JP3329096B2 - 歯車変速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両用の歯車変速装
置に関し、特にＦＦ車（前置きエンジン前輪駆動車）に
適した自動変速機用の歯車変速装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように車両用の自動変速機におけ
る歯車変速装置は、複数組の遊星歯車機構を用い、それ
らの回転要素を適宜に連結するとともに、クラッチやブ
レーキを用いて入力要素、反力要素、および出力要素を
適宜に変更することにより複数の変速段を設定するよう
に構成されている。このような歯車変速装置を主体とす
る自動変速機は、車体の限られたスペースに搭載される
ものであるから、小型であることが要請され、また車両
全体としての動力性能を向上させるために軽量であるこ
とが必要である。また一方、車両全体としての走行性能
を向上させるために、設定可能な変速段がより多いこと
が望まれ、さらに各変速段の変速比が、動力性能を良好
にするとともに滑らかな変速を可能とするために、等比
級数に近い関係となることが望まれる。

【０００３】このような要請を背景として開発されたＦ
Ｆ車に適する歯車変速装置の一例が特開平２−１２９４
４２号公報に記載されている。この歯車変速装置はサン
ギヤとリングギヤとに噛合するピニオンを設けたシング
ルピニオン型第１遊星歯車機構と互いに噛合する一対の
ピニオンをサンギヤとリングギヤとの間に設けたダブル
ピニオン型の第２遊星歯車機構とを同一軸線上に配置
し、それらのサンギヤ同士およびキャリヤ同士を連結す
るとともに、そのキャリヤを出力要素であるカウンター
ドライブギヤに連結したものである。

【０００４】この従来の歯車変速装置では、サンギヤ同
士およびキャリヤ同士を連結した構造であるから、特別
な連結手段を排除して、２つの遊星歯車機構を近接して
配置することが可能になり、その結果、小型・軽量化を
図ることができる。また、出力要素であるカウンタード
ライブギヤを歯車変速装置全体の軸線方向での中間部に
配置することができるためにＦＦ車用の自動変速機にお
ける歯車変速装置に有利である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の歯車変
速装置では、前進４段・後進１段の変速段を設定するこ
とができるが、車両の走行性能を向上させるためには、
設定し得る変速段が不足し、より多段化することが望ま
れる。そのために従来では、上述した歯車変速装置にそ
の中心軸線と平行な副軸を追加配置し、その副軸上にシ
ングルピニオン型の遊星歯車機構を付加し、これにより
多段化することが知られている。しかしながら、このよ
うな構成では、副軸を設ける必要があるために歯車変速
装置あるいは自動変速機全体としての外径が大きくなる
のみならず、重量が増大してしまう不都合がある。ま
た、副軸上にシングルピニオン型の遊星歯車機構を付加
するとしても、設定し得る変速段は、前進５段に止ま
り、多段化の要請に必ずしも充分に応え得るものではな
い。

【０００６】この発明は上述した事情を背景としてなさ
れたものであって、より多段化することが可能であるの
みならず、小型・軽量な自動変速機用の歯車変速装置を
提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は上述した目的
を達成するために、サンギヤ同士およびキャリヤ同士が
連結されたシングルピニオン型遊星歯車機構とダブルピ
ニオン型遊星歯車機構とに対し、さらに遊星歯車機構を
同一軸線上に配置し、前進６段を設定し得るように構成
したものである。すなわち、請求項１に記載した発明
は、サンギヤとこのサンギヤに対して同心円状に配置さ
れたリングギヤとこれらサンギヤおよびリングギヤに噛
合するピニオンを回転自在に保持するキャリヤとを備え
たシングルピニオン型第１遊星歯車機構と、前記サンギ
ヤに連結されたサンギヤとこのサンギヤに対して同心円
状に配置されたリングギヤとこれらのサンギヤとリング
ギヤとの間に回転自在に配置されかつ互いに噛合した少
なくとも一対のピニオンを保持するとともに前記キャリ
ヤに連結されたキャリヤとを備えたダブルピニオン型第
２遊星歯車機構とが同一軸線上に配列され、さらに互い
に連結された前記キャリヤが出力要素に連結された歯車
変速装置において、前記第１遊星歯車機構と第２遊星歯
車機構とが互いに隣接して配置されているとともに、第
１遊星歯車機構のピニオンを保持しているピニオンピン
が第２遊星歯車機構のキャリヤに連結されて第１遊星歯
車機構のキャリヤと第２遊星歯車機構のキャリヤとが互
いに連結され、また、サンギヤとこのサンギヤに対して
同心円状に配置されたリングギヤとこれらのサンギヤと
リングギヤとの間に回転自在に配置されかつ互いに噛合
した少なくとも一対のピニオンを保持するキャリヤとを
備えたダブルピニオン型の第３遊星歯車機構が前記各遊
星歯車機構と同一軸線上に配置されるとともに、前記第
１遊星歯車機構のサンギヤと第３遊星歯車機構のキャリ
ヤとが連結され、第１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が連結され、かつ第３遊星歯車
機構のリングギヤの回転を選択的に止めるブレーキが設
けられていることを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項２に記載した発明は、サンギ
ヤとこのサンギヤに対して同心円状に配置されたリング
ギヤとこれらサンギヤおよびリングギヤに噛合するピニ
オンを回転自在に保持するキャリヤとを備えたシングル
ピニオン型第１遊星歯車機構と、前記サンギヤに連結さ
れたサンギヤとこのサンギヤに対して同心円状に配置さ
れたリングギヤとこれらのサンギヤとリングギヤとの間
に回転自在に配置されかつ互いに噛合した少なくとも一
対のピニオンを保持するとともに前記キャリヤに連結さ
れたキャリヤとを備えたダブルピニオン型第２遊星歯車
機構とが同一軸線上に配列され、さらに互いに連結され
た前記キャリヤが出力要素に連結された歯車変速装置に
おいて、前記第１遊星歯車機構と第２遊星歯車機構とが
互いに隣接して配置されているとともに、第１遊星歯車
機構のピニオンを保持しているピニオンピンが第２遊星
歯車機構のキャリヤに連結されて第１遊星歯車機構のキ
ャリヤと第２遊星歯車機構のキャリヤとが互いに連結さ
れ、また、サンギヤとこのサンギヤに対して同心円状に
配置されたリングギヤとこれらのサンギヤとリングギヤ
とに噛合したピニオンを保持するキャリヤとを備えたシ
ングルピニオン型の第３遊星歯車機構が前記各遊星歯車
機構と同一軸線上に配置されるとともに、前記第１遊星
歯車機構のサンギヤと第３遊星歯車機構のリングギヤと
が連結され、第１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が連結され、かつ第３遊星歯車機構
のキャリヤの回転を選択的に止めるブレーキが設けられ
ていることを特徴とするものである。

【０００９】さらに請求項３に記載した発明は、サンギ
ヤとこのサンギヤに対して同心円状に配置されたリング
ギヤとこれらサンギヤおよびリングギヤに噛合するピニ
オンを回転自在に保持するキャリヤとを備えたシングル
ピニオン型第１遊星歯車機構と、前記サンギヤに連結さ
れたサンギヤとこのサンギヤに対して同心円状に配置さ
れたリングギヤとこれらのサンギヤとリングギヤとの間
に回転自在に配置されかつ互いに噛合した少なくとも一
対のピニオンを保持するとともに前記キャリヤに連結さ
れたキャリヤとを備えたダブルピニオン型第２遊星歯車
機構とが同一軸線上に配列され、さらに互いに連結され
た前記キャリヤが出力要素に連結された歯車変速装置に
おいて、前記第１遊星歯車機構と第２遊星歯車機構とが
互いに隣接して配置されているとともに、第１遊星歯車
機構のピニオンを保持しているピニオンピンが第２遊星
歯車機構のキャリヤに連結されて第１遊星歯車機構のキ
ャリヤと第２遊星歯車機構のキャリヤとが互いに連結さ
れ、また、サンギヤとこのサンギヤに対して同心円状に
配置されたリングギヤとこれらのサンギヤとリングギヤ
との間に回転自在に配置されかつ互いに噛合した少なく
とも一対のピニオンを保持するキャリヤとを備えたダブ
ルピニオン型の第３遊星歯車機構が前記各遊星歯車機構
と同一軸線上に配置されるとともに、前記第２遊星歯車
機構のリングギヤと第３遊星歯車機構のリングギヤとが
連結され、第１遊星歯車機構のキャリヤと第３遊星歯車
機構のキャリヤとが連結され、かつ第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が設けられて
いることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】この発明の歯車変速装置はサンギヤ同士および
キャリヤ同士を連結したシングルピニオン型遊星歯車機
構およびダブルピニオン型遊星歯車機構を備えた前進４
段を設定可能な歯車変速装置をベースとするものであ
る。そして請求項１に記載した発明は、ダブルピニオン
型の第３の遊星歯車機構を同一軸線上に設置したもので
あって、第１速を設定している状態から、第３遊星歯車
機構のリングギヤをブレーキによって固定することによ
り固定要素（反力要素）を変更すれば、ベースとする歯
車変速装置における第１速と第２速との中間の変速段が
設定される。また、ベースとなる歯車変速装置における
オーバードライブ状態において、第３遊星歯車機構のリ
ングギヤをブレーキによって固定することにより固定要
素を変更すれば、変速比の更に小さい第２のオーバード
ライブ段を設定することができる。すなわち、全体とし
ては前進６段を設定することができる。また、前進６段
の多段化を図るにあたって、副軸を設けていないために
歯車変速装置の全体としての構成が小型・軽量化され
る。

【００１１】また請求項２に記載した発明は、ベースと
なる歯車変速装置にシングルピニオン型の第３の遊星歯
車機構を同一軸線上に追加設置したものであって、ベー
スとなる歯車変速装置で第１速を設定している状態にお
いて、第３遊星歯車機構のキャリヤをブレーキにより固
定して固定要素を変更すれば、ベースの歯車変速装置に
おける第１速と第２速との間の中間段を設定することが
できる。また、同様な操作を、ベースとなる歯車変速装
置でオーバードライブ段を設定している状態において実
行することにより、変速比の更に小さい第２のオーバー
ドライブ段が設定される。したがって、歯車変速装置全
体としては前進６段を設定することができる。また、こ
の請求項２の発明においても副軸を設けていないことに
より、小型・軽量化が図られる。

【００１２】さらに請求項３に記載した発明において
は、ベースとなる歯車変速装置と同一軸線上にダブルピ
ニオン型の第３の遊星歯車機構を配置し、しかもそのキ
ャリヤをベースとなる歯車変速装置のキャリヤに連結
し、かつリングギヤをベースとなる歯車変速装置におけ
るダブルピニオン型遊星歯車機構のリングギヤに連結し
た構成であるから、３つの遊星歯車機構を接近させて配
置することが可能になって、より小型・軽量化を図るこ
とができる。また、この請求項３に記載した発明におい
ても、ベースとなる歯車変速装置によって、第１速を設
定している状態で第３遊星歯車機構のサンギヤをブレー
キによって固定して固定要素を変更することにより、ベ
ースとなる歯車変速装置による第１速と第２速との間の
中間段を設定することができる。また、同様にベースと
なる歯車変速装置によって、オーバードライブ段を設定
している状態で、第３遊星歯車機構のサンギヤをブレー
キによって固定して固定要素を変更することにより、変
速比が更に小さい第２のオーバードライブ段を設定する
ことができる。すなわち、前進６段を設定可能な歯車変
速装置となる。

【００１３】

【実施例】つぎにこの発明を実施例に基づいてより具体
的に説明する。図１において、シングルピニオン型の第
１遊星歯車機構Ｇ1 とダブルピニオン型の第２遊星歯車
機構Ｇ2 とダブルピニオン型の第３遊星歯車機構Ｇ3 と
がロックアップクラッチ付きトルクコンバータＴC と同
一軸線上に配置されている。これらの遊星歯車機構の配
列順序はトルクコンバータＴC 側から第３遊星歯車機構
Ｇ3 、第２遊星歯車機構Ｇ2 、第１遊星歯車機構Ｇ1 の
順序である。

【００１４】第１遊星歯車機構Ｇ1 は、サンギヤＳ1 と
このサンギヤＳ1 に対して同心円状に配置したリングギ
ヤＲ1 とこれらのサンギヤＳ1 およびリングギヤＲ1 に
噛合するピニオンＰ1 を回転自在に保持したキャリヤＣ
1 とを主体とするものである。また、第２遊星歯車機構
Ｇ2 はサンギヤＳ2 とこのサンギヤＳ2 に対して同心円
状に配置したリングギヤＲ2 とこれらのサンギヤＳ2 お
よびリングギヤＲ2 の間に配置され、かつ互いに噛合す
る少なくとも一対のピニオンＰ2 を回転自在に保持する
キャリヤＣ2 とを主体とするものである。さらに、第３
遊星歯車機構Ｇ3 は第２遊星歯車機構Ｇ2 と同様にサン
ギヤＳ3 とリングギヤＲ3 とこれらの間に配置された少
なくとも一対のピニオンＰ3 を回転自在に保持するキャ
リヤＣ3とを主体とするものである。

【００１５】その第１遊星歯車機構Ｇ1 のキャリヤＣ1
と第２遊星歯車機構Ｇ2 のキャリヤＣ2 とが互いに連結
されており、さらにこれらのキャリヤＣ1 ，Ｃ2 は第３
遊星歯車機構Ｇ3 のサンギヤＳ3 に連結されている。ま
た、第１遊星歯車機構Ｇ1 のサンギヤＳ1 と第２遊星歯
車機構Ｇ2 のサンギヤＳ2 とが互いに連結されるととも
に、これらのサンギヤＳ1 ，Ｓ2 が第３遊星歯車機構Ｇ
3 のキャリヤＣ3 に連結されている。そして出力要素で
ある出力ギヤＧO が第２遊星歯車機構Ｇ2 と第３遊星歯
車機構Ｇ3 との間に配置され、かつキャリヤＣ2 および
サンギヤＳ3 に対して一体に回転するように連結されて
いる。

【００１６】つぎにクラッチ手段およびブレーキ手段に
ついて説明すると、前記トルクコンバーターＴC のター
ビンランナーから動力の伝達される入力軸１が、各遊星
歯車機構Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 の中心軸線に沿って配置され
ており、この入力軸１と第１遊星歯車機構Ｇ1 における
リングギヤＲ1 との間に、多板クラッチである第１クラ
ッチＫ1 が直列に配置されている。また、入力軸１と第
３遊星歯車機構Ｇ3 におけるキャリヤＣ3 との間に、多
板クラッチである第２クラッチＫ2 が配置されている。
さらに、入力軸１と第２遊星歯車機構Ｇ2 におけるリン
グギヤＲ2 との間に多板クラッチである第３クラッチＫ
3 が配置されている。

【００１７】ブレーキ手段として、第２遊星歯車機構Ｇ
2 におけるリングギヤＲ2 を選択的に固定する多板ブレ
ーキである第１ブレーキＢ1 およびこの第１ブレーキＢ
1 に対して並列に配置された第１一方向クラッチＦ1 が
設けられている。また、第３遊星歯車機構Ｇ3 における
キャリヤＣ3 を選択的に固定するバンドブレーキである
第２ブレーキＢ2 と、第３遊星歯車機構Ｇ3 におけるリ
ングギヤＲ3 を選択的に固定する多板ブレーキである第
３ブレーキＢ3 とが設けられている。

【００１８】上述した歯車変速装置においては、前記の
クラッチやブレーキを図２に示すように係合させること
により、前進６段・後進１段の変速段を設定することが
できる。なお、図２において○印は係合状態、◎印はエ
ンジンブレーキ時に係合状態、空欄は解放状態をそれぞ
れ示す。以下、各変速段について簡単に説明する。

【００１９】前進第１速は、第１クラッチＫ1 を係合さ
せることに伴って、一方向クラッチＦ1 が係合すること
によって設定される。すなわち、入力軸１から第１遊星
歯車機構Ｇ1 のリングギヤＲ1 に対してトルクが伝達さ
れ、これに対してキャリヤＣ1 には出力ギヤＧO からの
負荷が掛かっているために、サンギヤＳ1 が逆回転（入
力軸１の回転方向と反対方向の回転）しようとする。し
たがって、このサンギヤＳ1 と一体の第２遊星歯車機構
Ｇ2 におけるサンギヤＳ2 が逆回転しようとし、それに
伴ってそのリングギヤＲ2 が逆回転しようとする。その
ために一方向クラッチＦ1 が係合して、リングギヤＲ2
の回転が止められる。すなわち、リングギヤＲ2 に反力
トルクが与えられ、その結果、キャリヤＣ1 ，Ｃ2 およ
びこれらと一体の出力ギヤＧO が低速で正回転する。な
お、その場合、サンギヤＳ1 ，Ｓ2 は逆回転する。ま
た、この第１速は、一方向クラッチＦ1 によって反力ト
ルクを与えることになるから、エンジンブレーキを効か
せる場合には、この一方向クラッチＦ1 と並列の関係に
ある第１ブレーキＢ1 を係合させる。

【００２０】第２速は、第１クラッチＫ1 と第３ブレー
キＢ3 とを係合させて設定する。すなわち、第１速時に
おける第３遊星歯車機構Ｇ3 の回転状態は、サンギヤＳ
3 が出力ギヤＧO と共に正回転し、かつキャリヤＣ3 が
第１遊星歯車機構Ｇ1 および第２遊星歯車機構Ｇ2 のサ
ンギヤＳ1 ，Ｓ2 と共に逆回転し、それに伴ってリング
ギヤＲ3 が逆回転している状態である。したがってこの
状態で第３ブレーキＢ3 によってリングギヤＲ3 の回転
を止めると、サンギヤＳ3 およびこれと一体の出力ギヤ
ＧO ならびに第１遊星歯車機構Ｇ1 と第２遊星歯車機構
Ｇ2 とのキャリヤＣ1 ，Ｃ2 の回転数が正回転方向に増
大させられ、変速比が第１速に対して大きくなる。な
お、この場合、第２遊星歯車機構Ｇ2 におけるリングギ
ヤＲ2 が正回転させられるから、一方向クラッチＦ1 は
解放状態となる。

【００２１】第３速は、第３ブレーキＢ3 に替えて、第
２ブレーキＢ2 を係合させることにより設定する。すな
わち、第１遊星歯車機構Ｇ1 におけるリングギヤＲ1 に
入力する一方、そのサンギヤＳ1 およびこれと一体の第
２遊星歯車機構Ｇ2 におけるサンギヤＳ2 ならびに第３
遊星歯車機構Ｇ3 におけるキャリヤＣ3 を固定する。し
たがって、第１遊星歯車機構Ｇ1 においては、出力ギヤ
ＧO と一体のキャリヤＣ1 がリングギヤＲ1 よりも低速
で正回転し、その結果、上述した第２速よりも変速比が
若干小さい第３速状態となる。

【００２２】第４速は、第１クラッチＫ1 および第３ク
ラッチＫ3 を係合させて設定する。したがって、この第
４速では、第１遊星歯車機構Ｇ1 におけるリングギヤＲ
1 と第２遊星歯車機構Ｇ2 におけるリングギヤＲ2 とが
入力軸１に連結され、しかもこれらの遊星歯車機構Ｇ1
，Ｇ2 におけるサンギヤＳ1 ，Ｓ2 同士が連結されて
いるから、これらの遊星歯車機構Ｇ1 ，Ｇ2 はその全体
が一体となって回転する。その結果、これらの遊星歯車
機構Ｇ1 ，Ｇ2 におけるキャリヤＣ1 ，Ｃ2 に連結され
ている出力ギヤＧO は入力軸１と等速度で回転すること
になる。すなわち、直結段である第４速が設定される。

【００２３】第５速は、第４速の状態から第１クラッチ
Ｋ1 を解放するとともに、第２ブレーキＢ2 を係合させ
ることにより設定する。すなわち、第３クラッチＫ3 に
よって第２遊星歯車機構Ｇ2 におけるリングギヤＲ2 を
入力軸１に連結する一方、そのサンギヤＳ2 を第２ブレ
ーキＢ2 によって固定する。その結果、出力ギヤＧOと
一体のキャリヤＣ2 は入力部材であるリングギヤＲ2 よ
りも高速で正回転し、その結果、変速比が“１”よりも
小さいオーバードライブ段である第５速が設定される。

【００２４】第６速は、第５速の状態から、第２ブレー
キＢ2 を解放するとともに第３ブレーキＢ3 を係合させ
ることにより設定する。すなわち、第５速の状態では第
３遊星歯車機構Ｇ3 のリングギヤＲ3 が正回転している
が、これを第３ブレーキＢ3によって固定して反力トル
クを与えれば、固定されていたキャリヤＣ3 が逆回転す
るとともにサンギヤＳ3 が更に増速されて正回転する。
その結果、出力ギヤＧO の回転数が増大し、第５速より
も更に変速比の小さいオーバードライブ段である第６速
が設定される。

【００２５】さらに後進段について説明すると、後進段
は第２クラッチＫ2 および第１ブレーキＢ1 を係合させ
ることにより設定する。すなわち、第２遊星歯車機構Ｇ
2 におけるサンギヤＳ2 を入力軸１に連結する一方、そ
のリングギヤＲ2 を固定する。その結果、キャリヤＣ2
およびこれと一体の出力ギヤＧO が入力軸１に対して反
転させられて回転し、後進段となる。なお、参考として
図１に示す歯車変速装置についての共線図を図３に示
す。

【００２６】図４は上述した歯車変速装置をより具体化
して示す断面図であって、ケーシング２の端部（図４に
左側端部）には、エンドンカバー３が取り付けられてお
り、そのエンドンカバー３の内面側の中心部にボス部４
が突設され、そのボス部４の外周側に第３クラッチＫ3
のクラッチドラム５が回転自在に嵌合させられている。
またこのクラッチドラム５の内周側には、第１クラッチ
Ｋ1 のクラッチドラム６が同心円状に配置されている。
そしてこれらのクラッチドラム５，６は、入力軸１の外
周部にスプライン嵌合されている。第１クラッチＫ1 の
クラッチドラム６は、第３クラッチＫ3 のクラッチハブ
を兼ねており、第３クラッチＫ3 のクラッチドラム５に
おける外周側円筒部の内周面に摩擦板がスプライン嵌合
されるとともに、この摩擦板に対して交互に配置された
他の摩擦板が第１クラッチＫ1 のクラッチドラム６にお
ける外周側円筒部の外周面にスプライン嵌合されてい
る。そしてこれらの摩擦板を軸線方向に押圧するピスト
ン７が第３クラッチＫ3 のクラッチドラム５の内周側に
軸線方向に前後動するよう配置されている。図４におけ
る符号８は、リターンスプリングであって、前記ピスト
ン７を図４の左方向に弾性的に押圧している。

【００２７】第１クラッチＫ1 におけるクラッチドラム
６の内周側に、第１遊星歯車機構Ｇ1 が配置されてい
る。そのリングギヤＲ1 は、クラッチドラム６の外周側
円筒部と半径方向において対向しており、各々にスプラ
イン嵌合させた摩擦板が軸線方向において交互に配置さ
れている。そしてこれらの摩擦板を押圧するピストン９
が第１クラッチＫ1 におけるクラッチドラム６の内周部
に軸線方向へ前後動するよう収容されている。図４にお
ける符号１０はこのピストン９のためのリターンスプリ
ングである。

【００２８】上記の第１遊星歯車機構Ｇ1 に隣接して第
２遊星歯車機構Ｇ2 が配置されている。第１遊星歯車機
構Ｇ1 のサンギヤＳ1 と第２遊星歯車機構Ｇ2 における
サンギヤＳ2 とは、入力軸１の外周側に回転自在に嵌合
させた共通サンギヤ軸１１の外周部に形成されている。
そして第２遊星歯車機構Ｇ2 におけるサンギヤＳ2 に噛
合したピニオンのピニオンピンが第１遊星歯車機構Ｇ1
におけるピニオンピンと一体化され、かつキャリヤＣ2
に連結されている。さらに、第２遊星歯車機構Ｇ2 にお
けるリングギヤＲ2 の外周面には摩擦板がスプライン嵌
合されており、これらの摩擦板に対して交互に配置され
た他の摩擦板がケーシング２の内周面にスプライン嵌合
され、ここに第１ブレーキＢ1 が形成されている。この
第１ブレーキＢ1 を係合させるためのピストン１２は、
ケーシング２における軸線方向での中間部に内周側に向
けて突出させたセンターサポート部１３に軸線方向へ前
後動するよう保持されている。なお、図４では、第２遊
星歯車機構Ｇ2 におけるリングギヤＲ2 に噛合するピニ
オンＰ2 は省略してある。

【００２９】センターサポート部１３の内周部には一対
のテーパーローラーベアリング１４のためのアウターレ
ース１５がスプライン嵌合されている。このアウターレ
ース１５の一端部はセンターサポート部１３よりも図４
における左側に突出しており、その突出部分の外周部に
一方向クラッチＦ1 が設けられている。この一方向クラ
ッチＦ1 のアウターレースが第２遊星歯車機構Ｇ2 にお
けるリングギヤＲ2 と一体化されている。

【００３０】出力ギヤＧO はセンターサポート部１３を
挟んで、一方向クラッチＦ1 とは反対側に配置されると
ともに、その内周側には円筒軸部１６を有しており、そ
の円筒軸部１６を一対のテーパーローラーベアリング１
４の内周側に嵌合させることにより、これらのベアリン
グ１４によって回転自在に保持されている。さらにその
円筒軸部１６の内周側に他のサンギヤ軸１７が配置され
ており、このサンギヤ軸１７と円筒軸部１６とがスプラ
イン嵌合されている。そしてサンギヤ軸１７の図４にお
ける左側の端部はキャリヤＣ2 に連結され、また図４に
おける右側の端部には第３遊星歯車機構Ｇ3 におけるサ
ンギヤＳ3 が形成されている。すなわち、出力ギヤＧO
を挟んでセンターサポート部１３とは反対側に第３遊星
歯車機構Ｇ3 が配置されている。

【００３１】この第３遊星歯車機構Ｇ3 におけるリング
ギヤＲ3 の外周面に摩擦板がスプライン嵌合されるとと
もに、これらの摩擦板に対して交互に配置した他の摩擦
板がケーシング２の内周面にスプライン嵌合されてい
る。これらの摩擦板を押圧するピストン１８は、ケーシ
ング２の内周面に取り付けた中空環状のホルダー１９に
よって、軸線方向へ前後動するよう保持されている。ま
たこのピストン１８の図４における左側の端部にはシー
ト２０が取り付けられており、このシート２０と前記セ
ンターサポート部１３との間にリターンスプリング２１
が配置されている。すなわち、ここに第３ブレーキＢ3
が形成されている。なお、シート２０は図４に示すよう
に出力ギヤＧO の外周側を覆うように湾曲させられてお
り、出力ギヤＧO から飛散した潤滑油を受け止めるよう
構成されている。さらに第３遊星歯車機構Ｇ3 における
キャリヤＣ3 は、前述した共通サンギヤ軸１１の一端部
にスプライン嵌合する一方、そのキャリヤＣ3 の外周端
は第２クラッチＫ2 におけるクラッチドラム２２の所定
箇所にスプライン嵌合している。

【００３２】第２クラッチＫ2 のクラッチドラム２２
は、ポンプカバー２３のボス部の外周に回転自在に嵌合
しており、このクラッチドラム２２に対して同心円状に
配置したクラッチハブ２４が入力軸１に一体的に連結さ
れている。そしてクラッチドラム２２にスプライン嵌合
させた摩擦板とクラッチハブ２４の外周面にスプライン
嵌合させた摩擦板とが軸線方向において交互に配置され
ており、ここに第２クラッチＫ2 が形成されている。そ
してこれらの摩擦板を押圧するピストン２５が、クラッ
チドラム２２の外周部に軸線方向へ前後動するよう収容
されている。なお、符号２６はリターンスプリングであ
る。

【００３３】図４に示す構成から知られるように、上述
した歯車変速装置では第１遊星歯車機構Ｇ1 と第２遊星
歯車機構Ｇ2 とを主体とする主変速部に対し、センター
サポート部１３を挟んだ反対側にダブルピニオン型遊星
歯車機構からなる副変速部を配置することにより、前進
６段を設定可能なものとなり、したがって、小型・軽量
で多段化されたＦＦ車用自動変速機に適した歯車変速装
置を得ることができる。

【００３４】つぎにこの発明の他の実施例について説明
する。図５はこの発明の第２の実施例を示すものであっ
て、第３の遊星歯車機構Ｇ30としてシングルピニオン型
のものを採用して構成されている。すなわち、第３遊星
歯車機構Ｇ30は、サンギヤＳ30とこのサンギヤＳ30に対
して同心円状に配置したリングギヤＲ30とこれらのギヤ
Ｓ30，Ｒ30に噛合するピニオンＰ30を回転自在に保持し
たキャリヤＣ30とを主体として構成されており、サンギ
ヤＳ30が出力ギヤＧO および第１、第２の遊星歯車機構
Ｇ1 ，Ｇ2 におけるキャリヤＣ1 ，Ｃ2 に連結されてい
る。また、第３ブレーキＢ3 はキャリヤＣ30を選択的に
固定するよう配置されている。さらにリングギヤＲ30と
入力軸１との間に第２クラッチＫ2 が配置され、第２ブ
レーキＢ2 はこのリングギヤＲ30を選択的に固定するよ
う構成されている。他の構成は図１に示す構成と同じで
あり、したがって図５に図１と同一の符号を付してその
説明を省略する。

【００３５】したがって、図５に示す歯車変速装置は図
１に示す歯車変速装置における第３遊星歯車機構をダブ
ルピニオン型からシングルピニオン型のものに変更し、
それに伴う連結関係の変更を施したものであるから、各
摩擦係合装置を前掲の図２に示すように係合させること
により、前進６段・後進１段の変速段を設定することが
できる。なお、参考として図５に示す歯車変速装置にお
ける共線図を図６に示す。

【００３６】さらに、図５に示す歯車変速装置をより具
体化した例を図７に断面図として示す。上述したよう
に、図５に示す歯車変速装置は、図１に示す歯車変速装
置における第３遊星歯車機構をシングルピニオン型のも
のに変更し、それに伴う連結関係を変更したものである
から、図７に示す具体的な構成も前述した図４に示す構
成とほぼ同じであり、図４との異なる部分は第３ブレー
キＢ3 によって固定する回転要素が第３遊星歯車機構Ｇ
30におけるキャリヤＣ30となっており、また第２クラッ
チＫ2 のクラッチドラム２２に連結されている回転要素
が、第３遊星歯車機構Ｇ30におけるリングギヤＲ30とな
っている点である。他の構成は図４に示す構成と同じで
ある。したがって、図５あるいは図７に示す歯車変速装
置においても小型・軽量でかつ前進６段を設定すること
ができるＦＦ車に適した自動変速機用の歯車変速装置と
することができる。

【００３７】図８は更に他の実施例を示すものであっ
て、ここに示す歯車変速装置は第３遊星歯車機構Ｇ31を
ダブルピニオン型のものとするとともに、そのキャリヤ
Ｃ31を第１および第２遊星歯車機構Ｇ１，Ｇ2 おけるキ
ャリヤＣ1 ，Ｃ2 に連結し、かつリングギヤＲ31を第２
遊星歯車機構Ｇ2 におけるリングギヤＲ2 に連結し、さ
らに前記キャリヤＣ31を出力ギヤＧO に連結し、かつ第
３ブレーキＢ3 によってサンギヤＳ31を選択的に固定す
るよう構成されている。他の構成は図１に示す構成と同
じである。

【００３８】この図８に示す歯車変速装置における共線
図を図９に示す。この共線図から知られるように、各摩
擦係合装置を前掲の図２に示すように係合させることに
より、前進６段・後進１段の変速段を設定することがで
き、しかも図８に示す構成であれば、３つのキャリヤが
一体的に連結されるうえに、第３遊星歯車機構Ｇ31のリ
ングギヤＲ31が第２遊星歯車機構Ｇ2 のリングギヤＲ2
と一体的に連結されるから、これらの遊星歯車機構Ｇ1
，Ｇ2 ，Ｇ31を互いに接近させて配置し、特別な連結
手段を必要としないために、軸線方向での長さをより短
縮化した軽量コンパクトな歯車変速装置を得ることがで
きる。

【００３９】なお、上述した各実施例では、一方向クラ
ッチＦ1 を第１ブレーキＢ1 に対して並列に配置した構
成を示したが、一方向クラッチは適宜に採用することが
できるのであって、例えば第１クラッチＫ1 と第１遊星
歯車機構Ｇ1 のリングギヤＲ1 との間に、第４クラッチ
Ｋ4 と並列に一方向クラッチを配置してもよい。その一
例を図１０に示してあり、第１クラッチＫ1 と並列に一
方向クラッチＦ2 が配置され、これら第１クラッチＫ1
および一方向クラッチＦ2 と入力軸１との間に、多板ク
ラッチである第４クラッチＫ4 が直列に配列されてい
る。この第４クラッチＫ4 は後進段で解放されて、リン
グギヤＲ1 の逆回転を許容する。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
サンギヤ同士およびキャリヤ同士を連結したシングルピ
ニオン型遊星歯車機構とダブルピニオン型遊星歯車機構
とを主体とする歯車変速装置に、ダブルピニオン型ある
いはシングルピニオン型の第３の遊星歯車機構を同一軸
線上に配置し、前進６段を設定可能なように構成されて
いるので、副軸を用いることなく多段化を図ることがで
き、しかも出力要素を軸線方向での中央部に設定するこ
とができ、そのためこの発明によれば、小型・軽量で、
しかも多段化されたＦＦ車に適した歯車変速装置を得る
ことができる。また、この発明によれば、第１遊星歯車
機構と第２遊星歯車機構とをラビニョ型遊星歯車機構と
して構成せずに互いに独立した遊星歯車機構を用いたの
で、ギヤ比の設定の自由度が増し、ひいては車両特性に
応じた変速比の設定が容易になるなどの副次的な効果を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載した発明の一実施例を示すスケ
ルトン図である。

【図２】各変速段を設定するための各係合手段の係合作
動状態を示す図表である。

【図３】その共線図である。

【図４】より具体化した実施例の部分断面図である。

【図５】請求項２に記載した発明の一実施例を示すスケ
ルトン図である。

【図６】その共線図である。

【図７】請求項２に記載した発明をより具体化した実施
例の部分断面図である。

【図８】請求項３に記載した発明の一実施例を示すスケ
ルトン図である。

【図９】その共線図である。

【図１０】図１に示す歯車変速装置に第２の一方向クラ
ッチおよび第４のクラッチを追加した例を示すスケルト
ン図である。

【符号の説明】

Ｇ1 第１遊星歯車機構 Ｇ2 第２遊星歯車機構 Ｇ3 ，Ｇ30，Ｇ31 第３遊星歯車機構 Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ30，Ｓ31 サンギヤ Ｃ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 ，Ｃ30，Ｃ31 キャリヤ Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ30，Ｒ31 リングギヤ ＧO 出力ギヤ Ｂ3 第３ブレーキ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−108167（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−118243（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−129442（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−341650（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 3/00 - 3/78

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サンギヤとこのサンギヤに対して同心円
   状に配置されたリングギヤとこれらサンギヤおよびリン
   グギヤに噛合するピニオンを回転自在に保持するキャリ
   ヤとを備えたシングルピニオン型第１遊星歯車機構と、
   前記サンギヤに連結されたサンギヤとこのサンギヤに対
   して同心円状に配置されたリングギヤとこれらのサンギ
   ヤとリングギヤとの間に回転自在に配置されかつ互いに
   噛合した少なくとも一対のピニオンを保持するとともに
   前記キャリヤに連結されたキャリヤとを備えたダブルピ
   ニオン型第２遊星歯車機構とが同一軸線上に配列され、
   さらに互いに連結された前記キャリヤが出力要素に連結
   された歯車変速装置において、 前記第１遊星歯車機構と第２遊星歯車機構とが互いに隣
   接して配置されているとともに、第１遊星歯車機構のピ
   ニオンを保持しているピニオンピンが第２遊星歯車機構
   のキャリヤに連結されて第１遊星歯車機構のキャリヤと
   第２遊星歯車機構のキャリヤとが互いに連結され、 また、サ ンギヤとこのサンギヤに対して同心円状に配置
   されたリングギヤとこれらのサンギヤとリングギヤとの
   間に回転自在に配置されかつ互いに噛合した少なくとも
   一対のピニオンを保持するキャリヤとを備えたダブルピ
   ニオン型の第３遊星歯車機構が前記各遊星歯車機構と同
   一軸線上に配置されるとともに、 前記第１遊星歯車機構のサンギヤと第３遊星歯車機構の
   キャリヤとが連結され、 第１遊星歯車機構のキャリヤと第３遊星歯車機構のサン
   ギヤとが連結され、 かつ第３遊星歯車機構のリングギヤの回転を選択的に止
   めるブレーキが設けられていることを特徴とする歯車変
   速装置。
2. 【請求項２】 サンギヤとこのサンギヤに対して同心円
   状に配置されたリングギヤとこれらサンギヤおよびリン
   グギヤに噛合するピニオンを回転自在に保持するキャリ
   ヤとを備えたシングルピニオン型第１遊星歯車機構と、
   前記サンギヤに連結されたサンギヤとこのサンギヤに対
   して同心円状に配置されたリングギヤとこれらのサンギ
   ヤとリングギヤとの間に回転自在に配置されかつ互いに
   噛合した少なくとも一対のピニオンを保持するとともに
   前記キャリヤに連結されたキャリヤとを備えたダブルピ
   ニオン型第２遊星歯車機構とが同一軸線上に配列され、
   さらに互いに連結された前記キャリヤが出力要素に連結
   された歯車変速装置において、 前記第１遊星歯車機構と第２遊星歯車機構とが互いに隣
   接して配置されているとともに、第１遊星歯車機構のピ
   ニオンを保持しているピニオンピンが第２遊星歯車機構
   のキャリヤに連結されて第１遊星歯車機構のキャリヤと
   第２遊星歯車機構のキャリヤとが互いに連結され、 また、サ ンギヤとこのサンギヤに対して同心円状に配置
   されたリングギヤとこれらのサンギヤとリングギヤとに
   噛合したピニオンを保持するキャリヤとを備えたシング
   ルピニオン型の第３遊星歯車機構が前記各遊星歯車機構
   と同一軸線上に配置されるとともに、 前記第１遊星歯車機構のサンギヤと第３遊星歯車機構の
   リングギヤとが連結され、 第１遊星歯車機構のキャリヤと第３遊星歯車機構のサン
   ギヤとが連結され、 かつ第３遊星歯車機構のキャリヤの回転を選択的に止め
   るブレーキが設けられていることを特徴とする歯車変速
   装置。
3. 【請求項３】 サンギヤとこのサンギヤに対して同心円
   状に配置されたリングギヤとこれらサンギヤおよびリン
   グギヤに噛合するピニオンを回転自在に保持するキャリ
   ヤとを備えたシングルピニオン型第１遊星歯車機構と、
   前記サンギヤに連結されたサンギヤとこのサンギヤに対
   して同心円状に配置されたリングギヤとこれらのサンギ
   ヤとリングギヤとの間に回転自在に配置されかつ互いに
   噛合した少なくとも一対のピニオンを保持するとともに
   前記キャリヤに連結されたキャリヤとを備えたダブルピ
   ニオン型第２遊星歯車機構とが同一軸線上に配列され、
   さらに互いに連結された前記キャリヤが出力要素に連結
   された歯車変速装置において、 前記第１遊星歯車機構と第２遊星歯車機構とが互いに隣
   接して配置されているとともに、第１遊星歯車機構のピ
   ニオンを保持しているピニオンピンが第２遊星歯車機構
   のキャリヤに連結されて第１遊星歯車機構のキャリヤと
   第２遊星歯車機構のキャリヤとが互いに連結され、 また、サ ンギヤとこのサンギヤに対して同心円状に配置
   されたリングギヤとこれらのサンギヤとリングギヤとの
   間に回転自在に配置されかつ互いに噛合した少なくとも
   一対のピニオンを保持するキャリヤとを備えたダブルピ
   ニオン型の第３遊星歯車機構が前記各遊星歯車機構と同
   一軸線上に配置されるとともに、 前記第２遊星歯車機構のリングギヤと第３遊星歯車機構
   のリングギヤとが連結され、 第１遊星歯車機構のキャリヤと第３遊星歯車機構のキャ
   リヤとが連結され、 かつ第３遊星歯車機構のサンギヤの回転を選択的に止め
   るブレーキが設けられていることを特徴とする歯車変速
   装置。