フォード6Rトランスミッション

6R
オートマチックトランスミッションZF 6HP 26カットアウェイ
概要
メーカーフォード・モーター・カンパニー
生産2005年~現在
モデル年2005年~現在
ボディとシャーシ
クラス6速縦置き オートマチックトランスミッション
関連しているGM 6L
ZF 6HP
アイシン AWTF-80 SC
年表
前任者5R 44-E · 5R 55-E/N/S/W
フォード AOD
後継フォード 10R 60 · 10R 80 · 10R 140

6Rは、後輪駆動車における縦置きエンジン搭載用の6速オートマチックトランスミッションです。ZF 6HP26トランスミッション[1]をベースとし、フォード・モーター・カンパニーのミシガン州リヴォニアにあるリヴォニア・トランスミッション工場ライセンス生産されています。6R2005年に、 2006年モデルのフォード・エクスプローラーマーキュリー・マウンテニアに搭載されてデビューしました

このエンジンは、ペルティエ歯車機構[2] (遊星歯車機構)を採用しており、これにより大幅に少ない部品数でより多くのギア比を実現できます。そのため、6Rは5速の5R 44-Eおよび5R 55-Eの前身モデルよりも軽量です。

6R 80は、2009年から2017年モデルのFord F-150トラック(2018年から2020年モデルは3.3L V6エンジン搭載車のみ)に搭載されていました。エンジンブレーキと牽引性能を強化する「Tow/Haul(牽引/運搬)」モードを搭載しています。2011年モデルでは、よりスムーズなシフトチェンジ、燃費向上、そして全体的なシフト性能の向上を実現するため、トランスミッションが改良されました。最も注目すべき改良点は、ワンウェイクラッチの追加で、1-2アップシフトと2-1ダウンシフトがよりスムーズになりました。このトランスミッションは、比較的低速の1速と2つのオーバードライブギアを備えており、最高速度は0.69:1です。これにより、必要に応じて優れた牽引性能を発揮すると同時に、巡航時のエンジン回転数を低く抑えることで燃費を最大化しています。

6R 80は、 3.7L V6エンジンから6.2L V8エンジンまで、幅広いエンジンに搭載されています。フォード社によると、このトランスミッションは様々な用途で使用されていますが、各トランスミッションは組み合わされるエンジンに応じて最適化され、個別に統合されています。6R 80には「Filled for Life(生涯満​​タン)」の低粘度合成トランスミッションフルード(MERCON LV)が搭載されていますが、トラックが「シビアデューティ」運転に該当する場合は、150,000 マイル(241,000  km)走行ごとにフルード交換が推奨されています。フォードF-150に搭載されているこのトランスミッションのフルード容量は13.1  US qt(12.4  L)、重量は215 ポンド(98  kg)です。

ギア比[a]
モデル最初の
配達
ギヤ総スパン平均
歩数
コンポーネント
R123456名目
効果
中心
合計
ギアあたり[b]
フォード 6R 60 · 6R 802005−3.4034.1712.3401.5211.1430.8670.6916.0354.9241.6981.4333 ギアセット
2 ブレーキ
3 クラッチ
1.333
フォード 6R 1402005−3.1283.9742.3181.5161.1490.8580.6745.8994.6441.6361.426
ZF  6HP すべて2000年[c]−3.4034.1712.3401.5211.1430.8670.6916.0354.9241.6981.433
  1. ^ ギア比の違いは、車両のダイナミクス、性能、廃棄物の排出量、燃費に測定可能な直接的な影響を及ぼします。
  2. ^ 前進ギアのみ
  3. ^ ルペルティエ6速ギアセットコンセプトを採用した最初のトランスミッション

仕様

並列および直列結合ギアセットコンセプトの組み合わせにより、ギア数を増やし、コスト効率を向上

主な目的

先代モデルの後継機の主な目的は、エンジン回転数の低下(ダウンスピード)を可能にするため、変速段数を増やし、ギア比を広げることで燃費を向上させることでした。このレイアウトにより、非シーケンシャルシフトが可能になり、極端な状況下でもシフトエレメントを1つ変更(クラッチEを作動させ、ブレーキAを解放する)するだけで、6速から2速へシフトチェンジできます。

範囲

ギア比を増やすため、ZF は、純粋な直列エピサイクリック ギアに限定する従来の設計手法を放棄し、それを並列エピサイクリック ギアとの組み合わせにまで拡張しました。 これはコンピュータ支援設計によってのみ可能となり、このギアセット コンセプトは世界特許を取得しました。6Rは、この新しいパラダイムに従って設計された最初のトランスミッションであるZF6HP をベースにしています。 これまでは追加部品のみでギア比を高めていましたが、今回は部品数を減らしながらもギア比を増やしました。 この進歩は、既存のレイアウトと比較して、ギア数と部品数の比率が大幅に改善されたことに反映されています。

ギアセットコンセプト:コスト効率[a]

評価あり
出力:
ギア
イノベーション
弾力性[b]
Δ 出力 : Δ 入力
入力: 主なコンポーネント
合計ギアセットブレーキクラッチ
6R
参照オブジェクト

トピック[b]



Δ番号
相対ΔΔ出力

·
Δ入力
6R
5R 44-E/55-E [c]
6 [日]
5 [日]
進捗状況[b]8
9
3 [e]
3
2
3
3
3
Δ番号1-10-10
相対Δ0.200
−1.800 [b] ·
−0.111
0.000
−0.333
0.000
6R
3速[f]
6 [日]
3 [日]
市場ポジション[b]8
7
3 [e]
2
2
3
3
2
Δ番号311-11
相対Δ1.000
7.000 [b] ·
0.143
0.500
−0.333
0.500
  1. ^ 進歩はコスト効率を高め、前進ギアと主要コンポーネントの比率に反映されます。これは動力の流れに依存します。
    • 平行:遊星歯車機構の2つの自由度を利用する
      • ギアの数を増やす
      • コンポーネントの数は変更なし
    • シリアル: 2つの自由度を使用しない直列複合遊星歯車装置
      • ギアの数を増やす
      • 部品数の増加は避けられない
  2. ^ abcdef イノベーション弾力性が進歩と市場ポジションを分類する
    • 自動車メーカーは、主に競争力の維持、あるいは技術的リーダーシップの獲得・維持を目的として技術開発を推進しています。そのため、こうした技術進歩は常に経済的な制約を受けています。
    • 相対的な追加的便益が相対的な追加的資源投入よりも大きい、すなわち経済弾力性が1より大きいイノベーションのみが実現対象として考慮される。
    • 自動車メーカーに求められるイノベーション弾力性、期待される投資収益率に依存します。相対的な追加便益は相対的な追加資源投入の少なくとも2倍でなければならないという基本的な仮定は、方向性を決定するのに役立ちます。
      • 負の場合、出力が増加し入力が減少すると、完璧です
      • 2以上が良い
      • 1以上は許容範囲(赤)
      • これより下は不満足(太字)
  3. ^ 直接の前身
    • 具体的なモデルチェンジの進捗状況を反映するため
  4. ^ abcd プラス1リバースギア
  5. ^ ab そのうち2つのギアセットは複合ラビニョーギアセットとして組み合わされている
  6. ^ 参照標準(ベンチマーク)

ドライブトレイン

ファイナルドライブ
車種比率
4.10
3.73
3.55
3.31
3.15
2.73

ギアセットコンセプト:品質

6つのギア比は、すべてのバージョンで均等に配分されています。例外は、1速から2速への大きなステップと、3速から4速、そして5速へのほぼ幾何学的なステップです。これらを排除すると、他のすべてのギアに影響を与えます。大きなステップは、従来のギアボックスよりも低い速度域にシフトされるため、それほど重要ではありません。追加されたギアによってギアステップ全体が小さくなるため、幾何学的なギアステップは、従来のギアボックスの対応するギアステップよりも小さくなります。したがって、全体として、弱点はそれほど重大ではありません。選択されたギアセットコンセプトは、5速トランスミッションと比較して最大2つの部品を節約するため、利点は明らかに欠点を上回ります。

前進6速ギアすべてにトルクコンバータロックアップが装備されており、静止時には完全に解除できるため、オートマチックトランスミッションとマニュアルトランスミッションの車両間の燃費の差が大幅に縮まります。

ルペルティエギアセット[2]では従来の遊星歯車機構と複合型ラビニョーギアセットを組み合わせることで、サイズと重量を削減し、製造コストを削減しています。ルペルティエトランスミッションを採用したすべてのトランスミッションと同様に、6HPもダイレクトギア比を採用していないため、ダイレクトギア比を採用していない数少ないオートマチックトランスミッションの一つとなっています。

ギア比分析

評価を伴う詳細な分析[a] [b] [c]
遊星歯車機構:歯数[d]
レペルティエ歯車機構
カウント名目
[ e]
実効
[ f]
センター[g
]
単純ラヴィニョー平均[時間]
メーカー
モデル
バージョン
初回配信
S 1 [i]
R 1 [j]
S 2 [k]
R 2 [l]
S 3 [m]
R 3 [n]
ブレーキ
クラッチ
比率
スパン
ギア
ステップ[o]
ギア
R
1
2
3
4
5
6
ステップ[o][p][問]
Δステップ[r] [s]
シャフト
スピード
Δ 軸
速度[t]

トルク[u]
[動詞][動詞][動詞][動詞][動詞][動詞][動詞]
効率性[u]
フォード
6R 60
6R 80
600  N⋅m (443  lb⋅ft )
800  N⋅m (590  lb⋅ft )
2005 (両方)
37
71
31
38
38
85
2
3
6.0354
4.9236
1.6977
1.4327 [o]
ギア
−3.4025 [p]
4.1708
2.3397 [q]
1.5211
1.1428 [秒] [トン]
0.8672
0.6911
ステップ0.8158 [p]1.00001.7826 [q]1.53821.33111.31781.2549
Δステップ[r]1.15891.15591.0101 [秒]1.0502
スピード-1.22581.00001.78262.74193.64974.80966.0354
Δ速度1.22581.00000.78260.95930.9078 [トン]1.15991.2258

トルク[u]
–3.3116
–3.2665
4.0186
3.9436
2.2837
2.2559
1.5107
1.5055
1.1359
1.1325
0.8633
0.8613
0.6867
0.6845
効率性[u]
0.9733
0.9600
0.9635
0.9455
0.9761
0.9642
0.9931
0.9897
0.9939
0.9910
0.9955
0.9932
0.9937
0.9905
フォード
6R 140
1,400  N⋅m (1,033  lb⋅ft )
2005
49
95
37
47
47
97
2
3
5.8993
4.6441
1.6361
1.4261 [o]
ギア
−3.1283 [p]
3.9738
2.3181 [q] [s]
1.5158
1.1492 [秒] [トン]
0.8585
0.6736
ステップ0.7872 [p]1.00001.7143 [q]1.52931.31901.33891.2744
Δステップ[r]1.1210 [秒]1.15940.9854 [秒]1.0504
スピード-1.27031.00001.71432.62163.45804.62905.8993
Δ速度1.27031.00000.71430.90730.8364 [トン]1.17101.2703

トルク[u]
–3.0449
–3.0035
3.8290
3.7576
2.2615
2.2333
1.5055
1.5003
1.1419
1.1383
0.8543
0.8522
0.6692
0.6669
効率性[u]
0.9733
0.9601
0.9635
0.9456
0.9756
0.9635
0.9932
0.9898
0.9937
0.9906
0.9952
0.9927
0.9934
0.9900
ZF 6HPすべて[c]  · 2000 [w]37
71
31
38
38
85
2
3
6.0354
4.9236
1.6977
1.4327 [o]
ギア
−3.4025 [p]4.17082.3397 [q]1.52111.1428 [秒] [トン]0.86720.6911
作動シフト要素
ブレーキA [x]
ブレーキB [y]
クラッチC [z]
クラッチD [aa]
クラッチE [ab]
幾何比
比率
R & 3 & 6
通常[ac]
初級
注目[ad]
比率
1と2
通常[ac]
初級
注目[ad]
比率
4と5
通常[ac]
初級
注目[ad]
運動比

トルク[u]
R & 3 & 6

トルク[u]
1 & 2

トルク[u]
4 & 5
  1. ^ 2025年11月16日改訂
  2. ^ すべての6Rトランスミッションは、 ZF 6HP 26ギアボックスで最初に実現されたルペルティエギア機構に基づいています。
  3. ^ abル ペルティエ歯車機構を採用した他のギアボックスについては情報ボックスを参照
  4. ^ レイアウト
    • 入力と出力は反対側にあります
    • 遊星歯車装置1は入力側(タービン側)にある
    • 入力軸はR 1であり、作動する場合はC 2 /C 3(複合ラビニョーギアセット2と3の複合キャリア)
    • 出力軸はR 3 (ギアセット 3 のリングギア: 外側ラビニヨギアセット)
  5. ^ 総比率スパン(総ギア/トランスミッション比)公称
    • より広いスパンにより、
      • 市外を走行する際の減速
      • 登山能力を高める
        • 峠やオフロードを運転するとき
        • またはトレーラーを牽引するとき
  6. ^ 総比率スパン(総ギア/トランスミッション比)有効
    • スパンは、
      • 後進ギア比
      • 1速に相当する
    • 標準R:1も参照
  7. ^ 比率スパンの中心
    • 中央はトランスミッションの速度レベルを示します
    • 最終減速比と合わせて
    • 車両のシャフト速度レベルを示します
  8. ^ 平均ギアステップ
    • ステップ幅が狭くなると
      • 歯車が互いにより良く接続される
      • シフトの快適性が向上する
  9. ^ Sun 1: ギアセット 1 のサンギア
  10. ^ リング 1: ギアセット 1 のリングギア
  11. ^ 太陽 2: ギアセット 2 の太陽ギア: 内側のラビニョー ギアセット
  12. ^ リング 2: ギアセット 2 のリングギア: 内側のラビニョー ギアセット
  13. ^ Sun 3: ギアセット 3 のサンギア: 外側のラビニョー ギアセット
  14. ^ リング 3: ギアセット 3 のリングギア: 外側ラビニョー ギアセット
  15. ^ abcde 標準 50:50
    — 50 % は平均ギアステップより上、50 % は下 —
    • ギアステップが徐々に減少する(黄色のハイライトラインステップ
    • 1速から2速へのステップが特に大きい
      • ギア段の下半分小ギア間、切り捨て、ここでは最初の2つ)は常に大きい
      • そして、ギア段の上半分(大きなギアの間、ここでは最後の3つを切り上げて)は常に小さくなります。
    • 平均ギアステップ(右端の2行上に黄色で強調表示されたセル)よりも
    • 下半分:ギアステップが小さいと、可能な比率が無駄になります (赤太字)
    • 上半分:ギアステップが大きいと不十分(赤太字)
  16. ^ abcdef 標準 R:1
    — 後進ギアと1速ギアは同じ比率 —
    • 理想的な後進ギアは1速と同じ変速比を持つ
      • 操縦時に支障がない
      • 特にトレーラーを牽引する場合
      • トルクコンバーターはこの欠点を部分的にしか補うことができない。
    • 1速と比較してプラス11.11%マイナス10%は良好です
    • プラス25%マイナス20%が許容範囲(赤)
    • これ以上は不満足(太字)
  17. ^ abcdef 標準 1:2
    — 1速から2速へのギアステップをできるだけ小さくする —
    • ギアステップが連続的に減少する(黄色のマークラインステップ
    • 最も大きなギア段は1速から2速への段であり
      • 良好な速度の接続と
      • スムーズなギアシフト
    • できるだけ小さくなければならない
      • ギア比は1.6667:1(5:3)までが適切です
      • 1.7500 : 1 (7 : 4)まで許容される(赤)
      • 上記は不満足です(太字)
  18. ^ abc 大きな歯車から小さな歯車へ(右から左へ)
  19. ^ abcdefgh 標準ステップ
    — 大きなギアから小さなギアへ: ギアステップの着実かつ漸進的な増加 —
    • ギアステップは
      • 増加: Δステップ(最初の緑色で強調表示された線Δステップ)は常に1より大きい
      • 可能な限り漸進的:Δステップは常に前のステップよりも大きい
    • 徐々に増加しないことは許容されます(赤)
    • 増加しないことは不満足(太字)
  20. ^ abcdef 標準スピード
    — 小型ギアから大型ギアまで:軸速度差の着実な増加 —
    • シャフトスピードの違いは
      • 増加: Δシャフト速度(緑色でマークされた2番目の線Δ(シャフト)速度)は常に前のものよりも大きくなります
    • 前回より1つ小さい差は許容範囲です(赤)
    • 2 つ連続する場合は、比率の無駄です (太字)
  21. ^ abcdefghi 比トルク比と効率
    • 比トルクは、
      • 出力トルク
      • トルクを入力する
    • 効率伝達比に対する比トルクから計算される。
    • 単噛み合いギアの動力損失は1%~1.5%の範囲である。
      • 乗用車の騒音を低減するために使用されるヘリカルギアペアは、損失範囲の上限にあります。
      • 騒音快適性が低いため商用車に限定されている平歯車対は、損失範囲の下限に位置する。
  22. ^ abcdefg 比トルクと効率の回廊
    • 遊星歯車装置では、固定ギア比は遊星歯車を介して、つまり2つの噛み合いによって形成される。
    • 簡略化のため、両方のメッシュの効率を合わせて指定するのが一般的である。
    • ここで指定されている効率は、定常比の仮定効率に基づいています。
      • (上限値)
      • および(低い値)
    • 両方の介入を合わせると
    • 単噛み合いギアペアの対応する効率は
      • 上限値)
      • および(低い値)
  23. ^ 比較目的でのみレペルティエギア機構を採用した市場初のギアボックス
  24. ^ ブロックR 2S 3
  25. ^ ブロックC 2 (キャリア 2) とC 3 (キャリア 3)
  26. ^ カップルC 1(キャリア1)とS 2
  27. ^ C 1(キャリア1)をR 2およびS 3と結合する
  28. ^ R 1 をC 2 (キャリア 2) およびC 3 (キャリア 3)結合します
  29. ^ abc 普通 注目
    • 比率を直接決定するには
  30. ^ abc 初級 注目
    • 伝達比を決定するための代替表現
    • オペランドのみを含む
      • 遊星歯車装置の中心歯車の単純な分数で
      • または値1
    • 基礎として
      • 信頼できる
      • 追跡可能
    • 比トルクと効率の決定

アプリケーション

6R 60

  • 2006–2008 フォード エクスプローラー/マーキュリー マウンテニア 4.6L V8

6R 75

  • 2007–2008 フォード エクスペディション

6R 80

参照

参考文献

  1. ^ 「2011年型フォード・テリトリーのディーゼルエンジン搭載車が明らかに」。ザ・モーター・レポート。2011年3月9日。 2011年4月6日閲覧
  2. ^ ab Riley, Mike (2013年9月1日). 「Lepelletier Planetary System」. Transmission Digest . 2023年6月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年3月3日閲覧
  3. ^ “Review: Ford SZ Territory (2011–16)”. AustralianCar.Reviews. 2015年10月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年8月2日閲覧
  • 「フォード、6速ギアをハイギアにシフト」フォード・モーター・カンパニーのプレスリリース。 2007年9月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2006年2月7日閲覧
  • 「2009年式 F-150 技術仕様」フォード・モーター・カンパニー プレスキット。2008年9月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年11月10日閲覧
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