(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１太陽ギヤ、第１リングギヤ及び第１キャリアを作動要素として含む第１遊星ギヤセットと、第２太陽ギヤ、第２リングギヤ及び第２キャリアを作動要素として含む第２遊星ギヤセットと、を含むパワートレーンにおいて
第１太陽ギヤと第１リングギヤが第１，第３クラッチによって入力軸に対して選択的に連結され、第１キャリアが  トランスファシャフトに動力を伝達するように連結され、前記第１リングギヤが第１ブレーキによって変速機ハウジングに対して選択的に連結される第１遊星ギヤセットと、
第２太陽ギヤが、第２クラッチ、第２ブレーキによって前記入力軸及び前記変速機ハウジングにそれぞれ選択的に連結され、第２キャリアが  前記トランスファシャフトに動力を伝達するように連結され、第２リングギヤが前記第１遊星ギヤの第１太陽ギヤに固定連結される要素を有する第２遊星ギヤセットとを含むことを特徴とする自動変速機用ギヤトレーン。
【請求項２】
前記第１，第２遊星ギヤセットそれぞれから前記トランスファシャフトに一定の変速比の回転動力が伝達されるように連結された前記第１，第２遊星ギヤセットのそれぞれのキャリア及び前記トランスファシャフトは、第１，第２トランスファドライブギヤ及び第１，第２トランスファドリブンギヤによって連結されることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機用ギヤトレーン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速機用ギヤトレーンに係り、より詳しくは、クラッチ，ブレーキ，遊星ギヤを効率的に組み合わせることにより、前進６速及び後進１速を実現する小型軽量の自動変速機用ギヤトレーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動変速機は、トランスミッション制御ユニット（ＴＣＵ）が制御する液圧制御システムによって作動及び非作動する摩擦要素が、これに連結される複合遊星ギヤの各要素を制御することによって多段変速を自動的に実現することができるように構成される。
【０００３】
このように多段変速を実現するように遊星ギヤと摩擦要素との組合せで構成されるものを、通常、ギヤトレーンと称する。
【０００４】
このようなギヤトレーンは、実現する目標変速段数に応じて多様に構成され、特に、前進５速及び後進１速を実現するギヤトレーンは、７つのクラッチ及びブレーキと３つの遊星ギヤとを組み合わせる主変速段及び副変速段からなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記のような自動変速機用ギヤトレーンは、サイズ及び重量の大きなクラッチ及びブレーキを多く使用するために大型化及び重量化を招来し、また、動力損失を誘発させる非作動摩擦要素が多いために動力効率が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は前記問題を解決するためのものであって、その目的は、２つの遊星ギヤと５つの摩擦要素とで前進６速及び後進１速を実現すると共に、小型化及び軽量化を図り、動力効率を向上させることができる自動変速機用ギヤトレーンを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１太陽ギヤ、第１リングギヤ及び第１キャリアを作動要素として含む第１遊星ギヤセットと、第２太陽ギヤ、第２リングギヤ及び第２キャリアを作動要素として含む第２遊星ギヤセットと、を含むパワートレーンにおいて
第１太陽ギヤと第１リングギヤが第１，第３クラッチによって入力軸に対して選択的に連結され、第１キャリアが  トランスファシャフトに動力を伝達するように連結され、前記第１リングギヤが第１ブレーキによって変速機ハウジングに対して選択的に連結される第１遊星ギヤセットと、
第２太陽ギヤが、第２クラッチ、第２ブレーキによって前記入力軸及び前記変速機ハウジングにそれぞれ選択的に連結され、第２キャリアが  前記トランスファシャフトに動力を伝達するように連結され、第２リングギヤが前記第１遊星ギヤの第１太陽ギヤに固定連結される要素を有する第２遊星ギヤセットとを含むことを特徴とする
【０００９】
前記のように構成される本発明の自動変速機用ギヤトレーンは、液圧制御システムが第１，第２，第３クラッチ及び第１，第２ブレーキを選択的に作動及び解放させて第１，第２遊星ギヤを制御することによって前進６速及び後進１速を実現する。
【００１０】
即ち、Ｄレンジ１速では第１クラッチ及び第１ブレーキ、Ｄレンジ２速では第１クラッチ及び第２ブレーキ、Ｄレンジ３速では第１，第２クラッチ、Ｄレンジ４速では第１，第３クラッチ、Ｄレンジ５速では第２，第３クラッチ、Ｄレンジ６速では第３クラッチ及び第２ブレーキ、Ｒレンジ１速では第２クラッチ及び第１ブレーキがそれぞれ作動する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面に基づいてより詳しく説明する。
【００１２】
図１は本発明による自動変速機用ギヤトレーンの構成図であって、２つの遊星ギヤと５つの摩擦要素とで、前進６速及び後進１速を実現し得るように構成される。
【００１３】
即ち、本実施例のギヤトレーンは、第１，第２遊星ギヤＰＧ１，ＰＧ２と、第１，第２遊星ギヤＰＧ１，ＰＧ２の特定要素を入力軸１に可変連結し、また、第１，第２遊星ギヤＰＧ１，ＰＧ２の特定要素を相互可変連結する第１，第２，第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と、第１，第２遊星ギヤＰＧ１，ＰＧ２の特定要素を、変速機ハウジング３に可変連結する第１，第２ブレーキＢ１，Ｂ２とを備える。
以下、可変連結とは、固定式でない選択により変更可能な連結方式を言う。
【００１４】
前記第１遊星ギヤＰＧ１は、入力軸１に可変連結される要素，トランスファシャフト５に動力を伝達する要素，入力軸１及び前記１つの要素と変速機ハウジング３とに可変連結される要素を有する。
【００１５】
即ち、第１遊星ギヤＰＧ１はシングルピニオン遊星ギヤからなり、これの太陽ギヤＳ１及びリングギヤＲ１が入力軸１に可変連結されながら２つの要素間に相互可変連結され、キャリアＣａ１がトランスファシャフト５に動力を伝達し得るように連結され、リングギヤＲ１が変速機ハウジング３に可変連結される。
【００１６】
また、第２遊星ギヤＰＧ２は、入力軸１及び変速機ハウジング３に可変連結される要素、トランスファシャフト５に動力を伝達する要素、第１遊星ギヤＰＧ１の１つの要素に固定連結される要素を有する。
【００１７】
即ち、第２遊星ギヤＰＧ２はシングルピニオン遊星ギヤからなり、これの太陽ギヤＳ２が入力軸１及び変速機ハウジング３にそれぞれ可変連結され、キャリアＣａ２がトランスファシャフト５に動力を伝達し得るように連結され、リングギヤＲ２が第１遊星ギヤＰＧ１の太陽ギヤＳ１に固定連結される。
【００１８】
一方、第１クラッチＣ１は入力軸１と第１遊星ギヤＰＧ１の太陽ギヤＳ１とを可変連結するようにこれらの間に設置され、第２クラッチＣ２は入力軸１と第２遊星ギヤＰＧ２の太陽ギヤＳ２とを可変連結するようにこれらの間に設置され、第３クラッチＣ３は入力軸１と第１遊星ギヤＰＧ１のリングギヤＲ１とを可変連結するようにこれらの間に設置される。
【００１９】
また、第１ブレーキＢ１は第１遊星ギヤＰＧ１のリングギヤＲ１を変速機ハウジング３に可変連結するようにこれらの間に設置され、第２ブレーキＢ２は第２遊星ギヤＰＧ２の太陽ギヤＳ２を変速機ハウジング３に可変連結するようにこれらの間に設置される。
【００２０】
前記のように第１，第２遊星ギヤＰＧ１，ＰＧ２を含むギヤトレーンを第１，第２，第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３及び第１，第２ブレーキＢ１，Ｂ２で制御して、前進６速及び後進１速の出力を第１，第２遊星ギヤＰＧ１，ＰＧ２のそれぞれのキャリアＣａ１，Ｃａ２を通してトランスファシャフト５に伝達するように、これらにそれぞれ固定形成された第１，第２トランスファドライブギヤ７，９はトランスファシャフト５に装着される第１，第２トランスファドリブンギヤ１１，１３にそれぞれ一定のギヤ比で噛み合う。
【００２１】
前述のように構成される自動変速機用ギヤトレーンは、車速及びスロットル開度のような車両の運行状態に応じてトランスミッション制御ユニットＴＣＵが液圧制御システムで第１，第２，第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３及び第１，第２ブレーキＢ１，Ｂ２を、図２に示されているように、選択的に作動及び解放させることによって前進６速及び後進１速を実現する。
【００２２】
即ち、Ｄレンジ各速及びＲレンジで第１，第２，第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３及び第１，第２ブレーキＢ１，Ｂ２が図２に示されているように作動及び解放されるので、第１，第２遊星ギヤＰＧ１，ＰＧ２は図３，４，５，６，７，８，９に示されているような第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７レバーＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７で表示される。
【００２３】
これら第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７レバーＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７は、第１，第２遊星ギヤＰＧ１，ＰＧ２の各要素を意味する第１，第２，第３，第４，第５ノードＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５で表示される。
【００２４】
即ち、第１ノードＮ１は第１，第２遊星ギヤＰＧ１，ＰＧ２のそれぞれの太陽ギヤＳ１とリングギヤＲ２、第２ノードＮ２は第２遊星ギヤＰＧ２のキャリアＣａ２、第３ノードＮ３は第１遊星ギヤＰＧ１のキャリアＣａ１、第４ノードＮ４は第１遊星ギヤＰＧ１のリングギヤＲ１、第５ノードＮ５は第２遊星ギヤＰＧ２の太陽ギヤＳ２をそれぞれ意味する。
【００２５】
従って、以下のレンジ別各変速段の作動状態の説明においては、第１，第２遊星ギヤＰＧ１，ＰＧ２の各要素の代わりに各ノードを利用して説明する。
【００２６】
（Ｄレンジ１速）
Ｄレンジ１速状態では、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１が作動するので、図３に示されているように、第１レバーＬ１で第２，第３ノードＮ２，Ｎ３が出力要素、第４ノードＮ４が反力要素、第１ノードＮ１が入力要素になる。この時、第２ノードＮ２の出力が１で、第３ノードＮ３の出力が第２ノードＮ２の出力より小さな一定の比率を有すると仮定する。これは第１，第２トランスファドライブギヤ７，９と第１，第２トランスファドリブンギヤ１１，１３とのギヤ比を決定する。
【００２７】
従って、反力要素である第４ノードＮ４と第２ノードＮ２の１である位置（垂直方向、以下省略）と、第３ノードＮ３の一定の比率位置（垂直方向、以下省略）と、第１，第５ノードＮ１，Ｎ５の任意の位置とを連結すると、１速線図ｌ１になる。この時、入力要素である第１ノードＮ１における垂直方向の大きさは出力１に対するＤレンジ１速の入力速度比Ｄ１である。
【００２８】
即ち、Ｄレンジ１速では、出力がＤレンジ１速の入力速度比Ｄ１に比べて減速されたことがわかる。
【００２９】
（Ｄレンジ２速）
前記のようなＤレンジ１速状態で車速及びスロットル開度が２速条件に至ると、トランスミッション制御ユニットＴＣＵは２速制御を実現する。
【００３０】
即ち、Ｄレンジ２速状態では、第１クラッチＣ１が作動する状態で第１ブレーキＢ１が解放されて第２ブレーキＢ２が作動するので、図４に示されているように、第２レバーＬ２で第２，第３ノードＮ２，Ｎ３が出力要素、第５ノードＮ５が反力要素、第１ノードＮ１が拘束要素であると共に入力要素になる。
【００３１】
従って、反力要素である第５ノードＮ５と第２ノードＮ２の１である位置、第１ノードＮ１の任意の位置とを連結すると、第２の２速線図ｌ２”になり、前記第１ノードＮ１の前記位置と第３ノードＮ３の前記位置と第４ノードＮ４の任意の位置とを連結すると、第１の２速線図ｌ２’になる。この時、入力要素である第１ノードＮ１における垂直方向の大きさは出力１に対するＤレンジ２速の入力速度比Ｄ２である。
【００３２】
即ち、Ｄレンジ２速では、Ｄレンジ１速と同じ出力に対してＤレンジ２速の入力速度比Ｄ２がＤレンジ１速の入力速度比Ｄ１より小さいので、Ｄレンジ２速はＤレンジ１速より増速されることがわかる。また、Ｄレンジ２速の出力は減速されることがわかる。
【００３３】
（Ｄレンジ３速）
前記のようなＤレンジ２速状態で車速及びスロットル開度が３速条件に至ると、トランスミッション制御ユニットＴＣＵは３速制御を実現する。
【００３４】
即ち、Ｄレンジ３速状態では、第１クラッチＣ１が作動する状態で第２ブレーキＢ２が解放されて第２クラッチＣ２が作動するので、図５に示されているように、第３レバーＬ３で第２，第３ノードＮ２，Ｎ３が出力要素、第１，第５ノードＮ１，Ｎ５が入力要素、第１ノードＮ１は入力要素であると共に拘束要素になる。
【００３５】
従って、第２ノードＮ２の１である位置とこれと同じ大きさの第１，第５ノードＮ１，Ｎ５の位置とを連結すると、第２の３速線図ｌ３”になり、第１ノードＮ１の前記位置と第３ノードＮ３の前記位置と第４ノードＮ４の任意の位置とを連結すると、第１の３速線図ｌ３’になる。従って、入力要素である第１，第５ノードＮ１，Ｎ５における垂直方向の大きさがＤレンジ３速の入力速度比Ｄ３になる。
【００３６】
即ち、Ｄレンジ３速では、Ｄレンジ２速と同じ出力に対してＤレンジ３速の入力速度比Ｄ３がＤレンジ２速の入力速度比Ｄ２より小さいので、Ｄレンジ３速はＤレンジ２速より増速されることがわかる。また、Ｄレンジ３速の出力は等速であることがわかる。
【００３７】
（Ｄレンジ４速）
前記のようなＤレンジ３速状態で車速及びスロットル開度が４速条件に至ると、トランスミッション制御ユニットＴＣＵは４速制御を実現する。
【００３８】
即ち、Ｄレンジ４速状態では、第１クラッチＣ１が作動する状態で第２クラッチＣ２が解放されて第３クラッチＣ３が作動するので、図６に示されているように、第４レバーＬ４で第２，第３ノードＮ２，Ｎ３が出力要素、第１，第４ノードＮ１，Ｎ４が入力要素、第１ノードＮ１が拘束要素になる。
【００３９】
従って、第３ノードＮ３の前記位置とこれと同じ大きさの第１，第４ノードＮ１，Ｎ４の位置とを連結すると、第１の４速線図ｌ４’になり、拘束要素である第１ノードＮ１の前記位置と第２ノードＮ２の１である位置と第５ノードＮ５の任意の位置とを連結すると、第２の４速線図ｌ４”になる。ここで、入力要素である第１，第４ノードＮ１，Ｎ４における垂直方向の大きさがＤレンジ４速の入力速度比Ｄ４になる。
【００４０】
即ち、Ｄレンジ４速では、Ｄレンジ３速と同じ出力に対してＤレンジ４速の入力速度比Ｄ４がＤレンジ３速の入力速度比Ｄ３より小さいので、Ｄレンジ４速はＤレンジ３速より増速されることがわかる。また、Ｄレンジ４速の出力は増速されることがわかる。
【００４１】
（Ｄレンジ５速）
前記のようなＤレンジ４速状態で車速及びスロットル開度が５速条件に至ると、トランスミッション制御ユニットＴＣＵは５速制御を実現する。
【００４２】
即ち、Ｄレンジ５速状態では第３クラッチＣ３が作動する状態で第１クラッチＣ１が解放されて第２クラッチＣ２が作動するので、図７に示されているように、第５レバーＬ５で第２，第３ノードＮ２，Ｎ３が出力要素、第４，第５ノードＮ４，Ｎ５が入力要素、第１ノードＮ１が拘束要素になる。
【００４３】
従って、拘束要素である第１ノードＮ１の１より大きな位置と第３ノードＮ３の１より小さな位置と第３ノードＮ３より小さな第４ノードＮ４の所定の位置とを連結すると、第１の５速線図ｌ５’になり、前記第４ノードＮ４と同じ大きさの第５ノードＮ５の位置と第２ノードＮ２の１である位置と拘束要素である第１ノードＮ１の前記位置とを連結すると、第２の５速線図ｌ５”になる。ここで、入力要素である第４，第５ノードＮ４，Ｎ５における垂直方向の大きさがＤレンジ５速の入力速度比Ｄ５になる。
【００４４】
即ち、Ｄレンジ５速では、Ｄレンジ４速と同じ出力に対してＤレンジ５速の入力速度比Ｄ５がＤレンジ４速の入力速度比Ｄ４より小さいので、Ｄレンジ５速はＤレンジ４速より増速されることがわかる。また、Ｄレンジ５速の出力は増速されることがわかる。
【００４５】
（Ｄレンジ６速）
前記のようなＤレンジ５速状態で車速及びスロットル開度が６速条件に至ると、トランスミッション制御ユニットＴＣＵは６速制御を実現する。
【００４６】
即ち、Ｄレンジ６速状態では、第３クラッチＣ３が作動する状態で第２クラッチＣ２が解放されて第２ブレーキＢ２が作動するので、図８に示されているように、第６レバーＬ６で第２，第３ノードＮ２，Ｎ３が出力要素、第４ノードＮ４が入力要素、第５ノードＮ５が反力要素、第１ノードＮ１が拘束要素になる。
【００４７】
従って、拘束要素である第１ノードＮ１の１より大きな位置と第３ノードＮ３の１より小さな位置と第３ノードＮ３より小さな第４ノードＮ４の所定の位置とを連結すると、第１の６速線図ｌ６’になり、拘束要素である第１ノードＮ１の前記位置と第２ノードＮ２の１である位置と反力要素である第５ノードＮ５の０である位置とを連結すると、第２の５速線図ｌ５”になる。ここで、入力要素である第４ノードＮ４における垂直方向の大きさがＤレンジ６速の入力速度比Ｄ６になる。
【００４８】
即ち、Ｄレンジ６速では、Ｄレンジ５速と同じ出力に対してＤレンジ６速の入力速度比Ｄ６がＤレンジ５速の入力速度比Ｄ５より小さいので、Ｄレンジ６速はＤレンジ５速より増速されることがわかる。また、Ｄレンジ６速の出力は増速されることがわかる。
【００４９】
（Ｒレンジ１速）
Ｒレンジ１速状態では第３クラッチＣ３及び第２ブレーキＢ２が作動するので、図９に示されているように、第７レバーＬ７で第２，第３ノードＮ２，Ｎ３が出力要素、第４ノードＮ４が反力要素、第５ノードＮ５が入力要素になる。
【００５０】
従って、反力要素である第４ノードＮ４と出力要素である第２ノードＮ２の１である位置と第３ノードＮ３の前記位置と第１，第５ノードＮ１，Ｎ５の任意の位置とを連結すると、Ｒレンジ１速線図ｌＲ１になる。ここで、入力要素である第５ノードＮ５における垂直方向の大きさは出力１に対するＲレンジ１速の入力速度比ｒｌである。また、Ｒレンジ１速の入力速度比ｒｌが第７レバーＬ７で下向きになるのは出力１を上向きと仮定したからである。
【００５１】
即ち、Ｒレンジ１速では、出力が入力回転方向に対して逆方向であることがわかる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明による自動変速機用ギヤトレーンは、遊星ギヤ２つ，クラッチ３つ，ブレーキ２つを効果的に組み合わせてクラッチ及びブレーキを選択的に作動及び解放させて前進６速及び後進１速を実現し、さらに、クラッチ及びブレーキの個数を減らすことにより小型化及び軽量化を実現し、動力損失を誘発させる非作動摩擦要素を減少させることにより動力効率を向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動変速機用ギヤトレーンの構成図である。
【図２】本発明による自動変速機用ギヤトレーンの各変速段別摩擦要素の作動表である。
【図３】本発明による自動変速機用ギヤトレーンのＤレンジ１速での変速比を示した速度線図である。
【図４】本発明による自動変速機用ギヤトレーンのＤレンジ２速での変速比を示した速度線図である。
【図５】本発明による自動変速機用ギヤトレーンのＤレンジ３速での変速比を示した速度線図である。
【図６】本発明による自動変速機用ギヤトレーンのＤレンジ４速での変速比を示した速度線図である。
【図７】本発明による自動変速機用ギヤトレーンのＤレンジ５速での変速比を示した速度線図である。
【図８】本発明による自動変速機用ギヤトレーンのＤレンジ６速での変速比を示した速度線図である。
【図９】本発明による自動変速機用ギヤトレーンのＲレンジ１速での変速比を示した速度線図である。
【符号の説明】
１ 入力軸
２ 変速機ハウジング
５ トランスファシャフト
７ 第１トランファドライブギヤ
９ 第２トランスファドライブギヤ
１１ 第１トランスファドリブンギヤ
１３ 第２トランスファドリブンギヤ
ＰＧ１，ＰＧ２ 第１，第２遊星ギヤ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ 第１，第２，第３クラッチ
Ｂ１，Ｂ２ 第１，第２ブレーキ
Ｓ１，Ｓ２ 太陽ギヤ
Ｒ１，Ｒ２ リングギヤ
Ｃａ１，Ｃａ２ キャリア
【図１】
0004452356.tif 000002
【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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