JPH01320359A - 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ろ些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
遊星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、３組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、（ａ）前記第１リ
ングギヤと第２サンギヤと第３サンギヤとを互いに連結
し、前記第１キャリヤと第２キャリヤと第３リングギヤ
とを互いに連結し、前記第３キャリ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、第
２サンギヤ、および第３サン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、第２
キャリヤ、および第３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キャリヤ
、第２キャリヤ、および第３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リングギ
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サンギヤを位置固定部材に選択的に連結する第
６係合装置を、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、第２サンギヤ、および第３
サンギヤとの間、および、第１キャリヤ、第２キャリヤ
、および第３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、第２サンギヤ、および第３サンギヤとの
間、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、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、第２サンギヤ、およ
び第３サンギヤとの間、および、第１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および
第２係合装置によって、入力部材と第１リングギヤ、第
２サンギヤ、および第３サンギヤとの間、および、人力
部材と第１キャリヤ、第２キャリヤ、および第３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、第２キャリヤ、および第３リングギヤとの間、お
よび、第１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係合装置によって、人力部材と第１キャリヤ、第２キ
ャリヤ、および第３リングギヤとの間、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、
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サンギヤとの間、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サンギヤとの間、
および、第１キャリヤ、第２キャリヤ１８ｃ、および第
３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、
所謂人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などにより適宜構
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ｔこ
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０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１ｍ星歯車装
置１６、第２′ｔ１星歯車装置１８、第３遊星歯車装置
２０、および出力軸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、出力軸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および出力軸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、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
たシングルピ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１
８ｐ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遊星歯車装置２０は、第３サンギヤ２０ｓ、第３遊
星歯車２０ｐ、第３キャリヤ２０ｃ、第３リングギヤ２
０ｒを備えており、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が第３サンギヤ２０ｓ
および第３リングギヤ２Ｏｒ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、第１リングギヤ１６ｒ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１キャリヤ１６ｃと第２キャリヤ１８ｃと第
３リングギヤ２Ｏｒとが一体的に連結され、第３キャリ
ヤ２０ｃと出力軸２２とが一体的に連結されている。

そして、第１リングギヤ１６ｒ１第２サンギヤ１８ｓ、
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１クラツチＫｌと、第１キャリヤ１６ｃ、第２キ
ャリヤ１８ｃ、および第３リングギヤ２Ｏｒを入力軸１
４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１６ｃ、第２キャリヤ１８ｃ、お
よび第３リングギヤ２Ｏｒ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Ｂｌと、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２ブレーキＢ２と、第１サンギヤ１６ｓを
トランスミッションケース１２に選択的に連結する第３
ブレーキＢ３とが、それぞれ設けられている。

上記第１クラッチＫｌ、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ュ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キャリヤ１８ｃ２或いは第３リングギヤ２Ｏｒとの間
、第２ブレーキＢ２と第２リングギヤ１８ｒとの間、或
いは第３ブレーキＢ３と第１サンギヤ１６ｓ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Ｇ３
、第１クラツチＫｌと第１リングギヤ１６ｒ、第２サン
ギヤ１８ｓ、および第３サンギヤ２０ｓとの間、第２ク
ラツチに２と第１キャリヤ１６ｃとの間、第３クラツチ
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キャリヤ２０
ｃと出力軸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クラッチＫｌ、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のうちの２っ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段の変速が順
次行われ得る。第２図においては、第１遊星歯車装置１
６のギヤ比ρ、が０．６２６、第２遊星歯車装置１８の
ギヤ比ρ２が０．３３８、第３遊星歯車装置２０のギヤ
比ρ、が０．４００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／出力軸２２の回転速度）が
示されている。

なお、第１サンギヤ１６ｓの歯数をＺ　Ｉｓ、第１リン
グギヤ１６ｒの歯数をＺ　＋ｒ、第２サンギヤ１８Ｓの
歯数をＺ□、第２リングギヤ１８「の歯数をＺ２ｒ、第
３サンギヤ２０ｓの歯数をＺ２ｓ、第３リングギヤ２Ｏ
ｒの歯数を２３ｒとすると、上記ギヤ比ρ１はＺ、、／
Ｚ、、、ギヤ比ρ２はＺ　ｚ−／　Ｚ　２「−ギヤ比ρ
、はＺ　、１．／　Ｚ　、、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Ｋｌ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、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、第２キャリヤ１８ｃ、および第３リングギヤ
２Ｏｒ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から入力された動力は、専ら、
第３サンギヤ２０ｓから第３遊星歯車２０ｐを介して第
３キャリヤ２０ｃへ伝達されるので、出力軸２２は入力
軸１４に対して同じ正回転方向へ変速比（１＋ρ３）／
ρ、に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、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リングギヤ１
８ｒ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から入力された動力の一部
は、第３サンギヤ２０ｓから第３遊星歯車２０ｐを介し
て第３キャリヤ２０ｃおよび出力軸２２へ伝達される一
方、他の一部は、第２サンギヤ１８ｓから第２遊星歯車
１８ｐを介して第２キャリヤ１８ｃおよび第３リングギ
ヤ２Ｏｒへ伝達され、第３遊星歯車２０ｐを介して第３
キャリヤ２０ｃおよび出力軸２２へ伝達される。このと
き、第１リングギヤ１６ｒ、第２サンギヤ１８ｓ、第３
サンギヤ２０Ｓは入力軸１４と一体回転させられる一方
、第１キャリヤ１６ｃ、第２キャリヤ１８ｃおよび第３
リングギヤ２Ｏｒは、第２リングギヤ１８ｒが非回転の
状態であるために、入力軸１４と同じ方向へ回転させら
れる。この結果、出力軸２２は入力軸１４に対して同じ
正回転方向へ変速比（ｌ＋ρ２）（１＋ρ、）／（ρ、
＋ρ２（１＋ρ３））に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、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サンギヤ１６
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から入力された動力の一部は
、第３サンギヤ２０ｓから第３遊星歯車２０ｐを介して
第３キャリヤ２０ｃおよび出力軸２２へ伝達される一方
、他の一部は、第１リングギヤ１６ｒから第１′ｆ１星
歯車１６ｐを介して第１キャリヤ１６Ｃ１第３リングギ
ヤ２０ｒへ伝達され、第３遊星歯車２０ｐを介して第３
キャリヤ２０ｃおよび出力軸２２へ伝達される。このと
き、第１リングギヤ１６「こ第２サンギヤ１８ｓ、およ
び第３サンギヤ２０ｓは入力軸１４と一体回転させられ
る一方、第１キャリヤ１６ｃ、第２キャリヤ１８ｃ、お
よび第３リングギヤ２Ｏｒも、第１サンギヤ１６ｓが非
回転状態とされているので、入力軸１４と同じ方向へ回
転させられる。この結果、出力軸２２は入力軸１４に対
して同じ正回転方向へ変速比（ｌ＋ρ、）（１＋ρ３）
／（１＋ρ、（１＋ρＩ））に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、第２すンギャ１８ｓおよび第
３サンギヤ２０ｓとの間、および、入力軸１４と第１キ
ャリヤ１６ｃ、第２キャリヤ１８ｃ、および第３リング
ギヤ２０「との間が連結される。これにより、遊星歯車
装ｅ１６．１８．２０の各要素の相対回転が阻止されて
全体として一体的に回転させられるので、出力軸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、第２キャリヤ１８ｃ、および第
３リングギヤ２０ｒとの間、および、第１サンギヤ１６
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から入力された動力の一部は
、第３リングギヤ２Ｏｒから第３遊星歯車２０ｐを介し
て第３キャリヤ２０ｃおよび出力軸２２へ伝達される一
方、他の一部は、第１キャリヤ１６ｃから第１遊星歯車
１６ｐを介して第１リングギヤ１６ｒ、第３サンギヤ２
０ｓへ伝達された後、第３ｉ！ｉ！星歯車２０ｐを介し
て第３キャリヤ２０ｃおよび出力軸２２へ伝達される。

このとき、第１キャリヤ１６ｃ、第２キャリヤ１８ｃ、
第３リングギヤ２０ｒは入力軸１４と一体回転させられ
る一方、第１リングギヤ１６ｒ、第２サンギヤ１８Ｓ、
第３サンギヤ２０ｓも、第１サンギヤ１６ｓが非回転状
態であることから、人力軸１４と同じ方向に回転させら
れるので、出力軸２２は入力軸１４に対して同じ正回転
方向へ変速比（ｌ＋ρ、）／（１＋ρ１（ｌ＋ρ、））
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、第２キャリヤ１８ｃ、および第
３リングギヤ２０ｒとの間、および、第２リングギヤ１
８ｒ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から入力された動力の一部
は、第３リングギヤ２Ｏｒから第３遊星歯車２０ｐを介
して第３キャリヤ２０ｃおよび出力軸２２へ伝達される
一方、他の一部は、第２キャリヤ１８ｃから第２遊星歯
車１８ｐを介して第２サンギヤ１８ｓおよび第３サンギ
ヤ２０ｓへ伝達され、第３′ｔ！星歯車２０ｐを介して
第３キャリヤ２０ｃおよび出力軸２２へ伝達される。こ
の状態では、第１キャリヤ１６ｃ、第２キャリヤ１８ｃ
、第３リングギヤ２０ｒは入力軸１４と一体回転させら
れる一方、第１リングギヤ１６ｒ、第２サンギヤ１８ｓ
、第３サンギヤ２０ｓも、第２リングギヤ１８ｒが非回
転状態であることから、入力軸１４と同じ方向へ回転さ
せられるので、出力軸２２は入力軸１４に対して同じ正
回転方向へ変速比ρｚＮ＋ρ３）／（ρ３＋ρｚ（ｌ＋
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１６　ｓ、との間、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１サンギヤ１６
ｓに入力された動力は、第１遊星歯車１６ｐを介して第
１リングギヤ１６ｒ１第２サンギヤ１８ｓ１および第３
サンギヤ２０Ｓへ伝達される。このようにして伝達され
た動力の一部は、第３サンギヤ２０ｓから第３′ｆ１星
歯車２０ｐを介して第３キャリヤ２０ｃおよび出力軸２
２へ伝達される一方、他の一部は、第２サンギヤ１８ｓ
から第２遊星歯車１８ｐを介して、第１キャリヤ１６ｃ
、第２キャリヤ１８ｃ、および第３リングギヤ２Ｏｒへ
伝達され、第３リングギヤ２Ｏｒから第３遊星歯車２０
ｐを介して第３キャリヤ２０ｃおよび出力軸２２へ伝達
されるとともに、第１キャリヤ１６ｃから第１遊星歯車
１６ｐを介して第１リングギヤ１６ｒへ戻される。この
とき第２リングギヤ１８ｒは非回転状態とされているこ
とから、第１リングギヤ１６ｒ、第２サンギヤ１８ｓ、
第３サンギヤ２０ｓおよび第１キャリヤ１６ｃ１第２キ
ャリヤ１８ｃ、第３リングギヤ２Ｏｒは入力軸１４に対
して反対の方向へ回転させられるので、出力軸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−ρ１ρ２）（ｌ＋ρ３）／ρ１（ρ、＋
ρ２（ｌ＋ρ３））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
との間、および、第１キャリヤ１６ｃ、第２キャリヤ１
８ｃ、および第３リングギヤ２Ｏｒ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１サンギヤ１６ｓに入力された動力は、専ら
、位置固定の第１キャリヤ１６ｃにより支持された第１
遊星歯車１６ｐを介して第１リングギヤ１６ｒ、第２サ
ンギヤ１８ｓ、および第３サンギヤ２０ｓへ伝達され、
この第３サンギヤ２０ｓから第３遊星歯車２０ｐを介し
て第３キャリヤ２０ｃおよび出力軸２２へ伝達される。

このとき第１キャリヤ１６ｃ、第２キャリヤ１８ｃ、お
よび第３リングギヤ２Ｏｒは非回転状態とされているこ
とから、第１リングギヤ１６ｒ１第２サンギヤ１８　ｓ
　ｓ第３サンギヤ２０ｓは入力軸１４に対して反対向き
に回転させられるので、出力軸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−（ｌ十
ρ、）／ρ、ρ、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段を選択しても同等差支えない。

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、所謂人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、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、出力軸２２がト
ランスミッションの非エンジン側の一端部に配置されて
おり、軸方向へ延びるプロペラシャフトを直接連結する
ことができるのでＰＲ車両に好適に用いられるが、出力
軸２２を出力歯車に替えることにより、ＦＲ重車両けで
なく、ＦＦ車両にも用いられ得る利点がある。　　　　
　　　また、本実施例の変速機ｌＯによれば、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
長いロングビニオンにて構成することができ、このよう
な場合には、部品製作工数、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、本実施例の変速機ｌＯによれば、第２サンギヤ１
８ｓおよび第３サンギヤ２０ｓの軸心を貫通するシャフ
トが不要であるので、外径が一層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［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、
出力軸２２に替えて出力歯車２３が設けられるとともに
、入力軸１４が第１サンギヤ１６Ｓ、第２サンギヤＩＢ
ｓ、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
歯車２３側に配設されている。上記変速機３０は、横置
きＦＦ車のトランスアクスル内に配設されるが、この場
合には、変速機３０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３０に対
して出力歯車２３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２３とが近傍
に位置できるため、出力歯車２３から差動歯車装置２８
へ動力を伝達するために変速機３０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３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を出力歯車２３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２３と噛
み合うカウンタ軸を介して差動歯車装置２８へ動力伝達
したりしてもよい。

次に、前記変速機１０および３０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、
以下に例示する。

たとえば、第１係合装置は、第４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から成るものでもよく、このように構成されたも
のでも前記第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から出力軸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１係合装置は、第５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く、このように構成さ
れても前記第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４凹成いは第５図に示す
ように構成されたものでもよく、このように構成されて
も前記第２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４凹成いは第５図に示す
ように構成されたもの、第６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７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、このように構成されても前記第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５
０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４図または第５図に示さ
れるように構成されたもの、第８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１０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が巻付
けられたバンドブレーキ５２、或いは、第１１図に示す
ようにドラム５６に一対のバンド５４ａおよび５４ｂが
互いに反対向きに巻付けられたバンドブレーキ５４など
でもよい。このように構成されても前記第１ブレーキＢ
ｌ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５２ａ、
およびバンドブレーキ５４の一方のバンド５４ａは、入
力軸１４から出力軸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、第２キャリヤ１８ｃ、および第３リングギ
ヤ２Ｏｒ）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、出力軸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５図、第８図、第９図、第１
０図、および第１１図に示すものでもよく、このように
構成されても前記第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５図、第８図、第９図、第１
Ｏ図、および第１１図に示すものでもよく、このように
構成されても前記第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５ｏ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１２図には、第１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摩擦クラッチなど
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クランチに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Ｋｌ、第２クラツ
チに２、第３クラツチに３の少なくとも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５ｔｆｌｆｆ
Ｌ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差動歯
車装置とともに示す骨子図である。第４図乃至第１１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１２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。 ｌｏ、３ｏ：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：Ｍｌ！星歯車装置 １８：第２遊星歯車装置 ２０；第３遊星歯車装置 ２２；出力軸（出力部材） ２３：出力歯車（出力部材） １６Ｓ８第１サンギヤ １６ｐ：第１ｍ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 に１：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） Ｂｌ：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 １ｎ 第４図　　　第５図　　　弔６図 第７図　　　第８図　　　第°図 第１０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リングギヤ
   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１キャリヤと第２キャリヤと第３リングギヤとを互い
   に連結し、前記第３キャリ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、第２サンギヤ、および第３サンギ
   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、第２キャリヤ、および第３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、第２キャリヤ、および第
   ３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リングギ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。