專利名稱:車輛用變速器的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種車輛用變速器,特別是關于以手動變速器為主變速器的車輛用變速器。
背景技術:
裝載于車輛上的變速器,由于有要求不在起速時及變速時的離合器操作而使駕駛操作變容易的傾向,以流體傳動裝置作為起速裝置,以多檔或多元件的行星傳動機構作為有檔變速裝置,或者以CTV作為無檔變速裝置的自動變速器成為主流。另外,由于有在確保運轉性能、和節省能源方面不可缺少的燃料費用的問題的要求,有檔變速器處于多檔化的傾向。
然而,在使用上述的流體傳動裝置的自動變速器中,特別是由于流體傳動裝置的傳動效率低,雖然有要對此進行改善而附設鎖定離合器等的改進,但與使用干式單片的離合器的以往的手動變速器比較,免不了有燃料費用方面的不利。另外,于傳動效率方面有利的以往的手動變速器,不管其離合器操作是手動還是自動(在本說明書中,如圖105所示,將總是嚙合式的變速器和干式單片離合器組合而使離合器操作自動化的手動變速器簡略記為自動M/T。),由于在變速時必須經過中途切斷動力傳動的中立的狀態,所以特別會有缺少順利加速的缺點。
另外,在多檔化方面,上述自動變速器的情形,必定伴隨著行星傳動機構機構的多檔或多元件化及控制它的離合器、制動器、單向離合器等的摩擦元件及結合元件的數量的增加,在制約裝載空間的嚴格的車輛用變速器中,雖然對于行星傳動機構機構的摩擦元件及結合元件的配置上有下功夫的余地,但本質上空間對策是困難的。另外,在手動變速器的情形下,由于變速檔數量的增加與直接齒輪對的增加相關聯,所以變速器的大型化、特別是軸長的增加將不可避免。主要在手動變速器中,還留有主變速器和副變速器的組合,和抑止由這些關聯控制形成的齒輪對的增加的多檔化的可能性,但這時,主副兩變速器的同時變速成為必要,就需要明顯復雜且困難的控制。這樣,在自動變速器和手動變速器中各自有利害得失,解決在以往的技術的延長線上的綜合問題是困難的。
在這里,本發明的主要目的是要提供一種在通過以上述手動變速器為主體、保持手動變速的良好傳動效率的同時,對于齒輪配列可以實現更多的變速檔并兼具備自動變速器加速順暢的新構想的車輛用變速器。然后,本發明的另一個目的是在多檔變速器的實用方面,可以說比上述目的更重要的確保良好的傳動比分級。
發明內容
為達到上述目的,本發明的車輛用變速器,如本發明之1所述,其特征在于,包括具有被分別設定為不同的傳動比的至少2個旋轉元件(11、12;13、14)的主變速器(M),和具有至少3個元件(21、22、23)的差動機構(20),和在該差動機構不同的變速元件上,將上述2個旋轉元件分別直接、或有選擇地連接的連接機構。
另外,如本發明之2所述,其特征在于,包括與輸出驅動連接,并且被具有分別設定為不同的傳動比的至少2個旋轉元件(11、12;13、14)的主變速器(M),和具有至少3個元件(21、22、23)的差動機構(20),和在該差動機構的2個元件(21、22)上,直接、或有選擇地連接上述2個旋轉元件,并且有選擇地輸入輸入旋轉的第1輸入機構,和向其他的至少1個元件(23)直接、或有選擇地輸入輸入旋轉的第2輸入機構(C-3;4)。
在上述的構成中,如本發明之3所述,上述第1輸入機構,具有直接連接上述差動機構的2個元件(21、22)和上述2個旋轉元件的連接部件,和將上述差動機構的2個元件有選擇地連接到輸入軸上的離合器;上述第2輸入機構,具有有選擇地連接上述其他的1個元件和輸入軸的離合器。
在上述的構成中,如本發明之4所述,上述主變速器的2個旋轉元件,分別有選擇地連接在上述差動機構的不同的元件上。
在上述的構成中,如本發明之5所述,上述主變速器,至少可以達到作為最低速檔的第1變速檔。
在上述的構成中,如本發明之6所述,上述差動機構,是由行星傳動機構構成的機構。
在上述的構成中,如本發明之7所述,能夠采用下述結構上述行星傳動機構,為由恒星齒輪(21)和內齒輪(23)及移動機構(22)3個元件組成的單行星傳動機構,該恒星齒輪及內齒輪其中一方,總是與連接于上述2個旋轉元件之一方的第1軸(1)連接,并且通過構成上述第1輸入機構的第1離合器(C-1),有選擇地與輸入軸(4)連接,另外一方,總是與連接于上述2個旋轉元件之另一方的第2軸(2)連接,并且通過構成上述第1輸入機構的第2離合器(C-2),有選擇地與輸入軸連接,移動機構通過構成上述第2輸入機構的第3離合器(C-3),有選擇地與輸入軸連接。
在上述的構成中,如本發明之8所述,也能夠采用下述結構上述行星傳動機構,為由恒星齒輪(21)及內齒輪(23)及移動機構(22)3個元件組成的雙行星傳動機構,該恒星齒輪及移動機構其中一方,總是與連接于上述2個旋轉元件之一方的第1軸(1)連接,并且通過構成上述第1輸入機構的第1離合器(C-1),有選擇地與輸入軸(4)連接,另外一方,總是與連接于上述2個旋轉元件之另一方的第2軸(2)連接,并且通過構成上述第1輸入機構的第2離合器(C-2),有選擇地與輸入軸連接,內齒輪通過構成上述第2輸入機構的第3離合器(C-3),有選擇地與輸入軸連接。
在上述的構成中,如本發明之9所述,上述第1輸入機構,具有將上述差動機構的2個元件(21、22)有選擇地與上述2個旋轉元件連接的離合器(C-1、C-2),和有選擇地連接上述差動機構(20)的至少2個元件的離合器(C-D);上述第2輸入機構,是能夠總是連接另1個元件和輸入軸的連接部件(4)。
在上述的構成中,如本發明之10所述,上述主變速器的2個旋轉元件,分別有選擇地與上述差動機構的不同的元件連接。
在上述的構成中,如本發明之11所述,上述主變速器,至少可以達到作為最低速檔的第1變速檔。
在上述的構成中,如本發明之12所述,上述差動機構,為由行星傳動機構構成的機構。
在上述的構成中,如本發明之13所述,也能夠為下述構成設置有選擇地連接上述行星傳動機構的至少2個元件的第3離合器(C-D),上述行星傳動機構,為由恒星齒輪(21)和內齒輪(23)及移動機構(22)3個元件組成的單行星傳動機構,該恒星齒輪及內齒輪其中之一方,通過構成上述第1輸入機構的第1離合器(C-1)有選擇地與連接于上述2個旋轉元件之一方的第1軸(1)連接,另外一方,通過構成上述第1輸入機構的第2離合器(C-2)有選擇地與連接于上述2個旋轉元件之另一方的第2軸(2)連接;移動機構,通過上述連接部件總是與輸入軸(4)連接。
在上述的構成中,如本發明之14所述,也能夠為下述構成設置有選擇地連接上述行星傳動機構的至少2個元件的第3離合器(C-D),上述行星傳動機構,為由恒星齒輪(21)和內齒輪(23)及移動機構(22)3個元件組成的雙行星傳動機構,該恒星齒輪及移動機構其中之一方,通過構成上述第1輸入機構的第1離合器(C-1),有選擇地與連接于上述第2旋轉元件之一方的第1軸(1)連接,另外一方,通過上述第2離合器(C-2),有選擇地與連接于上述2個旋轉元件之另一方的第2軸(2)連接;內齒輪,通過上述連接部件總是與輸入軸(4)連接。
下面,本發明的車輛用變速器,如本發明之15所述,其特征在于,包括具有被分別設定為不同的傳動比的至少2個旋轉元件(11、12;13、14)的主變速器(M),和向上述2個旋轉元件有選擇地輸入輸入旋轉的輸入機構(C-1、C-2),和具有至少3個元件(21、22、23)的差動機構(20),和向該差動機構的2個元件(21、22)連接上述2個旋轉元件、并從其他至少1個元件(23)和上述2個元件的一方有選擇地輸出輸出旋轉的輸出機構(3A、3B、3C)。
進而,本發明的車輛用變速器,如本發明之16所述,其特征在于,包括具有被分別設定為不同的傳動比的至少2個旋轉元件(11、12;13、14)的主變速器(M),和向上述2個旋轉元件輸入輸入旋轉的輸入機構(4),和具有至少3個元件(21、22、23)的差動機構(20),和向該差動機構的2個元件(21、22)有選擇地連接上述2個旋轉元件、并從其他至少1個元件(23)和上述2個元件的一方有選擇地輸出輸出旋轉的輸出機構(3A、3B、C-1、C-2、C-D)。
進而,本發明的車輛用變速器,如本發明之17所述,其特征在于,包括具有被分別設定為不同的傳動比的至少2個旋轉元件(11、12;13、14)的主變速器(M),和向上述2個旋轉元件輸入輸入旋轉的輸入機構(4),和具有至少3個元件(21、22、23)的差動機構(20),和向該差動機構的2個元件(21、22)連接上述2個旋轉元件、并從其他至少1個元件(23)和上述2個元件的一方有選擇地輸出輸出旋轉的輸出機構(3A、3B、C-1~C-3)。
在上述的構成中,如本發明之18所述,上述主變速器的2個旋轉元件,分別有選擇地與上述差動機構的不同的元件連接。
在上述的構成中,如本發明之19所述,上述主變速器,至少可以達到作為最低速檔的第1變速檔。
在上述的構成中,如本發明之20所述,上述差動機構,是由行星傳動機構構成的機構。
在上述的構成中,如本發明之21所述,能夠采用下述構成設置連接上述行星傳動機構的至少2個元件的第3離合器(C-D),上述行星傳動機構,為由恒星齒輪(21)和內齒輪(23)及移動機構(22)3個元件組成的雙行星傳動機構,該恒星齒輪及移動機構其中之一方,總是與構成上述輸出機構的第1軸(3A)連接,另一方,總是與構成上述輸出機構的第2軸(3B)連接,同時通過上述第3離合器(C-D),有選擇地與上述一方的元件連接;內齒輪總是與輸出軸(3C)連接。
或者在上述的構成中,如本發明之22所述,也能夠為下述構成設置連接上述行星傳動機構的至少2個元件的第3離合器(C-D),上述行星傳動機構,為由恒星齒輪(21)和內齒輪(23)及移動機構(22)3個元件組成的單行星傳動機構,該恒星齒輪及內齒輪其中之一方,總是與構成上述輸出機構的第1軸(1)連接,另外一方,總是與構成上述輸出機構的第2軸(2)連接,同時通過第3離合器(C-D)有選擇地與上述一方的元件連接,移動機構總是與輸出軸(3C)連接。
另外,在上述的構成中,如本發明之23所述,也能夠為下述構成設置連接上述行星傳動機構的至少2個元件的第3離合器(C-D),上述行星傳動機構,為由恒星齒輪(21)和內齒輪(23)及移動機構(22)3個元件組成的雙行星傳動機構,該恒星齒輪及移動機構的其中之一方,通過第1離合器(C-1),有選擇地連接到構成上述輸出機構的第1軸(1)上,另外一方,通過第2離合器有選擇地連接到構成上述輸出機構的第2軸(2)上的同時,通過第3離合器(C-D),有選擇地連接到內齒輪上,并且內齒輪總是與輸出軸(3C)連接。
另外,在上述的構成中,如本發明24所述,也能夠為下述構成設置連接上述行星傳動機構的至少2個元件的第3離合器(C-D),上述行星傳動機構,為由恒星齒輪(21)和內齒輪(23)及移動機構(22)3個元件組成的雙行星傳動機構,該恒星齒輪及移動機構其中之一方,總是與構成上述輸出機構的第1軸(1)連接,同時通過第1離合器(C-1),有選擇地與輸出軸(3C)連接,另外一方,總是與構成上述輸出機構的第2軸(2)連接,同時通過第2離合器(C-2),有選擇地與輸出軸(3C)連接;內齒輪通過第3離合器有選擇地與輸出軸(3C)連接。
另外,在上述的構成中,如本發明之25所述,上述主變速器,通過結合第1離合器達到第1變速檔,通過結合第2離合器達到第2變速檔,通過結合第3離合器,達到第1變速檔和第2變速檔的中間檔。
另外,在上述的構成中,如本發明之26所述,能夠采用下述構成上述主變速器,通過結合第1離合器和第3離合器達到第1變速檔,通過結合第2離合器和第3離合器達到第2變速檔,通過結合第1離合器和第2離合器達到第1變速檔和第2變速檔的中間檔。
另外,在上述的構成中,如本發明之27所述,上述主變速器,作為旋轉元件,在第1軸上具有分別能夠有選擇地達到第1變速檔、比第2變速檔的變速比小的第3變速檔的齒輪(13、17),在第2軸上具有分別能夠有選擇地達到第2變速檔、比第3變速檔的變速比大的第4變速檔的齒輪(11、15),通過達到第1變速檔和第2變速檔之間的第1中間檔、第2變速檔和第3變速檔之間的第2中間檔、第3變速檔和第4變速檔之間的第3中間檔,能夠達到前進7檔的構成。
另外,在上述的構成中,如本發明之28所述,上述主變速器,進而具有實現后退狀態的后退用齒輪(19),把主變速器設為后退狀態,通過結合第1~第3離合器其中之一,達到后退檔。
另外,在上述的構成中,如本發明之29所述,上述主變速器,進而具有實現后退狀態的后退用齒輪(19),把主變速器設為后退狀態,通過結合第1~第3離合器的其中的2個,達到后退檔。
另外,在上述的構成中,如本發明之30所述,進而設置可以鎖定上述內齒輪的制動器(B-1),結合該制動器及第2離合器(C-2),并且通過使主變速器為第2變速檔,達到后退檔。
另外,在上述的構成中,如本發明之31所述,進而設置可以鎖定上述內齒輪的制動器(B-1),結合該制動器及第1離合器(C-1),并且通過使主變速器為第1變速檔,達到后退檔。
另外,在上述的構成中,如本發明之32所述,設置可以鎖定上述恒星齒輪和內齒輪其中之一方的制動器,結合該制動器及移動機構輸入用的離合器,并且通過達到連接恒星齒輪和內齒輪其中之另一方的軸上的齒輪的變速檔,達到比該變速檔加速的變速檔。
另外,在上述的構成中,如本發明之33所述,設置可以鎖定上述恒星齒輪和移動機構其中之一方的制動器(B-1),結合該制動器及內齒輪輸入用的離合器(C-3),并且通過達到連接恒星齒輪和移動機構其中之另一方的軸的變速檔,達到比該變速檔加速的變速檔。
另外,在上述的構成中,如本發明之34所述,設置可以鎖定上述恒星齒輪和內齒輪其中之一方的制動器,結合連接該制動器及恒星齒輪和內齒輪的其中之另一方與主變速器的離合器,并且通過達到連接內齒輪的軸的變速檔,達到比該變速檔加速的變速檔。
另外,在上述的構成中,如本發明之35所述,設置可以鎖定上述恒星齒輪和移動機構其中之一方的制動器,結合連接該制動器及恒星齒輪和移動機構其中之另一方與主變速器的離合器,并且通過達到連接恒星齒輪的軸的變速檔,達到比該變速檔加速的變速檔。
另外,在上述的構成中,如本發明之36所述,上述主變速器,在輸出軸上具有與上述第1軸上的齒輪和第2軸上的齒輪分別成對的齒輪,成對的齒輪的其中一方,總是連接在軸上,另一方通過爪型離合器能夠有選擇地連接在軸上。
另外,在上述的構成中,如本發明之37所述,上述主變速器,在輸出軸上具有與上述第1軸上的齒輪和第2軸上的齒輪分別成對的齒輪,成對的齒輪的其中一方,總是連接在軸上,另一方通過多板離合器能夠有選擇地連接在軸上。
另外,在上述的構成中,如本發明之38所述,上述主變速器,在輸出軸上具有與上述第1軸上的齒輪和第2軸上的齒輪分別成對的齒輪,成對的齒輪的其中一方,通過可產生直接連接旋轉和變速旋轉的行星傳動機構連接在軸上。
在上述本發明的構成中,通過行星傳動機構從速度不同的2個變速檔的變速元件、能夠同時進行動力傳動。由此,通過在主變速器中可以達到的變速檔的組合,在各變速檔之間能夠產生中間變速檔。從而,利用該產生的中間檔可實現由不隨變速元件的增設的多檔化帶來的緊湊結構的變速器。另外,由于通過中間檔的產生,使在動力傳動狀態下的變速成為可能,因此能夠由不失去轉矩的變速帶來的順暢的車輛加速。
另外,通過以往的手動變速器的齒輪系構成,通過產生經不同的變速元件的并列的動力傳動順序,在主變速器中使用以往的手動變速器能夠實現達到上述效果的車輛用變速器。
另外,經過由在主變速器中的行星傳動機構形成不同的變速元件的并列的動力傳動順序,以此能夠由與不使用爪型離合器的自動變速器同樣的控制機構形成主變速器的控制。
特別是,將行星傳動機構配置在主變速器的輸出側時,由于所產生的中間變速檔的傳動比必須為接近上級檔側的傳動比的傳動比,隨著移向高速檔,能夠變窄設定傳動比分級,所以能夠實現特別適用于車輛行駛的變速器。
圖1是表示適用于本發明的第1實施例的車輛用變速器的齒輪系的梗概圖。
圖2是第1實施例的齒輪系的動作圖表。
圖3是第1實施例的齒輪系的速度線圖。
圖4是表示第1實施例的車輛用變速器的加速特性的時間圖。
圖5是表示以往的自動T/M的加速特性的時間圖。
圖6是表示第1實施例的齒輪系的行星部的第1變形例的梗概圖。
圖7是表示行星部的第2變形例的梗概圖。
圖8是表示行星部的第3變形例的梗概圖。
圖9是表示行星部的第4變形例的梗概圖。
圖10是表示行星部的第5變形例的梗概圖。
圖11是表示第2實施例的車輛用變速器的齒輪系的梗概圖。
圖12是第2實施例的齒輪系的動作圖表。
圖13是第2實施例的齒輪系的速度線圖。
圖14是表示第2實施例的齒輪系的行星部的第1變形例的梗概圖。
圖15是表示行星部的第2變形例的梗概圖。
圖16是表示行星部的第3變形例的梗概圖。
圖17是表示行星部的第4變形例的梗概圖。
圖18是表示行星部的第5變形例的梗概圖。
圖19是表示行星部的第6變形例的梗概圖。
圖20是表示行星部的第7變形例的梗概圖。
圖21是表示第2實施例的齒輪系的行星部的單行星結構情況的第1變形例的梗概圖。
圖22是表示行星部的第2變形例的梗概圖。
圖23是表示行星部的第3變形例的梗概圖。
圖24是表示行星部的第4變形例的梗概圖。
圖25是表示行星部的第5變形例的梗概圖。
圖26是表示行星部的第6變形例的梗概圖。
圖27是表示行星部的第7變形例的梗概圖。
圖28是表示行星部的第8變形例的梗概圖。
圖29是第3實施例的齒輪系的動作圖表。
圖30是第3實施例的齒輪系的速度線圖。
圖31是第4實施例的齒輪系的梗概圖。
圖32是第4實施例的齒輪系的動作圖表。
圖33是第4實施例的齒輪系的速度線圖。
圖34是第5實施例的齒輪系的梗概圖。
圖35是第5實施例的齒輪系的動作圖表。
圖36是第5實施例的齒輪系的速度線圖。
圖37是第6實施例的齒輪系的梗概圖。
圖38是第6實施例的齒輪系的動作圖表。
圖39是第6實施例的齒輪系的速度線圖。
圖40是第7實施例的齒輪系的梗概圖。
圖41是第7實施例的齒輪系的動作圖表。
圖42是第7實施例的齒輪系的速度線圖。
圖43是第8實施例的齒輪系的梗概圖。
圖44是第8實施例的齒輪系的動作圖表。
圖45是第8實施例的齒輪系的速度線圖。
圖46是表示第8實施例的齒輪系的行星部的第1變形例的梗概圖。
圖47是表示行星部的第2變形例的梗概圖。
圖48是表示行星部的第3變形例的梗概圖。
圖49是表示行星部的第4變形例的梗概圖。
圖50是表示行星部的第5變形例的梗概圖。
圖51是表示行星部的第6變形例的梗概圖。
圖52是表示行星部的第7變形例的梗概圖。
圖53是第9實施例的齒輪系的梗概圖。
圖54是第9實施例的齒輪系的動作圖表。
圖55是第9實施例的齒輪系的速度線圖。
圖56是第10實施例的齒輪系的梗概圖。
圖57是第11實施例的齒輪系的梗概圖。
圖58是第12實施例的齒輪系的梗概圖。
圖59是第12實施例的齒輪系的動作圖表。
圖60是第12實施例的齒輪系的速度線圖。
圖61是第13實施例的齒輪系的梗概圖。
圖62是第13實施例的齒輪系的動作圖表。
圖63是第13實施例的齒輪系的速度線圖。
圖64是第14實施例的齒輪系的梗概圖。
圖65是第14實施例的齒輪系的動作圖表。
圖66是第14實施例的齒輪系的速度線圖。
圖67是第15實施例的齒輪系的梗概圖。
圖68是第15實施例的齒輪系的動作圖表。
圖69是第15實施例的齒輪系的速度線圖。
圖70是將第15實施例的傳動比分級的特性以與第1及第2實施例的比較表示的速度線圖。
圖71是將第15實施例的齒輪系的行星部表示為單行星結構情況的第1變形例的梗概圖。
圖72是表示行星部的第2變形例的梗概圖。
圖73是表示行星部的第3變形例的梗概圖。
圖74是表示行星部的第4變形例的梗概圖。
圖75是表示行星部的第5變形例的梗概圖。
圖76是表示行星部的第6變形例的梗概圖。
圖77是表示使行星部為雙行星結構情況的第1變形例的梗概圖。
圖78是表示行星部的第2變形例的梗概圖。
圖79是表示行星部的第3變形例的梗概圖。
圖80是表示行星部的第4變形例的梗概圖。
圖81是表示行星部的第5變形例的梗概圖。
圖82是第16實施例的齒輪系的梗概圖。
圖83是第17實施例的齒輪系的梗概圖。
圖84是第18實施例的齒輪系的梗概圖。
圖85是第19實施例的齒輪系的梗概圖。
圖86是第19實施例的齒輪系的速度線圖。
圖87是第15實施例的齒輪系的跳越變速時的動作圖表。
圖88是第15實施例的齒輪系的跳越變速時的速度線圖。
圖89是第20實施例的齒輪系的梗概圖。
圖90是第20實施例的齒輪系的動作圖表。
圖91是第20實施例的齒輪系的速度線圖。
圖92是第21實施例的齒輪系的梗概圖。
圖93是第21實施例的齒輪系的動作圖表。
圖94是第21實施例的齒輪系的速度線圖。
圖95是第22實施例的齒輪系的梗概圖。
圖96是第22實施例的齒輪系的速度線圖。
圖97是第23實施例的齒輪系的梗概圖。
圖98是第23實施例的齒輪系的速度線圖。
圖99是第24實施例的齒輪系的梗概圖。
圖100是第24實施例的齒輪系的動作圖表。
圖101是第24實施例的齒輪系的速度線圖。
圖102是第25實施例的齒輪系的梗概圖。
圖103是第25實施例的齒輪系的動作圖表。
圖104是第25實施例的齒輪系的速度線圖。
圖105是以往的自動化的手動傳動的梗概圖。
具體實施例方式
以下按照附圖對本發明的實施例進行說明。圖1~圖3表示本發明的車輛用變速器的第1實施例。如在圖1中對其齒輪系結構以梗概所表示的,該變速器,基本由具有多個旋轉元件11~18、通過對這些旋轉元件的并列動力傳動順序的選擇、實現多個變速檔的主變速器(在實施例的說明中稱為M/T部)M,和由行星傳動機構20構成的差動機構(同樣地稱為行星部)S,和作為將行星部S的2個元件21、22連接到M/T部的不同的旋轉元件上的機構的第1軸1和第2軸2構成。
在該實施例的情況下,M/T部M,作為其旋轉元件,包括多個總是嚙合式的齒輪對11~18,并具有選擇通過旋轉元件的動力傳動順序的2個爪型離合器31、32。該M/T部M,作為將內外二重的第1軸1及第2軸2連接到行星部S上的輸入機構,從作為這些裝置上的旋轉元件的齒輪,即從各傳動齒輪11、13、15、17向輸出軸3上的各從動齒輪12、14、16、18由平行軸傳動動力。第1軸1上的第2速及第4速用的傳動齒輪13、17,被旋轉自如地支撐在第1軸1上,通過配置于它們之間的爪型離合器31的軸方向移動,可以有選擇地與第1軸1連接。對與這些第2速及第4速用的傳動齒輪13、17成對的各自的從動齒輪14、18,分別可以一體旋轉地與輸出軸3連接。第2軸2上的第1速及第3速用的傳動齒輪11、15和換向用的傳動齒輪19,可一體旋轉地與第2軸2連接。與這些第1速及第3速用的傳動齒輪11、15成對的各自的從動齒輪12、16,被旋轉自如地支撐在輸出軸3上,通過配置于它們之間的爪型離合器32在軸方向上的移動,可以有選擇地與輸出軸3連接。另外,由換向用的傳動齒輪19和爪型離合器32的外周齒輪構成的換向用的從動齒輪,通過反轉齒輪30相互嚙合,進行在爪型離合器32的中立位置、通過換向傳動齒輪列19、30、32的動力傳動。
行星部S的行星傳動機構20由恒星齒輪21、內齒輪23、具有分別與恒星齒輪21及內齒輪23嚙合并且相互嚙合的小齒輪24、25的雙小齒輪構成。行星傳動機構20的恒星齒輪21,總是與第2軸2連接,該第2軸2通過構成第1輸入機構的一方的第2離合器(C-2)可以與輸入軸4連接,支撐小齒輪24、25的移動機構22,總是與第1軸1連接,同時,通過構成第1輸入機構的另一方的第1離合器(C-1)可與輸出軸4連接。內齒輪23,通過構成第2輸入機構的一部分的第3離合器(C-3)可與輸入軸4連接。并且,行星部S的輸入軸4,與發動機(E/G)的飛輪緩沖器(F/W)連接。
這樣構成的變速器,如在圖2中將其動作圖表化所示的那樣,將M/T部M的第1齒輪對11、12(以下,在該實施例的說明中,將第1齒輪對用省略號①表示)由爪型離合器32連接到輸出軸3上,通過與行星部S的第2離合器(C-2)結合而達到第1速(1st)。在該狀態下,發動機(E/G)的旋轉,經由行星部S的第2離合器(C-2)從第2軸2輸入到M/T部M的傳動齒輪11上,由第1齒輪對①減速,經過爪型離合器32傳動給輸出軸3。這時的變速比,成為按照第1齒輪對①的傳動比變為第1速的變速比,成為該變速器的最低速檔。
下面,將M/T部M的第1齒輪對①、由爪型離合器32連接到輸出軸3上,同時,將第2齒輪對13、14(同樣由省略號②表示)由爪型離合器3 1連接到輸出軸3上,通過結合行星部S的第3離合器(C-3)結合而達到第2速(2nd)。該狀態在以把以前的變速檔作為第1速的1-2變速產生的情況下,通過兩爪型離合器31、32的結合,第1齒輪對①和第2齒輪對②以成為同時連接到輸出軸3上的狀態,在連接第1齒輪對①的傳動齒輪11和第2齒輪對②的傳動齒輪13的第2軸2和第1軸1之間,產生第1齒輪對①的傳動比和第2齒輪對②的傳動比的中間的傳動比,確定了與第2軸2連接的行星傳動機構20的恒星齒輪21和與第1軸1連接的移動機構22的旋轉關系。該狀態如果以第1速的行駛狀態產生,則恒星齒輪21的旋轉,對于與發動機旋轉相等的旋轉,移動機構22的旋轉為比其減速的旋轉,內齒輪23被這些旋轉限定而空轉。以該狀態解除第2離合器(C-2),移動到第3離合器(C-3)的結合,通過向空轉中的內齒輪23輸入發動機旋轉,并列地產生從按照預先生成的上述中間的傳動比的內齒輪23、向移動機構22的轉矩傳動,和從內齒輪23經由移動機構22向恒星齒輪21的轉矩傳動,這些轉矩經由第1軸1和第2軸2并通過兩齒輪對①、②向輸出軸3傳動而實現第2速的變速檔。
將M/T部M的第2齒輪對②、由爪型離合器31連接到輸出軸3上,并通過與行星部S的第1離合器(C-1)結合而達到第3速(3rd)。以該狀態,發動機(E/G)的旋轉經由第1離合器(C-1)輸入到移動機構22上,該旋轉經過爪型離合器31被傳動到第2齒輪對②上,在這里以第2齒輪對②的傳動比被減速并傳動給輸出軸3。
將M/T部M的第2齒輪對②、由爪型離合器31連接到輸出軸3上,同時,將第3齒輪對15、16(同樣由省略號③表示)由爪型離合器32連接到輸出軸3上,通過結合行星部S的第3離合器(C-3)而達到第4速(4th)。該狀態在由把以前變速檔作為第3速的3-4變速產生的情況下,通過兩爪型離合器31、32的結合,第2齒輪對②和第3齒輪對③以同時連接到輸出軸3上的狀態,在與第2齒輪對②的傳動齒輪13和第3齒輪對③的傳動齒輪15連接的第2軸2和第1軸1之間,產生第2齒輪對②的傳動比和第3齒輪對③的傳動比的中間的傳動比,確定了與第2軸2連接的行星傳動機構20的恒星齒輪21和與第1軸1連接的移動機構22的旋轉關系。當該狀態以在第3速的行駛狀態產生時,移動機構22的旋轉,是對于與發動機旋轉相等的旋轉,恒星齒輪21的旋轉為比其加速的旋轉,內齒輪23被這些旋轉限定而空轉。以該狀態解除第1離合器(C-1),并移動到與第3離合器(C-3)的結合,通過向空轉中的內齒輪23輸入發動機旋轉,并列地產生從按照預先生成的上述中間的傳動比的內齒輪23、向移動機構22的轉矩傳動,和從內齒輪23經由移動機構22向恒星齒輪21的轉矩傳動,這些轉矩經由第1軸1和第2軸2通過兩齒輪對②、③傳動到輸出軸3上而實現第4速的變速檔。
將M/T部M的第3齒輪對⑧、由爪型離合器32連接到輸出軸3上,并通過結合行星部S的第2離合器(C-2)而達到第5速(5th)。以該狀態,發動機(E/G)的旋轉經由第2離合器(C-2)輸入到第2軸2上,該旋轉被傳動到第3齒輪對⑧上,在這里第3齒輪對③的傳動比被加速,經過爪型離合器32傳動到輸出軸3上。
將M/T部M的第3齒輪對③、由爪型離合器32連接到輸出軸3上,同時,將第4齒輪對17、18(同樣由省略號④表示)由爪型離合器31連接到輸出軸3上,通過結合行星部S的第3離合器(C-3)而達到第6速(6th)。在該狀態是把以前變速檔由第5速的5-6變速而產生的情況下,通過兩爪型離合器31、32的結合,使第3齒輪對③和第4齒輪對④以同時連接到輸出軸3上的狀態,在連接第3齒輪對③的傳動齒輪15和第4齒輪對④的傳動齒輪17的第2軸2和第1軸1之間,產生第3齒輪對③的傳動比和第4齒輪對④的傳動比的中間的傳動比,確定與第2軸2連接的行星傳動機構20的恒星齒輪21和與第1軸1連接的移動機構22的旋轉關系。如果該狀態以第5速的行駛狀態產生,則對于移動機構22的旋轉是與發動機旋轉相等的旋轉,恒星齒輪21的旋轉為比其加速的旋轉,內齒輪23被這些旋轉限定而空轉。以該狀態解除第2離合器(C-2),移動到第3離合器(C-3)的結合,通過向空轉中的內齒輪23輸入發動機旋轉,并列地產生從按照預先生成的上述中間的傳動比的內齒輪23、向移動機構22的轉矩傳動和從內齒輪23經由移動機構22向恒星齒輪21的轉矩傳動,這些轉矩經由第1軸1和第2軸2、通過兩齒輪對③、④傳動到輸出軸3上而實現第6速的變速檔。
將M/T部M的第4齒輪對④、由爪型離合器32連接到輸出軸3上,通過結合行星部S的第1離合器(C-1)而達到第7速(7th)。以該狀態,將發動機(E/G)的旋轉經由第1離合器(C-1)輸入到第1軸1上,該旋轉經過爪型離合器31被傳動到第4齒輪對④上,在這里以第4齒輪對④的傳動比被加速并傳動到輸出軸上。
另外,以M/T部M的爪型離合器32為中立,將換向齒輪列19、30連接到輸出軸3上,通過結合行星部S的第2離合器(C-2)而達到換向(Rev)。以該狀態,發動機(E/G)的旋轉經由第2離合器(C-2)被輸入到第2軸2上,該旋轉由換向齒輪列19、30減速并經由反轉齒輪30將上述各變速檔被反旋轉并傳動到輸出軸3上。
從以上的達到各變速檔的經過可知,對于各奇數的變速檔、是將行星傳動機構20的變速元件作為與變速不相關的單純動力傳動部件、即動力通過部件達到,而各偶數的變速檔,則是發揮行星傳動機構20的變速元件的功能而達到。而且,這些各偶數的變速檔,通過在達到夾在其的奇數中的變速檔時將2個齒輪對同時連接而實現。
這樣將在達到的各變速檔中的行星傳動機構20的3個變速元件的動作特性用速度線圖表示在圖3中。該速度線圖,與以一般的自動變速器的輸入旋轉數作為基準(速度比1)表示變速特性的表述形式不同,以傳動到輸出軸3上的輸出旋轉數作為基準(速度比1),將作為各變速元件的恒星齒輪、內齒輪及移動機構的速度比、在●標記中把表示變速檔的數字用白色表示,這些速度比、即與發動機旋轉數的速度比為相同意義。并且在第1速中的發動機速度比最高,是表示相對發動機旋轉、變速器的減速比最大。另外用○圍起的數字,表示在該變速檔中連接的M/T部M的第1~第4齒輪對。
從該速度線圖可知,偶數的變速檔,通過M/T部M的第1~第4齒輪對①~④、以作為對于本來可以達到的奇數變速檔的中間檔的傳動比,通過由實現相鄰的兩偶數變速檔的齒輪對、同步動力傳動而達到,并發揮了作為對于相鄰的奇數的變速檔的經過檔的功能。從而,根據該變速器,相對于以往形式的總是嚙合式的4檔變速器,不增加齒輪對,而在各變速檔的中間,以使傳動比分級變密的狀態能夠附加3檔的變速檔。
下面所示的圖4及圖5,表示本實施例的變速器和由以往的自動M/T進行車輛加速時的變速的時間表。在圖5所示的以往的裝置中,在各變速檔間(圖中表示第1速(1st)~第3速(3rd))產生由通過中立(N)時的轉矩消失形成的加速度0的期間,由于這時對于產生由慣性形成的速度增加的平坦期間,在本實施例的裝置中,換檔中也以繼續由實現前變速檔的無論哪個齒輪對形成的動力傳動狀態,在變速期間不存在中立期間,所以不產生由轉矩消失形成的加速度0的期間,速度增加也成為連續順暢的過程。這樣,根據本實施例的變速器,通過在手動變速器中能夠消除由不可避免的變速時的轉矩消失而形成的不適感的發生。
由在該第1實施例中的行星部S和M/T部M的連接機構(第1軸1及第2軸2)及輸入機構(第1離合器及第2離合器)形成的連接關系,能夠作種種變更。下面出示的圖6~圖8就是表示這樣的變形例。圖6表示的變形例,是對于第1實施例、僅對恒星齒輪21和移動機構22的第1軸1和第2軸2的連接關系進行實質性地變更的例,在該變形例中,恒星齒輪21與第1軸1連接,移動機構22與第2軸2連接。各離合器的位置,雖然按照該變更而更換,但由它們形成的連接關系特別沒有改變。另外圖7所示的變形例,是對于前面的變形例僅變更了第2離合器(C-2)的位置的變形例。在下面的圖8中所示的變形例,對于第1實施例完全不變更接續關系,是僅更換第1離合器(C-1)和第3離合器(C-3)的位置的變形例。
另外,在上述第1實施例中,使行星部S為雙行星結構,但也能夠把它變更為單行星結構。下面所示的圖9及圖10表示了這樣的變形例。在圖9中所示的變形例,是將單行星傳動機構20的恒星齒輪21與第1軸1連接,同時通過第1離合器(C-1)可與輸入軸4連接,并且將內齒輪23與第2軸2連接,同時通過第2離合器(C-2)可與輸入軸4連接,將移動機構22通過第3離合器(C-3)與輸入軸4連接。另外,圖10所示的變形例,是將單行星傳動機構20的恒星齒輪21與第2軸2連接,同時通過第2離合器(C-2)與可輸入軸4連接,將內齒輪23與第1軸1連接,同時通過第1離合器(C-1)可與輸入軸4連接,并將移動機構22通過第3離合器(C-3)可與輸入軸4連接。
下面,圖11~圖13,出示了本發明的第2實施例。該實施例,如在圖11中以梗概圖所表示齒輪系那樣,是相對于第1實施例改變了行星部S的結構的實施例。在該實施例中,行星部S的行星傳動機構20的移動機構22、通過第1離合器(C-1)與可第1軸1連接,恒星齒輪21通過第2離合器(C-2)可與第2軸2連接,同時通過第3離合器(C-D)可與輸入軸4連接,并且內齒輪23總是與輸入軸4連接。在該實施例中的第3離合器(C-D),與第1實施例及其變更例的情形不同,構成為將行星傳動機構20的恒星齒輪21和內齒輪23連接的直接傳動離合器。
由這樣構成的變速器,如把在圖12中的動作圖表化地表示那樣,以將M/T部M的第1齒輪對11、12(以下,在該實施例的說明中,也將第1齒輪對用省略號①表示)由爪型離合器32連接到輸出軸3上,并在通過結合星部S的直接傳動離合器(C-D)使行星傳動機構20一體旋轉的同時、通過結合第2離合器(C-2)而達到第1速(1st)。在該狀態下,發動機(E/G)的旋轉經由行星部S的直接傳動離合器(C-D)和第2離合器(C-2)、從第2軸2輸入到M/T部M的傳動齒輪11上,并由第1齒輪對①減速,經過爪型離合器32傳動到輸出軸3上。這時的變速比,為按照第1齒輪對①的傳動比的第1速的變速比,成為該變速器的最低速檔。
下面,以將M/T部M的第1齒輪對①、由爪型離合器32連接到輸出軸3上,同時將第2齒輪對13、14(同樣由省略號②表示)由爪型離合器31連接到輸出軸3上,并通過結合行星部S的第1離合器(C-1)和第2離合器(C-2)而達到第2速(2nd)。該狀態在由以前變速檔為第1速的1-2變速產生時,通過兩爪型離合器31、32的結合、第1齒輪對①和第2齒輪對②以同時與輸出軸3連接的狀態,在連接第1齒輪對①的傳動齒輪11和第2齒輪對②的傳動齒輪13的第2軸2和第1軸1之間,產生第1齒輪對①的傳動比和第2齒輪對②的傳動比的中間的傳動比,確定與第2軸2連接的行星傳動機構20的恒星齒輪21和與第1軸1連接的移動機構22的旋轉關系。該狀態在以在第1速的行駛狀態產生時,由于行星傳動機構20是直接連接狀態,所以恒星齒輪21、移動機構22及內齒輪23全都為與發動機旋轉相等的旋轉。以該狀態解除直接傳動離合器(C-D),移動到第1離合器(C-1)的結合,通過成為允許恒星齒輪21的空轉,并列地產生從按照預先生成的上述中間的傳動比的內齒輪23、向移動機構22的轉矩傳動,和從內齒輪23經由移動機構22向恒星齒輪21的轉矩傳動,這些轉矩經由第1軸1和第2軸2、通過兩齒輪對①、②傳動到輸出軸3上而達到第2速的變速檔。
以將M/T部M的第2齒輪對②、由爪型離合器31連接到輸出軸3上,并通過結合行星部S的第1離合器(C-1)和直接傳動離合器(C-D)而達到第3速(3rd)。以該狀態,發動機(E/G)的旋轉從移動機構22經由第1離合器(C-1)可輸入到第1軸1上,該旋轉經過爪型離合器31被傳動到第2齒輪對②上,在這里以第2齒輪對②的傳動比減速并傳動到輸出軸3上。
將M/T部M的第2齒輪對②、由爪型離合器31連接到輸出軸3上,同時將第3齒輪對15、16(同樣由省略號③表示)由爪型離合器32連接到輸出軸3上,通過結合行星部S的第1離合器(C-1)和第2離合器(C-2)而達到第4速(4th)。該狀態在由以前變速檔為第3速的3-4變速產生時,通過兩爪型離合器31、32的結合,以第2齒輪對②和第3齒輪對③以同時連接到輸出軸3上的狀態,在將第2齒輪對②的傳動齒輪13和第3齒輪對③的傳動齒輪15連接的第2軸2和第1軸1之間,生成第2齒輪對②的傳動比和第3齒輪對③的傳動比的中間的傳動比,確定與第2軸2連接的行星傳動機構20的恒星齒輪21和與第1軸1連接的移動機構22的旋轉關系。該狀態在以第3速的行駛狀態產生時,由于行星傳動機構20是直接連接狀態,所以恒星齒輪21、移動機構22及內齒輪23都是與發動機旋轉相等的旋轉。通過以該狀態解除直接傳動離合器(C-D)、移動到第2離合器(C-2)的結合和行星傳動機構20解除直接連接狀態,并列地產生從按照預先生成的上述中間的傳動比的內齒輪23、向移動機構22的轉矩傳動、和從內齒輪23經由移動機構22向恒星齒輪21的轉矩傳動,這些轉矩經由第1軸1和第2軸2通過兩齒輪對②、③、傳動到輸出軸3上而實現第4速的變速檔。
將M/T部M的第3齒輪對③、由爪型離合器32連接到輸出軸3上,通過結合行星部S的第2離合器(C-2)和直接傳動離合器(C-D)而達到第5速(5th)。以該狀態,發動機(E/G)的旋轉經由直接傳動離合器(C-D)和第2離合器(C-2)輸入到第2軸2上,該旋轉被傳動到第3齒輪對③上,在這里以第3齒輪對⑧的傳動比被加速,經過爪型離合器32傳動到輸出軸3上。
將M/T部M的第3齒輪對⑧、由爪型離合器32連接到輸出軸3上,同時將第4齒輪對17、18(同樣由省略號④表示)由爪型離合器31連接到輸出軸3上,通過結合行星部S的第1離合器(C-1)和第2離合器(C-2)而達到第6速(6th)。在該狀態由以前變速檔為第5速的5-6變速產生時,通過兩爪型離合器31、32的結合,第3齒輪對③和第4齒輪對④以同時連接到輸出軸3上的狀態,在連接第3齒輪對⑧的傳動齒輪15和第4齒輪對④的傳動齒輪17的第2軸2和第1軸1之間,生成第3齒輪對③的傳動比和第4齒輪對④的傳動比的中間的傳動比,確定與第2軸2連接的行星傳動機構20的恒星齒輪21和與第1軸1連接的移動機構22的旋轉關系。該狀態以在第5速的行駛狀態產生時,由于行星傳動機構20是直接連接狀態,所以恒星齒輪21、移動機構22及內齒輪23都呈與發動機旋轉相等的旋轉。以該狀態解除直接傳動離合器(C-D),移動到第1離合器(C-1)的結合,行星傳動機構20以解除直接連接狀態,并列地產生從按照預先生成的上述中間的傳動比的內齒輪23、向移動機構22的轉矩傳動和從內齒輪23經由移動機構22向恒星齒輪21的轉矩傳動,這些轉矩經由第1軸1和第2軸2、通過兩齒輪對③、④傳動到輸出軸3上而實現第6速的變速檔。
將M/T部M的第4齒輪對④、由爪型離合器32連接到輸出軸3上,通過結合行星部S的第1離合器(C-1)和直接傳動離合器(C-D)而達到第7速(7th)。以該狀態,發動機(E/G)的旋轉、經由第1離合器(C-1)被輸入到第1軸1上,該旋轉經由爪型離合器31傳動到第4齒輪對④上,在這里以第4齒輪對④的傳動比被加速并傳動到輸出軸3上。
另外,以M/T部M的爪型離合器32為中立,將換向齒輪列19、30連接到輸出軸3上,通過結合行星部S的第2離合器(C-2)和直接傳動離合器(C-D)而達到換向(Rev)。以該狀態,發動機(E/G)的旋轉經由第2離合器(C-2)被輸入到第2軸2上,該旋轉由換向齒輪列19、30減速并且經由反轉齒輪30作為上述各變速檔被反旋轉并傳動到輸出軸3上。
從以上的各變速檔達成的經過可知,在第2實施例中,相對于各奇數的變速檔,使行星傳動機構20的變速元件、作為與變速不相關的單純動力傳動部件來達到,而各偶數的變速檔,是發揮行星傳動機構20的變速元件的功能來達到。而且,這些各偶數的變速檔,是通過在夾在其奇數的變速檔中達到時、同時連接所連接的2個齒輪對而達到的。
將在這樣達到的各變速檔中的行星傳動機構20的3個變速元件的動作特性用速度線圖表示在圖13中。該速度線圖也以一般的自動變速器的輸入旋轉數作為基準(速度比1)、與表示變速特性的表述形式不同,以傳動到輸出軸3上的輸出旋轉數作為基準(速度比1),將作為各變速元件的恒星齒輪、內齒輪及移動機構的速度比、在●中把表示變速檔的數字用白色表示,這些速度比、即與發動機旋轉數的速度比為相同意義。并且在第1速中的發動機速度比最高,是表示對于發動機旋轉、變速器的減速比最大。另外用○圍起的數字,表示在該變速檔中連接的M/T部M的第1~第4齒輪對。
從該速度線圖可知,由于偶數的變速檔,是通過M/T部M的第1~第4齒輪對①~④,以作為對于本來可以達到的奇數變速檔的中間檔的傳動比,通過由實現相鄰的兩偶數變速檔的齒輪對、由同步動力傳動而達到的,這樣發揮了作為對于相鄰的奇數的變速檔的經過檔的功能。從而,根據該第2實施例的變速器,對于以往形式的總是嚙合式的4檔變速器,不增加齒輪對,在各變速檔的中間,以使傳動比分級變密的狀態能夠附加3檔的變速檔。
有關采用該鎖定方式的行星部,與第1實施例的情形同樣地也可以作種種的變更。在圖14中所示的第1變形例,是對于第2實施例改變了向行星傳動機構20的移動機構22和恒星齒輪21的第1軸1和第2軸2的連接關系。即,在該例中,將內齒輪23連接到輸入軸4上,直接傳動離合器(C-D)作為直接把內齒輪23和恒星齒輪21連接的構成方面按其原樣,將恒星齒輪21通過第1離合器(C-1)連接到第1軸1上,將移動機構22通過第2離合器(C-2)連接到第2軸2上。
在下面的圖15所示的第2變形例,是對于前面的第1變形例,將由直接傳動離合器(C-D)連接的對象、改變為移動機構22和恒星齒輪21。另外,圖16所示的第3變形例,是對于第2實施例,將由直接傳動離合器(C-D)連接的對象改變為移動機構22和恒星齒輪21。這時的直接傳動離合器(C-D),如于圖17所示的第4變形例,也能夠配置于行星傳動機構20的前側。
進而于圖18中所示的第5變形例,是對于第1變形例,將由直接傳動離合器(C-D)連接的對象改變為內齒輪23和移動機構22。另外,于圖19所示的第6變形例,是對于第2實施例,將由直接傳動離合器(C-D)連接的對象改變為內齒輪23和移動機構22。這時的直接傳動離合器(C-D),如于圖20所示的第7變形例那樣,也能夠配置于行星傳動機構20的前側。
以上的各變形例,是對于第2實施例、改變行星部的連接關系的變形例,但有關以行星部的行星傳動機構20作為單行星的情形,同樣的可以改變種種的連接關系。這時,前提為將移動機構22總是連接在輸入軸4上。首先,于圖21所示的第8變形例,將與單行星傳動機構的內齒輪23和恒星齒輪21之間、由直接傳動離合器(C-D)可以直接連接,在該例中,恒星齒輪21可以通過第1離合器(C-1)連接到第1軸1上,內齒輪23可以通過第2離合器(C-2)連接到第2軸2上。改變對于這種情形的恒星齒輪21和內齒輪23的第1軸1和第2軸2的連接關系,是于圖22所示的第9變形例。
在下面的圖23中所示的第10變形例,是對于第8變形例(參照圖21),將由直接傳動離合器(C-D)直接連接的元件、改變為移動機構22和恒星齒輪21。另外,圖24所示的第11變形例,是對于第9變形例(參照圖22),將由直接傳動離合器(C-D)直接連接的元件、改變為移動機構22和恒星齒輪21。這種情形也如圖25的第12變形例所示,可將直接傳動離合器(C-D)改變為配置于行星傳動機構20的前側。
進而于圖26所示的第13變形例,是對于第8變形例(參照圖21)或第10變形例(參照圖23),將由直接傳動離合器(C-D)直接連接的元件改變為內齒輪23和移動機構22。另外,于圖27所示的第14變形例,是對于第9變形例(參照圖22),將由直接傳動離合器(C-D)直接連接的元件改變為內齒輪23和移動機構22。這時也如圖28的第15變形例所示,可將直接傳動離合器(C-D)改變配置于行星傳動機構20的前側。
以上的各實施例及其各變形例,是專門變更齒輪系的行星部的構成的變形例,但不變更齒輪系的構成自體,以其控制的變更,也能夠改變所達到的變速檔數。于下面的圖29及圖30所示的第3實施例,就是表示的這樣變更的一例。這時,作為齒輪系,作為使用前面的第1實施例裝置,如圖29所示,以越過在前面的實施例中的第4速的變速,構成前進6速的變速器。
這時,通過超越變速檔的第3速和第4速間的變速,如于圖30表示的速度線圖,是不連續的(在圖中由虛線表示),但通過僅在變速期間中將M/T部M的2個齒輪對②、③同時連接到輸出軸3上,對于行星部的恒星齒輪21的發動機旋轉,將恒星齒輪21的旋轉僅由第3齒輪對⑧的傳動比部分以低速旋轉,如以往的自動變速器那樣,以由改換結合第1離合器(C-1)和第2離合器(C-2)的轉矩轉移,不產生轉矩消失,而能夠進行變速。這時的轉矩轉移,為預先在適合于車輛的行駛速度的第1軸1和第2軸2間的轉矩轉移,由于不是如以往的自動變速器那樣、是隨著旋轉元件的速度變化的結構,因不產生由其形成的慣性轉矩,所以兩離合器的改換結合控制,與以往的自動變速器的相比較變得更單純。
在下面的圖31~圖33所示的第4實施例,是對于前面的第1實施例更換了第1軸1和第2軸2。在該實施例情況下的行星部的各離合器動作,相對于第1實施例,成為更換了第1離合器(C-1)和第2離合器(C-2)的動作的關系,隨著這個關系,在于圖33所示的速度線圖上,是在對于變速檔的發動機的連接元件、變成更換為移動機構22和恒星齒輪21的關系方面有所不同,但在實體上與第1實施例相同。從而,在避免冗長的意義上,省略通過該形態達到的各變速檔的動作說明,如果將在第1實施例中說明的第1離合器和第2離合器換另一措詞,則通過換為移動機構22和恒星齒輪21來進行參照并代替說明。
下面,圖34~圖36表示了第5實施例,該實施例,是去掉了在前面的第1實施例中的M/T部M的第4齒輪對④、使變速器設為5速化的例子。隨著該第4齒輪對④的廢除,第2齒輪對的傳動齒輪13被直接連接到第1軸1上,除去了不需要的爪型離合器31。在該齒輪系的動作,如圖35所示,當然不會有高速檔的第6速和第7速,即使在圖36所示的速度線圖上,也沒有這些檔。由于通過行星部S的各離合器和M/T部M的各齒輪對的動作而達到的各變速檔、對于第1~第5速及后退也都與第1實施例的情形同樣,可以參照第1實施例的動作說明來代替在此的說明。
這樣,即使通過簡略化M/T部M的構成,也能夠將行星部S的行星傳動機構、通過多元件化達到7速。圖37~圖39出示了這樣的第6實施例。在該第6實施例中,行星傳動機構作為構成元件,被置換為具有大直徑及小直徑的2個恒星齒輪21B、21A,和將與它們相互嚙合并且相互之間嚙合的長小齒輪25及短小齒輪24共同支撐的移動機構22,和與長小齒輪25嚙合的內齒輪23的拉維略型的齒輪系。在該形態中,大直徑恒星齒輪21B與第1軸1連接,小直徑恒星齒輪21A與第2軸2連接,所有的旋轉元件、通過各離合器可與輸入軸4連接。即,大直徑恒星齒輪21B通過第1離合器(C-1),小直徑恒星齒輪21A通過第2離合器(C-2),移動機構22通過第3離合器(C-3),另外內齒輪23通過第4離合器(C-4),分別可以與輸入軸4連接。
由這樣構成的變速器,如在圖38圖表化地表示其動作那樣,將M/T部M的第1齒輪對11、12(以下,在該實施例的說明中,也將第1齒輪對用省略號①表示)由爪型離合器32連接到輸出軸3上,通過結合行星部S的第2離合器(C-2)而達到第1速(1st)。在該狀態下,發動機(E/G)的旋轉經由行星部S的第2離合器(C-2)、從第2軸2輸入到M/T部M的傳動齒輪11上,第1齒輪對①被減速,并經過爪型離合器32傳動到輸出軸3上。這時的變速比,為按照第1齒輪對①的傳動比的第1速的變速比,并為該變速器的最低速檔。
下面,將M/T部M的第1齒輪對①、由爪型離合器32連接到輸出軸3上,并通過結合行星部S的第4離合器(C-4)而達到第2速(2nd)。該狀態為由將以前的變速檔作為第1速的1-2變速而產生的情況下,以由爪型離合器32的結合而使第1齒輪對①和第2齒輪對②同時連接到輸出軸3上的狀態,在連接第1齒輪對①的傳動齒輪11和第2齒輪對②的傳動齒輪13的第2軸2和第1軸1之間,生成第1齒輪對①的傳動比和第2齒輪對②的傳動比的中間的傳動比,確定與第2軸2連接的行星傳動機構20的小直徑恒星齒輪21A和與第1軸1連接的大直徑恒星齒輪21B的旋轉關系。該狀態以在第1速的行駛狀態產生時,相對于小直徑恒星齒輪21A的旋轉、是與發動機旋轉相等的旋轉,大直徑恒星齒輪21B的旋轉成為比其減速的旋轉,移動機構22被這些旋轉限定而空轉。以該狀態解除第2離合器(C-2),移動到第4離合器(C-4)的結合,通過在空轉中的內齒輪23上輸入發動機旋轉,并列地產生從按照預先生成的上述中間的傳動比的內齒輪23、向經由移動機構22的兩恒星齒輪21A、21B的轉矩傳動,這些轉矩經由第1軸1和第2軸2、通過兩齒輪對①、②傳動到輸出軸3上而達到第2速的變速檔。
將M/T部M的第1齒輪對①、由爪型離合器32連接到輸出軸3上,通過結合行星部S的第3離合器(C-3)可達到第3速(3rd)。以該狀態,M/T部M的動力傳動順序也與第2速時相同。但在這時,在行星部S側,內齒輪23輸入被改變為移動機構22的輸入。從而,該狀態在由以前變速檔為第2速的2-3變速產生時,通過爪型離合器32的結合、以第1齒輪對①和第2齒輪對②同時連接到輸出軸3上的狀態,在連接第1齒輪對①的傳動齒輪11和第2齒輪對②的傳動齒輪13的第2軸2和第1軸1之間,生成第1齒輪對①的傳動比和第2齒輪對②的傳動比的中間的傳動比,確定與第2軸2連接的行星傳動機構20的小直徑恒星齒輪21A和與第1軸1連接的大直徑恒星齒輪21B的旋轉關系。該狀態以在第2速的行駛狀態產生時,對于小直徑恒星齒輪21A的旋轉是與發動機旋轉相等的旋轉,而大直徑恒星齒輪21B的旋轉為比其減速的旋轉,移動機構22被這些旋轉限定而空轉。以該狀態解除第4離合器(C-4),并移動到第3離合器(C-3)的結合,通過向空轉中的內齒輪23輸入發動機旋轉,并列地產生從按照預先生成的上述中間的傳動比的內齒輪23、向經由移動機構22的兩恒星齒輪21A、21B的轉矩傳動,這些轉矩經由第1軸1和第2軸2、通過兩齒輪對①、②傳動到輸出軸3上而達到第3速的變速檔。
以M/T部M的爪型離合器32為中立位置,僅第2齒輪對②與輸出軸3連接,同時通過結合行星部S的第1離合器(C-1)而達到第4速(4th)。在該狀態下,發動機(E/G)的旋轉經由第1離合器(C-1)被輸入到第1軸1上,以總是連接的第2齒輪對②的傳動比被減速并傳動到輸出軸3上。
將M/T部M的第3齒輪對③、由爪型離合器32連接到輸出軸3上,通過結合行星部S的第3離合器(C-3)而達到第5速(5th)。在該狀態下,發動機(E/G)的旋轉經由第3離合器(C-3)被輸入到移動機構22上。該狀態在由以前變速檔為第4速的4-5變速產生時,通過爪型離合器32的結合以成為把第3齒輪對③連接到輸出軸3上的狀態,在連接第2齒輪對②的傳動齒輪13和第3齒輪對③的傳動齒輪15的第2軸2和第1軸1之間,生成第2齒輪對②的傳動比和第3齒輪對③的傳動比的中間的傳動比,確定與第2軸2連接的行星傳動機構20的小直徑恒星齒輪21A和與第1軸1連接的大直徑恒星齒輪21B的旋轉關系。該狀態在以第4速的行駛狀態產生時,對于大直徑恒星齒輪21B的旋轉是與發動機旋轉相等的旋轉,而小直徑恒星齒輪21A的旋轉為比其加速的旋轉,內齒輪23被這些旋轉限定而空轉。以該狀態解除第1離合器(C-1),移動到第3離合器(C-3)的結合,通過向空轉中的移動機構22輸入發動機的旋轉,并列地產生從按照預先生成的上述中間的傳動比的移動機構22向兩恒星齒輪21A、21B的轉矩傳動,這些轉矩經由第1軸1和第2軸2、通過兩齒輪對②、③傳動到輸出軸3上并達到第5速的變速檔。
將M/T部M的第3齒輪對③、由爪型離合器32連接到輸出軸3上,通過結合行星部S的第4離合器(C-4)而達到第6速(6th)。該狀態在由以前變速檔為第5速的5-6變速產生時,通過爪型離合器32的結合、以第3齒輪對③處于連接到輸出軸3上的狀態,在連接第3齒輪對③的傳動齒輪15和第2齒輪對②的傳動齒輪17的第2軸2和第1軸1之間,生成第3齒輪對③的傳動比和第2齒輪對②的傳動比的中間的傳動比,確定與第2軸2連接的行星傳動機構20的小直徑恒星齒輪21A和與第1軸1連接的大直徑恒星齒輪21B的旋轉關系。該狀態在以第5速的行駛狀態產生時,對于移動機構22的旋轉是與發動機旋轉相等的旋轉,恒星齒輪21的旋轉為比其加速的旋轉,內齒輪23被這些旋轉限定而空轉。以該狀態解除第3離合器(C-3),移動到第4離合器(C-4)的結合,并通過向空轉中的內齒輪23輸入發動機旋轉,并列地產生從按照預先生成的上述中間的傳動比的內齒輪23向移動機構22的轉矩傳動,和從內齒輪23經由移動機構22向恒星齒輪21的轉矩傳動,這些轉矩經由第1軸1和第2軸2、通過兩齒輪對⑧、④傳動到輸出軸3上而達到第6速的變速檔。
將M/T部M的第3齒輪對③、由爪型離合器32連接到輸出軸3上,通過結合行星部S的第2離合器(C-2)而達到第7速(7th)。在該狀態下,發動機(E/G)的旋轉經由第2離合器(C-2)被輸入到第2軸2上,該旋轉經由爪型離合器32被傳動到第3齒輪對③上,在這里以第3齒輪對③的傳動比被加速并傳動到輸出軸上。另外,換向(Rev)與第1實施例的情形相同。
這樣得到的各變速檔的速度線圖,為如圖39所示的情形。這時,第1、第4及第7速、為按照各齒輪對單獨的傳動比的變速檔,而第2、第3、第5及第6速,為在中間生成的傳動比的變速檔。
下面,圖40~圖42表示第7實施例。該實施例,廢除了在前面第1實施例中的M/T部M的換向(Rev)列,代之以行星部實現換向。隨著該換向齒輪列的廢除,應取代它的制動器(B-1)將內齒輪23可以鎖定地連接到變速器箱9上。在該齒輪系上的動作,如圖41所示,由于當然地與前面的第1實施例的情形相同,因此以第1實施例的動作說明代替其說明。
如圖41的動作圖表所示,將M/T部M的第1齒輪對①連接到輸出軸3上,通過結合第1離合器(C-1)和制動器(B-1)而達到在該實施例中的換向(Rev)。在該輸入狀態下,由于移動機構22以發動機旋轉而旋轉,而鎖定內齒輪23,所以恒星齒輪21為與移動機構22的旋轉成相反方向的減速旋轉。并且該旋轉經由第2軸2輸入到最低速檔的第1齒輪對①,經由爪型離合器32傳動到輸出軸3上,實現換向。
于圖42所示的速度線圖,與前面的各速度線圖不同,出示的是將通常的發動機旋轉作為速度比1時的行星傳動機構的各元件的輸出轉速比。如圖所示,對于通過移動機構輸入的第1軸1的速度比,內齒輪為固定的速度比0,通過意味恒星齒輪的反旋轉的負速度比,第2軸2的速度比為負的值。另外,有關在該實施例的各前進檔的實現,當然不是與第1實施例的情形不同的方式。
這樣的制動器的追加,不僅能達到換向,而且還能夠利用于前進檔的追加。
下面參照圖43~圖45的第8實施例,是基于前面的第4實施例(參照圖31~圖33),追加了制動器而達到前進8速的變速檔。在該實施例中,將行星傳動機構的移動機構22附設固定在變速器箱9上的制動器(B-1)。
達到在該實施例中的第1~第7速和換向的動作,由于是與前面的第4實施例的情形同樣,因此以表示本實施例的動作的圖44的動作圖表,和參照圖45的速度線圖和前面的第3實施例的動作說明代替對它的說明。在該實施例中的第8速,是將第4齒輪對④、與第6速及第7速時同樣通過爪型離合器連接到輸出軸3上,通過結合第3離合器(C-3)和制動器(B-1)而實現。這時,對于通過第3離合器(C-3)結合、向行星傳動機構的內齒輪23輸入發動機旋轉,而通過制動器(B-1)的結合固定移動機構22,所以恒星齒輪21在與內齒輪23的旋轉同方上向內齒輪恒星傳動比部分加速旋轉。該旋轉作為第2軸2的旋轉、通過爪型離合器輸入到第4齒輪對④上,并輸出到輸出軸3上。
這樣在將制動器的追加用于前進檔的追加時,也能夠將行星部的結構進行種種變更。圖46~圖52就出示了這樣的變形例。于圖46所示的第1變形例,是在使用單行星傳動機構的結構中,設置了鎖定恒星齒輪21的制動器(B-1),通過結合移動機構22輸入用的第3離合器(C-3),將連接內齒輪23的第2軸2的旋轉用于實現加速檔。于圖47所示的第2變形例,是在使用相同的單行星傳動機構的結構中,設置鎖定內齒輪23的制動器(B-1),通過結合移動機構22輸入用的第3離合器(C-3),將連接恒星齒輪21的第2軸2的旋轉用于實現加速檔。于下面的圖48所示的第3變形例,是在使用雙行星傳動機構的結構中,設置鎖定恒星齒輪21的制動器(B-1),通過結合內齒輪23輸入用的第3離合器(C-3),將連接移動機構22的第2軸2的旋轉用于實現加速檔。
另外,于圖49所示的第4變形例,是具有直接傳動離合器的情況,在使用單行星傳動機構的結構中,設置了鎖定恒星齒輪21的制動器(B-1),通過結合內齒輪23和M/T部M用的第2離合器(C-2),將連接內齒輪23的第2軸2的旋轉用于實現加速檔。于圖50所示的第5變形例,是設置了鎖定單行星傳動機構的內齒輪23的制動器(B-1),通過結合恒星齒輪21和M/T部用的第2離合器(C-2),將連接恒星齒輪21的第2軸2的旋轉用于實現加速檔。于圖51所示的第6變形例,是設置了鎖定雙行星傳動機構的恒星齒輪21的制動器(B-1),通過結合移動機構22和M/T部連接用的第2離合器(C-2),將連接移動機構22的第2軸2的旋轉用與實現加速檔。另外,于圖52所示的第7變形例,是設置鎖定雙行星傳動機構的移動機構22的制動器(B-1),通過結合恒星齒輪21和M/T部連接用的第2離合器(C-2),將連接恒星齒輪21的第2軸2的旋轉用于實現加速檔。
于下面的圖53~圖55所示的第9實施例,是對于第1實施例廢除了第4齒輪對④,并使爪型離合器31以與第2齒輪對②的連接向相反一側的移動、可以在變速器箱9上鎖定,去掉最高速檔并實行前進6檔化。由于實現從這時的第1速到第6速的各前進變速檔和換向的動作,是通過將第4齒輪對④的部分置換成鎖定、而與第1實施例的情形相同,以圖54的動作圖表和第1實施例的動作說明作為參照來代替對它們的說明。然而,在該實施例的情況下,由于在第6速中第1軸1為鎖定,所以這時的移動機構的旋轉為0。
以上的各實施例,都是在行星部配置各離合器的形式,但除了直接傳動離合器(C-D)的各離合器,能夠配置在適當的位置。下面所示的圖56,出示了對于第2實施例(參照圖11~圖13)將第1離合器(C-1)和第2離合器(C-2)移動到輸出軸側的第10實施例。這時,行星傳動機構的移動機構22和恒星齒輪21、直接與第1軸1和第2軸2連接,代之以在輸出軸3側,第2齒輪對②的從動齒輪和第4齒輪對④的從動齒輪、被固定支撐在嵌于輸出軸的外周的外軸3A上。并且,該外軸3A通過第1離合器(C-1)可以連接到輸出軸上,內軸3B通過第2離合器(C-2)可以連接到輸出軸上。
在該實施例情況下的變速動作,由于是與參照圖11~圖13的第2實施例的情形相同,包含動作圖表及速度線圖以第2實施例為參照代替說明。
于下面的圖57所出示的第11實施例,是在前面的第4實施例(參照圖31~圖33)中,將行星傳動機構移動到變速器的后部側,一起將第3離合器(C-3)移動到變速器的后部側。在該配置的情況下,由于必須在第1軸1A及第2軸2的內側進一步將第3離合器(C-3)經過連接到輸入軸4上的軸,所以在第1齒輪對①和第3齒輪對③側軸為3重軸,在第2齒輪對②和第4齒輪對④側,由于必須從移動機構22折回通過與爪型離合器連接的軸1B,因此成為4重軸。由這樣的情況不能免除因多重軸配置形成的軸的大直徑化,但原理上這樣的配列也是可能的。
下面,圖58~圖60表示第12實施例。該實施例,是在圖58中以梗概表示的齒輪系那樣,對于第1實施例,改變了M/T部M的結構。這時,M/T部M,作為其變速元件包括行星傳動機構40、50。該M/T部M,在以內外二重的第1軸1及第2軸2為輸入軸方面,與第1實施例相同。在該實施例中,連接到第1軸1上的齒輪對11A、12A為1個,而行星傳動機構40作為相對于該齒輪對11A、12A的串行的齒輪而配置。對于連接到第2軸2上的齒輪對也是同樣,齒輪對13A、14A為1個,而行星傳動機構50作為相對于該齒輪對13A、14A的串行的齒輪而配置。兩行星傳動機構40、50,為單行星型,這些內齒輪43、53作為輸入元件分別連接到第1軸1及第2軸2上,將各恒星齒輪41、51通過應作為反力元件的制動器(B-2、B-3)連接到變速器箱9上,各移動機構42、52連接到齒輪對的傳動齒輪11A、12A上,同時,通過離合器(C-4、C-5)分別連接到第1軸1及第2軸2上。另外,兩齒輪對的從動齒輪12A、14A,分別可以一體旋轉地連接到輸出軸3上。
行星部S的構成,實質上是與第1實施例的情形相同,但在該齒輪系中,由于在M/T部M沒有換向專用的齒輪列,所以為了實現換向,內齒輪23通過制動器(B-1)可以鎖定到變速器箱9上,在這方面是對于第1實施例附加的不同結構。
這樣構成的變速器,如在圖59中圖表化地表示了其動作,通過結合M/T部M的制動器(B-2)和結合行星部S的第1離合器(C-1)來固定第1恒星齒輪41而達到第1速(1st)。在此狀態下,發動機(E/G)的旋轉、從行星部S的第1離合器(C-1)經由移動機構22和第1軸1被輸入到M/T部M的第1內齒輪43上,由第1恒星齒輪41固定的反力形成的第1移動機構42的減速、被旋轉輸入到第1齒輪對11A、12A上,在這里進一步以第1齒輪對的傳動比減速并傳動到輸出軸3上。
下面,在結合M/T部M的制動器(B-2)的同時,通過結合制動器(B-3)和結合行星部S的第3離合器(C-3)而達到第2速(2nd)。該狀態在由以前變速檔為第1速的1-2變速產生時,同時連接在輸出軸3上的第1齒輪對11A、12A和第2齒輪對13A、14A,由兩制動器(B-2、B-3)的結合、通過第1及第2行星傳動機構40、50,成為連接在第1軸1和第2軸2上的狀態,這樣,第1齒輪對11A、12A的傳動比和第1行星傳動機構40的傳動比相乘的傳動比與第2齒輪對13A、14A的傳動比和第2行星傳動機構50的傳動比相乘的傳動比的中間的傳動比,在第2軸2和第1軸1之間生成,確定與第2軸2連接的行星傳動機構20的恒星齒輪21和與第1軸1連接的移動機構22的旋轉關系。該狀態在以第1速的行駛狀態產生時,移動機構22的旋轉是與發動機旋轉相等的旋轉,而恒星齒輪21的旋轉為比其減速的旋轉,內齒輪23被這些旋轉限定而空轉。以該狀態解除第1離合器(C-1),移動到第3離合器(C-3)的結合,通過向空轉中的內齒輪23上輸入發動機旋轉,并列地產生從按照預先生成的上述中間的傳動比的內齒輪23、向移動機構22的轉矩傳動,和從內齒輪23經由移動機構22向恒星齒輪21的轉矩傳動,這些轉矩經由第1軸1和第2軸2輸入到兩行星傳動機構40、50,通過兩齒輪對11A、12A、13A、14A傳動到輸出軸3上而達到第2速的變速檔。這樣,對于第1行星傳動機構40及第1齒輪對11A、12A的串行減速的傳動比和第2行星傳動機構50及第2齒輪對13A、14A的串行減速的傳動比的中間的傳動比的旋轉被傳動到輸出軸3上。
結通過合M/T部M的制動器(B-2)和結合行星部S的第2離合器(C-2)而達到第3速(3rd)。以該狀態,發動機的旋轉經由第2離合器(C-2)輸入到第2軸2上,并且該旋轉傳動到第2行星傳動機構50的第2內齒輪53上。該第2行星傳動機構50,由于以由制動器(B-3)的結合將第2恒星齒輪51的固定作為反力、向第2移動機構52輸出減速旋轉,因此由該旋轉的輸入形成的第2齒輪對13A、14A的傳動比的減速旋轉、被傳動到輸出軸3上。該輸出旋轉,成為由第2行星傳動機構及第2齒輪對串行減速的傳動比形成的減速旋轉。
通過在結合M/T部M的第1離合器(C-4)的同時,結合第2制動器(B-3)和結合行星部S的第3離合器(C-3)而達到第4速(4th)。該狀態在由把以前變速檔作為第3速的3-4變速產生時,同時連接在輸出軸3上的第1齒輪對11A、12A和第2齒輪對13A、14A,以對于第1齒輪對11A、12A,通過第1離合器(C-4)連接到第1軸1上,對于第2齒輪對13A、14A由制動器(B-3)的結合,通過第2行星傳動機構50,連接到第2軸2上的狀態,第1齒輪對11A、12A的傳動比,與第2齒輪對13A、14A的傳動比和第2行星傳動機構50的傳動比相乘的傳動比的中間的傳動比、在第2軸2和第1軸1之間生成,確定與第2軸2連接的行星傳動機構20的恒星齒輪21和與第1軸1連接的移動機構22的旋轉關系。當該狀態以在第3速的行駛狀態產生時,恒星齒輪21的旋轉是與發動機旋轉相等的旋轉,而移動機構22的旋轉為比其加速的旋轉,內齒輪23被這些旋轉限定而空轉。以該狀態解除第2離合器(C-2),移動到第3離合器(C-3)的結合,通過向空轉中的內齒輪23輸入發動機旋轉,并列地產生從按照預先生成的上述中間的傳動比的內齒輪2、向移動機構22的轉矩傳動,和從內齒輪23經由移動機構22向恒星齒輪21的轉矩傳動,這些轉矩在一方經由第1軸1輸入到第1齒輪對11A、12A上,由其減速并傳動到輸出軸3上,在另一方經由第2軸輸入到第2行星傳動機構50上,在那里成為第1檔的減速,進而經由第2齒輪對13A、14A進行第2檔的減速,傳動到輸出軸3上而達到第4速的變速檔。這樣,對于第2行星傳動機構及第2齒輪對串行減速的旋轉和第1齒輪對單獨減速的中間的傳動比的旋轉、被傳動到輸出軸3上。
通過結合M/T部M的離合器(C-4)和結合行星部S的第1離合器(C-1)而達到第5速(5th)。以該狀態,發動機(E/G)的旋轉經由第1離合器(C-1)被輸入到第1軸1上,其旋轉經由離合器(C-4)通過第1齒輪對11A、12A傳動到輸出軸3上。這時的傳動比為第1齒輪對11A、12A的傳動比。
在結合M/T部M的第1離合器(C-4)的同時,通過結合第2離合器(C-5)和結合行星部S的第3離合器(C-3)而達到第6速(6th)。該狀態在由以前變速檔為第5速的5-6變速產生時,以同時連接在輸出軸3上的第1齒輪對11A、12A、通過第1離合器(C-4)與第1軸1連接,第2齒輪對13A、14A通過第2離合器(C-5)與第2軸2連接的狀態,第1齒輪對11A、12A的傳動比和第2齒輪對13A、14A的傳動比的中間的傳動比、在第2軸2和第1軸1之間生成,確定與第2軸2連接的行星傳動機構20的恒星齒輪21和與第1軸1連接的移動機構22的旋轉關系。當該狀態以在第5速的行駛狀態產生時,相對于移動機構22的旋轉是與發動機旋轉相等的旋轉,恒星齒輪21的旋轉成為比其加速的旋轉,內齒輪23被這些旋轉限定而空轉。以該狀態解除第1離合器(C-1),移動到第3離合器(C-3)的結合,通過向空轉中的內齒輪23輸入發動機旋轉,并列地產生從按照預先生成的上述中間的傳動比的內齒輪23、向移動機構22的轉矩傳動,和從內齒輪23經由移動機構22向恒星齒輪21的轉矩傳動,這些轉矩在一方通過經由第1軸1輸入到第1齒輪對11A、12A上,由其減速并傳動到輸出軸3上,在另一方通過經由第2軸2輸入到第2齒輪對13A、14A上,由其減速并傳動到輸出軸3上,而達到第6速的變速檔。這樣,對于第2齒輪對單獨的傳動比和第1齒輪對單獨的傳動比的中間的傳動比的旋轉、被傳動到輸出軸3上。
通過結合M/T部M的離合器(C-5)和結合行星部S的第2離合器(C-2)而達到第7速(7th)。以該狀態,發動機(E/G)的旋轉經由第2離合器(C-2)被輸入到第2軸2上,其旋轉經由離合器(C-5)通過第2齒輪對13A、14A傳動到輸出軸3上。這時的傳動比為第2齒輪對13A、14A的傳動比。
在該齒輪系中的換向(Rev),結合M/T部M的制動器(B-2),通過同時結合行星部S的第2離合器(C-2)和制動器(B-1)而達到。以該狀態,發動機(E/G)的旋轉經由第2離合器(C-2)輸入到恒星齒輪21上,將由制動器(B-1)形成的內齒輪23的鎖定作為反力的移動機構22的旋轉從第1軸1輸入到M/T部M的第1內齒輪43上。對此,第1行星傳動機構40的恒星齒輪41,由于通過制動器(B-2)固定,從第1傳動齒輪42輸出的反轉的減速旋轉,由第1齒輪對11A、12A進一步被減速而傳動到輸出軸3上。
將在這樣達成的各變速檔中的行星傳動機構20的3個變速元件的動作用速度線圖表示在圖60中。該速度線圖的表述方法也是與第1實施例的情形相同。另外,該線圖的情形,用○圍起的數字,①表示第1行星傳動機構和第1齒輪對的串行的傳動狀態,②表示第2行星傳動機構和第2齒輪對的串行的傳動狀態,③表示第1齒輪對單獨的傳動狀態,④表示第2齒輪對單獨的傳動狀態。
從該速度線圖可知,在該第12實施例中,由于通過M/T部M的第1、第2齒輪對和第1、第2行星傳動機構生成作為對于本來可以達成的奇數變速檔的中間檔的傳動比,所以偶數變速檔,是成為對于在其相互相鄰的變速檔的經過檔的變速檔。從而,該變速器的情形對于4檔變速器,也不增加齒輪對及行星傳動機構,在各變速檔的中間,以使傳動比分級變密的狀態能夠附加3檔的變速檔。另外對于不產生轉矩消失的變速的方面與第1實施例的情形相同。
下面的圖61~圖63表示本發明的第13實施例。該形態M/T部M,作為其變速元件,包括行星傳動機構60。如在圖6中將其齒輪系構成由梗概所示那樣,與前面的各實施例的行星部接觸的前行星部,由單行星傳動機構、第1及第2離合器(C-1、C-2),和第1制動器(B-1)構成,碰到M/T部后的行星部,由2列的齒輪對11B、12B、13B、14B和單一的行星傳動機構60、和第3~第5離合器(C-3~C-5)、和第2制動器(B-2)構成。
并且,在前行星部,行星傳動機構的移動機構22,在總是連接到連接于第2齒輪對13A、14A的第1軸1上的同時,通過第1離合器(C-1)可以連接到輸入軸4上,恒星齒輪21在總是連接到連接于第1齒輪對11B、12B的第2軸2上的同時,通過第2離合器(C-2)可以連接到輸入軸4上,內齒輪23通過第1制動器(B-1)可以鎖定在變速箱9上。另外,在后行星部,行星傳動機構60的移動機構62,在總是連接到連接于第2齒輪對13A、14A的第1軸3A上的同時,通過第3離合器(C-3)可以連接到輸入軸上,恒星齒輪61,在總是連接到連接第1齒輪對11A、12B的第2軸3B上的同時,通過第4離合器(C-4)可以連接到輸出軸3上,內傳動齒輪63,通過第5離合器(C-5)可以連接到輸出軸3上的同時,通過第2制動器(B-2)可以鎖定到變速箱9上。
如于圖62表示動作那樣,該變速器的情形,第1速(1st)~第4速(4th),為由第2離合器(C-2)結合的輸入形成的動力傳動,第4速(4th)~第7速(7th),為由第1離合器(C-1)結合的輸入形成的動力傳動,各變速檔的輸出,由于主要通過輸出側的第3離合器(C-3)~第5離合器(C-5)的結合的選擇而成,所以,首先歸納這些2系統的動力傳動的順序進行說明。前行星傳動機構的移動機構22的旋轉,通過第1軸1傳動到第2齒輪對13B、14B上,進行由第2齒輪對13B、14B的傳動比形成的減速(以下,為方便以該傳動比為1而簡化說明),經過輸出側第1軸3A成為傳動到后行星部的移動機構62的順序(以下稱為第1順序)。前行星傳動機構的恒星齒輪21的旋轉,通過第2軸2傳動到第1齒輪對11B、12B上,進行由該傳動比形成的減速,經過輸出側第2軸3B成為傳動到后行星部的恒星齒輪61的順序(以下稱為第2順序)。
在這樣的2個順序產生中,第1速(1st),結合后行星部的第3離合器(C-3),通過結合前行星部的第2離合器(C-2)和第1制動器(B-1)而達到。這時,第1順序為聯系輸出的順序,成為其基礎的移動機構22的旋轉,通過固定內齒輪23而為低速旋轉,該旋轉傳動到移動機構62上,通過經過第3離合器(C-3)而輸出成為第1速旋轉。第2速(2nd)也以相同的第2順序,僅是切換到由第5離合器(C-5)的結合形成的輸出。這時,由于后行星部的內齒輪63的旋轉,對于移動機構62的旋轉成為加速旋轉,因而經過第5離合器(C-5)而輸出的第2速旋轉比第1速旋轉變得稍快。有關第3速(3rd),動力傳動的關系是實質上相同的,通過切換到由第4離合器(C-4)結合形成的輸出,由于這時第2順序成為輸出,因而發動機旋轉在通過前行星部的恒星齒輪21后,僅減速第1齒輪對11B,12B傳動比部分,通過后行星部的恒星齒輪61而輸出。這時,動力傳動由于與第1制動器(B-1)或第1離合器(C-1)的結合無關,因而可準備在下-個變速所具有的任何一方的結合。然而,由于在將兩元件同時結合時鎖住前行星傳動機構,所以不容許第1制動器(B-1)和第1離合器(C-1)的同時結合。
第4速(4th)以后,主體的順序為第1順序。在第4速(4th)中,通過第1順序和第2順序,在后行星部中,由于移動機構62對于發動機旋轉、恒星齒輪61僅由第1齒輪對11B,12B形成的減速部分低速旋轉,因而這些兩旋轉的中間速度比的旋轉,從內齒輪63經過第5離合器(C-5)輸出,該旋轉成為第4速旋轉。在下面的第5速(5th)中,通過切換到經過第3離合器(C-3)的輸出,第1順序按原樣為輸出,發動機旋轉成為經由第3離合器(C-3)輸出到輸出軸3上的第5速旋轉。
在第6速(6th)中,通過結合制動器(B-1),使作為第2順序的基礎的恒星齒輪21的旋轉加速,由于隨著這一加速恒星齒輪61的旋轉也加速旋轉,因而從內齒輪63經過第5離合器(C-5)輸出,并且第6速旋轉也加速旋轉。在第7速(7th)中,以同樣狀態,由于輸出切換到恒星齒輪61上,因而進一步加速的旋轉,作為第7速的旋轉被輸出到輸出軸3上。
另外,換向(Rev),對于由第2順序形成的恒星齒輪61的旋轉,通過由第1制動器(B-2)結合形成的內齒輪63的固定、反旋轉的移動機構62的旋轉經由第3離合器(C-3)而輸出到輸出軸3上而達到。
將在這樣的各變速檔的各旋轉元件的旋轉比的關系在圖63中以速度線圖表示。該速度線圖,是按照以發動機旋轉速度為1的通常的表述的圖。
下面的圖64~圖66,表示本發明的第14實施例。該實施例的特征,在于將所有的結合元件和行星傳動機構集中配置在輸入軸側方面。如在圖64中將其齒輪系構成以梗概表示那樣,在該實施例中的第1行星傳動機構P1,由單行星傳動機構構成,發揮產生加速旋轉的功能。第2行星傳動機構P2也由單行星傳動機構構成,第3行星傳動機構P3,由雙行星傳動機構構成。在該實施例中的結合元件,與前面的第13實施例同樣,由輸入側的第1及第2離合器(C-1、C-2),和輸出側的第3~第5離合器(C-3~C-5),和反力支撐的第1及第2制動器(B-1、B-2)構成。
第1行星傳動機構P1,將該恒星齒輪S1總是固定在變速器箱9上,移動機構C1通過第1離合器(C-1)可以連接到輸入軸4上,內齒輪R1直接連接到第2行星傳動機構P2的移動機構C2上。第2及第3行星傳動機構P2、P3,直接連接兩恒星齒輪S2、S3,同時通過第2離合器(C-2)可以連接到輸入軸4上,另外通過第4離合器(C-4)可以連接到反轉齒輪對上,兩移動機構C2、C3也被直接連接,并通過第3離合器(C-3)可以連接到反轉齒輪對上,各自的內齒輪R2、R3通過第1制動器(B-1)和第2制動器(B-2)可以固定到變速器箱9上,關于第3行星傳動機構P3的內齒輪R3,進而通過第5離合器(C-5)可以連接到反轉齒輪對上。
該實施例的情形,也從第1行星傳動機構P1的內齒輪R1發出的第1順序,通過兩個移動機構C2、C3傳達到第3離合器(C-3)上。另外,第2順序通過兩個恒星齒輪S2、S3,傳達第4離合器(C-4)上。并且,如在圖65中所示的動作,在第1~第4速中,第2順序為主體,在第4~第7速中,第1順序為主體。
對于向由第2離合器(C-2)形成的第2恒星齒輪S2的發動機旋轉輸入,通過在由第1制動器(B-1)的結合形成的第2內齒輪R2的得到的反力的第2移動機構C2的減速旋轉,通過第3離合器(C-3)輸出而達到第1速(1st)。也以相同狀態,輸出由第5離合器(C-5)結合形成的第3內齒輪R3的減速旋轉而達到第2速(2nd)。另外,經由第2離合器(C-2)的發動機旋轉,通過兩恒星齒輪S2、S3,并經由第4離合器(C-4)輸出而達到第3速(3rd),。
從第4速(4th)由第1離合器(C-1)的結合形成的第1順序的加速旋轉開始作用,相對于向第3行星傳動機構P3的移動機構C3的加速旋轉的輸入,由恒星齒輪S3的發動機旋轉使內齒輪R3加速旋轉,但該旋轉作為內齒輪R3的加速旋轉,經由第5離合器(C-5)輸出達到第4速。在下面的第5速(5th)中,第1內齒輪R1的加速旋轉,按原樣從第3移動機構C3經由第3離合器(C-3)輸出而成為第5速旋轉。另外,在第6速(6th)中,該旋轉被切換到第5離合器(C-5)輸出的第3內齒輪R3的輸出,進而成為加速的輸出。并且,第7速(7th),由第1制動器(B-1)結合形成的加速旋轉,作為由第2移動機構C2輸入形成的第2恒星齒輪S2的加速旋轉、從第4離合器(C-4)輸出而成為最高速檔。另外,換向(Rev)由第3行星傳動機構P3產生,這時,相對于由第1制動器(B-1)的結合形成的第3內齒輪R3固定,通過向第3恒星齒輪S3上輸入發動機旋轉,第3移動機構C3,通過將成為減速的反旋轉的輸出、經由第3離合器(C-3)輸出而達到。
將在這樣的變速檔中的各旋轉元件的旋轉比的關系、在圖66中以速度線圖表示。該速度線圖,也是按照使發動機旋轉速度比為1的通常的表述的速度線圖。另外,在圖65的動作圖表中的帶括弧的○標記,由與在前面的第13實施例的動作說明中記載的相同理由,表示的是在其變速檔中,其結合元件的結合狀態的維持,容許與變速無關系。這時,由于兩結合元件的同時結合而與行星傳動機構的鎖定相關,所以不被容許。
下面的圖67~圖69,表示本發明的第15實施例。該實施例的特征,在于在前面的實施例中,在動力傳動順序的基礎上,將配置于M/T部M上流側的行星部S的行星傳動機構20、變更配置于下流側的方面。如在圖67將其齒輪系構成以梗概所示的那樣,在該實施例中的M/T部M,與前面的第1實施例的情形實質上是同樣的,但伴隨行星傳動機構20配置于下流側,第2及第4齒輪對的輸出軸3A為二重軸的另外的軸。這時,在第1輸出軸3A上固定第2及第4齒輪對的從動齒輪14、18,并在第2輸出軸3B上的第1及第3齒輪對11、12、15、16的爪型離合器32,被連接為軸方向可動且不能旋轉。
行星部S,剩下2個輸入離合器(C-1、C-2),行星傳動機構20和為變速控制用的離合器,作為直接傳動離合器(C-D)移動到M/T部M的下流側。在該狀態下,行星傳動機構20的恒星齒輪21,連接到M/T部M的第2輸出軸3B上,該第2輸出軸3B,通過直接傳動離合器(C-D)連接到輸出軸3上,支撐小齒輪24、25的移動機構22連接到第1輸出軸3A上,內齒輪23連接到輸出軸3上。
由這樣構成的變速器,如在圖68中圖表化地表示其動作那樣,將M/T部M的第1齒輪對11、12(在該實施例的說明中也與第1實施例同樣,用省略號表示為齒輪對)由爪型離合器32連接到第2輸出軸3B上,通過結合行星部S的第2離合器(C-2)和直接傳動離合器(C-D)而達到第1速(1st)。由此狀態,發動機(E/G)的旋轉經由行星部S的第2離合器(C-2)被輸入到M/T部M的傳動齒輪11上,由第1齒輪對①減速,經過爪型離合器32傳動到第2輸出軸3B上,并經過直接傳動離合器(C-D)而傳動到輸出軸3C上。
下面,將M/T部M的第1齒輪對①、由爪型離合器32連接到輸出軸3B上的同時,將第2齒輪對②、由爪型離合器31連接到輸出軸3A上,通過同時結合行星部S的兩離合器(C-1、C-2)而達到第2速(2nd)。在該狀態下,由兩離合器(C-1、C-2)的結合,發動機旋轉同時輸入到第1齒輪對11、12和第2齒輪對13、14上,由它們減速輸出到第1輸出軸3A和第2輸出軸3B上。由這些旋轉的輸入而形成的行星傳動機構20的恒星齒輪21和移動機構22的旋轉,限定在這些傳動比的中間的傳動比上,并從內齒輪23將這些旋轉的中間的旋轉傳動到輸出軸3C上。
將M/T部M的第2齒輪對②、由爪型離合器31連接到第1輸出軸3A上,通過結合行星部S的離合器(C-1)和直接傳動離合器(C-D)而達到第3速(3rd)。由此狀態,發動機(E/G)的旋轉經由離合器(C-1)被輸入到第2齒輪對②上,該旋轉經過爪型離合器31而傳動到第2齒輪對②上,在這里以第2齒輪對②的傳動比被減速而傳動到第1輸出軸3A上。該旋轉成為行星傳動機構20的移動機構22的輸入,但行星傳動機構20由于處于由直接傳動離合器(C-D)的結合形成的直接連接狀態,因而該旋轉按原樣傳動到輸出軸3C上。
將M/T部M的第2齒輪對②、由爪型離合器31連接到第1輸出軸3A上,同時將第3齒輪對③、由爪型離合器32連接到第2輸出軸3B上,通過同時結合行星部S的兩離合器(C-1、C-2)而達到第4速(4th)。在該狀態下,由兩離合器(C-1、C-2)的結合而形成的發動機旋轉,同時輸入到第2齒輪對②和第3齒輪對③上,由它們減速并輸出到第1輸出軸3A和第2輸出軸3B上。由這些旋轉的輸入限定行星傳動機構20的恒星齒輪21和移動機構22的旋轉,從內齒輪23將這些旋轉的中間的旋轉傳動到輸出軸3C上。
將M/T部M的第3齒輪對③、由爪型離合器32連接到第2輸出軸3B上,通過結合行星部S的第2離合器(C-2)和直接傳動離合器(C-D)而達到第5速(5th)。在該狀態下,發動機(E/G)的旋轉經由第2離合器(C-2)被輸入到第2軸2上,在這里以第3齒輪對③的傳動比減速、并經過爪型離合器32被傳動到第2輸出軸3B上。該旋轉成為行星傳動機構20的恒星齒輪21輸入,但由于行星傳動機構20處于由直接傳動離合器(C-D)的結合形成的直接連接狀態,所以該旋轉按原樣被傳動到輸出軸3C上。
將M/T部M的第3齒輪對③、由爪型離合器32連接到第2輸出軸3B上,同時將第4齒輪對④、由爪型離合器31連接到輸出軸3A上,并同時結合行星部S的兩離合器(C-1、C-2)而達到第6速(6th)。在該狀態下,由兩離合器(C-1、C-2)的結合而形成的發動機旋轉,同時輸入到第3齒輪對③和第4齒輪對④上,由它們減速而輸出到第1輸出軸3A和第2輸出軸3B上。由這些旋轉的輸入限定行星傳動機構20的恒星齒輪21和移動機構22的旋轉,從內齒輪23將這些旋轉的中間的旋轉傳動到輸出軸3C上。
將M/T部M的第4齒輪對④、由爪型離合器31連接到第1輸出軸3A上,并通過結合行星部S的第1離合器(C-1)和直接傳動離合器(C-D)而達到第7速(7th)。以該狀態,發動機(E/G)的旋轉經由第1離合器(C-1)被輸入到第4齒輪對④上,該旋轉經過爪型離合器31被傳動到第4齒輪對④上,在這里以第4齒輪對④的傳動比減速并傳動到第1輸出軸3A上。該旋轉成為行星傳動機構20的移動機構22輸入,但由于行星傳動機構20處于由直接傳動離合器(C-D)的結合形成的直接連接狀態,所以該旋轉按原樣被傳動到輸出軸3C上。
另外,以M/T部M的爪型離合器32為中立,將換向齒輪列19、30連接到第2輸出軸3B上,通過結合行星部S的第2離合器(C-2)和直接傳動離合器(C-D)而達到換向(Rev)。以該狀態,發動機(E/G)的旋轉經由第2離合器(C-2)被輸入到第2軸2上,該旋轉由換向齒輪列19、30減速并且經由反轉齒輪30作為上述各變速檔被反旋轉而傳動到第2輸出軸3B上,經由直接傳動離合器(C-D)被傳動到輸出軸3C上。
在該第15實施例中,對于使行星傳動機構20的變速元件作為與變速不相關的單純動力傳動部件、而達到各奇數的變速檔,各偶數的變速檔,發揮行星傳動機構20的變速元件的功能而達到。而且,這些各偶數的變速檔,通過實現把它們夾在中間的奇數的變速檔時同時連接的2個齒輪對而達到。
將在這樣達到的各變速檔中的行星傳動機構20的3個變速元件的動作特性、用速度線圖表示在圖69中。該速度線圖,是以一般的自動變速器的輸入旋轉數作為基準(速度比1),按照表示變速特性的表述的圖,將作為各變速元件的恒星齒輪、內齒輪及移動機構的速度比、在●中把表示變速檔的數字用白色表示,這些速度比,即是以發動機旋轉數為速度比1的速度比。從而,在第7速中的輸出軸速度比為最高,表示了對于發動機旋轉變速器的減速比最小。另外用○圍起的數字,表示在該變速檔連接的M/T部M的第1~第4齒輪對。
從該速度線圖可知,偶數的變速檔,是通過M/T部M的第1~第4齒輪對,以作為對于本來可以達成的奇數變速檔的中間檔的傳動比,通過由達到相鄰的兩偶數變速檔的齒輪對形成的同步動力傳動而達到的,也是對于在其相鄰的奇數的變速檔的經過檔。從而,根據該實施例的變速器,對于以往形式的總是嚙合式的4檔變速器,在各變速檔的中間,以使傳動比分級變密的狀態能夠附加3速的變速檔。
進而該第15實施例的情形,可以得到使傳動比分級容易進行越高速檔越變窄的設定的優點。圖70將與前面的2個實施例(參照圖1、圖58)的比較由速度線圖表示(但是,關于各變速檔的表述,將由單一的齒輪對的傳動比達成的變速檔、以由整數表示,將由這些中間的傳動比形成的變速檔以分數表示)。在該例中,將最低速檔和最高速檔(第4速,相當于實施例的第7速)的傳動比設定為與0.342和2.044相同,在途中的變速檔的第2、3速(相當于實施例的第3、5速)間作為可得到良好的傳動比分級的傳動比設定的情形,在圖中(b)所示的本實施例的配置的情形,關于包含中間檔的所有的變速檔間的傳動比分級,對于低速檔側傳動比分級大于高速檔側傳動比分級的關系成立,在圖中(a)所示形式的配置的情形,是將行星傳動機構的移動機構—內齒輪間的傳動比λ單純地為0.5的情形,在1.5-2速間、2.5-3速間及3-3.5速間,可知產生低速檔側傳動比分級小于高速檔側傳動比分級的反轉。這樣,在本實施例中,可以容易地設定將作為中間檔的偶數檔全部靠近上位檔側的傳動比分級。
這樣,關于將行星傳動機構配置在輸出側的情形,也與上述第1實施例及第2實施例同樣,可對行星部作種種的變更。例示這些如下。首先,以單行星結構為前提的情形,如圖71所示,當恒星齒輪21和內齒輪23間鎖定時,恒星齒輪21連接向第1軸3A,將內齒輪23連接到第2軸3B上,將移動機構22連接到輸出軸3C上。另外,如圖72所示,也可考慮將恒星齒輪21與第2軸3B連接,將移動機構22連接到輸出軸3C上的結構。下面,在鎖定移動機構22和恒星齒輪21的情況下,如圖73所示,將恒星齒輪21與第1軸3A連接,將內齒輪23與第2軸3B連接,將移動機構22與輸出軸3C連接,并如圖74所示,將恒星齒輪21與第2軸3B連接,將內齒輪23與第1軸3A連接,將移動機構22與輸出軸3C連接。并且,在鎖定內齒輪23和移動機構22的情況下,可考慮如圖75所示,將恒星齒輪21與第1軸3A連接,將內齒輪23與第2軸3B連接,將移動機構22與輸出軸3C連接的結構,和如圖76所示,將內齒輪23與第1軸3A連接,將恒星齒輪21與第2軸3B連接,將移動機構22與輸出軸3C連接。
另外,以雙行星結構為前提的情形,也可考慮如圖77所示,鎖定內齒輪23和恒星齒輪21間時,恒星齒輪21與第1軸3A的連接,將移動機構22連接到第2軸3B上,將內齒輪23連接到輸出軸3C上的結構。下面,鎖定移動機構22和恒星齒輪21的情形,可考慮如圖78所示,將恒星齒輪21與第1軸3A連接,將移動機構22與第2軸3B連接,將內齒輪23與輸出軸3C連接的結構,和如圖79所示,將恒星齒輪21與第2軸3B連接,將移動機構22與第1軸3A連接,將內齒輪23與輸出軸3C連接的結構。并且,鎖定內齒輪23和移動機構22的情形,可考慮如圖80所示,將恒星齒輪21與第1軸3A連接,將移動機構22與第2軸3B連接,將內齒輪23與輸出軸3C連接的結構,和如圖81所示,將移動機構22與第1軸3A連接,將恒星齒輪21與第2軸3B連接,將內齒輪23與輸出軸3C連接的結構。
下面,圖82所示的第16實施例,是將與相對于前面的第1實施例的第11實施例(參照圖57)相同的改變,實施于鎖定型的第15實施例的例子。在該實施例中,將雙行星傳動機構20和其直接傳動離合器(C-D)配置于輸出軸側的變速器后部。該配置的情形,由于有必要在輸出軸側的第1軸3A及第2軸3B的內側進一步通過輸出軸3C,因而在第1齒輪對①和第3齒輪對③側軸為3重軸,但對于鎖定型機構,從原理上講這樣的配列是可能的。
下面圖83所示的第17實施例,是將前面的第16實施例的行星傳動機構作為單行星傳動機構配置在輸出軸側的中心,將直接傳動離合器(C-D)配置于M/T部M的輸出軸側的例子。在該配置中,行星傳動機構的恒星齒輪21連接到輸出側的第2軸3B上,內齒輪23連接到輸出側的第1軸3A上,移動機構22連接到輸出軸3C上。并且這時的直接傳動離合器(C-D),連接到輸出側第1軸3A和輸出軸3C上,為鎖定行星傳動機構的移動機構22和內齒輪23的裝置。
進而,圖84所示的第18實施例,是對于前面的第15實施例(參照圖67),將作為輸入離合器而發揮功能的第1及第2離合器(C-1、C-2),作為輸出離合器配置于M/T部M的輸出側的例子。該實施例的情況下,M/T部的輸入側,以單軸直接連接到輸入軸4上,輸出側的的第1軸3A和雙行星傳動機構的移動機構22,通過第1離合器(C-1)可以連接,輸出側的的第2軸3B和行星傳動機構的恒星齒輪21,通過第2離合器(C-2)可以連接,內齒輪23為總是連接到輸出軸3C上。并且直接傳動離合器(C-D),為鎖定行星傳動機構的恒星齒輪21和內齒輪23的離合器。
下面,圖85及圖86所示的第19實施例,是對于當初的第1實施例(參照圖1~3),將行星部全部配置于M/T部M的輸出側的例。該情形的動作,輸出輸入的關系全部對于第1實施例被更換,但在各變速檔的齒輪對和結合元件的動作關系,由于與圖2表述的動作完全相同,因此以圖2的參照代替說明。另外,在該形態情形的圖86所示的速度線圖,是與第15實施例的表述方法相同,以一般的自動變速器的輸入旋轉數為基準(速度比1),按照表示變速特性的表述形式的圖,將作為各變速元件的恒星齒輪、內齒輪及移動機構的速度比、在●中把表示變速檔的數字用白色表示,這些速度比即是以發動機旋轉數為速度比1的速度比。從而,在第7速中的輸出軸速度比最高,表示的是對于發動機旋轉變速器的減速比最小。另外用○圍起的數字,表示在該變速檔連接的M/T部M的第1~第4齒輪對。
在該第19實施例中,也與當初的第1實施例同樣,能對行星部作種種改變。關于這種情形的變形例,作為第1實施例的變形例,由于是將在圖6~圖10舉出的各例的飛輪F/W置換到輸出軸3C上的結構,所以可通過參照這些圖,換用另一措詞而代替說明。
另外,前面的第15實施例(參照圖67)的齒輪系的情形也可以由跨過第4速而形成6速化。將這時的動作表和速度線圖表示在圖87及圖88中。
下面,圖89~圖89所示的第20實施例,是更換第15實施例的第1軸和第2軸的形態。該形態的動作表和速度線圖表示在圖90及圖91中。
下面,圖92~圖94所示的第21實施例,是廢除第15實施例的第4齒輪對的例子。該形態的動作表和速度線圖表示在圖93及圖94中。
進而,圖95及圖96所示的第22實施例,是在前面的第6實施例(參照圖37~39)中,將行星部移到M/T部的輸出側的例子。這時的動作圖表由于與在圖38所示的圖表相同,因此以該圖的參考代替說明。另外,速度線圖表示在圖96中。
進而,圖97及圖98所示的第23實施例,是在前面的第7實施例(參照圖40~42)中,將行星部移到M/T部的輸出側的例子。這時的動作圖表由于與在圖41所示的圖表相同,因此以該圖的參考代替說明。另外,速度線圖表示在圖98中。
進而,圖99~圖101所示的第24實施例,是在前面的第15實施例(參照圖67~69)中,追加了制動器而達到8速化的例子。這時,可以采取行星傳動機構的移動機構,通過制動器固定到變速器箱上的結構。這時的動作圖表如圖100所示,速度線圖表示在圖101中。
最后,于圖102~圖104所示的第25實施例,是在前面的第9實施例(參照圖53~55)中,將行星部移到M/T部的輸出側的例子。這時,伴隨行星部的移設、第2齒輪對的爪型離合器也移設到輸出軸側。這時的動作圖表為在圖103所示,速度線圖表示在圖104中。
以上,為了理解本發明而舉出了許多實施例進行了說明,但本發明,不是限定于例示的實施例,而是在專利請求范圍的各個請求項中記載的事項范圍內,能夠變更實施種種具體的構成。
(生產上的可利用性)本發明,可以廣泛適用于一般車輛,在前置發動機后驅動(FR)車中,在采用橫置式變換加速的形態的在前置發動機前驅動(FF)車中及后置發動機后驅動(RR)車中也可以適用。
權利要求
1.一種車輛用變速器,其特征在于包括具有被分別設定為不同的傳動比的至少2個旋轉元件(11、12;13、14)的主變速器(M),和具有至少3個元件(21、22、23)的差動機構(20),和在該差動機構不同的變速元件上,將所述2個旋轉元件分別直接、或有選擇地連接的連接機構。
2.一種車輛用變速器,其特征在于包括與輸出驅動連接,并且具有被分別設定為不同的傳動比的至少2個旋轉元件(11、12;13、14)的主變速器(M),和具有至少3個元件(21、22、23)的差動機構(20),和在該差動機構的2個元件(21、22)上,直接、或有選擇地連接所述2個旋轉元件,并且有選擇地輸入輸入旋轉的第1輸入機構,和向其他的至少1個元件(23)直接、或有選擇地輸入輸入旋轉的第2輸入機構(C-3;4)。
3.按照權利要求2所述的車輛用變速器,其特征在于所述第1輸入機構,具有直接連接所述差動機構的2個元件(21、22)和所述2個旋轉元件的連接部件,和將所述差動機構的2個元件有選擇地連接到輸入軸上的離合器;所述第2輸入機構,具有有選擇地連接所述其他的1個元件和輸入軸的離合器。
4.按照權利要求3所述的車輛用變速器,其特征在于所述主變速器的2個旋轉元件,分別有選擇地連接在所述差動機構的不同的元件上。
5.按照權利要求3或4所述的車輛用變速器,其特征在于所述主變速器,至少可以達到作為最低速檔的第1變速檔。
6.按照權利要求3、4或5所述的車輛用變速器,其特征在于所述差動機構,由行星傳動機構構成。
7.按照權利要求6所述的車輛用變速器,其特征在于所述行星傳動機構,為由恒星齒輪(21)和內齒輪(23)及移動機構(22)3個元件組成的單行星傳動機構,該恒星齒輪及內齒輪其中一方,總是與連接于所述2個旋轉元件之一方的第1軸(1)連接,并且通過構成所述第1輸入機構的第1離合器(C-1),有選擇地與輸入軸(4)連接,另外一方,總是與連接于所述2個旋轉元件之另一方的第2軸(2)連接,并且通過構成所述第1輸入機構的第2離合器(C-2),有選擇地與輸入軸連接,移動機構通過構成所述第2輸入機構的第3離合器(C-3),有選擇地與輸入軸連接。
8.按照權利要求6所述的車輛用變速器,其特征在于所述行星傳動機構,為由恒星齒輪(21)和內齒輪(23)及移動機構(22)3個元件組成的雙行星傳動機構,該恒星齒輪及移動機構其中一方,總是與連接于所述2個旋轉元件之一方的第1軸(1)連接,并且通過構成所述第1輸入機構的第1離合器(C-1),有選擇地與輸入軸(4)連接,另外一方,總是與連接于所述2個旋轉元件之另一方的第2軸(2)連接,并且通過構成所述第1輸入機構的第2離合器(C-2),有選擇地與輸入軸連接,內齒輪通過構成所述第2輸入機構的第3離合器(C-3),有選擇地與輸入軸連接。
9.按照權利要求2所述的車輛用變速器,其特征在于所述第1輸入機構,具有將所述差動機構的2個元件(21、22)有選擇地與所述2個旋轉元件連接的離合器(C-1、C-2),和有選擇地連接所述差動機構(20)的至少2個元件的離合器(C-D);所述第2輸入機構,是能夠總是連接另1個元件和輸入軸的連接部件(4)。
10.按照權利要求9所述的車輛用變速器,其特征在于所述主變速器的2個旋轉元件,分別有選擇地與所述差動機構的不同的元件連接。
11.按照權利要求9或10所述的車輛用變速器,其特征在于所述主變速器,至少可以達到作為最低速檔的第1變速檔。
12.按照權利要求9、10或11所述的車輛用變速器,其特征在于所述差動機構,由行星傳動機構構成。
13.按照權利要求12所述的車輛用變速器,其特征在于設置有選擇地連接所述行星傳動機構的至少2個元件的第3離合器(C-D),所述行星傳動機構,為由恒星齒輪(21)和內齒輪(23)及移動機構(22)3個元件組成的單行星傳動機構,該恒星齒輪及內齒輪其中之一方,通過構成所述第1輸入機構的第1離合器(C-1),有選擇地與連接于所述2個旋轉元件之一方的第1軸(1)連接,另外一方,通過構成所述第1輸入機構的第2離合器(C-2),有選擇地與連接于所述2個旋轉元件之另一方的第2軸(2)連接;移動機構,通過所述連接部件總是與輸入軸(4)連接。
14.按照權利要求12所述的車輛用變速器,其特征在于設置有選擇地連接所述行星傳動機構的至少2個元件的第3離合器(C-D),所述行星傳動機構,為由恒星齒輪(21)和內齒輪(23)及移動機構(22)3個元件組成的雙行星傳動機構,該恒星齒輪及移動機構其中之一方,通過構成所述第1輸入機構的第1離合器(C-1),有選擇地與連接于所述第2旋轉元件之一方的第1軸(1)連接,另外一方,通過所述第2離合器(C-2),有選擇地與連接于所述2個旋轉元件之另一方的第2軸(2)連接;內齒輪,通過所述連接部件總是與輸入軸(4)連接。
15.一種車輛用變速器,其特征在于包括具有被分別設定為不同的傳動比的至少2個旋轉元件(11、12;13、14)的主變速器(M),和向所述2個旋轉元件有選擇地輸入輸入旋轉的輸入機構(C-1、C-2),和具有至少3個元件(21、22、23)的差動機構(20),和向該差動機構的2個元件(21、22)連接所述2個旋轉元件、并從其他至少1個元件(23)和所述2個元件的一方有選擇地輸出輸出旋轉的輸出機構(3A、3B、3C)。
16.一種車輛用變速器,其特征在于包括具有被分別設定為不同的傳動比的至少2個旋轉元件(11、12;13、14)的主變速器(M),和向所述2個旋轉元件輸入輸入旋轉的輸入機構(4),和具有至少3個元件(21、22、23)的差動機構(20),和向該差動機構的2個元件(21、22)有選擇地連接所述2個旋轉元件、并從其他至少1個元件(23)和所述2個元件的一方有選擇地輸出輸出旋轉的輸出機構(3A、3B、C-1、C-2、C-D)。
17.一種車輛用變速器,其特征在于包括具有被分別設定為不同的傳動比的至少2個旋轉元件(11、12;13、14)的主變速器(M),和向所述2個旋轉元件輸入輸入旋轉的輸入機構(4),和具有至少3個元件(21、22、23)的差動機構(20),和向該差動機構的2個元件(21、22)連接所述2個旋轉元件、并從其他至少1個元件(23)和所述2個元件的一方有選擇地輸出輸出旋轉的輸出機構(3A、3B、C-1~C-3)。
18.按照權利要求15、16或17所述的車輛用變速器,其特征在于所述主變速器的2個旋轉元件,分別有選擇地與所述差動機構的不同的元件連接。
19.按照權利要求15~18中任意一項所述的車輛用變速器,其特征在于所述主變速器,至少可以達到作為最低速檔的第1變速檔。
20.按照權利要求15~19中任意一項所述的車輛用變速器,其特征在于所述差動機構,由行星傳動機構構成。
21.按照權利要求20所述的車輛用變速器,其特征在于設置連接所述行星傳動機構的至少2個元件的第3離合器(C-D),所述行星傳動機構,為由恒星齒輪(21)和內齒輪(23)及移動機構(22)3個元件組成的雙行星傳動機構,該恒星齒輪及移動機構其中之一方,總是與構成所述輸出機構的第1軸(3A)連接,另一方,總是與構成所述輸出機構的第2軸(3B)連接,同時通過所述第3離合器(C-D),有選擇地與所述一方的元件連接;內齒輪總是與輸出軸(3C)連接。
22.按照權利要求20所述的車輛用變速器,其特征在于設置連接所述行星傳動機構的至少2個元件的第3離合器(C-D),所述行星傳動機構,為由恒星齒輪(21)和內齒輪(23)及移動機構(22)3個元件組成的單行星傳動機構,該恒星齒輪及內齒輪其中之一方,總是與構成所述輸出機構的第1軸(1)連接,另外一方,總是與構成所述輸出機構的第2軸(2)連接,同時通過第3離合器(C-D)有選擇地與所述一方的元件連接;移動機構總是與輸出軸(3C)連接。
23.按照權利要求20所述的車輛用變速器,其特征在于設置連接所述行星傳動機構的至少2個元件的第3離合器(C-D),所述行星傳動機構,為由恒星齒輪(21)和內齒輪(23)及移動機構(22)3個元件組成的雙行星傳動機構,該恒星齒輪及移動機構的其中之一方,通過第1離合器(C-1),有選擇地連接到構成所述輸出機構的第1軸(1)上,另外一方,通過第2離合器,有選擇地連接到構成所述輸出機構的第2軸(2)上,同時通過第3離合器(C-D),有選擇地連接到內齒輪上,并且內齒輪總是與輸出軸(3C)連接。
24.按照權利要求20所述的車輛用變速器,其特征在于設置連接所述行星傳動機構的至少2個元件的第3離合器(C-D),所述行星傳動機構,為由恒星齒輪(21)和內齒輪(23)及移動機構(22)3個元件組成的雙行星傳動機構,該恒星齒輪及移動機構其中之一方,總是與構成所述輸出機構的第1軸(1)連接,同時通過第1離合器(C-1),有選擇地與輸出軸(3C)連接,另外一方,總是與構成所述輸出機構的第2軸(2)連接,同時通過第2離合器(C-2),有選擇地與輸出軸(3C)連接;內齒輪通過第3離合器有選擇地與輸出軸(3C)連接。
25.按照權利要求7或22所述的車輛用變速器,其特征在于所述主變速器,通過結合第1離合器達到第1變速檔,通過結合第2離合器達到第2變速檔,通過結合第3離合器達到第1變速檔和第2變速檔的中間檔。
26.按照權利要求13或22所述的車輛用變速器,其特征在于所述主變速器,通過結合第1離合器和第3離合器達到第1變速檔,通過結合第2離合器和第3離合器達到第2變速檔,通過結合第1離合器和第2離合器達到第1變速檔和第2變速檔的中間檔。
27.按照權利要求1~26中任意一項所述的車輛用變速器,其特征在于所述主變速器,作為旋轉元件,在第1軸上具有分別能夠有選擇地達到第1變速檔、比第2變速檔的變速比小的第3變速檔的齒輪(13、17),在第2軸上具有分別能夠有選擇地達到第2變速檔、比第3變速檔的變速比大的第4變速檔的齒輪(11、15),通過達到第1變速檔和第2變速檔之間的第1中間檔、第2變速檔和第3變速檔之間的第2中間檔、第3變速檔和第4變速檔之間的第3中間檔,能夠達到前進7檔。
28.按照權利要求7、8、24或25所述的車輛用變速器,其特征在于所述主變速器,進而具有實現后退狀態的后退用齒輪(19),把主變速器設為后退狀態,通過結合第1~第3離合器其中之一,達到后退檔。
29.按照權利要求13、14、24或26所述的車輛用變速器,其特征在于所述主變速器,進而具有實現后退狀態的后退用齒輪(19),把主變速器設為后退狀態,通過結合第1~第3離合器的其中的2個,達到后退檔。
30.按照權利要求8或24所述的車輛用變速器,其特征在于進而設置可以鎖定所述內齒輪的制動器(B-1),結合該制動器及第2離合器(C-2),并且通過使主變速器為第2變速檔,達到后退檔。
31.按照權利要求8或24所述的車輛用變速器,其特征在于進而設置可以鎖定所述內齒輪的制動器(B-1),結合該制動器及第1離合器(C-1),并且通過使主變速器為第1變速檔,達到后退檔。
32.按照權利要求7、25或28所述的車輛用變速器,其特征在于設置可以鎖定所述恒星齒輪和內齒輪其中之一方的制動器,結合該制動器及移動機構輸入用的離合器,并且通過達到連接恒星齒輪和內齒輪其中之另一方的軸上的齒輪的變速檔,達到比該變速檔加速的變速檔。
33.按照權利要求8、30或31所述的車輛用變速器,其特征在于設置可以鎖定所述恒星齒輪和移動機構其中之一方的制動器(B-1),結合該制動器及內齒輪輸入用的離合器(C-3),并且通過達到連接恒星齒輪和移動機構其中之另一方的軸的變速檔,達到比該變速檔加速的變速檔。
34.按照權利要求13、26、27或29所述的車輛用變速器,其特征在于設置可以鎖定所述恒星齒輪和內齒輪其中之一方的制動器,結合連接該制動器及恒星齒輪和內齒輪的其中之另一方與主變速器的離合器,并且通過達到連接內齒輪的軸的變速檔,達到比該變速檔加速的變速檔。
35.按照權利要求14、26、27或29所述的車輛用變速器,其特征在于設置可以鎖定所述恒星齒輪和移動機構其中之一方的制動器,結合連接該制動器及恒星齒輪和移動機構其中之另一方與主變速器的離合器,并且通過達到連接恒星齒輪的軸的變速檔,達到比該變速檔加速的變速檔。
36.按照權利要求1~35中任意一項所述的車輛用變速器,其特征在于所述主變速器,在輸出軸上具有與所述第1軸上的齒輪和第2軸上的齒輪分別成對的齒輪,成對的齒輪的其中一方,總是連接在軸上,另一方通過爪型離合器能夠有選擇地連接在軸上。
37.按照權利要求1~36中任意一項所述的車輛用變速器,其特征在于所述主變速器,在輸出軸上具有與所述第1軸上的齒輪和第2軸上的齒輪分別成對的齒輪,成對的齒輪的其中一方,總是連接在軸上,另一方通過多板離合器能夠有選擇地連接在軸上。
38.按照權利要求1~36中任意一項所述的車輛用變速器,其特征在于所述主變速器,在輸出軸上具有與所述第1軸上的齒輪和第2軸上的齒輪分別成對的齒輪,成對的齒輪的其中一方,通過可產生直接連接旋轉和變速旋轉的行星傳動機構連接在軸上。
全文摘要
一種車輛用變速器,以主變速器(M)和差動機構(20)為主體構成。主變速器具有被分別設定為不同傳動比的至少2個旋轉元件(11、12;13、14),差動機構具有至少3個元件(21、22、23)。設有向主變速器的2個旋轉元件有選擇地輸入輸入旋轉的第1輸入機構(C-1、C-2),和向差動機構的2個元件(21、22)連接上述2個旋轉元件并向其他至少1個元件(23)輸入輸入旋轉的第2輸入機構(1、2、C-31、2、4)。由此,使輸入旋轉經過差動機構傳動到主變速器的1個旋轉元件上的動力傳動,和作為通過差動機構的速度不同的旋轉、同時傳動到主變速器的2個旋轉元件上的動力傳動,通過輸入機構的控制成為可能,由這樣的動力傳動的切換,能夠不產生轉矩消失。另外,在向2個旋轉元件同時進行動力傳動時,由于產生由2個旋轉元件形成的各個的傳動比的中間傳動比,能夠利用它增加變速檔數目。
文檔編號F16H3/44GK1457408SQ02800520
公開日2003年11月19日 申請日期2002年3月5日 優先權日2001年3月5日
發明者川本睦, 石原親, 宮石善則, 山下貢, 細井宣宏 申請人:愛信Aw株式會社