JPH06207650A - 車両用変速装置 - Google Patents

車両用変速装置

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JPH06207650A
JPH06207650A JP4328865A JP32886592A JPH06207650A JP H06207650 A JPH06207650 A JP H06207650A JP 4328865 A JP4328865 A JP 4328865A JP 32886592 A JP32886592 A JP 32886592A JP H06207650 A JPH06207650 A JP H06207650A
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ring gear
planetary gear
clutch
gear
oil
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Naoji Kato
直司 加藤
Mikio Iwase
幹雄 岩瀬
Masaaki Nishida
正明 西田
Kazuhisa Ozaki
和久 尾崎
Fumitomo Yokoyama
文友 横山
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Aisin AW Co Ltd
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0479Gears or bearings on planet carriers

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  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】コンパクトな変速装置を供給すると共に、閉室
間の形成された多数の回転部材を有するプラネタリギヤ
ユニット間の潤滑に伴なう油の撹拌防止の為の油ぬき構
造を提供する。 【構成】シングルプラネタリギヤ及びデュアルプラネタ
リギヤからなるプラネタリギヤユニットのリングギヤに
油ぬき室を形成し、リングギヤと連結されたクラッチハ
ブ及びリングギヤフランジ間に形成された閉室間内で先
ず油、撹拌を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用変速装置に係わ
り、特にプラネタリギヤを備えた自動変速装置の油撹拌
防止の為の油排出構造に関する。
【0002】
【従来技術】従来、車両用変速装置に用いられるプラネ
タリギヤの潤滑油はピニオンの潤滑を経て、例えばリン
グギヤの径方向外側に配設されるブレーキへの潤滑油と
して供給され、それがプラネタリギヤ内の油排出の機能
をも果していた。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】しかし、軸方向及び
径方向寸法を極力コンパクトに構成せしめ、しかもフレ
キシブルに多段を制御せしめる変速装置が要望され、プ
ラネタリギヤの回転部材の高速化及び隣接する部材のコ
ンパクトな配設構造等が要求される場合、リングギヤの
径方向内側より油の撹拌作用が生じ、発熱による各部材
の摩耗等の問題が生ずる場合がある。
【0004】そこで、本発明はコンパクトな変速装置を
提供すると共に油の撹拌防止ができる車両用変速装置を
提供することを目的とする。
【0005】
【問題点を解決するための手段】本発明は、上記問題点
を解決するためにエンジン駆動力を伝達せしめる入力軸
と、該入力軸に連結されるプラネタリギヤユニットと、
該プラネタリギヤユニットの要素間に連結され複数の変
速を達成せしめる複数の摩擦係合要素と、前記プラネタ
リギヤユニットの一要素に連結される出力軸とからなる
車両用変速装置において、前記プラネタリギヤユニット
の第1のリングギヤ及び前記入力軸との間に連結される
第1のクラッチ手段を備え、該第1のクラッチのハブは
前記リングギヤより径方向内側に配設せしめられ、該ハ
ブと前記リングギヤの連結制御部位に油排出用の径方向
穴を配設せしめた構造を有する。
【0006】更に、前記プラネタリギアユニットはシン
グルプラネタリギヤと、該シングルプラネタリギヤと隣
接して設けられ、サンギヤから互いに連結され、かつキ
ャリヤが互いに連結され、該キャリヤにダブルピニオン
を介して連結される第1のリングギヤからなるデュアル
プラネタリギヤからなり、前記キャリヤが前記出力軸に
連結され、前記シングルプラネタリギヤの第2のリング
ギヤは第2のクラッチ手段を介して、前記入力軸に連結
され、前記第1のクラッチ手段は前記第2のリングギヤ
の径方向外側に前記ハブを配設せしめた構造を有する。
【0007】更に、前記第1のリングギヤの径方向外側
に第1のブレーキを配設し前記第1のクラッチと前記第
1のブレーキの間には所定の隙間が形成され、該隙間に
前記第1のリングギヤの径方向穴が形成され、該穴を介
して油がケースに向って流れるようにした構造を有す
る。
【0008】更に、前記ハブと反対側の前記第1のリン
グギヤの端に一方向クラッチを配設せしめ、該一方向ク
ラッチと前記プラネタリギヤユニット間に前記第1のリ
ングギヤにスプライン連結せしめるリングギヤフランジ
を配設せしめた構造を有する。
【0009】更に、前記フランジと前記デュアルプラネ
タリギヤの間に第1のベアリングを配設し、前記フラン
ジを前記一方向クラッチのインナーレースが連結される
ケースとの間に第2のベアリングを配設せしめた構造を
有する。
【0010】
【作用及び発明の効果】本発明は、コンパクト構造とす
る為にリングギヤの径方向内側に配設されたクラッチハ
ブとリングギヤの間にできる空間に潤滑油を供給し、リ
ングギヤとハブの連結部位の近傍に油排出用穴を形成し
たので、この穴を介して回転部材によって撹拌される油
が排出され、その排出油がケースに沿って収集せしめら
れることによりプラネタリギヤユニットの間での撹拌を
防止できる。
【0011】更に、プラネタリギヤユニットはシングル
プラネタリギヤとデュアルプラネタリギヤとの組合わせ
構造からなり、第1のクラッチ手段はシングルプラネタ
リの第2のリングギヤの径方向外側に配設せしめられる
ので、よりコンパクトに構成できると共に、前記回転部
材の存在如何にかかわらず油排出によって撹拌が防止で
きる。
【0012】また、第1のリングギヤの径方向外側に配
設されるブレーキと前記第1のクラッチの間の隙間を介
して、油が排出されるので油排出後の撹拌も生ずること
なくケースに沿って油が排出される。第1のリングギヤ
は一端に一方向クラッチ及び、リングギヤフランジを配
設しているので、プラネタリギヤユニットの中に閉空間
が形成される状態においても適正に油の排出ができる。
更に、リングギヤフランジの両側に配設されるベアリン
グの耐久性を向上せしめると共にベアリング潤滑用の油
の排出効果も生ずる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は本発明の要部に関するピニオン
の潤滑構造を示す要部断面図、図2は本発明のキャリヤ
潤滑構造を示す図1のA−A断面図、図3は本発明の油
排出構造に関する断面図、図4はワッシャの全断面図で
ある。図5は本発明に関する変速装置の全断面図、図6
は本発明の変速装置のスケルトンを示す図、図7は本発
明の変速装置の作動表である。
【0014】先ず、図5に基づいて変速装置の構造を説
明する。本発明が適用される4速自動変速機Aはロック
アップクラッチL/Cを介するトルクコンバータ50、
4速変速ギヤ機構1、減速機構51及びディファレンシ
ャル装置52を有している。
【0015】4速変速ギヤ機構1は、シングルプラネタ
リギヤ10及びデュアルプラネタリギヤ11を結合させ
て形成されるプラネタリギヤユニット12を有してお
り、かつギヤユニット12のサンギヤS1 、S2 同士が
一体に形成されたサンギヤSにより構成されている。更
に、サンギヤS1 、S2 に噛合 するピニオンP1
1’はキャリヤCRが共通となっており、又、ピニオ
ン及びデュアルプラネタリギヤ11のリングギヤ(以下
「大リングギヤ」という)R 2 に噛合するピニオンP
2 を支持するキャリヤCRも一体に形成されている。そ
して、トルクコンバータ50の出力部材から延びている
入力軸15が第1のクラッチC1 を介して連結部材16
に連結しているとともに第2のクラッチC2を介してサ
ンギヤSに連結している。更に連結部材16とシングル
プラネタリギヤ10のリングギヤ(以下「小リングギ
ヤ」という)R1 との間に第3のクラッチC3 及び第2
のワンウェイクラッチF0 が介在しており、又、連結部
材16と大リングギヤR2 との間に第4のクラッチC0
が介在している。
【0016】又、上記サンギヤSは、バンドブレーキか
らなる第1のブレーキB1により係止されうるように構
成されており、又、大リングギヤR2 とケース17との
間には第2のブレーキB2 及び第1のワンウェイクラッ
チF1 が介在している。更に、キャリヤCRは変速ギヤ
機構1の略々中央部に位置する出力軸である出力ギヤ1
3に連結している。
【0017】又、減速機構51はケースに回転自在に支
持されているカウンターシャフト54を有しており、シ
ャフト54には、出力ギヤ13に常時噛合している大ギ
ヤ53 及び、小ギヤ55が固定されている。又、ディ
ファレンシャル装置52は互いに噛合するデフピニオン
56及び左右サイドピニオン57a、57bはそれぞれ
左右フロントアクスル59a、59bに固定されてい
る。又、デフピニオン56はケースに回転自在に支持さ
れているデフキャリヤ60に支持されており、かつデフ
キャリヤ60には、小ギヤ55に常時噛合しているリン
グギヤ61が取り付けられている。
【0018】次に図1に基づいて本発明の要部の潤滑構
造について説明する。プラネタリギヤユニット12はシ
ングルプラネタリギヤ10及びデュアルプラネタリギヤ
11を有し、キャリヤCR及びサンギヤSは一体的に結
合されている。サンギヤSは軸方向に延在し、入力軸1
5上に支持されるスリーブ19を有する。キャリヤCR
は、軸方向に延在し、スリーブ19上に支持されるスリ
ーブ18を備える。
【0019】キャリヤCRにはピニオンシャフト20が
垂直方向に連結され、シャフト20の軸心には潤滑用の
油路21が形成されている。その油路21には、径方向
穴22、23、24が各ピニオンの歯及びワッシャに潤
滑油が供給されるように配設されている。シャフト20
内に形成された軸穴21の一端はプラグ25が配設さ
れ、油路は閉じられている。軸穴21は、キャリヤ内の
径方向穴26に連結され、その穴26は、サンギヤスリ
ーブ19に形成された径方向穴27及び入力軸15に形
成された径方向穴28に連結されている。キャリヤ形成
された径方向穴26とサンギヤスリーブに形成された径
方向穴27は、キャリヤスリーブ18の径方向内側に形
成された溝29を介して連結されている。
【0020】キャリヤスリーブ18とサンギヤスリーブ
19との間にはブッシュ30、31が配設され、溝29
に当接すべくブッシュ30が配設され、サンギヤスリー
ブに形成された径方向穴から油が溝29に連通すべくブ
ッシュ30に穴が形成されている。キャリヤには径方向
穴が2つ形成され第1の径方向穴26’は径方向外側よ
り中心に向かって形成されその中には、ピニオンシャフ
ト係止具26が投入され、第2の径方向穴26”は第1
及び第2の径方向穴26’、26”は非貫通状態に形成
されている。ピニオンシャフトに形成された軸穴と連通
されるのみで閉じられた油路を構成している。
【0021】キャリヤCRとデュアルプラネタリギヤの
ピニオンP 1’との間には、ブロンズ製ワッシャ32と
スチール製ワッシャ33が並設して設けられている。ワ
ッシャ32、33には入力軸15の径方向穴34及びサ
ンギヤスリーブ19に形成された径方向穴35を介して
潤滑油が供給されている。シングルプラネタリギヤのピ
ニオンP1 とデュアルプラネタリギヤのピニオンP 1
との間には両側にスチール製ワッシャ36、37と、そ
の間にブロンズ製ワッシャ38が配設され、サンギヤS
1 及びS2 の間に形成された径方向穴39を介して、入
力軸の径方向穴34から潤滑油が供給されている。
【0022】キャリヤCRとシングルプラネタリギヤ1
0のピニオンP1 の間には、両側にスチール製ワッシャ
40、41と、その間にブロンズ製ワッシャ42が配設
され、ピニオンシャフトに形成された径方向穴24を介
して積極的に潤滑油が供給されている。更に、入力軸に
形成された径方向穴43を介してベアリング44に供給
される潤滑油もワッシャ32、38、42に供給され得
る。
【0023】次に図3に基づいて本発明の油排出構造に
ついて説明する。リングギヤR2には、第2のブレーキ
2への潤滑用油が供給される径方向穴101が18個
形成されており、一端にはクラッチハブ102がスプラ
イン連結され、そのスプライン連結部位近傍に係止手段
103が配設されると共に、油排出用の径方向穴104
が形成されている。
【0024】クラッチハブ102は、リングギヤR2
り径方向内側に配設されてシングルプラネタリギヤ10
の径方向外側に位置しており、クラッチC0は第2のブ
レーキB2に隣接して隙間105を形成し、この隙間を
介して径方向穴104から排出された油がケース106
に沿って収集される。
【0025】第1のリングギヤR1は入力軸15にクラ
ッチC3を介して連結されている。リングギヤR2の他端
にはリングギヤフランジ107がスプライン連結108
され係止手段109で係止されると共に一方向クラッチ
1のアウターレース112が固着されており、その間
には、シールリング110が配設されている。一方向ク
ラッチのインナレース111はケース106にスプライ
ン連結されている。リングギヤフランジ107の両側に
は、スラストベアリング113、114が配設され、ス
ラストベアリング113はキャリヤCRとの間に、スラ
ストベアリング114はリングギヤフランジ107との
間に配設されている。
【0026】次に図4に基づいてワッシャの構造につい
て説明する。ワッシャ36、37、40、41は、スチ
ール製ワッシャを示し、円形中心穴45には、ピニオン
シャフト20(図1)が貫通されている。ワッシャ3
8、42は、ブロンズ製ワッシャを示し、中心穴46は
ピニオンシャフト20(図1)が貫通する円形穴46’
と更に、垂直及び水平軸に対して45°の間隔毎に4箇
所の油溜り用の室47a、47b、47c、47dが形
成されている。これにより、ワッシャ36、37、38
の3相の組合せ及びワッシャ40、41、42の3相の
組合せにおいては中央部のブロンズ製ワッシャの窓47
a〜47dに油溜りが形成され、ワッシャの潤滑が充分
に行なわれることとなる。
【0027】次に図5、図6、及び図7に基づいて、本
発明の変速機の作動表を参照しながら各変速段における
動作を説明する。ワッシャの構造について説明する。リ
バース時には、車速が所定の値より大のときは、C2
3クラッチ及びB2ブレーキが係合され車速が所定の値
より小のときはC2 、C3クラッチのみが係合される。
【0028】Dレンジにおいては、1速時にC1 クラッ
チのみが係合される。しかも、第1及び第2のワンウェ
イクラッチF1 、F0 が係合し、入力軸15の回転は第
1のクラッチC1 及び、第2のワンウェイクラッチF0
を介して小リングギヤR1 に伝達され、かつ、この状態
では第1のワンウェイクラッチF1 により、大リングギ
ヤR2 の回転が阻止されているのでサンギヤSを空転さ
せながらキャリヤCRは大巾に減速され減速回転が出力
ギヤ13から取り出される。そして、出力ギヤ13の回
転は減速機構51にて減速され、更にディファレンシャ
ル装置52により左右アクセルシャフト59a、59b
に伝達される。
【0029】又、2速状態では、第1のブレーキB1
バンドがしめつけられる。入力ギヤ15の回転は、第1
のクラッチC1 及び第2のワンウェイクラッチF0を介
して小リングギヤR1 に伝達されかつ、第1のブレーキ
1 によりサンギヤSが係止されているので小リングギ
ヤR1 の回転は大リングギヤR2 を空転しながらキャリ
ヤCRから2速回転として取り出される。なお、1−2
変速にあっては第1のワンウェイクラッチF1 がオーバ
ーランしてつかみ換えによるシフトショックの発生を防
止している。更に、2−3変速に際しては第4クラッチ
0 の係合と第1ブレーキB1 の解放のタイミングが適
正に行われる。
【0030】第1のクラッチC1に加えて第3のクラッ
チC3及び第4のクラッチC0が係合し、かつ、第1のブ
レーキB1が解放する3速状態にあっては、入力軸15
の回転は第2のワンウェイクラッチF0及び第3のクラ
ッチC3を介して小リングギヤR1に伝達されるととも
に、第4のクラッチC0を介して大リングギヤR2に伝
達されプラネタリギヤユニット12が一体となる一体回
転がキャリヤCRから出力ギヤ13に取り出される。こ
の際、第4のクラッチC0及び第1のブレーキB1とのつ
かみ換えを生ずるが、上述したように適正なタイミング
がとられるとともに他の変速段を経由する変速は阻止さ
れシフトショックを生ずることはない。
【0031】次に4速状態においては第1のクラッチC
1及び第4のクラッチC0が係合状態にあるとともに、第
1のブレーキB1が係止状態に切り換えられ、かつ、第
3のクラッチC3が解放状態に切り換えられる4速状態
にあっては入力軸15の回転は、第4のクラッチC0
介して大リングギヤR2に伝達され、かつ、第1のブレ
ーキB1によりサンギヤSが係止されているので大リン
グギヤR2の回転はリングギヤR1を空転しながらキャリ
ヤCRを高速回転し、この回転が出力ギヤ13に伝達さ
れる。
【0032】なお、この際第1のブレーキB1の係止と
ともに第3のクラッチC3の解放が行われるが第3のク
ラッチC3を早めに解放しても第2のワンウェイクラッ
チF 0により、3速状態は維持され、したがって、第1
のブレーキB1の係止を遅めに制御することによりつか
み換えによるシフトショックの発生は防止される。
【0033】一方、4−3速ダウンシフトする際は、第
1のブレーキB1が解放されると共に、第3のクラッチ
3が係合されるが、この際、第1のブレーキB1の解放
が制御されることにより第2のワンウェイクラッチF0
のオーバランから係止に切り換わるためシフトスムーズ
を行うことができる。又、3−2速ダウンシフトする場
合、第4のクラッチC0 の解放が第1のブレーキB1
係止に対して遅くなり、第4のクラッチC0 及び第1の
ブレーキB1 が共に解放され1速状態を経由する変速、
すなわち3−1−2速のような変速作動が防止される。
【0034】以下、本発明の油排出構造に関する作動に
ついて説明する。上述のごとく4速状態が達成せしめら
れるとピニオンP1の径は小径であるため、回転数が増
大し、ピニオンP1とキャリヤCRとの間の相対回転数
が増加せしめられる。
【0035】例えば、本実施例においては4速時にキャ
リヤCRの回転数比は入力回転に対して1.361、シ
ングルプラネタリギヤのピニオンP1の回転数比は約
2.501、デュアルプラネタリの小ピニオンP2及び
大ピニオンP1’の回転数比は各々1.863、1.2
64である。しかも、プラネタリギヤユニット12内の
回転部材の個数は、サンギヤS1、S22個、リングギヤ
1、R2 2個、そしてピニオンは12個存在する。そ
の為、ピニオンシャフト20の径方向穴22、23、2
4を介してニードルベアリング48、49、48’及び
ワッシャ32、33、36、37、38、40、41、
42に潤滑油が供給される。
【0036】又、リングギヤフランジ107とキャリヤ
CRとの間のスラストベアリング113にも潤滑油が供
給される。特に、スラストベアリング113、ワッシャ
32、33、36〜38、ニードルベアリング48、4
8’、49に供給される潤滑油がリングギヤR2、ハブ
102、リングギヤフランジ107によって形成される
閉空間内に滯留、ブレーキB2の潤滑の為の径方向穴1
01は約1.5φの小孔であり、リングギヤの歯底に1
8個形成されている。そのため、常にブレーキの潤滑機
能を果たすのみである。径方向穴104は、スプライン
部103の近傍であるためクラッチC0とブレーキB2
間の隙間105を通って、ケース106に直接的に流出
し、ケース106に沿ってオイルパン内に収容されるこ
ととなる。又、リングギヤフランジ107は、一方向ク
ラッチF1の潤滑の為のシール構造110を支持すると
共にキャリヤCRとリングギヤR2との間の相対回転、
リングギヤR2とケース106との相対回転を各々分割
して支持するベアリングを配設してなるので、よりベア
リングの耐久性を向上することとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の要部に関するピニオンの潤滑構造を示
す要部断面図である。
【図2】本発明のキャリヤ潤滑構造を示す図1のA−A
断面図である。
【図3】本発明の油排出構造を断面図である。
【図4】本発明に関するワッシャの全断面図である。
【図5】本発明に関する変速装置の全断面図である。
【図6】本発明の変速装置のスケルトン図である。
【図7】本発明の変速装置の作動表である。
【符号の説明】
10 シングルプラネタリギヤ 11 デュアルプラネタリギヤ(ダブルプラネタリギ
ヤ) 12 プラネタリギヤユニット 13 出力軸 15 入力軸 20 ピニオンシャフト 21 ピニオンシャフトの軸穴 22、23、24 ピニオンシャフトの径方向穴 26 係止具 26’第1の径方向穴 26”第2の径方向穴 CR キャリヤ P1、P1’、P2 ピニオンシャフト R1 第1のリングギヤ S1、2 サンギヤ R2 第2のリングギヤ F1 一方向クラッチ B2 第1のブレーキ C0 第1のクラッチ手段 102 第1のクラッチハブ 103 連結部位 104 油排出用径方向穴 105 隙間 106 ケース 107 リングギヤフランジ 108 スプライン連結部 113、114 スラストベアリング
フロントページの続き (72)発明者 尾崎 和久 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 (72)発明者 横山 文友 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

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジン駆動力を伝達せしめる入力軸と、 該入力軸に連結されるプラネタリギヤユニットと、 該プラネタリギヤユニットの要素間に連結され複数の変
    速を達成せしめる複数の摩擦係合要素と、 前記プラネタリギヤユニットの一要素に連結される出力
    軸とからなる車両用変速装置において、 前記プラネタリギヤユニットの第1のリングギヤ及び前
    記入力軸との間に連結される第1のクラッチ手段を備
    え、 該第1のクラッチのハブは前記リングギヤより径方向内
    側に配設せしめられ、該ハブと前記リングギヤの連結制
    御部位に油排出用の径方向穴を配設せしめたことを特徴
    とする車両用変速装置。
  2. 【請求項2】前記プラネタリギアユニットはシングルプ
    ラネタリギヤと、 該シングルプラネタリギヤと隣接して設けられ、サンギ
    ヤが互いに連結され、かつキャリヤが互いに連結され、
    該キャリヤにダブルピニオンを介して連結される第1の
    リングギヤを有するデュアルプラネタリギヤからなり、 前記キャリヤが前記出力軸に連結され、前記シングルプ
    ラネタリギヤの第2のリングギヤは第2のクラッチ手段
    を介して、前記入力軸に連結され、前記第1のクラッチ
    手段は前記第2のリングギヤの径方向外側に前記ハブを
    配設せしめたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の車両用変速装置。
  3. 【請求項3】前記第1のリングギヤの径方向外側に第1
    のブレーキを配設し前記第1のクラッチと前記第1のブ
    レーキの間には所定の隙間が形成され、該隙間に前記第
    1のリングギヤの径方向穴が形成され、該穴を介して油
    がケースに向って流れるようにしたことを特徴とする特
    許請求の範囲第2項記載の車両用変速装置。
  4. 【請求項4】前記ハブと反対側の前記第1のリングギヤ
    の端に一方向クラッチを配設せしめ、該一方向クラッチ
    と前記プラネタリギヤユニット間に前記第1のリングギ
    ヤにスプライン連結せしめるリングギヤフランジを配設
    せしめたことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の
    車両用変速装置。
  5. 【請求項5】前記フランジと前記デュアルプラネタリギ
    ヤの間に第1のベアリングを配設し、前記フランジを前
    記一方向クラッチのインナーレースが連結されるケース
    との間に第2のベアリングを配設せしめたことを特徴と
    する特許請求の範囲第4項記載の車両用変速装置。
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