JP4061932B2

JP4061932B2 - Automatic transmission

Info

Publication number: JP4061932B2
Application number: JP2002078108A
Authority: JP
Inventors: 周二永野; 耕治郎倉持
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2022-03-20
Also published as: JP2003278852A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速機に係り、特に、２軸の一方に遊星歯車式の変速機構が設けられているとともに、その変速機構と他方の軸との間で動力を伝達する２系統の伝達機構を備えている自動変速機の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
(a) 動力源によって回転駆動される入力軸と、(b) その入力軸と平行に配設された出力軸と、(c) 出力軸と同軸に配設された遊星歯車式の変速機構と、(d) その変速機構と前記入力軸との間で互いに異なる変速比で動力伝達を行う２系統の伝達機構と、(e) その２系統の伝達機構に対応してそれぞれ設けられ、その伝達機構による動力伝達を接続、遮断する複数の断続装置と、を有し、(f) 前記入力軸の回転を６段等の多段階で変速して前記出力軸から駆動輪へ出力する車両用の自動変速機が、例えば特開平４−２１９５５３号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の自動変速機は、複数の断続装置が総て変速機構と同じ出力軸側の軸方向に設けられていたため、軸方向長さが長くなり、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型のトランスアクスルに適用することが難しかった。また、これ等の断続装置（油圧式クラッチなど）に対する給油回路、支持構造等が複雑になり、更に全長が長くなる要因となっていた。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、２軸の一方に遊星歯車式の変速機構が設けられているとともに、その変速機構と他方の軸との間で動力を伝達する２系統の伝達機構を備えている自動変速機の軸方向長さを短くするとともに簡素な構造にすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 動力源によって回転駆動される入力部材と、(b) その入力部材と平行な軸心まわりに回転可能に配設された出力部材と、(c) その出力部材と同心に配設された遊星歯車式の変速機構と、(d) 前記入力部材と前記変速機構との間で動力伝達を行う２系統の伝達機構と、(e) その２系統の伝達機構に対応してそれぞれ設けられ、その伝達機構による動力伝達を接続、遮断する一対の断続装置と、を有し、(f) 前記入力部材の回転を変速して前記出力部材から出力する自動変速機において、(g) 前記一対の断続装置は、前記入力部材に配設されているとともに、(h) 前記変速機構は２組の遊星歯車装置と複数のクラッチおよびブレーキを有し、前記一対の断続装置の接続、遮断の切換と合わせて７段の多段変速を達成するものであり、 (i) 前記２系統の伝達機構は、第１噛合歯車対および第２噛合歯車対にて構成されているとともに、その第１噛合歯車対のギヤ比ｉ１は第２噛合歯車対のギヤ比ｉ２よりも大きく、 (j) 前記一対の断続装置は、前記第１噛合歯車対を前記入力部材に連結する第１クラッチ、および前記第２噛合歯車対を前記入力部材に連結する第２クラッチにて構成されており、 (k) 前記遊星歯車式の変速機構は、第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置を有し、それ等の第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置のサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの一部が互いに連結されることによって４つの回転要素が構成されるとともに、その４つの回転要素の回転速度を直線で結ぶことができる共線図上においてその４つの回転要素を一端から他端へ向かって順番に第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、および第４回転要素とした時、第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１噛合歯車対に選択的に連結され、第３回転要素は前記第２噛合歯車対に一体的に連結されるとともに第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第４回転要素は第４クラッチを介して前記第１噛合歯車対に選択的に連結されるとともに第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第２回転要素は前記出力部材に連結されて回転を出力するようになっていることを特徴とする。
なお、上記第１噛合歯車対および第２噛合歯車対のギヤ比ｉ１、ｉ２は、何れも出力部材側の歯車の歯数Ｚｏと入力部材側の歯車の歯数Ｚｉとの歯数比Ｚｏ／Ｚｉである。
第２発明は、 (a) 動力源によって回転駆動される入力部材と、 (b) その入力部材と平行な軸心まわりに回転可能に配設された出力部材と、 (c) その出力部材と同心に配設された遊星歯車式の変速機構と、 (d) 前記入力部材と前記変速機構との間で動力伝達を行う２系統の伝達機構と、 (e) その２系統の伝達機構に対応してそれぞれ設けられ、その伝達機構による動力伝達を接続、遮断する一対の断続装置と、を有し、 (f) 前記入力部材の回転を変速して前記出力部材から出力する自動変速機において、 (g) 前記一対の断続装置は、前記入力部材に配設されているとともに、 (h) 前記変速機構は２組の遊星歯車装置と複数のクラッチおよびブレーキを有し、前記一対の断続装置の接続、遮断の切換と合わせて７段の多段変速を達成するものであり、 (i) 前記２系統の伝達機構は、第１噛合歯車対および第２噛合歯車対にて構成されているとともに、その第１噛合歯車対のギヤ比ｉ１は第２噛合歯車対のギヤ比ｉ２よりも大きく、 (j) 前記一対の断続装置は、前記第１噛合歯車対を前記入力部材に連結する第１クラッチ、および前記第２噛合歯車対を前記入力部材に連結する第２クラッチにて構成されており、 (k) 前記遊星歯車式の変速機構は、第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置を有し、 (k-1) それ等の第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置のサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの一部が互いに連結されることによって４つの回転要素が構成されるとともに、その４つの回転要素の回転速度を直線で結ぶことができる共線図上においてその４つの回転要素を一端から他端へ向かって順番に第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、および第４回転要素とした時、第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１噛合歯車対に選択的に連結され、第３回転要素は前記第２噛合歯車対に一体的に連結されるとともに第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第４回転要素は第４クラッチを介して前記第１噛合歯車対に選択的に連結されるとともに第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第２回転要素は前記出力部材に連結されて回転を出力するようになっている一方、 (k-2) 前記第１クラッチ、第３クラッチ、および第１ブレーキが係合させられることによって最も大きな変速比の第１変速段が成立させられ、前記第１クラッチ、第３クラッチ、および第２ブレーキが係合させられることによって前記第１変速段よりも変速比が小さい第２変速段が成立させられ、前記第１クラッチ、第３クラッチ、および第４クラッチが係合させられることによって前記第２変速段よりも変速比が小さい第３変速段が成立させられ、前記第１クラッチ、第２クラッチ、および第３クラッチが係合させられることによって前記第３変速段よりも変速比が小さい第４変速段が成立させられ、前記第２クラッチ、第３クラッチ、および第４クラッチが係合させられることによって前記第４変速段よりも変速比が小さい第５変速段が成立させられ、前記第１クラッチ、第２クラッチ、および第４クラッチが係合させられることによって前記第５変速段よりも変速比が小さい第６変速段が成立させられ、前記第２クラッチ、および第２ブレーキが係合させられることによって前記第６変速段よりも変速比が小さい第７変速段が成立させられ、前記第１クラッチ、第４クラッチ、および第１ブレーキが係合させられることによって後進変速段が成立させられることを特徴とする。
なお、上記変速比は、（入力部材の回転速度／出力部材の回転速度）で、数字が小さくなる程、言い換えれば第１変速段から第７変速段へ向かうに従って、出力部材は増速回転させられる。
第３発明は、第１発明または第２発明の自動変速機において、 (a) 前記第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置は何れもシングルピニオン型であり、 (b) 前記第１回転要素は第１遊星歯車装置のサンギヤで、前記第２回転要素は互いに連結された前記第１遊星歯車装置のキャリアおよび前記第２遊星歯車装置のリングギヤで、前記第３回転要素は互いに連結された前記第１遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２遊星歯車装置のキャリアで、前記第４回転要素は前記第２遊星歯車装置のサンギヤであることを特徴とする。
第４発明は、第１発明または第２発明の自動変速機において、 (a) 前記第１遊星歯車装置はダブルピニオン型で、前記第２遊星歯車装置はシングルピニオン型であり、 (b) 前記第１回転要素は第１遊星歯車装置のサンギヤで、前記第２回転要素は互いに連結された前記第１遊星歯車装置および前記第２遊星歯車装置のリングギヤで、前記第３回転要素は互いに連結された前記第１遊星歯車装置および前記第２遊星歯車装置のキャリアで、前記第４回転要素は前記第２遊星歯車装置のサンギヤであることを特徴とする。
【０００６】
第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかの自動変速機において、前記一対の断続装置を構成している前記第１クラッチおよび前記第２クラッチは、軸方向において前記変速機構と重なるように設けられていることを特徴とする。
【０００７】
第６発明は、第１発明〜第５発明の何れかの自動変速機において、前記自動変速機は車両用であることを特徴とする。
【０００８】
第７発明は、第１発明〜第６発明の何れかの自動変速機において、前記２系統の伝達機構を構成している前記第１噛合歯車対および前記第２噛合歯車対は、前記変速機構の前記第１遊星歯車装置および前記第２遊星歯車装置の両側に離間して設けられていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
このような自動変速機においては、２系統の伝達機構による動力伝達を接続、遮断する一対の断続装置（第１クラッチおよび第２クラッチ）が、変速機構が配設された側と反対側の入力部材に配設されているため、それ等の断続装置の油路や支持構造等を簡単に構成できるとともに、変速機全体の軸方向長さを短縮することが可能で、横置き型のトランスアクスルの車両用自動変速機などにも好適に用いられるようになる。特に、７段の多段変速が可能な自動変速機が、２組の遊星歯車装置と第１噛合歯車対、第２噛合歯車対、４つのクラッチおよび２つのブレーキによって、簡単で軽量且つコンパクトに構成される。
第２発明では、第１変速段〜第６変速段の間では、４つのクラッチおよび２つのブレーキの何れか２つを掴み換えるだけで各変速段の変速を行うことができる一方、第６変速段と第７変速段との間では、第１クラッチおよび第４クラッチが共に解放または係合されるが、第７変速段では何れか一方が係合状態のままでも差し支えないため、変速に際しては何れか一方を先行して解放または係合すれば良く、実質的にそれ等の何れか１つと第２ブレーキとの掴み換えで変速制御を行うことができる。したがって、第１変速段〜第７変速段の総ての変速において、４つのクラッチおよび２つのブレーキの何れか２つを掴み換えるだけで良く、変速制御が容易で変速ショックの発生が抑制される。
また、第５発明では断続装置を構成している第１クラッチおよび第２クラッチが軸方向において変速機構と重なるように設けられているため、軸方向長さが一層短くなる。
【００１１】
第７発明では、２系統の伝達機構を構成している第１噛合歯車対および第２噛合歯車対が、変速機構の第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置の両側に離間して設けられているため、遊星歯車装置と噛合歯車対とが干渉することなく入力部材と出力部材とを接近して配置することが可能で、軸方向寸法だけでなく軸間距離も小さくできて一層コンパクトに構成できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は車両用自動変速機に好適に適用され、例えば内燃機関等の走行用動力源からトルクコンバータなどの流体継手を経て入力部材に回転が入力され、所定の変速比で変速して出力歯車や出力軸などの出力部材から差動装置を経て左右の駆動輪に伝達されるが、車両用以外の自動変速機にも適用され得る。入力部材は、例えばトルクコンバータのタービン軸などである。
【００１４】
また、自動変速機の軸線が車両の幅方向となるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型のトランスアクスルに特に好適に適用されるが、自動変速機の軸線が車両の前後方向となるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両などの縦置き型の自動変速機に適用することも可能である。
【００１５】
自動変速機は、アクセル操作量や車速などの運転状態に応じて自動的に変速段を切り換えるものでも良いが、運転者のスイッチ操作（アップダウン操作など）に従って変速段を切り換えるものでも良い。
【００１６】
２系統の伝達機構を構成している第１噛合歯車対および第２噛合歯車対は、第７発明のように第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置の両側に離間して設けられるが、第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置の一方の側に並べて配設したり、軸方向においてそれ等の第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置と同じ位置に配設したりするなど、種々の態様が可能である。
【００２０】
第４発明の実施に際しては、第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤがそれぞれ共通の部材にて構成されるとともに、第２遊星歯車装置のピニオンギヤが第１遊星歯車装置の第２ピニオンギヤ（外側のピニオンギヤ）を兼ねるラビニヨ型の遊星歯車列とすることができる。
【００２１】
前記第１クラッチ〜第４クラッチ、第１ブレーキ、第２ブレーキとしては、油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式や単板式などの油圧式摩擦係合装置が好適に用いられるが、電磁式等の他の形式の係合装置を採用することもできる。変速制御を容易にするため、それ等のブレーキやクラッチと並列に一方向クラッチを設けることもできる。例えば第１ブレーキと並列に一方向クラッチを設ければ、第１クラッチおよび第３クラッチを係合させるだけで第１変速段が成立させられ、更に第２ブレーキを係合させるだけで第２変速段へ切り換えることができる。エンジンブレーキが必要無い場合には、ブレーキに代えて一方向クラッチを設けるだけでも良い。回転を停止する点で一方向クラッチはブレーキと同様の機能が得られるのである。
【００２２】
前記第１遊星歯車装置と第２遊星歯車装置との位置関係は特に限定されず、クラッチやブレーキについても、例えば一端部に集中して配置するなど種々の態様が可能である。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型のトランスアクスルの骨子図で、ガソリンエンジン等の内燃機関によって構成されているエンジン１０の出力は、トルクコンバータ１２、平行２軸型の自動変速機１４、差動装置１６を経て図示しない左右の駆動輪へ伝達されるようになっている。トルクコンバータ１２は、エンジン１０のクランク軸１８と連結されているポンプ翼車２０と、自動変速機１４の入力軸２２に連結されたタービン翼車２４と、一方向クラッチ２６を介して非回転部材であるハウジング２８に固定されたステータ３０と、図示しないダンパを介して上記入力軸２２に連結されたロックアップクラッチ３２とを備えている。上記エンジン１０は走行用の動力源で、入力軸２２は入力部材である。
【００２４】
自動変速機１４は、前記入力軸２２と、その入力軸２２と平行に配設された出力軸３４と、その出力軸３４と同軸に配設された遊星歯車式の主変速機構３６とを備えており、２組の第１噛合歯車対３８および第２噛合歯車対４０を介して入力軸２２から主変速機構３６へ動力伝達が行われるようになっている。これらの第１噛合歯車対３８および第２噛合歯車対４０は、２系統の伝達機構として機能するもので、それぞれ互いに噛み合う一対の歯車３８ａおよび３８ｂ、４０ａおよび４０ｂを備えているとともに、第１噛合歯車対３８のギヤ比ｉ１は第２噛合歯車対４０のギヤ比ｉ２よりも大きい。ギヤ比ｉ１、ｉ２は、主変速機構３６側の歯車３８ｂ、４０ｂの歯数Ｚｏと入力軸２２側の歯車３８ａ、４０ａの歯数Ｚｉとの歯数比Ｚｏ／Ｚｉで、本実施例では第１噛合歯車対３８のギヤ比ｉ１は１．０より大きく、第２噛合歯車対４０のギヤ比ｉ２は１．０より小さい。また、入力軸２２側の歯車３８ａ、４０ａは、それぞれ第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２によって入力軸２２に選択的に或いは同時に連結されるようになっている。第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２は、それぞれ第１噛合歯車対３８、第２噛合歯車対４０による動力伝達を接続、遮断する断続装置に相当するもので、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式の油圧式摩擦係合装置である。
【００２５】
主変速機構３６は、キャリアとリングギヤとがそれぞれ相互に連結されることにより所謂ＣＲ−ＣＲ結合の遊星歯車装置を構成するシングルピニオン型の一対の第１遊星歯車装置４２および第２遊星歯車装置４４を備えており、それ等の構成要素の一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されている。具体的には、第１遊星歯車装置４２のサンギヤＳ１によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第１遊星歯車装置４２のキャリアＣＡ１および第２遊星歯車装置４４のリングギヤＲ２が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第１遊星歯車装置４２のリングギヤＲ１および第２遊星歯車装置４４のキャリアＣＡ２が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第２遊星歯車装置４４のサンギヤＳ２によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。そして、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ１）は第３クラッチＣ３を介して前記第１噛合歯車対３８の歯車３８ｂに選択的に連結され、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ１、キャリアＣＡ２）は前記第２噛合歯車対４０の歯車４０ｂに一体的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１によりハウジング２８に選択的に連結されて回転停止させられ、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ２）は第４クラッチＣ４を介して前記第１噛合歯車対３８の歯車３８ｂに選択的に連結されるとともに第２ブレーキＢ２によりハウジング２８に選択的に連結されて回転停止させられ、第２回転要素ＲＭ２（キャリアＣＡ１、リングギヤＲ２）は前記出力軸３４に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式の油圧式摩擦係合装置である。
【００２６】
図２の(a) は、上記主変速機構３６の各回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４の回転速度を直線で結ぶことができる共線図で、４本の縦線は左側から順番に第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ１）、第２回転要素ＲＭ２（キャリアＣＡ１、リングギヤＲ２）、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ１、キャリアＣＡ２）、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ２）を表しており、それ等の間隔は第１遊星歯車装置４２のギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１および第２遊星歯車装置４４のギヤ比ρ２に応じて定められる。また、縦軸は回転速度で、「１．０」は入力軸２２の基準回転速度、「１／ｉ１」は前記クラッチＣ１から第１噛合歯車対３８を経て主変速機構３６に入力される回転速度で、「１／ｉ２」は前記クラッチＣ２から第２噛合歯車対４０を経て主変速機構３６に入力される回転速度である。
【００２７】
そして、この共線図から明らかなように、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第１回転要素ＲＭ１が第１噛合歯車対３８を介して回転速度「１／ｉ１」で減速回転させられるとともに第３回転要素ＲＭ３が回転停止させられると、出力軸３４に連結された第２回転要素ＲＭ２は「１ｓｔ」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比の第１変速段「１ｓｔ」が成立させられる。第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第１回転要素ＲＭ１が第１噛合歯車対３８を介して回転速度「１／ｉ１」で減速回転させられるとともに第４回転要素ＲＭ４が回転停止させられると、第２回転要素ＲＭ２は「２ｎｄ」で示す回転速度で回転させられ、第１変速段「１ｓｔ」よりも変速比が小さい第２変速段「２ｎｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、および第４クラッチＣ４が係合させられて、主変速機構３６が第１噛合歯車対３８を介して一体的に回転させられると、第２回転要素ＲＭ２は「３ｒｄ」で示す回転速度すなわち第１噛合歯車対３８の歯車３８ｂと同じ回転速度「１／ｉ１」で回転させられ、第２変速段「２ｎｄ」よりも変速比が小さい第３変速段「３ｒｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および第３クラッチＣ３が係合させられて、第１回転要素ＲＭ１が第１噛合歯車対３８を介して回転速度「１／ｉ１」で減速回転させられるとともに、第３回転要素ＲＭ３が第２噛合歯車対４０を介して回転速度「１／ｉ２」で増速回転させられると、第２回転要素ＲＭ２は「４ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第３変速段「３ｒｄ」よりも変速比が小さい第４変速段「４ｔｈ」が成立させられる。第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、および第４クラッチＣ４が係合させられて、主変速機構３６が第２噛合歯車対４０を介して一体的に回転させられると、第２回転要素ＲＭ２は「４ｔｈ」で示す回転速度すなわち第２噛合歯車対４０の歯車４０ｂと同じ回転速度「１／ｉ２」で回転させられ、第４変速段「４ｔｈ」よりも変速比が小さい第５変速段「５ｔｈ」が成立させられる。第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および第４クラッチＣ４が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４が第１噛合歯車対３８を介して回転速度「１／ｉ１」で減速回転させられるとともに、第３回転要素ＲＭ３が第２噛合歯車対４０を介して回転速度「１／ｉ２」で増速回転させられると、第２回転要素ＲＭ２は「６ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第５変速段「５ｔｈ」よりも変速比が小さい第６変速段「６ｔｈ」が成立させられる。第２クラッチＣ２および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第３回転要素ＲＭ３が第２噛合歯車対４０を介して回転速度「１／ｉ２」で増速回転させられるとともに第４回転要素ＲＭ４が回転停止させられると、第２回転要素ＲＭ２は「７ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第６変速段「６ｔｈ」よりも変速比が小さい第７変速段「７ｔｈ」が成立させられる。
【００２８】
また、第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４、および第１ブレーキＢ１が係合させられると、第４回転要素ＲＭ４が第１噛合歯車対３８を介して回転速度「１／ｉ１」で減速回転させられるとともに第３回転要素ＲＭ３が回転停止させられることにより、第２回転要素ＲＭ２は「Ｒｅｖ」で示す回転速度で逆回転させられ、後進変速段「Ｒｅｖ」が成立させられる。
【００２９】
なお、動力伝達を遮断するニュートラル「Ｎ」は、特に図示していないが、例えば第１変速段「１ｓｔ」に比較してクラッチＣ１、Ｃ３を係合したまま第１ブレーキＢ１を解放したり、クラッチＣ１、Ｃ２を共に解放したり、クラッチＣ１のみを係合して他は総て解放したりするなど、種々の態様が可能である。
【００３０】
図２の(b) は、上記各変速段とクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の作動状態との関係をまとめた作動表で、「○」は係合、空欄は解放を表している。各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置４２、第２遊星歯車装置４４の各ギヤ比ρ１、ρ２や、第１噛合歯車対３８、第２噛合歯車対４０のギヤ比ｉ１、ｉ２によって適宜定められる。
【００３１】
ここで、上記クラッチＣ３、Ｃ４、およびブレーキＢ１、Ｂ２は、主変速機構３６の一端部すなわち２組の遊星歯車装置４２、４４の一端側（図１における左側）に集中して配置されているとともに、前記第１噛合歯車対３８、第２噛合歯車対４０は、２組の遊星歯車装置４２、４４と干渉しないようにそれらの両側に離間して設けられている。具体的には、第１噛合歯車対３８は、遊星歯車装置４２、４４の左側においてクラッチＣ３、Ｃ４とブレーキＢ１、Ｂ２との間に歯車３８ｂが位置するように設けられている一方、第２噛合歯車対４０は、遊星歯車装置４２、４４の右側に歯車４０ｂが位置するように設けられている。また、前記クラッチＣ１、Ｃ２は、入力軸２２の軸方向において上記主変速機構３６と重なる位置、具体的には第１クラッチＣ１は第４クラッチＣ４と略同じ位置に設けられ、第２クラッチＣ２は遊星歯車装置４２と略同じ位置に設けられている。なお、クラッチＣ１、Ｃ２は、何れも図１において噛合歯車対３８、４０の左側に設けられているが、それ等の噛合歯車対３８、４０の右側に配設することもできる。
【００３２】
そして、上記主変速機構３６から出力軸３４へ伝達された回転は、出力歯車４６から差動装置１６へ伝達される。出力軸３４は出力部材に相当する。なお、差動装置１６は軸線（車軸）に対して対称的に構成されているため、下側を省略して示してある。
【００３３】
このように本実施例の車両用自動変速機１４は、２組の遊星歯車装置４２、４４と第１噛合歯車対３８、第２噛合歯車対４０、４つのクラッチＣ１〜Ｃ４および２つのブレーキＢ１、Ｂ２によって前進７段の多段変速が達成されるため、簡単で軽量且つコンパクトに構成され、車両への搭載性が向上する。特に、第１噛合歯車対３８、第２噛合歯車対４０による動力伝達を接続、遮断する第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２が、主変速機構３６が配設された側と反対の入力軸２２に設けられているため、それ等のクラッチＣ１、Ｃ２の油路や支持構造等を簡単に構成できるとともに、自動変速機１４の全体の軸方向長さが短縮され、横置き型のトランスアクスルに好適に用いられる。本実施例では、クラッチＣ１、Ｃ２が軸方向において主変速機構３６と重なるように設けられているため、軸方向長さが一層短縮される。
【００３４】
また、入力軸２２から主変速機構３６へ動力を伝達する伝達機構が、主変速機構３６の遊星歯車装置４２、４４の両側に離間して設けられた噛合歯車対３８、４０によって構成されているため、遊星歯車装置４２、４４と噛合歯車対３８、４０とが干渉することなく入力軸２２と主変速機構３６、更には出力軸３４とを接近して配設でき、軸方向寸法だけでなく軸間距離も小さくなって一層コンパクトに構成される。
【００３５】
また、本実施例の自動変速機１４は、図２(b) から明らかなように、第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」の間では、クラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１、Ｂ２の何れか２つを掴み換えるだけで各変速段の変速を行うことができる一方、第６変速段「６ｔｈ」と第７変速段「７ｔｈ」との間では、第１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４が共に解放または係合されるが、第７変速段「７ｔｈ」では何れか一方が係合状態のままでも差し支えないため、変速に際しては何れか一方を先行して解放または係合すれば良く、実質的にそれ等の何れか１つとブレーキＢ２との掴み換えで変速制御を行うことができる。したがって、第１変速段「１ｓｔ」〜第７変速段「７ｔｈ」の総ての変速において、クラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１、Ｂ２の何れか２つを掴み換えるだけで良く、変速制御が容易で変速ショックの発生が抑制される。
【００３６】
一方、上記実施例の自動変速機１４は、ＣＲ−ＣＲ結合の遊星歯車装置を有する主変速機構３６を備えていたが、図３に示す自動変速機５０のように、ラビニヨ型の遊星歯車装置を有する主変速機構５２を採用することもできる。この場合は、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置５４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置５６とを備えており、第１遊星歯車装置５４および第２遊星歯車装置５６のキャリアＣＡおよびリングギヤＲがそれぞれ共通の部材にて構成されるとともに、第２遊星歯車装置５６のピニオンギヤが第１遊星歯車装置５４の第２ピニオンギヤ（外側のピニオンギヤ）を兼ねている。そして、第１遊星歯車装置５４のサンギヤＳ１によって第１回転要素ＲＭ１を構成し、第１遊星歯車装置５４および第２遊星歯車装置５６の共通のリングギヤＲによって第２回転要素ＲＭ２を構成し、第１遊星歯車装置５４および第２遊星歯車装置５６の共通のキャリアＣＡによって第３回転要素ＲＭ３を構成し、第２遊星歯車装置５６のサンギヤＳ２によって第４回転要素ＲＭ４を構成して、前記実施例と同様にクラッチＣ３、Ｃ４、およびブレーキＢ１、Ｂ２を用いて、各回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４を相互に、或いはハウジング２８、第１噛合歯車対３８、第２噛合歯車対４０、出力軸３４に連結すれば、図４に示すように前記実施例と同様の共線図が得られ、同じ作動表に従って前進７段および後進１段の変速段を成立させることができる。また、各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置５４、第２遊星歯車装置５６の各ギヤ比ρ１、ρ２や、第１噛合歯車対３８、第２噛合歯車対４０のギヤ比ｉ１、ｉ２によって適宜定められる。図３および図４は、前記図１および図２に対応する図である。
【００３７】
本実施例では、前記実施例と同様の作用効果が得られるのに加えて、ラビニヨ型の遊星歯車装置を有する主変速機構５２が用いられているため、軸方向長さを一層短くすることができる。
【００３８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両用駆動装置（トランスアクスル）の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の自動変速機の各変速段を成立させるためのクラッチおよびブレーキの係合、解放状態を説明する図で、(a) は共線図、(b) は作動表である。
【図３】本発明の別の実施例を説明する図で、図１に対応する骨子図である。
【図４】図３の自動変速機の各変速段を成立させるためのクラッチおよびブレーキの係合、解放状態を説明する図で、(a) は共線図、(b) は作動表である。
【符号の説明】
１０：エンジン（動力源）１４、５０：自動変速機２２：入力軸（入力部材）３４：出力軸（出力部材）３６、５２：主変速機構（変速機構）３８：第１噛合歯車対（伝達機構）４０：第２噛合歯車対（伝達機構）４２、４４、５４、５６：遊星歯車装置Ｃ１：第１クラッチ（断続装置）Ｃ２：第２クラッチ（断続装置）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic transmission, and in particular, a planetary gear type transmission mechanism is provided on one of two shafts, and two transmission mechanisms for transmitting power between the transmission mechanism and the other shaft are provided. The present invention relates to an improvement of an automatic transmission provided.
[0002]
[Prior art]
(a) an input shaft that is rotationally driven by a power source; (b) an output shaft disposed parallel to the input shaft; and (c) a planetary gear type transmission mechanism disposed coaxially with the output shaft; (D) two transmission mechanisms for transmitting power at different transmission ratios between the transmission mechanism and the input shaft; and (e) two transmission mechanisms corresponding to the two transmission mechanisms. A plurality of intermittent devices for connecting and disconnecting the power transmission by the mechanism, and (f) for a vehicle that shifts the rotation of the input shaft in multiple stages, such as six stages, and outputs it from the output shaft to the drive wheels. An automatic transmission is described, for example, in JP-A-4-219553.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional automatic transmission, since a plurality of intermittent devices are all provided in the axial direction on the same output shaft side as the transmission mechanism, the axial length becomes long, and FF (front engine / front drive) ) It was difficult to apply to a horizontal transaxle such as a vehicle. In addition, the oil supply circuit and the support structure for these interrupting devices (such as a hydraulic clutch) are complicated, which further increases the overall length.
[0004]
The present invention has been made in the background of the above circumstances. The object of the present invention is to provide a planetary gear type transmission mechanism on one of the two shafts, and between the transmission mechanism and the other shaft. An automatic transmission having two transmission mechanisms for transmitting power is shortened in the axial direction and has a simple structure.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve such an object, the first invention comprises: (a) an input member that is rotationally driven by a power source; and (b) an output member that is rotatably disposed about an axis parallel to the input member. , (C)With its output memberA planetary gear type transmission mechanism arranged concentrically; and (d) the input unitWith materialsTwo transmission mechanisms for transmitting power to and from the transmission mechanism; and (e) a pair of intermittent devices that are provided corresponding to the two transmission mechanisms and connect and disconnect the power transmission by the transmission mechanism. (F) In an automatic transmission that shifts the rotation of the input member and outputs it from the output member, (g) the pair of intermittent devices includes the input unitMaterialAnd (h) the speed change mechanism has two sets of planetary gear units and a plurality of clutches and brakes.SteppedTo achieve multi-speedYes, (i) The two transmission mechanisms are constituted by a first meshing gear pair and a second meshing gear pair, and the gear ratio i1 of the first meshing gear pair is larger than the gear ratio i2 of the second meshing gear pair. , (j) The pair of interrupting devices includes a first clutch that connects the first meshing gear pair to the input member, and a second clutch that couples the second meshing gear pair to the input member, (k) The planetary gear type speed change mechanism has a first planetary gear device and a second planetary gear device, and part of the sun gear, carrier, and ring gear of the first planetary gear device and the second planetary gear device are mutually connected. By connecting the four rotating elements, the four rotating elements can be connected in order from one end to the other end on a collinear diagram in which the rotational speeds of the four rotating elements can be connected by a straight line. When the first rotating element, the second rotating element, the third rotating element, and the fourth rotating element are used, the first rotating element is selectively connected to the first meshing gear pair via the third clutch, The rotating element is integrally connected to the second meshing gear pair and selectively stopped by the first brake, and the fourth rotating element is selectively connected to the first meshing gear pair via the fourth clutch. Concatenated Both are selectively rotated stopped by the second brake, a second rotating element adapted to output rotation is coupled to said output memberIt is characterized by that.
  Note that the gear ratios i1 and i2 of the first meshing gear pair and the second meshing gear pair are both the gear ratio Zo / the gear number Zo of the gear on the output member side and the gear number Zi of the gear on the input member side. Zi.
  The second invention is (a) An input member that is rotationally driven by a power source; (b) An output member disposed rotatably about an axis parallel to the input member; (c) A planetary gear type speed change mechanism disposed concentrically with the output member; (d) Two transmission mechanisms for transmitting power between the input member and the transmission mechanism; (e) Each having two pairs of transmission mechanisms, and having a pair of intermittent devices for connecting and blocking power transmission by the transmission mechanisms, (f) In an automatic transmission that shifts the rotation of the input member and outputs it from the output member, (g) The pair of interrupting devices are disposed on the input member, (h) The speed change mechanism has two sets of planetary gear devices and a plurality of clutches and brakes, and achieves a multi-speed change of 7 steps together with connection and disconnection switching of the pair of interrupting devices, (i) The two transmission mechanisms are constituted by a first meshing gear pair and a second meshing gear pair, and the gear ratio i1 of the first meshing gear pair is larger than the gear ratio i2 of the second meshing gear pair. , (j) The pair of interrupting devices includes a first clutch that connects the first meshing gear pair to the input member, and a second clutch that couples the second meshing gear pair to the input member, (k) The planetary gear type speed change mechanism has a first planetary gear device and a second planetary gear device, (k-1) A part of the sun gear, carrier, and ring gear of the first planetary gear device and the second planetary gear device are connected to each other to constitute four rotating elements, and the rotational speeds of the four rotating elements are set. When the four rotating elements on the collinear diagram that can be connected by a straight line are sequentially turned from one end to the other end as the first rotating element, the second rotating element, the third rotating element, and the fourth rotating element, The first rotating element is selectively connected to the first meshing gear pair via a third clutch, and the third rotating element is integrally connected to the second meshing gear pair and selectively by the first brake. The rotation is stopped, the fourth rotating element is selectively connected to the first meshing gear pair via the fourth clutch and is selectively stopped by the second brake, and the second rotating element is While being connected to the member and outputs the rotation, (k-2) The first clutch, the third clutch, When the first brake is engaged, the first gear stage having the largest gear ratio is established, and when the first clutch, the third clutch, and the second brake are engaged, the first gear stage is established. A second gear stage having a smaller gear ratio is established, and the first gear, the third clutch, and the fourth clutch are engaged to form a third gear stage having a smaller gear ratio than the second gear stage. Is established, and the first clutch, the second clutch, and the third clutch are engaged to establish a fourth shift stage having a smaller speed ratio than the third shift stage, and the second clutch, When the third clutch and the fourth clutch are engaged, a fifth shift stage having a gear ratio smaller than that of the fourth shift stage is established, and the first clutch, the second clutch And a fourth clutch that is smaller than the fifth gear is established, and the second clutch and the second brake are engaged. A seventh shift stage having a smaller gear ratio than the sixth shift stage is established, and the reverse shift stage is established by engaging the first clutch, the fourth clutch, and the first brake. To do.
  The gear ratio is (rotation speed of the input member / rotation speed of the output member). The smaller the number, in other words, the output member is rotated at an increased speed from the first gear to the seventh gear. It is done.
  A third invention is the automatic transmission of the first invention or the second invention, (a) Each of the first planetary gear device and the second planetary gear device is a single pinion type, (b) The first rotating element is a sun gear of a first planetary gear device, the second rotating element is a carrier of the first planetary gear device and a ring gear of the second planetary gear device that are connected to each other, and the third rotating element is The ring gear of the first planetary gear unit and the carrier of the second planetary gear unit connected to each other, and the fourth rotating element is a sun gear of the second planetary gear unit.
  A fourth invention is the automatic transmission of the first invention or the second invention, (a) The first planetary gear device is a double pinion type, and the second planetary gear device is a single pinion type, (b) The first rotating element is a sun gear of a first planetary gear unit, the second rotating element is a ring gear of the first planetary gear unit and the second planetary gear unit that are connected to each other, and the third rotating element is connected to each other. In the carrier of the first planetary gear device and the second planetary gear device, the fourth rotating element is a sun gear of the second planetary gear device.
[0006]
  First5The invention is the first inventionAny one of the fourth inventionIn the automatic transmission, the pair of intermittent devicesThe first clutch and the second clutch constitutingIs provided so as to overlap the transmission mechanism in the axial direction.
[0007]
  First6The invention is the first inventionAny one of the fifth inventionIn an automatic transmission, the automatic transmission is for vehicles.is thereIt is characterized by that.
[0008]
  First7The invention is from the first invention to the first6In any one of the automatic transmissions of the invention, the two-system transmission mechanismThe first meshing gear pair and the second meshing gear pair constituting theOf the speed change mechanismThe firstPlanetary gear setAnd the second planetary gear unitAre spaced apart on both sidesingIt is characterized by that.
[0010]
【The invention's effect】
  In such an automatic transmission, a pair of intermittent devices for connecting and blocking power transmission by two transmission mechanisms(First clutch and second clutch)Is on the opposite side of the transmission mechanisminputSince it is arranged on the member, the oil passage and support structure of such an interrupting device can be easily configured, and the axial length of the entire transmission can be shortened. The present invention is also suitably used for automatic transmissions for vehicles. In particular, 7SteppedAn automatic transmission capable of multi-stage shifting has two sets of planetary gear units.And a first meshing gear pair, a second meshing gear pair, four clutches and two brakes,Constructed compactly.
  According to the second aspect of the invention, between the first gear to the sixth gear, each gear can be shifted only by grasping any two of the four clutches and the two brakes. The first clutch and the fourth clutch are both disengaged or engaged between the first gear and the seventh gear, but either one of the seventh gear may remain engaged, Any one of them may be released or engaged in advance, and the shift control can be performed substantially by changing the grip between any one of them and the second brake. Therefore, in all the shifts from the first shift stage to the seventh shift stage, it is only necessary to change any two of the four clutches and the two brakes, the shift control is easy, and the occurrence of a shift shock is suppressed. .
  The second5Intermittence device in the invention1st clutch and 2nd clutch which compriseIs provided so as to overlap the speed change mechanism in the axial direction, the axial length is further shortened.
[0011]
  First7In the invention, the transmission system of two systemsThe first meshing gear pair and the second meshing gear pair constituting, Transmission mechanismFirstPlanetary gear setAnd second planetary gear unitAre spaced apart on both sidesingTherefore, it is possible to arrange the input member and the output member close to each other without interfering with the planetary gear device and the meshing gear pair, and not only the axial dimension but also the distance between the shafts can be reduced and the configuration can be made more compact. .
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is preferably applied to an automatic transmission for a vehicle. For example, rotation is input from a driving power source such as an internal combustion engine to a input member via a fluid coupling such as a torque converter, and a gear is output at a predetermined speed ratio. Is transmitted from the output member such as the output shaft to the left and right drive wheels via the differential device, but can also be applied to automatic transmissions other than those for vehicles. The input member is, for example, a turbine shaft of a torque converter.
[0014]
In addition, the present invention is particularly preferably applied to a horizontally installed transaxle such as an FF (front engine / front drive) vehicle in which the axis of the automatic transmission is in the width direction of the vehicle. It can also be applied to a vertical automatic transmission such as an FR (front engine / rear drive) vehicle.
[0015]
  The automatic transmission may be one that automatically switches the gear position according to the operating state such as the accelerator operation amount or the vehicle speed, but may also be one that switches the gear position according to the driver's switch operation (up / down operation, etc.).Yes.
[0016]
  Two transmission mechanismsThe first meshing gear pair and the second meshing gear pair constitutingThe second7Like the inventionFirstPlanetary gear setAnd second planetary gear unitSpaced apart on both sidesThe firstPlanetary gear setAnd second planetary gear unitArranged side by side or in the axial directionFirst of themPlanetary gear setAnd second planetary gear unitVarious modes are possible, such as disposing at the same position.
[0020]
  In carrying out the fourth invention,The carrier and the ring gear of the first planetary gear device and the second planetary gear device are each constituted by a common member, and the pinion gear of the second planetary gear device is the second pinion gear (outer pinion gear) of the first planetary gear device. A Ravigneaux type planetary gear train can also be used.
[0021]
As the first clutch to the fourth clutch, the first brake, and the second brake, a hydraulic friction engagement device such as a multi-plate type or a single plate type that is frictionally engaged by a hydraulic cylinder is preferably used. Other types of engagement devices may be employed. In order to facilitate shift control, a one-way clutch may be provided in parallel with the brakes and clutches. For example, if a one-way clutch is provided in parallel with the first brake, the first shift stage is established only by engaging the first clutch and the third clutch, and the second shift is performed only by engaging the second brake. Can switch to stage. If the engine brake is not required, a one-way clutch may be provided instead of the brake. The one-way clutch has the same function as the brake in that it stops rotating.
[0022]
The positional relationship between the first planetary gear device and the second planetary gear device is not particularly limited, and the clutch and brake can be variously arranged, for example, concentrated on one end.
[0023]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a skeleton diagram of a horizontally installed transaxle such as an FF (front engine / front drive) vehicle. An output of an engine 10 constituted by an internal combustion engine such as a gasoline engine includes a torque converter 12 and two parallel axes. It is transmitted to left and right drive wheels (not shown) via a type automatic transmission 14 and a differential 16. The torque converter 12 includes a pump impeller 20 connected to the crankshaft 18 of the engine 10, a turbine impeller 24 connected to the input shaft 22 of the automatic transmission 14, and a non-rotating member via a one-way clutch 26. A stator 30 fixed to the housing 28 and a lockup clutch 32 connected to the input shaft 22 via a damper (not shown). The engine 10 is a driving power source, and the input shaft 22 is an input member.
[0024]
The automatic transmission 14 includes the input shaft 22, an output shaft 34 disposed parallel to the input shaft 22, and a planetary gear type main transmission mechanism 36 disposed coaxially with the output shaft 34. Thus, power is transmitted from the input shaft 22 to the main transmission mechanism 36 via the two pairs of the first meshing gear pair 38 and the second meshing gear pair 40. The first meshing gear pair 38 and the second meshing gear pair 40 function as a two-system transmission mechanism, and include a pair of gears 38a and 38b, 40a and 40b that mesh with each other, and the first meshing gear. The gear ratio i1 of the gear pair 38 is larger than the gear ratio i2 of the second meshing gear pair 40. The gear ratios i1 and i2 are tooth number ratios Zo / Zi between the number of teeth Zo of the gears 38b and 40b on the main transmission mechanism 36 side and the number of teeth Zi of the gears 38a and 40a on the input shaft 22 side. The gear ratio i1 of the first meshing gear pair 38 is larger than 1.0, and the gear ratio i2 of the second meshing gear pair 40 is smaller than 1.0. The gears 38a and 40a on the input shaft 22 side are selectively or simultaneously coupled to the input shaft 22 by the first clutch C1 and the second clutch C2, respectively. The first clutch C1 and the second clutch C2 correspond to an intermittent device that connects and disconnects power transmission by the first meshing gear pair 38 and the second meshing gear pair 40, respectively, and both are frictionally engaged by a hydraulic cylinder. It is a multi-plate hydraulic friction engagement device.
[0025]
The main transmission mechanism 36 includes a pair of first and second planetary gear devices 42 and 44 of a single pinion type that constitutes a so-called CR-CR coupled planetary gear device by connecting a carrier and a ring gear to each other. The four rotating elements RM1 to RM4 are configured by connecting some of these components to each other. Specifically, the first rotating element RM1 is constituted by the sun gear S1 of the first planetary gear unit 42, and the carrier CA1 of the first planetary gear unit 42 and the ring gear R2 of the second planetary gear unit 44 are connected to each other to form the second The rotating element RM2 is configured, and the ring gear R1 of the first planetary gear unit 42 and the carrier CA2 of the second planetary gear unit 44 are coupled to each other to configure the third rotating element RM3, and the sun gear S2 of the second planetary gear unit 44 A fourth rotation element RM4 is configured. The first rotating element RM1 (sun gear S1) is selectively connected to the gear 38b of the first meshing gear pair 38 via the third clutch C3, and the third rotating element RM3 (ring gear R1, carrier CA2) is It is integrally connected to the gear 40b of the second meshing gear pair 40 and is selectively connected to the housing 28 by the first brake B1 to stop its rotation. The fourth rotating element RM4 (sun gear S2) is connected to the fourth clutch C4. And is selectively connected to the housing 28 by the second brake B2 to be stopped from rotation, and the second rotating element RM2 (carrier CA1, ring gear) is selectively connected to the gear 38b of the first meshing gear pair 38 via the second brake B2. R2) is integrally connected to the output shaft 34 to output rotation. The third clutch C3, the fourth clutch C4, the first brake B1, and the second brake B2 are all multi-plate hydraulic friction engagement devices that are frictionally engaged by a hydraulic cylinder.
[0026]
FIG. 2 (a) is a collinear diagram that can connect the rotational speeds of the rotary elements RM1 to RM4 of the main transmission mechanism 36 with straight lines. The four vertical lines are the first rotary element RM1 in order from the left side. (Sun gear S1), second rotating element RM2 (carrier CA1, ring gear R2), third rotating element RM3 (ring gear R1, carrier CA2), and fourth rotating element RM4 (sun gear S2), and their intervals are It is determined according to the gear ratio (= the number of teeth of the sun gear / the number of teeth of the ring gear) ρ1 of the first planetary gear unit 42 and the gear ratio ρ2 of the second planetary gear unit 44. The vertical axis is the rotational speed, “1.0” is the reference rotational speed of the input shaft 22, and “1 / i1” is the rotational speed input from the clutch C1 to the main transmission mechanism 36 through the first meshing gear pair 38. “1 / i2” is a rotational speed input to the main transmission mechanism 36 from the clutch C2 through the second meshing gear pair 40.
[0027]
As is apparent from this nomograph, the first clutch C1, the third clutch C3, and the first brake B1 are engaged, and the first rotating element RM1 rotates through the first meshing gear pair 38. When the third rotation element RM3 is decelerated and rotated at the speed “1 / i1” and the rotation of the third rotation element RM3 is stopped, the second rotation element RM2 connected to the output shaft 34 is rotated at the rotation speed indicated by “1st”. The first gear stage “1st” with a large gear ratio is established. The first clutch C1, the third clutch C3, and the second brake B2 are engaged, and the first rotating element RM1 is decelerated and rotated at the rotational speed “1 / i1” via the first meshing gear pair 38. When the rotation of the fourth rotation element RM4 is stopped, the second rotation element RM2 is rotated at the rotation speed indicated by “2nd”, and the second speed change stage “2nd” having a smaller gear ratio than the first speed change stage “1st”. Is established. When the first clutch C1, the third clutch C3, and the fourth clutch C4 are engaged and the main transmission mechanism 36 is integrally rotated via the first meshing gear pair 38, the second rotation element RM2 is The third speed “3rd” is rotated at the rotational speed indicated by “3rd”, that is, the same rotational speed “1 / i1” as that of the gear 38b of the first meshing gear pair 38, and the transmission gear ratio is smaller than the second speed “2nd”. Is established. The first clutch C1, the second clutch C2, and the third clutch C3 are engaged, and the first rotating element RM1 is decelerated and rotated at the rotational speed “1 / i1” via the first meshing gear pair 38. When the third rotating element RM3 is rotated at a rotational speed of “1 / i2” through the second meshing gear pair 40, the second rotating element RM2 is rotated at the rotational speed indicated by “4th”, A fourth speed “4th” having a smaller speed ratio than the third speed “3rd” is established. When the second clutch C2, the third clutch C3, and the fourth clutch C4 are engaged and the main transmission mechanism 36 is rotated integrally through the second meshing gear pair 40, the second rotation element RM2 is The fifth speed stage “5th”, which is rotated at the rotational speed indicated by “4th”, that is, the same rotational speed “1 / i2” as the gear 40b of the second meshing gear pair 40 and has a smaller gear ratio than the fourth speed stage “4th”. Is established. The first clutch C1, the second clutch C2, and the fourth clutch C4 are engaged, and the fourth rotating element RM4 is decelerated and rotated at the rotational speed “1 / i1” via the first meshing gear pair 38. When the third rotating element RM3 is rotated at a rotational speed of “1 / i2” through the second meshing gear pair 40, the second rotating element RM2 is rotated at the rotational speed indicated by “6th”. A sixth speed “6th” having a smaller speed ratio than the fifth speed “5th” is established. The second clutch C2 and the second brake B2 are engaged, and the third rotating element RM3 is rotated at a rotational speed of “1 / i2” through the second meshing gear pair 40, and the fourth rotating element RM4. When the rotation is stopped, the second rotation element RM2 is rotated at the rotation speed indicated by “7th”, and the seventh shift stage “7th” having a smaller gear ratio than the sixth shift stage “6th” is established.
[0028]
Further, when the first clutch C1, the fourth clutch C4, and the first brake B1 are engaged, the fourth rotating element RM4 is rotated at a rotational speed “1 / i1” through the first meshing gear pair 38 at a reduced speed. When the rotation of the third rotation element RM3 is stopped, the second rotation element RM2 is reversely rotated at the rotation speed indicated by “Rev”, and the reverse shift stage “Rev” is established.
[0029]
The neutral “N” for interrupting the power transmission is not particularly shown, but for example, the first brake B1 is released while the clutches C1 and C3 are engaged as compared to the first shift stage “1st”. Various modes are possible, such as releasing both the clutches C1 and C2, or engaging only the clutch C1 and releasing all others.
[0030]
FIG. 2B is an operation table summarizing the relationship between the above-described shift speeds and the operation states of the clutches C1 to C4 and the brakes B1 and B2. “◯” indicates engagement and the blank indicates release. The gear ratio of each gear stage is determined by the gear ratios ρ1 and ρ2 of the first planetary gear device 42 and the second planetary gear device 44, and the gear ratios i1 and i2 of the first meshing gear pair 38 and the second meshing gear pair 40. As appropriate.
[0031]
Here, the clutches C3 and C4 and the brakes B1 and B2 are concentrated on one end portion of the main transmission mechanism 36, that is, on one end side (left side in FIG. 1) of the two sets of planetary gear devices 42 and 44. In addition, the first meshing gear pair 38 and the second meshing gear pair 40 are provided on both sides so as not to interfere with the two planetary gear devices 42 and 44. Specifically, the first meshing gear pair 38 is provided so that the gear 38b is positioned between the clutches C3 and C4 and the brakes B1 and B2 on the left side of the planetary gear devices 42 and 44, while The meshing gear pair 40 is provided so that the gear 40 b is positioned on the right side of the planetary gear devices 42 and 44. The clutches C1 and C2 are provided at a position overlapping the main transmission mechanism 36 in the axial direction of the input shaft 22, more specifically, the first clutch C1 is provided at substantially the same position as the fourth clutch C4. Is provided at substantially the same position as the planetary gear unit 42. The clutches C1 and C2 are both provided on the left side of the meshing gear pairs 38 and 40 in FIG. 1, but may be disposed on the right side of the meshing gear pairs 38 and 40.
[0032]
The rotation transmitted from the main transmission mechanism 36 to the output shaft 34 is transmitted from the output gear 46 to the differential device 16. The output shaft 34 corresponds to an output member. In addition, since the differential device 16 is configured symmetrically with respect to the axis (axle), the lower side is omitted.
[0033]
As described above, the vehicle automatic transmission 14 according to this embodiment includes the two planetary gear units 42 and 44, the first meshing gear pair 38, the second meshing gear pair 40, the four clutches C1 to C4, and the two brakes B1. , B2 achieves a multi-speed shift of seven forward speeds, so that it is simple, lightweight and compact, and mountability to the vehicle is improved. In particular, the first clutch C1 and the second clutch C2 that connect and disconnect the power transmission by the first meshing gear pair 38 and the second meshing gear pair 40 are the input shaft 22 opposite to the side on which the main transmission mechanism 36 is disposed. Therefore, the oil passages and support structures of the clutches C1 and C2 can be easily configured, and the overall axial length of the automatic transmission 14 is shortened. Preferably used. In the present embodiment, since the clutches C1 and C2 are provided so as to overlap the main transmission mechanism 36 in the axial direction, the axial length is further shortened.
[0034]
In addition, a transmission mechanism for transmitting power from the input shaft 22 to the main transmission mechanism 36 is configured by meshing gear pairs 38 and 40 that are provided on both sides of the planetary gear devices 42 and 44 of the main transmission mechanism 36. Therefore, the input shaft 22, the main transmission mechanism 36, and the output shaft 34 can be disposed close to each other without interfering with the planetary gear devices 42, 44 and the meshing gear pairs 38, 40. The distance between the shafts is reduced, and the structure is made more compact.
[0035]
Further, as is apparent from FIG. 2 (b), the automatic transmission 14 according to the present embodiment has the clutches C1 to C4 and the brake B1, between the first speed “1st” and the sixth speed “6th”. While shifting any one of the two B2s allows the gears of the respective gears to be shifted, between the sixth gear “6th” and the seventh gear “7th”, the first clutch C1 and the fourth gear Both the clutches C4 are released or engaged, but at the seventh shift stage “7th”, either one may remain engaged, so when either one is released or engaged before shifting. The shift control can be performed substantially by changing the grip between the brake B2 and any one of them. Therefore, in all the shifts from the first shift stage “1st” to the seventh shift stage “7th”, it is only necessary to change either one of the clutches C1 to C4 and the brakes B1 and B2, and the shift control is easy. The occurrence of shift shock is suppressed.
[0036]
On the other hand, the automatic transmission 14 of the above embodiment includes the main transmission mechanism 36 having a CR-CR coupled planetary gear unit. However, like the automatic transmission 50 shown in FIG. 3, a Ravigneaux type planetary gear unit. A main transmission mechanism 52 having the above can also be employed. In this case, a double pinion type first planetary gear unit 54 and a single pinion type second planetary gear unit 56 are provided, and the carrier CA and ring gear of the first planetary gear unit 54 and the second planetary gear unit 56 are provided. R is constituted by a common member, and the pinion gear of the second planetary gear unit 56 also serves as the second pinion gear (outer pinion gear) of the first planetary gear unit 54. Then, the first rotating element RM1 is constituted by the sun gear S1 of the first planetary gear unit 54, the second rotating element RM2 is constituted by the common ring gear R of the first planetary gear unit 54 and the second planetary gear unit 56, and The third rotating element RM3 is constituted by the common carrier CA of the first planetary gear unit 54 and the second planetary gear unit 56, and the fourth rotating element RM4 is constituted by the sun gear S2 of the second planetary gear unit 56, and the above-described embodiment. In the same manner as above, using the clutches C3 and C4 and the brakes B1 and B2, the rotating elements RM1 to RM4 are connected to each other or to the housing 28, the first meshing gear pair 38, the second meshing gear pair 40, and the output shaft 34. Then, as shown in FIG. 4, a collinear chart similar to that of the above-described embodiment can be obtained, and seven forward speeds and one reverse speed can be established according to the same operation table. . Further, the gear ratios of the respective gear stages are the gear ratios ρ1 and ρ2 of the first planetary gear device 54 and the second planetary gear device 56, the gear ratio i1 of the first meshing gear pair 38 and the second meshing gear pair 40, It is determined appropriately by i2. 3 and 4 correspond to FIGS. 1 and 2 described above.
[0037]
In this embodiment, in addition to the same effects as those of the above embodiment, the main transmission mechanism 52 having a Ravigneaux type planetary gear device is used, so that the axial length can be further reduced. it can.
[0038]
As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, these are one embodiment to the last, and this invention is implemented in the aspect which added the various change and improvement based on the knowledge of those skilled in the art. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating a configuration of a vehicle drive device (transaxle) to which the present invention is applied.
2A and 2B are diagrams for explaining engagement and disengagement states of clutches and brakes for establishing each gear position of the automatic transmission shown in FIG. 1, wherein FIG. 2A is an alignment chart, and FIG. 2B is an operation table. .
FIG. 3 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention, and is a skeleton diagram corresponding to FIG. 1;
4A and 4B are diagrams for explaining engagement and disengagement states of clutches and brakes for establishing each gear stage of the automatic transmission shown in FIG. 3, wherein FIG. 4A is an alignment chart, and FIG. 4B is an operation table. .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Engine (power source) 14, 50: Automatic transmission 22: Input shaft (input member) 34: Output shaft (output member) 36, 52: Main transmission mechanism (transmission mechanism) 38: 1st meshing gear pair (transmission) Mechanism) 40: Second meshing gear pair (transmission mechanism) 42, 44, 54, 56: Planetary gear device C1: First clutch (intermittent device) C2: Second clutch (intermittent device)

Claims

動力源によって回転駆動される入力部材と、
該入力部材と平行な軸心まわりに回転可能に配設された出力部材と、
該出力部材と同心に配設された遊星歯車式の変速機構と、
前記入力部材と前記変速機構との間で動力伝達を行う２系統の伝達機構と、
該２系統の伝達機構に対応してそれぞれ設けられ、該伝達機構による動力伝達を接続、遮断する一対の断続装置と、
を有し、前記入力部材の回転を変速して前記出力部材から出力する自動変速機において、
前記一対の断続装置は、前記入力部材に配設されているとともに、
前記変速機構は２組の遊星歯車装置と複数のクラッチおよびブレーキを有し、前記一対の断続装置の接続、遮断の切換と合わせて７段の多段変速を達成するものであり、
前記２系統の伝達機構は、第１噛合歯車対および第２噛合歯車対にて構成されているとともに、該第１噛合歯車対のギヤ比ｉ１は該第２噛合歯車対のギヤ比ｉ２よりも大きく、
前記一対の断続装置は、前記第１噛合歯車対を前記入力部材に連結する第１クラッチ、および前記第２噛合歯車対を前記入力部材に連結する第２クラッチにて構成されており、
前記遊星歯車式の変速機構は、第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置を有し、該第１遊星歯車装置および該第２遊星歯車装置のサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの一部が互いに連結されることによって４つの回転要素が構成されるとともに、該４つの回転要素の回転速度を直線で結ぶことができる共線図上において該４つの回転要素を一端から他端へ向かって順番に第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、および第４回転要素とした時、第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１噛合歯車対に選択的に連結され、第３回転要素は前記第２噛合歯車対に一体的に連結されるとともに第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第４回転要素は第４クラッチを介して前記第１噛合歯車対に選択的に連結されるとともに第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第２回転要素は前記出力部材に連結されて回転を出力するようになっている
ことを特徴とする自動変速機。An input member that is rotationally driven by a power source;
An output member disposed rotatably about an axis parallel to the input member;
A planetary gear type speed change mechanism disposed concentrically with the output member ;
A transmission mechanism of two systems for performing power transmission between said transmission mechanism and the input member,
A pair of interrupting devices provided corresponding to the transmission systems of the two systems, respectively, for connecting and blocking the power transmission by the transmission mechanism;
In an automatic transmission that shifts the rotation of the input member and outputs it from the output member,
Said pair of intermittent device, together are disposed on the input member,
The speed change mechanism has two sets of planetary gear devices and a plurality of clutches and brakes, and achieves a multi-speed change of 7 steps together with connection and disconnection switching of the pair of interrupting devices ,
The two-system transmission mechanism includes a first meshing gear pair and a second meshing gear pair, and the gear ratio i1 of the first meshing gear pair is greater than the gear ratio i2 of the second meshing gear pair. big,
The pair of interrupting devices includes a first clutch that connects the first meshing gear pair to the input member, and a second clutch that couples the second meshing gear pair to the input member,
The planetary gear type speed change mechanism includes a first planetary gear device and a second planetary gear device, and a part of the sun gear, the carrier, and the ring gear of the first planetary gear device and the second planetary gear device are connected to each other. As a result, four rotating elements are configured, and the four rotating elements are arranged in order from one end to the other end on a collinear diagram in which the rotational speeds of the four rotating elements can be connected by a straight line. When the rotation element is the first rotation element, the second rotation element, the third rotation element, and the fourth rotation element, the first rotation element is selectively connected to the first meshing gear pair via the third clutch to perform the third rotation. The element is integrally connected to the second meshing gear pair and selectively stopped by the first brake, and the fourth rotating element is selectively connected to the first meshing gear pair via the fourth clutch. As Selectively be rotated stopped by second brake, the automatic transmission second rotating element, characterized in that is adapted to output the rotation is connected to the output member.

動力源によって回転駆動される入力部材と、An input member that is rotationally driven by a power source;
該入力部材と平行な軸心まわりに回転可能に配設された出力部材と、An output member disposed rotatably about an axis parallel to the input member;
該出力部材と同心に配設された遊星歯車式の変速機構と、A planetary gear type speed change mechanism disposed concentrically with the output member;
前記入力部材と前記変速機構との間で動力伝達を行う２系統の伝達機構と、Two transmission mechanisms for transmitting power between the input member and the transmission mechanism;
該２系統の伝達機構に対応してそれぞれ設けられ、該伝達機構による動力伝達を接続、遮断する一対の断続装置と、A pair of interrupting devices provided corresponding to the transmission systems of the two systems, respectively, for connecting and blocking the power transmission by the transmission mechanism;
を有し、前記入力部材の回転を変速して前記出力部材から出力する自動変速機において、In an automatic transmission that shifts the rotation of the input member and outputs it from the output member,
前記一対の断続装置は、前記入力部材に配設されているとともに、The pair of interrupting devices are disposed on the input member,
前記変速機構は２組の遊星歯車装置と複数のクラッチおよびブレーキを有し、前記一対の断続装置の接続、遮断の切換と合わせて７段の多段変速を達成するものであり、The speed change mechanism has two sets of planetary gear devices and a plurality of clutches and brakes, and achieves a multi-speed change of 7 steps together with connection and disconnection switching of the pair of interrupting devices,
前記２系統の伝達機構は、第１噛合歯車対および第２噛合歯車対にて構成されているとともに、該第１噛合歯車対のギヤ比ｉ１は該第２噛合歯車対のギヤ比ｉ２よりも大きく、The two-system transmission mechanism includes a first meshing gear pair and a second meshing gear pair, and the gear ratio i1 of the first meshing gear pair is greater than the gear ratio i2 of the second meshing gear pair. big,
前記一対の断続装置は、前記第１噛合歯車対を前記入力部材に連結する第１クラッチ、および前記第２噛合歯車対を前記入力部材に連結する第２クラッチにて構成されており、The pair of interrupting devices includes a first clutch that connects the first meshing gear pair to the input member, and a second clutch that couples the second meshing gear pair to the input member,
前記遊星歯車式の変速機構は、第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置を有し、The planetary gear type speed change mechanism has a first planetary gear device and a second planetary gear device,
該第１遊星歯車装置および該第２遊星歯車装置のサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの一部が互いに連結されることによって４つの回転要素が構成されるとともに、該４つの回転要素の回転速度を直線で結ぶことができる共線図上において該４つの回転要素を一端から他端へ向かって順番に第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、および第４回転要素とした時、第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１噛合歯車対に選択的に連A part of the sun gear, the carrier, and the ring gear of the first planetary gear device and the second planetary gear device are connected to each other to constitute four rotating elements, and the rotational speeds of the four rotating elements are linearized. When the four rotating elements on the collinear diagram that can be connected with each other as the first rotating element, the second rotating element, the third rotating element, and the fourth rotating element in order from one end to the other end, One rotation element is selectively linked to the first meshing gear pair via a third clutch. 結され、第３回転要素は前記第２噛合歯車対に一体的に連結されるとともに第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第４回転要素は第４クラッチを介して前記第１噛合歯車対に選択的に連結されるとともに第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第２回転要素は前記出力部材に連結されて回転を出力するようになっている一方、The third rotating element is integrally connected to the second meshing gear pair and is selectively stopped by a first brake. The fourth rotating element is connected to the first meshing gear via a fourth clutch. While selectively connected to the pair and selectively stopped by the second brake, the second rotating element is connected to the output member to output rotation,
前記第１クラッチ、第３クラッチ、および第１ブレーキが係合させられることによって最も大きな変速比の第１変速段が成立させられ、前記第１クラッチ、第３クラッチ、および第２ブレーキが係合させられることによって前記第１変速段よりも変速比が小さい第２変速段が成立させられ、前記第１クラッチ、第３クラッチ、および第４クラッチが係合させられることによって前記第２変速段よりも変速比が小さい第３変速段が成立させられ、前記第１クラッチ、第２クラッチ、および第３クラッチが係合させられることによって前記第３変速段よりも変速比が小さい第４変速段が成立させられ、前記第２クラッチ、第３クラッチ、および第４クラッチが係合させられることによって前記第４変速段よりも変速比が小さい第５変速段が成立させられ、前記第１クラッチ、第２クラッチ、および第４クラッチが係合させられることによって前記第５変速段よりも変速比が小さい第６変速段が成立させられ、前記第２クラッチ、および第２ブレーキが係合させられることによって前記第６変速段よりも変速比が小さい第７変速段が成立させられ、前記第１クラッチ、第４クラッチ、および第１ブレーキが係合させられることによって後進変速段が成立させられるBy engaging the first clutch, the third clutch, and the first brake, the first gear stage having the largest gear ratio is established, and the first clutch, the third clutch, and the second brake are engaged. As a result, a second shift stage having a gear ratio smaller than that of the first shift stage is established, and the first clutch, the third clutch, and the fourth clutch are engaged with each other to engage the first shift stage. A third gear position having a smaller gear ratio is established, and the fourth gear position having a smaller gear ratio than the third gear position is obtained by engaging the first clutch, the second clutch, and the third clutch. When the second clutch, the third clutch, and the fourth clutch are engaged, the fifth shift stage having a smaller gear ratio than the fourth shift stage is established. A sixth gear having a gear ratio smaller than that of the fifth gear is established by engaging the first clutch, the second clutch, and the fourth clutch, and the second clutch, A seventh shift stage having a gear ratio smaller than that of the sixth shift stage is established by engaging the brake, and a reverse shift is performed by engaging the first clutch, the fourth clutch, and the first brake. The stage is established
ことを特徴とする自動変速機。An automatic transmission characterized by that.

前記第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置は何れもシングルピニオン型であり、Each of the first planetary gear device and the second planetary gear device is a single pinion type,
前記第１回転要素は第１遊星歯車装置のサンギヤで、前記第２回転要素は互いに連結された前記第１遊星歯車装置のキャリアおよび前記第２遊星歯車装置のリングギヤで、前記第３回転要素は互いに連結された前記第１遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２遊星歯車装置のキャリアで、前記第４回転要素は前記第２遊星歯車装置のサンギヤであるThe first rotating element is a sun gear of a first planetary gear device, the second rotating element is a carrier of the first planetary gear device and a ring gear of the second planetary gear device that are connected to each other, and the third rotating element is The ring gear of the first planetary gear device and the carrier of the second planetary gear device that are connected to each other, and the fourth rotating element is a sun gear of the second planetary gear device.
ことを特徴とする請求項１または２に記載の自動変速機。The automatic transmission according to claim 1, wherein the automatic transmission is provided.

前記第１遊星歯車装置はダブルピニオン型で、前記第２遊星歯車装置はシングルピニオン型であり、The first planetary gear device is a double pinion type, and the second planetary gear device is a single pinion type,
前記第１回転要素は第１遊星歯車装置のサンギヤで、前記第２回転要素は互いに連結された前記第１遊星歯車装置および前記第２遊星歯車装置のリングギヤで、前記第３回転要素は互いに連結された前記第１遊星歯車装置および前記第２遊星歯車装置のキャリアで、前記第４回転要素は前記第２遊星歯車装置のサンギヤであるThe first rotating element is a sun gear of a first planetary gear unit, the second rotating element is a ring gear of the first planetary gear unit and the second planetary gear unit that are connected to each other, and the third rotating element is connected to each other. In the carrier of the first planetary gear device and the second planetary gear device, the fourth rotating element is a sun gear of the second planetary gear device.
ことを特徴とする請求項１または２に記載の自動変速機。The automatic transmission according to claim 1, wherein the automatic transmission is provided.

前記一対の断続装置を構成している前記第１クラッチおよび前記第２クラッチは、軸方向において前記変速機構と重なるように設けられている
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の自動変速機。The pair of intermittent said first clutch device constitutes a and the second clutch, any one of claims 1 to 4, characterized in that is provided so as to overlap with the transmission mechanism in the axial direction The automatic transmission described in 1.

前記自動変速機は車両用である
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の自動変速機。The automatic transmission according to any one of claims 1 to 5, wherein the automatic transmission is for a vehicle.

前記２系統の伝達機構を構成している前記第１噛合歯車対および前記第２噛合歯車対は、前記変速機構の前記第１遊星歯車装置および前記第２遊星歯車装置の両側に離間して設けられている
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の自動変速機。 The first meshing gear pair and the second meshing gear pair constituting the two systems of transmission mechanisms are provided separately on both sides of the first planetary gear device and the second planetary gear device of the transmission mechanism. automatic transmission according to any one of claim 1 to 6, characterized in that are.