JPH0623596B2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フロントエンジンフロントドライブ車または
リヤエンジンリヤドライブ車に用いて好適なオーバード
ライブを含む前進４段後退１段の変速段が達成される車
両用の自動変速機に関する。

現在、車両用の自動変速機はエンジンからの回転力をト
ルクコンバータ及び補助変速機を用い変速制御するもの
が多用されている。この内、前進４段後退１段を達成す
る自動変速機の補助変速機には、ラビニョ型歯車を用い
たものや、単純遊星歯車を複数個用いたものがある。と
ころで、単純遊星歯車列を２個用いたものには第４図や
第５図に示すような歯車列を備えた公知例がある。これ
らはいずれもエンジＥの回転力を、トルクコンバータＴ
を介して受ける入力軸１と出力軸９との間に第１及び第
２単純遊星歯車列２，４を備える。そして、第１単純遊
星歯車列２のキャリヤ８、アニュラスギヤ３が第２単純
遊星歯車列４のアニュラスギヤ５、キャリヤ６に体して
結合あるいはクラッチ７を介して結合する構造を共に備
えている。ところで、これら両装置はいずれもワンウエ
イクラッチ10を必要としている。更に、両装置はこれを
前進３段後退１段のみを達成できるよう簡素化したとし
ても外枠長さＬの短縮を図ることができない。

本発明は補助変速機の歯車列内のワンウエイクラッチを
除去できる自動変速機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、自動変速機におい
て、エンジンの回転力が入力される入力軸と、上記入力
軸の回転中心線の延長線上に順次配列される２組の単純
遊星歯車列と、上記入力軸と上記単純遊星歯車列のうち
第１遊星歯車列のキャリアとを選択的に断続する第１ク
ラッチと、上記第１単純遊星歯車列のキャリアを基体に
選択的に固定する第１ブレーキと、上記入力軸と同一軸
線上で且つ最も内側に配設されるとともに上記第１単純
遊星歯車列及び上記単純遊星歯車列のうち第２遊星歯車
列の両太陽歯車を一体的に連結する太陽歯車軸と、上記
入力軸と上記太陽歯車軸とを選択的に連結する第２クラ
ッチと、上記太陽歯車軸を基体に選択的に固定する第３
ブレーキと、上記第２単純遊星歯車列の内歯歯車を基体
に選択的に固定する第２ブレーキと、上記第１単純遊星
歯車列の内歯歯車と上記第２単純遊星歯車列のキャリア
とを一体的に連結した出力軸とを有し、上記各クラッチ
及びブレーキを選択的に作動させることにより前進４段
後退１段の変速段を達成するように構成したことを特徴
としている。

この自動変速機は２組の単純遊星歯車列とクラッチ及び
ブレーキとの組合せのみにより前進４段後退１段の変速
比を順次得るよう切換作動できる。

第１図には本発明の一実施例としての自動変速機を示し
た。この自動変速機はエンジン11のクランク軸に直結さ
れたトルクコンバータ12と補助変速機13とを備える。

トクルコンバータ12はタービン14、ポンプ15、ステータ
16とを有し、ステータ16はワンウエイクラッチ17を介し
てケース18に取付けられる。なお、ワンウエイクラッチ
17によりステータ16はエンジン11と同方向に回転するが
反転を阻止される。タービン14はエンジン11側に直結ク
ラッチ19を介して連結される。この直結クラッチは常時
滑りながら動力の伝達を行なうスリップ式クラッチで、
タービン14と一体の入力軸20にはエンジン11からの回転
力がトルクコンバータ12と直結クラッチ19とを介して伝
達され、これによりトクルコンバータ12のスリップを低
減させ、燃費の向上を計っている。

補助変速機13は入力軸20と、その回転中心線ｌの延長線
上に第２クラッチ22、第１クラッチ21、第１単純遊星歯
車列23、第２単純遊星歯車列24、出力軸25とをこの順序
で順次配列している。更に、第１単純遊星歯車列23のフ
ロントキャリヤ26を基体としてのケース18に選択的に固
定する第１ブレーキ27、第２単純遊星歯車列の内歯歯車
としてのリヤアニュラスギヤ28をケース18に選択的に固
定する第２ブレーキ29、及び後述する太陽歯車軸30をケ
ース18に選択的に固定する第３ブレーキ31をこの順序で
回転中心線ｌ方向に配列している。

第１及び第２単純遊星歯車列23,24のフロント及びリヤ
サンギヤ32,33は太陽歯車軸30に一体的に固着さる。太
陽歯車軸30は回転中心線ｌの延長上に配置され、その一
端は第１クラッチ22を介し入力軸20に断続され、他端は
第３ブレーキ31を介しケース18に選択的に固定される。

第１クラッチ21は第１単純遊星歯車列のフロントキャリ
ヤ26と入力軸20とを選択的に断続する。

出力軸25は太陽歯車軸30に対して回転自在に外嵌すると
共に、その一端は第２単純遊星歯車列24のリヤキャリヤ
34及び第１単純遊星歯車列23の内歯歯車としてのフロン
トアニュアスギヤ35とに一体的に連結する。

第１図中符号36はフロントキャリヤ26に枢着される第１
単純遊星歯車列のフロントプラネタリギヤを、符号37は
リヤキャリヤ34に枢着される第２単純遊星歯車列のリヤ
プラネタリギヤをそれぞれ示している。

出力軸25には出力歯車38が固着されており、この出力歯
車はアイドラ39を介し被駆動歯車40に噛合する。被駆動
歯車40は中間伝動軸41の一端に固着される。中間伝動軸
41の他端の歯車42は差動歯車装置43に回転力を伝達す
る。この差動歯車装置は左右に一対の駆動車軸44,45を
延出させており、これらに連結する車輪46,47に回転力
を伝達できる。

ケース18はトルクコンバータ12から補助変速機13及び出
力歯車38まで、及び中間伝動軸41や差動歯車装置43まで
を内包するよう形成される。更に第３ブレーキ31はケー
ス18の右端部に突状に配置される蓋状部181により覆わ
れており、この蓋状部181は着脱可能である。

上記各クラッチ21,22やブレーキ27,29,31はそれぞれ係
合用ピストン装置あるいはサーボ装置等を備えており、
圧油が給排される毎に、係合・解放作動を行なう。そし
て上記圧油は図示しない油圧制御装置によって各クラッ
チ、ブレーキに選択的に供給され、同各クラッチ、ブレ
ーキの作動の組合せによって前進４段後退１段の変速段
が達成される。第２図には各クラッチとブレーキの作動
と変速段状況との関係を示した。この図において、
「○」印はクラッチまたはブレーキの係合を示し、
「×」はそれらの解放を示している。

また、同図中の各変速比例は第１図中のフロント及びリ
ヤサンギヤ32,33の歯数Z1を21枚、フロント及びリヤア
ニュラスギヤ35,28の各歯数Z2を84枚、フトロト及びリ
ヤプラネタリギヤ36,37の歯数Z3を48枚とした場合のも
のが示されており、第３図には各ギヤの回転速度と各ギ
ヤの歯数の逆比に相当する長さとの関係を示した。第３
図中、ａは１速・３速後退の入力側回転速度を、ｂは２
速・４速の入力側回転速度を、ｃは１速の、ｄは２速
の、ｅは３速の、ｆは４速の、ｇは後退の、各出力側回
転速度を縦軸長さとしてそれぞれ表している。

上記構成において、第２クラッチを係合し入力軸20の回
転力をリヤサンギヤに伝達する。しかも第２ブレーキ29
を係合させることにより、リヤアニュラスギヤ28が固定
され、リヤキャリア34、出力軸25、出力歯車38を経て車
輪46,47側に回転力が伝達され、第１速が達成される。

次に、第２ブレーキ29の係合を保持したままで第２クラ
ッチ22を解放し、第１クラッチ21を係合させる。すると
入力軸20の回転力は両プラネタリギヤ36,31、両サンギ
ヤ32,33及び両アニュラスギヤ35,28の規制を受けつつキ
ャリヤ34、出力軸25、出力歯車38を経て車輪46,47側に
伝達され、第２速が達成される。

次に、第２ブレーキ29を解放し、両クラッチ21,22を共
に係合させると、入力軸20の回転力は太陽歯車軸30と両
キャリヤ26,34が一体化することにより出力軸25にその
まま伝達され、直結の第３速が達成される。

次に、第１クラッチ21及び第３ブレーキ31を係合させる
と、ロックされた太陽歯車軸30の回りに、フロントプラ
ネタリギヤ36が回転し、入力軸20の回転力はフロントキ
ャリヤ26によりリヤキャリヤ34、出力軸25を経て車輪4
6,47側に伝達され、オーバードライブの第４速が達成さ
れる。

次に、第２クラッチ22及び第１ブレーキ27を係合させ
る。すると入力軸20よりフロントサンギヤ32に伝達され
た回転力はロックするフロントキャリヤ26に枢着される
フロントプラネタリギヤ36で逆回転化され、リヤキャリ
ヤ34、出力軸25を経て車輪46,47側に伝達され後退段が
達成される。

このように第１図に示した自動変速機は図示しない油圧
制御装置の働きを受けて各摩擦係合素子の選択的切換が
なされることにより、オーバードライブを含む前進４段
後退１段の変速段を達成できる。特に、補助変速機中に
ワンウエイクラッチを用いる必要がない。更に各遊星歯
車列23,24の歯数を適宜選択すれば種々の変速比を設定
できる。

更に、第１図の自動変速機の蓋状部181を取り外し、し
かも第３ブレーキ31を排除すれば、長さＬを短縮した前
進３段後退１段の自動変速機を容易に作製することもで
きる。

更にまた、ワンウェイクラッチを使用しないため、変速
機を軽量化でき、コストも低減できる。また、太陽歯車
内に他の軸が挿入されない構成（太陽歯車軸が最も内側
となる配置）のため、太陽歯車を小さくでき、遊星歯車
列全体としてのギヤ比設定の自由度を大きくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての自動変速機のパワー
トレーン図、第２図は同上自動変速機における各摩擦係
合素子の係合状態と変速段との関係を表す図、第３図は
同上自動変速機に用いる補助変速機の歯車列中の各歯車
の歯数と回転速度との関係を表す線図、第４図及び第５
図は各々異なる従来の自動変速機のパワートレーン図を
それぞれ示している。 11……エンジン、18……ケース、20……入力軸、21……
第１クラッチ、22……第２クラッチ、23,24……遊星歯
車列、26,34……キャリヤ、27,29,31……ブレーキ、28,
35……アニュラスギヤ、30……太陽歯車軸、32,33……
サンギヤ、ｌ……回転中心線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの回転力が入力される入力軸と、 上記入力軸の回転中心線の延長線上に順次配列される２
   組の単純遊星歯車列と、 上記入力軸と上記単純遊星歯車列のうち第１単純遊星歯
   車列のキャリアとを選択的に断続する第１クラッチと、 上記第１単純遊星歯車列のキャリアを基体に選択的に固
   定する第１ブレーキと、 上記入力軸と同一軸線上で且つ最も内側に配設されると
   ともに上記第１単純遊星歯車列及び上記単純遊星歯車列
   のうち第２遊星歯車列の両太陽歯車を一体的に連結する
   太陽歯車軸と、 上記入力軸と上記太陽歯車軸とを選択的に連結する第２
   クラッチと、 上記太陽歯車軸を基体に選択的に固定する第３ブレーキ
   と、 上記第２単純遊星歯車列の内歯歯車を基体に選択的に固
   定する第２ブレーキと、 上記第１単純遊星歯車列の内歯歯車と上記第２単純遊星
   歯車列のキャリアとを一体的に連結した出力軸と、 を有し、上記各クラッチ及びブレーキを選択的に作動さ
   せることにより前進４段後退１段の変速段を達成するよ
   うに構成した自動変速機。