JPH0621618B2 - 自動変速機の遊星歯車列 - Google Patents

自動変速機の遊星歯車列

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JPH0621618B2
JPH0621618B2 JP61101505A JP10150586A JPH0621618B2 JP H0621618 B2 JPH0621618 B2 JP H0621618B2 JP 61101505 A JP61101505 A JP 61101505A JP 10150586 A JP10150586 A JP 10150586A JP H0621618 B2 JPH0621618 B2 JP H0621618B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/202Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set
    • F16H2200/2023Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set using a Ravigneaux set with 4 connections

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、1個の遊星キャリヤを共有した単列遊星ギャ
と複列遊星ギャを有する所謂ラビニョー式遊星歯車列の
改良に関するものである。
(従来技術及びその問題点) 従来のこの種の一般的なラビニョー式遊星歯車列は、第
5図に示すように構成されている。
すなわち、10は比較的軸方向に長い遊星ギャであり、
サンギャ16とリングギャ20と噛み合い単列遊星ギャ
を構成している。又、遊星ギャ10は遊星キャリヤ14
で保持されており、遊星キャリヤ14には遊星ギャ12
が遊星ギャ10と噛み合い、保持されており、遊星ギャ
12はサンギャ18と噛み合い複列遊星ギャを構成して
いる。更に遊星ギャ10の外周に噛み合うリングギャ2
0は出力ギャ22に繋がっている。
これらの各ギャを制御するブレーキB1、B2、クラッ
チC1、C2、C3が設けられており、各ブレーキ、ク
ラッチは次の表1に示すようにON動作(○印)して、
前進4速、後進1速の変速を行なう。
なお、前進3速の場合にはクラッチC3を削除する。
ところで近年、索引力性能を向上させる為、前進3速か
ら前進4速へ更に前進5速へと変速段数の多段化が進め
られている。
しかしながら、従来の遊星ギャ列では変速段の増加にと
もないクラッチの個数も増し、構造及び制御も複雑とな
る問題がある。
(発明の目的) 本発明は、発振段数となる1速での索引力性能及び2
速、4速領域で得られる索引力性能を向上させることに
より、従来より変速段数を1段減らし、構造及び制御を
簡単にすることを目的としている。
(発明の構成) (1)技術的手段 2個のステータおよびタービン、ポンプからなる4要素
トルクコンバータの後段に、1個の遊星キャリヤを共有
した単列遊星ギャと複列遊星ギャを有するラビニョー式
遊星歯車列を配置し、タービンにロックアップクラッチ
を備えた自動変速機において、タービンと複列遊星ギャ
のサンギャと連結するタービン軸を設け、第1ステータ
と単列遊星ギャのサンギャを連結するステータ筒軸を設
け、このステータ筒軸の回転を規制するブレーキを設
け、遊星キャリヤの回転を規制するブレーキを設け、タ
ービン軸の回転を規制するブレーキを設け、単列遊星ギ
ャのリングギャから動力を出力するようにして前進3速
又は4速段、後進1速段としたことを特徴とする自動変
速機の遊星歯車列である。
(2)作用 第1速では、第1ステータの逆転力を単列遊星ギャに入
力してタービン出力に加重する。
第2速および第4速では、第1ステータを固定し、かつ
第2ステータが空転する前の速度比域では第1ステータ
を空転させて、高効率を得る。
後進では、タービを固定して第1ステータの逆転力を出
力する。
(実施例) (1)第1実施例 本発明を採用した前輪駆動の乗用車用の前進3速、後進
1速の自動変速機を第1図で説明する。第1図におい
て、第5図と同一符号を付した部分は同一あるいは相当
部分を示す。
第1図中で30は4要素2段型トルクコンバータであ
り、トルクコンバータ30はポンプ32、タービン3
4、第1ステータ36、第2ステータ38等から構成さ
れている。
タービン34はタービン軸40に連結し、第1ステータ
36はワンウェイクラッチ42を介してステータ筒軸4
4に連結している。ステータ筒軸44はタービン軸40
に対して回転自在な状態で同心状に配置されている。ワ
ンウェイクラッチ42は第1ステータ36がタービン3
4と同方向に回転、すなわち正転する時には空転し、第
1ステータ36が逆転する時にはロックして、第1ステ
ータ36の逆転力をステータ筒軸44へ伝達するように
なっている。第2ステータ38はワンウェイクラッチ4
6を介して固定筒軸48に連結されている。固定筒軸4
8はステータ筒軸44の半径方向外方に同心状に設けら
れている。固定筒軸48はハウジング50に連続してい
る。更にタービン34にはロックアップクラッチ52が
備えられている。
以上のトルクコンバータ30の後段には、詳しくは後述
する所謂ラビニョー式の遊星歯車列が組合せられて自動
変速機が構成されている。
前記タービン軸40はサンギャ18(歯数:Za2)に連
結し、タービン軸40後端部にクラッチC1を介して遊
星キャリヤ14が設けられている。遊星キャリヤ14の
半径方向外方にはブレーキB2が設けられている。ター
ビン軸40の最後端にはブレーキB3が設けられてい
る。
またステータ筒軸44はサンギャ16(歯数:Za1)に
連結し、ステータ筒軸44の中間部にはブレーキB1が
設けられている。遊星ギャ10の外周に噛み合うリング
ギャ20(歯数:Zr1)は出力ギャ22に連結し、出力
ギャ22から動力を出力するようになっている。
次に第1図に示す自動変速機の作用を説明する。以上の
ような遊星歯車列では、詳しくは後述する表2に示すよ
うにブレーキB1〜B3およびクラッチC1を選択的に
ON動作(固定)して、前進3速、後進1速の変速を行
なう。
ブレーキB2のみがON動作する第1速時には、第1ス
テータ36の逆転力をステータ筒軸44からサンギャ1
6に伝達し、遊星ギャ10を通じてタービン軸40から
サンギャ18、遊星ギャ12に伝わるタービン34の正
転力に、第1ステータ36の逆転力を加重して、第1ス
テータ36が逆転する領域において効率およびトルク比
を向上させる。
すなわち、速度比eに対するトルク比t、効率ηの変化
を表す第1a図に示すように、第1ステータ36の回転
方向が正転に変るP以下の範囲で、効率は従来の効率特
性η0から効率特性η1に、トルク比はトルク比特性t
0からトルク比特性t1にそれぞれ向上する。なお、点
P以上の範囲では第1ステータ36はワンウェイクラッ
チ42の作用で空転する。
次にブレーキB1のみがON動作する第2速では、第1
ステータ36が空転する迄の速度比域で第1ステータ3
6をロックし、タービン34から伝わる動力を増やす。
又、第2ステータ38が空転する手前の速度比域で第1
ステータ36を空転させる為、ステータ部の流体による
損失が少なくなり、その速度比域で効率を向上させるこ
とができる。
この第2速領域では第1b図に示すように、効率特性η
0から効率特性η2に、トルク比特性t0からトルク比
特性t2にそれぞれ向上させることができる。
更にクラッチC1のみがON動作する第3速では、第1
c図に示す効率特性η3、トルク比特性t3になる。
最後にブレーキB3がON動作する後進時には、タービ
ン34が固定され、第1ステータ36からの逆転力だけ
がサンギャ16から遊星ギャ10へ伝わり、リングギャ
20、出力ギャ22が逆転する。この後進時には第1d
図に示すように、効率特性ηR、トルク比特性tRを発
揮する。
(2)第2実施例 第2実施例を示す第2図では、ブレーキB3(第1図)
を削除し、遊星キャリヤ14にクラッチC2を設けてい
る。これにより、タービン軸40の回転を規制するブレ
ーキとして、第1図のブレーキB3の代わりに、ブレー
キB2及びクラッチC1を組み合わせたブレーキ機構を
利用できるようにしている。これらの各ブレーキ、クラ
ッチは、後述する表2のようにON動作して、前進3
速、後進1速の変速を行なう。
(3)第3実施例 前進4速、後進1速の第3実施例を示す第3図におい
て、サンギャ18とタービン軸40の間にクラッチC1
が介装されている。これらの各ブレーキ、クラッチは、
後述する表2のようにON動作して、前進4速、後進1
速の変速を行なう。
第4速でのトルク比トルク比特性tおよび効率効率特性
ηの特性は第1b図と同様になる。
(4)第4実施例 第4実施例を示す第4図において、ブレーキB3を削除
し、サンギャ18とタービン軸40の間にクラッチC1
を設け、遊星キャリヤ14にクラッチC3を介装してあ
る。これにより、タービン軸40の回転を規制するブレ
ーキとして、第1図のブレーキB3の代わりに、ブレー
キB2及びクラッチC1,C2を組み合わせたブレーキ
機構を利用できるようにしている。これらの各ブレー
キ、クラッチは、下記の表2のようにON動作して、前
進4速、後進1速の変速を行なう。
この表2のように各ブレーキ、クラッチを動作させる
と、タービン34および第1ステータ36の変速比は次
の表3のようになる。このとき、サンギャ16、18、
リングギャ20の歯数を Za1=34、Za2=29、Zr1=74…(1) に設定すると、第1速でのタービン34の変速比は2.
552、第1ステータ36の変速比は−2.176にな
り、第2速ではタービン34が1.489、第3速では
タービン34が1、第4速ではタービン34が0.68
5、後進では第1ステータ36が3.047にそれぞれ
なる。
(発明の効果) 以上説明したように本発明による自動変速機の遊星歯車
列では、次の効果を奏する。
第1速時には、第1ステータ36の逆転力をステータ筒
軸44からサンギャ16に伝達し、遊星ギャ10を通じ
てタービン軸40からサンギャ18、遊星ギャ12に伝
わるタービン34の正転力に、第1ステータ36の逆転
力を加重して、第1ステータ36が逆転する領域におい
て効率およびトルク比を向上させることができる。
したがって第1a図に示すように、第1ステータ36の
回転方向が正転に変る点P以下の範囲で、効率を従来の
効率特性η0から効率特性η1に、トルク比をトルク比
特性t0からトルク比特性t1にそれぞれ向上させるこ
とができる。
次にブレーキB1のみがON動作する第2速では、第1
ステータ36が空転する迄の速度比域で第1ステータ3
6をロックし、タービン34から伝わる動力を増やす。
又、第2ステータ38が空転する手前の速度比域で第1
ステータ36を空転させる為、ステータ部の流体による
損失が少なくなり、その速度比域で効率を向上させるこ
とができる。
第1b図に示すように、効率特性η0から効率特性η2
に、トルク比特性tらトルク比特性t2にそれぞれ向上
させることができ、又、高トルク比、高効率を発揮する
こともできる。なお、第3図、第4図の実施例では第4
速で第1b図に示す効果を得ることができる。
このように、第1速、第2速、第4速でトルク比および
効率が向上する為、本発明では従来の前進4速が前進3
速、又前進5速が前進4速の変速段数でで同じ索引力性
能を出すことができる。したがって、従来の自動変速機
に較べトルクコンバータの案内羽根を1個増やし、それ
をサンギャと連結するだけで変速段数を1段増やすのと
同結果となり、構造及び制御が簡略化される。
しかも、第1図の場合では、構造が複雑で軸方向寸法が
長くなるクラッチが1個だけになり、自動変速機全体が
コンパクトになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による第1実施例を示す構造略図、第1
a図は第1速での速度比に対するトルク比および効率の
変化を示すグラフ、第1b図は第2速および第4速での
同グラフ、第1c図は第3速での同グラフ、第1d図は
後進での同グラフ、第2図は本発明による第2実施例を
示す構造略図、第3図は同じく第3実施例を示す構造略
図、第4図は同じく第4実施例を示す構造略図、第5図
は従来例を示す構造略図である。 10……単列遊星ギャ、12……複列遊星ギャ、14…
…遊星キャリヤ、16、18……サンギャ、20……リ
ングギャ、22……出力ギャ、30……トルクコンバー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2個のステータ(36,38)およびタービン(3
    4)、ポンプ(32)からなる4要素トルクコンバータの後段
    に、1個の遊星キャリヤ(14)を共有した単列遊星ギャ(1
    0)と複列遊星ギャ(12)を有するラビニョー式遊星歯車列
    を配置し、タービン(34)にロックアップクラッチ(52)を
    備えた自動変速機において、タービン(34)と複列遊星ギ
    ャ(12)のサンギャ(18)を連結するタービン軸(40)を設
    け、第1ステータ(36)と単列遊星ギャ(10)のサンギャ(1
    6)を連結するステータ筒軸(44)を設け、このステータ筒
    軸(44)の回転を規制するブレーキ(B1)を設け、遊星キャ
    リヤ(14)の回転を規制するブレーキ(B2)を設け、タービ
    ン軸(40)の回転を規制するブレーキ(B3)を設け、単列遊
    星ギャ(10)のリングギャ(20)から動力を出力するように
    して前進3速又は4速段、後進1速段としたことを特徴
    とする自動変速機の遊星歯車列。
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