JPH0651598U - 自動変速機の歯車列 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 二組の遊星歯車装置を用いて従来よりも多段
化が可能な自動変速機の歯車列を提供する。 【構成】 変速機入力軸１３に太陽歯車１６と遊星キャ
リア１８とがそれぞれクラッチ１４,２０を介して接続
する第一の遊星歯車装置１５と、この第一の遊星歯車装
置１５の遊星キャリア１８に内歯歯車２８が一体的に連
結され且つ変速機入力軸１３にクラッチ２１を介して太
陽歯車２４が接続すると共に遊星キャリア２６が変速機
出力軸２７に連結された第二の遊星歯車装置２３と、こ
の第二の遊星歯車装置２３の内歯歯車２８と変速機ケー
ス３３との間に介装されるブレーキ３４と、第一の遊星
歯車装置１５の太陽歯車１６と変速機ケース３３との間
に介装される第二のブレーキ３５とが組み込まれた自動
変速機において、第二の遊星歯車装置２３の遊星キャリ
ア２６と第一の遊星歯車装置１５の内歯歯車３０とをク
ラッチ３２を介して接続し、第一の遊星歯車装置１５の
内歯歯車３０と第二の遊星歯車装置２３の太陽歯車２４
とをクラッチ３６を介して接続したことを特徴とするも
のである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、二組の遊星歯車装置を用いて前進６段後進１段の変速段を達成し得 る自動変速機の歯車列に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、燃費の改善や変速フィーリングの向上等を目的として、自動変速機の多 段化が推進されている。従来の自動変速機における変速段数は、前進３段や前進 ４段程度が一般的であり、少なくとも二組の遊星歯車装置を採用する必要がある 。

【０００３】 このため、それ以上の多段自動変速機を達成しようとすると、従来では三組以 上の遊星歯車装置と、これらを構成する回転要素に対するブレーキやクラッチと をそれぞれ組み込まなければならなかった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

二組の遊星歯車装置を用いて自動変速機を構成した場合、従来では前進４段後 進１段程度の多段化が限界であった。

【０００５】 そこで、三組以上の遊星歯車装置を用いて前進５段以上の自動変速機を構成し た場合、変速機の軸長が長大となり、エンジンルーム等の兼ね合いからエンジン のレイアウト等に種々の制約が発生することとなる。

【０００６】

【考案の目的】

本考案は、二組の遊星歯車装置を用いて従来よりも多段化が可能な自動変速機 の歯車列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】 本考案による自動変速機の歯車列は、変速機入力軸に第一のクラッチを介して 太陽歯車が接続すると共に遊星歯車を回転自在に支持する遊星キャリアが第二の クラッチを介して前記変速機入力軸に接続する第一の遊星歯車装置と、この第一 の遊星歯車装置の遊星キャリアに内歯歯車が一体的に連結され且つ前記変速機入 力軸に第三のクラッチを介して太陽歯車が接続すると共に遊星歯車を回転自在に 支持する遊星キャリアの一端側が変速機出力軸に連結された第二の遊星歯車装置 と、この第二の遊星歯車装置の前記内歯歯車と変速機ケースとの間に介装される 第一のブレーキと、前記第一の遊星歯車装置の前記太陽歯車と前記変速機ケース との間に介装される第二のブレーキとが組み込まれた自動変速機において、前記 第二の遊星歯車装置の前記遊星キャリアの他端側と前記第一の遊星歯車装置の内 歯歯車とを第四のクラッチを介して接続し、前記第一の遊星歯車装置の内歯歯車 と前記第二の遊星歯車装置の前記太陽歯車とを第五のクラッチを介して接続した ことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】

第四のクラッチを介して第一の遊星歯車装置の内歯歯車と第二の遊星歯車装置 の遊星キャリアとを一体的に接続し、この状態で第一のクラッチ,第二のクラッ チ,第三のクラッチ及び第一のブレーキ,第二のブレーキの係合状態をそれぞれ切 り換えることにより、従来の場合と同様に前進４段後進１段の変速段が達成され る。

【０００９】 同様に、第五のクラッチを介して第一の遊星歯車装置の内歯歯車と第二の遊星 歯車装置の太陽歯車とを一体的に接続した状態で、第一のクラッチ,第二のクラ ッチ,第三のクラッチ及び第一のブレーキ,第二のブレーキの係合状態をそれぞれ 切り換えることにより、従来の場合と同様に前進４段後進１段の変速段が達成さ れる。

【００１０】 つまり、これら第四のクラッチ及び第五のクラッチの係合状態を切り換えるこ とにより、前進８段後進２段の変速段が達成される。

【００１１】

【実施例】

本考案による自動変速機の歯車列を前進６段後進１段の変速段を達成し得る一 実施例の装置概念を表す図１に示すように、トルクコンバータ１１を介して機関 １２に接続する変速機入力軸１３には、後退クラッチ１４を介して第一の遊星歯 車装置（以下、これを第一の遊星装置と略称する）１５の筒状をなす第一の太陽 歯車１６が接続している。この第一の太陽歯車１６と噛み合う第一の遊星歯車１ ７を回転自在に支持する第一の遊星キャリア１８には、第一の太陽歯車１６に対 して回転自在に嵌合された接続筒１９の先端部が一体的に連結され、この接続筒 １９の基端部には前記変速機入力軸１３が４−６速クラッチ２０を介して接続し ている。

【００１２】 これら後退クラッチ１４及び４−６速クラッチ２０と共に変速機入力軸１３に １−４速クラッチ２１を介して基端部が接続する太陽歯車軸２２は、前記接続筒 １９を回転自在に貫通し、その先端部に第二の遊星歯車装置（以下、これを第二 の遊星装置と略称する）２３の第二の太陽歯車２４が一体的に設けられており、 この第二の太陽歯車２４と噛み合う第二の遊星歯車２５を回転自在に支持する第 二の遊星キャリア２６の先端部には、変速機出力軸２７が一体的に連結されてい る。

【００１３】 第二の太陽歯車２４と同心状に配置され且つこの第二の太陽歯車２４と共に第 二の遊星歯車２５と噛み合う第二の内歯歯車２８には、基端側が前記第一の遊星 キャリア１８に一体的に固定されたキックダウンドラム２９の先端部が一体的に 連結されている。又、前記第一の太陽歯車１６と同心状に配置され且つこの第一 の太陽歯車１６と共に第一の遊星歯車１７と噛み合う第一の内歯歯車３０には、 連結筒３１の基端部が一体的に連結されており、この連結筒３１の先端部には、 前記第二の遊星キャリア２６の基端部が１・２・６速・後退クラッチ３２を介し て接続している。

【００１４】 前記キックダウンドラム２９と変速機ケース３３との間には、１速・後退ブレ ーキ３４が介装され、同様に、前記太陽歯車筒と変速機ケース３３との間にも２ ・３・５・６速ブレーキ３５が介装されている。更に、前記太陽歯車軸２２と前 記連結筒３１との間には、３−５速クラッチ３６が介装されている。

【００１５】 遊星装置１３,２３の回転要素に対する摩擦係合要素として機能するクラッチ １４,２０,２１,３２,３６及びブレーキ３４,３５は、図示しないピストン装置 或いはサーボ装置等を備えており、これらに対する圧油の給排を行うことによっ て、これらの係合や解放を行うようになっている。又、クラッチ１４,２０,２１ ,３２,３６及び２・３・５・６速ブレーキ３５は、油圧駆動される湿式多板形式 のものであるが、本実施例では１速・後退ブレーキ３４のみ図示しない油圧アク チュエータにより駆動されるバンドブレーキを採用している。

【００１６】 これらクラッチ１４,２０,２１,３２,３６及びブレーキ３４,３５に対する圧 油は、図示しない油圧制御装置により上述した各クラッチ１４,２０,２１,３２, ３６やブレーキ３４,３５に対して選択的に供給され、これらの係合状態の組み 合わせによって、後述するように前進６段後進１段の変速段が達成される。

【００１７】 なお、これら摩擦係合要素の係合状態の組み合わせと各変速段との関係は、図 ２に示す通りであり、図中の○印は該当する摩擦係合要素の係合状態を表す。

【００１８】 例えば、後退クラッチ１４と１・２・６速・後退クラッチ３２と１速・後退ブ レーキ３４とが係合すると、変速機入力軸１３の回転力が後退クラッチ１４と第 一の太陽歯車１６から第一の遊星歯車１７を介して連結筒３１,１・２・６速・ 後退クラッチ３２,第二の遊星キャリア２６と一体の変速機出力軸２７に逆転状 態で伝達され、後退の変速段が達成される。

【００１９】 この状態から、後退クラッチ１４を解放すると、変速機入力軸１３が空転して 変速機出力軸２７側へは伝達されない中立の変速段が達成される。

【００２０】 又、この中立の状態から１−４速クラッチ２１を係合すると、第二の遊星装置 ２３のみが機能し、変速機入力軸１３の回転力が１−４速クラッチ２１を介して 第二の太陽歯車２４に伝達される。これによって、固定状態にある第二の内歯歯 車２８の内側を第二の遊星歯車２５が転動するため、第二の遊星キャリア２６と 一体の変速機出力軸２７が回転して第１速の変速段が達成される。

【００２１】 この第１速の変速段の状態から、１速・後退ブレーキ３４を解放すると共に２ ・３・５・６速ブレーキ３５を係合すると、第一の遊星装置１５が機能して変速 機入力軸１３から１−４速クラッチ２１を介して第二の太陽歯車２４に伝達され る回転力は、第二の遊星歯車２５,第二の内歯歯車２８及びこの第二の内歯歯車 ２８と一体のキックダウンドラム２９を介して第一の遊星キャリア１８に伝達さ れる。この結果、固定状態にある第一の太陽歯車１６と噛み合う第一の遊星歯車 １７が転動し、その回転力が第一の内歯歯車３０及びこの第一の内歯歯車３０と 一体の連結筒３１から１・２・６速・後退クラッチ３２を介して第二の遊星キャ リア２６と一体の変速機出力軸２７に伝達され、第２速の変速段が達成される。

【００２２】 この第２速の変速段の状態から、１・２・６速・後退クラッチ３２を解放する と共に３−５速クラッチ３６を係合すると、変速機入力軸１３からの回転力は１ −４速クラッチ２１から第二の太陽歯車２４を介して第二の遊星歯車２５に伝達 される。一方、３−５速クラッチ３６の係合に伴って第二の太陽歯車２４と共に 連結筒３１が回転すると、２・３・５・６速ブレーキ３５により固定状態にある 第一の太陽歯車１６の回りを第一の遊星歯車１７が転動するため、この第一の遊 星歯車１７を支持する第一の遊星キャリア１８及びこの第一の遊星キャリア１８ と一体のキックダウンドラム２９を介して第二の内歯歯車２８に回転力が伝達さ れる。この結果、第二の太陽歯車２４と第二の内歯歯車２８の回転との回転差に 応じた回転が第二の遊星歯車２５を介して第二の遊星キャリア２６と一体の変速 機出力軸２７に伝達され、第３速の変速段が達成される。

【００２３】 そして、この第３速の変速段の状態から、２・３・５・６速ブレーキ３５を解 放すると共に４−６速クラッチ２０を係合すると、変速機入力軸１３の回転力が １−４速クラッチ２１を介して太陽歯車軸２２から第二の太陽歯車２４に伝達さ れる一方、この変速機入力軸１３の回転力が４−６速クラッチ２０を介して接続 筒１９,第一の遊星キャリア１８,キックダウンドラム２９から第二の内歯歯車２ ８に伝達される。つまり、第二の遊星歯車２５を挾んで第二の太陽歯車２４と第 二の内歯歯車２８とが一体回転するため、変速機入力軸１３の回転がそのまま第 二の遊星キャリア２６と一体の変速機出力軸２７に伝達され、変速機入力軸１３ と変速機出力軸２７との回転が等しくなる第４速の変速段が達成される。

【００２４】 又、この第４速の変速段の状態から、１−４速クラッチ２１を解放すると共に 再び２・３・５・６速ブレーキ３５を係合すると、第４速の場合と同様に、変速 機入力軸１３の回転力が４−６速クラッチ２０を介して接続筒１９,第一の遊星 キャリア１８,キックダウンドラム２９から第二の内歯歯車２８に伝達される。 一方、２・３・５・６速ブレーキ３５が係合状態となるので、第一の遊星歯車１ ７が第一の遊星キャリア１８の旋回運動に伴って回転し、この回転力が第一の内 歯歯車３０から連結筒３１を介して３−５速クラッチ３６により第二の太陽歯車 ２４に伝達される。この結果、第３速の場合と同様に第二の太陽歯車２４と第二 の内歯歯車２８の回転との回転差に応じた回転が第二の遊星歯車２５を介して第 二の遊星キャリア２６と一体の変速機出力軸２７に伝達され、第５速の変速段が 達成される。

【００２５】 更に、この第５速の変速段の状態から、３−５速クラッチ３６を解放すると共 に再び１・２・６速・後退クラッチ３２を係合すると、上述した第４速及び第５ 速の場合と同様に、変速機入力軸１３の回転力が４−６速クラッチ２０を介して 接続筒１９,第一の遊星キャリア１８,キックダウンドラム２９から第二の内歯歯 車２８に伝達される。一方、第５速の場合と同様に、２・３・５・６速ブレーキ ３５が係合状態となっているので、第一の遊星歯車１７が第一の遊星キャリア１ ８の旋回運動に伴って回転し、この回転力が第一の内歯歯車３０から連結筒３１ を介して１・２・６速・後退クラッチ３２により第二の遊星キャリア２６と一体 の変速機出力軸２７に伝達され、第一の遊星装置１５のみが機能する第６速の変 速段が達成される。

【００２６】 なお、１・２・６速・後退クラッチ３２を係合すると共に３−５速クラッチ３ ６を解放した状態で、１−４速クラッチ２１,４−６速クラッチ２０,後退クラッ チ１４,１速・後退ブレーキ３４,２・３・５・６速ブレーキ３５の係合状態の組 み合わせることによって、前進４段後進１段の変速段を達成することができる。 同様に、１・２・６速・後退クラッチ３２を解放すると共に３−５速クラッチ３ ６を解放した状態で、１−４速クラッチ２１,４−６速クラッチ２０,後退クラッ チ１４,１速・後退ブレーキ３４,２・３・５・６速ブレーキ３５の係合状態の組 み合わせることによっても、前進４段後進１段の変速段を達成することができ、 これを組み合わせることによって理論的に前進８段後進２段の変速段を実現可能 となる。

【００２７】 但し、自動変速機においては隣接する変速段の間で係合状態の摩擦係合要素が それぞれ一つずつ異なるように設定することが、変速操作の際の制御が容易とな るため、各変速段のつながりを配慮する必要があり、これに加えて隣接する変速 段のギヤ比を所定の割合で配列することが有効である。以上の点を考慮すると、 実質的には図２に示す如く前進６段後進１段の変速比が有効であると考えられる 。

【００２８】 ここで、横軸に各遊星装置１５,２３の歯数の逆数をとり、縦軸にこれらの回 転割合を設定した速度線図を図３に示し、本実施例における各変速段の変速比を 図２に付記しておく。なお、図３中の上側の横軸は変速機入力軸１３の回転がそ のまま伝達される摩擦係合要素に対応し、下側の横軸は変速機ケース３３に固定 状態となる摩擦係合要素に対応する。

【００２９】

【考案の効果】 本考案の自動変速機の歯車列によると、第二の遊星歯車装置の遊星キャリアの 他端側と第一の遊星歯車装置の内歯歯車とをクラッチを介して接続する一方、第 一の遊星歯車装置の内歯歯車と第二の遊星歯車装置の太陽歯車とをクラッチを介 して接続し、これらの係合状態を切り換えることにより、高価な遊星歯車装置を 増設することなく、前進段が６段もの自動変速機を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動変速機の歯車列を前進６段後
進１段の変速段を達成し得るものに応用した一実施例の
概略構造を表すスケルトン図である。

【図２】各摩擦係合要素の係合状態と変速段との関係を
表す作動エレメント図である。

【図３】本実施例における前進６段後進１段の変速段を
実現し得る歯車列の速度線図である。

【符号の説明】

１１はトルクコンバータ、１２は機関、１３は変速機入
力軸、１４は後退クラッチ、１５は第一の遊星装置、１
６は第一の太陽歯車、１７は第一の遊星歯車、１８は第
一の遊星キャリア、１９は接続筒、２０は４−６速クラ
ッチ、２１は１−４速クラッチ、２２は太陽歯車軸、２
３は第二の遊星装置、２４は第二の太陽歯車、２５は第
二の遊星歯車、２６は第二の遊星キャリア、２７は変速
機出力軸、２８は第二の内歯歯車、２９はキックダウン
ドラム、３０は第一の内歯歯車、３１は連結筒、３２は
１・２・６速・後退クラッチ、３３は変速機ケース、３
４は１速・後退ブレーキ、３５は２・３・５・６速ブレ
ーキ、３６は３−５速クラッチである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速機入力軸に第一のクラッチを介して
   太陽歯車が接続すると共に遊星歯車を回転自在に支持す
   る遊星キャリアが第二のクラッチを介して前記変速機入
   力軸に接続する第一の遊星歯車装置と、この第一の遊星
   歯車装置の遊星キャリアに内歯歯車が一体的に連結され
   且つ前記変速機入力軸に第三のクラッチを介して太陽歯
   車が接続すると共に遊星歯車を回転自在に支持する遊星
   キャリアの一端側が変速機出力軸に連結された第二の遊
   星歯車装置と、この第二の遊星歯車装置の前記内歯歯車
   と変速機ケースとの間に介装される第一のブレーキと、
   前記第一の遊星歯車装置の前記太陽歯車と前記変速機ケ
   ースとの間に介装される第二のブレーキとが組み込まれ
   た自動変速機において、前記第二の遊星歯車装置の前記
   遊星キャリアの他端側と前記第一の遊星歯車装置の内歯
   歯車とを第四のクラッチを介して接続し、前記第一の遊
   星歯車装置の内歯歯車と前記第二の遊星歯車装置の前記
   太陽歯車とを第五のクラッチを介して接続したことを特
   徴とする自動変速機の歯車列。