JPH05280602A

JPH05280602A - 多段自動変速機

Info

Publication number: JPH05280602A
Application number: JP4079870A
Authority: JP
Inventors: Takao Taniguchi; 孝男谷口; Kazumasa Tsukamoto; 一雅塚本; Tomohiro Hosono; 智宏細野; Nobutada Sugiura; 伸忠杉浦
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1992-04-01
Filing date: 1992-04-01
Publication date: 1993-10-26

Abstract

(57)【要約】【目的】プラネタリギヤユニットを組み合わせることに
よって、ワイドギヤ比を得、各変速段間の減速比ステッ
プを小さくして変速ショックを抑制する。【構成】主変速ユニット１１を複数のプラネタリギヤユ
ニット１８，１９を配列したシンプソンタイプのプラネ
タリギヤユニットで形成し、副変速ユニット１２を複数
のプラネタリギヤユニット２１，２２を配列したシンプ
ソンタイプのプラネタリギヤユニットで形成する。主変
速ユニット１１で形成された各変速状態におけるギヤ比
の値及び前記副変速ユニット１２で形成された各変速状
態におけるギヤ比の値は１以上とする。また、前記主変
速ユニット１１で形成された各変速状態間のギヤ比の変
化率の値及び前記副変速ユニット１２で形成された各変
速状態間のギヤ比の変化率の値も１以上とする。したが
って、各変速段間における減速比ステップが低速側に比
べ高速側が小さくなり、クロスレシオを得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多段自動変速機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、横置型のエンジンを搭載したフロ
ントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）式の車両にお
いては、エンジンで発生した回転をトルクコンバータを
介して変速機構に伝達するようになっていて、該変速機
構は主変速ユニット及び副変速ユニットから成り、主変
速ユニットによって変速を行った後の回転を副変速ユニ
ットに伝達し、該副変速ユニットにおいて更に変速を行
って前進４段後進１段の自動変速機を形成している（特
公昭６３−４７９３９号公報参照）。

【０００３】この場合、前記主変速ユニットにおいては
二つのプラネタリギヤユニットによってギヤ比を３段
に、副変速ユニットにおいては一つのプラネタリギヤユ
ニットによってギヤ比を２段に切り換えることができ、
前記ギヤ比を組み合わせることによって前進４段が得ら
れるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の自動変速機においては、低速段における減速比が小
さいため加速性を向上することができず、また、低速段
における減速比を大きくすると高速段における減速比が
大きいため燃費性を向上することができない。そこで、
主変速ユニット及び副変速ユニットを設け、各変速ユニ
ットに複数のプラネタリギヤユニットを設けて多段化す
ることが考えられる。ところが、複数のプラネタリギヤ
ユニットの組合せによって多段自動変速機を得ようとし
た場合、適切なギヤ比を得ることができない。すなわ
ち、単に複数のプラネタリギヤユニットを組み合わせる
だけでは、変速段の数を増加することはできるが、最低
速段における減速比を大きくすることができず、ワイド
ギヤ比を得ることができないだけでなく、各変速段間の
減速比の変化率、すなわち減速比ステップが低速側から
高速側まで円滑に変化しないので、変速フィーリングが
悪くなってしまう。

【０００５】また、例えば主変速ユニットにオーバドラ
イブの変速段を形成して多段化した場合、最終減速機を
構成するディファレンシャル装置のリングギヤの径を大
きくする必要があり、変速機構が大型化し、地上高を確
保することが困難になってしまう。また、プラネタリギ
ヤユニットの組合せによっては高速段における各変速段
間の減速比ステップが大きくなってしまい、変速ショッ
クが発生してしまう。

【０００６】本発明は、前記従来の自動変速機の問題点
を解決して、プラネタリギヤユニットを組み合わせるこ
とによって、小型でワイドギヤ比を有し、各変速段間の
減速比ステップを小さくして変速ショックを抑制するこ
とができるとともに、低速段における減速比を大きくす
ることができる多段自動変速機を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の多
段自動変速機においては、主軸上に主変速ユニットが設
けられ、該主変速ユニットは直列にトルクを伝達するよ
うに複数のプラネタリギヤユニットを配列したシンプソ
ンタイプのプラネタリギヤユニットから成る。該主変速
ユニットで形成された各変速状態における回転は、回転
出力手段から出力される。

【０００８】また、前記主軸と平行な副軸上に副変速ユ
ニットが設けられ、該副変速ユニットは直列にトルクを
伝達するように複数のプラネタリギヤユニットを配列し
たシンプソンタイプのプラネタリギヤユニットから成
る。前記主変速ユニットから出力された回転は、回転入
力手段によって副変速ユニットに伝達され、該副変速ユ
ニットにおいて変速され、各変速状態における回転は出
力ギヤから出力されるようになっている。そして、ディ
ファレンシャル装置が該出力ギヤの回転を受けて駆動輪
に伝達する。

【０００９】前記主変速ユニットで形成された各変速状
態におけるギヤ比の値及び前記副変速ユニットで形成さ
れた各変速状態におけるギヤ比の値はいずれも１以上で
ある。また、前記主変速ユニットで形成された各変速状
態間のギヤ比の変化率の値及び前記副変速ユニットで形
成された各変速状態間のギヤ比の変化率の値はいずれも
１以上である。

【００１０】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、前記のように
主軸上に主変速ユニットが設けられ、該主変速ユニット
は直列にトルクを伝達するように複数のプラネタリギヤ
ユニットを配列したシンプソンタイプのプラネタリギヤ
ユニットから成る。したがって、主変速ユニットにおい
て、低速側から高速側まで複数の変速状態が形成され、
各変速状態における回転が回転出力手段から出力され
る。

【００１１】また、前記主軸と平行な副軸上に副変速ユ
ニットが設けられ、該副変速ユニットは直列にトルクを
伝達するように複数のプラネタリギヤユニットを配列し
たシンプソンタイプのプラネタリギヤユニットから成
る。前記主変速ユニットから出力された回転は、回転入
力手段によって副変速ユニットに伝達される。そして、
該副変速ユニットにおいて、低速側から高速側まで複数
の変速状態が形成され、各変速状態における回転は出力
ギヤから出力される。該出力ギヤにはディファレンシャ
ル装置が接続されていて、該ディファレンシャル装置に
伝達された回転は差動させられ、駆動輪に伝達される。

【００１２】前記主変速ユニットで形成された各変速状
態におけるギヤ比の値及び前記副変速ユニットで形成さ
れた各変速状態におけるギヤ比の値はいずれも１以上で
ある。したがって、主変速ユニット及び副変速ユニット
のいずれにおいてもオーバドライブの変速段が形成され
ないため、最終減速機を構成するディファレンシャル装
置のリングギヤの径を小さくすることができる。したが
って、地上高を確保することができるとともに多段自動
変速機を小型化することができる。

【００１３】また、前記主変速ユニットで形成された各
変速状態間のギヤ比の変化率の値及び前記副変速ユニッ
トで形成された各変速状態間のギヤ比の変化率の値はい
ずれも１以上である。したがって、各変速段間における
減速比ステップが低速側に比べ高速側が小さくなり、し
かも、クロスレシオを得ることができるため、変速フィ
ーリングが向上するだけでなく、高速側で変速する際に
変速ショックが発生するのを抑制することができる。ま
た、最低速段において大きな減速比を、最高速段におい
て小さな減速比を形成することができ、ワイドギヤ比を
得ることができる。

【００１４】しかも、ギヤ比の変化率の値が１より小さ
くなることがないので、主変速ユニット及び副変速ユニ
ットを同時に変速する必要がなく、制御を容易に行うこ
とができる。さらに、前記主変速ユニット及び副変速ユ
ニットにおいて複数の変速状態を形成するようになって
いて、主変速ユニットで変速状態の数を減少させること
ができる。したがって、主変速ユニットの最低速側の変
速状態のギヤ比が必要以上に大きくならないので、多段
自動変速機の寸法を小さくすることができる。また、既
存の変速機構を使用して多段化する場合に、主変速ユニ
ットの変更を少なくすることができるので製造コストを
低減することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の多段自動変速機
の概略構成図、図２は本発明の第１の実施例を示す多段
自動変速機の断面図、図３は本発明の第１の実施例を示
す多段自動変速機の作動図、図８は本発明の第１の実施
例を示す多段自動変速機の変速状態図である。

【００１６】図において、１０は変速機構、１１は主変
速ユニット、１２は該主変速ユニット１１と並列に配設
される副変速ユニット、１３はディファレンシャル装置
である。前記主変速ユニット１１は、主軸１４上に配設
されて１速状態〜３速状態を形成し、副変速ユニット１
２は、副軸１５上に配設されて主変速ユニット１１と同
様に１速状態〜３速状態を形成する。そして、変速機構
１０全体では１速〜５速の前進５段後進１段の変速を行
うことができるようになっている。また、１６は前記主
軸１４上に配設され、図示しないトルクコンバータの出
力軸に接続される入力軸である。

【００１７】前記主変速ユニット１１は、フロント側に
第１プラネタリギヤユニット１８を、リヤ側に第２プラ
ネタリギヤユニット１９を有しており、副変速ユニット
１２は、フロント側に第３プラネタリギヤユニット２１
を、リヤ側に第４プラネタリギヤユニット２２を有して
いる。前記第１プラネタリギヤユニット１８は、リング
ギヤＲ₁、該リングギヤＲ₁に噛合するピニオンギヤＰ
₁、該ピニオンギヤＰ₁に噛合するサンギヤＳ₁及び前
記ピニオンギヤＰ₁を回転自在に支持するキャリヤＣＲ
₁から成り、前記第２プラネタリギヤユニット１９は、
リングギヤＲ₂、該リングギヤＲ₂に噛合するピニオン
ギヤＰ₂、該ピニオンギヤＰ₂に噛合するサンギヤＳ₂
及び前記ピニオンギヤＰ₂を回転自在に支持するキャリ
ヤＣＲ₂から成る。

【００１８】また、前記第３プラネタリギヤユニット２
１は、リングギヤＲ₃、該リングギヤＲ₃に噛合するピ
ニオンギヤＰ₃、該ピニオンギヤＰ₃に噛合するサンギ
ヤＳ ₃及び前記ピニオンギヤＰ₃を回転自在に支持する
キャリヤＣＲ₃から成り、前記第４プラネタリギヤユニ
ット２２は、リングギヤＲ₄、該リングギヤＲ₄に噛合
するピニオンギヤＰ₄、該ピニオンギヤＰ₄に噛合する
サンギヤＳ₄及び前記ピニオンギヤＰ₄を回転自在に支
持するキャリヤＣＲ₄から成る。

【００１９】各プラネタリギヤユニット１８，１９，２
１，２２のこれら各部材を選択的に連結することによっ
て各変速段が達成されるようになっている。そのため、
摩擦係合要素、すなわち第１クラッチＣ１、第２クラッ
チＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、第２ブ
レーキＢ２、第３ブレーキＢ３、第４ブレーキＢ４及び
第５ブレーキＢ５が設けられている。これら摩擦係合要
素は、図示しない油圧サーボを作動させることによって
選択的に係脱させられる。

【００２０】そして、主変速ユニット１１においては、
前記サンギヤＳ₁とサンギヤＳ₂が一体的に形成されて
いてサンギヤ軸３１を構成し、キャリヤＣＲ₁とリング
ギヤＲ₂が前記主軸１４上に配設された中間伝動軸３２
を介して連結されている。また、入力軸１６は第２クラ
ッチＣ２を介してクラッチドラム３３に係脱自在に連結
されるとともに、第１クラッチＣ１を介してリングギヤ
Ｒ₁に係脱自在に連結される。また、前記クラッチドラ
ム３３は、前記サンギヤ軸３１と一体的に形成されると
ともに、周囲にバンドブレーキから成る第１ブレーキＢ
１が配設されていて、該第１ブレーキＢ１を介してケー
ス３４に係脱自在に連結される。

【００２１】また、前記サンギヤ軸３１は、第１ワンウ
ェイクラッチＦ１及び第２ブレーキＢ２を介してケース
３４に係脱自在に連結される。そして、前記キャリヤＣ
Ｒ₂は、互いに並列に配設された第２ワンウェイクラッ
チＦ２及び第３ブレーキＢ３を介してケース３４に係脱
自在に連結される。一方、副変速ユニット１２において
は、前記サンギヤＳ₃とサンギヤＳ₄が一体的に形成さ
れていてサンギヤ軸３６を構成し、キャリヤＣＲ₃がリ
ングギヤＲ ₄に連結されるとともに出力ギヤ３７に連結
される。そして、キャリヤＣＲ₄と一体的に形成された
ドラム３８の周囲には、バンドブレーキから成る第４ブ
レーキＢ４、及び該第４ブレーキＢ４と並列に第３ワン
ウェイクラッチＦ３が設けられ、それらを介してキャリ
ヤＣＲ₄はケース３４に係脱自在に連結されるととも
に、第３クラッチＣ３を介してサンギヤ軸３６に係脱自
在に連結される。

【００２２】そして、前記第３クラッチＣ３のクラッチ
ドラム３９の周囲にはバンドブレーキから成る第５ブレ
ーキＢ５が配設され、第３クラッチＣ３は該第５ブレー
キＢ５を介してケース３４に係脱自在に連結される。ま
た、前記リングギヤＲ₃はカウンタシャフト４０に連結
される。そして、該カウンタシャフト４０にはカウンタ
ドリブンギヤ４３などの回転入力手段が、前記中間伝動
軸３２にはカウンタドライブギヤ４２などの回転出力手
段が固定されていて、主変速ユニット１１からの回転を
副変速ユニット１２に伝達する。

【００２３】そして、前記ディファレンシャル装置１３
にはリングギヤ４５が取り付けられ、前記出力ギヤ３７
と噛合させられ、副変速ユニット１２からの回転を減速
してディファレンシャル装置１３に伝達する。前記構成
の多段自動変速機は、図３及び図８に示すように作動す
る。すなわち、前進（Ｄ）レンジの１速時においては、
第１クラッチＣ１及び第４ブレーキＢ４が係合される。
この場合、前記入力軸１６に伝達されたエンジンの右方
向の回転は、第１クラッチＣ１を介して第１プラネタリ
ギヤユニット１８のリングギヤＲ₁に伝達され、キャリ
ヤＣＲ₁を同方向に回転させる。この時、ピニオンギヤ
Ｐ₁に噛合しているサンギヤＳ₁は左方向に回転しなが
ら第２プラネタリギヤユニット１９にトルクを伝達する
が、該第２プラネタリギヤユニット１９のキャリヤＣＲ
₂の回転が第２ワンウェイクラッチＦ２によって阻止さ
れているので、リングギヤＲ₂を減速させながら右方向
に回転させる。

【００２４】該リングギヤＲ₂の回転は、カウンタドラ
イブギヤ４２及びカウンタドリブンギヤ４３を介してカ
ウンタシャフト４０に伝達され、第３プラネタリギヤユ
ニット２１のリングギヤＲ₃を左方向に回転させ、これ
に伴いキャリヤＣＲ₃を左方向に回転させる。この時、
ピニオンギヤＰ₃に噛合しているサンギヤＳ₃は右方向
に回転して第４プラネタリギヤユニット２２にトルクを
伝達するが、該第４プラネタリギヤユニット２２のキャ
リヤＣＲ₄の回転が第３ワンウェイクラッチＦ３によっ
て阻止されているので、リングギヤＲ₄を減速させなが
ら左方向に回転させる。このようにして、主変速ユニッ
ト１１が１速状態に、副変速ユニット１２が１速状態に
なり、変速機構１０全体で１速が達成され、出力ギヤ３
７から減速された回転が出力される。

【００２５】２速時においては、第１クラッチＣ１及び
第４ブレーキＢ４に加えて第２ブレーキＢ２が係合され
る。この時、第２ブレーキＢ２の係合に伴い第１ワンウ
ェイクラッチＦ１がロックされ、第１プラネタリギヤユ
ニット１８のサンギヤＳ₁の左方向の回転が阻止され
る。その結果、ピニオンギヤＰ₁を介してキャリヤＣＲ
₁が増速されながら右方向に回転する。

【００２６】該キャリヤＣＲ₁の回転は、前記カウンタ
ドライブギヤ４２及びカウンタドリブンギヤ４３を介し
てカウンタシャフト４０に伝達される。この時、前記副
変速ユニット１２は１速時と同様に１速状態である。し
たがって、主変速ユニット１１が２速状態に、副変速ユ
ニット１２が１速状態になり、変速機構１０全体で２速
が達成され、出力ギヤ３７から増速された回転が出力さ
れる。

【００２７】３速時においては、第１クラッチＣ１、第
２ブレーキＢ２及び第５ブレーキＢ５が係合され、第４
ブレーキＢ４が解放される。この時、主変速ユニット１
１は２速時と同様に２速状態であり、増速された回転が
キャリヤＣＲ₁から前記カウンタドライブギヤ４２及び
カウンタドリブンギヤ４３を介してカウンタシャフト４
０に伝達される。

【００２８】そして、副変速ユニット１２においては、
サンギヤＳ₃，Ｓ₄の右方向の回転が第５ブレーキＢ５
の係合によって阻止され、その結果、ピニオンギヤＰ₃
を回転させながらキャリヤＣＲ₃が回転する。したがっ
て、主変速ユニット１１が２速状態に、副変速ユニット
１２が２速状態になり、変速機構１０全体で３速が達成
され、出力ギヤ３７から増速された回転が出力される。

【００２９】４速時においては、第１クラッチＣ１、第
２クラッチＣ２、第２ブレーキＢ２及び第５ブレーキＢ
５が係合される。この時、主変速ユニット１１におい
て、リングギヤＲ₁及びサンギヤＳ₁が同方向に回転す
ることによって第１プラネタリギヤユニット１８が一体
的に回転し、キャリヤＣＲ₁も一体的に回転して中間伝
動軸３２に入力軸１６と同速の回転が伝達される。

【００３０】そして、この時、副変速ユニット１２は３
速時と同様に２速状態である。したがって、主変速ユニ
ット１１が３速状態に、副変速ユニット１２が２速状態
になり、変速機構１０全体で４速が達成され、出力ギヤ
３７から増速された回転が出力される。５速時において
は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッ
チＣ３及び第２ブレーキＢ２が係合され、第５ブレーキ
Ｂ５が解放される。この時、主変速ユニット１１は４速
時と同様に３速状態であり、入力軸１６と同速の回転が
キャリヤＣＲ₁から前記カウンタドライブギヤ４２及び
カウンタドリブンギヤ４３を介してカウンタシャフト４
０に伝達される。

【００３１】そして、副変速ユニット１２においては、
キャリヤＣＲ₄とサンギヤＳ₄間がロックされ、第４プ
ラネタリギヤユニット２２が一体的に回転し、それに伴
い第３プラネタリギヤユニット２１も一体的に回転し
て、出力ギヤ３７にカウンタシャフト４０と同速の回転
が伝達される。したがって、主変速ユニット１１が３速
状態に、副変速ユニット１２が３速状態になり、変速機
構１０全体で５速が達成され、出力ギヤ３７から増速さ
れた回転が出力される。

【００３２】さらに、リバース（Ｒ）レンジにおいて
は、第２クラッチＣ２、第３ブレーキＢ３及び第４ブレ
ーキＢ４が係合される。この時、入力軸１６の右方向の
回転は、第２クラッチＣ２を介して第２プラネタリギヤ
ユニット１９のサンギヤＳ₂に伝達され、かつ、この状
態では第３ブレーキＢ３の係合によって第２プラネタリ
ギヤユニット１９のキャリヤＣＲ₂の回転が阻止されて
いるため、リングギヤＲ ₂が左方向に回転する。

【００３３】そして、副変速ユニット１２においては、
リングギヤＲ₂の左方向の回転が、カウンタドライブギ
ヤ４２及びカウンタドリブンギヤ４３を介してカウンタ
シャフト４０に右方向の回転となって伝達される。そし
て、第４ブレーキＢ４の係合によって第４プラネタリギ
ヤユニット２２のキャリヤＣＲ₄の回転が阻止されてい
るため、サンギヤＳ₃，Ｓ₄を空転させながらキャリヤ
ＣＲ₃及びリングギヤＲ₄を右方向に回転させる。した
がって、出力ギヤ３７が右方向に回転し、ディファレン
シャル装置１３のリングギヤ４５が左方向に回転する。

【００３４】このように、主変速ユニット１１に第１、
第２プラネタリギヤユニット１８，１９を配設してい
る。そして、該第１、第２プラネタリギヤユニット１
８，１９に対して直列にトルクを伝達させるようにして
シンプソンタイプのプラネタリギヤユニットを構成し、
１速状態〜３速状態を形成するようにしている。また、
副変速ユニット１２に第３、第４プラネタリギヤユニッ
ト２１，２２を配設している。そして、同様に第３、第
４プラネタリギヤユニット２１，２２に対して直列にト
ルクを伝達させるようにしてシンプソンタイプのプラネ
タリギヤユニットを構成し、１速状態〜３速状態を形成
するようにしている。

【００３５】そして、前記主変速ユニット１１及び副変
速ユニット１２を組み合わせ、主変速ユニット１１を１
速状態とし、副変速ユニット１２を１速状態とすること
によって変速機構１０全体で最低速段としての１速を達
成するようにしている。また、主変速ユニット１１を３
速状態とし、副変速ユニット１２を３速状態とすること
によって変速機構１０全体で最高速段としての５速を達
成するようにしている。

【００３６】ここで、第１プラネタリギヤユニット１８
におけるサンギヤＳ₁とリングギヤＲ₁の歯数比λ₁を
０．５４９、第２プラネタリギヤユニット１９における
サンギヤＳ₂とリングギヤＲ₂の歯数比λ₂を０．４３
５、第３プラネタリギヤユニット２１におけるサンギヤ
Ｓ₃とリングギヤＲ₃の歯数比λ₃を０．４５２、第４
プラネタリギヤユニット２２におけるサンギヤＳ₄とリ
ングギヤＲ₄の歯数比λ₄を０．５００とする。

【００３７】この場合、主変速ユニット１１の１速状態
のギヤ比が２．８１１、２速状態のギヤ比が１．５４
９、３速状態のギヤ比が１．０００であり、１速−２速
状態間のギヤ比の変化率（以下、「ギヤ比ステップ」と
いう。）が１．８１５、２速−３速状態間のギヤ比ステ
ップが１．５４９である。また、副変速ユニット１２の
１速状態のギヤ比が２．３５６、２速状態のギヤ比が
１．４５２、３速状態のギヤ比が１．０００であり、１
速−２速状態間のギヤ比ステップが１．６２３、２速−
３速状態間のギヤ比ステップが１．４５２である。

【００３８】そして、変速機構１０全体の１速の減速比
が６．６２３、２速の減速比が３．６４９、３速の減速
比が２．２４９、４速の減速比が１．４５２、５速の減
速比が１．０００となり、１速−２速間の減速比の変化
率（以下、「減速比ステップ」という。）が１．８１
５、２速−３速間の減速比ステップが１．６２３、３速
−４速間の減速比ステップが１．５４９、４速−５速間
の減速比ステップが１．４５２となる。

【００３９】このように、前記主変速ユニット１１及び
副変速ユニット１２のいずれも、各変速状態におけるギ
ヤ比の値が１以上であってオーバドライブの変速段が形
成されないため、最終減速機を構成するディファレンシ
ャル装置１３のリングギヤ４５の径を小さくすることが
できる。したがって、地上高を確保することができると
ともに多段自動変速機を小型化することができる。

【００４０】また、前記主変速ユニット１１及び副変速
ユニット１２のいずれも、各変速状態におけるギヤ比の
値が低速側から高速側まで順に小さくなるように設定さ
れており、各変速状態間のギヤ比ステップの値がいずれ
も１以上になっている。したがって、各変速段間におけ
る減速比ステップが低速側から高速側まで順に小さくな
り、変速フィーリングが向上するだけでなく、高速側で
変速する際に、変速ショックが発生するのを抑制するこ
とができる。また、１速において大きな減速比を、５速
において小さな減速比を形成することができ、ワイドギ
ヤ比を得ることができる。主変速ユニット１１及び副変
速ユニット１２を同時に変速する必要がなく、制御を容
易に行うことができる。

【００４１】さらに、前記主変速ユニット１１及び副変
速ユニット１２において１速状態〜３速状態を形成する
ようになっていて、主変速ユニット１１で変速状態の数
を減少させることができる。したがって、主変速ユニッ
ト１１の１速状態のギヤ比が必要以上に大きくならない
ので、多段自動変速機の寸法を小さくすることができ
る。また、既存の変速機構を使用して多段化する場合
に、主変速ユニットの変更を少なくすることができるの
で製造コストを低減することができる。

【００４２】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図４は本発明の第２の実施例を示す多段自動変速
機の断面図、図５は本発明の第２の実施例を示す多段自
動変速機の作動図、図９は本発明の第２の実施例を示す
多段自動変速機の変速状態図である。この場合も第１の
実施例と同様に、主変速ユニット１１に第１、第２プラ
ネタリギヤユニット１８，１９を配設し、直列にトルク
を伝達させるようにしてシンプソンタイプのプラネタリ
ギヤユニットを構成し、１速状態〜３速状態を形成する
ようにしている。また、副変速ユニット１２に第３、第
４プラネタリギヤユニット２１，２２を配設し、同様に
直列にトルクを伝達させるようにしてシンプソンタイプ
のプラネタリギヤユニットを構成し、１速状態〜３速状
態を形成するようにしている。

【００４３】そして、前記主変速ユニット１１及び副変
速ユニット１２を組み合わせ、主変速ユニット１１を１
速状態とし、副変速ユニット１２を１速状態とすること
によって変速機構１０全体で最低速段としての１速を達
成するようにしている。また、主変速ユニット１１を３
速状態とし、副変速ユニット１２を３速状態とすること
によって変速機構１０全体で最高速段としての５速を達
成するようにしている。

【００４４】すなわち、Ｄレンジの１速時においては、
第１の実施例と同様に第１クラッチＣ１及び第４ブレー
キＢ４が係合され、主変速ユニット１１が１速状態に、
副変速ユニット１２が１速状態になり、変速機構１０全
体で１速が達成され、出力ギヤ３７から減速された回転
が出力される。また、２速時においては、第１クラッチ
Ｃ１及び第５ブレーキＢ５が係合され、第４ブレーキＢ
４が解放されるため、主変速ユニット１１が１速状態
に、副変速ユニット１２が２速状態になり、変速機構１
０全体で２速が達成され、出力ギヤ３７から増速された
回転が出力される。

【００４５】３速時においては、第１クラッチＣ１、第
２ブレーキＢ２及び第５ブレーキＢ５が係合されるた
め、主変速ユニット１１が２速状態に、副変速ユニット
１２が２速状態になり、変速機構１０全体で３速が達成
され、出力ギヤ３７から増速された回転が出力される。
４速時においては、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ
３及び第２ブレーキＢ２が係合され、第５ブレーキＢ５
が解放されため、主変速ユニット１１が２速状態に、副
変速ユニット１２が３速状態になり、変速機構１０全体
で４速が達成され、出力ギヤ３７から増速された回転が
出力される。

【００４６】そして、５速時においては、第１クラッチ
Ｃ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第２ブ
レーキＢ２が係合され、主変速ユニット１１が３速状態
に、副変速ユニット１２が３速状態になり、変速機構１
０全体で５速が達成され、出力ギヤ３７から増速された
回転が出力される。ここで、第１プラネタリギヤユニッ
ト１８におけるサンギヤＳ₁とリングギヤＲ₁の歯数比
λ₁を０．３８０、第２プラネタリギヤユニット１９に
おけるサンギヤＳ₂とリングギヤＲ₂の歯数比λ₂を
０．４８４、第３プラネタリギヤユニット２１における
サンギヤＳ₃とリングギヤＲ₃の歯数比λ₃を０．４５
２、第４プラネタリギヤユニット２２におけるサンギヤ
Ｓ₄とリングギヤＲ₄の歯数比λ₄を０．５００とす
る。

【００４７】この場合、主変速ユニット１１の１速状態
のギヤ比が２．１６５、２速状態のギヤ比が１．３８
０、３速状態のギヤ比が１．０００であり、１速−２速
状態間のギヤ比ステップが１．５６９、２速−３速状態
間のギヤ比ステップが１．３８０である。また、副変速
ユニット１２の１速状態のギヤ比が２．３５６、２速状
態のギヤ比が１．４５２、３速状態のギヤ比が１．００
０であり、１速−２速状態間のギヤ比ステップが１．６
２３、２速−３速状態間のギヤ比ステップが１．４５２
である。

【００４８】そして、変速機構１０全体の１速の減速比
が５．１０１、２速の減速比が３．１４４、３速の減速
比が２．００４、４速の減速比が１．３８０、５速の減
速比が１．０００となり、１速−２速間の減速比ステッ
プが１．６２３、２速−３速間の減速比ステップが１．
５６９、３速−４速間の減速比ステップが１．４５２、
４速−５速間の減速比ステップが１．３８０となる。

【００４９】次に、第３の実施例について説明する。図
６は本発明の第３の実施例を示す多段自動変速機の断面
図、図７は本発明の第３の実施例を示す多段自動変速機
の作動図、図１０は本発明の第３の実施例を示す多段自
動変速機の変速状態図である。この場合も第１、第２の
実施例と同様に、主変速ユニット１１及び副変速ユニッ
ト１２にそれぞれシンプソンタイプのプラネタリギヤユ
ニットを配設し、１速状態〜３速状態を形成するように
している。

【００５０】そして、前記主変速ユニット１１及び副変
速ユニット１２を組み合わせ、変速機構１０全体で最低
速段としての１速から最高速段としての５速までを形成
するようにしている。すなわち、Ｄレンジの１速時にお
いては、第１、第２の実施例と同様に第１クラッチＣ１
及び第４ブレーキＢ４が係合され、主変速ユニット１１
が１速状態に、副変速ユニット１２が１速状態になり、
変速機構１０全体で１速が達成され、出力ギヤ３７から
減速された回転が出力される。

【００５１】また、２速時においては、第１クラッチＣ
１、第２ブレーキＢ２及び第４ブレーキＢ４が係合され
るため、主変速ユニット１１が２速状態に、副変速ユニ
ット１２が１速状態になり、変速機構１０全体で２速が
達成され、出力ギヤ３７から増速された回転が出力され
る。３速時においては、第１クラッチＣ１、第２ブレー
キＢ２及び第５ブレーキＢ５が係合され、第４ブレーキ
Ｂ４が解放されるため、主変速ユニット１１が２速状態
に、副変速ユニット１２が２速状態になり、変速機構１
０全体で３速が達成され、出力ギヤ３７から増速された
回転が出力される。

【００５２】４速時においては、第１クラッチＣ１、第
３クラッチＣ３及び第２ブレーキＢ２が係合され、第５
ブレーキＢ５が解放されため、主変速ユニット１１が２
速状態に、副変速ユニット１２が３速状態になり、変速
機構１０全体で４速が達成され、出力ギヤ３７から増速
された回転が出力される。そして、５速時においては、
第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ
３及び第２ブレーキＢ２が係合され、主変速ユニット１
１が３速状態に、副変速ユニット１２が３速状態にな
り、変速機構１０全体で５速が達成され、出力ギヤ３７
から増速された回転が出力される。

【００５３】ここで、第１プラネタリギヤユニット１８
におけるサンギヤＳ₁とリングギヤＲ₁の歯数比λ₁を
０．３８０、第２プラネタリギヤユニット１９における
サンギヤＳ₂とリングギヤＲ₂の歯数比λ₂を０．４８
４、第３プラネタリギヤユニット２１におけるサンギヤ
Ｓ₃とリングギヤＲ₃の歯数比λ₃を０．５８４、第４
プラネタリギヤユニット２２におけるサンギヤＳ₄とリ
ングギヤＲ₄の歯数比λ₄を０．４２８とする。

【００５４】この場合、主変速ユニット１１の１速状態
のギヤ比が２．１６５、２速状態のギヤ比が１．３８
０、３速状態のギヤ比が１．０００であり、１速−２速
状態間のギヤ比ステップが１．５６９、２速−３速状態
間のギヤ比ステップが１．３８０である。また、副変速
ユニット１２の１速状態のギヤ比が２．１６１、２速状
態のギヤ比が１．４２８、３速状態のギヤ比が１．００
０であり、１速−２速状態間のギヤ比ステップが１．５
１３、２速−３速状態間のギヤ比ステップが１．４２８
である。

【００５５】そして、変速機構１０全体の１速の減速比
が４．６７９、２速の減速比が２．９８２、３速の減速
比が１．９７１、４速の減速比が１．３８０、５速の減
速比が１．０００となり、１速−２速間の減速比ステッ
プが１．５６９、２速−３速間の減速比ステップが１．
５１３、３速−４速間の減速比ステップが１．４２８、
４速−５速間の減速比ステップが１．３８０となる。

【００５６】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多段自動変速機の概略構成図である。

【図２】本発明の第１の実施例を示す多段自動変速機の
断面図である。

【図３】本発明の第１の実施例を示す多段自動変速機の
作動図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す多段自動変速機の
断面図である。

【図５】本発明の第２の実施例を示す多段自動変速機の
作動図である。

【図６】本発明の第３の実施例を示す多段自動変速機の
断面図である。

【図７】本発明の第３の実施例を示す多段自動変速機の
作動図である。

【図８】本発明の第１の実施例を示す多段自動変速機の
変速状態図である。

【図９】本発明の第２の実施例を示す多段自動変速機の
変速状態図である。

【図１０】本発明の第３の実施例を示す多段自動変速機
の変速状態図である。

【符号の説明】

１１主変速ユニット１２副変速ユニット１３ディファレンシャル装置１４主軸１５副軸１８第１プラネタリギヤユニット１９第２プラネタリギヤユニット２１第３プラネタリギヤユニット２２第４プラネタリギヤユニット３７出力ギヤ４２カウンタドライブギヤ４３カウンタドリブンギヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉浦伸忠愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主軸上に設けられ、直列にトルクを伝達
するように複数のプラネタリギヤユニットを配列したシ
ンプソンタイプのプラネタリギヤユニットを有する主変
速ユニットと、該主変速ユニットに設けられ、主変速ユ
ニットで形成された各変速状態における回転を出力する
回転出力手段と、前記主軸と平行な副軸上に設けられ、
直列にトルクを伝達するように複数のプラネタリギヤユ
ニットを配列したシンプソンタイプのプラネタリギヤユ
ニットを有する副変速ユニットと、該副変速ユニットに
設けられ、前記主変速ユニットから出力された回転を副
変速ユニットに伝達する回転入力手段と、前記副変速ユ
ニットで形成された各変速状態における回転を出力する
出力ギヤと、該出力ギヤの回転を受けて駆動輪に伝達す
るディファレンシャル装置を有するとともに、前記主変
速ユニットで形成された各変速状態におけるギヤ比の値
及び前記副変速ユニットで形成された各変速状態におけ
るギヤ比の値をいずれも１以上とし、かつ、前記主変速
ユニットで形成された各変速状態間のギヤ比の変化率の
値及び前記副変速ユニットで形成された各変速状態間の
ギヤ比の変化率の値をいずれも１以上としたことを特徴
とする多段自動変速機。