JP2013204712A - 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11要素54に、第1要素22を第6要素31に、第4要素32を第8要素43に、第7要素42を第10要素52に、第9要素41を第12要素51に、それぞれ常時連結する。入力軸1を第1クラッチ10により第12要素51に、第2要素24を第2クラッチ7により第5要素34に、第6要素31を第3クラッチ9により第9要素41に、第7要素42を第4クラッチ8により第5要素34に、それぞれ連結可能とする。第3要素21を静止部13に常時固定し、第10要素52をブレーキ6により静止部13に固定可能とする。
【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。
すなわち、上記引用文献1に記載の従来の車両用自動変速機にあっては、第3遊星歯車組のリング・ギヤと第4遊星歯車組のサン・ギヤとを連結する部材があり、またこの半径方向外側に第2遊星歯車組のピニオン・キャリヤと第4遊星歯車組のピニオン・キャリヤとを連結する部材が配置され、さらにこの部材の半径方向外側に第1遊星歯車組のピニオン・キャリヤと第4遊星歯車組のリング・ギヤとを連結部材が配置されるといった、連結部材が多重配置された構造となっている。
このため、自動変速機の外径が大きくならざるを得ず、車載搭載性が悪化してしまうといった問題がある。
このシフトはシフト・バルブを切り換えて行うので、供給油圧も切り替わる。この場合、締結する摩擦要素に油圧を供給すると、摩擦要素にはシールリングが装着されているため、シールリングは、油圧がかかった状態で摺動する。このため、同時締結摩擦要素の数が多いと、シールリングの摺動によりフリクションが発生し、その分、燃費が悪化してしまう。
このような問題は、最近のように燃費を向上するため、変速段数を増加させた自動変速機にあっては、シフトの回数が増加することで、さらに顕著となる。
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、
ブレーキ、第1クラッチ〜第4クラッチの5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要素に常時連結するとともに、第1クラッチの締結により第12要素に連結可能とし、
出力軸を、第11要素に常時連結し、
第1要素を、第6要素に常時連結し、
第4要素を、第8要素に常時連結し、
第7要素を、第10要素に常時連結し、
第9要素を、第12要素に常時連結し、
第3要素を、静止部に常時固定し、
第2要素を、第2クラッチの締結により第5要素に連結可能にし、
第6要素を、第3クラッチの締結により第9要素に連結可能とし、
第7要素を、第4クラッチの締結により第10要素に連結可能とし、
第10要素を、ブレーキの締結により静止部に固定可能とした、
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、5個の摩擦締結要素(ブレーキやクラッチからなる)6〜10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24に常時連結されるとともに、ファースト・フィフス・アンド・セブンス・クラッチ10の締結により第4遊星歯車組5のサン・ギヤ51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に常時連結されている。
第2遊星歯車組3のリング・ギヤ32は、第3遊星歯車組4のピニオン・キャリヤ44に常時連結されている。
第3遊星歯車組4のリング・ギヤ42は、第4遊星歯車組5のリング・ギ52に常時連結されている。
第3遊星歯車組4のサン・ギヤ41は、第4遊星歯車組5のサン・ギヤ51に常時連結されている。
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・アンド・リバース・ブレーキ6には、油圧作動式の多板ブレーキを、またインターメディエット・クラッチ7〜ファースト・フィフス・アンド・セブンス・クラッチ10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。
図2中、横方向に摩擦締結要素を、また縦方向に各変速段を記載してあり、同図中、○印は、この○印に相当する摩擦締結要素が締結状態にあることを、また空白はその摩擦締結要素が解放状態にあることを意味する。
図3には、α1〜α4を上記の値に設定した場合における、各変速段におけるギヤ比、段間比、レシオ・カバーレッジ(全変速比幅であり、前進1速のギヤ比を最高変速段のギヤ比で割った値)R/C、および前進1速のギヤ比に対する後退のギヤ比の割合(Rev/1st)を、それぞれ示してある。
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、以下に説明するすべての変速段において、第1遊星歯車組2では、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ21が自動変速機ケース13に常時固定されて回転速度0となるので、そのリング・ギヤ24は、常に増速回転速度で回転する。
そうすると、図4に示すように、第4遊星歯車組5では、リング・ギヤ52がロー・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、サン・ギヤ51がファースト・フィフス・アンド・セブンス・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、そのピニオン・キャリヤ54は、減速回転する。
したがって、このピニオン・キャリヤ54に常時接続された出力軸12は、ピニオン・キャリヤ54と同じ減速回転速度である第1速(ギヤ比4.623)で回転駆動される。
なお、第1遊星歯車組3では、上述のように、サン・ギヤ21が回転速度0であり、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1と同じ回転速度で回転シールリング・ギヤ22が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が第4遊星歯車組5のリング・ギヤ52に常時連結されて回転速度0となり、サン・ギヤ41が第4遊星歯車組5のサン・ギヤ51に常時連結されて入力軸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は、減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シールリング・ギヤ32が第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34は、リング・ギヤ32の回転速度より早い減速回転速度で回転する。
そうすると、図5に示すように、第1遊星歯車組3では、上述のように、サン・ギヤ21が回転速度0であり、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1と同じ回転速度で回転シールリング・ギヤ22が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・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、サン・ギヤ41が常時連結された第3遊星歯車組4のサン・ギヤ41、セカンド・フォース・アンド・エイス・クラッチ9の締結により連結された第2遊星歯車組3のサン・ギヤ31を介して第1遊星歯車組2のリング・ギヤ22に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54は、第1速より早い減速回転速度で回転する。
したがって、このピニオン・キャリヤ54に常時接続された出力軸12は、ピニオン・キャリヤ54と同じ回転速度、すなわち第1速より早い減速回転速度となる第2速(ギヤ比3.074)で回転駆動される。
なお、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のリング・ギヤ52に常時連結されて回転速度0となり、サン・ギヤ41が上述のように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は、減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が上述のように上記増速回転速度で回転シールリング・ギヤ32が第3遊星歯車組4のピニオン・キャリヤ44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34はリング・ギヤ32より早い減速回転速度で回転する。
そうすると、図6に示すように、第1遊星歯車組3では、上述のように、サン・ギヤ21が回転速度0であり、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1と同じ回転速度で回転シールリング・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34がインターメディエット・クラッチ7の締結により第1遊星歯車組2のピニオン・キャリヤ24を介して入力軸1に連結されてこれと同じ回転速度で回転するので、そのリング・ギヤ32は、第2速の場合より早い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がロー・アンド・リバース・ブレーキ6で自動変速機ケース13に固定された第4遊星歯車組5のリング・ギヤ52に常時連結されて回転速度0となり、ピニオン・キャリヤ44が第2遊星歯車組3のリング・ギヤ32に常時連結されてこれと同じ減速回転速度で回転するので、そのサン・ギヤ41は、リング・ギヤ22およびサン・ギヤ31の増速回転より早い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が上述のようにロー・アンド・リバース・ブレーキ6で自動変速機ケース13に固定されて回転速度0であり、サン・ギヤ51が第3遊星歯車組4のサン・ギヤ41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54は、第2速の場合より早い減速回転速度で回転する。
したがって、このピニオン・キャリヤ54に常時接続された出力軸12は、ピニオン・キャリヤ54と同じ回転速度、すなわち第2速より早い減速回転速度となる第3速(ギヤ比2.035)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3では、上述のように、サン・ギヤ21が回転速度0であり、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1と同じ回転速度で回転シールリング・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、ピニオン・キャリヤ34がインターメディエット・クラッチ7の締結により第1遊星歯車組2のピニオン・キャリヤ24を介して入力軸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、そのリング・ギヤ32は、第2速の場合と同じ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がセカンド・フォース・アンド・エイス・クラッチ9の締結により第2遊星歯車組3のサン・ギヤ31に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44が上述のように第2遊星歯車組3のリング・ギヤ32に常時連結されてこれと同じ減速回転速度で回転するので、そのリング・ギヤ42は、ピニオン・キャリヤ44より遅い減速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3遊星歯車組4のサン・ギヤ41および第2遊星歯車組第13のサン・ギヤ31に連結されてこれらと同じ増速回転速度で回転シールリング・ギヤ52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減速回転速度で回転するので、そのピニオン・キャリヤ54は、第3速の場合より早い減速回転速度で回転する。
したがって、このピニオン・キャリヤ54に常時接続された出力軸12は、ピニオン・キャリヤ54と同じ回転速度、すなわち第3速より早い減速回転速度となる第4速(ギヤ比1.440)で回転駆動される。
そうすると、図8に示すように、第1遊星歯車組3では、上述のように、サン・ギヤ21が回転速度0であり、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1と同じ回転速度で回転シールリング・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、第3速および第4速の場合と同様になって、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し、ピニオン・キャリヤ34が入力軸1と同じ回転速度で回転シールリング・ギヤ32が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がこれに常時連結された第4遊星歯車組5のサン・ギヤ51を介してファースト・フィフス・アンド・セブンス・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、ピニオン・キャリヤ44が第2遊星歯車組3のリング・ギヤ32に常時連結されてこれと同じ減速回転速度で回転するので、そのリング・ギヤ42は、ピニオン・キャリヤ44より遅い減速回転速度で、第4速の場合より早い減速回転速度で回転する。
第4遊星歯車組5では、サン・ギヤ51がファースト・フィフス・アンド・セブンス・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シールリング・ギヤ52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減速回転速度で回転するので、そのピニオン・キャリヤ54は、リング・ギヤ52より早い減速回転速度で回転する。
したがって、このピニオン・キャリヤ54に常時接続された出力軸12は、ピニオン・キャリヤ54と同じ回転速度、すなわち第4速より早い減速回転速度となる第5速(ギヤ比1.208)で回転駆動される。
そうすると、図9に示すように、第1遊星歯車組3では、上述のように、サン・ギヤ21が回転速度0であり、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1と同じ回転速度で回転シールリング・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、第3速〜第5速の場合と同様になって、サン・ギヤ31がリング・ギヤ22と同じ増速回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ34が入力軸1と同じ回転速度で回転シールリング・ギヤ32が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がハイ・アンド・リバース・クラッチ8およびインターメディエット・クラッチ7の両クラッチの締結により第1遊星歯車組2のピニオン・キャリヤ24を介して入力軸1に連結され、これと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ44が第2遊星歯車組3のリング・ギヤ32に常時連結されてこれと同じ減速回転速度で回転するので、そのサン・ギヤ41は、ピニオン・キャリヤ44より遅い減速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3遊星歯車組4のサン・ギヤ31に常時連結されてこれと同じ減速回転速度で回転シールリング・ギヤ52が第3遊星歯車組4のリング・ギヤ42に常時連結されて上述したように入力軸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54は、第5速の場合より早い減速回転速度で回転する。
したがって、このピニオン・キャリヤ54に常時接続された出力軸12は、ピニオン・キャリヤ54と同じ回転速度、すなわち第5速より早い減速回転速度となる第6速(ギヤ比1.084)で回転駆動される。
そうすると、図10に示すように、第1遊星歯車組3では、上述のように、サン・ギヤ21が回転速度0であり、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1と同じ回転速度で回転シールリング・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、リング・ギヤ32が第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8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。
第3遊星歯車組4では、サン・ギヤ41がこれに常時連結された第4遊星歯車組5のサン・ギヤ51を介してファースト・フィフス・アンド・セブンス・クラッチ10の締結により入力軸1に連結され、これと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ44が第2遊星歯車組3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シールリング・ギヤ42が第4遊星歯車組5のリング・ギヤ52に常時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が上述のように第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回転速度で回転し、サン・ギヤ51がファースト・フィフス・アンド・セブンス・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。
この結果、第2遊星歯車組3のリング・ギヤ32と第3遊星歯車組4のピニオン・キャリヤ44とは、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のリング・ギヤ52は、リング・ギヤ32およびピニオン・キャリヤ44の回転速度より遅い増速回転速度で回転する。
したがって、このピニオン・キャリヤ54に常時接続された出力軸12は、ピニオン・キャリヤ54と同じ回転速度、すなわちリング・ギヤ52とサン・ギヤ51との間の増速回転速度となる第7速(ギヤ比0.859)で回転駆動される。
そうすると、図11に示すように、第1遊星歯車組3では、上述のように、サン・ギヤ21が回転速度0であり、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1と同じ回転速度で回転シールリング・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34がハイ・アンド・リバース・クラッチ8の締結により第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のリング・ギヤ52に連結されてこれらと同じ回転速度で回転シールリング・ギヤ32が第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が上述のように第4遊星歯車組5のリング・ギヤ52に常時連結されるとともに、ハイ・アンド・リバース・クラッチ8の締結により第2遊星歯車組3のピニオン・キャリヤ34に連結されてこれらと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ44が第2遊星歯車組3のリング・ギヤ32に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ41がセカンド・フォース・アンド・エイス・クラッチ9の締結により第2遊星歯車組3のサン・ギヤ31を介して第1遊星歯車組2のリング・ギヤ22に連結されてこれと同じ増速回転速度で回転する。
この結果、第2遊星歯車組3および第3遊星歯車組4は、ともにこれらの回転要素が一体となって同じ回転速度、すなわち第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では、リング・ギヤ52が上述のように第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し、サン・ギヤ51が第3遊星歯車組4のサン・ギヤ41に常時連結され、またセカンド・フォース・アンド・エイス・クラッチ9の締結により第2遊星歯車組3のサン・ギヤ31に連結されてこれ同じ増速回転速度で回転する。
この結果、第4遊星歯車組5も、この回転要素がすべて一体となって上記増速回転速度で回転する。
したがって、第4遊星歯車組4のピニオン・キャリヤ54に常時接続された出力軸12は、ピニオン・キャリヤ54と同じ増速回転速度、すなわち第7速より早い増速回転速度となる第8速(ギヤ比0.665)で回転駆動される。
そうすると、図12に示すように、第1遊星歯車組3では、上述のように、サン・ギヤ21が回転速度0であり、ピニオン・キャリヤ24が入力軸1と同じ回転速度で回転シールリング・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34がハイ・アンド・リバース・クラッチ8の締結により第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のリング・ギヤ52に連結されるが、このリング・ギヤ52がロー・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に固定されているので、それらの回転速度0となる。この結果、そのリング・ギヤ32は、エンジンの駆動方向とは逆方向の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が上述のように回転速度0となり、ピニオン・キャリヤ34が第2遊星歯車組3のリング・ギヤ32に常時連結されてこれと同じ回転速度、すなわちエンジンの駆動方向とは逆方向の減速回転速度で回転するので、そのサン・ギヤ41は、エンジンの駆動方向とは逆方向にピニオン・キャリヤ34の回転速度より早い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・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、サン・ギヤ51が第3遊星歯車組4のサン・ギヤ41に常時連結されてこれと同じ回転速度、すなわち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ので、そのピニオン・キャリヤ54は、エンジンの駆動方向とは逆方向の減速回転速度で回転する。
したがって、上記ピニオン・キャリヤ54に常時接続された出力軸12は、ピニオン・キャリヤ54と同じ回転速度、すなわち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-4.329、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、0.936となり、従来の自動変速機での同比(引用文献1では0.705)より大きくなって1.000により近くなる。
実施例1の自動変速機4組の遊星歯車組2〜5と、1個のブレーキ6および4個のクラッチ7〜10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速を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、同時締結する摩擦要素の数は、2個で済み、従来例の3個より少なくて済む。この結果、摩擦要素のシールリングの摺動によるフリクションの増大を抑えることができ、燃費の向上を図ることが可能となる。
また、リバース比/1速比(Rev/1st)を、0.936などのように、従来技術より大きい値で1.00により近い値に設定できるので、第1速での前進時と後退時との間における駆動力差をより小さく抑えることができ、この結果ドライバーの運転(アクセル・ペダル操作など)上での違和感をなくすことができる。
また、前進8速を達成しながらブレーキは1個で済むので、走行中の引きずりトルク(ブレーキは一方の側が自動変速機ケース等の非回転部材であるため、潤滑油の排出性がクラッチよりも劣る結果、クラッチより引きずり抵抗が大きくなる)を小さく抑えることが可能となり、燃費の低下を抑制することが可能となる。
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・アンド・リバース・ブレーキ(ブレーキ)
7 インターメディエット・クラッチ(第2クラッチ)
8 ハイ・アンド・リバース・クラッチ(第4クラッチ)
9 セカンド・フォース・アンド・エイス・クラッチ(第3クラッチ)
10 ファースト・フィフス・アンド・セブンス・クラッチ(第1クラッチ)
12 出力軸
13 自動変速機ケース(静止部)
Claims (4)
- 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、
2ブレーキ、第1クラッチ〜第4クラッチの5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要素に常時連結するとともに、第1クラッチの締結により前記第12要素に連結可能とし、
前記出力軸を、前記第11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4要素を、前記第8要素に常時連結し、
前記第7要素を、前記第10要素に常時連結し、
前記第9要素を、前記第12要素に常時連結し、
前記第3要素を、静止部に常時固定し、
前記第2要素を、第2クラッチの締結により前記第5要素に連結可能にし、
前記第6要素を、第3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7要素を、第4クラッチの締結により前記第10要素に連結可能とし、
前記第10要素を、ブレーキの締結により前記静止部に固定可能とした、
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、
前記ブレーキは、第1速〜第3速、および後退で締結し、
前記第1クラッチは、第1速、第5速、第7速で締結し、
前記第2クラッチは、第3速〜第6速で締結し、
前記第3クラッチは、第2速、第4速、第8速で締結し、
前記第4クラッチは、第6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又は請求項2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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