JPH02142950A - 車両用遊星歯車式変速装置 - 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。例えば、特公昭５０−３２９１３号公報、特公
昭５１−３０１２号公報に記載されている車両用遊星歯
車式変速装置はその一例で、遊星歯車装置を３Ｍｉ連ね
て配列したものである。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、各遊星歯車装置の
ギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）が適切
な範囲内で、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 しかしながら、上記従来の遊星歯車式変速装置において
は、第２速から第３速、或いは第１速から第２速へのギ
ヤ段の切換えに際して、それまでの動力入力経路を切り
離すと同時に次の動力入力経路を連結させるという所謂
入力切換えが行われるので、制御が微妙となる欠点があ
った。すなわち、それまでの動力入力経路を切り離して
から次の動力入力経路を連結させるまでの間に動力伝達
の空白期間が発生するとエンジンが吹き上がり、反対に
、その入力切換えの際に一方が解放されるとともに他方
が係合させられる２つの係合装置が同時に係合させられ
ると変速装置のロックおよびそれに起因するショックが
発生するから、エンジンの吹き上がりおよび変速装置の
ロックを発生させない微妙な切換え制御が要求され、円
滑な切換え制御を安定的に行うことが困難なのである。

なお、このような不都合は、特に、エンジンの高回転域
で変速が行われる変速比（入力部材の回転速度／出力部
材の回転速度）の大きい第１速乃至第３速の低速ギヤ段
の切換えに際して顕著となる。

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、特に低速ギヤ段の切換えに際して
入力切換えを必要としない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、（ｂ）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′ｔｉ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サンギヤと前記第２サンギヤとの
間、前記第１キャリヤと前記第２キャリヤと前記第３リ
ングギヤとの間、および前記第２リングギヤと前記第３
サンギヤとの間を、それぞれ常時連結または係合装置に
より連結可能としたことを特徴とする。

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（ａ）は、本発明の一実施例である車両用遊星歯
車式変速装置の骨子図で、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人力軸１４．第１′ｉｆ１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軸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。

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（ａ）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３ｉ１星歯車装置２
０はそれぞれよく知られたシングルピニオン型の遊星歯
車装置であり、第１遊星歯車装置１６は、第１サンギヤ
１６Ｓ、第１ｉｆ！星歯車１６ｐ。

第１キャリヤ１６ｃ、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３ａ星歯車２０ｐ、第３キャリヤ２０ｃ、お
よび第３リングギヤ２０ｒ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。

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を備えており、
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１０は、その第１キャリヤ１６ｃ
と第２キャリヤ１８ｃと第３リングギヤ２Ｏｒとが互い
に一体的に連結され、第２リングギヤ１８ｒと第３サン
ギヤ２０ｓとが互いに一体的に連結され、第３キャリヤ
２０ｃ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リングギヤ１６ｒ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２リングギヤ
１８ｒ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２クラツチに２と、第１サンギヤ１６ｓを
入力軸１４に選択的に連結する第３クラツチに３と、第
２サンギヤ１８ｓを第１サンギヤ１６ｓに選択的に連結
する第４クラツチに４と、第２リングギヤ１８ｒ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１ブレーキＢ１と、第１サンギヤ１
６Ｓ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とが設けられている。上記第４クラ
ツチに４は、第１サンギヤ１６ｓと第２サンギヤ１８ｓ
との間を連結可能とする係合装置である。

上記第１クラッチＫｌ、第２クラツチに２．第３クラツ
チに３．第４クラツチに４．第１ブレーキＢｌ、第２ブ
レーキＢ２は、従来の車両用自動変速装置においてよく
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木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クラツチに１と入力軸１４．第１リングギヤ１６
ｒとの間、第２クラツチに２と入力軸１４゜第２リング
ギヤ１８　ｒ、第３サンギヤ２０ｓとの間、第３クラツ
チに３と入力軸１４．第１サンギヤ１６ｓとの間、第４
クラツチに４と第１サンギヤ１６Ｓ、第２サンギヤ１８
ｓ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Ｂｌと第２リングギヤ１８ｒ
、第３サンギヤ２０ｓとの間、第２ブレーキＢ２と第１
サンギヤ１６ｓとの間、或いは各遊星歯車装置１６．１
８．２０を構成する各要素の間、第３キャリヤ２０ｃ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。

以上のように構成された変速装置１０では、たとえば、
第１図（ｂ）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Ｋｌ、第２クラツチに２．第３ク
ラツチに３．第４クラツチに４゜第１ブレーキＢｌ、第
２ブレーキＢ２がそれぞれ作動させられることにより、
前進５段・後進１段の中から所望する変速ギヤ段が成立
させられる。

第１図（ｂ）においては、第１遊星歯車装置１６のギヤ
比ρＩが０．５５５、第２遊星歯車装置１８のギヤ比ρ
２が０．３７５、第３遊星歯車装置２０のギヤ比ρ、が
０．４０９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、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Ｎ８．キャリヤの回転
数Ｎ０．およびサーンギャの回転数Ｎ、は、そのギヤ比
をρとすると次式（１）で表される一方、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ＮＲ，キャリヤの回転数Ｎ
ｃ、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Ｚｌｌ、第１リングギヤ１６ｒの歯数をＺｌｒ
、第２サンギヤ１８ｓの歯数をＺ８３、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
。、第３リングギヤ２０ｒの歯数を２３ｒとすると、上
記ギヤ比ρ、はＺｌｓ／２．、、ギヤ比ρ２はＺ　ｚ−
／　Ｚ　ｚｒ、ギヤ比ρ、はＺ３−／Ｚ３ｒである。

Ｎ、＝（１−ρ）Ｎ、＋ρＮ、　　　・・・（１）Ｎｌ
＝（１＋ρ）Ｎ、−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クラッチＫｌ、第
４クラツチに４．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リングギヤ１６ｒと
の間、第１サンギヤ１６ｓと第２サンギヤ１８ｓとの間
、および、第２リングギヤ１８ｒ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１
リングギヤ１６ｒから第１ｍ星歯車１６ｐを介して、そ
の一部が第１キャリヤ１６ｃへ、他の一部が第１サンギ
ヤ１６ｓへそれぞれ伝達される。第１キャリヤ１６ｃへ
伝達された動力は、第３リングギヤ２Ｏｒから第３遊星
歯車２０ｐを介して第３キャリヤ２０ｃおよび出力歯車
２２へ伝達される。また、上記第１サンギヤ１６ｓへ伝
達された動力は、第１サンギヤ１６ｓと一体的に連結さ
れた第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へ伝達され、第２キャリヤ１８ｃ
からは前述と同様の経路にて出力歯車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、）（ρ１＋ρ２）／ρ２に
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Ｋｌ。

第１ブレーキＢｌ、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リングギヤ１６ｒ
との間、第２リングギヤ１８ｒ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、および、第
１サンギヤ１６ｓ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リン
グギヤ１６ｒから第１遊星歯車１６ｐを介して第１キャ
リヤ１６ｃへ伝達され、第３リングギヤ２Ｏｒから第３
遊星歯車２０ｐを介して第３キャリヤ２０ｃ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（Ｉ十ρ１）（１＋ρ３）にて減速回転
させられる。

第３速ギヤ段の場合には、第１クラツチＫｌ。

第３クラツチに３．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リングギヤ１６ｒ
との間、入力軸１４と第１サンギヤ１６ｓとの間、およ
び、第２リングギヤ１８ｒ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サンギ
ヤ１６ｓおよび第１リングギヤ１６ｒと一体となって回
転する第１キャリヤ１６ｃから第３リングギヤ２０ｒへ
伝達され、さらに第３遊星歯車２０ｐを介して第３キャ
リヤ２０ｃ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１＋ρ３に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。

第２クラツチに２．第３クラツチに３．および第４クラ
ツチに４が作動させられることにより、人力軸１４と第
１リングギヤ１６ｒとの間、入力軸１４と第２リングギ
ヤ１８ｒおよび第３サンギヤ２０ｓとの間、入力軸１４
と第１サンギヤ１６ｓとの間、および、第１サンギヤ１
６ｓと第２サンギヤ１８ｓ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
リングギヤは入力軸１４と共に一体的に回転させられ、
人力軸１４に入力された動ツノは出力歯車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ｌにて回転させられる。な
お、上述したように第１クラッチＫｌ、第２クラツチに
２．第３クラツチに３．および第４クラツチに４の計４
つのクラッチを作動させなくても、それ等の中の３つの
クラッチを作動させることにより、第４速ギヤ段は成立
させられ得る。

第５速ギヤ段の場合には、第２クラツチに２゜第４クラ
ツチに４．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リングギヤ１８ｒおよび第
３サンギヤ２０ｓとの間、第１サンギヤ１６ｓと第２サ
ンギヤ１８ｓとの間、および、第１サンギヤ１６ｓ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、その一部が
第３サンギヤ２０ｓから第３遊星歯車２０ｐを介して第
３キャリヤ２０ｃおよび出力歯車２２へ伝達され、他の
一部は第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および第３リングギヤ２Ｏｒ
へ伝達され、さらに第３遊星歯車２０ｐを介して第３キ
ャリヤ２０ｃ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（ｌ−ρ２）（ｌ＋ρ３）／（１＋ρ３−ρ、
ρ３）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．第４クラツ
チに４．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との間、第１
サンギヤ１６ｓと第２サンギヤ１８ｓとの間、および、
第２リングギヤ１８ｒ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に人力された動力は、第１サンギヤ１
６ｓと一体的に連結された第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
リングギヤ２Ｏｒへ伝達され、さらに第３Ｔ１星歯車２
０ｐを介して第３キャリヤ２０Ｃ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
して逆回転方向へ回転させられるとともに、変速比−（
ｌ−ρ、）（ｌ十ρ、）／ρ２にて減速回転させられる
。

以上詳述したように、本実施例の変速装置１゜によれば
、１組のダブルピニオン型の遊星歯車装置１８と２組の
シングルピニオン型の遊星歯車装置１６．２０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、４つのクラッチＫｌ、に２．に３．
に４．および２つのブレーキＢｌ、Ｂ２の選択的な作動
によって前進５段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。

しかも、本実施例の変速装置１０によれば、隣あった変
速ギヤ段の切換えに際して入力切換えが必要とされず、
変速制御が極めて簡単かっ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、全ての変速ギ
ヤ段において、所謂動力循環をなくすることが可能であ
り、変速装置１０内での動力損失が軽減されてエンジン
２６から出力された動力が効率良く車輪に伝達され得る
ようになり、車両の動力性能や燃費を向上させることが
できる利点がある。

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ρ１．ρ２゜ρ３を適切な
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、エンジン２６の特性に基づいて車両用有段変
速装置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。

また、本実施例では第５速ギヤ段の変速比が０゜７０１
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、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においては、第１キャリ
ヤ１６ｃおよび第２キャリヤ１８ｃが一体的に連結され
ているため、それ等を構成する複数のピニオンピンの一
部を同一軸上に配設することにより共通の部材にて一体
化することができ、このような場合には部品製作工数１
部品点数１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、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実
施例において前記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。

第２図（ａ）の変速装置は、前述の変速装置ｌＯに比較
して、第４クラツチに４の位置を変えることにより、第
１サンギヤ１６ｓと第２サンギヤ１８Ｓとを互いに一体
的に連結する一方、第２リングギヤ１８ｒと第３サンギ
ヤ２０ｓとを選択的に連結するようにしたもので、第１
ブレーキＢ１は第３サンギヤ２０ｓをトランスミッショ
ンゲース１２に選択的に連結するように設けられている
。かかる変速装置においては、第２図（ｂ）のＯ印によ
り作動状態が示されているように、クラッチに１に２．
に３．に４およびブレーキＢｌ、Ｂ２がそれぞれ作動さ
せられることにより、前進５段・後進１段の中から所望
する変速ギヤ段が成立させられる。上記第４クラツチに
４は、第２リングギヤ１８ｒと第３サンギヤ２０ｓとの
間を連結可能とする係合装置である。なお、第３速ギヤ
段および第４速ギヤ段において（○）で示されている第
３クラツチに３については、作動・非作動が限定されな
いことを意味している。

本実施例における各変速ギヤ段の変速比は、各遊星歯車
装置１６，１８．２０のギヤ比をそれぞれ、ρ、＝０．
５５５．　　ρ２＝０．３７５．　　ρ３−０゜４０９
とすると第１速ギヤ段では３．４９４．第２速ギヤ段で
は２，１９１．第３速ギヤ段では１．４゜９、第４速ギ
ヤ段では１．０００．第５速ギヤ段では０．７０９．後
進ギヤ段では−２，３４８となる。

第３図（ａ）の変速装置は、前述の変速装置１ｏに比較
して、第４クラツチに４を変更し、第１サンギヤ１６ｓ
を第２ブレーキＢ２に選択的に連結する一方、第２サン
ギヤ１８ｓを第２ブレーキＢ２に一体的に連結したもの
である。かがる変速装置においては、第３図（ｂ）の○
印により作動状態が示されているように、クラッチＫｌ
、に２．に３゜Ｋ４．およびブレーキＢｌ、Ｂ２がそれ
ぞれ作動させられることにより、前進５段・後進１段の
中から所望する変速ギヤ段が成立させられる。上記第４
クラツチに４は、前記変速装置ｌｏの場合と同様に第１
サンギヤ１６ｓと第２サンギヤ１８ｓとの間を連結可能
とする係合装置である。なお、第３速ギヤ段および第４
速ギヤ段において（○）で示されでいる第３クラツチに
３については、作動・非作動が限定されないことを意味
している。

また、第５速ギヤ段および後進ギヤ段において、（○）
で示されている第１クラツチに１および第４クラツチに
４については、２つのクラッチの何れか一方を作動させ
ることを意味している。

第４図（ａ）の変速装置は、上記第３図（ａ）の変速装
置に比較して、第２クラツチに２を変更し、第２リング
ギヤ１８ｒおよび第３サンギヤ２０ｓを第１リングギヤ
１６ｒに選択的に連結するようにしたものであり、かか
る変速装置においては、第４図（ｂ）のＯ印により作動
状態が示されているように、クラッチＫｌ、に２．に３
．に４．およびブレーキＢｌ、Ｂ２がそれぞれ作動させ
られることにより、前進５段・後進１段の中から所望す
る変速ギヤ段が成立させられる。なお、第３速ギヤ段お
よび第４速ギヤ段において（○）で示されている第３ク
ラツチに３については、作動・非作動が限定されないこ
とを意味している。

第５図（ａ）の変速装置は、上記第４図（ａ）の変速装
置に比較して、第１クラツチに１を廃止し、第１リング
ギヤ１６ｒを入力軸１４に一体的に連結したものであり
、かかる変速装置においては、第５図（ｂ）の○印によ
り作動状態が示されているように、クラッチに２．に３
．に４．およびブレーキＢｌ。

Ｂ２がそれぞれ作動させられることにより、前進５段・
後進１段の中から所望する変速ギヤ段が成立させられる
。なお、第３速ギヤ段および第４速ギヤ段において（○
）で示されている第３クラツチに３については、作動・
非作動が限定されないことを意味している。

第６図（ａ）の変速装置は、前記第２図（ａ）の変速装
置に比較して、第５クラツチに５を追加し、第１キャリ
ヤ１６ｃと第２キャリヤ１８ｃおよび第３リングギヤ２
Ｏｒとを選択的に連結するようにしたものであり、かか
る変速装置においては、第６図（ｂ）のＯ印により作動
状態が示されているように、クラッチＫｌ、に２．に３
．に４．に５．およびブレーキＢｌ、Ｂ２がそれぞれ作
動させられることにより、前進５段・後進１段の中から
所望する変速ギヤ段が成立させられる。上記第５クラツ
チに５は、第１キャリヤ１６ｃと第２キャリヤ１８Ｃと
第３リングギヤ２Ｏｒとの間を連結可能とする係合装置
である。なお、第３速ギヤ段および第４速ギヤ段におい
て（○）で示されている第３クラツチに３については、
作動・非作動が限定されないことを意味している。また
、第５速ギヤ段および後進ギヤ段において（○）で示さ
れている第１クラツチに１および第５クラツチに５につ
いては、２つのクラッチの何れか一方を作動させること
を意味している。

第７図（ａ）の変速装置は、上記第６図（ａ）の変速装
置に比較して、第３クラツチに３を変更し、第１サンギ
ヤ１６ｓおよび第２サンギヤ１８ｓと第１リングギヤ１
６ｒとを選択的に連結するようにしたものであり、かか
る変速装置においては、第７図（ｂ）の○印により作動
状態が示されているように、クラッチＫｌ、に２．に３
．に４．に５．およびブレーキＢｌ、Ｂ２がそれぞれ作
動させられることにより、前進５段・後進１段の中から
所望する変速ギヤ段が成立させられる。なお、第３速ギ
ヤ段および第４速ギヤ段において（○）で示されている
第３クラツチに３については、作動・非作動が限定され
ないことを意味している。また、後進ギヤ段において（
○）で示されている第１クラツチに１および第５クラツ
チに５については、２つのクラッチの何れか一方を作動
させることを意味している。

第８図（ａ）の変速装置は、上記第７図（ａ）の変速装
置に比較して、第１クラツチに１を廃止し、第１リング
ギヤ１６ｒを入力軸１４に一体的に連結したものであり
、かかる変速装置においては、第８図（ｂ）の○印によ
り作動状態が示されているように、クラッチに２．に３
．に４．に５．およびブレーキＢｌ、Ｂ２がそれぞれ作
動させられることにより、前進５段・後進１段の中から
所望する変速ギヤ段が成立させられる。なお、第３速ギ
ヤ段および第４速ギヤ段において（○）で示されている
第３クラツチに３については、作動・非作動が限定され
ないことを意味している。

第９図（ａ）の変速装置は、前記第６図（ａ）の変速装
置に比較して、第２クラツチに２を変更し、第２リング
ギヤ１８ｒを第１リングギヤ１６ｒに選択的に連結する
ようにしたものであり、かかる変速装置においては、第
９図（ｂ）のＯ印により作動状態が示されているように
、クラッチＫｌ、に２．に３、に４．に５．およびブレ
ーキＢｌ、Ｂ２がそれぞれ作動させられることにより、
前進５段・後進１段の中から所望する変速ギヤ段が成立
させられる。なお、第３速ギヤ段および第４速ギヤ段に
おいて（○）で示されている第３クラツチに３について
は、作動・非作動が限定されないことを意味している。

また、第５速ギヤ段において（○）で示されている第１
クラツチに１および第５クランチに５については、２つ
のクラッチの何れが一方を作動させることを意味してい
る。

第１０図（ａ）の変速装置は、上記第９図（ａ）の変速
装置に比較して、第３クラツチに３を変更し、第１サン
ギヤ１６ｓおよび第２サンギヤ１８ｓと第１リングギヤ
１６ｒとを選択的に連結するようにしたものであり、か
かる変速装置においては、第１Ｏ図（ｂ）のＯ印により
作動状態が示されているように、クラッチＫｌ、に２．
に３．に４．に５゜およびブレーキＢｌ、Ｂ２がそれぞ
れ作動させられることにより、前進５段・後進１段の中
から所望する変速ギヤ段が成立させられる。なお、第３
速ギヤ段および第４速ギヤ段において（○）で示されて
いる第３クラツチに３については、作動・非作動が限定
されないことを意味している。

第１１図（ａ）の変速装置は、前記第３図（ａ）の変速
装置に比較して、第５クランチに５を追加し、第２キャ
リヤ１８ｃと第３リングギヤ２０ｒとを選択的に連結す
るようにしたものであり、かかる変速装置においては、
第１１図（ｂ）のＯ印により作動状態が示されているよ
うに、クラッ、チＫｌ、に２゜Ｋ３．に４．に５、およ
びブレーキＢｌ、Ｂ２がそれぞれ作動させられることに
より、前進５段・後進１段の中から所望する変速ギヤ段
が成立させられる。上記第５クラツチに５は、第１キャ
リヤ１６ｃと第２キャリヤ１８ｃと第３リングギヤ２０
ｒとの間を連結可能とする係合装置である。なお、第３
速ギヤ段および第４速ギヤ段において、（○）で示され
ている第３クラツチに３については、作動・非作動が限
定されないことを意味している。また、第５速ギヤ段に
おいて（０）で示されている第１クラッチＫｌ、第３ク
ラツチに３゜および第４クラツチに４については、第４
クラツチに４の作動時は第１クラツチに１および第３ク
ラツチに３を非作動とし、また、第４クラツチに４の非
作動時は第１クラツチに１および第３クラツチに３の何
れか一方を作動としてもよいが、両方とも非作動として
も差支えないことを意味している。また、後進ギヤ段に
おいて、（○）で示されている第１クラツチに１および
第５クラツチに５については、２つのクラッチの何れか
一方を作動させることを意味している。

第１２図（ａ）の変速装置は、上記第１１図（ａ）の変
速装置に比較して、第３クラツチに３を変更し、第１サ
ンギヤ１６ｓと第１リングギヤ１６ｒとを選択的に連結
するようにしたものであり、かかる変速装置においては
、第１２図（ｂ）のＯ印により作動状態が示されている
ように、クラッチＫｌ、に２、に３．に４．に５．およ
びブレーキＢｌ、Ｂ２がそれぞれ作動させられることに
より、前ｉｆ！５段・後進１段の中から所望する変速ギ
ヤ段が成立させられる。なお、第３速ギヤ段および第４
速ギヤ段において（○）で示されている第３クラツチに
３については、作動・非作動が限定されないことを意味
している。また、第５速ギヤ段において（○）で示され
ている第１クラッチＫｌ、第３クラツチに３．および第
４クラツチに４については、第４クラツチに４の作動時
は第１クラツチに１および第３クラツチに３を非作動と
し、また、第４クラツチに４の非作動時は第１クランチ
Ｋｌおよび第３クラツチに３の何れか一方を作動として
もよいが、両方とも非作動としても差支えないことを意
味している。

第１３図（ａ）の変速装置は、上記第１２図（ａ）の変
速装置に比較して、第１クラツチＫｌを廃止し、第１リ
ングギヤ１６ｒを入力軸１４に一体的に連結したもので
あり、かかる変速装置においては、第１３図（ｂ）のＯ
印により作動状態が示されているように、クラッチに２
．に３．に４．に５．およびブレーキＢｌ、Ｂ２がそれ
ぞれ作動させられることにより、前進５段・後進１段の
中から所望する変速ギヤ段が成立させられる。なお、第
３速ギヤ段および第４速ギヤ段において（０）で示され
ている第３クラツチに３については、作動・非作動が限
定されないことを意味している。

第１４図（ａ）の変速装置は、前記第１１図（ａ）の変
速装置に比較して、第２クラツチに２を変更し、第１リ
ングギヤ１６ｒと第２リングギヤ１８ｒおよび第３サン
ギヤ２０ｓとを選択的に連結するようにしたものであり
、かかる変速装置においては、第１４図（ｂ）の○印に
より作動状態が示されているように、クラッチＫｌ、に
２．に３．に４．に５およびブレーキＢｌ、Ｂ２がそれ
ぞれ作動させられることにより、前進５段・後進１段の
中から所望する変速ギヤ段が成立させられる。なお、第
３速ギヤ段および第４速ギヤ段において（○）で示され
ている第３クラツチに３については、作動・非作動が限
定されないことを意味している。また、後進ギヤ段にお
いて（○）で示されている第１クラツチに１および第５
クラツチに５については、２つのクラッチの何れか一方
を作動させることを意味している。

第１５図（ａ）の変速装置は、上記第１４図（ａ）の変
速装置に比較して、第３クランチに３を変更し、第１サ
ンギヤ１６ｓと第１リングギヤ１６ｒとを選択的に連結
するようにしたものであり、かかる変速装置においては
、第１５図（ｂ）のＯ印により作動状態が示されている
ように、クラッチＫｌ、に２、に３．に４．に５．およ
びブレーキＢｌ、Ｂ２がそれぞれ作動させられることに
より、前進５段・後進１段の中から所望する変速ギヤ段
が成立させられる。なお、第３速ギヤ段および第４速ギ
ヤ段において（○）で示されている第３クラツチに３に
ついては、作動・非作動が限定されないことを意味して
いる。

第１６図（ａ）の変速装置は、前記第２図（ａ）の変速
装置に比較して、第２リングギヤ１８ｒとトランスミッ
ションケース１２とを選択的に連結する第３ブレーキＢ
３を設けたものであり、第１６図（ｂ）のＯ印により作
動状態が示されているように、クラッチＫｌ、に２．に
３．に４．およびブレーキＢｌ、Ｂ２．Ｂ３がそれぞれ
作動させられることにより、前進５段・後進１段の中か
ら所望する変速ギヤ段が成立させられる。なお、第３速
ギヤ段および第４速ギヤ段において（○）で示されてい
る第３クラツチに３については、作動・非作動が限定さ
れないことを意味している。また、第１速ギヤ段および
後進ギヤ段において（○）で示されている第４クラツチ
に４．第１ブレーキＢｌ、および第３ブレーキＢ３につ
いては、それら３つの中の少なくとも２つを作動させれ
ばよいことを意味しているが、第１ブレーキＢｌおよび
第３ブレーキＢ３の２つを作動させれば、第４クラツチ
に４には第１速ギヤ段および後進ギヤ段における比較的
大きなトルクが負荷されることがないので、第４クラツ
チに４の伝達トルク容量を軽減させることができる利点
がある。

上記第１６図（ａ）の実施例は、前記第２図（ａ）の変
速装置に対して第３ブレーキＢ３の追加改良を施した場
合であるが、前記第６図（ａ）、第７図（ａ）、第８図
（ａ）、第９図（ａ）、および第１０図（ａ）の各実施
例に対して同様の追加改良を施した実施例についても上
記と同じ効果が得られるものである。

一方、前記各実施例におけるクラッチＫｌ、に２、に３
．に４．に５．およびブレーキＢｌ、Ｂ２、Ｂ３は、そ
れぞれ多板クラッチ、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
、第１７図乃至第２７図にその代表的なものを例示する
。

第１７図は、直列に設けられた多板クラッチ４４および
一方向クラッチ４６と、それ等に並列に設けられた多板
クラッチ４８とから成るものである。第１８図は、第１
７図における一方向クラッチ４６の替わりに、その一方
向クラッチ４６とは係合作用の方向が反対の一方向クラ
ッチ５０を設けたものである。第１９図は、直列に設け
られた多板クラッチ４４および一方向クラッチ４６と、
直列に設けられた多板クラッチ４８および一方向クラッ
チ５０とを互いに並列に接続したものである。第２０図
は、直列に設けられた多板クラッチ４４と一方向クラッ
チ４６とから成るものである。

第２１図は、互いに並列に設けられた多板クラッチ４４
と一方向クラッチ５０とから成るものである。第２２図
は、直列に設けられた多板クラッチ４４および一方向ク
ラッチ４６と、それ等に並列に設けられた一方向クラッ
チ５０とから成るものである。第２３図は、互いに並列
に設けられた多板クラッチ４４と一方向クラッチ４６と
から成るものである。第２４図は、直列に設けられた多
板クラッチ４４および一方向クラッチ５０と、それ等に
並列に設けられた一方向クラッチ４６とから成るもので
ある。第２５図は、互いに並列に設けられた一方向クラ
ッチ４６と一方向クラッチ５０とから成るものである。

第２６図は、回転制動すべき部材に固定されるドラム５
２に、一端部がトランスミッションケース１２に固定さ
れた１本のバンド５４を巻き付けるようにしたバンドブ
レーキである。第２７図は、回転制動すべき部材に固定
されるドラム５６に、それぞれ一端部がトランスミッシ
ョンケース１２に固定された一対のバンド５８ａ、５８
ｂを互いに反対向きに巻き付けるようにしたバンドブレ
ーキである。

そして、前記クラッチＫｌ、に２．に３．に４゜Ｋ５や
ブレーキＢｌ、Ｂ２．Ｂ３としてこれ等の係合装置を採
用することにより、例えば、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をなくし、燃費および車両
の静粛性を向上させるとともに、必要に応じてエンジン
ブレーキを作用させるようにすることが可能となる。ま
た、変速ギヤ段の切換えに際しては、一方向クラッチの
係合が自動的に解除されることにより、変速タイミング
の微妙な制御を解消することができる。第２８図の変速
装置６０は、前記第１図（ａ）の変速装置１０において
、第１クラッチＫｌ、第４クラツチに４．第１ブレーキ
Ｂｌ、および第２ブレーキＢ２を、前述した係合装置に
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、前記実施例では何れも第１遊星歯車装置１６、第
２′ｔ１星歯車装置１日、および第３遊星歯車装置２０
が同軸上に順次配列されているが、これ等の遊星歯車装
置の配列順序を変更することも可能である。

また、前記実施例ではエンジン２６およびトルクコンバ
ータ２４と反対側に出力歯車２２が位置させられている
が、入力軸１４を各遊星歯車装置の軸心を貫通して配設
することにより、出力歯車２２をエンジン２６およびト
ルクコンバータ２４側に配置することも可能である。

また、前記実施例では前進５段・後進１段が成立させら
れる場合について説明したが、前進６段以上および後進
２段の変速ギヤ段を成立させることも可能である。

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は適宜設定され得る。

また、ブレーキやクラッチの配設位置を必要に応じて適
宜変更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、本発明の車両用遊星歯車式変速装
置によれば、隣あった変速ギヤ段における切換えに際し
て人力切換えが必ずしも必要とされず、変速制御を簡単
かつ容易にすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例である車両用遊星歯車
式変速装置の骨子図である。第１図（ｂ）は第１図（ａ
）の実施例の変速ギヤ段とそれを成立させるために必要
なりラッチおよびブレーキを示す図表である。第２図（
ａ）、第３図（ａ）、第４図（ａ）、第５回（ａ）第６
図（ａ）、第７図（ａ）、第８図（ａ）、第９図（ａ）
、第１０図（ａ）、第１１図（ａ）、第１２図（ａ）、
第１３図（ａ）第１４図（ａ）、第１５図（ａ）、第１
６図（ａ）は、それぞれ本発明の他の実施例を示す骨子
図である。第２図（ロ）、第３図（ｂ）、第４図（ｂ）
、第５図（ｂ）、第６図（ｔ））第７図（ｂ）、第８図
（ｂ）、第９図（ｂ）、第１０図（ｂ）、第１１図（ｂ
）、第１２図（ｂ）、第１３図（ｂ）、第１４図（ｂ）
第１５図（ｂ）、第１６図（ｂ）は、それぞれ第２図（
ａ）第３図（ａ）、第４図（ａ）、第５図（ａ）、第６
図（ａ）、第′１図（ａ）、第８図（ａ）、第９図（ａ
）、第１０図（ａ）、第１１図（ａ）、第１２図（ａ）
、第１３図（ａ）、第１４図（ａ）、第１５図（ａ）、
第１６図（ａ）の実施例の変速ギヤ段とぞれを成立させ
るために必要なりラッチおよびブレーキを示す図表であ
る。第１７図乃至第２７図は。 それぞれ本発明の車両用遊星歯車式変速装置に好適に採
用され得るクラッチやブレーキの一例を示す図である。 第２８図は第１図（ａ）の実施例において他の型式のク
ラッチやブレーキが用いられた場合を例示する骨子図で
ある。 １０゜ １４　： ｌ　６　： １８　： ２０　： ６０：車両用遊星歯車式変速装置 入力軸（入力部材） 第１遊星歯車装置 第２遊に歯車装置 第３遊星歯車装置 ２２：出力歯車（出力部材） １６Ｓ：第１サンギヤ　１６ｐ：第１遊星歯車１６ｃ：
第１キャリヤ　１６ｒ：第１リングギヤ１８ｓ　：第２
サンギヤ　１８ｐ：第２遊星歯車１８ｃ　：第２キャリ
ヤ　１８ｒ　：第２リングギヤ２０ｓ：第３サンギヤ　
２０ｐ：第３遊星歯車２０ｃ：第３キャリヤ　２０ｒ：
第３リングギヤに４．に５：クラッチ（係合装置） 出願人　　トヨタ自動車株式会社 第１図（ａ） １６ｃ：　　ｆｆ１ｌ’ｂＶＴ 第１６図（ａ） 第１６図（ｂ） 第１７図 第１８図 ＠１９図 第２０図 第２１図 第２２図 第３図 第２４図 第２５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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サンギヤと前記第２サンギヤとの間、前記第１
   キャリヤと前記第２キャリヤと前記第３リングギヤとの
   間、および前記第２リングギヤと前記第３サンギヤとの
   間を、それぞれ常時連結または係合装置により連結可能
   としたことを特徴とする車両用遊星歯車式変速装置。