JPH08254251A - 自動変速機用遊星歯車列及び自動変速機用歯車変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変速ショックを容易に低減でき、変速制御が
容易で、動力性能に優れ、かつ構成が簡単な自動変速機
用遊星歯車列及び自動変速機用歯車変速装置を提供する
こと。 【構成】 シングルピニオン型の第１遊星歯車ａと、シ
ングルピニオン型の第２遊星歯車ｂと、シングルピニオ
ン型の第３遊星歯車ｃと、第１サンギヤと第２サンギヤ
とを一体に連結する第１の２要素連結メンバｄと、第１
キャリヤと第３リングギヤとを断接クラッチｅを介して
連結するクラッチ介装連結メンバｆと、第１リングギヤ
と第２キャリヤとを一体に連結する第２の２要素連結メ
ンバｇと、第２リングギヤと第３キャリヤとを一体に連
結する第３の２要素連結メンバｈとを備えた構成とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機用歯車変速
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、前進５速のギヤ段を得る自動変速
機用歯車変速装置として、特開平１−２４２８５４号公
報に記載のものが知られている。

【０００３】この従来装置は、シングルピニオン型遊星
歯車を２個用い前進４速のギヤ段を得る４速型主遊星歯
車変速機構に、シングルピニオン型遊星歯車を１個追加
し、この３個の遊星歯車に総計１１個のクラッチ，ブレ
ーキ，一方向クラッチ等の係合・解放要素を組み合わせ
た構成になっている。

【０００４】このうち、変速制御を簡単にするための一
方向クラッチ及び一方向クラッチを取り付けたがためコ
ースティング時に利かなくなるエンジンブレーキを利か
せる目的で付加したクラッチ・ブレーキ類を取り除いた
クラッチ及びブレーキの係合・解放要素数は７個であ
る。この数が実用上、前進５段・後退１段の変速を達成
するのに必要な最小要素数である。

【０００５】内訳は、クラッチ，ブレーキの係合・解放
要素を最小でも５個必要とする４段部（アンダードライ
ブ２段，直結１段，オーバドライブ１段）と、１つの遊
星歯車とクラッチ・ブレーキが最小でも２つ必要なアド
・オン部からなり、５段（アンダードライブ３段，直結
１段，オーバドライブ１段）変速を可能にしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の自動変速機用歯車変速装置でオーバドライブを１段
から２段にしようとした場合、アド・オン部の入力経路
を切り替えてアド・オン部に導くことが考えられるが、
このためにはクラッチ・ブレーキを２つ追加することが
必要になる。従って、コスト、さらには、車両搭載性を
損ねる点等を考慮すると実用的ではない。

【０００７】また、当該アド・オン型５段変速装置に最
低必要なクラッチ，ブレーキの総変速要素数は７個であ
るが、装置全体に占める重量及び寸法の割合が大きく、
これをできる限り減らして、コスト・車両搭載性・燃費
等を向上させたいという要求も強い。

【０００８】さりとて、クラッチ，ブレーキの総数を減
らすために、複数の遊星歯車を組み合わせて変速装置の
構成を検討するについては、遊星歯車の組み合わせ方や
遊星歯車のサンギヤとリングギヤとの歯数の比（即ち、
ギヤ比）、シングルピニオン型遊星歯車かダブルピニオ
ン型遊星歯車を用いるのか等によって得られる変速比が
多様に変わり、且つ、それらが全て実用に供し得るもの
ではなく、車両への搭載性，変速特性，要求される動力
性能，コスト等の諸条件から実用性のある歯車列は限定
される。

【０００９】即ち、遊星歯車の組み合わせやギヤ比の設
定の仕方によって、膨大な数の構成が考案できるもの
の、車両用自動変速機として要求される実用に適するも
のを創作することには多大な困難を伴うという問題があ
る。

【００１０】例えば、特開昭５０−６４６６０号公報に
は、図１３に示すように、シングルピニオン型の遊星歯
車を３個と、クラッチ３個，ブレーキ３個を用い、図１
５に示すように、各要素を係合・解放することにより前
進６段・後退２段の変速を達成する装置が示されてい
る。

【００１１】しかしながら、この従来装置にあっては、
下記に述べる問題がある。

【００１２】(1) ギヤ段間の変速比の設定が不適であ
る。

【００１３】横軸に遊星歯車の設定ギヤ比に応じて割り
ふられる回転メンバの位置をとり、縦軸に回転速度比を
とり、回転速度比０と回転速度比１に対応して横方向に
引かれる直線との交点にそれぞれクラッチとブレーキの
要素を表示し、係合される要素を結ぶ線により描かれる
共線図を図１４に示す。

【００１４】本来、ギヤ段間の変速比は等比級数的に設
定するのが望ましい。なぜなら、図１６に示すように、
エンジンのトルクバンド（スロットル開度一定でのエン
ジントルクと回転の関係から出力されるエンジントルク
の幅）がギヤ段に影響されずにほぼ一定となり、出力軸
トルクはギヤ段に応じてほぼ一定の比で変化すると共
に、エンジン回転がほぼ同じ変化をすることになり、運
転者にとって快適に感じる。

【００１５】ところが、図１４によれば、ギヤ段間の変
速比が等比級数的ではなく、特に、５速，６速間及び３
速，４速間が広く、この間が他の変速とは異なるトルク
バンドを使うことになり、エンジン特性の良好な部分を
使えなくなる。特に、５速，６速は変速頻度が多いとこ
ろであり、顕著に感じるはずである。

【００１６】そこで、３速，４速間を狭くしようとして
第５回転メンバの縦軸が図面右方向にずれるように遊
星歯車のギヤ比を設定すると、３速，４速間は狭くなる
が同時に４速，５速間も狭くなるし、５速，６速間は現
状よりさらに広くなる。

【００１７】このように、ギヤ同志の動力伝達経路が常
に連結されたギヤ列では、変速比の選択幅が少なく、図
１４に示すように妥協的に変速比を設定せざるを得な
い。

【００１８】(2) 変速に関与しないメンバ回転が異常に
高くなる。

【００１９】図１４に示す共線図の左右端の回転メンバ
，は、５速，６速，後退２速の時に異常な高回転と
なるので、その部材の支持用軸受け等の強度や高回転に
よる変速不良（遠心油圧によるクラッチ作動不良等）の
おそれがある。

【００２０】本発明は、以上の問題点を克服し、実用に
適するものを創作したが、これに際して以下の点を考慮
した。

【００２１】１）２つのクラッチ及びブレーキを係合状
態から解放状態もしくは解放状態から係合状態に切り替
えると変速ショックが悪化し、あるいは変速ショックを
低減するために複雑な制御が必要となることを考慮し、
隣り合ったギヤ段間で１つのクラッチまたはブレーキが
係合状態から解放状態もしくは解放状態から係合状態に
切り替わることとした。

【００２２】２）構成を簡素化し、コストアップを抑え
るために、ダブルピニオン型遊星歯車を使わずにシング
ルピニオン型遊星歯車だけを３つ組み合わせる構成とし
た。

【００２３】３）クラッチ及びブレーキの総数は、最小
の場合６個で、前進６段（アンダードライブ３段，直結
１段，オーバドライブ２段）、後退１段以上を実現でき
る構成であることとした。これは、小型・軽量な構成に
することとコストダウンを強く考慮したためである。

【００２４】４）アド・オン型は本体部にアド・オン部
を結合する構造になるため、小型・軽量かつコストを考
慮すると、アド・オン部を結合する手段並びに本体部と
アド・オン部を隔てる壁が必要になる等、不利である。
そのためインテグラルタイプとすることとした。

【００２５】５）各変速ギヤ段間の変速比を等比級数的
に並ばせることによって、変速の前後でのエンジン回転
のバラツキを少なくして運転し易くする配慮を行なっ
た。

【００２６】本発明の目的とするところは、変速ショッ
クを容易に低減でき、変速制御が容易で、動力性能に優
れ、かつ構成が簡単な自動変速機用遊星歯車列及び自動
変速機用歯車変速装置を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の自動変速機用遊星歯車列では、図１のク
レーム対応図に示すように、第１サンギヤと、第１リン
グギヤと、両ギヤに噛み合うピニオンを保持する第１キ
ャリヤを有するシングルピニオン型の第１遊星歯車ａ
と、第２サンギヤと、第２リングギヤと、両ギヤに噛み
合うピニオンを保持する第２キャリヤを有するシングル
ピニオン型の第２遊星歯車ｂと、第３サンギヤと、第３
リングギヤと、両ギヤに噛み合うピニオンを保持する第
３キャリヤを有するシングルピニオン型の第３遊星歯車
ｃと、前記第１サンギヤと第２サンギヤとを一体に連結
する第１の２要素連結メンバｄと、前記第１キャリヤと
第３リングギヤとを断接クラッチｅを介して連結するク
ラッチ介装連結メンバｆと、前記第１リングギヤと第２
キャリヤとを一体に連結する第２の２要素連結メンバｇ
と、前記第２リングギヤと第３キャリヤとを一体に連結
する第３の２要素連結メンバｈと、を備えていることを
特徴とする。

【００２８】請求項２記載の自動変速機用歯車変速装置
では、請求項１記載の自動変速機用遊星歯車列におい
て、前記第１の２要素連結メンバｄを、第２クラッチを
介して入力軸に連結し、前記クラッチ介装連結メンバｆ
の第３リングギヤ側を、出力軸に連結し、前記第２の２
要素連結メンバｇを、第１ブレーキを介してケースに連
結すると共に、第３クラッチを介して入力軸に連結し、
前記第３の２要素連結メンバｈを、第２ブレーキを介し
てケースに連結し、前記第３サンギヤを、第３ブレーキ
を介してケースに連結し、１つのギヤ段を前記断接クラ
ッチｅ（第１クラッチ）を含む３クラッチ３ブレーキの
うち３個の係合組み合わせにより得ると共に、隣り合っ
たギヤ段で二重掛け替えのない係合解放制御則により複
数のギヤ段を得る変速制御手段を設けたことを特徴とす
る。

【００２９】請求項３記載の自動変速機用歯車変速装置
では、請求項１記載の自動変速機用遊星歯車列におい
て、前記第１の２要素連結メンバｄを、入力軸に直結
し、前記クラッチ介装連結メンバｆの第３リングギヤ側
を、出力軸に連結し、前記第２の２要素連結メンバｇ
を、第１ブレーキを介してケースに連結すると共に、第
３クラッチを介して入力軸に連結し、前記第３の２要素
連結メンバｈを、第２ブレーキを介してケースに連結
し、前記第３サンギヤを、第３ブレーキを介してケース
に連結し、１つのギヤ段を前記断接クラッチｅ（第１ク
ラッチ）を含む２クラッチ３ブレーキのうち２個の係合
組み合わせにより得ると共に、隣り合ったギヤ段で二重
掛け替えのない係合解放制御則により複数のギヤ段を得
る変速制御手段を設けたことを特徴とする。

【００３０】

【作用】第１の発明の作用を説明する。

【００３１】シングルピニオン型の第１遊星歯車ａと第
２遊星歯車ｂと第３遊星歯車ｃのうち第１サンギヤと第
２サンギヤとは第１の２要素連結メンバｄにより一体に
連結され、第１リングギヤと第２キャリヤとは第２の２
要素連結メンバｇにより一体に連結され、第２リングギ
ヤと第３キャリヤとは第３の２要素連結メンバｈにより
一体に連結される。そして、第１キャリヤと第３リング
ギヤとの２要素は、断接クラッチｅを接とする選択時に
２要素が一体に連結され、断接クラッチｅを断とする選
択時に２要素が分断される。

【００３２】つまり、各遊星歯車ａ，ｂ，ｃの９個ある
回転要素のうち３つの２要素連結メンバｄ，ｇ，ｈによ
り３個少なくなる。そして、断接クラッチｅを断とする
選択時には、９個−３個＝６個の回転要素を持つ遊星歯
車列となり、断接クラッチｅを接とする選択時には、さ
らに２要素連結メンバが追加されることにより、９個−
３個−１個＝５個の回転要素を持つ遊星歯車列となる。

【００３３】よって、これらの回転要素に入力部材，出
力部材，ケースを加えて９個あるいは８個のメンバと
し、各メンバ間を一体に連結するか、全く連結しない
か、クラッチやブレーキ等の係合要素を介して連結する
かのいずれかを行ない、設けられた複数の係合要素の係
合・解放を制御することにより入力部材と出力部材間に
異なる変速比による回転状況を得ることができる。

【００３４】この場合、各遊星歯車ａ，ｂ，ｃ同志の動
力伝達経路を断接クラッチｅの断または接により選択で
きることで、各ギヤ段での変速比の設定自由度が高ま
り、各変速ギヤ段間の変速比を等比級数的に並ばせるこ
とが可能となる。

【００３５】また、断接クラッチｅにより伝達経路を断
つ用い方をすることで変速に関与しないメンバ回転が異
常に高くなることも防止できる。

【００３６】第２の発明の作用を説明する。

【００３７】請求項２記載の歯車変速機構に対し、変速
制御手段による変速制御により、１つのギヤ段が断接ク
ラッチｅ（第１クラッチ）を含む３クラッチ３ブレーキ
のうち３個の係合組み合わせにより得られると共に、隣
り合ったギヤ段で二重掛け替えのない係合解放制御則に
より複数のギヤ段が得られる。

【００３８】例えば、設定可能な複数のギヤ段から前進
６段後退１段を設定した場合、変速ショックを容易に低
減でき、変速制御が容易で、動力性能に優れ、かつ構成
が簡単な装置であるという要求性能を全て満足する。

【００３９】第３の発明の作用を説明する。

【００４０】請求項３記載の歯車変速機構に対し、変速
制御手段による変速制御により、１つのギヤ段が断接ク
ラッチｅ（第１クラッチ）を含む２クラッチ３ブレーキ
のうち２個の係合組み合わせにより得られると共に、隣
り合ったギヤ段で二重掛け替えのない係合解放制御則に
より複数のギヤ段が得られる。

【００４１】例えば、設定可能な複数のギヤ段から前進
５段後退１段を設定した場合、変速ショックを容易に低
減でき、変速制御が容易で、動力性能に優れ、かつ構成
が簡単な装置であるという要求性能を全て満足する。

【００４２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００４３】まず、構成を説明する。

【００４４】図２は請求項１，２記載の発明に対応する
実施例の自動変速機用歯車変速機構を示すスケルトン図
である。

【００４５】図２において、ＰＧ１は第１遊星歯車、Ｐ
Ｇ２は第２遊星歯車、ＰＧ３は第３遊星歯車、Ｍ１は第
１の２要素連結メンバ、Ｍ２はクラッチ介装連結メン
バ、Ｍ３は第２の２要素連結メンバ、Ｍ４は第３の２要
素連結メンバ、Ｃ１は第１クラッチ（断接クラッチｅに
相当）で、これらにより構成される遊星歯車列について
説明する。

【００４６】前記第１遊星歯車ＰＧ１は、第１サンギヤ
Ｓ１と、第１リングギヤＲ１と、両ギヤＳ１，Ｒ１に噛
み合うピニオンを保持する第１キャリヤＰ１を有するシ
ングルピニオン型の遊星歯車である。

【００４７】前記第２遊星歯車ＰＧ２は、第２サンギヤ
Ｓ２と、第２リングギヤＲ２と、両ギヤＳ２，Ｒ２に噛
み合うピニオンを保持する第２キャリヤＰ２を有するシ
ングルピニオン型の遊星歯車である。

【００４８】前記第３遊星歯車ＰＧ３は、第３サンギヤ
Ｓ３と、第３リングギヤＲ３と、両ギヤＳ３，Ｒ３に噛
み合うピニオンを保持する第３キャリヤＰ３を有するシ
ングルピニオン型の遊星歯車である。

【００４９】前記第１の２要素連結メンバＭ１は、第１
サンギヤＳ１と第２サンギヤＳ２とを一体に連結するメ
ンバである。

【００５０】前記クラッチ介装連結メンバＭ２は、第１
キャリヤＰ１と第３リングギヤＲ３とを第１クラッチＣ
１を介して連結するメンバである。

【００５１】前記第２の２要素連結メンバＭ３は、第１
リングギヤＲ１と第２キャリヤＰ２とを一体に連結する
メンバである。

【００５２】前記第３の２要素連結メンバＭ４は、第２
リングギヤＲ２と第３キャリヤＰ３とを一体に連結する
メンバである。

【００５３】上記遊星歯車列を自動変速機用歯車変速機
構にするにあたって、遊星歯車列に付加されるメンバ並
びに係合要素について説明する。

【００５４】前記第１の２要素連結メンバＭ１（回転メ
ンバＡ）は、第２クラッチＣ２を介して入力軸ＩＳに連
結されている。

【００５５】前記クラッチ介装連結メンバＭ２（回転メ
ンバＢ）の第３リングギヤＲ３側は、出力軸ＯＳに連結
されている。

【００５６】前記第２の２要素連結メンバＭ３（回転メ
ンバＣ）は、第１ブレーキＢ１を介してケースＫに連結
されていると共に、第３クラッチＣ３を介して入力軸Ｉ
Ｓに連結されている。

【００５７】前記第３の２要素連結メンバＭ４（回転メ
ンバＤ）は、第２ブレーキＢ２を介してケースＫに連結
されている。

【００５８】前記第３サンギヤＳ３（回転メンバＥ）
は、第３ブレーキＢ３を介してケースＫに連結されてい
る。

【００５９】そして、１つのギヤ段を前記３個のクラッ
チＣ１，Ｃ２，Ｃ３と３個のブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３
のうち３個の係合組み合わせにより得ると共に、隣り合
ったギヤ段で二重掛け替えのない係合解放制御により前
進６段で後退１段のギヤ段を得る図外の変速制御手段
（全油圧制御式あるいは電子制御＋油圧制御式）が上記
自動変速機用歯車変速機構に接続されている。

【００６０】次に、作用を説明する。

【００６１】［第１速ギヤ段］第１速ギヤ段は、図４の
係合論理表に示すように、第１クラッチＣ１と第２クラ
ッチＣ２と第１ブレーキＢ１を係合することで得られ
る。

【００６２】この第１速ギヤ段では、第１クラッチＣ１
の係合により回転メンバＢは２要素連結メンバとして一
体回転する。第２クラッチＣ２の係合により回転メンバ
Ａからの入力となる。そして、第１ブレーキＢ１の係合
により回転メンバＣはケースＫに固定される。

【００６３】よって、回転メンバＡからの入力と、回転
メンバＣの固定により、回転メンバＢの回転が規定さ
れ、回転メンバＢに連結されている出力軸ＯＳからは、
入力軸ＩＳの回転に対し減速比の大きなアンダードライ
ブによる第１速変速比が得られる。

【００６４】すなわち、第１速ギヤ段での共線図は、図
３の１ｓｔに示す通り、第１クラッチＣ１の係合により
１つの線図にて表される。

【００６５】尚、図３において、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは
各回転メンバであり、矢印は入力、二重丸は出力、黒塗
り三角はブレーキ係合を示す。

【００６６】［第２速ギヤ段］第２速ギヤ段は、第１速
ギヤ段での第１ブレーキＢ１を解放して第２ブレーキＢ
２を締結する。つまり、図４の係合論理表に示すよう
に、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と第２ブレー
キＢ２を係合することで得られる。

【００６７】この第２速ギヤ段では、第１クラッチＣ１
の係合により回転メンバＢは２要素連結メンバとして一
体回転する。また、第２クラッチＣ２の係合により回転
メンバＡからの入力となる。そして、第２ブレーキＢ２
の係合により回転メンバＤはケースＫに固定される。

【００６８】よって、回転メンバＡからの入力と、回転
メンバＤの固定により、回転メンバＢの回転が規定さ
れ、回転メンバＢに連結されている出力軸ＯＳからは、
第１速変速比よりも減速比として小さい値による第２速
変速比が得られる。

【００６９】すなわち、第２速ギヤ段での共線図は、図
３の２ｎｄに示す通り、第１クラッチＣ１の係合により
１つの線図にて表される。

【００７０】［第３速ギヤ段］第３速ギヤ段は、第２速
ギヤ段での第２ブレーキＢ２を解放して第３ブレーキＢ
３を締結する。つまり、図４の係合論理表に示すよう
に、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と第３ブレー
キＢ３を係合することで得られる。

【００７１】この第３速ギヤ段では、第１クラッチＣ１
の係合により回転メンバＢは２要素連結メンバとして一
体回転する。また、第２クラッチＣ２の係合により回転
メンバＡからの入力となる。そして、第３ブレーキＢ３
の係合により回転メンバＥはケースＫに固定される。

【００７２】よって、回転メンバＡからの入力と、回転
メンバＥの固定により、回転メンバＢの回転が規定さ
れ、回転メンバＢに連結されている出力軸ＯＳからは、
第２速変速比よりも減速比として小さい値による第３速
変速比が得られる。

【００７３】すなわち、第３速ギヤ段での共線図は、図
３の３ｒｄに示す通り、第１クラッチＣ１の係合により
１つの線図にて表される。

【００７４】［第４速ギヤ段］第４速ギヤ段は、第３速
ギヤ段での第３ブレーキＢ３を解放して第３クラッチＣ
３を締結する。つまり、図４の係合論理表に示すよう
に、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と第３クラッ
チＣ３を係合することで得られる。

【００７５】この第４速ギヤ段では、第１クラッチＣ１
の係合により回転メンバＢは２要素連結メンバとして一
体回転する。また、第２クラッチＣ２の係合による回転
メンバＡからの入力と、第３クラッチＣ３の係合による
回転メンバＣからの入力との同時入力となる。

【００７６】よって、回転メンバＡ，Ｃからの同時入力
に規定されて回転メンバＢの回転が入力回転に規定さ
れ、回転メンバＢに連結されている出力軸ＯＳからは、
変速比１による第４速変速比が得られる。

【００７７】すなわち、第４速ギヤ段での共線図は、図
３の４ｔｈに示す通り、第１クラッチＣ１の係合により
１つの線図にて表される。

【００７８】［第５速ギヤ段］第５速ギヤ段は、第４速
ギヤ段での第２クラッチＣ２を解放して第３ブレーキＢ
３を締結する。つまり、図４の係合論理表に示すよう
に、第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３と第３ブレー
キＢ３を係合することで得られる。

【００７９】この第５速ギヤ段では、第１クラッチＣ１
の係合により回転メンバＢは２要素連結メンバとして一
体回転する。また、第３クラッチＣ３の係合により回転
メンバＣからの入力となる。そして、第３ブレーキＢ３
の係合により回転メンバＥはケースＫに固定される。

【００８０】よって、回転メンバＣからの入力と、回転
メンバＥの固定により、回転メンバＢの回転が規定さ
れ、回転メンバＢに連結されている出力軸ＯＳからは、
入力軸ＩＳより高回転のオーバドライブ変速比による第
５速変速比が得られる。

【００８１】すなわち、第５速ギヤ段での共線図は、図
３の５ｔｈに示す通り、第１クラッチＣ１の係合により
１つの線図にて表される。

【００８２】［第６速ギヤ段］第６速ギヤ段は、第５速
ギヤ段での第１クラッチＣ１を解放して第２クラッチＣ
２を締結する。つまり、図４の係合論理表に示すよう
に、第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３と第３ブレー
キＢ３を係合することで得られる。

【００８３】この第６速ギヤ段では、第１クラッチＣ１
の解放により回転メンバＢの第３リングギヤＲ３側と第
１キャリヤＰ１側とは分断される。また、第２クラッチ
Ｃ２の係合による回転メンバＡからの入力と、第３クラ
ッチＣ３の係合による回転メンバＣからの入力との同時
入力となる。そして、第３ブレーキＢ３の係合により回
転メンバＥはケースＫに固定される。

【００８４】よって、回転メンバＡ，Ｃの入力回転に伴
う回転メンバＤからの入力と、回転メンバＥの固定によ
り、回転メンバＢの第３リングギヤＲ３側の回転が規定
され、回転メンバＢの第３リングギヤＲ３側に連結され
ている出力軸ＯＳからは、入力軸ＩＳより高回転のオー
バドライブ変速比による第６速変速比が得られる。

【００８５】すなわち、第６速ギヤ段での共線図は、図
３の６ｔｈに示す通り、第１クラッチＣ１の解放により
２つの線図にて表される。

【００８６】［後退ギヤ段］後退ギヤ段は、図４の係合
論理表に示すように、第２クラッチＣ２と第１ブレーキ
Ｂ１と第３ブレーキＢ３を係合することで得られる。

【００８７】この後退ギヤ段では、第１クラッチＣ１の
解放により回転メンバＢの第３リングギヤＲ３側と第１
キャリヤＰ１側とは分断される。また、第２クラッチＣ
２の係合により回転メンバＡからの入力となる。そし
て、第１ブレーキＢ１と第３ブレーキＢ３の係合により
回転メンバＣ，ＥはケースＫに固定される。

【００８８】よって、回転メンバＡの入力と回転メンバ
Ｂの固定に規定される回転メンバＤの回転と、回転メン
バＥの固定により、回転メンバＢの第３リングギヤＲ３
側の回転が規定され、回転メンバＢの第３リングギヤＲ
３側に連結されている出力軸ＯＳからは、入力軸ＩＳに
対し逆回転による後退ギヤ段変速比が得られる。

【００８９】すなわち、後退ギヤ段での共線図は、図３
のＲｅｖに示す通り、第１クラッチＣ１の解放により２
つの線図にて表される。

【００９０】［各ギヤ段変速比］第１遊星歯車ＰＧ１の
ギヤ比ρ₁ （＝ｚ_S1／ｚ_R1）、第２遊星歯車ＰＧ２のギ
ヤ比ρ₂ （＝ｚ_S2／ｚ_R2）、第３遊星歯車ＰＧ３のギヤ
比ρ₃ （＝ｚ_S3／ｚ_R3）とした時、各ギヤ段変速比ｎ
１，ｎ２，ｎ４，ｎ５，ｎ６，ｎＲは、図４の表に示す
ようになる。

【００９１】具体例として、ρ₁ ＝０．４００，ρ₂ ＝
０．３５０，ρ₃ ＝０．６６０とした時、各ギヤ段変速
比と隣接するギヤ段間の比は下記のようになる。尚、カ
ッコ内は目標値を示す。

【００９２】 ｎ１＝３．５００（３．５） ｎ２／ｎ１＝０．６０７（０．６２９） ｎ２＝２．１２４（２．２） ｎ３／ｎ２＝０．６８１（０．６８２） ｎ３＝１．４４７（１．５） ｎ４／ｎ３＝０．６９１（０．６６７） ｎ４＝１．０００（１．０） ｎ５／ｎ４＝０．８２０（０．７００） ｎ５＝０．８２０（０．７） ｎ６／ｎ５＝０．７３４（０．７１４） ｎ６＝０．６０２（０．５） ｎＲ＝１．７２１ １速〜６速の各ギヤ段変速比はほぼ目標の変速比とな
る。また、１速〜６速間の比は、目標とする比に対し許
容される偏差の範囲に収まっている。

【００９３】［第１変形例］図５及び図６は第１変形例
を示す共線図及び係合論理表を示す図で、この第１変形
例は、図２〜図４に示す例に対し、第６速ギヤ段での係
合則のみを異ならせている。

【００９４】第１変形例の第６速ギヤ段は、第５速ギヤ
段での第３ブレーキＢ３を解放して第２ブレーキＢ２を
締結する。つまり、図６の係合論理表に示すように、第
１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２
を係合することで得られる。この第６速ギヤ段では、第
１クラッチＣ１の係合により回転メンバＢは２要素連結
メンバとして一体回転する。また、第３クラッチＣ３の
係合により回転メンバＣからの入力となる。そして、第
２ブレーキＢ２の係合により回転メンバＤはケースＫに
固定される。

【００９５】よって、回転メンバＣからの入力と、回転
メンバＤの固定により、回転メンバＢの回転が規定さ
れ、回転メンバＢに連結されている出力軸ＯＳからは、
入力軸ＩＳより高回転のオーバドライブ変速比による第
６速変速比が得られる。ちなみに、ｎ６＝０．５５０と
なる。

【００９６】すなわち、第６速ギヤ段での共線図は、図
５の６ｔｈに示す通り、第１クラッチＣ１の係合により
１つの線図にて表される。

【００９７】［第２変形例］請求項１，３記載の発明に
対応する実施例の第２変形例について説明する。

【００９８】図７は実施例の第２変形例を示すスケルト
ン図、図８は第２変形例での変速制御における係合論理
表を示す図である。

【００９９】この第２変形例は、図２〜図４に示す例に
対し、第２クラッチＣ２を廃止し、第１の２要素連結メ
ンバＭ１（回転メンバＡ）を入力軸ＩＳと直結し（図
７）、図８に示すように、１つのギヤ段を２クラッチ３
ブレーキのうち２個の係合組み合わせにより得ると共
に、隣り合ったギヤ段で二重掛け替えのない係合解放制
御則により前進５段のギヤ段を得るようにした例であ
る。

【０１００】この第２変形例では、図４と図８との比較
で明らかなように、図４の第６速ギヤ段を図８の第５速
ギヤ段とし、基本的に前進６段の変速制御則を変えるこ
となく、第２クラッチＣ２を廃止することで前進５段化
を達成している。

【０１０１】［第３変形例］図９及び図１０のスケルト
ン図で示す第３変形例は、図２に示す実施例に対し、入
力側から出力側に向かって、順次、第３遊星歯車ＰＧ
３，第２遊星歯車ＰＧ２，第１遊星歯車ＰＧ１を配列し
た例である。尚、図９は３クラッチ３ブレーキにより前
進６段を達成する例で、図１０は第２クラッチＣ２を廃
止した２クラッチ３ブレーキにより前進５段を達成する
例である。

【０１０２】［第４変形例］図１１及び図１２のスケル
トン図で示す第４変形例は、図２に示す実施例に対し、
入力側から出力側に向かって、順次、第１遊星歯車ＰＧ
１，第３遊星歯車ＰＧ３，第２遊星歯車ＰＧ２を配列し
た例である。尚、図１１は３クラッチ３ブレーキにより
前進６段を達成する例で、図１２は第２クラッチＣ２を
廃止した２クラッチ３ブレーキにより前進５段を達成す
る例である。

【０１０３】次に、効果を説明する。

【０１０４】実施例の自動変速機用歯車変速装置にあっ
ては、下記の長所が併せて達成される。

【０１０５】(1) 隣接するギヤ段への変速を１つの係合
要素の解放と１つの係合要素の係合により行なう装置と
したため、変速ショックを容易に低減できる。

【０１０６】(2) 前進６段後退１段の変速制御を行なう
装置でありながら、変速に必要とする係合要素の数が３
個のクラッチと３個のブレーキの６個だけの装置とした
ため、変速制御が容易となる。

【０１０７】(3) 各ギヤ段の変速比を目標変速比に近づ
け、且つ、変速比の隣接するギヤ段間の比をほぼ等比級
数的に並べた装置としたため、変速に際してエンジン回
転の変化がほぼ同じ変化をし、変速比に影響されずにエ
ンジン特性の良好なトルクバンドでの変速が達成される
ことで、動力性能に優れる。

【０１０８】ここで、なぜ各ギヤ段の変速比を目標変速
比に近づけることができ、且つ、変速比の隣接するギヤ
段間の比をほぼ等比級数的に並べることができるかにつ
いて理由を述べると、３つの遊星歯車同志の動力伝達経
路が常に定まっているギヤ列とはなっていなく、第１ク
ラッチＣ１の係合・解放により動力伝達経路を選択でき
ることで、第１クラッチＣ１を解放状態とした場合の共
線図（２本の線図）と第１クラッチＣ１を係合状態とし
た場合の共線図（１本の線図）とが別に描かれ、各ギヤ
段での変速比の設定自由度が大幅に高まることによる。

【０１０９】(4) シングルピニオン型の遊星歯車のみを
３個を用い、アド・オン型ではなくインテグラルタイプ
とし、且つ、変速に必要とする係合要素の数が３個のク
ラッチと３個のブレーキの６個だけの装置としたため、
構成が簡単であり、小型・軽量・低コストを達成するこ
とができる。

【０１１０】(5) 前進６段の変速制御則として１つのギ
ヤ段（５速または６速）でのみ第２クラッチＣ２を解放
する制御則としているため、前進６段の変速制御則を変
えることなく、第２クラッチＣ２を廃止することで、容
易に前進５段化を達成することができる。

【０１１１】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。

【０１１２】例えば、請求項１記載の自動変速機用遊星
歯車列を持つ歯車変速機構であれば本発明に含まれる。

【０１１３】また、実施例では、変速に必要な係合要素
のみを用いた自動変速機用歯車変速機構の例を示した
が、制御を簡単にするために一方向クラッチを入れた
り、一方向クラッチを入れてもコースティング側でエン
ジンブレーキが効くようにブレーキ手段を追加したり、
さらに、入力軸及び出力軸を連結する要素やケースに固
定すべき要素は必要に応じて適宜決めれば良いことは当
然のところである。

【０１１４】

【発明の効果】請求項１記載の自動変速機用遊星歯車列
にあっては、シングルピニオン型の第１遊星歯車と、シ
ングルピニオン型の第２遊星歯車と、シングルピニオン
型の第３遊星歯車と、第１サンギヤと第２サンギヤとを
一体に連結する第１の２要素連結メンバと、第１キャリ
ヤと第３リングギヤとを断接クラッチを介して連結する
クラッチ介装連結メンバと、第１リングギヤと第２キャ
リヤとを一体に連結する第２の２要素連結メンバと、第
２リングギヤと第３キャリヤとを一体に連結する第３の
２要素連結メンバとを備えた構成としたため、変速ショ
ックを容易に低減でき、変速制御が容易で、動力性能に
優れ、かつ構成が簡単な自動変速機用遊星歯車列を提供
することができるという効果が得られる。

【０１１５】請求項２記載の自動変速機用歯車変速装置
にあっては、請求項１記載の自動変速機用遊星歯車列に
おいて、第１の２要素連結メンバを、第２クラッチを介
して入力軸に連結し、クラッチ介装連結メンバの第３リ
ングギヤ側を、出力軸に連結し、第２の２要素連結メン
バを、第１ブレーキを介してケースに連結すると共に、
第３クラッチを介して入力軸に連結し、第３の２要素連
結メンバを、第２ブレーキを介してケースに連結し、第
３サンギヤを、第３ブレーキを介してケースに連結し、
１つのギヤ段を前記断接クラッチ（第１クラッチ）を含
む３クラッチ３ブレーキのうち３個の係合組み合わせに
より得ると共に、隣り合ったギヤ段で二重掛け替えのな
い係合解放制御則により複数のギヤ段を得る変速制御手
段を設けた装置としたため、変速ショックを容易に低減
でき、変速制御が容易で、動力性能に優れ、かつ構成が
簡単な自動変速機用歯車変速装置を提供することができ
るという効果が得られる。

【０１１６】請求項３記載の自動変速機用歯車変速装置
にあっては、請求項１記載の自動変速機用遊星歯車列に
おいて、第１の２要素連結メンバを、入力軸に直結し、
クラッチ介装連結メンバの第３リングギヤ側を、出力軸
に連結し、第２の２要素連結メンバを、第１ブレーキを
介してケースに連結すると共に、第３クラッチを介して
入力軸に連結し、第３の２要素連結メンバを、第２ブレ
ーキを介してケースに連結し、第３サンギヤを、第３ブ
レーキを介してケースに連結し、１つのギヤ段を前記断
接クラッチ（第１クラッチ）を含む２クラッチ３ブレー
キのうち２個の係合組み合わせにより得ると共に、隣り
合ったギヤ段で二重掛け替えのない係合解放制御則によ
り複数のギヤ段を得る変速制御手段を設けた装置とした
ため、変速ショックを容易に低減でき、変速制御が容易
で、動力性能に優れ、かつ構成が簡単な自動変速機用歯
車変速装置を提供することができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動変速機用遊星歯車列を示すクレー
ム対応図である。

【図２】実施例装置の自動変速機用歯車変速機構を示す
スケルトン図である。

【図３】実施例装置での変速制御における各ギヤ段での
メンバ回転状態を示す共線図である。

【図４】実施例装置での変速制御における各ギヤ段での
係合論理表を示す図である。

【図５】実施例装置の第１変形例での変速制御における
各ギヤ段でのメンバ回転状態を示す共線図である。

【図６】実施例装置の第１変形例での変速制御における
各ギヤ段での係合論理表を示す図である。

【図７】実施例装置の第２変形例の自動変速機用歯車変
速機構を示すスケルトン図である。

【図８】実施例装置の第２変形例での変速制御における
各ギヤ段での係合論理表を示す図である。

【図９】実施例装置の３クラッチ３ブレーキによる第３
変形例の自動変速機用歯車変速機構を示すスケルトン図
である。

【図１０】実施例装置の２クラッチ３ブレーキによる第
３変形例の自動変速機用歯車変速機構を示すスケルトン
図である。

【図１１】実施例装置の３クラッチ３ブレーキによる第
４変形例の自動変速機用歯車変速機構を示すスケルトン
図である。

【図１２】実施例装置の２クラッチ３ブレーキによる第
４変形例の自動変速機用歯車変速機構を示すスケルトン
図である。

【図１３】従来装置の自動変速機用歯車変速機構を示す
スケルトン図である。

【図１４】従来装置での変速制御における各ギヤ段での
メンバ回転状態を示す共線図である。

【図１５】従来装置での変速制御における各ギヤ段での
係合論理表を示す図である。

【図１６】スロットル開度をパラメータとしたエンジン
回転数に対するエンジントルク特性図である。

【符号の説明】

ａ 第１遊星歯車 ｂ 第２遊星歯車 ｃ 第３遊星歯車 ｄ 第１の２要素連結メンバ ｅ 断接クラッチ ｆ クラッチ介装連結メンバ ｇ 第２の２要素連結メンバ ｈ 第３の２要素連結メンバ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１サンギヤと、第１リングギヤと、両
   ギヤに噛み合うピニオンを保持する第１キャリヤを有す
   るシングルピニオン型の第１遊星歯車と、 第２サンギヤと、第２リングギヤと、両ギヤに噛み合う
   ピニオンを保持する第２キャリヤを有するシングルピニ
   オン型の第２遊星歯車と、 第３サンギヤと、第３リングギヤと、両ギヤに噛み合う
   ピニオンを保持する第３キャリヤを有するシングルピニ
   オン型の第３遊星歯車と、 前記第１サンギヤと第２サンギヤとを一体に連結する第
   １の２要素連結メンバと、 前記第１キャリヤと第３リングギヤとを断接クラッチを
   介して連結するクラッチ介装連結メンバと、 前記第１リングギヤと第２キャリヤとを一体に連結する
   第２の２要素連結メンバと、 前記第２リングギヤと第３キャリヤとを一体に連結する
   第３の２要素連結メンバと、 を備えていることを特徴とする自動変速機用遊星歯車
   列。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動変速機用遊星歯車列
   において、 前記第１の２要素連結メンバを、第２クラッチを介して
   入力軸に連結し、 前記クラッチ介装連結メンバの第３リングギヤ側を、出
   力軸に連結し、 前記第２の２要素連結メンバを、第１ブレーキを介して
   ケースに連結すると共に、第３クラッチを介して入力軸
   に連結し、 前記第３の２要素連結メンバを、第２ブレーキを介して
   ケースに連結し、 前記第３サンギヤを、第３ブレーキを介してケースに連
   結し、 １つのギヤ段を前記断接クラッチ（第１クラッチ）を含
   む３クラッチ３ブレーキのうち３個の係合組み合わせに
   より得ると共に、隣り合ったギヤ段で二重掛け替えのな
   い係合解放制御則により複数のギヤ段を得る変速制御手
   段を設けたことを特徴とする自動変速機用歯車変速装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の自動変速機用遊星歯車列
   において、 前記第１の２要素連結メンバを、入力軸に直結し、 前記クラッチ介装連結メンバの第３リングギヤ側を、出
   力軸に連結し、 前記第２の２要素連結メンバを、第１ブレーキを介して
   ケースに連結すると共に、第３クラッチを介して入力軸
   に連結し、 前記第３の２要素連結メンバを、第２ブレーキを介して
   ケースに連結し、 前記第３サンギヤを、第３ブレーキを介してケースに連
   結し、 １つのギヤ段を前記断接クラッチ（第１クラッチ）を含
   む２クラッチ３ブレーキのうち２個の係合組み合わせに
   より得ると共に、隣り合ったギヤ段で二重掛け替えのな
   い係合解放制御則により複数のギヤ段を得る変速制御手
   段を設けたことを特徴とする自動変速機用歯車変速装
   置。