JPH04254033A - 車両用自動変速装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、前進４段および後進１
段の変速段を備えた車両用自動変速装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】車両用自動変速機は、一般に、車室のフ
ロア面積や車室の内容積を拡大するなどのために軸方向
寸法が小さいものが望まれており、たとえば特開第６１
−７４９４０号公報に記載されているように、１組の遊
星歯車ユニットを備えた前進３段および後進１段の自動
変速装置が提案されている。これによれば、２組の遊星
歯車ユニットを備えた車両用自動変速装置などに比較し
て、同等の変速段数を備えると同時に、構造が簡単かつ
軸方向寸法が小さくなり、車室のフロア面積や車室の内
容積が得られる特徴がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の車両用自動変速装置によれば、前進３段の変速段し
か備えていないため、前進４段の自動変速装置に比較す
ると、車両の燃費やエンジン騒音などの点において多少
性能が劣ることが避けられない。

【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、構造が簡単かつ
軸方向寸法が小型であり、しかも前進４段の変速段を備
えた車両用自動変速装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】斯る目的を達成するため
の、本発明の要旨とするところは、（ａ）　互いに平行
な軸線まわりにそれぞれ回転させられる第１軸および第
２軸と、（ｂ）　サンギヤと、そのサンギヤと噛み合う
遊星ギヤを回転可能に支持するキャリヤと、その遊星ギ
ヤと噛み合うリングギヤとを備えた遊星歯車装置と、（
ｃ）　前記第１軸とサンギヤとの間に設けられてそれら
の間の動力伝達経路を断接する第１クラッチ手段と、（
　ｄ）前記第１軸とリングギヤとの間に設けられてそれ
らの間の動力伝達経路を断接する第２クラッチ手段と、
（ｅ）　前記リングギヤと非回転部材との間に設けられ
てそのリングギヤの回転を阻止する第１ブレーキ手段と
、（ｆ）　前記サンギヤと非回転部材との間に設けられ
てそのサンギヤの回転を阻止する第２ブレーキ手段と、
（ｇ）　前記キャリヤと第２軸との間に設けられてそれ
らの間で動力を伝達する第１伝動手段と、（ｈ）　前記
サンギヤと第２軸との間に設けられ、それらの間で回転
方向を反転し且つ前記第１伝動手段よりも高い変速比で
動力を伝達する第２伝動手段と、（ｉ）　前記第１伝動
手段による動力伝達経路を断接する第３クラッチ手段と
、（ｊ）　前記第２伝動手段による動力伝達経路を断接
する第４クラッチ手段とを、含むことにある。

【０００６】

【作用】このようにすれば、第１クラッチ手段、第３ク
ラッチ手段、および第１ブレーキ手段の作動により前進
第１速ギヤ段が得られ、第２クラッチ手段、第３クラッ
チ手段、および第４クラッチ手段の作動により前進第２
速ギヤ段が得られ、第２クラッチ手段、第３クラッチ手
段、および第２ブレーキ手段の作動により前進第３速ギ
ヤ段が得られ、第１クラッチ手段、第２クラッチ手段、
および第３クラッチ手段の作動により前進第４速ギヤ段
が得られ、第１クラッチ手段、第２クラッチ手段、およ
び第４クラッチ手段の作動により後進ギヤ段が得られる
。

【０００７】

【発明の効果】したがって、上記のように前進４段の変
速段を備えることができるので、燃費およびエンジン騒
音に関する性能が高められる。しかも、車両用自動変速
装置の軸方向寸法に大きく影響する遊星歯車ユニットを
１組の他には、４個のクラッチ手段および２個のブレー
キ手段からなる摩擦係合装置と、第１伝動手段および第
２伝動手段とを備えて構成されるので、車両用自動変速
装置の構造が簡単かつ軸方向寸法が小型となる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、本発明の一実施例の車両用自動
変速機を含むＦＦ式車両用動力伝達装置を示す骨子図で
ある。図において、エンジン１０の動力は、トルクコン
バータ１２、遊星歯車型有段式自動変速機１４、差動歯
車装置１６を経て、図示しない車軸に連結された駆動輪
へ伝達されるようになっている。なお、この骨子図にお
いて、第１軸線１８を中心とする回転体と第２軸線２０
を中心とする回転体とはそれぞれ軸対称であるため、第
１軸線１８の上側部分と第２軸線２０の下側部分とはほ
ぼ省略されている。

【０００９】上記トルクコンバータ１２は、エンジン１
０のクランク軸２２と連結されているポンプ翼車２４と
、上記自動変速機１４の入力軸２６と連結され、ポンプ
翼車２４からのオイルを受けて回転させられるタービン
翼車２８と、一方向クラッチ３０を介して非回転部材で
あるハウジング３２に固定されたステータ翼車３４とを
備え、入出力回転速度比に応じた増幅率でトルクを伝達
するようになっている。また、上記ポンプ翼車２４とタ
ービン翼車２８との間には、たとえば車速、エンジン回
転速度、またはタービン翼車２８の回転速度が所定値以
上になると作動させられて、クランク軸２２と自動変速
機１４の入力軸２６とを直結状態にするロックアップク
ラッチが、必要に応じて設けられる。

【００１０】自動変速機１４は、前記第１軸線１８およ
び第２軸線２０まわりにそれぞれ回転可能に設けられた
互いに平行な入力軸２６および出力軸（カウンタ軸）３
６を備えるとともに、前記第１軸線１８まわりに回転可
能に設けられたサンギヤ４０と、そのサンギヤ４０と噛
み合う遊星ギヤ４２を回転可能に支持するとともに前記
第１軸線１８まわりに回転可能に設けられたキャリヤ４
４と、その遊星ギヤ４２と噛み合うとともに前記第１軸
線１８まわりに回転可能に設けられたリングギヤ４６と
を備えた１組の遊星歯車装置４８を備えている。上記入
力軸２６とサンギヤ４０との間には、それらの間の動力
伝達経路を断接するための第１クラッチＫ１が設けられ
ている。また、上記入力軸２６とリングギヤ４６との間
には、それらの間の動力伝達経路を断接するための第２
クラッチＫ２が設けられている。また、上記リングギヤ
４６とハウジング３２との間には、そのリングギヤ４６
の回転を阻止するためのバンド形式の第１ブレーキＢ１
が設けられている。そして、上記サンギヤ４０とハウジ
ング３２との間には、そのサンギヤ４０の回転を阻止す
るための第２ブレーキＢ２が設けられている。本実施例
では、上記サンギヤ４０の歯数をＺＳ　、上記リングギ
ヤ４６の歯数をＺＲとすると、遊星歯車装置４８のギヤ
比ρ１　は、ＺＳ　／ＺＲ　と定義されている。

【００１１】上記キャリヤ４４には第１カウンタギヤ５
０が連結されているとともに、その第１カウンタギヤ５
０と噛み合う第２カウンタギヤ５２が第３クラッチＫ３
を介して出力軸３６に設けられている。また、上記サン
ギヤ４０には第１カウンタギヤ５０よりも小径の第３カ
ウンタギヤ５４が連結されているとともに、アイドラギ
ヤ５５を介してその第３カウンタギヤ５４と噛み合う第
４カウンタギヤ５６が第４クラッチＫ４を介して出力軸
３６に設けられている。これにより、上記第１カウンタ
ギヤ５０および第２カウンタギヤ５２から成る第１伝動
手段５３、或いは上記第３カウンタギヤ５４、アイドラ
ギヤ５５、および第４カウンタギヤ５６から成る第２伝
動手段５７を介して出力軸３６に動力が伝達されるよう
になっている。本実施例では、上記第１カウンタギヤ５
０の歯数をＺ１　、上記第２カウンタギヤ５２の歯数を
Ｚ２　とすると、上記第１伝動手段５３のギヤ比〔変速
比（＝入力側回転速度／出力側回転速度）と同じ〕ρ２
　は、Ｚ２　／Ｚ１　と定義されている。また、上記第
３カウンタギヤ５４の歯数をＺ３　、上記第４カウンタ
ギヤ５６の歯数をＺ４　とすると、上記第２伝動手段５
７のギヤ比ρ３　は、Ｚ４　／Ｚ３　と定義されている
。

【００１２】出力軸３６の軸端に設けられた出力ギヤ６
０は差動歯車装置１６の大径歯車６２と噛み合わされて
いる。差動歯車装置１６は、第１軸線１８および第２軸
線２０と平行な第３軸線６４と直交する軸まわりに回転
可能に支持され且つ大径歯車６２と一体的に回転する一
対の差動小歯車６６と、この差動小歯車６６と噛み合い
且つ一対の車軸６８に連結された一対の差動大歯車７０
とを備えている。したがって、出力ギヤ６０から伝達さ
れた動力は、差動歯車装置１６において左右の車軸６８
へ均等に配分された後、図示しない左右の駆動輪へ伝達
される。

【００１３】以上のように構成された車両用動力伝達装
置の自動変速機１４において、第１速ギヤ段を成立させ
るために、第１クラッチＫ１、第３クラッチＫ３、およ
び第１ブレーキＢ１が係合させられると、第１ブレーキ
Ｂ１の係合によりリングギヤ４６の回転が阻止された状
態となるので、エンジン１０から入力軸２６へ伝達され
た動力は、第１クラッチＫ１を介して遊星歯車装置４８
のサンギヤ４０へ入力され、キャリヤ４４から第１伝動
手段５３を構成する第１カウンタギヤ５０および第２カ
ウンタギヤ５２と第３クラッチＫ３とを介して出力軸３
６へ伝動される。これにより、第１速ギヤ段の変速比γ
１　は数式１により表されたものとなる。

【００１４】

【数１】

【００１５】また、第２速ギヤ段を成立させるために、
第２クラッチＫ２、第３クラッチＫ３、および第４クラ
ッチＫ４が係合させられると、第３クラッチＫ３の係合
によりキャリヤ４４が遊星ギヤ４２の公転を受け止めた
状態となるので、エンジン１０から入力軸２６へ伝達さ
れた動力は、第２クラッチＫ２を介して遊星歯車装置４
８のリングギヤ４６へ入力され、キャリヤ４４から第１
伝動手段５３を構成する第１カウンタギヤ５０および第
２カウンタギヤ５２と第３クラッチＫ３を介して、およ
び、サンギヤ４０から第２伝動手段５７を構成する第３
カウンタギヤ５４、アイドラギヤ５５、および第４カウ
ンタギヤ５６と第４クラッチＫ４とを介して出力軸３６
へ伝動される。これにより、第２速ギヤ段の変速比γ２
　は数式２により表されたものとなる。

【００１６】

【数２】

【００１７】また、第３速ギヤ段を成立させるために、
第２クラッチＫ２、第３クラッチＫ３、および第２ブレ
ーキＢ２が係合させられると、第２ブレーキＢ２の係合
によりサンギヤ４０の回転が阻止された状態となるので
、エンジン１０から入力軸２６へ伝達された動力は、第
２クラッチＫ２を介して遊星歯車装置４８のリングギヤ
４６に入力され、キャリヤ４４から第１伝動手段５３を
構成する第１カウンタギヤ５０および第２カウンタギヤ
５２と第３クラッチＫ３とを介して出力軸３６へ伝動さ
れる。これにより、第３速ギヤ段の変速比γ３　は数式
３により表されたものとなる。

【００１８】

【数３】

【００１９】そして、第４速ギヤ段を成立させるために
、第１クラッチＫ１、第２クラッチＫ２、および第３ク
ラッチＫ３が係合させられると、第１クラッチＫ１およ
び第２クラッチＫ２の係合により遊星歯車装置４８がロ
ック状態とされるので、エンジン１０から入力軸２６へ
伝達された動力は、その遊星歯車装置４８から第１伝動
手段５３を構成する第１カウンタギヤ５０および第２カ
ウンタギヤ５２と第３クラッチＫ３とを介して出力軸３
６へ伝動される。これにより、第４速ギヤ段の変速比γ
４　は数式４により表されたものとなる。

【００２０】

【数４】

【００２１】後進ギヤ段を成立させるために、第１クラ
ッチＫ１、第２クラッチＫ２、および第４クラッチＫ４
が係合させられると、第１クラッチＫ１および第２クラ
ッチＫ２の係合により遊星歯車装置４８がロック状態と
される。このため、エンジン１０から遊星歯車装置４８
へ伝達された動力は、その遊星歯車装置４８から第２伝
動手段５７を構成する第３カウンタギヤ５４、アイドラ
ギヤ５５、および第４カウンタギヤ５６と第４クラッチ
Ｋ４とを介して出力軸３６へ伝動される。動力がその第
２伝動手段５７を介して伝動される過程において、アイ
ドラギヤ５５により回転方向が反転させられるのである
。上記後進ギヤ段の変速比γＲ　は数式５により表され
たものとなる。

【００２２】

【数５】

【００２３】図２は、本実施例における摩擦係合装置、
すなわち第１クラッチＫ１、第２クラッチＫ２、第３ク
ラッチＫ３、第４クラッチＫ４、第１ブレーキＢ１、お
よび第２ブレーキＢ２の作動状態と、その作動の組み合
わせにより得られる自動変速機１４のギヤ段との関係を
示す作動図表であり、図表中の変速比γは、ρ１　＝０
．３３３　、ρ２　＝０．７５、ρ３　＝２．０　であ
るときの値をそれぞれ示している。なお、図２において
○印は係合状態を示し、×印は非係合状態を示している
。

【００２４】上述のように、本実施例の自動変速機１４
においては、前進４段の変速段が備えられているので、
車両の燃費およびエンジン騒音に関する性能が好適に高
められるのである。また、自動変速機１４の軸方向寸法
に大きく影響する遊星歯車ユニットとして１組の遊星歯
車装置４８の他には、４個のクラッチおよび２個のブレ
ーキからなる摩擦係合装置と、第１伝動手段５３および
第２伝動手段５７とを備えて構成されるので、自動変速
機１４の構造が簡単となり、しかも軸方向寸法が小型と
なるのである。

【００２５】また、本実施例によれば、使用頻度の高い
第４速ギヤ段において、第１クラッチＫ１の係合により
遊星歯車装置４８が直結状態とされるので、その遊星歯
車装置４８における噛み合い損失がなく、高い伝動効率
が得られる利点がある。

【００２６】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。たとえば、前述の図１の実施例の摩擦係合装置にお
いては、第１クラッチ手段、第２クラッチ手段、第３ク
ラッチ手段、第４クラッチ手段、第１ブレーキ手段、第
２ブレーキ手段に対応して、単純に構成された第１クラ
ッチＫ１、第２クラッチＫ２、第３クラッチＫ３、第４
クラッチＫ４、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２が
それぞれ用いられているが、それらは、１または２以上
の一方向クラッチを含んで複合的に構成されたものでも
よいのである。要するに、所定のギヤ段を成立させるた
めのクラッチ機能あるいはブレーキ機能を供えたもので
あればよいのである。

【００２７】また、上記の第１クラッチＫ１、第２クラ
ッチＫ２、第３クラッチＫ３、第４クラッチＫ４、第１
ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２の配設位置は、図１に
示す位置には何等限定されず、他の位置であってもよい
のである。

【００２８】また、前述の実施例の自動変速機１４は、
ＦＦ式車両用の動力伝達装置に適用されていたが、ＦＲ
式車両用の動力伝達装置であっても差し支えない。

【００２９】また、前述の実施例において、第２クラッ
チＫ２および第３クラッチＫ３は出力軸３６側に設けら
れていたが、入力軸２６側に設けられていてもよい。要
するに、第１伝動手段５３および第２伝動手段５７の動
力伝達経路が断接されるように設けられていればよいの
である。

【００３０】また、前述の実施例において、第２クラッ
チＫ２および第３クラッチＫ３から差動歯車装置１６へ
到る動力伝達経路に、他の動力伝達要素が介挿されても
差し支えない。

【００３１】また、前述の図１の実施例の第１伝動手段
５３は第１カウンタギヤ５０および第２カウンタギヤ５
２から構成されていたが、その第１伝動手段５３は、リ
ングギヤ４６に連結されたプーリと出力軸３６に連結さ
れたプーリとに巻き掛けられた伝動ベルトや、リングギ
ヤ４６に連結されたスプロケットと出力軸３６に連結さ
れたスプロケットとに巻き掛けられた伝動チェーンから
構成されてもよい。また、第２伝動手段５７も上記と同
様である。

【００３２】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が適用された車両の動力伝達
装置の構成を示す骨子図である。

【図２】図１の実施例における各摩擦係合装置の作動状
態と、その作動の組合わせにより得られる自動変速機の
ギヤ段との関係を示す作動図表である。

【符号の説明】

２６　　入力軸（第１軸） ３２　　ハウジング（非回転部材） ３６　　出力軸（第２軸） ４０　　サンギヤ ４２　　遊星ギヤ ４４　　キャリヤ ４６　　リングギヤ ４８　　遊星歯車装置 ５３　　第１伝動手段 ５７　　第２伝動手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　互いに平行な軸線まわりにそれぞれ回
   転させられる第１軸および第２軸と、サンギヤと、該サ
   ンギヤと噛み合う遊星ギヤを回転可能に支持するキャリ
   ヤと、該遊星ギヤと噛み合うリングギヤとを備えた遊星
   歯車装置と、前記第１軸とサンギヤとの間に設けられて
   それらの間の動力伝達経路を断接する第１クラッチ手段
   と、前記第１軸とリングギヤとの間に設けられてそれら
   の間の動力伝達経路を断接する第２クラッチ手段と、前
   記リングギヤと非回転部材との間に設けられて該リング
   ギヤの回転を阻止する第１ブレーキ手段と、前記サンギ
   ヤと非回転部材との間に設けられて該サンギヤの回転を
   阻止する第２ブレーキ手段と、前記キャリヤと第２軸と
   の間に設けられてそれらの間で動力を伝達する第１伝動
   手段と、前記サンギヤと第２軸との間に設けられ、それ
   らの間で回転方向を反転し且つ前記第１伝動手段よりも
   高い変速比で動力を伝達する第２伝動手段と、前記第１
   伝動手段による動力伝達経路を断接する第３クラッチ手
   段と、前記第２伝動手段による動力伝達経路を断接する
   第４クラッチ手段と、を、含むことを特徴とする車両用
   自動変速装置