JPH08105498A - 歯車変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変速比同士のステップ幅を全体に亘って均等
化し、かつ小型軽量な歯車変速装置を提供する。 【構成】 ＣＲ−ＣＲ結合の一対のシングルピニオン型
遊星歯車機構Ｇ1 ，Ｇ2からなる主変速部に対して、ダ
ブルピニオン型の第３遊星歯車機構Ｇ3 を同一軸線上に
配列し、その第３遊星歯車機構Ｇ3 のキャリヤＣ3 を選
択的に固定するブレーキＢ3 を設け、前進５段もしくは
前進６段を設定可能に構成した。ダブルピニオン型遊星
歯車機構を使用することにより、変速比のステップ幅が
均等化され、変速ショックの低減に有利である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両用の歯車変速装
置に関し、特にキャリヤとリングギヤとを相互に連結し
た一対のシングルピニオン型遊星歯車機構からなる主変
速部分を備えた自動変速機用の歯車変速装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】車両用自動変速機の歯車変速装置に複数
組の遊星歯車機構が用いられていることは周知のとおり
である。この遊星歯車機構の使用の仕方、具体的にはそ
の数や各回転要素の連結関係を異ならせることにより、
設定可能な変速段数や変速比などをより多様に変化させ
ることができ、またその配列の仕方によっては、歯車変
速装置の全体としての外径や長さが大小に変化する。

【０００３】自動変速機あるいはこれに使用される歯車
変速装置は、基本的には小型軽量であることが望まし
く、そこで例えば２組のシングルピニオン型遊星歯車機
構を使用する場合、それらのキャリヤとリングギヤとを
相互に連結するいわゆる“ＣＲ−ＣＲ”結合の構成が従
来、多用されている。これは、それぞれの遊星歯車機構
を互いに接近させて配置することができ、また実用に適
した変速比の前進４段を設定することが可能であるなど
の利点を備えているからである。また一方、車両の全体
としての動力性能を向上させるために、自動変速機での
設定可能な変速段をより多くすることが求められる場合
もあり、そこで例えば特開平３−５６７４６号公報に記
載された発明では、“ＣＲ−ＣＲ”結合の２組のシング
ルピニオン型遊星歯車機構に対して、更にシングルピニ
オン型の第３の遊星歯車機構を付加し、全体として前進
６段・後進２段を設定可能なように構成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで複数組の遊星
歯車機構を使用した歯車変速装置で設定される変速比
は、変速に関与した遊星歯車機構のギヤ比（サンギヤの
歯数とリングギヤの歯数との比）によって定まり、一般
的には、車両全体としての動力性能を良好にし、かつ変
速制御を容易にするなどのために、各変速比が等比級数
に近い関係になることが望まれる。一方、その遊星歯車
機構におけるギヤ比は、製造可能な内外径差や許容され
る外径などによって制約を受ける。

【０００５】しかるに、上述した従来の歯車変速装置で
は、前進６段の各変速段の変速比を実用に供し得る程度
の等比級数に近い関係となるように設定するとすれば、
それに基づいて定まる各遊星歯車機構のギヤ比のうちい
ずれかのギヤ比が、通常、使用しない程度に小さい値に
なる。遊星歯車機構のギヤ比を小さくするためには、サ
ンギヤを小径にするか、リングギヤを大径にする必要が
あるが、サンギヤの内径は、その内周側に入力軸あるい
は中間軸などの回転軸を配置する関係上、ある程度以上
には小さくすることができず、したがってギヤ比を小さ
くするにはリングギヤの外径を大きくせざるを得ないの
が実情であり、そのため上記従来の歯車変速装置では、
好適な変速比を得るためには、いずれかの遊星歯車機構
が大径化し、歯車変速装置全体として大型化する不都合
があった。

【０００６】このような不都合を避けるために、外径が
小さく、したがってギヤ比が一般に使用されている程度
の遊星歯車機構を使用するとすれば、いずれかの変速段
での変速比が、想定した値から大きくずれてしまい、換
言すれば、変速比のステップ幅（変速比同士の比率）
が、いずれかの変速段での間で他のステップ幅とは大き
く相違してしまい、その結果、変速ショックが増大し、
あるいは変速制御が難しくなるなどのおそれがある。

【０００７】この発明は、上記の事情を背景としてなさ
れたもので、“ＣＲ−ＣＲ”結合の利点を生かして小型
軽量であり、しかも変速ショックを低減し、あるいは動
力性能を向上させることのできる歯車変速装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、“ＣＲ−ＣＲ”結合の一対のシング
ルピニオン型遊星歯車機構からなる主変速部に対して、
ダブルピニオン型遊星歯車機構を第３遊星歯車機構とし
て同一軸線上に配置し、全体として前進６段を設定可能
なように構成したものである。すなわちこの発明は、キ
ャリヤとリングギヤとが相互に連結された一対の遊星歯
車機構が同一軸線上に配置されてなる主変速部を備えた
歯車変速装置であって、第３サンギヤとこの第３サンギ
ヤに対して同心円状に配置された第３リングギヤとこれ
らの第３サンギヤおよび第３リングギヤの間に配置され
かつ互いに噛合する少なくとも一対のピニオンを回転自
在に保持する第３キャリヤとを備えたダブルピニオン型
第３遊星歯車機構が前記主変速部と同一軸線上に配置さ
れ、主変速部における一方の遊星歯車機構のキャリヤが
前記第３リングギヤに連結されるとともに、これらのキ
ャリヤと第３リングギヤとが出力要素に連結され、また
前記主変速部における一方の遊星歯車機構のサンギヤが
前記第３サンギヤに連結され、さらに前記第３キャリヤ
を選択的に固定するブレーキが設けられていることを特
徴するものである。

【０００９】

【作用】この発明の歯車変速装置では、主変速部のみに
よって４つの前進段を設定することができ、また第３キ
ャリヤをブレーキによって固定した状態でそのサンギヤ
に入力することにより、第３遊星歯車機構のみで変速段
を設定でき、その変速比は、ダブルピニオン型の第３の
遊星歯車機構のギヤ比によって決まるが、シングルピニ
オン型遊星歯車機構に比較して小さいギヤ比を選択でき
るので、ステップ幅が他のステップ幅と特には異なるこ
とのない第２速が設定される。そして主変速部で最高速
段を設定している状態の固定要素を、第３遊星歯車機構
のキャリヤを固定することにより、逆回転させれば、出
力要素が更に高速で正回転し、その結果、全体として
は、前進６段を設定することができる。またそれらの前
進段の変速比のステップ幅が近似した値になる。

【００１０】

【実施例】つぎにこの発明を実施例に基づいてより具体
的に説明する。図１において、それぞれシングルピニオ
ン型の遊星歯車機構である第１遊星歯車機構Ｇ1 と第２
遊星歯車機構Ｇ2 とが同一軸線上に互いに隣接して配置
され、さらにダブルピニオン型の第３遊星歯車機構Ｇ3
がこれら第１および第２の遊星歯車機構Ｇ1 ，Ｇ2に対
して同一軸線上に配置されている。これらの遊星歯車機
構Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3の配列順序は、ロックアップクラッ
チ付きトルクコンバータＴC 側から、第３遊星歯車機構
Ｇ3 、第１遊星歯車機構Ｇ1 、第２遊星歯車機構Ｇ2 の
順序である。

【００１１】第１遊星歯車機構Ｇ1 は、サンギヤＳ1 と
このサンギヤＳ1 に対して同心円状に配置したリングギ
ヤＲ1 とこれらのサンギヤＳ1 およびリングギヤＲ1 に
噛合するピニオンＰ1 を回転自在に保持したキャリヤＣ
1 とを主たる回転要素とするものである。また、第２遊
星歯車機構Ｇ2 は、同様に、サンギヤＳ2 とこのサンギ
ヤＳ2 に対して同心円状に配置したリングギヤＲ2 とこ
れらのサンギヤＳ2 およびリングギヤＲ2 に噛合するピ
ニオンＰ2 を回転自在に保持したキャリヤＣ2とを主た
る回転要素とするものである。そして第１遊星歯車機構
Ｇ1 のキャリヤＣ1 と第２遊星歯車機構Ｇ2 のリングギ
ヤＲ2 とが連結され、また第１遊星歯車機構Ｇ1 のリン
グギヤＲ1 と第２遊星歯車機構Ｇ2 のキャリヤＣ2 とが
連結されており、これら第１および第２の遊星歯車機構
Ｇ1 ，Ｇ2 が主変速部を構成している。

【００１２】また、第３遊星歯車機構Ｇ3 は、サンギヤ
Ｓ3 とリングギヤＲ3 とこれらの間に配置された少なく
とも一対のピニオンＰ3 を回転自在に保持するキャリヤ
Ｃ3とを主たる回転要素とするものである。そのリング
ギヤＲ3 が第１遊星歯車機構Ｇ1 のキャリヤＣ1 に連結
されるとともに、これらリングギヤＲ3 とキャリヤＣ1
とが出力要素である出力ギヤ（カウンタギヤ）ＧO に連
結され、さらにサンギヤＳ3 が第１遊星歯車機構Ｇ1 の
サンギヤＳ1 に連結されている。

【００１３】つぎにクラッチ手段およびブレーキ手段に
ついて説明すると、前記トルクコンバータＴC のタービ
ンランナーから動力の伝達される入力軸１が、各遊星歯
車機構Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 の中心軸線に沿って配置されて
おり、この入力軸１と第３遊星歯車機構Ｇ3 のサンギヤ
Ｓ3 との間に、多板クラッチである第１クラッチＫ1が
配置され、また、入力軸１と第２遊星歯車機構Ｇ2 にお
けるキャリヤＣ2 との間に、多板クラッチである第２ク
ラッチＫ2 が配置されている。さらに、入力軸１と第１
遊星歯車機構Ｇ1 のサンギヤＳ1 との間に多板クラッチ
である第３クラッチＫ3 が配置されている。

【００１４】ブレーキ手段として、第２遊星歯車機構Ｇ
2 におけるサンギヤＳ2 を選択的に固定する第１ブレー
キＢ1 と、第１遊星歯車機構Ｇ1 のリングギヤＲ1 およ
び第２遊星歯車機構Ｇ2 のキャリヤＣ2 を選択的に固定
する第２ブレーキＢ2 と、第３遊星歯車機構Ｇ3 のキャ
リヤＣ3 を選択的に固定する第３ブレーキＢ3 とが設け
られている。

【００１５】上述した歯車変速装置においては、前記の
クラッチやブレーキを図２に示すように係合させること
により、前進６段・後進１段の変速段を設定することが
できる。なお、図２において○印は係合状態、空欄は解
放状態をそれぞれ示す。また図２において、変速比の具
体値は、第１遊星歯車機構Ｇ1 のギヤ比ρ1 を“０．４
８”、第２遊星歯車機構Ｇ2 のギヤ比ρ2 を“０．３
７”、第３遊星歯車機構Ｇ3 のギヤ比ρ3 を“０．４
７”とした場合の値である。さらに図１に示す構成の歯
車変速装置についての共線図を図３に示す。以下、各変
速段について簡単に説明する。

【００１６】前進第１速は、第１クラッチＫ1 および第
２ブレーキＢ2 を係合させることにより設定する。すな
わち第１のサンギヤＳ1 に入力するとともに、そのリン
グギヤＲ1 を固定することにより設定する。したがって
第１遊星歯車機構１においては、リングギヤＲ1 を固定
した状態でサンギヤＳ3 を入力軸１と共に回転させるこ
とになるから、キャリヤＣ1 およびこれと一体の出力ギ
ヤＧO が入力軸１に対して大きく減速されて正回転（入
力軸１と同方向の回転）し、前進段で最も変速比の大き
い第１速となる。したがってこの第１速は主変速部の第
１遊星歯車機構Ｇ1 のみによって設定されることにな
る。

【００１７】第２速は、上記の第１速の状態から、第２
ブレーキＢ2 に替えて第３ブレーキＢ3 を係合させるこ
とにより設定する。すなわち第３遊星歯車機構Ｇ3 のサ
ンギヤＳ3 に入力するとともに、第３遊星歯車機構Ｇ3
のキャリヤＣ3 を固定する。したがって第３遊星歯車機
構Ｇ3 では、キャリヤＣ3 を固定した状態でサンギヤＳ
3 が入力軸１と共に回転するので、リングギヤＲ3 およ
びこれと一体の出力ギギヤＧO が第３遊星歯車機構Ｇ3
のギヤ比ρ3 に応じて減速されて正回転し、第１速より
も変速比が若干小さい第２速となる。すなわちこの第２
速は第３遊星歯車機構Ｇ3 のみによって設定される。

【００１８】第３速は、第２速の状態から第３ブレーキ
Ｂ3 に替えて第１ブレーキＢ1 を係合させることにより
設定する。すなわち第１遊星歯車機構Ｇ1 のサンギヤＳ
1 に入力するとともに、第２遊星歯車機構Ｇ2 のサンギ
ヤＳ2 を固定する。したがって第１遊星歯車機構Ｇ1 で
は、キャリヤＣ1 に出力ギヤＧO からの負荷が掛かって
いるので、リングギヤＲ1 が逆回転（入力軸１とは反対
方向の回転）しようとし、それに伴って第２遊星歯車機
構Ｇ2 では、リングギヤＲ2 に出力ギヤＧO からの負荷
が掛かった状態でキャリヤＣ2 が逆回転しようとするの
で、サンギヤＳ2 が逆回転しようとする。しかしこのサ
ンギヤＳ2 が第１ブレーキＢ1 で固定されているため
に、結局、キャリヤＣ2 は正回転し、またリングギヤＲ
2 およびこれと一体の出力ギヤＧO が第１速の場合より
も高速で正回転する。すなわち第３速が設定される。し
たがってこの第３速は主変速部のみによって設定され
る。

【００１９】第４速は、第１クラッチＫ1 および第２ク
ラッチＫ2 を係合させる。その結果、第１遊星歯車機構
Ｇ1 では、サンギヤＳ1 とリングギヤＲ1 とが入力軸１
と共に回転することになるので、その全体が一体となっ
て回転し、出力ギヤＧO が入力軸１と等速度で回転す
る。すなわち直結段である第４速となる。この場合も主
変速部のみによって第４速が設定される。

【００２０】第５速は、第２クラッチＫ2 と第１ブレー
キＢ1 とを係合させることにより設定する。すなわち第
２遊星歯車機構Ｇ2 のキャリヤＣ2 に入力するととも
に、そのサンギヤＳ2 を固定する。その結果、キャリヤ
Ｃ2 およびこれに連結してある出力ギヤＧO は、キャリ
ヤＣ2 および入力軸１よりも高速で正回転し、オーバー
ドライブ段である第５速となる。したがってこの第５速
も主変速部のみによって設定される。

【００２１】第６速は、第５速の状態から第１ブレーキ
Ｂ1 に替えて第３ブレーキＢ3 を係合させることにより
設定する。すなわち第５速の状態では、第３遊星歯車機
構Ｇ3 においてリングギヤＲ3 が出力ギヤＧO と共に高
速で正回転し、それに伴ってサンギヤＳ3 が更に高速で
正回転し、これに対してキャリヤＣ3 が入力軸１よりも
低速で正回転している。したがってこの状態からキャリ
ヤＣ3 を第３ブレーキＢ3 で固定すれば、リングギヤＲ
3 およびサンギヤＳ3 が更に増速され、その結果、第２
のオーバードライブ段である第６速が設定される。

【００２２】さらに後進段について説明すると、後進段
は第３クラッチＫ3 および第２ブレーキＢ2 を係合させ
ることにより設定する。すなわち、第２遊星歯車機構Ｇ
2 におけるサンギヤＳ2 を入力軸１に連結する一方、そ
のキャリヤＣ2 を固定する。その結果、リングギヤＲ2
およびこれと一体の出力ギヤＧO が入力軸１に対して反
転させられて回転し、後進段となる。

【００２３】上述した図１に示す歯車変速装置において
も、変速制御を容易にするために、一方向クラッチを適
宜に付加することが可能であり、その一例を図４に示し
てある。すなわち第１ブレーキＢ1 と直列に第４クラッ
チＫ4 が配置されおり、またこの第１ブレーキＢ1 と第
２遊星歯車機構Ｇ2 におけるキャリヤＣ2 との間に第１
一方向クラッチＦ1 が直列に配列されている。さらに第
１ブレーキＢ1 に対して第２一方向クラッチＦ2 が並列
に配置されている。すなわち第１一方向クラッチＦ1 と
第２一方向クラッチＦ2 とが第２遊星歯車機構Ｇ2 にお
けるキャリヤＣ2 と所定の固定部との間に直列に配列さ
れている。

【００２４】図４に示す歯車変速装置についての係合作
動表を図５に示してある。なお、図５において◎印は、
エンジンブレーキ時に係合させることを示す。前述した
ように第１速は、第１遊星歯車機構Ｇ1 のリングギヤＲ
1 およびこれと一体の第２遊星歯車機構Ｇ2 のキャリヤ
Ｃ2 を固定して設定するが、図４に示す構成において
は、第１一方向クラッチＦ1 と第２一方向クラッチＦ2
とが係合して、これらリングギヤＲ1 とキャリヤＣ2 と
を固定する。そのためエンジンブレーキ時にはトルク伝
達の方向性のない多板ブレーキである第２ブレーキＢ2
を係合させることになる。また第３速においては、第２
遊星歯車機構Ｇ2 のサンギヤＳ2 を固定して設定するの
で、第４クラッチＫ4 を係合させることに伴って第２一
方向クラッチＦ2 を係合させ、サンギヤＳ2 を固定す
る。この場合、第２一方向クラッチＦ2 に作用するトル
クの方向が反転すると、この一方向クラッチＦ2 が解放
させられてしまうため、エンジンブレーキ時には第２一
方向クラッチＦ2 と並列の関係にある第１ブレーキＢ1
を係合させる。さらに第４速は第１クラッチＫ1 と第２
クラッチＫ2 とを係合させて第１遊星歯車機構Ｇ1 の全
体を一体回転させればよいのであるが、この状態で第４
クラッチＫ4 を係合させることに伴って第２遊星歯車機
構Ｇ2 の全体が一体回転し、そのリングギヤＲ2 から出
力ギヤＧO にトルクが伝達されることになる。したがっ
て第１遊星歯車機構Ｇ1 に掛かるトルクを減少させるこ
とができる。なお、他の変速段については、図１に示す
歯車変速装置と同様にして設定することができる。

【００２５】図４に示す歯車変速装置をより具体化した
一例を図６に示してある。図６において、ケーシング２
の軸線方向におけるほぼ中間部には、その内部を左右に
二分するように円環状のセンターサポート部３が、中心
部に向けて突設されている。このセンターサポート部３
に対して図６の左側（トルクコンバータとは反対側）に
主変速部が配置され、またセンターサポート部３の右側
（トルクコンバータ側）に出力ギヤＧO と第３遊星歯車
機構Ｇ3 とが配置されている。すなわちセンターサポー
ト部３の左側に隣接して第１遊星歯車機構Ｇ1 が配置さ
れており、さらにこれに隣接して第２遊星歯車機構Ｇ2
が配置されている。第１遊星歯車機構Ｇ1 におけるリン
グギヤＲ1 の円筒部分が、第２遊星歯車機構Ｇ2 の外周
側に延びており、その先端部分が第２遊星歯車機構Ｇ2
のキャリヤＣ2 に一体回転するよう連結されている。ま
た第２遊星歯車機構Ｇ2 のリングギヤＲ2 は、第１遊星
歯車機構Ｇ1 におけるリングギヤＲ1 の円筒部分の内周
側にあり、その端部が第１遊星歯車機構Ｇ1 のキャリヤ
Ｃ1 に一体回転するよう連結されている。

【００２６】中心軸線に沿って配置した入力軸（インタ
ーミーディエットシャフト）１の外周側には、サンギヤ
軸４と第１の連結軸５とが回転自在に配置されている。
第１の連結軸５は、サンギヤ軸４よりも図６の左側（軸
端部側）に配置されており、その一端部に第２遊星歯車
機構Ｇ2 におけるキャリヤＣ2 がスプライン嵌合すると
ともに、この第１の連結軸５の他方の端部は、第２クラ
ッチＫ2 に連結されている。またこの第１の連結軸５の
外周側に第２の連結軸６が回転自在に配置されており、
この第２の連結軸６の一方の端部には第２遊星歯車機構
Ｇ2 におけるサンギヤＳ2 が形成され、またその第２の
連結軸６の他方の端部は、第３クラッチＫ3 および第４
クラッチＫ4 に連結されている。

【００２７】前記サンギヤ軸４の一端部には、第３遊星
歯車機構Ｇ3 におけるサンギヤＳ3が形成されるととも
に、そのサンギヤ軸４の他方の端部には第１遊星歯車機
構Ｇ1 におけるサンギヤＳ1 がスプライン嵌合してい
る。このサンギヤ軸４の外周側には、第１遊星歯車機構
Ｇ1 におけるキャリヤＣ1 の円筒軸部が回転自在に嵌合
しており、そのキャリヤＣ1 の円筒軸部の外周側に出力
ギヤＧO の円筒軸部がスプライン嵌合している。そして
これら出力ギヤＧO の円筒軸部およびキャリヤＣ1 の円
筒軸部は、前記センターサポート部３の内周部に配置し
た一対のテーパーローラベアリング７によって回転自在
に支持されている。

【００２８】前記第１遊星歯車機構Ｇ1 におけるリング
ギヤＲ1 の外周面に複数の摩擦板がスプライン嵌合され
ており、これらの摩擦板と交互に配置した他の摩擦板
が、ケーシング２の内周面にスプライン嵌合しており、
ここに第２ブレーキＢ2 が形成されている。この第２ブ
レーキＢ2 における摩擦板を押圧するピストン８は、前
記センターサポート部３の側面に形成されたシリンダ部
に前後動自在に収容されている。また前記第３遊星歯車
機構Ｇ3 におけるキャリヤＣ3 には、円筒状のブレーキ
ハブ９が一体的に連結されており、そのブレーキハブ９
の外周面に複数の摩擦板がスプライン嵌合されるととも
に、これらの摩擦板に対して交互に配置した他の摩擦板
がケーシング２の内周面にスプライン嵌合しており、こ
こに第３ブレーキＢ3 が形成されている。そしてこの第
３ブレーキＢ3 における摩擦板を押圧するピストン１０
は、前記センターサポート部３の側面に形成したシリン
ダ部に前後動自在に収容されている。

【００２９】さらに前記サンギヤ軸４のトルクコンバー
タ側の端部は、半径方向で外側に延びてクラッチハブ１
１を形成しており、このクラッチハブ１１と同心円状に
配置したクラッチドラム１２が前記入力軸１にスプライ
ン嵌合している。そして軸線方向に互いに交互に配置し
た複数の摩擦板のうちの一方がクラッチハブ１１の外周
面にスプライン嵌合し、また他方がクラッチドラム１２
の内周面にスプライン嵌合しており、ここに第１クラッ
チＫ1 が形成されている。この第１クラッチＫ1 におけ
る摩擦板を押圧するピストン１３は、クラッチドラム１
２によって形成されたシリンダ部に前後動自在に収容さ
れている。

【００３０】図７は、図１に示す歯車変速装置を改良し
て各遊星歯車機構Ｇ1 、Ｇ2 、Ｇ3の配列を替えるとと
もに隣接する変速段の間での変速で一方向クラッチを作
用させるように構成した歯車変速装置を示している。す
なわちトルクコンバータＴC側から、第２遊星歯車機構
Ｇ2 、第１遊星歯車機構Ｇ1 、第３遊星歯車機構Ｇ3の
順に配列されており、その第２遊星歯車機構Ｇ2 のキャ
リヤＣ2 を選択的に固定する第２ブレーキＢ2 と並列に
一方向クラッチＦ3 が配置されており、またこのキャリ
ヤＣ2 と第１遊星歯車機構Ｇ1 のリングギヤＲ1 との間
には、多板クラッチである第５クラッチＫ5 と一方向ク
ラッチＦ4 とが直列に配列されている。さらにこれら第
５クラッチＫ5 および一方向クラッチＦ4 に対して、多
板クラッチである第６クラッチＫ6 が並列に配置されて
いる。また一方、第３遊星歯車機構Ｇ3 のキャリヤＣ3
を選択的に固定する第３ブレーキＢ3 に対して、互いに
直列に配列した多板ブレーキである第４ブレーキＢ4 と
一方向クラッチＦ5 とが、並列に配列されている。そし
て第１遊星歯車機構Ｇ1 のサンギヤＳ1 と第３遊星歯車
機構Ｇ3 のサンギヤＳ3 とが、入力軸１に直接連結され
ている。他の構成は、図１に示す構成と同様であるか
ら、図７に図１と同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００３１】図７に示す歯車変速装置では、前進５段・
後進１段の変速段を設定することができ、その共線図を
図８に示し、また係合作動表を図９に示してある。な
お、図９の係合作動表において、△印は係合させてもト
ルクの伝達に関与しないことを示す。

【００３２】これらの図から知られるように、前進第１
速は、第５クラッチＫ5 を係合させることに伴ってこれ
と直列の一方向クラッチＦ4 が係合して、第１遊星歯車
機構Ｇ1 と第２遊星歯車機構Ｇ2 との“ＣＲ−ＣＲ”結
合が成立し、この状態で第３一方向クラッチＦ3 が係合
して第１遊星歯車機構Ｇ1 のリングギヤＲ1 と第２遊星
歯車機構Ｇ2 のキャリヤＣ2 とが固定される。すなわち
第１遊星歯車機構Ｇ1においてそのリングギヤＲ1 を固
定した状態でサンギヤＳ1 を入力要素として回転させる
から、前述した図１に示す歯車変速装置と同様に第１速
が設定される。

【００３３】この第１速の状態から第４ブレーキＢ4 を
係合させることに伴ってこれと直列に配列した第５一方
向クラッチＦ5 が係合して第３遊星歯車機構Ｇ3 におけ
るキャリヤＣ3 が固定され、それに伴い第１遊星歯車機
構Ｇ1 のリングギヤＲ1 と第２遊星歯車機構Ｇ2 のキャ
リヤＣ2 とが正回転することにより、これらを固定して
いた第３一方向クラッチＦ3 が解放される。この状態に
おいても第４一方向クラッチＦ4 が係合していて第１遊
星歯車機構Ｇ1 と第２遊星歯車機構Ｇ2 との“ＣＲ−Ｃ
Ｒ”結合が成立している。したがって第３遊星歯車機構
Ｇ3 においては、キャリヤＣ3 を固定した状態でサンギ
ヤＳ3 が入力要素して回転するために、前述した図１に
示す歯車変速装置と同様に前進第２速が達成される。す
なわち第１速から第２速へのアップシフトが、第４ブレ
ーキＢ4 を係合させることにより達成される。

【００３４】第３速は第２速の状態から第１ブレーキＢ
1 を係合させて第２遊星歯車機構Ｇ2 におけるサンギヤ
Ｓ2 を固定することにより達成される。この場合も第１
遊星歯車機構Ｇ1 と第２遊星歯車機構Ｇ2 との“ＣＲ−
ＣＲ”結合が成立しており、第１ブレーキＢ1 を係合さ
せることにより第３遊星歯車機構Ｇ3 におけるキャリヤ
Ｃ3 が正回転し始めるために、これを固定していた一方
向クラッチＦ5 が解放し、その結果、第１遊星歯車機構
Ｇ1 のサンギヤＳ1 を入力要素とし、かつ第２遊星歯車
機構Ｇ2 のサンギヤＳ2 を固定した状態が成立し、前述
した図１に示す歯車変速装置におけると同様に前進第３
速が設定される。

【００３５】第４速はいわゆる直結段であって、第３速
の状態から第１ブレーキＢ1 を解放するとともに、第２
クラッチＫ2 を係合させることにより設定される。この
場合においても、第１遊星歯車機構Ｇ1 と第２遊星歯車
機構Ｇ2 との“ＣＲ−ＣＲ”結合が成立しており、した
がって第１遊星歯車機構Ｇ1 においてはそのサンギヤＳ
1 とリングギヤＲ1 とが入力軸１に連結されることにな
り、その結果、各遊星歯車機構Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 が一体
となって入力軸１と共に回転し、直結段となる。

【００３６】前進第５速は、第４速の状態において第１
ブレーキＢ1 を係合させることにより設定される。した
がって第２遊星歯車機構Ｇ2 においては、サンギヤＳ2
を固定した状態でキャリヤＣ2 が入力要素となって入力
軸１と共に回転し、したがってそのリングギヤＲ2 が入
力軸１に対して増速されて正回転する。このリングギヤ
Ｒ2 は第１遊星歯車機構Ｇ1 のキャリヤＣ1 に連結され
ているため、第１遊星歯車機構Ｇ1 においてはそのサン
ギヤＳ1 が入力軸１と共に回転し、かつキャリヤＣ1 が
入力軸１よりも増速されて正回転するから、そのリング
ギヤＲ1 はキャリヤＣ2 よりも更に高速で正回転し、そ
の結果、第４一方向クラッチＦ4 が解放してリングギヤ
Ｒ1 とキャリヤＣ2 との連結が解かれる。したがって第
１遊星歯車機構Ｇ1 のキャリヤＣ1 および第２遊星歯車
機構Ｇ2 のリングギヤＲ2 と連結されている出力ギヤＧ
0 が入力軸１よりも増速されて正回転し、オーバードラ
イブ段である第５速が設定される。

【００３７】後進段は、第３クラッチＫ3 と第２ブレー
キＢ2 とを係合させて設定する。したがって第２遊星歯
車機構Ｇ2 においてはキャリヤＣ2 を固定した状態でサ
ンギヤＳ2 を入力軸１と共に回転させることになるか
ら、そのリングギヤＲ2 およびこれに連結されている出
力ギヤＧ0 が入力軸１とは反対方向に回転し、後進段が
設定される。その場合、第１遊星歯車機構Ｇ1 において
はリングギヤＲ1 が出力ギヤＧ0 よりも更に高速で逆回
転するが、第５クラッチＫ5 が解放されて第２遊星歯車
機構Ｇ2 との連結が解かれている。

【００３８】上述した図７に示す歯車変速装置では、第
３速と第４速との間の変速の際に第２クラッチＫ2 と第
１ブレーキＢ1 との係合解放状態を共に変更する必要が
あるが、これを解消するよう構成することもでき、その
一例を図１０に示してある。すなわち図１０に示す例
は、第１ブレーキＢ1 に対して、多板ブレーキである第
５ブレーキＢ5 とこれに直列に配列した一方向クラッチ
Ｆ6 とを、並列に配列し、さらにいわゆるＦＲ車（前置
きエンジン後輪駆動車）に適するよう配列を替えたもの
である。したがってトルクコンバータＴC が、各遊星歯
車機構Ｇ1 ，Ｇ2Ｇ3 の中心軸線と平行な軸線上に配置
されており、そのタービンランナと入力軸１とがサイレ
ントチェーンなどの伝動機構ＴF によって連結されてい
る。他の構成は、図７に示す歯車変速装置と同様なの
で、図１０に図７と同一の符号を付してその説明を省略
する。

【００３９】この図１０に示す歯車変速装置についての
共線図は、前掲の図８と同様となり、またその係合作動
表を図１１に示してある。この図１１から知られるよう
に図１０に示す歯車変速装置においては、第５ブレーキ
Ｂ5 および一方向クラッチＦ6 が第１ブレーキＢ1 と並
列に配置されているので、第３速を設定する場合、パワ
ーオン状態であれば、第５ブレーキＢ5 を係合させるこ
とに伴って一方向クラッチＦ6 が係合して第２遊星歯車
機構Ｇ2 のサンギヤＳ2 を固定することができる。そし
てこの状態から第２クラッチＫ2 を係合させれば、第２
遊星歯車機構Ｇ2 のサンギヤＳ2 が正回転するために、
一方向クラッチＦ6 が解放される。すなわち第３速から
第４速へアップシフトする場合、第２クラッチＫ2 を係
合させればよく、その結果、第１速から第５速の全ての
変速段において一方向クラッチを作用させて変速を実行
することができる。なお、他の変速段を設定する場合の
摩擦係合装置の係合・解放の制御は前述した図７に示す
歯車変速装置と同様である。

【００４０】なお、この発明は上述した実施例に限定さ
れるものではないのであって、一方向クラッチあるいは
多板式の摩擦係合装置を更に追加することもでき、また
各遊星歯車機構は上述した実施例以外の順序に配列して
もよく、例えばトルクコンバータＴC 側から、第２遊星
歯車機構Ｇ2 、第３遊星歯車機構Ｇ3 、第１遊星歯車機
構Ｇ1 の順序に配列してもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
いわゆる“ＣＲ−ＣＲ”係合した一対のシングルピニオ
ン型遊星歯車機構からなる主変速部に対してダブルピニ
オン型の第３の遊星歯車機構を追加し、そのリングギヤ
を出力要素および主変速部における一方のキャリヤに連
結し、かつサンギヤを主変速部における一方のサンギヤ
に連結し、そして第３遊星歯車機構のキャリヤをブレー
キによって選択的に固定するように構成したので、各遊
星歯車機構のギヤ比を一般に使用されるギヤ比の範囲に
設定したとしても、各変速段での変速比のステップ幅が
近似した値になり、その結果、この発明によれば、変速
ショックが少なく、あるいは変速制御が容易であり、し
かも小型軽量な歯車変速装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すスケルトン図であ
る。

【図２】その係合作動表を示す図表である。

【図３】その共線図である。

【図４】一方向クラッチを追加設置した他の実施例を示
すスケルトン図である。

【図５】その係合作動表を示す図表である。

【図６】図４に示す歯車変速装置をより具体的に示す部
分断面図である。

【図７】第１遊星歯車機構のリングギヤと第２遊星歯車
機構のキャリヤとの連結を選択的に解除できるよう構成
した例のスケルトン図である。

【図８】図７に示す歯車変速装置についての共線図であ
る。

【図９】その係合作動表を示す図表である。

【図１０】隣接する変速段の間での全ての変速で一方向
クラッチを作用させるように構成した例を示すスケルト
ン図である。

【図１１】その係合作動表を示す図表である。

【符号の説明】

Ｇ1 第１遊星歯車機構 Ｇ2 第２遊星歯車機構 Ｇ3 第３遊星歯車機構 Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 サンギヤ Ｃ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 キャリヤ Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 リングギヤ ＧO 出力ギヤ Ｂ3 第３ブレーキ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリヤとリングギヤとが相互に連結さ
   れた一対の遊星歯車機構が同一軸線上に配置されてなる
   主変速部を備えた歯車変速装置において、 第３サンギヤとこの第３サンギヤに対して同心円状に配
   置された第３リングギヤとこれらの第３サンギヤおよび
   第３リングギヤの間に配置されかつ互いに噛合する少な
   くとも一対のピニオンを回転自在に保持する第３キャリ
   ヤとを備えたダブルピニオン型第３遊星歯車機構が前記
   主変速部と同一軸線上に配置され、 主変速部における一方の遊星歯車機構のキャリヤが前記
   第３リングギヤに連結されるとともに、これらのキャリ
   ヤと第３リングギヤとが出力要素に連結され、また前記
   主変速部における一方の遊星歯車機構のサンギヤが前記
   第３サンギヤに連結され、 さらに前記第３キャリヤを選択的に固定するブレーキが
   設けられていることを特徴する歯車変速装置。