JP2671461B2 - Gearbox for automatic transmission - Google Patents

Gearbox for automatic transmission

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JP2671461B2
JP2671461B2 JP63305059A JP30505988A JP2671461B2 JP 2671461 B2 JP2671461 B2 JP 2671461B2 JP 63305059 A JP63305059 A JP 63305059A JP 30505988 A JP30505988 A JP 30505988A JP 2671461 B2 JP2671461 B2 JP 2671461B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は車両用の自動変速機において使用される歯
車変速装置に関し、特に三組の遊星歯車を組合せて構成
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 in an automatic transmission for vehicles, and more particularly to a gear transmission formed by combining three sets of planetary gears.

従来の技術 周知のように遊星歯車はサンギヤとリングギヤとこれ
らに噛合するピニオンギヤを保持するキャリヤとの三要
素を有し、そのいずれかの要素を入力要素とするととも
に、他のいずれかを出力要素とし、さらに残る他の要素
を固定することにより、入力された回転を増速し、もし
くは正転減速し、あるいは反転減速して出力することが
でき、したがって従来一般には、複数の遊星歯車を組合
せて自動変速機用の歯車変速装置を構成している。その
場合、遊星歯車の組合せ方や、遊星歯車のギヤ比(サン
ギヤとリングギヤとの歯数の比)の値、さらにはシング
ルピニオン型遊星歯車を用いるかダブルピニオン型遊星
歯車を用いるかなどによって、得られる変速比が多様に
変わるが、その全ての組合せが実用し得るものではな
く、車両への搭載性、製造の可能性、変速特性、要求さ
れる動力性能などの諸条件から実用の可能性のある歯車
列は限定される。換言すれば、遊星歯車列は、遊星歯車
の組合せやギヤ比の設定のし方によって膨大な数の構成
が可能であるために、車両用の自動変速機として要求さ
れる諸条件を満すものを創作することには多大の困難を
伴う。
As is well known in the prior art, a planetary gear has three elements, a sun gear, a ring gear, and a carrier that holds a pinion gear that meshes with the sun gear, and any one of those elements serves as an input element and one of the other elements serves as an output element. By fixing other remaining elements, it is possible to accelerate the input rotation, decelerate in the normal rotation, or decelerate in the reverse direction and output it. Therefore, conventionally, in general, a plurality of planetary gears are combined. Form a gear transmission for an automatic transmission. In that case, depending on how to combine the planetary gears, the value of the gear ratio of the planetary gears (the ratio of the number of teeth of the sun gear and the ring gear), and whether to use a single pinion type planetary gear or a double pinion type planetary gear, Although the obtained gear ratios vary in various ways, not all combinations are practical, but the possibility of practical use depends on various conditions such as vehicle mountability, manufacturing possibility, gear shifting characteristics, and required power performance. Gear trains with are limited. In other words, the planetary gear train can be configured in a huge number depending on the combination of planetary gears and the setting of the gear ratio, so that it satisfies various conditions required for an automatic transmission for a vehicle. There are many difficulties involved in creating.

従来、このような背景の下に案出された多数の歯車変
速装置が提案されており、そのうち三組の遊星歯車を使
用した装置が、例えば特開昭51−17767号公報、同61−4
8062号公報、同51−108168号公報、同51−108170号公
報、同51−127968号公報に記載されている。
Conventionally, a large number of gear transmissions devised under such a background have been proposed. Among them, a device using three sets of planetary gears is disclosed in, for example, JP-A-51-17767 and 61-4.
8062, 51-108168, 51-108170, and 51-127968.

発明が解決しようとする課題 しかるに複数組の遊星歯車を組合わせた歯車変速装置
では、それぞれの遊星歯車の連結のし方やいずれの要素
を入力軸に連結するか、あるいはいずれの要素を固定す
るかによって設定し得る変速段の数や各変速段での変速
比が多様に変化する。したがって実用にあたっては、エ
ンジン出力との関係や搭載する車両の用途もしくは要求
される特性などに基づいて歯車変速装置を選択してい
る。その場合、クラッチやブレーキの配置のみならず、
歯車列の構成までも、既存の歯車変速装置とは異なるも
のを使用するとすれば、用意すべき歯車変速装置の種類
が車両の種類と同程度の多くなるのみならず、設計・製
造を含めた歯車変速装置の生産性が悪化することにな
り、特に仕様の異なる歯車変速装置ごとに基本設計から
やり直すことになるとともに、生産工程の共通化が図れ
ないから、生産性が悪くなる。
DISCLOSURE OF INVENTION Problems to be Solved by the Invention However, in a gear transmission in which a plurality of sets of planetary gears are combined, how to connect each planetary gear, which element is connected to the input shaft, or which element is fixed The number of gears that can be set and the gear ratio at each gear change in various ways depending on whether or not. Therefore, in practical use, the gear transmission is selected based on the relationship with the engine output, the application of the vehicle in which it is mounted, the required characteristics, and the like. In that case, not only the arrangement of clutches and brakes,
Even if the structure of the gear train is different from the existing gear transmission, not only the number of gear transmissions to be prepared will increase to the same extent as the type of vehicle, but also the design and manufacturing will be included. The productivity of the gear transmission will be deteriorated, and the basic design will be redone for each gear transmission having different specifications, and the productivity will be deteriorated because the production process cannot be shared.

一方、前述したように、複数組の遊星歯車を組合わせ
た歯車変速装置では、各要素の連結のし方やクラッチや
ブレーキの配置によって設定可能な変速比が大きく変わ
るのであり、したがって各遊星歯車の要素同士の連結の
し方を、常時連結かクラッチを介して連結かを問わずに
一定にし、そのような構成の歯車列において入力のため
のクラッチや要素を固定するためのブレーキなどの数や
配置によって、設定可能な変速段の数やその変速比を適
宜に決めることも技術的には可能であり、そのようにす
れば、仕様の異なる歯車変速装置であっても基本となる
歯車列が共通化されることにより、上記のごとき問題は
ある程度解消し得るものと考えられる。その場合、基本
となる歯車列の構成は、全体として小型軽量であるこ
と、製造が容易なこと、設定可能な変速比が等比級数に
近い関係にあること、変速ショックの低減に有利なこ
と、必要に応じ“1"以下の変速比を設定可能なこと、最
大変速比の最低変速比との幅が広いことなどの要請を満
すことが好ましい。
On the other hand, as described above, in a gear transmission in which a plurality of sets of planetary gears are combined, the gear ratio that can be set greatly changes depending on the connection of each element and the arrangement of clutches and brakes. The number of clutches for input and the number of brakes for fixing the elements is fixed in the gear train of such a configuration by making the method of connecting the elements of No. 1 constant regardless of whether they are always connected or connected via a clutch. It is technically possible to appropriately determine the number of gears that can be set and the gear ratio thereof depending on the arrangement of the gears and the arrangement. It is considered that the above problems can be solved to some extent by standardizing the above. In that case, the basic structure of the gear train is that it is compact and lightweight as a whole, that it is easy to manufacture, that the gear ratio that can be set is close to a geometric series, and that it is advantageous in reducing gear shock. It is preferable to satisfy the requirements that a gear ratio of "1" or less can be set as necessary, and that the maximum gear ratio and the minimum gear ratio are wide.

このような所謂転用可能性の広い歯車列を得るとの観
点から前掲の従来の歯車変速装置を検討すると、前述し
た従来のいずれの歯車変速装置も変速比が“1"以下の所
謂オーバードライブ段を設定し得るものとはされてい
ず、また設定可能な変速段を変えるためにクラッチやブ
レーキの配列をどのように変えるべきかの記述がなく、
さらに変速比が必ずしも等比級数に近い関係にはなら
ず、変速ショックの低減に特別の配慮が必要となり、あ
るいは運転し難いものとなるなどの不都合があると考え
られる。
Considering the conventional gear transmission described above from the viewpoint of obtaining such a so-called gear train having a wide diversion possibility, any of the conventional gear transmissions described above has a so-called overdrive stage in which the gear ratio is "1" or less. It is not supposed to be able to set, and there is no description of how to change the arrangement of clutches and brakes in order to change the shift speed that can be set,
Further, it is considered that the gear ratio does not always have a relationship close to a geometric series, and special consideration is required for reducing gear shift shock, or it is difficult to drive.

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、
多様な仕様に容易に変更することができ、しかも複合し
た諸条件を共に満すことのできる基本的な構成を含む自
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。
The present invention has been made in view of the above circumstances,
An object of the present invention is to provide a gear transmission for an automatic transmission including a basic configuration that can be easily changed to various specifications and that can satisfy a variety of combined conditions.

課題を解決するための手段 この発明は、サンギヤと、リングギヤと、サンギヤお
よびリングギヤに噛合するピニオンギヤを保持するキャ
リヤとをそれぞれ有するシングルピニオン型の3組の遊
星歯車を備え、第1の遊星歯車におけるキャリヤと第2
の遊星歯車におけるキャリヤと第3の遊星歯車における
リングギヤとの三者が常時連結されもしくは係合手段を
介して選択的に連結され、また第1の遊星歯車における
サンギヤと第2の遊星歯車におけるリングギヤとが常時
連結されもしくは係合手段を介して選択的に連結され、
さらに第2の遊星歯車におけるサンギヤと第3の遊星歯
車におけるサンギヤとが常時連結されもしくは係合手段
を介して選択的に連結されていることを特徴とするもの
である。
Means for Solving the Problems The present invention includes three sets of single pinion type planetary gears each having a sun gear, a ring gear, and a carrier that holds a pinion gear that meshes with the sun gear and the ring gear. Carrier and second
Of the planetary gear and the ring gear of the third planetary gear are always connected or selectively connected via an engaging means, and the sun gear of the first planetary gear and the ring gear of the second planetary gear are connected. And are always connected or selectively connected through the engagement means,
Further, the sun gear in the second planetary gear and the sun gear in the third planetary gear are always connected or selectively connected via an engaging means.

作用 この発明の装置では、互いに連結された第1遊星歯車
のキャリヤと第2遊星歯車のキャリヤと第3遊星歯車の
リングギヤとが一体となって、もしくは個別に、あるい
は第1遊星歯車のサンギヤと第2遊星歯車のリングギヤ
とが一体となって、もしくは個別に、または第2遊星歯
車のサンギヤと第3遊星歯車のサンギヤとが一体なっ
て、もしくは個別に、そしてまた独立した要素である第
1遊星歯車のリングギヤや第3遊星歯車のキャリヤなど
のそれぞれが、入力要素もしくは出力要素あるいは固定
要素とされる。その結果、各遊星歯車が一体となっても
しくはそれぞれ単独で増減速作用を行なって、入力軸の
回転を変速し、もしくはそのまま、あるいは反転して出
力軸に伝達する。そしてその場合の変速段が例えば前進
5段・後進1段に設定され、あるいはそれ以下の変速段
に設定され、さらに最も大きい変速比と最も小さい変速
比との幅が広く、しかも各変速比の値が等比級数に近い
関係となる。
In the device of the present invention, the carrier of the first planetary gear, the carrier of the second planetary gear, and the ring gear of the third planetary gear, which are connected to each other, are integrated with each other, or individually, or with the sun gear of the first planetary gear. A ring gear of the second planetary gear integrally or individually, or a sun gear of the second planetary gear and a sun gear of the third planetary gear integrally or individually, and also as an independent element The ring gear of the planetary gear, the carrier of the third planetary gear, and the like are each an input element, an output element, or a fixed element. As a result, the planetary gears integrally or independently perform acceleration / deceleration actions to change the speed of the rotation of the input shaft, or as it is, or reversely, and transmit it to the output shaft. The gears in that case are set to, for example, five forward gears and one reverse gear, or lower gears, and the range between the largest gear ratio and the smallest gear ratio is wide. The values are close to a geometric series.

実 施 例 つぎにこの発明の実施例を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 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それぞれ、サンギヤ
と、リングギヤと、これらのサンギヤおよびリングギヤ
の間に配置されてそれぞれに噛合するピニオンギヤを保
持するキャリヤとを有する3組のシングルピニオン型遊
星歯車1,2,3における各要素を次のように連結して構成
されている。
FIG. 1 is a schematic view showing the principle of one embodiment of the present invention. The gear transmissions shown here are respectively arranged in a sun gear, a ring gear, and the sun gear and the ring gear, and mesh with each other. Each of the elements of the three sets of single pinion type planetary gears 1, 2 and 3 having a carrier that holds a pinion gear is connected as follows.

すなわち第1遊星歯車1のキャリヤ1Cが第2遊星歯車
2におけるキャリヤ2Cに一体的に連結されるとともに、
これらのキャリヤ1C,2Cが第3クラッチ手段K3を介して
第3遊星歯車3におけるリングギヤ3Rに選択的に連結さ
れるようになっている。また第1遊星歯車1のサンギヤ
1Sは、第2遊星歯車2におけるリングギヤ2Rに一体的に
連結されており、さらに第2遊星歯車2におけるサンギ
ヤ2Sと第3遊星歯車3におけるサンギヤ3Sとが一体的に
連結されている。
That is, the carrier 1C of the first planetary gear 1 is integrally connected to the carrier 2C of the second planetary gear 2, and
These carriers 1C, 2C are selectively connected to the ring gear 3R of the third planetary gear 3 via the third clutch means K3. The sun gear of the first planetary gear 1
1S is integrally connected to the ring gear 2R of the second planetary gear 2, and the sun gear 2S of the second planetary gear 2 and the sun gear 3S of the third planetary gear 3 are also integrally connected.

なお、上記の各要素の連結構造としては、中空軸や中
実軸もしくは適宜のコネクティングドラムなどの一般の
自動変速機で採用されている連結構造などを採用するこ
とができる。
In addition, as a connection structure of the above-described components, a connection structure employed in a general automatic transmission such as a hollow shaft, a solid shaft, or an appropriate connecting drum can be employed.

入力軸4は、トルクコンバータや流体断手などの動力
伝達手段(図示せず)を介してエンジン(図示せず)に
連結されており、この入力軸4と第1遊星歯車1のサン
ギヤ1Sおよび第2遊星歯車2のリングギヤ2Rとの間に
は、これらを選択的に連結する第1クラッチ手段K1が設
けられ、また入力軸4と第1遊星歯車1のリングギヤ1R
との間には、両者を選択的に連結する第2クラッチ手段
K2が設けられている。これらのクラッチ手段K1,K2,K3
は、要は上記の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
従来一般の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K1,K
2,K3に対する連結部材として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得ることは勿論である。
The input shaft 4 is connected to an engine (not shown) via a power transmission means (not shown) such as a torque converter or a fluid break, and the input shaft 4 and the sun gear 1S of the first planetary gear 1 and A first clutch means K1 is provided between the second planetary gear 2 and the ring gear 2R for selectively connecting them, and the input shaft 4 and the ring gear 1R of the first planetary gear 1 are connected to each other.
Second clutch means for selectively connecting the two
K2 is provided. These clutch means K1, K2, K3
The purpose is to selectively connect and disconnect the above-mentioned members, and to engage / disengage them by a mechanism such as a hydraulic servo mechanism adopted in a general automatic transmission in the past. Wet multi-disc clutch, one-way clutch,
Alternatively, a configuration in which the wet multi-plate clutch and the one-way clutch are arranged in series or in parallel can be adopted as necessary. It should be noted that in practical use, there are restrictions on the arrangement of each component, so that each clutch means K1, K
It goes without saying that an appropriate intermediate member such as a connecting drum can be interposed as a connecting member for 2, K3.

また第1遊星歯車1のリングギヤ1Rの回転を選択的に
阻止する第1ブレーキ手段B1が、そのリングギヤ1Rとト
ランスミッションケース(以下、単にケースと記す)6
との間に設けられている。また第3遊星歯車3のキャリ
ヤ3Cの回転を選択的に阻止する第2ブレーキ手段B2がそ
のキャリヤ3Cとケース6との間に設けられている。さら
に互いに連結された第2遊星歯車2のサンギヤ2Sおよび
第3遊星歯車3のサンギヤ3Sの回転を選択的に阻止する
第3ブレーキ手段B3が、これらのサンギヤ2S,3Sとケー
ス6との間に設けられている。これらのブレーキ手段B
1,B2,B3は、従来一般の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
を組合せた構成などとすることができ、また実用にあた
っては、これらのブレーキ手段B1,B2,B3とこれらのブレ
ーキ手段B1,B2,B3によって固定すべき各要素との間もし
くはケース6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。
Further, the first brake means B1 for selectively preventing the rotation of the ring gear 1R of the first planetary gear 1 includes the ring gear 1R and a transmission case (hereinafter simply referred to as a case) 6
It is provided between and. Second brake means B2 for selectively preventing rotation of the carrier 3C of the third planetary gear 3 is provided between the carrier 3C and the case 6. Further, third brake means B3 for selectively preventing rotation of the sun gear 2S of the second planetary gear 2 and the sun gear 3S of the third planetary gear 3 connected to each other is provided between the sun gears 2S, 3S and the case 6. It is provided. These braking means B
1, B2, B3 should be a wet multi-plate brake or band brake driven by a hydraulic servo mechanism that has been adopted in conventional automatic transmissions, a one-way clutch, or a combination of these. In practical use, an appropriate connecting member is interposed between these braking means B1, B2, B3 and each element to be fixed by these braking means B1, B2, B3 or between the case 6. Of course you can get it.

そして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5が、第3遊星歯車3
のリングギヤ3Rに連結されている。
The output shaft 5 that transmits the rotation to the propeller shaft and the counter gear (not shown) is the third planetary gear 3
Is connected to the ring gear 3R.

以上のように構成された歯車変速装置では、前進5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K1,K2,K3およびブレーキ手段B
1,B2,B3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1,2,3のギヤ比ρ1,ρ2,ρ3を、ρ1=0.400、ρ2=
0.379、ρ3=0.471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、また空欄は解放状態で
あることをそれぞれ示す。以下、各変速段について説明
する。
The gear transmission configured as described above is capable of shifting gears in five forward gears and one reverse gear, and each of these gears has the above-mentioned clutch means K1, K2, K3 and brake means B.
This is accomplished by engaging 1, B2, B3 as shown in Table 1. It should be noted that Table 1 also shows the gear ratios of the respective shift speeds and the specific values thereof. The specific values are the gear ratios ρ1, ρ2, ρ3 of the planetary gears 1, 2, 3 and ρ1 = 0.400. , Ρ2 =
It is a value when 0.379 and ρ3 = 0.471. Further, in Table 1, the mark “◯” indicates the engaged state, and the blank indicates the released state. Hereinafter, each shift speed will be described.

《前進第1速》 第1クラッチ手段K1および第3クラッチ手段K3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1のサンギヤ1Sおよび第2遊星歯車2のリングギヤ
2Rを入力軸4に連結する一方、第1遊星歯車1のリング
ギヤ1Rを固定する。したがって第1遊星歯車1では、リ
ングギヤ1Rを固定した状態でサンギヤ1Sが入力軸4と共
に回転するために、キャリヤ1Cが入力軸4に対して減速
されて正回転(入力軸4と同方向の回転。以下同じ)
し、これが第2遊星歯車2のキャリヤ2Cに伝達され、か
つ第3クラッチ手段K3を介して第3遊星歯車3のリング
ギヤ3Rおよび出力軸5に伝達される。すなわち入力軸4
の回転は第1遊星歯車1によって減速されて出力軸5に
伝達される。なお、第2遊星歯車2および第3遊星歯車
3はそれぞれのサンギヤ2S,3Sがケース6に対して非連
結状態となっているために、特に増減速作用を行なわな
い。したがってこの場合の変速比は第1表に示す通り、 (1+ρ)/ρ で表わされ、その具体値は、3.500となる。
<< First Forward Speed >> The first clutch means K1, the third clutch means K3, and the first brake means B1 are engaged. That is, the sun gear 1S of the first planetary gear 1 and the ring gear of the second planetary gear 2.
2R is connected to the input shaft 4, while the ring gear 1R of the first planetary gear 1 is fixed. Therefore, in the first planetary gear 1, the sun gear 1S rotates together with the input shaft 4 in a state where the ring gear 1R is fixed, so that the carrier 1C is decelerated with respect to the input shaft 4 to rotate forward (rotate in the same direction as the input shaft 4). .same as below)
Then, this is transmitted to the carrier 2C of the second planetary gear 2, and is also transmitted to the ring gear 3R of the third planetary gear 3 and the output shaft 5 via the third clutch means K3. That is, the input shaft 4
Is reduced by the first planetary gear 1 and transmitted to the output shaft 5. The second planetary gears 2 and the third planetary gears 3 do not perform the acceleration / deceleration action because the sun gears 2S and 3S are not connected to the case 6. Therefore, the gear ratio in this case is represented by (1 + ρ 1 ) / ρ 1 as shown in Table 1 , and its specific value is 3.500.

《前進第2速》 第1クラッチ手段K1と第3クラッチ手段K3ならびに第
2ブレーキ手段B2を係合させる。すなわち前進第1速の
状態において第1ブレーキ手段B1に替えて第2ブレーキ
手段B2を係合させる。この場合、第1遊星歯車1はリン
グギヤ1Rが入力軸4およびケース6に対して非連結状態
となっているから、特に増減速作用を行なわない。これ
に対して第2遊星歯車2では、キャリヤ2Cに出力軸5か
らの負荷がかかっているために、リングギヤ2Rが入力軸
4と共に回転することによりサンギヤ2Sが逆回転(入力
軸4とは反対方向の回転。以下同じ)し、このサンギヤ
2Sと第3遊星歯車3のサンギヤS3とが一体となって回転
する。そのため第3遊星歯車3では、キャリヤ3Cを固定
した状態でサンギヤ3Sが逆回転するから、リングギヤ3R
およびこれに連結してある第2遊星歯車2のキャリヤ2C
と出力軸5とが入力軸4に対して減速されて正回転す
る。したがってこの場合は第2遊星歯車2と第3遊星歯
車3とが減速作用を行ない、その変速比は、第1表に示
す通り、 {ρ+ρ(1+ρ)}/ρ で表わされ、その具体値は、2.184となる。
<< Second Forward Speed >> The first clutch means K1, the third clutch means K3, and the second brake means B2 are engaged. That is, in the first forward speed state, the second brake means B2 is engaged instead of the first brake means B1. In this case, since the ring gear 1R is not connected to the input shaft 4 and the case 6 in the first planetary gear 1, no particular acceleration / deceleration action is performed. On the other hand, in the second planetary gear 2, since the load from the output shaft 5 is applied to the carrier 2C, the ring gear 2R rotates together with the input shaft 4 so that the sun gear 2S rotates in the reverse direction (opposite to the input shaft 4). Direction rotation. The same applies below), and this sun gear
2S and the sun gear S3 of the third planetary gear 3 rotate integrally. Therefore, in the third planetary gear 3, since the sun gear 3S rotates in the reverse direction with the carrier 3C fixed, the ring gear 3R
And the carrier 2C of the second planetary gear 2 connected to this
The output shaft 5 and the output shaft 5 are decelerated with respect to the input shaft 4 and rotate in the normal direction. Therefore, in this case, the second planetary gear 2 and the third planetary gear 3 perform a deceleration action, and the speed change ratio thereof is represented by {ρ 3 + ρ 2 (1 + ρ 3 )} / ρ 3 as shown in Table 1. The specific value is 2.184.

《前進第3速》 上記の第1速および第2速の場合と同様に第1クラッ
チ手段K1および第3クラッチ手段K3を係合させ、また第
3ブレーキ手段B3を係合させる。すなわち第2速の状態
で第2ブレーキ手段B2に替えて第3ブレーキ手段B3を係
合させる。この場合、第1遊星歯車1は前進第2速の場
合と同様にリングギヤ1Rが入力軸4およびケース6に対
して非連結状態となって特に増減速作用を行なわず、ま
た第3遊星歯車3もキャリヤ3Cがケース6に対して非連
結状態となって特に増減速作用を行なわない。これに対
して第2遊星歯車2ではサンギヤ2Sを固定した状態でリ
ングギヤ2Rが入力軸4と共に回転するから、キャリヤ2C
が入力軸4に対して減速されて正回転し、これが出力軸
5に伝達される。すなわち入力軸4の回転は第2遊星歯
車2のみで減速されて出力軸5に伝達され、その変速比
は、第1表に示す通り、 1+ρ で表わされ、その具体値は、1.379となる。
<< Forward Third Speed >> The first clutch means K1 and the third clutch means K3 are engaged, and the third brake means B3 is engaged, as in the case of the first speed and the second speed. That is, in the state of the second speed, the third brake means B3 is engaged instead of the second brake means B2. In this case, the ring gear 1R of the first planetary gear 1 is not connected to the input shaft 4 and the case 6 as in the case of the second forward speed, and no particular acceleration / deceleration is performed, and the third planetary gear 3 However, the carrier 3C is not connected to the case 6 and no particular acceleration / deceleration action is performed. On the other hand, in the second planetary gear 2, the ring gear 2R rotates together with the input shaft 4 with the sun gear 2S fixed, so that the carrier 2C
Is decelerated with respect to the input shaft 4 and rotates in the normal direction, and this is transmitted to the output shaft 5. That is, the rotation of the input shaft 4 is reduced only by the second planetary gear 2 and transmitted to the output shaft 5, and the gear ratio thereof is represented by 1 + ρ 2 as shown in Table 1, and its specific value is 1.379. Become.

《前進第4速》 第1ないし第3のクラッチ手段K1,K2,K3を係合させ、
かつ全てのブレーキ手段B1,B2,B3を解放する。すなわち
第3速の状態で第3ブレーキ手段B3に替えて第2クラッ
チ手段K2を係合させる。したがって第1遊星歯車1はサ
ンギヤ1Sとリングギヤ1Rとが入力軸4に連結されること
になるから、その全体が一体となって入力軸4と共に回
転し、その結果、第1遊星歯車1のキャリヤ1Cに第3ク
ラッチ手段K3を介して連結してある出力軸5が入力軸4
が等速度で回転する。なお、この場合、第2遊星歯車2
は、そのキャリヤ2Cが第1遊星歯車1のキャリヤ1Cに連
結されて入力軸4と等速度が回転するとともにリングギ
ヤ2Rが入力軸4と一体となって回転するから、その全体
が入力軸4と等速度で回転する。また第3遊星歯車3
は、サンギヤ3Sが第2遊星歯車2のサンギヤ2Sに連結さ
れていて入力軸4と等速度で回転し、かつリングギヤ3R
が第2遊星歯車2のキャリヤ2Cに連結されていて入力軸
4と等速度で回転するため、全体が一体となって入力軸
4と等速度で回転する。結局、歯車列の全体が一体とな
って入力軸4と共に回転するから、増減速作用が生じ
ず、減速比が“1"となる。
<< Fourth forward speed >> Engage the first to third clutch means K1, K2, K3,
And release all braking means B1, B2, B3. That is, in the state of the third speed, the second clutch means K2 is engaged instead of the third brake means B3. Therefore, since the sun gear 1S and the ring gear 1R are connected to the input shaft 4 in the first planetary gear 1, the whole thereof rotates together with the input shaft 4 and, as a result, the carrier of the first planetary gear 1 The output shaft 5 connected to 1C via the third clutch means K3 is the input shaft 4
Rotates at a constant speed. In this case, the second planetary gear 2
Has its carrier 2C connected to the carrier 1C of the first planetary gear 1 to rotate at the same speed as the input shaft 4 and the ring gear 2R to rotate integrally with the input shaft 4, so that the whole of the input shaft 4 and the input shaft 4 Rotate at a constant speed. The third planetary gear 3
The sun gear 3S is connected to the sun gear 2S of the second planetary gear 2, rotates at the same speed as the input shaft 4, and the ring gear 3R
Is connected to the carrier 2C of the second planetary gear 2 and rotates at the same speed as the input shaft 4, so that the whole unit rotates at the same speed as the input shaft 4. Eventually, the entire gear train rotates together with the input shaft 4, so that the acceleration / deceleration action does not occur and the reduction ratio becomes "1".

《前進第5速》 第2クラッチ手段K2と第3クラッチ手段K3および第3
ブレーキ手段B3とを係合させる。すなわち上述した第4
速の状態で第1クラッチ手段K1に替えて第3ブレーキ手
段B3を係合させる。この場合、第1遊星歯車1では、リ
ングギヤ1Rが入力軸4と共に回転することによりサンギ
ヤ1Sとキャリヤ1Cとが正回転するが、キャリヤ1Cの回転
は第2遊星歯車2のキャリヤ2Cに伝達され、その結果、
第2遊星歯車2ではサンギヤ2Sを固定した状態でキャリ
ヤ2Cが正回転するから、リングギヤ2Rがキャリヤ2Cより
速く正回転し、これが第1遊星歯車1のサンギヤ1Sに伝
達される。したがって第1遊星歯車1は、サンギヤ1Sが
高速で正回転している状態でリングギヤ1Rが入力軸4と
共に回転することになるから、キャリヤ1Cすなわち出力
軸5は入力軸4より速く、かつ第1遊星歯車1のサンギ
ヤ1Sより遅い速度で正回転する。なお、第3遊星歯車3
は、キャリヤ3Cがケース6に対して非連結状態となって
いるから、特に増減速作用を行なわない。結局、入力軸
4の回転は第1遊星歯車1および第2遊星歯車2によっ
て増速されて出力軸5に伝達され、その変速比は、第1
表に示す通り、 1−ρρ て表わされ、その具体値は、0.848となる。
<< Fifth forward speed >> Second clutch means K2, third clutch means K3 and third
Engage with the braking means B3. That is, the above-mentioned fourth
In the high speed state, the third brake means B3 is engaged instead of the first clutch means K1. In this case, in the first planetary gear 1, the sun gear 1S and the carrier 1C rotate normally due to the ring gear 1R rotating together with the input shaft 4, but the rotation of the carrier 1C is transmitted to the carrier 2C of the second planetary gear 2. as a result,
In the second planetary gear 2, the carrier 2C rotates normally while the sun gear 2S is fixed, so that the ring gear 2R rotates faster than the carrier 2C and is transmitted to the sun gear 1S of the first planetary gear 1. Therefore, in the first planetary gear 1, the ring gear 1R rotates together with the input shaft 4 while the sun gear 1S is positively rotating at high speed. Therefore, the carrier 1C, that is, the output shaft 5 is faster than the input shaft 4 and It rotates forward at a slower speed than the sun gear 1S of the planetary gear 1. The third planetary gear 3
Does not perform any acceleration / deceleration action because the carrier 3C is not connected to the case 6. Eventually, the rotation of the input shaft 4 is increased in speed by the first planetary gear 1 and the second planetary gear 2 and transmitted to the output shaft 5, and the speed ratio thereof is the first.
As shown in the table, it is expressed as 1-ρ 1 ρ 2 , and its specific value is 0.848.

《後進》 第1および第2のクラッチ手段K1,K2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1のサン
ギヤ1Sおよびリングギヤ1Rならびに第2遊星歯車2のリ
ングギヤ2Rを入力軸4に連結するとともに、第3遊星歯
車3のキャリヤ3Cを固定する。したがって第1遊星歯車
1はサンギヤ1Sとリングギヤ1Rとが入力軸4と共に回転
するためにその全体が一体となって入力軸4と同速度で
正回転し、また第2遊星歯車2も、そのリングギヤ2Rが
入力軸4に連結されている一方、キャリヤ2Cが第1遊星
歯車1のキャリヤ1Cに連結されていて入力軸4と同速度
で回転するから、全体が一体となって入力軸4と同速度
で正回転する。これらに対して第3遊星歯車3では、サ
ンギヤ3Sが第2遊星歯車2のサンギヤ2Sに連結されてい
て入力軸4と同速度で正回転し、かつキャリヤ3Cが固定
されているから、リングギヤ3Rおよびこれに連結してあ
る出力軸5は逆回転する。したがって入力軸4の回転
は、実質的に第3遊星歯車3のみによって反転かつ減速
されて出力軸5に伝達され、後進段となる。そしてその
変速比は、第1表に示す通り、 −1/ρ で表わされ、その具体値は、−2.123となる。
<< Reverse >> The first and second clutch means K1, K2 and the second brake means B2 are engaged. That is, the sun gear 1S and the ring gear 1R of the first planetary gear 1 and the ring gear 2R of the second planetary gear 2 are connected to the input shaft 4, and the carrier 3C of the third planetary gear 3 is fixed. Therefore, since the sun gear 1S and the ring gear 1R rotate together with the input shaft 4, the first planetary gear 1 is integrally rotated as a whole at the same speed as the input shaft 4, and the second planetary gear 2 also has its ring gear. While 2R is connected to the input shaft 4, the carrier 2C is connected to the carrier 1C of the first planetary gear 1 and rotates at the same speed as the input shaft 4, so that the entire unit is integrated with the input shaft 4. Rotate forward at speed. On the other hand, in the third planetary gear 3, since the sun gear 3S is connected to the sun gear 2S of the second planetary gear 2 and rotates normally at the same speed as the input shaft 4, and the carrier 3C is fixed, the ring gear 3R is fixed. And the output shaft 5 connected to this rotates in the reverse direction. Therefore, the rotation of the input shaft 4 is substantially inverted and decelerated by only the third planetary gear 3 and transmitted to the output shaft 5 to be in the reverse stage. The gear ratio is represented by −1 / ρ 3 as shown in Table 1, and its specific value is −2.123.

以上、各変速段について述べたことから明らかなよう
に、第1図に示す歯車変速装置では、第1速から第4速
の各変速段の変速比が等比級数に近い関係にあることか
ら、変速の前後でのエンジン回転数の比がほぼ一定とな
り、運転し易い自動変速機とすることができる。さらに
オーバードライブ段の変速比が約0.848であって、実用
可能な範囲の適当な値となるために、動力性能を確保し
つつ高速走行時のエンジン回転数を下げて燃費および静
粛性を良好なものとすることができる。そして各変速段
の説明で述べた通り、隣接する他の変速段に変速する場
合、いずれか一つの係合手段を解放し、かつ他の係合手
段を係合させればよいため、すなわち二個の係合手段を
切換えて変速を行なうことができるため、変速制御が容
易で変速ショックの低減を図ることができる。他方、上
記の歯車変速装置では、遊星歯車は三組でよいうえに、
各遊星歯車1,2,3におけるギヤ比が0.38〜0.47程度のバ
ランスのとれた構成とすることのできる値でよく、それ
に伴い遊星歯車が大径化することがなく、さらにまた第
2遊星歯車2のサンギヤ2Sと第3遊星歯車3のサンギヤ
3Sとをロングピニオン化することができ、したがって上
記の歯車変速装置によれば、全体としての構成を簡素化
し、かつ小型化を図ることができる。なおまた各遊星歯
車1,2,3におけるピニオンギヤのキャリヤ1C,2C,3Cに対
する相対回転数が低くなって軸受の耐久性などの向上を
図ることができる。
As is clear from the above description of each shift stage, in the gear transmission shown in FIG. 1, the gear ratio of each shift stage from the first speed to the fourth speed is close to a geometric series. The ratio of the engine speeds before and after the gear shift is substantially constant, and the automatic transmission can be operated easily. Furthermore, since the gear ratio of the overdrive stage is approximately 0.848, which is an appropriate value within the practical range, the engine speed during high-speed running can be reduced while maintaining power performance, and fuel efficiency and quietness can be improved. Can be one. Then, as described in the description of each shift speed, when shifting to another adjacent shift speed, it suffices to release any one of the engagement means and engage the other engagement means, that is, Since shifting can be performed by switching the individual engaging means, shift control is easy and shift shock can be reduced. On the other hand, in the above gear transmission, the planetary gears may be three sets, and
The planetary gears 1, 2, and 3 may have a well-balanced gear ratio of about 0.38 to 0.47 so that the planetary gears do not increase in diameter and the second planetary gears are not increased. 2 sun gear 2S and 3rd planetary gear 3 sun gear
It is possible to make the 3S and the long pinion, and therefore, according to the above-mentioned gear transmission, the overall configuration can be simplified and the size can be reduced. In addition, the relative rotation speed of the pinion gears of the planetary gears 1, 2 and 3 with respect to the carriers 1C, 2C and 3C is lowered, and the durability of the bearings can be improved.

ところで第1表から知られるように、各遊星歯車1,2,
3は全ての変速段で増減速作用を行なっている訳ではな
く、クラッチ手段やブレーキ手段の係合・解放の状態に
応じて適宜の遊星歯車が増減速作用を行なうのであり、
したがって各遊星歯車1,2,3における各要素の基本的な
連結関係(課題を解決するための手段の項で述べた連結
関係)を、例えばコネクティングドラムによる常時連結
によって達成せずに、前記の第3クラッチ手段K3のよう
なクラッチ手段によって必要に応じて達成する構成であ
っても必要とする変速段を得ることができる。
By the way, as is known from Table 1, each planetary gear 1,2,
3 does not perform the acceleration / deceleration action at all gears, but an appropriate planetary gear performs the acceleration / deceleration action according to the engagement / disengagement state of the clutch means and the brake means.
Therefore, the basic connection relationship (connection relationship described in the section of means for solving the problem) of each element in each planetary gear 1, 2, 3 is not achieved by, for example, continuous connection by a connecting drum, and Even if the configuration is achieved by the clutch means such as the third clutch means K3, the required shift speed can be obtained.

第2図はその例を示すもので、前述した第1図の構成
のうち、第2遊星歯車2におけるサンギヤ2Sとリングギ
ヤ2Rとの間に両者を選択的に連結する第4クラッチ手段
K4を介装したものである。この第2図に示す構成の歯車
変速装置の作動表を示せば第2表の通りであり、第2図
に示す構成であっても前進5段・後進1段の変速段の設
定を行なうことができる。
FIG. 2 shows an example thereof, and in the configuration of FIG. 1 described above, a fourth clutch means for selectively connecting the sun gear 2S and the ring gear 2R in the second planetary gear 2 to each other.
It is through K4. The operation table of the gear transmission having the configuration shown in FIG. 2 is as shown in Table 2. Even with the configuration shown in FIG. 2, setting of 5 forward gears and 1 reverse gear is required. You can

ところで上述した各実施例では、各クラッチ手段K1,K
2,K3,K4を多板クラッチのシンボルで示したが、この発
明では静粛性や燃費の向上あるいは変速ショックの緩和
などのために、クラッチ手段として、多板クラッチ以外
に一方向クラッチを使用し、あるいは多板クラッチと一
方向クラッチとを組み合わせた構成などを使用すること
ができるのであり、またブレーキ手段B1,B2,B3について
も上記の各実施例で示した多板ブレーキ以外に、一方向
クラッチやバンドブレーキもしくはこれらの組合わせた
構成などを使用することができる。このようなクラッチ
手段およびブレーキ手段の変形例としては、本出願人が
既に出願した特願昭63−176270号(特開平2−26350号
公報)や特願昭63−221670号(特開平2−72245号公
報)の願書に添付した明細書および図面に記載したもの
を採用することができる。
By the way, in the above-mentioned respective embodiments, the respective clutch means K1, K
2, K3, K4 are shown by the symbol of the multi-disc clutch, but in the present invention, a one-way clutch other than the multi-disc clutch is used as the clutch means in order to improve quietness, fuel consumption, and mitigation of shift shock. Alternatively, it is possible to use a configuration in which a multi-disc clutch and a one-way clutch are combined, and for the braking means B1, B2, B3, in addition to the multi-disc brake shown in each of the above embodiments, one-way It is possible to use a clutch, a band brake, or a combination thereof. As a modification of such clutch means and brake means, Japanese Patent Application No. 176270/63 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 26350) and Japanese Patent Application No. 63-221670 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-221670) already filed by the present applicant. No. 72245 gazette) described in the specification and drawings attached to the application can be adopted.

以上、この発明を第1実施例および第2実施例を示し
て説明したが、この発明は上記の各実施例に限定されな
いことは勿論であり、この発明は、要は、前記の「課題
を解決するための手段」の項に記載した構成を有してい
ればよい。
Although the present invention has been described with reference to the first and second embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments. It suffices to have the configuration described in the section "Means for solving".

発明の効果 以上説明したようにこの発明によれば、三組のシング
ルピニオン型遊星歯車を使用した歯車変速装置であっ
て、小型軽量化や変速ショックの低減、さらには車両と
しての動力性能の向上などの実用上の要請を満すことが
でき、そして仕様の変更が容易な自動変速機用歯車変速
装置を得ることができる。
As described above, according to the present invention, there is provided a gear transmission using three sets of single pinion type planetary gears, which is smaller and lighter in weight, reduces shift shock, and improves power performance of the vehicle. It is possible to obtain a gear transmission for an automatic transmission, which can satisfy practical requirements such as the above and whose specifications can be easily changed.

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

第1図および第2図はこの発明の実施例をそれぞれ示す
スケルトン図である。 1,2,3……遊星歯車、1S,2S,3S……サンギヤ、1C,2C,3C
……キャリヤ、1R,2R,3R……リングギヤ。
1 and 2 are skeleton diagrams showing the respective embodiments of the present invention. 1,2,3 …… Planetary gear, 1S, 2S, 3S …… Sun gear, 1C, 2C, 3C
...... Carrier, 1R, 2R, 3R …… Ring gear.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】サンギヤと、リングギヤと、サンギヤおよ
びリングギヤに噛合するピニオンギヤを保持するキャリ
ヤとをそれぞれ有するシングルピニオン型の3組の遊星
歯車を備え、 第1の遊星歯車におけるキャリヤと第2の遊星歯車にお
けるキャリヤと第3の遊星歯車におけるリングギヤとの
三者が常時連結されもしくは係合手段を介して選択的に
連結され、また第1の遊星歯車におけるサンギヤと第2
の遊星歯車におけるリングギヤとが常時連結されもしく
は係合手段を介して選択的に連結され、さらに第2の遊
星歯車におけるサンギヤと第3の遊星歯車におけるサン
ギヤとが常時連結されもしくは係合手段を介して選択的
に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. A single pinion type three sets of planetary gears each having a sun gear, a ring gear, and a carrier that holds a pinion gear that meshes with the sun gear and the ring gear. The carrier of the gear and the ring gear of the third planetary gear are always connected or selectively connected via the engagement means, and the sun gear and the second gear of the first planetary gear are connected.
Of the planetary gears are always connected or selectively connected through the engaging means, and the sun gear of the second planetary gear and the sun gear of the third planetary gear are always connected or through the engaging means. A gear transmission for an automatic transmission, characterized in that the transmission is selectively connected.
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