自動變速器裝置制造方法

自動變速器裝置制造方法
【專利摘要】使第一行星齒輪機構(10)的太陽輪(11)、行星架(12)、齒圈(13)與第三行星齒輪機構(30)的行星架(32)以及第二行星齒輪機構(20)的行星架(22)、第四行星齒輪機構(40)的齒圈(43)、行星架(42)連接，使第二行星齒輪機構(20)的太陽輪(21)與第三行星齒輪機構(30)的齒圈(33)連接，使輸入軸(3)經由離合器(C1、C2、C3)與行星架(22)、齒圈(23)、太陽輪(31)連接，使輸出齒輪(4)與齒圈(13)連接，使制動器(B1、B2、B3)與齒圈(23)、太陽輪(21)、太陽輪(41)連接，由此，能夠構成可變速為前進1擋至前進9擋以及后退擋的自動變速器裝置。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及對輸入到輸入構件的動力進行變速并輸出到輸出構件的自動變速器 裝直。 自動變速器裝置

【背景技術】
[0002] 以往，作為這種自動變速器裝置，提出有能夠通過4個行星齒輪機構、3個離合器 和3個制動器來形成前進9個擋和后退擋的自動變速器裝置（例如，參照專利文獻1)。在 圖5中示出該裝置的結構。如圖所示，作為【背景技術】的現有例的自動變速器裝置901具有 單小齒輪式的第一至第四行星齒輪機構910、920、930、940，第一至第四行星齒輪機構910、 920、930、940分別都包括作為外齒齒輪的太陽輪911、921、931、941、作為內齒齒輪的齒圈 913、923、933、943和連接多個小齒輪914、924、934、944并將它們保持為能夠自由自轉且公 轉的行星架912、922、932、942。太陽輪911和太陽輪921通過第一連接構件951連接，齒 圈913和行星架912通過第二連接構件952連接，齒圈923、行星架932和行星架942通過 第三連接構件953連接。第四行星齒輪機構940形成在第三行星齒輪機構930的外周側， 齒圈933和太陽輪941通過第四連接構件954連接。另外，太陽輪931經由離合器C1與輸 入軸903相連接，并經由制動器Β1與箱體902相連接，第二連接構件852經由離合器C2與 輸入軸903連接。進而，第三連接構件953經由爪形離合器DC與輸入軸903連接，第一連 接構件951經由爪形制動器DB與箱體902連接，第四行星齒輪機構940的齒圈943經由制 動器B902與箱體902連接。并且，在第一行星齒輪機構910的齒圈913上連接有輸出齒輪 904。
[0003] 在該現有例的自動變速器裝置901中，第一至第四行星齒輪機構910、920、930、 940的齒輪比λ 1、λ 2、λ 3、λ 4(各行星齒輪機構中的太陽輪的齒數/齒圈的齒數）設定 為0. 36、0. 36、0. 56、0. 66,如圖6的動作表所示，形成前進1擋至前進9擋和后退擋，前進1 擋（最低擋）的齒輪比/前進9擋（最高擋）的齒輪比而計算出的齒輪比幅度為10.02。 [0004] 另外，就現有例的自動變速器裝置901而言，在作為最高擋的前進9擋，離合器C1、 離合器C2和制動器Β2接合，爪形離合器DC、爪形制動器DB和制動器Β1分離，因此，在扭 矩從輸入軸903向輸出齒輪904的傳遞中，第一至第四行星齒輪機構910、920、930、940全 部（4個）作為齒輪機構進行動作。另外，在最高擋的前一個的前進8擋，離合器C2、制動器 B1和制動器B2接合，離合器C1、爪形離合器DC和爪形制動器DB分離，因此，在扭矩從輸入 軸903向輸出齒輪904的傳遞中，第一行星齒輪機構910和第二行星齒輪機構920這兩個 作為齒輪機構進行動作。
[0005] 現有技術文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本特表2011-513662號公報


【發明內容】

[0008] 在這樣的自動變速器裝置中，在通過4個行星齒輪機構和多個離合器、制動器構 成自動變速器的情況下，4個行星齒輪機構的各旋轉構件的連接、多個離合器和制動器的安 裝方式存在多種，因連接、安裝方式的不同，存在能夠作為自動變速器裝置發揮功能的機構 和不能作為自動變速器裝置發揮功能的機構。另外，在前進側的最高擋和其前一個變速擋， 在從輸入側向輸出側的扭矩傳遞中進行動作的行星齒輪機構的數量越少，由齒輪的嚙合引 起的損失越低，所以扭矩的傳遞效率變高。
[0009] 本發明的自動變速器裝置主要目的在于提供一種由4個行星齒輪機構、3個離合 器和3個制動器形成的新的自動變速器裝置，進而，又一目的在于提高扭矩的傳遞效率。 [0010] 本發明的自動變速器裝置為了至少實現上述的主要目的而采用以下的手段。
[0011] 本發明的自動變速器裝置，用于對輸入至輸入構件的動力進行變速并向輸出構件 輸出，其特征在于，
[0012] 具有：
[0013] 第一行星齒輪機構，按照在速度線圖中的以與齒輪比對應的間隔排列的排列順 序，依次具有第一旋轉構件、第二旋轉構件和第三旋轉構件，
[0014] 第二行星齒輪機構，按照在速度線圖中的以與齒輪比對應的間隔排列的排列順 序，依次具有第四旋轉構件、第五旋轉構件和第六旋轉構件，
[0015] 第三行星齒輪機構，按照在速度線圖中的以與齒輪比對應的間隔排列的排列順 序，依次具有第七旋轉構件、第八旋轉構件和第九旋轉構件，
[0016] 第四行星齒輪機構，按照在速度線圖中的以與齒輪比對應的間隔排列的排列順 序，依次具有第十旋轉構件、第十一旋轉構件和第十二旋轉構件，
[0017] 第一連接構件，用于使所述第一旋轉構件、所述第五旋轉構件和所述第八旋轉構 件連接，
[0018] 第二連接構件，用于使所述第二旋轉構件和所述第十二旋轉構件連接，
[0019] 第三連接構件，用于使所述第三旋轉構件和所述第十一旋轉構件連接，
[0020] 第四連接構件，用于使所述第四旋轉構件和所述第九旋轉構件連接，
[0021] 第一離合器，能夠接合以使所述第二連接構件和所述輸入構件連接，并能夠解除 該接合，
[0022] 第二離合器，能夠接合以使所述第六旋轉構件和所述輸入構件連接，并能夠解除 該接合，
[0023] 第三離合器，能夠接合以使所述第七旋轉構件和所述輸入構件連接，并能夠解除 該接合，
[0024] 第一制動器，能夠接合以將所述第六旋轉構件固定在自動變速器裝置箱體上，并 能夠解除該接合，
[0025] 第二制動器，能夠接合以將所述第四連接構件固定在所述自動變速器裝置箱體 上，并能夠解除該接合，
[0026] 第三制動器，能夠接合以將所述第十旋轉構件固定在所述自動變速器裝置箱體 上，并能夠解除該接合；
[0027] 所述輸出構件與所述第三連接構件相連接。
[0028] 本發明的自動變速器裝置具有：第一行星齒輪機構，按照在速度線圖中的以與齒 輪比對應的間隔排列的排列順序，依次具有第一旋轉構件、第二旋轉構件和第三旋轉構件 作為3個旋轉構件；第二行星齒輪機構，按照在速度線圖中的以與齒輪比對應的間隔排列 的排列順序，依次具有第四旋轉構件、第五旋轉構件和第六旋轉構件作為3個旋轉構件；第 三行星齒輪機構，按照在速度線圖中的以與齒輪比對應的間隔排列的排列順序，依次具有 第七旋轉構件、第八旋轉構件和第九旋轉構件作為3個旋轉構件；第四行星齒輪機構，按照 在速度線圖中的以與齒輪比對應的間隔排列的排列順序，依次具有第十旋轉構件、第十一 旋轉構件和第十二旋轉構件作為3個旋轉構件，使第一旋轉構件、第五旋轉構件和第八旋 轉構件通過第一連接構件連接，使第二旋轉構件和第十二旋轉構件通過第二連接構件連 接，使第三旋轉構件和第十一旋轉構件通過第三連接構件連接，使第四旋轉構件和第九旋 轉構件通過第四連接構件連接。并且，經由第一離合器使第二連接構件和輸入構件連接，經 由第二離合器使第六旋轉構件和輸入構件連接，經由第三離合器使第七旋轉構件和輸入構 件連接，使第一制動器與第六旋轉構件連接，使第二制動器與第四連接構件連接，使第三制 動器與第十旋轉構件連接，使輸出構件與第三連接構件連接。由此，能夠構成通過4個行星 齒輪機構、3個離合器和3個制動器發揮功能的自動變速裝置。
[0029] 在這樣的本發明的自動變速器裝置中，前進1擋至前進9擋以及后退擋能夠如下 構成。
[0030] (1)前進1擋通過使所述第三離合器、所述第二制動器和所述第三制動器接合并 使所述第一離合器、所述第二離合器和所述第一制動器分離來形成。
[0031] (2)前進2擋通過使所述第二離合器、所述第二制動器和所述第三制動器接合并 使所述第一離合器、所述第三離合器和所述第一制動器分離來形成。
[0032] (3)前進3擋通過使所述第二離合器、所述第三離合器和所述第三制動器接合并 使所述第一離合器、所述第一制動器和所述第二制動器分離來形成。
[0033] (4)前進4擋通過使所述第一離合器、所述第二離合器和所述第三制動器接合并 使所述第第三離合器、所述第一制動器和所述第二制動器分離來形成。
[0034] (5)前進5擋通過使所述第一離合器、所述第二離合器和所述第三離合器接合并 使所述第一制動器、所述第二制動器和所述第三制動器分離來形成。
[0035] (6)前進6擋通過使所述第一離合器、所述第二離合器和所述第二制動器接合并 使所述第三離合器、所述第一制動器和所述第三制動器分離來形成。
[0036] (7)前進7擋通過使所述第一離合器、所述第三離合器和所述第二制動器接合并 使所述第二離合器、所述第一制動器和所述第三制動器分離來形成。
[0037] (8)前進8擋通過使所述第一離合器、所述第一制動器和所述第二制動器接合并 使所述第二離合器、所述第三離合器和所述第三制動器分離來形成。
[0038] (9)前進9擋通過使所述第一離合器、所述第三離合器和所述第一制動器接合并 使所述第二離合器、所述第二制動器和所述第三制動器分離來形成。
[0039] (10)后退擋通過使所述第三離合器、所述第一制動器和所述第三制動器接合并使 所述第一離合器、所述第二離合器和所述第二制動器分離來形成。
[0040] 這樣一來，能夠形成通過4個行星齒輪機構、3個離合器和3個制動器來實現前進 1擋至前進9擋以及后退擋的變速的裝置。
[0041] 如上所述，在最高擋的前進9擋，使第一離合器、第三離合器和第一制動器接合并 使第二離合器、第二制動器和第三制動器分離。第四行星齒輪機構的第十旋轉構件因第三 制動器的分離而被解放，因此，第四行星齒輪機構不參與到輸入構件和輸出構件之間的扭 矩傳遞。因此，在前進9擋，在輸入構件和輸出構件之間的扭矩傳遞中，除了第四行星齒輪 機構之外的3個行星齒輪機構作為齒輪機構進行動作。另外，在最高擋的前一個的前進8 擋，使第一離合器、第一制動器和第二制動器接合并使第二離合器、第三離合器和第三制動 器分離。第二行星齒輪機構的第四旋轉構件和第六旋轉構件因第一制動器和第二制動器的 接合而固定在箱體上。因此，第二行星齒輪機構的所有的旋轉構件都不能旋轉，第二行星齒 輪機構不參與到輸入構件和輸出構件之間的扭矩傳遞。第三行星齒輪機構的第九旋轉構件 通過第一制動器固定在箱體上，第八旋轉構件通過第四連接構件與不能旋轉的第二行星齒 輪機構的第五旋轉構件連接。因此，第三行星齒輪機構的所有的旋轉構件都不能旋轉，第三 行星齒輪機構不參與到輸入構件和輸出構件之間的扭矩傳遞。第四行星齒輪機構的第十旋 轉構件因第三制動器的分離而被解放，第四行星齒輪機構不參與到輸入構件和輸出構件之 間的扭矩傳遞。因此，在前進8擋，在輸入構件和輸出構件之間的扭矩傳遞中，僅一個第一 行星齒輪機構作為齒輪機構進行動作。根據以上的說明，在輸入構件和輸出構件之間的扭 矩傳遞中作為齒輪機構進行動作的行星齒輪機構的數量在最高擋的前進9擋為3個，在最 高擋的前一個的前進8擋為1個，因此，與在最高擋的前進9擋為4個并在最高擋的前一個 的前進8擋為2個的現有例的自動變速器裝置相比，能夠減少在扭矩傳遞中作為齒輪機構 進行動作的行星齒輪機構的數量，能夠使由齒輪的嚙合引起的損失下降，提高扭矩的傳遞 效率。即，與現有例的自動變速器裝置相比，能夠提高扭矩的傳遞效率。
[0042] 上述的本發明的自動變速器裝置的特征在于，所述第一行星齒輪機構、所述第二 行星齒輪機構、所述第三行星齒輪機構和所述第四行星齒輪機構都構成為將太陽輪、齒圈 和行星架作為所述3個旋轉構件的單小齒輪式的行星齒輪機構，所述第一旋轉構件、所述 第四旋轉構件、所述第七旋轉構件和所述第十旋轉構件都為太陽輪，所述第二旋轉構件、所 述第五旋轉構件、所述第八旋轉構件和所述第十一旋轉構件都為行星架，所述第三旋轉構 件、所述第六旋轉構件、所述第九旋轉構件和所述第十二旋轉構件都為齒圈。
[0043] 進而，在本發明的自動變速器裝置中，所述第二行星齒輪機構還能夠配置在所述 第三行星齒輪機構的外周側。這樣一來，雖然在徑向上變大，但是能夠在軸向上變短。艮P， 與由3個行星齒輪機構形成的自動變速器裝置的軸向的長度相同。
[0044] 或者，在本發明的自動變速器裝置中，所述第二行星齒輪機構以及所述第三行星 齒輪機構、所述第一行星齒輪機構、所述第四行星齒輪機構還能夠依次配置。
[0045] 另外，在本發明的自動變速器裝置中，所述第三制動器還能夠為爪形制動器。爪形 制動器在接合時容易產生沖擊，需要使旋轉同步的同步控制，但第三制動器在前進1擋至 前進4擋連續接合，并且在前進5擋至前進9擋連續分離，因此不會頻繁地反復接合和分 離，發生同步控制的頻度少。因此，即使采用爪形制動器，也能夠抑制變速感覺的惡化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0046] 圖1是表示實施例的自動變速器裝置1的結構的概略的結構圖。
[0047] 圖2是自動變速器裝置1的動作表。
[0048] 圖3是自動變速器裝置1的速度線圖（velocity diagram)。
[0049] 圖4是表示變形例的自動變速器裝置1B的結構的概略的結構圖。
[0050] 圖5是表示現有例的自動變速器裝置901的結構的概略的結構圖。
[0051] 圖6是現有例的自動變速器裝置901的動作表。

【具體實施方式】
[0052] 下面，使用實施例來對本發明的實施方式進行說明。
[0053] 圖1是表示作為本發明的一實施例的自動變速器裝置1的結構的概略的結構圖。 實施例的自動變速器裝置1構成為有級變速機構，具有4個單小齒輪式的行星齒輪機構10、 20、30、40、3個離合器C1?C3和3個制動器B1?B3,并搭載在未圖示的作為內燃機的發 動機橫置（車輛的左右方向）配置的類型（例如前置發動機前輪驅動式）的車輛上，將來 自發動機的動力經由未圖示的液力變矩器等起步裝置從輸入軸（input shaft)3輸入并對 所輸入的動力進行變速后輸出到輸出齒輪4。輸出到輸出齒輪4的動力經由齒輪機構5和 差速裝置6輸出到左右的驅動輪7a、7b。齒輪機構5由旋轉軸與輸出齒輪4的旋轉軸平行 配置的中間軸（counter shaft) 5a、安裝在中間軸5a上并與輸出齒輪4嚙合的中間從動齒 輪5b、安裝在同一中間軸5a上并與差速裝置6的齒圈嚙合的差動驅動齒輪5c構成。此外， 在圖1中，關于圖中的輸入軸3的下側，以自動變速器裝置1的結構中的輸出齒輪4和齒輪 機構5的連接關系為中心來表示，其他省略。
[0054] 如圖1所示，在實施例的自動變速裝置1中，第二行星齒輪機構20以及第三行星 齒輪機構30、第一行星齒輪機構10、第四行星齒輪機構40從輸入軸3側開始依次配置。另 夕卜，第二行星齒輪機構20配置在第三行星齒輪機構30的外周側。
[0055] 第一行星齒輪機構10具有：作為外齒齒輪的太陽輪11 ;作為內齒齒輪的齒圈13, 與該太陽輪11配置在同心圓上；多個小齒輪14,與太陽輪11嚙合并與齒圈13嚙合；行星 架12,連接多個小齒輪14并將多個小齒輪14保持為能夠自由自轉且公轉。第一行星齒輪 機構10構成為單小齒輪式的行星齒輪機構，因此，3個旋轉構件即太陽輪11、齒圈13、行星 架12在速度線圖中以與齒輪比對應的間隔排列的排列順序，依次為太陽輪11、行星架12、 齒圈13。第一行星齒輪機構10的齒輪比λ 1 (太陽輪11的齒數/齒圈13的齒數）例如被 設定為0.60。
[0056] 第二行星齒輪機構20具有：作為外齒齒輪的太陽輪21 ;作為內齒齒輪的齒圈23， 與該太陽輪21配置在同心圓上；多個小齒輪24,與太陽輪21嚙合并與齒圈23嚙合；行星 架22,連接多個小齒輪24并將多個小齒輪24保持為能夠自由自轉且公轉。第二行星齒輪 機構20構成為單小齒輪式的行星齒輪機構，因此，3個旋轉構件即太陽輪21、齒圈23、行星 架22在速度線圖中以與齒輪比對應的間隔排列的排列順序，依次為太陽輪21、行星架22、 齒圈23。第二行星齒輪機構20的齒輪比λ 2 (太陽輪21的齒數/齒圈23的齒數）例如被 設定為〇. 65。
[0057] 第三行星齒輪機構30具有：作為外齒齒輪的太陽輪31 ;作為內齒齒輪的齒圈33， 與該太陽輪31配置在同心圓上；多個小齒輪34,與太陽輪31嚙合并與齒圈33嚙合；行星 架32,連接多個小齒輪34并將多個小齒輪34保持為能夠自由自轉且公轉。第三行星齒輪 機構30構成為單小齒輪式的行星齒輪機構，因此3個旋轉構件即太陽輪31、齒圈33、行星 架32在速度線圖中以與齒輪比對應的間隔排列的排列順序，依次為太陽輪31、行星架32、 齒圈33。第三行星齒輪機構30的齒輪比λ 3 (太陽輪31的齒數/齒圈33的齒數）例如被 設定為0.50。
[0058] 第四行星齒輪機構40具有：作為外齒齒輪的太陽輪41 ;作為內齒齒輪的齒圈43， 與該太陽輪41配置在同心圓上；多個小齒輪44,與太陽輪41嚙合并與齒圈43嚙合；行星 架42,連接多個小齒輪44并將多個小齒輪44保持為能夠自由自轉且公轉。第四行星齒輪 機構40構成為單小齒輪式的行星齒輪機構，3個旋轉構件即太陽輪41、齒圈43、行星架42 在速度線圖中以與齒輪比對應的間隔排列的排列順序，依次為太陽輪41、行星架42、齒圈 43。第四行星齒輪機構40的齒輪比λ 4(太陽輪41的齒數/齒圈43的齒數）例如被設定 為 0· 35。
[0059] 第一行星齒輪機構10的太陽輪11通過第一連接構件51與第三行星齒輪機構30 的行星架32和第二行星齒輪機構20的行星架22連接，第一行星齒輪機構10的行星架12 通過第二連接構件52與第四行星齒輪機構40的齒圈43連接。另外，第一行星齒輪機構10 的齒圈13通過第三連接構件53與第四行星齒輪機構40的行星架42連接，第二行星齒輪 機構20的太陽輪21通過第四連接構件54與第三行星齒輪機構30的齒圈33連接。如上 所述，實施例的自動變速器裝置1將第二行星齒輪機構20配置在第三行星齒輪機構30的 外周側。即，在第三行星齒輪機構30的齒圈33的外周側形成外齒齒輪來作為第二行星齒 輪機構10的太陽輪21，使齒圈33、第四連接構件54和太陽輪21形成為一體構件。因此， 第四連接構件54能夠認為是，在位于第三行星齒輪機構30的最外周的齒圈33的外周側， 在徑向上連接齒圈33和第二行星齒輪機構20的太陽輪21的構件。
[0060] 另外，實施例的自動變速器裝置1的第二連接構件52 (行星架12、齒圈43)經由 離合器C1與輸入軸3連接，第二行星齒輪機構20的齒圈23經由離合器C2與輸入軸3連 接。另外，第三行星齒輪機構30的太陽輪31經由離合器C3與輸入軸3連接。第二行星齒 輪機構20的齒圈23經由制動器Β1與箱體（自動變速器裝置箱體）2連接，第四連接構件 54 (太陽輪21、齒圈33)經由制動器Β2與箱體2連接。另外，第四行星齒輪機構40的太陽 輪41經由制動器Β3與箱體2連接。并且，第三連接構件53 (齒圈13、行星架42)與輸出齒 輪4連接。在此，3個離合器C1?C3和3個制動器Β1?Β3在實施例構成為，都通過活塞 對摩擦板進行按壓來接合的油圧驅動的摩擦離合器和摩擦制動器。
[0061] 這樣構成的實施例的自動變速器裝置1能夠通過3個離合器C1?C3的接合以及 分離和3個制動器Β1?Β3的接合以及分離的組合，來在前進1擋至前進9擋和后退擋之間 進行切換。圖2表示自動變速器裝置1的動作表，圖3表示自動變速器裝置1的第一至第 四行星齒輪機構10、20、30、40的速度線圖。在圖3中從左側開始依次示出第一行星齒輪機 構10的速度線圖、第二行星齒輪機構20的速度線圖、第三行星齒輪機構30的速度線圖、第 四行星齒輪機構40的速度線圖，在任一個速度線圖中，都從左側開始依次排列有太陽輪、 打星架、齒圈。另外，在圖3中，" 1st"表不如進1擋，"2nd"表不如進2擋，"3rd"表不如進 3擋，"4th"?"9th"表示前進4擋?前進9擋，"Rev"表示后退擋。" λ 1"?" λ4"表示各 行星齒輪機構的齒輪比，"81"、12"、"83"表示制動器價?83。"輸入"表示輸入軸3的連 接位置，"輸出"表示輸出齒輪4的連接位置。
[0062] 在實施例的自動變速器裝置1中，如圖2所示，如下形成前進1擋至前進9擋和后 退擋。此外，關于齒輪比（輸入軸3的轉速/輸出齒輪4的轉速）示出如下情況，S卩，作為 第一至第四行星齒輪機構10、20、30、40的齒輪比λ 1、λ 2、λ 3、λ 4,使用0. 60、0. 65、0. 50、 0· 35〇
[0063] (1)前進1擋能夠通過使離合器C3、制動器B2和制動器B3接合并且使離合器Cl、 離合器C2和制動器B1分離來形成，齒輪比為5. 800。
[0064] (2)前進2擋能夠通過使離合器C2、制動器B2和制動器B3接合并且使離合器C1、 離合器C3和制動器B1分離來形成，齒輪比為3. 190。
[0065] (3)前進3擋能夠通過使離合器C2、離合器C3和制動器B3接合并且使離合器C1、 制動器B1和制動器B2分離來形成，齒輪比為1. 933。
[0066] (4)前進4擋能夠通過使離合器C1、離合器C2和制動器B3接合并且使離合器C3、 制動器B1和制動器B2分離來形成，齒輪比為1. 350。
[0067] (5)前進5擋能夠通過使離合器C1、離合器C2和離合器C3接合并且使制動器B1、 制動器B2和制動器B3分離來形成，齒輪比為1. 000。
[0068] (6)前進6擋能夠通過使離合器C1、離合器C2和制動器B2接合并且使離合器C3、 制動器B1和制動器B3分離來形成，齒輪比為0. 809。
[0069] (7)前進7擋能夠通過使離合器C1、離合器C3和制動器B2接合并且使離合器C2、 制動器B1和制動器B3分離來形成，齒輪比為0. 714。
[0070] (8)前進8擋能夠通過使離合器C1、制動器B1和制動器B2接合并且使離合器C2、 離合器C3和制動器B3分離來形成，齒輪比為0. 625。在該前進8擋，第二行星齒輪機構20 的太陽輪21和齒圈23通過制動器B1和制動器B2的接合而固定在箱體2上，因此太陽輪 21、齒圈23、行星架22中任一個旋轉構件都不能旋轉，第二行星齒輪機構20不參與到輸入 軸3和輸出齒輪4之間的扭矩傳遞。第三行星齒輪機構30的齒圈33通過制動器B1而固 定在箱體2上，并且行星架32通過第四連接構件54與不能旋轉的第二行星齒輪機構20的 行星架22連接，因此，太陽輪31、齒圈33、行星架32中任一個旋轉構件都不能旋轉，第三行 星齒輪機構30不參與到輸入軸3和輸出齒輪4之間的扭矩傳遞。第四行星齒輪機構40的 太陽輪41因制動器B3的分離而被解放，因此，第四行星齒輪機構40不參與到輸入軸3和 輸出齒輪4之間的扭矩傳遞。因此，在前進8擋，在輸入軸3和輸出齒輪4的扭矩傳遞中， 僅一個第一行星齒輪機構10作為齒輪機構進行動作。
[0071] (9)前進9擋能夠通過使離合器C1、離合器C3和制動器B1接合并且使離合器C2、 制動器B2和制動器B3分離來形成，齒輪比為0. 529。在該前進9擋，第四行星齒輪機構40 的太陽輪41因制動器B3的分離而被解放，第四行星齒輪機構40不參與到輸入軸3和輸出 齒輪4之間的扭矩傳遞。因此，在前進9擋，在輸入軸3和輸出齒輪4之間的扭矩傳遞中， 除了第四行星齒輪機構40之外的3個行星齒輪機構10、20、30作為齒輪機構進行動作。
[0072] (10)后退擋能夠通過使離合器C3、制動器B1和制動器B3接合并使離合器C1、離 合器C2和制動器B2分離來形成，齒輪比為-4. 015。
[0073] 在實施例的自動變速器裝置1中，在作為第一至第四行星齒輪機構10、20、30、40 的齒輪比入1、入2、入3、入4使用0.60、0.65、0.50、0.35的情況下，前進1擋（最低擋）的 齒輪比/前進9擋（最高擋）的齒輪比而計算出的齒輪比幅度為10. 96 ( = 5. 800/0. 529)， 大于圖5所示的現有例的自動變速器裝置901的齒輪比幅度的10. 02。因此，實施例的自動 變速器裝置1與現有例的自動變速器裝置901相比，能夠提高車輛的加速性能，并且能夠降 低車輛的油耗。
[0074] 另外，就實施例的自動變速器裝置1而言，在最高擋的前進9擋下，在輸入軸3和 輸出齒輪4之間的扭矩傳遞中，除了第四行星齒輪機構40之外的3個行星齒輪機構10、20、 30作為齒輪機構進行動作。另一方面，在圖5所示的現有例的自動變速器裝置901的最高 擋的前進9擋下，在輸入軸903和輸出齒輪904之間的扭矩傳遞中，第一至第四行星齒輪機 構910、920、930、940全部（4個）進行動作。因此，實施例的自動變速器裝置1與現有例 的自動變速器裝置901相比，在最高擋下的扭矩傳遞中進行動作的行星齒輪機構的數量減 少。其結果，實施例的自動變速器裝置1與現有例的自動變速器裝置901相比，能夠使由齒 輪的嚙合引起的損失下降，提高扭矩的傳遞效率。另外，在實施例的自動變速器裝置1的最 高擋的前一個的前進8擋下，在輸入軸3和輸出齒輪4之間的扭矩傳遞中，僅一個第一行星 齒輪機構10作為齒輪機構進行動作。另一方面，在圖5所示的現有例的自動變速器裝置901 的最高擋的前一個的前進8擋下，在輸入軸903和輸出齒輪904之間的扭矩傳遞中，第一行 星齒輪機構910和第二行星齒輪機構920這兩個進行動作。因此，實施例的自動變速器裝 置1與現有例的自動變速器裝置901相比，在最高擋下的扭矩傳遞中進行動作的行星齒輪 機構的數量減少。其結果，實施例的自動變速器裝置1與現有例的自動變速器裝置901相 t匕，能夠使由齒輪的嚙合引起的損失下降，提高扭矩的傳遞效率。這樣，在自動變速器裝置 1搭載在車輛上的情況下，最高擋和其前一個變速擋在比較高速行駛、例如高速公路的巡航 行駛時使用，因此能夠提高比較高速行駛下的扭矩的傳遞效率，并能夠降低車輛的油耗。
[0075] 當對實施例的自動變速器裝置1 (作為第一至第四行星齒輪機構10、20、30、40的 齒輪比λ 1、λ 2、λ 3、λ 4使用(λ 60、0· 65、0· 50、0· 35的情況）和圖5所示的現有例的自 動變速器裝置901中的構成各行星齒輪機構的各旋轉構件的轉速進行考察時，結果如下所 述。
[0076] (1)在實施例的自動變速器裝置1中，構成第一至第四行星齒輪機構10、20、30、40 的各自的3個旋轉構件（太陽輪11、21、31、41、行星架12、22、32、42、齒圈13、23、33、43)中 的最大轉速為輸入軸3的轉速的約4. 4倍，但在現有例的自動變速器裝置901中，最大轉速 為輸入軸903的轉速的約5. 5倍。因此，實施例的自動變速器裝置1與現有例的自動變速 器裝置901相比，能夠降低具有最大轉速的旋轉構件的轉速。其結果，實施例的自動變速器 裝置1與現有例的自動變速器裝置901相比，能夠提高裝置的耐久性，并且能夠抑制用于確 保耐久性的熱處理和表面處理等所需的成本。
[0077] (2)在實施例的自動變速器裝置1中，第一至第四行星齒輪機構10、20、30、40的 小齒輪14、24、34、44的最大轉速為輸入軸3的轉速的約4. 4倍，但在現有例的自動變速器 裝置901中，小齒輪的最大轉速為輸入軸903的轉速的約4. 8倍。因此，實施例的自動變速 器裝置1與現有例的自動變速器裝置901相比，能夠降低小齒輪14、24、34、44的最大轉速。 特別是在輸入軸3的轉速變大的前進1擋下，實施例的自動變速器裝置1中的第一至第四 行星齒輪機構10、20、30、40的小齒輪14、24、34、44的最大轉速為輸入軸3的約1. 3倍，但 是在現有例的自動變速器裝置901中，小齒輪的最大轉速為輸入軸903的轉速的約2. 7倍。 其結果，實施例的自動變速器裝置1與現有例的自動變速器裝置901相比，能夠提高軸承和 小齒輪側墊片（pinion side washer)等部件的耐久性，并且能夠抑制用于確保耐久性的熱 處理和表面處理等所需的成本。
[0078] (3)在實施例的自動變速器裝置1中，接合構件（離合器Cl?C3、制動器B1?B3) 的相對轉速的最大值為輸入軸3的轉速的4. 4倍，但在現有例的自動變速器裝置901中，相 對轉速的最大值為輸入軸903的轉速的5. 5倍。因此，實施例的自動變速器裝置1與現有 例的自動變速器裝置901相比，能夠減小接合構件的相對轉速的最大值。其結果，在實施例 的自動變速器裝置1中，作為接合構件，能夠使用通常被使用的濕式多板離合器和濕式多 板制動器，與使用爪形離合器和爪形制動器的現有例的自動變速器裝置901相比，能夠使 變速時的控制性變得良好，并且能夠降低變速時的沖擊。
[0079] 以上說明的實施例的自動變速器裝置1具有單小齒輪式的第一至第四行星齒輪 機構10、20、30、40、3個離合器C1?C3和3個制動器B1?B3,使第一行星齒輪機構10的 太陽輪11通過第一連接構件51與第三行星齒輪機構30的行星架32和第二行星齒輪機構 20的行星架22連接，使第一行星齒輪機構10的行星架12通過第二連接構件52與第四行 星齒輪機構40的齒圈43連接，使第一行星齒輪機構10的齒圈13通過第三連接構件53與 第四行星齒輪機構40的行星架42連接，使第二行星齒輪機構20的太陽輪21通過第四連接 構件54與第三行星齒輪機構30的齒圈33連接，使第二連接構件52 (行星架12、齒圈43) 經由離合器C1與輸入軸3連接，使第二行星齒輪機構20的齒圈23經由離合器C2與輸入 軸3連接，使第三行星齒輪機構30的太陽輪31經由離合器C3與輸入軸3連接，使第二行 星齒輪機構20的齒圈23經由制動器B1與箱體2連接，使第四連接構件54 (太陽輪21、齒 圈33)經由制動器B2與箱體2連接，使第四行星齒輪機構40的太陽輪41經由制動器3與 箱體2連接，使第三連接構件53 (齒圈13、行星架42)與輸出齒輪4連接，由此，能夠構成可 變速為前進1擋至前進9擋以及后退擋的自動變速器裝置。
[0080] 在實施例的自動變速器裝置1中，通過使離合器C1、離合器C3和制動器B1接合并 且使離合器C2、制動器B2和制動器B3分離來形成作為最高擋的前進9擋，由此，在輸入軸 3和輸出齒輪4之間的扭矩傳遞中作為齒輪進行動作的行星齒輪機構為除了第四行星齒輪 機構40之外的3個行星齒輪機構，與在最高擋的前進9擋下在輸入軸903和輸出齒輪904 之間的扭矩傳遞中第一至第四行星齒輪機構910、920、930、940全部（4個）進行動作的現 有例的自動變速器裝置901相比，能夠減少在最高擋下的扭矩傳遞中進行動作的行星齒輪 機構的數量，能夠使由齒輪的嚙合引起的損失下降，提高扭矩的傳遞效率。另外，在實施例 的自動變速器裝置1中，通過使離合器C1、制動器B1和制動器B2接合并且使離合器C2、離 合器C3和制動器B3分離來形成最高擋的前一個的前進8擋，由此，在輸入軸3和輸出齒 輪4之間的扭矩傳遞中作為齒輪進行動作的行星齒輪機構僅為一個第一行星齒輪機構10， 與在最高擋的前一個的前進8擋下在輸入軸903和輸出齒輪904之間的扭矩傳遞中第一行 星齒輪機構910和第二行星齒輪機構920這兩個進行動作的現有例的自動變速器裝置901 相比，能夠減少在最高擋的前一個的變速擋下的扭矩傳遞中進行動作的行星齒輪機構的數 量，能夠使由齒輪的嚙合引起的損失下降，提高扭矩的傳遞效率。結果，能夠提高自動變速 器裝置中的扭矩的傳遞效率。
[0081] 在實施例的自動變速器裝置1中，由于將第二行星齒輪機構20配置在第三行星齒 輪機構30的外周側，所以與將4個行星齒輪機構橫向排列配置的情況相比，雖然在徑向上 變大，但是在軸向上能夠縮短。即，能夠與將3個行星齒輪機構橫向排列配置的自動變速器 裝置的軸向的長度相同。
[0082] 在實施例的自動變速器裝置1中，構成第一至第四行星齒輪機構10、20、30、40的 各自的3個旋轉構件中的最大轉速比現有例的自動變速器裝置901低，因此實施例的自動 變速器裝置1與現有例的自動變速器裝置901相比，能夠提高裝置的耐久性，并且能夠抑制 用于確保耐久性的熱處理和表面處理等所需的成本。另外，在實施例的自動變速器裝置1 中，第一至第四行星齒輪機構10、20、30、40的小齒輪14、24、34、44的最大轉速比現有例的 自動變速器裝置901低，因此，能夠提高裝置的耐久性，并且能夠抑制用于確保耐久性的熱 處理和表面處理等所需的成本。進而，在實施例的自動變速器裝置1中，接合構件的相對轉 速的最大值比現有例的自動變速器裝置901低，因此，作為接合構件使用通常被使用的濕 式多板離合器和濕式多板制動器時，與現有例的自動變速器裝置901相比，能夠使變速時 的控制性變得良好，并且能夠減小變速時的沖擊。
[0083] 在實施例的自動變速器裝置1中，3個離合器C1?C3都構成為摩擦離合器，并且 3個制動器B1?B3都構成為摩擦制動器，但是，也可以取代摩擦離合器和摩擦制動器而由 爪形離合器和爪形制動器構成一部分的離合器和制動器。在圖4中示出將制動器B3構成 為爪形制動器的針對自動變速器裝置1的變形例的自動變速器裝置1B。變形例的自動變速 器裝置1B的動作表以及速度線圖與圖2、圖3相同。爪形制動器在接合時容易產生沖擊，需 要使旋轉同步的同步控制，但是制動器B3在前進1擋至前進4擋連續接合，并且在前進5 擋至前進9擋連續分離，因此不會頻繁地反復接合和分離，發生同步控制的頻度少。因此， 即使采用爪形制動器，也能夠抑制變速感覺的惡化。
[0084] 在實施例的自動變速器裝置1中，作為第一至第四行星齒輪機構10、20、30、40的 齒輪比 λ 1、λ 2、λ 3、λ 4,使用了 (λ 60、0· 65、0· 50、0· 35,但是齒輪比 λ 1、λ 2、λ 3、λ 4 并 不限于該值。
[0085] 在實施例的自動變速器裝置1中，將第一至第四行星齒輪機構10、20、30、40都構 成為單小齒輪式的行星齒輪機構，但是也可以將第一至第四行星齒輪機構10、20、30、40中 的一部分或全部構成為雙小齒輪式的行星齒輪機構。
[0086] 在實施例的自動變速器裝置1中，構成為能夠通過使3個離合器C1?C3和3個 制動器Β1?Β3中的三個接合并且使其他三個分離來實現前進1擋至前進9擋和后退擋的 自動變速器裝置，但是，也可以構成為能夠實現除去了前進1擋至前進9擋的9擋變速中的 某一個變速擋的8擋變速或除去了多個變速擋的7擋變速以下的變速和后退擋的自動變速 器裝置。
[0087] 在此，對實施例的主要要素和
【發明內容】
部分記載的發明的主要要素間的對應關系 進行說明。在實施例中，輸入軸3相當于"輸入構件"，輸出齒輪4相當于"輸出構件"，第一 行星齒輪機構10相當于"第一行星齒輪機構"，太陽輪11相當于"第一旋轉構件"，行星架12 相當于"第二旋轉構件"，齒圈13相當于"第三旋轉構件"，第二行星齒輪機構20相當于"第 二行星齒輪機構"，太陽輪21相當于"第四旋轉構件"，行星架22相當于"第五旋轉構件"， 齒圈23相當于"第六旋轉構件"，第三行星齒輪機構30相當于"第三行星齒輪機構"，太陽 輪31相當于"第七旋轉構件"，行星架32相當于"第八旋轉構件"，齒圈33相當于"第九旋 轉構件"，第四行星齒輪機構40相當于"第四行星齒輪機構"，太陽輪41相當于"第十旋轉構 件"，行星架42相當于"第十一旋轉構件"，齒圈43相當于"第十二旋轉構件"，第一連接構件 51相當于"第一連接構件"，第二連接構件52相當于"第二連接構件"，第三連接構件53相 當于"第三連接構件"，第四連接構件54相當于"第四連接構件"，離合器Cl相當于"第一離 合器"，離合器C2相當于"第二離合器"，離合器C3相當于"第三離合器"，制動器B1相當于 "第一制動器"，制動器B2相當于"第二制動器"，制動器B3相當于"第三制動器"。此外，就 實施例的主要要素與
【發明內容】
部分記載的發明的主要要素間的對應關系而言，實施例是具 體說明用于實施
【發明內容】
部分記載的發明的優選方式的一個例子，不是對
【發明內容】
部分記 載的發明的要素的限定。即，對
【發明內容】
部分記載的發明的解釋應該基于該部分的記載內 容，實施例只不過是
【發明內容】
部分記載的發明的一個具體例子。
[0088] 以上，使用實施例說明了用于實施本發明的最佳方式，但本發明不限于這樣的實 施例，當然能夠在不脫離本發明的宗旨的范圍內能夠以各種方式實施。
[0089] 產業上的可利用性
[〇〇9〇] 本發明能夠應用于自動變速器裝置的制造產業等。
【權利要求】
1. 一種自動變速器裝置，用于對輸入至輸入構件的動力進行變速并向輸出構件輸出， 其特征在于， 具有： 第一行星齒輪機構，按照在速度線圖中的以與齒輪比對應的間隔排列的排列順序，依 次具有第一旋轉構件、第二旋轉構件和第三旋轉構件， 第二行星齒輪機構，按照在速度線圖中的以與齒輪比對應的間隔排列的排列順序，依 次具有第四旋轉構件、第五旋轉構件和第六旋轉構件， 第三行星齒輪機構，按照在速度線圖中的以與齒輪比對應的間隔排列的排列順序，依 次具有第七旋轉構件、第八旋轉構件和第九旋轉構件， 第四行星齒輪機構，按照在速度線圖中的以與齒輪比對應的間隔排列的排列順序，依 次具有第十旋轉構件、第十一旋轉構件和第十二旋轉構件， 第一連接構件，用于使所述第一旋轉構件、所述第五旋轉構件和所述第八旋轉構件連 接， 第二連接構件，用于使所述第二旋轉構件和所述第十二旋轉構件連接， 第三連接構件，用于使所述第三旋轉構件和所述第十一旋轉構件連接， 第四連接構件，用于使所述第四旋轉構件和所述第九旋轉構件連接， 第一離合器，能夠接合以使所述第二連接構件和所述輸入構件連接，并能夠解除該接 合， 第二離合器，能夠接合以使所述第六旋轉構件和所述輸入構件連接，并能夠解除該接 合， 第三離合器，能夠接合以使所述第七旋轉構件和所述輸入構件連接，并能夠解除該接 合， 第一制動器，能夠接合以將所述第六旋轉構件固定在自動變速器裝置箱體上，并能夠 解除該接合， 第二制動器，能夠接合以將所述第四連接構件固定在所述自動變速器裝置箱體上，并 能夠解除該接合， 第三制動器，能夠接合以將所述第十旋轉構件固定在所述自動變速器裝置箱體上，并 能夠解除該接合； 所述輸出構件與所述第三連接構件相連接。
2. 如權利要求1所述的自動變速器裝置，其特征在于， 前進1擋通過使所述第三離合器、所述第二制動器和所述第三制動器接合并使所述第 一離合器、所述第二離合器和所述第一制動器分離來形成， 前進2擋通過使所述第二離合器、所述第二制動器和所述第三制動器接合并使所述第 一離合器、所述第三離合器和所述第一制動器分離來形成， 前進3擋通過使所述第二離合器、所述第三離合器和所述第三制動器接合并使所述第 一離合器、所述第一制動器和所述第二制動器分離來形成， 前進4擋通過使所述第一離合器、所述第二離合器和所述第三制動器接合并使所述第 第三離合器、所述第一制動器和所述第二制動器分離來形成， 前進5擋通過使所述第一離合器、所述第二離合器和所述第三離合器接合并使所述第 一制動器、所述第二制動器和所述第三制動器分離來形成， 前進6擋通過使所述第一離合器、所述第二離合器和所述第二制動器接合并使所述第 三離合器、所述第一制動器和所述第三制動器分離來形成， 前進7擋通過使所述第一離合器、所述第三離合器和所述第二制動器接合并使所述第 二離合器、所述第一制動器和所述第三制動器分離來形成， 前進8擋通過使所述第一離合器、所述第一制動器和所述第二制動器接合并使所述第 二離合器、所述第三離合器和所述第三制動器分離來形成， 前進9擋通過使所述第一離合器、所述第三離合器和所述第一制動器接合并使所述第 二離合器、所述第二制動器和所述第三制動器分離來形成， 后退擋通過使所述第三離合器、所述第一制動器和所述第三制動器接合并使所述第一 離合器、所述第二離合器和所述第二制動器分離來形成。
3. 如權利要求1或2所述的自動變速器裝置，其特征在于， 所述第一行星齒輪機構、所述第二行星齒輪機構、所述第三行星齒輪機構和所述第四 行星齒輪機都構成為將太陽輪、齒圈和行星架作為3個所述旋轉構件的單小齒輪式的行星 齒輪機構， 所述第一旋轉構件、所述第四旋轉構件、所述第七旋轉構件和所述第十旋轉構件都為 太陽輪， 所述第二旋轉構件、所述第五旋轉構件和所述第八旋轉構件和所述第十一旋轉構件都 為行星架， 所述第三旋轉構件、所述第六旋轉構件、所述第九旋轉構件和所述第十二旋轉構件都 為齒圈。
4. 如權利要求1至3中任一項所述的自動變速器裝置，其特征在于， 所述第二行星齒輪機構配置在所述第三行星齒輪機構的外周側。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的自動變速器裝置，其特征在于， 所述第二行星齒輪機構以及所述第三行星齒輪機構、所述第一行星齒輪機構、所述第 四行星齒輪機構依次配置。
6. 如權利要求1至5中任一項所述的自動變速器裝置，其特征在于， 所述第三制動器為爪形制動器。
【文檔編號】F16H3/66GK104114908SQ201380009975
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年2月27日 優先權日:2012年3月27日
【發明者】大竹政弘, 左右田融, 糟谷悟, 池宣和, 加藤博, 大板慎司, 森瀨勝 申請人:愛信艾達株式會社, 豐田自動車株式會社