JPH0280834A - 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、節単且
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〜ｌ０８１７０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０．３〜０．６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、更に好ましくは隣あった変速ギヤ段の変速比の比
（段間比）が、変速比が大きい低速ギヤ段から変速比が
１に近くなる高速ギヤ段になるに従って徐々に小さくな
るように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（なったりして、変速装置の外径が
太き（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。

課題を解決するだめの手段 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
、（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、（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キャリ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サンギヤと第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キャリ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
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、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、げ）前記第１サンギヤと第
２キャリヤとを互いに連結し、前記第１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し、前記第２リング
ギヤと第３キャリヤとを互いに連結する一方、（（至）
前記第１サンギヤおよび第２キャリ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。

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
ハ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キャリヤとの間、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２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サンギヤおよび第２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キャリヤとの間、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、
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１サンギヤおよ
び第２キャリヤとの間、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サンギヤおよび第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２キャリヤとの間、および、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サンギヤおよび第２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キャリヤとの間、およ
び、入力部材と第１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リングギヤとの間、お
よび、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１サン
ギヤおよび第２キャリヤとの間、入力部材と第１リング
ギヤとの間、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、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
、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。人力軸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１１Ｊ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ば第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サンギヤ１６ｓ
と第２キャリヤ１８ｃ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、第３リングギヤ２０ｒ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キャリヤ１８ｃ
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
ンケース１２に選択的に連結する第１ブレーキＢ１と、
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１
２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木のハンドを備えたハンドブレーキな
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２０ｒ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、」二記第１クラッチに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０．３１７、第２遊星歯車装置
１８のギヤ比ρ２が０．５０７、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ＮＲ、キャリヤの回転数Ｎ。、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ＮＲ、キャリ
ヤの回転数Ｎ６、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　Ｉ　Ｓ　％第１リングギヤ１
６ｒの歯数をＺｌｒ、第２サンギヤ１８ｓの歯数をＺ２
ｓ、第２リングギヤ１８ｒの歯数をＺ２ｒｓ第３サンギ
ヤ２０ｓの歯数を２３ｓ、第３リングギヤ２Ｏｒの歯数
をＺ３ｒとすると、上記ギヤ比ρ、はＺＩｓ／ＺＩｒ、
ギヤ比ρ２はＺ　２ｓ／　Ｚ　２ｒ、ギヤ比ρ３はＺ３
−／Ｚ３ｒである。

ＮＲ−（１−Ｍ）ＮＣ−ρＮＳ　　　　・・・（１）Ｎ
Ｒ＝（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キャリヤ１８ｃ
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キャリヤ１８ｃから第
２遊星歯車１８Ｐを介して第２サンギヤ１８ｓに伝達さ
れ、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２
２に伝達される一方、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キャリヤ１８ｃへ戻され、また、第２リングギヤ１８
ｒへ伝達された動力は第２遊星歯車１８ｐを介して第２
サンギヤ１８ｓへ戻される。この結果、出力歯車２２は
人力軸１４に対して同じ正回転方向へ変速比ρ２／（ρ
３（１＋ρ１）（１−ρ２）−ρ１ρ２）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キャリヤ１８ｃ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キャリヤ１８ｃから第２遊星歯
車１８ｐを介して第２サンギヤ１８ｓに伝達され、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２０ｒ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　ρ２／ρ３（１ρ２）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キャリヤ１８ｃとの間
、および、第２サンギヤ１８ｓ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３キャリヤ２０ｃへ伝達され、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／（１
−ρ２）（１＋ρ３）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、人力軸１４
と第１サンギヤ１６ｓおよび第２キャリヤ１８ｃ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、
人力軸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サンギヤ１６ｓおよび第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
から第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２０ｒ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＋ρ１−ρ２）／（１＋ρ
Ｉ）（１−ρ２）（１＋ρ３）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キャリヤ１８ｃへ伝達され、第２
遊星歯車１８ｐを介して第２サンギヤ１８ｓ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２０ｒ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ρ１ρ２／ρ３（１＋ρＩ）（１
−ρ２）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／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Ｂ１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へ伝達される一方、他の一部は第３キャリヤ２０
ｃから第２リングギヤ１８ｒおよび第１リングギヤ１６
ｒへ伝達される。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キャ
リヤ１８ｃへ伝達され、さらに第２遊星歯車１８ｐを介
して第２サンギヤ１８Ｓに伝達されて第３サンギヤ２０
ｓへ戻されるとともに、第２リングギヤ１８ｒからは第
２遊星歯車１８ｐを介して第２サンギヤ１８ｓに伝達さ
れて第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＝（１＋ρ１−ρ２）／（ρ３（１
＋ρＩ）（１−ρ２）−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
、２組のシングルピニオン型の遊星歯車装置ｅ１６，２
０と１組のダブルピ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ＫＩ　　Ｋ２　　
Ｋ３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ρ１．ρ２ρ３を０．３〜
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
袋７１０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、前記変速袋！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国威いは第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国威いは第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層３ 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
に１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ずべき部
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
ハンド５２ａ１およびバンドブレーキ５４の一方のハン
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図に示すようにハンドブレーキ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−１第９図、第
１０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１３１１ｆｆｌ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Ｂ
１、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１１８Ｃ１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１１
６ｓと第２キャリヤ１１８Ｃとが互いに一体的に連結さ
れ、第１キャリヤ１１６Ｃと第３リングギヤ１２０ｒと
出力歯車１２２とが互いに一体的に連結され、第２サン
ギヤ１１８Ｓと第３サンギヤ１２０ｓ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１
２０Ｃ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キャリヤ１１
８ｃ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リングギヤ１１６ｒ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サンギヤ
１１８Ｓ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１ブレーキＢｌｌと、第２リングギヤ１１
８ｒ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Ｂ１２と
、第２サンギヤ１１８ｓおよび第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リングギヤ１１６
ｒとの間、第３クラツチに１３と第２サンギヤ１１８ｓ
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Ｂｌｌと第１リングギヤ１１６
ｒとの間、第２ブレーキＢ１２と第３キャリヤ１２０ｃ
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１２０ｒ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Ｋｌ
ｌ、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Ｂ１２、第３ブレーキＢ１
３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○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遊星歯車装置１１６のギヤ比ρ３．が０゜４
００、第２遊星歯車装置１１８のギヤ比ρ１□が０、５
０７、第３遊星歯車装Ｗ１２０のギヤ比ρ１３が０．４
７１の場合における各変速ギヤ段の変速比（入力軸１１
４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ＺＩＩ９、第１リングギヤ１１６ｒの歯数をＺｌｌ
ｒ、第２サンギヤ１１８ｓの歯数をＺｌ□５、第２リン
グギヤ１１８ｒの歯数をＺ１２ｒ、第３サンギヤ１２０
ｓの歯数をＺ３Ｓ、第３リングギヤ１２０ｒの歯数をＺ
Ｉ３Ｆとすると、上記ギヤ比ρ１１はＺ　＋＋ｓ　／　
Ｚｌｌｒ　、ギヤ比ρ１□はＺＩ２．、／Ｚ１□１、ギ
ヤ比ρ１３はＺ１３−／Ｚ　ｌｌｒ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キャリ
ヤ１１８ｃ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へ伝達され、そのまま出力歯車１２２
に伝達される。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＋ρ、Ｉ）／ｐ
Ｈ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および第２キャリヤ１１
８ｃとの間、および、第２リングギヤ１１８ｒ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キャリヤ１１８ｃから第２遊星歯車
１１８ｐを介して第２サンギヤ１１８Ｓへ伝達され、更
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。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ρ１□／ρ１３（１−ρ
、２）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キャリヤ１１
８ｃとの間、および、第２サンギヤ１１８ｓ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、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１２
０ｒ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／（１−ρ１゜）（１＋ρ、３）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および第２キャリヤ１１
８Ｃとの間、および、入力軸１１４と第１リングギヤ１
１６ｒ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リングギヤ１１６ｒとの間、および、第２
サンギヤ１１８ｓ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リングギ
ヤ１１６ｒから第１遊星歯車１１６ｐを介して第１キャ
リヤ１１６ｃに伝達され、一部はそのまま出力歯車１２
２へ伝達される一方、他の一部は、第３リングギヤ１２
０ｒから第３遊星歯車１２０ｐを介して第３キャリヤ１
２０ｃおよび第２リングギヤ１１８ｒへ伝達され、さら
に第２遊星歯車１１８ｐを介して第２キャリヤ１１８ｃ
および第１サンギヤ１１６ｓへ伝達される。そして、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
（（１−ρ１。）（１＋ρＩ３＋ρ．ρ１３）−ρ１ρ
１２１　／　（１−ｐ＋□）（１＋ρ，３）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リングギヤ１１６ｒとの間、および、第２
リングギヤ１１８ｒ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１リング
ギヤ１１６ｒから第１遊星歯車１１６ｐを介して第１キ
ャリヤ１１６ｃへ伝達され、一部はそのまま出力歯車１
２２に伝達される一方、他の一部は、第３リングギヤ１
２０ｒから第３遊星歯車１２０ｐを介して第３サンギヤ
１２０ｓおよび第２サンギヤ１１８Ｓへ伝達される。そ
して第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１サンギヤ１１６
ｓへ伝達され、さらに第１遊星歯車１１６ｐを介して第
１キャリヤ１１６ｃへ戻される。この結果、出力歯車１
２２は入力軸１１４に対して同じ正回転方向へ変速比（
ρ，３（１＋ρ＋＋　　Ｏｌ□）−ρＩＩρ１□（１＋
ρ１３））／ρＩ３（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サンギヤ１１８ｓおよび第３サンギヤ１２０
ｓとの間、および、第２リングギヤ１１８ｒ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１２０ｒ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Ｂｌ
ｌを作動させることにより、入力軸１１４と第２サンギ
ヤ１１８ｓおよび第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２サンギヤ１１８ｓから
第２遊星歯車１１８ｐを介して、その一部は第２キャリ
ヤ１１８ｃおよび第１サンギヤ１１６ｓへ伝達され、他
の一部は第２リングギヤ１１８ｒおよび第３キャリヤ１
２０ｃへ伝達される。第１サンギヤ１１６Ｓへ伝達され
た動力は、第１遊星歯車１１６ｐを介して第１キャリヤ
１１６ｃから、一部が出力歯車１２２へ伝達される一方
、他の一部は第３リングギヤ１２Ｏｒから第３遊星歯車
１２０Ｐを介して第３サンギヤ１２０ｓへ伝達されて第
２サンギヤ１１８ｓへ戻される。また、前記第３キャリ
ヤ１２０ｃへ伝達された動力は、第３遊星歯車１２０ｐ
を介して第３サンギヤ１２０ｓへ伝達されて第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に対して逆回転方向へ回転させられるととも
に、変速比−（（１−ρ、２）（１＋ρＩ３＋ρ■ρ１
３）−ρ■ρＩ２）／ρ目（ρＩ２ρ菫３＋ρＩ２ρ貫
、）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ρρ１２．ρ１３
を０．３〜０．６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肚較
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２サンギ
ヤ１１８ｓと第３サンギヤ１２０ｓ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２サンギヤ１１８ｓおよび第３すンギャ１
２０ｓ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ずる
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２サンギヤ１１８ｓおよび第３サンギヤ１
２０ｓ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１３０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、ハンドブレーキ、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クラッチＫ］、２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ＢＩ２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。

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Ｋｌ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Ｋｌ、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０．３〜０．６
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。 １０．３０，６０，１１０　　１３０　　１６０：車両
用遊星歯車式変速装置 １２．１１１　ト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 １ｓ、ｉｉｓ：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、１１６ｓ：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、Ｋｌｌ：第１クラツチ（第１係合装置）Ｋ２．に
１２：第２クラツチ（第２係合装Ｗ）Ｋ３．に１３：第
３クラツチ（第３係合装置）Ｂｌ、Ｂｌｌ：第１ブレー
キ（第４係合装置）Ｂ２．Ｂ１２：第２ブレーキ（第５
係合装置）Ｂ３．Ｂ１３：第３ブレーキ（第６係合装置
）出願人　　トヨタ自動車株式会社 ＼安 ＼。

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キャリ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サンギヤと第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キャリヤ
   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. （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キャリヤとを互いに連結し、
   前記第１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
   連結し、前記第２リングギヤと第３キャリヤとを互いに
   連結する一方、前記第１サンギヤおよび第２キャリヤを
   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。