JP2013204709A - 車両用自動変速機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
第1〜第4遊星歯車組2〜5のそれぞれの3つの回転要素を、共通速度線図上で遊星歯車組の歯数比に対応する間隔で並べ、この並び順に第1〜第12要素とする。入力軸1を第2要素24に、出力軸12を第8要素44に、第1要素22を第6要素31に、第3要素21を第12要素51に、第7要素42を第11要素54に、それぞれ常時連結する。第4要素32を第1クラッチ8により入力軸1に、第4要素32を第2クラッチ10により第9要素41に、第5要素34を第3クラッチ9により第9要素41に、また第4クラッチ11により第7要素42に、それぞれ連結可能とする。第3要素21を第1ブレーキ6により、また第10要素52を第2ブレーキ7により静止部13にそれぞれ固定可能とする。
【選択図】図1
Description
すなわち、特許文献1に記載のものは、4組の遊星歯車組と、2個のブレーキおよび3個のクラッチとを備え、前進8速、後退1速を得るようにしている。
入力軸と、
出力軸と、
サン・ギヤ、リング・ギヤおよびピニオン・キャリヤの3つの回転要素を備える第1遊星歯車組〜第4遊星歯車組と、
第1ブレーキ、第2ブレーキ、第1クラッチ〜第4クラッチの6個の摩擦締結要素と、
を備え、
第1遊星歯車組の3つの回転要素を、共通速度線図上で第1遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第1要素、第2要素、第3要素とし、
第2遊星歯車組の3つの回転要素を、共通速度線図上で第2遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第4要素、第5要素、第6要素とし、
第3遊星歯車組の3つの回転要素を、共通速度線図上で第3遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第7要素、第8要素、第9要素とし、
第4遊星歯車組の3つの回転要素を、共通速度線図上で第4遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第10要素、第11要素、第12要素とし、
入力軸を、第2要素に常時連結、かつ第1クラッチの締結により第4要素に連結可能とし、
出力軸を、第8要素に常時連結し
第1要素を、第6要素に常時連結し、
第3要素を、第12要素に常時連結するとともに、第1ブレーキの締結により静止部に固定可能とし、
第7要素を、第11要素に常時連結し、
第4要素を、第2クラッチの締結により第9要素に連結可能とし、
第5要素を、第3クラッチの締結により第9要素に、また第4クラッチの締結により第7要素にそれぞれ連結可能とし、
第10要素を、第2ブレーキの締結により静止部に固定可能にした、
ことを特徴とする。
この実施例1の車両用自動変速機は、入力軸1と、4組の遊星歯車組2〜5と、6つの摩擦締結要素(ブレーキやクラッチからなる)6〜11と、出力軸12と、を備えている。
一方、出力軸12は、入力軸1と同心軸上に配置され、図示しない終減速機、差動歯車組を介して左右の駆動輪に連結されている。
入力軸1は、第1遊星歯車組2のピニオン・キャリヤ23に常時連結され、かつロー・アンド・インターメディエット・クラッチ8の締結により第2遊星歯車組3のリング・ギヤ32に連結可能である。
入力軸1と同心線上に配置された出力軸12は、第3遊星歯車組4のピニオン・キャリヤ44に常時連結される。
第1遊星歯車組2のサン・ギヤ21は、第4遊星歯車組5のサン・ギヤ51に常時連結されるとともに、これらのサン・ギヤ21、51は、ロー・ハイ・アンド・リバース・ブレーキ6の締結により自動変速機ケース13に固定可能である。
第3遊星歯車組4のリング・ギヤ42は、第4遊星歯車組5のピニオン・キャリヤ54に常時連結可能である。
第2遊星歯車組3のリング・ギヤ32は本発明の第4要素に、そのピニオン・キャリヤ34は本発明の第5要素に、またそのサン・ギヤ31は本発明の第6要素に、それぞれ相当する。
第3遊星歯車組4のリング・ギヤ42は本発明の第7要素に、そのピニオン・キャリヤ44は本発明の第8要素に、またそのサン・ギヤ41は本発明の第9要素に、それぞれ相当する。
第4遊星歯車組5のリング・ギヤ52は本発明の第10要素に、そのピニオン・キャリヤ54は本発明の第11要素に、またそのサン・ギヤ51は本発明の第12要素に、それぞれ相当する。
すなわち、ロー・ハイ・アンド・リバース・ブレーキ6およびロー・インターメディエット・アンド・リバース・ブレーキ7には、油圧作動式の多板ブレーキを、またロー・アンド・インターメディエット・クラッチ8〜ハイ・アンド・リバース・クラッチ11の4個のクラッチには、油圧作動式の多板クラッチを用いる。
なお、これらの摩擦締結要素は、図示しないコントローラにより電子制御される図示しないコントロール・バルブからの圧油の供給、抜きにより、それらの締結、解放が制御される。これらのコントローラやコントロール・バルブの構成および作用はよく知られているので、ここではそれらの説明は省略する。
すなわち、第5.5速および第6.5速は、それぞれ第5速と第6側との間の変速段、第6速と第7速との変速段という意味であり、使用形態によって、これらの第5.5速および第6.5速を使用せずに前進8速後退1速の自動変速機として使用することも、あるいはこれらの第5.5速および第6.5速を上記第8速に加えることで、図2の作動表中の第5.5速、第6速、第6.5速、第7速、第8速を、第6速、第7速、第8速、第9速、第10速として使用することで前進10速の自動変速機を得ることも可能である。
なお、このいずれの場合にあっても、隣り合う各変速段の間では、いわゆるクラッチ・トゥ・クラッチの変速が可能である。
ここで、共通速度線図とは、縦軸に各回転要素の回転速度を取り、横軸にこれら回転要素を遊星歯車組2〜5の歯数比α1〜α4の大きさに応じて割り振った線図である。
すなわち、横軸上に、シングル・ピニオン・タイプの遊星歯車組の場合には、リング・ギヤ、ピニオン・キャリヤ、サン・ギヤ3つの回転要素の回転速度軸を、この順に(左右いずれの方向でもよい)、リング・ギヤおよびピニオン・キャリヤ間の大きさをこの遊星歯車組の歯数比αとした場合、ピニオン・キャリヤおよびサン・ギヤ間の大きさが1となる割合でそれぞれ離して配置したものである。
この場合、縦軸には、回転速度ゼロより上方にエンジンと同じ回転方向の回転速度をとり、回転速度ゼロより下方にエンジンと逆回転方向の回転速度をとるようにする。
共通速度線図にあっては、リング・ギヤ、ピニオン、サン・ギヤのそれぞれの噛み合い関係は歯と歯とが1対1で噛み合うリニアな関係となるので、各回転要素の回転速度を結ぶと直線関係となる。
なお、共通速度線図は、図中左側から右側へ向けて順に第1遊星歯車組2〜第4遊星歯車組5にそれぞれ対応し、各遊星歯車組ではリング・ギヤの回転速度軸、ピニオン・キャリヤの回転速度軸、サン・ギヤの回転軸の順に回転速度軸を配置している。
また、共通速度線図間で同じ速度となる回転要素同士間については、点線で結んである。また、共通速度線図にあっては、それらのリング・ギヤにはRを、またピニオン・キャリヤにはCを、またサン・ギヤにはSを付け、これらの記号に第1遊星歯車組2〜第4遊星歯車組5に応じてそれぞれ1〜4の添え字を付けてある。
なお、ここでは便宜上、第5.5速、第6.5速を含めて説明するが、前進8速の自動変速機として使用する場合には、これらは必要ない。
まず、前進走行で第1速から順にシフト・アップしていく場合を説明する。
第1速を得るには、ロー・ハイ・アンド・リバース・ブレーキ6、ロー・インターメディエット・アンド・リバース・ブレーキ7、ロー・アンド・インターメディエット・クラッチ8、およびロー・インターメディエット・アンド・リバース・クラッチ10を締結する。
このとき、図3に示すように、第1遊星歯車組2では、サン・ギヤ21がロー・ハイ・アンド・リバース・ブレーキ6の締結により自動変速機ケース13に固定されて回転速度0であり、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転するので、そのリング・ギヤ22は、増速速度で回転する。
第2遊星歯車組3では、サン・ギヤ31が第1遊星歯車組2のリング・ギヤ22に常時連結されて増速回転速度で回転し、リング・ギヤ32がロー・アンド・インターメディエト・クラッチ8の締結により入力軸1に連結されてこれと同じ回転速度で回転するので、そのピニオン・キャリヤ34は、上記サン・ギヤ31とリング・ギヤ32との間の増速回転速度で回転する。
第4遊星歯車組5では、リング・ギヤ52がロー・インターメディエット・アンド・リバース・ブレーキ7の締結により自動変速機ケース13に固定されて回転速度0であり、サン・ギヤ51もロー・ハイ・アンド・リバース・ブレーキ6の締結により自動変速機ケース13に固定されて回転速度0であるので、そのピニオン・キャリヤ54も、回転速度0となる。
第3遊星歯車組4では、サン・ギヤ41がロー・アンド・インターメディエット・クラッチ8およびロー・インターメディエット・アンド・リバース・クラッチ10の締結により入力軸1に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ42が第4遊星歯車組5のピニオン・キャリヤ54に常時連結されて回転速度0になっているので、そのピニオン・キャリヤ44およびこれに常時接続された出力軸12は、減速回転速度である第1速(ギヤ比4.584)で回転駆動される。
そうすると、図4に示すように、第1遊星歯車組2では、第1速の場合と同様となって、サン・ギヤ21が回転速度0に、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1と同じ回転速度に、またリング・ギヤ22が増速回転速度になる。
第2遊星歯車組3では、サン・ギヤ31が第1遊星歯車組2のリング・ギヤ22と常時連結されてこれと同じ増速回転速度で回転し、リング・ギヤ32およびピニオン・キャリヤ34がインターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ9およびロー・インターメディエット・アンド・リバース・クラッチ10の締結により互いに連結されるので、第2遊星歯車組3は、このすべての回転要素が一体となって、サン・ギヤ31および第1遊星歯車組2のリング・ギヤ22と同じ増速回転速度で回転する。
第4遊星歯車組5は、第1速の場合と同様となって、サン・ギヤ51、リング・ギヤ52、およびピニオン・キャリヤ54がすべて回転速度0となる。
第3遊星歯車組4では、サン・ギヤ41がインターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ9およびロー・インターメディエット・アンド・リバース・クラッチ10の締結によりそれぞれ第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ34、リング・ギヤ32にそれぞれ連結されてこれらと同じ増速回転速度で回転し、リング・ギヤ42が第4遊星歯車組5のピニオン・キャリヤ54に常時連結されて回転速度0になるので、そのピニオン・キャリヤ44およびこれに常時接続された出力軸12は、第1速より早い減速回転速度である第2速(ギヤ比2.977)で回転駆動される。
そうすると、図5に示すように、第2遊星歯車組3では、リング・ギヤ32がロー・アンド・インターメディエット・クラッチ8の締結により入力軸1に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ34およびリング・ギヤ32がインターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ9およびロー・インターメディエット・アンド・リバース・クラッチ10の締結により互いに連結されるので、第2遊星歯車組3は、このすべての回転要素が一体となって入力軸1と同じ回転速度で回転する。すなわち、そのサン・ギヤ31も入力軸1と同じ回転速度で回転する。
第1遊星歯車組2では、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1と常時連結されてこれと同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ22が第2遊星歯車組3のサン・ギヤ31に常時連結されてこれと同じ回転速度、すなわち入力軸1と同じ回転速度で回転するので、第1遊星歯車組2も、第2遊星歯車組3と同様に、すべての回転要素が一体となって入力軸1と同じ回転速度で回転する。すなわち、そのサン・ギヤ21もそれらと同じ回転速度で回転する。
第4遊星歯車組5では、サン・ギヤ51が第1遊星歯車組2のサン・ギヤ21に常時連結されて入力軸1と同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ52がロー・インターメディエット・アンド・リバース・ブレーキ7の締結により自動変速機ケース13に固定されて回転速度0となるので、そのピニオン・キャリヤ54は減速回転速度で回転する。
第3遊星歯車組4では、サン・ギヤ41がインターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ9およびロー・インターメディエット・アンド・リバース・クラッチ10の締結によりそれぞれ第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ44、リング・ギヤ32に連結されて入力軸1と同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ42が第4遊星歯車組5のピニオン・キャリヤ54に連結されてこれと同じ減速回転速度で回転するので、そのピニオン・キャリヤ44およびこれに常時接続された出力軸12は、第2速より早い減速回転速度である第3速(ギヤ比1.933)で回転駆動される。
そうすると、図6に示すように、第1遊星歯車組2では、サン・ギヤ21が第4遊星歯車組5のサン・ギヤ51に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ22が第2遊星歯車組3のサン・ギヤ31に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
第2遊星歯車組3では、インターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ9およびロー・インターメディエット・アンド・リバース・クラッチ10の締結により、すべての回転要素が一体となって同じ回転速度で回転する。
第4遊星歯車組5では、リング・ギヤ52がロー・インターメディエット・アンド・リバース・ブレーキ7の締結により自動変速機ケース13に固定されて回転速度0となる。ピニオン・キャリヤ54は、第3遊星歯車組4のリング・ギヤ42、ハイ・アンド・リバース・クラッチ11の締結により連結された第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ34、これと一体となったサン・ギヤ31、これに常時連結された第1遊星歯車組2のリング・ギヤ22にそれぞれ連結される結果、これらは同じ回転速度で回転する。
したがって、第1遊星歯車組2のサン・ギヤ21および第4遊星歯車組5のサン・ギヤ51は、同じ増速回転速度で回転する。また、第1遊星歯車組2のリング・ギヤ22、第2遊星歯車組3のすべての回転要素31、32、34、第4遊星歯車組5のピニオン・キャリヤ54は、同じ減速回転速度で回転する。
第3遊星歯車組4では、リング・ギヤ42が第4遊星歯車組5のピニオン・キャリヤ54に、またハイ・アンド・リバース・クラッチ11により第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ34にそれぞれ連結されてこれらと同じ減速回転速度で回転し、サン・ギヤ41がインターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ9およびロー・インターメディエット・アンド・リバース・クラッチ10の締結によりそれぞれ第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ34、リング・ギヤ32に連結されてこれらと同じ減速回転速度で回転する。この結果、第3遊星歯車組4は、すべての回転要素は一体となって上記減速回転速度で回転する。
したがって、そのピニオン・キャリヤ44およびこれに常時接続された出力軸12は、上記減速回転速度、すなわち、第3速より早い減速回転速度である第4速(ギヤ比1.566)で回転駆動される。
そうすると、図7に示すように、第1遊星歯車組2では、リング・ギヤ22が第2遊星歯車組3のサン・ギヤ31に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ21が第4遊星歯車組5のサン・ギヤ51と同じ回転速度で回転する。
第2遊星歯車組3では、リング・ギヤ32がロー・アンド・インターメディエット・クラッチ8の締結により入力軸1に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ31が上述のように第1遊星歯車組2のリング・ギヤ22に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ34がインターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ9の締結により第3遊星歯車組4のサン・ギヤ41に連結されるとともに、ハイ・アンド・リバース・クラッチ11の締結により第3遊星歯車組4のリング・ギヤ42に連結されてこれらは同じ回転速度で回転する。また、ピニオン・キャリヤ44は、第4遊星歯車組5のピニオン・キャリヤ54に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
第3遊星歯車組4では、リング・ギヤ42とサン・ギヤ41が上述のように第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ4に連結されてこれと同じ回転速度で回転するので、第3遊星歯車組4は、これらのすべての回転要素が一体となって回転する。
第4遊星歯車組5では、リング・ギヤ52がロー・インターメディエット・アンド・リバース・ブレーキ7の締結により自動変速機ケース13に固定されて回転速および度0となり、ピニオン・キャリヤ54が第3遊星歯車組4のリング・ギヤ42、ハイ・アンド・リバース・クラッチ11の締結により連結された第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ34にそれぞれ連結されて、これらと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ51が上述したように第1遊星歯車組2のサン・ギヤ21に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
したがって、第1遊星歯車組2のサン・ギヤ21および第4遊星歯車組5のサン・ギヤ51は、増速回転速度で回転し、第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ34、第3遊星歯車組4のすべての回転要素41、42、44、および第4遊星歯車組5のピニオン・キャリヤ54は、同じ減速回転速度で回転する。
この結果、第3遊星歯車組4のピニオン・キャリヤ44およびこれに常時接続された出力軸12は、第4速より早い減速回転速度となる第5速(ギヤ比1.264)で回転駆動される。
なお、第1遊星歯車組2のリング・ギヤ22および第2遊星歯車組3のサン・ギヤ31は、第5速の減速回転速度より遅い減速回転速度で回転する。
そうすると、図8に示すように、第1遊星歯車組2では、リング・ギヤ22が第2遊星歯車組3のサン・ギヤ31に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ21が第4遊星歯車組5のサン・ギヤ51に連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
第2遊星歯車組3では、リング・ギヤ32がロー・アンド・インターメディエット・クラッチ8の締結により入力軸1に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ31が上述のように第1遊星歯車組2のリング・ギヤ22に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ34がハイ・アンド・リバース・クラッチ11の締結により第3遊星歯車組4のリング・ギヤ42に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ41が上述のように第1遊星歯車組2のリング・ギヤ22に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
第3遊星歯車組4では、リング・ギヤ42がハイ・アンド・リバース・クラッチ11の締結により第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ34に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ41がロー・インターメディエット・アンド・リバース・クラッチ10の締結により第2遊星歯車組3のリング・ギヤ32に連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
第4遊星歯車組5では、リング・ギヤ52がロー・インターメディエット・アンド・リバース・ブレーキ7の締結により自動変速機ケース13に固定されて回転速度0となり、サン・ギヤ51が上述のように第1遊星歯車組2のサン・ギヤ21に連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
したがって、第1遊星歯車組2のリング・ギヤ22および第2遊星歯車組3のサン・ギヤ31とは、同じ減速回転速度で回転し、第1遊星歯車組2のサン・ギヤ21および第4遊星歯車組5のサン・ギヤ51は、同じ増速回転速度で回転する。また、第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ34、第3遊星歯車組4のリング・ギヤ42、および第4遊星歯車組5のピニオン・キャリヤ54は、リング・ギヤ21およびサン・ギヤ31の上記減速回転速度より早い減速回転速度で回転する。
この結果、第3遊星歯車組4のピニオン・キャリヤ44およびこれに常時接続された出力軸12は、ピニオン・キャリヤ34、リング・ギヤ42、ピニオン・キャリヤ54より早い回転速度、すなわち第5速より早い減速回転速度である第5.5速(ギヤ比1.195)で回転駆動される。
そうすると、図9に示すように、第2遊星歯車組3では、リング・ギヤ32がロー・アンド・インターメディエット・クラッチ8の締結により入力軸1に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ33がインターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ9およびロー・インターメディエット・アンド・リバース・クラッチ10の締結により入力軸1に連結されてこれと同じ回転速度で回転するので、第2遊星歯車組3は、これらのすべての回転要素が一体となって入力軸1と同じ回転速度で回転する。すなわち、サン・ギヤ31も入力軸1と同じ回転速度で回転する。
第1遊星歯車組2では、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ22が第2遊星歯車組3のサン・ギヤ31に常時連結されてこれと同じ回転速度、すなわち入力軸1と同じ回転速度で回転するので、第1遊星歯車組2もこのすべての回転要素が一体となって入力軸1と同じ回転速度で回転する。すなわち、サン・ギヤ21も入力軸1と同じ回転速度で回転する。
第3遊星歯車組4では、リング・ギヤ42がハイ・アンド・リバース・クラッチ11の締結により第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ34に連結されて入力軸1と同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ41がロー・インターメディエット・アンド・リバース・クラッチ10の締結により第2遊星歯車組3のリング・ギヤ32に連結されてこれと同じ回転速度で回転するので第3遊星歯車組4は、すべての回転要素が一体となって入力軸1と同じ回転速度で回転する。
すなわち、ピニオン・キャリヤ44も入力軸1と同じ回転速度で回転するので、ピニオン・キャリヤ44に常時接続された出力軸12は、直結となる第6速(ギヤ比1.1000)で回転駆動される。
なお、第4遊星歯車組5では、サン・ギヤ51が第1遊星歯車組2のサン・ギヤ21に連結されて入力軸1と同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ54が第3遊星歯車組4のリング・ギヤ42に連結されて入力軸1と同じ回転速度で回転するので、第4遊星歯車組5もすべての回転要素が一体となって入力軸1と同じ回転速度で回転する。すなわち、そのリング・ギヤ52も、力軸1と同じ回転速度で回転する。
そうすると、図10に示すように、第1遊星歯車組2では、サン・ギヤ21がロー・ハイ・アンド・リバース・ブレーキ6の締結により自動変速機ケース13に固定されて回転速度0となり、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転するので、そのリング・ギヤ22は、増速回転速度で回転する。
第2遊星歯車組3では、リング・ギヤ32がロー・アンド・インターメディエット・クラッチ8の締結により入力軸1に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ31が第1遊星歯車組2のリング・ギヤ22に常時連結されてこれと同じ増速回転速度で回転するので、そのピニオン・キャリヤ34は、リング・ギヤ32とサン・ギヤ31の間の増速回転速度で回転する。
第3遊星歯車組4では、リング・ギヤ42がハイ・アンド・リバース・クラッチ11の締結により第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ34に連結されてこれと同じ増速回転速度で回転し、サン・ギヤ31がロー・インターメディエット・アンド・リバース・クラッチ10の締結により第2遊星歯車組3のリング・ギヤ32に連結されて入力軸1と同じ回転速度で回転するので、そのピニオン・キャリヤ44およびこれに常時接続された出力軸12は、リング・ギヤ42とサン・ギヤ41との間の増速回転速度である第6.5速(ギヤ比0.867)で回転駆動される。
なお、第4遊星歯車組5では、サン・ギヤ51がロー・ハイ・アンド・リバース・ブレーキ6の締結により自動変速機ケース13に固定されて回転速度0となり、ピニオン・キャリヤ54が第3遊星歯車組4のリング・ギヤ42に常時連結されて増速回転速度で回転するので、そのリング・ギヤ54は、さらに早い増速回転速度で回転する。
そうすると、図11に示すように、第1遊星歯車組2では、第6.5速の場合と同様に、サン・ギヤ21が回転速度0になり、またピニオン・キャリヤ24が入力軸1と同じ回転速度で回転し、またリング・ギヤ22が増速回転速度で回転する。
第22遊星歯車組3でも、第6.5速の場合と同様に、リング・ギヤ32が入力軸1と同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ31が第1遊星歯車組2のリング・ギヤ22と同じ増速回転速度で回転するので、そのピニオン・キャリヤ34は、リング・ギヤ32とサン・ギヤ31の間の増速回転速度で回転する。
第3遊星歯車組4では、サン・ギヤ41がインターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ9の締結により第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ34と同じ増速回転速度で回転し、リング・ギヤ42がハイ・アンド・リバース・クラッチ11の締結により第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ34と同じ増速回転速度で回転するので、そのピニオン・キャリヤ44も同じ回転速度となって、第3遊星歯車組4は、一体となって増速回転速度で回転する。
したがって、ピニオン・キャリヤ44に常時接続された出力軸12は、第6.5速より早い増速回転速度となるとなる第7速(ギヤ比0.837)で回転駆動される。
なお、第4遊星歯車組5では、サン・ギヤ51がロー・ハイ・アンド・リバース・ブレーキ6の締結により自動変速機ケース13に固定されて回転速度0となり、ピニオン・キャリヤ54が第3遊星歯車組4のリング・ギヤ42に常時連結されてこれと同じ増速回転速度で回転するので、そのリング・ギヤ52は、さらに早い増速回転速度で回転する。
そうすると、図12に示すように、第1遊星歯車組2では、第6.5速および第7速の場合と同じように、サン・ギヤ21が回転速度0となり、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1と同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ22が増速回転速度で回転する。
第2遊星歯車組3では、サン・ギヤ31が第1遊星歯車組2のリング・ギヤ22に常時連結されてこれと同じ増速回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ33およびリング・ギヤ32がインターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ9およびロー・インターメディエット・アンド・リバース・クラッチ10の締結により互いに連結されるので、第2遊星歯車組3はこのすべての回転要素が一体となって増速回転速度で回転する。すなわち、そのリング・ギヤ32も、サン・ギヤ31およびピニオン・キャリヤ33と同じ上記増速回転速度で回転する。
第3遊星歯車組4では、リング・ギヤ42がハイ・アンド・リバース・クラッチ11の締結により第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ34に連結されてこれと同じ増速回転速度で回転し、サン・ギヤ41がインターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ9およびロー・インターメディエット・アンド・リバース・クラッチ10の締結によりそれぞれ第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ34、リング・ギヤ32に連結されてこれらと同じ上記増速回転速度で回転するので、第3遊星歯車組4も、このすべての回転要素が一体となって増速回転速度で回転する。すなわち、そのピニオン・キャリヤ44も、サン・ギヤ41およびリング・ギヤ42と同じ上記増速回転速度で回転する。
したがって、第3遊星歯車組4のピニオン・キャリヤ44に常時接続された出力軸12は、第7速より早い増速回転速度となる第8速(ギヤ比0.649)で回転駆動される。
なお、第4遊星歯車組5では、サン・ギヤ51がロー・ハイ・アンド・リバース・ブレーキ6の締結により自動変速機ケース13に固定されて回転速度0となり、ピニオン・キャリヤ54が第3遊星歯車組4のリング・ギヤ44に常時連結されてこれと同じ増速回転速度で回転するので、リング・ギヤはさらに早い増速回転速度で回転する。
そうすると、図13に示すように、第4遊星歯車組5では、サン・ギヤ51がロー・ハイ・アンド・リバース・ブレーキ6の締結により自動変速機ケース13に固定されて回転速度0であり、リング・ギヤ52がロー・インターメディエット・アンド・リバース・ブレーキ7の締結により自動変速機ケース13に固定されて回転速度0であるので、そのピニオン・キャリヤ54も回転速度0となる。
第1遊星歯車組2では、第6.5速〜第8速の場合と同じように、サン・ギヤ21が回転速度0となり、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1と同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ22が増速回転速度で回転する。
第2遊星歯車組3では、サン・ギヤ31が第1遊星歯車組2のリング・ギヤ22に常時連結されて上記増速回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ34がハイ・アンド・リバース・クラッチ11の締結により連結された第3遊星歯車組4のリング・ギヤ42を介して第4遊星歯車組5のピニオン・キャリヤ54に連結されて回転速度0となるので、そのリング・ギヤ32は、エンジンの駆動方向とは逆方向の増速回転速度で回転する。
第3遊星歯車組4では、リング・ギヤ42が上述のように第4遊星歯車組5のピニオン・キャリヤ54に常時連結されて回転速度0であり、サン・ギヤ9がロー・インターメディエット・アンド・リバース・クラッチ10の締結により第2遊星歯車組3のリング・ギヤ32に連結されてンジンの駆動方向とは逆方向の上記増速回転速度で回転するので、そのピニオン・キャリヤ44およびこれに常時接続された出力軸12は、エンジンの駆動方向とは逆方向の減速回転速度となる後退速(ギヤ比-5.250、ここで-はエンジンの駆動方向とは逆方向を表す)で回転駆動される。
また、リバース比/1速比は、実施例1の自動変速機では、前進8速の場合も前進10速の場合のいずれの場合にも1.145となり、従来の自動変速機での同比(引用文献1では0.705)より1.000に近くなる。
実施例1の自動変速機4組の遊星歯車組2〜5と、2個のブレーキ6、7および4個のクラッチ8〜11からなる摩擦締結要素とを、図1のような連結関係とし、かつ図2の作動表に基づいて、摩擦締結要素を制御するようにしたので、各段に最適なギヤ比、および段間比を得ることが可能となる。
すなわち、前進8速あるいは前進10速のいずれでも得ることができるので、車両の走行条件に適したギヤ比を選択するのが容易となる。
この場合、第1速を4.584などの大きなギヤ比に設定できるので、発進時など低速時における駆動力を確保でき、また、第8速や第10速といった最高速を0.649などの小さなギヤ比に設定できるので、高速走行時はエンジンの回転速度を小さくして騒音の抑制や消費燃費の低減が可能となる。
2 第1遊星歯車装置
21 サン・ギヤ
22 リング・ギヤ
23 ピニオン
24 ピニオン・キャリヤ
3 第2遊星歯車装置
31 サン・ギヤ
32 リング・ギヤ
33 ピニオン
34 ピニオン・キャリヤ
4 第3遊星歯車装置
41 サン・ギヤ
42 リング・ギヤ
43 ピニオン
44 ピニオン・キャリヤ
5 第4遊星歯車装置
51 サン・ギヤ
52 リング・ギヤ
53 ピニオン
54 ピニオン・キャリヤ
6 ロー・ハイ・アンド・リバース・ブレーキ(第1ブレーキ)
7 ロー・インターメディエット・アンド・リバース・ブレーキ(第2ブレーキ)
8 ロー・アンド・インターメディエット・クラッチ(第1クラッチ)
9 インターメディエット・アンド・ハイクラッチ(第3クラッチ)
10 ロー・インターメディエット・アンド・リバース・クラッチ(第2クラッチ)
11 ハイ・アンド・リバース・クラッチ(第4クラッチ)
12 出力軸
13 自動変速機ケース(静止部)
Claims (5)
- 入力軸と、
出力軸と、
サン・ギヤ、リング・ギヤおよびピニオン・キャリヤの3つの回転要素を備える第1遊星歯車組〜第4遊星歯車組と、
第1ブレーキ、第2ブレーキ、第1クラッチ〜第4クラッチの6個の摩擦締結要素と、
を備え、
前記第1遊星歯車組の3つの回転要素を、共通速度線図上で前記第1遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第1要素、第2要素、第3要素とし、
前記第2遊星歯車組の3つの回転要素を、共通速度線図上で前記第2遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第4要素、第5要素、第6要素とし、
前記第3遊星歯車組の3つの回転要素を、共通速度線図上で前記第3遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第7要素、第8要素、第9要素とし、
前記第4遊星歯車組の3つの回転要素を、共通速度線図上で前記第4遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第10要素、第11要素、第12要素とし、
前記入力軸を、前記第2要素に常時連結、かつ第1クラッチの締結により前記第4要素に連結可能とし、
前記出力軸を、前記第8要素に常時連結し
前記第1要素を、前記第6要素に常時連結し、
前記第3要素を、前記第12要素に常時連結するとともに、第1ブレーキの締結により静止部に固定可能とし、
前記第7要素を、前記第11要素に常時連結し、
前記第4要素を、第2クラッチの締結により前記第9要素に連結可能とし、
前記第5要素を、第3クラッチの締結により前記第9要素に、また第4クラッチの締結により前記第7要素にそれぞれ連結可能とし、
前記第10要素を、第2ブレーキの締結により前記静止部に固定可能にした、
ことを特徴とする車両用自動変速機。 - 請求項1に記載の車両用自動変速機において、
前記第1ブレーキは、第1速、第2速、第7速、第8速、および後退で締結し、
前記第2ブレーキは、第1速〜第5速、および後退で締結し、
前記第1クラッチは、第1速、第3速、および第5速〜第7速で締結し、
前記第2クラッチは、第1速〜第4速、第6速、第8速、および後退で締結し、
前記第3クラッチは、第2速〜第8速で締結し、
前記第4クラッチは、第4速〜第8速、および後退で締結する、
ことを特徴とする車両用自動変速機。 - 請求項1に記載の車両用自動変速機において、
前記第1ブレーキは、第1速、第2速、第8速〜第10速、および後退で締結し、
前記第2ブレーキは、第1速〜第6速、および後退で締結し、
前記第1クラッチは、第1速、第3速、および第5速〜第9速で締結し、
前記第2クラッチは、第1速〜第4速、第6速〜第8速、第10速および後退で締結し、
前記第3クラッチは、第2速〜第5速、第7速、第9速、および第10速で締結し、
前記第4クラッチは、第4速〜第10速、および後退で締結する、
ことを特徴とする車両用自動変速機。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の車両用自動変速機において、
前記第1遊星歯車組〜第4遊星歯車組は、それぞれの3つの回転要素がサン・ギヤ、リング・ギヤ、前記サン・ギヤおよび前記リング・ギヤの両方に噛み合う複数のピニオンを回転自在に支持するピニオン・キャリヤを有する・シングル・ピニオン・タイプである、
ことを特徴とする車両用自動変速機。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の車両用自動変速機において、
前記第1要素、前記第4要素、前記第7要素および前記第10要素は、それぞれリング・ギヤであり、
前記第2要素、前記第5要素、前記第8要素および前記第11要素は、それぞれピニオン・キャリヤであり、
前記第3要素、前記第6要素、前記第10要素および前記第12要素は、それぞれサン・ギヤである、
ことを特徴とする車両用自動変速機。
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