JPS62258245A - 自動変速機の遊星歯車列 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、２対の；ｉｌ星ギヤ組立体を有する所謂シン
プソン式Ｍ星歯車列の改良に関するものである。

（従来技術及びその問題点） 従来のこの種のシンプソン式遊星ギヤ列は第２図に示す
ように構成されている。

１なわち、ステータおよびタービン、ポンプからなる３
要素トルクコンバータの後段に、遊星ギヤ、１２星翻せ
リヤ、サンギヤ、リングギヤかうなる２対の互いに分割
された遊星ギヤ組立体１０．１２を有し、２個のサンギ
？１４．１６を連結し、一方の遊星キャリヤ１８を他方
のリングギヤ２０に遷結し、この遊星キャリヤ１８から
出力するようにしである。

これらの各ギヤをＩＩＩ　ｆｉｌするブレーキＢｉ　、
８２、クラッチＱ１　、Ｃ２が設けられており、各ブレ
ーキ、クラッチは次の表１に示すようにＯＮ動作（○印
）して前進３速、後道１速の変速を行なう。

表１ ところで、近年牽引力性能を向上させる為、前退３速か
ら前進４速へと変速段数の多−環化が道められている。

しかしながら、前述のシンプソン遊星ギヤ列においては
、前進３速後進１速で用いられており、前進４速とした
場合に構造が非常に複雑となり、実用に適さなくなると
いう問題がある。

（発明の目的） 本発明は、前述したシンプソン式遊星歯車列を用いて、
発進段数となる１速及び次段の２速での牽引力性能を向
上させる事により、従来の変速段より変速段数を１段減
らし、構造及び制御を簡単にすることを目的としている
。

（発明の構成） （１）技術的手段 本発明は、２個のステータおよびタービン、ポンプから
なる４要素トルクコンバータの後段に、遊星ギヤ、遊星
キャリヤ、サンギヤ、リングギヤからなる２対の互いに
分割された遊星ギヤ組立体を有し、２＠のサンギヤを連
結し、一方の遊星キャリヤを他方のリングギヤに連結し
、この遊星キャリヤから出力するようにしたシンプソン
式Ｍ星歯車列を配置した自動変速機において、タービン
と一方の遊星ギヤ組立体のリングギヤを連結するタービ
ン軸を設け、このタービン軸の回転を規制するブレーキ
を設け、第１ステータと２個のサンギヤを連結するステ
ータ筒軸を設け、このステータ筒軸の回転を規ｗ１する
ブレーキを設け、ステータ筒軸とタービン軸の間に両軸
を断続するクラッチを設けたことを特徴とする自動変速
機の遊星歯車列である。

（２）作用 第１速では、タービンの正転力および第１ステータの逆
転力を両遊星ギヤ組立体で合成し、高トルク比を得る。

第２速では、第１ステータをブレーキで固定し、かつ第
２ステータが空転する前の速度比域では第１ステータを
空転させて、高効率を得る。

（実施例） 本発明を採用した前輪駆動の乗用車用の前進３速、後進
１速の自動変速機を第１図で説明する。

第１図において、第２図と同一符号を付した部分は同一
あるいは相当部分を示す。

第１図中で３０は４要素２段型トルクコンバータであり
、トルクコンバータ３０はポンプ３２、タービン３４、
第１ステータ３６、第２ステータ３８等から構成されて
いる。

タービン３４はタービン軸４０に連結し、第１ステータ
３６はワンウェイクラッチ４２を介してステータ筒軸４
４に連結している。ステータ筒軸４４はタービン軸４０
に対して回転自在な状態で同心状に配置されている。ワ
ンウェイクラッチ４２は第１ステータ３６がタービン３
４と同方向に回転、すなわち正転する時には空転し、第
１ステー９３６が逆転する時にはロックして、第１ステ
ーク３６の逆転力をステータ筒軸４４へ伝達するように
なっている。第２ステータ３８はワンウェイクラッチ４
６を介して固定筒軸４８に連結されている。固定筒軸４
８はステータ筒軸４４の半径方向外方に同心状に設けら
れている。固定筒軸４８はハウジング５０に連続してい
る。更にタービン３４にはロックアツプクラッチ５２が
備えられている。

以上のトルクコンバータ３０の後段には、詳しくは後述
する所謂シンプソン式の遊星歯車列が組合せられて自動
変速機が構成されている。

タービン軸４０は第１図中における遊星ギヤ組立体１０
の右方に伸びて、遊星ギヤ組立体１０のリングギヤ２２
（歯数：Ｚｒ１）に連結している。

リングギヤ２２は遊星キャリヤ１８で保持された遊星ギ
ヤ２４に噛み合っている。遊星キャリヤ１８の中間部に
は出力ギヤ２６が連結され、遊星キャリヤ１８の図中の
左端部にはリングギヤ２０（歯数ニアｒ２）が固定され
ている。タービン軸４０の半径方向外方には、タービン
軸４０の回転を規制するブレーキＢ３が設けられている
。

遊星ギヤ組立体１２の遊星ギヤ２８は遊星キャリヤ２９
で保持され、遊星キャリヤ２９にはブレーキ８２が設け
られている。サンギヤ１４（歯数：ｚａｌ）、サンギヤ
１６（歯数：Ｚａ２）に繋がるステータ筒軸４４とター
ビン軸４０の間にはクラッチＣ１が介装され、クラッチ
Ｃ１でタービン軸４０、ステータ筒軸４４を断続するよ
うになっている。更にクラッチＣ１の半径方向外方には
ステータ筒軸４４の回転を規制するブレーキＢ１が設け
られている。

次に作用を説明する。以上のような遊星ギヤ列では、次
の表２に示すようにブレーキ８１〜Ｂ３、クラッチＣ１
を選択的にＯＮ動作して前進３速、後進１速の変速を行
なう。

表２ ブレーキＢ２のみがＯＮ動作する第１速時には、タービ
ン軸４０の回転方向に対して、サンギヤ１４．１６と連
結しているステータ筒軸４４は連方向に回転する。した
がって、第１ステータの逆転力は、ステータ筒軸４４か
ら遊星ギヤ組立体１２のサンギヤ１６からリングギヤ２
０へ正転力となって伝速され、タービン３４の正転力に
加重して出力ギヤ２６から出力される。すなわち、第１
ステータ３６が逆転力を発生する領域において、タービ
ン３４の正転力に加重される為、効率及びトルク比を向
上させる。

すなわち、速度比ｅに対するトルク比ｔ１効率ηの変化
を表す第１ａ図に示すように、第１ステータ３６の回転
方向が正転に変るＰ以下の範囲で、効率は従来の効率特
性η０から効率特性η１に、トルク比はトルク比特性ｔ
ｏからトルク比特性ｔ１にそれぞれ向上する。なお、点
１以上の範囲では第１ステータ３６はワンウェイクラッ
チ４２の作用で空転する。

次にブレーキＢ１のみが０Ｎｆ７１作する第２速では、
第１ステータ３６が空転する迄の速度比域で第１ステー
タ３６をロックし、タービン３４から、伝わる動力を増
やす。又、第２ステータ３８が空転する手前の速度比域
で第１ステータ３６を空転させる為、ステータ部の流体
による損失が少なくなり、その速度比域で効率を向上さ
せることができる。

この第２速領域では第１ｂ図に示すように、効率特性η
０から効率特性η２に、トルク比特性ｔｏからトルク比
特性ｔ２にそれぞれ向上する。

更にクラッチＣ１のみがＯＮ動作する第３速では、第１
Ｃ図に示す効率特性η３、トルク比特性ｔ３になる。

最後にブレーキＢ３がＯＮ動作する後進時には、タービ
ン３４が固定され、第１ステータ３６からの逆転力だけ
がサンギヤ１４から遊星ギヤ組立体１０へ伝わり、遊星
ギヤ２４を介し、出力ギヤ２６が逆転する。この後進時
には第１ｄ図に示すように、効率特性ηＲ，トルク比特
性ｔＲを発揮する。

以上のような各変速段での変速比は次の表３の通りにな
る。

表３ 表３で歯数をＺａｌ−Ｚａ２＝　３３、ｚｒｌ＝Ｚｒ２
−７２に設定すると、第１速でのタービン３４の変速比
は２．４５８、第１ステータ３６の変速比は−２，１８
２、第２速ではタービン３４が１．４５８、第３速では
タービン３４が１、後進では、第１ステータ３６が３．
１８２になる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明による自動変速機の遊星歯車
列では、次の効果を奏する。

第１速時には、第１ステータ３６の逆転力をステータ筒
軸４４から遊星ギヤ組立体１２のサンギヤ１６に伝達し
、サンギヤ１４を通じてタービン軸４０に連結されてい
るリングギヤ２２から遊星ギヤ２４、遊星キャリｔ−１
８に伝わるタービン３４の正転力に、第１ステータ３６
の逆転力を加重して、第１ステータ３６が逆転する領域
において効率およびトルク比を向上させることができる
。

したがって第１ａ図に示すように、第１ステータ３６の
回転方向が正転に変る点Ｐ以下の範囲で、効率を従来の
効率特性η０から効率特性η１に、トルク比をトルク比
特性１０からトルク比特性ｔ１にそれぞれ向上させるこ
とができる。

次にブレーキＢ１のみがＯＮ動作する第２速では、第１
ステータ３６が空転する迄の速度比域で第１ステータ３
６をロックし、タービン３４から伝わる動力を増やす。

又、第２ステータ３８が空転する手前の速度比域で第１
ステータ３６を空転させる為、ステータ部の流体による
損失が少なくなり、その速度比域で効率を向上させるこ
とができる。

したがって、第１ｂ図に示すように、効率特性ηＯから
効率特性η２に、トルク比特性ｔｏからトルク比特性ｔ
２にそれぞれ向上させ、高トルク比、＾効率を発揮する
ことができる。

このように、第１速、第２速でトルク比および効率が向
上する。

しかも、構造が複雑で軸方向寸法が長くなるクラッチが
１個だけになり、自動変速機全体がコンパクトになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例を示す構造略図、第１ａ図
は第１速での速度比に対するトルク比および効率の変化
を示すグラフ、第１ｂ図は第２速および第４速での同グ
ラフ、第１Ｃ図は第３速での同グラフ、第１ｄ図は後進
での同グラフ、第２図は従来例を示す構造略図である。 １０．１２・・・遊星ギヤ組立体、１４．１６・・・サ
ンギヤ、１８・・・遊星キャリヤ、２０・・・リングギ
ヤ、２６・・・出力ギヤ、３０・・・トルクコンバータ 特許出願人　株式会社大金製作所 代理人　弁理士　大食忠孝　　　□ 第２図　− 第１ａ図 第１ｃ図 進度−〇 第１ｂ図 第１ｄ図 ｆＩＬ１′１比Ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２個のステータおよびタービン、ポンプからなる４要素
   トルクコンバータの後段に、遊星ギヤ、遊星キャリヤ、
   サンギヤ、リングギヤからなる２対の互いに分割された
   遊星ギヤ組立体を有し、２個のサンギヤを連結し、一方
   の遊星キャリヤを他方のリングギヤに連結し、この遊星
   キャリヤから出力するようにしたシンプソン式遊星歯車
   列を配置した自動変速機において、タービンと一方の遊
   星ギヤ組立体のリングギヤを連結するタービン軸を設け
   、このタービン軸の回転を規制するブレーキを設け、第
   １ステータと２個のサンギヤを連結するステータ筒軸を
   設け、このステータ筒軸の回転を規制するブレーキを設
   け、ステータ筒軸とタービン軸の間に両軸を断続するク
   ラッチを設けたことを特徴とする自動変速機の遊星歯車
   列。