(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量化、ドラッグ損失低減をした９速自動変速機のギヤトレーンを構成すること。【解決手段】入出力軸、ケース、４回転要素の複合プラネタリギヤ１セットとプラネタリギヤ２セットからなる１０個の回転要素、クラッチ４セット、ブレーキ２セットからなる摩擦要素から構成され、第１回転要素を第１ブレーキによりケースに係合可能とすると共に第１クラッチにより入力軸に係合可能とし、第２回転要素を第２ブレーキによりケースに係合可能とし、第３回転要素と第５回転要素と第８回転要素を連結し、第４回転要素を第２クラッチにより入力軸に係合可能とし、第６回転要素と第１０回転要素を第４クラッチにより互いに係合可能とし、第７回転要素をケースに連結し、第９回転要素を第３クラッチにより入力軸に係合可能とし、第１０回転要素を出力軸に連結し、各クラッチ、ブレーキを係合、開放させることにより、前進９速、後進１速の自動変速機を実現する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力軸、ケース、４回転要素の複合プラネタリギヤ１セットとプラネタリギヤ２セットからなる計１０個の回転要素および、クラッチ４セット、ブレーキ２セットからなる計６個の摩擦要素から構成され、第１回転要素を第１ブレーキによりケースに係合可能とすると共に第１クラッチにより入力軸に係合可能とし、第２回転要素を第２ブレーキによりケースに係合可能とし、第３回転要素と第５回転要素と第８回転要素を互いに連結し、第４回転要素を第２クラッチにより入力軸に係合可能とし、第６回転要素と第１０回転要素を第４クラッチにより互いに係合可能とし、第７回転要素をケースに連結し、第９回転要素を第３クラッチにより入力軸に係合可能とし、第１０回転要素を出力軸に連結し、各クラッチおよびブレーキを選択的に係合、開放させることにより、前進９速、および後進１速の変速段を設定する。すなわち、第２クラッチと第４クラッチと第２ブレーキの係合により前進第１速、第２クラッチと第４クラッチと第１ブレーキの係合により前進第２速、第１クラッチと第２クラッチと第４クラッチの係合により前進第３速、第１クラッチ又は第２クラッチと第３クラッチと第４クラッチの係合により前進第４速、第１クラッチと第２クラッチと第３クラッチの係合により前進第５速、第２クラッチと第３クラッチと第１ブレーキの係合により前進第６速、第２クラッチと第３クラッチと第２ブレーキの係合により前進第７速、第３クラッチと第１ブレーキと第２ブレーキの係合により前進第８速、第１クラッチと第４クラッチと第２ブレーキの係合により前進第９速、第１クラッチと第４クラッチと第２ブレーキの係合により後進の各変速段を設定するようにしたことを特徴とする９速自動変速機のギヤトレーン。
【請求項２】
請求項１において、第２ブレーキと並列に第２回転要素を入力軸と逆回転方向にケースに固定可能なワンウェイクラッチを設け、前進第１速の駆動側の締結が第２クラッチと第４クラッチの係合で設定されるようにしたことを特徴とする９速自動変速機のギヤトレーン。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
【０００１】  本発明は、車両用９速自動変速機のギヤトレーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  車両の動力性能や燃費の向上を図るためには、自動変速機の多段化が有効であるが、ギヤトレーンの構成要素数の増加は、重量やドラッグ損失に影響するので、より少ない構成要素数で多段化を実現できるギヤトレーンの研究が従来から進められてきた。
【本発明が解決しようとする課題】
【０００３】  本発明は従来存在しなかった、４回転要素の複合プラネタリギヤ１セットとプラネタリギヤ２セットからなる計１０個の回転要素および、クラッチ４セット、ブレーキ２セットからなる計６個の摩擦要素から、前進９速、および後進１速の変速段を設定できる９速自動変速機のギヤトレーンを実現することを課題として研究を進めた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  入出力軸、ケース、４回転要素の複合プラネタリギヤ１セットとプラネタリギヤ２セットからなる計１０個の回転要素および、クラッチ４セット、ブレーキ２セットからなる計６個の摩擦要素から構成され、第１回転要素を第１ブレーキによりケースに係合可能とすると共に第１クラッチにより入力軸に係合可能とし、第２回転要素を第２ブレーキによりケースに係合可能とし、第３回転要素と第５回転要素と第８回転要素を互いに連結し、第４回転要素を第２クラッチにより入力軸に係合可能とし、第６回転要素と第１０回転要素を第４クラッチにより互いに係合可能とし、第７回転要素をケースに連結し、第９回転要素を第３クラッチにより入力軸に係合可能とし、第１０回転要素を出力軸に連結し、各クラッチおよびブレーキを選択的に係合、開放させることにより、前進９速、および後進１速の変速段を設定するようにして、９速自動変速機のギヤトレーンを実現する。
【作用】
【０００５】    本発明では、第２クラッチと第４クラッチと第２ブレーキの係合により前進第１速、第２クラッチと第４クラッチと第１ブレーキの係合により前進第２速、第１クラッチと第２クラッチと第４クラッチの係合により前進第３速、第１クラッチ又は第２クラッチと第３クラッチと第４クラッチの係合により前進第４速、第１クラッチと第２クラッチと第３クラッチの係合により前進第５速、第２クラッチと第３クラッチと第１ブレーキの係合により前進第６速、第２クラッチと第３クラッチと第２ブレーキの係合により前進第７速、第３クラッチと第１ブレーキと第２ブレーキの係合により前進第８速、第１クラッチと第４クラッチと第２ブレーキの係合により前進第９速、第１クラッチと第４クラッチと第２ブレーキの係合により後進の各変速段が得られる。
【実施例】
【０００６】  本発明の請求項１についての実施例を図１〜３について説明すれば、まず図１のスケルトン図１に示すように、入力軸１０、出力軸２０、ケース３０、第１回転要素に第１サンギヤ１１を、第２回転要素に第１キャリア１２と第２リングギヤ２３を連結したものを、第３回転要素に第１リングギヤ１３と第２キャリア２２を連結したものを、第４回転要素に第２サンギヤ２１を選択した４回転要素の複合プラネタリギヤ１セット、第５回転要素に第３リングギヤ３３を、第６回転要素に第３キャリア３２を、第７回転要素に第３サンギヤ３１を選択したプラネタリギヤ１セット、第８回転要素に第４サンギヤ４１を、第９回転要素に第４キャリア４２を、第１０回転要素に第４リングギヤ４３を選択したプラネタリギヤ１セットからなる計１０個の回転要素および、第１クラッチ１クラッチ４セット、ブレーキ２セットからなる計６個の摩擦要素について、第１回転要素を第１ブレーキ５によりケース３０に係合可能とすると共に第１クラッチ１により入力軸１０に係合可能とし、第２回転要素を第２ブレーキ６によりケース３０に係合可能とし、第３回転要素と第５回転要素と第８回転要素を互いに連結し、第４回転要素を第２クラッチ２により入力軸１０に係合可能とし、第６回転要素と第１０回転要素を第４クラッチ４により互いに係合可能とし、第７回転要素をケース３０に連結し、第９回転要素を第３クラッチ３により入力軸１０に係合可能とし、第１０回転要素を出力軸２０に連結することでスケルトンを構成する。
変速段の設定は、各クラッチおよびブレーキを選択的に係合、開放させることにより行なう。すなわち、第２クラッチ２と第４クラッチ４と第２ブレーキ６の係合により前進第１速、第２クラッチ２と第４クラッチ４と第１ブレーキ５の係合により前進第２速、第１クラッチ１と第２クラッチ２と第４クラッチ４の係合により前進第３速、第１クラッチ１又は第２クラッチ２と第３クラッチ３と第４クラッチ４の係合により前進第４速、第１クラッチ１と第２クラッチ２と第３クラッチ３の係合により前進第５速、第２クラッチ２と第３クラッチ３と第１ブレーキ５の係合により前進第６速、第２クラッチ２と第３クラッチ３と第２ブレーキ６の係合により前進第７速、第３クラッチ３と第１ブレーキ５と第２ブレーキ６の係合により前進第８速、第１クラッチ１と第４クラッチ４と第２ブレーキ６の係合により前進第９速、第１クラッチ１と第４クラッチ４と第２ブレーキ６の係合により後進の各変速段を得る。
なお、各変速段における各摩擦要素の係合、開放状態については図２の係合作動表１にまとめて示した。
また、各回転要素についての速度線図を図３の速度線図１に示した。
本発明の請求項２についての実施例を図４〜６について説明すれば、まず図４のスケルトン図２に示すように、第２ブレーキ６と並列に第２回転要素を入力軸１０と逆回転方向にケース３０に固定可能なワンウェイクラッチ７を設けることで、前進第１速の駆動側の締結が第２クラッチ２と第４クラッチ４の係合で得られるようできる。各変速段における各摩擦要素の係合、開放状態については図５の係合作動表２にまとめて示し、各回転要素についての速度線図を図６の速度線図２に示した。
さらに、本発明の請求項１、請求項２のいずれにおいても、４回転要素の複合プラネタリギヤセットはシンプルプラネタリギヤセット２組またはラビニヨプラネタリギヤセット１組のいずれでも構成できる。請求項１についてラビニヨプラネタリギヤセット１組を使用した実施例を図７のスケルトン図３および図８の速度線図３に示した。
【発明の効果】
【０００７】  上記のように本発明によれば、４回転要素の複合プラネタリギヤ１セットとプラネタリギヤ２セットからなる計１０個の回転要素および、クラッチ４セット、ブレーキ２セットからなる計６個の摩擦要素からなる最小限の要素数で、前進９速、および後進１速の変速段を設定できるギヤトレーンが得られるので、重量やドラッグ損失の増大を抑えながら車両の動力性能や燃費の向上を図ることができる。また、単に変速段数が多いだけでなく、ギヤレシオのレンジが大きく、ステップが適切であり、シフトアップおよびダウン中に係合または開放を行なう摩擦要素数が各１個であることも、本発明を車両用自動変速機のギヤトレーンとして用いた場合に優れた効果が得られる特性である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示すスケルトン図１である。
【図２】  同じく係合作動表１を示す図である。
【図３】  同じく速度線図１である。
【図４】  同じくギヤレシオ表１である。
【図５】  本発明の他の実施例を示すスケルトン図２である。
【図６】  同じく係合作動表２を示す図である。
【図７】  同じく速度線図２である。
【図８】  本発明の更に他の実施例を示すスケルトン図３である。
【図９】  同じく速度線図３である。
【符号の説明】
１  第１クラッチ
２  第２クラッチ
３  第３クラッチ
４  第４クラッチ
５  第１ブレーキ
６  第２ブレーキ
７  ワンウェイクラッチ
１０  入力軸
１１  第１サンギヤ
１２  第１キャリア
１３  第１リングギヤ
２０  出力軸
２１  第２サンギヤ
２２  第２キャリア
２３  第２リングギヤ
３０  ケース
３１  第３サンギヤ
３２  第３キャリア
３３  第３リングギヤ
４１  第４サンギヤ
４２  第４キャリア
４３  第４リングギヤ
５１  ラージサンギヤ
５２  キャリア
５３  リングギヤ
５４  ロングピニオンギヤ
５５  ショートピニオンギヤ
５６  スモールサンギヤ
Ｍ１  第１回転要素
Ｍ２  第２回転要素
Ｍ３  第３回転要素
Ｍ４  第４回転要素
Ｍ５  第５回転要素
Ｍ６  第６回転要素
Ｍ７  第７回転要素
Ｍ８  第８回転要素
Ｍ９  第９回転要素
Ｍ１０  第１０回転要素
Ｃ−１  第１クラッチの係合時の回転要素速度点
Ｃ−２  第２クラッチの係合時の回転要素速度点
Ｃ−３  第３クラッチの係合時の回転要素速度点
Ｃ−４  第４クラッチの係合時の回転要素速度点
Ｂ−１  第１ブレーキの係合時の回転要素速度点
Ｂ−２  第２ブレーキの係合時の回転要素速度点
【図１】
2006349153.tif 000003
【図２】
2006349153.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006349153.tif 000007
【図６】
2006349153.tif 000008
【図７】
2006349153.tif 000009
【図８】
2006349153.tif 000010
【図９】
2006349153.tif 000011