JPH034059A - オートマチックトランスミッション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、オートマチックトランスミッションに関し
、特にＦＦまたはＲＲ用のオートマチックトランスミッ
ションに関する。

（従来の技術） 近年１乗用車用の自動変速機は、車両走行性能および燃
費の向上を図るためオーバドライブ付４速オートマチツ
クトランスミツシヨン（ＡＴＭ）が主流となってきてお
り、さらに４ＷＤの走行性を向上させるためギア比の高
いｌ速の変速段（エクストラロー）を有する５速のＡＴ
Ｍに対する要求が高まって来ている。

従来のオーバドライブ付５速ＡＴＭとしては。

第２または３図に示すものが掲げられる。

第２図のＡＴＭは特開昭６２−９３５４６号公報に記載
されているものであって、二列のプラネタリギアユニッ
トＰ１およびＰ２を有するオーバドライブ付４速ＡＴＭ
Ｉに、ＦＦまたはＲＲ用のＡＴＭがカウンタ軸を有して
いることを利用して、このカウンタ軸３に副変速機２を
付加し１速を追加して５速を構成するようにしたもので
ある。なお。

この第２図のオーバドライブ付５速ＡＴＭの各係合要素
の作動は、下記の第１表に示す通りである。

（以下余白） 第　　１ 表 いるものであり、その各係合要素の作動は下記の第２表
に示す通りである。

第　　２　　表 また第３図のＡＴＭは、特開昭８２−８８８５１号公報
に記載されているものであって、実質３列のプラネタリ
ギアユニットＰ３．Ｐ４およびＰ５によって前進５速の
変速段を構成するようになって（発明が解決しようとす
る課題） しかし近年においては、ＦＦ車またはＲＲ車について、
居住性を向上させるため車室内を広（とりエンジンルー
ムに対してコンパクトな設計となることが要求されてき
ている。そのため、第２図のＡＴＭでは副変速機の分だ
け装置が大型化してしまい、スペース上の問題で採用出
来ないといりた事態が生じる虞れがあり、また重量やコ
ストアップ、さらには制御が複雑化してしまうという欠
点がある。

また第３図のＡＴＭは、プラネタリ部分が実質上３列で
構成されているため軸方向がその分だけ長くなり、従来
のオーバドライブ付４速ＡＴＭを搭載していた車にその
まま搭載することは困難である。さらにｏｗｃ　　、ｏ
ｗｃ３が反力要素部位に配置されているため径方向が大
きくなりコストおよびｆｆ１ｆｆｉが増加し、コンパク
ト性に欠け、またクラッチＣ３の配置構成がかなり複雑
である。ここで、クラッチＣ３をクラッチＣ１，Ｃ２側
に配置しようとすると、サンギアＳ１の中心に既に２本
の軸を通しているため、これをＦＦやＲＲ用に対応させ
るため出力軸４を前取り出しにしようとすると、３本の
軸を通す必要が生じ、構成がかなり複雑となり、害際の
構成において大幅なコストアップが考えられる。

この発明は、上記従来の５速ＡＴＭの有している欠点を
解消するために為されたものである。すなわち、従来の
４速ＡＴＭの軸を延長する虞れがなく、軽量小型で低コ
ストのＦＦまたはＲＲ用の５速ＡＴＭを提供することを
目的とする。

（課題を達成するための手段） この発明は、上記課題を達成するために、デュアルプラ
ネタリギアユニットと、このデュアルプラネタリギアユ
ニットとトルクコンバータの間に配置されたシングルプ
ラネタリギアユニットとを有し、入力軸がシングルプラ
ネタリギアユニットのサンギアおよびデュアルプラネタ
リギアユニットのサンギアの中心を貫通してデュアルプ
ラネタリギアユニットの側方に延び、デュアルプラネタ
リギアユニットの二つのピニオンギアのうちサンギアに
噛合するピニオンギアがシングルプラネタリギアユニッ
トのピニオンギアと一体回転するよう連結され、デュア
ルプラネタリギアユニットのキャリヤとシングルプラネ
タリギアユニットのキャリヤとが連結され、このシング
ルプラネタリギアユニットのキャリヤがこのシングルプ
ラネタリギアユニットとトルクコンバータとの間に延び
る出力軸に連結されており、デュアルプラネタリギアユ
ニットのトルクコンバータと反対側位置においてデュア
ルプラネタリギアユニットのサンギアと入力軸との間に
トルク伝達の接続および遮断を行う第１連結手段が介装
され、デュアルプラネタリギアユニットのリングギアと
入力軸との間にこのリングギアと入力軸との間のトルク
伝達の接続および遮断を行う第２連結手段が介装されさ
らにこのリングギアにリングギアの回転を係止する第１
係止手段が取付けられており、トルクコンバータとシン
グルプラネタリギアユニットとの間においてこのシング
ルプラネタリギアユニットのサンギアと入力軸との間に
このサンギアと入力軸との間のトルク伝達の接続および
遮断を行う第３連結手段が介装されさらにこのサンギア
にサンギアの回転を係止する第２係止手段が取付けられ
。

シングルプラネタリギアユニットのリングギアにこのリ
ングギアの回転を係止する第３係止手段が取付けられて
いることを特徴としている。

そして、第１連結手段は第２クラッチと第２ワンウェイ
クラッチまたは第４クラッチと第３ワンウェイクラッチ
であり、第２連結手段は第３クラッチであり、第１係止
手段は第３ブレーキによって、第３連結手段は第１ワン
ウェイクラッチと第１クラッチによって、第２係止手段
は第１ブレーキによって、第３係止手段は第２ブレーキ
によって各々構成することが出来る。

またシングルプラネタリギアユニットのピニオンギアの
歯数をこのピニオンギアに連結されたデュアルプラネタ
リギアユニットのピニオンギアの歯数よりも大きくなる
よう設定するのが好ましい。

（作用） 上記オートマチックトランスミッションは、各連結手段
および各係止手段を制御してその作動が組合せられるこ
とにより、前進５速の変速段が構成される。

そして特に第３係止手段および第３連結手段の作動によ
って、デュアルブラネタリギアユニットとシングルプラ
ネタリギアユニットの二列のプラネタリギアユニットで
エクストラローである一速の変速段が構成される。すな
わち、このどきには、エンジンから入力軸に伝達された
駆動トルクは、第３連結手段を介してシングルプラネタ
リギアユニットのサンギアに入力され、プラネタリの反
力要素であるシングルプラネタリギアユニットのリング
ギアが第３係止手段によってその回転が係止されること
によって、駆動トルクがシングルプラネタリギアユニッ
トにおいて、そのピニオンギアを介してキャリヤに伝達
され、出力軸の減速回転が行われる。

またさらに、第２連結手段と第２係止手段の作動によっ
てオーバドライブである５速の変速段が構成される。す
なわち、このときには、エンジンからトルクコンバータ
を介して入力軸に伝達された駆動トルクは、第２連結手
段を介してデュアルプラネタリギアユニットのリングギ
アに入力され、そしてプラネタリの反力要素であるシン
グルプラネタリギアユニットのサンギアを第２係止手段
が係止していることによって、駆動トルクがデュアルプ
ラネタリギアユニットのピニオンギアおよびシングルプ
ラネタリギアユニットのピニオンギアを介してキャリヤ
に伝達されて、出力軸を増速回転させる。

（実施例） 以下、この発明を１図面に示す実施例に基づいてさらに
詳細に説明する。

第１図はこの発明によるＦＦ用またはＲＲ用の５速ＡＴ
Ｍの実施例を示すスケルトン図であって、この５速ＡＴ
Ｍは９デユアルプラネタリギアユニツト１０とこのデュ
アルプラネタリギアユニット１０とトルクコンバータ１
２との間に配置されたシングルプラネタリギアユニット
１１とを有している。このデュアルプラネタリギアユニ
ットｌＯはサンギア１０Ｓ、リングギアＩＯＲ、サンギ
ア１．ＯＳと噛合するピニオンギアｌ０ＰＳ、　　リン
グギアＩＯＲおよびピニオンギアｌ０Ｐｓと噛合するピ
ニオンギア１ＯＰＲ，キャリヤＩＯＣとから成り、また
シングルプラネタリギアユニット１１はサンギアｌｉｓ
　、　　リングギア目Ｒ，ピニオンギア目Ｐ、キャリヤ
ＩＩｃから成っている。

そしてデュアルプラネタリギアユニット１０のキャリヤ
ＩＯＣとシングルプラネタリギアユニット１１のキャリ
ヤＩＩＣとが一体的に連結されており。

さらにデュアルプラネタリギアユニットＩＯのピニオン
ギアｌ０Ｐｓとシングルプラネタリギアユニット１１の
ピニオンギアＩＩＰとが一体的に連結されていて、ピニ
オンギアＬＯＰ　Ｓの歯数ＺＰ、がピニオンギアＩＩＰ
の歯ＩＺＰ２よりも少なくなるよう設定されている。

トルクコンバータ１２に連結された入力軸１３は。

両プラネタリギアユニットのサンギアＩＩＳおよび１０
Ｓの中心を貫通してデュアルプラネタリギアユニット１
０の側方に延びている。そしてこの入力軸１３とデュア
ルプラネタリギアユニット１０のサンギア１０５との間
にはクラッチＣＩ（第２クラッチ）とワンウェイクラッ
チＦｌ（第２ワンウェイクラッチ）およびクラッチＣ３
（第４クラッチ）とワンウェイクラッチＦ】とは方向性
が逆のワンウェイクラッチＦ３（第３ワンウェイクラッ
チ）が介装され（クラッチＣ１，Ｃ３およびワンウェイ
クラッチＦ１．Ｆ３によって第１連結手段が構成される
）、このクラッチＣ１とワンウェイクラッチＦ１または
クラッチＣ３とワンウェイクラッチＦ３を介してサンギ
アＩＯ５と入力軸１３とが連結されるようになっている
。

またリングギアＩＯＲと入力軸１３との間にはクラッチ
Ｃ２（第２連結手段、第３クラッチ）が介装されまたケ
ーシング１４との間にブレーキＢ２（第１係止手段、第
３ブレーキ）が介装されていて、このクラッチＣ２を介
してリングギアＩＯＲと入力軸１３とが連結されまたブ
レーキＢ２によってリングギアＩＯＲがケーシング１４
に係止されるようになっている。

シングルプラネタリギアユニット１１のサンギア１１ｓ
と入力軸１３との間にはワンウェイクラッチＦＯ（第１
ワンウェイクラッチ）とクラッチＣＯ（第１クラッチ）
が介装され（ワンウェイクラッチド０とクラッチＣＯに
よって第３連結手段が構成される）、このワンウェイク
ラッチＦＯおよびクラッチＣＯを介してサンギアＩＩＳ
と入力軸１３とが連結されるようになっており、さらに
このサンギアｌｌＳにはバンドブレーキＢＯ（第２係止
手段、第１ブレーキ）が取付けられていて、このバンド
ブレーキＢＯによりその回転が係止されるようになって
いる。またリングギアＩＩＲにはバンドブレーキＢｌ（
第３係止手段、第２ブレーキ）が取付けられていて、こ
のバンドブレーキＢ１によってその回転が係止されるよ
うになっている。

そして、シングルプラネタリギアユニット１１のキャリ
ヤＩＩＣは出力軸１５に連結されており、この出力軸１
５がカウンタギア１Ｂおよび１７を介して後輪側または
前輪側のデフ機構１８に接続されている。

上記５速ＡＴＭの各係合要素の各変速段における作動お
よび各変速段におけるギア比は、下記の第３表に示す通
りである。

（以下余白） 第　　３ 表 またギア比ｌは、下記の各式に基づいて求められる。

（以下余白） ｉ　４ｔｈ−１ ＺＳ。

ＺＰ。

ＺＲ。

Ｓ２ ＺＰ２ Ｒ２ デュアルプラネタリギアユニットのサンギアの歯数デュ
アルプラネタリギアユニットのビニオンの歯数デュアル
プラネタリギアユニットのリングギアの歯数シングルプ
ラネタリギアユニットのサンギアの歯数シングルプラネ
タリギアユニットのビニオンの歯数シングルプラネタリ
ギアユニットのリングギアの歯数そして第３表のギア比
ｉは、各歯数をｚｓｌ−３３，ＺＰｌ−１８，ＺＲｌ−
９９，ＺＳ２−　２７゜ＺＰ２−２４．ＺＰ２−７５と
して算出しである。

次に第３表を参照しながら、各変速段における動力の伝
達経路について説明を行う。

（１）１速（エクストラロー）： このときの作動係合要素は、バンドブレーキＢ１．　ク
ラッチＣＯおよびワンウェイクラッチＦＯである。

そしてエンジンからトルクコンバータ１２を介して人力
軸１３に伝達された駆動トルクは、ワンウェイクラッチ
ＦＯおよびクラッチＣＯを介してシングルプラネタリギ
アユニット１１のサンギアＩｔｓに人力され、プラネタ
リの反力要素であるリングギアＩＩＲをバンドブレーキ
Ｂ１が係止していることによって、駆動トルクがピニオ
ンギアｌｆＰを介してキャリヤＩＩＣに伝達され、出力
軸１５を減速回転させる。このときのギア比は３．７７
８である。

（２）２速（ロー）： このときの作動係合要素は、クラッチＣＯ，クラッチＣ
１，バンドブレーキＢ１およびワンウェイクラッチＦ１
である。

そしてエンジンからトルクコンバータ１２を介して入力
軸１３に伝達された駆動トルクは、クラッチＣ１および
ワンウェイクラッチＦ１を介してデュアルプラネタリギ
アユニット１０のサンギアｌＯ８に人力され、ピニオン
ギアｉｏｐ　ｓからシングルプラネタリギアユニットｌ
ｌのピニオンギアＩＩＰに伝達され、プラネタリの反力
要素であるリングギア１１ＲをバンドブレーキＢ１が係
止していることによって、駆動トルクがピニオンギアＩ
ＩＰからキャリヤＩＩＣに伝達されて出力軸１５を減速
回転させる。このときのギア比は２．７０５である。

（３）３速： このときの作動係合要素はクラッチＣＩ、クラッチＣ２
およびバンドブレーキＢ１である。

そしてエンジンからトルクコンバータ１２を介して入力
軸１３に伝達された駆動トルクは、クラッチＣ２を介し
てデュアルプラネタリギアユニットｌＯのリングギアＩ
ＯＲに人力され、ピニオンギア１０ＰＲおよびピニオン
ギア１ｏｐｓを介してシングルプラネタリギアユニット
１１のピニオンギアＩＩＰに伝達され、プラネタリの反
力要素であるリングギア１１ＲをバンドブレーキＢ１が
係止していることによって、駆動トルクはキャリヤＩＩ
ｃに伝達され出力軸１５を減速回転させる。このときの
ギア比は　１．５６８である。

（４）４速： このときの作動係合要素は、クラッチＣ２，クラッチＣ
３およびワンウェイクラッチＦ３である。

そして、エンジンからトルクコンバータｊ２を介して入
力軸１３に伝達された駆動トルクは、クラッチＣ２を介
してデュアルプラネタリギアユニットｌ口のリングギア
ＩＯＲに、さらにクラッチＣ３およびワンウェイクラッ
チＦ３を介してサンギア１０Ｓに入力され、キャリヤＩ
ＯＣとシングルプラネタリギアユニットＩＩのキャリヤ
ＩＩＣとが連結されていることによって、デュアルプラ
ネタリギアユニット１０とシングルプラネタリギアユニ
ット１１とが一体回転されて、出力軸１５を回転させる
。従って。

このときのギア比は　１．０００である。

（５）５速（ＯＤ）： このときの作動係合要素は、クラ・ノチＣ２およびバン
ドブレーキＢＯである。

そして、エンジンからトルクコンバータ１２を介して入
力軸１３に伝達された駆動トルクは、クラッチＣ２を介
してデュアルプラネタリギアユニットのリングギア１０
１りに入力され、そしてプラネタリの反力要素であるシ
ングルプラネタリギアユニットのサンギアＩＩＳをバン
ドブレーキＢＯが係止していることによって、駆動トル
クがピニオンギア１０ＰＲ１１０ｐｓ、ｉｔｐを介して
キャリヤＩＩｃに伝達されて、出力軸１５を増速回転さ
せる。このときのギア比は０．７９５であり、従ってオ
ーバドライブが構成される。

（５）リバース： このときの作動係合要素は、クラッチＣＩ、　クラッチ
Ｃ３、ブレーキＢ２．　　ワンウェイクラッチＦ１およ
びワンウェイクラッチＦ３である。

そして、エンジンからトルクコンバータ１２を介して入
力軸１３に伝達された駆動トルクは、クラッチＣ】およ
びワンウェイクラッチＦ１またはクラッチＣ３を介して
デュアルプラネタリギアユニットｌＯのサンギアｌＯ８
に入力され、プラネタリの反力要素であるデュアルプラ
ネタリギアユニット１０のリングギアＩＯＲがブレーキ
Ｂ２によって係止＾れていることによって、駆動トルク
がピニオンゼアＩＵＰＳ、　　ピニオンギアｌ０ＰＲお
よびキャリヤ１０Ｃを介してシングルプラネタリギアユ
ニット１１のキャリヤＩＩＣに伝達されて、出力軸１５
を反転減速回転させる。このときのギア比は２．０００
である。

（６）　　リバース（ロー）： このときの作動係合９ｉは、クラッチＣＯ。

ブレーキＢ２およびワンウェイクラッチＦＯで６ちる。

そしてエンジンからトルクコンバータ１２を介ｌ。

て人力軸１３に伝達された駆動トルクは、ワンウ□、イ
クラッチＦＯおよびクラッチＣＯを介してン〕グルプラ
ネタリギアユニット１１のサンギア１１Ｓに入力され、
プラネタリの反力要素であるデュアルプラネタリギアユ
ニット１０のリングギアＩＯＲをブレーキＢ２が係止し
ていることによって、駆動！・ルクがピニオンギアｉｌ
Ｐからキャリヤ１１ＣにまたはピニオンギアＩＩＰ、デ
ュアルプラネタリギアユニットｌＯの第１ピニオンギア
ｌ０ＰＳ、　　ピニオンギアｌ０ＰＲおよびキャリヤｌ
ＯＣを介してキャリヤ１１Ｃに伝達されて、出力軸１５
を反転減速回転させる。このときのギア比は　３．００
０である。

以上のように上記ＦＦまたはＲＲ用５速ＡＴＭは、２列
のプラネタリギアユニットで構成されたギアトレーンに
よって、４速ＡＴＭに対し軸方向長さが延長されること
もなく、エクストラローである一速とオーバドライブで
ある５速を構成することが出来る。

そして、さらに上記５速ＡＴＭは、基本的に３連用ラビ
ニヨウブラネタリギアユニツトにリングギアを１つ付加
することによって構成することが出来、また−軸上で構
成することができる。また従来のオーバドライブ付４速
ＡＴＶと比べてクラッチが１つ増加するだけなので、軸
方向もほとんど変わらず、従来のように付加変速部も必
要としないため低コストであり、さらに入力側にワンウ
ェイクラッチを配置しているため径方向が小さくなり、
従来より低コストで軽量コンパクトな構成となる。

（発明の効果） 以上のようにこの発明によれば、二列のプラネタリギア
ユニットによってエクストラローおよびオーバドライブ
を有するＦＦまたはＲＲ用の５速ＡＴＭを構成すること
が出来る。

従来は、５速ＡＴＭを構成する場合、３列のシングルプ
ラネタリギアユニットで構成するか４速ギヤトレーン＋
Ｌ／Ｈプラネタリギアユニツトで構成するしか無＜、Ｆ
ＦやＲＲ車においては軸方向スペースが無いので３列の
プラネタリギアユニットによる構成はＦＦまたはＲＲ用
のＡＴＭに採用することが出来ず、採用出来るのはカウ
ンタ軸上にＬ／Ｈプラネタリギアユニットを構成したも
ののみであったが、全体としてコスト及び重量が大きく
なるため、実用上車両に搭載できるのは高級車のみとな
っていた。

これに対し本発明は、使用されるプラネタリギアユニッ
トは二列のみであるので、従来の４速ＡＴＭに対しても
その軸方向寸法が延長されることは無く、また径方向の
寸法も拡大される虞れが無く、軽量コンパクトでかつ低
コストなので、従来のＦＦまたはＲＲ車のエンジンルー
ム内に搭載可能であり、また低級車にも採用可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すスケルトン図、第２図
および第３図は従来例を示すスケルトン図である。 ＢＯ・・・バンドブレーキ（第１ブレーキ）Ｂｌ・・・
バンドブレーキ（第２ブレーキ）Ｂ２・・・ブレーキ（
第３ブレーキ） ＦＯ・・・ワンウェイクラッチ （第１ワンウェイクラッチ） Ｆｌ・・・ワンウェイクラッチ （ＩＪ２ワンウェイクラッチ） Ｆ３・・・ワンウェイクラッチ （１ｆ３ワンウェイクラッチ） １０・・・デュアルプラネタリギアユニット１１・・・
シングルプラネタリギアユニット１３・・・入力軸　　
　　　１５・・・出力軸１０Ｓ、ＩＩＳ・・・サンギア １０ＰＳ、ｌ０ＰＲ，ＩＩＰ・・・ピニオンギア１０Ｒ
，ＩＩＲ・・・リングギア ＣＯ・・・クラッチ（第１クラッチ） Ｃ１・・・クラッチ（第２クラッチ） Ｃ２・・・クラッチ（第３クラッチ） Ｃ３・・・クラッチ（第４クラッチ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、デュアルプラネタリギアユニットと、このデュアル
   プラネタリギアユニットとトルクコンバータの間に配置
   されたシングルプラネタリギアユニットとを有し、入力
   軸がシングルプラネタリギアユニットのサンギアおよび
   デュアルプラネタリギアユニットのサンギアの中心を貫
   通してデュアルプラネタリギアユニットの側方に延び、
   デュアルプラネタリギアユニットの二つのピニオンギア
   のうちサンギアに噛合するピニオンギアがシングルプラ
   ネタリギアユニットのピニオンギアと一体回転するよう
   連結され、デュアルプラネタリギアユニットのキャリヤ
   とシングルプラネタリギアユニットのキャリヤとが連結
   され、このシングルプラネタリギアユニットのキャリヤ
   がこのシングルプラネタリギアユニットとトルクコンバ
   ータとの間に延びる出力軸に連結されており、デュアル
   プラネタリギアユニットのトルクコンバータと反対側位
   置においてデュアルプラネタリギアユニットのサンギア
   と入力軸との間にトルク伝達の接続および遮断を行う第
   １連結手段が介装され、デュアルプラネタリギアユニッ
   トのリングギアと入力軸との間にこのリングギアと入力
   軸との間のトルク伝達の接続および遮断を行う第２連結
   手段が介装されさらにこのリングギアにリングギアの回
   転を係止する第１係止手段が取付けられており、トルク
   コンバータとシングルプラネタリギアユニットとの間に
   おいてこのシングルプラネタリギアユニットのサンギア
   と入力軸との間にこのサンギアと入力軸との間のトルク
   伝達の接続および遮断を行う第３連結手段が介装されさ
   らにこのサンギアにサンギアの回転を係止する第２係止
   手段が取付けられ、シングルプラネタリギアユニットの
   リングギアにこのリングギアの回転を係止する第３係止
   手段が取付けられていることを特徴とするオートマチッ
   クトランスミッション。 ２、第１連結手段が第２クラッチと第２ワンウェイクラ
   ッチまたは第４クラッチと第３ワンウェイクラッチであ
   り、第２連結手段が第３クラッチであり、第１係止手段
   が第３ブレーキであり、第３連結手段が第１ワンウェイ
   クラッチと第１クラッチであり、第２係止手段が第１ブ
   レーキであり、第３係止手段が第２ブレーキである請求
   項１記載のオートマチックトランスミッション。 ３、シングルプラネタリギアユニットのピニオンギアの
   歯数がこのピニオンギアに連結されたデュアルプラネタ
   リギアユニットのピニオンギアの歯数よりも大きい請求
   項１記載のオートマチックトランスミッション。