KR101290851B1

KR101290851B1 - 자동 변속기

Info

Publication number: KR101290851B1
Application number: KR1020110138817A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 오구리
Original assignee: 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2013-07-29
Anticipated expiration: 2031-12-21
Also published as: JP2012132531A; US20120165156A1; EP2469126A3; JP5460571B2; EP2469126A2; EP2469126B1; US8845478B2; KR20120071338A; CN102562964B; CN102562964A

Abstract

본 발명의 과제는, 제어 데이터의 증대를 초래하는 일 없이 맞물림 기구를 작동 가능한 자동 변속기를 제공하는 것이다.
셀렉트 레버의 조작에 의해 D 레인지를 선택하였을 때에는 소정 변속단에 있어서 엔진 브레이크가 작용하지 않고, L 레인지를 선택하였을 때에는 엔진 브레이크가 작용하는 자동 변속기이며, 제1 맞물림 기구와, 제2 맞물림 기구와, 제2 허브와 제2 클러치 기어 사이에 설치된 원웨이 클러치와, N 레인지로부터 D 레인지로의 셀렉트 레버의 조작에 연동하여 제1 맞물림 기구를 맞물림 상태로 하는 제1 링크 기구와, D 레인지로부터 L 레인지로의 셀렉트 레버의 조작에 연동하여 제2 맞물림 기구를 맞물림 상태로 하는 제2 링크 기구와, D 레인지일 때에는 제1 맞물림 기구가 맞물림 상태로 되어 입력 부재로부터의 구동력이 원웨이 클러치를 통해 전달되고, L 레인지일 때에는 제1 맞물림 기구 및 제2 맞물림 기구가 맞물림 상태로 되어 입력 부재로부터의 구동력이 원웨이 클러치를 통하지 않고 전달되는 제1 회전 부재를 구비하였다.

Description

자동 변속기{AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은, 차량의 변속기로서 적용되는 유단식 자동 변속기에 관한 것이다.

종래, 맞물림 기구로서의 도그 클러치를 통해 하우징 등에 회전 멤버를 고정하는 자동 변속기로서, 예를 들어 특허 문헌 1에 기재된 기술이 알려져 있다.

일본 특허 출원 공개 평6-323377호 공보

그러나 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는, 도그 클러치의 조작 타이밍 등의 제어에 대한 곤란성이 언급되어 있지 않다. 도그 클러치의 체결·해방을 행하는 전자 제어 액추에이터나, 이들의 작동 타이밍을 제어하는 데이터가 필요해, 제어 데이터의 간략화의 여지가 남겨져 있다.

본 발명의 목적으로 하는 것은, 제어 데이터의 증대를 초래하는 일 없이 맞물림 기구를 작동 가능한 자동 변속기를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본원 발명의 자동 변속기에서는, 후퇴 주행을 행하는 R 레인지와, 동력 전달을 행하지 않는 N 레인지와, 자동 변속에 의한 전진 주행을 행하는 D 레인지와, 소정 변속단에 의한 전진 주행을 행하는 L 레인지를 갖고, 셀렉트 레버의 조작에 의해 상기 D 레인지를 선택하였을 때에는 상기 소정 변속단에 있어서 엔진 브레이크가 작용하지 않고, L 레인지를 선택하였을 때에는 상기 엔진 브레이크가 작용하는 자동 변속기이며, 상기 자동 변속기의 입력축에 연결된 입력 부재와, 상기 입력 부재와 일체 회전하는 제1 허브와, 상기 제1 허브와 일체 회전하고, 또한 회전축 방향으로 이동 가능한 제1 슬리브와, 상기 제1 슬리브가 회전축 방향으로 이동하여 맞물림으로써 일체 회전하는 제1 클러치 기어를 갖는 제1 맞물림 기구와, 상기 제1 클러치 기어와 일체 회전하는 제2 허브와, 상기 제2 허브와 일체 회전하고, 또한 회전축 방향으로 이동 가능한 제2 슬리브와, 상기 제2 슬리브가 회전축 방향으로 이동하여 맞물림으로써 일체 회전하는 제2 클러치 기어를 갖는 제2 맞물림 기구와, 상기 제2 허브와 상기 제2 클러치 기어 사이에 설치되고, 상기 제2 클러치 기어의 회전수가 상기 제2 허브의 회전수보다도 클 때에 공회전하는 원웨이 클러치와, 상기 N 레인지로부터 상기 D 레인지로의 상기 셀렉트 레버의 조작에 연동하여, 상기 제1 슬리브를 작동시켜 상기 제1 맞물림 기구를 상기 제1 클러치 기어와의 사이에서 맞물림 상태로 하는 제1 링크 기구와, 상기 D 레인지로부터 상기 L 레인지로의 상기 셀렉트 레버의 조작에 연동하여, 상기 제2 슬리브를 작동시켜 상기 제2 맞물림 기구를 상기 제2 클러치 기어와의 사이에서 맞물림 상태로 하는 제2 링크 기구와, 상기 제2 클러치 기어에 연결된 부재이며, 상기 D 레인지일 때에는 상기 제1 맞물림 기구가 맞물림 상태로 되어 상기 입력 부재로부터의 구동력이 상기 원웨이 클러치를 통해 전달되고, 상기 L 레인지일 때에는 상기 제1 맞물림 기구 및 상기 제2 맞물림 기구가 맞물림 상태로 되어 상기 입력 부재로부터의 구동력이 상기 원웨이 클러치를 통하지 않고 전달되는 제1 회전 부재를 구비한 것을 특징으로 한다.

따라서, 셀렉트 레버의 조작에 연동하는 제1 및 제2 링크 기구를 통해 제1 및 제2 맞물림 기구의 맞물림 상태를 전환할 수 있어, D 레인지 선택시나 L 레인지 선택시의 각 맞물림 기구를 제어하는 데이터가 불필요해지므로, 제어 데이터를 간략화할 수 있다.

도 1은 제1 실시예의 자동 변속기를 도시하는 골격도.
도 2는 제1 실시예의 제1 및 제2 맞물림 기구의 구성을 나타내는 확대 개략 단면도.
도 3은 제1 실시예의 링크 기구의 구성을 나타내는 개략도.
도 4는 제1 실시예의 각 기어단에서의 상기 마찰 요소의 결합(체결)의 관계를 나타내는 체결표.
도 5는 제1 실시예의 자동 변속기의 공통 속도선도.
도 6은 제2 실시예의 유단식 자동 변속기의 변속 기구를 도시하는 골격도.
도 7은 제2 실시예의 자동 변속기의 공통 속도선도.
도 8은 제3 실시예의 유단식 자동 변속기의 변속 기구를 도시하는 골격도.
도 9는 제4 실시예의 유단식 자동 변속기의 변속 기구를 도시하는 골격도.
도 10은 제4 실시예의 제1 및 제2 맞물림 기구의 구성을 나타내는 확대 개략 단면도.
도 11은 제4 실시예의 각 기어단에서의 상기 마찰 요소의 결합(체결)의 관계를 나타내는 체결표.
도 12는 제4 실시예의 자동 변속기의 공통 속도선도.
도 13은 제5 실시예의 유단식 자동 변속기의 변속 기구를 도시하는 골격도.
도 14는 제5 실시예의 제1 및 제2 맞물림 기구의 구성을 나타내는 확대 개략 단면도.
도 15는 제5 실시예의 자동 변속기의 공통 속도선도.
도 16은 제6 실시예의 유단식 자동 변속기의 변속 기구를 도시하는 골격도.
도 17은 제6 실시예의 제1 및 제2 맞물림 기구의 구성을 나타내는 확대 개략 단면도.
도 18은 제6 실시예의 각 기어단에서의 상기 마찰 요소의 결합(체결)의 관계를 나타내는 체결표.
도 19는 제6 실시예의 자동 변속기의 공통 속도선도.

[제1 실시예]

도 1은 제1 실시예의 유단식 자동 변속기의 변속 기구를 도시하는 골격도이다. 제1 실시예의 자동 변속기는, 도시하지 않은 엔진 등의 동력원으로부터 입력된 구동력을 증폭하는 토크 컨버터(TC)와, 동력 전달 경로를 전환하는 제1 및 제2 맞물림 기구(D1, D2)와, 유성 기어로 이루어지는 기어 트레인을 갖는다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 기어 트레인으로서는, 라비뇨형의 유성 기어조(PG)를 구비하고 있다. 유성 기어조(PG)는, 소직경 선 기어(Sd)와, 링 기어(R)와, 소직경 선 기어(Sd)와 링 기어(R)에 맞물리는 롱 피니언(LP)과, 롱 피니언(LP)과 소직경 선 기어(Sd)에 맞물리는 숏 피니언(SP)을 갖는다. 롱 피니언(LP)과 숏 피니언(SP)은, 피니언 캐리어(PC)에 대해 회전 가능하게 지지되어 있다.

유성 기어조(PG)는 4개의 회전 멤버를 갖고, 소직경 선 기어(Sd)에 접속된 제1 회전 부재(8)와, 링 기어(R)와 출력축(OUT)을 상시 연결하는 제2 회전 멤버(21)와, 제3 회전 멤버로서의 피니언 캐리어(PC)와, 대직경 선 기어(Ss)에 접속된 제2 회전 부재(9)를 갖는다.

〔맞물림 기구의 구성〕

도 2는 제1 실시예의 제1 및 제2 맞물림 기구의 구성을 나타내는 확대 개략 단면도이다. 제1 맞물림 기구(D1)는 소위 싱크로 기구가 구비된 도그 클러치이며, 토크 컨버터(TC)의 출력측에 연결된 입력 부재(IN)와 일체 회전하는 제1 허브(1)와, 제1 허브(1)와 일체 회전하고, 또한 회전축 방향으로 이동 가능한 제1 슬리브(2)와, 제1 슬리브(2)가 회전축 방향(도 2 중 좌측)으로 이동하여 맞물림으로써 일체 회전하는 제1 클러치 기어(3)와, 제1 슬리브(2)가 회전축 방향(도 2 중 우측)으로 이동하여 맞물림으로써 일체 회전하는 제3 클러치 기어(20)를 갖는다. 또한, 제1 슬리브(2)의 내주에는 제2 회전 부재(9)의 외주에 회전 가능하게 지지된 싱크로 허브(100)가 설치되고, 싱크로 허브(100)와 제1 슬리브(2) 사이에는, 스프링(101), 인서트 키(102), D측 보크링(103) 및 R측 보크링(104)이 설치되어 있다.

제1 허브(1)의 입력 부재(IN)측에는 스플라인부(1a)가 형성되고, 입력 부재(IN)에 형성된 스플라인부(1b)와 결합함으로써, 회전축 방향으로는 이동 가능하게 하고, 회전 방향으로는 상시 결합된다. 제1 슬리브(2)의 외주에는 결합 홈이 형성되고, 이 결합 홈에는 회전축 방향으로만 결합되는 제1 시프트 포크(10)가 장착되어 있다.

제1 클러치 기어(3)에는 이(齒)의 측면으로부터 회전축 방향으로 연장된 제1 클러치 기어측 테이퍼 콘(3a)이 형성되고, 제3 클러치 기어(20)에는 이의 측면으로부터 회전축 방향으로 연장된 제3 클러치 기어측 테이퍼 콘(20a)이 형성되어 있다. D측 보크링(103)의 내주에는 테이퍼 콘면이 형성되어 있어, 제1 슬리브(2)가 회전축 방향(도 2 중 좌측 방향)으로 이동하면, 제1 클러치 기어측 테이퍼 콘(3a)과의 사이에서 마찰 접촉하여 입력 부재(IN)와 제1 클러치 기어(3)의 동기 작용을 도모한다. 마찬가지로, R측 보크링(104)의 내주에는 테이퍼 콘면이 형성되어 있어, 제1 슬리브(2)가 회전축 방향(도 2 중 우측 방향)으로 이동하면, 제3 클러치 기어측 테이퍼 콘(20a)과의 사이에서 마찰 접촉하여 입력 부재(IN)와 제3 클러치 기어(20)의 동기 작용을 도모한다.

제2 맞물림 기구(D2)는 소위 싱크로 기구가 구비된 도그 클러치이며, 제1 클러치 기어(3)와 일체 회전하는 제2 허브(4)와, 제2 허브(4)와 일체 회전하고, 또한 회전축 방향으로 이동 가능한 제2 슬리브(5)와, 제2 슬리브(5)가 회전축 방향(도 2 중 좌측)으로 이동하여 맞물림으로써 일체 회전하는 제2 클러치 기어(6)를 갖는다. 또한, 제2 슬리브(5)의 내주에는 제2 회전 부재(9)의 외주에 회전 가능하게 지지된 싱크로 허브(200)가 설치되고, 싱크로 허브(200)와 제2 슬리브(5) 사이에는, 스프링(201), 인서트 키(202) 및 L측 보크링(203)이 설치되어 있다. 제2 허브(4)의 유성 기어조(PG)측에는 스플라인부(4a)가 형성되고, 회전 멤버(17)에 형성된 스플라인부(4b)와 결합함으로써, 회전축 방향으로는 이동 가능하게 하고, 회전 방향으로는 상시 결합된다. 제2 슬리브(5)의 외주에는 결합 홈이 형성되고, 이 결합 홈에는 회전축 방향으로만 결합되는 제2 시프트 포크(11)가 장착되어 있다.

제2 클러치 기어(6)에는 이의 측면으로부터 회전축 방향으로 연장된 제2 클러치 기어측 테이퍼 콘(6a)이 형성되어 있다. L측 보크링(203)의 내주에는 테이퍼 콘면이 형성되어 있어, 제2 슬리브(5)가 회전축 방향(도 2 중 좌측 방향)으로 이동하면, 제2 클러치 기어측 테이퍼 콘(6a)과의 사이에서 마찰 접촉하여 제1 클러치 기어(3)와 제2 클러치 기어(6)의 동기 작용을 도모한다. 제1 회전 부재(8)와 회전 멤버(17) 사이에는 원웨이 클러치(7)가 설치되어 있다. 이 원웨이 클러치(7)는, 바꾸어 말하면, 제2 허브(4)와 제2 클러치 기어(6) 사이에 설치되고, 제2 클러치 기어(6)의 회전수가 제2 허브(4)의 회전수보다도 클 때에 공회전하고, 제2 클러치 기어(6)의 회전수가 제2 허브(4)의 회전수 이하일 때에는 결합된다.

〔링크 기구의 구성〕

도 3은 제1 실시예의 링크 기구의 구성을 나타내는 개략도이다. 도 3의 (a)는, 링크 기구를 직경 방향측으로부터 본 개략 단면도이고, 도 3의 (b) 내지 (e)는 링크 기구를 회전축 방향으로부터 본 개략도이다. 차량 실내에는, 운전자가 조작하는 시프트 레버(12)가 설치되어 있다. 시프트 레버(12)는, 자동 변속기의 레인지 위치를 선택하는 레버이며, 후퇴 주행을 행하는 R 레인지와, 동력 전달을 행하지 않는 N 레인지와, 자동 변속에 의한 전진 주행을 행하는 D 레인지와, 1속으로부터 3속의 범위(소정 변속단)에 있어서 전진 주행을 행하는 L 레인지를 갖는다. 이들 레인지 위치는, R 레인지, N 레인지, D 레인지, L 레인지의 순으로 배치되어 있고, 운전자가 시프트 레버(12)를 전후로 조작함으로써 레인지 위치를 전환한다. 이 시프트 레버(12)는, 링크 부재 등을 통해 연결 부재(13)의 외측 단부에 접속되어 있다.

하우징(HS)에는, 하우징(HS)을 관통하는 매뉴얼 샤프트(14)가 회전 가능하게 장착되어 있다. 매뉴얼 샤프트(14)의 하우징 외측에 있어서, 연결 부재(13)의 내측 단부가 매뉴얼 샤프트(14)에 고정되어 있다. 바꾸어 말하면, 연결 부재(13)는 매뉴얼 샤프트(14)로부터 직경 방향 외측으로 연장된 판 형상 부재이며, 매뉴얼 샤프트(14)를 중심으로 하여 선택된 레인지 위치에 따른 원주 방향 위치로 회전한다.

매뉴얼 샤프트(14)의 하우징 내측에는, 제1 매뉴얼 플레이트(15)와 제2 매뉴얼 플레이트(16)가 장착되어 있다. 제1 매뉴얼 플레이트(15)는 매뉴얼 샤프트(14)로부터 직경 방향 외측으로 연장된 부재이며, 외측 단부에는 회전축 방향으로 연장되는 결합 핀(15a)이 장착되어 있다. 제2 매뉴얼 플레이트(16)는 매뉴얼 샤프트(14)로부터 직경 방향 외측으로 연장된 부재이며, 외측 단부에는 회전축 방향으로 연장되는 결합 핀(16a)이 장착되어 있다. 제1 매뉴얼 플레이트(15)는 매뉴얼 샤프트(14)의 회전축 방향에 있어서 하우징(HS)에 근접한 위치에 장착되고, 한편 제2 매뉴얼 플레이트(16)는 매뉴얼 샤프트(14)의 회전축 방향에 있어서 하우징(HS)으로부터 이격된 위치에 장착되어 있다. 또한, 이 매뉴얼 샤프트(14)의 회전축 방향의 위치 관계에 대해서는 자동 변속기 내의 구성에 따라서 적절하게 설정하면 된다.

또한, 연결 부재(13)와, 제1 매뉴얼 플레이트(15)와, 제2 매뉴얼 플레이트(16)는, 각각 회전 방향에 있어서 소정의 각도를 갖고 장착되고, 연결 부재(13)와 제1 매뉴얼 플레이트(15)에 의해 제1 링크 기구를 구성하고, 연결 부재(13)와 제2 매뉴얼 플레이트(16)에 의해 제2 링크 기구를 구성하고 있다.

제1 링크 기구는, R 레인지일 때에는 제1 시프트 포크(10)의 외주에 형성된 결합 홈(10a)과 결합 핀(15a)이 결합된 상태이며, 제1 슬리브(2)와 제3 클러치 기어(20)가 맞물림 상태로 되는 회전축 방향 위치에 대응하고 있다[도 3의 (b) 참조]. R 레인지로부터 N 레인지로의 셀렉트 조작을 행하였다고 해도, 결합 홈(10a)과 결합 핀(15a)의 결합을 유지한 상태이다. N 레인지로부터 D 레인지로의 셀렉트 레버(12)의 조작에 연동하여 연결 부재(13)가 회전하였을 때에도 마찬가지로, 결합 홈(10a)과 결합 핀(15a)이 결합하여 제1 슬리브(2)와 연결된 상태를 유지하고 있다. 그리고 제1 매뉴얼 플레이트(15)의 회전에 따라서 제1 슬리브(2)를 작동시켜 제1 맞물림 기구(D1)를 제1 클러치 기어(3)와의 사이에서 맞물림 상태로 한다. 또한, D 레인지로부터 L 레인지로의 셀렉트 조작시에는, 제1 매뉴얼 플레이트(15)의 회전에 따라서 결합 홈(10a)과 결합 핀(15a)의 결합이 해제된다[제1 슬리브(2)와의 연결이 해제된다 : 도 3의 (e) 참조].

즉, 결합 핀(15a)은 제1 매뉴얼 플레이트(15)의 아암의 길이에 따라 규정되는 원주 상을 이동하므로, 회전에 수반하여 회전축 방향에 더하여 상하 방향 위치도 변화된다. 따라서, 결합 홈(10a)의 홈 깊이를 조정하여, 소정 이상의 회전에 의해 결합 핀(15a)이 상방으로 이동하면, 결합 홈(10a)의 홈 깊이를 초과하도록 설정한다. 이에 의해 제1 매뉴얼 플레이트(15)와 제1 시프트 포크(10)의 결합이 해제된다[도 3의 (e) 참조]. 한편, 결합 핀(15a)과 결합 홈(10a)의 결합이 해제된 상태로부터 반대측으로 회전하면, 결합 핀(15a)이 하방으로 이동하여, 결합 홈(10a)에 도달하여, 제1 매뉴얼 플레이트(15)와 제1 시프트 포크(10)가 결합된다[도 3의 (d)→도 3의 (c) 참조].

제2 링크 기구는, D 레인지로부터 L 레인지로의 셀렉트 레버(12)의 조작에 연동하여 연결 부재(13)가 회전하였을 때, 제2 시프트 포크(11)의 외주에 형성된 결합 홈(11a)과 결합 핀(16a)의 결합이 해제된 상태로부터 결합되어, 제2 슬리브(5)와 연결된다[도 3의 (d) 참조]. 그리고 제2 슬리브(5)를 회전축 방향으로 이동시켜, 제2 맞물림 기구(D2)를 제2 클러치 기어(3)와의 사이에서 맞물림 상태로 한다[도 3의 (e) 참조]. 한편, L 레인지로부터 D 레인지로의 셀렉트 조작시에는, 제2 매뉴얼 플레이트(16)의 회전에 따라서 결합 홈(11a)과 결합 핀(16a)의 결합이 해제된다[제2 슬리브(5)와의 연결이 해제된다 : 도 3의 (d) 참조]. 결합이 해제된 후에는, 제2 슬리브(5)는 회전축 방향으로 이동하지 않는다.

〔자동 변속기의 마찰 체결 요소의 구성〕

자동 변속기에는, 1개의 클러치[제1 마찰 요소(C1)]와 2개의 브레이크[제2 마찰 요소(B1), 제3 마찰 요소(B2)]가 설치되어 있다. 제1 마찰 요소(C1)는, 피니언 캐리어(PC)와 회전 멤버(17)[제1 클러치 기어(3)] 사이에 설치되어, 피니언 캐리어(PC)와 회전 멤버(17)를 선택적으로 연결한다. 제2 마찰 요소(B1)는, 피니언 캐리어(PC)와 하우징(HS) 사이에 설치되어, 피니언 캐리어(PC)를 선택적으로 하우징(HS)에 로크한다. 제3 마찰 요소(B2)는, 제2 회전 부재(9)와 하우징(HS) 사이에 설치되어, 제2 회전 부재(9)[대직경 선 기어(Ss)]를 선택적으로 하우징(HS)에 로크한다. 출력축(OUT)에는, 출력 기어 등이 설치되어, 카운터 기어(IG)나 디퍼런셜 기어(DEF)를 통해 도시하지 않은 구동륜으로 회전 구동력이 전달된다. 제1 실시예의 경우, 출력축(OUT)은 브레이크인 제2 마찰 요소(B1)나 제3 마찰 요소(B2)와 하우징(HS)에 의해 폐색되어 있으므로 FF 차량에 적용 가능하게 되어 있다.

〔자동 변속기가 달성하는 변속단에 대해〕

도 4는 제1 실시예의 각 기어단에서의 상기 마찰 요소의 결합(체결)의 관계를 나타내는 체결표, 도 5는 제1 실시예의 자동 변속기의 공통 속도선도이다. 또한, 표 중의 ○표는 체결, 공란은 해방을 나타내고 있다.

(D 레인지를 선택하고 있는 경우에 대해)

1속은 제2 마찰 요소(B1)의 체결에 의해 달성된다. 2속은 제3 마찰 요소(B2)의 체결에 의해 달성된다. 또한, 맞물림 기구에 있어서는 제1 맞물림 기구(D1)만이 결합되고, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에는 원웨이 클러치(7)가 결합되므로, 소직경 선 기어(Sd)로부터 구동력이 입력된다. 한편, 코스트 주행 상태로 되면, 원웨이 클러치(7)의 결합이 해방되어, 엔진 브레이크력은 작용하지 않는다.

3속은 제1 마찰 요소(C1)의 체결에 의해 달성된다. 4속은 제1 마찰 요소(C1)와 제3 마찰 요소(B2)의 체결에 의해 달성된다. 이에 의해, 맞물림 기구에 있어서는 제1 맞물림 기구(D1)만이 결합되고, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에는 제1 마찰 요소(C1)를 통해 피니언 캐리어(PC)로부터 구동력이 입력된다. 이때, 3속에 있어서는, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에 제1 회전 부재(8)와 회전 멤버(17)가 원웨이 클러치(7)에 의해 결합되므로, 소직경 선 기어(Sd)로부터도 구동력이 입력된다. 한편, 코스트 주행 상태로 되면, 원웨이 클러치(7)의 결합이 해방되어, 엔진 브레이크력은 작용하지 않는다.

한편, 4속에 있어서는, 제3 마찰 요소(B2)가 체결되어 있으므로, 소직경 선 기어(Sd)는 상시 피니언 캐리어(PC)[회전 멤버(17)]보다도 고회전측으로 되므로, 원웨이 클러치(7)는 해방 상태로 되어 체결에 관여하지 않고, 상시 엔진 브레이크력이 작용한다. 단, 4속의 변속비는 증속측이므로, 그다지 큰 엔진 브레이크력은 작용하지 않는다.

(L 레인지를 선택하고 있는 경우에 대해)

L 레인지를 선택하고 있는 경우, D 레인지를 선택하고 있을 때와 동일한 마찰 요소가 체결되고, 또한 제2 맞물림 기구(D2)의 체결에 의해 원웨이 클러치(7)를 통하는 일 없이 제1 회전 부재(8)와 회전 멤버(17)가 연결된다. 이때, 원웨이 클러치(7)의 작용에 의해 코스트 주행시에 엔진 브레이크가 작용하지 않은 1, 2, 3속시에 있어서는, L 레인지가 선택되면, 각각의 변속단에 있어서 엔진 브레이크력이 작용한다.

(R 레인지를 선택하고 있는 경우에 대해)

후퇴속은, 제2 마찰 요소(B1)의 체결에 의해 달성된다. 또한, 맞물림 기구에 있어서는 제1 맞물림 기구(D1)만이 제3 클러치 기어(20)와 결합되고, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에는, 대직경 선 기어(Ss)로부터 구동력이 입력된다. 이때, 원웨이 클러치(7)는 동력 전달에 전혀 관여하지 않으므로, 코스트 주행 상태로 되어도 엔진 브레이크력이 작용한다.

(셀렉트 레버 조작시의 작용)

상술한 바와 같이, 셀렉트 레버(12)의 조작에 의해 레인지 위치를 규정할 때, 레인지 위치에 따라서 제1 및 제2 링크 기구에 의해 제1 슬리브(2) 및 제2 슬리브(5)가 작동하여, 제1 맞물림 기구(D1)나 제2 맞물림 기구(D2)가 동력 전달 경로를 전환한다. 즉, 맞물림 기구의 작동에 있어서, 운전자의 시프트 레버 조작력을 이용하여, 기계적인 링크 기구에 의해 전환할 수 있다. 또한, 운전자의 조작 타이밍과 완전히 동기하여 맞물림 기구가 맞물리므로, 전환 타이밍 등을 제어할 필요도 없다. 즉, 전자 제어 액추에이터 등을 사용하는 일 없이, 또한 그들을 제어하기 위한 제어 데이터를 필요로 하는 일 없이, 최적의 타이밍에 맞물림 기구의 맞물림 상태를 전환할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 제1 실시예에 있어서는 하기에 열거하는 작용 효과를 얻을 수 있다.

(1) 후퇴 주행을 행하는 R 레인지와, 동력 전달을 행하지 않는 N 레인지와, 자동 변속에 의한 전진 주행을 행하는 D 레인지와, 소정 변속단에 의한 전진 주행을 행하는 L 레인지를 갖고, 셀렉트 레버의 조작에 의해 D 레인지를 선택하였을 때에는 소정 변속단에 있어서 엔진 브레이크가 작용하지 않고, L 레인지를 선택하였을 때에는 엔진 브레이크가 작용하는 자동 변속기이며, 자동 변속기의 입력축에 연결된 입력 부재(IN)와, 입력 부재(IN)와 일체 회전하는 제1 허브(1)와, 상기 제1 허브(1)와 일체 회전하고, 또한 회전축 방향으로 이동 가능한 제1 슬리브(2)와, 상기 제1 슬리브(2)가 회전축 방향으로 이동하여 맞물림으로써 일체 회전하는 제1 클러치 기어(3)를 갖는 제1 맞물림 기구(D1)와, 제1 클러치 기어(3)와 일체 회전하는 제2 허브(4)와, 상기 제2 허브(4)와 일체 회전하고, 또한 회전축 방향으로 이동 가능한 제2 슬리브(5)와, 상기 제2 슬리브(5)가 회전축 방향으로 이동하여 맞물림으로써 일체 회전하는 제2 클러치 기어(6)를 갖는 제2 맞물림 기구(D2)와, 제2 허브(4)와 제2 클러치 기어(6) 사이에 설치되고, 제2 클러치 기어(6)의 회전수가 제2 허브(4)의 회전수보다도 클 때에 공회전하는 원웨이 클러치(7)와, N 레인지로부터 D 레인지로의 셀렉트 레버(12)의 조작에 연동하여, 제1 슬리브(2)를 작동시켜 제1 맞물림 기구(D1)를 제1 클러치 기어(3)와의 사이에서 맞물림 상태로 하는 제1 링크 기구와, D 레인지로부터 L 레인지로의 셀렉트 레버(12)의 조작에 연동하여, 제2 슬리브(5)를 작동시켜 제2 맞물림 기구(D2)를 제2 클러치 기어(6)와의 사이에서 맞물림 상태로 하는 제2 링크 기구와, 제2 클러치 기어(6)에 연결된 부재이며, D 레인지일 때에는 제1 맞물림 기구(D1)가 맞물림 상태로 되어 입력 부재(IN)로부터의 구동력이 원웨이 클러치(7)를 통해 전달되고, L 레인지일 때에는 제1 맞물림 기구(D1) 및 제2 맞물림 기구(D2)가 맞물림 상태로 되어 입력 부재(IN)로부터의 구동력이 원웨이 클러치(7)를 통하지 않고 전달되는 제1 회전 부재(8)를 구비하였다.

즉, 제1 링크 기구와 제2 링크 기구에 의해 셀렉트 레버(12)의 조작에 연동하여 제1 맞물림 기구(D1) 및 제2 맞물림 기구(D2)의 맞물림 상태를 전환할 수 있으므로, D 레인지 선택시 및 L 레인지 선택시에 있어서 제1 맞물림 기구(D1)와 제2 맞물림 기구(D2)를 제어하는 데이터가 불필요해져, 그만큼의 제어 데이터를 간략화할 수 있다.

또한, 제1 실시예에서는 입력 부재(IN)는 토크 컨버터(TC)에 접속된 예를 나타냈지만, 입력 부재(IN)는 자동 변속기에 직접적으로 또는 간접적으로 연결되어 있으면 된다.

또한, 제1 실시예에서는 맞물림 기구로서 싱크로 기구를 구비한 예를 나타냈지만, 싱크로 기구를 갖지 않는 도그 클러치라도 상기 작용 효과는 달성된다.

(2) 제1 맞물림 기구(D1)는, 제1 슬리브(2)가 제1 클러치 기어(3)와는 반대측의 회전축 방향으로 이동하여 맞물림으로써 제1 슬리브(2)와 일체 회전하는 제3 클러치 기어(20)를 갖고, 제1 링크 기구는, N 레인지로부터 R 레인지로의 셀렉트 레버(12)의 조작에 연동하여, 제1 슬리브(2)를 작동시켜 제1 맞물림 기구(D1)를 제3 클러치 기어(20)와의 사이에서 맞물림 상태로 하는 링크 기구를 갖고, 제3 클러치 기어(20)에 연결된 부재이며, R 레인지일 때에는 제1 슬리브(2)와 제3 클러치 기어(20)가 맞물림 상태로 되어 입력 부재(IN)로부터의 구동력이 전달되는 제2 회전 부재(9)를 구비하였다.

제1 링크 기구에 의해 셀렉트 레버(12)의 조작에 연동하여 제1 맞물림 기구(D1)의 맞물림 상태를 전환할 수 있으므로, R 레인지 선택시의 제1 맞물림 기구(D1)를 제어하는 데이터가 불필요해져, 그만큼 더욱 제어 데이터를 간략화할 수 있다. 또한, 제3 클러치 기어(20)와 제1 슬리브(2)를 맞물리게 하는 것은 R 레인지 선택시뿐이며, 제1 클러치 기어(3)와 제3 클러치 기어(20)가 동시에 입력 부재에 연결되는 일은 없다. 이 관점에서, 제2 회전 부재(9)에 연결되는 제3 클러치 기어(20)를, 제1 허브(1)를 사이에 두고 제1 클러치 기어(3)에 대향하여 배치한 후에 제1 슬리브(2)와 제3 클러치 기어가 맞물리는 구조로 함으로써, 제3 클러치 기어(20)를 입력 부재(IN)에 연결하기 위해, 새로운 허브나 슬리브를 필요로 하지 않아, 구조를 간략화할 수 있다.

(3) 제1 링크 기구는, 셀렉트 레버(12)의 셀렉트 위치에 따라서 회전하는 매뉴얼 샤프트(14)와 일체로 회전하는 제1 매뉴얼 플레이트(15)와, N 레인지로부터 D 레인지로의 셀렉트 조작시에 상기 제1 매뉴얼 플레이트(15)의 회전에 따라서 제1 슬리브(2)와 연결되어 제1 슬리브(2)를 회전축 방향으로 이동시키고, D 레인지로부터 L 레인지로의 셀렉트 조작시에 상기 제1 매뉴얼 플레이트(15)의 회전에 따라서 제1 슬리브(2)와의 연결이 해제되는 제1 시프트 포크(10)를 갖고, 제2 링크 기구는, 매뉴얼 샤프트(14)와 일체로 회전하는 제2 매뉴얼 플레이트(16)와, D 레인지로부터 L 레인지로의 셀렉트 조작시에 상기 제2 매뉴얼 플레이트(16)의 회전에 따라서 제2 슬리브(5)와 연결되어 제2 슬리브(5)를 회전축 방향으로 이동시키고, D 레인지로부터 N 레인지로의 셀렉트 조작시에 상기 제2 매뉴얼 플레이트(16)의 회전에 따라서 제2 슬리브(5)와의 연결이 해제되는 제2 시프트 포크(11)를 갖는다.

이와 같이, 제1 및 제2 링크 기구를 셀렉트 레버(12)의 조작과 연동시킴으로써, 셀렉트 위치에 따라서 제1 맞물림 기구(D1) 및 제2 맞물림 기구(D2)의 맞물림 상태를 전환할 수 있다.

또한, 제1 실시예에서는 제1 매뉴얼 플레이트(15)와 제2 매뉴얼 플레이트(16)를 별개의 부재로 한 예를 나타냈지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 2개의 매뉴얼 플레이트가 일체적으로 형성된 것이라도 상기 작용 효과는 달성된다.

(4) 제1 회전 부재(8)에 연결된 소직경 선 기어(Sd)(제1 선 기어)와, 제2 회전 부재(9)에 연결된 대직경 선 기어(Ss)(제2 선 기어)와, 링 기어(R)와, 소직경 선 기어(Sd)에 맞물리는 숏 피니언(SP) 및 상기 숏 피니언(SP)과 대직경 선 기어(Ss)와 링 기어(R)에 맞물리는 롱 피니언(LP)을 지지하는 피니언 캐리어(PC)로 이루어지는 유성 기어조(PG)와, 링 기어(R)에 상시 연결되는 출력축(OUT)과, 제1 클러치 기어(3)와 피니언 캐리어(PC) 사이를 선택적으로 연결하는 제1 마찰 요소(C1)와, 피니언 캐리어(PC)의 회전을 선택적으로 로크하는 제2 마찰 요소(B1)와, 대직경 선 기어(Ss)의 회전을 선택적으로 로크하는 제3 마찰 요소(B2)를 구비하고, 전진 4속 및 후퇴 1속을 달성한다.

따라서, 제어 데이터를 간략화하면서, 또한 맞물림 기구를 통해 회전 요소를 입력 부재(IN)에 연결 가능하게 하고, 이에 의해 전달 효율을 향상시킨 전진 4속, 후퇴 1속을 달성하는 자동 변속기를 얻을 수 있다.

[제2 실시예]

다음에, 제2 실시예에 대해 설명한다. 맞물림 기구는 제1 실시예와 동일하므로, 다른 점을 중심으로 설명한다. 도 6은 제2 실시예의 유단식 자동 변속기의 변속 기구를 도시하는 골격도이다. 또한, 제1 실시예와 달리, 변속 기구부만을 나타내지만, 구동륜에 전달하는 경로는 제1 실시예와 마찬가지이다.

제2 실시예의 자동 변속기는, 도시하지 않은 엔진 등의 동력원으로부터 입력된 구동력을 증폭하는 토크 컨버터(TC)와, 동력 전달 경로를 전환하는 제1 및 제2 맞물림 기구(D1, D2)와, 유성 기어로 이루어지는 기어 트레인을 갖는다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 기어 트레인으로서는, 2개의 단순 유성 기어(PG1, PG2)를 구비하고 있다. 제1 유성 기어(PG1)는, 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 제1 선 기어(S1)와 제1 링 기어(R1)에 맞물리는 제1 싱글 피니언(P1)과, 제1 싱글 피니언(P1)을 회전 가능하게 지지하는 제1 피니언 캐리어(PC1)를 갖는다. 제2 유성 기어(PG2)는, 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 제2 선 기어(S2)와 제2 링 기어(R2)에 맞물리는 제2 싱글 피니언(P2)과, 제2 싱글 피니언(P2)을 회전 가능하게 지지하는 제2 피니언 캐리어(PC2)를 갖는다. 또한, 제1 링 기어(R1)와 제2 피니언 캐리어(PC2)를 상시 연결하는 제1 회전 멤버(M1)와, 제1 피니언 캐리어(PC1)와 제2 링 기어(R2)를 상시 연결하는 제2 회전 멤버(M2)를 갖고, 이에 의해 1세트의 유성 기어조(PG)를 구성하고 있다.

이 유성 기어조(PG)는 4개의 회전 멤버를 갖고, 제1 선 기어(S1)에 접속된 제1 회전 부재(8)와, 출력축(OUT)을 상시 연결하는 제2 회전 멤버(M2)와, 제2 피니언 캐리어(PC2)와, 제2 선 기어(S2)에 접속된 제2 회전 부재(9)를 갖는다.

〔자동 변속기의 마찰 체결 요소의 구성〕

자동 변속기에는, 1개의 클러치[제1 마찰 요소(C1)]와 2개의 브레이크[제2 마찰 요소(B1), 제3 마찰 요소(B2)]가 설치되어 있다. 제1 마찰 요소(C1)는, 제1 회전 멤버(M1)[제1 링 기어(R1), 제2 피니언 캐리어(PC2)]와 회전 멤버(17)[제1 클러치 기어(3)] 사이에 설치되어, 제1 회전 멤버(M1)와 회전 멤버(17)를 선택적으로 연결한다. 제2 마찰 요소(B1)는, 제2 피니언 캐리어(PC2)와 하우징(HS) 사이에 설치되어, 제2 피니언 캐리어(PC2)를 선택적으로 하우징(HS)에 로크한다. 제3 마찰 요소(B2)는, 제2 회전 부재(9)와 하우징(HS) 사이에 설치되어, 제2 회전 부재(9)[제2 선 기어(S2)]를 선택적으로 하우징(HS)에 로크한다.

〔자동 변속기가 달성하는 변속단에 대해〕

제2 실시예의 체결표는, 제1 실시예의 체결표와 완전히 동일하므로, 도 4를 참조한다. 도 7은 제2 실시예의 자동 변속기의 공통 속도선도이다. 또한, 표 중의 ○표는 체결, 공란은 해방을 나타내고 있다.

(D 레인지를 선택하고 있는 경우에 대해)

1속은 제2 마찰 요소(B1)의 체결에 의해 달성된다. 2속은 제3 마찰 요소(B2)의 체결에 의해 달성된다. 또한, 맞물림 기구에 있어서는 제1 맞물림 기구(D1)만이 결합되고, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에는 원웨이 클러치(7)가 결합되므로, 제1 선 기어(S1)로부터 구동력이 입력된다. 한편, 코스트 주행 상태로 되면, 원웨이 클러치(7)의 결합이 해방되어, 엔진 브레이크력은 작용하지 않는다.

3속은 제1 마찰 요소(C1)의 체결에 의해 달성된다. 4속은 제1 마찰 요소(C1)와 제3 마찰 요소(B2)의 체결에 의해 달성된다. 이에 의해, 맞물림 기구에 있어서는 제1 맞물림 기구(D1)만이 결합되고, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에는 제1 마찰 요소(C1)를 통해 제1 회전 멤버(M1)[제2 피니언 캐리어(PC2) 및 제1 링 기어(R1)]로부터 구동력이 입력된다. 이때, 3속에 있어서는, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에 제1 회전 부재(8)와 회전 멤버(17)가 원웨이 클러치(7)에 의해 결합되므로, 제1 선 기어(S1)로부터도 구동력이 입력된다. 한편, 코스트 주행 상태로 되면, 원웨이 클러치(7)의 결합이 해방되어, 엔진 브레이크력은 작용하지 않는다.

한편, 4속에 있어서는, 제3 마찰 요소(B2)가 체결되어 있으므로, 제1 선 기어(S1)는 상시 제1 회전 멤버(M1)보다도 고회전측으로 되기 때문에, 원웨이 클러치(7)는 해방 상태로 되어 체결에 관여하지 않아, 상시 엔진 브레이크력이 작용한다. 단, 4속의 변속비는 증속측이므로, 그다지 큰 엔진 브레이크력은 작용하지 않는다.

(L 레인지를 선택하고 있는 경우에 대해)

(R 레인지를 선택하고 있는 경우에 대해)

후퇴속은, 제2 마찰 요소(B1)의 체결에 의해 달성된다. 또한, 맞물림 기구에 있어서는 제1 맞물림 기구(D1)만이 제3 클러치 기어(20)와 결합되고, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에는, 제2 선 기어(S2)로부터 구동력이 입력된다. 이때, 원웨이 클러치(7)는 동력 전달에 전혀 관여하지 않으므로, 코스트 주행 상태로 되어도 엔진 브레이크력이 작용한다.

이상 설명한 바와 같이, 제2 실시예에 있어서는 제1 실시예의 작용 효과 (1), (2), (3)에 더하여 하기의 작용 효과를 얻을 수 있다.

(5) 제1 회전 부재(8)에 연결된 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 제1 선 기어(S1)와 제1 링 기어(R1)에 맞물리는 제1 싱글 피니언(P1)을 지지하는 제1 피니언 캐리어(PC1)로 이루어지는 제1 유성 기어(PG1)와, 제2 회전 부재(9)에 연결된 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 제2 선 기어(S2)와 제2 링 기어(R2)에 맞물리는 제2 싱글 피니언(P2)을 지지하는 제2 피니언 캐리어(PC2)로 이루어지는 제2 유성 기어(PG2)와, 제1 피니언 캐리어(PC1)에 상시 연결되는 출력축(OUT)과,

제1 링 기어(R1)와 제2 피니언 캐리어(PC2)를 상시 연결하는 제1 회전 멤버(M1)와, 제1 피니언 캐리어(PC1)와 제2 링 기어(R2)를 상시 연결하는 제2 회전 멤버(M2)와 제1 클러치 기어(3)와 제1 회전 멤버(M1) 사이를 선택적으로 연결하는 제1 마찰 요소(C1)와, 제2 피니언 캐리어(PC2)의 회전을 선택적으로 로크하는 제2 마찰 요소(B1)와, 제2 선 기어(S2)의 회전을 선택적으로 로크하는 제3 마찰 요소(B2)를 구비하고, 전진 4속 후퇴 1속을 달성하는 것으로 하였다.

따라서, 제어 데이터를 간략화하면서, 또한 맞물림 기구를 통해 회전 요소를 입력 부재(IN)에 연결 가능하게 하고, 이에 의해 전달 효율을 향상시킨 전진 4속, 후퇴 1속을 달성하는 자동 변속기를 얻을 수 있다. 또한, 제1 실시예와 같이 롱 피니언이나 숏 피니언을 구비한 구성이 아닌, 단순 유성 기어에 의해 변속 기구부를 구성함으로써, 음진(音振) 성능의 향상이나 제조 비용의 억제를 도모할 수 있다.

[제3 실시예]

다음에 제3 실시예에 대해 설명한다. 기본적인 구성은 제2 실시예와 동일하므로, 다른 점에 대해서만 설명한다. 도 8은 제3 실시예의 유단식 자동 변속기의 변속 기구를 도시하는 골격도이다. 제3 실시예에서는, 제1, 제2 실시예와 맞물림 기구의 구성이 다르므로, 이 점에 대해 설명한다.

〔맞물림 기구의 구성〕

제1, 제2 실시예의 제1 맞물림 기구(D1)에서는, 입력 부재(IN)와 일체 회전하는 제1 허브(1)는 스플라인 끼워 맞춤에 의해 회전축 방향으로 이동 가능하게 되어 있었지만, 제3 실시예에서는 제1 슬라이딩 조인트(SJ1)에 의해 결합되고, 이에 의해 회전축 방향으로 이동 가능하게 되어 있는 점이 다르다. 슬라이딩 조인트라 함은, 회전 방향으로는 항상 동력 전달을 가능하게 하면서, 회전축 방향으로의 이동을 허용하는 접속 수단이며, 구체적인 구성은 여러 가지 생각되므로, 특별히 한정하지 않는다.

또한, 제1, 제2 실시예의 제2 맞물림 기구(D2)에서는, 제1 맞물림 기구(D1)가 D 레인지 선택에 의해 입력 부재(IN)와 제1 클러치 기어(3)가 맞물리고, 제1 클러치 기어(3)와 일체인 싱크로 허브(200)를 통해 입력 부재(IN)와 제2 허브(4)를 일체로 하고 있었다. 이에 대해, 제3 실시예에서는, 제2 허브(4)와 입력 부재(IN)는, 상시 제2 슬라이딩 조인트(SJ2)에 의해 결합되어 일체로 하는 동시에, 제1 클러치 기어(3)와 싱크로 허브(200)를 별개의 부재로 하고, 이에 의해 회전축 방향으로 이동 가능하게 하면서, 제1 맞물림 기구(D1)의 맞물림 상태에 관계없이 제2 허브(4)를 회전 구동시키는 점이 다르다.

제3 실시예에 있어서는, 제1 실시예의 작용 효과 (2), (3) 및 제2 실시예의 작용 효과 (5)에 더하여 하기의 작용 효과가 얻어진다.

(6) 후퇴 주행을 행하는 R 레인지와, 동력 전달을 행하지 않는 N 레인지와, 자동 변속에 의한 전진 주행을 행하는 D 레인지와, 소정 변속단에 의한 전진 주행을 행하는 L 레인지를 갖고, 셀렉트 레버의 조작에 의해 D 레인지를 선택하였을 때에는 소정 변속단에 있어서 엔진 브레이크가 작용하지 않고, L 레인지를 선택하였을 때에는 엔진 브레이크가 작용하는 자동 변속기이며, 자동 변속기의 입력축에 연결된 입력 부재(IN)와, 입력 부재(IN)와 일체 회전하는 제1 허브(1)와, 상기 제1 허브(1)와 일체 회전하고, 또한 회전축 방향으로 이동 가능한 제1 슬리브(2)와, 상기 제1 슬리브(2)가 회전축 방향으로 이동하여 맞물림으로써 일체 회전하는 제1 클러치 기어(3)를 갖는 제1 맞물림 기구(D1)와, 입력 부재(IN)와 일체 회전하는 제2 허브(4)와, 상기 제2 허브(4)와 일체 회전하고, 또한 회전축 방향으로 이동 가능한 제2 슬리브(5)와, 상기 제2 슬리브(5)가 회전축 방향으로 이동하여 맞물림으로써 일체 회전하는 제2 클러치 기어(6)를 갖는 제2 맞물림 기구(D2)와, 제1 클러치 기어(3)와 제2 클러치 기어(6) 사이에 설치되고, 제2 클러치 기어(6)의 회전수가 제1 클러치 기어(3)의 회전수보다도 클 때에 공회전하는 원웨이 클러치(7)와, N 레인지로부터 D 레인지로의 셀렉트 레버(12)의 조작에 연동하여, 제1 슬리브(2)를 작동시켜 제1 맞물림 기구(D1)를 제1 클러치 기어(3)와의 사이에서 맞물림 상태로 하는 제1 링크 기구와, D 레인지로부터 L 레인지로의 셀렉트 레버(12)의 조작에 연동하여, 제2 슬리브(5)를 작동시켜 제2 맞물림 기구(D2)를 제2 클러치 기어(6)와의 사이에서 맞물림 상태로 하는 제2 링크 기구와, 제2 클러치 기어(6)에 연결된 부재이며, D 레인지일 때에는 제1 맞물림 기구(D1)가 맞물림 상태로 되어 입력 부재(IN)로부터의 구동력이 원웨이 클러치(7)를 통해 전달되고, L 레인지일 때에는 제1 맞물림 기구(D1) 및 제2 맞물림 기구(D2)가 맞물림 상태로 되어 입력 부재(IN)로부터의 구동력이 원웨이 클러치(7)를 통하지 않고 전달되는 제1 회전 부재(8)를 구비하였다.

또한, 슬라이딩 조인트(SJ1, SJ2)를 사용하여 입력 부재(IN)와 제1 및 제2 허브(1, 4)를 결합함으로써, 제1 맞물림 기구(D1)와 제2 맞물림 기구(D2)를 독립적으로 작동시킬 수 있다. 또한, 입력 부재(IN)로부터의 동력 전달 경로를, 싱크로 허브(200) 경유가 아닌, 직접 제2 허브(4)에 전달함으로써 싱크로 허브(200)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

[제4 실시예]

다음에, 제4 실시예에 대해 설명한다. 맞물림 기구의 기본적인 구성은 제1 실시예와 동일하므로, 이하, 다른 점에 대해 설명한다.

도 9는 제4 실시예의 유단식 자동 변속기의 변속 기구를 도시하는 골격도이다. 제4 실시예의 자동 변속기는, 도시하지 않은 엔진 등의 동력원으로부터 입력된 구동력을 증폭하는 토크 컨버터(TC)와, 동력 전달 경로를 전환하는 제1 및 제2 맞물림 기구(D1, D2)와, 유성 기어로 이루어지는 기어 트레인을 갖는다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 기어 트레인으로서는, 더블 피니언형 유성 기어(PG1)와 단순 유성 기어(PG2)와 더블 선 기어형 유성 기어(PG3)를 구비하고 있다.

더블 피니언형 유성 기어(PG1)는, 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 제1 선 기어(S1)와 맞물리는 제1 피니언(WP1)과, 제1 피니언(WP1) 및 제1 링 기어(R1)와 맞물리는 제2 피니언(WP2)을 갖는다. 제1 및 제2 피니언(WP1, WP2)은, 제1 피니언 캐리어(PC1)에 대해 회전 가능하게 지지되어 있다.

단순 유성 기어(PG2)는, 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 제2 선 기어(S2) 및 제2 링 기어(R2)와 맞물리는 제2 피니언(P2)을 회전 가능하게 지지하는 제2 피니언 캐리어(PC2)를 갖는다.

더블 선 기어형 유성 기어(PG3)는, 제3 선 기어(S3)와, 제4 선 기어(S4)와, 제3 링 기어(R3)와, 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)와 제3 링 기어(R3)에 맞물리는 롱 피니언(LP)을 회전 가능하게 지지하는 제3 피니언 캐리어(PC3)를 갖는다. 또한, 제2 피니언 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 상시 연결하는 제1 회전 멤버(M1)와, 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 상시 연결하는 제2 회전 멤버(M2)를 갖고, 이에 의해 1세트의 유성 기어조(PG)를 구성하고 있다. 또한, 제1 링 기어(R1)에 접속된 입력 부재(IN)와, 제2 링 기어(R2)에 접속된 제1 회전 부재(8)와, 제2 회전 멤버(M2)[제2 선 기어(S2) 및 제3 선 기어(S3)]와 접속된 제2 회전 부재(9)를 갖는다. 또한, 제1 선 기어(S1)는 하우징(HS)에 대해 상시 고정되어 있다. 토크 컨버터(TC)로부터 출력된 동력은, 입력축(Input)을 통해 제1 피니언 캐리어(PC1)에 상시 전달된다.

〔자동 변속기의 마찰 체결 요소의 구성〕

자동 변속기에는, 2개의 클러치[제1 마찰 요소(C1), 제4 마찰 요소(C2)]와 2개의 브레이크[제2 마찰 요소(B1), 제3 마찰 요소(B2)]가 설치되어 있다. 제1 마찰 요소(C1)는, 제1 피니언 캐리어(PC1)와 제3 피니언 캐리어(PC3) 사이에 설치되어, 제1 피니언 캐리어(PC1)와 제3 피니언 캐리어(PC3)를 선택적으로 연결한다. 제2 마찰 요소(B1)는, 제3 피니언 캐리어(PC3)와 하우징(HS) 사이에 설치되어, 제3 피니언 캐리어(PC3)를 선택적으로 하우징(HS)에 로크한다. 제3 마찰 요소(B2)는, 제4 선 기어(S4)와 하우징(HS) 사이에 설치되어, 제4 선 기어(S4)를 선택적으로 하우징(HS)에 로크한다. 제4 마찰 요소(C2)는, 입력 부재(IN)와 제2 회전 부재(9) 사이에 설치되어, 입력 부재(IN)와 제2 회전 부재를 선택적으로 연결한다. 출력축(OUT)에는, 출력 기어 등이 설치되어, 카운터 기어(IG)나 디퍼런셜 기어(DEF)를 통해 도시하지 않은 구동륜으로 회전 구동력이 전달된다. 제4 실시예의 경우, 출력축(OUT)은 브레이크인 제2 마찰 요소(B1)나 제3 마찰 요소(B2)와 하우징(HS)에 의해 폐색되어 있으므로 FF 차량에 적용 가능하게 되어 있다.

도 10은 제4 실시예의 제1 및 제2 맞물림 기구의 구성을 나타내는 확대 개략 단면도이다. 기본적으로는 제1 실시예와 동일하지만, 입력 부재(IN)가 제1 링 기어(R1)측으로부터 축심을 통해 도면 중 좌측으로부터 우측을 향해 연장되어 있는 점, 입력 부재(IN)와 제2 회전 부재(9) 사이에 제4 마찰 요소(C2)가 설치되어 있는 점, 회전 멤버(17)는 특히 다른 회전 요소와 연결되어 있지 않은 점이 다르지만, 그 이외의 구성에 대해서는 제1 실시예와 동일하다.

〔자동 변속기가 달성하는 변속단에 대해〕

도 11은 제4 실시예의 각 기어단에서의 상기 마찰 요소의 결합(체결)의 관계를 나타내는 체결표, 도 12는 제4 실시예의 자동 변속기의 공통 속도선도이다. 또한, 표 중의 ○표는 체결, 공란은 해방을 나타내고 있다.

(D 레인지를 선택하고 있는 경우에 대해)

1속은 제2 마찰 요소(B1)의 체결에 의해 달성된다. 2속은 제3 마찰 요소(B2)의 체결에 의해 달성된다. 3속은 제4 마찰 요소(C2)의 체결에 의해 달성된다. 4속은 제1 마찰 요소(C1)의 체결에 의해 달성된다. 또한, 맞물림 기구에 있어서는 제1 맞물림 기구(D1)만이 결합되고, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에는 원웨이 클러치(7)가 결합되므로, 더블 피니언형 유성 기어(PG1)에 의해 감속된 제1 링 기어(R1)[입력 부재(IN)]의 구동력이 제2 링 기어(R2)에 입력된다. 한편, 코스트 주행 상태로 되면, 원웨이 클러치(7)의 결합이 해방되어, 엔진 브레이크력은 작용하지 않는다.

5속은 제1 마찰 요소(C1)와 제4 마찰 요소(C2)의 체결에 의해 달성된다. 이에 의해, 맞물림 기구에 있어서는 제1 맞물림 기구(D1)만이 결합되고, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에는 제1 마찰 요소(C1)를 통해 제3 피니언 캐리어(PC3)로부터 구동력이 입력된다. 동시에, 제4 마찰 요소(C2)의 체결에 의해 제1 링 기어(R1)의 회전은 제2 회전 멤버(M2)에 전달된다. 즉, 5속에 있어서는, 제4 마찰 요소(C2)가 체결되어 있으므로, 제2 링 기어(R2)는 상시 제1 링 기어(R1)[입력 부재(IN)]보다도 고회전측으로 되기 때문에, 원웨이 클러치(7)는 해방 상태로 되어 체결에 관여하지 않으므로, 상시 엔진 브레이크력이 작용한다. 단, 5속의 변속비는 증속측이므로, 그다지 큰 엔진 브레이크력은 작용하지 않는다.

6속은 제1 마찰 요소(C1)와 제3 마찰 요소(B2)의 체결에 의해 달성된다. 이에 의해, 맞물림 기구에 있어서는 제1 맞물림 기구(D1)만이 결합되고, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에는 제1 마찰 요소(C1)를 통해 제3 피니언 캐리어(PC3)로부터 구동력이 입력된다. 동시에, 제3 마찰 요소(B2)의 체결에 의해 제4 선 기어(S4)의 회전은 상시 하우징(HS)에 고정된다. 즉, 6속에 있어서는, 제3 마찰 요소(B2)가 체결되어 있으므로, 제2 링 기어(R2)는 상시 제1 링 기어(R1)[입력 부재(IN)]보다도 고회전측으로 되기 때문에, 원웨이 클러치(7)는 해방 상태로 되어 체결에 관여하지 않으므로, 상시 엔진 브레이크력이 작용한다. 단, 6속은 변속비가 증속측이므로, 그다지 큰 엔진 브레이크력은 작용하지 않는다.

(L 레인지를 선택하고 있는 경우에 대해)

L 레인지를 선택하고 있는 경우, D 레인지를 선택하고 있을 때와 동일한 마찰 요소가 체결되고, 또한 제2 맞물림 기구(D2)의 체결에 의해 원웨이 클러치(7)를 통하는 일 없이 제1 회전 부재(8)와 회전 멤버(17)[즉, 입력 부재(IN)]가 연결된다. 이때, 원웨이 클러치(7)의 작용에 의해 코스트 주행시에 엔진 브레이크가 작용하지 않은 1, 2, 3, 4속시에 있어서는, L 레인지가 선택되면, 각각의 변속단에 있어서 엔진 브레이크력이 작용한다.

(R 레인지를 선택하고 있는 경우에 대해)

후퇴속은, 제2 마찰 요소(B1)의 체결에 의해 달성된다. 또한, 맞물림 기구에 있어서는 제1 맞물림 기구(D1)만이 제3 클러치 기어(20)와 결합되고, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에는, 더블 피니언형 유성 기어(PG1)에 의해 감속된 회전이 제2 회전 멤버(M2)로부터 입력된다. 이때, 원웨이 클러치(7)는 동력 전달에 전혀 관여하지 않으므로, 코스트 주행 상태로 되어도 엔진 브레이크력이 작용한다.

이상 설명한 바와 같이, 제4 실시예에 있어서는 제1 실시예의 작용 효과 (1), (2), (3)에 더하여 하기의 작용 효과를 얻을 수 있다.

(7) 상시 고정되는 하우징(HS)(고정 멤버)과 연결된 제1 선 기어(S1)와, 입력 부재(IN)에 연결된 제1 링 기어(R1)와, 자동 변속기의 입력축에 연결되어 제1 선 기어(S1)와 제1 링 기어(R1)에 맞물리는 제1 피니언(WP1) 및 제2 피니언(WP2)(제1 더블 피니언)을 지지하는 제1 피니언 캐리어(PC1)로 이루어지는 더블 피니언형 유성 기어(PG1)(제1 유성 기어)와, 제2 회전 부재로서의 제2 선 기어(S2)와, 제1 회전 부재로서의 제2 링 기어(R2)와, 제2 선 기어(S2)와 제2 링 기어(R2)에 맞물리는 피니언(P2)(제2 싱글 피니언)을 지지하는 제2 피니언 캐리어(PC2)로 이루어지는 제2 유성 기어(PG2)와, 제3 선 기어(S3)와, 제4 선 기어(S4)와, 제3 링 기어(R3)와, 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)와 제3 링 기어(R3)에 맞물리는 롱 피니언(LP)을 지지하는 제3 피니언 캐리어(PC3)로 이루어지는 더블 선 기어형 유성 기어(제3 유성 기어)와, 제2 피니언 캐리어(PC2)에 상시 연결되는 출력축(OUT)과, 제2 피니언 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 상시 연결하는 제1 회전 멤버(M1)와, 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 상시 연결하는 제2 회전 멤버(M2)와, 제1 피니언 캐리어(PC1)와 제3 피니언 캐리어(PC3) 사이를 선택적으로 연결하는 제1 마찰 요소(C1)와, 제3 피니언 캐리어(PC3)의 회전을 선택적으로 로크하는 제2 마찰 요소(B1)와, 제4 선 기어(S4)의 회전을 선택적으로 로크하는 제3 마찰 요소(B2)와, 제1 링 기어(R1)와 제3 클러치 기어(20) 사이를 선택적으로 연결하는 제4 마찰 요소(C2)를 구비하였다.

따라서, 제어 데이터를 간략화하면서, 또한 맞물림 기구를 통해 회전 요소를 입력 부재(IN)에 연결 가능하게 하고, 이에 의해 전달 효율을 향상시킨 전진 6속, 후퇴 1속을 달성하는 자동 변속기를 얻을 수 있다.

[제5 실시예]

다음에, 제5 실시예에 대해 설명한다. 기본적인 구성은 제4 실시예와 동일하므로, 다른 점에 대해서만 설명한다. 도 13은 제5 실시예의 유단식 자동 변속기의 변속 기구를 도시하는 골격도이다. 제4 실시예에서는, 입력 부재(IN)와 제2 회전 부재(9) 사이에 제4 마찰 요소(C2)를 설치하였다. 이에 대해, 제5 실시예에서는, 제1 피니언 캐리어(PC1)와 제2 회전 부재(9) 사이에 제4 마찰 요소(C2)를 설치한 점이 다르다.

도 14는, 제5 실시예의 제1 및 제2 맞물림 기구의 구성을 나타내는 확대 개략 단면도이다. 기본적으로는 제4 실시예와 동일하고, 입력 부재(IN)와 제2 회전 부재(9) 사이에 제4 마찰 요소(C2)가 설치되어 있지 않은 점이 다르다.

〔자동 변속기가 달성하는 변속단에 대해〕

제5 실시예의 자동 변속기에 사용되는 체결표는, 제4 실시예의 도 11에서 사용한 것과 동일하다. 도 15는 제5 실시예의 자동 변속기의 공통 속도선도이다. 또한, 표 중의 ○표는 체결, 공란은 해방을 나타내고 있다.

(D 레인지를 선택하고 있는 경우에 대해)

5속은 제1 마찰 요소(C1)와 제4 마찰 요소(C2)의 체결에 의해 달성된다. 이에 의해, 맞물림 기구에 있어서는 제1 맞물림 기구(D1)만이 결합되고, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에는 제1 마찰 요소(C1)를 통해 제3 피니언 캐리어(PC3)로부터 구동력이 입력된다. 동시에, 제4 마찰 요소(C2)의 체결에 의해 제1 피니언 캐리어(PC1)의 회전은 제2 회전 멤버(M2)에 전달된다. 즉, 5속에 있어서는, 제4 마찰 요소(C2)가 체결되어 있으므로, 제2 링 기어(R2)는 상시 제1 링 기어(R1)[입력 부재(IN)]와 등속 회전으로 되기 때문에, 원웨이 클러치(7)는 체결에 관여하지 않으므로, 상시 엔진 브레이크력이 작용한다. 단, 5속의 변속비는 증속측이므로, 그다지 큰 엔진 브레이크력은 작용하지 않는다.

6속은, 제1 마찰 요소(C1)와 제3 마찰 요소(B2)의 체결에 의해 달성된다. 이에 의해, 맞물림 기구에 있어서는 제1 맞물림 기구(D1)만이 결합되고, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에는 제1 마찰 요소(C1)를 통해 제3 피니언 캐리어(PC3)로부터 구동력이 입력된다. 동시에, 제3 마찰 요소(B2)의 체결에 의해 제4 선 기어(S4)의 회전은 상시 하우징(HS)에 고정된다. 즉, 6속에 있어서는, 제3 마찰 요소(B2)가 체결되어 있으므로, 제2 링 기어(R2)는 상시 제1 링 기어(R1)[입력 부재(IN)]보다도 고회전측으로 되기 때문에, 원웨이 클러치(7)는 해방 상태로 되어 체결에 관여하지 않으므로, 상시 엔진 브레이크력이 작용한다. 단, 6속은 변속비가 증속측이므로, 그다지 큰 엔진 브레이크력은 작용하지 않는다.

(L 레인지를 선택하고 있는 경우에 대해)

(R 레인지를 선택하고 있는 경우에 대해)

이상 설명한 바와 같이, 제5 실시예에 있어서는 제1 실시예의 작용 효과 (1), (2), (3)에 더하여 하기의 작용 효과를 얻을 수 있다.

(8) 상시 고정되는 하우징(HS)(고정 멤버)과 연결된 제1 선 기어(S1)와, 입력 부재(IN)에 연결된 제1 링 기어(R1)와, 자동 변속기의 입력축에 연결되어 제1 선 기어(S1)와 제1 링 기어(R1)에 맞물리는 제1 피니언(WP1) 및 제2 피니언(WP2)(제1 더블 피니언)을 지지하는 제1 피니언 캐리어(PC1)로 이루어지는 더블 피니언형 유성 기어(PG1)(제1 유성 기어)와, 제2 회전 부재로서의 제2 선 기어(S2)와, 제1 회전 부재로서의 제2 링 기어(R2)와, 제2 선 기어(S2)와 제2 링 기어(R2)에 맞물리는 피니언(P2)(제2 싱글 피니언)을 지지하는 제2 피니언 캐리어(PC2)로 이루어지는 제2 유성 기어(PG2)와, 제3 선 기어(S3)와, 제4 선 기어(S4)와, 제3 링 기어(R3)와, 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)와 제3 링 기어(R3)에 맞물리는 롱 피니언(LP)을 지지하는 제3 피니언 캐리어(PC3)로 이루어지는 더블 선 기어형 유성 기어(제3 유성 기어)와, 제2 피니언 캐리어(PC2)에 상시 연결되는 출력축(OUT)과, 제2 피니언 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 상시 연결하는 제1 회전 멤버(M1)와, 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 상시 연결하는 제2 회전 멤버(M2)와, 제1 피니언 캐리어(PC1)와 제3 피니언 캐리어(PC3) 사이를 선택적으로 연결하는 제1 마찰 요소(C1)와, 제3 피니언 캐리어(PC3)의 회전을 선택적으로 로크하는 제2 마찰 요소(B1)와, 제4 선 기어(S4)의 회전을 선택적으로 로크하는 제3 마찰 요소(B2)와, 제1 피니언 캐리어(PC1)와 제2 회전 멤버(M2) 사이를 선택적으로 연결하는 제4 마찰 요소(C2)를 구비하였다.

[제6 실시예]

다음에 제6 실시예에 대해 설명한다. 도 16은 제6 실시예의 유단식 자동 변속기의 변속 기구를 도시하는 골격도이다. 골격도에 있어서의 기본적인 구성은 제5 실시예와 동일하고, 제4 실시예에 있어서 채용한 제4 마찰 요소(C2)를 제5 마찰 요소(C3)로서 추가한 구성이 제6 실시예이다. 도 17은, 제6 실시예의 제1 및 제2 맞물림 기구의 구성을 나타내는 확대 개략 단면도이다. 기본적으로는 제4 실시예와 동일하고, 입력 부재(IN)와 제2 회전 부재(9) 사이에 설치된 마찰 요소가 제5 마찰 요소(C3)인 점이 다르다.

〔자동 변속기가 달성하는 변속단에 대해〕

도 18은 제6 실시예의 각 기어단에서의 상기 마찰 요소의 결합(체결)의 관계를 나타내는 체결표, 도 19는 제6 실시예의 자동 변속기의 공통 속도선도이다. 또한, 표 중의 ○표는 체결, 공란은 해방을 나타내고 있다.

(D 레인지를 선택하고 있는 경우에 대해)

1속은 제2 마찰 요소(B1)의 체결에 의해 달성된다. 2속은 제3 마찰 요소(B2)의 체결에 의해 달성된다. 3속은 제5 마찰 요소(C3)의 체결에 의해 달성된다. 4속은 제4 마찰 요소(C2)의 체결에 의해 달성된다. 5속은 제1 마찰 요소(C1)의 체결에 의해 달성된다. 또한, 맞물림 기구에 있어서는 제1 맞물림 기구(D1)만이 결합되고, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에는 원웨이 클러치(7)가 결합되므로, 더블 피니언형 유성 기어(PG1)에 의해 감속된 제1 링 기어(R1)[입력 부재(IN)]의 구동력이 제2 링 기어(R2)에 입력된다. 한편, 코스트 주행 상태로 되면, 원웨이 클러치(7)의 결합이 해방되어, 엔진 브레이크력은 작용하지 않는다.

6속은 제1 마찰 요소(C1)와 제4 마찰 요소(C2)의 체결에 의해 달성된다. 이에 의해, 맞물림 기구에 있어서는 제1 맞물림 기구(D1)만이 결합되고, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에는 제1 마찰 요소(C1)를 통해 제3 피니언 캐리어(PC3)로부터 구동력이 입력된다. 동시에, 제4 마찰 요소(C2)의 체결에 의해 제1 피니언 캐리어(PC1)의 회전은 제2 회전 멤버(M2)에 전달된다. 즉, 6속에 있어서는, 제4 마찰 요소(C2)가 체결되어 있으므로, 제2 링 기어(R2)는 상시 제1 링 기어(R1)[입력 부재(IN)]와 등속 회전으로 되기 때문에, 원웨이 클러치(7)는 체결에 관여하지 않으므로, 상시 엔진 브레이크력이 작용한다. 단, 6속의 변속비는 증속측이므로, 그다지 큰 엔진 브레이크력은 작용하지 않는다.

7속은 제1 마찰 요소(C1)와 제5 마찰 요소(C3)의 체결에 의해 달성된다. 이에 의해, 맞물림 기구에 있어서는 제1 맞물림 기구(D1)만이 결합되고, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에는 제1 마찰 요소(C1)를 통해 제3 피니언 캐리어(PC3)로부터 구동력이 입력된다. 동시에, 제5 마찰 요소(C3)의 체결에 의해 제1 링 기어(R1)의 회전은 제2 회전 멤버(M2)에 전달된다. 즉, 7속에 있어서는, 제5 마찰 요소(C3)가 체결되어 있으므로, 제2 링 기어(R2)는 상시 제1 링 기어(R1)[입력 부재(IN)]의 회전보다도 고회전측으로 되기 때문에, 원웨이 클러치(7)는 해방 상태로 되어 체결에 관여하지 않으므로, 상시 엔진 브레이크력이 작용한다. 단, 7속은 변속비가 증속측이므로, 그다지 큰 엔진 브레이크력은 작용하지 않는다.

8속은, 제1 마찰 요소(C1)와 제3 마찰 요소(B2)의 체결에 의해 달성된다. 이에 의해, 맞물림 기구에 있어서는 제1 맞물림 기구(D1)만이 결합되고, 엔진측으로부터 토크가 전달되는 드라이브시에는 제1 마찰 요소(C1)를 통해 제3 피니언 캐리어(PC3)로부터 구동력이 입력된다. 동시에, 제3 마찰 요소(B2)의 체결에 의해 제4 선 기어(S4)의 회전은 상시 하우징(HS)에 고정된다. 즉, 8속에 있어서는, 제3 마찰 요소(B2)가 체결되어 있으므로, 제2 링 기어(R2)는 상시 제1 링 기어(R1)[입력 부재(IN)]보다도 고회전측으로 되기 때문에, 원웨이 클러치(7)는 해방 상태로 되어 체결에 관여하지 않으므로, 상시 엔진 브레이크력이 작용한다. 단, 8속은 변속비가 증속측이므로, 그다지 큰 엔진 브레이크력은 작용하지 않는다.

(L 레인지를 선택하고 있는 경우에 대해)

L 레인지를 선택하고 있는 경우, D 레인지를 선택하고 있을 때와 동일한 마찰 요소가 체결되고, 또한 제2 맞물림 기구(D2)의 체결에 의해 원웨이 클러치(7)를 통하는 일 없이 제1 회전 부재(8)와 회전 멤버(17)[즉, 입력 부재(IN)]가 연결된다. 이때, 원웨이 클러치(7)의 작용에 의해 코스트 주행시에 엔진 브레이크가 작용하지 않은 1, 2, 3, 4, 5속시에 있어서는, L 레인지가 선택되면, 각각의 변속단에 있어서 엔진 브레이크력이 작용한다.

(R 레인지를 선택하고 있는 경우에 대해)

이상 설명한 바와 같이, 제6 실시예에 있어서는 제1 실시예의 작용 효과 (1), (2), (3)에 더하여 하기의 작용 효과를 얻을 수 있다.

(9) 상시 고정되는 하우징(HS)(고정 멤버)과 연결된 제1 선 기어(S1)와, 입력 부재(IN)에 연결된 제1 링 기어(R1)와, 자동 변속기의 입력축에 연결되어 제1 선 기어(S1)와 제1 링 기어(R1)에 맞물리는 제1 피니언(WP1) 및 제2 피니언(WP2)(제1 더블 피니언)을 지지하는 제1 피니언 캐리어(PC1)로 이루어지는 더블 피니언형 유성 기어(PG1)(제1 유성 기어)와, 제2 회전 부재로서의 제2 선 기어(S2)와, 제1 회전 부재로서의 제2 링 기어(R2)와, 제2 선 기어(S2)와 제2 링 기어(R2)에 맞물리는 피니언(P2)(제2 싱글 피니언)을 지지하는 제2 피니언 캐리어(PC2)로 이루어지는 제2 유성 기어(PG2)와, 제3 선 기어(S3)와, 제4 선 기어(S4)와, 제3 링 기어(R3)와, 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)와 제3 링 기어(R3)에 맞물리는 롱 피니언(LP)을 지지하는 제3 피니언 캐리어(PC3)로 이루어지는 더블 선 기어형 유성 기어(제3 유성 기어)와, 제2 피니언 캐리어(PC2)에 상시 연결되는 출력축(OUT)과, 제2 피니언 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 상시 연결하는 제1 회전 멤버(M1)와, 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 상시 연결하는 제2 회전 멤버(M2)와, 제1 피니언 캐리어(PC1)와 제3 피니언 캐리어(PC3) 사이를 선택적으로 연결하는 제1 마찰 요소(C1)와, 제3 피니언 캐리어(PC3)의 회전을 선택적으로 로크하는 제2 마찰 요소(B1)와, 제4 선 기어(S4)의 회전을 선택적으로 로크하는 제3 마찰 요소(B2)와, 제1 피니언 캐리어(PC1)와 제2 회전 멤버(M2) 사이를 선택적으로 연결하는 제4 마찰 요소(C2)와, 제1 링 기어(R1)와 제3 클러치 기어(20) 사이를 선택적으로 연결하는 제5 마찰 요소(C3)를 구비하였다.

따라서, 제어 데이터를 간략화하면서, 또한 맞물림 기구를 통해 회전 요소를 입력 부재(IN)에 연결 가능하게 하고, 이에 의해 전달 효율을 향상시킨 전진 8속, 후퇴 1속을 달성하는 자동 변속기를 얻을 수 있다.

1 : 제1 허브
2 : 제1 슬리브
3 : 제1 클러치 기어
4 : 제2 허브
5 : 제2 슬리브
6 : 제2 클러치 기어
7 : 원웨이 클러치
8 : 제1 회전 부재
9 : 제2 회전 부재
10 : 제1 시프트 포크
11 : 제2 시프트 포크
12 : 시프트 레버
13 : 연결 부재
14 : 매뉴얼 샤프트
15 : 제1 매뉴얼 플레이트
16 : 제2 매뉴얼 플레이트
17 : 회전 멤버
20 : 제3 클러치 기어
IN : 입력 부재
C1 : 제1 마찰 요소
B1 : 제2 마찰 요소
B2 : 제3 마찰 요소
C2 : 제4 마찰 요소
C3 : 제5 마찰 요소

Claims

후퇴 주행을 행하는 R 레인지와, 동력 전달을 행하지 않는 N 레인지와, 자동 변속에 의한 전진 주행을 행하는 D 레인지와, 소정 변속단에 의한 전진 주행을 행하는 L 레인지를 갖고, 셀렉트 레버의 조작에 의해 상기 D 레인지를 선택하였을 때에는 상기 소정 변속단에 있어서 엔진 브레이크가 작용하지 않고, L 레인지를 선택하였을 때에는 상기 엔진 브레이크가 작용하는 자동 변속기이며,
상기 자동 변속기의 입력축에 연결된 입력 부재와,
상기 입력 부재와 일체 회전하는 제1 허브와, 상기 제1 허브와 일체 회전하고, 또한 회전축 방향으로 이동 가능한 제1 슬리브와, 상기 제1 슬리브가 회전축 방향으로 이동하여 맞물림으로써 일체 회전하는 제1 클러치 기어를 갖는 제1 맞물림 기구와,
상기 제1 클러치 기어와 일체 회전하는 제2 허브와, 상기 제2 허브와 일체 회전하고, 또한 회전축 방향으로 이동 가능한 제2 슬리브와, 상기 제2 슬리브가 회전축 방향으로 이동하여 맞물림으로써 일체 회전하는 제2 클러치 기어를 갖는 제2 맞물림 기구와,
상기 제2 허브와 상기 제2 클러치 기어 사이에 설치되고, 상기 제2 클러치 기어의 회전수가 상기 제2 허브의 회전수보다도 클 때에 공회전하는 원웨이 클러치와,
상기 N 레인지로부터 상기 D 레인지로의 상기 셀렉트 레버의 조작에 연동하여, 상기 제1 슬리브를 작동시켜 상기 제1 맞물림 기구를 상기 제1 클러치와의 기어 사이에서 맞물림 상태로 하는 제1 링크 기구와,
상기 D 레인지로부터 상기 L 레인지로의 상기 셀렉트 레버의 조작에 연동하여, 상기 제2 슬리브를 작동시켜 상기 제2 맞물림 기구를 상기 제2 클러치 기어와의 사이에서 맞물림 상태로 하는 제2 링크 기구와,
상기 제2 클러치 기어에 연결된 부재이며, 상기 D 레인지일 때에는 상기 제1 맞물림 기구가 맞물림 상태로 되어 상기 입력 부재로부터의 구동력이 상기 원웨이 클러치를 통해 전달되고, 상기 L 레인지일 때에는 상기 제1 맞물림 기구 및 상기 제2 맞물림 기구가 맞물림 상태로 되어 상기 입력 부재로부터의 구동력이 상기 원웨이 클러치를 통하지 않고 전달되는 제1 회전 부재를 구비한 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
후퇴 주행을 행하는 R 레인지와, 자동 변속에 의한 전진 주행을 행하는 D 레인지와, 동력 전달을 행하지 않는 N 레인지와, 소정 변속단에 의한 전진 주행을 행하는 L 레인지를 갖고, 셀렉트 레버의 조작에 의해 상기 D 레인지를 선택하였을 때에는 상기 소정 변속단에 있어서 엔진 브레이크가 작용하지 않고, L 레인지를 선택하였을 때에는 상기 엔진 브레이크가 작용하는 자동 변속기이며,
상기 자동 변속기의 입력축에 연결된 입력 부재와,
상기 입력 부재와 일체 회전하는 제1 허브와, 상기 제1 허브와 일체 회전하고, 또한 회전축 방향으로 이동 가능한 제1 슬리브와, 상기 제1 슬리브가 회전축 방향으로 이동하여 맞물림으로써 일체 회전하는 제1 클러치 기어를 갖는 제1 맞물림 기구와,
상기 입력 부재와 일체 회전하는 제2 허브와, 상기 제2 허브와 일체 회전하고, 또한 회전축 방향으로 이동 가능한 제2 슬리브와, 상기 제2 슬리브가 회전축 방향으로 이동하여 맞물림으로써 일체 회전하는 제2 클러치 기어를 갖는 제2 맞물림 기구와,
상기 제1 클러치 기어와 상기 제2 클러치 기어 사이에 설치되고, 상기 제2 클러치 기어의 회전수가 상기 제1 클러치 기어의 회전수보다도 클 때에 공회전하는 원웨이 클러치와,
상기 N 레인지로부터 상기 D 레인지로의 상기 셀렉트 레버의 조작에 연동하여, 상기 제1 슬리브를 작동시켜 상기 제1 맞물림 기구를 상기 제1 클러치 기어와의 사이에서 맞물림 상태로 하는 제1 링크 기구와,
상기 D 레인지로부터 상기 L 레인지로의 상기 셀렉트 레버의 조작에 연동하여, 상기 제2 슬리브를 작동시켜 상기 제2 맞물림 기구를 상기 제2 클러치 기어와의 사이에서 맞물림 상태로 하는 제2 링크 기구와,
상기 제2 클러치 기어에 연결된 부재이며, 상기 D 레인지일 때에는 상기 제1 맞물림 기구가 맞물림 상태로 되어 상기 입력 부재로부터의 구동력이 상기 원웨이 클러치를 통해 전달되고, 상기 L 레인지일 때에는 상기 제1 맞물림 기구 및 상기 제2 맞물림 기구가 맞물림 상태로 되어 상기 입력 부재로부터의 구동력이 상기 원웨이 클러치를 통하지 않고 전달되는 제1 회전 부재를 구비한 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 맞물림 기구는, 상기 제1 슬리브가 상기 제1 클러치 기어와는 반대측의 회전축 방향으로 이동하여 맞물림으로써 상기 제1 슬리브와 일체 회전하는 제3 클러치 기어를 갖고,
상기 제1 링크 기구는, 상기 N 레인지로부터 상기 R 레인지로의 상기 셀렉트 레버의 조작에 연동하여, 상기 제1 슬리브를 작동시켜 상기 제1 맞물림 기구를 상기 제3 클러치 기어와의 사이에서 맞물림 상태로 하는 링크 기구를 갖고,
상기 제3 클러치 기어에 연결된 부재이며, 상기 R 레인지일 때에는 상기 제1 슬리브와 상기 제3 클러치 기어가 맞물림 상태로 되어 상기 입력 부재로부터의 구동력이 전달되는 제2 회전 부재를 구비한 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 링크 기구는, 상기 셀렉트 레버의 셀렉트 위치에 따라서 회전하는 매뉴얼 샤프트와 일체로 회전하는 제1 매뉴얼 플레이트와, 상기 N 레인지로부터 상기 D 레인지로의 셀렉트 조작시에 상기 제1 매뉴얼 플레이트의 회전에 따라서 상기 제1 슬리브와 연결되어 상기 제1 슬리브를 회전축 방향으로 이동시키고, 상기 D 레인지로부터 상기 L 레인지로의 셀렉트 조작시에 상기 제1 매뉴얼 플레이트의 회전에 따라서 상기 제1 슬리브와의 연결이 해제되는 제1 시프트 포크를 갖고,
상기 제2 링크 기구는, 상기 매뉴얼 샤프트와 일체로 회전하는 제2 매뉴얼 플레이트와, 상기 D 레인지로부터 상기 L 레인지로의 셀렉트 조작시에 상기 제2 매뉴얼 플레이트의 회전에 따라서 상기 제2 슬리브와 연결되어 상기 제2 슬리브를 회전축 방향으로 이동시키고, 상기 D 레인지로부터 상기 N 레인지로의 셀렉트 조작시에 상기 제2 매뉴얼 플레이트의 회전에 따라서 상기 제2 슬리브와의 연결이 해제되는 제2 시프트 포크를 갖는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
제3항에 있어서, 상기 제1 회전 부재에 연결된 제1 선 기어와, 상기 제2 회전 부재에 연결된 제2 선 기어와, 링 기어와, 상기 제1 선 기어에 맞물리는 숏 피니언 및 상기 숏 피니언과 상기 제2 선 기어와 상기 링 기어에 맞물리는 롱 피니언을 지지하는 피니언 캐리어로 이루어지는 유성 기어조와,
상기 링 기어에 상시 연결되는 출력축과,
상기 제1 클러치 기어와 상기 피니언 캐리어 사이를 선택적으로 연결하는 제1 마찰 요소와,
상기 피니언 캐리어의 회전을 선택적으로 로크하는 제2 마찰 요소와,
상기 제2 선 기어의 회전을 선택적으로 로크하는 제3 마찰 요소를 구비하고,
전진 4속 및 후퇴 1속을 달성하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
제3항에 있어서, 상기 제1 회전 부재에 연결된 제1 선 기어와, 제1 링 기어와, 상기 제1 선 기어와 상기 제1 링 기어에 맞물리는 제1 싱글 피니언을 지지하는 제1 피니언 캐리어로 이루어지는 제1 유성 기어조와,
상기 제2 회전 부재에 연결된 제2 선 기어와, 제2 링 기어와, 상기 제2 선 기어와 상기 제2 링 기어에 맞물리는 제2 싱글 피니언을 지지하는 제2 피니언 캐리어로 이루어지는 제2 유성 기어조와,
상기 제1 피니언 캐리어에 상시 연결되는 출력축과,
상기 제1 링 기어와 상기 제2 피니언 캐리어를 상시 연결하는 제1 회전 멤버와,
상기 제1 피니언 캐리어와 상기 제2 링 기어를 상시 연결하는 제2 회전 멤버와,
상기 제1 클러치 기어와 상기 제1 회전 멤버 사이를 선택적으로 연결하는 제1 마찰 요소와,
상기 제2 피니언 캐리어의 회전을 선택적으로 로크하는 제2 마찰 요소와,
상기 제2 선 기어의 회전을 선택적으로 로크하는 제3 마찰 요소를 구비하고,
전진 4속 후퇴 1속을 달성하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
제3항에 있어서, 상시 고정되는 고정 멤버와 연결된 제1 선 기어와, 상기 입력 부재에 연결된 제1 링 기어와, 상기 자동 변속기의 입력축에 연결되어 상기 제1 선 기어와 상기 제1 링 기어에 맞물리는 더블 피니언을 지지하는 제1 피니언 캐리어로 이루어지는 제1 유성 기어와,
상기 제2 회전 부재로서의 제2 선 기어와, 상기 제1 회전 부재로서의 제2 링 기어와, 상기 제2 선 기어와 상기 제2 링 기어에 맞물리는 싱글 피니언을 지지하는 제2 피니언 캐리어로 이루어지는 제2 유성 기어와,
제3 선 기어와, 제4 선 기어와, 제3 링 기어와, 상기 제3 선 기어와 상기 제4 선 기어와 상기 제3 링 기어에 맞물리는 롱 피니언을 지지하는 제3 피니언 캐리어(PC3)로 이루어지는 제3 유성 기어와,
상기 제2 피니언 캐리어에 상시 연결되는 출력축과,
상기 제2 피니언 캐리어와 상기 제3 링 기어를 상시 연결하는 제1 회전 멤버와,
상기 제2 선 기어와 상기 제3 선 기어를 상시 연결하는 제2 회전 멤버와,
상기 제1 피니언 캐리어와 상기 제3 피니언 캐리어 사이를 선택적으로 연결하는 제1 마찰 요소와,
상기 제3 피니언 캐리어의 회전을 선택적으로 로크하는 제2 마찰 요소와,
상기 제4 선 기어의 회전을 선택적으로 로크하는 제3 마찰 요소와,
상기 제1 링 기어와 상기 제3 클러치 기어 사이를 선택적으로 연결하는 제4 마찰 요소를 구비한 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
제3항에 있어서, 상시 고정되는 고정 멤버와 연결된 제1 선 기어와, 상기 입력 부재에 연결된 제1 링 기어와, 상기 자동 변속기의 입력축에 연결되어 상기 제1 선 기어와 상기 제1 링 기어에 맞물리는 더블 피니언을 지지하는 제1 피니언 캐리어로 이루어지는 제1 유성 기어와,
상기 제2 회전 부재로서의 제2 선 기어와, 상기 제1 회전 부재로서의 제2 링 기어와, 상기 제2 선 기어와 상기 제2 링 기어에 맞물리는 싱글 피니언을 지지하는 제2 피니언 캐리어로 이루어지는 제2 유성 기어와,
제3 선 기어와, 제4 선 기어와, 제3 링 기어와, 상기 제3 선 기어와 상기 제4 선 기어와 상기 제3 링 기어에 맞물리는 롱 피니언을 지지하는 제3 피니언 캐리어(PC3)로 이루어지는 제3 유성 기어와,
상기 제2 피니언 캐리어에 상시 연결되는 출력축과,
상기 제2 피니언 캐리어와 상기 제3 링 기어를 상시 연결하는 제1 회전 멤버와,
상기 제2 선 기어와 상기 제3 선 기어를 상시 연결하는 제2 회전 멤버와,
상기 제1 피니언 캐리어와 상기 제3 피니언 캐리어 사이를 선택적으로 연결하는 제1 마찰 요소와,
상기 제3 피니언 캐리어의 회전을 선택적으로 로크하는 제2 마찰 요소와,
상기 제4 선 기어의 회전을 선택적으로 로크하는 제3 마찰 요소와,
상기 제1 피니언 캐리어와 상기 제2 회전 멤버 사이를 선택적으로 연결하는 제4 마찰 요소를 구비한 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
제3항에 있어서, 상시 고정되는 고정 멤버와 연결된 제1 선 기어와, 상기 입력 부재에 연결된 제1 링 기어와, 상기 자동 변속기의 입력축에 연결되어 상기 제1 선 기어와 상기 제1 링 기어에 맞물리는 제1 더블 피니언을 지지하는 제1 피니언 캐리어로 이루어지는 제1 유성 기어와,
상기 제2 회전 부재로서의 제2 선 기어와, 상기 제1 회전 부재로서의 제2 링 기어와, 상기 제2 선 기어와 상기 제2 링 기어에 맞물리는 싱글 피니언을 지지하는 제2 피니언 캐리어로 이루어지는 제2 유성 기어와,
제3 선 기어와, 제4 선 기어와, 제3 링 기어와, 상기 제3 선 기어와 상기 제4 선 기어와 상기 제3 링 기어에 맞물리는 롱 피니언을 지지하는 제3 피니언 캐리어로 이루어지는 제3 유성 기어와,
상기 제2 피니언 캐리어에 상시 연결되는 출력축과,
상기 제2 피니언 캐리어와 상기 제3 링 기어를 상시 연결하는 제1 회전 멤버와,
상기 제2 선 기어와 상기 제3 선 기어를 상시 연결하는 제2 회전 멤버와,
상기 제1 피니언 캐리어와 상기 제3 피니언 캐리어 사이를 선택적으로 연결하는 제1 마찰 요소와,
상기 제3 피니언 캐리어의 회전을 선택적으로 로크하는 제2 마찰 요소와,
상기 제4 선 기어의 회전을 선택적으로 로크하는 제3 마찰 요소와,
상기 제1 피니언 캐리어와 상기 제2 회전 멤버 사이를 선택적으로 연결하는 제4 마찰 요소와,
상기 제1 링 기어와 상기 제3 클러치 기어 사이를 선택적으로 연결하는 제5 마찰 요소를 구비한 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.