JPH06221389A - 自動変速機用歯車変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用頻度の高い変速段での動力伝達効率を向
上させる。 【構成】 主軸３と同一軸線上の第１遊星歯車機構１
と、これと平行な副軸４と同一軸線上の第２遊星歯車機
構２とを有し、第２遊星歯車機構２におけるいずれか１
つの回転要素２C が副軸４に連結されるとともに、第２
遊星歯車機構２における他の２つの回転要素２R ，２S
が、２つのカウンタギヤ対６，７のうち副軸４と同一軸
線上に配置された各カウンタドリブンギヤ６b ，７b に
常時もしくは選択的にそれぞれ連結され、かつ主軸３と
同一軸線上に配置された各カウンタドライブギヤ６a ，
７a が主軸３と一体回転可能に設けられ、前記２つのカ
ウンタギヤ対６，７のギヤ比と同一のギヤ比および前記
２つのカウンタギヤ対６，７を動力伝達に関与させてこ
れらのギヤ比の中間の値のギヤ比を設定可能に構成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両の自動変速機で
使用される歯車変速装置に関し、特に互いに平行に配置
した主軸と副軸とのそれぞれに遊星歯車機構を同一軸線
上に配置し、かつそれらの遊星歯車機構の間でカウンタ
ギヤ対でトルク伝達するよう構成した歯車変速装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機用の歯車変速装置は、複数組
の遊星歯車機構を使用し、それらの回転要素を互いに直
接連結し、またそれらの回転要素を選択的に連結するク
ラッチ手段を設け、さらに所定の回転要素の回転を選択
的に止めるブレーキ手段を設けた構成が一般的であり、
この種の歯車変速装置では歯車の噛合状態を切り換えず
にクラッチなどの摩擦係合装置の係合・解放の状態を切
り換えることにより変速を達成できる利点がある。その
反面、クラッチやブレーキなどの摩擦係合装置およびこ
れを駆動する油圧サーボ機構に多くのスペースを必要と
し、そこで小型化するためには、従来様々な工夫がなさ
れている。その一例として、エンジンを車体に対して横
向きに置くＦＦ車（フロントエンジン・フロントドライ
ブ車）やＲＲ車（リヤエンジン・リヤドライブ車）に使
用する自動変速機は、その軸長が大きく制限されるの
で、この種の自動変速機用の歯車変速装置として、入力
軸である主軸と出力軸である副軸とを互いに平行に配置
し、それぞれの軸線上に遊星歯車機構を設け、その回転
要素同士を２対のカウンタギヤ対で連結した装置が提案
されている。

【０００３】例えば特開昭６０−１８８６４５号公報に
は次のような構成が記載されている。すなわち入力軸と
同一軸線上に第１遊星歯車機構が配置され、そのサンギ
ヤおよびリングギヤと入力軸との間にクラッチがそれぞ
れ配置され、またそのサンギヤに第１ドライブギヤが連
結されるとともに、キャリヤに第２ドライブギヤが連結
されている。一方、入力軸と平行な出力軸は、これと同
一軸線上に配置した第２遊星歯車機構のリングギヤに直
接連結され、そのリングギヤに第２ドリブンギヤが取り
付けられている。またサンギヤと第１ドリブンギヤとの
間およびキャリヤと第１ドリブンギヤとの間のそれぞれ
にクラッチが設けられ、さらにそのサンギヤの回転を選
択的に止めるブレーキとキャリヤの回転を選択的に止め
るブレーキとが設けられている。

【０００４】また特開昭６２−２６６２５３号公報に
は、入力軸と出力軸とを平行に配置するととも、それぞ
れと同一軸線上に遊星歯車機構を設け、かつそれらの遊
星歯車機構を２対のカウンタギヤ対で連結した歯車列で
あって、以下の構成を備えたものが記載されている。す
なわち入力軸は第１遊星歯車機構のサンギヤに一体的に
連結されており、その第１遊星歯車機構のキャリヤを第
１カウンタドライブギヤに連結するクラッチと、第１遊
星歯車機構のリングギヤを第２カウンタドライブギヤに
連結するクラッチと、第１遊星歯車機構のサンギヤを第
１カウンタドライブギヤに連結するクラッチとが設けら
れている。さらに出力軸は第２遊星歯車機構のリングギ
ヤと第１カウンタドリブンギヤとに一体的に連結されて
おり、この第２遊星歯車機構のサンギヤを第２カウンタ
ドリブンギヤに連結するクラッチと、このサンギヤを固
定するブレーキと、第２遊星歯車機構のキャリヤを第２
カウンタドリブンギヤに連結するクラッチと、このキャ
リヤを固定するブレーキとが設けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】周知のように遊星歯車
機構は、その入力要素および固定要素ならびに出力要素
を適宜に変えることにより、増速作用や減速作用、さら
には反転作用を行うので自動変速機の歯車列では各遊星
歯車機構におけるそれらの要素の切り換えを、クラッチ
やブレーキによって行い、変速を実行している。これに
対して上述したカウンタギヤ対を使用している歯車列で
は、複数のカウンタギヤ対のギヤ比を異ならせておくこ
とにより、そのカウンタギヤ対のみを介して入力軸から
出力軸にトルク伝達しても所定の変速段を実行でき、そ
のようにすれば動力の伝達効率が向上する。

【０００６】そこで前述した従来のいずれの歯車変速装
置においても、一方のカウンタギヤ対のギヤ比を“１”
より大きくし、かつ他方のギヤ比を“１”より小さくし
ておき、前進第３速と第４速とにおいて、いずれか一方
のカウンタギヤ対のみによって変速を行うようになって
いる。しかしながら上記従来の歯車変速装置は前進５速
を設定する装置であって、これを搭載した車両は、一般
には、最高速段である第５速を頻繁に使用することにな
るが、この第５速は、第２遊星歯車機構に増速作用を行
わせて設定するようになっている。そのため上記従来の
歯車変速装置では、使用頻度の高い第５速において第２
遊星歯車機構の各回転要素同士の相対回転数が大きくな
り、その結果、動力の伝達効率が悪くなる不都合があっ
た。

【０００７】この発明は上記の事情を背景としてなされ
たもので、使用頻度の高い変速段での動力の伝達効率を
向上させることのできる自動変速機用の歯車変速装置を
提供することを目的とするものである。

【０００８】

【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、主軸と同一軸線上に第１遊星歯車機
構が配置されるとともに、その主軸と平行に配置した副
軸と同一軸線上に第２遊星歯車機構が配置され、かつ第
１遊星歯車機構の２つの回転要素と第２遊星歯車機構の
２つの回転要素とが、それぞれカウンタドライブギヤと
カウンタドリブンギヤとからなりかつギヤ比の互いに異
なる２つのカウンタギヤ対を介して連結された自動変速
機用歯車変速装置において、第２遊星歯車機構における
いずれか１つの回転要素が前記副軸に連結されるととも
に、第２遊星歯車機構における他の２つの回転要素が、
前記２つのカウンタギヤ対のうち前記副軸と同一軸線上
に配置された各カウンタドリブンギヤに常時もしくは選
択的にそれぞれ連結され、かつ主軸と同一軸線上に配置
された前記各カウンタドライブギヤが主軸と一体回転可
能に設けられ、前記２つのカウンタギヤ対のギヤ比と同
一のギヤ比および前記２つのカウンタギヤ対を動力伝達
に関与させてこれらのギヤ比の中間の値のギヤ比を設定
可能に構成されていることを特徴とするものである。

【０００９】またこの発明では、第１および第２の遊星
歯車機構のそれぞれをシングルピニオン型の遊星歯車機
構とし、前記第１遊星歯車機構のサンギヤを前記主軸に
一体的に連結するとともに、その第１遊星歯車機構のリ
ングギヤを前記２つのカウンタギヤ対のうちの第１のカ
ウンタギヤ対を介して第２遊星歯車機構のサンギヤに連
結し、また前記副軸を第２遊星歯車機構のキャリヤに一
体的に連結し、かつ第１遊星歯車機構の少なくとも２つ
の回転要素を連結してその全体を一体回転させる第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
歯車機構のリングギヤとを前記２つのカウンタギヤ対の
うちの第２のカウンタギヤ対を介しかつ選択的に連結す
る第２クラッチ手段と、第２遊星歯車機構の少なくとも
２つの回転要素を連結してその全体を一体回転させる第
３クラッチ手段と、第１遊星歯車機構のキャリヤを固定
する第１ブレーキ手段と、第１遊星歯車機構のリングギ
ヤを固定する第２ブレーキ手段と、第２遊星歯車機構の
リングギヤを固定する第３ブレーキ手段とを設ける。

【００１０】さらにこの発明では、第１遊星歯車機構を
シングルピニオン型遊星歯車機構とするとともに、第２
遊星歯車機構をダブルピニオン型の遊星歯車機構とし、
前記第１遊星歯車機構のサンギヤが前記主軸に一体的に
連結されるとともに、その第１遊星歯車機構のリングギ
ヤが前記２つのカウンタギヤ対のうちの第１のカウンタ
ギヤ対を介して第２遊星歯車機構のサンギヤに連結さ
れ、また前記副軸が第２遊星歯車機構のリングギヤに一
体的に連結され、かつ第１遊星歯車機構の少なくとも２
つの回転要素を連結してその全体を一体回転させる第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前記２つのカウンタギヤ対の
うちの第２のカウンタギヤ対を介しかつ選択的に連結す
る第２クラッチ手段と、第２遊星歯車機構の少なくとも
２つの回転要素を連結してその全体を一体回転させる第
３クラッチ手段と、第１遊星歯車機構のキャリヤを固定
する第１ブレーキ手段と、第１遊星歯車機構のリングギ
ヤを固定する第２ブレーキ手段と、第２遊星歯車機構の
キャリヤを固定する第３ブレーキ手段とを具備してい
る。

【００１１】

【作用】この発明の歯車変速装置では、２対のカウンタ
ギヤ対のそれぞれのドライブギヤが、主軸と一体となっ
て回転することができる。また副軸と同一軸線上にある
第２遊星歯車機構における２つの回転要素のそれぞれが
各カウンタドリブンギヤと一体となって回転することが
でき、かつその第２遊星歯車機構の他の１つの回転要素
から副軸に出力できる。そして第２遊星歯車機構はクラ
ッチなどを使用することにより、その全体を一体的に回
転させることができるので、使用頻度の高い変速段にお
いて第２遊星歯車機構を一体回転させるとともにいずれ
か一方のカウンタギヤ対のみで変速作用を行わせること
ができる。

【００１２】また請求項２，３の発明では、クラッチ手
段およびブレーキ手段をそれぞれ３つ設けることによ
り、前進５段を設定可能な歯車列となり、摩擦係合装置
の数が少なくないことにより、小型化を図ることができ
る。

【００１３】

【実施例】つぎにこの発明を実施例に基づいてより具体
的に説明する。図１はこの発明の一実施例を示すスケル
トン図であって、シングルピニオン型の第１遊星歯車機
構１と第２遊星歯車機構２とを使用し、第１遊星歯車機
構１をトルクの入力される主軸３と同一軸線上に配置
し、また主軸３と平行に配置されかつドライブシャフト
（図示せず）などにトルクを出力する副軸４と同一軸線
上に第２遊星歯車機構２を配置した例である。これらの
遊星歯車機構１，２は、サンギヤ１S ，２S と、内歯歯
車であるリングギヤ１R ，２R と、サンギヤ１S ，２S
およびリングギヤ１R ，２R に噛合するピニオンギヤを
保持したキャリヤ１C ，２C とを回転要素とするもので
ある。

【００１４】第１遊星歯車機構１のうちそのサンギヤ１
S が主軸３に一体回転するように連結されている。また
そのリングギヤ１R と主軸３との間にこれらを選択的に
接続する第１クラッチＫ1 が設けられている。一方、ブ
レーキ手段として、キャリヤ１C の回転を選択的に止め
る第１ブレーキＢ1 が、そのキャリヤ１C と所定の固定
部（例えば図１に示す歯車列を収容しているケーシン
グ）５との間に設けられており、またリングギヤ１R の
回転を選択的に止める第２ブレーキＢ2 がそのリングギ
ヤ１R とケーシング５との間に設けられている。

【００１５】これに対して第２遊星歯車機構２のうちキ
ャリヤ２C が副軸４に一体的に回転するように連結され
ている。また第２遊星歯車機構２の全体を一体的に回転
させるための第３クラッチＫ3 が、サンギヤ２S とリン
グギヤ２R との間に設けられている。さらにそのリング
ギヤ２R の回転を選択的に止める第３ブレーキＢ3 がこ
のリングギヤ２R とケーシング５との間に設けられてい
る。

【００１６】この第１遊星歯車機構１と第２遊星歯車機
構２との間のトルク伝達は２対のカウンタギヤ対６，７
によって行われる。すなわち第１のカウンタギヤ対６を
なすカウンタドライブギヤ６a が主軸３と同一軸線上に
配置されるとともに第１遊星歯車機構１のリングギヤ１
R に一体的に回転するように連結されており、これに噛
合するカウンタドリブンギヤ６b が副軸４と同一軸線上
に配置されるとともに第２遊星歯車機構２のサンギヤ２
S に一体的に回転するように連結されている。また第２
のカウンタギヤ対７は第１のカウンタギヤ対６のギヤ比
より大きいギヤ比に設定されたものであり、そのカウン
タドライブギヤ７a は主軸３と同一軸線上に配置され、
かつこのカウンタドライブギヤ７a と第１遊星歯車機構
１のサンギヤ１S とを選択的に連結する第２クラッチＫ
2 が設けられている。このカウンタドライブギヤ７a に
噛合するカウンタドリブンギヤ７b は副軸４と同一軸線
上に配置されるとともに第２遊星歯車機構２のリングギ
ヤ２R に一体的に回転するように連結されている。

【００１７】上述した構成の変速装置では、いずれか２
つの摩擦係合装置を係合させることより、前進５段・後
進１段の変速段を設定することができ、その係合作動表
を図２に示してある。以下、各変速段について説明す
る。

【００１８】まず前進第１速は、第２クラッチＫ2 と第
１ブレーキＢ1 とを係合させることにより設定する。し
たがって第１遊星歯車機構１においては、キャリヤ１C
を固定した状態でサンギヤ１S が主軸３と共に回転する
ので、リングギヤ１R が主軸３に対して減速されて逆回
転（主軸３の回転方向とは反対方向の回転）する。この
リングギヤ１R は第１カウンタギヤ対６を介して第２遊
星歯車機構２のサンギヤ２S に連結されているので、こ
のサンギヤ２S はリングギヤ１R に対して第１カウンタ
ギヤ対６で変速された速度で回転する。また第２遊星歯
車機構２のリングギヤ２R には、主軸３から第２クラッ
チＫ2 および第２カウンタギヤ対７を介してトルクが伝
達されるので、このリングギヤ２R は主軸３に対して第
２カウンタギヤ対７で変速した速度で回転する。なお、
その回転方向はサンギヤ２S の回転方向とは反対であ
る。したがって第２遊星歯車機構２では、サンギヤ２S
が主軸３より低回転数で逆回転し、かつリングギヤ２R
がそのサンギヤ２S より高回転数で正回転するので、キ
ャリヤ２C およびこれに連結してある副軸４が、主軸３
より低速で正回転する。すなわちこの第１速は、第１遊
星歯車機構１および第２遊星歯車機構２ならびに各カウ
ンタギヤ対６，７の変速作用によって設定され、その変
速比は次式で表される。なお、ρ1 は第１遊星歯車機構
１のギヤ比、ρ2 は第２遊星歯車機構２のギヤ比、ｉ1
は第１のカウンタギヤ対６のギヤ比、ｉ2 は第２のカウ
ンタギヤ対７のギヤ比をそれぞれ示している。

【００１９】 ｉ1 ・ｉ2 ・（１＋ρ2 ）／（ｉ1 −ρ1 ・ρ2 ・ｉ2 ） 前進第２速は、第２クラッチＫ2 と第２ブレーキＢ2 と
を係合させることにより設定される。すなわち第１遊星
歯車機構１のサンギヤ１S が主軸３とともに回転する
が、このサンギヤ１S は第２クラッチＫ2 および第２カ
ウンタギヤ対７を介して第２遊星歯車機構２のリングギ
ヤ２R に連結されているので、このリングギヤ２R が第
２のカウンタギヤ対７のギヤ比ｉ2 に応じて変速されて
回転する。そしてこの第２遊星歯車機構２のサンギヤ２
S が第１カウンタギヤ対６を介して第２ブレーキＢ2 に
よって固定されているから、そのキャリヤ２C すなわち
副軸４がサンギヤ２S より低速で回転する。すなわちこ
の第２速では、第２のカウンタギヤ対７での変速作用お
よび第２遊星歯車機構２の減速作用による変速が行われ
る。したがってその変速比は、 ｉ2 ・（１＋ρ2 ） で表される。

【００２０】前進第３速は、第２および第３のクラッチ
Ｋ2 ，Ｋ3 を係合させることにより設定される。したが
って第２遊星歯車機構２では、そのサンギヤ２S とリン
グギヤ２R とが第３クラッチＫ3 によって連結されるの
で、その全体が一体となって回転する。またその第２遊
星歯車機構２のリングギヤ２R は第２クラッチＫ2 が係
合していることにより、主軸３に対して第２カウンタギ
ヤ対７で変速した回転数で回転し、したがって第２遊星
歯車機構２の全体および副軸４が、主軸３の回転数を第
２カウンタギヤ対７で変速した回転数で回転する。すな
わちこの第３速での変速比は、第２のカウンタギヤ対７
のギヤ比ｉ2 で表される。またこの場合、各遊星歯車機
構１，２が作動した状態で動力伝達に関与しないので、
動力の伝達効率が良くなる。

【００２１】前進第４速は、第１クラッチＫ1 と第２ク
ラッチＫ2 とを係合させることにより設定される。これ
らの摩擦係合装置を係合させると、第１遊星歯車機構１
においては、サンギヤ１S とリングギヤ１R とが主軸３
と共に回転するから、その全体が一体となって主軸３と
共に回転する。すなわち各カウンタギヤ対６，７のドラ
イブギヤ６a ，７a が主軸３と共に回転することになる
ので、第１カウンタギヤ対６に連結してある第２遊星歯
車機構２のサンギヤ２S は、主軸３に対して第１カウン
タギヤ対６で変速した回転数で回転し、また第２カウン
タギヤ対７に連結してあるリングギヤ２R は、主軸３に
対して第２カウンタギヤ対７で変速した回転数で回転す
る。その結果、キャリヤ２C およびこれに連結してある
副軸４はサンギヤ２S の回転数とリングギヤ２R の回転
数との中間の回転数で回転し、その変速比は、各カウン
タギヤ対６，７のギヤ比ｉ1 ，ｉ2 の中間の値となり、
これは、 ｉ1 ・ｉ2 ・（１＋ρ2 ）／（ｉ1 ＋ρ2 ・ｉ2 ） で表される。この場合、第２遊星歯車機構２のサンギヤ
２S とキャリヤ２C およびリングギヤ２R とキャリヤ２
C との相対回転数が小さく、ギヤの噛み合い損失が低く
抑えられるので、動力の伝達効率が良くなる。

【００２２】前進第５速は、第１および第３クラッチＫ
1 ，Ｋ3 を係合させて設定する。前記の第３速について
説明したように、副軸４側で第３クラッチＫ3 のみを係
合させれば、第２遊星歯車機構２はその全体が一体とな
って回転する。また主軸３側では第１クラッチＫ1 のみ
が係合しているから、第１遊星歯車機構１の全体が一体
となって回転し、かつ第１遊星歯車機構１から第２遊星
歯車機構２には第１カウンタギヤ対６のみを介してトル
クが伝達される。したがって第２遊星歯車機構２全体お
よび副軸４は、主軸３に対して第１のカウンタギヤ対６
で変速した回転数で回転し、この第５速での変速比は第
１のカウンタギヤ対６のギヤ比ｉ1 で表される。そして
この場合も、各遊星歯車機構１，２の全体が一体となっ
て回転した状態で動力伝達に関与しないので、動力の伝
達効率が良くなる。

【００２３】そして後進段は第１ブレーキＢ1 と第３ブ
レーキＢ3 とを係合させることにより設定する。したが
って第１遊星歯車機構１では、キャリヤ２C を固定した
状態でサンギヤ１S を主軸３と共に回転させることにな
るから、リングギヤ１R は主軸３に対して減速されて反
対方向に回転する。そしてこのリングギヤ１R から第１
カウンタギヤ対６を介して第２遊星歯車機構２のサンギ
ヤ２S にトルクが伝達される。一方、第２遊星歯車機構
２側では第３ブレーキＢ3 によってリングギヤ２R が固
定されているから、キャリヤ２C およびこれに連結して
ある副軸４はサンギヤ２S より低速で逆回転する。した
がって副軸４の回転数は第１および第２の遊星歯車機構
１，２ならびに第１のカウンタギヤ対６によって変速し
た回転数になる。すなわち変速比は、 ｉ1 ・（１＋ρ2 ）／ρ1 ・ρ2 で表される。

【００２４】以上の説明から明らかなように図１に示す
変速装置では、３つのクラッチを使用して前進５段・後
進１段の変速段を設定することができ、しかも使用頻度
の高い最高速段である第５速は、各遊星歯車機構１，２
をそれぞれ一体回転させ、第１カウンタギヤ対６のみで
変速を行って設定するから、動力の伝達効率の良い走行
が可能となり、ひいては燃費の向上を図ることができ
る。

【００２５】つぎにこの発明の他の実施例を説明する。
図３に示す例は、図１に示す歯車列のうち第１クラッチ
Ｋ1 の配置を変えたものである。すなわち図３に示す歯
車変速装置では、主軸３と第１遊星歯車機構１のキャリ
ヤ１C との間に第１クラッチＫ1 が配置されており、そ
の他の構成は図１に示す構成と同様である。この図３に
示す歯車変速装置であっても、各摩擦係合装置を図２に
示すように係合させることにより、前進５段・後進１段
の変速段を設定することができる。そして第１クラッチ
Ｋ1 を係合させれば、第１遊星歯車機構１の全体が一体
となって回転するので、前述した図１に示す歯車変速装
置と同様に、第３速および第５速で少なくとも一方の遊
星歯車機構１，２をいわゆる直結状態にしていずれか一
方のカウンタギヤ対６，７で変速を行うことができ、し
たがって使用頻度の高い変速段で動力伝達効率のよい走
行を行うことができる。

【００２６】ところで変速を円滑に行うためには一方向
クラッチを使用することが好ましく、その例を図４に示
してある。なおこの図４に示す例は、図１に示す歯車列
におけるクラッチやブレーキを一方向クラッチを含むも
のに変えたものである。すなわち第１遊星歯車機構１側
には多板ブレーキである第１ブレーキＢ1 と並列に第１
一方向クラッチＦ1 が設けられており、また第２ブレー
キＢ2 と直列に第２一方向クラッチＦ2 が設けられてい
る。さらに互いに直列に配列した多板クラッチである第
４クラッチＫ4 と第４一方向クラッチＦ4 とが、第２ク
ラッチＫ2 に対して並列となるように配置されている。

【００２７】これに対して第２遊星歯車機構２側には、
互いに直列に配列した第５クラッチＫ5 と第３一方向ク
ラッチＦ3 とが、第２遊星歯車機構２のキャリヤ２C と
第２カウンタギヤ７との間に配置されている。またその
サンギヤ２S を固定する第４ブレーキＢ4 が設けられて
いる。

【００２８】この図４に示す歯車変速装置で設定される
変速段は図５の作動表に示すように前進５段・後進１段
であって、各変速段について簡単に説明すれば、以下の
とおりである。なお、図５に示す作動表において、○印
は係合、◎印はエンジンブレーキ時に係合、※印は係合
あるいは解放のいずれでもよいことを示す。

【００２９】まず第１速について説明すると、第４クラ
ッチＫ4 を係合することにより第１一方向クラッチＦ1
および第４一方向クラッチＦ4 が係合する。したがって
第１遊星歯車機構１では、キャリヤ１C を固定した状態
でサンギヤ１S が主軸３と共に回転し、そのリングギヤ
１R およびこれに連結してある第１カウンタギヤ対６の
ドライブギヤ６a が主軸３に対して減速されて逆回転
（主軸３とは反対方向の回転）する。一方、第２カウン
タギヤ対７のドライブギヤ７a は、第４クラッチＫ4 お
よび第４一方向クラッチＦ4 が係合することにより、主
軸３と共に回転する。

【００３０】したがって第２遊星歯車機構２において
は、サンギヤ２S とリングギヤ２R とが互いに反対方向
に、かつサンギヤ２S がリングギヤ２R より低速で回転
し、その結果、キャリヤ２C およびこれと一体の副軸４
が主軸３に対して大きく減速されて回転する。その変速
比は、 ｉ1 ・ｉ2 ・（１＋ρ2 ）／（ｉ1 −ρ1 ・ρ2 ・ｉ2 ） で表される。なお、エンジンブレーキ時には、第１一方
向クラッチＦ1 と並列の関係にある第１ブレーキＢ1
と、第４一方向クラッチＦ4 と並列の関係にあるに第２
クラッチＫ2 とを係合させる。

【００３１】第２速は第１速の状態で第２ブレーキＢ2
を係合させることにより設定する。すなわち第１遊星歯
車機構１においては、第２ブレーキＢ2 を係合させるこ
とによりリングギヤ１R が固定されると、キャリヤ１C
に逆回転方向のトルクがかかった場合に係合する第１一
方向クラッチＦ1 は解放状態になり、その結果、キャリ
ヤ１C が主軸３と同方向へ回転する。なお、この第１遊
星歯車機構１はキャリヤ１C がいずれの部材にも連結さ
れずに回転するから、変速作用は行わない。

【００３２】一方、第２遊星歯車機構２では、リングギ
ヤ２R とは反対方向に回転していたサンギヤ２S の回転
を止めることになるので、キャリヤ２C は第１速の場合
に対して増速される。すなわち副軸４が第１速の場合よ
り増速される。すなわちこの第２速は、第２カウンタギ
ヤ対７と第２遊星歯車機構２とが変速に関与し、その変
速比は、 ｉ2 ・（１＋ρ2) で表される。なお、エンジンブレーキを効かせる場合
は、第４一方向クラッチＦ4 と並列の関係にある第２ク
ラッチＫ2 と、第２一方向クラッチＦ2 と実質的に並列
の関係にありかつサンギヤ２S を固定する第４ブレーキ
Ｂ4 とを係合させる。

【００３３】第３速は、第２速の状態で第５クラッチＫ
5 を係合させることにより設定する。第５クラッチＫ5
を係合させると、これと直列の関係にある第３一方向ク
ラッチＦ3 が係合し、その結果、第２遊星歯車機構２
は、そのリングギヤ２R とサンギヤ２S とが連結される
ために、その全体が一体となって回転する。またこの第
２遊星歯車機構２には第２カウンタギヤ対７を介して主
軸３からトルクが伝達され、かつ第１遊星歯車機構１は
変速作用を行わないので、結局、副軸４は主軸３に対し
て第２カウンタギヤ対７で減速した回転数で回転する。
すなわちこの第３速の変速比は、第２カウンタギヤ対７
のギヤ比であるｉ2 で表される。なお、この第３速にお
いては、第１遊星歯車機構１のキャリヤ１C およびリン
グギヤ１Rが、一方向クラッチＦ1 ，Ｆ2 の解放する方
向に回転するので、第２ブレーキＢ2 は係合させておい
てもよい。またエンジンブレーキ時には第３一方向クラ
ッチＦ3 が解放してしまうので、第３クラッチＫ3 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。

【００３４】第４速は、第３速の状態で第１クラッチＫ
1 を係合させることにより設定する。第３速では、第２
遊星歯車機構２の全体が一体となって回転するので、第
１カウンタギヤ対６のドライブギヤ６a は、そのギヤ比
ｉ1 に基づき主軸３より低速で回転している。したがっ
てこの状態で第１クラッチＫ1 を係合させることによ
り、第１カウンタギヤ対６のドライブギヤ６a を主軸３
に連結すれば、第２遊星歯車機構２のサンギヤ２S の回
転数が増大する。すなわち第２遊星歯車機構２では、リ
ングギヤ２R に対してサンギヤ２S が高速で回転し、キ
ャリヤ２C およびこれに連結してある副軸４が第３速の
場合に対して増速されて回転する。したがってこの場合
の変速比は、 ｉ1 ・ｉ2 ・（１＋ρ2 ）／（１＋ρ2 ・ｉ2 ） で表される。なお、この場合、第３一方向クラッチＦ3
には、これを解放する方向にトルクがかかるから、第５
クラッチＫ5 は係合させてあってもよい。またエンジン
ブレーキを効かせるに場合には、第１速ないし第３速の
場合と同様に、第２クラッチＫ2 を係合させる。

【００３５】第５速は、第４速の状態で第３クラッチＫ
3 を係合させることにより設定する。第３クラッチＫ3
を係合させれば、第２遊星歯車機構２のキャリヤ２C と
サンギヤ２S とが連結されるので、その全体が一体とな
って回転する。したがってそのリングギヤ２R およびキ
ャリヤ２C は、第３速の場合に比較して増速させられ、
その結果、そのリングギヤ２R に連結してある第２カウ
ンタギヤ対７のドライブギヤ７a が主軸３よりも高速で
回転し、第４一方向クラッチＦ4 が解放する。すなわち
この第５速では、主軸３から第１カウンタギヤ対６を介
して、一体化されている第２遊星歯車機構２にトルクを
伝達することになるので、変速比は、第１カウンタギヤ
対６のギヤ比であるｉ1 で表される。また第４クラッチ
Ｋ4 および第５クラッチＫ5 ならびに第２ブレーキＢ2
は、上述した場合と同様な理由で、係合させてあっても
よい。また一方向クラッチを介したトルクの伝達がない
ので、そのままでエンジンブレーキを効かせることがで
きる。

【００３６】他方、後進段は、第１ブレーキＢ1 と第３
ブレーキＢ3 とを係合させることにより設定する。した
がって第１遊星歯車機構１では、キャリヤ１C を固定し
た状態でサンギヤ１S が主軸３と共に回転するので、リ
ングギヤ１R が主軸３とは反対方向に、かつ主軸３より
低速で回転する。また第２遊星歯車機構２では、そのサ
ンギヤ２S が、第１遊星歯車機構１のリングギヤ１R に
対して第１カウンタギヤ対６で変速した回転数で回転
し、かつそのリングギヤ２R が第３ブレーキＢ3によっ
て固定される。そのためキャリヤ２C およびこれに連結
してある副軸４は、サンギヤ２S に対して減速されて回
転し、第１遊星歯車機構１が反転作用をすることにより
後進段となる。そしてその変速比は、 ｉ1 ・（１＋ρ2 ）／ρ1 ・ρ2 で表される。

【００３７】上述したように図４に示す歯車変速装置で
は、第１速ないし第５速の変速段の変速をいずれか一つ
の多板クラッチもしくは多板ブレーキを係合させ、それ
に伴って一方向クラッチを切換動作させて実行すること
ができるので、変速ショックの少ないスムースな変速が
可能である。

【００３８】図６に示す例は、図４に示す歯車変速装置
における第４ブレーキＢ4 と第２一方向クラッチＦ2 と
を省くことにより、第２速と第３速との間の変速が、い
わゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速となるように構成
した例である。すなわち第１遊星歯車機構１のリングギ
ヤ１R を固定する手段として、バンドブレーキである第
２ブレーキＢ2 のみが設けられており、また第２遊星歯
車機構２のサンギヤ２S を直接固定する手段は設けられ
ていず、そのサンギヤ２S とキャリヤ２C との間に第３
クラッチＫ3 が設けられている。他の構成は、図４に示
す歯車変速装置と同じである。

【００３９】図６に示す歯車変速装置においても前進５
段・後進１段の変速段を設定することができ、各変速段
を設定するための摩擦係合装置の係合作動表は図７に示
すとおりである。図７から明らかなように、図６に示す
歯車変速装置では、第２ブレーキＢ2 は前進第２速で係
合させるのみで、他の変速段では必ず解放させる。これ
は、第２ブレーキＢ2 が第１遊星歯車機構１のリングギ
ヤ１R および第１カウンタドライブギヤ６a を直接固定
するように構成してあるからである。他の摩擦係合装置
の係合・解放の状態は図５に示すものと同じである。

【００４０】したがって図６に示す歯車変速装置では、
第２速と第３速との間の変速を実行するために第５クラ
ッチＫ5 と第２ブレーキＢ2 との係合・解放状態を切換
える必要があり、これがいわゆるクラッチ・ツウ・クラ
ッチ変速となる。また使用頻度の高い前進第５速におい
て各遊星歯車機構１，２を一体回転させ、第１カウンタ
ギヤ対６のみの変速作用で所定の変速比を得ることがで
きるから、動力の伝達効率の良い走行を行うことができ
る。

【００４１】図８はこの発明の更に他の実施例を示すも
のであって、ここに示す例は、図１に示す構成のうち第
２遊星歯車機構２をダブルピニオン型の遊星歯車機構に
替え、それに伴いキャリヤ２C に連結する部材とリング
ギヤ２R に連結する部材とを入れ替えたものである。す
なわちキャリヤ２C は、サンギヤ２S に噛合するピニオ
ンギヤと、このピニオンギヤとリングギヤ２R とに噛合
する他のピニオンギヤとを保持しており、このキャリヤ
２C とサンギヤ２S との間に第３クラッチＫ3が配置さ
れ、またこのキャリヤ２C に第２カウンタギヤ対７のド
リブンギヤ７bが連結されており、さらにキャリヤ２C
とケース５との間に第３ブレーキＢ3 が設けられてい
る。これに対して副軸４がリングギヤ２R に連結されて
いる。

【００４２】この図８に示す歯車変速装置においてもそ
の摩擦係合装置を図２に示すように係合させることによ
り前進５段・後進１段の変速段を設定することができ、
その最高速段（第５速）では各遊星歯車機構を一体回転
させて動力の伝達効率の良い走行を行うことができる。

【００４３】なお、この発明は、上記の実施例に限定さ
れないのであって、第１遊星歯車機構をダブルピニオン
型の遊星歯車機構に替え、あるいは第２カウンタドリブ
ンギヤと第２遊星歯車機構のリングギヤもしくはキャリ
ヤとの間にクラッチを設けるなどの変形が可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
相互に平行な主軸と副軸とのそれぞれと同一軸線上に遊
星歯車機構を設け、それらを２対のカウンタギヤ対で連
結した歯車変速装置であって、使用頻度の高い第５速で
は各遊星歯車機構を一体化させて回転させるように構成
したから、通常の走行中での動力伝達効率が良好とな
り、燃費を改善し、また耐久性を向上させるなどの効果
を得ることができる。

【００４５】また前進５段・後進１段の変速が可能な構
成とするにあたって、３クラッチ・３ブレーキの構成と
することができるので、歯車変速装置の全体を小型化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すスケルトン図であ
る。

【図２】図１に示す歯車変速装置で各変速段を設定する
ための摩擦係合装置の係合作動表である。

【図３】この発明の他の実施例を示すスケルトン図であ
る。

【図４】図１に示す歯車変速装置に一方向クラッチを付
加して構成した他の実施例を示すスケルトン図である。

【図５】図４に示す歯車変速装置で各変速段を設定する
ための摩擦係合装置の係合作動表である。

【図６】図４に示す歯車変速装置を第２速と第３速との
間でクラッチ・ツウ・クラッチ変速となるように改良し
た他の例を示すスケルトン図である。

【図７】図６に示す歯車変速装置で各変速段を設定する
ための摩擦係合装置の係合作動表である。

【図８】図１に示す歯車変速装置における第２遊星歯車
機構をダブルピニオン型のものに変えた例を示すスケル
トン図である。

【符号の説明】

１，２ 遊星歯車機構 ３ 主軸 ４ 副軸 ６，７ カウンダギヤ対 Ｋ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 ，Ｋ4 ，Ｋ5 クラッチ Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ，Ｂ4 ブレーキ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸と同一軸線上に第１遊星歯車機構が
   配置されるとともに、その主軸と平行に配置した副軸と
   同一軸線上に第２遊星歯車機構が配置され、かつ第１遊
   星歯車機構の２つの回転要素と第２遊星歯車機構の２つ
   の回転要素とが、それぞれカウンタドライブギヤとカウ
   ンタドリブンギヤとからなりかつギヤ比の互いに異なる
   ２つのカウンタギヤ対を介して連結された自動変速機用
   歯車変速装置において、 第２遊星歯車機構におけるいずれか１つの回転要素が前
   記副軸に連結されるとともに、第２遊星歯車機構におけ
   る他の２つの回転要素が、前記２つのカウンタギヤ対の
   うち前記副軸と同一軸線上に配置された各カウンタドリ
   ブンギヤに常時もしくは選択的にそれぞれ連結され、か
   つ主軸と同一軸線上に配置された前記各カウンタドライ
   ブギヤが主軸と一体回転可能に設けられ、前記２つのカ
   ウンタギヤ対のギヤ比と同一のギヤ比および前記２つの
   カウンタギヤ対を動力伝達に関与させてこれらのギヤ比
   の中間の値のギヤ比を設定可能に構成されていることを
   特徴とする自動変速機用歯車変速装置。
2. 【請求項２】 前記第１遊星歯車機構と第２遊星歯車機
   構とがそれぞれシングルピニオン型遊星歯車機構とさ
   れ、前記第１遊星歯車機構のサンギヤが前記主軸に一体
   的に連結されるとともに、その第１遊星歯車機構のリン
   グギヤが前記２つのカウンタギヤ対のうちの第１のカウ
   ンタギヤ対を介して第２遊星歯車機構のサンギヤに連結
   され、また前記副軸が第２遊星歯車機構のキャリヤに一
   体的に連結され、かつ第１遊星歯車機構の少なくとも２
   つの回転要素を連結してその全体を一体回転させる第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
   星歯車機構のリングギヤとを前記２つのカウンタギヤ対
   のうちの第２のカウンタギヤ対を介しかつ選択的に連結
   する第２クラッチ手段と、第２遊星歯車機構の少なくと
   も２つの回転要素を連結してその全体を一体回転させる
   第３クラッチ手段と、第１遊星歯車機構のキャリヤを固
   定する第１ブレーキ手段と、第１遊星歯車機構のリング
   ギヤを固定する第２ブレーキ手段と、第２遊星歯車機構
   のリングギヤを固定する第３ブレーキ手段とを具備して
   いることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機用歯
   車変速装置。
3. 【請求項３】 前記第１遊星歯車機構はシングルピニオ
   ン型遊星歯車機構とされるとともに、前記第２遊星歯車
   機構はダブルピニオン型遊星歯車機構とされ、前記第１
   遊星歯車機構のサンギヤが前記主軸に一体的に連結され
   るとともに、その第１遊星歯車機構のリングギヤが前記
   ２つのカウンタギヤ対のうちの第１のカウンタギヤ対を
   介して第２遊星歯車機構のサンギヤに連結され、また前
   記副軸が第２遊星歯車機構のリングギヤに一体的に連結
   され、かつ第１遊星歯車機構の少なくとも２つの回転要
   素を連結してその全体を一体回転させる第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
   のキャリヤとを前記２つのカウンタギヤ対のうちの第２
   のカウンタギヤ対を介しかつ選択的に連結する第２クラ
   ッチ手段と、第２遊星歯車機構の少なくとも２つの回転
   要素を連結してその全体を一体回転させる第３クラッチ
   手段と、第１遊星歯車機構のキャリヤを固定する第１ブ
   レーキ手段と、第１遊星歯車機構のリングギヤを固定す
   る第２ブレーキ手段と、第２遊星歯車機構のキャリヤを
   固定する第３ブレーキ手段とを具備していることを特徴
   とする請求項１に記載の自動変速機用歯車変速装置。