JP2013181564A - Automatic transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力部材に入力された動力を変速して出力部材に出力する自動変速機装置に関する。 The present invention relates to an automatic transmission apparatus that shifts power input to an input member and outputs the power to an output member.
従来、この種の自動変速機装置としては、3つの遊星歯車機構と、6つの摩擦係合要素とにより前進8速段と後進段とを形成可能なものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、6つの摩擦係合要素を4つのクラッチC1〜C4と2つのブレーキB1,B2とにより構成し、前進1速段ではクラッチC1とブレーキB1とを係合し、前進2速段ではクラッチC3とブレーキB1とを係合し、前進3速段ではクラッチC2とブレーキB1とを係合し、前進4速段ではクラッチC2とクラッチC3とを係合し、前進5速段ではクラッチC1とクラッチC2とを係合し、前進6速段ではクラッチC2とクラッチC4とを係合し、前進7速段ではクラッチC1とクラッチC4とを係合し、前進8速段ではクラッチC3とクラッチC4とを係合している。 Conventionally, as this type of automatic transmission device, an apparatus capable of forming an eighth forward speed and a reverse speed by using three planetary gear mechanisms and six friction engagement elements has been proposed (for example, Patent Documents). 1). In this device, six friction engagement elements are constituted by four clutches C1 to C4 and two brakes B1 and B2, and the clutch C1 and the brake B1 are engaged at the first forward speed, and at the second forward speed. The clutch C3 and the brake B1 are engaged, the clutch C2 and the brake B1 are engaged at the third forward speed, the clutch C2 and the clutch C3 are engaged at the fourth forward speed, and the clutch C1 is engaged at the fifth forward speed. And the clutch C2, the clutch C2 and the clutch C4 are engaged at the sixth forward speed, the clutch C1 and the clutch C4 are engaged at the seventh forward speed, and the clutch C3 and the clutch are engaged at the eighth forward speed. C4 is engaged.
こうした自動変速機装置では、3つの遊星歯車機構と複数のクラッチやブレーキとによって自動変速機を構成する場合、3つの遊星歯車機構の各回転要素の接続や複数のクラッチやブレーキの取り付け方は多数存在し、接続や取り付け方によっては自動変速機装置として機能することができるものと機能することができないものとが存在する。また、クラッチやブレーキを摩擦係合要素として形成する場合、解放時の引き摺りが避けられないため、各変速段において解放するクラッチやブレーキの数ができる限り少ない方が望ましい。さらに、クラッチやブレーキを摩擦係合要素として形成している場合、クラッチやブレーキの係合を保持するためには油圧を保持する必要があり、係合の保持が長いクラッチやブレーキでは油圧の保持のためにエネルギ効率が低下してしまう。 In such an automatic transmission device, when an automatic transmission is configured by three planetary gear mechanisms and a plurality of clutches and brakes, there are many ways to connect the rotating elements of the three planetary gear mechanisms and to attach a plurality of clutches and brakes. There are some that can function as an automatic transmission device and some that cannot function depending on the connection and installation. Further, when clutches and brakes are formed as friction engagement elements, dragging at the time of release is unavoidable, so it is desirable that the number of clutches and brakes to be released at each shift stage is as small as possible. Furthermore, when the clutch or brake is formed as a friction engagement element, it is necessary to maintain the hydraulic pressure in order to maintain the engagement of the clutch or the brake. This reduces energy efficiency.
本発明の自動変速機装置は、3つの遊星歯車機構と4つのクラッチと2つのブレーキによる新たな自動変速機装置を提案することを主目的とし、その自動変速機装置において引き摺り損失を低減させ、装置の伝達効率を向上させることを更なる目的とする。 The automatic transmission device of the present invention is mainly intended to propose a new automatic transmission device with three planetary gear mechanisms, four clutches and two brakes, and reduces drag loss in the automatic transmission device, A further object is to improve the transmission efficiency of the device.
本発明の自動変速機装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The automatic transmission apparatus of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の自動変速機装置は、
入力部材に入力された動力を変速して出力部材に出力する自動変速機装置であって、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第11回転要素と第12回転要素と第13回転要素とを有する第1の遊星歯車機構と、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第21回転要素と第22回転要素と第23回転要素とを有する第2の遊星歯車機構と、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第31回転要素と第32回転要素と第33回転要素とを有する第3の遊星歯車機構と、
前記第11回転要素と前記第32回転要素とを連結する第1連結要素と、
前記第12回転要素と前記第22回転要素とを連結する第2連結要素と、
前記第23回転要素と前記第33回転要素とを連結する第3連結要素と、
前記第12回転要素と前記入力部材とを係合すると共に該係合を解放する第1クラッチと、
前記第3連結要素と前記第31回転要素とを係合すると共に該係合を解放する第2クラッチと、
前記第21回転要素と前記第31回転要素とを係合すると共に該係合を解放する第3クラッチと、
前記第31回転要素と前記入力部材とを係合すると共に該係合を解放する第4クラッチと、
前記第23回転要素を自動変速機装置ケースに固定可能に係合すると共に該係合を解放する第1ブレーキと、
前記第21回転要素を自動変速機装置ケースに固定可能に係合すると共に該係合を解放する第2ブレーキと、
を備え、
前記出力部材を前記第13回転要素に接続してなる、
ことを特徴とする。
The automatic transmission device of the present invention is
An automatic transmission device that shifts the power input to the input member and outputs it to the output member,
A first planetary gear mechanism having an eleventh rotating element, a twelfth rotating element, and a thirteenth rotating element in order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram;
A second planetary gear mechanism having a twenty-first rotation element, a twenty-second rotation element, and a twenty-third rotation element in order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram;
A third planetary gear mechanism having a 31st rotation element, a 32nd rotation element, and a 33rd rotation element in the arrangement order at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram;
A first connecting element that connects the eleventh rotating element and the thirty-second rotating element;
A second connecting element that connects the twelfth rotating element and the twenty-second rotating element;
A third connecting element for connecting the 23rd rotating element and the 33rd rotating element;
A first clutch for engaging and releasing the twelfth rotating element and the input member;
A second clutch for engaging and releasing the third connecting element and the thirty-first rotation element;
A third clutch that engages the 21st rotation element and the 31st rotation element and releases the engagement;
A fourth clutch for engaging the 31st rotation element and the input member and releasing the engagement;
A first brake for fixedly engaging the 23rd rotating element with the automatic transmission device case and releasing the engagement;
A second brake that engages the twenty-first rotation element with the automatic transmission device case in a fixable manner and releases the engagement;
With
Connecting the output member to the thirteenth rotating element;
It is characterized by that.
この本発明の自動変速機装置では、3つの回転要素として速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第11回転要素と第12回転要素と第13回転要素とを有する第1の遊星歯車機構と、3つの回転要素として速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第21回転要素と第22回転要素と第23回転要素とを有する第2の遊星歯車機構と、3つの回転要素として速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第31回転要素と第32回転要素と第33回転要素とを有する第3の遊星歯車機構と、を備え、第11回転要素と第32回転要素とを第1連結要素により連結し、第12回転要素と第22回転要素とを第2連結要素により連結し、第23回転要素と第33回転要素とを第3連結要素により連結し、第1クラッチを介して第12回転要素と入力部材とを接続し、第2クラッチを介して第3連結要素と第31回転要素とを接続し、第3クラッチを介して第21回転要素と第31回転要素とを接続し、第4クラッチを介して第31回転要素と入力部材とを接続し、第1ブレーキを第23回転要素に接続し、第2ブレーキを第21回転要素に接続し、出力部材を第13回転要素に接続する。これにより、3つの遊星歯車機構と4つのクラッチと2つのブレーキとにより、機能可能な自動変速機装置を構成することができる。 In the automatic transmission device according to the present invention, the first planetary element having the eleventh rotating element, the twelfth rotating element, and the thirteenth rotating element in order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram as three rotating elements. A gear mechanism, a second planetary gear mechanism having three rotation elements, a twenty-first rotation element, a twenty-second rotation element, and a twenty-third rotation element in order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram, A third planetary gear mechanism having a 31st rotation element, a 32nd rotation element, and a 33rd rotation element in order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the speed diagram as a rotation element, The 32nd rotating element is connected by the first connecting element, the 12th rotating element and the 22nd rotating element are connected by the second connecting element, and the 23rd rotating element and the 33rd rotating element are connected by the third connecting element. The first class The twelfth rotating element and the input member are connected via the H, the third connecting element and the 31st rotating element are connected via the second clutch, and the 21st rotating element and the 31st rotation are connected via the third clutch. Connecting the first and second rotation elements, connecting the first brake to the twenty-third rotation element, connecting the second brake to the twenty-first rotation element, and the output member. To the thirteenth rotating element. Thus, a functioning automatic transmission device can be configured by the three planetary gear mechanisms, the four clutches, and the two brakes.
こうした本発明の自動変速機装置において、前進1速段から前進8速段および後進段を以下のように構成することができる。
(1)前進1速段は、前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第2ブレーキとを係合すると共に前記第1クラッチと前記第3クラッチと前記第1ブレーキとを解放することにより形成する。
(2)前進2速段は、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第2ブレーキとを係合すると共に前記第3クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキとを解放することにより形成する。
(3)前進3速段は、前記第1クラッチと前記第4クラッチと前記第2ブレーキとを係合すると共に前記第2クラッチと前記第3クラッチと前記第1ブレーキとを解放することにより形成する。
(4)前進4速段は、前記第1クラッチと前記第3クラッチと前記第2ブレーキとを係合すると共に前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキとを解放することにより形成する。
(5)前進5速段は、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第3クラッチとを係合すると共に前記第4クラッチと前記第1ブレーキと前記第2ブレーキとを解放することにより形成する。
(6)前進6速段は、前記第1クラッチと前記第3クラッチと前記第1ブレーキとを係合すると共に前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第2ブレーキとを解放することにより形成する。
(7)前進7速段は、前記第1クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキとを係合すると共に前記第2クラッチと前記第3クラッチと前記第2ブレーキとを解放することにより形成する。
(8)前進8速段は、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第1ブレーキとを係合すると共に前記第3クラッチと前記第4クラッチと前記第2ブレーキとを解放することにより形成する。
(9)後進段は、前記第4クラッチと前記第1ブレーキと前記第2ブレーキとを係合すると共に前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第3クラッチとを解放することにより形成する。
こうすれば、各変速段を形成する際に、係合するクラッチやブレーキを3つとすると共に解放するクラッチやブレーキを3つとすることにより、各変速段を形成する際に係合するクラッチやブレーキを2つ以下とすると共に解放するクラッチやブレーキが4つ以上となるものに比して、引き摺り損失をより低減させることができる。この結果、装置の伝達効率を向上させることができる。
In such an automatic transmission device of the present invention, the first forward speed to the eighth forward speed and the reverse speed can be configured as follows.
(1) The first forward speed is formed by engaging the second clutch, the fourth clutch, and the second brake and releasing the first clutch, the third clutch, and the first brake. To do.
(2) The second forward speed is formed by engaging the first clutch, the second clutch, and the second brake and releasing the third clutch, the fourth clutch, and the first brake. To do.
(3) The third forward speed is formed by engaging the first clutch, the fourth clutch, and the second brake and releasing the second clutch, the third clutch, and the first brake. To do.
(4) The fourth forward speed is formed by engaging the first clutch, the third clutch, and the second brake and releasing the second clutch, the fourth clutch, and the first brake. To do.
(5) The fifth forward speed is formed by engaging the first clutch, the second clutch, and the third clutch and releasing the fourth clutch, the first brake, and the second brake. To do.
(6) The sixth forward speed is formed by engaging the first clutch, the third clutch, and the first brake and releasing the second clutch, the fourth clutch, and the second brake. To do.
(7) The seventh forward speed is formed by engaging the first clutch, the fourth clutch, and the first brake and releasing the second clutch, the third clutch, and the second brake. To do.
(8) The eighth forward speed is formed by engaging the first clutch, the second clutch, and the first brake and releasing the third clutch, the fourth clutch, and the second brake. To do.
(9) The reverse speed is formed by engaging the fourth clutch, the first brake, and the second brake and releasing the first clutch, the second clutch, and the third clutch.
In this way, when forming each shift stage, the number of clutches and brakes to be engaged is three and the number of clutches and brakes to be released is three, so that the clutches and brakes to be engaged when each shift stage is formed. The drag loss can be further reduced as compared with the case where the number of clutches and brakes to be released is four or more. As a result, the transmission efficiency of the apparatus can be improved.
こうした前進1速段から前進8速段および後進段を構成する本発明の自動変速機装置において、前記第2ブレーキはドグブレーキとして構成されてなることを特徴とするものとすることもできる。ドグブレーキは係合時にショックが生じやすく、回転を同期させる同期制御が必要となるが、第2ブレーキは前進1速段から前進4速段まで係合が連続していると共に前進5速段から前進8速段まで解放が連続しているから、係合と解放が頻繁に繰り返されることがなく、同期制御が発生する頻度が少ない。このため、ドグブレーキを採用しても変速フィーリングの悪化は抑制される。一方、ドグブレーキは、係合時に油圧を保持する必要がないため、油圧の保持が必要となる油圧駆動のブレーキに比して、エネルギ損失を抑制することができる。この結果、装置のエネルギ効率を向上させることができる。 In the automatic transmission apparatus according to the present invention that constitutes the first forward speed to the eighth forward speed and the reverse speed, the second brake may be configured as a dog brake. The dog brake is susceptible to shock when engaged and requires synchronous control to synchronize its rotation, while the second brake is engaged continuously from the first forward speed to the fourth forward speed and moves forward from the fifth forward speed. Since the release is continued up to the eighth gear stage, the engagement and release are not frequently repeated, and the frequency of occurrence of synchronous control is low. For this reason, even if the dog brake is employed, the deterioration of the shift feeling is suppressed. On the other hand, since the dog brake does not need to hold the hydraulic pressure when engaged, energy loss can be suppressed as compared with a hydraulically driven brake that requires holding the hydraulic pressure. As a result, the energy efficiency of the apparatus can be improved.
また、本発明の自動変速機装置において、前記第1の遊星歯車機構と前記第3の遊星歯車機構はサンギヤとリングギヤとキャリアとを前記3つの回転要素とするシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されてなり、前記第2の遊星歯車機構はサンギヤとリングギヤとキャリアとを前記3つの回転要素とするダブルピニオン式の遊星歯車機構として構成されてなり、前記第11回転要素,前記第12回転要素,前記第13回転要素は、サンギヤ,キャリア,リングギヤであり、前記第21回転要素,前記第22回転要素,前記第23回転要素は、サンギヤ,リングギヤ,キャリアであり、前記第31回転要素,前記第32回転要素,前記第33回転要素は、サンギヤ,キャリア,リングギヤである、ことを特徴とするものとすることもできる。 In the automatic transmission device according to the present invention, the first planetary gear mechanism and the third planetary gear mechanism are configured as a single pinion type planetary gear mechanism having a sun gear, a ring gear, and a carrier as the three rotating elements. The second planetary gear mechanism is configured as a double pinion planetary gear mechanism having a sun gear, a ring gear, and a carrier as the three rotation elements, and the eleventh rotation element and the twelfth rotation element. The thirteenth rotating element is a sun gear, a carrier, and a ring gear, and the twenty-first rotating element, the twenty-second rotating element, and the twenty-third rotating element are a sun gear, a ring gear, and a carrier, the thirty-first rotating element, The thirty-second rotation element and the thirty-third rotation element may be a sun gear, a carrier, or a ring gear. That.
さらに、本発明の自動変速機装置において、前記入力部材から前記第1の遊星歯車機構,前記第3の遊星歯車機構,前記第2の遊星歯車機構の順に配置されてなる、ことを特徴とするものとすることもできる。 Furthermore, in the automatic transmission apparatus according to the present invention, the first planetary gear mechanism, the third planetary gear mechanism, and the second planetary gear mechanism are arranged in this order from the input member. It can also be.
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described using examples.
図1は本発明の一実施例としての自動変速機装置1の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動変速機装置1は、2つのシングルピニオン式の遊星歯車機構10,30と、1つのダブルピニオン式の遊星歯車機構20と、4つのクラッチC1〜C4と、2つのブレーキB1,B2とを備え、図示しない内燃機関としてのエンジンが横置き(車両の左右方向に)配置されたタイプ(例えば、フロントエンジンフロントドライブ式)の車両に搭載されており、エンジンからの動力を図示しないトルクコンバータなどの発進装置を介して入力軸(インプットシャフト)3から入力すると共に入力した動力を変速して出力ギヤ4に出力する有段変速機構として構成されている。出力ギヤ4に出力された動力は、ギヤ機構5とデファレンシャルギヤ6とを介して左右の駆動輪7a,7bに出力される。ギヤ機構5は、回転軸が出力ギヤ4の回転軸と平行に配置されたカウンタシャフト5aと、カウンタシャフト5aに取り付けられ出力ギヤ4と噛合するカウンタドリブンギヤ5bと、同じくカウンタシャフト5aに取り付けられデファレンシャルギヤ6のリングギヤと噛合するデファレンシャルドライブギヤ5cとにより構成されている。なお、図1では、図中の入力軸3の下側については自動変速機装置1の構成のうち出力ギヤ4とギヤ機構5との接続関係を中心に示し、他は省略した。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the configuration of an
実施例の自動変速機装置1は、図示するように、3つの遊星歯車機構10,20,30が、エンジン側に接続された入力軸3側(図1中右側)から順に第1の遊星歯車機構10,第3の遊星歯車機構30,第2の遊星歯車機構20となるよう配置されている。
As shown in the figure, the
第1の遊星歯車機構10は、外歯歯車としてのサンギヤ11と、このサンギヤ11と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ13と、サンギヤ11に噛合すると共にリングギヤ13に噛合する複数のピニオンギヤ14と、複数のピニオンギヤ14を連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア12とを備える。第1の遊星歯車機構10は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されているから、3つの回転要素であるサンギヤ11,リングギヤ13,キャリア12は、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に示すと、サンギヤ11,キャリア12,リングギヤ13となる。第1の遊星歯車機構10のギヤ比λ1(サンギヤ11の歯数/リングギヤ13の歯数)は、例えば0.69に設定されている。
The first
第2の遊星歯車機構20は、外歯歯車としてのサンギヤ21と、このサンギヤ21と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ22と、サンギヤ21に噛合する複数の第1のピニオンギヤ24と、第1のピニオンギヤ24に噛合すると共にリングギヤ22に噛合する複数の第2のピニオンギヤ25と、複数の第1のピニオンギヤ24および複数の第2のピニオンギヤ25を自転かつ公転自在に保持するキャリア23とを備える。第2の遊星歯車機構20は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構として構成されているから、3つの回転要素であるサンギヤ21,リングギヤ22,キャリア23は、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に示すと、サンギヤ21,リングギヤ22,キャリア23となる。第2の遊星歯車機構20のギヤ比λ2(サンギヤ21の歯数/リングギヤ22の歯数)は、例えば0.46に設定されている。
The second
第3の遊星歯車機構30は、外歯歯車としてのサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ33と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ33に噛合する複数のピニオンギヤ34と、複数のピニオンギヤ34を連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア32とを備える。第3の遊星歯車機構30は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されているから、3つの回転要素であるサンギヤ31,リングギヤ33,キャリア32は、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に示すと、サンギヤ31,キャリア32,リングギヤ33となる。第3の遊星歯車機構10のギヤ比λ3(サンギヤ31の歯数/リングギヤ33の歯数)は、例えば0.53に設定されている。
The third
第1の遊星歯車機構10のサンギヤ11は第1連結要素51により第3の遊星歯車機構30のキャリア32に連結されており、第1の遊星歯車機構10のキャリア12は第2連結要素52により第2の遊星歯車機構20のリングギヤ22に連結されている。また、第2の遊星歯車機構20のキャリア23は、第3連結要素53により第3の遊星歯車機構30のリングギヤ33に連結されている。
The
第1の遊星歯車機構10のキャリア12はクラッチC1を介して入力軸3に接続されており、第3連結要素53はクラッチC2を介して第3の遊星歯車機構30のサンギヤ31に接続されている。また、第2の遊星歯車機構20のサンギヤ21はクラッチC3を介して第3の遊星歯車機構30のサンギヤ31に接続されており、第3の遊星歯車機構30のサンギヤ31はクラッチC4を介して入力軸3に接続されている。また、第2の遊星歯車機構20のキャリア23はブレーキB1を介してケース(自動変速機装置ケース)2に接続されており、第2の遊星歯車機構20のサンギヤ21はブレーキB2を介してケース2に接続されている。そして、第1の遊星歯車機構10のリングギヤ13に出力ギヤ4が接続されている。ここで、4つのクラッチC1〜C4と2つのブレーキB1,B2は、実施例では、いずれも摩擦プレートをピストンで押圧することにより係合する油圧駆動の摩擦クラッチや摩擦ブレーキとして構成されている。
The
こうして構成された実施例の自動変速機装置1は、4つのクラッチC1〜C4の係合と解放および2つのブレーキB1,B2の係合と解放の組み合わせにより前進1速段〜前進8速段と後進段とを切り替えることができる。図2に自動変速機装置1の作動表を示し、図3に自動変速機装置1の第1ないし第3の遊星歯車機構10,20,30の速度線図を示す。図3には、左から順に、第1の遊星歯車機構10の速度線図,第3の遊星歯車機構30の速度線図,第2の遊星歯車機構20の速度線図を示し、第1の遊星歯車機構10と第3の遊星歯車機構20の速度線図では左からサンギヤ11,31,キャリア12,32,リングギヤ13,33の順に並んでおり、第2の遊星歯車機構20の速度線図では左からサンギヤ21,リングギヤ22,キャリア23の順に並んでいる。また、図3中、「1st」は前進1速段を示し、「2nd」は前進2速段を示し、「3rd」は前進3速段を示し、「4th」〜「8th」は前進4速段〜前進8速段を示し、「Rev」は後進段を示している。「λ1」〜「λ3」は各遊星歯車機構のギヤ比を示し、「B1」,「B2」はブレーキB1,B2を示している。「入力」は入力軸3の接続位置を示し、「出力」は出力ギヤ4の接続位置を示している。
The
実施例の自動変速機装置1では、図2に示するように、以下のように前進1速段〜前進8速段と後進段とを形成する。なお、ギヤ比(入力軸3の回転数/出力ギヤ4の回転数)は、第1ないし第3の遊星歯車機構10,20,30のギヤ比λ1,λ2,λ3として0.69,0.46,0.53を用いた場合を示した。
(1)前進1速段は、クラッチC2とクラッチC4とブレーキB2とを係合すると共にクラッチC1とクラッチC3とブレーキB1とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は4.492となる。
(2)前進2速段は、クラッチC1とクラッチC2とブレーキB2とを係合すると共にクラッチC3とクラッチC4とブレーキB1とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は2.426となる。
(3)前進3速段は、クラッチC1とクラッチC4とブレーキB2とを係合すると共にクラッチC2とクラッチC3とブレーキB1とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は1.624となる。
(4)前進4速段は、クラッチC1とクラッチC3とブレーキB2とを係合すると共にクラッチC2とクラッチC4とブレーキB1とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は1.170となる。
(5)前進5速段は、クラッチC1とクラッチC2とクラッチC3とを係合すると共にクラッチC4とブレーキB1とブレーキB2とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は1.000となる。
(6)前進6速段は、クラッチC1とクラッチC3とブレーキB1とを係合すると共にクラッチC2とクラッチC4とブレーキB2とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は0.854となる。
(7)前進7速段は、クラッチC1とクラッチC4とブレーキB1とを係合すると共にクラッチC2とクラッチC3とブレーキB2とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は0.689となる。
(8)前進8速段は、クラッチC1とクラッチC2とブレーキB1とを係合すると共にクラッチC3とクラッチC4とブレーキB2とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は0.592となる。
(9)後進段は、クラッチC4とブレーキB1とブレーキB2とを係合すると共にクラッチC1とクラッチC2とクラッチC3とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は−4.184となる。
In the
(1) The first forward speed can be established by engaging the clutch C2, the clutch C4, and the brake B2 and releasing the clutch C1, the clutch C3, and the brake B1, and has a gear ratio of 4.492. Become.
(2) The second forward speed can be established by engaging the clutch C1, the clutch C2, and the brake B2 and releasing the clutch C3, the clutch C4, and the brake B1, and the gear ratio is 2.426. Become.
(3) The third forward speed can be established by engaging the clutch C1, the clutch C4, and the brake B2 and releasing the clutch C2, the clutch C3, and the brake B1, and the gear ratio is 1.624. Become.
(4) The fourth forward speed can be formed by engaging the clutch C1, the clutch C3, and the brake B2 and releasing the clutch C2, the clutch C4, and the brake B1, and the gear ratio is 1.170. Become.
(5) The fifth forward speed can be established by engaging the clutch C1, the clutch C2, and the clutch C3 and releasing the clutch C4, the brake B1, and the brake B2, and the gear ratio is 1.000. Become.
(6) The sixth forward speed can be formed by engaging the clutch C1, the clutch C3, and the brake B1, and releasing the clutch C2, the clutch C4, and the brake B2, and the gear ratio is 0.854. Become.
(7) The seventh forward speed can be established by engaging the clutch C1, the clutch C4, and the brake B1 and releasing the clutch C2, the clutch C3, and the brake B2, and the gear ratio is 0.689. Become.
(8) The eighth forward speed can be formed by engaging the clutch C1, the clutch C2, and the brake B1 and releasing the clutch C3, the clutch C4, and the brake B2, and the gear ratio is 0.592. Become.
(9) The reverse gear can be formed by engaging the clutch C4, the brake B1, and the brake B2 and disengaging the clutch C1, the clutch C2, and the clutch C3, and the gear ratio is −4.184. .
こうして構成された実施例の自動変速機装置1では、第1ないし第3の遊星歯車機構10,20,30のギヤ比λ1,λ2,λ3として0.69,0.46,0.53を用いた場合には、最低速段である前進1速段のギヤ比が4.492であり、最高速段である前進8速段のギヤ比が0.592であるから、両者のギヤ比幅は7.588となる。このように、最低速段をよりローギヤ側に最高速段をよりハイギヤ側に設定することにより、加速性能と燃費性能とを両立させることができる。
In the
実施例の自動変速機装置1では、4つのクラッチC1〜C4を摩擦クラッチとして構成すると共に2つのブレーキB1,B2を摩擦ブレーキとして構成しているから、解放時の摩擦プレートによる引き摺りは生じるが、上述したように、いずれの変速段においても、解放するクラッチやブレーキの数を3つとしているから、解放するクラッチやブレーキが4つ以上のものに比して、クラッチやブレーキの解放による引き摺り損失の発生を抑制することができる。
In the
以上説明した実施例の自動変速機装置1によれば、シングルピニオン式の第1の遊星歯車機構10と、ダブルピニオン式の第2の遊星歯車機構20と、シングルピニオン式の第3の遊星歯車機構30と、4つのクラッチC1〜C4と、2つのブレーキB1,B2とを備え、第1の遊星歯車機構10のサンギヤ11を第1連結要素51により第3の遊星歯車機構30のキャリア32に連結し、第1の遊星歯車機構10のキャリア12を第2連結要素52により第2の遊星歯車機構20のリングギヤ22に連結し、第2の遊星歯車機構20のキャリア23を第3連結要素53により第3の遊星歯車機構30のリングギヤ33に連結し、第1の遊星歯車機構10のキャリア12をクラッチC1を介して入力軸3に接続し、第3連結要素53をクラッチC2を介して第3の遊星歯車機構30のサンギヤ31に接続し、第2の遊星歯車機構20のサンギヤ21をクラッチC3を介して第3の遊星歯車機構30のサンギヤ31に接続し、第3の遊星歯車機構30のサンギヤ31をクラッチC4を介して入力軸3に接続し、第2の遊星歯車機構20のキャリア23をブレーキB1を介してケース2に接続し、第2の遊星歯車機構20のサンギヤ21をブレーキB2を介してケース2に接続し、第1の遊星歯車機構10のリングギヤ13に出力ギヤ4を接続することにより、3つの遊星歯車機構10,20,30と4つのクラッチC1〜C4と2つのブレーキB1,B2とにより、前進1速段から前進8速段および後進段に変速可能な自動変速機装置を構成することができる。
According to the
また、実施例の自動変速機装置1によれば、前進1速段をクラッチC2とクラッチC4とブレーキB2とを係合すると共にクラッチC1とクラッチC3とブレーキB1とを解放することにより形成し、前進2速段をクラッチC1とクラッチC2とブレーキB2とを係合すると共にクラッチC3とクラッチC4とブレーキB1とを解放することにより形成し、前進3速段をクラッチC1とクラッチC4とブレーキB2とを係合すると共にクラッチC2とクラッチC3とブレーキB1とを解放することにより形成し、前進4速段をクラッチC1とクラッチC3とブレーキB2とを係合すると共にクラッチC2とクラッチC4とブレーキB1とを解放することにより形成し、前進5速段をクラッチC1とクラッチC2とクラッチC3とを係合すると共にクラッチC4とブレーキB1とブレーキB2とを解放することにより形成し、前進6速段をクラッチC1とクラッチC3とブレーキB1とを係合すると共にクラッチC2とクラッチC4とブレーキB2とを解放することにより形成し、前進7速段をクラッチC1とクラッチC4とブレーキB1とを係合すると共にクラッチC2とクラッチC3とブレーキB2とを解放することにより形成し、前進8速段をクラッチC1とクラッチC2とブレーキB1とを係合すると共にクラッチC3とクラッチC4とブレーキB2とを解放することにより形成し、後進段をクラッチC4とブレーキB1とブレーキB2とを係合すると共にクラッチC1とクラッチC2とクラッチC3とを解放することにより形成することにより、いずれの変速段においても、解放するクラッチやブレーキの数を3つとすることができ、解放するクラッチやブレーキの数が4つ以上のものに比して、解放するクラッチやブレーキの引き摺りに起因する損失を低減することができ、装置全体の伝達効率を向上させることができる。
Further, according to the
実施例の自動変速機装置1では、4つのクラッチC1〜C4のすべてを摩擦クラッチとして構成すると共に2つのブレーキB1,B2の双方を摩擦ブレーキとして構成するものとしたが、一部のクラッチやブレーキを摩擦クラッチや摩擦ブレーキに代えてドグクラッチやドグブレーキによって構成するものとしてもよい。例えば、ブレーキB2をドグブレーキとして構成した変形例の自動変速機装置101を図4に示す。変形例の自動変速機装置101の作動表および速度線図は図2および図3と同一である。ドグブレーキは係合時にショックが生じやすく、回転を同期させる同期制御が必要となるが、ブレーキB2は前進1速段から前進4速段まで係合が連続していると共に前進5速段から前進8速段まで解放が連続しているから、係合と解放が頻繁に繰り返されることがなく、同期制御が発生する頻度が少ない。このため、ドグブレーキを採用しても変速フィーリングの悪化は抑制される。一方、ドグブレーキは、係合時に油圧を保持する必要がないため、油圧の保持が必要となる油圧駆動のブレーキに比して、エネルギ損失を抑制することができる。この結果、装置のエネルギ効率を向上させることができる。
In the
実施例の自動変速機装置1では、エンジンが横置き(車両の左右方向に)配置されたタイプ(例えば、フロントエンジンフロントドライブ式)の車両に搭載されるものとしたが、エンジンが縦置き(車両の前後方向に)配置されたタイプ(例えば、フロントエンジンリヤドライブ式)の車両に搭載されるものとしてもよい。この場合、図5に例示する変形例の自動変速機装置201のように、図1の自動変速機装置1の第1の遊星歯車機構10,第2の遊星歯車機構20,第3の遊星歯車機構30,クラッチC1〜C4,ブレーキB1,B2の配置や接続はそのままに、入力軸3を軸中心を貫いて反対側(図1,5中の左側)に延出すると共に、第1の遊星歯車機構10のリングギヤ13にその回転を入力軸3とは反対側(図1,5中の右側)の出力軸4bに伝達する中空の回転シャフト4aを接続するものとすればよい。
In the
実施例の自動変速機装置1では、第1ないし第3の遊星歯車機構10,20,30のギヤ比λ1,λ2,λ3として0.69,0.46,0.53を用いたが、ギヤ比λ1,λ2,λ3はこの値に限定されるものではない。
In the
実施例の自動変速機装置1では、第1の遊星歯車機構10と第2の遊星歯車機構20とをシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成し、第3の遊星歯車機構30をダブルピニオン式の遊星歯車機構として構成したが、第1ないし第3の遊星歯車機構10,20,30の全てのシングル式の遊星歯車機構として構成するものとしたり、第1ないし第3の遊星歯車機構10,20,30の全てのダブルピニオン式の遊星歯車機構として構成するものとしたり、第1ないし第3の遊星歯車機構10,20,30のうち一部をシングルピニオン式の遊星歯車として構成すると共に残部をダブルピニオン式の遊星歯車機構として構成するものとしてもよい。
In the
実施例の自動変速機装置1では、4つのクラッチC1〜C4と2つのブレーキB1,B2とのうち3つを係合すると共に他の3つを解放することにより、前進1速段から前進8速段と後進段が可能な自動変速機装置として構成したが、前進1速段から前進8速段の8速変速のうちのいずれか1つの変速段を除いた7速変速または複数の変速段を除いた6速変速以下の変速と後進段が可能な自動変速機装置としても構わない。
In the
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、入力軸(インプットシャフト)3が「入力部材」に相当し、出力ギヤ4が「出力部材」に相当し、第1の遊星歯車機構10が「第1の遊星歯車機構」に相当し、サンギヤ11が「第11回転要素」に相当し、キャリア12が「第12回転要素」に相当し、リングギヤ13が「第13回転要素」に相当し、第2の遊星歯車機構20が「第2の遊星歯車機構」に相当し、サンギヤ21が「第21回転要素」に相当し、リングギヤ22が「第22回転要素」に相当し、キャリア23が「第23回転要素」に相当し、第3の遊星歯車機構30が「第3の遊星歯車機構」に相当し、サンギヤ31が「第31回転要素」に相当し、キャリア32が「第32回転要素」に相当し、リングギヤ33が「第33回転要素」に相当し、第1連結要素51が「第1連結要素」に相当し、第2連結要素52が「第2連結要素」に相当し、第3連結要素53が「第3連結要素」に相当し、クラッチC1が「第1クラッチ」に相当し、クラッチC2が「第2クラッチ」に相当し、クラッチC3が「第3クラッチ」に相当し、クラッチC4が「第4クラッチ」に相当し、ブレーキB1が「第1ブレーキ」に相当し、ブレーキB2が「第2ブレーキ」に相当する。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
Here, the correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the input shaft (input shaft) 3 corresponds to an “input member”, the
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
本発明は、自動変速機装置の製造産業などに利用可能である。 The present invention is applicable to the manufacturing industry of automatic transmission devices.
1,101,201 自動変速機装置、2 ケース(自動変速機装置ケース)、3 入力軸、4 出力ギヤ、4a 中空シャフト、4b 出力軸、5 ギヤ機構、5a カウンタシャフト、5b カウンタドリブンギヤ、5c デファレンシャルドライブギヤ、6 デファレンシャルギヤ、7a,7b 駆動輪、10 第1の遊星歯車機構、11 サンギヤ、12 キャリア、13 リングギヤ、14 ピニオンギヤ、20 第2の遊星歯車機構、21 サンギヤ、22 キャリア、23 リングギヤ、24 ピニオンギヤ、30 第3の遊星歯車機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、33 キャリア、34 第1のピニオンギヤ、35 第2のピニオンギヤ、51 第1連結要素、52 第2連結要素、C1〜C4 クラッチ、B1,B2 ブレーキ。 1, 101, 201 Automatic transmission device, 2 case (automatic transmission device case), 3 input shaft, 4 output gear, 4a hollow shaft, 4b output shaft, 5 gear mechanism, 5a counter shaft, 5b counter driven gear, 5c differential Drive gear, 6 differential gear, 7a, 7b drive wheel, 10 first planetary gear mechanism, 11 sun gear, 12 carrier, 13 ring gear, 14 pinion gear, 20 second planetary gear mechanism, 21 sun gear, 22 carrier, 23 ring gear, 24 pinion gear, 30 third planetary gear mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 33 carrier, 34 first pinion gear, 35 second pinion gear, 51 first connecting element, 52 second connecting element, C1-C4 clutch, B1 , B2 Brake.
Claims (5)
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第11回転要素と第12回転要素と第13回転要素とを有する第1の遊星歯車機構と、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第21回転要素と第22回転要素と第23回転要素とを有する第2の遊星歯車機構と、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第31回転要素と第32回転要素と第33回転要素とを有する第3の遊星歯車機構と、
前記第11回転要素と前記第32回転要素とを連結する第1連結要素と、
前記第12回転要素と前記第22回転要素とを連結する第2連結要素と、
前記第23回転要素と前記第33回転要素とを連結する第3連結要素と、
前記第12回転要素と前記入力部材とを係合すると共に該係合を解放する第1クラッチと、
前記第3連結要素と前記第31回転要素とを係合すると共に該係合を解放する第2クラッチと、
前記第21回転要素と前記第31回転要素とを係合すると共に該係合を解放する第3クラッチと、
前記第31回転要素と前記入力部材とを係合すると共に該係合を解放する第4クラッチと、
前記第23回転要素を自動変速機装置ケースに固定可能に係合すると共に該係合を解放する第1ブレーキと、
前記第21回転要素を自動変速機装置ケースに固定可能に係合すると共に該係合を解放する第2ブレーキと、
を備え、
前記出力部材を前記第13回転要素に接続してなる、
ことを特徴とする自動変速機装置。 An automatic transmission device that shifts the power input to the input member and outputs it to the output member,
A first planetary gear mechanism having an eleventh rotating element, a twelfth rotating element, and a thirteenth rotating element in order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram;
A second planetary gear mechanism having a twenty-first rotation element, a twenty-second rotation element, and a twenty-third rotation element in order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram;
A third planetary gear mechanism having a 31st rotation element, a 32nd rotation element, and a 33rd rotation element in the arrangement order at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram;
A first connecting element that connects the eleventh rotating element and the thirty-second rotating element;
A second connecting element that connects the twelfth rotating element and the twenty-second rotating element;
A third connecting element for connecting the 23rd rotating element and the 33rd rotating element;
A first clutch for engaging and releasing the twelfth rotating element and the input member;
A second clutch for engaging and releasing the third connecting element and the thirty-first rotation element;
A third clutch that engages the 21st rotation element and the 31st rotation element and releases the engagement;
A fourth clutch for engaging the 31st rotation element and the input member and releasing the engagement;
A first brake for fixedly engaging the 23rd rotating element with the automatic transmission device case and releasing the engagement;
A second brake that engages the twenty-first rotation element with the automatic transmission device case in a fixable manner and releases the engagement;
With
Connecting the output member to the thirteenth rotating element;
An automatic transmission device characterized by that.
前進1速段は、前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第2ブレーキとを係合すると共に前記第1クラッチと前記第3クラッチと前記第1ブレーキとを解放することにより形成し、
前進2速段は、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第2ブレーキとを係合すると共に前記第3クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキとを解放することにより形成し、
前進3速段は、前記第1クラッチと前記第4クラッチと前記第2ブレーキとを係合すると共に前記第2クラッチと前記第3クラッチと前記第1ブレーキとを解放することにより形成し、
前進4速段は、前記第1クラッチと前記第3クラッチと前記第2ブレーキとを係合すると共に前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキとを解放することにより形成し、
前進5速段は、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第3クラッチとを係合すると共に前記第4クラッチと前記第1ブレーキと前記第2ブレーキとを解放することにより形成し、
前進6速段は、前記第1クラッチと前記第3クラッチと前記第1ブレーキとを係合すると共に前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第2ブレーキとを解放することにより形成し、
前進7速段は、前記第1クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキとを係合すると共に前記第2クラッチと前記第3クラッチと前記第2ブレーキとを解放することにより形成し、
前進8速段は、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第1ブレーキとを係合すると共に前記第3クラッチと前記第4クラッチと前記第2ブレーキとを解放することにより形成し、
後進段は、前記第4クラッチと前記第1ブレーキと前記第2ブレーキとを係合すると共に前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第3クラッチとを解放することにより形成する、
ことを特徴とする自動変速機装置。 The automatic transmission device according to claim 1,
The first forward speed is formed by engaging the second clutch, the fourth clutch, and the second brake and releasing the first clutch, the third clutch, and the first brake,
The second forward speed is formed by engaging the first clutch, the second clutch, and the second brake and releasing the third clutch, the fourth clutch, and the first brake,
The third forward speed is formed by engaging the first clutch, the fourth clutch, and the second brake and releasing the second clutch, the third clutch, and the first brake,
The fourth forward speed is formed by engaging the first clutch, the third clutch, and the second brake and releasing the second clutch, the fourth clutch, and the first brake,
The fifth forward speed is formed by engaging the first clutch, the second clutch, and the third clutch and releasing the fourth clutch, the first brake, and the second brake,
The sixth forward speed is formed by engaging the first clutch, the third clutch, and the first brake and releasing the second clutch, the fourth clutch, and the second brake,
The seventh forward speed is formed by engaging the first clutch, the fourth clutch, and the first brake and releasing the second clutch, the third clutch, and the second brake,
The eighth forward speed is formed by engaging the first clutch, the second clutch, and the first brake and releasing the third clutch, the fourth clutch, and the second brake,
The reverse gear is formed by engaging the fourth clutch, the first brake, and the second brake and releasing the first clutch, the second clutch, and the third clutch.
An automatic transmission device characterized by that.
前記第2ブレーキは、ドグブレーキとして構成されてなる、
ことを特徴とする自動変速機装置。 The automatic transmission according to claim 2, wherein
The second brake is configured as a dog brake,
An automatic transmission device characterized by that.
前記第1の遊星歯車機構と前記第3の遊星歯車機構はサンギヤとリングギヤとキャリアとを前記3つの回転要素とするシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されてなり、
前記第2の遊星歯車機構はサンギヤとリングギヤとキャリアとを前記3つの回転要素とするダブルピニオン式の遊星歯車機構として構成されてなり、
前記第11回転要素,前記第12回転要素,前記第13回転要素は、サンギヤ,キャリア,リングギヤであり、
前記第21回転要素,前記第22回転要素,前記第23回転要素は、サンギヤ,リングギヤ,キャリアであり、
前記第31回転要素,前記第32回転要素,前記第33回転要素は、サンギヤ,キャリア,リングギヤである、
ことを特徴とする自動変速機装置。 The automatic transmission device according to any one of claims 1 to 3,
The first planetary gear mechanism and the third planetary gear mechanism are configured as a single pinion planetary gear mechanism having a sun gear, a ring gear, and a carrier as the three rotating elements,
The second planetary gear mechanism is configured as a double pinion planetary gear mechanism having a sun gear, a ring gear, and a carrier as the three rotating elements,
The eleventh rotating element, the twelfth rotating element, and the thirteenth rotating element are a sun gear, a carrier, and a ring gear,
The twenty-first rotation element, the twenty-second rotation element, and the twenty-third rotation element are a sun gear, a ring gear, and a carrier;
The 31st rotating element, the 32nd rotating element, and the 33rd rotating element are a sun gear, a carrier, and a ring gear.
An automatic transmission device characterized by that.
前記入力部材から前記第1の遊星歯車機構,前記第3の遊星歯車機構,前記第2の遊星歯車機構の順に配置されてなる、
ことを特徴とする自動変速機装置。 An automatic transmission device according to any one of claims 1 to 4, wherein
The first planetary gear mechanism, the third planetary gear mechanism, and the second planetary gear mechanism are arranged in this order from the input member.
An automatic transmission device characterized by that.
Priority Applications (1)
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