JP2004347075A - 多段変速遊星歯車列 - Google Patents

Abstract

【課題】３組の遊星歯車組による前進８段の変速比を得る遊星歯車列において、出力軸と連結した遊星歯車に作用するトルクを減らして小型化をはかるとともに、騒音の発生を抑える。
【解決手段】ダブルピニヨン型の第１遊星歯車組１４、第２遊星歯車組１６とシングルピニヨン型の遊星歯車組１８とを有して、第１キャリヤ２８は入力軸１０と、第３キャリヤ４８は出力軸１２とそれぞれ連結し、第１サンギヤ２０は固定し、第２キャリヤ３８と第３サンギヤ４０とは連結するとともに固定可能であり、かつ第１リングギヤ２２および入力軸１０とも選択的に連結可能であり、第２リングギヤ３２は固定可能であるとともに入力軸１０と連結可能であり、第２サンギヤ３０と第３リングギヤ４０とは連結するとともに第１リングギヤ２２と連結可能に構成した。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用自動変速機に用いる、前進８段の変速比を有する多段変速遊星歯車列に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の前進８段の変速比を有する多段変速遊星歯車列としては、それぞれ回転メンバーを備えたダブルピニヨン型の第１変速部（第１遊星歯車組）と、シングルピニヨン型の第２遊星歯車組およびダブルピニヨン型の第３遊星歯車組とを備え、６個の摩擦要素による上記複数の回転メンバー間の連結や固定の組み合わせにより、前進８段の変速比を得ている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−１３０１５２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の多段変速遊星歯車列にあっては、第２遊星歯車組の第２リングギヤが出力軸と連結されており、第３リングギヤには出力軸のトルクが全て作用するため、第３リングギヤの強度を確保するために直径を大きくするか軸方向長さを長くする必要があり、製造コスト、所用スペース、重量の面で問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、３組の遊星歯車組を用いて前進８段の変速比を得ながら、特に第３リングギヤに作用するトルクを減らすことにより、より小さい遊星歯車組で成り立つようにして、製造コスト、所用スペース、重量の面で改善することを目的とする。
【０００６】
【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に記載した本発明の多段変速遊星歯車列は、入力軸と、出力軸と、入力軸と出力軸との間に設けられ、入力軸の回転数を出力軸の回転数へ変換する第１遊星歯車組、第２遊星歯車組および第３遊星歯車とを有し、第１遊星歯車組が、第１サンギヤと、第１リングギヤと、該第１リングギヤに噛み合った第１アウタピニヨンと、該第１アウタピニヨンおよび第１サンギヤに噛み合った第１インナピニヨンと、該第１インナピニヨンおよび第１アウタピニヨンを軸支する第１キャリヤとを備えたダブルピニヨン型であり、第２遊星歯車組が、第２サンギヤと、第２リングギヤと、該第２リングギヤに噛み合った第２アウタピニヨンと、該第２アウタピニヨンおよび第２サンギヤに噛み合った第２インナピニヨンと、該第２インナピニヨンおよび第２アウタピニヨンを軸支する第２キャリヤとを備えたダブルピニヨン型であり、第３遊星歯車組が、第３サンギヤと、第３リングギヤと、該第３リングギヤおよび第３サンギヤに噛み合った第３ピニヨンと、該第３ピニヨンを軸支する第３キャリヤとを備えたシングルピニヨン型であり、第１キャリヤは入力軸と連結し、第３キャリヤは出力軸と連結し、第１サンギヤはケースに固定するか、または固定可能であり、第２キャリヤと第３サンギヤとは連結するとともにケースに固定可能であり、かつ第１リングギヤおよび入力軸とも選択的に連結可能であり、第２リングギヤはケースに固定可能であるとともに入力軸と連結可能であり、第２サンギヤと第３リングギヤとは連結するとともに第１リングギヤと連結可能であることを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項２に記載した本発明の多段変速遊星歯車列は、第１遊星歯車組と第２遊星歯車組とは、サンギヤの歯数をリングギヤの歯数で割った歯数比が同一であることを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項３に記載した本発明の多段変速遊星歯車列は、入力軸と、出力軸と、入力軸と出力軸との間に設けられ、入力軸の回転数を出力軸の回転数へ変換する第１遊星歯車組、第２遊星歯車組および第３遊星歯車とを有し、第１遊星歯車組が、第１サンギヤと、第１リングギヤと、該第１リングギヤに噛み合った第１アウタピニヨンと、該第１アウタピニヨンおよび第１サンギヤに噛み合った第１インナピニヨンと、該第１インナピニヨンおよび第１アウタピニヨンを軸支する第１キャリヤとを備えたダブルピニヨン型であり、第２遊星歯車組と第３遊星歯車組とが複合しており、第２サンギヤと、第２リングギヤと、該第２リングギヤおよび第２サンギヤに噛み合った第２ピニヨンと、該第２ピニヨンと噛み合った第３リングギヤと、第２ピニヨンおよび第３サンギヤに噛み合った第３ピニヨンと、該第３ピニヨンおよび第２ピニヨンを軸支する第２キャリヤとを備え、第１サンギヤは入力軸と連結し、第２キャリヤは前記出力軸と連結し、第１キャリヤはケースに固定するか、または固定可能であり、第２リングギヤはケースに固定可能であり、第２サンギヤは第１リングギヤと連結可能であり、第３サンギヤはケースに固定可能であり、かつ第１リングギヤおよび入力軸とも選択的に連結可能であり、第３リングギヤは入力軸と連結可能であることを特徴とする。
【０００９】
【作用と効果】
請求項１に記載した本発明の多段変速遊星歯車列にあっては、ダブルピニヨン型の第１遊星歯車組、第２遊星歯車組１６およびシングルピニヨン型の第３遊星歯車組１８を有し、第１キャリヤは入力軸と連結し、第３キャリヤは出力軸と連結し、第１サンギヤはケースに固定し、第２キャリヤと第３サンギヤとは連結するとともにケースに固定可能であり、かつ第１リングギヤおよび入力軸とも選択的に連結可能であり、第２リングギヤはケースに固定可能であるとともに入力軸と連結可能であり、第２サンギヤと第３リングギヤとは連結するとともに第１リングギヤと連結可能に構成したため、入力軸に入力された入力トルクは第１遊星歯車組にて減速され、そのトルクが増大されて第２、第３遊星歯車組に入力される。第２、第３遊星歯車組では、少なくとも前進第１速時に上記増大されたトルクが第２サンギヤおよび第３リングギヤに入力される。第１速では、第２リングギヤがケースに固定されるので、トルクはさらに増大されて第３キャリヤからこれが連結された出力軸に出力される。第２リングギヤはさらに第５速以上の高速段において入力軸と連結される。また、第２キャリヤおよび第３サンギヤが少なくとも前進第２速においてケースに固定可能であるとともに、少なくとも前進第３速において第１リングギヤと、少なくとも前進第４速において入力軸と、それぞれ連結可能である。これらにより前進第２速以上を得る。また、後進にあっては、第２リングギヤがケースに固定される。その結果、第１乃至第３遊星歯車組の各回転メンバー間の連結・固定の組み合わせにより前進８段、後進２段の変速比で変速する。また、第３遊星歯車組に作用するトルクが小さくなるので、これを小型にすることができるので、製造コスト・スペース・重量の面で有利になる。
【００１０】
請求項２に記載した本発明の多段変速遊星歯車列にあっては、第１遊星歯車組と第２遊星歯車組とは、サンギヤの歯数をリングギヤの歯数で割った歯数比を同一としたため、第３遊星歯車組を含めた各回転メンバーの連結・固定の組み合わせで車両用変速機に好適な前進８段、後進２段の変速比で変速するとともに、第１遊星歯車組と第２遊星歯車組を製造する工具やジグを共通化するか、両遊星歯車組全体を共通化することのどちらかが可能になり、製造コストを削減することができる。
【００１１】
請求項３に記載した本発明の多段変速遊星歯車列にあっては、ダブルピニヨン型の第１遊星歯車組と、複合型の第２遊星歯車組１６および第３遊星歯車組１８を有し、第１サンギヤは入力軸と連結し、第２キャリヤは出力軸と連結し、第１キャリヤはケースに固定し、第３サンギヤはケースに固定可能であり、かつ第１リングギヤおよび入力軸とも選択的に連結可能であり、第２リングギヤはケースに固定可能であり、第３リングギヤは入力軸と連結可能であり、第２サンギヤを第１リングギヤと連結可能に構成したため、入力軸に入力された入力トルクは第１遊星歯車組にて減速され、そのトルクが増大されて第２、第３遊星歯車組に入力される。第２、第３遊星歯車組では、少なくとも前進第１速時に上記増大されたトルクが第２サンギヤに入力される。第１速では、第２リングギヤがケースに固定されるので、トルクはさらに増大されて第２キャリヤからこれが連結された出力軸に出力される。第３リングギヤは第５速以上の高速段において入力軸と連結される。また、第３サンギヤが少なくとも前進第２速においてケースに固定可能であるとともに、少なくとも前進第３速において第１リングギヤと、少なくとも前進第４速において入力軸と、それぞれ連結可能である。これらにより前進第２速以上を得る。また、後進にあっては、第２リングギヤがケースに固定される。その結果、第１乃至第３遊星歯車組の各回転メンバー間の連結・固定の組み合わせにより前進８段、後進２段の変速比で変速する。また、第２、第３遊星歯車組に作用するトルクが小さくなるので、これを小型にすることができるので、製造コスト・スペース・重量の面で有利になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の多段変速遊星歯車列における実施の形態を、図に基づき説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る多段変速遊星歯車列を表すスケルトン図である。
なお、同図は同心とした入力軸１０と出力軸１２の軸心より上側半分を描いてある。
【００１３】
この多段変速遊星歯車列は、入力軸１０と出力軸１２とが同軸心に配置され、これらと同軸上に３組の遊星歯車組、すなわち第１遊星歯車組１４、第２遊星歯車組１６、および第３遊星歯車組１８が配置されている。
【００１４】
第１遊星歯車組１４は、一般的にダブルピニヨン型と呼ばれるものであり、第１サンギヤ２０と、第１リングギヤ２２と、第１リングギヤ２２に噛み合った第１アウタピニヨン２４と、これら第１アウタピニヨン２４および第１サンギヤ２０に噛み合った第１インナピニヨン２６と、第１インナピニヨン２６および第１アウタピニヨン２４を回転自在に軸支する第１キャリヤ２８とで構成されている。
【００１５】
第２遊星歯車組１６もダブルピニヨン型であり、第２サンギヤ３０と、第２リングギヤ３２と、第２リングギヤ３２に噛み合った第２アウタピニヨン３４と、これら第２アウタピニヨン３４および第２サンギヤ３０に噛み合った第２インナピニヨン３６と、第２インナピニヨン３６および第２アウタピニヨン３４を回転自在に軸支する第２キャリヤ３８とで構成されている。
【００１６】
第３遊星歯車組１６はシングルピニヨン型であり、第３サンギヤ４０、第３リングギヤ４２と、これらと噛み合う第３ピニヨン４４と、該第３ピニヨン３４を回転自在に軸支する第３キャリヤ４８とから構成されている。
【００１７】
第１遊星歯車組１４、第２遊星歯車組１６および第３遊星歯車組１８の各回転メンバーは以下のように連結されているか、または連結可能である。
入力軸１０は第１キャリヤ２８と、出力軸１２は第３キャリヤ４８と、それぞれ連結されており、第１サンギヤ２０はケース５２（静止部）に常時固定されている。
【００１８】
第２キャリヤ３８と第３サンギヤ４０は常に連結されているとともに、第１ブレーキ５４によりケース５２に固定可能であり、第２リングギヤ３２は第２ブレーキ５６によりケース５２に固定可能であるとともに、ワンウエイクラッチ（ＯＣ）５８でも常に一回転方向にケース５２に固定されている。
【００１９】
第１リングギヤ２２は、第１クラッチ６０により第２サンギヤ３０および第３リングギヤ４２と、第２クラッチ６２により第２キャリヤ３８および第３サンギヤ４０と、それぞれ選択的に連結可能である。
入力軸１０はまた、第１キャリヤ２８を介して、第３クラッチ６４により第２キャリヤ３８および第３サンギヤ４０と、第４クラッチ６６により第２リングギヤ３２と、それぞれ連結可能である。
【００２０】
次に、図１に示した多段変速遊星歯車列の作動を、図２に示した作動表と図３の（ａ）に示した共通速度線図を参考にしながら説明する。
以下の説明では、クラッチやブレーキを摩擦要素と呼び、ワンウエイクラッチを含めて回転メンバー同士の連結機能を有するもの全体を総称して締結要素と呼ぶ。
【００２１】
なお、図２の作動表において、横方向の欄にはクラッチやブレーキおよびワンウエイクラッチなどの締結要素が割り当ててあり、Ｃ−１は第１クラッチ６０を、Ｂ−１は第１ブレーキ５４を、ＯＣはワンウエイクラッチ５８をといった具合に、それぞれ表す。なお、これらの記号と各締結要素の番号との関係は、図１に記してある。
【００２２】
縦方向の欄には図示しない操作レバーの「Ｄレンジ」「Ｒレンジ」および「Ｌレンジ」に分け、Ｄレンジは前進第１速（１ｓｔ）乃至第８速（８ｔｈ）を表し、Ｒレンジは後進第１速（Ｒ−１）と第２速（Ｒ−２）の各変速段を割り当ててある。
なお、Ｌレンジでは、後述するエンジンブレーキ時のように出力軸１２側から入力軸１０側を駆動することが可能である。
図２の作動表中、○印は各締結要素の締結を、また空欄は各締結要素の解放を表す。
【００２３】
図３に示した共通速度線図は、縦方向が入力軸１０の回転数を１とした場合の各回転メンバーの回転数を表し、横方向は上記した各遊星歯車の歯数比に応じた間隔に各回転メンバーを割り振って各回転メンバーごとに縦線を描いてある。
【００２４】
共通速度線図の上方に書いた記号は、サンギヤはＳ、リングギヤはＲ、キャリヤはＣで、またその後の数字１、２、３はそれぞれが属する３組の第１、第２、第３の遊星歯車組を表し、例えばＳ１、Ｒ１、Ｃ１は、それぞれ第１遊星歯車組１４の第１サンギヤ２０、第１リングギヤ２２、第１キャリヤ２８を表すようになっている。
【００２５】
ここで、各遊星歯車組の歯数比は、リングギヤの歯数（Ｚｒ）に対するサンギヤの歯数（Ｚｓ）の比Ｚｓ／Ｚｒであり、第１遊星歯車組１４の歯数比をα１、第２遊星歯車組１６の歯数比をα２、第３遊星歯車組１８の歯数比をα３とする。
なお、共通速度線図を含めて変速比の計算には、α１、α２、α３を全て０．４５とした場合について説明する。
【００２６】
共通速度線図は、各縦線と太線との交点の高さがそれぞれの回転メンバーの回転数を表す。また、２点鎖線の水平線は回転メンバー同士が同じ回転数で結ばれていることを表す。
分かりやすくするため、出力軸１２と連結された第３キャリヤ４８（Ｃ３）の縦線における交点は○印で表示した。
図３の（ｂ）にはα１、α２、α３を上記の値とした場合の各変速比およびそれら間の各段間比を示してある。
また、以下の変速比の計算式を簡素化するため、α２（１＋α３）をＡとする。
【００２７】
始めに、第１遊星歯車組１４は、第１サンギヤ２０がケース５２に固定されているので、第１リングギヤ２２は常に入力軸１０より低い回転数に減速駆動されており、その減速比（入力軸１０の回転数／第１リングギヤ２２の回転数）は１／（１−α１）である。
【００２８】
前進第１速（１ｓｔ）は、図２に示した作動表に見るように、第１クラッチ６０の締結で第１リングギヤ２２と第２サンギヤ３０および第３リングギヤ４２とを連結することと、ワンウエイクラッチ５８が自動的に締結されて第２リングギヤ３２がケース５２に固定されることで実現する。
【００２９】
すなわち、第２リングギヤ３２はワンウエイクラッチ５８の作用で車両を加速する駆動方向においてケース５２に固定されるようになっている。
このため、Ｄレンジの第１速では、いわゆるエンジンブレーキのように出力軸１２から入力軸１０への駆動はできない。
【００３０】
第１速は、第１遊星歯車組１４で減速された第１リングギヤ２２が第１クラッチ６０を経て第２サンギヤ３０および第３リングギヤ４２を駆動する。
そして、さらに第２遊星歯車組１６、第３遊星歯車組１８で減速されて出力軸１２に出力する。
【００３１】
このとき、第１速の変速比（入力軸１０の回転数／出力軸１２の回転数）は、（１＋α３−Ａ）／｛（１−α１）（１−Ａ）｝になり、上記の値に設定した歯数比においては４．１７３になる。
【００３２】
これを図３の共通速度線図で説明すると、左側の第１遊星歯車組１４において入力軸１０と連結された第１キャリヤ２８（Ｃ１）の回転数を１として、第１サンギヤ２０（Ｓ１）がケース５２に固定されているので回転数が０であり、両者を結んだ斜線（太線）と第１リングギヤ２２（Ｒ１）の縦線との交点の高さが第１リングギヤ２２の回転数になる。
【００３３】
第１リングギヤ２２と連結した右側の第２サンギヤ３０（Ｓ２）および第３リングギヤ４２（Ｒ３）が同じ回転数にあって、第２リングギヤ３２が固定されて回転数０であり、両者を結ぶ線が１ｓｔと書かれた斜線（太線）になって、この斜線と第３キャリヤ４８（Ｃ３）の縦線との交点の高さが出力軸１２の回転数になる。
【００３４】
次に、第２速（２ｎｄ）への変速は、前述の第１速での第１クラッチ６０の締結に加えて、第１ブレーキ５４を締結することにより第２キャリヤ３８および第３サンギヤ４０がケース５２に固定されることで行われる。
このときに、第２リングギヤ３２のケース５２への固定は、ワンウエイクラッチ５８の作用で自動的に解除される。
【００３５】
第２キャリヤ３８および第３サンギヤ４０がケース５２に固定されたことにより、第２遊星歯車組１６、第３遊星歯車組１８での減速比が第１速から変化して歯車列全体の変速比が変化する。
【００３６】
共通速度線図においては２ｎｄの斜線が示すように、第２キャリヤ３８（Ｃ２）および第３サンギヤ４０（Ｓ３）の回転数を０とした斜線になり、第２速の変速比は、（１＋α３）／（１−α１）になる。
上記した歯数比においては２．６３６である。
【００３７】
前述のように、前進第１速から第２速への変速は、ワンウエイクラッチ５８の作用があるため、第１ブレーキ５４の締結を追加するだけで済む。
したがって、変速時のいわゆる変速ショックは、第１ブレーキ５４の締結を緩やかに行うように制御するだけで抑えられるので、円滑な変速を容易に行うことができる。
【００３８】
次に、第３速（３ｒｄ）への変速は、第２速での第１ブレーキ５４の締結を解除して第２クラッチ６２を締結することで行われる。
これにより、第１クラッチ６０と第２クラッチ６２の締結で第２遊星歯車組１６および第３遊星歯車組１８全体が一体になるため、第１遊星歯車組１４での減速比１／（１−α１）が第３速の変速比になって、上記した歯数比においては１．８１８であり、共通速度線図の右側においては３ｒｄの水平線になる。
【００３９】
続いて第４速（４ｔｈ）への変速は、第３速における第２クラッチ６２の締結を解除して、第３クラッチ６４を締結することで行われる。
この段階で第２キャリヤ３８および第３サンギヤ４０は入力軸１０と連結される。
【００４０】
共通速度線図においては４ｔｈの斜線が示すように、第２キャリヤ３８（Ｃ２）および第３サンギヤ４０（Ｓ３）が入力軸１０と同じ回転数１となってこれと第２サンギヤ３０（Ｓ２）および第３リングギヤ４２（Ｒ３）とを結んだ斜線になる。
第４速の変速比は（１＋α３）／｛（１−α１）（１＋α３）＋α１・α３｝になる。
上記した歯数比においては１．４５０になる。
【００４１】
次に、第５速（５ｔｈ）への変速は、第４速における第３クラッチ６４の締結を解除して第４クラッチ６６を締結することで行われる。
この段階で第２リングギヤ３２は入力軸１０と連結され、以降の高速段において連結を維持される。
【００４２】
共通速度線図においては５ｔｈの斜線が示すように、第２リングギヤ３２（Ｒ２）が入力軸１０と同じ回転数１となってこれと第２サンギヤ３０（Ｓ２）および第３リングギヤ４２（Ｒ３）とを結んだ斜線になる。
第５速の変速比は（１＋α３−Ａ）／｛（１−α１）（１＋α３−Ａ）＋α１・α３｝になる。
上記した歯数比においては１．２４４になる。
【００４３】
次に、第６速（６ｔｈ）への変速は、第５速までにおける第１クラッチ６０の締結を解除して再び第３クラッチ６４を締結することで行われる。
この段階で第２キャリヤ３８および第３サンギヤ４０は再び入力軸１０と連結される。
【００４４】
これにより第２遊星歯車組１６、第３遊星歯車組１８は一体になるとともに、入力軸１０と連結されて直結になり、変速比は歯数比にかかわらず１になる。
共通速度線図の右側においては６ｔｈの水平線になる。
【００４５】
次に、第７速（７ｔｈ）への変速は、第６速における第３クラッチ６４の締結を解除して再び第２クラッチ６２を締結することで行われる。
共通速度線図においては７ｔｈの斜線が示すように、第２キャリヤ３８（Ｃ２）および第３サンギヤ４０（Ｓ３）の回転数が第１リングギヤ２２と同じになり、これと第２リングギヤ３２（Ｒ２）の回転数１とを結んだものになる。
第７速の変速比は、Ａ／｛Ａ（１−α１）＋α１）になり、上記した歯数比においては０．８０７の増速（オーバードライブ）になる。
【００４６】
次に第８速への変速は、第７速における第２クラッチ６２の締結を解除して、第１ブレーキ５４を締結することで、第２キャリヤ３８および第３サンギヤ４０をケース５２に固定して行われる。
【００４７】
共通速度線図では８ｔｈの斜線が示すように、第２キャリヤ３８（Ｃ２）および第３サンギヤ４０（Ｓ３）の回転数を０として、これと第２リングギヤ３２（Ｒ２）の回転数１とを結んだものになり、変速比は、Ａになる。
上記した歯数比においては０．６５３の増速になる。
【００４８】
次に、Ｒレンジの後進第１速（Ｒ−１）の駆動は、第２クラッチ６２と第２ブレーキ５６を締結することで行われる。
これにより、第２キャリヤ３８および第３サンギヤ４０が第１リングギヤ２２と連結され、第２リングギヤ３２がケース５２に固定される。
共通速度線図はＲ−１の斜線に示すようになり、変速比は−Ａ／｛（１−α１）（１−Ａ）｝になって、上記した歯数比においては−３．４１４になる。
【００４９】
また、後進第２速（Ｒ−２）への変速は、後進第１速における第２クラッチ６２の締結を解除して、第３クラッチ６４を締結して第２キャリヤ３８および第３サンギヤ４０を入力軸１０と連結することで行われる。
これにより、第２キャリヤ３８（Ｃ２）および第３サンギヤ４０（Ｓ３）が入力軸１０と同じ回転数１になって、これと第３キャリヤ４８（Ｃ３）の回転数０とを結んだ斜線になり、変速比はＡ／（Ａ−１）になって、上記した歯数比においては−１．８７８になる。
【００５０】
前述のように、Ｄレンジの第１速においてワンウエイクラッチ５８は車両を加速する方向にのみ自動的に締結されるので、エンジンブレーキ時のように出力軸１２側から駆動する場合には、これと併設されている第２ブレーキ５６を図２の作動表のＬレンジにおける１ｓｔに示すように締結し、Ｄレンジの前進第１速と同様に第１クラッチ６０を締結する。
これにより、トルクが作用する方向を問わずに第２リングギヤ３２がケース５２に固定され、前進第１速の変速比を得ることができる。
【００５１】
以上の変速比を図３の（ｂ）にまとめる。
なお、隣り合った変速比同士の比が段間比である。
これに見るように、全般に高速段側にいくほど段間比が小さくなっており、内燃機関で駆動する車両用変速機の変速比として好ましい傾向になっている。
【００５２】
以上が、図１に示した前進８段後進２段の多段遊星歯車列における作動と変速比であるが、前述のようにワンウエイクラッチ５８の作用で円滑な変速制御を容易に行うことができるとともに、車両用変速機として好ましい変速比を得ることができる。
【００５３】
また、出力軸１２と連結している回転メンバーが第３キャリヤ４８であるため、従来例のようにリングギヤが出力軸と連結した場合より歯車にかかるトルクが小さくなる。
すなわち、出力軸１２のトルクを同じとして比較すると、従来例ではこれの全てがリングギヤに作用するが、図１のように第３キャリヤ４８に出力軸１２のトルクがかかった場合、第３リングギヤ４２に１／（１＋α３）のトルクが、第３サンギヤ４０にはα３／（１＋α３）のトルクが、それぞれ作用する。
【００５４】
これに前述のα３の値０．４５を当てはめると、第３リングギヤ４２には出力軸１２のトルクの０．６９倍が作用することになり、従来例より約３０％低くなる。
このため、第３遊星歯車組１８をその分だけ小さく設計できるので、製造コスト、所用スペース、重量の面でメリットが生ずることになる。
【００５５】
一方、第１遊星歯車組１４と第２遊星歯車組１６の歯数比を同一としても、車両用の変速機に好適な変速比が得られるため、これらを製造する工具やジグを共通化することができる。さらに進めると両方の遊星歯車組全体を共通化することも可能であり、製造コストの削減効果が期待できる。
【００５６】
次に、本発明の多段変速遊星歯車列における第２の実施の形態のスケルトンを図４に示す。また、作動表は図２と同じである。
ここでは、図１に示した実施の形態と異なる部分を中心に説明し、実質的に同じ部分の説明を省略する。
【００５７】
図４の実施の形態における第１の違いは、第１遊星歯車１４の第１サンギヤ２０と第１キャリヤ２８の連結関係が逆になっていることである。
すなわち、第１サンギヤ２０が入力軸１０と連結され、第１キャリヤ２８が常にケース５２に固定されている。このように、両者が逆の連結関係になっても第１リングギヤ２２が入力軸１０に減速駆動される関係は変わらない。
第２の違いは、第２遊星歯車組１６と第３遊星歯車組１８とが複合した構成になっていることである。
【００５８】
すなわち、第２ピニヨン３４が右側へ延びて、この第２ピニヨン３４および第２サンギヤ３０と噛み合う第３ピニヨン４４があって、これら第２、第３ピニヨン３４、４４を回転自在に軸支する第２キャリヤ３８があり、さらに第２ピニヨン４４の右側と噛み合う第３リングギヤ４２がある。
したがって、第２リングギヤ３２と第３リングギヤ４２の歯数を同一にできるとともに、両者の間から第２キャリヤ３８が出力軸１２と連結している。
【００５９】
また、第２遊星歯車組１６および第３遊星歯車組１８の各回転メンバーと第１遊星歯車組１４との連結関係は以下のようになる。
第２サンギヤ３０が第１クラッチ６０により第１リングギヤ２２と連結可能である。
第２リングギヤ３２が第２ブレーキ５６によりケース５２に固定可能であるとともに、ワンウエイクラッチ５８により一回転方向にケース５２に固定されている。
第３リングギヤ４２は第４クラッチにより入力軸１０と連結される。
【００６０】
第３サンギヤ４０は、第１ブレーキ５４により第１キャリヤ２８を介してケース５２に固定可能であるとともに、第２クラッチ６２により第１リングギヤ２２と、第３クラッチ６４により入力軸１０と、それぞれ選択的に連結可能である。
【００６１】
このように、第２遊星歯車組１６、第３遊星歯車組１８の構成および各回転メンバーの連結関係が図１と異なっているが、各締結要素の連結関係は図１の実施の形態と同じであり、上述のように作動表は図２と共通である。
詳細の説明は省略するが、共通速度線図については図３に示した右側の第２遊星歯車組１６、第３遊星歯車組１８の部分において、右端の縦線から順に第３サンギヤ３０、第２リングギヤ３２および第３リングギヤ４２、第２キャリヤ３８、第２サンギヤ４０にそれぞれ置き換えて同様に描くことができる。
【００６２】
したがって、変速比の計算式は図１に示した実施の形態と異なるが、第２遊星歯車組１６、第３遊星歯車組１８の歯数比を適切に設定して、各縦線同士の間隔が図３と同じになるようにすれば、変速比の値は図１の実施の形態と同じになる。
【００６３】
図４に示した実施の形態も、６個の摩擦要素で前進８段後進２段の変速比が得られ、その場合に出力軸１２と連結している回転メンバーが第２キャリヤ３８であるため、図１の実施の形態と同様に、リングギヤが出力軸と連結した従来例より歯車にかかるトルクが小さくなる。
このため、第２遊星歯車組１６および第３遊星歯車組１８をその分だけ小さく設計できるので、製造コスト、所用スペース、重量の面でメリットがある。
【００６４】
本発明に係る多段変速遊星歯車列によれば、上記したような効果が得られるほかに、さらに当業者の一般的な知識に基づいて、例えば第２キャリヤ３８および第３サンギヤ４０を固定する第２ブレーキ５６と並列に第２のワンウエイクラッチと第３のブレーキを配置して２速から３速への変速ショックを出にくくするなどの改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る多段変速遊星歯車列のスケルトンを示す図である。
【図２】図１に示した多段変速遊星歯車列の作動表を示す図である。
【図３】図１に示した多段変速遊星歯車列の共通速度線図および変速比の例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る多段変速遊星歯車列のスケルトンを示す図である。
【符号の説明】
１０：入力軸
１２：出力軸
１４：第１遊星歯車組
１６：第２遊星歯車組
１８：第３遊星歯車組
２０：第１サンギヤ
２２：第１リングギヤ
２４：第１アウタピニヨン
２６：第１インナピニヨン
２８：第１キャリヤ
３０：第２サンギヤ
３２：第２リングギヤ
３４：第２アウタピニヨン、第２ピニヨン
３６：第２インナピニヨン、
３８：第２キャリヤ
４０：第３サンギヤ
４２：第３リングギヤ
４４：第３ピニヨン
４８：第３キャリヤ
５０：第１ブレーキ
５２：ケース
５４：第１ブレーキ
５６：第２ブレーキ
５８：ワンウエイクラッチ
６０：第１クラッチ
６２：第２クラッチ
６４：第３クラッチ
６６：第４クラッチ

Claims (3)

1. 入力軸と、
   出力軸と、
   前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸の回転数を前記出力軸の回転数へ変換する第１遊星歯車組、第２遊星歯車組および第３遊星歯車とを有し、
   前記第１遊星歯車組が、第１サンギヤと、第１リングギヤと、該第１リングギヤに噛み合った第１アウタピニヨンと、該第１アウタピニヨンおよび前記第１サンギヤに噛み合った第１インナピニヨンと、該第１インナピニヨンおよび前記第１アウタピニヨンを軸支する第１キャリヤとを備えたダブルピニヨン型であり、
   前記第２遊星歯車組が、第２サンギヤと、第２リングギヤと、該第２リングギヤに噛み合った第２アウタピニヨンと、該第２アウタピニヨンおよび前記第２サンギヤに噛み合った第２インナピニヨンと、該第２インナピニヨンおよび前記第２アウタピニヨンを軸支する第２キャリヤとを備えたダブルピニヨン型であり、前記第３遊星歯車組が、第３サンギヤと、第３リングギヤと、該第３リングギヤおよび前記第３サンギヤに噛み合った第３ピニヨンと、該第３ピニヨンを軸支する第３キャリヤとを備えたシングルピニヨン型であり、
   前記第１キャリヤは前記入力軸と連結し、
   前記第３キャリヤは前記出力軸と連結し、
   前記第１サンギヤはケースに固定するか、または固定可能であり、
   前記第２キャリヤと前記第３サンギヤとは連結するとともに前記ケースに固定可能であり、かつ前記第１リングギヤおよび前記入力軸とも選択的に連結可能であり、
   前記第２リングギヤは前記ケースに固定可能であるとともに前記入力軸と連結可能であり、
   前記第２サンギヤと前記第３リングギヤとは連結するとともに前記第１リングギヤと連結可能であることを特徴とする多段変速遊星歯車列。
2. 前記第１遊星歯車組と前記第２遊星歯車組とは、サンギヤの歯数をリングギヤの歯数で割った歯数比が同一であることを特徴とする請求項１に記載の多段変速遊星歯車列。
3. 入力軸と、
   出力軸と、
   前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸の回転数を前記出力軸の回転数へ変換する第１遊星歯車組、第２遊星歯車組および第３遊星歯車とを有し、
   前記第１遊星歯車組が、第１サンギヤと、第１リングギヤと、該第１リングギヤに噛み合った第１アウタピニヨンと、該第１アウタピニヨンおよび前記第１サンギヤに噛み合った第１インナピニヨンと、該第１インナピニヨンおよび前記第１アウタピニヨンを軸支する第１キャリヤとを備えたダブルピニヨン型であり、
   前記第２遊星歯車組と前記第３遊星歯車組とが複合しており、第２サンギヤと、第２リングギヤと、該第２リングギヤおよび前記第２サンギヤに噛み合った第２ピニヨンと、該第２ピニヨンと噛み合った第３リングギヤと、前記第２ピニヨンおよび第３サンギヤに噛み合った第３ピニヨンと、該第３ピニヨンおよび前記第２ピニヨンを軸支する第２キャリヤとを備え、
   前記第１サンギヤは前記入力軸と連結し、
   前記第２キャリヤは前記出力軸と連結し、
   前記第１キャリヤはケースに固定するか、または固定可能であり、
   前記第２リングギヤは前記ケースに固定可能であり、
   前記第２サンギヤは前記第１リングギヤと連結可能であり、
   前記第３サンギヤは前記ケースに固定可能であり、かつ前記第１リングギヤおよび前記入力軸とも選択的に連結可能であり、
   前記第３リングギヤは前記入力軸と連結可能であることを特徴とする多段変速遊星歯車列。

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