JP2000274498A - 変速装置 - Google Patents
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- F16H3/62—Gearings having three or more central gears
- F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
- F16H3/666—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with compound planetary gear units, e.g. two intermeshing orbital gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
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Abstract
段が高速段のときのピニオン回転数を大きくすることな
く後進のギヤ比を最適に設計することが可能な前進6段
の変速装置を提供すること。 【解決手段】 キャリヤPC1を入力軸11と連結した
第1プラネタリギヤG1と、第2プラネタリギヤG2の
キャリヤPC2と第3プラネタリギヤG3のキャリヤP
C3とを連結、第2プラネタリギヤG2のサンギヤS2
と第3プラネタリギヤG3のサンギヤS3とを連結して
第1〜第4の軸要素J1〜J4を具備させ且つ第3の軸
要素J3を出力軸12に連結したプラネタリギヤユニッ
トG23と、キャリヤPC1と第1の軸要素J1とを連
結可能な第1の摩擦クラッチ要素C1と、キャリヤPC
1と第2の軸要素J2とを連結可能な第2の摩擦クラッ
チ要素C2と、第1の軸要素J1を固定可能な第1の摩
擦ブレーキ要素B1と、第2の軸要素J2を固定可能な
第2の摩擦ブレーキ要素B2と、サンギヤS1を固定可
能な第3の摩擦ブレーキ要素B3と、を備える変速装置
10。
Description
のであり、例えば自動車の自動変速装置に用いられる変
速装置に関するものである。
−323381号公報に開示される技術がある。この公
報には、3つのプラネタリギヤユニットが直列に配置さ
れ、各プラネタリギヤユニットはそれぞれ1つのリング
ギヤ、キャリヤ、サンギヤを用いている。これらのギヤ
を使用して、外力で駆動される5つの係合要素(2つの
クラッチと3つのブレーキ)を介して6つの前進ギヤ段
と1つの後進ギヤ段を切換え可能な変速装置が開示され
ている。
商用系の車両は積載荷重によってエンジントルクに対し
て車両重量が大きくなる傾向があるため、出力軸の駆動
トルクが大きい変速装置を採用することが好ましい。し
かしながら上記公報に開示される変速装置は、前進ギヤ
段を6つ構成しているが、アンダードライブは1速から
4速までで5速と6速はオーバードライブである。した
がって上記の変速装置を商用系の車両へ採用した場合、
オーバードライブである5速と6速は駆動トルクが小さ
くなってしまうため5速と6速の使用頻度が少なくな
り、商用系の車両へ採用するには実用性の面から適切で
はない、という問題がある。
速段が5速或いは6速のときのピニオン回転数が大きく
ならないように設計すると、後進のギヤ比が大きくなっ
てしまう構造になっており、設計の自由度が低いという
問題もある。
く、3列のプラネタリギヤで5つの摩擦係合要素を用い
て、1速から5速がアンダードライブで、6速がオーバ
ードライブであり、且つ変速段が5速或いは6速等の高
速段のときのピニオン回転数を大きくすることなく後進
のギヤ比を最適に設計することが可能な前進6段の変速
装置を提供することを技術的課題とする。
に請求項1の発明は、入力軸と、出力軸と、キャリヤを
入力軸と連結した第1列のダブルピニオンプラネタリギ
ヤと、第2列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャ
リヤと第3列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャ
リヤとを連結するとともに第2列のシングルピニオンプ
ラネタリギヤのサンギヤと第3列のシングルピニオンプ
ラネタリギヤのサンギヤとを連結し、第2列のシングル
ピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される第1の
軸要素と、第2列のシングルピニオンプラネタリギヤの
キャリヤに連結される第2の軸要素と、第3列のシング
ルピニオンプラネタリギヤのリングギヤに連結される第
3の軸要素と、第2列のシングルピニオンプラネタリギ
ヤのリングギヤおよび第1列のダブルピニオンプラネタ
リギヤのリングギヤに連結される第4の軸要素と、を具
備させ且つ第3の軸要素を出力軸に連結したプラネタリ
ギヤユニットと、第1列のダブルピニオンプラネタリギ
ヤのキャリヤとプラネタリギヤユニットの第1の軸要素
とを選択的に連結するための第1の摩擦クラッチ要素C
1と、第1列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリ
ヤとプラネタリギヤユニットの第2の軸要素とを選択的
に連結するための第2の摩擦クラッチ要素C2と、プラ
ネタリギヤユニットの第1の軸要素を選択的に固定する
ための第1の摩擦ブレーキ要素B1と、プラネタリギヤ
ユニットの第2の軸要素を選択的に固定するための第2
の摩擦ブレーキ要素B2と、第1列のダブルピニオンプ
ラネタリギヤのサンギヤを選択的に固定するための第3
の摩擦ブレーキ要素B3と、を備える変速装置とした。
ネタリギヤで5つの摩擦係合要素(摩擦クラッチ要素C
1、C2、摩擦ブレーキ要素B1、B2、B3)を切換
えて1速から5速がアンダードライブ、6速がオーバー
ドライブの前進6段、後進1段の変速装置を構成するこ
とができる。この変速装置を車両重量に比べてエンジン
トルクが比較的小さい車両に採用した場合には、変速装
置の1速から5速がアンダードライブであるため、この
範囲内の変速段で走行しても車速が制限されることなく
通常に走行することが可能になるとともに、変速段が5
速或いは6速のときのピニオン回転数を大きくすること
なく、後進のギヤ比を適切に設計することが可能な前進
6段、後進1段の変速装置を構成することができる。更
に、1速から5速の変速段がクロスされるので変速ショ
ックを低減することも可能になる。
は、入力軸と、出力軸と、サンギヤを常時固定するとと
もにキャリヤを入力軸と連結した第1列のダブルピニオ
ンプラネタリギヤと、第2列のシングルピニオンプラネ
タリギヤのキャリヤと第3列のシングルピニオンプラネ
タリギヤのキャリヤとを連結するとともに第2列のシン
グルピニオンプラネタリギヤのサンギヤと第3列のシン
グルピニオンプラネタリギヤのサンギヤとを連結し、第
2列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連
結される第1の軸要素と、第2列のシングルピニオンプ
ラネタリギヤのキャリヤに連結される第2の軸要素と、
第3列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤ
に連結される第3の軸要素と、第2列のシングルピニオ
ンプラネタリギヤのリングギヤに連結される第4の軸要
素と、を具備させ且つ第3の軸要素を出力軸に連結した
プラネタリギヤユニットと、第1列のダブルピニオンプ
ラネタリギヤのキャリヤとプラネタリギヤユニットの第
1の軸要素とを選択的に連結するための第1の摩擦クラ
ッチ要素C1と、第1列のダブルピニオンプラネタリギ
ヤのキャリヤとプラネタリギヤユニットの第2の軸要素
とを選択的に連結するための第2の摩擦クラッチ要素C
2と、第1列のダブルピニオンプラネタリギヤのリング
ギヤとプラネタリギヤユニットの第4の軸要素とを選択
的に連結するための第3の摩擦クラッチ要素C3と、プ
ラネタリギヤユニットの第1の軸要素を選択的に固定す
るための第1の摩擦ブレーキ要素B1と、プラネタリギ
ヤユニットの第2の軸要素を選択的に固定するための第
2の摩擦ブレーキ要素B2と、を備える変速装置とし
た。
プラネタリギヤで5つの摩擦係合要素(摩擦クラッチ要
素C1、C2、C0、摩擦ブレーキ要素B1、B2)を
切換えて1速から5速がアンダードライブ、6速がオー
バードライブの前進6段、後進1段の変速装置を構成す
ることができるとともに、変速段が5速或いは6速のと
きのピニオン回転数を大きくすることなく、後進のギヤ
比を適切に設計することが可能な前進6段、後進1段の
変速装置を構成することができる。更に請求項2による
と、第3の摩擦クラッチ要素C3を設けたことで入力軸
のトルクをプラネタリギヤユニットと切り離すことがで
き、プラネタリギヤユニット内のピニオンギヤが無負荷
で高速回転するのを抑えることが可能になり、ギヤノイ
ズを低減するとともにギヤの耐久性を向上することがで
きる。また、1速から5速の変速段がクロスされるので
変速ショックを低減することも可能になる。
明する。本実施の形態では、自動車用の自動変速装置に
用いた場合について説明する。
自動変速装置10のギヤトレーンを示す概略図である。
自動変速装置10はハウジング1内に配設され、図示し
ないエンジンの出力を粘性媒体の剪断力を介して変速装
置10に出力するトルクコンバータ2からの出力を摩擦
係合要素の切換えに応じて前進6速、後進1速に増減速
切換えして、図示しない車軸に出力する。
力軸である入力軸11と、図示しない差動装置を介して
車軸に連結される出力軸12と、入力軸11と連結する
キャリヤPC1を有する第1列のダブルピニオンプラネ
タリギヤG1(以下、第1プラネタリギヤG1と称す)
と、第2列のシングルピニオンプラネタリギヤ(以下、
第2プラネタリギヤG2と称す)のキャリヤPC2と第
3列のシングルピニオンプラネタリギヤ(以下、第3プ
ラネタリギヤG3と称す)のキャリヤPC3とを連結す
るとともに第2プラネタリギヤG2のサンギヤS2と第
3プラネタリギヤG3のサンギヤS3とを連結し、第2
プラネタリギヤG2のサンギヤS2に連結される第1の
軸要素J1と、第2プラネタリギヤG2のキャリヤPC
2に連結される第2の軸要素J2と、第3プラネタリギ
ヤG3のリングギヤR3に連結される第3の軸要素J3
と、第2プラネタリギヤG2のリングギヤR2および第
1プラネタリギヤG1のリングギヤR1に連結される第
4の軸要素J4と、を具備させ且つ第3の軸要素J3を
出力軸12に連結したプラネタリギヤユニットG23
と、第1プラネタリギヤG1のキャリヤPC1とプラネ
タリギヤユニットG23の第1の軸要素J1とを選択的
に連結する第1の摩擦クラッチ要素C1と、第1プラネ
タリギヤG1のキャリヤPC1とプラネタリギヤユニッ
トG23の第2の軸要素J2とを選択的に連結する第2
の摩擦クラッチ要素C2と、プラネタリギヤユニットG
23の第1の軸要素J1を選択的に固定する第1の摩擦
ブレーキ要素B1と、プラネタリギヤユニットG23の
第2の軸要素J2を選択的に固定する第2の摩擦ブレー
キ要素B2と、第1プラネタリギヤG1のサンギヤS1
を選択的に固定する第3の摩擦ブレーキ要素B3とを備
える。
ギヤS1の歯数/リングギヤR1の歯数=0.46、第
2プラネタリギヤG2では、ρ2=サンギヤS2の歯数
/リングギヤR2の歯数=0.6、第3プラネタリギヤ
G3では、ρ3=サンギヤS3の歯数/リングギヤR3
の歯数=0.32である。
素の組み合せ及びギヤ比を示す。
開放状態を示している。
する。1速では、第3の摩擦ブレーキ要素B3によりサ
ンギヤS1を係止して入力軸11のトルクを増大したリ
ングギヤR1の出力を第4の軸要素J4に伝達するとと
もに、第2の摩擦ブレーキ要素B2にて第2の軸要素J
2の回転を係止することで第3の軸要素が減速回転さ
れ、1速を形成する。
よりサンギヤS1を係止して入力軸11のトルクを増大
したリングギヤR1の出力を第4の軸要素J4に伝達す
るとともに、第1の摩擦ブレーキ要素B1にて第1の軸
要素J1の回転を係止することで第3の軸要素J3が減
速回転され、2速を形成する。
よりサンギヤS1を係止して入力軸11のトルクを増大
したリングギヤR1の出力を第4の軸要素J4に伝達す
るとともに、第1の摩擦クラッチ要素C1を係合して入
力軸11のトルクを第1の軸要素J1に入力することで
第3の軸要素J3が減速回転され、3速を形成する。
よりサンギヤS1を係止して入力軸11のトルクを増大
したリングギヤR1の出力を第4の軸要素J4に伝達す
るとともに、第2の摩擦クラッチ要素C2を係合して入
力軸11のトルクを第2の軸要素J2に入力することで
第3の軸要素J3が減速回転され、4速を形成する。
び第2の摩擦クラッチ要素C2を係合して入力軸11の
トルクをプラネタリギヤユニットG23の第1の軸要素
J1および第2の軸要素J2に伝達することで、プラネ
タリギヤユニットG23が入力軸11と一体回転し、5
速を形成する。
係合して入力軸11のトルクを第2の軸要素J2に伝達
するとともに、第1の摩擦ブレーキ要素B1にて第1の
軸要素J1の回転を係止することで第3の軸要素J3が
増速回転され、オーバードライブである6速を形成す
る。
係合して入力軸11のトルクを第1の軸要素J1に伝達
するとともに、第2の摩擦ブレーキ要素B2にて第2の
軸要素J2の回転を係止することで、プ第3の軸要素J
3が逆回転され、後進を形成する。
ことで、3列のプラネタリギヤG1、G2、G3と5つ
の摩擦係合要素C1、C2、B1、B2、B3で1速か
ら5速がアンダードライブ、6速がオーバードライブの
前進6速、後進1速の変速装置10を構成することがで
きる。更に変速装置10は、変速段が5速或いは6速の
ときのピニオン回転数を大きくすることなく、後進のギ
ヤ比を適切に設計することが可能になる。
変速装置20について説明する。図2は第2の実施の形
態における自動変速装置20のギヤトレーンを示す概略
図である。
した第1の実施の形態の変速装置10に対して、第1プ
ラネタリギヤG1のサンギヤS1を選択的に固定する摩
擦ブレーキ要素B3をなくしてサンギヤS1を常にハウ
ジング1に固定させるとともに、第1プラネタリギヤG
1のキャリヤPC1とプラネタリギヤユニットG23の
第2の軸要素J2とを選択的に連結する第3の摩擦クラ
ッチ要素C3を設けたことが異なり、これ以外の構成に
ついては同一であるため説明を省略し、同一の構成には
同じ符号を付す。
素の組み合せ及びギヤ比を示す。
開放状態を示している。
する。1速では、第3の摩擦クラッチ要素C3を係合す
ることにより入力軸11のトルクを増大したリングギヤ
R1の出力を第4の軸要素J4に伝達するとともに、第
2の摩擦ブレーキ要素B2にて第2の軸要素J2の回転
を係止することで第3の軸要素が減速回転され、1速を
形成する。
係合することにより入力軸11のトルクを増大したリン
グギヤR1の出力を第4の軸要素J4に伝達するととも
に、第1の摩擦ブレーキ要素B1にて第1の軸要素J1
の回転を係止することで第3の軸要素J3が減速回転さ
れ、2速を形成する。
係合することにより入力軸11のトルクを増大したリン
グギヤR1の出力を第4の軸要素J4に伝達するととも
に、第1の摩擦クラッチ要素C1を係合して入力軸11
のトルクを第1の軸要素J1に入力することで第3の軸
要素J3が減速回転され、3速を形成する。
係合することにより入力軸11のトルクを増大したリン
グギヤR1の出力を第4の軸要素J4に伝達するととも
に、第2の摩擦クラッチ要素C2を係合して入力軸11
のトルクを第2の軸要素J2に入力することで第3の軸
要素J3が減速回転され、4速を形成する。
び第2の摩擦クラッチ要素C2を係合して入力軸11の
トルクをプラネタリギヤユニットG23の第1の軸要素
J1および第2の軸要素J2に伝達することで、プラネ
タリギヤユニットG23が入力軸11と一体回転し、5
速を形成する。
係合して入力軸11のトルクを第2の軸要素J2に伝達
するとともに、第1の摩擦ブレーキ要素B1にて第1の
軸要素J1の回転を係止することで第3の軸要素J3が
増速回転され、オーバードライブである6速を形成す
る。
係合して入力軸11のトルクを第1の軸要素J1に伝達
するとともに、第2の摩擦ブレーキ要素B2にて第2の
軸要素J2の回転を係止することで、第3の軸要素J3
が逆回転され、後進を形成する。
ことで、3列のプラネタリギヤG1、G2、G3と5つ
の摩擦係合要素C1、C2、C0、B1、B2で1速か
ら5速がアンダードライブ、6速がオーバードライブの
前進6速、後進1速の変速装置20を構成することがで
きる。更に変速装置10は、変速段が5速或いは6速の
ときのピニオン回転数を大きくすることなく、後進のギ
ヤ比を適切に設計することが可能になる。
たことによって、第2の軸要素J2に負荷がかからない
状態ではキャリヤPC1と第2の軸要素J2とを切り離
すことが可能になり、プラネタリギヤユニットG23内
のピニオンギヤが高速無負荷回転することを抑えること
ができる。これによりギヤノイズを低減するとともにギ
ヤの耐久性を向上することができる。
たが、本発明は上述した実施の形態に限定される意図は
なく、本発明の主旨に沿った形態の変速装置であればど
のような形態であってもよい。
ラネタリギヤで5つの摩擦係合要素(摩擦クラッチ要素
C1、C2、摩擦ブレーキ要素B1、B2、B3)を切
換えて1速から5速がアンダードライブ、6速がオーバ
ードライブの前進6段、後進1段の変速装置を構成する
ことができる。この変速装置を車両重量に比べてエンジ
ントルクが比較的小さい車両に採用した場合には、変速
装置の1速から5速がアンダードライブであるため、こ
の範囲内の変速段で走行しても車速が制限されることな
く通常に走行することが可能になるとともに、変速段が
5速或いは6速のときのピニオン回転数を大きくするこ
となく、後進のギヤ比を適切に設計することが可能な前
進6段、後進1段の変速装置を構成することができる。
更に、1速から5速の変速段がクロスされるので変速シ
ョックを低減することも可能になる。
プラネタリギヤで5つの摩擦係合要素(摩擦クラッチ要
素C1、C2、C0、摩擦ブレーキ要素B1、B2)を
切換えて1速から5速がアンダードライブ、6速がオー
バードライブの前進6段、後進1段の変速装置を構成す
ることができるとともに、変速段が5速或いは6速のと
きのピニオン回転数を大きくすることなく、後進のギヤ
比を適切に設計することが可能な前進6段、後進1段の
変速装置を構成することができる。更に請求項2による
と、第3の摩擦クラッチ要素C3を設けたことで入力軸
のトルクをプラネタリギヤユニットと切り離すことがで
き、プラネタリギヤユニット内のピニオンギヤが無負荷
で高速回転するのを抑えることが可能になり、ギヤノイ
ズを低減するとともにギヤの耐久性を向上することがで
きる。また、1速から5速の変速段がクロスされるので
変速ショックを低減することも可能になる。
概略図である。
概略図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 入力軸と、 出力軸と、 キャリヤを前記入力軸と連結した第1列のダブルピニオ
ンプラネタリギヤと、 第2列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤと
第3列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤと
を連結するとともに前記第2列のシングルピニオンプラ
ネタリギヤのサンギヤと前記第3列のシングルピニオン
プラネタリギヤのサンギヤとを連結し、前記第2列のシ
ングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される
第1の軸要素と、前記第2列のシングルピニオンプラネ
タリギヤのキャリヤに連結される第2の軸要素と、前記
第3列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤ
に連結される第3の軸要素と、前記第2列のシングルピ
ニオンプラネタリギヤのリングギヤおよび前記第1列の
ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤに連結され
る第4の軸要素と、を具備させ且つ前記第3の軸要素を
前記出力軸に連結したプラネタリギヤユニットと、 前記第1列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤ
と前記プラネタリギヤユニットの前記第1の軸要素とを
選択的に連結するための第1の摩擦クラッチ要素C1
と、 前記第1列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤ
と前記プラネタリギヤユニットの前記第2の軸要素とを
選択的に連結するための第2の摩擦クラッチ要素C2
と、 前記プラネタリギヤユニットの前記第1の軸要素を選択
的に固定するための第1の摩擦ブレーキ要素B1と、 前記プラネタリギヤユニットの前記第2の軸要素を選択
的に固定するための第2の摩擦ブレーキ要素B2と、 前記第1列のダブルピニオンプラネタリギヤのサンギヤ
を選択的に固定するための第3の摩擦ブレーキ要素B3
と、 を備える変速装置。 - 【請求項2】 入力軸と、 出力軸と、 サンギヤを常時固定するとともにキャリヤを前記入力軸
と連結した第1列のダブルピニオンプラネタリギヤと、 第2列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤと
第3列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤと
を連結するとともに前記第2列のシングルピニオンプラ
ネタリギヤのサンギヤと前記第3列のシングルピニオン
プラネタリギヤのサンギヤとを連結し、前記第2列のシ
ングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される
第1の軸要素と、前記第2列のシングルピニオンプラネ
タリギヤのキャリヤに連結される第2の軸要素と、前記
第3列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤ
に連結される第3の軸要素と、前記第2列のシングルピ
ニオンプラネタリギヤのリングギヤに連結される第4の
軸要素と、を具備させ且つ前記第3の軸要素を前記出力
軸に連結したプラネタリギヤユニットと、 前記第1列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤ
と前記プラネタリギヤユニットの前記第1の軸要素とを
選択的に連結するための第1の摩擦クラッチ要素C1
と、 前記第1列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤ
と前記プラネタリギヤユニットの前記第2の軸要素とを
選択的に連結するための第2の摩擦クラッチ要素C2
と、 前記第1列のダブルピニオンプラネタリギヤのリングギ
ヤと前記プラネタリギヤユニットの前記第4の軸要素と
を選択的に連結するための第3の摩擦クラッチ要素C3
と、 前記プラネタリギヤユニットの前記第1の軸要素を選択
的に固定するための第1の摩擦ブレーキ要素B1と、 前記プラネタリギヤユニットの前記第2の軸要素を選択
的に固定するための第2の摩擦ブレーキ要素B2と、 を備える変速装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07652899A JP4228461B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 変速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07652899A JP4228461B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 変速装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000274498A true JP2000274498A (ja) | 2000-10-03 |
JP4228461B2 JP4228461B2 (ja) | 2009-02-25 |
Family
ID=13607794
Family Applications (1)
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