JPH01234640A - 自動変速機のギヤ機構 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、自動変速機、特に自動車に搭載される自動変
速機に係り、詳しくは入力部材、出力部材、複数のプラ
ネタリギヤ、これら各要素を接続又は係止するクラッチ
及びブレーキの組むせ・配列に関する。

（ロ）従来の技術 近時、自動変速機は、−層の燃費の向上及びドライバビ
リティの向上等の要求により多段化が図られており、前
進４速、５速又はそれ以上のものが案出されている。

前進４速段の自動変速機として、例えば特開昭５９−１
８３１４．７号公報に示されるように、シンプソンギヤ
列を基本としたスプリットタイプのものがある。該自動
変速機１は、第８図に示すように、第１のシングルプラ
ネタリギヤＧ、及び第２のシングルプラネタリギヤＧ２
からなり、第１のプラネタリギヤのキャリヤＣＲ，と第
２のプラネタリギヤのリングギヤＲ２そして出力部材Ｏ
とを連結し、かつ入力部材■と第１のプラネタリギヤＧ
１のリングギヤＲ１との間に第１クラッチＣ１を、かつ
入力部材Ｉと第１のプラネタリギヤのサンギヤＳ、との
間に第２クラッチＣ２をそれぞれ介在し、更に第１及び
第２のプラネタリギヤのサンギヤＳ、、Ｓ２との間に第
３クラッチＣ３を介在し、そして第１のプラネタリギヤ
のサンギヤＳ１と第２のプラネタリギヤのキャリヤＣＲ
２との間に第４クラッチＣ４を介在し、また第２のプラ
ネタリギヤのキャリヤＣＲ２を係止する第１ブレーキＢ
１及びサンギヤＳ２を係止する第２ブレーキＢ２を備え
ている。

そして、該スプリットタイプの自動変速機１は、第９図
に示す作動表の通りに作動する。即ち、１速〜３速及び
後進時は、第３クラッチＣ３か接続して両プラネタリギ
ヤのサンギヤＳ、、　８２同士が連結し、通常のシンプ
ソン型と同様に作動しく３速においては第２のプラネタ
リギヤＧ２が関与しないので、第３クラッチＣ１が解放
でも可）、４速時は、第１クラッチＣ１及び第３クラッ
チＣ３が解放し、入力部材■の回転は、第２クラッチＣ
２及び第４クラッチＣ４を介して第２のプラネタリギヤ
Ｇ２に伝達され、第２ブレーキＢ１２に基づくサンギヤ
Ｓ３の停止と相俟って、リングギヤＲ２からのオーバド
ライブ回転が出力部材Ｏに取出される。

一方、前進５速の自動変速機として、米国特許第４．０
４．６，０３１号公報に示されるものがある。該自動変
速機２は、第１０図に示すように、３個のシングルプラ
ネタリギヤＧ、、Ｇ２．Ｇ３を有しており、第１のプラ
ネタリギヤのキャリヤＣＲと第２のプラネタリギヤのリ
ングギヤＲ２を連結し、また第２のプラネタリギヤのキ
ャリヤＣＲ２と第３のプラネタリギヤのリングギヤＲ３
とを連結している。そして、入力部材■の回転は、第１
クラッチＣ１を介して第１、第２及び第３のプラネタリ
ギヤのサンギヤＳ、、Ｓ２．Ｓ３に伝達されていると共
に、第２クラッチＣ２を介して第１のプラネタリギヤの
キャリヤＣＲ，及び第２のプラネタリギヤのリングギヤ
Ｒ２に伝達され、かつ第３クラッチＣ３を介して第１の
プラネタリギヤのリングギヤＲ１に伝達されており、更
に該第３のプラネタリギヤのキャリヤＣＲ３が出力部材
０に連結している。また、各リングギヤＲ，，Ｒ，、、
Ｒ３はそれぞれブし一キＢ、。

Ｂ２．Ｂつにて係止し得る。

そして、該５速の自動変速機２は、第１１図に示す作動
表の通りに作動する。即ち、１速時にあっては第３ブレ
ーキＢ３が作動して第３のプラネタリギヤＧ３が機能し
、２速時にあっては第２ブレーキが作動して第２及び第
３のプラネタリギヤＧ２゜Ｇが機能し、更に３速時にあ
っては第１ブレーキＢが作動して第１、第２、第３のプ
ラネタリギヤＧ、、Ｇ２．Ｇ３が機能する。そして、４
速状態にあっては、第１クラッチＣ１及び第２クラッチ
Ｃ２を共に接続して直結回転を出力し、また５速にあっ
ては、１速〜４速では第１クラッチＣ１からサンギヤに
入力していたものを、第２クラッチＣ２からキャリヤＣ
Ｒ，及びリングギヤＲ２に入力して、所定オーバドライ
ブを出力する。また、第３クラッチＣ３又は第２クラッ
チＣ２から入力して、ブレーキＢ３．　Ｂ２と組合され
て３速の後進が得られる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 ところで、上述シンプソン型を基本としたスプリットタ
イプの自動変速機１は、１４−＋２速、２→３速、３→
４速と１段づつシフトアップ又はシフトダウンする場合
は入力部材ＩからのクラッチＣ１゜Ｃのつかみ換えを生
しないが、１→４速、２→４速と段飛びしてアップシフ
トする場合、又は４→２速、４→１速とキックダウンす
る場合、入力部材Ｉからの第１クラッチＣ１及び第２ク
ラッチＣ２をつかみ換えろ必要が生じ、更に３速←４速
のシフトアップ及びシフトダウンにあっては、第１クラ
ッチＣ１と第４クラッチＣ４とをつかみ換える必要が生
し、タイミング不良によるエンジンの吹き上げ及びショ
ックを生ずることがあり、また両クラッチの切換えタイ
ミングを一致させるには極めて複雑な制御を必要とする
。

同様に、前述５速の自動変速機２も、前進入力用の２個
のクラッチＣ，，Ｃ２は１→２速、２→３速、３−＋４
速及び４→５速と１段づつシフトアップ又はシフトダウ
ンする際にはつかみ換えを生しないが、ｌ　４＋　５速
、２４＋５速、３峠５速に段飛びしてアップシフト又は
キックダウンする場合、入力部材■からのトルクを受け
る第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とをつかみ換え
る必要が生しろ。

特に、近時、乗用車における大排気量エンジンの搭載、
ツインカム及びターボ等のエンジンの高性能化、並びに
トラック等にも搭載される等の自動変速機の適用範囲の
拡大等により、大きなトルクが自動変速機に作用する場
合、上述人カクラッチＣ，，Ｃ２のつかみ換えによる問
題点が顕著に表われる。

そこで、本発明は、前進時には入力部材から１、ルクを
受けるクラッチのつかみ換えをなくして、上述問題点を
解消することを目的とするものである。

（ロ）課題を解決するための手段 本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、例え
ば第１図ないし第７図を参照して示すと、入力部材（Ｉ
）と、出力部材（０）と、少なくとも第１及び第２のシ
ングルプラネタリギヤ（Ｇ、）。

（Ｇ２）と、これら入力部材、出力部材、第１及び第２
のシングルプラネタリギヤの所定要素を適宜連結又は係
止する多数のクラッチ（Ｃ・・）及びブレーキ（Ｂ−）
と、を備えてなる自動変速機のギヤ機構（１１）、（１
，２）、（１３）であって、前記第１のプラネタリギヤ
のリングギヤ（Ｒｏ）と第２のプラネタリギヤのキャリ
ヤ（ＣＲ２）と出力部材（０）とを互に連結し、かつ前
記入力部材（Ｉ）のトルクを、前記第２のシングルプラ
ネタリギヤ（Ｇ２）のリングギヤ（Ｒ２）及び前記第１
のシングルプラネタリギヤ（Ｇ１）のキャリヤ（ＣＲ，
）に伝達し得るように構成し、かつ低速位置（１速、２
速）にあっては、前記入力部材（Ｉ）から前記第２のシ
ングルプラネタリギヤの所定要素（Ｒ２）を介する経路
にて前記出力部材（０）に動力伝達するように、前記ク
ラッチ及びブレーキを適宜作動し、また入力部材（Ｉ）
及び出力部材（０）の直結位置（３速）にあっては、前
記入力部材（１）の回転を前記第２及び第１のプラネタ
リギヤ（Ｇ２）　。

（Ｇ１）に伝達して、両プラネタリギヤを入力部材及び
出力部材に直結するように、前記クラッチ及びブレーキ
を適宜作動し、そして高速位置（４速）にあっては、前
記入力部材（Ｉ）から前記第１のシングルプラネタリギ
ヤ（Ｇ１）の所定要素（ＣＲ，）を介して専ら該第１の
シングルプラネタリギヤ（Ｇ１）にて増速して前記出力
部材（０）に動力伝達するように、前記クラッチ及びブ
レーキを適宜作動してなることを特徴とする。

一例として、前進４速のギート列の基本パターンを第１
図に示すと、前記第１のプラネタリギヤＧのリングギヤ
Ｒ１と前記第２のプラネタリギヤＧ２のキャリヤＣＲ２
と前記出力部材Ｏとを互に連結し、更に前記第２のプラ
ネタリギヤＧ２の所定要素がリングギヤＲ２てあり、か
つ前記第１のプラネタリギヤＧ、の所定要素がキャリヤ
ＣＲ１であり、そして前記クラッチが、入力部材１と第
１のプラネタリギヤＧ１のキャリヤＣＲ，と連結する第
２クラッチＣ２、及び第１のプラネタリギヤＧ１のサン
ギヤＳ１と第２のプラネタリギヤＧ２のサンギヤＳ２と
連結する第３クラッチＣ３からなり、また前記ブレーキ
か、第１のプラネタリギヤＧ１のキャリヤＣＲ，を係止
する第１ブレーキＢｌ、及び該第１のプラネタリギヤＧ
、のサンギヤＳ、を係止する第２ブレーキＢ２からなる
。

更に、ブレーキ及びクラッチ切換え作動に基づくシフ１
゛シヨツクを防止すべくワンウェイクラッチを介在する
ギヤ機構１２の例を示すと、第３図に示すように、前記
第１のプラネタリギヤＧ１のキャリヤＣＲ，と固定部と
の間に第１ワンウェイクラッチＦ、Ｇ介在し、また前記
第１のプラネタリギヤＧ、のサンギヤＳ１と第２のプラ
ネタリギヤＧ２のサンギヤＳ２との間に第２ワンウニ・
イクラッチＦ２を介在し、そして該第２のプラネタリギ
ヤＧ２のサンギヤＳ２を、第３ワンウェイクラッチＦ３
を介在して一方向回転を係止する第３ブレーキＢ３を配
設してなる。

なお、入力部材Ｉと第２のプラネタリギヤＧ２のリング
ギヤＲ２との間に介在する第１クラッチＣ８は、前進時
は接続状態を維持し続けるので、第１図及び第３図に示
す前進４速変速機の場合には存在する意味を持たないが
、次に説明する前進５速のリバース時に必要となる。

ついで、前進５速の自動変速機のギヤ機構１３の例を示
すと、第５図に示すように、前記４速度速機の後段に、
最低速（即ち１速）及びリバース用に第３のシングルプ
ラネタリギヤＧ３を付設し、該プラネタリギヤＧ３は、
そのキャリヤＣＲ３を第２のプラネタリギヤＧ２のキャ
リヤＣＲ２及び出力部材Ｏ（従って第１のプラネタリギ
ヤＧ１のリングギヤＲ１にも）に連結し、かつサンギヤ
Ｓ３を第２のプラネタリギヤＧ２のリングギヤＲ２と共
に前記入力部材Ｔに接続する第１クラッチＣ１に連結し
、そしてリングギヤＲ３を第４ブレーキＢ４に連結して
いる。

更に、ブレーキ及びクラッチ切換え作動に基づくシフ１
−ショックを防止すべく、ワンウェイクラッチを介在す
る場合、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第
３クラッチＣ５、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２
及び第４ブレーキＢ４に加えて、該第２クラッチＣ２の
出力側と第１のプラネタリギヤＧ、のサンギヤＳｌとの
間に介在する第５クラッチＣ５を配設し、更に前記第１
のプラネタリギヤＧ１のキャリヤＣＲ，を第１ワンウェ
イクラッチＦ１を介して一方向の回転を係止する第５ブ
レーキＢ５及び該第１のプラネタリギヤＧ１のキャリヤ
ＣＲ，と該該１のワンウェイクラッチＦ、との間に第４
クラッチＣ４を配設し、また前記第２のプラネタリギヤ
Ｇ２のサンギヤＳ２を第３ワノウ□イクラッチＦ３を介
して一方向の回転を係止する第３ブレーキＢ、を配設し
、そして前記第１のプラネタリギヤＧ１のサンギヤＳ、
と第２のプラネタリギヤＧ２のサンギヤＳ２との間に第
２ワンウェイクラッヂＦ２１ｅ介在し、また前記第３の
プラネタリギヤＧ３のリングギヤＲ３と固定部材との間
に第４ワンウェイクラッチＦ４を介在してなる。

（ホ）　作用 上述構成に基づき、低速位置にあっては、入力部材■の
回転は第２のプラネタリギヤ（Ｇ２）の所定要素（リン
グギヤＲ２）を介して伝達され、また直結位置にあって
は、第１のプラネタリギヤ（Ｇ、）の所定要素（キャリ
ヤＣＲ，）及び第２のプラネタリギヤ（Ｇ２）の所定要
素（リングギヤＲ２）に共に動力伝達して、両プラネタ
、リギャを共働して一体状態にし、直結回転を出力部材
（０）に出力する。そして、高速位置にあっては、第１
のプラネタリギヤ（Ｇ１）の所定要素（キャリヤＣＲ，
ｌからのトルクを専ら該第１のプラネタリギヤ（Ｇ１）
を機能してオーバドライブ回転として、該回転を出力部
材（０）に取出す。この際、第２のプラネタリギャ（Ｇ
２）は変速には何等関与ぜす、従って該プラネタリギヤ
（Ｇ２）に所定要素（リングギヤＲ２）から入力されて
いても、単に空転するたけて入力部材（１）からの回転
を入力状態に維持できる。これにより、連続してのアッ
プシフ１−及びダウンシフトは勿論、段飛び状態（１，
−４速、２←４速、１４＋５速、２−＋５速）のアップ
シフト及びキックダウンにおいても、入力部材からのト
ルクのつかみ換えによるシフトショックは発生しない。

具体的に示すと、第１図に示す前進４速ギヤ機構１１は
、第２図に示す作動表に示１通りに作動し、入力部材■
からの第２のプラネタリギヤＧ　のリングギヤＲ２へは
常時回転が伝達されており、４速においては、リングギ
ヤＲ２の回転がキャリヤＣＲ２を介してサンギヤ８つを
空転する。

また、第３図に示すギヤ機構１２は、第４図に示す作動
表の通りに作動し、１速時に第１クラッチＣ１，２速時
に第３ブレーキＢ３．３速時に第２クラッチＣ２そして
４速時に第２ブし・−キＢ２を順次作動して、１速−２
速→３速−４速が達成される。

同様に、第５図に示す前進５速ギヤ機構１３は、第６図
に示す作動表の通りに作動する。即ち、１速時は、専ら
第３のプラネタリギヤＧ、が機能し、入力部材Ｉからの
回転がサンギヤＳ３を介してキャリヤＣＲ９に減速回転
として取出され、出力部材Ｏに出力されろ。従って、該
第１のプラネタリギヤＧ３のみを交換するたけて、エン
ジン１〜ルク等に大きな影響のある第１速のギヤ比のみ
を自在に設定し得る。そして、１速時に第１クラッチＣ
１，２速時に第４クラッチＣ４，３速時に第３ブレーキ
Ｂ３．４速時に第２クラッチＣ２，５速時に第２ブレー
キＢ２を順次作動して、１→２速、２→３速、３→４速
、４→５速が達成される。

（へ）実施例 本発明の基本となる前進４速自動変速機のギヤ機構１１
は、第１図に示すように、入力部材ｒ１出力部材０１第
１及び第２のシングルプラネタリギヤＧ、、Ｇ２を備え
ている。そして、第１のプラネタリギヤＧ、のリングギ
ヤＲ，（以下第１のりンー１９〜 グギャＲ１のように略記する）と第２のキャリヤＣＲ２
そして出力部材Ｏとが一体に連結されており、また入力
部材Ｉは、第２のリングギヤＲ２と連結していると共に
、第２クラッチＣ２を介して第１のキャリヤＣＲ，に接
続している。また、第１のサンギヤＳ、と第２のサンギ
ヤＳ２との間に第３クラッチＣ３を介在しており、更に
第１のキャリヤＣＲ，は第１ブレーキＢ、により適宜係
止し得、かつ第１のづンギャＳ１も第２ブレーキＢ２に
より適宜係止し得る。

そして、本前進４速の基本ギヤ機構１１は、第２図の作
動表に示す通りに作動する。

即ち、１速時には第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ
、が停台状態にあり、他は解放している。この状態では
、入力部材の回転は第２のリングギヤＲ２に伝達され、
第２のキャリヤＣＲ２に伝達すると共に、第２のピニオ
ンＰ２、第２のサンギヤＳ２及び第１のサンギヤＳ１を
介して第１のキャリヤＣＲ１に回転力を付与する。しか
し、該第１のキャリヤＣＲ，は第１ブレーキＢ、により
停止されているのて、第１のピニオンＰ、を介して第１
のリングギヤＲ２を第２のキャリヤＣＲ，と共に回転し
て、出力部材Ｏに減速回転が取出される。

また、２速時には、第３クラッチＣ３の接続に加えて第
２ブレーキＢ２が作動する。この状態にあっては、入力
部材Ｉからの第２のリングギヤＲ２に伝達される回転は
、第２のサンギヤＳ２の停止に伴ってキャリヤＣＲ２に
減速回転が取出され、出力部材０に出力する。

更に、３速即ち直結状態にあっては、第３クラッチＣ３
と共に第２クラッチＣ２が接続する。この状態にあって
は、入力部材Ｉからの回転が第１のキャリヤＣＲ，に伝
達されると共に第２のリングギヤＲ２に伝達され、両プ
ラネタリギヤＧ、、Ｇ２のサンギヤＳ、、Ｓ２同士及び
第１のリングギヤＲ８と第２のキャリヤＣＲ２とが一体
に連続されていることが相俟って、両プラネクリギャＧ
、、Ｇ２は一体となって回転し、直結回転が出力部材Ｏ
に出力される。

そして、４速状態即ち珂−バドライブ状態にあっては、
第２クラッチＣ２の接続に加えて第２ブレーキＢ２が作
動する。この状態にあっては、入力部ｔａ　Ｔの回転は
第１のキャリヤＣＲ，に伝達され、第１のサンギヤＳ、
の停止に基づきリングギヤＲ１から増速回転が取出さ第
１、該回転が第２のキャリヤＣＲ２を介して出力部材Ｏ
に出力される。この際、第２のブラネクリギ１″Ｇ２に
おいて、リングギヤＲ２の入力回転に伴ってサンギヤＳ
２がオーバランするが、該リンギヤＳ２及びリングギヤ
Ｒ２は空転するだけて動力伝達には何等関与しない。

従って、前進時、一方のプラネタリギヤＧ２には常に入
力部材Ｏから回転を伝達していてもよく、入力部材■か
らの）・ルクの断接は第２クラッチＣ２のみて足り、入
力クラッチのつかみ換えは生じな゛い。

なお、本４速ギヤ機構１１は、後進状態を該機構のみに
よって（よ具現てきないが、バックギヤを付設する等に
より容易に後進状態を具現できる。

ついで、第３図に治って、クラッチ及びブレーキ作動切
換えによるショックを防止した４速ギヤ機構１２につい
て説明する。

本ギヤ機構１２は、先のギヤ機構１１に、第１のキャリ
ヤＣＲ，と固定部材との間に介在する第１ワンウェイク
ラッチＦ１、第１のサンギヤＳ１及び第２のサンギヤＳ
２との間に介在する第２ワンウェイクラッチＦ２、そし
て第２のサンギヤＳ２を第３ワノウ工イクラッチＦ３を
介して係止する第３ブレーキＢ３を付設置ッたものであ
る。なお、入力部材■と第２のリングギヤＲ１との間に
介在する第１クラッチＣ１は前進時にはすへて接続して
おり、本４速ギヤ機構１２にあっては必要ないが、つぎ
の５速ギヤ機構の説明を容易にするため、記載してある
。

そして、本前進４速ギヤ機構１２は、第４図に示す通り
に作動する。なお、実線の○印はＤレンジでの作動を示
し、破線の○印はエンジンブレーキ作動状態における作
動を示す。

１速状態にあっては第１クラッチＣ１が接続状態にある
。この状態にあっては、入力部材１の回転、が第２のリ
ングギヤＲ１に伝達され、ピニオンＰ２を介してサンギ
ヤＳ２に作用する回転付勢力は第２ワンウェイクラッチ
Ｆ２を介して第１のサンギヤＳ１に伝達され、更にピニ
オンＰ、を介しての第１のキャリヤＣＲ，の回転付勢力
は第１ワンウェイクラッチＦ１にて規制され、従って第
２のリングギヤＲ２の回転は第２のプラネタリギヤＧ２
及び第１のプラネタリギヤＧ２に分散されて、一体構成
の第１のりレグギヤＲ１及び第２のキャリヤＣＲ２ｒｅ
介して出力部材０に取出される。

また、２速状態にあっては、第１クラッチＣに加工て第
３ブレーキＢ３が作動する。この状態にあっては、入力
部材■の回転は第２のり〉グギャＲ２゛に伝達され、更
に第３ワンウェイクラッチＦ３を介して係止状態にある
第２のサンギヤＳ２により減速回転がキャリヤＣＲ２に
取出され、出力部材ｏに出力される。

更に、３速状態即ち直結状態にあっては、第１クラッチ
Ｃ１、第３ブレーキＢ３に加えて第２クラッチＣ２が接
続する。この状態にあっては、第２のリングギヤＲ２及
び第１のキャリヤＣＲ，に共に入力部材Ｉからの回転が
伝達され、第２のキャリヤＣＲ２と第１のリングギヤＲ
１が一体に連結されていること及び第２のワンウェイク
ラッチＦ２を介して両サンギヤＳ、、Ｓ２が連結される
ことに基づき、第１のプラネタリギヤＧ　と第２のプラ
ネタリギヤＧ２とが一体に回転し、該直結回転が出力部
材０に出力される。なお、第３ブレーキＢ３は係止状態
にあるが、第３ワンウェイクラッチＦ３により第２のサ
ンギヤＳ２の一体回転が妨げられることはない。

そして、４速状態にあっては、第１クラッチＣ２、第３
ブレーキＢ　３　、第２クラッチＣ２に加えて、第２ブ
レーキＢ２が作動する。この状態にあっては、入力部材
Ｉの回転は第１のキャリヤＣＲ，に伝達され、第１のサ
ンギヤＳ１が固定状態にあることに基づきリングギヤＲ
１に増速回転が取出され、該増速回転は第２のキャリヤ
ＣＲ２を介して出力部材Ｏに出力される。なおこの際、
第１クラノヂＣ３を介して第２のリングギヤＲ２に入力
回転が付与されていても、サンギヤＳ２が第２ワンウェ
イクラッチＦ２により空転するので、第２のプラネタリ
ギヤＧ２は何等動力伝達を規制することはない。

また、エンジンブレーキを作動するには、第１速時にあ
っては第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１を作動し
、また２速及び３速状態にあっては第３クラッチＣ３を
作動して、先に示したギヤ機構１１と同様に作用する。

従って、本４速ギヤ機構１２は、前進時にあっては入力
クラッチＣ，，Ｃ２のつかみ換えがないことは勿論、Ｄ
レンジにあっては、１段づつアップンフト又はダウンシ
フトする際に１個づつクラッチ又はブレーキを作動又は
解放すれば足り、かつすへてのプラネタリギヤ各要素の
停止に際してワンウェイクラッチが介在しているので、
つかみ換えによるシフトショックの発生は確実に防止さ
れろ。

ついて、前進５速、後進１速のギヤ機構１３について説
明する。

本ギヤ機構１３の基本ギヤ列は、第１図に示すギヤ機構
１１に、第３のシングルプラネタリギヤＧ３を付設した
ものであり、該プラネタリギヤＧ３は、そのキャリヤＣ
Ｒ３を第２のキャリヤＣＲ２及びそれと一体の第１のリ
ングギヤＲ１そして出力部材Ｏに連結し、またサンギヤ
Ｓ３を第２のリングギヤＲ２と共に第１クラッチＣ３に
接続し、更にリングギヤＲ３を第４ブレーキＢ４に連結
している。

更に、ブレーキ及びクラッチ切換え作動によるシフトン
フックを防止ずへく、かつ後進の具現に伴って、本ギヤ
機構１３は、前記第３図に示すギヤ機構１２に加えて、
第１ワンウェイクラッチＦと固定部材との間に第５ブレ
ーキＢ５を配設し、また該第１ワンウェイクラッチＦ１
と第１のキャリヤＣＲ，との間に第４クラッチＣ４を介
在し、更に第２クラッチＣ２の出力側と第１のサンギヤ
ｓ１との間に第５クラッチＣ５を介在し、そして第３の
リングギヤＲっと固定部材との間に第４ワンウェイクラ
ッチＦ４を介在している。

そして、本５速ギヤ機構１３は、第６図に示す作動表の
とおりに作動する。

即ち、１速状態にあっては、第１クラッチｃ１及び第５
ブレーキＢ５が作動する。この状態にあっては、入力部
材Ｉの回転は第３のサンギヤＳ３に伝達〜２７− され、第４ワンウエイクラ・ソチＦ４にて第３のリング
ギヤＲ３の回転が阻止されていることに基づき、第３の
キャリヤＣＲ３から減速回転が取出され、出力部材Ｏに
出力する。この際、第２のリングギヤＲ２にも入力回転
が付与されるが、→ノンギヤＳ２が空転して伝動には何
等関与しない。

また、２速状態は、先の実施例の１速に対応するもので
あるが、第１クラッチＣ１、第５ブレーキＢ５の作動に
加えて、第４クラッチＣ４が接続する。

この状態にあっては、入力部材■の回転が第２のリング
ギヤＲ２に伝達されると共に、第２ワンウェイクラッチ
Ｆ２により第２のサンギヤＳ２と第１のサンギヤＳ１と
が一体回転し、更に第１のキャリヤＣＲ，が第４クラッ
チＣ４を介して第１ワンウェイクラッチＦ１により回転
を阻止され、前述同様に第１及び第２のプラネタリギヤ
Ｇ、、Ｇ２が機能して出力部材０に減速回転を伝達する
。なおこの際、第３のキャリヤＣＲ３も出力部材０と一
体に回転するが、リングギヤＲ３が第４ワンウニ、イク
ラッチＦ７１により空転し、動力伝達には何等関与しな
い。

−２８＝ また、３速状態は、先の実施例の２速に対応するもので
あるが、第１クラッチＣ１、第５ブレーキＢ５、第４ク
ラッチの作動に加えて、第３ゴレーキＢ、が作動する。

この状態にあっては、入力部材Ｉからの第２のリングギ
ヤＲ２の回転が、第３ワンウェイクラッチＦ３により回
転を阻止されているサンギヤＳ２に基づき、キャリヤＣ
Ｒ２から減速回転として取出され、該回転が出力する。

そして、４速状態は、直結状態であり、第１クラッチＣ
１、第５ブレーキＢＳ、第４クラッチＣ４、第３ブＩノ
−キＢ３に加えて、第２クラッチＣ２が接続する。この
状態にあっては、入力部材Ｉからの回転が第２のリング
ギヤＲ２に付与されると共に第１のキャリヤＣＲ１にも
付与され、第１のリングギヤＲ１及び第２のキャリヤＣ
Ｒ２が一体構成であることに基づき、第１のプラネタリ
ギヤＧ１と第２のプラネタリギヤＧ２とが共働して一体
に回転し、該直結回転が出力部材Ｏに取出される。

更に、５速状態は、先の実施例の４速に対応し、第１ク
ラッチＣ１、第５ブＩノ−キＢ５、第４クラッチＣ４、
第３フレーキＢ３、第２クラッチＣ２の作動に加えて、
第２ブレーキＢ２が作動する。この状態にあっては、入
力部材Ｉの回転が第１のキャリヤＣＲ，に伝達され、サ
ンギヤＳ１が停止されていることに基づき、リングギヤ
Ｒ２から増速回転が取出され、該増速回転が第２及び第
３のキャリヤＣＲ２゜ＣＲ３を介して出力部材Ｏに出力
される。

そして、後進状態では、第２クラッチＣ２、第５クラッ
チＣ５、第４ブレーキＢ４を作動する。乙の状態では、
入力部Ｕ　Ｉの回転が第２クラッチｃ２、第５クラッチ
Ｃ５及び第２ワンウェイクラッチＦ２を介して第２のサ
ンギヤＳ２に伝達され、更に第３のリングギヤＲ９が停
止していることに基づき、−体構成の第２及び第３のキ
ャリヤＣＲ２，ＣＲ，、が逆転して出力部材Ｏから取出
される。

なお、以上の作動を、第７図に速度線図にて示してある
。

一方、エンジンブレーキ時に作用させるには、１速時で
は第４ブレーキＢ４を作動して、第３のリングギヤＲ３
を完全に停止し、また２速時には、第３クラッチＣ３を
接続して第１及び第２のサンギヤＳ、、　Ｂ２を完全に
連結すると共に第１のブレーキＢ１を作動して第１のキ
ャリヤＣＲ，を完全に停止する。また、３速時には、同
様に第３クラッチＣ３を接続すると共に第２ブレーキＢ
２を作動して、第１のサンギヤＳ１を完全に停止する。

そして、４速時は、第３クラッチＣ３を接続して、両プ
ラネクリギャＧ、、Ｇ２を完全に結合する。また、後進
時は、第３クラッチＣ３を接続して、入力部材■と第２
のサンギヤＳ２とを完全に接続する。

従って、本前進５速ギヤ機構１３は、前進時にあっては
入力クラッチＣ，，Ｃ２のつかみ換えがないことは勿論
、Ｄレンジにあっては、１段づつアップシフト又はダウ
ンシフトする際に１個づつクラッチ又はブレーキを作動
又は解放すれば足り、かつすへてのプラネタリギヤ各要
素の停止に際してはワンウェイクラッチを介在している
ので、つかみ換えによるショックは完全に防止される。

更に、１速は、第３のプラネタリギヤＧ３のみに依存す
るので、該プラネタリギヤＧ３を付は換えることにより
任意にギヤ比を設定し得る。

（ト）　　発明の詳細 な説明したように、本発明によると、入力部材の回転を
第１のプラネタリギヤのキャリヤ（ＣＲ，）及び第２の
プラネタリギヤのリングギヤ（Ｒ２）に伝達し得ろよう
に構成し、直結位置にあっては、両プラネタリギヤの前
記要素に動力伝達して、両ギヤが共働して一体回転を伝
達するように構成し、かつ高速位置にあっては、専ら第
１のプラネタリギヤにて増速して出力部材に伝達するの
で、高速位置にあっても第２のプラネタリギヤの所定要
素に回転を付与した状態を維持てき、前進時に、入力部
材からの回転をクラッチにてつかみ換える乙とはなく、
段飛びしてのシフトアップ及びキックダウン時にも、入
力クラッチのつかみ換えによるシフトショックの発生を
防止できる。

また、請求項２記載のように、第１、第２及び第３ワン
ウェイクラッチＦ、、　Ｆ２．　Ｆ３並びに第３ブレー
キＢ３を配設すると、１速から４速に渡り１個のクラッ
チ又はブレーキを順次作動させればよく、かつプラネタ
リギヤ各要素の停止に際してすべてワンウェイクラッチ
を介在するので、操作が極めて容易になると共に、すへ
てのつかみ換えによるシフトショックの発生を防止し得
る。

まｔコ、請求項３記載のように、第３のシングルプラネ
タリギヤＧ３を付加すると、最低速を付加した多段変速
が可能となる。

そして、請求項４記載のように、第１、第２及び第３の
プラネタリギヤＧ、、　Ｇ２．　Ｇ３の各要素並びにク
ラッチＣ，，Ｃ２，Ｃ３及びブレーキＢ、、　Ｂ２゜Ｂ
４を配設すると、入力クラッチＣ，，Ｃ２のつかみ換え
のない前進５速・後進１速のギヤ機構を構成し得、更に
第３のプラネタリギヤＧ３は前進１速に独立して作動す
るので、エンジンの動力特性及び排気容量並びにトラッ
ク、乗用車等の車種の違いにより大きく影響を受ける１
速用のギヤ比を、第３のプラネタリギヤＧ３を付は換え
るだけて任意に設定でき、他のギヤ機構Ｇ、、Ｇ２をそ
のまま保持した状態で第３のプラネタリギヤＧ３を変換
して、本５速自動変速機の適用範囲を大幅にかつ容易に
拡大することができる。

更に、請求項５記載のように、第１、第２、第３及び第
４ワンウェイクラッチＦ、、　Ｆ２．　Ｂ３．　Ｂ４、
第４及び第５クラッヂＣ４，Ｃ５並びに第５ブレーキＢ
５を配設すると、１速から５速に渡り１個のクラッチ又
はブレーキを順次作動させればよく、かつプラネタリギ
ヤ各要素の停止に際してすへてワンウェイクラッチを介
在するので、操作が極めて容易になると共に、ずへての
つかみ換えによろンフトンヨックの発生を防止し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る前進４速のギヤ機構の基本を示す
概略図、第２図（よその作動を示す図である。また、第
３図は前進４速のギヤ機構の実施例を示す概略図、第４
図はその作動を示す図である。 更に、第５図は前進５速・後進１速のギヤ機構の実施例
を示す概略図、第６図はその作動を示す図であり、そし
て第７図はその速度線図である。そして、第８図は従来
の前進４速のギヤ機構を示す概略図、第９図はその作動
を示す図である。そして、第１０図は従来の前進５速の
ギヤ機構を示す概略図、第１１図はその作動を示す図で
ある。 １１　前進４速ギヤ機構（基本）　、　　１２・前進４
速ギヤ機構　、　　１３　前進５速・後進１速ギヤ機構
　、　　■　入力部材　、　０　出力部材　、Ｇ１　　
第１のシングルプラネタリギヤ　、　　Ｇ２・第２のシ
ングルプラネタリギヤ　、Ｇ、　第３のシングルプラネ
タリギヤ　、　Ｒ２゜Ｒ２，Ｒ３リングギヤ　’ｔ　　
ｓ、、　Ｓ２１　　Ｂ３　　サノギャ　、　ＣＲ，、Ｃ
Ｒ２，ＣＲ３キャリヤ　、Ｐ、、Ｂ２．Ｂ３　ピニオ、
　、 Ｃ１第１クラッチ　、　Ｃ２・第２クラッチ　、Ｃ第３
クラッチ　、Ｃ４・第４クラッチ　、Ｃ５第５クラッチ
　、Ｂ１　　第１ブ１７−キ　、Ｂ２　　第２ブレーキ
　、　Ｂ３　第３ブレーキ　、Ｂ４　　第４ブし・−キ
　、　Ｂ５　第５ブレーキ　、Ｆ、　第１ワンウ、イク
ラッチ　、　　Ｆ２　第２ワンウェイクラッチ　、Ｆ、
第３ワンウェイクラッチ　、　Ｂ３　第３ワンウヱイク
ラッチ　。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力部材と、出力部材と、少なくとも第１及び第２
   のシングルプラネタリギヤと、これら入力部材、出力部
   材、第１及び第２のシングルプラネタリギヤの所定要素
   を適宜連結又は係止する多数のクラッチ及びブレーキと
   、を備えてなる自動変速機のギヤ機構であって、前記第
   １のプラネタリギヤのリングギヤと 前記第２のプラネタリギヤのキャリヤと前記出力部材と
   を互に連結し、かつ前記入力部材のトルクを、前記第２
   のシングルプラネタリギヤのリングギヤ及び前記第１の
   シングルプラネタリギヤのキャリヤに伝達し得るように
   構成し、 また前記クラッチが、少なくとも入力部材 と第１のプラネタリギヤのキャリヤと連結する第２クラ
   ッチ、及び第１のプラネタリギヤのサンギヤと第２のプ
   ラネタリギヤのサンギヤと連結する第３クラッチを有し
   、 また前記ブレーキが、少なくとも第１のプ ラネタリギヤのキャリヤを係止する第１ブレーキ、及び
   該第１のプラネタリギヤのサンギヤを係止する第２ブレ
   ーキを有し、 そして低速位置にあっては、前記入力部材 から前記第２のシングルプラネタリギヤのリングギヤを
   介する経路にて前記出力部材に動力伝達するように、前
   記クラッチ及びブレーキを適宜作動し、 また入力部材及び出力部材の直結位置にあ っては、前記入力部材の回転を前記第２及び第１のプラ
   ネタリギヤに伝達して、両プラネタリギヤを入力部材及
   び出力部材に直結するように、前記クラッチ及びブレー
   キを適宜作動し、 更に高速位置にあっては、前記入力部材か ら前記第１のシングルプラネタリギヤのキャリヤを介し
   て専ら該第１のシングルプラネタリギヤにて増速して前
   記出力部材に動力伝達するように、前記クラッチ及びブ
   レーキを適宜作動してなる、 自動変速機のギヤ機構。 ２、前記第１のプラネタリギヤのキャリヤと固定部との
   間に第１ワンウェイクラッチを介在し、また前記第１の
   プラネタリギヤのサンギヤと第２のプラネタリギヤのサ
   ンギヤとの間に第２ワンウェイクラッチを介在し、そし
   て該第２のプラネタリギヤのサンギヤを、第３ワンウェ
   イクラッチを介在して一方向回転を係止する第３ブレー
   キを配設してなる 請求項１記載の自動変速機のギヤ機構。 ３、入力部材と、出力部材と、第１、第２及び第３のシ
   ングルギヤと、これら入力部材、出力部材、第１、第２
   及び第３のシングルプラネタリギヤの所定要素を適宜連
   結又は係止する多数のクラッチ及びブレーキと、を備え
   てなる自動変速機のギヤ機構であって、 前記第１、第２及び第３のシングルプラネ タリギヤを互に関連し、かつ前記入力部材のトルクを、
   第１クラッチを介して前記第２のプラネタリギヤの所定
   要素及び第３のプラネタリギヤの所定要素に連結すると
   共に、第２クラッチを介して前記第１のプラネタリギヤ
   の所定要素に連結し、 最低速位置にあっては、前記入力部材から 前記第１クラッチを介して前記第３のシングルプラネタ
   リギヤの所定要素を経由して前記出力部材に動力伝達す
   るように、前記クラッチ及びブレーキを作動し、 かつ低速位置にあっては、前記入力部材か ら前記第１クラッチを介して前記第２のシングルプラネ
   タリギヤの所定要素を経由して前記出力部材に動力伝達
   するように、前記クラッチ及びブレーキを作動し、 また入力部材及び出力部材の直結位置にあ っては、前記入力部材の回転を前記第１クラッチ及び第
   ２クラッチを介して前記第２、第３及び第１のプラネタ
   リギヤの所定要素に伝達して、これらプラネタリギヤを
   入力部材及び出力部材に直結するように、前記クラッチ
   及びブレーキを作動し、 そして高速位置にあっては、前記入力部材 から前記第２クラッチ及び前記第１のシングルプラネタ
   リギヤの所定要素を介して専ら該第１のシングルプラネ
   タリギヤにて増速して前記出力部材に動力伝達するよう
   に、前記クラッチ及びブレーキを作動してなる、 自動変速機のギヤ機構。 ４、前記第１のプラネタリギヤのリングギヤと前記第２
   のプラネタリギヤのキャリヤと前記第３のプラネタリギ
   ヤのキャリヤとそして前記出力部材とを互に連結し、前
   記第２のプラネタリギヤのリングギヤと第３のプラネタ
   リギヤのサンギヤとを一体に連結し、 更に前記第２のプラネタリギヤの所定要素 がリングギヤであり、かつ前記第１のプラネタリギヤの
   所定要素がキャリヤであり、 また、前記クラッチが、入力部材と第２の プラネタリギヤのリングギヤ及び第３のプラネタリギヤ
   のサンギヤとを連結する前記第１クラッチ、入力部材と
   第１のプラネタリギヤのキャリヤと連結する前記第２ク
   ラッチ、及び第１のプラネタリギヤのサンギヤと第２の
   プラネタリギヤのサンギヤと連結する第３クラッチから
   なり、 また前記ブレーキが、第１のプラネタリギ ヤのキャリヤを係止する第１ブレーキ、該第１のプラネ
   タリギヤのサンギヤを係止する第２ブレーキ、及び第３
   のプラネタリギヤのリングギヤを係止する第４ブレーキ
   からなり、これらクラッチ及びブレーキを適宜作動し て前進５速・後進１速を達成する、 請求項３記載の自動変速機のギヤ機構。 ５、前記第２クラッチの出力側と第１のプラネタリギヤ
   のサンギヤとの間に第５クラッチを介在し、更に前記第
   １のプラネタリギヤのキャリヤを第１ワンウェイクラッ
   チを介して一方向の回転を係止する第５ブレーキ及び該
   第１のプラネタリギヤのキャリヤと該第１のワンウェイ
   クラッチとの間に第４クラッチを配設し、また前記第２
   のプラネタリギヤのサンギヤを第３ワンウェイクラッチ
   を介して一方向の回転を係止する第３ブレーキを配設し
   、そして前記第１のプラネタリギヤのサンギヤと第２の
   プラネタリギヤのサンギヤとの間に第２ワンウェイクラ
   ッチを介在し、また前記第３のプラネタリギヤのリング
   ギヤと固定部材との間に第４ワンウェイクラッチを介在
   してなる 請求項４記載の自動変速機のギヤ機構。