JP3950201B2 - Gear transmission for automatic transmission - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、3組のシングルピニオン型の遊星ギヤで前進5段を実現し、遊星ギヤを1組外し変速要素の大半を共用化することで前進4段を実現できる自動変速機用歯車変速装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来の自動変速機用歯車変速装置としては、下記に列挙する装置が知られている。
【0003】
(1) 3N71B型/4N71B型オートマチックトランスミッションこの従来装置は、図28に示すように、2組のシングルピニオン型遊星ギヤにより前進3段を実現し、2組の遊星ギヤの入力側にシングルピニオン型遊星ギヤをアドオンして前進4段化を図り、図29の締結作動表に示すように、同じギヤ比のシングルピニオン型遊星ギヤを用いてオーバドライブの第4速を含む前進4段後退1段の変速段を達成している。
【0004】
(2) 特開平7−4478号公報記載のオートマチックトランスミッションこの従来装置は、図30に示すように、3組のシングルピニオン型遊星ギヤに総計8個のクラッチ,ブレーキ,ワンウェイクラッチ等の係合・解放要素を組み合わせ、図31の締結作動表に示すように、オーバドライブの第5速を含む前進5段後退2段の変速段を達成している。尚、330型と580型とで3組の遊星ギヤのギャ比の設定を異ならせている。
【0005】
(3) 特開平1−242854号公報記載のオートマチックトランスミッションこの従来装置は、図32に示すように、2組のシングルピニオン型遊星ギヤにより前進4段を実現し、2組の遊星ギヤの出力側にシングルピニオン型遊星ギヤをアドオンして前進5段化を図り、図33の締結作動表に示すように、高いギヤ比の設定自由度によりオーバドライブの第5速を含む前進5段後退1段の変速段を達成している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来装置にには、下記に列挙するように、それぞれ長所と問題点を有する。
【0007】
(1) 図28に示す第1の従来例は、前進3段と前進4段を達成するにあたって、かなりの構成部品を前進3段/4段で共用化しているため、実際の生産ラインで製造するにあたってかなり経済効果が大きく、特に、図28のスケルトン図で示されるような設計の基本段階での共用という点で効果が大きい。
【0008】
しかしながら、この第1の従来例は、2組のシングルピニオン型遊星ギヤにより前進3段を実現し、2組の遊星ギヤの入力側にシングルピニオン型遊星ギヤをアドオンして前進4段化を図るというように、高い走行性を目指すための前進5段化要求に応えることができない。
【0009】
(2) 図30に示す第2の従来例は、3組のシングルピニオン型遊星ギヤにより前進5段を実現することができる。
【0010】
しかしながら、3組のシングルピニオン型遊星ギヤと総計8個の係合・解放要素を組み合わせにより前進5段専用の構成となっていて、1組の遊星ギヤを廃止することにより前進4段化を実現できない。
【0011】
また、オーバドライブの第5速でギヤ比が0.8以下にはならず、無理に第5速でギヤ比を0.8以下に設定しようとすると、例えば、後退時のギヤ比が不適となったり、あるいは、各変速段間の段間ギヤ比は不適になる等、実用上適するものが無い。
【0012】
すなわち、目標ギヤ比は搭載される車両によって異なる。よって、これに対応できなければ採用されず、魅力ある商品競争力の1つの要素としてギヤ比の設定自由度は特段重要である。通常のオーバドライブギヤ比の値は0.7前後というのが業界では一般的であり、5速時ギヤ比が0.7を実現できないことは、多くの車両メーカに売り込むのに致命的なこととなる。
【0013】
(3) 図32に示す第3の従来例は、前進4段/5段の共用化とギヤ比の自由度が高いスケルトンを実現するものである。
【0014】
しかしながら、入力部材が常時サンギヤと連結されて動力が入力される構成となっているため、遊星ギヤの大型化を招き、自動変速機の小型軽量かを達成できない。
【0015】
すなわち、遊星ギヤへの入力は、リングギヤが最良でサンギヤが最悪である。これは同一の駆動負荷条件において、動力が回転中心に近いサンギヤと、回転中心から遠いリングギヤとではその距離に関係してギヤ比の必要強度が決まり、リングギヤ入力の方が遥かに有利であるからである。よって、サンギヤ入力の場合はリングギヤ入力の場合よりもギヤの歯面強度を上げる必要があって、サンギヤ外径を大きくすることになる。結局は、遊星ギヤ全体が大きくならざるを得ないのである。特に1速,後退時のギヤ比が大きい時に問題である。
【0016】
以上、紹介した3つの公知技術には、それぞれ短所があり、これらの事柄を解決できるものを創作すべく検討を進めた。特に、多くの制約条件の中からこれを創作することは、莫大な検討工数と検討ノウハウを要旨、大変な困難を伴うことはいうまでもない。すなわち、重要視した制約条件は、
1) シングルピニオン型遊星ギヤを3組にて前進5段を実現し、遊星ギヤ1組を取り外すことで前進4段も実現できること。
【0017】
2) 前進4段と前進5段の全ての変速段で望ましいが、少なくとも前進5段でのアンダードライブ時と後退時においてはリングギヤ入力であり、小型軽量化が達成し易い構成であること。
【0018】
3) オーバドライブ時を含めて目標ギヤ比に近い値を実現できること。
【0019】
にある。
【0020】
これらを考慮して改良検討を進め、実用に適するものを創作したのが本件であり、本発明が解決しようとする課題は、構成要素の共用化を図りながら前進5段と前進4段の実現と、リングギヤ入力構成による小型軽量化の実現と、オーバドライブ時を含めて目標ギヤ比に近い値の実現と、を併せて達成することができる自動変速機用歯車変速装置を提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】
(解決手段1)
上記課題の解決手段1(請求項1)の自動変速機用歯車変速装置は、第1サンギヤと第1リングギヤと第1キャリヤとを有するシングルピニオン型の第1遊星ギヤと、
第2サンギヤと第2リングギヤと第2キャリヤとを有するシングルピニオン型の第2遊星ギヤと、
第3サンギヤと第3リングギヤと第3キャリヤとを有するシングルピニオン型の第3遊星ギヤと、
前記第1サンギヤの回転を選択的に停止させる第1ブレーキと、
前記第1キャリヤと前記第2リングギヤとを第1連結メンバにより一体的に連結すると共に、該第1連結メンバの回転を選択的に停止させる第2ブレーキと、
前記第1リングギヤに一体的に連結された入力部材と、
該入力部材と前記第1連結メンバとを選択的に連結させる第1クラッチと、
前記第2キャリヤと前記第3リングギヤとを第2連結メンバにより一体的に連結すると共に、該第2連結メンバの回転を選択的に停止させる第3ブレーキと、
前記入力部材と前記第2連結メンバとを選択的に連結させる第2クラッチと、
前記第2サンギヤと前記第3サンギヤとを選択的に連結させる第3クラッチと、
前記第3サンギヤの回転を選択的に停止させる第4ブレーキと、
前記第3キャリヤに連結される出力部材と、
前記第3クラッチと前記第1ブレーキと前記第4ブレーキとの締結で第1速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第3クラッチと前記第4ブレーキとの締結で第2速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第4ブレーキとの締結で第3速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第3クラッチとの締結で第4速ギヤ段、前記第2クラッチと前記第3クラッチと前記第2ブレーキとの締結とこれら以外のクラッチ及びブレーキの解放とで第5速ギヤ段、前記第3クラッチと前記第1ブレーキと前記第3ブレーキとの締結、または前記第1クラッチと前記第3クラッチと前記第3ブレーキとの締結の少なくとも一方で後退速ギヤ段を得る変速制御手段と、
を備えていることを特徴とする。
【0023】
(解決手段2)上記課題の解決手段2(請求項2)は、第1サンギヤと第1リングギヤと第1キャリヤとを有するシングルピニオン型の第1遊星ギヤと、第2サンギヤと第2リングギヤと第2キャリヤとを有するシングルピニオン型の第2遊星ギヤと、第3サンギヤと第3リングギヤと第3キャリヤとを有するシングルピニオン型の第3遊星ギヤと、前記第1サンギヤの回転を選択的に停止させる第1ブレーキと、前記第1キャリヤと前記第2リングギヤとを第1連結メンバにより一体的に連結すると共に、該第1連結メンバと入力部材とを選択的に連結させる第1クラッチと、前記入力部材と前記第1リングギヤとを選択的に連結させる第2クラッチと、前記第2キャリヤと前記第3リングギヤとを第2連結メンバにより一体的に連結すると共に、該第2連結メンバの回転を選択的に停止させる第2ブレーキと、前記第1リングギヤと前記第2連結メンバを選択的に連結させる第3クラッチと、前記第2サンギヤと前記第3サンギヤとを選択的に連結させる第4クラッチと、前記第3サンギヤの回転を選択的に停止させる第3ブレーキと、前記第3キャリヤに連結される出力部材と、前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキと前記第3ブレーキとの締結で第1速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第3ブレーキとの締結で第2速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第3クラッチと前記第3ブレーキとの締結で第3速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第3クラッチと前記第4クラッチとの締結で第4速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第3クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキとの締結で第5速ギヤ段、前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキと前記第2ブレーキとの締結、または前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第2ブレーキとの締結の少なくとも一方で後退速ギヤ段を得る変速制御手段と、を備えていることを特徴とする。
【0029】
(解決手段3)
上記課題の解決手段3(請求項3)は、第1サンギヤと第1リングギヤと第1キャリヤとを有するシングルピニオン型の第1遊星ギヤと、
第2サンギヤと第2リングギヤと第2キャリヤとを有するシングルピニオン型の第2遊星ギヤと、
第3サンギヤと第3リングギヤと第3キャリヤとを有するシングルピニオン型の第3遊星ギヤと、
前記第1サンギヤの回転を選択的に停止させる第1ブレーキと、
前記第1キャリヤと前記第2サンギヤとを第1連結メンバにより一体的に連結すると共に、該第1連結メンバと入力部材を選択的に連結させる第1クラッチと、
前記第1リングギヤと前記入力部材を選択的に連結させる第2クラッチと、
前記第2キャリヤと前記第3リングギヤとを第2連結メンバにより一体的に連結すると共に、該第2連結メンバの回転を選択的に停止させる第2ブレーキと、
前記第1リングギヤと前記第2リングギヤ若しくは前記第3キャリヤを選択的に連結させる第3クラッチと、
前記第2リングギヤと前記第3キャリヤ若しくは前記第1リングギヤとを選択的に連結させる第4クラッチと、
前記第3サンギヤの回転を選択的に停止させる第3ブレーキと、
前記第3キャリヤに連結される出力部材と、
前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキと前記第3ブレーキの締結で第1速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第3ブレーキの締結で第2速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第3クラッチと前記第3ブレーキの締結で第3速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第3クラッチと前記第4クラッチの締結で第4速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第3クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキの締結で第5速ギヤ段、前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキと前記第2ブレーキの締結、または前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第2ブレーキの締結の少なくとも一方で後退速ギヤ段を得る変速制御手段と、
を備えていることを特徴とする。
【0031】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)実施の形態1は、請求項1に記載の発明に対応する自動変速機用歯車変速装置である。
【0032】
[前進5段例]
図1は前進5段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図であり、図1において、G1,G2,G3は遊星ギヤ、M1,M2は連結メンバ、C1,C2,C3はクラッチ、B1,B2,B3,B4,B5はブレーキ、F1,F2はワンウェイクラッチ、INは入力軸(入力部材)、OUTは出力軸(出力部材)である。
【0033】
前記第1遊星ギヤG1は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、両ギヤS1,R1に噛み合うピニオンギヤを保持する第1キャリヤP1を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0034】
前記第2遊星ギヤG2は、第2サンギヤS2と、第2リングギヤR2と、両ギヤS2,R2に噛み合うピニオンギヤを保持する第2キャリヤP2を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0035】
前記第3遊星ギヤG3は、第3サンギヤS3と、第3リングギヤR3と、両ギヤS3,R3に噛み合うピニオンギヤを保持する第3キャリヤP3を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0036】
前記第1ブレーキB1は、第1サンギヤS1の回転を選択的に停止させる。そして、1−2変速をワンウェイクラッチ変速(以下、OWC変速)とするべく、この第1ブレーキB1と並列に第5ブレーキB5及び第1ワンウェイクラッチF1が設けられている。
【0037】
前記第1キャリヤP1と第2リングギヤR2とは、第1連結メンバM1により一体的に連結されると共に、この第1連結メンバM1の回転を選択的に停止させる第2ブレーキB2が設けられている。
【0038】
前記入力軸INは、第1リングギヤR1に一体的に連結されている。
【0039】
前記第1クラッチC1は、入力軸INと第1連結メンバM1とを選択的に連結させる。
【0040】
前記第2キャリヤP2と第3リングギヤR3とは、第2連結メンバM2により一体的に連結されると共に、この第2連結メンバM2の回転を選択的に停止させる第3ブレーキB3が設けられている。
【0041】
前記第2クラッチC2は、入力軸INと第2連結メンバM2とを選択的に連結させる。
【0042】
前記第3クラッチC3は、第2サンギヤS2と第3サンギヤS3とを選択的に連結させる。そして、2−3変速をOWC変速とするべく、この第3クラッチC3と並列に第2ワンウェイクラッチF2が設けられている。
【0043】
前記第4ブレーキB4は、第3サンギヤS3の回転を選択的に停止させる。
【0044】
前記出力軸OUTは、第3キャリヤP3に連結される。
【0045】
前記各クラッチC1,C2,C3及びブレーキB1,B2,B3,B4,B5には、各変速段にて締結圧や解放圧を作り出す図外の変速油圧制御装置(油圧制御タイプ,電子制御タイプ,油圧+電子制御タイプ)が接続されている。
【0046】
図2に示す締結作動表により、オーバドライブ変速段を含む前進5段後退1段または前進5段後退2段の変速段を得る変速作用について説明する。
【0047】
ニュートラルレンジ(Nレンジ)では、第3クラッチC3と第1ブレーキB1が締結される。
【0048】
Dレンジ1速は、第3クラッチC3と第1ブレーキB1と第4ブレーキB4と第5ブレーキB5の締結により得られ、Dレンジ2速は、第1速での第1,第5ブレーキB1,B5を解放し第1クラッチC1を締結することで得られ、Dレンジ3速は、第2速での第3クラッチC3を解放し第2クラッチC2を締結することで得られ、Dレンジ4速は、第3速での第4ブレーキB4を解放し第3クラッチC3を締結することで得られ、Dレンジ5速は、第4速での第1クラッチC1を解放し第2ブレーキB2を締結することで得られる。
【0049】
後退速1は、第3クラッチC3と第1ブレーキB1と第3ブレーキB3と第5ブレーキB5を締結することで得られ、後退速2は、第1クラッチC1と第3クラッチC3と第3ブレーキB3を締結することで得られる。
【0050】
第1速と後退速1では両ワンウェイクラッチF1,F2が機械的に作動し、第2速と後退速2では第2ワンウェイクラッチF2が機械的に作動する。
【0051】
ここで、ギヤ比設定の一例として、第1遊星ギヤG1のギヤ比ρ1 =0.50(=ZS1/ZR1)、第2遊星ギヤG2のギヤ比ρ2 =0.60(=ZS2/ZR2)、第3遊星ギヤG3のギヤ比ρ3 =0.40(=ZS3/ZR3)とした時、第1速=3.36、第2速=2.24、第3速=1.40、第4速=1.00、第5速=0.68、後退速1=3.15、後退速2=2.10のギヤ比が得られた。
【0052】
[前進4段例]
図3は前進4段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図であり、図3において、G2,G3は遊星ギヤ、M2は連結メンバ、C1,C2,C3はクラッチ、B2,B3,B4,B6はブレーキ、F2,F3はワンウェイクラッチ、INは入力軸(入力部材)、OUTは出力軸(出力部材)である。
【0053】
この前進4段例は図1に示す前進5段例から第1遊星ギヤG1と第1ブレーキB1を廃止し、第2遊星ギヤG2及び第3遊星ギヤG3と第1ブレーキB1を除く変速要素C1,C2,C3,B2,B3,B4を活用して前進4段化を図った例である。
【0054】
前記第1クラッチC1は、入力軸INと第2リングギヤR2とを選択的に連結させる。
【0055】
前記第2キャリヤP2と第3リングギヤR3とは、第2連結メンバM2により一体的に連結されると共に、この第2連結メンバM2の回転を選択的に停止させる第3ブレーキB3が設けられている。
【0056】
前記第2クラッチC2は、入力軸INと第2連結メンバM2とを選択的に連結させる。
【0057】
前記第3クラッチC3は、第2サンギヤS2と第3サンギヤS3とを選択的に連結させる。そして、1−2変速をOWC変速とするべく、この第3クラッチC3と並列に第2ワンウェイクラッチF2が設けられている。
【0058】
前記第4ブレーキB4は、第3サンギヤS3の回転を選択的に停止させる。そして、2−3変速をOWC変速とするべく、この第4ブレーキB4と並列に第3ワンウェイクラッチF3及び第6ブレーキB6が設けられている。
【0059】
前記出力軸OUTは、第3キャリヤP3に連結される。
【0060】
前記各クラッチC1,C2,C3及びブレーキB2,B3,B4,B6には、各変速段にて締結圧や解放圧を作り出す図外の変速油圧制御装置(油圧制御タイプ,電子制御タイプ,油圧+電子制御タイプ)が接続されている。
【0061】
図4に示す締結作動表により、第1速,第2速,第3速と後退の変速段にてリングギヤ入力を実現するべく第1クラッチC1を締結させる制御則を用い、前進4段後退1段の変速段を得る変速作用について説明する。
【0062】
ニュートラルレンジ(Nレンジ)では、第3クラッチC3と第4ブレーキB4が締結される。
【0063】
Dレンジ1速は、第1クラッチC1と第3クラッチC3と第4ブレーキB4と第6ブレーキB6の締結により得られ、Dレンジ2速は、第1速での第3クラッチC3を解放し第2クラッチC2を締結することで得られ、Dレンジ3速は、第2速での第4,6ブレーキB4,B6を解放し第3クラッチC3を締結することで得られ、Dレンジ4速は、第3速での第1クラッチC1を解放し第2ブレーキB2を締結することで得られる。
【0064】
後退速は、第1クラッチC1と第3クラッチC3と第3ブレーキB3を締結することで得られる。
【0065】
第1速では両ワンウェイクラッチF2,F3が機械的に作動し、第2速では第3ワンウェイクラッチF3が機械的に作動し、後退速では第2ワンウェイクラッチF2が機械的に作動する。
【0066】
ここで、ギヤ比設定の一例として、第2遊星ギヤG2のギヤ比ρ2 =0.70(=ZS2/ZR2)、第3遊星ギヤG3のギヤ比ρ3 =0.50(=ZS3/ZR3)とした時、第1速=2.55、第2速=1.50、第3速=1.00、第4速=0.68、後退速=2.10のギヤ比が得られた。
【0067】
[レイアウト変更例]
図5は前進5段のレイアウト変更例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図であり、図6は前進4段のレイアウト変更例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【0068】
このレイアウト変更例は、図1の前進5段例と図3の前進4段例で第2遊星ギヤG2と第3遊星ギヤG3とを入れ替えたものであり、これにより、第3,第4ブレーキB3,B4を第2遊星ギヤG2の外側に配置させ、変速機構のレイアウト設計や油路設計を容易にしたものである。
【0069】
[OWC追加例]
上記前進5段例や前進4段例では、1−2速時や2−3速時でOWC変速を得るためにワンウェイクラッチF1,F2,F3の追加例を示したが、制御を簡単にするために、これらのOWC追加例にさらにワンウェイクラッチを追加したり取り除いたり、ワンウェイクラッチを入れてコースティング側でエンジンブレーキが効くようにブレーキを追加したり、さらにはワンウェイクラッチを入れるためにさらにワンウェイクラッチを追加したり、必要に応じて適宜決めることができる(図7)。
【0070】
但し、請求項1に記載の構成を有していれば各遊星ギヤにおける要素同志の連結形態は、常時連結であってもクラッチ等の係合手段を介した選択的な連結であっても良い。
【0073】
[その他の変更例]
第1遊星ギヤG1の第1キャリヤP1と入力軸INとを第1クラッチC1を介して選択的に連結させるのでは無く、入力軸INと第1サンギヤS1とを選択的に連結させても、請求項1に記載の発明とほぼ同等の効果が得られる。但し、一般的には請求項1に記載の連結方法が良いと判断する。
【0074】
4段化については、5段時のスケルトンから第1遊星ギヤG1を取り除くことで説明してきたが、第1遊星ギヤG1はそのままにして第1ブレーキB1を取り除くことでも実現できる。この辺りの事柄は適宜各種事情に応じて決めれば良いところである。
【0075】
次に、効果を説明する。
【0076】
実施の形態1では、構成要素の共用化を図りながら前進5段と前進4段の実現(一部の諸元変更は必要だが、第2遊星ギヤG2と第3遊星ギヤG3と多くのクラッチ・ブレーキ等の基本部分についての共用化)と、リングギヤ入力構成による小型軽量化の実現(前進5段での全ての変速段と前進4段での第4速を除く変速段でのリングギヤ入力)と、オーバドライブ時を含めて目標ギヤ比に近い値の実現(オーバドライブギヤ比0.8以下)と、を併せて達成する自動変速機用歯車変速装置を提供することができる。
【0077】
尚、トランスミッションケースやシャフト等のその他の部品に関しても、当初から4段部に第1遊星ギヤ部をアドオンするように考慮した設計をすることで共用化が可能となる。
【0078】
(実施の形態2)実施の形態2は、請求項2に記載の発明に対応する自動変速機用歯車変速装置である。
【0079】
[前進5段例]図8は前進5段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図であり、図8において、G1,G2,G3は遊星ギヤ、M1,M2は連結メンバ、C1,C2,C3,C4はクラッチ、B1,B2,B3はブレーキ、F1,F2はワンウェイクラッチ、INは入力軸(入力部材)、OUTは出力軸(出力部材)である。
【0080】
前記第1遊星ギヤG1は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、両ギヤS1,R1に噛み合うピニオンギヤを保持する第1キャリヤP1を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0081】
前記第2遊星ギヤG2は、第2サンギヤS2と、第2リングギヤR2と、両ギヤS2,R2に噛み合うピニオンギヤを保持する第2キャリヤP2を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0082】
前記第3遊星ギヤG3は、第3サンギヤS3と、第3リングギヤR3と、両ギヤS3,R3に噛み合うピニオンギヤを保持する第3キャリヤP3を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0083】
前記第1ブレーキB1は、第1サンギヤS1の回転を選択的に停止させる。そして、1−2変速をワンウェイクラッチ変速(以下、OWC変速)とするべく、この第1ブレーキB1と並列に第5ブレーキB5及び第1ワンウェイクラッチF1が設けられている。
【0084】
前記第1キャリヤP1と第2リングギヤR2とは、第1連結メンバM1により一体的に連結されると共に、第1連結メンバM1と入力軸INとを選択的に連結させる第1クラッチC1が設けられている。
【0085】
前記第2クラッチC2は、入力軸INと第1リングギヤR1とを選択的に連結させる。
【0086】
前記第2キャリヤP2と第3リングギヤR3とは、第2連結メンバM2により一体的に連結すると共に、この第2連結メンバM2の回転を選択的に停止させる第2ブレーキB2が設けられている。
【0087】
前記第3クラッチC3は、第1リングギヤR1と第2連結メンバM2を選択的に連結させる。
【0088】
前記第4クラッチC4は、第2サンギヤS2と第3サンギヤS3とを選択的に連結させる。そして、2−3変速をOWC変速とするべく、この第4クラッチC4と並列に第2ワンウェイクラッチF2が設けられている。
【0089】
前記第3ブレーキB3は、第3サンギヤS3の回転を選択的に停止させる。
【0090】
前記出力軸OUTは、第3キャリヤP3に連結される。
【0091】
前記各クラッチC1,C2,C3,C4及びブレーキB1,B2,B3には、各変速段にて締結圧や解放圧を作り出す図外の変速油圧制御装置(油圧制御タイプ,電子制御タイプ,油圧+電子制御タイプ)が接続されている。
【0092】
図9に示す締結作動表により、第1速,第2速,第3速,第4速と後退1と後退2の変速段にてリングギヤ入力を実現するべく第2クラッチC2を締結させる制御則を用い、オーバドライブ変速段を含む前進5段後退1段または前進5段後退2段の変速段を得る変速作用について説明する。
【0093】
ニュートラルレンジ(Nレンジ)では、第4クラッチC4と第1ブレーキB1が締結される。
【0094】
Dレンジ1速は、第2クラッチC2と第4クラッチC4と第1ブレーキB1と第3ブレーキB3の締結により得られ、Dレンジ2速は、第1速での第1ブレーキB1を解放し第1クラッチC1を締結することで得られ、Dレンジ3速は、第2速での第4クラッチC4を解放し第3クラッチC3を締結することで得られ、Dレンジ4速は、第3速での第3ブレーキB3を解放し第4クラッチC4を締結することで得られ、Dレンジ5速は、第4速での第2クラッチC2を解放し第1ブレーキB1を締結することで得られる。
【0095】
後退速1は、第2クラッチC2と第4クラッチC4と第1ブレーキB1と第2ブレーキB2を締結することで得られ、後退速2は、第1クラッチC1と第2クラッチC2と第4クラッチC4と第2ブレーキB2を締結することで得られる。
【0096】
第1速と後退速1では両ワンウェイクラッチF1,F2が機械的に作動し、第2速と後退速2では第2ワンウェイクラッチF2が機械的に作動する。
【0097】
ここで、ギヤ比設定の一例として、第1遊星ギヤG1のギヤ比ρ1 =0.30(=ZS1/ZR1)、第2遊星ギヤG2のギヤ比ρ2 =0.70(=ZS2/ZR2)、第3遊星ギヤG3のギヤ比ρ3 =0.50(=ZS3/ZR3)とした時、第1速=3.32、第2速=2.55、第3速=1.50、第4速=1.00、第5速=0.69、後退速1=2.73、後退速2=2.10のギヤ比が得られた。
【0098】
[前進4段例]図10は前進4段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図であり、図10において、G2,G3は遊星ギヤ、M2は連結メンバ、C1,C2,C4はクラッチ、B2,B3,B4,B5はブレーキ、F2,F3はワンウェイクラッチ、INは入力軸(入力部材)、OUTは出力軸(出力部材)である。
【0099】
この前進4段例は図8に示す前進5段例から第1遊星ギヤG1と第1ブレーキB1と第3クラッチC3を廃止し、第2遊星ギヤG2及び第3遊星ギヤG3と変速要素C1,C2,C4,B2,B3を活用して前進4段化を図った例である。
【0100】
前記第1クラッチC1は、入力軸INと第2リングギヤR2とを選択的に連結させる。
【0101】
前記第2キャリヤP2と第3リングギヤR3とは、第2連結メンバM2により一体的に連結されると共に、この第2連結メンバM2の回転を選択的に停止させる第2ブレーキB2が設けられている。
【0102】
前記第2クラッチC2は、入力軸INと第2連結メンバM2とを選択的に連結させる。
【0103】
前記第4クラッチC4は、第2サンギヤS2と第3サンギヤS3とを選択的に連結させる。そして、1−2変速をOWC変速とするべく、この第3クラッチC3と並列に第2ワンウェイクラッチF2が設けられている。
【0104】
前記第3ブレーキB3は、第3サンギヤS3の回転を選択的に停止させる。そして、2−3変速をOWC変速とするべく、この第3ブレーキB3と並列に第3ワンウェイクラッチF3及び第5ブレーキB5が設けられている。
【0105】
前記第4ブレーキB4は、第3リングギヤR3の回転を選択的に停止させる。
前記出力軸OUTは、第3キャリヤP3に連結される。
【0106】
前記各クラッチC1,C2,C4及びブレーキB2,B3,B4,B5には、各変速段にて締結圧や解放圧を作り出す図外の変速油圧制御装置(油圧制御タイプ,電子制御タイプ,油圧+電子制御タイプ)が接続されている。
【0107】
図11に示す締結作動表により、第1速,第2速,第3速と後退の変速段にてリングギヤ入力を実現するべく第1クラッチC1を締結させる制御則を用い、前進4段後退1段の変速段を得る変速作用について説明する。
【0108】
ニュートラルレンジ(Nレンジ)では、第4クラッチC4と第3ブレーキB3が締結される。
【0109】
Dレンジ1速は、第1クラッチC1と第4クラッチC4と第3ブレーキB3と第5ブレーキB5の締結により得られ、Dレンジ2速は、第1速での第4クラッチC4を解放し第2クラッチC2を締結することで得られ、Dレンジ3速は、第2速での第3,5ブレーキB3,B5を解放し第4クラッチC4を締結することで得られ、Dレンジ4速は、第3速での第1クラッチC1を解放し第4ブレーキB4を締結することで得られる。
【0110】
後退速は、第1クラッチC1と第4クラッチC4と第2ブレーキB2を締結することで得られる。
【0111】
第1速では両ワンウェイクラッチF2,F3が機械的に作動し、第2速では第3ワンウェイクラッチF3が機械的に作動し、後退速では第2ワンウェイクラッチF2が機械的に作動する。
【0112】
ここで、ギヤ比設定の一例として、第2遊星ギヤG2のギヤ比ρ2 =0.70(=ZS2/ZR2)、第3遊星ギヤG3のギヤ比ρ3 =0.50(=ZS3/ZR3)とした時、第1速=2.55、第2速=1.50、第3速=1.00、第4速=0.68、後退速=2.10のギヤ比が得られた。
【0113】
[レイアウト変更例]図12は前進5段のレイアウト変更例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図であり、図13は前進4段のレイアウト変更例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【0114】
このレイアウト変更例は、図8の前進5段例と図10の前進4段例で第2遊星ギヤG2と第3遊星ギヤG3とを入れ替えたものであり、これにより、第2,第3ブレーキB2,B3を第2遊星ギヤG2の外側に配置させ、変速機構のレイアウト設計や油路設計を容易にしたものである。
【0115】
[OWC追加例]
上記前進5段例や前進4段例では、1−2速時や2−3速時でOWC変速を得るためにワンウェイクラッチF1,F2,F3の追加例を示したが、制御を簡単にするために、これらのOWC追加例にさらにワンウェイクラッチを追加したり取り除いたり、ワンウェイクラッチを入れてコースティング側でエンジンブレーキが効くようにブレーキを追加したり、さらにはワンウェイクラッチを入れるためにさらにワンウェイクラッチを追加したり、必要に応じて適宜決めることができる(図7)。
【0116】
但し、請求項2に記載の構成を有していれば各遊星ギヤにおける要素同志の連結形態は、常時連結であってもクラッチ等の係合手段を介した選択的な連結であっても良い。
【0119】
[その他の変更例]
4段化については、5段時のスケルトンから第1遊星ギヤG1を取り除くことで説明してきたが、第1遊星ギヤG1はそのままにして第1クラッチC1を取り除き、入力軸INと第1キャリヤP1とを一体的に連結することでも実現できる。この辺りの事柄は適宜各種事情に応じて決めれば良いところである。
【0120】
次に、効果を説明する。
【0121】
実施の形態2では、構成要素の共用化を図りながら前進5段と前進4段の実現(一部の諸元変更は必要だが、第2遊星ギヤG2と第3遊星ギヤG3と多くのクラッチ・ブレーキ等の基本部分についての共用化)と、リングギヤ入力構成による小型軽量化の実現(前進5段での第5速を除く変速段と前進4段での第4速を除く変速段でのリングギヤ入力)と、オーバドライブ時を含めて目標ギヤ比に近い値の実現(オーバドライブギヤ比0.8以下)と、を併せて達成する自動変速機用歯車変速装置を提供することができる。
【0122】
尚、トランスミッションケースやシャフト等のその他の部品に関しても、当初から4段部に第1遊星ギヤ部をアドオンするように考慮した設計をすることで共用化が可能となる。
【0123】
(参考例1)参考例1を説明する。
【0124】
[前進5段例]図14は前進5段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図であり、図14において、G1,G2,G3は遊星ギヤ、M1,M2は連結メンバ、C1,C2,C3はクラッチ、B1,B2,B3,B4,B5はブレーキ、F1,F2はワンウェイクラッチ、INは入力軸(入力部材)、OUTは出力軸(出力部材)である。
【0125】
前記第1遊星ギヤG1は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、両ギヤS1,R1に噛み合うピニオンギヤを保持する第1キャリヤP1を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0126】
前記第2遊星ギヤG2は、第2サンギヤS2と、第2リングギヤR2と、両ギヤS2,R2に噛み合うピニオンギヤを保持する第2キャリヤP2を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0127】
前記第3遊星ギヤG3は、第3サンギヤS3と、第3リングギヤR3と、両ギヤS3,R3に噛み合うピニオンギヤを保持する第3キャリヤP3を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0128】
前記第1ブレーキB1は、第1サンギヤS1の回転を選択的に停止させる。そして、1−2変速をワンウェイクラッチ変速(以下、OWC変速)とするべく、この第1ブレーキB1と並列に第5ブレーキB5及び第1ワンウェイクラッチF1が設けられている。
【0129】
前記第1キャリヤP1と第2サンギヤS2とは、第1連結メンバM1により一体的に連結されると共に、この第1連結メンバM1の回転を選択的に停止させる第2ブレーキB2が設けられている。
【0130】
前記入力軸INは、第1リングギヤR1に一体的に連結されている。
【0131】
前記第1クラッチC1は、入力軸INと第1連結メンバM1とを選択的に連結させる。
【0132】
前記第2キャリヤP2と第3リングギヤR3とは、第2連結メンバM2により一体的に連結されると共に、この第2連結メンバM2の回転を選択的に停止させる第3ブレーキB3が設けられている。
【0133】
前記第2クラッチC2は、入力軸INと第2連結メンバM2を選択的に連結させる。
【0134】
前記第3クラッチC3は、第2リングギヤR2と第3キャリヤP3とを選択的に連結させる。そして、2−3変速をOWC変速とするべく、この第3クラッチC3と並列に第2ワンウェイクラッチF2が設けられている。
【0135】
前記第4ブレーキB4は、第3サンギヤS3の回転を選択的に停止させる。
【0136】
前記出力軸OUTは、第3キャリヤP3に連結される。
【0137】
前記各クラッチC1,C2,C3及びブレーキB1,B2,B3,B4,B5には、各変速段にて締結圧や解放圧を作り出す図外の変速油圧制御装置(油圧制御タイプ,電子制御タイプ,油圧+電子制御タイプ)が接続されている。
【0138】
図19に示す締結作動表により、オーバドライブ変速段を含む前進5段後退1段または前進5段後退2段の変速段を得る変速作用について説明する。
【0139】
ニュートラルレンジ(Nレンジ)では、第3クラッチC3と第1ブレーキB1が締結される。
【0140】
Dレンジ1速は、第3クラッチC3と第1ブレーキB1と第4ブレーキB4と第5ブレーキB5の締結により得られ、Dレンジ2速は、第1速での第1,第5ブレーキB1,B5を解放し第1クラッチC1を締結することで得られ、Dレンジ3速は、第2速での第3クラッチC3を解放し第2クラッチC2を締結することで得られ、Dレンジ4速は、第3速での第4ブレーキB4を解放し第3クラッチC3を締結することで得られ、Dレンジ5速は、第4速での第1クラッチC1を解放し第2ブレーキB2を締結することで得られる。
【0141】
後退速1は、第3クラッチC3と第1ブレーキB1と第3ブレーキB3と第5ブレーキB5を締結することで得られ、後退速2は、第1クラッチC1と第3クラッチC3と第3ブレーキB3を締結することで得られる。
【0142】
第1速と後退速1では両ワンウェイクラッチF1,F2が機械的に作動し、第2速と後退速2では第2ワンウェイクラッチF2が機械的に作動する。
【0143】
ここで、ギヤ比設定の一例として、第1遊星ギヤG1のギヤ比ρ1 =0.50(=ZS1/ZR1)、第2遊星ギヤG2のギヤ比ρ2 =0.45(=ZS2/ZR2)、第3遊星ギヤG3のギヤ比ρ3 =0.40(=ZS3/ZR3)とした時、第1速=3.43、第2速=2.29、第3速=1.40、第4速=1.00、第5速=0.69、後退速1=3.33、後退速2=2.22のギヤ比が得られた。
【0144】
[前進4段例]図16は前進4段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図であり、図16において、G2,G3は遊星ギヤ、M2は連結メンバ、C1,C2,C3はクラッチ、B2,B3,B4,B6はブレーキ、F2,F3はワンウェイクラッチ、INは入力軸(入力部材)、OUTは出力軸(出力部材)である。
【0145】
この前進4段例は図1に示す前進5段例から第1遊星ギヤG1と第1ブレーキB1を廃止し、第2遊星ギヤG2及び第3遊星ギヤG3と第1ブレーキB1を除く変速要素C1,C2,C3,B2,B3,B4を活用して前進4段化を図った例である。
【0146】
前記第2ブレーキB2は、第2サンギヤS2の回転を選択的に停止させる。
【0147】
前記第1クラッチC1は、第2サンギヤS2と入力軸INとを選択的に連結させる。
【0148】
前記第2キャリヤP2と第3リングギヤR3とは、第2連結メンバM2により一体的に連結されるると共に、この第2連結メンバM2の回転を選択的に停止させる第3ブレーキB3が設けられている。
【0149】
前記第2クラッチC2は、入力軸INと第2連結メンバM2を選択的に連結させる。
【0150】
前記第3クラッチC3は、第2リングギヤR2と第3キャリヤP3とを選択的に連結させる。そして、1−2変速をOWC変速とするべく、この第3クラッチC3と並列に第2ワンウェイクラッチF2が設けられている。
【0151】
前記第4ブレーキB4は、第3サンギヤS3の回転を選択的に停止させる。そして、2−3変速をOWC変速とするべく、この第4ブレーキB4と並列に第3ワンウェイクラッチF3及び第6ブレーキB6が設けられている。
【0152】
前記出力軸OUTは、第3キャリヤP3に連結される。
【0153】
前記各クラッチC1,C2,C3及びブレーキB2,B3,B4,B6には、各変速段にて締結圧や解放圧を作り出す図外の変速油圧制御装置(油圧制御タイプ,電子制御タイプ,油圧+電子制御タイプ)が接続されている。
【0154】
図17に示す締結作動表により、前進4段後退1段の変速段を得る変速作用について説明する。
【0155】
ニュートラルレンジ(Nレンジ)では、第3クラッチC3と第4ブレーキB4が締結される。
【0156】
Dレンジ1速は、第1クラッチC1と第3クラッチC3と第4ブレーキB4と第6ブレーキB6の締結により得られ、Dレンジ2速は、第1速での第3クラッチC3を解放し第2クラッチC2を締結することで得られ、Dレンジ3速は、第2速での第4,6ブレーキB4,B6を解放し第3クラッチC3を締結することで得られ、Dレンジ4速は、第3速での第1クラッチC1を解放し第2ブレーキB2を締結することで得られる。
【0157】
後退速は、第1クラッチC1と第3クラッチC3と第3ブレーキB3を締結することで得られる。
【0158】
第1速では両ワンウェイクラッチF2,F3が機械的に作動し、第2速では第3ワンウェイクラッチF3が機械的に作動し、後退速では第2ワンウェイクラッチF2が機械的に作動する。
【0159】
ここで、ギヤ比設定の一例として、第2遊星ギヤG2のギヤ比ρ2 =0.45(=ZS2/ZR2)、第3遊星ギヤG3のギヤ比ρ3 =0.55(=ZS3/ZR3)とした時、第1速=2.77、第2速=1.55、第3速=1.00、第4速=0.69、後退速=2.22のギヤ比が得られた。
【0160】
[OWC追加例]
上記前進5段例や前進4段例では、1−2速時や2−3速時でOWC変速を得るためにワンウェイクラッチF1,F2,F3の追加例を示したが、制御を簡単にするために、これらのOWC追加例にさらにワンウェイクラッチを追加したり取り除いたり、ワンウェイクラッチを入れてコースティング側でエンジンブレーキが効くようにブレーキを追加したり、さらにはワンウェイクラッチを入れるためにさらにワンウェイクラッチを追加したり、必要に応じて適宜決めることができる(図7)。
【0164】
[その他の変更例]第1遊星ギヤG1の第1キャリヤP1と入力軸INとを第1クラッチC1を介して選択的に連結させるのでは無く、図18に示すように、入力軸INと第1サンギヤS1とを第1クラッチC1を介して選択的に連結させても、また、図19に示すように、入力軸INと連結させずに単に第1リングギヤR1と第1サンギヤとを第1クラッチC1を介して選択的に連結させる手段を講じても参考例1とほぼ同等の効果が得られる。
【0165】
4段化については、5段時のスケルトンから第1遊星ギヤG1を取り除くことで説明してきたが、第1遊星ギヤG1はそのままにして第1ブレーキB1を取り除くことでも実現できる。この辺りの事柄は適宜各種事情に応じて決めれば良いところである。
【0166】
次に、効果を説明する。
【0167】
参考例1では、構成要素の共用化を図りながら前進5段と前進4段の実現(一部の諸元変更は必要だが、第2遊星ギヤG2と第3遊星ギヤG3と多くのクラッチ・ブレーキ等の基本部分についての共用化)と、リングギヤ入力構成による小型軽量化の実現(前進5段での全ての変速段でのリングギヤ入力)と、オーバドライブ時を含めて目標ギヤ比に近い値の実現(オーバドライブギヤ比0.8以下)と、を併せて達成する自動変速機用歯車変速装置を提供することができる。
【0168】
尚、トランスミッションケースやシャフト等のその他の部品に関しても、当初から4段部に第1遊星ギヤ部をアドオンするように考慮した設計をすることで共用化が可能となる。
【0169】
(参考例2)参考例2を説明する。
【0170】
[前進5段例]図20は前進5段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図であり、図20において、G1,G2,G3は遊星ギヤ、M1,M2は連結メンバ、C1,C2,C3,C4はクラッチ、B1,B2,B3はブレーキ、F1,F2はワンウェイクラッチ、INは入力軸(入力部材)、OUTは出力軸(出力部材)である。
【0171】
前記第1遊星ギヤG1は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、両ギヤS1,R1に噛み合うピニオンギヤを保持する第1キャリヤP1を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0172】
前記第2遊星ギヤG2は、第2サンギヤS2と、第2リングギヤR2と、両ギヤS2,R2に噛み合うピニオンギヤを保持する第2キャリヤP2を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0173】
前記第3遊星ギヤG3は、第3サンギヤS3と、第3リングギヤR3と、両ギヤS3,R3に噛み合うピニオンギヤを保持する第3キャリヤP3を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0174】
前記第1ブレーキB1は、第1サンギヤS1の回転を選択的に停止させる。そして、1−2変速をワンウェイクラッチ変速とするべく、この第1ブレーキB1と並列に第1ワンウェイクラッチF1が設けられている。
【0175】
前記第1キャリヤP1と第2サンギヤS2とは、第1連結メンバM1により一体的に連結されると共に、この第1連結メンバM1と入力軸INを選択的に連結させる第1クラッチC1が設けられている。
【0176】
前記第2クラッチC2は、第1リングギヤR1と入力軸INを選択的に連結させる。
【0177】
前記第2キャリヤP2と第3リングギヤR3とは、第2連結メンバM2により一体的に連結されると共に、この第2連結メンバM2の回転を選択的に停止させる第2ブレーキB2が設けられている。
【0178】
前記第3クラッチC3は、第2連結メンバM2と第1リングギヤR1とを選択的に連結させる。
【0179】
前記第4クラッチC4は、第2リングギヤR2と第3キャリヤP3とを選択的に連結させる。そして、2−3変速をOWC変速とするべく、この第4クラッチC4と並列に第2ワンウェイクラッチF2が設けられている。
【0180】
前記第3ブレーキB3は、第3サンギヤS3の回転を選択的に停止させる。
【0181】
前記出力軸OUTは、第3キャリヤP3に連結される。
【0182】
前記各クラッチC1,C2,C3,C4及びブレーキB1,B2,B3には、各変速段にて締結圧や解放圧を作り出す図外の変速油圧制御装置(油圧制御タイプ,電子制御タイプ,油圧+電子制御タイプ)が接続されている。
【0183】
図21に示す締結作動表により、第1速,第2速,第3速,第4速と後退1,後退2の変速段にてリングギヤ入力を実現するべく第2クラッチC2を締結させる制御則を用い、オーバドライブ変速段を含む前進5段後退1段または前進5段後退2段の変速段を得る変速作用について説明する。
【0184】
ニュートラルレンジ(Nレンジ)では、第4クラッチC4と第1ブレーキB1が締結される。
【0185】
Dレンジ1速は、第2クラッチC2と第4クラッチC4と第1ブレーキB1と第3ブレーキB3の締結により得られ、Dレンジ2速は、第1速での第1ブレーキB1を解放し第1クラッチC1を締結することで得られ、Dレンジ3速は、第2速での第4クラッチC4を解放し第3クラッチC3を締結することで得られ、Dレンジ4速は、第3速での第3ブレーキB3を解放し第4クラッチC4を締結することで得られ、Dレンジ5速は、第4速での第2クラッチC2を解放し第1ブレーキB1を締結することで得られる。
【0186】
後退速1は、第2クラッチC2と第4クラッチC4と第1ブレーキB1と第2ブレーキB2を締結することで得られ、後退速2は、第1クラッチC1と第2クラッチC2と第4クラッチC4と第2ブレーキB2を締結することで得られる。
【0187】
第1速と後退速1では両ワンウェイクラッチF1,F2が機械的に作動し、第2速と後退速2では第2ワンウェイクラッチF2が機械的に作動する。
【0188】
ここで、ギヤ比設定の一例として、第1遊星ギヤG1のギヤ比ρ1 =0.35(=ZS1/ZR1)、第2遊星ギヤG2のギヤ比ρ2 =0.40(=ZS2/ZR2)、第3遊星ギヤG3のギヤ比ρ3 =0.40(=ZS3/ZR3)とした時、第1速=3.24、第2速=2.40、第3速=1.40、第4速=1.00、第5速=0.67、後退速1=3.38、後退速2=2.50のギヤ比が得られた。
【0189】
[前進4段例]図22は前進4段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図であり、図28において、G2,G3は遊星ギヤ、M2は連結メンバ、C1,C2,C4はクラッチ、B2,B3,B5,B6はブレーキ、F2,F3はワンウェイクラッチ、INは入力軸(入力部材)、OUTは出力軸(出力部材)である。
【0190】
この前進4段例は図20に示す前進5段例から第1遊星ギヤG1と第1ブレーキB1を廃止し、第2遊星ギヤG2及び第3遊星ギヤG3と第1ブレーキB1を除く変速要素C1,C2,C4,B2,B3を活用して前進4段化を図った例である。
【0191】
前記第1クラッチC1は、入力軸INと第2サンギヤS2とを選択的に連結させる。
【0192】
前記第2キャリヤP2と第3リングギヤR3とは、第2連結メンバM2により一体的に連結されると共に、この第2連結メンバM2の回転を選択的に停止させる第2ブレーキB2が設けられている。
【0193】
前記第2クラッチC2は、入力軸INと第2連結メンバM2とを選択的に連結させる。
【0194】
前記第4クラッチC4は、第2リングギヤR2と第3キャリヤP3とを選択的に連結させる。そして、1−2変速をOWC変速とするべく、この第4クラッチC4と並列に第2ワンウェイクラッチF2が設けられている。
【0195】
前記第3ブレーキB3は、第3サンギヤS3の回転を選択的に停止させる。そして、2−3変速をOWC変速とするべく、この第3ブレーキB3と並列に第3ワンウェイクラッチF3及び第6ブレーキB6が設けられている。
【0196】
前記第5ブレーキB5は、第2サンギヤS2の回転を選択的に停止させる。
【0197】
前記出力軸OUTは、第3キャリヤP3に連結される。
【0198】
前記各クラッチC1,C2,C4及びブレーキB2,B3,B5,B6には、各変速段にて締結圧や解放圧を作り出す図外の変速油圧制御装置(油圧制御タイプ,電子制御タイプ,油圧+電子制御タイプ)が接続されている。
【0199】
図23に示す締結作動表により、前進4段後退1段の変速段を得る変速作用について説明する。
【0200】
ニュートラルレンジ(Nレンジ)では、第4クラッチC4と第3ブレーキB3が締結される。
【0201】
Dレンジ1速は、第1クラッチC1と第4クラッチC4と第3ブレーキB3と第6ブレーキB6の締結により得られ、Dレンジ2速は、第1速での第4クラッチC4を解放し第2クラッチC2を締結することで得られ、Dレンジ3速は、第2速での第3,6ブレーキB3,B6を解放し第4クラッチC4を締結することで得られ、Dレンジ4速は、第3速での第1クラッチC1を解放し第5ブレーキB5を締結することで得られる。
【0202】
後退速は、第1クラッチC1と第4クラッチC4と第2ブレーキB2を締結することで得られる。
【0203】
第1速では両ワンウェイクラッチF2,F3が機械的に作動し、第2速では第3ワンウェイクラッチF3が機械的に作動し、後退速では第2ワンウェイクラッチF2が機械的に作動する。
【0204】
ここで、ギヤ比設定の一例として、第2遊星ギヤG2のギヤ比ρ2 =0.45(=ZS2/ZR2)、第3遊星ギヤG3のギヤ比ρ3 =0.55(=ZS3/ZR3)とした時、第1速=2.77、第2速=1.55、第3速=1.00、第4速=0.69、後退速=2.22のギヤ比が得られた。
【0205】
[OWC追加例]
上記前進5段例や前進4段例では、1−2速時や2−3速時でOWC変速を得るためにワンウェイクラッチF1,F2,F3の追加例を示したが、制御を簡単にするために、これらのOWC追加例にさらにワンウェイクラッチを追加したり取り除いたり、ワンウェイクラッチを入れてコースティング側でエンジンブレーキが効くようにブレーキを追加したり、さらにはワンウェイクラッチを入れるためにさらにワンウェイクラッチを追加したり、必要に応じて適宜決めることができる(図7)。
【0209】
[その他の変更例]
4段化については、5段時のスケルトンから第1遊星ギヤG1を取り除くことで説明してきたが、第1遊星ギヤG1はそのままにして第1クラッチC1を取り除くことでも実現できる。この辺りの事柄は適宜各種事情に応じて決めれば良いところである。
【0210】
次に、効果を説明する。
【0211】
参考例2では、構成要素の共用化を図りながら前進5段と前進4段の実現(一部の諸元変更は必要だが、第2遊星ギヤG2と第3遊星ギヤG3と多くのクラッチ・ブレーキ等の基本部分についての共用化)と、リングギヤ入力構成による小型軽量化の実現(前進5段での第5速を除く変速段でのリングギヤ入力)と、オーバドライブ時を含めて目標ギヤ比に近い値の実現(オーバドライブギヤ比0.8以下)と、を併せて達成する自動変速機用歯車変速装置を提供することができる。
【0212】
尚、トランスミッションケースやシャフト等のその他の部品に関しても、当初から4段部に第1遊星ギヤ部をアドオンするように考慮した設計をすることで共用化が可能となる。
【0213】
(実施の形態3)実施の形態3は、請求項3に記載の発明に対応する自動変速機用歯車変速装置である。
【0214】
[前進5段例]図24は前進5段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図であり、図24において、G1,G2,G3は遊星ギヤ、M1,M2は連結メンバ、C1,C2,C3,C4はクラッチ、B1,B2,B3はブレーキ、F1,F2はワンウェイクラッチ、INは入力軸(入力部材)、OUTは出力軸(出力部材)である。
【0215】
前記第1遊星ギヤG1は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、両ギヤS1,R1に噛み合うピニオンギヤを保持する第1キャリヤP1を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0216】
前記第2遊星ギヤG2は、第2サンギヤS2と、第2リングギヤR2と、両ギヤS2,R2に噛み合うピニオンギヤを保持する第2キャリヤP2を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0217】
前記第3遊星ギヤG3は、第3サンギヤS3と、第3リングギヤR3と、両ギヤS3,R3に噛み合うピニオンギヤを保持する第3キャリヤP3を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0218】
前記第1ブレーキB1は、第1サンギヤS1の回転を選択的に停止させる。そして、1−2変速をワンウェイクラッチ変速とするべく、この第1ブレーキB1と並列に第1ワンウェイクラッチF1が設けられている。
【0219】
前記第1キャリヤP1と第2サンギヤS2とは、第1連結メンバM1により一体的に連結されると共に、この第1連結メンバM1と入力軸INを選択的に連結させる第1クラッチC1が設けられている。
【0220】
前記第2クラッチC2は、第1リングギヤR1と入力軸INを選択的に連結させる。
【0221】
前記第2キャリヤP2と第3リングギヤR3とは、第2連結メンバM2により一体的に連結されると共に、この第2連結メンバM2の回転を選択的に停止させる第2ブレーキB2が設けられている。
【0222】
前記第3クラッチC3は、第1リングギヤR1と第2リングギヤR2を選択的に連結させる。
【0223】
前記第4クラッチC4は、第2リングギヤR2と第3キャリヤP3とを選択的に連結させる。そして、2−3変速をOWC変速とするべく、この第4クラッチC4と並列に第2ワンウェイクラッチF2が設けられている。
【0224】
前記第3ブレーキB3は、第3サンギヤS3の回転を選択的に停止させる。
【0225】
前記出力軸OUTは、第3キャリヤP3に連結される。
【0226】
前記各クラッチC1,C2,C3,C4及びブレーキB1,B2,B3には、各変速段にて締結圧や解放圧を作り出す図外の変速油圧制御装置(油圧制御タイプ,電子制御タイプ,油圧+電子制御タイプ)が接続されている。
【0227】
図25に示す締結作動表により、第1速,第2速,第3速,第4速と後退1,後退2の変速段にてリングギヤ入力を実現するべく第2クラッチC2を締結させる制御則を用い、オーバドライブ変速段を含む前進5段後退1段または前進5段後退2段の変速段を得る変速作用について説明する。
【0228】
ニュートラルレンジ(Nレンジ)では、第4クラッチC4と第1ブレーキB1が締結される。
【0229】
Dレンジ1速は、第2クラッチC2と第4クラッチC4と第1ブレーキB1と第3ブレーキB3の締結により得られ、Dレンジ2速は、第1速での第1ブレーキB1を解放し第1クラッチC1を締結することで得られ、Dレンジ3速は、第2速での第4クラッチC4を解放し第3クラッチC3を締結することで得られ、Dレンジ4速は、第3速での第3ブレーキB3を解放し第4クラッチC4を締結することで得られ、Dレンジ5速は、第4速での第2クラッチC2を解放し第1ブレーキB1を締結することで得られる。
【0230】
後退速1は、第2クラッチC2と第4クラッチC4と第1ブレーキB1と第2ブレーキB2を締結することで得られ、後退速2は、第1クラッチC1と第2クラッチC2と第4クラッチC4と第2ブレーキB2を締結することで得られる。
【0231】
第1速と後退速1では両ワンウェイクラッチF1,F2が機械的に作動し、第2速と後退速2では第2ワンウェイクラッチF2が機械的に作動する。
【0232】
ここで、ギヤ比設定の一例として、第1遊星ギヤG1のギヤ比ρ1 =0.45(=ZS1/ZR1)、第2遊星ギヤG2のギヤ比ρ2 =0.60(=ZS2/ZR2)、第3遊星ギヤG3のギヤ比ρ3 =0.50(=ZS3/ZR3)とした時、第1速=3.38、第2速=2.33、第3速=1.50、第4速=1.00、第5速=0.69、後退速1=2.42、後退速2=1.67のギヤ比が得られた。
【0233】
[前進4段例]図26は前進4段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図であり、図26において、G2,G3は遊星ギヤ、M2は連結メンバ、C1,C4,C5はクラッチ、B2,B3,B4,B5はブレーキ、F2,F3はワンウェイクラッチ、INは入力軸(入力部材)、OUTは出力軸(出力部材)である。
【0234】
この前進4段例は図24に示す前進5段例から第1遊星ギヤG1と第1ブレーキB1を廃止し、第2遊星ギヤG2及び第3遊星ギヤG3と第1ブレーキB1を除く変速要素C1,C4,B2,B3を活用して前進4段化を図った例である。
【0235】
前記第1クラッチC1は、入力軸INと第2サンギヤS2とを選択的に連結させる。
【0236】
前記第2キャリヤP2と第3リングギヤR3とは、第2連結メンバM2により一体的に連結されると共に、この第2連結メンバM2の回転を選択的に停止させる第2ブレーキB2が設けられている。
【0237】
前記第4クラッチC4は、第2リングギヤR2と第3キャリヤP3とを選択的に連結させる。そして、1−2変速をOWC変速とするべく、この第4クラッチC4と並列に第2ワンウェイクラッチF2が設けられている。
【0238】
前記第5クラッチC5は、入力軸INと第2リングギヤR2とを選択的に連結させる。
【0239】
前記第3ブレーキB3は、第3サンギヤS3の回転を選択的に停止させる。そして、2−3変速をOWC変速とするべく、この第3ブレーキB3と並列に第3ワンウェイクラッチF3及び第5ブレーキB5が設けられている。
【0240】
前記第4ブレーキB4は、第2サンギヤS2の回転を選択的に停止させる。
【0241】
前記出力軸OUTは、第3キャリヤP3に連結される。
【0242】
前記各クラッチC1,C4,C5及びブレーキB2,B3,B4,B5には、各変速段にて締結圧や解放圧を作り出す図外の変速油圧制御装置(油圧制御タイプ,電子制御タイプ,油圧+電子制御タイプ)が接続されている。
【0243】
図27に示す締結作動表により、前進4段後退1段の変速段を得る変速作用について説明する。
【0244】
ニュートラルレンジ(Nレンジ)では、第4クラッチC4と第3ブレーキB3が締結される。
【0245】
Dレンジ1速は、第1クラッチC1と第4クラッチC4と第3ブレーキB3と第5ブレーキB5の締結により得られ、Dレンジ2速は、第1速での第4クラッチC4を解放し第5クラッチC5を締結することで得られ、Dレンジ3速は、第2速での第3,5ブレーキB3,B5を解放し第4クラッチC4を締結することで得られ、Dレンジ4速は、第3速での第1クラッチC1を解放し第4ブレーキB4を締結することで得られる。
【0246】
後退速は、第1クラッチC1と第4クラッチC4と第2ブレーキB2を締結することで得られる。
【0247】
第1速では両ワンウェイクラッチF2,F3が機械的に作動し、第2速では第3ワンウェイクラッチF3が機械的に作動し、後退速では第2ワンウェイクラッチF2が機械的に作動する。
【0248】
ここで、ギヤ比設定の一例として、第2遊星ギヤG2のギヤ比ρ2 =0.45(=ZS2/ZR2)、第3遊星ギヤG3のギヤ比ρ3 =0.60(=ZS3/ZR3)とした時、第1速=2.93、第2速=1.60、第3速=1.00、第4速=0.69、後退速=2.22のギヤ比が得られた。
【0249】
[OWC追加例]
上記前進5段例や前進4段例では、1−2速時や2−3速時でOWC変速を得るためにワンウェイクラッチF1,F2,F3の追加例を示したが、制御を簡単にするために、これらのOWC追加例にさらにワンウェイクラッチを追加したり取り除いたり、ワンウェイクラッチを入れてコースティング側でエンジンブレーキが効くようにブレーキを追加したり、さらにはワンウェイクラッチを入れるためにさらにワンウェイクラッチを追加したり、必要に応じて適宜決めることができる(図7)。
【0250】
但し、請求項3に記載の構成を有していれば各遊星ギヤにおける要素同志の連結形態は、常時連結であってもクラッチ等の係合手段を介した選択的な連結であっても良い。
【0251】
[その他の変更例]
4段化については、5段時のスケルトンから第1遊星ギヤG1を取り除くことで説明してきたが、第1遊星ギヤG1はそのままにして第1クラッチC1を取り除くことでも実現できる。この辺りの事柄は適宜各種事情に応じて決めれば良いところである。
【0252】
次に、効果を説明する。
【0253】
実施の形態3では、構成要素の共用化を図りながら前進5段と前進4段の実現(一部の諸元変更は必要だが、第2遊星ギヤG2と第3遊星ギヤG3と多くのクラッチ・ブレーキ等の基本部分についての共用化)と、リングギヤ入力構成による小型軽量化の実現(前進5段での第5速を除く変速段でのリングギヤ入力)と、オーバドライブ時を含めて目標ギヤ比に近い値の実現(オーバドライブギヤ比0.8以下)と、を併せて達成する自動変速機用歯車変速装置を提供することができる。
【0254】
尚、トランスミッションケースやシャフト等のその他の部品に関しても、当初から4段部に第1遊星ギヤ部をアドオンするように考慮した設計をすることで共用化が可能となる。
【0255】
【発明の効果】
請求項1,2,3記載の自動変速機用歯車変速装置にあっては、シングルピニオン型の3組の遊星ギヤと、クラッチやブレーキによる変速要素と、前進5段を得る変速制御手段を備えた構成により、前進4段化する場合に構成要素の共用化を図りながら前進5段の実現と、少なくともアンダードライブ変速段でのリングギヤ入力構成による小型軽量化の実現と、第5速のオーバドライブ変速段を含めて目標ギヤ比に近い値の実現と、を併せて達成する自動変速機用歯車変速装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1の前進5段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図2】実施の形態1の前進5段例による自動変速機用歯車変速装置での各変速要素の締結作動表を示す図である。
【図3】実施の形態1の前進4段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図4】実施の形態1の前進4段例による自動変速機用歯車変速装置での各変速要素の締結作動表を示す図である。
【図5】実施の形態1の前進5段のレイアウト変更例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図6】実施の形態1の前進4段のレイアウト変更例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図7】実施の形態1の自動変速機用歯車変速装置のOWC追加構成とする時のブレーキ・クラッチについての具体例を示す図である。
【図8】実施の形態2の前進5段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図9】実施の形態2の前進5段例による自動変速機用歯車変速装置での各変速要素の締結作動表を示す図である。
【図10】実施の形態2の前進4段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図11】実施の形態2の前進4段例による自動変速機用歯車変速装置での各変速要素の締結作動表を示す図である。
【図12】実施の形態2の前進5段のレイアウト変更例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図13】実施の形態2の前進4段のレイアウト変更例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図14】参考例1の前進5段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図15】参考例1の前進5段例による自動変速機用歯車変速装置での各変速要素の締結作動表を示す図である。
【図16】参考例1の前進4段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図17】参考例1の前進4段例による自動変速機用歯車変速装置での各変速要素の締結作動表を示す図である。
【図18】参考例1の前進5段での第1クラッチの設置位置変更例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図19】参考例1の前進5段での第1クラッチの設置位置変更例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図20】参考例2の前進5段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図21】参考例2の前進5段例による自動変速機用歯車変速装置での各変速要素の締結作動表を示す図である。
【図22】参考例2の前進4段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図23】参考例2の前進4段例による自動変速機用歯車変速装置での各変速要素の締結作動表を示す図である。
【図24】実施の形態3の前進5段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図25】実施の形態3の前進5段例による自動変速機用歯車変速装置での各変速要素の締結作動表を示す図である。
【図26】実施の形態3の前進4段例による自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図27】実施の形態3の前進4段例による自動変速機用歯車変速装置での各変速要素の締結作動表を示す図である。
【図28】従来例1の自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図29】従来例1の自動変速機用歯車変速装置での各変速要素の締結作動表を示す図である。
【図30】従来例2の自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図31】従来例2の自動変速機用歯車変速装置での各変速要素の締結作動表を示す図である。
【図32】従来例3の自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図33】従来例3の自動変速機用歯車変速装置での各変速要素の締結作動表を示す図である。
【符号の説明】
G1 第1遊星ギヤ
S1 第1サンギヤ
P1 第1キャリヤ
R1 第1リングギヤ
G2 第2遊星ギヤ
S2 第2サンギヤ
P2 第2キャリヤ
R2 第2リングギヤ
G3 第3遊星ギヤ
S3 第3サンギヤ
P3 第3キャリヤ
R3 第3リングギヤ
M1 第1連結メンバ
M2 第2連結メンバ
C1 第1クラッチ
C2 第2クラッチ
C3 第3クラッチ
C4 第4クラッチ
C5 第5クラッチ
B1 第1ブレーキ
B2 第2ブレーキ
B3 第3ブレーキ
B4 第4ブレーキ
B5 第5ブレーキ
B6 第6ブレーキ
IN 入力軸
OUT 出力軸
F1 第1ワンウェイクラッチ
F2 第2ワンウェイクラッチ
F3 第3ワンウェイクラッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a gear transmission for an automatic transmission that can realize five forward speeds by three sets of single-pinion type planetary gears, and can realize four forward speeds by removing one set of planetary gears and sharing most of the speed change elements. Belongs to the technical field.
[0002]
[Prior art]
As conventional gear transmissions for automatic transmissions, devices listed below are known.
[0003]
(1) 3N71B / 4N71B type automatic transmission28As shown in Fig. 2, two sets of single pinion type planetary gears achieve three forward speeds, and a single pinion type planetary gear is added on the input side of two sets of planetary gears to achieve four forward stages.29As shown in the table, the single-pinion type planetary gear having the same gear ratio is used to achieve the forward four-speed reverse one-speed gear stage including the fourth overdrive speed.
[0004]
(2) Automatic transmission described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-4478.30As shown in Fig. 3, three sets of single pinion type planetary gears are combined with a total of eight clutch / brake, one-way clutch and other engagement / release elements.31As shown in the fastening operation table, the forward shift stage including the fifth speed of overdrive and the reverse stage of two reverse stages are achieved. Note that the gear ratio of the three sets of planetary gears is different between the 330 type and the 580 type.
[0005]
(3) Automatic transmission described in JP-A-1-24285432As shown in Fig. 4, four forward stages are realized by two sets of single pinion type planetary gears, and a single pinion type planetary gear is added on the output side of the two sets of planetary gears to achieve five forward stages.33As shown in the engagement operation table, the forward shift stage including the fifth forward speed and the reverse stage including the fifth speed of the overdrive is achieved by a high degree of freedom in setting the gear ratio.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, each of the above-mentioned conventional devices has advantages and problems as listed below.
[0007]
(1) Figure28In the first conventional example shown in FIG. 3, since considerable components are shared by the forward 3 stages and the 4 stages in order to achieve the three forward stages and the four forward stages, a considerable economic effect can be obtained when manufacturing on an actual production line. The big, especially the figure28This is very effective in sharing at the basic stage of design as shown in the skeleton diagram.
[0008]
However, this first conventional example realizes three forward stages by two sets of single pinion planetary gears, and adds a single pinion planetary gear to the input side of the two sets of planetary gears to achieve four forward stages. In this way, it is not possible to meet the demand for a five-stage forward drive for high driving performance.
[0009]
(2) Figure30The second conventional example shown in FIG. 5 can realize five forward speeds by three sets of single pinion type planetary gears.
[0010]
However, a combination of three single pinion type planetary gears and a total of eight engagement / release elements dedicated to the five forward speeds, the four forward speeds are realized by eliminating one planetary gear. Can not.
[0011]
In addition, if the gear ratio is not less than 0.8 at the fifth speed of overdrive and the gear ratio is forcibly set to less than 0.8 at the fifth speed, for example, the gear ratio at the time of reverse is not suitable. There is nothing that is practically suitable, for example, or the gear ratio between gears is not suitable.
[0012]
That is, the target gear ratio varies depending on the vehicle on which the target gear ratio is mounted. Therefore, if it cannot cope with this, it is not adopted, and the degree of freedom in setting the gear ratio is particularly important as one element of attractive product competitiveness. The normal overdrive gear ratio is generally around 0.7 in the industry, and the fact that the 5th gear ratio cannot achieve 0.7 is fatal for marketing to many vehicle manufacturers. It becomes.
[0013]
(3) Figure32The third conventional example shown in FIG. 3 realizes a skeleton having a common forward 4th / 5th stage and a high degree of freedom in gear ratio.
[0014]
However, since the input member is always connected to the sun gear and power is input, the planetary gear is increased in size, and it cannot be achieved whether the automatic transmission is small or light.
[0015]
In other words, the ring gear is the best input to the planetary gear, and the sun gear is the worst. This is because, under the same driving load condition, the required strength of the gear ratio is determined in relation to the distance between the sun gear whose power is close to the rotation center and the ring gear far from the rotation center, and the ring gear input is far more advantageous. It is. Therefore, in the case of sun gear input, it is necessary to increase the gear tooth surface strength than in the case of ring gear input, and the sun gear outer diameter is increased. In the end, the entire planetary gear must be large. This is especially a problem when the gear ratio at the first speed and reverse is large.
[0016]
As mentioned above, each of the three known technologies introduced here has disadvantages, and studies were conducted to create a solution that can solve these problems. It goes without saying that creating this from many constraints is extremely difficult because of the gist of enormous man-hours and know-how. In other words, the important constraints are
1) Achieving 5 forward speeds with 3 sets of single pinion planetary gears and 4 forward speeds by removing 1 set of planetary gears.
[0017]
2) Although it is desirable for all of the four forward speeds and the five forward speeds, it is a ring gear input at least at the time of underdrive and reverse at the five forward speeds, and it is easy to achieve a reduction in size and weight.
[0018]
3) A value close to the target gear ratio including overdrive can be achieved.
[0019]
It is in.
[0020]
In consideration of these, the improvement study was advanced and the one suitable for practical use was created. The problem to be solved by the present invention is to realize the five forward stages and the four forward stages while sharing the components. Another object of the present invention is to provide a gear transmission for an automatic transmission that can achieve a reduction in size and weight by a ring gear input configuration and a value close to a target gear ratio including overdrive. .
[0021]
[Means for Solving the Problems]
(Solution 1)
A gear transmission for an automatic transmission according to Solution 1 (Claim 1) of the above-described problem, a single pinion type first planetary gear having a first sun gear, a first ring gear, and a first carrier;
A single pinion type second planetary gear having a second sun gear, a second ring gear, and a second carrier;
A single pinion type third planetary gear having a third sun gear, a third ring gear, and a third carrier;
A first brake for selectively stopping rotation of the first sun gear;
A second brake for integrally connecting the first carrier and the second ring gear by a first connecting member and selectively stopping rotation of the first connecting member;
An input member integrally connected to the first ring gear;
A first clutch for selectively connecting the input member and the first connecting member;
A third brake for integrally connecting the second carrier and the third ring gear by a second connecting member, and selectively stopping rotation of the second connecting member;
A second clutch for selectively connecting the input member and the second connecting member;
A third clutch for selectively connecting the second sun gear and the third sun gear;
A fourth brake for selectively stopping the rotation of the third sun gear;
An output member coupled to the third carrier;
When the third clutch, the first brake, and the fourth brake are engaged, the first speed gear stage is established, and when the first clutch, the third clutch, and the fourth brake are engaged, the second speed gear stage, A third gear is established when one clutch, the second clutch, and the fourth brake are engaged, and a fourth gear is established when the first clutch, the second clutch, and the third clutch are engaged, and the second clutch. And engagement of the third clutch and the second brakeAnd release of other clutches and brakesThe reverse gear is at least one of the fifth gear, the engagement between the third clutch and the first brake and the third brake, or the engagement between the first clutch, the third clutch and the third brake. Shift control means for obtaining a stage;
It is characterized by having.
[0023]
(Solutions2) Solution to the above problem2(Claims2) Is a single pinion type first planetary gear having a first sun gear, a first ring gear and a first carrier, and a single pinion type second planetary gear having a second sun gear, a second ring gear and a second carrier; A single pinion type third planetary gear having a third sun gear, a third ring gear, and a third carrier;SaidA first brake for selectively stopping rotation of the first sun gear;SaidWith the first carrierSaidThe second ring gear is connected integrally with the first connecting member,TheA first clutch for selectively connecting the first connecting member and the input member;SaidInput member andSaidA second clutch for selectively connecting the first ring gear;SaidWith the second carrierSaidThe third ring gear is connected integrally with the second connecting member, andTheA second brake for selectively stopping rotation of the second connecting member;SaidWith the first ring gearSaidA third clutch for selectively connecting the second connecting member;SaidWith the second sun gearSaidA fourth clutch for selectively connecting the third sun gear;SaidA third brake for selectively stopping the rotation of the third sun gear;SaidAn output member coupled to the third carrier;When the second clutch, the fourth clutch, the first brake, and the third brake are engaged, the first speed gear stage, the first clutch, the second clutch, the fourth clutch, and the third brake When engaged, the second gear is engaged, and when the first clutch, the second clutch, the third clutch, and the third brake are engaged, the third gear, the first clutch, the second clutch, and the third are engaged. When the clutch and the fourth clutch are engaged, a fourth speed is established, and when the first clutch, the third clutch, the fourth clutch, and the first brake are engaged, a fifth speed is established, and the second clutch is provided. A reverse gear is set at least one of engagement of the fourth clutch, the first brake, and the second brake, or engagement of the first clutch, the second clutch, the fourth clutch, and the second brake. ThatShift control means.
[0029]
(Solution 3)
Means for solving the above problem 3 (Claim 3) is a single pinion type first planetary gear having a first sun gear, a first ring gear, and a first carrier;
A single pinion type second planetary gear having a second sun gear, a second ring gear, and a second carrier;
A single pinion type third planetary gear having a third sun gear, a third ring gear, and a third carrier;
A first brake for selectively stopping rotation of the first sun gear;
A first clutch for integrally connecting the first carrier and the second sun gear by a first connecting member, and selectively connecting the first connecting member and the input member;
A second clutch for selectively connecting the first ring gear and the input member;
A second brake for integrally connecting the second carrier and the third ring gear by a second connecting member and selectively stopping rotation of the second connecting member;
A third clutch for selectively connecting the first ring gear and the second ring gear or the third carrier;
A fourth clutch for selectively connecting the second ring gear and the third carrier or the first ring gear;
A third brake for selectively stopping the rotation of the third sun gear;
An output member coupled to the third carrier;
By engaging the second clutch, the fourth clutch, the first brake, and the third brake, the first gear, and by engaging the first clutch, the second clutch, the fourth clutch, and the third brake. The second speed gear stage, the first clutch, the second clutch, the third clutch, and the third brake are engaged, and the third speed gear stage, the first clutch, the second clutch, the third clutch, and the When the fourth clutch is engaged, the fourth speed gear stage is established, and when the first clutch, the third clutch, the fourth clutch, and the first brake are engaged, the fifth speed gear stage, the second clutch, and the fourth clutch are provided. A reverse gear stage at least one of engagement of the first brake and the second brake or engagement of the first clutch, the second clutch, the fourth clutch, and the second brake.Shift control means for obtaining
It is characterized by having.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
[0032]
[Example of 5 steps forward]
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to an example of five forward gears. In FIG. 1, G1, G2, G3 are planetary gears, M1, M2 are connecting members, C1, C2, C3 are clutches, B1, B2, B3, B4 and B5 are brakes, F1 and F2 are one-way clutches, IN is an input shaft (input member), and OUT is an output shaft (output member).
[0033]
The first planetary gear G1 is a single pinion type planetary gear having a first sun gear S1, a first ring gear R1, and a first carrier P1 that holds a pinion gear that meshes with both gears S1 and R1.
[0034]
The second planetary gear G2 is a single pinion type planetary gear having a second sun gear S2, a second ring gear R2, and a second carrier P2 holding a pinion gear meshing with both the gears S2 and R2.
[0035]
The third planetary gear G3 is a single pinion type planetary gear having a third sun gear S3, a third ring gear R3, and a third carrier P3 holding a pinion gear meshing with both the gears S3 and R3.
[0036]
The first brake B1 selectively stops the rotation of the first sun gear S1. A fifth brake B5 and a first one-way clutch F1 are provided in parallel with the first brake B1 so that the 1-2 shift is a one-way clutch shift (hereinafter referred to as OWC shift).
[0037]
The first carrier P1 and the second ring gear R2 are integrally connected by a first connecting member M1, and a second brake B2 for selectively stopping the rotation of the first connecting member M1 is provided. .
[0038]
The input shaft IN is integrally connected to the first ring gear R1.
[0039]
The first clutch C1 selectively connects the input shaft IN and the first connecting member M1.
[0040]
The second carrier P2 and the third ring gear R3 are integrally connected by a second connecting member M2, and a third brake B3 for selectively stopping the rotation of the second connecting member M2 is provided. .
[0041]
The second clutch C2 selectively connects the input shaft IN and the second connecting member M2.
[0042]
The third clutch C3 selectively connects the second sun gear S2 and the third sun gear S3. A second one-way clutch F2 is provided in parallel with the third clutch C3 so that the 2-3 shift is an OWC shift.
[0043]
The fourth brake B4 selectively stops the rotation of the third sun gear S3.
[0044]
The output shaft OUT is connected to the third carrier P3.
[0045]
Each of the clutches C1, C2, C3 and the brakes B1, B2, B3, B4, B5 has an unillustrated shift hydraulic control device (hydraulic control type, electronic control type, Hydraulic + electronic control type) is connected.
[0046]
A shift operation for obtaining a shift stage of five forward steps, one reverse step, or five forward steps and two reverse steps including an overdrive shift step will be described with reference to the engagement operation table shown in FIG.
[0047]
In the neutral range (N range), the third clutch C3 and the first brake B1 are engaged.
[0048]
The first speed in the D range is obtained by engaging the third clutch C3, the first brake B1, the fourth brake B4, and the fifth brake B5, and the second speed in the D range is the first, fifth brake B1, It is obtained by releasing B5 and engaging the first clutch C1, and the D range third speed is obtained by releasing the third clutch C3 at the second speed and engaging the second clutch C2, and the D range fourth speed. Is obtained by releasing the fourth brake B4 at the third speed and engaging the third clutch C3, and the fifth speed in the D range releases the first clutch C1 at the fourth speed and engages the second brake B2. It is obtained by doing.
[0049]
The
[0050]
Both the one-way clutches F1 and F2 are mechanically operated at the first speed and the
[0051]
Here, as an example of the gear ratio setting, the gear ratio ρ of the first planetary gear G11 = 0.50 (= ZS1/ ZR1), Gear ratio ρ of second planetary gear G22 = 0.60 (= ZS2/ ZR2), Gear ratio ρ of third planetary gear G3Three = 0.40 (= ZS3/ ZR3), 1st speed = 3.36, 2nd speed = 2.24, 3rd speed = 1.40, 4th speed = 1.00, 5th speed = 0.68,
[0052]
[Example of 4 forward stages]
FIG. 3 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to a forward four-stage example. In FIG. 3, G2 and G3 are planetary gears, M2 is a connecting member, C1, C2, C3 are clutches, B2, B3, B4 and B6 are brakes, F2 and F3 are one-way clutches, IN is an input shaft (input member), and OUT is an output shaft (output member).
[0053]
This forward four-stage example eliminates the first planetary gear G1 and the first brake B1 from the forward five-stage example shown in FIG. 1, and excludes the second planetary gear G2, the third planetary gear G3, and the first brake B1. , C2, C3, B2, B3, and B4 are examples in which four forward stages are achieved.
[0054]
The first clutch C1 selectively connects the input shaft IN and the second ring gear R2.
[0055]
The second carrier P2 and the third ring gear R3 are integrally connected by a second connecting member M2, and a third brake B3 for selectively stopping the rotation of the second connecting member M2 is provided. .
[0056]
The second clutch C2 selectively connects the input shaft IN and the second connecting member M2.
[0057]
The third clutch C3 selectively connects the second sun gear S2 and the third sun gear S3. A second one-way clutch F2 is provided in parallel with the third clutch C3 so that the 1-2 shift is an OWC shift.
[0058]
The fourth brake B4 selectively stops the rotation of the third sun gear S3. A third one-way clutch F3 and a sixth brake B6 are provided in parallel with the fourth brake B4 so that the 2-3 shift is an OWC shift.
[0059]
The output shaft OUT is connected to the third carrier P3.
[0060]
The clutches C1, C2, C3 and the brakes B2, B3, B4, B6 are provided with a shift hydraulic pressure control device (hydraulic control type, electronic control type, hydraulic pressure +) that generates an engagement pressure and a release pressure at each shift speed. Electronic control type) is connected.
[0061]
According to the engagement operation table shown in FIG. 4, the control law for engaging the first clutch C <b> 1 to realize the ring gear input at the first, second, third and reverse gears is used, and the forward four-
[0062]
In the neutral range (N range), the third clutch C3 and the fourth brake B4 are engaged.
[0063]
The D range first speed is obtained by engaging the first clutch C1, the third clutch C3, the fourth brake B4, and the sixth brake B6, and the D range second speed releases the third clutch C3 at the first speed and releases the third clutch C3. 2 range C-3 is obtained by releasing the 4th and 6th brakes B4, B6 at the 2nd speed and engaging the 3rd clutch C3. This is obtained by releasing the first clutch C1 at the third speed and engaging the second brake B2.
[0064]
The reverse speed is obtained by engaging the first clutch C1, the third clutch C3, and the third brake B3.
[0065]
At the first speed, the one-way clutches F2 and F3 are mechanically operated, at the second speed, the third one-way clutch F3 is mechanically operated, and at the reverse speed, the second one-way clutch F2 is mechanically operated.
[0066]
Here, as an example of the gear ratio setting, the gear ratio ρ of the second planetary gear G22 = 0.70 (= ZS2/ ZR2), Gear ratio ρ of third planetary gear G3Three = 0.50 (= ZS3/ ZR3), The gear ratios of 1st speed = 2.55, 2nd speed = 1.50, 3rd speed = 1.00, 4th speed = 0.68, reverse speed = 2.10 were obtained. .
[0067]
[Layout change example]
FIG. 5 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to a layout change example of five forward speeds, and FIG. 6 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to a layout change example of four forward speeds.
[0068]
In this layout change example, the second planetary gear G2 and the third planetary gear G3 are interchanged in the forward five-stage example of FIG. 1 and the forward four-stage example of FIG. B3 and B4 are arranged outside the second planetary gear G2 to facilitate the layout design and oil path design of the transmission mechanism.
[0069]
[Example of adding OWC]
In the above examples of the fifth forward speed and the fourth forward speed example, additional examples of the one-way clutches F1, F2, and F3 have been shown in order to obtain the OWC shift at the first speed or the second speed, but the control is simplified. Therefore, additional one-way clutches can be added to or removed from these OWC addition examples, one-way clutches can be added and brakes can be added to enable engine braking on the coasting side, and one-way clutches can be added to add one-way clutches. A clutch can be added or determined as needed (FIG. 7).
[0070]
However, claims1As long as it has the structure described in (1), the connection form of the elements in each planetary gear may be always connected or selectively connected via an engaging means such as a clutch.
[0073]
[Other changes]
Rather than selectively connecting the first carrier P1 of the first planetary gear G1 and the input shaft IN via the first clutch C1, even if the input shaft IN and the first sun gear S1 are selectively connected, The same effect as that of the first aspect of the invention can be obtained. However, in general, it is determined that the connection method described in
[0074]
The four-stage operation has been described by removing the first planetary gear G1 from the skeleton at the fifth stage, but can also be realized by removing the first brake B1 while leaving the first planetary gear G1 as it is. This matter can be determined according to various circumstances as appropriate.
[0075]
Next, the effect will be described.
[0076]
In the first embodiment, the forward five stages and the four forward stages are realized while sharing the constituent elements (although some specifications need to be changed, the second planetary gear G2, the third planetary gear G3, and many clutches / Sharing of basic parts such as brakes) and realization of small size and light weight by ring gear input configuration (ring gear input at all speeds in forward 5 speeds and gear speeds except 4th speed in
[0077]
In addition, other parts such as a transmission case and a shaft can be shared by designing the first planetary gear part to be added on to the four-stage part from the beginning.
[0078]
(Embodiment 2)
[0079]
[Example of 5 steps forward]8FIG. 5 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to an example of five forward speeds.8, G1, G2, G3 are planetary gears, M1, M2 are connecting members, C1, C2, C3, C4 are clutches, B1, B2, B3 are brakes, F1, F2 are one-way clutches, and IN is an input shaft (input member). ), OUT is an output shaft (output member).
[0080]
The first planetary gear G1 is a single pinion type planetary gear having a first sun gear S1, a first ring gear R1, and a first carrier P1 that holds a pinion gear that meshes with both gears S1 and R1.
[0081]
The second planetary gear G2 is a single pinion type planetary gear having a second sun gear S2, a second ring gear R2, and a second carrier P2 holding a pinion gear meshing with both the gears S2 and R2.
[0082]
The third planetary gear G3 is a single pinion type planetary gear having a third sun gear S3, a third ring gear R3, and a third carrier P3 holding a pinion gear meshing with both the gears S3 and R3.
[0083]
The first brake B1 selectively stops the rotation of the first sun gear S1. A fifth brake B5 and a first one-way clutch F1 are provided in parallel with the first brake B1 so that the 1-2 shift is a one-way clutch shift (hereinafter referred to as OWC shift).
[0084]
The first carrier P1 and the second ring gear R2 are integrally connected by a first connecting member M1, and a first clutch C1 for selectively connecting the first connecting member M1 and the input shaft IN is provided. ing.
[0085]
The second clutch C2 selectively connects the input shaft IN and the first ring gear R1.
[0086]
The second carrier P2 and the third ring gear R3 are integrally connected by a second connecting member M2, and a second brake B2 for selectively stopping the rotation of the second connecting member M2 is provided.
[0087]
The third clutch C3 selectively connects the first ring gear R1 and the second connecting member M2.
[0088]
The fourth clutch C4 selectively connects the second sun gear S2 and the third sun gear S3. A second one-way clutch F2 is provided in parallel with the fourth clutch C4 so that the 2-3 shift is an OWC shift.
[0089]
The third brake B3 selectively stops the rotation of the third sun gear S3.
[0090]
The output shaft OUT is connected to the third carrier P3.
[0091]
The clutches C1, C2, C3, and C4 and the brakes B1, B2, and B3 have a shift hydraulic pressure control device (hydraulic control type, electronic control type, hydraulic pressure +) that generates an engagement pressure and a release pressure at each shift speed. Electronic control type) is connected.
[0092]
Figure9Using the control law for engaging the second clutch C2 in order to realize the ring gear input at the first speed, second speed, third speed, fourth speed and reverse 1 and reverse 2 shift speeds according to the engagement operation table shown in FIG. Next, a description will be given of a shift operation for obtaining a shift stage of five forward steps, one reverse step, or five forward steps and two reverse steps including an overdrive shift step.
[0093]
In the neutral range (N range), the fourth clutch C4 and the first brake B1 are engaged.
[0094]
The D range first speed is obtained by engaging the second clutch C2, the fourth clutch C4, the first brake B1 and the third brake B3. The D range second speed releases the first brake B1 at the first speed and releases the first brake B1. It is obtained by engaging 1 clutch C1, and D range 3rd speed is obtained by releasing 4th clutch C4 in 2nd speed and engaging 3rd clutch C3, D range 4th speed is 3rd speed Is obtained by releasing the third brake B3 and engaging the fourth clutch C4, and the D range 5th speed is obtained by releasing the second clutch C2 at the 4th speed and engaging the first brake B1. .
[0095]
The
[0096]
Both the one-way clutches F1 and F2 are mechanically operated at the first speed and the
[0097]
Here, as an example of the gear ratio setting, the gear ratio ρ of the first planetary gear G11 = 0.30 (= ZS1/ ZR1), Gear ratio ρ of second planetary gear G22 = 0.70 (= ZS2/ ZR2), Gear ratio ρ of third planetary gear G3Three = 0.50 (= ZS3/ ZR3), 1st speed = 3.32, 2nd speed = 2.55, 3rd speed = 1.50, 4th speed = 1.00, 5th speed = 0.69,
[0098]
[Example of 4 forward stages]10FIG. 3 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to an example of four forward stages.10, G2 and G3 are planetary gears, M2 is a connecting member, C1, C2 and C4 are clutches, B2, B3, B4 and B5 are brakes, F2 and F3 are one-way clutches, IN is an input shaft (input member), and OUT is An output shaft (output member).
[0099]
This forward four-stage example is shown in the figure8The first planetary gear G1, the first brake B1, and the third clutch C3 are abolished, and the second planetary gear G2, the third planetary gear G3, and the transmission elements C1, C2, C4, B2, and B3 are removed from the five forward speed examples shown in FIG. This is an example of utilizing four steps forward.
[0100]
The first clutch C1 selectively connects the input shaft IN and the second ring gear R2.
[0101]
The second carrier P2 and the third ring gear R3 are integrally connected by a second connecting member M2, and a second brake B2 for selectively stopping the rotation of the second connecting member M2 is provided. .
[0102]
The second clutch C2 selectively connects the input shaft IN and the second connecting member M2.
[0103]
The fourth clutch C4 selectively connects the second sun gear S2 and the third sun gear S3. A second one-way clutch F2 is provided in parallel with the third clutch C3 so that the 1-2 shift is an OWC shift.
[0104]
The third brake B3 selectively stops the rotation of the third sun gear S3. A third one-way clutch F3 and a fifth brake B5 are provided in parallel with the third brake B3 so that the 2-3 shift is an OWC shift.
[0105]
The fourth brake B4 selectively stops the rotation of the third ring gear R3.
The output shaft OUT is connected to the third carrier P3.
[0106]
The clutches C1, C2, C4 and the brakes B2, B3, B4, B5 have a transmission hydraulic pressure control device (hydraulic control type, electronic control type, hydraulic pressure +) that generates an engagement pressure and a release pressure at each gear stage. Electronic control type) is connected.
[0107]
Figure11By using a control law for engaging the first clutch C1 in order to realize the ring gear input at the first, second, third and reverse gears according to the engagement operation table shown in FIG. The shift operation for obtaining the shift stage will be described.
[0108]
In the neutral range (N range), the fourth clutch C4 and the third brake B3 are engaged.
[0109]
The D range first speed is obtained by engaging the first clutch C1, the fourth clutch C4, the third brake B3, and the fifth brake B5, and the D range second speed releases the fourth clutch C4 at the first speed and releases the fourth clutch C4. 2 range C-3 is obtained by releasing the 3rd and 5th brakes B3 and B5 at the 2nd speed and engaging the 4th clutch C4. This is obtained by releasing the first clutch C1 at the third speed and engaging the fourth brake B4.
[0110]
The reverse speed is obtained by engaging the first clutch C1, the fourth clutch C4, and the second brake B2.
[0111]
At the first speed, the one-way clutches F2 and F3 are mechanically operated, at the second speed, the third one-way clutch F3 is mechanically operated, and at the reverse speed, the second one-way clutch F2 is mechanically operated.
[0112]
Here, as an example of the gear ratio setting, the gear ratio ρ of the second planetary gear G22 = 0.70 (= ZS2/ ZR2), Gear ratio ρ of third planetary gear G3Three = 0.50 (= ZS3/ ZR3), The gear ratios of 1st speed = 2.55, 2nd speed = 1.50, 3rd speed = 1.00, 4th speed = 0.68, reverse speed = 2.10 were obtained. .
[0113]
[Layout change example]12FIG. 5 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to a layout change example of five forward speeds.13These are the skeleton figures which show the gear transmission for automatic transmissions by the layout change example of 4 steps | paragraphs of advance.
[0114]
This layout change example8Figure and example of 5 steps forward10The second planetary gear G2 and the third planetary gear G3 are exchanged in the forward four-stage example, and thereby the second and third brakes B2 and B3 are arranged outside the second planetary gear G2 to change the speed. It facilitates mechanism layout design and oil passage design.
[0115]
[Example of adding OWC]
In the above examples of the fifth forward speed and the fourth forward speed example, additional examples of the one-way clutches F1, F2, and F3 have been shown in order to obtain the OWC shift at the first speed or the second speed, but the control is simplified. Therefore, additional one-way clutches can be added to or removed from these OWC addition examples, one-way clutches can be added and brakes can be added to enable engine braking on the coasting side, and one-way clutches can be added to add one-way clutches. A clutch can be added or determined as needed (FIG. 7).
[0116]
However, claims2As long as it has the structure described in (1), the connection form of the elements in each planetary gear may be always connected or selectively connected via an engaging means such as a clutch.
[0119]
[Other changes]
The four-stage operation has been described by removing the first planetary gear G1 from the skeleton at the fifth stage, but the first planetary gear G1 is left as it is and the first clutch C1 is removed, and the input shaft IN and the first carrier P1 are removed. It can also be realized by connecting these together. This matter can be determined according to various circumstances as appropriate.
[0120]
Next, the effect will be described.
[0121]
In the second embodiment, the forward five stages and the four forward stages are realized while sharing the components (although some specifications need to be changed, the second planetary gear G2, the third planetary gear G3, and many clutches / Realization of small size and light weight by the ring gear input configuration (sharing for basic parts such as brakes) (ring gears at gear speeds excluding 5th speed at 5 forward speeds and 4th speeds at 4 forward speeds) It is possible to provide a gear transmission for an automatic transmission that achieves both (input) and realization of a value close to the target gear ratio including overdrive (overdrive gear ratio of 0.8 or less).
[0122]
In addition, other parts such as a transmission case and a shaft can be shared by designing the first planetary gear part to be added on to the four-stage part from the beginning.
[0123]
(Reference example 1)Reference Example 1 will be described.
[0124]
[Example of 5 steps forward]14FIG. 5 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to an example of five forward speeds.14G1, G2, G3 are planetary gears, M1, M2 are connecting members, C1, C2, C3 are clutches, B1, B2, B3, B4, B5 are brakes, F1, F2 are one-way clutches, and IN is an input shaft ( Input member), OUT is an output shaft (output member).
[0125]
The first planetary gear G1 is a single pinion type planetary gear having a first sun gear S1, a first ring gear R1, and a first carrier P1 that holds a pinion gear that meshes with both gears S1 and R1.
[0126]
The second planetary gear G2 is a single pinion type planetary gear having a second sun gear S2, a second ring gear R2, and a second carrier P2 holding a pinion gear meshing with both the gears S2 and R2.
[0127]
The third planetary gear G3 is a single pinion type planetary gear having a third sun gear S3, a third ring gear R3, and a third carrier P3 holding a pinion gear meshing with both the gears S3 and R3.
[0128]
The first brake B1 selectively stops the rotation of the first sun gear S1. A fifth brake B5 and a first one-way clutch F1 are provided in parallel with the first brake B1 so that the 1-2 shift is a one-way clutch shift (hereinafter referred to as OWC shift).
[0129]
The first carrier P1 and the second sun gear S2 are integrally connected by a first connecting member M1, and a second brake B2 for selectively stopping the rotation of the first connecting member M1 is provided. .
[0130]
The input shaft IN is integrally connected to the first ring gear R1.
[0131]
The first clutch C1 selectively connects the input shaft IN and the first connecting member M1.
[0132]
The second carrier P2 and the third ring gear R3 are integrally connected by a second connecting member M2, and a third brake B3 for selectively stopping the rotation of the second connecting member M2 is provided. .
[0133]
The second clutch C2 selectively connects the input shaft IN and the second connecting member M2.
[0134]
The third clutch C3 selectively connects the second ring gear R2 and the third carrier P3. A second one-way clutch F2 is provided in parallel with the third clutch C3 so that the 2-3 shift is an OWC shift.
[0135]
The fourth brake B4 selectively stops the rotation of the third sun gear S3.
[0136]
The output shaft OUT is connected to the third carrier P3.
[0137]
Each of the clutches C1, C2, C3 and the brakes B1, B2, B3, B4, B5 has an unillustrated shift hydraulic control device (hydraulic control type, electronic control type, Hydraulic + electronic control type) is connected.
[0138]
Figure19A shifting operation for obtaining a shift stage of 5 forwards, 1 reverse, or 5 forwards, 2 reverses including the overdrive shift stage will be described with reference to the engagement operation table shown in FIG.
[0139]
In the neutral range (N range), the third clutch C3 and the first brake B1 are engaged.
[0140]
The first speed in the D range is obtained by engaging the third clutch C3, the first brake B1, the fourth brake B4, and the fifth brake B5, and the second speed in the D range is the first, fifth brake B1, It is obtained by releasing B5 and engaging the first clutch C1, and the D range third speed is obtained by releasing the third clutch C3 at the second speed and engaging the second clutch C2, and the D range fourth speed. Is obtained by releasing the fourth brake B4 at the third speed and engaging the third clutch C3, and the fifth speed in the D range releases the first clutch C1 at the fourth speed and engages the second brake B2. It is obtained by doing.
[0141]
The
[0142]
Both the one-way clutches F1 and F2 are mechanically operated at the first speed and the
[0143]
Here, as an example of the gear ratio setting, the gear ratio ρ of the first planetary gear G11 = 0.50 (= ZS1/ ZR1), Gear ratio ρ of second planetary gear G22 = 0.45 (= ZS2/ ZR2), Gear ratio ρ of third planetary gear G3Three = 0.40 (= ZS3/ ZR3), 1st speed = 3.43, 2nd speed = 2.29, 3rd speed = 1.40, 4th speed = 1.00, 5th speed = 0.69,
[0144]
[Example of 4 forward stages]16FIG. 3 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to an example of four forward stages.16, G2 and G3 are planetary gears, M2 is a connecting member, C1, C2 and C3 are clutches, B2, B3, B4 and B6 are brakes, F2 and F3 are one-way clutches, IN is an input shaft (input member), and OUT is An output shaft (output member).
[0145]
This forward four-stage example eliminates the first planetary gear G1 and the first brake B1 from the forward five-stage example shown in FIG. 1, and excludes the second planetary gear G2, the third planetary gear G3, and the first brake B1. , C2, C3, B2, B3, and B4 are examples in which four forward stages are achieved.
[0146]
The second brake B2 selectively stops the rotation of the second sun gear S2.
[0147]
The first clutch C1 selectively connects the second sun gear S2 and the input shaft IN.
[0148]
The second carrier P2 and the third ring gear R3 are integrally connected by a second connecting member M2, and a third brake B3 for selectively stopping the rotation of the second connecting member M2 is provided. .
[0149]
The second clutch C2 selectively connects the input shaft IN and the second connecting member M2.
[0150]
The third clutch C3 selectively connects the second ring gear R2 and the third carrier P3. A second one-way clutch F2 is provided in parallel with the third clutch C3 so that the 1-2 shift is an OWC shift.
[0151]
The fourth brake B4 selectively stops the rotation of the third sun gear S3. A third one-way clutch F3 and a sixth brake B6 are provided in parallel with the fourth brake B4 so that the 2-3 shift is an OWC shift.
[0152]
The output shaft OUT is connected to the third carrier P3.
[0153]
The clutches C1, C2, C3 and the brakes B2, B3, B4, B6 are provided with a shift hydraulic pressure control device (hydraulic control type, electronic control type, hydraulic pressure +) that generates an engagement pressure and a release pressure at each shift speed. Electronic control type) is connected.
[0154]
Figure17The shift operation for obtaining the four shift stages and the one reverse shift stage will be described with reference to the fastening operation table shown in FIG.
[0155]
In the neutral range (N range), the third clutch C3 and the fourth brake B4 are engaged.
[0156]
The D range first speed is obtained by engaging the first clutch C1, the third clutch C3, the fourth brake B4, and the sixth brake B6, and the D range second speed releases the third clutch C3 at the first speed and releases the third clutch C3. 2 range C-3 is obtained by releasing the 4th and 6th brakes B4, B6 at the 2nd speed and engaging the 3rd clutch C3. This is obtained by releasing the first clutch C1 at the third speed and engaging the second brake B2.
[0157]
The reverse speed is obtained by engaging the first clutch C1, the third clutch C3, and the third brake B3.
[0158]
At the first speed, the one-way clutches F2 and F3 are mechanically operated, at the second speed, the third one-way clutch F3 is mechanically operated, and at the reverse speed, the second one-way clutch F2 is mechanically operated.
[0159]
Here, as an example of the gear ratio setting, the gear ratio ρ of the second planetary gear G22 = 0.45 (= ZS2/ ZR2), Gear ratio ρ of third planetary gear G3Three = 0.55 (= ZS3/ ZR3), The gear ratios of 1st speed = 2.77, 2nd speed = 1.55, 3rd speed = 1.00, 4th speed = 0.69, reverse speed = 2.22 were obtained. .
[0160]
[Example of adding OWC]
In the above examples of the fifth forward speed and the fourth forward speed example, additional examples of the one-way clutches F1, F2, and F3 have been shown in order to obtain the OWC shift at the first speed or the second speed, but the control is simplified. Therefore, additional one-way clutches can be added to or removed from these OWC addition examples, one-way clutches can be added and brakes can be added to enable engine braking on the coasting side, and one-way clutches can be added to add one-way clutches. A clutch can be added or determined as needed (FIG. 7).
[0164]
[Other Modifications] The first carrier P1 of the first planetary gear G1 and the input shaft IN are not selectively connected via the first clutch C1,18As shown in FIG. 3, the input shaft IN and the first sun gear S1 can be selectively connected via the first clutch C1.19As shown in FIG. 4, the first ring gear R1 and the first sun gear can be selectively connected via the first clutch C1 without being connected to the input shaft IN.Reference example 1Is almost the same effect.
[0165]
The four-stage operation has been described by removing the first planetary gear G1 from the skeleton at the fifth stage, but can also be realized by removing the first brake B1 while leaving the first planetary gear G1 as it is. This matter can be determined according to various circumstances as appropriate.
[0166]
Next, the effect will be described.
[0167]
Reference example 1Then, while realizing the common use of components, realization of 5 forward speeds and 4 forward speeds (although some specifications need to be changed, basics such as 2nd planetary gear G2 and 3rd planetary gear G3 and many clutches and brakes, etc.) Shared parts), ring gear input configuration to achieve small size and light weight (ring gear input at all gears at 5 forward speeds), and realization of values close to the target gear ratio including overdrive (overload) A gear transmission for an automatic transmission that achieves a drive gear ratio of 0.8 or less can be provided.
[0168]
In addition, other parts such as a transmission case and a shaft can be shared by designing the first planetary gear part to be added on to the four-stage part from the beginning.
[0169]
(Reference example 2)Reference Example 2 will be described.
[0170]
[Example of 5 steps forward]20FIG. 5 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to an example of five forward speeds.20, G1, G2, G3 are planetary gears, M1, M2 are connecting members, C1, C2, C3, C4 are clutches, B1, B2, B3 are brakes, F1, F2 are one-way clutches, and IN is an input shaft (input member). ), OUT is an output shaft (output member).
[0171]
The first planetary gear G1 is a single pinion type planetary gear having a first sun gear S1, a first ring gear R1, and a first carrier P1 that holds a pinion gear that meshes with both gears S1 and R1.
[0172]
The second planetary gear G2 is a single pinion type planetary gear having a second sun gear S2, a second ring gear R2, and a second carrier P2 holding a pinion gear meshing with both the gears S2 and R2.
[0173]
The third planetary gear G3 is a single pinion type planetary gear having a third sun gear S3, a third ring gear R3, and a third carrier P3 holding a pinion gear meshing with both the gears S3 and R3.
[0174]
The first brake B1 selectively stops the rotation of the first sun gear S1. A first one-way clutch F1 is provided in parallel with the first brake B1 so that the 1-2 shift is a one-way clutch shift.
[0175]
The first carrier P1 and the second sun gear S2 are integrally connected by a first connecting member M1, and a first clutch C1 for selectively connecting the first connecting member M1 and the input shaft IN is provided. ing.
[0176]
The second clutch C2 selectively connects the first ring gear R1 and the input shaft IN.
[0177]
The second carrier P2 and the third ring gear R3 are integrally connected by a second connecting member M2, and a second brake B2 for selectively stopping the rotation of the second connecting member M2 is provided. .
[0178]
The third clutch C3 selectively connects the second connecting member M2 and the first ring gear R1.
[0179]
The fourth clutch C4 selectively connects the second ring gear R2 and the third carrier P3. A second one-way clutch F2 is provided in parallel with the fourth clutch C4 so that the 2-3 shift is an OWC shift.
[0180]
The third brake B3 selectively stops the rotation of the third sun gear S3.
[0181]
The output shaft OUT is connected to the third carrier P3.
[0182]
The clutches C1, C2, C3, and C4 and the brakes B1, B2, and B3 have a shift hydraulic pressure control device (hydraulic control type, electronic control type, hydraulic pressure +) that generates an engagement pressure and a release pressure at each shift speed. Electronic control type) is connected.
[0183]
Figure21By using the control law for engaging the second clutch C2 to realize the ring gear input at the first speed, second speed, third speed, fourth speed and the
[0184]
In the neutral range (N range), the fourth clutch C4 and the first brake B1 are engaged.
[0185]
The D range first speed is obtained by engaging the second clutch C2, the fourth clutch C4, the first brake B1 and the third brake B3. The D range second speed releases the first brake B1 at the first speed and releases the first brake B1. It is obtained by engaging 1 clutch C1, and D range 3rd speed is obtained by releasing 4th clutch C4 in 2nd speed and engaging 3rd clutch C3, D range 4th speed is 3rd speed Is obtained by releasing the third brake B3 and engaging the fourth clutch C4, and the D range 5th speed is obtained by releasing the second clutch C2 at the 4th speed and engaging the first brake B1. .
[0186]
The
[0187]
Both the one-way clutches F1 and F2 are mechanically operated at the first speed and the
[0188]
Here, as an example of the gear ratio setting, the gear ratio ρ of the first planetary gear G11 = 0.35 (= ZS1/ ZR1), Gear ratio ρ of second planetary gear G22 = 0.40 (= ZS2/ ZR2), Gear ratio ρ of third planetary gear G3Three = 0.40 (= ZS3/ ZR3), 1st speed = 3.24, 2nd speed = 2.40, 3rd speed = 1.40, 4th speed = 1.00, 5th speed = 0.67,
[0189]
[Example of 4 forward stages]22FIG. 28 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to an example of four forward gears. In FIG. 28, G2 and G3 are planetary gears, M2 is a connecting member, C1, C2 and C4 are clutches, B2, B3, B5 B6 is a brake, F2 and F3 are one-way clutches, IN is an input shaft (input member), and OUT is an output shaft (output member).
[0190]
This forward four-stage example is shown in the figure20The first planetary gear G1 and the first brake B1 are abolished and the transmission elements C1, C2, C4, B2, and B3 excluding the second planetary gear G2, the third planetary gear G3, and the first brake B1 from the five forward speed examples shown in FIG. This is an example of making the forward four-stage by utilizing
[0191]
The first clutch C1 selectively connects the input shaft IN and the second sun gear S2.
[0192]
The second carrier P2 and the third ring gear R3 are integrally connected by a second connecting member M2, and a second brake B2 for selectively stopping the rotation of the second connecting member M2 is provided. .
[0193]
The second clutch C2 selectively connects the input shaft IN and the second connecting member M2.
[0194]
The fourth clutch C4 selectively connects the second ring gear R2 and the third carrier P3. A second one-way clutch F2 is provided in parallel with the fourth clutch C4 so that the 1-2 shift is an OWC shift.
[0195]
The third brake B3 selectively stops the rotation of the third sun gear S3. A third one-way clutch F3 and a sixth brake B6 are provided in parallel with the third brake B3 so that the 2-3 shift is an OWC shift.
[0196]
The fifth brake B5 selectively stops the rotation of the second sun gear S2.
[0197]
The output shaft OUT is connected to the third carrier P3.
[0198]
The clutches C1, C2, C4 and the brakes B2, B3, B5, B6 have a transmission hydraulic pressure control device (hydraulic control type, electronic control type, hydraulic pressure +) that generates an engagement pressure and a release pressure at each gear stage. Electronic control type) is connected.
[0199]
FIG.The shift operation for obtaining the four shift stages and the one reverse shift stage will be described with reference to the fastening operation table shown in FIG.
[0200]
In the neutral range (N range), the fourth clutch C4 and the third brake B3 are engaged.
[0201]
The D range first speed is obtained by engaging the first clutch C1, the fourth clutch C4, the third brake B3, and the sixth brake B6, and the D range second speed releases the fourth clutch C4 at the first speed and releases the fourth clutch C4. 2 range C-3 is obtained by releasing the 3rd and 6th brakes B3 and B6 at the 2nd speed and engaging the 4th clutch C4. This is obtained by releasing the first clutch C1 at the third speed and engaging the fifth brake B5.
[0202]
The reverse speed is obtained by engaging the first clutch C1, the fourth clutch C4, and the second brake B2.
[0203]
At the first speed, the one-way clutches F2 and F3 are mechanically operated, at the second speed, the third one-way clutch F3 is mechanically operated, and at the reverse speed, the second one-way clutch F2 is mechanically operated.
[0204]
Here, as an example of the gear ratio setting, the gear ratio ρ of the second planetary gear G22 = 0.45 (= ZS2/ ZR2), Gear ratio ρ of third planetary gear G3Three = 0.55 (= ZS3/ ZR3), The gear ratios of 1st speed = 2.77, 2nd speed = 1.55, 3rd speed = 1.00, 4th speed = 0.69, reverse speed = 2.22 were obtained. .
[0205]
[Example of adding OWC]
In the above examples of the fifth forward speed and the fourth forward speed example, additional examples of the one-way clutches F1, F2, and F3 have been shown in order to obtain the OWC shift at the first speed or the second speed, but the control is simplified. Therefore, additional one-way clutches can be added to or removed from these OWC addition examples, one-way clutches can be added and brakes can be added to enable engine braking on the coasting side, and one-way clutches can be added to add one-way clutches. A clutch can be added or determined as needed (FIG. 7).
[0209]
[Other changes]
The four-stage operation has been described by removing the first planetary gear G1 from the skeleton at the fifth stage, but can also be realized by removing the first clutch C1 while leaving the first planetary gear G1 as it is. This matter can be determined according to various circumstances as appropriate.
[0210]
Next, the effect will be described.
[0211]
Reference example 2Then, while realizing the common use of components, realization of 5 forward speeds and 4 forward speeds (although some specifications need to be changed, basics such as 2nd planetary gear G2 and 3rd planetary gear G3 and many clutches and brakes, etc.) Shared part), a ring gear input configuration to achieve a small size and light weight (ring gear input at the gear speed except the fifth speed at the fifth forward speed), and a value close to the target gear ratio including overdrive An automatic transmission gear transmission that achieves the realization (overdrive gear ratio of 0.8 or less) can be provided.
[0212]
In addition, other parts such as a transmission case and a shaft can be shared by designing the first planetary gear part to be added on to the four-stage part from the beginning.
[0213]
(Embodiment3) Embodiment3Claims3It is the gear transmission for automatic transmissions corresponding to invention described in 1).
[0214]
[Example of 5 steps forward]24FIG. 5 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to an example of five forward speeds.24, G1, G2, G3 are planetary gears, M1, M2 are connecting members, C1, C2, C3, C4 are clutches, B1, B2, B3 are brakes, F1, F2 are one-way clutches, and IN is an input shaft (input member). ), OUT is an output shaft (output member).
[0215]
The first planetary gear G1 is a single pinion type planetary gear having a first sun gear S1, a first ring gear R1, and a first carrier P1 that holds a pinion gear that meshes with both gears S1 and R1.
[0216]
The second planetary gear G2 is a single pinion type planetary gear having a second sun gear S2, a second ring gear R2, and a second carrier P2 holding a pinion gear meshing with both the gears S2 and R2.
[0217]
The third planetary gear G3 is a single pinion type planetary gear having a third sun gear S3, a third ring gear R3, and a third carrier P3 holding a pinion gear meshing with both the gears S3 and R3.
[0218]
The first brake B1 selectively stops the rotation of the first sun gear S1. A first one-way clutch F1 is provided in parallel with the first brake B1 so that the 1-2 shift is a one-way clutch shift.
[0219]
The first carrier P1 and the second sun gear S2 are integrally connected by a first connecting member M1, and a first clutch C1 for selectively connecting the first connecting member M1 and the input shaft IN is provided. ing.
[0220]
The second clutch C2 selectively connects the first ring gear R1 and the input shaft IN.
[0221]
The second carrier P2 and the third ring gear R3 are integrally connected by a second connecting member M2, and a second brake B2 for selectively stopping the rotation of the second connecting member M2 is provided. .
[0222]
The third clutch C3 selectively connects the first ring gear R1 and the second ring gear R2.
[0223]
The fourth clutch C4 selectively connects the second ring gear R2 and the third carrier P3. A second one-way clutch F2 is provided in parallel with the fourth clutch C4 so that the 2-3 shift is an OWC shift.
[0224]
The third brake B3 selectively stops the rotation of the third sun gear S3.
[0225]
The output shaft OUT is connected to the third carrier P3.
[0226]
The clutches C1, C2, C3, and C4 and the brakes B1, B2, and B3 have a shift hydraulic pressure control device (hydraulic control type, electronic control type, hydraulic pressure +) that generates an engagement pressure and a release pressure at each shift speed. Electronic control type) is connected.
[0227]
Figure25By using the control law for engaging the second clutch C2 to realize the ring gear input at the first speed, second speed, third speed, fourth speed and the
[0228]
In the neutral range (N range), the fourth clutch C4 and the first brake B1 are engaged.
[0229]
The D range first speed is obtained by engaging the second clutch C2, the fourth clutch C4, the first brake B1 and the third brake B3. The D range second speed releases the first brake B1 at the first speed and releases the first brake B1. It is obtained by engaging 1 clutch C1, and D range 3rd speed is obtained by releasing 4th clutch C4 in 2nd speed and engaging 3rd clutch C3, D range 4th speed is 3rd speed Is obtained by releasing the third brake B3 and engaging the fourth clutch C4, and the D range 5th speed is obtained by releasing the second clutch C2 at the 4th speed and engaging the first brake B1. .
[0230]
The
[0231]
Both the one-way clutches F1 and F2 are mechanically operated at the first speed and the
[0232]
Here, as an example of the gear ratio setting, the gear ratio ρ of the first planetary gear G11 = 0.45 (= ZS1/ ZR1), Gear ratio ρ of second planetary gear G22 = 0.60 (= ZS2/ ZR2), Gear ratio ρ of third planetary gear G3Three = 0.50 (= ZS3/ ZR3), 1st speed = 3.38, 2nd speed = 2.33, 3rd speed = 1.50, 4th speed = 1.00, 5th speed = 0.69,
[0233]
[Example of 4 forward stages]26FIG. 3 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to an example of four forward stages.26, G2 and G3 are planetary gears, M2 is a connecting member, C1, C4 and C5 are clutches, B2, B3, B4 and B5 are brakes, F2 and F3 are one-way clutches, IN is an input shaft (input member), and OUT is An output shaft (output member).
[0234]
This forward four-stage example is shown in the figure24The first planetary gear G1 and the first brake B1 are abolished from the five forward speed examples shown in FIG. 4, and the speed change elements C1, C4, B2, and B3 are used except for the second planetary gear G2, the third planetary gear G3, and the first brake B1. This is an example in which four forward stages are achieved.
[0235]
The first clutch C1 selectively connects the input shaft IN and the second sun gear S2.
[0236]
The second carrier P2 and the third ring gear R3 are integrally connected by a second connecting member M2, and a second brake B2 for selectively stopping the rotation of the second connecting member M2 is provided. .
[0237]
The fourth clutch C4 selectively connects the second ring gear R2 and the third carrier P3. A second one-way clutch F2 is provided in parallel with the fourth clutch C4 so that the 1-2 shift is an OWC shift.
[0238]
The fifth clutch C5 selectively connects the input shaft IN and the second ring gear R2.
[0239]
The third brake B3 selectively stops the rotation of the third sun gear S3. A third one-way clutch F3 and a fifth brake B5 are provided in parallel with the third brake B3 so that the 2-3 shift is an OWC shift.
[0240]
The fourth brake B4 selectively stops the rotation of the second sun gear S2.
[0241]
The output shaft OUT is connected to the third carrier P3.
[0242]
The clutches C1, C4, C5 and the brakes B2, B3, B4, B5 have a shift hydraulic pressure control device (hydraulic control type, electronic control type, hydraulic pressure + Electronic control type) is connected.
[0243]
Figure27The shift operation for obtaining the four shift stages and the one reverse shift stage will be described with reference to the fastening operation table shown in FIG.
[0244]
In the neutral range (N range), the fourth clutch C4 and the third brake B3 are engaged.
[0245]
The D range first speed is obtained by engaging the first clutch C1, the fourth clutch C4, the third brake B3, and the fifth brake B5, and the D range second speed releases the fourth clutch C4 at the first speed and releases the fourth clutch C4. It is obtained by engaging the fifth clutch C5, and the third speed in the D range is obtained by releasing the third and fifth brakes B3 and B5 in the second speed and engaging the fourth clutch C4. This is obtained by releasing the first clutch C1 at the third speed and engaging the fourth brake B4.
[0246]
The reverse speed is obtained by engaging the first clutch C1, the fourth clutch C4, and the second brake B2.
[0247]
At the first speed, the one-way clutches F2 and F3 are mechanically operated, at the second speed, the third one-way clutch F3 is mechanically operated, and at the reverse speed, the second one-way clutch F2 is mechanically operated.
[0248]
Here, as an example of the gear ratio setting, the gear ratio ρ of the second planetary gear G22 = 0.45 (= ZS2/ ZR2), Gear ratio ρ of third planetary gear G3Three = 0.60 (= ZS3/ ZR3), The gear ratio of the first speed = 2.93, the second speed = 1.60, the third speed = 1.00, the fourth speed = 0.69, and the reverse speed = 2.22 was obtained. .
[0249]
[Example of adding OWC]
In the above examples of the fifth forward speed and the fourth forward speed example, additional examples of the one-way clutches F1, F2, and F3 have been shown in order to obtain the OWC shift at the first speed or the second speed, but the control is simplified. Therefore, additional one-way clutches can be added to or removed from these OWC addition examples, one-way clutches can be added and brakes can be added to enable engine braking on the coasting side, and one-way clutches can be added to add one-way clutches. A clutch can be added or determined as needed (FIG. 7).
[0250]
However, claims3As long as it has the structure described in (1), the connection form of the elements in each planetary gear may be always connected or selectively connected via an engaging means such as a clutch.
[0251]
[Other changes]
The four-stage operation has been described by removing the first planetary gear G1 from the skeleton at the fifth stage, but can also be realized by removing the first clutch C1 while leaving the first planetary gear G1 as it is. This matter can be determined according to various circumstances as appropriate.
[0252]
Next, the effect will be described.
[0253]
Embodiment3Then, while realizing the common use of components, realization of 5 forward speeds and 4 forward speeds (although some specifications need to be changed, basics such as 2nd planetary gear G2 and 3rd planetary gear G3 and many clutches and brakes, etc.) Shared part), a ring gear input configuration to achieve a small size and light weight (ring gear input at the gear speed except the fifth speed at the fifth forward speed), and a value close to the target gear ratio including overdrive An automatic transmission gear transmission that achieves the realization (overdrive gear ratio of 0.8 or less) can be provided.
[0254]
In addition, other parts such as a transmission case and a shaft can be shared by designing the first planetary gear part to be added on to the four-stage part from the beginning.
[0255]
【The invention's effect】
Claim1, 2, 3In the gear transmission for an automatic transmission described above, a configuration including four single-pinion type planetary gears, a shift element using a clutch and a brake, and a shift control means for obtaining five forward speeds is provided. To achieve the five forward speeds while sharing the components, and to achieve a reduction in size and weight by the ring gear input configuration at least in the underdrive gear stage, and the target gear including the fifth overdrive gear stage It is possible to provide a gear transmission for an automatic transmission that achieves the realization of a value close to the ratio.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to a five-stage forward example of
FIG. 2 is a diagram illustrating a fastening operation table of each speed change element in the gear transmission for an automatic transmission according to the fifth forward example of the first embodiment.
FIG. 3 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to a four-stage forward example of the first embodiment.
4 is a diagram showing a fastening operation table of each speed change element in the gear transmission for an automatic transmission according to the forward four-stage example of
FIG. 5 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to a layout change example of five forward speeds according to the first embodiment;
6 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to a layout change example of four forward stages according to the first embodiment. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a specific example of a brake / clutch when the OWC additional configuration of the gear transmission for an automatic transmission according to the first embodiment is adopted.
[Figure8FIG. 10 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to a fifth forward example of the second embodiment.
[Figure9FIG. 10 is a diagram showing a fastening operation table of each speed change element in the gear transmission for an automatic transmission according to the fifth forward example of the second embodiment.
[Figure10FIG. 11 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to a four-stage forward example of the second embodiment.
[Figure11FIG. 12 is a diagram showing a fastening operation table of each speed change element in the gear transmission for an automatic transmission according to the fourth forward example of the second embodiment.
[Figure12FIG. 12 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to a layout change example of a forward five-stage of the second embodiment.
[Figure13FIG. 12 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to an example of a layout change of four forward stages according to the second embodiment.
[Figure14]Reference example 1It is a skeleton figure which shows the gear transmission for automatic transmissions by the example of 5 steps of forward.
[Figure15]Reference example 1It is a figure which shows the fastening operation | movement table | surface of each transmission element in the gear transmission for automatic transmissions by the example of 5 steps of forward.
[Figure16]Reference example 1It is a skeleton figure which shows the gear transmission for automatic transmissions by the example of 4 steps of forward.
[Figure17]Reference example 1It is a figure which shows the fastening operation | movement table | surface of each transmission element in the gear transmission for automatic transmissions by the example of 4 steps of forward.
[Figure18]Reference example 1It is a skeleton figure which shows the gear transmission for automatic transmissions by the example of the installation position change of the 1st clutch in five forward speeds.
[Figure19]Reference example 1It is a skeleton figure which shows the gear transmission for automatic transmissions by the example of the installation position change of the 1st clutch in five forward speeds.
[Figure20]Reference example 2It is a skeleton figure which shows the gear transmission for automatic transmissions by the example of 5 steps of forward.
[Figure21]Reference example 2It is a figure which shows the fastening operation | movement table | surface of each transmission element in the gear transmission for automatic transmissions by the example of 5 steps of forward.
[Figure22]Reference example 2It is a skeleton figure which shows the gear transmission for automatic transmissions by the example of 4 steps of forward.
[Figure23]Reference example 2It is a figure which shows the fastening operation | movement table | surface of each transmission element in the gear transmission for automatic transmissions by the example of 4 steps of forward.
[Figure24Embodiment3It is a skeleton figure which shows the gear transmission for automatic transmissions by the example of 5 steps of forward.
[Figure25Embodiment3It is a figure which shows the fastening operation | movement table | surface of each transmission element in the gear transmission for automatic transmissions by the example of 5 steps of forward.
[Figure26Embodiment3It is a skeleton figure which shows the gear transmission for automatic transmissions by the example of 4 steps of forward.
[Figure27Embodiment3It is a figure which shows the fastening operation | movement table | surface of each transmission element in the gear transmission for automatic transmissions by the example of 4 steps of forward.
[Figure28FIG. 9 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to a conventional example 1;
[Figure29FIG. 10 is a diagram showing a fastening operation table of each speed change element in the gear transmission for an automatic transmission according to the conventional example 1;
[Figure30FIG. 10 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to a conventional example 2;
[Figure31FIG. 11 is a diagram showing a fastening operation table of each speed change element in the gear transmission for an automatic transmission according to the second conventional example.
[Figure32FIG. 10 is a skeleton diagram showing a gear transmission for an automatic transmission according to Conventional Example 3;
[Figure33FIG. 12 is a diagram showing a fastening operation table of each speed change element in the gear transmission for an automatic transmission according to the conventional example 3;
[Explanation of symbols]
G1 1st planetary gear
S1 1st sun gear
P1 first carrier
R1 1st ring gear
G2 Second planetary gear
S2 Second sun gear
P2 Second carrier
R2 Second ring gear
G3 3rd planetary gear
S3 3rd sun gear
P3 3rd carrier
R3 3rd ring gear
M1 first connecting member
M2 second linked member
C1 1st clutch
C2 Second clutch
C3 3rd clutch
C4 4th clutch
C5 5th clutch
B1 First brake
B2 Second brake
B3 3rd brake
B4 4th brake
B5 5th brake
B6 6th brake
IN input shaft
OUT output shaft
F1 1st one-way clutch
F2 2nd one-way clutch
F3 3rd one-way clutch
Claims (3)
第2サンギヤと第2リングギヤと第2キャリヤとを有するシングルピニオン型の第2遊星ギヤと、
第3サンギヤと第3リングギヤと第3キャリヤとを有するシングルピニオン型の第3遊星ギヤと、
前記第1サンギヤの回転を選択的に停止させる第1ブレーキと、
前記第1キャリヤと前記第2リングギヤとを第1連結メンバにより一体的に連結すると共に、該第1連結メンバの回転を選択的に停止させる第2ブレーキと、
前記第1リングギヤに一体的に連結された入力部材と、
該入力部材と前記第1連結メンバとを選択的に連結させる第1クラッチと、
前記第2キャリヤと前記第3リングギヤとを第2連結メンバにより一体的に連結すると共に、該第2連結メンバの回転を選択的に停止させる第3ブレーキと、
前記入力部材と前記第2連結メンバとを選択的に連結させる第2クラッチと、
前記第2サンギヤと前記第3サンギヤとを選択的に連結させる第3クラッチと、
前記第3サンギヤの回転を選択的に停止させる第4ブレーキと、
前記第3キャリヤに連結される出力部材と、
前記第3クラッチと前記第1ブレーキと前記第4ブレーキとの締結で第1速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第3クラッチと前記第4ブレーキとの締結で第2速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第4ブレーキとの締結で第3速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第3クラッチとの締結で第4速ギヤ段、前記第2クラッチと前記第3クラッチと前記第2ブレーキとの締結とこれら以外のクラッチ及びブレーキの解放とで第5速ギヤ段、前記第3クラッチと前記第1ブレーキと前記第3ブレーキとの締結、または前記第1クラッチと前記第3クラッチと前記第3ブレーキとの締結の少なくとも一方で後退速ギヤ段を得る変速制御手段と、
を備えていることを特徴とする自動変速機用歯車変速装置。A single pinion type first planetary gear having a first sun gear, a first ring gear, and a first carrier;
A single pinion type second planetary gear having a second sun gear, a second ring gear, and a second carrier;
A single pinion type third planetary gear having a third sun gear, a third ring gear, and a third carrier;
A first brake for selectively stopping rotation of the first sun gear;
A second brake for integrally connecting the first carrier and the second ring gear by a first connecting member and selectively stopping rotation of the first connecting member;
An input member integrally connected to the first ring gear;
A first clutch for selectively connecting the input member and the first connecting member;
A third brake for integrally connecting the second carrier and the third ring gear by a second connecting member, and selectively stopping rotation of the second connecting member;
A second clutch for selectively connecting the input member and the second connecting member;
A third clutch for selectively connecting the second sun gear and the third sun gear;
A fourth brake for selectively stopping the rotation of the third sun gear;
An output member coupled to the third carrier;
When the third clutch, the first brake, and the fourth brake are engaged, the first speed gear stage is established, and when the first clutch, the third clutch, and the fourth brake are engaged, the second speed gear stage, A third gear is established when one clutch, the second clutch, and the fourth brake are engaged, and a fourth gear is established when the first clutch, the second clutch, and the third clutch are engaged, and the second clutch. And the engagement of the third clutch and the second brake and the release of the other clutches and brakes , the fifth gear, the engagement of the third clutch, the first brake and the third brake, or the Shift control means for obtaining a reverse gear in at least one of engagement of the first clutch, the third clutch, and the third brake;
A gear transmission for an automatic transmission, comprising:
第2サンギヤと第2リングギヤと第2キャリヤとを有するシングルピニオン型の第2遊星ギヤと、
第3サンギヤと第3リングギヤと第3キャリヤとを有するシングルピニオン型の第3遊星ギヤと、
前記第1サンギヤの回転を選択的に停止させる第1ブレーキと、
前記第1キャリヤと前記第2リングギヤとを第1連結メンバにより一体的に連結すると共に、該第1連結メンバと入力部材とを選択的に連結させる第1クラッチと、
前記入力部材と前記第1リングギヤとを選択的に連結させる第2クラッチと、
前記第2キャリヤと前記第3リングギヤとを第2連結メンバにより一体的に連結すると共に、該第2連結メンバの回転を選択的に停止させる第2ブレーキと、
前記第1リングギヤと前記第2連結メンバを選択的に連結させる第3クラッチと、
前記第2サンギヤと前記第3サンギヤとを選択的に連結させる第4クラッチと、
前記第3サンギヤの回転を選択的に停止させる第3ブレーキと、
前記第3キャリヤに連結される出力部材と、
前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキと前記第3ブレーキとの締結で第1速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第3ブレーキとの締結で第2速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第3クラッチと前記第3ブレーキとの締結で第3速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第3クラッチと前記第4クラッチとの締結で第4速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第3クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキとの締結で第5速ギヤ段、前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキと前記第2ブレーキとの締結、または前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第2ブレーキとの締結の少なくとも一方で後退速ギヤ段を得る変速制御手段と、
を備えていることを特徴とする自動変速機用歯車変速装置。A single pinion type first planetary gear having a first sun gear, a first ring gear, and a first carrier;
A single pinion type second planetary gear having a second sun gear, a second ring gear, and a second carrier;
A single pinion type third planetary gear having a third sun gear, a third ring gear, and a third carrier;
A first brake for selectively stopping rotation of the first sun gear;
A first clutch for integrally connecting the first carrier and the second ring gear by a first connecting member, and selectively connecting the first connecting member and the input member;
A second clutch for selectively connecting the input member and the first ring gear;
A second brake for integrally connecting the second carrier and the third ring gear by a second connecting member and selectively stopping rotation of the second connecting member;
A third clutch for selectively connecting the first ring gear and the second connecting member;
A fourth clutch for selectively connecting the second sun gear and the third sun gear;
A third brake for selectively stopping the rotation of the third sun gear;
An output member coupled to the third carrier;
When the second clutch, the fourth clutch, the first brake, and the third brake are engaged, the first speed gear stage, the first clutch, the second clutch, the fourth clutch, and the third brake When engaged, the second gear is engaged, and when the first clutch, the second clutch, the third clutch, and the third brake are engaged, the third gear, the first clutch, the second clutch, and the third are engaged. When the clutch and the fourth clutch are engaged, the fourth speed gear stage is established, and when the first clutch, the third clutch, the fourth clutch, and the first brake are engaged, the fifth speed gear stage and the second clutch are provided. A reverse gear is set at least one of engagement of the fourth clutch, the first brake, and the second brake, or engagement of the first clutch, the second clutch, the fourth clutch, and the second brake. And shift control means that,
A gear transmission for an automatic transmission, comprising:
第2サンギヤと第2リングギヤと第2キャリヤとを有するシングルピニオン型の第2遊星ギヤと、
第3サンギヤと第3リングギヤと第3キャリヤとを有するシングルピニオン型の第3遊星ギヤと、
前記第1サンギヤの回転を選択的に停止させる第1ブレーキと、
前記第1キャリヤと前記第2サンギヤとを第1連結メンバにより一体的に連結すると共に、該第1連結メンバと入力部材を選択的に連結させる第1クラッチと、
前記第1リングギヤと前記入力部材を選択的に連結させる第2クラッチと、
前記第2キャリヤと前記第3リングギヤとを第2連結メンバにより一体的に連結すると共に、該第2連結メンバの回転を選択的に停止させる第2ブレーキと、
前記第1リングギヤと前記第2リングギヤ若しくは前記第3キャリヤを選択的に連結させる第3クラッチと、
前記第2リングギヤと前記第3キャリヤ若しくは前記第1リングギヤとを選択的に連結させる第4クラッチと、
前記第3サンギヤの回転を選択的に停止させる第3ブレーキと、
前記第3キャリヤに連結される出力部材と、
前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキと前記第3ブレーキの締結で第1速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第3ブレーキの締結で第2速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第3クラッチと前記第3ブレーキの締結で第3速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第3クラッチと前記第4クラッチの締結で第4速ギヤ段、前記第1クラッチと前記第3クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキの締結で第5速ギヤ段、前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第1ブレーキと前記第2ブレーキの締結、または前記第1クラッチと前記第2クラッチと前記第4クラッチと前記第2ブレーキの締結の少なくとも一方で後退速ギヤ段を得る変速制御手段と、
を備えていることを特徴とする自動変速機用歯車変速装置。A single pinion type first planetary gear having a first sun gear, a first ring gear, and a first carrier;
A single pinion type second planetary gear having a second sun gear, a second ring gear, and a second carrier;
A single pinion type third planetary gear having a third sun gear, a third ring gear, and a third carrier;
A first brake for selectively stopping rotation of the first sun gear;
A first clutch for integrally connecting the first carrier and the second sun gear by a first connecting member, and selectively connecting the first connecting member and the input member;
A second clutch for selectively connecting the first ring gear and the input member;
A second brake for integrally connecting the second carrier and the third ring gear by a second connecting member and selectively stopping rotation of the second connecting member;
A third clutch for selectively connecting the first ring gear and the second ring gear or the third carrier;
A fourth clutch for selectively connecting the second ring gear and the third carrier or the first ring gear;
A third brake for selectively stopping the rotation of the third sun gear;
An output member coupled to the third carrier;
By engaging the second clutch, the fourth clutch, the first brake, and the third brake, the first gear, and by engaging the first clutch, the second clutch, the fourth clutch, and the third brake. The second speed gear stage, the first clutch, the second clutch, the third clutch, and the third brake are engaged, and the third speed gear stage, the first clutch, the second clutch, the third clutch, and the When the fourth clutch is engaged, the fourth speed gear stage is established, and when the first clutch, the third clutch, the fourth clutch, and the first brake are engaged, the fifth speed gear stage, the second clutch, and the fourth clutch are provided. wherein the first brake second brake engagement, or the shift control hand to obtain a backward gear stage in the first clutch and at least one of the fastening of the said second clutch and said fourth clutch second brake And,
A gear transmission for an automatic transmission, comprising:
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