JP2000310300A - 変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラネタリギヤのピニオン回転数を可及的に
低減することが可能な変速装置を提供すること。 【解決手段】 リングギヤＲ１が入力軸１１と選択的に
連結した第１プラネタリギヤＧ１と、第２プラネタリギ
ヤＧ２のリングギヤＲ２及びキャリヤＰＣ２を第３プラ
ネタリギヤＧ３のキャリヤＰＣ３及びリングギヤＲ３に
それぞれ連結して軸要素Ｊ１〜Ｊ４を具備させ且つ第１
の軸要素Ｊ１をキャリヤＰＣ１に連結するとともに第３
の軸要素Ｊ３を出力軸１２に連結してなるプラネタリギ
ヤユニットＧ２３と、入力軸１１と第２の軸要素Ｊ２と
を連結する第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１と、入力軸１１
と第１の軸要素Ｊ１とを連結する第２の摩擦クラッチ要
素Ｃ２と、入力軸１１とリングギヤＲ１とを連結可能な
第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０と、第２の軸要素Ｊ２を固
定する第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、第４の軸要素Ｊ
４を固定する第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２と、第１プラ
ネタリギヤＧ１のサンギヤＳ１を固定する第３の摩擦ブ
レーキ要素Ｂ３と、を備える変速装置２０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は変速装置に関するも
のであり、例えば自動車の自動変速装置に用いられる変
速装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の変速装置として、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ
ｅｎｔ Ｎｕｍｂｅｒ ５，５９９，２５１に開示され
る技術がある。この公報には、３つのプラネタリギヤユ
ニットが直列に配置され、各プラネタリギヤユニットは
それぞれ１つのリングギヤ、キャリヤ、サンギヤを用い
ている。これらのギヤを使用して、外力で係合・非係合
が切換えられる６つの摩擦係合要素（２つのクラッチ要
素と４つのブレーキ要素）を介して６速の前進ギヤ段と
２速の後進ギヤ段を切換え可能な変速装置が開示されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術に示す変速装置では、変速段が前進６速時に入力軸
の回転が１列目のプラネタリギヤのリングギヤに入力さ
れるとともにキャリヤが固定されるため、１列目のプラ
ネタリギヤのピニオン回転数が大きくなって、サンギヤ
及びリングギヤとの噛み合い時のギヤノイズが大きくな
るとともにプラネタリギヤの耐久性の点からも好ましく
ない。また、ピニオン回転数が小さくなるように設定す
ると前進１速時のギヤ比が小さくなってしまい、適切な
ギヤ比を得ることができない、という問題がある。更
に、この変速装置に前進１速から２速の切換え時に作用
するワンウェイクラッチを設けると、１列目のプラネタ
リギヤのサンギヤを逆回転させようとするためにワンウ
ェイクラッチがロックしてしまうため、ワンウェイクラ
ッチを選択的に固定するブレーキ要素、或いはワンウェ
イクラッチとリングギヤのそれぞれを入力軸とを選択的
に連結する２つのクラッチ要素が必要となり、いずれの
場合にも摩擦係合要素数が増加してしまう。

【０００４】そこで本発明は、上記問題点を解決すべ
く、３列のプラネタリギヤと複数の摩擦係合要素を用い
て、プラネタリギヤのピニオン回転数を可及的に低減す
ることが可能な変速装置を提供することを技術的課題と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、入力軸と、出力軸と、リングギヤ
が入力軸と選択的に連結される第１列のシングルピニオ
ンプラネタリギヤと、第２列のシングルピニオンプラネ
タリギヤのキャリヤ及びリングギヤと第３列のシングル
ピニオンプラネタリギヤのリングギヤ及びキャリヤとを
それぞれ連結し、第２列のシングルピニオンプラネタリ
ギヤのサンギヤに連結される第１の軸要素と、第２列の
シングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤに連結され
る第２の軸要素と、第３列のシングルピニオンプラネタ
リギヤのキャリヤに連結される第３の軸要素と、第３列
のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結さ
れる第４の軸要素と、を具備させ且つ第１の軸要素を第
１列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤに連
結するとともに第３の軸要素を出力軸に連結してなるプ
ラネタリギヤユニットと、入力軸とプラネタリギヤユニ
ットの第２の軸要素とを選択的に連結するための第１の
摩擦クラッチ要素Ｃ１と、第１列のシングルピニオンプ
ラネタリギヤのキャリヤをサンギヤ或いはリングギヤの
いずれか一方と選択的に一体回転可能に連結するための
第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２と、入力軸と第１列のシン
グルピニオンプラネタリギヤのリングギヤとを選択的に
連結する第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０と、プラネタリギ
ヤユニットの第２の軸要素を選択的に固定するための第
１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、プラネタリギヤユニット
の第４の軸要素を選択的に固定するための第２の摩擦ブ
レーキ要素Ｂ２と、第１列のシングルピニオンプラネタ
リギヤのサンギヤを選択的に固定するための第３の摩擦
ブレーキ要素Ｂ３と、を備える変速装置とした。

【０００６】請求項１の変速装置によると、３列のプラ
ネタリギヤで６つの摩擦係合要素（摩擦クラッチ要素Ｃ
１、Ｃ２、Ｃ０、摩擦ブレーキ要素Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）
を切換えて、前進６段、後進２段の変速装置が構成さ
れ、前進６速時に第１列のシングルピニオンプラネタリ
ギヤのピニオン回転が抑えられサンギヤ及びリングギヤ
との噛み合い時のギヤノイズが低減し、第１列のシング
ルピニオンプラネタリギヤの耐久性の低下を抑えること
ができる。更に、後進２段としたことで変速装置の使用
状況に応じて適切な後進動作を行なうことができる。

【０００７】上記課題を解決するために請求項２の発明
は、入力軸と、出力軸と、キャリヤが入力軸と選択的に
連結される第１列のダブルピニオンプラネタリギヤと、
第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤ及
びリングギヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギ
ヤのリングギヤ及びキャリヤとをそれぞれ連結し、第２
列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結
される第１の軸要素と、第２列のシングルピニオンプラ
ネタリギヤのキャリヤに連結される第２の軸要素と、第
３列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤに連
結される第３の軸要素と、第３列のシングルピニオンプ
ラネタリギヤのサンギヤに連結される第４の軸要素と、
を具備させ且つ第１の軸要素を第１列のダブルピニオン
プラネタリギヤのリングギヤに連結するとともに第３の
軸要素を出力軸に連結してなるプラネタリギヤユニット
と、入力軸とプラネタリギヤユニットの第２の軸要素と
を選択的に連結するための第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１
と、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤ
をサンギヤ或いはリングギヤのいずれか一方と選択的に
一体回転可能に連結するための第２の摩擦クラッチ要素
Ｃ２と、入力軸と第１列のダブルピニオンプラネタリギ
ヤのキャリヤとを選択的に連結する第３の摩擦クラッチ
要素Ｃ０と、プラネタリギヤユニットの第２の軸要素を
選択的に固定するための第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１
と、プラネタリギヤユニットの第４の軸要素を選択的に
固定するための第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２と、第１列
のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤを選択的
に固定するための第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ３と、を備
える変速装置とした。

【０００８】請求項２に示す変速装置によると、３列の
プラネタリギヤで６つの摩擦係合要素（摩擦クラッチ要
素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ０、摩擦ブレーキ要素Ｂ１、Ｂ２、Ｂ
３）を切換えて、前進６段、後進２段の変速装置が構成
され、前進６速時に第１列のダブルピニオンプラネタリ
ギヤのピニオン回転が抑えられサンギヤ及びリングギヤ
との噛み合い時のギヤノイズが低減し、第１列のダブル
ピニオンプラネタリギヤの耐久性の低下を抑えることが
できる。更に、後進２段としたことで変速装置の使用状
況に応じて適切な後進動作を行なうことができる。ま
た、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤ
を介して入力軸の回転トルクを取り出すことが可能にな
り、ダンプカー、ミキサー車、消防車等の走行目的以外
に動力を必要とする車両のパワーテークオフ装置を備え
た変速装置を提供することができる。更に、第１列のプ
ラネタリギヤがダブルピニオンプラネタリギヤであるの
で、サンギヤおよびリングギヤの歯数の設定の自由度が
向上し、これに伴ってギヤ比の設定の自由度が向上す
る。

【０００９】上記課題を解決するために請求項３の発明
は、入力軸と、出力軸と、リングギヤを入力軸と連結し
且つサンギヤを固定した第１列のシングルピニオンプラ
ネタリギヤと、第２列のシングルピニオンプラネタリギ
ヤのキャリヤ及びリングギヤと第３列のシングルピニオ
ンプラネタリギヤのリングギヤ及びキャリヤとをそれぞ
れ連結し、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤの
サンギヤに連結される第１の軸要素と、第２列のシング
ルピニオンプラネタリギヤのキャリヤに連結される第２
の軸要素と、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤ
のキャリヤに連結される第３の軸要素と、第３列のシン
グルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される第
４の軸要素と、を具備させ且つ第３の軸要素を出力軸と
連結してなるプラネタリギヤユニットと、入力軸とプラ
ネタリギヤユニットの第２の軸要素とを選択的に連結す
るための第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１と、入力軸とプラ
ネタリギヤユニットの第１の軸要素とを選択的に連結す
るための第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２と、第１列のシン
グルピニオンプラネタリギヤのキャリヤとプラネタリギ
ヤユニットの第１の軸要素とを選択的に連結するための
第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３と、プラネタリギヤユニッ
トの第２の軸要素を選択的に固定するための第１の摩擦
ブレーキ要素Ｂ１と、プラネタリギヤユニットの第４の
軸要素を選択的に固定するための第２の摩擦ブレーキ要
素Ｂ２と、プラネタリギヤユニットの第１の軸要素を選
択的に固定するための第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ４と、
を備える変速装置とした。

【００１０】請求項３によると、３列のプラネタリギヤ
で６つの摩擦係合要素（摩擦クラッチ要素Ｃ１、Ｃ２、
Ｃ３、摩擦ブレーキ要素Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）を切換え
て、前進６段、後進２段の変速装置が構成され、前進６
速時に第１列のシングルピニオンプラネタリギヤのピニ
オン回転が抑えられサンギヤ及びリングギヤとの噛み合
い時のギヤノイズが低減し、第１列のシングルピニオン
プラネタリギヤの耐久性の低下を抑えることができる。
更に、前進段のギヤ比を適切に設定し且つ後進段のギヤ
比を適切に設定することも可能になるとともに、後進２
段としたことで変速装置の使用状況に応じて適切な後進
動作を行なうことができる。また、第３の摩擦クラッチ
要素Ｃ３を切換えることによってプラネタリギヤユニッ
トの第１の軸要素が無負荷で高速回転するのを抑えるこ
とが可能になり、プラネタリギヤユニット内におけるギ
ヤノイズを低減するとともにプラネタリギヤユニットの
耐久性を向上することができる。

【００１１】上記課題を解決するために請求項４の発明
は、入力軸と、出力軸と、キャリヤが入力軸と連結され
るとともにサンギヤが固定される第１列のダブルピニオ
ンプラネタリギヤと、第２列のシングルピニオンプラネ
タリギヤのキャリヤ及びリングギヤと第３列のシングル
ピニオンプラネタリギヤのリングギヤ及びキャリヤとを
それぞれ連結し、第２列のシングルピニオンプラネタリ
ギヤのサンギヤに連結される第１の軸要素と、第２列の
シングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤに連結され
る第２の軸要素と、第３列のシングルピニオンプラネタ
リギヤのキャリヤに連結される第３の軸要素と、第３列
のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結さ
れる第４の軸要素と、を具備させ且つ第３の軸要素を出
力軸に連結してなるプラネタリギヤユニットと、入力軸
とプラネタリギヤユニットの第２の軸要素とを選択的に
連結するための第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１と、入力軸
とプラネタリギヤユニットの第１の軸要素とを選択的に
連結するための第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２と、第１列
のダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤとプラネ
タリギヤユニットの第１の軸要素とを選択的に連結する
ための第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３と、プラネタリギヤ
ユニットの第２の軸要素を選択的に固定するための第１
の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、プラネタリギヤユニットの
第４の軸要素を選択的に固定するための第２の摩擦ブレ
ーキ要素Ｂ２と、プラネタリギヤユニットの第１の軸要
素を選択的に固定するための第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ
４と、を備える変速装置とした。

【００１２】請求項４によると、３列のプラネタリギヤ
で６つの摩擦係合要素（摩擦クラッチ要素Ｃ１、Ｃ２、
Ｃ３、摩擦ブレーキ要素Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）を切換え
て、前進６段、後進２段の変速装置が構成され、第１列
のダブルピニオンプラネタリギヤのピニオン回転が抑え
られサンギヤ及びリングギヤとの噛み合い時のギヤノイ
ズが低減し、第１列のシングルピニオンプラネタリギヤ
の耐久性の低下を抑えることができる。更に、前進段の
ギヤ比を適切に設定し且つ後進段のギヤ比を適切に設定
することも可能になるとともに、後進２段としたことで
変速装置の使用状況に応じて適切な後進動作を行なうこ
とができる。また、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３を切換
えることによってプラネタリギヤユニットの第１の軸要
素が無負荷で高速回転するのを抑えることが可能にな
り、プラネタリギヤユニット内におけるギヤノイズを低
減するとともにプラネタリギヤユニットの耐久性を向上
することができる。更に、第１列のダブルピニオンプラ
ネタリギヤのキャリヤを介して入力軸の回転トルクを取
り出すことが可能になり、ダンプカー、ミキサー車、消
防車等の走行目的以外に動力を必要とする車両のパワー
テークオフ装置を備えた変速装置を提供することができ
る。更に、第１列のプラネタリギヤがダブルピニオンプ
ラネタリギヤであるので、サンギヤおよびリングギヤの
歯数の設定の自由度が向上し、これに伴ってギヤ比の設
定の自由度が向上する。

【００１３】

【実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照して説
明する。本実施の形態では、大型トラック等の商用車用
の自動変速装置に用いた場合について説明する。

【００１４】図１は本発明の第１の実施の形態における
自動変速装置２０のギヤトレーンを示す概略図である。
自動変速装置２０はハウジング１内に配設され、図示し
ないエンジンの出力を粘性媒体の剪断力を介して変速装
置２０に出力するトルクコンバータ２からの出力を摩擦
係合要素の切換えに応じて前進６段、後進２段に増減速
切換えして、図示しない車軸に出力する。

【００１５】変速装置２０は、トルクコンバータ２の出
力軸である入力軸１１と、図示しない差動装置を介して
車軸に連結される出力軸１２と、入力軸１１と選択的に
連結するキャリヤＰＣ１を有する第１列のシングルピニ
オンプラネタリギヤＧ１（以下、第１プラネタリギヤＧ
１と称す）と、第２列のシングルピニオンプラネタリギ
ヤＧ２（以下、第２プラネタリギヤＧ２と称す）及び第
３列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ３（以下、第
３プラネタリギヤＧ３と称す）を備え、第２プラネタリ
ギヤＧ２のキャリヤＰＣ２を第３プラネタリギヤＧ３の
リングギヤＲ３に連結するとともに第２プラネタリギヤ
Ｇ２のリングギヤＲ２を第３プラネタリギヤＧ３のキャ
リヤＰＣ３に連結し、第２プラネタリギヤＧ２のサンギ
ヤＳ２に連結される第１の軸要素Ｊ１と、第２プラネタ
リギヤＧ２のキャリヤＰＣ２に連結される第２の軸要素
Ｊ２と、第３プラネタリギヤＧ３のキャリヤＰＣ３に連
結される第３の軸要素Ｊ３と、第３プラネタリギヤＧ３
のサンギヤＳ３に連結される第４の軸要素Ｊ４とを具備
し、第１の軸要素Ｊ１を第１プラネタリギヤＧ１のキャ
リヤＰＣ１に連結するとともに第３の軸要素Ｊ３を出力
軸１２に連結してなるプラネタリギヤユニットＧ２３
と、入力軸１１と第２の軸要素Ｊ２とを選択的に連結す
るための第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１と、第１プラネタ
リギヤＧ１のキャリヤＰＣ１をサンギヤＳ１と選択的に
一体回転可能に連結するための第２の摩擦クラッチ要素
Ｃ２と、入力軸１１と第１プラネタリギヤＧ１のリング
ギヤＲ１とを選択的に連結するための第３の摩擦クラッ
チ要素Ｃ０と、第２の軸要素Ｊ２を選択的に固定するた
めの第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、第４の軸要素Ｊ４
を選択的に固定するための第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２
と、第１プラネタリギヤＧ１のサンギヤＳ１を選択的に
固定するための第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ３とを備え
る。また、変速装置２０内での円滑な変速を行なうべ
く、サンギヤＳ１と固定軸の間にはワンウェイクラッチ
Ｆ１が配設されており、第１プラネタリギヤＧ１の回転
トルクを検知している。

【００１６】第１プラネタリギヤＧ１では、ρ１＝サン
ギヤＳ１の歯数／リングギヤＲ１の歯数＝０．６、第２
プラネタリギヤＧ２では、ρ２＝サンギヤＳ２の歯数／
リングギヤＲ２の歯数＝０．６、第３プラネタリギヤＧ
３では、ρ３＝サンギヤＳ３の歯数／リングギヤＲ３の
歯数＝０．４である。

【００１７】表１に第１の実施の形態における各係合要
素の組み合せ及びギヤ比を示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】尚、表１において○は係合状態を、空欄は
開放状態を、●はトルク伝達のない状態を、（○）は車
両のエンジンブレーキ時を示している。

【００２０】表１における変速段の切換えについて説明
する。１速では、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０を係合し
て入力軸１１のトルクをリングギヤＲ１に入力する一
方、第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ３を係止してワンウェイ
クラッチＦ１が作動するとともにエンジンブレーキが作
動する。そして入力軸１１のトルクを増大したキャリヤ
ＰＣ１の出力を第１の軸要素Ｊ１に入力する。また、第
４の軸要素Ｊ４が第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２にて係止
されて第３の軸要素Ｊ３が減速回転し、１速を形成す
る。

【００２１】２速では、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０を
係合して入力軸１１のトルクをリングギヤＲ１に入力す
る一方、第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２を係合してキャリ
ヤＰＣ１とサンギヤＳ１を連結して第１プラネタリギヤ
ユニットＧ１を一体回転させ、入力軸１１と同回転方向
のトルクを第１の軸要素Ｊ１に伝達するとともに、第４
の軸要素Ｊ４を第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２で固定する
ことで第３の軸要素Ｊ３が減速回転され、２速を形成す
る。

【００２２】３速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１を
係合して入力軸１１のトルクを第２の軸要素Ｊ２に伝達
する一方、第４の軸要素Ｊ４を第２の摩擦ブレーキ要素
Ｂ２で固定することで第３の軸要素Ｊ３が減速回転さ
れ、３速を形成する。尚、本実施の形態では変速時の切
換えを簡素化するために第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０は
係合している。

【００２３】４速では、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０を
係合して入力軸１１のトルクをリングギヤＲ１に入力す
る一方、第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２を係合してキャリ
ヤＰＣ１とサンギヤＳ１を連結して第１プラネタリギヤ
ユニットＧ１を一体回転させ、入力軸１１と同回転方向
のトルクを第１の軸要素Ｊ１に伝達するとともに、第１
の摩擦クラッチ要素Ｃ１を係合して入力軸１１のトルク
を第２の軸要素Ｊ２に入力することでプラネタリギヤユ
ニットＧ２３が入力軸１１と一体回転し、４速を形成す
る。

【００２４】５速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１を
係合して入力軸１１の回転トルクを第２の軸要素Ｊ２に
伝達する一方、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０を係合する
とともに第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ３を係止して入力軸
１１のトルクを増大させてプラネタリギヤユニットＧ２
３の第１の軸要素Ｊ１に伝達することで第３の軸要素Ｊ
３が増速回転され、オーバードライブである５速を形成
する。

【００２５】６速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１を
係合して入力軸１１のトルクを第２の軸要素Ｊ２に入力
する一方、第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２にてサンギヤＳ
１とキャリヤＰＣ１とを連結し、第３の摩擦ブレーキ要
素Ｂ３にてサンギヤＳ１を係止することで結果的に第１
の軸要素Ｊ１を係止して第３の軸要素Ｊ３が増速回転
し、６速を形成する。

【００２６】後進（Ｒｅｖ１）では、第３の摩擦クラッ
チ要素Ｃ０を係合してリングギヤＲ１を介して入力軸１
１のトルクを増大させる一方、第３の摩擦ブレーキ要素
Ｂ３を係止してワンウェイクラッチＦ１が作動するとと
もにエンジンブレーキが作動する。そして入力軸１１の
トルクを増大したキャリヤＰＣ１の出力を第１の軸要素
Ｊ１に入力するとともに、第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１
にて第２の軸要素Ｊ２を係止することで第３の軸要素Ｊ
３が逆転回転し、後進（Ｒｅｖ１）を形成する。

【００２７】後進（Ｒｅｖ２）では、第３の摩擦クラッ
チ要素Ｃ０を係合してリングギヤＲ１を介して入力軸１
１のトルクを入力する一方、第２の摩擦クラッチ要素Ｃ
２を係合してキャリヤＰＣ１とサンギヤＳ１を連結して
一体回転させ、入力軸１１と同方向回転を第１の軸要素
Ｊ１に入力するとともに、第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１
にて第２の軸要素Ｊ２の回転を係止することで、第３の
軸要素Ｊ３が逆転回転し、後進（Ｒｅｖ２）を形成す
る。

【００２８】尚、３速時において、表１に示す組み合せ
以外に、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ０を非係合にすると
ともに第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２を係合することで、
第１プラネタリギヤＧ１を一体回転させて第１プラネタ
リギヤＧ１のピニオン回転を０にすることも可能であ
る。

【００２９】上述したように各摩擦係合要素を切換える
ことで、３列のプラネタリギヤＧ１、Ｇ２、Ｇ３と６つ
の摩擦係合要素Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３で
１速から４速がアンダードライブ、５速と６速がオーバ
ードライブの前進６段、後進２段の変速装置２０を構成
することができ、第１プラネタリギヤＧ１のピニオン回
転を抑えながら各変速段におけるギヤ比を適切に設定す
ることが可能になる。また、変速装置２０の構成ではワ
ンウェイクラッチＦ１がロックすることがないので、ワ
ンウェイクラッチＦ１を設けたことによる摩擦係合要素
の追加がなく、摩擦係合要素数の増加を抑えることがで
きる。

【００３０】次に、本発明の第２の実施の形態における
変速装置３０について説明する。図２は第２の実施の形
態における自動変速装置３０のギヤトレーンを示す概略
図である。

【００３１】第２の実施の形態の変速装置３０は、上述
した第１の実施の形態の変速装置２０に対し、第１プラ
ネタリギヤＧ１をダブルピニオンプラネタリギヤとして
入力軸を第１プラネタリギヤＧ１のキャリヤＰＣ１と選
択的に連結するとともに、プラネタリギヤユニットＧ２
３の第１の軸要素Ｊ１並びに第２の軸要素Ｊ２を第１の
摩擦クラッチ要素Ｃ１および第２の摩擦クラッチ要素Ｃ
２を介して第１プラネタリギヤＧ１のキャリヤＰＣ１と
選択的に連結可能とし、且つ第１の軸要素Ｊ１をリング
ギヤＲ１と連結したことが異なる。これ以外の構成、お
よび各係合要素の組み合せについては第１の実施の形態
と同一であるので説明を省略する。尚、変速装置２０は
第１プラネタリギヤＧ１がダブルピニオンプラネタリギ
ヤであるので、ρ１＝サンギヤＳ１の歯数／リングギヤ
Ｒ１の歯数＝０．３７５となるが、ρ２およびρ３につ
いては変速装置２０におけるρ２およびρ３と同一であ
る。

【００３２】第２の実施の形態の変速装置３０による
と、第１の実施の形態における変速装置２０の作用に加
え、第１プラネタリギヤＧ１のキャリヤＰＣ１を介して
入力軸１１の回転トルクを取り出すことが可能になり、
ダンプカー、ミキサー車、消防車等の走行目的以外に動
力を必要とする車両のパワーテークオフ装置を備えた変
速装置を提供することができる。

【００３３】次に、本発明の第３の実施の形態における
変速装置４０について説明する。図３は第３の実施の形
態における自動変速装置４０のギヤトレーンを示す概略
図である。自動変速装置４０はハウジング１内に配設さ
れ、図示しないエンジンの出力を粘性媒体の剪断力を介
して変速装置４０に出力するトルクコンバータ２からの
出力を摩擦係合要素の切換えに応じて前進６段、後進２
段に増減速切換えして、図示しない車軸に出力する。

【００３４】第３の実施の形態の変速装置４０は、入力
軸１１と、 出力軸１２と、リングギヤを入力軸と連結
し且つサンギヤを固定した第１列のシングルピニオンプ
ラネタリギヤ（以下、第１プラネタリギヤと称す）Ｇ１
と、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤ（以下、
第２プラネタリギヤと称す）Ｇ２のキャリヤＰＣ２及び
リングギヤＲ２と第３列のシングルピニオンプラネタリ
ギヤ（以下、第３プラネタリギヤと称す）Ｇ３のリング
ギヤＲ３及びキャリヤＰＣ３とをそれぞれ連結し、第２
プラネタリギヤＧ２のサンギヤＳ２に連結される第１の
軸要素Ｊ１と、第２プラネタリギヤＧ２のキャリヤＰＣ
２に連結される第２の軸要素Ｊ２と、第３プラネタリギ
ヤＧ３のキャリヤＰＣ３に連結される第３の軸要素Ｊ３
と、第３プラネタリギヤＧ３のサンギヤＳ３に連結され
る第４の軸要素Ｊ４と、を具備させ且つ第３の軸要素Ｊ
３を出力軸１２と連結してなるプラネタリギヤユニット
Ｇ２３と、入力軸１１と第２の軸要素Ｊ２とを選択的に
連結するための第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１と、入力軸
１１と第１の軸要素Ｊ１とを選択的に連結するための第
２の摩擦クラッチ要素Ｃ２と、第１プラネタリギヤＧ１
のキャリヤＰＣ１と第１の軸要素Ｊ１とを選択的に連結
するための第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３と、第２の軸要
素Ｊ２を選択的に固定するための第１の摩擦ブレーキ要
素Ｂ１と、第４の軸要素Ｊ４を選択的に固定するための
第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２と、第１の軸要素Ｊ１を選
択的に固定するための第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ４と、
を備える。

【００３５】第１プラネタリギヤＧ１では、ρ１＝サン
ギヤＳ１の歯数／リングギヤＲ１の歯数＝０．６、第２
プラネタリギヤＧ２では、ρ２＝サンギヤＳ２の歯数／
リングギヤＲ２の歯数＝０．６、第３プラネタリギヤＧ
３では、ρ３＝サンギヤＳ３の歯数／リングギヤＲ３の
歯数＝０．４である。

【００３６】表２に第３の実施の形態における各係合要
素の組み合せ及びギヤ比を示す。

【００３７】

【表２】

【００３８】尚、表２において○は係合状態を、空欄は
開放状態を示している。

【００３９】表２における変速段の切換えについて説明
する。１速では、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３を係合し
てキャリヤＰＣ１を介して入力軸１１のトルクを増大さ
せて第１の軸要素Ｊ１に伝達するとともに、第２の摩擦
ブレーキ要素Ｂ２にて第４の軸要素Ｊ４を固定すること
で第３の軸要素Ｊ３が減速回転され、１速を形成する。

【００４０】２速では、第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２を
係合して入力軸１１のトルクを第１の軸要素Ｊ１に伝達
するとともに、第４の軸要素Ｊ４を第２の摩擦ブレーキ
要素Ｂ２で固定することで第３の軸要素Ｊ３が減速回転
され、２速を形成する。

【００４１】３速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１を
係合して入力軸１１のトルクを第２の軸要素Ｊ２に伝達
するとともに、第４の軸要素Ｊ４を第２の摩擦ブレーキ
要素Ｂ２で固定することで第３の軸要素Ｊ３が減速回転
され、３速を形成する。

【００４２】４速では、第１の摩擦クラッチ要素Ｃ１及
び第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２を係合して入力軸１１の
トルクをプラネタリギヤユニットＧ２３の第１の軸要素
Ｊ１および第２の軸要素Ｊ２に伝達することで、プラネ
タリギヤユニットＧ２３が入力軸１１と一体回転し、４
速を形成する。

【００４３】５速では、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３を
係合してキャリヤＰＣ１を介して入力軸１１の増大した
回転トルクを第１の軸要素Ｊ１に伝達するとともに、第
１の摩擦クラッチ要素Ｃ１を係合して入力軸１１のトル
クをプラネタリギヤユニットＧ２３の第２の軸要素Ｊ２
に伝達することで第３の軸要素Ｊ３が増速回転され、オ
ーバードライブである５速を形成する。

【００４４】６速では、第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ４に
て第１の軸要素Ｊ１を係止するとともに、第１の摩擦ク
ラッチ要素Ｃ１を係合して入力軸１１のトルクをプラネ
タリギヤユニットＧ２３の第２の軸要素Ｊ２に伝達する
ことで第３の軸要素Ｊ３が増速回転され、オーバードラ
イブである６速を形成する。

【００４５】後進（Ｒｅｖ１）では、第３の摩擦クラッ
チ要素Ｃ３を係合して入力軸１１の増大したトルクを第
１の軸要素Ｊ１に伝達するとともに、第１の摩擦ブレー
キ要素Ｂ１にて第２の軸要素Ｊ２を固定することで第３
の軸要素Ｊ３が逆回転され、後進（Ｒｅｖ１）を形成す
る。

【００４６】後進（Ｒｅｖ２）では、第２の摩擦クラッ
チ要素Ｃ２を係合してキャリヤＰＣ１を介して入力軸１
１のトルクを第１の軸要素Ｊ１に伝達するとともに、第
１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１にて第２の軸要素Ｊ２を固定
することで第３の軸要素Ｊ３が逆回転され、後進（Ｒｅ
ｖ２）を形成する。

【００４７】上述したように各摩擦係合要素を切換える
ことで、３列のプラネタリギヤＧ１、Ｇ２、Ｇ３と５つ
の摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４で
１速から４速がアンダードライブ、５速と６速がオーバ
ードライブの前進６段、後進２段の変速装置４０を構成
することができ、前進６速時に更に、第３の摩擦クラッ
チ要素Ｃ３を用いたことによって、第１の軸要素Ｊ１に
負荷がかからない状態ではキャリヤＰＣ１と第１の軸要
素Ｊ１とを切り離すことが可能になり、２速、３速及び
後進（Ｒｅｖ２）時にプラネタリギヤユニットＧ２３内
のピニオンギヤが高速無負荷回転することがなくなり、
２速、３速及び後進（Ｒｅｖ１）時のギヤノイズを低減
するとともにプラネタリギヤユニットＧ２３の耐久性を
向上することができる。

【００４８】次に、本発明の第４の実施の形態ににおけ
る変速装置５０について説明する。図４は第４の実施の
形態における自動変速装置５０のギヤトレーンを示す概
略図である。

【００４９】第４の実施の形態の変速装置５０は、上述
した第３の実施の形態の変速装置４０に対し、第１プラ
ネタリギヤＧ１をダブルピニオンプラネタリギヤとして
入力軸１１を第１プラネタリギヤＧ１のキャリヤＰＣ１
に連結するとともに、プラネタリギヤユニットＧ２３の
第１の軸要素Ｊ１並びに第２の軸要素Ｊ２を第１の摩擦
クラッチ要素Ｃ１および第２の摩擦クラッチ要素Ｃ２を
介して第１プラネタリギヤＧ１のキャリヤＰＣ１と選択
的に連結可能とし、且つ第１の軸要素Ｊ１を第３の摩擦
クラッチ要素Ｃ３を介してリングギヤＲ１と選択的に連
結している。これ以外の構成、および各係合要素の組み
合せについては第３の実施の形態と同一であるので説明
を省略する。尚、変速装置５０は第１プラネタリギヤＧ
１がダブルピニオンプラネタリギヤであるので、ρ１＝
サンギヤＳ１の歯数／リングギヤＲ１の歯数＝０．３７
５となるが、ρ２およびρ３については変速装置４０に
おけるρ２およびρ３と同一である。

【００５０】上述したように各摩擦係合要素を切換える
ことで、３列のプラネタリギヤＧ１、Ｇ２、Ｇ３と６つ
の摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４で
１速から４速がアンダードライブ、５速と６速がオーバ
ードライブの前進６段、後進２段の変速装置５０を構成
することができる。また、第１プラネタリギヤＧ１のキ
ャリヤＰＣ１を介して入力軸１１の回転トルクを取り出
すことが可能になり、ダンプカー、ミキサー車、消防車
等の走行目的以外に動力を必要とする車両のパワーテー
クオフ装置を備えた変速装置を提供することができる。

【００５１】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上述した実施の形態に限定される意図は
なく、本発明の主旨に沿った形態の変速装置であればど
のような形態であってもよい。

【００５２】

【発明の効果】請求項１の変速装置によると、３列のプ
ラネタリギヤで６つの摩擦係合要素（摩擦クラッチ要素
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ０、摩擦ブレーキ要素Ｂ１、Ｂ２、Ｂ
３）を切換えて、前進６段、後進２段の変速装置が構成
され、前進６速時に第１列のシングルピニオンプラネタ
リギヤのピニオン回転が抑えられサンギヤ及びリングギ
ヤとの噛み合い時のギヤノイズが低減し、第１列のシン
グルピニオンプラネタリギヤの耐久性の低下を抑えるこ
とができる。更に、後進２段としたことで変速装置の使
用状況に応じて適切な後進動作を行なうことができる。

【００５３】請求項２の変速装置によると、請求項１の
効果に加えて、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤ
のキャリヤを介して入力軸の回転トルクを取り出すこと
が可能になり、ダンプカー、ミキサー車、消防車等の走
行目的以外に動力を必要とする車両のパワーテークオフ
装置を備えた変速装置を提供することができる。

【００５４】請求項３の変速装置によると、請求項１の
効果に加えて、第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３を切換える
ことによってプラネタリギヤユニットの第１の軸要素が
無負荷で高速回転するのを抑えることが可能になり、プ
ラネタリギヤユニット内におけるギヤノイズを低減する
とともにプラネタリギヤユニットの耐久性を向上するこ
とができる。

【００５５】請求項４の変速装置によると、請求項３の
効果に加えて、第１列のダブルピニオンプラネタリギヤ
のキャリヤを介して入力軸の回転トルクを取り出すこと
が可能になり、ダンプカー、ミキサー車、消防車等の走
行目的以外に動力を必要とする車両のパワーテークオフ
装置を備えた変速装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における変速装置の
概略図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態における変速装置の
概略図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態における変速装置の
概略図である。

【図４】本発明の第４の実施の形態における変速装置の
概略図である。

【符号の説明】

１・・・ハウジング ２・・・トルクコンバータ ２０、３０、４０、５０・・・変速装置 １１・・・入力軸 １２・・・出力軸 Ｇ１・・・第１列のシングルピニオンプラネタリギヤ Ｇ２・・・第２列のシングルピニオンプラネタリギヤ Ｇ３・・・第３列のシングルピニオンプラネタリギヤ Ｇ２３・・・プラネタリギヤユニット Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・サンギヤ Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３・・・リングギヤ ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３・・・キャリヤ Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・摩擦クラッチ要素 Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４・・・摩擦ブレーキ要素 Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４・・・軸要素

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸と、 出力軸と、 リングギヤを前記入力軸と選択的に連結される第１列の
   シングルピニオンプラネタリギヤと、 第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤ及
   びリングギヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギ
   ヤのリングギヤ及びキャリヤとをそれぞれ連結し、前記
   第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに
   連結される第１の軸要素と、前記第２列のシングルピニ
   オンプラネタリギヤのキャリヤに連結される第２の軸要
   素と、前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤの
   キャリヤに連結される第３の軸要素と、前記第３列のシ
   ングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される
   第４の軸要素と、を具備させ且つ前記第１の軸要素を前
   記第１列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤ
   に連結するとともに前記第３の軸要素を前記出力軸に連
   結してなるプラネタリギヤユニットと、 前記入力軸と前記プラネタリギヤユニットの前記第２の
   軸要素とを選択的に連結するための第１の摩擦クラッチ
   要素Ｃ１と、 前記第１列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリ
   ヤをサンギヤ或いはリングギヤのいずれか一方と選択的
   に一体回転可能に連結するための第２の摩擦クラッチ要
   素Ｃ２と、 前記入力軸と前記第１列のシングルピニオンプラネタリ
   ギヤのリングギヤとを選択的に連結する第３の摩擦クラ
   ッチ要素Ｃ０と、 前記プラネタリギヤユニットの前記第２の軸要素を選択
   的に固定するための第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、 前記プラネタリギヤユニットの前記第４の軸要素を選択
   的に固定するための第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２と、 前記第１列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギ
   ヤを選択的に固定するための第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ
   ３と、 を備える変速装置。
2. 【請求項２】 入力軸と、 出力軸と、 キャリヤが前記入力軸と選択的に連結される第１列のダ
   ブルピニオンプラネタリギヤと、 第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤ及
   びリングギヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギ
   ヤのリングギヤ及びキャリヤとをそれぞれ連結し、前記
   第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに
   連結される第１の軸要素と、前記第２列のシングルピニ
   オンプラネタリギヤのキャリヤに連結される第２の軸要
   素と、前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤの
   キャリヤに連結される第３の軸要素と、前記第３列のシ
   ングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される
   第４の軸要素と、を具備させ且つ前記第１の軸要素を前
   記第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤ
   に連結するとともに前記第３の軸要素を前記出力軸に連
   結してなるプラネタリギヤユニットと、 前記入力軸と前記プラネタリギヤユニットの前記第２の
   軸要素とを選択的に連結するための第１の摩擦クラッチ
   要素Ｃ１と、 前記第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのキャリヤ
   をサンギヤ或いはリングギヤのいずれか一方と選択的に
   一体回転可能に連結するための第２の摩擦クラッチ要素
   Ｃ２と、 前記入力軸と前記第１列のダブルピニオンプラネタリギ
   ヤのキャリヤとを選択的に連結する第３の摩擦クラッチ
   要素Ｃ０と、 前記プラネタリギヤユニットの前記第２の軸要素を選択
   的に固定するための第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、 前記プラネタリギヤユニットの前記第４の軸要素を選択
   的に固定するための第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２と、 前記第１列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギ
   ヤを選択的に固定するための第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ
   ３と、 を備える変速装置。
3. 【請求項３】 入力軸と、 出力軸と、 リングギヤを前記入力軸と連結し且つサンギヤを固定し
   た第１列のシングルピニオンプラネタリギヤと、 第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤ及
   びリングギヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギ
   ヤのリングギヤ及びキャリヤとをそれぞれ連結し、前記
   第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに
   連結される第１の軸要素と、前記第２列のシングルピニ
   オンプラネタリギヤのキャリヤに連結される第２の軸要
   素と、前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤの
   キャリヤに連結される第３の軸要素と、前記第３列のシ
   ングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される
   第４の軸要素と、を具備させ且つ前記第３の軸要素を前
   記出力軸と連結してなるプラネタリギヤユニットと、 前記入力軸と前記プラネタリギヤユニットの前記第２の
   軸要素とを選択的に連結するための第１の摩擦クラッチ
   要素Ｃ１と、 前記入力軸と前記プラネタリギヤユニットの前記第１の
   軸要素とを選択的に連結するための第２の摩擦クラッチ
   要素Ｃ２と、 前記第１列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリ
   ヤと前記プラネタリギヤユニットの前記第１の軸要素と
   を選択的に連結するための第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３
   と、 前記プラネタリギヤユニットの前記第２の軸要素を選択
   的に固定するための第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、 前記プラネタリギヤユニットの前記第４の軸要素を選択
   的に固定するための第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２と、 前記プラネタリギヤユニットの前記第１の軸要素を選択
   的に固定するための第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ４と、を
   備える変速装置。
4. 【請求項４】 入力軸と、 出力軸と、 キャリヤが前記入力軸と連結されるとともにサンギヤが
   固定される第１列のダブルピニオンプラネタリギヤと、 第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのキャリヤ及
   びリングギヤと第３列のシングルピニオンプラネタリギ
   ヤのリングギヤ及びキャリヤとをそれぞれ連結し、前記
   第２列のシングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに
   連結される第１の軸要素と、前記第２列のシングルピニ
   オンプラネタリギヤのキャリヤに連結される第２の軸要
   素と、前記第３列のシングルピニオンプラネタリギヤの
   キャリヤに連結される第３の軸要素と、前記第３列のシ
   ングルピニオンプラネタリギヤのサンギヤに連結される
   第４の軸要素と、を具備させ且つ前記第３の軸要素を前
   記出力軸に連結してなるプラネタリギヤユニットと、 前記入力軸と前記プラネタリギヤユニットの前記第２の
   軸要素とを選択的に連結するための第１の摩擦クラッチ
   要素Ｃ１と、 前記入力軸と前記プラネタリギヤユニットの前記第１の
   軸要素とを選択的に連結するための第２の摩擦クラッチ
   要素Ｃ２と、 前記第１列のダブルピニオンプラネタリギヤのリングギ
   ヤと前記プラネタリギヤユニットの前記第１の軸要素と
   を選択的に連結するための第３の摩擦クラッチ要素Ｃ３
   と、 前記プラネタリギヤユニットの前記第２の軸要素を選択
   的に固定するための第１の摩擦ブレーキ要素Ｂ１と、 前記プラネタリギヤユニットの前記第４の軸要素を選択
   的に固定するための第２の摩擦ブレーキ要素Ｂ２と、 前記プラネタリギヤユニットの前記第１の軸要素を選択
   的に固定するための第３の摩擦ブレーキ要素Ｂ４と、 を備える変速装置。