JP3634888B2 - Planetary gear train for automatic transmission and gear transmission for automatic transmission - Google Patents

Planetary gear train for automatic transmission and gear transmission for automatic transmission Download PDF

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動変速機用歯車変速装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、前進5速のギヤ段を得る自動変速機用歯車変速装置として、特開平1−242854号公報に記載のものが知られている。
【0003】
この従来装置は、シングルピニオン型遊星歯車を2個用い前進4速のギヤ段を得る4速型主遊星歯車変速機構に、シングルピニオン型遊星歯車を1個追加し、この3個の遊星歯車に総計11個のクラッチ,ブレーキ,一方向クラッチ等の係合・解放要素を組み合わせた構成になっている。
【0004】
このうち、変速制御を簡単にするための一方向クラッチ及び一方向クラッチを取り付けたがためコースティング時に利かなくなるエンジンブレーキを利かせる目的で付加したクラッチ・ブレーキ類を取り除いたクラッチ及びブレーキの係合・解放要素数は7個である。この数が実用上、前進5段・後退1段の変速を達成するのに必要な最小要素数である。
【0005】
内訳は、クラッチ,ブレーキの係合・解放要素を最小でも5個必要とする4段部(アンダードライブ2段,直結1段,オーバドライブ1段)と、1つの遊星歯車とクラッチ・ブレーキが最小でも2つ必要なアド・オン部からなり、5段(アンダードライブ3段,直結1段,オーバドライブ1段)変速を可能にしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の自動変速機用歯車変速装置でオーバドライブを1段から2段にしようとした場合、アド・オン部の入力経路を切り替えてアド・オン部に導くことが考えられるが、このためにはクラッチ・ブレーキを2つ追加することが必要になる。従って、コスト、さらには、車両搭載性を損ねる点等を考慮すると実用的ではない。
【0007】
また、当該アド・オン型5段変速装置に最低必要なクラッチ,ブレーキの総変速要素数は7個であるが、装置全体に占める重量及び寸法の割合が大きく、これをできる限り減らして、コスト・車両搭載性・燃費等を向上させたいという要求も強い。
【0008】
さりとて、クラッチ,ブレーキの総数を減らすために、複数の遊星歯車を組み合わせて変速装置の構成を検討するについては、遊星歯車の組み合わせ方や遊星歯車のサンギヤとリングギヤとの歯数の比(即ち、ギヤ比)、シングルピニオン型遊星歯車かダブルピニオン型遊星歯車を用いるのか等によって得られる変速比が多様に変わり、且つ、それらが全て実用に供し得るものではなく、車両への搭載性,変速特性,要求される動力性能,コスト等の諸条件から実用性のある歯車列は限定される。
【0009】
即ち、遊星歯車の組み合わせやギヤ比の設定の仕方によって、膨大な数の構成が考案できるものの、車両用自動変速機として要求される実用に適するものを創作することには多大な困難を伴うという問題がある。
【0010】
例えば、特開昭50−64660号公報には、図7に示すように、シングルピニオン型の遊星歯車を3個と、クラッチ3個,ブレーキ3個を用い、図9に示すように、各要素を係合・解放することにより前進6段・後退2段の変速を達成する装置が示されている。
【0011】
しかしながら、この従来装置にあっては、下記に述べる問題がある。
【0012】
(1) ギヤ段間の変速比の設定が不適である。
【0013】
横軸に遊星歯車の設定ギヤ比に応じ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、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クラッチとブレーキの要素を表示し、係合される要素を結ぶ線により描かれる共線図を図8に示す。
【0014】
本来、ギヤ段間の変速比は等比級数的に設定するのが望ましい。なぜなら、図10に示すように、エンジンのトルクバンド(スロットル開度一定でのエンジントルクと回転の関係から出力されるエンジントルクの幅)がギヤ段に影響されずにほぼ一定となり、出力軸トルクはギヤ段に応じてほぼ一定の比で変化すると共に、エンジン回転がほぼ同じ変化をすることになり、運転者にとって快適に感じる。
【0015】
ところが、図8によれば、ギヤ段間の変速比が等比級数的ではなく、特に、5速,6速間及び3速,4速間が広く、この間が他の変速とは異なるトルクバンドを使うことになり、エンジン特性の良好な部分を使えなくなる。特に、5速,6速は変速頻度が多いところであり、顕著に感じるはずである。
【0016】
そこで、3速,4速間を狭くしようとして第5回転メンバ▲5▼の縦軸が図面右方向にずれるように遊星歯車のギヤ比を設定すると、3速,4速間は狭くなるが同時に4速,5速間も狭くなるし、5速,6速間は現状よりさらに広くなる。
【0017】
このように、ギヤ同志の動力伝達経路が常に連結されたギヤ列では、変速比の選択幅が少なく、図8に示すように妥協的に変速比を設定せざるを得ない。
【0018】
(2) 変速に関与しないメンバ回転が異常に高くなる。
【0019】
図8に示す共線図の左右端の回転メンバ▲1▼,▲5▼は、5速,6速,後退2速の時に異常な高回転となるので、その部材の支持用軸受け等の強度や高回転による変速不良(遠心油圧によるクラッチ作動不良等)のおそれがある。
【0020】
本発明は、以上の問題点を克服し、実用に適するものを創作したが、これに際して以下の点を考慮した。
【0021】
1)2つのクラッチ及びブレーキを係合状態から解放状態もしくは解放状態から係合状態に切り替えると変速ショックが悪化し、あるいは変速ショックを低減するために複雑な制御が必要となることを考慮し、隣り合ったギヤ段間で1つのクラッチまたはブレーキが係合状態から解放状態もしくは解放状態から係合状態に切り替わることとした。
【0022】
2)構成を簡素化し、コストアップを抑えるために、ダブルピニオン型遊星歯車を使わずにシングルピニオン型遊星歯車だけを3つ組み合わせる構成とした。
【0023】
3)クラッチ及びブレーキの総数は、最小の場合6個で、前進6段(アンダードライブ3段,直結1段,オーバドライブ2段)、後退1段以上を実現できる構成であることとした。これは、小型・軽量な構成にすることとコストダウンを強く考慮したためである。
【0024】
4)アド・オン型は本体部にアド・オン部を結合する構造になるため、小型・軽量かつコストを考慮すると、アド・オン部を結合する手段並びに本体部とアド・オン部を隔てる壁が必要になる等、不利である。そのためインテグラルタイプとすることとした。
【0025】
5)各変速ギヤ段間の変速比を等比級数的に並ばせることによって、変速の前後でのエンジン回転のバラツキを少なくして運転し易くする配慮を行なった。
【0026】
本発明の目的とするところは、変速ショックを容易に低減でき、変速制御が容易で、動力性能に優れ、かつ構成が簡単な自動変速機用遊星歯車列及び自動変速機用歯車変速装置を提供することにある。
【0027】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項1記載の自動変速機用歯車変速装置では、図1のクレーム対応図に示すように、第1サンギヤと、第1リングギヤと、両ギヤに噛み合うピニオンを保持する第1キャリヤを有するシングルピニオン型の第1遊星歯車aと、第2サンギヤと、第2リングギヤと、両ギヤに噛み合うピニオンを保持する第2キャリヤを有するシングルピニオン型の第2遊星歯車bと、第3サンギヤと、第3リングギヤと、両ギヤに噛み合うピニオンを保持する第3キャリヤを有するシングルピニオン型の第3遊星歯車cと、前記第1サンギヤと第2サンギヤと第3サンギヤとを一体に連結する3要素連結メンバdと、前記第2キャリヤと第3リングギヤとを断接クラッチeを介して連結するクラッチ介装連結メンバfと、前記第1リングギヤと第2リングギヤとを一体に連結する2要素連結メンバgと、を備えた自動変速機用遊星歯車列において、前記3要素連結メンバdを、第1ブレーキを介してケースに連結し、前記第3キャリヤを、第2ブレーキを介してケースに連結し、前記第1キャリヤを、第3ブレーキを介してケースに連結すると共に、第2クラッチを介して入力軸に連結し、前記クラッチ介装連結メンバfの第3リングギヤ側を、出力軸に連結し、前記2要素連結メンバgを、第3クラッチを介して入力軸に連結し、1つのギヤ段を前記断接クラッチe(第1クラッチ)を含む3クラッチ3ブレーキのうち3個の係合組み合わせにより得ると共に、隣り合ったギヤ段で二重掛け替えのない係合解放制御則により複数のギヤ段を得る変速制御手段を設けたことを特徴とする。
【0029】
【作用】
第1の発明の作用を説明する。
【0030】
シングルピニオン型の第1遊星歯車aと第2遊星歯車bと第3遊星歯車cのうち第1サンギヤと第2サンギヤと第3サンギヤとの3要素は3要素連結メンバdにより一体に連結され、第1リングギヤと第2リングギヤとは2要素連結メンバgにより一体に連結される。そして、第2キャリヤと第3リングギヤとの2要素は、断接クラッチeを接とする選択時に2要素が一体にクラッチ介装連結メンバfを介して直結され、断接クラッチeを断とする選択時に2要素が分断される。つまり、各遊星歯車a,b,cの9個ある回転要素のうち1つの3要素連結メンバdにより2個少なくなり、1つの2要素連結メンバgにより1個少なくなる。そして、断接クラッチeを断とする選択時には、9個−2個−1個=6個の回転要素を持つ遊星歯車列となり、断接クラッチeを接とする選択時には、2要素がクラッチ介装連結メンバfにより直結とされることにより、9個−2個−1個−1個=5個の回転要素を持つ遊星歯車列となる。
【0031】
よって、これらの回転要素に入力部材,出力部材,ケースを加えて9個あるいは8個のメンバとし、各メンバ間を一体に連結するか、全く連結しないか、クラッチやブレーキ等の係合要素を介して連結するかのいずれかを行ない、設けられた複数の係合要素の係合・解放を制御することにより入力部材と出力部材間に異なる変速比による回転状況を得ることができる。
【0032】
この場合、各遊星歯車a,b,c同志の動力伝達経路を断接クラッチeの断または接により選択できることで、各ギヤ段での変速比の設定自由度が高まり、各変速ギヤ段間の変速比を等比級数的に並ばせることが可能となる。
【0033】
また、断接クラッチeにより伝達経路を断つ用い方をすることで変速に関与しないメンバ回転が異常に高くなることも防止できる。
【0035】
また、請求項記載の歯車変速装置に対し、変速制御手段による変速制御により、1つのギヤ段が断接クラッチe(第1クラッチ)を含む3クラッチ3ブレーキのうち3個の係合組み合わせにより得られると共に、隣り合ったギヤ段で二重掛け替えのない係合解放制御則により複数のギヤ段が得られる。
【0036】
例えば、設定可能な複数のギヤ段から前進6段後退1段を設定した場合、変速ショックを容易に低減でき、変速制御が容易で、動力性能に優れ、かつ構成が簡単な装置であるという要求性能を全て満足する。
【0037】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【0038】
まず、構成を説明する。
【0039】
図2は請求項記載の発明に対応する実施例の自動変速機用歯車変速機構を示すスケルトン図である。
【0040】
図2において、PG1は第1遊星歯車、PG2は第2遊星歯車、PG3は第3遊星歯車、M1は3要素連結メンバ、M2はクラッチ介装連結メンバ、M3は2要素連結メンバ、C1は第1クラッチ(断接クラッチeに相当)で、これらにより構成される遊星歯車列について説明する。
【0041】
前記第1遊星歯車PG1は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、両ギヤS1,R1に噛み合うピニオンを保持する第1キャリヤP1を有するシングルピニオン型の遊星歯車である。
【0042】
前記第2遊星歯車PG2は、第2サンギヤS2と、第2リングギヤR2と、両ギヤS2,R2に噛み合うピニオンを保持する第2キャリヤP2を有するシングルピニオン型の遊星歯車である。
【0043】
前記第3遊星歯車PG3は、第3サンギヤS3と、第3リングギヤR3と、両ギヤS3,R3に噛み合うピニオンを保持する第3キャリヤP3を有するシングルピニオン型の遊星歯車である。
【0044】
前記3要素連結メンバM1は、第1サンギヤS1と第2サンギヤS2と第3サンギヤS3とを一体に連結するメンバである。
【0045】
前記クラッチ介装連結メンバM2は、第2キャリヤP2と第3リングギヤR3とを第1クラッチC1を介して連結するメンバである。
【0046】
前記2要素連結メンバM3は、第1リングギヤR1と第2リングギヤR2とを一体に連結するメンバである。
【0047】
上記遊星歯車列を自動変速機用歯車変速機構にするにあたって、遊星歯車列に付加されるメンバ並びに係合要素について説明する。
【0048】
前記3要素連結メンバM1(回転メンバA)は、第1ブレーキB1を介してケースKに連結されている。
【0049】
前記第3キャリヤP3(回転メンバB)は、第2ブレーキB2を介してケースKに連結されている。
【0050】
前記第1キャリヤP1(回転メンバC)は、第3ブレーキB3を介してケースKに連結されていると共に、第2クラッチC2を介して入力軸ISに連結されている。
【0051】
前記クラッチ介装連結メンバM2(回転メンバD)の第3リングギヤR3側は、出力軸OSに連結されている。
【0052】
前記2要素連結メンバM3(回転メンバE)は、第3クラッチC3を介して入力軸ISに連結されている。
【0053】
そして、1つのギヤ段を前記3個のクラッチC1,C2,C3と3個のブレーキB1,B2,B3のうち3個の係合組み合わせにより得ると共に、隣り合ったギヤ段で二重掛け替えのない係合解放制御により前進6段で後退1段のギヤ段を得る図外の変速制御手段(全油圧制御式あるいは電子制御+油圧制御式)が上記自動変速機用歯車変速機構に接続されている。
【0054】
次に、作用を説明する。
【0055】
[第1速ギヤ段]
第1速ギヤ段は、図4の係合論理表に示すように、第1クラッチC1と第3クラッチC3と第3ブレーキB3を係合することで得られる。
【0056】
この第1速ギヤ段では、第1クラッチC1の係合により回転メンバDは2要素連結メンバとして一体回転する。また、第3クラッチC3の係合により回転メンバEからの入力となる。そして、第3ブレーキB3の係合により回転メンバCはケースKに固定される。
【0057】
よって、回転メンバEからの入力と、回転メンバCの固定により、回転メンバDの回転が規定され、回転メンバDに連結されている出力軸OSからは、入力軸ISの回転に対し減速比の大きなアンダードライブによる第1速変速比が得られる。
【0058】
すなわち、第1速ギヤ段での共線図は、図3の1stに示す通り、第1クラッチC1の係合により1つの線図にて表される。
【0059】
尚、図3において、A,B,C,D,Eは各回転メンバであり、矢印は入力、二重丸は出力、黒塗り三角はブレーキ係合を示す。
【0060】
[第2速ギヤ段]
第2速ギヤ段は、第1速ギヤ段での第3ブレーキB3を解放して第2ブレーキB2を締結する。つまり、図4の係合論理表に示すように、第1クラッチC1と第3クラッチC3と第2ブレーキB2を係合することで得られる。
【0061】
この第2速ギヤ段では、第1クラッチC1の係合により回転メンバDは2要素連結メンバとして一体回転する。また、第3クラッチC3の係合により回転メンバEからの入力となる。そして、第2ブレーキB2の係合により回転メンバBはケースKに固定される。
【0062】
よって、回転メンバEからの入力と、回転メンバBの固定により、回転メンバDの回転が規定され、回転メンバDに連結されている出力軸OSからは、第1速変速比よりも減速比として小さい値による第2速変速比が得られる。
【0063】
すなわち、第2速ギヤ段での共線図は、図3の2ndに示す通り、第1クラッチC1の係合により1つの線図にて表される。
【0064】
[第3速ギヤ段]
第3速ギヤ段は、第2速ギヤ段での第2ブレーキB2を解放して第1ブレーキB1を締結する。つまり、図4の係合論理表に示すように、第1クラッチC1と第3クラッチC3と第1ブレーキB1を係合することで得られる。
【0065】
この第3速ギヤ段では、第1クラッチC1の係合により回転メンバDは2要素連結メンバとして一体回転する。また、第3クラッチC3の係合により回転メンバEからの入力となる。そして、第1ブレーキB1の係合により回転メンバAはケースKに固定される。
【0066】
よって、回転メンバEからの入力回転と、回転メンバAの固定により、回転メンバDの回転が規定され、回転メンバDに連結されている出力軸OSからは、第2速変速比よりも減速比として小さい値による第3速変速比が得られる。
【0067】
すなわち、第3速ギヤ段での共線図は、図3の3rdに示す通り、第1クラッチC1の係合により1つの線図にて表される。
【0068】
[第4速ギヤ段]
第4速ギヤ段は、第3速ギヤ段での第1ブレーキB1を解放して第2クラッチC2を締結する。つまり、図4の係合論理表に示すように、第1クラッチC1と第2クラッチC2と第3クラッチC3を係合することで得られる。
【0069】
この第4速ギヤ段では、第1クラッチC1の係合により回転メンバDは2要素連結メンバとして一体回転する。また、第2クラッチC2の係合による回転メンバCからの入力と、第3クラッチC3の係合による回転メンバEからの入力との同時入力となる。
【0070】
よって、回転メンバC,Eからの同時入力に規定されて回転メンバDの回転が入力回転に規定され、回転メンバDに連結されている出力軸OSからは、変速比1による第4速変速比が得られる。
【0071】
すなわち、第4速ギヤ段での共線図は、図3の4thに示す通り、第1クラッチC1の係合により1つの線図にて表される。
【0072】
[第5速ギヤ段]
第5速ギヤ段は、第4速ギヤ段での第3クラッチC3を解放して第1ブレーキB1を締結する。つまり、図4の係合論理表に示すように、第1クラッチC1と第2クラッチC2と第1ブレーキB1を係合することで得られる。
【0073】
この第5速ギヤ段では、第1クラッチC1の係合により回転メンバDは2要素連結メンバとして一体回転する。また、第2クラッチC2の係合により回転メンバCからの入力ととなる。そして、第1ブレーキB1の係合により回転メンバAはケースKに固定される。
【0074】
よって、回転メンバCからの入力と、回転メンバAの固定により、回転メンバDの回転が規定され、回転メンバDに連結されている出力軸OSからは、入力軸ISより高回転のオーバドライブ変速比による第5速変速比が得られる。
【0075】
すなわち、第5速ギヤ段での共線図は、図3の5thに示す通り、第1クラッチC1の係合により1つの線図にて表される。
【0076】
[第6速ギヤ段]
第6速ギヤ段は、第5速ギヤ段での第1ブレーキB1を解放して第2ブレーキB2を締結する。つまり、図4の係合論理表に示すように、第1クラッチC1と第2クラッチC2と第2ブレーキB2を係合することで得られる。
【0077】
この第6速ギヤ段では、第1クラッチC1の係合により回転メンバDは2要素連結メンバとして一体回転する。また、第2クラッチC2の係合により回転メンバCからの入力となる。そして、第2ブレーキB2の係合により回転メンバBはケースKに固定される。
【0078】
よって、回転メンバCからの入力と、回転メンバBの固定により、回転メンバDの回転が規定され、回転メンバDに連結されている出力軸OSからは、入力軸ISより高回転のオーバドライブ変速比による第6速変速比が得られる。
【0079】
すなわち、第6速ギヤ段での共線図は、図3の6thに示す通り、第1クラッチC1の係合により1つの線図にて表される。
【0080】
[後退ギヤ段]
後退ギヤ段は、図4の係合論理表に示すように、第2クラッチC2と第3クラッチC3と第2ブレーキB2を係合することで得られる。
【0081】
この後退ギヤ段では、第2クラッチC2の係合による回転メンバCからの入力と第3クラッチC3の係合による回転メンバEからの入力との同時入力となる。そして、第2ブレーキB2の係合により回転メンバBはケースKに固定される。よって、第1クラッチC1の解放と回転メンバC,Eの入力回転に規定された回転メンバAの回転(入力軸ISと同回転)と、回転メンバBの固定により、回転メンバDの回転が規定され、回転メンバDに連結されている出力軸OSからは、入力軸ISに対し逆回転による後退ギヤ段変速比が得られる。
【0082】
すなわち、後退ギヤ段での共線図は、図3のRevに示す通り、第1クラッチC1の解放により2つの線図にて表される。
【0083】
[各ギヤ段変速比]
第1遊星歯車PG1のギヤ比ρ (=zS1/zR1)、第2遊星歯車PG2のギヤ比ρ (=zS2/zR2)、第3遊星歯車PG3のギヤ比ρ (=zS3/zR3)とした時、各ギヤ段変速比n1,n2,n4,n5,n6,nRは、図4の表に示すようになる。
【0084】
具体例として、ρ =0.650,ρ =0.400,ρ =0.400とした時、各ギヤ段変速比と隣接するギヤ段間の比は下記のようになる。尚、カッコ内は目標値を示す。
【0085】
n1=3.640(3.5) n2/n1=0.563(0.629)
n2=2.050(2.2) n3/n2=0.683(0.682)
n3=1.400(1.5) n4/n3=0.714(0.667)
n4=1.000(1.0) n5/n4=0.848(0.700)
n5=0.848(0.7) n6/n5=0.554(0.714)
n6=0.470(0.5)
nR=2.500
1,2,5速が目標変速比より少し大きいが、1速〜6速はほぼ目標の変速比となる。また、1速〜6速間の比は、目標とする比に対し許容される偏差の範囲に収まっている。
【0086】
[自動変速機用歯車変速機構の第1変形例]
図5は自動変速機用歯車変速機構の第1変形例を示すスケルトン図である。
【0087】
この第1変形例は、図2に示す例に対し、入力側から出力側に向かって、順次、第3遊星歯車PG3,第2遊星歯車PG2,第1遊星歯車PG1を配列した例である。
【0088】
[自動変速機用歯車変速機構の第2変形例]
図6は自動変速機用歯車変速機構の第2変形例を示すスケルトン図である。
【0089】
この第2変形例は、図2に示す例に対し、入力側から出力側に向かって、順次、第1遊星歯車PG1,第3遊星歯車PG3,第2遊星歯車PG2を配列した例である。
【0090】
次に、効果を説明する。
【0091】
実施例の自動変速機用歯車変速装置にあっては、下記の長所が併せて達成される。
【0092】
(1) 隣接するギヤ段への変速を1つの係合要素の解放と1つの係合要素の係合により行なう装置としたため、変速ショックを容易に低減できる。
【0093】
(2) 前進6段後退1段の変速制御を行なう装置でありながら、変速に必要とする係合要素の数が3個のクラッチと3個のブレーキの6個だけの装置としたため、変速制御が容易となる。
【0094】
(3) 各ギヤ段の変速比を目標変速比に近づけ、且つ、変速比の隣接するギヤ段間の比をほぼ等比級数的に並べた装置としたため、変速に際してエンジン回転の変化がほぼ同じ変化をし、変速比に影響されずにエンジン特性の良好なトルクバンドでの変速が達成されることで、動力性能に優れる。
【0095】
ここで、なぜ各ギヤ段の変速比を目標変速比に近づけることができ、且つ、変速比の隣接するギヤ段間の比をほぼ等比級数的に並べることができるかについて理由を述べると、3つの遊星歯車同志の動力伝達経路が常に定まっているギヤ列とはなっていなく、第1クラッチC1の係合・解放により動力伝達経路を選択できることで、第1クラッチC1を解放状態とした場合の共線図(2本の線図)と第1クラッチC1を係合状態とした場合の共線図(1本の線図)とが別に描かれ、各ギヤ段での変速比の設定自由度が大幅に高まることによる。
【0096】
(4) シングルピニオン型の遊星歯車のみを3個を用い、アド・オン型ではなくインテグラルタイプとし、且つ、変速に必要とする係合要素の数が3個のクラッチと3個のブレーキの6個だけの装置としたため、構成が簡単であり、小型・軽量・低コストを達成することができる。
【0097】
以上、実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成は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変更や追加等があっても本発明に含まれる。
【0099】
また、実施例では、変速に必要な係合要素のみを用いた自動変速機用歯車変速機構の例を示したが、制御を簡単にするために一方向クラッチを入れたり、一方向クラッチを入れてもコースティング側でエンジンブレーキが効くようにブレーキ手段を追加したり、さらに、入力軸及び出力軸を連結する要素やケースに固定すべき要素は必要に応じて適宜決めれば良いことは当然のところである。
【0100】
【発明の効果】
請求項1記載の自動変速機用歯車変速装置にあっては、シングルピニオン型の第1遊星歯車と、シングルピニオン型の第2遊星歯車と、シングルピニオン型の第3遊星歯車と、第1サンギヤと第2サンギヤと第3サンギヤとを一体に連結する3要素連結メンバと、第2キャリヤと第3リングギヤとを断接クラッチを介して連結するクラッチ介装連結メンバと、第1リングギヤと第2リングギヤとを一体に連結する2要素連結メンバとを備えた自動変速機用遊星歯車列において、3要素連結メンバを、第1ブレーキを介してケースに連結し、第3キャリヤを、第2ブレーキを介してケースに連結し、第1キャリヤを、第3ブレーキを介してケースに連結すると共に、第2クラッチを介して入力軸に連結し、クラッチ介装連結メンバの第3リングギヤ側を、出力軸に連結し、2要素連結メンバを、第3クラッチを介して入力軸に連結し、1つのギヤ段を断接クラッチ(第1クラッチ)を含む3クラッチ3ブレーキのうち3個の係合組み合わせにより得ると共に、隣り合ったギヤ段で二重掛け替えのない係合解放制御則により複数のギヤ段を得る変速制御手段を設けた装置としたため、変速ショックを容易に低減でき、変速制御が容易で、動力性能に優れ、かつ構成が簡単な自動変速機用歯車変速装置を提供することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自動変速機用遊星歯車列を示すクレーム対応図である。
【図2】実施例装置の自動変速機用歯車変速機構を示すスケルトン図である。
【図3】実施例装置での変速制御における各ギヤ段でのメンバ回転状態を示す共線図である。
【図4】実施例装置での変速制御における各ギヤ段での係合論理表を示す図である。
【図5】実施例装置の第1変形例の自動変速機用歯車変速機構を示すスケルトン図である。
【図6】実施例装置の第2変形例の自動変速機用歯車変速機構を示すスケルトン図である。
【図7】従来装置の自動変速機用歯車変速機構を示すスケルトン図である。
【図8】従来装置での変速制御における各ギヤ段でのメンバ回転状態を示す共線図である。
【図9】従来装置での変速制御における各ギヤ段での係合論理表を示す図である。
【図10】スロットル開度をパラメータとしたエンジン回転数に対するエンジントルク特性図である。
【符号の説明】
a 第1遊星歯車
b 第2遊星歯車
c 第3遊星歯車
d 3要素連結メンバ
e 断接クラッチ
f クラッチ介装連結メンバ
g 2要素連結メンバ
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a gear transmission for an automatic transmission.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a gear transmission for an automatic transmission that obtains a forward fifth gear is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-224285.
[0003]
In this conventional apparatus, one single pinion planetary gear is added to a four-speed main planetary gear transmission mechanism that uses two single pinion planetary gears to obtain a forward four-speed gear stage. A total of 11 clutches, brakes, one-way clutches, and other engagement / release elements are combined.
[0004]
Of these, clutches and brakes with the addition of the one-way clutch and the one-way clutch for simplifying the shift control and the removal of clutches and brakes added for the purpose of using the engine brake that is not used during coasting. The number of merge / release elements is seven. This number is the minimum number of elements necessary to achieve a shift of 5 forward speeds and 1 reverse speed in practice.
[0005]
The breakdown consists of a minimum of five clutch / brake engagement / release elements (two underdrive stages, one direct connection stage, one overdrive stage), one planetary gear, and a clutch / brake. However, it consists of two required add-on parts, and enables five speeds (underdrive 3 stages, direct connection 1 stage, overdrive 1 stage).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when overdrive is attempted from the first stage to the second stage in the conventional gear transmission for an automatic transmission, it is conceivable to switch the input path of the add-on part to the add-on part. To do this, it is necessary to add two clutches and brakes. Therefore, it is not practical in consideration of the cost and the point of impairing the vehicle mountability.
[0007]
The total number of clutches and brakes required for the add-on type five-speed transmission is seven. However, the weight and size ratio of the entire device is large.・ There is a strong demand to improve vehicle mountability and fuel efficiency.
[0008]
As a matter of course, in order to reduce the total number of clutches and brakes, a combination of a plurality of planetary gears and the structure of the transmission device are examined. Gear ratio), the gear ratios obtained vary depending on whether single pinion type planetary gears or double pinion type planetary gears are used, etc., and they are not all practically usable. The gear trains that are practical are limited by various conditions such as required power performance and cost.
[0009]
In other words, although a vast number of configurations can be devised depending on the combination of planetary gears and how the gear ratio is set, creating a product suitable for practical use required as an automatic transmission for vehicles is accompanied by great difficulty. There's a problem.
[0010]
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-64660, as shown in FIG. 7, three single pinion type planetary gears, three clutches, and three brakes are used. As shown in FIG. A device is shown that achieves six forward and two reverse shifts by engaging and releasing the.
[0011]
However, this conventional apparatus has the following problems.
[0012]
(1) The gear ratio between gears is not set properly.
[0013]
The horizontal axis represents the position of the rotating member allocated according to the set gear ratio of the planetary gear, the vertical axis represents the rotational speed ratio, and a straight line drawn in the horizontal direction corresponding to rotational speed ratio 0 and rotational speed ratio 1 FIG. 8 shows a collinear diagram drawn by lines connecting the engaged elements with the clutch and brake elements displayed at the intersections.
[0014]
Originally, it is desirable to set the gear ratio between gear stages in a geometric series. This is because, as shown in FIG. 10, the engine torque band (the width of the engine torque output from the relationship between the engine torque and the rotation at a constant throttle opening) is substantially constant without being affected by the gear stage, and the output shaft torque Changes at a substantially constant ratio according to the gear stage, and the engine speed changes almost the same, which feels comfortable for the driver.
[0015]
However, according to FIG. 8, the gear ratio between the gear stages is not a geometric series, and in particular, the fifth gear, the sixth gear, the third gear, and the fourth gear are wide. Will not be able to use parts with good engine characteristics. In particular, the 5th and 6th speeds have a high frequency of shifts and should be noticeable.
[0016]
Therefore, if the gear ratio of the planetary gear is set so that the vertical axis of the fifth rotating member {circle around (5)} is shifted to the right in the drawing in order to narrow the third and fourth speeds, the third and fourth speeds are narrowed at the same time. The 4th and 5th speeds are narrower, and the 5th and 6th speeds are even wider than the current situation.
[0017]
In this way, in the gear train in which the power transmission paths of the gears are always connected, the selection ratio of the gear ratio is small, and the gear ratio must be set in a compromise manner as shown in FIG.
[0018]
(2) Member rotation that is not involved in gear shifting becomes abnormally high.
[0019]
The rotating members (1) and (5) at the left and right ends of the alignment chart shown in FIG. 8 have an unusually high rotation at the 5th speed, 6th speed, and 2nd reverse speed. Otherwise, there is a risk of poor transmission due to high rotation (such as poor clutch operation due to centrifugal hydraulic pressure).
[0020]
The present invention has overcome the above-mentioned problems and has created a device suitable for practical use. In this case, the following points are taken into consideration.
[0021]
1) Considering that shifting the two clutches and brakes from the engaged state to the disengaged state or from the disengaged state to the engaged state worsens the shift shock or requires complex control to reduce the shift shock, One clutch or brake is switched from an engaged state to a disengaged state or from a disengaged state to an engaged state between adjacent gears.
[0022]
2) In order to simplify the configuration and suppress the cost increase, a configuration in which only three single pinion type planetary gears are combined without using a double pinion type planetary gear is adopted.
[0023]
3) The total number of clutches and brakes is 6 in the minimum, and the configuration is such that 6 forward stages (underdrive 3 stages, direct connection 1 stage, overdrive 2 stages) and reverse 1 stage or more can be realized. This is because a compact and lightweight configuration and cost reduction are strongly considered.
[0024]
4) Since the add-on type has a structure in which the add-on part is coupled to the main body part, in consideration of small size, light weight, and cost, means for coupling the add-on part and a wall separating the main body part and the add-on part. Is disadvantageous, such as being necessary. Therefore, we decided to use integral type.
[0025]
5) By making the gear ratios between the transmission gear stages line up in a geometric series, consideration was given to make the engine easier to operate by reducing variations in engine rotation before and after the gear shift.
[0026]
An object of the present invention is to provide a planetary gear train for an automatic transmission and a gear transmission for an automatic transmission that can easily reduce a shift shock, can easily perform a shift control, have excellent power performance, and have a simple configuration. There is to do.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the gear transmission for an automatic transmission according to claim 1, as shown in the claim correspondence diagram of FIG. 1, a first sun gear, a first ring gear, and a pinion that meshes with both gears are held. A single pinion type first planetary gear a having one carrier, a second sun gear, a second ring gear, a single pinion type second planetary gear b having a second carrier holding a pinion meshing with both gears, A single pinion type third planetary gear c having a third sun gear, a third ring gear, and a third carrier for holding a pinion meshing with both gears, and the first sun gear, the second sun gear, and the third sun gear are integrally coupled. A three-element connecting member d, a clutch intervening connecting member f for connecting the second carrier and the third ring gear via a connection / disconnection clutch e, and the first relay 2 and elements connecting member g for connecting together the Gugiya second ring gear, the planetary gear train for an automatic transmission having a, the three elements connecting member d, and connected to the case through the first brake, the A third carrier is connected to the case via a second brake, the first carrier is connected to the case via a third brake, and is connected to an input shaft via a second clutch. The third ring gear side of the connecting member f is connected to the output shaft, the two-element connecting member g is connected to the input shaft via the third clutch, and one gear stage is connected to the connecting / disconnecting clutch e (first clutch). ) with obtained by third clutch 3 three engaging combination of brake comprising, providing the shift control means for obtaining a plurality of gear positions by a double irreplaceable engagement release control law by the gear stages adjacent And it features.
[0029]
[Action]
The operation of the first invention will be described.
[0030]
Of the single pinion type first planetary gear a, second planetary gear b, and third planetary gear c, three elements of the first sun gear, the second sun gear, and the third sun gear are integrally connected by a three-element connecting member d. The first ring gear and the second ring gear are integrally connected by a two-element connecting member g. The two elements of the second carrier and the third ring gear are directly connected via the clutch interposing connection member f when the connection / disconnection clutch e is selected, and the connection / disconnection clutch e is disconnected. Two elements are divided when selected. That is, two of the nine rotating elements of each planetary gear a, b, c are reduced by one three-element connecting member d, and one is reduced by one two-element connecting member g. When the connection / disconnection clutch e is selected to be disconnected, the planetary gear train has 9-2 pieces-1 = 6 rotating elements. When the connection / disconnection clutch e is selected, the two elements are connected via the clutch. By being directly connected by the mounting connection member f, a planetary gear train having 9-2 pieces-1 pieces-1 pieces = 5 rotation elements is obtained.
[0031]
Therefore, an input member, an output member, and a case are added to these rotating elements to form nine or eight members, and the members are connected together or not connected at all, or engaging elements such as clutches and brakes are connected. In this case, a state of rotation with a different gear ratio can be obtained between the input member and the output member by controlling engagement / release of the plurality of engagement elements provided.
[0032]
In this case, since the power transmission path between the planetary gears a, b, and c can be selected by disconnection or engagement of the connection / disconnection clutch e, the degree of freedom in setting the gear ratio at each gear stage is increased, and between the transmission gear stages is increased. It becomes possible to arrange the gear ratio in a geometric series.
[0033]
Further, by using the transmission / reception clutch e to cut the transmission path, it is possible to prevent the member rotation not involved in the shift from becoming abnormally high.
[0035]
Further, with respect to the gear shift device according to claim 1, the shift control by the shift control means, the three engaging combination of the third clutch 3 brake comprising one gear is the disengaging clutch e (first clutch) As a result, a plurality of gear stages can be obtained by an engagement release control law in which the adjacent gear stages are not double-changed.
[0036]
For example, when six forward gears and one reverse gear are set from a plurality of settable gears, there is a demand for a device that can easily reduce shift shocks, easily perform shift control, have excellent power performance, and have a simple configuration. Satisfy all performance.
[0037]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0038]
First, the configuration will be described.
[0039]
FIG. 2 is a skeleton diagram showing a gear transmission mechanism for an automatic transmission according to an embodiment corresponding to the first aspect of the present invention.
[0040]
In FIG. 2, PG1 is the first planetary gear, PG2 is the second planetary gear, PG3 is the third planetary gear, M1 is the three-element connecting member, M2 is the clutch-interposed connecting member, M3 is the two-element connecting member, and C1 is the first A planetary gear train constituted by one clutch (corresponding to the connecting / disconnecting clutch e) will be described.
[0041]
The first planetary gear PG1 is a single pinion type planetary gear having a first sun gear S1, a first ring gear R1, and a first carrier P1 holding a pinion that meshes with both the gears S1 and R1.
[0042]
The second planetary gear PG2 is a single pinion type planetary gear having a second sun gear S2, a second ring gear R2, and a second carrier P2 holding a pinion that meshes with both the gears S2 and R2.
[0043]
The third planetary gear PG3 is a single pinion type planetary gear having a third sun gear S3, a third ring gear R3, and a third carrier P3 that holds a pinion that meshes with both gears S3 and R3.
[0044]
The three-element connecting member M1 is a member that integrally connects the first sun gear S1, the second sun gear S2, and the third sun gear S3.
[0045]
The clutch interposed connecting member M2 is a member that connects the second carrier P2 and the third ring gear R3 via the first clutch C1.
[0046]
The two-element connecting member M3 is a member that integrally connects the first ring gear R1 and the second ring gear R2.
[0047]
When the planetary gear train is used as a gear transmission mechanism for an automatic transmission, members and engagement elements added to the planetary gear train will be described.
[0048]
The three-element connecting member M1 (rotating member A) is connected to the case K via the first brake B1.
[0049]
The third carrier P3 (rotating member B) is connected to the case K via the second brake B2.
[0050]
The first carrier P1 (rotating member C) is connected to the case K via the third brake B3 and is connected to the input shaft IS via the second clutch C2.
[0051]
The third ring gear R3 side of the clutch interposed connecting member M2 (rotating member D) is connected to the output shaft OS.
[0052]
The two-element connecting member M3 (rotating member E) is connected to the input shaft IS via a third clutch C3.
[0053]
And, one gear stage is obtained by the engagement combination of three of the three clutches C1, C2, C3 and the three brakes B1, B2, B3, and there is no double switching between the adjacent gear stages. A shift control means (full hydraulic control type or electronic control + hydraulic control type) (not shown) that obtains six forward gears and one reverse gear by engagement release control is connected to the gear transmission mechanism for automatic transmission. .
[0054]
Next, the operation will be described.
[0055]
[First speed gear stage]
The first gear is obtained by engaging the first clutch C1, the third clutch C3, and the third brake B3 as shown in the engagement logic table of FIG.
[0056]
In this first speed gear stage, the rotating member D rotates integrally as a two-element connecting member by the engagement of the first clutch C1. Further, the input from the rotating member E is caused by the engagement of the third clutch C3. The rotating member C is fixed to the case K by the engagement of the third brake B3.
[0057]
Therefore, the rotation of the rotating member D is regulated by the input from the rotating member E and the fixing of the rotating member C. From the output shaft OS connected to the rotating member D, the reduction ratio is reduced with respect to the rotation of the input shaft IS. The 1st speed gear ratio by big underdrive is obtained.
[0058]
That is, the collinear chart at the first speed gear stage is represented by one diagram by engagement of the first clutch C1, as shown at 1st in FIG.
[0059]
In FIG. 3, A, B, C, D, and E are rotation members, arrows indicate input, double circles indicate output, and black triangles indicate brake engagement.
[0060]
[2nd gear stage]
The second speed gear stage releases the third brake B3 in the first speed gear stage and engages the second brake B2. That is, as shown in the engagement logic table of FIG. 4, it is obtained by engaging the first clutch C1, the third clutch C3, and the second brake B2.
[0061]
In this second speed gear stage, the rotating member D rotates integrally as a two-element connecting member by the engagement of the first clutch C1. Further, the input from the rotating member E is caused by the engagement of the third clutch C3. The rotating member B is fixed to the case K by the engagement of the second brake B2.
[0062]
Therefore, the rotation of the rotating member D is regulated by the input from the rotating member E and the fixing of the rotating member B. From the output shaft OS connected to the rotating member D, the speed reduction ratio is set as a reduction ratio rather than the first speed gear ratio. The 2nd speed gear ratio by a small value is obtained.
[0063]
That is, the nomographic chart at the second speed gear stage is represented by a single diagram by engagement of the first clutch C1, as indicated by 2nd in FIG.
[0064]
[Third speed gear stage]
The third speed gear stage releases the second brake B2 in the second speed gear stage and engages the first brake B1. That is, as shown in the engagement logic table of FIG. 4, it is obtained by engaging the first clutch C1, the third clutch C3, and the first brake B1.
[0065]
In the third speed gear stage, the rotary member D rotates integrally as a two-element connecting member by the engagement of the first clutch C1. Further, the input from the rotating member E is caused by the engagement of the third clutch C3. The rotating member A is fixed to the case K by the engagement of the first brake B1.
[0066]
Therefore, the rotation of the rotating member D is defined by the input rotation from the rotating member E and the fixing of the rotating member A. From the output shaft OS connected to the rotating member D, the reduction ratio is higher than the second speed gear ratio. As a result, the third speed gear ratio with a small value can be obtained.
[0067]
That is, the collinear diagram at the third speed gear stage is represented by one diagram by engagement of the first clutch C1, as indicated by 3rd in FIG.
[0068]
[4th gear stage]
The fourth speed gear stage releases the first brake B1 in the third speed gear stage and engages the second clutch C2. That is, as shown in the engagement logic table of FIG. 4, it is obtained by engaging the first clutch C1, the second clutch C2, and the third clutch C3.
[0069]
In this fourth speed gear stage, the rotating member D rotates integrally as a two-element connecting member by the engagement of the first clutch C1. Further, the input from the rotating member C due to the engagement of the second clutch C2 and the input from the rotating member E due to the engagement of the third clutch C3 are simultaneously input.
[0070]
Therefore, the rotation speed of the rotation member D is defined as the input rotation by the simultaneous input from the rotation members C and E, and the fourth speed gear ratio by the gear ratio 1 is determined from the output shaft OS connected to the rotation member D. Is obtained.
[0071]
That is, the collinear diagram at the fourth speed gear stage is represented by one diagram by engagement of the first clutch C1, as indicated by 4th in FIG.
[0072]
[5th gear stage]
The fifth speed gear stage releases the third clutch C3 in the fourth speed gear stage and engages the first brake B1. That is, as shown in the engagement logic table of FIG. 4, it is obtained by engaging the first clutch C1, the second clutch C2, and the first brake B1.
[0073]
In this fifth speed gear stage, the rotating member D rotates integrally as a two-element connecting member by the engagement of the first clutch C1. In addition, the second clutch C2 is engaged to provide an input from the rotating member C. The rotating member A is fixed to the case K by the engagement of the first brake B1.
[0074]
Therefore, the rotation of the rotating member D is regulated by the input from the rotating member C and the fixing of the rotating member A. From the output shaft OS connected to the rotating member D, the overdrive speed change is higher than the input shaft IS. A fifth speed gear ratio is obtained by the ratio.
[0075]
That is, the nomograph at the fifth speed gear stage is represented by one diagram by engagement of the first clutch C1, as shown at 5th in FIG.
[0076]
[Sixth gear stage]
The sixth speed gear stage releases the first brake B1 in the fifth speed gear stage and engages the second brake B2. That is, as shown in the engagement logic table of FIG. 4, it is obtained by engaging the first clutch C1, the second clutch C2, and the second brake B2.
[0077]
In the sixth speed gear stage, the rotary member D rotates integrally as a two-element connecting member by the engagement of the first clutch C1. Further, the input from the rotating member C is caused by the engagement of the second clutch C2. The rotating member B is fixed to the case K by the engagement of the second brake B2.
[0078]
Therefore, the rotation of the rotating member D is regulated by the input from the rotating member C and the fixing of the rotating member B. From the output shaft OS connected to the rotating member D, the overdrive speed change is higher than the input shaft IS. A sixth speed ratio can be obtained by the ratio.
[0079]
That is, the nomographic chart at the sixth speed gear stage is represented by one diagram by the engagement of the first clutch C1, as shown at 6th in FIG.
[0080]
[Reverse gear stage]
The reverse gear is obtained by engaging the second clutch C2, the third clutch C3, and the second brake B2, as shown in the engagement logic table of FIG.
[0081]
In this reverse gear stage, the input from the rotating member C by the engagement of the second clutch C2 and the input from the rotating member E by the engagement of the third clutch C3 are simultaneously input. The rotating member B is fixed to the case K by the engagement of the second brake B2. Therefore, the rotation of the rotating member D is defined by the rotation of the rotating member A (same rotation as the input shaft IS) defined by the release of the first clutch C1 and the input rotation of the rotating members C and E, and the fixing of the rotating member B. Then, from the output shaft OS connected to the rotary member D, a reverse gear speed ratio by reverse rotation with respect to the input shaft IS is obtained.
[0082]
That is, the nomographic chart at the reverse gear stage is represented by two diagrams by releasing the first clutch C1, as shown by Rev in FIG.
[0083]
[Each gear speed ratio]
The gear ratio ρ 1 (= z S1 / z R1 ) of the first planetary gear PG1, the gear ratio ρ 2 (= z S2 / z R2 ) of the second planetary gear PG2, and the gear ratio ρ 3 (= z S3 / z R3 ), the gear ratios n1, n2, n4, n5, n6, and nR are as shown in the table of FIG.
[0084]
As a specific example, when ρ 1 = 0.650, ρ 2 = 0.400, ρ 3 = 0.400, the ratio between each gear speed ratio and the adjacent gear speed is as follows. The parentheses indicate target values.
[0085]
n1 = 3.640 (3.5) n2 / n1 = 0.563 (0.629)
n2 = 2.050 (2.2) n3 / n2 = 0.683 (0.682)
n3 = 1.400 (1.5) n4 / n3 = 0.714 (0.667)
n4 = 1.000 (1.0) n5 / n4 = 0.848 (0.700)
n5 = 0.848 (0.7) n6 / n5 = 0.554 (0.714)
n6 = 0.470 (0.5)
nR = 2.500
The 1st, 2nd, and 5th speeds are slightly larger than the target speed ratio, but the 1st to 6th speeds are almost the target speed ratio. Further, the ratio between the first speed to the sixth speed is within a range of deviation allowed for the target ratio.
[0086]
[First Modification of Gear Transmission Mechanism for Automatic Transmission]
FIG. 5 is a skeleton diagram showing a first modification of the gear transmission mechanism for an automatic transmission.
[0087]
This first modification is an example in which a third planetary gear PG3, a second planetary gear PG2, and a first planetary gear PG1 are sequentially arranged from the input side to the output side with respect to the example shown in FIG.
[0088]
[Second Modification of Gear Transmission Mechanism for Automatic Transmission]
FIG. 6 is a skeleton diagram showing a second modification of the gear transmission mechanism for an automatic transmission.
[0089]
This second modified example is an example in which a first planetary gear PG1, a third planetary gear PG3, and a second planetary gear PG2 are sequentially arranged from the input side to the output side with respect to the example shown in FIG.
[0090]
Next, the effect will be described.
[0091]
In the gear transmission for an automatic transmission according to the embodiment, the following advantages are also achieved.
[0092]
(1) Since the gear shifting to the adjacent gear stage is performed by releasing one engaging element and engaging one engaging element, the shift shock can be easily reduced.
[0093]
(2) Although it is a device that performs shift control of six forward steps and one reverse step, the shift control is performed because the number of engagement elements required for shifting is only six, that is, three clutches and three brakes. Becomes easy.
[0094]
(3) Since the gear ratio of each gear stage is close to the target gear ratio and the ratios between adjacent gear stages of the gear ratios are arranged in a nearly geometric series, the change in engine rotation is almost the same during gear shifting. By changing and achieving a shift in a torque band with good engine characteristics without being affected by the gear ratio, the power performance is excellent.
[0095]
Here, the reason why the gear ratio of each gear stage can be brought close to the target gear ratio and the ratio between adjacent gear stages of the gear ratio can be arranged almost in a geometric series is described. The power transmission path between the three planetary gears is not always a fixed gear train, and the power transmission path can be selected by engaging and releasing the first clutch C1, so that the first clutch C1 is in the released state. The collinear diagram (two diagrams) and the collinear diagram (one diagram) when the first clutch C1 is engaged are drawn separately, and the gear ratio can be freely set at each gear stage. Due to a significant increase in the degree.
[0096]
(4) Only three single pinion type planetary gears are used, not an add-on type, but an integral type, and the number of engaging elements required for shifting is 3 clutches and 3 brakes 6 Since only a single device is used, the configuration is simple, and a small size, light weight, and low cost can be achieved.
[0097]
While the embodiments have been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to the embodiments, and modifications and additions within the scope not departing from the gist of the present invention are included in the present invention.
[0099]
In the embodiment, an example of a gear transmission mechanism for an automatic transmission that uses only engagement elements necessary for shifting has been shown. However, in order to simplify control, a one-way clutch or a one-way clutch is inserted. However, it is a matter of course that the brake means is added so that the engine brake is effective on the coasting side, and further, the elements for connecting the input shaft and the output shaft and the elements to be fixed to the case may be appropriately determined as necessary. By the way.
[0100]
【The invention's effect】
2. The gear transmission for an automatic transmission according to claim 1, wherein a single pinion type first planetary gear, a single pinion type second planetary gear, a single pinion type third planetary gear, and a first sun gear are provided. A three-element connecting member that integrally connects the second sun gear and the third sun gear, a clutch-inserted connecting member that connects the second carrier and the third ring gear via a connection clutch, a first ring gear, and a second In a planetary gear train for an automatic transmission having a two-element connection member that integrally connects a ring gear, a three-element connection member is connected to a case via a first brake, a third carrier is connected to a second brake, and so on. The first carrier is connected to the case via the third brake, and is connected to the input shaft via the second clutch. 3 side of the 3 clutches 3 brakes including the connecting / disconnecting clutch (first clutch), and the two element connecting members connected to the input shaft via the third clutch. Since it is a device provided with a shift control means that obtains a plurality of gear stages by an engagement release control law that is obtained by a single engagement combination and does not cause double switching with adjacent gear stages, shift shock can be easily reduced, An effect is obtained that it is possible to provide a gear transmission for an automatic transmission that is easy to perform shift control, has excellent power performance, and has a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a claim correspondence diagram showing a planetary gear train for an automatic transmission according to the present invention.
FIG. 2 is a skeleton diagram showing a gear transmission mechanism for an automatic transmission of the embodiment device.
FIG. 3 is a collinear diagram showing member rotation states at each gear stage in the shift control in the embodiment device;
FIG. 4 is a diagram showing an engagement logic table at each gear stage in the shift control in the embodiment device.
FIG. 5 is a skeleton diagram showing a gear transmission mechanism for an automatic transmission according to a first modification of the embodiment apparatus;
FIG. 6 is a skeleton diagram showing a gear transmission mechanism for an automatic transmission according to a second modification of the embodiment device;
FIG. 7 is a skeleton diagram showing a gear transmission mechanism for an automatic transmission of a conventional apparatus.
FIG. 8 is a collinear diagram showing member rotation states at each gear stage in the shift control in the conventional device.
FIG. 9 is a diagram showing an engagement logic table at each gear stage in the shift control in the conventional device.
FIG. 10 is an engine torque characteristic diagram with respect to engine speed with a throttle opening as a parameter.
[Explanation of symbols]
a first planetary gear b second planetary gear c third planetary gear d three-element connecting member e connecting / disconnecting clutch f clutch-interposed connecting member g two-element connecting member

Claims (1)

第1サンギヤと、第1リングギヤと、両ギヤに噛み合うピニオンを保持する第1キャリヤを有するシングルピニオン型の第1遊星歯車と、
第2サンギヤと、第2リングギヤと、両ギヤに噛み合うピニオンを保持する第2キャリヤを有するシングルピニオン型の第2遊星歯車と、
第3サンギヤと、第3リングギヤと、両ギヤに噛み合うピニオンを保持する第3キャリヤを有するシングルピニオン型の第3遊星歯車と、
前記第1サンギヤと第2サンギヤと第3サンギヤとを一体に連結する3要素連結メンバと、
前記第2キャリヤと第3リングギヤとを断接クラッチを介して連結するクラッチ介装連結メンバと、
前記第1リングギヤと第2リングギヤとを一体に連結する2要素連結メンバと、
を備えた自動変速機用遊星歯車列において、
前記3要素連結メンバを、第1ブレーキを介してケースに連結し、
前記第3キャリヤを、第2ブレーキを介してケースに連結し、
前記第1キャリヤを、第3ブレーキを介してケースに連結すると共に、第2クラッチを介して入力軸に連結し、
前記クラッチ介装連結メンバの第3リングギヤ側を、出力軸に連結し、
前記2要素連結メンバを、第3クラッチを介して入力軸に連結し、
1つのギヤ段を前記断接クラッチ(第1クラッチ)を含む3クラッチ3ブレーキのうち3個の係合組み合わせにより得ると共に、隣り合ったギヤ段で二重掛け替えのない係合解放制御則により複数のギヤ段を得る変速制御手段を設けたことを特徴とする自動変速機用歯車変速装置。
A first sun gear, a first ring gear, and a single pinion type first planetary gear having a first carrier for holding a pinion meshing with both gears;
A second sun gear, a second ring gear, and a single pinion type second planetary gear having a second carrier for holding a pinion meshing with both gears;
A third planetary gear of a single pinion type having a third sun gear, a third ring gear, and a third carrier for holding a pinion meshing with both gears;
A three-element connecting member that integrally connects the first sun gear, the second sun gear, and the third sun gear;
A clutch interposition connection member for connecting the second carrier and the third ring gear via a connection / disconnection clutch;
A two-element connecting member that integrally connects the first ring gear and the second ring gear;
In a planetary gear train for an automatic transmission equipped with
Connecting the three-element connecting member to the case via a first brake;
Connecting the third carrier to the case via a second brake;
The first carrier is connected to the case via a third brake, and is connected to the input shaft via a second clutch,
A third ring gear side of the clutch interposition connecting member is connected to the output shaft;
Connecting the two-element connecting member to the input shaft via a third clutch;
One gear stage is obtained by an engagement combination of three of the three clutches and three brakes including the connecting / disconnecting clutch (first clutch), and a plurality of gears according to the engagement release control law that does not cause double switching in adjacent gear stages. A gear transmission for an automatic transmission, characterized in that a shift control means for obtaining the gear stage is provided.
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