JP4332930B2

JP4332930B2 - Transmission

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Publication number: JP4332930B2
Application number: JP10970499A
Authority: JP
Inventors: 清春高木; 義幸鬼丸
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-04-16
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2019-04-16
Also published as: JP2000310300A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は変速装置に関するものであり、例えば自動車の自動変速装置に用いられる変速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の変速装置として、Ｕ．Ｓ．ＰａｔｅｎｔＮｕｍｂｅｒ５，５９９，２５１に開示される技術がある。この公報には、３つのプラネタリギヤユニットが直列に配置され、各プラネタリギヤユニットはそれぞれ１つのリングギヤ、キャリヤ、サンギヤを用いている。これらのギヤを使用して、外力で係合・非係合が切換えられる６つの摩擦係合要素（２つのクラッチ要素と４つのブレーキ要素）を介して６速の前進ギヤ段と２速の後進ギヤ段を切換え可能な変速装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来技術に示す変速装置では、変速段が前進６速時に入力軸の回転が１列目のプラネタリギヤのリングギヤに入力されるとともにキャリヤが固定されるため、１列目のプラネタリギヤのピニオン回転数が大きくなって、サンギヤ及びリングギヤとの噛み合い時のギヤノイズが大きくなるとともにプラネタリギヤの耐久性の点からも好ましくない。また、ピニオン回転数が小さくなるように設定すると前進１速時のギヤ比が小さくなってしまい、適切なギヤ比を得ることができない、という問題がある。更に、この変速装置に前進１速から２速の切換え時に作用するワンウェイクラッチを設けると、１列目のプラネタリギヤのサンギヤを逆回転させようとするためにワンウェイクラッチがロックしてしまうため、ワンウェイクラッチを選択的に固定するブレーキ要素、或いはワンウェイクラッチとリングギヤのそれぞれを入力軸とを選択的に連結する２つのクラッチ要素が必要となり、いずれの場合にも摩擦係合要素数が増加してしまう。
【０００４】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべく、３列のプラネタリギヤと複数の摩擦係合要素を用いて、プラネタリギヤのピニオン回転数を可及的に低減することが可能な変速装置を提供することを技術的課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、入力軸と、出力軸と、キャリヤが入力軸と選択的に連結される第１列のダブルピニオンプラネタリギヤと、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤ及びリングギヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤ及びキャリヤとをそれぞれ連結し、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される第１の軸要素と、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤに連結される第２の軸要素と、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤに連結される第３の軸要素と、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される第４の軸要素と、を具備させ且つ第１の軸要素を第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤに連結するとともに第３の軸要素を出力軸に連結してなるプラネタリギヤユニットと、入力軸とプラネタリギヤユニットの第２の軸要素とを選択的に連結するための第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１と、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤをサンギヤ或いはリングギヤのいずれか一方と選択的に一体回転可能に連結するための第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２と、入力軸と第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤとを選択的に連結する第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０と、プラネタリギヤユニットの第２の軸要素を選択的に固定するための第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、プラネタリギヤユニットの第４の軸要素を選択的に固定するための第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２と、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのサンギヤを選択的に固定するための第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ３と、を備える変速装置とした。
【０００８】
請求項１に示す変速装置によると、３列のプラネタリギヤで６つの摩擦係合要素（摩擦クラッチ要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ０、摩擦ブレーキ要素Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を切換えて、前進６段、後進２段の変速装置が構成され、前進６速時に第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのピニオン回転が抑えられサンギヤ及びリングギヤとの噛み合い時のギヤノイズが低減し、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤの耐久性の低下を抑えることができる。更に、後進２段としたことで変速装置の使用状況に応じて適切な後進動作を行なうことができる。また、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤを介して入力軸の回転トルクを取り出すことが可能になり、ダンプカー、ミキサー車、消防車等の走行目的以外に動力を必要とする車両のパワーテークオフ装置を備えた変速装置を提供することができる。更に、第１列のプラネタリギヤがダブルピニオンプラネタリギヤであるので、サンギヤおよびリングギヤの歯数の設定の自由度が向上し、これに伴ってギヤ比の設定の自由度が向上する。
【０００９】
上記課題を解決するために請求項２の発明は、入力軸と、出力軸と、リングギヤを入力軸と連結し且つサンギヤを固定した第１列のシングルピニオンプラネタリギヤと、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤ及びリングギヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤ及びキャリヤとをそれぞれ連結し、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される第１の軸要素と、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤに連結される第２の軸要素と、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤに連結される第３の軸要素と、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される第４の軸要素と、を具備させ且つ第３の軸要素を出力軸と連結してなるプラネタリギヤユニットと、入力軸とプラネタリギヤユニットの第２の軸要素とを選択的に連結するための第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１と、入力軸とプラネタリギヤユニットの第１の軸要素とを選択的に連結するための第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２と、第１列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤとプラネタリギヤユニットの第１の軸要素とを選択的に連結するための第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３と、プラネタリギヤユニットの第２の軸要素を選択的に固定するための第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、プラネタリギヤユニットの第４の軸要素を選択的に固定するための第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２と、プラネタリギヤユニットの第１の軸要素を選択的に固定するための第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ４と、を備える変速装置とした。
【００１０】
請求項２によると、３列のプラネタリギヤで６つの摩擦係合要素（摩擦クラッチ要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、摩擦ブレーキ要素Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）を切換えて、前進６段、後進２段の変速装置が構成され、前進６速時に第１列のシングルピニオンプラネタリギヤのピニオン回転が抑えられサンギヤ及びリングギヤとの噛み合い時のギヤノイズが低減し、第１列のシングルピニオンプラネタリギヤの耐久性の低下を抑えることができる。
更に、前進段のギヤ比を適切に設定し且つ後進段のギヤ比を適切に設定することも可能になるとともに、後進２段としたことで変速装置の使用状況に応じて適切な後進動作を行なうことができる。また、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３を切換えることによってプラネタリギヤユニットの第１の軸要素が無負荷で高速回転するのを抑えることが可能になり、プラネタリギヤユニット内におけるギヤノイズを低減するとともにプラネタリギヤユニットの耐久性を向上することができる。
【００１１】
上記課題を解決するために請求項３の発明は、入力軸と、出力軸と、キャリヤが入力軸と連結されるとともにサンギヤが固定される第１列のダブルピニオンプラネタリギヤと、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤ及びリングギヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのリングギヤ及びキャリヤとをそれぞれ連結し、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される第１の軸要素と、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤに連結される第２の軸要素と、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤに連結される第３の軸要素と、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される第４の軸要素と、を具備させ且つ第３の軸要素を出力軸に連結してなるプラネタリギヤユニットと、入力軸とプラネタリギヤユニットの第２の軸要素とを選択的に連結するための第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１と、入力軸および第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤとプラネタリギヤユニットの第１の軸要素とを選択的に連結するための第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２と、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤとプラネタリギヤユニットの第１の軸要素とを選択的に連結するための第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３と、プラネタリギヤユニットの第２の軸要素を選択的に固定するための第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、プラネタリギヤユニットの第４の軸要素を選択的に固定するための第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２と、プラネタリギヤユニットの第１の軸要素を選択的に固定するための第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ４と、を備える変速装置とした。
【００１２】
請求項３によると、３列のプラネタリギヤで６つの摩擦係合要素（摩擦クラッチ要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、摩擦ブレーキ要素Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）を切換えて、前進６段、後進２段の変速装置が構成され、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのピニオン回転が抑えられサンギヤ及びリングギヤとの噛み合い時のギヤノイズが低減し、第１列のシングルピニオンプラネタリギヤの耐久性の低下を抑えることができる。更に、前進段のギヤ比を適切に設定し且つ後進段のギヤ比を適切に設定することも可能になるとともに、後進２段としたことで変速装置の使用状況に応じて適切な後進動作を行なうことができる。また、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３を切換えることによってプラネタリギヤユニットの第１の軸要素が無負荷で高速回転するのを抑えることが可能になり、プラネタリギヤユニット内におけるギヤノイズを低減するとともにプラネタリギヤユニットの耐久性を向上することができる。更に、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤを介して入力軸の回転トルクを取り出すことが可能になり、ダンプカー、ミキサー車、消防車等の走行目的以外に動力を必要とする車両のパワーテークオフ装置を備えた変速装置を提供することができる。更に、第１列のプラネタリギヤがダブルピニオンプラネタリギヤであるので、サンギヤおよびリングギヤの歯数の設定の自由度が向上し、これに伴ってギヤ比の設定の自由度が向上する。
【００１３】
【実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態では、大型トラック等の商用車用の自動変速装置に用いた場合について説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施の形態における自動変速装置３０のギヤトレーンを示す概略図である。自動変速装置３０はハウジング１内に配設され、図示しないエンジンの出力を粘性媒体の剪断力を介して変速装置３０に出力するトルクコンバータ２からの出力を摩擦係合要素の切換えに応じて前進６段、後進２段に増減速切換えして、図示しない車軸に出力する。
【００１５】
変速装置３０は、トルクコンバータ２の出力軸である入力軸１１と、図示しない差動装置を介して車軸に連結される出力軸１２と、入力軸１１と選択的に連結するキャリヤＰＣ１を有する第１列のダブルピニオンプラネタリギヤＧ１（以下、第１プラネタリギヤＧ１と称す）と、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ２（以下、第２プラネタリギヤＧ２と称す）及び第３列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ３（以下、第３プラネタリギヤＧ３と称す）を備え、第２プラネタリギヤＧ２のキャリヤＰＣ２を第３プラネタリギヤＧ３のリングギヤＲ３に連結するとともに第２プラネタリギヤＧ２のリングギヤＲ２を第３プラネタリギヤＧ３のキャリヤＰＣ３に連結し、第２プラネタリギヤＧ２のサンギヤＳ２に連結される第１の軸要素Ｊ１と、第２プラネタリギヤＧ２のキャリヤＰＣ２に連結される第２の軸要素Ｊ２と、第３プラネタリギヤＧ３のキャリヤＰＣ３に連結される第３の軸要素Ｊ３と、第３プラネタリギヤＧ３のサンギヤＳ３に連結される第４の軸要素Ｊ４とを具備し、第１の軸要素Ｊ１を第１プラネタリギヤＧ１のリングギヤＲ１に連結するとともに第３の軸要素Ｊ３を出力軸１２に連結してなるプラネタリギヤユニットＧ２３と、入力軸１１と第２の軸要素Ｊ２とを選択的に連結するための第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１と、第１プラネタリギヤＧ１のキャリヤＰＣ１をサンギヤＳ１と選択的に一体回転可能に連結するための第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２と、入力軸１１と第１プラネタリギヤＧ１のキャリヤＰＣ１とを選択的に連結するための第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０と、第２の軸要素を選択的に固定するための第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、第４の軸要素Ｊ４を選択的に固定するための第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２と、第１プラネタリギヤＧ１のサンギヤＳ１を選択的に固定するための第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ３とを備える。また、変速装置３０内での円滑な変速を行なうべく、サンギヤＳ１と固定軸の間にはワンウェイクラッチＦ１が配設されており、第１プラネタリギヤＧ１の回転トルクを検知している。
【００１６】
第１プラネタリギヤＧ１では、ρ１＝サンギヤＳ１の歯数／リングギヤＲ１の歯数＝０．３７５、第２プラネタリギヤＧ２では、ρ２＝サンギヤＳ２の歯数／リングギヤＲ２の歯数＝０．６、第３プラネタリギヤＧ３では、ρ３＝サンギヤＳ３の歯数／リングギヤＲ３の歯数＝０．４である。
【００１７】
表１に第１の実施の形態における各係合要素の組み合せ及びギヤ比を示す。
【００１８】
【表１】

【００１９】
尚、表１において○は係合状態を、空欄は開放状態を、●はトルク伝達のない状態を、（○）は車両のエンジンブレーキ時を示している。
【００２０】
表１における変速段の切換えについて説明する。１速では、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０を係合して入力軸１１のトルクをキャリヤＰＣ１に入力する一方、第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ３を係止してワンウェイクラッチＦ１が作動するとともにエンジンブレーキが作動する。そして入力軸１１のトルクを増大したリングギヤＲ１の出力を第１の軸要素Ｊ１に入力する。また、第４の軸要素Ｊ４が第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２にて係止されて第３の軸要素Ｊ３が減速回転し、１速を形成する。
【００２１】
２速では、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０を係合して入力軸１１のトルクをキャリヤＰＣ１に入力する一方、第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２を係合してキャリヤＰＣ１とサンギヤＳ１を連結して第１プラネタリギヤユニットＧ１を一体回転させ、入力軸１１と同回転方向のトルクを第１の軸要素Ｊ１に伝達するとともに、第４の軸要素Ｊ４を第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２で固定することで第３の軸要素Ｊ３が減速回転され、２速を形成する。
【００２２】
３速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１を係合して入力軸１１のトルクを第２の軸要素Ｊ２に伝達する一方、第４の軸要素Ｊ４を第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２で固定することで第３の軸要素Ｊ３が減速回転され、３速を形成する。尚、本実施の形態では変速時の切換えを簡素化するために第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０は係合している。
【００２３】
４速では、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０を係合して入力軸１１のトルクをキャリヤＰＣ１に入力する一方、第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２を係合してキャリヤＰＣ１とサンギヤＳ１を連結して第１プラネタリギヤユニットＧ１を一体回転させ、入力軸１１と同回転方向のトルクを第１の軸要素Ｊ１に伝達するとともに、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１を係合して入力軸１１のトルクを第２の軸要素Ｊ２に入力することでプラネタリギヤユニットＧ２３が入力軸１１と一体回転し、４速を形成する。
【００２４】
５速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１を係合して入力軸１１の回転トルクを第２の軸要素Ｊ２に伝達する一方、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０を係合するとともに第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ３を係止して入力軸１１のトルクを増大させてプラネタリギヤユニットＧ２３の第１の軸要素Ｊ１に伝達することで第３の軸要素Ｊ３が増速回転され、オーバードライブである５速を形成する。
【００２５】
６速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１を係合して入力軸１１のトルクを第２の軸要素Ｊ２に入力する一方、第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２にてサンギヤＳ１とキャリヤＰＣ１とを連結し、第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ３にてサンギヤＳ１を係止することで結果的に第１の軸要素Ｊ１を係止して第３の軸要素Ｊ３が増速回転し、６速を形成する。
【００２６】
後進（Ｒｅｖ１）では、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０を係合してキャリヤＰＣ１を介して入力軸１１のトルクを増大させる一方、第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ３を係止してワンウェイクラッチＦ１が作動するとともにエンジンブレーキが作動する。そして入力軸１１のトルクを増大したリングギヤＲ１の出力を第１の軸要素Ｊ１に入力するとともに、第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１にて第２の軸要素Ｊ２を係止することで第３の軸要素Ｊ３が逆転回転し、後進（Ｒｅｖ１）を形成する。
【００２７】
後進（Ｒｅｖ２）では、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０を係合してキャリヤＰＣ１を介して入力軸１１のトルクを入力する一方、第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２を係合してキャリヤＰＣ１とサンギヤＳ１を連結して一体回転させ、入力軸１１と同方向回転を第１の軸要素Ｊ１に入力するとともに、第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１にて第２の軸要素Ｊ２の回転を係止することで、第３の軸要素Ｊ３が逆転回転し、後進（Ｒｅｖ２）を形成する。
【００２８】
尚、３速時において、表１に示す組み合せ以外に、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０を非係合にするとともに第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２を係合することで、第１プラネタリギヤＧ１を一体回転させて第１プラネタリギヤＧ１のピニオン回転を０にすることも可能である。
【００２９】
上述したように各摩擦係合要素を切換えることで、３列のプラネタリギヤＧ１、Ｇ２、Ｇ３と６つの摩擦係合要素Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３で１速から４速がアンダードライブ、５速と６速がオーバードライブの前進６段、後進２段の変速装置２０を構成することができ、第１プラネタリギヤＧ１のピニオン回転を抑えながら各変速段におけるギヤ比を適切に設定することが可能になる。また、変速装置３０の構成ではワンウェイクラッチＦ１がロックすることがないので、ワンウェイクラッチＦ１を設けたことによる摩擦係合要素の追加がなく、摩擦係合要素数の増加を抑えることができる。
【００３２】
さらに、第１プラネタリギヤＧ１のキャリヤＰＣ１を介して入力軸１１の回転トルクを取り出すことが可能になり、ダンプカー、ミキサー車、消防車等の走行目的以外に動力を必要とする車両のパワーテークオフ装置を備えた変速装置を提供することができる。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施の形態における変速装置４０について説明する。図２は第２の実施の形態における自動変速装置４０のギヤトレーンを示す概略図である。自動変速装置４０はハウジング１内に配設され、図示しないエンジンの出力を粘性媒体の剪断力を介して変速装置４０に出力するトルクコンバータ２からの出力を摩擦係合要素の切換えに応じて前進６段、後進２段に増減速切換えして、図示しない車軸に出力する。
【００３４】
第２の実施の形態の変速装置４０は、入力軸１１と、出力軸１２と、リングギヤを入力軸と連結し且つサンギヤを固定した第１列のシングルピニオンプラネタリギヤ（以下、第１プラネタリギヤと称す）Ｇ１と、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤ（以下、第２プラネタリギヤと称す）Ｇ２のキャリヤＰＣ２及びリングギヤＲ２と第３列のシングルピニオンプラネタリギヤ（以下、第３プラネタリギヤと称す）Ｇ３のリングギヤＲ３及びキャリヤＰＣ３とをそれぞれ連結し、第２プラネタリギヤＧ２のサンギヤＳ２に連結される第１の軸要素Ｊ１と、第２プラネタリギヤＧ２のキャリヤＰＣ２に連結される第２の軸要素Ｊ２と、第３プラネタリギヤＧ３のキャリヤＰＣ３に連結される第３の軸要素Ｊ３と、第３プラネタリギヤＧ３のサンギヤＳ３に連結される第４の軸要素Ｊ４と、を具備させ且つ第３の軸要素Ｊ３を出力軸１２と連結してなるプラネタリギヤユニットＧ２３と、入力軸１１と第２の軸要素Ｊ２とを選択的に連結するための第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１と、入力軸１１と第１の軸要素Ｊ１とを選択的に連結するための第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２と、第１プラネタリギヤＧ１のキャリヤＰＣ１と第１の軸要素Ｊ１とを選択的に連結するための第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３と、第２の軸要素Ｊ２を選択的に固定するための第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、第４の軸要素Ｊ４を選択的に固定するための第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２と、第１の軸要素Ｊ１を選択的に固定するための第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ４と、を備える。
【００３５】
第１プラネタリギヤＧ１では、ρ１＝サンギヤＳ１の歯数／リングギヤＲ１の歯数＝０．６、第２プラネタリギヤＧ２では、ρ２＝サンギヤＳ２の歯数／リングギヤＲ２の歯数＝０．６、第３プラネタリギヤＧ３では、ρ３＝サンギヤＳ３の歯数／リングギヤＲ３の歯数＝０．４である。
【００３６】
表２に第２の実施の形態における各係合要素の組み合せ及びギヤ比を示す。
【００３７】
【表２】

【００３８】
尚、表２において○は係合状態を、空欄は開放状態を示している。
【００３９】
表２における変速段の切換えについて説明する。１速では、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３を係合してキャリヤＰＣ１を介して入力軸１１のトルクを増大させて第１の軸要素Ｊ１に伝達するとともに、第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２にて第４の軸要素Ｊ４を固定することで第３の軸要素Ｊ３が減速回転され、１速を形成する。
【００４０】
２速では、第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２を係合して入力軸１１のトルクを第１の軸要素Ｊ１に伝達するとともに、第４の軸要素Ｊ４を第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２で固定することで第３の軸要素Ｊ３が減速回転され、２速を形成する。
【００４１】
３速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１を係合して入力軸１１のトルクを第２の軸要素Ｊ２に伝達するとともに、第４の軸要素Ｊ４を第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２で固定することで第３の軸要素Ｊ３が減速回転され、３速を形成する。
【００４２】
４速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１及び第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２を係合して入力軸１１のトルクをプラネタリギヤユニットＧ２３の第１の軸要素Ｊ１および第２の軸要素Ｊ２に伝達することで、プラネタリギヤユニットＧ２３が入力軸１１と一体回転し、４速を形成する。
【００４３】
５速では、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３を係合してキャリヤＰＣ１を介して入力軸１１の増大した回転トルクを第１の軸要素Ｊ１に伝達するとともに、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１を係合して入力軸１１のトルクをプラネタリギヤユニットＧ２３の第２の軸要素Ｊ２に伝達することで第３の軸要素Ｊ３が増速回転され、オーバードライブである５速を形成する。
【００４４】
６速では、第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ４にて第１の軸要素Ｊ１を係止するとともに、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１を係合して入力軸１１のトルクをプラネタリギヤユニットＧ２３の第２の軸要素Ｊ２に伝達することで第３の軸要素Ｊ３が増速回転され、オーバードライブである６速を形成する。
【００４５】
後進（Ｒｅｖ１）では、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３を係合して入力軸１１の増大したトルクを第１の軸要素Ｊ１に伝達するとともに、第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１にて第２の軸要素Ｊ２を固定することで第３の軸要素Ｊ３が逆回転され、後進（Ｒｅｖ１）を形成する。
【００４６】
後進（Ｒｅｖ２）では、第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２を係合してキャリヤＰＣ１を介して入力軸１１のトルクを第１の軸要素Ｊ１に伝達するとともに、第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１にて第２の軸要素Ｊ２を固定することで第３の軸要素Ｊ３が逆回転され、後進（Ｒｅｖ２）を形成する。
【００４７】
上述したように各摩擦係合要素を切換えることで、３列のプラネタリギヤＧ１、Ｇ２、Ｇ３と５つの摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４で１速から４速がアンダードライブ、５速と６速がオーバードライブの前進６段、後進２段の変速装置４０を構成することができ、前進６速時に
更に、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３を用いたことによって、第１の軸要素Ｊ１に負荷がかからない状態ではキャリヤＰＣ１と第１の軸要素Ｊ１とを切り離すことが可能になり、２速、３速及び後進（Ｒｅｖ２）時にプラネタリギヤユニットＧ２３内のピニオンギヤが高速無負荷回転することがなくなり、２速、３速及び後進（Ｒｅｖ１）時のギヤノイズを低減するとともにプラネタリギヤユニットＧ２３の耐久性を向上することができる。
【００４８】
次に、本発明の第３の実施の形態における変速装置５０について説明する。図３は第３の実施の形態における自動変速装置５０のギヤトレーンを示す概略図である。
【００４９】
第３の実施の形態の変速装置５０は、上述した第２の実施の形態の変速装置４０に対し、第１プラネタリギヤＧ１をダブルピニオンプラネタリギヤとして入力軸１１を第１プラネタリギヤＧ１のキャリヤＰＣ１に連結するとともに、プラネタリギヤユニットＧ２３の第１の軸要素Ｊ１並びに第２の軸要素Ｊ２を第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１および第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２を介して第１プラネタリギヤＧ１のキャリヤＰＣ１と選択的に連結可能とし、且つ第１の軸要素Ｊ１を第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３を介してリングギヤＲ１と選択的に連結している。これ以外の構成、および各係合要素の組み合せについては第３の実施の形態と同一であるので説明を省略する。尚、変速装置５０は第１プラネタリギヤＧ１がダブルピニオンプラネタリギヤであるので、ρ１＝サンギヤＳ１の歯数／リングギヤＲ１の歯数＝０．３７５となるが、ρ２およびρ３については変速装置４０におけるρ２およびρ３と同一である。
【００５０】
上述したように各摩擦係合要素を切換えることで、３列のプラネタリギヤＧ１、Ｇ２、Ｇ３と６つの摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４で１速から４速がアンダードライブ、５速と６速がオーバードライブの前進６段、後進２段の変速装置５０を構成することができる。また、第１プラネタリギヤＧ１のキャリヤＰＣ１を介して入力軸１１の回転トルクを取り出すことが可能になり、ダンプカー、ミキサー車、消防車等の走行目的以外に動力を必要とする車両のパワーテークオフ装置を備えた変速装置を提供することができる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定される意図はなく、本発明の主旨に沿った形態の変速装置であればどのような形態であってもよい。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１の変速装置によると、３列のプラネタリギヤで６つの摩擦係合要素（摩擦クラッチ要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ０、摩擦ブレーキ要素Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を切換えて、前進６段、後進２段の変速装置が構成され、前進６速時に第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのピニオン回転が抑えられサンギヤ及びリングギヤとの噛み合い時のギヤノイズが低減し、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤの耐久性の低下を抑えることができる。更に、後進２段としたことで変速装置の使用状況に応じて適切な後進動作を行なうことができる。
【００５３】
さらに、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤを介して入力軸の回転トルクを取り出すことが可能になり、ダンプカー、ミキサー車、消防車等の走行目的以外に動力を必要とする車両のパワーテークオフ装置を備えた変速装置を提供することができる。
【００５４】
請求項２の変速装置によると、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３を切換えることによってプラネタリギヤユニットの第１の軸要素が無負荷で高速回転するのを抑えることが可能になり、プラネタリギヤユニット内におけるギヤノイズを低減するとともにプラネタリギヤユニットの耐久性を向上することができる。
【００５５】
請求項３の変速装置によると、請求項２の効果に加えて、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤを介して入力軸の回転トルクを取り出すことが可能になり、ダンプカー、ミキサー車、消防車等の走行目的以外に動力を必要とする車両のパワーテークオフ装置を備えた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】本発明の第１の実施の形態における変速装置の概略図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態における変速装置の概略図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態における変速装置の概略図である。
【符号の説明】
１・・・ハウジング
２・・・トルクコンバータ
２０、３０、４０、５０・・・変速装置
１１・・・入力軸
１２・・・出力軸
Ｇ１・・・第１列のシングルピニオンプラネタリギヤ
Ｇ２・・・第２列のシングルピニオンプラネタリギヤ
Ｇ３・・・第３列のシングルピニオンプラネタリギヤ
Ｇ２３・・・プラネタリギヤユニット
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・サンギヤ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３・・・リングギヤ
ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３・・・キャリヤ
Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・摩擦クラッチ要素
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４・・・摩擦ブレーキ要素
Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４・・・軸要素[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission, for example, a transmission used in an automatic transmission of an automobile.
[0002]
[Prior art]
As a conventional transmission, U.S. S. There is a technique disclosed in Patent Number 5,599,251. In this publication, three planetary gear units are arranged in series, and each planetary gear unit uses one ring gear, carrier, and sun gear. Using these gears, 6 forward gears and 2 reverse gears via 6 frictional engagement elements (2 clutch elements and 4 brake elements) that can be engaged / disengaged by external force A transmission device capable of switching gear positions is disclosed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the transmission shown in the prior art, since the rotation of the input shaft is input to the ring gear of the planetary gear in the first row and the carrier is fixed when the shift speed is the sixth forward speed, the pinion speed of the planetary gear in the first row is fixed. This increases the gear noise when meshing with the sun gear and the ring gear, and is not preferable from the viewpoint of the durability of the planetary gear. In addition, if the pinion rotation speed is set to be small, the gear ratio at the first forward speed becomes small, and there is a problem that an appropriate gear ratio cannot be obtained. In addition, if this transmission is provided with a one-way clutch that acts when switching from the first forward speed to the second speed, the one-way clutch is locked to reversely rotate the sun gear of the planetary gear in the first row. The brake element for selectively fixing the clutch, or two clutch elements for selectively connecting the one-way clutch and the ring gear to the input shaft are required. In either case, the number of friction engagement elements increases.
[0004]
Accordingly, the present invention provides a transmission that can reduce the pinion rotation speed of a planetary gear as much as possible by using three rows of planetary gears and a plurality of friction engagement elements in order to solve the above problems. Is a technical issue.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Claims to solve the above problems1The invention includes an input shaft, an output shaft, a first row of double pinion planetary gears in which a carrier is selectively connected to the input shaft, a carrier and a ring gear of a second row of single pinion planetary gears, and a third row of single pinions. A first shaft element connected to the ring gear and the carrier of the planetary gear, and connected to the sun gear of the second row of single pinion planetary gears; and a second shaft element connected to the carrier of the second row of single pinion planetary gears. A third shaft element coupled to the carrier of the third row single pinion planetary gear, and a fourth shaft element coupled to the sun gear of the third row single pinion planetary gear, and the first shaft element Is connected to the ring gear of the first row double pinion planetary gear and the third shaft element is extended. The planetary gear unit connected to the shaft, the first friction clutch element C1 for selectively connecting the input shaft and the second shaft element of the planetary gear unit, and the carrier of the first pin double-pinion planetary gear as the sun gear. Alternatively, a third friction clutch element C2 for selectively connecting to any one of the ring gears so as to be integrally rotatable, and a third friction for selectively connecting the input shaft and the carrier of the first row double pinion planetary gear. The clutch element C0, the first friction brake element B1 for selectively fixing the second shaft element of the planetary gear unit, and the second friction for selectively fixing the fourth shaft element of the planetary gear unit Brake element B2 and the first rowdoubleThe transmission is provided with a third friction brake element B3 for selectively fixing the sun gear of the pinion planetary gear.
[0008]
Claim1According to the transmission shown in FIG. 6, six friction engagement elements (friction clutch elements C1, C2, C0, friction brake elements B1, B2, B3) are switched by three rows of planetary gears to change the speed in six forward speeds and two reverse speeds. The device is configured, and the pinion rotation of the first row double pinion planetary gear is suppressed at the sixth forward speed, the gear noise at the time of meshing with the sun gear and the ring gear is reduced, and the deterioration of the durability of the first row double pinion planetary gear is suppressed. Can do. Furthermore, by setting the second reverse speed, it is possible to perform an appropriate reverse operation according to the use state of the transmission. Further, it is possible to take out the rotational torque of the input shaft through the carrier of the first pinion planetary gear in the first row, and the power take-off device for vehicles that require power for purposes other than traveling purposes such as dump trucks, mixer trucks, fire trucks, etc. Can be provided. Further, since the planetary gears in the first row are double pinion planetary gears, the degree of freedom in setting the number of teeth of the sun gear and the ring gear is improved, and accordingly, the degree of freedom in setting the gear ratio is improved.
[0009]
Claims to solve the above problems2The first row of single pinion planetary gears in which the input shaft, the output shaft, the ring gear are connected to the input shaft and the sun gear is fixed, the carrier and the ring gear of the second row of single pinion planetary gears, and the third row of singles A first shaft element connected to the ring gear and the carrier of the pinion planetary gear and connected to the sun gear of the second row of single pinion planetary gears, and a second shaft element connected to the carrier of the second row of single pinion planetary gears A third shaft element coupled to the carrier of the third row single pinion planetary gear, and a fourth shaft element coupled to the sun gear of the third row single pinion planetary gear, and a third shaft A planetary gear unit that connects elements to the output shaft, and the input shaft and planetary gear. The first friction clutch element C1 for selectively connecting the second shaft element of the knit, and the second friction clutch for selectively connecting the input shaft and the first shaft element of the planetary gear unit Select the element C2, the third friction clutch element C3 for selectively connecting the carrier of the single pinion planetary gear in the first row and the first shaft element of the planetary gear unit, and the second shaft element of the planetary gear unit. A first friction brake element B1 for fixedly fixing, a second friction brake element B2 for selectively fixing a fourth shaft element of the planetary gear unit, and a first shaft element of the planetary gear unit And a third friction brake element B4 for fixedly.
[0010]
Claim2According to the above, six frictional engagement elements (friction clutch elements C1, C2, C3, friction brake elements B1, B2, B4) are switched by three rows of planetary gears to form a forward 6-speed and reverse 2-speed transmission. In the forward 6th speed, the pinion rotation of the first row single pinion planetary gear is suppressed, the gear noise when meshing with the sun gear and the ring gear is reduced, and the lowering of the durability of the first row single pinion planetary gear can be suppressed.
Furthermore, it is possible to appropriately set the gear ratio of the forward gear and appropriately set the gear ratio of the reverse gear, and by setting the reverse gear to the second reverse gear, it is possible to perform an appropriate reverse motion according to the use condition of the transmission. Can be done. Further, by switching the third friction clutch element C3, it is possible to prevent the first shaft element of the planetary gear unit from rotating at high speed with no load, thereby reducing gear noise in the planetary gear unit and improving the durability of the planetary gear unit. Can be improved.
[0011]
Claims to solve the above problems3The invention includes an input shaft, an output shaft, a first row double pinion planetary gear to which a carrier is coupled to the input shaft and a sun gear fixed thereto, a second row single pinion planetary gear carrier and ring gear, and a third row. A ring gear and a carrier of the single pinion planetary gear of the first pinion planetary gear are coupled to each other, a first shaft element coupled to the sun gear of the second row of single pinion planetary gears, and a second shaft coupled to the carrier of the second row of single pinion planetary gears. A third shaft element coupled to the carrier of the third row single pinion planetary gear, and a fourth shaft element coupled to the sun gear of the third row single pinion planetary gear; A planetary gear unit with the shaft element connected to the output shaft, and the input shaft and planetar A first friction clutch element C1 for selectively coupling the second shaft element of the gear unit, the input shaftAnd first row double pinion planetary gear carrierAnd a second friction clutch element C2 for selectively connecting the first shaft element of the planetary gear unit, a ring gear of the double-pinion planetary gear in the first row, and a first shaft element of the planetary gear unit. A third friction clutch element C3 for coupling, a first friction brake element B1 for selectively fixing the second shaft element of the planetary gear unit, and a fourth shaft element of the planetary gear unit selectively. The transmission is provided with a second friction brake element B2 for fixing and a third friction brake element B4 for selectively fixing the first shaft element of the planetary gear unit.
[0012]
Claim3According to the above, six frictional engagement elements (friction clutch elements C1, C2, C3, friction brake elements B1, B2, B4) are switched by three rows of planetary gears to form a forward 6-speed and reverse 2-speed transmission. Further, the pinion rotation of the first row double pinion planetary gear is suppressed, and the gear noise at the time of meshing with the sun gear and the ring gear is reduced, so that the deterioration of the durability of the first row single pinion planetary gear can be suppressed. Furthermore, it is possible to appropriately set the gear ratio of the forward gear and appropriately set the gear ratio of the reverse gear, and by setting the reverse gear to the second reverse gear, it is possible to perform an appropriate reverse motion according to the use condition of the transmission. Can be done. Further, by switching the third friction clutch element C3, it is possible to prevent the first shaft element of the planetary gear unit from rotating at high speed without load, reducing gear noise in the planetary gear unit and improving the durability of the planetary gear unit. Can be improved. Furthermore, it is possible to take out the rotational torque of the input shaft through the carrier of the first-row double pinion planetary gear, and the power take-off device for vehicles that require power for purposes other than traveling purposes such as dump trucks, mixer trucks, fire trucks, etc. Can be provided. Further, since the planetary gears in the first row are double pinion planetary gears, the degree of freedom in setting the number of teeth of the sun gear and the ring gear is improved, and accordingly, the degree of freedom in setting the gear ratio is improved.
[0013]
[Embodiment]
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a case where the present invention is used in an automatic transmission for a commercial vehicle such as a large truck will be described.
[0014]
FIG. 1 shows an automatic transmission apparatus according to a first embodiment of the present invention.30It is the schematic which shows the gear train of. Automatic transmission30Is disposed in the housing 1, and an output of an engine (not shown) is transmitted via a shearing force of a viscous medium.30The output from the torque converter 2 is increased / decreased to 6 forward speeds and 2 reverse speeds according to the switching of the friction engagement elements, and output to an axle (not shown).
[0015]
Transmission30Is a first row having an input shaft 11 that is an output shaft of the torque converter 2, an output shaft 12 that is connected to an axle via a differential device (not shown), and a carrier PC1 that is selectively connected to the input shaft 11.doubleA pinion planetary gear G1 (hereinafter referred to as a first planetary gear G1), a second row of single pinion planetary gears G2 (hereinafter referred to as a second planetary gear G2), and a third row of single pinion planetary gears G3 (hereinafter referred to as a third planetary gear G3) The second planetary gear G2 is connected to the ring gear R3 of the third planetary gear G3, the ring gear R2 of the second planetary gear G2 is connected to the carrier PC3 of the third planetary gear G3, and the sun gear S2 of the second planetary gear G2 is connected. A first shaft element J1 connected to the second planetary gear G2, a second shaft element J2 connected to the carrier PC2 of the second planetary gear G2, and a third shaft element J3 connected to the carrier PC3 of the third planetary gear G3. Sun gear S of the third planetary gear G3 ; And a fourth shaft element J4 to be connected to the first shaft element J1 of the first planetary gear G1Ring gear R1And the first friction clutch element C1 for selectively connecting the input shaft 11 and the second shaft element J2 to the planetary gear unit G23 formed by connecting the third shaft element J3 to the output shaft 12. A second friction clutch element C2 for selectively connecting the carrier PC1 of the first planetary gear G1 to the sun gear S1 so as to be integrally rotatable, and the input shaft 11 and the first planetary gear G1.Carrier PC1Are selectively connected to the third friction clutch element C0, the first friction brake element B1 for selectively fixing the second shaft element, and the fourth shaft element J4. A second friction brake element B2 for fixing and a third friction brake element B3 for selectively fixing the sun gear S1 of the first planetary gear G1 are provided. Also, transmission30A one-way clutch F1 is disposed between the sun gear S1 and the fixed shaft to detect the rotational torque of the first planetary gear G1 in order to perform a smooth speed change.
[0016]
In the first planetary gear G1, ρ1 = the number of teeth of the sun gear S1 / the number of teeth of the ring gear R1 =0.375In the second planetary gear G2, ρ2 = the number of teeth of the sun gear S2 / the number of teeth of the ring gear R2 = 0.6, and in the third planetary gear G3, ρ3 = the number of teeth of the sun gear S3 / the number of teeth of the ring gear R3 = 0.4. .
[0017]
Table 1 shows combinations and gear ratios of the engagement elements in the first embodiment.
[0018]
[Table 1]

[0019]
In Table 1, ◯ indicates the engaged state, the blank indicates the released state, ● indicates the state without torque transmission, and (◯) indicates the time when the engine is braked on the vehicle.
[0020]
The shifting of the gear position in Table 1 will be described. In the first speed, the torque of the input shaft 11 is increased by engaging the third friction clutch element C0.Carrier PC1On the other hand, the third friction brake element B3 is locked and the one-way clutch F1 is activated and the engine brake is activated. And the torque of the input shaft 11 was increasedRing gear R1Is output to the first shaft element J1. Further, the fourth shaft element J4 is locked by the second friction brake element B2, and the third shaft element J3 rotates at a reduced speed to form the first speed.
[0021]
In the second speed, the torque of the input shaft 11 is increased by engaging the third friction clutch element C0.Carrier PC1And the second friction clutch element C2 is engaged to connect the carrier PC1 and the sun gear S1 to rotate the first planetary gear unit G1 integrally, and the torque in the same rotational direction as the input shaft 11 is applied to the first shaft. While transmitting to the element J1 and fixing the fourth shaft element J4 by the second friction brake element B2, the third shaft element J3 is decelerated and rotated to form the second speed.
[0022]
In the third speed, the first friction clutch element C1 is engaged to transmit the torque of the input shaft 11 to the second shaft element J2, while the fourth shaft element J4 is fixed by the second friction brake element B2. Thus, the third shaft element J3 is decelerated and rotated to form the third speed. In the present embodiment, the third friction clutch element C0 is engaged in order to simplify switching at the time of shifting.
[0023]
In the fourth speed, the torque of the input shaft 11 is increased by engaging the third friction clutch element C0.Carrier PC1And the second friction clutch element C2 is engaged to connect the carrier PC1 and the sun gear S1 to rotate the first planetary gear unit G1 integrally, and the torque in the same rotational direction as the input shaft 11 is applied to the first shaft. By transmitting to the element J1 and engaging the first friction clutch element C1 and inputting the torque of the input shaft 11 to the second shaft element J2, the planetary gear unit G23 rotates integrally with the input shaft 11, and the fourth speed Form.
[0024]
In the fifth speed, the first friction clutch element C1 is engaged to transmit the rotational torque of the input shaft 11 to the second shaft element J2, while the third friction clutch element C0 is engaged and the third friction is applied. By engaging the brake element B3 to increase the torque of the input shaft 11 and transmitting the torque to the first shaft element J1 of the planetary gear unit G23, the third shaft element J3 is rotated at an increased speed, and the fifth speed is overdrive. Form.
[0025]
In the sixth speed, the first friction clutch element C1 is engaged to input the torque of the input shaft 11 to the second shaft element J2, and the sun gear S1 and the carrier PC1 are connected by the second friction clutch element C2. Then, the sun gear S1 is locked by the third friction brake element B3. As a result, the first shaft element J1 is locked and the third shaft element J3 rotates at an increased speed to form the sixth speed. .
[0026]
In reverse (Rev1), the third friction clutch element C0 is engaged.Carrier PC1While increasing the torque of the input shaft 11 via the third friction brake element B3, the one-way clutch F1 is activated and the engine brake is activated. And the torque of the input shaft 11 was increasedRing gear R1Is input to the first shaft element J1, and the second shaft element J2 is locked by the first friction brake element B1, so that the third shaft element J3 rotates in the reverse direction to move backward (Rev1). Form.
[0027]
In reverse (Rev2), the third friction clutch element C0 is engaged.Carrier PC1On the other hand, the torque of the input shaft 11 is input via the second friction clutch element C2, and the carrier PC1 and the sun gear S1 are connected to rotate integrally, and the first shaft rotates in the same direction as the input shaft 11. The third shaft element J3 rotates reversely and forms reverse (Rev2) by inputting to the element J1 and locking the rotation of the second shaft element J2 by the first friction brake element B1.
[0028]
At the third speed, in addition to the combinations shown in Table 1, the first planetary gear G1 rotates integrally by disengaging the third friction clutch element C0 and engaging the second friction clutch element C2. Thus, the pinion rotation of the first planetary gear G1 can be made zero.
[0029]
By switching each friction engagement element as described above, the first to fourth speeds are underdriven with three rows of planetary gears G1, G2, and G3 and six friction engagement elements C0, C1, C2, B1, B2, and B3. The fifth and sixth speeds can constitute an overdrive six-speed forward and two-speed reverse transmission 20 and appropriately set the gear ratio at each gear stage while suppressing the pinion rotation of the first planetary gear G1. Is possible. Also, transmission30In the configuration, the one-way clutch F1 is not locked, so that the friction engagement elements are not added due to the provision of the one-way clutch F1, and an increase in the number of friction engagement elements can be suppressed.
[0032]
furtherIn addition, the rotational torque of the input shaft 11 can be taken out via the carrier PC1 of the first planetary gear G1, and a power take-off device for a vehicle that requires power for purposes other than traveling purposes such as a dump truck, a mixer truck, and a fire truck is provided. A transmission can be provided.
[0033]
Next, the first of the present invention2The transmission 40 in the embodiment will be described. Figure2Is the first2It is the schematic which shows the gear train of the automatic transmission 40 in this embodiment. The automatic transmission 40 is disposed in the housing 1 and advances the output from the torque converter 2 that outputs the output of the engine (not shown) to the transmission 40 via the shearing force of the viscous medium in accordance with the switching of the friction engagement elements. The speed is switched between 6th speed and 2nd speed, and output to the axle (not shown).
[0034]
First2The transmission 40 according to the embodiment includes an input shaft 11, an output shaft 12, a first row single pinion planetary gear (hereinafter referred to as a first planetary gear) G1 in which a ring gear is connected to the input shaft and a sun gear is fixed. , Carrier PC2 and ring gear R2 of the second row single pinion planetary gear (hereinafter referred to as the second planetary gear) G2, and ring gear R3 and carrier PC3 of the third row of single pinion planetary gear (hereinafter referred to as the third planetary gear) G3. The first shaft element J1 connected to the sun gear S2 of the second planetary gear G2, the second shaft element J2 connected to the carrier PC2 of the second planetary gear G2, and the carrier PC3 of the third planetary gear G3, respectively. Sangi of third shaft element J3 to be connected and third planetary gear G3 A planetary gear unit G23 having a fourth shaft element J4 coupled to the gear S3 and having the third shaft element J3 coupled to the output shaft 12, and an input shaft 11 and a second shaft element J2. The first friction clutch element C1 for selectively connecting, the second friction clutch element C2 for selectively connecting the input shaft 11 and the first shaft element J1, and the carrier of the first planetary gear G1 A third friction clutch element C3 for selectively connecting PC1 and the first shaft element J1, a first friction brake element B1 for selectively fixing the second shaft element J2, and A second friction brake element B2 for selectively fixing the four shaft elements J4 and a third friction brake element B4 for selectively fixing the first shaft element J1.
[0035]
In the first planetary gear G1, ρ1 = number of teeth of the sun gear S1 / number of teeth of the ring gear R1 = 0.6, and in the second planetary gear G2, ρ2 = number of teeth of the sun gear S2 / number of teeth of the ring gear R2 = 0.6, third In the planetary gear G3, ρ3 = the number of teeth of the sun gear S3 / the number of teeth of the ring gear R3 = 0.4.
[0036]
Table 2 shows2The combination and gear ratio of each engagement element in the embodiment are shown.
[0037]
[Table 2]

[0038]
In Table 2, ◯ indicates the engaged state, and the blank indicates the released state.
[0039]
The shift speed switching in Table 2 will be described. In the first speed, the third friction clutch element C3 is engaged to increase the torque of the input shaft 11 via the carrier PC1 and transmit it to the first shaft element J1, and at the second friction brake element B2 By fixing the fourth shaft element J4, the third shaft element J3 is decelerated and rotated to form the first speed.
[0040]
In the second speed, the second friction clutch element C2 is engaged to transmit the torque of the input shaft 11 to the first shaft element J1, and the fourth shaft element J4 is fixed by the second friction brake element B2. Thus, the third shaft element J3 is decelerated and rotated to form the second speed.
[0041]
In the third speed, the first friction clutch element C1 is engaged to transmit the torque of the input shaft 11 to the second shaft element J2, and the fourth shaft element J4 is fixed by the second friction brake element B2. Thus, the third shaft element J3 is decelerated and rotated to form the third speed.
[0042]
In the fourth speed, the first friction clutch element C1 and the second friction clutch element C2 are engaged to transmit the torque of the input shaft 11 to the first shaft element J1 and the second shaft element J2 of the planetary gear unit G23. Thus, the planetary gear unit G23 rotates integrally with the input shaft 11 to form the fourth speed.
[0043]
In the fifth speed, the third friction clutch element C3 is engaged to transmit the increased rotational torque of the input shaft 11 to the first shaft element J1 via the carrier PC1, and the first friction clutch element C1 is engaged. In combination, the torque of the input shaft 11 is transmitted to the second shaft element J2 of the planetary gear unit G23, whereby the third shaft element J3 is rotated at an increased speed to form the fifth speed which is an overdrive.
[0044]
At the sixth speed, the third friction brake element B4 locks the first shaft element J1 and engages the first friction clutch element C1 to apply the torque of the input shaft 11 to the second gear of the planetary gear unit G23. By transmitting to the shaft element J2, the third shaft element J3 is rotated at an increased speed to form the sixth speed which is an overdrive.
[0045]
In reverse (Rev1), the third friction clutch element C3 is engaged to transmit the increased torque of the input shaft 11 to the first shaft element J1, and at the first friction brake element B1, the second shaft By fixing the element J2, the third shaft element J3 is reversely rotated to form reverse (Rev1).
[0046]
In reverse (Rev2), the second friction clutch element C2 is engaged to transmit the torque of the input shaft 11 to the first shaft element J1 via the carrier PC1, and the first friction brake element B1 By fixing the second shaft element J2, the third shaft element J3 is reversely rotated to form reverse (Rev2).
[0047]
By switching each friction engagement element as described above, the first to fourth speeds are underdriven with three rows of planetary gears G1, G2, and G3 and five friction engagement elements C1, C2, C3, B1, B2, and B4. The 5th and 6th gears can constitute a transmission 40 with 6 forward speeds and 2 reverse gears.
Furthermore, by using the third friction clutch element C3, the carrier PC1 and the first shaft element J1 can be disconnected in a state where no load is applied to the first shaft element J1, so that the second speed, the third speed In addition, the pinion gear in the planetary gear unit G23 does not rotate at high speed and no load during reverse (Rev2), reducing gear noise during the second, third and reverse (Rev1) and improving the durability of the planetary gear unit G23. it can.
[0048]
Next, the first of the present invention3The transmission 50 in the embodiment will be described. Figure3Is the first3It is the schematic which shows the gear train of the automatic transmission 50 in embodiment of this.
[0049]
First3The transmission 50 according to the embodiment is the same as that described above.2In contrast to the transmission 40 according to the embodiment, the first planetary gear G1 is used as a double pinion planetary gear to connect the input shaft 11 to the carrier PC1 of the first planetary gear G1, and the first shaft element J1 and the second shaft element G1 of the planetary gear unit G23. The shaft element J2 can be selectively connected to the carrier PC1 of the first planetary gear G1 via the first friction clutch element C1 and the second friction clutch element C2, and the first shaft element J1 is connected to the third friction clutch. It is selectively connected to the ring gear R1 via the element C3. Since the configuration other than this and the combination of each engagement element are the same as those of the third embodiment, the description thereof is omitted. In the transmission 50, since the first planetary gear G1 is a double pinion planetary gear, ρ1 = the number of teeth of the sun gear S1 / the number of teeth of the ring gear R1 = 0.375, but ρ2 and ρ3 are the same as ρ2 and ρ2 in the transmission 40. It is the same as ρ3.
[0050]
By switching each friction engagement element as described above, the first to fourth speeds are underdriven with three rows of planetary gears G1, G2, and G3 and six friction engagement elements C1, C2, C3, B1, B2, and B4. The fifth speed and the sixth speed can constitute the transmission device 50 with overdrive 6 forward speeds and 2 reverse speeds. Further, the rotational torque of the input shaft 11 can be taken out through the carrier PC1 of the first planetary gear G1, and a power take-off device for a vehicle that requires power for purposes other than traveling purposes such as a dump truck, a mixer truck, and a fire truck is provided. It is possible to provide a transmission including the same.
[0051]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not intended to be limited to embodiment mentioned above, What kind of form is it if it is a transmission of the form along the main point of this invention? Also good.
[0052]
【The invention's effect】
According to the transmission of the first aspect, six friction engagement elements (friction clutch elements C1, C2, C0, friction brake elements B1, B2, B3) are switched by three rows of planetary gears so as to move forward 6 steps and reverse 2 steps. Of the first row at the 6th forward speed.doublePinion rotation of the pinion planetary gear is suppressed, and gear noise when engaged with the sun gear and ring gear is reduced.doubleA decrease in durability of the pinion planetary gear can be suppressed. Furthermore, by setting the second reverse speed, it is possible to perform an appropriate reverse operation according to the use state of the transmission.
[0053]
furtherIt is possible to take out the rotational torque of the input shaft through the carrier of the double pinion planetary gear in the first row, and to provide a power take-off device for vehicles that require power for purposes other than traveling purposes such as dump trucks, mixer trucks, fire trucks, etc. It is possible to provide a transmission including the same.
[0054]
Claim2According to this transmission, it is possible to suppress the first shaft element of the planetary gear unit from rotating at high speed without load by switching the third friction clutch element C3, and to reduce gear noise in the planetary gear unit. The durability of the planetary gear unit can be improved.
[0055]
Claim3According to the transmission of the claim2In addition to the above effects, the rotational torque of the input shaft can be taken out through the carrier of the first-row double pinion planetary gear, and vehicles that require power for purposes other than traveling purposes such as dump trucks, mixer trucks, fire trucks, etc. A transmission including the power take-off device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a transmission according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a transmission in a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of a transmission apparatus according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Housing
2 ... Torque converter
20, 30, 40, 50 ... transmission
11 ... Input shaft
12 ... Output shaft
G1: Single-pinion planetary gear in the first row
G2: Single-pinion planetary gear in the second row
G3: Third row single pinion planetary gear
G23 ... Planetary gear unit
S1, S2, S3 ... Sun gear
R1, R2, R3 ... Ring gear
PC1, PC2, PC3 ... Carrier
C0, C1, C2, C3 ... friction clutch elements
B1, B2, B3, B4 ... friction brake elements
J1, J2, J3, J4 ... Shaft elements

Claims

An input shaft, an output shaft, a first row of double pinion planetary gears in which a carrier is selectively coupled to the input shaft, a carrier and ring gear of a second row of single pinion planetary gears, and a ring gear of a third row of single pinion planetary gears A first shaft element coupled to the sun gear of the second row single pinion planetary gear, and a second shaft element coupled to the carrier of the second row single pinion planetary gear; A third shaft element coupled to a carrier of the third row single pinion planetary gear; and a fourth shaft element coupled to a sun gear of the third row single pinion planetary gear; and The shaft element is coupled to the ring gear of the first row double pinion planetary gear. A planetary gear unit formed by connecting the third shaft element to the output shaft, and a first friction clutch element C1 for selectively connecting the input shaft and the second shaft element of the planetary gear unit; , A second friction clutch element C2 for selectively connecting the carrier of the first row double pinion planetary gear to either the sun gear or the ring gear so as to be integrally rotatable, the input shaft and the first row double A third friction clutch element C0 for selectively connecting a carrier of the pinion planetary gear; a first friction brake element B1 for selectively fixing the second shaft element of the planetary gear unit; and the planetary gear unit. wherein the second friction brake element B2 to the fourth shaft element selectively fixing, double the first row of Anion transmission comprising a planetary third friction brake element for selectively securing the sun gear of the re gear B3, the.

An input shaft, an output shaft, a ring gear connected to the input shaft, and a sun gear fixed to the first row of single pinion planetary gears; a carrier and ring gear of the second row of single pinion planetary gears; and a third row of single pinion planetary gears A first shaft element coupled to the ring gear and the carrier, coupled to the sun gear of the second row of single pinion planetary gears; and a second shaft element coupled to the carrier of the second row of single pinion planetary gears; A third shaft element coupled to the carrier of the third row single pinion planetary gear, and a fourth shaft element coupled to the sun gear of the third row single pinion planetary gear. A planetary gear unit formed by connecting the shaft element to the output shaft; and A first friction clutch element C1 for selectively connecting a force shaft and the second shaft element of the planetary gear unit; and the input shaft and the first shaft element of the planetary gear unit selectively. A second friction clutch element C3 for coupling, a third pinion planetary gear carrier in the first row and a third friction clutch element C3 for selectively coupling the first shaft element of the planetary gear unit. A first friction brake element B1 for selectively fixing the second shaft element of the planetary gear unit, and a second for selectively fixing the fourth shaft element of the planetary gear unit. A friction brake element B2, and a third friction brake element B4 for selectively fixing the first shaft element of the planetary gear unit; Transmission device comprising a.

An input shaft, an output shaft, a carrier coupled to the input shaft and a sun gear fixed to the first row of double pinion planetary gears, a carrier and ring gear of the second row of single pinion planetary gears, and a third row of single pinions A planetary gear ring gear and a carrier are connected to each other, a first shaft element connected to a sun gear of the second row of single pinion planetary gears, and a second shaft connected to a carrier of the second row of single pinion planetary gears. An element; a third shaft element coupled to the carrier of the third row single pinion planetary gear; and a fourth shaft element coupled to the sun gear of the third row single pinion planetary gear; and A planetary gear unit formed by connecting a third shaft element to the output shaft; The first friction clutch element C1, the input shaft and the first train double pinion planetary gear carrier and the planetary gear unit for selectively connecting the second shaft element of the planetary gear unit and the input shaft A second friction clutch element C2 for selectively coupling the first shaft element to the first shaft element, a ring gear of the double pinion planetary gear in the first row, and the first shaft element of the planetary gear unit. A third friction clutch element C3 for coupling to the first friction brake element B1, a first friction brake element B1 for selectively fixing the second shaft element of the planetary gear unit, and the fourth shaft of the planetary gear unit. A second friction brake element B2 for selectively fixing the element, and the first of the planetary gear unit. Transmission comprising a third friction brake element B4 for selectively securing the shaft element, the.