(57)【要約】      （修正有）【課題】少数の摩擦要素から構成された耐久性の優れた６速パワートレインを提供する。【解決手段】第１、２、３作動要素を備えた第１遊星ギアセット、第４、５、６作動要素を備えた第２遊星ギアセット、及び第７、８、９作動要素を備えた第３遊星ギアセットを含み、前記第１作動要素は、前記第４作動要素に固定連結されて、常に入力要素として作用し、前記第２作動要素は、前記第７作動要素に固定連結されて、常に出力要素として作用し、前記第３作動要素は、前記第８作動要素及び第９作動要素のいずれかに可変連結され、前記第５作動要素は、前記第９作動要素に可変連結され、前記第６作動要素は、常に固定され、前記第８作動要素は、入力軸に可変連結されると同時に、第１ブレーキによって可変停止し、前記第９作動要素は、第２ブレーキによって可変停止することを特徴とする。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レバー線図上に順次ノードを形成する第１、２、３作動要素を備えた第１遊星ギアセット、レバー線図上に順次ノードを形成する第４、５、６作動要素を備えた第２遊星ギアセット、及びレバー線図上に順次ノードを形成する第７、８、９作動要素を備えた第３遊星ギアセットを含み、
前記第１作動要素は、前記第４作動要素に固定連結されると同時に、常に入力要素として作用し、
前記第２作動要素は、前記第７作動要素に固定連結されると同時に、常に出力要素として作用し、
前記第３作動要素は、前記第８作動要素及び第９作動要素のいずれか一つに第２クラッチを介して可変連結され、
前記第５作動要素は、前記第９作動要素に第１クラッチを介して可変連結され、
前記第６作動要素は、常に固定され、
前記第８作動要素は、入力軸に第３クラッチを介して可変連結されると同時に、第１ブレーキによって可変停止し、
前記第９作動要素は、第２ブレーキによって可変停止することを特徴とする、車両用自動変速機の６速パワートレイン。
【請求項２】
前記第３作動要素が、第２クラッチを介して可変連結される作動要素は、前記第８作動要素であることを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の６速パワートレイン。
【請求項３】
前記第１、２遊星ギアセットは、シングルピニオン遊星ギアセットであって、
前記第１、２、３作動要素は、第１遊星ギアセットのサンギア、遊星キャリア、及びリングギアに各々対応し、
前記第４、５、６作動要素は、第２遊星ギアセットのリングギア、遊星キャリア、及びサンギアに各々対応することを特徴とする、請求項２に記載の車両用自動変速機の６速パワートレイン。
【請求項４】
前記第３遊星ギアセットは、ダブルピニオン遊星ギアセットであって、
前記７、８、９作動要素は、第３遊星ギアセットのサンギア、リングギア、及びキャリアに各々対応することを特徴とする、請求項２に記載の車両用自動変速機の６速パワートレイン。
【請求項５】
前記第１、２、３遊星ギアセットは、第１、３、２遊星ギアセットの順に配列されることを特徴とする、請求項２に記載の車両用自動変速機の６速パワートレイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動変速機に関し、より詳しくは、複数の遊星ギアセットを組合わせることによって、複数の変速段を具現する車両用自動変速機の６速パワートレインに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、自動変速機の多段変速メカニズムは、複数の遊星ギアセットを組合わせることによって具現され、このような複数の遊星ギアセットが組合わされたパワートレインは、自動変速機に含まれたトルクコンバータからトルクを受け、これを変速して出力軸に伝達する機能を有する。
【０００３】
変速機は変速段が多いほど、より適切な変速比の設計が可能であり、動力伝達効率及び燃費の優れた車両を具現することができるので、より多くの変速段を有する自動変速機が長年の間研究の対象となっていた。
【０００４】
それだけでなく、同じ変速段を有する変速機の中でも、遊星ギアセットの組合わせ方法によって、パワートレインの耐久性、動力伝達効率、大きさなどが異なるため、動力損失がなく、よりコンパクトなパワートレインの構成を開発する努力が続けられている。
【０００５】
変速段が多いと運転者が頻繁に変速を行わなければならない手動変速機とは異なり、自動変速機は、運転状態に応じて制御ユニットがパワートレインの作動を制御して変速を行うため、より多くの変速段を有するパワートレインを開発することは、自動変速機においてより重要な価値を有する。
【０００６】
従って、４速及び５速パワートレインに関する様々な研究が進められ、最近は、前進６速及び後進１速の自動変速機パワートレインが提示されている。その一例として、米国特許第６，０７１，２０８号（２０００年６月６日；以下、“米国特許１”と称する）及び米国特許第５，２２６，８６２号（１９９３年７月１３日；以下、“米国特許２”と称する）の明細書に記載されたパワートレインが挙げられる。
【０００７】
図１は、米国特許１のパワートレインを示し、図２にその作動表を示した。
図１を参照して、米国特許１の６速パワートレインの構成を見てみると、一つのダブルピニオン遊星ギアセットＰＧ１と、２つのシングルピニオン遊星ギアセットＰＧ２、ＰＧ３とを組合わせ、第１遊星キャリアが入力軸２に固定連結され、第２遊星キャリア２２が常に出力要素として作用する。
【０００８】
作動要素間の連結関係としては、第１リングギア６と第３リングギア８、第２サンギア１２と第３サンギア１０、及び第２リングギア１６と第３遊星キャリア１４が各々固定連結される。一方、第１遊星キャリア４は、第１サンギア１８及び第３遊星キャリア１４に、各々第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を介して可変連結される。
【０００９】
また、固定連結された第２、３サンギア１２、１０を停止できるように第１ブレーキＢ１が備えられ、第３遊星キャリア１４を停止できるように第２ブレーキＢ２が備えられ、第１、３リングギア６、８を停止できるように第３ブレーキＢ３が備えられ、第１サンギア１８を停止できるように第４ブレーキＢ４が備えられる。
【００１０】
米国特許１の６速パワートレインの構成は、２つのクラッチ及び４つのブレーキなど合せて６つの摩擦要素を使用しているため、より少ない個数の摩擦要素で前進６速及び後進１速のパワートレインを実現することによって、より軽くてコンパクトな自動変速機を提供する必要性がある。
【００１１】
図２は、米国特許１のパワートレインの作動表を示し、図３（ａ）乃至図７は、図２の作動表に基づいて米国特許１のパワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化したものである。
【００１２】
特に、図３（ａ）は、米国特許１のパワートレインの細部仕様（即ち、各遊星ギアセットのギア比）を示した図表であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の細部仕様によって米国特許１のパワートレインによって提供される各変速段の変速比を示した図表であり、図４は、入力要素の回転速度に対する各作動要素の回転速度を変速段別に整理した図表であり、図５は、各変速段別に摩擦要素のスリップ速度を計算した結果表であり、図６は、各作動要素及び各摩擦要素にかかるトルクを変速段別に整理した図表であり、図７は、動力の伝達に関与して負荷を担当する遊星ギアセットを各変速段別に整理した図表である。
【００１３】
図２に示すように、米国特許１のパワートレインは、第１速で第１、４ブレーキＢ１、Ｂ４を、第２速で第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１を、第３速で第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１を、第４速で第１、２クラッチＣ１、Ｃ２を、第５速で第２クラッチＣ２及び第４ブレーキＢ４を、第６速で第２クラッチＣ２及び第３ブレーキＢ３を各々作動させ、後進変速段では第２、４ブレーキＢ２、Ｂ４を作動させる。
【００１４】
このような作動関係を参照して、図３（ａ）に示した各遊星ギアセットのギア比によって構成されて図３（ｂ）に示した変速比を具現する、米国特許１のパワートレインの各作動要素の作動状態について説明する。
【００１５】
（１）前進３速で、第１サンギア１８が入力軸の回転速度に比べて２倍以上の速度で回転する（図４を参照）のはもちろん、非作動摩擦要素である第４ブレーキＢ４もまた、同じ速度でスリップが発生する（図５を参照）。
【００１６】
通常、前進４速で１：１の変速比をなす６速自動変速機における前進３速は、追越加速のときに頻繁に使用するようになるため、このような場合に高速回転の要素が常に存在すると、自動変速機の耐久性が低下する。
【００１７】
（２）図５を参照すると、全ての変速段で摩擦要素のスリップ速度が過大であるため、耐久性が低下するばかりか、動力損失を招くことが分かる。即ち、前進２速（Ｄ２）乃至前進６速（Ｄ６）で全般的に摩擦要素のスリップ速度を低下させる方向に改善する必要がある。
特に、前進６速（Ｄ６）を調べると、摩擦要素のスリップ速度の合計が大きすぎるため、耐久性に関する問題点は、前進６速でさらに大きいことが分かる。
【００１８】
（３）図７を参照して、動力の伝達に関与して負荷を担当する遊星ギアセットの個数を考えると、米国特許１のパワートレインは、前進５、６速で二つ以上の遊星ギアセットが動力の伝達に関与することによって、動力伝達効率が低下するため、より高い動力伝達効率を提供する車両用自動変速機の６速パワートレインを提供する必要がある。
【００１９】
図８は、米国特許２のパワートレインを示し、図９にその作動表を示した。
図９を参照して、米国特許２の６速パワートレインの構成について説明する。一つのダブルピニオン遊星ギアセットＧ１と、２つのシングルピニオン遊星ギアセットＧ２、Ｇ３とを組合せ、入力軸Ｉは、第２、３サンギアＳ２、Ｓ３、第２遊星キャリアＰＣ２、及び第１サンギアＳ１に、各々第１、２、３クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３を介して連結され、第３遊星キャリアＰＣ３が常に出力要素として作用し、第１遊星キャリアＰＣ１は固定的に停止する。
【００２０】
作動要素間の連結関係としては、第１リングギアＲ１が第２リングギアＲ２に固定連結され、第２遊星キャリアＰＣ２が第３リングギアＲ３に固定連結され、第２、３サンギアＳ２、Ｓ３は互いに固定連結される。
【００２１】
固定連結された第２遊星キャリアＰＣ２及び第３リングギアＲ３が停止できるように第１ブレーキＢ１を備え、また、固定連結された第１、２リングギアＲ１、Ｒ２が停止できるように第２ブレーキＢ２を備える。
【００２２】
図９は、米国特許２のパワートレインの作動表を示し、図１０乃至図１４は、図９の作動表に基づいて米国特許２のパワートレインを動作させた場合の作動状態を図表にしたものである。
【００２３】
特に、図１０（ａ）は、米国特許２のパワートレインの細部仕様（即ち、各遊星ギアセットのギア比）を示した図表であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の細部仕様によって米国特許２のパワートレインによって提供される各変速段の変速比を示した図表であり、図１１は、入力要素の回転速度に対する各作動要素の回転速度を変速段別に整理した図表であり、図１２は、各変速段別に摩擦要素のスリップ速度を計算した結果表であり、図１３は、各作動要素及び各摩擦要素にかかるトルクを変速段別に整理した図表であり、図１４は、動力の伝達に関与して負荷を担当する遊星ギアセットを各変速段別に整理した図表である。
【００２４】
図９に示すように、米国特許２のパワートレインは、第１速で第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１を、第２速で第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２を、第３速で第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３を、第４速で第１、２クラッチＣ１、Ｃ２を、第５速で第２、３クラッチＣ２、Ｃ３を、第６速で第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２を各々作動させ、後進変速段では第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１を作動させる。
【００２５】
このような作動関係を参照して、図１０（ａ）に示した各遊星ギアセットのギア比によって構成され図１０（ｂ）に示した変速比を具現する、米国特許２のパワートレインの各作動要素の作動状態において、陰影で示した領域では、その作動状態が耐久性及びその他の面で非常に不利である。
特に、前進４速で、第１サンギアＳ１が入力軸の回転速度に比べて２倍以上の速度で回転する（図１１を参照）。
【００２６】
通常、前進４速で１：１の変速比をなす６速自動変速機における前進３速は、追越加速のときに頻繁に使用するようになるため、このような場合に高速回転の要素が常に存在すると、自動変速機の耐久性が低下する。
【００２７】
それだけではなく、このような前進４速における第１遊星ギアＰ１の回転速度は、非常に大きいことが分かった（図１１を参照；入力対比３．８倍）。このように高い相対回転速度は、遊星ギアの耐久性に致命的な悪影響を与え、結果的に米国特許２のパワートレインは、耐久性の問題が補完されない限り、車両用自動変速機の６速パワートレインとして適切なものではない。
【００２８】
【特許文献１】米国特許第６，０７１，２０８号
【特許文献２】米国特許第５，２２６，８６２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
上記のように、現在、提案されている６速パワートレインは、多くの改善すべき点を有する。したがって、本発明の目的は、少ない個数の摩擦要素だけで安定した耐久性を有する６速パワートレインを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
レバー線図上に順次ノードを形成する第１、２、３作動要素を備えた第１遊星ギアセット、レバー線図上に順次ノードを形成する第４、５、６作動要素を備えた第２遊星ギアセット、及びレバー線図上に順次ノードを形成する第７、８、９作動要素を備えた第３遊星ギアセットを含み、前記第１作動要素は、前記第４作動要素に固定連結されると同時に、常に入力要素として作用し、前記第２作動要素は、前記第７作動要素に固定連結されると同時に、常に出力要素として作用し、前記第３作動要素は、前記第８作動要素及び第９作動要素のいずれか一つに第２クラッチを介して可変連結され、前記第５作動要素は、前記第９作動要素に第１クラッチを介して可変連結され、前記第６作動要素は、常に固定され、前記第８作動要素は、入力軸に第３クラッチを介して可変連結されると同時に、第１ブレーキによって可変停止し、前記第９作動要素は、第２ブレーキによって可変停止することを特徴とする。
【００３１】
前記第３作動要素が、第２クラッチを介して可変連結される作動要素は、前記第８作動要素であるのが好ましい。
【００３２】
前記第１、２遊星ギアセットは、シングルピニオン遊星ギアセットであり、前記第１、２、３作動要素は、第１遊星ギアセットのサンギア、遊星キャリア、及びリングギアに各々対応し、前記第４、５、６作動要素は、第２遊星ギアセットのリングギア、遊星キャリア、及びサンギアに各々対応するのが好ましい。
【００３３】
前記第３遊星ギアセットはダブルピニオン遊星ギアセットとし、前記７、８、９作動要素は、第３遊星ギアセットのサンギア、リングギア、及びキャリアに各々対応するのが好ましい。
【００３４】
前記第１、２、３遊星ギアセットは、第１、３、２遊星ギアセットの順に配列するのが好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の実施例は、３つの遊星ギアセットを使用し、軽くてコンパクトな自動変速機を提供することものである。少数の摩擦要素で前進６速及び後進１速の変速段を実現しており、追越加速のときに頻繁に使用する変速段の作動要素の回転速度を低下させ、また、摩擦要素のスリップ速度を低下させ、さらに、動力の伝達経路を単純化することによって、耐久性を高めると同時に、動力損失を減らすことができる。
【００３６】
また、シングルピニオン遊星ギアセットを最大限活用することによって、動力伝達における損失を最少化する。
さらに、出力要素を入力軸の方向に配置することによって、前輪駆動車両に容易に搭載することができ、特に、出力軸に直接連結される遊星ギアセットを入力軸の方向に配置することによって、前輪駆動車両で左右のドライブシャフトの長さの差を減らすことができ、その結果、トルクステア（ｔｏｒｑｕｅ  ｓｔｅｅｒ）現象を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明による好ましい実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００３８】
図１５は本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインの構成図である。
図１５に示すように、本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインは、３つの第１、２、３遊星ギアセットＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３から構成される。
【００３９】
第１遊星ギアセットはシングルピニオンの単純遊星ギアセットであって、第１サンギアＳ１、第１遊星キャリアＰＣ１、及び第１リングギアＲ１から構成される。第２遊星ギアセットはダブルピニオンの単純遊星ギアセットであって、第２サンギアＳ２、第２遊星キャリアＰＣ２、及び第１リングギアＲ２から構成される。第３遊星ギアセットはシングルピニオンの単純遊星ギアセットであって、第３サンギアＳ３、第３遊星キャリアＰＣ３、及び第３リングギアＲ３から構成される。
【００４０】
第１、２、３遊星ギアセットＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３は、入力軸から第１、３、２遊星ギアセットＰＧ１、ＰＧ３、ＰＧ２の順に配列される。
入力軸には、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２が各々固定連結され、第３遊星キャリアＰＣ３が第３クラッチＣ３を介して入力軸に連結される。
第１遊星キャリアＰＣ１と第３リングギアＲ３とは互いに固定連結され、前記第１遊星キャリアＰＣ１は常に出力要素として作用する。
【００４１】
第１リングギアＲ１と第３遊星キャリアＰＣ３とは、第２クラッチＣ２を介して互いに可変連結され、第３サンギアＳ３と第２リングギアＲ２とは、第１クラッチＣ１を介して互いに可変連結される。
また、第３遊星キャリアＰＣ３を可変停止するための第１ブレーキＢ１、そして第３サンギアＳ３を可変停止するための第２ブレーキＢ２が備えられる。
そして、第２遊星ギアセットの第２遊星キャリアＰＣ２は、ハウジングに固定連結されて常に停止している。
【００４２】
図１６は、本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインを作動させるための作動表である。
図１６に示すように、本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインは、前進１速（Ｄ１）では第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１を、前進２速（Ｄ２）では第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２を、前進３速（Ｄ３）では第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を、前進４速（Ｄ４）では第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３を、前進５速（Ｄ５）では第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３を、前進６速（Ｄ６）では第３クラッチＣ３及び第２ブレーキＢ２を、そして後進変速段（Ｒ）では第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１を作動させることによって、前進６速及び後進１速の変速段を実現する。
【００４３】
次に、このような作動表に基づいて変速される過程を、レバー線図及び速度線図を利用して詳細に説明する。
図１７は、本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインの作動ノードを示した図面である。
図１７に示すように、第１遊星ギアセットＰＧ１の第１サンギアＳ１、第１遊星キャリアＰＣ１、及び第１リングギアＲ１は、順にレバー線図上の３つの作動ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３を形成し、第３遊星ギアセットＰＧ３の第３サンギアＳ３、第３リングギアＲ３、及び第３遊星キャリアＰＣ３は、順にレバー線図上の３つの作動ノードＮ２、Ｎ３、Ｎ４を形成し、第２遊星ギアセットＰＧ２の第２リングギアＲ２、第２遊星キャリアＰＣ２、及び第２サンギアＳ２は、順にレバー線図上の３つの作動ノードＮ１、Ｎ４、Ｎ５を形成する。
【００４４】
このような各作動ノードは、図１９の遊星ギアセットの仕様に応じて示したものであって、第２遊星ギアセットＰＧ２は、第１、３遊星ギアセットＰＧ１、ＰＧ３とは異なる縮尺で示した。
図１８は、本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインの速度線図を示した図であって、より詳しくは、各遊星ギアセットのギア比が図１９のように設定された場合の速度線図である。
【００４５】
前述のように、第２遊星ギアセットＰＧ２の第２サンギアＳ２は、入力軸に直接連結されており、第２遊星キャリアＰＧ２は、常に停止しているので、第２遊星ギアセットＰＧ２に対する速度線は、常に固定される（図１８の点線速度線を参照）。
また、第１遊星ギアセットＰＧ１の第１サンギアＳ１は、入力軸に直接連結されているので、第１作動ノードＮ１は常に入力軸と同一速度で回転する。
さらに、前進１、２、３、４速では、第２クラッチＣ２が作動するので、第１遊星ギアセットＰＧ１及び第３遊星ギアセットＰＧ３は、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４の４つの作動ノードを形成する。
【００４６】
このような状態で、前進１速では、第１ブレーキＢ１が作動してＮ３の回転速度はゼロになり、これによって、出力要素である第１遊星キャリアＰＧ１の第１速における回転速度は、“Ｄ１”で示した速度線によって形成される。
このような前進１速では、入力要素は第１サンギアＳ１、反力要素は第３遊星キャリアＰＣ３に連結された第１リングギアＲ１、そして出力要素は第１遊星キャリアＰＣ１で各々形成されるので、第１速における動力の伝達には第１遊星ギアセットＰＧ１だけが関与する。
【００４７】
前進２速では、第１ブレーキＢ１が解除され、第２ブレーキＢ２が作動して、Ｎ４の作動要素、即ち第３サンギアＳ３が停止するので、出力要素である第１遊星キャリアＰＣ１の回転速度は、“Ｄ２”で示した速度線によって形成され、“Ｄ１”より速い速度で回転することが分かる。
このような前進２速では、第１、３遊星ギアセットＰＧ１、ＰＧ３が動力の伝達に関与する。
【００４８】
前進３速では、第１クラッチＣ１が作動し、これによって、第４作動ノードＮ４を形成する第３サンギアＳ３が第２リングギアＲ２と同一速度で回転するので、前進３速では、第１、２、３遊星ギアセットは全て同一速度線を示す。
このような前進３速では、第１、２、３遊星ギアセットＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３の全てが動力の伝達に関与する。
【００４９】
前進４速では、第３クラッチＣ３が作動し、これによって、第３遊星キャリアＰＣ３が入力軸と同一速度で回転し、第３遊星キャリアＰＣ３に第２クラッチＣ２を介して連結された第１リングギアＲ１もまた、入力軸と同一速度で回転するので、結果的に第１、３遊星ギアセットＰＧ１、ＰＧ３は、一体回転する。したがって、前進４速における第１、３遊星ギアセットの速度線は、速度線図上で“Ｄ４”で示した水平線を形成する。
このような前進４速では、第１遊星ギアセットＰＧ１が一体回転して動力を伝達するので、動力の伝達に関与して負荷を担当する遊星ギアセットは存在しない。
【００５０】
前進５、６速、そして後進変速段では、第２クラッチＣ２が解除されて、第１遊星ギアセットＰＧ１及び第３遊星ギアセットＰＧ３の速度線が別々に形成される。
前進５速では、第１クラッチＣ１が作動するので、第３遊星ギアセットＰＧ３の第３サンギアＳ３が第２遊星ギアセットＰＧ２の第２リングギアＲ２と同一速度で回転し、このような状態で、第３クラッチＣ３が作動するので、第３遊星ギアセットＰＧ３の第３遊星キャリアＰＣ３が入力軸と同一速度で回転する。したがって、第３リングギアＲ３は、入力軸より速い速度で回転する。これによって、第３リングギアＲ３に固定連結された出力要素である第１遊星キャリアＰＣ１もまた、第３リングギアＲ３と同一速度、即ち入力軸の回転速度より増速された速度で回転する（速度線“Ｄ５”を参照）。
【００５１】
このような前進５速では、第１遊星ギアセットＰＧ１は動力の伝達によって負荷を受けず、第２、３遊星ギアセットＰＧ２、ＰＧ３が動力の伝達による負荷を担当する。
【００５２】
前進６速では、第３クラッチＣ３が作動するので、第３遊星ギアセットＰＧ３の第３遊星キャリアＰＣ３が入力軸と同一速度で回転することは、前進５速の場合と同一である。但し、第２ブレーキＢ２が作動するので、第３遊星ギアセットＰＧ３の第３サンギアＳ３は停止する。したがって、第３遊星ギアセットＰＧ３の速度線は、第５速に比べて時計方向に回転した形態で示され、第３リングギアＲ３の回転速度もまた、第５速より増速された状態となる。これによって、第３リングギアＲ３に直接連結された第１遊星キャリアＰＣ１もまた、第５速より増速された状態となる。（速度線“Ｄ６”を参照）
このような前進６速では、第１遊星ギアセットは動力の伝達によって負荷を受けず、第３遊星ギアセットＰＧ３だけが動力の伝達による負荷を担当する。
【００５３】
後進変速段では、第１クラッチＣ１が作動するので、第３遊星ギアセットＰＧ３の第３サンギアＳ３が第２遊星ギアセットＰＧ２の第２リングギアＲ２と同一速度で回転する。このとき、第１ブレーキＢ１が作動して第３遊星キャリアＰＣ３の回転が停止するので、第３リングギアＲ３は、陰の回転速度、即ち入力軸に対して逆方向の回転速度を有するようになる。したがって、第３リングギアＲ３に直接連結された第１遊星キャリアＰＣ１の回転もまた、逆方向の回転速度を有するようになり、これによって後進変速段が実現する。
このような後進変速段では、第１遊星ギアセットは動力の伝達によって負荷を受けず、第２、３遊星ギアセットＰＧ２、ＰＧ３が動力の伝達による負荷を担当する。
【００５４】
図１９〜図２３は、図１７の作動表に基づいて本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化したものである。
特に、図１９（ａ）は、本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインの細部仕様（即ち、各遊星ギアセットのギア比）を示した図表であり、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）の細部仕様によって本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインによって提供される各変速段の変速比を示した図表であり、図２０は、入力要素の回転速度に対する各作動要素の回転速度を変速段別に整理した図表であり、図２１は、各変速段別に摩擦要素のスリップ速度を計算した結果表であり、図２２は、各作動要素及び各摩擦要素にかかるトルクを変速段別に整理した図表であり、図２３は、動力の伝達に関与して負荷を担当する遊星ギアセットを各変速段別に整理した図表である。
【００５５】
図２３は、本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインの作動に関する説明から明らかになり、図２０〜図２２の各数値は、本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインの構成及び作動表から当業者が容易に計算することができる。
【００５６】
本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインでは、追越加速のときに頻繁に使用される第３速において、入力軸より速く回転する作動要素がないため（図２０参照）、非作動摩擦要素のスリップ速度もまた、入力軸の回転速度より小さいことが分かる（図２１参照）。また、図２１、図１２、及び図５を比較すると、本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインは、前進第２速〜第６速にかけて、全般的に米国特許１及び米国特許２のパワートレインに比べて摩擦要素のスリップ速度が小さいことが分かる。
【００５７】
また、動力の伝達に関与する遊星ギアセットの個数が多いほど、これによる損失動力が増加するが、図２３、図１４、及び図７を比較すると、本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインは、多数の変速段において、変速のための動力の伝達に関与する遊星ギアセットの個数が少ないことが分かり、これによって、より高い動力伝達効率の得られることが分かる。
【００５８】
以上で、本発明の車両用自動変速機の６速パワートレインに関する適切な実施例について説明したが、本発明は、前記実施例に限られるわけではなく、本発明の実施例から本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば容易に変更し得るであろう。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
自動車のみならず各種産業機械の変速機にも利用できる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】従来の技術による６速パワートレインの一例を示した図面である。
【図２】図１のパワートレインの作動表である。
【図３】図２の作動表に基づいて図１のパワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化した図面である。
【図４】図２の作動表に基づいて図１のパワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化した図面である。
【図５】図２の作動表に基づいて図１のパワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化した図面である。
【図６】図２の作動表に基づいて図１のパワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化した図面である。
【図７】図２の作動表に基づいて図１のパワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化した図面である。
【図８】従来の技術による６速パワートレインの他の一例を示した図面である。
【図９】図８のパワートレインの作動表である。
【図１０】図９の作動表に基づいて図８のパワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化した図面である。
【図１１】図９の作動表に基づいて図８のパワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化した図面である。
【図１２】図９の作動表に基づいて図８のパワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化した図面である。
【図１３】図９の作動表に基づいて図８のパワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化した図面である。
【図１４】図９の作動表に基づいて図８のパワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化した図面である。
【図１５】本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインの構成図である。
【図１６】本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインを作動させるための作動表である。
【図１７】本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインのノードＮ１〜Ｎ６を示した図面である。
【図１８】本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインの速度線図を示した図面である。
【図１９】特定のギア比に関して、本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化した図面である。
【図２０】特定のギア比に関して、本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化した図面である。
【図２１】特定のギア比に関して、本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化した図面である。
【図２２】特定のギア比に関して、本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化した図面である。
【図２３】特定のギア比に関して、本発明の実施例による車両用自動変速機の６速パワートレインを動作させた場合の作動状態を図表化した図面である。
【符号の説明】
【００６１】
ＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３：第１、２、３遊星ギアセット
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３      ：第１、２、３サンギア
ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３：第１、２、３遊星キャリア
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３      ：第１、２、３リングギア
Ｄ１〜Ｄ５            ：前進１速〜前進５速
Ｂ１、Ｂ２            ：第１、２ブレーキ
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５：作動ノード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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