(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、
出力軸と、
サンギヤを前記入力軸と連結した第１列のダブルピニオンプラネタリギヤと、リングギヤが前記第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤと連結する第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リングギヤとを連結し、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に連結される第１の軸要素、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２の軸要素、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３の軸要素、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４の軸要素を具備し且つ前記第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、
キャリヤが前記第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連結する第４列のシングルピニオンプラネタリギヤと、
前記第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤと前記第２の軸要素とを選択的に連結する第１のクラッチ要素Ｃ１と、
前記入力軸と前記第２の軸要素とを選択的に連結する第２のクラッチ要素Ｃ２と、
前記第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤを選択的に固定する第１のブレーキ要素Ｂ１と、
前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤを選択的に固定する第２のブレーキ要素Ｂ２と、
前記第４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３のブレーキ要素Ｂ３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、特開昭５２−１４９５６２号公報に開示される技術がある。この公報には、それぞれ１つのリングギヤ、キャリヤ、サンギヤを有する３列のプラネタリギヤが直列に配置され、外力で駆動される５つの係合要素（２つのクラッチ要素と３つのブレーキ要素）を有し前進６段、後進１段を切換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の構成では、前進のギヤ比ステップを最適に設定しようとすると後進のギヤ比が大きくなってしまう。また、前進２速のギヤ比を大きくすると前進５速のギヤ比が小さくなり、逆に前進２速のギヤ比を小さくすると前進５速のギヤ比は大きくなるが前進５速と６速のギヤ比のステップが適切でなくなってしまい、更に６速時のピニオン回転数が大きくなってしまう、という問題がある。
【０００４】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべく、係合要素を増やすことなく適切なギヤ比を得ることが可能な前進６速の変速段を有する変速装置を提供することを技術的課題とする。
【０００５】
【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、サンギヤを入力軸と連結した第１列のダブルピニオンプラネタリギヤと、リングギヤが第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤと連結する第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リングギヤとを連結し、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に連結される第１の軸要素、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２の軸要素、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３の軸要素、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４の軸要素を具備し且つ第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、  キャリヤが第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連結する第４列のシングルピニオンプラネタリギヤと、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２の軸要素とを選択的に連結する第１のクラッチ要素Ｃ１と、入力軸と第２の軸要素とを選択的に連結する第２のクラッチ要素Ｃ２と、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤを選択的に固定する第１のブレーキ要素Ｂ１と、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤを選択的に固定する第２のブレーキ要素Ｂ２と、第４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３のブレーキ要素Ｂ３と、
を備える変速装置とした。
【０００６】
請求項１の変速装置によると、４列のプラネタリギヤで係合要素（クラッチ要素Ｃ１、Ｃ２、ブレーキ要素Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を切換えて前進６段の変速装置を構成することができる。本発明では第１列のダブルピニオンプラネタリギヤを用いたことで前進変速段及び後進のギヤ比を適切なギヤ比に設定することができる。
【０００７】
【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。
【０００８】
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からの出力を係合要素の切換えに応じて前進６段、後進１段に増減速切換えして、図示しない車軸に出力する。
【０００９】
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、サンギヤＳ１を入力軸１１と連結した第１列のダブルピニオンプラネタリギヤ（以下、第１プラネタリギヤと称す）Ｇ１と、リングギヤＲ２が第１プラネタリギヤＧ１のリングギヤＲ１と連結する第２列のシングルピニオンプラネタリギヤ（以下、第２プラネタリギヤと称す）Ｇ２のサンギヤＳ２と第３列のシングルピニオンプラネタリギヤ（以下、第３プラネタリギヤと称す）Ｇ３のサンギヤＳ３とを連結するとともに第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のリングギヤＲ３とを連結し、第２プラネタリギヤＧ２のリングギヤＲ２に連結される第１の軸要素Ｊ１、第３プラネタリギヤＧ３のリングギヤＲ３に連結される第２の軸要素Ｊ２、第３プラネタリギヤＧ３のキャリヤＰＣ３に連結される第３の軸要素Ｊ３、第３プラネタリギヤＧ３のサンギヤＳ３に連結される第４の軸要素Ｊ４を具備し且つ第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、キャリヤＰＣ４が第２プラネタリギヤＧ２のリングギヤＲ２と連結する第４列のシングルピニオンプラネタリギヤ（以下、第４プラネタリギヤと称す）Ｇ４と、第１プラネタリギヤＧ１のキャリヤＰＣ１と第２の軸要素Ｊ２とを選択的に連結する第１のクラッチ要素Ｃ１と、入力軸１１と第２の軸要素Ｊ２とを選択的に連結する第２のクラッチ要素Ｃ２と、第１プラネタリギヤＧ１のキャリヤＰＣ１を選択的に固定する第１のブレーキ要素Ｂ１と、第３プラネタリギヤＧ３のサンギヤＳ３を選択的に固定する第２のブレーキ要素Ｂ２と、第４プラネタリギヤＧ４のサンギヤＳ４を選択的に固定する第３のブレーキ要素Ｂ３と、を備えている。
【００１０】
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＝０．４５、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＝０．２９、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＝０．４０、第４プラネタリギヤＧ４では、ρ４＝サンギヤＳ４の歯数／リングギヤＲ４の歯数＝０．３４である。
【００１１】
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。
【００１２】
【表１】
0004345147.tif 000002
【００１３】
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。
【００１４】
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ブレーキＢ１によりキャリヤＰＣ１の回転を係止して入力軸１１のトルクを増大したリングギヤＲ１の出力をプラネタリギヤユニットＧ２３の第１の軸要素Ｊ１に入力し、第２ブレーキＢ２により第４の軸要素Ｊ４の回転を係止することで第３の軸要素Ｊ３が減速回転され、１速を形成する。
【００１５】
２速では、第１クラッチＣ１を連結することにより入力軸１１のトルクを増大して第１の軸要素Ｊ１に入力し、第２ブレーキＢ２により第４の軸要素Ｊ４の回転を係止することで第３の軸要素Ｊ３が減速回転され、２速を形成する。
【００１６】
３速では、第２クラッチＣ２を連結することにより入力軸１１のトルクを第２の軸要素Ｊ２に入力し、第２ブレーキＢ２により第４の軸要素Ｊ４を係止することで第３の軸要素が減速回転され、３速を形成する。
【００１７】
４速では、第２クラッチＣ２を連結することにより第２の軸要素Ｊ２に入力軸１１のトルクを入力し、第１クラッチＣ１を連結することでキャリヤＰＣ１に入力軸１１のトルクを入力することでプラネタリギヤユニットＧ２３が一体回転し、４速を形成する。
【００１８】
５速では、第２クラッチＣ２が連結することにより入力軸１１のトルクを第２の軸要素Ｊ２に入力し、第３ブレーキＢ３によりサンギヤＳ４の回転を係止することで、入力軸１１のトルクを増大したリングギヤＲ４の出力が第１の軸要素Ｊ１に入力することで、第３の軸要素Ｊ３が増速回転され、５速を形成する。
【００１９】
６速では、第２クラッチＣ２を連結することにより第２の軸要素Ｊ２に入力軸１１のトルクを入力し、第１ブレーキＢ１によりキャリヤＰＣ１の回転を係止することで入力軸１１のトルクを増大したリングギヤＲ１の出力を第１の軸要素Ｊ１に入力することで、第３の軸要素Ｊ３が増速回転され、６速を形成する。
【００２０】
後進（Ｒｅｖ）では、第１ブレーキＢ１によりキャリヤＰＣ１の回転を係止することで入力軸１１のトルクを増大したリングギヤＲ１の出力を第１の軸要素Ｊ１に入力し、第１クラッチＣ１によりキャリヤＰＣ１と第２の軸要素Ｊ２を連結することで第２の軸要素Ｊ２の回転が係止される。これによって第３の軸要素Ｊ３は入力軸１１と逆回転し、後進（Ｒｅｖ）を形成する。
【００２１】
上述したように各係合要素を切換えることで、４列のプラネタリギヤＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４と５つの係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を用いて１速から４速がアンダードライブ、５速と６速がオーバードライブの前進６段、後進１段の変速装置１０を構成することができる。
【００２２】
第１の実施の形態によると、４列のプラネタリギヤで５つの係合要素（クラッチ要素Ｃ１、Ｃ２、ブレーキ要素Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を切換えて構成される前進６段の変速装置１０は、１速から６速までの変速段を適切なギヤ比に設定でき、また各変速段間のギヤ比ステップ（例えば２速のギヤ比に対する１速のギヤ比）が１．２３３〜１．７４３と、ギヤ比ステップのバラツキを可及的に小さくすることができ、変速を円滑に行なうことが可能になる。更に、この構成によると各プラネタリギヤのピニオン回転数が大きくなるのを抑えることができ、これによって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。
【００２３】
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。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２、第３及び第４プラネタリギヤＧ２、Ｇ３及びＧ４の配列を入れ替えただけであり、トルクコンバータ側から第１プラネタリギヤＧ１、第２プラネタリギヤＧ２、第４プラネタリギヤＧ４、そして第３プラネタリギヤＧ３の順番にハウジング内に配列されている。このようなプラネタリギヤの配列の入れ替えは、変速装置の大きさの制約等の様々な条件により任意に行なうものである。
【００２４】
これ以外の構成、及び変速段の切換えについては第１の実施の形態の変速装置１０と同一であるので同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２５】
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。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の変速装置によると、４列のプラネタリギヤで係合要素（クラッチ要素Ｃ１、Ｃ２、ブレーキ要素Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を切換えて前進６段の変速装置を構成することができる。本発明では第１列のダブルピニオンプラネタリギヤを用いたことで前進変速段及び後進のギヤ比を適切なギヤ比に設定することができる。
【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
Ｇ４・・・第４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、Ｓ４・・・サンギヤ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４・・・リングギヤ
ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４・・・キャリヤ
Ｃ１、Ｃ２・・・クラッチ要素
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３・・・ブレーキ要素
Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４・・・軸要素
【図１】
0004345147.tif 000003
【図２】
0004345147.tif 000004