JP2005106260A - 車両用遊星歯車式多段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】 変速比幅を大きくとることができ且つ変速比ステップも適切な小型の遊星歯車式多段変速機を提供する。
【解決手段】 サンギヤＳ２、Ｓ３が互いに連結されて第１回転要素ＲＭ１、リングギヤＲ２によって第２回転要素ＲＭ２、キャリヤＣＡ３によって第３回転要素ＲＭ３、キャリヤＣＡ２およびリングギヤＲ３が互いに連結されて第４回転要素ＲＭ４が、それぞれ構成されている。そして、ＲＭ１、ＲＭ２はブレーキＢ１、Ｂ２によってトランスミッションケース１２に連結され、ＲＭ１、ＲＭ４はクラッチＣ１、Ｃ２を介して第１遊星歯車装置１８のリングギヤＲ１に連結され、ＲＭ１、ＲＭ２はクラッチＣ３、Ｃ４を介して入力軸１６に連結され、ＲＭ３は出力歯車２８に一体的に連結される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車などの車両において、原動機と駆動輪との間に設けられる車両用遊星歯車式多段変速機に関するものである。

車両においては、予め定められた複数の変速比或いは変速段を選択するために複数の遊星歯車装置と、それらを構成する要素を結合するための係合要素（たとえばクラッチおよびブレーキ）とを用いた遊星歯車式多段変速機が多用されている。たとえば、特許文献１に記載の自動変速機では、４組の遊星歯車装置を用いることで前進７速の多段変速を達成している。

特開２０００−２６６１３８号公報 特開２００１−８２５５５号公報 特開２０００−１９９５４９号公報 特開平８−１０５４９６号公報 特許第２９５６１７３号公報 特開２００２−２０６６０１号公報 特開２００２−２９５６０９号公報 特開２００２−２２７９４０号公報 特開２００２−３２３０９８号公報 特開２００３−１３０１５２号公報 特開２００３−２０２０５７号公報 特表２００３−５１４１９５号公報

ところで、このような遊星歯車式多段変速機では、簡単に構成され且つ小型であって、変速段がより多段であり、変速比幅を大きくとり得ることが望まれるが、それだけではなく、切り換えられる変速比ステップが等比またはそれに近い形で変化させられることも望まれる。しかし、これらの要求を全て満たすことは難しく、例えば、上記特許文献１に記載の自動変速機は変速比ステップが使い勝手がよい設定での多段化になっておらず、特許文献１の図５に示されているように第６変速段と第７変速段との変速比ステップは１．０５０と小さく、また、変速比ステップの並びも大小様々である。一方、変速比ステップを使い勝手のよい設定としつつ多段化するには、遊星歯車の数を増やすことが考えられるが、この場合には、全長が長くなって車両搭載性が低下したり、遊星歯車装置を構成する要素を結合するための係合要素も増加する可能性がある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、変速比幅を大きくとることができ且つ変速比ステップも適切な小型の遊星歯車式多段変速機を提供することにある。

かかる目的を達成するための第１発明は、(a)複数の遊星歯車装置を備え、入力回転部材の回転を変速して出力回転部材から出力する形式の車両用遊星歯車式多段変速機であって、（b)前記入力回転部材の回転を予め定められた一定の変速比で伝達する第１中間出力経路と、その第１中間出力経路よりも変速比が大きく、前記入力回転部材の回転をその第１中間出力経路よりも低回転で伝達する第２中間出力経路とを備えている第１変速部と、（c)ダブルピニオン型の第２−１遊星歯車装置と、シングルピニオン型の第２−２遊星歯車装置とを備え、その第２−１遊星歯車装置のサンギヤおよびその第２−２遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されて第１回転要素が構成され、その第２−１遊星歯車装置のリングギヤによって第２回転要素が構成され、その第２−２遊星歯車装置のキャリヤによって第３回転要素が構成され、その第２−１遊星歯車装置のキャリヤおよびその第２−２遊星歯車装置のリングギヤが互いに連結されて第４回転要素が構成され、その第１回転要素は第２クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、且つ、第４クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、さらに、第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、その第２回転要素は第３クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結されるとともに第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、その第３回転要素は前記出力回転部材に連結され、その第４回転要素は第１クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結される第２変速部とを有し、（d)前記クラッチおよびブレーキの係合、解放状態を切り替えることにより複数の変速段が成立させられることを特徴とする。

第２発明は、第１発明において、(a-1)前記第１クラッチおよび前記第２ブレーキが係合させられることによって成立する最も大きい変速比の第１変速段、(a-2)前記第１クラッチおよび前記第１ブレーキが係合させられることによって成立する、前記第１変速段よりも変速比が小さい第２変速段、(a-3)前記第１クラッチおよび前記第２クラッチが係合させられることによって成立する、前記第２変速段よりも変速比が小さい第３変速段、(a-4)前記第１クラッチおよび前記第４クラッチが係合させられることによって成立する、前記第３変速段よりも変速比が小さい第４変速段、(a-5)前記第１クラッチおよび前記第３クラッチが係合させられることによって成立する、前記第４変速段よりも変速比が小さい第５変速段、(a-6)前記第３クラッチおよび前記第４クラッチが係合させられることによって成立する、前記第５変速段よりも変速比が小さい第６変速段、(a-7)前記第２クラッチおよび前記第３クラッチが係合させられることによって成立する、前記第６変速段よりも変速比が小さい第７変速段、(a-8)前記第３クラッチおよび前記第１ブレーキが係合させられることによって成立する、前記第７変速段よりも変速比が小さい第８変速段、のうちの７つ以上の変速段を用いて変速が行われることを特徴とする。

第３発明は、第２発明において、前記第１変速段乃至前記第８変速段を用いて変速が行われることを特徴とする。

第４発明は、第２発明または第３発明において、前記第２クラッチおよび前記第２ブレーキが係合させられることによって成立する逆回転方向の第１変速段、前記第４クラッチおよび前記第２ブレーキが係合させられることによって成立する逆回転方向の第２変速段、の少なくとも一方の変速段をさらに用いて変速が行われることを特徴とする。

第５発明は、第１発明乃至第４発明のいずれかにおいて、前記第１変速部は、第１遊星歯車装置を有するとともに、その第１遊星歯車装置の３つの回転要素の何れか１つが前記入力回転部材に連結されて回転駆動され、他の１つが回転不能に固定され、残りの１つが中間出力部材として前記入力回転部材に対して減速回転させられて伝達するように構成され、その中間出力部材を経由する経路が前記第２中間出力経路であり、前記入力回転部材の回転を変速比１．０でそのまま伝達する経路が前記第１中間出力経路であることを特徴とする。

第６発明は、第１発明乃至第５発明のいずれかにおいて、エンジンの出力は、流体伝動装置を介して前記入力回転部材に入力されるものであることを特徴とする。

上記第１発明、第２発明、第３発明の変速機によれば、変速比が異なる２つの中間出力経路を有する第１変速部および２組の遊星歯車装置を有する第２変速部により、４つのクラッチおよび２つのブレーキの係合切換えで変速比幅を大きくとることができ且つ変速比ステップも適切な多段変速が達成されるため、遊星歯車式多段変速機を小型に構成できる。

第４発明では、前進多段の変速段に加え、後進２段の変速段が可能となる。また、第６発明によれば、コンパクトな自動変速機の設計が可能となる。

本発明の車両用遊星歯車式多段変速機（以下、変速機という）の車両に対する搭載姿勢は、変速機の軸線が車両の幅方向となるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型でも、変速機の軸線が車両の前後方向となるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両などの縦置き型でも良い。

変速機は、アクセル操作量や車速などの運転状態に応じて自動的に変速段を切り換えるものでも良いが、運転者のスイッチ操作（アップダウン操作など）に従って変速段を切り換えるものでも良い。本発明の変速機は、正回転方向である前進７段以上の多段変速が可能で、前進８段の多段変速機に好適に適用される。８段変速の場合、第２発明の第１変速段〜第８変速段をそのまま用いることが望ましく、７段変速では、第１変速段〜第８変速段のうちの任意の７つの変速段を用いることができるが、７段変速では、第２発明の第１変速段〜第７変速段または第１変速段〜第４変速段、第６変速段〜第８変速段を用いることが望ましい。なお、第２発明の第１変速段〜第８変速段のうちの６つ以下の変速段を用いて変速を行う６段以下の多段変速機として使用することもできる。

第１クラッチ〜第４クラッチ、第１ブレーキ、第２ブレーキとしては、油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式や単板式、ベルト式などの油圧式摩擦係合装置が好適に用いられるが、電磁式等の他の形式の係合装置を採用することもできる。変速制御を容易にするため、それ等のブレーキやクラッチと並列に一方向クラッチを設けることもできる。例えば第２ブレーキと並列に一方向クラッチを設ければ、第１クラッチを係合させるだけで第１変速段が成立させられ、更に第１ブレーキを係合させるだけで第２変速段へ切り換えることができる。エンジンブレーキが必要無い場合には、第２ブレーキとして一方向クラッチのみを設けても良い。回転を停止する点で一方向クラッチはブレーキと同様の機能が得られるのである。

第５発明では、第１変速部が第１遊星歯車装置を有して構成され、第１変速部の第２中間出力経路の変速比（＝第１変速部の入力回転速度／出力回転速度）が１．０より大きくて入力回転部材の回転を減速して伝達する一方、第１中間出力経路は入力回転部材の回転をそのまま伝達する（変速比＝１．０）が、他の発明の実施に際しては、第１中間出力経路の変速比は必ずしも１．０である必要はなく、例えば第１中間出力経路の変速比が１．０より小さくて入力回転部材の回転を増速して伝達する一方、第２中間出力経路の変速比が１．０で入力回転部材の回転をそのまま伝達するようにしても良いなど、種々の態様が可能である。第１遊星歯車装置は、例えば第２変速部と同軸上に配設される。

第５発明の第１遊星歯車装置としては、３つの回転要素としてサンギヤ、キャリア、およびリングギヤを有するダブルピニオン型、或いはシングルピニオン型の遊星歯車装置が好適に用いられ、それ等のサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの何れか１つが入力回転部材に連結されて回転駆動され、他の１つが回転不能に固定され、残りの１つが中間出力部材として前記入力回転部材に対して減速回転させられて出力するように構成される。

シングルピニオン型の遊星歯車装置を用いる場合には、キャリアに配設されるピニオンギヤとして、大径部および小径部を有する段付きのもの（複合遊星歯車装置）を採用することも可能である。その場合は、３つの回転要素がピニオンギヤの大径部、小径部の一方および他方に噛み合わされるサンギヤおよびリングギヤとキャリアにて構成される場合の他、ピニオンギヤの大径部、小径部にそれぞれ噛み合わされる一対の小径サンギヤおよび大径サンギヤとキャリアにて構成したり、ピニオンギヤの大径部、小径部にそれぞれ噛み合わされる一対の大径リングギヤおよび小径リングンギヤとキャリアにて構成したりすることもできる。

第２変速部の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置の位置関係は特に限定されず、エンジン側から第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置の順番で軸方向に並べて配置してもよいし、その逆の順番でもよい。クラッチやブレーキについても、例えば一端部に集中して配置したり、遊星歯車装置の両側に分けて配置したりするなど、種々の態様が可能である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された変速機１０の構成を説明する骨子図である。変速機１０は車体に取り付けられるトランスミッションケース１２内において、共通の軸心上に、流体伝動装置としてのロックアップクラッチ１３付のトルクコンバータ１４、このトルクコンバータ１４に連結された入力軸１６、第１遊星歯車装置１８を主体として構成されている第１変速部２０、第２遊星歯車装置２２と第３遊星歯車装置２４とを主体として構成されている第２変速部２６、および出力歯車２８が順次配設されている。上記入力軸１６はトルクコンバータ１４のタービン軸であり、入力軸１６は入力回転部材に相当する。また、出力歯車２８は出力回転部材に相当し、上記トランスミッションケース１２は非回転部材に相当する。上記トルクコンバータ１４はエンジン８のクランク軸９に連結され、上記出力歯車２８はたとえば図示しない差動歯車装置等を介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、変速機１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、第１図の骨子図においてはその下側が省略されている。

上記第１遊星歯車装置１８はダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤＳ１、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１、そのピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ１、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１を備えている。キャリヤＣＡ１は入力軸１６に連結されて回転駆動され、サンギヤＳ１は回転不能にトランスミッションケース１２に一体的に固定されている。リングギヤＲ１は中間出力部材として機能し、入力軸１６に対して減速回転させられて、回転を第２変速部２６へ伝達する。本実施例では、入力軸１６の回転をそのままの速度で第２変速部２６へ伝達する経路が、予め定められた一定の変速比（＝１．０）で回転を伝達する第１中間出力経路ＰＡ１であり、第１中間出力経路ＰＡ１には、入力軸１６から第１遊星歯車装置１８を経ることなく第２変速部２６へ回転を伝達する直結経路ＰＡ１ａと、入力軸１６から第１遊星歯車装置１８のキャリヤＣＡ１を経て第２変速部２６へ回転を伝達する間接経路ＰＡ１ｂとがある。また、入力軸１６からキャリヤＣＡ１、そのキャリヤＣＡ１に配設されたピニオンギヤＰ１、およびリングギヤＲ１を経て第２変速部２６へ伝達する経路が、第１中間出力経路ＰＡ１よりも大きい変速比（＞１．０）で入力軸１６の回転を変速（減速）して伝達する第２中間出力経路ＰＡ２である。

第２遊星歯車装置２２もダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤＳ２、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２、そのピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ２、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を備えている。一方、第３遊星歯車装置２４はシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤＳ３、ピニオンギヤＰ３、そのピニオンギヤＰ３を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ３、ピニオンギヤＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲ３を備えている。

上記第２遊星歯車装置２２および第３遊星歯車装置２４は、それぞれ、第２−１遊星歯車装置および第２−２遊星歯車装置として機能するものであり、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されている。すなわち、第２遊星歯車装置２２のサンギヤＳ２および第３遊星歯車装置のサンギヤＳ３が互いに連結されて第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置２２のリングギヤＲ２によって第２回転要素ＲＭ２が構成され、第３遊星歯車装置２４のキャリヤＣＡ３によって第３回転要素ＲＭ３が構成され、第２遊星歯車装置２２のキャリヤＣＡ２および第３遊星歯車装置２４のリングギヤＲ３が互いに連結されて第４回転要素ＲＭ４が構成されている。

第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２、Ｓ３）は、第１ブレーキＢ１によってトランスミッションケース１２に選択的に連結されて回転停止させられ、且つ、第２クラッチＣ２を介して中間出力部材である第１遊星歯車装置１８のリングギヤＲ１（すなわち第２中間出力経路ＰＡ２）に選択的に連結され、さらに、第４クラッチＣ４を介して入力軸１６（すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の直結経路ＰＡ１ａ）に選択的に連結されている。第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２）は、第２ブレーキＢ２によってトランスミッションケース１２に選択的に連結されて回転停止させられるとともに、その第２ブレーキＢ２と並列に設けられた一方向クラッチＦ１によってもトランスミッションケース１２に選択的に連結されて逆方向（入力軸１６の回転と反対方向）の回転が常に阻止され、さらに、第３クラッチＣ３を介して第１遊星歯車装置１８のキャリヤＣＡ１（すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の間接経路ＰＡ１ｂ）に選択的に連結されている。第３回転要素ＲＭ３（キャリヤＣＡ３）は、出力歯車２８に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第４回転要素ＲＭ４（キャリヤＣＡ２およびリングギヤＲ３）は、第１クラッチＣ１を介して第１遊星歯車装置１８のリングギヤＲ１（すなわち第２中間出力経路ＰＡ２）に選択的に連結されている。なお、ブレーキＢ１、Ｂ２、およびクラッチＣ１〜Ｃ４は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式等の油圧式摩擦係合装置である。

図２は、上記第１変速部２０および第２変速部２６の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線が回転速度「０」で、上の横線が回転速度「１．０」すなわち入力軸１６と同じ回転速度である。また、第１変速部２０の各縦線は、左側から順番にサンギヤＳ１、リングギヤＲ１、キャリヤＣＡ１を表しており、それ等の間隔は第１遊星歯車装置１８のギヤ比（＝サンギヤＳ１の歯数／リングギヤＲ１の歯数）ρ１に応じて定められる。図は、ギヤ比ρ１＝０．５００の場合である。第２変速部２６の４本の縦線は、左側から順番に第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２、Ｓ３）、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２）、第３回転要素ＲＭ３（キャリヤＣＡ３）、第４回転要素ＲＭ４（キャリヤＣＡ２およびリングギヤＲ３）を表しており、それ等の間隔は第２遊星歯車装置２２のギヤ比ρ２および第３遊星歯車装置２４のギヤ比ρ３に応じて定められる。図は、ギヤ比ρ２＝０．５３１、ρ３＝０．４２２の場合である。

そして、この共線図から明らかなように、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２（または一方向クラッチＦ１）が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４が第１変速部２０を介して入力軸１６に対して減速回転させられるとともに、第２回転要素ＲＭ２が回転停止させられると、出力歯車２８に連結された第３回転要素ＲＭ３は「１ｓｔ」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比（＝入力軸１６の回転速度／出力歯車２８の回転速度）の第１変速段「１ｓｔ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４が第１変速部２０を介して入力軸１６に対して減速回転させられるとともに、第１回転要素ＲＭ１が回転停止させられると、第３回転要素ＲＭ３は「２ｎｄ」で示す回転速度で回転させられ、第１変速段「１ｓｔ」よりも変速比が小さい第２変速段「２ｎｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられて、第２変速部２６が第１変速部２０を介して一体的に入力軸１６に対して減速回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「３ｒｄ」で示す回転速度で回転させられ、第２変速段「２ｎｄ」よりも変速比が小さい第３変速段「３ｒｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４が第１変速部２０を介して入力軸１６に対して減速回転させられるとともに、第１回転要素ＲＭ１が入力軸１６と一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「４ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第３変速段「３ｒｄ」よりも変速比が小さい第４変速段「４ｔｈ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４が第１変速部２０を介して入力軸１６に対して減速回転させられるとともに、第２回転要素ＲＭ２が入力軸１６と一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「５ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第４変速段「４ｔｈ」よりも変速比が小さい第５変速段「５ｔｈ」が成立させられる。第３クラッチＣ３および第４クラッチＣ４が係合させられて、第２変速部２６が入力軸１６と一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「６ｔｈ」で示す回転速度すなわち入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第５変速段「５ｔｈ」よりも変速比が小さい第６変速段「６ｔｈ」が成立させられる。この第６変速段「６ｔｈ」の変速比は１である。第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３が係合させられて、第１回転要素ＲＭ１が第１変速部２０を介して入力軸１６に対して減速回転させられるとともに、第２回転要素ＲＭ２が入力軸１６と一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「７ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第６変速段「６ｔｈ」よりも変速比が小さい第７変速段「７ｔｈ」が成立させられる。第３クラッチＣ３および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第２回転要素ＲＭ２が入力軸１６と一体回転させられるとともに第１回転要素ＲＭ１が回転停止させられると、第３回転要素ＲＭ３は「８ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第７変速段「７ｔｈ」よりも変速比が小さい第８変速段「８ｔｈ」が成立させられる。

また、第２クラッチＣ２および第２ブレーキＢ２が係合させられると、第１回転要素ＲＭ１が第１変速部２０を介して減速回転させられるとともに、第２回転要素ＲＭ２が回転停止させられて、第３回転要素ＲＭ３は「Ｒｅｖ１」で示す回転速度で逆回転させられ、逆回転方向で変速比が最も大きい第１後進変速段「Ｒｅｖ１」が成立させられる。第４クラッチＣ４および第２ブレーキＢ２が係合させられると、第１回転要素ＲＭ１が入力軸１６と一体回転させられるとともに、第２回転要素ＲＭ２が回転停止させられて、第３回転要素ＲＭ３は「Ｒｅｖ２」で示す回転速度で逆回転させられ、第１後進変速段「Ｒｅｖ１」よりも変速比が小さい第２後進変速段「Ｒｅｖ２」が成立させられる。第１後進変速段「Ｒｅｖ１」、第２後進変速段「Ｒｅｖ２」は、それぞれ逆回転方向の第１変速段、第２変速段に相当する。

図３は、上記各変速段を成立させる際の係合要素および変速比を説明する作動表であり、「○」は係合を、「◎」はエンジンブレーキ時の係合をそれぞれ表しており、空欄は解放である。各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置１８、第２遊星歯車装置２２、第３遊星歯車装置２４の各ギヤ比ρ１〜ρ３によって適宜定められ、例えばρ１＝０．５００、ρ２＝０．５３１、ρ３＝０．４２２とすれば、図３に示す変速比が得られ、変速比比ステップ（各変速段間の変速比の比）の値が略適切であるとともにトータルの変速比幅（＝４．５３２／０．６６７）も６．７９８程度と大きく、後進変速段「Ｒｅｖ１」、「Ｒｅｖ２」の変速比も適当で、全体として適切な変速比特性が得られる。

このように本実施例の変速機１０は、変速比が異なる２つの中間出力経路ＰＡ１、ＰＡ２を有する第１変速部２０および２組の遊星歯車装置２２、２４を有する第２変速部２６により、４つのクラッチＣ１〜Ｃ４および２つのブレーキＢ１、Ｂ２の係合切換えで前進８段の変速段が達成されるため、小型に構成され、車両への搭載性が向上する。また、図３に示されるように、本実施例の変速機１０は、変速比幅を大きくとることができ且つ変速比ステップも適切となっている。しかも、図３から明らかなように、クラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１、Ｂ２の何れか２つを掴み替えるだけで各変速段の変速を行うことができるため、変速制御が容易で変速ショックの発生が抑制される。

また、本実施例によれば、第２クラッチＣ２および第２ブレーキＢ２が係合させられることによって第１後進変速段が成立させられ、第４クラッチＣ４および第２ブレーキＢ２が係合させられることによって第２後進変速段が成立させられるので、前進８速段に加え、後進２段の変速段が得られる。

また、本実施例によれば、第１遊星歯車装置１８、第２遊星歯車装置２２、第３遊星歯車装置２４は、入力軸１６と出力歯車２８との間において順次配置され、エンジン８の出力はロックアップクラッチ１３付のトルクコンバータ１４を介して変速機１０の入力軸１６に入力されるので、変速機１０が小型に構成される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例は前進８段の場合について説明したが、第１変速段「１ｓｔ」〜第７変速段「７ｔｈ」の前進７段で変速を行ったり、第２変速段「２ｎｄ」〜第８変速段「８ｔｈ」の前進７段で変速を行うこともできる。また、第１変速段「１ｓｔ」〜第４変速段「４ｔｈ」＋第６変速段「６ｔｈ」〜第８変速段「８ｔｈ」のように中間の変速段を飛ばして変速を行うなど、種々の態様が可能である。

また、前述の各実施例では、エンジン８とトルクコンバータ１４とはクランク軸９を介して直結されていたが、たとえばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。また、エンジン８は他の駆動力源たとえば電動モータ等であってもよい。

また、前述の各実施例では、エンジン８と入力軸１６との間に流体伝動装置としてロックアップクラッチ１３付のトルクコンバータ１４が設けられていたが、ロックアップクラッチ１３は備えられてなくてもよい。また、そのトルクコンバータ１４に替えて、フルードカップリング、磁粉式電磁クラッチ、多板或いは単板式の油圧クラッチが設けられていてもよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明の一実施例である車両用遊星歯車式多段変速機の要部構成を説明する骨子図である。 図１の変速機の作動を説明する共線図である。 図１の変速機の変速段とそれを成立させるために必要な油圧式摩擦係合装置の作動との関係を示す作動表である。

符号の説明

１０：遊星歯車式多段変速機 １６：入力軸（入力回転部材） １８：第１遊星歯車装置 ２０：第１変速部 ２２：第２遊星歯車装置（第２−１遊星歯車装置） ２４：第３遊星歯車装置（第２−２遊星歯車装置） ２６：第２変速部 ２８：出力歯車（出力回転部部材） ＰＡ１：第１中間出力経路 ＰＡ２：第２中間出力経路 ＲＭ１：第１回転要素 ＲＭ２：第２回転要素 ＲＭ３：第３回転要素 ＲＭ４：第４回転要素 Ｃ１：第１クラッチ Ｃ２：第２クラッチ Ｃ３：第３クラッチ Ｃ４：第４クラッチ Ｂ１：第１ブレーキ Ｂ２：第２ブレーキ Ｆ１：一方向クラッチ

Claims (6)

1. 複数の遊星歯車装置を備え、入力回転部材の回転を変速して出力回転部材から出力する形式の車両用遊星歯車式多段変速機であって、
   前記入力回転部材の回転を予め定められた一定の変速比で伝達する第１中間出力経路と、該第１中間出力経路よりも変速比が大きく、前記入力回転部材の回転を該第１中間出力経路よりも低回転で伝達する第２中間出力経路とを備えている第１変速部と、
   ダブルピニオン型の第２−１遊星歯車装置と、シングルピニオン型の第２−２遊星歯車装置とを備え、該第２−１遊星歯車装置のサンギヤおよび該第２−２遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されて第１回転要素が構成され、該第２−１遊星歯車装置のリングギヤによって第２回転要素が構成され、該第２−２遊星歯車装置のキャリヤによって第３回転要素が構成され、該第２−１遊星歯車装置のキャリヤおよび該第２−２遊星歯車装置のリングギヤが互いに連結されて第４回転要素が構成され、該第１回転要素は第２クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、且つ、第４クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、さらに、第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第２回転要素は第３クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結されるとともに第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第３回転要素は前記出力回転部材に連結され、該第４回転要素は第１クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結される第２変速部とを有し、
   前記クラッチおよびブレーキの係合、解放状態を切り替えることにより複数の変速段が成立させられる
   ことを特徴とする車両用遊星歯車式多段変速機。
2. 請求項１に記載の車両用遊星歯車式多段変速機であって、
   前記第１クラッチおよび前記第２ブレーキが係合させられることによって成立する最も大きい変速比の第１変速段、
   前記第１クラッチおよび前記第１ブレーキが係合させられることによって成立する、前記第１変速段よりも変速比が小さい第２変速段、
   前記第１クラッチおよび前記第２クラッチが係合させられることによって成立する、前記第２変速段よりも変速比が小さい第３変速段、
   前記第１クラッチおよび前記第４クラッチが係合させられることによって成立する、前記第３変速段よりも変速比が小さい第４変速段、
   前記第１クラッチおよび前記第３クラッチが係合させられることによって成立する、前記第４変速段よりも変速比が小さい第５変速段、
   前記第３クラッチおよび前記第４クラッチが係合させられることによって成立する、前記第５変速段よりも変速比が小さい第６変速段、
   前記第２クラッチおよび前記第３クラッチが係合させられることによって成立する、前記第６変速段よりも変速比が小さい第７変速段、
   前記第３クラッチおよび前記第１ブレーキが係合させられることによって成立する、前記第７変速段よりも変速比が小さい第８変速段、
   のうちの７つ以上の変速段を用いて変速が行われることを特徴とする車両用遊星歯車式多段変速機。
3. 請求項２に記載の車両用遊星歯車式多段変速機であって、
   前記第１変速段乃至前記第８変速段を用いて変速が行われることを特徴とする車両用遊星歯車式多段変速機。
4. 請求項２または請求項３に記載の車両用遊星歯車式多段変速機であって、
   前記第２クラッチおよび前記第２ブレーキが係合させられることによって成立する逆回転方向の第１変速段、
   前記第４クラッチおよび前記第２ブレーキが係合させられることによって成立する逆回転方向の第２変速段、
   の少なくとも一方の変速段をさらに用いて変速が行われる
   ことを特徴とする車両用遊星歯車式多段変速機。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両用遊星歯車式多段変速機であって、
   前記第１変速部は、第１遊星歯車装置を有するとともに、該第１遊星歯車装置の３つの回転要素の何れか１つが前記入力回転部材に連結されて回転駆動され、他の１つが回転不能に固定され、残りの１つが中間出力部材として前記入力回転部材に対して減速回転させられて伝達するように構成され、該中間出力部材を経由する経路が前記第２中間出力経路であり、前記入力回転部材の回転を変速比１．０でそのまま伝達する経路が前記第１中間出力経路であることを特徴とする車両用遊星歯車式多段変速機。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車両用遊星歯車式多段変速機であって、
   エンジンの出力は、流体伝動装置を介して前記入力回転部材に入力されるものであることを特徴とする車両用遊星歯車式多段変速機。

Images