＭ１〜ＴＭ８のうち選択的な固定要素として作動する回転部材は、変速機ハウジングＨにブレーキＢ１、Ｂ２を介して連結される。

第１のクラッチＣ１は、入力軸ＩＳと第８の回転部材ＴＭ８との間に介装されて、第８の回転部材ＴＭ８を選択的な入力要素として作動させる。

第２のクラッチＣ２は、入力軸ＩＳと第６の回転部材ＴＭ６との間に介装されて、第６の回転部材ＴＭ６を選択的な入力要素として作動させる。

第３のクラッチＣ３は、第３の回転部材ＴＭ３と第５の回転部材ＴＭ５との間に介装されて、第３の回転部材ＴＭ３の出力を選択的に第５の回転部材ＴＭ５に伝達する。

第４のクラッチＣ４は、第３の回転部材ＴＭ３と第４の回転部材ＴＭ４との間に介装されて、第１及び第２の遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２を選択的に直結させる。

第１のブレーキＢ１は、第６の回転部材ＴＭ６と変速機ハウジングＨとの間に介装されて、第６の回転部材ＴＭ６が選択的な固定要素として作動できるようにする。

第２のブレーキＢ２は第５の回転部材ＴＭ５と変速機ハウジング（Ｈ）の間に介装されて、第５の回転部材ＴＭ５を選択的な固定要素として作動させる。

前記で第１、第２、第３及び第４のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４と、第１及び第２のブレーキＢ１、Ｂ２と、からなる各摩擦部材は、油圧によって作動する湿式多板摩擦要素からなることが好ましい。

図３は、本発明の第１の実施形態による遊星ギヤトレインに適用される各摩擦部材の各変速段別の作動表である。

図３に示すように、本発明の第１の実施形態による遊星ギヤトレインは、各変速段において２つの摩擦部材が作動して変速が行われる。

前進１速変速段Ｄ１は、第３のクラッチＣ３及び第１のブレーキＢ１の同時作動によって達成される。
前進２速変速段Ｄ２は、第１のクラッチＣ１及び第１のブレーキＢ１の同時作動によって達成される。
前進３速変速段Ｄ３は、第１のクラッチＣ１及び第３のクラッチＣ３の同時作動によって達成される。
前進４速変速段Ｄ４は、第１のクラッチＣ１及び第２のブレーキＢ２の同時作動によって達成される。
前進５速変速段Ｄ５は、第１のクラッチＣ１及び第４のクラッチＣ４の同時作動によって達成される。
前進６速変速段Ｄ６は、第１のクラッチＣ１及び第２のクラッチＣ２の同時作動によって達成される。
前進７速変速段Ｄ７は、第２のクラッチＣ２及び第４のクラッチＣ４の同時作動によって達成される。
前進８速変速段Ｄ８は、第２のクラッチＣ２及び第２のブレーキＢ２の同時作動によって達成される。
前進９速変速段Ｄ９は、第２のクラッチＣ２及び第３のクラッチＣ３の同時作動によって達成される。
後進変速段ＲＥＶは、第４のクラッチＣ４及び第１のブレーキＢ１の同時作動によって達成される。

第１の遊星ギヤセットＰＧ１は、第１の回転部材ＴＭ１に入力軸ＩＳの回転速度が入力されている状態で、第２の回転部材ＴＭ２が固定要素として作動するため、第３の回転部材ＴＭ３を解して常時逆転速度が出力される。

前記第２の遊星ギヤセットＰＧ２は、前進５速、前進７速及び後進変速段において第４のクラッチＣ４の作動によって第３の回転部材ＴＭ３の逆転速度が第４の回転部材ＴＭ４に入力されている状態で、第２の回転部材ＴＭ２が固定要素として作動する。このため、前記第２の遊星ギヤセットＰＧ２は、前進５速、前進７速及び後進変速段において第５の回転要素ＴＭ５を介して正回転速度を出力する。

前記複合遊星ギヤセットＣＰＧは、前記第５の回転部材ＴＭ５と、第６の回転部材ＴＭ６及び第８の回転部材ＴＭ８を介して入力される回転速度を変換して、第７の回転部材ＴＭ７を介して前進９速及び後進１速変速段を出力することとなる。

摩擦部材の選択的な作動による変速過程は、自動変速機分野における当業者であれば、容易に理解できる筈であるため、その詳細な説明は省略する。

本発明の第１の実施形態による遊星ギヤトレインは、４個の遊星ギヤセットを６個の摩擦部材を用いて組み合わせ、各変速段において選択された２つの摩擦部材が作動して、前進９速及び後進１速の変速段を実現することができる。

また、６個の摩擦部材のみを採用することにより、これらを制御する油圧制御システムの単純化が可能であり、しかも、コストと、重量及び搭載性の面で優れているという特徴がある。

さらに、順次変速が行われるとき、一つの摩擦部材の作動を解放し、もう一つの摩擦部材を作動させるといった方法により制御が行われるので、変速が制御し易いという特徴がある。

加えて、車両の動力性能に求められる変速比特性及び低速段／高速段における隣り合う変速段間の段間比が、図３に示すように、ほとんど均一であるという特徴がある。

図４は、本発明の第２の実施形態による遊星ギヤトレインの構成図である。

図４を参照すると、前記第１の実施形態においては、第２の遊星ギヤセットＰＧ２をダブルピニオン型の遊星ギヤセットにしているのに対し、第２の実施形態においては、シングルピニオン型の遊星ギヤセットにしている。

そして、前記第１の遊星キャリアＰＣ１が第２の遊星キャリアＰＣ２に直結され、第１のリングギヤＲ１が第２のリングギヤＲ２に選択的に連結される。

これにより、本発明の第２の実施形態による遊星ギヤトレインは、８個の回転部材ＴＭ１〜ＴＭ８を備える。

前記第２の回転部材ＴＭ２は、第１の遊星キャリアＰＣ１及び第２の遊星キャリアＰＣ２を備えてなり、変速機ハウジングＨと直結されて常時固定要素として作動する。

前記第４の回転部材ＴＭ４は、第２のリングギヤＲ２を備えてなり、前記第３の回転部材ＴＭ３と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する。

前記第６の回転部材ＴＭ５は、第３の遊星キャリアＰＣ３を備えてなり、変速機ハウジングＨと選択的に連結されて選択的な固定要素として作動するか、あるいは、入力軸ＩＳに選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する。

本発明の第２の実施形態による遊星ギヤトレインは、第２の回転部材ＴＭ２及び第４の回転部材ＴＭ４を構成する回転要素が第１の実施形態とは相違するが、摩擦部材Ｃ１〜Ｃ４、Ｂ１〜Ｂ２の配置及び作動は、第１の実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

本発明の実施形態においては、４個の遊星ギヤセットを６個の摩擦部材を用いて組み合わせ、各変速段において選択された２つの摩擦部材が作動しながら、前進９速及び後進１速の変速段を実現することができる。

加えて、車両動力性能に求められる変速比特性及び低速段／高速段における隣り合う変速段間の段間比が、図３に示すようにほとんど均一である。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施形態から当該発明が属する技術分野において通常の知識を持つ者によって容易に変更されて均等であると認められる範囲のあらゆる変更を含む。

本発明は、動力伝達性能を向上させ、燃費を低減することができる車両用自動変速機遊星ギヤトレインの分野に適用できる。

ＣＰＧ：複合遊星ギヤセット
ＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３、ＰＧ４：第１、第２、第３及び第４の遊星ギヤセット
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４：第１、第２、第３及び第４のサンギヤ
ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４：第１、第２、第３及び第４の遊星キャリア
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４：第１、第２、第３及び第４のリングギヤ
ＩＳ：入力軸
ＯＳ：出力軸
ＴＭ１、ＴＭ２、ＴＭ３、ＴＭ４、ＴＭ５、ＴＭ６、ＴＭ７、ＴＭ８：第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７及び第８の回転部材

Claims

エンジンの回転動力を伝達される入力軸と、
変速された回転動力を出力する出力軸と、
前記入力軸から入力される回転速度を用いて、常時逆転速度を出力する第１の遊星ギヤセットと、
前記第１の遊星ギヤセットから入力される逆転速度を正回転速度に切り換えて出力する第２の遊星ギヤセットと、
第３及び第４の遊星ギヤセットの組み合わせからなり、前記入力軸から２本の経路を経て選択的に入力される回転速度と、前記第１及び第２の遊星ギヤセットから入力される逆転速度及び正回転速度を前進９速及び後進１速に変速して出力する複合遊星ギヤセットと、
前記第１及び第２の遊星ギヤセット及び複合遊星ギヤセットの各回転要素のうち２以上の回転要素を連結してなるか、あるいは、単一の回転要素からなる８個の回転部材と、
前記８個の回転部材から選択された回転部材と前記入力軸との間に介装されるか、あるいは、選択された複数の回転部材の間に介装されるクラッチと、前記８個の回転部材から選択された一つの回転部材と変速機ハウジングとの間に介装されるブレーキと、からなる６個の摩擦部材と、
を備える、車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
エンジンの回転動力を伝達される入力軸と、
変速された回転動力を出力する出力軸と、
第１のサンギヤ、第１の遊星キャリア及び第１のリングギヤを有するシングルピニオン型の遊星ギヤセットである第１の遊星ギヤセットと、
第２のサンギヤと、第２の遊星キャリア及び第２のリングギヤを有するダブルピニオン型の遊星ギヤセットである第２の遊星ギヤセットと、
第３のサンギヤと、第３の遊星キャリア及び第３のリングギヤを有する第３の遊星ギヤセットと、第４のサンギヤと、第４の遊星キャリア及び第４のリングギヤを有する第４の遊星ギヤセットとの組み合わせからなる複合遊星ギヤセットと、
前記第１のサンギヤを備えてなり、入力軸と直結されて常時入力要素として作動する第１の回転部材と、
前記第１の遊星キャリア及び第２のリングギヤを備えてなり、変速機ハウジングと直結されて常時固定要素として作動する第２の回転部材と、
前記第１のリングギヤを備えてなり、常時出力要素として作動する第３の回転部材と、
前記第２の遊星キャリアを備えてなり、前記第３の回転部材と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する第４の回転部材と、
前記第２のサンギヤと、第３のサンギヤ及び第４のサンギヤを備えてなり、前記第３の回転部材と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動するか、あるいは、変速機ハウジングと選択的に連結されて選択的な固定要素として作動する第５の回転部材と、
前記第３の遊星キャリアを備えてなり、変速機ハウジングと選択的に連結されて選択的な固定要素として作動されるか、あるいは、入力軸と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する第６の回転部材と、
前記第３のリングギヤ及び第４の遊星キャリアを備えてなり、出力軸と直結されて最終的な出力要素として作動する第７の回転部材と、
前記第４のリングギヤを備えてなり、前記入力軸と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する第８の回転要素と、
前記８個の回転部材から選択された回転部材と入力軸との間に介装されるか、あるいは、選択された複数の回転部材の間に介装されるクラッチと、前記８個の回転部材から選択された一つの回転部材と変速機ハウジングとの間に介装されるブレーキと、からなる６個の摩擦部材と、
を備えて多段変速段を実現する車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記６個の摩擦部材は、
前記入力軸と第８の回転部材との間に介装される第１のクラッチと、
前記入力軸と第６の回転部材との間に介装される第２のクラッチと、
前記第３の回転部材と第５の回転部材との間に介装される第３のクラッチと、
前記第３の回転部材と第４の回転部材との間に介装される第４のクラッチと、
前記第６の回転部材と変速機ハウジングとの間に介装される第１のブレーキと、
前記第３の回転部材と変速機ハウジングとの間に介装される第２のブレーキと、
を備えてなる請求項２に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記多段変速段は、
前記第３のクラッチと第１のブレーキとが同時に作動する前進１速変速段と、
前記第１のクラッチと第１のブレーキとが同時に作動する前進２速変速段と、
前記第１のクラッチと第３のクラッチとが同時に作動する前進３速変速段と、
前記第１のクラッチと第２のブレーキとが同時に作動する前進４速変速段と、
前記第１のクラッチと第４のクラッチとが同時に作動する前進５速変速段と、
前記第１のクラッチと第２のクラッチとが同時に作動する前進６属変速段と、
前記第２のクラッチと第４のクラッチとが同時に作動する前進７速変速段と、
前記第２のクラッチと第２のブレーキとが同時に作動する前進８属変速段と、
前記第２のクラッチと第３のクラッチとが同時に作動する前進９速変速段と、
前記第４のクラッチと第１のブレーキとが同時に作動する後進変速段と、
を備えてなる請求項３に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
エンジンの回転動力を伝達される入力軸と、
変速された回転動力を出力する出力軸と、
第１のサンギヤと、第１の遊星キャリア及び第１のリングギヤを有するシングルピニオン型の遊星ギヤセットである第１の遊星ギヤセットと、
第２のサンギヤと、第２の遊星キャリア及び第２のリングギヤを有するシングルピニオン型の遊星ギヤセットである第２の遊星ギヤセットと、
第３のサンギヤと、第３の遊星キャリア及び第３のリングギヤを有する第３の遊星ギヤセットと、第４のサンギヤと、第４の遊星キャリア及び第４のリングギヤを有する第４の遊星ギヤセットとの組み合わせからなる複合遊星ギヤセットと、
前記第１のサンギヤを備えてなり、入力軸と直結されて常時入力要素として作動する第１の回転部材と、
前記第１の遊星キャリア及び第２の遊星キャリアを備えてなり、変速機ハウジングと直結されて常時固定要素として作動する第２の回転部材と、
前記第１のリングギヤを備えてなり、常時出力要素として作動する第３の回転部材と、
前記第２のリングギヤを備えてなり、前記第３の回転部材と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する第４の回転部材と、
前記第２のサンギヤと、第３のサンギヤ及び第４のサンギヤを備えてなり、前記第３の回転部材と選択的に連結されて選択的な入力要素に作動するか、あるいは、変速機ハウジングと選択的に連結されて選択的な固定要素として作動する第５の回転部材と、
前記第３の遊星キャリアを備えてなり、変速機ハウジングと選択的に連結されて選択的な固定要素として作動するか、あるいは、入力軸と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する第６の回転部材と、
前記第３のリングギヤ及び第４の遊星キャリアを備えてなり、出力軸と直結されて最終的な出力要素として作動する第７の回転部材と、
前記第４のリングギヤを備えてなり、前記入力軸と選択的に連結されて選択的な入力要素として作動する第８の回転要素と、
前記８個の回転部材から選択された回転部材と入力軸との間に介装されるか、あるいは、選択された複数の回転部材の間に介装されるクラッチと、前記８個の回転部材から選択された一つの回転部材と変速機ハウジングとの間に介装されるブレーキと、からなる６個の摩擦部材と、
を備えて多段変速段を実現する車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記６個の摩擦部材は、
前記入力軸と第８の回転部材との間に介装される第１のクラッチと、
前記入力軸と第６の回転部材との間に介装される第２のクラッチと、
前記第３の回転部材と第５の回転部材との間に介装される第３のクラッチと、
前記第３の回転部材と第４の回転部材との間に介装される第４のクラッチと、
前記第６の回転部材と変速機ハウジングとの間に介装される第１のブレーキと、
前記第３の回転部材と変速機ハウジングとの間に介装される第２のブレーキと、
を備えてなる請求項５に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記多段変速段は、
前記第３のクラッチと第１のブレーキとが同時に作動する前進１速変速段と、
前記第１のクラッチと第１のブレーキとが同時に作動する前進２速変速段と、
前記第１のクラッチと第３のクラッチとが同時に作動する前進３速変速段と、
前記第１のクラッチと第２のブレーキとが同時に作動する前進４速変速段と、
前記第１のクラッチと第４のクラッチとが同時に作動する前進５速変速段と、
前記第１のクラッチと第２のクラッチとが同時に作動する前進６属変速段と、
前記第２のクラッチと第４のクラッチとが同時に作動する前進７速変速段と、
前記第２のクラッチと第２のブレーキとが同時に作動する前進８属変速段と、
前記第２のクラッチと第３のクラッチとが同時に作動する前進９速変速段と、
前記第４のクラッチと第１のブレーキとが同時に作動する後進変速段と、
を備えてなる請求項６に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。