JPH03194242A - 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 この発明は車両用の自動変速機において使用される歯車
変速装置に関し、特に三組のシングルピニオン型遊星歯
車機構を主体として歯車列を構成した歯車変速装置に関
するものである。

従来の技術 周知のように遊星歯車機構はサンギヤとリングギヤとこ
れらに噛合するピニオンを保持するキャリヤとの三要素
を有し、そのいずれかの要素を入力要素とするとともに
、他のいずれかの要素を出力要素とし、さらに残る他の
要素を固定することにより、入力された回転を増速し、
もしくは正転減速し、あるいは反転減速して出力するこ
とができ、したがって従来一般には、複数の遊星歯車機
構を組合せて自動変速機用の歯車変速装置を構成してい
る。その場合、遊星歯車機構の組合せ方や、遊星歯車機
構のギヤ比（サンギヤとリングギヤとの歯数の比）の値
、さらにはシングルピニオン型遊星歯車機構を用いるか
タプルピニオン型遊星歯車機構を用いるかなどによって
、得られる変速段の数や変速比が多様に変わるが、変速
段の数が多く、かつ変速比の幅（最低変速段の変速比と
最高変速段の変速比との比率）が大きければ、車両とし
ての動力性能が向上し、また中間段を経た変速などを行
なうことにより滑かな変速が可能になるなどの利点があ
る。

本出願人は、１−記のような利点を得ることができ、ま
た小型軽Ｍ化を図ることなどを１−１的として、三組の
シングルピニオン型遊星歯車機構を主体として歯車列を
構成した歯車変速装置を、特願平１−１８５１５１号に
よって既に提案した。この歯車変速装置によれば、それ
ぞれの変速比が等比級数に近い関係となる主要前進５段
と後進１段に加え、第２速と第３速との間の第２．５速
、第３速と第４速との間の第３．５速の合計前進７段・
後進１段を設定することができ、また複数の変速段のそ
れぞれを、クラッチ手段およびブレーキ手段の複数種類
の係合・解放の組合せパターンで設定できる。

発明が解決しようとする課題 本出願人の提案にかかる上記の歯車変速装置では、設定
可能な変速段数が多いこと、変速比の幅が広いこと、各
遊星歯車機構のギヤ比を実用上適当な値に設定できるこ
となどの理由で、動力性能や静粛性に優れ、また変速制
御が容易になるなどの利点を得ることができる。しかし
ながら滑かな変速を行なうことや高速走行時の静粛性を
高めかつ燃費を向上させ、さらには発進加速性を良好に
するなどの要請を満す点からすれば、更に多くの変速段
を設定し得ることが好ましく、この点てｌ−述した本出
願人の提案にかかる歯車変速装置には改良の余地があっ
た。

この発明は−１−記の事情を背景としてなされたもので
、前進段のみならず後進段においても更に多くの変速段
を設定できるよう改良した歯車変速装置を提供すること
を目的とするものである。

課題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、上述した本
出願人の提案にかかる歯車変速装置に、第３の遊星歯車
機構の全体を一体化させるクラッチ手段を追加したもの
であり、より具体的には、この発明の歯車変速装置は、
三組のシングルピニオン型遊星歯車機構を主体とする歯
車列によって入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する
自動変速機用歯車変速装置において、第１遊星歯車機構
のリングギヤと前記入力軸とを選択的に連結する第１ク
ラッチ手段と、第１遊星歯車機構のサンギヤと第２遊星
歯車機構のキャリヤとを選択的に連結する第２クラッチ
手段と、第１遊星歯車機構のサンギヤと入力軸とを選択
的に連結する第３クラッチ手段と、第１遊星歯車機構の
サンギヤと第２遊星歯車機構のサンギヤとを選択的に連
結する第４クラッチ手段と、第２遊星歯車機構のキャリ
ヤと第３遊星歯車機構のサンギヤとを選択的に連結する
第５クラッチ手段と、実質的に第３遊星歯車機構のサン
ギヤおよびリングギヤならびにキャリヤのうちの少なく
とも二つを互いに選択的に連結する第６クラッチ手段と
、第３遊星歯車機構のサンギヤの回転を選択的に市める
ブレーキ下段と、第２遊星歯車機構のサンギヤの回転を
選択的に＋ｈめる他のブレーキ手段とを備え、第１遊星
歯車機構のキャリヤと第３遊星歯車機構のリングギヤと
が互いに常時もしくは選択的に連結され、かつ第２遊星
歯車機構のリングギヤと第３遊星歯車機構のキャリヤと
が常時もしくは選択的に連結され、さらに前記出力軸が
第３遊星歯車機構のキャリヤに連結されていることを特
徴とするものである。

作　　　　　用 この発明の歯車変速装置では、直接的には、第１−遊星
歯車機構のリングギヤとサンギヤとが入力軸に連結され
るが、そのサンギヤには第２遊星歯車機構のキャリヤお
よびサンギヤがクラッチ手段によって選択的に連結可能
であるから、これら第２遊星歯車機構のサンギヤおよび
キャリヤも入力要素となり、さらに第３遊星歯車機構は
第６クラッチ手段によってその全体が一体化されるから
、その変速作用が選択的に阻止される。したがって歯車
列の全体が一体となって変速作用を行なうこと以外に、
いずれかの遊星歯車機構か単独で、もしくは他の遊星歯
車機構と共に変速作用を行なうので、設定される変速段
が、より多様になり、前進段では１−３段の変速段を設
定できる。

実　　施　　例 つぎにこの発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例を原理的に示す模式図であ
って、ここに示す歯車変速装置は、第１ないし第３の遊
星歯車機構１，２．３をシングルピニオン型遊星歯車機
構によってそれぞれ構成し、これらの各遊星歯車機構１
．２．３における各要素を次のように連結して構成され
ている。すなわち各遊星歯車機構１．，２．３は、サン
ギヤＩＳ。

２Ｓ　３Ｓと、そのサンギヤ１゜Ｓ、２Ｓ、３Ｓと同心
状に配置したリングギヤｉＲ，２Ｒ，３１１と、これら
のサンギヤＩＳ、２３．３ＳおよびリングギヤＩＲ，２
Ｒ，３Ｒに噛合するピニオンをそれぞれ保持するキャリ
ヤＩＣ，２Ｃ，３Ｃとを主たる要素として構成されてい
る。そして第１遊星歯車機構１のキャリヤＩＣと第３遊
星歯車機構３のリングギヤ３１１とが一体となって回転
するよう連結され、また第２遊星歯車機構２のリングギ
ヤ２Ｒと第３遊星歯車機構３のキャリヤ３Ｃとが一体と
なって回転するよう連結されている。他方、第１遊星歯
車機構１のサンギヤＩＳと第２遊星歯車機構２のサンギ
ヤ２Ｓとの間に第４クラッチ手段に４が設けられてこれ
らのサンギヤｉｓ、２ｇが互いに選択的に連結されるよ
うになっている。また第１遊星歯車機構１のサンギヤ１
Ｓと第２遊星歯車機構２のキャリヤ２Ｃとの間に第２ク
ラッチ手段に２が配置され、この第２クラッチ手段に２
によって第１遊星歯車機構１のサンギヤｉ−Ｓと第２遊
星歯車機構２のキャリヤ２Ｃとを選択的に連結するよう
になっている。さらに第２遊星歯車機構２のキャリヤ２
Ｃ上第３遊星歯車機構３のサンギヤ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。またさらに第３遊星歯車機構３のサンギヤ３Ｓとキ
ャリヤ３Ｃとの間に両者を選択的に連結する第６クラッ
チ手段に６が設けられ、この第６クラッチ手段に６を係
合させることにより第３遊星歯車機構３の全体を一体化
するようになっている。

なお、」−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ティングドラムなどの一般の
自動変速機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。

入力軸４は、トルクコンバータや流体継手などの動力伝
達手段（図示せず）を介してエンジン（図示せず）に連
結されており、この入力軸４と第１遊星歯車機構１のリ
ングギヤＩＲとの間には、両者を選択的に連結する第１
クラッチ手段に１が設けられ、また入力軸４と第１遊星
歯車機構１のサンギヤ１Ｓとの間には、両者を選択的に
連結する第３クラッチ手段に３が設けられている。

上記の各クラッチ手段Ｋｌ、に２．に３．に４゜Ｋ５．
に６は、要は上述した各部材を選択的に連結し、またそ
の連結を解除するものであって、例えば油圧サーボ機構
などの従来一般に自動変速機で採用されている機構によ
って係合・解放される湿式多板クラッチや、一方向クラ
ッチ、あるいはこれらの湿式多板クラッチと一方向クラ
ッチとを直列もしくは並列に配置した構成などを必要に
応じて採用することができる。なお、実用にあたっては
、各構成部組の配置上の制約があるから、各クラッチ手
段Ｋｌ、に２．に３．ＫＡ、に５．に６に対する連結部
材としてコネクティングドラムなどの適宜の中間部材を
介在させ得ることは勿論である。

０ また第３遊星歯車機構３のサンギヤ３Ｓの回転を選択的
に阻止する第１ブレーキ手段Ｂ１が、このサンギヤ３Ｓ
と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Ｂ
２が、そのキャリヤ２Ｃとケース６との間に設けられて
いる。

さらに第２遊星歯車機構２のサンギヤ２Ｓの回転を選択
的に阻止する第３ブレーキ手段Ｂ３がそのサンギヤ２Ｓ
とケース６との間に設けられ、第１遊星歯車機構１のサ
ンギヤＩＳの回転を選択的に阻止する第４ブレーキ手段
Ｂ４がそのサンギヤＩＳとケース６との間に設けられて
いる。これらのブレーキ手段Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３．Ｂ４は
、従来−般の自動変速機で採用されている油圧サーボ機
構などで駆動される湿式多板ブレーキやパンドブレキ、
あるいは一方向クラッチ、さらにはこれらを組合せた構
成などとすることができ、また実用にあたっては、これ
らのブレーキ手段Ｂｌ、Ｂ２゜Ｂ３．Ｂ４とこれらのブ
レーキ手段Ｂｌ、Ｂ２゜Ｂ３．Ｂ４によって固定すべき
各要素との間もしくはケース６との間に適宜の連結部材
を介在させ得ることは勿論である。

そしてプロペラシャフトやカウンタギヤ（それぞれ図示
せず）に回転を伝達する出力軸５が、第３遊星歯車機構
３のキャリヤ３Ｃに連結されている。

以上のように構成された歯車変速装置では、前進５段に
複数の中間段を加えた前進１３段と後進１段との変速段
の設定が可能であり、これらの各変速段は前述した各ク
ラッチ手段Ｋｌ、に２．に３、に４．に５．に６および
ブレーキ手段ＢＩＢ２．Ｂ３．Ｂ４を第１表および第２
表に示すように係合させるこさにより達成される。なお
、第１表は前進段のうち直結段までの作動表であり、ま
た第２表は前進段のうちのオーバードライブ段および後
進段を設定する作動表であって、これらのうち○印は係
合状態であることを、また空欄は解放状態であることを
、さらに＊印は係合させてもよいことをそれぞれ示し、
さらにこの＊印には１ ２ 解放しても変速比や回転状態に変化が生じないもの、解
放すれば変速比は変化しないが回転状態が変化するもの
、他の＊印の手段を係合させていれば解放しても変速比
および回転状態に変化が生じないものを含む。またａ、
Ｉ〕、ｃ・・・の符号を付した欄は、当該変速段を設定
するための係合・解放パターンのうち遊星歯車機構の回
転要素の回転数が異なるものの係合・解放パターンであ
ることを示し、さらに■、■、■・・・の符号は遊星歯
車機構の回転要素の回転数が異ならないものの係合・解
放パターン同士の種別を表わす。

（この頁、以下余白） 第　　１ 表 ３ ４ 第　　２ 表 第１表および第２表に示す各変速段について簡単に説明
すると、先ず前進第１速では、第１遊星歯車機構１のサ
ンギヤ１Ｓと第２遊星歯車機構２のサンギヤ２Ｓとを連
結し、かつ第２遊星歯車機構２のキャリヤ２Ｃと第３遊
星歯車機構３のサンギヤ３Ｓとを固定した状態で第１遊
星歯車機構１のリングギヤ１Ｒを入力軸４と共に回転さ
せる。

すなわち例えばクラッチ手段のうち第１および第４なら
びに第５のクラッチ手段Ｋｌ、に４．に５を係合させ、
かつ第１ブレーキ手段Ｂ１を係合させる。したがって第
１遊星歯車機構１では、リングギヤＩＲが入力軸４と共
に回転することにより、キャリヤＩＣが正回転（入力軸
４と同方向の回転以下同じ）シ、またサンギヤ］、Ｓが
逆回転（入力軸４とは反対方向の回転。以下同じ）する
。その結果、第２遊星歯車機構２では、キャリヤ２Ｃを
固定した状態でサンギヤ２Ｓが逆回転するので、リング
ギヤ２Ｒが正回転する。さらに第３遊星歯車機構３では
サンギヤ３を固定した状態で、第１遊星歯車機構１のキ
ャリヤＩＣに連結しであるリングギヤ３Ｒが低速で正回
転するので、キャリヤ３Ｃがリングギヤ３Ｒより若干低
速で正回転する。

すなわち出力軸５が入力軸４より大幅に低速で正回転し
、前進段で変速比が最も大きい第１−速となる。そして
その変速比は、各遊星歯車機構１，２３のギヤ比を、ρ
ｌ　＝　０．４５０、ρ２　＝　０．４０５、ρ３　＝
　　０．４０５とした場合（以下同じ）、“３Ｉ４９”
となる。

前進第１．５速は、」−記の第１速の状態に対して第３
遊星歯車機構３の減速作用を回避した変速段であって、
第１遊星歯車機構１のサンギヤ１Ｓと第２遊星歯車機構
２のサンギヤ２Ｓとを連結するとともに、第２遊星歯車
機構２のキャリヤ２Ｃを固定し、かつ第３遊星歯車機構
３は第６クラツチ５ ６ 手段に６によってサンギヤ３ｓとリングギヤ３Ｒとを連
結することにより全体を一体化させ、その状態で第１遊
星歯車機構１のリングギヤＩＲを入力軸４と共に回転さ
せる。換言すれば、第１および第４ならびに第６のクラ
ッチ手段Ｋｌ、に４に６と第２ブレーキ手段Ｂ２とを係
合させる。したがってこの場合、第３遊星歯車機構３の
全体が一体化されることにより、そのリングギヤ３Ｒに
連結しである第１遊星歯車機構１のキャリヤ１ｃと、サ
ンギヤ３Ｓに連結しである第２遊星歯車機構２のリング
ギヤ２Ｒとが、第３遊星歯車機構３を介して連結されて
いることになり、その結果、第２遊星歯車機構２のキャ
リヤ２ｃを固定した状態で第１遊星歯車機構１のリング
ギヤＩＲを入力軸４と共に回転させると、第１遊星歯車
機構１では、前進第１速の場合と同様に、サンギヤ１ｓ
が逆回転し、かつキャリヤ１Ｃが低速で正回転する。

また第２遊星歯車機構２では、キャリヤ２ｃを固定した
状態でサンギヤ２Ｓが逆回転することによりリングギヤ
２Ｒが低速で正回転する。すなわち第３遊星歯車機構３
の全体が第１遊星歯車機構１のキャリヤＩＣおよび第２
遊星歯車機構２のリングギヤ２Ｒと同速度で正回転し、
これが出力軸５の回転数となる。なお、この場合の変速
比は“２５６１″となる。

前進第２速の場合は、入力軸４の回転を第１．遊星歯車
機構１で減速し、そのキャリヤ１　ｃの回転を第３遊星
歯車機構３のリングギヤ３Ｒに伝達し、ここで更に減速
して出力軸５に伝達する。すなわち第１遊星歯車機構１
のリングギヤ１Ｒを入力軸４に連結するとともに、第１
遊星歯車機構１のサンギヤＩＳを固定し、かつ第３遊星
歯車機構３のサンギヤ３Ｓを固定する。したがって第１
遊星歯車機構１ではサンギヤＩＳを固定した状態てリン
グギヤＩＲが入力軸４と共に回転するから、キャリヤＩ
Ｃが入力軸４に対して減速されて正回転し、これが第３
遊星歯車機構３のリングギヤ３Ｒに伝達され、したがっ
て第３遊星歯車機構３ではサンギヤ３Ｓが固定されてい
るから、そのキャリヤ３Ｃおよびこれに連結しである出
力軸５がリングギア ヤ３Ｒに対して減速されて正回転する。この場合、第２
遊星歯車機構２はそのサンギヤ２Ｓがケース６および第
１遊星歯車機構１のサンギヤ１Ｓに対して非連結状態で
あるから減速作用に関与しない。

この第２速は、前述したように、第１遊星歯車機構１の
リングギヤｉ　Ｒを入力軸４に連結するとともに、サン
ギヤＩＳを固定し、かつ第３遊星歯車機構３のサンギヤ
３Ｓを固定すればよいのであるから、このような連結・
固定状態を達成するためのクラッチ手段およびブレーキ
手段の係合・解放の組合せパターンは第１表に示すよう
に多数になる。なお、この第２速の変速比は“２０３７
”である。

第２，２速は、第１遊星歯車機構１のサンギヤＩＳと第
２遊星歯車機構２のキャリヤ２Ｃと連結した状態で第２
遊星歯車機構２のサンギヤ２Ｓを固定し、かつ第３遊星
歯車機構３においてはサンギヤ３Ｓを固定する。したが
ってこの場合に係合させるクラッチ手段およびブレーキ
手段は第１および第２のクラッチ手段Ｋｌ、に２と第１
および第３のブレーキ手段ＢＩＢ３である。その結果、
第１遊星歯車機構１では、リングギヤ１−Ｒが入力軸４
と共に回転し、キャリヤ１−　ｃおよびサンギヤＩＳが
それぞれ低速で正回転し、また第３遊星歯車機構３では
、サンギヤ３Ｓが固定された状態てリングギヤ３Ｒが第
１遊星歯車機構１のキャリヤＩＣと共に低速で正回転す
るので、キャリヤ３Ｃがリングギヤ３Ｒより低速で正回
転する。そして第２遊星歯車機構２ては、サンギヤ２Ｓ
を固定した状態で第３遊星歯車機構３のキャリヤ３Ｃに
連結しであるリングギヤ２Ｒが入力軸４より低速で正回
転するので、キャリヤ２Ｃがリングギヤ２Ｒより更に低
速で正回転する。その結果、第２遊星歯車機構２のリン
グギヤ２Ｒおよび第３遊星歯車機構３のキャリヤ３Ｃに
連結しである出力軸５は、入力軸４に対して減速されて
正回転する。この場合の変速比は“１．７１７″である
。

第２５速は、第１遊星歯車機構１および第２遊星歯車機
構２のサンギヤＩｓ、２Ｓを固定し、かつ第２遊星歯車
機構２のキャリヤ２Ｃと第３遊星９ ０ 歯車機構３のサンギヤ３Ｓとを連結した状態で第１、遊
星歯車機構１のリングギヤＩＲを入力軸４と共に回転さ
せる。したがって第１遊星歯車機構１ではサンギヤ１Ｓ
が固定された状態でリングギヤ１−が入力軸４と共に回
転するから、キャリヤｔ　Ｃが入力軸４に対して減速さ
れて正回転する。また第２遊星歯車機構２では、サンギ
ヤ２Ｓが固定されていることによりリングギヤ２Ｒおよ
びキャリヤ２Ｃが正回転し、かつリングギヤ２Ｒの回転
数がキャリヤ２Ｃより速くなる。さらに第３遊星歯車機
構３では、サンギヤ３Ｓおよびキャリヤ３Ｃならびにリ
ングギヤ３Ｒの三者が共に正回転し、その回転数はここ
に挙げた順に速くなる。そして第３遊星歯車機構３のキ
ャリヤ３Ｃに連結しである出力軸５は第２遊星歯車機構
２のリングギヤ２Ｒと共に入力軸４より低速で正回転し
、その変速比は、”１．６１９”となる。なおこの場合
、第１遊星歯車機構１のサンギヤＩＳは第４クラッチ手
段に４によっても固定できるので、係合・解放パターン
は第１表に示すように三種類ある。

第２．７速は、第２遊星歯車機構２の全体を一体回転さ
せる状態とするとともに、第３遊星歯車機構３のサンギ
ヤ３Ｓを固定し、かつ第１遊星歯車機構１のリングギヤ
ＩＲを入力軸４と共に回転させて設定される。すなわち
第２クラッチ手段に２と第４クラッチ手段に４とを係合
させて第２遊星歯車機構２の全体を一体化させるととも
に、第１ブレーキ手段Ｂ１を係合させて第３遊星歯車機
構３のサンギヤ３Ｓを固定し、その状態で第１クラッチ
手段に１によって第１遊星歯車機構１のリングギヤ１Ｒ
を入力軸４に連結する。したがってこの場合は、第１遊
星歯車機構１のサンギヤ］、Ｓと第３遊星歯車機構３の
キャリヤ３Ｃとが第２遊星歯車機構２を介して連結され
た状態と同様であり、その結果、第１遊星歯車機構１に
おいてはキャリヤＩＣとサンギヤ１Ｓとが入力軸４に対
して減速されて正回転し、また第３遊星歯車機構３では
、サンギヤ３Ｓを固定しであることにより、リングギヤ
３Ｒが第１遊星歯車機構１のキャリヤ１Ｃと共に低速で
正回転し、かつキャリヤ３Ｃおよびこ１ ２ れに連結しである出力軸５がリングギヤ３Ｒより低速で
正回転する。この場合の変速比は、“１．５８７”とな
る。

第２，８速は、第１遊星歯車機構１で減速した入力軸４
の回転をそのまま第３遊星歯車機構３を介して出力軸５
に伝達する変速段である。すなわち第１遊星歯車機構１
のサンギヤＩＳを固定した状態でそのリングギヤ１−　
Ｒを入力軸４と共に回転させ、かつ第３遊星歯車機構３
の全体を一体回転させる。したがって第１遊星歯車機構
１では、キャリヤＩＣが入力軸４より低速で正回転し、
これが第３遊星歯車機構３のリングギヤ３Ｒに伝達され
、また第３遊星歯車機構３はそのサンギヤ３Ｓとキャリ
ヤ３Ｃとが連結されて一体化されているから、その全体
がリングギヤ３Ｒの回転数すなわち第１−遊星歯車機構
１のキャリヤＩＣの回転数で回転する。したがってこの
場合の変速比は第１遊星歯車機構１のギヤ比のみによっ
て決まり、“１４５０”となる。なお第１遊星歯車機構
１−のサンギヤＩＳを固定する手段は第４ブレーキ手段
Ｂ４に限定されないから、この第２８速を設定するため
の係合・解放パターンは第１表に示すように複数種類あ
る。

第３速では、要は、入力軸４の回転を第３遊星歯車機構
３によって減速して出力軸５に伝達する。

したがってこの変速段では、例えば第１クラツヂ手段に
１と第３クラツヂ手段に３とを係合させることによって
実質上、第１遊星歯車機構１−の全体を一体化させ、こ
のようにすることにより第３遊星歯車機構３のリングギ
ヤ３Ｒが入力軸４と等速度で回転し、かつそのサンギヤ
３Ｓを固定して、キャリヤ３Ｃおよびこれ連結しである
出力軸５を入力軸４に対して減速させて正回転させる。

この第３速を設定する係合・解放パターンは第１表に掲
げであるように複数種類あり、またその変速比は、第３
遊星歯車機構３のギヤ比のみで決まる“１．．４［１５
”となる。

第３，２速では、第１．遊星歯車機構」７のサンギヤＩ
Ｓと第２遊星歯車機構２のキャリヤ２Ｃと第３遊星歯車
機構３のサンギヤ３Ｓとの三者を連結し、３ ４ かつ第２遊星歯車機構２のサンギヤ２ｓを固定した状態
で第１−遊星歯車機構１−のリングギヤＩＲを入力軸４
と共に回転させる。すなわち第１クラッチ手段に１、第
２クラッチ手段に２、第５クラッチ手段に５、第３ブレ
ーキ手段Ｂ３を係合させる。

その結果、第１遊星歯車機構１ではサンギヤ１ｓが入力
軸４より低速で正回転し、かつキャリヤＩＣがリングギ
ヤＩＲとサンギヤ１ｓとの中間の速度で正回転し、また
第２遊星歯車機構２では、サンギヤ２Ｓが固定された状
態で、第１遊星歯車機構１のサンギヤ１Ｓに連結された
キャリヤ２ｃが入力軸４より低速で正回転するのて、リ
ングギヤ２Ｒがキャリヤ２Ｃより若干速く回転し、さら
に第３遊星歯車機構３では、リングギヤ３Ｒおよびサン
ギヤ３Ｓが共に正回転するものの、サンギヤ３Ｓの回転
数がリングギヤ３Ｒより遅いので、キャリヤ３Ｃおよび
これに連結しである出力軸５がリングギヤ３Ｒとサンギ
ヤ３ｓとの中間の速度で正回転する。その変速比は、“
１．２９９”である。

第３．３速は、上記の第３．２速に対して第３遊星歯車
機構３の減速作用を回避した変速段であり、したがって
この変速段は、上記の第３．２速を設定する係合・解放
パターンのうち第５クラッチ手段に５に替えて第６クラ
ッチ手段に６を係合させたものである。換言すれば、第
６クラツヂ手段に６を係合させることにより第１遊星歯
車機構１のギヤリヤＩＣと第２遊星歯車機構２のリンク
ギヤ２Ｒとが第３遊星歯車機構３を介して連結され、こ
れらのキャリヤＩＣおよびリングギヤ２Ｒの回転数が出
力軸５の回転数となる変速段であり、したがって第１．
遊星歯車機構１では上記の第３．２速と同様に、キャリ
ヤＩＣおよびサンギヤ１Ｓが入力軸４に対して減速され
て正回転するとともに、サンギヤＩＳの回転数がキャリ
ヤＩＣより遅くなり、また第２遊星歯車機構２では、サ
ンギヤ２Ｓが固定されていることにより、リングギヤ２
Ｒが入力軸４より低速で正回転するとともに、キャリヤ
２Ｃがそのリングギヤ２Ｒより更に低速で正回転する。

そしてこれら第１遊星歯車機構１のキャリヤＩＣおよび
第２遊星歯車機構２のリングギヤ２Ｒ５ ６ の回転数、すなわち出力軸５の回転数は入力軸４の回転
を、変速比“１．、ＩｉＯ″で変速した回転数となる。

第３．５速は、入力軸４の回転を第２遊星歯車機構２お
よび第３遊星歯車機構３によって変速する変速段である
。すなわち第２遊星歯車機構２のキャリヤ２Ｃと第３遊
星歯車機構３のサンギヤ３Ｓとを連結するとともに、第
２遊星歯車機構２のサンギヤ２Ｓを固定した状態で第３
遊星歯車機構３のリングギヤ３Ｒを入力軸４と等速度で
回転させる。したがって第１クラッチ手段Ｋｌ、第３ク
ラッチ手段に３、第５クラッチ手段に５、第３ブレーキ
手段Ｂ３を係合させる。その結果、第１遊星歯車機構１
はその全体が一体回転するので、そのキャリヤＩＣに連
結しである第３遊星歯車機構３のリングギヤ３Ｒが入力
軸４と等速度で回転する。

そして第２遊星歯車機構２では、サンギヤ２Ｓが固定さ
れていることによりリングギヤ２Ｒおよびキャリヤ２Ｃ
が入力軸４より低速で正回転し、かつキャリヤ２Ｃの回
転数がリングギヤ２Ｒの回転数より遅くなり、また第３
遊星歯車機構３てはリングギヤ３Ｒが入力軸４と同速度
で回転し、かつサンギヤ３Ｓが低速て正回転することに
より、キャリヤ３Ｃおよびこれに連結しである出力軸５
か第２遊星歯車機構２のリングギヤ２Ｒと共に入力軸４
に対して若干減速されて正回転する。その変速比は、“
１．１１７”となる。

第４速は、所謂直結段であって増減速のない変速段であ
り、したがって要は、第１．遊星歯車機構１もしくは第
２遊星歯車機構２あるいは第３遊星歯車機構３のうちの
いずれか二つが一体となって回転すればよく、このよう
にすれば、入力軸４の回転がそのまま第２遊星歯車機構
２もしくは第３遊星歯車機構３から出力軸５に伝達され
、変速比は“１”となる。この変速段を設定するための
係合・解放パターンは第１表に示す以外にも、例えば第
３のブレーキ手段Ｂ３を係合させるパターンが可能であ
るが、回転部材の相対回転を防止するうえから、全ての
ブレーキ手段を解放し、かつ適宜のクラッチ手段を係合
させる係合・解放パター７ ンが好ましい。

第５速では、第２遊星歯車機構２によって入力軸４の回
転を増速しで出力軸５に伝達する。具体的には、第２遊
星歯車機構２のサンギヤ２Ｓを固定するとともにキャリ
ヤ２Ｃを入力軸４と共に回転させる。したがって少なく
とも第２クラッチ手段に２および第３クラッチ手段に３
ならびに第３ブレーキ手段Ｂ３の三つの係合手段を係合
させる。

その結果、第２遊星歯車機構２では、サンギヤ２Ｓを固
定した状態でキャリヤ２Ｃが入力軸４と共に回転するの
で、リングギヤ２Ｒが入力軸４に対して増速されて正回
転し、これが第３遊星歯車機構３のキャリヤ３Ｃを経て
出力軸５に伝達され、出力軸５は入力軸４に対して増速
されて回転する。

なおこの場合、第１−クラッチ手段Ｋｌをも係合させれ
ば、第１遊星歯車機構１の全体が一体となって回転し、
また第５クラッチ手段に５を係合させれば、第３遊星歯
車機構３の全体が一体回転するので、それぞれの遊星歯
車機構における相対回転が生じず、したがって発熱や不
必要な動力の消費などを防止することができる。また第
１ブレーキ手段Ｂｌを係合させる係合・解放パターンを
採用することもできる。なおこの第５速での変速比は、
第２遊星歯車機構２のギヤ比のみによって決まる“０７
１２”である。

後進段では、第２遊星歯車機構２のキャリヤ２Ｃを固定
した状態でそのサンギヤ２Ｓを入力軸４と共に回転させ
ることにより、第２遊星歯車機構２に反転減速作用を行
なわせる。したがってこの場合は、少なくとも第３クラ
ッチ手段に３と第４クラツ手段に４とを係合させ、これ
に加えて第２ブレーキ手段Ｂ２を係合させ、もしくは第
５クラッチ手段に５と第１ブレーキ手段Ｂｌ　とを係合
させる。その結果、第３遊星歯車機構３のキャリヤ３Ｃ
を介して出力軸５に連結しである第２遊星歯車機構２の
リングギヤ２Ｒが、サンギヤ２Ｓすなわち入力軸４に対
して減速されて逆回転し、後進段となる。この場合も第
１クラッチ手段に１を係合させれば、第１遊星歯車機構
１の全体が一体回転するので、第１遊星歯車機構１にお
ける回転部９ ０ 材同士の相対回転を防止することができる。なお、この
後進段での変速比は、第２遊星歯車機構２のギヤ比のみ
によって決まる−２４６９”となる。

以」１各変速段について説明したように、第１図に示す
歯車変速装置では、所謂中間段を含めて前進１３段・後
進１段の変速段を設定することができ、したがって各変
速段を経た変速を行ない、もしくは適宜の中間段を経た
所謂飛越し変速を行なうことにより清かな変速を行なう
ことができ、また前進５段の主要変速段を設定する際に
経由するべく選択し得る中間段の数が多いので、変速制
御の自由度が高く、その結果、変速制御性が向上する。

ところで第１−表から知られるように、第４ブレーキ手
段Ｂ４は第２速および第２５速ならびに第２８速で係合
させることがあるものの、これらの変速段は第４ブレー
キ手段Ｂ４を解放させても設定することができ、したが
って第１図に示す構成から第４ブレーキ手段Ｂ４を省い
たとしても」二連した各変速段を設定することが可能で
あり、このような改良を施した構成もこの発明に含まれ
る。

また上記の実施例では、第３遊星歯車機構３の全体を一
体回転させるための第６クラッチ手段に６を第３遊星歯
車機構３のキャリヤ３Ｃとサンギヤ３Ｓとの間に設けた
例を示したが、この発明は」１記の実施例に限定される
ものではなく、リングギヤ３Ｒとキャリヤ３０間もしく
はリングギヤ３Ｒとサンギヤ３Ｓとの間、さらにはリン
グギヤ３Ｒと第２遊星歯車機構２のリングギヤ２Ｒとの
間など、実質的に第３遊星歯車機構３の全体を一体回転
させ得る箇所にクラッチ手段を介装すればよい。また、
第２ブレーキ手段Ｂ２を省いて第１ブレーキ手段Ｂ１と
第５クラッチ手段に５とによって第２遊星歯車機構２の
キャリヤ２Ｃを固定する構成としてもよい。

さらに第１図には、各摩擦係合手段を多板構造のシンボ
ルで示したが、この発明では、これらの摩擦係合手段を
一方向クラッチと多板構造のものとの組合せによって構
成し、あるいはバンドブレーキを多板構造のものに替え
て採用することもで１ ２ き、要は本出願人の出願に係る特願平１−１−８５１５
１号の明細書および図面に記載した構成のものを採用す
ることができる。

発明の効果 以」二の説明で明らかなようにこの発明の自動変速機用
歯車変速装置では、設定し得る変速段の数が従来になく
多いので、きめ細かい変速が可能となり、それに伴い燃
費や静粛性、さらには動力性能を向」ニさせることがで
き、また最高変速段の変速比が、より小さい値になるの
で、高速走行時のエンジン回転数を抑制して燃費および
静粛性を向」ニさせることができ、さらに第３遊星歯車
機構を一体回転させることにより、第３遊星歯車機構に
おける回転要素の相対回転が抑制されて耐久性が向上す
るなどの副次的効果をも得ることができる。

【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
図である。 １．２．３・・・遊星歯車機構、　ＩＳ、２Ｓ、３Ｓ・
・・サンギヤ、　　ＩＣ，２Ｃ，３Ｇ・・・キャリヤ、
ＩＲ，２Ｒ，３Ｒ・・・リングギヤ、　４・・・入力軸
、５・・・出力軸、　Ｋｌ、に２．に３．に４．に５に
６・・・クラッチ手段、　Ｂｊ、Ｂ２．Ｂ３・・・ブレ
ーキ手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 三組のシングルピニオン型遊星歯車機構を主体とする歯
   車列によって入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する
   自動変速機用歯車変速装置において、 第１遊星歯車機構のリングギヤと前記入力軸とを選択的
   に連結する第１クラッチ手段と、第１遊星歯車機構のサ
   ンギヤと第２遊星歯車機構のキャリヤとを選択的に連結
   する第２クラッチ手段と、第１遊星歯車機構のサンギヤ
   と入力軸とを選択的に連結する第３クラッチ手段と、第
   １遊星歯車機構のサンギヤと第２遊星歯車機構のサンギ
   ヤとを選択的に連結する第４クラッチ手段と、第２遊星
   歯車機構のキャリヤと第３遊星歯車機構のサンギヤとを
   選択的に連結する第５クラッチ手段と、実質的に第３遊
   星歯車機構のサンギヤおよびリングギヤならびにキャリ
   ヤのうちの少なくとも二つを互いに選択的に連結する第
   ６クラッチ手段と、第３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手段と、第２遊星歯車機構の
   サンギヤの回転を選択的に止める他のブレーキ手段とを
   備え、第１遊星歯車機構のキャリヤと第３遊星歯車機構
   のリングギヤとが互いに常時もしくは選択的に連結され
   、かつ第２遊星歯車機構のリングギヤと第３遊星歯車機
   構のキャリヤとが常時もしくは選択的に連結され、さら
   に前記出力軸が第３遊星歯車機構のキャリヤに連結され
   ていることを特徴とする自動変速機用歯車変速装置。