JP5221503B2 - 自動変速機 - Google Patents
自動変速機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5221503B2 JP5221503B2 JP2009277264A JP2009277264A JP5221503B2 JP 5221503 B2 JP5221503 B2 JP 5221503B2 JP 2009277264 A JP2009277264 A JP 2009277264A JP 2009277264 A JP2009277264 A JP 2009277264A JP 5221503 B2 JP5221503 B2 JP 5221503B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- friction element
- carrier
- speed
- automatic transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Structure Of Transmissions (AREA)
Description
・歯車噛み合い回数が多くなるため、ギヤ効率とギヤノイズが悪い。
・ピニオンのギヤ径が小さくなるため、耐久信頼性が低下する。
・部品点数が多くなるため、コストアップになる。
第1のサンギヤと、第1のリングギヤと、前記第1のサンギヤと前記第1のリングギヤに噛み合う第1のシングルピニオンを支持する第1のキャリヤとからなる第1の遊星歯車と、
第2のサンギヤと、第2のリングギヤと、前記第2のサンギヤと前記第2のリングギヤに噛み合う第2のシングルピニオンを支持する第2のキャリヤとからなる第2の遊星歯車と、
第3のサンギヤと、第3のリングギヤと、前記第3のサンギヤと前記第3のリングギヤに噛み合う第3のシングルピニオンを支持する第3のキャリヤとからなる第3の遊星歯車と、
6つの摩擦要素と、を備え、
前記6つの摩擦要素を適宜締結解放することにより少なくとも前進8速の変速段に変速して入力軸からのトルクを出力軸に出力可能である。
この自動変速機において、
前記入力軸は、前記第3のサンギヤに常時連結しており、
前記出力軸は、前記第3のキャリヤに常時連結しており、
前記第2のサンギヤは、常時固定して第1の固定メンバを構成しており、
前記第1のリングギヤと前記第3のリングギヤは、常時連結して第1の回転メンバを構成しており、
前記第1のサンギヤと前記第2のリングギヤは、常時締結して第2の回転メンバを構成しており、
前記6つの摩擦要素は、
前記第1のキャリヤと前記第1の回転メンバの間を選択的に連結する第1の摩擦要素と、
前記第1のキャリヤと前記第2のキャリヤの間を選択的に連結する第2の摩擦要素と、
前記第2のキャリヤと前記第3のサンギヤの間を選択的に連結する第3の摩擦要素と、
前記第2のキャリヤと前記第3のキャリヤの間を選択的に連結する第4の摩擦要素と、
前記第3のキャリヤと前記第2の回転メンバの間を選択的に連結する第5の摩擦要素と、
前記第1のキャリヤの回転を係止可能な第6の摩擦要素と、
により構成され、
前記6つの摩擦要素のうち、二つの同時締結の組み合わせにより、少なくとも前進8速及び後退1速を達成することを特徴とする。
この結果、3遊星6摩擦要素で前進8速を達成しながら、ギヤ効率・ギヤノイズ・耐久信頼性・コストの面で有利にすることができる。
図1は、実施例1の自動変速機を示すスケルトン図である。以下、図1に基づいて、実施例1の自動変速機の遊星歯車構成と摩擦要素構成を説明する。
実施例1の自動変速機における作用を、「各変速段での変速作用」、「従来技術との対比による有利性」に分けて説明する。
(第1速の変速段)
第1速(1st)の変速段では、図4のハッチングに示すように、第5クラッチC5と第1ブレーキB1が同時締結される。
第2速(2nd)の変速段では、図5のハッチングに示すように、第2クラッチC2と第1ブレーキB1が同時締結される。
第3速(3rd)の変速段では、図6のハッチングに示すように、第2クラッチC2と第5クラッチC5が同時締結される。
第4速(4th)の変速段では、図7のハッチングに示すように、第2クラッチC2と第4クラッチC4が同時締結される。
第5速(5th)の変速段では、図8のハッチングに示すように、第2クラッチC2と第3クラッチC3が同時締結される。
第6速(6th)の変速段では、図9のハッチングに示すように、第3クラッチC3と第4クラッチC4が同時締結される。
第7速(7th)の変速段では、図10のハッチングに示すように、第1クラッチC1と第3クラッチC3が同時締結される。
第8速(8th)の変速段では、図11のハッチングに示すように、第3クラッチC3と第5クラッチC5が同時締結される。
後退速(Rev)の変速段では、図12のハッチングに示すように、第3クラッチC3と第1ブレーキB1が同時締結される。
図13は、従来例の自動変速機を示すスケルトン図である。図14は、従来例の自動変速機において6つの摩擦要素のうち二つの同時締結の組み合わせにより前進8速及び後退2速を達成する締結作動表を示す図である。以下、図13及び図14を用いて、従来技術との対比による実施例1の自動変速機の有利性を説明する。
(基本構成と変速性能)
従来例の自動変速機と実施例1の自動変速機は、何れも3遊星・6摩擦要素により前進8速及び後退1速の変速段を達成する。
(変速制御性能)
従来例の自動変速機と実施例1の自動変速機は、何れも隣接する変速段への変速及び1段飛び変速段への変速を、1つの摩擦要素の解放と1つの摩擦要素の締結という1重架け替え変速により達成する。
自動変速機に用いる遊星歯車を選択する場合、選択肢として、シングルピニオン型遊星歯車とダブルピニオン型遊星歯車があるが、ギヤの伝達効率等の観点からダブルピニオン型遊星歯車よりもシングルピニオン型遊星歯車の選択が好ましいとされている。
すなわち、1組のダブルピニオン型遊星歯車は、噛み合い回数が3であるのに対し、1組のシングルピニオン型遊星歯車は、ピニオン同士の噛み合いがない分、噛み合い回数が2である。したがって、実施例1の場合には、図3に示すように、平均噛み合い数は3.75となる。これに対し、2組のダブルピニオン型遊星歯車による従来例の場合、図15に示すように、平均噛み合い数が4.75である。この結果、平均噛み合い回数が1.0減少し、ギヤの伝達効率が向上するし、ギヤノイズが低下する。
すなわち、シングルピニオン型遊星歯車の場合、サンギヤとリングギヤの間に、両ギヤの間隔をギヤ径とするシングルピニオンが配置される。一方、ダブルピニオン型遊星歯車の場合、ダブルピニオンのギヤ径は両ギヤの間隔より小さい径とする必要がある。このように、シングルピニオンの場合、ダブルピニオンに比べピニオンのギヤ径が大きくなるので、ピニオンの剛性や歯面強度を高めることができ、耐久信頼性が向上する。
例えば、ダブルピニオン型遊星歯車の場合、4組のダブルピニオンをサンギヤの周囲に配置するとピニオンの数は8個となる。これに対し、シングルピニオン型遊星歯車の場合、サンギヤの周囲に4個のピニオンを配置すれば良く、部品点数が4個減少する。この結果、コストダウンを達成できる。
自動変速機のギヤ比の変更幅は、レシオカバレッジ(=最低変速段ギヤ比/最高変速段ギヤ比:以下、「RC」という。)によりあらわされる。このRC値は、大きい値であればあるほどギヤ比の変更幅が広いことをあらわし、ギヤ比の設定自由度が高くなることで好ましいとされる。
1速ギヤ比と後退ギヤ比は、発進加速性と登坂性能を決定付ける値であり、例えば、1速ギヤ比と後退ギヤ比の比が1近傍にない場合、前後進の切り替え時に駆動力差が生じる。また、後退ギヤ比が1速ギヤ比より低いと、前進発進時の駆動力よりも後退発進時の駆動力が低くなり、後退発進性が劣ってしまう。
実施例1の自動変速機では、第1の遊星歯車PG1と第2の遊星歯車PG2と第3の遊星歯車PG3の歯数比ρ1,ρ2,ρ3が0.3〜0.65の範囲内であるため、各遊星歯車PG1〜PG3におけるギヤの歯面強度、ギヤ径、歯数を適切な状態に確保しつつ、各遊星歯車PG1〜PG3のそれぞれのサイズ拡大を抑制することができる。この結果、ユニットレイアウトの拡大を防止できる。
クラッチ要素とブレーキ要素による摩擦要素のうち、ブレーキ要素は、回転要素とトランスミッションケースの間に配置されるが、ブレーキ要素のトルク分担比が高いと、プレート枚数の増大とトランスミッションケースの径拡大により対応する必要がある。
実施例1の自動変速機にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
このため、3遊星6摩擦要素で前進8速を達成しながら、ダブルピニオン遊星歯車が不要となり、ギヤ効率・ギヤノイズ・耐久性信頼性・コストの面で有利であると共に、遊星数・摩擦要素数を増やさずに多段化するため、ユニットレイアウト拡大とコストアップすることなく燃費性能及び変速性能の向上を図ることができる。
このため、隣接段及び1段飛び変速段への変速が、1つの摩擦要素の締結と1つの摩擦要素の解放による1重架け替えにより達成され、変速制御が単純化されて有利である。加えて、適正な段間比を保ちながらもRC値を、最低変速段ギヤ比での発進性能と最高変速段ギヤ比での高速燃費の両立を図る要求値に達する設定とすることができる。
このため、適切なRC値及び段間比を達成するような歯数比を選択しても、後退ギヤ比評価値(=後退ギヤ比/1速ギヤ比)を1近傍の値とすることができ、この結果、前後進の切り替え時に駆動力差が生じることを防止できるし、後退発進加速性や登坂性能を確保することができる。
このため、トランスミッションケースTCの前側部分のみの胴径を太くし、それ以降の部分の胴径を細くする形状設定にすることにより、車体フロアとの干渉を防止しつつ、フロアトンネルの車室内への突出を小さく抑えることができる。
PG2 第2の遊星歯車
PG3 第3の遊星歯車
IN 入力軸
OUT 出力軸
F1 第1の固定メンバ
M1 第1の回転メンバ
M2 第2の回転メンバ
C1 第1クラッチ(第1の摩擦要素)
C2 第2クラッチ(第2の摩擦要素)
C3 第3クラッチ(第3の摩擦要素)
C4 第4クラッチ(第4の摩擦要素)
C5 第5クラッチ(第5の摩擦要素)
B1 第1ブレーキ(第6の摩擦要素)
TC トランスミッションケース
Claims (4)
- 第1のサンギヤと、第1のリングギヤと、前記第1のサンギヤと前記第1のリングギヤに噛み合う第1のシングルピニオンを支持する第1のキャリヤとからなる第1の遊星歯車と、
第2のサンギヤと、第2のリングギヤと、前記第2のサンギヤと前記第2のリングギヤに噛み合う第2のシングルピニオンを支持する第2のキャリヤとからなる第2の遊星歯車と、
第3のサンギヤと、第3のリングギヤと、前記第3のサンギヤと前記第3のリングギヤに噛み合う第3のシングルピニオンを支持する第3のキャリヤとからなる第3の遊星歯車と、
6つの摩擦要素と、を備え、
前記6つの摩擦要素を適宜締結解放することにより少なくとも前進8速の変速段に変速して入力軸からのトルクを出力軸に出力可能な自動変速機において、
前記入力軸は、前記第3のサンギヤに常時連結しており、
前記出力軸は、前記第3のキャリヤに常時連結しており、
前記第2のサンギヤは、常時固定して第1の固定メンバを構成しており、
前記第1のリングギヤと前記第3のリングギヤは、常時連結して第1の回転メンバを構成しており、
前記第1のサンギヤと前記第2のリングギヤは、常時締結して第2の回転メンバを構成しており、
前記6つの摩擦要素は、
前記第1のキャリヤと前記第1の回転メンバの間を選択的に連結する第1の摩擦要素と、
前記第1のキャリヤと前記第2のキャリヤの間を選択的に連結する第2の摩擦要素と、
前記第2のキャリヤと前記第3のサンギヤの間を選択的に連結する第3の摩擦要素と、
前記第2のキャリヤと前記第3のキャリヤの間を選択的に連結する第4の摩擦要素と、
前記第3のキャリヤと前記第2の回転メンバの間を選択的に連結する第5の摩擦要素と、
前記第1のキャリヤの回転を係止可能な第6の摩擦要素と、
により構成され、
前記6つの摩擦要素のうち、二つの同時締結の組み合わせにより、少なくとも前進8速及び後退1速を達成することを特徴とする自動変速機。 - 請求項1に記載された自動変速機において、
前記6つの摩擦要素のうち、二つの同時締結の組み合わせにより、少なくとも前進8速は、
前記第5の摩擦要素と前記第6の摩擦要素の同時締結により達成する第1速と、
前記第2の摩擦要素と前記第6の摩擦要素の同時締結により達成する第2速と、
前記第2の摩擦要素と前記第5の摩擦要素の同時締結により達成する第3速と、
前記第2の摩擦要素と前記第4の摩擦要素の同時締結により達成する第4速と、
前記第2の摩擦要素と前記第3の摩擦要素の同時締結により達成する第5速と、
前記第3の摩擦要素と前記第4の摩擦要素の同時締結により達成する第6速と、
前記第1の摩擦要素と前記第3の摩擦要素の同時締結により達成する第7速と、
前記第3の摩擦要素と前記第5の摩擦要素の同時締結により達成する第8速と、
からなることを特徴とする自動変速機。 - 請求項1または請求項2に記載された自動変速機において、
前記6つの摩擦要素のうち、二つの同時締結の組み合わせにより達成する後退1速は、前記第3の摩擦要素と前記第6の摩擦要素の同時締結により達成することを特徴とする自動変速機。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載された自動変速機において、
前記第1の遊星歯車と前記第2の遊星歯車と前記第3の遊星歯車は、駆動源が接続される前記入力軸から前記出力軸に向かって順に縦配列し、
前記第6の摩擦要素を、前記第1の遊星歯車より駆動源側の上流位置に設定したことを特徴とする自動変速機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009277264A JP5221503B2 (ja) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | 自動変速機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009277264A JP5221503B2 (ja) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | 自動変速機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011117565A JP2011117565A (ja) | 2011-06-16 |
JP5221503B2 true JP5221503B2 (ja) | 2013-06-26 |
Family
ID=44283120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009277264A Expired - Fee Related JP5221503B2 (ja) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | 自動変速機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5221503B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101765610B1 (ko) | 2015-10-15 | 2017-08-07 | 현대자동차 주식회사 | 차량용 자동변속기의 유성기어트레인 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4244461B2 (ja) * | 1999-09-09 | 2009-03-25 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 車両用自動変速機 |
US6994649B2 (en) * | 2004-03-24 | 2006-02-07 | General Motors Corporation | Wide ratio transmissions having three gear sets and a stationary planetary member |
US7086986B2 (en) * | 2004-06-04 | 2006-08-08 | General Motors Corporation | Wide ratio transmissions with two fixed interconnecting members and at least three clutches |
JP4931943B2 (ja) * | 2008-02-14 | 2012-05-16 | ジヤトコ株式会社 | 自動変速機 |
-
2009
- 2009-12-07 JP JP2009277264A patent/JP5221503B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101765610B1 (ko) | 2015-10-15 | 2017-08-07 | 현대자동차 주식회사 | 차량용 자동변속기의 유성기어트레인 |
US10094447B2 (en) | 2015-10-15 | 2018-10-09 | Hyundai Motor Company | Planetary gear train of automatic transmission for vehicles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011117565A (ja) | 2011-06-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4755703B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP5087746B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP4773551B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP5221505B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP2011033098A (ja) | 自動変速機 | |
JP5087747B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP4755704B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP2012013209A (ja) | 自動変速機 | |
JP4965620B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP5221504B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP5039107B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP5221503B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP5044622B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP5021009B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP4965621B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP4944170B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP2011033137A (ja) | 自動変速機 | |
JP5221598B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP4965622B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP5039108B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP4944174B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP5044598B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP5138651B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP4944175B2 (ja) | 自動変速機 | |
JP5214669B2 (ja) | 自動変速機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120214 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130228 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130305 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130307 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5221503 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313118 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |