JPH03229045A - 歯車機構及びそれを用いた自動変速装置 - Google Patents

歯車機構及びそれを用いた自動変速装置

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JPH03229045A
JPH03229045A JP2019342A JP1934290A JPH03229045A JP H03229045 A JPH03229045 A JP H03229045A JP 2019342 A JP2019342 A JP 2019342A JP 1934290 A JP1934290 A JP 1934290A JP H03229045 A JPH03229045 A JP H03229045A
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JP
Japan
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pinion
gear
rotating shaft
driven
automatic transmission
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Application number
JP2019342A
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Inventor
Sadatomo Kuribayashi
定友 栗林
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K Seven Co Ltd
Original Assignee
K Seven Co Ltd
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Publication date
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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】 [産業上の利用分野コ 本発明は歯車機構及びそれを用いた自動変速装置に関し
、特に動作円滑で耐久性良好な歯車機構と該歯車機構を
用い簡単な構成で5段変速の可能な自動変速装置に関す
る。
[従来の技術及び発明が解決しようとする課題]近年、
自動車用変速装置としては自動的に変速比の切換えを行
う自動変速装置(オートマチック・トランスミッション
)が広く採用される様になってきている。この自動変速
装置は一般にトルクコンバータと組み合わせて用いられ
、選択されたシフトレンジに応じて予め定められたプロ
グラムに従い走行条件等に応じて最適の変速比となる様
に変速比の切換えを制御する。
ところで、以上の様な自動変速装置においては、変速の
円滑化の観点から、できるだけ多(の変速段を用いるの
か好ましい。
しかし、従来の自動変速装置では、遊星歯車機構を利用
するものが多く、変速段数を増すためには、該遊星歯車
機構を多段に接続するため、構成が複雑化することが多
い。
また、従来の遊星歯車機構においては内歯リングギヤな
用いているために、装置を小型化しようとしてプラネタ
リギヤを小さくすると、そのキャリアとの間にベアリン
グを介在させることができな(なり、動作の円滑性が低
丁し、耐久性が劣化する。
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、簡単
な構成で5段変速を可能とする自動変速装置を提供する
ことを目的とし、また該装置に用いる動作円滑で耐久性
の良好な歯車機構を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、以上の様な目的を達成するものとして
、 (1)第1側スリーブ部材及び第2側スリーブ部材か同
軸状にて対向配置されており、これらの対向端部にはそ
れぞれ第1側外ギヤ及び第2側外ギヤが取付けられてお
り、これら第1側外ギヤ及び第2側外ギヤとそれぞれ別
々に噛み合う第1 (illlピニオン及び第2側ピニ
オンが同一のピニオン保持体によりそれぞ第1回転自在
に支持されており、上記第1側ピニオンと第2側ピニオ
ンとが互いに噛み合っており、上記第1側スリーブ部材
及び/または第2側スリーブ部材の中心に回転自在に中
心回転軸が配置されており、該中心回転軸が上記ピニオ
ン保持体に固定されていることを特徴とする、自動変速
装置用歯車機構、 及び、 (2)第1側スリーブ部材及び第2側中心回転軸が同軸
状にて対向配置されており、これらの対向端部にはそれ
ぞれ第1側外ギヤ及び第2側外ギヤが取付けられており
、これら第1側外ギヤ及び第2側外ギヤとそれぞれ別々
に噛み合う第1側ピニオン及び第2側ピニオンが同一の
ピニオン保持体によりそれぞれ回転自在に支持されてお
り、上記第1側ピニオンと第2側ピニオンとが互いに噛
み合っており、上記第1側スリーブ部材の中心に回転自
在に第1側中心回転軸が配置されており、該第1側中心
回転軸が上記ピニオン保持体に同定されていることを特
徴とする、自動変速装置用歯車機構、 が提供される。
本発明においては、上記第1側ピニオンとピニオン保持
体との間及び上記第2側ピニオンとピニオン保持体との
間にベアリングが介在している形態がある。
更に、本発明によれば、 駆動側回転軸に2つの駆動側歯車がそれぞれクラッチを
介して断続可能に取付けられており、従動側回転軸に上
記(])の自動変速装置用歯車機構が中心回転軸を従動
側回転軸としてイ」設されており、該歯車機構の第1側
スリーブ部材及び第2側スリーブ部材にはそれぞれ従動
側歯車が接続されており、これら従動側歯車は上記2つ
の駆動側(4)車とそれぞれ噛み合っており且つワンウ
ェイクラッチにより同一方向にのみ回転可能とされてお
り、上記従動側歯車のうちの一方はクラッチを介して上
2従動側回転軸に断続可能とされており、上記各クラッ
チを駆動力伝達様式レンジごとに予め定められたプログ
ラムに従い個別に制御する手段を有することを特徴とす
る、自動変速装置、及び、 駆動側回転軸に2つの駆動側歯車がそれぞれクラッチを
介して断続可能に取付けられており、従動側回転軸に上
記(2)の自動変速装置用歯車機構が第2側中心回転軸
を従動側回転軸として付設されており、該歯車機構の第
1側スリーブ部材及びピニオン保持体にはそれぞれ従動
側歯車が接続されており、これら従動側歯車は上記2つ
の駆動側歯車とそれぞれ噛み合っており且つワンウェイ
クラッチにより同一方向にのみ回転可能とされており、
上記第1側スリーブ部材に接続された従動側歯車はクラ
ッチを介して上記第1側中心回転軸に断続可能とされて
おり、上記各クラッチを駆動力伝達様式レンジごとに予
め定められたプログラムに従い個別に制御する手段を有
することを特徴とする、自動変速装置、 が提供される。
本発明においては、上記駆動側歯車と上記従動側歯車と
の噛み合いの2組にいずれもにブレーキが接続されてい
る形態がある。
本発明においては、上記2つの駆動側歯車のうちの一方
とその駆動側回転軸との断続のためのクラッチとの間に
ワンウェイクラッチが介在している形態がある。
本発明においては、上記駆動側回転軸がトルクコンバー
タを介して駆動源に接続されている形態がある。
本発明においては、上記駆動側回転軸と上記従動側回転
軸との間に逆転機構が介在しており、該逆転機構による
駆動側回転軸と従動側回転軸との断続を制御する手段を
有する形態がある。
本発明においては、上記従動側回転軸にロック機構が付
されている形態がある。
本発明においては、上記クラッチが油圧クラッチである
形態がある。
また、本発明によれば、以上の様な自動変速装置を搭載
してなる自動車、が提供される。
[実施例] 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。
第1図は本発明による歯車機構の第1の実施例を示す分
解斜視図であり、第2図はその組立て状態を示す斜視図
であり、第3図はその模式的構成図である。
こtらの図において、62は第1側のスリーブ部材であ
り、64は第2側のスリーブ部材であり、これらは共通
の回転中心65上に対向配置されており、その対向端部
にはそれぞれ第1側外ギヤ66及び第2側外ギヤ68が
固定されている。
70a、70bは第1側ピニオンであり、これらは上記
回転中心65と平行なビン70cにより連結されており
、実質上一体的である。」二記ピニオン70aは上記外
ギヤ66と噛み合っている。
70a〜70cの組は上記回転中心65に関し対称的な
位置に2組設けられている。
72a、72bは第2側ピニオンであり、これらは上記
回転中心65と平行なビン72cにより連結されており
、実質上一体的である。−上記ピニオン72 aは上記
外ギヤ68と噛み合っている。
72a〜72cの組は上記回転中心65に関し対称的な
位置に2組設けられている。
そして、一方の上記第1側ピニオン70bと一方の上記
第2側ピニオン72−bとが噛み合っており、他方の上
記第1側ピニオン70bと他方の上記第2側ピニオン7
2bとが噛み合っている。
74a、74b、74c、74dは上記第1側ピニオン
と第2側ピニオンとを保持する保持体を構成するプレー
トである。これらはいずれも上記回転中心65を中心と
する円板状であり、74bと74cとは中央部で連結さ
れて一体物とされている。プレート74aはベアリング
を介して上記第1側スリーブ部材62に対し上記回転中
心65のまわり回転自在に取付けられており、同様にプ
レート74dはベアリングを介して上記第2側スリーブ
部材64に対し上記回転中心65のまわり回転自在に取
付けられている。
上記外ギヤ66及び2つのピニオン70aは上記プレー
ト74aと74bとの間に配置されており、上記2つの
ピニオン70b及び2つのピニオン72bは上記プレー
ト74bと74cとの間に配置されており、上記外ギヤ
68及び2つのピニオン72aは上記プレート74cと
74dとの間に配置されている。そして、上記ビン70
c、72cはいずれも上記プレートに対しベアリングを
介して回転自在に取付けられている。
上記第1側スリーブ部材62内には、該スリーブ部材に
対し回転自在に第1側中心回転軸76が配置されており
、上記第2側スリーブ64内には、該スリーブ部材に対
し回転自在に第2側中心回転軸78が配置されている。
これら中心回転軸の対向端部はいずれも上記プレート7
4b、74Cの中央部とスプライン結合している。
尚、32は上記第1側スリーブ部材62に対しスプライ
ン結合しているギヤであり、36は上記第2側スリーブ
部材64に対しスプライン結合しているギヤである。
また、40は上記ギヤ32と上記第1側中心回転軸76
とを断続する油圧クラッチである。即ち、該クラッチの
外筒に上記ギヤ32が取付けられており、該クラッチの
内筒と上記第1側中心回転軸76の先端とがスプライン
結合している。
本実施例機構においては、上記ギヤ32.36の回転数
を設定すると、該回転数に応じて第1側中心回転軸76
及び第2側中心回転軸78が一体となって適宜の回転数
で回転する。
第4図は本発明による歯車機構の第2の実施例を示す分
解斜視図であり、第5図はその組立て状態を示す斜視図
であり、第6図はその模式的構成図である。これらの図
において、上記第1〜3図におけると同様の部材には同
一の符号が付されている。
本実施例では、第2 (目11外ギヤ68にスリーブ部
+イが接続されておらず、該第2側外ギヤに第24Ql
l中心回転軸78が取付けられている。従って、該第2
側中心回転軸は上記プレート74a〜74dとは接続さ
れていない。その代わり、上記ブレドア4dに上記第2
側中心回転軸78に対し回転自在なスリーブ部材が取付
けられており、該スリーブ部材にギヤ36が取付けられ
ている。
本実施例機構においては、上記ギヤ3236の回転数を
設定すると、該回転数に応じて第2側中心回転軸78が
適宜の回転数で回転する。
尚、上記2つの実施例において、クラッチ40をONと
するとロックがなされる。
以上の2つの実施例は遊星歯車機構と同等な機構を構成
している。即ち、第1側外ギヤ66及び第2側外ギヤ6
8のうちの一方がサンギヤとして機能し他方がリングギ
ヤとして機能し、上記ピニオン70a、70b、72a
、72bがブラネタノギャとして機能する。
そして、上記実施例ではリング内ギヤを用いていないの
で、外形がそれほど大きくならないとともに、小型化の
際にもピニオン径を従来の遊星歯車機構のプラネタリギ
ヤ径に比較して大きくとることができるのでビン70c
、72cと保持体プレート74a〜74dとの間にベア
リングを介在させることが可能となり、かくして円滑な
動作が可能となり耐久性か向上する。
第7図は上記第1図〜第3図の実施例の歯車機構を用い
た自動車用自動変速装置の実施例を示す模式的構成図で
ある。
図において、2は駆動側回転軸(以下「駆動軸」という
)であり、76.78は従動回転軸(以下「従動軸」と
いう)である。駆動軸2と従動軸76.78とは平行で
ある。
上記従動軸76.78はそれぞれ上記第1図〜第3図に
おける第1 (ijll中心回転軸及び第2側中心回転
軸に相当し、これら2つの回転軸は常に一体的に回転す
る。
上記駆動軸2はトルクコンバータ6に接続されており、
該トルクコンバータはエンジン出力軸8に接続されてい
る。
上記駆動軸2には2つの歯車12.16が回転可能に取
付けられており、14.18はそれぞれ上記駆動軸2と
歯車12.16とを断続する油圧クラッチである。これ
らクラッチの0N−OFFはそれぞれ油圧機構C,,C
2によりなされる。
尚、上記歯車16と上記クラッチ18との間にはワンウ
ェイクラッチ60が介在している。そして、上記歯車1
2.16にはそれぞれブレーキ35.39が付設されて
いる。これらブレーキの0N−OFFはそれぞれ油圧機
構C3,C,によりなされる。
一方、上記従動軸76.78には上記第1図〜第3図の
歯車機構20が取付けられている。
油圧クラッチ40の0N−OFFは油圧機構C6により
なされる。歯車32は上記駆動軸側の歯車12と噛み合
っている。また、スリーブ部材62はワンウェイクラッ
チ34により不図示のフレームに対し一方向回転のみ可
能とされている。
歯車36は上記駆動軸側の歯車16と噛み合っている。
また、スリーブ部材64はワンウェイクラッチ38によ
り不図示のフレームに対し上記歯車32と同一方向の回
転のみ可能とされている。
41は逆転機構である。該逆転機構において、42はリ
バースアイドルギヤである。そして、上記駆動軸2には
歯車46が回転可能に取付けられており、47は上記駆
動軸2と歯車46とを断続する油圧クラッチである。該
クラッチの0N−OFFは油圧機構C8によりなされる
。また、上記従動軸78には歯車48が回転可能に取付
けられており、49は上記従動軸78と歯車48とを断
続する油圧クラッチである。該クラッチの0NOFFは
油圧機構C1によりなされる。上記リバースアイドルギ
ヤ42は上記歯車46.48と噛み合っている。
50は従動軸78のロック機構たるパーキングボールで
ある。該ロック機構の0N−OFFは油圧機構08によ
りなされる。
本実施例において、歯車12と歯車32との歯数比は1
44/100であり、歯車16と歯車36との歯数比は
88/156であり、歯車46と歯車48との歯数比は
50/158である。
従って、上記クラッチ14,18,40,47.49の
0N−OFFを組み合わせることにより、以下の第1表
の様に、前進5段、後退1段の変速が可能である。面、
上記ワンウェイクラッチ34.38はフリー状態にある
場合をOFFとし、ロック状態にある場合をONとして
いる。また、ブレーキ35.39はエンジンブレーキ使
用のためのものであり、該エンジンブレーキの使用時に
は、それぞれワンウェイクラッチ34.38の0N−O
FFと同時に0N−OFFされるので、これらブレーキ
35.39の0N−OFF表示は第1表では省略されて
いる。また、第1表ではON状態を「○」印で示してい
る。
第  1  表 本実施例では、ワンウェイクラッチ60を設けているの
で、変速動作を円滑に行うことができる。
即ち、第2速から第3速に変速する際には、クラッチ1
4,18.40の0N−OFF動作を同時に行う必要は
なく、先ずクラッチ14をONとしくワンウェイクラッ
チ60はフリー状態となる)、次いで直ちにクラッチ4
0.18をOFFとすればよい。同様に、第3速から第
2速に変速する際には、先ずクラッチ18をONとしく
ワンウェイクラッチ60はフリー状態である)、次いで
直ちにクラッチ40をONとしくワンウェイクラッチ6
0はフリー状態である)、次いで直ちにクラッチ14を
OFFとすればよい(ワンウェイクラッチ60はロック
状態となる)。
また、第4速から第5速に変速する際には、クラッチ1
8.40の0N−OFF動作を同時に行う必要はなく、
先ずクラッチ40をONとしくワンウェイクラッチ60
はフリー状態となる)、次いで直ちにクラッチ18をO
FFとすればよい。
同様に、第5速から第4速に変速する際には、先ずクラ
ッチ18をONとしくワンウェイクラッチ60はフリー
状態である)、次いで直ちにクラ、。
チ40をOFFとすればよい(ワンウェイクラッチ60
はロック状態となる)。
第8図は上記実施例の自動変速装置の駆動制御系を示す
概略図である。
図において、52は上記油圧機構C1〜C8を制御する
ための油圧回路であり、該回路はコントロールユニット
(マイクロコンピュータ)54の指令により上記各油圧
機構の油圧を変化させることができる。
56は上記油圧回路52に接続しているシフト装置であ
り、該装置は、Pレンジ、Rレンジ、Nレンジ、Dレン
ジ、4レンジ、3レンジ、2レンジ及びルンジを有し、
運転者がレバー操作により所望のレンジを選択する。該
シフト装置56の状態に関する信号は上記コントロール
ユニット54に入力される。該コントロールユニットに
は更に上記油圧回路52の状態に関する信号及び該油圧
回路以外の各種のセンサから得られる状態信号(例えば
、上記従動軸78の回転数の信号、車速信号、アクセル
操作にともなうスロットルバルブ開度の信号、エンジン
回転数の信号等)が入力される。コントロールユニット
54ではシフト装置56で選択されたレンジに応じて予
め定められたプログラムに従い上記各駆動機構の作動状
態を設定し、各駆動機構に対し指令信号を発する。
以下、各シフトレンジでの動作につき説明する。
・Pレンジ 従動軸ロック機構50のみをONとする。
・Rレンジ 逆転機構41のクラッチ4749をONとする。
・Nレンジ すべてOFFとする。
・Dレンジ 走行条件等に応じて、上記クラッチ14,18.40の
0N−OFFを適宜組み合わせにより上記第1速〜第5
速のうちから適時選択する。
・4レンジ 走行条件等に応じて、上記クラッチ14,18.40の
0N−OFFを適宜組み合わせにより上記第1速〜第4
速のうちから適時選択する。
・3レンジ 走行条件等に応じて、上記クラッチ14,18.40の
0N−OFFを適宜組み合わせにより上記第1速〜第3
速のうちから適時選択する。
・2レンジ 走行条件等に応じて、上記クラッチ18.40の0N−
OFFを適宜組み合わせにより上記第1速〜第2速のう
ちから適時選択する。
・ルンジ 上記クラッチ18をONとし上記第1速を選択する。
尚、エンジンブレーキ使用の際には、別途シフト装置5
6のレバーに設けられたボタンを操作することにより、
第1速及び第3速選択時においてそれぞれ上記ブレーキ
35.39がONとなる様にすることができる。また、
この場合、アクセルを離している時のみ、上記ブレーキ
35.39がONとなる様にすることもできる。
[発明の効果] 以上説明した様に、本発明によれば、小型化しても円滑
な動作が可能で耐久性が良好な歯車機構が提供され、該
歯車機構を用いることにより簡単な構成で前進5段の変
速比で滑らかな変速が可能な自動変速装置が提供される
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による歯車機構の第1の実施例を示す分
解斜視図であり、第2図はその組立て状態を示す斜視図
であり、第3図はその模式的構成図である。 第4図は本発明による歯車機構の第2の実施例を示す分
解斜視図であり、第5図はその組立て状態を示す斜視図
であり、第6図はその模式的構成図である。 第7図は上記第1図〜第3図の実施例の歯車機構を用い
た自動車用自動変速装置の実施例を示す模式的構成図で
ある。 第8図は上記実施例の自動変速装置の駆動制御系を示す
概略図である。 2:駆動軸、     6・トルクコンバータ、12 
16:駆動側歯車、 14.18,40,47,49:クラッチ、20:歯車
機構、 32.36:従動側歯車、 34.38.60:ワンウェイクラッチ、35 39ニ
ブレーキ、 41:逆転機構、   50.ロック機構、62:第1
側スリーブ部材、 64:第2側スリーブ部材、 66、第1側外ギヤ、 68・第2側外ギヤ、 70a、70b:第1側ピニオン、 72a、72b+第2側ピニオン、 74a〜74d  保持体プレート、 76 第1側中心回転軸、 78 第211′llI中心回転軸、 C1〜C8油圧機構。 第 図 第 図 第 5 図 第 図

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1側スリーブ部材及び第2側スリーブ部材が同
    軸状にて対向配置されており、これらの対向端部にはそ
    れぞれ第1側外ギヤ及び第2側外ギヤが取付けられてお
    り、これら第1側外ギヤ及び第2側外ギヤとそれぞれ別
    々に噛み合う第1側ピニオン及び第2側ピニオンが同一
    のピニオン保持体によりそれぞれ回転自在に支持されて
    おり、上記第1側ピニオンと第2側ピニオンとが互いに
    噛み合っており、上記第1側スリーブ部材及び/または
    第2側スリーブ部材の中心に回転自在に中心回転軸が配
    置されており、該中心回転軸が上記ピニオン保持体に固
    定されていることを特徴とする、自動変速装置用歯車機
    構。
  2. (2)第1側スリーブ部材及び第2側中心回転軸が同軸
    状にて対向配置されており、これらの対向端部にはそれ
    ぞれ第1側外ギヤ及び第2側外ギヤが取付けられており
    、これら第1側外ギヤ及び第2側外ギヤとそれぞれ別々
    に噛み合う第1側ピニオン及び第2側ピニオンが同一の
    ピニオン保持体によりそれぞれ回転自在に支持されてお
    り、上記第1側ピニオンと第2側ピニオンとが互いに噛
    み合っており、上記第1側スリーブ部材の中心に回転自
    在に第1側中心回転軸が配置されており、該第1側中心
    回転軸が上記ピニオン保持体に固定されていることを特
    徴とする、自動変速装置用歯車機構。
  3. (3)上記第1側ピニオンとピニオン保持体との間及び
    上記第2側ピニオンとピニオン保持体との間にベアリン
    グが介在している、請求項1または2に記載の自動変速
    装置用歯車機構。
  4. (4)駆動側回転軸に2つの駆動側歯車がそれぞれクラ
    ッチを介して断続可能に取付けられており、従動側回転
    軸に上記請求項1の自動変速装置用歯車機構が中心回転
    軸を従動側回転軸として付設されており、該歯車機構の
    第1側スリーブ部材及び第2側スリーブ部材にはそれぞ
    れ従動側歯車が接続されており、これら従動側歯車は上
    記2つの駆動側歯車とそれぞれ噛み合っており且つワン
    ウェイクラッチにより同一方向にのみ回転可能とされて
    おり、上記従動側歯車のうちの一方はクラッチを介して
    上記従動側回転軸に断続可能とされており、上記各クラ
    ッチを駆動力伝達様式レンジごとに予め定められたプロ
    グラムに従い個別に制御する手段を有することを特徴と
    する、自動変速装置。
  5. (5)駆動側回転軸に2つの駆動側歯車がそれぞれクラ
    ッチを介して断続可能に取付けられており、従動側回転
    軸に上記請求項2の自動変速装置用歯車機構が第2側中
    心回転軸を従動側回転軸として付設されており、該歯車
    機構の第1側スリーブ部材及びピニオン保持体にはそれ
    ぞれ従動側歯車が接続されており、これら従動側歯車は
    上記2つの駆動側歯車とそれぞれ噛み合っており且つワ
    ンウェイクラッチにより同一方向にのみ回転可能とされ
    ており、上記第1側スリーブ部材に接続された従動側歯
    車はクラッチを介して上記第1側中心回転軸に断続可能
    とされており、上記各クラッチを駆動力伝達様式レンジ
    ごとに予め定められたプログラムに従い個別に制御する
    手段を有することを特徴とする、自動変速装置。
  6. (6)上記駆動側歯車と上記従動側歯車との噛み合いの
    2組にいずれもにブレーキが接続されている、請求項4
    または5に記載の自動変速装置。
  7. (7)上記2つの駆動側歯車のうちの一方とその駆動側
    回転軸との断続のためのクラッチとの間にワンウェイク
    ラッチが介在している、請求項4〜6のいずれかに記載
    の自動変速装置。
  8. (8)上記駆動側回転軸がトルクコンバータを介して駆
    動源に接続されている、請求項4〜7のいずれかに記載
    の自動変速装置。
  9. (9)上記駆動側回転軸と上記従動側回転軸との間に逆
    転機構が介在しており、該逆転機構による駆動側回転軸
    と従動側回転軸との断続を制御する手段を有する、請求
    項4〜8のいずれかに記載の自動変速装置。
  10. (10)上記従動側回転軸にロック機構が付されている
    、請求項4〜9のいずれかに記載の自動変速装置。
  11. (11)上記クラッチが油圧クラッチである、請求項4
    〜10のいずれかに記載の自動変速装置。
  12. (12)請求項4〜11のいずれかに記載の自動変速装
    置を搭載してなる自動車。
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