JPH07239000A

JPH07239000A - 遊星歯車式変速装置

Info

Publication number: JPH07239000A
Application number: JP6049819A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Sumi; 泰夫住
Original assignee: JATCO Corp
Current assignee: JATCO Corp
Priority date: 1994-02-23
Filing date: 1994-02-23
Publication date: 1995-09-12

Abstract

(57)【要約】【目的】各１個の遊星歯車装置と締結要素を取り外す
だけで安価に前進５速から前進４速の変速装置へ転換で
きる遊星歯車式変速装置とする。【構成】順に第１〜第３の遊星歯車装置４〜６が設け
られ、遊星歯車装置４の入力軸３側には、第１〜第３ク
ラッチＣ１〜Ｃ３および第１、第２のブレーキＢ１、Ｂ
２が配設され、遊星歯車装置５、６の間に、第３ブレー
キＢ３が配置されて、前進５速後進１速が得られる。ク
ラッチＣ１とブレーキＢ３を締結すると、入力軸の回転
は第２サンギヤ５ｓおよび第３サンギヤ６ｓに伝達さ
れ、第３リングギヤ６ｒが固定される。これにより、遊
星歯車装置６で減速された回転が第３キャリア６ｃに連
結された出力軸７に伝達され、前進第１速が得られる。
このブレーキＢ３と遊星歯車装置６は前進第１速時にお
いてだけ作動するから、これらを取り外すと前進４速の
変速装置となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車や鉄道車両等の
多段自動変速機に用いられる遊星歯車式変速装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の多段自動変速機として、例えば乗
用車に前進４速自動変速機が多く搭載されてきている。
そして近年はとくに燃料消費の性能向上を目的として、
車種によってさらに変速段数を増すため、前進５速の自
動変速機が種々提案されている。例えば、特開昭４７−
１９２６８号公報や特開昭５０−６４６６０号公報に
は、３組の遊星歯車を用いたインテグラル式の前進５速
専用の自動変速機が開示されている。しかしこれらの自
動変速機は前進５速専用であるため、前進４速の自動変
速機とは独立に製作されることが前提で、開発、製造コ
ストが高くなることが避けられない。

【０００３】なお、前者の前進５速自動変速機を基にし
て、１個のブレーキを取り除くことにより前進４速型と
することは可能であるが、依然として３組の遊星歯車装
置が残り、部品点数、コストの低減効果は微々たるもの
であり、前進４速の自動変速機として高価なものとなる
とともに、最適な変速比をとりにくいという欠点があ
る。また、後者の前進５速自動変速機の場合はブレーキ
１個と１組の遊星歯車装置を取り外して前進４速型とす
ることが可能ではあるが、変速比が１．０を越える変速
段いわゆるアンダードライブにおける変速がクラッチ同
志の掛け替えによる変速を含むため、変速時のショック
が避けられないという問題がある。

【０００４】一方、共用化をとくに意識したものとして
は、特開昭５９−１１３３４６号公報に開示されたもの
がある。これは、２組の遊星歯車装置を備える前進４速
の遊星歯車式主変速装置の後部に、１組の遊星歯車装置
とクラッチおよびブレーキの締結要素を含む副変速装置
を結合して、前進５速の自動変速機とするものとした副
変速機式である。これにより、前進４速の遊星歯車式変
速装置と前進５速の遊星歯車式変速装置の主要構成部品
を共用化でき、比較的安価に前進５速の遊星歯車式変速
装置を得られる利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の副変速機式の遊星歯車式変速装置では、前進５速に
する際追加される副変速機に、締結要素としてクラッチ
とブレーキが最低各１個ずつ必要である。そのため、こ
れらクラッチとブレーキの空転時の摩擦損失が大きいと
いう欠点がある。上記摩擦損失は車両の燃料消費性能に
大きな影響を及ぼし、変速比の小さい第４速から第５速
の高速変速段において顕著に悪化するという問題があ
る。したがって本発明は、上記従来の問題点に鑑み、第
５速用に追加される締結要素を最小限にし、しかも前進
４速の変速装置とするときには遊星歯車数を低減して、
安価に前進４速の遊星歯車式変速装置へ転換できるとと
もに、燃料消費性能が高く、変速ショックの小さい前進
５速の遊星歯車式変速装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため請求項１記載の
本発明は、トランスミッションケース内に、入力軸から
出力軸の間に順次第１、第２、第３の遊星歯車装置を備
え、締結要素の選択作動により少なくも前進５速の変速
段を得る遊星歯車式変速装置において、第２の遊星歯車
装置のサンギヤを第１回転メンバとし、第１の遊星歯車
装置のキャリアと第２の遊星歯車装置のリングギヤを連
結して第２回転メンバとし、第１の遊星歯車装置のサン
ギヤを第３回転メンバとし、第１の遊星歯車装置のリン
グギヤと第２の遊星歯車装置のキャリアを連結して第４
回転メンバとし、第１回転メンバを第１の締結要素で入
力軸に結合可能とし、第２回転メンバを第２の締結要素
で入力軸に結合可能とするとともに、第５の締結要素で
固定可能とし、第３回転メンバを第３の締結要素で入力
軸に結合可能とするとともに、第４の締結要素で固定可
能とし、第３の遊星歯車装置のリングギヤを第５回転メ
ンバとし、この第５回転メンバを第６の締結要素で固定
可能とし、第５回転メンバの内側に隣接する回転部材を
第４回転メンバならびに出力軸に連結し、第３の遊星歯
車装置の残る回転部材を第２の遊星歯車装置の対応する
回転部材と連結したものとした。

【０００７】また請求項３記載の発明は、上記構成のう
ち、第６の締結要素で固定可能とされる第５回転メンバ
を第３の遊星歯車装置のリングギヤのかわりにそのキャ
リアとして、順次第３の遊星歯車装置の各回転部材の連
結相手を替えたものとした。

【０００８】

【作用】請求項１のものでは、第１および第６の締結要
素を締結すると、入力軸の回転がそのまま第１回転メン
バに伝達されるとともに、第５回転メンバの第３の遊星
歯車装置のリングギヤが固定される。このとき第１回転
メンバは第３の遊星歯車装置の残る回転部材であるサン
ギヤと連結されているから、第５回転メンバの内側に隣
接する回転部材となるキャリアに連結された出力軸には
入力軸回転が第３の遊星歯車装置で減速された回転が出
力されて、前進第１速の変速段が得られる。

【０００９】つぎに第６の締結要素を開放し第１および
第５の締結要素を締結すると、入力軸の回転は第１回転
メンバに伝達され、第２回転メンバが固定される。これ
により第２の遊星歯車装置で減速された回転が第４回転
メンバに伝達され、第５回転メンバの内側に隣接する回
転部材（キャリア）を介して出力軸に伝達されて、前進
第２速となる。第５締結要素を開放し第１および第４の
締結要素を締結すると、入力軸の回転は第１回転メンバ
に伝達され、第３回転メンバが固定される。これにより
第１および第２の遊星歯車装置が作動して、減速された
回転が第４回転メンバに出力され出力軸へ伝達されて、
前進第３速の変速段が得られる。

【００１０】また、第１および第２の締結要素のみを締
結すると、入力軸の回転が第１および第２回転メンバに
伝達されて、第２の遊星歯車装置がロックされてそのキ
ャリアすなわち第４回転メンバも入力軸と同一回転とな
る。これにより出力軸に減速比１の前進第４速が得られ
る。第２および第４の締結要素を締結すると、第３回転
メンバが固定される一方、第２回転メンバが入力軸の回
転を受けるので、第１の遊星歯車装置で増速された回転
がそのリングギヤすなわち第４回転メンバに出力され
る。これにより出力軸に増速の前進第５速が得られる。

【００１１】第３の遊星歯車装置と第６の締結要素は前
進第１速選択時においてだけ作動、締結するから、これ
を取り外すことにより、前進５速から前進４速の遊星歯
車式変速装置を得ることができる。前進４速の変速装
置としたときには遊星歯車装置が１組削減されて構成が
簡単となり、前進５速の変速装置としたときにも締結要
素は１個追加するのみで、その空転時の摩擦損失が小さ
い。

【００１２】請求項３のものでは、第１および第６の締
結要素を締結すると、入力軸の回転がそのまま第１回転
メンバに伝達されるとともに、第５回転メンバとしての
第３の遊星歯車装置のキャリアが固定される。このとき
その内側のサンギヤは出力軸に連結されるとともに第４
回転メンバである第２の遊星歯車装置のキャリアと連結
され、残る回転部材であるリングギヤは第２の遊星歯車
装置のリングギヤと連結されているから、第１回転メン
バの回転は第２および第３の遊星歯車装置の組み合わせ
で減速されて出力軸に伝達され、前進第１速の変速段が
得られる。

【００１３】つぎに第６の締結要素を開放し第１および
第５の締結要素を締結すると、入力軸の回転は第１回転
メンバに伝達され、第２回転メンバが固定される。これ
により第２の遊星歯車装置で減速された回転が第４回転
メンバに伝達される。第４回転メンバである第２の遊星
歯車装置のキャリアは第３の遊星歯車装置のサンギヤを
介して出力軸に伝達されて、前進第２速となる。以下、
同様に第４回転メンバに伝達された回転がそのまま出力
軸に伝達されるので、請求項１のものにおけると同じ各
変速段が実現される。これにより、第３の遊星歯車装置
と第６の締結要素は前進第１速選択時においてだけ作
動、締結する。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例を示すスケルト
ン図である。トランスミッションケース２にそれぞれ支
持された入力軸３と出力軸７を結ぶ軸線にそって、入力
軸３側から順に第１の遊星歯車装置４、第２の遊星歯車
装置５、第３の遊星歯車装置６が設けられる。なお、図
では各部材が軸線に関して対称に構成されるので、軸線
より下半部は図示省略してある。第１〜第３の遊星歯車
装置４〜６はそれぞれ公知のシングルピニオン型であ
り、第１の遊星歯車装置４は、第１サンギヤ４ｓ、第１
ピニオン４ｐ、第１キャリア４ｃおよび第１リングギヤ
４ｒからなり、第１キャリア４ｃにより回転可能に支持
された第１ピニオン４ｐが第１サンギヤ４ｓと第１リン
グギヤ４ｒの間に位置してそれぞれと噛み合っている。

【００１５】同様に、第２の遊星歯車装置５は、第２サ
ンギヤ５ｓ、第２ピニオン５ｐ、第２キャリア５ｃおよ
び第２リングギヤ５ｒからなり、第２キャリア５ｃによ
り回転可能に支持された第２ピニオン５ｐが第２サンギ
ヤ５ｓと第２リングギヤ５ｒの間に位置してそれぞれと
噛み合っている。また、第３の遊星歯車装置６は、第３
サンギヤ６ｓ、第３ピニオン６ｐ、第３キャリア６ｃお
よび第３リングギヤ６ｒからなり、第３キャリア６ｃに
より回転可能に支持された第３ピニオン６ｐが第３サン
ギヤ６ｓと第３リングギヤ６ｒの間に位置してそれぞれ
と噛み合う。

【００１６】第１の遊星歯車装置４の入力軸３側には、
第１〜第３クラッチＣ１〜Ｃ３が配設され、さらにこれ
らクラッチと第１の遊星歯車装置４の間に第１、第２の
ブレーキＢ１、Ｂ２が配設されている。また、第２の遊
星歯車装置５と第３の遊星歯車装置６の間には、第３ブ
レーキＢ３が配置されている。第２サンギヤ５ｓは、第
１回転メンバＭ１を構成し、連結部材ａを介して、第１
クラッチＣ１により入力軸３に結合可能とされている。
この第１回転メンバＭ１と第３の遊星歯車装置６の第３
サンギヤ６ｓとの互いに対向する側が、連結部材ｂによ
り一体的に連結されている。

【００１７】第１キャリア４ｃと第２リングギヤ５ｒ
は、その互いに対向する側が、連結部材ｃで一体的に連
結されて第２回転メンバＭ２を構成し、連結部材ｃから
延びる連結部材ｄを介して、第２クラッチＣ２により入
力軸３に結合可能とされている。またこの第２回転メン
バＭ２は、第１キャリア４ｃの入力軸３側から延びる連
結部材ｅを介して、第２ブレーキＢ２によりトランスミ
ッションケース２に固定可能とされている。

【００１８】また、第１サンギヤ４ｓは第３回転メンバ
Ｍ３を構成し、その入力軸３側から延びる連結部材ｆを
介して、第３クラッチＣ３により入力軸３に結合可能と
されている。この第３回転メンバＭ３はまた、連結部材
ｆから延びる連結部材ｇを介して、第１ブレーキＢ１に
よりトランスミッションケース２に固定可能とされてい
る。さらに、第１リングギヤ４ｒと第２キャリア５ｃと
が、それぞれの出力軸７側を連結する連結部材ｈで、一
体的に連結されて第４回転メンバＭ４となっている。

【００１９】一方、第３の遊星歯車装置６の第３キャリ
ア６ｃの入力軸３と反対側が出力軸７に連結ざれてい
る。そして、第４回転メンバＭ４の第２キャリア５ｃと
第３キャリア６ｃの互いに対向する側が、連結部材ｊで
一体的に連結されている。そして第３リングギヤ６ｒが
第５回転メンバＭ５として、第３ブレーキＢ３によりト
ランスミッションケース２に固定可能とされている。上
記構成において、締結要素としての第１〜第３クラッチ
Ｃ１〜Ｃ３および第１〜第３ブレーキＢ１〜Ｂ３のうち
の２個の締結により、表１のように前進５速、後進１段
の変速段が得られる。表中、○が締結される締結要素を
示す。

【表１】

【００２０】この変速作用の概略を次に説明する。ま
ず、前進第１速の選択にあたっては、図２の（ａ）に示
すように、第１クラッチＣ１を締結する。なお、図中作
動していない遊星歯車装置は破線で示し、作動している
遊星歯車装置、締結要素および回転メンバは太い実線で
示してある。以降の図においても同様である。これによ
り、入力軸の回転はそのまま第２サンギヤ５ｓ（第１回
転メンバＭ１）に伝達され、したがって第２サンギヤ５
ｓに連結された第３の遊星歯車装置６の第３サンギヤ６
ｓに伝達される。ここで、第３ブレーキＢ３も締結され
ることにより、第３リングギヤ６ｒ（第５回転メンバＭ
５）が固定され、出力軸７と一体連結の第３キャリア６
ｃが第３サンギヤ６ｓの回転に対して減速された第１速
が得られる。

【００２１】つぎに前進第２速の選択にあたっては、第
１速の状態から第３ブレーキＢ３の締結を開放し、図２
の（ｂ）に示すように、第２ブレーキＢ２を締結する。
これにより、入力軸３の回転は同じく第２の遊星歯車装
置５の第２サンギヤ５ｓ（第１回転メンバＭ１）に伝達
されるとともに、第２ブレーキＢ２の締結により、第２
リングギヤ５ｒ（第２回転メンバＭ２）が固定される。
ここでは、第２サンギヤ５ｓと第２リングギヤ５ｒの歯
数比が第３サンギヤ６ｓと第３リングギヤ６ｒの歯数比
と異ならせてあり、第４回転メンバＭ４である第２キャ
リア５ｃが第２サンギヤ５ｓの回転に対して第１速より
は小さい減速比で回転する。この第４回転メンバＭ４の
回転がこれに一体的に連結された第３キャリア６ｃおよ
び出力軸７に伝達され、第２速が得られる。

【００２２】前進第３速の選択にあたっては、第２速の
状態から第２ブレーキＢ２の締結を開放し、図２の
（ｃ）に示すように、第１ブレーキＢ１を締結する。こ
れにより、第１の遊星歯車装置４の第１サンギヤ４ｓ
（第３回転メンバＭ３）が固定されることにより、第２
リングギヤ５ｒ（第２回転メンバＭ２）が前進方向に回
転し、第１の遊星歯車装置４および第２の遊星歯車装置
５が作動して、第４回転メンバＭ４および出力軸７に、
より減速比の小さい第３速が得られる。

【００２３】前進第４速のためには、上記第３速の状態
から第１ブレーキＢ１の締結を開放するとともに、図３
の（ｄ）に示すように、第２クラッチＣ２を締結する。
これにより、第１および第２回転メンバＭ１、Ｍ２すな
わち第２の遊星歯車装置５の第２サンギヤ５ｓと第２リ
ングギヤ５ｒが入力軸３と一体回転となり、これらの間
に挟まれた第２ピニオン５ｐを支持する第２キャリア５
ｃ（第４回転メンバＭ４）も入力軸３と同一回転とな
る。そのため、第４回転メンバＭ４に一体連結された出
力軸７に減速比１の第４速が得られる。

【００２４】前進第５速の選択にあたっては、図３の
（ｅ）に示すように、第１クラッチＣ１を開放し、第２
クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１を締結状態とする。こ
れにより、第１の遊星歯車装置４の第１サンギヤ４ｓ
（第３回転メンバＭ３）が固定される一方、第１キャリ
ア４ｃ（第２回転メンバＭ２）が入力軸３の回転数で第
１サンギヤ４ｓ周りに回転するので、第１リングギヤ４
ｒ（第４回転メンバＭ４）が増速されて、出力軸７に第
５速が得られる。

【００２５】後進段の選択にあたっては、図３の（ｆ）
に示すように、第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２を
締結する。第２ブレーキＢ２の締結により第１キャリア
４ｃ（第２回転メンバＭ２）が固定される。これによ
り、第３クラッチＣ３により第１サンギヤ４ｓ（第３回
転メンバＭ３）に入力される入力軸回転は第１キャリア
４ｃに支持されたピニオン４ｐを介して逆転されて、第
１リングギヤ４ｒ（第４回転メンバＭ４）に伝達され
る。こうして第４回転メンバＭ４に連結された出力軸７
に後進段が得られる。

【００２６】本実施例は以上のように構成され、第３ブ
レーキＢ３と第３の遊星歯車装置６とが前進第１速選択
時においてだけ締結、作動するようになっている。遊星
歯車装置についてはこのほか前進第２速では第２の遊星
歯車装置５のみの作動で、前進第３速では第１および第
２の遊星歯車装置４、５の作動で、また前進第４速は第
２の遊星歯車装置５のロックでそれぞれ実現される。さ
らに、前進第５速ならびに後進段はぞれぞれ第１の遊星
歯車装置４のみの作動で実現されている。

【００２７】したがって、上記前進第１速でのみ作動す
る第３の遊星歯車装置６と第３ブレーキＢ３を取り外す
ことにより、図４に示されるように、前進４速後進１段
の遊星歯車式変速装置を得ることができる。すなわち、
図１における第３の遊星歯車装置６と第３ブレーキＢ３
が削除され、第４回転メンバが上の第３の遊星歯車装置
を略して直接出力軸７に連結される。

【００２８】各変速段を得るクラッチ、ブレーキの締結
組み合わせは表２のようになり、表１における第２速段
以降の組み合わせと同じとなる。もちろんこの前進４速
後進１段へ転換するに際しては、搭載する車両等の特性
に応じて各変速段の変速比配分を最適のものとするた
め、各遊星歯車装置におけるサンギヤ、リングギヤ等の
歯数比を調整することができる。

【表２】

【００２９】以上のように、本実施例によれば、出力軸
側の第３の遊星歯車装置と第３ブレーキＢ３を取り外す
ことにより、遊星歯車装置２組の簡単な構成の前進４速
後進１段の遊星歯車式変速装置とすることができ、主要
部の構成を共用しながら前進４速後進１段と前進５速後
進１段の両遊星歯車式変速装置を安価に提供することが
できるという効果を有する。また、前進５速後進１段と
したときにも追加される締結要素が第３ブレーキただ１
個であるため、その空転時の摩擦損失も小さく抑さえら
れ、高い燃料消費性能を有する。

【００３０】次に図５は本発明の第２の実施例を示し、
これは、前実施例におけるトランスミッションケース２
のかわりに、軸線方向に分割された第１トランスミッシ
ョンケース２ａと第２トランスミッションケース２ｂと
を有する。すなわち、第１および第２の遊星歯車装置
４、５、第１〜第３クラッチＣ１〜Ｃ３、そして第１お
よび第２ブレーキＢ１、Ｂ２が、第１トランスミッショ
ンケース２ａ内に収容され組み込まれて主変速装置ＴＭ
１とされ、第３の遊星歯車装置６と第３ブレーキＢ３と
が、第２トランスミッションケース２ｂ内に収容され組
み込まれて副変速装置ＴＭ２とされている。第１トラン
スミッションケース２ａと第２トランスミッションケー
ス２ｂとはボルト等により互いに結合される。

【００３１】そして、第２トランスミッションケース２
ｂ側の第３キャリア６ｃが第１トランスミッションケー
ス２ａ側の第２キャリア５ｃと接続されて第４回転メン
バＭ４に連結され、また、第２トランスミッションケー
ス２ｂ側の第３サンギヤ６ｓが第１トランスミッション
ケース２ａ側の第２サンギヤ５ｓと接続されて第１回転
メンバＭ１と連結されている。各締結要素の締結組み
合わせおよび各変速段における伝達経路は前実施例と同
じである。

【００３２】以上の構成により、主変速装置ＴＭ１の第
１トランスミッションケース２ａに収容された遊星歯車
装置および締結要素と、副変速装置ＴＭ２の第２トラン
スミッションケース２ｂに収容された遊星歯車装置およ
び締結要素とを結合して、前進５速後進１段の遊星歯車
式変速装置が得られ、また、副変速装置ＴＭ２を取り外
して、主変速装置ＴＭ１の第４回転メンバＭ４である第
２キャリア５ｃを出力軸に連結することにより、前進４
速後進１段の遊星歯車式変速装置が得られる。これによ
り、前実施例の効果に加え、主変速装置のみでコンパク
トな前進４速後進１段の遊星歯車式変速装置が得られ、
これに副変速装置をボルト結合するだけで極めて簡便に
前進５速後進１段の遊星歯車式変速装置とすることがで
きる。

【００３３】図６は第３の実施例を示すスケルトン図で
ある。入力軸３側から順に第１の遊星歯車装置４、第２
の遊星歯車装置５、第３の遊星歯車装置６が設けられ、
第１の遊星歯車装置４の入力軸３側には、第１〜第３ク
ラッチＣ１〜Ｃ３が配設され、さらにこれらクラッチと
第１の遊星歯車装置４の間に第１、第２のブレーキＢ
１、Ｂ２が配設されている。第２サンギヤ５ｓは、第１
回転メンバＭ１を構成し、連結部材ａを介して第１クラ
ッチＣ１により入力軸３に結合可能とされている。ま
た、第１サンギヤ４ｓは第３回転メンバＭ３を構成し、
その入力軸３側から延びる連結部材ｆを介して、第３ク
ラッチＣ３により入力軸３に結合可能とされている。こ
の第３回転メンバはまた、連結部材ｆから延びる連結部
材ｇを介して、第１ブレーキＢ１によりトランスミッシ
ョンケース２に固定可能とされている。以上の構成は第
１の実施例と同じである。

【００３４】次にこの実施例では、第１キャリア４ｃと
第２リングギヤ５ｒが、それぞれの入力軸３側を連結す
る連結部材ｍで、一体的に連結されて第２回転メンバＭ
２’を構成し、第１キャリア４ｃの出力軸７側から延び
る連結部材ｎを介して、第２クラッチＣ２により入力軸
３に結合可能とされている。またこの第２回転メンバＭ
２’は、連結部材ｍから延びる連結部材ｐを介して、第
２ブレーキＢ２によりトランスミッションケース２に固
定可能とされている。

【００３５】さらに、第１リングギヤ４ｒと第２キャリ
ア５ｃとは、その互いに対向する側が、連結部材ｑで一
体的に連結されて第４回転メンバＭ４’となっている。
そして第２回転メンバＭ２’の第２リングギヤ５ｒと第
３の遊星歯車装置６の第３リングギヤ６ｒの互いに対向
する側が、連結部材ｒで一体的に連結されている。

【００３６】また、第３の遊星歯車装置６の第３サンギ
ヤ６ｓの入力軸３と反対側が出力軸７に連結されてお
り、第４回転メンバＭ４’の第２キャリア５ｃと第３サ
ンギヤ６ｓの互いに対向する側が、連結部材ｓで一体的
に連結されている。そして、第３の遊星歯車装置６の第
３キャリア６ｃは第５回転メンバＭ５’として、その出
力軸７側から延びる連結部材ｔを介して、第３ブレーキ
Ｂ３によりトランスミッションケース２に固定可能とさ
れている。

【００３７】上記構成においても、表３のように第１の
実施例におけると同一の締結要素組み合わせにより、前
進５速、後進１段の変速段が得られる。この変速作用の
概略を次に説明する。ここではとくに第１〜第３の遊星
歯車装置４〜６の各ギヤ比（サンギヤ歯数／リングギヤ
歯数）を、それぞれα1 ＝０．３５、α2 ＝０．６７
５、α3 ＝０．７５としたときの変速比を表３に併せ示
す。

【表３】

【００３８】まず、前進第１速の選択にあたっては、第
１クラッチＣ１を締結する。これにより、図７の
（ａ）に示すように、入力軸３の回転はそのまま第２サ
ンギヤ５ｓ（第１回転メンバＭ１）に伝達される。一
方、第３ブレーキＢ３も締結されることにより、第３キ
ャリア６ｃ（第５回転メンバＭ５’）が固定され、第３
キャリア６ｃに支持された第３ピニオン６ｐを挟んで第
３サンギヤ６ｓと第３リングギヤ６ｒは逆転関系にな
る。

【００３９】したがって、第２リングギヤ５ｒが第３リ
ングギヤ６ｒと連結され、第２キャリア５ｃ（第４回転
メンバＭ４’）が第３サンギヤ６ｓと連結された第２の
遊星歯車装置では、第２サンギヤ５ｓと第２キャリア５
ｃの間に大きな減速比が得られる。こうして、第２キャ
リア５ｃ（第４回転メンバＭ４’）に第３サンギヤ６ｓ
を介して連結された出力軸７に第１速が得られる。この
ときの変速比は、（１＋α2 ＋α3 ）／α2 で表わされ
る。

【００４０】つぎに前進第２速の選択にあたっては、第
１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２を締結する。これに
より、図７の（ｂ）のように、入力軸３の回転は同じく
第２の遊星歯車装置５の第２サンギヤ５ｓ（第１回転メ
ンバＭ１）に伝達されるとともに、第２ブレーキＢ２の
締結により、第２リングギヤ５ｒ（第２回転メンバＭ
２’）が固定される。第２キャリア５ｃ（第４回転メン
バＭ４’）が第２サンギヤ５ｓの回転に対して減速さ
れ、この第４回転メンバＭ４’の回転がこれに一体的に
連結された第３サンギヤ６ｓを介して出力軸７に伝達さ
れ、第２速が得られる。変速比は、（１＋α2 ）／α
2 となる。

【００４１】前進第３速の選択にあたっては、第１クラ
ッチＣ１と第１ブレーキＢ１を締結する。図７の（ｃ）
のように、第１の遊星歯車装置４の第１サンギヤ４ｓ
（第３回転メンバＭ３）が固定されることにより、第２
リングギヤ５ｒ（第２回転メンバＭ２’）が前進方向に
回転し、第１の遊星歯車装置４および第２の遊星歯車装
置５が作動して、第２キャリア５ｃ（第４回転メンバＭ
４’）が第２サンギヤ５ｓ（第１回転メンバＭ１）の回
転に対してより小さな減速比で回転し、第３速が得られ
ることになる。変速比は、（１＋α1 ＋（α1 ／α2
））／（１＋α1 ）となる。

【００４２】前進第４速のためには、第１クラッチＣ１
と第２クラッチＣ２を締結する。これにより、図８の
（ｄ）のように、第２の遊星歯車装置５の第２サンギヤ
５ｓと第２リングギヤ５ｒが入力軸３と一体回転とな
り、これらの間に挟まれた第２ピニオン５ｐを支持する
第２キャリア５ｃも入力軸３と同一回転となる。そのた
め、第２キャリア５ｃ（第４回転メンバＭ４’）に第３
サンギヤ６ｓを介して一体連結された出力軸７に減速比
１の第４速が得られる。

【００４３】前進第５速の選択にあたっては、図８の
（ｅ）に示すように、第２クラッチＣ２と第１ブレーキ
Ｂ１を締結状態とする。これにより、第１の遊星歯車装
置４の第１サンギヤ４ｓ（第３回転メンバＭ３）が固定
される一方、第２回転メンバの第１キャリア４ｃ（第２
回転メンバＭ２’）が入力軸３の回転数で第１サンギヤ
４ｓ周りに回転するので、第１リングギヤ４ｒが増速さ
れる。そのため、第１リングギヤ４ｒ、第２キャリア５
ｃ（第４回転メンバＭ４’）に第３サンギヤ６ｓを介し
て一体連結された出力軸７に第５速が得られる。このと
きの変速比は、１／（１＋α1 ）で表わされる。

【００４４】後進段の選択にあたっては、第３クラッチ
Ｃ３と第２ブレーキＢ２を締結する。図８の（ｆ）に示
すように、第２ブレーキＢ２の締結により第１キャリア
４ｃ（第２回転メンバＭ２’）が固定される。これによ
り、第３クラッチＣ３により第１サンギヤ４ｓ（第３回
転メンバＭ３）に入力される入力軸回転は第１キャリア
４ｃに支持されたピニオン４ｐを介して逆転されて第１
リングギヤ４ｒに伝達される。こうして第１リングギヤ
４ｒ、第２キャリア５ｃ（第４回転メンバＭ４’）に第
３サンギヤ６ｓを介して一体連結された出力軸７に後進
段が得られる。変速比は、１／α1 となる。

【００４５】本実施例は以上のように構成され、これに
よっても、第３ブレーキＢ３と第３の遊星歯車装置６と
が前進第１速選択時においてだけ締結、作動するように
なっている。したがって、上記前進第１速でのみ作動す
る第３の遊星歯車装置６と第３ブレーキＢ３を取り外す
ことにより、図９に示されるように、前進４速後進１段
の遊星歯車式変速装置を得ることができる。すなわち、
図６における第３の遊星歯車装置６と第３ブレーキＢ３
が削除され、第４回転メンバＭ４’の第２キャリア５ｃ
が上記の第３の遊星歯車装置を略して直接出力軸７に連
結される。各変速段を得るクラッチ、ブレーキの締結組
み合わせは先の表２のようになる。

【００４６】以上のように、本実施例でも第１の実施例
と同じく、主要部の構成を共用しながら前進４速後進１
段と前進５速後進１段の両遊星歯車式変速装置を安価に
提供することができ、また、高い燃料消費性能が得られ
るという効果を有する。なお、とくに図示しないが、第
２の実施例と同様に、トランスミッションケース２のか
わりに、軸線方向に分割された第１トランスミッション
ケースと第２トランスミッションケースとを用い、後者
に第３の遊星歯車装置６と第３ブレーキＢ３とを収容し
て副変速装置とし、その他の遊星歯車装置および締結要
素を前者に収容して主変速装置として、結合、分離を簡
便にすることができる。

【００４７】図１０はさらに第４の実施例を示す。これ
は、第１および第２の遊星歯車装置４、５、第１〜第３
クラッチＣ１〜Ｃ３、そして第１および第２ブレーキＢ
１、Ｂ２間の、連結状態が第１の実施例のものと同じに
構成される一方、これらに対する第３の遊星歯車装置の
連結態様を変えたものである。すなわち、第１の遊星歯
車装置４の入力軸３側には、第１〜第３クラッチＣ１〜
Ｃ３が配設され、さらにこれらクラッチと第１の遊星歯
車装置４の間に第１、第２のブレーキＢ１、Ｂ２が配設
されている。第２サンギヤ５ｓは、第１回転メンバＭ１
を構成し、連結部材ａを介して第１クラッチＣ１により
入力軸３に結合可能とされている。

【００４８】第１キャリア４ｃと第２リングギヤ５ｒ
は、その互いに対向する側が、連結部材ｃで一体的に連
結されて第２回転メンバＭ２を構成し、連結部材ｃから
延びる連結部材ｄを介して、第２クラッチＣ２により入
力軸３に結合可能とされている。またこの第２回転メン
バＭ２は、第１キャリア４ｃの入力軸３側から延びる連
結部材ｅを介して、第２ブレーキＢ２によりトランスミ
ッションケース２に固定可能とされている。

【００４９】また、第１サンギヤ４ｓは第３回転メンバ
Ｍ３を構成し、その入力軸３側から延びる連結部材ｆを
介して、第３クラッチＣ３により入力軸３に結合可能と
されている。この第３回転メンバＭ３はまた、連結部材
ｆから延びる連結部材ｇを介して、第１ブレーキＢ１に
よりトランスミッションケース２に固定可能とされてい
る。さらに、第１リングギヤ４ｒと第２キャリア５ｃと
が、それぞれの出力軸７側を連結する連結部材ｈで、一
体的に連結されて第４回転メンバＭ４となっている。

【００５０】一方、第３の遊星歯車装置６の出力軸側に
第３ブレーキＢ３が配置され、第３の遊星歯車装置６の
第３キャリア６ｃが、第５回転メンバＭ５’として、第
３ブレーキＢ３によりトランスミッションケース２に固
定可能とされている。ている。そして、第３の遊星歯車
装置６の第３サンギヤ６ｓの入力軸３側が、第４回転メ
ンバＭ４である第２キャリア５ｃと連結部材ｓで連結さ
れ、入力軸と反対側が出力軸７に連結されている。また
第３の遊星歯車装置６の第３リングギヤ６ｒは、第１お
よび第２の遊星歯車装置４、５の外側を入力軸方向へ延
びる連結部材ｖにより、連結部材ｅを介して第２回転メ
ンバＭ２に連結されている。この実施例においても、各
回転メンバ間の連結関係は第３の実施例と変わらず、し
たがって第３の実施例と同じ効果を有し、また、トラン
スミッションケースを分割して主変速装置、副変速装置
とすることができる。

【００５１】各遊星歯車装置および締結要素のレイアウ
トは、上記各回転メンバ間の連結関係を保持して適宜変
更することができ、その変形例を第５の実施例として図
１１に示す。この実施例では、入力軸３と出力軸７を結
ぶ軸線にそって、入力軸３側からまず第１〜第３クラッ
チＣ１〜Ｃ３、第２の遊星歯車装置５、第１の遊星歯車
装置４および第３の遊星歯車装置６の順に配置されてい
る。そして、第２の遊星歯車装置５と第１の遊星歯車装
置４の間に第１ブレーキＢ１、第１の遊星歯車装置４と
第３の遊星歯車装置６の間に第２ブレーキＢ２、そして
第３の遊星歯車装置６の出力軸側に第３ブレーキＢ３が
配設されている。

【００５２】ここでも、第２サンギヤ５ｓは、第１クラ
ッチＣ１により入力軸３に結合可能とされて、第１回転
メンバＭ１を構成している。第１キャリア４ｃと第２リ
ングギヤ５ｒは互いに連結され、第２クラッチＣ２によ
り入力軸３に結合可能とされるとともに、第２ブレーキ
Ｂ２によりトランスミッションケース２に固定可能とさ
れて、第２回転メンバＭ２を構成している。また、第１
サンギヤ４ｓは第３クラッチＣ３により入力軸３に結合
可能とされるとともに、第１ブレーキＢ１によりトラン
スミッションケース２に固定可能とされて、第３回転メ
ンバＭ３を構成している。さらに、第１リングギヤ４ｒ
と第２キャリア５ｃとは互いに連結されて、第４回転メ
ンバＭ４となっている。

【００５３】そして、第３の遊星歯車装置６の第３キャ
リア６ｃが、第３ブレーキＢ３によりトランスミッショ
ンケース２に固定可能とされて、第５回転メンバＭ５’
を構成している。また、第３の遊星歯車装置６の第３サ
ンギヤ６ｓは、出力軸７に連結されるとともに、第４回
転メンバＭ４に連結されており、第３リングギヤ６ｒは
第２回転メンバＭ２に連結されている。以上の各回転メ
ンバ間、および第３の遊星歯車装置の連結関係は第４の
実施例と同一である。したがってこれによっても同一の
効果が得られる。そして、同様にまた、トランスミッシ
ョンケースを分割して主変速装置、副変速装置とするこ
とができる。

【００５４】なお、各実施例では締結要素をクラッチＣ
１〜Ｃ３とブレーキＢ１〜Ｂ３からなるものとしたが、
図示のものに限定されず、多板クラッチ、バンドブレー
キあるいはワンウエイクラッチなど適宜に組み合わせて
使用することができる。そしてそれらの配設位置も必要
に応じて変更することができ、車両等への搭載スペース
など環境条件に応じて、任意に選択することができる。

【００５５】

【発明の効果】以上のとおり、本発明は、入力軸から出
力軸の間に第１、第２、第３の遊星歯車装置を備える遊
星歯車式変速装置において、第２の遊星歯車装置のサン
ギヤを第１回転メンバとし、これを第１の締結要素で入
力軸に結合可能とし、第１の遊星歯車装置のキャリアと
第２の遊星歯車装置のリングギヤを連結して第２回転メ
ンバとし、これを第２の締結要素で入力軸に結合可能と
するとともに、第５の締結要素で固定可能とし、第１の
遊星歯車装置のサンギヤを第３回転メンバとし、これを
第３の締結要素で入力軸に結合可能とするとともに、第
４の締結要素で固定可能とし、さらに第１の遊星歯車装
置のリングギヤと第２の遊星歯車装置のキャリアを連結
して第４回転メンバとしてあるので、以上の構成により
第４回転メンバに前進４速の変速段数を得ることができ
る。

【００５６】そして、第３の遊星歯車装置のリングギヤ
を第５回転メンバとし、これを第６の締結要素で固定可
能とし、第５回転メンバの内側に隣接する回転部材を上
記の第４回転メンバならびに出力軸に連結し、第３の遊
星歯車装置の残る回転部材を第２の遊星歯車装置の対応
する回転部材と連結することにより、第６の締結要素の
締結と第３の遊星歯車装置の作動によってさらに１段の
前進変速段が追加される。

【００５７】したがって、第３の遊星歯車装置と第６の
締結要素は変速段の１段においてのみ作動するから、こ
れを結合するか取り外すかにより、容易に前進５速また
は前進４速の遊星歯車式変速装置を選択的に得ることが
できる。そして、前進４速の変速装置としたときには
遊星歯車装置が１組削減されて構成が簡単となり、前進
５速の変速装置としたときにも締結要素は１個増えるの
みで、その空転時の摩擦損失が小さく、高い燃料消費性
能が保持されるという効果を有する。

【００５８】また、第３の遊星歯車装置のキャリアを第
５回転メンバとし、これを第６の締結要素で固定可能と
し、第５回転メンバの内側に隣接する回転部材を上記の
第４回転メンバならびに出力軸に連結し、第３の遊星歯
車装置の残る回転部材を第２の遊星歯車装置の対応する
回転部材と連結したときには、第６の締結要素の締結と
第２および第３の遊星歯車装置の作動によってさらに１
段の前進変速段が追加される。この場合にも、第３の遊
星歯車装置と第６の締結要素は変速段の１段においての
み作動するから、上記と同じ効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すスケルトン図であ
る。

【図２】第１の実施例における回転伝達経路を示す図で
ある。

【図３】第１の実施例における回転伝達経路を示す図で
ある。

【図４】第１の実施例において前進４速後進１段に転換
した状態を示す図である。

【図５】第２の実施例を示す図である。

【図６】第３の実施例を示すスケルトン図である。

【図７】第３の実施例における回転伝達経路を示す図で
ある。

【図８】第３の実施例における回転伝達経路を示す図で
ある。

【図９】第３の実施例において前進４速後進１段に転換
した状態を示す図である。

【図１０】第４の実施例を示すスケルトン図である。

【図１１】第５の実施例を示すスケルトン図である。

【符号の説明】２トランスミッションケース３入力軸４第１の遊星歯車装置４ｓ第１サンギヤ４ｒ第１リングギヤ４ｃ第１キャリア４ｐ第１ピニオン５第２の遊星歯車装置５ｓ第２サンギヤ５ｒ第２リングギヤ５ｃ第２キャリア５ｐ第２ピニオン６第３の遊星歯車装置６ｓ第３サンギヤ６ｒ第３リングギヤ６ｃ第３キャリア６ｐ第３ピニオン７出力軸Ｃ１〜Ｃ３第１〜第３クラッチＢ１〜Ｂ３第１〜第３ブレーキＭ１第１回転メンバＭ２、Ｍ２’ 第２回転メンバＭ３第３回転メンバＭ４、Ｍ４’ 第４回転メンバＭ５、Ｍ５’ 第５回転メンバａ〜ｖ連結部材ＴＭ１主変速装置ＴＭ２副変速装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トランスミッションケース内に、入力軸
から出力軸の間に順次第１、第２、第３の遊星歯車装置
を備え、締結要素の選択作動により少なくも前進５速の
変速段を得る遊星歯車式変速装置において、前記第２の
遊星歯車装置のサンギヤを第１回転メンバとし、前記第
１の遊星歯車装置のキャリアと第２の遊星歯車装置のリ
ングギヤを連結して第２回転メンバとし、前記第１の遊
星歯車装置のサンギヤを第３回転メンバとし、前記第１
の遊星歯車装置のリングギヤと第２の遊星歯車装置のキ
ャリアを連結して第４回転メンバとし、前記第１回転メ
ンバを第１の締結要素で入力軸に結合可能とし、前記第
２回転メンバを第２の締結要素で入力軸に結合可能とす
るとともに、第５の締結要素で固定可能とし、前記第３
回転メンバを第３の締結要素で入力軸に結合可能とする
とともに、第４の締結要素で固定可能とし、前記第３の
遊星歯車装置のリングギヤを第５回転メンバとし、該第
５回転メンバを第６の締結要素で固定可能とし、前記第
５回転メンバの内側に隣接する回転部材を前記第４回転
メンバならびに出力軸に連結し、前記第３の遊星歯車装
置の残る回転部材を第２の遊星歯車装置の対応する回転
部材と連結したことを特徴とする遊星歯車式変速装置。
【請求項２】前記第２回転メンバの第１の遊星歯車装
置のキャリアと第２の遊星歯車装置のリングギヤはその
互いに対向する側で連結され、前記第４回転メンバの第
１の遊星歯車装置のリングギヤと第２の遊星歯車装置の
キャリアはそれぞれの出力軸側を連結されていることを
特徴とする請求項１記載の遊星歯車式変速装置。
【請求項３】トランスミッションケース内に、入力軸
から出力軸の間に順次第１、第２、第３の遊星歯車装置
を備え、締結要素の選択作動により少なくも前進５速の
変速段を得る遊星歯車式変速装置において、前記第２の
遊星歯車装置のサンギヤを第１回転メンバとし、前記第
１の遊星歯車装置のキャリアと第２の遊星歯車装置のリ
ングギヤを連結して第２回転メンバとし、前記第１の遊
星歯車装置のサンギヤを第３回転メンバとし、前記第１
の遊星歯車装置のリングギヤと第２の遊星歯車装置のキ
ャリアを連結して第４回転メンバとし、前記第１回転メ
ンバを第１の締結要素で入力軸に結合可能とし、前記第
２回転メンバを第２の締結要素で入力軸に結合可能とす
るとともに、第５の締結要素で固定可能とし、前記第３
回転メンバを第３の締結要素で入力軸に結合可能とする
とともに、第４の締結要素で固定可能とし、前記第３の
遊星歯車装置のキャリアを第５回転メンバとし、該第５
回転メンバを第６の締結要素で固定可能とし、前記第５
回転メンバの内側に隣接する回転部材を前記第４回転メ
ンバならびに出力軸に連結し、前記第３の遊星歯車装置
の残る回転部材を第２の遊星歯車装置の対応する回転部
材と連結したことを特徴とする遊星歯車式変速装置。
【請求項４】前記第２回転メンバの第１の遊星歯車装
置のキャリアと第２の遊星歯車装置のリングギヤはそれ
ぞれの入力軸側を連結され、前記第４回転メンバの第１
の遊星歯車装置のリングギヤと第２の遊星歯車装置のキ
ャリアはその互いに対向する側で連結されていることを
特徴とする請求項３記載の遊星歯車式変速装置。
【請求項５】前記第１〜第３の締結要素がクラッチで
あり、第４〜第６の締結要素がブレーキであることを特
徴とする請求項１、２、３または４記載の遊星歯車式変
速装置。
【請求項６】前記トランスミッションケースが第１お
よび第２のトランスミッションケースに分割され、前記
第１および第２の遊星歯車装置、ならびに第１〜第５の
締結要素が第１のトランスミッションケースに組み込ま
れて主変速装置とされ、前記第３の遊星歯車装置と第６
の締結要素が第２トランスミッションケースに組み込ま
れて副変速装置とされ、前記主変速装置により少なくも
前進４速の変速段を得、主変速装置に前記副変速装置を
結合して前進５速の変速段を得るように構成されたこと
を特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の遊星
歯車式変速装置。