JP2015059578A - Automatic transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、第1複列プラネタリギヤ及び第2複列プラネタリギヤと、4つのクラッチと、2つのブレーキを用いて、前進9速、後進1速のギヤ段を形成できる自動変速機に関するものである。 The present invention relates to an automatic transmission capable of forming nine forward speeds and one reverse speed using a first double-row planetary gear and a second double-row planetary gear, four clutches, and two brakes.
4つのプラネタリギヤと、4つのクラッチと、2つのブレーキを有し、4つのクラッチ及び2つのブレーキのうち2つの係合要素を係合させて、前進9速、後進1速のギヤ段を形成する自動変速装置が、特許文献1に記載されている。
It has four planetary gears, four clutches, and two brakes, and engages two engagement elements of the four clutches and the two brakes to form a forward 9-speed and a reverse 1-speed gear stage. An automatic transmission is described in
また、4つのプラネタリギヤと、2つのクラッチと、4つのブレーキを有し、2つのクラッチ及び4つのブレーキのうち2つの係合要素を係合させて、前進9速、後進1速のギヤ段を形成する自動変速装置が、特許文献2に記載されている。
It also has four planetary gears, two clutches, and four brakes, and engages two engagement elements of the two clutches and the four brakes so that the forward 9-speed and the reverse 1-speed gear stages are obtained. An automatic transmission to be formed is described in
特許文献1あるいは特許文献2に記載のものは、1列目のプラネタリギヤ20と2列目のプラネタリギヤ30とを、連結部材70を介して連結するものであるため、自動変速機の軸線方向の長さが大きくなって大型化し、自動変速機の重量が増加するとともに、コスト高となる問題がある。
The one described in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、自動変速機の軸線方向の長さを抑制でき、小型化が可能な自動変速装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an automatic transmission that can suppress the axial length of the automatic transmission and can be miniaturized.
請求項1に係る発明の特徴は、ハウジングと、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承される入力軸と、第1、第2ピニオン及び前記第1ピニオンと噛合する副ピニオンと、前記副ピニオンを回転可能に支承する共通キャリアと、前記第1ピニオンと噛合し前記ハウジングに固定された第1サンギヤと、前記副ピニオンと噛合する共通リングギヤと、前記第2ピニオンと噛合する第2サンギヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承され、前記入力軸に連結される第1複列プラネタリギヤと、第3サンギヤと、第3リングギヤと、前記第3サンギヤ及び前記第3リングギヤに噛合する第3ピニオンと、前記第3ピニオンを回転可能に支承する第3キャリアと、前記第3サンギヤと連結された第4サンギヤと、前記第3キャリアと連結された第4リングギヤと、前記第4サンギヤ及び前記第4リングギヤに噛合する第4ピニオンと、前記第4ピニオンを回転可能に支承する第4キャリアとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第2複列プラネタリギヤと、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承され前記第4キャリアに連結された出力軸と、前記入力軸と互いに連結された前記第3及び第4サンギヤとを係脱可能に連結する第1クラッチと、前記入力軸と互いに連結された前記第3キャリア及び前記第4リングギヤとを係脱可能に連結する第2クラッチと、前記共通リングギヤと前記第3リングギヤとを係脱可能に連結する第3クラッチと、前記第2サンギヤと前記第3リングギヤとを係脱可能に連結する第4クラッチと、前記第3リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第1ブレーキと、互いに連結された前記第3キャリア及び前記第4リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第2ブレーキとを備えることである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a housing, an input shaft that is rotatably supported by the housing about a rotation axis, a first pinion, a second pinion, a sub-pinion that meshes with the first pinion, and the sub-pinion A common carrier that rotatably supports a pinion, a first sun gear that meshes with the first pinion and is fixed to the housing, a common ring gear that meshes with the sub-pinion, and a second sun gear that meshes with the second pinion The first double-row planetary gear, the third sun gear, the third ring gear, the third sun gear, and the third ring gear that are supported on the housing coaxially with the rotation axis and coupled to the input shaft. A third pinion that meshes, a third carrier that rotatably supports the third pinion, a fourth sun gear coupled to the third sun gear, and the third pinion A fourth ring gear coupled to the carrier, a fourth pinion that meshes with the fourth sun gear and the fourth ring gear, and a fourth carrier that rotatably supports the fourth pinion, and the rotation to the housing A second double-row planetary gear supported coaxially with the axis, an output shaft supported rotatably around the rotational axis on the housing and coupled to the fourth carrier, and the third and third coupled to the input shaft. A first clutch for releasably connecting a fourth sun gear; a second clutch for releasably connecting the third carrier and the fourth ring gear connected to the input shaft; and the common ring gear; A third clutch for releasably connecting the third ring gear; a fourth clutch for releasably connecting the second sun gear and the third ring gear; 3 a first brake for detachably securing the ring gear to the housing, is to include a second brake for detachably fixing the third carrier and the fourth ring gear are connected to each other in said housing.
上記した請求項1によれば、第1複列プラネタリギヤを、第1、第2ピニオン及び第1ピニオンと噛合する副ピニオンを回転可能に支承する共通キャリアと、第1ピニオンと噛合しハウジングに固定された第1サンギヤと、副ピニオンと噛合する共通リングギヤと、第2ピニオンと噛合する第2サンギヤとによって構成したので、2列のプラネタリギヤを並設して互いに連結した従来の自動変速機に比べ、自動変速機の軸線方向の長さを抑制でき、自動変速機の小型化を可能にすることができる。 According to the first aspect, the first double-row planetary gear meshes with the first and second pinions and the sub-pinion that meshes with the first pinion, and the common carrier that rotatably supports the first pinion and is fixed to the housing. The first sun gear, the common ring gear that meshes with the sub-pinion, and the second sun gear that meshes with the second pinion are compared to the conventional automatic transmission in which two rows of planetary gears are connected in parallel. The length of the automatic transmission in the axial direction can be suppressed, and the automatic transmission can be downsized.
しかも、第1複列プラネタリギヤの2列目が、プラネタリギヤではなく、第2サンギヤと第2ピニオンとによって逆転ギヤを構成しているだけであるので、第2サンギヤと第2ピニオンとのギヤ比を自在に設定することができ、これにより、ラビニヨタイプの複列プラネタリギヤに比べて、ギヤの自由度を増すことができ、各変速段の間隔を適切に設定することが可能となる。 In addition, since the second row of the first double-row planetary gear is not a planetary gear but only a reverse gear is constituted by the second sun gear and the second pinion, the gear ratio between the second sun gear and the second pinion is increased. As a result, the degree of freedom of the gear can be increased as compared with the Ravigneaux type double-row planetary gear, and the interval between the respective gears can be set appropriately.
請求項2に係る発明の特徴は、ハウジングと、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承される入力軸と、互いに噛合するロングピニオン及び第2ピニオンと、前記ロングピニオン及び第2ピニオンを回転可能に支承する共通キャリアと、前記入力軸と連結され前記ロングピニオンと噛合する第1サンギヤと、前記第2ピニオンと噛合する第2サンギヤと、前記ロングピニオンと噛合し前記ハウジングに固定された共通リングギヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承されたラビニョタイプの第1複列プラネタリギヤと、第3サンギヤと、第3リングギヤと、前記第3サンギヤ及び前記第3リングギヤに噛合する第3ピニオンと、前記第3ピニオンを回転可能に支承する第3キャリアと、前記第3サンギヤと連結された第4サンギヤと、前記第3キャリアと連結された第4リングギヤと、前記第4サンギヤ及び前記第4リングギヤに噛合する第4ピニオンと、前記第4ピニオンを回転可能に支承する第4キャリアとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第2複列プラネタリギヤと、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承され前記第4キャリアに連結された出力軸と、前記入力軸と互いに連結された前記第3及び第4サンギヤとを係脱可能に連結する第1クラッチと、前記入力軸と互いに連結された前記第3キャリア及び前記第4リングギヤとを係脱可能に連結する第2クラッチと、前記共通キャリアと前記第3リングギヤとを係脱可能に連結する第3クラッチと、前記第2サンギヤと前記第3リングギヤとを係脱可能に連結する第4クラッチと、前記第3リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第1ブレーキと、互いに連結された前記第3キャリア及び前記第4リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第2ブレーキとを備えることである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a housing, an input shaft that is rotatably supported by the housing around a rotation axis, a long pinion and a second pinion that mesh with each other, and the long pinion and the second pinion that rotate. A common carrier that is supported, a first sun gear that is coupled to the input shaft and meshes with the long pinion, a second sun gear that meshes with the second pinion, and a common that meshes with the long pinion and is fixed to the housing A first Ravigneaux type double-row planetary gear supported on the housing coaxially with the rotation axis, a third sun gear, a third ring gear, a third sun gear, and a third ring gear. A third pinion, a third carrier rotatably supporting the third pinion, and the third sun gear. A fourth sun gear; a fourth ring gear coupled to the third carrier; a fourth pinion that meshes with the fourth sun gear and the fourth ring gear; and a fourth carrier that rotatably supports the fourth pinion. A second double-row planetary gear supported on the housing coaxially with the rotation axis; an output shaft supported on the housing so as to be rotatable about the rotation axis; and connected to the fourth carrier; and the input shaft; A first clutch that removably connects the third and fourth sun gears connected to each other, and a third clutch and fourth ring gear that are connected to the input shaft and connected to each other. A second clutch, a third clutch for releasably connecting the common carrier and the third ring gear, and a second sun gear and the third ring gear for releasable connection. A fourth clutch, a first brake for releasably fixing the third ring gear to the housing, and a second brake for releasably fixing the third carrier and the fourth ring gear connected to each other to the housing. And providing a brake.
上記した請求項2に係る発明によれば、第1複列プラネタリギヤを、ピニオン及びリングギヤを共通にしたラビニヨタイプによって構成したので、自動変速機の軸線方向の長さを抑制することができ、自動変速機の小型化を可能にすることができる。
According to the invention according to
以下、本発明に係る自動変速装置の第1の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1において、10は本発明に係る自動変速機を示し、例えば自動車のエンジン11によって回転される入力軸12の回転を変速して出力軸13に伝達するものである。入力軸12及び出力軸13は、自動車の車体に固定される略円筒状のハウジング(例えばトランスミッションケース)15に回転軸線O1の回りに回転可能に支承されている。
Hereinafter, a first embodiment of an automatic transmission according to the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1,
自動変速機10は、第1及び第2複列プラネタリギヤ21、22と、4つのクラッチC1〜C4と、2つのブレーキB1、B2を備えている。第1及び第2複列プラネタリギヤ21、22は、ハウジング15内に入力軸12の回転軸線方向に並設されている。そして、6つの係合要素(C1〜C4、B1、B2)のうち2つの係合要素を係合させて、前進9速、後進1速のギヤ段を形成する。なお、自動変速機10は、回転軸線O1に対して略対称に構成されているが、図1においては、下半分を省略している。
The
図1において、第1複列プラネタリギヤ21は、入力軸12と同心軸上にハウジング15に支承されている。第1複列プラネタリギヤ21は、一体的に形成された第1及び第2ピニオンP1、P2と、第1ピニオンP1に噛合する副ピニオンP5と、副ピニオンP5を回転可能に支承した共通キャリアCA1と、第1ピニオンP1と噛合しハウジング15に固定された第1サンギヤS1と、副ピニオンP5と噛合する共通リングギヤR1と、第2ピニオンP2と噛合する第2サンギヤS2を有している。共通キャリアCA1は、入力軸12に連結軸31を介して一体的に連結(直結)されている。連結軸31は、共通キャリアCA1に連結された水平軸部31aと、水平軸部31の入力軸12側の一端よりハウジング15の内周に向かって径方向に延在する垂直壁部31bと、垂直壁部31bの先端より入力軸12に向かって水平方向に延在する大径の水平軸部31cと、水平軸部31cの一端より回転軸線O1に向かって径方向に延在し、入力軸12に連結された垂直壁部31dからなっている。
そして、水平軸部31cの内周に、第1及び第2クラッチC1、C2の外周が固定されている。これにより、第1及び第2クラッチC1、C2を回転軸線O1より離間した位置に配置できるので、第1及び第2クラッチC1、C2の摩擦係合部の径(摩擦係合面積)を増大でき、第1及び第2クラッチC1、C2のトルク容量を大きくできる。
In FIG. 1, the first double-row
And the outer periphery of the 1st and 2nd clutches C1 and C2 is being fixed to the inner periphery of the
これにより、入力軸12によって第1及び第2ピニオンP1、P2が回転されると、共通リングギヤR1が、第1サンギヤS1と共通リングギヤR1のギヤ比に応じて入力軸12の回転方向と同方向に減速回転されるとともに、第2サンギヤS2が入力軸12の回転方向と逆方向に減速回転される。
Thus, when the first and second pinions P1, P2 are rotated by the
共通リングギヤR1は、第3クラッチC3によって、第2複列プラネタリギヤ22の第3リングギヤR3に連結部材34を介して係脱可能に連結される。この連結部材34は、第4クラッチC4によって、第2サンギヤS2に係脱可能に連結される。第4クラッチC4は外周が連結部材34に連結されている。この際、第4クラッチC4が連結される連結部材34の水平軸部を回転軸線O1より離間した位置に配置することにより、第4クラッチC4の摩擦係合部の径を増大でき、第4クラッチC4のトルク容量を大きくできる。
The common ring gear R1 is detachably coupled to the third ring gear R3 of the second double-row
第2複列プラネタリギヤ22は、第3及び第4のプラネタリギヤ22a、22bからなっている。第3及び第4のプラネタリギヤ22a、22bは、入力軸12と同軸上にハウジング15に支承されている。第3及び第4のプラネタリギヤ22a、22bは軸線方向に並設されている。
The second double-row
第3プラネタリギヤ22aの第3サンギヤS3と第4プラネタリギヤ22bの第4サンギヤS4は、連結軸35を介して互いに連結されている。連結軸35は、入力軸12と同心軸上に配置された水平軸部35aを有している。水平軸部35aの入力軸12側の一端には、ハウジング15の内周に向かって径方向に延在する垂直壁部35bが連結され、垂直壁部35bは、第1クラッチC1を介して上記した連結軸31の水平軸部31cに連結される。連結軸35の出力軸13側の他端には、第3及び第4サンギヤS3、S4が連結される。これにより、第3及び第4サンギヤS3、S4は第1クラッチC1により、入力軸12に係脱可能に連結される。
The third sun gear S3 of the third
また、第3プラネタリギヤ22aの第3キャリアCA3は、第3ピニオンP3を回転可能に支承している。第3プラネタリギヤ22aの第3キャリアCA3と第4プラネタリギヤ22bの第4リングギヤR4は、連結部材36を介して互いに連結されている。連結部材36は、連結軸37に一体的に連結されている。連結軸37は、連結軸31と連結軸35との間に同心軸上に配置された水平軸部37aを有している。水平軸部37aの入力軸12側の一端には、ハウジング15の内周に向かって径方向に延在する垂直壁部37bが連結され、垂直壁部37bは、第2クラッチC1を介して上記した連結軸31の水平軸部31cに連結される。連結軸37の出力軸13側の他端には、ハウジング15の内周に向かって径方向に延在する垂直壁部37cを介して第3キャリアCA3が連結される。これにより、第3キャリアCA3及び第4リングギヤR4は、第1クラッチC2により、入力軸12に係脱可能に連結される。
The third carrier CA3 of the third
互いに連結された第3サンギヤS3及び第4サンギヤS4は、第1クラッチC1により、入力軸12に係脱可能に連結される。また、互いに連結された第3キャリアCA3及び第4リングギヤR4は、第2クラッチC2により、入力軸12に係脱可能に連結される。
The third sun gear S3 and the fourth sun gear S4 connected to each other are detachably connected to the
第3リングギヤR3は、ハウジング15の内周部に固定された第1ブレーキB1によってハウジング15に係脱可能に固定され、回転規制される。また、互いに連結された第4リングギヤR4及び第3キャリアは、ハウジング15の内周部に固定された第2ブレーキB2によってハウジング15に係脱可能に固定され、回転規制される。第4ピニオンP4は、第4プラネタリギヤ22bに回転可能に支承されている。第4プラネタリギヤ22bの第4キャリアCA4は、連結部材38を介して出力軸13に一体的に連結される。出力軸13は、例えばプロペラシャフトや差動歯車装置などの出力伝達機構17を介して左右の駆動輪に連結される。
The third ring gear R3 is detachably fixed to the
以上のように構成された自動変速機10は、第1乃至第4クラッチC1〜C4、第1及び第2ブレーキB1、B2を選択的に係合させることにより、前進9速、後進1速の変速段を成立させることができる。図2において、各変速段に対応する各クラッチC1〜C4及び各ブレーキB1、B2の欄に丸印が付されている場合、係合状態にあることを示している。
The
第1乃至第4クラッチC1〜C4を選択的に係合し、第1及び第2ブレーキB1、B2を選択的に係合したとき、各プラネタリギヤ21、22の各要素の速度比は、図3に示す速度線図のようになる。
When the first to fourth clutches C1 to C4 are selectively engaged and the first and second brakes B1 and B2 are selectively engaged, the speed ratios of the elements of the
速度線図は、第1及び第2複列プラネタリギヤ21、22のサンギヤ、キャリア及びリングギヤからなる各要素を横軸方向にギヤ比に対応させた間隔で配置し、縦軸方向に各要素に対応してその速度比を取ったものである。
In the velocity diagram, the elements composed of the sun gear, carrier and ring gear of the first and second double-row
ダブルピニオンタイプの第1複列プラネタリギヤ21においては、第1サンギヤS1の回転数Ns、共通キャリアCA1の回転数Nc、共通リングギヤR1の回転数Nrとプラネタリギヤのギヤ比λとの関係は、式(1)で示される。
In the double pinion type first double-row
一方、第2複列プラネタリギヤ22はシングルピニオンタイプの第3及び第4プラネタリギヤ22a、22bからなっているので、サンギヤの回転数Ns、キャリアの回転数Nc、リングギヤの回転数Nrとプラネタリギヤのギヤ比λとの関係は、式(2)で示される。そして、各変速段におけるギヤ比は、式(1)、(2)に基づいて算出される。サンギヤS1,S3,S4の歯数をZs1,Zs3,Zs4、リングギヤR1,R3,R4の歯数をZr1,Zr3,Zr4とすると、第1複列プラネタリギヤ21のギヤ比は、λ1=Zs1/Zr1、第2複列プラネタリギヤ22の第3及び第4のプラネタリギヤ22a、22bのギヤ比は、それぞれλ3=Zs3/Zr3,λ4=Zs4/Zr4となる。
Nr=(1−λ)Nc+λNs・・・(1)
Nr=(1+λ)Nc−λNs・・・(2)
On the other hand, since the second double-row
Nr = (1-λ) Nc + λNs (1)
Nr = (1 + λ) Nc−λNs (2)
第1複列プラネタリギヤ21においては、共通キャリアCA1の縦線と第1サンギヤS1の縦線との間隔を1とみなし、共通リングギヤR1の縦線を、第1キャリアCA1の横線から第1サンギヤS1の縦線と同じ側に間隔λ1だけ離して配置する。また、第2ピニオンP2とによって逆転ギヤを構成する第2サンギヤS2の縦線は、固定のサンギヤS1の縦線から共通リングギヤR1の縦線とは反対側(逆転側)に、第2サンギヤS2と第2ピニオンP2とのギヤ比に応じて配置される。
In the first double-row
第2複列プラネタリギヤ22のシングルピニオンタイプの第3プラネタリギヤ22aについては、第3サンギヤS3の縦線と第3キャリアCA3の縦線との間隔を1とみなし、第3リングギヤR3の縦線を第3キャリアCA3の縦線から第3サンギヤS3の縦線の反対側に間隔λ3だけ離して配置する。
For the single pinion type third
同様にして、第2複列プラネタリギヤ22のシングルピニオンタイプの第4プラネタリギヤ22bについては、第4サンギヤS4の縦線と第4キャリアCA4の縦線との間隔を1とみなし、第4リングギヤR4の縦線を第4キャリアCA4の縦線から第4サンギヤS3の縦線の反対側に間隔λ4だけ離して配置する。このとき、第4サンギヤS4は第3サンギヤS3に一体的に連結され、第4リングギヤR4は第3キャリアCA3に一体的に連結されているため、第4サンギヤS4及び第4リングギヤR4の各縦線は第3サンギヤS3及び第3キャリアCA3の縦線とそれぞれ共通である。
Similarly, for the single pinion type fourth
速度線図には、第1乃至第4クラッチC1〜C4ならびに第1及び第2ブレーキB1、B2が選択的に作動された点に、C1〜C4、B1、B2が記入されている。 In the speed diagram, C1 to C4, B1, and B2 are written at points where the first to fourth clutches C1 to C4 and the first and second brakes B1 and B2 are selectively operated.
このように作成された速度線図において、4本の各縦線に対応する要素を縦線の並び順に第1、第2、第3、第4要素とする。実施の形態においては、第1要素としての第3リングギヤR3は、第3及び第4クラッチC3、C4と第1ブレーキB1とに並列に連結され、第2要素としての互いに連結された第3キャリアCA3と第4リングギヤR4は、第2クラッチC2と第2ブレーキB2とに並列に連結され、第3要素としての第4キャリアCA4は出力軸13に連結され、第4要素としての互いに連結された第3及び第4サンギヤS3、S4は第1クラッチC1に連結されている。
In the velocity diagram created in this way, the elements corresponding to the four vertical lines are defined as the first, second, third, and fourth elements in the order of the vertical lines. In the embodiment, the third ring gear R3 as the first element is connected in parallel to the third and fourth clutches C3 and C4 and the first brake B1, and is connected to each other as the second element. CA3 and the fourth ring gear R4 are connected in parallel to the second clutch C2 and the second brake B2, and the fourth carrier CA4 as the third element is connected to the
次に、各変速段の作動について説明する。前進1速の変速段の場合、第4クラッチC4及び第2ブレーキB2が係合される。第4クラッチC4の係合により、第2サンギヤS2が、第3リングギヤR3に連結され、第2ブレーキB2の係合により、互いに連結された第4リングギヤR4及び第3キャリアCA3が回転規制される。 Next, the operation of each gear stage will be described. In the case of the first forward speed, the fourth clutch C4 and the second brake B2 are engaged. The engagement of the fourth clutch C4 connects the second sun gear S2 to the third ring gear R3, and the engagement of the second brake B2 restricts the rotation of the fourth ring gear R4 and the third carrier CA3 connected to each other. .
これにより、入力軸12による共通キャリアCA1の回転によって、第2サンギヤS2が逆転されて第3リングギヤR3に伝達される。従って、互いに連結された第3及び第4サンギヤS3、S4が、第3リングギヤR3の回転速度と、第3リングギヤR3と第3サンギヤS3のギヤ比とによって決定される回転速度で回転されるため、第4キャリアCA4が、第4サンギヤS4の回転速度と、第4リングギヤR4と第4サンギヤS4のギヤ比によって決定される回転速度で回転される。その結果、第4キャリアCA4に連結された出力軸13は、1速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
Thereby, the second sun gear S2 is reversely rotated by the rotation of the common carrier CA1 by the
前進2速の変速段の場合、第1クラッチC1及び第2ブレーキB2が係合される。第1クラッチC1の係合により、互いに連結された第3及び第4サンギヤS3、S4が入力軸12に連結され、第2ブレーキB2の係合により、互いに連結された第4リングギヤR4及び第3キャリアCA3が回転規制される。
In the case of the second forward speed, the first clutch C1 and the second brake B2 are engaged. The third and fourth sun gears S3, S4 connected to each other are connected to the
これにより、第4キャリアCA4が、第4サンギヤS4の回転速度と、第4リングギヤR4と第4サンギヤS4のギヤ比とによって決定される回転速度で回転されるため、第4キャリヤCA4に連結された出力軸13は、2速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
As a result, the fourth carrier CA4 is rotated at a rotational speed determined by the rotational speed of the fourth sun gear S4 and the gear ratio of the fourth ring gear R4 and the fourth sun gear S4, and is thus coupled to the fourth carrier CA4. The
前進3速の変速段の場合、第1クラッチC1及び第4クラッチC4が係合される。第1クラッチC1の係合により、互いに連結された第3及び第4サンギヤS3、S4が入力軸12に連結され、第4クラッチC4の係合により、第2サンギヤS2が第3リングギヤR3に連結される。
In the case of the third forward speed, the first clutch C1 and the fourth clutch C4 are engaged. The third and fourth sun gears S3 and S4 connected to each other are connected to the
これにより、入力軸12による共通キャリアCA1の回転によって、第3リングギヤR3が、前進1速で述べた場合と同様に回転されるので、第3キャリアCA3及び第4リングギヤR4は、第3リングギヤR3の回転速度と、第3サンギヤS3の回転速度と、第3リングギヤR3と第3サンギヤS3のギヤ比とによって決定される回転速度で回転される。その結果、第4キャリヤCA4は、第4リングギヤR4の回転速度と、第4サンギヤS4の回転速度と、第4リングギヤR4と第4サンギヤS4のギヤ比とによって決定される回転速度で回転され、第4キャリヤCA4に連結された出力軸13は、3速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
As a result, the rotation of the common carrier CA1 by the
前進4速の変速段の場合、第1クラッチC1及び第1ブレーキB1が係合される。第1クラッチC1の係合により、互いに連結された第3及び第4サンギヤS3、S4が入力軸12に連結され、第1ブレーキB1の係合により、第3リングギヤR3が回転規制される。
In the case of the fourth forward speed, the first clutch C1 and the first brake B1 are engaged. The third and fourth sun gears S3 and S4 connected to each other are connected to the
これにより、第3キャリアCA3及び第4リングギヤR4が、第3サンギヤS3の回転速度と、第3リングギヤR3と第3サンギヤS3のギヤ比とによって決定される回転速度で回転される。その結果、第4キャリアCA4が、第4リングギヤR4の回転速度と、第4サンギヤS4の回転速度と、第4リングギヤR4と第4サンギヤS4のギヤ比とによって決定される回転速度で回転され、第4キャリアCA4に連結された出力軸13は、4速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
Thereby, the third carrier CA3 and the fourth ring gear R4 are rotated at a rotation speed determined by the rotation speed of the third sun gear S3 and the gear ratio of the third ring gear R3 and the third sun gear S3. As a result, the fourth carrier CA4 is rotated at a rotational speed determined by the rotational speed of the fourth ring gear R4, the rotational speed of the fourth sun gear S4, and the gear ratio of the fourth ring gear R4 and the fourth sun gear S4. The
前進5速の変速段の場合、第1クラッチC1及び第3クラッチC3が係合される。第1クラッチC1の係合により、互いに連結された第3及び第4サンギヤS3、S4が入力軸12に連結され、第3クラッチC3の係合により、共通リングギヤR1が第3リングギヤR3に連結される。
In the case of the fifth forward speed, the first clutch C1 and the third clutch C3 are engaged. The third and fourth sun gears S3 and S4 connected to each other are connected to the
これにより、入力軸12による共通キャリアCA1の回転によって、共通リングギヤR1及び第3リングギヤR3が、共通キャリアCA1の回転速度と、共通リングギヤR1とサンギヤS1のギヤ比とによって決定される回転速度で回転される。従って、第3キャリアCA3及び第4リングギヤR4が、第3リングギヤR3の回転速度と、第3サンギヤS3の回転速度と、第3リングギヤR3と第3サンギヤS3のギヤ比とによって決定される回転速度で回転される。その結果、第4キャリアCA4が、第4リングギヤR4の回転速度と、第4サンギヤS4の回転速度と、第4リングギヤR4と第4サンギヤS4のギヤ比とによって決定される回転速度で回転され、第4キャリアCA4に連結された出力軸13は、5速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
Thereby, the rotation of the common carrier CA1 by the
前進6速の変速段の場合、第1及び第2クラッチC1、C2が係合される。第1クラッチC1の係合により、第3及び第4サンギヤS3、S4が入力軸12に連結され、第2クラッチC2の係合により、第3キャリアCA3及び第4リングギヤR4が入力軸12に連結される。
In the case of the sixth forward speed, the first and second clutches C1 and C2 are engaged. The third and fourth sun gears S3 and S4 are connected to the
これにより、入力軸12の回転が、第1クラッチC1を介して第3及び第4サンギヤS3、S4に伝達されると同時に、第2クラッチC2を介して第3キャリアCA3及び第4リングギヤR4に伝達される。その結果、出力軸13に連結された第4キャリアCA4が入力軸12と一体的に回転され、出力軸13は6速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
Thereby, the rotation of the
前進7速の変速段の場合、第2及び第3クラッチC2、C3が係合される。第2クラッチC2の係合により、第3キャリアCA3及び第4リングギヤR4が入力軸12に連結され、第3クラッチC3の係合により、共通リングギヤR1が第3リングギヤR3に連結される。
In the case of the seventh forward speed, the second and third clutches C2 and C3 are engaged. The third carrier CA3 and the fourth ring gear R4 are coupled to the
これにより、第3キャリアCA3及び第4リングギヤR4が、入力軸12と一体的に回転されるとともに、第3リングギヤR3が、前進1速で述べたと同様に回転されるので、第3及び第4サンギヤS3、S4は、第3キャリアCA3の回転速度と、第3リングギヤR3の回転速度と、第3リングギヤR3と第3サンギヤS3のギヤ比とによって決定される回転速度で回転される。その結果、第4キャリアCA4が、第4リングギヤR4の回転速度と、第4サンギヤS4の回転速度と、第4リングギヤR4と第4サンギヤS4のギヤ比とによって決定される回転速度で回転され、第4キャリアCA4に連結された出力軸13は、7速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
As a result, the third carrier CA3 and the fourth ring gear R4 are rotated integrally with the
前進8速の変速段の場合、第2クラッチC2及び第1ブレーキB1が係合される。第2クラッチC2の係合により、第3キャリアCA3及び第4リングギヤR4が入力軸12に連結され、第1ブレーキB1の係合により、第3リングギヤR3が回転規制される。
In the case of the eighth forward speed, the second clutch C2 and the first brake B1 are engaged. The third carrier CA3 and the fourth ring gear R4 are connected to the
これにより、第3及び第4サンギヤS3、S4は、第3キャリアCA3の回転速度と、第3リングギヤR3と第3サンギヤS3のギヤ比とによって決定される回転速度で回転される。その結果、第4キャリアCA4が、第4リングギヤR4の回転速度と、第4サンギヤS4の回転速度と、第4リングギヤR4と第4サンギヤS4のギヤ比とによって決定される回転速度で回転され、第4キャリアCA4に連結された出力軸13は、8速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
Thus, the third and fourth sun gears S3 and S4 are rotated at a rotation speed determined by the rotation speed of the third carrier CA3 and the gear ratio of the third ring gear R3 and the third sun gear S3. As a result, the fourth carrier CA4 is rotated at a rotational speed determined by the rotational speed of the fourth ring gear R4, the rotational speed of the fourth sun gear S4, and the gear ratio of the fourth ring gear R4 and the fourth sun gear S4. The
前進9速の変速段の場合、第2クラッチC2及び第4クラッチC4が係合される。第2クラッチC2の係合により、第3キャリアCA3及び第4リングギヤR4が入力軸12に連結され、第4クラッチC4の係合により、第2サンギヤS2が第3リングギヤR3に連結される。
In the case of the ninth forward speed, the second clutch C2 and the fourth clutch C4 are engaged. The engagement of the second clutch C2 connects the third carrier CA3 and the fourth ring gear R4 to the
これにより、入力軸12による共通キャリアCA1の回転により、第3リングギヤR3が、前進1速で述べたと同様に回転されるので、第3及び第4サンギヤS3、S4は、第3リングギヤR3の回転速度と、第3キャリアCA3の回転速度と、第3リングギヤR3と第3サンギヤS3のギヤ比とによって決定される回転速度で回転される。その結果、第4キャリアCA4が、第4リングギヤR4の回転速度と、第4サンギヤS4の回転速度と、第4リングギヤR4と第4サンギヤS4のギヤ比とによって決定される回転速度で回転され、第4キャリアCA4に連結された出力軸13は、9速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
As a result, the rotation of the common carrier CA1 by the
後進1速の変速段の場合、第3クラッチC3及び第2ブレーキB2が係合される。第3クラッチC3の係合により、共通リングギヤR1が第3リングギヤR3に連結され、第2ブレーキB2の係合により、第4リングギヤR4及び第3キャリアCA3が回転規制される。 In the case of the first reverse speed, the third clutch C3 and the second brake B2 are engaged. The common ring gear R1 is connected to the third ring gear R3 by the engagement of the third clutch C3, and the rotation of the fourth ring gear R4 and the third carrier CA3 is restricted by the engagement of the second brake B2.
これにより、入力軸12による共通キャリアCA1の回転によって、第3リングギヤR3が、前進5速で述べた回転速度で回転されるため、第3及び第4サンギヤS3、S4は、第3リングギヤR3の回転速度と、第3リングギヤR3と第3サンギヤS3のギヤ比とによって決定される回転速度で逆転される。従って、第4キャリアCA4が、第4サンギヤS4の回転速度と、第4リングギヤR4と第4サンギヤS4のギヤ比とによって決定される回転速度で逆転されるので、第4キャリアCA4に連結された出力軸13は、後進1速の変速段のギヤ比で逆転駆動される。
Accordingly, the third ring gear R3 is rotated at the rotational speed described in the fifth forward speed by the rotation of the common carrier CA1 by the
上記した第1の実施の形態によれば、第1複列プラネタリギヤ21を、第1、第2ピニオンP1、P2及び第1ピニオンP1と噛合する副ピニオンP5と、副ピニオンP5を回転可能に支承する共通キャリアCA1と、第1ピニオンP1と噛合しハウジング15に固定された第1サンギヤS1と、副ピニオンP5と噛合する共通リングギヤR1と、第2ピニオンP2と噛合する第2サンギヤS2とによって構成したので、従来のように2列のプラネタリギヤを並設して互いに連結した自動変速機に比べ、自動変速機10の軸線方向の長さを抑制することができ、自動変速機10の小型化を可能にすることができる。
According to the first embodiment described above, the first double-row
しかも、第1複列プラネタリギヤ21の2列目は、プラネタリギヤではなく、第2サンギヤS2と第2ピニオンP2とによって逆転ギヤを構成しているだけであるので、第2サンギヤS2と第2ピニオンP2とのギヤ比を自在に設定することができ、これにより、通常のラビニヨタイプの複列プラネタリギヤに比べて、ギヤの自由度を増すことができ、各変速段の間隔を適切に設定することが可能となる。
In addition, the second row of the first double-row
次に、本発明の第2の実施の形態を図4乃至図6に基づいて説明する。第2の実施形態に係る自動変速機10は、第1複列プラネタリギヤ21を、ピニオン及びリングギヤを共通にしたラビニヨタイプのプラネタリギヤによって構成した点、ピニオンに噛合する共通リングギヤR2をハウジング15に固定した点、及び第3クラッチC3によって共通キャリアCA1を、第3リングギヤR3に連結された連結部材34に係脱可能に連結した点について、第1の実施の形態と異にしている。その他については第1の実施の形態と同じであるため、以下においては、主として第1の実施の形態と異なる点を説明し、第1の実施の形態と同一の構成部品については同一の参照番号を付し、説明を省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the
図4に示すように、第2の実施の形態においては、第1複列プラネタリギヤ121が、ピニオンP11及びリングギヤR2を共通にしたラビニヨタイプのプラネタリギヤによって構成されている。そして、プラネタリギヤ121の第1サンギヤS1が、連結部材31を介して入力軸12に連結されている。共通リングギヤR2は、連結部材32を介してハウジング15に固定されている。
As shown in FIG. 4, in the second embodiment, the first double-row
第2サンギヤS2は、副ピニオンP12を介して共通キャリアCA1に支承されたロングピニオンP11に噛合され、第4クラッチC4によって、第3リングギヤR3に係脱可能に連結される。また、共通のキャリアCA1が第3クラッチC3によって、第4クラッチC4と並列的に、連結部材32を介して第3リングギヤR3に係脱可能に連結される。
The second sun gear S2 is meshed with the long pinion P11 supported by the common carrier CA1 via the auxiliary pinion P12, and is detachably connected to the third ring gear R3 by the fourth clutch C4. Further, the common carrier CA1 is detachably coupled to the third ring gear R3 via the
図5及び図6に、第2の実施の形態における係合表及び速度線図を示す。図6においては、共通リングギヤR2が固定され、第1サンギヤS1が入力軸12に一体的に連結されており、第3クラッチC3の作動点が共通キャリアCA1上となる点で、第1の実施の形態のものと相違している。
5 and 6 show an engagement table and a velocity diagram in the second embodiment. In FIG. 6, the common ring gear R2 is fixed, the first sun gear S1 is integrally connected to the
上記した第2の実施の形態によれば、第1複列プラネタリギヤ121を、ピニオンP11及びリングギヤR1を共通にしたラビニヨタイプによって構成したので、第1の実施の形態で述べたのと同様に、自動変速機10の軸線方向の長さを抑制することができ、自動変速機の小型化を可能にすることができる。
According to the second embodiment described above, since the first double-row
上記した実施の形態においては、各連結軸31、35、37及び連結部材34の構成により、各クラッチC1、C2、C4をできるだけ回転軸線O1より離間した位置に配置できるようにして、トルク容量の増大化を可能にした例で説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
In the above-described embodiment, the clutches C1, C2, and C4 can be arranged at positions separated from the rotation axis O1 as much as possible by the configuration of the
以上、本発明を実施の形態に即して説明したが、本発明は実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で種々の形態を採り得るものである。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the configurations described in the embodiments, and can take various forms within the scope described in the claims. Is.
10…自動変速機、12…入力軸、13…出力軸、15…ハウジング、21…第1複列プラネタリギヤ、22…第2複列プラネタリギヤ、S1〜S4…サンギヤ、CA1、CA3、CA4…キャリア、R1〜R4…リングギヤ、P1〜P4…ピニオン、P11…ロングピニオン、P5、P12…副ピニオン、C1〜C4…クラッチ、B1、B2…ブレーキ。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承される入力軸と、
第1、第2ピニオン及び前記第1ピニオンと噛合する副ピニオンと、前記副ピニオンを回転可能に支承する共通キャリアと、前記第1ピニオンと噛合し前記ハウジングに固定された第1サンギヤと、前記副ピニオンと噛合する共通リングギヤと、前記第2ピニオンと噛合する第2サンギヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承され、前記入力軸に連結される第1複列プラネタリギヤと、
第3サンギヤと、第3リングギヤと、前記第3サンギヤ及び前記第3リングギヤに噛合する第3ピニオンと、前記第3ピニオンを回転可能に支承する第3キャリアと、前記第3サンギヤと連結された第4サンギヤと、前記第3キャリアと連結された第4リングギヤと、前記第4サンギヤ及び前記第4リングギヤに噛合する第4ピニオンと、前記第4ピニオンを回転可能に支承する第4キャリアとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第2複列プラネタリギヤと、
前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承され前記第4キャリアに連結された出力軸と、
前記入力軸と互いに連結された前記第3及び第4サンギヤとを係脱可能に連結する第1クラッチと、
前記入力軸と互いに連結された前記第3キャリア及び前記第4リングギヤとを係脱可能に連結する第2クラッチと、
前記共通リングギヤと前記第3リングギヤとを係脱可能に連結する第3クラッチと、
前記第2サンギヤと前記第3リングギヤとを係脱可能に連結する第4クラッチと、
前記第3リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第1ブレーキと、
互いに連結された前記第3キャリア及び前記第4リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第2ブレーキと、
を備える自動変速機。 A housing;
An input shaft that is supported on the housing so as to be rotatable around a rotation axis;
A first pinion that meshes with the first pinion and the first pinion, a common carrier that rotatably supports the subpinion, a first sun gear that meshes with the first pinion and is fixed to the housing, A first ring train planetary gear having a common ring gear meshing with the sub-pinion and a second sun gear meshing with the second pinion, supported on the housing coaxially with the rotation axis, and coupled to the input shaft;
A third sun gear, a third ring gear, a third pinion that meshes with the third sun gear and the third ring gear, a third carrier that rotatably supports the third pinion, and the third sun gear are connected. A fourth sun gear; a fourth ring gear coupled to the third carrier; a fourth pinion that meshes with the fourth sun gear and the fourth ring gear; and a fourth carrier that rotatably supports the fourth pinion. A second double-row planetary gear supported on the housing coaxially with the rotational axis;
An output shaft that is rotatably supported around the rotation axis of the housing and connected to the fourth carrier;
A first clutch for releasably connecting the third and fourth sun gears connected to the input shaft;
A second clutch for releasably connecting the third carrier and the fourth ring gear connected to the input shaft;
A third clutch for releasably connecting the common ring gear and the third ring gear;
A fourth clutch for releasably connecting the second sun gear and the third ring gear;
A first brake for releasably fixing the third ring gear to the housing;
A second brake for releasably fixing the third carrier and the fourth ring gear coupled to each other to the housing;
An automatic transmission comprising:
前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承される入力軸と、
互いに噛合するロングピニオン及び第2ピニオンと、前記ロングピニオン及び第2ピニオンを回転可能に支承する共通キャリアと、前記入力軸と連結され前記ロングピニオンと噛合する第1サンギヤと、前記第2ピニオンと噛合する第2サンギヤと、前記ロングピニオンと噛合し前記ハウジングに固定された共通リングギヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承されたラビニョタイプの第1複列プラネタリギヤと、
第3サンギヤと、第3リングギヤと、前記第3サンギヤ及び前記第3リングギヤに噛合する第3ピニオンと、前記第3ピニオンを回転可能に支承する第3キャリアと、前記第3サンギヤと連結された第4サンギヤと、前記第3キャリアと連結された第4リングギヤと、前記第4サンギヤ及び前記第4リングギヤに噛合する第4ピニオンと、前記第4ピニオンを回転可能に支承する第4キャリアとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第2複列プラネタリギヤと、
前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承され前記第4キャリアに連結された出力軸と、
前記入力軸と互いに連結された前記第3及び第4サンギヤとを係脱可能に連結する第1クラッチと、
前記入力軸と互いに連結された前記第3キャリア及び前記第4リングギヤとを係脱可能に連結する第2クラッチと、
前記共通キャリアと前記第3リングギヤとを係脱可能に連結する第3クラッチと、
前記第2サンギヤと前記第3リングギヤとを係脱可能に連結する第4クラッチと、
前記第3リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第1ブレーキと、
互いに連結された前記第3キャリア及び前記第4リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第2ブレーキと、
を備える自動変速機。 A housing;
An input shaft that is supported on the housing so as to be rotatable around a rotation axis;
A long pinion and a second pinion meshing with each other; a common carrier rotatably supporting the long pinion and the second pinion; a first sun gear coupled to the input shaft and meshing with the long pinion; and the second pinion; A Ravigneaux type first double-row planetary gear that has a second sun gear that meshes with, a common ring gear that meshes with the long pinion and is fixed to the housing, and is supported coaxially with the rotational axis in the housing;
A third sun gear, a third ring gear, a third pinion that meshes with the third sun gear and the third ring gear, a third carrier that rotatably supports the third pinion, and the third sun gear are connected. A fourth sun gear; a fourth ring gear coupled to the third carrier; a fourth pinion that meshes with the fourth sun gear and the fourth ring gear; and a fourth carrier that rotatably supports the fourth pinion. A second double-row planetary gear supported on the housing coaxially with the rotational axis;
An output shaft that is rotatably supported around the rotation axis of the housing and connected to the fourth carrier;
A first clutch for releasably connecting the third and fourth sun gears connected to the input shaft;
A second clutch for releasably connecting the third carrier and the fourth ring gear connected to the input shaft;
A third clutch for releasably connecting the common carrier and the third ring gear;
A fourth clutch for releasably connecting the second sun gear and the third ring gear;
A first brake for releasably fixing the third ring gear to the housing;
A second brake for releasably fixing the third carrier and the fourth ring gear coupled to each other to the housing;
An automatic transmission comprising:
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