JPS60237250A - 車両用変速機の変速機構 - 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】 ［分野］ 本発明は車両用自動変速機、特に２つの遊星歯車装置を
用いた車両用自動変速機に好適な変速機構に関する。

［従来技術］ アメリカ合衆国特許公報Ｕ、　Ｓ、　Ｐ、３６１１８３
５号には、流体トルクコンバータと、３つのクラッチ、
１つの一方向クラッチ、３つのブレーキおよび２つの一
方向ブレーキを備えた２組の遊星歯車装置とからなり、
オーバードライブを含む前進４段と後進１段とを与える
車両用変速機が開示されている。このように従来の遊星
歯車装置を２組用いてなる前進４段後進１段の係合要素
はクラッチが３つ、ブレーキが３つ、一方向クラッチ（
一方向ブレーキを含む）が３つそれぞれ必要となるため
近年の軽量小形化需要に反し、変速機の小形化および軽
量化が困難であった。

［発明の目的］ 本発明の目的は、全長を短縮できる車両用変速機の変速
機構、特に２組の遊星歯車装置による前進４段後進１段
の自動変速機を前進３段後進１段の自動変速機に対して
全長および軸数を増加させることなく構成するのに好適
な変速機構の提供にある。

［発明の構成］ 本発明の車両用変速機の変速機構の第１発明は、入力部
材と、出力部材と、前記入力部材および出力部材の係合
および解放を行なう湿式多板クラッチと、該湿式多板ク
ラッチと並列に接続された一方向クラッチとを有する車
両用変速機の変速機構において、前記一方向クラッチは
、前記湿式多板クラッチのドラム内に配設され、前記一
方向クラッチのインナーレースが前記ドラムの内筒外周
側に連結され、アウターレースが前記湿式多板クラッチ
の内周ハブの内周側に連結されたことを構成とし、第２
発明は、入力軸と、サンギア、ピニオンギア、プラネッ
トキャリア、リングギアを有する第１、第２の遊星歯車
装置ど、前記入力軸と前記第１、第２の遊星歯車装置の
入力要素とを係合または解放可能に連結する複数のクラ
ッチ手段と、前記第１、第２の遊星歯車装置の反ｆＪ要
素を固定部材に係合または解放可能に連結する複数のブ
レーキ手段と、前記第１、第２の遊星歯車装置の出力要
素と連結した出力軸とを有し、前記複数のクラッチ手段
と、複数のブレーキ手段を選択的に係合または解放する
ことにより前進４段後進１段の変速を行なう車両用自動
変速機の変速機構において、前記複数のクラッチ手段は
、前記入力軸と、前記第１遊星歯車装置のサンギアとを
係合および解放可能に連結する第１クラツヂと、前記入
力軸と前記第１遊星歯車装置のリングギアとを係合およ
び解放可能に連結する第２クラツヂと、前記入力軸と前
記第２遊星歯車装置のサンギアとを係合および解放可能
に連結する第３クラツヂと、該第３クラツチと並列に連
結され、第３クラツチのドラム内に配設され、アウター
レースを入力軸と連結し、インナーレースを該ドラムの
内筒外周に連結した一方向クラッチと、よりなり、前記
複数のブレーキ手段は、前記第２遊星歯車装置のサンギ
アを前記固定部材に係合解放可能に連結する第１ブレー
キと、前記第２遊星歯車装置のプラネットキャリアを前
記固定部材に係合解放可能に連結する第２ブレーキと、
該第２ブレーキと並列に連結した一方向ブレーキと、よ
りなり、前記第１、第２の遊星歯車装置の出力要素は第
１遊星歯車装置のプラネタリキャリアと、第２遊星歯車
装置のリングギアであり、前記第１遊星歯車装置のリン
グギアと、前記第２遊星歯車装置のプラネタリキャリア
が連結されたことを構成とする。

［発明の効果］ 上記構成よりなる本発明の車両用変速機の変速機構はつ
ぎの効果を奏する。

イ）一方向クラッチを環状ドラムの内側に配置し、環状
ドラムの内筒外周側に一方向クラッチのインナーレース
を連結することにより、変速機構の全長を短縮できる。

口）前進４段後進１段の自動変速機を２つの遊星歯車装
置と３つのクラッチと、２つのブレーキと、１つの一方
向クラッチと、１つの一方向ブレーキとで構成し、前記
一方向クラッチを前記クラッチの環状ドラムの内側に配
することにより前進３段後進１段の自動変速機に対し、
同様な大きさおよび重量とすることができる。

ハ）摩擦係合要素を低減できるため、低減量の摩擦係合
要素の非係合時のひきずり量をなくすことができるため
伝動効率を向上させることができる。

二）摩擦係合要素を低減することができるため、摩擦係
合要素の制御装置を軽量コンパクトにすることができる
。

ホ）部品点数が少ない前進４段後進１段の自動変速機を
構成することができるため、生産コストを低く抑えるこ
とができる。

［実施例］ つぎに本発明の車両用変速機の変速機構を図に示す一実
施例に基づき説明する。

第１図は動力伝達装置にトルクコンバータ１０を適用し
た本発明の車両用変速機の変速機構を搭載した前進４段
後進１段の車両用自動変速機の概略骨格図、第２図およ
び第３図はその断面図を示す。

この車両用自動変速機は、エンジンの回転出力を伝達す
る動力伝達装置であるトルクコンバータ１０と、トルク
コンバータ１０により伝達された回転出力を増減速させ
る変速装置２０と、変速装置２０で増減された回転出力
を駆動軸へ伝達するディファレンシャル機構３０とから
なる。

トルクコンバータ１０は、ポンプ羽根車１１、タービン
羽根車１２、ステータ１３、直結クラッチ１４を備えた
通常のものでありその後方にはオイルポンプである外歯
歯車１５Ａ、内歯歯車１５Ｂを有する内接歯車ポンプ１
５が位置し、ポンプ羽根車１１と内接歯車ポンプ１５の
外歯歯車１５＾はエンジンのクランク軸１と連結された
動力伝達ケース１０＾を介して駆動され、ポンプ羽根車
１１の回転を受け、相対回転し、タービン羽根車１２は
変速装＠２０の入力軸となるタービン軸１６に連結し、
ステータ１３は内周が固定部材である変速機ケース１０
０に連結された一方向りラッチＦＯの外周に設けられて
いる。

変速装置２０は、フロントサンギア４１、フロントピニ
オンギア４２、フロントプラネットキャリア４３、フロ
ントリングギア４４からなるフロントプラネタリ４０と
、リアサンギア５１、リアピニオンギア５２、リアプラ
ネットキャリア５３、リアリングギア５４からなるリア
プラネタリ５０と、タービン軸１６とフロントサンギア
４１の係合および解放を行なう多板クラッチＣ１と、タ
ービン軸１６とフロントリングギア４４の係合および解
放を行なう多板クラッチＣ１の外周部位に設けられた多
板クラッチＣ２と、多板クラッチＣ１、多板クラッチＣ
２およびフロントプラネタリ４０の外周を覆い、一端が
リアサンギア５１と連゛結され他端が環状とされた出力
部材であタービン軸１６の間に配された一方向りラッチ
Ｆ１と、タービン軸１６とクラッチドラム６２の係合お
よび解放を行なう一方向りラツヂＦ１の外周部位に設け
られた多板クラッチＣ３と、クラッチドラム６２の外周
から変速機ケース１００に固定および解放を行なう第１
ブレーキであるバンドブレーキＢ１と、リアプラネタリ
５０のリアプラネットキャリア５３を固定部材である変
速機ケース１００に固定させる多板ブレーキＢ２と、リ
アプラネットキャリア５３を一方向のみ回転可能とする
一方向ブレーキＦ２と、フロントリングギア４４とリア
プラネットキャリア５３を連結する内周副軸６４と、フ
ロントプラネットキャリア４３とリアリングギア５４を
連結する出力軸６５とから形成されている。

ディファレンシャル機構３０は、ディファレンシャルビ
ニオンシャフト３１、ディファレンシャルビニオン３２
、ディファレンシャルサイドギア３３からなり、出力軸
６５からディファレンシャル機構への動力の伝達は、出
力軸６５の端部に設けられた出力ギア３４、出力ギア３
４に対応して配された入力ギア３５、カウンターシャフ
ト３６、ドライブピニオン３１および減速大歯車３８に
よって行なわれ、右輪駆動軸３９Ｒ１左輪駆動軸３９［
に伝達される。

変速装置２０の入力軸であるタービン軸１６は、変速装
置２０内で多板クラッチＣ３の入力側の多板を外周側に
スプライン嵌合させるとともに、内周側に一方向りラッ
チＦ１のアウターレース８０４をスプライン嵌合する前
側筒状部１６１と、多板クラッチＣ１の入力側の多板を
内周側にスプライン嵌合させる後側内周筒状部１６２と
、多板クラッチＣ２の入力側の多板を内周側にスプライ
ン嵌合させる後側外周筒状部１６３とに分枝されている
。

多板クラッチＣ３は、入力部材である前側筒状部１６１
の外周に設けられた外周スプライン１６１Ａにスプライ
ン嵌合され複数配された入力板７０１、その外周に配さ
れた出力部材であるクラッチドラム６２のピストンシリ
ンダ部６２１の外周筒状部６２１Ａの内周に設けられた
内周スプライン６２１Ｂにスプライン嵌合され、前記複
数配された入力板７０１に交互に配された出力板７０２
からなる多板係合部７０３と、該多板係合部７０３の係
合および解放を行なうピストンシリンダ部６２１内に配
された環状ピストン７０４と、該環状ピストン７０４を
駆動し多板係合部７０３の係合を行なう環状ピストン７
０４とピストンシリンダ部６２１の間に形成された油圧
サーボＣ’−３と、前記環状ピストン７０４を油圧サー
ボＣ−３側に押圧するリターンスプリング７０５および
リターンスプリング１０５をピストンシリンダ部６２１
の内周筒状部６２１Ｃの内周に配設するスプリング取付
具７０６とからなり、前記油圧サーボＣ−３への作動油
の供給および排圧は、油圧サーボＣ−３へ連通する内周
筒状部６２１Ｃに設けられた油路６２１ｄを介し、図示
しない油圧制御装置により操作される。

一方向クラッチＥ１は、複数リング状に設けられたスプ
ラグ８０１、該スプラグ８０１を円周に等分に配置する
とともに、すべてのスプラグ８０１、同時作動させる役
割をする内側保持器８０２および外側保持器８０３、前
記スプラグ８０１をアウターレース８０４およびインナ
ーレース８０５に接触させる力を与えるリボンスプリン
グ８０６から構成され、？ウラ−レース８０４は前記前
側筒状部１６１の内周に設けられた内周スプライン１６
１Ｂにスプライン嵌合され、インナーレース８０５はク
ラッチドラム６２の内周筒状部６２１Ｃの外周に設けら
れた外周スプライン６２１ｅにスプライン嵌合されてい
る。なお上述の一方向クラッチは、アウターレースまた
はインナーレース側を部品点数削減のため連結部材と一
体に形成して構成しても良い。

つぎに上記構成よりなる変速装置２０の変速ギアの設定
変速段とクラッチおよびブレーキの作動状態を表１に示
す。

表１ 表１において、○は摩擦係合要素の係合、τ−）はエン
ジンブレーキ時のみの係合、空白は解放、◎は一方向ク
ラッチまたは一方向ブレーキのロック状態を示す。

つぎに上記設定変速段による作動を説明する。

変速装＠２０が第１速状態に設定されているとき。

表１に示す如く多板クラッチＣ１と一方向ブレーキＦ２
が係合状態とされている。トルクコンバータ１０を介し
て伝達されたエンジン回転入力は多板クラッチＣ１を介
してフロントプラネットキャリア４３は入力回転と同方
向に回転しようとするが、フロントリングギア４４は入
力回転と逆方向に回転力が加わる。このためフロントリ
ングギア４４は内周副軸６４を介して連結された一方向
ブレーギＦ２の作用により固定されるため、フロントサ
ンギア４１に伝達された回転出力はフロントプラネット
キャリア４３および出力軸６５に伝達されて入力回転の
減速比１＋１／ｒｌ　（ｒｌ　＝フロント勺ンギア４１
の歯数／フロントリングギア４４の歯数）と減速されて
出力する。

変速装置２０が第２速状態に設定されているどき。

表１に示す如く多板クラッチＣ１、バンドブレーキＢ１
が係合されている。トルクコンバータ１０を介して伝達
されたエンジンの回転入力は多板クラッチＣ１を介して
フロントプラネタリ４０のフロントサンギア４１に伝達
されている。一方バンドブレーキＢ１が係合されている
ためリアサンギア５１はクラッチドラム６２を介して固
定されているためフロントサンギア４１の回転出力がリ
アリングギア５４を駆動し、リアサンギア５１が固定さ
れているためリアプラネットキャリア５３をリアリング
ギア５４の入力回転の１／１＋ｒ２　（ｒ２　＝リア勺
ンギア５１の歯数／リアリングギア５４の歯数）で駆動
し、これと同様にフロントリングギア４４が回転するた
めフロントサンギア４１に伝達された入力回転は出力軸
６５に伝達される時に減速比（ｒｌ　＋ｒ２　ｘ　ｒ２
　＋ｒ２　）／ｒｌＸ　（１＋ｒ２　）と減速されて出
力する。

変速装置２０が第３速状態に設定されているとき。

表１に示す如く多板クラッチＣ１、多板クラッチＣ２お
よび一方向りラッチＦ１が係合されている。トルクコン
バータ１０を介して伝達された回転入力は多板クラッチ
Ｃ１および多板クラッチＣ２に同時に係合されるためフ
ロントサンギア４１とフロントリングギア４４が入力回
転で回転する。一方多板クラッチＣ２が係合することに
よりリアプラネットキャリア５３も入力回転で回１ｆｌ
Ａする。これによりリアサンギア５１が入力回転、の方
向とは逆方向に回転しようとするが一方向りラッチＦ１
がロックし、クラッチドラム６２も入力回転数で回転す
る。

以上によりフロントプラネットキャリア４３とリアリン
グギア５４が入力回転数で回転するため出力軸６５の回
転化りは入力回転と同じ減速比１で出力される。

変速装＠２０が第４速状態に設定されているとき。

表１に示す如く多板クラッチＣ２、バンドブレーキＢ１
が係合される。トルクコンバータ１０を介して伝達され
るエンジンの回転入力は、多板クラッチＣ２の係合によ
りフロントリングギア４４とリアプラネットキャリア５
３に伝達される。この時バンドブレーキＢ１が係合して
いるためクラッチドラム６２を介してリアサンギア５１
が固定される。このことによりリアプラネットキャリア
５３に伝達された回転出力はリアビニオンギア５２を介
してリングギア５４を駆動し、出力軸６５に入力回転の
減速比１／　（１＋ｒ！　）と増速されて出力する。

変速装置２０が後退状態に設定されているとき。

表１に示す如く多板クラッチＣ３、多板ブレーキＢ２が
係合されている。トルクコンバータ１０を介して伝達さ
れる入力回転は多板クラッチＣ３の保合によりクラッチ
ドラム６２を介してリアサンギア５１に伝達される。こ
の時リアプラネットキャリア５３が多板ブレーキＢ２の
係合により変速機ケース１００に固定されるためリアサ
ンギア５１に伝達された回転出力はリアビニオンギア５
２を介してリアリングギア５４を駆動し、出力軸６５に
入力回転の減速比−１／「２と逆回転の減速として出力
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用変速機の変速機構を搭載した車
両用自動変速機の概略骨格図、第２図は第１図に示した
車両用自動変速機の断面図、第３図は第２図に示した車
両用自動変速機の部分拡大図である。 図中　１６・・・タービン軸　４ｏ・・・フロントプラ
ネタリ　５０・・・リアプラネタリ　６２・・・クラッ
チドラム６５・・・出力軸　Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・ク
ラッチ　Ｂ１、Ｂ２・・・ブレーキ　ＦＯ、Ｆｌ・・・
一方向クラッチＦ２・・・一方向ブレーキ 代理人　石黒健二

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）入力部材と、出力部材と、前記入力部材および出力
   部材の係合および解放を行なう湿式多板クラッチと、該
   湿式多板クラッチと並列に接続された一方向クラッチと
   を有する車両用変速機の変速機構において、 前記一方向クラッチは、前記湿式多板クラッチのドラム
   内に配設され、前記一方向クラッチのインナーレースが
   前記ドラムの内筒外周側に連結され、アウターレースが
   前記湿式多板クラッチの内周ハブの内周側に連結された
   ことを特徴とする車両用変速機の変速機構。 ２）入力軸と、サンギア、ビニオンギア、プラネットキ
   ャリア、リングギアを有する第１、第２の遊星歯車装置
   と、前記入力軸と前記第１、第２の遊星歯車装置の入力
   要素とを係合または解放可能に連結する複数のクラッチ
   手段と、前記第１、第２の遊星歯車装置の反力要素を固
   定部材に係合または解放可能に連結する複数のブレーキ
   手段と、前記第１、第２の遊星歯車装置の出力要素と連
   結−した′出力軸とを有し、前記複数のクラッチ手段と
   、複数のブレーキ手段を選択的に係合または解放するこ
   とにより前進４段後進１段の変速を行なう車両用自動変
   速機の変速機構において、 前記複数のクラッチ手段は、前記入力軸と、前記第１遊
   星歯車装置のサンギアとを係合および解放可能に連結す
   る第１クラツチと、前記入力軸と前記第１ｔｌ星歯車装
   置のリングギアとを係合および解放可能に連結する第２
   クラツチと、前記入力軸と前記第２１２星歯車装置のサ
   ンギアとを係合および解放可能に連結する第３クラツチ
   と、該第３クラツチと並列に連結され、第３クラツチの
   ドラム内に配設され、アウターレースを入力軸と連結し
   、インナーレースを該ドラムの内筒外周に連結した一方
   向クラッチとからなり、 前記複数のブレーキ手段は、前記第２遊星歯車装置のサ
   ンギアを前記固定部材に係合解放可能に連結する第１ブ
   レーキと、前記第２遊星歯車装置のプラネットキャリア
   を前記固定部材に係合解放可能に連結する第２ブレーキ
   と、該第２ブレーキと並列に連結した一方向ブレーキと
   からなり、前記第１、第２の遊星歯車装置の出力要素は
   第１遊星歯車装置のプラネタリキャリアと、第２Ｍ星歯
   車装置のリングギアであり、前記第１Ｍ星歯車装置のリ
   ングギアと、前記第２遊星歯車装置のプラネタリキャリ
   アが連結されたことを特徴とする車両用自動変速機の変
   速機構。