JPS6233463B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は自動変速機の変速歯車装置に関するも
のであり、特にエンジン横置のフロントエンジ
ン・フロントドライブ（Ｆ−Ｆ）方式あるいはリ
ヤエンジン・リヤドライブ（Ｒ−Ｒ）方式の自動
車に適用する前進４段後進１段の自動変速機に関
するものである。 ［従来の技術］ 従来、特開昭51−77761号公報に示されるよう
な二組の遊星歯車機構からなる３速自動変速機
は、第４図に示されるように、エンジンの出力軸
１０１にこれと同軸的に連結されたトルクコンバ
ータ２００と、前記トルクコンバータの出力軸１
０２に同心的に設けられた第１及び第２の遊星歯
車機構１３０及び１４０と、第１及び第２のクラ
ツチ装置１１０及び１１１と、第１のブレーキ装
置を構成するブレーキ１１２及び一方のクラツチ
１１８を介したブレーキ１１７と、第２のブレー
キ装置を構成するブレーキ１１３及び一方向クラ
ツチ１１５と、出力軸１０５とを備え、前記トル
クコンバータの出力軸１０２が前記第１のクラツ
チ装置１１０を介して前記第１の遊星歯車機構１
３０のリングギヤ１３３に着脱自坐に連結される
とともに前記第２のクラツチ装置１１１を介して
前記第１及び第２の遊星歯車機構１３０，１４０
のサンギヤ１３１，１４１に着脱自在に連結さ
れ、前記サンギヤ１３１，１４１が前記第１のブ
レーキ装置を構成するブレーキ１１２及び一方向
クラツチ１１８を介したブレーキ１１７に連結さ
れ、前記第２の遊星歯車機構１４０のキヤリヤ１
４４が前記第２のブレーキ装置を構成するブレー
キ１１３及び一方向クラツチ１１５に連結され、
前記第１の遊星歯車機構１３０のキヤリヤ１３４
と前記第２の遊星歯車機構１４０のリングギヤ１
４３とが前記出力軸１０５に連結されるように構
成され、前記第１速時には前記第１のクラツチ装
置１１０と前記第２のブレーキ装置を構成するブ
レーキ１１３または一方向クラツチ１１５が作動
し、前記第２速時には前記第１のクラツチ装置１
１０と前記第１のブレーキ装置を構成するブレー
キ１１２または一方向クラツチ１１８を介したブ
レーキ１１７が作動し、前記第３速時には前記第
１のクラツチ装置１１０と前記第２のクラツチ装
置１１１とが作動するようになつている。 このような従来の自動変速機に、オーバドライ
ブ装置を付加して、変速段を多段化して燃費を向
上するようにしたものが、特開昭52−52067号公
報に示されている。 この自動変速機は、第５図に示されるように、
特開昭51−77761号公報に示される自動変速機の
トルクコンバータの後部にオーバドライブ装置３
００を付加したものであり、トルクコンバータの
出力軸１０２が遊星歯車機構のキヤリヤ３２４に
連結し、遊星歯車機構のキヤリヤ３２４とサンギ
ヤ３２１とは第３のクラツチ装置であるクラツチ
３１０及び一方向クラツチ３１２により着脱自在
に連結され、遊星歯車機構のサンギヤ３２１は第
３のブレーキ装置３１１を備え、遊星歯車機構の
リングギヤ３２３がオーバドライブ装置３００の
出力軸に連結され、３速自動変速機部に連結され
るように構成されており、全体で前進４段の変速
段を得るようになつている。前記第１速から第３
速まではオードバライブ装置３００のクラツチ３
１０及び一方向クラツチ３１２が作動してオーバ
ドライブ装置３００を直結状態にしている。前進
３速状態からオーバドライブ装置３００のクラツ
チ３１０を解放して第３のブレーキ装置３１１が
作動するとオーバドライブ装置３００は増速状態
になり前記第４速が得られる。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところが、第５図（特開昭52−52067号公報）
に示されるようにオーバドライブ装置を付加した
自動変速機をエンジン横置のＦ−Ｆ方式あるいは
Ｒ−Ｒ方式の自動車に適用しようとすると、エン
ジン横置のＦ−Ｆ方式あるいはＲ−Ｒ方式の自動
車ではエンジンと自動変速機が車両の横幅方向に
直列に配設されるため、自動変速機の搭載スペー
ス、特にその軸方向寸法が限られており、第５図
に示した自動変速機ではオーバドライブ装置の寸
法分だけ自動変速機の軸方向寸法が大きくなり、
自動車に搭載することが困難になるという問題が
あつた。 そこで、本発明の目的は、オーバドライブ装置
を設けることなく、特開昭51−77761号公報に示
されるような従来の２組の遊星歯車機構よりなる
３速自動変速機に摩擦係合要素を付加するだけ
で、軸方向寸法を増大することなく、変速段を多
段化でき、Ｆ−Ｆ方式あるいはＲ−Ｒ方式の自動
車に適用するのに好適なコンパクトな４速自動変
速機を提供することにある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の自動変速機の変速歯車装置は、エンジ
ンの出力軸にこれと同軸的に連結されたトルクコ
ンバータと、前記トルクコンバータの出力軸に同
心的に設けられた第１及び第２の遊星歯車機構
と、第１及び第２のクラツチ装置と、第１、第２
及び第３のブレーキ装置と、出力装置とを備え、
前記トルクコンバータの出力軸が前記第１のクラ
ツチ装置を介して前記第１の遊星歯車機構のリン
グギヤに着脱自在に連結されるとともに前記第２
のクラツチ装置を介して前記第１及び第２の遊星
歯車機構のサンギヤに着脱自在に連結され、前記
サンギヤが前記第１のブレーキ装置に連結され、
前記第２の遊星歯車機構のキヤリヤが前記第２の
ブレーキ装置に連結され、前記第１の遊星歯車機
構のリングギヤが前記第３のブレーキ装置に連結
され、前記第１の遊星歯車機構のキヤリヤと前記
第２の遊星歯車機構のリングギヤとが前記出力装
置に連結され、前記出力装置が前記トルクコンバ
ータと前記第１及び第２の遊星歯車機構の間に配
設され、前記第３のブレーキ装置が前記トルクコ
ンバータと前記出力装置との間に配設されている
ことを特徴とする。 ［発明の作用及び効果］ このように構成された本発明の自動変速機は、
次のように作用する。 前記第１速時……第２のクラツチ装置と第３のブ
レーキ装置とを作動する。第２のクラツチ装置
を介して第１の遊星歯車機構のサンギヤに伝達
された回転が、第３のブレーキ装置により第１
の遊星歯車機構のリングギヤを固定することに
より、第１の遊星歯車機構において減速されて
第１の遊星歯車機構のキヤリヤを介して出力装
置に伝達される。 前進第２速時……第１のクラツチ装置と第２のブ
レーキ装置とが作動する。第１のクラツチ装置
を介して第１の遊星歯車機構のリングギヤに伝
達された回転は、第１の遊星歯車機構を介して
第１の遊星歯車機構のキヤリヤに伝達されると
ともに、第２の遊星歯車機構のサンギヤに伝達
され、第２のブレーキ装置により第２の遊星歯
車機構のキヤリヤが固定されていることによ
り、第２の遊星歯車機構により減速されて第２
の遊星歯車機構のリングギヤに伝達され、第１
の遊星歯車機構のキヤリヤに伝達された回転と
第２の遊星歯車装置のリングギヤに伝達された
回転との総合された回転が出力装置に伝達され
る。（特開昭51−77761号公報に示される従来の
３速自動変速機の前進第１速状態） 前記第３速時……第１のクラツチ装置と第１のブ
レーキ装置とが作動する。第１のクラツチ装置
を介して第１の遊星歯車機構のリングギヤに伝
達された回転は、第１のブレーキ装置により第
１の遊星歯車機構のサンギヤが固定されている
ことから、減速されて第１の遊星歯車機構のキ
ヤリヤに伝達され出力装置に伝達される。（特
開昭51−77761号公報に示される従来の３速自
動変速機の前進第２速状態） 前進第４速時……第１のクラツチ装置と第２のク
ラツチ装置とが作動する。第１のクラツチ装置
を介して第１の遊星歯車機構のリングギヤに伝
達された回転と、第２のクラツチ装置を介して
第１の遊星歯車機構のサンギヤに伝達された回
転とにより第１の遊星歯車機構が一体化されて
回転し出力装置に伝達される。（特開昭51−
77761号公報に示される従来の３速自動変速機
の前進第３速状態） 本発明によれば、特開昭51−77761号公報に示
される従来の３速自動変速機の第１の遊星歯車機
構のリングギヤに第３のブレーキ装置を設けるこ
とにより、第２のクラツチ装置と第３のブレーキ
装置とを作動させることにより、特開昭51−
77761号公報に示されるような従来の３速自動変
速機の前進第１速段よりも大きな減速比が達成で
きる変速段を新たに設定することができるので、
該変速段を前進第１速段として用い、前記第２速
段、第３速段及び第４速段を特開昭51−77761号
公報に示される従来の３速自動変速機の第１速
段、第２速段及び第３速段と同様にして用いるこ
とで、二組の遊星歯車機構で前進４速の変速段を
達成することができるので、軸方向にコンパクト
な前進４速の自動変速機を提供することができる
という効果を有する。 また、出力装置がトルクコンバータと第１及び
第２の遊星歯車機構の間に配設され、第３のブレ
ーキ装置がトルクコンバータと出力装置との間に
配設されていることから、Ｆ−Ｆ方式あるいはＲ
−Ｒ方式の自動車に適用するのに好適なコンパク
トな４速自動変速機を提供することができるとい
う効果を有する。 更に、本発明は従来の３速自動変速機の低速段
（第１速）よりも更に減速比の大きい速度段を設
けることができるので、発進加速性能の向上が図
れ、車両の動力性能が向上するという効果を有す
る。 ［実施例］ 次に、本発明の一実施例を図面により説明す
る。 第１図、第２図において、本発明の自動変速機
はエンジンの出力軸１、トルクコンバータ２０、
トルクコンバータ２０の出力軸２、中間軸３及び
４、出力軸５、遊星歯車機構３０及び４０、第１
のクラツチ装置１０、第２のクラツチ装置１１、
第１のブレーキ装置であるブレーキ１２、第２の
ブレーキ装置であるブレーキ１３及び一方向クラ
ツチ１５、第３のブレーキ装置であるブレーキ１
４及び一方向クラツチ１６から構成されている。 ブレーキ１４は第１図に示されるようなデイス
クタイプのものでも、第２図に示されるような機
械式ブレーキでもよい。 トルクコンバータ２０はポンプインペラ２１、
タービンランナ２２、一方向クラツチ２４に支持
されるステータ２３から構成され、ポンプインペ
ラ２１はエンジンの出力軸１に連結され、タービ
ンランナ２２はトルクコンバータ２０の出力軸２
に連結される。 遊星歯車機構３０及び４０は各々サンギヤ３１
及び４１、プラネタリピニオン３２及び４２、リ
ングギヤ３３及び４３、キヤリヤ３４及び４４か
ら構成されている。 トルクコンバータの出力軸２はクラツチ１０を
介して遊星歯車機構３０のリングギヤ３３に連結
されるとともに、クラツチ１１を介して遊星歯車
機構３０及び４０のサンギヤ３１及び４１を有す
る中間軸３に連結される。中間軸３はブレーキ１
２を備えている。遊星歯車機構４０のキヤリヤ４
４はブレーキ１３と一方向クラツチ１５とを備え
ている。遊星歯車機構３０のリングギヤ３３は一
方向クラツチ１６を介してブレーキ１４を備えて
いる。遊星歯車機構３０のキヤリヤ３４と遊星歯
車機構４０のリングギヤ４３とは出力軸５に連結
されており、出力軸５には出力歯車５０が同軸的
に連結されている。またトルクコンバータ２０の
ポンプインペラ２１はオイルポンプ６０を駆動し
ている。 このような構成よりなる本発明の自動変速機の
各変速段におけるクラツチ１０，１１、ブレーキ
１２，１３，１４、一方向クラツチ１５，１６の
作動をまとめると第１表のようになる。

【表】 第１表において、〇印は圧油作動機構により作
動中であることを表わす。△印はエンジンブレー
キ時、圧油作動機構により作動中であることを表
わす。※印はエンジンドライブ時のみ、一方向ク
ラツチがロツクされることを表わす。 続いて各変速段毎の作動を説明する。 前進第１速……クラツチ１１とブレーキ１４と一
方向クラツチ１６とが作動している。エンジン
の出力軸１からの動力は、トルクコンバータ２
０を介してトルクコンバータ２０の出力軸２に
伝えられる。更にクラツチ１１を介してサンギ
ヤ３１に伝えられる。このときリングギヤ３３
がサンギヤ３１の回転と逆方向の回転を伝えら
れるが、ブレーキ１４と一方向クラツチ１６の
作動によりその回転を制止されるので、キヤリ
ヤ３４はサンギヤ３１と同方向に回転し出力軸
５に伝えられる。 前進第２速……クラツチ１０とブレーキ１４と一
方向クラツチ１５とが作動している。エンジン
の出力軸１からの動力は、トルクコンバータ２
０を介してトルクコンバータの出力軸２に伝え
られ、更にクラツチ１０を介してリングギヤ３
３に伝えられる。このときリングギヤ３３はエ
ンジンの出力軸１と同方向に回転するので、一
方向クラツチ１６はフリーの状態になる。また
キヤリヤ４４はエンジンの出力軸１と逆方向の
回転を伝えられるが、一方向クラツチ１５によ
りその回転を拘束されているためリングギヤ４
３は同方向に回転し出力軸５を回転させる。同
時にキヤリヤ３４も同方向に回転し出力軸５を
回転させ、その総合された回転力が出力軸５に
伝えられる。 なお、下り板を走行する際等エンジンブレー
キを効かせたいときには、一方向クラツチ１５
だけではキヤリヤ４４の同方向の回転を許して
しまうので、ブレーキ１３を作動させキヤリヤ
４４の回転を拘束する。 前進第３速……クラツチ１０とブレーキ１２とブ
レーキ１４とが作動している。エンジンの出力
軸１からの動力は、前進第２速の場合と同様に
してリングギヤ３３に伝えられる。このときサ
ンギヤ３１はブレーキ１２により固定されてい
るため、プラネタリピニオン３２はサンギヤ３
１に沿つてエンジンの出力軸１と同方向に公転
するようになり、この結果キヤリヤ３４が同方
向に回転し出力軸５に伝えられる。 前進第４速……クラツチ１０，１１とブレーキ１
４とが作動している。エンジンの出力軸１から
の動力は前進第２速の場合と同様にしてリング
ギヤ３３に伝えられるとともに、クラツチ１１
を介してサンギヤ３１に伝えられる。そのため
遊星歯車機構３０において、リングギヤ３３と
サンギヤ３１の同方向の回転によりプラネタリ
ピニオン３２はリングギヤ３３とサンギヤ３１
とともに相対回転をすることなく一体化されて
回転しキヤリヤ３４に伝えら、出力軸５に伝え
られる。 後進……クラツチ１１とブレーキ１３とが作動し
ている。エンジンの出力軸１からの動力は前進
第１速の場合と同様にして、クラツチ１１を介
してサンギヤ４１に伝えられる。このときキヤ
リヤ４４がブレーキ１３により固定されている
ので、リングギヤ４３がサンギヤ４１によりプ
ラネタリピニオン４２を介してエンジンの出力
軸１と逆方向に回転し、出力軸５に伝えられ
る。 このようにして出力軸５に伝えられた動力は、
出力歯車５０に伝えられ、更にアイドラ歯車７０
を介して差動装置９０の入力歯車８０に伝えられ
る。 次に本発明の自動変速機の減速比例を第２表に
示す。

【表】 この第２表において、減速比のρ_１は遊星歯車
機構３０のサンギヤ３１とリングギヤ３３との歯
数比、ρ_２は遊星歯車機構４０のサンギヤ４１と
リングギヤ４３との歯数比を示し、減速比例の値
はρ_１＝ρ_２＝0.37とした場合のものである。 第３図は本発明の他の実施例を示す動力伝達機
構の骨子図であり、本発明の自動変速機はエンジ
ンの出力軸１、トルクコンバータ２０、トルクコ
ンバータ２０の出力軸２、中間軸３及び４、出力
軸５、遊星歯車機構３０及び４０、第１のクラツ
チ装置１０、第２のクラツチ装置１１、第１のブ
レーキ装置であるブレーキ１２，１７及び一方向
クラツチ１８、第２のブレーキ装置であるブレー
キ１３及び一方向クラツチ１５、第３のブレーキ
装置であるブレーキ１４，１９及び一方向クラツ
チ１６から構成されている。ここで、ブレーキ１
９はブレーキ１４、一方向クラツチ１６と並列に
配設されリングギヤ３３に連結されている。この
ブレーキ１９は前進第１速時のエンジンブレーキ
時に係合される。またブレーキ１２と並列に配設
されるブレーキ１７及び一方向クラツチ１８はサ
ンギヤ３１，４１に連結されている。このブレー
キ１７と一方向クラツチ１８は変速制御を容易に
行なうために設けられている。 このような構成よりなる自動変速機の各変速段
におけるクラツチ１０，１１、ブレーキ１２，１
３，１４，１７，１９、一方向クラツチ１５，１
６，１８の作動をまとめると第３表のようにな
る。

【表】 第３表において、〇印は圧油作動機構により作
動中であることを表わす。△印はエンジンブレー
キ時、圧油作動機構により作動中であることを表
わす。※印はエンジンドライブ時のみ、一方向ク
ラツチがロツクされることを表わす。 以上説明したように、本発明は自動変速機の変
速歯車装置に関するもので、従来の３速自動変速
機に摩耗係合要素を付加するだけで、Ｆ−Ｆ方式
あるいはＲ−Ｒ方式の自動車に適用するのに好適
な４速自動変速機を得ることができる。また、第
３のブレーキ装置（ブレーキ１４及び一方向クラ
ツチ１６）を設けることにより、低速段側に更に
減速比の高い速度段を設定できるので、発進加速
の向上ができ車輌の動力性能が向上するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動変速機の変速歯車装置の
一実施例を示す動力伝達機構の骨子図、第２図は
本発明の自動変速機の変速歯車装置の一実施例を
示す動力伝達機構の断面図、第３図は本発明の自
動変速機の変速歯車装置の他の実施例を示す動力
伝達機構の骨子図、第４図は従来の３速自動変速
機の変速歯車装置を示す動力伝達機構の骨子図、
第５図は従来の４速自動変速機の変速歯車装置を
示す動力伝達機構の骨子図である。 符号の説明、１……エンジンの出力軸、２……
トルクコンバータの出力軸、３，４……中間軸、
５……出力軸、１０，１１……クラツチ、１２，
１３，１４，１７，１９……ブレーキ、１５，１
６，１８……一方向クラツチ、２０……トルクコ
ンバータ、３０，４０……遊星歯車機構、３１，
４１……サンギヤ、３２，４２……プラネタリピ
ニオン、３３，４３……リングギヤ、３４，４４
……キヤリヤ、５０……出力歯車、６０……オイ
ルポンプ、７０……アイドラ歯車、８０……入力
歯車、９０……差動装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの出力軸にこれと同軸的に連結され
   たトルクコンバータと、前記トルクコンバータの
   出力軸に同心的に設けられた第１および第２の遊
   星歯車機構と、第１および第２のクラツチ装置
   と、第１、第２および第３のブレーキ装置と、出
   力装置とを備え、前記トルクコンバータの出力軸
   が前記第１のクラツチ装置を介して前記第１の遊
   星歯車機構のリングギヤに着脱自在に連結される
   とともに前記第２のクラツチ装置を介して前記第
   １および第２の遊星歯車機構のサンギヤに着脱自
   在に連結され、前記サンギヤが前記第１のブレー
   キ装置に連結され、前記第２の遊星歯車機構のキ
   ヤリヤが前記第２のブレーキ装置に連結され、前
   記第１の遊星歯車機構のリングギヤが前記第３の
   ブレーキ装置に連結され、前記第１の遊星歯車機
   構のキヤリヤと前記第２の遊星歯車機構のリング
   ギヤとが前記出力装置に連結され、前記出力装置
   が前記トルクコンバータと前記第１および第２の
   遊星歯車機構の間に配設され、前記第３のブレー
   キ装置が前記トルクコンバータと前記出力装置と
   の間に配設されていることを特徴とする自動変速
   機の変速歯車装置。 ２ 前記第３のブレーキ装置が一方向クラツチと
   ブレーキとから構成され、前記第１の遊星歯車機
   構のリングギヤが前記一方向クラツチを介して前
   記ブレーキに連結されるようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の自動変速機の変
   速歯車装置。 ３ 前記第３のブレーキ装置が一方向クラツチと
   第１および第２ブレーキとから構成され、前記第
   １の遊星歯車機構のリングギヤが前記一方向クラ
   ツチを介して前記第１ブレーキに連結されるとと
   もに、前記一方向クラツチを介さずに前記第２ブ
   レーキに連結されるようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の自動変速機の変速歯
   車装置。