JPH0419450A - 遊星歯車式多段変速機 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、遊星歯車式多段変速機に関するものである。

（ロ）従来の技術 １つのピニオンギアを有するシンクルピニオン形遊星歯
車組と、２つのピニオンギアを有するタプルビニオン形
遊星歯車組とをそれぞれ１組ずつ用いて、これらに４つ
のクラッチ、５つのブレーキ、及び４つのワンウェイク
ラッチを組合わせることにより、前進５段とした遊星歯
車式多段変速機が特開昭６３−３０３２４５号公報に示
されている。これによって、比較的簡単な構成の２組の
遊星歯車組によって５段の変速段を得ることかでき、組
付は性、軸方向寸法、重量などの点で有利である。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしなから、上記公報に示されるものの場合には、第
１速から７ｆｆ、２速への変速の際にクラッチから別の
クラッチへの切換とワンウェイクラッチから別のワンウ
ェイクラッチへの切換とか同時に発生し、変速ショック
の点て不利であるという問題点かある。すなわち、クラ
ッチＣ２を解放するとともにクラッチＣ３を締結し、こ
れと同時にワンウェイクラッチＦ４を解放するとともに
ワンウェイクラッチＦ２を締結させることか必要となる
。この場合に、例えばクラッチＣ２からクラッチＣ３へ
の切換えかワンウェイクラッチＦ４からワンウェイクラ
ッチＦ２への切換よりも先行して行われると、入力軸側
かインターロック状態となり、また出力軸側はニュート
ラル状態となる。逆に、ワンウェイクラッチＦ４からワ
ンウェイクラッチＦ２への切換か先行して発生すると、
リバース状態となってしまう。上記の場合を含めて４つ
のＨａ要素のうち所定の２つのものを先行させて締結・
解放させると、インターロック状態、ニュートラル状態
、別の変速段の状態などになろうとするため、これらの
摩擦要素の切換を同時に行う必要かある。すなわち、４
つの２１９．要素の締結・解放のタイミンクを最適とな
るように調整する必要がある。この場合に、例えばクラ
ッチＣ２からクラッチＣ３への切換のために、クラッチ
Ｃ２の解放タイミングを変更したとすると、これの影響
はクラッチＣ３たけでなく、他の要素にも及ぶことにな
る。したかつて、この調整作業は極めて困難なものとな
る。なお、ワンウェイクラッチを用いることにより、調
整作業の困難性をある程度減少させることかできるか、
この場合にも単に１組のクラッチ同士を切換える場合、
又は単に１組のブレーキ同士を切換える場合などと比較
して、タイミンクの調整、容量の調整などが面倒なもの
となる。

また、この従来の遊星歯車式多段変速機には、入力軸と
軸方向反対側から出力軸を取出すことかできない、すな
わちＦＲ用の変速機とすることかてきないという問題点
かある。また、第４速の変速比１．０００に対して第５
速の変速比か０６６６であり、変速比か離れずきており
、実用性には欠けるという問題点もある。更に、４つの
クラッチ、５つのブレーキ及び４つのワンウェイクラッ
チを必要とし、変速機か大型化するという欠点もある。

本発明は、このような課題を解決することを目的として
いる。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、１組のシンクルピニオン形遊星南東組と１組
のタプルビニオン形遊星歯車組との、クラッチ及びブレ
ーキを介しての連結状態を工夫することにより、Ｆ記課
題を解決する。−ｊ−なわち、本発明による遊星歯Φ式
多段変速機は、第１ピニオンギア（ｐ、）を回転可能に
支持した第１ピニオンキャリア（ｐｃ、）、第１サンギ
ア（Ｓｌ）及び第１インターナルギア（Ｒ１）から成る
第１遊星歯車組（Ｇ１）と、互いにかみ合う第２ビニオ
ンキア（Ｐ２）及び第３ピニオンギア（Ｐ３）を回転可
能に支持した第２ピニオンキャリア（ＰＣ２）、第２サ
ンギア（Ｓ２）及び第２インターナルギア（Ｒ２）から
成る第２遊星歯車組（Ｇ２）とを有し、第１ピニオンギ
アは第１サンギア及び第１インターナルギアと同時にか
み合い、第２ピニオンギアは第２サンギアとかみ合い、
第３ビニオンギアは第２インターナルギアとかみ合い、
入力軸（１）か第２ピニオンキャリアと常時連結され、
出力軸（０）が第１インターナルギアと常時連結され、
第１ピニオンキャリアと第２インターナルギアとか常時
連結され、第１サンギアは第１クラッチ（Ｃ＋　）を介
して第１ピニオンキャリアと連結可能であるとともに第
２クラッチ（Ｃ２）を介して第２ピニオンキャリアと連
結可能であり、また第１サンギアは第１ブレーキ（Ｂ、
）によって静止部に固定可能であり、第１ピニオンキャ
リアは第２ブレーキ（Ｂ２）によって静止部に固定可能
であり、第２サンギアは第３ブレーキ（Ｂ３）によって
静止部に固定可能であり、第２ピニオンキャリアは第３
クラッチ（Ｃ３）を介して第２インターナルギアと連結
可能であり、入力軸と出力軸とは第４クラッチ（Ｃ４）
を介して連結可能である。

（ホ）作用 上述のような構成の各クラッチ及びブレーキを、後述の
第２図に示すような組合せて作動させることにより、府
道５速を得ることかできる。

第１速から第２速はクラッチから別のクラッチへの切換
により変速が行われ、第２速から第３速はクラッチから
ブレーキへの切換により変速か行われ、第３速から第４
速はブレーキからクラッチへの切換により変速か行われ
、また第４速から第５速はクラッチから別のクラッチへ
の切換により変速か行われる。したかって、すへての変
速は１つの摩擦要素を解放し、別の摩擦要素を締結する
ことにより行われ、従来のもののように４つの摩擦要素
を同時に締結又は解放するという変速は存在しない。こ
れにより変速ショックを軽減するための各摩擦要素の容
量及びタイミングの調整が容易となる。

なお、上述の構成のうち、第４クラッチについては必ず
しも必要としない。すなわち、第２クラッチ及び第３ク
ラッチを締結すれば、キア比１．００の直結状態を実現
することがてきる。

たたし、この場合には、３−４変速の際に同時に４つの
摩擦要素の切換が必要となる。

なお、第３ブレーキと並列に、互いに直列に配置された
第４ブレーキ及び第１ワンウェイクラッチを設けること
により、また第２クラッチと並列に第２ワンウェイクラ
ッチを設けることにより、変速タイミンクの調整を容易
にすることがてきる。

（へ）実施例 （第１実施例） 第１〜８図に本発明の第１実施例を示す。第１図に示す
遊星歯車式多段変速機は、第１遊星歯車組Ｇ４、第２遊
星歯車組Ｇ２、入力軸１．田力軸０、第１クラッチＣ１
、第２クラッチｃ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチ
Ｃ４、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２及び第３ブ
レーキＢ３を有している。第１遊星歯車組Ｇ１は、第１
ピニオンギアＰ１を回転可能に支持する第１ピニオンキ
ャリアＰＣ３と、第１サンギアＳ、と、第１インターナ
ルギアＲ１とから構成されている。第１ビニオンキアＰ
１は第１サンギア３１及び第１インターナルギアＲ１と
同時にかみ合フている。

第２′ｔＬ星歯車組Ｇ２は、第１ピニオンギアＰ２及び
第３ピニオンギアＰ３を回転可能に支持する第２ピニオ
ンキャリアＰＣ２と、第２サンギアＳ２と、第２インタ
ーナルギアＲ２とから構成されている。第１ビニオンキ
アＰ２と第３ビニオンキアＰ３とは互いにかみ合ってお
り、また第１ビニオンキアＰ２は第２サンギアＳ２と、
第３ピニ才ンキアＰ、は第２インターナルギアＲ２と、
それぞれかみ合っている。入力軸■は第２ピニオンキャ
リアＰＣ２と常時連結されており、また出力１１ｉ！ｌ
ＩＯは第１インターナルギアＲ９と常に連結されている
。また第１ピニオンキャリアＰＣＩと第２インターナル
ギアＲ２とは常に連結されている。

第１サンギアＳ１と第１ピニオンキャリアＰｃ１とは第
１クラッチＣ１によフて互いに連結可能である。第１サ
ンギアＳＩと第２ピニオンキャリアＰ　Ｃ２とは第２ク
ラッチＣ２によって互いに連結可能である。また、第１
ピニオンキャリアＰＣは第２ピニオンキャリアＰＣ２と
第３クラッチＣ３によって連結可能である。また、入力
軸■と出力軸０とは第４クラッチＣ４によって互いに連
結可能である。第１サンギアＳ１は第１ブレーキＢ１に
よって静止部に対して固定可能であり、また第１ピニオ
ンキャリアＰＣ１も第２ブレーキＢ２によって静止部に
固定可能である。また、第２サンギアＳ２は第３ブレー
キＢ３によって静止部に固定可能である。

上記のような構成の遊星歯車式多段変速機の第１クラッ
チＣ＋、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４ク
ラッチＣ４、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキ８２及び
第３ブレーキＢ３を第２図に示すような組合せで選択的
に作動させることにより、第２図に示すような変速比を
有する前進５速及び後退１速を得ることかできる。

なお、第２図中のα１及びα２は、それぞれ第１サンギ
アＳ１と第１インターナルギアＲ３との歯数の比（０，
４）及び第２サンギアＳ２と第２インターナルギアＲ２
との歯数の比（Ｏ，Ｓ）である。各変速段における力の
流れをそれぞれ第３〜８図に示す。

この遊星歯車式多段変速機の場合、第２図から分かるよ
うに、互いに隣接する変速段間ては、２つの摩擦要素を
同時に切換えることにより変速を達成することかできる
。すなわち、１−２変速は第２クラッチＣ２を解放する
とともに第１クラッチＣ８を締結させればよく、２−３
変速は第１クラッチＣＩを解放させるとともに第１ブレ
ーキＢ、を締結させればよく、３−４変速は第３ブレー
キＢ３を解放するとともに第４クラッチＣ４を締結させ
ればよく、また４−５変速は第４クラッチＣ４を解放さ
せるとともに第３クラッチＣ３を締結させればよい。し
たかって、変速タイミンクの調整か容易となる。また、
第１図から分かるように、入力＠Ｉと軸方向反対側に出
力軸Ｏを配置することかでき、また出力軸０の回転は第
１遊星歯車組Ｇ１及び第２遊星歯車組Ｇ２の外周側から
取出すこともてきるので、ＦＲ用及びＦＦ用いずわの変
速機として構成することもてきる。また、第５速の変速
比は０７１となっており、第４速の変速比１．００に対
して適切な比率となっている。また、４つのクラッチ及
び３つのブレーキによって構成されるので、小型化可能
である。

（第２実施例） 第９及び１０図に第２実施例を示す。この第２実施例は
、第１図に示した第１実施例の第４クラッチＣ４を除去
し、第４速は第１０図に示すように第２クラッチＣ２及
び第３クラッチＣ３を締結させることにより実現する。

すなわち、第２クラッチ０２及び第３クラッチＣ３を締
結させれば、第１遊星歯車組Ｇ、及び第２遊星歯車組Ｇ
２はロック状態となって一体に回転する直結状態となる
。したかフて、この第２実施例では第１実施例と比較し
てクラッチを１つ減少させることかてきる。たたし、第
３速と第４速との間の変速の際に、同時に４つの摩擦要
素の切換えか必要となる。

（第３実施例） 第１１及び１２図に第３実施例を示す。この第３実施例
は、第２サンギアＳ２を静止部に対して固定可能となる
ように第１ワンウェイクラッチＦ、及び第４ブレーキＢ
４を配置するとともに、第１サンギアｓ１と第２ピニオ
ンキャリアＰｃ２との間に第２クラッチＣ２と並列に第
２ワンウェイクラッチＦ２を設けたものである。この第
３実施例の場合、第１２図に示すようにエンジンブレー
キを必要としない運転状態では、第２クラッチＣ２及び
第３ブレーキＢ、を締結させる必要がない。したかって
、変速タイミンクの調整がより容易となる。エンジンブ
レーキを必要とする場合には第２クラッチＣ２及び第３
ブレーキＢ３を作動させればよい。

なお、この第３実施例ては、第１ワンウェイクラッチＦ
１及び第２ワンウェイクラッチＦ２の両方を設けたか、
いずれか一方のみ設けるようにすることもてきる。また
、第４クラッチｃ４を除去することもてきる。

なお、クラッチ及びブレーキは油圧によって作動する摩
擦締結式のものとするか、第１〜３のいずれの実施例に
おいても、第２ブレーキＢ２は後退時にのみ作動するの
で、摩擦締結式てはなく、ドッグクラッチのように機械
的かみ合い方式のものを採用することもてきる。

（ト）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、上述のような
構成としたので、変速タイミングの調整か容易な前進５
速の遊星歯車式多段変速機を得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の遊星歯車式多段変速機の
骨組図、第２図は各変速段て作動する要素の組合せを示
す図、第３図は第１速時の力の伝達経路を示す図、第４
図は第２速における力の伝達経路を示す図、第５図は第
３速における力の伝達経路を示す図、第６図は第４速に
おける力の伝達経路を示す図、第７図は第５速における
力の伝達経路を示す図、第８図は後退におけるカの伝達
経路を示す図、第９図は第２実施例の骨組図、第１０図
は第２実施例の各変速段で作動する要素の組合せを示す
図、第１１図は第３実施例の骨組図、第１２図は第３実
施例の各変速段て作動する要素の組合せを示す図である
。 Ｓｌ　・・・第１サンギア、Ｂ２・・・第２サンギア、
ＰＣＩ　・・・第１ピニオンキャリア、ＰＣ２・・・第
２ピニオンキャリア、Ｐ　・・・第１ビニオンキア、Ｒ
２・・・第１ピニオンギア、Ｒ３・・・第３ビニオンキ
ア、Ｒ 第１インターナルギア、Ｒ２・・・第２インタナルギア
、■・・・入力軸、０−・・出力軸、Ｃ１・・・第１ク
ラッチ、Ｃ２・−・第２クラッチ、Ｃ３・・・第３クラ
ッチ、Ｃ４・・・第４クラッチ、Ｂ１　・・・第１ブレ
ーキ、Ｂ２第２ブレーキ、Ｂ３　・・・第３ブレーキ、
Ｂ４　・・・第４ブレーキ、Ｆ、・・・第１ワンウェイ
クラッチ、Ｆ２　・・・第２ワンウェイクラッチ。 第 図 （不 遍 第 図 １Ｍ２ｉ） 第 図 （第３−Ｊｌ 第 図 （第４県） 第 ア 図 （第５漣） ’、／／／、／／／／／／ 第 図 （後　Ｌ） 第 図 第１０ 図 （○）ｊコ１刀カイ云違Ｌ１関イホ ２ｑ３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１ピニオンギアを回転可能に支持した第１ピニオ
   ンキャリア、第１サンギア及び第１インターナルギアか
   ら成る第１遊星歯車組と、互いにかみ合う第２ピニオン
   ギア及び第３ピニオンギアを回転可能に支持した第２ピ
   ニオンキャリア、第２サンギア及び第２インターナルギ
   アから成る第２遊星歯車組とを有し、第１ピニオンギア
   は第１サンギア及び第１インターナルギアと同時にかみ
   合い、第２ピニオンギアは第２サンギアとかみ合い、第
   ３ピニオンギアは第２インターナルギアとかみ合い、入
   力軸が第２ピニオンキャリアと常時連結され、出力軸が
   第１インターナルギアと常時連結され、第１ピニオンキ
   ャリアと第２インターナルギアとが常時連結され、第１
   サンギアは第１クラッチを介して第１ピニオンキャリア
   と連結可能であるとともに第２クラッチを介して第２ピ
   ニオンキャリアと連結可能であり、また第１サンギアは
   第１ブレーキによって静止部に固定可能であり、第１ピ
   ニオンキャリアは第２ブレーキによって静止部に固定可
   能であり、第２サンギアは第３ブレーキによって静止部
   に固定可能であり、第２ピニオンキャリアは第３クラッ
   チを介して第２インターナルギアと連結可能であり、入
   力軸と出力軸とは第４クラッチを介して連結可能である
   遊星歯車式多段変速機。 ２、入力軸と出力軸とを連結可能な上記第４クラッチが
   設けられていない請求項１記載の遊星歯車式多段変速機
   。 ３、第２サンギアを、第１ワンウェイクラッチを介して
   静止部に固定可能な第４ブレーキが設けられている請求
   項１又は２記載の遊星歯車式多段変速機。 ４、第１サンギアと第２ピニオンキャリアとの間に、第
   ２クラッチと並列に第２ワンウェイクラッチが設けられ
   ている請求項１、２又は３記載の遊星歯車式多段変速機
   。 ５、第２ブレーキは機械的かみ合い機構によって構成さ
   れている請求項１、２、３又は４記載の遊星歯車式多段
   変速機。