JP6194720B2 - 変速装置 - Google Patents
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Description
また、上記のようなレイアウトにより構成される変速装置は、第一クラッチを作動させずに、第一ブレーキを作動させて成立させた所定の変速段において、第二プラネタリ機構が変速を行わないが、3要素のうち2要素に駆動力が伝達されるため、残りの1要素が所定の回転数で回転することになる。ここで、当該変速段では、第一プラネタリ機構により入力回転が増速されるため、この増速された回転が第二プラネタリ機構に入力されると、キャリアが支持するピニオンギヤの自転が高速となる場合がある。そこで、上記のような構成とすると、第一クラッチが第一プラネタリ機構の第一要素と第二プラネタリ機構の第二要素間における駆動力の伝達を遮断することができる。よって、所定の変速段において、第二プラネタリ機構のピニオンギヤが高回転となることを防止し、変速装置における負荷を軽減できる。
(変速装置の構成)
変速装置1の構成について図1を参照して説明する。変速装置1は、ハウジングHに回転軸線L周りに回転可能に支承された4つのプラネタリ機構P1〜P4と、複数の要素同士を選択的に連結可能な4つのクラッチC1〜C4と、所定の要素の回転を制動する2つのブレーキB1,B2と、各要素を連結する連結部材51〜54,61〜63,71〜73,81と、外部出力部材91と、ハウジングHに回転軸線L周りに回転可能に支承された入力軸Nと、ハウジングHに回転軸線L周りに回転可能に支承された出力軸Tとを備えて構成される。
そうすると、上記の配置候補(b)、(c)に関しては、第一クラッチC1が配置された位置を考慮すると第一クラッチC1が作動しない場合には当該回転を伝達できないため、第二クラッチC2の配置位置から除外される。
第一の条件(m)を満たす上記の配置候補(a)に第二クラッチC2が配置された場合、第一クラッチC1および第二クラッチC2によって、第二プラネタリ機構P2のサンギヤP2sとリングギヤP22が連結されて、第二プラネタリ機構P2がロック状態となる。
続いて、上記のように構成された変速装置1の動作について図2および図3を参照して説明する。変速装置1において、制御ECU2は、各クラッチC1〜C4、各ブレーキB1,B2からなる6つの係合要素の作動状態を制御する。そして、変速装置1は、図2の係合表に示すように、6つの係合要素のうち3つの係合要素を選択的に作動させることによって、前進10速段(図2における1st、2nd、〜10th)および後進1速段(図2におけるRev)を成立させる。
上記の変速装置1によれば、4つのクラッチC1〜C4と2つのブレーキB1,B2のうち3つの係合要素を作動させることによって、前進10速段、後進1速段の多段変速を得ることができる。また、変速装置1は、各前進段において、作動させる3つの係合要素のうち1つを切り換えることによって、隣り合う変速段に移行することができる。よって、変速装置1は、上記のようなレイアウトによって多段階の変速を可能とするとともに、運用状態における高い制御性を確保することができる。
第二実施形態の変速装置101について、図4を参照して説明する。第二実施形態の構成は、主として、第一クラッチC1の配置候補となる3つの要素間が相違するとともに、何れのプラネタリ機構もシングルピニオン式を適用した点が相違する。その他の共通する構成については、第一実施形態と実質的に同一であるため、詳細な説明を省略する。以下、相違点のみについて説明する。
第二プラネタリ機構P2の第二要素であるキャリアP22との間である。第一の要素間W4の要素同士は、連結部材であるP11P22部材53により常時連結されている。また、第三の要素間W6は、第二プラネタリ機構P2の第一要素であるリングギヤP21と、第三プラネタリ機構P3のサンギヤP3sとの間である。第三の要素間W6の要素同士は、連結部材であるP21P3s部材66により常時連結されている。P21P3s部材66は、リングギヤP21の外周側からリングギヤP21に固定される大径部と、サンギヤP3sの内周側からサンギヤP3sに固定される小径部と、大径部と小径部を連結する環状部とにより構成される。
上記の配置候補(d)〜(f)の何れにおいても、第二クラッチ2が作動すると、第二プラネタリ機構P2がロック状態とされ、キャリアP21から入力する第一プラネタリ機構P1のリングギヤP11の回転が、P21P3s部材66を介して第三プラネタリ機構P3のサンギヤP3sに伝達される。
上記の配置候補(d)〜(f)の何れにおいても、第二クラッチC2が作動すると、第二プラネタリ機構P2がロック状態とされ、サンギヤP2sから入力される入力軸Nの回転が、P21P3s部材66を介して第三プラネタリ機構P3のサンギヤP3sに伝達される。よって、上記の配置候補(d)〜(f)の何れも第一の条件(m)および第二の条件(n)を満たすことになり、本実施形態においては、上記の配置候補(d)に対応するP2sP22部材63に、第二クラッチC2を設ける構成を採用する。
続いて、上記のように構成された変速装置101の動作について図5を参照して説明する。ここで、変速装置101において、制御ECU2は、各クラッチC1〜C4、各ブレーキB1,B2からなる6つの係合要素の作動状態を制御する。そして、変速装置101は、第一実施形態の変速機1と同一の係合表(図2を参照)に示すように、6つの係合要素のうち3つの係合要素を選択的に作動させることによって、前進10速段(図2における1st、2nd、〜10th)および後進1速段(図2におけるRev)を成立させる。
その他、各変速段を成立させるための係合要素の作動状態の制御、および外部出力部材91による回転駆動力の取り出しについては、第一実施形態と実質的に同様であるため、詳細な説明を省略する。
上記の変速装置101によると、第一実施形態と同様の効果を奏する。また、本実施形態では、第一クラッチC1は、P2sN部材65に設けられる構成とした。そして、第一クラッチC1は、変速装置101における3つの要素間W4〜W6のうち第二の要素間W5の要素同士である、第二プラネタリ機構P2のサンギヤP2sと入力軸Nとを連結する。さらに、第一および第四クラッチC1,C4は、入力軸Nの外周面に設けられ、且つ油圧式であるものとした。
第一クラッチC1について、第一実施形態では3つの要素間W1〜W3のうち第一の要素間W1の要素同士を、第二実施形態では3つの要素間W4〜W6のうち第二の要素間W5の要素同士を選択的に連結する位置に配置される構成とした。本発明はこれに限定されず、第一クラッチC1は、変速装置1における他の要素間W2,W3、または変速装置101における他の要素間W4,W6の何れかの要素間の要素同士を選択的に連結する位置に配置されるようにしてもよい。
P1:第一プラネタリ機構、 P2:第二プラネタリ機構
P3:第三プラネタリ機構、 P4:第四プラネタリ機構
P1s,P2s,P3s,P4s:サンギヤ
P11,P21,P31,P41:第一要素(リングギヤ/キャリア)
P12,P22,P32,P42:第二要素(キャリア/リングギヤ)
C1:第一クラッチ、 C2:第二クラッチ
C3:第三クラッチ、 C4:第四クラッチ
B1:第一ブレーキ、 B2:第二ブレーキ
N:入力軸、 T:出力軸、 H:ハウジング、 W1〜W3,W4〜W6:要素間
51:P1sB1部材、 52:P12N部材
53:P11P22部材、 53a:第一連結部位、 53b:第二連結部位
54:P11P31部材、 54a:第五連結部位、 54b:第六連結部位
61:P21N部材、 62:P2sP3s部材
63:P2sP22部材、 63a:第三連結部位、 63b:第四連結部位
65:P2sN部材、 65a:第九連結部位、 65b:第十連結部位
66:P21P3s部材、 66a:第十一連結部位、 66b:第十二連結部位
67:P2sP21部材、 71:P31B2部材、 72:P32B41T部材
73:P3sP4s部材
81:P42N部材、 81a:第七連結部位、 81b:第八連結部位
91:外部出力部材
Claims (6)
- ハウジングと、
サンギヤ、リングギヤ、キャリアの3要素を有するシングルピニオン式またはダブルピニオン式のプラネタリ機構であって、前記シングルピニオン式の場合には前記リングギヤが第一要素、前記キャリアが第二要素と定義され、前記ダブルピニオン式の場合には前記キャリアが第一要素、前記リングギヤが第二要素と定義され、前記ハウジングに回転軸線周りに回転可能に支承された第一、第二、第三、および第四プラネタリ機構と、
前記要素同士を連結する連結部材と、
前記要素同士を選択的に連結可能な第一、第二、第三、および第四クラッチと、
前記第一プラネタリ機構の前記サンギヤの回転を制動する第一ブレーキと、
前記第三プラネタリ機構の前記第一要素の回転を制動する第二ブレーキと、
前記第一プラネタリ機構の前記第二要素に常時連結し、前記ハウジングに前記回転軸線周りに回転可能に支承された入力軸と、
前記第三プラネタリ機構の第二要素および前記第四プラネタリ機構の前記第一要素に常時連結し、前記ハウジングに前記回転軸線周りに回転可能に支承された出力軸と、を備え、
前記第一クラッチは、前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第二プラネタリ機構の前記第二要素、前記第二プラネタリ機構の前記第一要素と前記入力軸、および前記第二プラネタリ機構の前記サンギヤと前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤからなる3つの要素間のうち前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第二プラネタリ機構の前記第二要素の要素間の要素同士を選択的に連結し、
前記連結部材により他の2つの前記要素間の要素同士を常時連結し、
前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤは、前記第四プラネタリ機構の前記サンギヤに常時連結し、
前記第二クラッチは、前記第一ブレーキとともに作動した場合に前記第一プラネタリ機構の前記第一要素の回転を前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤに伝達可能とし、且つ前記第一クラッチとともに作動した場合に前記入力軸の回転を前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤに伝達可能とする位置に配置され、
前記第三クラッチは、前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第三プラネタリ機構の前記第一要素とを選択的に連結する位置に配置され、
前記第四クラッチは、前記入力軸と前記第四プラネタリ機構の前記第二要素とを選択的に連結する位置に配置されている変速装置。 - ハウジングと、
サンギヤ、リングギヤ、キャリアの3要素を有するシングルピニオン式またはダブルピニオン式のプラネタリ機構であって、前記シングルピニオン式の場合には前記リングギヤが第一要素、前記キャリアが第二要素と定義され、前記ダブルピニオン式の場合には前記キャリアが第一要素、前記リングギヤが第二要素と定義され、前記ハウジングに回転軸線周りに回転可能に支承された第一、第二、第三、および第四プラネタリ機構と、
前記要素同士を連結する連結部材と、
前記要素同士を選択的に連結可能な第一、第二、第三、および第四クラッチと、
前記第一プラネタリ機構の前記サンギヤの回転を制動する第一ブレーキと、
前記第三プラネタリ機構の前記第一要素の回転を制動する第二ブレーキと、
前記第一プラネタリ機構の前記第二要素に常時連結し、前記ハウジングに前記回転軸線周りに回転可能に支承された入力軸と、
前記第三プラネタリ機構の第二要素および前記第四プラネタリ機構の前記第一要素に常時連結し、前記ハウジングに前記回転軸線周りに回転可能に支承された出力軸と、を備え、
前記第一クラッチは、前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第二プラネタリ機構の前記第二要素、前記第二プラネタリ機構の前記サンギヤと前記入力軸、および前記第二プラネタリ機構の前記第一要素と前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤからなる3つの要素間のうち何れか1つの前記要素間の要素同士を選択的に連結し、
前記連結部材により他の2つの前記要素間の要素同士を常時連結し、
前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤは、前記第四プラネタリ機構の前記サンギヤに常時連結し、
前記第二クラッチは、前記第一ブレーキとともに作動した場合に前記第一プラネタリ機構の前記第一要素の回転を前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤに伝達可能とし、且つ前記第一クラッチとともに作動した場合に前記入力軸の回転を前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤに伝達可能とする位置に配置され、
前記第三クラッチは、前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第三プラネタリ機構の前記第一要素とを選択的に連結する位置に配置され、
前記第四クラッチは、前記入力軸と前記第四プラネタリ機構の前記第二要素とを選択的に連結する位置に配置されている変速装置。 - 前記第一クラッチは、前記3つの要素間のうち前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第二プラネタリ機構の前記第二要素の要素間の要素同士を選択的に連結する位置に配置されている、請求項2の変速装置。
- ハウジングと、
サンギヤ、リングギヤ、キャリアの3要素を有するシングルピニオン式またはダブルピニオン式のプラネタリ機構であって、前記シングルピニオン式の場合には前記リングギヤが第一要素、前記キャリアが第二要素と定義され、前記ダブルピニオン式の場合には前記キャリアが第一要素、前記リングギヤが第二要素と定義され、前記ハウジングに回転軸線周りに回転可能に支承された第一、第二、第三、および第四プラネタリ機構と、
前記要素同士を連結する連結部材と、
前記要素同士を選択的に連結可能な第一、第二、第三、および第四クラッチと、
前記第一プラネタリ機構の前記サンギヤの回転を制動する第一ブレーキと、
前記第三プラネタリ機構の前記第一要素の回転を制動する第二ブレーキと、
前記第一プラネタリ機構の前記第二要素に常時連結し、前記ハウジングに前記回転軸線周りに回転可能に支承された入力軸と、
前記第三プラネタリ機構の第二要素および前記第四プラネタリ機構の前記第一要素に常時連結し、前記ハウジングに前記回転軸線周りに回転可能に支承された出力軸と、を備え、
前記第一クラッチは、前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第二プラネタリ機構の前記第二要素、前記第二プラネタリ機構の前記第一要素と前記入力軸、および前記第二プラネタリ機構の前記サンギヤと前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤからなる3つの要素間のうち前記第二プラネタリ機構の前記第一要素と前記入力軸の要素間の要素同士を選択的に連結し、
前記連結部材により他の2つの前記要素間の要素同士を常時連結し、
前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤは、前記第四プラネタリ機構の前記サンギヤに常時連結し、
前記第二クラッチは、前記第一ブレーキとともに作動した場合に前記第一プラネタリ機構の前記第一要素の回転を前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤに伝達可能とし、且つ前記第一クラッチとともに作動した場合に前記入力軸の回転を前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤに伝達可能とする位置に配置され、
前記第三クラッチは、前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第三プラネタリ機構の前記第一要素とを選択的に連結する位置に配置され、
前記第四クラッチは、前記入力軸と前記第四プラネタリ機構の前記第二要素とを選択的に連結する位置に配置され、
前記第一および第四クラッチは、前記入力軸の外周面に設けられ、当該入力軸の軸内油路から供給される油圧によって作動する変速装置。 - 前記第一クラッチは、前記3つの要素間のうち前記第二プラネタリ機構の前記サンギヤと前記入力軸の要素間の要素同士を選択的に連結する位置に配置され、
前記第一および第四クラッチは、前記入力軸の外周面に設けられ、当該入力軸の軸内油路から供給される油圧によって作動する、請求項2の変速装置。 - 前記第一プラネタリ機構は、前記シングルピニオン式であり、
前記第一プラネタリ機構の前記第二要素である前記キャリアには、前記変速装置の外周側に回転駆動力を出力可能な外部出力部材が常時連結されている、請求項1〜5の何れか一項の変速装置。
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