JPH07180752A - Automatic transmission for vehicle - Google Patents

Automatic transmission for vehicle

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JPH07180752A
JPH07180752A JP5326447A JP32644793A JPH07180752A JP H07180752 A JPH07180752 A JP H07180752A JP 5326447 A JP5326447 A JP 5326447A JP 32644793 A JP32644793 A JP 32644793A JP H07180752 A JPH07180752 A JP H07180752A
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planetary gear
gear
gear mechanism
clutch
brake
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Koichi Tanaka
航一 田中
Kojiro Kuramochi
耕治郎 倉持
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PURPOSE:To actuate gear shifting for four forward speeds only by two epicyclic gear mechanisms without switching an input shaft, and moreover reduce the number of one-way clutches. CONSTITUTION:The ring gear R111 of a single pinion type epicyclic gear mechanism 111 is connected to a sun gear S111 by a second clutch K112 via a first one-way clutch F111, and the ring gear R111 is fixed by a first brake B111 via the same one-way clutch F111. Besides, the sun gear S111 is also fixed by the same first brake B111 via a second clutch K112. Meanwhile, the sun gear S121 of a double pinion type epicyclic gear mechanism 121 is fixed by a second brake 112. By this constitution, when gear shifting is actuated from first forward speed to second forward speed and from third forward speed to fourth forward speed, the first one-way clutch is double used, and the one-way clutch can thereby be reduced by one in number.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車両用自動変速機に係
り、特に、2組の遊星歯車機構を有する車両用自動変速
機に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic transmission for vehicles, and more particularly to an automatic transmission for vehicles having two sets of planetary gear mechanisms.

【0002】[0002]

【従来の技術】有段の車両用自動変速機として複数組の
遊星歯車機構を主体とする歯車列を有するものが多く提
案されている。
2. Description of the Related Art As a stepped automatic transmission for a vehicle, many automatic transmissions having a gear train mainly composed of a plurality of sets of planetary gear mechanisms have been proposed.

【0003】この種の自動変速機では、使用する遊星歯
車機構の数を多くすれば、設定することのできる変速段
の数は多くなるが、その反面、自動変速機が大型化、あ
るいは重量が増加するという問題を生ずる。
In this type of automatic transmission, if the number of planetary gear mechanisms to be used is increased, the number of shift stages that can be set increases, but on the other hand, the automatic transmission becomes large or heavy. It causes the problem of increase.

【0004】又、設定可能な変速比は等比級数に近い関
係となることが好ましいが、そのようにするためにギヤ
比(サンギヤの歯数とリングギヤの歯数との比)が通常
のものより大きい遊星歯車機構を使用しなければならな
いとすると、生産性や組立の容易性、あるいは耐久性等
が損なわれる恐れがある。
It is preferable that the gear ratio that can be set has a relationship close to a geometric series, but in order to do so, the gear ratio (the ratio of the number of teeth of the sun gear to the number of teeth of the ring gear) is normal. If a larger planetary gear mechanism must be used, productivity, ease of assembly, durability, etc. may be impaired.

【0005】このように、車両用の自動変速機には相反
する要素が多くあり、全ての要素を満たす構成とするこ
とは甚だ困難である。従来、自動変速機に対する要請の
うち、設定可能な変速段の数が多く、しかも小型化を図
ることのできる自動変速機用の歯車列として、2組の遊
星歯車機構を使用した例が、例えば特開平2−2299
46号公報に記載されている。
As described above, there are many contradictory elements in the automatic transmission for a vehicle, and it is very difficult to have a structure that satisfies all the elements. Among conventional demands for automatic transmissions, there is an example in which two sets of planetary gear mechanisms are used as a gear train for an automatic transmission that has a large number of gear stages that can be set and that can be downsized. JP-A-2-2299
No. 46 publication.

【0006】その構成を図10を用いて簡単に説明する
と、第1遊星歯車機構PG1は、サンギヤS1とリング
ギヤR1と、これらのギヤS1、R1と噛合しているシ
ョートピニオンPS1 と、このショートピニオンPS1
と噛合しているロングピニオンPLとを備えており、又
第2遊星歯車機構PG2は、サンギヤS2と、リングギ
ヤR2と、該リングギヤR2と噛合しているショートピ
ニオンPS2とを有し、且つロングピニオンPLがサン
ギヤS2とショートピニオンPS2と噛合している。そ
して各ピニオンPS1、PL、PS2が共通のキャリヤ
PCによって保持されている。
The structure will be briefly described with reference to FIG. 10. The first planetary gear mechanism PG1 includes a sun gear S1, a ring gear R1, a short pinion PS1 meshing with the gears S1 and R1, and the short pinion. PS1
The second planetary gear mechanism PG2 includes a sun gear S2, a ring gear R2, and a short pinion PS2 that meshes with the ring gear R2, and also has a long pinion PL. PL meshes with the sun gear S2 and the short pinion PS2. The pinions PS1, PL, PS2 are held by a common carrier PC.

【0007】一方、摩擦係合装置として、第1〜第3の
クラッチK1、K2、K3及び第1〜第3ブレーキB
1、B2、B3が設けられている。第1クラッチK1は
入力軸ISと第2サンギヤS2との間に設けられ、又第
2クラッチK2は入力軸ISと第1リングギヤR1との
間に設けられ、更に第3クラッチK3は入力軸ISと第
1サンギヤS1との間に設けられている。
On the other hand, as friction engagement devices, first to third clutches K1, K2, K3 and first to third brakes B are provided.
1, B2, B3 are provided. The first clutch K1 is provided between the input shaft IS and the second sun gear S2, the second clutch K2 is provided between the input shaft IS and the first ring gear R1, and the third clutch K3 is the input shaft IS. And the first sun gear S1.

【0008】これに対し、第1ブレーキB1は、第2サ
ンギヤS2とハウジングHUとの間に設けられ、又第2
ブレーキB2は第2リングギヤR2とハウジングHUと
の間に設けられ、更に第3ブレーキB3は第1リングギ
ヤR1とハウジングHUとの間に設けられている。又、
出力部材OMは、共通キャリヤPCに連結されている。
On the other hand, the first brake B1 is provided between the second sun gear S2 and the housing HU, and
The brake B2 is provided between the second ring gear R2 and the housing HU, and the third brake B3 is provided between the first ring gear R1 and the housing HU. or,
The output member OM is connected to the common carrier PC.

【0009】この図10に示す歯車列では、各摩擦係合
装置を図11に示すように係合させることにより前進6
段、後進2段の変速段を設定でき、又遊星歯車機構は2
組でよいため小型化できるとされている。なお、図11
で○印は係合、空欄は解放をそれぞれ示している。
In the gear train shown in FIG. 10, each friction engagement device is engaged as shown in FIG.
2 speeds can be set, and 2 speeds can be set in reverse.
It is said that it can be miniaturized because it can be combined. Note that FIG.
The circles indicate engagement and the blanks indicate release.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の歯車列
を備えた自動変速機では、変速比が「1」の直結段であ
る第4速を挟んで、それより低速側の変速段では第3ク
ラッチK3を係合し、又高速側の変速段では第2クラッ
チK2を係合させるため、変速比が「1」より小さいオ
ーバードライブ段を設定可能な自動変速機として構成し
た場合には、オーバードライブ段とアンダードライブ段
との間の変速でいわゆる入力クラッチの切換えが生ずる
ことになる。そのため、上記従来の歯車列を備えた自動
変速機では、入力クラッチの切換えに伴う変速ショック
が生じて乗り心地が損なわれる恐れが多分にあり、又入
力クラッチの切換えに伴う変速ショックを抑制するため
に高度な変速制御が必要となり、制御装置がコスト高に
なる恐れもある。
SUMMARY OF THE INVENTION In the above-described conventional automatic transmission provided with a gear train, the fourth speed, which is a direct connection stage having a gear ratio of "1", is sandwiched between the fourth speed and the lower gears. Since the third clutch K3 is engaged and the second clutch K2 is engaged at the high speed side gear stage, when the automatic transmission is configured as an overdrive stage having a gear ratio smaller than "1", Shifting between the overdrive stage and the underdrive stage causes so-called input clutch switching. Therefore, in the above-described conventional automatic transmission equipped with a gear train, there is a possibility that a shift shock accompanying switching of the input clutch may occur and the riding comfort may be impaired, and the shift shock accompanying switching of the input clutch is suppressed. Therefore, a high degree of shift control is required, and the cost of the control device may increase.

【0011】このような事情を背景として、出願人は先
に、特願平4−283659(未公知)において、2組
の遊星歯車機構を主体とする歯車列であって、入力クラ
ッチの切換えを行わずにオーバードライブ段を含む前進
4段を設定可能な車両用自動変速機を提案した。
Against the background of such circumstances, the applicant previously disclosed in Japanese Patent Application No. 4-283659 (unknown) that a gear train mainly composed of two sets of planetary gear mechanisms is used to switch the input clutch. We proposed an automatic transmission for vehicles that can set four forward speeds including overdrive speeds without performing it.

【0012】この自動変速機は、例えば図12に示すよ
うに、サンギヤS12、S22と、リングギヤR12、
R22と、ピニオンギヤP12、P22を保持している
キャリヤC2とを回転要素とする2組の第1、第2遊星
歯車機構12、22を主体とする歯車列を備えており、
これらの第1、第2遊星歯車機構12、22のうち(一
方の)第1遊星歯車機構12における(少なくとも1つ
の)ピニオンギヤP12と(他方の)第2遊星歯車機構
22における(少なくとも1つの)ピニオンギヤP22
とが一体化されてロングピニオンを形成し、それに伴い
各遊星歯車機構12、22のキャリヤC2が一体となっ
て回転するよう共通化されている。
This automatic transmission has a sun gear S12, S22, a ring gear R12, and a sun gear S12, as shown in FIG.
R22 and a carrier C2 that holds the pinion gears P12 and P22 are provided with a gear train mainly composed of two sets of first and second planetary gear mechanisms 12 and 22 having rotating elements.
Of these first and second planetary gear mechanisms 12 and 22, (at least one) pinion gear P12 in (one) the first planetary gear mechanism 12 and (at least one) in (the other) second planetary gear mechanism 22. Pinion gear P22
Are integrally formed with each other to form a long pinion, and the carriers C2 of the planetary gear mechanisms 12 and 22 are commonly rotated together with the long pinion.

【0013】従って、それぞれ3つの回転要素を持って
いる2組の第1、第2遊星歯車機構12、22のうちキ
ャリヤC2が一体化されていることから、歯車列は5つ
の回転要素を備えていることになる。
Therefore, since the carrier C2 of the two sets of the first and second planetary gear mechanisms 12, 22 each having three rotating elements is integrated, the gear train has five rotating elements. Will be.

【0014】図12に示す自動変速機の変速特性を示す
共線図は図14のとおりであり、作動表の一例を示せば
図13のとおりである。共線図は前述の公報に示されて
いる共線図と同一の基準で作成してある。即ち、この自
動変速機においては前述したようにキャリアC2が共通
化されているから回転要素は5つであり、従って、共線
図は5本の縦線で示される。又、第1遊星歯車機構12
がシングルピニオン型遊星歯車機構であり、且つ第2遊
星歯車機構22がダブルピニオン型のものであり、更に
第2遊星歯車機構22の外周側のピニオンギヤP22が
ロングピニオン化されているから、共通キャリヤC2を
示す線の一方側に、第1遊星歯車機構12のサンギヤS
12を示す線が位置し、又、他方側に第2遊星歯車機構
22のリングギヤR22を示す線及びサンギヤS22を
示す線、第1遊星歯車機構12のリングギヤR12を示
す線とが位置することになる。なお、各遊星歯車機構1
2、22のギヤ比の関係で第2遊星歯車機構22のリン
グギヤR22を示す線が、キャリヤC2を示す線に隣接
して位置し、出力部材(32、あるいはリングギヤR2
2)となる。又、第1遊星歯車機構12のリングギヤR
12を示す線が、出力部材であるリングギヤR22を示
す線に隣接して位置する。そして出力要素である第2遊
星歯車機構22のリングギヤR22の線の上の“1”の
長さの位置と、固定要素を示す線の原点位置とを結んだ
直線が、入力部材(42、あるいは前進段ではキャリヤ
C2)を示す線を横切る位置が入力回転数となるので、
その入力回転数の値が変速比となる。
FIG. 14 is a nomographic chart showing the shift characteristics of the automatic transmission shown in FIG. 12, and FIG. 13 is an example of an operation table. The alignment chart is created on the same basis as the alignment chart shown in the above-mentioned publication. That is, in this automatic transmission, since the carrier C2 is shared as described above, there are five rotating elements, and therefore the alignment chart is shown by five vertical lines. In addition, the first planetary gear mechanism 12
Is a single pinion type planetary gear mechanism, the second planetary gear mechanism 22 is a double pinion type, and the pinion gear P22 on the outer peripheral side of the second planetary gear mechanism 22 is a long pinion. On one side of the line indicating C2, the sun gear S of the first planetary gear mechanism 12
12 is located, and a line showing the ring gear R22 of the second planetary gear mechanism 22, a line showing the sun gear S22, and a line showing the ring gear R12 of the first planetary gear mechanism 12 are located on the other side. Become. Each planetary gear mechanism 1
The line showing the ring gear R22 of the second planetary gear mechanism 22 is located adjacent to the line showing the carrier C2 in the relationship of the gear ratios of 2 and 22, and the output member (32 or the ring gear R2
2). In addition, the ring gear R of the first planetary gear mechanism 12
The line indicating 12 is located adjacent to the line indicating the ring gear R22 which is the output member. Then, a straight line connecting the position of the length "1" on the line of the ring gear R22 of the second planetary gear mechanism 22 which is the output element and the origin position of the line showing the fixed element is the input member (42, or In the forward stage, the position crossing the line indicating the carrier C2) is the input rotation speed, so
The value of the input rotation speed becomes the gear ratio.

【0015】なお、図12において、符号K02、K1
2、K22はクラッチ、B02、B12、B22、B3
2、はブレーキ、F02、F12、F22は一方向クラ
ッチ、31は出力軸、42は入力軸、52はケーシング
をそれぞれ示している。
In FIG. 12, reference numerals K02 and K1.
2, K22 is a clutch, B02, B12, B22, B3
2 is a brake, F02, F12 and F22 are one-way clutches, 31 is an output shaft, 42 is an input shaft, and 52 is a casing.

【0016】又、図13は作動表であり、○印は係合、
空欄は解放、Δ印は動力伝達に関与しない状態での係
合、◎印はエンジンブレーキ時に係合することをそれぞ
れ示す。
Further, FIG. 13 is an operation table, and the circle marks indicate engagement,
The blank column indicates release, the Δ symbol indicates engagement in a state not involved in power transmission, and the ⊚ symbol indicates engagement during engine braking.

【0017】ところで、この未公知先行発明に係る自動
変速機を具体的に設定しようとしたとき、新たな課題が
発生してきた。
By the way, a new problem has arisen when the automatic transmission according to this unknown prior invention is attempted to be specifically set.

【0018】即ち、この自動変速機にあっては、第1
に、各変速に1つずつ一方向クラッチを用いていたた
め、その分軸方向、あるいは半径方向のスペースが必要
となる上に重量が増大し、コストも増大するという問題
があり、第2に、隣り合うメンバである両サンギヤメン
バS12、S22の回転数の差が大きいため、両メンバ
S12、S22に挟まれる形で配置されるスラストベア
リングの耐久性が他のベアリングに対して損なわれ易い
という問題があった。
That is, in this automatic transmission, the first
In addition, since one one-way clutch is used for each shift, there is a problem in that a space is required in the axial direction or the radial direction, the weight is increased, and the cost is also increased. Since the difference in rotational speed between the adjacent sun gear members S12 and S22 is large, the durability of the thrust bearing arranged so as to be sandwiched between the two members S12 and S22 is likely to be impaired with respect to other bearings. was there.

【0019】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、1つの一方向クラッチを2度の変速で
重複して使用することにより、一方向クラッチの個数を
減少し、もって収容スペースの縮少、重量軽減、及びコ
スト低減を図ることができ、又、両サンギヤメンバの相
対回転数差が大きいことによる不具合を解消することの
できる車両用自動変速機を提供することにより、上記課
題を解決せんとしたものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the number of one-way clutches can be reduced by using one one-way clutch redundantly at two shifts. By providing an automatic transmission for a vehicle that can reduce the accommodation space, reduce the weight, and reduce the cost, and can eliminate the problem caused by the large difference in the relative rotational speeds of both sun gear members, It is a solution to the above problems.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、サンギヤと、該サンギヤに対して同心円上に配置さ
れたリングギヤと、これらのギヤの間に配置された少な
くとも1つのピニオンギヤと、該ピニオンギヤを保持す
るキャリヤと、を回転要素とする2組の遊星歯車機構を
備え、前記各キャリヤが互いに一体となって回転するよ
うに連結されると共に、前記2組の遊星歯車機構のう
ち、一方の遊星歯車機構をシングルピニオン型遊星歯車
機構、他方の遊星歯車機構をダブルピニオン型遊星歯車
機構により構成し、シングルピニオン型遊星歯車機構に
おける少なくとも1つのピニオンギヤとダブルピニオン
型遊星歯車機構における少なくとも1つのリングギヤと
噛合うピニオンギヤとが一体化されてロングピニオンを
形成している車両用自動変速機において、ダブルピニオ
ン型遊星歯車機構のサンギヤと噛合うピニオンを前記キ
ャリヤに連結すると共に、該ダブルピニオン型遊星歯車
機構のリンクギヤを出力軸に連結し、且つ各回転メンバ
の連結状態を選択・制御する要素として、前記キャリヤ
と入力軸とを前進段で常に連結する第1クラッチと、前
記シングルピニオン型遊星歯車機構のリングギヤとサン
ギヤとの間を第1一方向クラッチを介して連結する第2
クラッチと、前記シングルピニオン型遊星歯車機構のリ
ングギヤを前記第1一方向クラッチを介してケーシング
に固定すると共に、該シングルピニオン型遊星歯車機構
のサンギヤを前記第2クラッチを介してケーシングに固
定する第1ブレーキと、前記ダブルピニオン型遊星歯車
機構のサンギヤをケーシングに固定する第2ブレーキ
と、を備えたことにより上記課題を解決したものであ
る。
According to a first aspect of the present invention, a sun gear, a ring gear arranged concentrically with respect to the sun gear, and at least one pinion gear arranged between these gears, A carrier that holds the pinion gear, and two sets of planetary gear mechanisms that have rotating elements are provided. The carriers are connected so as to rotate integrally with each other, and among the two sets of planetary gear mechanisms, At least one pinion gear in the single pinion type planetary gear mechanism and at least 1 in the double pinion type planetary gear mechanism, wherein one planetary gear mechanism is constituted by a single pinion type planetary gear mechanism and the other planetary gear mechanism is constituted by a double pinion type planetary gear mechanism. For vehicle use in which two ring gears and a pinion gear that meshes are integrated to form a long pinion. In a transmission, a pinion that meshes with a sun gear of a double pinion type planetary gear mechanism is connected to the carrier, a link gear of the double pinion type planetary gear mechanism is connected to an output shaft, and a connection state of each rotating member is selected. As a control element, a first clutch that always connects the carrier and the input shaft in the forward stage, and a first clutch that connects the ring gear and the sun gear of the single pinion type planetary gear mechanism through the first one-way clutch. Two
A clutch and a ring gear of the single-pinion type planetary gear mechanism are fixed to the casing via the first one-way clutch, and a sun gear of the single-pinion type planetary gear mechanism is fixed to the casing via the second clutch. The above problem is solved by providing one brake and a second brake for fixing the sun gear of the double pinion type planetary gear mechanism to the casing.

【0021】又、請求項2の記載の発明は、前記両サン
ギヤの間に前記キャリヤを配置したことにより、同じく
上記課題を解決すると共に、併せて隣り合うメンバであ
る両サンギヤの回転数の差が大きいことに起因する不具
合を解消するようにしたものである。
Further, the invention according to claim 2 solves the above problem by disposing the carrier between the both sun gears, and at the same time, the difference in the rotational speeds of both the sun gears which are also adjacent members. It is intended to solve the problem caused by the large.

【0022】又、請求項3に記載の発明は、前記第1ブ
レーキを構成するピストンを2重構造としてそれぞれに
油圧室を形成し、各油圧室へは独立して作動油を給排可
能な構成としたことにより、同じく上記課題を解決する
と共に、第1一方向クラッチを2度使うことに伴って異
なる変速で2度使わざるを得なくなったブレーキ(第1
ブレーキ)が出てくることに鑑み、当該第1ブレーキを
2度の変速に使用する際に新たに発生する不具合を併せ
て解消するようにしたものである。
According to the third aspect of the present invention, the piston constituting the first brake has a double structure to form a hydraulic chamber in each, and hydraulic oil can be independently supplied to and discharged from each hydraulic chamber. With the configuration, the above problem is also solved, and in addition to using the first one-way clutch twice, the brake that has to be used twice at different speeds (first
In view of the fact that the (brake) comes out, a problem that newly occurs when the first brake is used for shifting twice is also eliminated.

【0023】[0023]

【作用】本発明(請求項1〜3)においては、未公知先
行発明と同様に入力クラッチを切換えることなく全ての
前進段を達成できる。
In the present invention (claims 1 to 3), all forward gears can be achieved without switching the input clutch, as in the previously unknown invention.

【0024】又、第1速→第2速の変速は、第2ブレー
キのみを新たに係合させることにより達成される。この
場合、シングルピニオン型遊星歯車機構のリングギヤと
サンギヤとの間に配置された第1一方向クラッチが係合
状態から空転状態へと変化し、いわゆるワンウェイクラ
ッチ ツー ブレーキの円滑な変速が実現される。
The shift from the first speed to the second speed is achieved by newly engaging only the second brake. In this case, the first one-way clutch arranged between the ring gear and the sun gear of the single pinion type planetary gear mechanism changes from the engaged state to the idling state, and so-called one-way clutch-to-brake smooth shifting is realized. .

【0025】一方、本発明においては、第3速→第4速
の変速は、基本的に第1ブレーキのみが新たに係合され
ることによって実現される。この時、同じ第1一方向ク
ラッチがやはり係合状態から解放状態へと変化し、ここ
でもワンウェイクラッチ ツー ブレーキの円滑な変速
が実現される。
On the other hand, in the present invention, the shift from the third speed to the fourth speed is basically realized by newly engaging only the first brake. At this time, the same first one-way clutch is also changed from the engaged state to the released state, and a smooth one-way clutch-to-brake shift is realized here as well.

【0026】この結果、未公知先行発明による構成では
各変速に対して1つずつ設けられていた一方向クラッチ
を同一の機能を持たせたまま確実に1個減らせることに
なり、その分収容スペースの縮少、重量軽減、及びコス
トの低減が図れる。
As a result, the one-way clutch, which was provided for each shift in the configuration according to the previously unknown invention, can be surely reduced by one while having the same function, and the corresponding amount can be accommodated. Space can be reduced, weight can be reduced, and cost can be reduced.

【0027】なお、本発明に係る自動変速機の構成は、
相隣り合うメンバである両サンギヤメンバの回転数の差
が大きくなる傾向がある。そのため、両メンバに挟まれ
る形で配置されているスラストベアリングの耐久性が他
のベアリングに対して損なわれ易い。請求項2に記載し
た発明では、両サンギヤの間に前進時の入力メンバであ
るキャリヤを配置するようにしたため、両サンギヤメン
バの相対回転数を低減することができ、ベアリングの耐
久性を向上できる。
The structure of the automatic transmission according to the present invention is as follows.
There is a tendency that the difference in rotation speed between the two sun gear members, which are members adjacent to each other, becomes large. Therefore, the durability of the thrust bearing arranged so as to be sandwiched between both members is likely to be impaired with respect to other bearings. In the invention described in claim 2, since the carrier that is the input member during forward movement is arranged between both sun gears, the relative rotational speed of both sun gear members can be reduced, and the durability of the bearing can be improved. .

【0028】又、本発明に係る自動変速機にあっては、
一方向クラッチを2度使う関係上、第1ブレーキを第1
速及び第4速で重複して使うようになる。しかしなが
ら、第1速と第4速とでは、該第1ブレーキに要求され
るトルク容量が異なる。そのため、この第1ブレーキを
何等の手当をすることもなしに重複して使うようにする
と、(より大きなトルク容量を必要とする第1速時にも
支障が生じないように受圧面積を大きくする必要がある
ため)特に第3速→第4速の変速において、容量が大き
くなり過ぎ、変速ショックが大きくなるという問題が発
生する。この問題を回避するには、第3速→第4速の変
速時に係合力を小さくするための別途の制御を行わせる
必要が出てくるが、受圧面積が大きいピストンを小さな
油圧で細かく制御するのは現実には非常に困難である。
Further, in the automatic transmission according to the present invention,
Since the one-way clutch is used twice, the first brake is the first
It will be used repeatedly at the 4th speed and the 4th speed. However, the torque capacity required for the first brake is different between the first speed and the fourth speed. Therefore, if the first brakes are used in duplicate without any allowance, it is necessary to increase the pressure receiving area so as not to cause trouble even at the first speed, which requires a larger torque capacity. In particular, in the shift from the third speed to the fourth speed, there is a problem that the capacity becomes too large and the shift shock becomes large. In order to avoid this problem, it is necessary to perform a separate control for reducing the engagement force during the shift from the third speed to the fourth speed, but the piston with a large pressure receiving area is finely controlled with a small hydraulic pressure. Is very difficult in reality.

【0029】又、本発明に係る自動変速機においては、
第1速→第3速、第4速→第3速等の変速にあっては第
1ブレーキを係合状態から非係合状態へと速やかに移行
させる必要があるが、油圧室が大きいとピストンの戻り
が遅く、変速時間が長くなったりショックが大きくなっ
たりする。
Further, in the automatic transmission according to the present invention,
When shifting from the first speed to the third speed and from the fourth speed to the third speed, it is necessary to quickly shift the first brake from the engaged state to the disengaged state, but if the hydraulic chamber is large. The piston returns slowly, resulting in a long shift time and a large shock.

【0030】請求項3に記載の発明では、第1ブレーキ
を構成するピストンを2重構造としてそれぞれに油圧室
を形成し、この油圧室へは独立して作動油を給排可能と
したため、大きな容量の必要な第1速係合時には2つの
油圧室に同時に作動油を供給すると共に、大きな容量を
必要としない第4速の係合時にはいずれか一方の油圧室
にのみ作動油を給排することにより、この問題を合理的
に解消することができる。
According to the third aspect of the present invention, since the piston constituting the first brake has a double structure and a hydraulic chamber is formed in each of them, the hydraulic oil can be independently supplied to and discharged from the hydraulic chamber. The hydraulic oil is supplied to the two hydraulic chambers at the same time when the first speed is engaged, which requires a large capacity, and the hydraulic oil is supplied to and discharged from only one hydraulic chamber, when the fourth speed is engaged, which does not require a large capacity. As a result, this problem can be reasonably solved.

【0031】[0031]

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に
説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0032】図1〜図3に本発明の第1実施例を示す。1 to 3 show a first embodiment of the present invention.

【0033】この実施例は、第1遊星歯車機構111を
シングルピニオン型遊星歯車機構によって構成すると共
に、第2遊星歯車機構121をダブルピニオン型遊星歯
車機構によって構成したものである。
In this embodiment, the first planetary gear mechanism 111 is constituted by a single pinion type planetary gear mechanism, and the second planetary gear mechanism 121 is constituted by a double pinion type planetary gear mechanism.

【0034】第1遊星歯車機構111は、サンギヤS1
11とリングギヤR111と、これらに噛合したピニオ
ンギヤP111を保持したキャリヤC101とを回転要
素とする。
The first planetary gear mechanism 111 includes a sun gear S1.
11, a ring gear R111, and a carrier C101 that holds a pinion gear P111 meshed with these are used as rotating elements.

【0035】これに対し第2遊星歯車機構121は、サ
ンギヤS121とリングギヤR121との間に、サンギ
ヤS121に噛合するショートピニオンギヤPS121
と、このショートピニオンギヤPS121及びリングギ
ヤR121に噛合するピニオンギヤP121とを備え
る。ピニオンギヤP121が第1遊星歯車機構111の
ピニオンギヤP111と一体化されてロングピニオンと
なっている。更に、第1遊星歯車機構111と第2遊星
歯車機構121とのキャリヤC101が共通化されてい
る。又、出力部材であるドライブギヤ131が第2遊星
歯車機構121におけるリングギヤR121に一体的に
連結されている。
On the other hand, in the second planetary gear mechanism 121, between the sun gear S121 and the ring gear R121, the short pinion gear PS121 that meshes with the sun gear S121.
And a pinion gear P121 that meshes with the short pinion gear PS121 and the ring gear R121. The pinion gear P121 is integrated with the pinion gear P111 of the first planetary gear mechanism 111 to form a long pinion. Further, the carrier C101 for the first planetary gear mechanism 111 and the second planetary gear mechanism 121 is shared. The drive gear 131, which is an output member, is integrally connected to the ring gear R121 of the second planetary gear mechanism 121.

【0036】入力軸141は、キャリヤC101と第2
遊星歯車機構121のサンギヤS121とに選択的に連
結される。そのための摩擦係合装置として入力軸141
とキャリヤC101との間に第1クラッチK111が設
けられている。
The input shaft 141 has a carrier C101 and a second
It is selectively connected to the sun gear S121 of the planetary gear mechanism 121. As the friction engagement device therefor, the input shaft 141
And a carrier C101, a first clutch K111 is provided.

【0037】又、第1遊星歯車機構111のサンギヤS
111とリングギヤR111との間には、互いに直列に
配置された第2クラッチK112と第1一方向クラッチ
F111とが配置されている。
Further, the sun gear S of the first planetary gear mechanism 111.
A second clutch K112 and a first one-way clutch F111, which are arranged in series with each other, are arranged between 111 and the ring gear R111.

【0038】更に、入力軸141とサンギヤS121と
の間に第3速のエンジンブレーキとリバースレンジを確
保するための第3クラッチK113が設けられている。
Further, a third clutch K113 is provided between the input shaft 141 and the sun gear S121 to secure the engine brake at the third speed and the reverse range.

【0039】一方、ブレーキ手段として、第1遊星歯車
機構111のサンギヤS111とハウジング151との
間には、第2クラッチK112と直列に第1ブレーキB
111が設けられている。第1ブレーキB111のクラ
ッチ側のメンバは一方向クラッチF111を介して第1
遊星歯車機構111のリングギヤR111と連結されて
いる。このリングギヤR111は第3ブレーキB113
を介してケーシング151と連結されている。
On the other hand, as a braking means, the first brake B is connected in series with the second clutch K112 between the sun gear S111 of the first planetary gear mechanism 111 and the housing 151.
111 is provided. The member on the clutch side of the first brake B111 is the first member via the one-way clutch F111.
It is connected to the ring gear R111 of the planetary gear mechanism 111. This ring gear R111 is the third brake B113.
It is connected to the casing 151 via.

【0040】又第2遊星歯車機構121のサンギヤS1
21とハウジング151との間には第2ブレーキB11
2が設けられている。
Further, the sun gear S1 of the second planetary gear mechanism 121.
21 and the housing 151 between the second brake B11
Two are provided.

【0041】この第2ブレーキB112と並列に、互い
に直列に配列された第4ブレーキB114と第2一方向
クラッチF112とが配置されている。
A fourth brake B114 and a second one-way clutch F112, which are arranged in series with each other, are arranged in parallel with the second brake B112.

【0042】なお、この第2一方向クラッチF112
は、サンギヤS121が逆回転しようとする際に係合す
るように設定されている。
Incidentally, this second one-way clutch F112.
Are set to engage when the sun gear S121 tries to rotate in the reverse direction.

【0043】図1に示す自動変速機の変速特性を示す共
線図は図3のとおりである。又作動表は図2のとおりで
ある。
FIG. 3 is a collinear diagram showing the shift characteristics of the automatic transmission shown in FIG. The operation table is shown in FIG.

【0044】この自動変速機においては、キャリヤC1
01が共通化されていることから回転要素は5つであ
り、従って共線図は5本の縦線で示される。又第1遊星
歯車機構111がシングルピニオン型遊星歯車機構であ
り、且つ第2遊星歯車機構121がダブルピニオン型の
ものであり、更に第2遊星歯車機構121の外周側のピ
ニオンギヤP121がロングピニオン化されているか
ら、共通のキャリヤC101を示す線の一方側に、第1
遊星歯車機構111のサンギヤS111を示す線が位置
し、又、他方側に第2遊星歯車機構121のリングギヤ
R121を示す線及びサンギヤS121を示す線、第1
遊星歯車機構111のリングギヤR111を示す線とが
位置することになる。
In this automatic transmission, the carrier C1
Since 01 is common, there are five rotating elements, so the alignment chart is shown by five vertical lines. Also, the first planetary gear mechanism 111 is a single pinion type planetary gear mechanism, the second planetary gear mechanism 121 is a double pinion type, and the pinion gear P121 on the outer peripheral side of the second planetary gear mechanism 121 is a long pinion. Therefore, on one side of the line showing the common carrier C101,
The line showing the sun gear S111 of the planetary gear mechanism 111 is located, and the line showing the ring gear R121 of the second planetary gear mechanism 121 and the line showing the sun gear S121 are located on the other side.
The line indicating the ring gear R111 of the planetary gear mechanism 111 is positioned.

【0045】なお、各遊星歯車機構111、121のギ
ヤ比の関係で第2遊星歯車機構121のリングギヤR1
21を示す線が、キャリヤC101を示す線に隣接して
位置し、出力部材となる。更に、第1遊星歯車機構11
1のリングギヤR111を示す線が、出力部材であるリ
ングギヤR121を示す線に隣接して位置する。前進時
の入力要素であるキャリヤC101の線上の「1」の長
さの位置と、固定要素を示す線の原点位置とを結んだ直
線が、出力部材(第2遊星歯車機構121のリングギヤ
R121)を示す線を横切る位置が出力回転数となるた
め、この回転数の値は入力1回転当りの出力回転数とな
る。
The ring gear R1 of the second planetary gear mechanism 121 is related to the gear ratio of the planetary gear mechanisms 111 and 121.
The line indicating 21 is located adjacent to the line indicating the carrier C101 and serves as an output member. Further, the first planetary gear mechanism 11
The line indicating the first ring gear R111 is located adjacent to the line indicating the ring gear R121 that is the output member. A straight line connecting the position of length "1" on the line of the carrier C101 which is the input element at the time of forward movement and the origin position of the line showing the fixed element is the output member (ring gear R121 of the second planetary gear mechanism 121). Since the position crossing the line indicating is the output rotation speed, the value of this rotation speed is the output rotation speed per input rotation.

【0046】ここで、この第1実施例に係る自動変速機
で設定される各変速段について説明する。
Here, each shift speed set in the automatic transmission according to the first embodiment will be described.

【0047】まず第1速は、第1クラッチK111と第
1ブレーキB111を係合させることに伴って第1一方
向クラッチF111が係合することによって設定され
る。即ちキャリヤ101が入力軸141と共に回転する
と、第2遊星歯車機構121のリングギヤR121に出
力側の負荷がかかっているために第1遊星歯車機構11
1のリングギヤR111が逆回転しようとするが、この
リングギヤR111に逆回転方向のトルクがかかると第
1一方向クラッチF111が係合する。その結果リング
ギヤR111の回転が阻止され(即ちリングギヤR11
1に反力トルクが与えられ)、出力部材である第2遊星
歯車機構121のリングギヤR121が入力軸141に
対して大きく減速されて正回転する。
First, the first speed is set by engaging the first one-way clutch F111 with the engagement of the first clutch K111 and the first brake B111. That is, when the carrier 101 rotates together with the input shaft 141, the load on the output side is applied to the ring gear R121 of the second planetary gear mechanism 121, so the first planetary gear mechanism 11
The first ring gear R111 tries to rotate in the reverse direction, but when torque in the reverse rotation direction is applied to the ring gear R111, the first one-way clutch F111 is engaged. As a result, the rotation of the ring gear R111 is blocked (that is, the ring gear R11
(1 is given a reaction torque), and the ring gear R121 of the second planetary gear mechanism 121, which is an output member, is greatly decelerated with respect to the input shaft 141 and rotates normally.

【0048】この第1速での変速比は第1遊星歯車機構
111のギヤ比をρ12、第2遊星歯車機構121のギ
ヤ比をρ22、第2遊星歯車機構121の外周側のピニ
オンギヤとリングギヤの歯数比をγ22とすれば、 (1−ρ12)/(1−ρ12−2・γ22) …(1) で表わされる。
Regarding the gear ratio at the first speed, the gear ratio of the first planetary gear mechanism 111 is ρ12, the gear ratio of the second planetary gear mechanism 121 is ρ22, and the pinion gear and ring gear on the outer peripheral side of the second planetary gear mechanism 121 are the same. When the tooth number ratio is γ22, it is represented by (1-ρ12) / (1-ρ12-2 · γ22) (1).

【0049】なおこの第1速でエンジンブレーキを効か
せるためには、第1一方向クラッチF111と並列に設
けられた第3ブレーキB113を係合させ、第1一方向
クラッチF111が空転する方向のリングギヤR111
の回転を阻止する。
In order to apply the engine brake at the first speed, the third brake B113 provided in parallel with the first one-way clutch F111 is engaged, so that the first one-way clutch F111 runs in the idling direction. Ring gear R111
Prevent the rotation of.

【0050】一方、第2速は、第1クラッチK111と
第4ブレーキB114とを係合させることに伴って第2
一方向クラッチF112が係合すると共に第1一方向ク
ラッチF111が空転することによって設定される。即
ち、キャリヤC101が入力軸141と共に回転する
と、第2遊星歯車機構121のリングギヤR121に出
力側の負荷がかかってサンギヤS121が逆転しようと
し、そのために第2一方向クラッチF112が係合して
サンギヤS121が固定され(サンギヤS121に反力
トルクが与えられ)、その結果出力部材であるリングギ
ヤR121は入力軸141の回転を第2遊星歯車機構1
21で連結した回転数で正回転する。従って、この第2
速の変速比は、 1/(1−ρ22) …(2) で表わされる。なお、この場合第1一方向クラッチF1
11はそれまでの係合状態から空転状態へと変化し、第
1遊星歯車機構111のリングギヤR111の正回転を
許容する。
On the other hand, in the second speed, the second clutch is engaged with the engagement of the first clutch K111 and the fourth brake B114.
It is set by engaging the one-way clutch F112 and idling the first one-way clutch F111. That is, when the carrier C101 rotates together with the input shaft 141, a load on the output side is applied to the ring gear R121 of the second planetary gear mechanism 121, and the sun gear S121 tries to rotate in the reverse direction. Therefore, the second one-way clutch F112 is engaged and the sun gear S121 is engaged. S121 is fixed (reaction torque is applied to the sun gear S121), and as a result, the ring gear R121, which is an output member, rotates the input shaft 141 by rotating the second planetary gear mechanism 1.
It rotates forward at the rotation speed connected at 21. Therefore, this second
The speed change ratio is represented by 1 / (1-ρ22) (2). In this case, the first one-way clutch F1
11 changes from the engaged state up to that point to the idling state, and allows the normal rotation of the ring gear R111 of the first planetary gear mechanism 111.

【0051】この第2速は第2一方向クラッチF112
を係合させて設定する関係上、エンジンブレーキを効か
せる場合には、その第2一方向クラッチF112が空転
する方向のサンギヤS121の回転を阻止するために、
第2ブレーキB112を係合させる。
This second speed is the second one-way clutch F112.
In order to prevent the rotation of the sun gear S121 in the idling direction of the second one-way clutch F112 when the engine brake is applied,
The second brake B112 is engaged.

【0052】なお、もし、いわゆるクラッチ ツー ク
ラッチ変速を許容するならば、第4ブレーキB114及
び第2一方向クラッチF112は必ずしも必要はない。
これらを省略したスケルトンについては、図4、図5を
用いて後述する。図1〜図3の実施例では、第4ブレー
キB114及び第2一方向クラッチF112が設けられ
ていることから、第1速から第2速への変速は、この第
4ブレーキB114を新たに係合させることによって達
成でき、従って変速ショックの少ないワンウェイクラッ
チ ツー ブレーキによるスムーズな変速を行うことが
できる。
If the so-called clutch-to-clutch shift is allowed, the fourth brake B114 and the second one-way clutch F112 are not always necessary.
The skeleton with these omitted will be described later with reference to FIGS. 4 and 5. Since the fourth brake B114 and the second one-way clutch F112 are provided in the embodiments of FIGS. 1 to 3, when shifting from the first speed to the second speed, the fourth brake B114 is newly engaged. It is possible to achieve a smooth shift by means of a one-way clutch and two brakes with less shift shock.

【0053】第3速は、第1クラッチK111及び第2
クラッチK112を係合させることに伴って第1一方向
クラッチF111が再び係合することにより設定され
る。即ち、第2クラッチK112が係合することで第1
遊星歯車機構111のサンギヤS111が正回転とな
り、第1一方向クラッチF111が係合し、その結果第
1遊星歯車機構111ではキャリヤC101、サンギヤ
S111、リングギヤR111が入力軸141と共に回
転するため、その全体が一体となって回転する。従って
出力部材であるリングギヤR121は入力軸141と等
速度で正回転し、変速比が「1」の直結段となる。
In the third speed, the first clutch K111 and the second clutch
It is set by engaging the first one-way clutch F111 again as the clutch K112 is engaged. That is, by engaging the second clutch K112, the first clutch
The sun gear S111 of the planetary gear mechanism 111 is rotated forward and the first one-way clutch F111 is engaged. As a result, in the first planetary gear mechanism 111, the carrier C101, the sun gear S111, and the ring gear R111 rotate together with the input shaft 141. The whole rotates together. Therefore, the ring gear R121, which is an output member, rotates forward at the same speed as the input shaft 141, and is in a direct connection stage having a gear ratio of "1".

【0054】なお、この場合も、第1一方向クラッチF
111を係合させているため、エンジンブレーキを効か
せる場合には第3クラッチK113を係合させる。又、
第2一方向クラッチF112はこれを連結してある第2
遊星歯車機構121のサンギヤS121がこの第3速で
正転するまで空転状態となり、従って第3速において第
4ブレーキB114を係合させても第4ブレーキB11
4は動力の伝達には関与しない。従って第4ブレーキB
114は変速のために同期解放が必要なものではないた
め、第2速から第3速への変速は第2クラッチK112
を新たに係合させるだけで達成できる。
In this case also, the first one-way clutch F
Since 111 is engaged, the third clutch K113 is engaged when the engine brake is applied. or,
The second one-way clutch F112 is the second
Until the sun gear S121 of the planetary gear mechanism 121 normally rotates at the third speed, the idling state is maintained. Therefore, even if the fourth brake B114 is engaged at the third speed, the fourth brake B11 is engaged.
4 is not involved in power transmission. Therefore, the fourth brake B
Since 114 does not require synchronous release for shifting, shifting from the second speed to the third speed requires the second clutch K112.
Can be achieved only by newly engaging.

【0055】第4速は、第1クラッチK111、第2ク
ラッチK112、及び第1ブレーキB111を係合させ
ることによって設定される。即ち、キャリヤC101は
第1遊星歯車機構111と第2遊星歯車機構121とで
共通化されているため、キャリヤC101が入力軸14
1と共に回転すると、第1遊星歯車機構111では第1
ブレーキB111及び第2クラッチK112で固定して
いるサンギヤS111が反力トルクを受け、その結果共
通化されているキャリヤC101がサンギヤS121の
周りを正回転し、第2遊星歯車機構121のリングギヤ
R121が入力軸141に対して増設されて正回転す
る。即ち変速比が「1」より小さいオーバードライブ段
が達成される。この場合の変速比は、 (1−ρ12)/(1−ρ12+2・ρ12・γ22) …(3) で表わされる。
The fourth speed is set by engaging the first clutch K111, the second clutch K112, and the first brake B111. That is, since the carrier C101 is commonly used by the first planetary gear mechanism 111 and the second planetary gear mechanism 121, the carrier C101 is the same as the carrier C101.
When rotated together with the first planetary gear mechanism 111,
The sun gear S111 fixed by the brake B111 and the second clutch K112 receives a reaction torque, and as a result, the common carrier C101 rotates forward around the sun gear S121, and the ring gear R121 of the second planetary gear mechanism 121 is rotated. It is added to the input shaft 141 to rotate forward. That is, an overdrive stage having a gear ratio smaller than "1" is achieved. The gear ratio in this case is represented by (1-ρ12) / (1-ρ12 + 2 · ρ12 · γ22) (3).

【0056】又この場合、第2遊星歯車機構121のサ
ンギヤS121は、入力軸141より速く正回転するた
め、第4ブレーキB114を係合させておいても、一方
向クラッチF111、F112が空転するため該第4ブ
レーキB114は動力の伝達に関与しない。従って第3
速から第4速への変速は第1ブレーキB111を新たに
係合させるだけで達成でき、円滑な変速が可能である。
Further, in this case, since the sun gear S121 of the second planetary gear mechanism 121 rotates forward faster than the input shaft 141, the one-way clutches F111 and F112 idle even if the fourth brake B114 is engaged. Therefore, the fourth brake B114 does not participate in power transmission. Therefore, the third
The speed change from the fourth speed to the fourth speed can be achieved only by newly engaging the first brake B111, and a smooth speed change is possible.

【0057】一方、後進段は、第3クラッチK113及
び第3ブレーキB113を係合させることにより設定さ
れる。即ち第2遊星歯車機構121のサンギヤS121
が入力軸141と共に回転すると、共通化されているキ
ャリヤC101に出力側の負荷がかかっている上に、第
1遊星歯車機構111のピニオンギヤP111がロング
ピニオン化されているため、第1遊星歯車機構111の
リングギヤR111が正回転しようとするが、これがブ
レーキB111で固定されていて反力トルクを受け、そ
の結果第2遊星歯車機構121のリングギヤR121が
逆回転する。この場合の変速比は、 (2・γ22−ρ22+ρ12・ρ22)/ (ρ22−ρ12・ρ22−2・ρ22・γ22) …(4) で表わされる。
On the other hand, the reverse speed is set by engaging the third clutch K113 and the third brake B113. That is, the sun gear S121 of the second planetary gear mechanism 121.
Is rotated together with the input shaft 141, the load on the output side is applied to the common carrier C101, and the pinion gear P111 of the first planetary gear mechanism 111 is formed into a long pinion. Although the ring gear R111 of 111 is about to rotate in the forward direction, it is fixed by the brake B111 and receives a reaction torque. As a result, the ring gear R121 of the second planetary gear mechanism 121 rotates in the reverse direction. The gear ratio in this case is represented by (2 · γ22−ρ22 + ρ12 · ρ22) / (ρ22−ρ12 · ρ22-2 · ρ22 · γ22) (4).

【0058】上述したように、この自動変速機において
は、第1クラッチK111を係合させたままで全ての前
進段を設定することができる。従って、前述した特開平
2−229946号公報で開示されているような従来例
のように、前進段の各変速段間でいわゆる入力クラッチ
(第1クラッチK111相当のクラッチ)を切換えたり
する必要がない。そのため、変速ショックの増大を防止
することができ、又変速制御が容易になる。
As described above, in this automatic transmission, all forward gears can be set while the first clutch K111 remains engaged. Therefore, it is necessary to switch a so-called input clutch (clutch equivalent to the first clutch K111) between the forward gears, as in the conventional example disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-229946. Absent. Therefore, increase in shift shock can be prevented, and shift control is facilitated.

【0059】更に、上述の説明で明らかなように、この
実施例に係る自動変速機においては、第1一方向クラッ
チF111を第1速、第2速段間、及び第3速、第4速
段間においてそれぞれ係合、解放の転換を行わせてい
る。即ち、第1一方向クラッチF111を2度(重複し
て)機能させていることになる。これにより、それぞれ
の変速について一方向クラッチを配置する構成に比べ、
同じ機能を維持しながら少なくとも1個確実に一方向ク
ラッチを減じることができ、その分収容スペースの低
減、重量軽減、及びコストの低減を図ることができる。
Further, as is apparent from the above description, in the automatic transmission according to this embodiment, the first one-way clutch F111 is used for the first speed, the second speed, the third speed, and the fourth speed. Engagement and disengagement are switched between steps. That is, the first one-way clutch F111 is functioning twice (duplicated). As a result, compared to the configuration in which a one-way clutch is arranged for each shift,
At least one one-way clutch can be surely reduced while maintaining the same function, and the storage space, weight, and cost can be reduced accordingly.

【0060】なお、図4に上述した上記第1実施例の変
形例を示す。
FIG. 4 shows a modification of the first embodiment described above.

【0061】この変形例では、上記第1実施例の構成か
ら第4ブレーキB114、第2一方向クラッチF112
を更に取り除いたものである。この自動変速機の係合表
は図5に示されるようになる。図5から明らかなよう
に、この自動変速機では、第2速から第3速の変速にあ
たって第2ブレーキB112を解放すると共に、第2ク
ラッチK112を係合する操作を行う。この結果、第2
速から第3速の変速に際してはいわゆるクラッチ ツウ
クラッチの変速となるが、第4ブレーキB114及び
第2一方向クラッチF112を省略できる分更なる収容
スペースの低減、重量軽減、及びコスト低減を図ること
ができる。
In this modification, the fourth brake B114 and the second one-way clutch F112 are added to the structure of the first embodiment.
Is further removed. The engagement table of this automatic transmission is as shown in FIG. As is apparent from FIG. 5, in this automatic transmission, the second brake B112 is released and the second clutch K112 is engaged in shifting from the second speed to the third speed. As a result, the second
When shifting from the third speed to the third speed, a so-called clutch-to-clutch shift is performed, but since the fourth brake B114 and the second one-way clutch F112 can be omitted, further reduction of the storage space, weight reduction, and cost reduction are intended. You can

【0062】次に、図6、図7を用いて本発明の第2実
施例を説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0063】この第2実施例は、各回転メンバの実質的
な連結状態は前述の図1に示した構成と全く同一である
が、キャリヤC201の配置を工夫して回転数差の大き
な両サンギヤS211、S221が直接隣り合うのを防
止し、もってこの部分に配置するスラストベアリングの
耐久性が低下するのを防止するようにしたものである。
In this second embodiment, the substantially connected state of each rotating member is exactly the same as that shown in FIG. 1, but the arrangement of the carrier C201 is devised so that both sun gears having a large difference in rotational speed. This prevents S211 and S221 from being directly adjacent to each other, thereby preventing the durability of the thrust bearing arranged in this portion from being deteriorated.

【0064】図6はそのスケルトンを、図7は具体的な
断面をそれぞれ示している。
FIG. 6 shows the skeleton, and FIG. 7 shows a concrete cross section.

【0065】両図から明らかなように、キャリヤC20
1は、第1遊星歯車機構211のサンギヤS211と第
2遊星歯車機構221のサンギヤS221との間に配置
されている。このため、それぞれの摺動部位における相
対回転差は半減され、安価なスラストベアリングを介在
させるだけで足りるようになる。
As is clear from both figures, the carrier C20
1 is arranged between the sun gear S211 of the first planetary gear mechanism 211 and the sun gear S221 of the second planetary gear mechanism 221. Therefore, the relative rotation difference between the sliding portions is halved, and it suffices to interpose an inexpensive thrust bearing.

【0066】その他の構成については、前記図1〜図3
に示した第1実施例と基本的に同一であるため、図中で
下2桁が同一の符号を付すに止どめ、重複説明を省略す
る。
Other configurations are shown in FIGS.
Since it is basically the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the last two digits in the figure are given the same reference numerals, and duplicate explanations are omitted.

【0067】次に、図8は、図7の第1ブレーキB21
1(図1の場合は第1ブレーキB111に相当)の付近
を拡大して示したものである。
Next, FIG. 8 shows the first brake B21 of FIG.
1 is an enlarged view of the vicinity of 1 (corresponding to the first brake B111 in the case of FIG. 1).

【0068】図から明らかなように、第1ブレーキB2
11は、そのピストン211a が2重構造とされ、それ
ぞれに油室211b 、211c を有している。各油室2
11b 、211c へは独立して作動油が給排可能とされ
ている。
As is apparent from the figure, the first brake B2
11, the piston 211a has a double structure and has oil chambers 211b and 211c, respectively. Each oil chamber 2
The hydraulic oil can be supplied to and discharged from 11b and 211c independently.

【0069】第1ブレーキB211は、このような構成
とされていることにより、例えば第1速から第2速への
変速時においてこれが係合させられる時には、油室21
1b、211c の双方に同時に作動油が供給される。こ
の結果、ピストン211a は小さなタイムラグでしかも
大きなトルクで摩擦板211d を押し付けることができ
るようになり、確実な固定作用が得られる。
The first brake B211 having such a structure allows the oil chamber 21 to be engaged when the first brake B211 is engaged during the shift from the first speed to the second speed.
Hydraulic oil is simultaneously supplied to both 1b and 211c. As a result, the piston 211a can press the friction plate 211d with a large torque with a small time lag, and a reliable fixing action can be obtained.

【0070】一方、例えば第3速から第4速への変速時
に係合される時には、油室211b又は211c のいず
れか一方にのみ油圧が供給される。この結果、当該いず
れか一方への油室に作動油を供給する速度自体は全く変
更しなくても、ピストン212a は第1速の係合時に比
べ受圧面積が減少した分のトルクのみで摩擦板211d
を押し付けることになる。この結果、第3速から第4速
への変速に必要且つ十分なトルクで摩擦板211d を押
し付けることができるようになる。
On the other hand, for example, when engaged during the shift from the third speed to the fourth speed, the hydraulic pressure is supplied to only one of the oil chambers 211b or 211c. As a result, even if the speed itself for supplying the working oil to the oil chamber is not changed at all, the piston 212a uses only the torque corresponding to the decrease in the pressure receiving area as compared with the engagement at the first speed. 211d
Will be pressed. As a result, the friction plate 211d can be pressed with a torque that is necessary and sufficient for shifting from the third speed to the fourth speed.

【0071】この第1ブレーキB211の構成は、ピス
トン211a の形状がシンプルで且つ軸方向寸法を大き
くとる必要がなく、部品点数もシール材211e を1個
追加するだけの増加で足りるため、コストアップをほと
んど伴わないものである。又、油路構成のために特別な
スペース増を要求することはなく、第4速時には1つの
油室のみへの圧力供給で足るため、効率が良く又燃費も
良いという効果も得られる。
In the structure of the first brake B211, the piston 211a has a simple shape and does not need to have a large axial dimension, and the number of parts can be increased by adding only one sealing member 211e, so that the cost is increased. With almost no. Further, there is no need to increase the space for the construction of the oil passage, and it is sufficient to supply the pressure to only one oil chamber at the 4th speed, so that the efficiency and the fuel consumption can be improved.

【0072】このような構成をとることにより、第1一
方向クラッチF211(F111)を2回使用すること
によって2回使用せざるを得なくなった第1ブレーキB
211(B111)の容量に関する問題を合理的に解消
することができるようになる。
With this configuration, the first one-way clutch F211 (F111) has to be used twice by using the first one-way clutch F211 (F111) twice.
The problem regarding the capacity of the 211 (B111) can be rationally solved.

【0073】なお、このキャリヤC201を両サンギヤ
S211、S221の間に配置するギヤトレインにおい
ても、先の実施例と全く同様に第4ブレーキB214及
び第2一方向クラッチF212については、図9に示す
ように、これを省略することができる。この作用効果に
ついては既に説明済みであるため、図のみを示すに止ど
め、重複説明を省略する。
In the gear train in which the carrier C201 is arranged between the sun gears S211 and S221, the fourth brake B214 and the second one-way clutch F212 are shown in FIG. 9 just as in the previous embodiment. As such, this can be omitted. Since this function and effect have already been described, only the figure is shown and duplicate description is omitted.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
2組の遊星歯車機構のみを用いて前進4段を達成すると
共に、前進段の各変速において入力軸の切換えを行う必
要がなく、しかも一方向クラッチを2つの変速で兼用し
て用いることにより、少なくとも1個省略することがで
き、その分の収容スペースの低減、重量軽減、コスト低
減を図ることができるようになるという優れた効果が得
られる。
As described above, according to the present invention,
By using only two sets of planetary gear mechanisms to achieve four forward speeds, it is not necessary to switch the input shaft in each speed change of the forward speed, and by using the one-way clutch for two speed changes, It is possible to omit at least one of them, and it is possible to obtain an excellent effect that the accommodation space, the weight, and the cost can be reduced accordingly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る車両用自動変速機の第1実施例を
示すスケルトン図
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a first embodiment of a vehicle automatic transmission according to the invention.

【図2】図1の自動変速機の各摩擦係合要素の係合状態
を示す線図
FIG. 2 is a diagram showing an engagement state of each friction engagement element of the automatic transmission of FIG.

【図3】同じく上記自動変速機の各回転メンバの共線図FIG. 3 is a collinear diagram of each rotating member of the above automatic transmission.

【図4】上記第1実施例の変形例を示すスケルトン図FIG. 4 is a skeleton diagram showing a modified example of the first embodiment.

【図5】上記変形例の各摩擦係合要素の係合状態を示す
線図
FIG. 5 is a diagram showing an engagement state of each friction engagement element of the modified example.

【図6】本発明に係る自動変速機の第2実施例を示すス
ケルトン図
FIG. 6 is a skeleton diagram showing a second embodiment of the automatic transmission according to the invention.

【図7】上記第2実施例に係る自動変速機の具体的な構
成を示した断面図
FIG. 7 is a sectional view showing a specific configuration of the automatic transmission according to the second embodiment.

【図8】図7のブレーキB211付近を拡大して示した
拡大断面図
FIG. 8 is an enlarged sectional view showing the vicinity of the brake B211 in FIG. 7 in an enlarged manner.

【図9】上記第2実施例の自動変速機の変形例を示すス
ケルトン図
FIG. 9 is a skeleton diagram showing a modified example of the automatic transmission according to the second embodiment.

【図10】従来の自動変速機の構成例を示すスケルトン
FIG. 10 is a skeleton diagram showing a configuration example of a conventional automatic transmission.

【図11】上記従来例の各摩擦係合要素の係合状態を示
す線図
FIG. 11 is a diagram showing an engagement state of each friction engagement element of the conventional example.

【図12】未公知先行技術に相当する自動変速機の構成
を示すスケルトン図
FIG. 12 is a skeleton diagram showing a configuration of an automatic transmission corresponding to an unknown prior art.

【図13】上記自動変速機の各摩擦係合要素の係合状態
を示す線図
FIG. 13 is a diagram showing an engagement state of each friction engagement element of the automatic transmission.

【図14】上記自動変速機の各回転メンバの共線図FIG. 14 is an alignment chart of each rotating member of the automatic transmission.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

111、211…第1遊星歯車機構 121、221…第2遊星歯車機構 S111、S121、S211、S221…サンギヤ R111、R121、R211、R221…リングギヤ C101、C201…キャリヤ P111、P211…ピニオンギヤ PS121、PS221…ショートピニオンギヤ P121、P221…ピニオンギヤ 141、241…入力軸 131、231…出力部材 K111、K211…第1クラッチ K112、K212…第2クラッチ F111、F211…第1一方向クラッチ B111、B211…第1ブレーキ B112、B212…第2ブレーキ 211a …ピストン 211b 、211c …油室 111, 211 ... First planetary gear mechanism 121, 221 ... Second planetary gear mechanism S111, S121, S211, S221 ... Sun gear R111, R121, R211, R221 ... Ring gear C101, C201 ... Carrier P111, P211 ... Pinion gear PS121, PS221 ... Short pinion gears P121, P221 ... Pinion gears 141, 241 ... Input shafts 131, 231 ... Output members K111, K211 ... First clutches K112, K212 ... Second clutches F111, F211 ... First one-way clutches B111, B211 ... First brakes B112 , B212 ... second brake 211a ... pistons 211b, 211c ... oil chamber

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】サンギヤと、該サンギヤに対して同心円上
に配置されたリングギヤと、これらのギヤの間に配置さ
れた少なくとも1つのピニオンギヤと、該ピニオンギヤ
を保持するキャリヤと、を回転要素とする2組の遊星歯
車機構を備え、前記各キャリヤが互いに一体となって回
転するように連結されると共に、前記2組の遊星歯車機
構のうち、一方の遊星歯車機構をシングルピニオン型遊
星歯車機構、他方の遊星歯車機構をダブルピニオン型遊
星歯車機構により構成し、シングルピニオン型遊星歯車
機構における少なくとも1つのピニオンギヤとダブルピ
ニオン型遊星歯車機構における少なくとも1つのリング
ギヤと噛合うピニオンギヤとが一体化されてロングピニ
オンを形成している車両用自動変速機において、 ダブルピニオン型遊星歯車機構のサンギヤと噛合うピニ
オンを前記キャリヤに連結すると共に、該ダブルピニオ
ン型遊星歯車機構のリンクギヤを出力軸に連結し、且つ
各回転メンバの連結状態を選択・制御する要素として、 前記キャリヤと入力軸とを前進段で常に連結する第1ク
ラッチと、 前記シングルピニオン型遊星歯車機構のリングギヤとサ
ンギヤとの間を第1一方向クラッチを介して連結する第
2クラッチと、 前記シングルピニオン型遊星歯車機構のリングギヤを前
記第1一方向クラッチを介してケーシングに固定すると
共に、該シングルピニオン型遊星歯車機構のサンギヤを
前記第2クラッチを介してケーシングに固定する第1ブ
レーキと、 前記ダブルピニオン型遊星歯車機構のサンギヤをケーシ
ングに固定する第2ブレーキと、 を備えたことを特徴とする車両用自動変速機。
1. A rotary element comprising a sun gear, a ring gear arranged concentrically with respect to the sun gear, at least one pinion gear arranged between these gears, and a carrier holding the pinion gear. Two sets of planetary gear mechanisms are provided, the carriers are connected to each other so as to rotate together, and one planetary gear mechanism of the two sets of planetary gear mechanisms is a single pinion type planetary gear mechanism, The other planetary gear mechanism is configured by a double-pinion type planetary gear mechanism, and at least one pinion gear in the single-pinion type planetary gear mechanism and at least one ring gear in the double-pinion type planetary gear mechanism that mesh with each other are integrated and long. In a vehicle automatic transmission that forms a pinion, a double pinion type planetary tooth A pinion that meshes with a sun gear of a car mechanism is connected to the carrier, a link gear of the double pinion type planetary gear mechanism is connected to an output shaft, and the carrier is used as an element for selecting and controlling the connection state of each rotating member. A first clutch that always connects the input shaft with the input shaft in a forward stage; a second clutch that connects the ring gear and the sun gear of the single pinion type planetary gear mechanism through a first one-way clutch; and the single pinion type A first brake for fixing a ring gear of the planetary gear mechanism to the casing via the first one-way clutch, and a sun gear of the single pinion type planetary gear mechanism to the casing via the second clutch; and the double pinion. A second brake for fixing the sun gear of the planetary planetary gear mechanism to the casing, That an automatic transmission for a vehicle.
【請求項2】請求項1において、前記両サンギヤの間に
前記キャリヤを配置したことを特徴とする車両用自動変
速機。
2. The automatic transmission for a vehicle according to claim 1, wherein the carrier is arranged between the sun gears.
【請求項3】請求項1又は2のいずれかにおいて、前記
第1ブレーキを構成するピストンを2重構造としてそれ
ぞれに油圧室を形成し、各油圧室へは独立して作動油を
給排可能な構成としたことを特徴とする車両用自動変速
機。
3. The piston according to claim 1 or 2, wherein the piston constituting the first brake has a double structure to form a hydraulic chamber in each, and hydraulic oil can be independently supplied to and discharged from each hydraulic chamber. An automatic transmission for a vehicle, which has a simple structure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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