JP6286687B2 - 自動変速機 - Google Patents
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Description
実施例1では、単純遊星4組と7つの係合要素という単純で少ない構成要素でありながら、適正な減速比を確保可能な前進10速後退1速の自動変速機を実現することができ、自動変速機の多段化及び小型化を達成できる。
単純遊星4組で構成することにより、ダブルピニオンを使う場合に比べて、ギヤノイズの悪化を抑制できると共に、ピニオンを小径とする必要がないため、ギヤの耐久性の悪化を抑制できる。
(i)変速時において、仮に、一つ以上の係合要素を解放し二つ以上の係合要素を締結する、もしくは、二つ以上の係合要素を解放し一つ以上の係合要素を締結すると、係合要素の締結・解放のタイミングやトルクの制御が複雑となる。そこで、変速制御の複雑化を回避する観点から、一つの係合要素を解放し、一つの係合要素を締結するのが好ましいとされる。いわゆる二重掛け替えの防止である。実施例1においては、前進1速から前進10速までの隣接するギヤ段への変速は、全て一つの係合要素を解放し、一つの係合要素を締結する掛け替え変速により達成できる。よって、変速時における制御の複雑化を回避できる。
(ii)多段化された自動変速機にあっては、次変速段を経ずに次々変速段に変速すること(以下、この変速を飛び変速と記載する。)が望まれる場合がある。例えば5速から次変速段である4速を経ずに次々変速段である3速へ一気に変速する。これにより、連続変速に伴う制御の複雑化や動力伝達が制限される時間の短縮化を図る。実施例1においては、全ての変速段からの飛び変速を、上記(i)と同様に掛け替え変速により達成できる。
実施例1での係合要素数は、第4係合要素Dと第5係合要素Eと第6係合要素Fと第7係合要素Gがブレーキとされている。一般に、ブレーキは変速機ケースHSに設けられるため、ブレーキをリングギヤの外周に配置することができる。そのため、有段式の自動変速機の全長を伸ばすことなく係合要素を配置できる。一方、クラッチをリングギヤの外周に配置する場合、油圧供給の困難性が伴い、遠心キャンセル機構を設ける必要があるため、構造の複雑化や全長の増大を招くおそれがある。実施例1の自動変速機では、クラッチの数を抑制し、多くのブレーキを備えたことで、クラッチ数が多い場合に比べ、シールリング数や遠心キャンセル機構の増加を抑制することが可能となり、燃費を向上しつつ、部品点数や軸方向寸法の増加を抑制することができる。
前進のレーシオカバレッジ(ギヤ比幅)とは、最低段の減速比/最高段の減速比をいい、この値は、大きい値であるほど各前進段でのギヤ比設定自由度が高くなるということができる。実施例1では、例えば、前進1速の減速比を6.618、前進10速の減速比を0.575に設定可能であり、1−10速レーシオカバレッジは11.52となり、十分なレーシオカバレッジを確保できる。よって、例えば、動力源としてエンジン回転数幅がガソリンエンジンよりも狭く、同排気量で比較した場合にトルクが低いディーゼルエンジンを動力源として搭載した車両の変速機としても有用である。
自動変速機の変速段は、発進から加速していく際、変速時にエンジン音の変化を伴うため、加速感や変速タイミングと運転者の感性とのマッチングが重要視される。このとき、n速段の減速比を(n+1)速段の減速比で除した値である段間比が、右肩下がりであること、低変速段側では段間比が大きく変化し高変速段側では段間比が緩やかに変化すること、が望ましい。図3は実施例1の段間比の変化を表す段間比グラフである。図3に示すように、実施例1の自動変速機では、段間比が右肩下がりに変化しており、また、1速から3速までは段間比の変化が大きく、3速から10速では段間比の変化が緩やかである。よって、運転者に違和感を与えることがない。
自動変速機は、複数の回転要素を有し、変速段ごとに各回転要素の回転数が変化する。このとき、入力回転数に対して過剰に回転する回転要素が存在すると、耐久性や音振性能の悪化を招く。よって、入力回転数に対して過剰に回転数が増大する過回転は回避すべきである。ただし、回転数が入力回転数よりも高回転であっても、エンジン回転数がさほど上昇しないと考えられる高変速段側であれば影響は小さく、更に、回転要素の高回転時に、この高回転回転要素に負荷が作用していなければ問題はない。図4は実施例1の自動変速機の回転数と負荷の関係を表す図である。実施例1の自動変速機では、9速と、10速とで若干過回転となる回転要素が存在する。図4(a)は、9速のときの各回転要素の回転数を表す図、図4(b)は10速のときの各回転要素の回転数を表す図、図4(c)は第3リングギヤR3に作用する変速段毎の負荷を表す図である。9速及び10速では、第3リングギヤR3が過回転となる。しかしながら、図4(c)に示すように、9速及び10速では、第3リングギヤR3に負荷が作用していない。よって、9速及び10速で第3リングギヤR3が高回転となっても問題はない。
S1 第1サンギヤ
R1 第1リングギヤ
P1 第1ピニオン
PC1 第1キャリヤ
PG2 第2遊星歯車組
S2 第2サンギヤ
R2 第2リングギヤ
P2 第2ピニオン
PC2 第2キャリヤ
PG3 第3遊星歯車組
S3 第3サンギヤ
R3 第3リングギヤ
P3 第3ピニオン
PC3 第3キャリヤ
PG4 第4遊星歯車組
S4 第4サンギヤ
R4 第4リングギヤ
P4 第4ピニオン
PC4 第4キャリヤ
Input 入力軸
Output 出力軸
HS 変速機ケース
A 第1係合要素
B 第2係合要素
C 第3係合要素
D 第4係合要素
E 第5係合要素
F 第6係合要素
G 第7係合要素
Claims (2)
- 第1のサンギヤと、該第1のサンギヤに噛み合う第1のピニオンを支持する第1のキャリヤと、該第1のピニオンに噛み合う第1のリングギヤとからなる第1の遊星歯車と、
第2のサンギヤと、該第2のサンギヤに噛み合う第2のピニオンを支持する第2のキャリヤと、該第2のピニオンに噛み合う第2のリングギヤとからなる第2の遊星歯車と、
第3のサンギヤと、該第3のサンギヤに噛み合う第3のピニオンを支持する第3のキャリヤと、該第3のピニオンに噛み合う第3のリングギヤとからなる第3の遊星歯車と、
第4のサンギヤと、該第4のサンギヤに噛み合う第4のピニオンを支持する第4のキャリヤと、該第4のピニオンに噛み合う第4のリングギヤとからなる第4の遊星歯車と、
7つの係合要素と、
を備え、
前記7つの係合要素を適宜締結解放することにより少なくとも前進10変速段以上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であって、
前記第1のサンギヤと前記第3のサンギヤとは連結して第1の回転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のキャリヤとは連結して第2の回転メンバを構成しており、
前記第2のサンギヤと前記第3のサンギヤとは連結して第3の回転メンバを構成しており、
前記第2のキャリヤと前記第4のリングギヤとは連結して第4の回転メンバを構成しており、
前記7つの係合要素は、
前記第1のキャリヤと前記第4のサンギヤとの間を選択的に連結する第1の係合要素と、
前記第1のキャリヤと前記第4のキャリヤとの間を選択的に連結する第2の係合要素と、
前記第2のリングギヤと前記第4のキャリヤとの間を選択的に連結する第3の係合要素と、
前記第1の回転メンバ又は前記第3の回転メンバを変速機ケースに選択的に固定する第4の係合要素と、
前記第4の回転メンバを変速機ケースに選択的に固定する第5の係合要素と、
前記第2のリングギヤを変速機ケースに選択的に固定する第6の係合要素と、
前記第3のリングギヤを変速機ケースに選択的に固定する第7の係合要素と、
から構成され、
前記入力軸は前記第4のサンギヤと常時接続されており、
前記出力軸は前記第2の回転メンバに常時接続されており、
前記7つの係合要素のうち三つの同時締結の組み合わせにより少なくとも前進10変速段及び後退1変速段を達成することを特徴とする自動変速機。 - 請求項1に記載の自動変速機において、
前記少なくとも前進10変速段を達成する7つの係合要素のうちの三つの同時締結の組み合わせとは、前記第2の係合要素と前記第5の係合要素と前記第7の係合要素の同時締結、前記第2の係合要素と前記第6の係合要素と前記第7の係合要素の同時締結、前記第2の係合要素と前記第5の係合要素と前記第6の係合要素の同時締結、前記第2の係合要素と前記第3の係合要素と前記第6の係合要素の同時締結、前記第2の係合要素と前記第3の係合要素と前記第5の係合要素の同時締結、前記第2の係合要素と前記第3の係合要素と前記第4の係合要素の同時締結、前記第1の係合要素と前記第2の係合要素と前記第3の係合要素の同時締結、前記第1の係合要素と前記第3の係合要素と前記第4の係合要素の同時締結、前記第1の係合要素と前記第3の係合要素と前記第5の係合要素の同時締結、前記第1の係合要素と前記第3の係合要素と前記第6の係合要素の同時締結の組み合わせであり、後退速を達成する三つの同時締結の組み合わせとは、前記第3の係合要素と前記第5の係合要素と前記第7の係合要素の同時締結であることを特徴とする自動変速機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014233844A JP6286687B2 (ja) | 2014-11-18 | 2014-11-18 | 自動変速機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014233844A JP6286687B2 (ja) | 2014-11-18 | 2014-11-18 | 自動変速機 |
Publications (2)
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---|---|
JP2016098855A JP2016098855A (ja) | 2016-05-30 |
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Family
ID=56075417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2014233844A Active JP6286687B2 (ja) | 2014-11-18 | 2014-11-18 | 自動変速機 |
Country Status (1)
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2014
- 2014-11-18 JP JP2014233844A patent/JP6286687B2/ja active Active
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