JPH06201000A - 乗用車用5速自動変速機 - Google Patents
乗用車用5速自動変速機Info
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- JPH06201000A JPH06201000A JP5175719A JP17571993A JPH06201000A JP H06201000 A JPH06201000 A JP H06201000A JP 5175719 A JP5175719 A JP 5175719A JP 17571993 A JP17571993 A JP 17571993A JP H06201000 A JPH06201000 A JP H06201000A
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- F16H2200/2097—Transmissions using gears with orbital motion comprising an orbital gear set member permanently connected to the housing, e.g. a sun wheel permanently connected to the housing
Abstract
るために十分にコンパクトな構成で、5段の変速段を達
成するために、五つの摩擦要素と一つのワンウエイクラ
ッチ又は五つの摩擦要素と二つのワンウエイクラッチに
よる、より有利な数の変速要素を用いる、より高性能な
自動変速機を提供することにある。 【構成】 五つの摩擦要素の複数の対を選択的に動作さ
せることにより前進5速、後進1速の変速段を形成し、
第一の制御クラッチC1 と第一の制御ブレーキB1 の動
作により前進1速、第一の制御クラッチと第二の制御ブ
レーキB2 の動作により前進2速、第一及び第二の制御
クラッチC1 、C2 の動作により前進3速、第二及び第
三の制御クラッチC2 、C3 により前進4速、第三の制
御クラッチと前記第二の制御ブレーキの動作により前進
5速、及び第二の制御クラッチと第一の制御ブレーキの
動作により後進の各変速段を設定する。
Description
キ等の油圧駆動される摩擦要素によって制御されるとと
もに、油圧式トルクコンバータ、流体継手等のスリップ
を持つ起動継手装置に結合された遊星歯車装置を有する
自動変速機、特に乗用車用自動変速機に関するものであ
る。
の多くは、4速の変速段を有しているとともに、油圧式
トルクコンバータと、二組の単純な遊星歯車装置または
ラビグノクス(Ravigneaux)歯車装置、五つの摩擦要素及
び、1速/2速及び2速/1速のパワーオン状態での変
速動作を容易にするためのワンウエイクラッチで構成さ
れる。非常に多くの場合、トルクコンバータは、過渡状
態以外でのスリップを阻止して、燃費を向上するために
ロックアップクラッチを有している。
3速及び3速/2速のまたは3速/4速及び4速/3速
のパワーオン状態での変速動作を容易にするために、第
二のワンウエイクラッチと、このワンウエイクラッチに
直列に設けられ、このワンウエイクラッチを他の変速段
において釈放する付加的摩擦要素と、を用いている。遊
星歯車装置及び多くの場合ロックアップクラッチを含む
トルクコンバータのほかに、これらの自動変速機は、通
常数の変速要素を有しており、この変速要素は、五つの
摩擦要素と一つのワンウエイクラッチ又は六つの摩擦要
素と二つのワンウエイクラッチにより4段の変速段を構
成している。
の4速自動変速機と容易に交換可能とするために十分に
コンパクトな構成で、5段の変速段を達成するために、
五つの摩擦要素と一つのワンウエイクラッチ又は五つの
摩擦要素と二つのワンウエイクラッチによる、より有利
な数の変速要素を用いる、より高性能な自動変速機を提
供することにある。
ング内に整列して配置される入力軸と出力軸間に配置さ
れ、各々サンギアとリングギアに噛合する遊星ピニオン
を担持する遊星キャリアを有する第一、第二及び第三の
遊星歯車装置と、三つの制御クラッチと二つの制御ブレ
ーキの五つの摩擦要素とで構成された自動変速機、特に
乗用車用自動変速機が提供される。前記摩擦要素の複数
の対の選択的な動作により入力軸と出力軸間の種々のギ
ア比を決定する。前記第三の遊星歯車装置の前記サンギ
アが前記入力軸に固定され、前記第二の遊星歯車装置の
リングギアと前記第三の遊星歯車装置の遊星キャリアが
出力軸に固定され、前記第一の遊星歯車装置のサンギア
が前記ケーシングに固定され、前記第一の遊星歯車装置
の遊星キャリアと第二の遊星歯車装置のサンギアが一緒
に回転するように結合される。前記第二の遊星歯車装置
の遊星キャリアが前記第一及び第三の制御クラッチを介
して前記第三の遊星歯車装置のリングギアと前記入力軸
に連結されるとともに前記第一の制御ブレーキにより回
転を阻止される。前記第一の遊星歯車装置のリングギア
が前記第二の制御クラッチを介して入力軸に連結される
とともに前記第二の制御ブレーキにより回転を阻止され
る。
動作させることにより前進5速、後進1速の変速段を形
成し、前記第一の制御クラッチと第一の制御ブレーキの
動作により前進1速、前記第一の制御クラッチと前記第
二の制御ブレーキの動作により前進2速、前記第一及び
第二の制御クラッチの動作により前進3速、前記第二及
び第三の制御クラッチにより前進4速、前記第三の制御
クラッチと前記第二の制御ブレーキの動作により前進5
速、及び前記第二の制御クラッチと前記第一の制御ブレ
ーキの動作により後進の各変速段を設定する。
態の変速を容易とするために、前記第二の遊星歯車装置
の遊星キャリアの前記入力軸の回転方向と逆方向の回転
を阻止するために、前記自動変速機には前記第一の制御
ブレーキと並列に設けられた第一のワンウエイクラッチ
が設けられ、1速のトラクションモードが第一の制御ク
ラッチの締結のみによって設定される。
ーオン状態の変速を容易とするために、前記自動変速機
には、第一の遊星歯車装置のリングギアの前記入力軸の
回転数を超える回転数での回転を防止するために、前記
第二の制御クラッチと並列に設けた第二のワンウエイク
ラッチが設けられ、4速のトラクションモードが前記第
三の制御クラッチの締結のみにより設定される。
する以下の説明によりさらに鮮明となろう。
は、整列状態でケーシングに収容された入力軸E及び出
力軸Sを有している。第一の遊星歯車装置10は、サン
ギア11及びリングギア14に噛合した遊星ピニオン1
3を担持する遊星キャリア(ピニオンキャリア)12を
有している。第二の遊星歯車装置20は、サンギア21
及びリングギア24に噛合した遊星ピニオン23を担持
する遊星キャリア22を有している。第三の遊星歯車装
置30は、サンギア31及びリングギア34に噛合した
遊星ピニオン33を担持する遊星キャリア32を有して
いる。サンギア31は、入力軸Eに固定されており、リ
ングギア24と遊星キャリア32は、出力軸Sに固定さ
れている。サンギア11はケーシングに固定され、遊星
キャリア12及びサンギア21はともに回転するように
相互に結合固定されている。
22とリングギア34間に挿入され、第二の制御クラッ
チC2 は、入力軸Eとリングギア14間に挿入されてお
り、第三の制御クラッチC3 が、入力軸Eと遊星キャリ
ア22間に挿入されている。第一の制御ブレーキB1
は、遊星キャリア22の回転を阻止するために設けら
れ、第二の制御ブレーキB2 は、リングギア14の回転
を阻止するために設けられている。加えて、第一のワン
ウエイクラッチR1 を、遊星キャリア22の入力軸Eの
回転方向と逆の方向への回転を阻止するために、第一の
制御ブレーキB1 と並列に設けてもよい。
が設けられている。トルクコンバータ40は、エンジン
Mに連結されたインペラ41と、入力軸Eに連結された
タービン42と、ステータ43と、ワンウエイクラッチ
44と、ロックアップクラッチ45と、及びねじれ振動
緩衝用ダンパ46を有している。
ッチC1 及び第一の制御ブレーキB1 が係合される。こ
れによって、遊星キャリア22及びリングギア34の回
転が阻止される。このため、回転は、リングギア34が
ロック状態のために低減速比になっている遊星歯車装置
30によって伝達される。サンギア21及び遊星キャリ
ア12は、第二の遊星歯車装置20によって逆方向に回
転される。
ッチC1 と第二のブレーキB2 が係合する。これによっ
て、遊星キャリア12とサンギア21の回転が阻止され
る。遊星キャリア22とリングギア34は、減速された
速度で駆動される。回転は、第三の遊星歯車装置30の
第一の中間減速比で伝達される。
クラッチC1 及びC2 が係合する。これにより、遊星キ
ャリア12及びサンギア21は、ロックされたサンギア
により第一の遊星歯車装置10の減速比Gで回転駆動さ
れる。遊星キャリア22及びリングギア34は、高速で
駆動される。回転は、第三の遊星歯車装置30の第二の
中間減速比で伝達される。
クラッチC2 及びC3 が係合する。遊星キャリア12及
びサンギア21は、減速比Gで駆動される。従って、回
転は、第二の遊星歯車装置20の中間オーバードライブ
比で伝達される。
ッチC3 と第二の制御ブレーキB2が係合する。遊星キ
ャリア12及びサンギア21は、回転を阻止される。従
って、回転は、ロックされたサンギアにより第二の遊星
歯車装置の全オーバードライブ比で伝達される。
2 及び第一の制御ブレーキB1 が係合する。遊星キャリ
ア12及びサンギア21は、減速比Gで駆動される。遊
星キャリア22は回転を阻止される。回転は、ロックさ
れた遊星キャリアのため第二の遊星歯車装置の減速比G
及びギアセット20の後進用減速比により伝達される。
22の、入力軸Eの回転方向とは逆方向の回転を阻止
し、1速の変速段において第一の制御ブレーキB1 の締
結時と同様な効果を奏するが、より低いエンジンブレー
キを発生する。また、このワンウェイクラッチR1 は、
他の変速段において、フリーホイールを実現する。1速
/2速のシフトアップ及び2速/1速のシフトダウンが
単に第二の制御ブレーキB2 の締結、解除により行われ
るのに対して、1速におけるトラクションモードは、単
に第一の制御クラッチC1 の締結によって設定される。
このため、制御が容易になっている。
状態を示すテーブルである。このテーブルより明らかな
ように、全ての変速域において、各変速段から次の変速
段への変速動作は、締結された二つの摩擦要素の一方を
変更することのみによって行われる。この単一要素の遷
移のみによる変速動作により、最も多くの作動可能性が
得られる。
するワンウエイクラッチR1 及びR2 によってそれぞれ
与えられる付加的な動作、すなわち1速に対するB1 の
動作及び4速に対するC2 の動作は、( )内に示され
ており、これらの動作は図4を参照して後述する。
た場合の、第二及び第三の遊星歯車装置20及び30の
回転速度を示す図である。図より明らかなように、全て
の発生速度は、非常に妥当な限界内にあった。
する。即ち、入力軸Eが自由回転し、出力軸Sが第一及
び第二の制御ブレーキB1 及びB2 の係合によって回転
を阻止された制動中立状態、及び第一及び第三の制御ク
ラッチC1 及びC3 の係合によって設定される3速及び
4速の中間のダイレクトドライブレンジである。
歯車装置10、20、30の歯数の関数としての、変速
比の三つの例を示している。ギア比は、トルクコンバー
タ40のスリップがないものとして、入力軸Eの一定の
回転数に対する出力軸Sの回転数の比として与えられ
る。ステップ比は、連続する変速段間の実際の比を示し
ている。変速比幅は、最低速変速段と最高速変速段間の
実際の比であり、前進変速比幅は、5速及び1速の間の
比であり、後進変速比幅は、5速と後進用減速比間の比
である。3速及び4速の中間のダイレクトドライブは使
用されない。
ており、顕著な選択性を示している。なお、上記のギア
比は適宜変更可能なものであり、また、遊星歯車装置の
単なる交換によりさらに優れた選択性が与えられる。
ている。この変形例においては、第二のワンウエイクラ
ッチR2 が、第二の制御クラッチC2 と並列に設けら
れ、リングギア14が、入力軸Eよりも高い回転数で回
転することを防止している。4速のトラクションモード
において、サンギア21及び遊星キャリア12は駆動さ
れずに、入力軸Eが駆動される。第二の制御クラッチC
2 の釈放により、ワンウエイクラッチR2 を介しての一
方向駆動が可能となり、エンジンブレーキを不作動とと
する。パワーオン状態での4速/5速のシフトアップ及
び5速/4速のシフトダウンは、単に第二の制御ブレー
キB2 の締結、釈放により行うことが出来、従って制御
が容易となる。図3の回転数のダイヤグラムを参照すれ
ば、サンギア21及び遊星キャリア12が、減速比Gを
越えることがなく、従ってリングギア14の回転数が入
力軸Eの回転数を超えることがないことがわかる。これ
によって、他の変速段においてワンウエイクラッチR2
を解除するために、このワンウエイクラッチと直列に付
加的な制御クラッチを設ける必要がなくなり、5速の変
速に用いる変速要素を五つの摩擦要素と二つのワンウエ
イクラッチのみとすることが出来る利点がある。
ている。一つの遊星歯車装置、例えば、図1の第二の遊
星歯車装置は、段付き遊星ピニオンを持つ遊星歯車装置
20aによって置き換えられる。遊星歯車装置20a
は、二組のギア歯を持つ遊星ピニオン23aを担持する
遊星キャリア22aを有しており、遊星ピニオンのギア
歯23bは、サンギア21aに噛合し、ギア歯23cは
リングギア24aに噛合している。
例3の場合でいうと、図5の遊星歯車装置の各歯数を以
下の通りとすることにより、ほぼ同じギア比、ステップ
比及び変速比幅を得ることが出来る。
れるものではなく、全ての変形、変更を包含するもので
ある。特に、遊星歯車装置10、20、30の配列及び
減速比Gの変更及び/又は第一及び第三の制御クラッチ
C1 及びC3 を同時に締結することによるダイレクトド
ライブ(直結)を用いることは、特許請求の範囲に記載
した発明の範囲に属するものである。
4速自動変速機と同数の摩擦要素により5つの変速段で
の変速を可能として、装置を4速自動変速機をほぼ同じ
大きさをすることが出来るので、容易に4速自動変速機
搭載車両に搭載することが可能となる。
ウエイクラッチを備えた、本発明の一実施例に係る自動
変速機の概略図である。
示す図である。
変速用の第二のワンウエイクラッチを備えた図1の自動
変速機の変形例を示す概略図である。
えた図1の変形例を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 ケーシング内に整列して配置される入力
軸と出力軸間に配置され、 各々サンギアとリングギアに噛合する遊星ピニオンを担
持する遊星キャリアを有する第一、第二及び第三の遊星
歯車装置と、 三つの制御クラッチと二つの制御ブレーキの五つの摩擦
要素とからなり、 前記摩擦要素の複数の対の選択的な動作により入力軸と
出力軸間の種々のギア比を決定するように構成され、 前記第三の遊星歯車装置のサンギアが前記入力軸に固定
され、前記第二の遊星歯車装置のリングギアと前記第三
の遊星歯車装置の遊星キャリアが出力軸に固定され、前
記第一の遊星歯車装置のサンギアが前記ケーシングに固
定され、前記第一の遊星歯車装置の遊星キャリアと第二
の遊星歯車装置のサンギアが一緒に回転するように結合
され、前記第二の遊星歯車装置の遊星キャリアが第一及
び第三の制御クラッチを介して前記第三の遊星歯車装置
のリングギアと前記入力軸に連結されるとともに第一の
制御ブレーキにより回転を阻止されるように配置され、
前記第一の遊星歯車装置のリングギアが第二の制御クラ
ッチを介して入力軸に連結されるとともに第二の制御ブ
レーキにより回転を阻止されるように構成され、前記五
つの摩擦要素の複数の対を選択的に動作させることによ
り前進5速、後進1速の変速段を形成し、 前記第一の制御クラッチと第一の制御ブレーキの動作に
より前進1速、前記第一の制御クラッチと前記第二の制
御ブレーキの動作により前進2速、前記第一及び第二の
制御クラッチの動作により前進3速、前記第二及び第三
の制御クラッチにより前進4速、前記第三の制御クラッ
チと前記第二の制御ブレーキの動作により前進5速、及
び前記第二の制御クラッチと前記第一の制御ブレーキの
動作により後進の各変速段を設定するようにしたことを
特徴とする車両、特に乗用車用自動変速機。 - 【請求項2】 前記第二の遊星歯車装置の遊星キャリア
の前記入力軸の回転方向と逆方向の回転を阻止する向き
に、前記第一の制御ブレーキと並列に設けられた第一の
ワンウエイクラッチを有し、1速のトラクションモード
が第一の制御クラッチの締結のみによって設定されるこ
とを特徴とする請求項1に記載の自動変速機。 - 【請求項3】 前記第一の遊星歯車装置のリングギアの
前記入力軸の回転数を超える回転数での回転を防止する
向きに、前記第二の制御クラッチと並列に設けた第二の
ワンウエイクラッチを有し、4速のトラクションモード
が前記第三の制御クラッチの締結のみにより設定される
請求項1に記載の自動変速機。
Applications Claiming Priority (2)
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1993
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