JP5208809B2 - Automatic transmission - Google Patents
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Description
本発明は、入力部材の回転を複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機に関する。 The present invention relates to an automatic transmission that shifts the rotation of an input member to a plurality of stages and transmits it to an output member.
従来、入力部材の回転を変速機ケース内に配置した複数のプラネタリギヤを介して複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an automatic transmission that shifts the rotation of an input member to a plurality of stages through a plurality of planetary gears arranged in a transmission case and transmits it to an output member.
例えば、特許文献1,2には、3組のプラネタリギヤ、及び係合要素として4つのクラッチと2つのブレーキを備え、前進8段を確保した自動変速機が記載されている。各変速段において、夫々2つの係合要素が係合し、4つの係合要素が開放されている。 For example, Patent Documents 1 and 2 describe an automatic transmission that includes three sets of planetary gears, four clutches and two brakes as engagement elements, and ensures eight forward speeds. At each shift stage, two engaging elements are engaged and four engaging elements are released.
特許文献1,2に記載の自動変速機では、係合要素は4つのクラッチと2つのブレーキであり、ブレーキと比較してクラッチの数が多い。クラッチのピストンは、変速機ケースに設けられるブレーキのピストンと異なり、入力部材たる入力軸上や入力軸を軸支する主軸上等に設けられるものであり、プラネタリギヤの径方向外方に配置することができない。このため、クラッチの数が多いと自動変速機の軸長ひいては全長が長くなるという不具合がある。 In the automatic transmissions described in Patent Documents 1 and 2, the engagement elements are four clutches and two brakes, and the number of clutches is larger than that of the brakes. Unlike the brake piston provided on the transmission case, the clutch piston is provided on the input shaft that is the input member, the main shaft that supports the input shaft, etc., and is disposed radially outward of the planetary gear. I can't. For this reason, when the number of clutches is large, there is a problem that the shaft length of the automatic transmission and thus the total length becomes long.
又、各変速段において夫々2つの係合要素が係合されており、開放している係合要素の数が4つと多く、開放されている係合要素の引き摺りによるフリクションロスが大きくなる。このため、変速機の伝達効率が劣るという不具合がある。 In addition, two engagement elements are engaged in each shift stage, and the number of open engagement elements is as large as four, resulting in a large friction loss due to dragging of the open engagement elements. For this reason, there exists a malfunction that the transmission efficiency of a transmission is inferior.
以上の点に鑑み、本発明は、クラッチの数が少なく、開放される係合要素の数が少ない自動変速機を提供することを目的とする。 In view of the above, it is an object of the present invention to provide an automatic transmission with a small number of clutches and a small number of engagement elements to be released.
上記目的を達成するため、本発明の第1の態様は、夫々サンギヤ、キャリア及びリングギヤの3個の要素から成り、変速機ケース内に配置した第1乃至第4プラネタリギヤを介して、入力部材の回転を複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機であって、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に、第1プラネタリギヤの3個の要素を夫々第1要素、第2要素及び第3要素とし、第2プラネタリギヤの3個の要素を夫々第4要素、第5要素及び第6要素とし、第3プラネタリギヤの3個の要素を夫々第7要素、第8要素及び第9要素とし、第4プラネタリギヤの3個の要素を夫々第10要素、第11要素及び第12要素として、入力部材が第3要素に連結され、第2要素と第4要素とを連結して第1連結体が構成され、第5要素と第7要素とを連結して第2連結体が構成され、第6要素と第8要素と第10要素とを連結して第3連結体が構成されると共に、第11要素が出力部材に連結され、第2連結体と第12要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第1クラッチと、第9要素と第12要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第2クラッチと、入力部材と第12要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第3クラッチと、第1連結体を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第1ブレーキと、第2連結体を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第2ブレーキと、第1要素を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第3ブレーキとを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention comprises three elements, a sun gear, a carrier, and a ring gear, respectively, and the first member through the fourth planetary gear disposed in the transmission case are used for the input member. An automatic transmission that shifts rotation to a plurality of stages and transmits the output to an output member, wherein the three elements of the first planetary gear are arranged in the order corresponding to the gear ratio in the speed diagram in the order of the first element and the first element, respectively. 2 elements and 3 elements, 3 elements of the second planetary gear are respectively 4 elements, 5 elements and 6 elements, and 3 elements of the 3rd planetary gear are respectively 7 elements, 8 elements and 8 elements. 9 elements , 3 elements of the 4th planetary gear as 10th element, 11th element and 12th element respectively, the input member is connected to the 3rd element, and the 2nd element and 4th element are connected to 1 connected body is formed, and the fifth The element and the seventh element are connected to form a second connecting body, the sixth element, the eighth element, and the tenth element are connected to form a third connecting body, and the eleventh element is an output member. The first clutch that can be switched between a state in which the second connector and the twelfth element are connected to each other and a state in which the connection is cut off, and a state in which the ninth element and the twelfth element are connected to each other and the connection is cut off. A second clutch that can be switched to a state, a third clutch that can be switched between a state in which the input member and the twelfth element are connected, and a state in which the connection is cut off, and a state in which the first coupling body is fixed to the transmission case A first brake that can be switched to a state of releasing the fixing, a second brake that can be switched to a state of fixing the second connecting body to the transmission case, and a state of releasing the fixing, and a first element. Switch between the state of fixing to the transmission case and the state of releasing this fixing. Characterized in that it comprises a a third brake.
本発明の第1の態様によれば、後述する実施形態の説明から明らかなように、3つのクラッチと3つのブレーキで、前進8段の変速を確保することができる。従って、上記特許文献1,2に記載の自動変速機と比較して、自動変速機の全長を短くすることができる。 According to the first aspect of the present invention, as is apparent from the description of the embodiment described later, it is possible to ensure a forward eight-speed shift with three clutches and three brakes. Therefore, the overall length of the automatic transmission can be shortened as compared with the automatic transmissions described in Patent Documents 1 and 2 above.
又、各変速段において、開放される係合要素の数は全て3つであり、上記特許文献1,2に記載の自動変速機と比較して、開放される係合要素の数を1つ減少させることができる。従って、引き摺りによるフリクションロスが低減し、自動変速機の伝達効率を向上させることができる。 In each shift stage, the number of engagement elements to be released is all three, and the number of engagement elements to be released is one compared to the automatic transmissions described in Patent Documents 1 and 2 above. Can be reduced. Therefore, friction loss due to drag is reduced, and transmission efficiency of the automatic transmission can be improved.
本発明の第2の態様は、夫々サンギヤ、キャリア及びリングギヤの3個の要素から成り、変速機ケース内に配置した第1乃至第4プラネタリギヤを介して、入力部材の回転を複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機であって、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に、第1プラネタリギヤの3個の要素を夫々第1要素、第2要素及び第3要素とし、第2プラネタリギヤの3個の要素を夫々第4要素、第5要素及び第6要素とし、第3プラネタリギヤの3個の要素を夫々第7要素、第8要素及び第9要素とし、第4プラネタリギヤの3個の要素を夫々第10要素、第11要素及び第12要素として、入力部材が第3要素に連結され、第2要素と第4要素とを連結して第1連結体が構成され、第5要素と第7要素とを連結して第2連結体が構成され、第6要素と第8要素と第10要素とを連結して第3連結体が構成されると共に、第11要素が出力部材に連結され、第2連結体と第12要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第1クラッチと、第9要素と第11要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第2クラッチと、入力部材と第12要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第3クラッチと、第1連結体を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第1ブレーキと、第2連結体を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第2ブレーキと、第1要素を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第3ブレーキとを備えることを特徴とする。 The second aspect of the present invention comprises three elements, a sun gear, a carrier, and a ring gear, respectively, and the rotation of the input member is shifted in a plurality of stages via first to fourth planetary gears arranged in the transmission case. In which the three elements of the first planetary gear are defined as a first element, a second element, and a third element, respectively, in the order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the speed diagram. The three elements of the second planetary gear are the fourth element, the fifth element, and the sixth element, respectively, and the three elements of the third planetary gear are the seventh element, the eighth element, and the ninth element, respectively, three elements respectively first 10 elements, as the 11 elements and 12 elements, the input member is connected to the third element, the first connection body and connects the second element and the fourth element is constituted, Connecting the fifth and seventh elements The second connector is configured, and the sixth component, the eighth component, and the tenth component are connected to form the third connector, and the eleventh component is connected to the output member. A first clutch that can be switched between a state in which the 12 elements are connected and a state in which the connection is disconnected; a second clutch that is switchable between a state in which the ninth element and the eleventh element are connected and a state in which the connection is disconnected; A third clutch that can be switched between a state in which the input member and the twelfth element are connected and a state in which the connection is cut off, and a state in which the first connecting body is fixed to the transmission case and a state in which the fixing is released. A first brake that can be freely switched, a second brake that can be switched between a state in which the second coupling body is fixed to the transmission case and a state in which the fixing is released, a state in which the first element is fixed to the transmission case, and this fixing A third brake that can be switched to a state of releasing It is characterized in.
本発明の第2の態様によれば、後述する実施形態の説明から明らかなように、3つのクラッチと3つのブレーキで、前進8段の変速を確保することができる。従って、上記特許文献1,2に記載の自動変速機と比較して、自動変速機の全長を短くすることができる。 According to the second aspect of the present invention, as will be apparent from the description of the embodiment described later, it is possible to secure a forward eight-speed shift with three clutches and three brakes. Therefore, the overall length of the automatic transmission can be shortened as compared with the automatic transmissions described in Patent Documents 1 and 2 above.
又、各変速段において、開放される係合要素の数は全て3つであり、上記特許文献1,2に記載の自動変速機と比較して、開放される係合要素の数を1つ減少させることができる。従って、引き摺りによるフリクションロスが低減し、自動変速機の伝達効率を向上させることができる。 In each shift stage, the number of engagement elements to be released is all three, and the number of engagement elements to be released is one compared to the automatic transmissions described in Patent Documents 1 and 2 above. Can be reduced. Therefore, friction loss due to drag is reduced, and transmission efficiency of the automatic transmission can be improved.
更に、本発明の第1及び第2の態様において、第2プラネタリギヤの第5要素と第3プラネタリギヤの第7要素とを一体化すると共に、第2プラネタリギヤの第6要素と第3プラネタリギヤの第8要素とを一体化して、第2プラネタリギヤと第3プラネタリギヤとでラビニヨ型の複式プラネタリギヤを構成すれば、自動変速機の全軸をより短くすることができる。 Further, in the first and second aspects of the present invention, the fifth element of the second planetary gear and the seventh element of the third planetary gear are integrated, and the sixth element of the second planetary gear and the eighth element of the third planetary gear. If the elements are integrated and the second planetary gear and the third planetary gear constitute a Ravigneaux type double planetary gear, all the axes of the automatic transmission can be made shorter.
又、本発明の第1及び第2の態様において、第3クラッチをドグクラッチ又はシンクロクラッチで構成すれば、第3クラッチを多板クラッチで構成したものと比較して、構造を簡素化することができるため、自動変速機の全軸をより短くすることができる。 Further, in the first and second aspects of the present invention, if the third clutch is constituted by a dog clutch or a synchro clutch, the structure can be simplified as compared with the third clutch constituted by a multi-plate clutch. Therefore, all the axes of the automatic transmission can be made shorter.
〔第1実施形態〕
本発明に係る自動変速機の第1実施形態を図1及び図2を参照して説明する。この自動変速機は、変速機ケース1内に回転自在に軸支した、図外のエンジン等の動力源に連結される入力部材たる入力軸2と、入力軸2と同心に配置された出力部材たる出力ギヤ3とを備えている。出力ギヤ3の回転は、図外のデファレンシャルギヤを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。この自動変速機は、入力軸2が車両の幅方向に向くよう横置きに搭載されるため全長の制約が大きいFF(フロントエンジン・フロントドライブ)車用に好適に搭載することができる。
[First Embodiment]
A first embodiment of an automatic transmission according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The automatic transmission includes an input shaft 2 that is rotatably supported in a transmission case 1 and that is connected to a power source such as an engine (not shown), and an output member that is disposed concentrically with the input shaft 2. The output gear 3 is provided. The rotation of the output gear 3 is transmitted to the left and right drive wheels of the vehicle via a differential gear (not shown). This automatic transmission is mounted horizontally so that the input shaft 2 faces in the width direction of the vehicle, and therefore can be suitably mounted for an FF (front engine / front drive) vehicle having a large total length restriction.
変速機ケース1内には、入力軸2の周りに位置させて、入力用の第1プラネタリギヤ4と、第2プラネタリギヤ5と第3プラネタリギヤ6とで構成される変速用の複式プラネタリギヤと、出力用の第4プラネタリギヤ7とが配置されている。 In the transmission case 1, a double planetary gear for shifting, which is positioned around the input shaft 2, is composed of a first planetary gear 4 for input, a second planetary gear 5, and a third planetary gear 6, and for output The fourth planetary gear 7 is arranged.
第1プラネタリギヤ4は、サンギヤSfと、リングギヤRfと、互いに噛合すると共にサンギヤSfとリングギヤRfとに噛合するピニオンPfを自転及び公転自在に支持するキャリアCfとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成されている。 The first planetary gear 4 is formed of a single pinion type planetary gear that includes a sun gear Sf, a ring gear Rf, and a carrier Cf that meshes with each other and supports the pinion Pf that meshes with the sun gear Sf and the ring gear Rf so as to rotate and revolve. ing.
図2の上段に示す第1プラネタリギヤ4の速度線図を参照して、第1プラネタリギヤ4のサンギヤSf、キャリアCf及びリングギヤRfから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第1要素、第2要素及び第3要素とすると、第1要素はサンギヤSf、第2要素はキャリアCf、第3要素はリングギヤRfになる。尚、サンギヤSfとキャリアCf間の間隔とキャリアCfとリングギヤRf間の間隔との比は、第1プラネタリギヤ4のギヤ比をi(リングギヤの歯数/サンギヤの歯数)として、i:1に設定される。又、リングギヤRfは入力軸2に連結されている。尚、速度線図において、下の横線と上の横線は夫々回転速度が「0」と「1」(入力軸2と同じ回転速度)であることを示している。 Referring to the velocity diagram of the first planetary gear 4 shown in the upper part of FIG. 2, three elements including the sun gear Sf, the carrier Cf, and the ring gear Rf of the first planetary gear 4 are separated by a distance corresponding to the gear ratio in the velocity diagram. If the first element, the second element, and the third element are arranged from the left side in the order in which they are arranged, the first element is the sun gear Sf, the second element is the carrier Cf, and the third element is the ring gear Rf. The ratio between the distance between the sun gear Sf and the carrier Cf and the distance between the carrier Cf and the ring gear Rf is set to i: 1 where i is the gear ratio of the first planetary gear 4 (number of teeth of the ring gear / number of teeth of the sun gear). Is set. The ring gear Rf is connected to the input shaft 2. In the velocity diagram, the lower horizontal line and the upper horizontal line indicate that the rotational speeds are “0” and “1” (the same rotational speed as the input shaft 2), respectively.
上記複式プラネタリギヤは、第2プラネタリギヤ5と第3プラネタリギヤ6とで構成されている。第2プラネタリギヤ5は、サンギヤSmと、リングギヤRmと、サンギヤSmとリングギヤRmとに噛合するピニオンPmを自転及び公転自在に支持するキャリアCmとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成されている。第3プラネタリギヤ6も、サンギヤSaと、リングギヤRaと、サンギヤSaとリングギヤRaとに噛合するピニオンPaを自転及び公転自在に支持するキャリアCaとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成されている。 The compound planetary gear is composed of a second planetary gear 5 and a third planetary gear 6. The second planetary gear 5 is composed of a single pinion type planetary gear including a sun gear Sm, a ring gear Rm, and a carrier Cm that supports a pinion Pm meshing with the sun gear Sm and the ring gear Rm so as to rotate and revolve. The third planetary gear 6 is also composed of a single pinion type planetary gear including a sun gear Sa, a ring gear Ra, and a carrier Ca that supports the pinion Pa meshing with the sun gear Sa and the ring gear Ra so as to rotate and revolve.
図2の中段に示す複式プラネタリギヤの速度線図を参照して、第2プラネタリギヤ5のサンギヤSm、キャリアCm及びリングギヤRmから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第4要素、第5要素及び第6要素とすると、第4要素はサンギヤSm、第5要素はキャリアCm、第6要素はリングギヤRmになる。尚、サンギヤSmとキャリアCm間の間隔とキャリアCmとリングギヤRm間の間隔との比は、第2プラネタリギヤ5のギヤ比をjとして、j:1に設定される。 Referring to the speed diagram of the double planetary gear shown in the middle of FIG. 2, the three elements including the sun gear Sm, the carrier Cm, and the ring gear Rm of the second planetary gear 5 are arranged at intervals corresponding to the gear ratio in the speed diagram. Assuming that the fourth element, the fifth element, and the sixth element are arranged in order from the left side, the fourth element is the sun gear Sm, the fifth element is the carrier Cm, and the sixth element is the ring gear Rm. The ratio between the distance between the sun gear Sm and the carrier Cm and the distance between the carrier Cm and the ring gear Rm is set to j: 1 where j is the gear ratio of the second planetary gear 5.
又、上記複式プラネタリギヤの速度線図を参照して、第3プラネタリギヤ6のサンギヤSa、キャリアCa及びリングギヤRaから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第7要素、第8要素及び第9要素とすると、第7要素はリングギヤRa、第8要素はキャリアCa、第9要素はサンギヤSaになる。尚、サンギヤSaとキャリアCa間の間隔とキャリアCaとリングギヤRa間の間隔との比は、第3プラネタリギヤ6のギヤ比をkとして、k:1に設定される。 Further, referring to the speed diagram of the above-mentioned planetary gear, the three elements including the sun gear Sa, the carrier Ca, and the ring gear Ra of the third planetary gear 6 are arranged in the order in the order corresponding to the gear ratio in the speed diagram. , The seventh element is the ring gear Ra, the eighth element is the carrier Ca, and the ninth element is the sun gear Sa. The ratio between the distance between the sun gear Sa and the carrier Ca and the distance between the carrier Ca and the ring gear Ra is set to k: 1 where k is the gear ratio of the third planetary gear 6.
第4プラネタリギヤ7は、サンギヤSrと、リングギヤRrと、サンギヤSrとリングギヤRrとに噛合するピニオンPrを自転及び公転自在に支持するキャリアCrとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成されている。 The fourth planetary gear 7 is composed of a single pinion type planetary gear comprising a sun gear Sr, a ring gear Rr, and a carrier Cr that supports the pinion Pr meshing with the sun gear Sr and the ring gear Rr so as to rotate and revolve.
図2の下段に示す第4プラネタリギヤ7の速度線図を参照して、第4プラネタリギヤ7のサンギヤSr、キャリアCr及びリングギヤRrから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第10要素、第11要素及び第12要素とすると、第10要素はリングギヤRr、第11要素はキャリアCr、第12要素はサンギヤSrになる。尚、サンギヤSrとキャリアCr間の間隔とキャリアCrとリングギヤRr間の間隔との比は、第4プラネタリギヤ7のギヤ比をmとして、m:1に設定される。 Referring to the velocity diagram of the fourth planetary gear 7 shown in the lower part of FIG. 2, the three elements including the sun gear Sr, the carrier Cr, and the ring gear Rr of the fourth planetary gear 7 are arranged at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram. If the tenth element, the eleventh element, and the twelfth element are arranged from left to right in the order of arrangement, the tenth element is the ring gear Rr, the eleventh element is the carrier Cr, and the twelfth element is the sun gear Sr. The ratio between the distance between the sun gear Sr and the carrier Cr and the distance between the carrier Cr and the ring gear Rr is set to m: 1 where m is the gear ratio of the fourth planetary gear 7.
ここで、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf(第3要素)に入力軸2を連結し、第1プラネタリギヤ4のキャリアCf(第2要素)と第2プラネタリギヤ5のサンギヤSm(第4要素)とを連結して、第1連結体Cf,Smを構成し、第2プラネタリギヤ5のキャリアCm(第5要素)と第3プラネタリギヤ6のリングギヤRa(第7要素)とを連結して第2連結体Cm,Raを構成し、第2プラネタリギヤ5のリングギヤRm(第6要素)と第3プラネタリギヤ6のキャリアCa(第8要素)と第4プラネタリギヤ7のリングギヤRr(第10要素)とを連結して第3連結体Rm,Ca,Rrを構成し、第4プラネタリギヤ7のキャリアCr(第11要素)を出力ギヤ3に連結している。 Here, the input shaft 2 is connected to the ring gear Rf (third element) of the first planetary gear 4, and the carrier Cf (second element) of the first planetary gear 4 and the sun gear Sm (fourth element) of the second planetary gear 5 are connected. The first connecting bodies Cf and Sm are connected to each other, and the carrier Cm (fifth element) of the second planetary gear 5 and the ring gear Ra (seventh element) of the third planetary gear 6 are connected to form the second connecting body Cm. , Ra, and a ring gear Rm (sixth element) of the second planetary gear 5, a carrier Ca (eighth element) of the third planetary gear 6, and a ring gear Rr (tenth element) of the fourth planetary gear 7 are connected to each other. Three linked bodies Rm, Ca, and Rr are configured, and the carrier Cr (11th element) of the fourth planetary gear 7 is coupled to the output gear 3.
そして、係合要素として、3つの多板式のクラッチC1〜C3と3つのブレーキB1〜B3とを備えている。第1クラッチC1は、第2連結体Cm,Raと第4プラネタリギヤ7のサンギヤSr(第12要素)とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在に係合し、第2クラッチC2は、第3プラネタリギヤ6のサンギヤSa(第9要素)と第4プラネタリギヤ7のサンギヤSr(第12要素)とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在に係合し、第3クラッチC3は、第4プラネタリギヤ7のサンギヤSr(第12要素)と入力軸2とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在に係合する。 In addition, three multi-plate clutches C1 to C3 and three brakes B1 to B3 are provided as engaging elements. The first clutch C1 engages the second coupling body Cm, Ra and the sun gear Sr (the twelfth element) of the fourth planetary gear 7 so as to be switchable between a state where the first clutch C1 is disconnected and a state where the connection is broken. Is engaged in a switchable manner between a state in which the sun gear Sa (9th element) of the third planetary gear 6 and the sun gear Sr (12th element) of the fourth planetary gear 7 are connected and a state in which the connection is cut off. C3 engages in a switchable manner between a state in which the sun gear Sr (the twelfth element) of the fourth planetary gear 7 is connected to the input shaft 2 and a state in which the connection is broken.
また、第1ブレーキB1は、第1連結体Cf,Smを変速機ケース1に固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在に係合し、第2ブレーキB2は、第2連結体Cm,Raを変速機ケース1に固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在に係合し、第3ブレーキB3は、第1プラネタリギヤ4のサンギヤSf(第1要素)を変速機ケース1に固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在に係合する。 The first brake B1 engages in a switchable manner between a state in which the first connecting bodies Cf and Sm are fixed to the transmission case 1 and a state in which the fixing is released, and the second brake B2 is connected to the second connecting body. The third brake B3 engages the sun gear Sf (first element) of the first planetary gear 4 in a transmission case. 1 is engaged in a switchable manner between a state of fixing to 1 and a state of releasing the fixing.
以上のように構成した第1実施形態において、第3クラッチC3と第2ブレーキB2と第3ブレーキB3とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「1」、第1プラネタリギヤ4のサンギヤSf及び第2連結体Cm,Raを構成する第2プラネタリギヤ5のキャリアCm及び第3プラネタリギヤ6のリングギヤRaの回転速度が「0」になると共に、第1連結体Cf,Smを構成する第1プラネタリギヤ4のキャリアCfと第2プラネタリギヤ5のサンギヤSmとが等速度で回転し、第3連結体Rm,Ca,Rrを構成する第2プラネタリギヤ5のリングギヤRmと第3プラネタリギヤ6のキャリアCaと第4プラネタリギヤ7のリングギヤRrとが等速度で回転して、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度は「1st」になり、1速段が確立される。 In the first embodiment configured as described above, when the third clutch C3, the second brake B2, and the third brake B3 are engaged, the ring gear Rf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 rotate. The speed is “1”, the rotational speed of the sun gear Sf of the first planetary gear 4 and the rotation speed of the carrier Cm of the second planetary gear 5 constituting the second coupling body Cm, Ra and the ring gear Ra of the third planetary gear 6 is “0”. The carrier Cf of the first planetary gear 4 constituting the first coupling body Cf, Sm and the sun gear Sm of the second planetary gear 5 rotate at the same speed, and the second planetary gear 5 constituting the third coupling body Rm, Ca, Rr. The ring gear Rm, the carrier Ca of the third planetary gear 6 and the ring gear Rr of the fourth planetary gear 7 rotate at the same speed. Rotational speed of a line carrier Cr of the fourth planetary gear 7 is positioned which is connected to the output gear 3 becomes "1st", first speed ratio is established.
第3クラッチC3と第1ブレーキB1と第2ブレーキB2とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「1」、第1連結体Cf,Smを構成する第1プラネタリギヤ4のキャリアCf及び第2プラネタリギヤ5のサンギヤSm及び第2連結体Cm,Raを構成する第2プラネタリギヤ5のキャリアCm及び第3プラネタリギヤ6のリングギヤRaの回転速度が「0」になると共に、第3連結体Rm,Ca,Rrを構成する第2プラネタリギヤ5のリングギヤRmと第3プラネタリギヤ6のキャリアCaと第4プラネタリギヤ7のリングギヤRrとが等速度で回転して、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度は「2nd」になり、2速段が確立される。 When the third clutch C3, the first brake B1, and the second brake B2 are engaged, the rotational speeds of the ring gear Rf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 are “1”, and the first coupling body Cf, The rotational speeds of the carrier Cf of the first planetary gear 4 constituting the Sm, the sun gear Sm of the second planetary gear 5, the carrier Cm of the second planetary gear 5 constituting the second coupling body Cm, Ra, and the ring gear Ra of the third planetary gear 6 are “ 0 "and the ring gear Rm of the second planetary gear 5, the carrier Ca of the third planetary gear 6, and the ring gear Rr of the fourth planetary gear 7 constituting the third coupling body Rm, Ca, Rr rotate at the same speed, The rotation speed of the fourth planetary gear 7 connected to the output gear 3 on the line where the carrier Cr is located is “2nd”. Now, the second gear is established.
第2クラッチC2と第3クラッチC3と第2ブレーキB2とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf及び第3プラネタリギヤ6のサンギヤSa及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「1」、第2連結体Cm,Raを構成する第2プラネタリギヤ5のキャリアCm及び第3プラネタリギヤ6のリングギヤRaの回転速度が「0」になると共に、第1連結体Cf,Smを構成する第1プラネタリギヤ4のキャリアCfと第2プラネタリギヤ5のサンギヤSmとが等速度で回転し、第3連結体Rm,Ca,Rrを構成する第2プラネタリギヤ5のリングギヤRmと第3プラネタリギヤ6のキャリアCaと第4プラネタリギヤ7のリングギヤRrとが等速度で回転して、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度は「3rd」になり、3速段が確立される。 When the second clutch C2, the third clutch C3 and the second brake B2 are engaged, the rotational speeds of the ring gear Rf of the first planetary gear 4, the sun gear Sa of the third planetary gear 6, and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 are "1". The rotational speeds of the carrier Cm of the second planetary gear 5 and the ring gear Ra of the third planetary gear 6 constituting the second coupling body Cm, Ra become “0” and the first coupling body Cf, Sm is constituted. The carrier Cf of the planetary gear 4 and the sun gear Sm of the second planetary gear 5 rotate at the same speed, and the ring gear Rm of the second planetary gear 5 and the carrier Ca and the third planetary gear 6 of the third planetary gear 6 constituting the third coupling body Rm, Ca, Rr. The fourth planetary gear connected to the output gear 3 by rotating at a constant speed with the ring gear Rr of the four planetary gear 7 Rotational speed of a line carrier Cr is located in becomes "3rd", the third speed ratio is established.
第2クラッチC2と第3クラッチC3と第1ブレーキB1とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf及び第3プラネタリギヤ6のサンギヤSa及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「1」、第1連結体Cf,Smを構成する第1プラネタリギヤ4のキャリアCf及び第2プラネタリギヤ5のサンギヤSmの回転速度が「0」になると共に、第2連結体Cm,Raを構成する第2プラネタリギヤ5のキャリアCmと第3プラネタリギヤ6のリングギヤRaとが等速度で回転し、第3連結体Rm,Ca,Rrを構成する第2プラネタリギヤ5のリングギヤRmと第3プラネタリギヤ6のキャリアCaと第4プラネタリギヤ7のリングギヤRrとが等速度で回転して、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度は「4th」になり、4速段が確立される。 When the second clutch C2, the third clutch C3, and the first brake B1 are engaged, the rotational speeds of the ring gear Rf of the first planetary gear 4, the sun gear Sa of the third planetary gear 6, and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 are "1". ”, The rotational speeds of the carrier Cf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sm of the second planetary gear 5 constituting the first coupling body Cf and Sm become“ 0 ”, and the second coupling body Cm and Ra constitute the second coupling body Cm and Ra. The carrier Cm of the planetary gear 5 and the ring gear Ra of the third planetary gear 6 rotate at the same speed, and the ring gear Rm of the second planetary gear 5 and the carrier Ca and the third planetary gear 6 of the third planetary gear 6 constituting the third coupling body Rm, Ca, Rr. The fourth planetary gear connected to the output gear 3 by rotating at a constant speed with the ring gear Rr of the four planetary gear 7 Rotational speed of a line carrier Cr is located in becomes "4th", the fourth speed stage is established.
第2クラッチC2と第3クラッチC3と第3ブレーキB3とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf及び第3プラネタリギヤ6のサンギヤSa及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「1」、第1プラネタリギヤ4のサンギヤSfの回転速度が「0」になると共に、第1連結体Cf,Smを構成する第1プラネタリギヤ4のキャリアCfと第2プラネタリギヤ5のサンギヤSmとが等速度で回転し、第2連結体Cm,Raを構成する第2プラネタリギヤ5のキャリアCmと第3プラネタリギヤ6のリングギヤRaとが等速度で回転し、第3連結体Rm,Ca,Rrを構成する第2プラネタリギヤ5のリングギヤRmと第3プラネタリギヤ6のキャリアCaと第4プラネタリギヤ7のリングギヤRrとが等速度で回転して、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度は「5th」になり、5速段が確立される。 When the second clutch C2, the third clutch C3, and the third brake B3 are engaged, the rotational speeds of the ring gear Rf of the first planetary gear 4, the sun gear Sa of the third planetary gear 6, and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 are "1". ”, The rotational speed of the sun gear Sf of the first planetary gear 4 becomes“ 0 ”, and the carrier Cf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sm of the second planetary gear 5 constituting the first coupling bodies Cf and Sm are at the same speed. The carrier Cm of the second planetary gear 5 constituting the second connecting body Cm, Ra and the ring gear Ra of the third planetary gear 6 are rotated at the same speed, and the second connecting body Rm, Ca, Rr is constituted. The ring gear Rm of the planetary gear 5, the carrier Ca of the third planetary gear 6, and the ring gear Rr of the fourth planetary gear 7 are at constant speed. Rotation to the rotational speed of a line carrier Cr of the fourth planetary gear 7 is positioned which is connected to the output gear 3 becomes "5th", the fifth gear is established.
第1クラッチC1と第2クラッチC2と第3クラッチC3とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「1」になると共に、第2連結体を構成する第2プラネタリギヤ5のキャリアCmと第3プラネタリギヤ6のリングギヤRa及び第3プラネタリギヤ6のサンギヤSaが連結されることにより、第2プラネタリギヤ5、第3プラネタリギヤ6及び第4プラネタリギヤ7は相対回転不能なロック状態となって、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度も「1」の「6th」になり、6速段が確立される。 When the first clutch C1, the second clutch C2, and the third clutch C3 are engaged, the rotational speeds of the ring gear Rf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 become “1”, and the second connection The second planetary gear 5, the third planetary gear 6, and the fourth planetary gear 7 are relatively connected by connecting the carrier Cm of the second planetary gear 5 constituting the body, the ring gear Ra of the third planetary gear 6, and the sun gear Sa of the third planetary gear 6. The rotation speed of the fourth planetary gear 7 connected to the output gear 3 on the line where the carrier Cr is located is also “6th” of “1”, and the sixth speed is established.
第1クラッチC1と第3クラッチC3と第3ブレーキB3とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf及び第2プラネタリギヤ5のキャリアCm及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「1」、第1プラネタリギヤ4のサンギヤSfの回転速度が「0」になると共に、第1連結体Cf,Smを構成する第1プラネタリギヤ4のキャリアCfと第2プラネタリギヤ5のサンギヤSmとが等速度で回転し、第2連結体Cm,Raを構成する第2プラネタリギヤ5のキャリアCmと第3プラネタリギヤ6のリングギヤRaとが等速度で回転し、第3連結体Rm,Ca,Rrを構成する第2プラネタリギヤ5のリングギヤRmと第3プラネタリギヤ6のキャリアCaと第4プラネタリギヤ7のリングギヤRrとが等速度で回転して、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度は「7th」になり、7速段が確立される。 When the first clutch C1, the third clutch C3, and the third brake B3 are engaged, the rotational speeds of the ring gear Rf of the first planetary gear 4, the carrier Cm of the second planetary gear 5, and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 are "1". ”, The rotational speed of the sun gear Sf of the first planetary gear 4 becomes“ 0 ”, and the carrier Cf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sm of the second planetary gear 5 constituting the first coupling bodies Cf and Sm are at the same speed. The carrier Cm of the second planetary gear 5 constituting the second connecting body Cm, Ra and the ring gear Ra of the third planetary gear 6 are rotated at the same speed, and the second connecting body Rm, Ca, Rr is constituted. The ring gear Rm of the planetary gear 5, the carrier Ca of the third planetary gear 6, and the ring gear Rr of the fourth planetary gear 7 are at constant speed. Rotation to the rotational speed of a line carrier Cr of the fourth planetary gear 7 is positioned which is connected to the output gear 3 is "7th", seventh gear is established.
第1クラッチC1と第3クラッチC3と第1ブレーキB1とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf及び第2プラネタリギヤ5のキャリアCm及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「1」、第1プラネタリギヤ4のキャリアCf及び第2プラネタリギヤ5のサンギヤSmの回転速度が「0」になると共に、第2連結体Cm,Raを構成する第2プラネタリギヤ5のキャリアCmと第3プラネタリギヤ6のリングギヤRaとが等速度で回転し、第3連結体Rm,Ca,Rrを構成する第2プラネタリギヤ5のリングギヤRmと第3プラネタリギヤ6のキャリアCaと第4プラネタリギヤ7のリングギヤRrとが等速度で回転して、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度は「8th」になり、8速段が確立される。 When the first clutch C1, the third clutch C3, and the first brake B1 are engaged, the rotational speeds of the ring gear Rf of the first planetary gear 4, the carrier Cm of the second planetary gear 5, and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 are "1". ”, The rotation speed of the carrier Cf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sm of the second planetary gear 5 becomes“ 0 ”, and the carrier Cm of the second planetary gear 5 and the third planetary gear 6 constituting the second coupling bodies Cm, Ra. The ring gear Ra of the second planetary gear 5 and the carrier Ca of the third planetary gear 6 and the ring gear Rr of the fourth planetary gear 7 constituting the third coupling bodies Rm, Ca, Rr rotate at the same speed. At the line where the carrier Cr of the fourth planetary gear 7 connected to the output gear 3 is located. Rotation speed is "8th", 8-speed stage is established.
第1クラッチC1と第2ブレーキB2と第3ブレーキB3とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRfの回転速度が「1」、第1プラネタリギヤ4のサンギヤSf及び第2連結体Cm,Raを構成する第2プラネタリギヤ5のキャリアCm及び第3プラネタリギヤ6のリングギヤRaの回転速度が「0」になると共に、第1連結体Cf,Smを構成する第1プラネタリギヤ4のキャリアCfと第2プラネタリギヤ5のサンギヤSmとが等速度で回転し、第3連結体Rm,Ca,Rrを構成する第2プラネタリギヤ5のリングギヤRmと第3プラネタリギヤ6のキャリアCaと第4プラネタリギヤ7のリングギヤRrとが等速度で回転して、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度はマイナスの「Rev」になり、後進段が確立される。 When the first clutch C1, the second brake B2, and the third brake B3 are engaged, the rotational speed of the ring gear Rf of the first planetary gear 4 is “1”, the sun gear Sf of the first planetary gear 4 and the second coupling body Cm, The rotational speeds of the carrier Cm of the second planetary gear 5 constituting the Ra and the ring gear Ra of the third planetary gear 6 become “0”, and the carrier Cf of the first planetary gear 4 constituting the first coupling bodies Cf and Sm and the second The sun gear Sm of the planetary gear 5 rotates at the same speed, and the ring gear Rm of the second planetary gear 5, the carrier Ca of the third planetary gear 6 and the ring gear Rr of the fourth planetary gear 7 constituting the third coupling bodies Rm, Ca, Rr. Rotational speed at the line where the carrier Cr of the fourth planetary gear 7 that rotates at a constant speed and is connected to the output gear 3 is located. Is "Rev" of the negative, the reverse gear is established.
図1(b)は、上述した各変速段とクラッチC1〜C3、ブレーキB1〜B3の係合状態との関係を纏めて表示した図であり、「○」は係合を表している。また、図1(b)は、第1プラネタリギヤ4のギヤ比iを1.65、第2プラネタリギヤ5のギヤ比jを2.33、第3プラネタリギヤ6のギヤ比kを2.20、第4プラネタリギヤ7のギヤ比mを1.65とした場合における各変速段のギヤレシオ(入力軸2の回転速度/出力ギヤ3の回転速度)も示している。これによれば、公比(各変速段間のギヤレシオの比)が適切になると共に、レシオレンジ(第1速のギヤレシオと第8速のギヤレシオの比(図1(b)の1速段のギヤレシオの右隣の欄に表示))も適切となり、変速商品性に優れている。 FIG. 1B is a diagram collectively showing the relationship between the above-described shift speeds and the engagement states of the clutches C1 to C3 and the brakes B1 to B3, and “◯” represents engagement. FIG. 1B shows that the gear ratio i of the first planetary gear 4 is 1.65, the gear ratio j of the second planetary gear 5 is 2.33, the gear ratio k of the third planetary gear 6 is 2.20, Also shown are the gear ratios of the respective speeds (the rotational speed of the input shaft 2 / the rotational speed of the output gear 3) when the gear ratio m of the planetary gear 7 is 1.65. According to this, the common ratio (ratio of the gear ratio between the respective gears) becomes appropriate, and the ratio orange (ratio of the first gear ratio to the eighth gear ratio (the first gear stage in FIG. 1B) Displayed in the column to the right of the gear ratio)) is also appropriate, and the shift merchantability is excellent.
第1実施形態によれば、3つのクラッチC1〜C3と3つのブレーキB1〜B3で、前進8段後進1段の変速を確保することができ、上記特許文献1,2に記載の自動変速機と比較して、主軸上に配置されるクラッチの数を1つ減少させることができる。従って、自動変速機の全長を短くすることができ、FF車への搭載性が良好となる。 According to the first embodiment, the three clutches C1 to C3 and the three brakes B1 to B3 can secure a shift of eight forward speeds and one reverse speed, and the automatic transmissions described in Patent Documents 1 and 2 above. As compared with the above, the number of clutches arranged on the main shaft can be reduced by one. Therefore, the overall length of the automatic transmission can be shortened, and the mountability to the FF vehicle is improved.
又、各変速段において、開放される係合要素の数は全て3つであり、上記特許文献1,2に記載の自動変速機と比較して、開放される係合要素の数を1つ減少させることができる。従って、引き摺りによるフリクションロスが低減し、自動変速機の伝達効率が向上する。更に、第1乃至第4プラネタリギヤ4〜7を全てシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成しているので、ダブルピニオン型のプラネタリギヤを含み構成される場合と比較して、プラネタリギヤ内のピニオンギヤ同士のギヤ噛合を減少させることができる。従って、ギヤの噛合効率が向上し、更に自動変速機の伝達効率が向上する。
〔第2実施形態〕
次に、本発明に係る自動変速機の第2実施形態を図3及び図4を参照して説明する。この自動変速機は、FF車用への搭載性が良好なものであり、変速機ケース1内には、入力軸2の周りに位置させて、入力用の第1プラネタリギヤ4と、第2プラネタリギヤ5と第3プラネタリギヤ6とで構成される変速用の複式プラネタリギヤと、出力用の第4プラネタリギヤ7とが配置されている。
In each shift stage, the number of engagement elements to be released is all three, and the number of engagement elements to be released is one compared to the automatic transmissions described in Patent Documents 1 and 2 above. Can be reduced. Therefore, friction loss due to drag is reduced, and transmission efficiency of the automatic transmission is improved. Further, since the first to fourth planetary gears 4 to 7 are all constituted by single-pinion type planetary gears, the gear engagement between the pinion gears in the planetary gears is made as compared with the case where the double-pinion type planetary gears are included. Can be reduced. Therefore, the meshing efficiency of the gear is improved, and the transmission efficiency of the automatic transmission is further improved.
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the automatic transmission according to the present invention will be described with reference to FIGS. This automatic transmission has good mountability for FF vehicles, and is positioned around the input shaft 2 in the transmission case 1 so that the first planetary gear 4 for input and the second planetary gear for input. 5 and a third planetary gear 6 for shifting, and a fourth planetary gear 7 for output are arranged.
第1プラネタリギヤ4は、第1実施形態と同様に、シングルピニオン型の単式プラネタリギヤで構成されている。 The 1st planetary gear 4 is comprised with the single pinion type single planetary gear similarly to 1st Embodiment.
上記複式プラネタリギヤは、第2プラネタリギヤ5と第3プラネタリギヤ6とで構成されているが、第1実施形態とは異なり、第2実施形態ではラビニヨ型の複式プラネタリギヤとなっている。第2プラネタリギヤ5は、サンギヤSmと、リングギヤRmと、サンギヤSmとリングギヤRmとに噛合するピニオンPmを自転及び公転自在に支持するキャリアCmとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成され、第3プラネタリギヤ6は、サンギヤSaと、リングギヤRaと、一方がサンギヤSa、他方がリングギヤRaに噛合する一対のピニオンPa,Pa´を自転及び公転自在に支持するキャリアCaとから成るダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成されている。 The double planetary gear is composed of a second planetary gear 5 and a third planetary gear 6. Unlike the first embodiment, the second embodiment is a Ravigneaux type double planetary gear. The second planetary gear 5 is composed of a single planetary gear that includes a sun gear Sm, a ring gear Rm, and a carrier Cm that supports the pinion Pm that meshes with the sun gear Sm and the ring gear Rm so as to rotate and revolve. 6 is composed of a double pinion planetary gear comprising a sun gear Sa, a ring gear Ra, and a carrier Ca that supports a pair of pinions Pa and Pa 'meshing with the ring gear Ra, one of which is engaged with the ring gear Ra. Has been.
そして、第2プラネタリギヤ5のピニオンPmと第3プラネタリギヤ6のピニオンPaとがピニオンPm(Pa)として一体化される共に、第2プラネタリギヤ5のキャリアCmと第3プラネタリギヤ6のキャリアCaとがキャリアCm(Ca)として一体化され、ピニオンPm(Pa)を自転及び公転自在に支持する。第2プラネタリギヤ5のリングギヤRmと第3プラネタリギヤ6のリングギヤRaとがリングギヤRm(Ra)として一体化されている。 The pinion Pm of the second planetary gear 5 and the pinion Pa of the third planetary gear 6 are integrated as a pinion Pm (Pa), and the carrier Cm of the second planetary gear 5 and the carrier Ca of the third planetary gear 6 are combined with the carrier Cm. It is integrated as (Ca) and supports the pinion Pm (Pa) so as to freely rotate and revolve. The ring gear Rm of the second planetary gear 5 and the ring gear Ra of the third planetary gear 6 are integrated as a ring gear Rm (Ra).
図2の中段に示す複式プラネタリギヤの速度線図を参照して、第2プラネタリギヤ5のサンギヤSm、キャリアCm及びリングギヤRmから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第4要素、第5要素及び第6要素とすると、第4要素はサンギヤSm、第5要素はキャリアCm、第6要素はリングギヤRmになる。尚、サンギヤSmとキャリアCm間の間隔とキャリアCmとリングギヤRm間の間隔との比は、第2プラネタリギヤ5のギヤ比をjとして、j:1に設定される。 Referring to the speed diagram of the double planetary gear shown in the middle of FIG. 2, the three elements including the sun gear Sm, the carrier Cm, and the ring gear Rm of the second planetary gear 5 are arranged at intervals corresponding to the gear ratio in the speed diagram. Assuming that the fourth element, the fifth element, and the sixth element are arranged in order from the left side, the fourth element is the sun gear Sm, the fifth element is the carrier Cm, and the sixth element is the ring gear Rm. The ratio between the distance between the sun gear Sm and the carrier Cm and the distance between the carrier Cm and the ring gear Rm is set to j: 1 where j is the gear ratio of the second planetary gear 5.
又、上記複式プラネタリギヤの速度線図を参照して、第3プラネタリギヤ6のサンギヤSa、キャリアCa及びリングギヤRaから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第7要素、第8要素及び第9要素とすると、第7要素はキャリアCa、第8要素はリングギヤRa、第9要素はサンギヤSaになる。尚、サンギヤSaとキャリアCa間の間隔とキャリアCaとリングギヤRa間の間隔との比は、第3プラネタリギヤ6のギヤ比をkとして、k:1に設定される。 Further, referring to the speed diagram of the above-mentioned planetary gear, the three elements including the sun gear Sa, the carrier Ca, and the ring gear Ra of the third planetary gear 6 are arranged in the order in the order corresponding to the gear ratio in the speed diagram. Are the seventh element, the eighth element, and the ninth element, respectively, the seventh element is the carrier Ca, the eighth element is the ring gear Ra, and the ninth element is the sun gear Sa. The ratio between the distance between the sun gear Sa and the carrier Ca and the distance between the carrier Ca and the ring gear Ra is set to k: 1 where k is the gear ratio of the third planetary gear 6.
第4プラネタリギヤ7は、第1実施形態と同様に、シングルピニオン型の単式プラネタリギヤで構成されている。 The 4th planetary gear 7 is comprised with the single pinion type single planetary gear similarly to 1st Embodiment.
ここで、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf(第3要素)に入力軸2を連結し、第1プラネタリギヤ4のキャリアCf(第2要素)と第2プラネタリギヤ5のサンギヤSm(第4要素)とを連結して、第1連結体Cf,Smを構成し、複式プラネタリギヤのリングギヤRm(Ra)(第6要素、第8要素)と第4プラネタリギヤ7のリングギヤRr(第10要素)とを連結して第3連結体Rm(Ra),Rrを構成し、第4プラネタリギヤ7のキャリアCr(第11要素)を出力ギヤ3に連結している。 Here, the input shaft 2 is connected to the ring gear Rf (third element) of the first planetary gear 4, and the carrier Cf (second element) of the first planetary gear 4 and the sun gear Sm (fourth element) of the second planetary gear 5 are connected. Connected to form the first connected body Cf, Sm, and the ring gear Rm (Ra) (sixth element, eighth element) of the double planetary gear and the ring gear Rr (tenth element) of the fourth planetary gear 7 are connected. The third coupling bodies Rm (Ra) and Rr are configured, and the carrier Cr (11th element) of the fourth planetary gear 7 is coupled to the output gear 3.
尚、第1実施形態では、第2プラネタリギヤ5のキャリアCm(第5要素)と第3プラネタリギヤ6のリングギヤRa(第7要素)とを連結して第2連結体Cm,Raを構成していたが、第2実施形態では、上記のように、第2プラネタリギヤ5のキャリアCm(第5要素)と第3プラネタリギヤ6のキャリアCa(第7要素)とが複式プラネタリギヤのキャリアCm(Ca)として一体化されている。 In the first embodiment, the carrier Cm (fifth element) of the second planetary gear 5 and the ring gear Ra (seventh element) of the third planetary gear 6 are coupled to form the second coupling bodies Cm, Ra. However, in the second embodiment, as described above, the carrier Cm (fifth element) of the second planetary gear 5 and the carrier Ca (seventh element) of the third planetary gear 6 are integrated as a carrier Cm (Ca) of the double planetary gear. It has become.
そして、係合要素として、3つの多板式のクラッチC1〜C3と3つのブレーキB1〜B3とを備えている。第1クラッチC1は、複式プラネタリギヤのキャリアCm(Ca)と第4プラネタリギヤ7のサンギヤSr(第12要素)とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在に係合し、第2クラッチC2は、第3プラネタリギヤ6のサンギヤSa(第9要素)と第4プラネタリギヤ7のキャリアCr(第11要素)とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在に係合し、第3クラッチC3は、第4プラネタリギヤ7のサンギヤSr(第12要素)と入力軸2とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在に係合する。 In addition, three multi-plate clutches C1 to C3 and three brakes B1 to B3 are provided as engaging elements. The first clutch C1 is engaged so as to be switchable between a state in which the carrier Cm (Ca) of the double planetary gear and the sun gear Sr (the twelfth element) of the fourth planetary gear 7 are connected and a state in which the connection is cut off. C2 engages in a switchable manner between a state in which the sun gear Sa (9th element) of the third planetary gear 6 and the carrier Cr (11th element) of the fourth planetary gear 7 are connected and a state in which this connection is cut off. The clutch C3 engages in a switchable manner between a state in which the sun gear Sr (the twelfth element) of the fourth planetary gear 7 is connected to the input shaft 2 and a state in which the connection is broken.
また、第1ブレーキB1は、第1連結体Cf,Smを変速機ケース1に固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在に係合し、第2ブレーキB2は、複式プラネタリギヤのキャリアCm(Ca)を変速機ケース1に固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在に係合し、第3ブレーキB3は、第1プラネタリギヤ4のサンギヤSf(第1要素)を変速機ケース1に固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在に係合する。 The first brake B1 engages in a switchable manner between a state in which the first coupling bodies Cf and Sm are fixed to the transmission case 1 and a state in which the first connection is released, and the second brake B2 is a carrier for the double planetary gear. The third brake B3 engages the sun gear Sf (first element) of the first planetary gear 4 with the transmission in a state in which Cm (Ca) is fixed to the transmission case 1 and to be released. It engages in a switchable manner between a state of fixing to the case 1 and a state of releasing the fixing.
以上のように構成した第2実施形態において、第3クラッチC3と第2ブレーキB2と第3ブレーキB3とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「1」、第1プラネタリギヤ4のサンギヤSf及び複式プラネタリギヤのキャリアCm(Ca)の回転速度が「0」になると共に、第1連結体Cf,Smを構成する第1プラネタリギヤ4のキャリアCfと第2プラネタリギヤ5のサンギヤSmとが等速度で回転し、第3連結体Rm(Ra),Rrを構成する複式プラネタリギヤのリングギヤRm(Ra)と第4プラネタリギヤ7のリングギヤRrとが等速度で回転して、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度は「1st」になり、1速段が確立される。 In the second embodiment configured as described above, when the third clutch C3, the second brake B2, and the third brake B3 are engaged, the ring gear Rf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 rotate. The speed is “1”, the rotation speed of the sun gear Sf of the first planetary gear 4 and the carrier Cm (Ca) of the double planetary gear is “0”, and the carrier Cf of the first planetary gear 4 constituting the first coupling bodies Cf and Sm. And the sun gear Sm of the second planetary gear 5 rotate at the same speed, and the ring gear Rm (Ra) of the double planetary gear and the ring gear Rr of the fourth planetary gear 7 constituting the third coupling bodies Rm (Ra), Rr are at the same speed. The rotation speed of the fourth planetary gear 7 connected to the output gear 3 on the line where the carrier Cr is located is “1st Now, the first speed stage is established.
第3クラッチC3と第1ブレーキB1と第2ブレーキB2とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「1」、第1連結体Cf,Smを構成する第1プラネタリギヤ4のキャリアCfと第2プラネタリギヤ5のサンギヤSm及び複式プラネタリギヤのキャリアCm(Ca)の回転速度が「0」になると共に、第3連結体Rm(Ra),Rrを構成する複式プラネタリギヤのリングギヤRm(Ra)と第4プラネタリギヤ7のリングギヤRrとが等速度で回転して、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度は「2nd」になり、2速段が確立される。 When the third clutch C3, the first brake B1, and the second brake B2 are engaged, the rotational speeds of the ring gear Rf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 are “1”, and the first coupling body Cf, The rotational speeds of the carrier Cf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sm of the second planetary gear 5 and the carrier Cm (Ca) of the double planetary gear constituting the Sm become “0”, and the third coupling bodies Rm (Ra) and Rr are The rotational speed of the fourth planetary gear 7 connected to the output gear 3 at the line where the carrier Cr is located is such that the ring gear Rm (Ra) of the compound planetary gear and the ring gear Rr of the fourth planetary gear 7 rotate at the same speed. “2nd” is set, and the second gear is established.
第2クラッチC2と第3クラッチC3と第2ブレーキB2とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「1」、複式プラネタリギヤのキャリアCm(Ca)の回転速度が「0」になると共に、第1連結体Cf,Smを構成する第1プラネタリギヤ4のキャリアCfと第2プラネタリギヤ5のサンギヤSmとが等速度で回転し、第3連結体Rm(Ra),Rrを構成する複式プラネタリギヤのリングギヤRm(Ra)と第4プラネタリギヤ7のリングギヤRrとが等速度で回転し、第3プラネタリギヤ6のサンギヤSaと第4プラネタリギヤ7のキャリアCrとが等速度で回転して、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度は「3rd」になり、3速段が確立される。 When the second clutch C2, the third clutch C3 and the second brake B2 are engaged, the rotational speeds of the ring gear Rf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 are “1”, and the carrier Cm ( As the rotational speed of Ca) becomes “0”, the carrier Cf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sm of the second planetary gear 5 constituting the first coupling bodies Cf and Sm rotate at the same speed, and the third coupling body. The ring gear Rm (Ra) of the double planetary gear constituting Rm (Ra), Rr and the ring gear Rr of the fourth planetary gear 7 rotate at the same speed, and the sun gear Sa of the third planetary gear 6 and the carrier Cr of the fourth planetary gear 7 Rotational speed of the fourth planetary gear 7 that rotates at a constant speed and is connected to the output gear 3 on the line where the carrier Cr is located Becomes "3rd", the third speed stage is established.
第2クラッチC2と第3クラッチC3と第1ブレーキB1とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「1」、第1連結体Cf,Smを構成する第1プラネタリギヤ4のキャリアCf及び第2プラネタリギヤ5のサンギヤSmの回転速度が「0」になると共に、第3連結体Rm(Ra),Rrを構成する複式プラネタリギヤのリングギヤRm(Ra)と第4プラネタリギヤ7のリングギヤRrとが等速度で回転し、第3プラネタリギヤ6のサンギヤSaと第4プラネタリギヤ7のキャリアCrとが等速度で回転して、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度は「4th」になり、4速段が確立される。 When the second clutch C2, the third clutch C3, and the first brake B1 are engaged, the rotational speeds of the ring gear Rf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 are "1", the first coupling body Cf, The rotational speeds of the carrier Cf of the first planetary gear 4 constituting the Sm and the sun gear Sm of the second planetary gear 5 become “0”, and the ring gear Rm (Ra of the double planetary gear constituting the third coupling bodies Rm (Ra), Rr) ) And the ring gear Rr of the fourth planetary gear 7 rotate at the same speed, the sun gear Sa of the third planetary gear 6 and the carrier Cr of the fourth planetary gear 7 rotate at the same speed, and are connected to the output gear 3. The rotational speed of the planetary gear 7 along the line where the carrier Cr is located is “4th”, and the fourth speed stage is established.
第2クラッチC2と第3クラッチC3と第3ブレーキB3とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「1」、第1プラネタリギヤ4のサンギヤSfの回転速度が「0」になると共に、第1連結体Cf,Smを構成する第1プラネタリギヤ4のキャリアCfと第2プラネタリギヤ5のサンギヤSmとが等速度で回転し、第3連結体Rm(Ra),Rrを構成する複式プラネタリギヤのリングギヤRm(Ra)と第4プラネタリギヤ7のリングギヤRrとが等速度で回転し、第3プラネタリギヤ6のサンギヤSaと第4プラネタリギヤ7のキャリアCrとが等速度で回転して、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度は「5th」になり、5速段が確立される。 When the second clutch C2, the third clutch C3, and the third brake B3 are engaged, the rotational speed of the ring gear Rf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 is "1", and the sun gear of the first planetary gear 4 is While the rotation speed of Sf becomes “0”, the carrier Cf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sm of the second planetary gear 5 constituting the first coupling bodies Cf and Sm rotate at the same speed, and the third coupling body Rm. The ring gear Rm (Ra) of the double planetary gear constituting (Ra), Rr and the ring gear Rr of the fourth planetary gear 7 rotate at the same speed, and the sun gear Sa of the third planetary gear 6 and the carrier Cr of the fourth planetary gear 7 are equal. The rotation speed of the fourth planetary gear 7 connected to the output gear 3 at the line where the carrier Cr is positioned is “5”. Becomes h ", 5-speed stage is established.
第1クラッチC1と第2クラッチC2と第3クラッチC3とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「1」になると共に、複式プラネタリギヤのキャリアCm(Ca)と第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrが連結されることにより、第2プラネタリギヤ5、第3プラネタリギヤ6及び第4プラネタリギヤ7は相対回転不能なロック状態となって、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度も「1」の「6th」になり、6速段が確立される。 When the first clutch C1, the second clutch C2, and the third clutch C3 are engaged, the rotational speeds of the ring gear Rf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 become “1”, and the double planetary gear When the carrier Cm (Ca) and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 are connected, the second planetary gear 5, the third planetary gear 6 and the fourth planetary gear 7 are locked in a relatively non-rotatable state and connected to the output gear 3. The rotational speed of the fourth planetary gear 7 on the line where the carrier Cr is located is also “1”, “6th”, and the sixth gear is established.
第1クラッチC1と第3クラッチC3と第3ブレーキB3とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf及び複式プラネタリギヤのキャリアCm(Ca)及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「1」、第1プラネタリギヤ4のサンギヤSfの回転速度が「0」になると共に、第1連結体Cf,Smを構成する第1プラネタリギヤ4のキャリアCfと第2プラネタリギヤ5のサンギヤSmとが等速度で回転し、第3連結体Rm(Ra),Rrを構成する複式プラネタリギヤのリングギヤRm(Ra)と第4プラネタリギヤ7のリングギヤRrとが等速度で回転して、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度は「7th」になり、7速段が確立される。 When the first clutch C1, the third clutch C3, and the third brake B3 are engaged, the rotational speed of the ring gear Rf of the first planetary gear 4, the carrier Cm (Ca) of the double planetary gear, and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 is " 1 ”, the rotational speed of the sun gear Sf of the first planetary gear 4 becomes“ 0 ”, and the carrier Cf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sm of the second planetary gear 5 constituting the first coupling bodies Cf and Sm are at the same speed. And the ring gear Rm (Ra) of the dual planetary gear constituting the third coupling body Rm (Ra), Rr and the ring gear Rr of the fourth planetary gear 7 rotate at the same speed and are coupled to the output gear 3. The rotational speed at the line where the carrier Cr of the 4-planetary gear 7 is located is “7th”, and the seventh speed stage is established.
第1クラッチC1と第3クラッチC3と第1ブレーキB1とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRf及び複式プラネタリギヤのキャリアCm(Ca)及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「1」、第1連結体Cf,Smを構成する第1プラネタリギヤ4のキャリアCf及び第2プラネタリギヤ5のサンギヤSmの回転速度が「0」になると共に、第3連結体Rm(Ra),Rrを構成する複式プラネタリギヤのリングギヤRm(Ra)と第4プラネタリギヤ7のリングギヤRrとが等速度で回転して、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度は「8th」になり、8速段が確立される。 When the first clutch C1, the third clutch C3, and the first brake B1 are engaged, the rotational speed of the ring gear Rf of the first planetary gear 4, the carrier Cm (Ca) of the double planetary gear, and the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 is " 1 ”, the rotational speeds of the carrier Cf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sm of the second planetary gear 5 constituting the first coupling bodies Cf, Sm become“ 0 ”, and the third coupling bodies Rm (Ra), Rr The rotational speed of the fourth planetary gear 7 connected to the output gear 3 at the line where the carrier Cr is located is such that the ring gear Rm (Ra) of the compound planetary gear and the ring gear Rr of the fourth planetary gear 7 rotate at the same speed. “8th” is reached, and the eighth gear is established.
第1クラッチC1と第2ブレーキB2と第3ブレーキB3とを係合させると、第1プラネタリギヤ4のリングギヤRfの回転速度が「1」、第1プラネタリギヤ4のサンギヤSf及び複式プラネタリギヤのキャリアCm(Ca)及び第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrの回転速度が「0」になると共に、第1連結体Cf,Smを構成する第1プラネタリギヤ4のキャリアCfと第2プラネタリギヤ5のサンギヤSmとが等速度で回転し、第3連結体Rm(Ra),Rrを構成する複式プラネタリギヤのリングギヤRm(Ra)と第4プラネタリギヤ7のリングギヤRrとが等速度で回転して、出力ギヤ3に連結される第4プラネタリギヤ7のキャリアCrが位置する線での回転速度はマイナスの「Rev」になり、後進段が確立される。 When the first clutch C1, the second brake B2, and the third brake B3 are engaged, the rotational speed of the ring gear Rf of the first planetary gear 4 is “1”, the sun gear Sf of the first planetary gear 4 and the carrier Cm of the double planetary gear ( Ca) and the rotational speed of the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 become “0”, and the carrier Cf of the first planetary gear 4 and the sun gear Sm of the second planetary gear 5 constituting the first coupling bodies Cf and Sm are at the same speed. And the ring gear Rm (Ra) of the dual planetary gear constituting the third coupling body Rm (Ra), Rr and the ring gear Rr of the fourth planetary gear 7 rotate at the same speed and are coupled to the output gear 3. The rotational speed of the line where the carrier Cr of the four planetary gear 7 is located becomes negative “Rev”, and the reverse speed is established.
図3(b)は、上述した各変速段とクラッチC1〜C3、ブレーキB1〜B3の係合状態との関係を纏めて表示した図であり、「○」は係合を表している。また、図1(b)は、第1プラネタリギヤ4のギヤ比iを1.50、第2プラネタリギヤ5のギヤ比jを2.15、第3プラネタリギヤ6のギヤ比kを2.05、第4プラネタリギヤ7のギヤ比mを1.60とした場合における各変速段のギヤレシオ(入力軸2の回転速度/出力ギヤ3の回転速度)も示している。これによれば、公比(各変速段間のギヤレシオの比)が適切になると共に、レシオレンジ(第1速のギヤレシオと第8速のギヤレシオの比(図3(b)の1速段のギヤレシオの右隣の欄に表示))も適切となり、変速商品性に優れている。 FIG. 3B is a diagram collectively showing the relationship between the above-described shift speeds and the engagement states of the clutches C1 to C3 and the brakes B1 to B3, and “◯” represents engagement. 1B shows that the gear ratio i of the first planetary gear 4 is 1.50, the gear ratio j of the second planetary gear 5 is 2.15, the gear ratio k of the third planetary gear 6 is 2.05, Also shown is the gear ratio (rotational speed of the input shaft 2 / rotational speed of the output gear 3) of each gear when the gear ratio m of the planetary gear 7 is 1.60. According to this, the common ratio (ratio of the gear ratio between the respective gears) becomes appropriate, and the ratio orange (ratio of the first gear ratio to the eighth gear ratio (the first gear stage in FIG. 3B) Displayed in the column to the right of the gear ratio)) is also appropriate, and the shift merchantability is excellent.
第2実施形態によれば、3つのクラッチC1〜C3と3つのブレーキB1〜B3で、前進8段後進1段の変速を確保することができる。そして、上記特許文献1,2に記載の自動変速機と比較して、主軸上に配置されるクラッチの数を1つ減少させることができる。従って、自動変速機の全長を短くすることができ、FF車への搭載性が良好となる。更に、第2プラネタリギヤ5と第3プラネタリギヤ6とでラビニヨ型の複式プラネタリギヤを構成したので、第1実施形態と比較して、自動変速機の全長を更に短くすることができる。 According to the second embodiment, the three clutches C1 to C3 and the three brakes B1 to B3 can ensure a shift of eight forward speeds and one reverse speed. And compared with the automatic transmission of the said patent document 1, 2, the number of the clutch arrange | positioned on a main shaft can be decreased by one. Therefore, the overall length of the automatic transmission can be shortened, and the mountability to the FF vehicle is improved. Further, since the Ravigneaux-type double planetary gear is configured by the second planetary gear 5 and the third planetary gear 6, the overall length of the automatic transmission can be further shortened as compared with the first embodiment.
又、各変速段において、開放される係合要素の数は3つであり、上記特許文献1,2に記載の自動変速機と比較して、開放される係合要素の数を1つ減少させることができる。従って、引き摺りによるフリクションロスが低減し、自動変速機の伝達効率が向上する。
〔第3実施形態〕
本発明に係る自動変速機の第3実施形態は、図5に示すように、第1実施形態の第3クラッチC3を、多板式のクラッチに代えて、入力軸2と第4プラネタリギヤ7のサンギヤSr(第12要素)とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在に係合するドグクラッチDを用いている。これにより、多板式のクラッチで構成したものと比較して、構造を簡素化することができるため、自動変速機の全軸をより短くすることができる。詳細は図示しないが、ドグクラッチDは、第4プラネタリギヤ7のサンギヤSrに連結された部材の外周に設置されたドグ歯と、入力軸の外周にスプライン結合された可動ドグとで構成され、可動ドグのドグ歯をサンギヤSrに連結された部材のドグ歯に係合させることでサンギヤSrへ動力源からの回転を入力させる。尚、図示しないが、ドグクラッチDに代えて、シンクロクラッチを用いてもよい。
〔第4実施形態〕
本発明に係る自動変速機の第4実施形態は、図6に示すように、第2実施形態の第3クラッチC3を多板式のクラッチに代えて、第3実施形態と同様に、入力軸2と第4プラネタリギヤ7のサンギヤSr(第12要素)とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在に係合するドグクラッチDを用いている。これにより、構造を簡素化することができるため、自動変速機の全軸をより短くすることができる。尚、図示しないが、ドグクラッチDに代えて、シンクロクラッチを用いてもよい。
〔第5実施形態〕
本発明に係る自動変速機の第5実施形態は、図7に示すように、第1実施形態の出力ギヤ3に代えて、入力軸2と同軸の出力軸3を出力部材として設けている。これにより、自動変速機の入力軸2が車両の前後方向に向くよう縦置きに搭載されるFR(フロントエンジン・リアドライブ)車に好適に搭載することができる。尚、図示しないが、自動変速機の第2乃至第4実施形態も、同様に、出力ギヤ3に代えて、入力軸2と同軸の出力軸3を出力部材として設け、FR車に好適に搭載できるものとしてもよい。
Further, the number of engagement elements to be released is three at each shift stage, and the number of engagement elements to be released is reduced by one compared to the automatic transmissions described in Patent Documents 1 and 2 above. Can be made. Therefore, friction loss due to drag is reduced, and transmission efficiency of the automatic transmission is improved.
[Third Embodiment]
As shown in FIG. 5, the third embodiment of the automatic transmission according to the present invention replaces the third clutch C <b> 3 of the first embodiment with a multi-plate clutch, and the sun gear of the input shaft 2 and the fourth planetary gear 7. A dog clutch D that engages in a switchable manner between a state in which Sr (the twelfth element) is connected and a state in which the connection is broken is used. As a result, the structure can be simplified as compared with a multi-plate clutch, so that all the axes of the automatic transmission can be made shorter. Although not shown in detail, the dog clutch D is composed of dog teeth installed on the outer periphery of the member connected to the sun gear Sr of the fourth planetary gear 7 and a movable dog splined to the outer periphery of the input shaft. Is engaged with the dog teeth of the member connected to the sun gear Sr, and the rotation from the power source is input to the sun gear Sr. Although not shown, a synchro clutch may be used instead of the dog clutch D.
[Fourth Embodiment]
As shown in FIG. 6, in the fourth embodiment of the automatic transmission according to the present invention, the third clutch C3 of the second embodiment is replaced with a multi-plate clutch, and the input shaft 2 is similar to the third embodiment. And a dog clutch D which engages in a switchable manner between a state where the sun gear Sr (the 12th element) of the fourth planetary gear 7 is connected and a state where the connection is cut off. Thereby, since the structure can be simplified, all the axes of the automatic transmission can be made shorter. Although not shown, a synchro clutch may be used instead of the dog clutch D.
[Fifth Embodiment]
In the fifth embodiment of the automatic transmission according to the present invention, an output shaft 3 coaxial with the input shaft 2 is provided as an output member in place of the output gear 3 of the first embodiment, as shown in FIG. Thereby, it can mount suitably in FR (front engine * rear drive) vehicle mounted vertically so that the input shaft 2 of an automatic transmission may face the front-back direction of a vehicle. In addition, although not shown, the second to fourth embodiments of the automatic transmission are similarly mounted on the FR vehicle by providing the output shaft 3 coaxial with the input shaft 2 as an output member instead of the output gear 3. It may be possible.
1…変速機ケース、2…入力軸(入力部材)、3…出力ギヤ、出力軸(出力部材)、4…第1プラネタリギヤ、5…第2プラネタリギヤ、6…第3プラネタリギヤ、7…第4プラネタリギヤ、Sf…第1プラネタリギヤのサンギヤ(第1要素)、Rf…第1プラネタリギヤのリングギヤ(第3要素)、Cf…第1プラネタリギヤのキャリア(第2要素)、Sm…第2プラネタリギヤのサンギヤ(第4要素)、Rm…第2プラネタリギヤのリングギヤ(第6要素)、Cm…第2プラネタリギヤのキャリア(第5要素)、Sa…第3プラネタリギヤのサンギヤ(第9要素)、Ra…第3プラネタリギヤのリングギヤ(第7要素)、Ca…第3プラネタリギヤのキャリア(第8要素)、Sr…第4プラネタリギヤのサンギヤ(第12要素)、Rr…第4プラネタリギヤのリングギヤ(第10要素)、Cr…第4プラネタリギヤのキャリア(第11要素)、Cm(Ca)…複式プラネタリギヤのキャリア(第5要素、第7要素)、Rm(Ra)…複式プラネタリギヤのリングギヤ(第6要素、第8要素)、C1…第1クラッチ、C2…第2クラッチ、C3…第3クラッチ、B1…第1ブレーキ、B2…第2ブレーキ、B3…第3ブレーキ、D…ドグクラッチ(第3クラッチ)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transmission case, 2 ... Input shaft (input member), 3 ... Output gear, Output shaft (output member), 4 ... 1st planetary gear, 5 ... 2nd planetary gear, 6 ... 3rd planetary gear, 7 ... 4th planetary gear , Sf: Sun gear of the first planetary gear (first element), Rf ... Ring gear of the first planetary gear (third element), Cf ... Carrier of the first planetary gear (second element), Sm ... Sun gear of the second planetary gear (fourth element) Element), Rm ... second planetary gear ring gear (sixth element), Cm ... second planetary gear carrier (fifth element), Sa ... third planetary gear sun gear (ninth element), Ra ... third planetary gear ring gear ( Seventh element), Ca ... third planetary gear carrier (eighth element), Sr ... fourth planetary gear sun gear (twelfth element), Rr ... 4 planetary gear ring gear (10th element), Cr ... 4th planetary gear carrier (11th element), Cm (Ca) ... double planetary gear carrier (5th element, 7th element), Rm (Ra) ... double planetary gear Ring gear (6th element, 8th element), C1 ... 1st clutch, C2 ... 2nd clutch, C3 ... 3rd clutch, B1 ... 1st brake, B2 ... 2nd brake, B3 ... 3rd brake, D ... Dog clutch (3rd clutch).
Claims (4)
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に、第1プラネタリギヤの3個の要素を夫々第1要素、第2要素及び第3要素とし、第2プラネタリギヤの3個の要素を夫々第4要素、第5要素及び第6要素とし、第3プラネタリギヤの3個の要素を夫々第7要素、第8要素及び第9要素とし、第4プラネタリギヤの3個の要素を夫々第10要素、第11要素及び第12要素として、
入力部材が第3要素に連結され、第2要素と第4要素とを連結して第1連結体が構成され、第5要素と第7要素とを連結して第2連結体が構成され、第6要素と第8要素と第10要素とを連結して第3連結体が構成されると共に、第11要素が出力部材に連結され、
第2連結体と第12要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第1クラッチと、
第9要素と第12要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第2クラッチと、
入力部材と第12要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第3クラッチと、
第1連結体を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第1ブレーキと、
第2連結体を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第2ブレーキと、
第1要素を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第3ブレーキとを備えることを特徴とする自動変速機。 An automatic transmission that is composed of three elements, a sun gear, a carrier, and a ring gear, and that shifts the rotation of the input member to a plurality of stages and transmits it to the output member via first to fourth planetary gears arranged in the transmission case. Because
The three elements of the first planetary gear are defined as the first element, the second element, and the third element, respectively, and the three elements of the second planetary gear are defined as the fourth element in order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram. The third element of the third planetary gear is the seventh element, the eighth element and the ninth element, respectively, and the three elements of the fourth planetary gear are the tenth element and the eleventh element, respectively. As element and twelfth element,
The input member is connected to the third element, the second element and the fourth element are connected to form a first connecting body, the fifth element and the seventh element are connected to form a second connecting body, The sixth element, the eighth element, and the tenth element are connected to form a third connector, and the eleventh element is connected to the output member.
A first clutch that is switchable between a state in which the second connecting body and the twelfth element are connected and a state in which the connection is broken;
A second clutch switchable between a state of connecting the ninth element and the twelfth element and a state of disconnecting the connection;
A third clutch switchable between a state of connecting the input member and the twelfth element and a state of disconnecting the connection;
A first brake switchable between a state in which the first coupling body is fixed to the transmission case and a state in which the fixing is released;
A second brake that is switchable between a state in which the second coupling body is fixed to the transmission case and a state in which the fixation is released;
An automatic transmission comprising: a third brake that is switchable between a state in which the first element is fixed to the transmission case and a state in which the first element is released.
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に、第1プラネタリギヤの3個の要素を夫々第1要素、第2要素及び第3要素とし、第2プラネタリギヤの3個の要素を夫々第4要素、第5要素及び第6要素とし、第3プラネタリギヤの3個の要素を夫々第7要素、第8要素及び第9要素とし、第4プラネタリギヤの3個の要素を夫々第10要素、第11要素及び第12要素として、
入力部材が第3要素に連結され、第2要素と第4要素とを連結して第1連結体が構成され、第5要素と第7要素とを連結して第2連結体が構成され、第6要素と第8要素と第10要素とを連結して第3連結体が構成されると共に、第11要素が出力部材に連結され、
第2連結体と第12要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第1クラッチと、
第9要素と第11要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第2クラッチと、
入力部材と第12要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第3クラッチと、
第1連結体を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第1ブレーキと、
第2連結体を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第2ブレーキと、
第1要素を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第3ブレーキとを備えることを特徴とする自動変速機。 An automatic transmission that is composed of three elements, a sun gear, a carrier, and a ring gear, and that shifts the rotation of the input member to a plurality of stages and transmits it to the output member via first to fourth planetary gears arranged in the transmission case. Because
The three elements of the first planetary gear are defined as the first element, the second element, and the third element, respectively, and the three elements of the second planetary gear are defined as the fourth element in order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram. The third element of the third planetary gear is the seventh element, the eighth element and the ninth element, respectively, and the three elements of the fourth planetary gear are the tenth element and the eleventh element, respectively. As element and twelfth element,
The input member is connected to the third element, the second element and the fourth element are connected to form a first connecting body, the fifth element and the seventh element are connected to form a second connecting body, The sixth element, the eighth element, and the tenth element are connected to form a third connector, and the eleventh element is connected to the output member.
A first clutch that is switchable between a state in which the second connecting body and the twelfth element are connected and a state in which the connection is broken;
A second clutch switchable between a state of connecting the ninth element and the eleventh element and a state of disconnecting the connection;
A third clutch switchable between a state of connecting the input member and the twelfth element and a state of disconnecting the connection;
A first brake switchable between a state in which the first coupling body is fixed to the transmission case and a state in which the fixing is released;
A second brake that is switchable between a state in which the second coupling body is fixed to the transmission case and a state in which the fixation is released;
An automatic transmission comprising: a third brake that is switchable between a state in which the first element is fixed to the transmission case and a state in which the first element is released.
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