(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のサンギヤと、該第１のサンギヤに噛み合う第１ピニオンと該第１ピニオンに噛合う第２ピニオンからなるダブルピニオンを支持する第１のキャリヤと、前記第２ピニオンに噛み合う第１のリングギヤと、第２のサンギヤと、該第２のサンギヤに噛み合う第３ピニオンと、を有し、前記第３ピニオンＰ３を前記第１のキャリヤにより支持する第１のラビニョ型遊星歯車と、
第３のサンギヤと、該第３のサンギヤに噛み合う第４ピニオンと該第４ピニオンに噛合う第５ピニオンからなるダブルピニオンを支持する第２のキャリヤと、前記第５ピニオンに噛み合う第３のリングギヤと、第４のサンギヤと、該第４のサンギヤに噛合う第６ピニオンと、を有し、前記第６ピニオンＰ６を前記第２のキャリヤにより支持する第２のラビニョ型遊星歯車と、
６つの係合要素と、
を備え、
前記６つの係合要素を適宜締結解放することにより少なくとも前進８変速段以上の変速段に変速して入力軸からのトルクを出力軸に出力可能な自動変速機であって、
前記６つの係合要素は、
前記第１のサンギヤと前記第３のリングギヤとの間を選択的に連結する第１の係合要素と、
前記第１のキャリヤと前記第４のサンギヤとの間を選択的に連結する第２の係合要素と、
前記第１のサンギヤと前記第３のサンギヤとの間を選択的に連結する第３の係合要素と、
前記第１のリングギヤと前記第３のサンギヤとの間を選択的に連結する第４の係合要素と、
前記第１のサンギヤを変速機ケースに選択的に固定する第５の係合要素と、
前記第２のサンギヤを変速機ケースに選択的に固定する第６の係合要素と、
から構成され、
前記入力軸は前記第１のキャリヤに常時接続されており、
前記出力軸は前記第２のキャリヤに常時接続されており、
前記６つの係合要素のうち三つの同時締結の組み合わせにより少なくとも前進８変速段及び後退１変速段を達成することを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の自動変速機において、
前記少なくとも前進８変速段を達成する６つの係合要素のうちの三つの同時締結の組み合わせとは、前記第１の係合要素と前記第２の係合要素と前記第５の係合要素の同時締結、前記第２の係合要素と前記第３の係合要素と前記第５の係合要素の同時締結、前記第２の係合要素と前記第４の係合要素と前記第５の係合要素の同時締結、前記第２の係合要素と前記第３の係合要素と前記第４の係合要素の同時締結、前記第２の係合要素と前記第４の係合要素と前記第６の係合要素の同時締結、前記第２の係合要素と前記第３の係合要素と前記第６の係合要素の同時締結、前記第１の係合要素と前記第２の係合要素と前記第６の係合要素の同時締結、前記第１の係合要素と前記第３の係合要素と前記第６の係合要素の同時締結、の組み合わせであり、後退速を達成する三つの同時締結の組み合わせとは、前記第１の係合要素と前記第４の係合要素と前記第５の係合要素の同時締結であることを特徴とする自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の変速機として適用される有段式の自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、単純遊星歯車２組と、ラビニョ型遊星歯車組と、４つのクラッチ及び２つのブレーキといった複数の係合要素を使用して前進８速段後進１速段を達成する自動変速機として、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−７４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、ラビニョ型遊星歯車組は、２つの単純遊星歯車を組み合わせるよりも小型化が可能であり、また、製造上も低コスト化を図ることができる。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ラビニョ型遊星歯車組を一つしか導入できておらず、自動変速機の大型化や製造コストの上昇を招くという問題があった。
【０００５】
本発明の目的とするところは、小型化及び低コスト化を達成しつつ前進８速段後進１速段を達成可能な自動変速機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の自動変速機では、第１のサンギヤと、該第１のサンギヤに噛み合う第１ピニオンと該第１ピニオンに噛合う第２ピニオンからなるダブルピニオンを支持する第１のキャリヤと、前記第２ピニオンに噛み合う第１のリングギヤと、第２のサンギヤと、該第２のサンギヤに噛み合う第３ピニオンと、を有し、前記第３ピニオンＰ３を前記第１のキャリヤにより支持する第１のラビニョ型遊星歯車と、第３のサンギヤと、該第３のサンギヤに噛み合う第４ピニオンと該第４ピニオンに噛合う第５ピニオンからなるダブルピニオンを支持する第２のキャリヤと、前記第５ピニオンに噛み合う第３のリングギヤと、第４のサンギヤと、該第４のサンギヤに噛合う第６ピニオンと、を有し、前記第６ピニオンＰ６を前記第２のキャリヤにより支持する第２のラビニョ型遊星歯車と、６つの係合要素と、を備え、前記６つの係合要素を適宜締結解放することにより少なくとも前進８変速段以上の変速段に変速して入力軸からのトルクを出力軸に出力可能な自動変速機であって、前記６つの係合要素は、前記第１のサンギヤと前記第３のリングギヤとの間を選択的に連結する第１の係合要素と、前記第１のキャリヤと前記第４のサンギヤとの間を選択的に連結する第２の係合要素と、前記第１のサンギヤと前記第３のサンギヤとの間を選択的に連結する第３の係合要素と、前記第１のリングギヤと前記第３のサンギヤとの間を選択的に連結する第４の係合要素と、前記第１のサンギヤを変速機ケースに選択的に固定する第５の係合要素と、前記第２のサンギヤを変速機ケースに選択的に固定する第６の係合要素と、から構成され、前記入力軸は前記第１のキャリヤに常時接続されており、前記出力軸は前記第２のキャリヤに常時接続されており、前記６つの係合要素のうち三つの同時締結の組み合わせにより少なくとも前進８変速段及び後退１変速段を達成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の自動変速機にあっては、二組のラビニョ型遊星歯車組を用いて前進８速段後進１速段を達成可能な自動変速機を提供することが可能となり、自動変速機の大型化や製造コストの上昇を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の自動変速機を示すスケルトン図である。
【図２】実施例１の自動変速機における係合要素の結合表を示す図である。
【図３】実施例１の段間比の変化を表す段間比グラフである。
【図４】実施例１の自動変速機のＦＦ型を表すスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【０００９】
以下、本発明の有段自動変速機の変速機構を実現する形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。まず、構成を説明する。図１は実施例１の有段式の自動変速機の変速機構を示すスケルトン図、図２は実施例１の自動変速機における係合要素の結合表である。尚、実施例１の係合要素は、多板クラッチ等の摩擦係合要素を採用するが、噛合い係合要素を採用してもよい。
【００１０】
実施例１の自動変速機は、図１に示すように、ギヤトレーンとして、ラビニョ型の２組の遊星歯車組である第１遊星歯車組ＰＧ１及び第２遊星歯車組ＰＧ２を備えている。第１遊星歯車組ＰＧ１は、第１サンギヤＳ１と、第１サンギヤＳ１に噛合う第１ピニオンＰ１と該第１ピニオンＰ１に噛合う第２ピニオンＰ２からなるダブルピニオンを支持する第１キャリヤＰＣ１２と、第２ピニオンＰ２に噛み合う第１リングギヤＲ１と、第２サンギヤＳ２と、第２サンギヤＳ２に噛み合う第３ピニオンＰ３と、を有する。第１遊星歯車組ＰＧ１は、第３ピニオンＰ３を第１キャリヤＰＣ１により支持するラビニョ型遊星歯車組である。第２遊星歯車組ＰＧ２は、第３サンギヤＳ３と、第３サンギヤＳ３に噛合う第４ピニオンＰ４と該第４ピニオンＰ４に噛合う第５ピニオンＰ５からなるダブルピニオンを支持する第２キャリヤＰＣ３４と、第５ピニオンＰ５に噛み合う第３リングギヤＲ３と、第４サンギヤＳ４と、第４サンギヤＳ４に噛み合う第６ピニオンＰ６と、を有する。第２遊星歯車組ＰＧ２は、第６ピニオンＰ６を第２キャリヤＰＣ３４により支持するラビニョ型遊星歯車組である。第１，第２及び第３ピニオンＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、第１キャリヤＰＣ１２に対し回転可能に支持されている。第４，第５及び第６ピニオンＰ４，Ｐ５，Ｐ６は、第２キャリヤＰＣ３４に対して回転可能に支持されている。入力軸Ｉｎｐｕｔは、第１キャリヤＰＣ１２と常時連結されている。出力軸Ｏｕｔｐｕｔは、第２キャリヤＰＣ３４と常時接続されている。
【００１１】
自動変速機には、４つのクラッチである第１，第２，第３及び第４係合要素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、２つのブレーキである第５，第６係合要素Ｅ，Ｆとが設けられている。第１係合要素Ａは、第１サンギヤＳ１と第３リングギヤＲ３との間を選択的に連結する。第２係合要素Ｂは、第１キャリヤＰＣ１２と第４サンギヤＳ４との間を選択的に連結する。第３係合要素Ｃは、第１サンギヤＳ１と第３サンギヤＳ３との間を選択的に連結する。第４係合要素Ｄは、第１リングギヤＲ１と第３サンギヤＳ３との間を選択的に連結する。第５係合要素Ｅは、第１サンギヤＳ１を変速機ケースＨＳに選択的に固定する。第６係合要素Ｆは、第２サンギヤＳ２を変速機ケースＨＳに選択的に固定する。
【００１２】
出力軸Ｏｕｔｐｕｔには、出力ギヤ等が設けられ、図外のディファレンシャルギヤやドライブシャフトを介して駆動輪へ回転駆動力が伝達される。実施例１の場合、出力軸Ｏｕｔｐｕｔは変速機ケースＨＳ等に塞がれておらず、ＦＲ車両に適用可能とされている。図４は実施例１の自動変速機のＦＦ型とした場合のスケルトン図である。図４に示すように、入力軸Ｉｎｐｕｔと出力軸Ｏｕｔｐｕｔとを一方側に配置することができるため、ＦＦ車両（前輪駆動車両）にも適用できる。
【００１３】
各ギヤ段での前記係合要素の結合（締結）の関係を、図２の結合表により説明する（変速制御手段）。尚、表中の○印は締結、空欄は解放を表している。
【００１４】
まず、前進時について説明する。後退速は、第１係合要素Ａと第４係合要素Ｄと第５係合要素Ｅの締結により達成する。１速は、第１係合要素Ａと第２係合要素Ｂと第５係合要素Ｅの締結により達成する。２速は、第２係合要素Ｂと第３係合要素Ｃと第５係合要素Ｅの締結により達成する。３速は、第２係合要素Ｂと第４係合要素Ｄと第５係合要素Ｅの締結により達成する。４速は、第２係合要素Ｂと第３係合要素Ｃと第４係合要素Ｄの締結により達成する。５速は、第２係合要素Ｂと第４係合要素Ｄと第６係合要素Ｆの締結により達成する。６速は、第２係合要素Ｂと第３係合要素Ｃと第６係合要素Ｆの締結により達成する。７速は、第１係合要素Ａと第２係合要素Ｂと第６係合要素Ｆの締結により達成する。８速は、第１係合要素Ａと第３係合要素Ｃと第６係合要素Ｆの締結により達成する。
【００１５】
〔実施例１の効果〕
・係合要素の締結数に基づく効果
三つの係合要素を同時締結させて変速段を達成する構成であるため、全係合要素に占める解放されている係合要素の割合が低く、走行中のドラグトルクを低減することが可能となり、燃費を向上できる。
【００１６】
・スケルトン全体による効果
実施例１では、ラビニョ型遊星歯車２組と６つの係合要素という単純で少ない構成要素でありながら、適正な減速比を確保可能な前進８速後退１速の自動変速機を実現することができ、自動変速機の低コスト化及び小型化を達成できる。尚、仮に特許文献１の図４に示すように、二つの単純遊星歯車組をラビニョ型遊星歯車に置き換えるのと同じく、特許文献１の自動変速機を全てラビニョ型遊星歯車にて構成することはできないことを付言する。特許文献１の図４に示す二つの単純遊星歯車のうち、一つの単純遊星歯車のキャリヤが常時ハウジングに固定されているからである。
【００１７】
・変速時における係合要素の切換え数に基づく効果
（ｉ）変速時において、仮に、一つ以上の係合要素を解放し二つ以上の係合要素を締結する、もしくは、二つ以上の係合要素を解放し一つ以上の係合要素を締結すると、係合要素の締結・解放のタイミングやトルクの制御が複雑となる。そこで、変速制御の複雑化を回避する観点から、一つの係合要素を解放し、一つの係合要素を締結するのが好ましいとされる。いわゆる二重掛け替えの防止である。実施例１においては、前進１速から前進８速までの隣接するギヤ段への変速は、全て一つの係合要素を解放し、一つの係合要素を締結する掛け替え変速により達成できる。よって、変速時における制御の複雑化を回避できる。
（ｉｉ）多段化された自動変速機にあっては、次変速段を経ずに次々変速段に変速すること（以下、この変速を飛び変速と記載する。）が望まれる場合がある。例えば５速から次変速段である４速を経ずに次々変速段である３速へ一気に変速する。これにより、連続変速に伴う制御の複雑化や動力伝達が制限される時間の短縮化を図る。実施例１においては、全ての変速段からの飛び変速を、上記（ｉ）と同様に掛け替え変速により達成できる。
【００１８】
・段間比に基づく効果
自動変速機の変速段は、発進から加速していく際、変速時にエンジン音の変化を伴うため、加速感や変速タイミングと運転者の感性とのマッチングが重要視される。このとき、ｎ速段の減速比を（ｎ＋１）速段の減速比で除した値である段間比が、右肩下がりであること、低変速段側では段間比が大きく変化し高変速段側では段間比が緩やかに変化すること、が望ましい。図３は実施例１の段間比の変化を表す段間比グラフである。図３に示すように、実施例１の自動変速機では、段間比が右肩下がりに変化しており、また、１速から４速までは段間比の変化が大きく、４速から８速では段間比の変化が緩やかである。よって、運転者に違和感を与えることがない。
【００１９】
・レイアウト自由度に基づく効果
実施例１の自動変速機は、遊星歯車組の一方側から入力し、一方側もしくは他方側のどちらからでも出力することが可能な自動変速機であるため、前輪駆動車及び後輪駆動車のどちらの車両にも適用でき、自動変速機の適用範囲を広くすることができる。
【００２０】
以上、実施例１では前進８変速段を達成する構成について説明したが、８変速段のうちから適宜選択して前進７速段以下の変速段を達成する自動変速機として構成してもよい。
【符号の説明】
【００２１】
ＰＧ１  第１遊星歯車組
Ｓ１  第１サンギヤ
Ｓ２  第２サンギヤ
Ｒ１  第１リングギヤ
Ｐ１  第１ピニオン
Ｐ２  第２ピニオン
Ｐ３  第３ピニオン
ＰＣ１２  第１キャリヤ
ＰＧ２  第２遊星歯車組
Ｓ３  第３サンギヤ
Ｓ４  第４サンギヤ
Ｐ４  第４ピニオン
Ｐ５  第５ピニオン
Ｐ６  第６ピニオン
Ｒ３  第３リングギヤ
ＰＣ３４  第２キャリヤ
Ｉｎｐｕｔ  入力軸
Ｏｕｔｐｕｔ  出力軸
ＨＳ  変速機ケース
Ａ  第１係合要素
Ｂ  第２係合要素
Ｃ  第３係合要素
Ｄ  第４係合要素
Ｅ  第５係合要素
Ｆ  第６係合要素
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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