JPH0429648A - 遊星歯車変速機 - 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１発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、ラビニヨ式遊星歯車列と７ンブル遊星歯車列
とを組合わせて構成した遊星歯車変速機に関する。

（従来の技術） 遊星歯車変速機は自動車の自動変速機用等として広く用
いられている。従来の遊星歯車変速機は、ラビニヨ歯車
列、シンプ゛ノン歯車夕１１等のように２組の遊星歯車
を一体に組合わせて構成した変速機が多く、この場合に
は、変速段として（よ前進４速までのものが一般的であ
った。′力１しな力５ら、走行特性の向上等を目的とし
て変速段の多段化の要求があり、このため、従来力）ら
前進５速以上の変速段を有する変速機が提案され、一部
実用化されている。

このような多段化された変速機として＋ｔ、Ｓ＋えば、
特開昭６３−３１８３４９号公報、実開昭６１−１０３
６５４号公報に開示の変速機力（ある。

この変速機においては、２組の遊星歯車列にそれぞれ３
つのクラッチおよびブレーキを組合わせて前進６段、後
進１段の変速機を構成している。このような構成の変速
機の場合には、遊星歯車列は従来と同様に２組で良く、
従来の変速機と部品の共通化が図れるといった利点があ
る。しかし、この変速機においては、同時に２つの保合
手段（クラッチもしくはブレーキ）の保合を解除すると
ともに別の２つの保合手段を係合させるという操作が必
要となる変速が生じるのが避けられず、変速制御が複雑
となるという問題がある。

例えば、上記公報に開示の変速機の場合には、２速から
３速への変速もしくはこれと逆の変速に際して１つのク
ラッチおよび１つのブレーキの係合を解除するとともに
、これらとは別のクラッチおよびブレーキを係合させる
必要がある。

一方、例えば、特開昭５９−２２２６４４号公報特開平
１−３１６５５２号公報等には、３組のシンプル遊星歯
車列を有した変速機が提案されている。この提案の変速
機では、各遊星歯車列における２つの要素をそれぞれ他
の遊星歯車列の要素に機械的に連結し、これに複数のク
ラ・ソチおよびブレーキを取り付け、これら複数の係合
手段（クラッチおよびブレーキ）の作動制御により前進
５速、後進１速の一体遊星歯車変速機を構成し、ている
。このような構成の変速機では、前進５速の間での隣り
合う全ての変速を、１つの係合手段（クラッチもしくは
ブレーキ）の保合を解除をするとともに別の１つの係合
手段を係合させて行うことができ、上述のように制御が
複雑になるという問題は生じない。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、各シンプル遊星歯車列のサンギヤ、キャ
リア等を回転自在に支持する軸受構造が各シンプル遊星
歯車列の間に必要である。この構造の故に遊星歯車列間
の寸法が大きくなり、変速機全体の軸方向長さが長くな
り、変速機の大型化、重量増加に繋がるという問題があ
る。

本発明はこのような問題に鑑みたもので、前進５速の設
定が可能であり、且つ前進５速の間での隣り合う全ての
変速を１つの係合手段（クラッチもしくはブレーキ）の
係合を解除をするとともに別の１つの保合手段を係合さ
せて行うことができる変速機であり、さらに、変速機の
軸方向寸法が短く、軽量・コンパクトな遊星歯車変速機
を提供することを目的とする。

口８発明の構成 （課題を解決するための手段） この目的達成のため、本発明においては、ラージサンギ
ヤ要素、スモールサンギヤ要素、ショートピニオン、ロ
ングピニオン、ラビニヨ用キャリア要素およびラビニヨ
用リングギヤ要素から構成されるラビニヨ式遊星歯車列
と、これと同軸上に並設され、シンプルサンギヤ要素、
シンプルキャリア要素およびシンプルリングギヤ要素か
らなるシンプル遊星歯車列と、ラビニヨ式遊星歯車列お
よびシンプル遊星歯車列を構成する要素のいずれかを、
それぞれ係脱自在に前記入力部材に連結する３組のクラ
ッチ手段およびそれぞれ固定保持可能な３組のブレーキ
手段とから遊星歯車変速機を構成している。

（作用） 上記構成の遊星歯車変速機の場合には、３ＦＡのシンプ
ル遊星歯車列から構成した変速機に比べて、ラビニヨ式
遊星歯車列の構成がコンパクトであり、変速機全体がコ
ンパクトになる。

（実施例） 以下、図面に基づいて、本発明の好ましい実施例につい
て説明する。

灸！九−上 本発明に係る第１の遊星歯車変速機の構成を第１図のス
ケルトンにより示している。

この変速機は、同軸上に並列配置されたラビニヨ式遊星
歯車列Ｇ１とシンプル遊星歯車列Ｇ２とを有する。

ラビニヨ遊星歯車列Ｇ１は、変速機入力軸３と同軸に並
列に配設されたラージサンギヤＳＬおよびスモールサン
ギヤＳｓ１このスモールサンギヤＳ８に噛合してこのス
モールサンギヤＳｓの周りを自転しながら公転するショ
ートピニオンＦ　Ｓ　ＸこのショートピニオンＰｓに噛
合するとともにラージサンギヤＳＬにも噛合してラージ
サンギヤＳＬの周りを自転しながら公転するロングピニ
オンＰＬ％　ショートピニオンＰｓおよびロングピニオ
ンＰＬを回転自在に且つ一体に保持してラージおよびス
モールサンギヤＳＬ、Ｓｓの軸を中心に回転するラビニ
ヨ用キャリアＣ１、並びにロングピニオンＰＬに噛合す
る内歯を有したラビニヨ用リングギヤＲ１から構成され
る。

また、シンプル遊星歯車列Ｇ２は、変速機入力軸３と同
軸、すなわち、ラージおよびスモールサンギヤＳ、、Ｓ
、と同軸上に並設されたシンプルサンギヤＳ２、このシ
ンプルサンギヤｓ２に噛合してこの周りを自転しながら
公転するシンプルピニオンＰ２、このシンプルピニオン
Ｐ２を回転自在に保持しシンプルサンギヤＳ２の軸を中
心にシンプルピニオンＰ２の公転と同一回転数で回転す
るシンプルキャリアＣ２およびシンプルビニオンＰ２と
噛合する内歯を有したシンプルリングギヤＲ２から構成
される。

そして、ラージサンギヤＳｔ、とシンプルキャリアＣ２
とが直結され、且つこれらが第１クラツチに１を介して
変速機入力軸３に係脱自在に連結されるとともに第１ブ
レーキＢ１により固定保持可能となっている。スモール
サンギヤＳｓは第２クラツチに２を介して係脱自在に変
速機入力軸３に連結されている。ラビニヨ用キャリアＣ
１とシンプルリングギヤＲ２とが直結され、且つこれら
が第３クラツチに３を介して変速機入力軸３に係脱自在
に連結されるとともに第２ブレーキＢ２により固定保持
可能となっている。シンプルサンギヤＳ２は第３ブレー
キＢ３により固定保持可能となっている。さらに、ラビ
ニヨ用リングギヤＲ１は出力ギヤ５に一体に直結されて
いる。

上記変速機入力軸３はトルクコンバータ２を介してエン
ジン出力軸１に連結されている。なお、トルクコンバー
タ２は、ポンプ２ａ、ステータ２ｂ、タービン２ｃから
なり、ポンプ２ａがエンジン出力軸１に連結され、ター
ビン２ｃが変速機入力軸３に連結される。

以上のように構成した遊星歯車変速機において、第１〜
第３クラツチに１〜に３および第１〜第３ブレーキ８１
〜Ｂ３の係脱制御を行うことにより、変速段の設定およ
び変速制御を行うことができる。具体的には、第２図の
表に示すように、係脱制御を行えば、前進５速（ＬＯＷ
、ＩＳＴ。

２ＮＤ、３ＲＤ、４ＴＨおよび５ＴＨ）　、後進１速（
ＲＥＶ）を設定できる。なお、第２図の表において、Ｑ
印のクラッチおよびブレーキが係合されていることを示
す。各速度レンジでの減速比（レシオ）は、各ギヤの歯
数設定により変化するが、第２図にこのレシオの１例を
参考として示している。

この表から分かるように、前進側５速（ＬＯＷ〜５ＴＨ
）の各変速レンジはクラッチ、ブレーキ（これらを保合
手段と称する）の内の２つを係合させて設定される。ま
た、前進側５速における隣り合う変速レンジ間での変速
に際しては、これら２つの保合手段のうちの１つを解放
し、別の１つの保合手段を係合させて行うようになって
おり、その変速制御が簡単である。

さらに、第１図から良く分かるように、本例の構成の場
合には、ラビニヨ式遊星歯車列Ｇ１とシンプル遊星歯車
列Ｇ２とからなる遊星歯車構造を中央に配設し、この遊
星歯車構造に対して図において左側に全クラッチに１〜
に３をまとめて配設し、右側に全ブレーキＢ１〜Ｂ３を
まとめて配設している。このため、クラッチ、ブレーキ
をコンパクトにまとめて配設することができ、変速機全
体を小型・コンパクト化にできる。

災Ｊ１昨−」と 本発明に係る第２の遊星歯車変速機の構成を第３図に示
す。

この変速機における遊星歯車構造は、第１図に示した変
速機のものと同一であり、ラビニヨ式遊星歯車列Ｇ１と
シンプル遊星歯車列Ｇ２とから構成される。さらに、こ
の変速機においても、遊星歯車構造を中央に配し、左側
に第１〜第３クラツチに１〜に３を、右側に第１〜第３
ブレーキＢ１〜Ｂ３をそれぞれまとめて配設している。

但し、この変速機においては、第３クラツチに３が、シ
ンプルサンギヤＳ２を係脱自在に変速機入力軸３と連結
している点が、第１図の変速機の構成と異なる。このた
め、互いに直結されたラビニヨ用キャリアＣ１とンンプ
ルリングギャＲ２は、第２ブレーキＢ２により固定保持
可能なたけで、入力軸３と直接連結されることはないよ
うになっている。

この構成上の相違を除けば、第３図の変速機は第１図の
変速機と同一の構成であり、第１図の変速機と同様に、
第１〜第３クラツチに１〜に３および第１〜第３ブレー
キ８１〜Ｂ３の係脱制御を行うことにより、変速段の設
定および変速制御を行うことができる。

実ＪＬ肘−」Ｌ 本発明に係る第３の遊星歯車変速機の構成を第４図に示
す。

この変速機における遊星歯車構造も、第１図に示した変
速機のものと同一であり、ラビニヨ式遊星歯車列Ｇ１と
シンプル遊星歯車列Ｇ２とから構成される。さらに、こ
の変速機においても、遊星歯車構造を中央に配し、左側
に第１〜第３クラ・ノチに１〜に３を、右側に第１〜第
３ブレーキＢ１〜Ｂ３をそれぞれまとめて配設している
。

但し、この変速機においては、第１クラツチに１が、シ
ンプルサンギヤＳ２を係脱自在に変速機入力軸３と連結
している点が、第１図の変速機の構成と異なる。このた
め、互いに直結されたラージサンギヤＳＬとシンプルキ
ャリアＣ２は、第１ブレーキＢ１により固定保持可能な
だけで、入力軸３と直接連結されることはないようにな
っている。

この構成上の相違を除けば、第４図の変速機は第１図の
変速機と同一の構成であり、第１〜第３クラツチに１〜
に３および第１〜第３ブレーキＢ１〜Ｂ３の係脱制御を
行うことにより、変速段の設定および変速制御を行うこ
とができる。

実」Ｌ髭−」し 本発明に係る第４の遊星歯車変速機の構成を第５図に示
す。

この変速機における遊星歯車構造も、第１図に示した変
速機のものと同一であり、ラビニヨ式遊星歯車列Ｇ１と
シンプル遊星歯車列Ｇ２とから構成される。

この変速機においては、ラージサンギヤＳＬとシンプル
サンギヤＳ２とが直結され、且つこれらが第１クラツチ
に１を介して変速機入力軸３に係脱自在に連結されてい
る。さらに、ラビニヨ用キャリアＣ１とシンプルリング
ギヤＲ２とが直結され、且つこれらが第２クラツチに２
を介して変速機入力軸３に係脱自在に連結されるととも
に第１ブレーキＢ１により固定保持可能きなっている。

スモールサンギヤＳｓは第２ブレーキＢ２により固定保
持可能となっている。ラビニヨ用リングギヤＲ１は第３
クラツチに３を介して変速機入力軸３と係脱自在に連結
され、且つ第３ブレーキＢ３により固定保持可能となっ
ている。そして、シンプルキャリアＣ２が変速機出力ギ
ヤ５に直結されている。

以上のように構成した遊星歯車変速機において、第１〜
第３クラツチに１〜に３および第１〜第３ブレーキＢ１
〜Ｂ３の係脱制御を第６図に示すように行うことにより
、前進５速（ＬＯＷ、ＩＳＴ、２ＮＤ、３ＲＤ、４４Ｈ
および５ＴＨ）、後進１速（ＲＥＶ）を設定できる。な
お、第６図の表において、○印のクラッチおよびブレー
キが係合されていることを示す。各速度レンジでの減速
比（レシオ）は、各ギヤの歯数設定により変化するが、
第６図にこのレシオの１例を参考として示している。

この表から分かるように、前進側５速（ＬＯＷ〜５Ｔ）
（）の各変速レンジはクラッチ、ブレーキ（これらを係
合手段と称する）の内の２つを係合させて設定される。

また、前進側５速における隣り合う変速レンジ間での変
速に際しては、これら２つの保合手段のうちの１つを解
放し、別の１つの係合手段を係合させて行うようになっ
ており、その変速制御が簡単である。

実Ｊ１旺−ニト 本発明に係る第５の遊星歯車変速機の構成を第７図に示
す。

この変速機における遊星歯車構造も、第１図に示した変
速機のものと同一であり、ラビニヨ式遊星歯車列Ｇ１と
シンプル遊星歯車列Ｇ２とから構成される。

この変速機においては、ラージサンギヤＳＬが第１クラ
ツチに１を介して変速機入力軸３に係脱自在に連結され
、スモールサンギヤＳｓを第１ブレーキＢ１により固定
保持可能となっている。さらに、ラビニヨ用キャリアＣ
１とシンプルキャリアＣ２とが直結され、且つこれらが
第２クラツチに２を介して変速機入力軸３に係脱自在に
連結されるとともに第２ブレーキＢ２により固定保持可
能となっている。ラビニヨ用リングギヤＲ１とシンプル
サンギヤＳ２とが直結され、且つこれらが第３クラツチ
に３を介して変速機入力軸３に係脱自在に連結されると
ともに第３ブレーキＢ３により固定保持可能となってい
る。そして、シンプルリングギヤＲ２が変速機出力ギヤ
５に直結されている。

以上のように構成した遊星歯車変速機においても、第１
〜第３クラツチに１〜に３および第１〜第３ブレーキＢ
１〜Ｂ３の係脱制御を適宜行うことにより、前進５速（
ＬＯＷ、ＩＳＴ、２ＮＤ。

３ＲＤ、４ＴＨおよび５ＴＨ）　、後進１速（ＲＥＶ）
を設定できるが、上述の変速機と同じなのでその説明は
省略する。

ハ０発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、ラビニヨ式遊星歯
車列と、これと同軸上に並設したシンプル遊星歯車列と
、ラビニヨ式遊星歯車列およびシンプル遊星歯車列を構
成する要素のいずれかを、それぞれ係脱自在に前記入力
部材に連結する３組のクラッチ手段およびそれぞれ固定
保持可能な３組のブレーキ手段とから遊星歯車変速機を
構成しているので、３組のシンプル遊星歯車列から構成
した変速機に比べて、変速機全体の軸方向長さを短くで
き、変速機を小型・コンパクトに構成することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図、第４図、第５図および第７図はそれぞ
れ本発明の第１〜第５の実施例に係る遊星歯車変速機の
構成を示すスケルトン図、第２図および第６図はそれぞ
れ第１図および第５図に示す遊星歯車変速機でのクラッ
チ、ブレーキの作動と変速レンジとの関係を示す表図で
ある。 １・・・エンジン出力軸　　２・・・トルクコンバータ
３・・・変速機入力軸　　　５・・・変速機出力ギヤＧ
１・・・ラビニヨ式遊星歯車列 Ｇ２・・・シンプル遊星歯車列

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ラージサンギヤ要素、このラージサンギヤ要素と同
   軸上に並設されたスモールサンギヤ要素、このスモール
   サンギヤ要素に噛合してこのスモールサンギヤ要素の周
   りを自転しながら公転するショートピニオン、このショ
   ートピニオンに噛合するとともに前記ラージサンギヤ要
   素にも噛合して前記ラージサンギヤ要素の周りを自転し
   ながら公転するロングピニオン、前記ショートピニオン
   およびロングピニオンを回転自在に且つ一体に保持して
   前記ラージおよびスモールサンギヤ要素の軸を中心に回
   転するラビニヨ用キャリア要素、並びに前記ロングピニ
   オンに噛合する内歯を有したラビニヨ用リングギヤ要素
   から構成されるラビニヨ式遊星歯車列と、 前記ラージおよびスモールサンギヤ要素と同軸上に並設
   され、シンプルサンギヤ要素、シンプルキャリア要素お
   よびシンプルリングギヤ要素からなるシンプル遊星歯車
   列と、 入力部材と、 前記ラビニヨ式遊星歯車列およびシンプル遊星歯車列を
   構成する要素のいずれかを、それぞれ係脱自在に前記入
   力部材に連結する３組のクラッチ手段と、 前記ラビニヨ式遊星歯車列およびシンプル遊星歯車列を
   構成する要素のいずれかを、それぞれ固定保持可能な３
   組のブレーキ手段と、 前記ラビニヨ式遊星歯車列およびシンプル遊星歯車列を
   構成する要素のいずれかに直結された出力部材とから構
   成されたことを特徴とする遊星歯車変速機。 ２）前記ラージサンギヤ要素と前記シンプルキャリア要
   素とが直結され、且つこれら両要素が第１クラッチ手段
   を介して前記入力部材に係脱自在に連結されるとともに
   第１ブレーキ手段により固定保持可能となっており、 前記スモールサンギヤ要素が第２クラッチ手段を介して
   係脱自在に前記入力部材に連結され、前記ラビニヨ用キ
   ャリア要素と前記シンプルリングギヤ要素とが直結され
   、且つこれら両要素が第３クラッチ手段を介して前記入
   力部材に係脱自在に連結されるとともに第２ブレーキ手
   段により固定保持可能となっており、 前記シンプルサンギヤ要素が第３ブレーキ手段により固
   定保持可能となっており、 前記ラビニヨ用リングギヤ要素が前記出力部材に直結さ
   れていることを特徴とする請求項第１項記載の遊星歯車
   変速機。 ３）前記ラージサンギヤ要素と前記シンプルキャリア要
   素とが直結され、且つこれら両要素が第１クラッチ手段
   を介して前記入力部材に係脱自在に連結されるとともに
   第１ブレーキ手段により固定保持可能となっており、 前記スモールサンギヤ要素が第２クラッチ手段を介して
   係脱自在に前記入力部材に連結され、前記ラビニヨ用キ
   ャリア要素と前記シンプルリングギヤ要素とが直結され
   、且つこれら両要素が第２ブレーキ手段により固定保持
   可能となっており、 前記シンプルサンギヤ要素が第３クラッチ手段を介して
   係脱自在に前記入力部材に連結されるとともに第３ブレ
   ーキ手段により固定保持可能となっており、 前記ラビニヨ用リングギヤ要素が前記出力部材に直結さ
   れていることを特徴とする請求項第１項記載の遊星歯車
   変速機。 ４）前記ラージサンギヤ要素と前記シンプルキャリア要
   素とが直結されるとともに、これら両要素が第１ブレー
   キ手段により固定保持可能となっており、 前記スモールサンギヤ要素が第２クラッチ手段を介して
   係脱自在に前記入力部材に連結され、前記ラビニヨ用キ
   ャリア要素と前記シンプルリングギヤ要素とが直結され
   、且つこれら両要素が第３クラッチ手段を介して前記入
   力部材に係脱自在に連結されるとともに第２ブレーキ手
   段により固定保持可能となっており、 前記シンプルサンギヤ要素が第１クラッチ手段を介して
   係脱自在に前記入力部材に連結されるとともに、第３ブ
   レーキ手段により固定保持可能となっており、 前記ラビニヨ用リングギヤ要素が前記出力部材に直結さ
   れていることを特徴とする請求項第１項記載の遊星歯車
   変速機。 ５）前記ラージサンギヤ要素と前記シンプルサンギヤ要
   素とが直結され、且つこれら両要素が第１クラッチ手段
   を介して前記入力部材に係脱自在に連結され、 前記ラビニヨ用キャリア要素と前記シンプルリングギヤ
   要素とが直結され、且つこれら両要素が第２クラッチ手
   段を介して前記入力部材に係脱自在に連結されるととも
   に第１ブレーキ手段により固定保持可能となっており、 前記スモールサンギヤ要素を第２ブレーキ手段により固
   定保持可能となっており、 前記ラビニヨ用リングギヤ要素は第３クラッチ手段を介
   して前記入力部材と係脱自在に連結され、且つ第３ブレ
   ーキ手段により固定保持可能となっており、 前記シンプルキャリア要素が前記出力部材に直結されて
   いることを特徴する請求項第１項に記載の遊星歯車変速
   機。 ６）前記ラージサンギヤ要素が第１クラッチ手段を介し
   て前記入力部材に係脱自在に連結され、前記スモールサ
   ンギヤ要素を第１ブレーキ手段により固定保持可能とな
   っており、前記ラビニヨ用キャリア要素と前記シンプル
   キャリア要素とが直結され、且つこれら両要素が第２ク
   ラッチ手段を介して前記入力部材に係脱自在に連結され
   るとともに第２ブレーキ手段により固定保持可能となっ
   ており、 前記ラビニヨ用リングギヤ要素と前記シンプルサンギヤ
   要素とが直結され、且つこれら両要素が第３クラッチ手
   段を介して前記入力部材に係脱自在に連結されるととも
   に第３ブレーキ手段により固定保持可能となっており、 前記シンプルリングギヤ要素が前記出力部材に直結され
   ていることを特徴とする請求項第１項記載の遊星歯車変
   速機。