JP5184456B2 - Automatic transmission - Google Patents
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Description
本発明は、入力軸の回転を入力軸と同心に配置した複数の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に関する。 The present invention relates to an automatic transmission that shifts the rotation of an input shaft to a plurality of stages through a plurality of planetary gear mechanisms that are arranged concentrically with the input shaft and transmits them to an output member.
従来、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。このもので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
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、プラネタリギヤ機構の噛合伝達効率が１００％であるロック状態になる変速段は６速段のみであって、全体として噛合伝達効率が悪いという不具合がある。また、上記従来例のものは、６個の摩擦係合機構のうち各変速段において係合する摩擦係合機構の数が２個になるため、開放している残りの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、全体として変速機の効率が悪化するという不具合がある。 In the above-mentioned conventional example, there is a problem that the meshing transmission efficiency of the planetary gear mechanism is 100% and only the sixth gear is in the locked state, and the meshing transmission efficiency is poor as a whole. Further, in the above conventional example, the number of friction engagement mechanisms that are engaged in each shift stage is two out of the six friction engagement mechanisms, so that the remaining four friction engagement mechanisms that are open are included. There is a problem in that friction loss due to drag of the mechanism becomes large, and the efficiency of the transmission is deteriorated as a whole.
本発明は、以上の点に鑑み、全体として伝達効率を向上させた自動変速機を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide an automatic transmission with improved transmission efficiency as a whole.
本発明の第１の態様は、入力軸の回転を該入力軸と同心に配置した複数の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、第１プラネタリギヤ機構、第２プラネタリギヤ機構及び第３プラネタリギヤ機構を備え、前記第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、前記第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、前記第３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７要素、第８要素及び第９要素として、前記入力軸に平行に配置した出力部材たる出力軸に、前記第６要素が第１ギヤ列を介して連結されると共に、前記第８要素が第１ギヤ列とは異なるギヤ比の第２ギヤ列を介して連結され、前記第１要素と前記第７要素とを連結して第１連結体が構成され、前記第２要素と前記第４要素とを連結して第２連結体が構成され、前記第１連結体が前記入力軸に連結され、第１〜第３の３つの噛合機構と、前記第１噛合機構と前記第２連結体とを解除自在に連結する第１摩擦係合機構と、前記入力軸と前記第５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３要素を前記変速機ケースに解除自在に固定する第３摩擦係合機構とを備え、前記第１噛合機構は、前記第１連結体と前記第１摩擦係合機構とを連結する状態、前記第１摩擦係合機構を前記変速機ケースに固定する状態、前記第１連結体と前記第１摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第１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、前記第２噛合機構は、前記第５要素を前記変速機ケースに解除自在に固定し、前記第３噛合機構は、前進１速段から前進４速段以上の所定の中速段に亘る低速段域の全ての変速段を確立させる際には、前記第５要素と前記第９要素とを連結する状態に切換えられ、前記中速段を超える変速段からなる高速段域の全ての変速段を確立させる際には、前記第５要素と前記第９要素との連結を断つ状態に切換えられることを特徴とする。 A first aspect of the present invention is an automatic transmission that shifts the rotation of an input shaft to a plurality of stages via a plurality of planetary gear mechanisms arranged concentrically with the input shaft and transmits the transmission to an output member. A mechanism, a second planetary gear mechanism, and a third planetary gear mechanism, and the three elements including the sun gear, the carrier, and the ring gear of the first planetary gear mechanism are arranged in the order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram. An element, a second element, and a third element, 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, respectively. The five elements, the sixth element, and the three elements including the sun gear, the carrier and the ring gear of the third planetary gear mechanism are As the seventh element, the eighth element, and the ninth element in the arrangement order at intervals corresponding to the ratio, the sixth element is connected to the output shaft, which is an output member arranged in parallel to the input shaft, via the first gear train. And the eighth element is connected via a second gear train having a gear ratio different from that of the first gear train, and the first and seventh elements are connected to form a first connector. The second element and the fourth element are coupled to form a second coupling body, the first coupling body is coupled to the input shaft, and the first to third meshing mechanisms, A first friction engagement mechanism that releasably connects the first meshing mechanism and the second connection body; a second friction engagement mechanism that releasably connects the input shaft and the fifth element; A third friction engagement mechanism for releasably fixing three elements to the transmission case, wherein the first engagement mechanism A state in which the first coupling body and the first friction engagement mechanism are coupled; a state in which the first friction engagement mechanism is fixed to the transmission case; and the first coupling body and the first friction engagement mechanism. The second engagement mechanism is configured to be switchable to any one of the states in which the connection is cut off and the first friction engagement mechanism is released from being fixed to the transmission case. The third meshing mechanism is fixed to the transmission case in a releasable manner, and when the third meshing mechanism establishes all the low speed ranges from the first forward speed to the predetermined middle speed range from the first forward speed to the fourth forward speed or higher, When the fifth element and the ninth element are switched to a state where the fifth element and the ninth element are connected to each other, and all the speeds in the high speed range including the speeds exceeding the medium speed are established, the fifth element and the ninth element It is characterized in that it can be switched to a state where the connection with 9 elements is broken.
本発明の第１の態様によれば、第２プラネタリギヤ機構の各要素が相対回転不能なロック状態となり第２プラネタリギヤ機構の第６要素から出力軸に出力される変速段、及び第３プラネタリギヤ機構の各要素が相対回転不能なロック状態となり第３プラネタリギヤ機構の第８要素から出力軸に出力される変速段の２つの変速段で、プラネタリギヤ機構の噛合伝達効率が１００％になる。 According to the first aspect of the present invention, each element of the second planetary gear mechanism is in a locked state in which relative rotation is impossible, and the gear stage that is output from the sixth element of the second planetary gear mechanism to the output shaft and the third planetary gear mechanism The meshing transmission efficiency of the planetary gear mechanism is 100% at the two gear speeds, which are the gear speeds that are output from the eighth element of the third planetary gear mechanism to the output shaft in a locked state where the respective elements cannot rotate relative to each other.
従って、従来のプラネタリギヤ機構の噛合伝達効率が１００％になる変速段が１つだけのものに比し、自動変速機全体としての噛合伝達効率を向上させることができる。 Therefore, the mesh transmission efficiency of the automatic transmission as a whole can be improved as compared with a conventional planetary gear mechanism having only one gear position at which the mesh transmission efficiency is 100%.
また、本発明の第１の態様では、係合機構として、開放状態においてフリクションロスが発生する摩擦係合機構が３個、開放状態においてもフリクションロスが発生しない噛合機構を３個備える。従って、全ての変速段においてフリクションロスが発生する摩擦係合機構の開放数が３個以下になり、従来の全ての変速段において開放数が４個となるものに比し、自動変速機の伝達効率を向上させることができる。 In the first aspect of the present invention, the engagement mechanism includes three friction engagement mechanisms that generate friction loss in the open state and three meshing mechanisms that do not generate friction loss in the open state. Therefore, the number of friction engagement mechanisms that generate friction loss at all gear positions is 3 or less, and the transmission of the automatic transmission is lower than that of the conventional one where the number of disengages is four. Efficiency can be improved.
即ち、１速段を除く前記低速段域では３個の摩擦係合機構のうち１個が係合状態となるため、前記低速段域における摩擦係合機構の開放数は２個となり、前記低速段域における伝達効率を向上させることができる一方、第３噛合機構が開放状態となる前記高速段域では３個の摩擦係合機構のうち２個が係合状態となるため、前記高速段域における摩擦係合機構の開放数は１個となり、前記高速段域における伝達効率をより向上させることができるので、全ての変速段域に亘って燃費を向上させることができる。 That is, since one of the three friction engagement mechanisms is in the engaged state in the low speed range except the first speed range, the number of open friction engagement mechanisms in the low speed range is two, and the low speed range is low. While the transmission efficiency in the step region can be improved, two of the three friction engagement mechanisms are engaged in the high speed step region in which the third meshing mechanism is in the open state. Since the number of friction engagement mechanisms in the engine is one, the transmission efficiency in the high speed range can be further improved, so that the fuel consumption can be improved over all the shift ranges.
本発明の第２の態様は、入力軸の回転を該入力軸と同心に配置した複数の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、第１プラネタリギヤ機構、第２プラネタリギヤ機構及び第３プラネタリギヤ機構を備え、前記第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、前記第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、前記第３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７要素、第８要素及び第９要素として、前記入力軸に平行に配置した出力部材たる出力軸に、前記第６要素が第１ギヤ列を介して連結されると共に、前記第８要素が第１ギヤ列とは異なるギヤ比の第２ギヤ列を介して連結され、前記第５要素と前記第９要素とを連結して第１連結体が構成され、前記第２要素と前記第４要素とを連結して第２連結体が構成され、前記第１要素が前記入力軸に連結され、第１〜第３の３つの噛合機構と、前記第１噛合機構と前記第２連結体を解除自在に連結する第１摩擦係合機構と、前記入力軸と前記第５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３要素を前記変速機ケースに解除自在に連結する第３摩擦係合機構とを備え、前記第１噛合機構は、前記第１要素と前記第１摩擦係合機構とを連結する状態、前記第１摩擦係合機構を前記変速機ケースに固定する状態、前記第１要素と前記第１摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第１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、前記第２噛合機構は、前記第１連結体を前記変速機ケースに解除自在に固定し、前記第３噛合機構は、前進１速段から前進４速段以上の所定の中速段に亘る低速段の全ての変速段域を確立させる際には、前記第１要素と前記第７要素とを連結する状態に切換えられ、前記中速段を超える変速段からなる高速段域の全ての変速段を確立させる際には、前記第１要素と前記第７要素との連結を断つ状態に切換えら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 in which rotation of an input shaft is shifted to a plurality of stages via a plurality of planetary gear mechanisms arranged concentrically with the input shaft and transmitted to an output member. A mechanism, a second planetary gear mechanism, and a third planetary gear mechanism, and the three elements including the sun gear, the carrier, and the ring gear of the first planetary gear mechanism are arranged in the order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram. An element, a second element, and a third element, 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, respectively. The five elements, the sixth element, and the three elements including the sun gear, the carrier and the ring gear of the third planetary gear mechanism are As the seventh element, the eighth element, and the ninth element in the arrangement order at intervals corresponding to the ratio, the sixth element is connected to the output shaft, which is an output member arranged in parallel to the input shaft, via the first gear train. In addition, the eighth element is connected via a second gear train having a gear ratio different from that of the first gear train, and the fifth element and the ninth element are connected to form a first connector. The second element and the fourth element are connected to form a second connecting body, the first element is connected to the input shaft, the first to third three meshing mechanisms, A first friction engagement mechanism for releasably connecting the first meshing mechanism and the second connecting body; a second friction engagement mechanism for releasably connecting the input shaft and the fifth element; and the third element. And a third friction engagement mechanism for releasably connecting the transmission case to the transmission case. A state in which an element and the first friction engagement mechanism are connected; a state in which the first friction engagement mechanism is fixed to the transmission case; and a connection between the first element and the first friction engagement mechanism is cut off. The first friction engagement mechanism is configured to be switchable to any one of the states in which the first friction engagement mechanism is fixed to the transmission case, and the second meshing mechanism is configured to switch the first coupling body to the transmission case. When the third meshing mechanism establishes all the speed ranges of the low speed range from the first forward speed to the predetermined medium speed from the first forward speed to the fourth forward speed or higher, When switching to a state in which the element and the seventh element are connected to each other and establishing all the shift stages in the high speed stage including the shift stages exceeding the medium speed stage, the first element and the seventh element It is characterized in that it can be switched to a state of disconnecting the connection.
本発明の第２の態様においても、第２プラネタリギヤ機構の各要素が相対回転不能なロック状態となり第２プラネタリギヤ機構の第６要素から出力軸に出力される変速段、及び第３プラネタリギヤ機構の各要素が相対回転不能なロック状態となり第３プラネタリギヤ機構の第８要素から出力軸に出力される変速段の２つの変速段で、プラネタリギヤ機構の噛合伝達効率が１００％になる。 Also in the second aspect of the present invention, each element of the second planetary gear mechanism is in a locked state in which relative rotation is impossible, and each of the gear stage that is output from the sixth element of the second planetary gear mechanism to the output shaft and each of the third planetary gear mechanism. The meshing transmission efficiency of the planetary gear mechanism becomes 100% at the two shift speeds of the shift speed output from the eighth element of the third planetary gear mechanism to the output shaft in a locked state where the elements cannot be rotated relative to each other.
従って、従来のプラネタリギヤ機構の噛合伝達効率が１００％になる変速段が１つだけのものに比し、自動変速機全体としての噛合伝達効率を向上させることができる。 Therefore, the mesh transmission efficiency of the automatic transmission as a whole can be improved as compared with a conventional planetary gear mechanism having only one gear position at which the mesh transmission efficiency is 100%.
また、本発明の第２の態様においても、係合機構として、開放状態においてフリクションロスが発生する摩擦係合機構が３個、開放状態においてもフリクションロスが発生しない噛合機構を３個備える。従って、全ての変速段においてフリクションロスが発生する摩擦係合機構の開放数が３個以下になり、従来の全ての変速段において開放数が４個となるものに比し、自動変速機の伝達効率を向上させることができる。 Also in the second aspect of the present invention, as the engagement mechanism, there are provided three friction engagement mechanisms that generate friction loss in the open state and three engagement mechanisms that do not generate friction loss in the open state. Therefore, the number of friction engagement mechanisms that generate friction loss at all gear positions is 3 or less, and the transmission of the automatic transmission is lower than that of the conventional one where the number of disengages is four. Efficiency can be improved.
即ち、１速段を除く前記低速段域では３個の摩擦係合機構のうち１個が係合状態となるため、前記低速段域における摩擦係合機構の開放数は２個となり、前記低速段域における伝達効率を向上させることができる一方、第３噛合機構が開放状態となる前記高速段域では３個の摩擦係合機構のうち２個が係合状態となるため、前記高速段域における摩擦係合機構の開放数は１個となり、前記高速段域における伝達効率をより向上させることができるので、全ての変速段域に亘って燃費を向上させることができる。 That is, since one of the three friction engagement mechanisms is in the engaged state in the low speed range except the first speed range, the number of open friction engagement mechanisms in the low speed range is two, and the low speed range is low. While the transmission efficiency in the step region can be improved, two of the three friction engagement mechanisms are engaged in the high speed step region in which the third meshing mechanism is in the open state. Since the number of friction engagement mechanisms in the engine is one, the transmission efficiency in the high speed range can be further improved, so that the fuel consumption can be improved over all the shift ranges.
本発明の第３の態様には、入力軸の回転を該入力軸と同心に配置した複数の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、第１プラネタリギヤ機構、第２プラネタリギヤ機構及び第３プラネタリギヤ機構を備え、前記第２プラネタリギヤ機構及び前記第３プラネタリギヤ機構とで複式プラネタリギヤ機構が構成され、前記第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、及び前記第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個の要素は、速度線図においてギヤ比に対応する間隔で並ぶ４個の回転要素を構成し、これら回転要素を速度線図における並び順に夫々第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素とし、前記第３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要素として、前記入力軸に平行に配置した出力部材たる出力軸に、前記第４回転要素が第１ギヤ列を介して連結されると共に、前記第２要素が第１ギヤ列とは異なるギヤ比の第２ギヤ列を介して連結され、前記第１要素が前記入力軸に連結され、第１と第２の２つの噛合機構と、前記第１噛合機構と前記第２回転要素を解除自在に連結する第１摩擦係合機構と、前記入力軸と前記第３回転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１回転要素を前記変速機ケースに解除自在に固定する第３摩擦係合機構とを備え、前記第１噛合機構は、前記入力軸と第１摩擦係合機構とを連結する状態、前記第１摩擦係合機構を前記変速機ケースに固定する状態、前記入力軸と第１摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第１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、前記第２噛合機構は、前記第３回転要素と前記第３要素とを連結する状態、前記第３回転要素を前記変速機ケースに固定する状態、前記第３回転要素と前記第３要素との連結を断つと共に前記第３回転要素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と共に、前進１速段から前進４速段以上の所定の中速段に亘る低速段域の全ての変速段を確立させる際には、前記第３回転要素と前記第３要素とを連結する状態に切換えられ、前記所定の中速段を超える変速段からなる高速段域の全ての変速段を確立させる際には、前記第３回転要素と前記第３要素との連結を断つと共に前記第３回転要素の前記変速機ケースへの固定が解除された状態に切換えられることを特徴とする。 According to a third 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 plurality of planetary gear mechanisms arranged concentrically with the input shaft and transmits it to an output member. A planetary gear mechanism, a second planetary gear mechanism, and a third planetary gear mechanism are provided, and the second planetary gear mechanism and the third planetary gear mechanism constitute a double planetary gear mechanism. And the three elements consisting of the sun gear, carrier and ring gear of the second planetary gear mechanism constitute four rotating elements arranged at intervals corresponding to the gear ratio in the speed diagram, and these rotating elements are connected to the speed line. The first rotating element, the second rotating element, the third rotating element, and the fourth rotating element are arranged in the order of arrangement in the drawing, respectively. Three elements consisting of a sun gear, a carrier, and a ring gear of the planetary gear mechanism are arranged in parallel with the input shaft as a first element, a second element, and a third element in order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram. The fourth rotating element is connected to the output shaft as the arranged output member via the first gear train, and the second element is connected via the second gear train having a gear ratio different from that of the first gear train. And the first element is connected to the input shaft, the first and second meshing mechanisms, and the first friction engagement mechanism that releasably couples the first meshing mechanism and the second rotating element; A second friction engagement mechanism for releasably connecting the input shaft and the third rotation element, and a third friction engagement mechanism for releasably fixing the first rotation element to the transmission case. The first meshing mechanism has a first friction with the input shaft. A state in which the first friction engagement mechanism is connected, a state in which the first friction engagement mechanism is fixed to the transmission case, a connection between the input shaft and the first friction engagement mechanism is cut off, and the first friction engagement mechanism is It is configured to be switchable to any one of the states where the fixing to the transmission case is released, and the second meshing mechanism is configured to connect the third rotating element and the third element, One of a state in which the rotating element is fixed to the transmission case, a state in which the connection between the third rotating element and the third element is cut off, and the fixing of the third rotating element to the transmission case is released. In order to establish all of the low speed ranges from the first forward speed to the fourth forward speed or higher and the predetermined middle speed range, the third rotation element and The state is switched to a state where the third element is connected, and the predetermined medium speed stage is changed. When establishing all the shift speeds in the high speed range including the shift speeds exceeding, the connection between the third rotation element and the third element is disconnected and the third rotation element is fixed to the transmission case. It is characterized by being switched to a released state.
本発明の第３の態様においても、第１プラネタリギヤ機構及び第２プラネタリギヤ機構の各要素が相対回転不能なロック状態となり第４回転要素から出力軸に出力される変速段、及び第３プラネタリギヤ機構の各要素が相対回転不能なロック状態となり第３プラネタリギヤ機構の第２要素から出力軸に出力される変速段の２つの変速段で、プラネタリギヤ機構の噛合伝達効率が１００％になる。 Also in the third aspect of the present invention, each element of the first planetary gear mechanism and the second planetary gear mechanism is in a locked state in which relative rotation is impossible and the gear stage that is output from the fourth rotation element to the output shaft and the third planetary gear mechanism The meshing transmission efficiency of the planetary gear mechanism is 100% at the two gear speeds, which are the gear speeds that are output from the second element of the third planetary gear mechanism to the output shaft.
従って、従来のプラネタリギヤ機構の噛合伝達効率が１００％になる変速段が１つだけのものに比し、自動変速機全体としての噛合伝達効率を向上させることができる。 Therefore, the mesh transmission efficiency of the automatic transmission as a whole can be improved as compared with a conventional planetary gear mechanism having only one gear position at which the mesh transmission efficiency is 100%.
また、本発明の第３の態様では、係合機構として、開放状態においてフリクションロスが発生する摩擦係合機構が３個、開放状態においてもフリクションロスが発生しない噛合機構を２個備える。従って、全ての変速段においてフリクションロスが発生する摩擦係合機構の開放数が３個以下になり、従来の全ての変速段において開放数が４個となるものに比し、自動変速機の伝達効率を向上させることができる。 In the third aspect of the present invention, the engagement mechanism includes three frictional engagement mechanisms that generate friction loss in the open state and two meshing mechanisms that do not generate friction loss in the open state. Therefore, the number of friction engagement mechanisms that generate friction loss at all gear positions is 3 or less, and the transmission of the automatic transmission is lower than that of the conventional one where the number of disengages is four. Efficiency can be improved.
即ち、１速段を除く前記低速段域では３個の摩擦係合機構のうち１個が係合状態となるため、前記低速段域における摩擦係合機構の開放数は２個となり、前記低速段域における伝達効率を向上させることができる一方、第２噛合機構が開放状態となる前記高速段域では３個の摩擦係合機構のうち２個が係合状態となるため、前記高速段域における摩擦係合機構の開放数は１個となり、前記高速段域における伝達効率をより向上させることができるので、全ての変速段域に亘って燃費を向上させることができる。 That is, since one of the three friction engagement mechanisms is in the engaged state in the low speed range except the first speed range, the number of open friction engagement mechanisms in the low speed range is two, and the low speed range is low. While the transmission efficiency in the step region can be improved, two of the three friction engagement mechanisms are engaged in the high speed step region in which the second meshing mechanism is in an open state. Since the number of friction engagement mechanisms in the engine is one, the transmission efficiency in the high speed range can be further improved, so that the fuel consumption can be improved over all the shift ranges.
本発明の第３の態様において、第４回転要素は、第１プラネタリギヤ機構のサンギヤと第２プラネタリギヤ機構のリングギヤとを連結し一体化して構成され、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ことが好ましい。 In the third aspect of the present invention, the fourth rotating element is formed by connecting and integrating the sun gear of the first planetary gear mechanism and the ring gear of the second planetary gear mechanism, and the first planetary gear mechanism has a diameter of the second planetary gear mechanism. It is preferable to be arranged on the outside in the direction.
このように、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することにより、第１及び第２プラネタリギヤ機構を軸方向に並べた場合に対し、自動変速機の軸長を短くすることができる。 Thus, by arranging the first planetary gear mechanism radially outside the second planetary gear mechanism, the axial length of the automatic transmission can be shortened as compared to the case where the first and second planetary gear mechanisms are arranged in the axial direction. Can do.
[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と平行に配置し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に固定の出力ギヤ３ａに噛合するファイナルドリブンギヤ４ａを固定したデファレンシャルギヤ４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. The first embodiment includes an
また、変速機ケース１内には、第１プラネタリギヤ機構５、第２プラネタリギヤ機構６、及び第３プラネタリギヤ機構７が入力軸２と同心に配置されている。第１プラネタリギヤ機構５は、サンギヤＳｆ、リングギヤＲｆ、及びサンギヤ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プラネタリギヤ機構で構成されている。
A first
第２プラネタリギヤ機構６は、サンギヤＳｍ、リングギヤＲｍ、及びサンギヤＳｍとリングギヤＲｍ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Ｃｍ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。第３プラネタリギヤ機構７は、サンギヤＳｒ、リングギヤＲｒ、及びサンギヤ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
図２の上段に示す第１プラネタリギヤ機構５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）を参照して、第１プラネタリギヤ機構５のサンギヤＳｆ、キャリアＣｆ及びリングギヤＲｆ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Ｓｆ、第２要素はキャリアＣｆ、第３要素はリングギヤＲｆになる。
Referring to the speed diagram of the first
ここで、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間の間隔との比は、第１プラネタリギヤ機構５のギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）をｉとして、ｉ：１に設定される。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。 Here, 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 i: the gear ratio of the first planetary gear mechanism 5 (the number of teeth of the ring gear / the number of teeth of the sun gear). Set to 1. 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.
図２の中段に示す第２プラネタリギヤ機構６の速度線図を参照して、第２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４要素、第５要素及び第６要素とすると、第４要素はサンギヤＳｍ、第５要素はキャリアＣｍ、第６要素はリングギヤＲｍになる。尚、サンギヤＳｍとキャリアＣｍ間の間隔とキャリアＣｍとリングギヤＲｍ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ｊとして、ｊ：１に設定される。
Referring to the speed diagram of the second
図２の下段に示す第３プラネタリギヤ機構７の速度線図を参照して、第３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７要素、第８要素及び第９要素とすると、第７要素はサンギヤＳｒ、第８要素はキャリアＣｒ、第９要素はリングギヤＲｒになる。尚、サンギヤＳｒとキャリアＣｒ間の間隔とキャリアＣｒとリングギヤＲｒ間の間隔との比は、第３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。
Referring to the velocity diagram of the third
第２プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第６要素）は、リングギヤＲｍ（第６要素）に連結する第１駆動ギヤＧ１ａと、第１駆動ギヤＧ１ａに噛合し出力軸３に固定される第１従動ギヤＧ１ｂとからなる第１ギヤ列Ｇ１を介して、出力軸３に連結される。
The ring gear Rm (sixth element) of the second
第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第８要素）は、キャリアＣｒ（第８要素）に連結する第２駆動ギヤＧ２ａと、第２駆動ギヤＧ２ａに噛合し出力軸３に固定される第２従動ギヤＧ２ｂとからなる第２ギヤ列Ｇ２を介して、出力軸３に連結される。
The carrier Cr (eighth element) of the third
ここで、第１ギヤ列Ｇ１のギヤ比（従動ギヤの歯数／駆動ギヤの歯数）をｐ、第２ギヤ列Ｇ２のギヤ比をｑとして、ｐ＜ｑになっている。また、第２プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍと第３プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｒは、両ギヤ列Ｇ１，Ｇ２を介して出力軸３で連結されることになる。そして、第３プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｒは、第２プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍの回転速度のｑ／ｐの速度で回転する。
Here, p <q, where p is the gear ratio of the first gear train G1 (number of teeth of the driven gear / number of teeth of the drive gear) and q is the gear ratio of the second gear train G2. Further, the ring gear Rm of the second
また、第１プラネタリギヤ機構５のサンギヤＳｆ（第１要素）と第３プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第７要素）とを連結して第１連結体Ｓｆ−Ｓｒが構成され、第１プラネタリギヤ機構５のキャリアＣｆ（第２要素）と第２プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍ（第４要素）とを連結して第２連結体Ｃｆ−Ｓｍが構成され、第１連結体Ｓｆ−Ｓｒが入力軸２に連結されている。
In addition, the first
第１実施形態の自動変速機は、第１〜第３の３個のシンクロメッシュ機構（噛合機構）Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を備えている。また、第１実施形態では、摩擦係合機構として、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１と第２連結体とを解除自在に連結する第１クラッチ（第１摩擦係合機構）Ｃ１と、入力軸２と第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５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）Ｃ２と、第１プラネタリギヤ機構５のリングギヤＲｆ（第３要素）を変速機ケース１に解除自在に固定するブレーキ（第３摩擦係合機構）Ｂ１とを備えている。
The automatic transmission according to the first embodiment includes first to third three synchromesh mechanisms (meshing mechanisms) D1, D2, and D3. In the first embodiment, as the friction engagement mechanism, a first clutch (first friction engagement mechanism) C1 that releasably connects the first synchromesh mechanism D1 and the second coupling body, and the
第１噛合機構たる第１シンクロメッシュ機構Ｄ１は、第１連結体Ｓｆ−Ｓｒと第１クラッチＣ１とを連結する状態、第１クラッチＣ１を変速機ケース１に固定する状態、第１連結体Ｓｆ−Ｓｒと第１クラッチＣ１との連結を断つと共に第１クラッチＣ１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ている。
The first synchromesh mechanism D1, which is the first meshing mechanism, includes a state in which the first coupling body Sf-Sr and the first clutch C1 are coupled, a state in which the first clutch C1 is fixed to the
第２噛合機構たる第２シンクロメッシュ機構Ｄ２は、第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）を変速機ケース１に解除自在に固定する。
The second synchromesh mechanism D2 as the second meshing mechanism fixes the carrier Cm (fifth element) of the second
第３噛合機構たる第３シンクロメッシュ機構Ｄ３は、第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第９要素）とを連結する状態、又はこの連結を断つ状態に切換自在に構成されている。
The third synchromesh mechanism D3, which is the third meshing mechanism, connects the carrier Cm (fifth element) of the second
また、第１実施形態の自動変速機は、第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）の正転（車両の前進方向の回転）を許容し、逆転（車両の後進方向の回転）を阻止する一方向クラッチＦ１が、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２に並設されている。
Further, the automatic transmission according to the first embodiment allows forward rotation (rotation in the forward direction of the vehicle) of the carrier Cm (fifth element) of the second
第１実施形態においては、第３シンクロメッシュ機構Ｄ３を、第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第９要素）とを連結する状態に切り換えると、一方向クラッチＦ１の働きで第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第９要素）の回転速度が「０」になる。そして、第３プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第７要素）が入力軸２と同一回転速度である「１」で回転し、第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第８要素）が１／（ｋ＋１）で回転して、出力軸３の回転速度が１／｛（ｋ＋１）ｑ｝となり、１速段が確立される。
In the first embodiment, when the third synchromesh mechanism D3 is switched to a state in which the carrier Cm (fifth element) of the second
なお、１速段において、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を、第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）を変速機ケース１に固定する状態に切り換えれば、エンジンブレーキを効かせられる状態とすることができる。また、１速段においては、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を、第１クラッチＣ１を変速機ケース１に固定する状態としてもよい。これによれば、第１クラッチＣ１を係合させるだけで２速段へアップシフトすることができ、変速をスムーズに行うことができ、１速段と２速段との間の変速の制御性を向上させることができる。
If the second synchromesh mechanism D2 is switched to the state in which the carrier Cm (fifth element) of the second
第１クラッチＣ１を係合させ、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を、第１クラッチＣ１を変速機ケース１に固定する状態とし、第３シンクロメッシュ機構Ｄ３を、第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第９要素）とを連結する状態とすると、第２プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍ（第４要素）の回転速度が「０」、第３プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第７要素）の回転速度が「１」となり、第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第９要素）とが同一速度で回転すると共に、第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第８要素）が第２プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第６要素）のｑ／ｐの速度で回転して、第２プラネタリギヤ機構６と第３プラネタリギヤ機構７の速度線は図２に「２ｎｄ」で示す線になる。
The first clutch C1 is engaged, the first synchromesh mechanism D1 is set in a state of fixing the first clutch C1 to the
そして、第２プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第６要素）の回転速度は（ｊ＋１）ｐ／{（ｊ＋１）（ｋ＋１）ｑ−ｊｋｐ}、第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第８要素）の回転速度は（ｊ＋１）ｑ／{（ｊ＋１）（ｋ＋１）ｑ−ｊｋｐ}になり、出力軸３が（ｊ＋１）／{（ｊ＋１）（ｋ＋１）ｑ−ｊｋｐ}の速度で回転して、２速段が確立される。
The rotational speed of the ring gear Rm (sixth element) of the second
ブレーキＢ１を係合させ、第３シンクロメッシュ機構Ｄ３を、第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第９要素）とを連結する状態とすると、第２連結体Ｃｆ−Ｓｍが第１プラネタリギヤ機構５の出力速度Ｎ１たる１／（ｉ＋１）で回転し、第３プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第７要素）の回転速度が「１」となり、第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第９要素）とが同一速度で回転すると共に、第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第８要素）が第２プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第６要素）のｑ／ｐの速度で回転して、第１〜第３プラネタリギヤ機構５，６，７の速度線は図２に「３ｒｄ」で示す線になる。
When the brake B1 is engaged and the third synchromesh mechanism D3 is brought into a state in which the carrier Cm (fifth element) of the second
そして、第２プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第６要素）の回転速度は｛（ｉ＋１）（ｊ＋１）＋ｋ｝ｐ／｛（ｉ＋１）［（ｊ＋１）（ｋ＋１）ｑ−ｊｋｐ］｝、第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第８要素）の回転速度は｛（ｉ＋１）（ｊ＋１）＋ｋ｝ｑ／｛（ｉ＋１）［（ｊ＋１）（ｋ＋１）ｑ−ｊｋｐ］｝になり、出力軸３が｛（ｉ＋１）（ｊ＋１）＋ｋ｝／｛（ｉ＋１）［（ｊ＋１）（ｋ＋１）ｑ−ｊｋｐ］｝の速度で回転して、３速段が確立される。
The rotational speed of the ring gear Rm (sixth element) of the second
なお、３速段において、図示省略したトランスミッション・コントロール・ユニット（ＴＣＵ）が車両速度等の車両情報に基づき２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Ｃ１を変速機ケース１に固定する状態とし、ＴＣＵが車両速度等の車両情報に基づき４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Ｃ１と第１連結体Ｓｆ−Ｓｒとを連結する状態とする。これにより、第１クラッチＣ１を係合させると共にブレーキＢ１を開放させるだけでダウンシフト又はアップシフトができ、スムーズな変速を行うことができる。
If the transmission control unit (TCU) (not shown) predicts a downshift to the second gear based on vehicle information such as the vehicle speed at the third gear, the first synchromesh mechanism D1 is When the first clutch C1 is fixed to the
第１クラッチＣ１を係合させ、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を、第１連結体Ｓｆ−Ｓｒと第１クラッチＣ１とを連結する状態にし、第３シンクロメッシュ機構Ｄ３を、第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第９要素）とを連結する状態とすると、第１連結体Ｓｆ−Ｓｒ及び第２連結体Ｃｆ−Ｓｍの回転速度が「１」、第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第９要素）が同一速度で回転すると共に、第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第８要素）が第２プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第６要素）のｑ／ｐの速度で回転して、第２，第３プラネタリギヤ機構６，７の速度線は図２に「４ｔｈ」で示す線になる。
The first clutch C1 is engaged, the first synchromesh mechanism D1 is brought into a state of connecting the first connecting body Sf-Sr and the first clutch C1, and the third synchromesh mechanism D3 is connected to the second
そして、第２プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第６要素）の回転速度は（ｊ＋ｋ＋１）ｐ／{（ｊ＋１）（ｋ＋１）ｑ−ｊｋｐ}、第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第８要素）の回転速度は（ｊ＋ｋ＋１）ｑ／{（ｊ＋１）（ｋ＋１）ｑ−ｊｋｐ}になり、出力軸３が（ｊ＋ｋ＋１）／{（ｊ＋１）（ｋ＋１）ｑ−ｊｋｐ}の速度で回転して、４速段が確立される。
The rotation speed of the ring gear Rm (sixth element) of the second
第２クラッチＣ２を係合させ、第３シンクロメッシュ機構Ｄ３を第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第９要素）とを連結する状態とすると、第１連結体Ｓｆ−Ｓｒ及び第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第９要素）の回転速度が「１」となり、第３プラネタリギヤ機構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３プラネタリギヤ機構７の速度線は図２に示す「５ｔｈ」になって、第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第８要素）の回転速度も「１」になり、出力軸３が１／ｑの速度で回転して、５速段が確立される。
When the second clutch C2 is engaged, the third synchromesh mechanism D3 is brought into a state in which the carrier Cm (fifth element) of the second
なお、５速段においては、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を、第１クラッチＣ１と第１連結体Ｓｆ−Ｓｒとを連結する状態としてもよい。これにより、スムーズな変速を行うことができる。 In the fifth speed, the first synchromesh mechanism D1 may be in a state in which the first clutch C1 and the first coupling body Sf-Sr are coupled. Thereby, a smooth shift can be performed.
第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２を係合させ、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を第１連結体Ｓｆ−Ｓｒと第１クラッチＣ１とを連結する状態にすると、第２連結体Ｃｆ−Ｓｍ及び第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）の回転速度が「１」となり、第２プラネタリギヤ機構６の各要素が相対回転不能なロック状態となる。そして、第２プラネタリギヤ機構６の速度線は図２に示す「６ｔｈ」になって、第２プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第６要素）の回転速度も「１」となり、出力軸３が１／ｐの速度で回転して、６速段が確立される。
When the first clutch C1 and the second clutch C2 are engaged and the first synchromesh mechanism D1 is brought into a state where the first coupling body Sf-Sr and the first clutch C1 are coupled, the second coupling body Cf-Sm and the second coupling body Cf-Sm The rotational speed of the carrier Cm (fifth element) of the two
第２クラッチＣ２とブレーキＢ１を係合させると、第１連結体Ｓｆ−Ｓｒ及び第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）の回転速度が「１」、第１プラネタリギヤ機構５のリングギヤＲｆ（第３要素）の回転速度が「０」、第２連結体Ｃｆ−Ｓｍの回転速度が第１プラネタリギヤ機構５の出力速度Ｎ１になり、第１，第２プラネタリギヤ機構５，６の速度線は図２に「７ｔｈ」で示す線になる。
When the second clutch C2 and the brake B1 are engaged, the rotational speeds of the first connecting body Sf-Sr and the carrier Cm (fifth element) of the second
そして、第２プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第６要素）の回転速度は｛ｉ（ｊ＋１）＋ｊ｝／{（ｉ＋１）ｊ}になり、出力軸３が｛ｉ（ｊ＋１）＋ｊ｝／{（ｉ＋１）ｊｐ}の速度で回転して、７速段が確立される。
The rotational speed of the ring gear Rm (sixth element) of the second
なお、７速段において、図外のＴＣＵが車両速度等の車両情報に基づき６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Ｃ１と第１連結体Ｓｆ−Ｓｒとを連結する状態とする。逆に、ＴＣＵが車両速度等の車両情報に基づき８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Ｃ１を変速機ケース１に固定する状態とする。これにより、スムーズに変速を行うことができる。
When the TCU (not shown) predicts a downshift to the sixth gear based on vehicle information such as the vehicle speed at the seventh gear, the first synchromesh mechanism D1 is connected to the first clutch C1 and the first clutch C1. It is set as the state which connects 1 connection body Sf-Sr. Conversely, when the TCU predicts upshifting to the eighth gear based on vehicle information such as vehicle speed, the first synchromesh mechanism D1 is fixed to the
第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２を係合させ、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を、第１クラッチＣ１を変速機ケース１に固定する状態にすると、第２連結体Ｃｆ−Ｓｍの回転速度が「０」、第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）の回転速度が「１」となり、第２プラネタリギヤ機構６の速度線は図２に「８ｔｈ」で示す線になって、第２プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第６要素）が（ｊ＋１）／ｊの速度で回転し、出力軸３が（ｊ＋１）／（ｊｐ）の速度で回転して、８速段が確立される。
When the first clutch C1 and the second clutch C2 are engaged and the first synchromesh mechanism D1 is in a state of fixing the first clutch C1 to the
ブレーキＢ１と第２シンクロメッシュ機構Ｄ２とを係合させると、第１プラネタリギヤ機構５のリングギヤＲｆ（第３要素）及び第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）の回転速度が「０」、第２連結体Ｃｆ−Ｓｍの回転速度がＮ１となり、第１，第２プラネタリギヤ機構５，６の速度線は図２に「Ｒｅｖ１」で示す線になって、第２プラネタリギヤ機構５のリングギヤＲｍ（第６要素）が−１／｛（ｉ＋１）ｊ｝の速度で回転し、出力軸３が−１／｛（ｉ＋１）ｊｐ｝の速度で回転して、後進１速段が確立される。
When the brake B1 and the second synchromesh mechanism D2 are engaged, the rotational speeds of the ring gear Rf (third element) of the first
第１クラッチＣ１と第２シンクロメッシュ機構Ｄ２とを係合させ、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を、第１連結体Ｓｆ−Ｓｒと第１クラッチＣ１とを連結する状態にすると、第２連結体Ｃｆ−Ｓｍの回転速度が「１」、第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）の回転速度が「０」になり、第２プラネタリギヤ機構６の速度線は図２に「Ｒｅｖ２」で示す線になって、第２プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第６要素）が−１／ｊの速度で回転し、出力軸３が−１／（ｊｐ）の速度で回転して、後進２速段が確立される。
When the first clutch C1 and the second synchromesh mechanism D2 are engaged and the first synchromesh mechanism D1 is brought into a state of connecting the first connecting body Sf-Sr and the first clutch C1, the second connecting body Cf -The rotational speed of Sm is "1", the rotational speed of the carrier Cm (fifth element) of the second
ここで、後進１速段においては、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を、第１連結体Ｓｆ−Ｓｒと第１クラッチＣ１とを連結する状態としてもよい。これによれば、第１クラッチＣ１とブレーキＢ１との係合・開放の切り換えだけで、後進１速段と後進２速段とを切り換えることができ、変速をスムーズに行うことができる。 Here, in the first reverse speed, the first synchromesh mechanism D1 may be in a state of connecting the first coupling body Sf-Sr and the first clutch C1. According to this, it is possible to switch between the first reverse speed and the second reverse speed only by switching the engagement / disengagement between the first clutch C1 and the brake B1, and the shift can be smoothly performed.
なお、図２中の点線で示す速度線は、動力伝達するプラネタリギヤ機構に追従して他のプラネタリギヤ機構の各要素が回転することを表している。 A speed line indicated by a dotted line in FIG. 2 represents that each element of the other planetary gear mechanism rotates following the planetary gear mechanism that transmits power.
図３は、上述した各変速段とクラッチＣ１，Ｃ２，ブレーキＢ１、及びシンクロメッシュ機構Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３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 C1, C2, the brake B1, and the synchromesh mechanisms D1, D2, D3. Represents.
また、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１の欄の「（Ｂ）」は第１クラッチＣ１を変速機ケース１に固定した状態としてもよいことを示し、「（Ｂ／Ｃ）」はＴＣＵにより第１クラッチＣ１を変速機ケース１に固定した状態、又は第１連結体Ｓｆ−Ｓｒと第１クラッチＣ１とを連結した状態の何れかの状態としてもよいことを示し、「（Ｃ）」は第１連結体Ｓｆ−Ｓｒと第１クラッチＣ１とを連結した状態としてもよいことを示している。
Further, “(B)” in the column of the first synchromesh mechanism D1 indicates that the first clutch C1 may be fixed to the
また、図３は、第１プラネタリギヤ機構５のギヤ比ｉを１・６６７、第２プラネタリギヤ機構６のギヤ比ｊを２．５００、第３プラネタリギヤ機構７のギヤ比ｋを２．８００、第１ギヤ列Ｇ１のギヤ比ｐを０．９５０、第２ギヤ列Ｇ２のギヤ比ｑを１．２５０とした場合における各変速段のギヤレシオ（入力軸２の回転速度／出力軸３の回転速度）も示している。
3 shows that the gear ratio i of the first
これによれば、公比（各変速段間のギヤレシオの比）が適切になると共に、１速段の公比の欄に示すレシオレンジ（１速レシオ／８速レシオ）も適切になる。 According to this, the public ratio (ratio of gear ratios between the respective gears) becomes appropriate, and the ratio orange (1st speed ratio / 8th speed ratio) shown in the column of the 1st speed public ratio becomes appropriate.
以上、第１実施形態の自動変速機によれば、５速段及び６速段の２つの変速段でプラネタリギヤ機構の噛合伝達効率が１００％になる。従って、従来のプラネタリギヤ機構の噛合伝達効率が１００％になる変速段が１つだけのものに比し、自動変速機全体の噛合伝達効率を向上させることができる。 As described above, according to the automatic transmission of the first embodiment, the meshing transmission efficiency of the planetary gear mechanism becomes 100% at the two speeds of the fifth speed and the sixth speed. Therefore, the mesh transmission efficiency of the entire automatic transmission can be improved as compared with a conventional planetary gear mechanism having only one gear position at which the mesh transmission efficiency is 100%.
また、図３から明らかなように、開放状態においてフリクションロスが発生する摩擦係合機構たる湿式多板クラッチの開放数は、１速段で３個、それ以外の変速段では２個以下となる。従って、従来の各変速段でのクラッチの開放数が４個であるものに比し、フリクションロスを低減し、伝達効率を向上させることができる。 In addition, as is apparent from FIG. 3, the number of opened wet multi-plate clutches, which are friction engagement mechanisms that generate friction loss in the released state, is 3 at the first speed, and 2 or less at the other speed stages. . Therefore, the friction loss can be reduced and the transmission efficiency can be improved as compared with the conventional case where the number of clutches disengaged at each gear is four.
特に、第３シンクロメッシュ機構Ｄ３は、１速段から所定の中速段たる５速段に亘る低速段域の変速段を確立させる際には係合状態となり、５速段を超える６速段から８速段に亘る高速段域の変速段を確立させる際には開放状態となる。そして、高速段域においては、クラッチＣ１，Ｃ２、ブレーキＢ１のうち２個が係合状態となるため、開放数は１個となる。従って、高速段域における伝達効率をより向上させることができ、燃費を向上させることができる。 In particular, the third synchromesh mechanism D3 is engaged when establishing a gear range in the low speed range from the first speed to the fifth medium speed, which is a predetermined medium speed, and the sixth speed exceeding the fifth speed. When the gear position in the high speed range from the first to the eighth speed is established, the open state is established. In the high speed range, two of the clutches C1 and C2 and the brake B1 are engaged, so the number of disengages is one. Therefore, the transmission efficiency in the high speed range can be further improved, and the fuel consumption can be improved.
[第２実施形態]
図４は、本発明の自動変速機の第２実施形態を示している。第２実施形態の自動変速機では、第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第５要素）と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第９要素）とを連結して第１連結体Ｃｍ−Ｒｒを構成し、第３噛合機構たる第３シンクロメッシュ機構Ｄ３は、第１プラネタリギヤ機構５のサンギヤＳｆ（第１要素）と第３プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第７要素）とを解除自在に連結する。他の構成は第１実施形態と同一であり、１速段から８速段及び後進１，２速段も第１実施形態と同一に確立される。
[Second Embodiment]
FIG. 4 shows a second embodiment of the automatic transmission of the present invention. In the automatic transmission according to the second embodiment, the carrier Cm (fifth element) of the second
なお、第２実施形態においては、図５の下段に点線で示す速度線から明らかなように、動力伝達する第２プラネタリギヤ機構６に追従して回転する第３プラネタリギヤ機構７の各要素の回転速度が第１実施形態のものと異なる（６〜８速段、後進１，２速段参照）。
In the second embodiment, as is apparent from the speed line indicated by the dotted line in the lower part of FIG. 5, the rotational speed of each element of the third
以上、第２実施形態によっても、５速段及び６速段の２つの変速段でプラネタリギヤ機構の噛合伝達効率が１００％になる。従って、従来のプラネタリギヤ機構の噛合伝達効率が１００％になる変速段が１つだけのものに比し、自動変速機全体の噛合伝達効率を向上させることができる。 As described above, also according to the second embodiment, the meshing transmission efficiency of the planetary gear mechanism becomes 100% at the two speeds of the fifth speed and the sixth speed. Therefore, the mesh transmission efficiency of the entire automatic transmission can be improved as compared with a conventional planetary gear mechanism having only one gear position at which the mesh transmission efficiency is 100%.
また、開放状態においてフリクションロスが発生する摩擦係合機構たる湿式多板クラッチの開放数は、１速段で３個、それ以外の変速段では２個以下となる。従って、従来の各変速段でのクラッチの開放数が４個であるものに比し、フリクションロスを低減し、伝達効率を向上させることができる。 In addition, the number of opened wet multi-plate clutches, which are friction engagement mechanisms that generate friction loss in the released state, is three at the first gear and less than two at the other gears. Therefore, the friction loss can be reduced and the transmission efficiency can be improved as compared with the conventional case where the number of clutches disengaged at each gear is four.
特に、第３シンクロメッシュ機構Ｄ３は、１速段から所定の中速段たる５速段に亘る低速段域の変速段を確立させる際には係合状態となり、５速段を超える６速段から８速段に亘る高速段域の変速段を確立させる際には開放状態となる。そして、高速段域においては、クラッチＣ１，Ｃ２、ブレーキＢ１のうち２個が係合状態となるため、開放数は１個となる。従って、高速段域における伝達効率をより向上させることができ、燃費を向上させることができる。 In particular, the third synchromesh mechanism D3 is engaged when establishing a gear range in the low speed range from the first speed to the fifth medium speed, which is a predetermined medium speed, and the sixth speed exceeding the fifth speed. When the gear position in the high speed range from the first to the eighth speed is established, the open state is established. In the high speed range, two of the clutches C1 and C2 and the brake B1 are engaged, so the number of disengages is one. Therefore, the transmission efficiency in the high speed range can be further improved, and the fuel consumption can be improved.
[第３実施形態]
図６は、本発明の自動変速機の第３実施形態を示している。この第３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と平行に配置し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に固定の出力ギヤ３ａに噛合するファイナルドリブンギヤ４ａを固定したデファレンシャルギヤ４を介して車両の左右の駆動輪に伝達される。
[Third embodiment]
FIG. 6 shows a third embodiment of the automatic transmission of the present invention. The third embodiment includes an
また、変速機ケース１内には、第１プラネタリギヤ機構５、第２プラネタリギヤ機構６、及び第３プラネタリギヤ機構７が入力軸２と同心に配置されている。第１プラネタリギヤ機構５は、サンギヤＳｆ、リングギヤＲｆ、及びサンギヤ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プラネタリギヤ機構で構成されている。
A first
第２プラネタリギヤ機構６は、サンギヤＳｍ、リングギヤＲｍ、及びサンギヤＳｍとリングギヤＲｍ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Ｃｍ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。第３プラネタリギヤ機構７は、サンギヤＳｒ、リングギヤＲｒ、及びサンギヤ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
図７の上段に示す第１プラネタリギヤ機構５及び第２プラネタリギヤ機構６の速度線図（サンギヤ、キャリア、リングギヤの各要素の回転速度を直線で表すことができる図）を参照して、第１プラネタリギヤ機構５及び第２プラネタリギヤ機構６からなる複式プラネタリギヤ機構８は４個の回転要素を構成する。
Referring to the speed diagram of the first
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回転要素Ｙ１、第２回転要素Ｙ２、第３回転要素Ｙ３、第４回転要素Ｙ４とすると、第１回転要素Ｙ１は第１プラネタリギヤ機構５のリングギヤＲｆ、第２回転要素は第１プラネタリギヤ機構５のキャリアＣｆと第２プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍとを連結した連結体Ｃｆ−Ｓｍ、第３回転要素Ｙ３は第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ、第４回転要素Ｙ４は第１プラネタリギヤ機構５のサンギヤＳｆと第２プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍとを連結した連結体Ｓｆ−Ｒｍで構成される。
If the first rotation element Y1, the second rotation element Y2, the third rotation element Y3, and the fourth rotation element Y4 are respectively arranged from the left side in the arrangement order at intervals corresponding to the gear ratio in the speed diagram, the first rotation element Y1 is the first rotation element Y1. The ring gear Rf of the first
ここで、第１プラネタリギヤ機構５のギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）をｉ、第２プラネタリギヤ機構６のギヤ比をｊとして、第１回転要素Ｙ１と第２回転要素間Ｙ２の間隔と、第２回転要素Ｙ２と第３回転要素Ｙ３間の間隔と、第３回転要素Ｙ３と第４回転要素Ｙ４間の間隔との比は、（ｊ＋１）／ｉ：ｊ：１に設定される。
Here, the gear ratio of the first planetary gear mechanism 5 (the number of teeth of the ring gear / the number of teeth of the sun gear) is i, and the gear ratio of the second
第３実施形態の自動変速機では、第４回転要素Ｙ４を構成する第１プラネタリギヤ機構５のサンギヤＳｆと第２プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍとを一体化して、第１プラネタリギヤ機構５を第２プラネタリギヤ機構６の径方向外側に配置している。これにより、第１，第２プラネタリギヤ機構５，６を軸方向に並べて配置した場合に比し、自動変速機の軸長を短くすることができ、ＦＦ式車両への搭載性を向上させることができる。
In the automatic transmission according to the third embodiment, the sun gear Sf of the first
図７の下段に示す第３プラネタリギヤ機構７の速度線図を参照して、第３プラネタリギヤ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Ｓｒ、第２要素はキャリアＣｒ、第３要素はリングギヤＲｒになる。尚、サンギヤＳｒとキャリアＣｒ間の間隔とキャリアＣｒとリングギヤＲｒ間の間隔との比は、第３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。
Referring to the speed diagram of the third
連結体Ｓｆ−Ｒｍからなる第４回転要素Ｙ４は、連結体Ｓｆ−Ｒｍに連結する第１駆動ギヤＧ１ａと、第１駆動ギヤＧ１ａに噛合し出力軸３に固定される第１従動ギヤＧ１ｂとからなる第１ギヤ列Ｇ１を介して、出力軸３に連結される。
The fourth rotating element Y4 composed of the coupling body Sf-Rm includes a first drive gear G1a coupled to the coupling body Sf-Rm, a first driven gear G1b meshed with the first driving gear G1a and fixed to the
第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第２要素）は、キャリアＣｒ（第２要素）に連結する第２駆動ギヤＧ２ａと、第２駆動ギヤに噛合し出力軸３に固定される第２従動ギヤＧ２ｂとからなる第２ギヤ列Ｇ２を介して、出力軸３に連結される。
The carrier Cr (second element) of the third
ここで、第１ギヤ列Ｇ１のギヤ比（従動ギヤの歯数／駆動ギヤの歯数）をｐ、第２ギヤ列Ｇ２のギヤ比をｑとして、ｐ＜ｑになっている。また、第４回転要素Ｙ４と第３プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｒ（第２要素）は、両ギヤ列Ｇ１，Ｇ２を介して出力軸３で連結されることになる。そして、第３プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｒ（第２要素）は、第４回転要素Ｙ４の回転速度のｑ／ｐの速度で回転する。また、第３プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第１要素）が入力軸２に連結されている。
Here, p <q, where p is the gear ratio of the first gear train G1 (number of teeth of the driven gear / number of teeth of the drive gear) and q is the gear ratio of the second gear train G2. Further, the fourth rotating element Y4 and the carrier Cr (second element) of the third
第３実施形態の自動変速機は、第１噛合機構たる第１シンクロメッシュ機構Ｄ１と、第２噛合機構たる第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を備えている。 The automatic transmission according to the third embodiment includes a first synchromesh mechanism D1 that is a first meshing mechanism and a second synchromesh mechanism D2 that is a second meshing mechanism.
また、第３実施形態では、摩擦係合機構として、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１と第２回転要素Ｙ２を解除自在に連結する第１クラッチ（第１摩擦係合機構）Ｃ１と、入力軸２と第３回転要素Ｙ３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）Ｃ２と、第１回転要素Ｙ１を変速機ケース１に解除自在に固定するブレーキ（第３摩擦係合機構）Ｂ１とを備えている。 In the third embodiment, as the friction engagement mechanism, a first clutch (first friction engagement mechanism) C1 that releasably connects the first synchromesh mechanism D1 and the second rotation element Y2, and the input shaft 2 A second clutch (second friction engagement mechanism) C2 that releasably connects the third rotation element Y3, and a brake (third friction engagement mechanism) that releasably fixes the first rotation element Y1 to the transmission case 1. ) B1.
第１シンクロメッシュ機構Ｄ１は、入力軸２と第１クラッチＣ１とを連結する状態、第１クラッチＣ１を変速機ケース１に固定する状態、入力軸２と第１クラッチＣ１との連結を断つと共に第１クラッチＣ１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ている。
The first synchromesh mechanism D1 includes a state in which the
第２シンクロメッシュ機構Ｄ２は、第３回転要素Ｙ３と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第３要素）とを連結する状態、第３回転要素Ｙ３を変速機ケース１に固定する状態、第３回転要素Ｙ３と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第３要素）との連結を断つと共に第３回転要素Ｙ３の変速機ケース１への固定を解除した状態の何れか１の状態に切換自在に構成されている。
The second synchromesh mechanism D2 is a state in which the third rotating element Y3 and the ring gear Rr (third element) of the third
また、第３実施形態の自動変速機には、第２プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍからなる第３回転要素Ｙ３の正転（車両の前進方向の回転）を許容し、逆転（車両の後進方向の回転）を阻止する一方向クラッチＦ１が設けられている。
In the automatic transmission according to the third embodiment, forward rotation (rotation in the forward direction of the vehicle) of the third rotation element Y3 including the carrier Cm of the second
第３実施形態においては、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を、第３回転要素Ｙ３と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第３要素）とを連結する状態に切り換えると、第３プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第１要素）の回転速度が「１」、一方向クラッチＦ１の働きで第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第３要素）の回転速度が「０」になり、速度線は図７に示す「１ｓｔ」になって、出力軸３が第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第２要素）の回転速度の１／ｑの速度で回転し、１速段が確立される。
In the third embodiment, when the second synchromesh mechanism D2 is switched to a state in which the third rotating element Y3 and the ring gear Rr (third element) of the third
なお、１速段においては、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を、第１クラッチＣ１を変速機ケース１に固定する状態としてもよい。これによれば、第１クラッチＣ１を係合させるだけで２速段へアップシフトすることができ、変速をスムーズに行うことができ、１速段と２速段との間の変速の制御性を向上させることができる。
At the first speed, the first synchromesh mechanism D1 may be in a state in which the first clutch C1 is fixed to the
第１クラッチＣ１を係合させ、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を、第１クラッチＣ１を変速機ケース１に固定する状態にし、第３回転要素Ｙ３と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第３要素）とを連結する状態とすると、第２回転要素Ｙ２の回転速度が「０」、第３プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第１要素）の回転速度が「１」となり、第３回転要素Ｙ３と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第３要素）とが同一速度で回転すると共に、第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第２要素）が第４回転要素Ｙ４のｑ／ｐの速度で回転して、複式プラネタリギヤ機構８と第３プラネタリギヤ機構７の速度線は図７に「２ｎｄ」で示す線になり、出力軸３が第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第２要素）の回転速度の１／ｑの速度で回転し、２速段が確立される。
The first clutch C1 is engaged, the first synchromesh mechanism D1 is brought into a state of fixing the first clutch C1 to the
ブレーキＢ１を係合させ、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を、第１クラッチＣ１と入力軸２との連結を断つと共に第１クラッチＣ１の変速機ケース１への固定を解除させた状態とし、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を、第３回転要素Ｙ３と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第３要素）とを連結する状態とすると、第１回転要素Ｙ１の回転速度が「０」、第３プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第１要素）の回転速度が「１」となる。
The brake B1 is engaged, and the first synchromesh mechanism D1 is disconnected from the first clutch C1 and the
そして、第３回転要素Ｙ３と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第３要素）とが同一速度で回転すると共に、第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第２要素）が第４回転要素Ｙ４の回転速度のｑ／ｐで回転して、速度線は図７に示す「３ｒｄ」になり、出力軸３が第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第２要素）の回転速度の１／ｑの速度で回転し、３速段が確立される。
Then, the third rotating element Y3 and the ring gear Rr (third element) of the third
なお、３速段において、図外のＴＣＵが車両速度等の車両情報に基づき２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Ｃ１を変速機ケース１に固定する状態とし、前記ＴＣＵが車両速度等の車両情報に基づき４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Ｃ１と入力軸２とを連結させる状態とする。
When the TCU (not shown) predicts a downshift to the second gear based on vehicle information such as the vehicle speed at the third gear, the first synchromesh mechanism D1 is shifted and the first clutch C1 is shifted. When the TCU predicts an upshift to the fourth gear based on vehicle information such as the vehicle speed, the first synchromesh mechanism D1 is input to the first clutch C1. The
これにより、第１クラッチＣ１を係合させると共にブレーキＢ１を開放させるだけで、２速段へのダウンシフト又は４速段へのアップシフトをすることができ、スムーズな変速を行うことができる。 As a result, only by engaging the first clutch C1 and releasing the brake B1, a downshift to the second speed stage or an upshift to the fourth speed stage can be performed, and a smooth shift can be performed.
第１クラッチＣ１を係合させ、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を、第１クラッチＣ１と入力軸２とを連結した状態とし、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を、第３回転要素Ｙ３と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第３要素）とを連結した状態とすると、第２回転要素Ｙ２及び第３プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第１要素）の回転速度が「１」となり、第３回転要素Ｙ３と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第３要素）とが同一速度で回転すると共に、第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第２要素）が第４回転要素Ｙ４のｑ／ｐの速度で回転して、速度線が図７に「４ｔｈ」で示す線になり、出力軸３が第３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第２要素）の回転速度の１／ｑの速度で回転し、４速段が確立される。
The first clutch C1 is engaged, the first synchromesh mechanism D1 is connected to the first clutch C1 and the
第２クラッチＣ２を係合させ、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を、第３回転要素Ｙ３と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第３要素）とを連結する状態とすると、第３プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第１要素）、リングギヤＲｒ（第３要素）及び第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」となり、第３プラネタリギヤ機構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３プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第２要素）の回転速度も「１」である「５ｔｈ」になって、出力軸３が１／ｑの速度で回転し、５速段が確立される。
When the second clutch C2 is engaged and the second synchromesh mechanism D2 is connected to the third rotating element Y3 and the ring gear Rr (third element) of the third
なお、５速段においては、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を、第１クラッチＣ１と入力軸２とを連結した状態としてもよい。これによれば、第２クラッチＣ２を開放して第１クラッチＣ１を係合させるだけで４速段へダウンシフトすることができ、また、第１クラッチＣ１を係合させ、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を、第３回転要素Ｙ３と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第３要素）の連結を断つと共に第３回転要素Ｙ３の変速機ケース１への固定を解除させた状態とするだけで、６速段へアップシフトすることができる。従って、変速をスムーズに行うことができる。
In the fifth speed, the first synchromesh mechanism D1 may be in a state where the first clutch C1 and the
第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２を係合させ、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を、第１クラッチＣ１と入力軸２とを連結した状態にし、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を、第３回転要素Ｙ３と第３プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第３要素）との連結を断つと共に第３回転要素Ｙ３の変速機ケース１への固定を解除させた状態にすると、第２回転要素Ｙ２、及び第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」とな複式プラネタリギヤ機構８の各要素が相対回転不能なロック状態となる。そして、第４回転要素Ｙ４の回転速度も「１」である「６ｔｈ」になって、出力軸３が１／ｐの速度で回転し、６速段が確立される。
The first clutch C1 and the second clutch C2 are engaged, the first synchromesh mechanism D1 is connected to the first clutch C1 and the
第２クラッチＣ２とブレーキＢ１を係合させ、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を、第１クラッチＣ１と入力軸２との連結を断つと共に第１クラッチＣ１の変速機ケース１への固定を解除させた状態とすると、第１回転要素Ｙ１の回転速度が「０」、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」となり、複式プラネタリギヤ機構８の速度線が図７の上段の速度線図に「７ｔｈ」で示す線になって、出力軸３が第４回転要素Ｙ４の回転速度の１／ｐの速度で回転し、７速段が確立される。
The second clutch C2 and the brake B1 are engaged, and the first synchromesh mechanism D1 is disconnected from the first clutch C1 and the
なお、７速段においては、図外のＴＣＵが車両速度等の車両情報に基づき６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Ｃ１と入力軸２とを連結させる状態とし、前記ＴＣＵが車両速度等の車両情報に基づき８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Ｃ１を変速機ケース１に固定する状態とする。
At the seventh speed, when the TCU (not shown) predicts a downshift to the sixth speed based on vehicle information such as the vehicle speed, the first synchromesh mechanism D1 is connected to the first clutch C1. When the
これにより、第１クラッチＣ１を係合させると共にブレーキＢ１を開放させるだけで、６速段へのダウンシフト又は８速段へのアップシフトをすることができ、スムーズな変速を行うことができる。 As a result, only by engaging the first clutch C1 and releasing the brake B1, it is possible to downshift to the sixth gear or upshift to the eighth gear, and to perform a smooth shift.
第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２を係合させ、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を、第１クラッチＣ１を変速機ケース１に固定する状態にすると、第２回転要素Ｙ２の回転速度が「０」、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」となり、複式プラネタリギヤ機構８の速度線が図７に「８ｔｈ」で示す線になって、出力軸３が第４回転要素Ｙ４の回転速度の１／ｐの速度で回転し、８速段が確立される。
When the first clutch C1 and the second clutch C2 are engaged and the first synchromesh mechanism D1 is in a state of fixing the first clutch C1 to the
第１クラッチＣ１を係合させ、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を、第１クラッチＣ１と入力軸２とを連結する状態とし、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を、第３回転要素Ｙ３を変速機ケース１に固定する状態とすると、第２回転要素Ｙ２の回転速度が「１」、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「０」となり、複式プラネタリギヤ機構８の速度線が図７に「Ｒｅｖ」で示す線になって、第４回転要素Ｙ４が逆転（後進方向の回転）し、出力軸３が第４回転要素Ｙ４の回転速度の１／ｐで回転して、後進段が確立される。
The first clutch C1 is engaged, the first synchromesh mechanism D1 is connected to the first clutch C1 and the
図８は、各変速段におけるクラッチＣ１，Ｃ２、ブレーキＢ１、及びシンクロメッシュ機構Ｄ１，Ｄ２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. 8 is a diagram that collectively shows the relationship between the clutches C1 and C2, the brake B1, and the synchromesh mechanisms D1 and D2 in each gear position, and “◯” indicates engagement.
また、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１の欄の「（Ｂ）」は第１クラッチを変速機ケース１に固定した状態としてもよいことを示し、「（Ｂ／Ｃ）」はＴＣＵにより第１クラッチを変速機ケース１に固定した状態、又は入力軸２と第１クラッチＣ１とを連結した状態の何れかの状態としてもよいことを示し、「（Ｃ）」は入力軸２と第１クラッチＣ１とを連結した状態としてもよいことを示している。
Further, “(B)” in the column of the first synchromesh mechanism D1 indicates that the first clutch may be fixed to the
以上、第３実施形態によっても、５速段及び６速段の２つの変速段でプラネタリギヤ機構の噛合伝達効率が１００％になる。従って、従来のプラネタリギヤ機構の噛合伝達効率が１００％になる変速段が１つだけのものに比し、自動変速機全体の噛合伝達効率を向上させることができる。 As described above, also according to the third embodiment, the meshing transmission efficiency of the planetary gear mechanism becomes 100% at the two speeds of the fifth speed and the sixth speed. Therefore, the mesh transmission efficiency of the entire automatic transmission can be improved as compared with a conventional planetary gear mechanism having only one gear position at which the mesh transmission efficiency is 100%.
また、図８から明らかなように、開放状態においてフリクションロスが発生する摩擦係合機構たる湿式多板クラッチの開放数は、１速段で３個、それ以外の変速段では２個以下となる。従って、従来の各変速段でのクラッチの開放数が４個であるものに比し、フリクションロスを低減し、伝達効率を向上させることができる。 Further, as is apparent from FIG. 8, the number of opened wet multi-plate clutches, which are friction engagement mechanisms that generate friction loss in the released state, is 3 at the first speed, and 2 or less at the other speed stages. . Therefore, the friction loss can be reduced and the transmission efficiency can be improved as compared with the conventional case where the number of clutches disengaged at each gear is four.
特に、第３シンクロメッシュ機構Ｄ３は、１速段から所定の中速段たる５速段に亘る低速段域の変速段を確立させる際には係合状態となり、５速段を超える６速段から８速段に亘る高速段域の変速段を確立させる際には開放状態となる。そして、高速段域においては、クラッチＣ１，Ｃ２、ブレーキＢ１のうち２個が係合状態となるため、開放数は１個となる。従って、高速段域における伝達効率をより向上させることができ、燃費を向上させることができる。 In particular, the third synchromesh mechanism D3 is engaged when establishing a gear range in the low speed range from the first speed to the fifth medium speed, which is a predetermined medium speed, and the sixth speed exceeding the fifth speed. When the gear position in the high speed range from the first to the eighth speed is established, the open state is established. In the high speed range, two of the clutches C1 and C2 and the brake B1 are engaged, so the number of disengages is one. Therefore, the transmission efficiency in the high speed range can be further improved, and the fuel consumption can be improved.
１…変速機ケース、２…入力軸（入力部材）、３…出力軸（出力部材）、３ａ…出力ギヤ、４…デファレンシャルギヤ、４ａ…ファイナルドリブンギヤ、５…第１プラネタリギヤ機構、６…第２プラネタリギヤ機構、７…第３プラネタリギヤ機構、８…複式プラネタリギヤ機構、Ｓｆ…第１プラネタリギヤ機構のサンギヤ（第１，第２実施形態の第１要素）、Ｃｆ…第１プラネタリギヤ機構のキャリア（第１，第２実施形態の第２要素）、Ｒｆ…第１プラネタリギヤ機構のリングギヤ（第１，第２実施形態の第３要素）、Ｓｍ…第２プラネタリギヤ機構のサンギヤ（第４要素）、Ｃｍ…第２プラネタリギヤ機構のキャリア（第５要素）、Ｒｍ…第２プラネタリギヤ機構のリングギヤ（第６要素）、Ｓｒ…第３プラネタリギヤ機構のサンギヤ（第１，第２実施形態の第７要素。第３実施形態の第１要素）、Ｃｒ…第３プラネタリギヤ機構のキャリア（第１，第２実施形態の第８要素。第３実施形態の第２要素）、Ｒｒ…第３プラネタリギヤ機構のリングギヤ（第１，第２実施形態の第９要素。第３実施形態の第３要素）、Ｃ１…第１クラッチ（第１摩擦係合機構）、Ｃ２…第２クラッチ（第２摩擦係合機構）、Ｂ１…ブレーキ（第３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）、Ｄ３…第３シンクロメッシュ機構（第３噛合機構）、Ｇ１…第１ギヤ列、Ｇ１ａ…駆動ギヤ、Ｇ１ｂ…従動ギヤ、Ｇ２…第２ギヤ列、Ｇ２ａ…駆動ギヤ、Ｇ２ｂ…従動ギヤ、Ｙ１〜Ｙ４…第１〜第４回転要素。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
第１プラネタリギヤ機構、第２プラネタリギヤ機構及び第３プラネタリギヤ機構を備え、
前記第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、前記第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、前記第３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７要素、第８要素及び第９要素として、
前記入力軸に平行に配置した出力部材たる出力軸に、前記第６要素が第１ギヤ列を介して連結されると共に、前記第８要素が第１ギヤ列とは異なるギヤ比の第２ギヤ列を介して連結され、
前記第１要素と前記第７要素とを連結して第１連結体が構成され、前記第２要素と前記第４要素とを連結して第２連結体が構成され、前記第１連結体が前記入力軸に連結され、
第１〜第３の３つの噛合機構と、
前記第１噛合機構と前記第２連結体とを解除自在に連結する第１摩擦係合機構と、
前記入力軸と前記第５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３要素を前記変速機ケースに解除自在に固定する第３摩擦係合機構とを備え、
前記第１噛合機構は、前記第１連結体と前記第１摩擦係合機構とを連結する状態、前記第１摩擦係合機構を前記変速機ケースに固定する状態、前記第１連結体と前記第１摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第１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、
前記第２噛合機構は、前記第５要素を前記変速機ケースに解除自在に固定し、
前記第３噛合機構は、前進１速段から前進４速段以上の所定の中速段に亘る低速段の全ての変速段域を確立させる際には、前記第５要素と前記第９要素とを連結する状態に切換えられ、前記中速段を超える変速段からなる高速段域の全ての変速段を確立させる際には、前記第５要素と前記第９要素との連結を断つ状態に切換えら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 plurality of planetary gear mechanisms arranged concentrically with the input shaft and transmits the transmission to the output member,
A first planetary gear mechanism, a second planetary gear mechanism and a third planetary gear mechanism;
The three elements including the sun gear, the carrier, and the ring gear of the first planetary gear mechanism are defined as a first element, a second element, and a third element, respectively, in the arrangement order at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram. The three elements including the sun gear, the carrier, and the ring gear of the planetary gear mechanism are respectively arranged in the order corresponding to the gear ratio in the velocity diagram in the order of the fourth element, the fifth element, and the sixth element, and the third planetary gear mechanism Three elements consisting of a sun gear, a carrier and a ring gear are arranged as a seventh element, an eighth element and a ninth element, respectively, in the order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram.
The sixth element is connected to an output shaft as an output member arranged in parallel to the input shaft via a first gear train, and the eighth element is a second gear having a gear ratio different from that of the first gear train. Concatenated through columns,
The first element and the seventh element are connected to form a first connecting body, the second element and the fourth element are connected to form a second connecting body, and the first connecting body is Connected to the input shaft,
First to third three meshing mechanisms;
A first friction engagement mechanism for releasably connecting the first meshing mechanism and the second coupling body;
A second friction engagement mechanism for releasably connecting the input shaft and the fifth element;
A third friction engagement mechanism for releasably fixing the third element to the transmission case;
The first meshing mechanism includes a state in which the first coupling body and the first friction engagement mechanism are coupled, a state in which the first friction engagement mechanism is fixed to the transmission case, the first coupling body, and the first coupling body. The connection with the first friction engagement mechanism is cut off, and the first friction engagement mechanism is configured to be freely switchable to any one of the states in which the fixation to the transmission case is released.
The second meshing mechanism fixes the fifth element to the transmission case releasably,
When the third meshing mechanism establishes all the speed ranges of the low speed range from the first forward speed to the predetermined medium speed from the first forward speed to the fourth forward speed or higher, the fifth element, the ninth element, Is switched to a state in which the fifth element and the ninth element are disconnected when establishing all the gear stages in the high speed range including the gear stages exceeding the medium speed stage. An automatic transmission characterized in that
第１プラネタリギヤ機構、第２プラネタリギヤ機構及び第３プラネタリギヤ機構を備え、
前記第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、前記第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、前記第３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７要素、第８要素及び第９要素として、
前記入力軸に平行に配置した出力部材たる出力軸に、前記第６要素が第１ギヤ列を介して連結されると共に、前記第８要素が第１ギヤ列とは異なるギヤ比の第２ギヤ列を介して連結され、
前記第５要素と前記第９要素とを連結して第１連結体が構成され、前記第２要素と前記第４要素とを連結して第２連結体が構成され、前記第１要素が前記入力軸に連結され、
第１〜第３の３つの噛合機構と、
前記第１噛合機構と前記第２連結体を解除自在に連結する第１摩擦係合機構と、
前記入力軸と前記第５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３要素を前記変速機ケースに解除自在に連結する第３摩擦係合機構とを備え、
前記第１噛合機構は、前記第１要素と前記第１摩擦係合機構とを連結する状態、前記第１摩擦係合機構を前記変速機ケースに固定する状態、前記第１要素と前記第１摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第１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、
前記第２噛合機構は、前記第１連結体を前記変速機ケースに解除自在に固定し、
前記第３噛合機構は、前進１速段から前進４速段以上の所定の中速段に亘る低速段の全ての変速段域を確立させる際には、前記第１要素と前記第７要素とを連結する状態に切換えられ、前記中速段を超える変速段からなる高速段域の全ての変速段を確立させる際には、前記第１要素と前記第７要素との連結を断つ状態に切換えら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 plurality of planetary gear mechanisms arranged concentrically with the input shaft and transmits the transmission to the output member,
A first planetary gear mechanism, a second planetary gear mechanism and a third planetary gear mechanism;
The three elements including the sun gear, the carrier, and the ring gear of the first planetary gear mechanism are defined as a first element, a second element, and a third element, respectively, in the arrangement order at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram. The three elements including the sun gear, the carrier, and the ring gear of the planetary gear mechanism are set as a fourth element, a fifth element, and a sixth element in the order corresponding to the gear ratio in the velocity diagram, respectively, and the third planetary gear mechanism Three elements consisting of a sun gear, a carrier and a ring gear are arranged as a seventh element, an eighth element and a ninth element, respectively, in the order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram.
The sixth element is connected to an output shaft as an output member arranged in parallel to the input shaft via a first gear train, and the eighth element is a second gear having a gear ratio different from that of the first gear train. Concatenated through columns,
The fifth element and the ninth element are connected to form a first connecting body, the second element and the fourth element are connected to form a second connecting body, and the first element is Connected to the input shaft,
First to third three meshing mechanisms;
A first friction engagement mechanism for releasably connecting the first meshing mechanism and the second coupling body;
A second friction engagement mechanism for releasably connecting the input shaft and the fifth element;
A third friction engagement mechanism for releasably connecting the third element to the transmission case;
The first meshing mechanism includes a state in which the first element and the first friction engagement mechanism are coupled, a state in which the first friction engagement mechanism is fixed to the transmission case, the first element and the first The connection with the friction engagement mechanism is cut off, and the first friction engagement mechanism is configured to be freely switchable to any one of the states in which the fixation to the transmission case is released,
The second meshing mechanism releasably fixes the first coupling body to the transmission case,
When the third meshing mechanism establishes all the speed ranges of the low speed range from the first forward speed to the predetermined fourth speed or higher, the first element, the seventh element, Is switched to a state in which the first element and the seventh element are disconnected from each other when establishing all gear stages in the high speed range consisting of gear stages exceeding the medium speed stage. An automatic transmission characterized in that
第１プラネタリギヤ機構、第２プラネタリギヤ機構及び第３プラネタリギヤ機構を備え、
前記第２プラネタリギヤ機構及び前記第３プラネタリギヤ機構とで複式プラネタリギヤ機構が構成され、
前記第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、及び前記第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個の要素は、速度線図においてギヤ比に対応する間隔で並ぶ４個の回転要素を構成し、これら回転要素を速度線図における並び順に夫々第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素とし、
前記第３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要素として、
前記入力軸に平行に配置した出力部材たる出力軸に、前記第４回転要素が第１ギヤ列を介して連結されると共に、前記第２要素が第１ギヤ列とは異なるギヤ比の第２ギヤ列を介して連結され、前記第１要素が前記入力軸に連結され、
第１と第２の２つの噛合機構と、
前記第１噛合機構と前記第２回転要素を解除自在に連結する第１摩擦係合機構と、
前記入力軸と前記第３回転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１回転要素を前記変速機ケースに解除自在に固定する第３摩擦係合機構とを備え、
前記第１噛合機構は、前記入力軸と第１摩擦係合機構とを連結する状態、前記第１摩擦係合機構を前記変速機ケースに固定する状態、前記入力軸と第１摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第１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、
前記第２噛合機構は、前記第３回転要素と前記第３要素とを連結する状態、前記第３回転要素を前記変速機ケースに固定する状態、前記第３回転要素と前記第３要素との連結を断つと共に前記第３回転要素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と共に、前進１速段から前進４速段以上の所定の中速段に亘る低速段域の全ての変速段を確立させる際には、前記第３回転要素と前記第３要素とを連結する状態に切換えられ、前記所定の中速段を超える変速段からなる高速段域の全ての変速段を確立させる際には、前記第３回転要素と前記第３要素との連結を断つと共に前記第３回転要素の前記変速機ケースへの固定が解除された状態に切換えら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 plurality of planetary gear mechanisms arranged concentrically with the input shaft and transmits the transmission to the output member,
A first planetary gear mechanism, a second planetary gear mechanism and a third planetary gear mechanism;
A compound planetary gear mechanism is constituted by the second planetary gear mechanism and the third planetary gear mechanism,
Three elements comprising the sun gear, carrier and ring gear of the first planetary gear mechanism, and three elements comprising the sun gear, carrier and ring gear of the second planetary gear mechanism are arranged at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram. Consists of four rotating elements, these rotating elements as the first rotating element, the second rotating element, the third rotating element, the fourth rotating element in the order of arrangement in the velocity diagram,
Three elements consisting of the sun gear, the carrier and the ring gear of the third planetary gear mechanism are arranged as a first element, a second element and a third element, respectively, in order of arrangement at intervals corresponding to the gear ratio in the velocity diagram.
The fourth rotating element is connected to an output shaft, which is an output member arranged in parallel to the input shaft, via a first gear train, and the second element has a second gear ratio different from that of the first gear train. Connected via a gear train, the first element is connected to the input shaft,
Two first and second meshing mechanisms;
A first friction engagement mechanism for releasably connecting the first meshing mechanism and the second rotation element;
A second friction engagement mechanism for releasably connecting the input shaft and the third rotating element;
A third friction engagement mechanism for releasably fixing the first rotation element to the transmission case;
The first meshing mechanism includes a state in which the input shaft and the first friction engagement mechanism are connected, a state in which the first friction engagement mechanism is fixed to the transmission case, the input shaft and the first friction engagement mechanism. The first friction engagement mechanism is released from being fixed to the transmission case, and can be switched to any one of the states.
The second meshing mechanism includes a state in which the third rotating element and the third element are coupled, a state in which the third rotating element is fixed to the transmission case, and the third rotating element and the third element. It is configured to be able to switch to any one of the states in which the connection to the third rotation element is released and the fixing to the transmission case is released, and a predetermined range from the first forward speed to the fourth forward speed is set. When establishing all the speeds in the low speed range over the medium speed, the state is switched to a state in which the third rotating element and the third element are connected, and the speed exceeding the predetermined medium speed is changed. When establishing all the shift speeds in the high speed range, the third rotation element is disconnected from the third element and the third rotation element is not fixed to the transmission case. An automatic transmission characterized by being switched to.
前記第４回転要素は、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連結し一体化して構成され、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ことを特徴とする自動変速機。 The automatic transmission according to claim 3, wherein
The fourth rotating element is formed by connecting and integrating a sun gear of the first planetary gear mechanism and a ring gear of the second planetary gear mechanism, and the first planetary gear mechanism is disposed radially outside of the second planetary gear mechanism. An automatic transmission characterized by that.
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