JP2005140139A - 多段変速遊星歯車列 - Google Patents

Abstract

【課題】変速ショックを抑えるためにワンウエイクラッチを追加する場合に、それに伴って増える摩擦要素のアクチュエータ数を最小限に抑制する。
【解決手段】第２サンギヤ４０とケース８８の間に、第１ワンウエイクラッチ７６、第１サンギヤ３０、第２ワンウエイクラッチ８０、連結メンバー８２、第１ブレーキ８６の順に、これらを直列に連結して介在さて第２サンギヤ４０をケース８８に固定可能にするとともに、第１ワンウエイクラッチと並列に介在させた第４クラッチ７８と、第２ワンウエイクラッチ８０と並列に介在させた第５クラッチ８４とを、１個のピストンにより一緒に締結可能に構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用自動変速機に用いる、多段変速が可能な遊星歯車列に関するものであり、特に変速ショック対策用のワンウエイクラッチを備えた多段変速遊星歯車列に関する。

車両用自動変速機に用いる遊星歯車列は、車両の燃費や排気特性および加速性能を向上することを主眼に、前進５段以上の多段変速が可能なものが実用に供され、あるいは提案されている。
提案されている多段変速遊星歯車列は、３列の遊星歯車と６個乃至８個の摩擦要素により前進６段の変速比を得ている。

この多段変速遊星歯車列にあっては、６個の摩擦要素を用いて前進６段の変速比を得ることが可能なものの、第２速から第３速、第３速から第４速といった変速で発生する変速ショックを十分に低減することが難しい。そこで、これらの変速ショックを低減するのに、たとえば２個のワンウエイクラッチを追加すると、これに伴って２個の摩擦要素追加が必要となり、合計８個の摩擦要素を用いることになる（例えば特許文献１参考）。

このようにワンウエイクラッチの追加に伴って摩擦要素の追加が必要になるのは、下記理由による。
すなわち、一般に車両用自動変速機に用いる遊星歯車列は、数個の摩擦要素のうちの選択された２個乃至３個を締結することによって多段の各変速比を得ており、これらの摩擦要素を順次掴み換えて変速している。この摩擦要素を掴み換える変速に際して、いわゆる変速ショックの発生を抑制しやすくするためにワンウエイクラッチを用いるのが一般的である。

この場合、前進第１速から２速への変速ショックを抑えるための１速用ワンウエイクラッチは、単に１速用ワンウエイクラッチを追加するだけで済むが、第２速から第３速、第３速から第４速の変速に伴うショックを抑える目的で２速用ワンウエイクラッチ、３速用ワンウエイクラッチを追加すると、追加したワンウエイクラッチの数だけ、ワンウエイクラッチの機能を殺す摩擦要素を追加する必要がある。

というのは、変速ショック対策にワンウエイクラッチを設けると、ワンウエイクラッチは車両を加速する方向において回転メンバー同士、あるいは回転メンバーと静止部とを連結する機能を有するが、エンジンブレーキ時のように出力軸側から入力軸を駆動することができないので、一方の回転方向のトルクのみ伝達するというワンウエイクラッチの機能を殺す摩擦要素を追加して、この追加した摩擦要素をエンジンブレーキの際に締結することで出力軸側から入力軸を駆動できるようにして、エンジンブレーキを利かせるようにしているからである。
特許２６７１４６２号公報

解決しようとする問題点は、変速ショックを抑えるためにワンウエイクラッチを追加すると、それに伴って摩擦要素およびそれを締結するアクチュエータの数が同数増えてしまい、この結果、製造コスト、所要スペース、重量が増大して多段化による燃費や排気特性および加速性能の向上の効果を殺いでしまう点である。
本発明の目的は、１速用ワンウエイクラッチのほかに、２速用ワンウエイクラッチおよび３速用ワンウエイクラッチの２個を追加して、第１速から第４速までの変速ショックを抑える制御を容易にしながら、エンジンブレーキのための２個の摩擦要素を締結するアクチュエータの追加を1個だけとして、製造コスト、所要スペース、重量の増加を抑えた多段変速遊星歯車列を提供することにある。

本発明は、１速用ワンウエイクラッチのほかに２個のワンウエイクラッチを追加した場合に、１個のアクチュエータで締結される２個の摩擦要素を追加することで、これら２個のワンウエイクラッチを殺すことができるようにしたことを最も主要な特徴とする。

本発明の多段変速遊星歯車列は、１速用ワンウエイクラッチのほかに、２速用ワンウエイクラッチおよび３速用ワンウエイクラッチの２個を追加して、第１速から第４速までの変速ショックを抑える制御を容易にしながら、エンジンブレーキのための２個の摩擦要素を締結するアクチュエータの追加が１個だけで済むので、製造コスト、所要スペース、重量の増加を抑えられ、多段化による燃費や排気特性および加速性能の向上に貢献するという利点がある。

以下、本発明の実施の形態に係る多段変速遊星歯車列を、各実施例に基づき図とともに説明する。

図１は、本発明による多段遊星歯車列の１実施例のスケルトン図であって、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。
また、図２は実施例１の作動表を表し、図３は実施例１の実際の断面を表しており、図４は図３の一部を拡大したものである。
なお、図３、図４ともに入力軸１０と出力軸１２の軸心より上側半分を描いてある。

図１に示した本発明の多段変速遊星歯車列は、入力軸１０と出力軸１２とが同軸上に配置され、これらの軸上の上流側（図の左側）の２列が第１遊星歯車群１４であり、第１遊星歯車組１６と第２遊星歯車組１８とで構成されている。
また、下流側（図の右側）の２列が第２遊星歯車群２０であり、第３遊星歯車組２２と第４遊星歯車組２４とで構成されている。

第１遊星歯車組乃至第４遊星歯車組１６、１８、２２、２４は、いずれも一般的にシングルピニヨン型と呼ばれるものであり、それぞれが同じ構成になっている。すなわち、第１遊星歯車組１６は第１サンギヤ３０と、第１リングギヤ３２と、第１リングギヤ３２および第１サンギヤ３０に噛み合った第１ピニヨン３４と、第１ピニヨン３４を回転自在に軸支する第１キャリヤ３８とで構成されている。

同様に、第２遊星歯車組１８は、第２サンギヤ４０、第２リングギヤ４２、第２ピニヨン４４、第２キャリヤ４８で、第３遊星歯車組２２は、第３サンギヤ５０、第３リングギヤ５２、第３ピニヨン５４、第３キャリヤ５８で、第４遊星歯車組２４は、第４サンギヤ６０、第４リングギヤ６２、第４ピニヨン６４、第４キャリヤ６８で、それぞれ構成されている。

入力軸１０、出力軸１２と、第１遊星歯車組乃至第４遊星歯車組１６、１８、２２、２４の各回転メンバーは以下のように連結しているか、または連結可能である。
すなわち、第１リングギヤ３２は、第２キャリヤ４８と連結されるとともに、第４リングギヤ６２とも連結している。
第３リングギヤ５２と第４キャリヤ６８、第３サンギヤ５０と第４サンギヤ６０は、それぞれ連結している。
第３キャリヤ５８は出力軸１２と連結している。

入力軸１０は、第１クラッチ７０を介して第２リングギヤ４２と、第２クラッチ７２を介して第１サンギヤ３０と、第３クラッチ７４を介して第３リングギヤ５２と、それぞれ選択的に連結可能である。

第１サンギヤ３０と第２サンギヤ４０とは、第１ワンウエイクラッチ７６により連結しているとともに、第４クラッチ７８によっても連結可能である。
すなわち、第１サンギヤ３０と第２サンギヤ４０とは、第１ワンウエイクラッチ７６により一方の回転方向において常に連結しており、第４クラッチ７８を締結するとトルクの作用する方向を問わずに連結される。

また、第１サンギヤ３０は連結メンバー８２と、第２ワンウエイクラッチ８０により連結しているとともに、第５クラッチ８４でも連結可能である。
つまり、第１サンギヤ３０と連結メンバー８２とは、第２ワンウエイクラッチ８０により一方の回転方向において常に連結しており、第５クラッチ８４を締結するとトルクの作用する方向を問わずに連結される。
連結メンバー８２は第１ブレーキ８６によりケース（静止部）８８に連結（固定）可能である。
すなわち、第１サンギヤ３０は、第２ワンウエイクラッチ８０、連結メンバー８２、第１ブレーキ８６を介してケース８８に固定可能である。

第１キャリヤ３８は、第３ワンウエイクラッチ９０によりケース８８と連結しているとともに、第２ブレーキ９２によってもケース８８と連結可能である。
すなわち、第１キャリヤ３８は、第３ワンウエイクラッチ９０により一方の回転方向において常にケース８８に固定されており、第２ブレーキ９２を締結するとトルクの作用する方向を問わずにケース８８に固定される。
第３サンギヤ５０および第４サンギヤ６０は、第３ブレーキ９４によりケース８８と連結可能である。

ここで、第１サンギヤ３０および第２サンギヤ４０の周辺の構造を、図３、図４に基づいて説明する。
第１サンギヤ３０の内周面と第２サンギヤ４０に一体の中空軸部外周面との間には、第１ワンウエイクラッチ７６が設けられている。
第１サンギヤ３０に一体の中空軸部の左端は第２ワンウエイクラッチ８０のインナレース８０ａと連結している。さらにインナレース８０ａは第１ハブ１００を介してクラッチドラム１０２と連結している。

クラッチドラム１０２の内部には、ピストン１０４と、それぞれ第１ハブ１００を挟んで直列に並べられた第４クラッチプレート７８ａ、７８ｂおよび第５クラッチプレート８４ａ、８４ｂとが収納されている。
第４クラッチプレート７８ａは第２サンギヤ４０と連結された第２ハブ１０６に、また第５クラッチプレート８４ａは連結メンバー８２にそれぞれ係合され、第４クラッチプレート７８ｂと第５クラッチプレート８４ｂとはクラッチドラム１０２に係合されている。

なお、連結メンバー８２は、第２ワンウエイクラッチ８０のアウタレース８０ｂと連結しているとともに、その外側には第１ブレーキ８６の摩擦プレートが係合されている。
さらに、クラッチドラム１０２の外側には第２クラッチ７２の摩擦プレートが係合されている。

次に、実施例１の作動を、図２に示した作動表を参考にしながら、主に前進第１速から第４速への変速について説明する。
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軸や静止部および回転メンバー間の連結機能を有するものを総称して締結要素と呼ぶ。
また、入力軸１０が通常回転する方向と同じ回転方向を「正転」と呼び、その逆を「逆転」と呼ぶ。

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７０を、Ｂ−１は第１ブレーキ８６を、ＯＣ１は第１ワンウエイクラッチ７６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符号との関係は、図１に記してある。

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）の、Ｒレンジは後進（Ｒｅｖ）の、Ｌレンジは前進第１速乃至第３速の、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、空欄は各締結要素が締結していない解除状態（解放）を表す。
また、（○）印は締結しているものの動力伝達に関与しないことを表す。
そして、後述するように、細い線の○印は並列する摩擦要素と伝達トルクを分担して受け持つことを表し、破線の○印は変速終了後に解除することを表す。
なお、実施例１は前進８段後進１段の変速比を有する。

はじめに、第４クラッチ７８および第５クラッチ８４の作動について説明する。
図示しない油圧回路よりクラッチドラム１０２内に油圧が供給され、ピストン１０４が右側へ押圧されると第４クラッチプレート７８ａ、７８ｂと第１ハブ１００および第５クラッチプレート８４ａ、８４ｂが一緒に圧接されて、これらがクラッチドラム１０２と一体になる。

すなわち、第４クラッチ７８と第５クラッチ８４とは、一個のピストン（アクチェータ）１０４によって締結し、これにより第１サンギヤ３０と第２サンギヤ４０および連結メンバー８２の３者が一体に連結され、第１ワンウエイクラッチ７６および第２ワンウエイクラッチ８０の「一方の回転方向に作用するトルクのみ伝達する」という機能を殺し、トルクの作用する方向を問わずに連結することができる。

前進第１速（１ｓｔ）の駆動は、図２に示した作動表に見るように、第１クラッチ７０（Ｃ−１）と第３ブレーキ９４（Ｂ−３）の締結により入力軸１０と第２リングギヤ４２とが連結され、第３サンギヤ５０および第４サンギヤ６０がケース８８に固定されることで行われる。
このとき、第１キャリヤ３８は第３ワンウエイクラッチ９０（ＯＣ３）によりケース８８に固定される。

すなわち、第３ワンウエイクラッチ９０は、第１速で車両を加速する方向、つまり第１キャリヤ３８が逆転しようとする方向において第１キャリヤ３８をケース８８に固定するようになっており、Ｄレンジの第１速では、いわゆ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への駆動はできない。

第１速の駆動において、第２サンギヤ４０から第１サンギヤ３０へ第１ワンウエイクラッチ７６を経てトルクの伝達が行われる。
これも車両を加速する方向のみ第１ワンウエイクラッチ７６がトルクを伝達するが、この際に第４クラッチ７８を締結すると、第２サンギヤ４０から第１サンギヤ３０へのトルクの一部が第４クラッチ７８を通るので、第１ワンウエイクラッチ７６を通過するトルクを減らすことができる。むろん、このときに第５クラッチ８４も一緒に締結されるが、動力伝達には関与しない。

一般的に車両用自動変速機においては、エンジンと入力軸１０との間にトルクコンバータを介在させるので、発進時にトルクコンバータの特性（ストールトルク比）により、エンジントルクに対して入力軸１０のトルクが約２倍に大きくなる。

このため、第１速においては発進時に伝達トルクが大きくなるので、第４クラッチ７８に伝達トルクの一部を負担させることで、第１ワンウエイクラッチ７６の容量を小さくすることが可能になる。
なお、第１ワンウエイクラッチ７６の一方向のみトルクを伝達する機能は、第２速から第３速への変速で必要になるが、第１速から第２速への変速においては第４クラッチ７８が締結したままで差し支えない。

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７０および第３ブレーキ９４の締結に加えて、第１ブレーキ８６（Ｂ−１）を締結することにより、第第２サンギヤ４０をケース８８に固定することで行われる。
これにより、第２サンギヤ４０は第１ワンウエイクラッチ７６と第１サンギヤ３０および第２ワンウエイクラッチ８０を介してケース８８に固定される。
このとき、第１キャリヤ３８のケース８８への固定は、第３ワンウエイクラッチ９０の作用で自動的に解除される。

したがって、第１速から第２速への変速においては、第３ワンウエイクラッチ９０の作用があるため、第１ブレーキ８６を締結するだけで済み、変速する際のいわゆる変速ショックは、第１ブレーキ８６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、円滑な変速制御を容易に行うことができる。

第１ブレーキ８６を締結することにより、第２サンギヤ４０は車両を加速する方向、つまり第２サンギヤ４０が逆転しようとする方向においてケース８８に固定するようになっており、Ｄレンジの第２速でも第１速と同様に、出力軸１２側から入力軸１０への駆動はできない。

前述のように、第２速において第４クラッチ７８および第５クラッチ８４を締結したままでは第２ワンウエイクラッチ８０の作用を殺すことになるので、次の第３速への変速に備えて、第３速への変速の前にピストン１０４に作用させた油圧を解除する。
これにより、第１ワンウエイクラッチ７６および第２ワンウエイクラッチ８０は本来の機能を取り戻す。
なお、後刻、第２速から第１速に変速する場合には、再度ピストン１０４に油圧を作用させ、第４クラッチ７８を締結してから変速を行う。

次に、第３速（３ｒｄ）への変速は、第２速での第１クラッチ７０、第３ブレーキ９４および第１ブレーキ８６の締結に加えて第２クラッチ７２（Ｃ−２）を締結することで行われる。
このとき、第２サンギヤ４０のケース８８への固定は、第２ワンウエイクラッチ８０の作用で自動的に解除される。

したがって、第２速から第３速への変速においては、第２ワンウエイクラッチ８０の作用があるため、第２クラッチ７２の締結を追加するだけで済み、変速する際のいわゆる変速ショックは、第２クラッチ７２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、円滑な変速制御を容易に行うことができる。

第２クラッチ７２を締結すると、入力軸１０と第１サンギヤ３０とが連結され、第２サンギヤ４０とはさらに第１ワンウエイクラッチ７６を介して連結されるようになる。
ここでも、第２サンギヤ４０は車両を加速する方向のトルクのみ伝達するように連結される。
したがって、Ｄレンジの第３速においても、第１速、第２速と同様に、出力軸１２側から入力軸１０への駆動はできない。

続いて第４速（４ｔｈ）への変速は、第３速における第１クラッチ７０、第３ブレーキ９４および第２クラッチ７２の締結に加えて、第３クラッチ７４（Ｃ−３）を締結することで行われる。
これにより、動力伝達は第３遊星歯車組２２のみによって行われるようになる。
このとき、入力軸１０と第２サンギヤ４０との連結は、第１ワンウエイクラッチ７６の作用で自動的に解除される。

したがって、第３速から第４速への変速においては、第１ワンウエイクラッチ７６の作用があるため、第３クラッチ７４の締結を追加するだけで済み、変速する際の変速ショックは、第３クラッチ７４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、円滑な変速制御を容易に行うことができる。

次に、第５速（５ｔｈ）への変速は、第３ブレーキ９４の締結を解除して第１乃至第５クラッチ７０、７２、７４、７８、８４の全てを締結することで行われるが、この変速までに第１ブレーキ８６の締結を解除する必要がある。作動表に見るように、第１ブレーキ８６の締結は第４速における動力伝達に関与していないので、これを解除するタイミングは第５速への変速と同時である必要はなく、第５速への変速より早く行うだけで変速ショックへの影響はない。

以下、Ｄレンジにおける第６速乃至第８速までの変速およびＲレンジにおける後進（Ｒｅｖ）の駆動は、図２に示した作動表のように各締結要素を締結することで行われるが詳細の説明は省略する。

上記のように、Ｄレンジの第１速乃至第３速においては、エンジンブレーキのように出力軸１２側から入力軸１０への駆動はできない。
そこで、出力軸１２側から入力軸１０を駆動する場合には作動表のＬレンジに示すように各締結要素を締結する。

すなわち、第１速においては、第１クラッチ７０と第３ブレーキ９４の締結に加えて第２ブレーキ９２を締結することで第１キャリヤ３８が正転方向へ回転しようとする場合でもケース８８に固定され、さらに第４クラッチ７８を締結することで第１サンギヤ３０と第２サンギヤ４０とが連結されるので、トルクが作用する方向を問わずに第１速の変速比を得ることができる。

また、第２速においては、第１クラッチ７０と第３ブレーキ９４および第１ブレーキ８６に加えて第４クラッチ７８および第５クラッチを締結することで、トルクが作用する方向を問わずに第２速の変速比を得ることができる。

さらに、第３速においては、第１クラッチ７０と第３ブレーキ９４および第２クラッチ７２に加えて第４クラッチ７８を締結することで、トルクが作用する方向を問わずに第３速の変速比を得ることができる。

上記のように、第２速においてケース８８に固定され、第３速において入力軸１０と連結される第２サンギヤ４０は、本発明の第１メンバーを構成する。したがって、第２速の変速比が本発明の変速比Ｘを構成する。
また、第３速において入力軸１０は第１サンギヤ３０を経由して第２サンギヤ４０を駆動するので、第１サンギヤ３０は本発明の第２メンバーを構成する。したがって、第３速の変速比が本発明の変速比Ｙを構成する。

さらに、第１ワンウエイクラッチ７６と並列に第１サンギヤ３０と第２サンギヤ４０との間に設けられた第４クラッチ７８は本発明の第１摩擦要素を構成し、第２ワンウエイクラッチ８０と並列に配置され第１サンギヤ３０と連結メンバー８２とを連結する第５クラッチ８４が本発明の第２摩擦要素を構成する。

このように、第１メンバーの第２サンギヤ４０および第２メンバーの第１サンギヤ３０との間に第１ワンウエイクラッチ７６および第１摩擦要素の第４クラッチ７８を並列に介在させ、第１サンギヤ３０と連結メンバー８２との間に第２ワンウエイクラッチ８０および第２摩擦要素の第５クラッチ８４を介在させるとともに、第４クラッチ７８および第５クラッチ８４を、１個の共通するアクチュエータであるピストン１０４で一緒に締結するようにしたことが本発明の特徴である。

この結果、第１ワンウエイクラッチ７６および第２ワンウエイクラッチ８０を追加して、第２速から第３速、第３速から第４速の各変速において変速ショックを少なくする制御を容易にしながら、エンジンブレーキを利かす際に第１ワンウエイクラッチ７６および第２ワンウエイクラッチ８０の機能を殺すのに、第４クラッチ７８および第５クラッチ８４を共通のクラッチドラム１０２の中に収納して、１個のピストン１０４で締結するだけの構成になるため、構造が簡単で製造コストが安くなるとともに、所要スペースが少なく、重量も軽くなるので、多段化によって車両の燃費を向上させるのに貢献する。

図５は、本発明の多段変速遊星歯車列における第２の実施例のスケルトンである。
ここでは、実施例１と異なる部分を中心に説明し、実施例１と実質的に同じ部分については同一の符号を付し、それらの説明を省略する。

実施例２における実施例１との違いは、実施例２では前進６段後進１段の変速比の多段変速遊星歯車列であること、また、このため実施例１と遊星歯車群の構成が異なることである。
すなわち、実施例１の第２遊星歯車群２０に相当するのが上流側に配置された第３遊星歯車組２２であり、第１遊星歯車群１４は下流側に配置されるとともに、第１遊星歯車組１６と第２遊星歯車組１８とは実施例１と配置が左右逆になっている。

具体的には、第３遊星歯車組２２は一般的にダブルピニヨン型と呼ばれるものであり、第３サンギヤ５０と、第３リングギヤ５２と、第３リングギヤ５２に噛み合った第３アウタピニヨン５４と、これら第３アウタピニヨン５４および第３サンギヤ５０に噛み合った第５インナピニヨン５６と、第３インナピニヨン５６および第３アウタピニヨン５４を回転自在に軸支する第３キャリヤ５８とで構成されている。

第１遊星歯車群１４を構成する第１遊星歯車組１６および第２遊星歯車組１８は、実施例１と同様に、ともにシングルピニヨン型であり、それぞれ第１、第２サンギヤ３０、４０と、第１、第２リングギヤ３２、４２と、これらと噛み合う第１、第２ピニヨン３４、４４と、この第１、第２ピニヨン３４、４４を回転自在に軸支する第１、第２キャリヤ３８、４８とから構成されている。

入力軸１０、出力軸１２と、第１遊星歯車組乃至第３遊星歯車組１６、１８、２２の各回転メンバーは以下のように連結しているか、または連結可能である。
入力軸１０は第３サンギヤ５０と連結され、第３キャリヤ５８は常にケース８８に固定されている。
第３リングギヤ５２は第１クラッチ７０を介して第２リングギヤ４２と選択的に連結可能である。

第２サンギヤ４０と第１サンギヤ３０とは、第１ワンウエイクラッチ７６を介して一方の回転方向において連結するとともに、第１ワンウエイクラッチ７６と並列に設けられた第４クラッチ７８でも連結可能である。

第１サンギヤ３０は第２クラッチ７２により第３リングギヤ５２と連結可能であり、さらに第２ワンウエイクラッチ８０を介して連結メンバー８２と一方の回転方向において連結するとともに、第２ワンウエイクラッチ８０と並列に設けられた第５クラッチ８４でも連結可能である。
連結メンバー８２は第１ブレーキ８６により第３キャリヤ５８と連結可能である。
ここで、第３キャリヤ５８は常にケース８８に固定されているので、連結メンバー８２は第１ブレーキ８６によりケース８８に固定可能であることを意味する。

第１キャリヤ３８は第３ブレーキ９４により第３キャリヤ５８連結可能であるとともに、第３ブレーキ９４と並列に設けられた第３ワンウエイクラッチ９０によって一回転方向は常に第３キャリヤ５８と連結されるようになっている。
また、第１キャリヤ３８は第３クラッチ７４により入力軸１０と連結可能である。
第１リングギヤ３２と第２キャリヤ４８とは出力軸１２と連結している。

次に、実施例２の作動を、図４に示した作動表を参考にしながら、主に前進第１速から第５速までの変速について説明する。
ここでも、実施例１と共通する部分説明は一部省略する。

はじめに、前進第１速（１ｓｔ）の駆動は、図４に示した作動表に見るように、第１クラッチ７０（Ｃ−１）の締結により第３リングギヤ５２と第２リングギヤ４２とが連結されることで行われる。
このとき、第１キャリヤ３８は第３ワンウエイクラッチ９０（ＯＣ３）によりケース８８に固定される。
また、第２サンギヤ４０から第１サンギヤ３０へは第１ワンウエイクラッチ７６を経て動力伝達される。

実施例１と同様に、第３ワンウエイクラッチ９０は第１速で、車両を加速する方向、すなわち第１キャリヤ３８が逆転しようとする方向においてケース８８に固定するようになっており、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側から入力軸１０への駆動はできない。
また、実施例１と同様に、第１速において第４クラッチ７８を締結することで、第１ワンウエイクラッチ７６に作用するトルクを減らすことができる。

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７０の締結に加えて、第１ブレーキ８６（Ｂ−１）を締結することにより、連結メンバー８２、第２ワンウエイクラッチ８０、第１サンギヤ３０および第１ワンウエイクラッチ７６を介して第２サンギヤ４０をケース８８に固定することで行われる。
このとき、第１キャリヤ３８のケース８８への固定は、第３ワンウエイクラッチ９０の作用で自動的に解除される。
また、第１速から第２速への変速作用終了後に第４クラッチ７８の締結を解除する必要があるが、そのタイミングは次の第３速への変速の前であればよい。

次に、第３速（３ｒｄ）への変速は、第２速での第１クラッチ７０の締結に加えて第２クラッチ７２（Ｃ−２）を締結することで行われる。
これにより第２サンギヤ４０は第１ワンウエイクラッチ７６および第１サンギヤ３０を介して第３リングギヤ５２と連結される。
このとき、第２サンギヤ４０のケース８８への固定は、第２ワンウエイクラッチ８０の作用で自動的に解除される。

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７２の締結を解除して、第３クラッチ７４（Ｃ−４）を締結することで行われる。

次に、第５速（５ｔｈ）への変速は、第４速までにおける第１クラッチ７０の締結を解除して、再び第２クラッチ７２を締結することで行われるが、この変速までに第１ブレーキ８６を解除する必要がある。作動表に見るように、第１ブレーキ８６の締結は第４速における動力伝達に関与していないので、これを解除するタイミングは第５速への変速と同時である必要はなく、第５速への変速より早く行うだけで変速ショックへの影響はない。

詳細の説明は省略したが、第１速乃至第４速において出力軸１２側から入力軸１０を駆動することはできない。そこで、作動表のＬレンジのように第４クラッチ７８および第５クラッチ８４締結することで、トルクが作用する方向を問わずに第１速乃至第４速の変速比を得ることができる。

上記のように、常に入力軸１０から減速駆動される第３リングギヤ５２は本発明の第３メンバーを構成する。
そして、第２速においてケース８８に固定され、第３速において第３メンバーの第３リングギヤ５２と連結される第２サンギヤ４０は、本発明の第１メンバーを形成する。
したがって、第２速の変速比が本発明の変速比Ｘを構成する。

また、第３速において第３メンバーの第３リングギヤ５２と連結した第１サンギヤ３０を経由して第２サンギヤ４０を駆動するので、第１サンギヤ３０は本発明の第２メンバーを構成する。したがって、第３速の変速比が本発明の変速比Ｙを構成する。

さらに、第１ワンウエイクラッチ７６と並列に第１サンギヤ３０と第２サンギヤ４０との間に設けられた第４クラッチ７８は本発明の第１摩擦要素を構成し、第２ワンウエイクラッチ８０と並列に配置され第１サンギヤ３０と連結メンバー８２とを連結する第５クラッチ８４が本発明の第２摩擦要素を構成する。

実施例１と同様に、第１メンバーの第２サンギヤ４０および第２メンバーの第１サンギヤ３０との間に第１ワンウエイクラッチ７６および第１摩擦要素の第４クラッチ７８を並列に介在させ、第１サンギヤ３０と連結メンバー８２との間に第２ワンウエイクラッチ８０および第２摩擦要素の第５クラッチ８４を介在させるとともに、第４クラッチ７８および第５クラッチ８４を１個の共通するアクチュエータで締結することができるのが本発明の特徴である。

この結果、図示は省略したが、実施例１と同様に、第４クラッチ７８および第５クラッチ８４を共通のクラッチドラムの中に収納して、１個のピストンで締結するだけの構成が可能になるため、構造が簡単で製造コストが安くなるとともに、所要スペースが少なく、重量も軽くなるので、多段化によって車両の燃費を向上させるのに貢献する。

以上、第１および第２の実施例について説明したが、これらに共通することは、第１速から第２速への変速に加えて、第２速から第３速、第３速から第４速などの各変速において変速ショックを少なくする制御を容易にしながら、エンジンブレーキを利かす際に第１ワンウエイクラッチ７６および第２ワンウエイクラッチ８０の機能を殺す２個のクラッチを締結するのに、１個のアクチュエータで済ませることが特徴である。

その結果、変速ショックを少なくする制御を容易にしながら、変速機全体として製造コスト、所要スペース、重量の増加が抑えられ、多段化による燃費や排気特性および加速性能の向上への悪影響を最小限に抑えることができる

また、実施例１および２は代表的な歯車列に適用する場合について説明したが、他の構成の歯車列であっても、第２メンバーと第１メンバーの関係が実質的に同様の構成であれば同じように応用することができる。
本発明は、当業者の一般的な知識に基づいて、実施例１において第３サンギヤおよび第４サンギヤを第４のワンウエイクラッチでケースに連結するなどの変更や改良を加えた態様で実施することができる。

第１および第２ワンウエイクラッチの追加により、第１速から第２速に加えて、第２速から第３速、および第３速から第４速などといった高速段への各変速における変速ショックの抑制を容易にしながら、アクチュエータの増加を１個に抑えることができるので、特に乗用自動車のように変速品質と製造コストおよび燃費を重視する車両に幅広く適用することができる。

多段変速遊星歯車列の構造を示したスケルトン図である。（実施例１） 実施例１の作動表を示す図である。 実施例１の要部断面図である。 図３の部分拡大図である。 多段変速遊星歯車列の構造を示したスケルトン図である。（実施例２） 実施例２の作動表を示す図である。

符号の説明

１０ 入力軸
１２ 出力軸
１４ 第１遊星歯車群
１６ 第１遊星歯車組
１８ 第２遊星歯車組
２０ 第２遊星歯車群
２２ 第３遊星歯車組
２４ 第４遊星歯車組
３０ 第１サンギヤ
３２ 第１リングギヤ
３４ 第１ピニヨン
３８ 第１キャリヤ
４０ 第２サンギヤ
４２ 第２リングギヤ
４４ 第２ピニヨン
４８ 第２キャリヤ
５０ 第３サンギヤ
５２ 第３リングギヤ
５４ 第３ピニヨン、第３アウタピニヨン
５６ 第３インナピニヨン
５８ 第３キャリヤ
６０ 第４サンギヤ
６２ 第４リングギヤ
６４ 第４ピニヨン
６８ 第４キャリヤ
７０ 第１クラッチ
７２ 第２クラッチ
７４ 第３クラッチ
７６ 第１ワンウエイクラッチ
７８ 第４クラッチ
８０ 第２ワンウエイクラッチ
８２ 連結メンバー
８４ 第５クラッチ
８６ 第１ブレーキ
８８ ケース
９０ 第３ワンウエイクラッチ
９２ 第２ブレーキ
９４ 第３ブレーキ
１００ 第１ハブ
１０２ クラッチドラム
１０４ ピストン
１０６ 第２ハブ

Claims (3)

1. 入力軸と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遊星歯車列が、それぞれ回転可能な第１メンバーと第２メンバーとを有する複数の遊星歯車組から構成され、
   前記第１メンバーとケースの間に、前記第１メンバーと前記第２メンバーとの間に設けられた第１ワンウエイクラッチ、前記第２メンバー、前記第２メンバーと連結メンバーとの間に設けられた第２ワンウエイクラッチ、前記第２ワンウエイクラッチに連結された前記連結メンバー、前記連結メンバーを固定可能な第１ブレーキの順に、これらを直列に連結して介在させるとともに、
   前記第１メンバーと前記第２メンバーとの間に前記第１メンバーと前記第２メンバーとを連結可能な第１摩擦要素を前記第１ワンウエイクラッチと並列に介在させ、
   前記第２メンバーと前記連結メンバーとの間に前記第２メンバーと前記連結メンバーとを連結可能な第２摩擦要素を前記第２ワンウエイクラッチと並列に介在させ、
   前記第１摩擦要素と前記第２摩擦要素とを１個のアクチュエータにより一緒に締結可能に構成したことを特徴とする多段変速遊星歯車列。
2. 前記第１メンバーを前記ケースに固定することにより変速比Ｘを得るとともに、前記第１メンバーと前記入力軸とを連結することにより、または前記第１メンバーと前記入力軸に減速駆動される前記遊星歯車列の回転可能な第３メンバーとを連結することにより、前記変速比Ｘより高速段となる変速比Ｙを得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. 前記遊星歯車列が、上流側の第１遊星歯車群と下流側の第２遊星歯車群とを有し、
   前記第１遊星歯車群は、
   第１サンギヤと、第１リングギヤと、前記第１サンギヤおよび前記第１リングギヤと噛み合った第１ピニヨンと、該第１ピニヨンを回転自在に支持する第１キャリヤを有する第１遊星歯車組と、
   第２サンギヤと、第２リングギヤと、前記第２サンギヤおよび前記第２リングギヤと噛み合った第２ピニヨンと、該第２ピニヨンを回転自在に軸支する第２キャリヤを有する第２遊星歯車組とからなり、
   前記第２遊星歯車群は、
   第３サンギヤと、第３リングギヤと、前記第３サンギヤおよび前記第３リングギヤと噛み合った第３ピニヨンと、該第３ピニヨンを回転自在に支持する第３キャリヤを有する第３遊星歯車組と、
   第４サンギヤと、第４リングギヤと、該第４サンギヤおよび第４リングギヤと噛み合った第４ピニヨンと、該第４ピニヨンを回転自在に軸支する第４キャリヤを有する第４遊星歯車組とからなり、
   前記入力軸は前記第２リングギヤ、前記第１サンギヤ、前記第３リングギヤと、それぞれ選択的に連結可能であり、
   前記第１キャリヤは前記ケースに固定可能であり、
   前記第１リングギヤおよび前記第２キャリヤと前記第４リングギヤとは互いに連結され、
   前記第３リングギヤと前記第４キャリヤとは互いに連結され、
   前記第３サンギヤと前記第４サンギヤとは互いに連結されるとともに前記ケースに連結可能であり、
   前記第３キャリヤは前記出力軸と連結され、
   前記第２サンギヤは前記第１メンバーを構成し、
   前記第１サンギヤは前記第２メンバーを構成した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。
   

Images