JPS5814579B2 - ヘンソクソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車輛用の変速装置に関するものであり、殊に
自動車の流体継手と組合わせて使用するのに適した変速
装置に係るものである。

一般にトラック若しくはバス等の大型車輛用の変速装置
としては、少なくとも４段以上の変速段を有することが
望ましい。

この為シングルピニオン式若しくはダブルピニオン式の
単純プラネタリギヤセットを３組若しくは４組又はそれ
以上組合わせ、その中の各要素を適当に結びつけること
により少なくとも４段以上の変速段を実現することが考
えられる。

この様に組合わせた変速装置は非常に多数の組合わせが
考えられるが、更に以下に述べる様な各条件を満たすこ
とが望ましい。

（１）出力軸は各変速段とも同一の要素と連結されるこ
と。

（２）各プラネタリギヤセットの各要素は、その軸受け
の周速を低くする為回転数が低いこと。

（３）各歯車の歯の強度上の問題から各要素の歯荷重即
ち接線力が小さいこと。

（４）各プラネタリギヤセットの各歯車の歯数は、噛合
条件を満足し、且つ最小径となるサンギヤ及びプラネタ
リギヤも必要歯数以上であること。

（５）各プラネタリギヤセットの各要素の連結関係が、
なるべく短い長さで簡単に行ない得ること。

（６）前進走行時の変速時には摩擦手段を切換えて変速
するが、この切換えは切換えショックを小さくする為１
個のみの切換えで行なえること。

本発明は、上述したこれ等の諸条件を考慮してシングル
ピニオン式単純プラネタリギヤセットを数組使用し、ク
ラッチ装置としては基本的に３個、ブレーキ装置として
は基本的に２個使用し、各プラネタリギヤセットの可動
メンバーを適切に結合し、クラッチ装置及びブレーキ装
置を適宜結合解除することにより少なくとも前進４段、
後進１段の変速段を有する変速装置を提供するものであ
る。

以下図面に従って本発明の第１実施例についてその構成
及び作用を説明する。

第１図に於て、入力軸と出力軸との間にはシングルピニ
オン式の第１プラネタリギヤセットＸ１と第２プラネタ
リギヤセットＸ２及び第３プラネタリギヤセットＸ３が
適宜配設されている。

第１プラネタリギヤセットＸ１は、第１サンギヤＳ１と
、第１サンギヤＳ１に噛合う第１プラネタリギヤＰ１と
、第１プラネタリギヤＰ１に噛合う第１リングギヤＲＧ
１と、第１プラネタリギヤＰ１を枢支なす第１キャリヤ
Ｃ１とから構成されている。

第２プラネタリギヤセットＸ２は、第２サンギヤＳ２と
、第２サンギヤＳ２に噛合う第２プラネタリギヤＰ２と
、第２プラネタリギヤＰ２に噛合う第２リングギヤＲＧ
２と、第２プラネタリギヤＰ２を枢支なす第２キャリヤ
Ｃ２とから構成されている。

第３プラネタリギヤセットＸ３は、第３サンギヤＳ３と
、第３サンギヤＳ３に噛合う第３プラネタリギヤと、第
３プラネタリギヤＰ３に噛合う第３リングギヤＲＧ３と
、第３プラネタリギヤＰ３を枢支する第３キャリヤＣ３
とから構成されている。

第１プラネタリギヤセットＸ１と第２プラネタリギヤセ
ットＸ２及び第３プラネタリギヤセットＸ３との連結関
係としては、第１サンギヤＳ１と第２リングギヤＲＧ２
及び第３キャリヤＣ３、第１キャリヤＣ１と第２サンギ
ヤＳ２、第２キャリヤＣ２と第３リングギヤＲＧ３、第
３キャリヤＣ３と出力軸とが夫々駆動的に連結されてい
る。

第１クラッチＣＬ１は、入力軸と第１キャリヤＣ１及び
第２サンギヤＳ２とを結合若しくは解放し得る様に配設
されている。

第２クラッチＣＬ２は、入力軸と第１リングギヤＲＧ１
とを結合若しくは解放し得る様に配設されている。

第３クラッチＣＬ３は、入力軸と第２キャリヤＣ２及び
第３リングギヤＲＧ３とを結合若しくは解放し得る様に
配設されている。

第１ブレーキＢ１は、第２キャリヤＣ２及び第３リング
ギヤＲＧ３をケースに固締し得る様に配設されている。

第２ブレーキＢ２は、第３サンギヤＳ３をケースに固締
し得る様に配設されている。

以上の説明から本発明の変速装置の各々プラネタリギヤ
セットに於ては次式が成立する。

ＮＲＧ１−（１＋Ｉ１）ＮＣ１＋Ｉ１ＮＳ１＝ＯＮＲＧ
２−（１＋１２）ＮＣ２＋■２ＮＳ２＝０ＮＲＧ３−（
１＋１３）ＮＣ３＋Ｉ３ＮＳ３＝０※ＮＲＧ４−（１＋
Ｉ４）ＮＣ４＋Ｉ４ＮＳ４＝０（但し本※式は第２実施
例以降の全実施例に適用する。

）ここで、 ＮＲＧ１・ＮＲＧ２・ＮＲＧ３・ＮＲＧ４；第１，第２
，第３，第４リングギヤの回転数 ＮＣ１・ＮＣ２・ＮＣ３・ＮＣ４；第１，第２，第３，
第４キャリヤの回転数 ＮＳ１・ＮＳ２・ＮＳ３・ＮＳ４；第１，第２，第３，
第４サンギヤの回転数 Ｉ１・■２・■３・■４；第１，第２，第３，第４リン
グギヤに対する第１，第２，第３，第４サンギヤの夫々
の半径比 である。

ここで本発明の第１実施例に於ける具体的な各変速段の
数値を例示すれば、各半径比はＩ１＝０．４５２、Ｉ２
＝０．４１９、■３＝０．４５２であり、前進４段、後
進２段に於ける各々クラッチＣＬ１、ＣＬ２，ＣＬ３及
び各々ブレーキＢ，，Ｂ２の作動と各々変速段との関係
をまとめると、第１Ａ表示（ここで減速比１．００を得
る為には、クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３のうちの何
れか２つを組合わせることで達成出来、以下全実施例に
ついて同様とする。

）の様になり、又各々変速段と各々キャセットとの回転
数及び接線力の関係をまとめると第１Ｂ表示の様になる
。

但し、第１Ｂ表は入力軸の回転数を１と仮定した場合の
回転数の割合及び入力軸のトルクがリングギヤに作用し
た時のトルクを１と仮定した場合の接線力の割合とし、
以下全実施例について同様とする。

又、全実施例についての表の符号をまとめて説明すると
、 Ａ；変速段、 Ｂ；プラネタリギヤセット、 Ｎ；回転数、 Ｗ；接線力、 Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７；前進第１
，２，３，４，５，６，７速、 Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４；後進第１．２，３．４速であ
る。

更に、Ｆ４（前進第４速）は減速比が１．００である為
、その回転数Ｎ及びその接線力Ｗを省略する。

即ち、減速比が１．００の変速段に於ては、各々のサン
ギヤとリングギヤ及びキャリヤの回転数Ｎが１．００且
つ各々のプラネタリギヤの回転数Ｎが０．００となり、
又その接線力Ｗは他の変速段に生ずる接線力Ｗに比して
大巾に小さくなり、即ち他の変速段では各々のクラッチ
のうちで何れか１個のクラッチだけの係合によりその係
合されたクラッチだけを介して入力軸のトルクが各要素
に伝達されるのに対して、Ｆ４（前進第４速）は少なく
とも２個のクラッチの係合がなされることにより、入力
軸のトルクはその両クラッチに分担され、その分担され
た入力軸のトルクが各要素に伝達される為、それにより
生ずる各要素の接線力は１個のクラッチの係合により入
力軸のトルクが分担されず、他の変速段の様にそのまま
伝達される場合に比して小さくなることは自明となるこ
とからである。

以下全実施例について減速比が１．００となる変速段の
回転数Ｎ及び接線力Ｗを省略する。

次に本発明の第２実施例についての説明として、前述の
第１実施例と異なる部分即ち第１実施例に附加した部分
の連結関係を中心に説明する。

第２図に於て、第４サンギヤＳ４と前記出力軸、第４リ
ングギヤＲＧ４と前記第３サンギヤＳ３とは夫々駆動的
に連結されている。

又第４リングギヤＲＧ４は，前記第２ブレーキＢ２によ
って前記ケースに固締し得る様に配設されている。

第４ブレーキＢ４は、第４キャリヤＣ４を前記ケースに
固締し得る様に配設されている。

ここで、前述の第１実施例で説明した計算式を利用して
本第２実施領の具体的な各変速段の数値を例示すれば、
Ｉ１＝０．４５２、Ｉ２＝０．４１９、Ｉ３＝０．４５
２、Ｉ４＝０．５６２であり、前進７段、後進２段に於
ける各々クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３及び各々ブレ
ーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３の作動と各各変速段の減速比の関
係をまとめると第２Ａ表示の様になり、又各々変速段と
各々ギヤセットとの回転数及び接線力の関係をまとめる
と第２Ｂ表示の様になる。

次に本発明の第３実施例についての説明として、前述の
第１、第２実施例と異なる部分即ち第１実施例に附加し
た部分で、第２実施例と異なる連結関係を中心に説明す
る。

第３図に於て、第４サンギヤＳ４と前記第３サンギヤＳ
３、第４リングギヤＲＧ４と前記出力軸とは夫々駆動的
に連結されている。

又第４サンギヤＳ４は、前記第２ブレーキＢ２によって
前記ケースに固締し得る様に配設されている。

第３ブレーキＢ３は、第４キャリヤＣ４を前記ケースに
固締し得る様に配設されている。

ここで、前述の第１実施例で説明した計算式を利用して
本第３実施例の具体的な各変速段の数値を例示すれば、
Ｉ１＝０．４５１、Ｉ２＝０．４１９、Ｉ３＝０．４５
２、Ｉ４＝０．５６２であり、前進７段、後進２段に於
ける各々クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３及び各々ブレ
ーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３の作動と各各変々変速段の減速比
の関係をまとめると第３Ａ表示の様になり、又各々変速
段と各々ギヤセットとの回転数及び接線力の関係をまと
めると第３Ｂ表示の様になる。

次に本発明の第４実施例についての説明として、前述の
第１、第２実施例と異なる部分即ち第１実施例に附加し
た部分で第２実施例と異なる連結関係を中心に説明する
。

第４図に於て第４キャリヤＣ４と前記第３サンギヤＳ３
、第４リングギヤＲＧ４と前記出力軸とは夫夫駆動的に
連結されている。

又第４キャリヤＣ４は、前記第２ブレーキＢ２によって
前記ケースに固締し得る様に配設されている。

第３ブレーキＢ３は、第４サンギヤＳ４を前記ケースに
固締し得る様に配設されている。

ここで前述の第１実施例で説明した計算式を利用して本
第４実施例の具体的な各変速段の数値を例示すれば、Ｉ
１＝０．４５２、■２＝０．４１９、■３＝０．４５２
、Ｉ４＝０．５６２であり、前進７段、後進２段に於け
る各々クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３及び各々ブレー
キＢ１，Ｂ２，Ｂ３の作動と各各変速段の減速比の関係
をまとめると第４Ａ表示の様になり、又各々変速段と各
々ギヤセットとの回転数及び接線力の関係をまとめると
第４Ｂ表の，様になる。

次に、本発明の第５実施例についての説明として前述の
第１、第２実施例と異なる部分即ち第１実施例に附加し
た部分で第２実施例と異なる連結関係を中心に説明する
。

第５図に於て第４サンギヤＳ４と前記出力軸、第４キャ
リヤＣ４と前記第３サンギヤＳ３とは夫々駆動的に連結
されている。

又第４キャリヤＣ４は、前記第２ブレーキＢ２によって
前記ケースに固締し得る様に配設されている。

第３ブレーキＢ３は、第４リングギヤＲＧ４を前記ケー
スに固締し得る様に配設されている。

ここで前述の第１実施例で説明した計算式を利用して本
第５実施例の具体的な各変速段の数値を例示すれば、Ｉ
１＝０．４５２、Ｉ２＝０．４１９、Ｉ３＝０．４５２
、Ｉ４＝０．５６２であり、前進７段、後進２段に於け
る各々クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３及び各々ブレー
キＢ１，Ｂ２，Ｂ３の作動と各々変速段の減速比の関係
をまとめると、第５Ａ表示の様になり、又各々変速段と
各々ギヤセットとの回転数及び接線力の関係をまとめる
と第５Ｂ表示の様になる。

次に本発明の第６実施例についての説明として、前述の
第１、第２実施例と異なる部分即ち第１実施例に附加し
た部分で第２実施例と異なる連結関係を中心に説明する
。

第６図に於て第４キャリヤＣ４と前記出力軸、第４サン
ギヤＳ４と前記第３サンギヤＳ３とは夫々駆動的に連結
されている。

又第４サンギヤＳ４は、前記第２ブレーキＢ２によって
前記ケースに固締し得る様に配設されている。

第３ブレーキＢ３は、第４リングギヤＲＧ４を前記ケー
スに固締し得る様に配設されている。

ここで前述の第１実施例で説明した計算式を利用して本
第６実施例の具体的な各変速段の数値を例示すれば、Ｉ
１＝０．４５２，Ｉ２＝０．４１９、■３＝０．４５２
、Ｉ４＝０．４３７であり、前進４段、後進４段に於け
る各々クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３及び各々ブレー
キＢ１，Ｂ２，Ｂ３の作動と各々変速段の減速比の関係
をまとめると第６Ａ表示の様になり、又各々変速段と各
々キャセットとの回転数及び接線力の関係をまとめると
第６Ｂ表示の様になる。

次に本発明の第７実施例についての説明として、前述の
第１、第２実施例と異なる部分即ち第１実施例に附加し
た部分で第２実施例と異なる連結関係を中心に説明する
。

第７図に於て第４リングギヤＲＧ４と前記第３サンギヤ
Ｓ３、第４キャリヤＣ４と前記出力軸とは夫夫駆動的に
連結されている。

又第４リングギヤＲＧ４は、前記第２ブレーキＢ２によ
って前記ケースに固締し得る様に配設されている。

第３ブレーキＢ３は、第４サンギヤＳ４を前記ケースに
固締し得る様に配設されている。

ここで前述の第１実施例で説明した計算式を利用して、
本第７実施例の具体的な各変速段の数値を例示すれば、
Ｉ１＝０．４５２、Ｉ２＝０．４１９、Ｉ３＝０．４５
２、Ｉ４＝０．５６２であり、前進５段、後進１段に於
ける各々クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３及び各々ブレ
ーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３の作動と各各変速段の減速比の関
係をまとめると第７Ａ表示の様になり、又各々変速段と
各々ギヤセットとの回転数及び接線力の関係をまとめる
と第７Ｂ表示の様になる。

次に、本発明の第８実施例についての説明として、前述
の第１、第２実施例と異なる部分即ち第１実施例に附加
した部分で第２実施例と異なる連結関係を中心に説明す
る。

第８図に於て、第４リングギヤＲＧ４と前記第１キャリ
ヤＣ１、第４キャリヤＣ４と前記出力軸とは夫々駆動的
に連結されている。

第３ブレーキＢ３は、第４サンギヤＳ４を前記ケースに
固締し得る様に配設されている。

ここで前述の第１実施例で説明した計算式を利用して本
第８実施例の具体的な各変速段の数値を例示すれば、Ｉ
１＝０．４５２、Ｉ２＝０．４１９，Ｉ３＝０．４５２
、Ｉ４＝０．２８０であり、前進７段、後進１段におけ
る各々クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３及び各々ブレー
キＢ１，Ｂ２，Ｂ３の作動と各各変速段の減速比の関係
をまとめると第８Ａ表示の様になり、又各々変速段と各
々ギヤセットとの回転数及び接線力の関係をまとめると
第８Ｂ表示の様になる。

次に本発明の第９実施例についての説明として前述の第
１、第２実施例と異なる部分即ち第１実施例に附加した
部分で第２実施例と異なる連結関係を中心に説明する。

第９図に於て第４サンギヤＳ４と前記第１キャリヤＣ１
、第４キャリヤＣ４と前記出力軸とは夫々駆動的に連結
されている。

第３ブレーキＢ３は、前記第４リングギヤＲＧ４を前記
ケースに固定し得る様に配設されている。

ここで前述の第１実施例で説明した計算式を利用して本
第９実施例の具体的な各変速段の数値を例示すれば、Ｉ
１＝０．４５２、Ｉ２＝０．４１９、■３＝０．４５２
、■４＝０．２８０であり、前進７段、後進２段に於け
る各々クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３及び各々ブレー
キＢ１，Ｂ２，Ｂ３の作動と各々変速段の減速比の関係
をまとめると第９Ａ表示の様になり、又各々変速段と各
々ギヤセットとの回転数及び接線力の関係をまとめると
第９Ｂ表示の様になる。

以上の構成及び作用説明から明らかなように本発明の変
速装置によれば、初期の目的を達成すると共に、実用的
な少なくとも前進４段、後進１段の変速段を有する変速
装置を提供し、産業上多大な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図から第９図は、本発明装置の第１実施例から第９
実施例を線図的に示す中央縦断面概略図。 Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４・・・・・・第１．２，３．４
プラネタリギヤセット、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４・・・
・・・第１２，３．４サンギヤ、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ
４・・・・・・第１．２，３，４プラネタリギヤ、ＲＧ
１ＲＧ２，ＲＧ３，ＲＧ４・・・・・・第１，２，３，
４リングギヤ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ，・・・・・・第
１．２，３．４キャリヤ、ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３・・
・・・・第１ ．２．３クラッチ、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・
・・・・・第１．２．３ブレーキ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力軸、出力軸、各々がサンギヤとリングギャ及び
   該両ギヤ間の噛合連動を継成するプラネタシリギヤを枢
   支するキャリヤから成る数組のプラネタリギヤセット、
   固定部材であるケースを有し、第１プラネタリギヤセッ
   トのキャリヤと第２プラネタリギヤセットのサンギヤと
   が駆動的に連結され、第２プラネタリギヤセットのキャ
   リヤと第３プラネタリギヤセットのリングギヤとが駆動
   的に連結され、第１プラネタリギヤセットのサンギヤと
   第２プラネタリギヤセットのリングギヤと第３プラネタ
   リギヤセットのキャリヤとが出力軸に駆動的に連結され
   ており、第１プラネタリギヤセットのキャリヤと第２プ
   ラネタリギヤセットのサンギヤとを入力軸に対し結合又
   は解放させる第１クラッチ、第１プラネタリギヤセット
   のリングギヤを入力軸に対し結合又は解放させる第２ク
   ラッチ，第２プラネタリギヤセットのキャリヤと第３プ
   ラネタリギヤセットのリングギヤとを入力軸に対し結合
   又は解放させる第３クラッチ、第２プラネタリギヤセッ
   トのキャリヤと第３プラネタリギヤセットのリングギヤ
   とをケースに固締し得る第１ブレーキ、及び第３プラネ
   タリギヤセットのサンギャをケースに固締し得る第２ブ
   レーキを備えて成る変速装置。 ２ 特許請求の範囲に記載された第１番目の発明におい
   て、第４プラネタリギヤセットのサンギヤ、リングギヤ
   、キャリヤの内の任意の二つの何れか一方を前記第３プ
   ラネタリギヤセットのサンギヤに駆動的に連結し他方を
   前記出力軸に駆動的に連結するとともに、第４プラネタ
   リギヤセットのサンギヤ、リングギヤ、キャリヤの内の
   残りの部材を前記ケースに固締し得る第３ブレーキを設
   けて成る変速装置。 ３ 特許請求の範囲に記載された第１番目の発明におい
   て、第４プラネタリギヤセットのサンギヤ、リングギヤ
   、キャリヤの内の任意の二つの何れか一方を前記第１プ
   ラネタリギヤセットのキャリヤと第２プラネタリギヤセ
   ットのサンギヤとに駆動的に連結した他方を前記出力軸
   に駆動的に連結するとともに、第４プラネタリギヤセッ
   トのサンギヤ、リングギヤ、キャリヤの内の残りの部材
   を前記ケースに固締し得る第３ブレーキを設けて成る変
   速装置。