JPS5814578B2 - ヘンソクソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両用の変速装置に関するものであり、殊に
自動車の流体継手と組合わせて使用するのに適した変速
装置に係るものである。

一般にトラック若しくはバス等の大型車両用の変速装置
としては、少くとも４段以上の変速段を有することが望
ましい。

この為シングルピニオン式若しくはダブルピニオン式の
単純プラネタリギヤセットを３組若しくは４組又はそれ
以上組合わせ、その中の各要素を適当に結びつけること
により少なくとも４段以上の変速段を実現することが考
えられる。

この様に組合わせた変速装置は非常に多数の組合わせが
考えられるが、更に以下に述べる様な各条件を満たすこ
とが望ましい。

（１）出力軸は各変速段とも同一の要素と連結されるこ
と。

（２）各プラネタリギヤセットの各要素は、その軸受の
周速を低くする為回転数が低いこと。

（３）各歯車の歯の強度上の問題から各要素の歯荷重即
ち接線力が小さいこと。

（４）各プラネタリギヤセットの各歯車の歯数は噛合条
件を満足し、且つ最小径となるサンギヤ及びプラネタリ
ギヤも必要歯数以上であること。

（５）各プラネタリギヤセットの各要素の連結関係がな
るべく短い長さで簡単に行ない得ること。

（６）前進走行時の変速時には摩擦手段を切換えて変速
するが、この切換えは切換えショックを小さくする為１
個のみの切換えで行なえること。

本発明は、上述したこれ等の諸条件を考慮してシングル
ピニオン式単純プラネタリギヤセットを数組及びダブル
ピニオン式単純プラネタリギヤセットを１組使用し、ク
ラッチ装置としては基本的に２個、ブレーキ装置として
は基本的に３個使用し、各プラネタリギヤセットの可動
メンバーを適切に結合し、クラッチ装置及びブレーキ装
置を適宜結合解除することにより、少なくとも前進４段
、後進１段の変速段を有する変速装置を提供するもので
ある。

以下図面に従って本発明の第１実施例についてその構成
及び作用を説明する。

第１図に於て入力軸と出力軸との間にはダブルピニオン
式の第１プラネタリギヤセットＸ１及びシングルピニオ
ン式の第２プラネタリギヤセットＸ２及び第３プラネタ
リギヤセットＸ３が適宜配設されている。

第１プラネタリギヤセットＸ１は、第１サンギヤＳ１と
、第１サンギヤＳ１に噛合う第１プラネタリギヤＰ１と
、第１プラネタリギヤＰ１に噛合う第２プラネタリギヤ
Ｐ２と、第２プラネタリギヤＰ２に噛合う第１リングギ
ヤＲＧ１と，第１プラネタリギヤＰ１及び第２プラネタ
リギヤＰ２を枢支なす第１キャリヤＣ１とから構成され
ている。

第２プラネタリギヤセットＸ２は、第２サンギヤＳ２と
、第２サンギヤＳ２に噛合う第３プラネタリギヤＰ３と
、第３プラネタリギヤＰ３に噛合う第２リングギヤＲＧ
２と、第３プラネタリギヤＰ３を枢支なす第２キャリヤ
Ｃ２とから構成されている。

第３プラネタリギヤセットＸ３は、第３サンギヤＳ３と
、第３サンギヤＳ３に噛合う第４プラネタリギヤＰ４と
、第４プラネタリギヤＰ４に噛合う第３リングギヤＲＧ
３と，第４プラネタリギヤＰ４を枢支なす第３キャリヤ
Ｃ３とから構成されている。

第１プラネタリギヤセットＸ１と第２プラネタリギヤセ
ットＸ２及び第３プラネタリギヤセットＸ３との連結関
係としては、第１サンギヤＳ１と第２リングギヤＲＧ２
第１キヤリヤＣ１と第２サンギヤＳ２、第１リングギヤ
ＲＧ１と第３リングギヤＲＧ３，第２キャリヤＣ２と第
３サンギヤＳ３及び出力軸が夫々駆動的に連結されてい
る。

第１クラッチＣＬ１は、入力軸と第１サンギヤＳ１及び
第２リングギヤＲＧ２とを結合若しくは解放し得る様に
配設されている。

第２クラツ工ＣＬ２は，入力軸と第１キャリヤＣ１及び
第２サンギヤＳ２とを結合若しくは解放し得る様に配設
されている。

第１ブレーキＢ１は，第１キャリヤＣ１及び第２サンギ
ヤＳ２をケースに固締し得る様に配設されている。

第２ブレーキＢ２は、第１リングギヤＲＧ１及び第３リ
ングギヤＲＧ３をケースに固締し得る様に配設されてい
る。

第３ブレーキＢ３は、第３キャリヤＣ３をケースに固締
し得る様に配設されている。

以上の説明から本発明の変速装置の各々プラネタリギヤ
セットに於ては次式が成立する。

ＮＲＧ１−（１−Ｉ１）ＮＣ１−Ｉ１ＮＳ１＝ＯＮＲＧ
２−（１＋■２）ＮＣ２＋Ｉ２ＮＳ２＝ＯＮＲＧ３−（
１＋Ｉ３）ＮＣ３＋Ｉ３ＮＳａ＝０※ＮＲＧ４−（１＋
Ｉ４）ＮＣ４＋Ｉ４ＮＳ４＝０（但し※式は第２実施例
以降の全実施例に適用する。

）ここで ＮＲＧ１，ＮＲＧ２，ＮＲＧ３，ＮＲＧ，：第１，第２
，第３，第４リングギヤの回転数ＮＣ１，ＮＣ２，ＮＣ
３，ＮＣ，： 第１，第２，第３，第４キャリヤの回転数ＮＳ１，ＮＳ
２，ＮＳ３，ＮＳ，： 第１，第２，第３，第４サンギヤの回転数■１，■２，
■３，Ｉ４： 第１，第２，第３，第４リングギヤに対する第１，第２
，第３，第４サンギヤの夫々の半径比である。

ここで本発明の第１実施例に於ける具体的な各変速段の
数値を例示すれば、各半径比はＩ１＝０．４１９、Ｉ２
＝０．５４８、Ｉ３＝０．５４８であり、前進４段、後
進２段に於ける各々クラッチＣＴＪ，，ＣＬ２、及び各
々ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３の作動と各々変速段の減速
比との関係をまとめると、第１Ａ表示（ここで減速比１
．００を得る為には、クラッチＣＬ１，ＧＬ２のうちの
何れか２つを組合わせることで達成出来、以下全実施例
について同様とする。

）の様になり、又各々変速段と各々ギヤセットとの回転
数及び接線力の関係をまとめると第１Ｂ表示の様になる
。

但し、第１Ｂ表は入力軸の回転数を１と仮定した場合の
回転数の割合及び入力軸のトルクがリングギヤに作用し
た時のトルクを１と仮定した場合の接線力の割合とし、
以下全実施例について同様とする。

又、全実施例についての表の符号をまとめて説明すると
、 Ａ：変速段 Ｂ：プラネタリギヤセット Ｎ：回転数 Ｗ：接線力 Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６：前進第１，２，
３，４，５，６速 Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３：後進第１，２．３速 である。

更に、Ｆ４（前進第４速）は減速比が１．００である為
、その回転数Ｎ及びその接線力Ｗを省略する。

即ち、減速比が１．００の変速段に於ては、各々のサン
ギヤとリングギヤ及びキャリヤの回転数Ｎが１．００且
つ各々のプラネタリギヤの回転数Ｎが０．００となり、
又その接線力Ｗは他の変速段に生ずる接線力Ｗに比して
大幅に小さくなり、即ち他の変速段では各々のクラッチ
のうち何れか１個のクラッチだけの係合によりその係合
されたクラッチだけを介して入力軸のトルクが各要素に
伝達されるのに対して、Ｆ４（前進第４速）は少なくと
も２個のクラッチの係合がなされることにより、入力軸
のトルクはその両クラッチに分担され、その分担された
入力軸のトルクが各要素に伝達される為、それにより生
ずる各要素の接線力は１個のクラッチの係合により入力
軸のトルクが分担されずに他の変速段の様にそのまま伝
達される場合に比して小さくなることは自明であろう。

以下全実施例について減速比が１．００となる変速段の
回転数Ｎ及び接線力Ｗを省略する。

次に本発明の第２実施例についての説明として、前述の
第１実施例と異なる部分即ち第１実施例に付加した部分
の構成及び作用を説明する。

第２図に於て、第４プラネタリギヤセットＸ４は、第４
サンギヤＳ４と、第４サンギヤＳ４に噛合う第５プラネ
タリギヤＰ５と、第５プラネタリギヤＰ５に噛合う第４
リングギヤＲＧ４と、第５プラネタリギヤＰ５を枢支な
す第４キャリヤＣ４とから構成されている。

又第４サンギヤＳ４と前記出力軸、第４リングギヤＲＧ
４と前記第３キャリヤＣ３とは各々１駆動的に連結され
ている。

又第４リンクギヤＲＧ４は、前記第３ブレーキＢ３によ
って前記ケースに固締し得る様に配設されている。

第４ブレーキＢ４は第４キャリヤＣ４を前記ケースに固
締し得る様に配設されている。

ここで、前述の第１実施例で説明した計算式を利用して
本第２実施例の具体的な各変速段の数値を例示すれば、
Ｉ１＝０．４１９、Ｉ２＝０．５４８，Ｉ３＝０．５４
８、Ｉ４＝０．５６２であり、前進５段、後進３段に於
ける各々クラツチＣＬ１、ＣＬ２及び各々ブレーキＢ１
，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の作動と各々変速段の減速比の関係
をまとめると第２Ａ表示の様になり、又各々変速段と各
々ギヤセットとの回転数及び接線力の関係をまとめると
第２Ｂ表示の様になる。

次に本発明の第３実施例についての説明として、前述の
第１，第２実施例と異なる部分即ち第１実施例に付加し
た部分で第２実施例と異なる連結関係を中心に説明する
。

第３図に於て、第４サンギヤＳ４と前記第３キャリヤＣ
３、第４リングギヤＲＣ４と前記出力軸とは夫々駆動的
に連結されている。

又第４キャリヤＣ４は、前記第３ブレーキＢ３によって
前記ケースに固締し得る様に配設されている。

第４ブレーキＢ４は、第４キャリヤＣ４を前記ケースに
固締し得る様に配設されている。

ここで、前述の第１実施例で説明した計算式を利用して
本第３実施例の具体的な各変速段の数値を例示すれば、
Ｉ１＝０．４１９、Ｉ２＝０．５４８、Ｉ３＝０．５４
８，Ｉ４＝０．５６２であり、前進５段、後進３段に於
ける各々クラッチＣＬ１，ＣＬ２，及び各々ブレーキＢ
１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の作動と各々変速段の減速比の関
係をまとめると第３Ａ表示の様になり、又各々変速段と
各々ギヤセットとの回転数及び接線力の関係をまとめる
と第３Ｂ表示の様になる。

次に本発明の第４実施例についての説明として、前述の
第１，第２実施例と異なる部分即ち第１実施例に付加し
た部分で第２実施例と異なる連結関係を中心に説明する
。

第４図に於て、第４キャリヤＣ４と前記第３キャリヤＣ
３、第４リングギヤＲＧ４と前記出力軸とは夫々駆動的
に連結されている。

又第４キャリヤＣ４は、前記第３ブレーキＢ３によって
前記ケースに固締し得る様に配設されている。

第４ブレーキＢ４は、第４サンギヤＳ４を前記ケースに
固締し得る様に配設されている。

ここで、前述の第１実施例で説明した計算式を利用して
本第４実施例の具体的な各変速段の数値を例示すれば、
Ｉ１＝０．４１９、Ｉ２＝０．５４８、Ｉ３＝０．５４
８，Ｉ４＝０．５６２であり、前進５段、後進３段に於
ける各々クラッチＣＬ１，ＣＬ２及び各々ブレーキＢ１
，Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の作動と各々変速段の減速比の関係
をまとめると第４Ａ表示の様になり、又各々変速段と各
々ギヤセットとの回転数及び接線力の関係をまとめると
第４Ｂ表示の様になる。

次に本発明の第５実施例についての説明として、前述の
第１，第２実施例と異なる部分即ち第１実施例に付加し
た部分で第２実施例と異なる連結関係を中心に説明する
。

第５図に於て、第４サンギヤＳ４と前記出力軸、第４キ
ャリヤＣ４と前記第３キャリヤＣ３とは夫々駆動的に連
結されている。

又第４キャリヤＣ４は、前記第３ブレーキＢ３によって
前記ケースに固締し得る様に配設されている。

第４ブレーキＢ４は、第４リングギヤＲＣ４を前記ケー
スに固締し得る様に配設されている。

ここで、前述の第１実施例で説明した計算式を利用して
本第５実施例の具体的な各変速段の数値を例示すれば、
Ｉ１＝０．４１９、Ｉ２＝０．５４８，Ｉ３＝０．５４
８、Ｉ４＝０．５６２であり、前進５段、後進３段に於
ける各々クラッチＣＬ１，ＣＬ２及び各々ブレーキＢ１
，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の作動と各々変速段の減速比の関係
をまとめると第５Ａ表示の様になり、又各々変速段と各
々ギヤセットとの回転数及び接線力の関係をまとめると
第５Ｂ表示の様になる。

次に本発明の第６実施例についての説明として、前述の
第１、第２実施例と異なる部分即ち第１実施例に付加し
た部分で第２実施例と異なる連結関係を中心に説明する
。

第６図に於て、第４キャリヤＣ４と前記出力軸、第４サ
ンギヤＳ４と前記第３キャリヤＣ３とは夫々駆動的に連
結されている。

又第４サンギヤＳ４は、前記第３ブレーキＢ３によって
前記ケースに固締し得る様に配設されている。

第４ブレーキＢ４は、第４リングギヤＲＧ４を前記ケー
スに固締し得る様に配設されている。

ここで、前述の第１実施例で説明した計算式を利用して
本第６実施例の具体的な各変速段の数値を例示すれば、
Ｉ１＝０．４１９、Ｉ２＝０．５４８、Ｉ３＝０．５４
８、Ｉ４＝０．４３７であり、前進５段、後進３段に於
ける各々クラッチＣＬ１，ＣＬ２及び各々ブレーキＢ１
，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の作動と各々変速段の減速比の関係
をまとめると第６Ａ表示の様になり、又各々変速段と各
々ギヤセットとの回転数及び接線力の関係をまとめると
第６Ｂ表示の様になる。

次に本発明の第７実施例についての説明として、前述の
第１、第２実施例と異なる部分即ち第１実施例に付加し
た部分で第２実施例と異なる連結関係を中心に説明する
。

第７図に於て、第４キャリヤＣ４と前記出力軸、第４リ
ングギヤＲＧ４と前記第３キャリヤＣ３とは夫々駆動的
に連結されている。

又第４リングギヤＲＧは、前記第３ブレーキＢ３によっ
て前記ケースに固締し得る様に配設されている。

第４ブレーキＢ４は、第４サンギヤＳ４を前記ケースに
固締し得る様に配設されている。

ここで、前述の第１実施例で説明した計算式を利用して
、本第７実施例の具体的な各変速段の数値を例示すれば
、Ｉ１＝０．４１９、Ｉ２＝０．５４８、Ｉ３＝０．５
４８、Ｉ４＝０．５６２であり、前進５段、後進２段に
於ける各々クラッチＣＬ１，ＣＬ２及び各々ブレーキＢ
１、Ｂ２，Ｂ３、Ｂ４の作動と各々変速段の減速比の関
係をまとめると第７Ａ表示の様になり、又各々変速段と
各々ギヤセットとの回転数及び接線力の関係をまとめる
と第７Ｂ表示の様になる。

次に本発明の第８実施例についての説明として、前述の
第１、第２実施例と異なる部分即ち第１実施例に付加し
た部分で第２実施例と異なる連結関係を中心に説明する
。

第８図に於て、第４キャリヤＣ４と前記出力軸、第４リ
ングギヤＲＧ４と前記第１サンギヤＳ１とは夫々駆動的
に連結されている。

第４ブレーキＢ４は、第４サンギヤＳ４を前記ケースに
固締し得る様に配設されている。

ここで，前述の第１実施例で説明した計算式を利用して
本第８実施例の具体的な各変速段の数値を例示すれば、
Ｉ１＝０．４１９、Ｉ２＝０．５４８、Ｉ３＝０．５４
８、Ｉ４＝０．２８０であり、前進６段、後進２段に於
ける各々クラッチＣＬ１，ＣＬ２及び各々ブレーキＢ１
，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の作動と各々変速段の減速比の関係
をまとめると第８Ａ表示の様になり、又各々変速段と各
々ギヤセットとの回転数及び接線力の関係をまとめると
，第８Ｂ表示の様になる。

次に本発明の第９実施例についての説明として，前述の
第１、第２実施例と異なる部分即ち第１実施例に付加し
た部分で第２実施例と異なる連結関係を中心に説明する
。

第９図に於て、第４サンギヤＳ４と前記第１サンギヤＳ
１、第４キャリヤＣ４と前記出力軸とは夫夫駆動的に連
結されている。

第４ブレーキＢ４は、前記第４リンクギヤＲＧ４を前記
ケースに固締し得る様に配設されている。

ここで、前述の第１実施例で説明した計算式を利用して
本第９実症例の具体的な各変速段の数値を例示すれば、
Ｉ１＝０．４１９、Ｉ２＝０．５４８，Ｉ３＝０．５４
８、Ｉ４＝０．２８０であり、前進５段、後進３段に於
ける各々クラッチＣＬ１，ＣＬ２及び各々ブレーキＢ１
，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の作動と各々変速段の減速比の関係
をまとめると第９Ａ表示の様になり，又各々変速段と各
々ギヤセットとの回転数及び接線力の関係をまとめると
第９Ｂ表示の様になる。

以上の構成及び作用説明から明らかな様に本発明の変速
装置によれば、初期の目的を達成すると共に、実用的な
少なくとも前進４段、後進１段の変速段を有する変速装
置を提供し、産業上多大な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図から第９図は、本発明の変速装置の第１実施例か
ら第９実施例を夫々線図的に示す中央縦断面図である。 Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ，・・・・・・第１，２，３．４
プラネタリギヤセット、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４・・・
・・・第１，２，３，４サンギヤ、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，
Ｐ４，Ｐ５・・・・・・第１．２，３，４，５プラネタ
リギヤ、ＲＧ１，ＲＧ２、ＲＧ３、ＲＧ４・・・・・・
第１．２，３．４リングギヤ、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４
・・・・・・第１．２，３．４キャリヤ、ＣＬ１、ＣＬ
２・・・・・・第１，２クラッチ、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，
Ｂ４・・・・・・第１．２，３ブレーキ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力軸、出力軸、各々がサンギヤとリングギヤ及び
   該両ギヤ間の噛合連動を継成するプラネタリギヤを枢支
   するキャリヤから成る数組のプラネタリギヤセット、固
   定部材であるケースを有し、ダブルピニオン式の第１プ
   ラネタリギヤセットのサンギヤとシングルピニオン式の
   第２プラネタリギヤセットのリングギヤとが駆動的に連
   結され、第１プラネタリギヤセットのキャリヤと第２プ
   ラネタリギヤセットのサンギヤとが駆動的に連結され、
   第１プラネタリギヤセット及びシングルピニオン式の第
   ３プラネタリギヤセットの両リングギヤが駆動的に連結
   され、第２プラネタリギヤセットのキャリヤと第３プラ
   ネタリギヤセットのサンギヤとが出力軸に駆動的に連結
   されており、第１プラネタリギヤセットのサンギヤと第
   ２プラネタリギヤセットのリングギヤとを入力軸に対し
   結合又は解放させる第１クラッチ，第１プラネタリギャ
   セットのキャリヤと第２プラネタリギヤセットのサンギ
   ヤとを入力軸に対し結合又は解放させる第２クラッチ、
   第１プラネタリギヤセットのキャリヤと第２プラネタリ
   ギヤセットのサンギヤとをケースに固締し得る第１ブレ
   ーキ、第１及び第３プラネタリギヤセットの両リングギ
   ヤをケースに固締し得る第２ブレーキ、及び第３プラネ
   タリギャセットのキャリヤをケースに固締し得る第３ブ
   レーキを備えて成る変速装置。 ２ 特許請求の範囲に記載された第１番目の発明におい
   て、第４プラネタリギヤセットのサンギヤ、リングギヤ
   、キャリヤの内の任意の二つの何れか一方を前記第３プ
   ラネタリギヤセットのキャリヤに駆動的に連結し他方を
   前記出力軸に駆動的に連結するとともに、第４プラネタ
   リギヤセットのサンギヤ，リングギヤ、キャリヤの内の
   残りの部材を前記ケースに固締し得る第４ブレーキを設
   けて成る変速装置。 ３ 特許請求の範囲に記載された第１番目の発明におい
   て、第４プラネタリギヤセットのサンギヤ、リングギヤ
   、キャリヤの内の任意の二つの何れか一方を前記第１プ
   ラネタリギヤセットのサンギヤと第２プラネタリギヤセ
   ットのリングギヤとに駆動的に連結し他方を前記出力軸
   に駆動的に連結するとともに、第４プラネタリギヤセッ
   トのサンギヤ、リングギヤ，キャリヤの内の残りの部材
   を前記ケースに固締し得る第４ブレーキを設けて成る変
   速装置。