CN1932337B - 自动变速器 - Google Patents
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Abstract
一种自动变速器,在将输出入设置在同轴上,由三个离合器和两个制动器达到前进六挡的自动变速器(AT)中,将第一、第二两组行星式齿轮组(GS1、GS2),每一个都是作为常时减速输出输入旋转的自动变速器,分别将它们设置在变速箱的轴方向端部。第三、第四两组行星式齿轮组(GS3、GS4),为了具有组合成四个旋转要素而连结,将任何一个旋转要素(附图中是第四行星齿轮架)连结于输出齿轮。将从第一、第二行星式齿轮组分别减速后的输入旋转,输入到第三、第四行星式齿轮组的恒星齿轮(S3、S4)。以围绕第一、第二行星式齿轮组的形式设置第一至第三离合器(C1至C3)和第一制动器(B1)。
Description
技术领域
本发明,涉及一种由三个离合器和两个制动器组成的前进六挡的自动变速器。
背景技术
作为这种自动变速器,以前是具有输入轴、减速它的减速齿轮轴组、组合了两组单纯的行星式齿轮组的辛普森型行星齿轮列、三个离合器、两个制动器、输出轴构成的,是将摩擦要素的三个离合器和两个制动器适宜地缔结、开放的构成,这已为众所周知(例如,参照日本专利公开平4-219553号公报)。
上述自动变速器中,为了得到自动加速装置的变速挡向行星齿轮列的行星齿轮架及环形齿轮的输入是必要的,但是,要将输入轴和输出轴设置在同轴上的话,旋转要素限制在三个的单纯行星式齿轮组中,向行星齿轮架和环形齿轮双方的输入路径就无法再成立。为此,不得不将输入轴和输出轴平行设置在异轴线上,这就导致变速器的大型化。
在此,取代辛普森型行星齿轮列,使用所谓的Ravigneaux型行星齿轮列(两个副齿轮上分别啮合恒星齿轮的复合行星齿轮),例如在同文献的图3、图13等中揭示。还有,这个结构中,因为输入轴和输出轴设置在同一个轴上,使用了作为减速输入旋转的减速齿轮组的一组一组型副齿轮的行星式齿轮组。
但是,一般地来讲Ravigneaux型行星齿轮列,构造复杂齿轮啮合处多,所以有齿轮杂音或振动容易增大的缺点。还有,与辛普森型的相比成本高,再有,难以确保强度以及在齿轮列内部发生扭矩循环等种种问题。
考虑以上各点,例如在国际公开第2002-099316号小册子或日本专利公开2004-069050号公报中,提出了如下方案,既不是采用Ravigneaux 型,而是在采用辛普森型行星齿轮列的同时,将构成它的两组的行星式齿轮组中的一个作为两个环形齿轮种类或两个恒星齿轮种类的齿轮,将向行星齿轮架的旋转输出入由中心构件在经方向进行。
(发明所要解决的课题)
然而,上述提案例中的两个环形齿轮种类或两个恒星齿轮种类等的行星式齿轮组,并不是单纯的将环形齿轮或恒星齿轮分为一半,要考虑分割后的每一个齿轮传递驱动力,必须每一个都有充分地强度构成。
为此,上述两个环形齿轮种类等的行星式齿轮组的外形,概略地讲,是组合了两组行星式齿轮组的齿轮且尺寸相同,在旋转轴方向增加了很大。还有,跨过被分割的齿轮啮合的副齿轮变长而容易倾斜,由此,即便是不像Ravigneaux型行星齿轮列那样,但是齿轮噪音或振动有变大的倾向。
发明内容
本发明,鉴于以上相关问题点而发明,其目的在于抑制上述提案例那样的六挡自动变速器中齿轮噪音的发生的同时,谋求其小型化。
(解决问题的方法)
为了达到上述的目的,本发明中,将两个环形齿轮型或两个恒星齿轮型等构成的一组行星式齿轮组,硬是换成两组行星式齿轮组,同时,将增加的一组行星式齿轮组,作为传递扭矩小的减速所用,从而谋得小型化。
具体地讲,第一发明,是以在输入轴的同轴上设置输出部的同时,还包括各自由恒星齿轮、行星齿轮架及环形齿轮构成的第一至第四的四组行星式齿轮组,有选择地使第一至第三的三个离合器和第一、第二的两个制动器动作,通过转换从上述输入轴到输出部为止的驱动力传递路径,至少能够得到六个前进挡的自动变速器为前提的。
在这种自动变速器中,上述第一、第二两组行星式齿轮组中,为使各个输入旋转常时经减速后输出,将所规定的旋转要素连结于上述输入轴,另一方面,上述第三、第四两组行星式齿轮组,任何一组都是一组副齿轮行星式齿轮组,在全部有四个旋转要素的基础上,将这些旋转要素中的任何一个连结到上述输出部。并且,上述第一及第二行星式齿轮组,是将上述第三及第四行星式齿轮组夹在中间而分别设置在轴方向的两侧。
上述构成的自动变速器,与以前例(专利文件2、3)的相同,包括:常时减速输入旋转的一组行星式齿轮组,由与它组合的两组行星式齿轮组构成的辛普森型行星式齿轮列,通过有选择地使三个离合器和两个制动器工作,得到前进六挡是可能的。并且,由于又追加了一组行星式齿轮组,就不再需要使用以前例那样的两组环形齿轮型等的行星式齿轮组,由此也就不再有齿轮噪音或振动增大的担心。
还有,这样将追加的一组行星式齿轮组作为常时减速用,通过极小化扭矩负荷,也就能够充分小型化这个行星式齿轮组。只要将这样小型化了的常时减速用行星式齿轮组,与还有一组常时减速用行星式齿轮组一起,分别设置在上述辛普森型行星式齿轮列的轴方向两端,就能够设置例如围绕这些小型行星式齿轮组的多板离合器等,对变速器的小型化是有利的。
在上述的构成中,只要将第一及第二行星式齿轮组分别作为一组副齿轮行星式齿轮组,将各个恒星齿轮固定在变速箱上,就能简化构造,是最好的(第二发明)。还有,只要将各个恒星齿轮分别固定在变速箱的轴方向一端及另一端的轴毂部(第三、第六发明),还能提高组装作业性。
还有,最好的是上述第一及第二行星式齿轮组的旋转减速比相互不同(第四、第七发明)。这样做,从输入轴经过第一及第二行星式齿轮组向各个辛普森型行星式齿轮列输入的旋转减速比也就不同,在前进六挡的变速挡的变速比的设定自由度得到提高。
更具体地讲,上述自动变速器的最好构成例,是用第一恒星齿轮、第一行星齿轮架及第一环形齿轮构成的一组副齿轮行星式齿轮组作为第一行星式齿轮组,用第二恒星齿轮、第二行星齿轮架及第二环形齿轮构成的一组副齿轮行星式齿轮组作为第二行星式齿轮组,将第一恒星齿轮和第二恒星齿轮分别常时固定在变速箱上的同时,第一环形齿轮和第二环形齿轮常时连结于各个输入轴。
同样,也是用第三恒星齿轮、第三行星齿轮架及第三环形齿轮构成的一组副齿轮行星式齿轮组作为第三行星式齿轮组,用第四恒星齿轮、第四行星齿轮架及第四环形齿轮构成的一组副齿轮行星式齿轮组作为第四行星式齿轮组,将上述第三环形齿轮、第四行星齿轮架和输出部常时连结的同时,上述第三行星齿轮架和第四环形齿轮常时连结。
还包括,离合上述第一行星齿轮架和第三恒星齿轮的第一离合器,离合上述第三恒星齿轮和变速箱的第一制动器,离合上述第三行星齿轮架和变速箱的第二制动器,离合上述第三行星齿轮架和第二环形齿轮的第二离合器,离合上述第四恒星齿轮和第二行星齿轮架的第三离合器。
并且构成为,通过上述第三离合器及第二制动器的缔结得到第一挡,通过上述第三离合器及第一制动器的缔结得到第二挡,通过上述第一离合器及第三离合器的缔结得到第三挡,通过上述第三离合器及第二离合器的缔结得到第四挡,通过上述第一离合器及第二离合器的缔结得到第五挡,并且通过上述第二离合器及第一制动器的缔结得到第六挡(第五发明)。
只要这样做,第一至第六挡的各变速挡中齿轮的啮合数就变少,能够得到高传速率的同时,又由于转换至相邻的变速挡时进行离合的离合器或制动器等的个数常为一对一,所以还提高了控制性。
-发明的效果-
正如以上说明的那样,根据本发明所涉及的自动变速器,在由三个离合器和两个制动器得到的前进六挡的自动变速器中,构成辛普森型的行星式齿轮列的第三及第四行星式齿轮组以外设置了第一及第二两组行星式齿轮组,将它们常时用作减速用来谋得小型化,同时再将它们分别设置到上述行星式齿轮列的轴方向两侧,将输入轴与输出部设置于同轴,能够达到包含自动变速的高变速挡,而且不必担心齿轮噪音或振动变大,对变速器的小型化也是有利的。
特别是根据第三、第六发明,通过将小型行星式齿轮组设置在变速箱的轴方向的端部,并将恒星齿轮固定于变速箱端部的轴毂部等,能够简单构造,也提高了组装的作业性。
再有,第四、第七的发明中,如上所述那样通过使输入不同于常时减速的两组的行星式齿轮组的减速比,与它们相同的情况相比,能够提高各变速挡的变速比的设定自由度。
附图说明
图1,是表示本发明实施方式所涉及的自动变速器的概略构成的主要线图。
图2,是同自动变速器的缔结动作表。
具体实施方式
(第一实施例)
以下,基于附图详细说明本发明的实施方式。尚,以下最好的实施方式的说明,从本质上讲不过是个示例,本发明无意限制其适用物或用途。
图1,是表示将本发明的实施方式所涉及的自动变速器AT作为一例,适用于横置搭载于车辆的FF车用动力序列(power train)的情况的变速齿轮机构的构成的主要线图(骨架图)。图中的“Input”,是从图外的驱动源的发动机等的旋转动力介于液压变矩器(未图示)输入的输入轴,“Output”是将旋转驱动介于末级齿轮输出给驱动一侧的输出齿轮(输出部)。输入轴Input及输出齿轮Output设置在同轴上。
图中符号GS1至GS4,每一个都是以恒星齿轮、行星齿轮架及环形齿轮为旋转要素的第一至第四的四组行星式齿轮组,第一及第二行星式齿轮组GS1、GS2,是分别制成比第三及第四行星式齿轮组GS3、GS4还小型的齿轮组,设置在将该第三及第四行星式齿轮组GS3、GS4夹在中间的轴方向的两侧位置上。
上述第一行星式齿轮组GS1,是具有第一恒星齿轮S1、第一环形齿轮R1、以及支撑与这两个齿轮S1、R1啮合的第一副齿轮P1的第一行星齿轮架PC1的一组副齿轮型的行星式齿轮组,第二行星式齿轮组GS2,是具有第二恒星齿轮S2、第二环形齿轮R2、以及支撑与这两个齿轮S2、R2啮合的第二副齿轮P2的第二行星齿轮架PC2的一组副齿轮型的行星式齿轮组。
并且,上述第一恒星齿轮S1及第二恒星齿轮S2,尽管没有图示,分别用花键(spline)固定(常时固定)在邻接于轴方向的变速箱端部的壁部,或支撑输入轴Input的壁部的轴毂部。另一方面,上述第一环形齿轮R1及第二环形齿轮R2,分别由第一及第二连结构件M1、M2连结于(常时连结)输入轴Input。由此,上述输入轴Input的旋转在第一及第二行星式齿轮组GS1、GS2中分别被常时减速,再从第一及第二行星齿轮架PC1、PC2输出。
象这样将小型的常时减速用行星式齿轮组GS1、GS2,分别设置在输 入轴Input方向(轴方向)的两端侧,再以将它们围住的形式设置由湿式多板离合器等构成的第一至第三离合器C1至C3和第一制动器B1,所以,对变速器AT的小型化是有利的。尚,变速箱的与发动机相反的一侧的端部的行星式齿轮组GS1、GS2的***没有设置离合器等,减小这部分的直径,还可以提高向车辆的安装性。
还有,这样将变速箱的轴方向端部设置的两组行星式齿轮组GS1、GS2的恒星齿轮S1、S2利用轴方向邻接的壁部或轴毂部固定的,所以,在能够简化构造的同时,还提高了组装的作业性。
再有,上述第一及第二行星式齿轮组GS1、GS2的输入旋转的减速比(也就是各个环形齿轮及副齿轮的齿数比),设定为相互不同的值,由此,如后所述所达成的前进一至六挡的各变速挡中变速比的设定自由度变高。也就是,如后所述那样,因为由第一行星式齿轮组GS1的输入旋转减速比与第一至第四挡的各变速挡相关,由第二行星式齿轮组GS2的输入旋转减速比与第三、第五挡的各变速挡相关,所以,例如在固定第二、第四挡的变速比的情况下能够改变第三挡的变速比(这时,第五挡的变速比也改变)。
另一方面,上述第三行星式齿轮组GS3,是具有第三恒星齿轮S3、第三环形齿轮R3、以及支撑与该两齿轮S3、R3啮合的第三副齿轮P3的第三行星齿轮架PC3的一组副齿轮型的行星式齿轮组,第四行星式齿轮组GS4,是具有第四恒星齿轮S4、第四环形齿轮R4、以及支撑与该两齿轮S4、R4啮合的第四副齿轮P4的第四行星齿轮架PC4的一组副齿轮型的行星式齿轮组。
并且,为使上述第三环形齿轮R3和第四行星齿轮架PC4一体旋转,通过第三连结构件M3连结(常时连结)的同时,还为使输出齿轮Output一体旋转连结于第四行星齿轮架PC4。还有,为使上述第三行星齿轮架PC3和第四环形齿轮R4一体旋转,由第四连结构件M4连结(常时连结)。就是说,第三及第四行星式齿轮组GS3、GS4,为使其具有整体四个旋转要素(第三恒星齿轮S3、第三行星齿轮架PC3=第四环形齿轮R4、第三环形齿轮R3=第四行星齿轮架PC4、第四恒星齿轮S4)而相互连结,构成辛普森型行星式齿轮列。
并且,有选择地使上述第一至第三的三个离合器C1至C3和第一、第二两个制动器B1、B2工作,通过转换从输入轴Input到输出齿轮Output为止的驱动力的传递路径,就能够得到前进六挡和倒挡。具体地讲,首先,第一离合器C1,是选择离合第一行星齿轮架PC1和第三恒星齿轮S3的离合器,如图2的缔结动作表所示那样,由于缔结成三挡、五挡及倒挡,所以也被称为3/5/R离合器(3/5/RC)。
第二离合器C2,是选择离合第三行星齿轮架PC3和第二环形齿轮R2的离合器,由于缔结为高速一侧四至六挡,所以也被称为高离合器(high/C)。第三离合器C3,是离合第四恒星齿轮S4和第二行星齿轮架PC2的离合器,由于缔结为低速一侧一至四挡,也称为低离合器(low/C)。
再有,第一制动器B1,是将第三恒星齿轮S3有选择地离合于变速箱,有选择地使其停止的制动器,由于缔结为二挡及六挡,而被称为2/6制动器(2/6Br)。第二制动器B2,是将连结第三行星齿轮架PC3及第四环形齿轮R4的第四连结构件M4,有选择地离合于变速箱,有选择地停止它们的制动器,由于缔结成为一挡及倒挡,也被称为低倒退制动器。尚,如图中点线所示那样,还可以和第二制动器B2并列设置单路离合器(OWC=One-WayClutch)。
总结上述各离合器C1至C 3或制动器B1、B2的工作状况和变速挡的关系的话,就成为如图2的缔结工作表那样。在图中(●印)是表示离合器等的缔结情况,但是,如果和第二制动器B2并列设置单路离合器(OWC)的情况下,就没有必要在前进一挡中缔结第二制动器B2,例如在手动方式同步(holt)方式等,只在发动机制动器有必要的情况下缔结即可。
尚,尽管未图示,上述第一至第三离合器C1至C3、第一、第二制动器B1、B2上连接了变速油压控制装置,这个变速油压控制装置,如图2的缔结动作表所表示的那样,在各变速挡产生出缔结压(●印)或开放压(无印)。作为这样的变速油压控制装置,可以有油压控制型、电子控制型、油压加电子控制型等。
(自动变速器的动作)
接下来,说明本实施方式的自动变速器AT各变速挡中的动作。
前进一挡
前进一挡,如图2所示那样,是由第三离合器C3和第二制动器B2的缔结而得。这时,首先通过第三离合器C3的缔结使第二行星齿轮架PC2和第四恒星齿轮S4连结,所以,从输入轴Input输入到第二行星式齿轮组GS2的第二环形齿轮R2旋转,被减速后从第二行星齿轮架PC2输出,再被输入到第四行星式齿轮组GS4的第四恒星齿轮S4。这个第四行星式齿轮组GS4中通过第二制动器B2的缔结第四环形齿轮R4被停止,输入第四恒星齿轮S4的旋转被减速,从第四行星齿轮架PC4输出。
这样的前进一挡中,在第二行星式齿轮组GS2中常时被减速了的输入旋转,进一步对应于第四行星式齿轮组GS4的第四环形齿轮R4和第四副齿轮P4的齿数比被减速,输出给输出齿轮Output。
-前进二挡-
前进二挡,如图2所示那样,开放前进一挡时的第二制动器B2,缔结第一制动器B1。也就是,前进二挡,是缔结第三离合器C3和第一制动器B 1而得。这时,首先,通过第一制动器B1的缔结在第三行星式齿轮组GS3中停止第三恒星齿轮S3的同时,与前进一挡一样,通过第三离合器C3的缔结来自第二行星式齿轮组GS2的减速旋转输入到第四行星式齿轮组GS4的第四恒星齿轮S4。
这样的第四恒星齿轮S4旋转的话,与上述前进一挡时一样第四行星齿轮架PC4成为减速旋转,但是如果这样的话,与第四行星齿轮架PC4第三行星式齿轮组GS3的第三环形齿轮R3也就旋转,而在这个第三行星式齿轮组GS3中的第三恒星齿轮S3因为被停止,所以第三行星齿轮架PC3也沿相同方向旋转。
这样做的话,上述第三行星齿轮架PC3上常时连结的第四行星式齿轮组GS4的第四环形齿轮R4旋转,这部分,就成为前面所述的从第四恒星齿轮S4向第四行星齿轮架PC4的减速旋转被增速,所以在这个前进二挡中,从输入轴Input的输入旋转,就成为比前进一挡还高速的减速旋转被输出给输出齿轮Output。
-前进三挡-
前进三挡,如图2所示那样,开放前进二挡时的第一制动器B1,缔结第一离合器C1。也就是,前进三挡,是缔结第一离合器C1和第三离合器C3而得。在这时,首先,与前进一挡、前进二挡一样,来自通过第三离合 器C3的缔结的第二行星式齿轮组GS2的减速旋转输入到第四行星式齿轮组GS4的第四恒星齿轮S4。
另一方面,通过第一离合器C1的缔结第一行星齿轮架PC1和第三恒星齿轮S3被连结,从输入轴Input向第一环形齿轮R1输入了的旋转被减速从第一行星齿轮架PC1输入给第三行星式齿轮组GS3的第三恒星齿轮S3。并且,构成辛普森型行星式齿轮列的第三及第四行星式齿轮组GS3、GS4中,向第三恒星齿轮S3及第四恒星齿轮S4分别输入的减速旋转被合成,从第四行星齿轮架PC4输出给输出齿轮Output。
也就是,前进三挡中,在前进二挡中停止的第三恒星齿轮S3成为与第三行星齿轮架PC3同方向旋转,这部分,由第三行星齿轮架PC3的旋转增速,与它一体旋转地第四环形齿轮R4的旋转与前进二挡相比被增速。因此,这个前进三挡中,从输入轴Input的输入旋转,作为比前进二挡还高速的减速旋转输出给输出齿轮Output。
-前进四挡-
前进四挡,如图2所示那样,开放前进三挡时的第一离合器C1,缔结第二离合器C2。也就是,前进四挡,缔结第二离合器C2和第三离合器C3而得。这时也和前进一挡至前进三挡时一样通过缔结第三离合器C3,来自第二行星式齿轮组GS2的减速旋转被输入到第四行星式齿轮组GS4的第四恒星齿轮S4。
同时,通过第二离合器C2的缔结,第二环形齿轮R2的旋转,也就是来自输入轴Input的输入旋转原封不动传递给第三行星齿轮架PC3(与这个一体旋转的第四环形齿轮R4),这样第四环形齿轮R4、第四恒星齿轮S4中分别输入的旋转在第四行星式齿轮组GS4中被合成,再从第四行星齿轮架PC4输出给输出齿轮Output。这个前进四挡中,输入轴Input的旋转稍稍被减速,输出给输出齿轮Output。
-前进五挡-
前进五挡,如图2所示那样,开放前进四挡时的第三离合器C3,缔结第一离合器C1。也就是,前进五挡,是缔结第一离合器C1和第二离合器C2而得。这时,首先,与前进四挡一样通过缔结第二离合器C2,将第二环形齿轮R2的旋转,也就是来自输入轴Input的输入旋转原封不动传递给 第三行星齿轮架PC3。
还有,与前进三挡一样,通过第一离合器C1的缔结将来自第一行星式齿轮组GS1的减速旋转输入给第三行星式齿轮组GS3的第三恒星齿轮S3,这样第三恒星齿轮S3及第三行星齿轮架PC3中分别输入的旋转在第三行星式齿轮组GS3中被合成,从第三环形齿轮R3(与它一体旋转的第四行星齿轮架PC4)输出给输出齿轮Output。这个前进五挡中输入旋转稍稍增速后被输出。
-前进六挡-
前进六挡,如图2所示那样,开放前进五挡时的第一离合器C1,缔结第一制动器B1。也就是,前进六挡,是缔结第二离合器C2和第一制动器B1而得。这时,通过第一制动器B1的缔结,使第三行星式齿轮组GS3中的第三恒星齿轮S3停止,与前进四挡、前进五挡一样输入轴Input的旋转原封不动传递给第三行星齿轮架PC3的话,这个旋转被增速从第三行星齿轮架PC3(第四行星齿轮架PC4)输出给输出齿轮Output。也就是,前进六挡中,输入旋转实质上只是通过第三行星式齿轮组GS3,增速后被输出。
-倒挡-
倒挡,如图2所示那样,是缔结第一离合器C1和第二制动器B2而得。这时,与前进三挡、五挡一样,由第一行星式齿轮组GS1常时减速的输入旋转,介于第一离合器C1传递给第三行星式齿轮组GS3的第三恒星齿轮S3。并且,与前进一挡时一样通过缔结第二制动器B2停止第三行星齿轮架PC3,所以如上所述,反转传递给第三恒星齿轮S3的减速旋转,从第三环形齿轮R3(第四行星齿轮架PC4)输出给输出齿轮Output。
(自动变速器的特长)
如上所述,本实施方式的自动变速器AT,包括第一至第四组的一组副齿轮型的一组行星式齿轮组GS1至GS4,有选择地使第一至第三的三个离合器C1至C3和第一、第二制动器B1、B2动作,能够得到前进六挡和倒挡。换而言之,上述自动变速器AT,不包含Ravigneaux型等的复合型行星式齿轮组,在不需要两组恒星齿轮型、两组副齿轮型、两组环形齿轮型的行星式齿轮组的基础上,将离合旋转要素的离合器、制动器等的个数降至五个以下,在较少的情况下完成,这一部分,对小型化、成本及重量的 降低、噪音的降低等都是有利的。
也就是,在“背景技术”的记载中引用的专利文献2、3等的详细记载,为动力传动***的转换采用了所谓的辛普森型行星式齿轮列,对这个输入假设是一组常时减速行星式齿轮组进行的话,为了得到自动加速器的变速挡在行星式齿轮列的两组行星式齿轮组的任何一个中,行星齿轮架及环形齿轮双方,或向行星齿轮架及恒星齿轮双方的任何一个的输出入路径成为必要,但是在输入轴Input和输出齿轮Output设置于同轴的情况下,不将上述任何一个行星式齿轮组制成两组环形齿轮型或两组恒星齿轮型是无法成立的。
对此,本实施方式中,再追加一组常时减速的行星式齿轮组(第一、第二的任何一组行星式齿轮组GS1、GS2),从这儿向行星式齿轮列(第三、第四行星式齿轮组GS3、GS4)进行输入,所以,即便是将输入轴Input和输出齿轮Output设置于同轴,专利文献2、3那样的两组环形齿轮型等的复杂结构的的行星式齿轮组就不再需要,而由它引起的齿轮噪音或振动就不会再发生。
还有,即便是这样追加一组行星式齿轮组,是将它作为传递扭矩小的常时减速用,尽可能地小型化了,与上述专利文件1、2的两组环形齿轮型或两组恒星齿轮型的相比,宁可能够小型化构成。也就是说,上述专利文献2、3中记载的两组环形齿轮型等的行星式齿轮组,不是常时减速用的,而是用于驱动力的传递路径的转换,任何一个都可能在变速挡中作用大的扭矩。
为此,并不是单纯地将环形齿轮或恒星齿轮减半即可,这样分割的每一个齿轮上,考虑各个上作用如上所述的大扭矩,就必须确保充分地强度,其外形,实质上成为与组合了两组的行星式齿轮组那样大的程度的物件。
对此,因为扭矩负荷小的常时减速用行星式齿轮组相当小型化,所以,在上述那样的用于驱动力传递路径转换的一组行星式齿轮组上即便是再追加一组常时减速用行星式齿轮组,总和两组设置的空间与两组行星式齿轮组等的物件相比,小空间的解决问题。而且,还可以将两组行星式齿轮组分离设置,配设布置的自由度得到提高,还能有效的利用空间。
在此,这个实施方式中,如上所述,由比较大的第三、第四两组行星 式齿轮组GS3、GS4构成的辛普森型行星式齿轮列的轴方向两侧上,分别设置小型的常时减速用行星式齿轮组GS1、GS2,再以包围它们的形式设置湿式多板离合器等构成的第一至第三离合器C1至C3和第一制动器B1。通过这样设置有效利用空间,就可以谋得自动变速器AT的小型化。
尚,这个实施方式中与上述专利文件2、3的物件相比行星式齿轮组的个数增加了,但是,因为没有使用构造复杂的两组环形齿轮型等物件,所以,在成本方面没有引起不利,相反的还可能考虑到降低成本。
再有,尽管省略了详细说明,这个实施方式的自动变速器AT,与上述专利文献2、3的物件相同,是将构成辛普森型行星式齿轮列的第三及第四行星式齿轮组GS3、GS4的行星齿轮比制成能够用于一般情况的范围(例如,恒星齿轮数/环形齿轮数=0.36至0.65,最好的是0.38至0.60),且,在达成了被称为最好的高速段的段间比小的条件的同时,能够得到充分宽的变速比(前进一挡/六挡=5.5至6.0)。这时,并不需要增大第三、第四环形齿轮R3、R4的直径,所以,这也对自动变速器的小型化有利。
而且,输入旋转如上所述被传递的前进一挡至六挡的各变速挡中,与旋转的传递直接相关的旋转要素比较少,这样由于齿轮的啮合而引起的机械损失少,所以能够得到高的传递效率。特别是最高变速挡的前进六挡,输入旋转只被第一行星式齿轮组GS1增速后就被从输出齿轮Output输出,参与旋转传递的旋转要素的数量少,效率就非常的高。
再有,由前进一挡至六挡的所有变速挡任何一个旋转要素的旋转速度都不会变得过高,在耐久性、可信度方面也是有利的,从一挡到二挡、从二挡到三挡、…这样的转换为相邻变速挡时的离/合用离合器C1至C3、制动器B1、B2等的数量,如上述缔结动作表(图2)所表示的那样保持为一个一个的,这样控制性也就高。
尚,本发明的具体的构成,并不只限于上述实施方式的自动变速器AT,还包含它以外的种种构成。也就是,在上述实施方式中,如上所述那样,是将常时减速用的第一、第二行星式齿轮组GS1、GS2分别设置在了变速箱的端部,但是并非只限于此。
还有,上述实施方式一、二中,是表示了将本发明的自动变速器AT适用于前轮驱动(FF)车用的横置动力线的例子,但是,本发明也可以适用 于后轮驱动(RR)车用的横置动力线。再有,是说明了将发动机、扭矩转换器设置在图的左侧的例子,但是,设置在右侧也是可能的。
Claims (3)
1.一种自动变速器,在输入轴的同轴上设置输出部的同时,包括各自由恒星齿轮、行星齿轮架及环形齿轮三种旋转要素组合构成的第一至第四的四组行星式齿轮组,有选择地使第一至第三的三个离合器和第一、第二的两个制动器动作,再通过转换从上述输入轴到输出部为止的驱动力传递路径,至少能够得到六个前进挡,其特征为:
第一行星式齿轮组,是用第一恒星齿轮、第一行星齿轮架及第一环形齿轮构成的一组副齿轮行星式齿轮组,
第二行星式齿轮组,是用第二恒星齿轮、第二行星齿轮架及第二环形齿轮构成的一组副齿轮行星式齿轮组,
上述第一恒星齿轮及第二恒星齿轮分别常时固定在变速箱上的同时,第一环形齿轮及第二环形齿轮分别常时连结于输入轴,
第三行星式齿轮组,是用第三恒星齿轮、第三行星齿轮架及第三环形齿轮构成的一组副齿轮行星式齿轮组,
第四行星式齿轮组,是用第四恒星齿轮、第四行星齿轮架及第四环形齿轮构成的一组副齿轮行星式齿轮组,
上述第三环形齿轮、第四行星齿轮架和输出部常时连结的同时,上述第三行星齿轮架和第四环形齿轮常时连结,
还包括:
离合上述第一行星齿轮架和第三恒星齿轮的第一离合器,
离合上述第三恒星齿轮和变速箱的第一制动器,
离合上述第三行星齿轮架和变速箱的第二制动器,
离合上述第三行星齿轮架和第二环形齿轮的第二离合器,以及
离合上述第四恒星齿轮和第二行星齿轮架的第三离合器,另外构成为:
通过上述第三离合器及第二制动器的缔结得到第一挡,
通过上述第三离合器及第一制动器的缔结得到第二挡,
通过上述第一离合器及第三离合器的缔结得到第三挡,
通过上述第三离合器及第二离合器的缔结得到第四挡,
通过上述第一离合器及第二离合器的缔结得到第五挡,以及
通过上述第二离合器及第一制动器的缔结得到第六挡,
上述第一及第二行星式齿轮组,是将上述第三及第四行星式齿轮组夹在中间而分别设置在轴方向的两侧。
2.根据权利要求1所述的自动变速器,其特征为:
第一恒星齿轮及第二恒星齿轮,分别固定在变速箱轴方向的一端及另一端的轴毂部。
3.根据权利要求1所述的自动变速器,其特征为:
第一及第二行星式齿轮组的旋转减速比相互不同。
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