JP3003810B2 - 車両用自動変速機 - Google Patents

車両用自動変速機

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JP3003810B2 JP3105708A JP10570891A JP3003810B2 JP 3003810 B2 JP3003810 B2 JP 3003810B2 JP 3105708 A JP3105708 A JP 3105708A JP 10570891 A JP10570891 A JP 10570891A JP 3003810 B2 JP3003810 B2 JP 3003810B2
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    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2007Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2046Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with six engaging means

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  • Structure Of Transmissions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用自動変速機に関
し、特に、2組の遊星歯車により前進4速,後退1速の
変速を可能としたものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、2組の遊星歯車により前進4速,
後退1速の変速を可能とした自動変速機として、横置き
配置形式のものとして特開昭62−1645号公報記載
のものが知られており、また、縦置き配置形式のものと
して特開昭61−290264号公報記載のものが知ら
れている。これらは、サンギヤ,リングギヤ,ピニオン
キャリアからなる遊星歯車組が2組設けられると共に、
これらの遊星歯車組と同軸に複数のクラッチやブレーキ
が設けられた構造となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来技術にあっては、遊星歯車組やクラッチやブ
レーキが全て1つの軸に配置されているため、以下に列
挙する問題が生じる。
【0004】 長手方向寸法が長くなる。 遊星歯車やクラッチやブレーキの配設密度が高くな
り、ギヤトレーンの強化がむづかしい。
【0005】 入力軸上で軸が3重構造となって、強
度的に不利であるし、センタリングがむづかしい。 クラッチが集中配置されることで、熱がこもり油温
が上昇しやすい。 上述のようにクラッチ要素が集中配置されるから、
クラッチの軸方向寸法の制約が大きく、クラッチの容量
を高めようとすると、外径を大きくしなければならず装
置が大型化するもので、装置の小型化とクラッチ容量拡
大の両立がむづかしい。
【0006】本発明は、上述の問題に着目して成された
もので、装置の全長短縮,入力軸の構造簡略化,ギヤト
レーンの強化容易性向上,クラッチの加熱による油温上
昇防止,クラッチの小型化と容量アップの両立を同時に
達成することのできる車両用自動変速機を提供すること
を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では、2つの遊星
歯車組を設けた第1軸と平行に第2軸を設け、必要なク
ラッチ,ブレーキを第1軸と第2軸とに分散配置して上
記目的を達成するようにした。
【0008】すなわち、本発明の車両用自動変速機で
は、動力源の出力が入力される第1軸と、この第1軸と
平行に配置された第2軸と、前記第1軸に配置されて、
第1サンギヤ,第1リングギヤ,両ギヤに噛み合う複数
のピニオンを支持した第1ピニオンキャリアを有した第
1遊星歯車組と、前記第1軸に配置されて、この第1軸
と一体回転する第2サンギヤ,第2リングギヤ,両ギヤ
に噛み合う複数のピニオンを支持し、前記第1リングギ
ヤと一体回転可能な第2ピニオンキャリアを有した第2
遊星歯車組と、前記第1軸と第2軸との間で動力伝達を
行う第1動力伝達手段と、前記第2軸と第2リングギヤ
との間で動力伝達を行う第2動力伝達手段と、前記第1
軸上に設けられて、第1軸と第1サンギヤとの間の動力
伝達を可能したり遮断したりする第1クラッチと、前記
第1動力伝達手段の動力伝達を可能としたり遮断したり
する第2クラッチと、前記第2軸上に設けられて、第2
動力伝達手段による動力伝達を可能としたり遮断したり
する第3クラッチと、前記第1軸上に設けられて第1サ
ンギヤを静止可能な第1ブレーキと、前記第2軸上に設
けられて第2軸を静止可能な第2ブレーキと、前記第2
軸と第1ピニオンギヤとの間で動力伝達を行う第3動力
伝達手段とを設けたことを特徴とする手段とした。
【0009】なお、前記第2動力伝達手段の途中に、ワ
ンウエイクラッチ及び第4クラッチを並列に介在させて
もよい。また、前記第2クラッチは、第2軸上に配置し
てもよい。
【0010】
【作用】請求項1記載の車両用自動変速機では、第1〜
第3の各クラッチと第1および第2のブレーキを作動さ
せて、前進4速,後退1速の変速を行うことができる。
そして、この車両用変速機では、2組の遊星歯車組を設
けた第1軸と平行に第2軸を設け、クラッチおよびブレ
ーキを第1軸と第2軸とに分散配置させたため、長軸方
向の寸法を短縮できるし、軸まわりやクラッチおよびブ
レーキまわりの構造を簡略化できる。加えて、1つの軸
に形成する油穴が少なくて済み、強度的に有利となる
し、軸を3重構造としなくてむ済むようになり、強度的
の点およびセンタリングの点で有利となる。
【0011】さらに、遊星歯車やクラッチやブレーキの
軸方向の配設密度が低くなり、ギヤトレーンの強化が容
易となるし、クラッチにあっては、外径を拡大すること
なく容量拡大することが容易となる。しかも、クラッチ
およびブレーキの発熱部分が分散されることで、熱も分
散放熱容易となり、油温の上昇抑制を達成できる。
【0012】請求項2記載の装置では、ワンウエイクラ
ッチおよびそれと並列の第4クラッチを設けているた
め、変速品質および燃費が向上するし、エンジンブレー
キによる制動を得ることができる。
【0013】請求項3記載の装置では、第3クラッチ,
第2ブレーキに加えて第2クラッチを第2軸に配置した
ため、上記分散による作用がより強化される。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により詳述す
る。図1は、本発明第1実施例の車両用自動変速機を示
すスケルトン図である。この第1実施例の車両用自動変
速機は、前進4速後退1速の横置きタイプのものであっ
て、図中SFT1は第1軸である。この第1軸SFT1はエンジ
ン出力が入力される。また、図中SFT2は第2軸であっ
て、前記第1軸SFT1と平行に配置されている。
【0015】前記第1軸SFT1には、第1遊星歯車組PG1
と第2遊星歯車組PG2 とが並設されている。この第1遊
星歯車組PG1 は、第1クラッチC1により第1軸SFT1と連
結および切離し可能であって、第1ブレーキB1によりケ
ースCAに固定可能な第1サンギヤS1と、この第1サンギ
ヤS1の外側に設けられた第1リングギヤR1と、両ギヤS
1,R1に噛み合う複数の第1ピニオンP1を支持する第1
ピニオンキャリアPC1 とから構成されている。同様に前
記第2遊星歯車組PG2 は、前記第1軸SFT1に結合された
第2サンギヤS2と、この第2サンギヤS2の外側に設けら
れた第2リングギヤR2と、両ギヤS2,R2に噛み合う複数
の第2ピニオンP2を支持し、前記第2リングギヤR2と結
合された第2ピニオンキャリアPC2 とから構成されてい
る。なお、前記第2ピニオンキャリアPC2 は、この第2
ピニオンキャリアPC2 に設けられた第4駆動トランスフ
ァギヤAT4 とこの第4駆動トランスファギヤAT4 と噛み
合った第4従動トランスファギヤPT4 から成る出力トラ
ンスファギヤ列OUTGにより出力軸OUTSに連結されてい
る。
【0016】前記第1軸SFT1と第2軸SFT2との間には、
両者の間で動力を伝達可能な第1トランスファギヤ列
(第1動力伝達手段)TG1 ,第2トランスファギヤ列
(第2動力伝達手段)TG2 および第3トランスファギヤ
列(第3動力伝達手段)TG3 が設けられている。前記第
1トランスファギヤ列TG1 は、第1軸SFT1に結合された
第1駆動トランスファAT1 と、第2クラッチC2により第
2軸SFT2と連結および切離し可能な第1従動トランスフ
ァギヤPT2 とで構成されている。また、第2トランスフ
ァギヤ列TG2 は、前記第2リングギヤR2と結合された第
2駆動トランスファギヤAT2 と、第2軸SFT2の外周に設
けられ、第3クラッチC3により第2軸SFT2と連結および
切離し可能に設けられた第2従動トランスファギヤPT2
とで構成されている。なお、この第2従動トランスファ
ギヤPT2 と第2軸SFT2との間には、第3クラッチC3と直
列に第2ワンウエイクラッチW2が介在されると共に、第
3クラッチC3と並列に第4クラッチC4が並列に介在され
ている。第3トランスファギヤ列TG3 は、前記第1ピニ
オンキャリアPC1 に結合された第3駆動トランスファギ
ヤAT3 と、前記第2軸SFT2に結合された第3従動トラン
スファギヤPT3 とで構成されている。
【0017】さらに、前記第2軸SFT2は、第2ブレーキ
B2によりケースCAに固定可能となっており、かつ、この
第2ブレーキB2と並列に第2ワンウエイクラッチW2が設
けられている。
【0018】次に、実施例の作用について説明する。本
実施例の各クラッチC1,C2,C3,C4及び各ブレーキB1,
B2の作動制御は、図外のコントロールユニットにより下
記の表1の締結論理表に示すように行う。なお、図中の
記号○は作動時を示している。
【0019】
【表1】
【0020】そして、以上のように図外のコントロール
ユニットにより変速要素である各クラッチC1,C2,C3,
C4と各ブレーキB1,B2とを締結作動させて拘束条件を与
えることにより、実施例の車両用自動変速機では、図2
の共用線図に示すような、前進4速,後退1速のギヤ比
が得られる。なお、この共用線図は、横軸に設定歯数比
に対応して割りふられる回転メンバの位置をとり、縦軸
に回転速度比をとり、各回転メンバの位置を通り縦方向
に引かれる直線と、回転速度比0と回転速度比1に対応
して横方向に引かれる直線との交点にそれぞれブレーキ
とクラッチの変速要素を表示し、作動する変速要素を結
ぶ線により描かれている。
【0021】以上説明してきたように、本実施例では、
2組の遊星歯車組PG1 ,PG2 と4つのクラッチC1,C2,
C3,C4と2つのブレーキB1,B2と2つのワンウエイクラ
ッチW1,W2を有して、前進4変,後退1速の変速を可能
としながら、第1・第2の2つの遊星歯車組PR1 ,PG2
を設けた第1軸SFT1と平行に第2軸SFT2を設け、締結要
素として、第1軸SFT1側に、第1クラッチC1と第1ブレ
ーキB1を設け、第2軸SFT2側に第2〜4クラッチC2〜C4
および第2ブレーキB2を設けるというように、クラッ
チ,ブレーキを第1軸SFT1と第2軸SFT2とに分散配置さ
せたため、以下に列挙する効果が得られる。
【0022】a)装置の長軸方向の寸法を短縮してコン
パクト化を図ることができる。
【0023】b)遊星歯車やクラッチやブレーキの配設
密度が低くなり、ギヤトレーンの強化が容易となるし、
軸まわりやクラッチまわり及びブレーキまわりの構造を
簡略化できる。
【0024】c)クラッチ,ブレーキ等の発熱部位が分
散して、油温の上昇を抑制される。
【0025】d)クラッチC1〜C4の軸方向寸法に対する
制限が緩和されることになり、外径を拡大することなく
クラッチ容量アップを図ることができるもので、同じ容
量であれば、コンパクト化を図ることができ、同じ外径
であれば、容量アップすることができる。
【0026】e)第1・第2両軸SFT1,SFT2を通す油穴
が少なくて済み、両軸を径方向にコンパクトにすること
ができる。
【0027】また、実施例装置によれば、第1〜第3駆
動伝達手段として、各駆動トランスファギヤAT1 ,AT2
,AT3 および各従動トランスファギヤPT1 ,PT2 ,PT3
から構成される第1〜第3トランスファギヤ列TG1 〜T
G3 を用いたため、各トランスファギヤのギヤ比を適宜
選択することで、装置全体のギヤ比の選択自由度が拡大
するという効果が得られる。
【0028】次に、図3に示す本発明第2実施例の車両
用自動変速機について説明する。この第2実施例の車両
用自動変速機は、後輪駆動や4輪駆動のタイプの車両に
よく用いられる縦置きタイプのものであって、第1実施
例との相違点は、第2ピニオンキャリアPC2 に、第1軸
SFT1と同軸に出力軸OUTSが結合されている点である。他
の構成については第1実施例と同じであるので、第1実
施例装置と同様の構成には同じ符号を付けることで説明
を省略する。
【0029】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
てきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変
更等があっても本発明に含まれる。例えば、実施例では
各動力伝達手段として、トランスファギヤ列を示した
が、チェーン,スプロケット等、他の手段により構成す
るようにしてもよい。
【0030】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の車両
用自動変速機にあっては、2組の遊星歯車組を有して前
進4速,後退1速の変速を可能としながら、2つの遊星
歯車組を設けた第1軸と平行に第2軸を設け、必要なク
ラッチ,ブレーキを第1軸と第2軸とに分散配置したた
め、長軸方向の寸法を短縮できるし、軸まわりやクラッ
チおよびブレーキまわりの構造を簡略化できるという効
果,1つの軸に形成する油穴が少なくて済み、強度的に
有利となるという効果,軸を3重構造としなくてむ済む
ようになり、強度的の点およびセンタリングの点で有利
となるという効果が得られる。
【0031】さらに、遊星歯車やクラッチやブレーキの
軸方向の配設密度が低くなり、ギヤトレーンの強化が容
易となるという効果が得られ、クラッチにあっては、外
径を拡大することなく容量拡大することが容易となると
いう効果が得られ、しかも、クラッチおよびブレーキの
発熱部分が分散されることで、熱も分散放熱容易とな
り、油温の上昇抑制を達成できる。
【0032】請求項2記載の装置では、変速品質および
燃費が向上するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1実施例の車両用自動変速機を示すス
ケルトン図である。
【図2】本発明実施例の車両用自動変速機での変速関係
を示す共線図である。
【図3】本発明第2実施例の車両用自動変速機を示すス
ケルトン図である。
【符号の説明】
SFT1 第1軸 SFT2 第2軸 PG1 第1遊星歯車組 PG2 第2遊星歯車組 S1 第1サンギヤ S2 第2サンギヤ R1 第1リングギヤ R2 第2リングギヤ P1 第1ピニオンギヤ P2 第2ピニオンギヤ PC1 第1ピニオンキャリア PC2 第2ピニオンキャリア C1 第1クラッチ C2 第2クラッチ C3 第3クラッチ C4 第4クラッチ W1 第1ワンウエイクラッチ W2 第2ワンウエイクラッチ B1 第1ブレーキ B2 第2ブレーキ TG1 第1トランスファギヤ列(第1動力伝達手段) TG2 第2トランスファギヤ列(第2動力伝達手段) TG3 第3トランスファギヤ列(第3動力伝達手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−229045(JP,A) 特開 平3−113150(JP,A) 特開 昭62−251550(JP,A) 特開 昭62−49047(JP,A) 特開 昭61−124747(JP,A) 実開 昭63−40653(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 3/44 - 3/78

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動力源の出力が入力される第1軸と、 この第1軸と平行に配置された第2軸と、 前記第1軸に配置されて、第1サンギヤ,第1リングギ
    ヤ,両ギヤに噛み合う複数のピニオンを支持した第1ピ
    ニオンキャリアを有した第1遊星歯車組と、 前記第1軸に配置されて、この第1軸と一体回転する第
    2サンギヤ,第2リングギヤ,両ギヤに噛み合う複数の
    ピニオンを支持し、前記第1リングギヤと一体回転可能
    な第2ピニオンキャリアを有した第2遊星歯車組と、 前記第1軸と第2軸との間で動力伝達を行う第1動力伝
    達手段と、 前記第2軸と第2リングギヤとの間で動力伝達を行う第
    2動力伝達手段と、 前記第1軸上に設けられて、第1軸と第1サンギヤとの
    間の動力伝達を可能したり遮断したりする第1クラッチ
    と、 前記第1動力伝達手段の動力伝達を可能としたり遮断し
    たりする第2クラッチと、 前記第2軸上に設けられて、第2動力伝達手段による動
    力伝達を可能としたり遮断したりする第3クラッチと、 前記第1軸上に設けられて第1サンギヤを静止可能な第
    1ブレーキと、 前記第2軸上に設けられて第2軸を静止可能な第2ブレ
    ーキと、 前記第2軸と第1ピニオンギヤとの間で動力伝達を行う
    第3動力伝達手段とを備えていることを特徴とする車両
    用自動変速機。
  2. 【請求項2】 前記第2動力伝達手段の途中にワンウエ
    イクラッチ及び第4クラッチが並列に介在されているこ
    とを特徴とする請求項1記載の車両用自動変速機。
  3. 【請求項3】 前記第2クラッチが、第2軸上に配置さ
    れていることを特徴とする請求項1もしくは2記載の車
    両用自動変速機。
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