(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、
出力軸と、
キャリヤを前記入力軸と連結するとともにサンギヤを固定する第１列のダブルピニオンプラネタリギヤと、
第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤとを連結するとともに前記第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤと前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤとを連結し、前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される第１の軸要素と、前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤに連結される第２の軸要素と、前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤに連結される第３の軸要素と、前記第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤと前記入力軸とに連結される第４の軸要素と、を具備させ且つ前記第３の軸要素を前記出力軸に連結したプラネタリギヤユニットと、
前記第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤと前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤとを選択的に連結するための第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１と、
前記入力軸と前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤとを選択的に連結するための第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２と、
前記第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤと前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤとを選択的に連結するための第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３と、
前記プラネタリギヤユニットの前記第１の軸要素を選択的に固定するための第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、
前記プラネタリギヤユニットの前記第２の軸要素を選択的に固定するための第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２と、
を備える変速装置。
【請求項２】
入力軸と、
出力軸と、
キャリヤを前記入力軸と連結するとともにサンギヤを固定する第１列のダブルピニオンプラネタリギヤと、
第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤとを連結するとともに前記第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤと前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤとを連結し、前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される第１の軸要素と、前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤに連結される第２の軸要素と、前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤに連結される第３の軸要素と、前記第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤと前記入力軸とに連結される第４の軸要素と、を具備させ且つ前記第３の軸要素を前記出力軸に連結したプラネタリギヤユニットと、
前記第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤと前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤとを選択的に連結する第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１と、
前記入力軸と前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤとを選択的に連結する第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２と、
前記第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤと前記第１の軸要素とを選択的に連結する第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３と、
前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤを選択的に固定する第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、
前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤを選択的に固定する第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２と、
を備える変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は変速装置に関するものであり、例えば自動車の自動変速装置に用いられる変速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の変速装置として、特開平６−３２３３８１号公報に開示される技術がある。この公報には、３つのプラネタリギヤが直列に配置され、各プラネタリギヤはそれぞれ１つのリングギヤ、キャリヤ、サンギヤを用いている。これらのギヤを使用して、外力で駆動される５つの摩擦係合要素（２つのクラッチと３つのブレーキ）を介して６つの前進ギヤ段と１つの後進ギヤ段を切換え可能な変速装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記公報に開示される変速装置は、第１列のプラネタリギヤのサンギヤが駆動エンジンの入力軸と常時連結しているので、特に１速及び６速時には無負荷でありながらピニオンギヤが高速で回転してギヤノイズが大きくなるとともに耐久性の面からも好ましくない、という問題がある。
【０００４】
また、この変速装置の構成では、変速段のギヤ比のステップを適切な値に設定するために５速時のギヤ比を大きくしようとすると、５速と６速の間のステップが悪化するとともに６速時における２列目のプラネタリギヤのピニオン回転が大きくなってしまう、等の問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべく、３列のプラネタリギヤで５つの摩擦係合要素を用いて、高速回転するピニオンギヤが存在することがなく且つ変速段のギヤ比のステップを適切に設定することが可能な前進６段の変速装置を提供することを技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、入力軸と、出力軸と、キャリヤを入力軸と連結するとともにサンギヤを固定する第１列のダブルピニオンプラネタリギヤと、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤとを連結するとともに第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤとを連結し、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される第１の軸要素と、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤに連結される第２の軸要素と、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤに連結される第３の軸要素と、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤと入力軸とに連結される第４の軸要素と、を具備させ且つ第３の軸要素を出力軸に連結したプラネタリギヤユニットと、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤとを選択的に連結するための第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１と、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤとを選択的に連結するための第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２と、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤとを選択的に連結するための第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３と、プラネタリギヤユニットの第１の軸要素を選択的に固定するための第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、プラネタリギヤユニットの第２の軸要素を選択的に固定するための第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２と、を備える変速装置とした。
【０００７】
請求項１の変速装置によると、３列のプラネタリギヤで５つの摩擦係合要素（摩擦クラッチ要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、摩擦ブレーキ要素Ｂ１、Ｂ２）を切換えて前進６段、後進１段の変速装置を構成することができる。更に、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１により第１の軸要素と第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤとの連結・遮断を切換えることで第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのピニオン回転数を抑えることができ、変速段のギヤ比のステップを適切に設定することが可能になるとともにギヤノイズを低減してギヤの耐久性を向上することができる。
【０００８】
請求項２の発明は、入力軸と、出力軸と、キャリヤを入力軸と連結するとともにサンギヤを固定する第１列のダブルピニオンプラネタリギヤと、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤとを連結するとともに第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤとを連結し、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される第１の軸要素と、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤに連結される第２の軸要素と、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤに連結される第３の軸要素と、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤと入力軸とに連結される第４の軸要素と、を具備させ且つ第３の軸要素を出力軸に連結したプラネタリギヤユニットと、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤとを選択的に連結する第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１と、入力軸と第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤとを選択的に連結する第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２と、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤと第１の軸要素とを選択的に連結する第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３と、記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤを選択的に固定する第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤを選択的に固定する第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２と、を備える変速装置とした。
【０００９】
請求項２の変速装置によると、３列のプラネタリギヤで５つの摩擦係合要素（摩擦クラッチ要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、摩擦ブレーキ要素Ｂ１、Ｂ２）を切換えて前進６段、後進１段の変速装置を構成することができる。更に、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１により第２の軸要素と第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤとの連結・遮断を切換えることで第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのピニオン回転数を抑えることができ、変速段のギヤ比のステップを適切に設定することが可能になるとともにギヤノイズを低減してギヤの耐久性を向上することができる。
【００１０】
【実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態では、自動車用の自動変速装置に用いた場合について説明する。
【００１１】
図１は本発明の第１の実施の形態における自動変速装置１０のギヤトレーンを示す概略図である。自動変速装置１０はハウジング１内に配設され、図示しないエンジンの出力を粘性媒体の剪断力を介して変速装置１０に出力するトルクコンバータ２からの出力を摩擦係合要素の切換えに応じて前進６速、後進１速に増減速切換えして、図示しない車軸に出力する。
【００１２】
変速装置１０は、トルクコンバータ２の出力軸である入力軸１１と、図示しない差動装置を介して車軸に連結される出力軸１２と、入力軸１１と連結するキャリヤＰＣ１及びハウジング１に固定されるサンギヤＳ１を有する第１列のダブルピニオンプラネタリギヤＧ１（以下、第１プラネタリギヤＧ１と称す）と、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ２（以下、第２プラネタリギヤＧ２と称す）及び第３列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ３（以下、第３プラネタリギヤＧ３と称す）を有し、第２プラネタリギヤＧ２のキャリヤＰＣ２と第３プラネタリギヤＧ３のキャリヤＰＣ３とを連結するとともに第２プラネタリギヤＧ２のリングギヤＲ２と第３プラネタリギヤＧ３のサンギヤＳ３とを連結するとともに第３プラネタリギヤＧ３のサンギヤＳ３に連結する第１の軸要素Ｊ１、第３プラネタリギヤＧ３のキャリヤＰＣ３に連結される第２の軸要素Ｊ２、第３プラネタリギヤＧ３のリングギヤＲ３に連結される第３の軸要素Ｊ３、第２プラネタリギヤＧ２のサンギヤＳ２と入力軸１１とに連結される第４の軸要素Ｊ４、を具備させ且つ第３の軸要素Ｊ３を出力軸１２に連結したプラネタリギヤユニットＧ２３と、第２プラネタリギヤＧ２のリングギヤＲ２と第３プラネタリギヤＧ３のサンギヤＳ３とを選択的に連結する第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１と、入力軸１１と第３プラネタリギヤＧ３のキャリヤＰＣ３とを選択的に連結する第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２と、第１プラネタリギヤＧ１のリングギヤＲ１と第３プラネタリギヤＧ３のサンギヤＳ３とを選択的に連結する第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３と、第１の軸要素Ｊ１を選択的に固定する第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、第２の軸要素Ｊ２を選択的に固定する第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２とを備える。
【００１３】
第１プラネタリギヤＧ１では、ρ１＝サンギヤＳ１の歯数／リングギヤＲ１の歯数＝０．４７、第２プラネタリギヤＧ２では、ρ２＝サンギヤＳ２の歯数／リングギヤＲ２の歯数＝０．４６、第３プラネタリギヤＧ３では、ρ３＝サンギヤＳ３の歯数／リングギヤＲ３の歯数＝０．５３である。
【００１４】
表１に第１の実施の形態における各係合要素の組み合せ及びギヤ比を示す。
【００１５】
【表１】
0004360014.tif 000002
尚、表１において○は係合状態を、空欄は開放状態を示している。
【００１６】
表１における変速段の切換えについて説明する。１速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１の係合によりリングギヤＲ２と第１の軸要素Ｊ１とが連結されて入力軸１１の回転が第４の軸要素Ｊ４に伝達されるとともに、第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２の係合により第２の軸要素Ｊ２が固定され、第３の軸要素Ｊ３が減速回転して１速を達成する。
【００１７】
２速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１係合によりリングギヤＲ２と第１の軸要素Ｊ１とが連結されて入力軸１１の回転が第４の軸要素Ｊ４に伝達されるとともに、第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１の係合により第１の軸要素が固定され、第３の軸要素Ｊ３が減速回転して２速を達成する。
【００１８】
３速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１の係合によりリングギヤＲ２と第１の軸要素Ｊ１とが連結されて入力軸１１の回転が第４の軸要素Ｊ４に伝達されるとともに、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３の係合によりリングギヤＲ１と第１の軸要素とを連結させることで、第３の軸要素Ｊ３が減速回転して３速を達成する。
【００１９】
４速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１の係合によりリングギヤＲ２と第１の軸要素Ｊ１とが連結されて入力軸１１の回転が第４の軸要素Ｊ４に伝達されるとともに、第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２の係合により入力軸１１の回転が第２の軸要素Ｊ２に伝達される。これによってプラネタリギヤユニットＧ２３が一体回転し、４速を達成する。
【００２０】
５速では、第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２の係合により入力軸１１の回転が第２の軸要素Ｊ２に伝達されるとともに、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３の係合によりリングギヤＲ１と第１の軸要素Ｊ１とを連結することで、第３の軸要素Ｊ３が増速回転し、５速を達成する。
【００２１】
６速では、第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２の係合により入力軸１１の回転が第２の軸要素Ｊ２に伝達されるとともに、第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１の係合により第１の軸要素Ｊ１を係止することで、第３の軸要素Ｊ３が増速回転し、６速を達成する。
【００２２】
後進では、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３の係合によりリングギヤＲ１を介して入力軸１１の回転が第１の軸要素Ｊ１に伝達されるとともに、第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２の係合により第２の軸要素Ｊ２を係止することで、第３の軸要素Ｊ３が逆回転し、後進を達成する。
【００２３】
上述したように各摩擦係合要素を切換えることで、３列のプラネタリギヤＧ１、Ｇ２、Ｇ３と５つの摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２でアンダードライブ４速、オーバードライブ２速の前進６速、後進１速の変速装置１０を構成することができる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施の形態における変速装置２０について説明する。図２は第２の実施の形態における自動変速装置２０のギヤトレーンを示す概略図である。
【００２５】
第２の実施の形態の変速装置２０は、上述した第１の実施の形態の変速装置１０に対して、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１の配置をキャリヤＰＣ２とキャリヤＰＣ３との間とし、リングギヤＲ２とサンギヤＳ３とを直結したことが異なり、これ以外の構成、各係合要素の組み合せ及びギヤ比については第１の実施の形態と同一であるため説明を省略する。
【００２６】
変速段の切換えについて説明する。１速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１の係合によりキャリヤＰＣ２と第２の軸要素Ｊ２とが連結されて入力軸１１の回転が第４の軸要素Ｊ４に伝達されるとともに、第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２の係合により第２の軸要素Ｊ２が固定され、第３の軸要素Ｊ３が減速回転して１速を達成する。
【００２７】
２速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１係合によりキャリヤＰＣ２と第２の軸要素Ｊ２とが連結されて入力軸１１の回転が第４の軸要素Ｊ４に伝達されるとともに、第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１の係合により第１の軸要素が固定され、第３の軸要素Ｊ３が減速回転して２速を達成する。
【００２８】
３速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１の係合によりキャリヤＰＣ２と第２の軸要素Ｊ２とが連結されて入力軸１１の回転が第４の軸要素Ｊ４に伝達されるとともに、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３の係合によりリングギヤＲ１と第１の軸要素とを連結させることで、第３の軸要素Ｊ３が減速回転して３速を達成する。
【００２９】
４速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１の係合によりキャリヤＰＣ２と第２の軸要素Ｊ２とが連結されて入力軸１１の回転が第４の軸要素Ｊ４に伝達されるとともに、第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２の係合により入力軸１１の回転が第２の軸要素Ｊ２に伝達される。これによってプラネタリギヤユニットＧ２３が一体回転し、４速を達成する。
【００３０】
５速、６速及び後進は、第１の実施の形態で説明した切換と同一であるため、説明を省略する。
【００３１】
上述したように各摩擦係合要素を切換えることで、３列のプラネタリギヤＧ１、Ｇ２、Ｇ３と５つの摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２でアンダードライブ４速、オーバードライブ２速の前進６速、後進１速の変速装置２０を構成することができる。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定される意図はなく、本発明の主旨に沿った形態の変速装置であればどのような形態であってもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によると、３列のプラネタリギヤで５つの摩擦係合要素（摩擦クラッチ要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、摩擦ブレーキ要素Ｂ１、Ｂ２）を切換えて前進６段、後進１段の変速装置を構成することができる。更に、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１により第１の軸要素と第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤとの連結・遮断、あるいは第２の軸要素と第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤとの連結・遮断を切換えることで第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのピニオン回転数を抑えることができ、変速段のギヤ比のステップを適切に設定することが可能になるとともにギヤノイズを低減してギヤの耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における変速装置の概略図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態における変速装置の概略図である。
【符号の説明】
１・・・ハウジング
２・・・トルクコンバータ
１０、２０・・・変速装置
１１・・・入力軸
１２・・・出力軸
Ｇ１・・・第１列のダブルピニオンプラネタリギヤ
Ｇ２・・・第２列のシングルピニオンプラネタリギヤ
Ｇ３・・・第３列のシングルピニオンプラネタリギヤ
Ｇ２３・・・プラネタリギヤユニット
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・サンギヤ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３・・・リングギヤ
ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３・・・キャリヤ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・摩擦クラッチ要素
Ｂ１、Ｂ２・・・摩擦ブレーキ要素
Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４・・・軸要素
【図１】
0004360014.tif 000003
【図２】
0004360014.tif 000004