JP2819706B2 - 自動変速機用歯車変速装置 - Google Patents

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、特に三組のシングルピニオン型遊星
歯車機構を主体として歯車列を構成した歯車変速装置に
関するものである。

従来の技術 周知のように遊星歯車機構はサンギヤとリングギヤと
これらに噛合するピニオン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、他のいずれかの要素を出力要素とし、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
車機構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、遊星歯車機構の組合せ方や、遊星歯
車機構のギヤ比（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機構を用い
るかダブルピニオン型遊星歯車機構を用いるかなどによ
って、得られる変速段の数や変速比が多様に変わるが、
変速段の数が多く、かつ変速比の幅（最低変速段の変速
比と最高変速段の変速比との比率）が大きければ、車両
としての動力性能が向上し、また中間段を経た変速など
を行なうことにより滑かな変速が可能になるなどの利点
がある。

本出願人は、上記のような利点を得ることができ、ま
た小型軽量化を図ることなどを目的として、三組のシン
グルピニオン型遊星歯車機構を主体として歯車列を構成
した歯車変速装置を、特願平１−186991号によって既に
提案した。この歯車変速装置によれば、それぞれの変速
比が等比級数に近い関係となる主要前進５段と後進１段
に加え、第２速と第３速との間の第2.5速、第３速と第
４速との間の第3.5速の合計前進７段・後進１段を設定
することができ、また複数の変速段のそれぞれを、クラ
ッチ手段およびブレーキ手段の複数種類の係合・解放の
組合せパターンで設計できる。

発明が解決しようとする課題 本出願人の提案にかかる上記の歯車変速装置では、設
定可能な変速段数が多いこと、変速比の幅が広いこと、
各遊星歯車機構のギヤ比を実用上適当な値に設定できる
ことなどの理由で、動力性能や静粛性に優れ、また変速
制御が容易になるなどの利点を得ることができる。しか
しながら滑かな変速を行なうことや高速走行時の静粛性
を高めかつ燃費を向上させ、さらには発進加速性を良好
にするなどの要請を満す点からすれば、更に多くの変速
段を設定し得ることが好ましく、この点で上述した本出
願人の提案にかかる歯車変速装置には改良の余地があっ
た。

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、
前進段のみならず後進段においても更に多くの変速段を
設定できるよう改良した歯車変速装置を提供することを
目的とするものである。

課題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、上述した
本出願人の提案にかかる歯車変速装置に、第３の遊星歯
車機構の全体を一体化させるクラッチ手段を追加したも
のであり、より具体的には、この発明の歯車変速装置
は、三組のシングルピニオン型遊星歯車機構を主体とす
る歯車列によって入力軸の回転を変速して出力軸に伝達
する自動変速機用歯車変速装置において、第１遊星歯車
機構のリングギヤと前記入力軸とを選択的に連結する第
１クラッチ手段と、第１遊星歯車機構のサンギヤと第２
遊星歯車機構のキャリヤとを選択的に連結する第２クラ
ッチ手段と、第１遊星歯車機構のサンギヤと入力軸とを
選択的に連結する第３クラッチ手段と、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選択的
に連結する第４クラッチ手段と、第２遊星歯車機構のキ
ャリヤと第３遊星歯車機構のサンギヤと選択的に連結す
る第５クラッチ手段と、実質的に第３遊星歯車機構のサ
ンギヤおよびリングギヤならびにキャリヤのうちの少な
くとも二つを互いに選択的に連結する第６クラッチ手段
と、第３遊星歯車機構のサンギヤの回転を選択的に止め
るブレーキ手段と、第２遊星歯車機構のサンギヤの回転
を選択的に止める他のブレーキ手段とを備え、第１遊星
歯車機構のキャリヤおよび第２遊星歯車機構のリングギ
ヤならびに第３遊星歯車機構のリングギヤの三者が互い
に常時もしくは選択的に連結され、かつ前記出力軸が第
３遊星歯車機構のキャリヤに連結されていることを特徴
とするものである。

作用 この発明の歯車変速装置では、直接的には、第１遊星
歯車機構のリングギヤとサンギヤとが入力軸に連結され
るが、そのサンギヤには第２遊星歯車機構のキャリヤお
よびサンギヤがクラッチ手段によって選択的に連結可能
であるから、これら第２遊星歯車機構のサンギヤおよび
キャリヤも入力要素となり、さらに第３遊星歯車機構は
そのサンギヤが第５クラッチ手段によって第２遊星歯車
機構のキャリヤに対して選択的に連結され、かつ第１ブ
レーキ手段でそのサンギヤを単独で固定できるから、第
５クラッチ手段を解放することにより第３遊星歯車機構
は他の遊星歯車機構から独立し、それ単独で変速作用を
行なう。したがって全体が一体となって変速作用を行な
うこと以外に、いずれかの遊星歯車機構が単独で、もし
くは他の遊星歯車機構と共に変速作用を行なうので、設
定される変速段が、より多様になり、前進段では14段の
変速段、後進段では２段の変速段を設定できる。

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。

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、第１ないし第３の
遊星歯車機構1,2,3をシングルピニオン型遊星歯車機構
によってそれぞれ構成し、これらの各遊星歯車機構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。すなわち各遊星歯車機構1,2,3は、サンギヤ1S,2S,3
Sと、そのサンギヤ1S,2S,3Sと同心状に配置したリング
ギヤ1R,2R,3Rと、これらのサンギヤ1S,2S,3Sおよびリン
グギヤ1R,2R,3Rに噛合するピニオンをそれぞれ保持する
キャリヤ1C,2C,3Cとを主たる要素として構成されてい
る。そして第１遊星歯車機構１のキャリヤ1Cと第２遊星
歯車機構２のリングギヤ2Rと第３遊星歯車機構３のリン
グギヤ3Rとの三者が一体となって回転するよう連結され
ている。他方、第１遊星歯車機構１のサンギヤ1Sと第２
遊星歯車機構２のサンギヤ2Sとの間に第４クラッチ手段
K4が設けられてこれらのサンギヤ1S,2Sが互いに選択的
に連結されるようになっている。また第１遊星歯車機構
１のサンギヤ1Sと第２遊星歯車機構２のキャリヤ2Cとの
間に第２クラッチ手段K2が配置され、この第２クラッチ
手段K2によって第１遊星歯車機構１のサンギヤ1Sと第２
遊星歯車機構２のキャリヤ2Cとを選択的に連結するよう
になっている。さらに第２遊星歯車機構２のキャリヤ2C
と第３遊星歯車機構３のサンギヤ3Sとの間に両者を選択
的に連結する第５クラッチ手段K5が設けられている。ま
たさらに第３遊星歯車機構３のサンギヤ3Sとリングギヤ
3Rとの間に両者を選択的に連結する第６クラッチ手段K6
が設けられ、この第６クラッチ手段K6を係合させること
により第３遊星歯車機構３の全体を一体化するようにな
っている。

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。

入力軸４は、トルクコンバータや流体継手などの動力
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遊星歯車機構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
車機構１のサンギヤ1Sとの間には、両者を選択的に連結
する第３クラッチ手段K3が設けられている。

上記の各クラッチ手段K1,K2,K3,K4,K5,K6は、要は上
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K1,K2,K3,K4,
K5,K6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。

また第３遊星歯車機構３のサンギヤ3Sの回転を選択的
に阻止する第１ブレーキ手段B1が、このサンギヤ3S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、また第２遊星歯車機構２のキャリヤ
2C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2Cとケース６との間に設けられている。さら
に第２遊星歯車機構２のサンギヤ2Sの回転を選択的に阻
止する第３ブレーキ手段B3がそのサンギヤ2Sとケース６
との間に設けられ、第１遊星歯車機構１のサンギヤ1Sの
回転を選択的に阻止する第４ブレーキ手段B4がそのサン
ギヤ1S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B1,B2,B3,B4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,B
3,B4とこれらのブレーキ手段B1,B2,B3,B4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。

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遊星歯車機
構３のキャリヤ3Cに連結されている。

以上のように構成された歯車変速装置では、前進６段
に複数の中間段を加えた前進14段と後進２段との変速段
の設定が可能であり、これらの各変速段は前述した各ク
ラッチK1,K2,K3,K4,K5,K6およびブレーキ手段B1,B2,B3,
B4を第１表および第２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表は前進段を設定する作動
表であり、また第２表は後進段を設定する作動表であっ
て、これらのうち○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、さらに＊印は係合されても
よいことをそれぞれ示し、さらにこの＊印には解放して
も変速比や回転状態に変化が生じないもの、解放すれば
変速比は変化しないが回転状態が変化するもの、他の＊
印の手段を係合させていれば解放しても変速比および回
転状態に変化が生じないものを含む。またa,b,c…の符
号を付した欄は、当該変速段を設定するための係合・解
放パターンのうち遊星歯車機構の回転要素の回転数が異
なるものの係合・解放パターンであることを示し、さら
に，，…の符号は遊星歯車機構の回転要素の回転
数が異ならないものの係合・解放パターン同士の種別を
表わす。

第１表および第２表に示す各変速段について簡単に説
明すると、先ず前進第１速では、第１遊星歯車機構１の
リングギヤ1Rを入力軸４に連結するとともに、第１遊星
歯車機構１のサンギヤ1Sと第２遊星歯車機構２のサンギ
ヤ2Sとを連結し、かつ第２遊星歯車機構２のキャリヤ2C
および第３遊星歯車機構３のサンギヤ3Sを固定する。す
なわち例えばクラッチ手段のうち第１および第４ならび
に第５クラッチ手段K1,K4,K5を係合させ、かつ第１ブレ
ーキ手段B1を係合させる。したがって第１遊星歯車機構
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、キャリヤ1Cが正回転（入力軸４と同方向の回転。
以下同じ）し、またサンギヤ1Sが逆回転（入力軸４とは
反対方向の回転。以下同じ）する。その結果、第２遊星
歯車機構２では、リングギア2Rが第１遊星歯車機構１の
キャリヤ1Cに連結され、かつキャリヤ2Cが固定されてい
ることにより、サンギヤ2Sが第１遊星歯車機構１のサン
ギヤ1Sと共に逆回転し、また第３遊星歯車機構３では、
サンギヤ3Sが固定され、かつ第１遊星歯車機構１のキャ
リヤ1Cおよび第２遊星歯車機構２のリングギヤ2Rに連結
されたリングギヤ3Rが正回転するから、キャリヤ3Cが入
力軸４に対して減速されて正回転する。結局、第３遊星
歯車機構３のキャリヤ3Cに連結された出力軸５は、入力
軸４に対して減速されて正回転し、前進段で変速比が最
も大きい第１速となる。そしつその変速比は、各遊星歯
車機構1,2,3のギヤ比を、ρ１＝0.450、ρ２＝0.569、
ρ３＝0.405とした場合（以下同じ）、“3.149"とな
る。

前進第1.5速の場合は、第１遊星歯車機構１のサンギ
ヤ1Sと第２遊星歯車機構２のサンギヤ2Sとを連結すると
ともに、第３遊星歯車機構３の全体を一体化させ、かつ
第２遊星歯車機構２のキャリヤ2Cを固定し、その状態で
第１遊星歯車機構１のリングギヤ1Rを入力軸４と共に回
転させる。この場合、第３遊星歯車機構３はリングギヤ
3Rのみによって第２遊星歯車機構２もしくは第１遊星歯
車機構１に連結され、かつその全体が一体化されている
から、第１遊星歯車機構１および第２遊星歯車機構２に
よって減速された入力軸４の回転が第３遊星歯車機構３
を介して出力軸５に伝達され、第３遊星歯車機構３は特
に変速作用を行なわないことになる。なお、この場合の
変速比は“2.241"となる。

前進第２速の場合は、入力軸４の回転を第１遊星歯車
機構１で減速し、そのキャリヤ1Cの回転を第３遊星歯車
機構３のリングギヤ3Rに伝達し、ここで更に減速して出
力軸５に伝達する。すなわち第１遊星歯車機構１のリン
グギヤ1Rを入力軸４に連結するとともに、第１遊星歯車
機構１のサンギヤ1Sを固定し、かつ第３遊星歯車機構３
のサンギヤ3Sを固定する。したがって第１遊星歯車機構
１ではサンギヤ1Sを固定した状態でリングギヤ1Rが入力
軸４と共に回転するから、キャリヤ1Cが入力軸４に対し
て減速されて正回転し、これが第３遊星歯車機構３のリ
ングギヤ3Rに伝達され、したがって第３遊星歯車機構３
ではサンギヤ3Sが固定されているから、そのキャリヤ3C
およびこれに連結してある出力軸５がリングギヤ3Rに対
して減速されて正回転する。この場合、第２遊星歯車機
構２はそのサンギヤ2Sがケース６および第１遊星歯車機
構１のサンギヤ1Sに対して非連結状態であるから減速作
用に関与しない。この第２速は、前述したように、第１
遊星歯車機構１のリングギヤ1Rを入力軸４に連結すると
ともに、サンギヤ1Sを固定し、かつ第３遊星歯車機構３
のサンギヤ3Sを固定すればよいのであるから、このよう
な連結・固定状態を設定するためのクラッチ手段および
ブレーキ手段の係合・解放の組合せパターンは第１表に
示すように多数になる。なお、この第２速の変速比は
“2.037"である。

第2.2速は、第１遊星歯車機構１のサンギヤ1Sと第２
遊星歯車機構２のキャリヤ2Cと連結した状態で第２遊星
歯車機構２のサンギヤ2Sを固定し、かつ第３遊星歯車機
構３においてはサンギヤ3Sを固定する。しかがってこの
場合に係合させるクラッチ手段およびブレーキ手段は第
１および第２のクラッチ手段K1,K2と第１および第３の
ブレーキ手段B1,B3である。その結果、第１遊星歯車機
構１では、リングギヤ1Rが入力軸４と共に回転し、キャ
リヤ1Cおよびサンギヤ1Sがそれぞれ低速で正回転し、ま
た第２遊星歯車機構２では、サンギヤ1Sが固定された状
態でリングギヤ2Rが第１遊星歯車機構１のキャリヤ1Cと
共に低速で正回転するので、キャリヤ2Cがリングギヤ2R
より低速で正回転する。そして第３遊星歯車機構３で
は、サンギヤ3Sが固定された状態でリングギヤ3Rが第１
遊星歯車機構１のキャリヤ1Cおよび第２遊星歯車機構２
のリングギヤ2Rと共に低速で正回転するから、キャリヤ
3Cおよびこれに連結してある出力軸５が入力軸４に対し
て減速されて正回転する。その変速比は“1.634"であ
る。

第2.5速は、第１遊星歯車機構１および第２遊星歯車
機構２のサンギヤ1S,2Sを固定し、かつ第２遊星歯車機
構２のキャリヤ2Cと第３遊星歯車機構３のサンギヤ3Sと
を連結した状態で第１遊歯車機構１のリングギヤ1Rを入
力軸４と共に回転させる。したがって第１遊星歯車機構
１ではサンギヤ1Sが固定された状態でリングギヤ１が入
力軸４と共に回転するから、キャリヤ1Cが入力軸４に対
して減速されて正回転し、これが第２遊星歯車機構２お
よび第３遊星歯車機構３のリングギヤ2R,3Rに伝達され
る。一方、第２遊星歯車機構２では、サンギヤ2Sが固定
された状態でリングギヤ2Rが入力軸４より低速で正回転
するから、キャリヤ2Cがリングギヤ2Rより低速で正回転
し、これが第３遊星歯車機構３のサンギヤ3Sに伝達され
る。その結果、第３遊星歯車機構３では、サンギヤ3Sと
リングギヤ3Rとが共に正回転するものの、リングギヤ3R
の回転数がサンギヤ3Sより若干大きいので、キャリヤ3C
およびこれに連結してある出力軸５はリングギヤ3Rとサ
ンギヤ3Sとの中間の速度で正回転する。この変速段を設
定するための係合・解放パターンは第１表に示すように
三種類あり、また変速比は“1.619"である。

第2.7速は、第１遊星歯車機構１で減速した入力軸４
の回転をそのまま第３遊星歯車機構３を介して出力軸５
に伝達する変速段である。すなわち上記の第2.5速で
は、第３遊星歯車機構３におけるリングギヤ3Rとサンギ
ヤ3Sとに回転数の差があったためにここで減速作用が生
じ、第１遊星歯車機構１のキャリヤ1Cから第３遊星歯車
機構３のリングギヤ3Rに伝達された回転が更に低速とな
ったが、この第2.7速では、第５クラッチ手段K5を解放
して第３遊星歯車機構３のサンギヤ3Sと第２遊星歯車機
構２のキャリヤ2Cとの連結を解き、かつ第６クラッチ手
段K6を係合させて第３遊星歯車機構３の全体を一体化す
る。その結果、第３遊星歯車機構３のリングギヤ3Rに伝
達された第１遊星歯車機構１のキャリヤ1Cの回転は、そ
のまま出力軸５に伝達され、その変速比は第１遊星歯車
機構１のギヤ比のみで決まる“1.450"となる。したがっ
てこの変速段では、第１クラッチ手段K1と第６クラッチ
手段K6とは必ず係合させる必要があるが、第４クラッチ
手段K4、第２ないし第４のブレーキ手段B2,B3,B4の係合
・解放は第１表に示すように適宜に決めることができ
る。

第３速は、要は、入力軸４の回転を第３遊星歯車機構
３によって減速して出力軸５に伝達する。したがってこ
の変速段では、第１クラッチ手段K1と第３クラッチ手段
K3とを係合させ、もしくは第２クラッチ手段K2と第４ク
ラッチ手段K4とを係合させることによって実質上、第１
遊星歯車機構１の全体を一体化させ、このようにするこ
とにより第３遊星歯車機構３のリングギヤ3Rが入力軸４
と等速度で回転し、かつそのサンギヤ3Sが固定されてい
るから、キャリヤ3Cおよびこれ連結してある出力軸５が
入力軸４に対して減速されて正回転する。この第３速を
設定する係合・解放パターンは第１表に掲げてあるよう
に複数種類あり、またその変速比は、第３遊星歯車機構
３のギヤ比のみで決まる。“1.405"となる。

第3.2速では、第１遊星歯車機構１のサンギヤ1Sと第
２遊星歯車機構２のキャリヤ2Cと第３遊星歯車機構３の
サンギヤ3Sとの三者を連結し、かつ第２遊星歯車機構２
のサンギヤ2Sを固定した状態で第１遊星歯車機構１のリ
ングギヤ1Rを入力軸４と共に回転させる。すなわち第１
クラッチ手段K1、第２クラッチ手段K2、第５クラッチ手
段K5、第３ブレーキ手段B3を係合させる。その結果、第
１遊星歯車機構１ではサンギヤ1Sが入力軸４より低速で
正回転し、かつキャリヤ1Cがリングギヤ1Rとサンギヤ1S
との中間の速度で正回転し、また第２遊星歯車機構２で
は、サンギヤ2Sが固定された状態で、第１遊星歯車機構
１のキャリヤ1Cに連結されたリングギヤ2Rが入力軸４よ
り低速で正回転するので、キャリヤ2Cがリングギヤ2Rよ
り低速で正回転し、さらに第３遊星歯車機構３では、リ
ングギヤ3Rおよびサンギヤ3Sが共に正回転するものの、
サンギヤ3Sの回転数がリングギヤ3Rより小さいので、キ
ャリヤ3Cおよびこれに連結してある出力軸５がリングギ
ヤ3Rとサンギヤ3Sとの中間の速度で正回転する。その変
速比は、“1.299"である。

第3.3速は、上記の第3.2速に対して第３遊星歯車機構
３減速作用を回避した変速段であり、したがってこの変
速段は、上記の第3.2速を設定する係合・解放パターン
のうち第５クラッチ手段K5に替えて第６クラッチ手段K6
を係合させたものである。したがってこの変速段では、
第３遊星歯車機構３のリングギヤ3Rに伝達された回転が
そのまま出力軸５に伝達されるので、その変速比は、
“1.163"となる。

第3.5速では、第３遊星歯車機構３のリングギヤ3Rを
入力軸４と等速度で回転させ、かつ入力軸４の回転を第
２遊星歯車機構２で減速した回転数で第３遊星歯車機構
３のサンギヤ3Sを回転させる。したがってこの変速段
で、第１クラッチ手段K1と第３クラッチ手段K3とを係合
させて第１遊星歯車機構１の全体を入力軸４と等速度で
正回転させ、かつ第２遊星歯車機構２のサンギヤ2Sを第
３ブレーキ手段B3で固定し、さらに第５クラッチ手段K5
を係合させて第３遊星歯車機構３のサンギヤ3Sを第２遊
星歯車機構２のキャリヤ2Cと共に回転させる。その結
果、第１遊星歯車機構１の全体が一体となって回転する
ことにより第３遊星歯車機構３のリングギヤ3Rが入力軸
４と等速度で回転し、他片、第２遊星歯車機構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
等速度で回転するためにキャリヤ2Cが入力軸４に対して
減速されて正回転し、これが第３遊星歯車機構３のサン
ギヤ3Sの伝達される。そのため第３遊星歯車機構３で
は、リングギヤ3Rが入力軸４と等速度で回転し、かつサ
ンギヤ3Sが入力軸４より低速で正回転するためキャリヤ
3Cおよびこれに連結してある出力軸５が入力軸４より若
干低速で正回転する。その変速比は、“1.117"である。

第４速は、所謂直結段であって増減速のない変速段で
あり、したがって要は、第１遊星歯車機構１および第３
遊星歯車機構３の全体が一体となって回転すればよく、
このようにすれば、第１遊星歯車機構１に伝達された入
力軸４の回転がそのまま第３遊星歯車機構３から出力軸
５に伝達され、変速比は“1"となる。この変速段を設定
するための係合・解放パターンは第１表に示す以外に
も、第２もしくは第３のブレーキ手段B2,B3を係合させ
るパターンが可能であるが、回転部材の相対回転を防止
するうえから、全てのブレーキ手段を解放し、かつ適宜
のクラッチ手段を係合させる係合・解放パターンが好ま
しい。

第4.5速は、入力軸４の回転を第２遊星歯車機構２で
増速し、かつ第３遊星歯車機構３でその増速した回転を
減速して出力軸５に伝達する変速度である。すなわち第
２クラッチ手段K2と第３クラッチ手段K3とを係合させて
第２遊星歯車機構２のキャリヤ2Cを入力軸４と等速度で
回転させ、かつ第３ブレーキ手段B3を係合させてそのサ
ンギヤ2Sを固定し、その結果、第２遊星歯車機構２のリ
ングギヤ2Rが入力軸４より高速で正回転し、これが第３
遊星歯車機構３のリングギヤ3Rに伝達され、また第３遊
星歯車機構３ではサンギヤ3Sが固定されているので、キ
ャリヤ3Cおよびこれに連結してある出力軸５はリングギ
ヤ3Rに対して減速されて正回転する。すなわち出力軸５
は入力軸４より若干速く回転し、その変速比は、“0,89
5"となる。

第５速では、第１遊星歯車機構１のサンギヤ1Sと第２
遊星歯車機構２のキャリヤ2Cと第３遊星歯車機構３のサ
ンギヤ3Sとの三者を互いに連結するとともに第１遊星歯
車機構１のサンギヤ1Sを入力軸４と共に回転させ、すな
わち上記の三者を入力軸４と等速度で回転させ、かつ第
２遊星歯車機構２のサンギヤ2Sを固定する。その結果、
第２遊星歯車機構２では、サンギヤ2Sを固定した状態で
キャリヤ2Cが入力軸４と共に回転するので、リングギヤ
2Rが入力軸４に対して増速されて正回転し、これが第３
遊星歯車機構３のリングギヤ3Rに伝達され、それに伴い
第３遊星歯車機構３ではサンギヤ3Sが入力軸４と等速度
で回転している状態でリングギヤ3Rが入力軸４より高速
で正回転するので、キャリヤ3Cおよびこれに連結してあ
る出力軸５は入力軸４に対して増速されて正回転する。
その変速比は、“0.712"である。

第６速は、第３遊星歯車機構３の減速作用を回避した
変速段であって、上述した第５速を設定する係合・解放
パターンのうち第５クラッチ手段K5に替えて第６クラッ
チ手段K6を係合させることにより設定する。すなわち第
３遊星歯車機構３はその全体が一体となって回転するた
めに、第２遊星歯車機構２によって増速された入力軸４
の回転が第３遊星歯車機構３を介してそのまま出力軸５
に伝達され、その変速比は、“0.637"となる。

後進第１速では、第２遊星歯車機構２のキャリヤ2Cお
よび第３遊星歯車機構３のサンギヤ3Sを固定した状態で
第２遊星歯車機構２のサンギヤ2Sを入力軸４と共に回転
させる。したがって第２遊星歯車機構２では、キャリヤ
2Cを固定した状態でサンギヤ2Sが入力軸４と共に回転す
るので、リングギヤ2Rが逆回転し、これが第３遊星歯車
機構３のリングギヤ3Rに伝達され、また第３遊星歯車機
構３では、サンギヤ3Sが固定されているから、キャリヤ
3Cおよびこれに連結してある出力軸５はリングギヤ3Rよ
り低速で逆回転する。この場合、第２遊星歯車機構２の
キャリヤ2Cは第２ブレーキ手段B2で固定することもでき
るので、この変速段を設定するための係合・解放パター
ンは第１表に示すように複数種類である。なお変速段
は、“−2.469"である。

後進第２速は、第３遊星歯車機構３の減速作用を回避
した変速段であって、上述した後進第１速を設定する係
合・解放パターンのうち第５クラッチ手段K5に替えて第
６クラッチ手段K6を係合させることにより設定する。す
なわち第３遊星歯車機構３はその全体が一体となって回
転するために、第２遊星歯車機構２によって反転減速さ
れた入力軸４の回転が第３遊星歯車機構３を介してその
まま出力軸５に伝達され、その変速比は、“−1.757""
となる。

以上各変速段について説明したように、第１図に示す
歯車変速装置では、所謂中間段を含めて前進14段・後進
２段の変速段を設定することができ、したがって各変速
段を経た変速を行ない、もしくは適宜の中間段を経た所
謂飛越し変速を行なうことにより滑かな変速を行なうこ
とができ、また前進５段もしくは６段の主要変速段を設
定する際に経由するべく選択し得る中間段の数か多いの
で、変速制御の自由度が高く、その結果、変速制御性が
向上する。

ところで第１表から知られるように、第４ブレーキ手
段B4は第２速および第2.5速ならびに第2.7速で係合させ
ることがあるものの、これらの変速段は第４ブレーキ手
段B4を解放させても設定することができ、したがって第
１図に示す構成から第４ブレーキ手段B4を省いたとして
も上述した各変速段を設定することが可能であり、この
ような改良を施した構成もこの発明に含まれる。

また上記の実施例では、第３遊星歯車機構３の全体を
一体回転させるための第６クラッチ手段K6を第３遊星歯
車機構３のリングギヤ3Rとサンギヤ3Sとの間に設けた例
を示したが、この発明は上記の実施例に限定されるもの
ではなく、リングギヤ3Rとキャリヤ3C間もしくはキャリ
ヤ3Cとサンギヤ3Sとの間、さらにはキャリヤ3Cと第２遊
星歯車機構２のリングギヤ2Rとの間など、実質的に第３
遊星歯車機構３の全体を一体回転させ得る箇所にクラッ
チ手段を介装すればよい。

さらに第１図には、各摩擦係合手段を多板構造のシン
ボルで示したが、この発明では、これらの摩擦係合手段
を、例えば本出願人が既に提案した特願平１−186991号
の明細書もしくは図面に記載したように、一方向クラッ
チと多板構造のものとの組合せによって構成し、あるい
はバンドブレーキを多板構造のものに替えて採用した構
成とすることもできる。

発明の効果 以上の説明で明らかなようにこの発明の自動変速機用
歯車変速装置では、設定し得る変速段の数が従来になく
多いので、きめ細かい変速が可能となり、それに伴い燃
費や静粛性、さらには動力性能を向上させることがで
き、また最高変速段の変速比が、より小さい値になるの
で、高速走行時のエンジン回転数を抑制して燃費および
静粛性を向上させることができ、さらに第３遊星歯車機
構を一体回転させることにより、第３遊星歯車機構にお
ける回転要素の相対回転が抑制されて耐久性が向上する
などの副次的効果をも得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を原理的に示すスケルトン
図である。 1,2,3……遊星歯車機構、1S,2S,3S……サンギヤ、1C,2
C,3C……キャリヤ、1R,2R,3R……リングギヤ、４……入
力軸、５……出力軸、K1,K2,K3,K4,K5,K6……クラッチ
手段、B1,B2,B3……ブレーキ手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】三組のシングルピニオン型遊星歯車機構を
   主体とする歯車列によって入力軸の回転を変速して出力
   軸に伝達する自動変速機用歯車変速装置において、 第１遊星歯車機構のリングギヤと前記入力軸とを選択的
   に連結する第１クラッチ手段と、第１遊星歯車機構のサ
   ンギヤと第２遊星歯車機構のキャリヤとを選択的に連結
   する第２クラッチ手段と、第１遊星歯車機構のサンギヤ
   と入力軸とを選択的に連結する第３クラッチ手段と、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
   ヤとを選択的に連結する第４クラッチ手段と、第２遊星
   歯車機構のキャリヤと第３遊星歯車機構のサンギヤとを
   選択的に連結する第５クラッチ手段と、実質的に第３遊
   星歯車機構のサンギヤおよびリングギヤならびにキャリ
   ヤのうちの少なくとも二つを互いに選択的に連結する第
   ６クラッチ手段と、第３遊星歯車機構のサンギヤの回転
   を選択的に止めるブレーキ手段と、第２遊星歯車機構の
   サンギヤの回転を選択的に止める他のブレーキ手段とを
   備え、第１遊星歯車機構のキャリヤおよび第２遊星歯車
   機構のリングギヤならびに第３遊星歯車機構のリングギ
   ヤの三者が互いに常時もしくは選択的に連結され、かつ
   前記出力軸が第３遊星歯車機構のキャリヤに連結されて
   いることを特徴とする自動変速機用歯車変速装置。