JP2006194435A - Starting clutch device and automatic transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の発進クラッチ装置及び自動変速機、特にトルクコンバータの代わりに発進クラッチを用いた発進クラッチ装置及び自動変速機に関するものである。 The present invention relates to a starting clutch device and an automatic transmission for an automobile or the like, and more particularly to a starting clutch device and an automatic transmission that use a starting clutch instead of a torque converter.
一般に自動車等に用いられる自動変速機においては、車両発進はトルクコンバータによるトルク伝達によって行われている。トルクコンバータはトルク伝達が滑らかである利点を有するが、トルクの増加、減少時の滑り量が多く、効率が悪いという一面を有している。 In an automatic transmission generally used for an automobile or the like, vehicle start is performed by torque transmission by a torque converter. Torque converters have the advantage that torque transmission is smooth, but have one aspect that the amount of slip when increasing or decreasing torque is large and the efficiency is poor.
このため、例えば、特許文献1および特許文献2に見られるように、自動変速機のトルクコンバータを発進クラッチに置き換えることで効率を向上させる提案が数多くなされている。
しかしながら、上記した特許文献1および特許文献2に記載のものにおいては、単にトルクコンバータを発進クラッチに置き換えただけであるので、効率を向上させるうえでは有効であるが、スペース的には何らのメリットもなく、自動変速機の軸長を短くすることができない。特に近年、自動変速機を多段化するにあたり、上記の特許文献2に記載されているように、入力回転を遊星機構により変更することによりトルクを増幅できるようにしたものがある。このようなギヤトレーンにおいてトルクコンバータを単に発進クラッチに置き換えたとしても、発進クラッチは入力回転の伝達、遮断を切替えるだけであり、発進クラッチと同時に自動変速機内の入力回転を変更するためには、別個変更装置およびクラッチを設ける必要があり、多段化された自動変速機のコンパクト化は困難である。
However, in the above-described
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、自動変速機が元々有するクラッチを発進クラッチとして用いることにより、自動変速機のコンパクト化および部品点数の削減を可能にできる発進クラッチ装置及び自動変速機を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such a problem, and a starting clutch that can make the automatic transmission compact and reduce the number of parts by using a clutch that the automatic transmission originally has as a starting clutch. An object is to provide an apparatus and an automatic transmission.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明に係る発進クラッチ装置の構成上の特徴は、エンジンと変速機との間に設けられた発進クラッチ装置において、前記エンジンの出力軸からの入力回転を常時異なる回転に変速する変速プラネタリギヤと、該変速プラネタリギヤによって変速された回転を前記変速機に伝達する少なくとも2つのクラッチと、該2つのクラッチの内周側を通して前記入力回転をそのまま前記変速機に伝達する入力回転伝達軸を備えたことである。 In order to solve the above-described problem, the starting clutch device according to the first aspect of the present invention is characterized in that, in a starting clutch device provided between an engine and a transmission, the starting clutch device is connected to an output shaft of the engine. A transmission planetary gear that constantly changes the input rotation to a different rotation, at least two clutches that transmit the rotation changed by the transmission planetary gear to the transmission, and the input rotation as it is through the inner peripheral side of the two clutches. An input rotation transmission shaft that transmits to the machine is provided.
請求項2に記載の発明に係る発進クラッチ装置の構成上の特徴は、請求項1において、前記変速プラネタリギヤを、少なくとも3つの回転要素を有するとともに、常時第1の回転要素をケースに固定し、かつ第2の回転要素に前記入力回転を入力することによって、第3の回転要素から入力回転より減速された回転を出力する減速用プラネタリギヤによって構成したことである。 A starting clutch device according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the shift planetary gear has at least three rotating elements, and the first rotating element is always fixed to the case. In addition, by inputting the input rotation to the second rotation element, the third rotation element is configured by a speed reduction planetary gear that outputs a rotation decelerated from the input rotation.
請求項3に記載の発明に係る発進クラッチ装置の構成上の特徴は、請求項1もしくは請求項2において、前記2つのクラッチの外周側を通して、前記エンジンの出力軸により常時回転させられ、オイルポンプに連結されたオイルポンプ駆動軸を備えたことである。 A starting clutch device according to a third aspect of the present invention is characterized in that the starting clutch device according to the third aspect of the present invention is the oil pump according to the first or second aspect, wherein the starting clutch device is always rotated by the output shaft of the engine through the outer peripheral side of the two clutches. And an oil pump drive shaft connected to the main body.
請求項4に記載の発明に係る発進クラッチ装置の構成上の特徴は、請求項2において、前記減速用プラネタリギヤは、前記第1の回転要素をサンギヤとし、前記第2の回転要素をキャリアとするダブルピニオンプラネタリギヤからなり、該キャリアと前記2つのクラッチの一方の出力要素とを係脱可能なクラッチを有することである。 The starting clutch device according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the second aspect, the speed reduction planetary gear uses the first rotating element as a sun gear and the second rotating element as a carrier. The clutch comprises a double pinion planetary gear and is capable of engaging / disengaging the carrier and one output element of the two clutches.
請求項5に記載の発明に係る発進クラッチ装置の構成上の特徴は、請求項4において、前記2つのクラッチ外周側を通して前記減速用プラネタリギヤのキャリアとオイルポンプとを連結するオイルポンプ駆動軸を備えたことである。 The starting clutch device according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that the starting clutch device according to the fourth aspect includes an oil pump drive shaft that connects the carrier of the speed reduction planetary gear and an oil pump through the outer periphery of the two clutches. That is.
請求項6に記載の発明に係る自動変速機の構成上の特徴は、エンジンの出力軸から入力された回転を複数のプラネタリギヤからなるプラネタリギヤセットによって複数の変速段を達成する自動変速機において、エンジンの出力軸からの入力回転を常時異なる回転に変速する変速プラネタリギヤと、該変速プラネタリギヤによって変速された回転を前記プラネタリギヤセットのそれぞれ異なる要素に伝達する少なくとも2つのクラッチと、該2つのクラッチの内周側を通して前記入力回転をそのまま前記プラネタリギヤセットに伝達する入力回転伝達軸からなる発進クラッチ装置と、前記入力回転もしくは前記変速プラネタリギヤの変速回転によって駆動されるオイルポンプとを備え、該オイルポンプのエンジン前側に前記発進クラッチ装置を配置し、前記オイルポンプのエンジンとは反対側に前記プラネタリギヤセットと、前記入力回転伝達軸とのプラネタリギヤセットの回転要素とを係脱する入力クラッチを配置したことである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an automatic transmission that achieves a plurality of shift stages by means of a planetary gear set including a plurality of planetary gears for rotation input from an engine output shaft. A transmission planetary gear that constantly changes the input rotation from the output shaft to a different rotation, at least two clutches that transmit the rotations shifted by the transmission planetary gear to different elements of the planetary gear set, and inner circumferences of the two clutches A starting clutch device comprising an input rotation transmission shaft for transmitting the input rotation as it is to the planetary gear set, and an oil pump driven by the input rotation or the variable speed rotation of the transmission planetary gear. The starting clutch device And location, and the engine of the oil pump is by disposing said planetary gear set on the opposite side, the input clutch disengaging and rotating elements of the planetary gear set with the input rotation transmission shaft.
請求項7に記載の発明に係る自動変速機の構成上の特徴は、請求項6において、前記変速プラネタリギヤを、少なくとも3つの回転要素を有するとともに、常時第1の回転要素をケースに固定し、かつ第2の回転要素に前記入力回転を入力することによって、第3の回転要素から入力回転より減速された回転を出力する減速用プラネタリギヤによって構成したことである。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a structural feature of the automatic transmission according to the sixth aspect, wherein the transmission planetary gear has at least three rotation elements, and the first rotation element is always fixed to the case. In addition, by inputting the input rotation to the second rotation element, the third rotation element is configured by a speed reduction planetary gear that outputs a rotation decelerated from the input rotation.
請求項8に記載の発明に係る自動変速機の構成上の特徴は、請求項7において、プラネタリギヤセットを、シングルピニオンプラネタリギヤとダブルピニオンプラネタリギヤとを組み合わせ、第1および第2サンギヤ、前記第1サンギヤに直接噛合し前記第2サンギヤに中間ピニオンを介して噛合するロングピニオン、該ロングピニオンおよび前記中間ピニオンを支承するキャリア、並びに前記ロングピニオンと噛合するリングギヤにより構成されたラビニヨ式ギヤセットで構成したことである。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a structural feature of the automatic transmission according to the seventh aspect, wherein the planetary gear set is a combination of a single pinion planetary gear and a double pinion planetary gear, and the first and second sun gears and the first sun gear are combined. A long pinion that directly meshes with the second sun gear via an intermediate pinion, a carrier that supports the long pinion and the intermediate pinion, and a Ravigneaux type gear set that includes a ring gear that meshes with the long pinion. It is.
請求項9に記載の発明に係る自動変速機の構成上の特徴は、請求項8において、前記発進クラッチは、減速用プラネタリギヤによって減速回転される減速回転を前記プラネタリギヤセットの第2サンギヤとを選択的に連結するための第1のクラッチと、前記プラネタリギヤセットの第1サンギヤに選択的に連結する第3のクラッチとを有し、前記変速機は、前記入力回転伝達軸と前記プラネタリギヤセットのキャリアとを選択的に連結するための第2のクラッチと、前記プラネタリギヤセットの第1サンギヤを選択的に固定するための第1のブレーキと、前記プラネタリギヤセットのキャリアを選択的に固定するための第2のブレーキと、前記プラネタリギヤセットのリングギヤに連結された出力軸とを備え、少なくとも前進6段、後進1段のギヤ比を達成することである。 According to a ninth aspect of the present invention, the automatic transmission according to the ninth aspect of the present invention is the automatic transmission according to the eighth aspect, wherein the starting clutch selects a reduction rotation rotated by the reduction planetary gear and the second sun gear of the planetary gear set. And a third clutch selectively connected to the first sun gear of the planetary gear set, wherein the transmission includes the input rotation transmission shaft and a carrier of the planetary gear set. A first clutch for selectively fixing the first sun gear of the planetary gear set, and a second clutch for selectively fixing the carrier of the planetary gear set. 2 brakes and an output shaft connected to the ring gear of the planetary gear set, at least 6 forward speeds and 1 reverse speed It is to achieve a gear ratio.
請求項10に記載の発明に係る自動変速機の構成上の特徴は、請求項9において、前記発進クラッチ装置の前記減速プラネタリギヤは、前記第1の回転要素をサンギヤとし、前記第2の回転要素をキャリアとするダブルピニオンプラネタリギヤからなり、該キャリアと前記第3のクラッチの出力要素とを係脱可能な第4のクラッチを追加し、前進8段のギヤ比を達成することである。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a structural feature of the automatic transmission according to the ninth aspect, wherein the reduction planetary gear of the starting clutch device uses the first rotating element as a sun gear and the second rotating element. And a fourth clutch capable of engaging and disengaging the carrier and the output element of the third clutch is added to achieve an eight forward gear ratio.
請求項1に係る発進クラッチ装置によれば、エンジンの出力軸からの入力回転を常時異なる回転に変速する変速プラネタリギヤと、変速プラネタリギヤによって変速された回転を変速機に伝達する少なくとも2つのクラッチと、2つのクラッチの内周側を通して入力回転をそのまま変速機に伝達する入力回転伝達軸を備えたので、当該発進クラッチを自動変速機に適用した場合には、自動変速機が元々有するクラッチを発進クラッチ装置として用いることができ、自動変速機の軸長の短縮および部品点数の削減を可能にでき、自動変速機をコンパクトにして、各種車両への搭載性を向上できる。 According to the starting clutch device of the first aspect, the transmission planetary gear that changes the input rotation from the output shaft of the engine to a different rotation at all times, and at least two clutches that transmit the rotation changed by the transmission planetary gear to the transmission, Since the input rotation transmission shaft that transmits the input rotation to the transmission as it is through the inner peripheral side of the two clutches is provided, when the start clutch is applied to the automatic transmission, the clutch that the automatic transmission originally has is the start clutch. It can be used as a device, the axial length of the automatic transmission can be shortened and the number of parts can be reduced, the automatic transmission can be made compact, and the mountability to various vehicles can be improved.
請求項2に係る発進クラッチ装置によれば、変速プラネタリギヤを、減速用プラネタリギヤによって構成したので、入力回転を常時減速して変速機に伝達することができ、これによって達成される変速段のギヤ比を大きくできるため、入力回転伝達軸によって伝達される入力回転によって達成される変速段と併せてギヤ比幅を大きく設定することができる。 According to the starting clutch device of the second aspect, since the speed-changing planetary gear is constituted by the speed-reducing planetary gear, the input rotation can be constantly decelerated and transmitted to the transmission, and the gear ratio of the shift speed achieved thereby. Therefore, the gear ratio width can be set large together with the shift speed achieved by the input rotation transmitted by the input rotation transmission shaft.
請求項3に係る発進クラッチ装置によれば、2つのクラッチの外周側を通して、エンジンの出力軸により常時回転させられるオイルポンプ駆動軸を備えたので、オイルポンプを発進クラッチ装置に近接して設けることができ、オイルポンプを駆動するための構成を簡素化できる。 According to the starting clutch device of the third aspect, since the oil pump drive shaft that is always rotated by the output shaft of the engine is provided through the outer peripheral sides of the two clutches, the oil pump is provided close to the starting clutch device. The configuration for driving the oil pump can be simplified.
請求項4に係る発進クラッチ装置によれば、減速用プラネタリギヤは、第1の回転要素をサンギヤとし、第2の回転要素をキャリアとするダブルピニオンプラネタリギヤからなり、該キャリアと前記2つのクラッチの一方の出力要素とを係脱可能なクラッチを有するので、キャリアと2つのクラッチの一方の出力要素とを係脱可能なクラッチ(第4のクラッチ)の追加により、変速機の1つの入力要素に入力回転をそのまま伝達したり、入力回転を減速して伝達したりすることができ、多様な変速に対応できる。 According to the starting clutch device of the fourth aspect, the speed reduction planetary gear is composed of a double pinion planetary gear having the first rotating element as a sun gear and the second rotating element as a carrier, and one of the carrier and the two clutches. Since a clutch capable of engaging / disengaging the output element is added to the input element of the transmission by adding a clutch (fourth clutch) capable of engaging / disengaging the carrier and one output element of the two clutches. The rotation can be transmitted as it is, or the input rotation can be transmitted by decelerating, so that various speed changes can be handled.
請求項5に係る発進クラッチ装置によれば、2つのクラッチ外周側を通して前記減速用プラネタリギヤのキャリアとオイルポンプとを連結するオイルポンプ駆動軸を備えたので、オイルポンプを発進クラッチ装置に近接して設けることができ、オイルポンプを駆動するための構成を簡素化できるとともに、オイルポンプを減速用プラネタリギヤの減速回転で駆動することができる。 According to the starting clutch device of the fifth aspect, since the oil pump drive shaft is provided to connect the carrier of the speed reduction planetary gear and the oil pump through the outer peripheral sides of the two clutches, the oil pump is provided close to the starting clutch device. The configuration for driving the oil pump can be simplified, and the oil pump can be driven by the speed reduction rotation of the speed reduction planetary gear.
請求項6に係る自動変速機によれば、オイルポンプのエンジン側に発進クラッチを配置し、オイルポンプのエンジンとは反対側にプラネタリギヤセットと、入力回転伝達軸とのプラネタリギヤセットの回転要素とを係脱する入力クラッチを配置したので、従来トルクコンバータが配置されていたエンジンの後方位置に、第1および第3のクラッチを配置でき、これにより、クラッチの大径化を容易に実現できるとともに、レイアウト上好ましい配置構成とすることができる。 According to the automatic transmission of the sixth aspect, the starting clutch is arranged on the engine side of the oil pump, the planetary gear set on the side opposite to the engine of the oil pump, and the rotating element of the planetary gear set with the input rotation transmission shaft. Since the input clutch to be engaged / disengaged is arranged, the first and third clutches can be arranged at the rear position of the engine where the torque converter is conventionally arranged, thereby easily realizing an increase in the diameter of the clutch, It can be set as a preferable arrangement configuration in terms of layout.
請求項7に係る自動変速機によれば、変速プラネタリギヤを、減速用プラネタリギヤによって構成したので、入力回転を常時減速してプラネタリギヤセットに伝達することができ、これによってこれによって達成される変速段のギヤ比を大きくできるため、入力回転伝達軸によって伝達される入力回転によって達成される変速段と併せてギヤ比幅を大きく設定することができる。 According to the automatic transmission of the seventh aspect, since the speed-changing planetary gear is constituted by the speed-reducing planetary gear, the input rotation can be constantly decelerated and transmitted to the planetary gear set. Since the gear ratio can be increased, the gear ratio width can be set large together with the shift speed achieved by the input rotation transmitted by the input rotation transmission shaft.
請求項8に係る自動変速機によれば、プラネタリギヤセットを、シングルピニオンプラネタリギヤとダブルピニオンプラネタリギヤとを組み合わせたラビニヨ式ギヤセットで構成したので、2つプラネタリギヤのキャリア同士、およびリングギヤ同士を互いに直結でき、プラネタリギヤセットの構成を簡素化できるとともに、部品点数の削減に寄与できる。 According to the automatic transmission according to the eighth aspect, since the planetary gear set is constituted by a Ravigneaux type gear set in which a single pinion planetary gear and a double pinion planetary gear are combined, the two planetary gear carriers and the ring gears can be directly connected to each other. The configuration of the planetary gear set can be simplified and the number of parts can be reduced.
請求項9に係る自動変速機によれば、発進クラッチは、減速用プラネタリギヤによって減速回転される減速回転をプラネタリギヤセットの第2サンギヤとを選択的に連結するための第1のクラッチと、プラネタリギヤセットの第1サンギヤに選択的に連結する第3のクラッチとを有し、変速機は、入力回転伝達軸とプラネタリギヤセットのキャリアとを選択的に連結するための第2のクラッチと、プラネタリギヤセットの第1サンギヤを選択的に固定するための第1のブレーキと、プラネタリギヤセットのキャリアを選択的に固定するための第2のブレーキと、プラネタリギヤセットのリングギヤに連結された出力軸とを備えているので、3つのクラッチと2つのブレーキの選択的な係合によって前進6段、後進1段のギヤ比を容易に達成することができる。 According to the automatic transmission of the ninth aspect, the starting clutch includes a first clutch for selectively connecting the reduction rotation rotated by the reduction planetary gear to the second sun gear of the planetary gear set, and the planetary gear set. A third clutch selectively coupled to the first sun gear, and the transmission includes a second clutch for selectively coupling the input rotation transmission shaft and the carrier of the planetary gear set, and the planetary gear set. A first brake for selectively fixing the first sun gear; a second brake for selectively fixing the carrier of the planetary gear set; and an output shaft connected to the ring gear of the planetary gear set. Therefore, the gear ratio of 6 forward speeds and 1 reverse speed is easily achieved by selective engagement of 3 clutches and 2 brakes. It is possible.
請求項10に係る自動変速機によれば、発進クラッチ装置の減速プラネタリギヤは、第1の回転要素をサンギヤとし、第2の回転要素をキャリアとするダブルピニオンプラネタリギヤからなり、該キャリアと第3のクラッチの出力要素とを係脱可能な第4のクラッチを追加したので、ダブルピニオンプラネタリギヤへの変更と第4のクラッチを追加するだけの簡単な構成で、前進8段のギヤ比を容易に達成することができる。また、前進6段の自動変速機と前進8段の自動変速機とを生産する場合には、プラネタリギヤセットを変更することなく発進クラッチ装置を変更するだけで済むため、生産コストの低減ができる。 According to the automatic transmission of the tenth aspect, the speed reduction planetary gear of the starting clutch device is composed of a double pinion planetary gear having the first rotating element as a sun gear and the second rotating element as a carrier. Since a fourth clutch that can be engaged with and disengaged from the clutch output element has been added, the gear ratio of 8 forward gears can be easily achieved by simply changing to the double pinion planetary gear and adding the fourth clutch. can do. Further, when producing a 6-speed automatic transmission and an 8-speed automatic transmission, it is only necessary to change the starting clutch device without changing the planetary gear set, so that the production cost can be reduced.
以下、本発明に係る自動変速機の第1の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、自動変速機10をスケルトンで示したもので、自動変速機10は、例えば自動車エンジンの出力回転を変速して駆動輪に伝達するために使用される。自動変速機10は、車体に取り付けられたトランスミッションケース12内に共通の軸線上に順次支承された入力軸14、減速用プラネタリギヤ15、複数のプラネタリギヤを有するプラネタリギヤセット16、出力軸17、クラッチC−1ないしC−3およびブレーキB−1、B−2にて構成されている。入力軸14には、2つのクラッチC−1、C−3の内周側を通して、入力軸14の回転をそのままプラネタリギヤセット16側に伝達する入力回転伝達軸14aが結合されている。
Hereinafter, a first embodiment of an automatic transmission according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a skeleton of an
入力軸14の回転を減速して減速回転部材に伝達する減速用プラネタリギヤ15は、第1の回転要素としてミッションケース12に常時固定されて回転を規制されたサンギヤS1、第3の回転要素として該サンギヤS1と噛合するピニオン18を支承するキャリアC1、および第2の回転要素として入力軸14に直結されピニオン18と噛合するリングギヤR1から構成され、キャリアC1が減速回転部材として機能する。
A speed reduction
プラネタリギヤセット16は、一例として、シングルピニオンプラネタリギヤ16aとダブルピニオンプラネタリギヤ16bとを組み合わせたラビニヨ式のギヤセット16で構成されている。すなわち、プラネタリギヤセット16は、第1のクラッチC−1により減速用プラネタリギヤ15のキャリアC1を介して入力軸14に係脱可能に連結される小径の第1サンギヤS2、第3のクラッチC−3により減速用プラネタリギヤ15のキャリアC1を介して入力軸14に係脱可能に連結される大径の第2サンギヤS3、これら第1および第2サンギヤS2、S3にそれぞれ噛合するとともに、互いに噛合する関係にあるショートピニオン21とロングピニオン22、これらショートピニオン21およびロングピニオン22をそれぞれ支承する直結構造の第1および第2キャリアC2、C3、ならびにロングピニオン22に噛合するリングギヤR2(R3)から構成され、該リングギヤR2が出力要素として出力軸17に連結され、後述するカウンタドライブギヤ23を駆動する。
As an example, the planetary gear set 16 includes a Ravigneaux-type gear set 16 in which a single pinion
第2サンギヤS3は、第1のブレーキB−1によりミッションケース12に係脱可能に連結される。また、キャリアC2(C3)が第2のクラッチC−2により入力軸14に係脱可能に連結されるとともに、第2のブレーキB−2によりミッションケース12に係脱可能に連結される。なお、図1に示すギヤトレーンでは、第2のブレーキB−2に並列させてワンウェイクラッチF−1を配しているが、このワンウェイクラッチF−1は、特開2000−161450号公報に詳細に述べられているように、1速から2速への変速時における第2のブレーキB−2と第1のブレーキB−1の掴み替えのための複雑な油圧制御を避け、第2のブレーキB−2の解放制御を単純化すべく、第1のブレーキB−1の係合に伴って係合力を解放するもので、第2のブレーキB−2と同等のものである。従って、以下の説明においては、ワンウェイクラッチF−1を第2のブレーキB−2として説明し、ワンウェイクラッチF−1については特に言及しない。
The second sun gear S3 is detachably connected to the
カウンタドライブギヤ23は、カウンタ軸24の一端に固定された大径のカウンタドリブンギヤ25に噛合されている。カウンタ軸24の他端には小径のドライブピニオンギヤ26が固定され、ドライブピニオンギヤ26はディファレンシャル装置27のリングギヤ28に噛合されている。ディファレンシャル装置27は、リングギヤ28と一体のディファレンシャルケース29を備え、ディファレンシャルケース29内に配置された差動歯車の差動回転が左右軸31、32に出力され、最終的なホイール駆動力とされる。
The
前記第1および第3のクラッチC−1、C−3は、減速用プラネタリギヤ15側に組み込まれ、第2のクラッチC−2、第1および第2のブレーキB−1、B−2(ワンウェイクラッチF−1)は、プラネタリギヤセット16側に組み込まれている。減速用プラネタリギヤ15側に組み込まれた2つのクラッチC−1、C−3は、従来のトルクコンバータに代わって、発進クラッチ装置35としての機能を併せ持つ。
The first and third clutches C-1 and C-3 are incorporated on the speed reduction
減速用プラネタリギヤ15とプラネタリギヤセット16との間には、オイルポンプ37が配置され、オイルポンプ37によってミッションケース12内に収納された後述する油圧サーボおよび潤滑部位に圧油が供給される。オイルポンプ37は減速用プラネタリギヤ15の減速回転部材(キャリアC1)に直結され、回転駆動されるようになっている。これにより、オイルポンプ37を挟んで前側に、減速用プラネタリギヤ15と第1および第3のクラッチC−1、C−3が配置され、残りのプラネタリギヤセット16、第2のクラッチC−2、第1および第2のブレーキB−1、B−2がオイルポンプ37の後側に配置される。
An
このようなオイルポンプ37と減速用プラネタリギヤ15およびプラネタリギヤセット16との前後方向配置は、エンジンの回転が減速用プラネタリギヤ15によってトルク増幅されることから、径をできるだけ大きくしたい第1および第3のクラッチC−1、C−3を、従来トルクコンバータが配置されていたエンジンの後方位置に配置できるうえで有効となる。これによって、エンジンルーム内の各種メンバーや補機との干渉を避けることができる。しかもオイルポンプ37を最後部ではなく、中央に配置することにより、オイルポンプ37を駆動する軸をエンジンの最後部まで配置しなくてもよいので、レイアウト上の制約をなくすることができる。
Such an arrangement of the
次に、図2に基づいて、減速用プラネタリギヤ15と、発進クラッチ装置35を兼用する2つのクラッチC−1、C−3の具体的構成について説明する。
Next, based on FIG. 2, a specific configuration of the deceleration
同図において、図略のエンジン出力によって回転される入力軸14は、ミッションケース12内に回転可能に支持されている。ミッションケース12内にはオイルポンプ37が収納され、このオイルポンプ37の前側(エンジン側)に、減速用プラネタリギヤ15および発進クラッチ装置35を兼用する第1および第3のクラッチC−1、C−3が収納されている。入力軸14には減速用プラネタリギヤ15のリングギヤR1が常時固定されている。減速用プラネタリギヤ15のサンギヤS1は入力軸14の外周に回転可能に支持されたスプライン軸50に常時固定され、スプライン軸50がミッションケース12の前蓋12aにスプライン係合されることにより、サンギヤS1は回り止めされている。サンギヤS1とリングギヤR1とに噛合するピニオンギヤ18がキャリアC1に回転可能に支持されている。
In the figure, an
ミッションケース12内には、第1および第2回転軸51,52が入力回転伝達軸14aの周りに重合してそれぞれ回転可能に支持されている。また、ミッションケース12内には、ミッションケース12に回転不能に装着された固定スリーブ75の外周に相対回転可能に嵌合する第3回転軸53が回転可能に支持されている。第3回転軸53には第1および第3のクラッチC−1、C−3のクラッチケース55、56がそれぞれ直結されている。第1のクラッチC−1のクラッチケース55の内周には、減速用プラネタリギヤ15のキャリアC1の延長部がスプライン係合されている。第1回転軸51の前端部には第1のクラッチC−1のクラッチハブ57が直結され、第2回転軸52の前端部には第3のクラッチC−3のクラッチハブ58が直結されている。第1および第3のクラッチC−1、C−3の各クラッチケース55、56の内周、および各クラッチハブ57、58の外周には、摩擦係合要素を構成するセパレートプレート59、60およびフリクションプレート61、62がそれぞれスプライン係合されている。各クラッチケース55、56の開口端には、スナップリング63、64が設けられ、摩擦係合要素の抜けを防止している。
In the
第1のクラッチC−1は、セパレートプレート59およびフリクションプレート61からなる摩擦係合要素と油圧サーボ65で構成され、同様に第3のクラッチC−3は、セパレートプレート60およびフリクションプレート62からなる摩擦係合要素と油圧サーボ66で構成されている。油圧サーボ65、66は、クラッチケース55、56に形成された油室67、68にそれぞれ摺動可能に収納されたピストン69、70と、これらピストン69、70を付勢するリターンスプリング71、72によって構成されている。油室67、68にはミッションケース12の内周に装着された固定スリーブ75内より、油路73、74を介して圧油が供給され、これによりピストン69、70が摺動されて、摩擦係合要素を摩擦係合する。圧油の供給が停止されると、リターンスプリング71、72によって摩擦係合は解除される。
The first clutch C-1 includes a friction engagement element including a
ここで、第3のクラッチC−3のクラッチハブ58は、減速用プラネタリ15のリングギヤR1の外周に軸線方向にオーバラップするように配置されるとともに、第1のクラッチC−1のクラッチハブ57は、第3のクラッチC−3のクラッチケース56の外周に軸線方向にオーバラップするように配置されている。これによって、第1、第3のクラッチC−3、C−3の大径化を図りながら、減速用プラネタリギヤ15および第1、第3のクラッチC−1、C−3を収容するための軸方向スペースの大幅な短縮を図っている。
Here, the
前記第3回転軸53はオイルポンプ37に常時連結されている。第3回転軸53はオイルポンプ駆動軸を構成し、前記2つのクラッチC−1、C−3の外周側を通して、エンジン出力によって常時回転させられる。
The third
なお、ミッションケース12内の潤滑が必要な部位には、オイルポンプ37から潤滑油が供給されて強制潤滑される。例えば、減速用プラネタリギヤ15には、ピニオン軸に設けた潤滑穴76から潤滑油が供給され、各部を潤滑した後、ミッションケース12内に排出される。ミッションケース12と入力軸14との間にはオイルシール77が設けられ、ミッションケース12内より潤滑油が漏洩するのを防止している。
It should be noted that the lubricating oil is supplied from the
以上のように構成された自動変速機10は、第1ないし第3のクラッチC−1〜C−3、第1および第2ブレーキB−1、B−2を選択的に係脱し、入力軸14、出力軸17、減速用プラネタリギヤ15およびプラネタリギヤセット16の各要素を選択的に連結、あるいは固定することにより、前進6段、後進1段のギヤ比を成立することができる。図3において、各ギヤ段に対応するクラッチC−1〜C−3、およびブレーキブレーキB−1、B−2の欄に○が付されている場合、クラッチおよびブレーキの係合状態を示し、無印であれば、開放状態を示している。
The
第1ないし第3のクラッチC−1〜C−3を選択的に係合し、第1、第2のブレーキB−1、B−2を選択的に係合したとき、減速用プラネタリギヤ15およびプラネタリギヤセット16の各要素の速度比は、図4に示す速度線図のようになる。速度線図は、プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア、リングギヤからなる各要素を横軸方向にギヤ比に対応させた間隔で配置し、縦軸方向に各要素に対応してその速度比を取ったものである。図4には、減速用プラネタリギヤ15およびプラネタリギヤセット16の速度線図が左右に並べて記載されている。プラネタリギヤセット16では、第1および第2キャリアC2およびC3が直結されているので、C2,C3が付された1本の縦線上に直結された第1および第2キャリアC2,C3の速度比が表される。減速用プラネタリギヤ15については、キャリアC1の縦線とサンギヤS1の縦線との間隔を1とみなし、リングギヤR1の縦線がキャリアC1の縦線からサンギヤS1の縦線の反対側に、減速用プラネタリギヤ15のギヤ比λ1(λ1=サンギヤS1の歯数Zs1/リングギヤR1の歯数Zr1)分だけ離して配置されている。
When the first to third clutches C-1 to C-3 are selectively engaged and the first and second brakes B-1 and B-2 are selectively engaged, the speed reduction
プラネタリギヤセット16については、キャリアC2の縦線とサンギヤS2の縦線との間隔を1とみなし、リングギヤR2の縦線がキャリアC2の縦線からサンギヤS2の縦線の反対側に、プラネタリギヤセット16のシングルピニオンプラネタリギヤのギヤ比λ2(λ2=サンギヤS2の歯数Zs2/リングギヤR2の歯数Zr2)分だけ離して配置されている。また、キャリアC3の縦線とサンギヤS3の縦線との間隔を1とみなし、リングギヤR3の縦線をキャリアC3の縦線からサンギヤS3の縦線と同じ側に、プラネタリギヤセット16のダブルピニオンプラネタリギヤのギヤ比λ3(λ3=サンギヤS3の歯数Zs3/リングギヤR3の歯数Zr3)分だけ離して配置されている。速度線図には、第1ないし第3のクラッチC−1〜C−3、第1および第2のブレーキB−1、B−2が選択的に係合された点にC−1〜C−3、B−1、B−2が記入されている。 For the planetary gear set 16, the interval between the vertical line of the carrier C2 and the vertical line of the sun gear S2 is regarded as 1, and the vertical line of the ring gear R2 is on the opposite side of the vertical line of the sun gear S2 from the vertical line of the carrier C2. The single pinion planetary gears are separated by a gear ratio λ2 (λ2 = the number of teeth Zs2 of the sun gear S2 / the number of teeth Zr2 of the ring gear R2). Further, the distance between the vertical line of the carrier C3 and the vertical line of the sun gear S3 is regarded as 1, and the vertical line of the ring gear R3 is placed on the same side as the vertical line of the sun gear S3 from the vertical line of the carrier C3. Are separated by the gear ratio λ3 (λ3 = the number of teeth Zs3 of the sun gear S3 / the number of teeth Zr3 of the ring gear R3). In the speed diagram, C-1 to C are the points where the first to third clutches C-1 to C-3 and the first and second brakes B-1 and B-2 are selectively engaged. -3, B-1, and B-2 are entered.
このように作成されたプラネタリギヤセット16の速度線図において、4本の各縦線に対応する要素を縦線の左から並び順に第1、第2、第3、第4要素とする。第1の実施形態の場合、プラネタリギヤセット16の第1サンギヤS2が第1要素、直結された第1および第2キャリアC2,C3が第2要素、リングギヤR2が第3要素,第2サンギヤS3が第4要素に相当する。 In the velocity diagram of the planetary gear set 16 created in this way, the elements corresponding to the four vertical lines are defined as the first, second, third, and fourth elements in order from the left of the vertical line. In the case of the first embodiment, the first sun gear S2 of the planetary gear set 16 is the first element, the first and second carriers C2 and C3 directly connected are the second element, the ring gear R2 is the third element, and the second sun gear S3 is the second element. Corresponds to the fourth element.
自動変速機10の制御装置を、図5に示すブロック図に基づいて説明する。CPUを内蔵した制御装置40は、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ41、エンジンの回転が伝達される入力軸14の回転数を検出する入力回転数センサ42、出力軸17の回転数を検出する出力回転数センサ43、シフトレバーが前進走行レンジD、ニュートラルレンジN、後進走行レンジRにシフトされているとき、検出信号D,N,Rを送出するレンジ位置センサ44、アクセルの踏み込み量を検出するスロットル開度センサ45、車速を検出する車速センサ46、ブレーキスイッチ47等から各検出信号が入力される。制御装置40は、これら検出信号に基づいて最適なギヤ段を選択し、制御電流を各クラッチ、ブレーキを作動させる前記油圧サーボ65、66を含む油圧サーボ装置48に出力して、第1ないし第3のクラッチC−1〜C−3、第1、第2のブレーキB−1、B−2を図3に示すように選択的に係脱して前進6段、後進1段のギヤ比を達成する。
A control device of the
また、制御装置40は、各検出信号を入力して、車両の発進時を認識し、第1および第3のクラッチC−1、C−3の油圧サーボ65、66を制御するための制御指令を発進クラッチ制御装置49に出力する。
In addition, the
以下、図1に基づいて、各ギヤ段の作動について説明するが、第1ないし第3のクラッチC−1〜C−3、第1および第2のブレーキB−1、B−2は、摩擦係合要素と油圧サーボにてそれぞれ構成されているが、図1においては油圧サーボを省略してある。 Hereinafter, the operation of each gear stage will be described with reference to FIG. 1, but the first to third clutches C-1 to C-3 and the first and second brakes B-1 and B-2 are frictional. Although the engagement element and the hydraulic servo are respectively configured, the hydraulic servo is omitted in FIG.
制御装置40により、第1のクラッチC−1が係合され、第2のブレーキB−2が係合される前進1速の場合、減速用プラネタリギヤ15のキャリアC1の減速回転が、第1のクラッチC−1を介してプラネタリギヤセット16の第1サンギヤS2に入力され、直結された第1および第2キャリアC2、C3が第2のブレーキB−2によって固定されているので、出力軸17は1速のギヤ比で減速して正回転される。
In the case of the first forward speed in which the first clutch C-1 is engaged and the second brake B-2 is engaged by the
第1のクラッチC−1が係合され、第1のブレーキB−1が係合される2速の場合、減速用プラネタリギヤ15のキャリアC1の減速回転が、第1のクラッチC−1を介して第1サンギヤS2に入力され、第2サンギヤS3が第1のブレーキB−1によって固定されているので、出力軸17は2速のギヤ比で減速して正回転される。
In the case of the second speed in which the first clutch C-1 is engaged and the first brake B-1 is engaged, the deceleration rotation of the carrier C1 of the speed reduction
第1および第3のクラッチC−1、C−3が係合される3速の場合、減速用プラネタリギヤ15のキャリアC1の減速回転が、第1および第3のクラッチC−1、C−3を介して第2および第1サンギヤS3,S2に入力され、これにより、プラネタリギヤセット16が一体回転され、出力軸17は入力軸14が減速用プラネタリギヤ15により減速された3速のギヤ比で正回転される。
In the case of the third speed in which the first and third clutches C-1 and C-3 are engaged, the reduced rotation of the carrier C1 of the speed reduction
第1および第2のクラッチC−1、C−2が係合される4速の場合、減速用プラネタリギヤ15のキャリアC1の減速回転が、第1クラッチC−1を介して第1サンギヤS2に入力されるとともに、入力軸14の回転が第2のクラッチC−2を介して第1および第2キャリアC2,C3に入力されるので、出力軸17は4速のギヤ比で減速して正回転される。
In the case of the fourth speed in which the first and second clutches C-1 and C-2 are engaged, the reduced rotation of the carrier C1 of the speed reduction
第2および第3のクラッチC−2、C−3が係合される5速の場合、減速用プラネタリギヤ15のキャリアC1の減速回転が、第3のクラッチC−3を介して第2サンギヤS3に入力されるとともに、入力軸14の回転が第2のクラッチC−2を介して直結された第1および第2キャリアC2,C3に入力されるので、出力軸17は5速のギヤ比で増速して正回転される。
In the case of the fifth speed in which the second and third clutches C-2 and C-3 are engaged, the speed reduction rotation of the carrier C1 of the speed reduction
第2のクラッチC−2が係合され、第1のブレーキB−1が係合される6速の場合、入力軸14の回転が第2のクラッチC−2を介して直結された第1及び第2キャリアC2,C3に入力され、第2サンギヤS3は第1のブレーキB−1によって固定されているので、出力軸17は6速のギヤ比で増速して正回転される。
In the case of the sixth speed in which the second clutch C-2 is engaged and the first brake B-1 is engaged, the rotation of the
第3のクラッチC−3および第2のブレーキB−2が係合される後進1速の場合、減速用プラネタリギヤ15のキャリアC1の減速回転が第3のクラッチC−3を介して第2サンギヤS3に入力され、直結された第1および第2キャリアC2,C3が第2のブレーキB−2によって固定されているので、出力軸17は後進1速のギヤ比で減速して逆回転される。
In the case of the first reverse speed in which the third clutch C-3 and the second brake B-2 are engaged, the speed reduction rotation of the carrier C1 of the speed reduction
第1および第3のクラッチC−1、C−3からなる発進クラッチ装置35は、車速センサ46によって検出された車速が0もしくは極低車速以下であるとともに、ブレーキスイッチ47がOFFであり、かつレンジ位置センサ44が前進走行もしくは後進走行である条件に基づいて車両発進時を認識して、発進クラッチ制御装置49に制御指令を出力し、発進クラッチ装置35を制御する。すなわち、発進クラッチ制御装置49は、エンジン回転数センサ41にて検出されたエンジン回転数と、スロットル開度センサ45にて検出されたスロットル開度に応じて発進クラッチ装置35を構成する第1、第3のクラッチC−1、C−3の各油圧サーボ65、66を制御し、発進に適した締結力に制御する。
The starting
例えば、前進1速で発進する場合には、前進1速時に係合される第1のクラッチC−1を発進クラッチ装置35と定め、発進クラッチ制御装置49は、油圧サーボ65を制御して第1のクラッチC−1のクラッチ圧を増減制御し、その締結力を制御する。また後進1速で発進する場合には、後進1速時に係合される第3のクラッチC−3を発進クラッチ装置35と定め、発進クラッチ制御装置49は、油圧サーボ66を制御して第3のクラッチC−3のクラッチ圧を増減制御し、その締結力を制御する。なお、特に雪道等の低μ路において前進2速で発進する場合にも、第1のクラッチC−1のクラッチ圧を制御するように発進クラッチ制御装置49が制御される。このような発進クラッチ制御装置49による第1もしくは第3のクラッチC−1、C−3のクラッチ圧の制御によって、エンジン動力が発進クラッチ装置35を介して自動変速機10に伝達される。そして、このような発進制御の後、第1のクラッチC−1もしくは第3のクラッチC−3は、通常のギヤ段を設定する摩擦係合要素として機能する。
For example, when starting at the first forward speed, the first clutch C-1 that is engaged at the first forward speed is defined as the start
図6は、図2の変形例を示すもので、主に、オイルポンプ37を入力軸14の回転を減速させずに直接伝えるようにした点、ならびに第1のクラッチC−1と第3のクラッチC−3をほぼ同径にして軸線方向に並設した点が、第1の実施形態と異なっている。以下、主に第1の実施形態と異なる点を説明する。
FIG. 6 shows a modification of FIG. 2. Mainly, the
図6において、入力軸14には、クラッチ収納室81を形成した箱形のケース80が結合部材82を介して結合され、この箱形のケース80に、オイルポンプ37に常時連結された第3回転軸53が結合されている。クラッチ収納室81はミッションケース12に対し密封的にシールされている。クラッチ収納室81の軸線方向の両端部には、第1および第3のクラッチC−1、C−3のクラッチケース55、56が、それらの開口端を互いに対向するように配置され、各クラッチケース55、56の内側には油圧サーボ65、66が設けられている。第3のクラッチC−3のクラッチケース56は第2回転軸52の前端部に結合され、第1のクラッチC−1側のクラッチケース55は、第3のクラッチC−3のクラッチケース56を包囲するように第1回転軸51の前端部に結合されている。第1および第3のクラッチC−1、C−3の間には、減速用プラネタリギヤ15が配置され、減速用プラネタリギヤ15のリングギヤR1はオイルポンプ37を連結した第3回転軸53の前端部に結合され、サンギヤS1は固定スリーブ75に結合されている。ピニオンギヤ18を支持したキャリアC1には第1および第3のクラッチC−1、C−3に共通のクラッチハブ57aが結合されている。
In FIG. 6, a box-shaped
この変形例によれば、オイルポンプ37が入力軸14に直結されているので、第1の実施形態のものに比して、アイドリングにおけるオイルポンプ37の回転数を高めることができ、オイルポンプ37の小形化を可能にできるとともに、箱形のケース80内を独立的に強制潤滑できる。
According to this modification, since the
図7は、さらなる変形例を示すもので、図6に比して第1のクラッチC−1と第3のクラッチC−3相互の配列関係を変更するとともに、減速用プラネタリギヤ15の配置位置を変更したものである。すなわち、箱形のケース80に収納される第1および第3のクラッチC−1、C−3を、それらの油圧サーボ65、66が背中合わせとなるように配置した点と、減速用プラネタリギヤ15を第1のクラッチC−1のクラッチハブ57の内周側に組み込んだ点が異なるだけであるので、同一構成部分については同一の参照番号を付し、詳細な説明を省略する。
FIG. 7 shows a further modification. The arrangement of the first clutch C-1 and the third clutch C-3 is changed as compared with FIG. 6, and the arrangement position of the speed reduction
次に、本発明の第2の実施形態を、図8ないし図11に基づいて説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
第2の実施形態の自動変速機20は、上述した第1の実施形態の自動変速機に対し、減速用プラネタリギヤ15A自体の構成を変更するとともに、減速用プラネタリギヤ15Aの入力回転部材とプラネタリギヤセット16の第2サンギヤS3とを係脱可能に連結する第4のクラッチC4を追加して、前進8段、後進2段を達成するものである。
The
図8において、自動変速機20は、車体に取り付けられたトランスミッションケース12内に共通の軸線上に順次支承された入力軸14、減速用プラネタリギヤ15A、プラネタリギヤセット16、出力軸17、第1ないし第4のクラッチC−1〜C−4ならびに第1および第2のブレーキB−1、B−2にて構成されている。
In FIG. 8, an
入力軸14の回転を常時減速する減速用プラネタリギヤ15Aは、第1の回転要素としてミッションケース12に常時固定されて回転を規制されたサンギヤS1、第2の回転要素として前記入力軸14に直結されたキャリアC1、キャリアC1に支承されサンギヤS1と噛合する第1ピニオン18A、キャリアC1に支承され第1ピニオン18Aと噛合する第2ピニオン18B、および第3の回転要素として第2ピニオン18Bと噛合するリングギヤR1から構成され、リングギヤR1が減速回転部材として機能する。
A
プラネタリギヤセット16の小径の第1サンギヤS2は、第1のクラッチC−1により減速用プラネタリギヤ15AのリングギヤR1を介して入力軸14に係脱可能に連結され、大径の第2サンギヤS3は、第3のクラッチC−3により減速用プラネタリギヤ15AのリングギヤR1を介して入力軸14に係脱可能に連結される。また、第2サンギヤS3は、第4のクラッチC−4により減速用プラネタリギヤ15AのキャリアC1を介して入力軸14に係脱可能に連結される。サンギヤS2、S3は、互いに噛合する関係にあるショートピニオン21とロングピニオン22にそれぞれ噛合され、これらショートピニオン21およびロングピニオン22は直結構造のキャリアC2、C3にそれぞれ支承されている。ロングピニオン22にはリングギヤR2が噛合され、該リングギヤR2が出力要素として出力軸17に連結され、カウンタドライブギヤ23を駆動する。
The small-diameter first sun gear S2 of the planetary gear set 16 is detachably connected to the
大径のサンギヤS3は、第1のブレーキB−1によりミッションケース12に係脱可能に連結される。また、キャリアC2(C3)が第2のクラッチC−2により入力軸14に係脱可能に連結されるとともに、第2のブレーキB−2によりミッションケース12に係脱可能に連結される。
The large-diameter sun gear S3 is detachably connected to the
第1、第3および第4のクラッチC−1、C−3、C−4は、減速用プラネタリギヤ15側に組み込まれ、これら3つのクラッチC−1、C−3、C−4が従来のトルクコンバータに代わって、発進クラッチ装置35としての機能を併せ持つ。
The first, third and fourth clutches C-1, C-3, C-4 are incorporated on the speed reduction
図9は、減速用プラネタリギヤ15Aと、3つのクラッチC−1、C−3、C−4を示す機構図である。
FIG. 9 is a mechanism diagram showing the planetary gear for
同図において、ミッションケース12に回転可能に支持された入力軸14の前端部外周には、減速用プラネタリギヤ15Aが配置され、減速用プラネタリギヤ15AのキャリアC1には入力軸14が結合されている。減速用プラネタリギヤ15AのサンギヤS1はミッションケース12の前蓋12aに結合されて回り止めされている。キャリアC1にはサンギヤS1に噛合する第1ピニオン18A(図8参照)およびリングギヤR1に噛合する第2ピニオン18Bがそれぞれ支承され、これら第1および第2ピニオン18A、18Bは互いに噛合している。
In the drawing, a reduction
ミッションケース12内には、第1、第3および第4のクラッチC−1、C−3,C−4を収納する箱形のケース80Aが設けられている。ケース80Aの前端部は減速用プラネタリギヤ15AのキャリアC1に結合され、後端部はオイルポンプ37を結合した第3回転軸53に結合されている。減速用プラネタリギヤ15AのリングギヤR1は、第3回転軸53の周りに回転可能に支持された第1のクラッチC−1のクラッチケース55に結合されている。クラッチケース55にセパレートプレート59およびフリクションプレート61を介して係脱可能に連結される第1のクラッチC−1のクラッチハブ57は、第1回転軸51の前端部に結合されている。第1のクラッチC−1のクラッチケース55には第3のクラッチC−3のクラッチケース56が結合され、このクラッチケース56は第1のクラッチC−1のクラッチハブ57の内周に配置されている。クラッチケース56にセパレートプレート60およびフリクションプレート62を介して係脱可能に連結される第3のクラッチC−3のクラッチハブ58は、第2回転軸52の前端部に結合されている。第3回転軸53には第4のクラッチC−4のクラッチケース83が結合され、このクラッチケース83は第3のクラッチC−3のクラッチハブ58の内周に配置されている。クラッチケース83にセパレートプレート84およびフリクションプレート85を介して係脱可能に連結される第4のクラッチC−4のクラッチハブ86は、第3のクラッチC−3のクラッチハブ58に結合されている。そして、第4のクラッチC−4のクラッチハブ86の内周に、減速用プラネタリギヤ15AのリングギヤR1が収納配置されている。
In the
第1、第3および第4のクラッチC−1、C−3、C−4は油圧サーボ65,66、87を備え、これら油圧サーボ65,66、87によって、各クラッチC−1、C−3、C−4の摩擦係合要素が係脱可能に摩擦係合される。
The first, third, and fourth clutches C-1, C-3, and C-4 include
この第2の実施形態においても、第1、第3および第4のクラッチC−1、C−3、C−4、ならびに減速用プラネタリギヤ15Aが、軸線方向にオーバラップするように配置されることにより、3つのクラッチC−1、C−3、C−4の大径化を図るとともに、3つのクラッチC−1、C−3、C−4を収納しているにも係らず、軸線方向の収納スペースを短縮できるようにしている。
Also in the second embodiment, the first, third and fourth clutches C-1, C-3, C-4 and the planetary gear for
以上のように構成された自動変速機20は、第1ないし第4のクラッチC−1〜C−4、第1および第2のブレーキB−1、B−2を選択的に係脱し、入力軸14、出力軸17、減速用プラネタリギヤ15Aおよびプラネタリギヤセット16の各要素を選択的に連結、あるいは固定することにより、前進8段、後進2段のギヤ比を成立することができる。図10において、各ギヤ段に対応するクラッチ、ブレーキの欄に○が付されている場合、クラッチおよびブレーキの係合状態を示し、無印であれば、開放状態を示している。
The
以下、各ギヤ段の作動について説明する。第1のクラッチC−1が係合され、第2ブレーキB−2が係合される前進1速の場合、減速用プラネタリギヤ15AのリングギヤR1の減速回転が、第1のクラッチC−1を介してプラネタリギヤセット16の第1サンギヤS2に入力されるが、キャリアC2(C3)が第2のブレーキB−2により固定されているので、リングギヤR2延いては出力軸17は1速のギヤ比で減速して正回転される。
Hereinafter, the operation of each gear stage will be described. In the case of the first forward speed in which the first clutch C-1 is engaged and the second brake B-2 is engaged, the reduction rotation of the ring gear R1 of the speed reduction
第1のクラッチC−1が係合され、第1のブレーキB−1が係合される2速の場合、減速用プラネタリギヤ15AのリングギヤR1の減速回転が、第1のクラッチC−1を介して第1サンギヤS2に入力され、第2サンギヤS3が第1のブレーキB−1により固定されているので、リングギヤR2延いては出力軸17は2速のギヤ比で減速して正回転される。
In the case of the second speed in which the first clutch C-1 is engaged and the first brake B-1 is engaged, the reduction rotation of the ring gear R1 of the reduction
第1および第3のクラッチC−1、C−3が係合される3速の場合、減速用プラネタリギヤ15AのリングギヤR1の減速回転が、第1のクラッチC−1を介して第1サンギヤS2に入力されるとともに,第3のクラッチC−3を介して第2サンギヤS3に入力されるので、プラネタリギヤセット16が一体回転され、リングギヤR2延いては出力軸17は、入力軸14の回転が減速用プラネタリギヤ15Aにより減速された3速のギヤ比で正回転される。
In the case of the third speed in which the first and third clutches C-1 and C-3 are engaged, the reduction rotation of the ring gear R1 of the reduction
第1および第4のクラッチC−1、C−4が係合される4速の場合、減速用プラネタリギヤ15AのリングギヤR1の減速回転が、第1のクラッチC−1を介して第1サンギヤS2に入力されるとともに、入力軸14の回転が第4のクラッチC−4を介して第2サンギヤS3に入力され、リングギヤR2延いては出力軸17は、4速のギヤ比で減速して正回転される。
In the case of the fourth speed in which the first and fourth clutches C-1 and C-4 are engaged, the reduction rotation of the ring gear R1 of the speed reduction
第1および第2のクラッチC−1,C−2が係合される5速の場合、減速用プラネタリギヤ15AのリングギヤR1の減速回転が、第1のクラッチC−1を介して第1サンギヤS2に入力されるとともに、入力軸14の回転が第2のクラッチC−2を介して直結された第1および第2キャリアC2,C3に入力されるので、リングギヤR2延いては出力軸17は5速のギヤ比で減速して正回転される。
In the case of the fifth speed in which the first and second clutches C-1 and C-2 are engaged, the reduction rotation of the ring gear R1 of the reduction
第2および第4のクラッチC−2、C−4が係合される6速の場合、入力軸14の回転が、第4のクラッチC−4を介して第2サンギヤS3に入力されるとともに、第2のクラッチC−2を介して直結された第1および第2キャリアC2,C3に入力されるので、プラネタリギヤセット16は入力軸14と一体的に回転され、リングギヤR2延いては出力軸17は6速のギヤ比で正回転される。
In the case of the sixth speed in which the second and fourth clutches C-2 and C-4 are engaged, the rotation of the
第2および第3のクラッチC−2、C−3が係合される7速の場合、入力軸14の回転が第2のクラッチC−2を介して直結された第1および第2キャリアC2,C3に入力されるとともに、減速用プラネタリギヤ15AのリングギヤR1の減速回転が第3のクラッチC−3を介して第2サンギヤS1に入力されるので、リングギヤR2延いては出力軸17は7速のギヤ比で増速して正回転される。
In the case of the seventh speed in which the second and third clutches C-2 and C-3 are engaged, the first and second carriers C2 in which the rotation of the
第2のクラッチC−2が係合され、第1のブレーキB−1が係合される8速の場合、入力軸14の回転が第2のクラッチC−2を介して直結された第1および第2キャリアC2,C3に入力され、また、第1のブレーキB−1によって第2サンギヤS3が固定されるので、リングギヤR2延いては出力軸17は8速のギヤ比で増速して正回転される。
In the case of the eighth speed in which the second clutch C-2 is engaged and the first brake B-1 is engaged, the rotation of the
第3のクラッチC−3および第2のブレーキB−2が係合される後進1速の場合、減速用プラネタリギヤ15AのリングギヤR1の減速回転が第3のクラッチC−3を介して第2サンギヤS3に入力されるとともに、直結された第1および第2キャリアC2,C3が第2のブレーキB−2によって固定されるので、リングギヤR2延いては出力軸17は後進1速のギヤ比で減速して逆回転される。
In the case of the first reverse speed in which the third clutch C-3 and the second brake B-2 are engaged, the reduction rotation of the ring gear R1 of the speed reduction
第4のクラッチC−4および第2のブレーキB−2が係合される後進2速の場合、入力軸14の回転が第4のクラッチC−4を介して第2サンギヤS3に入力されるとともに、直結された第1および第2キャリアC2,C3が第2のブレーキB−2によって固定されるので、リングギヤR2延いては出力軸17は後進2速のギヤ比で減速して逆回転される。
In the case of the second reverse speed in which the fourth clutch C-4 and the second brake B-2 are engaged, the rotation of the
上述したように、第1の実施形態で示した自動変速機10に第4のクラッチC4を追加しただけの構成で、1速から6速がアンダードライブ、7速と8速がオーバードライブの前進8速、後進2速の自動変速機20を構成することができる。
As described above, with the configuration in which the fourth clutch C4 is added to the
そして、第2の実施形態における発進制御は、例えば、前進1速で発進する場合には、第1のクラッチC−1が発進クラッチ装置35として機能するように発進クラッチ制御装置49(図5参照)が制御され、後進1速で発進する場合には、第3のクラッチC−3が、また、後進2速で発進する場合には、第4のクラッチC−3がそれぞれ発進クラッチ装置35として機能するように発進クラッチ制御装置49が制御される。これによって、第1、第3もしくは第4のクラッチC−1、C−3、C−4のクラッチ圧が制御され、エンジン動力が発進クラッチ装置35を介して自動変速機10に伝達される。
In the start control in the second embodiment, for example, when starting at the first forward speed, the start clutch control device 49 (see FIG. 5) so that the first clutch C-1 functions as the start clutch device 35. ) Is controlled, and the third clutch C-3 is used as the starting
上記した実施形態においては、入力回転を減速プラネタリギヤ15、15Aによって常時減速して、プラネタリギヤセット16に伝達する例について述べたが、減速プラネタリギヤ15、15Aに代えて、入力回転を常時増速する増速プラネタリギヤを用いることもでき、入力回転を常時異なる回転に変速する変速プラネタリギヤであればよい。
In the above-described embodiment, the example in which the input rotation is always decelerated by the reduction
また、上記した実施形態においては、プラネタリギヤセット16をシングルピニオンプラネタリギヤとダブルピニオンプラネタリギヤとを組み合わせたラビニヨ式ギヤセットを例にとって説明したが、本発明におけるプラネタリギヤセット16は、ラビニヨ式ギヤセットに限定されるものではなく、複数(2つ以上)のプラネタリギヤを有するプラネタリギヤセットであれば、あらゆる構成のものを採り得るものである。 Further, in the above-described embodiment, the planetary gear set 16 has been described by taking as an example the Ravigneaux type gear set in which the single pinion planetary gear and the double pinion planetary gear are combined. However, the planetary gear set 16 in the present invention is limited to the Ravigneaux type gear set. Instead, any configuration can be adopted as long as it is a planetary gear set having a plurality of (two or more) planetary gears.
10、20・・・自動変速機、12・・・ミッションケース、14・・・入力軸、14a・・・入力回転伝達軸、15、15A・・・減速用プラネタリギヤ、16・・・プラネタリギヤセット、17・・・出力軸、18、18A、18B・・・ピニオン、21・・・ショートピニオン、22・・・ロングピニオン、27・・・ディファレンシャル装置、35・・・発進クラッチ装置、37・・・オイルポンプ、40・・・制御装置、48・・・油圧サーボ装置、49・・・発進クラッチ制御装置、65、66、87・・・油圧サーボ、S1、S2、S3・・・サンギヤ、C1、C2、C3・・・キャリア、R1、R2・・・リングギヤ、C−1・・・第1のクラッチ、C−2・・・第2のクラッチ、C−3・・・第3のクラッチ、C−4・・・第4のクラッチ、B−1・・・第1のブレーキ、B−2・・・第2のブレーキ。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
エンジンの出力軸からの入力回転を常時異なる回転に変速する変速プラネタリギヤと、該変速プラネタリギヤによって変速された回転を前記プラネタリギヤセットのそれぞれ異なる要素に伝達する少なくとも2つのクラッチと、該2つのクラッチの内周側を通して前記入力回転をそのまま前記プラネタリギヤセットに伝達する入力回転伝達軸からなる発進クラッチ装置と、
前記入力回転もしくは前記変速プラネタリギヤの変速回転によって駆動されるオイルポンプとを備え、
該オイルポンプのエンジン側に前記発進クラッチ装置を配置し、前記オイルポンプのエンジンとは反対側に前記プラネタリギヤセットと、前記入力回転伝達軸とのプラネタリギヤセットの回転要素とを係脱する入力クラッチを配置したことを特徴とする自動変速機。 In an automatic transmission that achieves a plurality of shift stages by a planetary gear set composed of a plurality of planetary gears for rotation input from an engine output shaft,
A transmission planetary gear that constantly changes the input rotation from the output shaft of the engine to a different rotation, at least two clutches that transmit the rotations shifted by the transmission planetary gear to different elements of the planetary gear set, and of the two clutches A starting clutch device comprising an input rotation transmission shaft that directly transmits the input rotation to the planetary gear set through the circumferential side;
An oil pump driven by the input rotation or the transmission rotation of the transmission planetary gear,
The starting clutch device is disposed on the engine side of the oil pump, and an input clutch for engaging and disengaging the planetary gear set and the rotating element of the planetary gear set with the input rotation transmission shaft on the opposite side of the engine of the oil pump. An automatic transmission characterized by being arranged.
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