專利名稱：車輛用自動(dòng)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛用自動(dòng)變速器。更特別地，本發(fā)明涉及用于提高液壓回路等的結(jié)構(gòu)中的自由度的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
設(shè)置有多個(gè)接合元件并且根據(jù)所述多個(gè)接合元件的接合/釋放組合而選擇性地建立多個(gè)檔的有級(jí)自動(dòng)變速器在各種類型的車輛中被廣泛使用。對(duì)接合元件而言，使用例如通過液壓在接合狀態(tài)與釋放狀態(tài)之間切換的液力摩擦式接合裝置，并且已經(jīng)提出了各種結(jié)構(gòu)。例如，在日本專利申請(qǐng)公開N0.2011-017373 (JP 2011-017373A)中描述的自動(dòng)變速器包括三個(gè)行星齒輪組和六個(gè)接合元件，并且被構(gòu)造成使得八個(gè)前進(jìn)檔(即，第一檔到第八檔)和一個(gè)倒檔能夠通過使六個(gè)接合元件中的任意三個(gè)接合并且使接合元件中的另外三個(gè)釋放而選擇性地建立。

發(fā)明內(nèi)容
通過上述現(xiàn)有技術(shù)，在設(shè)置有所述多個(gè)接合元件一例如液力摩擦式接合裝置——的結(jié)構(gòu)中，產(chǎn)生液壓以控制這些接合元件的接合和釋放的液壓回路等的結(jié)構(gòu)中的自由度被限制。該問題通過發(fā)明人為改進(jìn)車輛用自動(dòng)變速器而進(jìn)行的深入研究被最新發(fā)現(xiàn)。因而，本發(fā)明提供了一種具有高結(jié)構(gòu)自由度的車輛用自動(dòng)變速器。本發(fā)明的方面涉及一種車輛用自動(dòng)變速器，包括三個(gè)單排小齒輪式行星齒輪組以及多個(gè)接合元件，多個(gè)檔通過使所述多個(gè)接合元件中的三個(gè)接合并且使所述多個(gè)接合元件中的三個(gè)釋放而選擇性地建立，并且所述多個(gè)接合元件中的一個(gè)為倒檔專用接合元件，該倒檔專用接合元件在倒檔建立時(shí)接合并且在前進(jìn)檔建立時(shí)釋放。這樣，根據(jù)本發(fā)明的該方面，多個(gè)接合元件中的一個(gè)為倒檔專用接合元件，該倒檔專用接合元件在倒檔建立時(shí)接合并且在前進(jìn)檔建立時(shí)釋放。以這種方式提供對(duì)涉及前進(jìn)檔的換檔不產(chǎn)生幫助的接合元件，排除了對(duì)用于實(shí)現(xiàn)防滑控制等以使接合元件部分地接合的結(jié)構(gòu)的需要，因而能夠簡(jiǎn)化液壓回路的結(jié)構(gòu)。也就是說，能夠提供具有高結(jié)構(gòu)自由度的車輛用自動(dòng)變速器。在本發(fā)明的該方面中，倒檔專用接合元件可以為嚙合接合元件。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠更好地抑制接合元件釋放時(shí)的拖移損耗。在上述結(jié)構(gòu)中，倒檔專用接合元件可以機(jī)械地連接到手動(dòng)機(jī)構(gòu)，并且該倒檔專用接合元件可以構(gòu)造成與手動(dòng)機(jī)構(gòu)的被驅(qū)動(dòng)相連動(dòng)地在接合狀態(tài)與釋放狀態(tài)之間切換。在上述結(jié)構(gòu)中，所述多個(gè)接合元件可以為四個(gè)離合器元件和兩個(gè)制動(dòng)器元件。以這種方式具有比離合器元件少的制動(dòng)器元件，能夠進(jìn)一步更好地抑制接合元件釋放時(shí)的拖移損耗。在該結(jié)構(gòu)中，三個(gè)單排小齒輪式行星齒輪組可以為第一行星齒輪組、第二行星齒輪組以及第三行星齒輪組；四個(gè)離合器元件可以為第一離合器元件、第二離合器元件、第三離合器元件和第四離合器元件；兩個(gè)制動(dòng)器元件可以為第一制動(dòng)器元件和第二制動(dòng)器元件；第一行星齒輪組的行星架和第三行星齒輪組的行星架可以連接到一起；第一離合器元件可以選擇性地將第一行星齒輪組的行星架和第三行星齒輪組的行星架連接到輸入構(gòu)件；第二離合器元件可以選擇性地將第一行星齒輪組的齒圈連接到第二行星齒輪組的行星架；第三離合器元件可以選擇性地將第二行星齒輪組的齒圈連接到第三行星齒輪組的恒星齒輪；第四離合器元件可以選擇性地將第二行星齒輪組的行星架連接到第三行星齒輪組的恒星齒輪；第一制動(dòng)器元件可以選擇性地將第一行星齒輪組的行星架和第三行星齒輪組的行星架連接到非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；第二制動(dòng)器元件可以選擇性地將第二行星齒輪組的齒圈連接到非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；第二行星齒輪組的恒星齒輪可以連接到輸入構(gòu)件；第一行星齒輪組的恒星齒輪可以連接到非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；并且第三行星齒輪組的齒圈可以連接到輸出構(gòu)件。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠提供具有高結(jié)構(gòu)自由度的實(shí)用模式的車輛用自動(dòng)變速器。在該結(jié)構(gòu)中，第一行星齒輪組的行星架和第二行星齒輪組的行星架可以連接到一起。


下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的特征、優(yōu)點(diǎn)、技術(shù)意義和工業(yè)意義進(jìn)行描述，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，其中:圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方式的車輛用自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)的構(gòu)架圖；圖2為操作表，其示出了當(dāng)選擇性地建立圖1中示出的自動(dòng)變速器中的多個(gè)檔時(shí)接合元件的操作狀態(tài)；圖3為共線圖，其中，以直線示出了在圖1中示出的自動(dòng)變速器中的每個(gè)檔下處于不同連接狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)元件的相互關(guān)系；圖4為根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方式的車輛用自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)的構(gòu)架圖；并且圖5為根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施方式的車輛用自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)的構(gòu)架圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的車輛用自動(dòng)變速器優(yōu)選地為設(shè)置在變矩器一變矩器連接到用作行駛用驅(qū)動(dòng)力源的發(fā)動(dòng)機(jī)一與驅(qū)動(dòng)輪之間的動(dòng)力傳輸路徑中的有級(jí)式自動(dòng)變速器。接合元件優(yōu)選地為液力摩擦式接合裝置，例如多個(gè)交疊的摩擦板通過液壓致動(dòng)器被壓在一起的濕式多片離合器。這些接合元件的接合和釋放根據(jù)由液壓控制回路供給的液壓進(jìn)行控制。接合元件不必一定是濕式離合器。也就是說，接合元件也可以是干式離合器或嚙合離合器。嚙合接合元件優(yōu)選地為包括一對(duì)接合構(gòu)件的嚙合接合裝置(爪形離合器)，所述一對(duì)接合構(gòu)件具有能夠接合到一起的爪部并且與將被接合(阻止相對(duì)旋轉(zhuǎn))和將被釋放(允許相對(duì)旋轉(zhuǎn))的一對(duì)構(gòu)件相對(duì)應(yīng)，并且在該嚙合接合裝置中，接合狀態(tài)通過該對(duì)接合構(gòu)件根據(jù)從液壓回路供給的液壓進(jìn)行相對(duì)地運(yùn)動(dòng)來切換。優(yōu)選地，嚙合接合元件為這種接合裝置:該接合裝置設(shè)置有液壓缸、可往復(fù)運(yùn)動(dòng)地設(shè)置在液壓缸內(nèi)部的活塞以及迫壓活塞以使爪部脫開的彈簧，在該接合裝置中，當(dāng)不供給液壓時(shí)，接合裝置通過活塞在彈簧的迫壓力的作用下沿著使爪部脫開的方向運(yùn)動(dòng)而釋放，當(dāng)供給液壓時(shí)，接合裝置通過活塞逆著彈簧的迫壓力沿著使爪部接合的方向運(yùn)動(dòng)而接合。倒檔專用接合元件優(yōu)選地為制動(dòng)器元件，該制動(dòng)器元件設(shè)置在自動(dòng)變速器的非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與相對(duì)于非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的旋轉(zhuǎn)元件之間，并且該制動(dòng)器元件選擇性地將旋轉(zhuǎn)元件連接到非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。倒檔專用接合元件優(yōu)選地為離合器元件，該離合器元件設(shè)置在相對(duì)于非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的多個(gè)旋轉(zhuǎn)元件之間，并且該離合器元件選擇性地將所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)元件連接到一起。手動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)選地為例如手動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)，該手動(dòng)軸根據(jù)靠近駕駛員座椅設(shè)置的換檔操作裝置的換檔操作而被驅(qū)動(dòng)，或?yàn)槭謩?dòng)閥的結(jié)構(gòu)，在手動(dòng)閥中閥體位置響應(yīng)于被驅(qū)動(dòng)的該手動(dòng)軸進(jìn)行切換。手動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)選地構(gòu)造成使得當(dāng)在手動(dòng)機(jī)構(gòu)中建立了用于建立倒行行駛的操作時(shí)倒檔專用接合元件接合。在下文中，將參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方式的車輛用自動(dòng)變速器10的結(jié)構(gòu)的構(gòu)架圖。在下面的描述中所參照的附圖中，沒有總是精確地繪制各部分的尺度比等。如圖1所示，該示例性實(shí)施方式的自動(dòng)變速器10為優(yōu)選地在例如FF (前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng))車輛等中使用的橫向安裝的自動(dòng)變速器。該自動(dòng)變速器10改變作為輸入構(gòu)件(輸入旋轉(zhuǎn)元件)的輸入軸12的旋轉(zhuǎn)速度和/或旋轉(zhuǎn)方向并且從作為輸出構(gòu)件(輸出旋轉(zhuǎn)元件)的輸出齒輪14輸出改變的旋轉(zhuǎn)。該輸入軸12連接到變矩器20的渦輪軸。從作為行駛用驅(qū)動(dòng)力源的發(fā)動(dòng)機(jī)16的曲軸18輸出的驅(qū)動(dòng)力通過變矩器20輸入到輸入軸12。從輸出齒輪14輸出的驅(qū)動(dòng)力通過未示出的差動(dòng)齒輪單元和軸 等傳輸?shù)酵瑯游词境龅囊粚?duì)左驅(qū)動(dòng)輪和右驅(qū)動(dòng)輪。自動(dòng)變速器10關(guān)于中心線對(duì)稱，因此在圖1中省略了中心線以下的半部。這對(duì)于下面的每個(gè)示例性實(shí)施方式而言同樣成立。自動(dòng)變速器10包括:具有例如大約0.675的預(yù)定傳動(dòng)比P I的單排小齒輪式第一行星齒輪組22 ;具有例如大約0.675的預(yù)定傳動(dòng)比P 2的單排小齒輪式第二行星齒輪組24 ;以及具有例如大約0.340的預(yù)定傳動(dòng)比P 3的單排小齒輪式第三行星齒輪組26，三個(gè)行星齒輪組在用作附接到車身的非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的外殼28的內(nèi)部設(shè)置在公共中心軸線上。傳動(dòng)比P I至P 3為當(dāng)每個(gè)行星齒輪組中的恒星齒輪的齒數(shù)為ZS而每個(gè)行星齒輪組中的齒圈的齒數(shù)為ZR時(shí)的傳動(dòng)比，S卩，ZS/ZR。如圖1所示，在自動(dòng)變速器10中，第一行星齒輪組22、第二行星齒輪組24和第三行星齒輪組26從發(fā)動(dòng)機(jī)16側(cè)沿軸向方向按照第一行星齒輪組22、第三行星齒輪組26和第二行星齒輪組24的順序布置。第一行星齒輪組22包括作為旋轉(zhuǎn)元件(S卩，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件)的:恒星齒輪S1、多個(gè)行星小齒輪P1、可自轉(zhuǎn)且可公轉(zhuǎn)地支撐這些行星小齒輪Pl的行星架CA1、以及通過行星小齒輪Pl與恒星齒輪SI嚙合的齒圈Rl。第二行星齒輪組24包括作為旋轉(zhuǎn)元件的:恒星齒輪S2、多個(gè)行星小齒輪P2、可自轉(zhuǎn)且可公轉(zhuǎn)地支撐這些行星小齒輪P2的行星架CA2、以及通過行星小齒輪P2與恒星齒輪S2嚙合的齒圈R2。第三行星齒輪組26包括作為旋轉(zhuǎn)元件的:恒星齒輪S3、多個(gè)行星小齒輪P3、可自轉(zhuǎn)且可公轉(zhuǎn)地支撐這些行星小齒輪P3的行星架CA3、以及通過行星小齒輪P3與恒星齒輪S3嚙合的齒圈R3。在該自動(dòng)變速器10中，第二行星齒輪組24的恒星齒輪S2連接到作為輸入構(gòu)件的輸入軸12。第一行星齒輪組22的恒星齒輪SI連接到作為非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的外殼28。第一行星齒輪組22的行星架CAl和第三行星齒輪組26的行星架CA3連接到一起。第三行星齒輪組26的齒圈R3連接到作為輸出構(gòu)件的輸出齒輪14。自動(dòng)變速器10具有四個(gè)離合器元件和兩個(gè)制動(dòng)器元件，來作為用于選擇性地建立自動(dòng)變速器10中的多個(gè)檔的多個(gè)接合元件。也就是說，自動(dòng)變速器10具有:與第一離合器元件相對(duì)應(yīng)的第一離合器Cl ;與第二離合器元件相對(duì)應(yīng)的第二離合器C2 ;與第三離合器元件相對(duì)應(yīng)的第三離合器C3 ;與第四離合器元件相對(duì)應(yīng)的第四離合器C4 ;與第一制動(dòng)器元件相對(duì)應(yīng)的第一制動(dòng)器BI ;與第二制動(dòng)器元件相對(duì)應(yīng)的第二制動(dòng)器B2 (在下文中，如果沒有具體指明，這些接合元件將簡(jiǎn)單地稱為離合器C和制動(dòng)器B)。這些離合器C和制動(dòng)器B優(yōu)選地全部都是作為通常在車輛用自動(dòng)變速器中使用的接合元件的液力摩擦式接合裝置。例如，這些離合器C和制動(dòng)器B可以是濕式多片離合器和多個(gè)交疊的摩擦板通過液力致動(dòng)器被壓到一起的制動(dòng)器。離合器C和制動(dòng)器B的接合狀態(tài)優(yōu)選地能夠通過根據(jù)設(shè)置在液壓回路中的未示出的線性電磁閥的通電/斷電或電流控制供給的液壓進(jìn)行切換。如圖1所示，在該自動(dòng)變速器10中，選擇性地將連接到一起的第一行星齒輪組22的行星架CAl和第三行星齒輪組26的行星架CA3連接到作為輸入構(gòu)件的輸入軸12的第一離合器Cl設(shè)置在這些行星架CAl (CA3)與輸入軸12之間。選擇性地將第一行星齒輪組22的齒圈Rl連接到第二行星齒輪組24的行星架CA2的第二離合器C2設(shè)置在齒圈Rl與行星架CA2之間。選擇性地將第二行星齒輪組24的齒圈R2連接到第三行星齒輪組25的恒星齒輪S3的第三離合器C3設(shè)置在齒圈R2與恒星齒輪S3之間。選擇性地將第二行星齒輪組24的行星架CA2連接到第三行星齒輪組26的恒星齒輪S3的第四離合器C4設(shè)置在行星架CA2與恒星齒輪S3之間。選擇性地將連接到一起的第一行星齒輪組22的行星架CAl與第三行星齒輪組26的行星架CA3連接(保持)到作為非旋轉(zhuǎn)元件的外殼28的第一制動(dòng)器BI設(shè)置在這些行星架CAl (CA3)與外殼28之間。選擇性地將第二行星齒輪組24的齒圈R2連接(保持)到外殼28的第二制動(dòng)器B2設(shè)置在齒圈R2與外殼28之間。圖2為操作表，其示出了當(dāng)選擇性地建立自動(dòng)變速器10中的多個(gè)檔時(shí)接合元件的操作狀態(tài)，并且示出了每個(gè)檔的傳動(dòng)比和檔之間的變速比差兩者。圖2中的操作表總結(jié)了自動(dòng)變速器10中建立的檔與離合器C和制動(dòng)器B的操作狀態(tài)——以圓圈表示接合狀態(tài)，以空白區(qū)(即，不存在圓圈)表示釋放狀態(tài)——之間的關(guān)系。在該自動(dòng)變速器10中，八個(gè)前進(jìn)檔(前行變速級(jí))即第一檔“1st”至第八檔“8th”以及兩個(gè)倒檔(倒行變速級(jí))即第一倒檔“Revl”和第二倒檔“Rev2”中的任一個(gè)都能夠根據(jù)取決于離合器C和制動(dòng)器B的接合和釋放的行星齒輪組22、24和26的、作為設(shè)置在自動(dòng)變速器10中的九個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的恒星齒輪S1、S2和S3 ;行星架CA1、CA2和CA3 ;以及齒圈R1、R2和R3的連接狀態(tài)以及這些旋轉(zhuǎn)元件相對(duì)于外殼28的連接狀態(tài)的組合而建立。如圖2所示，在自動(dòng)變速器10中，具有5.395的傳動(dòng)比的第一檔“ 1st”通過使第二離合器C2、第四離合器C4和第二制動(dòng)器B2接合而建立。具有3.102的傳動(dòng)比的第二檔“2nd”通過使第二離合器C2、第三離合器C3和第二制動(dòng)器B2接合而建立。具有2.174的傳動(dòng)比的第三檔“3rd”通過使第二離合器C2、第三離合器C3和第四制動(dòng)器C4接合而建立。具有1.624的傳動(dòng)比的第四檔“4th”通過使第一離合器Cl、第二離合器C2和第三離合器C3接合而建立。具有1.298的傳動(dòng)比的第五檔“5th”通過使第一離合器Cl、第二離合器C2和第四離合器C4接合而建立。具有1.000的傳動(dòng)比的第六檔“6th”通過使第一離合器Cl、第三離合器C3和第四離合器C4接合而建立。具有0.831的傳動(dòng)比的第七檔“7th”通過使第一離合器Cl、第四離合器C4和第二制動(dòng)器B2接合而建立。具有0.746的傳動(dòng)比的第八檔“8th”通過使第一離合器Cl、第三離合器C3和第二制動(dòng)器B2接合而建立。具有
7.298(-7.298)的傳動(dòng)比的第一倒檔“Revl”通過使第四離合器C4、第一制動(dòng)器BI和第二制動(dòng)器B2接合而建立。具有2.941 (-2.941)傳動(dòng)比的第二倒檔“Rev2”通過使第三離合器C3、第四離合器C4和第一制動(dòng)器BI接合而建立。空檔狀態(tài)通過使所有的離合器C和制動(dòng)器B釋放而建立。也就是說，在自動(dòng)變速器10中，八個(gè)前進(jìn)檔即第一檔“1st”至第八檔“8th”以及兩個(gè)倒檔即第一倒檔“Revl”和第二倒檔“Rev2”中的任一個(gè)都能夠通過使設(shè)置在自動(dòng)變速器10中的六個(gè)接合元件一也就是說，四個(gè)離合器元件即第一離合器元件Cl至第四離合器元件C4以及兩個(gè)制動(dòng)器元件即第一制動(dòng)器BI和第二制動(dòng)器B2—中的任意三個(gè)元件接合并且使剩余的三個(gè)元件釋放而選擇性地建立。如在圖2中的最右邊一欄中示出的，在第一檔“1st”至第八檔“8th”的八個(gè)前進(jìn)檔中，檔之間的傳動(dòng)比之差(即，檔之間的傳動(dòng)比的差異)在1.1至1.8的范圍內(nèi)，因此明顯地是，能夠獲得這樣的實(shí)際傳動(dòng)比，所述實(shí)際傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)了具有小換檔振動(dòng)的良好換檔。如在圖2中的離合器和制動(dòng)器應(yīng)用圖表中明顯的，自動(dòng)變速器10中的檔的切換(即，單級(jí)換檔)通過使換檔前接合的三個(gè)元件中的任意一個(gè)釋放并且使換檔前釋放的三個(gè)元件中的任意一個(gè)接合來執(zhí)行。例如，從第一檔到第二檔的換檔通過使第四離合器C4釋放并且使第三離合器C3接合來執(zhí)行。也就是說，在自動(dòng)變速器10中，至少在前進(jìn)檔中，除了跳躍換檔之外對(duì)所有的速度變換而言都執(zhí)行所謂的離合器至離合器換檔，其中，例如，使換檔中涉及的一個(gè)接合元件釋放而與此同時(shí)使換檔中涉及的另一接合元件接合。如在圖2中的離合器和制動(dòng)器應(yīng)用圖中明顯的，在自動(dòng)變速器10中，第一制動(dòng)器BI在倒檔即第一倒檔“Revl”和第二倒檔“Rev2”建立時(shí)接合，但在前進(jìn)檔即第一檔“1st”至第八檔“8th”建立時(shí)釋放。換言之，在作為能夠在自動(dòng)變速器10中建立的所述多個(gè)檔的八個(gè)前進(jìn)檔即第一檔“1st”至第八檔“8th”以及兩個(gè)倒檔即第一倒檔“Revl”和第二倒檔“Rev2”中，第一制動(dòng)器BI僅在倒檔即第一倒檔“Revl”和第二倒檔“Rev2”建立時(shí)接合。也就是說，在自動(dòng)變速器10中，第一制動(dòng)器BI與倒檔專用接合元件相對(duì)應(yīng)。圖3為共線圖，其中，以直線示出了在圖1中示出的自動(dòng)變速器10中的每個(gè)檔下處于不同連接狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)元件的相互關(guān)系。圖3中示出的共線圖為二維坐標(biāo)圖，其在水平方向上示出了行星齒輪組22、24和26的傳動(dòng)比P的相互關(guān)系，并且在豎直方向上示出了相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度。下方的水平線Xl (行星齒輪組通過虛線互連；同樣應(yīng)用于X2)表示為零的旋轉(zhuǎn)速度。上方的水平線X2表示1.0的旋轉(zhuǎn)速度，即，輸入軸12的旋轉(zhuǎn)速度Nin。九條豎直線Yl至Y9表示旋轉(zhuǎn)元件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度。更具體地，在圖中從左到右，線Yl表示第一行星齒輪組22的作為第一旋轉(zhuǎn)元件的恒星齒輪SI，線Y2表示作為第二旋轉(zhuǎn)元件的行星架CAl，線Y3表示作為第三旋轉(zhuǎn)元件的齒圈Rl，線Y4表示第二行星齒輪組24的作為第四旋轉(zhuǎn)元件的恒星齒輪S2，線Y5表示作為第五旋轉(zhuǎn)元件的行星架CA2，線Y6表示作為第六旋轉(zhuǎn)元件的齒圈R2，線Y7表示第三行星齒輪組26的作為第七旋轉(zhuǎn)元件的恒星齒輪S3，線Y8表示作為第八旋轉(zhuǎn)元件的行星架CA3，并且線Y9表示作為第九旋轉(zhuǎn)元件的齒圈R3。豎直線Yl到Y(jié)9的間隔根據(jù)行星齒輪組22、24和26的傳動(dòng)比P 1、P 2和P 3確定。也就是說，對(duì)于與第一行星齒輪組22的三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件相對(duì)應(yīng)的豎直線Yl至Y3、與第二行星齒輪組24的三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件相對(duì)應(yīng)的豎直線Y4至Y6以及與第三行星齒輪組26的三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件相對(duì)應(yīng)的豎直線Y7至Y9中的每一個(gè)而言，恒星齒輪S的齒數(shù)與行星架CA的齒數(shù)之間的比值對(duì)應(yīng)于1，而行星架CA的齒數(shù)與齒圈R的齒數(shù)之間的比值對(duì)應(yīng)于P。在圖3中的共線圖中，在自動(dòng)變速器10中，作為第四旋轉(zhuǎn)元件的恒星齒輪S2連接到作為輸入構(gòu)件的輸入軸12。作為第二旋轉(zhuǎn)元件的行星架CAl和作為第八旋轉(zhuǎn)元件的行星架CA3連接到一起。作為第一旋轉(zhuǎn)元件的恒星齒輪SI連接到作為非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的外殼28。作為第九旋轉(zhuǎn)元件的齒圈R3連接到作為輸出構(gòu)件的輸出齒輪14。連接到一起的行星架CAl和行星架CA3通過第一離合器Cl選擇性地連接到輸入軸12，并且通過第一制動(dòng)器BI選擇性地連接到外殼28。作為第三旋轉(zhuǎn)元件的齒圈Rl通過第二離合器C2選擇性地連接到作為第五旋轉(zhuǎn)元件的行星架CA2。作為第六旋轉(zhuǎn)元件的齒圈R2通過第三離合器C3選擇性地連接到作為第七旋轉(zhuǎn)元件的恒星齒輪S3，并且通過第二制動(dòng)器B2選擇性地連接到外殼28。作為第五旋轉(zhuǎn)元件的行星架CA2通過第四離合器C4選擇性地連接到作為第七旋轉(zhuǎn)元件的恒星齒輪S3。如上所述，旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)速度的相互關(guān)系根據(jù)檔建立時(shí)離合器C和制動(dòng)器B的接合/釋放組合而設(shè)定。在圖3中，與第一檔“1st”相對(duì)應(yīng)的關(guān)系由直線LI表示，與第二檔“2nd”相對(duì)應(yīng)的關(guān)系由直線L2表示，與第三檔“3rd”相對(duì)應(yīng)的關(guān)系由直線L3表示，與第四檔“4th”相對(duì)應(yīng)的關(guān)系由直線L4表示，與第五檔“5th”相對(duì)應(yīng)的關(guān)系由直線L5表示，與第六檔“6th”相對(duì)應(yīng)的關(guān)系由直線L6表示，與第七檔“7th”相對(duì)應(yīng)的關(guān)系由直線L7表示，與第八檔“8th”相對(duì)應(yīng)的關(guān)系由直線L8表示，與第一倒檔“Revl”相對(duì)應(yīng)的關(guān)系由直線LRl表示，并且與第二倒檔“Rev2”相對(duì)應(yīng)的關(guān)系由直線LR2表示。在圖3中的共線圖中，為了在一幅圖中示出旋轉(zhuǎn)元件的、與能夠在自動(dòng)變速器10中建立的所有的檔相關(guān)的旋轉(zhuǎn)速度的相互關(guān)系，直線LI至L8、LR1和LR2在行星齒輪組22、24和26之間并不總是線性的。然而，由于行星齒輪組22、24和26的旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)速度根據(jù)離合器C和制動(dòng)器B的接合被同等地示出，因此自動(dòng)變速器10的九個(gè)旋轉(zhuǎn)元件在每個(gè)檔下的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度都能夠被示出。這對(duì)于下面的共線圖的描述而言同樣成立。也就是說，在圖3中的共線圖中，由與連接到一起的第二旋轉(zhuǎn)元件(CAl)和第八旋轉(zhuǎn)元件(CA3)相對(duì)應(yīng)的豎直線Y2和豎直線Y8表示的旋轉(zhuǎn)速度對(duì)所有的檔而言都是相同的。此外，自動(dòng)變速器10的九個(gè)旋轉(zhuǎn)元件通過使離合器C接合而選擇性地連接，因此連接到一起的旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)速度是相同的。例如，如在圖2中的離合器和制動(dòng)器應(yīng)用圖表中示出的，在第一檔“1st”至第五檔“5th”中，第二離合器C2接合，因此第三旋轉(zhuǎn)元件(Rl)和第五旋轉(zhuǎn)元件(CA2)連接到一起。因此，對(duì)于與第一檔“1st”相對(duì)應(yīng)的直線L1、與第二檔“2nd”相對(duì)應(yīng)的直線L2、與第三檔“3rd”相對(duì)應(yīng)的直線L3、與第四檔“4th”相對(duì)應(yīng)的直線L4以及與第五檔“5th”相對(duì)應(yīng)的直線L5而言，與對(duì)應(yīng)于第三旋轉(zhuǎn)元件(Rl)的豎直線Y3的交點(diǎn)以及與對(duì)應(yīng)于第五旋轉(zhuǎn)元件(CA2)的豎直線Y5的交點(diǎn)在豎直方向上是相同的。如圖3所示，在自動(dòng)變速器10中，第一檔“1st”中的輸出齒輪14的旋轉(zhuǎn)速度由通過使第二離合器C2、第四離合器C4和第二制動(dòng)器B2接合確定的直線LI與表示連接到作為輸出構(gòu)件的輸出齒輪14的齒圈R3的旋轉(zhuǎn)速度的豎直線Y9之間的交點(diǎn)表示。第二檔“2nd”中的輸出齒輪14的旋轉(zhuǎn)速度由通過使第二離合器C2、第三離合器C3和第二制動(dòng)器B2接合確定的直線L2與豎直線Y9之間的交點(diǎn)表示。第三檔“3rd”中的輸出齒輪14的旋轉(zhuǎn)速度由通過使第二離合器C2、第三離合器C3和第四離合器C4接合確定的直線L3與豎直線Y9之間的交點(diǎn)表示。第四檔“4th”中的輸出齒輪14的旋轉(zhuǎn)速度由通過使第一離合器Cl、第二離合器C2和第三離合器C3接合確定的直線L4與豎直線Y9之間的交點(diǎn)表示。第五檔“5th”中的輸出齒輪14的旋轉(zhuǎn)速度由通過使第一離合器Cl、第二離合器C2和第四離合器C4接合確定的直線L5與豎直線Y9之間的交點(diǎn)表示。第六檔“6th”中的輸出齒輪14的旋轉(zhuǎn)速度由通過使第一離合器Cl、第三離合器C3和第四離合器C4接合確定的直線L6與豎直線Y9之間的交點(diǎn)表示。第七檔“7th”中的輸出齒輪14的旋轉(zhuǎn)速度由通過使第一離合器Cl、第四離合器C4和第二制動(dòng)器B2接合確定的直線L7與豎直線Y9之間的交點(diǎn)表示。第八檔“8th”中的輸出齒輪14的旋轉(zhuǎn)速度由通過使第一離合器Cl、第三離合器C3和第二制動(dòng)器B2接合確定的直線L8與豎直線Y9之間的交點(diǎn)表示。第一倒檔“Revl”中的輸出齒輪14的旋轉(zhuǎn)速度由通過使第四離合器C4、第一制動(dòng)器BI和第二制動(dòng)器B2接合確定的直線LRl與豎直線Y9之間的交點(diǎn)表示。第二倒檔“Rev2”中的輸出齒輪14的旋轉(zhuǎn)速度由通過使第三離合器C3、第四離合器C4和第一制動(dòng)器BI接合確定的直線LR2與豎直線Y9之間的交點(diǎn)表示。接下來，將參照附圖對(duì)本發(fā)明的其它示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。在下面的描述中，與上述第一示例性實(shí)施方式公共的部件將由相同的附圖標(biāo)記表示并且將省略對(duì)這些部件的描述。圖4為根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方式的車輛用自動(dòng)變速器30的結(jié)構(gòu)的構(gòu)架圖。在圖4中示出的自動(dòng)變速器30中，代替為液力摩擦式接合裝置的第一制動(dòng)器BI，設(shè)置嚙合式第一制動(dòng)器BI作為選擇性地將連接到一起的第一行星齒輪組22的行星架CAl和第三行星齒輪組26的行星架CA3連接(保持)到外殼28的倒檔專用接合元件。該第一制動(dòng)器BI優(yōu)選地為包括一對(duì)接合構(gòu)件的嚙合接合裝置(爪形離合器)，所述一對(duì)接合構(gòu)件具有能夠接合到一起的爪部并且與將被接合(阻止相對(duì)旋轉(zhuǎn))和將被釋放(允許相對(duì)旋轉(zhuǎn))的一對(duì)構(gòu)件即行星架CAl (CA3)和外殼28相對(duì)應(yīng)，并且在該嚙合接合裝置中，接合狀態(tài)通過所述成對(duì)的接合構(gòu)件根據(jù)從液壓回路供給的液壓進(jìn)行相對(duì)地運(yùn)動(dòng)來切換。第一制動(dòng)器BI例如優(yōu)選地設(shè)置有液壓缸、可往復(fù)運(yùn)動(dòng)地設(shè)置在液壓缸內(nèi)部的活塞以及迫壓活塞以使爪部脫開的彈簧，并且為常開式接合裝置——當(dāng)不供給液壓時(shí)，該接合裝置通過活塞在彈簧的迫壓力的作用下沿著使爪部脫開的方向運(yùn)動(dòng)而釋放，當(dāng)供給液壓時(shí)，該接合裝置通過活塞逆著彈簧的迫壓力沿著使爪部接合的方向運(yùn)動(dòng)而接合?？商娲?，第一制動(dòng)器BI可以為常閉式接合裝置——當(dāng)不供給液壓時(shí)，該接合裝置接合，而當(dāng)供給液壓時(shí)，該接合裝置釋放。圖5為根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施方式的車輛用自動(dòng)變速器40的結(jié)構(gòu)的構(gòu)架圖。在圖5中示出的自動(dòng)變速器40中，用作倒檔專用接合元件的第一制動(dòng)器BI機(jī)械地連接到用作手動(dòng)機(jī)構(gòu)的手動(dòng)閥42，并且構(gòu)造成與該手動(dòng)閥42的被驅(qū)動(dòng)而連動(dòng)地在接合狀態(tài)與釋放狀態(tài)之間切換。手動(dòng)閥42構(gòu)造成使得手動(dòng)閥42的閥體的位置響應(yīng)于被驅(qū)動(dòng)的——例如根據(jù)靠近駕駛員座椅設(shè)置的換檔操作裝置的換檔操作而被驅(qū)動(dòng)——未示出的手動(dòng)軸進(jìn)行切換。也就是說，第一制動(dòng)器BI可以如上所述地機(jī)械地連接到用作手動(dòng)機(jī)構(gòu)的手動(dòng)軸。該機(jī)械連接可以是通過金屬絲機(jī)構(gòu)等進(jìn)行的物理連接，或者該機(jī)械連接可以是將液壓從手動(dòng)閥42直接地供給到與第一制動(dòng)器BI相應(yīng)的致動(dòng)器的連接。第一制動(dòng)器BI優(yōu)選地構(gòu)造成在手動(dòng)機(jī)構(gòu)中執(zhí)行用于建立倒行行駛的操作時(shí)進(jìn)行接合。例如，第一制動(dòng)器BI構(gòu)造成與這樣的操作相連動(dòng)地接合:手動(dòng)閥42的閥體的位置通過使手動(dòng)軸響應(yīng)于由換檔操作裝置執(zhí)行的用于建立倒行行駛的換檔操作被驅(qū)動(dòng)而切換到與倒行行駛相對(duì)應(yīng)的位置。在該結(jié)構(gòu)中，第一制動(dòng)器BI可以為液力摩擦式接合裝置，或可以為嚙合接合裝置?？商娲兀谝恢苿?dòng)器BI可以是帶式接合裝置，或可以具有設(shè)置在行星架CAl (CA3)與外殼28之間的、與所謂的停車鎖定機(jī)構(gòu)——停車鎖定機(jī)構(gòu)通過當(dāng)換檔操作裝置切換到停止位置時(shí)手動(dòng)軸被驅(qū)動(dòng)而接合(即，被鎖定)——類似的結(jié)構(gòu)。這樣，在上述第一示例性實(shí)施方式到第三示例性實(shí)施方式中，作為所述多個(gè)接合元件即離合器C和制動(dòng)器B中的一個(gè)接合元件的第一制動(dòng)器BI為在倒檔建立時(shí)接合并且在前進(jìn)檔建立時(shí)釋放的倒檔專用接合元件。以這種方式提供對(duì)涉及前進(jìn)檔的換檔不產(chǎn)生幫助的接合元件，排除了對(duì)用于實(shí)現(xiàn)防滑控制等以使接合元件部分地接合的結(jié)構(gòu)的需要，因而能夠簡(jiǎn)化液壓回路的結(jié)構(gòu)。也就是說，能夠提供具有結(jié)構(gòu)上的高自由度的車輛用自動(dòng)變速器10,30和40。所述多個(gè)接合元件包括四個(gè)離合器元件即第一離合器Cl、第二離合器C2、第三離合器C3和第四離合器C4以及兩個(gè)制動(dòng)器元件即第一制動(dòng)器BI和第二制動(dòng)器B2。以這種方式具有比離合器元件少的制動(dòng)器元件，能夠進(jìn)一步更好地抑制接合元件釋放時(shí)的拖移損耗。車輛用自動(dòng)變速器10、30、40中的每一個(gè)均包括:單排小齒輪式第一行星齒輪組22 ;單排小齒輪式第二行星齒輪組24 ;單排小齒輪式第三行星齒輪組26 ;選擇性地將連接到一起的第一行星齒輪組22的行星架CAl和第三行星齒輪組26的行星架CA3連接到作為輸入構(gòu)件的輸入軸12的第一離合器Cl ;選擇性地將第一行星齒輪組22的齒圈Rl連接到第二行星齒輪組24的行星架CA2的第二離合器C2 ;選擇性地將第二行星齒輪組24的齒圈R2連接到第三行星齒輪組26的恒星齒輪S3的第三離合器C3 ;選擇性地將第二行星齒輪組24的行星架CA2連接到第三行星齒輪組26的恒星齒輪S3的第四離合器C4 ;選擇性地將連接到一起的第一行星齒輪組22的行星架CAl與第三行星齒輪組26的行星架CA3連接到作為非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的外殼28的第一制動(dòng)器BI ；以及選擇性地將第二行星齒輪組24的齒圈R2連接到外殼28的第二制動(dòng)器B2。此外，在車輛用自動(dòng)變速器10、30和40中的每一個(gè)中，第二行星齒輪組24的恒星齒輪S2連接到輸入軸12，第一行星齒輪組22的恒星齒輪SI連接到外殼28，第一行星齒輪組22的星行架CAl和第三行星齒輪組26的行星架CA3連接到一起，并且第三行星齒輪組26的齒圈R3連接到作為輸出構(gòu)件的輸出齒輪14。因此，能夠提供具有高結(jié)構(gòu)自由度的實(shí)用模式的車輛用自動(dòng)變速器10、30和40。在根據(jù)上述第二示例性實(shí)施方式的自動(dòng)變速器30中，倒檔專用接合元件為作為嚙合接合元件的第一制動(dòng)器BI，因此能夠更好地抑制接合元件釋放時(shí)的拖移損耗。在根據(jù)上述第三示例性實(shí)施方式的自動(dòng)變速器40中，倒檔專用接合元件機(jī)械地連接到作為機(jī)械機(jī)構(gòu)的手動(dòng)閥42，并且構(gòu)造成與手動(dòng)閥42的被驅(qū)動(dòng)相連動(dòng)地在接合狀態(tài)與釋放狀態(tài)之間切換。因此，能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化液壓回路的結(jié)構(gòu)。盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于示例性實(shí)施方式。也就是說，本發(fā)明可以以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下已經(jīng)以各種方式中的任一個(gè)進(jìn)行了改型的模式執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種車輛用自動(dòng)變速器，其特征在于包括: 三個(gè)單排小齒輪式行星齒輪組；以及 多個(gè)接合元件，多個(gè)檔通過使所述多個(gè)接合元件中的三個(gè)接合并且使所述多個(gè)接合元件中的三個(gè)釋放而選擇性地建立，并且所述多個(gè)接合元件中的一個(gè)為倒檔專用接合元件，所述倒檔專用接合元件在倒檔建立時(shí)接合并且在前進(jìn)檔建立時(shí)釋放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器，其中，所述倒檔專用接合元件為嚙合接合元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)變速器，其中，所述倒檔專用接合元件機(jī)械地連接到手動(dòng)機(jī)構(gòu)，并且所述倒檔專用接合元件構(gòu)造成與所述手動(dòng)機(jī)構(gòu)的被驅(qū)動(dòng)相連動(dòng)地在接合狀態(tài)與釋放狀態(tài)之間切 換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)變速器，其中，所述多個(gè)接合元件為四個(gè)離合器元件和兩個(gè)制動(dòng)器元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)變速器，其中，所述三個(gè)單排小齒輪式行星齒輪組為第一行星齒輪組(22)、第二行星齒輪組(24)以及第三行星齒輪組(26)； 所述四個(gè)離合器元件為第一離合器元件(Cl)、第二離合器元件(C2)、第三離合器元件(C3)和第四離合器元件(C4)； 所述兩個(gè)制動(dòng)器元件為第一制動(dòng)器元件(BI)和第二制動(dòng)器元件(B2)； 所述第一行星齒輪組(22)的行星架(CAl)和所述第三行星齒輪組(26)的行星架(CA3)連接到一起； 所述第一離合器元件(Cl)選擇性地將所述第一行星齒輪組(22)的所述行星架(CAl)和所述第三行星齒輪組(26)的所述行星架(CA3)連接到輸入構(gòu)件(12)； 所述第二離合器元件(C2)選擇性地將所述第一行星齒輪組(22)的齒圈(Rl)連接到所述第二行星齒輪組(24)的行星架(CA2)； 所述第三離合器元件(C3)選擇性地將所述第二行星齒輪組(24)的齒圈(R2)連接到所述第三行星齒輪組(26)的恒星齒輪(S3)； 所述第四離合器元件(C4)選擇性地將所述第二行星齒輪組(24)的所述行星架(CA2)連接到所述第三行星齒輪組(26)的所述恒星齒輪(S3)； 所述第一制動(dòng)器元件(BI)選擇性地將所述第一行星齒輪組(22)的所述行星架(CAl)和所述第三行星齒輪組(26)的所述行星架(CA3)連接到非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(28)； 所述第二制動(dòng)器元件(B2)選擇性地將所述第二行星齒輪組(24)的所述齒圈(R2)連接到所述非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(28)； 所述第二行星齒輪組(24)的恒星齒輪(S2)連接到所述輸入構(gòu)件(12)； 所述第一行星齒輪組(22)的恒星齒輪(SI)連接到所述非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(28);并且 所述第三行星齒輪組(26)的齒圈(R3)連接到輸出構(gòu)件(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)變速器，其中，所述第一行星齒輪組(22)的所述行星架(CAl)和所述第二行星齒輪組(24)的所述行星架(CA2)連接到一起。
全文摘要
一種車輛用自動(dòng)變速器，包括三個(gè)單排小齒輪式行星齒輪組和多個(gè)接合元件。多個(gè)檔通過使所述多個(gè)接合元件中的三個(gè)接合并且使所述多個(gè)接合元件中的三個(gè)釋放而選擇性地建立。所述多個(gè)接合元件中的一個(gè)為倒檔專用接合元件，該倒檔專用接合元件在倒檔建立時(shí)接合并且在前進(jìn)檔建立時(shí)釋放。
文檔編號(hào)F16H3/62GK103216586SQ201310012870
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者大板慎司, 森瀨勝, 糟谷悟, 池宣和, 加藤博, 左右田融, 大竹政弘 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社, 愛信艾達(dá)株式會(huì)社