JPH01242854A - 自動変速機の歯車変速装置 - 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） 本発明は自動変速機の歯車変速装置、特にその５段また
はそれ以上に多段化する技術に関するものである。

（従来の技術） 自動変速機の歯車変速装置を５段またはそれ以上に多段
化するに際しては本願出願人は先に特願昭６２−２１５
１４８号に示される如く４速型主遊星歯車変速機構に直
列に、減速および直結の２変速段間で変速可能な創遊星
歯車変速機構を駆動結合して、８種の変速段が得られる
ようにし、そのうちの５種またはそれ以上の変速段を採
用する技術を提案済みである。

（発明が解決しようとする課題） しかしかかるこの技術により多段化を達成した、本別出
願人が先に出願した自動変速機の歯車変速装置では、第
３遊星歯車組を一体的に回転させるために設けるダイレ
クトクラッチを第３サンギヤと第３リングギヤとを結合
するように構成したため、車体配置上パーキングギヤを
第３遊星歯車組に対し自動変速機の出力軸端側の所定位
置に配置しなければならないという問題があった。この
場合パークロック操作系を主変速機ケースから前記所定
位置まで延長しなければならないので、副変速機ケース
の体積がパークロック操作系の延長によって増加して重
量増となったり、パークロツタ操作系の剛性が低下した
り、さらには歯車変速装置の車両搭載上の設計自由度が
小さ（なってしまう。

（課題を解決するための手段） 本発明はダイレクトクラッチの結合位置を変更すること
により第３キャリアと一体回転するようにバークギヤを
設けることを可能にして上述した問題を解決しようとす
るもので、入力軸及び出力軸を同軸に具え、これらに同
心に配して入力軸側より順次筒１、第２、第３サンギヤ
と、第１、第２、第３リングギヤと、第１、第２、第３
キャリアとを有した第１、第２、第３遊星歯車組を設け
、第２サンギヤを入力軸に、第３キャリアを出力軸に夫
々結合し、第２キャリアを第１及び第３リングギヤに結
合し、第１サンギヤをバンドブレーキ等のブレーキ装置
により固定可能とし、第１キャリアをハイクラッチによ
り入力軸に結合可能にすると共に、フォワードクラッチ
により第２リングギヤに結合可能とする他、ローワンウ
ェイクラッチにより入力軸と逆の方向へ回転不能とし、
第３サンギヤをリダクションブレーキにより固定可能と
し、第３遊星歯車組をダイレクトクラッチにより一体回
転可能とした自動変速機の歯車変速装置において、前記
ダイレクトクラッチを第３遊星歯車組の第３サンギヤと
第３キャリアとを結合するように構成し、さらに第３遊
星歯車組の第３キャリアと一体回転するようにパークギ
ヤを設け、この第３キャリアに対し自動変速機の出力軸
端側にダイレクトクラッチおよびリダクションブレーキ
を配置したことを特徴とする。

（作　用） 本発明の自動変速機の歯車変速装置は４速型主遊星歯車
変速機構に直列に、減速および直結の２変速段間で変速
可能な創遊星歯車変速機構を駆動結合して、８種の変速
段が得られるよう構成しである。各段において選択する
摩擦要素の組合せは以下の通りである。フォワードクラ
ッチおよびリダクションブレーキの作動により第１速を
得る。

同様に夫々フォワードクラッチおよびダイレクトクラッ
チにより第２速、フォワードクラッチ、バンドブレーキ
およびリダクションブレーキにより第３速、フォワード
クラッチ、バンドブレーキおよびダイレクトクラッチに
より第４速、フォワードクラッチ、ハイクラッチおよび
リダクションブレーキにより第５速、フォワードクラッ
チ、ハイクラッチおよびダイレクトクラッチにより第６
速、ハイクラッチ、バンドブレーキおよびリダクション
ブレーキにより第７速、ハイクラッチ、バンドブレーキ
およびダイレクトクラッチにより第８速を得、さらにリ
バースクラッチ、ローリバースブレーキおよびリダクシ
ョンブレーキにより後退第１速を、リバースクラッチ、
ローリバースブレーキおよびダイレクトクラッチにより
後退第２速を得る。

ダイレクトクラッチの結合位置を第３遊星歯車組の第３
サンギヤと第３キャリアとの間に変更した本発明の歯車
変速装置においても上述したような８種類の変速段が得
られるから、バークギヤを第３キャリアと一体回転する
ように従来例より入力軸側に設けることができる。これ
がため副変速機ケースの軽量化、パークロック操作系の
剛性の増大による操作性向上および歯車変速装置の車両
搭載性の向上を実現することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明歯車変速装置の一実施例で、１は入力軸
、２は出力軸を夫々示す。これら入出力軸１．２を同軸
突合せ関係に設け、入力軸１上に同心に主遊星歯車変速
機構３を、また出力軸２上に同心に副遊星歯車変速機構
４を夫々配置する。

主遊星歯車変速機構３は、本願出願人が１９８７年に発
行した「オートマチックトランスミッションＲＥｄＲＯ
ＩＡ型整備要領書Ｊ　　（Ａ２６１ＣＯ７）中東１−５
３頁に記載の変速機構と同じもので、２個の第１および
第２遊星歯車組５．６をタンデムに具え、これらは夫々
第１及び第２サンギヤ５Ｓ＋６３ｓ第１および第２リン
グギヤ５　＊　＋　６１１　％これらサンギヤおよびリ
ングギヤに噛合するピニオン５．．６．、これらピニオ
ンを回転自在に支持する第１および第２キャリア５ｃ、
６ｃよりなる単純遊星歯車組とする。

サンギヤ５ｓをバンドブレーキＢ／Ｂにより固定可能と
する他、リバースクラッチＲ／Ｃにより入力軸１に結合
可能とする。キャリア５Ｃはハイクラッチ１１／Ｃによ
り入力軸重に結合可能とする他、ローワンウェイクラッ
チＬ１０ＷＣにより入力軸１と逆の方向へ回転不能とす
ると共に、ローリバースブレーキＬＲ／Ｂにより固定可
能とする。キャリア５ｃはさらにフォワードクラッチＦ
／Ｃにより、ローワンウェイクラッチＬ１０ＷＣと同方
向に配置したフォワードワンウェイクラッチＦ１０ＷＣ
のアウタレースに結合可能とし、フォワードワンウェイ
クラッチのインナレースをリングギヤ６Ｒに結合する。

またリングギヤ６ＲはオーバーランクラッチＯＲ／Ｃに
よりキャリア５ｃに結合可能とし、サンギヤ６、を入力
軸ｌに結合する。

副遊星歯車変速機構４は第３遊星歯車組７を具え、これ
を第３サンギヤ７３、第３リングギヤ７Ｒ１これらに噛
合するピニオンＩＰｓおよびびピニオン７、を回転自在
に支持する第３キャリア７ｃよりなる単純遊星歯車組と
する。主遊星歯車変速機構３の出力要素であるキャリア
６ｃにリングギヤ７Ｒを結合し、キャリア７゜を出力軸
２に結合する。キャリア７ｃはさらにダイレクトクラッ
チＤ／Ｃにより適宜サンギヤ７、に結合可能とする。そ
して、サンギヤ７３をリダクションワンウェイクラッチ
ＲＤ１０ＷＣにより入力軸１と逆の方向の回転を阻止す
る他、リダクションブレーキ１７０／Ｂにより適宜固定
可能とする。

副遊星歯車変速機構４にはさらに、キャリア７ｃと一体
回転するようにパークギヤ１０を設ける。

上記実施例の歯車変速装置は、前記クラッチやブレーキ
を第１表に示す組合せで作動させる（○印で示す）こと
により前進第１速〜第８速及び後退第１速、第２速の変
速段を得ることができる。

まず、主遊星歯車変速機構３の作用を説明するに、フォ
ワードクラッチＦ／Ｃを作動させると、これによりフォ
ワードワンウェイクラッチＦ１０ＷＣおよびローワンウ
ェイクラッチＬ１０ＷＣを介してリングギヤ７Ｒが入力
軸１と逆方向の回転を阻止される。

このため入力軸１からサンギヤ６、への回転はピニオン
６、をリングギヤ６Ｒ内で転勤させ、キャリア６ｃを入
力軸１と同方向に減速して正転させる１速状態となる。

この時の変速比はサンギヤ６３とリングα２ しかしてこの１速状態でキャリア６ｃが入力軸１と同方
向へ高速で逆駆動される時、ワンウェイクラッチＦ１０
ＷＣ，ＬｌｏＷＣの開放により入力軸１に逆駆動力が伝
わらず、エンジンブレーキは得られない。

エンジンブレーキの希望時は、前記第１表中Δ印で示す
ようにオーバーランクラッチＯＲ／Ｃおよびローリハー
スブレーキＬＲ／Ｂを作動させてワンウェイクラッチＦ
１０ＷＣおよびＬｌｏＷＣの解放をころす必要がある。

フォワードクラッチＦ／ＣおよびバンドブレーキＢ／Ｂ
を作動させると、バンドブレーキＢ／Ｈによりサンギヤ
５．が固定されて反力受けの用をなし、フォワードクラ
ッチＦ／ＣおよびフォワードワンウェイクラッチＦ１０
ＷＣの作動と相俟って入力軸１からサンギヤ６、への動
力はキャリア６ｃを１速状態より高速で正転させ、２速
状態が得られる。この時の変速比はサンギヤ５．とリン
グギヤ５．Ｉとのギヤ比しかして、逆駆動力はフォワー
ドワンウェイクラッチＦ１０ＷＣの解放により入力軸１
に至らず、エンジンブレーキが得られない。エンジンブ
レーキの希望時は、前記表中Δ印で示すようにオーバー
ランクラッチＯＲ／Ｃを作動させてフォワードワンウェ
イクラッチＦ１０ＷＣの解放をころす必要がある。

フォワードクラッチＦ／ＣおよびハイクラッチＨ／Ｃを
作動させると、これらによりリングギヤ６Ｒが入力軸１
と共に回転するようになり、入力軸１に結合されている
サンギヤ６、とリングギヤ６、Ｉの一体回転によりキャ
リア６．が入力軸１と同一の回転を行う３速（直結）選
択状態が得られる。この状態でもフォワードワンウェイ
クラッチＦ１０ＷＣは逆駆動時解放されてエンジンブレ
ーキを得られなくするため、エンジンブレーキの希望時
はオーバーランクラッチＯＲ／Ｃを作動させてフォワー
ドワンウェイクラッチＦ１０ＷＣの解放をころす必要が
ある。

ハイクラッチ〇／ＣおよびバンドブレーキＢ／Ｂを作動
させると、ハイクラッチＨ／Ｃの作動でキャリア５Ｃが
入力軸１と共に回転し、バンドブレーキＢ／Ｂの作動で
サンギヤ５．が固定されるため、サンギヤ５、上でのピ
ニオン５．の転動を介し、リングギヤ５Ｎ’％したがっ
てキャリア６ｃは増速下に正転し、変速比か□の４速（
増速）選択状態を得ることｌ十α１ ができる。

リバースクラッチＲ／ＣおよびローリバースブレーキＬ
Ｒ／Ｂを作動させると、リバースクラッチＲ／Ｃの作動
でサンギヤ５．が人力軸ｌと共に回転し、ローリバース
ブレーキＬＲ／Ｂの作動でキャリア５ｃが固定されるた
め、リングギヤ５Ｒ１シたがってキャリアしは入力軸１
と逆方向に逆転され、変速比が一□の後退選択状態を得
ることができる。

α１ 次に、創遊星歯車変速機構４の作用を説明するに、リダ
クションブレーキＲＤ／Ｂを作動させると、サンギヤ７
、が固定され、キャリア６ｃからリングギヤ７１Ｉへの
回転動力はピニオン７ｐをサンギヤ７、の周りに転勤さ
せつつキャリア７９、したがって出力軸２へ減速下に伝
達され、減速状態が得られる。この時の変速比は、サン
ギヤ７、とリングギヤ７Ｒのギヤ比をα、とすると１＋
α、になる。

ダイレクトクラッチＤ／Ｃを作動させると、サンギヤ７
、がキャリア７、に結合されてキャリア６ｃの回転動力
がそのままキャリア７、より出力軸２へ伝達される直結
状態を得ることができる。

なお、リダクションブレーキＲＤ／Ｂを作動状態から非
作動状態に切換える時、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの作
動前にサンギヤ７３がキャリア６ｃおよびリングギヤ７
Ｒと逆の方向へ回転すると、ダイレクトクラッチＤ／Ｃ
の摩耗を早めるだけでなく、これを作動した時のショッ
クが大きくなり、変速ショックの原因となる。しかして
、ワンウェイクラッチＲＤ１０ＷＣはリングギヤ７Ｒの
上記の回転を防止し、上述の問題を解消するのに有用で
ある。

変速装置全体としては前記の表から明らかなように、主
変速機構３の１速と副変速機構４の減速および直結状態
とで、夫々変速比が α２　　　　　　　　　　　　　　　　　α２および第
２速を得ることができ、副変速機構４はこれら減速およ
び直結状態のままに保持して主変速機構３を第２速、第
３速（直結）、第４速状態にすることで夫々、変速比が ｌ＋αＩ　　　　　１＋α重 を得ることができる。

また、後退の変速段の第１速は副変速機構４の減速状態
で主変速機構３を後退状態にすることにより得ることが
でき、この時の変速比はα、＋１ 一□となり、さらに主変速機構３を後 α襲 退状態のままに保持して副変速機構４を直結状態にする
ことにより後退の変速段の第２速を得るこ■ とができ、この時の変速比は−□となる。

α重 さらに前記の第１表に示した変速比の例は、ギヤ比α１
．α２．α３を夫々遊星歯車組５〜７の強度上および耐
久上好ましいとされる０、４〜０．６の範囲内において
、０．４４．０．６．０．４１と定めた場合の値である
が、この変速比の例からも明らかなように適切な変速比
を得ることができると共に、最低速段（第１速）と最高
速段（第８速）との間の変速比幅が大きくなるような態
様で歯車変速装置の８速化を達成することができる。

ここで低速段から高速段への順次の変速を２種以下の摩
擦要素のＯＮ、　ＯＦＦ切換で達成できるようにするた
め、本願出願人が先に出願した特願昭６２２１５１４８
号の歯車変速装置に示す如く、上述した８速の変速段の
うち５速（第１表にＯ印で示す）を選択して５速自動変
速機とすれば、変速制御が簡単になると共に変速ショッ
クを抑制することができる。さらに本例ではパークギヤ
と第３キャリアとを一体化したが、この場合には部品点
数を減少させる効果を生ずる。

なお、マニュアルパルプを手動でＰレンジに切換えると
、カムを介しパーキングポールがパークギヤに喰み込ん
でパークギヤの回転を阻止する。

したがって、第３キャリアを介しパークギヤと一体の出
力軸２も回転を阻止され、駆動端をロックして駐車状態
を得ることができる。

（発明の効果） かくして本発明の自動変速機の歯車変速装置は一ト述の
如くダイレクトクラッチを第３サンギヤと第３キャリア
との間に結合したから、パークギヤを第３キャリアと一
体回転するようにして従来例より入力軸側に設けること
が可能になり、したがって副変速機ケースの軽量化、パ
ークロツタ操作系の操作性向上および歯車変速装置の車
両搭載性の向上を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明歯車変速装置の一実施例を示すスケルト
ン図である。 １・・・入力軸　　　　　　２・・・出力軸３・・・主
遊星歯車変速機構 ４・・・創遊星歯車変速機構 ５・・・第１遊星歯車組　　５．・・・第１サンギヤ５
Ｒ・・・第１リングギヤ　５ｃ・・・第１キャリア５、
・・・第１ビニオン　　６・・・第２遊星歯車組６、・
・・第２サンギヤ　　６Ｒ・・・第２リングギヤ６ｃ・
・・第２キャリア　　６．・・・第２ピニオンギヤ７・
・・第３遊星歯車組　　７３・・・第３サンギヤ７Ｒ・
・・第３リングギヤ　７．・・・第３キャリア７Ｆ・・
・第３ビニオン　　１０・・・パークギヤＲ／Ｃ・・・
リバースクラッチ Ｈ／Ｃ・・・ハイクラッチ Ｆ／Ｃ・・・フォワードクラッチ ＯＲ／Ｃ・・・オーバーランクラッチ Ｂ／Ｂ・・・バンドブレーキ ＬＲ／Ｂ・・・ローリバースブレーキ Ｆ１０ＷＣ・・・フォワードワンウェイクラッチＬ　／
　ＯＷ　Ｃ・・・ローワンウェイクラッチＤ／Ｃ・・・
ダイレクトクラッチ ＲＤ／Ｂ・・・リダクションブレーキ ＲＤ１０ＷＣ・・・リダクションワンウェイクラッチ特
許出願人　　日産自動車株式会社 ３Ｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力軸及び出力軸を同軸に具え、これらに同心に配
   して入力軸側より順次第１、第２、第３サンギヤと、第
   １、第２、第３リングギヤと、第１、第２、第３キャリ
   アとを有した第１、第２、第３遊星歯車組を設け、第２
   サンギヤを入力軸に、第３キャリアを出力軸に夫々結合
   し、第２キャリアを第１及び第３リングギヤに結合し、
   第１サンギヤをブレーキにより固定可能とし、第１キャ
   リアをハイクラッチにより入力軸に結合可能にすると共
   に、フォワードクラッチにより第２リングギヤに結合可
   能とする他、ローワンウェイクラッチにより入力軸と逆
   の方向へ回転不能とし、第３サンギヤをリダクションブ
   レーキにより固定可能とし、第３遊星歯車組をダイレク
   トクラッチにより一体回転可能とした自動変速機の歯車
   変速装置において、 前記ダイレクトクラッチを第３遊星歯車組の第３サンギ
   ヤと第３キャリアとを結合するように構成したことを特
   徴とする自動変速機の歯車変速装置。 ２、第３遊星歯車組の第３キャリアと一体回転するよう
   にパークギヤを設け、この第３キャリアに対し自動変速
   機の出力軸端側にダイレクトクラッチおよびリダクショ
   ンブレーキを配置したことを特徴とする請求項１記載の
   自動変速装置の歯車変速装置。