JP2621366B2 - 車両用遊星歯車式変速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車や鉄道車両などの車両において原動
機と駆動輪との間に設けられる遊星歯車式変速装置の改
良に関するものである。

従来技術およびその問題点 車両においては、予め定められた複数のギヤ段を自動
的に選択をするために好適な遊星歯車式変速装置が多用
されている。このような遊星歯車式変速装置では、簡単
且つ小型であて、変速比幅を大きくとり得、且つ変速制
御が容易であることが望まれる。

これに対し、たとえば、特公昭51−39306号公報、特
公昭50−32913号公報、特公昭51−3012号公報に記載さ
れているような車両用遊星歯車式変速装置が提供されて
いる。これによれば、シングルピニオン型の遊星歯車装
置が３組連ねて配列されるので、比較的構造が簡単にな
るとともに外形が小型となる特徴がある。

しかしながら、上記特公昭51−39306号公報に記載さ
れた車両用遊星歯車式変速装置によれば、前進６速まで
のギヤ段が得られるので、充分な変速比幅が得られる特
徴があるが、変速制御の為に７つの摩擦係合要素および
１つの一方向クラッチが用いられるので、油圧アクチュ
エータの数が多くなるとともに変速制御が複雑となる欠
点があった。

また、特公昭50−32913号公報に記載された車両用遊
星歯車式変速装置によれば、前進５速のギヤ段が得られ
るとともに、ギヤ段を切り換えるための摩擦係合装置が
６個に減少する。しかし、このような形式の車両用遊星
歯車式変速装置では、第２速から第３速へのギヤ段の切
換えに際して、それまでの動力入力経路を切り離すと同
時に次の動力入力経路を連結させるという所謂入力切換
えが行われるので、制御が微妙となる欠点があった。す
なわち、それまでの動力入力経路を切り離してから次の
動力入力経路を連結させるまでの間に動力伝達の空白期
間が発生するとエンジンが吹き上がり、反対に、その入
力切換えの際に一方が開放されるとともに他方が係合さ
せられる２つの摩擦係合装置が同時に係合させられると
トランスミッションのロックおよびそれに起因するショ
ックが発生するから、エンジンの吹き上がりおよびトラ
ンスミッションのロックを発生させない微妙な切換え制
御が要求され、円滑な切換え制御を安定的に行うことが
困難なのである。

また、特公昭51−3012号公報に記載された車両用遊星
歯車変速装置によれば、上記の遊星歯車式変速装置と同
様に、前進５速のギヤ段が得られるとともに、摩擦係合
装置が６個となる。しかし、第１速から第２速への切換
えに際しては、上記の遊星歯車式変速装置と同様に、所
謂入力切換えが行われる欠点があるとともに、４個の摩
擦係合装置を制御しなければならないため、一層変速制
御が複雑となる欠点があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであ
り、その目的とするところは、３組のシングルピニオン
型の遊星歯車装置を配列した形式の変速装置において、
前進５段以上の変速ギヤ段および幅広い変速比範囲が得
られ且つ変速制御が容易な車両用遊星歯車式変速装置を
提供することにある。

問題点を解決するための手段 斯る目的を達成するため、本発明の要旨とするところ
は、第１サンギヤ、第１遊星歯車を回転可能に支持する
第１キャリヤ、第１リングギヤを備えたシングルピニオ
ン型の第１遊星歯車装置と、第２サンギヤ、第２遊星歯
車を回転可能に支持する第２キャリヤ、第２リングギヤ
を備えたシングルピニオン型の第２遊星歯車装置と、第
３サンギヤ、第３遊星歯車を回転可能に支持する第３キ
ャリヤ、第３リングギヤを備えたシングルピニオン型の
第３遊星歯車装置とが同じ軸線上に順次設けられ、入力
部材の回転を段階的に変速して出力部材へ伝達する形式
の車両用遊星歯車式変速装置において、（ａ）前記第１
サンギヤと第２サンギヤとを互いに連結し、前記第１リ
ングギヤと第２キャリヤと第３リングギヤとを互いに連
結し、前記第２リングギヤと第３サンギヤとを互いに連
結し、前記第３キャリヤと前記出力部材とを互いに連結
する一方、（ｂ）前記第２リングギヤおよび第３サンギ
ヤを前記入力部材に選択的に連結する第１係合装置と、
前記第１リングギヤ、第２キャリヤ、および第３リング
ギヤを入力部材に選択的に連結する第２係合装置と、前
記第１サンギヤおよび第２サンギヤを入力部材に選択的
に連結する第３係合装置と、前記第１リングギヤ、第２
キャリヤ、および第３リングギヤを位置固定部材に選択
的に連結する第４係合装置と、前記第１キャリヤを位置
固定部材に選択的に連結する第５係合装置と、前記第１
サンギヤおよび第２サンギヤを位置固定部材に選択的に
連結する第６係合装置とを、設けたことにある。

作用 このようにすれば、第１および第４係合装置によっ
て、入力部材と第２リングギヤおよび第３サンギヤとの
間、および、第１リングギヤ、第２キャリヤ、および第
３リングギヤと位置固定部材との間が同時に連結される
と、最も大きい変速比の第１速ギヤ段が得られる。第１
および第５係合装置によって、入力部材と第２リングギ
ヤおよび第３サンギヤとの間、および、第１キャリヤと
位置固定部材との間が同時に連結されると、第１速ギヤ
段よりも小さい変速比の第２速ギヤ段が得られる。第１
および第６係合装置によって、入力部材と第２リングギ
ヤおよび第３サンギヤとの間、および、第１、第２サン
ギヤと位置固定部材との間が同時に連結されると、第２
速ギヤ段よりも小さい変速比の第３速ギヤ段が得られ
る。第１および第２係合装置によって、入力部材と第２
リングギヤおよび第３サンギヤとの間、および、入力部
材と第１リングギヤ、第２キャリヤ、および第３リング
ギヤとの間が同時に連結されると、第３速ギヤ段よりも
小さい変速比（＝1.0）の第４速ギヤ段が得られる。第
２および第６係合装置によって、入力部材と第１リング
ギヤ、第２キャリヤ、および第３リングギヤとの間、お
よび、第１、第２サンギヤと位置固定部材との間が同時
に連結されると、第４速ギヤ段よりも小さい変速比の第
５速ギヤ段が得られる。そして、必要であれば、第２お
よび第５係合装置によって、入力部材と第１リングギ
ヤ、第２キャリヤ、および第３リングギヤとの間、およ
び、第１キャリヤと位置固定部材との間が同時に連結さ
れると、第５速ギヤ段よりも小さい変速比の第６速ギヤ
段が得られる。

また、第３係合装置および第５係合装置によって、入
力部材と第１サンギヤおよび第２サンギヤとの間、およ
び、第１キャリヤと位置固定部材との間が同時に連結さ
れると後進ギヤ段が得られる。そして、必要に応じて第
３係合装置および第４係合装置によって、入力部材と第
１サンギヤおよび第２サンギヤとの間、および、第１リ
ングギヤ、第２キャリヤ、および第３リングギヤと位置
固定部材との間が同時に連結されると、上記後進ギヤ段
よりも変速比の大きい第２の後進ギヤ段が得られる。

発明の効果 したがって、本発明によれば、係合装置の選択的な作
動によって前進５段以上の変速ギヤ段と幅広い変速比範
囲が得られるので、高速走行と発進・登板性能とを両立
させることができる。また、ギヤ段の切換えに際して
は、所謂入力切換えが必要とされず、しかも２つの係合
装置の作動状態を切り換えるためのアクチュエータを制
御するだけで変速が可能となるので、変速制御が極めて
容易となるのである。

なお、上記係合装置は、それぞれが設けられた要素間
を選択的に連結、すなわち適宜係合解除させるものであ
り、多板式或いはバンド式のクラッチやブレーキ、一方
向クラッチ、或いはそれらの組み合わせにより適宜構成
され得る。また、各係合装置は、独立に構成されるだけ
でなく、複数の係合装置が複数の機能を備えた単一の製
品により構成される場合もある。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は、車両用遊星歯車式変速機10の構成を示す骨
子図である。図において、変速機10は、車体に取り付け
られたトランスミッションケース12内において共通の軸
線上に順次配列された入力軸14、第１遊星歯車装置16、
第２遊星歯車装置18、第３遊星歯車装置20、および出力
軸22を備えている。入力軸14は、トルクコンバータ24を
介して車両のエンジン26に連結され、出力軸22は、図示
しない差動歯車装置を介して車両の駆動輪へ連結される
ものである。本実施例では、上記入力軸14および出力軸
22が入力部材および出力部材にそれぞれ対応する。ま
た、トランスミッションケース12は、位置固定部材に対
応する。なお、変速機10およびトルクコンバータ24は軸
線に対して線対称に構成されているため、第１図の骨子
図において、軸線の下側が省略して示されている。

上記第１遊星歯車装置16、第２遊星歯車装置18、およ
び第３遊星歯車装置20は、それぞれよく知られたシング
ルピニオン型の遊星歯車装置を構成している。第１遊星
歯車装置16は、第１サンギヤ16s、第１遊星歯車16p、第
１キャリヤ16c、第１リングギヤ16rを備えており、第１
キャリア16cにより回転可能に支持された第１遊星歯車1
6pが第１サンギヤ16sおよび第１リングギヤ16rの間に位
置してそれらと噛み合わされている。また、第２遊星歯
車装置18は、第２サンギヤ18s、第２遊星歯車18p、第２
キャリヤ18c、第２リングギヤ18rを備えており、第２キ
ャリヤ18cにより回転可能に支持された第２遊星歯車18p
が第２サンギヤ18sおよび第２リングギヤ18rの間に位置
してそれらと噛み合わされている。そして、第３遊星歯
車装置20は、第３サンギヤ20s、第３遊星歯車20p、第３
キャリヤ20c、第３リングギヤ20rを備えており、第３キ
ャリヤ20cにより回転可能に支持された第３遊星歯車20p
が第３サンギヤ20sおよび第３リングギヤ20rの間に位置
してそれらと噛み合わされている。

上記変速機10においては、前記第１リングギヤ16rと
第２キャリヤ18cと第３リングギヤ20rが一体的に連結さ
れ、第１サンギヤ16sと第２サンギヤ18sとが一体的に連
結され、第２リングギヤ18rと第３サンギヤ20sとが一体
的に連結されている。また、第３キャリヤ20cと出力軸2
2とが一体的に連結されている。

そして、第２リングギヤ18rおよび第３サンギヤ20sを
入力軸14に選択的に連結する第１クラッチK1と、第１リ
ングギヤ16r、第２キャリヤ18c、および第３リングギヤ
20rを入力軸14に選択的に連結する第２クラッチK2と、
第１サンギヤ16sおよび第２サンギヤ18sを入力軸14に選
択的に連結する第３クラッチK3と、第１リングギヤ16
r、第２キャリヤ18c、および第３リングギヤ20rをトラ
ンスミッションケース12に選択的に連結する第１ブレー
キB1と、第１キャリヤ16cをトランスミッションケース1
2に選択的に連結する第２ブレーキB2と、第１サンギヤ1
6sおよび第２サンギヤ18sをトランスミッションケース1
2に選択的に連結する第３ブレーキB3とが、設けられて
いる。

上記第１クラッチK1、第２クラッチK2、第３クラッチ
K3、第１ブレーキB1、第２ブレーキB2、第３ブレーキB3
は、従来の車両用自動変速機においてよく用いられてい
る形式の油圧アクチュエータにより作動させられるもの
であり、多板式のクラッチや、１本または巻付け方向が
反対の２本のバンドブレーキなどにより構成される。ま
た、第１ブレーキB1と第１リングギヤ16r、第２キャリ
ヤ18cおよび第３リングギヤ20rとの間、第２ブレーキB2
と第１キャリヤ16cとの間、或いは第３ブレーキB3と第
１サンギヤ16sおよび第２サンギヤ18sとの間には、連結
部材が必要に応じて適宜設けられ得る。同様に、第１ク
ラッチK1と第３サンギヤ20sとの間、第２クラッチK2と
第２キャリヤ18cとの間、第３クラッチK3と第１サンギ
ヤ16sとの間、各遊星歯車装置16,18,20を構成する各要
素の間、第３キャリヤ20cと出力軸22との間において
も、必要に応じて連結部材が介在させられ得る。本実施
例では、上記第１クラッチK1、第２クラッチK2、第３ク
ラッチK3、第１ブレーキB1、第２ブレーキB2、第３ブレ
ーキB3が、第１係合装置、第２係合装置、第３係合装
置、第４係合装置、第５係合装置、および第６係合装置
にそれぞれ対応する。

以上のように構成された変速機10では、たとえば、第
２図の○印により作動状態が示されているように、前記
第１クラッチK1、第２クラッチK2、第３クラッチK3、第
１ブレーキB1、第２ブレーキB2、第３ブレーキB3のうち
の２つが油圧アクチュエータによって同時に作動させら
れることにより所望のギヤ段が成立させられるととも
に、そのうちの一方が、他のものに切り換えられること
により、前進６段・後進２段の変速が行われ得る。第２
図においては、第１遊星歯車装置16のギヤ比ρ_１が0.26
8、第２遊星歯車装置18のギヤ比ρ_２が0.626、第３遊星
歯車装置20のギヤ比ρ_３が0.400の場合における各変速
ギヤ段の変速比（入力軸14の回転速度／出力軸22の回転
速度）が示されている。なお、第１サンギヤ16sの歯数
をZ_1s、第１リングギヤ16rの歯数をZ_1r、第２サンギヤ1
8sの歯数をZ_2s、第２リングギヤ18rの歯数をZ_2r、第３
サンギヤ20sの歯数をZ_3s、第３リングギヤ20rの歯数をZ
_3rとすると、上記ギヤ比ρ_１はZ_1s/Z_1r、ギヤ比ρ_２はZ
_2s/Z_2r、ギヤ比ρ_３はZ_3s/Z_3rである。

以下、各ギヤ段の作動について説明する。

先ず、第１速ギヤ段の場合には、第１クラッチK1およ
び第１ブレーキB1が作動させられることにより、入力軸
14と第２リングギヤ18rおよび第３サンギヤ20sとの間、
および、第１リングギヤ16r、第２キャリヤ18c、および
第３リングギヤ20rとトランスミッションケース12との
間が連結される。これにより、入力軸14に入力された動
力は、第３サンギヤ20sから第３遊星歯車20pを介して第
３キャリヤ20cへ伝達されるので、出力軸22は入力軸14
に対して同じ正回転方向へ変速比（１＋ρ_３）／ρ_３に
したがって減速回転させられる。

第２速ギヤ段の場合には、第１クラッチK1および第２
ブレーキB2が作動させられることにより、入力軸14と第
２リングギヤ18rおよび第３サンギヤ20sとの間、およ
び、第１キャリヤ16cとトランスミッションケース12と
の間が連結される。これにより、入力軸14に入力された
動力の一部は第３サンギヤ20sから第３遊星歯車20pを介
して第３キャリヤ20cへ伝達される一方、他の一部は、
第２リングギヤ18rから第２遊星歯車18pを介して第２キ
ャリヤ18cおよび第２サンギヤ18sへ伝達される。第２キ
ャリヤ18cへ伝達された動力は、第３リングギヤ20rへ伝
達される一方、第２遊星歯車18p、第２サンギヤ18sへ伝
達された動力は第１サンギヤ16sから第１遊星歯車16pを
介して第１リングギヤ16r、第２キャリヤ18cおよび第３
リングギヤ20rへ伝達され、さらに第３遊星歯車20pを介
して第３キャリヤ20cへ伝達される。このとき、第１キ
ャリヤ16cは非回転の状態であるので、第２サンギヤ18s
および第１サンギヤ16sは入力軸14と反対の方向へ回転
させられる。この結果、第１リングギヤ16r、第２キャ
リヤ18c、および第３リングギヤ20rが入力軸14と同じ方
向へ回転させられるので、出力軸22は入力軸14に対して
同じ正回転方向へ変速比（１＋ρ_３）｛ρ_１＋ρ_２（１
＋ρ_１）｝／｛ρ_１（１＋ρ_３）＋ρ_２ρ_３（１＋
ρ_１）｝にしたがって減速回転させられる。

第３速ギヤ段の場合には、第１クラッチK1および第３
ブレーキB3が作動させられることにより、入力軸14と第
２リングギヤ18rおよび第３サンギヤ20sとの間、およ
び、第１サンギヤ16sおよび第２サンギヤ18sとトランス
ミッションケース12との間が連結される。これにより、
入力軸14に入力された動力の一部は、第３サンギヤ20s
から第３遊星歯車20pを介して第３キャリヤ20cへ伝達さ
れる一方、他の一部は、第２リングギヤ18rから第２遊
星歯車18pを介して第２キャリヤ18c、第３リングギヤ20
rへ伝達された後、第３遊星歯車20pを介して第３キャリ
ヤ20cへ伝達される。このとき、第１サンギヤ16sおよび
第２サンギヤ18sは非回転状態にあって、第３リングギ
ヤ20rは入力軸14と同じ方向に回転させられるので、出
力軸22は入力軸14に対して同じ正回転方向へ変速比（１
＋ρ_２）（１＋ρ_３）／｛１＋ρ_３（１＋ρ_２）｝にし
たがって減速回転させられる。

第４速ギヤ段の場合には、第１クラッチK1および第２
クラッチK2が作動させられることにより、入力軸14と第
２リングギヤ18rおよび第３サンギヤ20sとの間、およ
び、入力軸14と第１リングギヤ16r、第２キャリヤ18c、
および第３リングギヤ20rとの間が連結される。これに
より、第１遊星歯車装置、第２遊星歯車装置、および第
３遊星歯車装置の各要素は一体的に回転するので、入力
軸14に入力された動力の全ては、出力軸22へ伝達され
る。したがって出力軸22は入力軸14に対して同じ正回転
方向へ変速比１にて回転させられる。

第５速ギヤ段の場合には、第２クラッチK2および第３
ブレーキB3が作動させられることにより、入力軸14と第
１リングギヤ16r、第２キャリヤ18c、および第３リング
ギヤ20rとの間、および、第１サンギヤ16sおよび第２サ
ンギヤ18sとトランスミッションケース12との間が連結
される。これにより、入力軸14に入力された動力の一部
は、第３リングギヤ20rから第３遊星歯車20pを介して第
３キャリヤ20cへ伝達される一方、他の一部は、第２キ
ャリヤ18cから第２遊星歯車18pを介して第２リングギヤ
18rおよび第３サンギヤ20sへ伝達された後、第３遊星歯
車20pを介して第３キャリヤ20cへ伝達される。この結
果、第３サンギヤ20sおよび第３リングギヤ20rは入力軸
14と同じ方向に回転させられるので、出力軸22は入力軸
14に対して同じ回転方向へ変速比（１＋ρ_３）／｛１＋
ρ_３（１＋ρ_２）｝にて増速回転させられる。

第６速ギヤ段の場合には、第２クラッチK2および第２
ブレーキB2が作動させられることにより、入力軸14と第
１リングギヤ16r、第２キャリヤ18c、および第３リング
ギヤ20rとの間、および、第１キャリヤ16cとトランスミ
ッションケース12との間が連結される。これにより、入
力軸14に入力された動力の一部は、第３リングギヤ20r
から第３遊星歯車20pを介して第３キャリヤ20cへ伝達さ
れる一方、他の一部は、第１リングギヤ16rから第１遊
星歯車16pを介して第１サンギヤ16s、第２サンギヤ18s
へ伝達され、第２遊星歯車18pを介して第２リングギヤ1
8rへ伝達される一方、第２キャリヤ18cからも第２遊星
歯車18pを介して第２リングギヤ18rへ伝達され、その合
計分が第３サンギヤ20sから第３遊星歯車20pを介して第
３キャリヤ20cへ伝達される。この状態では、第３サン
ギヤ20sおよび第３リングギヤ20rは入力軸14と同じ方向
へ回転させられるので、出力軸22は入力軸14に対して同
じ正回転方向へ変速比ρ_１（１＋ρ_３）／｛ρ_１（１＋
ρ_３）＋ρ_２ρ_３（１＋ρ_１）｝にて増速回転させられ
る。

後進ギヤ段の場合には、第３クラッチK3および第２ブ
レーキB2が作動させられることにより、入力軸14と第１
サンギヤ16sおよび第２サンギヤ18sとの間、および、第
１キャリヤ16cとトランスミッションケース12との間が
連結される。これにより、入力軸14に入力された動力
は、その一部は、第１サンギヤ16sから非回転状態とさ
れた第１キャリヤ16cにより回転可能に支持された第１
遊星歯車16pを介して第１リングギヤ16rに伝達され、そ
の一部は第２キャリヤ18cから第２遊星歯車18pを介して
第２リングギヤ18rに伝達され、他の一部は第３リング
ギヤ20rから第３遊星歯車20pを介して第３キャリヤ20c
へ伝達される。また他の一部は、第２サンギヤ18sから
第２遊星歯車18pを介して第２リングギヤ18rに伝達され
前記の動力との合計分が第３サンギヤ20sから第３遊星
歯車20pを介して出力軸22へ伝達される。従って、出力
軸22は入力軸14に対して逆回転方向へ回転させられると
ともに変速比−（１＋ρ_３）／｛ρ_１（１＋ρ_３）＋ρ
_２ρ_３（１＋ρ_１）｝にて減速回転させられる。

さらに、本実施例では、一層大きな変則比にて車両を
後退させる第２の後進ギヤ段が成立させられ得る。すな
わち、第３クラッチK3および第１ブレーキB1が作動させ
られることにより、入力軸14と第１サンギヤ16sおよび
第２サンギヤ18sとの間、および、第１リングギヤ16r、
第２キャリヤ18cおよび第３リングギヤ20rとトランスミ
ッションケース12との間が連結される。これにより、入
力軸14に入力された動力は、第２サンギヤ18sへ伝達さ
れ、非回転状態とされた第２キャリヤ18cにより回転可
能に支持された第２遊星歯車18pを介して第２リングギ
ヤ18rおよび第３サンギヤ20sへ伝達され、第３遊星歯車
20pを介して第３キャリヤ20cおよび出力軸22へ伝達され
る。この結果、出力軸22は入力軸14に対して逆回転方向
へ回転させられるとともに変速比−（１＋ρ_３）／ρ_２
ρ_３にて減速回転させられる。

ここで、上記のように、本実施例においては前進６段
・後進２段の変速ギヤ段を選択できるが、必要に応じて
前進５段・後進１段を選択しても何等差支えない。

上述のように、本実施例の変速機10によれば、３組の
シングルピニオン型の遊星歯車装置16,18,20が共通の軸
線上に配列されて構成されているので、比較的構造が簡
単になるとともに外形が小型となるだけでなく、以下に
示す利点がある。

すなわち、３つのクラッチK1、K2、K3、および３つの
ブレーキB1、B2、B3から成る合計６つの係合装置の選択
的な作動によって前進５段以上の変速ギヤ段と幅広い変
速範囲が得られるので、高速走行と発進・登坂性能とを
両立させることができる。また、ギヤ段の切換えに際し
ては、所謂入力切換えが必要とされず、しかも２つの係
合装置の作動状態を切り換えるためのアクチュエータを
制御するだけで変速が可能となるので、変速制御が極め
て容易となるのである。

また、本実施例の変速機10によれば、第１速ギヤ段乃
至第４ギヤ段の変速比が、エンジンの特性に基づいて車
両用有段変速機の各ギヤ段の変速比として望まれる等比
級数に近い値、たとえば等比級数の90〜95％程度の値に
設定され得る利点がある。

また、本実施例の変速機10によれば、第５速ギヤ段の
変速比が約0.848となるので、ハイギヤ走行時における
加速性が充分に得られる利点がある。因に、従来の車両
用遊星歯車変速装置における第５速ギヤ段の変速比は0.
68乃至0.74程度であったのである。

また、本実施例の変速機10によれば、第１サンギヤ16
sおよび第２サンギヤ18sが互いに一体的に連結されてい
るので、それら第１サンギヤ16sおよび第２サンギヤ18s
を、共通の部材に形成された歯幅の長いロングピニオン
にて構成することができ、このような場合には部品製作
工数、部品点数、組付工数が少なくなるとともに、幅方
向の寸法が小さくなる利点がある。

また、本実施例の変速機10によれば、出力軸22がトラ
ンスミッションの非エンジン側の一端に位置しており、
プロペラシャフトを直接接続することが可能な構造とな
っているので、FR車両において好適に用いられるが、出
力軸22を出力歯車に替えることにより、FF車両にも用い
られ得る。

また、本実施例の変速機10によれば、３つのクラッチ
K1、K2、K3、および３つのブレーキB1、B2、B3から成る
合計６つの係合装置が、トランスミッションのエンジン
側端部に集中して配置されるので、トランスミッション
の非エンジン側端部の径寸法が小さくなる一方、油圧回
路が短くなって配管損失および油圧回路の占める空間が
小さくなる利点がある。

また、本実施例の変速機10によれば、各ギヤ段におけ
る動力伝達状態において所謂動力循環がないので、比較
的高い伝達効率が得られる。

また、一般にギヤ比ρの値が０あるいは１に近くなる
と、遊星歯車装置の外形が大きくなるが本実施例のギヤ
トレーンではギヤ比ρの値が適切なため、変速機10が小
型となる利点がある。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の
説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符
号を付して説明を省略する。

第３図に示す車両用遊星歯車式変速機30においては、
出力軸22に替えて出力歯車23が設けられるとともに、入
力軸14が第１サンギヤ16s、第２サンギヤ18s、および第
３サンギヤ20sの軸心を貫通させられており、エンジン2
6およびトルクコンバータ24が出力歯車23側に配設され
ている。上記変速機30は、横置きFF車のトランスアクス
ル内に配設されるが、この場合には、変速機30から出力
された駆動力を左右の駆動輪へ等しく分配するためにト
ランスアクスル内に配設される差動歯車装置28はエンジ
ンルーム内のスペースとの関連によって車両の中央側、
すなわち変速機30に対して出力歯車23側に配置される。
このため、本実施例においては、差動歯車装置28と出力
歯車23とが近傍に位置できるため、出力歯車23から差動
歯車28へ動力を伝達するために変速機30の軸線と平行に
設けるカウンタ軸が不要となる利点がある。また、この
他に第３図において、第１クラッチK1、第２クラッチK
2、第３クラッチK3を出力歯車23とトルクコンバータ24
との間に配設したり、あるいは、出力歯車23と噛み合う
カウンタ軸を介して差動歯車装置28へ動力伝達したりし
てもよい。

次に、前記変速機10および30において、各係合装置
は、多板クラッチ、バンドブレーキ、および一方向クラ
ッチなどを組み合わせたものにより構成され得るので、
以下に例示する。

たとえば、第４図に示うような互いに直列に接続され
た多板クラッチ44および一方向クラッチ46から成る第１
係合装置は、前記第１クラッチK1に替えて用いられ得
る。その一方向クラッチ46は、入力軸14から出力軸22へ
向かう方向のトルク伝達に際しては係合し、反対向きの
トルク伝達に際しては解放させられるように構成されて
いる。本実施例によれば、車両の第１速ギヤ段、第２速
ギヤ段、第３速ギヤ段、および第４速ギヤ段において、
車両の惰行走行時などにおいて一方向クラッチ46により
逆方向の動力伝達が遮断されるので、降板走行や惰行走
行などにおいてエンジンブレーキ作用がなく、燃費およ
び車両の静粛性が向上させられる。また、第１速ギヤ
段、第２速ギヤ段、第３速ギヤ段、または第４速ギヤ段
と第５速ギヤ段および第６速ギヤ段との間において、ギ
ヤ段の切換えに際しては一方向クラッチ46の係合が自動
的に解かれるので、変速タイミングに細かな調整を必要
とせず、変速制御が簡単となる。

また、第５図に示すように、たとえば第１係合装置
は、直列に接続された多板クラッチ44および一方向クラ
ッチ46とそれらに並列に設けられたエンジンブレーキ用
の多板クラッチ48とから成るものでもよい。このように
構成されたものでも前記第１クラッチK1に替えて用いら
れ得る。このようにすれば、上記の実施例と同様な作用
効果が得られるのに加えて、多板クラッチ48を選択的に
作動させることにより、降板走行或いは惰行走行などに
際して、エンジンブレーキを必要に応じて作用させるこ
とができる。

また、第２係合装置は、上記第４図或いは第５図に示
すように構成されたものでもよく、前記第２クラッチK2
に替えて用いられ得る。このようにすれば、車両の第４
速ギヤ段、第５速ギヤ段、および第６速ギヤ段走行時に
おいて、上記の実施例と同様の理由により燃費および静
粛性が向上させられる利点がある。

また、第３係合装置は、上記第４図或いは第５図に示
すように構成されたもの、第６図に示すように直列に接
続された多板クラッチ44および一方向クラッチ46とそれ
らに並列に設けられた一方向クラッチ50とから成るも
の、或いは、第７図に示すような互いに並列に接続され
た多板クラッチ44および一方向クラッチ50からなるもの
でもよい。このように構成されても前記第３クラッチK3
に替えて設けられ得る。上記一方向クラッチ50と一方向
クラッチ46とは、係合作用の方向が反対に構成されてい
る。本実施例によれば、車両の進後走行時において前述
の実施例と同様に一方向クラッチ46の解放作用により燃
費および静粛性が向上させられる利点がある。また、こ
の第３クラッチK3は、第１クラッチK1および／または第
２クラッチK2と同時に係合させられることにより、前記
第４速ギヤ段と各要素の連結状態が異なる他の第４速ギ
ヤ段をそれぞれ成立させることができる。このような第
１クラッチK1と同時の係合による第４速ギヤ段では、上
記と同様に一方向クラッチ46の解放作用により燃費およ
び静粛性が向上させられる利点がある。また、第２クラ
ッチK2と同時の係合による第４速ギヤ段では、一方向ク
ラッチ50の自動的な解放作用により、燃費および静粛性
が向上させられるとともに、第４速ギヤ段と第５速或い
は第６速ギヤ段との間において変速制御が容易となる。

また、第４係合装置は、前記第４まだは第５図に示さ
れるように構成されたもの、第８図に示すように直列に
接続された多板クラッチ44および一方向クラッチ46と直
列に接続された多板クラッチ48および一方向クラッチ50
とを並列に接続したもの、第９図に示すように直列に接
続された多板クラッチ44および一方向クラッチ50とそれ
らに並列に設けられた多板クラッチ48とから成るもの、
第10図に示すように回転制動すべき部材に固定されるド
ラム56に一本のバンド52aが巻付けられたバンドブレー
キ52、或いは、第11図に示すようにドラム56に一対のバ
ンド54および54bが互いに反対向きに巻付けられたバン
ドブレーキ54などでもよい。このように構成されても前
記第１ブレーキB1に替えて用いられ得る。以下の実施例
では、上記一方向クラッチ46、バンドブレーキ52のバン
ド52a、およびバンドブレーキ54の一方のバンド54aは、
入力軸14から出力軸22へ動力を伝達する正トルク伝達時
において回転制動すべき部材（本実施例では第１リング
ギヤ16r、第２キャリヤ18c、および第３リングギヤ20
r）に加えられる反力を受けてそれの回転を阻止する
が、反対方向の回転を許容する係合トルクとなるように
係合方向或いは巻きつけ方向が設定されている。本実施
例においては、出力軸22から入力軸14へ向かって動力が
伝達される状態では、一方向クラッチ46の解放作用によ
り、上記回転制動すべき部材の反対方向の回転が許容さ
れてエンジンブレーキ作用が解消され、第１速ギヤ段走
行時の燃費および静粛性が向上させられるとともに、第
１速ギヤ段と他の前進ギヤ段との間における変速制御が
容易となる。また、第１ブレーキB1が第３クラッチK3と
ともに作動させられて第２の後進ギヤ段が選択された場
合には、一方向クラッチ50の解放作用により燃費および
静粛性が向上させられる。

また、第５図係合装置は、第５図、第８図、第９図、
第10図、および第11図に示すものでもよく、前記第２ブ
レーキB2に替えて用いられ得る。本実施例においても、
前述の実施例と同様に一方向クラッチ46の解放作用によ
り、第２速ギヤ段走行時の燃費および静粛性が向上させ
られるとともに、第２速ギヤ段と第３速ギヤ段以上の前
進ギヤ段との間における変速制御が容易となる。また、
第２ブレーキB2が第２クラッチK2または第３クラッチK3
とともに作動させられて第６速ギヤ段または後退ギヤ段
が選択された場合には、前述の実施例と同様に一方向ク
ラッチ50の解放作用により燃費および静粛性が向上させ
られる。

また、第６係合装置は、第５図、第８図、第９図、第
10図、および第11図に示すものでもよく、前記第３ブレ
ーキB3に替えて用いられ得る。本実施例においても、前
述の実施例と同様に一方向クラッチ46の解放作用によ
り、第３速ギヤ段走行時の燃費および静粛性が向上させ
られるとともに、第３速ギヤ段と第４速ギヤ段との間に
おけ変速制御が容易となる。また、第３ブレーキB3が第
２クラッチK2とともに作動させられて第５速ギヤ段が選
択された場合には、一方向クラッチ50の解放作用により
第５速ギヤ段走行時の燃費および静粛性が向上させられ
るとともに、第５速ギヤ段と第６速ギヤ段との間におけ
る変速制御が容易となる。

第12図には、第１係合装置、第４係合装置、第５係合
装置、および第６係合装置が他の形式のものに変更され
た変速機10が例示されている。

また、前述の実施例においては、トルクコンバータ24
が用いられているが、それに替えて、ロックアップクラ
ッチ付トルクコンバータ、フルードカップリング、磁粉
式電磁クラッチ、多板あるいは単板式摩擦クラッチなど
が用いられ得る。

また、前述の実施例においては、第４速ギヤ段が第１
クラッチK1および第２クラッチK2の同磁連結によって成
立させられていたが、第１クラッチK1、第２クラッチK
2、第３クラッチK3の少なくとも２つが同時連結される
ことにより成立させられてもよい。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であ
り、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加
えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である車両用遊星歯車式変
速装置を含む動力伝達装置の要部構成を示す骨子図であ
る。第２図は、第１図の実施例の変速ギヤ段とそれを成
立させるために必要な係合装置との関係を示す図表であ
る。第３図は、本発明の他の実施例を差動歯車装置とと
もに示す骨子図である。第４図乃至第11図は、第１図の
実施例における係合装置の他の例をそれぞれ示す図であ
る。第12図は、第１図の実施例において他の形式の係合
装置が用いられた場合を例示する骨子図である。 10,30:車両用遊星歯車式変速機 12:トランスミッションケース（位置固定部材） 14:入力軸（入力部材） 16:第１遊星歯車装置 18:第２遊星歯車装置 20:第３遊星歯車装置 22:出力軸（出力部材） 23:出力歯車（出力部材） 16s:第１サンギヤ 16p:第１遊星歯車 16c:第１キャリヤ 16r:第１リングギヤ 18s:第２サンギヤ 18p:第２遊星歯車 18c:第２キャリヤ 18r:第２リングギヤ 20s:第３サンギヤ 20p:第３遊星歯車 20c:第３キャリヤ 20r:第３リングギヤ K1:第１クラッチ（第１係合装置） K2:第２クラッチ（第２係合装置） K3:第３クラッチ（第３係合装置） B1:第１ブレーキ（第４係合装置） B2:第２ブレーキ（第５係合装置） B3:第３ブレーキ（第６係合装置）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１サンギヤ、第１遊星歯車を回転可能に
   支持する第１キャリヤ、第１リングギヤを備えたシング
   ルピニオン型の第１遊星歯車装置と、第２サンギヤ、第
   ２遊星歯車を回転可能に支持する第２キャリヤ、第２リ
   ングギヤを備えたシングルピニオン型の第２遊星歯車装
   置と、第３サンギヤ、第３遊星歯車を回転可能に支持す
   る第３キャリヤ、第３リングギヤを備えたシングルピニ
   オン型の第３遊星歯車装置とが同じ軸線上に順次設けら
   れ、入力部材の回転を段階的に変速して出力部材へ伝達
   する形式の車両用遊星歯車式変速装置において、 前記第１サンギヤと第２サンギヤとを互いに連結し、前
   記第１リングギヤと第２キャリヤと第３リングギヤとを
   互いに連結し、前記第２リングギヤと第３サンギヤとを
   互いに連結し、前記第３キャリヤと前記出力部材とを互
   いに連結する一方、 前記第２リングギヤおよび第３サンギヤを前記入力部材
   に選択的に連結する第１係合装置と、前記第１リングギ
   ヤ、第２キャリヤ、および第３リングギヤを該入力部材
   に選択的に連結する第２係合装置と、前記第１サンギヤ
   および第２サンギヤを該入力部材に選択的に連結する第
   ３係合装置と、前記第１リングギヤ、第２キャリヤ、お
   よび第３リングギヤを位置固定部材に選択的に連結する
   第４係合装置と、前記第１キャリヤを該位置固定部材に
   選択的に連結する第５係合装置と、前記第１サンギヤお
   よび第２サンギヤを該位置固定部材に選択的に連結する
   第６係合装置とを、設けた ことを特徴とする車両用遊星歯車式変速装置。