JPH01145453A - 自動変速機用歯車変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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−明のダブルピニオン型遊星歯車機構と一祖のシ
ングルとニオン型遊星歯車機構と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。

従来の技術 周知のように自動車用の自動変速機は、Ｍ星歯単機構を
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。このような遊星歯車Ｒ＠を主体とする変速装
置で得られる変速段は、用いる′ｆｉ星歯車機構の数や
その組合せによって異なり、従来一般には、二組あるい
は三組の遊星歯車機構を用いて前進３段・後進１段もし
くは前進４段・後進１段の変速段を得るように構成して
いる。その−例が特開昭４９−１０５０６６号公報に記
載されている。その基本的な構成は、三組の遊星歯車Ｒ
構を用い、そのうちの第１の遊星歯車機構におけるリン
グギヤの外周に第２の遊星歯車機構のサンギヤを形成し
て第１の遊星歯車機構と第２の遊星歯車機構とを同心状
に配置し、かつ第３の遊星歯車機構を第１の遊星歯車機
構に対して同一軸線上に配列し、全体として前進４段・
後進１段の変速段を得る構成である。

しかしながら上記の自動変速機用歯車変速装置では、三
組の遊星歯車機構を用いるうえに、そのうちの二組の遊
星歯車機構が同心状に構成されているから、軸長が短く
なるものの、全体としての構成が複雑化したり、外径が
大きくなったりする問題がある。

そこで本出願人は、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同一軸線上に配列す
るとともに、両者のキャリヤ同士およびサンギヤ同士を
互いに連結し、かつシングルピニオン型遊星歯車機構の
サンギヤとリングギヤとダブルビニオン型遊星歯車ｉ構
のリングギヤとに入力軸を選択的に連結するクラッチ手
段を設けるとともに、各遊星歯車機構のサンギヤの回転
とダブルビニオン型遊星歯車機構のリングギヤの回転と
を選択的に阻止するブレーキ手段を設け、さらにダブル
ピニオン型遊星歯車機構のキャリヤに出力軸を連結した
構成の歯車変速装置を特願昭６２−２１２２１３号によ
って既に提案した。

発明が解決しようとする問題点 しかるに本出願人が既に提案した上記の歯車変速装置で
は、中心部を貫通する軸を一層構造とすることができる
うえに、クラッチ手段を各遊星歯車機構に対してその軸
線方向の一端部側にまとめて配置できるなど、構成の簡
素化を図ることができるが、得られる変速段が前進４段
・後進１段であって変速段数が少なく、また最大変速比
と最小変速比との幅が狭いなどの不十分さがあり、用途
によっては改良すべき余地があった。

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、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
歯車捌構用いた構成であって、設定できる変速段数が多
く、かつ最低変速段と最高変速段との変速比の幅を広く
することができ、さらには変速ショックの軽減に有利な
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。

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■は構
とをそれぞれ一組用い、かつ各遊星歯車機構の間にクラ
ッチ手段を配置して各遊星歯車■構における回転要素の
連結関係を変更するよう構成したものである。すなわち
この発明は、サンギヤとそのサンギヤに噛合する内プラ
ネットピニオンとその内プラネットピニオンおよびリン
グギヤに噛合する外プラネットピニオンとこれら内外の
プラネットピニオンを保持するキャリヤとを有するダブ
ルピニオン型遊星歯車ＩＩと、サンギヤとリングギヤと
にキャリヤで保持したプラネットピニオンを噛合させた
シングルピニオン型遊星歯車機構とを同一１Ｉ１１線上
に配列し、ダブルビニオン型遊星歯車機構のリングギヤ
とシングルピニオン型′ｆＩ星歯軍握構のキャリヤとが
連結され、また入力軸を、シングルピニオン型遊星歯車
機構におけるサンギヤとダブルピニオン型遊星歯車機構
におけるサンギヤとシングルピニオン型遊星歯車闘構に
おけるキャリヤとに選択的に連結する入力用クラッチ手
段が設けられるとともに、ダブルビニオン型遊星歯車別
構のキャリヤとシングルピニオン型遊星歯車機構のサン
ギヤとを連結および遮断する他のクラッチ手段が設けら
れ、ダブルビニオン型遊星歯車機構のキャリヤの回転と
ダブルビニオン型遊星歯車機構のリングギヤおよびシン
グルピニオン型遊星歯車機構の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、さら
にシングルピニオン型遊星歯車機構のリングギヤに出力
軸が連結されていることを特徴とするものである。

なお、この発明において、クラッチ手段は、要は前記の
入力部材やサンギヤもしくはキャリヤなど各部材を互い
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
、また入力用クラッチ手段は、その曙能上、入力部材と
前記の三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、入力部材と前記三部材との係合・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。またこの発明におけるブレーキ手段は、
要は、上記のキャリヤやリングギヤなと各部材を選択的
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とする
ことができる。

作　　　　　用 この発明の歯車変速＠置では、各遊星歯車機構のサンギ
ヤを入力部材に連結するとともに、ダブルピニオン型Ｈ
ａ歯車ｍ＠のキャリヤとシングルとニオン型Ｍ星歯車機
構のサンギヤとの連結を解除し、かつダブルビニオン型
遊星歯車機構のリングギ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速になり、またダブルビ
ニオン型Ｍ星＃ｉ＊ｍ＊のキャリヤとシングルピニオン
型遊星歯車機構のサンギヤとを連結した状態で、ダブル
ビニオン型遊星歯車機構のサンギヤを入力部材に連結す
る一方、ダブルビニオン型遊星歯車機構のリングギヤの
回転およびシングルピニオン型遊星歯車機構のキャリヤ
の回転を阻止すれば、前進第２速になる。この前進第２
速の状態で、ダブルビニオン型遊星歯車撮構のリングギ
ヤおよびシングルピニオン型遊星歯車機構のキャリヤの
回転を阻止する替わりに、ダブルビニオン型遊星歯車機
構のキャリヤの回転を阻止すれば、前進第３速になる。

さらにダブルビニオン型遊星歯車機構のキャリヤとシン
グルピニオン型遊星歯車機構のサンギヤとを）！結した
状態で、ダブルビニオン型遊星歯車機構に６けるキャリ
ヤとシングルピニオン型遊星歯■我構のサンギヤとキャ
リヤとのうちのいずれか二つの部材を入力部材に連結す
れば、変速比が“°１”の前進第４速になる。またさら
にダブルビニオン型遊星歯車機構のキャリヤとシングル
ピニオン型遊星歯車□構のサンギヤとを連結した状態で
、シングルピニオン型遊星歯車機構のキャリヤを入力部
材に連結し、かつダブルビニオン型遊星歯Ｍは構のキャ
リヤの回転を阻止すれば、シングルピニオン型遊星歯車
機構のサンギヤの回転がクラッチ手段を介して阻止され
ることにより、変速比が“１”以下の前進第５速になる
。そしてダブルビニオン型遊星歯車機構のキャリヤとシ
ングルピニオン型ｙ！１星歯車ｉ構サンギヤとの連結を
解除した状態で、シングルピニオン型遊星歯車機構のサ
ンギヤを入力部材に連結する一方、その遊星歯車機構の
キャリヤの回転を阻止すれば、後進段となる。

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。

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同一軸線上に配列した
一組のダブルビニオン型遊星歯車機構（以下、仮に第１
の遊星歯車機構と記す）１と一組のシングルピニオン型
遊星歯車機構（以下、仮に第２の遊星歯車機構と記す）
２とを主体に構成されている。すなわち第１のＭ星歯車
機構１は、サンギヤ３とリングギヤ４との間に互いに噛
合する内プラネットピニオン５と外プラネットピニオン
６とを配貨し、これらのプラネットピニオン５゜６をキ
ャリヤ７で保持した構成であり、また第２の遊星歯車機
構２は、サンギヤ８とリングギヤ９とに、キャリヤ１０
で保持したプラネットピニオン１１を噛合させた構成で
ある。これらの遊星歯車機構１，２のうち第１図の右側
の第１のＭ星歯車機１Ｉ４１におけるリングギヤ４と第
２の′ｌ！１星歯車機構２におけるキャリヤ１０とが一
体となって回転するよう連結されている。このような連
結構造は、各３ｍ星歯車機構１，２と同心状に配置した
中窄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とすることができ、車両用の自動
変速機で従来一般に採用されている構成を用いることが
できる。

入力軸１２は各！２星歯車機１１１．２と同一軸線上に
配貨され、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＃１１２と第
２の遊１３　ｍ　ｉｆ　ＩＲｌｌＩ２　、Ｉ、−ＲＧｔ
　ル？　ンギャ８との間に第１クラッチ手段Ｃ１が設け
られ、また入力軸１２と第１のＩ！歯車機１１１におけ
るサンギヤ３との間に第２クラッチ手段Ｃ２が設けられ
、さらに入力軸１２と第２の遊星歯車９１ｉｆ４２にお
けるキャリヤ１ｏとの間に第３クラッチ手段Ｃ３が設け
られている。これらの入力用のクラッチ手段Ｃ１、Ｃ２
、Ｃ３は、要は入力軸１２とサンギヤ３．８もしくはキ
ャリヤ１０とを選択的に連結し、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′ａ構によって係合・解
放される湿式多板クラッチや一方面クラッチあるいはこ
れらの湿式多板クラッチと一方面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
貨上の制約があるから、各クラッチ手段ＣＩ　、Ｃ２、
Ｃ３を直接、前記サンギヤ３，８ヤキヤリヤ１０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。

また第１の１星歯車機構１のキャリヤ７と第２のＭ星ｍ
軍我構２のサンギヤ８との間にこれら両者を選択的に連
結しまた遮断する第４クラッチ手段Ｃ４が配置されてい
る。この第４クラッチ手段Ｃ４としても、上記の入力用
クラッチ手段Ｃ１゜Ｃ２，Ｃ３と同様に各種の構成のも
のを使用することができる。

さらに第１のＭ星歯車機構１におけるキャリヤ７の回転
を阻止する第１ブレーキ手段Ｂ１が、そのキャリヤ７と
トランスミッションケース（以下、単にケースと記す）
１３との間に設けられ、また第１の遊星歯軍機ｑ４１に
おけるリングギヤ４の回転および第２の遊星歯車機構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、そのリングギヤ４うしくはキャリヤ１０とケ
ース１３との間に設けられている。これらのブレーキ手
段Ｂｉ　、８２は、従来一般に自動変速機で採用されて
いる油圧サーボ例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３１．３２とキャリ
ヤ７やリングギヤ４もしくはケース１３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ヤカウンタギヤ（それぞれ図示
せず）に回転を伝達する出力軸１４が、第２の遊星歯車
＊ｑ４２のリングギヤ９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５段・
後進１段の変速が可能であって、これらの各変速段（よ
前述した各クラッチ手段Ｃ１，Ｃ２。

０３　、Ｃ４およびブレーキ手段８１．８２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ａ１．２
にｊ′３ける歯数比ρ１．ρ２を、ρ１＝　Ｏ，ＳＯ、
ρ２　＝　０．４２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２掲は
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。

（前進第１速） 第１および第２のクラッチ手段Ｃ１、Ｃ２を係合させる
一方、ブレーキ手段として第１ブレーキ手段Ｂ１を係合
させる。すなわち各遊星歯車機構１．２におけるサンギ
ヤ３，８に対して入力するとともに、第１の遊星歯車機
構１のキャリヤ７を固定する。この場合、第１の遊星歯
車機構１では、キャリヤ７を固定した状態でのサンギヤ
３からの入力になるから、リングギヤ４が減速されて正
回転（入力軸１２と同方向の回転、以下同じ）し、また
第２の遊星歯車機構２では、そのサンギヤ８から入力さ
れるものの、キャリヤ１０が第１の遊星歯車機構１と一
体となっていて減速されて正回転しているので、サンギ
ヤ８およびキャリヤ１０の回転およびトルクが合成され
てリングギヤ９が減速正回転する。すなわち入力軸１２
の回転は第１の遊星歯車［１および第２の遊星歯車機構
２において減速されて出力軸１４に伝達され、したがっ
て変速比は第１表に示す通り、 １／（ρ１−ρ２＋ρ１・ρ２）　　となる。

（前進第２速） 第２クラッチ手段Ｃ２および第４クラッチ手段Ｃ４を係
合さぜるととうに、第２ブレーキ手段Ｂ２を係合させる
。すなわち第１の遊星歯車機構１のサンギヤ３を入力軸
１２に連結するとともに、第１の遊星歯■機構１のキャ
リヤ７を第２の遊星歯車ｉ構２のサンギヤ８に連結し、
また第１の遊星歯車機構１のリングギヤ４および第２の
Ｍ星歯車Ｒ＃４２のキャリヤ１０を固定する。この場合
は、第１の遊星歯車機構１では、リングギヤ４を固定し
た状態でのサンギヤ３からの入力になるから、キャリヤ
７は減速されて逆回転（入力軸１２とは反対方向の回転
。以下同じ）する。これに対して第２の遊星歯軍備＠２
では、そのサンギヤ８が第１の′ｙ！ｉ星歯車ｌＦ１構
１のキャリヤ７に連結されていて減速されて逆回転する
ので、キャリヤ１０を固定した状態でのサンギヤ８から
の逆回転の入力になり、したがって出力軸１４に連結さ
れているリングギヤ９は減速正回転する。すなわち入力
軸１２の回転は各遊星歯車ＩＦＨｌ１１．２を介して減
速されて出力軸１４に伝達され、その変速比は、（１−
ρ１）／ρ１・ρ２　　どなる。

（前進第３通） 第２クラッチ手段Ｃ２と第４クラッチ手段Ｃ４とを係合
させる一方、ブレーキ手段としては第１ブレーキ手段Ｂ
１を係合させる。すなわち第１の遊星歯車４１構１のキ
ャリヤ７と第２の遊星歯車機構２におけるサンギヤ８と
を連結した状態で第１の遊星歯車ｆｉｌ１１のサンギヤ
３から入力するとともに、！１の遊星歯車機構１のキャ
リヤ７を固定する。したがって第１のｙ！Ｌ星歯車機構
１では、キャリヤ７を固定した状態でのサンギヤ３から
の入力になるから、リングギヤ４が減速されて正回転す
る。他方、第２の遊星歯車機構２では、そのサンギヤ８
が第４クラッチ手段Ｃ４を介して第１の遊星歯車機構１
のキャリヤ７に連結されていて固定されているから、サ
ンギヤ８を固定した状態での第１の遊星歯車Ｒ１１１と
一体のキャリヤ１０からの入力になり、その結果、キャ
リヤ１０の回転が幾分増速されてリングギヤ９に伝達さ
れる。すなわちこの場合は、第１の遊星歯車機構１が減
速作用をなし、かつ第２の遊星歯車機構２が増速作用を
なし、そして全体としては減速作用を行なって入力軸１
２の回転を出力軸１４に伝達し、その変速比は、 １／ρ１　・（１↓ρ２）　　となる。

（前進第４速） 第４クラッチ手段Ｃ４以外に、入力用のクラッチ手段と
して第２および第３のクラッチ手段Ｃ２゜Ｃ３を係合さ
せる。すなわち第１の遊星歯車機構１におけるキャリヤ
７と第２の遊星歯車機構２におけるサンギヤ８とを連結
した状態で、第１の遊星歯車１１１１ｉにおけるサンギ
ヤ３と第２の遊星歯車機構２のキャリヤ１０とから入力
する。したがって第１の遊星歯車機構１のリングギヤ４
が第２の遊星歯車機構２におけるキャリヤ１０および第
３クラッチ手段Ｃ３を介して入力軸１２に連結されるこ
とになるから、第１の遊星歯車機構１では、サンギヤ３
とリングギヤ４とからの入力になり、その結果、第１の
遊星歯車機構１はその全体が一体となって正回転する。

また第２の遊星歯車機構２のサンギヤ８が第４クラッチ
手段Ｃ４を介して第１の遊星歯車６１１１１のキャリヤ
７に連結されているから、第２の遊星歯車１４１４２は
キャリヤ１０およびサンギヤ８の二部材から等適正回転
の入力があり、そのためにその全体が一体となって正回
転する。すなわち各遊星歯車機構１，２の全体が一体と
なって回転するために、増減速作用が生じず、入力軸１
２の回転がそのまま出力軸１４に伝達され、変速比は１
″となる。

（前進第５速） 第４クラッチ手段Ｃ４を係合させる一方、入力用クラッ
チ手段として第３クラッチ手段Ｃ３を係合させるととも
に、ブレーキ手段として第１ブレーキ手段Ｂ１を係合さ
せる。すなわち第１の遊星歯車ＩａＩｆ４１のキャリヤ
７と第２の遊星歯車機構２のサンギヤ８とを連結した状
態で、第２の遊星歯車機構２におけるキャリヤ１０を入
力軸１２に連結し、また第１の遊星歯車機構１のキャリ
ヤ７を固定する。したがって第２の遊星歯車機構２では
、そのサンギヤ８が第４クラッチ手段Ｃ４を介して第１
の遊星歯車機１１１におけるキャリヤ７に連結されてい
て第１ブレーキ手段Ｂ１によって固定されているので、
サンギヤ８を固定した状態でのキャリヤ１０からの入力
になり、その結果、リングギヤ９が増速されて正回転す
る。これに対して第１のＭＷ歯車′ａ１１１では、サン
ギヤ３が自由に回転し得るために特に増減速作用に関与
しない。したがって入力１１１２の回転は第２の遊星歯
車機構２によってのみ増速されて出力軸１４に伝達され
、その変速比は、 １／（１−ρ２）　　となる。

（後進） 第１クラッチ手段Ｃ１と第２ブレーキ手段Ｂ２のみを係
合させる。すなわち第２の遊星歯車ｉｓ２のサンギヤ８
から入力するとともに、第１の遊星歯車機構１のリング
ギヤ４の回転および第２のＴ１星歯車顆構２のキャリヤ
１０の回転をそれぞれ阻止する。この場合、第１の遊星
歯車機構１では、リングギヤ４が固定され、かつ第４ク
ラッチ手段Ｃ４が解放されているために全く入力がなく
、したがって第１の１１星歯車機構１は停止したままと
なり、これに対して第２の遊星歯車機構２ではキャリヤ
１０を固定した状態でのサンギヤ８からの入力になるの
で、そのリングギヤ９は減速されて逆回転する。すなわ
ち入力軸１２の回転は第２の遊星歯車機構２において減
速かつ反転されて出力軸１４に伝達され、その変速比は
、 −１／′ρ２　　となる。

以上述べた変速段のうち前進第１速から第２速への変速
について検討してみると、第１速から第２速へのアップ
シフトは、第１クラッチ手段Ｃ１および第１ブレーキ手
段Ｂ１の解放とともに、第４クラッチ手段Ｃ４および第
２ブレーキ手段Ｂ２の係合を行なうことにより達成され
るが、その場合、第４クラッチ手段Ｃ４の係合と第１ブ
レーキ手段Ｂ１の解放とが先行して生じてしまい、しか
る後に第１クラッチ手段Ｃ１の解放と第２ブレーキ手段
Ｂ２の係合とが生じたとすると、過渡的に第２クラッチ
手段Ｃ２、第４クラッチ手段Ｃ４、第１ブレーキ手段Ｂ
１の三者の係合状態すなわち前進第３速の状態が生じ、
ついで第２速に設定されることになる。しかしながら前
進第３速は設定すべき第２速に隣接する変速段であるか
ら、このような過渡状態が変速ショックの改善に大きく
悪影響することはなく、したがって上記の歯車変速装置
では、各係合手段の係合・解放のタイミングのズレが変
速ショックに大きく影響せず、変速ショックの抑制に有
利なものとなる。また後進段では、前述したように第１
の遊星歯車機構１が停止したままとなるので、不必要な
動力の消費や油温の上昇、騒音の発生などを防止し、ま
た軸受などの耐久性を向上させることができる。

ところで自動変速機で望まれる条件として、変速がスム
ースに行なりれること、および必要に応じてエンジンブ
レーキが効くことなどを挙げることができ、このような
要請を満すためには、上記のクラッチ手段Ｃ１，Ｃ２、
Ｃ３、Ｃ４やブレーキ手段３１．３２を具体的には以下
のような構成とすることが好ましい。

（１）　第１クラッチ手段Ｃ１を、一方向クラッチと多
板クラッチとを組合わせた構成とする。この例は以下の
通りである。

■　第２のＭ星歯車ｉ栴２におけるサンギヤ８の回転が
入力軸１２の回転より速い場合に係合する一方面クラッ
チ２０と多板クラッチ２１とを並列に配置した構成（第
２図（Ａ））。

前進第１速の場合、第２の遊星歯車Ｉ／５ｖＸ４２にお
けるサンギヤ８はキャリヤ１０の正回転によって高速で
正回転しようするので、多板クラッチ２１を解放してお
いても一方面クラッチ２０が自動的に係合して入力軸と
サンギヤ８とが連結され、したがってこの変速段への切
換えをスムースに行なうことができる。また前進第４速
では全体が一体となって回転するので、第１クラッチ手
段Ｃ１が実質的に係合状態にあるが、前進第４速に隣接
する第３速および第５速ではサンギヤ８が固定されるの
で、多板クラッチ２１を解放しておくことにより、一方
向クラッチ２０の作用により入力軸１２とサンギヤ８と
の係合が自然に外れ、したがつて前進第４速からの変速
を、変速タイミングの特別な調整を必要とせずにスムー
スに行なうことができる。また一方向クラッチ２０のみ
によってサンギヤ８と入力軸１２とを連結している状態
では出力軸１４側からの入力によって一方面クラッチ２
１の係合が外れるので、走行中に急激にスロットル開度
を絞って減速した場合に、エンジンが強制的に回転させ
られることがなく、その結果、燃費や静粛性を向上させ
ることができる。その反面、エンジンブレーキは効かな
い。エンジンブレーキを必要とする場合には多板クラッ
チ２１を係合させればよい。

■　入力軸１２からサンギヤ８に対してトルク伝達可能
な一方面クラッチ２２と多板クラッチ２３とを互いに直
列に配列し、かつこれらを前記多板クラッチ２１に対し
て並列に配置した構成（第２図（Ｂ））。

前述したように前進第４速は全体が一体となって回転す
るために第１クラッチ手段Ｃ１が実質的に係合した状態
になるが、その場合、他の係合手段の係合の遅れなどが
あっても、一方向クラッチ２２に対して直列に配置した
多板クラッチ２３を係合させておけば一方面クラッチ２
２が自然に係合することにより前進第４速をスムースに
設定でき、また後進段においても第１クラッチ手段Ｃ１
を係合させるが、その係合も一方面クラッチ２２の作用
によってスムースに行なうことができる。

これらの場合、出力軸１４側からの入力によって一方面
クラッチ２２の係合が外れるので、エンジンブレーキが
効かない反面、燃費や静粛性を向上させることができる
。なお、各多板クラッチ２１゜２３を解放させておくこ
とにより、第２速、第３速、第５速を設定でき、また並
列に配置した多板クラッチ２１を第４速および後進段で
係合させれば、その変速段でエンジンブレーキを効かせ
ることができる。

■　上記の■の例において並列に配置した多板クラッチ
２１を■の例における一方向りラッ２０に置き換えた構
成（第２図（Ｃ））。

この構成では、多板クラッチ２３を解放することにより
、上記■の例で述べた多板クラッチ２１を解放した状態
と同様な状態になり、また各一方向クラッチ２０，２２
の係合方向が反対であるから、多板クラッチ２３を係合
させれば、入力軸１２とサンギヤ８とが一体化され、前
記多板クラッチ２１を係合させた状態と同様になる。

（２）　第２クラッチ手段Ｃ２を、一方向クラッチと多
板クラッチとを徂合わせた構成とする。その例は以下の
通りである。

■　入力軸１２から第１の遊星歯車機構１のサンギヤ３
に向けてトルク伝達可能な一方面クラッチ３０と多板ク
ラッチ３１とを直列に配列した構成〈第３図（Ａ））。

第２クラッチ手段Ｃ２は前進第１速ないし第４速で係合
させるが、多板クラッチ３１を係合させておけば、入力
軸１２とサンギヤ３との回転差に基づいて一方面クラッ
チ３０がスムースに係合して入力軸１２とサンギヤ３と
を連結し、所期の変速段をスムースに設定することがで
きる。この場合、入力軸１４（ｉｌｌＩからの入力によ
って一方面クラッチ３０の係合が外れるので、エンジン
ブレーキが効かないものの、燃費や静粛性を向上させる
ことができる。

■　上記の■の構成に加えて更に他の多板クラッチ３２
を並列に配置した構成（第３図（Ｂ））。

この構成では、並列配置した多板クラッチ３２を解放し
ておくことにより、上記の■における場合と同様な作用
を行なわせることができ、これに加え、並列配置した多
板クラッチ３２を前進第１速ないし第４速で係合させれ
ば、サンギヤ３と入力軸１２とが連結一体止されるので
、エンジンブレーキを効かぜることができる。

（３）　第３クラッチ手段Ｃ３を、一方向クラッチと多
板クラッチとを組合わせて構成する。その例は以下の通
りである。

■　入力軸１２から第２の遊星歯車機構におけるキャリ
ヤ１０に対してトルク伝達可能な一方面クラッチ４０と
多板クラッチ４１とを直列に配置した構成（第４図（Ａ
））。

前進第４速および第５速において多板クラッチ４１を係
合させることにより、入力軸１２からキャリヤ１０に対
して回転が伝達されて所期の変速段を得ることができ、
その場合、出力軸１４側から入力があった場合、一方向
クラッチ４０の係合が外れるので、エンジンブレーキが
効かないものの、燃費や静粛性を向上させることができ
る。

■　上記の■の構成に加えて更に他の多板クラッチ４２
を並列に配置した構成（第４図（８））。

この構成では、並列配置した多板クラッチ４２を解放し
ておくことにより、上記の■における場合と同様な作用
を行なわせることができ、これに加え、並列配置した多
板クラッチ４２を前進第４速もしくは第５速で係合させ
れば、キャリヤ１０と入力１１＋１２とが連結一体止さ
れるので、エンジンブレーキを効かせることができる。

（４）　第４クラッチ手段Ｃ４を、サンギヤ８の回転が
キャリヤ７の回転より速い場合に係合する一方面クラッ
チ５０とこれに直列に配置した多板クラッチ５１とによ
って構成する（第５図）。

第１の遊星歯車機構１におけるキャリヤ７は前進第２速
ないし第５速において逆回転し、もしくは逆回転が阻止
されるようサンギヤ８から力を受けるので、多板クラッ
チ５１を係合させておくことにより、これらの変速段で
一方面クラッチ５０が係合して所期通りの変速段を設定
することができる。その場合、出力軸１４側から入力が
あった場合、一方向クラッチ５０の係合が自動的に外れ
るので、エンジンブレーキが効かないものの、燃費や静
粛性を向上させることができる。

（５）　第１ブレーキ手段８１を、一方向クラッチと多
板ブレーキとを組合わせた構成とし、もしくはバンドブ
レーキによって構成する。この例は以下の通りである。

■　第１の遊星歯車機構１のキャリヤ７が逆回転する場
合に係合する一方面クラッチ６０と多板ブレーキ６１と
をケース１３との間に直列に配置するとともに、これら
に対して多板ブレーキ６２を並列に配置した構成（第６
図（Ａ））。

第１の遊星歯車機構１におけるキャリヤ７は前進第１速
において逆回転しようとするので、直列に配置した多板
ブレーキ６１を係合させておけば、一方向クラッチ６０
が前進第１速で自動的に係合するので、前進第１速をス
ムースに設定できる。

この状態では、出力軸１４側から入力があった場合に一
方面クラッチ６０の係合が外れるので、エンジンブレー
キが効かないものの燃費や静粛性を向上させることがで
きる。なお、多板ブレーキ６２を係合させれば、エンジ
ンブレーキを効かせることができる。

■　上記の一方面クラッチ６０とは反対方向（すなわち
正回転方向）に係合する一方面クラッチ６３と多板ブレ
ーキ６４とを直列に配置するとともに、これらを多板ブ
レーキ６２に対して並列に配置したｌＩ成（第６図（Ｂ
））。

第１ブレーキ手段Ｂ１には前進第５速において正回転方
向のトルクがかかるので、多板ブレーキ６４を係合させ
ておけば、一方向クラッチ６３が自動的に係合すること
によりキャリヤ７を固定し、前進第５速をスムースに設
定することができる。

その場合、キャリヤ７は出力軸１４側からの入力によっ
て一方面クラッチ６３の係合が外れて自由に回転できる
ので、エンジンブレーキが効かない反面、燃費や静粛性
を向上させることができる。

なお、多板ブレーキ６２を係合させればエンジンブレー
キを効かぜることができる。

■　上記の■の構成における一方面クラッチ６０および
多板ブレーキ６１と、上記の■の構成における一方面ク
ラッチ６３および多板ブレーキ６４とを併用した構成（
第６図（Ｃ））。

この構成では、一方の多板ブレーキ６１のみを係合させ
れば上記■の構成において多板ブレーキ６２を解放した
状態と同様になり、また他方の多板ブレーキ６４のみを
係合させれば、上記■の構成において多板ブレーキ６２
を解放した状態と同様になり、さらに両方の多板ブレー
キ６１．６４を係合させれば、各一方向クラッチ６０．
６３の作用方向が反対であるから、キャリヤ７を固定し
た状態になる。すなわち多板ブレーキ６１．６４の係台
状懇に応じて上記の■および■で述べた各作用を得るこ
とができる。

■　１本のバンドブレーキ６５を用い、かつその固定側
端部からアクチュエータに連結した可動側、１部に向け
た回転方向が逆回転方向となるよう設定した構成（第６
図（Ｄ））。

すなわちバンドブレーキには前述したように一方面クラ
ッチと同様な作用があるので、このような使用形態によ
って前記■における構成と同様な作用・効果すなわち燃
費および静粛性の向上を図り、またスムースな変速を行
なうことができる。

・、ル　　締付は方向が互いに反対な２本のバンドブレ
ーキ６５．６６を用いた構成（第６図（Ｅ））。

この構成は上記の■の構成と実質的に同じであって、作
用させるバンドブレーキ６５．６６に応じて前進第１速
、第５速でのスムースな変速や燃費および静粛性の向上
を図ることができる。

（６）　第２ブレーキ手段Ｂ２を、一方向クラッチと多
板ブレーキとを組合わせて構成し、あるいはバンドブレ
ーキによって構成する。この例は以下の通りである。

■　逆回転方向に係合する一方面クラッチ７０と多板ブ
レーキ７１とを並列に配置した構成（第７図（Ａ））。

このような構成の場合、前進第２速において第２の遊星
歯軍備＠２のキャリヤ１０が逆回転方向のトルクを受け
るので、一方向クラッチ７０が係合してキャリヤ１０の
回転を阻止し、前進第２速が設定される。その場合、前
進第１速ではキャリヤ１０が正回転しているので、第１
速から第２速への変速がスムースに行なわれ、また走行
中にスロットル開度を絞ってエンジンの回転数を下げた
場合、一方向クラッチ７０の係合が外れてキャリヤ１０
が自由に回転するため、エンジンを強制的に回転させる
ことがなく、燃費や静粛性を向上させることができる。

なお、エンジンブレーキを効かせるためには多板ブレー
キ７１を係合させればよい。

■　上記の■の構成のうちの一方面クラッチ７０を、こ
れと反対方向に係合する一方面クラッチ７２およびこれ
と直列の多板ブレーキ７３に置き換えた構成（第７図（
Ｂ））。

後進段の場合、第１の遊星歯車傭構１のリングギヤ４お
よび第２の遊星歯車掘構２のキャリヤ１０が正回転しよ
うとするので、多板ブレーキ７３を係合させておけば、
一方向クラッチ７２が自動的に係合することにより、リ
ングギヤ４およびキャリヤ１０の回転が阻止されて後進
段が設定される。これに対して前進第１速は、リングギ
ヤ４およびキャリヤ１ｏが正回転するので、一方向クラ
ッチ７２の自動的な解放によってスムースな変速を行な
わせることができ、また後進段において、出力軸１４側
からの入力によってリングギヤ４およびキャリヤ１ｏが
自由に回転するので、エンジンブレーキが効かないもの
の燃費や静粛性を向上させることができる。なお、多板
ブレーキ７１を係合させればエンジンブレーキを効かせ
ることができる。

■　上記の■の構成のうち多板ブレーキ７１を、逆回転
方向に係合する一方面クラッチ７４に置き換えた構成（
第７図（Ｃ））。

この構成の場合、多板ブレーキ７３を解放させれば、こ
れと直列の一方面クラッチ７２が作用しないことになる
ので、上記の■の構成で多板ブレーキ７１を解放した状
態と同様になり、また多板ブレーキ７３を係合すれば、
各一方向クラッチ７２．７４の作用方向が互いに反対で
あるから、リンクギヤ５およびキャリヤ１０が固定され
る。

■　１本のバンドブレーキ７５を用い、かつその固定側
端部からアクチュエータに連結した可動側端部に向けた
回転方向が逆回転方向となるよう設定した構成（第７図
（Ｄ））。

リングギヤ４およびキャリヤ１０は前進第２速および後
進段において逆回転方向のトルクを受けるので、前進第
２速および後進段の場合にブレーキバンドを巻き込んで
固定され、これとは反対にその他の変速段の場合には、
リングギヤ４およびキャリヤ１０に正回転方向のトルク
が作用するためにブレーキバンドが解放され、したがっ
てリングギヤ４およびキャリヤ１０が正回転する前進第
１速、第３速ないし第５速の変速をスムースに行なわせ
ることができる。なお、エンジンブレーキはリングギヤ
４ｉｊ″３よびキャリヤ１０の正回転方向の回転を阻止
することにより成り立つから、エンジンブレーキは効か
ないことになる。その反面、エンジンの強制回転を防止
して静粛性や燃費を向上させることができる。

■　締付は方向が互いに反対な２本のバンドブレーキ７
５．７６を用いた構成（第７図（Ｅ））。

両方のバンドブレーキ７５．７６を作用させれば、上記
の■の構成において一方面クラッチ７０に対して並列に
配置した多板ブレーキ７１を作用させた場合と同様にな
るが、上記の■のバンドブレーキ７５と同じバンドブレ
ーキ７５のみを作用させれば、上記■の場合と同様に、
スムースな変速を行なわせ、また燃費や静粛性を向上さ
せることができる。

なお、上記の（１）から（６）の例示は、各クラッチ手
段ＣＩ、　Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４およびブレーキ手段３１．
３２についての個別的な例示であるが、この発明では、
上記の（１）から（６）で示した構成を適宜に組合わせ
てもよいことは勿論である。また、上記の実施例では、
前進５段・後進１段の場合について説明したが、この発
明では、変速段の数は必要に応じて適宜に設定すればよ
い。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の歯車変速装置
では、必要とする歯車列が二組の遊星歯車Ｒ＠であって
全体の構成を簡素化できることに加え、最大変速比を大
きくして全体としての変速比の幅を広くし、その結果、
動力性能に優れたものとし、さらに少なくとも前進第１
速から第２速へのシフトアップの際の変速ショックの発
生を握構上有利に抑制することができ、換言すれば、油
圧制御などによる変速タイミングの調整を簡略化するな
どの効果を得ることができる。さらにこの発明では、ダ
ブルピニオン型Ｍ星歯車顆構のキャリヤとシングルピニ
オン型遊星歯車機構のサンギヤとを連結しまた遮断する
クラッチ手段を設けたので、後進段においてダブルビニ
オン型遊星歯車別構の回転を止めておくこができ、した
がって不必要に動力を消賀したり、騒音を発生したりす
ることを防止することができる。

【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模式図、第
２図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）は第１クラッチ手
段を例示する模式図、第３図（＾）　、　（Ｂ）は第２
クラッチ手段を例示する模式図、第４図（Ａ）　、　（
Ｂ）は第３クラッチ手段を例示する模式図、第５図は第
４クラッチ手段を例示する模式図、第６図（Ａ）〜（Ｅ
）は第１ブレーキ手段を例示する模式図、第７図（Ａ）
〜（Ｅ＞は第２ブレーキ手段を例示する模式図である。 １・・・ダブルピニオン型遊星歯車機構、　２・・・シ
ングルピニオン型Ｍ星歯車ｉｉ、　３，８・・・サンギ
ヤ、　４，９・・・リングギヤ、　　５．６．１１・・
・プラネットピニオン、　７，１０・・・キャリヤ、１
２・・・入力軸、　１３・・・トランスミッションケー
ス、　１４・・・出力軸、　３１．３２・・・ブレーキ
手段、　ＣＩ　、Ｃ２、Ｃ３・・・入力用クラッチ手段
、Ｃ４・・・第４クラッチ手段。 第１図 シンプルしにオン！　　　　　　　　　ダ１ｒルＣ二オ
シ変遮ｌ１ｉＪｌ識ａ　　　　　　ｍ是面事磯゛溝第２
図 嬉３図 （Ａ）（Ｂ） 第４図 （Ａ）　　　　　　　　　　　　　（８）第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　サンギヤとそのサンギヤに噛合する内プラネットピニ
   オンとその内プラネットピニオンおよびリングギヤに噛
   合する外プラネットピニオンとこれら内外のプラネット
   ピニオンを保持するキャリヤとを有するダブルピニオン
   型遊星歯車機構と、サンギヤとリングギヤとにキャリヤ
   で保持したプラネットピニオンを噛合させたシングルピ
   ニオン型遊星歯車機構とを同一軸線上に配列し、 ダブルピニオン型遊星歯車機構のリングギヤとシングル
   ピニオン型遊星歯車機構のキャリヤとが連結され、 また入力軸を、シングルピニオン型遊星歯車機構におけ
   るサンギヤとダブルピニオン型遊星歯車機構におけるサ
   ンギヤとシングルピニオン型遊星歯車機構におけるキャ
   リヤとに選択的に連結する入力用クラッチ手段が設けら
   れるとともに、ダブルピニオン型遊星歯車機構のキャリ
   ヤとシングルピニオン型遊星歯車機構のサンギヤとを連
   結および遮断する他のクラッチ手段が設けられ、 ダブルピニオン型遊星歯車機構のキャリヤの回転とダブ
   ルピニオン型遊星歯車機構のリングギヤおよびシングル
   ピニオン型遊星歯車機構の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、 さらにシングルピニオン型遊星歯車機構のリングギヤに
   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。