JPH02107849A

JPH02107849A - 車両用遊星歯車式変速装置

Info

Publication number: JPH02107849A
Application number: JP63259763A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Asada; 壽幸浅田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1988-10-15
Filing date: 1988-10-15
Publication date: 1990-04-19

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５ｉ−ｔ。

８１７０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つのダブルピ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０．２〜０．６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）が等比級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つのシングルビニオン型型の遊
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
比を等比級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、互いに噛み合うとともに一方がその
第１サンギヤに噛み合う少なくとも一対の第１遊星歯車
、その第１遊星歯車の他方と噛み合う第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
リヤを備えたダブルピニオン型の第１遊星歯車装置と、
（ｂ）第２サンギヤ、その第２サンギヤに噛み合う第２
遊星歯車、その第２遊星歯車に噛み合う第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
ャリヤを備えたシングルビニオン型の第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リングギヤとを互いに連結し、前記第１リングギヤと
第２キャリヤと第３リングギヤと出力部材とを互いに連
結し、前記第２サンギヤと第３サンギヤとを互いに連結
する一方、（ｅ）前記第１サンギヤおよび第２リングギ
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サンギヤおよび第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サンギヤおよび第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、（ｆ）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
ビニオン型の第１遊星歯車装置と、（８）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２遊星歯車、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、（ハ）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′ｔ１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、（ｉ）前記第１サンギヤと第２サンギヤと第３
リングギヤとを互いに連結し、前記第１キャリヤと第２
キャリヤとを互いに連結し、前記第２リングギヤと第３
キャリヤと出力部材とを互いに連結する一方、（ｊ）前
記第１サンギヤ、第２サンギヤおよび第３リングギヤを
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１１Ｊングギヤを位置
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。

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く、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サンギヤおよび第２リングギヤとの間、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サンギヤおよ
び第２１Ｊングギヤとの間、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、人力部材と第１サン
ギヤおよび第２リングギヤとの間、および、第２、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サンギヤおよび第２リングギヤとの間、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（＝、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、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、人力
部材と第１サンギヤおよび第２リングギヤとの間、入力
部材と第１キャリヤとの間、および、入力部材と第２、
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、第３サンギヤとの間、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、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サンギヤおよび第３１Ｊングギヤとの間、お
よび、第１、第２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、人力部材と
第１、第２サンギヤおよび第３リングギヤとの間、およ
び、第１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、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サンギヤおよび第３リングギヤとの
間、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サンギヤおよび第３リング
ギヤとの間、および、入力部材と第１、第２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（＝、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、第２キャリ
ヤとの間、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、第
２キャリヤとの間、および、第１リングギヤと位置固定
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サンギヤおよび第３リングギヤとの間、入力部材と
第１、第２キャリヤとの間、および、入力部材と第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
３サンギヤとの間、および、第１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３サンギヤとの間、および、第１、第
２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。

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
変速装置（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２０、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。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ＩＯ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Ｉ６はダブルピニオン型の遊星歯
車装置であって、第１サンギヤ１６ｓ、互いに噛み合う
少なくとも一対の第１遊星歯車１６Ｐ、第１キャリヤ１
６ｃ、および第１リングギヤ１６ｒを備えており、第１
キャリヤ１６ｃにより回転可能に支持された少なくとも
一対の第１遊星歯車１６ｐは第１サンギヤ１６ｓと第１
リングギヤ１６ｒとの間に位置して、その一対の第１遊
星歯車１６ｐの一方は第１サンギヤ１６ｓと噛み合わさ
れ、他方は第１リングギヤ１６ｒと噛み合わされている
。

一方、第２遊星歯車装置１８および第３遊星歯車装置２
０は、それぞれシングルピニオン型の遊星歯車装置を構
成している。第２遊星歯車装置１８は、第２サンギヤ１
８ｓ、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を備えており、第２キャリヤ１
８ｃにより回転可能に支持された第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２０
ｐ、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２０ｒとの間に位置してそれ等と噛み合わ
されている。

また、かかる変速装置１０は、その第１サンギヤ１６ｓ
と第２リングギヤ１８ｒとが互いに一体的に連結され、
第１リングギヤ１６ｒと第２キャリヤ１８ｃと第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、第２サンギヤ１８ｓと第３サンギヤ２０ｓ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リングギヤ１８
ｒ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サンギヤ１８ｓ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−ス１２に選択的に連結する第１ブレーキＢ１と
、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サンギヤ
１８ｓ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は、従来の車両用自動変速機においてよ（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サンギヤ１８ｓ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ρ１が０．２８６、第２遊星歯車装置
１８のギヤ比ρ２が０．３７９、第３遊星歯車装置２０
のギヤ比ρ、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２遊星歯車装置１８、第３遊星歯車装置２０における
リングギヤの回転数ＮＲ、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１遊星
歯車装置１６におけるリングギヤの回転数ＮＲ１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（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Ｚ、い第１リングギヤ１６ｒの歯
数をＺｌｒ、第２サンギヤ１８ｓの歯数をＺｏ、第２リ
ングギヤ１８ｒの歯数をＺｌ、、、第３サンギヤ２０ｓ
の歯数を２３、、第３リングギヤ２Ｏｒの歯数をＺｌ、
、とすると、上記ギヤ比ρ１はＺ、、／Ｚ、、、ギヤ比
ρ２はＺｔ−／Ｚｔｒ、ギヤ比ρ、はＺ。／Ｚ、ｒであ
る。

Ｎ、＝　　（１＋ρ）Ｎ、−ρＮ、　　　・　・　・（
１）ＮＲ＝’（１−ρ）ＮＣ＋ρＮ、　　　・　・　・
（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Ｋｌ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リングギヤ１８
ｒ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１サンギヤ１６ｓから
第１＠星歯車１６ｐを介して第１リングギヤ１６ｒへ伝
達され、さらに出力歯車２２へ伝達される。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／ρ、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リングギヤ１８ｒとの
間、および、第３キャリャ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１
４に入力された動力は、第２リングギヤ１８ｒから第２
遊星歯車１８ｐを介して、その一部が第２キャリヤ１８
Ｃおよび出力歯車２２へ伝達される一方、他の一部は第
２サンギヤ１８ｓおよび第３サンギヤ２０Ｓへ伝達され
、さらに第３遊星歯車２０ｐを介して第３リングギヤ２
０ｒおよび出力歯車２２へ伝達される。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
（ρ２＋ρ、＋ρ言ρ３）／ρ、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リングギヤ１８ｒとの
間、および、第２サンギヤ１８ｓおよび第３サンギヤ２
０ｓ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
リングギヤ１８ｒから第２遊星歯車１８ｐを介して第２
キャリヤ１８ｃへ伝達され、さらに出力歯車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１６ｓおよび第２リングギヤ１８ｒ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１６、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サンギヤ１
８ｓ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を介して第１リングギヤ１６ｒへ伝達される
。

第１リングギヤ１６ｒへ伝達された動力は、その一部が
そのまま出力歯車２２へ伝達される一方、他の一部は第
２キャリヤ１８ｃ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１サンギヤ１６ｓへ伝達され
、さらに第１遊星歯車１６ｐを介して第１リングギヤ１
６ｒ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（ｌ−ρ１−ρ１ρｇ）／（ｔ−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３キャリヤ２
０ｃ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リ
ングギヤ１６ｒへ伝達され、その一部がそのまま出力歯
車２２へ伝達される一方、他の一部は第２キャリヤ１８
ｃと第３リングギヤ２Ｏｒとへそれぞれ伝達される。第
２キャリヤ１８ｃからは第２遊星歯車１８ｐを介して第
２リングギヤ１８「へ伝達される。また、第３リングギ
ヤ２Ｏｒからは第３遊星歯車２０ｐを介して第３サンギ
ヤ２０ｓおよび第２サンギヤ１８ｓへ伝達され、さらに
第２遊星歯車１８ｐを介して第２リングギヤ１８ｒへ伝
達される。このようにして第２リングギヤ１８ｒへそれ
ぞれ伝達された動力は、第１サンギヤ１６ｓから第１遊
星歯車１６ｐを介して第１リングギヤ１６ｒ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（ρ、（ｌ−ρ、）−ρ１ρ２（１＋
ρ３））／ρ３（１−ρ１）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サンギヤ１８ｓおよび第３サンギヤ２０ｓとの間、
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２Ｏｒへ伝達され、さ
らに出力歯車２２へ伝達される。その結果、出力歯車２
２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／ρ３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Ｂｌを
作動させることにより、入力軸１４と第２サンギヤ１８
ｓ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１サンギヤ１６ｓ
へ伝達され、さらに第１遊星歯車１６ｐを介して第１リ
ングギヤ１６ｒへ伝達される。第１リングギヤ１６ｒへ
伝達された動力は、その一部がそのまま出力歯車２２へ
伝達される一方、他の一部は第２キャリヤ１８ｃから第
２遊星歯車１８ｐを介して第２リングギヤ１８ｒ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−（１−ρ
１−ρ１ρ２）／ρ１ρ２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
、２Ｍｉのシングルビニオン型の遊星歯車装置１８．２
０と１組のダブルビニオン型の遊星歯車装置１６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１０によれば、各遊星歯車装
置１６．１８．２０のギヤ比ρ３．ρ２゜ρ、を０．２
〜０．６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
等比級数に近い値で、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１０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１０によれば、第２サンギヤ
１８ｓと第３サンギヤ２０ｓ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（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２サンギヤ１８ｓおよび第３サンギヤ２０
ｓは、共通の部材に形成された歯幅の長いロングビニオ
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２サンギヤ１８ｓおよび第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２２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３２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３２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クラツチに
１、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係合装置は、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および一方向
クラッチ４６から成るものでも良く、前記第１クラツチ
に１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向りラン
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損えに際しては、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および一方向クラッチ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４日とから成るもので、同じく第１係合装置として前
記第１クラツチに１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図或いは第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図或いは第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クラツチに
１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１卸が容易となる。

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１Ｏ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
などでも良く、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５２ａ、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遊足歯車装置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
へ連結されるもめである。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Ｗ１
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１１６Ｓ、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１２０ｓ、第３遊星歯車１２０ｐ、第３キャ
リヤ１２０Ｃ１および第３リングギヤ１２Ｏｒ＠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′ｔ１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、その第１サンギヤ１４
６　ｓと第２サンギヤ１１８ｓと第３リングギヤ１２０
ｒとが互いに一体的に連結され、第１キャリヤ１１６ｃ
と第２キャリヤ１１８Ｃとが互いに一体的に連結され、
第２リングギヤ１１８ｒと第３キャリヤ１２０ｃと出力
歯車１２２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、第２サンギヤ１１８Ｓ
および第３リングギヤ１２Ｏｒ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１
１６ｃおよび第２キヤリ＋１１８ｃを入力軸１１４に選
択的に連結する第２クラツチに１２と、第３サンギヤ１
２０ｓ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１１６ｃおよび第２キャリヤ１
１８ｃ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
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Ｂ１２と、第３サンギヤ１２０ｓ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プレーキ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３サンギヤ１２０ｓと
の間には、連結部材が必要に応じて適宜段けられ得る。

同様に、第１ブレーキＢｌｌと第１キャリヤ１１６Ｃと
の間、第２ブレーキＢ１２と第１リングギヤ１１６ｒ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２リングギヤ１１８ｒまたは第３
キャリヤ１２０ｃ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
Ｂ１２、第３ブレーキＢ１３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クラツチＫｌｌ、第２クラツチに１２、第３
クラツチＫ１３、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遊星歯車装置１１６のギヤ比ρ、が０゜３１
７、第２遊星歯車装置１１Ｂのギヤ比ρ１□が０、２８
６、第３遊星歯車装置１２０のギヤ比ρ１３が０．３７
９の場合における各変速ギヤ段の変速比（入力軸１１４
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Ｚ１□、第１リングギヤ１１６ｒの歯数をＺｌｌＦ、
第２サンギヤ１１８ｓの歯数をＺ＋２Ｍ、第２リングギ
ヤ１１８ｒの歯数をＺＩｔｒ、第３サンギヤ１２０Ｓの
歯数を２３よ、第３リングギヤ１２０ｒの歯数をＺ１３
ｒとすると、上記ギヤ比ρ４．はＺ　ＩＩＩ　／　Ｚ　
Ｉｌｒ　、ギヤ比ｐａｔはＺ　＋ｚｓ　／　Ｚ　１２ｒ
　、ギヤ比ρ８．は２．、、／Ｚ１２．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、第２サンギヤ１
１８ｓおよび第３リングギヤ１２０ｒとの間、および、
第１キャリヤ１１６ｃおよび第２キャリヤ１１８Ｃ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へ伝達され、さらに出力歯車１２２に
伝達される。この結果、出力歯車１２２は入力軸１１４
に対して同じ正回転方向へ変速比１／ρ、２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、入力軸
１１４と第１サンギヤ１１６ｓ、第２サンギヤ１１８ｓ
および第３リングギヤ１２０ｒとの間、および、第１リ
ングギヤ１１６ｒ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、その一
部が第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および出力歯車１２２へ
伝達される一方、他の一部は第１サンギヤ１１６ｓから
第１遊星歯車１１６ｐを介して第１キャリヤ１１６ｃお
よび第２キャリヤ１１８ｃ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および出
力歯車１２２へ伝達される。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（１＋
ρ、、）／（ρ、＋ρ１２）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、第２サンギヤ１１８Ｓ
および第３リングギヤ１２０ｒとの間、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３リ
ングギヤ１２０ｒから第３遊星歯車１２０ｐを介して第
３キャリヤ１２０Ｃへ伝達され、さらに出力歯車１２２
へ伝達される。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＋ρＩ３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Ｋｌｌ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、第２サンギヤ１１８Ｓ
および第３リングギヤ１２０ｒとの間、および、入力軸
１１４と第１キャリヤ１１６ｃおよび第２キャリヤ１１
８Ｃ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１１４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１″２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キャリヤ１
１８Ｃとの間、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キャリヤ
１１８Ｃから第２遊星歯車１１８ｐを介して第２リング
ギヤ１１８ｒへ伝達され、その一部がそのまま出力歯車
１２２へ伝達される一方、他の一部は第３キャリヤ１２
０Ｃから第３遊星歯車１２０ｐを介して第３リングギヤ
１２０ｒ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１１８
ｒ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−ρＩ□−ρｌ
□ρ、）／（１−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キャリヤ１１
８Ｃとの間、および、第１リングギヤ１１６ｒ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、その一部が第
２キャリヤ１１８ｃから第２遊星歯車１１８ｐを介して
第２リングギヤ１１８ｒおよび出力歯車１２２へ伝達さ
れる一方、他の一部は第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１
１８ｐを介して第２リングギヤ１１８ｒおよび出力歯車
１２２へ伝達される。

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ρ、、／（ρ、１＋ρ、２）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３サンギヤ１２０ｓとの間、および、第１リン
グギヤ１１６ｒ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１２
０ｐを介して第３リングギヤ１２０ｒへ伝達され、さら
に第２サンギヤ１１８ｓおよび第１サンギヤ１１６ｓへ
伝達される。第２サンギヤ１１８ｓからは第２遊星歯車
１１８ｐを介して第２リングギヤ１１８ｒへ伝達される
。また、第１サンギヤ１１６ｓからは第１遊里歯車１１
６ｐを介して第１キャリヤ１１６ｃおよび第２キャリヤ
１１８ｃ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へ伝達される。このように
して第２リングギヤ１１８ｒへ伝達された動力は、一部
がそのまま出力歯車１２２へ伝達される一方、他の一部
は第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１２０ｒ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−（（１−ρｌ□）−ρ、
３（ρ、＋ρ、、））／ρ１゜（ρ、＋ρ、）にて減速
回転させられる。

すなわち、第３クラツチに１３および第１ブレーキＢｌ
ｌを作動させることにより、入力軸１１４と第３サンギ
ヤ１２０ｓとの間、および、第１キャリヤ１１６Ｃおよ
び第２キャリヤ１１８Ｃとトランスミッションケース１
１２との間を連結するのである。これにより、入力軸１
１４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１２０ｒ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へ伝達さ
れる。第２リングギヤ１１８ｒへ伝達された動力は、一
部がそのまま出力歯車１２２へ伝達される一方、他の一
部は第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１２０ｒ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−（１−ρ、２−ρ１２
ρ、３）／ρ、２ρ、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１１６，１２０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Ｋｌｌ、　　Ｋ１２．　　Ｋ１３
および３つのブレーキＢ１、　　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、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ρ８５．ρ、２．
ρ、を０．２〜０．６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１２６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
として望まれる等比級数に近い値で、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（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。

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１２２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
と同様の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、変速制御が一層節単にな
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クランチに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１Ｏ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Ｂ１２、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。な
お、かかる変速装置１６０においては、前記第１遊星歯
車装置１１６の第１サンギヤ１１６Ｓと第２１星歯車装
置１１Ｂの第２サンギヤ１１８ｓとが一個のサンギヤ１
６２にて一体に構成されているとともに、第１遊星歯車
装置１１６の第１遊星歯車１１６ｐと第２遊星歯車装置
１１Ｂの一方の第２遊星歯車１１８ｐとが一個の遊星歯
車１６４にて一体に構成されている。

したがって、それ等の部品製作工数、部品点数、組付工
数が少な（なるとともに、遊Ｎ歯車装置１１６．１１８
が簡単かつコンパクトに構成される利点がある。

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、
これ等ばあ（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
れ名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０．２〜０．６
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比級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゜１２、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２、１１６Ｓ。１６ｐ。６ｃ１６　ｒ。１８Ｓ。１８１）。１８Ｃ１１８ｒ。２０ｓ。２０ｐ。６０、　１１０．　１３０．　　ｌｓｏ：車両用遊星歯
車式変速装置１２ニドランスミツシヨンケース（位置固定部材）１４：入力軸（入力部材）１６：第１遊星歯車装置１８：第２遊星歯車装置２０：第３遊星歯車装置２２：出力歯車（出力部材）１１６ｓ：第１サンギヤ１１６ｐ：第１遊星歯車１１６ｃ　：第１キャリヤ１１６ｒ：第１リングギヤ１１８ｓ：第２サンギヤ１１８ｐ：第２遊星歯車１１８ｃ：第２キャリヤ１１８ｒ　：第２リングギヤ１２０ｓ：第３サンギヤ１２０Ｐ　：第３遊星歯車３０゜１２０ｃ：第３キャリヤ１２０ｒ：第３リングギヤ：サンギヤ（第１サンギヤ、第２サンギヤ）：遊星歯車
（第１遊星歯車、第２遊星歯車）Ｋｌｌ：第１クラツチ
（第１係合装置）Ｋ１２：第２クラツチ（第２係合装置
）Ｋ１３：第３クラツチ（第３係合装置）Ｂ１１：第１
ブレーキ（第４係合装置）Ｂ１２：第２ブレーキ（第５
係合装置）Ｂ１３：第３ブレーキ（第６係合装置）２０
ｃ。２０ｒ。Ｋｌ。Ｋ２゜Ｋ３゜Ｂｌ。Ｂ２゜Ｂ３゜

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１サンギヤ、互いに噛み合うとともに一方が該
第１サンギヤに噛み合う少なくとも一対の第１遊星歯車
、該第１遊星歯車の他方と噛み合う第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
ヤを備えたダブルピニオン型の第１遊星歯車装置と、第
２サンギヤ、該第２サンギヤに噛み合う第２遊星歯車、
該第２遊星歯車に噛み合う第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
たシングルピニオン型の第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リングギヤとを互いに連結し
、前記第１リングギヤと第２キャリヤと第３リングギヤ
と出力部材とを互いに連結し、前記第２サンギヤと第３
サンギヤとを互いに連結する一方、前記第１サンギヤおよび第２リング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サンギヤおよび第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サンギヤおよび第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）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サンギヤと第３リングギヤと
を互いに連結し、前記第１キャリヤと第２キャリヤとを
互いに連結し、前記第２リングギヤと第３キャリヤと出
力部材とを互いに連結する一方、前記第１サンギヤ、第２サンギヤおよび第３リングギヤ
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。