JPS6249049A

JPS6249049A - 車両用自動変速機

Info

Publication number: JPS6249049A
Application number: JP60187370A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Hatano; 裕畑野
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1985-08-28
Filing date: 1985-08-28
Publication date: 1987-03-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は遊星歯車式変速機構を用いた車両用自動変速機
に関するものである。

（従来技術）車両用自動変速機としては、エンジン出力軸に対してト
ルクコンバータな介して連結された遊′ｌＩ歯車式変速
機構を用いるものが一般的である。この遊星歯車式変速
機構としては、シンプソン式あるいはラビニョ式のもの
等一般に２Ｍ１の遊星歯Σ（ｉを有する３段変速のもの
が多く、軽車両等においては２段変速のものも用いられ
ている。

ところで近時は、車両用自動変速機のより妙段化、特に
オーバドライブの変速段を４３することが、省燃費、騒
音低減等の観点から多くなっている。このため、従来か
ら使用されていた遊星歯車式変速機構をそのまま利用し
つつ多段化を図るため、オーバドライブ相等付加用変速
段を構成するための補助遊星歯車を、従来からあるトル
クコノバータと例えば３段変速の主遊星歯車式変速機構
との間にさらに介在させるようにしたものが出現してい
る。

一方、近時は、エンジンを横置きとするＦＦ車（フロン
トエンジン・フロントドライブ車）やミツトシップ車も
多くなっており、このようなエンジン横置き式のもので
は、車幅による制約のため、自動変速機の軸長を極力短
くすることが要求される。

このような観点から、オーバドライブ相等付加用変速段
のための補助遊星歯車を、例えば３段変速の主遊星歯車
式変速機構と並列に設けるようにしたものが提案されて
いる（特開昭５９−１３３８５２号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記公報記載のように、従来からある主
遊星歯車式変速機構に対して、さらに補助用遊星両車を
用いたのでは、遊星歯車そのものがかなり構造が複雑で
あると共に機械効率（動力伝達効率）の点でも好ましく
ないので、この点において何等かの対策が望まれること
になる。また、補助的に付加される遊星歯車は、その変
速比がかなり限定されるため、多段化の際に得られる変
速比にもかなり制約を受けることにもなっていた。

したがって、本発明の目的は、自動変速機の軸長そのも
のを極力短くするということを前提としつつ、従来から
ある遊星歯車式変速機構に対して、簡単な構造でかつ機
械効率の点でも有利な歯車機構を付加して、当該遊星歯
車式変速機構により得られる変速段よりもさらに多段化
を図れるようにし、しかもギア比の設定に対する自由度
をも高め得るようにした車両用自動変速機を提供するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達
成するため、本発明にあっては、自動変速機の軸長を短
くするため、基本的に、エンジン出力軸に連結される入
力軸に対して、アクスル軸に連結される出力軸を平行し
て配置して、該入会出力軸のいずれか一方に遊星歯車式
変速機構を介在させである。また、このエンジン出力軸
からアクスル軸へ至るまでの動力伝達系路として、該遊
星歯車式変速機構を経由するものと７へイパスするもの
との２種類を構成すべく、それぞれ入・出力軸間におい
て、遊星歯車式変速機構を経由する動力伝達系路を構成
する第１ギア列と、遊星歯車式変速機構をバイパスする
と共に上記第１ギア列とは異なるギア比の第２ギア列と
を設けである。そして、上記両ギア列による動力伝達系
路のうち任意の一方を選択するための切換手段を設けで
ある。さらに、本発明にあっては、両ギア列によるギア
比の選定に対する自由度を高めるため、出力軸に設けら
れアクスル軸に連係される出力ギアすなわち自動変速機
の最終出力部分を、上記両ギア列とは別途独立して設け
るようにしである。

具体的には、次のような構成としである。すなわち、エンジン出力軸に連結される入力軸と、前記入力軸と平
行に配置され、アクスル軸に連結される出力軸と、前記入力軸と出力軸とのいずれか一方に設けられた遊星
歯車式変速機構と、前記入力軸と出力軸との間に構成され、前記遊星歯車式
変速機構を経由する一の動力伝達系路を構成する第１ギ
ア列と、前記入力軸と出力軸との間に構成され、前記第１ギア列
とは異なるギア比とされて、前記Ｍ星歯車式変速機構を
バイパスする他の動力伝達系路を構成する第２ギア列と
、前記両ギア列による動力伝達系路を選択的に切換えるた
めの切換手段と、前記両ギア列とは独立して前記出力軸に設けられると共
に前記両動力伝達系路に共通用とされ、前記アクスル軸
に連係される出力ギアと、を備えた構成としである。

このような構成とすることにより、上記第１のギア列に
よる動力伝達系路を選択した際には、遊星歯車式変速機
構の変速段に応じた数の変速が行われる一方、第２ギア
タ１［を選択した際には、遊星歯車式変速機構をバイパ
スしてこの遊星歯車式変速機構により得られる変速段と
は異なる変速段。

例えばオーバドライブを得ることができる。そして、出
力ギアは、異なる動力伝達系路を構成する前記両ギア列
に対して別途独立しているため、出力ギア部分における
減速比（最終減速比）に影響を受けることなく、当該両
ギア列のギア比を自由に設定することができる。

（実施例）以下本発明の実施例を添付した図面に基いて説明する。

本発明の第１実施例を示す第１図において、文１、文２
）文３は、それぞれ第１〜第３の軸線で、この３つの軸
線交１．文２）文３は、互いに平行にかつ軸方向から見
た場合に互いに三角形の頂点部分に位置するような配置
関係とされている。この第１軸線文ｌ」−には入力軸１
が、また第２軸線文２Ｌには出力軸２が、さらに第一３
輛線交３−ヒには左右一対のアクスル軸３Ａ、３Ｂが位
置されている。

Ｌ記人力袖１の一端部には、トルクコンバータ４を介し
てエンジン出力軸５が連結され、これにより、エンジン
からの出力（トルク）がトルクコンバータ４を介して入
力軸１に入力される。また、入力軸１には後述する遊星
歯車式変速機構ＡＴが介在され、実施例ではこの遊星歯
車式変速機構ＡＴが前進３段変速のシンプソン式とされ
ている関係上、入力軸ｌは、互いに直列な第１軸ＩＡと
第２軸ＩＢとの２分割構成とされて、第１軸２Ａが遊星
歯車式変速機構ＡＴの入力軸部とされる一方、第２軸２
Ｂが遊星歯車式変速機構ＡＴの出力軸部とされている。

さらに、出力軸２にも、後述する切換手段としてのクラ
ッチ配設の関係上、互いに直列な第１軸２Ａと第２軸２
Ｂとの２分割構成とされている。

入力軸１と出力軸２どの間には、前記遊星歯車式変速機
構ＡＴｔ−軸方向から挟むような配置関係となるように
、トルクコンバータ４とは反対側端においてギア比１の
第１ギア列Ｇ１が、またトルクコンバータ４の近傍にお
いて、第２ギア列Ｇ２が構成されている。この第１ギア
列Ｇｌは、入力軸１の第２軸ＩＢに固定されたドライブ
ギア６と該ドライブギア６に噛合して前記出力軸２の第
１袖２Ｂに固定されたドリブンギア７とから構成されて
いる。また第２ギア列Ｇ２は、入力軸１の第１＠ＩＡに
固定されたドライブギア８とこのドライブギア８に噛合
して前記出力軸２の第１軸２Ａ外周に回転自在に配置さ
れたドリブンギア９とから構成され、この第２ギア列Ｇ
２のギア比は第１ギア列Ｇ１のギア比よりも高く設定（
増速となるように設定）されている。

出力軸２の第１軸２Ａに対しては、これに回転自在とさ
れた前記第２ギア列Ｇ２のドリブンギア９が、切換手段
としてのクラッチ１０を介して断続されるようになって
いる。また、この第１軸２Ａに対しては、前記第１ギア
列Ｇ１のドリブンギア７が、ワンウェイクラッチ２１を
介して当該ドリブンギア７からの回転伝達のみが許容さ
れるように結合されると共に、切換手段としてのクラッ
チ２２を介して断続されるようになっている。そして、
最終出力部分としての出力軸２の第１軸２Ａに対しては
、第２ギア列Ｇ２（のドリブンギア９）は勿論のこと第
１ギア列Ｇｌ（のドリブンギア７）に対しても独立した
出力ギア２３が一体化されている。勿論、この出力ギア
２３は、最終減速ギア１１にも噛合されて、この最終減
速ギア１１の回転トルクは、デファレンシャルギアボッ
クス１２を介し、て左右のアクスル軸３Ａ、３Ｂへ伝達
されるようになっている。

以上のような構成によって、切換手段としてのクラッチ
１０を切断すると共にクラッチ２２を接続したときは、
入力軸１の回転（トルク）は、遊星歯車変速機構ＡＴ、
第ギア列Ｇｌ（ギア６．７）、出力軸２の第２軸２Ｂ、
出力軸２の第１軸２Ａ、出力ギア２３を経て、最終的に
アクスル軸３Ａ、３Ｂへ伝達され、このような第１ギア
列Ｇｌから遊星歯車式変速機構ＡＴを経て出力ギア２３
までの間の動力伝達系路が第１動力伝達系路■を構成す
る６そして、この第１動力伝達系路■においては、遊星
歯車式変速機構ＡＴの変速段（実施例では前進３段）に
応じた数の変速がなされることになる。

一方、クラッチ１０を接続すると共にクラッチ２２を切
断したときは、入力軸１の回転が、第２ギア列Ｇ２を介
してすなわち遊星歯車式変速機構ＡＴをバイパスして、
出力ギア２３を介して最終的にアクスル軸３Ａ、３Ｂに
伝達され、この第２ギア列Ｇ２による遊星歯車式変速機
構ＡＴをバイパスして出力ギア２３へ至る動力伝達系路
が、第２動力伝達系路■を構成する。そして、この第２
動力伝達系路Ｈのときは、遊星歯車式変速機構ＡＴの３
段変速に対して、オーバドライブの変速段すなわち４速
が得られる。

なお、上記第１動力伝達系路工から第２動力伝達系路Ｉ
Ｉへの切換時（３速から４速への変速時）には、出力＠
２の第１＠２Ａと第２軸２Ｂとの間の回転差をワンウェ
イクラッチ２１が吸収して、この切換（変速）をスムー
ズに行うことができる。

次に、前述した遊星歯車式変速機構ＡＴについて説明す
るが、これは従来から良く知られたシンプソン式のリバ
ース付前進３段変速とされている。先ず、この遊星歯車
式変速機構ＡＴは、互いに直列な第１と第２（フロント
とリア）との２組の遊星歯車Ｙ１とＹ２とを有する。こ
の両遊星歯車遊星歯車Ｙ１．Ｙ２における両サンギアＳ
Ｇ１．５Ｇ２は、互いに一体化されて入力軸ｌの第２軸
ＩＢ外周に回転自在に配置され、この両サンギアＳＧＩ
とＳＧ２との一体化物は、第１クラツチ（フロントクラ
ッチ）ＣＩを介して入力軸１の第１１１ｄｌＡに断続さ
れると八番こ９、第１ブレーキ（セカンドブレーキ）Ｂ
ｌにより遊星歯車式変速機構ＡＴのケーシングＫに断続
（固定、フリー）されるようになっている。また、第１
遊星歯車ＹｌのリングギアＲＧＩが、第２クラツチ（リ
アクラッチ）Ｃ２を介して入力軸１の第１軸ＩＡと断続
されるようになっている。さらに、第２遊星歯車Ｙ２の
プラネタリギアＰＧ２を保持するキャリアＰＣ２が、ワ
ンウェイクラッチＷを介してケーシングＫに対し結合さ
れることにより、所定の一方向の回転のみが許容される
ように設定されると共に、第２ブレーキ（ロー−リバー
スブレーキ）Ｂ２を介してケーシングＫに断続されるよ
うになっている。そして、第１遊星歯車Ｙ１におけるプ
ラネタリギアＰＣＩを保持するキャリアＰＣＩと、第２
遊星歯車Ｙ２におけるリングギアＲＧ２とが、入力軸１
の第２軸ｌＢに一体化されている。

上述したような遊星歯車ＡＴそのものは従来から良く知
られているので、この遊星歯車式変速機構ＡＴの各変速
段とアクチュエータとしてのクラッチＣＩ、Ｃ２）ブレ
ーキＢ１．Ｂ２の作動の関係とを、次表にまとめて示す
ことにより、これ以上の詳細な説明は省略する。

なお、第２ギア列Ｇ２を選択した４速走行のときは、遊
星歯車式変速機構ＡＴの各７クチユエータＣ１，Ｃ２）
Ｂ１、Ｂ２は全て解除されるにュートラル）。

（○＝作動　　　　　無印＝解除）以上実施例について説明したが、本発明はこれに限らず
例えば次のような場合をも含むものである。

（ｊ）Ｍ星歯車式変速機構ＡＴを出力軸２に、また切換
手段としてのクラッチ１０．２２を入力軸１に設けるよ
うにしてもよい。

■第１ギア列Ｇ１と第２ギア列Ｇ２どの各ギア比は互い
に異なっていればよく、例えば遊星歯車式変速機構ＡＴ
をバイパスする第２動力伝達系路ＩＩ用の第２ギア列Ｇ
２のギア比を、第１ギア列Ｇｌのギア比よりも十分に低
くして、遊星歯車式変速機構ＡＴの１速よりもさらに低
速段となるエキストラローを構成するようなものであっ
てもよい。

■遊星歯車式変速機構ＡＴとしては２速のものであって
もよい。

■トルクコンバータ４を用いる代りに、電子的に断続制
御がなされる電磁クラッチを用いることもできる。この
場合、第２ギア列Ｇ２（第２動力伝達系路ＩＩ　）を第
１ギア列Ｇ１より、も増速用とすると共に、入会出力軸
の回転比が「１」となるように設定して、遊星歯車式変
速機構ＡＴにより得られる最高変速段のときに実質的に
減速を行うようにしてもよい。このようにすれば、トル
クコンバータ４を用いないことによるトルク変換作用が
得られない場合にあっても、十分な駆動力を得ることが
できる。

（５）遊星歯車ＡＴを経由する第１動力伝達系路工を構
成する第１ギア列Ｇ１を、互いにギア比の異なる複数の
ギア列によって構成するようにしてもよく、同様に第２
ギア列Ｇ２も複数のギア列によって構成するようにして
もよい。

（発明の効果）本発明は以上述べたことから明らかなように、従来から
ある遊星歯車式変速機構を用いて、全体としての軸長を
短かくしつつ多段化を図ることができる。

また、上記遊星歯車式変速機構以外には、遊星歯車を用
いることなく、入力軸と出力軸との間に構成された互い
にギア比の異なる複数の連動用のギア列を利用して多段
化を得るようにしたので、この遊星歯車をさらに別途用
いた場合に比して、構造も簡単でかつ機械効率の良好な
ものが得られる。特に、第２ギア列を選択することによ
り得られる動力伝達系路は遊星歯車式変速機構をバイパ
スするので、機械効率や騒音低減の上で好ましいものが
得られる。

勿論、多段化のための上記ギア列はその軸長が極めて短
かくて済みかつその増減により容易に変速段数を変更し
得るので、この種の自動変速機として極めて効果的であ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の第１実施例を示すスケルトン図。ＡＴ：遊星歯車式変速機構Ｇ１：第１ギア列Ｇ２：第２ギア列交１．文２）愛３二軸線工：第１動力伝達系路Ｉ】：第２動力伝達系路 ■＝入力軸１Ａ：第１軸１Ｂ：第２軸２二出力軸２Ａ：第１軸２Ｂ：第２軸３Ａ、３Ｂ＝アクスル軸４：トルクコンバータ５：エンジン出力軸１０．２２：クラッチ（切換手段）ｌｌ：最終減速ギア゛２３：出力ギアＹｌ、Ｙ２：遊星歯車ＳＧＩ、ＳＧ２　：サンギアＲＧＩ、ＲＧ２：リングギアＰＣｌ、ＰＯ２：プラネタリギアＰＣＩ、ＰＯ２：ブラネタリキャリアＣＩ、Ｃ２：クラッチＢ１、Ｂ２ニブレーキ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エンジン出力軸に連結される入力軸と、前記入力
軸と平行に配置され、アクスル軸に連結される出力軸と
、前記入力軸と出力軸とのいずれか一方に設けられた遊星
歯車式変速機構と、前記入力軸と出力軸との間に構成され、前記遊星歯車式
変速機構を経由する一の動力伝達系路を構成する第１ギ
ア列と、前記入力軸と出力軸との間に構成され、前記第１ギア列
とは異なるギア比とされて、前記遊星歯車式変速機構を
バイパスする他の動力伝達系路を構成する第２ギア列と
、前記両ギア列による動力伝達系路を選択的に切換えるた
めの切換手段と、前記両ギア列とは独立して前記出力軸に設けられると共
に前記両動力伝達系路に共通用とされ、前記アクスル軸
に連係される出力ギアと、を備えていることを特徴とする車両用自動変速機。
（２）特許請求の範囲第１項において、前記入力軸がト
ルクコンバータを介してエンジン出力軸に連結されるよ
うにしたもの。