JPH0689836B2 - 自動変速機 - Google Patents

自動変速機

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JPH0689836B2
JPH0689836B2 JP61224690A JP22469086A JPH0689836B2 JP H0689836 B2 JPH0689836 B2 JP H0689836B2 JP 61224690 A JP61224690 A JP 61224690A JP 22469086 A JP22469086 A JP 22469086A JP H0689836 B2 JPH0689836 B2 JP H0689836B2
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turbine
clutch
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JP61224690A
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正博 大窪
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株式会社大金製作所
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、案内羽根逆転型の4要素トルクコンバータを
備えた自動変速機に係り、特に変速時の衝撃を緩和する
とともに、1速、3速時のトルクコンバータ性能を向上
させる自動変速機に関するものである。
(従来技術及びその問題点) 本件出願人は、従来から特開昭61−184270号、特開昭62
−258245号、特開昭62−258246号、特開昭62−258247号
の自動変速機を出願している。
これらの自動変速機ではトルクコンバータの案内羽根
を、ワンウェイクラッチで筒軸に接続し、筒軸を遊星ギ
ャ列のサンギャに連結し、筒軸の途中にブレーキを介装
している。
ところで、一般に自動変速機では1速、2速、3速間の
各変速時に、変速機内部の回転要素が急激な回転変化を
起こすためにショックが発生し、変速時のショックを緩
和するには、変速機内部の各回転要素の慣性力が小さい
程、変速ショックが小さくなるという傾向がある。
特に、案内羽根とサンギャを連結する筒軸には内部にピ
ストン及びドリブンプレートからなるクラッチカバーが
含まれており、この回転要素は、1速時には高回転で逆
転し、2速時では停止し、3速時では高回転で正転する
するため、変速動作による慣性力(イナーシャ)の変動
が激しく、変速ショックの原因になっている。
4要素のトルクコンバータでは周知のように、案内羽根
は1速時に逆転トルクを受け、タービン軸に逆転トルク
を加重して出力しているが、ワンウェイクラッチが空転
し始めると、逆転力を受けなくなる。
しかしながら、ワンウェイクラッチが空転し始めても案
内羽根は逆転し続けており、この時点で案内羽根を固定
すればタービン軸への出力が加重されて、効率が向上
し、牽引力を増加させ得る余地があるにも拘らず、従来
では利用されていない。
特に、3速時において、従来ではトルクコンバータの案
内羽根には流体力がタービンの回転を妨げる方向に働
き、タービンの回転力(トルク比)と効率をいたずらに
悪化させてしまうという問題がある。
(発明の目的) 本発明は、各変速段間の変速時に発生する変速ショック
を防止するとともに、1速および3速時でのトルクコン
バータの効率および牽引力を向上させ得る自動変速機を
提供することを目的としている。
(発明の構成) (1)技術的手段 本発明は、タービン16と、タービン16側から後側へ順次
逆転ステータ20、固定ステータ18、ポンプ14を有する4
要素トルクコンバータ10の後段に、トルクコンバータ10
側から順次小型と大径の第2、第1サンギャ28a、30a、
大型と小径の第2、第1遊星ギャ28b、30b、大径と小径
の第2、第1リングギャ28c、30c、共通の遊星キャリア
32からなる第2、第1遊星ギャ列40、41を配置し、ター
ビン16をタービン軸16aを介して第1サンギャ30aに接続
し、逆転ステータ20を第1ワンウェイクラッチCw1を有
しタービン軸16aに外嵌し補助クラッチC2を有する筒状
の逆転ステータ軸20aを介して第2サンギャ28aに接続
し、固定ステータ18を第2ワンウェイクラッチCw2を有
し逆転ステータ軸20aに外嵌する固定ステータ軸18aを介
してハウジング12aに接続し、共通の遊星キャリア32に
支承された第1、第2遊星ギャ30b、28bを互いに噛み合
わせると共に遊星キャリア32の後端部をタービン軸16a
と同芯の出力軸34に接続し、第1、第2リングギャ30
c、28cとハウジング12aの間に夫々第1速用ブレーキB
2、後進用ブレーキB3を設け、補助クラッチC2の補助ク
ラッチディスク42の内周部と一体の第3速用クラッチカ
バー26b内にタービン軸16a上の第3速用クラッチディス
ク26aを収容して第3速用クラッチC1を形成し、補助ク
ラッチカバー43とハウジング12aの間に第2速用ブレー
キB1を設けたことを特徴とする自動変速機である。
(2)作用 クラッチで案内羽根とサンギャを断続するので、各変速
段間の変速動作時にブレーキを固定して、案内羽根の回
転を停止させ、慣性力が低減し、変速ショックを緩和す
る。
案内羽根を固定することによって、流体力をタービンに
加重し、効率と牽引力が増加する。
(実施例) 本発明を例えばトラック等の商用車用の自動変速機に適
用した実施例を示す第1図において、10は4要素2段型
のトルクコンバータである。トルクコンバータ10の後段
には前進3速、後進1速の変速機12が連結されている。
変速機12は1個の遊星キャリア32を共有する第1遊星ギ
ャ30b、第2遊星ギャ28bからなる遊星ギャ列および遊星
ギャ列を制御するクラッチC1、C2或はブレーキB1、B2、
B3を有している。なお、第1図はタービン軸16aを中心
に上部半分だけを示している。
この変速機12は、トルクコンバータ10および詳しくは後
述する油圧変速段制御装置で自動変速機が構成されてい
る。
トルクコンバータ10はポンプ14、タービン16、固定ステ
ータ18、逆転ステータ20(案内羽根)、ロックアップク
ラッチ21からなり、フロントカバー22からポンプ14にエ
ンジンの動力が伝達される構造である。
タービン16はタービン軸16aに連結され、逆転ステータ2
0はワンウェイクラッチCw1を介してステータ軸20a(筒
軸)に連結されている。固定ステータ18は同様にワンウ
ェイクラッチCw2を介して軸18aでハウジング12aに固定
され、ポンプ14はポンプ軸14aに連結されている。
詳しくは後述するように第1速時においては、前記ワン
ウェイクラッチCw1は速度比0〜0.6程度の低速度比域で
固定(連結)し、それ以上の高速度比域で空転(開放)
するようになっている。また、ワンウェイクラッチCw2
はワンウェイクラッチCw1よりやや高速度比域まで固定
(連結)し、それ以上の速度比域で空転(開放)するよ
うに設定されている。
タービン軸16aの途中には第3速用のクラッチC1のクラ
ッチディスク26aが固定されている。クラッチC1のクラ
ッチカバー26bはステータ軸20aに連結している。このク
ラッチカバー26bの半径方向外方には本発明の要旨であ
る補助クラッチC2が設けられている。
クラッチカバー26bの更に外方には第2速用のブレーキB
1が配置され、ブレーキB1はハウジング12aに固定されて
いる。
ステータ軸20aの端部には第2サンギャ28a(歯数Za2)
が固定され、タービン軸16aの端部には第1サンギャ30a
(歯数Za1)が固定されている。第1サンギャ30aは第1
遊星ギャ30bと噛み合い、第2サンギャ28aは第2遊星ギ
ャ28bと噛み合っている。
第1遊星ギャ30bの外方には第1リングギャ30c(歯数Zr
1)が設けられ、第1リングギャ30cと第1遊星ギャ30b
は噛み合っている。第1リングギャ30cのさらに外方に
はハウジング12aに固定された第1速用のブレーキB2が
配置されている。
第2遊星ギャ28bの外方には第2リングギャ28c(歯数Zr
2)が噛み合い、第2リングギャ28cの更に外方には後進
用のブレーキB3が配置されている。ブレーキB3はハウジ
ング12aに固定されている。
第1遊星ギャ30bと第2遊星ギャ28bは第1a図に示すよう
に、遊星キャリア32上に回転自在な噛み合った状態で保
持されている。
遊星キャリア32には出力軸34が連結されている。
以上の変速機12はクラッチC1、C2、ブレーキB1、B2、B3
を選択的にON動作させることによって次の表1に示すよ
うに変速動作を行い、表2の減速比に減速する。なお、
表1中の○印はクラッチ、ブレーキのON動作を示し、×
印はOFF動作を示し、Pxは1速時にワンウェイクラッチC
w1が空転し始める速度比である。
次に作用を説明する。第1図に示す変速機12では前記表
1のように各ブレーキB2、B1、B3、クラッチC1、C2を選
択的にON動作させて、変速動作を行なうが、この変速機
12の動作については、本件出願人による特開昭62−1139
59号に詳しく記載されている。
逆転ステータ20と第2サンギャ28aはステータ軸20aで一
体に連結されており、この逆転ステータ20から第2サン
ギャ28aまでの回転要素が前述のように各変速段への変
速動作で正転、停止、逆転を繰返す。
まず、1速時には第2図のPx以上の速度比域でB1を開放
から固定(×→○)へ切換え、C2を固定から開放(○→
×)へ切換えて第2サンギャ28aを空転自在な状態にす
る。したがって、1速から2速へ変速動作する前には、
既にブレーキB1が固定しているので、2速への変速時に
は逆転ステータ20の回転を停止して、逆転ステータ20分
の慣性力が減少し、1速から2速への変速時ショックが
和らげられる。また、2速から3速への変速時には前記
表1のようにブレーキB1が固定されているので、同様に
逆転ステータ20は停止し、この時にも変速ショックは少
ない。
したがって、以上のように1速、2速、3速間の変速時
には、常にブレーキB1がON動作して逆転ステータ20を停
止し、逆転ステータ20分の慣性力が減少し、変速ショッ
クを吸収することになる。
変速機12は各変速段で速度比e−トルク比T、効率η特
性のグラフである第2図に示すようなトルク比特性、効
率特性を発揮する。なお第2図中で、T1,η1の実線部
が1速のトルク比、効率を表し、T3、η3の実線部が3
速のトルク比、効率を表し、T2、η2の点線部は従来で
も本件発明でも同じ特性となる2速のトルク比、効率を
表している。
Pyは1、2速時におけるワンウェイクラッチCw2が空転
を開始する速度比であり、Pzは3速時における従来の場
合のワンウェイクラッチCw2が空転を開始する速度比で
あり、Pxは1速時の従来の場合のワンウェイクラッチCw
1が空転を開始する速度比である。
トルクコンバータ10の各羽根車の翼列の羽根形状を第3
図に示す。
第3図に示すように、従来の自動変速機の1速時におい
て、速度比Px以下の速度比域で、逆転ステータ20はター
ビン16から回転方向Aとは逆方向に流体が流れ込んでい
るため、逆転ステータ20は回転方向Aとは逆に回転する
が、本件発明の場合では、ステータ軸20aが遊星ギャ28a
に機械的に連結しているので、ステータ軸20aは遊星ギ
ャ28aによって同方向に強制的に回転させられるため、
逆転ステータ20からの逆転力は伝達されない。
ところが、第1図の場合では、1速時のPx以上の範囲、
すなわち逆転ステータ20の逆転力を第2サンギャ28aに
出力できない状態においては、C2をOFF動作(開放)し
て、逆転ステータ20をブレーキB1で固定するので、作動
油の流れが整流されてタービン16の特性がよくなる。
すなわち、1速時では第2図のトルク比特性T1がトルク
比特性T1eに領域α1分だけトルク比がよくなり、効率
特性η1は効率特性η1eに領域α2分だけ効率がよくな
る。
また、従来の自動変速機の3速時においては、タービン
16と逆転ステータ20が一体となるため、第3図から明ら
かなように、タービン16によって矢印A方向に回転しよ
うとする力が逆転ステータ20が低減されるので、トルク
比及び効率の低下をきたす。
ところが、第1図の場合では、逆転ステータ20が固定さ
れるため、つまり2速時と同じ状態になるので、トルク
比特性T3がトルク比特性T3eに領域β1だけトルク比が
よくなり、効率特性η3は効率特性η3eに領域β2だけ
効率がよくなる。
したがって、クラッチC2を設けて、変速動作時にブレー
キB1で逆転ステータ20を固定するするようにしたことに
よって、第2図に示すように2速、3速のトルク比特性
および効率特性が向上する。特に、3速時の効果が大き
い。
更に、後進時にも第2図の1速時と略同様に性能を向上
させることも可能である。
(発明の効果) 以上説明したように本発明による自動変速機では、案内
羽根(逆転ステータ20)と遊星ギャ列のサンギャ28aを
連結する筒軸(ステータ軸20a)の途中に、ブレーキB1
を介装し、筒軸のブレーキB1とサンギャ28aとの間に、
案内羽根とサンギャ28aを断続するクラッチC2を設けた
ので、次の効果を奏する。
例えば、1速時には第2図のPx以上の速度比域でブレー
キB1を開放から固定(×→○)へ切換え、クラッチC2を
固定から開放(○→×)へ切換えて第2サンギャ28aを
空転自在な状態にでき、1速から2速へ変速動作する前
には、既にブレーキB1が固定しているので、2速への変
速時には逆転ステータ20の回転を停止して、逆転ステー
タ20分の慣性力を減少させて、1速から2速への変速時
ショックが和らげることができる。
したがって、1速、2速、3速間の変速時には、常にブ
レーキB1がON動作して逆転ステータ20を停止させること
ができ、逆転ステータ20分の慣性力を減少でき、変速シ
ョックを吸収することができる。
また、1速時のPx以上の範囲、すなわち逆転ステータ20
の逆転力を第2サンギャ28aに出力できない状態におい
ては、クラッチC2をOFF動作(開放)して、逆転ステー
タ20をブレーキB1で固定するので、作動油の流れが整流
されてタービン16の特性を改善できる。すなわち、1速
時では第2図のトルク比特性T1がトルク比特性T1eに領
域α1分だけトルク比が向上し、効率特性η1は効率特
性η1eに領域α2分だけ効率を向上することができる。
また、3速時にはトルク比特性T3がトルク比特性T3eに
領域β1だけトルク比が向上し、効率特性η3は効率特
性η3eに領域β2だけ効率を向上することができる。
したがって、クラッチC2を設けて、変速動作時にブレー
キB1で逆転ステータ20を固定するするようにしたことに
よって、第2図に示すように2速、3速のトルク比特性
および効率特性を向上することができ、特に、3速時の
効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を採用した自動変速機を示す構造略図、
第1a図は第1図のa−a断面図、第2図は速度比−トル
ク比、効率特性を示すグラフ、第3図はトルクコンバー
タの翼列を示す展開図である。10……トルクコンバー
タ、12……変速機、14……ポンプ、16……タービン、18
……ステータ、20……逆転ステータ、20a……ステータ
軸、B1……ブレーキ、C2……クラッチ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】タービン16と、タービン16側から後側へ順
    次逆転ステータ20、固定ステータ18、ポンプ14を有する
    4要素トルクコンバータ10の後段に、トルクコンバータ
    10側から順次小径と大径の第2、第1サンギャ28a、30
    a、大径と小径の第2、第1遊星ギャ28b、30b、大径と
    小径の第2、第1リングギャ28c、30c、共通の遊星キャ
    リア32からなる第2、第1遊星ギャ列40、41を配置し、
    タービン16をタービン軸16aを介して第1サンギャ30aに
    接続し、逆転ステータ20を第1ワンウェイクラッチCw1
    を有しタービン軸16aに外嵌し補助クラッチC2を有する
    筒状の逆転ステータ軸20aを介して第2サンギャ28aに接
    続し、固定ステータ18を第2ワンウェイクラッチCw2を
    有し逆転ステータ軸20aに外嵌する固定ステータ軸18aを
    介してハウジング12aに接続し、共通の遊星キャリア32
    に支承された第1、第2遊星ギャ30b、28bを互いに噛み
    合わせると共に遊星キャリア32の後端部をタービン軸16
    aと同芯の出力軸34に接続し、第1、第2リングギャ30
    c、28cとハウジング12aの間に夫々第1速用ブレーキB
    2、後進用ブレーキB3を設け、補助クラッチC2の補助ク
    ラッチディスク42の内周部と一体の第3速用クラッチカ
    バー26b内にタービン軸16a上の第3速用クラッチディス
    ク26aを収容して第3速用クラッチC1を形成し、補助ク
    ラッチカバー43とハウジング12aの間に第2速用ブレー
    キB1を設けたことを特徴とする自動変速機。
JP61224690A 1986-09-22 1986-09-22 自動変速機 Expired - Lifetime JPH0689836B2 (ja)

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JPS6383459A JPS6383459A (ja) 1988-04-14
JPH0689836B2 true JPH0689836B2 (ja) 1994-11-14

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Families Citing this family (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02118270A (ja) * 1988-10-27 1990-05-02 Aisin Aw Co Ltd 自動変速機

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US3024668A (en) 1954-09-10 1962-03-13 Volvo Ab Change speed gearings particularly for motor vehicles

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