JP4828597B2 - 多段変速機 - Google Patents
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Description
2 第2軸
3 第3軸
4 第4軸
5 第5軸
6 第6軸
7 第7軸
8 第8軸
A 第1切換要素、第1ブレーキ
B 第2切換要素、第2ブレーキ
C 第3切換要素、第1クラッチ
D 第4切換要素、第2クラッチ
E 第5切換要素、第3クラッチ
AN 駆動軸
AB 出力軸
GG 変速機ケース
RS1 第1遊星歯車装置
HO1 第1遊星歯車装置の内ば歯車
SO1 第1遊星歯車装置の太陽歯車
ST1 第1遊星歯車装置のキャリヤ
PL1 第1遊星歯車装置の遊星歯車
RS2 第2遊星歯車装置
HO2 第2遊星歯車装置の内ば歯車
SO2 第2遊星歯車装置の太陽歯車
ST2 第2遊星歯車装置のキャリヤ
PL2 第2遊星歯車装置の遊星歯車
RS3 第3遊星歯車装置
HO3 第3遊星歯車装置の内ば歯車
SO3 第3遊星歯車装置の太陽歯車
ST3 第3遊星歯車装置のキャリヤ
PL3 第3遊星歯車装置の遊星歯車
RS4 第4遊星歯車装置
HO4 第4遊星歯車装置の内ば歯車
SO4 第4遊星歯車装置の太陽歯車
ST4 第4遊星歯車装置のキャリヤ
PL4 第4遊星歯車装置の遊星歯車
i 変速比(ギヤ比)
φ ステップ比
Claims (41)
- 駆動軸(AN)と、出力軸(AB)と、4個の遊星歯車装置(RS1、RS2、RS3、RS4)と、少なくとも8本の回転可能な軸(1、2、3、4、5、6、7、8)と、5個の切換要素(A、B、C、D、E)とを備え、これらの切換要素の選択的係合が、駆動軸(AN)と出力軸(AB)との間に種々の変速比を生じさせ、これにより、8個の前進段と少なくとも1個の後進段が実現される遊星歯車構造の多段変速機、特に自動車の自動変速機であって、
・第1遊星歯車装置(RS1)の内ば歯車(HO1)と駆動軸(AN)が、互いに固く結合されて第1軸(1)を形成し、
・第4遊星歯車装置(RS4)のキャリヤ(ST4)と出力軸(AB)が、互いに固く結合されて第2軸(2)を形成し、
・第2遊星歯車装置(RS2)の太陽歯車(SO2)と第3遊星歯車装置(RS3)の太陽歯車(SO3)が、互いに固く結合されて第3軸(3)を形成し、
・第2遊星歯車装置(RS2)の内ば歯車(HO2)が第4軸(4)を形成し、
・第3遊星歯車装置(RS3)の内ば歯車(HO3)が第5軸(5)を形成し、
・第2遊星歯車装置(RS2)のキャリヤ(ST2)と第4遊星歯車装置(RS4)の内ば歯車(HO4)が、互いに固く結合されて第6軸(6)を形成し、
・第1遊星歯車装置(RS1)の太陽歯車(SO1)と第4遊星歯車装置(RS4)の太陽歯車(SO4)が、互いに固く結合されて第7軸(7)を形成し、
・第1遊星歯車装置(RS1)のキャリヤ(ST1)と第3遊星歯車装置(RS3)のキャリヤ(ST3)が、互いに固く結合されて第8軸(8)を形成している、
多段変速機において、・第1切換要素(A)が、動力流において、第3軸(3)と変速機ケース(GG)との間に配置され、
・第2切換要素(B)が、動力流において、第4軸(4)と変速機ケース(GG)との間に配置され、
・第3切換要素(C)が、動力流において、第1軸(1)と第7軸(7)との間、第1軸(1)と第8軸(8)との間、又は第7軸(7)と第8軸(8)との間に配置され、
・第4切換要素(D)が、動力流において、第5軸(5)と第6軸(6)との間に配置され、
・第5切換要素(E)が、動力流において、第5軸(5)と第7軸(7)との間に配置されている、
ことを特徴とする多段変速機。 - ・前進1速段が、第1切換要素(A)と第2切換要素(B)と第3切換要素(C)の係合によって、
・前進2速段が、第1切換要素(A)と第2切換要素(B)と第5切換要素(E)の係合によって、
・前進3速段が、第2切換要素(B)と第3切換要素(C)と第5切換要素(E)の係合によって、
・前進4速段が、第2切換要素(B)と第4切換要素(D)と第5切換要素(E)の係合によって、
・前進5速段が、第2切換要素(B)と第3切換要素(C)と第4切換要素(D)の係合によって、
・前進6速段が、第3切換要素(C)と第4切換要素(D)と第5切換要素(E)の係合によって、
・前進7速段が、第1切換要素(A)と第3切換要素(C)と第4切換要素(D)の係合によって、
・前進8速段が、第1切換要素(A)と第4切換要素(D)と第5切換要素(E)の係合によって、
それぞれ生ずる、ことを特徴とする請求項1記載の多段変速機(図4)。 - 後進段が、第1切換要素(A)と第2切換要素(B)と第4切換要素(D)の係合によって生ずる、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の多段変速機(図4)。
- 4個すべての遊星歯車装置(RS1、RS2、RS3、RS4)が、マイナス遊星歯車装置として形成されている、ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の多段変速機。
- 遊星歯車装置(RS1、RS2、RS3、RS4)が、互いに同軸的に軸方向において“第1遊星歯車装置(RS1)、第3遊星歯車装置(RS3)、第2遊星歯車装置(RS2)、第4遊星歯車装置(RS4)”の順序で配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の多段変速機(図1、図2、図3)。
- ・第7軸(7)が、部分的に、第6軸(6)の内部において中心を延び、
・第6軸(6)が、部分的に、第3軸(3)の内部において中心を延び、
・第8軸(8)が、軸方向にわたり完全に、第5軸(5)と第4切換要素(D)と第5切換要素(E)と第3遊星歯車装置(RS3)とを取り囲んでいる、
ことを特徴とする請求項5に記載の多段変速機(図1、図2、図3)。 - 第1切換要素(A)と第2切換要素(B)が、立体的に見て、遊星歯車装置(RS1〜RS4)の半径方向外側の領域に、軸方向に直接並べて配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の多段変速機(図1、図2、図3)。
- 第2切換要素(B)が、立体的に見て、少なくとも部分的に第2遊星歯車装置(RS2)の半径方向外側に配置され、第1切換要素(A)が、少なくとも部分的に軸方向において第2遊星歯車装置(RS2)と第3遊星歯車装置(RS3)との間の領域に、および/又は、少なくとも部分的に第3遊星歯車装置(RS3)の半径方向外側の領域に配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の多段変速機(図1、図2、図3)。
- 第4切換要素(D)と第5切換要素(E)が、立体的に見て、少なくとも部分的に軸方向において第1遊星歯車装置(RS1)と第3遊星歯車装置(RS3)との間に配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の多段変速機(図1、図2、図3)。
- 第1軸(1)が、第3切換要素(C)を軸方向および半径方向にわたり完全に取り囲んでいる、ことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1つに記載の多段変速機(図1)。
- 第3切換要素(C)が、立体的に見て、第1遊星歯車装置(RS1)の第3遊星歯車装置(RS3)とは反対の側に配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1つに記載の多段変速機(図1)。
- 第8軸(8)が、第3切換要素(C)を軸方向および半径方向にわたり完全に取り囲んでいる、ことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1つに記載の多段変速機(図3)。
- 遊星歯車装置(RS1、RS2、RS3、RS4)が、互いに同軸的に軸方向において“第2遊星歯車装置(RS2)、第3遊星歯車装置(RS3)、第1遊星歯車装置(RS1)、第4遊星歯車装置(RS4)”の順序で配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の多段変速機(図5)。
- 4個の遊星歯車装置(RS1、RS2、RS3、RS4)が、それぞれ変速機のたかだか1個の軸(駆動軸ANないし第1軸1)で軸方向に中心を貫通されている、ことを特徴とする請求項1ないし4、又は13のいずれか1つに記載の多段変速機。
- 変速機の駆動軸(AN)ないし第1軸(1)が、第2遊星歯車装置(RS2)と第3遊星歯車装置(RS3)を軸方向に中心を貫通している、ことを特徴とする請求項1ないし4、13、又は14のいずれか1つに記載の多段変速機(図5)。
- 変速機の駆動軸(AN)ないし第1軸(1)が、第4遊星歯車装置(RS4)と第1遊星歯車装置(RS1)を軸方向に中心を貫通している、ことを特徴とする請求項1ないし4、13、又は14のいずれか1つに記載の多段変速機。
- ・第8軸(8)が、第3切換要素(C)と第1遊星歯車装置(RS1)を軸方向および半径方向にわたり完全に取り囲み、
・第5軸(5)が、第8軸(8)を軸方向および半径方向にわたり完全に取り囲み、
・第6軸(6)が、第3切換要素(C)と第5軸(5)と第5切換要素(E)を軸方向および半径方向にわたり完全に取り囲んでいる、
ことを特徴とする請求項1ないし4、又は13ないし16のいずれか1つに記載の多段変速機(図5)。 - 第3軸(3)が、駆動軸(AN)又はケース固定のハブに、回転可能に支持されている、ことを特徴とする請求項1ないし4、又は13ないし17のいずれか1つに記載の多段変速機(図5)。
- 第2切換要素(B)が、立体的に見て、少なくとも部分的に第2遊星歯車装置(RS2)の半径方向外側の領域に配置され、第1切換要素(A)が、第2遊星歯車装置(RS2)の第3遊星歯車装置(RS3)とは反対の側に配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし4、又は13ないし18のいずれか1つに記載の多段変速機(図5)。
- 第1切換要素(A)と第2切換要素(B)が、立体的に見て、軸方向に直接並べて配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし4又は13ないし19のいずれか1つに記載の多段変速機(図5)。
- 第1切換要素(A)と第2切換要素(B)が、半径方向においてほぼ互いに重なり合って配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし4、又は13ないし19のいずれか1つに記載の多段変速機。
- 第4切換要素(D)が、第1遊星歯車装置(RS1)の第4遊星歯車装置(RS4)とは反対の側に配置され、第5切換要素(E)が、第1遊星歯車装置(RS1)の第3遊星歯車装置(RS3)とは反対の側に配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし4、又は13ないし21のいずれか1つに記載の多段変速機(図5)。
- 第5切換要素(E)が、立体的に見て、軸方向において第1遊星歯車装置(RS1)と第4遊星歯車装置(RS4)との間に配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし4又は13ないし22のいずれか1つに記載の多段変速機(図5)。
- 第3切換要素(C)が、立体的に見て、少なくとも部分的に軸方向において第1遊星歯車装置(RS1)と第3遊星歯車装置(RS3)との間に配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし23のいずれか1つに記載の多段変速機(図2、図3、図5)。
- 第3切換要素(C)が、立体的に見て、軸方向において第1遊星歯車装置(RS1)と第4遊星歯車装置(RS4)との間に配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし23のいずれか1つに記載の多段変速機。
- 第3切換要素(C)が、第1遊星歯車装置(RS1)に直に隣接している、ことを特徴とする請求項1ないし25のいずれか1つに記載の多段変速機(図1、図2、図3、図5)。
- 第3切換要素(C)が、第3遊星歯車装置(RS3)に直に隣接している、ことを特徴とする請求項1ないし25のいずれか1つに記載の多段変速機。
- 第4切換要素(D)が、立体的に見て、第5切換要素(E)より第3遊星歯車装置(SR3)の近くに配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし27のいずれか1つに記載の多段変速機(図1、図2、図3、図5)。
- 第4切換要素(D)が、第3遊星歯車装置(RS3)に直に隣接している、ことを特徴とする請求項1ないし28のいずれか1つに記載の多段変速機(図1、図2、図3、図5)。
- 第4切換要素(D)が、立体的に見て、少なくとも部分的に第3遊星歯車装置(RS3)の半径方向外側に配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし29のいずれか1つに記載の多段変速機(図5)。
- 軸(AN、AB、1、2、3、4、5、6、7、8)と変速機ケース(GG)との間に、補助フリーホイールが利用される、ことを特徴とする請求項1ないし30のいずれか1つに記載の多段変速機。
- 変速機の駆動部と出力部が、変速機ケース(GG)の相対する側に設けられている、ことを特徴とする請求項1ないし31のいずれか1つに記載の多段変速機。
- 変速機の駆動部と出力部が、変速機ケース(GG)の同じ側に設けられている、ことを特徴とする請求項1ないし31のいずれか1つに記載の多段変速機。
- 車軸差動装置および/又は動力分配差動装置が、変速機の駆動部側又は出力部側に配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし33のいずれか1つに記載の多段変速機。
- 駆動軸(AN)が、クラッチ要素によって、自動車のエンジンから切り離すことができる、ことを特徴とする請求項1ないし34のいずれか1つに記載の多段変速機。
- クラッチ要素として、流体トルクコンバータ、流体クラッチ、乾式発進クラッチ、湿式発進クラッチ、磁粉クラッチ又は遠心クラッチが設けられている、ことを特徴とする請求項35に記載の多段変速機。
- 動力流方向において変速機の下流に、外部発進要素が配置され、駆動軸(AN)が、エンジンのクランクシャフトに固く又はねじり弾性的に結合されている、ことを特徴とする請求項1ないし36のいずれか1つに記載の多段変速機。
- 自動車の発進が、変速機内部の切換要素によって、特に変速機の第1切換要素(A)又は第2切換要素(B)によって行われ、駆動軸(AN)が、エンジンのクランクシャフトに常に固く又はねじり弾性的に結合されている、ことを特徴とする請求項1ないし37のいずれか1つに記載の多段変速機。
- エンジンと変速機との間に、ねじり振動止めが配置されている、ことを特徴とする請求項1ないし38のいずれか1つに記載の多段変速機。
- 変速機の各軸(AN、AB、1、2、3、4、5、6、7、8)に、非摩耗ブレーキ又は補機を駆動するための補助駆動装置、あるいは発電機としておよび/又は補助駆動機械としての電気機械が設けられる、ことを特徴とする請求項1ないし39のいずれか1つに記載の多段変速機。
- 切換要素(A、B、C、D、E)として、摩擦クラッチないし摩擦ブレーキ、及び/又は、かみ合いクラッチないしかみ合いブレーキが設けられている、ことを特徴とする請求項1ないし40のいずれか1つに記載の多段変速機。
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