JPH0765652B2 - 歯車変速装置 - Google Patents

歯車変速装置

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JPH0765652B2
JPH0765652B2 JP1047796A JP4779689A JPH0765652B2 JP H0765652 B2 JPH0765652 B2 JP H0765652B2 JP 1047796 A JP1047796 A JP 1047796A JP 4779689 A JP4779689 A JP 4779689A JP H0765652 B2 JPH0765652 B2 JP H0765652B2
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planetary gear
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planetary
rotational
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昇 服部
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Nissan Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動変速機の歯車変速装置等として適用され
る歯車変速装置に関する。
(従来の技術) 従来の歯車変速装置としては、例えば、特開昭50−6466
0号公報に示されている。
この歯車変速装置は、第18図に示すように、シングルプ
ラネタリ型遊星歯車を3組用いた遊星歯車列が適用され
ていて、この遊星歯車列は、第2サンギヤと第3サンギ
ヤとを一体に結合して回転メンバが構成され、第3キ
ャリヤにより回転メンバが構成され、第1リングギ
ヤ,第2キャリヤ,第3リングギヤを一体に結合して回
転メンバが構成され、第2リングギヤ,第1キャリヤ
を一体に結合して回転メンバが構成され、第1サンギ
ヤにより回転メンバが構成されている。
そして、この遊星歯車列の5つの回転メンバに入力軸,
出力軸,ケースを加えた8つのメンバを直結または締結
要素を介して結合することで歯車変速装置が構成され
る。
即ち、回転メンバ,,をクラッチC1,C2,C3を介し
てそれぞれ入力軸に結合し、また、回転メンバ,,
をブレーキB1,B2,B3を介してそれぞれケースに固定
し、また、回転メンバを出力軸に直結して構成され
る。
その結果、第19図の共線図に示すように、締結要素を2
組締結し、2つの拘束条件を与えることにより1つの変
速段を構成し、第20図の締結論理表に示すように、直結
変速段を含む前進6速,後退2速を達成している。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、この従来の遊星歯車装置にあっては、締
結要素の数を6個用いながら前進6速,後退2速の多段
化要求に応えているものの、5つの回転メンバを構成す
るのに3組のシングルプラネタリ型遊星歯車を用いたも
のである為、構成要素数が多くなりコスト面で不利であ
るし、また軸方向に長大化してサイズ面でも不利であ
る。
(発明の目的) 本発明は、上述のような課題に着目してなされたもの
で、低コストと軸方向長さの短縮化を図りながら変速段
の多段化を達成出来る新規な遊星歯車列を適応した遊星
歯車装置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) 上記課題を解決するために本願発明の歯車変速装置で
は、第1リングギヤ,第1サンギヤ,第1キャリヤを有
する第1遊星歯車と、 第2リングギヤ,第2サンギヤ,第2キャリヤを有する
第2遊星歯車と、 前記第1キャリヤと第2キャリヤを一体化すると共に、
第1,第2遊星歯車それぞれの動力伝達に関与するピニオ
ンの数をいずれも2個以下とし、第1,第2遊星歯車の動
力伝達に関与するギヤに同時に噛み合うロングピニオン
を含むピニオンを回転可能に支承する共通キャリヤと、 前記第1遊星歯車側ギヤと第2遊星歯車側ギヤと共通キ
ャリヤにより、第1遊星歯車側ギヤの歯数と第2遊星歯
車側ギヤの歯数と各ギヤへ噛み合うロングピニオン歯数
の設定により決まる歯数比が変速比の決定に関与する第
3の等価遊星歯車を成立させ、前記第1,第2遊星歯車に
第3の等価遊星歯車を加えた3組の遊星歯車の存在に基
づき、第1リングギヤ,第1サンギヤ,第2リングギ
ヤ,第2サンギヤ,共通キャリヤにより構成され、所定
の拘束条件を与えることで互いに異なる回転をすること
が可能な5つの回転メンバと、 前記5つの回転メンバの他に入力部材,出力部材,ケー
スを加えた8つのメンバと、 前記5つの回転メンバの全てを入力部材,出力部材,ケ
ースのうち少なくとも1つに結合し、8つのメンバのう
ち2つのメンバ間を一体に結合する拘束を2つ与えるこ
とで前後進の各変速段を得る拘束条件付与手段と、 NA,ND;第1,第2リングギヤの回転速度 NB,NE;第1,第2サンギヤの回転速度 NC;共通キヤリヤの回転速度 α12;第1,第2遊星歯車におけるサンギヤの歯数とリ
ングギヤの歯数の比 k;第1遊星歯車側ギヤの歯数と第2遊星歯車側ギヤの歯
数と各ギヤへ噛み合うロングピニオン歯数の設定により
決まる歯数比による正の値の係数 とした場合、 シングルピニオン遊星歯車の回転関係式; NA+α1NB=(1+α)NC … 又は、ダブルピニオン遊星歯車の回転関係式; NA−α1NB=(1−α)NC … のいずれかにより、第1遊星歯車のメンバ回転を拘束す
る第1メンバ回転拘束手段と、 シングルピニオン遊星歯車の回転関係式; ND+α2NE=(1+α)NC … 又は、ダブルピニオン遊星歯車の回転関係式; ND−α2NE=(1−α)NC … のいずれかにより、第2遊星歯車のメンバ回転を拘束す
る第2メンバ回転拘束手段と、 シングルピニオン遊星歯車の回転関係式; NA+kND=(1+k)NC … 又は、ダブルピニオン遊星歯車の回転関係式; NA−kND=(1−k)NC … のいずれかにより、第3の等価遊星歯車のメンバ回転を
拘束する第3メンバ回転拘束手段と、 を備えている事を特徴とする手段とした。
(作 用) 本発明の歯車変速装置では、第1キャリヤと第2キャリ
ヤを一体化すると共に、第1,第2遊星歯車の動力伝達に
関与するギヤに同時に噛み合うロングピニオンを含むピ
ニオンを回転可能に支承する共通キャリヤが設けられ、
第1遊星歯車側ギヤ(第1リングギヤまたは第1サンギ
ヤ)と第2遊星歯車側ギヤ(第2リングギヤまたは第2
サンギヤ)と共通キャリヤにより、第1遊星歯車側ギヤ
の歯数と第2遊星歯車側ギヤの歯数と各ギヤへ噛み合う
ロングピニオン歯数の設定により決まる歯数比(係数
k)が変速比の決定に関与する第3の等価遊星歯車を成
立させている。
第1,第2遊星歯車に第3の等価遊星歯車を加えた3組を
遊星歯車の存在に基づき、第1遊星歯車の第1リングギ
ヤ,第1サンギヤと、第2遊星歯車の第2リングギヤ,
第2サンギヤと第1,第2遊星歯車に共通な共通キャリヤ
により、所定の拘束条件を与えることで互いに異なる回
転をすることが可能な5つの回転メンバが構成される。
そして、本発明の歯車変速装置により前後進の各変速段
を得る場合には、拘束条件付与手段において、第1リン
グギヤ,第1サンギヤ,第2リングギヤ,第2サンギ
ヤ,共通キャリヤによる5つの回転メンバに、入力部
材,出力部材,ケースを加えた8つのメンバのうち2つ
のメンバ間を一体に結合する拘束を2つ与えることで得
られる。
よって、外観的には2組の遊星歯車であることにより、
低コストと軸方向長さ短縮化を図りながら、実質的には
3組の遊星歯車に基づく5つの回転メンバが構成される
ことにより、従来の遊星歯車では3列を必要とした共線
図を描くことができ、変速段の多段化要求に応えること
ができる。
加えて、変速段の数を最大設定変速段未満の実用に供す
る変速段の数(例えば、前進5段や6段)に設定した場
合、変速比の設定が、第1遊星歯車の歯数比と第2遊星
歯車の歯数比と第3の等価遊星歯車による歯数比の3つ
の値により設定されるし、十分に変速比の選択自由度を
持つことで、各変速段で最適な変速比に設定することが
できる。
また。十分の選択余裕を持って変速段を設定しているも
のであるため、各変速段での2つの拘束条件の一方のみ
を変化させて隣接する変速段を得ることができ、これに
より、隣接する変速段への変速が最小限の締結要素を変
化によりなされることになり、良好な変速フィーリング
による変速品質を確保し易い。
また、遊星歯車の形態としては、第1遊星歯車のメンバ
回転と、第2遊星歯車のメンバ回転と、第3の等価遊星
歯車のメンバ回転とが、それぞれシングルピニオン遊星
歯車の回転関係式又はダブルピニオン遊星歯車の回転関
係式により回転拘束が与えられる全ての組み合わせが含
まれる。
さらに、第1,第2遊星歯車それぞれの動力伝達に関与す
るピニオンの数をいずれも2個以下としていることで、
コスト,ギヤノイズ,フリクションの点で実用上有利で
ある。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
*第1実施例 第1図は請求項3に対応する、即ち、第1遊星歯車と第
2遊星歯車がシングルピニオン遊星歯車の回転関係式に
拘束され、愛1リングギヤ、第2リングギヤ,共通キャ
リヤがダブルピニオン遊星歯車の回転関係式に拘束され
る第1実施例の歯車変速装置のスケルトン図である。
遊星歯車列としては、第1リングギヤR1,第1サンギヤS
1,第1キャリヤを有する第1遊星歯車PG1と、第2リン
グギヤR2,第2サンギヤS2,第2キャリヤを有する第2遊
星歯車PG2と、前記第1リングギヤR1と第1サンギヤS1
とに噛み合う第1ショートピニオンPS1と、第2リング
ギヤR2と第2サンギヤS2に噛み合う第2ショートピニオ
ンPS2と、第1遊星歯車PG1側では第1ショートピニオン
PS1に噛み合い、第2遊星歯車PG2側では第2ショートピ
ニオンPS2に噛み合う歯数の異なるロングピニオンPLを
含むピニオンPS1,PS2,PLを回転可能に支承する共通キャ
リヤPCとを備えている。勿論、ロングピニオンの歯車は
異なる必要はないが、本例では異なった例をあげてお
く。
そして、前記第1リングギヤR1,第1サンギヤS1,共通キ
ャリヤPC,第2リングギヤR2,第2サンギヤS2のそれぞれ
に連結される回転メンバA,B,C,D,Eにより、所定の拘束
条件を与えることで互いに異なる回転をすることが可能
な5つの回転メンバが構成されている。
そして、この遊星歯車列の5つの回転メンバに入力軸F,
出力軸G,ケースHを加えた8つのメンバを直結または締
結要素を介して結合することで歯車変速装置が構成され
る。
即ち、歯車変速装置は、回転メンバB,C,EをクラッチCB,
CC,CEを介してそれぞれ入力軸Fに結合し、また、回転
メンバC,D,EをそれぞれブレーキBC,BD,BEを介してケー
スHに固定し、また、回転メンバAを出力軸Gに直結し
て構成される。
従って、第1実施例の歯車変速装置では、締結要素であ
るクラッチCB,CC,CEとブレーキBC,BD,BEのうち2組締結
し、2つの拘束条件を与えることにより1つの変速段を
構成する様にした締結要素制御手段(拘束条件付与手
段)を接続することで、変速比1の直結段を含んだ場
合、第2図の締結論理表に示すように、各前進変速比か
らより高いまたはより低い変速比への変速が、一つの締
結要素の締結から非締結への変化と、他の一つの締結要
素の非締結への変化とによってなされ、最小限の締結要
素の変化によってなされるため、変速品質を確保しやす
く、前進5速,後退2速を達成できる。
尚、第2図の○印は締結を示し、変速比の式で、 α1;第1リングギヤR1と第1サンギヤS1のギヤ比(α
=ZB/ZA)。
α2;第2リングギヤR2と第2サンギヤS2のギヤ比(α
=ZE/ZD)。
k;第1リングギヤR1と第2リングギヤR2についての係数
で、k=ZA・ZP2/ZD・ZP1で定義される。
但し、ZA;第1リングギヤ歯数、ZB;第1サンギヤ歯数、
ZD;第2リングギヤ歯数、ZE;第2サンギヤ歯数、ZP1;ロ
ングピニオンの第1遊星歯車部の歯数、ZP2;ロングピニ
オンの第2遊星歯車部の歯数である。
*第2実施例 第3図は請求項5に対応する、即ち、第1遊星歯車がシ
ングルピニオン遊星歯車の回転関係式に拘束され、第2
遊星歯車と第1リングギヤ,第2リングギヤ,共通キャ
リヤとがダブルピニオン遊星歯車の回転関係式に拘束さ
れる第2実施例の歯車変速装置のスケルトン図である。
遊星歯車列としては、第1リングギヤR1,第1サンギヤS
1,第1キャリヤを有する第1遊星歯車PG1と、第2リン
グギヤR2,第2サンギヤS2,第2キャリヤを有する第2遊
星歯車PG2と、前記第1リングギヤR1と第1サンギヤS1
とに噛み合う第1ショートピニオンPS1と、第2リング
ギヤR2に噛み合う第2ショートピニオンPS2と、第1遊
星歯車PG1側では第1ショートピニオンPS1に噛み合い、
第2遊星歯車PG2側では第2ショートピニオンPS2と第2
サンギヤS2に噛み合う同径のロングピニオンPLを含むピ
ニオンPS1,PS2,PLを回転可能に支承する共通キャリヤPC
とを備えている。
そして、前記第1リングギヤR1,第1サンギヤS1,共通キ
ャリヤPC,第2リングギヤR2,第2サンギヤS2のそれぞれ
に連結される回転メンバA,B,C,D,Eにより、所定の拘束
条件を与えることで互いに異なる回転をすることが可能
な5つの回転メンバが構成されている。
そして、この遊星歯車列の5つの回転メンバに入力軸F,
出力軸G,ケースHを加えた8つのメンバを直結または締
結要素を介して結合することで歯車変速装置が構成され
る。
即ち、歯車変速装置は、回転メンバB,C,EをクラッチCB,
CC,CEを介してそれぞれ入力軸Fに結合し、また、回転
メンバA,B,CをそれぞれブレーキBA,BB,BCを介してケー
スHに固定し、また、回転メンバDを出力軸Gに直結し
て構成される。
従って、第2実施例の歯車変速装置では、締結要素であ
るクラッチCB,CC,CEとブレーキBA,BB,BCを2組締結し、
2つの拘束条件を与えることにより1つの変速段を構成
する様にした締結要素制御手段を接続することで、変速
比1の直結段を含んだ場合、第4図の締結論理表に示す
ように、各前進変速比からより高いまたはより低い変速
比への変速が、一つの締結要素の締結から非締結への変
化と、他の一つの締結要素の非締結への変化とによって
なされ、最小限の締結要素の変化によってなされるた
め、変速品質を確保しやすく、前進5速,後退1速を達
成できる。
*第3実施例 第5図は請求項8に対応する、即ち、第1遊星歯車第2
遊星歯車がダブルピニオン遊星歯車の回転関係式に拘束
され、第1リングギヤ,第2リングギヤ,共通キャリヤ
とがシングルピニオン遊星歯車の回転関係式に拘束され
る第3実施例の歯車変速装置のスケルトン図である。
遊星歯車列としては、第1リングギヤR1,第1サンギヤS
1,第1キャリヤを有する第1遊星歯車PG1と、第2リン
グギヤR2,第2サンギヤS2,第2キャリヤを有する第2遊
星歯車PG2と、前記第1サンギヤS1に噛み合う第1ショ
ートピニオンPS1と、第2リングギヤR2に噛み合う第2
ショートピニオンPS2と、第1遊星歯車PG1側では第1シ
ョートピニオンPS1と第1リングギヤR1に噛み合い、第
2遊星歯車PG2側では第2ショートピニオンPS2と第2サ
ンギヤS2に噛み合う同径のロングピニオンPLを含むピニ
オンPS1,PS2,PLを回転可能に支承する共通キャリヤPCを
備えている。
そして、前記第1リングギヤR1,第1サンギヤS1,共通キ
ャリヤPC,第2リングギヤR2,第2サンギヤS2のそれぞれ
に連結される回転メンバA,B,C,D,Eにより、所定の拘束
条件を与えることで互いに異なる回転をすることが可能
な5つの回転メンバが構成されている。
そして、この遊星歯車列の5つの回転メンバに入力軸F,
出力軸G,ケースHを加えた8つのメンバを直結または締
結要素を介して結合することで歯車変速装置が構成され
る。
即ち、歯車変速装置は、回転メンバB,C,EをクラッチCB,
CC,CEを介してそれぞれ入力軸Fに結合し、また、回転
メンバC,D,EをそれぞれブレーキBC,BD,BEを介してケー
スHに固定し、また、回転メンバAを出力軸Gに直結し
て構成される。
従って、第3実施例の歯車変速装置では、締結要素であ
るクラッチCB,CC,CEとブレーキBC,BD,BEのうちから2組
締結し、2つの拘束条件を与えることにより1つの変速
段を構成する様にした締結要素制御手段を接続すること
で、変速比1の直結段を含んだ場合、第6図の締結論理
表に示すように、各前進変速比からより高いまたはより
低い変速比への変速が、一つの締結要素の締結から非締
結への変化と、他の一つの締結要素の非締結への変化と
によってなされ、最小限の締結要素の変化によってなさ
れるため、変速品質を確保しやすく、前進5速,後退2
速を達成できる。
*第4実施例 第7図は請求項9に対応する、即ち、第1遊星歯車と第
2遊星歯車と第1リングギヤ,第2リングギヤ,共通キ
ャリヤとが共にダブルピニオン遊星歯車の回転関係式に
拘束される第4実施例の歯車変速装置のスケルトン図で
ある。
遊星歯車列としては、第1リングギヤR1,第1サンギヤS
1,第1キャリヤを有する第1遊星歯車PG1と、第2リン
グギヤR2,第2サンギヤS2,第2キャリヤを有する第2遊
星歯車PG2と、前記第1サンギヤS1に噛み合う第1ショ
ートピニオンPS1と、第2サンギヤS2に噛み合う第2シ
ョートピニオンPS2と、第1遊星歯車PG1側では第1ショ
ートピニオンPS1と第1リングギヤR1に噛み合い、第2
遊星歯車PG2側では第2ショートピニオンPS2と第2リン
グギヤR2に噛み合う歯数の異なるロングピニオンPLを含
むピニオンPS1,PS2,PLを回転可能に支承する共通キャリ
ヤPCとを備えている。
そして、前記第1リングギヤR1,第1サンギヤS1,共通キ
ャリヤPC,第2リングギヤR2,第2サンギヤS2のそれぞれ
に連結される回転メンバA,B,C,D,Eにより、所定の拘束
条件を与えることで、互いに異なる回転をすることが可
能な5つの回転メンバが構成されている。
そして、この遊星歯車列の5つの回転メンバに入力軸F,
出力軸G,ケースHを加えた8つのメンバを直結または締
結要素を介して結合することで歯車変速装置が構成され
る。
即ち、歯車変速装置は、回転メンバB,C,EをクラッチCB,
CC,CEを介してそれぞれ入力軸Fに結合し、また、回転
メンバC,D,EをそれぞれブレーキBC,BD,BEを介してケー
スHに固定し、また、回転メンバAを出力軸Gに直結し
て構成される。
従って、第4実施例の歯車変速装置では、締結要素であ
るクラッチCB,CC,CEとブレーキBC,BD,BEを2組締結し、
2つの拘束条件を与えることにより1つの変速段を構成
する様にした締結要素制御手段を接続することで、変速
比1の直結段を含んだ場合、第8図の締結論理表に示す
ように、各前進変速比からより高いまたはより低い変速
比への変速が、一つの締結要素の締結から非締結への変
化と、他の一つの締結要素の非締結への変化とによって
なされ、最小限の締結要素の変化によってなされるた
め、変速品質を確保しやすく、前進5速,後退2速を達
成できる。
*第5実施例 第9図は請求項9に対応する、即ち、第1遊星歯車と第
2遊星歯車と第1リングギヤ,第2リングギヤ,共通キ
ャリヤとが共にダブルピニオン遊星歯車の回転関係式に
拘束される第5実施例の歯車変速装置のスケルトン図で
ある。
前記第1リングギヤR1,第1サンギヤS1,共通キャリヤP
C,第2リングギヤR2,第2サンギヤS2のそれぞれに連結
される回転メンバA,B,C,D,Eにより、所定の拘束条件を
与えることで互いに異なる回転をすることが可能な5つ
の回転メンバが構成されている。
そして、この遊星歯車列の5つの回転メンバに入力軸F,
出力ギヤG,ケースHを加えた8つのメンバを直結または
締結要素を介して結合することで歯車変速装置が構成さ
れる。
即ち、歯車変速装置は、回転メンバC,D,EをクラッチCC,
CD,CEを介してそれぞれ入力軸Fに結合し、また、回転
メンバB,D,EをそれぞれブレーキBB,BD,BEを介してケー
スHに固定し、また、回転メンバAを出力ギヤGに直結
して構成される。
従って、第5実施例の歯車変速装置では、締結要素であ
るクラッチCC,CD,CEとブレーキBB,BD,BEのうち2組締結
し、2つの拘束条件を与えることにより1つの変速段を
構成する様にした締結要素制御手段を接続することで、
変速比1の直結段を含んだ場合、第10図の締結論理表に
示すように、各前進変速比からより高いまたはより低い
変速比への変速が、一つの締結要素の締結から非締結へ
の変化と、他の一つの締結要素の非締結への変化とによ
ってなされ、最小限の締結要素の変化によってなされる
ため、変速品質を確保しやすく、前進6速,後退1速を
達成できる。
*第6実施例 第11図は請求項9に対応する、即ち、第1遊星歯車と第
2遊星歯車と第1リングギヤ,第2リングギヤ,共通キ
ャリヤとが共にダブルピニオン遊星歯車の回転関係式に
拘束される第6実施例の歯車変速装置のスケルトン図で
ある。
遊星歯車列としては、第5実施例と同様の構成を持つ。
前記第1リングギヤR1,第1サンギヤS1,共通キャリヤP
C,第2リングギヤR2,第2サンギヤS2のそれぞれに連結
される回転メンバA,B,C,D,Eにより、所定の拘束条件を
与えることで互いに異なる回転をすることが可能な5つ
の回転メンバが構成されている。
そして、この遊星歯車列の5つの回転メンバに入力軸F,
出力ギヤG,ケースHを加えた8つのメンバを直結または
締結要素を介して結合することで歯車変速装置が構成さ
れる。
即ち、歯車変速装置は、回転メンバC,D,EをクラッチCB,
CC,CEを介してそれぞれ入力軸Fに結合し、また、回転
メンバB,D,EをそれぞれブレーキBB,BD,BEを介してケー
スHに固定し、また、回転メンバAを出力ギヤGに直結
して構成される。
従って、第6実施例の歯車変速装置では、締結要素であ
るクラッチCC,CD,CEとブレーキBB,BD,BEのうち2組締結
し、2つの拘束条件を与えることにより1つの変速段を
構成する様にした締結要素制御手段を接続することで、
変速比1の直結段を含んだ場合、第12図の締結論理表に
示すように、各前進変速比からより高いまたはより低い
変速比への変速が、一つの締結要素の締結から非締結へ
の変化と、他の一つの締結要素の非締結への変化とによ
ってなされ、最小限の締結要素の変化によってなされる
ため、変速品質を確保しやすく、前進5速,後退1速を
達成できる。
*第7実施例 第13図は請求項9に対応する、即ち、第1遊星歯車と第
2遊星歯車と第1リングギヤ,第2リングギヤ,共通キ
ャリヤとが共にダブルピニオン遊星歯車の回転関係式に
拘束される第7実施例の歯車変速装置のスケルトン図で
ある。
前記第1リングギヤR1,第1サンギヤS1,共通キャリヤP
C,第2リングギヤR2,第2サンギヤS2のそれぞれに連結
される回転メンバA,B,C,D,Eにより、所定の拘束条件を
与えることで互いに異なる回転をすることが可能な5つ
の回転メンバが構成されている。
そして、この遊星歯車列の5つの回転メンバに入力軸F,
出力軸G,ケースHを加えた8つのメンバを直結または締
結要素を介して結合することで歯車変速装置が構成され
る。
即ち、歯車変速装置は、回転メンバB,CをクラッチCB,CC
を介してそれぞれ入力軸Fに結合し、また、回転メンバ
B,D,EをそれぞれブレーキBB,BD,BEを介してケースHに
固定し、また、回転メンバAを出力軸Gに直結して構成
される。
従って、第7実施例の歯車変速装置では、締結要素であ
るクラッチCB,CCとブレーキBB,BD,BEを2組締結し、2
つの拘束条件を与えることにより1つの変速段を構成す
る様にした締結要素制御手段を接続することで、変速比
1の直結段を含んだ場合、第14図の締結論理表に示すよ
うに、各前進変速比からより高いまたはより低い変速比
への変速が、一つの締結要素の締結から非締結への変化
と、他の一つの締結要素の非締結への変化とによってな
され、最小限の締結要素の変化によってなされるため、
変速品質を確保しやすく、しかも締結要素の数を5個と
しながら前進5速,後退1速を達成できる。
*第8実施例 第15図は請求項9に対応する、即ち、第1遊星歯車と第
2遊星歯車と第1リングギヤ,第2リングギヤ,共通キ
ャリヤとが共にダブルピニオン遊星歯車の回転関係式に
拘束される第8実施例の歯車変速装置のスケルトン図で
ある。
遊星歯車列としては、第5,第6実施例と同様の構成を持
つ。
そして、前記第1リングギヤR1,第1サンギヤS1,共通キ
ャリヤPC,第2リングギヤR2,第2サンギヤS2のそれぞれ
に連結される回転メンバA,B,C,D,Eにより、所定の拘束
条件を与えることで互いに異なる回転をすることが可能
な5つの回転メンバが構成されている。
そして、この遊星歯車列の5つの回転メンバに入力軸F,
出力ギヤG,ケースHを加えた8つのメンバを直結または
締結要素を介して結合することで歯車変速装置が構成さ
れる。
即ち、歯車変速装置は、回転メンバC,D,EをクラッチCC,
CD,CEを介してそれぞれ入力軸Fに結合し、また、回転
メンバB,D,EをそれぞれブレーキBB,BD,BEを介してケー
スHに固定し、また、回転メンバAを出力ギヤGに直結
して構成される。
従って、第8実施例の歯車変速装置では、締結要素であ
るクラッチCC,CD,CEとブレーキBB,BD,BEを2組締結し、
2つの拘束条件を与えることにより1つの変速段を構成
する様にした締結要素制御手段を接続することで、変速
比1の直結段を含んだ場合、第16図の締結論理表に示す
ように、各前進変速比からより高いまたはより低い変速
比への変速が、一つの締結要素の締結から非締結への変
化と、他の一つの締結要素の非締結への変化とによって
なされ、最小限の締結要素の変化によってなされるた
め、変速品質を確保しやすく、前進5速,後退1速を達
成できる。
以上説明したように、第1実施例〜第8実施例の歯車変
速装置にあっては、外観的に2組の遊星歯車であるが、
所定の拘束条件を与えることで互いに異なる回転をする
ことが可能な5つの回転メンバが構成される遊星歯車列
が用いられている。この為、第1遊星歯車PG1と第2優
勢歯車PG2以外に、第1遊星歯車PG1側のギヤ,第2遊星
歯車PG2側のギヤ,共通キャリヤPCを有する等価遊星歯
車(特許請求の範囲に記載の第3の等価遊星歯車)を含
み、実質的には3組の遊星歯車が存在するとみなすこと
ができ、高い変速段設定自由度を持つ。
その結果、構成要素を少なくすることによる低コストと
軸方向長さの短縮化を図りながら、前進5速または前進
6速,後退1速または後退2速による変速段の多段化要
求に応えることが出来る。
また、第1実施例〜第8実施例の歯車変速装置は、第1
遊星歯車PG1と第2遊星歯車PG2との動力伝達に関与する
ピニオンの数をいずれも2個以下としている為、コス
ト,ギヤノイズ,フリクションの点で実用上有利であ
る。
以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体的
な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本
発明に含まれる。
例えば、実施例では、請求項3,請求項5,請求項8及び請
求項9に対応する実施例について説明してきたが、遊星
歯車として、第1遊星歯車PG1,第2遊星歯車PG2及び第
1リングギヤR1,第2リングギヤR2,共通キャリヤPCによ
る第3の等価遊星歯車が存在するものとした場合、各遊
星歯車の回転関係式が、請求項2〜請求項9に記載した
ように、シングルピニオン遊星歯車の回転関係式又はダ
ブルピニオン遊星歯車の回転関係式により拘束される全
ての組合わせによる遊星歯車列を用いたものが本発明に
含まれる。
即ち、シングルピニオン遊星歯車の回転関係式により拘
束される場合をSとし、ダブルピニオン遊星歯車の回転
関係式により拘束される場合をWとした場合の各組合わ
せ類型(SS−S,SS−W,SW−S,WS−S,SW−W,WS−W,WW−S,
WW−W)による遊星歯車列を第17図に示す。
尚、第17図に示すものは第1遊星歯車PG1と第2遊星歯
車PG2と動力伝達に関与するピニオンの数をいずれも2
個以下とした好適な例であり、また、第1遊星歯車PG1
と第2遊星歯車PG2とを入れ替えた形態のものは図示を
省略している。
(発明の効果) 以上説明してきたように、本発明の歯車変速装置にあっ
ては、第1遊星歯車側ギヤと第2遊星歯車側ギヤと共通
キャリヤにより、第1遊星歯車側ギヤの歯数と第2遊星
歯車側ギヤの歯数と各ギヤへ噛み合うロングピニオン歯
数の設定により決まる歯数比が変速比の決定に関与する
第3の等価遊星歯車を成立させ、第1,第2遊星歯車に第
3の等価遊星歯車を加えた3組の遊星歯車の存在に基づ
き、第1リングギヤ,第1サンギヤ,第2リングギヤ,
第2サンギヤ,共通キャリヤにより構成され、所定の拘
束条件を与えることで互いに異なる回転をすることが可
能な5つの回転メンバを備えた装置としたため、外観的
には2組の遊星歯車であることにより、低コストと軸方
向長さの短縮化を図ることができると共に、実質的には
3組の遊星歯車に基づく5つの回転メンバが構成され、
従来の遊星歯車では3列を必要とした共線図が描けるこ
とにより、最適な変速比設定と容易に変速品質を確保し
ながら変速段の多段化要求に応えることができるという
効果が得られる。
また、第1,第2遊星歯車それぞれの動力伝達に関与する
ピニオンの数をいずれも2個以下としているため、コス
ト,ギヤノイズ,フリクションの点で実用上有利となる
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明第1実施例の歯車変速装置を示すスケル
トン図、第2図は第1実施例装置での変速論理表を示す
図である。 第3図は本発明第2実施例の歯車変速装置を示すスケル
トン図、第4図は第2実施例装置での変速論理表を示す
図である。 第5図は本発明第3実施例の歯車変速装置を示すスケル
トン図、第6図は第3実施例装置での変速理論表を示す
図である。 第7図は本発明第4実施例の歯車変速装置を示すスケル
トン図、第8図は第4実施例装置での変速理論表を示す
図である。 第9図は本発明第5実施例の歯車変速装置を示すスケル
トン図、第10図は第5実施例装置での変速論理表を示す
図である。 第11図は本発明第6実施例の歯車変速装置を示すスケル
トン図、第12図は第6実施例装置での変速理論表を示す
図である。 第13図は本発明第7実施例の歯車変速装置を示すスケル
トン図、第14図は第7実施例装置での変速理論表を示す
図である。 第15図は本発明第8実施例の歯車変速装置を示すスケル
トン図、第16図は第8実施例装置での変速理論表を示す
図である。 第17図は請求項2〜請求項9に対応する遊星歯車列の各
類型を示す概略図である。第18図は従来の歯車変速装置
を示すスケルトン図、第19図は従来の歯車変速装置での
変速関係を示す共線図、第20図は従来の歯車変速装置で
の変速理論表を示す図である。 PG1……第1遊星歯車 R1……第1リングギヤ S1……第1サンギヤ PG2……第2遊星歯車 R1……第2リングギヤ S1……第2サンギヤ PS1……第1ショートピニオン PS2……第2ショートピニオン PL……ロングピニオン PC……共通キャリヤ A,B,C,D,E……回転メンバ F……入力軸(入力部材) G……出力軸(出力部材) H……ケース

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1リングギヤ,第1サンギヤ,第1キャ
    リヤを有する第1遊星歯車と、 第2リングギヤ,第2サンギヤ,第2キャリヤを有する
    第2遊星歯車と、 前記第1キャリヤと第2キャリヤを一体化すると共に、
    第1,第2遊星歯車それぞれの動力伝達に関与するピニオ
    ンの数をいずれも2個以下とし、第1,第2遊星歯車の動
    力伝達に関与するギヤに同時に噛み合うロングピニオン
    を含むピニオンを回転可能に支承する共通キャリヤと、 前記第1遊星歯車側ギヤと第2遊星歯車側ギヤと共通キ
    ャリヤにより、第1遊星歯車側ギヤの歯数と第2遊星歯
    車側ギヤの歯数と各ギヤへ噛み合うロングピニオン歯数
    の設定により決まる歯数比が変速比の決定に関与する第
    3の等価遊星歯車を成立させ、前記第1,第2遊星歯車に
    第3の等価遊星歯車を加えた3組の遊星歯車の存在に基
    づき、第1リングギヤ,第1サンギヤ,第2リングギ
    ヤ,第2サンギヤ,共通キャリヤにより構成され、所定
    の拘束条件を与えることで互いに異なる回転をすること
    が可能な5つの回転メンバと、 前記5つの回転メンバの他に入力部材,出力部材,ケー
    スを加えた8つのメンバと、 前記5つの回転メンバの全てを入力部材,出力部材,ケ
    ースのうち少なくとも1つに結合し、8つのメンバのう
    ち2つのメンバ間を一体に結合する拘束を2つ与えるこ
    とで前後進の各変速段を得る拘束条件付与手段と、 NA,ND;第1,第2リングギヤの回転速度 NB,NE;第1,第2サンギヤの回転速度 NC;共通キヤリヤの回転速度 α12;第1,第2遊星歯車におけるサンギヤの歯数とリ
    ングギヤの歯数の比 k;第1遊星歯車側ギヤの歯数と第2遊星歯車側ギヤの歯
    数と各ギヤへ噛み合うロングピニオン歯数の設定により
    決まる歯数比による正の値の係数 とした場合、 シングルピニオン遊星歯車の回転関係式; NA+α1NB=(1+α)NC … 又は、ダブルピニオン遊星歯車の回転関係式; NA−α1NB=(1−α)NC … のいずれかにより、第1遊星歯車のメンバ回転を拘束す
    る第1メンバ回転拘束手段と、 シングルピニオン遊星歯車の回転関係式; ND+α2NE=(1+α)NC … 又は、ダブルピニオン遊星歯車の回転関係式; ND−α2NE=(1−α)NC … のいずれかにより、第2遊星歯車のメンバ回転を拘束す
    る第2メンバ回転拘束手段と、 シングルピニオン遊星歯車の回転関係式; NA+kND=(1+k)NC … 又は、ダブルピニオン遊星歯車の回転関係式; NA−kND=(1−k)NC … のいずれかにより、第3の等価遊星歯車のメンバ回転を
    拘束する第3メンバ回転拘束手段と、 を備えている事を特徴とする歯車変速装置。
  2. 【請求項2】前記第1遊星歯車のメンバ回転と、第2遊
    星歯車のメンバ回転と、第3の等価遊星歯車のメンバ回
    転とが、それぞれ前記,,の回転関係式により回
    転拘束が与えられる請求項1記載の歯車変速装置。
  3. 【請求項3】前記第1遊星歯車のメンバ回転と、第2遊
    星歯車のメンバ回転と、第3の等価遊星歯車のメンバ回
    転とが、それぞれ前記,,の回転関係式により回
    転拘束が与えられる請求項1記載の歯車変速装置。
  4. 【請求項4】前記第1遊星歯車のメンバ回転と、第2遊
    星歯車のメンバ回転と、第3の等価遊星歯車のメンバ回
    転が、それぞれ前記,,の回転関係式により回転
    拘束が与えられる請求項1記載の歯車変速装置。
  5. 【請求項5】前記第1遊星歯車のメンバ回転と、第2遊
    星歯車のメンバ回転と、第3の等価遊星歯車のメンバ回
    転とが、それぞれ前記,,の回転関係式により回
    転拘束が与えられる請求項1記載の歯車変速装置。
  6. 【請求項6】前記第1遊星歯車のメンバ回転と、第2遊
    星歯車のメンバ回転と、第3の等価遊星歯車のメンバ回
    転とが、それぞれ前記,,の回転関係式により回
    転拘束が与えられる請求項1記載の歯車変速装置。
  7. 【請求項7】前記第1遊星歯車のメンバ回転と、第2遊
    星歯車のメンバ回転と、第3の等価遊星歯車のメンバ回
    転とが、それぞれ前記,,の回転関係式により回
    転拘束が与えられる請求項1記載の歯車変速装置。
  8. 【請求項8】前記第1遊星歯車のメンバ回転と、第2遊
    星歯車のメンバ回転と、第3の等価遊星歯車のメンバ回
    転とが、それぞれ前記,,の回転関係式により回
    転拘束が与えられる請求項1記載の歯車変速装置。
  9. 【請求項9】前記第1遊星歯車のメンバ回転と、第2遊
    星歯車のメンバ回転と、第3の等価遊星歯車のメンバ回
    転とが、それぞれ前記,,の回転関係式により回
    転拘束が与えられる請求項1記載の歯車変速装置。
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DE69018675T DE69018675T2 (de) 1989-02-28 1990-02-26 Umlaufrädergetriebesystem.
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