JPH0754941A

JPH0754941A - 自動変速機

Info

Publication number: JPH0754941A
Application number: JP5196103A
Authority: JP
Inventors: Takao Taniguchi; 孝男谷口; Kazumasa Tsukamoto; 一雅塚本; Masahiro Hayabuchi; 正宏早渕; Masaaki Nishida; 正明西田; Takashi Morimoto; 隆森本
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1993-08-06
Filing date: 1993-08-06
Publication date: 1995-02-28

Abstract

(57)【要約】【目的】既存の自動変速機の構造をわずかに変更するだ
けで、変速段の数を増加させることができる自動変速機
を提供する。【構成】第１のケースと、該第１のケースに隣接して配
設された第２のケースとを有し、前記第１のケースに主
変速機３が収容され、エンジンからの回転を受けてアン
ダドライブの変速を行う。前記第２のケースに中間変速
機４が収容され、前記主変速機３と同一軸上に配設され
る。前記中間変速機４は、前記主変速機３からの回転を
受けてオーバドライブの変速を行う。さらに、前記第１
のケースに副変速機５が収容され、前記主変速機３と並
列に配設される。該副変速機５は、前記中間変速機４か
らの回転を受けてアンダドライブの変速を行う。前記主
変速機３及び副変速機５で構成される自動変速機に中間
変速機４を組み付けることによって、より高い変速段を
有する自動変速機とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、フロントエンジン・フロントドラ
イブ（ＦＦ）式の自動車においては、エンジンの軸及び
該エンジンが出力した回転を変速して自動車の前方の左
右の駆動輪に伝達する自動変速機の軸が自動車の横方向
に配設されるようになっている。この場合、エンジン及
び自動変速機の軸方向寸法が自動車の幅によって制限さ
れる。

【０００３】そこで、自動変速機の軸方向寸法を短くす
るために、エンジンの出力軸とトルクコンバータを直結
させて配設し、該トルクコンバータから出力された回転
を変速機構に伝達し、該変速機構のカウンタシャフト構
造によって反転させた後にディファレンシャル装置に伝
達し、回転を差動させて自動車の前方の左右の駆動輪に
伝達するようになっている。

【０００４】この場合、前記エンジンの出力軸の延長上
の第１軸に３速の主変速機を配設するとともに、前記第
１軸と平行な第２軸に２速の副変速機を配設することに
よって、全体で４速の変速を行うようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の自動変速機においては、４速の自動変速機を５速の
自動変速機に変更する場合、第１軸に３速の主変速機を
配設するとともに、前記第１軸と平行な第２軸に３速の
副変速機を配設する必要がある。ところが、第２軸には
減速された回転が伝達されるため、各部品の径が大き
く、例えば、２プラネタリ式の副変速機を配設しようと
すると、ワンウェイクラッチなどを省略することによっ
て軸方向寸法を短くしなければならない。

【０００６】このように、副変速機の構造が大きく変わ
るため、多くの部品を変更しなければならないだけでな
く、製造工程も変更しなければならず、コストが極めて
高くなってしまう。本発明は、前記従来の自動変速機の
問題点を解決して、既存の自動変速機の構造をわずかに
変更するだけで、変速段の数を増加させることができる
自動変速機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】そのために、本発明の自
動変速機においては、第１のケースと、該第１のケース
に隣接して配設された第２のケースとを有し、前記第１
のケースに主変速機が収容され、エンジンからの回転を
受けてアンダドライブの変速を行う。また、前記第２の
ケースに中間変速機が収容されるとともに、前記主変速
機と同一軸上に配設される。前記中間変速機は、前記主
変速機からの回転を受けてオーバドライブの変速を行
う。

【０００８】さらに、前記第１のケースに副変速機が収
容されるとともに、前記主変速機と並列に配設される。
該副変速機は、前記中間変速機からの回転を受けてアン
ダドライブの変速を行う。

【０００９】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、前記のように
自動変速機においては、第１のケースと、該第１のケー
スに隣接して配設された第２のケースとを有し、前記第
１のケースに主変速機が収容され、エンジンからの回転
を受けてアンダドライブの変速を行う。また、前記第２
のケースに中間変速機が収容されるとともに、前記主変
速機と同一軸上に配設される。前記中間変速機は、前記
主変速機からの回転を受けてオーバドライブの変速を行
う。

【００１０】さらに、前記第１のケースに副変速機が収
容されるとともに、前記主変速機と並列に配設される。
該副変速機は、前記中間変速機からの回転を受けてアン
ダドライブの変速を行う。したがって、前記主変速機及
び副変速機で構成される自動変速機に中間変速機を組み
付けることによって、より高い変速段を有する自動変速
機とすることができる。

【００１１】この場合、主変速機及び副変速機の構造を
変える必要がなく、第１のケースをそのまま使用するこ
とができ、各種の変速段を有する自動変速機を共通化す
ることができる。しかも、製造工程を大きく変更する必
要もない。したがって、コストを低くすることができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す自
動変速機の骨子図、図２は本発明の実施例における自動
変速機の作動表を示す図、図３は本発明の実施例におけ
る自動変速機の各変速段のギヤ比を示す図、図４は本発
明の実施例を示す自動変速機の第１の断面図、図５は本
発明の実施例を示す自動変速機の第２の断面図、図６は
本発明の実施例を示す自動変速機の第３の断面図であ
る。

【００１３】図において、自動変速機は、トルクコンバ
ータ１、該トルクコンバータ１の出力軸２の延長上の第
１軸上に配設されて前進３段、後進１段のアンダドライ
ブの変速を行う主変速機３、同様に第１軸上に配設され
て前進２段のオーバドライブの変速を行う中間変速機
４、前記主変速機３と連結され、第１軸と平行な第２軸
上に並列に配設されて前進２段のアンダドライブの変速
を行う副変速機５、及び該副変速機５の出力軸５ａと連
結されたディファレンシャル装置１３から成る。

【００１４】前記トルクコンバータ１は、図示しないエ
ンジンの出力軸６と連結されたポンプインペラ７、前記
出力軸２と連結されたタービンランナ８、ワンウェイク
ラッチＦ_T、該ワンウェイクラッチＦ_Tを介してトルク
コンバータハウジング１ａと連結されたステータ１０、
及びトルクコンバータ１内の油の流動方向を切り換える
ことによって係合されたり解放されたりするロックアッ
プクラッチ１１を有する。

【００１５】また、前記主変速機３は、前記トルクコン
バータ１の出力軸２を入力軸として有するとともに、該
出力軸２の後方 (図における左方) に同軸的に配設され
た出力軸１５を有する。そして、前記主変速機３は、第
１のプラネタリギヤユニット１６及び第２のプラネタリ
ギヤユニット１７を有するとともに、両プラネタリギヤ
ユニット１６，１７の各要素を選択的に噛合（しごう）
させるために、第１、第２クラッチＣ１，Ｃ２、第１、
第２、第３ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３、及び第１、第２
ワンウェイクラッチＦ１，Ｆ２を有する。

【００１６】前記第１のプラネタリギヤユニット１６
は、前記出力軸２に固定されたシリンダ１９と第１クラ
ッチＣ１を介して連結されたリングギヤＲ₁、主変速機
３の出力軸１５に外嵌（がいかん）されるとともに、回
転自在に支持されたサンギヤ軸２０の前方 (図における
右方) の端部に形成されたサンギヤＳ₁、前記出力軸１
５の前方の端部と連結されたキャリヤＣＲ₁、及び前記
リングギヤＲ₁とサンギヤＳ₁の間に噛合されるととも
に、前記キャリヤＣＲ₁によって回転自在に支持された
ピニオンＰ₁から成る。

【００１７】前記サンギヤ軸２０には、前記第１のプラ
ネタリギヤユニット１６を収容するようにしてドラム２
２が取り付けられ、該ドラム２２は前方の開口した端部
が前記第２クラッチＣ２を介して前記シリンダ１９と連
結されるとともに、外周が第１ブレーキＢ１を介して第
１のケースとしての自動変速機ケース９ａと連結され
る。また、サンギヤ軸２０は中間部が第１ワンウェイク
ラッチＦ１及び該第１ワンウェイクラッチＦ１と直結さ
れた第２ブレーキＢ２を介して前記自動変速機ケース９
ａと連結される。

【００１８】また、第２のプラネタリギヤユニット１７
は、前記主変速機３の出力軸１５の後方の端部と連結さ
れたリングギヤＲ₂、前記サンギヤ軸２０の後方の端部
に形成されたサンギヤＳ₂、第２ワンウェイクラッチＦ
２及び該第２ワンウェイクラッチＦ２と並列な第３ブレ
ーキＢ３を介して自動変速機ケース９ａと連結されたキ
ャリヤＣＲ₂、並びに前記リングギヤＲ₂とサンギヤＳ
₂の間に噛合されるとともに、前記キャリヤＣＲ₂によ
って回転自在に支持されたピニオンＰ₂から成る。

【００１９】そして、前記主変速機３の後方には中間変
速機４が配設される。該中間変速機４は、第３のプラネ
タリギヤユニット１８を有するとともに、該プラネタリ
ギヤユニット１８の各要素を選択的に噛合させるため
に、第４クラッチＣ０、第５ブレーキＢ０及び第４ワン
ウェイクラッチＦ０を有する。前記第３のプラネタリギ
ヤユニット１８は、リングギヤＲ₀、第５ブレーキＢ０
を介して第２のケースとしての自動変速機ケース９ｂと
連結されたサンギヤＳ ₀、前記出力軸１５に固定される
とともに、第４ワンウェイクラッチＦ０及び該第４ワン
ウェイクラッチＦ０と並列な第４クラッチＣ０を介して
サンギヤＳ₀と連結されたキャリヤＣＲ₀、並びに前記
サンギヤＳ₀とリングギヤＲ₀の間に噛合されるととも
に、前記キャリヤＣＲ₀によって回転自在に支持された
ピニオンＰ₀から成る。

【００２０】そして、前記リングギヤＲ₀にカウンタド
ライブギヤ２４が固定され、該カウンタドライブギヤ２
４は副変速機５の入力軸としてのカウンタシャフト２５
の後端に固定されたカウンタドリブンギヤ２６と噛合し
ている。前記副変速機５は、カウンタシャフト２５及び
該カウンタシャフト２５の前方に配設された第４のプラ
ネタリギヤユニット２８を有するとともに、該プラネタ
リギヤユニット２８の各要素を選択的に噛合させるため
に、第３クラッチＣ３、第４ブレーキＢ４及び第３ワン
ウェイクラッチＦ３を有する。

【００２１】前記第４のプラネタリギヤユニット２８
は、前記副変速機５のカウンタシャフト２５の前端と連
結されたリングギヤＲ₄、前記カウンタシャフト２５に
回転自在に外嵌されたサンギヤ軸３０の前方の端部に形
成されたサンギヤＳ₄、前記第４のプラネタリギヤユニ
ット２８を収納するドラム３１と連結されたキャリヤＣ
Ｒ₄、前記リングギヤＲ₄とサンギヤＳ₄の間に噛合さ
れるとともに、前記キャリアＣＲ₄によって回転自在に
支持されたピニオンＰ₄から成る。

【００２２】そして、前記サンギヤ軸３０の後方の端部
は第４ブレーキＢ４及び該第４ブレーキＢ４と並列な第
３ワンウェイクラッチＦ３を介して自動変速機ケース９
ａと連結されるとともに、前記ドラム３１の前端は前記
出力軸５ａと連結され、後端が第３クラッチＣ３を介し
て前記サンギヤ軸３０と連結される。また、前記ディフ
ァレンシャル装置１３は、前記副変速機５の出力ギヤ３
３と噛合する駆動大歯車３５、ディファレンシャルギヤ
ボックス３６及び差動ギヤ３７を有する。

【００２３】ところで、前記構成の自動変速機において
は、主変速機３及び副変速機５が自動変速機ケース９ａ
に収容され、中間変速機４、カウンタドライブギヤ２４
及びカウンタドリブンギヤ２６が自動変速機ケース９ｂ
に収容されるようになっていて、前記主変速機３及び副
変速機５は従来の４速の自動変速機と同じ構造を有す
る。したがって、前記出力軸１５をキャリヤＣＲ₀と連
結させることなく、出力軸１５にカウンタドライブギヤ
２４を固定した場合には、３速の主変速機３と２速の副
変速機５によって、４速の変速を行うことができる。

【００２４】すなわち、従来の４速の自動変速機の出力
軸１５とカウンタドライブギヤ２４の間に中間変速機４
を連結することによって、５速の自動変速機とすること
ができる。この場合、主変速機３及び副変速機５の構造
を変える必要がなく、自動変速機ケース９ａをそのまま
使用することができ、４速の自動変速機と５速の自動変
速機を共通化することができる。しかも、製造工程を大
きく変更する必要もない。したがって、コストを低くす
ることができる。

【００２５】次に、前記構成の自動変速機の動作につい
て説明する。図２において、Ｎはニュートラルを、１Ｓ
Ｔは１速を、２ＮＤは２速を、３ＲＤは３速を、４ＴＨ
は４速を、５ＴＨは５速を、ＲＥＶはリバースを示す。
また、○は各要素が係合又はロックされることを、
（○）は各要素がエンジンブレーキ時に係合されること
を、△は各要素が動力伝達のない状態で係合されること
を示す。

【００２６】まず、前進の１速時においては、第１クラ
ッチＣ１（図１）及び第４クラッチＣ０が係合される。
そして、主変速機３においては、第１クラッチＣ１が係
合されるので、トルクコンバータ１の出力軸２に伝達さ
れたエンジンの正方向の回転が、第１のプラネタリギヤ
ユニット１６のリングギヤＲ₁に伝達され、更にキャリ
ヤＣＲ₁及び該キャリヤＣＲ₁と一体の出力軸１５に伝
達されるとともに、サンギヤＳ₁及び第２のプラネタリ
ギヤユニット１７のサンギヤＳ₂を介してキャリヤＣＲ
₂を逆方向に回転させようとする。ところが、第２ワン
ウェイクラッチＦ２がロックされ、この逆方向の回転を
阻止するので、ピニオンＰ₂は自転して出力軸１５と一
体のリングギヤＲ₂に減速された回転を伝達する。

【００２７】一方、中間変速機４においては、第３のプ
ラネタリギヤユニット１８が第４クラッチＣ０及び第４
ワンウェイクラッチＦ０を介して一体となって直結状態
になる。したがって、出力軸１５の回転はそのままカウ
ンタドライブギヤ２４に伝達され、カウンタドリブンギ
ヤ２６によって逆方向の回転になり、カウンタシャフト
２５に伝達される。

【００２８】さらに、副変速機５においては、カウンタ
シャフト２５の回転が第４のプラネタリギヤユニット２
８のリングギヤＲ₄に伝達されると、サンギヤＳ₄を正
方向に回転させようとする。ところが、第３ワンウェイ
クラッチＦ３がロックされ、この正方向の回転を阻止す
るので、出力軸５ａと一体のキャリヤＣＲ₄に減速され
た回転が伝達される。

【００２９】また、前進の２速時においては、第１クラ
ッチＣ１、第４クラッチＣ０及び第２ブレーキＢ２が係
合される。そして、主変速機３においては、第１クラッ
チＣ１が係合されるので、前記出力軸２に伝達されたエ
ンジンの正方向の回転が、第１のプラネタリギヤユニッ
ト１６のリングギヤＲ₁に伝達され、サンギヤＳ₁を逆
方向に回転させようとする。

【００３０】ところが、第２ブレーキＢ２の係合に伴っ
て第１ワンウェイクラッチＦ１がロックされて前記サン
ギヤＳ₁の回転をを阻止する。したがって、ピニオンＰ
₁が自転しながらキャリヤＣＲ₁が回転し、第１のプラ
ネタリギヤユニット１６のみを経由して減速された回転
が出力軸１５に伝達される。一方、中間変速機４におい
ては、第３のプラネタリギヤユニット１８が第４クラッ
チＣ０及び第４ワンウェイクラッチＦ０を介して一体と
なって直結状態になる。したがって、出力軸１５の回転
はそのままカウンタドライブギヤ２４に伝達され、カウ
ンタドリブンギヤ２６によって逆方向の回転になり、カ
ウンタシャフト２５に伝達される。

【００３１】さらに、副変速機５においては、カウンタ
シャフト２５の回転が第４のプラネタリギヤユニット２
８のリングギヤＲ₄に伝達されると、サンギヤＳ₄を正
方向に回転させようとする。ところが、第３ワンウェイ
クラッチＦ３がロックされ、この正方向の回転を阻止す
るので、出力軸５ａと一体のキャリヤＣＲ₄に減速され
た回転が伝達される。

【００３２】次に、前進の３速時においては、第１クラ
ッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第４クラッチＣ０が係
合される。そして、主変速機３においては、第１クラッ
チＣ１及び第２クラッチＣ２が係合されるので、第１の
プラネタリギヤユニット１６は一体となって直結状態に
なる。したがって、出力軸２の回転はそのまま出力軸１
５に伝達される。

【００３３】一方、中間変速機４においては、第３のプ
ラネタリギヤユニット１８が第４クラッチＣ０及び第４
ワンウェイクラッチＦ０を介して一体となって直結状態
になる。したがって、出力軸１５の回転はそのままカウ
ンタドライブギヤ２４に伝達され、カウンタドリブンギ
ヤ２６によって逆方向の回転になり、カウンタシャフト
２５に伝達される。

【００３４】さらに、副変速機５においては、カウンタ
シャフト２５の回転が第４のプラネタリギヤユニット２
８のリングギヤＲ₄に伝達されると、サンギヤＳ₄を正
方向に回転させようとする。ところが、ワンウェイクラ
ッチＦ３がロックされ、この正方向の回転を阻止するの
で、出力軸５ａと一体のキャリヤＣＲ₄に減速された回
転が伝達される。

【００３５】また、前進の４速時においては、第１クラ
ッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第
４クラッチＣ０が係合される。そして、主変速機３にお
いては、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が係合
されるので、第１のプラネタリギヤユニット１６は一体
となって直結状態になる。したがって、出力軸２の回転
はそのまま出力軸１５に伝達される。

【００３６】一方、中間変速機４においては、第３のプ
ラネタリギヤユニット１８が第４クラッチＣ０及び第４
ワンウェイクラッチＦ０を介して一体となって直結状態
になる。したがって、出力軸１５の回転はそのままカウ
ンタドライブギヤ２４に伝達され、カウンタドリブンギ
ヤ２６によって逆方向の回転になり、カウンタシャフト
２５に伝達される。

【００３７】さらに、副変速機５においては、第３クラ
ッチＣ３が係合されるので、第４のプラネタリギヤユニ
ット２８は一体となって直結状態になる。したがって、
カウンタシャフト２５の回転はそのまま出力軸５ａに伝
達される。さらに、前進の５速時においては、第１クラ
ッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第
５ブレーキＢ０が係合される。そして、主変速機３にお
いては、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が係合
されるので、第１のプラネタリギヤユニット１６は一体
となって直結状態になる。したがって、出力軸２の回転
はそのまま出力軸１５に伝達される。

【００３８】一方、中間変速機４においては、第４クラ
ッチＣ０が解放されるとともに、第５ブレーキＢ０が係
合される。したがって、サンギヤＳ₀が第５ブレーキＢ
０によってロックされるため、キャリヤＣＲ₀に出力軸
１５の回転が伝達されると、ピニオンＰ₀が自転し、リ
ングギヤＲ₀に増速された回転が伝達される。したがっ
て、出力軸１５の増速された回転はカウンタドライブギ
ヤ２４に伝達され、カウンタドリブンギヤ２６によって
逆方向の回転になり、カウンタシャフト２５に伝達され
る。

【００３９】さらに、副変速機５においては、第３クラ
ッチＣ３が係合されるので、第４のプラネタリギヤユニ
ット２８は一体となって直結状態になる。したがって、
カウンタシャフト２５の回転がそのまま出力軸５ａに伝
達される。このようにして、図３に示すようなギヤ比を
得ることができる。すなわち、５速の変速段を形成する
ことができ、そのトータルギヤ比を０．７２１に設定す
ることができる。したがって、最高速段の走行における
燃費を向上させることができる。

【００４０】また、カウンタドライブギヤ２４及びカウ
ンタドリブンギヤ２６は自動変速機ケース９ｂに収容さ
れるので、他の部材との干渉が少なくなる。したがっ
て、カウンタドリブンギヤ２６の歯数を多くしてカウン
タギヤ比を０．９８１とすることができる。この場合、
１速のギヤ比が低速側に設定されるので、最低速段の走
行における動力性能を向上させることができる。

【００４１】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す自動変速機の骨子図であ
る。

【図２】本発明の実施例における自動変速機の作動表を
示す図である。

【図３】本発明の実施例における自動変速機の各変速段
のギヤ比を示す図である。

【図４】本発明の実施例を示す自動変速機の第１の断面
図である。

【図５】本発明の実施例を示す自動変速機の第２の断面
図である。

【図６】本発明の実施例を示す自動変速機の第３の断面
図である。

【符号の説明】

３主変速機４中間変速機５副変速機９ａ，９ｂ自動変速機ケース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西田正明愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者森本隆愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のケースと、該第１のケースに隣接
して配設された第２のケースと、前記第１のケースに収
容され、エンジンからの回転を受けてアンダドライブの
変速を行う主変速機と、前記第２のケースに収容される
とともに前記主変速機と同一軸上に配設され、前記主変
速機からの回転を受けてオーバドライブの変速を行う中
間変速機と、前記第１のケースに収容されるとともに前
記主変速機と並列に配設され、前記中間変速機からの回
転を受けてアンダドライブの変速を行う副変速機とを有
することを特徴とする自動変速機。