JP5143789B2 - Automatic transmission - Google Patents
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Description
本発明は、入力軸の回転を変速機ケース内に配置した減速機構と複式プラネタリギヤ機構とを介して複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機に関する。 The present invention relates to an automatic transmission in which rotation of an input shaft is shifted to a plurality of stages and transmitted to an output member via a speed reduction mechanism and a double planetary gear mechanism arranged in a transmission case.
従来、下記特許文献1により、入力用の第1プラネタリギヤ機構と変速用の複式プラネタリギヤ機構と6個の摩擦係合機構とを用いて、前進8段の変速を行うことができるようにした自動変速機が知られている。この自動変速機における複式プラネタリギヤ機構は、第2と第3の2つのプラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤの一部を互いに連結することで構成される4つの回転要素を有する。例えば、第2プラネタリギヤ機構のサンギヤと第3プラネタリギヤ機構のキャリアとを連結することで構成される第1回転要素と、第2プラネタリギヤ機構のキャリアと第3プラネタリギヤ機構のリングギヤとを連結することで構成される第2回転要素と、第2プラネタリギヤ機構のリングギヤから成る第3回転要素と、第3プラネタリギヤ機構のサンギヤから成る第4回転要素とを有する。これら第1〜第4回転要素は、速度線図においてギヤ比に対応する間隔を存して順に並ぶ。そして、第3回転要素が出力部材に連結される。
2. Description of the Related Art Conventionally, according to the following
また、摩擦係合機構として、入力部材の回転を第1プラネタリギヤ機構を介して第4回転要素に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第1クラッチと、入力部材の回転を第1プラネタリギヤ機構を介して第1回転要素に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第2クラッチと、入力部材と第2回転要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第3クラッチと、入力部材と第1回転要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第4クラッチと、第1回転要素を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第1ブレーキと、第2回転要素を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第2ブレーキとを備えている。 Further, as the friction engagement mechanism, a first clutch that can be switched between a state in which the rotation of the input member is transmitted to the fourth rotating element via the first planetary gear mechanism and a state in which the transmission is cut off, and the rotation of the input member are A second clutch that can be switched between a state of transmitting to the first rotating element via the one planetary gear mechanism and a state of disconnecting the transmission, a state of connecting the input member and the second rotating element, and a state of disconnecting the connection; A switchable third clutch, a state in which the input member and the first rotating element are connected, and a state in which the first rotating element is fixed to the transmission case; A first brake that can be switched to a state of releasing the fixing, and a second brake that can be switched to a state of fixing the second rotating element to the transmission case and a state of releasing the fixing are provided.
以上の構成によれば、第1クラッチと第2ブレーキとを係合することで1速段が確立され、第1クラッチと第1ブレーキとを係合することで2速段が確立され、第1クラッチと第2クラッチとを係合することで3速段が確立され、第1クラッチと第4クラッチとを係合することで4速段が確立され、第1クラッチと第3クラッチとを係合することで5速段が確立され、第3クラッチと第4クラッチとを係合することで6速段が確立され、第2クラッチと第3クラッチとを係合することで7速段が確立され、第3クラッチと第1ブレーキとを係合することで8速段が確立される。 According to the above configuration, the first gear is established by engaging the first clutch and the second brake, the second gear is established by engaging the first clutch and the first brake, The third gear is established by engaging the first and second clutches, the fourth gear is established by engaging the first and fourth clutches, and the first and third clutches are engaged. The fifth gear is established by engaging, the sixth gear is established by engaging the third and fourth clutches, and the seventh gear is established by engaging the second and third clutches. Is established, and the eighth gear is established by engaging the third clutch and the first brake.
上記従来例のものでは、各変速段において係合する摩擦係合機構の数が2個になる。そのため、解放している残りの4個の摩擦係合機構の引き摺りによるフリクションロスが大きくなり、変速機の効率が悪化するという不具合がある。 In the above conventional example, the number of friction engagement mechanisms engaged at each shift stage is two. Therefore, there is a problem that the friction loss due to dragging of the remaining four friction engagement mechanisms that are released increases, and the efficiency of the transmission deteriorates.
本発明は、以上の点に鑑み、フリクションロスを低減できるようにした自動変速機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an automatic transmission capable of reducing friction loss.
本発明の第1の態様は、入力軸の回転を変速機ケース内に配置した減速機構と複式プラネタリギヤ機構とを介して複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機であって、前記複式プラネタリギヤ機構は、第1と第2の2つのプラネタリギヤ機構で構成され、第1プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第1要素、第2要素及び第3要素とし、第2プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第4要素、第5要素及び第6要素として、前記第1要素と前記第4要素とを連結して連結体を構成し、前記第5要素が前記出力部材に連結され、第1と第2の2つの噛合機構と、第1噛合機構に前記入力部材の回転を前記減速機構を介して解除自在に伝達する第1摩擦係合機構と、第2噛合機構と前記第2要素とを解除自在に連結する第2摩擦係合機構と、前記第2要素と前記第6要素とを解除自在に連結する第3摩擦係合機構と、前記第3要素と前記第6要素とを解除自在に連結する第4摩擦係合機構とを備え、前記第1噛合機構は、前記第1摩擦係合機構と前記連結体とを連結する状態、前記第1摩擦係合機構と前記第3要素とを連結する状態、前記第1摩擦係合機構を前記連結体及び前記第3要素の何れにも非連結とする状態の何れか1の状態に切換自在に構成され、前記第2噛合機構は、前記入力軸と前記第2摩擦係合機構とを連結する状態、前記第2摩擦係合機構を前記変速機ケースに固定する状態、前記入力軸と前記第2摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第2摩擦係合機構の前記変速機ケースへの固定を解除させた状態の何れか1の状態に切換自在に構成されることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an automatic transmission in which rotation of an input shaft is shifted to a plurality of stages via a speed reduction mechanism and a double planetary gear mechanism disposed in a transmission case and transmitted to an output member. The compound planetary gear mechanism is composed of first and second planetary gear mechanisms, and the three elements including the sun gear, the carrier, and the ring gear of the first planetary gear mechanism are arranged at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram. The first element, the second element, and the third element are respectively set in order, and the three elements including the sun gear, the carrier, and the ring gear of the second planetary gear mechanism are arranged in the order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram. As the element, the fifth element, and the sixth element, the first element and the fourth element are connected to form a connecting body, and the fifth element is connected to the output member, 2, the first engagement mechanism for releasably transmitting the rotation of the input member to the first engagement mechanism via the speed reduction mechanism, the second engagement mechanism, and the second element are released. A second friction engagement mechanism that freely connects, a third friction engagement mechanism that releasably connects the second element and the sixth element, and a releasable connection between the third element and the sixth element. A fourth friction engagement mechanism to be connected, wherein the first engagement mechanism connects the first friction engagement mechanism and the connecting body, and the first friction engagement mechanism and the third element. The connected state is configured to be switchable to any one of a state in which the first friction engagement mechanism is not connected to any of the connection body and the third element, and the second meshing mechanism is A state in which the input shaft and the second friction engagement mechanism are connected, and the second friction engagement mechanism is connected to the transmission case. The state is fixed to the state, the connection between the input shaft and the second friction engagement mechanism is cut off, and the second friction engagement mechanism is released from being fixed to the transmission case. It is characterized by being freely configured.
本発明の第1の態様は、2つの噛合機構と4つの摩擦係合機構で前進8段の変速を行うことができる構造である。この構造では、各変速段において第1〜第4の4個の摩擦係合機構のうちの3個が係合することになるので、各変速段で解放される摩擦係合機構の数は1個になる。また、噛合機構は解放されても、引き摺りによるフリクションロスは発生しないものである。従って、各変速段において4個の摩擦係合機構が解放されている従来例のものに対し、上記第1の態様によれば、全体としてフリクションロスを低減でき、変速機の効率を向上させることができる。 The first aspect of the present invention is a structure that can perform a forward eight-speed shift with two meshing mechanisms and four friction engagement mechanisms. In this structure, three of the first to fourth four frictional engagement mechanisms are engaged at each shift speed, so the number of frictional engagement mechanisms released at each shift speed is 1. Become a piece. Further, even if the meshing mechanism is released, no friction loss due to dragging occurs. Therefore, in contrast to the conventional example in which four friction engagement mechanisms are released at each gear, according to the first aspect, the friction loss can be reduced as a whole, and the transmission efficiency can be improved. Can do.
本発明の第1の態様において、減速機構は第3プラネタリギヤ機構で構成することができる。 In the first aspect of the present invention, the speed reduction mechanism can be constituted by a third planetary gear mechanism.
また、本発明の第1の態様においては、前記第1要素は前記第1プラネタリギヤ機構のサンギヤであり、前記第4要素は前記第2プラネタリギヤ機構のリングギヤであり、前記第1プラネタリギヤ機構が前記第2プラネタリギヤ機構の径方向外側に配置されると共に、前記第1プラネタリギヤ機構のサンギヤと前記第2プラネタリギヤ機構のリングギヤとを一体化して前記連結体が構成することが好ましい。 In the first aspect of the present invention, the first element is a sun gear of the first planetary gear mechanism, the fourth element is a ring gear of the second planetary gear mechanism, and the first planetary gear mechanism is the first gear. It is preferable that the coupling body is configured by integrating the sun gear of the first planetary gear mechanism and the ring gear of the second planetary gear mechanism, while being arranged radially outside the two planetary gear mechanism.
この好ましい形態によれば、第1プラネタリギヤ機構を第2プラネタリギヤ機構の径方向外側に配置しているため、両プラネタリギヤ機構を軸方向に並べた場合に比し、自動変速機の軸長を短くすることができる。 According to this preferred embodiment, since the first planetary gear mechanism is arranged on the radially outer side of the second planetary gear mechanism, the axial length of the automatic transmission is shortened as compared with the case where both planetary gear mechanisms are arranged in the axial direction. be able to.
本発明の第2の態様は、入力軸の回転を複式プラネタリギヤ機構を介して複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機であって、前記複式プラネタリギヤ機構は、第1と第2の2つのプラネタリギヤ機構で構成され、第1プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第1要素、第2要素及び第3要素とし、第2プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第4要素、第5要素及び第6要素として、前記第1要素と前記第4要素とを連結して連結体を構成し、前記第5要素が出力部材に連結され、第1と第2の2つの噛合機構と、前記入力軸に回転自在に軸支される第1駆動ギヤとこれに噛合する第1従動ギヤとから成り、ギヤ比が1よりも大きく設定された減速ギヤ列と、第2駆動ギヤとこれに噛合すると共に前記第2要素に連結される第2従動ギヤとから成り、ギヤ比が1よりも小さく設定された増速ギヤ列と、前記入力軸と前記第1駆動ギヤとを解除自在に連結する第1摩擦係合機構と、前記第2噛合機構と前記第2駆動ギヤとを解除自在に連結する第2摩擦係合機構と、前記第2要素と前記第6要素とを解除自在に連結する第3摩擦係合機構と、前記第3要素と前記第6要素とを解除自在に連結する第4摩擦係合機構とを備え、前記第1噛合機構は、前記第1従動ギヤと前記連結体とを連結する状態、前記第1従動ギヤと前記第3要素とを連結する状態、前記第1従動ギヤを前記連結体及び前記第3要素の何れにも非連結とする状態の何れか1の状態に切換自在に構成され、前記第2噛合機構は、前記入力軸と前記第2摩擦係合機構とを連結する状態、前記第2摩擦係合機構を変速機ケースに固定する状態、前記入力軸と前記第2摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第2摩擦係合機構の変速機ケースへの固定を解除させた状態の何れか1の状態に切換自在に構成されることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an automatic transmission that shifts the rotation of an input shaft to a plurality of stages through a multiple planetary gear mechanism and transmits it to an output member. The double planetary gear mechanism includes first and second gears. It is composed of two planetary gear mechanisms, and the three elements consisting of the sun gear, carrier and ring gear of the first planetary gear mechanism are arranged in the order corresponding to the gear ratio in the speed diagram in the order of arrangement, respectively. As three elements, the three elements consisting of the sun gear, the carrier and the ring gear of the second planetary gear mechanism are arranged as the fourth element, the fifth element and the sixth element, respectively, in the arrangement order at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram. The first element and the fourth element are connected to form a connecting body, the fifth element is connected to the output member, and the first and second meshing mechanisms and the input shaft rotate. A first drive gear that is pivotally supported and a first driven gear that meshes with the first drive gear, a reduction gear train having a gear ratio set to be greater than 1, and a second drive gear that meshes with the first drive gear and the first drive gear. A first frictional gear that includes a second driven gear coupled to two elements and that releasably couples the speed-up gear train having a gear ratio set to be smaller than 1 and the input shaft and the first drive gear. A second friction engagement mechanism for releasably connecting the second engagement mechanism and the second drive gear, and a third friction member for releasably connecting the second element and the sixth element. And a fourth friction engagement mechanism that releasably connects the third element and the sixth element, and the first meshing mechanism connects the first driven gear and the coupling body. A state in which the first driven gear and the third element are coupled, and the first driven gear is It is configured to be switchable to any one of a state in which it is not connected to any of the combined body and the third element, and the second meshing mechanism connects the input shaft and the second friction engagement mechanism. A state in which the second friction engagement mechanism is fixed to the transmission case, a connection between the input shaft and the second friction engagement mechanism is cut off, and the second friction engagement mechanism is fixed to the transmission case. It is characterized in that it can be switched to any one of the states released.
本発明の第2の態様も、2つの噛合機構と4つの摩擦係合機構で前進8段の変速を行うことができる構造である。この構造では、各変速段において第1〜第4の4個の摩擦係合機構のうちの3個が係合することになるので、各変速段で解放される摩擦係合機構の数は1個になる。また、噛合機構は解放されても、引き摺りによるフリクションロスは発生しないものである。従って、各変速段において4個の摩擦係合機構が解放されている従来例のものに対し、上記第2の態様によれば、全体としてフリクションロスを低減でき、変速機の効率が向上する。 The second aspect of the present invention is also a structure capable of performing eight forward shifts with two meshing mechanisms and four friction engagement mechanisms. In this structure, three of the first to fourth four frictional engagement mechanisms are engaged at each shift speed, so the number of frictional engagement mechanisms released at each shift speed is 1. Become a piece. Further, even if the meshing mechanism is released, no friction loss due to dragging occurs. Therefore, in contrast to the conventional example in which four friction engagement mechanisms are released at each shift speed, according to the second aspect, the friction loss can be reduced as a whole, and the efficiency of the transmission is improved.
尚、両ギヤ列のギヤ比は、従動ギヤの歯数を駆動ギヤの歯数で割ったものである。 The gear ratio of both gear trains is obtained by dividing the number of teeth of the driven gear by the number of teeth of the drive gear.
また、本発明の第2の態様において、ステータとロータとを備える電動機を設け、減速ギヤ列の第1駆動ギヤに電動機のロータを連結すれば、ハイブリット車両用の自動変速機とすることができる。 In the second aspect of the present invention, if an electric motor including a stator and a rotor is provided, and the rotor of the electric motor is connected to the first drive gear of the reduction gear train, an automatic transmission for a hybrid vehicle can be obtained. .
[第1実施形態]
図1は、本発明の自動変速機の第1実施形態を示している。この第1実施形態は、変速機ケース1内に回転自在に軸支した、図外のエンジン等の動力源に連結される入力軸2と、入力軸2と同心に配置された出力部材たる出力ギヤ3とを備えている。出力ギヤ3の回転は、図外のデファレンシャルギヤを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。
[First embodiment]
FIG. 1 shows a first embodiment of an automatic transmission according to the present invention. In the first embodiment, an
また、変速機ケース1内には、入力軸2の周りに位置させて、減速機構4と、複式プラネタリギヤ機構5とが配置されている。
Further, a
複式プラネタリギヤ機構5は、第1プラネタリギヤ機構6と第2プラネタリギヤ機構7とで構成されている。第1プラネタリギヤ機構6は、サンギヤSmと、リングギヤRmと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤSmと噛合し他方がリングギヤRmに噛合する一対のピニオンPm,Pm´を自転及び公転自在に支持するキャリアCmとから成るダブルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成される。
The double
第2プラネタリギヤ機構は、サンギヤSrと、リングギヤRrと、サンギヤSrとリングギヤRrとに噛合するピニオンPrを自転及び公転自在に支持するキャリアCrとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成されている。 The second planetary gear mechanism is constituted by a single pinion type planetary gear mechanism including a sun gear Sr, a ring gear Rr, and a carrier Cr that supports the pinion Pr meshing with the sun gear Sr and the ring gear Rr so as to rotate and revolve.
減速機構4は、サンギヤSfと、リングギヤRfと、サンギヤSfとリングギヤRfとに噛合するピニオンPfを自転及び公転自在に支持するキャリアCfとから成るシングルピニオン型の第3プラネタリギヤ機構で構成されている。
The
本実施形態では、リングギヤRfを入力軸2に連結される入力要素とし、サンギヤSfを変速機ケース1に固定される固定要素として、キャリアCfが出力要素になるようにしている。図2の上段に示す減速機構4の速度線図(サンギヤ、キャリア、リングギヤの3個の要素の回転速度を直線で表すことができる図)から明らかなように、入力軸2の回転が減速されてキャリアCfから出力される。
In the present embodiment, the ring gear Rf is an input element connected to the
尚、速度線図において、下の横線と上の横線は夫々回転速度が「0」と「1」(入力軸2と同じ回転速度)であることを示している。また、各縦線は左側から順にサンギヤSf、キャリアCf、リングギヤRfを表しており、これらの間隔は減速機構4のギヤ比i(リングギヤの歯数/サンギヤの歯数)に応じて定められている。即ち、サンギヤSfとキャリアCf間の間隔とキャリアCfとリングギヤRf間の間隔との比がi:1になるように設定されている。そして、減速機構4の出力速度(キャリアCfの回転速度)N1はi/(i+1)になる。
In the velocity diagram, the lower horizontal line and the upper horizontal line indicate that the rotational speeds are “0” and “1” (the same rotational speed as the input shaft 2), respectively. Further, each vertical line represents the sun gear Sf, the carrier Cf, and the ring gear Rf in order from the left side, and the distance between them is determined according to the gear ratio i of the speed reduction mechanism 4 (the number of teeth of the ring gear / the number of teeth of the sun gear). Yes. That is, the ratio between the distance between the sun gear Sf and the carrier Cf and the distance between the carrier Cf and the ring gear Rf is set to i: 1. The output speed (rotational speed of the carrier Cf) N1 of the
図2の下段に示す複式プラネタリギヤ機構5の速度線図を参照して、第1プラネタリギヤ機構6のサンギヤSm、キャリアCm及びリングギヤRmから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第1要素、第2要素及び第3要素とすると、第1要素はサンギヤSm、第2要素はリングギヤRm、第3要素はキャリアCmになる。尚、サンギヤSmとキャリアCm間の間隔とリングギヤRmとキャリアCm間の間隔との比は、第1プラネタリギヤ機構6のギヤ比をjとして、j:1に設定される。
Referring to the velocity diagram of the double
また、上記複式プラネタリギヤ機構5の速度線図を参照して、第2プラネタリギヤ機構7のサンギヤSr、キャリアCr及びリングギヤRrから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第4要素、第5要素及び第6要素とすると、第4要素はリングギヤRr、第5要素はキャリアCr、第6要素はサンギヤSrになる。尚、サンギヤSr(縦線Y4)とキャリアCr(縦線Y2)間の間隔とキャリアCr(縦線Y2)とリングギヤRr(縦線Y1)間の間隔との比は、第2プラネタリギヤ機構7のギヤ比をkとして、k:1に設定される。
Further, referring to the speed diagram of the compound
ここで、本実施形態では、第1プラネタリギヤ機構6のサンギヤSm(第1要素)と第2プラネタリギヤ機構7のリングギヤRr(第4要素)とを連結して連結体Sm−Rrを構成し、第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCr(第5要素)を出力ギヤ3に連結している。
Here, in the present embodiment, the sun gear Sm (first element) of the first
また、後述する第1と第2の2つのシンクロメッシュ機構(噛合機構)D1,D2を備えている。 In addition, first and second synchromesh mechanisms (meshing mechanisms) D1 and D2 described later are provided.
また、摩擦係合機構として、第1シンクロメッシュ機構D1に入力軸の回転を減速機構4を介して解除自在に伝達する第1クラッチ(第1摩擦係合機構)CD1と、第2シンクロメッシュ機構D2と第1プラネタリギヤ機構6のリングギヤRm(第2要素)とを解除自在に連結する第2クラッチ(第2摩擦係合機構)CD2と、第1プラネタリギヤ機構6のリングギヤRm(第2要素)と第2プラネタリギヤ機構7のサンギヤSr(第6要素)とを解除自在に連結する第3クラッチ(第3摩擦係合機構)Caと、第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCm(第3要素)と第2プラネタリギヤ機構7のサンギヤSr(第6要素)とを解除自在に連結する第4クラッチ(第4摩擦係合機構)Cbとを備えている。
Further, as a friction engagement mechanism, a first clutch (first friction engagement mechanism) CD1 that releasably transmits the rotation of the input shaft to the first synchromesh mechanism D1 via the
第1シンクロメッシュ機構D1は、第1クラッチCD1と連結体Sm−Rrとを連結する状態、第1クラッチCD1と第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCm(第3要素)とを連結する状態、第1クラッチCD1を連結体Sm−Rr及び第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCm(第3要素)の何れにも非連結とする状態の何れか1の状態に切換自在に構成される。
The first synchromesh mechanism D1 is a state in which the first clutch CD1 and the coupling body Sm-Rr are coupled, a state in which the first clutch CD1 and the carrier Cm (third element) of the first
第2シンクロメッシュ機構D2は、入力軸2と第2クラッチCD2とを連結する状態、第2クラッチCD2を変速機ケース1に固定する状態、入力軸2と第2クラッチCD2との連結を断つと共に第2クラッチCD2の変速機ケース1への固定を解除させた状態の何れか1の状態に切換自在に構成される。
The second synchromesh mechanism D2 includes a state in which the
上記の如く第1プラネタリギヤ機構6のサンギヤSmと第2プラネタリギヤ機構7のリングギヤRrとを連結して連結体Sm−Rrを構成することにより、図2の下段に示す複式プラネタリギヤ機構5の速度線図において、第1プラネタリギヤ機構6のサンギヤSmは、第2プラネタリギヤ機構7のリングギヤRrと同一の縦線Y1上に常時位置する。
As described above, the sun gear Sm of the first
一方、第1プラネタリギヤ機構6のリングギヤRmとキャリアCmの速度線図上の位置は、第3クラッチCaを係合させた場合と第4クラッチCbを係合させた場合とで異なる。
On the other hand, the positions on the velocity diagram of the ring gear Rm and the carrier Cm of the first
これを詳述するに、第3クラッチCaの係合時には、第1プラネタリギヤ機構6のリングギヤRmが第2プラネタリギヤ機構7のサンギヤSrと同一の縦線Y4上に位置し、第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCmは、縦線Y1と縦線Y4間の間隔の1/(j−1)だけ縦線Y4から右側に離れた縦線Y5上に位置する。
More specifically, when the third clutch Ca is engaged, the ring gear Rm of the first
また、第4クラッチCbの係合時には、第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCmが縦線Y4上に位置し、第1プラネタリギヤ機構6のリングギヤRmは、縦線Y1と縦線Y4間の間隔の1/jだけ縦線Y4から左側に離れた縦線Y3上に位置する。
In addition, when the fourth clutch Cb is engaged, the carrier Cm of the first
第1クラッチCD1と第4クラッチCbと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が第1クラッチCD1と連結体Sm−Rrとを連結する状態に切換えられ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が第2クラッチCD2を変速機ケース1に固定する状態に切換えられると、縦線Y3での回転速度が「0」、縦線Y1での回転速度が減速機構4の出力速度N1になり、出力ギヤ3に連結される第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCrが位置する縦線Y2での回転速度は「1st」になって1速段が確立される。
The first clutch CD1, the fourth clutch Cb, and the second clutch CD2 are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 is switched to a state in which the first clutch CD1 and the connecting body Sm-Rr are connected. When the synchromesh mechanism D2 is switched to a state in which the second clutch CD2 is fixed to the
第1クラッチCD1と第3クラッチCaと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が第1クラッチCD1と連結体Sm−Rrとを連結する状態に切換られえ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が第2クラッチCD2を変速機ケース1に固定する状態に切換えられると、縦線Y4での回転速度が「0」、縦線Y1での回転速度が減速機構4の出力速度N1になり、出力ギヤ3に連結される第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCrが位置する縦線Y2での回転速度は「2nd」になって2速段が確立される。
The first clutch CD1, the third clutch Ca, and the second clutch CD2 can be engaged, and the first synchromesh mechanism D1 can be switched to a state in which the first clutch CD1 and the connecting body Sm-Rr are connected. When the 2 synchromesh mechanism D2 is switched to a state in which the second clutch CD2 is fixed to the
第1クラッチCD1と第3クラッチCaと第4クラッチCbとを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が第1クラッチCD1と連結体Sm−Rrとを連結する状態に切換えられ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が第2クラッチCD2を入力軸2及び変速機ケース1の何れにも非連結とする状態に切換えられると、第1と第2の2つのプラネタリギヤ機構6,7の各要素が相対回転不能なロック状態となる。そして、第1と第2の2つのプラネタリギヤ機構6,7の各要素の回転速度が減速機構4の出力速度N1となり、縦線Y2での回転速度もN1である「3rd」になって3速段が確立される。
The first clutch CD1, the third clutch Ca, and the fourth clutch Cb are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 is switched to a state in which the first clutch CD1 and the connecting body Sm-Rr are connected. When the synchromesh mechanism D2 is switched to a state in which the second clutch CD2 is disconnected from both the
尚、3速段においては、図外のトランスミッション・コントロール・ユニット(TCU)が、車速等の車両情報に基づいて、2速段へのダウンシフトを予測している場合には、第2シンクロメッシュ機構D2を第2クラッチCD2を変速機ケース1に固定する状態にプリシフトして待機状態とする。逆に、TCUが4速段へのアップシフトを予測している場合には、第2シンクロメッシュ機構D2を入力軸2と第2クラッチCD2とを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。
At the third speed, the second synchromesh is used when a transmission control unit (TCU) (not shown) predicts a downshift to the second speed based on vehicle information such as the vehicle speed. The mechanism D2 is pre-shifted to a state in which the second clutch CD2 is fixed to the
第1クラッチCD1と第3クラッチCaと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が第1クラッチCD1と連結体Sm−Rrとを連結する状態に切換えられ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が入力軸2と第2クラッチCD2とを連結する状態に切換えられると、縦線Y4での回転速度が「1」、縦線Y1での回転速度が減速機構4の出力速度N1になり、出力ギヤ3に連結される第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCrが位置する縦線Y2での回転速度は「4th」になって4速段が確立される。
The first clutch CD1, the third clutch Ca, and the second clutch CD2 are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 is switched to a state in which the first clutch CD1 and the connecting body Sm-Rr are connected. When the synchromesh mechanism D2 is switched to a state in which the
第1クラッチCD1と第4クラッチCbと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が第1クラッチCD1と連結体Sm−Rrとを連結する状態に切換えられ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が入力軸2と第2クラッチCD2とを連結する状態に切換えられると、縦線Y3での回転速度が「1」、縦線Y1での回転速度が減速機構4の出力速度N1になり、出力ギヤ3に連結される第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCrが位置する縦線Y2での回転速度は「5th」になって5速段が確立される。
The first clutch CD1, the fourth clutch Cb, and the second clutch CD2 are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 is switched to a state in which the first clutch CD1 and the connecting body Sm-Rr are connected. When the synchromesh mechanism D2 is switched to a state in which the
第3クラッチCaと第4クラッチCbと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が第1クラッチCD1を連結体Sm−Rr及び第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCm(第3要素)の何れにも非連結とする状態に切換えられ、並びに第2シンクロメッシュ機構D2が入力軸2と第2クラッチCD2とを連結する状態に切換えられると、第1と第2の2つのプラネタリギヤ機構6,7の各要素が相対回転不能なロック状態となる。そして、第1と第2の2つのプラネタリギヤ機構6,7の各要素の回転速度が入力軸2と同一の回転速度である「1」となり、縦線Y2での回転速度も「1」である「6th」になって6速段が確立される。
The third clutch Ca, the fourth clutch Cb, and the second clutch CD2 are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 connects the first clutch CD1 to the coupling body Sm-Rr and the carrier Cm (third of the first planetary gear mechanism 6). When the second synchromesh mechanism D2 is switched to a state in which the
尚、6速段においては、図外のトランスミッション・コントロール・ユニット(TCU)が、車速等の車両情報に基づいて、5速段へのダウンシフトを予測している場合には、第1シンクロメッシュ機構D1を第1クラッチCD1と連結体Sm−Rrとを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。逆に、TCUが7速段へのアップシフトを予測している場合には、第1シンクロメッシュ機構D1を第1クラッチCD1と第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCm(第3要素)とを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。
At the sixth gear, the transmission control unit (TCU) (not shown) predicts a downshift to the fifth gear based on vehicle information such as the vehicle speed. The mechanism D1 is pre-shifted to a state in which the first clutch CD1 and the connecting body Sm-Rr are connected to enter a standby state. Conversely, when the TCU predicts an upshift to the seventh gear, the first synchromesh mechanism D1 is connected to the first clutch CD1 and the carrier Cm (third element) of the first
第1クラッチCD1と第4クラッチCbと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が第1クラッチCD1と第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCm(第3要素)とを連結する状態に切換えられ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が入力軸2と第2クラッチCD2とを連結する状態に切換えられると、縦線Y4での回転速度が減速機構4の出力速度N1、縦線Y3での回転速度が「1」になり、出力ギヤ3に連結される第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCrが位置する縦線Y2での回転速度は「7th」になって7速段が確立される。
The first clutch CD1, the fourth clutch Cb, and the second clutch CD2 are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 connects the first clutch CD1 and the carrier Cm (third element) of the first
第1クラッチCD1と第3クラッチCaと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が第1クラッチCD1と第1プラネタリギヤ機構6のCm(第3要素)とを連結する状態に切換えられ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が入力軸2と第2クラッチCD2とを連結する状態に切換えられると、縦線Y5での回転速度が減速機構4の出力速度N1、縦線Y4での回転速度が「1」になり、出力ギヤ3に連結される第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCrが位置する縦線Y2での回転速度は「8th」になって8速段が確立される。
A state in which the first clutch CD1, the third clutch Ca, and the second clutch CD2 are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 connects the first clutch CD1 and Cm (third element) of the first
第1クラッチCD1と第4クラッチCbと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が第1クラッチCD1と第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCm(第3要素)とを連結する状態に切換えられ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が第2クラッチCD2を変速機ケース1に固定する状態に切換えられると、縦線Y4での回転速度が減速機構4の出力速度N1、縦線Y3での回転速度が「0」になり、出力ギヤ3に連結される第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCrが位置する縦線Y2での回転速度は「Rev1」になって後進1速段が確立される。
The first clutch CD1, the fourth clutch Cb, and the second clutch CD2 are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 connects the first clutch CD1 and the carrier Cm (third element) of the first
第1クラッチCD1と第3クラッチCaと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が第1クラッチCD1と第1プラネタリギヤ機構6のCm(第3要素)とを連結する状態に切換えられ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が第2クラッチCD2を変速機ケース1に固定する状態に切換えられると、縦線Y5での回転速度が減速機構4の出力速度N1、縦線Y4での回転速度が0になり、出力ギヤ3に連結される第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCrが位置する縦線Y2での回転速度は「Rev2」になって後進2速段が確立される。
A state in which the first clutch CD1, the third clutch Ca, and the second clutch CD2 are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 connects the first clutch CD1 and Cm (third element) of the first
図3は、上述した各変速段とクラッチCD1,CD2,Ca,Cbの係合状態との関係をまとめて表示した図であり、「○」は係合を表している。 FIG. 3 is a diagram collectively showing the relationship between the above-described shift speeds and the engagement states of the clutches CD1, CD2, Ca, and Cb, and “◯” represents engagement.
また、上述した各変速段において、第1シンクロメッシュ機構D1が、第1クラッチCD1と連結体とを連結する状態を「S」で表し、第1クラッチCD1と第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCm(第3要素)とを連結する状態を「C」で表し、第1クラッチCD1を連結体及び第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCm(第3要素)の何れにも非連結とする状態(前記プリシフト状態を含む)を「(S/C)」で表している。 Further, in each of the above-described shift speeds, the state in which the first synchromesh mechanism D1 connects the first clutch CD1 and the connecting body is represented by “S”, and the carrier Cm of the first clutch CD1 and the first planetary gear mechanism 6 ( The state in which the third element) is coupled is represented by “C”, and the first clutch CD1 is not coupled to either the coupling body or the carrier Cm (third element) of the first planetary gear mechanism 6 (pre-shift state). Is represented by “(S / C)”.
また、上述した各変速段において、第2シンクロメッシュ機構D2が、入力軸2と第2クラッチCD2とを連結する状態を「R」で表し、第2クラッチCD2を変速機ケース1に固定する状態を「B」で表し、入力軸2と第2クラッチCD2との連結を断つと共に第2クラッチCD2の変速機ケース1への固定を解除させた状態(前記プリシフト状態を含む)を「(B/R)」で表している。
In each of the above-described shift speeds, the state in which the second synchromesh mechanism D2 connects the
以上、本実施形態によれば、4個の摩擦係合機構CD1,CD2,Ca,Cbのうち各変速段において3個の摩擦係合機構が係合するため、各変速段で解放している摩擦係合機構の数は1個になる。また、噛合機構CD1,CD2は解放されても引き摺りによるフリクションロスは発生しない。従って、解放している摩擦係合機構によるフリクションロスを低減でき、変速機の効率が向上する。 As described above, according to the present embodiment, three friction engagement mechanisms are engaged at each shift speed among the four friction engagement mechanisms CD1, CD2, Ca, Cb, and thus are released at each shift speed. The number of friction engagement mechanisms is one. Further, even when the meshing mechanisms CD1 and CD2 are released, no friction loss due to dragging occurs. Therefore, the friction loss due to the released friction engagement mechanism can be reduced, and the transmission efficiency is improved.
また、本実施形態において、図4に示すように、第1要素を第1プラネタリギヤ機構6のサンギヤSmとし、第4要素を第2プラネタリギヤ機構7のリングギヤRrとし、第1プラネタリギヤ機構6を第2プラネタリギヤ機構7の径方向外側に配置すると共に、第1プラネタリギヤ機構6のサンギヤSmと第2プラネタリギヤ機構7のリングギヤRrとを一体化して連結体Sm−Rrを構成することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the first element is the sun gear Sm of the first
本実施形態によれば、第1プラネタリギヤ機構6を第2プラネタリギヤ機構7の径方向外側に配置しているため、両プラネタリギヤ機構6,7を軸方向に並べた場合に比し、自動変速機の軸長を短くすることができる。
According to the present embodiment, since the first
[第2実施形態]
次に、本発明の自動変速機の第2実施形態について説明する。第2実施形態の自動変速機は、図5に示されるように、モータMを備えるハイブリット車両用のものである。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the automatic transmission according to the present invention will be described. The automatic transmission according to the second embodiment is for a hybrid vehicle including a motor M as shown in FIG.
第2実施形態は、変速機ケース1内に回転自在に軸支した、図外のエンジンに連結される入力部材たる入力軸2と、入力軸2と平行に配置された出力部材たる出力軸3とを備えている。出力軸3の回転は、出力軸3に固定された出力ギヤ3a及び図外のデファレンシャルギヤを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。エンジンと入力軸2との間には、連結の衝撃を緩和するダンパPが設けられている。
In the second embodiment, an
また、変速機ケース1内には、出力軸3の周りに位置させて、複式プラネタリギヤ機構5が配置されている。
Further, a double
複式プラネタリギヤ機構5は、第1プラネタリギヤ機構6と第2プラネタリギヤ機構7とで構成されている。第1プラネタリギヤ機構6は、サンギヤSmと、リングギヤRmと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤSmと噛合し他方がリングギヤRmに噛合する一対のピニオンPm,Pm´を自転及び公転自在に支持するキャリアCmとから成るダブルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成される。
The double
第2プラネタリギヤ機構は、サンギヤSrと、リングギヤRrと、サンギヤSrとリングギヤRrとに噛合するピニオンPrを自転及び公転自在に支持するキャリアCrとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成されている。 The second planetary gear mechanism is constituted by a single pinion type planetary gear mechanism including a sun gear Sr, a ring gear Rr, and a carrier Cr that supports the pinion Pr meshing with the sun gear Sr and the ring gear Rr so as to rotate and revolve.
図6の下段に示す複式プラネタリギヤ機構5の速度線図を参照して、第1プラネタリギヤ機構6のサンギヤSm、キャリアCm及びリングギヤRmから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第1要素、第2要素及び第3要素とすると、第1要素はサンギヤSm、第2要素はリングギヤRm、第3要素はキャリアCmになる。尚、サンギヤSmとキャリアCm間の間隔とリングギヤRmとキャリアCm間の間隔との比は、第1プラネタリギヤ機構6のギヤ比をjとして、j:1に設定される。
Referring to the velocity diagram of the double
また、上記複式プラネタリギヤ機構5の速度線図を参照して、第2プラネタリギヤ機構7のサンギヤSr、キャリアCr及びリングギヤRrから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第4要素、第5要素及び第6要素とすると、第4要素はリングギヤRr、第5要素はキャリアCr、第6要素はサンギヤSrになる。尚、サンギヤSr(縦線Y4)とキャリアCr(縦線Y2)間の間隔とキャリアCr(縦線Y2)とリングギヤRr(縦線Y1)間の間隔との比は、第2プラネタリギヤ機構6のギヤ比をkとして、k:1に設定される。
Further, referring to the speed diagram of the compound
ここで、本実施形態では、第1プラネタリギヤ機構6のサンギヤSm(第1要素)と第2プラネタリギヤ機構7のリングギヤRr(第4要素)とを連結して連結体Sm−Rrを構成し、第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCr(第5要素)を出力ギヤ3に連結している。
Here, in the present embodiment, the sun gear Sm (first element) of the first
また、本実施形態では、後述する第1と第2の2つのシンクロメッシュ機構(噛合機構)D1,D2と、入力軸2に回転自在に軸支される第1駆動ギヤG1aとこれに噛合すると共に第1シンクロメッシュ機構D1に連結される第1従動ギヤG1bとから成る減速ギヤ列G1と、第2駆動ギヤG2aとこれに噛合すると共にリングギヤRm(第2要素)に連結される第2従動ギヤG2bとから成る増速ギヤ列G2と、ステータMaとロータMbとを有するモータ(電動機)Mを備えている。
In the present embodiment, first and second synchromesh mechanisms (meshing mechanisms) D1 and D2, which will be described later, and a first drive gear G1a rotatably supported by the
尚、減速ギヤ列G1のギヤ比(第1従動ギヤG1bの歯数/第1駆動ギヤG1aの歯数)をmとして、ギヤ比mは1よりも大きく設定されている。また、増速ギヤ列G2のギヤ比(第2従動ギヤG2bの歯数/第2駆動ギヤG2aの歯数)をnとして、ギヤ比nは1よりも小さく設定されている。 The gear ratio m is set to be greater than 1, where m is the gear ratio of the reduction gear train G1 (the number of teeth of the first driven gear G1b / the number of teeth of the first drive gear G1a). The gear ratio n is set to be smaller than 1, where n is the gear ratio of the speed increasing gear train G2 (number of teeth of the second driven gear G2b / number of teeth of the second drive gear G2a).
また、摩擦係合機構として、第1シンクロメッシュ機構D1に入力軸の回転を減速機構たる減速ギヤ列G1を介して解除自在に伝達する第1クラッチ(第1摩擦係合機構)CD1と、第2シンクロメッシュ機構D2と第1プラネタリギヤ機構6のリングギヤRm(第2要素)とを増速ギヤ列G2を介して解除自在に連結する第2クラッチ(第2摩擦係合機構)CD2と、第1プラネタリギヤ機構6のリングギヤRm(第2要素)と第2プラネタリギヤ機構7のサンギヤSr(第6要素)とを解除自在に連結する第3クラッチ(第3摩擦係合機構)Caと、第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCm(第3要素)と第2プラネタリギヤ機構7のサンギヤSr(第6要素)とを解除自在に連結する第4クラッチ(第4摩擦係合機構)Cbとを備えている。
Further, as a friction engagement mechanism, a first clutch (first friction engagement mechanism) CD1 that releasably transmits the rotation of the input shaft to the first synchromesh mechanism D1 via a reduction gear train G1 that is a reduction mechanism; A second clutch (second friction engagement mechanism) CD2 that releasably connects the two synchromesh mechanism D2 and the ring gear Rm (second element) of the first
第1シンクロメッシュ機構D1は、減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1と連結体Sm−Rrとを連結する状態、第1クラッチCD1と第1プラネタリギヤ機構6のCm(第3要素)とを連結する状態、第1クラッチCD1を連結体Sm−Rr及び第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCm(第3要素)の何れにも非連結とする状態の何れか1の状態に切換自在に構成される。
The first synchromesh mechanism D1 connects the first clutch CD1 and the connecting body Sm-Rr via the reduction gear train G1, and the first clutch CD1 and Cm (third element) of the first
第2シンクロメッシュ機構D2は、入力軸2と第2クラッチCD2とを連結する状態、第2クラッチCD2を変速機ケース1に固定する状態、入力軸2と第2クラッチCD2との連結を断つと共に第2クラッチCD2の変速機ケース1への固定を解除させた状態の何れか1の状態に切換自在に構成される。
The second synchromesh mechanism D2 includes a state in which the
上記の如く第1プラネタリギヤ機構6のサンギヤSmと第2プラネタリギヤ機構7のリングギヤRrとを連結して連結体Sm−Rrを構成することにより、図6の下段に示す複式プラネタリギヤ機構5の速度線図において、第1プラネタリギヤ機構6のサンギヤSmは、第2プラネタリギヤ機構7のリングギヤRrと同一の縦線Y1上に常時位置する。
As described above, by connecting the sun gear Sm of the first
一方、第1プラネタリギヤ機構6のリングギヤRmとキャリアCmの速度線図上の位置は、第3クラッチCaを係合させた場合と第4クラッチCbを係合させた場合とで異なる。
On the other hand, the positions on the velocity diagram of the ring gear Rm and the carrier Cm of the first
これを詳述するに、第3クラッチCaの係合時には、第1プラネタリギヤ機構6のキャリアRmが第2プラネタリギヤ機構7のサンギヤSrと同一の縦線Y4上に位置し、第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCmは、縦線Y1と縦線Y4間の間隔の1/(j−1)だけ縦線Y4から右側に離れた縦線Y5上に位置する。
In detail, when the third clutch Ca is engaged, the carrier Rm of the first
また、第4クラッチCbの係合時には、第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCmが縦線Y4上に位置し、第1プラネタリギヤ機構6のリングギヤRmは、縦線Y1と縦線Y4の間隔の1/jだけ縦線Y4から左側に離れた縦線Y3上に位置する。
When the fourth clutch Cb is engaged, the carrier Cm of the first
第1クラッチCD1と第4クラッチCbと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1と連結体Sm−Rrとを連結する状態に切換えられ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が第2クラッチCD2を変速機ケース1に固定する状態に切換えられると、縦線Y3での回転速度が「0」、縦線Y1での回転速度が入力軸2の回転速度の1/mに減速されたN2になり、出力軸3に連結される第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCrが位置する縦線Y2での回転速度は「1st」になって1速段が確立される。
A state in which the first clutch CD1, the fourth clutch Cb, and the second clutch CD2 are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 connects the first clutch CD1 and the coupling body Sm-Rr via the reduction gear train G1. And the second synchromesh mechanism D2 is switched to a state in which the second clutch CD2 is fixed to the
第1クラッチCD1と第3クラッチCaと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1と連結体Sm−Rrとを連結する状態に切換られえ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が第2クラッチCD2を変速機ケース1に固定する状態に切換えられると、縦線Y4での回転速度が「0」、縦線Y1での回転速度が入力軸2の回転速度の1/mに減速されたN2になり、出力軸3に連結される第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCrが位置する縦線Y2での回転速度は「2nd」になって2速段が確立される。
A state in which the first clutch CD1, the third clutch Ca, and the second clutch CD2 are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 connects the first clutch CD1 and the coupling body Sm-Rr via the reduction gear train G1. And the second synchromesh mechanism D2 is switched to a state in which the second clutch CD2 is fixed to the
第1クラッチCD1と第3クラッチCaと第4クラッチCbとを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1と連結体Sm−Rrとを連結する状態に切換えられ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が第2クラッチCD2を入力軸2及び変速機ケース1の何れにも非連結とする状態に切換えられると、第1と第2の2つのプラネタリギヤ機構6,7の各要素が相対回転不能なロック状態となる。そして、第1と第2の2つのプラネタリギヤ機構6,7の各要素の回転速度が入力軸2の回転速度の1/mに減速されたN2となり、縦線Y2での回転速度もN2である「3rd」になって3速段が確立される。
A state in which the first clutch CD1, the third clutch Ca, and the fourth clutch Cb are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 connects the first clutch CD1 and the coupling body Sm-Rr via the reduction gear train G1. And the second synchromesh mechanism D2 is switched to a state in which the second clutch CD2 is disconnected from both the
尚、3速段においては、図外のトランスミッション・コントロール・ユニット(TCU)が、車速等の車両情報に基づいて、2速段へのダウンシフトを予測している場合には、第2シンクロメッシュ機構D2を第2クラッチCD2を変速機ケース1に固定する状態にプリシフトして待機状態とする。逆に、TCUが4速段へのアップシフトを予測している場合には、第2シンクロメッシュ機構D2を入力軸2と第2クラッチCD2とを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。
At the third speed, the second synchromesh is used when a transmission control unit (TCU) (not shown) predicts a downshift to the second speed based on vehicle information such as the vehicle speed. The mechanism D2 is pre-shifted to a state in which the second clutch CD2 is fixed to the
第1クラッチCD1と第3クラッチCaと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1と連結体Sm−Rrとを連結する状態に切換えられ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が入力軸2と第2クラッチCD2とを連結する状態に切換えられると、縦線Y4での回転速度が入力軸2の回転速度の1/n倍に増速されたN3、縦線Y1での回転速度が入力軸2の回転速度の1/mに減速されたN2となり、出力軸3に連結される第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCrが位置する縦線Y2での回転速度は「4th」になって4速段が確立される。
A state in which the first clutch CD1, the third clutch Ca, and the second clutch CD2 are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 connects the first clutch CD1 and the coupling body Sm-Rr via the reduction gear train G1. And the second synchromesh mechanism D2 is switched to a state in which the
第1クラッチCD1と第4クラッチCbと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1と連結体Sm−Rrとを連結する状態に切換えられ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が入力軸2と第2クラッチCD2とを連結する状態に切換えられると、縦線Y3での回転速度が入力軸2の回転速度の1/n倍に増速されたN3、縦線Y1での回転速度が入力軸2の回転速度の1/mに減速されたN2になり、出力軸3に連結される第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCrが位置する縦線Y2での回転速度は「5th」になって5速段が確立される。
A state in which the first clutch CD1, the fourth clutch Cb, and the second clutch CD2 are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 connects the first clutch CD1 and the coupling body Sm-Rr via the reduction gear train G1. And the second synchromesh mechanism D2 is switched to a state in which the
第3クラッチCaと第4クラッチCbと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1を連結体Sm−Rr及び第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCm(第3要素)の何れにも非連結とする状態に切換えられ、並びに第2シンクロメッシュ機構D2が入力軸2と第2クラッチCD2とを連結する状態に切換えられると、第1と第2の2つのプラネタリギヤ機構6,7の各要素が相対回転不能なロック状態となる。そして、第1と第2の2つのプラネタリギヤ機構6,7の各要素の回転速度が入力軸2の回転速度の1/n倍に増速されたN3となり、縦線Y2での回転速度もN3である「6th」になって6速段が確立される。
The third clutch Ca, the fourth clutch Cb, and the second clutch CD2 are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 connects the first clutch CD1 to the coupling body Sm-Rr and the first planetary gear mechanism via the reduction gear train G1. When the second synchromesh mechanism D2 is switched to a state in which the
尚、6速段においては、図外のトランスミッション・コントロール・ユニット(TCU)が、車速等の車両情報に基づいて、5速段へのダウンシフトを予測している場合には、第1シンクロメッシュ機構D1を減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1と連結体Sm−Rrとを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。逆に、TCUが7速段へのアップシフトを予測している場合には、第1シンクロメッシュ機構D1を減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1と第1プラネタリギヤ機構6のCm(第3要素)とを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。
At the sixth gear, the transmission control unit (TCU) (not shown) predicts a downshift to the fifth gear based on vehicle information such as the vehicle speed. The mechanism D1 is pre-shifted to a state in which the first clutch CD1 and the connecting body Sm-Rr are connected via the reduction gear train G1 to enter a standby state. Conversely, when the TCU predicts an upshift to the seventh gear, the first synchromesh mechanism D1 is connected to the first clutch CD1 and the first
第1クラッチCD1と第4クラッチCbと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1と第1プラネタリギヤ機構6のCm(第3要素)とを連結する状態に切換えられ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が入力軸2と第2クラッチCD2とを連結する状態に切換えられると、縦線Y4での回転速度が入力軸2の回転速度の1/mに減速されたN2になり、縦線Y3での回転速度が入力軸2の回転速度の1/n倍に増速されたN3になり、出力軸3に連結される第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCrが位置する縦線Y2での回転速度は「7th」になって7速段が確立される。
The first clutch CD1, the fourth clutch Cb, and the second clutch CD2 are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 is connected to the first clutch CD1 and the first
第1クラッチCD1と第3クラッチCaと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1と第1プラネタリギヤ機構6のCm(第3要素)とを連結する状態に切換えられ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が入力軸2と第2クラッチCD2とを連結する状態に切換えられると、縦線Y5での回転速度が入力軸2の回転速度の1/mに減速されたN2、縦線Y4での回転速度が入力軸2の回転速度の1/n倍に増速されたN3になり、出力ギヤ3に連結される第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCrが位置する縦線Y2での回転速度は「8th」になって8速段が確立される。
The first clutch CD1, the third clutch Ca, and the second clutch CD2 are engaged with each other, and the first synchromesh mechanism D1 is connected to the first clutch CD1 and the first
第1クラッチCD1と第4クラッチCbと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1と第1プラネタリギヤ機構6のCm(第3要素)とを連結する状態に切換えられ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が第2クラッチCD2を変速機ケース1に固定する状態に切換えられると、縦線Y4での回転速度が入力軸2の回転速度の1/mに減速されたN2、縦線Y3での回転速度が「0」になり、出力ギヤ3に連結される第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCrが位置する縦線Y2での回転速度は「Rev1」になって後進1速段が確立される。
The first clutch CD1, the fourth clutch Cb, and the second clutch CD2 are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 is connected to the first clutch CD1 and the first
第1クラッチCD1と第3クラッチCaと第2クラッチCD2とを係合させると共に、第1シンクロメッシュ機構D1が減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1と第1プラネタリギヤ機構6のCm(第3要素)とを連結する状態に切換えられ、及び第2シンクロメッシュ機構D2が第2クラッチCD2を変速機ケース1に固定する状態に切換えられると、縦線Y5での回転速度が入力軸2の回転速度の1/mに減速されたN2、縦線Y4での回転速度が「0」になり、出力ギヤ3に連結される第2プラネタリギヤ機構7のキャリアCrが位置する縦線Y2での回転速度は「Rev2」になって後進2速段が確立される。
The first clutch CD1, the third clutch Ca, and the second clutch CD2 are engaged with each other, and the first synchromesh mechanism D1 is connected to the first clutch CD1 and the first
図7は、上述した各変速段とクラッチCD1,CD2,Ca,Cbの係合状態との関係をまとめて表示した図であり、「○」は係合を表している。 FIG. 7 is a diagram collectively showing the relationship between the above-described shift speeds and the engagement states of the clutches CD1, CD2, Ca, and Cb, and “◯” represents engagement.
また、上述した各変速段において、第1シンクロメッシュ機構D1が、減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1と連結体Sm−Rrとを連結する状態を「S」で表し、減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1と第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCm(第3要素)とを連結する状態を「C」で表し、減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1を連結体Sm−Rr及び第1プラネタリギヤ機構6のキャリアCm(第3要素)の何れにも非連結とする状態(前記プリシフト状態を含む)を「(S/C)」で表している。
Further, in each of the above-described shift stages, the state in which the first synchromesh mechanism D1 connects the first clutch CD1 and the connecting body Sm-Rr via the reduction gear train G1 is represented by “S”, and the reduction gear train G1 The state in which the first clutch CD1 and the carrier Cm (third element) of the first
また、上述した各変速段において、第2シンクロメッシュ機構D2が、入力軸2と第2クラッチCD2とを連結する状態を「R」で表し、第2クラッチCD2を変速機ケース1に固定する状態を「B」で表し、入力軸2と第2クラッチCD2との連結を断つと共に第2クラッチCD2の変速機ケース1への固定を解除させた状態(前記プリシフト状態を含む)を「(B/R)」で表している。
In each of the above-described shift speeds, the state in which the second synchromesh mechanism D2 connects the
以上、本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、4個の摩擦係合機構CD1,CD2,Ca,Cbのうち各変速段において3個の摩擦係合機構が係合するため、各変速段で解放している摩擦係合機構の数は1個になる。噛合機構CD1,CD2は解放されても引き摺りによるフリクションロスは発生しない。従って、上記従来例のものに比し、解放している摩擦係合機構によるフリクションロスを低減でき、変速機の効率が向上する。 As described above, according to the present embodiment, as in the first embodiment, among the four friction engagement mechanisms CD1, CD2, Ca, and Cb, three friction engagement mechanisms are engaged at each shift stage. The number of frictional engagement mechanisms released at each shift stage is one. Even if the meshing mechanisms CD1 and CD2 are released, friction loss due to drag does not occur. Therefore, the friction loss due to the released friction engagement mechanism can be reduced as compared with the conventional example, and the transmission efficiency is improved.
また、本実施形態では、第1クラッチCD1を係合させて、モータMでエンジンを始動させることができる。また、上記のようにモータMでエンジンを始動する場合に、第1シンクロメッシュ機構D1を解放しておくことで、モータMの駆動力が第1及び第2プラネタリギヤ機構6,7に伝達されず、エンジン始動時のモータMの負荷を低減することができる。
In the present embodiment, the engine can be started by the motor M by engaging the first clutch CD1. Further, when the engine is started by the motor M as described above, the driving force of the motor M is not transmitted to the first and second
また、第1シンクロメッシュ機構D1を減速ギヤ列G1を介して第1クラッチCD1と連結体Sm−Rrとを連結する状態とする6速段以外の各変速段では、モータMでエンジンの駆動力をアシストするアシスト走行や、モータMの駆動力のみで走行するEV走行が可能である。更に、上記アシスト走行中又はEV走行中に車両が減速状態にあるときには、モータMで発電し図外の二次電池に充電する回生を行うことができる。 Further, at each speed stage other than the sixth speed stage in which the first synchromesh mechanism D1 is connected to the first clutch CD1 and the coupling body Sm-Rr via the reduction gear train G1, the motor M is used to drive the engine. Assist traveling that assists the vehicle or EV traveling that travels only by the driving force of the motor M is possible. Furthermore, when the vehicle is in a decelerating state during the assist traveling or EV traveling, regeneration can be performed in which the motor M generates power and charges a secondary battery (not shown).
尚、本実施形態では、ハイブリット車両用の自動変速機について説明したが、モータMを省略しても、同様に本発明の効果を得ることができる。 In this embodiment, the automatic transmission for a hybrid vehicle has been described. However, even if the motor M is omitted, the effects of the present invention can be obtained in the same manner.
1…変速機ケース、2…入力軸(入力部材)、3…出力ギヤ(出力部材)、4…減速機構、5…複式プラネタリギヤ機構、6…第1プラネタリギヤ機構、Sm…第1プラネタリギヤ機構のサンギヤ(第1要素)、Rm…第1プラネタリギヤ機構のリングギヤ(第2要素)、Pm,Pm´…第1プラネタリギヤ機構のピニオン、Cm…第1プラネタリギヤ機構のキャリア(第3要素)、7…第2プラネタリギヤ機構、Sr…第2プラネタリギヤ機構のサンギヤ(第6要素)、Pr…第2プラネタリギヤ機構のピニオン、Cr…第2プラネタリギヤ機構のキャリア(第5要素)、Rr…第2プラネタリギヤ機構のリングギヤ(第4要素)、Sf…減速機構のサンギヤ、Rf…減速機構のリングギヤ、Pf…減速機構のピニオン、Cf…減速機構のキャリア、CD1…第1クラッチ(第1摩擦係合機構)、CD2…第2クラッチ(第2摩擦係合機構)、Ca…第3クラッチ(第3摩擦係合機構)、Cb…第4クラッチ(第4摩擦係合機構)、D1…第1シンクロメッシュ機構(第1噛合機構)、D2…第2シンクロメッシュ機構(第2噛合機構)、P…ダンパ、G1…減速ギヤ列、G1a…第1駆動ギヤ、G1b…第1従動ギヤ、G2…増速ギヤ列、G2a…第2駆動ギヤ、G2b…第2従動ギヤ、M…モータ、Ma…ステータ、Mb…ロータ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記複式プラネタリギヤ機構は、第1と第2の2つのプラネタリギヤ機構で構成され、
第1プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第1要素、第2要素及び第3要素とし、第2プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第4要素、第5要素及び第6要素として、前記第1要素と前記第4要素とを連結して連結体を構成し、前記第5要素が前記出力部材に連結され、
第1と第2の2つの噛合機構と、
第1噛合機構に前記入力軸の回転を前記減速機構を介して解除自在に伝達する第1摩擦係合機構と、
第2噛合機構と前記第2要素とを解除自在に連結する第2摩擦係合機構と、
前記第2要素と前記第6要素とを解除自在に連結する第3摩擦係合機構と、
前記第3要素と前記第6要素とを解除自在に連結する第4摩擦係合機構とを備え、
前記第1噛合機構は、前記第1摩擦係合機構と前記連結体とを連結する状態、前記第1摩擦係合機構と前記第3要素とを連結する状態、前記第1摩擦係合機構を前記連結体及び前記第3要素の何れにも非連結とする状態の何れか1の状態に切換自在に構成され、
前記第2噛合機構は、前記入力軸と前記第2摩擦係合機構とを連結する状態、前記第2摩擦係合機構を前記変速機ケースに固定する状態、前記入力軸と前記第2摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第2摩擦係合機構の前記変速機ケースへの固定を解除させた状態の何れか1の状態に切換自在に構成されることを特徴とする自動変速機。 An automatic transmission that shifts the rotation of the input shaft to a plurality of stages via a speed reduction mechanism and a compound planetary gear mechanism arranged in a transmission case, and transmits them to an output member.
The double planetary gear mechanism is composed of first and second planetary gear mechanisms,
The three planetary gear mechanisms of the first planetary gear mechanism are the first element, the second element, and the third element, respectively, in order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram. The three elements consisting of the sun gear, the carrier, and the ring gear are arranged as the fourth element, the fifth element, and the sixth element in the arrangement order at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram, respectively. Combining elements to form a coupling body, the fifth element is coupled to the output member,
Two first and second meshing mechanisms;
A first friction engagement mechanism for releasably transmitting the rotation of the input shaft to the first meshing mechanism via the speed reduction mechanism;
A second friction engagement mechanism for releasably connecting the second meshing mechanism and the second element;
A third friction engagement mechanism for releasably connecting the second element and the sixth element;
A fourth friction engagement mechanism for releasably connecting the third element and the sixth element;
The first meshing mechanism includes a state in which the first friction engagement mechanism and the connecting body are connected, a state in which the first friction engagement mechanism and the third element are connected, and the first friction engagement mechanism. It is configured to be freely switchable to any one of the states that are not connected to any of the connection body and the third element,
The second engagement mechanism includes a state in which the input shaft and the second friction engagement mechanism are connected, a state in which the second friction engagement mechanism is fixed to the transmission case, the input shaft and the second friction engagement. An automatic transmission configured to be freely switchable to any one of a state in which the connection with the coupling mechanism is cut off and the second friction engagement mechanism is released from being fixed to the transmission case.
前記減速機構は第3プラネタリギヤ機構で構成されることを特徴とする自動変速機。 The automatic transmission according to claim 1, wherein
The automatic transmission is characterized in that the speed reduction mechanism is constituted by a third planetary gear mechanism.
前記第1要素は前記第1プラネタリギヤ機構のサンギヤであり、前記第4要素は前記第2プラネタリギヤ機構のリングギヤであり、前記第1プラネタリギヤ機構が前記第2プラネタリギヤ機構の径方向外側に配置されると共に、前記第1プラネタリギヤ機構のサンギヤと前記第2プラネタリギヤ機構のリングギヤとを一体化して前記連結体が構成されることを特徴とする自動変速機。 The automatic transmission according to claim 1 or 2,
The first element is a sun gear of the first planetary gear mechanism, the fourth element is a ring gear of the second planetary gear mechanism, and the first planetary gear mechanism is disposed radially outside the second planetary gear mechanism. An automatic transmission characterized in that the connecting body is constituted by integrating a sun gear of the first planetary gear mechanism and a ring gear of the second planetary gear mechanism.
前記複式プラネタリギヤ機構は、第1と第2の2つのプラネタリギヤ機構で構成され、
第1プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第1要素、第2要素及び第3要素とし、第2プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る3個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第4要素、第5要素及び第6要素として、前記第1要素と前記第4要素とを連結して連結体を構成し、前記第5要素が出力部材に連結され、
第1と第2の2つの噛合機構と、
前記入力軸に回転自在に軸支される第1駆動ギヤとこれに噛合する第1従動ギヤとから成り、ギヤ比が1よりも大きく設定された減速ギヤ列と、
第2駆動ギヤとこれに噛合すると共に前記第2要素に連結される第2従動ギヤとから成り、ギヤ比が1よりも小さく設定された増速ギヤ列と、
前記入力軸と前記第1駆動ギヤとを解除自在に連結する第1摩擦係合機構と、
前記第2噛合機構と前記第2駆動ギヤとを解除自在に連結する第2摩擦係合機構と、
前記第2要素と前記第6要素とを解除自在に連結する第3摩擦係合機構と、
前記第3要素と前記第6要素とを解除自在に連結する第4摩擦係合機構とを備え、
前記第1噛合機構は、前記第1従動ギヤと前記連結体とを連結する状態、前記第1従動ギヤと前記第3要素とを連結する状態、前記第1従動ギヤを前記連結体及び前記第3要素の何れにも非連結とする状態の何れか1の状態に切換自在に構成され、
前記第2噛合機構は、前記入力軸と前記第2摩擦係合機構とを連結する状態、前記第2摩擦係合機構を変速機ケースに固定する状態、前記入力軸と前記第2摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第2摩擦係合機構の変速機ケースへの固定を解除させた状態の何れか1の状態に切換自在に構成されることを特徴とする自動変速機。 An automatic transmission that shifts the rotation of an input shaft to a plurality of stages via a double planetary gear mechanism and transmits the same to an output member,
The double planetary gear mechanism is composed of first and second planetary gear mechanisms,
The three planetary gear mechanisms of the first planetary gear mechanism are the first element, the second element, and the third element, respectively, in order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram. The three elements consisting of the sun gear, the carrier, and the ring gear are arranged as the fourth element, the fifth element, and the sixth element in the arrangement order at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram, respectively. Combining elements to form a coupled body, the fifth element is coupled to the output member,
Two first and second meshing mechanisms;
A reduction gear train comprising a first drive gear rotatably supported by the input shaft and a first driven gear meshing with the first drive gear, and a gear ratio set to be greater than 1,
A speed increasing gear train comprising a second drive gear and a second driven gear meshing with the second drive gear and coupled to the second element, the gear ratio being set to be smaller than 1,
A first friction engagement mechanism for releasably connecting the input shaft and the first drive gear;
A second friction engagement mechanism for releasably connecting the second meshing mechanism and the second drive gear;
A third friction engagement mechanism for releasably connecting the second element and the sixth element;
A fourth friction engagement mechanism for releasably connecting the third element and the sixth element;
The first meshing mechanism includes a state in which the first driven gear and the connecting body are connected, a state in which the first driven gear and the third element are connected, and the first driven gear is connected to the connecting body and the first body. It is configured to be switchable to any one of the states that are not connected to any of the three elements,
The second meshing mechanism includes a state in which the input shaft and the second friction engagement mechanism are connected, a state in which the second friction engagement mechanism is fixed to a transmission case, the input shaft and the second friction engagement. An automatic transmission characterized in that it can be switched to any one of the states in which the second friction engagement mechanism is released from being fixed to the transmission case while being disconnected from the mechanism.
ステータとロータとを備える電動機を備え、
前記減速ギヤ列の第1駆動ギヤに前記電動機のロータが連結されることを特徴とする自動変速機。
The automatic transmission according to claim 4, wherein
An electric motor including a stator and a rotor;
An automatic transmission, wherein a rotor of the electric motor is connected to a first drive gear of the reduction gear train.
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JP2010286092A (en) | 2010-12-24 |
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