JP5373740B2 - Automatic transmission - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress friction loss of an automatic transmission which shifts the rotation of an input shaft to a plurality of stages through a plurality of planetary gear mechanisms arranged in a transmission case to be output from an output member. <P>SOLUTION: This automatic transmission includes four planetary gear mechanisms PGS1-PGS4, three clutches C1-C3, and three brakes B1-B3. The two third and fourth planetary gear mechanisms constitute four first to fourth rotational elements Y1-Y4. A first element Sa, a sixth element Rb, a third element Ra, and the third rotational element Y3 are connected to a fourth element Sb, a first rotational element Y1, an input shaft 2 and an output member 3, respectively. The first clutch C1, the second clutch C2 and the third clutch C3 are structured to freely connect the third element Ra, the second element Ca, and a first connection body Sa-Sb to the second rotational element Y2, a second connection body Rb-Y1 and the third element Ra, respectively. The first brake B1, the second brake B2 and the third brake B3 are structured to freely fix a fifth element Cb, the first connection body Sa-Sb and the fourth rotational element Y4 to a transmission case 1, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2012,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、入力軸の回転を変速機ケース内に配置した複数の遊星歯車機構を介して複数段に変速して出力部材から出力する自動変速機に関する。   The present invention relates to an automatic transmission in which rotation of an input shaft is shifted to a plurality of stages via a plurality of planetary gear mechanisms arranged in a transmission case and output from an output member.

従来、入力用の第1遊星歯車機構と変速用の第2と第3の2つの遊星歯車機構と6つの係合機構とを用いて、前進8段の変速を行うことができるようにした自動変速機が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, an automatic operation capable of performing eight forward gears using the first planetary gear mechanism for input, the second and third planetary gear mechanisms for shifting, and the six engaging mechanisms. A transmission is known (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1のものでは、入力用の遊星歯車機構を、第1サンギヤと、第1リングギヤと、互いに噛合すると共に一方が第1サンギヤに噛合し他方が第1リングギヤに噛合する一対の第1ピニオンを自転及び公転自在に軸支する第1キャリアとからなるいわゆるダブルピニオン型の遊星歯車機構(キャリアを固定した場合、サンギヤとリングギヤが同一方向に回転するため、プラス遊星歯車機構又はポジティブ遊星歯車機構ともいう。因みに、リングギヤを固定した場合には、サンギヤとキャリアとが互いに異なる方向に回転する。)で構成している。   In Patent Document 1, a planetary gear mechanism for input includes a first sun gear and a first ring gear, a pair of first pinions that mesh with each other and one meshes with the first sun gear and the other meshes with the first ring gear. So-called double pinion type planetary gear mechanism comprising a first carrier that pivotally and revolves freely (when the carrier is fixed, the sun gear and the ring gear rotate in the same direction, so the plus planetary gear mechanism or the positive planetary gear mechanism Incidentally, when the ring gear is fixed, the sun gear and the carrier rotate in different directions.

第1遊星歯車機構は、第1サンギヤが変速機ケースに固定される固定要素、第1キャリアが入力軸に連結される入力要素、第1リングギヤが入力要素たる第1キャリアの回転速度を減速して出力する出力要素とされている。   The first planetary gear mechanism decelerates the rotational speed of a fixed element in which a first sun gear is fixed to a transmission case, an input element in which a first carrier is connected to an input shaft, and a first carrier in which a first ring gear is an input element. Output element.

又、変速用の2つの遊星歯車機構は、第2サンギヤと、第3サンギヤと、第3リングギヤと一体化された第2リングギヤと、互いに噛合すると共に一方が第2サンギヤ及び第2リングギヤに噛合し他方が第3サンギヤに噛合する一対の第2ピニオンを自転及び公転自在に軸支する第2キャリアとからなるラビニヨ型の遊星歯車機構で構成されている。   In addition, the two planetary gear mechanisms for shifting are engaged with the second sun gear, the third sun gear, and the second ring gear integrated with the third ring gear, and one of them meshes with the second sun gear and the second ring gear. The other is a Ravigneaux type planetary gear mechanism comprising a second carrier that pivotally supports and revolves a pair of second pinions meshing with the third sun gear.

このラビニヨ型の遊星歯車機構は、共線図(各回転要素の相対速度の比を直線で表すことができる図)においてギヤ比に対応する間隔を存して順に、第1回転要素、第2回転要素、第3回転要素及び第4回転要素とすると、第1回転要素は第2サンギヤ、第2回転要素は第3キャリアと一体化された第2キャリア、第3回転要素は第3リングギヤと一体化された第2リングギヤ、第4回転要素は第3サンギヤとなる。   This Ravigneaux type planetary gear mechanism includes a first rotation element, a second rotation element, and a second rotation element in order with an interval corresponding to the gear ratio in a collinear diagram (a figure in which the ratio of relative speeds of the rotation elements can be represented by a straight line). When the rotating element, the third rotating element, and the fourth rotating element are used, the first rotating element is the second sun gear, the second rotating element is the second carrier integrated with the third carrier, and the third rotating element is the third ring gear. The integrated second ring gear and fourth rotation element become the third sun gear.

又、係合機構として、第1遊星歯車機構の出力要素たる第1リングギヤと第3サンギヤから成る第4回転要素とを解除自在に連結する第1湿式多板クラッチと、入力軸と第2キャリアから成る第2回転要素とを解除自在に連結する第2湿式多板クラッチと、出力要素たる第1リングギヤと第2サンギヤから成る第1回転要素とを解除自在に連結する第3湿式多板クラッチと、入力要素たる第1キャリアと第2サンギヤから成る第1回転要素とを解除自在に連結する第4湿式多板クラッチと、第2サンギヤから成る第1回転要素を変速機ケースに解除自在に固定する第1ブレーキと、第2キャリアから成る第2回転要素を変速機ケースに解除自在に固定する第2ブレーキとを備える。   In addition, as an engagement mechanism, a first wet multi-plate clutch that releasably connects a first ring gear that is an output element of the first planetary gear mechanism and a fourth rotation element that is a third sun gear, an input shaft, and a second carrier And a second wet multi-plate clutch for releasably connecting a first rotary element comprising a first ring gear and a second sun gear as output elements. A fourth wet multi-plate clutch for releasably connecting the first carrier as the input element and the first rotating element comprising the second sun gear, and the first rotating element comprising the second sun gear to be disengageable to the transmission case. A first brake for fixing, and a second brake for releasably fixing the second rotating element including the second carrier to the transmission case.

以上の構成によれば、第1湿式多板クラッチと第2ブレーキとを係合することで1速段が確立され、第1湿式多板クラッチと第1ブレーキとを係合することで2速段が確立され、第1湿式多板クラッチと第3湿式多板クラッチとを係合することで3速段が確立され、第1湿式多板クラッチと第4湿式多板クラッチとを係合することで4速段が確立される。   According to the above configuration, the first speed is established by engaging the first wet multi-plate clutch and the second brake, and the second speed is established by engaging the first wet multi-plate clutch and the first brake. A stage is established, and a third speed stage is established by engaging the first wet multi-plate clutch and the third wet multi-plate clutch, and the first wet multi-plate clutch and the fourth wet multi-plate clutch are engaged. This establishes the fourth gear.

又、第1湿式多板クラッチと第2湿式多板クラッチとを係合することで5速段が確立され、第2湿式多板クラッチと第4湿式多板クラッチとを係合することで6速段が確立され、第2湿式多板クラッチと第3湿式多板クラッチとを係合することで7速段が確立され、第2湿式多板クラッチと第1ブレーキとを係合することで8速段が確立される。   Further, the fifth speed stage is established by engaging the first wet multi-plate clutch and the second wet multi-plate clutch, and 6 by engaging the second wet multi-plate clutch and the fourth wet multi-plate clutch. By establishing the first gear, engaging the second wet multi-plate clutch and the third wet multi-plate clutch, the seventh gear is established, and by engaging the second wet multi-plate clutch and the first brake. The eighth gear is established.

又、従来の自動変速機は、入力軸の軸線上に8つの列を構成する。具体的には、トルクコンバータ側から順に、第1列が第4クラッチ及び第1ブレーキ、第2列が第1遊星歯車機構、第3列が第1クラッチ、第4列が第3クラッチ(第3クラッチは、スケルトン図上では、第1遊星歯車機構と同列に見えるが、実際には、第1クラッチと出力ギヤとの間に第3クラッチ用のピストンと油路とが構成されるため。)、第5列が出力ギヤ、第6列が第2遊星歯車機構、第7列が第3遊星歯車機構、第8列が第2クラッチ及び第2ブレーキとなる。   In addition, the conventional automatic transmission forms eight rows on the axis of the input shaft. Specifically, in order from the torque converter side, the first row is the fourth clutch and the first brake, the second row is the first planetary gear mechanism, the third row is the first clutch, and the fourth row is the third clutch (the second clutch). The three clutches appear to be in the same row as the first planetary gear mechanism on the skeleton diagram, but in reality, the third clutch piston and the oil passage are formed between the first clutch and the output gear. ), The fifth row is the output gear, the sixth row is the second planetary gear mechanism, the seventh row is the third planetary gear mechanism, and the eighth row is the second clutch and second brake.

特開2005−273768号公報JP 2005-273768 A

上記従来例のものでは、各変速段において係合する係合機構の数が2つになる。そのため、開放している残りの4つの係合機構の引き摺りによるフリクションロスが大きくなり、自動変速機の効率が悪化する不具合がある。   In the above-described conventional example, the number of engagement mechanisms engaged at each shift stage is two. Therefore, the friction loss due to dragging of the remaining four engagement mechanisms that are open increases, resulting in a problem that the efficiency of the automatic transmission deteriorates.

本発明は、以上の点に鑑み、フリクションロスを低減できる自動変速機を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an automatic transmission which can reduce friction loss in view of the above points.

[1]上記目的を達成するため、本発明は、変速機ケース内に回転自在に軸支されると共に駆動源からの動力により回転される入力軸を備え、該入力軸の回転を複数段に変速して出力部材から出力する自動変速機であって、サンギヤ、キャリア及びリングギヤからなる3つの要素を夫々備える第1から第4の4つの遊星歯車機構が設けられ、該第1遊星歯車機構の3つの要素を、相対回転速度比を直線で表すことができる共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第1要素、第2要素及び第3要素とし、前記第2遊星歯車機構の3つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第4要素、第5要素及び第6要素とし、前記第3と第4の2つの遊星歯車機構の各要素は、4つの回転要素を構成し、当該4つの回転要素の相対回転速度比を直線で表すことができる共線図における並び順に、該4つの回転要素を一方から夫々第1回転要素、第2回転要素、第3回転要素及び第4回転要素として、前記第1要素と前記第4要素とを連結して第1連結体が構成され、前記第6要素と前記第1回転要素とを連結して第2連結体が構成され、前記第3要素が前記入力軸に連結され、前記第3回転要素が前記出力部材に連結される。   [1] In order to achieve the above object, the present invention includes an input shaft that is rotatably supported in a transmission case and rotated by power from a drive source, and the rotation of the input shaft is performed in a plurality of stages. An automatic transmission that shifts and outputs from an output member is provided with first to fourth planetary gear mechanisms each including three elements including a sun gear, a carrier, and a ring gear, and the first planetary gear mechanism The second planetary gear mechanism has three elements 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 collinear chart in which the relative rotational speed ratio can be represented by a straight line. Are the fourth element, the fifth element, and the sixth element, respectively, in the order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the nomograph, and the elements of the third and fourth planetary gear mechanisms are Comprising four rotating elements, The four rotating elements are respectively designated as a first rotating element, a second rotating element, a third rotating element, and a fourth rotating element in order of arrangement in the collinear chart in which the relative rotational speed ratio of the rotating elements can be represented by a straight line. The first element and the fourth element are connected to form a first connecting body, the sixth element and the first rotating element are connected to form a second connecting body, and the third element Is connected to the input shaft, and the third rotating element is connected to the output member.

そして、前記第3要素と前記第2回転要素とを連結自在な第1クラッチと、前記第2要素と前記第2連結体とを連結自在な第2クラッチと、前記第1遊星歯車機構の第1から第3の3つの要素のうち何れか2つの要素を連結自在な第3クラッチと、前記第5要素を前記変速機ケースに固定自在な第1ブレーキと、前記第1連結体を前記変速機ケースに固定自在な第2ブレーキと、前記第4回転要素を前記変速機ケースに固定自在な第3ブレーキとからなる6つの係合機構を備え、該6つの係合機構のうち、少なくとも3つの係合機構を連結状態又は固定状態とすることにより、各変速段を確立することを特徴とする。   A first clutch capable of coupling the third element and the second rotating element; a second clutch capable of coupling the second element and the second coupling body; and a first clutch of the first planetary gear mechanism. A third clutch capable of connecting any two of the first to third elements; a first brake capable of fixing the fifth element to the transmission case; and There are six engagement mechanisms comprising a second brake that can be fixed to the machine case and a third brake that can fix the fourth rotating element to the transmission case, and at least three of the six engagement mechanisms. Each shift stage is established by setting one engagement mechanism to a connected state or a fixed state.

本発明によれば、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つのブレーキの合計6つの係合機構のうち各変速段において3つの係合機構が係合して連結状態又は固定状態となる。そのため、各変速段で連結及び固定状態でなく開放される係合機構の数は3つになり、従来のように各変速段で4つの係合機構が開放されるものに比し、開放されている係合機構によるフリクションロスを低減でき、自動変速機の伝達効率を向上させることができる。   According to the present invention, as will be apparent from the description of the embodiment described later, three engagement mechanisms are engaged and connected in each shift stage among a total of six engagement mechanisms of three clutches and three brakes. Or it will be in a fixed state. Therefore, the number of engagement mechanisms that are not connected and fixed in each gear stage is released is three, and the number of engagement mechanisms that are released in each gear stage is less than that in the conventional case where four engagement mechanisms are opened. The friction loss due to the engaging mechanism can be reduced, and the transmission efficiency of the automatic transmission can be improved.

[2]本発明においては、第6要素は第2遊星歯車機構のリングギヤであり、第1回転要素は少なくとも第4遊星歯車機構のサンギヤを含んで構成され、第4遊星歯車機構を第2遊星歯車機構の径方向外方に配置し、第4遊星歯車機構のサンギヤを第2遊星歯車機構のリングギヤと一体に構成することが好ましい。   [2] In the present invention, the sixth element is a ring gear of the second planetary gear mechanism, the first rotating element is configured to include at least the sun gear of the fourth planetary gear mechanism, and the fourth planetary gear mechanism is used as the second planetary gear mechanism. It is preferable to arrange the sun gear of the fourth planetary gear mechanism integrally with the ring gear of the second planetary gear mechanism by disposing the gear mechanism radially outward.

かかる構成によれば、第4遊星歯車機構が第2遊星歯車機構の径方向外方に配置されるため、自動変速機の軸長の短縮化を図ることができる。   According to this configuration, since the fourth planetary gear mechanism is disposed radially outward of the second planetary gear mechanism, the axial length of the automatic transmission can be shortened.

[3]本発明においては、第4回転要素の正転を許容し逆転を阻止する1ウェイクラッチを設けることが好ましい。これによれば、フリクションロスをより低減できると共に、変速段間の変速制御性を向上させることができる。   [3] In the present invention, it is preferable to provide a one-way clutch that allows forward rotation of the fourth rotating element and prevents reverse rotation. According to this, the friction loss can be further reduced, and the shift controllability between the shift stages can be improved.

[4]本発明においては、第3ブレーキを噛合機構で構成することが好ましい。これによれば、フリクションロスをより低減させることができる。   [4] In the present invention, it is preferable that the third brake is constituted by a meshing mechanism. According to this, friction loss can be further reduced.

[5]本発明においては、上述した1ウェイクラッチを設けることなく、第3ブレーキを、第4回転要素を変速機ケースに固定する固定状態と、第4回転要素の正転を許容し逆転を阻止する逆転阻止状態とに切換自在な2ウェイクラッチで構成してもよい。これによっても、フリクションロスをより低減させることができると共に、変速段間の変速制御性を向上させることができる。   [5] In the present invention, without providing the above-described 1-way clutch, the third brake is fixed in a state in which the fourth rotating element is fixed to the transmission case, and the fourth rotating element is allowed to rotate forward and reverse. You may comprise with the 2 way clutch switchable to the reverse rotation prevention state to prevent. This can also reduce the friction loss and improve the shift controllability between the shift stages.

[6]本発明においては、第2クラッチを噛合機構で構成することが好ましい。これによれば、フリクションロスをより低減させることができる。   [6] In the present invention, it is preferable that the second clutch is constituted by a meshing mechanism. According to this, friction loss can be further reduced.

[7]本発明においては、第1から第4の4つの遊星歯車機構を、サンギヤと、リングギヤと、サンギヤ及びリングギヤと噛合するピニオンを自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構(キャリアを固定した場合、サンギヤとリングギヤとが互いに異なる方向に回転するため、マイナス遊星歯車機構又はネガティブ遊星歯車機構ともいう。因みに、リングギヤを固定した場合には、サンギヤとキャリアとが同一方向に回転する。)で構成することが好ましい。   [7] In the present invention, the first to fourth planetary gear mechanisms are so-called single pinions comprising a sun gear, a ring gear, and a carrier that rotatably and revolves a pinion that meshes with the sun gear and the ring gear. Type planetary gear mechanism (when the carrier is fixed, the sun gear and the ring gear rotate in different directions, so it is also called a minus planetary gear mechanism or a negative planetary gear mechanism. Incidentally, when the ring gear is fixed, the sun gear and the carrier And rotate in the same direction.).

これによれば、遊星歯車機構を、サンギヤと、リングギヤと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤに噛合し他方がリングギヤに噛合する一対のピニオンを自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなる所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構(キャリアを固定した場合、サンギヤとリングギヤが同一方向に回転するため、プラス遊星歯車機構又はポジティブ遊星歯車機構ともいう。因みに、リングギヤを固定した場合、サンギヤとキャリアが互いに異なる方向に回転する。)で構成した場合に比し、入力軸から出力部材までの間の動力が伝達される経路における、ギヤが噛み合う個所を減少させることができ、伝達効率をより向上させることができる。   According to this, the planetary gear mechanism is a so-called double gear comprising a sun gear, a ring gear, and a carrier that rotatably supports and rotates a pair of pinions that mesh with each other and one meshes with the sun gear and the other meshes with the ring gear. Pinion type planetary gear mechanism (Since the sun gear and the ring gear rotate in the same direction when the carrier is fixed, it is also called the plus planetary gear mechanism or the positive planetary gear mechanism. Incidentally, when the ring gear is fixed, the sun gear and the carrier are different from each other. Compared with the case where the power is transmitted from the input shaft to the output member, the number of places where the gear meshes can be reduced and the transmission efficiency can be further improved. it can.

[8]本発明においては、駆動源の動力を入力軸に伝達自在な発進クラッチを設けてもよい。   [8] In the present invention, a start clutch that can transmit the power of the drive source to the input shaft may be provided.

[9]本発明においては、駆動源の動力をトルクコンバータを介して入力軸に伝達させるように構成することもできる。   [9] In the present invention, the power of the drive source can be transmitted to the input shaft via the torque converter.

本発明の実施形態の自動変速機の上半分を示すスケルトン図。The skeleton figure which shows the upper half of the automatic transmission of embodiment of this invention. 実施形態の自動変速機の第1〜第4遊星歯車機構の各要素の相対速度の比を示す共線図。The collinear diagram which shows ratio of the relative speed of each element of the 1st-4th planetary gear mechanism of the automatic transmission of embodiment. (a)は実施形態の自動変速機の変速段毎における各係合機構の状態を示す説明図。(b)は実施形態の各変速段のギヤレシオの一例を示す説明図。(c)は実施形態の各変速段間の公比の一例を示す説明図。(d)は実施形態の各遊星歯車機構のギヤ比及び自動変速機のレシオレンジの一例を示す説明図。(A) is explanatory drawing which shows the state of each engagement mechanism in every gear stage of the automatic transmission of embodiment. (B) is explanatory drawing which shows an example of the gear ratio of each gear stage of embodiment. (C) is explanatory drawing which shows an example of the common ratio between each gear stage of embodiment. (D) is explanatory drawing which shows an example of the gear ratio of each planetary gear mechanism of embodiment, and the reciprocal orange of an automatic transmission. 第3ブレーキとしての2ウェイクラッチの一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the 2 way clutch as a 3rd brake.

図1は、本発明の自動変速機の実施形態を示している。本実施形態の自動変速機は、変速機ケース1内に回転自在に軸支した、図外の内燃機関(エンジン)等の駆動源ENGが出力する駆動力がロックアップクラッチLC及びダンパDAを有するトルクコンバータTCを介して伝達される入力軸2と、入力軸2と同心に配置された出力ギヤからなる出力部材3とを備えている。出力部材3の回転は、図外のデファレンシャルギヤやプロペラシャフトを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。尚、トルクコンバータTCに代えて、摩擦係合自在に構成される単板型又は多板型の発進クラッチを設けてもよい。   FIG. 1 shows an embodiment of an automatic transmission according to the present invention. In the automatic transmission according to the present embodiment, a driving force output from a driving source ENG such as an internal combustion engine (engine) (not shown) that is rotatably supported in the transmission case 1 has a lockup clutch LC and a damper DA. An input shaft 2 transmitted via the torque converter TC and an output member 3 composed of an output gear arranged concentrically with the input shaft 2 are provided. The rotation of the output member 3 is transmitted to the left and right drive wheels of the vehicle via a differential gear and a propeller shaft (not shown). Instead of the torque converter TC, a single-plate or multi-plate start clutch configured to be frictionally engageable may be provided.

又、変速機ケース1内には、第1〜第4の4つの遊星歯車機構PGS1〜4が入力軸2と同心に配置されている。   In the transmission case 1, first to fourth planetary gear mechanisms PGS 1 to 4 are arranged concentrically with the input shaft 2.

第1遊星歯車機構PGS1は、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軸支するキャリアCaとから成る所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構(キャリアを固定した場合、サンギヤとリングギヤが互いに異なる方向に回転するため、マイナス遊星歯車機構又はネガティブ遊星歯車機構ともいう。因みに、リングギヤを固定した場合には、サンギヤとキャリアとが同一方向に回転する。)で構成されている。   The first planetary gear mechanism PGS1 is a so-called single pinion type planetary gear mechanism (comprising a sun gear Sa, a ring gear Ra, and a carrier Ca that rotatably and revolves a pinion Pa meshing with the sun gear Sa and the ring gear Ra). When the carrier is fixed, the sun gear and the ring gear rotate in different directions, so it is also called a negative planetary gear mechanism or a negative planetary gear mechanism.When the ring gear is fixed, the sun gear and the carrier rotate in the same direction. .).

図2の上段に示す第1遊星歯車機構PGS1の共線図(サンギヤ、キャリア、リングギヤの3つの要素の相対回転速度の比を直線(速度線)で表すことができる図)を参照して、第1遊星歯車機構PGS1の3つの要素Sa,Ca,Raを、共線図におけるギヤ比(リングギヤの歯数/サンギヤの歯数)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Sa、第2要素はキャリアCa、第3要素はリングギヤRaになる。   Referring to the collinear diagram of the first planetary gear mechanism PGS1 shown in the upper part of FIG. 2 (a diagram in which the ratio of the relative rotational speeds of the three elements of the sun gear, the carrier, and the ring gear can be represented by a straight line (speed line)) The three elements Sa, Ca, Ra of the first planetary gear mechanism PGS1 are arranged from the left side in the order in which they are arranged at intervals corresponding to the gear ratio (number of teeth of the ring gear / number of teeth of the sun gear) in the alignment chart. Assuming two elements and a third element, the first element is the sun gear Sa, the second element is the carrier Ca, and the third element is the ring gear Ra.

ここで、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1遊星歯車機構PGS1のギヤ比をhとして、h:1に設定される。尚、共線図において、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。   Here, 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 h: 1, where h is the gear ratio of the first planetary gear mechanism PGS1. In the alignment chart, 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.

第2遊星歯車機構PGS2も、サンギヤSbと、リングギヤRbと、サンギヤSb及びリングギヤRbに噛合するピニオンPbを自転及び公転自在に軸支するキャリアCbとから成る所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。   The second planetary gear mechanism PGS2 is also configured by a so-called single pinion type planetary gear mechanism that includes a sun gear Sb, a ring gear Rb, and a carrier Cb that rotatably and revolves a pinion Pb that meshes with the sun gear Sb and the ring gear Rb. Is done.

図2の中段に示す第2遊星歯車機構PGS2の共線図を参照して、第2遊星歯車機構PGS2の3つの要素Sb,Cb,Rbを、共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Sb、第5要素はキャリアCb、第6要素はリングギヤRbになる。サンギヤSbとキャリアCb間の間隔とキャリアCbとリングギヤRb間の間隔との比は、第2遊星歯車機構PGS2のギヤ比をiとして、i:1に設定される。   Referring to the collinear diagram of the second planetary gear mechanism PGS2 shown in the middle stage of FIG. 2, the three elements Sb, Cb, Rb of the second planetary gear mechanism PGS2 are arranged at intervals corresponding to the gear ratio in the collinear diagram. If the fourth element, the fifth element, and the sixth element are respectively arranged from the left in the order of arrangement, the fourth element is the sun gear Sb, the fifth element is the carrier Cb, and the sixth element is the ring gear Rb. The ratio between the distance between the sun gear Sb and the carrier Cb and the distance between the carrier Cb and the ring gear Rb is set to i: 1, where i is the gear ratio of the second planetary gear mechanism PGS2.

第3遊星歯車機構PGS3も、サンギヤScと、リングギヤRcと、サンギヤSc及びリングギヤRcに噛合するピニオンPcを自転及び公転自在に軸支するキャリアCcとから成る所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。   The third planetary gear mechanism PGS3 is also configured by a so-called single pinion type planetary gear mechanism that includes a sun gear Sc, a ring gear Rc, and a carrier Cc that rotatably and revolves a pinion Pc that meshes with the sun gear Sc and the ring gear Rc. Is done.

又、第4遊星歯車機構PGS4も、サンギヤSdと、リングギヤRdと、サンギヤSd及びリングギヤRdに噛合するピニオンPdを自転及び公転自在に軸支するキャリアCdとから成る所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。   The fourth planetary gear mechanism PGS4 is also a so-called single-pinion type planetary gear mechanism that includes a sun gear Sd, a ring gear Rd, and a carrier Cd that rotatably and revolves a pinion Pd that meshes with the sun gear Sd and the ring gear Rd. Consists of.

第3遊星歯車機構PGS3及び第4遊星歯車機構PGS4は、第3遊星歯車機構PGS3のサンギヤSc、キャリアCc及びリングギヤRcからなる3つの要素のうちの何れか2つを、第4遊星歯車機構PGS4のサンギヤSd、キャリアCd及びリングギヤRdからなる3つの要素のうちの何れか2つに夫々連結することにより、4つの回転要素を構成する。   The third planetary gear mechanism PGS3 and the fourth planetary gear mechanism PGS4 are configured to convert any two of the three elements including the sun gear Sc, the carrier Cc, and the ring gear Rc of the third planetary gear mechanism PGS3 into the fourth planetary gear mechanism PGS4. By connecting to any two of the three elements consisting of the sun gear Sd, the carrier Cd, and the ring gear Rd, four rotating elements are formed.

図2の下段に示す第3遊星歯車機構PGS3及び第4遊星歯車機構PGS4の共線図を参照して、各回転要素を左から順に、第1回転要素Y1、第2回転要素Y2、第3回転要素Y3、第4回転要素Y4とすると、第1回転要素Y1は第3遊星歯車機構PGS3のサンギヤScと第4遊星歯車機構PGS4のサンギヤSdとを連結したもの、第2回転要素Y2は第3遊星歯車機構PGS3のキャリアCc、第3回転要素Y3は第3遊星歯車機構PGS3のリングギヤRcと第4遊星歯機構PGS4のキャリアCdとを連結したもの、第4回転要素Y4は第4遊星歯車機構PGS4のリングギヤRdとなる。   Referring to the collinear diagram of the third planetary gear mechanism PGS3 and the fourth planetary gear mechanism PGS4 shown in the lower part of FIG. 2, the respective rotating elements are arranged in order from the left, the first rotating element Y1, the second rotating element Y2, the third Assuming that the rotation element Y3 and the fourth rotation element Y4 are used, the first rotation element Y1 is obtained by connecting the sun gear Sc of the third planetary gear mechanism PGS3 and the sun gear Sd of the fourth planetary gear mechanism PGS4, and the second rotation element Y2 is the second rotation element Y2. The carrier Cc of the third planetary gear mechanism PGS3, the third rotating element Y3 is obtained by connecting the ring gear Rc of the third planetary gear mechanism PGS3 and the carrier Cd of the fourth planetary gear mechanism PGS4, and the fourth rotating element Y4 is the fourth planetary gear. It becomes the ring gear Rd of the mechanism PGS4.

尚、第3遊星歯車機構PGS3及び第4遊星歯車機構PGS4の共線図において、下方の横線は回転速度が「0」であることを示し、上方の横線は回転速度が入力軸の回転を「1」としてこれと同一である「1」であることを示している。   In the collinear diagram of the third planetary gear mechanism PGS3 and the fourth planetary gear mechanism PGS4, the lower horizontal line indicates that the rotational speed is “0”, and the upper horizontal line indicates that the rotational speed indicates the rotation of the input shaft. “1” indicates the same “1”.

第3遊星歯車機構PGS3のギヤ比(リングギヤの歯数/サンギヤの歯数)をj、第4遊星歯車機構PGS4のギヤ比をkとすると、第1〜第4の各回転要素間の間隔は、j:1:(j+1)/kの割り合いとなっている。   When the gear ratio of the third planetary gear mechanism PGS3 (the number of teeth of the ring gear / the number of teeth of the sun gear) is j and the gear ratio of the fourth planetary gear mechanism PGS4 is k, the distance between the first to fourth rotating elements is , J: 1: (j + 1) / k.

第1遊星歯車機構PGS1のサンギヤSa(第1要素)と第2遊星歯車機構PGS2のサンギヤSb(第4要素)とが連結されて、第1連結体Sa−Sbが構成されている。又、第2遊星歯車機構PGS2のリングギヤRb(第6要素)と第1回転要素Y1とが連結されて、第2連結体Rb−Y1が構成されている。第1遊星歯車機構PGS1のリングギヤRa(第3要素)は入力軸2に連結されている。又、第3回転要素Y3は、出力ギヤたる出力部材3に連結されている。   The first gear Sa-Sb is configured by connecting the sun gear Sa (first element) of the first planetary gear mechanism PGS1 and the sun gear Sb (fourth element) of the second planetary gear mechanism PGS2. Further, the ring gear Rb (sixth element) of the second planetary gear mechanism PGS2 and the first rotating element Y1 are connected to form a second connecting body Rb-Y1. The ring gear Ra (third element) of the first planetary gear mechanism PGS <b> 1 is connected to the input shaft 2. The third rotating element Y3 is coupled to the output member 3 that is an output gear.

又、本実施形態の自動変速機は、係合機構として、第1から第3の3つのクラッチC1〜C3と、第1から第3の3つのブレーキB1〜B3とを備える。第1クラッチC1は、摩擦係合型の湿式多板クラッチであり、第1遊星歯車機構PGS1のリングギヤRa(第3要素)と第2回転要素Y2とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。   Further, the automatic transmission according to the present embodiment includes first to third three clutches C1 to C3 and first to third brakes B1 to B3 as engagement mechanisms. The first clutch C1 is a friction engagement type wet multi-plate clutch, and connects the ring gear Ra (third element) and the second rotating element Y2 of the first planetary gear mechanism PGS1 and disconnects the connection. It is configured to be switchable to an open state.

第2クラッチC2は、ドグクラッチ又は同期機能を有するシンクロメッシュ機構からなる噛合機構であり、第1遊星歯車機構PGS1のキャリアCa(第2要素)と第2連結体Rb−Y1とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。尚、第2クラッチC2を摩擦係合型の湿式多板クラッチで構成してもよい。第3クラッチC3は、摩擦係合型の湿式多板クラッチであり、第1連結体Sa−Sbと第1遊星歯車機構PGS1のリングギヤRa(第3要素)とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。   The second clutch C2 is a meshing mechanism including a dog clutch or a synchromesh mechanism having a synchronization function, and a coupling state in which the carrier Ca (second element) of the first planetary gear mechanism PGS1 and the second coupling body Rb-Y1 are coupled. And an open state in which this connection is cut off. The second clutch C2 may be a friction engagement type wet multi-plate clutch. The third clutch C3 is a friction engagement type wet multi-plate clutch, and a connection state in which the first coupling body Sa-Sb and the ring gear Ra (third element) of the first planetary gear mechanism PGS1 are coupled, and this coupling. It is configured to be switchable to an open state that cuts off.

第1ブレーキB1は、摩擦係合型の湿式多板ブレーキであり、第2遊星歯車機構PGS2のキャリアCb(第5要素)を変速機ケース1に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。第2ブレーキB2は、摩擦係合型の湿式多板ブレーキであり、第1連結体Sa−Sbを変速機ケース1に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。   The first brake B1 is a friction engagement type wet multi-plate brake. The first brake B1 is a fixed state in which the carrier Cb (fifth element) of the second planetary gear mechanism PGS2 is fixed to the transmission case 1, and an open state that releases this fixing. It is configured to be switchable between states. The second brake B2 is a friction engagement type wet multi-plate brake, and is configured to be switchable between a fixed state in which the first connecting body Sa-Sb is fixed to the transmission case 1 and an open state in which the fixing is released. Has been.

第3ブレーキB3は、ドグクラッチ又は同期機能を有するシンクロメッシュ機構からなる噛合機構であり、第4回転要素Y4を変速機ケース1に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。又、本実施形態の自動変速機では、第3ブレーキB3と並んで配置され、第4回転要素Y4の正転を許容し、逆転を阻止する1ウェイクラッチF1が設けられている。尚、第3ブレーキB3を摩擦係合型の湿式多板ブレーキで構成してもよい。   The third brake B3 is a meshing mechanism including a dog clutch or a synchromesh mechanism having a synchronization function, and can be switched between a fixed state in which the fourth rotating element Y4 is fixed to the transmission case 1 and an open state in which this fixing is released. It is configured. Further, in the automatic transmission according to the present embodiment, a 1-way clutch F1 is provided that is arranged side by side with the third brake B3, allows forward rotation of the fourth rotating element Y4, and prevents reverse rotation. The third brake B3 may be a friction engagement type wet multi-plate brake.

各クラッチC1〜C3及び各ブレーキB1〜B3は、図外のトランスミッション・コントロール・ユニットにより、車両の走行速度等の車両情報に基づいて、状態が切り換えられる。   The states of the clutches C1 to C3 and the brakes B1 to B3 are switched by a transmission control unit (not shown) based on vehicle information such as the traveling speed of the vehicle.

第4遊星歯車機構PGS4は、第2遊星歯車機構PGS2の径方向外方に配置されている。そして、第2遊星歯車機構PGS2のリングギヤRb(第6要素)と第4遊星歯車機構PGS4のサンギヤSdとを一体に連結している。このように、第4遊星歯車機構PGS4を第2遊星歯車機構PGS2の径方向外方に配置することにより、第2遊星歯車機構PGS2と第4遊星歯車機構PGS4とが径方向で重なり合うため、自動変速機の軸長の短縮化を図ることができる。   The fourth planetary gear mechanism PGS4 is disposed radially outward of the second planetary gear mechanism PGS2. The ring gear Rb (sixth element) of the second planetary gear mechanism PGS2 and the sun gear Sd of the fourth planetary gear mechanism PGS4 are integrally connected. Since the fourth planetary gear mechanism PGS4 and the fourth planetary gear mechanism PGS4 overlap each other in the radial direction by disposing the fourth planetary gear mechanism PGS4 radially outward of the second planetary gear mechanism PGS2, as described above, The shaft length of the transmission can be shortened.

尚、第2遊星歯車機構PGS2と第4遊星歯車機構PGS4とは、径方向で少なくとも一部が重なり合っていればよく、これによって軸長の短縮化を図ることができるが、両者が完全に径方向で重なり合っていれば、最も軸長を短くすることができる。   The second planetary gear mechanism PGS2 and the fourth planetary gear mechanism PGS4 only have to overlap at least partially in the radial direction, and this can reduce the axial length, but both are completely in diameter. If they overlap in the direction, the axial length can be shortened the most.

入力軸2の軸線上には、駆動源ENG及びトルクコンバータTC側から、第3クラッチC3、第1遊星歯車機構PGS1、第2クラッチC2、第1クラッチC1、第3遊星歯車機構PGS3、出力ギヤたる出力部材3、第2遊星歯車機構PGS2、第2ブレーキB2の順番で配置されている。そして、第1ブレーキB1は第2ブレーキB2の径方向外方に配置され、第3ブレーキB3及び1ウェイクラッチF1は、第2遊星歯車機構PGS2の径方向外方に配置された第4遊星歯車機構PGS4の径方向外方に配置されている。   On the axis of the input shaft 2, from the drive source ENG and the torque converter TC side, the third clutch C3, the first planetary gear mechanism PGS1, the second clutch C2, the first clutch C1, the third planetary gear mechanism PGS3, the output gear The output member 3, the second planetary gear mechanism PGS2, and the second brake B2 are arranged in this order. The first brake B1 is disposed radially outward of the second brake B2, and the third brake B3 and 1-way clutch F1 are fourth planetary gears disposed radially outward of the second planetary gear mechanism PGS2. It is arranged radially outward of the mechanism PGS4.

これにより、第1〜第3の3つのブレーキB1〜B3の全てが変速機ケース1内で入力軸2の軸線方向における端部に配置されることとなり、遊星歯車機構やクラッチが邪魔となり難くなって、ブレーキ用の油路の設計自由度が向上される。   As a result, all of the first to third brakes B1 to B3 are arranged in the end portion in the axial direction of the input shaft 2 in the transmission case 1, and the planetary gear mechanism and the clutch are not easily obstructed. Thus, the degree of freedom in designing the brake oil passage is improved.

変速機ケース1には、出力部材3と第2遊星歯車機構PGS2との間に位置させて、径方向内方に延びる側壁1aが設けられている。この側壁1aには、出力部材3の径方向内方に向かって延びる筒状部1bが設けられている。出力部材3は、この筒状部1bにベアリングを介して軸支されている。このように構成することにより、変速機ケース1に連なる機械的強度の高い筒状部1bで出力部材3をしっかりと軸支させることができる。   The transmission case 1 is provided with a side wall 1a that is positioned between the output member 3 and the second planetary gear mechanism PGS2 and extends radially inward. The side wall 1 a is provided with a cylindrical portion 1 b that extends inward in the radial direction of the output member 3. The output member 3 is pivotally supported by the cylindrical portion 1b via a bearing. By configuring in this way, the output member 3 can be firmly supported by the cylindrical portion 1b having high mechanical strength connected to the transmission case 1.

次に、図2及び図3を参照して、本実施形態の自動変速機の各変速段を確立させる場合を説明する。   Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the case where each gear stage of the automatic transmission of this embodiment is established is demonstrated.

1速段を確立させる場合には、第2クラッチC2を連結状態とし、第1ブレーキB1を固定状態とする。第2クラッチC2を連結状態とすることで、第1遊星歯車機構PGS1のキャリアCa(第2要素)と第2連結体Rb−Y1とが同一速度で回転する。又、第1ブレーキB1を固定状態とすることで、第2遊星歯車機構PGS2のキャリアCb(第5要素)の回転速度が「0」になる。又、1ウェイクラッチF1の働きで第4回転要素Y4の回転速度が「0」になる。そして、出力部材3が連結された第3回転要素Y3の回転速度が図2に示す「1st」となり、1速段が確立される。   When establishing the first gear, the second clutch C2 is set in a connected state, and the first brake B1 is set in a fixed state. By setting the second clutch C2 in the connected state, the carrier Ca (second element) of the first planetary gear mechanism PGS1 and the second connected body Rb-Y1 rotate at the same speed. Further, by setting the first brake B1 in the fixed state, the rotation speed of the carrier Cb (fifth element) of the second planetary gear mechanism PGS2 becomes “0”. The rotational speed of the fourth rotating element Y4 becomes “0” by the action of the one-way clutch F1. Then, the rotation speed of the third rotation element Y3 to which the output member 3 is connected becomes “1st” shown in FIG. 2, and the first gear is established.

尚、1速段では、第3ブレーキB3が開放状態であるため、係合機構の開放数は「4」となるが、1ウェイクラッチF1の働きで第4回転要素Y4の回転速度が「0」となるため、第3ブレーキB3ではフリクションロスが発生しない。従って、1速段における実質的な開放数は「3」となる。又、1速段において、第3ブレーキB3も固定状態とすれば、エンジンブレーキを効かせることもできる。   At the first speed, since the third brake B3 is in the released state, the number of engagement mechanisms released is “4”, but the rotation speed of the fourth rotating element Y4 is “0” due to the action of the one-way clutch F1. Therefore, no friction loss occurs in the third brake B3. Therefore, the substantial number of releases in the first gear is “3”. Further, if the third brake B3 is also fixed at the first speed, the engine brake can be applied.

2速段を確立させる場合には、第2クラッチC2を連結状態とし、第2ブレーキB2を固定状態とする。第2クラッチC2を連結状態とすることで、第1遊星歯車機構PGS1のキャリアCa(第2要素)と第2連結体Rb−Y1とが同一速度で回転する。又、第2ブレーキB2を固定状態とすることで、第1連結体Sa−Sbの回転速度が「0」になる。又、1ウェイクラッチF1の働きで第4回転要素Y4の回転速度が「0」になる。そして、出力部材3が連結された第3回転要素Y3の回転速度が図2に示す「2nd」となり、2速段が確立される。   When establishing the second gear, the second clutch C2 is set in a connected state, and the second brake B2 is set in a fixed state. By setting the second clutch C2 in the connected state, the carrier Ca (second element) of the first planetary gear mechanism PGS1 and the second connected body Rb-Y1 rotate at the same speed. Moreover, the rotation speed of 1st coupling body Sa-Sb will be set to "0" by making 2nd brake B2 into a fixed state. The rotational speed of the fourth rotating element Y4 becomes “0” by the action of the one-way clutch F1. Then, the rotation speed of the third rotation element Y3 to which the output member 3 is connected becomes “2nd” shown in FIG. 2, and the second speed stage is established.

尚、2速段では、第3ブレーキB3が開放状態であるため、係合機構の開放数は「4」となるが、1ウェイクラッチF1の働きで第4回転要素Y4の回転速度が「0」となるため、第3ブレーキB3ではフリクションロスが発生しない。従って、2速段における実質的な開放数は「3」となる。又、2速段において、第3ブレーキB3も固定状態とすれば、エンジンブレーキを効かせることもできる。   At the second speed, since the third brake B3 is in the released state, the number of engagement mechanisms released is “4”, but the rotation speed of the fourth rotating element Y4 is “0” due to the action of the one-way clutch F1. Therefore, no friction loss occurs in the third brake B3. Therefore, the substantial number of releases at the second gear is "3". Further, if the third brake B3 is also fixed at the second speed, the engine brake can be applied.

3速段を確立させる場合には、第2クラッチC2及び第3クラッチC3を連結状態とする。第3クラッチC3を連結状態とすることで、第1遊星歯車機構PGS1は、第1から第3の3つの要素Sa,Ca,Raが相対回転不能となるロック状態になり、第1から第3の3つの要素Sa,Ca,Raの回転速度が「1」となる。又、第2クラッチC2を連結状態とすることで、第2連結体Rb−Y1の回転速度は、第1遊星歯車機構PGS1のキャリアCa(第2要素)と同一速度の「1」となる。又、1ウェイクラッチF1の働きで第4回転要素Y4の回転速度が「0」になる。そして、出力部材3が連結された第3回転要素Y3の回転速度が図2に示す「3rd」となり、3速段が確立される。   When establishing the third gear, the second clutch C2 and the third clutch C3 are brought into a connected state. By setting the third clutch C3 in the connected state, the first planetary gear mechanism PGS1 is in a locked state in which the first to third elements Sa, Ca, Ra cannot be relatively rotated, and the first to third The rotational speeds of the three elements Sa, Ca and Ra are “1”. Further, by setting the second clutch C2 in the connected state, the rotational speed of the second coupling body Rb-Y1 becomes “1” which is the same speed as the carrier Ca (second element) of the first planetary gear mechanism PGS1. The rotational speed of the fourth rotating element Y4 becomes “0” by the action of the one-way clutch F1. Then, the rotation speed of the third rotation element Y3 to which the output member 3 is connected becomes “3rd” shown in FIG. 2, and the third speed stage is established.

尚、3速段では、第3ブレーキB3が開放状態であるため、係合機構の開放数は「4」となるが、1ウェイクラッチF1の働きで第4回転要素Y4の回転速度が「0」となるため、第3ブレーキB3ではフリクションロスが発生しない。従って、3速段における実質的な開放数は「3」となる。又、3速段において、第3ブレーキB3も固定状態とすれば、エンジンブレーキを効かせることもできる。   At the third speed, since the third brake B3 is in the released state, the number of engagement mechanisms released is “4”, but the rotation speed of the fourth rotating element Y4 is “0” due to the action of the one-way clutch F1. Therefore, no friction loss occurs in the third brake B3. Accordingly, the substantial number of releases at the third gear is "3". Further, if the third brake B3 is also fixed at the third speed, the engine brake can be applied.

4速段を確立させる場合には、第1クラッチC1及び第2クラッチC2を連結状態とする。第1クラッチC1を連結状態とすることで、第1遊星歯車機構PGS1のリングギヤRa(第3要素)と第2回転要素Y2とが同一速度で回転する。又、第2クラッチC2を連結状態とすることで、第1遊星歯車機構PGS1のキャリアCa(第2要素)と第2連結体Rb−Y1とが同一速度で回転する。又、1ウェイクラッチF1の働きで第4回転要素Y4の回転速度が「0」になる。そして、出力部材3が連結された第3回転要素Y3の回転速度が図2に示す「4th」となり、4速段が確立される。   In order to establish the fourth speed, the first clutch C1 and the second clutch C2 are connected. By setting the first clutch C1 in the connected state, the ring gear Ra (third element) of the first planetary gear mechanism PGS1 and the second rotating element Y2 rotate at the same speed. Further, by setting the second clutch C2 in the connected state, the carrier Ca (second element) of the first planetary gear mechanism PGS1 and the second connected body Rb-Y1 rotate at the same speed. The rotational speed of the fourth rotating element Y4 becomes “0” by the action of the one-way clutch F1. Then, the rotation speed of the third rotation element Y3 to which the output member 3 is connected becomes “4th” shown in FIG. 2, and the fourth speed stage is established.

尚、4速段では、第3ブレーキB3が開放状態であるため、係合機構の開放数は「4」となるが、1ウェイクラッチF1の働きで第4回転要素Y4の回転速度が「0」となるため、第3ブレーキB3ではフリクションロスが発生しない。従って、4速段における実質的な開放数は「3」となる。又、4速段において、第3ブレーキB3も固定状態とすれば、エンジンブレーキを効かせることもできる。   At the fourth speed, since the third brake B3 is in the released state, the number of disengagement of the engagement mechanism is “4”, but the rotation speed of the fourth rotating element Y4 is “0” by the action of the one-way clutch F1. Therefore, no friction loss occurs in the third brake B3. Therefore, the substantial number of releases at the fourth gear is “3”. Further, if the third brake B3 is also fixed at the fourth speed, the engine brake can be applied.

5速段を確立させる場合には、第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3を連結状態とする。第3クラッチC3を連結状態とすることで、第1遊星歯車機構PGS1は、第1から第3の3つの要素Sa,Ca,Raが相対回転不能となるロック状態になり、第1から第3の3つの要素Sa,Ca,Raの回転速度が「1」となる。又、第2クラッチC2を連結状態とすることで、第2連結体Rb−Y1の回転速度は、第1遊星歯車機構PGS1のキャリアCa(第2要素)と同一速度の「1」となる。   When establishing the fifth gear, the first clutch C1, the second clutch C2, and the third clutch C3 are brought into a connected state. By setting the third clutch C3 in the connected state, the first planetary gear mechanism PGS1 is in a locked state in which the first to third elements Sa, Ca, Ra cannot be relatively rotated, and the first to third The rotational speeds of the three elements Sa, Ca and Ra are “1”. Further, by setting the second clutch C2 in the connected state, the rotational speed of the second coupling body Rb-Y1 becomes “1” which is the same speed as the carrier Ca (second element) of the first planetary gear mechanism PGS1.

又、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第2回転要素Y2が第1遊星歯車機構PGS1のリングギヤRa(第3要素)の回転速度と同一速度の「1」で回転する。そして、出力部材3が連結された第3回転要素Y3の回転速度が「1」である「5th」となり、5速段が確立される。   Further, by setting the first clutch C1 in the connected state, the second rotating element Y2 rotates at “1” which is the same speed as the rotating speed of the ring gear Ra (third element) of the first planetary gear mechanism PGS1. Then, the rotation speed of the third rotation element Y3 to which the output member 3 is connected becomes “5th”, which is “1”, and the fifth speed stage is established.

6速段を確立させる場合には、第1クラッチC1と第2クラッチC2とを連結状態とし、第2ブレーキB2を固定状態とする。第2ブレーキB2を固定状態とすることで、第1連結体Sa−Sbの回転速度が「0」となる。又、第2クラッチC2を連結状態とすることで、第1遊星歯車機構PGS1のキャリアCa(第2要素)と第2連結体Rb−Y1とが同一速度で回転する。又、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第2回転要素Y2が第1遊星歯車機構PGS1のリングギヤRa(第3要素)の回転速度と同一速度の「1」で回転する。そして、出力部材3が連結された第3回転要素Y3の回転速度が図2に示す「6th」となり、6速段が確立される。   When the sixth speed is established, the first clutch C1 and the second clutch C2 are connected and the second brake B2 is fixed. By setting the second brake B2 in a fixed state, the rotation speed of the first coupling body Sa-Sb becomes “0”. Further, by setting the second clutch C2 in the connected state, the carrier Ca (second element) of the first planetary gear mechanism PGS1 and the second connected body Rb-Y1 rotate at the same speed. Further, by setting the first clutch C1 in the connected state, the second rotating element Y2 rotates at “1” which is the same speed as the rotating speed of the ring gear Ra (third element) of the first planetary gear mechanism PGS1. Then, the rotation speed of the third rotation element Y3 to which the output member 3 is connected becomes “6th” shown in FIG. 2, and the sixth speed stage is established.

7速段を確立させる場合には、第1クラッチC1及び第2クラッチC2を連結状態とし、第1ブレーキB1を固定状態とする。第1ブレーキB1を固定状態とすることで、第2遊星歯車機構PGS2のキャリアCb(第5要素)の回転速度が「0」となる。又、第2クラッチC2を連結状態とすることで、第1遊星歯車機構PGS1のキャリアCa(第2要素)と第2連結体Rb−Y1とが同一速度で回転する。   When establishing the seventh speed, the first clutch C1 and the second clutch C2 are connected and the first brake B1 is fixed. By setting the first brake B1 in the fixed state, the rotation speed of the carrier Cb (fifth element) of the second planetary gear mechanism PGS2 becomes “0”. Further, by setting the second clutch C2 in the connected state, the carrier Ca (second element) of the first planetary gear mechanism PGS1 and the second connected body Rb-Y1 rotate at the same speed.

又、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第2回転要素Y2が第1遊星歯車機構PGS1のリングギヤRa(第3要素)の回転速度と同一速度の「1」で回転する。そして、出力部材3が連結された第3回転要素Y3の回転速度が図2に示す「7th」となり、7速段が確立される。   Further, by setting the first clutch C1 in the connected state, the second rotating element Y2 rotates at “1” which is the same speed as the rotating speed of the ring gear Ra (third element) of the first planetary gear mechanism PGS1. Then, the rotation speed of the third rotation element Y3 to which the output member 3 is connected becomes “7th” shown in FIG. 2, and the seventh speed stage is established.

8速段を確立させる場合には、第1クラッチC1を連結状態とし、第1ブレーキB1及び第2ブレーキB2を固定状態とする。第1ブレーキB1と第2ブレーキB2とを固定状態とすることで、第2遊星歯車機構PGS2のサンギヤSb(第4要素)とキャリアCb(第5要素)の回転速度が共に「0」となることで、第2遊星歯車機構PGS2は第4から第6の3つの要素Sb,Cb,Rbが相対回転不能となるロック状態となり、第2遊星歯車機構PGS2のリングギヤRb(第6要素)の回転速度、即ち第2連結体Rb−Y1の回転速度も「0」になる。   When establishing the eighth gear, the first clutch C1 is set in a connected state, and the first brake B1 and the second brake B2 are set in a fixed state. By setting the first brake B1 and the second brake B2 in a fixed state, the rotational speeds of the sun gear Sb (fourth element) and the carrier Cb (fifth element) of the second planetary gear mechanism PGS2 are both “0”. Thus, the second planetary gear mechanism PGS2 enters a locked state in which the fourth to sixth elements Sb, Cb, and Rb cannot be rotated relative to each other, and the ring gear Rb (sixth element) of the second planetary gear mechanism PGS2 rotates. The speed, that is, the rotational speed of the second connector Rb-Y1 is also “0”.

又、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第2回転要素Y2が第1遊星歯車機構PGS1のリングギヤRa(第3要素)の回転速度と同一速度の「1」で回転する。そして、出力部材3が連結された第3回転要素Y3の回転速度が図2に示す「8th」となり、8速段が確立される。   Further, by setting the first clutch C1 in the connected state, the second rotating element Y2 rotates at “1” which is the same speed as the rotating speed of the ring gear Ra (third element) of the first planetary gear mechanism PGS1. Then, the rotation speed of the third rotation element Y3 to which the output member 3 is connected becomes “8th” shown in FIG. 2, and the eighth speed stage is established.

後進段を確立させる場合には、第3クラッチC3を連結状態とし、第1ブレーキB1及び第3ブレーキB3を固定状態とする。第1ブレーキB1を固定状態とすることで、第2遊星歯車機構PGS2のキャリアCb(第5要素)の回転速度が「0」となる。又、第3ブレーキB3を固定状態とすることで、第4回転要素Y4の回転速度が「0」となる。   In order to establish the reverse gear, the third clutch C3 is brought into a connected state, and the first brake B1 and the third brake B3 are brought into a fixed state. By setting the first brake B1 in the fixed state, the rotation speed of the carrier Cb (fifth element) of the second planetary gear mechanism PGS2 becomes “0”. Further, by setting the third brake B3 in a fixed state, the rotation speed of the fourth rotation element Y4 becomes “0”.

又、第3クラッチC3を連結状態とすることで、第1連結体Sa−Sbの回転速度が「1」となる。そして、出力部材3が連結された第3回転要素Y3の回転速度が図2に示す逆転(車両が後進する方向の回転)の「Rvs」となり、後進段が確立される。   Moreover, the rotational speed of 1st coupling body Sa-Sb will be "1" by making the 3rd clutch C3 into a connection state. Then, the rotation speed of the third rotation element Y3 to which the output member 3 is connected becomes “Rvs” in the reverse rotation (rotation in the direction in which the vehicle moves backward) shown in FIG. 2, and the reverse gear is established.

尚、図2中の点線で示す速度線は、4つの遊星歯車機構PGS1〜PGS4のうち動力伝達する遊星歯車機構に追従して他の遊星歯車機構の各要素が回転(空回り)することを表している。   A speed line indicated by a dotted line in FIG. 2 represents that each element of the other planetary gear mechanisms rotates (idle) following the planetary gear mechanism that transmits power among the four planetary gear mechanisms PGS1 to PGS4. ing.

図3(a)は、上述した各変速段におけるクラッチC1〜C3、ブレーキB1〜B3、1ウェイクラッチF1の状態を纏めて表示した図であり、クラッチC1〜C3及びブレーキB1〜B3の列の「○」は連結状態又は固定状態を示し、空欄は開放状態を示している。又、1ウェイクラッチF1の列の「○」は1ウェイクラッチF1の働きで第4回転要素Y4の回転速度が「0」となる状態を示している。又、第3ブレーキB3の列の「(○)」はエンジンブレーキを効かせる場合に連結状態とすることを示している。   FIG. 3A is a diagram summarizing and displaying the states of the clutches C1 to C3, the brakes B1 to B3, and the one-way clutch F1 in each of the above-described shift speeds, in the columns of the clutches C1 to C3 and the brakes B1 to B3. “◯” indicates a connected state or a fixed state, and a blank indicates an open state. Further, “◯” in the row of the 1-way clutch F1 indicates a state in which the rotation speed of the fourth rotating element Y4 becomes “0” by the action of the 1-way clutch F1. Further, “(◯)” in the column of the third brake B3 indicates that the connection state is established when the engine brake is applied.

又、図3(b)には、図3(d)に示すように、第1遊星歯車機構PGS1のギヤ比hを2.236、第2遊星歯車機構PGS2のギヤ比iを1.700、第3遊星歯車機構PGS3のギヤ比jを1.603、第4遊星歯車機構PGS4のギヤ比kを1.371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/出力部材3の回転速度)を示している。これによれば、図3(c)に示すように、公比(各変速段間のギヤレシオの比)が適切になると共に、図3(d)に示したレシオレンジ(1速段のギヤレシオ/8速段のギヤレシオ)も適切になる。   3B, the gear ratio h of the first planetary gear mechanism PGS1 is 2.236, and the gear ratio i of the second planetary gear mechanism PGS2 is 1.700, as shown in FIG. The gear ratio (the rotational speed of the input shaft 2 / the speed of the output member 3) when the gear ratio j of the third planetary gear mechanism PGS3 is 1.603 and the gear ratio k of the fourth planetary gear mechanism PGS4 is 1.371. Rotation speed). According to this, as shown in FIG. 3 (c), the common ratio (ratio of gear ratios between the respective gears) becomes appropriate, and the ratio orange (gear ratio / first gear) shown in FIG. The gear ratio of the 8th gear is also appropriate.

本実施形態の自動変速機によれば、前進8段及び後進1段の変速を行うことができる。又、各変速段において、湿式多板クラッチ及び湿式多板ブレーキの開放数が3つ以下となり、フリクションロスを抑制して、駆動力の伝達効率を向上させることができる。   According to the automatic transmission of the present embodiment, it is possible to perform eight forward speeds and one reverse speed. Further, at each shift stage, the number of wet multi-plate clutches and wet multi-plate brakes to be released is three or less, so that friction loss can be suppressed and driving force transmission efficiency can be improved.

又、7速段を所定の中速段、1速段から所定の中速段たる7速段までを低速段域、所定の中速段たる7速段を超える8速段を高速段域と定義して、所定の中速段たる7速段を超える8速段としての高速段域においては、湿式多板クラッチと比較してフリクションロスが少ない噛合機構で構成される第2クラッチC2が開放状態となる。   In addition, the 7th speed is a predetermined medium speed, the 1st speed to the 7th speed that is the predetermined medium speed, and the 8th speed that exceeds the 7th speed that is the predetermined medium speed is the high speed. By definition, in the high speed range as the 8th speed exceeding the 7th speed which is the predetermined medium speed, the second clutch C2 configured with a meshing mechanism with less friction loss than the wet multi-plate clutch is opened. It becomes a state.

又、5速段から8速段で開放状態となる第3ブレーキB3も噛合機構で構成されている。従って、高速段域においては、湿式多板クラッチ及び湿式多板ブレーキの開放数が1となり、車両の高速走行時におけるフリクションロスを低減させて燃費を向上させることができる。   Further, the third brake B3 that is released from the fifth gear to the eighth gear is also constituted by a meshing mechanism. Therefore, in the high speed range, the number of wet multi-plate clutches and wet multi-plate brakes to be released is 1, and the friction loss when the vehicle is traveling at high speed can be reduced to improve the fuel efficiency.

又、噛合機構からなる第2クラッチC2は、所定の中速段たる7速段と8速段との間で連結状態と開放状態とに切り換えられるのみである。7速段(所定の中速段)における第2クラッチC2での伝達トルク(伝達駆動力)は比較的小さいため、第2クラッチC2を噛合機構としてのドグクラッチで構成しても、7速段と8速段の間の変速時に固定状態と開放状態との切り換えをスムーズに行うことができる。   Further, the second clutch C2 composed of the meshing mechanism is only switched between the connected state and the released state between the seventh and eighth speeds which are predetermined medium speed stages. Since the transmission torque (transmission driving force) in the second clutch C2 at the seventh speed (predetermined medium speed) is relatively small, even if the second clutch C2 is constituted by a dog clutch as a meshing mechanism, It is possible to smoothly switch between the fixed state and the open state at the time of shifting between the eighth speeds.

又、全ての遊星歯車機構PGS1〜PGS4が所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成されているため、所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構で構成されるものに比し、駆動力の伝達経路上におけるギヤの噛合回数を減少させることができ、伝達効率を向上させることができる。   Further, since all the planetary gear mechanisms PGS1 to PGS4 are constituted by so-called single pinion type planetary gear mechanisms, they are on the transmission path of the driving force as compared with those constituted by so-called double pinion type planetary gear mechanisms. The number of gear engagements can be reduced, and transmission efficiency can be improved.

又、1ウェイクラッチF1を第3ブレーキB3に併設させているため、4速段と5速段との間での変速時に第3ブレーキB3の状態を切り換える必要がなく、変速制御性が向上される。   In addition, since the 1-way clutch F1 is provided together with the third brake B3, it is not necessary to switch the state of the third brake B3 when shifting between the 4th speed stage and the 5th speed stage, and the shift controllability is improved. The

尚、本実施形態においては、第2クラッチC2及び第3ブレーキB3を噛合機構で構成したものを説明したが、両者を湿式多板クラッチ及び湿式多板ブレーキで構成しても、各変速段における湿式多板クラッチ及び湿式多板ブレーキの開放数を3つ以下に抑え、フリクションロスを抑制することができるという本発明の効果を得ることができる。   In the present embodiment, the second clutch C2 and the third brake B3 are configured by the meshing mechanism. However, even if both are configured by the wet multi-plate clutch and the wet multi-plate brake, each speed stage It is possible to obtain the effect of the present invention that the number of opened wet multi-plate clutches and wet multi-plate brakes can be suppressed to 3 or less, and friction loss can be suppressed.

又、1ウェイクラッチF1は省略してもよい。この場合、1速段から4速段を確立する際には、第3ブレーキB3を固定状態とすればよい。又、1ウェイクラッチF1を省略する場合において、第3ブレーキB3を、第4回転要素Y4を変速機ケース1に固定する固定状態と、第4回転要素Y4の正転を許容し逆転を阻止する逆転阻止状態とに切換自在な2ウェイクラッチで構成してもよい。この2ウェイクラッチの一例を図4に示して具体的に説明する。   The 1-way clutch F1 may be omitted. In this case, when the first to fourth gears are established, the third brake B3 may be fixed. Further, when the 1-way clutch F1 is omitted, the third brake B3 is fixed in a state where the fourth rotating element Y4 is fixed to the transmission case 1, and the forward rotation of the fourth rotating element Y4 is allowed and the reverse rotation is prevented. You may comprise with the 2 way clutch switchable to a reverse rotation prevention state. An example of the two-way clutch will be specifically described with reference to FIG.

図4の第3ブレーキB3としての2ウェイクラッチTWは、第4回転要素Y4に連結されるインナーリングTW1と、インナーリングTW1の径方向外方に間隔を存して配置されると共に変速機ケース1に連結されるアウターリングTW2と、インナーリングTW1とアウターリングTW2との間に配置される保持リングTW3とを備える。   The two-way clutch TW as the third brake B3 in FIG. 4 is arranged with an inner ring TW1 connected to the fourth rotating element Y4 and a radially outer side of the inner ring TW1, and a transmission case. 1 is provided with an outer ring TW2 connected to 1, and a holding ring TW3 disposed between the inner ring TW1 and the outer ring TW2.

インナーリングTW1には、外周面に複数のカム面TW1aが形成されている。保持リングTW3には、カム面TW1aに対応させて複数の切欠孔TW3aが設けられている。この切欠孔TW3aには、ローラTW4が収容されている。又、2ウェイクラッチTWは、図示省略した第1と第2の2つの電磁クラッチを備える。第1電磁クラッチは、通電されることによりアウターリングTW2と保持リングTW3とを連結するように構成されている。第1電磁クラッチが通電されていない場合には、保持リングTW3は、インナーリングTW1及びアウターリングTW2に対して相対回転自在となるように構成されている。   A plurality of cam surfaces TW1a are formed on the outer peripheral surface of the inner ring TW1. The retaining ring TW3 is provided with a plurality of cutout holes TW3a corresponding to the cam surface TW1a. A roller TW4 is accommodated in the cutout hole TW3a. The two-way clutch TW includes first and second electromagnetic clutches not shown. The first electromagnetic clutch is configured to connect the outer ring TW2 and the holding ring TW3 when energized. When the first electromagnetic clutch is not energized, the holding ring TW3 is configured to be rotatable relative to the inner ring TW1 and the outer ring TW2.

又、ローラTW4の径は、図4(a)に示すように、ローラTW4がカム面TW1aの中央部に存するときは隙間Aが開き、図4(b)及び(c)に示すように、ローラTW4がカム面TW1aの端部に存するときにはインナーリングTW1及びアウターリングTW2に接触するように、設定されている。   Further, as shown in FIG. 4A, the diameter of the roller TW4 is such that when the roller TW4 is present at the center of the cam surface TW1a, a gap A is opened, and as shown in FIGS. 4B and 4C, When the roller TW4 is at the end of the cam surface TW1a, the roller TW4 is set to contact the inner ring TW1 and the outer ring TW2.

第1電磁クラッチが通電されていない場合には、保持リングTW3が自由に回転することができるため、図4(a)に示すように、ローラTW4はカム面TW1aの中央部に位置し続けることができる。従って、2ウェイクラッチTWは、インナーリングTW1が自由に回転することが可能な状態となる。   When the first electromagnetic clutch is not energized, the holding ring TW3 can freely rotate, so that the roller TW4 continues to be positioned at the center of the cam surface TW1a as shown in FIG. Can do. Accordingly, the two-way clutch TW is in a state in which the inner ring TW1 can freely rotate.

第1電磁クラッチが通電されている場合には、保持リングTW3は、アウターリングTW2を介して変速機ケース1に固定されることとなる。この場合、インナーリングTW1が正転及び逆転のどちらに回転しようとしても、図4(b)及び(c)に示すように、保持リングTW3が固定されているため、ローラTW4がカム面TW1aの端部に位置することとなる。   When the first electromagnetic clutch is energized, the holding ring TW3 is fixed to the transmission case 1 via the outer ring TW2. In this case, regardless of whether the inner ring TW1 is rotated forward or backward, the holding ring TW3 is fixed as shown in FIGS. 4B and 4C, so that the roller TW4 is positioned on the cam surface TW1a. It will be located at the end.

このとき、ローラTW4がカム面TW1aとアウターリングTW2の内周面とに挟まれて、インナーリングTW1の回転が阻止される。即ち、2ウェイクラッチTWは固定状態となる。   At this time, the roller TW4 is sandwiched between the cam surface TW1a and the inner peripheral surface of the outer ring TW2, and the rotation of the inner ring TW1 is prevented. That is, the two-way clutch TW is in a fixed state.

第2電磁クラッチは、図4(b)に示すように切欠孔TW3aがカム面TW1aの一方の端部に位置する状態で保持リングTW3をインナーリングTW1に連結させる第1の状態と、図4(c)に示すように切欠孔TW3aがカム面TW1aの他方の端部に位置する状態で保持リングTW3をインナーリングTW1に連結させる第2の状態と、保持リングTW3とインナーリングTW1との連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。   The second electromagnetic clutch has a first state in which the retaining ring TW3 is coupled to the inner ring TW1 in a state where the notch hole TW3a is located at one end of the cam surface TW1a as shown in FIG. As shown in (c), the second state in which the retaining ring TW3 is coupled to the inner ring TW1 with the notch hole TW3a positioned at the other end of the cam surface TW1a, and the coupling between the retaining ring TW3 and the inner ring TW1 It is configured to be switchable to an open state that cuts off.

図4における時計回り方向を逆転方向とすると、この2ウェイクラッチTWは、第1電磁クラッチを通電されていない状態(通電オフ状態)としてアウターリングTW2と保持リングTW3との連結を断つと共に、第2電磁クラッチを第1の状態とすることにより、逆転阻止状態となる。   Assuming that the clockwise direction in FIG. 4 is the reverse direction, the two-way clutch TW disconnects the outer ring TW2 and the holding ring TW3 from the first electromagnetic clutch when the first electromagnetic clutch is not energized (energization off state). 2 When the electromagnetic clutch is in the first state, the reverse rotation prevention state is established.

このような2ウェイクラッチTWで第3ブレーキB3を構成した場合には、2ウェイクラッチTWを、前進1速段から4速段及び後進段では固定状態とし、前進5速段から8速段までは逆転阻止状態とすることにより、各変速段を確立できる。   When the third brake B3 is configured by such a 2-way clutch TW, the 2-way clutch TW is fixed from the first forward speed to the fourth speed and the reverse speed, and from the fifth forward speed to the eighth speed stage. Can be established by setting the reverse rotation prevention state.

上述した2ウェイクラッチTWで第3ブレーキB3を構成すれば、摩擦係合型のブレーキで第3ブレーキB3を構成する場合とは異なり、第3ブレーキB3でのフリクションロスは発生しない。従って、第3ブレーキB3を噛合機構で構成した場合と同様に、自動変速機全体として、フリクションロスを抑制させることができる。   If the third brake B3 is configured by the two-way clutch TW described above, unlike the case where the third brake B3 is configured by a friction engagement type brake, friction loss does not occur in the third brake B3. Accordingly, as in the case where the third brake B3 is configured by the meshing mechanism, the friction loss can be suppressed as the whole automatic transmission.

尚、4速段で走行中において、走行速度等の車両情報に基づいて5速段へのアップシフトが予測される場合には、図外のトランスミッション・コントロール・ユニットは、第3ブレーキB3としての2ウェイクラッチTWを予め逆転阻止状態に切り換えておくようにすることが好ましい。   In addition, when traveling at the fourth speed, when an upshift to the fifth speed is predicted based on the vehicle information such as the traveling speed, the transmission control unit (not shown) serves as the third brake B3. It is preferable to switch the 2-way clutch TW to the reverse rotation prevention state in advance.

これによれば、1ウェイクラッチF1の効果と同様に、4速段から5速段にアップシフトする際には、第3ブレーキB3たる2ウェイクラッチTWの状態の切り換えは完了しており、第3クラッチC3を連結状態とするだけで5速段に変速できるため、4速段から5速段へのアップシフトをスムーズに行うことができ、自動変速機の変速制御性が向上される。   According to this, similarly to the effect of the 1-way clutch F1, when upshifting from the 4th gear to the 5th gear, the switching of the state of the 2 way clutch TW as the third brake B3 is completed. Since the shift to the fifth speed can be achieved simply by engaging the three clutch C3, the upshift from the fourth speed to the fifth speed can be performed smoothly, and the shift controllability of the automatic transmission is improved.

尚、上記の如く構成された2ウェイクラッチTWによれば、上述の固定状態と逆転阻止状態とに加えて、第4回転要素Y4の変速機ケース1への固定を解除する開放状態と、第4回転要素Y4の正転を阻止し逆転を許容する正転阻止状態とにも切換自在に構成することができる。   According to the two-way clutch TW configured as described above, in addition to the above-described fixed state and reverse rotation-prevented state, an open state in which the fixing of the fourth rotating element Y4 to the transmission case 1 is released, The forward rotation of the four-rotating element Y4 can be prevented and the forward rotation can be prevented.

具体的には、第1電磁クラッチを通電オフ状態とし、第2電磁クラッチを開放状態とすることにより、2ウェイクラッチTWは、図4(a)に示すように、ローラTW4がカム面TW1aの中央部に位置し続ける状態となって、インナーリングTW1がアウターリングTW2に対して自由に回転することができる状態、即ち、開放状態となる。   Specifically, when the first electromagnetic clutch is turned off and the second electromagnetic clutch is released, the two-way clutch TW has a roller TW4 mounted on the cam surface TW1a as shown in FIG. It will be in the state which continues being located in a center part, and will be in the state which can rotate inner ring TW1 freely with respect to outer ring TW2, ie, an open state.

又、第1電磁クラッチを通電オフ状態とし、第2電磁クラッチを、図4(c)に示すように切欠孔TW3aがカム面TW1aの他方の端部に位置する状態で保持リングTW3をインナーリングTW1に連結させる第2の状態とすることにより、インナーリングTW1の正転が阻止され逆転が許容される状態、即ち、正転阻止状態となる。   Further, the first electromagnetic clutch is turned off, and the second electromagnetic clutch is attached to the holding ring TW3 with the notch hole TW3a positioned at the other end of the cam surface TW1a as shown in FIG. 4C. By setting it as the 2nd state connected with TW1, it will be in the state in which normal rotation of inner ring TW1 is blocked | prevented and reverse rotation is permitted, ie, a normal rotation blocking state.

従って、上述した2ウェイクラッチTWの第2電磁クラッチを省略して、第1電磁クラッチの切り換えにより、第3ブレーキB3たる2ウェイクラッチTWを固定状態と開放状態とにのみ切換自在に構成することもできる。この場合、前進1速段から4速段及び後進段で固定状態とし、5速段から8速段で開放状態に切り換えることにより、各変速段を確立することができる。   Accordingly, the above-described second electromagnetic clutch of the two-way clutch TW is omitted, and the two-way clutch TW as the third brake B3 can be switched only between the fixed state and the released state by switching the first electromagnetic clutch. You can also. In this case, each shift speed can be established by switching from the first forward speed to the fourth speed and the reverse speed and switching from the fifth speed to the eighth speed to the open state.

又、本実施形態の自動変速機を用いて、前進9段の変速を行うように構成することもできる。具体的には、第1クラッチC1及び第3クラッチC3を連結状態とし、第1ブレーキB1を固定状態とすることで、9速段を確立する。第1ブレーキB1を固定状態とすることにより、第2遊星歯車機構PGS2のキャリアCb(第5要素)の回転速度が「0」となる。   In addition, the automatic transmission according to the present embodiment can be used to perform nine forward speeds. Specifically, the 9th speed is established by setting the first clutch C1 and the third clutch C3 in the connected state and the first brake B1 in the fixed state. By setting the first brake B1 in the fixed state, the rotation speed of the carrier Cb (fifth element) of the second planetary gear mechanism PGS2 becomes “0”.

又、第3クラッチC3を連結状態とすることで、第1連結体Sa−Sbの回転速度が「1」となる。又、第1クラッチC1を連結状態とすることで、第2回転要素Y2が第1遊星歯車機構PGS1のリングギヤRa(第3要素)の回転速度と同一速度の「1」で回転する。   Moreover, the rotational speed of 1st coupling body Sa-Sb will be "1" by making the 3rd clutch C3 into a connection state. Further, by setting the first clutch C1 in the connected state, the second rotating element Y2 rotates at “1” which is the same speed as the rotating speed of the ring gear Ra (third element) of the first planetary gear mechanism PGS1.

そして、第3遊星歯車機構PGS3及び第4遊星歯車機構PGS4の速度線が図2に示す一点鎖線となり、出力部材3が連結された第4遊星歯車機構PGS4のキャリアCd(第11要素)の回転速度が図2に示す「9th」となり、9速段が確立される。この場合、公比及びレシオレンジが適切になるように、各遊星歯車機構PGS1〜PGS4のギヤ比h〜kを設定すればよい。   Then, the speed lines of the third planetary gear mechanism PGS3 and the fourth planetary gear mechanism PGS4 become the one-dot chain line shown in FIG. 2, and the rotation of the carrier Cd (11th element) of the fourth planetary gear mechanism PGS4 to which the output member 3 is connected. The speed becomes “9th” shown in FIG. 2, and the ninth gear is established. In this case, the gear ratios h to k of the planetary gear mechanisms PGS1 to PGS4 may be set so that the common ratio and the ratio orange are appropriate.

又、本実施形態の自動変速機においては、第3クラッチC3を第1連結体Sa−Sbと第1遊星歯車機構PGS1のリングギヤRa(第3要素)とを連結自在に構成したものを説明した。しかしながら、本発明の第3クラッチは、第1遊星歯車機構PGS1の第1から第3の3つの要素Sa,Ca,Raのうち何れか2つを連結自在に構成すればよく、本実施形態の構成に限らない。例えば、第3クラッチC3を、第1遊星歯車機構PGS1のサンギヤSa(第1要素)とキャリアCa(第2要素)とを連結自在に構成してもよく、又、キャリアCa(第2要素)とリングギヤRa(第3要素)とを連結自在に構成してもよい。   In the automatic transmission according to the present embodiment, the third clutch C3 is configured such that the first coupling body Sa-Sb and the ring gear Ra (third element) of the first planetary gear mechanism PGS1 can be coupled. . However, the third clutch of the present invention may be configured such that any two of the first to third elements Sa, Ca, Ra of the first planetary gear mechanism PGS1 are connectable. It is not limited to the configuration. For example, the third clutch C3 may be configured such that the sun gear Sa (first element) of the first planetary gear mechanism PGS1 and the carrier Ca (second element) can be connected, and the carrier Ca (second element). And ring gear Ra (third element) may be configured to be freely connectable.

又、本実施形態においては、前進8段の変速を行うものを説明したが、本発明の自動変速機は前進8段の変速を行うものに限らない。例えば、実施形態の2速段及び6速段の変速段を省略して、前進6段の変速を行うように構成することもできる。   Further, in the present embodiment, a description has been given of a gear that performs eight forward shifts, but the automatic transmission of the present invention is not limited to a gear that performs eight forward shifts. For example, the second and sixth speed stages in the embodiment may be omitted, and the forward six speeds may be changed.

1…変速機ケース、2…入力軸、3…出力部材、ENG…駆動源、LC…ロックアップクラッチ、DA…ダンパ、TC…トルクコンバータ、PGS1…第1遊星歯車機構、Sa…サンギヤ(第1要素)、Ca…キャリア(第2要素)、Ra…リングギヤ(第3要素)、Pa…ピニオン、PGS2…第2遊星歯車機構、Sb…サンギヤ(第4要素)、Cb…キャリア(第5要素)、Rb…リングギヤ(第6要素)、Pb…ピニオン、PGS3…第3遊星歯車機構、Sc…サンギヤ、Cc…キャリア、Rc…リングギヤ、Pc…ピニオン、PGS4…第4遊星歯車機構、Sd…サンギヤ、Cd…キャリア、Rd…リングギヤ、Pd…ピニオン、C1〜C3…第1〜第3クラッチ、B1〜B3…第1〜第3ブレーキ、F1…1ウェイクラッチ、Y1〜Y4…第1〜第4回転要素、TW…2ウェイクラッチ(第3ブレーキ)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transmission case, 2 ... Input shaft, 3 ... Output member, ENG ... Drive source, LC ... Lock-up clutch, DA ... Damper, TC ... Torque converter, PGS1 ... First planetary gear mechanism, Sa ... Sun gear (first Element), Ca ... carrier (second element), Ra ... ring gear (third element), Pa ... pinion, PGS2 ... second planetary gear mechanism, Sb ... sun gear (fourth element), Cb ... carrier (fifth element) , Rb ... ring gear (sixth element), Pb ... pinion, PGS3 ... third planetary gear mechanism, Sc ... sun gear, Cc ... carrier, Rc ... ring gear, Pc ... pinion, PGS4 ... fourth planetary gear mechanism, Sd ... sun gear, Cd ... carrier, Rd ... ring gear, Pd ... pinion, C1-C3 ... first to third clutches, B1-B3 ... first to third brakes, F1 ... 1-way clutch, Y1 Y4 ... first to fourth rotating element, TW ... 2-way clutch (third brake).

Claims (9)

変速機ケース内に回転自在に軸支されると共に駆動源からの動力により回転される入力軸を備え、該入力軸の回転を複数段に変速して出力部材から出力する自動変速機であって、
サンギヤ、キャリア及びリングギヤからなる3つの要素を夫々備える第1から第4の4つの遊星歯車機構が設けられ、
該第1遊星歯車機構の3つの要素を、相対回転速度比を直線で表すことができる共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第1要素、第2要素及び第3要素とし、
前記第2遊星歯車機構の3つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第4要素、第5要素及び第6要素とし、
前記第3と第4の2つの遊星歯車機構の各要素は、4つの回転要素を構成し、当該4つの回転要素の相対回転速度比を直線で表すことができる共線図における並び順に、該4つの回転要素を一方から夫々第1回転要素、第2回転要素、第3回転要素及び第4回転要素として、
前記第1要素と前記第4要素とを連結して第1連結体が構成され、前記第6要素と前記第1回転要素とを連結して第2連結体が構成され、前記第3要素が前記入力軸に連結され、前記第3回転要素が前記出力部材に連結され、
前記第3要素と前記第2回転要素とを連結自在な第1クラッチと、
前記第2要素と前記第2連結体とを連結自在な第2クラッチと、
前記第1遊星歯車機構の第1から第3の3つの要素のうち何れか2つの要素を連結自在な第3クラッチと、
前記第5要素を前記変速機ケースに固定自在な第1ブレーキと、
前記第1連結体を前記変速機ケースに固定自在な第2ブレーキと、
前記第4回転要素を前記変速機ケースに固定自在な第3ブレーキとからなる6つの係合機構を備え、
該6つの係合機構のうち、少なくとも3つの係合機構を連結状態又は固定状態とすることにより、各変速段を確立することを特徴とする自動変速機。
An automatic transmission that includes an input shaft that is rotatably supported in a transmission case and that is rotated by power from a drive source, and that rotates the input shaft in multiple stages and outputs the output shaft from an output member. ,
There are provided first to fourth planetary gear mechanisms each having three elements including a sun gear, a carrier, and a ring gear,
The three elements of the first planetary gear mechanism are 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 collinear chart in which the relative rotational speed ratio can be represented by a straight line. ,
The three elements of the second planetary gear mechanism are a fourth element, a fifth element, and a sixth element, respectively, in order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the collinear diagram,
Each element of the third and fourth planetary gear mechanisms constitutes four rotating elements, and the relative rotational speed ratio of the four rotating elements can be represented by a straight line in the arrangement order in the collinear diagram, Four rotating elements from one side as a first rotating element, a second rotating element, a third rotating element and a fourth rotating element, respectively,
The first element and the fourth element are connected to form a first connecting body, the sixth element and the first rotating element are connected to form a second connecting body, and the third element is Connected to the input shaft, the third rotating element is connected to the output member,
A first clutch capable of connecting the third element and the second rotating element;
A second clutch capable of connecting the second element and the second connector;
A third clutch capable of connecting any two of the first to third elements of the first planetary gear mechanism;
A first brake capable of fixing the fifth element to the transmission case;
A second brake capable of fixing the first connector to the transmission case;
Six engagement mechanisms comprising a third brake that can fix the fourth rotating element to the transmission case;
An automatic transmission characterized in that each gear stage is established by bringing at least three of the six engagement mechanisms into a connected state or a fixed state.
請求項1記載の自動変速機において、
前記第6要素は、前記第2遊星歯車機構のリングギヤであり、
前記第1回転要素は、少なくとも前記第4遊星歯車機構のサンギヤを含んで構成され、
前記第4遊星歯車機構は、前記第2遊星歯車機構の径方向外方に配置され、
前記第4遊星歯車機構のサンギヤは、前記第2遊星歯車機構のリングギヤと一体に構成されることを特徴とする自動変速機。
The automatic transmission according to claim 1, wherein
The sixth element is a ring gear of the second planetary gear mechanism;
The first rotating element includes at least a sun gear of the fourth planetary gear mechanism,
The fourth planetary gear mechanism is disposed radially outward of the second planetary gear mechanism;
A sun gear of the fourth planetary gear mechanism is configured integrally with a ring gear of the second planetary gear mechanism.
請求項1又は請求項2記載の自動変速機において、
前記第4回転要素の正転を許容し逆転を阻止する1ウェイクラッチが設けられることを特徴とする自動変速機。
The automatic transmission according to claim 1 or 2,
An automatic transmission comprising a one-way clutch that allows forward rotation of the fourth rotating element and prevents reverse rotation.
請求項1から請求項3の何れか1項記載の自動変速機において、
前記第3ブレーキは、噛合機構で構成されることを特徴とする自動変速機。
The automatic transmission according to any one of claims 1 to 3,
The automatic transmission is characterized in that the third brake is constituted by a meshing mechanism.
請求項1又は請求項2記載の自動変速機において、
前記第3ブレーキは、前記第4回転要素を前記変速機ケースに固定する固定状態と、前記第4回転要素の正転を許容し逆転を阻止する逆転阻止状態とに切換自在な2ウェイクラッチで構成されることを特徴とする自動変速機。
The automatic transmission according to claim 1 or 2,
The third brake is a two-way clutch that can be switched between a fixed state in which the fourth rotating element is fixed to the transmission case and a reverse rotation preventing state in which the fourth rotating element is allowed to rotate forward and is prevented from rotating backward. An automatic transmission characterized by comprising.
請求項1から請求項5の何れか1項記載の自動変速機において、
前記第2クラッチは、噛合機構で構成されることを特徴とする自動変速機。
The automatic transmission according to any one of claims 1 to 5,
The automatic transmission is characterized in that the second clutch is constituted by a meshing mechanism.
請求項1から請求項6の何れか1項記載の自動変速機において、
前記第1から第4の4つの遊星歯車機構が、サンギヤと、リングギヤと、サンギヤ及びリングギヤと噛合するピニオンを自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなるシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成されることを特徴とする自動変速機。
The automatic transmission according to any one of claims 1 to 6,
The first to fourth planetary gear mechanisms are constituted by a single pinion type planetary gear mechanism that includes a sun gear, a ring gear, and a carrier that rotatably and revolves a pinion that meshes with the sun gear and the ring gear. An automatic transmission characterized by that.
請求項1から請求項7の何れか1項記載の自動変速機において、
前記駆動源の動力を前記入力軸に伝達自在な発進クラッチが設けられることを特徴とする自動変速機。
The automatic transmission according to any one of claims 1 to 7,
2. An automatic transmission comprising a starting clutch capable of transmitting power of the driving source to the input shaft.
請求項1から請求項7の何れか1項記載の自動変速機において、
前記駆動源の動力は、トルクコンバータを介して前記入力軸に伝達されることを特徴とする自動変速機。
The automatic transmission according to any one of claims 1 to 7,
The automatic transmission is characterized in that the power of the drive source is transmitted to the input shaft via a torque converter.
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