JPH02296045A - 自動変速機用歯車変速装置 - 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 この発明は車両の自動変速機に用いられる歯車変速装置
に関するものである。

従来の技術 周知のようにこの種の歯車変速装置は、サンギヤおよび
リングギヤならびにこれらのギヤに噛合づるキャリヤの
三要素を主体とする複数組の遊星歯車Ｒ構を組合せて構
成している。すなわち遊星歯車機構は、その三要素のう
ちのいずれか一つを固定し、かつ他の二つの要素を入力
要素および出力要素とすることにより、増速、減速なよ
びに反転の作用をなし、またいずれか二つの要素を連結
することにより全体が一体となって回転し、したがって
複数組の遊星歯車機構の所定の要素同士を常時連結し、
もしくはクラッチ手段を介して選択的に連結し、また他
の所定の要素を固定することにより、人力軸の回転が多
段に変速されて出力軸に伝達される。この自動変速機用
歯車変速装置は、使用する遊星歯車機構の数が多いほど
設定可能な変速段の数が多ぐなり、車両全体としての動
力性能や発進加速性を向上させることができるが、遊星
歯車機構の数の増加に伴ってクラッチやブレーキなどの
係合手段の必要数が増加するために、歯車変速装置が大
型化し、かつ重量が増大する。自動変速機は一般にエン
ジンと共にエンジンルーム内に収めるから、要求される
特性を満ず範囲で可及的に小型でかつ軽量であることが
望まれ、そのため例えば乗用車の自動変速機用歯車変速
装置では、二組もしくは三組の遊星歯車機構を使用して
１１０進３段あるいはオーバードライブ段を含む前進４
段で後進１段の変速段を設定するよう構成している。

従来の自動変速機用歯車変速装置のうち三組の遊星歯車
機構を使用してオーバードライブ段を含む前進４段を設
定する装置は、前進３段・後進１段を設定するよう構成
した二組の遊星南中機構からなる歯車列に、所謂オーバ
ードライブ用の一組の遊星歯車機構を付加した構成が一
般的であり、これは前二者の遊星歯車機構による回転を
オーバードライブ用の遊星歯車ｎ構によってＪ１速して
出力吏る構成であるから、高速走行時のエンジン回転数
を低下させて静粛性が良好になるものの、変速比の比率
（第１速の変速比と最高変速段の変速比との比率）が特
には大きくならないので車両の動力性能を向上させるこ
とには特には寄与しない。

そこで最近では、三組の遊星歯車機構を使用した自動変
速機用歯車変速装置として、低・中速域の変速段におい
ても三組全ての遊星歯車機ｔ１が変速段の設定に関与す
るよう構成づ゛ることにより、より多くの変速段（例え
ば前進５段・後進１段）を設定し、かつその変速比の比
率を大きくすることが試みられている。本出願人もその
例を多数提案しており、例えば特願平１−２５３２１号
で提案した歯車変速装置の一例は、三■のシングルピニ
オン型の遊星歯車機構を主体とするものであって、第１
遊星歯車機構のキトすＡ７が、互いに連結された第２遊
星歯車ｎ構のリングギヤと第３遊星歯車機構のリングギ
ヤとに常時連結され、また第２遊星歯車門構のキャリヤ
と第３遊星歯車機構のサンギヤとが常時連結されており
、さらに第１遊星歯車別構のサンギヤが第２遊星歯車機
栴のキャリヤにクラッチを介して選択的に連結される一
方、第２遊星歯車ｎ構のサンギヤに他のクラッチを介し
て選択的に連結されるようになっている。また互いに連
結された第２遊星歯巾機構のギヤリヤと第３遊星歯車機
構のサンギヤとの回転を選択的に止めるブレーキと、第
１遊星歯車機構のサンギヤの回転を選択的に止めるブレ
ーキと、第２１！１星歯車握構のサンギヤの回転を止め
るブレーキとを有しており、そして入力軸は第１遊星歯
車ＩＦＮ４１１１のリングギヤとサンギヤとにクラッチ
を介して択一的に連結される一方、出力軸が第３遊星歯
車顆構のキャリヤに連結されている。この歯車変速装置
によれば、オーバードライブ段を含む前進５段・後進１
段の変速段の設定が可能である。

発明が解決しようとする課題 上述した歯車変速装置にように、三組全ての遊星歯車機
構を複合的に作用させて前進第１速を設定す゛る構成で
は、その変速比が大きい値になるため、変速比の幅が広
くなって車両の動力性能が向上し、また発進加速性が良
好になる。しかしながら前進第２速や第３速あるいは第
５速や俊進段などにおいては、いずれかの遊星歯車機構
が当該変速段を設定するためのトルク伝達に関与しない
場合があり、このような変速段ではその遊星歯車機構は
中に空転することになる。その場合、その遊星歯巾ｉ偶
におけるいずれかの要素の相対回転数や絶対回転数が大
きくなり、またキτｐリヤで保持されたピニオンギヤの
キャリヤに対する相対回転数が大きくなることがある。

これは、設定し得る変速段数を多くすることと、装置の
軽量小型化を図ることとの相反する要語に基づくもので
あって、変速段の設定にあたって連結を解く必要のない
要素同士やケースなどの固定部との間には、クラッチや
ブレーキなどの係合手段を設けないのが一般的だからで
ある。その結果、従来の歯車変速装置では、所定の変速
段で高速で空転する要素が生じるために、その軸受の耐
久性が悪化したり、′ｙＪ滑油の不要な撹拌による動力
の損失や油温の上Ｒなどを眉来する問題があった。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、遊星歯
車機構の不要な回転を抑えることのできる自動変速機用
歯車変速装置を提供することを目的と覆るものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、すンギャと
リングギ〜７とキャリヤとの三要素を備えた複数のｉ星
歯車機構により複数の変速段を設定し、かついずれかの
変速段でいずれかのＭＷ歯車機栴がトルクの伝達に関与
しない自動変速別車歯車変速装置において、前記トルク
伝達に関与しない遊星歯車機構のいずれか少なくとも二
要木を選択的に連結するクラッチ手段が設けられている
ことを特徴とするものである。

作　　　用 この光明の歯車変速装置では、複数の遊星歯車門構にお
ける要素同士の連結の仕方を適宜に変え、また固定覆る
要素や入力軸を連結する要素を適宜に変えることにより
複数の変速段が設定される。

ぞして所定の変速段においてトルクの伝達に関与しない
遊星歯車機構は、それ自身の二要木もしくは共にトルク
伝達に関与しない遊星歯車機構同士の二ＰｃＭが連結さ
れてその全体が一体化されるため、その遊星歯車門構に
おける三要素間で相対回転が生じず、ぞの結束、不要な
回転が抑制される。

実施例 つぎにこの弁明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの光明の一実施例を原理的に示すスケルトン
図であって、ここに示す例は三組のシングルビニオンを
の遊星歯重機Ｍ４１．２．３を使用して前進５段・後進
１段の変速段を設定できるよう構成したものである。す
なわちこれらの遊星歯１１１ｆｌ！構１．２．３は入力
軸４側からここに挙げた順に配列されており、第１遊星
歯車機＠１のキ↑・リヤ１Ｃと第３遊星歯車！ｆ［３の
リングギヤ３Ｒとが常時連結され、また第２遊星歯車機
１１′４２のリングギヤ２Ｒと第３遊星歯車機構３のキ
ャリヤ３Ｃとが常時連結されている。さらに第１遊星南
車＋［１のリングギヤ１Ｒと入力軸４との間に両者を選
択的に連結する第１クラツヂ手段に１が設けられるとと
もに、その第１遊星歯車機構１のサンギヤ１Ｓと第２遊
星歯車８２のキャリヤ２Ｃとの間に両者を選択的に連結
する第２クラップ−手段に２が設けられ、かつそのサン
ギヤ１Ｓと入力軸４との間に第３クラツヂ手段に３が設
けられている。さらに第１′Ｆｉで丙申機構１のサンギ
ヤ１Ｓと第２遊星歯車機構２のサンギヤ２Ｓとの間に両
者を選択的に連結する第４クラッチ手段に４が設Ｃ）ら
れている。そしてまた第２遊星歯車ｍ構２のキャリヤ２
Ｃと第３）！！２星歯車橢栴３のガンギヤ３Ｓとの間に
両者を選択的に連結する第５クラッチ手段に５が設けら
れている。上記の第２￥１星南中機構２と第３遊星歯車
ａ構３とはその全体が一体となって回転することが可能
であって、そのためのクラッチ手段として第２遊星歯重
機構２のサンギヤ２Ｓとキャリヤ２Ｃとの間に第６クラ
ッチ手段に６が設けられるとともに、第３￥ｌ星歯重Ｒ
ｖ！Ｉ３のサンギヤ３Ｓとキャリヤ３Ｃとの間に第７ク
ラッチ手段に７が設けられている。

上述した各遊星歯車機４１ｉｉ１．２．３の各要素のう
ち第３遊星歯車機構３のナンギャ３Ｓの回転を選択的に
阻止する第１ブレーキ手段Ｂ１が、トランスミッション
ケース（以下、単にケースと記す）６との間に設けられ
、また第２遊星歯車機構２のキャリヤ２Ｃの回転を選択
的に阻止する第２ブレーキ手段Ｂ２がケース６との間に
設けられ、さらに第２遊星歯車８２のサンギヤ２Ｓの回
転を選択的に阻止づる第３ブレーギ手段Ｂ３がケース６
との間に設けられ、そして第１遊星歯車機構１の４ノン
ギヤ１Ｓの回転を選択的に阻止する第４ブレーキ手段Ｂ
４がケース６との間に設けられている。

プロペラシｔ／フトやカウンタギヤ（それぞれ図示ゼず
）に回転を伝達する出力軸５は、互いに連結された第２
遊星歯車機構２のリングギヤ２Ｒと第３遊星歯車機栴３
のキャリヤ３Ｃとに対して連結されている。

なお、上記の各要素の連結構造としては、中空軸や中実
軸もしくは適宜のコネクディングドラムなどの一般の自
動変速橢で採用されている連結構造などを採用すること
ができる。また各クラッチ手段やブレーキ手段は、複数
枚のディスクとプレートを有する多板ｖＩｉ造のもの以
外に、一方向クラッチと多恨構造のものとを組合せて使
用し、さらにブレーキ手段としては回転方向によってト
ルクの伝達容量の異なることによりある程度の一方向特
性のあるバンドブレーキを採用してもよく、具体的には
本出願人が既に出願した特願昭６３−１７６２７０号や
特願昭６３−２２１６７０号の願書に添付した明１１１
１占や図面に示したものを採用ｌることができる。

上）ホした構成の南中変速装置では、前進５段・後進１
段の変速段の設定が可能であり、各遊ｑ歯車ｔ１４’１
１．２．３のギヤ比（サンギヤとリングギせとの歯数の
比）をρ１．ρ２．ρ３とするど各変速段の変速比は以
下の通りとなる。

（第１速） １トρ３＋ρ１　（１＋ρ２＋ρ２ρ３）／ρ２（第２
速） （１＋ρＩ）（１＋ρ３） （第３速） （１＋ρ３） （第４速） （第５速） １／（１＋ρ２） （後進） １／ρ２ 以−Ｌの各変速段は各クラッチ手段およびブレーキ手段
を第２図として示す作動表のように係合・解放させるこ
とにより達成される。なお、第２図は設定可能な係合パ
ターンの数例を示すものであり、この第２図Ｊ３よび以
降の図中、Ｏ印は係合状態を示し、空欄は解放状態を示
す。また第２図および後述する第１５図中、“寧”印の
みは、○”印のものに加えて係合させ、もしくはそれら
の間で係合・解放の状態を入れ替えてもよいことを示す
。

これらの変速段のうち前進第１速は、上記の変速比を表
す式からも知られるように、三組の全てのＭｍ南巾ｔ１
４Ｍ１．２．３がトルクの伝達に関与するが、第２速で
は第２遊星歯車橢構２がトルク伝達に関与しないよう設
定することができ、その場合、第６クラツヂ手段に６を
係合させれば、その！クンギヤ２Ｓとキャリヤ２Ｃとが
互いに連結されるので、第２Ｍ！Ｕ南車機憫２の全体が
一体となって回転し、その要素同士の間での不要な相対
回転が防止され、また当然、そのピニオンギヤのキャリ
ヤ２Ｃに対する回転は零になる。また第３速においても
第１Ｍ星歯車機＠１を介して第３遊星歯車機構３に伝達
された回転が第１Ｍ星歯車Ｒ構３によって減速されて出
力軸５に伝達されるから、第２遊星南車Ｂ［２は特には
トルクの伝達に関与せず、したがってこの場合も第６ク
ラッチ手段に６によって第２遊星歯車ｆ１４１！Ｉ２の
全体を一体化させ、不要な回転を防止することができる
。さらに第４速は、出力軸５を連結しである第２￥１星
歯車Ｒ４１！２および第３遊星歯車機構３のいずれか一
方が一体となって回転し、かつ他方がトルク伝達に関与
しないか、もしくは歯車列の全体が一体となって回転す
ることにより設定できるから、この場合も第６クラッチ
手段に６を係合させて第２Ｍ星歯車１１＃１２の全体を
一体化させ、また第７クラッチ手段に７を係合させて第
３Ｍ星歯車ｆ１４ｆ４３の全体を一体化させてそれぞれ
の遊星歯車礪構２，３における要素同士の不要な相対回
転を防止することができる。

またさらに前進第５速と後進段においては、第１遊星歯
車機構１を介して伝達された入力軸４の回転が第２遊星
歯車機構２において変速されて出力軸５に伝達され、第
３′Ｆｉ星歯車傭＋ｒ４３はこれらの変速段でトルクの
伝達に関与しないことになり、したがってこれらの変速
段では、第７クラッチ手段に７を係合させて第３ＴＩ星
歯車［３の全体を一体化させることにより、第３遊星歯
車機Ｍ４３における要素同士の不要な相対回転を防止す
ることができる。

以上述べたところから明らかなように第６クラツヂ手段
に６と第７クラッチ手段に７とは、これら以外の所定の
係合手段を係合させて所定の変速段を設定し、その際に
係合させてトルク伝達に関与させない状態とでることが
でき、そのような使用態様のものとすれば、トルク伝達
に関与しない状態の遊〒１！１車機構２，３の二要木を
連結してその全体を一体化させるものであるから、上記
の各クラッチ手段に６　、に７を伝達トルク容量の小さ
い小型のものとすることができる。

なおまた第１図に示す構成では、第４ブレーキ手段Ｂ４
で第１遊Ｗ南車Ｒ構１のサンギヤ１Ｓを直接制動できる
から、第２クラツヂ手段に２をそのサンギヤ１Ｓの制動
のためのブレーキとして作用させることがなく、したが
って第２クラッチ手段に２の小容量化を図ることができ
る。

第１図に示す構成の歯車変速装置は、第２図に示すよう
に多柱な係合パターンによって各変速段を設定すること
ができるが、実際にはこれら全てのパターンに設定する
必要はないのであり、必要に応じて適宜の係合パターン
とすればよい。ｌなわち変速Ｏ■始直前や変速完了直後
もしくは所定の変速段に設定した後の定常状態のそれぞ
れに適する係合パターンを選択して設定し、さらには変
速途中（トルク相およびイナーシャ相を含む）での未着
に応じて適宜の係合パターンを選択して設定づればよい
。

変速段の保持中や変速途中で設定すべき係合パターンを
選択する条件もしくは目安は、各ギヤやキトリヤもしく
は係合手段に対する負荷トルクの低減やトルク分担の変
更に有利となること、各ギヤや係合手段などの回転数（
絶対回転数および相対回転数）の低減を図れること、変
速にあたっての同時切換え係合手段の数の低減や変速用
係合手段の数の削減、回転変！！Ｊ吊の低減などの変速
制御性の向上を図れることなどを挙げることができ、各
遊星歯車機構１，２．３のギヤ比などの具体釣果ｆ［を
も加味して係合パターンを選択する。

その具体的な一例を示せば第３図の通りである。

なおここで第３図および収部に示す図中、符号ａ。

ｂ・・・・・・は、アップシフトの際にはこれらの順序
で係合パターンを変え、またダウンシフトの場合はその
反対の順序で係合パターンを変えることを示し、１１１
１１印は一方向クラッチを含む構成とすれば、ぞの一方
向クラッチを作用させて変速を実行できることを示す。

このようなパターンに従った変速を行なえば、前述した
各遊星歯車機構１，２．３での不要な回転を防止ザると
同時に、変速にあたって切換え制御すべき係合手段の数
が少なくなって変速制御が容易になり、また変速ショッ
クの低減に有利になるなどの効梁が得られる。

つぎにこの発明の他の実施例を説明する。第４図はこの
発明の第２の実施例を示すもので、ここに示す例は、上
述した第１図に示す構成から第７クラッチ手段に７を取
除いたものである。すなわち前述した第７クラッチ手段
に７は第２遊星歯車礪構３の全体を一体化させるための
ものであり、変速段の設定には特に関与しないので、こ
れを取除いても第１図に示す構成の歯車変速装置と同様
に前進５段・後進１段の変速段の設定を行なうことがで
きる。したがって各変速段で複数の係合パターンがあり
、その作動表の一例は前述した第２図からに７の欄を除
いて成立する係合パターンからなるものとなる。

そしてこの第４図に示ブー例では、前進第２速および第
３速で第６クラッチ手段に６によって第２１２星歯車機
構２の全体を一体化してその要素同士の間の不要な回転
を防止でき、また第４ブレーキ手段Ｂ４で第１遊す歯車
礪構１のサンギヤ１Ｓを直接固定できるので、第２クラ
ッチ手段に２を、第１遊星歯車ＩＦ１４Ｍ１のリーンギ
ヤ１Ｓの制動のためのブレーキとして作用させることが
ないので、その第２クラッチ手段に２を小型化すること
ができる。

また第４図に示寸構成の歯車変速装置での変速を実行す
るにあたっての好ましい係合パターンを含む作動表の一
例を示せば第５図の通りである。

この第５図においても第２速と第４速での符号ａ。

ｂ、ｃは変速を行なう際に設定すべき係合パターンの順
序を示す。

第６図はこの発明の第３の実施例を示すスケルトン図で
あって、ここに示す例は、第１図に示す構成から第６ク
ラッチ手段に６を取除いたものである。第６クラッチ手
段に６は第２遊星歯車機構２の全体を一体化させてその
要素間の回転を防止づるものであり、変速段の設定には
特には関与しないので、これを取除いても第１図に示す
構成の歯車変速装置と同様に前進５段・後進１段の変速
段の設定を行なうことができる。したがって各変速段で
複数の係合パターンがあり、その作動表の一例は重連し
た第２図からに６の瀾を除いて成立する係合パターンか
らなるものとなる。

そしてこの第６図に示す例では、前進第５速および後進
段で第７クラッチ手段に７によって第３遊星歯車機＠３
の全体を一体化してその要素同士の間の不要な回転を防
止でき、また第４ブレーキ手段Ｂ４で第１遊星歯車ｉａ
ｉのサンギヤ１Ｓを直接固定できるので、第２クラッチ
第２クラツチ手段に２を、第１泣星歯申橢構１の→ノン
ギ〜７１Ｓの制動のためのブレーキとして作用させるこ
とがないので、その第２クラッチ手段に２を小型化する
ことができる。

また第６図に示す構成の歯車変速装置での変速を実行す
るにあたっての好ましい係合パターンを含む作動表の一
例を示せば第７図（Ａ＞の通りである。第７図（Ａ＞に
代わる作動表の例は第７図（Ｂ）の通りであり、この図
の作動表は、上記の第７図（Ａ）における第２速および
第３速の係合パターンを他の係合パターンに変えたもの
である。

これら第７図（Ａ）、（Ｂ）のいずれのパターンに従っ
た変速を行なっても制御性の良い変速を行なうことがで
きる。

第８図に示す例は、上記の第６図に示す構成から第４ブ
レーキｆ段Ｂ４を取除いたものである。

第４ブレーキ手段Ｂ４は第１泣星歯申橢構１のサンギヤ
１Ｓを固定するものであるが、そのサンギＡ７１Ｓには
第２クラッチ手段に２および第２Ｍ星歯車１４２のキャ
リヤ２Ｃを介して第２ブレーキ手段Ｂ２が連結され、ま
た第４クラッチ手段に４を介して第３ブレーキ手段Ｂ３
が連結されているから、これらい７Ｆれかのクラッヂ手
段に２　、　Ｋ４を介して第１遊星歯小１１のサンギヤ
１Ｓを固定でき、したがって第８図に示す構成の歯車変
速装置では、重連した第２図に示す係合パターンのうち
Ｂ４の欄を除いて成立する係合パターンからなる作動表
に従って前進５段・後進１段の変速段を設定することが
きる。

そしてこの第８図に示す例では、第７クラッチ手段に７
により前進第５速および後進段において、トルクの伝達
に関与しない第３遊星歯車握構３の全体を一体化させる
ことにより、不要な回転を防止することができる。

またこの第８図に示す構成の歯車変速装置についての好
ましい係合パターンを含む作動表の一例は第９図（Ａ＞
、（Ｂ）、（Ｃ）の通りであり、これらの図に示す作動
表に従った変速を行なえば、切換え制御すべき係合手段
の数が少なくて制御性が良好であり、また変速ショック
の低減に有利な変速を行なうことができる。なお、第９
図（８）は第９図（Ａ＞のうち第４速のＣａｌを変えた
ものであり、また第９図（Ｃ）は第９図（Ａ）のす。

ｃｌｌｉＫｌを変えたものである。

第１０図に示す例は、第１図に示す構成における第１泣
星歯申橢構１をシングルビニオン型ｙ！１星歯巾礪構に
替えてダブルピニオン型としたものである。したがって
第１０図に示す歯車変速装置では、第１遊星歯車機構１
のキャリヤ１Ｃが第１クラッチ手段に１を介して入力軸
４に連結され、かつリングギＡフ１Ｒが第３遊星歯車機
構３のリングギヤ３Ｒに連結されており、その他の構成
は第１図に示づ構成と同様である。また変速比は、第１
Ｍ星歯車１４１ｆｆｌが入力軸４の回転を変速して他の
部材に伝達する変速段、すなわち第１速と第２速とで第
１図に示す歯車変速装置とは異なるのみである。参考ま
でにその第１速と第２速との変速比を示せば以下の通り
である。

（第１速） ρｌ　（１＋ρ２　＋ρ２　ρ３　） １＋ρ３十 ρ３　（１−ρ２　） （第２速） （１＋ρ３　）　７’　（１−ρ１） また第１０図に示す歯車変速装置は第２図に示η゛作動
表に従って各係合手段を係合・解放さけることにより、
前進５段・後進１段の変速段を設定することができる。

したがって第１０図に示す構成の歯車変速装置において
も、第１図に示す歯車変速装置と同様に、前進第２速な
いし第４速において第２遊Ｗ歯車６１４！４２をトルク
伝達に関与させないようにづることかでき、その場合に
第６クラッチ手段に６を係合させれば、第２遊星歯車機
４！４２の全体が一体となって回転するために、不要な
回転を防止することができる。また第５速および後進段
は、第１遊星歯巾橢構１を介して第２遊星歯車匹構２に
伝達した入力軸４の回転を第２遊星歯車ＲＭ４２で変速
して出力軸５に伝達づるから、第３遊星南申橢情３はト
ルクの伝達に関与せず、したがってこれらの変速段で第
７クラッチ手段に７を係合させれば、第３遊星歯車別構
３の全体が一体となって回転するために第３遊星歯車ｔ
１４Ｍ３における不要な回転を防止することができる。

また第２クラッチ手段に２を小型化できることも第１図
に示す例と同様である。

そして第１０図に示す歯車変速装置についての実用上好
ましい係合パターンを備えた作動衣の一例は第３図に示
すものと同様となる。

第１０図に示す構成に改良を加えた例を次に示づと、第
１１図は第１０図に示す・構成から第７クラッチ手段に
７を取除いた例であり、また第１２図は第１０図の構成
から第６クラツヂ手段に６を取除いた例であり、さらに
第１３図は第１０図に示す構成から第６クラッチ手段に
６および第４ブレーキ手段Ｂ４を取除いた例である。こ
れら第１１図ないし第１３図に示す構成と第１０図に示
す構成との関係は、第４図および第６図ならびに第８図
にそれぞれ示Ｖ構成と第１図に示ｖＩｒ＄１成との関係
と同様であり、したがって第１１図ないし第１３図に承
り構成では、第６クラッチ手段に６もしくは第７クラッ
チ手段に７によって、トルク伝達に関与していない遊星
歯車門構の全体を一体化させることにより、それぞれの
遊星歯車門構での不要な回転を防止することができる。

ぞしてまた第１１図に示す構成についての実用上好まし
い作動衣の一例は前述した第５図に示すものと同様であ
り、また第１２図に示す構成についての実用上好ましい
作動衣の一例は前述した第７図（△＞、（Ｂ）に示すも
のと同様であり、さらに第１３図に示す構成についての
実用上好ましい作動衣の一例は前述した第９図（Ａ）、
（Ｂ）。

（Ｃ）に示すものと同様である。

第１４図に示す例は、第１図に示す構成のうち第３Ｘ！
２星歯車機構３における各要素の連結を変えたものであ
る。すなわち第３遊星歯車ｍ憫３のリングギヤ３Ｒと第
２遊星歯車門構２のリングギＡ７２１１とが常時連結さ
れるとともに、これらのリングギヤ２Ｒ，３Ｒが第１遊
星歯車礪栴１のキセリＶ１Ｃに連結され、また出力軸５
は第３遊星歯車闘構３のキャリヤ３Ｃのみに連結されて
いる。その他の構成は第１図に示す構成と同様である。

したがって第１４図に示す構成の歯車変速装置によって
も前進５段・後進１段の変速段を設定することができ、
その変速比は、第２遊星歯車■栴２から第３遊星歯車１
４１１３への回転の伝達が第１図に示ｖ４１！！成とは
異なるから、第１図に示す構成によって得られる変速比
とは第１速および第５速ならびに後進段で異なることに
なる。参考までに各変速段の変速比を示せば以下の通り
である。

（第１速） １＋ρ３　＋ρ１　（１＋ρ２　）（１＋ρ３　）／ρ
２（第２速） （１＋ρ１）（１＋ρ３） （第３速） （１＋ρ３） （第４速） （第５速） （１＋ρ３　）　／　（１→−ρ２＋ρ３）（後進） −（１＋ρ３）／ρ２ そしてこれらの変速段は各係合手段を第１５図の作動衣
に示す各変速段のいずれかのパターンに従って係合・解
放させることにより設定することができる。その場合、
前進第２速および第３速において第２遊星歯車Ｒ構２が
トルク伝達に関与しなようにすることができるので、そ
の状態で第６クラッチ手段に６を係合させることにより
第２ＭＷ南車ｎ４ｆＩＩ２の全体を一体化させ、その要
素間での不要な回転を防止することができる。

ところで第１５図に示す係合パターンのうち実用上好ま
しい係合パターンの組合せ例は、第１６図、第１７図＜
Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、第１８図（Ａ）、（Ｂ）、第１
９図＜Ａ＞、（Ｂ）、（Ｃ）に示す通りである。なお、
その選択条件もしくは選択の目安は前述した通りである
。これらの図に示す作動表のうち第１７図（８）は第１
７図（Ａ＞における第２速のＣ刊に示す係合パターンか
ら第５速までの係合パターンを変えたものであり、また
第１７図（Ｃ）は第１７図（Ｂ）における第４速のｂｇ
から第５速までの係合パターンを変えたものである。ま
た第１８図（Ｂ）は第１８図（Ａ）における第２速と第
３速との係合パターンを変えたものである。さらに第１
９図（Ｂ）は第１９図（Ａ＞の第２速および第３速の係
合パターンを変えたものであり、第１９図（Ｃ）は第１
９図（Ａ）の第３速ないし第５速の係合パターンを変え
たものである。

上記のいずれの作動表に基づく変速であっても、変速段
を保持している状態では同時に二つ以上の係合手段の切
換えを行なうものの、変速段を変える場合にはいずれか
一つの係合手段を切換えることになり、したがって変速
制御性が良好で、また変速ショックの緩和に有効な制御
を行なうことができる。

第２０図はこの発明の更に他の実施例を示すスケルトン
図であって、ここに示す例は、Ｍ１４図に示す構成のう
ち第１遊星歯車ｍｉ＊”＋をダブルビこオン型の遊星歯
車機構に替えたものである。それに伴い第２０図に示す
構成では、第１Ｍ星歯車機横１のキャリヤ１Ｃが第１ク
ラッチ手段に１を介して入力軸４に連結され、またリン
グギヤ１Ｒが第２￥１星歯車■構２および第３￥１星南
車ｖ３構３のリングギヤ２Ｒ，３Ｒに連結されている。

その他の構成は第１４図に示す構成と同様である。

さらに第２１図に示す例は第１４図に示す構成のうち第
３：Ｉ星歯車機構３をダブルビニオン型の遊星歯車機構
に替えたものであり、それに伴い第３遊星歯車纒構３の
キトリヤ３Ｃが第２遊星歯車機構２のリングギヤ２Ｒ１
，：連結されるとともにこれらに第１遊星歯車ｉ構１の
キｔ・リヤＩＣｔｆｉ連結されており、また出力軸５は
第３Ｍす歯車橢横３のリングギヤ３Ｒに連結され、その
他の構成は第１４図に示づ構成と同様とされている。

これら第２０図および第２１図にそれぞれ示す構成の歯
車変速装置は、それぞれの係合手段を第１４図に示す構
成の歯車変速装置におけると同様に係合・解放させるこ
とにより前進５段・後進１段の変速段を設定することが
でき、したがって第２速および第３速において第６クラ
ッチ手段に６を係合させることにより第２遊星歯車Ｒ構
２の全体を一体化させて（の要素同士の不要な回転を防
止することができる。

またそれぞれの実用上好ましい変速のための係合パター
ンの例は、前述した第１４図に示す構成の歯車変速装置
と同様に、第１６図ないし第１９図に示す作動表に示す
係合パターンとなる。

上述した各実施例は、第２Ｍ星歯車機４１１２もしくは
第３遊星歯車機構３のそれ自身の二要素をクラッチ手段
に６　、に７によって連結してそれぞれの遊星歯車機構
２，３を一体化するよう構成したが、この発明は上記の
実施例に限定されるものではなく、トルク伝達に関与し
ない遊星歯車機構が複数存在する場合には、それらの遊
星歯車機構における要素同士を連結してその遊星歯車機
構の全体を一体化でるよう構成してもよい。その例を第
２２図に示す。

第２２図に示す構成の歯車変速装置は、前述した第１図
に示す構成のうち第４ブレーキ手段Ｂ４および第６クラ
ッチ手段に６ならびに第７クラッチ手段に７を廃止し、
これらのクラッチ手段に代えて第８クラッチ手段に８を
第１％！２星薗車ｖ１構１のキャリヤ１Ｃと第３遊星歯
車１１１１ｉ１３のリングギヤ３Ｒとを選択的に連結す
るよう設け、また第９クラッチ手段に９を第１Ｍ星歯車
機構１のキャリＶ１Ｃと第１Ｍ星歯車別構２のキｉ・リ
ヤ２Ｃとを選択的に連結するよう設け、さらに第１０ク
ラツチ手段ＫＩＯを入力軸４と第３遊星歯車１４ｉ１１
３のリングギヤ３Ｒとを選択的に連結づるよう設け、そ
の他の偶成は第１図に示づ−ものと同様としたものであ
る。このような構成でおってし前進５段・後進１段の変
速段の設定が可能であり、その作動表の一例を第２３図
に示す。その変速段のうち前進第３速においては、第２
および第４、第９、第１０の各クラッチ手段に２　、に
４　、に９　、に１０と第１ブレーキ手段Ｂ１とを係合
させるので、第３遊星南申橢ｌＩ４３はサンギヤ３Ｓを
固定した状態でリングギヤ３Ｒが入力軸４と同速度で回
転し、その結果、キャリヤ３Ｃおよびこれに連結しであ
る出力軸５が入力軸４に対して減速されて正回転する。

すなわち第３遊星歯巾礪構３が減速作用を行ない、第１
遊星歯車別ｖ４１および第２遊星歯車楯溝２はトルクの
伝達に関与しない。そしてこの第１遊星歯巾礪構１と第
２′Ｍ星歯車門構２とでは、第１遊星歯車＋Ｒ構１のサ
ンギＡ７１　Ｓが第２クラッチ手段に２と第４クラッチ
手段に４とによって第２遊星歯車機栴２のサンギヤ２Ｓ
とキセリｔ　２　Ｃとに連結され、同時に第１遊星歯車
門構１のキャリヤ１Ｃが第９クラッチ手段に９によって
第２遊星歯車ぼ構２のキＰすＡｌ１　Ｒに連結されるた
め、これら第１Ｖｉ星歯車１１および第２遊星歯申償構
２の仝休が一体化され、その状態で第２遊星歯車ＩＦ［
２のリングギヤ２Ｒが第１遊星歯車ｎ構３のキトリヤ３
Ｃと共に回転するので、第１遊星歯車機横１および第２
遊星歯車機＠２の全体は入力軸４より低速回転する出力
軸５と同速度で正回転する。

ヅなわも第１遊星歯車１ｕ１１および第２遊星歯車■＠
２では、それぞれの要素の間で相対回転が生じない。ま
た？Ｐ；１遊星歯車別？ＩＩおよび第２遊星歯車機構２
の全体の回転が前述した各実施例のものより低速化され
る。

なお、上述したいずれの実施例も三組の遊星歯車機構を
使用して前進５段・後進１段の変速段を設定可能な南中
変速装置を例に取って説明したが、この発明の歯車変速
装置は上記の実施例に限定されるものではなく、要は複
数組の遊星歯車機構を使用して複数の変速段を設定し得
る歯車変速装置であればよく、またいずれかの遊星歯車
門構が無負荷状態となる変速段は、上記の各実施例で示
した前進第２速および第３速、第５速ならびに後進段に
限られず、要はいずれかの変速段でいずれかの遊星歯車
機構が無負荷状態となればよい。さらにこの発明におい
ていずれかの遊星歯車ｍ構の全体を一体化させるための
クラッチ手段は、上記の各実施例で示した要素の間に限
らず、他の二要素の間に設けることもできる。

発明の詳細 な説明したようにこの発明の歯車変速装置によれば、無
負荷で回転する遊星歯車機構の全体を一体化させるクラ
ッチ手段を設けたから、その遊星歯車機構に４３けるい
ずれかの要素が高速で回転することを防止し、また同時
にピニオンギヤのキャリヤに対する相対回転数を低減で
き、したがってそれらの要素を支持する軸受の耐久性を
向上させるとともに、それらの要素の変速前後での回転
数差を減少できるために変速ショックに対する影響を少
なくすることができる。またその′ＴＩ星歯車機構とそ
の周辺の部材との間の軸受の寿命を向上させることがで
きる°うえに、潤滑油の攪拌を少なくして油温の上がお
よびオイルレベルの上背を未然に防止ヅることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を原理的に示すスケルトン
図、第２図はその作動表の一例を示す図、第３図は実用
上好ましい作動表の一例を示す図、第４図はこの発明の
第２の実施例を原理的に示づスケルトン図、第５図はそ
の第２の実施例の実用上好ましい作動表の一例を示す図
、第６図はこの発明の第３の実施例を原理的に示すスケ
ルトン図、第７図＜Ａ）、（Ｂ）のそれぞれはその第３
の実施例の実用上好ましい作ｖＪ表の一例を示づ図、第
その第４の実施例の実用上好ましい作動表の一例を示す
図、第１０図はこの発明の第５の実施例を原理的に示す
スケルトン図、第１１図はこの発明の第６の実施例を原
理的に示すスケルトン図、第１２図はこの発明の第７の
実施例を原理的に示すスケルトン図、第１３図はこの発
明の第８の実施例を原理的に示すスケルトン図、第１４
図はこの発明の第９の実施例を原理的に示すスケルトン
図、第１５図はその第９の実施例の作動衣の一例を示す
図、第１６図および第１７図（Ａ）、（Ｂ）。 （Ｃ）ならびに第１８図（Ａ）、（８）と第１９図（Ａ
＞、（Ｂ）、（Ｃ）とのそれぞれは第９の実施例の実用
上好ましい作動衣の例を示す図、第２０図はこの発明の
第１０の実施例を原理的に示づ一スケルトン図、第２１
図はこの発明の第１１の実施例を原理的に示すスケルト
ン図、第２２図はこの発明の第１２の実施例を原理的に
示すスケルトン図、第２３図はその作動衣の一例を示ず
図である。 １．２．３−Ｍ星歯車機構、　ＩＳ、２Ｓ、３Ｓ・・・
サンギ〜７、１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ・・・キャリヤ、１Ｒ，
２１ｉ１，３Ｒ・・・リングギヤ、　４・・・入力軸、
５・・・出力軸、　Ｋ６．に７．に８．に９．に１０・
・・クラッチ手段。 第２邑 第３図 第４図 第５図 第６図 第 ア 図 （Ａ） 第１３図 第１４図 第１５図 第 図 第 図 （Ａ＞ 第 図 （Ｂ） 第 図 （Ｃ） 第１９図 （Ａ） 第１９図 （Ｂ） 第１９図 （Ｃ） 第２１図 第ｎ図 第２３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 サンギヤとリングギヤとキャリヤとの三要素を備えた複
   数の遊星歯車機構により複数の変速段を設定し、かつい
   ずれかの変速段でいずれかの遊星歯車機構がトルクの伝
   達に関与しない自動変速機用歯車変速装置において、 前記トルク伝達に関与しない遊星歯車機構のいずれか少
   なくとも二要素を選択的に連結するクラッチ手段が設け
   られていることを特徴とする自動変速機用歯車変速装置
   。