JP2629189B2 - Gearbox for automatic transmission - Google Patents

Gearbox for automatic transmission

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JP2629189B2
JP2629189B2 JP62182051A JP18205187A JP2629189B2 JP 2629189 B2 JP2629189 B2 JP 2629189B2 JP 62182051 A JP62182051 A JP 62182051A JP 18205187 A JP18205187 A JP 18205187A JP 2629189 B2 JP2629189 B2 JP 2629189B2
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gear mechanism
carrier
gear
sun
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幹雄 森
寛 伊藤
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は自動変速機に用いられる歯車変速装置に関
し、特に遊星歯車機構を主体として構成した歯車変速装
置に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gear transmission used for an automatic transmission, and more particularly to a gear transmission mainly composed of a planetary gear mechanism.

従来の技術 周知のように自動車用の自動変速機は、遊星歯車機構
を主体とする歯車変速装置にトルクコンバータを介して
エンジンの回転を伝達し、遊星歯車機構を構成する3部
材のいずれかをクラッチやブレーキによって固定すると
ともに他の2部材を入力部材および出力部材とすること
により、全体としての変速比を適宜に設定するよう構成
されている。ところで自動変速機で設定可能な変速段の
数は、動力性能の向上などの要求からは可及的に多いこ
とが望ましく、そのためには多数の遊星歯車機構を使用
することが考えられるが、これとは反対に燃費の向上な
どの要求からは可及的に簡単な構成で軽量であることが
望まれ、そのためには使用する遊星歯車機構の数を少な
くし、またそれに伴ってクラッチやブレーキなどの係合
部材の数を少なくすることが必要である。従来、このよ
うな相反する要請を満たすための自動変速機として、例
えば特公昭47−28822号公報に記載されているように、
2組のシングルピニオン型遊星歯車機構を並列に用いた
シンプソン型複合遊星歯車機構を主体とした自動変速機
が知られており、これは、第1遊星歯車機構のキャリヤ
と第2遊星歯車機構のリングギヤ、および第1遊星歯車
機構のリングギヤと第2遊星歯車機構のキャリヤとをそ
れぞれ連結し、第1遊星歯車機構のサンギヤ、もしくは
サンギヤとキャリヤ、および第2遊星歯車機構のサンギ
ヤに入力を与えるクラッチと、第1遊星歯車機構のサン
ギヤおよびキャリヤのそれぞれを選択的に固定するブレ
ーキとを設け、さらに第2遊星歯車機構のキヤリヤに出
力軸を連結し、前進3速もしくは前進4速、後進1速の
変速段を設定できるよう構成したものである。
2. Description of the Related Art As is well known, an automatic transmission for an automobile transmits an engine rotation to a gear transmission mainly including a planetary gear mechanism via a torque converter, and includes any one of three members constituting the planetary gear mechanism. By fixing the clutch with a clutch or a brake and using the other two members as an input member and an output member, the overall speed ratio is appropriately set. By the way, the number of shift stages that can be set in the automatic transmission is desirably as large as possible in view of demands such as improvement in power performance. For this purpose, it is conceivable to use a large number of planetary gear mechanisms. Conversely, from the demands of improved fuel efficiency, it is desirable that the structure be as simple as possible and light in weight. To that end, the number of planetary gear mechanisms used must be reduced, and clutches and brakes It is necessary to reduce the number of engaging members. Conventionally, as an automatic transmission for satisfying such conflicting requirements, for example, as described in JP-B-47-28822,
2. Description of the Related Art An automatic transmission mainly based on a Simpson-type compound planetary gear mechanism using two sets of single pinion type planetary gear mechanisms in parallel is known, which comprises a carrier of a first planetary gear mechanism and a carrier of a second planetary gear mechanism. A ring gear, a ring gear of the first planetary gear mechanism, and a carrier of the second planetary gear mechanism, each of which is connected to a sun gear of the first planetary gear mechanism, or a sun gear and the carrier, and a clutch for inputting to the sun gear of the second planetary gear mechanism; And a brake for selectively fixing each of a sun gear and a carrier of the first planetary gear mechanism. Further, an output shaft is connected to a carrier of the second planetary gear mechanism, and the third forward speed or the fourth forward speed and the first reverse speed are provided. It is configured to be able to set the shift speed of the vehicle.

発明が解決しようとする問題点 しかるに上記の従来の自動変速機では、各遊星歯車機
構における所定の要素を適宜に連結し、また固定するこ
とにより各変速段を得るが、前進第1速ないし第3速の
各変速段および後進の場合に、いずれか一方のサンギヤ
のみに入力軸の回転力が伝達され、そのサンギヤの径は
比較的小さいから、その歯に生じる応力が大きくなり、
その結果、許容入力トルクがサンギヤにおける歯の強度
によって制限され、またサンギヤの耐久性が低くなるな
どの問題があった。このような不都合に対してサンギヤ
の径を大きくすることにより対処することが考えられる
が、そのようにすると歯車変速機構の全体の大きさが大
きくなるなどの他の問題が生じる。
Problems to be Solved by the Invention However, in the above-mentioned conventional automatic transmission, each gear is obtained by appropriately connecting and fixing predetermined elements in each planetary gear mechanism. In the case of each of the third gear and the reverse, the rotational force of the input shaft is transmitted to only one of the sun gears, and the diameter of the sun gear is relatively small.
As a result, there has been a problem that the allowable input torque is limited by the strength of the teeth in the sun gear, and the durability of the sun gear is reduced. It is conceivable to cope with such inconvenience by increasing the diameter of the sun gear, but doing so causes other problems such as an increase in the overall size of the gear transmission mechanism.

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、許容
入力トルクに対する制約が少なく、また耐久性の向上を
図ることのできる自動変速機用歯車変速装置を提供する
ことを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a gear transmission for an automatic transmission that has less restriction on allowable input torque and can improve durability. .

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、シンプソ
ン型複合遊星歯車機構においてリングギヤおよびキャリ
ヤからの入力によって少なくとも前進4速・後進1速の
変速段を得ることができるよう構成したものであり、よ
り具体的には、サンギヤとそのサンギヤに対して同心状
に配置されたリングギヤと、これらサンギヤとリングギ
ヤとの間に配置されてサンギヤおよびリングギヤに噛合
するプラネットピニオンとを有する2組のシングルピニ
オン型遊星歯車機構を同軸上に配列し、第1遊星歯車機
構のサンギヤと第2遊星歯車機構のサンギヤとを互いに
連結して一体化するとともに、第1遊星歯車機構のキャ
リヤを第2遊星歯車機構のキャリヤもしくはリングギヤ
に選択的に連結し、もしくはその連結を解くクラッチ手
段を設け、また入力軸を、第1遊星歯車機構におけるリ
ングギヤとキャリヤとに選択的に連結する他のクラッチ
手段を設け、さらに前記各サンギヤの回転と第2遊星歯
車機構におけるキャリヤの回転とのそれぞれを選択的に
阻止するブレーキ手段を設け、そして前記第2遊星歯車
機構におけるリングギヤに出力軸を連結したことを特徴
とするものである。
Means for Solving the Problems According to the present invention, in order to achieve the above object, in a Simpson-type compound planetary gear mechanism, at least four forward speeds and one reverse speed can be obtained by input from a ring gear and a carrier. And more specifically, a sun gear and a ring gear concentrically arranged with respect to the sun gear, and a planet pinion arranged between the sun gear and the ring gear and meshing with the sun gear and the ring gear. Are arranged coaxially, the sun gear of the first planetary gear mechanism and the sun gear of the second planetary gear mechanism are connected and integrated with each other, and the first planetary gear mechanism Selectively connect the carrier to the carrier or ring gear of the second planetary gear set, or release the connection. Latch means is provided, and other clutch means for selectively connecting the input shaft to the ring gear and the carrier in the first planetary gear mechanism are provided. Further, rotation of each sun gear and rotation of the carrier in the second planetary gear mechanism are provided. Are provided, and an output shaft is connected to a ring gear in the second planetary gear mechanism.

作用 この発明の歯車変速装置では、各クラッチ手段および
ブレーキ手段により、入力軸を第1遊星歯車機構のリン
グギヤに連結するとともに、第1遊星歯車機構のキャリ
ヤを第2遊星歯車機構のリングギヤに連結し、かつ第2
遊星歯車機構のキャリヤの回転を阻止することにより、
変速比の最も大きい前進第1速となり、また第2遊星歯
車機構におけるキャリヤの回転を阻止する代わりに各サ
ンギヤの回転を阻止すれば、前進第2速となる。また第
1遊星歯車機構のリングギヤおよびキャリヤに入力軸を
連結するとともに、各キャリヤを互いに連結すれば、全
体が一体となって回転する変速比が“1"の前進第3速と
なる。さらに第1遊星歯車機構におけるキャリヤに入力
軸を連結するとともに、各キャリヤを互いに連結し、か
つ各サンギヤの回転を阻止すれば、変速比が“1"以下の
前進第4速となる。これに対して第1遊星歯車機構にお
けるリングギヤおよびキャリヤに入力軸を連結するとと
もに、第2遊星歯車機構のキャリヤの回転を阻止すれ
ば、入力軸の回転が反転されて出力軸に伝達され、後進
段となる。
In the gear transmission according to the present invention, the input shaft is connected to the ring gear of the first planetary gear mechanism and the carrier of the first planetary gear mechanism is connected to the ring gear of the second planetary gear mechanism by the clutch means and the brake means. And the second
By preventing the rotation of the carrier of the planetary gear mechanism,
If the first forward speed with the largest gear ratio is achieved, and if the rotation of each sun gear is blocked instead of the rotation of the carrier in the second planetary gear mechanism, the second forward speed is achieved. In addition, if the input shaft is connected to the ring gear and the carrier of the first planetary gear mechanism and the respective carriers are connected to each other, the speed ratio at which the entire body rotates integrally becomes “3”, which is the third forward speed. Further, when the input shaft is connected to the carrier in the first planetary gear mechanism, the carriers are connected to each other, and the rotation of each sun gear is prevented, the forward speed becomes the fourth forward speed with the gear ratio of “1” or less. On the other hand, if the input shaft is connected to the ring gear and the carrier in the first planetary gear mechanism and the rotation of the carrier in the second planetary gear mechanism is prevented, the rotation of the input shaft is reversed and transmitted to the output shaft, and It becomes a step.

実 施 例 つぎにこの発明の実施例を添付の図面を参照して説明
する。
Embodiment Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図はこの発明の一実施例を原理的に示す模式図で
あって、ここに示す歯車変速装置は、2組のシングルピ
ニオン型遊星歯車機構1,2を同軸上に配列したシンプソ
ン型複合遊星歯車機構を基本とするものであり、これら
の遊星歯車機構1,2のそれぞれは、サンギヤ3,4と、リン
グギヤ5,6と、そのサンギヤ3,4とリングギヤ5,6との間
に配置されてサンギヤ3,4とリングギヤ5,6とに噛合する
プラネットピニオン7,8と、これらのプラネットピニオ
ン7,8を保持するキャリヤ9,10とを有している。これら
の遊星歯車機構1,2のうち第1図の右側の第1遊星歯車
機構1におけるサンギヤ3と第2遊星歯車機構2におけ
るサンギヤ4とが、例えばサンギヤ軸に形成され、もし
くはサンギヤ軸に取付けられることにより、一体となる
よう連結されている。また第1遊星歯車機構1における
キャリヤ9と第2遊星歯車機構2におけるキャリヤ10と
の間には、連結用のクラッチ手段C3が設けられており、
このクラッチ手段C3を係合させることにより各キャリヤ
9,10を互いに一体となるよう連結し、またその連結を解
くことにより、各キャリヤ9,10を独立して回転させるよ
うになっている。さらに第1遊星歯車機構1のキャリヤ
9と第2遊星歯車機構2のリングギヤ6との間には、連
結用の他のクラッチ手段C4が設けられており、このクラ
ッチ手段C4によって第1遊星歯車機構1のキャリヤ9と
第2遊星歯車機構2のリングギヤ6とを選択的に連結す
るようになっている。このような連結構造は、遊星歯車
機構1,2と同心状に配置した中空軸や中実軸などの中間
軸や適宜のコネクティングドラムを介した連結構造など
車両用の自動変速機で従来一般に採用されている部材を
介在させた構成とすることができる。
FIG. 1 is a schematic view showing the principle of an embodiment of the present invention. The gear transmission shown here is a Simpson-type composite in which two sets of single pinion type planetary gear mechanisms 1 and 2 are coaxially arranged. Each of these planetary gear mechanisms 1 and 2 is provided with sun gears 3 and 4 and ring gears 5 and 6 and between the sun gears 3 and 4 and the ring gears 5 and 6. Planet gears 7 and 8 mesh with sun gears 3 and 4 and ring gears 5 and 6 and carriers 9 and 10 holding these planet pinions 7 and 8 are provided. Among these planetary gear mechanisms 1 and 2, the sun gear 3 in the first planetary gear mechanism 1 and the sun gear 4 in the second planetary gear mechanism 2 on the right side of FIG. 1 are formed on, for example, a sun gear shaft, or attached to the sun gear shaft. As a result, they are connected so as to be integrated. A coupling clutch means C3 is provided between the carrier 9 in the first planetary gear mechanism 1 and the carrier 10 in the second planetary gear mechanism 2,
By engaging the clutch means C3, each carrier is
The carriers 9 and 10 are rotated independently by connecting the carriers 9 and 10 to each other so as to be integral with each other, and by releasing the connection. Further, another coupling means C4 for connection is provided between the carrier 9 of the first planetary gear mechanism 1 and the ring gear 6 of the second planetary gear mechanism 2, and the first planetary gear mechanism is provided by the clutch means C4. The first carrier 9 and the ring gear 6 of the second planetary gear mechanism 2 are selectively connected. This type of connection structure is commonly used in conventional automatic transmissions for vehicles, such as an intermediate shaft such as a hollow shaft or a solid shaft concentrically arranged with the planetary gear mechanisms 1 and 2, or a connection structure via an appropriate connecting drum. A configuration in which the members described above are interposed can be adopted.

入力軸11は遊星歯車機構1,2と同一軸線上に配置さ
れ、トルクコンバータを介してエンジン(それぞれ図示
せず)に連結されている。この入力軸11と第1遊星歯車
機構1におけるリングギヤ5との間に入力用のクラッチ
手段C1が設けられ、また入力軸11と第1遊星歯車機構1
におけるキャリヤ9との間に入力用の他のクラッチ手段
C2が設けられている。
The input shaft 11 is arranged on the same axis as the planetary gear mechanisms 1 and 2, and is connected to an engine (not shown) via a torque converter. An input clutch means C1 is provided between the input shaft 11 and the ring gear 5 of the first planetary gear mechanism 1, and the input shaft 11 and the first planetary gear mechanism 1 are provided.
Other clutch means for input to the carrier 9 at
C2 is provided.

前述したクラッチ手段C3,C4およびこれらの入力用の
クラッチ手段C1,C2は、要は前述した各部材を選択的に
連結し、またその連結を解除するものであって、例えば
油圧サーボ機構などの従来一般に自動変速機で採用され
ている機構によって係合・解放される湿式多板クラッチ
や、一方向クラッチ、あるいはこれらの湿式多板クラッ
チと一方向クラッチとを直列もしくは並列に配置した構
成などを必要に応じて採用することができる。なお、実
用にあたっては、各構成部材の配置上の制約があるか
ら、各クラッチ手段C1,C2,C3,C4を直接、前記キャリヤ
9,10やリングギヤ5,6などとの間に配置することができ
ない場合があり、そのような場合にはコネクティングド
ラムなどの適宜の中間部材を介在させることは勿論であ
る。
The above-mentioned clutch means C3, C4 and the clutch means C1, C2 for inputting these are basically for selectively connecting and disconnecting the above-mentioned members, and are, for example, hydraulic servo mechanisms. Conventionally, a wet multi-plate clutch that is engaged and released by a mechanism generally employed in automatic transmissions, a one-way clutch, or a configuration in which these wet multi-plate clutches and one-way clutches are arranged in series or in parallel, etc. It can be adopted as needed. In practical use, there are restrictions on the arrangement of each component, so that each clutch means C1, C2, C3, C4 is directly connected to the carrier.
In some cases, it may not be possible to arrange them between the gears 9 and 10 and the ring gears 5 and 6, and in such a case, it is needless to say that an appropriate intermediate member such as a connecting drum is interposed.

また互いに連結されたサンギヤ3,4の回転を阻止する
第1ブレーキ手段B1が、そのサンギヤ3(もしくは4)
とトランスミッションケース(以下、単にケースと記
す)12との間に設けられ、また第2遊星歯車機構2にお
けるキャリヤ10の回転を阻止する第2ブレーキ手段B2
が、ケース12とそのキャリヤ10との間に設けられてい
る。これらのブレーキ手段B1,B2は、従来一般に自動変
速機で採用されている油圧サーボ機構などで駆動される
湿式多板ブレーキやバンドブレーキ、あるいは一方向ク
ラッチ、さらにはこれらを組合わせた構成とすることが
でき、また実用にあたっては、これらのブレーキ手段B
1,B2とサンギヤ3,4あるいはキャリヤ10もしくはケース1
2との間に適宜の連結部材を介在させ得ることは勿論で
ある。
The first brake means B1 for preventing rotation of the sun gears 3, 4 connected to each other is provided by the sun gear 3 (or 4).
And a transmission case (hereinafter simply referred to as a case) 12 and a second brake means B2 for preventing rotation of the carrier 10 in the second planetary gear mechanism 2.
Is provided between the case 12 and its carrier 10. These brake means B1 and B2 have a wet multi-plate brake or band brake driven by a hydraulic servo mechanism or the like generally used in an automatic transmission, or a one-way clutch, or a combination of these. And in practical use, these brake means B
1, B2 and sun gear 3,4 or carrier 10 or case 1
It goes without saying that an appropriate connecting member can be interposed between the second member and the second member.

さらにプロペラシャフトやカウンタギヤ(それぞれ図
示せず)に回転を伝達する出力軸13が、第2遊星歯車機
構2のリングギヤ6に連結されている。
Further, an output shaft 13 for transmitting rotation to a propeller shaft and a counter gear (each not shown) is connected to the ring gear 6 of the second planetary gear mechanism 2.

以上のように構成された歯車変速装置では、前進4段
・後進1段の変速が可能であって、これらの各変速段は
前述した各クラッチ手段C1,C2,C3,C4およびブレーキ手
段B1,B2を第1表に示すように係合させることにより達
成される。なお、第1表には各変速段の変速比およびそ
の具体値を併せて示してあり、その具体値は各遊星歯車
機構1,2における歯数比ρ1,ρ2を、ρ1=0.600,ρ2
=0.428とした場合の値である。また第1表中○印は係
合状態であることを示し、空欄は解放状態であることを
示す。以下、各変速段について説明する。
In the gear transmission configured as described above, four forward speeds and one reverse speed can be shifted, and each of these speeds is controlled by the clutch means C1, C2, C3, C4 and the brake means B1, This is achieved by engaging B2 as shown in Table 1. Table 1 also shows the gear ratios of the respective gears and their specific values. The specific values are the tooth ratios ρ1, ρ2 in the respective planetary gear mechanisms 1, 2, and ρ1 = 0.600, ρ2
= 0.428. In Table 1, a circle indicates an engaged state, and a blank indicates a released state. Hereinafter, each shift speed will be described.

《前進第1速》 入力用の一方のクラッチ手段(以下、第1クラッチ手
段とする)C1および連結用の一方のクラッチ手段(以
下、第4クラッチ手段とする)C4ならびに第2ブレーキ
手段B2を係合させる。すなわち第1遊星歯車機構1にお
けるリングギヤ5に対して入力するとともに、第1遊星
歯車機構1のキャリヤ9を第2遊星歯車機構2における
リングギヤ6に連結し、さらに第2遊星歯車機構2にお
けるキャリヤ10を固定する。したがって第1遊星歯車機
構1においては固定要素が存在しないものの、そのキャ
リヤ9には出力軸13の負荷がかかっているために、サン
ギヤ3が入力軸11とは反対方向に増速されて回転(逆回
転)しようとし、これに対して第2遊星歯車機構2で
は、キャリヤ10が固定されていることにより、サンギヤ
4からの逆回転方向の入力によってリングギヤ6が減速
されて入力軸と同方向に回転(正回転)しようとする。
このリングギヤ6には第4クラッチ手段C4によって第1
遊星歯車機構1のキャリヤ9が連結されているから、結
局、第1遊星歯車機構1のキャリヤ9が正回転し、その
結果、第1遊星歯車機構1のサンギヤ3の回転数は、キ
ャリヤ9を固定した場合より遅くなる。すなわち入力軸
11の回転は第1遊星歯車機構1において増速反転されて
サンギヤ3,4を介して第2遊星歯車機構2に伝達され、
かつ第2遊星歯車機構2において減速されて正回転とな
るが、その減速された回転が第1遊星歯車機構1のキャ
リヤ9に与えられて第1遊星歯車機構1の増速作用を減
じ、その結果、全体としては動力の循環が生じて減速作
用を行ない、その変速比は第1表に示すように 1+ρ1+ρ1/ρ2 となる。
<< First Forward Speed >> One input clutch means (hereinafter referred to as first clutch means) C1 and one coupling means (hereinafter referred to as fourth clutch means) C4 and second brake means B2 are provided. Engage. That is, input is made to the ring gear 5 of the first planetary gear mechanism 1, the carrier 9 of the first planetary gear mechanism 1 is connected to the ring gear 6 of the second planetary gear mechanism 2, and the carrier 10 of the second planetary gear mechanism 2 is Is fixed. Therefore, although there is no fixed element in the first planetary gear mechanism 1, the load of the output shaft 13 is applied to the carrier 9 of the first planetary gear mechanism 1, and the sun gear 3 is rotated in the opposite direction to the input shaft 11 to rotate ( On the other hand, in the second planetary gear mechanism 2, since the carrier 10 is fixed, the ring gear 6 is decelerated by the input of the reverse rotation direction from the sun gear 4 and is moved in the same direction as the input shaft. Attempts to rotate (forward rotation).
The first ring gear 6 has a first clutch means C4.
Since the carrier 9 of the planetary gear mechanism 1 is connected, the carrier 9 of the first planetary gear mechanism 1 eventually rotates forward. As a result, the rotation speed of the sun gear 3 of the first planetary gear mechanism 1 decreases Slower than when fixed. Ie input shaft
The rotation of 11 is speed-reversed in the first planetary gear mechanism 1 and transmitted to the second planetary gear mechanism 2 via the sun gears 3 and 4,
In addition, the speed is reduced in the second planetary gear mechanism 2 to be forward rotation, and the reduced rotation is given to the carrier 9 of the first planetary gear mechanism 1 to reduce the speed increasing action of the first planetary gear mechanism 1, As a result, power is circulated as a whole to perform a deceleration action, and the gear ratio is 1 + ρ1 + ρ1 / ρ2 as shown in Table 1.

《前進第2速》 第1クラッチ手段C1および第4クラッチ手段C4ならび
に第1ブレーキ手段B1を係合させる。すなわち第1遊星
歯車機構1のキャリヤ9を第2遊星歯車機構2のリング
ギヤ6に連結し、かつ各サンギヤ3,4を固定した状態で
第1遊星歯車機構1のリングギヤ5に入力する。したが
って第1遊星歯車機構1では、サンギヤ3が固定されて
いることにより、キャリヤ9が減速されて正回転し、そ
の回転が、出力軸13を連結してある第2遊星歯車機構2
のリングギヤ6に伝達されるから、結局は、第1遊星歯
車機構1のみが変速作用を行なうことになり、その結
果、変速比は第1遊星歯車機構1における歯数比で決ま
り、 1+ρ1 となる。
<< Second forward speed >> The first clutch means C1, the fourth clutch means C4, and the first brake means B1 are engaged. That is, the carrier 9 of the first planetary gear mechanism 1 is connected to the ring gear 6 of the second planetary gear mechanism 2, and the sun gears 3, 4 are fixed and input to the ring gear 5 of the first planetary gear mechanism 1. Therefore, in the first planetary gear mechanism 1, the carrier 9 is decelerated and rotates forward because the sun gear 3 is fixed, and the rotation is performed by the second planetary gear mechanism 2 connected to the output shaft 13.
Is transmitted to the ring gear 6 of the first planetary gear mechanism 1, and as a result, only the first planetary gear mechanism 1 performs the shifting operation. As a result, the gear ratio is determined by the ratio of the number of teeth in the first planetary gear mechanism 1, and becomes 1 + ρ1. .

《前進第3速》 第1クラッチ手段C1と入力用の他のクラッチ手段(以
下、第2クラッチ手段とする)C2と連結用の他のクラッ
チ手段(以下、第3クラッチ手段とする)C3とを係合さ
せる。すなわち第1遊星歯車機構1におけるキャリヤ9
と第2遊星歯車機構2におけるキャリヤ10とを連結した
状態で第1遊星歯車機構1におけるリングギヤ5および
キャリヤ9に入力軸13を連結する。したがって第1遊星
歯車機構1ではその2部材が入力要素となるために全体
が一体となって回転する。また第2遊星歯車機構2では
キャリヤ10が入力要素となることに加え、そのサンギヤ
4が第1遊星歯車機構1のサンギヤ3に連結されていて
入力軸11と等速で同方向に回転するので、第2遊星歯車
機構2においてもその2部材が入力要素となり、その結
果、第2遊星歯車機構2の全体が一体となって回転す
る。すなわち第1遊星歯車機構1および第2遊星歯車機
構2の全体が一体となって回転することになるために、
変速比は“1"となる。
<< Third forward speed >> The first clutch means C1, another clutch means for input (hereinafter, referred to as second clutch means) C2, and another clutch means for connection (hereinafter, referred to as third clutch means) C3, Is engaged. That is, the carrier 9 in the first planetary gear mechanism 1
The input shaft 13 is connected to the ring gear 5 and the carrier 9 in the first planetary gear mechanism 1 while the and the carrier 10 in the second planetary gear mechanism 2 are connected. Therefore, in the first planetary gear mechanism 1, since the two members serve as input elements, the whole rotates integrally. In addition, in the second planetary gear mechanism 2, in addition to the carrier 10 serving as an input element, the sun gear 4 is connected to the sun gear 3 of the first planetary gear mechanism 1 and rotates at the same speed as the input shaft 11 in the same direction. Also, in the second planetary gear mechanism 2, the two members serve as input elements, and as a result, the entire second planetary gear mechanism 2 rotates integrally. That is, since the whole of the first planetary gear mechanism 1 and the second planetary gear mechanism 2 rotate integrally,
The gear ratio becomes "1".

《前進第4速》 第2および第3クラッチ手段C2,C3と第1ブレーキ手
段B1とを係合させる。すなわち各キャリヤ9,10を互いに
連結し、かつ各サンギヤ3,4を固定した状態で、第1遊
星歯車機構1におけるキャリヤ9に入力する。この場
合、第1遊星歯車機構1においてはリングギヤ5が空転
するのみで特には変速作用を行なわず、これに対して第
2遊星歯車機構2では、サンギヤ4を固定した状態での
キャリヤ10からの入力になるのでリングギヤ6は増速さ
れて正回転し、したがってオーバードライブ段となる。
この場合の変速比は、 1/(1+ρ2) であって、“1"より小さい値となる。
<< Fourth forward speed >> The second and third clutch means C2, C3 and the first brake means B1 are engaged. That is, the carrier 9 and 10 are connected to each other, and the sun gears 3 and 4 are fixed and input to the carrier 9 in the first planetary gear mechanism 1. In this case, in the first planetary gear mechanism 1, the ring gear 5 only idles and does not particularly perform a shifting operation, whereas in the second planetary gear mechanism 2, the sun gear 4 is fixed to the carrier 10 from the carrier 10. As an input, the ring gear 6 is accelerated and rotates forward, and thus the overdrive stage is established.
The gear ratio in this case is 1 / (1 + ρ2), which is a value smaller than “1”.

《後進》 第1クラッチ手段C1および第2クラッチ手段C2と第2
ブレーキ手段B2とを係合させる。すなわち第1遊星歯車
機構1におけるキャリヤ9と第2遊星歯車機構における
キャリヤ10とを連結した状態で、第1遊星歯車機構1に
おけるリングギヤ5とキャリヤ9とに入力する。この場
合、第1遊星歯車機構1は、前述した前進第3速の場合
と同様にその全体が一体となって回転し、したがって第
1遊星歯車機構1は第2遊星歯車機構2に対して回転力
を伝達するのみであるが、第2遊星歯車機構2では、キ
ャリヤ10を固定した状態でのサンギヤ4からの入力にな
るので、リングギヤ6は減速されて逆回転させられ、そ
の結果、出力軸13の回転は入力軸11に対して減速逆回転
となり、後進段となる。この場合の変速比は、 −1/ρ2である。
<< Reverse >> First clutch means C1 and second clutch means C2 and second clutch means
The brake means B2 is engaged. That is, while the carrier 9 in the first planetary gear mechanism 1 and the carrier 10 in the second planetary gear mechanism are connected, the input is made to the ring gear 5 and the carrier 9 in the first planetary gear mechanism 1. In this case, the first planetary gear mechanism 1 rotates as a whole as in the case of the above-described third forward speed, so that the first planetary gear mechanism 1 rotates with respect to the second planetary gear mechanism 2. Although only the force is transmitted, in the second planetary gear mechanism 2, since the input is from the sun gear 4 with the carrier 10 fixed, the ring gear 6 is decelerated and rotated in the reverse direction. The rotation of 13 is a reverse rotation with deceleration with respect to the input shaft 11, and a reverse stage. The gear ratio in this case is −1 / ρ2.

なお、この発明におけるクラッチ手段は、上述した実
施例で包括的に述べてあるように、要は、必要とする部
材を互いに連結し、またその連結を解除し得るものであ
ればよいのであり、したがって多板クラッチや一方向ク
ラッチもしくはこれらを併用した構成などを採用するこ
とができ、また機能上、入力部材と多の部材とを個別に
連結し、かつ連結の解除を行ない得ればよいので、クラ
ッチ手段としては、入力部材の他の2ないし3部材との
係合・解放を同時に行なう機能を持った単一の製品であ
ってもよく、あるいはそれぞれ独立した機能を持つ複数
の製品であってもよい。またブレーキ手段についてもこ
の発明では、要は、前記の各部材を選択的に固定できれ
ばよいので、多板ブレーキやバンドブレーキあるいはト
ランスミッションケースとの間に配置した一方向クラッ
チもしくはこれらを組合わせた構成を採用することがで
きる。
In addition, the clutch means in the present invention is, as described comprehensively in the above-described embodiment, in short, it only needs to be able to connect necessary members to each other and release the connection. Therefore, a multi-plate clutch, a one-way clutch, or a configuration using both of them can be employed. Further, in terms of function, the input member and the many members may be individually connected and the connection may be released. The clutch means may be a single product having a function of simultaneously engaging and disengaging two or three other members of the input member, or a plurality of products having independent functions. You may. Also, in the present invention, the brake means is only required to be able to selectively fix each of the above-mentioned members, so that a one-way clutch disposed between a multi-disc brake, a band brake or a transmission case, or a combination of these one-way clutches Can be adopted.

さらに上記の実施例では、第2速の変速比を“1.60"
とし、第3速の変速比を“1.00"とするよう構成した
が、この発明では、これらの変速比の中間の値となる変
速比を得ることができ、その例を示せば以下の通りであ
る。
Further, in the above embodiment, the speed ratio of the second speed is set to “1.60”.
The speed ratio of the third speed is configured to be "1.00". However, in the present invention, a speed ratio having an intermediate value between these speed ratios can be obtained. is there.

すなわち第1および第3クラッチC1,C3および第2ブ
レーキB2を係合させる。この場合、第1遊星歯車機構1
では、キャリヤ9を固定した状態でのリングギヤ5から
の入力になるのでサンギヤ3が増速逆回転し、また第2
遊星歯車機構2ではキャリヤ10を固定した状態でのサン
ギヤ4からの入力になるので、リングギヤ6はサンギヤ
4に対して減速されて逆回転する。その結果、全体とし
ては減速正回転作用を行ない、その変速比は、 ρ1/ρ2(=1.40)となる。
That is, the first and third clutches C1, C3 and the second brake B2 are engaged. In this case, the first planetary gear mechanism 1
In this case, the input is from the ring gear 5 with the carrier 9 fixed, so that the sun gear 3 rotates in the reverse direction at an increased speed.
In the planetary gear mechanism 2, the input is from the sun gear 4 in a state where the carrier 10 is fixed, so that the ring gear 6 is reduced in speed with respect to the sun gear 4 and rotates in the reverse direction. As a result, the deceleration positive rotation operation is performed as a whole, and the gear ratio is ρ1 / ρ2 (= 1.40).

また、第1および第3クラッチC1,C3および第1ブレ
ーキB1を係合させる。この場合、第1遊星歯車機構1で
は、サンギヤ3を固定した状態でのリングギヤ5からの
入力になるのでキャリヤ9が減速正回転し、また第2遊
星歯車機構2ではサンギヤ4を固定した状態でのキャリ
ヤ10からの入力になるので、リングギヤ6はキャリヤ10
に対して増速されて正回転する。その結果、全体として
は減速正回転作用を行ない、その変速比は 1+ρ1/1+ρ2(=1.12)となる。
Further, the first and third clutches C1, C3 and the first brake B1 are engaged. In this case, in the first planetary gear mechanism 1, the input is from the ring gear 5 in a state where the sun gear 3 is fixed, so that the carrier 9 rotates forward in the reduced speed, and in the second planetary gear mechanism 2, the sun gear 4 is fixed. Input from the carrier 10, the ring gear 6
And the motor rotates forward. As a result, the deceleration positive rotation operation is performed as a whole, and the speed ratio is 1 + ρ1 / 1 + ρ2 (= 1.12).

発明の効果 以上説明したようにこの発明の変速装置では、2組の
シングルピニオン型遊星歯車機構を主体としたシンプソ
ン複合遊星歯車機構であって、第1遊星歯車機構におけ
るキャリヤと第2遊星歯車機構におけるキャリヤおよび
リングギヤとを選択的に連結させるクラッチ手段を設
け、かつ第1遊星歯車機構のリングギヤおよびキャリヤ
に選択的に入力するよう構成したので、必要とする遊星
歯車機構が2組であって構成が簡単であるうえに、オー
バードライブ段を含む実用に適した少なくとも前進4段
・後進1段の変速段を設定することができ、しかもいず
れのサンギヤにも入力させないので、サンギヤの強度に
よって入力トルクが制約を受けず、またサンギヤの耐久
性を低下させるなどの不都合を解消できる。さらにこの
発明では、第2遊星歯車機構のキャリヤは入力軸から回
転力を受ける入力部材となり、また固定される部材とな
ることがあるが、このキャリヤに対して連結用のクラッ
チ手段を設け、第1遊星歯車機構のキャリヤに対する連
結および必要に応じた固定を行なうよう構成したので、
回転力の伝達のための連結部材の取回しが容易になり、
その結果、製造・組立ての容易なものとすることができ
る。
Effect of the Invention As described above, the transmission according to the present invention is a Simpson compound planetary gear mechanism mainly including two sets of single pinion type planetary gear mechanisms, and the carrier and the second planetary gear mechanism in the first planetary gear mechanism. Since the clutch means for selectively connecting the carrier and the ring gear in the first embodiment is provided and the input is selectively applied to the ring gear and the carrier of the first planetary gear mechanism, two sets of required planetary gear mechanisms are required. Is simple, and at least four forward speeds and one reverse speed, which are suitable for practical use including an overdrive speed, can be set. In addition, since no input is made to any of the sun gears, the input torque depends on the strength of the sun gear. However, it is possible to eliminate disadvantages such as being not restricted and reducing durability of the sun gear. Further, in the present invention, the carrier of the second planetary gear mechanism may be an input member that receives a rotational force from the input shaft and may be a fixed member. 1 Since the planetary gear mechanism is connected to the carrier and fixed as necessary,
It is easy to handle the connecting member for transmitting torque,
As a result, manufacture and assembly can be facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の一実施例を原理的に示す模式図であ
る。 1……第1遊星歯車機構、2……第2遊星歯車機構、3,
4……サンギヤ、5,6……リングギヤ、9,10……キャリ
ヤ、11……入力軸、13……出力軸、C1,C2,C3,C4……ク
ラッチ手段、B1,B2……ブレーキ手段。
FIG. 1 is a schematic view showing one embodiment of the present invention in principle. 1 ... first planetary gear mechanism, 2 ... second planetary gear mechanism, 3,
4 Sun gear, 5, 6 Ring gear, 9, 10 Carrier, 11 Input shaft, 13 Output shaft, C1, C2, C3, C4 Clutch means, B1, B2 Brake means .

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】サンギヤとそのサンギヤに対して同心状に
配置されたリングギヤと、これらサンギヤとリングギヤ
との間に配置されてサンギヤおよびリングギヤに噛合す
るプラネットピニオンとを有する2組のシングルピニオ
ン型遊星歯車機構が同軸上に配列され、 第1遊星歯車機構のサンギヤと第2遊星歯車機構のサン
ギヤとが互いに連結されて一体化されるとともに、第1
遊星歯車機構のキャリヤを第2遊星歯車機構のキャリヤ
もしくはリングギヤに選択的に連結し、もしくはその連
結を解くクラッチ手段が設けられ、 また入力軸を、第1遊星歯車機構におけるリングギヤと
キャリヤとに選択的に連結する他のクラッチ手段が設け
られ、 さらに前記各サンギヤの回転と第2遊星歯車機構におけ
るキャリヤの回転とのそれぞれを選択的に阻止するブレ
ーキ手段が設けられ、 前記第2遊星歯車機構におけるリングギヤに出力軸が連
結されていることを特徴とする自動変速機用歯車変速装
置。
1. Two sets of single pinion type planets having a sun gear, a ring gear concentrically disposed with respect to the sun gear, and a planet pinion disposed between the sun gear and the ring gear and meshing with the sun gear and the ring gear. The gear mechanism is coaxially arranged, and the sun gear of the first planetary gear mechanism and the sun gear of the second planetary gear mechanism are connected and integrated with each other, and the first
A clutch means for selectively connecting the carrier of the planetary gear mechanism to the carrier or ring gear of the second planetary gear mechanism or disengaging the connection is provided. The input shaft is selected between the ring gear and the carrier in the first planetary gear mechanism. And a clutch means for selectively preventing the rotation of each sun gear and the rotation of the carrier in the second planetary gear mechanism. A gear transmission for an automatic transmission, wherein an output shaft is connected to a ring gear.
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