JPH08184350A - 4速変速機構 - Google Patents

4速変速機構

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JPH08184350A
JPH08184350A JP6338942A JP33894294A JPH08184350A JP H08184350 A JPH08184350 A JP H08184350A JP 6338942 A JP6338942 A JP 6338942A JP 33894294 A JP33894294 A JP 33894294A JP H08184350 A JPH08184350 A JP H08184350A
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JP
Japan
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gear
clutch
row
speed
brake
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6338942A
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English (en)
Inventor
Osamu Kotani
理 小谷
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】クラッチ又はブレーキ要素の少ないコンパクト
な構造を有し、大幅なコストダウンがなされる4速変速
機構を提供する。 【構成】2列のシンプル・プラネタリギアセットが並置
され、5つの回転メンバを有し、出力軸に直結するメン
バを除いた4メンバの夫々に、4つのクラッチ又はブレ
ーキからなる係脱部材が配置された、前進4段後進1段
の4速変速機構である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オーバドライブ変速比
を有する4速変速機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、前進4段後進1速の4速自動変速
機は、独立に回転することのできる4つの回転メンバを
有し、さらにトルクの入出力軸及びこれら回転メンバ間
を断接可能に連結するためのクラッチと、及び上記回転
メンバらを自動変速機のケースに回動不能に固定するた
めのブレーキとを、合計5つ以上備えている。
【0003】図3及び4は、上記構成を有する従来の4
速自動変速機のギアトレーン図である。
【0004】図3を参照して、この4速自動変速機は、
第1列にリングギアのないシンプルピニオンプラネタリ
ギアセットを、第2列にダブルピニオンプラネタリギア
セットを備えたラビニオ式4速自動変速機である。そし
て、回転メンバはサンギア2つ、キャリア1つ及びリン
グギア一つの計4つである。
【0005】図4を参照して、この4速自動変速機は、
シンプルピニオンプラネタリギアセットを並列に配置し
ている。そして、回転メンバはサンギア2つ、キャリア
2つ(夫々異なる列のリングギアと一体)の計4つであ
る。
【0006】さらに、図3及び図4に示すような4速自
動変速機は、どちらもクラッチ又はブレーキを5個備え
ている。なぜなら、入出力軸を直列に構成する場合、ト
ルクの入力軸に連結される回転メンバとして1つ必要で
あり、残り3つのメンバで前進4速後進1速の変速を行
なうためには、計5つのクラッチ又はブレーキを必須と
する。即ち、図3及び4を参照して、これらの変速機は
入力を選択するために3つのクラッチと、回転メンバを
固定可能にするための2つのブレーキとを備え、これら
の内ギアを介さず直列に配されているクラッチ・ブレー
キ対は2つあるから(同時に作動できない)、結局1入
力×2ブレーキ選択+2入力×1ブレーキ選択+1一体
回動(2入力を同時選択して変速比は1)=4段前進+
1段後進を丁度行なうことができる。実際、車名「ミ
ラ」、「アルト」及び「マーチ」に搭載されている自動
変速機は、いずれも、上記のように5つ以上のクラッチ
又はブレーキを必須として構成されている。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような4速自動変速機においては、回転メンバ(例えば
ギア、円板)より遥かに機構の複雑なクラッチ又はブレ
ーキのような係脱部材を計5つ以上備えているため、全
体構造及び要素配置も複雑化され、特に入力軸と変速機
構を断接する多数のクラッチの存在により入出力軸方向
への変速機構が拡大されるため、当然製作コストも上昇
する。
【0007】そこで、本発明は前記問題点を解消し、ク
ラッチ又はブレーキ要素の少ないコンパクトな構造を有
し、大幅なコストダウンがなされる4速変速機構を提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の4速変速機構は、入出力軸間に順に、サン
ギアs1、s2と、リングギアr1、r2と、該サンギ
ア及び該リングギアに噛合するピニオンp1、p2とを
夫々有する第1列及び第2列のシンプル・プラネタリギ
アセットが並置され、該入力軸からのトルクは、これら
プラネタリギアセットを介して変速され出力軸に直列に
伝達される4速変速機構であって、トルクを断接する2
つのクラッチc1、c2及び回転部材を回動不能に固定
する2つのブレーキb1、b2と、前記第1列プラネタ
リギアセットIのピニオンp1、前記第2列プラネタリ
ギアセットIIのピニオンp2を共通に軸支するキャリ
ア1cと、を備え、入力軸3は、クラッチc1を介して
第1列リングギアr1と断接可能に連結され、かつクラ
ッチc2を介して第1列サンギアs1と断接可能に連結
され、第1列のピニオンp1は、第2列のピニオンp2
と噛合され、キャリア1cは、出力軸4に連結され、リ
ングギアr2は、ブレーキb1により回動不能に固定可
能とされ、サンギアs2は、ブレーキb2により回動不
能に固定可能とされていることを特徴とする。
【0009】
【作用】上記構成のもと、本発明においては、全体の回
転メンバを5つとし、かつ出力(キャリア1c)となる
回転メンバ以外の回転メンバに対して、クラッチ又はブ
レーキは1つずつ配置され、この僅か4つの摩擦係合要
素により、前進4速後進1速の変速機構が構成される。
つまり、1つの回転メンバを出力専用として、クラッチ
又はブレーキを配さず、入力用の回転メンバとしては、
2つのクラッチを用いて2つの回転メンバのどちらかを
選択し、これら3つ(入力及び出力用)以外の2つのメ
ンバを2つのブレーキにより選択的に固定することによ
り、入力選択2×ブレーキ選択2=4変速、そして入力
用の回転メンバを同時に入力軸と連結することにより1
変速(変速比は1)、合計すると前進4速後進1速を実
現するものである。
【0010】なお、プラネタリギアセットにおいて、多
段の変速を行なうためには、例えば、サンギア、プラネ
タリギア(ピニオン)、プラネタリギアを軸支するキャ
リア、及びリングギアからなる1段シンプルプラネタリ
ギアセットの場合、サンギア、キャリア及びリングギア
の内どれか一つを選択的に固定する必要がある。
【0011】このように本発明は、2列のシンプル・プ
ラネタリギアセットが並置され、5つの回転メンバを備
え、出力軸に直結するメンバを除いた4メンバの夫々に
4つのクラッチ又はブレーキからなる係脱部材が配置さ
れた、全く新規な前進4段後進1段の4速変速機構であ
る。
【0012】従って、回転メンバは従来の4速変速機構
に比べて1つ増加するが、回転メンバに比べて機構が遥
かに複雑で、コストが高く、変速装置内での配置設計の
難易度の高い係脱要素(クラッチ及びブレーキ)数は僅
かに4つとされるために、数千〜数万円もの大幅なコス
トダウンが実現される。これは、従来の3速変速機構と
同等の係脱要素(クラッチ及びブレーキ)数、サイズに
て4速変速機構を構成できることを意味している。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して本発明を実施例に即し
て詳細に説明する。
【0014】<実施例1>最初に、本発明の一実施例に係
る4速変速機構の構造を説明する。図1は、本発明の一
実施例に係る4速変速機構のギアトレーン図である。
【0015】図1を参照して、この4速変速機構は、2
組の並列に配置された第1及び2列のプラネタリギアセ
ット(I、II)と、2つのクラッチ及び2つのブレー
キとを備えている。この4速変速機構の入力軸3は、エ
ンジンからのトルクを伝達する不図示のトルクコンバー
タのタービンに連結され、出力軸4は、車軸にトルクを
伝達するを不図示のディファレンシャルギアに連結され
ている。
【0016】入力軸3側にある第1列のプラネタリギア
セットIは、サンギアs1、リングギアr1、及び両ギ
アに噛合されるピニオンp1からなる。第2列のプラネ
タリギアセットIIは、サンギアs2、リングギアr
2、両ギアに噛合されるピニオンp2からなる。
【0017】そして、第1列のピニオンp1は、第2列
のプラネタリギアセットIIの方に延長され第2列のピ
ニオンp2とも噛合され、第1及び2列に共通のピニオ
ンとなっている。これらピニオンp1及びp2は、キャ
リア1cにより軸支されている。なお、ピニオンp1は
第1列に噛合されるp1(a)ギア部と、第2列に噛合さ
れるp1(b)ギア部と、及びこれらp1(a)とp1(b)両
ギア部が一体回動されるように接続するp1(c)シャフ
ト部とからなる。そして、このp1(c)シャフト部は、
上記のキャリア1cにより軸支されている。このキャリ
ア1cは出力軸4に連結されている。
【0018】入力軸3は、クラッチc1を介してリング
ギアr1と断接可能に連結され、かつ、クラッチc2を
介してサンギアs1と断接可能に連結されている。
【0019】さらに、リングギアr2はブレーキb1に
より、サンギアs2はブレーキb2により、夫々変速機
構のケース5に回動不能に固定可能である。
【0020】さらに、各ギアの噛合の様子を説明するた
めに、図2に、ギアの径方向断面を模式的に示す。実線
は第1列プラネタリギアセットI、点線は第2列プラネ
タリギアセットIIの各ギアを示す。
【0021】図1及び図2を参照してサンギアs1は、
サンギアs2より大径に形成され、リングギアr1は、
リングギアr2より小径に形成され、ピニオンp1は、
ピニオンp2より小径に形成されている。
【0022】そして、第1及び2列に共通のピニオンp
1は、第1列のサンギア及び第2列のピニオンp2と噛
合され、ピニオンp1、p2及びキャリア1cは一つの
回転メンバを構成している。
【0023】次に、上記の4速変速機構の動作を各変速
段毎に説明する。
【0024】表1は、変速比に関係する各歯数を示す歯
数表である。
【0025】
【表1】
【0026】表2は、この4速変速機構の前進4段後進
1段における各作動要素と各変速比及び算出式を示す変
速表である。
【0027】
【表2】
【0028】<1速>表2を参照して、このときの作動要
素は、クラッチc1及びブレーキb1である。クラッチ
c1により入力軸3とリングギアr1とは連結され、ブ
レーキb1によりリングギアr2はケース5に固定され
る。リングギアr1に入力されたトルクは、減速されて
キャリア1cより出力される。
【0029】<2速>このときの作動要素は、クラッチc
2及びブレーキb2である。クラッチc2により入力軸
3とサンギアs1とは連結され、ブレーキb2によりサ
ンギアs2はケース5に固定される。サンギアr1に入
力されたトルクは、減速されてキャリア1cより出力さ
れる。
【0030】<3速>このときの作動要素は、クラッチc
1及びクラッチc2である。クラッチc1により入力軸
3とリングギアr1とは連結され、クラッチc2により
入力軸3とサンギアs1とは連結されるから、第1列プ
ラネタリは一体回動即ち直結となり変速比は1である。
【0031】<4速>このときの作動要素は、クラッチc
1及びブレーキb2である。クラッチc1により入力軸
3とサンギアs1とは連結され、ブレーキb2によりサ
ンギアs2はケース5に固定される。リングギアr1入
力されたトルクは、増速されてキャリア1cより出力さ
れる。
【0032】<後進>このときの作動要素は、クラッチc
2及びブレーキb1である。クラッチc2により入力軸
3とサンギアs1は連結され、ブレーキb1によりリン
グギアr2はケース5に固定されている。これによりリ
ングギアr1とキャリア1cは逆回転して、キャリア1
cより逆転・減速出力される。
【0033】このように、4速変速機構の構造及び動作
においては、ピニオンp1とp2と及びこれらを軸支す
るキャリアとを一つの回転メンバとすることにより、全
体の回転メンバを5つとし、かつ出力軸(キャリア1
c)となる回転メンバ以外の回転メンバに対して、クラ
ッチ又はブレーキは1つずつ配置されている。この僅か
4つの摩擦係合要素により、前進4速後進1速の変速機
構が構成される。従って、従来の3速変速機構と同等の
要素数、サイズにて4速変速機構が構成され、数千〜数
万円もの大幅なコストダウンが実現される。なお、ギア
及びキャリアのような回転メンバは、摺動し係脱される
クラッチ及びブレーキ要素に比べて機構は簡単であり製
作コストも低く、装置全体において占有する体積も小さ
い。
【0034】特に、このような4速変速機構は十分なエ
ンジントルクを有するFR(フロントエンジン・フロント
ドライブ)式普通乗用車に好適である。
【0035】以上、本発明を上記実施例に即して説明し
たが、本発明は、上記態様にのみ限定されるものでな
く、本発明の原理に準ずる各種態様を含むものである。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように本発明の4速変速機
構においては、全体の回転メンバを5つとし、かつ出力
軸(キャリア1c)となる回転メンバ以外の回転メンバ
に対して、クラッチ又はブレーキは1つずつ配置され、
この僅か4つの摩擦係合要素により、前進4速後進1速
の変速機構が構成される。従って、従来の3速変速機構
と同等の要素数、サイズにて4速変速機構が構成され、
数千〜数万円もの大幅なコストダウンが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の4速変速機構を説明するギ
アトレーン図である。
【図2】本発明の一実施例の4速変速機構の各ギアの噛
合を説明するための、ギア断面の模式図である。
【図3】従来の、3つのクラッチと2つのブレーキを備
えた4速変速機構を説明するギアトレーン図である。
【図4】従来の、3つのクラッチと2つのブレーキを備
えた4速変速機構を説明するギアトレーン図である。
【符号の説明】
s1、s2 サンギア p1、p2 ピニオン r1、r2 リングギア 1c キャリア c1、c2 クラッチ b1、b2 ブレーキ 3 入力軸 4 出力軸 5 ケース

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入出力軸間に順に、サンギアs1、s2
    と、リングギアr1、r2と、該サンギア及び該リング
    ギアに噛合するピニオンp1、p2とを夫々有する第1
    列及び第2列のシンプル・プラネタリギアセットが並置
    され、該入力軸からのトルクは、これらプラネタリギア
    セットを介して変速され該出力軸に直列に伝達される4
    速変速機構であって、 前記トルクを断接する2つのクラッチc1、c2及び回
    転部材を回動不能に固定する2つのブレーキb1、b2
    と、 前記第1列プラネタリギアセットIのピニオンp1と、
    前記第2列プラネタリギアセットIIのピニオンp2と
    を共通に軸支するキャリア1cと、を備え、 前記入力軸3は、前記クラッチc1を介して前記第1列
    リングギアr1と断接可能に連結され、かつ前記クラッ
    チc2を介して前記第2列サンギアs2と断接可能に連
    結され、 前記第1列のピニオンp1は、第2列のピニオンp2と
    噛合され、 前記キャリア1cは、出力軸4に連結され、 前記リングギアr2は、前記ブレーキb1により回動不
    能に固定可能とされ、 前記サンギアs2は、前記ブレーキb2により回動不能
    に固定可能とされている、ことを特徴とする4速変速機
    構。
JP6338942A 1994-12-28 1994-12-28 4速変速機構 Withdrawn JPH08184350A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215393A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Aisin Aw Co Ltd 自動変速機
JP2012202431A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Jatco Ltd 自動変速機
CN108928464A (zh) * 2018-06-05 2018-12-04 荆门畅享光年机电技术服务有限公司 一种根据滑行速度进行选择与控制的多组合飞机刹车系统

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JP2012202431A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Jatco Ltd 自動変速機
CN108928464A (zh) * 2018-06-05 2018-12-04 荆门畅享光年机电技术服务有限公司 一种根据滑行速度进行选择与控制的多组合飞机刹车系统

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A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 20020305