JPH02102955A - 車両用遊星歯車式変速装置 - Google Patents

車両用遊星歯車式変速装置

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JPH02102955A
JPH02102955A JP63258186A JP25818688A JPH02102955A JP H02102955 A JPH02102955 A JP H02102955A JP 63258186 A JP63258186 A JP 63258186A JP 25818688 A JP25818688 A JP 25818688A JP H02102955 A JPH02102955 A JP H02102955A
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JP
Japan
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gear
carrier
sun gear
sun
planetary
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Application number
JP63258186A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Asada
壽幸 浅田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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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、自動車や鉄道車両などの車両において原動機
と駆動輪との間に設けられる遊星歯車式変速装置の改良
に関するものである。
従来の技術 車両においては、予め定められた複数のギヤ段を自動的
に選択をするために好適な遊星歯車式変速装置が多用さ
れている。このような遊星歯車式変速装置では、簡単且
つ小型であって、変速比幅を大きくとり得、且つ変速制
御が容易であることが望まれる。
これに対し、たとえば、特開昭51−17767号公報
、特開昭51−48062号公報、特開昭51−108
168号公報、特開昭51−108170号公報に、何
れも第1実施例として記載されているように、2つのシ
ングルピニオン型の遊星歯車装置と1つのダブルビニオ
ン型の遊星歯車装置とを連ねて配列した車両用遊星歯車
式変速装置が提案されている。これによれば、比較的構
造が簡単になるとともに、前進5段の変速ギヤ段が得ら
れて幅広い変速比範囲を確保できる。また、上記各実施
例に用いられている遊星歯車装置のギヤ比ρ(サンギヤ
の歯数/リングギヤの歯数)は何れも0.3〜0.7の
範囲内で、変速装置の外径を比較的小さくできる利点が
ある。
発明が解決しようとする課題 ところで、このような車両用の変速装置においては、良
好な動力性能を得る上で、減速変速時における各変速ギ
ヤ段の変速比(入力部材の回転速度/出力部材の回転速
度)が等止縁数に近い値となるように設定することが望
まれるが、上述した各従来例においては、何れも第1速
ギヤ段と第2速ギヤ段との間の変速比幅が著しく狭く、
乗用車などに搭載するには好ましくなかった。なお、た
だ単に変速比のみを所望する値に設定しようとすると、
遊星歯車装置のギヤ比ρが極端に大きくなったり小さく
なったりして、変速装置の外径が大きくなるという別の
問題を生じるのである。
また、上記第1速ギヤ段から第2速ギヤ段へ変速する際
には、クラッチおよびブレーキを共に切り換える必要が
あり、計4個の係合要素の切換えが必要で、その切換え
制御が複雑になるという問題があった。特に、クラッチ
の切換えによって動力の入力経路を切り換える際には、
そのタイミングがずれるとエンジンが吹き上がったり変
速装置がロックしたりするため、微妙な切換え制御を行
う必要があった。
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その
目的とするところは、2つのシングルピニオン型の遊星
歯車装置と1つのダブルピニオン型の遊星歯車装置とを
配列した形式の変速装置において、各遊星歯車装置のギ
ヤ比ρを適切な範囲内に維持しつつ変速ギヤ段の変速比
を等止縁数に近い値に設定できるとともに、変速時にお
けるクラッチやブレーキ等の係合装置の切換え制御を簡
単且つ容易とすることが可能な車両用遊星歯車式変速装
置を提供することにある。
課題を解決するための手段 斯る目的を達成するために、本発明の第1の手段は、(
a)第1サンギヤ、その第1サンギヤに噛み合う第1遊
星歯車、その第1遊星歯車に噛み合う第1リングギヤ、
および前記第1遊星歯車を回転可能に支持する第1キャ
リヤを備えたシングルピニオン型の第1遊星歯車装置と
、(ロ)第2サンギヤ、互いに噛み合うとともに一方が
その第2サンギヤに噛み合う少なくとも一対の第2m星
歯車、その第2遊星歯車の他方と噛み合う第2リングギ
ヤ、および前記第2遊星歯車を回転可能に支持する第2
キャリヤを備えたダブルピニオン型の第2遊星歯車装置
と、(C)第3サンギヤ、その第3サンギヤに噛み合う
第3遊星歯車、その第3遊星歯車に噛み合う第3リング
ギヤ、および前記第3遊星歯車を回転可能に支持する第
3キャリヤを備えたシングルピニオン型の第3遊星歯車
装置とが同じ軸線上に順次設けられ、入力部材の回転を
段階的に変速して出力部材へ伝達する形式の車両用遊星
歯車式変速装置において、(d)前記第1サンギヤと第
2サンギヤとを互いに連結し、前記第1リングギヤと第
2リングギヤと第3キャリヤとを互いに連結し、前記第
2キャリヤと第3サンギヤとを互いに連結し、前記第3
リングギヤと出力部材とを互いに連結する一方、(e)
前記第1サンギヤおよび第2サンギヤを前記入力部材に
選択的に連結する第1係合装置と、前記第1キャリヤを
その入力部材に選択的に連結する第2係合装置と、前記
第2キャリヤおよび第3サンギヤをその入力部材に選択
的に連結する第3係合装置と、前記第1キャリヤを位置
固定部材に選択的に連結する第4係合装置と、前記第1
リングギヤ、第2リングギヤおよび第3キャリヤを位置
固定部材に選択的に連結する第5係合装置と、前記第2
キャリヤおよび第3サンギヤを位置固定部材に選択的に
連結する第6係合装置とを設けたことを特徴とする。
また、本発明の第2の手段は、上記(a)第1遊星歯車
装置と、(b)第2遊星歯車装置と、(C)第3遊星歯
車装置とが同じ軸線上に順次設けられ、入力部材の回転
を段階的に変速して出力部材へ伝達する形式の車両用遊
星歯車式変速装置において、(f)前記第1サンギヤと
第2サンギヤとを互いに連結し、前記第1キャリヤと第
2リングギヤとを互いに連結し、前記第1リングギヤと
第3キャリヤとを互いに連結し、前記第2キャリヤと第
3サンギヤとを互いに連結し、前記第3リングギヤと出
力部材とを互いに連結する一方、(9)前記第1サンギ
ヤおよび第2サンギヤを前記入力部材に選択的に連結す
る第1係合装置と、前記第1キャリヤおよび第2リング
ギヤをその入力部材に選択的に連結する第2係合装置と
、前記第2キャリヤおよび第3サンギヤをその入力部材
に選択的に連結する第3係合装置と、前記第1キャリヤ
および第2リングギヤを位置固定部材に選択的に連結す
る第4係合装置と、前記第1リングギヤおよび第3キャ
リヤを位置固定部材に選択的に連結する第5係合装置と
、前記第2キャリヤおよび第3サンギヤを位置固定部材
に選択的に連結する第6係舎装置とを設けたことを特徴
とする。
なお、上記第1の手段、第2の手段における6つの係合
装置は、それぞれが設けられた要素間を選択的に連結、
すなわち適宜係合解除させるものであり、多板式或いは
バンド式のクラッチやブレーキ、一方向クラッチ、或い
はそれ等の組合せなどにより適宜構成され得る。また、
各係合装置は、独立に構成されるだけでな(、複数の係
合装置が複数の機能を備えた単一の製品により構成され
る場合もある。
作用 上記第1の手段による車両用遊星歯車式変速装置におい
ては、第1および第4係合装置によって、入力部材と第
1、第2サンギヤとの間、および、第1キャリヤと位置
固定部材との間が同時に連結されると、最も大きい変速
比の第1速ギヤ段が得られる。第1および第5係合装置
によって、入力部材と第1、第2サンギヤとの間、およ
び、第1、第2リングギヤおよび第3キャリヤと位置固
定部材との間が同時に連結されると、第1速ギヤ段より
も小さい変速比の第2速ギヤ段が得られる。第1および
第6係合装置によって、入力部材と第1、第2サンギヤ
との間、および、第2キャリヤおよび第3サンギヤと位
置固定部材との間が同時に連結されると、第2速ギヤ段
よりも小さい変速比の第3速ギヤ段が得られる。第1お
よび第2係合装置によって、入力部材と第1、第2サン
ギヤとの間、および、入力部材と第1キャリヤとの間が
同時に連結されると、第3速ギヤ段よりも小さい変速比
(=1.0)の第4速ギヤ段が得られる。第2および第
6係合装置によって、入力部材と第1キャリヤとの間、
および、第2キャリヤおよび第3サンギヤと位置固定部
材との間が同時に連結されると、第4速ギヤ段よりも小
さい変速比の第5速ギヤ段が得られる。そして、必要で
あれば、第2および第5係合装置によって、入力部材と
第1キャリヤとの間、および、第1、第2リングギヤお
よび第3キャリヤと位置固定部材との間が同時に連結さ
れることにより、第5速ギヤ段よりも小さい変速比の第
6速ギヤ段が得られる。なお、上記第4速ギヤ段は、第
1、第2、および第3係合装置のうちの少なくとも2つ
によって、入力部材と第11第2サンギヤとの間、入力
部材と第1キャリヤとの間、および、入力部材と第2キ
ャリヤおよび第3サンギヤとの間のうちの少なくとも2
つが同時に連結されれば良く、第1および第2係合装置
に限定されるものではない。
また、第3および第5係合装置によって、入力部材と第
2キャリヤおよび第3サンギヤとの間、および、第11
第2リングギヤおよび第3キャリヤと位置固定部材との
間が同時に連結されると後進ギヤ段が得られる。そして
、必要に応じて第3および第4係合装置によって、入力
部材と第2キャリヤおよび第3サンギヤとの間、および
、第1キャリヤと位置固定部材との間が同時に連結され
ると、上記後進ギヤ段よりも変速比の大きい第2の後進
ギヤ段が得られる。
一方、第2の手段による車両用遊星歯車式変速装置にお
いては、第1および第4係合装置によって、入力部材と
第1、第2サンギヤとの間、および、第1キャリヤおよ
び第2リングギヤと位置固定部材との間が同時に連結さ
れると、最も大きい変速比の第1速ギヤ段が得られる。
第1および第5係合装置によって、入力部材と第1、第
2サンギヤとの間、および、第1リングギヤおよび第3
キャリヤと位置固定部材との間が同時に連結されると、
第1速ギヤ段よりも小さい変速比の第2速ギヤ段が得ら
れる。第1および第6係合装置によって、入力部材と第
1、第2サンギヤとの間、および、第2キャリヤおよび
第3サンギヤと位置固定部材との間が同時に連結される
と、第2速ギヤ段よりも小さい変速比の第3速ギヤ段が
得られる。
第1および第2係合装置によって、入力部材と第1、第
2サンギヤとの間、および、入力部材と第1キャリヤお
よび第2リングギヤとの間が同時に連結されると、第3
速ギヤ段よりも小さい変速比(=1.0)の第4速ギヤ
段が得られる。第2および第6係合装置によって、入力
部材と第1キャリヤおよび第2リングギヤとの間、およ
び、第2キャリヤおよび第3サンギヤと位置固定部材と
の間が同時に連結されると、第4速ギヤ段よりも小さい
変速比の第5速ギヤ段が得られる。そして、必要であれ
ば、第2および第5係合装置によって、入力部材と第1
キャリヤおよび第2リングギヤとの間、および、第1リ
ングギヤおよび第3キャリヤと位置固定部材との間が同
時に連結されることにより、第5速ギヤ段よりも小さい
変速比の第6速ギヤ段が得られる。なお、上記第4速ギ
ヤ段は、第1、第2、および第3係合装置のうちの少な
くとも2つによって、入力部材と第1、第2サンギヤと
の間、入力部材と第1キャリヤおよび第2リングギヤと
の間、および、入力部材と第2キャリヤおよび第3サン
ギヤとの間のうちの少なくとも2つが同時に連結されれ
ば良く、第1および第2係合装置に限定されるものでは
ない。
また、第3および第5係合装置によって、入力部材と第
2キャリヤおよび第3サンギヤとの間、および、第1リ
ングギヤおよび第3キャリヤと位置固定部材との間が同
時に連結されると後進ギヤ段が得られる。そして、必要
に応じて第3および第4係合装置によって、入力部材と
第2キャリヤおよび第3サンギヤとの間、および、第1
キャリヤおよび第2リングギヤと位置固定部材との間が
同時に連結されると、上記後進ギヤ段よりも変速比の大
きい第2の後進ギヤ段が得られる。
実施例 以下、本発明の幾つかの実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
第1図は、本発明の第1の手段による車両用遊星歯車式
変速装置の一例を示す骨子図で、この車両用遊星歯車式
変速袋W(以下、単に変速装置という)10は、車体に
取り付けられたトランスミッションケース12内におい
て共通の軸線上に順次配列された入力軸14、第1遊星
歯車装置16、第2遊星歯車装置18、第3遊星歯車装
置2o、および出力歯車22を備えている。入力軸14
は、トルクコンバータ24を介して車両のエンジン26
に連結され、出力歯車22は、図示しない差動歯車装置
を介して車両の駆動輪へ連結されるものである0本実施
例では、上記入力軸14および出力歯車22が入力部材
および出力部材にそれぞれ対応する。また、トランスミ
ッションケース12は、位置固定部材に対応する。なお
、変速装置10およびトルクコンバータ24は軸線に対
して線対称に構成されているため、第1図の骨子図にお
いては、軸線の下側が省略して示されている。
上記第1遊星歯車装置16および第3遊星歯車装置20
は、それぞれよく知られたシングルピニオン型の遊星歯
車装置を構成している。第1遊星歯車装置16は、第1
サンギヤ16s、第1遊星歯車16p、第1キャリヤ1
6c、および第117ングギヤ16rを備えており、第
1キ+リヤ16Cにより回転可能に支持された第1遊星
歯車16pは第1サンギヤ16sと第1リングギヤ16
rとの間に位置してそれ等と噛み合わされている。
また、第3遊星歯車装置20は、第3サンギヤ20s、
第3遊星歯車20p、第3キャリヤ20c、および第3
リングギヤ2Orを備えており、第3キャリヤ20cに
より回転可能に支持された第3遊星歯車20pは第3サ
ンギヤ20sと第3リングギヤ2Orとの間に位置して
それ等と噛み合わされている。
一方、第2遊星歯車装置18はダブルピニオン型の遊星
歯車装置であって、第2サンギヤ18s。
互いに噛み合う少なくとも一対の第2遊星歯車18P、
第2キャリヤ18c、および第2リングギヤ18r−t
−備えており、第2キャリヤ18cにより回転可能に支
持された少なくとも一対の第2遊星歯車18pは第2サ
ンギヤ18sと第2リングギヤ18rとの間に位置して
、その一対の第2遊星歯車18pの一方は第2サンギヤ
18sと噛み合わされ、他方は第2リングギヤ18rと
噛み合わされている。
また、かかる変速装置1oは、その第1サンギヤ16s
と第2サンギヤ18sとが互いに一体的に連結され、第
1リングギヤ16rと第2リングギヤ18rと第3キャ
リヤ20cとが互いに一体的に連結され、第2キャリヤ
18cと第3サンギヤ20sとが互いに一体的に連結さ
れ、第3リングギヤ2Orと出力歯車22とが互いに一
体的に連結されている。
そして、第1サンギヤ16sおよび第2サンギヤ18s
を前記入力軸14に選択的に連結する第1クラツチに1
と、第1キャリヤ16cを入力軸14に選択的に連結す
る第2クラツチに2と、第2キャリヤ18cおよび第3
サンギヤ20sを入力軸14に選択的に連結する第3ク
ラツチに3と、第1キャリヤ16cをトランスミッショ
ンケース12に選択的に連結する第1ブレーキBlと、
第1リングギヤ16r、第2リングギヤ18rおよび第
3キャリヤ20cをトランスミッションケース12に選
択的に連結する第2ブレーキB2と、第2キャリヤ18
cおよび第3サンギヤ20sをトランスミッションケー
ス12に選択的に連結する第3ブレーキB3とが設けら
れている。
上記第1クラツチKl、第2クラツチに2、第3クラツ
チに3、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、第3ブ
レーキB3は、従来の車両用自動変速機においてよく用
いられている形式の油圧アクチュエータにより作動させ
られるもの、例えば多板式のクラッチや1本または巻付
は方向が反対の2本のバンドを備えたバンドブレーキな
ど、或いは一方向クラッチ等により構成される。また、
第1クラツチKlと第1サンギヤ16sとの間、第2ク
ラツチに2と第1キャリヤ16cとの間、第3クラツチ
に3と第2キャリヤ18cまたは第3サンギヤ20sと
の間には、連結部材が必要に応じて適宜膜けられ得る。
同様に、第1ブレーキB1と第1キャリヤ16cとの間
、第2ブレーキB2と第1リングギヤ16r、第2リン
グギヤ18rまたは第3キャリヤ20cとの間、第3ブ
レーキB3と第3サンギヤ20sとの間、或いは各遊星
歯車装置16,18.20を構成する各要素の間、第3
リングギヤ2Orと出力歯車22との間においても、必
要に応じて連結部材が介在させられ得る。本実施例では
、上記第1クラツチに1、第2クラツチに2、第3クラ
ツチに3、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、第3
ブレーキB3が、第1係合装置、第2係合装置、第3係
合装置、第4係合装置、第5係合装置、および第6係合
装置にそれぞれ対応する。
以上のように構成された変速装置10では、たとえば、
第2図の○印により作動状態が示されているように、前
記第1クラツチKl、第2クラツチに2、第3クラツチ
に3、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、第3ブレ
ーキB3のうちの2つが同時に作動させられることによ
り、前進6段・後進2段の中から所望する変速ギヤ段が
成立させられるとともに、隣あった変速ギヤ段の切換え
に際しては2つの係合装置のうちの一方を他のものに切
り換えるだけで良い。第2図においては、第1遊星歯車
装置16のギヤ比ρ、が0.31?、第2遊星歯車装置
18のギヤ比ρ2が0.493、第3遊星歯車装置20
のギヤ比ρ3が0.471の場合における各変速ギヤ段
の変速比(入力軸14の回転速度/出力歯車22の回転
速度)が示されている。これは、シングルピニオン型の
第1遊星歯車装置16、第3遊星歯車装置20における
リングギヤの回転数NII、キャリヤの回転数Nc、お
よびサンギヤの回転数N、は、そのギヤ比をρとすると
次式(1)で表される一方、ダブルピニオン型の第2遊
星歯車装置18におけるリングギヤの回転数N、lsキ
ャリヤの回転数Nc1およびサンギヤの回転数N、は、
そのギヤ比をρとすると次式(2)で表され、かかる(
1)式および(2)式に基づいて求められる。なお、第
1サンギヤ16sの歯数をZlm、第1リングギヤ16
rの歯数をZlr、第2サンギヤ18sの歯数をZ !
 l s第2リングギヤ18rの歯数をZtr、第3サ
ンギヤ20sの歯数をZ、い第3リングギヤ2Orの歯
数を23rとすると、上記ギヤ比ρ1はZ I −/ 
Z I r、ギヤ比ρ2はz t、/ Z *、、ギヤ
比ρ、はZ 3./ Z 3rである。
NR=(1+ρ)Nc−ρN、   ・・・(1)NR
= (1−ρ)Nc+ρNS    ・−−(2)以下
、各変速ギヤ段の作動について説明する。
先ず、第1速ギヤ段の場合には、第1クラツチに1およ
び第1ブレーキB1が作動させられることにより、入力
軸14と第1サンギヤ16sおよび第2サンギヤ18s
との間、および、第1キャリヤ16cとトランスミッシ
ョンケース12との間が連結される。これにより、入力
軸14に入力された動力は、第2サンギヤ18sから第
2遊星歯車18pを介して第2キャリヤ18cおよび第
3サンギヤ20sに伝達され、第3サンギヤ20Sに伝
達された動力の一部は、第3遊星歯車20pを介して第
3リングギヤ2Orおよび出力歯車22に伝達される。
また、第3サンギヤ20sに伝達された動力の他の一部
は、第3遊星歯車20pを介して第1リングギヤ16r
および第2リングギヤ18rへ伝達される。第1リング
ギヤ16rへ伝達された動力は第1遊星歯車16pを介
して第1サンギヤ16sから第2サンギヤ18sへ戻さ
れる一方、第2リングギヤ18rへ伝達された動力は第
2遊星歯車18pを介して第2キャリヤ18cへ戻され
る。この結果、出力歯車22は入力軸14に対して同じ
正回転方向へ変速比(1−ρ2)/(ρ!ρ3(1+ρ
、)−ρ、(1−ρり)に従って減速回転させられる。
第2速ギヤ段の場合には、第1クラツチに1および第2
ブレーキB2が作動させられることにより、入力軸14
と第1サンギヤ16sおよび第2サンギヤ18sとの間
、および、第1リングギヤ16r、第2リングギヤ18
rおよび第3キャリヤ20cとトランスミッションケー
ス12との間が連結される。これにより、入力軸14に
入力された動力は、第2サンギヤ18sから第2遊星歯
車18pを介して第2キャリヤ18cおよび第3サンギ
ヤ20sへ伝達され、第3サンギヤ20sから第3遊星
歯車20pを介して第3リングギヤ2Orおよび出力歯
車22に伝達される。この結果、出力歯車22は入力軸
14に対して同じ正回転方向へ変速比(1−ρ2)/ρ
2ρ、に従って減速回転させられる。
第3速ギヤ段の場合には、第1クラツチに1および第3
ブレーキB3が作動させられることにより、入力軸14
と第1サンギヤ16sおよび第2サンギヤ18gとの間
、および、第2キャリヤ18cおよび第3サンギヤ20
sとトランスミッションケース12との間が連結される
。これにより、入力軸14に入力された動力は、第2サ
ンギヤ18sから第2遊星歯車18pを介して第2リン
グギヤ18rおよび第3キャリヤ20cへ伝達され、第
3キャリヤ20cから第3遊星歯車20pを介して第3
リングギヤ2Orおよび出力歯車22に伝達される。こ
の結果、出力歯車22は入力軸14に対して同じ正回転
方向へ変速比1/ρ2(l+ρ、)に従って減速回転さ
せられる。
第4速ギヤ段の場合には、第1クラツチに1および第2
クラツチに2が作動させられることにより、入力軸14
と第1サンギヤ16gおよび第2サンギヤ18sとの間
、および、入力軸14と第1キャリヤ16cとの間が連
結される。これにより、第1遊星歯車装置1G、第2遊
星歯車装置18、第3遊星歯車装置20の各サンギヤ、
キャリヤ、およびリングギヤは一体的に回転するので、
入力軸14に入力された動力は、出力歯車22へそのま
ま伝達される。従って、出力歯車22は入力軸14に対
して同じ正回転方向へ変速比1にて回転させられる。
第5速ギヤ段の場合には、第2クラツチに2および第3
ブレーキB3が作動させられることにより、入力軸14
と第1キャリヤ16cとの間、および、第2キャリヤ1
8cおよび第3サンギヤ20sとトランスミッションケ
ース12との間が連結される。これにより、入力軸14
に入力された動力は、第1キャリヤ16cから第1遊星
歯車16pを介して、一部が第1サンギヤ16sへ、他
の一部が第1リングギヤ16rへ伝達される。第1リン
グギヤ16rからは直接第3キャリヤ20Cへ伝達され
るとともに、第1サンギヤ16sへ伝達された動力は第
2サンギヤ18sから第2遊星歯車18pを介して第2
リングギヤ18rおよび第3キャリヤ20cへ伝達され
る。そして、第3キャリヤ20cへ伝達された動力は第
3遊星歯車20pを介して第3リングギヤ2Orおよび
出力歯車22に伝達される。この結果、出力歯車22は
入力軸14に対して同じ正回転方向へ変速比(ρ1+ρ
:)/ρバl+ρ、)(l+ρ、)にて増速回転させら
れる。
第6速ギヤ段の場合には、第2クラツチに2および第2
ブレーキB2が作動させられることにより、入力軸14
と第1キャリヤ16cとの間、および、第1リングギヤ
16r、第2リングギヤ18rおよび第3キャリヤ20
cとトランスミッションケース12との間が連結される
。これにより、入力軸14に入力された動力は、第1キ
ャリヤ16cから第1遊星歯車16pを介して第1サン
ギヤ16sおよび第2サンギヤ18sへ伝達され、第2
サンギヤ18sから第2遊星歯車18pを介して第2キ
ャリヤ18cおよび第3サンギヤ20Sへ伝達され、更
に第3サンギヤ20sから第3遊星歯車20pを介して
第3リングギヤ2Orおよび出力歯車22に伝達される
。この結果、出力歯車22は入力軸14に対して同じ正
回転方向へ変速比ρ、(1−ρ2)/ρ2ρ、(1+ρ
1)にて増速回転させられる。
後進ギヤ段の場合には、第3クラツチに3および第2ブ
レーキB2が作動させられることにより、入力軸14と
第2キャリヤ18cおよび第3サンギヤ20sとの間、
および、第1リングギヤ16r、第2リングギヤ18r
および第3キャリヤ20Cとトランスミッションケース
12との間が連結される。これにより、入力軸14に入
力された動力は、第3サンギヤ20Sから第3遊星歯車
20Pを介して第3リングギヤ20rおよび出力歯車2
2へ伝達される。その結果、出力歯車22は入力軸14
に対して逆回転方向へ回転させられるとともに、変速比
−1/ρ、にて減速回転させられる。
さらに、本実施例では、−層大きな変速比にて車両を後
進させる第2の後進ギヤ段が得られる。
すなわち、第3クラツチに3および第1ブレーキB1を
作動させることにより、入力軸14と第2キャリヤ18
cおよび第3サンギヤ20sとの間、および、第1キャ
リヤ16cとトランスミッションケース12との間を連
結するのである。これにより、入力軸14に入力された
動力は、第3サンギヤ20sから第3遊星歯車20pを
介して、その一部は第3リングギヤ2Orおよび出力歯
車22へ伝達され、他の一部は第3キャリヤ20cから
第2リングギヤ18rおよび第1リングギヤ16rへ伝
達される。第2リングギヤ18rからは、第2遊星歯車
18pを介して第2キャリヤ18cから第3サンギヤ2
0sへ戻される一方、第1リングギヤ16rからは、第
1遊星歯車16pを介して第1サンギヤ16sおよび第
2サンギヤ18Sへ伝達され、さらに第2遊星歯車18
pを介して第2キャリヤ18cから第3サンギヤ20s
へ戻される。この結果、出力歯車22は入力軸14に対
して逆回転方向へ回転させられるとともに、変速比−(
ρ、+ρ2)/(ρ2ρ、(1+ρ1)−ρ、(1−ρ
り)にて減速回転させられる。
なお、本実施例においては前進6段・後進2段の変速ギ
ヤ段を選択できるが、必要に応じて前進5段・後進1段
を選択しても何等差し支えない。
以上詳述したように、本実施例の変速装置10によれば
、2組のシングルピニオン型の遊星歯車装置16.20
と1組のダブルビニオン型の遊星歯車装置18とが共通
の軸線上に配列されて構成されているので、比較的構造
が簡単になる一方、3つのクラッチKl、に2.に3お
よび3つのブレーキBl、B2.B3から成る合計6つ
の係合装置の選択的な作動によって前進5段以上の変速
ギヤ段と幅広い変速比範囲が得られるので、高速走行と
発進・登板性能とを両立させることができると同時に、
極め細かい変速により必要以上にエンジン26の回転数
を上げる必要がなくなり、燃費や静粛性能が向上させら
れるのである。
また、隣あった変速ギヤ段の切換えに際しては、クラッ
チによって動力の入力経路を切り換える所謂入力切換え
が必要とされず、しかも2つの係合装置の作動状態を切
り換えるだけで変速が可能となるので、変速制御が極め
て簡単かつ容易となるのである。
また、本実施例の変速装置lOによれば、各遊星歯車装
置16,18.20のギヤ比ρ1.ρ2゜ρ、を0.3
〜0.7の範囲内に維持しつつ、第1速ギヤ段乃至第4
速ギヤ段の変速比が、エンジン26の特性に基づいて車
両用有段変速機の各変速ギヤ段の変速比として望まれる
等止縁数に近い値で、且つ隣あった変速ギヤ段の変速比
の比、すなわち段間比が高速ギヤ段になるに従って徐々
に小さくなるように設定されているため、変速装置10
を比較的小型に維持しつつ、低速から高速に至るあらゆ
る車速において優れた動力性能が得られるのである。
また、本実施例の変速装置1oによれば、第5速ギヤ段
の変速比が約0.848に設定されているため、高速走
行時における燃費や静粛性が向上させられるとともに、
従来の自動変速装置にょるオーバドライブ走行に比較し
て、加速時等において充分な動力性能が得られる。
また、本実施例の変速装置10によれば、第1サンギヤ
16sと第2サンギヤ18sとが一体的に連結されてい
るため、各サンギヤ16s、18s、20sを設けるた
めの軸を二重に配設するだけでよく、それ等の径寸法を
小さくできるとともに、変速装置10を一層小型とする
ことが可能なのである。
また、上記第1サンギヤ16sおよび第2サンギヤ18
sは、共通の部材に形成された歯幅の長いロングピニオ
ンにて構成することができ、そのようにすれば部品製作
工数や部品点数、或いは組付工数が少なくなるとともに
、軸方向の寸法が小さくなる利点がある。
次に、本発明の第1の手段における他の実施例を説明す
る。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する
部分には同一の符号を付して説明を省略する。
先ず、第3図に示す変速装置30においては、入力軸1
4が第3サンギヤ20sの軸心を貫通させられており、
エンジン26およびトルクコンバータ24が出力歯車2
2側に配設されている。上記変速装置30は、通常、横
置きFF車のトランスアクスル内に配設されるのである
が、変速装置30から出力された駆動力を左右の駆動輪
へ等しく分配するためにトランスアクスル内に配設され
る差動歯車装置32は、エンジンルーム内のスペースと
の関連によって車両の中央付近に配置されることが望ま
しい。このため、本実施例においては、差動歯車装置3
2と出力歯車22とが近傍に位置させられるようになり
、出力歯車22から差動歯車装置f32へ動力を伝達す
るために変速装置30の軸線と平行に設ける長尺のカウ
ンタ軸が不要となる利点がある。なお、34は回転方向
を同じ方向にするためのカウンタ歯車である。
また、上記第3図の実施例において、第1クラッチKl
、第2クラツチに2、第3クラツチに3を、第3ブレー
キB3とトルクコンバータ24との間に配設することも
可能である。
また、前記変速装置10.30において、各係合装置は
、多板クラッチ、バンドブレーキ、および一方向クラッ
チなどを組み合わせたものにより構成され得るので、以
下に代表的なものを例示する。
例えば、第1係舎装置は、第4図に示されているように
互いに直列に接続された多板クラッチ44および一方面
クラッチ46から成るものでも良(、前記第1クラツチ
Klに替えて用いられ得る。
一方向クラッチ46は、入力軸14から出力歯車22へ
向かう方向のトルク伝達に際しては係合し、反対向きの
トルク伝達に際しては解放させられるように構成されて
いる。このような係合装置によれば、車両の第1速ギヤ
段、第2速ギヤ段、第3速ギヤ段、および第4速ギヤ段
において、車両の惰行走行時などにおいて一方面クラッ
チ46により逆方向の動力伝達が遮断されるので、降板
走行や惰行走行などにおいてエンジンブレーキ作用がな
く、燃費および車両の静粛性が向上させられる。
また、第1速ギヤ段、第2速ギヤ段、第3速ギヤ段、ま
たは第4速ギヤ段と第5速ギヤ段および第6速ギヤ段と
の間における変速ギヤ段の切換えに際しては、一方向ク
ラッチ46の係合が自動的に解かれるので変速タイミン
グに細かな調整を必要とセす、変速制御が一層簡単とな
る。
また、第5図に示されている係合装置は、直列に接続さ
れた多板クラッチ44および一方面クラッチ46とそれ
らに並列に設けられたエンジンブレーキ用の多板クラッ
チ48とから成るもので、同じく第1係合装置として前
記第1クラツチKlに替えて用いられ得る。このように
すれば、上記の実施例と同様な作用効果が得られるのに
加えて、多板クラッチ48を選択的に作動させることに
より、降板走行或いは惰行走行などに際して、エンジン
ブレーキを必要に応じて作用させることができる。
また、上記第4図説いは第5図に示すように構成された
係合装置は、第2係合装置として前記第2クラツチに2
に替えて用いることもできる。このようにすれば、車両
の第4速ギヤ段、第5速ギヤ段、或いは第6速ギヤ段走
行時において、上記の実施例と同様の理由により燃費お
よび静粛性が向上させられる利点がある。
また、第3係合装置は、上記第4図説いは第5図に示す
ように構成されたもの、第6図に示すように直列に接続
された多板クラッチ44および一方向クラッチ46とそ
れらに並列に設けられた一方向クラッチ50とから成る
もの、或いは、第7図に示すような互いに並列に接続さ
れた多板クラッチ44および一方向クラッチ50から成
るものでも良く、前記第3クラツチに3に替えて用いら
れ得る。第6図の係合装置における一方向クラッチ50
と一方向クラッチ46とは、係合作用の方向が反対に構
成されている。そして、第4図乃至第6図の係合装置に
おいては、車両の後進走行時において前述の実施例と同
様に一方向クラッチ46の解放作用により燃費および静
粛性が向上させられる利点がある。また、この第3クラ
ツチに3は、第1クラツチKlおよび/または第2クラ
ツチに2と同時に係合させられることにより、前記第4
速ギヤ段と各要素の連結状態が異なる他の第4速ギヤ段
をそれぞれ成立させることができるが、第1クラツチK
lと同時の係合による第4速ギヤ段では、上記と同様に
一方向クラッチ46の解放作用により燃費および静粛性
が向上させられる利点がある。また、第2クラツチに2
と同時の係合による第4速ギヤ段では、上記第6図また
は第7図の係合装置を用いることにより、一方向クラッ
チ50の自動的な解放作用によって燃費および静粛性が
向上させられるとともに、第4速ギヤ段と第5速成いは
第6速ギヤ段との間において変速制御が容易となる。
また、第4係合装置は、前記第4図または第5図に示さ
れるように構成されたもの、第8図に示すように直列に
接続された多板クラッチ44および一方向クラッチ46
と直列に接続された多板クラッチ48および一方向クラ
ッチ50とを並列に接続したもの、第9図に示すように
直列に接続された多板クラッチ44および一方向クラッ
チ50とそれらに並列に設けられた多板クラッチ48と
から成るもの、第10図に示すように回転制動すべき部
材に固定されるドラム56に一本のバンド52aが巻き
付けられたバンドブレーキ52、或いは、第11図に示
すようにドラム56に一対のバンド54aおよび54b
が互いに反対向きに巻き付けられたバンドブレーキ54
などでも良(、前記第1ブレーキB1に替えて用いられ
得る。上記一方向クラッチ46、バンドブレーキ52の
バンド52a1およびバンドブレーキ54の一方のバン
ド54aは、入力軸14から出力歯車22へ動力を伝達
する正トルク伝達時において回転制動すべき部材(前記
実施例では第1キャリヤ16C)に加えられる反力を受
けてその回転を阻止するが、反対方向の回転を許容する
係合トルクとなるように係合方向或いは巻きつけ方向が
設定されている。
そして、例えば第4図、第5図、或いは第8図に示され
ている係合装置においては、出力歯車22から入力軸1
4へ向かって動力が伝達される状態では、一方向クラッ
チ46の解放作用によって上記回転制動すべき部材の反
対方向の回転が許容されてエンジンブレーキ作用が解消
され、第1速ギヤ段走行時の燃費および静粛性が向上さ
せられるとともに、第1速ギヤ段と他の前進ギヤ段との
間における変速制御が容易となる。また、第1ブレーキ
B1が第3クラツチに3とともに作動させられて第2の
後進ギヤ段が選択される場合には、第8図または第9図
の係合装置を用いることにより、一方向クラッチ50の
解放作用によって燃費および静粛性が向上させられる。
また、第5係合装置は、第5図、第8図、第9図、第1
0図、または第11図に示すように構成されたもの、或
いは第12図に示すようにバンドブレーキ52と多板ク
ラッチ58とを並列に設けたものでも良く、前記第2ブ
レーキB2に替えて用いられ得る。この場合にも、第5
図または第8図の係合装置を用いることにより、一方向
クラッチ46の解放作用によって第2速ギヤ段走行時の
燃費および静粛性が向上させられるとともに、第2速ギ
ヤ段と第3速ギヤ段以上の前進ギヤ段との間における変
速制御が容易となる。また、第8図または第9図の係合
装置を用いることにより、−方向クラッチ50の解放作
用によって第6速ギヤ段走行時や後進ギヤ段走行時の燃
費および静粛性が向上させられる。
また、第6係合装置は、第5図、第8図、第9図、第1
0図、第11図、或いは第12図に示すものでも良く、
前記第3ブレーキB3に替えて用いられ得る。この場合
にも、例えば第5図または第8図の係合装置を用いるこ
とにより、一方向クラッチ46の解放作用によって第3
速ギヤ段走行時の燃費および静粛性が向上させられると
ともに、第3速ギヤ段と第4速ギヤ段との間における変
速制御が容易となる。また、第8図または第9図の係合
装置を用いることにより、一方向クラッチ50の解放作
用によって第5速ギヤ段走行時の燃費および静粛性が向
上させられるとともに、第5速ギヤ段と第6速ギヤ段と
の間における変速制御が容易となる。
第13図の変速装置60は、前記第1図の変速装置10
において、第1クラツチに1、第1ブレーキB1、第2
ブレーキB2、および第3ブレーキB3を、上述した係
合装置に変更した場合の一例である。
次に、本発明の第2の手段による車両用遊星歯車式変速
装置の一例を説明する。
第14図は、本発明の第2の手段による車両用遊星歯車
式変速装置の一例を示す骨子図で、この変速装置110
は、車体に取り付けられたトランスミッションケース1
12内において共通の軸線上に順次配列された入力軸1
14、第1遊星歯車装置116、第2遊星歯車装置11
8、第3遊星歯車装置120、および出力歯車122を
備えている。入力軸114は、トルクコンバータ124
を介して車両のエンジン126に連結され、出力歯車1
22は、図示しない差動歯車装置を介して車両の駆動輪
へ連結されるものである。本実施例では、上記入力軸1
14および出力歯車122が入力部材および出力部材に
それぞれ対応する。また、トランスミッションケース1
12は、位置固定部材に対応する。なお、変速装置11
0およびトルクコンバータ124は軸線に対して線対称
に構成されているため、第14図の骨子図においては、
軸線の下側が省略して示されている。
上記第1遊星歯車装置116および第3遊星歯車装置1
20は、それぞれよく知られたシングルピニオン型の遊
星歯車装置を構成している。第1遊星歯車装置116は
、第1サンギヤ1165%第1遊星歯車116p、第1
キャリヤ116C1および第1リングギヤ116rを備
えており、第1キャリヤ116cにより回転可能に支持
された第1遊星歯車116pは第1サンギヤ116Sと
第1リングギヤ116rとの間に位置してそれ等と噛み
合わされている。また、第3遊星歯車装置120は、第
3サンギヤ120 s、第3遊星歯車120P、第3キ
ャリヤ120C1および第3リングギヤ120rを備え
ており、第3キャリヤ120cにより回転可能に支持さ
れた第3遊星歯車120pは第3サンギヤ120sと第
3リングギヤ120rとの間に位置してそれ等と噛み合
わされている。
一方、第2遊星歯車装置118はダブルビニオン型の遊
星歯車装置であって、第2サンギヤ118S、互いに噛
み合う少なくとも一対の第2遊星歯車118p、第2キ
ャリヤ118c、および第2リングギヤ118rを備え
ており、第2キャリヤ118cにより回転可能に支持さ
れた少なくとも一対の第2遊星歯車118pは第2サン
ギヤ118sと第2リングギヤ118rとの間に位置し
て、その一対の第2遊星歯車118pの一方は第2サン
ギヤ118sと噛み合わされ、他方は第2リングギヤ1
18rと噛み合わされている。
また、かかる変速装置110は、第1サンギヤ116S
と第2サンギヤ118Sとが互いに一体的に連結され、
第1キャリヤ116cと第2リングギヤ118rとが互
いに一体的に連結され、第lリングギヤ116rと第3
キャリヤ120cとが互いに一体的に連結され、第2キ
ャリヤ118Cと第3サンギヤ120Sとが互いに一体
的に連結され、第3リングギヤ12Orと出力歯車12
2とが互いに一体的に連結されている。
そして、第1サンギヤ116Sおよび第2サンギヤ11
8sを前記入力軸114に選択的に連結する第1クラツ
チKllと、第1キャリヤ116Cおよび第2リングギ
ヤ118rを入力軸114に選択的に連結する第2クラ
ツチに12と、第2キャリヤ118cおよび第3サンギ
ヤ120sを入力軸114に選択的に連結する第3クラ
ツチに13と、第1キャリヤl 16cおよび第2リン
グギヤ118rをトランスミッションケース112に選
択的に連結する第1ブレーキBllと、第1リングギヤ
116rおよび第3キャリヤ120Cをトランスミッシ
ョンケース112に選択的に連結する第2ブレーキB1
2と、第2キャリヤ118Cおよび第3サンギヤ120
sをトランスミッションケース112に選択的に連結す
る第3ブレーキB13とが設けられている。
上記第1クラツチKll、第2クラツチに12、第3ク
ラツチに13、第1ブレーキBll、第2ブレーキB1
2、第3ブレーキB13は、従来の車両用自動変速機に
おいてよく用いられている形式の油圧アクチュエータに
より作動させられるもの、例えば多板式のクラッチや1
本または巻付は方向が反対の2本のバンドを備えたバン
ドブレーキなど、或いは一方向クラッチ等により構成さ
れる。また、第1クラツチKllと第1サンギヤ116
sとの間、第2クラツチに12と第1キャリヤ116c
との間、第3クラツチに13と第2キャリヤ118cま
たは第3リングギヤ120rとの間には、連結部材が必
要に応じて適宜膜けられ得る。同様に、第1ブレーキB
llと第1キャリヤ116cとの間、第2ブレーキB1
2と第1リングギヤ116rまたは第3キャリヤ120
cとの間、第3ブレーキB13と第3サンギヤ120s
との間、或いは各遊星歯車装置116,118,120
を構成する各要素の間、第3リングギヤ12Orと出力
歯車122との間においても、必要に応じて連結部材が
介在させられ得る。本実施例では、上記第1クラツチK
11、第2クラツチに12、第3クラツチに13、第1
ブレーキBll、第2ブレーキB12、第3ブレーキB
13が、第1係合装置、第2係合装置、第3係合装置、
第4係合装置、第5係合装置、および第6係合装置にそ
れぞれ対応する。
以上のように構成された変速装置110では、たとえば
、第15図のO印により作動状態が示されているように
、前記第1クラッチKll、第2クラツチに12、第3
クラツチに13、第1ブレーキB11、第2ブレーキB
12、第3ブレーキB13のうちの2つが同時に作動さ
せられることにより、前進6段・後進2段の中から所望
する変速ギヤ段が成立させられるとともに、隣あった変
速ギヤ段の切換えに際しては2つの係合装置のうちの一
方を他のものに切り換えるだけで良い。第15図におい
ては、第1遊星歯車装?!F116のギヤ比ρ1.が0
゜317、第2遊星歯車装置118のギヤ比ρ、が0.
615、第3遊星歯車装置120のギヤ比ρI3が0.
471の場合における各変速ギヤ段の変速比(入力軸1
14の回転速度/出力歯車122の回転速度)が示され
ている。これ等の変速比は前記(1)式および(2)式
に基づいて求められる。なお、第1サンギヤ116sの
歯数を2111、第1リングギヤ116rの歯数をZI
Ir、第2サンギヤ118sの歯数をZ、□、第2リン
グギヤ118rの歯数をZ121’、第3サンギヤ12
0sの歯数を213m 、第3リングギヤ12orの歯
数をZllrとすると、上記ギヤ比ρ、IはZl□/ 
Z llr 、ギヤ比ρ1tはZ I!s / Z l
lr 、ギヤ比ρ1.はZ11s/Z13rである。
以下、各変速ギヤ段の作動について説明する。
先ず、第1速ギヤ段の場合には、第1クラツチKllお
よび第1ブレーキBllが作動させられることにより、
入力軸114と第1サンギヤ116sおよび第2サンギ
ヤ118sとの間、および、第1キャリヤ116cおよ
び第2リングギヤ118rとトランスミッションケース
112との間が連結される。これにより、入力軸114
に入力された動力は、第2サンギヤ118Sから第2遊
星歯車118pを介して第2キャリヤ118cおよび第
3サンギヤ120sへ伝達され、第3サンギヤ120S
から第3遊星歯車120pを介して、その一部が第3リ
ングギヤ120rおよび出力歯車122に伝達される一
方、他の一部は第3キャリヤ120cおよび第1リング
ギヤ116rへ伝達され、さらに第1遊星歯車116p
を介して第1サンギヤ116Sから第2サンギヤ118
sへ戻される。この結果、出力歯車122は入力軸11
4に対して同じ正回転方向へ変速比(1−ρ1.)/(
ρ12ρ1.−ρ11(1−ρ1り(1+ρ+、I))
に従って減速回転させられる。
第2速ギヤ段の場合には、第1クラツチKllおよび第
2ブレーキB12が作動させられることにより、人力軸
114と第1サンギヤ116Sおよび第2サンギヤ11
8Sとの間、および、第1リングギヤ116rおよび第
3キャリヤ120Cとトランスミッションケース112
との間が連結される。これにより、入力軸114に入力
された動力は、第2サンギヤ1i8sから第2遊星歯車
118pを介して、その一部が第2キャリヤ118Cお
よび第3サンギヤ120sへ伝達され、第3サンギヤ1
20sから第3遊星歯車120pを介して第3リングギ
ヤ120rおよび出力歯車122に伝達される。また、
他の一部の動力は、第2サンギヤ118sから第2遊星
歯車118Pを介して第2リングギヤ118rおよび第
1キャリヤ116cへ伝達され、第1遊星歯車116P
を介して第1サンギヤ116Sから第2サンギヤ118
Sへ戻される。この結果、出力歯車122は入力軸11
4に対して同じ正回転方向へ変速比(1+ρ目)(1−
ρ12)/ρ13(ρl1l−ρ目+ρ11ρIりに従
って減速回転させられる。
第3速ギヤ段の場合には、第1クラツチKllおよび第
3ブレーキB13が作動させられることにより、入力軸
114と第1サンギヤ116Sおよび第2サンギヤ11
8Sとの間、および、第、2キャリヤ118Cおよび第
3サンギヤ120Sとトランスミッションケース112
との間が連結される。
これにより、入力軸114に入力された動力は、第2サ
ンギヤ118sから第2遊星歯車118pを介して第2
リングギヤ118rおよび第1キャリヤ116cへ伝達
され、第1キャリヤ116cから第1遊星歯車116p
を介して、その一部が第1リングギヤ116rおよび第
3キャリヤ120cへ伝達され、さらに第3キャリヤ1
20Cから第3遊星歯車120pを介して第3リングギ
ヤ120rおよび出力歯車122へ伝達される。また、
第1キャリヤ116Cへ伝達された動力の他の一部は、
第1遊星歯車116pを介して第1サンギヤ116sか
ら第2サンギヤ118Sへ戻される。この結果、出力歯
車122は入力軸114に対して同じ正回転方向へ変速
比l/(1+ρ2.)(ρ1!−ρ、+ρ1.ρIりに
従って減速回転させられる。
第4速ギヤ段の場合には、第1クラツチKl!および第
2クラツチに12が作動させられることにより、入力軸
114と第1サンギヤ116Sおよび第2サンギヤ11
8sとの間、および、入力軸114と第1キャリヤ11
6cおよび第2リングギヤ118rとの間が連結される
。これにより、第1遊星歯車装置116、第2遊星歯車
装置118、第3遊星歯車装置120の各サンギヤ、キ
ャリヤ、およびリングギヤは一体的に回転するので、入
力軸114に入力された動力は、出力歯車122へその
まま伝達される。従って、出力歯車122は入力軸11
4に対して同じ正回転方向へ変速比1にて回転させられ
る。
第5速ギヤ段の場合には、第2クラツチに12および第
3ブレーキB13が作動させられることにより、入力軸
114と第1キャリヤ116Cおよび第2リングギヤ1
18rとの間、および、第2キャリヤ118cおよび第
3サンギヤ120sとトランスミッションケース112
との間が連結される。これにより、入力軸114に入力
された動力は、第1キャリヤ116cから第1遊星歯車
116pを介して、その一部が第1リングギヤ116r
および第3キャリヤ120cへ伝達され、さらに第3キ
ャリヤ120cから第3遊星歯車120pを介して第3
リングギヤ12orおよび出力歯車122へ伝達される
。また、他の一部の動力は、第1キャリヤ116cから
第1遊星歯車116pを介して第1サンギヤ116Sお
よび第2サンギヤ118sへ伝達され、さらに第2遊星
歯車118pを介して第2リングギヤ118rから第1
キャリヤ116Cへ戻される。この結果、出力歯車12
2は入力軸114に対して同じ正回転方向へ変速比ρl
□/(1+ρ1.)(ρ、2−pH+ρ1.ρ1□)に
て増速回転させられる。
第6速ギヤ段の場合には、第2クラツチに12および第
2ブレーキB12が作動させられることにより、入力軸
114と第1キャリヤ116cおよび第2リングギヤ1
18rとの間、および、第1リングギヤ116rおよび
第3キャリヤ120cとトランスミッションケース11
2との間が連結される。これにより、入力軸114に入
力された動力は、第1キャリヤ116Cから第1遊星歯
車116pを介して第1サンギヤ116sおよび第2サ
ンギヤ118Sへ伝達され、第2サンギヤ1.18sか
ら第2遊星歯車118Pを介して、その−部が第2キャ
リヤ118Cおよび第3サンギヤ120sへ伝達され、
さらに第3サンギヤ120sから第3遊星歯車120p
を介して第3リングギヤ120rおよび出力歯車122
に伝達される。
また、第2サンギヤ118Sへ伝達された動力の他の一
部は、第2遊星歯車118pを介して第2リングギヤ1
18rか′ら第1キャリヤ116Cへ戻される。この結
果、出力歯車122は入力軸114に対して同じ正回転
方向へ変速比ρz(1−ρ1り/ρ1.(ρ、−ρ、l
+ρ11ρ、りにて増速回転させられる。
後進ギヤ段の場合には、第3クラツチに13および第2
ブレーキB12が作動させられることにより、入力軸1
14と第2キャリヤ118Cおよび第3サンギヤ120
sとの間、および、第1リングギヤ116rおよび第3
キャリヤ120Cとトランスミッションケース112と
の間が連結される。
これにより、入力軸114に入力された動力は、第3サ
ンギヤ120Sから第3遊星歯車120Pを介して第3
リングギヤ12Orおよび出力歯車122に伝達される
。この結果、出力歯車122は入力軸114に対して逆
回転方向へ回転させられるとともに、変速比−1/ρ1
3にて減速回転させられる。
さらに、本実施例では、−層大きな変速比にて車両を後
進させる第2の後進ギヤ段が得られる。
すなわち、第3クラツチに13およ゛び第1ブレーキB
llを作動させることにより、入力軸114と第2キャ
リヤ118cおよび第3サンギヤ120sとの間、およ
び、第1キャリヤ116Cおよび第2リングギヤ118
rとトランスミッションケース112との間を連結する
のである。これにより、入力軸114に入力された動力
は、第3サンギヤ120gから第3遊星歯車120pを
介して、その一部が第3リングギヤ120rおよび出力
歯車122に伝達される一方、他の一部は第3キャリヤ
120cおよび第1リングギヤ116rへ伝達され、第
1リングギヤ116rから第1遊星歯車116pを介し
て第1サンギヤ116Sおよび第2サンギヤ118Sへ
伝達され、更に第2遊星歯車118pを介して第2キャ
リヤ118cから第3サンギヤ120sへ戻される。こ
の結果、出力歯車122は入力軸114に対して逆回転
方向へ回転させられるとともに、変速比−ρ12/(ρ
Itρ1.−ρ1.(1−ρ1□)(1+ρ、3))に
て減速回転させられる。
なお、本実施例においては前進6段・後進2段の変速ギ
ヤ段を選択できるが、必要に応じて前進5段・後進1段
を選択しても同等差支えない。
以上詳述したように、本実施例の変速装置110によれ
ば、2組のシングルピニオン型の遊星歯車装置11fl
16,120と1組のダブルビニオン型の遊星歯車装置
118とが共通の軸線上に配列されて構成されているの
で、比較的構造が簡単になる一方、3つのクラッチK1
1. K12. K13および3つのブレーキBll、
  B12.  B13から成る合計6つの係合装置の
選択的な作動によって前進5段以上の変速ギヤ段と幅広
い変速比範囲が得られるので、高速走行と発進・登板性
能とを両立させることができると同時に、極め細かい変
速により必要以上にエンジン126の回転数を上げる必
要がなくなり、燃費や静粛性能が向上させられるのであ
る。
また、隣あった変速ギヤ段の切換えに際しては、クラッ
チによって動力の入力経路を切り換える所謂入力切換え
が必要とされず、しかも2つの係合装置の作動状態を切
り換えるだけで変速が可能となるので、変速制御が極め
て簡単かつ容易となるのである。
また、本実施例の変速装置110によれば、各遊星歯車
装置116.118.120のギヤ比ρ11+  ρ1
□、ρ1.を0.3〜0.7の範囲内に維持しつつ、第
1速ギヤ段乃至第4速ギヤ段の変速比が、エンジン12
6の特性に基づいて車両用有段変速機の各変速ギヤ段の
変速比として望まれる等止縁数に近い値で、且つ段間比
が高速ギヤ段になるに従って徐々に小さくなるように設
定されているため、変速装置110を比較的小型に維持
しつつ、低速から高速に至るあらゆる車速において優れ
た動力性能が得られるのである。
また、本実施例の変速装置110によれば、第5速ギヤ
段の変速比が約0.848に設定されているため、高速
走行時における燃費や静粛性が向上させられるとともに
、従来の自動変速装置によるオーバドライブ走行に比較
して、加速時等において充分な動力性能が得られる。
また、本実施例の変速装置110によれば、第1サンギ
ヤ116Sと第2サンギヤ118Sとが一体的に連結さ
れているため、各サンギヤ116s、118s、120
sを設けるための軸を二重に配設するだけでよく、それ
等の径寸法を小さくできるとともに、変速装置110を
一層小型とすることが可能なのである。
また、上記第1サンギヤ116Sおよび第2サンギヤ1
18sは、共通の部材に形成された歯幅の長いロングピ
ニオンにて構成することができ、そのようにすれば部品
製作工数や部品点数、或いは組付工数が少なくなるとと
もに、軸方向の寸法が小さくなる利点がある。
次に、本発明の第2の手段における他の実施例を説明す
る。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する
部分には同一の符号を付して説明を省略する。
先ず、第16図に示す変速装置130においては、入力
軸114が第3サンギヤ120sの軸心を貫通させられ
ており、エンジン126およびトルクコンバータ124
が出力歯車122側に配設されている。上記変速装置1
30は、通常、横置きFF車のトランスアクスル内に配
設されるのであるが、変速装置130から出力された駆
動力を左右の駆動輪へ等しく分配するためにトランスア
クスル内に配設される差動歯車装置!132は、エンジ
ンルーム内のスペースとの関連によって車両の中央付近
に配置されることが望ましい。このため、本実施例にお
いては、差動歯車装置132と出力歯車122とが近傍
に位置させられるようになり、出力歯車!22から差動
歯車装置132へ動力を伝達するために変速装置130
の軸線と平行に設ける長尺のカウンタ軸が不要となる利
点がある。なお、134は回転方向を同じ方向にするた
めのカウンタ歯車である。
また、上記第16図の実施例において、第1クラツチK
llや第2クラツチに12、第3クラツチに13を、第
3ブレーキB13とトルクコンバータ124との間に配
設することも可能である。
また、前記変速装置110,130における各係合装置
としては、前記第4図乃至第12図に示されているよう
に、多板クラッチ、バンドブレーキ、および一方向クラ
ッチなどを組み合わせたものを用いることが可能で、そ
れ等第4図乃至第12図に示されている係合装置を用い
ることにより、前述した第1の手段による実施例の場合
と同様な作用効果が得られる。
すなわち、第1係合装置は第4図、第5図に示されてい
るものでも良く、前記第1クラツチKllに替えて用い
られ得る。このような係合装置によれば、車両の第1速
ギヤ段、第2速ギヤ段、第3速ギヤ段、および第4速ギ
ヤ段において、車両の惰行走行時などにおいて一方向ク
ラッチ46により逆方向の動力伝達が遮断されるので、
降板走行や惰行走行などにおいてエンジンブレーキ作用
がなく、燃費および車両の静粛性が向上させられる。
また、第1速ギヤ段、第2速ギヤ段、第3速ギヤ段、ま
たは第4速ギヤ段と第5速ギヤ段および第6速ギヤ段と
の間における変速ギヤ段の切換えに際しては、一方向ク
ラッチ46の係合が自動的に解かれるので変速タイミン
グに細かな調整を必要とせず、変速制御が一層簡単にな
る。更に、第5図の係合装置においては、多板クラッチ
48を選択的に作動させることにより、降板走行或いは
惰行走行などに際して、エンジンブレーキを必要に応じ
て作用させることができる。
また、第2係合装置は第4図、第5図に示されているも
のでも良く、前記第2クラツチに12に替えて用いられ
得る。このようにすれば、車両の第4速ギヤ段、第5速
ギヤ段、或いは第6速ギヤ段走行時において、上記の実
施例と同様の理由により燃費および静粛性が向上させら
れる利点がある。
また、第3係合装置は第4図、第5図、第6図、或いは
第7図に示されているものでも良く、前記第3クラツチ
に13に替えて用いられ得る。第4図乃至第6図の係合
装置においては、車両の後進走行時において前述の実施
例と同様に一方向クラッチ46の解放作用により燃費お
よび静粛性が向上させられる利点がある。また、この第
3クラツチに13は、第1クラツチKllおよび/また
は第2クラツチに12と同時に係合させられることによ
り、前記第4速ギヤ段と各要素の連結状態が異なる他の
第4速ギヤ段をそれぞれ成立させることができるが、第
1クラツチKllと同時の係合による第4速ギヤ段では
、上記と同様に一方向クラッチ46の解放作用により燃
費および静粛性が向上させられる利点がある。また、第
2クラツチに12と同時の係合による第4速ギヤ段では
、上記第6図または第7図の係合装置を用いることによ
り、一方向クラッチ50の自動的な解放作用によって燃
費および静粛性が向上させられるとともに、第4速ギヤ
段と第5速成いは第6速ギヤ段との間において変速制御
が容易となる。
また、第4係合装置は第4図、第5図、第8図、第9図
、第10図、或いは第11図に示されているものでも良
く、前記第1ブレーキBllに替えて用いられ得る。第
4図、第5図、或いは第8図に示されている係合装置に
おいては、出力歯車122から入力軸114へ向かって
動力が伝達される状態では、一方向クラッチ46の解放
作用によって回転制動すべき部材の反対方向の回転が許
容されてエンジンブレーキ作用が解消され、第1速ギヤ
段走行時の燃費および静粛性が向上させられるとともに
、第1速ギヤ段と他の前進ギヤ段との間における変速制
御が容易となる。また、第1ブレーキBllが第3クラ
ツチに13とともに作動させられて第2の後進ギヤ段が
選択される場合には、第8図または第9図の係合装置を
用いることにより、一方向クラッチ50の解放作用によ
って燃費および静粛性が向上させられる。
また、第5係合装置は第5図、第8図、第9図、第10
図、第11図、或いは第12図に示されているものでも
良く、前記第2ブレーキB12に替えて用いられ得る。
この場合にも、第5図または第8図の係合装置を用いる
ことにより、一方向クラッチ46の解放作用によって第
2速ギヤ段走行時の燃費および静粛性が向上させられる
とともに、第2速ギヤ段と第3速ギヤ段以上の前進ギヤ
段との間における変速制御が容易となる。また、第8図
または第9図の係合装置を用いることにより、一方向ク
ラッチ50の解放作用によって第6速ギヤ段走行時や後
進ギヤ段走行時の燃費および静粛性が向上させられる。
また、第6係合装置は第5図、第8図、第9図、第10
図、第11図、或いは第12図に示されているものでも
良く、前記第3ブレーキB13に替えて用いられ得る。
この場合にも、例えば第5図または第8図の係合装置を
用いることにより、一方向クラッチ46の解放作用によ
って第3速ギヤ段走行時の燃費および静粛性が向上させ
られるとともに、第3速ギヤ段と第4速ギヤ段との間に
おける変速制御が容易となる。また、第8図または第9
図の係合装置を用いることにより、一方向クラッチ50
の解放作用によって第5速ギヤ段走行時の燃費および静
粛性が向上させられるとともに、第5速ギヤ段と第6速
ギヤ段との間における変速制御が容易となる。
第17図の変速装置160は、前記第14図の変速装置
110において、第1クラツチKll、第1ブレーキB
ll、第2ブレーキ812、および第3ブレーキB13
を、上述した係合装置に変更した場合の一例である。
以上、本発明の第1の手段、第2の手段における幾つか
の実施例をそれぞれ図面に基づいて詳細に説明したが、
これ等はあくまでも一つの具体例であり、本発明は更に
別の態様で実施することもできる。
例えば、前記実施例ではトルクコンバータ24゜124
が用いられているが、それに替えて、ロックアツプクラ
ッチ付きトルクコンバータ、フルードカップリング、磁
粉式電磁クラッチ、多板或いは単板式摩擦クラッチなど
が用いられ得る。
また、前記第1図の実施例では第4速ギヤ段が第1クラ
ツチに1および第2クラツチに2の同時連結によって成
立させられていたが、第1クラツチに1、第2クラツチ
に2、第3クラツチに3の少なくとも2つが同時連結さ
れることにより成立させられても良い。第14図の実施
例についても同様である。
また、前記各実施例における各遊星歯車装置のギヤ比や
各変速ギヤ段の変速比を変更したり、ブレーキやクラッ
チの配設位置を変更したりすることができることは勿論
である。
その他−々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基
づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することが
できる。
発明の効果 以上詳述したように、本発明の第1の手段、第2の手段
による車両用遊星歯車式変速装置によれば、2組のシン
グルピニオン型の遊星歯車装置と1組のダブルピニオン
型の遊星歯車装置とが共通の軸線上に配列されて構成さ
れているので、比較的構造が簡単になる一方、6つの係
合装置の選択的な作動によって前進5段以上の変速ギヤ
段と幅広い変速比範囲が得られるので、高速走行と発進
・登板性能とを両立させることができると同時に、極め
細かい変速により必要以上にエンジン回転数を上げる必
要がなく、燃費や静粛性能が向上させられるのである。
また、隣あった変速ギヤ段の切換えに際しては所謂入力
切換えが必ずしも必要とされず、しかも2つの係合装置
の作動状態を切り換えるだけで変速できるため、変速制
御を極めて簡単かつ容易に行うことが可能となるのであ
る。
また、各遊星歯車装置のギヤ比を例えば0.3〜0.7
程度の適正な範囲内に維持しつつ、第1速ギヤ段乃至第
4速ギヤ段の変速比が等止縁数に近い値に設定され得る
ため、変速装置を比較的小型に維持しつつ、低速から高
速に至るあらゆる車速において優れた動力性能を得るこ
とができるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の手段による車両用遊星歯車式変
速装置の一実施例を示す骨子図である。 第2図は第1図の実施例の変速ギヤ段とそれを成立させ
るために必要な係合装置との関係を示す図表である。第
3図は本発明の第1の手段による車両用遊星歯車式変速
装置の他の実施例を示す骨子図である。第4図乃至第1
2図は、第1図および第14図における係合装置の他の
例をそれぞれ示す図である。第13図は第1図の実施例
において他の型式の係合装置が用いられた場合を例示す
る骨子図である。第14図は本発明の第2の手段による
車両用遊星歯車式変速装置の一実施例を示す骨子図であ
る。第15図は第14図の実施例の変速ギヤ段とそれを
成立させるために必要な係合装置との関係を示す図表で
ある。第16図は本発明の第2の手段による車両用遊星
歯車式変速装置の他の実施例を示す骨子図である。第1
7図は第14図の実施例において他の型式の係合装置が
用いられた場合を例示する骨子図である。 10、 30. 60. 110. 130. 160
:車両用遊星歯車式変速装置 12,112=)ランスミッションケース(位置固定部
材) 14.114:入力軸(入力部材) 16.116:第1遊星歯車装置 18.118=第2遊星歯車装置 20.120:第3遊星歯車装置 22、 122:出力歯車(出力部材)16s、116
s:第1サンギヤ 16p、116p:第1遊星歯車 16c、116c;第1キャリヤ 16r、116r:第1リングギヤ 18s、118s:第2サンギヤ 18p、118p:第2遊星歯車 18c、118c:第2キャリヤ 18r、118r:第2リングギヤ 20s、120s:第3サンギヤ 20p、120p:第3遊星歯車 20c、120c:第3キャリヤ 20r、120r:第3リングギヤ Kl。 K2゜ K3゜ Bl。 B2゜ B3゜ Kll:第1クラツチ に12:第2クラツチ に13:第3クラツチ B11:第1ブレーキ B12:第2ブレーキ B13:第3ブレーキ (第1係合装置) (第2係合装置) (第3係合装置) (第4係合装置) (第5係合装置) (第6係合装置)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1サンギヤ、該第1サンギヤに噛み合う第1遊
    星歯車、該第1遊星歯車に噛み合う第1リングギヤ、お
    よび前記第1遊星歯車を回転可能に支持する第1キャリ
    ヤを備えたシングルピニオン型の第1遊星歯車装置と、
    第2サンギヤ、互いに噛み合うとともに一方が該第2サ
    ンギヤに噛み合う少なくとも一対の第2遊星歯車、該第
    2遊星歯車の他方と噛み合う第2リングギヤ、および前
    記第2遊星歯車を回転可能に支持する第2キャリヤを備
    えたダブルピニオン型の第2遊星歯車装置と、第3サン
    ギヤ、該第3サンギヤに噛み合う第3遊星歯車、該第3
    遊星歯車に噛み合う第3リングギヤ、および前記第3遊
    星歯車を回転可能に支持する第3キャリヤを備えたシン
    グルピニオン型の第3遊星歯車装置とが同じ軸線上に順
    次設けられ、入力部材の回転を段階的に変速して出力部
    材へ伝達する形式の車両用遊星歯車式変速装置において
    、前記第1サンギヤと第2サンギヤとを互いに連結し、
    前記第1リングギヤと第2リングギヤと第3キャリヤと
    を互いに連結し、前記第2キャリヤと第3サンギヤとを
    互いに連結し、前記第3リングギヤと出力部材とを互い
    に連結する一方、前記第1サンギヤおよび第2サンギヤ
    を前記入力部材に選択的に連結する第1係合装置と、前
    記第1キャリヤを該入力部材に選択的に連結する第2係
    合装置と、前記第2キャリヤおよび第3サンギヤを該入
    力部材に選択的に連結する第3係合装置と、前記第1キ
    ャリヤを位置固定部材に選択的に連結する第4係合装置
    と、前記第1リングギヤ、第2リングギヤおよび第3キ
    ャリヤを位置固定部材に選択的に連結する第5係合装置
    と、前記第2キャリヤおよび第3サンギヤを位置固定部
    材に選択的に連結する第6係合装置とを、設けた ことを特徴とする車両用遊星歯車式変速装置。
  2. (2)第1サンギヤ、該第1サンギヤに噛み合う第1遊
    星歯車、該第1遊星歯車に噛み合う第1リングギヤ、お
    よび前記第1遊星歯車を回転可能に支持する第1キャリ
    ヤを備えたシングルピニオン型の第1遊星歯車装置と、
    第2サンギヤ、互いに噛み合うとともに一方が該第2サ
    ンギヤに噛み合う少なくとも一対の第2遊星歯車、該第
    2遊星歯車の他方と噛み合う第2リングギヤ、および前
    記第2遊星歯車を回転可能に支持する第2キャリヤを備
    えたダブルピニオン型の第2遊星歯車装置と、第3サン
    ギヤ、該第3サンギヤに噛み合う第3遊星歯車、該第3
    遊星歯車に噛み合う第3リングギヤ、および前記第3遊
    星歯車を回転可能に支持する第3キャリヤを備えたシン
    グルピニオン型の第3遊星歯車装置とが同じ軸線上に順
    次設けられ、入力部材の回転を段階的に変速して出力部
    材へ伝達する形式の車両用遊星歯車式変速装置において
    、前記第1サンギヤと第2サンギヤとを互いに連結し、
    前記第1キャリヤと第2リングギヤとを互いに連結し、
    前記第1リングギヤと第3キャリヤとを互いに連結し、
    前記第2キャリヤと第3サンギヤとを互いに連結し、前
    記第3リングギヤと出力部材とを互いに連結する一方、 前記第1サンギヤおよび第2サンギヤを前記入力部材に
    選択的に連結する第1係合装置と、前記第1キャリヤお
    よび第2リングギヤを該入力部材に選択的に連結する第
    2係合装置と、前記第2キャリヤおよび第3サンギヤを
    該入力部材に選択的に連結する第3係合装置と、前記第
    1キャリヤおよび第2リングギヤを位置固定部材に選択
    的に連結する第4係合装置と、前記第1リングギヤおよ
    び第3キャリヤを位置固定部材に選択的に連結する第5
    係合装置と、前記第2キャリヤおよび第3サンギヤを位
    置固定部材に選択的に連結する第6係合装置とを、設け
    た ことを特徴とする車両用遊星歯車式変速装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010116942A (ja) * 2008-11-11 2010-05-27 Fuji Heavy Ind Ltd 変速機

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010116942A (ja) * 2008-11-11 2010-05-27 Fuji Heavy Ind Ltd 変速機

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