JP2005133877A - Automatic transmission for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載される自動変速機に関し、特に複数の変速歯車列を有する車両用自動変速機に関する。 The present invention relates to an automatic transmission mounted on a vehicle, and particularly to an automatic transmission for a vehicle having a plurality of transmission gear trains.
運転者の手動操作によって変速操作を行うマニュアル式変速機(MT)は、エンジンに連結されて複数の駆動歯車が配置される入力軸と、各駆動歯車と対になった複数の従動歯車が装着された出力軸とを有し、入力軸と出力軸との間にこれら駆動歯車と従動歯車によって複数の変速歯車列が形成されている。このMTにあっては、変速時にクラッチを切断後、複数の変速歯車列の中から、トルク伝達を行う変速歯車列に切り換えるシンクロメッシュ機構等の切換機構を手動により切り換え、再びクラッチを接続することで変速動作が行われる。 A manual transmission (MT) that performs a shifting operation by a driver's manual operation is equipped with an input shaft connected to an engine and arranged with a plurality of driving gears, and a plurality of driven gears paired with each driving gear. A plurality of transmission gear trains are formed by the drive gear and the driven gear between the input shaft and the output shaft. In this MT, after the clutch is disengaged at the time of shifting, a switching mechanism such as a synchromesh mechanism for switching to a transmission gear train for transmitting torque is manually switched from a plurality of transmission gear trains, and the clutch is connected again. The speed change operation is performed.
この変速操作とクラッチ操作を油圧機構等のアクチュエータにより作動させるようにすると、MTの構成をベースとした自動変速機とすることができる。このような複数の変速歯車列を有するタイプの自動変速機(AMT)は、自動変速機にプラネタリーギヤ等を有する通常の自動変速機(AT)に比して部品点数が少なく軽量化が図れ、しかも駆動系の伝達効率に優れる利点を有している。 When this speed change operation and clutch operation are operated by an actuator such as a hydraulic mechanism, an automatic transmission based on the MT configuration can be obtained. Such an automatic transmission (AMT) having a plurality of transmission gear trains can be reduced in weight by reducing the number of parts compared to a normal automatic transmission (AT) having a planetary gear or the like in the automatic transmission. In addition, it has the advantage of excellent transmission efficiency of the drive system.
このAMTタイプの自動変速機においても車両の動力性能や燃料消費等を向上させる目的で変速段数の増加が要求され、変速段数の増加に伴って変速機の全長が増大して変速機の大型化及び重量が増加して変速機を車体に搭載する、いわゆる車体搭載性に影響を及ぼす要因となる。更に、変速機の大型化に伴って車体のフロアにも影響を及ぼし車室内の有効空間を圧迫することが懸念される。 Even in this AMT type automatic transmission, an increase in the number of shift stages is required for the purpose of improving vehicle power performance, fuel consumption, and the like, and the total length of the transmission increases with an increase in the number of shift stages, thereby increasing the size of the transmission. In addition, the weight increases and the transmission is mounted on the vehicle body. Furthermore, there is a concern that as the transmission becomes larger, the floor of the vehicle body is affected and the effective space in the passenger compartment is compressed.
このため、変速段数を増やしながら変速機の全長を短縮を図るAMTタイプの自動変速機が種々提案されている。 For this reason, various AMT type automatic transmissions that reduce the overall length of the transmission while increasing the number of shift stages have been proposed.
この種のAMTタイプの自動変速機としては、例えば図4にスケルトン図を示すように、平行配置した第1入力軸101と第2入力軸102に平行に出力軸103を配置し、第1入力軸101に断接可能となるように第1クラッチ104を介して連設されてエンジンの出力により回転駆動される第1駆動軸105と、第2入力軸102に断接可能となるように第2クラッチ106を介して連設される第2駆動軸107と、第1駆動軸105と第2駆動軸107を連動回転させる駆動歯車108a、アイドラ歯車108b、従動歯車108cからなる連動機構108と、第1入力軸101及び第2入力軸102に各変速段の駆動歯車121〜125と、出力軸103に固定されて各駆動歯車121〜125に噛合する各変速段の従動歯車126〜130と、各変速段の駆動歯車121〜125と第1入力軸101及び第2入力軸102に選択的に連結させる切換機構131〜133を有し、エンジンからの出力を第1クラッチ104及び第2クラッチ106の断接及び切換機構131〜133によって各変速段の駆動歯車121〜125と第1入力軸101及び第2入力軸102を選択的に連結して変速する自動変速機が知られている(例えば特許文献1参照)。
As an AMT type automatic transmission of this type, for example, as shown in a skeleton diagram in FIG. 4, an
上記特許文献1に開示の自動変速機によると、出力軸103に従動歯車126〜130を固定し、各変速段の駆動歯車121〜125及び切換機構131〜133を第1入力軸101と第2入力軸102に分けて配置する3軸構成にすることによって第1入力軸101、第2入力軸102、出力軸103の軸長を短縮することによって自動変速機の長さ寸法を短縮することができる。
According to the automatic transmission disclosed in
しかし、出力軸103を挟んで第1入力軸101及び第2入力軸102の軸方向と直交する方向に略対称位置となるように第1クラッチ104と第2クラッチ106を配置することから、第1入力軸101と第2入力軸102とを十分な離間距離を有して配置する必要があり、自動変速機の幅寸法や高さ寸法が増加すると共に、変速動作に直接寄与しない駆動歯車108a、アイドラ歯車108b、従動歯車108cからなる連動機構108の配設に伴って十分な自動変速機の小型化及び軽量化が達成できず、車体搭載性及び車室内の有効空間の確保に影響を及ぼすことが懸念される。
However, since the
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、十分な小型化及び軽量化が図れ、車体搭載性に優れた車両用自動変速機を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of the above point is to provide an automatic transmission for a vehicle which can be sufficiently reduced in size and weight and has excellent vehicle body mountability.
上記目的を達成する特許請求の範囲の請求項1に記載の車両用自動変速機の発明は、エンジンから入力クラッチを介してトルク伝達される入力軸及び該入力軸に平行配置されて駆動輪にトルク伝達する出力軸と、上記入力軸に回転自在に設けられた駆動歯車と上記出力軸に設けられて上記駆動歯車に噛み合う従動歯車によって形成された変速歯車列及び上記入力軸から上記駆動歯車にトルク伝達する第1制御クラッチと、上記入力軸に設けられた駆動歯車と該駆動歯車に噛み合うと共に出力軸に回転自在に設けられた従動歯車によって形成された変速歯車列及び該変速歯車列の従動歯車から上記出力軸にトルク伝達する第2制御クラッチと、上記入力軸に設けられた複数の駆動歯車及び上記出力軸に設けられて該駆動歯車に噛み合う複数の従動歯車とによって形成された複数の変速歯車列及び該複数の変速歯車列のうち上記入力軸から出力軸にトルク伝達する変速歯車列を切り換える各変速歯車列に対応して配置された切換機構とを備え、上記第1制御クラッチの締結によって上記入力軸から出力軸にトルク伝達し、上記第2制御クラッチの締結によって入力軸から出力軸にトルク伝達すると共に、変速時には上記第1制御クラッチ及び第2制御クラッチの少なくとも一方を介して上記出力軸にトルク伝達する車両用自動変速機において、上記入力クラッチ及び第1制御クラッチは、上記入力軸と同軸上でかつ軸方向において上記出力軸と重複しない範囲に配設されて交互に配置された、摩擦係合プレートの圧接によってトルク伝達する多板式クラッチであり、上記第2制御クラッチは、上記出力軸と同軸上でかつ軸方向において上記入力軸と重複しない範囲に配設されて交互に配置された、摩擦係合プレートの圧接によってトルク伝達する多板式クラッチであることを特徴とする。
The invention of the automatic transmission for a vehicle according to
請求項2記載の発明は、請求項1の車両用自動変速機において、上記入力軸が車体前後方向に延在して上記出力軸が該入力軸の下方に平行配置すると共に、上記入力クラッチ及び第1制御クラッチが軸方向において上記出力軸と重複しない入力軸の前部範囲に配置され、第2制御クラッチが軸方向において上記入力軸と重複しない出力軸の後部範囲に配置されたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the automatic transmission for a vehicle according to the first aspect, the input shaft extends in the longitudinal direction of the vehicle body, the output shaft is disposed in parallel below the input shaft, and the input clutch and The first control clutch is disposed in the front range of the input shaft that does not overlap with the output shaft in the axial direction, and the second control clutch is disposed in the rear range of the output shaft that does not overlap with the input shaft in the axial direction. And
請求項3に記載の車両用自動変速機の発明は、エンジンからトルク伝達される入力軸と、該入力軸と平行に配置されて駆動輪にトルク伝達する第1出力軸と、上記第1出力軸と同軸上に配置された第2出力軸と、上記入力軸に回転自在に設けられた駆動歯車と上記第1出力軸に設けられて上記駆動歯車に噛み合う従動歯車によって形成された変速歯車列及び上記入力軸から上記駆動歯車にトルク伝達する第1制御クラッチと、上記第2出力軸のトルクを第1出力軸に伝達する第2制御クラッチと、上記入力軸に設けられた複数の駆動歯車と該駆動歯車に噛み合う上記第2出力軸に設けられた複数の従動歯車とによって形成された複数の変速歯車列及び該複数の変速歯車列のうち上記入力軸から第2出力軸にトルク伝達する変速歯車列を切り換える各変速歯車列に対応して配置された切換機構とを備え、上記第1制御クラッチの締結及び当該切換機構によって入力軸から上記第1出力軸にトルク伝達し、上記第2制御クラッチの締結及び当該切換機構の伝動によって入力軸から第2出力軸を経て第1出力軸にトルク伝達すると共に、変速時には第1制御クラッチ及び第2制御クラッチの少なくとも一方を介して上記第1出力軸にトルク伝達する車両用自動変速機において、上記第1制御クラッチは、上記入力軸と同軸上でかつ軸方向において上記第1出力軸及び第2出力軸と重複しない範囲に配設されて交互に配置された、摩擦係合プレートの圧接によってトルク伝達する多板式クラッチであり、上記第2制御クラッチは、上記第1出力軸及び第2出力軸と同軸上でかつ軸方向において上記入力軸と重複しない範囲に配設されて交互に配置された、摩擦係合プレートの圧接によってトルク伝達する多板式クラッチであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an automatic transmission for a vehicle, wherein an input shaft to which torque is transmitted from an engine, a first output shaft that is arranged in parallel with the input shaft and transmits torque to drive wheels, and the first output. A transmission gear train formed by a second output shaft arranged coaxially with the shaft, a drive gear provided rotatably on the input shaft, and a driven gear provided on the first output shaft and meshing with the drive gear And a first control clutch that transmits torque from the input shaft to the drive gear, a second control clutch that transmits torque of the second output shaft to the first output shaft, and a plurality of drive gears provided on the input shaft And a plurality of driven gears provided on the second output shaft meshing with the drive gear, and torque is transmitted from the input shaft to the second output shaft among the plurality of transmission gear trains. Change gear train And a switching mechanism arranged corresponding to each transmission gear train. The first control clutch is engaged, torque is transmitted from the input shaft to the first output shaft by the switching mechanism, and the second control clutch is engaged. In addition, torque is transmitted from the input shaft to the first output shaft through the second output shaft by transmission of the switching mechanism, and torque is applied to the first output shaft through at least one of the first control clutch and the second control clutch at the time of shifting. In the vehicle automatic transmission for transmission, the first control clutch is disposed alternately in a range that is coaxial with the input shaft and does not overlap the first output shaft and the second output shaft in the axial direction. In addition, the clutch is a multi-plate clutch that transmits torque by the pressure contact of the friction engagement plate, and the second control clutch is coaxial with the first output shaft and the second output shaft and in the axial direction. It arranged alternately disposed in a range that does not overlap with the input shaft, characterized in that the pressure of the friction engagement plate is a multi-plate clutch to torque transmission.
請求項4に記載の発明は、請求項3の車両用自動変速機において、上記入力軸が車体前後方向に延在して上記第1出力軸及び第2出力軸が該入力軸の下方に平行配置すると共に、上記第1制御クラッチが軸方向において上記第1出力軸及び第2出力軸と重複しない入力軸の前部範囲に配置され、第2制御クラッチが軸方向において上記入力軸と重複しない第1出力軸及び第2出力軸の後部範囲に配置されたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the automatic transmission for a vehicle according to the third aspect, the input shaft extends in the longitudinal direction of the vehicle body, and the first output shaft and the second output shaft are parallel to the lower side of the input shaft. And the first control clutch is disposed in a front range of the input shaft that does not overlap with the first output shaft and the second output shaft in the axial direction, and the second control clutch does not overlap with the input shaft in the axial direction. The first output shaft and the second output shaft are arranged in the rear range.
請求項1に記載の発明によると、入力軸に設けられた駆動歯車と出力軸に設けられた従動歯車によって第1制御クラッチを介してトルク伝達する変速歯車列を形成し、入力軸に設けられた駆動歯車と出力軸に設けた従動歯車によって第2制御クラッチを介してトルク伝達する変速歯車列を形成し、入力軸に設けた複数の駆動歯車と出力軸に設けた複数の従動歯車によって複数の変速歯車列を形成し、切換機構によってトルク伝達する変速歯車列を切り換える際、第1制御クラッチ或いは第2制御クラッチを介して出力軸にトルク伝達することによって変速時の伝達トルクの落ち込みが抑制できる。 According to the first aspect of the present invention, a transmission gear train that transmits torque via the first control clutch is formed by the drive gear provided on the input shaft and the driven gear provided on the output shaft, and is provided on the input shaft. A transmission gear train for transmitting torque via the second control clutch is formed by the driven gear and the driven gear provided on the output shaft, and a plurality of drive gears provided on the input shaft and a plurality of driven gears provided on the output shaft are used. When the transmission gear train is formed, and the transmission gear train for transmitting torque is switched by the switching mechanism, torque transmission to the output shaft is suppressed via the first control clutch or the second control clutch. it can.
更に、入力クラッチ及び第1制御クラッチを入力軸と同軸上で軸方向において出力軸と重複しない範囲に配設する多板式クラッチによって構成することによって、出力軸に影響されることなく入力クラッチ及び第1制御クラッチの摩擦係合プレートの有効径の増大が可能になり、摩擦係合プレートの枚数の増加を抑制或いは枚数の減少を図りつつ入力クラッチ及び第1制御クラッチのトルク伝達容量を増大することができる。この摩擦係合プレートの枚数の増加を抑制或いは枚数の減少によって入力クラッチ及び第1制御クラッチの軸方向の長さ寸法の短縮が得られる。 Furthermore, the input clutch and the first control clutch are configured by a multi-plate clutch arranged coaxially with the input shaft and not overlapping the output shaft in the axial direction, so that the input clutch and the first control clutch are not affected by the output shaft. The effective diameter of the friction engagement plate of the one control clutch can be increased, and the torque transmission capacity of the input clutch and the first control clutch is increased while suppressing the increase in the number of friction engagement plates or reducing the number of friction engagement plates. Can do. The length of the input clutch and the first control clutch in the axial direction can be shortened by suppressing the increase in the number of the friction engagement plates or by reducing the number of the friction engagement plates.
同様に第2制御クラッチを出力軸と同軸上で軸方向において入力軸と重複しない範囲に配置する多板式クラッチによって構成することによって入力軸に影響されることなく摩擦係合プレートの有効径の増大が可能になり第2制御クラッチのトルク伝達容量の増加に伴って、摩擦係合プレートの枚数の増加を抑制或いは枚数の減少が可能になり第2制御クラッチの軸方向の長さ寸法の短縮が得られる。 Similarly, the effective diameter of the frictional engagement plate can be increased without being affected by the input shaft by configuring the second control clutch as a multi-plate clutch that is arranged coaxially with the output shaft and does not overlap the input shaft in the axial direction. As the torque transmission capacity of the second control clutch increases, the increase in the number of friction engagement plates can be suppressed or the number can be decreased, and the axial length of the second control clutch can be shortened. can get.
これら入力クラッチ、第1制御クラッチ及び第2制御クラッチの軸方向の長さ寸法の増大を抑制或いは減少を図ることによって自動変速機の軸方向の寸法を抑制できる。更に、入力クラッチ及び第1制御クラッチと第2制御クラッチが互いに軸方向に偏在配置することから、入力クラッチ及び第1制御クラッチと第2制御クラッチが互いに干渉することなく入力軸と出力軸を接近配置することができて自動変速機の幅及び高さ方向の寸法が抑制されて自動変速機の小型化及び軽量化が得られて車体搭載性が向上する。 The axial dimension of the automatic transmission can be suppressed by suppressing or decreasing the increase in the axial dimension of the input clutch, the first control clutch, and the second control clutch. Further, since the input clutch, the first control clutch, and the second control clutch are axially distributed in the axial direction, the input clutch, the first control clutch, and the second control clutch approach the input shaft and the output shaft without interfering with each other. The automatic transmission can be disposed and the width and height dimensions of the automatic transmission are suppressed, so that the automatic transmission can be reduced in size and weight, and the vehicle mounting property is improved.
請求項2の発明によると、入力軸が車体前後方向に延在して出力軸が入力軸の下方に平行配置すると共に、入力クラッチ及び第1制御クラッチが軸方向において出力軸と重複しない入力軸の前部範囲に配置され、第2制御クラッチを軸方向において入力軸と重複しない出力軸の後部範囲に配置することによって、自動変速機の上部の前後方向の長さ寸法を有効的に抑制することができ、車体のフロアに影響されることなく、或いは影響を極めて抑制した状態で自動変速機を車体に搭載することができて車体搭載性が大幅に向上すると共に車室内の有効空間が容易に確保できる。
According to the invention of
請求項3の発明によると、入力軸に設けられた駆動歯車と第1出力軸に設けられた従動歯車によって第1制御クラッチを介してトルク伝達される変速歯車列を形成し、第2出力軸のトルクを第1出力軸に伝達する第2制御クラッチを設け、入力軸に設けられた複数の駆動歯車と第2出力軸に設けられた従動歯車によって複数の変速歯車列を形成し、切換機構によってトルク伝達する変速歯車列を切り換える際、第1制御クラッチ或いは第2制御クラッチを介して第1出力軸にトルク伝達することによって、変速時の伝達トルクの落ち込みが抑制できる。 According to a third aspect of the present invention, a transmission gear train that transmits torque via the first control clutch is formed by the drive gear provided on the input shaft and the driven gear provided on the first output shaft, and the second output shaft is formed. A second control clutch that transmits the torque of the first output shaft to the first output shaft, a plurality of transmission gear trains formed by a plurality of drive gears provided on the input shaft and a driven gear provided on the second output shaft, and a switching mechanism When the transmission gear train for torque transmission is switched by the torque transmission to the first output shaft via the first control clutch or the second control clutch, a drop in the transmission torque at the time of the shift can be suppressed.
更に、第1制御クラッチを入力軸と同軸上で軸方向において第1出力軸及び第2出力軸と重複しない範囲に配設する多板式クラッチによって構成することによって、第1出力軸及び第2出力軸に影響されることなく第1制御クラッチの摩擦係合プレートの有効径の増大が可能になり、摩擦係合プレートの枚数の増加を抑制或いは枚数の減少を図りつつ第1制御クラッチのトルク伝達容量を増大することができる。この摩擦係合プレートの枚数の増加を抑制或いは枚数の減少によって第1制御クラッチの軸方向の長さ寸法の短縮が得られる。 Further, the first control clutch is constituted by a multi-plate clutch arranged coaxially with the input shaft and in the axial direction so as not to overlap with the first output shaft and the second output shaft. The effective diameter of the friction engagement plate of the first control clutch can be increased without being influenced by the shaft, and torque transmission of the first control clutch can be achieved while suppressing an increase in the number of friction engagement plates or a decrease in the number of friction engagement plates. The capacity can be increased. The length of the first control clutch in the axial direction can be shortened by suppressing the increase in the number of friction engagement plates or by reducing the number of friction engagement plates.
同様に第2制御クラッチを第1出力軸及び第2出力軸と同軸上で軸方向において入力軸と重複しない範囲に配置する多板式クラッチによって構成することによって入力軸に影響されることなく摩擦係合プレートの有効径の増大が可能になり第2制御クラッチのトルク伝達容量の増加に伴って、摩擦係合プレートの枚数の増加を抑制或いは枚数の減少が可能になり第2制御クラッチの軸方向の長さ寸法の短縮が得られる。 Similarly, the second control clutch is constituted by a multi-plate clutch that is arranged in a range that is coaxial with the first output shaft and the second output shaft and does not overlap with the input shaft in the axial direction. The effective diameter of the mating plate can be increased, and as the torque transmission capacity of the second control clutch increases, the increase in the number of friction engagement plates can be suppressed or the number can be decreased. The shortening of the length dimension is obtained.
これら第1制御クラッチ及び第2制御クラッチの軸方向の長さ寸法の増大を抑制或いは減少を図ることによって自動変速機の軸方向の寸法を抑制できる。更に、第1制御クラッチと第2制御クラッチが互いに軸方向に偏在配置することから、第1制御クラッチと第2制御クラッチが互いに干渉することなく入力軸と第1出力軸及び第2出力軸を接近配置することができて自動変速機の幅及び高さ方向の寸法を抑制することができ、自動変速機の小型化及び軽量化が得られて車体搭載性が向上する。 The axial dimension of the automatic transmission can be suppressed by suppressing or decreasing the increase in the axial dimension of the first control clutch and the second control clutch. Furthermore, since the first control clutch and the second control clutch are eccentrically arranged in the axial direction, the input shaft, the first output shaft, and the second output shaft can be connected without causing the first control clutch and the second control clutch to interfere with each other. The automatic transmission can be placed close to each other, and the width and height dimensions of the automatic transmission can be suppressed. The automatic transmission can be reduced in size and weight, and the vehicle body mountability is improved.
請求項4の発明によると、入力軸が車体前後方向に延在して第1出力軸及び第2出力軸が入力軸の下方に平行配置すると共に、第1制御クラッチが軸方向において第1出力軸及び第2出力軸と重複しない入力軸の前部範囲に配置し、第2制御クラッチが軸方向において入力軸と重複しない第1出力軸及び第2出力軸の後部範囲に配置することによって、自動変速機の上部の前後方向の長さ寸法を有効的に抑制することができ、車体のフロアに影響されることなく、或いは影響を極めて抑制した状態で自動変速機を車体に搭載することができて車体搭載性が大幅に向上すると共に車室内の有効空間が容易に確保できる。 According to the invention of claim 4, the input shaft extends in the longitudinal direction of the vehicle body, the first output shaft and the second output shaft are arranged in parallel below the input shaft, and the first control clutch has the first output in the axial direction. By arranging in the front range of the input shaft not overlapping with the shaft and the second output shaft, and arranging the second control clutch in the rear range of the first output shaft and the second output shaft not overlapping with the input shaft in the axial direction, The longitudinal dimension of the upper part of the automatic transmission can be effectively suppressed, and the automatic transmission can be mounted on the vehicle body without being affected by the floor of the vehicle body or in a state where the influence is extremely suppressed. As a result, the mountability of the vehicle body is greatly improved and an effective space in the vehicle compartment can be easily secured.
以下、本発明による車両用自動変速機の実施の形態について図を参照して説明する。 Embodiments of an automatic transmission for a vehicle according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施の形態)
本発明の第1実施の形態を図1及び図2を参照して説明する。図1は本実施の形態の全体構成を示す自動変速機のスケルトン図であり、図2は図1の要部構成図である。なお、矢印Fは車体前方方向を示している。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a skeleton diagram of an automatic transmission showing the overall configuration of the present embodiment, and FIG. 2 is a configuration diagram of a main part of FIG. The arrow F indicates the front direction of the vehicle body.
この自動変速機は、エンジン1のクランク軸2にトルクコンバータ3を介して車体前後方向に延在する駆動軸4が連結され、駆動軸4に多板式クラッチによって構成された入力クラッチ40を介して連結された前後方向に延在する入力軸11と、この入力軸11の下方に平行配置された出力軸12を有している。
In this automatic transmission, a drive shaft 4 extending in the longitudinal direction of the vehicle body is connected to a
更に出力軸12の後端からトランスファ歯車13、14を介してセンターデファレンシャル装置15に伝動し、センターデファレンシャル装置15によってフロントドライブ軸16及びリヤドライブ軸17に分配する。フロントドライブ軸16からフロントデファレンシャル装置18を介して左右の前輪にトルク伝達する一方、リヤドライブ軸17から図示しないプロペラシャフトを介してリヤデファレンシャル装置に伝達され、左右の後輪にトルク伝達する。
Further, the power is transmitted from the rear end of the
入力軸11には入力クラッチ40側から順に第6速の駆動歯車26が回転自在に装着され、後進用、第1速、第2速の各駆動歯車27、21、22が一体に設けられ、第4速と第5速の駆動歯車24、25が各々回転自在に装着され、後端に第3速の駆動歯車23が一体に設けられている。
A sixth
出力軸12には、駆動歯車26に常時噛み合う従動歯車36が固定され、駆動歯車27にアイドラ歯車28を介して噛み合う従動歯車29が回転自在に装着され、駆動歯車21、22に噛み合う従動歯車31、32が各々回転自在に装着され、駆動歯車24、25に噛み合う従動歯車34、35が一体に設けられ、駆動歯車23に噛み合う従動歯車33が回転自在に装着されている。互いに噛み合う各々の駆動歯車21〜26と従動歯車31〜36とにより前進段の変速歯車列が形成され、複数の変速歯車列のうちトルク伝達を行う変速歯車列が選択されると、その変速歯車列により次第に変速比が小さくなる第1速から第6速の変速段及び後進段が形成される。また、アイドラ歯車28を介して噛み合う駆動歯車27及び従動歯車29によって後進段の変速歯車列が形成される。
A driven
入力軸11には駆動歯車24と駆動歯車25との間に配置されてトルク伝達する変速歯車列を第4速の変速歯車列と第5速の変速歯車列の間で切り換え、かつ第4速及び第5速の変速歯車列によるトルク伝達を共に中止する中立位置を有する第1切換機構37が設けられている。
The
出力軸12には従動歯車31と従動歯車32との間に配置されて、トルクを伝達する変速歯車列を第1速の変速歯車列と第2速の変速歯車列の間で切り換え、かつ第1速及び第2速の変速歯車列によるトルク伝達を中止する中立位置を有する第2切換機構38が設けられている。更に、出力軸12の従動歯車29の近傍に配置されて、トルク伝達する変速歯車列を後進段の変速歯車列及び後進段の変速歯車列によるトルク伝達を中止する中立位置との間で切り換える第3切換機構39が設けられている。これら第1切換機構37、第2切換機構38、第3切換機構39は、例えばシンクロメッシュ機構等によって構成される。
The
入力軸11の軸方向において出力軸12と重複しない入力軸11の前部範囲において入力クラッチ40と駆動歯車26と間に入力軸11と駆動歯車26との間におけるトルク伝達を制御する多板式クラッチによって構成された第1制御クラッチ50が配置されている。また、出力軸12の軸方向において入力軸11と重複しない出力軸12の後部範囲においてトランスファ歯車13と従動歯車33との間に出力軸12と従動歯車33との間におけるトルク伝達を制御する多板式クラッチによって構成された第2制御クラッチ60が配置されている。
Multi-plate clutch that controls torque transmission between the
このように構成された自動変速機の作動について説明する。まずアップシフトについて説明すると、ニュートラル時には、入力クラッチ40、第1制御クラッチ50及び第2制御クラッチ60が共に解放状態で、かつ第1切換機構37、第2切換機構38、第3切換機構39が中立位置に維持されている。従って、エンジン1によってトルクコンバータ3を介して駆動軸4が回転駆動されるものの、入力軸11へ伝達されることなく、これ以降のトルク伝達は行われない。
The operation of the automatic transmission configured as described above will be described. First, the upshift will be described. At the neutral time, the
ニュートラルから第1速への変速時には、図示しないセレクトレバーによりニュートラルのNレンジから前進走行のDレンジが選択されるとアクセル開度、エンジン回転数等の状態を検知し、予め設定されたプログラムに基づいて、第2切換機構38を中立位置から駆動歯車21と従動歯車31による第1速の変速歯車列を介して入力軸11から出力軸12にトルク伝達可能な第1速位置に切り換え、この状態で入力クラッチ40を締結することにより第1速に設定される。従って、駆動軸4から入力クラッチ40を介して入力軸11にトルク伝達され、入力軸11から駆動歯車21と従動歯車31の歯車諸元に従って減速して第2切換機構38から出力軸12に伝達されてトランスファ歯車13、14を介してセンターデファレンシャル装置15にトルク伝達され、センターデファレンシャル装置15によってフロントドライブ軸16及びリヤドライブ軸17に分配される。
When shifting from neutral to first speed, if the D range for forward travel is selected from the neutral N range by a select lever (not shown), the state of the accelerator opening, engine speed, etc. is detected, and the program is set in advance. On the basis of this, the
第1速から第2速へのアップシフトは、アクセル開度、車速、エンジン回転数等の情報から走行状態を検出し、予め設定されたプログラムに基づいて、第2切換機構38を第1速位置から中立位置を経て第2速の変速歯列による伝動可能な第2速位置に切り換えることによって行われる。
In the upshift from the first speed to the second speed, the traveling state is detected from information such as the accelerator opening, the vehicle speed, and the engine speed, and the
このアップシフトが行われる際には、駆動歯車21と従動歯車31による第1速の変速歯車列によるトルク伝達状態で、第2制御クラッチ60を半クラッチ状態に締結制御してクラッチ締結力をエンジントルク相当になるように制御し、駆動歯車23と従動歯車33による第3速の変速歯車列を所定のトルク伝達状態にすると共に、この第3速の変速歯車列による伝動下で第2切換機構38を中立位置に切り換えて第1速の変速歯車列による伝動を解除する。そして更に第2制御クラッチ60のクラッチ締結力を制御してエンジン回転数を第2速相当の回転数まで低下させた時点で第2切換機構38を駆動歯車22と従動歯車32による第2速の変速歯車列による伝動可能な第2速位置に切り換え、この第2速の変速歯車列と第3速の変速歯車列とでトルク伝達が行われる状態のもとで第2制御クラッチ60の締結を解除することによって入力軸11から出力軸12に対して第2速の変速歯車列を介してトルク伝達される。このように、第2切換機構38が中立位置になるときには、第2制御クラッチ60が第3速の変速歯車列を介して入力軸11から出力軸12にトルク伝達するので、アップシフト時の伝達トルクの落ち込み、いわゆるトルク切れの発生が低減されて変速ショックの発生を抑制できる。
When this upshift is performed, the
第2速から第3速へのアップシフトは、走行状態に基づいて予め設定されたプログラムに従って、第2制御クラッチ60を締結制御して第3速の変速歯車列により入力軸11から出力軸12に伝動すると共に、第2切換機構38を中立位置に切り換え第2速の変速歯車列による伝動を解除する。
In the upshift from the second speed to the third speed, the
このシフトアップの際には、駆動歯車22と従動歯車32による第2変速歯車列を介して動力伝達が行われている状態で、第2制御クラッチ60の伝達トルク容量が徐々に増加するように制御し、入力軸11から出力軸12に第2速の変速歯車列と第3速の変速歯車列を介してトルク伝達する。ここで、第2速の従動歯車32と第3速の従動歯車33は、第2切換機構38、出力軸12、第2制御クラッチ60を介して一体的に連結されているが、第2速の変速歯車列の変速比に対して第3速の変速比が小さく設定されており、第2速の従動歯車32に対して第3速の従動歯車33がより速い回転力が付与されるので、第2制御クラッチ60を締結するとその締結状態に応じたトルクが第3速の変速歯車列を介して出力軸12に伝達される。そして、第2制御クラッチ60の伝達トルクがエンジントルクと等しくなった時点で第2切換機構38を第2速位置から中立位置に切り換える。このように第2切換機構38を中立位置にするときには、第2制御クラッチ60の締結力により第3速の変速歯車列を介して入力軸11から出力軸12にトルク伝達されるので、トルク切れの発生が低減されて変速ショックの発生を抑制できる。
At the time of this shift-up, the transmission torque capacity of the
第3速から第4速へのシフトアップは、予め設定されたプログラムに従って、第1切換機構37を中立位置から第4速の変速歯車列を介しての伝動可能な第4速位置に切り換え、かつ第2制御クラッチ60を解放する。
The upshift from the 3rd speed to the 4th speed is performed by switching the
このシフトアップの際には、駆動歯車23と従動歯車33及び第2制御クラッチ60による第3速の変速歯車列を介して入力軸11から出力軸12にトルク伝達されている状態で、第1制御クラッチ50を半クラッチ状態に締結制御して駆動歯車26と従動歯車36による第6速の変速歯車列をトルク伝達状態とし、この第6速の変速歯車列でトルク伝達が行われる状態のもとで第2制御クラッチ60の締結を解除すると共に、第1制御クラッチ50のクラッチ締結力を制御してエンジン回転数を第4速相当の回転数まで低下させた時点で第1切換機構37を駆動歯車24と従動歯車34による第4速の変速歯車列による伝動可能な第4速位置に切り換え、しかる後第1制御クラッチ50を解放する。このように第2制御クラッチ60を解放するときには、第1制御クラッチ50及び第6速の変速歯車列を介して入力軸11から出力軸12にトルク伝達されるので、トルク切れの発生が低減されて変速ショックの発生が抑制できる。
At the time of this upshifting, the torque is transmitted from the
第4速から第5速へのアップシフトは、予め設定されたプログラムに従って、第1切換機構37を第4速位置から中立位置を介して第5速の変速歯車列による伝達可能な第5速位置に切り換える。
The upshift from the fourth speed to the fifth speed is the fifth speed at which the
このアップシフトが行われる際には、駆動歯車24と従動歯車34による第4速の変速歯車列による伝達状態で、第1制御クラッチ50を半クラッチ状態に締結制御して駆動歯車26と従動歯車36による第6速の変速歯車列によってトルク伝達し、この第6速の変速歯車列による伝動下で第1切換機構37を中立位置に切り換えて第4速の変速歯車列による伝動を解除する。そして更に第1制御クラッチ50の締結力を制御してエンジン回転数を第5速相当の回転数まで低下させた時点で第1切換機構37第5速の変速歯車列による伝動可能な第5速位置に切り換え、この第5速の変速歯車列と第6速の変速歯車列とでトルク伝達が行われる状態のもとで第1制御クラッチ50の締結を解除することによって入力軸11から出力軸12に対して第5速の変速歯車列を介してトルク伝達される。このように、第1切換機構37が中立位置になるときには、第1制御クラッチ50及び第6速の変速歯車列を介してトルク伝達されるのでアップシフト時のトルク切れの発生が低減されて変速ショックの発生を抑制できる。
When this upshift is performed, the
第5速から第6速へのアップシフトは、予め設定されたプログラムに従って、第1制御クラッチ50を締結して第6速の変速歯車列により入力軸11から出力軸12に伝動するとと共に、第1切換機構37を中立位置に切り換え第5速の変速歯車列による伝動を解除する。
In the upshift from the fifth speed to the sixth speed, the
このシフトアップの際には、第5変速歯車列を介してトルク伝達が行われている状態で、第1制御クラッチ50による伝達トルクが徐々に増加するように制御し、入力軸11から出力軸12に第5速の変速歯車列と第6速の変速歯車列を介してトルク伝達する。ここで、第5速の従動歯車35と第6速の従動歯車36は、出力軸12を介して一体的に連結されているが、第5速の変速歯車列の変速比に対して第6速の変速比が小さく設定されており、第5速の従動歯車35に対して第6速の従動歯車36がより速い回転力が付与されるので、第1制御クラッチ50を締結するとその締結状態に応じたトルクが第6速の変速歯車列を介して出力軸12に伝達される。そして、第1制御クラッチ50の伝達トルクがエンジントルクと等しくなった時点で第1切換機構37を第5速位置から中立位置に切り換える。このように第1切換機構37を中立位置にするときには、第1制御クラッチ50及び第6速の変速歯車列を介して入力軸11から出力軸12にトルク伝達されるので、トルク切れの発生が低減されて変速ショックの発生を抑制できる。
At the time of this shift-up, control is performed so that the transmission torque by the first control clutch 50 gradually increases while torque transmission is being performed via the fifth transmission gear train. Torque is transmitted to 12 through a fifth speed gear train and a sixth speed gear train. Here, the fifth-speed driven
このように各アップシフト時には、第1制御クラッチ50及び第2制御クラッチ60の2つの制御クラッチと第1切換機構37及び第2切換機構38の2つの切換機構の作動制御によって変速時は第1制御クラッチ50或いは第2制御クラッチ60を介して出力軸12にトルク伝達され、変速時の伝達トルクの落ち込みの発生が抑制されて優れた変速品質が確保できる。
As described above, at each upshift, the
一方、通常のダウンシフトや追い越し加速時にアクセルペダルを深く踏み込んで強制的に減速させるキックダウン等においては、走行状態を各種のセンサで検知し、予め設定されたプログラムに従って、第1制御クラッチ50及び第2制御クラッチ60を締結或いは解放すると共に第1切換機構37、第2切換機構38を作動制御することにより行われる。また、アイドラ歯車28を介して噛み合う駆動歯車27及び従動歯車29による後進段の変速歯車列による走行は、入力クラッチ40を締結或いは解放すると共に第3切換機構39の作動制御によって行われる。
On the other hand, in a normal downshift or kickdown in which the accelerator pedal is depressed deeply during forcible acceleration to forcibly decelerate, the running state is detected by various sensors, and according to a preset program, the
図2に示す要部構成図を参照して入力クラッチ40及び第1制御クラッチ50について詳細に説明する。
The
入力クラッチ40は、トランスミッションケース5に取り付けられた固定軸6にベアリング7を介在して回転自在に支持されたクラッチドラム41及び入力軸11の端部にスプライン嵌合するクラッチハブ42有し、クラッチドラム41はトルクコンバータ3の駆動軸4と一体形成されている。
The
クラッチドラム41の内周面に軸方向に延びる複数のスプライン溝41aが形成され、スプライン溝41aに外周にスプライン歯が形成された複数のドライブプレート43及びリテーニングプレート44aが軸方向に移動可能にスプライン嵌合している。更にスプライン溝41aの端部に形成された環状のリング溝にリテーニングプレート44aの抜け止め及びスラスト荷重を受承するスナップリング44bが係止されている。
A plurality of
クラッチハブ42の外周にも軸方向に延びる複数のスプライン溝42aが形成され、スプライン溝42aにドライブプレート43と交互に配置されて内周にスプライン歯が形成された複数のドリブンプレート45がスプライン嵌合している。
A plurality of
そして、油圧室46に供給される油圧でピストン47を介してクラッチドラム41とクラッチハブ42との間に配設された摩擦係合プレート、即ちドライブプレート43とドリブンプレート45との圧接を図ることによって入力クラッチ40が締結して駆動軸4から入力軸11にトルク伝達するように構成されている。
The friction engagement plate disposed between the clutch drum 41 and the
また、ピストン47の油圧室46と反対側にリテーナ48が設けられ、ピストン47とリテーナ48の間に設けられたリターンスプリング49の押圧力が付与され、油圧室46の油圧をドレンすることによりリターンスプリング49の付勢力でピストン47が押しやられドライブプレート43とドリブンプレート45の圧接が解放されて駆動軸4から入力軸11側へのトルク伝達が遮断される。
Further, a
この入力クラッチ40のトルク伝達容量は、交互に配置された各ドライブプレート43とドリブンプレート45の摩擦力によって決定されることから、ドライブプレート43及びドリブンプレート45のそれぞれ枚数を増加することによって、また各ドライブプレート43及びドリブンプレート45の有効径を増大することによってドライブプレート43及びドリブンプレート45の枚数の増加を抑制しつつトルク伝達容量の増大を図ることができる。
Since the torque transmission capacity of the
ここで、本実施の形態ではドライブプレート43及びドリブンプレート45の枚数を増加すると入力クラッチ40の軸方向の長さ寸法が増加する要因となることから、ドライブプレート43及びドリブンプレート45の枚数の増加を抑制或いはドライブプレート43及びドリブンプレート45の枚数の減少を図るためにドライブプレート43及びドライブプレート45の有効径の増大によりトルク伝達容量の増大を得る。
Here, in this embodiment, if the number of drive plates 43 and driven
このドライブプレート43及びドリブンプレート45の有効径の増大は、入力クラッチ40が軸方向において出力軸12と重複しない入力軸11の前部範囲と駆動軸4との間に掛け渡されて配置されることから、出力軸12に影響されることなく十分な有効径が確保できる。
The increase in the effective diameters of the drive plate 43 and the driven
第1制御クラッチ50は、クラッチドラム51が入力クラッチ40のクラッチハブ42と一体に形成されて入力クラッチ40のクラッチハブ42及び出力軸12と動力伝達可能に形成されている。クラッチハブ52はベアリング8を介在してトランスミッションケース5に回転自在に支持されると共にニードルベアリング9を介して入力軸11の前部範囲に回転自在に支持されたスリーブ10にスプライン嵌合し、スリーブ10が駆動歯車26に結合されている。
In the
クラッチドラム51の内周面に軸方向に延びる複数のスプライン溝51aが形成され、スプライン溝51aに外周にスプライン歯が形成された複数のドライブプレート53及びリテーニングプレート54aが軸方向に移動可能にスプライン嵌合している。更にスプライン溝51aの端部に形成された環状のリング溝にリテーニングプレート54aの抜け止め及びスラスト荷重を受承するスナップリング54bが係止されている。
A plurality of spline grooves 51a extending in the axial direction are formed on the inner peripheral surface of the clutch drum 51, and a plurality of
クラッチハブ52の外周にも軸方向に延びる複数のスプライン溝52aが形成され、スプライン溝52aにドライブプレート53と交互に配置されて内周にスプライン歯が形成された複数のドリブンプレート55がスプライン嵌合している。
A plurality of spline grooves 52a extending in the axial direction are also formed on the outer periphery of the clutch hub 52, and a plurality of driven
そして、油圧室56に供給される油圧でピストン57を介してクラッチドラム51とクラッチハブ52との間に配設されたドライブプレート53とドリブンプレート55との圧接を図ることによって第1制御クラッチ50が締結して入力クラッチ40のクラッチハブ42から駆動歯車26にトルク伝達するように構成されている。
The
また、ピストン57の油圧室56と反対側にリテーナ58が設けられ、ピストン57とリテーナ58の間に設けられたリターンスプリング59の押圧力が付与され、油圧室56の油圧をドレンすることによりリターンスプリング59の付勢力でピストン57が押しやられドライブプレート53とドリブンプレート55の圧接が解放されて入力クラッチ40のクラッチハブ42から駆動歯車26側へのトルク伝達が遮断される。また、油圧室56に供給する油圧を制御することによってその油圧に従ってトルク伝達容量が可変制御され、種々のトルク伝達量の半クラッチ状態が得られる。
Further, a
この第1制御クラッチ50のトルク伝達容量においても、ドライブプレート53及びドリブンプレート55のそれぞれ枚数を増加することによって、また各ドライブプレート53及びドリブンプレート55の有効径を増大することによってドライブプレート53及びドリブンプレート55の枚数の増加を抑制しつつトルク伝達容量の増大を図ることができる。
Also in the torque transmission capacity of the
ここで、本実施の形態ではドライブプレート53及びドリブンプレート55の枚数を増加すると第1制御クラッチ50の軸方向の長さ寸法が増加する要因となることから、ドライブプレート53及びドリブンプレート55の枚数の増加を抑制、或いはドライブプレート53及びドリブンプレート55の枚数の減少を図るためにドライブプレート53及びドリブンプレート55の有効径の増大によりトルク伝達容量の増大を得る。このドライブプレート53及びドリブンプレート55の有効径の増大は、第1制御クラッチ50が軸方向において出力軸12と重複しない入力軸11の前部範囲に配置されることから、出力軸12に影響されることなく十分な有効径が確保できる。
Here, in the present embodiment, if the number of
また、詳細な説明は省略するが、第2制御クラッチ60においても、第2制御クラッチ60がその軸方向において入力軸11と重複しない出力軸12の後部範囲に配置されることから、入力軸11に影響されることなくドライブプレート及びドリブンプレートの摩擦係合プレートの十分な有効径が容易に確保でき、ドライブプレート及びドリブンプレートの枚数の増加を抑制或いは枚数の減少を図りつつ最大トルク伝達容量の増大が確保できる。
Although not described in detail, in the second control clutch 60 as well, the
従って、本実施の形態によると、入力クラッチ40、第1制御クラッチ50及び第2制御クラッチ60のトルク伝達容量を確保しつつ、それぞれのクラッチ40、50、60の軸方向の長さ寸法の増大を抑制或いは減少を図ることによって自動変速機の軸方向寸法の短縮化が得られ、かつ入力クラッチ40及び第1制御クラッチ50と第2制御クラッチ60が互いに軸方向に偏在配置することから、入力クラッチ40及び第1制御クラッチ50と第2制御クラッチ60が互いに干渉することなく入力軸11と出力軸12を接近配置することができて自動変速機の幅及び高さ方向の寸法が抑制されて自動変速機の小型化及び軽量化が得られて車体搭載性が向上する。特に第2制御クラッチ60を下方に配置された出力軸12と同軸上に配置することによって自動変速機の上部の前後方向の長さ寸法を有効的に抑制することができ、脱着時の作業空間を確保しつつ車体のフロアに影響されることなく、或いは影響を極めて抑制した状態で車体に搭載することができて車体搭載性が大幅に向上する。また、自動変速機の小型化に伴って車室内の有効空間が確保できて乗員の居住性が向上できる。
Therefore, according to the present embodiment, the axial length of each of the
(第2実施の形態)
本発明の第2実施の形態を図3を参照して説明する。図3は本実施の形態の全体構成を示す自動変速機のスケルトン図であり、矢印Fは車体前方方向を示している。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a skeleton diagram of the automatic transmission showing the overall configuration of the present embodiment, and an arrow F indicates the front direction of the vehicle body.
本実施の形態における自動変速機は、エンジン1のクランク軸2にトルクコンバータ3を介して車体前後方向に延在する入力軸61と、この入力軸61の下方に平行配置された第1出力軸62と、第1出力軸62の外側に同軸上で回転自在に装着された中空状の第2出力軸63を有している。
The automatic transmission according to the present embodiment includes an
第1出力軸62の後端からトランスファ歯車64、65を介してセンターデファレンシャル装置66に伝動し、センターデファレンシャル装置66によってフロントドライブ軸67及びリヤドライブ軸68に分配する。フロントドライブ軸67からフロントデファレンシャル装置69を介して左右の前輪にトルク伝達する一方、リヤドライブ軸68からプロペラシャフトを介してリヤデファレンシャル装置から左右の後輪にトルク伝達する。
The power is transmitted from the rear end of the
入力軸61には、トルクコンバータ3側から順に第6速と第3速の各駆動歯車76、73が回転自在に装着され、第1速と第2速の駆動歯車71、72が一体に設けられ、第4速と第5速の駆動歯車74と75が回転自在に装着されている。
The sixth and third speed drive gears 76 and 73 are rotatably mounted on the
第1出力軸62には、駆動歯車76及び73と各々常時噛み合う従動歯車86、83が回転自在に装着されている。第2出力軸63に駆動歯車71、72に常時噛み合う従動歯車81、82が回転自在に装着され、駆動歯車74、75に噛み合う従動歯車84、85が一体に設けられている。互いに噛み合う各々の駆動歯車と従動歯車とにより前進段の変速歯車列が形成される。
The
第1出力軸62には、トルク伝達する変速歯車列を第3速と第6速の変速歯車列の間で切り換える第1切換機構91が設けられている。第2出力軸63にはトルク伝達する変速歯車列を第1速と第2速の変速歯車列の間で切り換える第2切換機構92が設けられ、入力軸61にトルク伝達する変速歯車列を第4速と第5速の変速歯車列の間で切り換える第3切換機構93が設けられている。
The
更に、入力軸61には後進用の駆動歯車77が固定され、第2出力軸63に図示しないアイドラ歯車を介して常時噛み合う従動歯車87が回転自在に装着され、第2出力軸63にトルク伝達する変速歯車列を後進用の変速歯車列に切り換える第4切換機構94が設けられている。これら各切換機構91〜94はシンクロメッシュ機構となっている。
Further, a reverse drive gear 77 is fixed to the
入力軸61にはその軸方向において第1出力軸62及び第2出力軸63と重複しない前部範囲に第3速の駆動歯車73或いは第6速の駆動歯車76を介して入力軸61から第1出力軸62にトルク伝達する多板式クラッチからなる第1制御クラッチ95が設けられている。第1出力軸62及び第2出力軸63と同軸上で入力軸61と軸方向において重複しない後部範囲における第1出力軸62と第2出力軸63の後端との間には、第2出力軸63から第1出力軸62にトルク伝達するための多板式クラッチからなる第2制御クラッチ96が設けられている。
The
このように構成された自動変速機の作動について説明する。まずアップシフトについて説明すると、ニュートラル時には、第1制御クラッチ95及び第2制御クラッチ96は共に解放状態で、かつ各切換機構91〜94が中立位置に維持されている。従って、入力軸61はエンジン1によってトルクコンバータ3を介して回転駆動されるものの第1出力軸62及び第2出力軸63へ伝達されることがなく、これ以降のトルク伝達は行われない。
The operation of the automatic transmission configured as described above will be described. First, the upshift will be described. At the neutral time, both the
ニュートラルから第1速への変速時には、アクセル開度、エンジン回転数等の状態を検知し、予め設定されたプログラムに基づいて、第2切換機構92を中立位置から第1速歯車列を介して入力軸61から第2出力軸63にトルク伝達可能な第1速位置に切り換え、この状態で第2制御クラッチ96を締結する。この第2制御クラッチ96の締結により入力軸61から第1速の駆動歯車71と従動歯車81の歯車諸元に従って減速されて第2切換機構92から第2出力軸63に伝達され、締結された第2制御クラッチ96を経て第1出力軸62からトランスファ歯車64、65を介してセンターデファレンシャル装置66にトルク伝達され、センターデファレンシャル装置66によってフロントドライブ軸67及びリヤドライブ軸68に分配される。
When shifting from neutral to the first speed, the state of the accelerator opening, the engine speed, etc. is detected, and the
第1速から第2速へのアップシフトは、予め設定されたプログラムに基づいて、第2切換機構92を第1速位置から中立位置を経て第2速の変速歯列による伝動可能な第2速位置に切り換えることによって行われる。
In the upshift from the first speed to the second speed, the
このアップシフトが行われる際には、駆動歯車71と従動歯車81による第1速の変速歯車列によるトルク伝達状態で、第1切換機構91を第3速位置に切り換えて第3速の変速歯車列と第1出力軸62とを伝動可能にして第1制御クラッチ95を半クラッチ状態に締結し、このクラッチ締結力をエンジントルク相当になるように制御して第3速の変速歯車列を所定のトルク伝動状態とし、この第3速の変速歯車列による伝動下で第2切換機構92を第1速位置から中立位置に切り換えて第1速の変速歯車列による伝動を解除する。そして第1制御クラッチ95のクラッチ締結力の制御を行いエンジン回転数を第2速相当の回転数まで低下させた時点で第2切換機構92を駆動歯車72と従動歯車82による第2速の変速歯車列による伝動可能な第2速位置に切り換え、この第2速の変速歯車列と第3速の変速歯車列とでトルク伝達が行われる状態のもとで第1制御クラッチ95の締結を解除することによって入力軸61から第1出力軸62に対して第2速の変速歯車列を介してトルク伝達される。このように、第2切換機構92が中立位置になるときには、第1制御クラッチ95及び第3速の変速歯車列を介して入力軸61から第1出力軸62にトルク伝達されるので、トルク切れの発生が低減されて変速ショックの発生を抑制できる。
When this upshift is performed, the first switching mechanism 91 is switched to the third speed position in the torque transmission state by the first speed transmission gear train by the
第2速から第3速へのアップシフトは、予め設定されたプログラムに従って第1切換機構91を中立位置から第3速の変速歯車列による伝動可能な第3速位置に切り換え、かつ第1制御クラッチ95を締結すると共に、第2切換機構92を第2速位置から中立位置に切り換えて第2速の変速歯車列による伝動を解除する。
In the upshift from the second speed to the third speed, the first switching mechanism 91 is switched from the neutral position to the third speed position that can be transmitted by the third speed transmission gear train in accordance with a preset program, and the first control is performed. The clutch 95 is engaged, and the
このシフトアップの際には、駆動歯車72と従動歯車82による第2変速歯車列を介して動力伝達が行われている状態で、第1切換機構91を中立位置から第3速の変速歯車列による伝動可能な第3速位置に切り換え、第1制御クラッチ95を半クラッチ状態に締結し、第1制御クラッチ95の伝達トルク容量がエンジントルクと等しくなった時点で第2制御クラッチ96を解放し、かつ第2切換機構92を第2速位置から中立位置に切り換えて第2速の変速歯車列による伝動を解放することによって入力軸61から第1出力軸62に第3速の変速歯車列を介して伝達される。このように第2切換機構92が中立位置になるときには、第1制御クラッチ95及び第3速の変速歯車列を介して入力軸61から第1出力軸62にトルク伝達されるので、トルク切れの発生が低減されて変速ショックの発生を抑制できる。
At the time of this shift-up, the first switching mechanism 91 is moved from the neutral position to the third speed transmission gear train in a state where power is transmitted through the second transmission gear train by the
第3速から第4速へのシフトアップは、予め設定されたプログラムに従って、第3切換機構93を中立位置から第4速の変速歯車列を介して伝動可能な第4速位置に切り換え、第2制御クラッチ96を締結し、第1切換機構91を第3速位置から中立位置に切り換える。
In the upshift from the third speed to the fourth speed, the
このシフトアップの際には、第3速の変速歯車列を介して入力軸61から第1出力軸62にトルク伝達されている状態で、第3切換機構93を中立位置から 第4速位置に切り換えると共に、第2制御クラッチ96を半クラッチ状態に締結制御し、第2制御クラッチ96の伝達トルクがエンジントルクと等しくなった時点で第1制御クラッチ95を解放し、第1切換機構91を第3速位置から中立位置に切り換えて第3速の変速歯車列による伝動を解除する。このように、第3切換機構93を第4速の変速歯車による伝達状態に切り換え、かつ第2制御クラッチ96が締結した状態で、第1切換機構91を中立位置に切り換えることによってトルク切れの発生が低減されて変速ショックの発生を抑制できる。
During this upshifting, the
第4速から第5速へのシフトアップは、予め設定されたプログラムに基づいて、第3切換機構93を第4速位置から中立位置を経て第5速の変速歯列による伝動状態に切り換えることによって行われる。
In the upshift from the fourth speed to the fifth speed, the
このシフトアップが行われる際には、第4速の変速歯車列によるトルク伝達状態で、第1切換機構91によって第6速の変速歯車列と第1出力軸62とを伝動可能にして第1制御クラッチ95を半クラッチ状態に締結制御して第6速の変速歯車列によりトルク伝達状態とし、この第6速の変速歯車列による伝動下で第3切換機構93を第4速位置から中立位置に切り換えて第4速の変速歯車列による伝動を解除する。そして更に第1制御クラッチ95の締結力を制御してエンジン回転数を第5速相当の回転数まで低下させた時点で第3切換機構93を駆動歯車75と従動歯車85による第5速の変速歯車列による伝動可能な第5速位置に切り換え、この第5速の変速歯車列と第6速の変速歯車列とでトルク伝達が行われる状態のもとで第1制御クラッチ95の締結を解除することによって入力軸61から第1出力軸62に対して第5速の変速歯車列を介してトルク伝達される。このように、第3切換機構93が中立位置になるときには、第1制御クラッチ95及び第6速の変速歯車列を介して入力軸61から第1出力軸62にトルク伝達されるので、トルク切れの発生が低減されて変速ショックの発生を抑制できる。
When this shift-up is performed, the first switching mechanism 91 can transmit the sixth speed transmission gear train and the
第5速から第6速へのシフトアップは、予め設定されたプログラムに従って、第1切換機構91を中立位置から第6速の変速歯列による伝動状態に切り換えて第1制御クラッチ95を締結し、かつ第3切換機構93を第5速位置から中立位置に切り換えて第5速の変速歯車列による伝動を解除する。
The upshift from the fifth speed to the sixth speed is performed by switching the first switching mechanism 91 from the neutral position to the transmission state by the sixth speed gear train in accordance with a preset program and engaging the
このシフトアップの際には、駆動歯車75と従動歯車85による第5変速歯車列を介して動力伝達が行われている状態で、第1切換機構91を中立位置から第6速の変速歯車列による伝動可能な第6速位置に切り換え、第1制御クラッチ95を半クラッチ状態に締結制御し、第1制御クラッチ95の伝達トルク容量がエンジントルクと等しくなった時点で第3切換機構93を第5速位置から中立位置に切り換えて第5速の変速歯車列による伝動を解放することによって入力軸61から第1出力軸62に第6速の変速歯車列を介して伝達される。このように第3切換機構93が中立位置になるときには、第1制御クラッチ95及び第6速の変速歯車列を介して入力軸61から第1出力軸62にトルク伝達されるので、トルク切れの発生が低減されて変速ショックの発生を抑制することができる。
At the time of this up-shifting, the first switching mechanism 91 is moved from the neutral position to the sixth speed transmission gear train in a state where power is transmitted through the fifth transmission gear train by the
このように各アップシフト時には、第1制御クラッチ95及び第2制御クラッチ96の2つの制御クラッチと第1切換機構91、第2切換機構92及び第3の切換機構93の3つの切換機構の作動制御によって変速時には第1制御クラッチ95或いは第2制御クラッチ96を介して第1出力軸62にトルク伝達され、変速時の伝達トルクの落ち込みの発生が抑制されて優れた変速品質が確保できる。
Thus, at each upshift, the two control clutches of the
一方、通常のダウンシフトや追い越し加速時にアクセルペダルを深く踏み込んで強制的に減速させるキックダウン等においては、走行状態を各種のセンサで検知し、予め設定されたプログラムに従って、第1制御クラッチ95及び第2制御クラッチ96を締結或いは解放すると共に第1切換機構91、第2切換機構92
及び第3切換機構93を作動制御することにより行われる。
On the other hand, in a normal downshift or a kickdown in which the accelerator pedal is deeply depressed by forcibly decelerating during overtaking acceleration, the running state is detected by various sensors, and the
And it is performed by controlling the operation of the
ここで、本実施の形態では第1制御クラッチ95のトルク伝達容量を確保するために摩擦係合プレートであるドライブプレート及びドリブンプレートの枚数を増加すると第1制御クラッチ95の軸方向の長さ寸法が増加する要因となることから、トルク伝達容量を確保しつつドライブプレート及びドリブンプレートの枚数の増加を抑制或いはドライブプレート及びドリブンプレートの枚数の減少を図るためにドライブプレート及びドライブプレートの有効径の増大を図る。このドライブプレート及びドリブンプレートの有効径の増大は、第1制御クラッチ95が軸方向において第1出力軸62及び第2出力軸63と重複しない入力軸61の前部範囲に配置されることから、第1出力軸62及び第2出力軸63に影響されることなく十分な有効径を確保できる。
Here, in this embodiment, when the number of drive plates and driven plates, which are friction engagement plates, is increased in order to ensure the torque transmission capacity of the
また、第2制御クラッチ96においても、第2制御クラッチ96がその軸方向において入力軸61と重複しない第1出力軸62及び第2出力軸63の後部範囲に配置されることから、入力軸61に影響されることなくドライブプレート及びドリブンプレートの摩擦係合プレートの十分な有効径が容易に確保でき、ドライブプレート及びドリブンプレートの枚数の増加を抑制或いは枚数の減少を図りつつ最大トルク伝達容量の増大を確保することができる。
Also in the
従って、本実施の形態によると、第1制御クラッチ95及び第2制御クラッチ96のトルク伝達容量を確保しつつ、それぞれのクラッチ95、96の軸方向の長さ寸法の増大を抑制或いは減少を図ることによって自動変速機の軸方向の短縮が得られ、かつ第1制御クラッチ95と第2制御クラッチ96が互いに軸方向に偏在配置することから、第1制御クラッチ95と第2制御クラッチ96が互いに干渉することなく入力軸61と第1出力軸62及び第2出力軸63を接近配置することができて自動変速機の幅及び高さ方向の寸法を抑制することができて自動変速機の小型化及び軽量化が得られる。また、特に第2制御クラッチ96を入力軸61の下方に配置された第1出力軸62及び第2出力軸63と同軸上に配置することによって自動変速機の上部の前後方向の長さ寸法を有効的に抑制することができ、脱着時の作業空間を確保しつつ車体のフロアに影響されることなく、或いは影響を極めて抑制した状態で車体に搭載することができて車体搭載性が大幅に向上する。また、自動変速機の小型化に伴って車室内の有効空間が確保できて乗員の居住性が向上できる。
Therefore, according to this embodiment, while ensuring the torque transmission capacity of the
なお、本発明は上記第1実施の形態及び第2実施の形態に限定されることなく発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば上記各実施の形態では6段変速の自動変速機を例に説明したが他の多段変速機に適用することができる。 The present invention is not limited to the first embodiment and the second embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, in each of the above-described embodiments, a six-speed automatic transmission has been described as an example, but the present invention can be applied to other multi-speed transmissions.
1 エンジン
2 クランク軸
3 トルクコンバータ
4 駆動軸
11 入力軸
12 出力軸
21、22、23、24、25、26 駆動歯車
31、32、33、34、35、36 従動歯車
37 第1切換機構
38 第2切換機構
39 第3切換機構
40 入力クラッチ
41 クラッチドラム
42 クラッチハブ
43 ドライブプレート(摩擦係合プレート)
45 ドリブンプレート(摩擦係合プレート)
50 第1制御クラッチ
51 クラッチドラム
52 クラッチハブ
53 ドライブプレート(摩擦係合プレート)
55 ドリブンプレート(摩擦係合プレート)
60 第2制御クラッチ
61 入力軸
62 第1出力軸
63 第2出力軸
71、72、73、74、75、76 駆動歯車
81、82、83、84、85、86 従動歯車
91 第1切換機構
92 第2切換機構
93 第3切換機構
95 第1制御クラッチ
96 第2制御クラッチ
1
45 Driven plate (friction engagement plate)
50 First control clutch 51 Clutch drum 52
55 Driven plate (friction engagement plate)
60 Second control clutch 61
Claims (4)
上記入力軸に回転自在に設けられた駆動歯車と上記出力軸に設けられて上記駆動歯車に噛み合う従動歯車によって形成された変速歯車列及び上記入力軸から上記駆動歯車にトルク伝達する第1制御クラッチと、
上記入力軸に設けられた駆動歯車と該駆動歯車に噛み合うと共に出力軸に回転自在に設けられた従動歯車によって形成された変速歯車列及び該変速歯車列の従動歯車から上記出力軸にトルク伝達する第2制御クラッチと、
上記入力軸に設けられた複数の駆動歯車及び上記出力軸に設けられて該駆動歯車に噛み合う複数の従動歯車とによって形成された複数の変速歯車列及び該複数の変速歯車列のうち上記入力軸から出力軸にトルク伝達する変速歯車列を切り換える各変速歯車列に対応して配置された切換機構とを備え、
上記第1制御クラッチの締結によって上記入力軸から出力軸にトルク伝達し、上記第2制御クラッチの締結によって入力軸から出力軸にトルク伝達すると共に、変速時には上記第1制御クラッチ及び第2制御クラッチの少なくとも一方を介して上記出力軸にトルク伝達する車両用自動変速機において、
上記入力クラッチ及び第1制御クラッチは、上記入力軸と同軸上でかつ軸方向において上記出力軸と重複しない範囲に配設されて、交互に配置された摩擦係合プレートの圧接によってトルク伝達する多板式クラッチであり、
上記第2制御クラッチは、上記出力軸と同軸上でかつ軸方向において上記入力軸と重複しない範囲に配設されて、交互に配置された摩擦係合プレートの圧接によってトルク伝達する多板式クラッチであることを特徴とする車両用自動変速機。 An input shaft that transmits torque from the engine via an input clutch, and an output shaft that is arranged parallel to the input shaft and transmits torque to the drive wheels;
A transmission gear train formed by a drive gear rotatably provided on the input shaft and a driven gear provided on the output shaft and meshing with the drive gear, and a first control clutch for transmitting torque from the input shaft to the drive gear When,
Torque is transmitted to the output shaft from the transmission gear train formed by the drive gear provided on the input shaft and the driven gear meshed with the drive gear and rotatably provided on the output shaft, and the driven gear of the transmission gear train. A second control clutch;
A plurality of transmission gear trains formed by a plurality of drive gears provided on the input shaft and a plurality of driven gears provided on the output shaft and meshing with the drive gears, and the input shaft among the plurality of transmission gear trains Switching mechanisms arranged corresponding to the respective transmission gear trains for switching the transmission gear trains for transmitting torque from the output shaft to the output shaft,
When the first control clutch is engaged, torque is transmitted from the input shaft to the output shaft, and when the second control clutch is engaged, torque is transmitted from the input shaft to the output shaft, and at the time of shifting, the first control clutch and the second control clutch are transmitted. In an automatic transmission for a vehicle that transmits torque to the output shaft via at least one of the following:
The input clutch and the first control clutch are arranged in a range that is coaxial with the input shaft and does not overlap with the output shaft in the axial direction, and transmit torque by pressure contact of alternately arranged frictional engagement plates. A plate clutch,
The second control clutch is a multi-plate clutch that is arranged coaxially with the output shaft and does not overlap with the input shaft in the axial direction, and transmits torque by press-contact of alternately arranged friction engagement plates. There is provided an automatic transmission for a vehicle.
該入力軸と平行に配置されて駆動輪にトルク伝達する第1出力軸と、
上記第1出力軸と同軸上に配置された第2出力軸と、
上記入力軸に回転自在に設けられた駆動歯車と上記第1出力軸に設けられて上記駆動歯車に噛み合う従動歯車によって形成された変速歯車列及び上記入力軸から上記駆動歯車にトルク伝達する第1制御クラッチと、
上記第2出力軸のトルクを第1出力軸に伝達する第2制御クラッチと、
上記入力軸に設けられた複数の駆動歯車と該駆動歯車に噛み合う上記第2出力軸に設けられた複数の従動歯車とによって形成された複数の変速歯車列及び該複数の変速歯車列のうち上記入力軸から第2出力軸にトルク伝達する変速歯車列を切り換える各変速歯車列に対応して配置された切換機構とを備え、
上記第1制御クラッチの締結及び当該切換機構によって入力軸から上記第1出力軸にトルク伝達し、上記第2制御クラッチの締結及び当該切換機構の伝動によって入力軸から第2出力軸を経て第1出力軸にトルク伝達すると共に、変速時には第1制御クラッチ及び第2制御クラッチの少なくとも一方を介して上記第1出力軸にトルク伝達する車両用自動変速機において、
上記第1制御クラッチは、上記入力軸と同軸上でかつ軸方向において上記第1出力軸及び第2出力軸と重複しない範囲に配設されて、交互に配置された摩擦係合プレートの圧接によってトルク伝達する多板式クラッチであり、
上記第2制御クラッチは、上記第1出力軸及び第2出力軸と同軸上でかつ軸方向において上記入力軸と重複しない範囲に配設されて、交互に配置された摩擦係合プレートの圧接によってトルク伝達する多板式クラッチであることを特徴とする車両用自動変速機。 An input shaft that transmits torque from the engine;
A first output shaft disposed parallel to the input shaft and transmitting torque to the drive wheels;
A second output shaft disposed coaxially with the first output shaft;
A transmission gear train formed by a drive gear provided rotatably on the input shaft and a driven gear provided on the first output shaft and meshing with the drive gear, and a first gear for transmitting torque from the input shaft to the drive gear. A control clutch,
A second control clutch for transmitting the torque of the second output shaft to the first output shaft;
Among the plurality of transmission gear trains and the plurality of transmission gear trains formed by the plurality of drive gears provided on the input shaft and the plurality of driven gears provided on the second output shaft that mesh with the drive gear. A switching mechanism arranged corresponding to each transmission gear train for switching the transmission gear train transmitting torque from the input shaft to the second output shaft,
Torque is transmitted from the input shaft to the first output shaft by the engagement and switching mechanism of the first control clutch, and the first through the second output shaft from the input shaft by the engagement of the second control clutch and transmission of the switching mechanism. In the vehicle automatic transmission that transmits torque to the output shaft and transmits torque to the first output shaft via at least one of the first control clutch and the second control clutch at the time of shifting.
The first control clutch is disposed in a range that is coaxial with the input shaft and does not overlap with the first output shaft and the second output shaft in the axial direction, and is pressed by friction engagement plates arranged alternately. A multi-plate clutch that transmits torque,
The second control clutch is disposed in a range that is coaxial with the first output shaft and the second output shaft and does not overlap with the input shaft in the axial direction, and is pressed by alternately contacting friction engagement plates. An automatic transmission for a vehicle, which is a multi-plate clutch for transmitting torque.
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