JPH02275156A - 自動変速機 - 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１発進装置と遊星歯車装置を備えた自動変速機
に関する。

［従来の技術］ 発進装置であるトルクコンバータと複数列の遊星歯車装
置を備えて前進５速後進１速の変速段を達成する自動変
速機は、特公昭６３−３３０２１号公報に記載されてい
る。

第１１図（イ）、（ロ）は、上記公報に開示された自動
変速機の実施例に係るスケルトンと各変速段における摩
擦係合要素の作動衣であって、この変速機はトルクコン
バータ５ｏを備え、トルクコンバータ５０の入力軸５１
はエンジンに連結し。

出力軸５２は変速機の入力軸となってクラッチに４のド
ラムへ入力を伝達する。クラッチに４のドラムは、他の
クラッチに３のドラムと一方向りラッチＦ１のインナレ
ースに接続する。

クラッチに４のハブは第１の中間軸５３を介して全体を
符号６ｏで示す第１の遊星歯車列のキャリヤ６１に接続
する。第１の遊星歯車列６０は、小径のサンギヤ６２と
大径のサンギヤ６３を備え、小径のサンギヤ６２はショ
ートピニオン６４を介してロングピニオン６５に噛合い
、大径のサンギヤ６３は直接にロングピニオン６５に噛
合うとともに、ショートピニオン６４とロングピニオン
６５を共通のキャリヤ６１で支持するいわゆるラビニョ
形の遊星歯車列である。小径のサンギヤ６２は第２の中
間軸５４を介してクラッチに３のハブと一方向りラッチ
Ｆ１のアウタレースに連結し、大径のサンギヤ６３はブ
レーキＢ１のドラムに連結する。ロングピニオン６５に
噛合う第１のリングギヤ６６はブレーキＢ３に連結し、
第２のリングギヤ６７は連結部材６８を介して第２の遊
星歯車列７０のリングギヤ７１と一体になる。

第２の遊星歯車列７０はシンプルプラネタリギヤセット
であって、サンギヤ７２は一方向りラッチＦのインナレ
ースに連結するとともにクラッチに２のドラムに連結す
る。第１の遊星歯車列６０のキャリヤ６１と一体の連結
部材６９はクラッチに２のハブと一方向りラッチＦのア
ウタレースに接続する。このクラッチに２のドラムはブ
レーキＢ２のドラムを兼ねる。

出力は第２の遊星歯車列のキャリヤ７３からとり出され
、出力軸７５に伝達される。

この自動変速機は以上のように、摩擦係合要素として３
個のブレーキと、３個のクラッチと、２個の一方向クラ
ッチを備えるが、各変速段における摩擦係合要素の係合
状態は第１１図（ロ）の表に示される１図中Ｘ印は摩擦
係合要素の係合することを示す。

この変速機にあっては、前進の低速度段において、入力
部材は小径のサンギヤ６２となるが、伝達するトルクは
低速度段で最大となる。そこで、この伝達トルク容量に
対応する強度をもつサンギヤを得るためには、サンギヤ
の径寸法を大とするか、又はサンギヤの幅寸法を大とす
る必要があり、サンギヤの径寸法を大とすると変速機全
体の径寸法が大となり、サンギヤの幅寸法を大とすると
変速機の軸方向寸法が長くなってしまう。また、低速度
段においては、２個のピニオンが噛合いに参加する必要
がある。

そして、３個のブレーキと、３個のクラッチと。

２個の一方向クラッチによって前進５速を達成するため
には、その作動表からも明らかなように、１速から２速
への切換えの際には、クラッチに２を開放するとともに
ブレーキＢ１を係合する操作を必要とする。２速から３
速への切換えの際にも、ブレーキＢ１を解放するととも
にクラッチに４を係合する操作を必要とする。

クラッチ及びブレーキは油圧サーボ装置によって操作さ
れるが、これらの摩擦係合要素を複数個同時に切換える
ことは、制御が難しい。特に、変速状況は種々に変化す
ることや、摩擦係合要素の経時劣化を考慮すると、適切
な制御は一層難かしいものとなっていた。

［発明が解決しようとする課題］ 多段の変速段を有する自動変速機は、その用途の多様化
を図るために、各変速段の間の変速比の差を小とするい
わゆるクロスギヤレシオをもつ自動変速機と、変速比の
差を大とするいわゆるワイドギヤレシオをもつ自動変速
機を、ギヤセットを変更するだけで簡単に構成すること
が望ましい。

プラネタリギヤセットのギヤ比は、リングギヤとサンギ
ヤの歯数の比で決まるので、ギヤ比をより広範囲に通訳
するためには、リングギヤの径寸法を大とし、サンギヤ
の径寸法を小とする余裕をもつ必要がある。

上述した従来の自動変速機にあっては、伝達するトルク
が大となる低速度段の入力部材がサンギヤとなるために
１強度上サンギヤの径寸法をより小とする余裕は少なく
、ギヤ比のワイド化を図るためにはリングギヤの径寸法
を大とする以外にはない。

リングギヤの径寸法の変更に容易に対応するためには、
リングギヤの外周側に配設する部材との間隔が大となる
ように構成する必要がある。

本発明は、プラネタリギヤセットを変更することにより
、ギヤレシオの変更を容易に達成することができる自動
変速機を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 以上に説明した課題を解決するために１本発明は、発進
装置（２）の出力を伝達する入力軸（２４０）と、軸方
向に互に離隔して配設する３列のシンプルプラネタリギ
ヤセット（１１０，１２０゜１３０）と、各シンプルプ
ラネタリギヤセットの間に配設する少なくとも１個の摩
擦係合要素と、第１及び第２のシンプルプラネタリギヤ
セットと（１１０，１２０）の間に配設する多重構造の
中間軸（６１０，６２０，６３０）と、第３のプラネタ
リギヤセット（１３０）から出力を取出す出力軸（８０
０）とを備え、 第１及び第２のシンプルプラネタリギヤセット（１１０
，１２０）と複数個の摩擦係合要素は複数段の前進段と
後進段を達成し、第３のシンプルプラネタリギヤセット
（１３０）は前記第１および第２のシンプルプラネタリ
ギヤセット（１１０゜１２０）からの出力を入力として
１つの要素（１３１）を固定することによる減速又は２
つの要素（１３１，１３５）に入力を与えることによる
減速とを選択的に達成する構成を備え、入力軸（２４０
）の後端外周部に連結するドラム（４１０）に収容する
クラッチ（１１）のハブ（４６０）をドラム（４１０）
に隣接して配設する第１のシンプルプラネタリギヤセッ
ト（１１０）のリングギヤ（１１５）に一体に連結する
構成を有する。

［作用］ 以上の手段を備えることにより、前進の低速段の変速に
関与する第１のシンプルプラネタリギヤセット（１１０
）は入力軸（２４０）に直結するクラッチのドラム（４
１０）に隣接して配設され、動力の伝達経路は合理化さ
れる。そして、第１のシンプルプラネタリギヤセット（
１１０）のギヤ比を選択する自由度が増す。

なお、上述の（）の符号は図面と対照するものであるが
、何ら構成を限定するものではない。

［実施例］ 以下、図面に基いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明を実施する自動変速機の断面図、第２
図はスケルトンを示すもので、まず、第２図を参照して
全体の概要を説明する・。

自動変速機１は、発進装置２と遊星歯車装置を有する変
速機３を備えるが１発進装置２としては本実施例に示す
トルクコンバータの他にも、流体継手、電磁クラッチ、
多板式クラッチ、遠心クラッチ等の適宜の手段を選択す
ることができる。

発進装置２は、エンジンの駆動を受けて回転するフロン
トカバー２０２の後部に連結されるリヤカバー２０４．
リヤカバー２０４の内周壁面に形成されたポンプインペ
ラ２０６を有し、ポンプインペラ２０６に対向して配設
されたタービンランナ２０８はタービンシェル２１０に
保持され、タービンシェル２１０はその内周部で発進袋
Ｍ２の出力部材であるとともに変速機３の入力部材であ
る入力軸２４０に連結される。ポンプインペラ２０６と
タービンランナ２０８との間にはステータ２１４が配設
され、ステータ２１４の内周部は一方面クラッチ２１６
のアウタレースに連結されるとともに、一方向クラッチ
２１６のインナレースは固定部材である支持筒２３０の
外周部にとりつけられる。フロントカバー２０２とター
ビンシェル２１０との間にはフロントカバー２０２とタ
ービンシェル２１０とを直結するロックアツプクラッチ
２２０を配設する。

変速機３の遊星歯車列は、基本遊星歯車列４ａと補助遊
星歯車列４ｂとを備える。基本遊星歯車列４ａは、第１
及び第２のシンプルプラネタリギヤセット１１０，１２
０を備え、第１のシンプルプラネタリギヤセット１１０
のキャリヤ１１３と第２のシンプルプラネタリギヤセッ
ト１２０のリングギヤ１２５を連結するシンプソン形の
遊星歯車列である。補助遊星歯車列４ｂは、１列のシン
プルプラネタリギヤセット１３０を備え、サンギヤ１３
１を固定してリングギヤ１３５の入力をキャリヤ１３３
に出力する減速装置とサンギヤとリングギヤに入力を与
え、キャリヤに出力するいわゆるスプリットタイプの減
速装置の機能を有する。

本自動変速機は、摩擦係合要素として５個のクラッチ、
３個のブレーキ、３個の一方向クラッチを装備するが、
摩擦係合要素と遊星山車列の各要素との結合関係は次の
とおりである。

変速機３の入力軸２４０は、第１のクラッチ１１のドラ
ムに接続し、第１のクラッチ１１のドラムに接続し、第
１のクラッチ１１のハブは第１のシンプルプラネタリギ
ヤセット１１０のリングギヤ１１５に連結する。第１の
クラッチ１１のドラムは第２のクラッチ１２のハブを兼
ね、第２のクラッチ１２のドラムは第３のクラッチ１３
のハブと第１の一方向クラッチ３１の７ウタレースに連
結するとともに、第１のシンプルプラネタリギヤセット
１１０のサンギヤ１１１に連結し、さらに第２の中間軸
６２０を介して第４のクラッチ１４のドラムに連結する
。

第１のシンプルプラネタリギヤセット１１０のキャリヤ
１１３は、第１の中間軸６１０と第１の連結部材１５０
を介して第２のシンプルプラネタリギヤセット１２０の
リングギヤ１２５の連結するとともに、補助遊星歯車列
４ｂを構成する第３のシンプルプラネタリギヤセット１
３０のリングギヤ１３５に連結する。

第３のクラッチ１３のドラムと第１の一方向クラッチ３
１のインナレースは、第３の中間軸６３０を介して第２
のシンプルプラネタリギヤセットのサンギヤ１２１に連
結する。第３のクラッチ１３のドラム外周部には第２の
ブレーキ２２を配設する。

第２のシンプルプラネタリギヤセット１２０のキャリヤ
１２３は第２の連結部材１６０を介して第２の一方向ク
ラッチ３２と第５のクラッチ１５のハブに連結する。第
２の一方向クラッチ３２のアウタレースは、その外周に
配設する第３の一方向クラッチ３３のインナレースを兼
ね、このレースは第５のクラッチ１５のドラムと一体と
なって第３のシンプルプラネタリギヤセット１３０のサ
ンギヤ１３１に連結する。第５のクラッチ１５の外周部
に第１のブレーキ２１を配設し、第３の一方向クラッチ
３３のアウタレースを変速機のケースの内壁に固着する
。

第３のシンプルプラネタリギヤセット１３０のキャリヤ
１３３は出力軸８００に接続する。

第１図は第２図で説明したスケルトンをもつ自動変速機
の具体的な構造を示す断面図である。

自動変速機１を構成する発進装置２は流体伝動装置であ
って、エンジン側（以下、エンジン側を「前側」とする
）に開口するハウジング２００の内部に収容される。エ
ンジンの駆動を受けて回転するフロントカバー２０２の
後部にはりャカバー２０４が一体にとりつけられる。リ
ヤカバー２０４の内周壁面にはポンプインペラ２０６が
形成され、ポンプインペラ２０６に対向して配設された
タービンランナ２０８はタービンシェル２１０に保持さ
れる。ター、ビンシェル２１０はその内周部で連結部材
２１１を介して発進袋［２の出力部材であるとともに変
速機３の入力部材である入力軸２４０に連結される。ポ
ンプインペラ２０Ｂとタービンランナ２０８との間には
ステータ２１４が配設され、ステータ２１４の内周部は
一方向クラッチ２１６のアウタレース２１５に連結され
るとともに、一方向クラッチ２１６のインナレース２１
７は支持筒２３０の前端外周部にとりつけられる。フロ
ントカバー２０２とタービンシェル２１０との間にはロ
ックアツプピストン２２２をもつロックアツプクラッチ
２２０を配設する。

ハウジング２００の後部には変速機３の構成要素を収容
する円筒状のケース３００が連結されるが、ハウジング
２００と変速機のケース３００の接合部にはオイルポン
プカバー２５０と仕切板２７０を介してオイルポンプハ
ウジング２６０をとりつける。オイルポンプハウジング
２６０内には外歯歯車２６２と内歯歯車２６４から成る
内接歯車ポンプが収容され、外歯歯車２６２の内周部は
リヤカバー２０４と一体の軸２６６に連結される。オイ
ルポンプカバー２５０の中心部は、後方へ向けて突出す
る円筒状の支持部２５２を形成し、この支持部２５２の
内周部に支持筒２３０の後部外周部を圧入固定する。

支持筒２３０はその内周部の２つの支点で入力軸を支持
し、入力軸の後端部は径方向に拡がるフランジ部を形成
する。フランジ部の外周部は第１のクラッチドラム４１
０に連結される。第１のクラッチドラム４１０の内部に
は第１のクラッチ１１が収容され、第１のクラッチ１１
を操作するピストン４２０を配設する。

第１のクラッチドラム４１０の後側は後向きに開口する
が、ドラム４１０の前側にクラッチハブ４３０を固着し
、対向して配設する第２のクラッチドラム４４０との間
に第２のクラッチ１２とピストン４５０を収容する。

第１のクラッチ１１のハブ４６０は、第１のシンプルプ
ラネタリギヤセット１１０のリングギヤ１１５に連結す
る。第２のクラッチ１２のドラム４４０の外周部は、ド
ラム状の連結部材４８０と一体となり、この連結部材４
８０は後方へ延びて第３のクラッチ１３のハブを兼ねる
第１の一方向クラッチ３１のアウタレース４９０に連結
する。

さらに、連結部材４８０はその内周部で第１のシンプル
プラネタリギヤセット１１０のサンギヤ１１１に連結す
る。

第１の一方向クラッチ３１のインナレース５００は、第
３のクラッチ１３と、これを操作するピストン５４０を
収容するドラム５２０に連結し、ドラム５２０の外周側
に第２のブレーキ２２を配設する。ドラム５２０の内周
部は、変速機のケース３００の内部中央部に設ける中央
支持部材３１０により堅実に支持する。

第１のシンプルプラネタリギヤセット１１０のキャリヤ
１１３は、最も中心軸側に配設する第１の中間軸６１０
に連結する。第１の中間軸６１０の先端外周部は、ベア
リングを介して入力軸２４０の後端内周部により支持さ
れ、第１の中間軸６１０の後端外周部はベアリングを介
して出力軸８００により支持される。入力軸２４０及び
出力軸８００は変速機のケース３００に堅実に支持され
るので、これらの軸により支持する第１の中間軸６１０
の支持剛性も高くなる。

第１の中間軸６１′Ｏは円筒状の第２の中間軸６２０を
２点支持し、第２の中間軸６２０の外周部に円筒状の第
３の中間軸６３０を配設する。この第３の中間軸６３０
は中央支持部材３１０の内周部で支持する。したがって
、中間軸６１０゜６２０．６３０は３重構造となる。

第１の中間軸６１０の後部は、第１の連結部材１５０に
連結し、第１の連結部材１５０は、その前部で第２のシ
ンプルプラネタリギヤセット１２０のリングギヤ１２５
を支持するとともに、その後部で第３のシンプルプラネ
タリギヤセット１３０のリングギヤ１３５を支持する。

第１のシンプルプラネタリギヤセット１１０のサンギヤ
１１１は、第２の中間軸６２０を介して第１の連結部材
１５０の内周側に配設するドラム５６０に連結する。ド
ラム５６０内に第４のクラッチ１４とこれを操作するピ
ストン５７０を収容する。ピストン５７０のサーボ油圧
のみは出力軸８００に形成する油路８０５と第１の中間
軸６１０に形成する油路６１５を介して供給する。

他のサーボ装置はいずれも固定部材からサーボ油圧を供
給する。第４のクラッチ１４のハブ５８０は第２のシン
プルプラネタリギヤセット１２０のキャリヤ１２３に連
結する。第３のクラッチ１３を収容するドラム５２０と
第１の一方向クラッチ３１のインナレース５００は、第
３の中間軸６３０を介して第２のシンプルプラネタリギ
ヤセット１２０のサンギヤ１２１に連結する。

第１の中間軸６１０の後端部は出力軸８００により支持
するが、出力軸８００は変速機ケース３００に対して次
の態様により支持される。すなわち、変速機のケース３
００の後部には、後部壁３３０を形成し、この後部ｕ３
３０の内周部に後部支持部材３５０を挿入して固着する
。この後部支持部材３５０は、変速機のケース３００の
内部前方へ向けて突出する円筒部を備え１円筒部の外径
は前方へ向けて順次外径が細くなる複数の段付部に形成
される。支持部材３５０の円筒部の前端内周部は出力軸
８００の前部外周部を支持する。

変速機のケース３００の後端部にインロウ係合部３６０
を介して同心的に嵌合する後部ケース３７０の後端の内
周部は、ベアリングを介して出力軸８００の後部外周部
を支持する。したがって、出力軸８００は２つの支点で
確実に支持され、第１の中間軸６１０は、前述したよう
に、その前後端部を入力軸２４０と出力軸８００で確実
に支持される。

第２のシンプルプラネタリギヤセット１２０とキャリヤ
１２３と前端部が連結するドラム状の第２の連結部材１
６０は後方に延びてインナレース７００に連結する。第
２の連結部材１６０の外周部に多板式の第３のブレーキ
２３を配設し、ピストン５５０を中央支持部材３１０の
後側の壁面内に収容する。

第２の連結部材１６０に結合するインナレース７００の
外周側にスプラグと７ウタレース７１０を配設して第２
の一方向クラッチ３２を構成する。

このアウタレース７１０の外周側にはさらに他のスプラ
グとアウタレース７２０を配設して第３の一方向クラッ
チ３３を構成する。すなわちレース７１０はアウタレー
スとインナレースを兼用する部材であって、２個の一方
向クラッチ３２と３３の中間に介在するので、本明細書
中ではミドルレース７１０と称する。インナレース７０
０はクラッチハブ７３０と一体となり、ミドルレース７
１０は第５のクラッチドラム７４０に連結する。

第５のクラッチドラム７４０内に第５のクラッチ１５と
ピストン７５０を収容する。

第３の一方向クラッチ３３のアウタレース７２０の外周
部はケース３００の内周面にスプライン係合し、第５の
クラッチドラム７４０の外周部にはバンド式の第１のブ
レーキ２１を配設する。

第５のクラッチドラム７４０に一体のインナシリンダと
一体の軸部材７６０は、その内周部を後部支持部材３５
０の外周部で支持するとともに、その先端部に第３のシ
ンプルプラネタリギヤセット１３０のサンギャヤ１３１
をとりつける。

第３のシンプルプラネタリギヤセット１３０のビニオン
を支持するキャリヤの軸１３３は、出力軸８００の前端
部に形成した連結部に支持される。

この出力軸８００の後部ケース３７０内の外周部には、
パーキング用のギヤ８１０とスピードメータ用ドライブ
ギヤ８３０がとりつけられ、パーキング用のギヤ８１０
の外側にはギヤ８１０に結合する爪８２０を配設する。

出力軸の後端部には連結部材８５０をナツト８５５で固
着する。

変速機のケース３００と後部ケース３７０の内部の要部
には回転部材の回転数を検出する回転センサ３０５，３
０６を配設して摩擦係合要素を制御するための情報を得
る。

変速機のケース３００の底部には図示しない油圧制御装
置をとりつけ、オイルパンを兼ねるカバー３０９で覆う
。

本発明の自動変速機は以上のように、摩擦係合要素とし
て５個のクラッチと、３個のブレーキと、３個の一方向
クラッチを備えて前進５速後４１速を達成するが、第１
表は各変速段における各摩擦係合要素の係合状態を示す
。

を示し、（０）印はエンジンブレーキ時に係合すること
を示す、なお、後述するように、４Ａ速段は４速と同じ
変速比をもち、５速へ変速される直前に出現する変速段
である。

以下、第３図乃至第９図と第１表を参照して各変速段に
おける動力伝達経路と各摩擦係合要素の作用及び変速比
を説明する。なお、図中で太線部は動力を伝達する経路
を示し、斜線部は反力を受ける経路を示す。

第３図はニュートラルから１速への変速を示し。

第１のクラッチ１１を係合することで達成する。

入力軸２４０の回転は第１のクラッチ１１を介して第１
のシンプルプラネタリギヤセットのリングギヤ１１５を
駆動する。リングギヤ１１５はキャリヤ１１３を駆動す
るとともにサンギヤ１１１を逆転させる。サンギヤ１１
１と一体の第２の中間軸６２０に連結する経路はサンギ
ヤ１１１とともに逆転し、第１の一方向クラッチ３１を
係合して第３の中間軸６３０を介して第２のシンプルプ
ラネタリギヤセットのサンギヤ１２１と一体となる。こ
の力はキャリヤ１２３を逆転させようとするが、キャリ
ヤ１２３は第２の連結部材１６０を介して第２の一方向
クラッチ３２のインナレースと一体であるので、この力
を受けて一方向クラッチ３２は係合し、さらに第３の一
方向クラッチ３３を係合して、上述の経路を静止せしめ
る。第２、第３の一方向クラッチ３２．３３が係合する
ことにより第３のシンプルプラネタリギヤセットのサン
ギヤ１３１に連結する経路も静止して、斜線で示す反力
の支持経路が構成される。

キャリヤ１２３が停止することにより、サンギヤ１２１
の逆回転はリングギヤ１２５を正回転させ減速駆動する
。このように、リングギヤ１１５からの入力動力はキャ
リヤ１１３とリングギヤ［２５に分割され、第１の連結
部材１５０を介して第３のシンプルプラネタリギヤセッ
トのリングギヤ１３５に伝達される。そして、第３のシ
ンプルプラネタリギヤセットのサンギヤ１３１は固定さ
れるので、リングギヤ１３５の入力は減速してキャリヤ
１３３に伝わり、出力軸８００を駆動する。

いま、第１のシンプルプラネタリギヤセラ１−のサンギ
ヤ１１１とリングギヤ１１５の歯数の比をλい第２のシ
ンプルプラネタリギヤセットのサンギヤ１２１とリング
ギヤ１２５の歯数の比λ２゜第３のシンプルプラネタリ
ギヤセットのサンギヤ１３１とリングギヤ１３５の歯数
の比をλ１とすると。

１速の変速比は、 ［１＋λ１＋（λ□／λ２）　］　Ｘ　（１＋λ、）で
示される。

１速においては、大なるトルクを伝達するが。

入力は第１のシンプルプラネタリギヤセットのリングギ
ヤ１１５から投入されるので、外径寸法の大なる部材を
入力部材として利用することができ。

強度的に有利である。

また、反力を受ける経路中に２個の一方向クラッチ３２
．３３を直列に配設するので、一方向クラッチのもつ機
械的なＷｌｒ　Ｑ吸収作用を積極的に利用して１速時の
変速ショックを吸収することができる。

エンジンブレーキ時には、力の伝達方向が逆となって第
１の一方向クラッチ３１と第３の一方向クラッチ３３が
空転しようとするが、第１表に示すように、第１の一方
向クラッチ３１と並列に配設する第３のクラッチ１３と
第３の一方向クラッチと並列に配設する第３のブレーキ
２３を係合せしめて、各経路の接続状態を維持する。

第４図は２速の動力伝達経路を示す。１速から２速への
変速は第４クラツチ１４を係合することで達成する。入
力は１速と同様に第１のシンプルプラネタリギヤセット
のリングギヤ１１５に投入される。第４のクラッチ１４
が係合することで第１の一方向クラッチ３１がフリーと
なり、第２の中間軸６２０を介して、第１のシンプルプ
ラネタリギヤセットのサンギヤ１１１は固定される。こ
の第１の一方向クラッチ３１が係合からフリーとなるこ
とで２速への切換を円滑に達成することができる。

リングギヤ１１５の入力は減速されて、キャリヤ１１３
に伝達され、さらに第３のシンプルプラネタリギヤセッ
トのリングギヤ１３５とキャリヤ１３３の間で減速され
て出力軸８００を駆動する。

２速の変速比は、 （１＋λｔ）ｘ（ｉ＋λ、） で示される。

伝達トルクが大となる２速においても、径の大なる部材
であるリンクギヤ１１５を入力部材として利用すること
ができ１反力を支持する経路中に２個の一方向クラッチ
が直列に介在するので１強度的に有利であり、変速ショ
ックも吸収することができる。

２速のエンジンブレーキ時には、第３のブレーキ２３を
係合せしめる。

第５図は３速の動力伝達経路を示す。２速から３速への
変速は第２のクラッチ１２を係合することで達成する。

入力軸２４０は第１のクラッチ１１を介して第１の中間
軸６１０に接続するとともに、第２のクラッチ１２を介
して第２の中間軸６２０に接続する。

第２のクラッチ１２が係合して入力が与えらることによ
り、第１の一方向クラッチ３１が係合して第２のシンプ
ルプラネタリギヤセットのサンギヤ１２１にも入力を与
える。したがって、第１及び第２のシンプルプラネタリ
ギヤセットは一体に回転し１両方で動力を分担して伝達
する。このとき、第２の一方向クラッチ３２はフリーと
なって第２の連結部材１６０もつれ回りする。従って、
入力軸２４０の回転は変速を受けることなく第１の連結
部材１５０を介して第３のシンプルプラネタリギヤセッ
トのリングギヤ１３５へ伝達される。

サンギヤ１３１は反力を受けるが、第３の一方向クラッ
チ３３が係合するためにサンギヤ１３１は固定され、リ
ングギヤ１３５の回転はキャリヤ１３３との間で減速さ
れて出力軸８００に伝達される。

３速の変速比は、 １＋λ。

で示される。

エンジンブレーキ時には、第１のブレーキ２１を係合し
て反力の支持経路を維持する。第１表からも明らかなよ
うに、第１のブレーキ２１は３速のエンジンブレーキ時
にのみ係合する。

第６図は４速の動力伝達経路を示す。３速から４速への
変速は第５のクラッチ１５を係合することで達成する。

第５のクラッチ１５が係合することにより第２の連結部
材１６０と軸部材７６０は接続して一体に回転する。軸
部材７６０の回転は第３の一方向クラッチ３３を開放し
、サンギヤ１３１は一体に回転する。これにより、第３
のシンプルプラネタリギヤセットも相対回転をすること
なく一体に回転して遊星歯車装置全体は直結状態となる
。

従って４速の変速比は、 となる。

次に４速から５速へ変速する直前に、この自動変速機に
あっては、４Ａ速と称する第７図に示す動力伝達経路に
切換えるにの切換は変速比を変更するためのものではな
く、５速への変速を円滑に達成するための操作であって
、第１のクラッチ１１を開放することで達成する。この
操作により第１の中間軸６１０は動力伝達には関与しな
くなるが、第２のシンプルプラネタリギヤセットのキャ
リヤ１２３とサンギヤ１２１と第３の中間軸６３０と一
方向クラッチ３１と第２の中間軸６２０により、第１及
び第２のシンプルプラネタリギヤセットを直結する。第
３のシンプルプラネタリギヤセットの直結状態には変化
はないので、４Ａ速の変速比は４速と同じ。

のままである。

第１の一方向クラッチ３１は１速段と３速段と４速段と
この４Ａ速段で係合することになる。

第８図は５速の動力伝達経路を示す。４Ａ速から５速へ
の変速は第２のブレーキ２２を係合することで達成する
。第２のブレーキ２２が係合することにより第３の中間
軸６３０とともに第２のシンプルプラネタリギヤセット
のサンギヤ１２１は固定される。このときに第１の一方
向りラッチチ３１は係合からフリー状態となり、切換え
を円滑にする。第２のシンプルプラネタリギヤセットの
キャリヤ１２３には第２の中間軸６２０を介して入力軸
２４０の回転が与えられているので、リングギヤ１２５
は増速駆動され、その回転は第１の連結部材１５０を介
して第３のシンプルプラネタリギヤセットのリングギヤ
１３５に伝達される９一方、第２のシンプルプラネタリ
ギヤセットのキャリヤ１２３の回転は、第２の連結部材
１６０゜第５のクラッチ１５、軸部材７６０を介して第
３のシンプルプラネタリギヤセットのサンギヤ１３１へ
も伝達される。従って、第３のシンプルプラネタリギャ
セットはリングギヤ１３５とサンギヤ１３１に回転を与
えるいわゆるスプリットタイプの遊星歯車列として作用
し、リングギヤ１３５の回転は小量減速されてキャリヤ
１３３に伝達されて出力軸８００を駆動する。

５速は全体としてオーバドライブとなるが、その変速比
は、 １／［ｌ＋（λ２／（１＋λ、））］ で示される。

第１のシンプルプラネタリギヤセットにおいては、増速
された第１の連結部材１５０の回転が第１の中間軸６１
０を介してキャリヤ１１３に入力されてリングギヤ１１
５を増速駆動する。リングギヤ１１５とこれに連結する
第１のクラッチ１１のハブは動力伝達には参加はしない
が、高速で空転することは軸受等への影響もあり望まし
いことではない。

第１のシンプルプラネタリギヤセットのサンギヤ１１１
を固定した場合には、リングギヤ１１５の増速比は大き
なものになるが、本自動変速機にあってはサンギヤ１１
１へ入力回転を与え、リングギヤ１１５の増速比を積極
的に抑制する。この対策によって、サンギヤ１１１とリ
ングギヤ１１５の相対回転速度を低減することができ、
キャリヤ１１３が支持するピニオンの回転数も低減され
、軸受、潤滑等の負担も軽くなる。

５速のときには、第１のクラッチ１１は開放されて、ハ
ブとドラムの間は相対回転する。第１のクラッチ１１の
ハブはリングギヤ１１５と一体に上述した増速比で回転
する。しかし、第１のクラッチ１１のドラムには入力回
転を与えであるので。

ハブとの間の相対回転は少くてすみ、クラッチの引摺り
等の発生を抑制することができる。

本発明の自動変速機においては以上のように、オーバド
ライブとなる５速時に、より増速される傾向をもつ部材
に対して、絶対回転と相対回転を低減する処置を施しで
あるので、増速による影響を可及的に少くできる。

第９図は後進時の動力伝達経路を示す。後進１１第２の
クラッチ１２、第３のクラッチ１３、第３のブレーキ２
３を係合することで達成する。入力軸２４０の回転はク
ラッチ１２とクラッチ１３を介して第３の中間軸６３０
へ伝達され、第２のシンプルプラネタリギヤセットのサ
ンギヤ１２１を駆動する。ブレーキ２３が係合すること
によりキャリヤ１２３が固定され、リングギヤ】２５は
逆方向に減速される。この回転は第１の連結部材１５０
を介して第３のシンプルプラネタリギヤセットのリング
ギヤ１３５へ伝オ）る。サンギヤ１３１が受ける反力は
第２の一方向クラッチ３２を係合する方向に作用するの
で、軸部材７６０と第２の連結部材１６０は連結し、サ
ンギヤ１３１も固定される。リングギヤ１３５の回転は
さらに減速を受けて出力軸８００に伝達される。

後進時の変速比は、 −（１＋λ２）Ｘ（１＋λ、） で示される。

後進の変速段にあっても、反力を受ける経路中に第２の
一方向クラッチ３２を介在させて＃撃を吸収する。

エンジンブレーキ時には、反力を受ける経路に逆方向の
回転力が加わり、第２の一方向クラッチ３２の係合を解
放しようとするが、この逆方向の回転力により第３の一
方向クラッチ３３が係合して反力を受ける経路を維持す
る。

一般に、動力又は反力を伝達する経路中に一方向クラッ
チを介在させることにより、変速段の切換えの円滑化を
図ることができるが、経路に逆方向の回転力が加わると
、一方向クラッチの係合が解放されるので、その対策を
必要とする。通常は一方向りラッチトと並列にクラッチ
を配設し、方向クラッチの係合が解放されるときに、こ
のクラッチを係合して伝達経路を維持する手段が採用さ
れる。

本自動変速機にあっては、後進時のエンジンブレーキの
際に、第３の一方向クラッチが自動的に係合して反力を
受ける経路を維持する。

また、第２と第３の一方向クラッチは１強大なトルクを
伝達する１速又は２速のときの反力を受ける経路に直列
に挿入して円滑な変速を達成することを主たる目的とし
て配設する要素であるが、これらの一方向クラッチを後
進段の反力を受ける経路にも活用することができ、経済
的な装置を得ることができる。

第１０図は各変速段における３列のシンプルプラネタリ
ギヤセットを構成するサンギヤ、キャリヤ、リングギヤ
の速度を示す線図である。

図中、ＩＳＴ、２ＮＤ、３ＲＤ、４ＴＨ，５ＴＨ，ＲＥ
Ｖはそれぞれ１速、２速９３速、４速、５速、後進を示
し、入力速度を１としてたときに出力部材である第３の
シンプルプラネタリギヤセットのキャリヤ１３３の速度
が表示されている。

３つのシンプルプラネタリギヤセットのギヤ比λ０．λ
２．λ、を変更することにより、各変速段の変速比の差
を小さくするクロスレシオ、又は変速比の差を大きくす
るワイドレシオの場合には、特に最低速度段である】速
の変速比を大とする必要があるが、１速と２速の入力部
材を第１のシンプルプラネタリギヤセットのリングギヤ
１１５に設定しであるので、ギヤ比λ□、λ２．λ、を
変更してワイドレシオ化を図る際に、強度面での自由度
が大きく、クロスレシオ、ワイドレシオ共に良好な変速
比を得ることができる。

また、オーバドライブとなる５速においては、第１のシ
ンプルプラネタリギヤセットのリングギヤ１１５の速度
は、サンギヤ１１１に入力１を与える構成としであるの
で、鎖線で示すように、リングギヤ１１５の速度比は２
以下に抑制することができ、高速回転部材に対する対策
が容易となる。

また、各変速段で一方面クラッチを使用し、２個の摩擦
係合要素を同時に切換えることがないので円滑な変速を
達成し、ＷＩ撃も吸収できる。

［発明の効果］ 本発明は以上のように、遊星歯車装置をシンプルプラネ
タリギヤセットで構成するので、各ギヤの製作が容易で
、高精度を達成しやすく、振動、騒音等の発生を抑制す
る上で有利である。

そして、３列のシンプルプラネタリギヤセットを軸方向
に互いに離隔し、その間に摩擦係合要素を配設すること
で、動力の伝達経路を可及的に合理化する。基本遊星歯
車列を構成する第１及び第２のシンプルプラネタリギヤ
セットの間に３重構造の中間軸を必要とするが、大トル
クを伝達する前進の低速度段の入力部材を第１のシンプ
ルプラネタリギヤセットのリングギヤとすることでトル
ク負担を軽減し、キャリヤの出力を最も中心軸側に配設
する第１の中間軸で伝達することで３重構造の中間軸全
体の簡素化と軽量化を達成できる。

また、第１のシンプルプラネタリギヤセットを入力軸の
後端部にとりつけるクラッチのドラムに隣接して配設し
、クラッチのハブとリングギヤとを直結する構造を採用
し、リングギヤの外周部に充分にクリアランスを設けで
あるので、第１のシンプルプラネタリギヤセットをギヤ
比の異なるセットに容易に変更することができ、自動変
速機の大部分の構造を共用したままで、クロスギヤレシ
オ、ワイドギヤレシオ化を容易に達成することができる
。

さらに、前進の最高速度段で空転する部材の質量を可及
的に少なくし、空転の絶対速度、相対速度を低減する処
置を施しであるので、支持装置の耐久性を向上し、振動
、ｌｉ音を抑制する効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動変速機の断面図、第２図は本発明
の自動変速機の概要を示す説明図、 第３図は１速の時の動力伝達経路を示す説明図、第４図
は２速の時の動力伝達経路を示す説明図、第５図は３速
の時の動力伝達経路を示す説明図。 第６図は４速の時の動力伝達経路を示す説明図、第７図
はＡ４速の時の動力伝達経路を示す説明図、 第８図は５速の時の動力伝達経路を示す説明図。 第９図は後進の時の動力伝達経路を示す説明図、第１０
図は遊星歯車列の各要素を示す線図、第１１図は従来の
自動変速機における動力伝達経路を示す説明図と摩擦係
合要素の作動表である。 １・・・・・・自動変速機、　２・・・・・・発進装置
。 ３・・・・・・変速機、 １１・・・・・・第１のクラッチ、 １２・・・・・・第２のクラッチ。 １３・・・・・・第３のクラッチ、 １４・・・・・・第４のクラッチ、 １５・・・・・・第５のクラッチ、 ２１・・・・・・第１のブレーキ、 ２２・・・・・・第２のブレーキ、 ２３・・・・・・第３のブレーキ、 ３１・・・・・・第１の一方向クラッチ、３２・・・・
・・第２の一方向クラッチ、３３・・・・・・第３の一
方向クラッチ、１１０・・・・・・第１のシンプルプラ
ネタリギヤセット、１２０・・・・・・第２のシンプル
プラネタリギヤセット、１３０・・・・・・第３のシン
プルプラネタリギヤセット、２４０・・・・・・入力軸
、６１０・・・・・・第１の中間軸、６２０・・・・・
・第２の中間軸、 ６３０・・・・・・第３の中間軸、８００・・・・・・
出力軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）発進装置と遊星歯車装置を備えた自動変速機にお
   いて、 発進装置の出力を伝達する入力軸と、軸方向に互いに離
   隔して配設する３列のシンプルプラネタリギヤセットと
   、各シンプルプラネタリギヤセットの間に配設する少な
   くとも１個の摩擦係合要素と、第１及び第２のシンプル
   プラネタリギヤセットの間に配設する多重構造の中間軸
   と、第３のプラネタリギヤセットから出力を取出す出力
   軸とを備え、 第１及び第２のシンプルプラネタリギヤセットと複数個
   の摩擦係合要素は複数段の前進段と後進段を達成し、第
   ３のシンプルプラネタリギヤセットは前記第１及び第２
   のシンプルプラネタリギヤセットからの出力を入力とし
   て１つの要素を固定することによる減速又は２つの要素
   に入力を与えることによる減速とを選択的に達成する構
   成を備え、 入力軸の後端外周部に連結するドラムに収容するクラッ
   チのハブをドラムに隣接して配設する第１のシンプルプ
   ラネタリギヤセットのリングギヤに一体に連結して成る
   ことを特徴とする自動変速機。