JP2014037886A

JP2014037886A - 車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン

Info

Publication number: JP2014037886A
Application number: JP2012270432A
Authority: JP
Inventors: Sang Bum Baek; 尚凡白; Hyeog June Lee; 赫浚李; Jong-Sool Park; 鍾述朴
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2012-08-17
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2014-02-27
Also published as: DE102012113155A1; CN103591225A; KR20140023817A; US20140051542A1

Abstract

【課題】動力伝達性能を向上させ、燃費を低減させることができる車両用自動変速機の遊星ギヤトレインを提供する。
【解決手段】本発明は、エンジンの動力が伝達される入力軸と、変速された回転動力を出力する出力軸と、第１、第２、第３回転要素を含み、２個の回転要素が入力軸に選択的に連結される第１遊星ギヤセットと、第４、第５、第６回転要素を含み、出力軸上に配置され、２個の回転要素が入力軸に選択的に連結され、２個の回転要素が第１遊星ギヤセットの２個の回転要素に連結され、１個の回転要素が出力軸に直接連結される第２遊星ギヤセットと、第２遊星ギヤセットの第４、第５、第６回転要素を、選択的に前記入力軸および第１遊星ギヤセットの２個の回転要素と外接ギヤ連結する４個のトランスファギヤと、回転要素を入力軸に可変連結する４個のクラッチ、選択された回転要素を変速機ハウジングに可変的に連結する２個のブレーキからなる６個の摩擦部材とを含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用自動変速機に係り、より詳細には、動力伝達性能を向上させ、燃費を低減させることができる車両用自動変速機の遊星ギヤトレインに関する。

通常、自動変速機の多段変速メカニズムは、複数の遊星ギヤセットと摩擦部材との組み合わせで実現され、実現可能な変速段が多いほど、より適切な変速比の設計が可能なだけでなく、動力性能および燃費の面で優れた車両を実現できるため、より多くの変速段を実現できる自動変速機用遊星ギヤトレインへの地道な研究が行われている。
このような遊星ギヤトレインは、同一変速段を実現しても、回転要素（サンギヤ、遊星キャリア、リングギヤ）の連結構成に応じて耐久性、動力伝達効率、大きさなどが異なるため、より強固で、動力損失がなく、コンパクトに製作するための研究開発が続いている。
また、遊星ギヤトレインは、複数の変速段を実現するが、変速制御の観点で隣り合う変速段への順次変速時に作動条件を満足するか否かおよび隣り合う変速段間の段間比が適切な水準で実現されるか否かが、差別化される機能の一つに浮上している。

特開２０１０−２３６５６２号公報

本発明の目的は、２個の遊星ギヤセットと４個の外接ギヤ、そして、６個の摩擦部材を組み合わせ、摩擦部材の作動条件および段間比に優れた前進８速および後進２速の変速段を実現することにより、動力伝達性能を向上させ、燃費を低減させることができる車両用自動変速機の遊星ギヤトレインを提供することである。

本発明の一態様にかかる車両用自動変速機の遊星ギヤトレインは、エンジンの動力が伝達される入力軸と、変速された回転動力を出力する出力軸と、第１、第２、第３回転要素を含み、前記入力軸上に配置され、２個の回転要素が前記入力軸に選択的に連結される第１遊星ギヤセットと、第４、第５、第６回転要素を含み、前記出力軸上に配置され、２個の回転要素が前記入力軸に選択的に連結され、２個の回転要素が前記第１遊星ギヤセットの２個の回転要素に連結され、１個の回転要素が前記出力軸に直接連結される第２遊星ギヤセットと、前記第２遊星ギヤセットの第４、第５、第６回転要素を、選択的に前記入力軸および前記第１遊星ギヤセットの２個の回転要素と外接ギヤ連結する４個のトランスファギヤと、前記第１遊星ギヤセットの２個の回転要素と第２遊星ギヤセットの２個の回転要素を入力軸に可変連結する４個のクラッチ、および前記回転要素のうち選択された回転要素を変速機ハウジングに可変的に連結する２個のブレーキからなる６個の摩擦部材とを含むことを特徴とする。

前記第１遊星ギヤセットはシングルピニオン遊星ギヤセットであり、第１回転要素は第１サンギヤであり、第２回転要素は第１遊星キャリアであり、第３回転要素は第１リングギヤであることを特徴とする。

前記第２遊星ギヤセットはシングルピニオン遊星ギヤセットであり、第４回転要素は第２サンギヤであり、第５回転要素は第２遊星キャリアであり、第６回転要素は第２リングギヤであることを特徴とする。

前記４個のトランスファギヤは、入力軸に連結される第１トランスファドライブギヤおよび第６回転要素に連結される第１トランスファドリブンギヤを含む第１トランスファギヤと、第３回転要素に連結される第２トランスファドライブギヤおよび第５回転要素に連結される第２トランスファドリブンギヤを含む第２トランスファギヤと、第１回転要素に連結される第３トランスファドライブギヤおよび第４回転要素に連結される第３トランスファドリブンギヤを含む第３トランスファギヤと、入力軸に連結される第４トランスファドライブギヤおよび第４回転要素に連結される第４トランスファドリブンギヤを含む第４トランスファギヤとを含むことを特徴とする。

前記６個の摩擦部材は、第１トランスファドリブンギヤと第６回転要素との間に配置される第１クラッチと、第４トランスファドリブンギヤと第４回転要素との間に配置される第２クラッチと、入力軸と第１回転要素との間に配置される第３クラッチと、入力軸と第２回転要素との間に配置される第４クラッチと、第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキと、第４回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキとを含むことを特徴とする。

各変速段は、前記６個の摩擦部材のうち２個の摩擦部材の締結によって実現され、前記第１クラッチと第１ブレーキが作動して前進１速が実現され、前記第１クラッチと第２ブレーキが作動して前進２速が実現され、前記第１クラッチと第２クラッチが作動して前進３速が実現され、前記第１クラッチと第３クラッチが作動して前進４速が実現され、前記第１クラッチと第４クラッチが作動して前進５速が実現され、前記第３クラッチと第４クラッチが作動して前進６速が実現され、前記第２クラッチと第４クラッチが作動して前進７速が実現され、前記第４クラッチと第２ブレーキが作動して前進８速が実現され、前記第２クラッチと第１ブレーキが同時に作動して後進１速が実現され、前記第３クラッチと第１ブレーキが作動して後進２速が実現できることを特徴とする。

前記６個の摩擦部材は、入力軸と第１トランスファドライブギヤとの間に配置される第１クラッチと、第４トランスファドリブンギヤと第４回転要素との間に配置される第２クラッチと、入力軸と第１回転要素との間に配置される第３クラッチと、入力軸と第２回転要素との間に配置される第４クラッチと、第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキと、第４回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキとを含むことを特徴とする。

前記６個の摩擦部材は、第１トランスファドリブンギヤと第６回転要素との間に配置される第１クラッチと、入力軸と第４トランスファドライブギヤとの間に配置される第２クラッチと、入力軸と第１回転要素との間に配置される第３クラッチと、入力軸と第２回転要素との間に配置される第４クラッチと、第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキと、第４回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキとを含むことを特徴とする。

前記６個の摩擦部材は、入力軸と第１トランスファドライブギヤとの間に配置される第１クラッチと、入力軸と第４トランスファドライブギヤとの間に配置される第２クラッチと、入力軸と第１回転要素との間に配置される第３クラッチと、入力軸と第２回転要素との間に配置される第４クラッチと、第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキと、第４回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキとを含むことを特徴とする。

本発明の他の態様にかかる車両用自動変速機の遊星ギヤトレインは、エンジンの動力が伝達される入力軸と、変速された回転動力を出力する出力軸と、第１回転要素の第１サンギヤ、第２回転要素の第１遊星キャリア、第３回転要素の第１リングギヤを含み、前記入力軸上に配置されており、前記第１、第２回転要素が前記入力軸に選択的に連結される第１遊星ギヤセットと、第４回転要素の第２サンギヤ、第５回転要素の第２遊星キャリア、第６回転要素の第２リングギヤを含み、前記出力軸上に配置されており、前記第４回転要素は、前記入力軸に選択的に連結されると同時に、前記第１回転要素に固定連結され、前記第５回転要素は、前記第３回転要素に固定連結されると同時に、出力軸に直接連結され、前記第６回転要素が前記入力軸に可変連結される第２遊星ギヤセットと、前記第４、第５、第６回転要素を、選択的に前記入力軸および前記第１、第３回転要素と外接ギヤ連結する４個のトランスファギヤと、前記第１、第２、第４、第６回転要素を前記入力軸に選択的に連結するクラッチ、および前記第２、第４回転要素を変速機ハウジングに選択的に連結するブレーキからなる６個の摩擦部材とを含むことを特徴とする。

前記第１、第２遊星ギヤセットは、シングルピニオン遊星ギヤセットからなることを特徴とする。

前記４個のトランスファギヤは、入力軸に連結される第１トランスファドライブギヤおよび第６回転要素に連結される第１トランスファドリブンギヤを含む第１トランスファギヤと、第３回転要素に連結される第２トランスファドライブギヤおよび第５回転要素に連結される第２トランスファドリブンギヤを含む第２トランスファギヤと、第１回転要素に連結される第３トランスファドライブギヤおよび第４回転要素に連結される第３トランスファドリブンギヤを含む第３トランスファギヤと、入力軸に連結される第４トランスファドライブギヤおよび第４回転要素に連結される第４トランスファドリブンギヤからなる第４トランスファギヤとを含むことを特徴とする。

各変速段は、前記６個の摩擦部材のうち２個の摩擦部材の締結によって実現され、前記第１クラッチと第１ブレーキが作動して前進１速が実現され、前記第１クラッチと第２ブレーキが作動して前進２速が実現され、前記第１クラッチと第２クラッチが作動して前進３速が実現され、前記第１クラッチと第３クラッチが作動して前進４速が実現され、前記第１クラッチと第４クラッチが作動して前進５速が実現され、前記第３クラッチと第４クラッチが作動して前進６速が実現され、前記第２クラッチと第４クラッチが作動して前進７速が実現され、前記第４クラッチと第２ブレーキが作動して前進８速が実現され、前記第２クラッチと第１ブレーキが作動して後進１速が実現され、前記第３クラッチと第１ブレーキが作動して後進２速が実現されることを特徴とする。

本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインの構成図である。本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインに適用される摩擦部材の各変速段毎の作動表である。（ａ）は、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインの前進１速変速段の変速線図である。（ｂ）は、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインの前進２速変速段の変速線図である。（ａ）は、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインの前進３速変速段の変速線図である。（ｂ）は、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインの前進４速変速段の変速線図である。（ａ）は、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインの前進５速変速段の変速線図である。（ｂ）は、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインの前進６速変速段の変速線図である。（ａ）は、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインの前進７速変速段の変速線図である。（ｂ）は、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインの前進８速変速段の変速線図である。（ａ）は、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインの後進１速変速段の変速線図である。（ｂ）は、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインの後進２速変速段の変速線図である。本発明の第２実施形態にかかる遊星ギヤトレインの構成図である。本発明の第３実施形態にかかる遊星ギヤトレインの構成図である。本発明の第４実施形態にかかる遊星ギヤトレインの構成図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を、添付した図面により詳細に説明する。
ただし、本実施形態を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたり、同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付すことを前提とする。
下記の説明において、構成の名称を第１、第２などと区分したのは、その構成の名称が同一でこれを区分するためであって、必ずしもその順序に限定されるものではない。
図１は、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインの構成図である。
図１に示す通り、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインは、入力軸ＩＳ上に配置される第１遊星ギヤセットＰＧ１と、前記入力軸ＩＳと平行に配置される出力軸ＯＳ上に配置される第２遊星ギヤセットＰＧ２と、４個のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４および２個のブレーキＢ１、Ｂ２からなる摩擦部材とを含んで構成される。

前記第１遊星ギヤセットＰＧ１は、入力軸ＩＳ上に配置され、第２遊星ギヤセットＰＧ２は、前記入力軸ＩＳと平行に配置される出力軸ＯＳ上に配置される。
これにより、入力軸ＩＳに入力される回転動力は、前記第１、第２遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２の相互補完作動によって前進８速および後進２速に変速し、出力軸ＯＳを介して出力される。
前記入力軸ＩＳは、入力部材であり、エンジンのクランクシャフトの回転動力がトルクコンバータを介してトルク変換が行われ、前記入力軸ＩＳに入力される。
前記出力軸ＯＳは、出力部材であり、差動装置を介して駆動輪を駆動させるように駆動力を駆動輪に伝達する。
前記第１遊星ギヤセットＰＧ１は、シングルピニオン遊星ギヤセットであって、第１サンギヤＳ１からなる第１回転要素Ｎ１と、前記第１サンギヤＳ１と外接噛合する第１ピニオンＰ１を回転可能に支持する第１遊星キャリアＰＣ１からなる第２回転要素Ｎ２と、前記第１ピニオンＰ１と内接噛合する第１リングギヤＲ１からなる第３回転要素Ｎ３とを含んで構成される。

前記第２遊星ギヤセットＰＧ２は、シングルピニオン遊星ギヤセットであって、第２サンギヤＳ２からなる第４回転要素Ｎ４と、前記第２サンギヤＳ２と外接噛合する第２ピニオンＰ２を回転可能に支持する第２遊星キャリアＰＣ２からなる第５回転要素Ｎ５と、前記第２ピニオンＰ２と内接噛合する第２リングギヤＲ２からなる第６回転要素Ｎ６とを含んで構成される。
前記第１遊星ギヤセットＰＧ１の２個の回転要素が入力軸ＩＳに選択的に連結され、前記第２遊星ギヤセットＰＧ２の３個の回転要素は、入力軸ＩＳおよび前記第１遊星ギヤセットＰＧ１の２個の回転要素に、第１、第２、第３、第４トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４を介して連結されると同時に、第２遊星ギヤセットＰＧ２のいずれか１つの回転要素が出力軸ＯＳに直接連結される。

前記第１、第２、第３、第４トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４は、それぞれ互いに外接する第１、第２、第３、第４トランスファドライブギヤＴＦ１ａ、ＴＦ２ａ、ＴＦ３ａ、ＴＦ４ａと、第１、第２、第３、第４トランスファドリブンギヤＴＦ１ｂ、ＴＦ２ｂ、ＴＦ３ｂ、ＴＦ４ｂとを含んで構成される。
前記第１トランスファギヤＴＦ１は、入力軸ＩＳと第６回転要素Ｎ６とを連結する。
前記第２トランスファギヤＴＦ２は、第３回転要素Ｎ３と第５回転要素Ｎ５とを連結する。
前記第３トランスファギヤＴＦ３は、第１回転要素Ｎ１と第４回転要素Ｎ４とを連結する。
前記第４トランスファギヤＴＦ４は、入力軸ＩＳと第４回転要素Ｎ４とを連結する。
前記第１、第２、第３、第４トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４によって連結される入力軸ＩＳ、または第１遊星ギヤセットＰＧ１の回転要素と第２遊星ギヤセットＰＧ２の回転要素は、互いに反対方向に回転する。
前記第１、第２、第３、第４トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４のギヤ比は、当業者によって適切に設定可能である。

そして、前記入力軸ＩＳと選択された回転要素とを可変的に連結する４個のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４と、選択された回転要素を変速機ハウジングＨに可変的に連結する２個のブレーキＢ１、Ｂ２は、次のように配置される。
前記第１クラッチＣ１は、第１トランスファドリブンギヤＴＦ１ｂと第６回転要素Ｎ６との間に配置される。
前記第２クラッチＣ２は、第４トランスファドリブンギヤＴＦ４ｂと第４回転要素Ｎ４との間に配置される。
前記第３クラッチＣ３は、入力軸ＩＳと第１回転要素Ｎ１との間に配置される。
前記第４クラッチＣ４は、入力軸ＩＳと第２回転要素Ｎ２との間に配置される。
前記第１ブレーキＢ１は、第２回転要素Ｎ２と変速機ハウジングＨとの間に配置される。
前記第２ブレーキＢ２は、第４回転要素Ｎ４と変速機ハウジングＨとの間に配置される。
前記第１、第２、第３、第４クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４および第１、第２ブレーキＢ１、Ｂ２からなる摩擦部材のそれぞれは、油圧によって摩擦結合される多板式油圧摩擦結合ユニットからなる。

図２は、本発明の実施形態にかかる遊星ギヤトレインに適用される摩擦部材の各変速段毎の作動表である。
図２に示すように、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインは、各変速段で２個の摩擦部材が作動しながら変速が行われる。
前進１速変速段１ＳＴは、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１の同時作動によって達成される。
前進２速変速段２ＮＤは、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２の同時作動によって達成される。
前進３速変速段３ＲＤは、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２の同時作動によって達成される。
前進４速変速段４ＴＨは、第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３の同時作動によって達成される。
前進５速変速段５ＴＨは、第１クラッチＣ１と第４クラッチＣ４の同時作動によって達成される。
前進６速変速段６ＴＨは、第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４の同時作動によって達成される。
前進７速変速段７ＴＨは、第２クラッチＣ２と第４クラッチＣ４の同時作動によって達成される。
前進８速変速段８ＴＨは、第４クラッチＣ４と第２ブレーキＢ２の同時作動によって達成される。
後進１速変速段ＲＥＶ１は、第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１の同時作動によって達成される。
後進２速変速段ＲＥＶ２は、第３クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１の同時作動によって達成される。

図３（ａ）ないし図７（ｂ）は、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインの各変速段毎の変速線図であり、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインの変速過程をレバー解釈法で示している。
図３（ａ）ないし図７（ｂ）に示す通り、第１遊星ギヤセットＰＧ１の３個の縦線は、左側から第１、第２、第３回転要素Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３に設定され、下側の横線は、回転速度「０」を示し、中間の横線は、回転速度「０．５」を示し、上側の横線は、回転速度「１．０」、つまり、入力軸ＩＳの回転速度と同一の回転速度を示す。
第２遊星ギヤセットＰＧ２の３個の縦線は、左側から第４、第５、第６回転要素Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６に設定され、上側の横線は、回転速度「０」を示し、中間の横線は、回転速度「−０．５」を示し、下側の横線は、回転速度「−１．０」、つまり、入力軸ＩＳの回転速度と同一の回転速度を示す。
前記「−」は、エンジンの回転方向と反対方向に回転することを意味する。

入力軸ＩＳおよび第１遊星ギヤセットＰＧ１が第２遊星ギヤセットＰＧ２に、アイドリングギヤ（ＩｄｌｉｎｇＧｅａｒ）なしに、第１、第２、第３、第４トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４を介して外接連結され、第２遊星ギヤセットＰＧ２の各回転要素が反対方向に回転する。したがって、第２遊星ギヤセットＰＧ２の各回転要素に「−」を付した。
また、前記第１、第２遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２の縦線の間隔は、各ギヤ比（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）に応じて設定される。

以下、図２と図３（ａ）ないし図７（ｂ）を参照して、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインの各変速段毎の変速過程を説明する。
［前進１速］
図２に示す通り、前進１速１ＳＴでは、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１が作動する。
すると、図３（ａ）のように、前記第１クラッチＣ１の作動によって第２遊星ギヤセットＰＧ２の第６回転要素Ｎ６に「−０．５」の回転速度が入力され、第１ブレーキＢ１の作動で第１遊星ギヤセットＰＧ１の第２回転要素Ｎ２が固定要素として作動する。
これにより、第１、第２遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２の相互補完作動により、第２遊星ギヤセットＰＧ２の回転要素は、第１変速線ＳＰ１を形成しながら、出力要素の第５回転要素Ｎ５を介してＤ１が出力される。
この時、第１遊星ギヤセットＰＧ１の回転要素は、外接ギヤ連結されている第２遊星ギヤセットＰＧ２の回転要素と反対方向に回転する。

［前進２速］
前進２速２ＮＤでは、前記前進１速１ＳＴの状態で作動していた第１ブレーキＢ１の作動が解除され、第２ブレーキＢ２が作動する。
すると、図３（ｂ）のように、前記第１クラッチＣ１の作動によって第２遊星ギヤセットＰＧ２の第６回転要素Ｎ６に「−０．５」の回転速度が入力され、第２ブレーキＢ２の作動で第２遊星ギヤセットＰＧ２の第４回転要素Ｎ４が固定要素として作動する。
これにより、第２遊星ギヤセットＰＧ２の回転要素は、第２変速線ＳＰ２を形成しながら、出力要素の第５回転要素Ｎ５を介してＤ２が出力される。
この時、第１遊星ギヤセットＰＧ１の回転要素は、外接ギヤ連結されている第２遊星ギヤセットＰＧ２の回転要素と反対方向に回転する。

［前進３速］
前進３速３ＲＤでは、前記前進２速２ＮＤの状態で作動していた第２ブレーキＢ２の作動が解除され、第２クラッチＣ２が作動する。
すると、図４（ａ）のように、前記第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２の作動によって第２遊星ギヤセットＰＧ２の第４、第６回転要素Ｎ４、Ｎ６に「−０．５」の回転速度が同時に入力され、第２遊星ギヤセットＰＧ２は直結の状態となる。したがって、第２遊星ギヤセットＰＧ２の回転要素は、第３変速線ＳＰ３を形成しながら、出力要素の第５回転要素Ｎ５を介してＤ３が出力される。
この時、第１遊星ギヤセットＰＧ１は直結の状態となり、第１遊星ギヤセットＰＧ１の回転要素は、第２遊星ギヤセットＰＧ２の回転要素とは反対方向に回転する。

［前進４速］
前進４速４ＴＨでは、前記前進３速３ＲＤの状態で作動していた第２クラッチＣ２の作動が解除され、第３クラッチＣ３が作動する。
すると、図４（ｂ）のように、前記第１クラッチＣ１の作動によって第２遊星ギヤセットＰＧ２の第６回転要素Ｎ６に「−０．５」の回転速度が入力され、第３クラッチＣ３の作動で第２遊星ギヤセットＰＧ２の第４回転要素Ｎ４に「−１．０」の回転速度が入力される。
これにより、第２遊星ギヤセットＰＧ２の回転要素は、第４変速線ＳＰ４を形成しながら、出力要素の第５回転要素Ｎ５を介してＤ４が出力される。
この時、第１遊星ギヤセットＰＧ１の回転要素は、外接ギヤ連結されている第２遊星ギヤセットＰＧ２の回転要素と反対方向に回転する。

［前進５速］
前進５速５ＴＨでは、前記前進４速４ＴＨの状態で作動していた第３クラッチＣ３の作動が解除され、第４クラッチＣ４が作動する。
すると、図５（ａ）のように、前記第１クラッチＣ１の作動によって第６回転要素Ｎ６に「−０．５」の回転速度が入力され、第４クラッチＣ４の作動で第２回転要素Ｎ２に「１．０」の回転速度が入力される。
これにより、第１、第２遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２の相互補完作動により、第２遊星ギヤセットＰＧ２の回転要素は、第５変速線ＳＰ５を形成しながら、出力要素の第５回転要素Ｎ５を介してＤ５が出力される。
この時、第１遊星ギヤセットＰＧ１の回転要素は、外接ギヤ連結されている第２遊星ギヤセットＰＧ２の回転要素と反対方向に回転する。

［前進６速］
前進６速６ＴＨでは、前記前進５速５ＴＨの状態で作動していた第１クラッチＣ１の作動が解除され、第３クラッチＣ３が作動する。
すると、図５（ｂ）のように、前記第３、第４クラッチＣ３、Ｃ４の作動によって第１遊星ギヤセットＰＧ１の第１、第２回転要素Ｎ１、Ｎ２に「１．０」の回転速度が同時入力され、第１、第２遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２がすべて直結の状態となる。したがって、第２遊星ギヤセットＰＧ２の回転要素は、第６変速線ＳＰ６を形成しながら、出力要素の第５回転要素Ｎ５を介してＤ６が出力される。

［前進７速］
前進７速７ＴＨでは、前記前進６速６ＴＨの状態で作動していた第３クラッチＣ３の作動が解除され、第２クラッチＣ２が作動する。
すると、図６（ａ）のように、前記第２クラッチＣ２の作動によって第４回転要素Ｎ４に「−０．５」の回転速度が入力され、第４クラッチＣ４の作動で第２回転要素Ｎ２に「１．０」の回転速度が入力される。
これにより、第１、第２遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２の相互補完作動により、第２遊星ギヤセットＰＧ２の回転要素は、第７変速線ＳＰ７を形成しながら、出力要素の第５回転要素Ｎ５を介してＤ７が出力される。

［前進８速］
前進８速８ＴＨでは、前記前進７速７ＴＨの状態で作動していた第２クラッチＣ２の作動が解除され、第２ブレーキＢ２が作動する。
すると、図６（ｂ）のように、前記第４クラッチＣ４の作動で第２回転要素Ｎ２に「１．０」の回転速度が入力され、第２ブレーキＢ２の作動で第１、第４回転要素Ｎ１、Ｎ４が固定要素として作動する。
これにより、第２遊星ギヤセットＰＧ２の回転要素は、第８変速線ＳＰ８を形成しながら、出力要素の第５回転要素Ｎ５を介してＤ８が出力される。

［後進１速］
後進１速ＲＥＶ１では、図２のように、第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１が作動する。
すると、図７（ａ）のように、第２クラッチＣ２の作動で第１回転要素Ｎ１に「０．５」の回転速度が入力され、第１ブレーキＢ１の作動で第２回転要素Ｎ２が固定要素として作動する。
これにより、第１、第２遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２の相互補完作動により、第２遊星ギヤセットＰＧ２の回転要素は、後進１速変速線ＳＲ１を形成しながら、出力要素の第５回転要素Ｎ５を介してＲＥＶ１が出力される。

［後進２速］
後進２速ＲＥＶ２では、図２のように、前記後進１速ＲＥＶ１で作動していた第２クラッチＣ２の作動が解除され、第３クラッチＣ３が作動する。
すると、図７（ｂ）のように、第３クラッチＣ３の作動で第１回転要素Ｎ１に「１．０」の回転速度が入力され、第１ブレーキＢ１の作動で第２回転要素Ｎ２が固定要素として作動する。
これにより、第１、第２遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２の相互補完作動により、第２遊星ギヤセットＰＧ２の回転要素は、後進２速変速線ＳＲ２を形成しながら、出力要素の第５回転要素Ｎ５を介してＲＥＶ２が出力される。

前記のように、本発明の第１実施形態にかかる遊星ギヤトレインは、単なる遊星ギヤセットからなる２個の遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２、４個の外接ギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４、そして、６個の摩擦部材Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｂ１、Ｂ２を組み合わせ、前進８速および後進２速の変速段を実現する。
また、各変速段で２個の摩擦部材が作動しながら変速が行われ、互いに隣り合う変速段への順次変速時、１つの摩擦部材の作動が解除され、他の１つの摩擦部材が作動する。したがって、変速作動制御条件を十分に満足することができる。
そして、段間比が適切に維持されることにより、動力伝達性能および燃費を向上させることができる。

図８は、本発明の第２実施形態にかかる遊星ギヤトレインの構成図である。
図８に示す通り、本発明の第２実施形態は、前記第１実施形態と比較すると、第１クラッチＣ１を入力軸ＩＳと第１トランスファギヤＴＦ１との間に配置したものである。
前記第２実施形態は、前記第１実施形態と比較して、第１クラッチＣ１の配置位置が異なるだけで、構成および作動が同一であるので、詳細な説明は省略する。
図９は、本発明の第３実施形態にかかる遊星ギヤトレインの構成図である。
図９に示す通り、本発明の第３実施形態は、前記第１実施形態と比較すると、第２クラッチＣ２を入力軸ＩＳと第４トランスファギヤＴＦ４との間に配置したものである。
前記第３実施形態は、前記第１実施形態と比較して、第２クラッチＣ２の配置位置が異なるだけで、構成および作動が同一であるので、詳細な説明は省略する。

図１０は、本発明の第４実施形態にかかる遊星ギヤトレインの構成図である。
図１０に示す通り、本発明の第４実施形態は、前記第１実施形態と比較すると、第１クラッチＣ１を入力軸ＩＳと第１トランスファギヤＴＦ１との間に配置し、第２クラッチＣ２を入力軸ＩＳと第４トランスファギヤＴＦ４との間に配置したものである。
前記第４実施形態は、前記第１実施形態と比較して、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２の配置位置が異なるだけで、構成および作動が同一であるので、詳細な説明は省略する。
本発明の実施形態は、単なる遊星ギヤセットからなる２個の遊星ギヤセットと４個の外接ギヤ、そして、６個の摩擦部材を組み合わせ、前進８速および後進２速の変速段を実現する。
また、各変速段で２個の摩擦部材が作動しながら変速が行われ、互いに隣り合う変速段への順次変速時、１つの摩擦部材の作動が解除され、他の１つの摩擦部材が作動する。したがって、変速作動制御条件を十分に満足することができる。
そして、段間比が適切に維持されることにより、動力伝達性能および燃費を向上させることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明の実施形態から当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって容易に変更され、均等と認められる範囲のすべての変更を含む。

ＰＧ１、ＰＧ２：第１、第２遊星ギヤセット
Ｓ１、Ｓ２：第１、第２サンギヤ
ＰＣ１、ＰＣ２：第１、第２遊星キャリア
Ｒ１、Ｒ２：第１、第２リングギヤ
ＩＳ：入力軸
ＯＳ：出力軸
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６：第１、第２、第３、第４、第５、第６回転要素
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４：第１、第２、第３、第４クラッチ
Ｂ１、Ｂ２：第１、第２ブレーキ

Claims

エンジンの動力が伝達される入力軸と、
変速された回転動力を出力する出力軸と、
第１、第２、第３回転要素を含み、前記入力軸上に配置され、２個の回転要素が前記入力軸に選択的に連結される第１遊星ギヤセットと、
第４、第５、第６回転要素を含み、前記出力軸上に配置され、２個の回転要素が前記入力軸に選択的に連結され、２個の回転要素が前記第１遊星ギヤセットの２個の回転要素に連結され、１個の回転要素が前記出力軸に直接連結される第２遊星ギヤセットと、
前記第２遊星ギヤセットの第４、第５、第６回転要素を、選択的に前記入力軸および前記第１遊星ギヤセットの２個の回転要素と外接ギヤ連結する４個のトランスファギヤと、
前記第１遊星ギヤセットの２個の回転要素と第２遊星ギヤセットの２個の回転要素を入力軸に可変連結する４個のクラッチ、および前記回転要素のうち選択された回転要素を変速機ハウジングに可変的に連結する２個のブレーキからなる６個の摩擦部材と、
を含むことを特徴とする車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記第１遊星ギヤセットはシングルピニオン遊星ギヤセットであり、第１回転要素は第１サンギヤであり、第２回転要素は第１遊星キャリアであり、第３回転要素は第１リングギヤであり、
前記第２遊星ギヤセットはシングルピニオン遊星ギヤセットであり、第４回転要素は第２サンギヤであり、第５回転要素は第２遊星キャリアであり、第６回転要素は第２リングギヤであることを特徴とする請求項１記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記４個のトランスファギヤは、
入力軸に連結される第１トランスファドライブギヤおよび第６回転要素に連結される第１トランスファドリブンギヤを含む第１トランスファギヤと、
第３回転要素に連結される第２トランスファドライブギヤおよび第５回転要素に連結される第２トランスファドリブンギヤを含む第２トランスファギヤと、
第１回転要素に連結される第３トランスファドライブギヤおよび第４回転要素に連結される第３トランスファドリブンギヤを含む第３トランスファギヤと、
入力軸に連結される第４トランスファドライブギヤおよび第４回転要素に連結される第４トランスファドリブンギヤを含む第４トランスファギヤと、
を含むことを特徴とする請求項１記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記６個の摩擦部材は、
第１トランスファドリブンギヤと第６回転要素との間に配置される第１クラッチと、
第４トランスファドリブンギヤと第４回転要素との間に配置される第２クラッチと、
入力軸と第１回転要素との間に配置される第３クラッチと、
入力軸と第２回転要素との間に配置される第４クラッチと、
第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項３記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
各変速段は、前記６個の摩擦部材のうち２個の摩擦部材の締結によって実現され、
前記第１クラッチと第１ブレーキが作動して前進１速が実現され、
前記第１クラッチと第２ブレーキが作動して前進２速が実現され、
前記第１クラッチと第２クラッチが作動して前進３速が実現され、
前記第１クラッチと第３クラッチが作動して前進４速が実現され、
前記第１クラッチと第４クラッチが作動して前進５速が実現され、
前記第３クラッチと第４クラッチが作動して前進６速が実現され、
前記第２クラッチと第４クラッチが作動して前進７速が実現され、
前記第４クラッチと第２ブレーキが作動して前進８速が実現され、
前記第２クラッチと第１ブレーキが同時に作動して後進１速が実現され、
前記第３クラッチと第１ブレーキが作動して後進２速が実現されることを特徴とする請求項４記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記６個の摩擦部材は、
入力軸と第１トランスファドライブギヤとの間に配置される第１クラッチと、
第４トランスファドリブンギヤと第４回転要素との間に配置される第２クラッチと、
入力軸と第１回転要素との間に配置される第３クラッチと、
入力軸と第２回転要素との間に配置される第４クラッチと、
第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキとを含むことを特徴とする請求項３記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記６個の摩擦部材は、
第１トランスファドリブンギヤと第６回転要素との間に配置される第１クラッチと、
入力軸と第４トランスファドライブギヤとの間に配置される第２クラッチと、
入力軸と第１回転要素との間に配置される第３クラッチと、
入力軸と第２回転要素との間に配置される第４クラッチと、
第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキとを含むことを特徴とする請求項３記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記６個の摩擦部材は、
入力軸と第１トランスファドライブギヤとの間に配置される第１クラッチと、
入力軸と第４トランスファドライブギヤとの間に配置される第２クラッチと、
入力軸と第１回転要素との間に配置される第３クラッチと、
入力軸と第２回転要素との間に配置される第４クラッチと、
第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキとを含むことを特徴とする請求項３記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
エンジンの動力が伝達される入力軸と、
変速された回転動力を出力する出力軸と、
第１回転要素の第１サンギヤ、第２回転要素の第１遊星キャリア、第３回転要素の第１リングギヤを含み、前記入力軸上に配置されており、前記第１、第２回転要素が前記入力軸に選択的に連結される第１遊星ギヤセットと、
第４回転要素の第２サンギヤ、第５回転要素の第２遊星キャリア、第６回転要素の第２リングギヤを含み、前記出力軸上に配置されており、前記第４回転要素は、前記入力軸に選択的に連結されると同時に、前記第１回転要素に固定連結され、前記第５回転要素は、前記第３回転要素に固定連結されると同時に、出力軸に直接連結され、前記第６回転要素が前記入力軸に可変連結される第２遊星ギヤセットと、
前記第４、第５、第６回転要素を、選択的に前記入力軸および前記第１、第３回転要素と外接ギヤ連結する４個のトランスファギヤと、
前記第１、第２、第４、第６回転要素を前記入力軸に選択的に連結するクラッチ、および前記第２、第４回転要素を変速機ハウジングに選択的に連結するブレーキからなる６個の摩擦部材とを含むことを特徴とする車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記第１、第２遊星ギヤセットは、シングルピニオン遊星ギヤセットからなることを特徴とする請求項９記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記４個のトランスファギヤは、
入力軸に連結される第１トランスファドライブギヤおよび第６回転要素に連結される第１トランスファドリブンギヤを含む第１トランスファギヤと、
第３回転要素に連結される第２トランスファドライブギヤおよび第５回転要素に連結される第２トランスファドリブンギヤを含む第２トランスファギヤと、
第１回転要素に連結される第３トランスファドライブギヤおよび第４回転要素に連結される第３トランスファドリブンギヤを含む第３トランスファギヤと、
入力軸に連結される第４トランスファドライブギヤおよび第４回転要素に連結される第４トランスファドリブンギヤからなる第４トランスファギヤと、
を含むことを特徴とする請求項９記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記６個の摩擦部材は、
第１トランスファドリブンギヤと第６回転要素との間に配置される第１クラッチと、
第４トランスファドリブンギヤと第４回転要素との間に配置される第２クラッチと、
入力軸と第１回転要素との間に配置される第３クラッチと、
入力軸と第２回転要素との間に配置される第４クラッチと、
第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項１１記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
各変速段は、前記６個の摩擦部材のうち２個の摩擦部材の締結によって実現され、
前記第１クラッチと第１ブレーキが作動して前進１速が実現され、
前記第１クラッチと第２ブレーキが作動して前進２速が実現され、
前記第１クラッチと第２クラッチが作動して前進３速が実現され、
前記第１クラッチと第３クラッチが作動して前進４速が実現され、
前記第１クラッチと第４クラッチが作動して前進５速が実現され、
前記第３クラッチと第４クラッチが作動して前進６速が実現され、
前記第２クラッチと第４クラッチが作動して前進７速が実現され、
前記第４クラッチと第２ブレーキが作動して前進８速が実現され、
前記第２クラッチと第１ブレーキが作動して後進１速が実現され、
前記第３クラッチと第１ブレーキが作動して後進２速が実現されることを特徴とする請求項１２記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記６個の摩擦部材は、
入力軸と第１トランスファドライブギヤとの間に配置される第１クラッチと、
第４トランスファドリブンギヤと第４回転要素との間に配置される第２クラッチと、
入力軸と第１回転要素との間に配置される第３クラッチと、
入力軸と第２回転要素との間に配置される第４クラッチと、
第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項１１記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記６個の摩擦部材は、
第１トランスファドリブンギヤと第６回転要素との間に配置される第１クラッチと、
入力軸と第４トランスファドライブギヤとの間に配置される第２クラッチと、
入力軸と第１回転要素との間に配置される第３クラッチと、
入力軸と第２回転要素との間に配置される第４クラッチと、
第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項１１記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記６個の摩擦部材は、
入力軸と第１トランスファドライブギヤとの間に配置される第１クラッチと、
入力軸と第４トランスファドライブギヤとの間に配置される第２クラッチと、
入力軸と第１回転要素との間に配置される第３クラッチと、
入力軸と第２回転要素との間に配置される第４クラッチと、
第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項１１記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。