自动变速器装置制造方法

自动变速器装置制造方法
【专利摘要】使第一行星齿轮机构(10)的太阳轮(11)、行星架(12)、齿圈(13)与第二行星齿轮机构(20)的齿圈(23)以及第四行星齿轮机构(40)的行星架(42)、第三行星齿轮机构(30)的齿圈(33)、行星架(32)连接，通过离合器(C1)使行星架(12)和太阳轮(41)连接，通过离合器(C2)使行星架(22)和齿圈(43)连接，通过离合器(C3)使太阳轮(21)和太阳轮(41)连接，使制动器(B1、B2、B3)与行星架(22)、太阳轮(21)、太阳轮(31)连接，使输入轴(3)与太阳轮(41)连接，使输出齿轮(4)与齿圈(13)连接。由此，能够构成可变速为前进1挡至前进9挡以及后退挡的自动变速器装置。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对输入到输入构件的动力进行变速并输出到输出构件的自动变速器 装直。 自动变速器装置

【背景技术】
[0002] 以往，作为这种自动变速器装置，提出有能够通过4个行星齿轮机构、3个离合器 和3个制动器来形成前进9个挡和后退挡的自动变速器装置（例如，参照专利文献1)。在 图5中示出该装置的结构。如图所示，作为【背景技术】的现有例的自动变速器装置901具有 单小齿轮式的第一至第四行星齿轮机构910、920、930、940，第一至第四行星齿轮机构910、 920、930、940分别都包括作为外齿齿轮的太阳轮911、921、931、941、作为内齿齿轮的齿圈 913、923、933、943和连接多个小齿轮914、924、934、944并将它们保持为能够自由自转且公 转的行星架912、922、932、942。太阳轮911和太阳轮921通过第一连接构件951连接，齿 圈913和行星架912通过第二连接构件952连接，齿圈923、行星架932和行星架942通过 第三连接构件953连接。第四行星齿轮机构940形成在第三行星齿轮机构930的外周侧， 齿圈933和太阳轮941通过第四连接构件954连接。另外，太阳轮931经由离合器C1与输 入轴903相连接，并经由制动器Β1与箱体902相连接，第二连接构件852经由离合器C2与 输入轴903连接。进而，第三连接构件953经由爪形离合器DC与输入轴903连接，第一连 接构件951经由爪形制动器DB与箱体902连接，第四行星齿轮机构940的齿圈943经由制 动器B902与箱体902连接。并且，在第一行星齿轮机构910的齿圈913上连接有输出齿轮 904。
[0003] 在该现有例的自动变速器装置901中，第一至第四行星齿轮机构910、920、930、 940的齿轮比λ 1、λ 2、λ 3、λ 4(各行星齿轮机构中的太阳轮的齿数/齿圈的齿数）设定 为0. 36、0. 36、0. 56、0. 66,如图6的动作表所示，形成前进1挡至前进9挡和后退挡，前进1 挡（最低挡）的齿轮比/前进9挡（最高挡）的齿轮比而计算出的齿轮比幅度为10.02。 [0004] 另外，就现有例的自动变速器装置901而言，在作为最高挡的前进9挡，离合器C1、 离合器C2和制动器Β2接合，爪形离合器DC、爪形制动器DB和制动器Β1分离，因此，在扭 矩从输入轴903向输出齿轮904的传递中，第一至第四行星齿轮机构910、920、930、940全 部（4个）作为齿轮机构进行动作。另外，在最高挡的前一个的前进8挡，离合器C2、制动器 B1和制动器B2接合，离合器C1、爪形离合器DC和爪形制动器DB分离，因此，在扭矩从输入 轴903向输出齿轮904的传递中，第一行星齿轮机构910和第二行星齿轮机构920这两个 作为齿轮机构进行动作。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特表2011-513662号公报


【发明内容】

[0008] 在这样的自动变速器装置中，在通过4个行星齿轮机构和多个离合器、制动器构 成自动变速器的情况下，4个行星齿轮机构的各旋转构件的连接、多个离合器和制动器的安 装方式存在多种，因连接、安装方式的不同，存在能够作为自动变速器装置发挥功能的机构 和不能作为自动变速器装置发挥功能的机构。另外，在前进侧的最高挡和其前一个变速挡， 在从输入侧向输出侧的扭矩传递中进行动作的行星齿轮机构的数量越少，由齿轮的啮合引 起的损失越低，所以扭矩的传递效率变高。
[0009] 本发明的自动变速器装置主要目的在于提供一种由4个行星齿轮机构、3个离合 器和3个制动器形成的新的自动变速器装置，进而，又一目的在于提高扭矩的传递效率。 [0010] 本发明的自动变速器装置为了至少实现上述的主要目的而采用以下的手段。
[0011] 本发明的自动变速器装置，用于对输入至输入构件的动力进行变速并向输出构件 输出，其特征在于，
[0012] 具有：
[0013] 第一行星齿轮机构，按照在速度线图中的以与齿轮比对应的间隔排列的排列顺 序，依次具有第一旋转构件、第二旋转构件和第三旋转构件，
[0014] 第二行星齿轮机构，按照在速度线图中的以与齿轮比对应的间隔排列的排列顺 序，依次具有第四旋转构件、第五旋转构件和第六旋转构件，
[0015] 第三行星齿轮机构，按照在速度线图中的以与齿轮比对应的间隔排列的排列顺 序，依次具有第七旋转构件、第八旋转构件和第九旋转构件，
[0016] 第四行星齿轮机构，按照在速度线图中的以与齿轮比对应的间隔排列的排列顺 序，依次具有第十旋转构件、第十一旋转构件和第十二旋转构件，
[0017] 第一连接构件，用于使所述第一旋转构件、所述第六旋转构件和所述第十一旋转 构件连接，
[0018] 第二连接构件，用于使所述第二旋转构件和所述第九旋转构件连接，
[0019] 第三连接构件，用于使所述第三旋转构件和所述第八旋转构件连接，
[0020] 第一离合器，能够接合以使所述第二连接构件和所述第十旋转构件连接，并能够 解除该接合，
[0021] 第二离合器，能够接合以使所述第五旋转构件和所述第十二旋转构件连接，并能 够解除该接合，
[0022] 第三离合器，能够接合以使所述第四旋转构件和所述第十旋转构件连接，并能够 解除该接合，
[0023] 第一制动器，能够接合以将所述第五旋转构件固定在自动变速器装置箱体上，并 能够解除该接合，
[0024] 第二制动器，能够接合以将所述第四旋转构件固定在所述自动变速器装置箱体 上，并能够解除该接合，
[0025] 第三制动器，能够接合以将所述第七旋转构件固定在所述自动变速器装置箱体 上，并能够解除该接合；
[0026] 所述输入构件与所述第十旋转构件连接，
[0027] 所述输出构件与所述第三连接构件连接。
[0028] 本发明的自动变速器装置具有：第一行星齿轮机构，按照在速度线图中的以与齿 轮比对应的间隔排列的排列顺序，依次具有第一旋转构件、第二旋转构件和第三旋转构件 作为3个旋转构件；第二行星齿轮机构，按照在速度线图中的以与齿轮比对应的间隔排列 的排列顺序，依次具有第四旋转构件、第五旋转构件和第六旋转构件作为3个旋转构件；第 三行星齿轮机构，按照在速度线图中的以与齿轮比对应的间隔排列的排列顺序，依次具有 第七旋转构件、第八旋转构件和第九旋转构件作为3个旋转构件；第四行星齿轮机构，按照 在速度线图中的以与齿轮比对应的间隔排列的排列顺序，依次具有第十旋转构件、第十一 旋转构件和第十二旋转构件作为3个旋转构件，使第一旋转构件、第六旋转构件和第十一 旋转构件通过第一连接构件连接，使第二旋转构件和第九旋转构件通过第二连接构件连 接，使第三旋转构件和第八旋转构件通过第三连接构件连接。并且，经由第一离合器使第二 连接构件和第十旋转构件连接，经由第二离合器使第五旋转构件和第十二旋转构件连接， 经由第三离合器使第四旋转构件和第十旋转构件连接，使第一制动器与第五旋转构件连 接，使第二制动器与第四旋转构件连接，使第三制动器与第七旋转构件连接，使输入构件与 第十旋转构件连接，使输出构件与第三连接构件连接。由此，能够构成通过4个行星齿轮机 构、3个离合器和3个制动器发挥功能的自动变速装置。
[0029] 在这样的本发明的自动变速器装置中，前进1挡至前进9挡以及后退挡能够如下 构成。
[0030] (1)前进1挡通过使所述第二离合器、所述第一制动器和所述第三制动器接合并 使所述第一离合器、所述第三离合器和所述第二制动器分离来形成。
[0031] (2)前进2挡通过使所述第二离合器、所述第二制动器和所述第三制动器接合并 使所述第一离合器、所述第三离合器和所述第一制动器分离来形成。
[0032] (3)前进3挡通过使所述第二离合器、所述第三离合器和所述第三制动器接合并 使所述第一离合器、所述第一制动器和所述第二制动器分离来形成。
[0033] (4)前进4挡通过使所述第一离合器、所述第三离合器和所述第三制动器接合并 使所述第二离合器、所述第一制动器和所述第二制动器分离来形成。
[0034] (5)前进5挡通过使所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器接合并 使所述第一制动器、所述第二制动器和所述第三制动器分离来形成。
[0035] (6)前进6挡通过使所述第一离合器、所述第二离合器和所述第二制动器接合并 使所述第三离合器、所述第一制动器和所述第三制动器分离来形成。
[0036] (7)前进7挡通过使所述第一离合器、所述第二离合器和所述第一制动器接合并 使所述第三离合器、所述第二制动器和所述第三制动器分离来形成。
[0037] (8)前进8挡通过使所述第一离合器、所述第一制动器和所述第二制动器接合并 使所述第二离合器、所述第三离合器和所述第三制动器分离来形成。
[0038] (9)前进9挡通过使所述第一离合器、所述第三离合器和所述第一制动器接合并 使所述第二离合器、所述第二制动器和所述第三制动器分离来形成。
[0039] (10)后退挡通过使所述第三离合器、所述第一制动器和所述第三制动器接合并使 所述第一离合器、所述第二离合器和所述第二制动器分离来形成。
[0040] 这样一来，能够形成通过4个行星齿轮机构、3个离合器和3个制动器来实现前进 1挡至前进9挡以及后退挡的变速的装置。
[0041] 如上所述，在最高挡的前进9挡，使第一离合器、第三离合器和第一制动器接合并 使第二离合器、第二制动器和第三制动器分离。第三行星齿轮机构的第七旋转构件因第三 制动器的分离而被解放，因此第三行星齿轮机构不参与到输入构件和输出构件之间的扭矩 传递。第四行星齿轮机构的第十二旋转构件因第二离合器的分离而被解放，因此第四行星 齿轮机构不参与到输入构件和输出构件之间的扭矩传递。因此，在前进9挡，在输入构件和 输出构件之间的扭矩传递中，第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构这两个行星齿轮机构 作为齿轮机构进行动作。另外，在最高挡的前一个的前进8挡，使第一离合器、第一制动器 和第二制动器接合，并使第二离合器、第三离合器i和第三制动器分离。第三行星齿轮机 构的第七旋转构件因第三制动器的分离而被解放，因此第三行星齿轮机构不参与到输入构 件和输出构件之间的扭矩传递。第二行星齿轮机构的第五旋转构件和第四旋转构件通过 第一制动器和第二制动器的接合而不能旋转地固定在箱体上，因此所有的旋转构件都不能 旋转，第二行星齿轮机构在输入构件和输出构件之间的扭矩传递中不作为齿轮机构进行动 作。第四行星齿轮机构的第十二旋转构件因第二离合器的分离而被解放，因此第四行星齿 轮机构不参与到输入构件和输出构件之间的扭矩传递。因此，在前进8挡，在输入构件和输 出构件之间的扭矩传递中，仅一个第一行星齿轮机构作为齿轮机构进行动作。根据以上的 说明，在输入构件和输出构件之间的扭矩传递中作为齿轮机构进行动作的行星齿轮机构的 数量在最高挡的前进9挡为2个，在最高挡的前一个的前进8挡为1个，因此，与在最高挡的 前进9挡为4个并在最高挡的前一个的前进8挡为2个的现有例的自动变速器装置相比， 能够减少在扭矩传递中作为齿轮机构进行动作的行星齿轮机构的数量，能够使由齿轮的啮 合引起的损失下降，提高扭矩的传递效率。即，与现有例的自动变速器装置相比，能够提高 扭矩的传递效率。
[0042] 上述的本发明的自动变速器装置的特征在于，所述第一行星齿轮机构、所述第二 行星齿轮机构、所述第三行星齿轮机构和所述第四行星齿轮机都构成为将太阳轮、齿圈和 行星架作为3个所述旋转构件的单小齿轮式的行星齿轮机构，所述第一旋转构件、所述第 四旋转构件、所述第七旋转构件和所述第十旋转构件都为太阳轮，所述第二旋转构件、所述 第五旋转构件、所述第八旋转构件和所述第十一旋转构件都为行星架，所述第三旋转构件、 所述第六旋转构件、所述第九旋转构件和所述第十二旋转构件都为齿圈。
[0043] 进而，在本发明的自动变速器装置中，所述第一行星齿轮机构还能够配置在所述 第二行星齿轮机构的外周侧。这样一来，虽然在径向上变大，但是能够在轴向上变短。艮P， 与由3个行星齿轮机构形成的自动变速器装置的轴向的长度相同。
[0044] 或者，在本发明的自动变速器装置中，所述第四行星齿轮机构、所述第一行星齿轮 机构以及所述第二行星齿轮机构、所述第三行星齿轮机构还能够依次配置。
[0045] 另外，在本发明的自动变速器装置中，所述第三制动器还能够为爪形制动器。爪形 制动器在接合时容易产生冲击，需要使旋转同步的同步控制，但是第三制动器在前进1挡 至前进4挡连续接合，并且在前进5挡至前进9挡连续分离，因此不会频繁地反复接合和分 离，发生同步控制的频度少。因此，即使采用爪形制动器，也能够抑制变速感觉的恶化。

【专利附图】

【附图说明】
[0046] 图1是表示实施例的自动变速器装置1的结构的概略的结构图。
[0047] 图2是自动变速器装置1的动作表。
[0048] 图3是自动变速器装置1的速度线图（velocity diagram)。
[0049] 图4是表示变形例的自动变速器装置1B的结构的概略的结构图。
[0050] 图5是表示变形例的自动变速器装置101的结构的概略的结构图。
[0051] 图6是表示现有例的自动变速器装置901的结构的概略的结构图。
[0052] 图7是现有例的自动变速器装置901的动作表。

【具体实施方式】
[0053] 下面，使用实施例来对本发明的实施方式进行说明。
[0054] 图1是表示作为本发明的一实施例的自动变速器装置1的结构的概略的结构图。 实施例的自动变速器装置1构成为有级变速机构，具有4个单小齿轮式的行星齿轮机构10、 20、30、40、3个离合器C1?C3和3个制动器B1?B3,并搭载在未图示的作为内燃机的发 动机横置（车辆的左右方向）配置的类型（例如前置发动机前轮驱动式）的车辆上，将来 自发动机的动力经由未图示的液力变矩器等起步装置从输入轴（input shaft) 3输入并对 所输入的动力进行变速后输出到输出齿轮4。输出到输出齿轮4的动力经由齿轮机构5和 差速装置6输出到左右的驱动轮7a、7b。齿轮机构5由旋转轴与输出齿轮4的旋转轴平行 配置的中间轴（counter shaft) 5a、安装在中间轴5a上并与输出齿轮4啮合的中间从动齿 轮5b、安装在同一中间轴5a上并与差速装置6的齿圈啮合的差动驱动齿轮5c构成。此外， 在图1中，关于图中的输入轴3的下侧，以自动变速器装置1的结构中的输出齿轮4和齿轮 机构5的连接关系为中心来表示，其他省略。
[0055] 如图1所示，在实施例的自动变速装置1中，第四行星齿轮机构40、第一行星齿轮 机构10以及第二行星齿轮机构20、第三行星齿轮机构30从输入轴3侧开始依次配置。另 夕卜，第一行星齿轮机构10配置在第二行星齿轮机构20的外周侧。
[0056] 第一行星齿轮机构10具有：作为外齿齿轮的太阳轮11 ;作为内齿齿轮的齿圈13, 与该太阳轮11配置在同心圆上；多个小齿轮14,与太阳轮11啮合并与齿圈13啮合；行星 架12,连接多个小齿轮14并将多个小齿轮14保持为能够自由自转且公转。第一行星齿轮 机构10构成为单小齿轮式的行星齿轮机构，因此，3个旋转构件即太阳轮11、齿圈13、行星 架12在速度线图中以与齿轮比对应的间隔排列的排列顺序，依次为太阳轮11、行星架12、 齿圈13。第一行星齿轮机构10的齿轮比λ 1 (太阳轮11的齿数/齿圈13的齿数）例如被 设定为0.60。
[0057] 第二行星齿轮机构20具有：作为外齿齿轮的太阳轮21 ;作为内齿齿轮的齿圈23， 与该太阳轮21配置在同心圆上；多个小齿轮24,与太阳轮21啮合并与齿圈23啮合；行星 架22,连接多个小齿轮24并将多个小齿轮24保持为能够自由自转且公转。第二行星齿轮 机构20构成为单小齿轮式的行星齿轮机构，因此，3个旋转构件即太阳轮21、齿圈23、行星 架22在速度线图中以与齿轮比对应的间隔排列的排列顺序，依次为太阳轮21、行星架22、 齿圈23。第二行星齿轮机构20的齿轮比λ 2 (太阳轮21的齿数/齿圈23的齿数）例如被 设定为0.45。
[0058] 第三行星齿轮机构30具有：作为外齿齿轮的太阳轮31 ;作为内齿齿轮的齿圈33， 与该太阳轮31配置在同心圆上；多个小齿轮34,与太阳轮31啮合并与齿圈33啮合；行星 架32,连接多个小齿轮34并将多个小齿轮34保持为能够自由自转且公转。第三行星齿轮 机构30构成为单小齿轮式的行星齿轮机构，因此3个旋转构件即太阳轮31、齿圈33、行星 架32在速度线图中以与齿轮比对应的间隔排列的排列顺序，依次为太阳轮31、行星架32、 齿圈33。第三行星齿轮机构30的齿轮比λ 3 (太阳轮31的齿数/齿圈33的齿数）例如被 设定为0.35。
[0059] 第四行星齿轮机构40具有：作为外齿齿轮的太阳轮41 ;作为内齿齿轮的齿圈43, 与该太阳轮41配置在同心圆上；多个小齿轮44,与太阳轮41啮合并与齿圈43啮合；行星 架42,连接多个小齿轮44并将多个小齿轮44保持为能够自由自转且公转。第四行星齿轮 机构40构成为单小齿轮式的行星齿轮机构，3个旋转构件即太阳轮41、齿圈43、行星架42 在速度线图中以与齿轮比对应的间隔排列的排列顺序，依次为太阳轮41、行星架42、齿圈 43。第四行星齿轮机构40的齿轮比λ 4(太阳轮41的齿数/齿圈43的齿数）例如被设定 为 0· 50。
[0060] 第一行星齿轮机构10的太阳轮11通过第一连接构件51与第二行星齿轮机构20 的齿圈23和第四行星齿轮机构40的行星架42连接，第一行星齿轮机构10的行星架22通 过第二连接构件52与第三行星齿轮机构30的齿圈33连接。另外，第一行星齿轮机构10 的齿圈13通过第三连接构件53与第三行星齿轮机构30的行星架32连接。如上所述，实 施例的自动变速器装置1将第一行星齿轮机构10配置在第二行星齿轮机构20的外周侧。 艮Ρ，在第二行星齿轮机构20的齿圈23的外周侧形成外齿齿轮来作为第一行星齿轮机构10 的太阳轮11，使齿圈23、第一连接构件51和太阳轮11形成为一体构件。因此，第一连接构 件51是在位于第二行星齿轮机构20的最外周的齿圈23的外周侧，在径向上连接齿圈23 和第一行星齿轮机构10的太阳轮11的构件，并且还是将它们和第四行星齿轮机构40的行 星架42连接的构件。
[0061] 另外，实施例的自动变速器装置1的第二连接构件52 (行星架12、齿圈33)经由 离合器C1与第四行星齿轮机构40的太阳轮41连接，第二行星齿轮机构20的行星架22经 由离合器C2与第四行星齿轮机构40的齿圈43连接。另外，第二行星齿轮机构20的太阳 轮21经由离合器C3与第四行星齿轮机构40的太阳轮41连接。第二行星齿轮机构20的 行星架22经由制动器Β1与箱体（自动变速器装置箱体）2连接，第二行星齿轮机构20的 太阳轮21经由制动器Β2与箱体2连接。另外，第三行星齿轮机构30的太阳轮31经由制 动器Β3与箱体2连接。并且，第四行星齿轮机构40的太阳轮41与输入轴3连接，第三连 接构件53 (齿圈13、行星架32)与输出齿轮4连接。在此，3个离合器C1?C3和3个制动 器Β1?Β3在实施例构成为，都通过活塞对摩擦板进行按压来接合的油圧驱动的摩擦离合 器和摩擦制动器。
[0062] 这样构成的实施例的自动变速器装置1能够通过3个离合器C1?C3的接合以及 分离和3个制动器Β1?Β3的接合以及分离的组合，来在前进1挡至前进9挡和后退挡之间 进行切换。图2表示自动变速器装置1的动作表，图3表示自动变速器装置1的第一至第 四行星齿轮机构10、20、30、40的速度线图。在图3中从左侧开始依次示出第一行星齿轮机 构10的速度线图、第二行星齿轮机构20的速度线图、第三行星齿轮机构30的速度线图、第 四行星齿轮机构40的速度线图，在任一个速度线图中，都从左侧开始依次排列有太阳轮、 打星架、齿圈。另外，在图3中，" 1st"表不如进1挡，"2nd"表不如进2挡，"3rd"表不如进 3挡，"4th"?"9th"表示前进4挡?前进9挡，"Rev"表示后退挡。" λ 1"?" λ 4"表示各 行星齿轮机构的齿轮比，"81"、12"、"83"表示制动器价?83。"输入"表示输入轴3的连 接位置，"输出"表示输出齿轮4的连接位置。
[0063] 在实施例的自动变速器装置1中，如图2所示，如下形成前进1挡至前进9挡和后 退挡。此外，关于齿轮比（输入轴3的转速/输出齿轮4的转速）示出如下情况，S卩，作为 第一至第四行星齿轮机构10、20、30、40的齿轮比λ 1、λ 2、λ 3、λ 4,使用0· 60、0· 45、0· 35、 0. 50。
[0064] (1)前进1挡能够通过使离合器C2、制动器Β1和制动器Β3接合并且使离合器Cl、 离合器C3和制动器B2分离来形成，齿轮比为5. 800。
[0065] (2)前进2挡能够通过使离合器C2、制动器B2和制动器B3接合并且使离合器C1、 离合器C3和制动器B1分离来形成，齿轮比为3. 133。
[0066] (3)前进3挡能够通过使离合器C2、离合器C3和制动器B3接合并且使离合器C1、 制动器B1和制动器B2分离来形成，齿轮比为1. 933。
[0067] (4)前进4挡能够通过使离合器C1、离合器C3和制动器B3接合并且使离合器C2、 制动器B1和制动器B2分离来形成，齿轮比为1. 350。
[0068] (5)前进5挡能够通过使离合器C1、离合器C2和离合器C3接合并且使制动器B1、 制动器B2和制动器B3分离来形成，齿轮比为1. 000。
[0069] (6)前进6挡能够通过使离合器C1、离合器C2和制动器B2接合并且使离合器C3、 制动器B1和制动器B3分离来形成，齿轮比为0. 813。
[0070] (7)前进7挡能够通过使离合器C1、离合器C2和制动器B1接合并且使离合器C3、 制动器B2和制动器B3分离来形成，齿轮比为0. 714。
[0071 ] (8)前进8挡能够通过使离合器C1、制动器B1和制动器B2接合并且使离合器C2、 离合器C3和制动器B3分离来形成，齿轮比为0. 625。在该前进8挡，第三行星齿轮机构30 的太阳轮31因制动器B3的分离而被解放，因此，第三行星齿轮机构30不参与到输入轴3 和输出齿轮4之间的扭矩传递。第四行星齿轮机构40的齿圈43因离合器C2的分离而被 解放，第四行星齿轮机构40不参与到输入轴3和输出齿轮4之间的扭矩传递。第二行星齿 轮机构20的行星架22和太阳轮21通过制动器B1和制动器B2的接合而不能旋转地固定 在箱体上，因此所有的旋转构件都不能旋转，第二行星齿轮机构20在输入轴3和输出齿轮 4之间的扭矩传递中不作为齿轮机构进行动作。因此，在前进8挡，在输入轴3和输出齿轮 4之间的扭矩传递中仅一个第一行星齿轮机构10作为齿轮机构进行动作。
[0072] (9)前进9挡能够通过使离合器C1、离合器C3和制动器B1接合并且使离合器C2、 制动器B2和制动器B3分离来形成，齿轮比为0. 535。在该前进9挡，第三行星齿轮机构30 的太阳轮31因制动器B3的分离而被解放，因此第三行星齿轮机构30不参与到输入轴3和 输出齿轮4之间的扭矩传递。第四行星齿轮机构40的齿圈43因离合器C2的分离而被解 放，因此第四行星齿轮机构40不参与到输入轴3和输出齿轮4之间的扭矩传递。因此，在 前进9挡，在输入轴3和输出齿轮4之间的扭矩传递中，第一行星齿轮机构10和第二行星 齿轮机构20这两个行星齿轮机构作为齿轮机构进行动作。
[0073] (10)后退挡能够通过使离合器C3、制动器B1和制动器B3接合并且使离合器C1、 离合器C2和制动器B2分离来形成，齿轮比为-4. 296。
[0074] 在实施例的自动变速器装置1中，在作为第一至第四行星齿轮机构10、20、30、40 的齿轮比λ 1、λ 2、λ 3、λ 4使用0· 60、0· 45、0· 35、0· 50的情况下，前进1挡（最低挡）的 齿轮比/前进9挡（最高挡）的齿轮比而计算出的齿轮比幅度为10. 84 ( = 5. 800/0. 535)， 大于图6所示的现有例的自动变速器装置901的齿轮比幅度的10. 02。因此，实施例的自动 变速器装置1与现有例的自动变速器装置901相比，能够提高车辆的加速性能，并且能够降 低车辆的油耗。
[0075] 另外，在实施例的自动变速器装置1中，在最高挡的前进9挡下，在输入轴3和输 出齿轮4之间的扭矩传递中，第一行星齿轮机构10和第二行星齿轮机构20这两个作为齿 轮机构进行动作。另一方面，在图6所示的现有例的自动变速器装置901的最高挡的前进9 挡下，在输入轴903和输出齿轮904之间的扭矩传递中，第一至第四行星齿轮机构910、920、 930、940全部（4个）进行动作。因此，实施例的自动变速器装置1与现有例的自动变速器 装置901相比，在最高挡下的扭矩传递中进行动作的行星齿轮机构的数量减少。其结果，实 施例的自动变速器装置1与现有例的自动变速器装置901相比，能够使由齿轮的啮合引起 的损失下降，提高扭矩的传递效率。另外，在实施例的自动变速器装置1的最高挡的前一个 的前进8挡下，在输入轴3和输出齿轮4之间的扭矩传递中，仅一个第一行星齿轮机构10作 为齿轮机构进行动作。另一方面，在图6所示的现有例的自动变速器装置901的最高挡的 前一个的前进8挡下，在输入轴903和输出齿轮904之间的扭矩传递中，第一行星齿轮机构 910和第二行星齿轮机构920这两个进行动作。因此，实施例的自动变速器装置1与现有例 的自动变速器装置901相比，在最高挡下的扭矩传递中进行动作的行星齿轮机构的数量减 少。其结果，实施例的自动变速器装置1与现有例的自动变速器装置901相比，能够使由齿 轮的啮合引起的损失下降，提高扭矩的传递效率。这样，在自动变速器装置1搭载在车辆上 的情况下，最高挡和其前一个变速挡在比较高速行驶、例如高速公路的巡航行驶时使用，因 此能够提高比较高速行驶下的扭矩的传递效率，并能够降低车辆的油耗。
[0076] 当对实施例的自动变速器装置1 (作为第一至第四行星齿轮机构10、20、30、40的 齿轮比λ 1、λ 2、λ 3、λ 4使用(λ 60、(λ 45、(λ 35、0· 50的情况）和图6所示的现有例的自 动变速器装置901中的构成各行星齿轮机构的各旋转构件的转速进行考察时，结果如下所 述。
[0077] (1)在实施例的自动变速器装置1中，构成第一至第四行星齿轮机构10、20、30、40 的各自的3个旋转构件（太阳轮11、21、31、41、行星架12、22、32、42、齿圈13、23、33、43)中 的最大转速为输入轴3的转速的约4. 4倍，但在现有例的自动变速器装置901中，最大转速 为输入轴903的转速的约5. 5倍。因此，实施例的自动变速器装置1与现有例的自动变速 器装置901相比，能够降低具有最大转速的旋转构件的转速。其结果，实施例的自动变速器 装置1与现有例的自动变速器装置901相比，能够提高装置的耐久性，并且能够抑制用于确 保耐久性的热处理和表面处理等所需的成本。
[0078] (2)在实施例的自动变速器装置1中，第一至第四行星齿轮机构10、20、30、40的 小齿轮14、24、34、44的最大转速为输入轴3的转速的约4. 4倍，但在现有例的自动变速器 装置901中，小齿轮的最大转速为输入轴903的转速的约4. 8倍。因此，实施例的自动变速 器装置1与现有例的自动变速器装置901相比，能够降低小齿轮14、24、34、44的最大转速。 特别是在输入轴3的转速变大的前进1挡下，实施例的自动变速器装置1中的第一至第四 行星齿轮机构10、20、30、40的小齿轮14、24、34、44的最大转速为输入轴3的约1. 3倍，但 是在现有例的自动变速器装置901中，小齿轮的最大转速为输入轴903的转速的约2. 7倍。 其结果，实施例的自动变速器装置1与现有例的自动变速器装置901相比，能够提高轴承和 小齿轮侧垫片（pinion side washer)等部件的耐久性，并且能够抑制用于确保耐久性的热 处理和表面处理等所需的成本。
[0079] (3)在实施例的自动变速器装置1中，接合构件（离合器C1?C3、制动器B1?B3) 的相对转速的最大值为输入轴3的转速的4. 4倍，但在现有例的自动变速器装置901中，相 对转速的最大值为输入轴903的转速的5. 5倍。因此，实施例的自动变速器装置1与现有 例的自动变速器装置901相比，能够减小接合构件的相对转速的最大值。其结果，在实施例 的自动变速器装置1中，作为接合构件，能够使用通常被使用的湿式多板离合器和湿式多 板制动器，与使用爪形离合器和爪形制动器的现有例的自动变速器装置901相比，能够使 变速时的控制性变得良好，并且能够降低变速时的冲击。
[0080] 以上说明的实施例的自动变速器装置1具有单小齿轮式的第一至第四行星齿轮 机构10、20、30、40、3个离合器C1?C3和3个制动器B1?B3,使第一行星齿轮机构10的 太阳轮11通过第一连接构件51与第二行星齿轮机构20的齿圈23和第四行星齿轮机构40 的行星架42连接，使第一行星齿轮机构10的行星架22通过第二连接构件52与第三行星 齿轮机构30的齿圈33连接，使第一行星齿轮机构10的齿圈13通过第三连接构件53与第 三行星齿轮机构30的行星架32连接，使第二连接构件52 (行星架12、齿圈33)经由离合 器C1与第四行星齿轮机构40的太阳轮41连接，使第二行星齿轮机构20的行星架22经由 离合器C2与第四行星齿轮机构40的齿圈43连接，使第二行星齿轮机构20的太阳轮21经 由离合器C3与第四行星齿轮机构40的太阳轮41连接，使第二行星齿轮机构20的行星架 22经由制动器B1与箱体2连接，使第二行星齿轮机构20的太阳轮21经由制动器B2与箱 体2连接，使第三行星齿轮机构30的太阳轮31经由制动器B3与箱体2连接，使第四行星 齿轮机构40的太阳轮41与输入轴3连接，使第三连接构件53 (齿圈13、行星架32)与输出 齿轮4连接，由此能够构成可变速为前进1挡至前进9挡以及后退挡的自动变速器装置。
[0081] 在实施例的自动变速器装置1中，通过使离合器C1、离合器C3和制动器B1接合并 且使离合器C2、制动器B2和制动器B3分离来形成作为最高挡的前进9挡，由此，在输入轴 3和输出齿轮4之间的扭矩传递中作为齿轮进行动作的行星齿轮机构为第一行星齿轮机构 10和第二行星齿轮机构20这两个行星齿轮机构，与在最高挡的前进9挡下在输入轴903和 输出齿轮904之间的扭矩传递中第一至第四行星齿轮机构910、920、930、940全部（4个） 进行动作的现有例的自动变速器装置901相比，能够减少在最高挡下的扭矩传递中进行动 作的行星齿轮机构的数量，能够使由齿轮的啮合引起的损失下降，提高扭矩的传递效率。另 夕卜，在实施例的自动变速器装置1中，通过使离合器C1、制动器B1和制动器B2接合并且使 离合器C2、离合器C3和制动器B3分离来形成最高挡的前一个的前进8挡，由此，在输入轴 3和输出齿轮4之间的扭矩传递中作为齿轮进行动作的行星齿轮机构仅为一个第一行星齿 轮机构10,与在最高挡的前一个的前进8挡下在输入轴903和输出齿轮904之间的扭矩传 递中第一行星齿轮机构910和第二行星齿轮机构920这两个进行动作的现有例的自动变速 器装置901相比，能够减少在最高挡的前一个的变速挡下的扭矩传递中进行动作的行星齿 轮机构的数量，能够使由齿轮的啮合引起的损失下降，提高扭矩的传递效率。结果，能够提 高自动变速器装置中的扭矩的传递效率。
[0082] 在实施例的自动变速器装置1中，由于将第一行星齿轮机构10配置在第二行星齿 轮机构20的外周侧，所以与将4个行星齿轮机构横向排列配置的情况相比，虽然在径向上 变大，但是在轴向上能够缩短。即，能够与将3个行星齿轮机构横向排列配置的自动变速器 装置的轴向的长度相同。
[0083] 在实施例的自动变速器装置1中，构成第一至第四行星齿轮机构10、20、30、40的 各自的3个旋转构件中的最大转速比现有例的自动变速器装置901低，因此，实施例的自动 变速器装置1与现有例的自动变速器装置901相比，能够提高装置的耐久性，并且能够抑制 用于确保耐久性的热处理和表面处理等所需的成本。另外，在实施例的自动变速器装置1 中，第一至第四行星齿轮机构10、20、30、40的小齿轮14、24、34、44的最大转速比现有例的 自动变速器装置901低，因此，能够提高装置的耐久性，并且能够抑制用于确保耐久性的热 处理和表面处理等所需的成本。进而，在实施例的自动变速器装置1中，接合构件的相对转 速的最大值比现有例的自动变速器装置901低，因此，在作为接合构件使用通常被使用的 湿式多板离合器和湿式多板制动器时，与现有例的自动变速器装置901相比，能够使变速 时的控制性变得良好，并且能够减小变速时的冲击。
[0084] 在实施例的自动变速器装置1中，3个离合器C1?C3都构成为摩擦离合器，并且 3个制动器B1?B3都构成为摩擦制动器，但是，也可以取代摩擦离合器和摩擦制动器而由 爪形离合器和爪形制动器构成一部分的离合器和制动器。在图4中示出将制动器B3构成 为爪形制动器的针对自动变速器装置1的变形例的自动变速器装置1B。变形例的自动变速 器装置1B的动作表以及速度线图与图2、图3相同。爪形制动器在接合时容易产生冲击，需 要使旋转同步的同步控制，但是制动器B3在前进1挡至前进4挡连续接合，并且在前进5 挡至前进9挡连续分离，因此不会频繁地反复接合和分离，发生同步控制的频度少。因此， 即使采用爪形制动器，也能够抑制变速感觉的恶化。
[0085] 实施例的自动变速器装置1搭载在发动机横置（车辆的左右方向）配置的类型 (例如前置发动机前轮驱动式）的车辆上，但是也可以搭载在发动机纵置（车辆的前后方 向）配置的类型（例如前置发动机后轮驱动式）的车辆上。在该情况下，只要如图5所示 的变形例的自动变速器装置101那样，图1的自动变速器装置1的第一行星齿轮机构10、第 二行星齿轮机构20、第三行星齿轮机构30、第四行星齿轮机构40、离合器C1?C3、制动器 B1?B3的配置和连接关系保持不变，使输入轴3贯穿轴中心向相反侧（图1、5中的左侧） 延伸，并且在第一行星齿轮机构10的齿圈13上连接用于将齿圈13的旋转向位于与输入轴 3相反一侧（图1、5中的右侧）的输出轴4b传递的中空的旋转轴4a即可。
[0086] 在实施例的自动变速器装置1中，作为第一至第四行星齿轮机构10、20、30、40的 齿轮比 λ 1、λ 2、λ 3、λ 4,使用了 0· 60、0· 45、0· 35、0· 50,但是齿轮比 λ 1、λ 2、λ 3、λ 4 并 不限于该值。
[0087] 在实施例的自动变速器装置1中，将第一至第四行星齿轮机构10、20、30、40都构 成为单小齿轮式的行星齿轮机构，但是也可以将第一至第四行星齿轮机构10、20、30、40中 的一部分或全部构成为双小齿轮式的行星齿轮机构。
[0088] 在实施例的自动变速器装置1中，构成为能够通过使3个离合器C1?C3和3个 制动器Β1?Β3中的三个接合并且使其他三个分离来实现前进1挡至前进9挡和后退挡的 自动变速器装置，但是，也可以构成为能够实现除去了前进1挡至前进9挡的9挡变速中的 某一个变速挡的8挡变速或除去了多个变速挡的7挡变速以下的变速和后退挡的自动变速 器装置。
[0089] 在此，对实施例的主要要素和
【发明内容】
部分记载的发明的主要要素间的对应关系 进行说明。在实施例中，输入轴3相当于"输入构件"，输出齿轮4相当于"输出构件"，第一 行星齿轮机构10相当于"第一行星齿轮机构"，太阳轮11相当于"第一旋转构件"，行星架12 相当于"第二旋转构件"，齿圈13相当于"第三旋转构件"，第二行星齿轮机构20相当于"第 二行星齿轮机构"，太阳轮21相当于"第四旋转构件"，行星架22相当于"第五旋转构件"， 齿圈23相当于"第六旋转构件"，第三行星齿轮机构30相当于"第三行星齿轮机构"，太阳 轮31相当于"第七旋转构件"，行星架32相当于"第八旋转构件"，齿圈33相当于"第九旋 转构件"，第四行星齿轮机构40相当于"第四行星齿轮机构"，太阳轮41相当于"第十旋转构 件"，行星架42相当于"第十一旋转构件"，齿圈43相当于"第十二旋转构件"，第一连接构件 51相当于"第一连接构件"，第二连接构件52相当于"第二连接构件"，第三连接构件53相 当于"第三连接构件"，离合器C1相当于"第一离合器""，离合器C2相当于"第二离合器"， 离合器C3相当于"第三离合器"，制动器B1相当于"第一制动器"，制动器B2相当于"第二 制动器"，制动器B3相当于"第三制动器"。此外，就实施例的主要要素与
【发明内容】
部分记载 的发明的主要要素间的对应关系而言，实施例是具体说明用于实施
【发明内容】
部分记载的发 明的优选方式的一个例子，不是对
【发明内容】
部分记载的发明的要素的限定。即，对
【发明内容】
部分记载的发明的解释应该基于该部分的记载内容，实施例只不过是
【发明内容】
部分记载的 发明的一个具体例子。
[0090] 以上，使用实施例说明了用于实施本发明的最佳方式，但本发明不限于这样的实 施例，当然能够在不脱离本发明的宗旨的范围内能够以各种方式实施。
[0091] 产业上的可利用性
[0092] 本发明能够应用于自动变速器装置的制造产业等。
【权利要求】
1. 一种自动变速器装置，用于对输入至输入构件的动力进行变速并向输出构件输出， 其特征在于， 具有： 第一行星齿轮机构，按照在速度线图中的以与齿轮比对应的间隔排列的排列顺序，依 次具有第一旋转构件、第二旋转构件和第三旋转构件， 第二行星齿轮机构，按照在速度线图中的以与齿轮比对应的间隔排列的排列顺序，依 次具有第四旋转构件、第五旋转构件和第六旋转构件， 第三行星齿轮机构，按照在速度线图中的以与齿轮比对应的间隔排列的排列顺序，依 次具有第七旋转构件、第八旋转构件和第九旋转构件， 第四行星齿轮机构，按照在速度线图中的以与齿轮比对应的间隔排列的排列顺序，依 次具有第十旋转构件、第十一旋转构件和第十二旋转构件， 第一连接构件，用于使所述第一旋转构件、所述第六旋转构件和所述第十一旋转构件 连接， 第二连接构件，用于使所述第二旋转构件和所述第九旋转构件连接， 第三连接构件，用于使所述第三旋转构件和所述第八旋转构件连接， 第一离合器，能够接合以使所述第二连接构件和所述第十旋转构件连接，并能够解除 该接合， 第二离合器，能够接合以使所述第五旋转构件和所述第十二旋转构件连接，并能够解 除该接合， 第三离合器，能够接合以使所述第四旋转构件和所述第十旋转构件连接，并能够解除 该接合， 第一制动器，能够接合以将所述第五旋转构件固定在自动变速器装置箱体上，并能够 解除该接合， 第二制动器，能够接合以将所述第四旋转构件固定在所述自动变速器装置箱体上，并 能够解除该接合， 第三制动器，能够接合以将所述第七旋转构件固定在所述自动变速器装置箱体上，并 能够解除该接合； 所述输入构件与所述第十旋转构件连接， 所述输出构件与所述第三连接构件连接。
2. 如权利要求1所述的自动变速器装置，其特征在于， 前进1挡通过使所述第二离合器、所述第一制动器和所述第三制动器接合并使所述第 一离合器、所述第三离合器和所述第二制动器分离来形成， 前进2挡通过使所述第二离合器、所述第二制动器和所述第三制动器接合并使所述第 一离合器、所述第三离合器和所述第一制动器分离来形成， 前进3挡通过使所述第二离合器、所述第三离合器和所述第三制动器接合并使所述第 一离合器、所述第一制动器和所述第二制动器分离来形成， 前进4挡通过使所述第一离合器、所述第三离合器和所述第三制动器接合并使所述第 二离合器、所述第一制动器和所述第二制动器分离来形成， 前进5挡通过使所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器接合并使所述第 一制动器、所述第二制动器和所述第三制动器分离来形成， 前进6挡通过使所述第一离合器、所述第二离合器和所述第二制动器接合并使所述第 三离合器、所述第一制动器和所述第三制动器分离来形成， 前进7挡通过使所述第一离合器、所述第二离合器和所述第一制动器接合并使所述第 三离合器、所述第二制动器和所述第三制动器分离来形成， 前进8挡通过使所述第一离合器、所述第一制动器和所述第二制动器接合并使所述第 二离合器、所述第三离合器和所述第三制动器分离来形成， 前进9挡通过使所述第一离合器、所述第三离合器和所述第一制动器接合并使所述第 二离合器、所述第二制动器和所述第三制动器分离来形成， 后退挡通过使所述第三离合器、所述第一制动器和所述第三制动器接合并使所述第一 离合器、所述第二离合器和所述第二制动器分离来形成。
3. 如权利要求1或2所述的自动变速器装置，其特征在于， 所述第一行星齿轮机构、所述第二行星齿轮机构、所述第三行星齿轮机构和所述第四 行星齿轮机都构成为将太阳轮、齿圈和行星架作为3个所述旋转构件的单小齿轮式的行星 齿轮机构， 所述第一旋转构件、所述第四旋转构件、所述第七旋转构件和所述第十旋转构件都为 太阳轮， 所述第二旋转构件、所述第五旋转构件和所述第八旋转构件和所述第十一旋转构件都 为行星架， 所述第三旋转构件、所述第六旋转构件、所述第九旋转构件和所述第十二旋转构件都 为齿圈。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的自动变速器装置，其特征在于， 所述第一行星齿轮机构配置在所述第二行星齿轮机构的外周侧。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的自动变速器装置，其特征在于， 所述第四行星齿轮机构、所述第一行星齿轮机构以及第二行星齿轮机构、所述第三行 星齿轮机构依次配置。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的自动变速器装置，其特征在于， 所述第三制动器为爪形制动器。
【文档编号】F16H3/66GK104114905SQ201380009971
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年2月27日 优先权日:2012年3月27日
【发明者】大竹政弘, 左右田融, 糟谷悟, 池宣和, 加藤博, 大板慎司, 森濑胜 申请人:爱信艾达株式会社, 丰田自动车株式会社