JPH0715305B2 - 多段自動変速機の遊星歯車伝動装置 - Google Patents

多段自動変速機の遊星歯車伝動装置

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JPH0715305B2
JPH0715305B2 JP1282864A JP28286489A JPH0715305B2 JP H0715305 B2 JPH0715305 B2 JP H0715305B2 JP 1282864 A JP1282864 A JP 1282864A JP 28286489 A JP28286489 A JP 28286489A JP H0715305 B2 JPH0715305 B2 JP H0715305B2
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carrier
ring gear
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planetary gear
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は多段自動変速機に用いる遊星歯車伝動装置に関
するものである。
(従来の技術) 自動変速機の遊星歯車伝動装置は一般に、一対の単純遊
星歯車組(シングルピニオン型プラネタリギヤ組)をタ
ンデムに組合せて具え、前進3段又は前進4段の変速段
を提供し得る構成にするのが普通であった。
ところで、自動変速機のそれ以上の多段化が要求されつ
つあり、そのための遊星歯車伝動装置は遊星歯車組をも
う1組追加する。しかしてこの対策では遊星歯車組の追
加分だけ自動変速機の大型化を避けられず、そこで米国
特許第2873625号明細書に記載の如く遊星歯車組は2個
のまま、前進6段を選択可能な遊星歯車伝動装置が提案
された。
この装置は第4図に示す如く、一対のシングルピニオン
型プラネタリギヤ組P11,P12を入力軸I及び出力軸O間
に同軸に具え、これらプラネタリギヤ組を経て行われる
入出力軸I,O間の動力伝達の経路をクラッチC11,C12,C1
3,C14及びブレーキB11,B12で決定するようになしたもの
である。かかる構成において、クラッチ及びブレーキの
締結(○印で示す)と選択変速段との関係は次表で表さ
れる。
(発明が解決しようとする課題) しかしこの表から明らかなように上記の遊星歯車伝動装
置においては、第2速及び第3速間の変速、並びに第4
速及び第5速間の変速に夫々4要素の締結、開放切換え
が必要となり、これらの変速中変速機出力軸トルクを滑
らかに変化させることが難しく、変速ショック対策が困
難である。
なお、かかる4要素切換えを要する変速を生ずる変速段
を1種減じて前進5段にしても、4要素切換えが必要な
変速が1種残ることとなり、この変速でのショックを避
けられない。
本発明は、3要素以上の切換えが必要な変速を全く生じ
ない多段遊星歯車伝動装置を提供して上述の問題を解消
することを目的とする。
(課題を解決するための手段) この目的のため第1発明は第1サンギヤ、第1リングギ
ヤ、これらギヤに夫々噛合すると共に相互に噛合する一
対のピニオンよりなるダブルピニオン組、及びこのダブ
ルピニオン組を回転自在に支持する第1キャリアよりな
る第1プラネタリギヤ組と、第2サンギヤ、第2リング
ギヤ、これらギヤに噛合するシングルピニオン、及びこ
のシングルピニオンを回転自在に支持する第2キャリア
よりなる第2プラネタリギヤ組とを夫々入力軸側及び出
力軸側に配してこれら入出力軸間に同軸に配置し、 第1キャリア及び第2サンギヤを一体結合すると共にク
ラッチにより入力軸へ適宜結合可能とし、この入力軸に
は更に第2キャリアをクラッチにより適宜結合可能と
し、 出力軸に第2リングギヤを駆動結合し、この第2リング
ギヤ及び第2キャリアを夫々のクラッチにより第1リン
グギヤに適宜結合可能とし、この第1リングギヤをブレ
ーキにより適宜固定可能とし、 第1サンギヤをブレーキにより適宜固定可能としたもの
である。
又第2発明は第1サンギヤ、第1リングギヤ、これらギ
ヤに夫々噛合すると共に相互に噛合する一対のピニオン
よりなるダブルピニオン組、及びこのダブルピニオン組
を回転自在に支持する第1キャリアよりなる第1プラネ
タリギヤ組と、第2サンギヤ、第2リングギヤ、これら
ギヤに噛合するシングルピニオン、及びこのシングルピ
ニオンを回転自在に支持する第2キャリアよりなる第2
プラネタリギヤ組とを夫々入力軸側及び出力軸側に配し
てこれら入出力軸間に同軸に配置し、 第1及び第2サンギヤを一体結合すると共にクラッチに
より入力軸へ適宜結合可能とし、この入力軸には更に第
2キャリアをクラッチにより適宜結合可能とし、 出力軸に第2リングギヤを駆動結合し、この第2リング
ギヤ及び第2キャリアを夫々のクラッチにより第1リン
グギヤに適宜結合可能とし、この第1リングギヤをブレ
ーキにより適宜固定可能とし、 第1キャリアをブレーキにより適宜固定可能としたもの
である。
更に第3発明は第1サンギヤ、第1リングギヤ、これら
ギヤに夫々噛合すると共に相互に噛合する一対のピニオ
ンよりなるダブルピニオン組、及びこのダブルピニオン
組を回転自在に支持する第1キャリアよりなる第1プラ
ネタリギヤ組と、第2サンギヤ、第2リングギヤ、これ
らギヤに噛合するシングルピニオン、及びこのシングル
ピニオンを回転自在に支持する第2キャリアおよび第2
プラネタリギヤ組とを夫々入力軸側及び出力軸側に配し
てこれら入力軸間に同軸に配置し、 第1キャリア及び第2サンギヤを一体結合すると共にブ
レーキにより適宜固定可能とし、 第1サンギヤをクラッチにより適宜入力軸に結合可能と
し、この入力軸には更に別のクラッチにより第1リング
ギヤを結合可能とし、 この第1リングギヤをクラッチにより第2キャリアに適
宜結合可能にすると共に別のクラッチにより出力軸にも
適宜結合可能とし、 第2キャリアをブレーキにより適宜固定可能とし、 第2リングギヤを出力軸に駆動結合したものである。
(作用) 第1、第2及び第3発明のいずれの構成においても、ク
ラッチ及びブレーキのうち2要素を締結、開放切換えす
ることで、前進第1速ないし第5速を得ることができ、
これら変速段で入出力軸間における伝動を可能にする。
そして、このように3要素以上の切換えを必要とする変
速が存在しないことによって、変速ションク対策を施し
易く、変速ショックの小さな多段自動変速機を提供し得
ることとなる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第1図は本発明遊星歯車伝動装置の一実施例で、1は入
力軸、2は出力軸、3,4は夫々これら入出力軸間に同軸
に介挿した第1及び第2プラネタリギヤ組を示す。
第1プラネタリギヤ組3は第1サンギヤ3S、第1リング
ギヤ3R、これらに噛合すると共に相互に噛合する一対の
ピニオンよりなるダブルピニオン組3P、及びこのダブル
ピニン組を回転自在に支持する第1キャリア3Cよりなる
ダブルピニオン型プラネタリギヤ組とし、第2プラネタ
リギヤ組4は第2サンギヤ4S、第2リングギヤ4R、これ
らに噛合するピニオン4P及びこのピニオンを回転自在に
支持するシングルピニオン型プラネタリギヤ組とする。
第1キャリア3C及び第2サンギヤ4Sを一体結合すると共
に第2クラッチC2により入力軸1に結合可能とする。こ
の入力軸1には更に第1クラッチC1により第2キャリア
4Cを結合可能とする。第2リングギヤ4Rを出力軸2に駆
動結合し、第2キャリア4C及び第2リングギヤ4Rを夫々
の第3及び第4クラッチC3,C4により第1リングギヤ3R
に結合可能とする。第1サンギヤ3Sは第1ブレーキB1に
より固定可能とし、第1リングギヤ3Rを第2ブレーキB2
により固定可能とする。
かかる構成においては、クラッチC1,C2,C3,C4及びブレ
ーキB1,B2の各要素を次表の通りに締結(○印で示
す)、開放(×印で示す)することにより前進5段、後
退1段を得ることができる。なお、次表中(○)印は動
力伝達に関与しないため解放でもよいが、前後変速段で
締結するため、変速制御の都合上締結しておくことを示
す。
以下、この表に基づく変速制御を説明する。
前進第1速 第2クラッチC2、第3クラッチC3及び第1ブレーキB1を
締結すると、入力軸1から第2クラッチC2を経て第1キ
ャリア3Cに入力されたエンジン回転は、第1ブレーキB1
により固定された第1サンギヤ3Sを反力受けとして第1
リングギヤ3Rへ増速下に伝達される。第1リングギヤ3R
の回転は第3クラッチC3を経て第2キャリア4Cに至り、
第2リングギヤ4Rを経て出力軸2に達するが、第2サン
ギヤ4Sが第2クラッチC2を介し入力軸1と一体的に回転
されているため、出力軸2は第1速の減速比で正転さ
れ、前進第1速を得ることができる。
前進第2速 この状態で第3クラッチC3を解放し、第4クラッチC4を
締結すると、第4クラッチC4の締結で第1リングギヤ3R
の回転がそのまま出力軸2に達し、一方第3クラッチC3
の解放で第2サンギヤ4Sの回転が出力軸2の回転に関与
しなくなるため、出力軸2は第2速の減速比で正転さ
れ、前進第2速を得ることができる。
前進第3速 この状態で第2クラッチC2を解放し、第1クラッチC1を
締結すると、入力軸1からのエンジン回転が第2キャリ
ア4Cへ伝達されるようになる。第2キャリア4Cの回転は
一方で第2リングギヤ4Rを経て出力軸2に至り、他方で
第2サンギヤ4S、第1キャリア3C、第1リングギヤ3R及
び第4クラッチC4を経て出力軸2に至るが、第1サンギ
ヤ3Sが第1ブレーキB1により固定されているため、出力
軸2は第3速の減速比で正転され、前進第3速を得るこ
とができる。
前進第4速 この状態で第2クラッチC2を締結し、第4クラッチC4を
解放すると、第2キャリア4C及び第2サンギヤ4Sが入力
軸1と共に回転されるようになる結果、第2プラネタリ
ギヤ組4のインターロックにより出力軸2は第4速の直
結状態で正転され、前進第4速を得ることができる。
前進第5速 この状態で第2クラッチC2を解放し、第2ブレーキB2を
締結すると、入力軸1の回転が第2キャリア4Cのみへ伝
達されるようになる。他方、第1ブレーキB1及び第2ブ
レーキB2の締結で第1サンギヤ3S及び第1リングギヤ3R
が固定されることから、第2サンギヤ4Sが固定され、第
2キャリア4Cへの入力軸回転は第2リングギヤ4Rを介し
出力軸2へ増速下に伝達され、前進第5速を得ることが
できる。
後退 第2クラッチC2、第3クラッチC3及び第2ブレーキB2を
締結すると、入力軸1の回転が第2クラッチC2を経て第
2サンギヤ4Sに至り、第2キャリア4Cが第2ブレーキB2
により第3クラッチC3を介し固定されることから、出力
軸2は逆転され、後退を選択することができる。
ところで前記第1表から明らかなように、隣り合う変速
段間での変速はいずれかの変速においても、2要素の切
換えのみでこれを行なうことができ、変速ショック対策
をし易く、容易に変速の小さな多段(5段)自動変速機
を得ることができる。
なお第2速は減速比の若干の変化があるものの前記に代
え、次表に示す如きクラッチ及びブレーキの締結、解放
によっても得ることができる。
この場合も、第2速とその前後変速段との間における変
速は夫々2要素のみの締結、解放切換えにより達成され
る。
第2図は本発明の他の例を示し、本例では第1図の例と
相違する部分のみについて説明すると、第2サンギヤ4S
を第1サンギヤ3Sに一体結合して第2クラッチC2により
入力軸1に結合可能とし、第2キャリア3Cを第1ブレー
キB1により固定可能とする。この場合、クラッチC1〜C4
及びブレーキB1,B2の締結、解放と選択変速段との関係
は次表の如くになる。
又第2速はクラッチ及びブレーキの次表に示す締結、解
放によっても得られる。
いずれにしても、隣り合う変速段間の全ての変速を本例
の場合も2要素の締結、解放切換えにより行なうことが
でき、前述した例と同様の作用効果を達し得る。
第3図は本発明の更に他の例を示し、本例では第1キャ
リア3C及び第2サンギヤ4Sを一体結合し、これらを第1
ブレーキB1により適宜固定可能とする。そして、第1サ
ンギヤ3Sを第1クラッチC1により入力軸1に適宜結合可
能とし、この入力軸には更に第2クラッチC2により第1
リングギヤ3Rを適宜結合可能とする。第1リングギヤ3R
は又、第3クラッチC3により第2キャリア4Cに結合可能
にすると共に、第4クラッチC4により第2リングギヤ4R
に結合可能とし、第2リングギヤ4Rを出力軸2に駆動結
合し、第2キャリア4Cを第2ブレーキB2により固定可能
とする。
かかる構成によれば、クラッチC1〜C4及びブレーキB1,B
2の次表に示す締結、解放により各変速段を得ることが
できる。
又第2速はクラッチ、ブレーキの次表に示す締結、解放
によっても得られる。
本例でも、第5表及び第6表から明らかなように隣り合
う減速段間の全ての変速を2要素の締結、解放切換えに
より行なうことができ、前述した例と同様の作用効果が
奏し得られる。
(発明の効果) かくして本発明遊星歯車伝動装置は上述の如くに構成し
たから、2要素の締結、解放切換えにより全ての変速を
行なうことができ、よって変速ショック対策の容易な多
段自動変速機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明遊星歯車伝動装置の一実施例を示すスケ
ルトン図、 第2図及び第3図は夫々本発明の他の2例を示すスケル
トン図、 第4図は従来の伝動装置を示すスケルトン図である。 1…入力軸、2…出力軸 3…第1プラネタリギヤ組 4…第2プラネタリギヤ組 3S…第1サンギヤ、3P…タブルピニオン組 3C…第1キャリア、3R…第1リングギヤ 4S…第2サンギア、4P…シングルピニオン 4C…第2キャリア、4R…第2リングギヤ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1サンギヤ、第1リングギヤ、これらギ
    ヤに夫々噛合すると共に相互に噛合する一対のピニオン
    よりなるダブルピニオン組、及びこのダブルピニオン組
    を回転自在に支持する第1キャリアよりなる第1プラネ
    タリギヤ組と、第2サンギヤ、第2リングギヤ、これら
    ギヤに噛合するシングルピニオン、及びこのシングルピ
    ニオンを回転自在に支持する第2キャリアよりなる第2
    プラネタリギヤ組とを夫々入力軸側及び出力軸側に配し
    てこれら入出力軸間に同軸に配置し、 第1キャリア及び第2サンギヤを一体結合すると共にク
    ラッチにより入力軸へ適宜結合可能とし、この入力軸に
    は更に第2キャリアをクラッチにより適宜結合可能と
    し、 出力軸に第2リングギヤを駆動結合し、この第2リング
    ギヤ及び第2キャリアを夫々のクラッチにより第1リン
    グギヤに適宜結合可能とし、この第1リングギヤをブレ
    ーキにより適宜固定可能とし、 第1サンギヤをブレーキにより適宜固定可能としたこと
    を特徴とする多段自動変速機の遊星歯車伝動装置。
  2. 【請求項2】第1サンギヤ、第1リングギヤ、これらギ
    ヤに夫々噛合すると共に相互に噛合する一対のピニオン
    よりなるダブルピニオン組、及びこのダブルピニオン組
    を回転自在に支持する第1キャリアよりなる第1プラネ
    タリギヤ組と、第2サンギヤ、第2リングギヤ、これら
    ギヤに噛合するシングルピニオン、及びこのシングルピ
    ニオンを回転自在に支持する第2キャリアよりなる第2
    プラネタリギヤ組とを夫々入力軸側及び出力軸側に配し
    てこれら入出力軸間に同軸に配置し、 第1及び第2サンギヤを一体結合すると共にクラッチに
    より入力軸へ適宜結合可能とし、この入力軸には更に第
    2キャリアをクラッチにより適宜結合可能とし、 出力軸に第2リングギヤを駆動結合し、この第2リング
    ギヤ及び第2キャリアを夫々のクラッチにより第1リン
    グギヤに適宜結合可能とし、この第1リングギヤをブレ
    ーキにより適宜固定可能とし、 第1キャリアをブレーキにより適宜固定可能としたこと
    を特徴とする多段自動変速機の遊星歯車伝動装置。
  3. 【請求項3】第1サンギヤ、第1リングギヤ、これらギ
    ヤに夫々噛合すると共に相互に噛合する一対のピニオン
    よりなるダブルピニオン組、及びこのダブルピニオン組
    を回転自在に支持する第1キャリアよりなる第1プラネ
    タリギヤ組と、第2サンギヤ、第2リングギヤ、これら
    ギヤに噛合するシングルピニオン、及びこのシングルピ
    ニオンを回転自在に支持する第2キャリアよりなる第2
    プラネタリギヤ組とを夫々入力軸側及び出力軸側に配し
    てこれら入出力軸間に同軸に配置し、 第1キャリア及び第2サンギヤを一体結合すると共にブ
    レーキにより適宜固定可能とし、 第1サンギヤをクラッチにより適宜入力軸に結合可能と
    し、この入力軸には更に別のクラッチにより第1リング
    ギヤを結合可能とし、 この第1リングギヤをクラッチにより第2キャリアに適
    宜結合可能にすると共に別のクラッチにより出力軸にも
    適宜結合可能とし、 第2キャリアをブレーキにより適宜固定可能とし、 第2リングギヤを出力軸に駆動結合したことを特徴とす
    る多段自動変速機の遊星歯車伝動装置。
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CN110062857A (zh) 2016-09-30 2019-07-26 莱纳玛公司 多速变速器

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