JP4320948B2 - 変速装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速装置に関するものであり、例えば自動車の自動変速装置に用いられる変速装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車の自動変速装置に用いられる変速装置においては、前進6速・後進2速のものが要望されていたが、この要請に応えた希有の例が、特開2000−234655号公報に開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示された変速装置は、前進6速・後進2速を実現するために、摩擦ブレーキ要素を4個必要としており、部品点数が増加するという不具合がある。
【0004】
それ故に、本発明は、3個数の摩擦クラッチ要素及び3個の摩擦ブレーキ要素を用いて適宜遊星歯車機構を制御することにより、前進6速・後進2速が得られる変速装置を提供せんとすることを、その技術的課題とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記した技術的課題を解決するために講じた第1の技術的手段は、請求項1に示すように、
「入力軸と、
出力軸と、
第1列のダブルピニオンプラネタリギヤG1と、
第2列のシングルピニオンプラネタリギヤG2と、
第3列のシングルピニオンプラネタリギヤG3と、
前記第2列のシングルピニオンプラネタリギヤG2と前記第3列のシングルピニオンプラネタリギヤG3とを連結し、前記第1列のダブルピニオンプラネタリギヤG1のリングギヤR1と連結する第1の軸要素J1と、第2の軸要素J2と、第3の軸要素J3と、軸要素J4と、を具備させ且つ前記第3の軸要素J3を前記出力軸に連結したプラネタリギヤユニットG23と、
前記入力軸と前記第2の軸要素J2とを選択的に連結するための第1の摩擦クラッチ要素C1と、
前記入力軸と前記第1列のダブルピニオンプラネタリギヤG1のサンギヤS1とを選択的に連結するための第2の摩擦クラッチ要素C2と、
前記サンギヤS1と前記第1列のダブルピニオンプラネタリギヤG1のキャリヤPC1とを選択的に連結するための第3の摩擦クラッチ要素C3と、
前記キャリヤPC1を選択的に固定するための第1の摩擦ブレーキ要素B1と、
前記第2の軸要素J2を選択的に固定するための第2の摩擦ブレーキ要素B2と、
前記第4の軸要素J4を選択的に固定するための第3の摩擦ブレーキ要素B3と、
を備える変速装置 」
を構成したことである。
【0006】
上記した技術的課題を解決するために講じた第2の技術的手段は、請求項2に示すように、
「請求項1に記載の変速装置において、前記プラネタリギヤユニットG23は、前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のキャリヤPC2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のリングギヤR3とを連結するとともに前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のリングギヤR2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のキャリヤPC3とを連結し、前記第1の軸要素J1が前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のサンギヤS2と連結し、前記第2の軸要素J2が前記キャリヤPC2と連結し、前記第3の軸要素J3が前記キャリヤPC3と連結し、前記第4の軸要素J4が前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のサンギヤS3と連結するように変速装置」を構成したことである。
【0007】
上記した技術的課題を解決するために講じた第3の技術的手段は、請求項3に示すように、
「請求項1に記載の変速装置において、前記プラネタリギヤユニットG23は、前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のリングギヤR2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のキャリヤPC3とを連結するとともに前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のサンギヤS2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のサンギヤS3とを連結し、前記第1の軸要素J1が前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のリングギヤR3と連結し、前記第2の軸要素J2が前記リングギヤR2と連結し、前記第3の軸要素J3が前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のキャリヤPC2と連結し、前記第4の軸要素J4が前記サンギヤS3と連結するように変速装置」を構成したことである。
【0008】
上記した技術的課題を解決するために講じた第4の技術的手段は、請求項4に示すように、
「請求項1の変速装置において、前記プラネタリギヤユニットG23は、前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のキャリヤPC2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のキャリヤPC3とを連結するとともに前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のリングギヤR2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のサンギヤS3とを連結し、前記第1の軸要素J1が前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のリングギヤR2と連結し、前記第2の軸要素J2が前記キャリヤPC2と連結し、前記第3の軸要素J3が前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のリングギヤR3と連結し、前記第4の軸要素J4が前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のサンギヤS2と連結する変速装置」
を構成したことである。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の具体例を、添付図面に基づいて説明する。本具体例では、自動車用の自動変速装置に用いた場合について説明する。
【0010】
図1は本発明の第1の実施の形態における自動変速装置10のギヤトレインを示す概略図である。
【0011】
自動変速装置10はハウジング1内に配設され、図示されないエンジンで出力を粘性媒体のせん断力を介して変速装置10に出力するトルクコンバータ2からの出力を摩擦係合要素の切換えに応じて前進6速、後進1速に増減速切換えして、図示しない車軸に出力する。
【0012】
変速装置10は、トルクコンバータ2の出力軸である入力軸11と、図示されない差動装置を介して車軸に連結される出力軸12と、
第1列のダブルピニオンプラネタリギヤG1と、
第2列のシングルピニオンプラネタリギヤG2と、
第3列のシングルピニオンプラネタリギヤG3と、
前記第2列のシングルピニオンプラネタリギヤG2と前記第3列のシングルピニオンプラネタリギヤG3とを連結し、前記第1列のダブルピニオンプラネタリギヤG1のリングギヤR1と連結する第1の軸要素J1と、第2の軸要素J2と、第3の軸要素J3と、軸要素J4と、を具備させ且つ前記第3の軸要素J3を前記出力軸に連結したプラネタリギヤユニットG23と、
前記入力軸と前記第2の軸要素J2とを選択的に連結するための第1の摩擦クラッチ要素C1と、
前記入力軸と前記第1列のダブルピニオンプラネタリギヤG1のサンギヤS1とを選択的に連結するための第2の摩擦クラッチ要素C2と、
前記サンギヤS1と前記第1列のダブルピニオンプラネタリギヤG1のキャリヤPC1とを選択的に連結するための第3の摩擦クラッチ要素C3と、
前記キャリヤPC1を選択的に固定するための第1の摩擦ブレーキ要素B1と、
前記第2の軸要素J2を選択的に固定するための第2の摩擦ブレーキ要素B2と、
前記第4の軸要素J4を選択的に固定するための第3の摩擦ブレーキ要素B3とを備える。
【0013】
プラネタリギヤユニットG23は、具体的には、前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のキャリヤPC2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のリングギヤR3とを連結するとともに前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のリングギヤR2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のキャリヤPC3とを連結し、前記第1の軸要素J1が前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のサンギヤS2と連結し、前記第2の軸要素J2が前記キャリヤPC2と連結し、前記第3の軸要素J3が前記キャリヤPC3と連結し、前記第4の軸要素J4が前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のサンギヤS3と連結する。
【0014】
しかして、各摩擦係合要素(C1,C2,C3,B1,B2、B3)の連結ないし固定は、供給される油圧に応じて夫々係合・解放(非係合)される。また、第1プラネタリギヤG1ではρ1=サンギヤS1の歯数/リングギヤR1の歯数=0.55、第2プラネタリギヤG2ではρ2=サンギヤS2の歯数/リングギヤR2の歯数=0.53、第3プラネタリギヤG3ではρ3=サンギヤS3の歯数/リングギヤR3の歯数=0.4である。
【0015】
図2の表に、第1の実施の形態における各摩擦係合要素(C1,C2,C3,B1,B2、B3)及びギヤ比を示す。尚、表において、○は係合状態を、●はトルク伝達を行わない係合状態を、空欄は解放(非係合)状態を示している。
【0016】
図2の表における変速段の切換えについて説明する。
【0017】
1速: 第1列のキャリアPC1の回転を第1の摩擦ブレーキ要素B1の係合にて固定すると共に第2のクラッチ要素C2を係合することで、入力軸11からのトルクを、増大したリングギヤ出力として第1の軸要素J1に入力する。一方、第4の軸要素J4の回転を第3の摩擦ブレーキ要素B3にて係止することで、第3の軸要素J3が減速回転し、1速が形成される。
【0018】
2速: 第2の摩擦クラッチ要素C2が係合されることにより、入力軸11からのトルクが第1列のサンギヤS1に入力させ、係合された第3の摩擦クラッチ要素C3が第1のプラネタリギヤG1を一体回転され、入力軸11からのトルクが第1の軸要素J1に伝達される。一方、第4の軸要素J4の回転を第3の摩擦ブレーキ要素B3にて係止することで、第3の軸要素J3が減速回転し、2速が形成される。
【0019】
3速: 係合状態の第1の摩擦クラッチ要素C1を介して入力軸11のトルクが第2の軸要素J2に入力される。一方、第4の軸要素J4の回転を第3の摩擦ブレーキ要素B3にて係止することで、第3の軸要素J3が減速回転し、3速が形成される。
【0020】
4速: 第2の摩擦クラッチ要素C2が係合されることにより、入力軸11からのトルクが第1列のサンギヤS1に入力され、係合された第3の摩擦クラッチ要素C3が第1のプラネタリギヤG1を一体回転させ、入力軸11からのトルクが第1の軸要素J1に伝達される。また、入力軸11のトルクが係合された第1の摩擦クラッチ要素C1を介して第2の軸要素J2に入力され、第2列のプラネタリギヤG2及び第3列のプラネタリギヤG3が一体回転し、4速が形成される。
【0021】
5速: 係合状態の第1の摩擦クラッチ要素C1を介して入力軸11のトルクが第2の軸要素J2に入力される。また、入力軸11のトルクが第2の摩擦クラッチ要素C2を介して第1列のサンギヤS1に入力され、第1列のキャリアPC1の回転が第1の摩擦ブレーキ要素B1にて係止される。結果、リングギアから出力される増大された入力軸11のトルクが第1の軸要素J1に入力され、第3の軸要素J3が増速回転し、5速が形成される。
【0022】
6速: 係合状態の第1の摩擦クラッチ要素C1を介して入力軸11のトルクが第2の軸要素J2に入力されるとともに、係合状態の第3の摩擦クラッチ要素C3が第1列のダブルプラネタリギヤG1を一体回転可能ならしめ、第1列のキヤリヤPC1の回転を第1の摩擦ブレーキ要素B1にて係止することで第1の軸要素J1の回転が係止され、結果として、第3の軸要素J3が増速回転し、6速が形成される。
【0023】
後進1速: 入力軸11のトルクが第2の摩擦クラッチ要素C2を介し第1列のサンギヤS1に入力され、第1列のキャリヤPC1の回転を第1の摩擦ブレーキ要素B1にて係止することにより、リングギアから出力される増大された入力軸11のトルクが第1の軸要素J1に入力される。一方、第2の軸要素J2の回転を第2の摩擦ブレーキ要素B2にて係止することで、第3の軸要素J3が逆回転し、後進1速が形成される。
【0024】
後進2速: 入力軸11のトルクが第2の摩擦クラッチ要素C2を介し第1列のサンギヤS1に入力され、第3の摩擦クラッチ要素C3が第1列のリングギヤG1の一体回転を可能ならしめ、入力軸11のトルクが第1の軸要素J1に入力される。一方、第2の軸要素J2の回転を第2の摩擦ブレーキ要素B2にて係止することにより、第3の軸要素J3が逆回転し、後進2速が形成される。
【0025】
図3に本発明の第2の実施の形態の変速装置20を示す。変速装置20は、上記した変速装置10に対してプラネタリギヤユニットG23の具体的構成が異なるだけで、その機能は同じである。しかして、図3に示すプラネタリギヤユニットG23は、前記プラネタリギヤユニットG23は、前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のキャリヤPC2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のリングギヤR3とを連結するとともに前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のリングギヤR2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のキャリヤPC3とを連結し、前記第1の軸要素J1が前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のサンギヤS2と連結し、前記第2の軸要素J2が前記キャリヤPC2と連結し、前記第3の軸要素J3が前記キャリヤPC3と連結し、前記第4の軸要素J4が前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のサンギヤS3と連結することにより構成される。
【0026】
図4に本発明の第3の実施の形態の変速装置30を示す。変速装置30は、上記した変速装置10に対してプラネタリギヤユニットG23の具体的構成が異なるだけで、その機能は同じである。しかして、図4に示すプラネタリギヤユニットG23は、前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のリングギヤR2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のキャリヤPC3とを連結するとともに前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のサンギヤS2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のサンギヤS3とを連結し、前記第1の軸要素J1が前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のリングギヤR3と連結し、前記第2の軸要素J2が前記リングギヤR2と連結し、前記第3の軸要素J3が前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のキャリヤPC2と連結し、前記第4の軸要素J4が前記サンギヤS3と連結することにより構成される。
【0027】
上記した3つの態様のプラネタリギヤユニットG23は、前記第2列のシングルピニオンプラネタリギヤG2と前記第3列のシングルピニオンプラネタリギヤG3とを連結し、前記第1列のダブルピニオンプラネタリギヤG1のリングギヤR1と連結する第1の軸要素J1と、第2の軸要素J2と、第3の軸要素J3と、軸要素J4と、を具備させ且つ前記第3の軸要素J3を前記出力軸に連結したという点に構成及び作用効上の共通点がある。
【0028】
以上、本発明の具体例について説明したが、本発明は上述した具体例に限定される意図はなく、本発明の趣旨に沿った形態の方法・装置であれば、どのようなものでもよい。
【0029】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る変速装置においては、3個数の摩擦クラッチ要素及び3個の摩擦ブレーキ要素を用いて適宜遊星歯車機構を制御することにより、前進6速・後進2速が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る変速装置の概略図である。
【図2】図1の変速装置における各変速段にて作動する切換手段を示した表である。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る変速装置の概略図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態に係る変速装置の概略図である。
【符号の説明】
: トルクコンバータ
10 : 変速装置
: 入力軸
: 出力軸
20 : 変速装置
30 : 変速装置
G1 : 第1列のダブルピニオンプラネタリギア
G2 : 第2列のダブルピニオンプラネタリギア
G3 : 第3列のダブルピニオンプラネタリギア
G34 : プラネタリギアユニット
S1、 S2、 S3 : サンギヤ
R1、 R2、 R3 : リングギヤ
PC1、 PC2、 PC3: キヤリヤ
C1、 C2、 C3: 摩擦クラッチ要素
B1、 B2、 B3: 摩擦ブレーキ要素
J1、J2、J3、J43 : 軸要素
Claims (4)
- 入力軸と、
出力軸と、
第1列のダブルピニオンプラネタリギヤG1と、
第2列のシングルピニオンプラネタリギヤG2と、
第3列のシングルピニオンプラネタリギヤG3と、
前記第2列のシングルピニオンプラネタリギヤG2と前記第3列のシングルピニオンプラネタリギヤG3とを連結し、前記第1列のダブルピニオンプラネタリギヤG1のリングギヤR1と連結する第1の軸要素J1と、第2の軸要素J2と、第3の軸要素J3と、軸要素J4と、を具備させ且つ前記第3の軸要素J3を前記出力軸に連結したプラネタリギヤユニットG23と、
前記入力軸と前記第2の軸要素J2とを選択的に連結するための第1の摩擦クラッチ要素C1と、
前記入力軸と前記第1列のダブルピニオンプラネタリギヤG1のサンギヤS1とを選択的に連結するための第2の摩擦クラッチ要素C2と、
前記サンギヤS1と前記第1列のダブルピニオンプラネタリギヤG1のキャリヤPC1とを選択的に連結するための第3の摩擦クラッチ要素C3と、
前記キャリヤPC1を選択的に固定するための第1の摩擦ブレーキ要素B1と、
前記第2の軸要素J2を選択的に固定するための第2の摩擦ブレーキ要素B2と、
前記第4の軸要素J4を選択的に固定するための第3の摩擦ブレーキ要素B3と、
を備える変速装置。 - 前記プラネタリギヤユニットG23は、前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のキャリヤPC2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のリングギヤR3とを連結するとともに前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のリングギヤR2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のキャリヤPC3とを連結し、前記第1の軸要素J1が前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のサンギヤS2と連結し、前記第2の軸要素J2が前記キャリヤPC2と連結し、前記第3の軸要素J3が前記キャリヤPC3と連結し、前記第4の軸要素J4が前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のサンギヤS3と連結することを特徴とする、請求項1に記載の変速装置。
- 前記プラネタリギヤユニットG23は、前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のリングギヤR2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のキャリヤPC3とを連結するとともに前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のサンギヤS2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のサンギヤS3とを連結し、前記第1の軸要素J1が前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のリングギヤR3と連結し、前記第2の軸要素J2が前記リングギヤR2と連結し、前記第3の軸要素J3が前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のキャリヤPC2と連結し、前記第4の軸要素J4が前記サンギヤS3と連結することを特徴とする、請求項1に記載の変速装置。
- 前記プラネタリギヤユニットG23は、前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のキャリヤPC2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のキャリヤPC3とを連結するとともに前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のリングギヤR2と前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のサンギヤS3とを連結し、前記第1の軸要素J1が前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のリングギヤR2と連結し、前記第2の軸要素J2が前記キャリヤPC2と連結し、前記第3の軸要素J3が前記第3のシングルピニオンプラネタリギヤG3のリングギヤR3と連結し、前記第4の軸要素J4が前記第2のシングルピニオンプラネタリギヤG2のサンギヤS2と連結することを特徴とする、請求項1に記載の変速装置。
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