JPH01316552A - 車両用遊星歯車式変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車や鉄道車両などの車両において原動機
と駆動輪との間に設けられる遊星歯車式変速装置の改良
に関するものである。

従来技術およびその問題点 車両においては、予め定められた複数のギヤ段を自動的
に選択をするために好適な遊星歯車式変速装置が多用さ
れている。このような遊星歯車式変速装置では、簡単且
つ小型であって、変速比幅を大きくとり得、且つ変速制
御が容易であることが望まれる。

これに対し、たとえば、特公昭５１−３９３０６号公報
、特公昭５０−３２９１３号公報、特公昭５１−３０１
２号公報に記載されているような車両用遊星歯車式変速
装置が提供されている。これによれば、シングルピニオ
ン型の遊星歯車装置が３組連ねて配列されるので、比較
的構造が簡単になるとともに外形が小型となる特徴があ
る。

しかしながら、上記特公昭５１−３９３０６号公報に記
載された車両用遊星歯車式変速装置によれば、前進６速
までのギヤ段が得られるので、充分な変速比幅が得られ
る特徴があるが、変速制御の為に７つの摩擦係合要素お
よび１つの一方向クラッチが用いられるので、油圧アク
チュエータの数が多くなるとともに変速制御が複雑とな
る欠点があった。

また、特公昭５０−３２９１３号公報に記載された車両
用遊星歯車式変速装置によれば、前進５速のギヤ段が得
られるとともに、ギヤ段を切り換えるための摩擦係合装
置が６個に減少する。しかし、このような形式の車両用
遊里歯車式変速装置では、第２速から第３速へのギヤ段
の切換えに際して、それまでの動力入力経路を切り離す
と同時に次の動力入力経路を連結させるという所謂入力
切換えが行われるので、制御が微妙となる欠点があった
。すなわち、それまでの動力入力経路を切り離してから
次の動力入力経路を連結させるまでの間に動力伝達の空
白期間が発生するとエンジンが吹き上がり、反対に、そ
の入力切換えの際に一方が解放されるとともに他方が係
合させられる２つの摩擦係合装置が同時に係合させられ
るとトランスミッションのロックおよびそれに起因する
ショックが発生するから、エンジンの吹き上がりおよび
トランスミッションのロックを発生させない微妙な切換
え制御が要求され、円滑な切換え制御を安定的に行うこ
とが困難なのである。

また、特公昭５１−３０１２号公報に記載された車両用
遊星歯車式変速装置によれば、上記の遊星歯車式変速装
置と同様に、前進５速のギヤ段が得られるとともに、摩
擦係合装置が６個となる′。

しかし、第１速から第２速への切換えに際しては、上記
の遊星歯車式変速装置と同様に、所謂入力切換えが行わ
れる欠点があるとともに、４個の摩擦係合装置を制御し
なければならないため、−層変速制御が複雑となる欠点
があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、３ａｌｌのシングルピニオン
型の遊星歯車装置を配列した形式の変速装置において、
前進５段以上の変速ギヤ段および幅広い変速比範囲が得
られ且つ変速制御が容易な車両用遊星歯車式変速装置を
提供することにある。

問題点を解決するための手段 斯る目的を達成するため、本発明の要旨とするところは
、第１サンギヤ、第１遊星歯車を回転可能に支持する第
１キャリヤ、第１リングギヤ、を備えたシングルピニオ
ン型の第１遊星歯車装置と、第２サンギヤ、第２遊星歯
車を回転可能に支持する第２キャリヤ、第２リングギヤ
を備えたシングルピニオン型の第２遊星歯車装置と、第
３サンギヤ、第３遊星歯車を回転可能に支持する第３キ
ャリヤ、第３リングギヤを備えたシングルピニオン型の
第３′ｔ１星歯車装置とが同じ軸線上に順次設けられ、
入力部材の回転を段階的に変速して出力部材へ伝達する
形式の車両用遊星歯車式変速装置において、（ａ）前記
第１キャリヤと第２リングギヤとを互いに連結し、前記
第１サンギヤと第２サンギヤと第３サンギヤとを互いに
連結し、前記第２キャリヤと第３キャリヤとを互いに連
結し、前記第３リングギヤと前記出力部材とを互いに連
結する一方、（ロ）前記第１リングギヤを前記入力部材
に選択的に連結する第１係合装置と、前記第１キャリヤ
および第２リングギヤを入力部材に選択的に連結する第
２係合装置と、前記第１サンギヤ、第２サンギヤ、およ
び第３サンギヤを入力部材に選択的に連結する第３係合
装置と、前記第１キャリャおよび第２リングギヤを位置
固定部材に選択的に連結する第４係合装置と、前記第２
キャリヤと第３キャリヤを位置固定部材に選択的に連結
する第５係合装置と、前記第１サンギヤ、第２サンギヤ
、および第３サンギヤを位置固定部材に選択的に連結す
る第６係合装置とを、設けたことにある。

作用 このようにすれば、第１および第４係合装置によって、
入力部材と第１リングギヤとの間、５および、第１キャ
リヤおよび第２リングギヤと位置固定部材との間が同時
に連結されると、最も大きい変速比の第１速ギヤ段が得
られる。第１および第５係合装置によって、入力部材と
第１リングギヤとの間、および、第２キャリヤおよび第
３ギヤリヤと位置固定部材との間が同時に連結されると
、第１速ギヤ段よりも小さい変速比の第２速ギヤ段が得
られる。第１および第６係合装置によって、入力部材と
第１リングギヤとの間、および、第１、第２、第３サン
ギヤと位置固定部材との間が同時に連結されると、第２
速ギヤ段よりも小さい変速比の第３速ギヤ段が得られる
。第１、第２、および第３係合装置のうちの少なくとも
２つによって、入力部材と第１リングギヤとの間、およ
び、入力部材と第１キャリヤおよび第２リングギヤとの
間が同時に連結されると、第３速ギヤ段よりも小さい変
速比（＝１．０）の第４速ギヤ段が得られる。

第２および第６係合装置によって、入力部材と第１キャ
リヤおよび第２リングギヤとの間、および、第１、第２
、第３サンギヤと位置固定部材との間が同時に連結され
ると、第４速ギヤ段よりも小さい変速比の第５速ギヤ段
が得られる。そして、必要であれば、第２および第５係
台装置によって、入力部材と第１キャリヤおよび第２リ
ングギヤとの間、および、第２キャリヤおよび第３キャ
リヤと位置固定部材との間が同時に連結されると、第５
速ギヤ段よりも小さい変速比の第６速ギヤ段が得られる
。

また、第３係合装置および第５係合装置によって、入力
部材と第１、第２、第３サンギヤとの間、および、第２
キャリヤおよび第３キャリヤと位置固定部材との間が同
時に連結されると後進ギヤ段が得られる。そして、必要
に応じて第３係合装置および第４係合装置によって、入
力部材と第１、第２、第３サンギヤとの間、および、第
１キャリヤおよび第２リングギヤと位置固定部材との間
が同時に連結されると、上記後進ギヤ段よりも変速比の
大きい第２の後進ギヤ段が得られる。

発明の効果 したがって、本発明によれば、係合装置の選択的な作動
によって前進５段以上の変速ギヤ段と幅広い変速比範囲
が得られるので、高速走行と発進・登板性能とを両立さ
せることができる。また、ギヤ段の切換えに際しては、
所謂入力切換えが必要とされず、しかも２つの係合装置
の作動状態を切り換えるためのアクチュエータを制御す
るだけで変速が可能となるので、変速制御が極めて容易
となるのである。

なお、上記係合装置は、それぞれが設けられた要素間を
選択的に連結、すなわち適宜係合解除させるものであり
、多板式或いはバンド式のクラッチやブレーキ、一方向
クラッチ、或いはそれらの組み合わせにより適宜構成さ
れ得る。また、各係合装置は、独立に構成されるだけで
なく、複数の係合装置が複数の機能を備えた単一の製品
により構成される場合もある。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は、車両用遊星歯車式変速機１０の構成を示す骨
子図である。図において、変速機１０は、車体に取り付
けられたトランスミッションケース１２内において共通
の軸線上に順次配列された入力軸１４、第１′ｔ１星歯
車装置１６、第２遊星歯車装置１日、第３遊星歯車装置
２０、および出力歯車２２を備えている。入力軸１４は
、トルクコンバータ２４を介して車両のエンジン２６に
連結され、出力歯車２２は、図示しない差動歯車装置を
介して車両の駆動輪へ連結されるものである。本実施例
では、上記入力軸１４および出力歯車２２が入力部材お
よび出力部材にそれぞれ対応する。

また、トランスミッションケース１２は１１位置固定部
材に対応する。なお、変速機１０およびトルクコンバー
タ２４は軸線に対して線対称に構成されているため、第
１図の骨子図において、軸線の下側が省略して示されて
いる。

上記第１遊星歯車装置１６、第２′ｔ１星歯車装置１８
、および第３遊星歯車装置２０は、それぞれよく知られ
たシングルビニオン型の遊星歯車装置を構成している。

第１遊星歯車装置１６は、第１サンギヤ１６ｓ、第１遊
星歯車１６ｐ、第１キャリヤ１６Ｃ１第１リングギヤ１
６ｒを備えており、第１キャリヤ１６ｃにより回転可能
に支持された第１遊星歯車１６ｐが第１サンギヤ１６ｓ
および第１リングギヤ１６ｒの間に位置してそれらと噛
み合わされている。また、第２遊星歯車装置１８は、第
２サンギヤ１８ｓ、第２遊星歯車１８ｐ。

第２キャリヤ１８ｃ、第２リングギヤ１８ｒを備えてお
り、第２キャリヤ１８ｃにより回転可能に支持された第
２遊星歯車１８ｐが第２サンギヤ１８Ｓおよび第２リン
グギヤ１８ｒの間に位置してそれらと噛み合わされてい
る。そして、第３遊星歯車装ｆｆ２０は、第３サンギヤ
２０　Ｓ　ｓ第３遊星歯車２０ｐ、第３キャリヤ２０ｃ
、第３リングギヤ２Ｏｒを備えており、第３キャリヤ２
０ｃにより回転可能に支持された第３遊星歯車２０ｐが
第３サンギヤ２０ｓおよび第３リングギヤ２０ｒの間に
位置してそれらと噛み合わされている。

上記変速機１０においては、前記第１キャリヤ１６ｃと
第２リングギヤ１８ｒとが一体的に連結され、第１サン
ギヤ１６ｓと第２サンギヤ１８ｓと第３サンギヤ２０ｓ
とが一体的に連結され、第２キャリヤ１８ｃと第３キャ
リヤ２０ｃとが一体的に連結されている。また、第３リ
ングギヤ２０ｒと出力歯車２２とが一体的に連結されて
いる。

そして、第１リングギヤ１６ｒを入力軸１４に選択的に
連結する第１クラツチに１と、第１キャリヤ１６ｃおよ
び第２リングギヤ１８ｒを入力軸１４に選択的に連結す
る第２クラツチに２と、第１サンギヤ１６ｓ、第２サン
ギヤ１８ｓ１および第３サンギヤ２０ｓを入力軸１４に
選択的に連結する第３クラツチに３と、第１キャリヤ１
６ｃおよび第２リングギヤ１８ｒをトランスミッション
ケース１２に選択的に連結する第１ブレーキＢ１と、第
２キャリヤ１８ｃおよび第３キャリヤ２０Ｃをトランス
ミッションケース１２に選択的に連結する第２ブレーキ
Ｂ２と、第１サンギヤ１６ｓ、第２サンギヤ１８ｓ、お
よび第３サンギヤ２０ｓをトランスミッションケース１
２に選択的に連結する第３ブレーキＢ３とが、設けられ
ている。

上記第１クラツチに１、第２クラツチに２、第３クラツ
チに３、第１ブレーキＢｌ、第２ブレーキＢ２、第３ブ
レーキＢ３は、従来の車両用自動変速機においてよく用
いられている形式の油圧アクチエエータにより作動させ
られるものであり、多板式のクラッチや、１本または巻
付は方向が反対の２本のバンドブレーキなどにより構成
される。

また、第１ブレーキＢｌと第１キャリヤ１６ｃおよび第
２リングギヤ１８ｒとの間、第２ブレーキＢ２と第２キ
ャリヤ１８ｃおよび第３キャリヤ２０ｃとの間、または
第３ブレーキＢ３と第３サンギヤ２０ｓとの間には、連
結部材が必要に応じて適宜膜けられ得る。同様に、第１
クラツチに１と第１リングギヤ１６ｒとの間、第２クラ
ツチに２と第１キャリヤ１６ｃとの間、第３クチツチに
３と第１サンギヤ１６ｓとの間、各遊星歯車装置１６．
１８．２０を構成する各要素の間、第３リングギヤ２０
ｒと出力歯車２２との間においても、必要に応じて連結
部材が介在させられ得る。本実施例では、上記第１クラ
ツチに１、第２クラツチに２、第３クラツチに３、第１
ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３が
、第１係合装置、第２係合装置、第３係合装置、第４係
合装置、第５係合装置、および第６係合装置にそれぞれ
対応する。

以上のように構成された変速機１０では、たとえば、第
２図のＯ印により作動状態が示されているように、前記
第１クラツチに１、第２クラツチに２、第３クラツチに
３、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレー
キＢ３のうちの２つが油圧アクチュエータによって同時
に作動させられることにより所望のギヤ段が成立させら
れるとともに、その２つのうちの一方が他のものに切り
換えられることにより、前進６段・後進２段の変速が行
われ得る。第２図においては、第１遊星歯車装置１６の
ギヤ比ρ１が０．６２６、第２遊星歯車装置１８のギヤ
比ρ２が０．２６８、第３遊星歯車装置２０のギヤ比ρ
３が０．４９５の場合における各変速ギヤ段の変速比（
入力軸１４の回転速度／出力歯車２２０回転速度）が示
されている。なお、第１サンギヤ１６ｓの歯数をＺ　Ｉ
Ｓ、第１リングギヤ１６ｒの歯数をＺ　ＩＦ％第２サン
ギヤ１８ｓの歯数をＺ２ｓ、第２リングギヤ１８ｒの歯
数をＺ２１、第３サンギヤ２０ｓの歯数を７３ｓ、第３
リングギヤ２０ｒの歯数をＺｆｆｒとすると、上記ギヤ
比ρ１はＺ＋−／Ｌ、ギヤ比ρ２はＺ　、、／　Ｚ　、
、、ギヤ比ρ、はＺ。／２．、である。

以下、各ギヤ段の作動について説明する。

先ず、第１速ギヤ段の場合には、第１クラツチに１およ
び第１ブレーキＢ１が作動させられることにより、入力
軸１４と第１リングギヤ１６ｒとの間、および、第１キ
ャリヤ１６ｃおよび第２リングギヤ１８ｒとトランスミ
ッションケース１２との間が連結される。これにより、
入力軸１４に入力された動力は、第１リングギヤ１６ｒ
から第１遊星歯車１６ｐを介して第１サンギヤ１６ｓへ
伝達され、第１サンギヤ１６ｓ、第２サンギヤ１８ｓ、
第３サンギヤ２０ｓが入力軸１４に対して反対向きに回
転させられる。このように伝達された動力は第３サンギ
ヤ２０ｓから第３遊星歯車２０ｐを介して第３リングギ
ヤ２Ｏｒおよび出力歯車２２へ伝達される。このように
伝達された動力の一部は第３キャリヤ２０ｃから第２キ
ャリヤ１８ｃおよび第２′ｔ１星歯車１８ｐを経て第２
サンギヤ１８ｓへ向かって戻され、再び上記と同様の経
路で伝達される。その結果、出力歯車２２は入力軸１４
に対して同じ正回転方向へ変速比ρ＋（ｉ＋ρｔ）／（
ρ、−ρ、）にしたがって減速回転させられる。

第２速ギヤ段の場合には、第１クラツチに１および第２
ブレーキＢ２が作動させられることにより、入力軸１４
と第１リングギヤ１６ｒとの間、および、第２キャリヤ
１８ｃおよび第３キャリヤ２０ｃとトランスミッション
ケース１２との間が連結される。これにより、入力軸１
４から第１リングギヤ１６ｒに入力された動力の一部は
、第１遊星歯車１６ｐを介して第１キャリヤ１６ｃおよ
び第２リングギヤ１８ｒへ伝達され、それから第２遊星
歯車１８ｐを介して第２サンギヤ１８ｓから第３サンギ
ヤ２０ｓへ伝達される。また、他の一部は、第１サンギ
ヤ１６ｓから第３サンギヤ２０Ｓへ伝達される。結局、
第１リングギヤ１６ｒへ伝達された動力は、第３サンギ
ヤ２０ｓへすべて伝達され、第３遊星歯車２０ｐを介し
て、第３リングギヤ２０ｒに連結された出力歯車２２へ
伝達される。このため、出力歯車２２は入力軸１４に対
して同じ正回転方向へ変速比（ρ２＋ρ、（１＋ρｔ）
）／ρ３にしたがって減速回転させられる。

第３速ギヤ段の場合には、第１クラツチに１および第３
ブレーキＢ３が作動させられることにより、入力軸１４
と第１リングギヤ１６ｒとの間、および、第１サンギヤ
１６ｓ、第２サンギヤ１８ｓ１および第３サンギヤ２０
ｓとトランスミッションケース１２との間が連結される
。これにより、入力軸１４に入力された動力は、第１リ
ングギヤ１６ｒおよび第１遊星歯車１６ｐを介して第１
キャリヤ１６ｃおよび第２リングギヤ１８ｒへ伝達され
た後、第２遊星歯車１８ｐを介して第２キャリヤ１８ｃ
および第３キャリヤ２０ｃへ伝達され、そして、第３遊
星歯車２０ｐを介して第３リングギヤ２Ｏｒおよび出力
歯車２２へ伝達される。この結果、出力歯車２２は入力
軸１４に対して同じ正回転方向へ変速比（１＋ρ１）（
１＋ρ２）／（１十ρ３）にしたがって減速回転させら
れる。

第４速ギヤ段の場合には、第１クラツチに１および第２
クラツチに２が作動させられることにより、入力軸１４
と第１リングギヤ１６ｒとの間、および、入力軸１４と
第１キャリヤ１６ｃおよび第２リングギヤ１８ｒとの間
が連結される。これにより、第１遊星歯車装置１６、第
２′ｔ１星歯車装置１８、第３遊星歯車装置２０の各サ
ンギヤ、キャリャ、およびリングギヤは一体的に回転す
るので、入力軸１４に入力された動力は、出力歯車２２
へそのまま伝達される。従って、出力歯車２２は入力軸
１４に対して同じ正回転方向へ変速比１にて回転させら
れる。

第５速ギヤ段の場合には、第２クラツチに２および第３
ブレーキＢ３が作動させられることにより、入力軸１４
と第１キャリヤ１６ｃおよび第２リングギヤ１８ｒとの
間、および、第１サンギヤ１６ｓ、第２サンギヤ１８ｓ
、および第３サンギヤ２０ｓとトランスミッションケー
ス１２との間が連結される。これにより、入力軸１４に
入力された動力は、第２クラツチに２と第１キャリヤ１
６ｃを介して一体的に連結された第２リングギヤ１８ｒ
へ直接的に伝達された後、第２遊星歯車１８ｐを介して
第２キャリヤ１８ｃおよび第３キャリヤ２０ｃへ伝達さ
れ、その後、第３′ｔ１屋歯車２０ｐを介して第３リン
グギヤ２０ｒおよび出力歯車２２へ伝達される。従って
、出力歯車２２は入力軸１４に対して同じ正回転方向へ
変速比（１＋ρｚ）／（１＋ρ３）にて増速回転させら
れる。

第６速ギヤ段の場合には、第２クラツチに２および第２
ブレーキＢ２が作動させられることにより、入力軸１４
と第１キャリヤ１６Ｃおよび第２リングギヤ１８ｒとの
間、および、第２キャリヤ１８ｃおよび第３キャリヤ２
０ｃとトランスミッションケース１２との間が連結され
る。これにより、入力軸１４に入力された動力は、第２
クラツチに２と第１キャリヤ１６ｃを介して一体的に連
結された第２リングギヤ１８ｒへ直接的に伝達された後
、第２遊星歯車１８ｐを介して第２サンギヤ１８ｓへ伝
達され、その後、第３サンギヤ２０Ｓから第３遊星歯車
２０ｐを介して第３リングギヤ２Ｏｒおよび出力歯車２
２へ伝達される。従って、出力歯車２２は入力軸１４に
対して同じ正回転方向へ変速比ρｔ／ρ、にて増速回転
させられる。

後進ギヤ段の場合には、第３クラツチに３および第２ブ
レーキＢ２が作動させられることにより、入力軸１４と
第１サンギヤ１６Ｓ、第２サンギヤ１８ｓ、および第３
サンギヤ２０ｓとの間、および、第２キャリヤ１８ｃお
よび第３キャリヤ２０Ｃとトランスミッションケース１
２との間が連結される。これにより、入力軸１４に入力
された動力は、第３サンギヤ２０ｓへ伝達され、非回転
状態とされた第３キャリヤ２０ｃにより回転可能に支持
された第３遊星歯車２０ｐを介して第３リングギヤ２０
ｒおよび出力歯車２２へ伝達される。

従って、出力歯車２２は入力軸１４に対して逆回転方向
へ回転させられるとともに変速比−１／ρ。

にて減速回転させられる。

さらに、本実施例では、−層大きな変速比にて車両を後
進させる第２の後進ギヤ段が成立させられ得る。すなわ
ち、第３クラツチに３および第１ブレーキＢ１が作動さ
せられることにより、入力軸１４と第１サンギヤ１６ｓ
、第２サンギヤ１８Ｓ、および第３サンギヤ２０ｓとの
間、および、第１キャリヤ１６ｃおよび第２リングギヤ
１８ｒとトランスミッションケース１２との間が連結さ
れる。これにより、入力軸１４から第３サンギヤ２０ｓ
へ伝達された動力は第３遊星歯車２０ｐを介して第３リ
ングギヤ２Ｏｒおよび出力歯車２２へ伝達される。また
、このようにして伝達された動力の一部は、第３キャリ
ヤ２０ｃから第２キャリヤ１８ｃへ伝達され、第２′ｉ
Ｉ！星歯車１８ｐを介して第２サンギヤ１８ｓへ伝達さ
れ第３サンギヤ２０ｓに戻される。その結果、出力歯車
２２は入力軸１４に対して逆回転方向へ回転させられる
とともに変速比−（１＋ρｔ）／（ρ３−０２）にて減
速回転させられる。

ここで、上記のように、本実施例においては前進６段・
後進２段の変速ギヤ段を選択できるが、必要に応じて前
進５段・後進１段を選択しても何等差支えない。

上述のように、本実施例の変速機１０によれば、３組の
シングルピニオン型の遊星歯車装置１６゜１８．２０が
共通の軸線上に配列されて構成されているので、比較的
構造が簡単になるとともに外形が小型となるだけでなく
、以下に示す利点がある。

すなわち、３つのクラッチＫｌ、に２．に３および３つ
のブレーキＢｌ、Ｂ２．Ｂ３から成る合計６つの係合装
置の選択的な作動によって前進５段以上の変速ギヤ段と
幅広い変速比範囲が得られるので、高速走行と発進・登
板性能とを両立させることができる。また、ギヤ段の切
換えに際しては、所謂入力切換えが必要とされず、しか
も２つの係合装置の作動状態を切り換えるためのアクチ
ュエータを制御するだけで変速が可能となるので、変速
制御が極めて容易となるのである。

また、本実施例の変速機１０によれば、第１速ギヤ段乃
至第４速ギヤ段の変速比が、エンジンの特性に基づいて
車両用有段変速機の各ギヤ段の変速比として望まれる等
比級数に近い値、たとえば等比級数の９０〜９５％程度
の値に設定され得る利点がある。

また、本実施例の変速機１０によれば、第５速ギヤ段の
変速比が約０．８４８となるので、ハイギヤ走行時にお
ける加速性が充分に得られる利点がある。因に１、従来
の車両用遊星歯車式変速装置における第５速ギヤ段の変
速比は０．６８乃至０．７４程度であったのである。

また、本実施例の変速機１０によれば、第１サンギヤ１
６ｓ、第２サンギヤ１８ｓ、および第３サンギヤ２０ｓ
の内側にシャフトを設ける必要がないので、トランスミ
ッションケース１２の断面形状が一層小さくなる利点が
ある。

また、本実施例の変速機１０によれば、第１サンギヤ１
６Ｓ１第２サンギヤ１８ｓ、および第３サンギヤ２０ｓ
が互いに一体的に連結されているので、それら第１サン
ギヤ１６ｓ１第２サンギヤ１８ｓ、および第３サンギヤ
２０ｓを、共通の部材に形成された歯幅の長いロングピ
ニオンにて構成することができ、このような場合には部
品装作工数、部品点数、組付工数が少なくなるとともに
、軸方向の寸法が小さくなる利点がある。

また、一般にギヤ比ρの値がＯあるいは１に近くなると
遊星歯車装置の外形が大きくなるが本実施例のギヤトレ
ーンではギヤ比ρの値が適切なため、変速機１０が小型
となる利点がある。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説
明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号
を付して説明を省略する。

第３図に示す車両用遊星歯車式変速機３０においては、
第２キャリヤ１８ｃおよび第３キャリヤ２０ｃの回転を
停止させるための第２ブレーキＢ２が、軸方向において
出力歯車２２と第３ブレーキＢ３との間に配設されてい
る。このように構成された変速機３０では、前述の実施
例と同様の作用および効果が得られるのに加えて、第２
遊星歯車１８ｐおよび第３遊星歯車２０ｐのビニオンピ
ンの共通化およびキャリヤ１８ｃ、２０ｃの回転中心の
同一化ができる利点がある。また、図示はしないがこの
他に、遊星歯車１６ｃ、１８ｃ、２２０ｃの配列順序を
変えたり、クラッチＫｌ、に２、に３およびブレーキＢ
ｌ、Ｂ２．Ｂ３の何れかの配置を変えたりすることも可
能である。

また、第４図に示す車両用遊星歯車式変速機４０におい
ては、入力軸１４が第１サンギヤ１６ｓ、第２サンギヤ
１８ｓ、および第３サンギヤ２０ｓの軸心を貫通させら
れており、エンジン２６およびトルクコンバータ２４が
出力軸２２側に配設されている。上記変速機４０は、通
常、横置きＦＦ車のトランスアクスル内に配設されるの
であるが、変速機４０から出力された駆動力を左右の駆
動輪へ等しく分配するためにトランスアクスル内に配設
される差動歯車装置２８はエンジンルーム内のスペース
との関連によって車両の中央側、すなわち変速機４０に
対して出力軸２２側に配置される。

このため、本実施例においては、差動歯車装置２８と出
力歯車２２とが近傍に位置できるため、出力歯車２２か
ら差動歯車装置２８へ動力を伝達するために変速機４０
の軸線と平行に設けるカウンタ軸が不要となる利点があ
る。また、この他に第４図において、第１クラツチに１
、第２クラツチに２、第３クラツチに３を第３ブレーキ
Ｂ３とトルクコンバータ２４との間に配設したり、ある
いは、出力歯車２２と噛み合うカウンタ軸を介して差動
歯車装置２日へ動力、伝達したりしてもよい。

次に、前記変速機１０，３０．４０において、各係合装
置は、多板クラッチ、バンドブレーキ、および一方向ク
ラッチなどを組み合わせたものにより構成され得るので
、以下に代表的なものを例示する。

たとえば、第５図に示すような互いに直列に接続された
多板クラッチ４４および一方向クラッチ４６から成る第
１係合装置は、前記第１クラツチに１に替えて用いられ
得る。その一方向クラッチ４６は、入力軸１４から出力
歯車２２へ向かう方向のトルク伝達に際しては係合し、
反対向きのトルク伝達に際しては解放させられるように
構成されている。本実施例によれば、車両の第１速ギヤ
段、第２速ギヤ段、第３速ギヤ段、および第４速ギヤ段
において、車両の惰行走行時などにおいて一方向クラッ
チ４６により逆方向の動力伝達が遮断されるので、降板
走行や惰行走行などにおいてエンジンブレーキ作用がな
く、燃費および車両の静粛性が向上させられる。また、
第１速ギヤ段、第２速ギヤ段、第３速ギヤ段、または第
４速ギヤ段と第５速ギヤ段および第６速ギヤ段との間に
おいて、ギヤ段の切換えに際しては一方向クラッチ４６
の係合が自動的に解かれるので、変速タイミングに細か
な調整を必要とせず、変速制御が簡単となる。

また、第６図に示すように、たとえば第１係合装置は、
直列に接続された多板クラッチ４４および一方向クラッ
チ４６とそれらに並列に設けられたエンジンブレーキ用
の多板クラッチ４８とから成るものでもよい。このよう
に構成されたものでも前記第１クラツチＫｌに替えて用
いられ得る。

このようにすれば、上記の実施例と同様な作用効果が得
られるのに加えて、多板クラッチ４８を選択的に作動さ
せることにより、降板走行或いは惰行走行などに際して
、エンジンブレーキを必要に応じて作用させることがで
きる。

また、第２係合装置は、上記第５凹成いは第６図に示す
ように構成されたものでもよく、前記第１クラツチに２
に替えて用いられ得る。このようにすれば、車両の第４
速ギヤ段、第５速ギヤ段、および第６速ギヤ段走行時に
おいて、上記の実施例と同様の理由により燃費および静
粛性が向上させられる利点がある。

また、第３係合装置は、上記第５凹成いは第６図に示す
ように構成されたもの、第７図に示すように直列に接続
された多板クラッチ４４および一方向クラッチ４６とそ
れらに並列に設けられた一方向クラッチ５０とから成る
もの、或いは、第８図に示すような互いに並列に接続さ
れた多板クラッチ４４および一方向クラッチ５０からな
るものでもよい、このように構成しても前記第３クラツ
チに３に替えて設けられ得る。上記一方向クラッチ５０
と一方向クラッチ４６とは、係合作用の方向が反対に構
成されている。本実施例によれば、車両の後進走行時に
おいて前述の実施例と同様に一方向クラッチ４６の解放
作用により燃費および静粛性が向上させられる利点があ
る。また、この第３クラツチに３は、第１クラツチに１
および／または第２クラツチに２と同時に係合させられ
ることにより、前記第４速ギヤ段と各要素の連結状態が
異なる他の第４速ギヤ段をそれぞれ成立させることがで
きる。このような第１クラツチに１と同時の係合による
第４速ギヤ段では、上記と同様に一方向クラッチ４６の
解放作用により燃費および静粛性が向上させられる利点
がある。また、第２クラツチに２と同時の係合による第
４速ギヤ段では、一方向クラッチ５０の自動的な解放作
用により、燃費および静粛性が向上させられるとともに
、第４速ギヤ段と第５速成いは第６速ギヤ段との間にお
いて変速制御が容易となる。

また、第４係合装置は、前記第５図または第６図に示さ
れるように構成されたもの、第９図に示すように直列に
接続された多板クラッチ４４および一方向クラッチ４６
と直列に接続された多板クラッチ４８および一方向クラ
ッチ５０とを並列に接続したもの、第１０図に示すよう
に直列に接続された多板クラッチ４４および一方向クラ
ッチ５０とそれらに並列に設けられた多板クラッチ４８
とから成るもの、第１１図に示すように回転制動すべき
部材に固定されるドラム５６に一本のバンド５２ａが巻
き付けられたバンドブレーキ５２、或いは、第１２図に
示すようにドラム５６に一対のバンド５４ａおよび５４
ｂが互いに反対向きに巻き付けられたバンドブレーキ５
４などでもよい。

このように構成しても第１ブレーキＢ１に替えて用いら
れ得る。以下の実施例では、上記一方向クラッチ４６、
バンドブレーキ５２のバンド５２ａ１およびバンドブレ
ーキ５４の一方のバンド５４ａは、入力軸１４から出力
歯車２２へ動力を伝達する正トルク伝達時において回転
制動すべき部材（本実施例では第１キャリヤ１６ｃおよ
び第２リングギヤ１８ｒ）に加えられる反力を受けてそ
れの回転を阻止するが、反対方向の回転を許容する係合
トルクとなるように係合方向或いは巻きつけ方向が設定
されている。本実施例においては、出力歯車２２から入
力軸１４へ向かって動力が伝達される状態では、一方向
クラッチ４６の解放作用により、上記回転制動すべき部
材の反対方向の回転が許容されてエンジンブレーキ作用
が解消され、第１速ギヤ段走行時の燃費および静粛性が
向上させられるとともに、第１速ギヤ段と他の前進ギヤ
段との間における変速制御が容易となる。また、第１ブ
レーキＢ１が第３クラツチに３とともに作動させられて
第２の後進ギヤ段が選択された場合には、一方向クラッ
チ５０の解放作用により燃費および静粛性が向上させら
れる。

また、第５係合装置は、第６図、第９図、第１０図、第
１１図、および第１２図に示すものでもよ（、前記第２
ブレーキＢ２に替えて用いられ得る。本実施例において
も、前述の実施例と同様に一方向クラッチ４６の解放作
用により、第２速ギヤ段走行時の燃費および静粛性が向
上させられるとともに、第２速ギヤ段と第３速ギヤ段以
上の前進ギヤ段との間における変速制御が容易となる。

また、第２ブレーキＢ２が第２クラツチに２または第３
クラツチに３とともに作動させられて第６速ギヤ段また
は後進ギヤ段が選択された場合には、前述の実施例と同
様に一方向クラッチ５０の解放作用により燃費および静
粛性が向上させられる。

また、第６係合装置は、第６図、第９図、第１０図、第
１１図、および第１２図に示すものでもよく、前記第３
ブレーキＢ３に替えて用いられ得る。本実施例において
も、前述の実施例と同様に一方向クラッチ４６の解放作
用により、第３速ギヤ段走行時の燃費および静粛性が向
上させられるとともに、第３速ギヤ段と第４速ギヤ段と
の間における変速制御が容易となる。また、第３ブレー
キＢ３が第２クラツチに２とともに作動させられて第５
速ギヤ段が選択された場合には、一方向クラッチ５０の
解放作用により第５速ギヤ段走行時の燃費および静粛性
が向上させられるとともに、第５速ギヤ段と第６速ギヤ
段との間における変速制御が容易となる。

第１３図には、第１結合装置、第４結合装置、第５結合
装置、および第６結合装置が他の形式のものに変更され
た変速機１０が例示されている。

また、前述の実施例においては、トルクコンバータ２４
が用いられているが、それに替えて、ロックアツプクラ
ッチ付トルクコンバータ、フルードカップリング、磁粉
式電磁クラッチ、多板あるいは単板式Ｆｉ！擦クラッチ
などが用いられ得る。

また、前述の実施例においては、第４速ギヤ段が第１ク
ラツチに１および第２クラツチに２の同時連結によって
成立させられていたが、第１クラツチに１、第２クラツ
チに２、第３クラツチに３の少な（とも２つが同時連結
されることにより成立させられてもよい。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加え
られ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である車両用遊星歯車式変
速装置を含む動力伝達装置の要部構成を示す骨子図であ
る。第２図は、第１図の実施例の変速ギヤ段とそれを成
立させるために必要な係合装置との関係を示す図表であ
る。第３図は、本発明の他の実施例を示す骨子図である
。第４図は、本発明の他の実施例を差動歯車装置ととも
に示す骨子図である。第５図乃至第１２図は、第１図の
実施例における係合装置の他の例をそれぞれ示す図であ
る。第１３図は、第１図の実施例において他の形式の係
合装置が用いられた場合を例示する骨子図である。 １０．３０，４０：車両用遊星歯車式変速機１２ニドラ
ンスミツシヨンケース（位置固定部材）１４：入力軸（
入力部材） １６：第１遊星歯車装置 １８：第２遊星歯車装置 ２０：第３遊星歯車装置 ２２：出力歯車（出力部材） １６ｓ：第１サンギヤ １６ｐ：第１遊星歯車 １６ｃ：第１キャリヤ １６ｒ：第１リングギヤ １８ｓ：第２サンギヤ １８ｐ：第２遊星歯車 １８ｃ：第２キャリヤ １８ｒ：第２リングギヤ ２０ｓ：第３サンギヤ ２０ｐ：第３遊星歯車 ２０Ｃ：第３キャリヤ ２０ｒ：第３リングギヤ Ｋｌ：第１クラツチ（第１係合装置） Ｋ２：第２クラツチ（第２係合装置） Ｋ３：第３クラツチ（第３係合装置） Ｂ１：第１ブレーキ（第４係合装置） Ｂ２：第２ブレーキ（第５係合装置） Ｂ３：第３ブレーキ（第６係合装置） 出願人　トヨタ自動車株式会社　゛ 第３図 ｎ ＠４図 第５図　　　第６図　　　第７図 第８図　　　第９図　　　第１Ｑ図 第１１図　　　　　　第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１サンギヤ、第１遊星歯車を回転可能に支持する第１
   キャリヤ、第１リングギヤを備えたシングルピニオン型
   の第１遊星歯車装置と、第２サンギヤ、第２遊星歯車を
   回転可能に支持する第２キャリヤ、第２リングギヤを備
   えたシングルピニオン型の第２遊星歯車装置と、第３サ
   ンギヤ、第３遊星歯車を回転可能に支持する第３キャリ
   ヤ、第３リングギヤを備えたシングルピニオン型の第３
   遊星歯車装置とが同じ軸線上に順次設けられ、入力部材
   の回転を段階的に変速して出力部材へ伝達する形式の車
   両用遊星歯車式変速装置において、前記第１キャリヤと
   第２リングギヤとを互いに連結し、前記第１サンギヤと
   第２サンギヤと第３サンギヤとを互いに連結し、前記第
   ２キャリヤと第３キャリヤとを互いに連結し、前記第３
   リングギヤと前記出力部材とを互いに連結する一方、前
   記第１リングギヤを前記入力部材に選択的に連結する第
   １係合装置と、前記第１キャリヤおよび第２リングギヤ
   を該入力部材に選択的に連結する第２係合装置と、前記
   第１サンギヤ、第２サンギヤ、および第３サンギヤを該
   入力部材に選択的に連結する第３係合装置と、前記第１
   キャリヤおよび第２リングギヤを位置固定部材に選択的
   に連結する第４係合装置と、前記第２キャリヤと第３キ
   ャリヤを該位置固定部材に選択的に連結する第５係合装
   置と、前記第１サンギヤ、第２サンギヤ、および第３サ
   ンギヤを該位置固定部材に選択的に連結する第６係合装
   置とを、設けた ことを特徴とする車両用遊星歯車式変速装置。