JPS5844902B2 - ヘンソクソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両用、特に自動車用の流体継手と組合わせ
て使用されるに適した変速装置に関するものである。

乗用車中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。

このためシングルピニオン式あるいはダブルピニオン式
単純プラネクリギャセットを３組あるいは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４段以上の変速段を実現することが考えられる。

このよう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、更に以下に記すような各条件を満たす
ことが望ましい。

■ 出力軸は各変速段とも同一の要素と連結されること
。

■ プラネタリギヤセットの各要素は軸受部の周速を低
くするためその回転数が低いこと。

■ 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。

■ 各プラネタリギヤセットの各歯車の歯数は合条件を
満足し、最小径となるサンギヤ及びブラネタリギャも必
要歯数以上であること。

■ 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。

■ 走行時の変速時には摩擦係合手段を切換えて変速す
るが、この切換は切換ショックを小さくするために１個
のみの切換で行なえること。

本発明は、これらの各条件を考慮して基本的にシングル
ピニオン式単純プラネクリギャセットを２組又ダブルピ
ニオン式単純プラネタリギヤセットを１組使用し、クラ
ッチ装置としては基本的に２個４．ブレーキ装置として
は基本的に３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（こ結合し、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の提供を目的とす
る。

以下添附図面により本発明の実施態様を説明する。

本発明装置の第１実施例を第１図にて説明すると、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
タリギャセツ１−Ｘｌ、第２プラネタリギヤセツトＸ２
及びダブルピニオン式の第３プラネタリギヤセツトＸ３
が存在する。

前記第１プラネタリギヤセツトＸ１は、第１サンギヤＳ
１と該第１サンギヤに噛合う第１プラネクリギヤＰ１と
該第１プラネタリギヤＰ１に噛合う第１リングギヤＲＧ
１と前記第１プラネタリギヤＰ１を枢支する第１キヤリ
ヤＣ１とを有する。

又前記第２プラネタリギヤセツトＸ２は、第２サンギヤ
Ｓ２と該第２サンギヤに噛合う第２プラネタリギヤＰ２
と該第２プラネタリギヤに噛合う第２リングギヤＲＧ２
と前記第２プラネタリギヤＰ２を枢支する第２キヤリヤ
Ｃ２を有する。

同様に前記第３プラネタリギヤセツトＸ３は第３サンギ
ヤＳ３と該第３サンギヤに噛合う第３プラネタリギヤＰ
３と該第３プラネタリギヤに噛合う第４プラネタリギヤ
Ｐ４と該第４プラネタリギヤＰ４と噛合う第３リングギ
ヤＲＧ３と前記第３．第４プラネタリギヤＰ３ 、Ｐ４
を枢支する第３キヤリヤＣ３とを有する。

前記第１サンギヤＳ１と前記第２リングギヤＲＧ２とは
、駆動的に連結される。

前記第３サンギヤＳ３と前記第２キヤリヤＣ２とは、駆
動的に連結される。

前記第１キヤリヤＣＩと前記第２サンギヤＳ２と前記第
３キヤリヤＣ３とは夫々互いに駆動的に連結される。

前記第３キヤリヤＣ３と出力軸とは動力的に一体に連結
される。

前記入力軸と前記第１リングギヤＲＧ１との間には該入
力軸と該第１リンダギヤとを一体的に締結したり切離し
たりする第１クラツチＣＬ１が配設されている。

前記人力軸と前記第１サンギヤＳ１及び前記第２リング
ギヤＲＧ２との間には該人力軸と該第１サンギヤＳ１及
び第２リングギヤＲＧ２とを一体的に締結したり切離し
たりする第２クラツチＣＬ２が配設されている。

前記第１サンギヤＳ１及び前記第２リングギヤＲＧ２と
ケースとの間には第１ブレーキＲ１が設けられ、該ブレ
ーキが作動した時には前記第１サンギヤＳ１及び前記第
２リングギヤＲＧ２を固締し得るようになっている。

前記第２キヤリヤＣ２、前記第３サンギヤＳ３と前記ケ
ースとの間には第２ブレーキＢ２が設けられ、該ブレー
キが作動した時には前記第２キヤリヤＣ２、前記第３サ
ンギヤＳ３を固締し得るようになっている。

前記第３ｊングギヤＲＧ３と前記ケースとの間には第３
ブレーキＢ３が設けられ、該ブレーキが作動した時には
前記第３リングギヤＲＧ３を固締し得るようになってい
る。

そして各プラネタリギヤセットＸ１．Ｘ２．Ｘ３におい
て次式（後述の全ての実施例においても同様である。

）が成立する。但し、 ＮＲＧＩ、ＮＨＯ２，ＮＨＯ２；第１．第２．第３リン
グギヤの回転数 ＮＣＩ、ＮＣ２，ＮＣ３；第１．第２．第３キヤリヤの
回転数 ＮＳＩ、ＮＳ２．ＮＳ３；第１．第２．第３サンギヤの
回転数 ＩＩ、Ｉ２．Ｉ３；各リングギヤと各サンギヤとの半径
比 とする。

ここで本発明による変速装置の具体的な各変速段の数値
を例示すれば、Ｉ １＝０．４８４ 、 Ｉ ２０．４
５２ 、ｌ３＝０．３４４（後述の全ての実施例も同様
である。

）であり、本発明の変速装置の各変速段における各クラ
ッチＣＬＩ、ＣＬ２及びブレーキＢｌ、Ｂ２．Ｂ３の作
動と各変速段の減速比の関係をまとめると第１Ａ表のよ
うになる。

但し、Ｆｎ（ｎ＝１．２．３・・・・・・）は前進変速
段を示し、例えばＦｌは前進第１速、Ｆ２は前進第２速
であり、又Ｒｎ（ｎ＝１．２・・・・・・）は後進変速
段を示し、Ｒ１は後進第１速である。

そして各変速段における各プラネタリギヤセットの各要
素の回転数と接線力をまとめると第１Ｂ表のようになる
。

但し、その値は入力軸を１とした比で表わされ、接線力
は入力軸のトルクがリングギヤ（こ作用したときを１と
する比で表わし、又プラネタリギヤの接線力（まサンギ
ヤ及びリングギヤに等しいものである。

尚、前述の第１Ａ表と同一の符号は同一対象物を意味す
るものであり、更にＡは変速段、Ｂはプラネタリギヤセ
ットの項目を示し、Ｎは回転数、Ｗは接線力を示すもの
である。

尚、Ｆ４（前進第４速）は減速比が１：１．ＯＯである
ため、各々のサンギヤ、リングギヤ及びギヤリヤの回転
数Ｎは１．００．又各々のプラネタリギヤの回転数Ｎは
０．００であり、又その接線力Ｗは仙の変速段にて生ず
る接線力に比して大幅に小となるものであり、即ち他の
変速段では各々のクラッチのうちの倒れか１個のクラッ
チのみの係合により、その係合さイまたクラッチを介し
てのみ入力軸のトルクが各要素に伝達されるのに対して
、Ｆ４（第４速）は少なくとも２個のクラッチの保合が
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
て分担され、その分担された入力軸のトルクが各要素に
伝達されるため、それにより生ずる各要素の接線力は１
個のみのクラッチの保合により入力軸のトルクが分担さ
れずそのまま伝達される場合に比して小さいことは自明
であり、以下減速比が１：１．００である変速段におけ
る各要素の回転数Ｎ及び接線力Ｗを省略する。

次に、本発明装置の第２実施例を第２図にて説明すると
、前記第１図の実施例ζこおいて前記第３プラネタリギ
ヤセツトＸ３と前記出力軸との間にシングルピニオン式
の第４プラネタリギヤセツトＸ４を介在してなる構成で
あり、各要素との連結関係は以下の如くである。

前記第４プラネタリギヤセツトＸ４は、第４サンギヤＳ
４と該第４サンギヤに噛合う第５プラネタリギヤＰ５と
該第５プラネタリギヤに噛合う第４リングギヤＲＧ４と
前記第５プラネタリギヤＰ５を枢支する第４キヤリヤＣ
４とを有する。

前記第４リングギヤＲＧ４は前記第３リングギヤＲＧ３
と駆動的に連結され、前記第３ブレーキＢ３が作動した
時、前記第３リングギヤＲＧ３同様に第４リングギヤＲ
Ｇ４は固締される。

前記第４キヤリヤＣ４と前記ケースとの間には第４ブレ
ーキＢ４が設けられ、該ブレーキが作動した時には第４
キヤリヤＣ４を固締し得るようｆこなっている。

前記第４サンギヤＳ４は前記出力軸に動力的に一体９こ
連結される。

そして第４プラネタリギヤセツトＸ４Ｇこおいて次式が
成立する。

ＮＨＯ２−（１＋ｌ４）ＮＣ４＋ｌ４ＮＳ４二〇但し、 ＮＨＯ２；第４リングギヤの回転数 ＮＣ４；第４キヤリヤの回転数 ＮＳ４；第４サンギヤの回転数 １４；第４リングギヤと第４サンギヤとの半径比 とする。

ここで本発明による変速装置の具体的な各変速段の数値
を例示すれば、Ｉ４二０．５６２であり、本発明の変速
装置の各変速段における各クラッチＣＬ１．ＣＬ２及び
各ブレーキＢ１ 、Ｂ２．Ｂ３゜Ｂ４の作動と各変速段
の減速比の関係をまとめると第２Ａ表のようになる。

そして各変速段における各プラネタリギヤセットの各要
素の回転数と接線力をまとめると第２Ｂ表のようになる
。

次に、本発明装置の第３実施例を第３図にて、説明する
と、本実施例は第２図の前記第２実施例と同様に第１図
の前記第１実施例において、前記第３プラネタリギャセ
ツｔ−Ｘ３と、前記出力軸との間にシングルピニオン式
の第４プラネタリギヤセツトＸ４を介在してなる構成で
あり、各要素との連結関係は以下の如くである。

前記第４サンギヤＳ４は前記第３リングギヤＲＧ３に駆
動的に連結され、前記第３ブレーキＢ３が作動した時、
前記第３リングギヤＲＧ３同様に第４サンギヤＳ４は固
締される。

前記第４キヤリヤＣ４と前記ケースとの間には第４ブレ
ーキＢ４が設けられ、該ブレーキが作動した時には前記
第４キヤリヤＣ４を固締し得るよう（こなっている。

前記第４リングギヤＲＧ４は前記出力軸に動力的に一体
に連結される。

ここで本発明）こよる変速装置の具体的な変速段の数値
を例示すれば、ｌ４＝０．５６２であり、本発明の変速
装置の各変速段における各クラッチ及び各ブレーキの作
動と各変速段の減速比の関係をまとめると第３Ａ表のよ
うになる。

そして各変速段における各プラネタリギヤセットの各要
素の回転数と接線力をまとめると第３Ｂ表のようになる
。

次に、本発明装置の第４実施例を第４図にて説明すると
、本実施例は前記第２実施例と同様に前記第１実施例Ｇ
こおいて、前記第３プラネタリギャセツ１−Ｘ３と前記
出力軸との間にシングルピニオン式の第４プラネタリギ
ヤセツトＸ４を介在してなる構成であり、各要素との連
結関係は以下の如くである。

前記第４キヤリヤＣ４は前記第３リングギヤＲＧ３に駆
動的に連結され、前記第３ブレーキＢ３が作動した時、
前記第３リングギヤＲＧ３同様に第４キヤリヤＣ４は固
締される。

前記第４サンギヤＳ４と前記ケースとの間には第４ブレ
ーキＢ４が設けられ、該ブレーキが作動した時には前記
第４サンギヤＳ４を固締し得るようになっている。

前記洸４リングギヤＲＧ４は前記出力軸に動力的に一体
に連結される。

ここで本発明装置による変速装置の具体的な変速段の数
値を例示すれば、ｌ４＝０．５６２であり、本発明の変
速装置の各変速段における各クラッチ及び各ブレーキの
作動と各変速段の減速比の関係をまとめると第４Ａ表の
ようになる。

そして各変速段における各プラネタリギヤセットの各要
素の回転数と接線力をまとめると第４Ｂ表のようになる
。

次に、本発明装置の第５実施例を第５図にて説明すると
、本実施例は前記第２実施例と同様に前記第１実施例に
おいて、前記第３プラネタリギヤセツ）Ｘ３と前記出力
軸との間にシングルピニオン式の第４プラネクリギヤセ
ツトＸ４を介在してなる構成であり、弁要素との連結関
係は以下の如くである。

前記第４キヤリヤＣ４は前記第３リングギヤＲＧ３！こ
駆動的に連結され、前記第３ブレーキＢ３が作動した時
、前記第３リングギヤＲＧ３同様に第４キヤリヤＣ４は
固締される。

前記第４リングギヤＲＧ４と前記ケースとの間には第４
ブレーキＢ４が設けられ、該ブレーキが作動した時には
前記第４リングギヤＲＧ４を固締し得るようにな−って
いる。

前記第４サンギヤＳ４は前記出力軸と動力的に一体に連
結される。

ここで本発明による変速装置の具体的な変速段の数値を
例示すれは、■４二０．５６２であり、本発明の変速装
置の各変速段における各クラッチと各ブレーキ作動と各
変速段の減速比の関係をまとめると第５Ａ表のよう（こ
なる。

そして各変速段における各プラネタリギヤセットの各要
素の回転数と接線力をまとめると第５Ｂ表のようになる
。

次（こ、本発明装置の第６実施例を第６図１こて説明す
ると、本実施例は前記第２実施例と同様（こ前記第１実
施例において、前記第３プラネタリギャセツｌ−Ｘ３と
前記出力軸との間にシングルピニオン式の第４プラネタ
リギヤセツトＸ４を介在してなる構成であり、各要素と
の連結関係は以下の如くである。

前記第４サンギヤＳ４は前記第３リングギヤＲＧ３？こ
１駆動的に連結され、前記第３ブレーキＢ３が作動した
時、前記第３リングギヤＲＧ３同様に第４サンギヤＳ４
は固締される。

前記第４リングギヤＲＧ４と前記ケースとの間には第４
ブレーキＢ４が設けられ、該ブレーキが作動した時には
前記第４リングギヤＲＧ４を固締し得るようになってい
る。

前記第４キヤリヤＣ４１″ｉ前記出力軸と動力的に一体
に連結される。

ここで本発明Ｏこよる変速装置の具体的な変速段の数値
を例示すれは、■４二０．４３７であり、本発明の変速
装置の各変速段ｌこおける各クラッチと各ブレーキの作
動と各変速段の減速比の関係をまとめると第６Ａ表のよ
うになる。

そして各変速段における各プラネタリギヤセットの各要
素の回転数と接線力をまとめると第６Ｂ表のようになる
。

次に、本発明装置の第７実施例を第７図にて説明すると
、本実施例ば前記第２実施例と同様に前記第１実施例に
おいて、前記第３プラネタリギヤセツトＸ３と前記出力
軸との間（こシングルピニオン式の第４プラネタリギヤ
セツトＸ４を介在してなる構成であり、各要素との連結
関係は以下の如くである。

前記第４リングギヤＲＧ４は前記第３リングギヤＲＧ３
に駆動的に連結され、前記第３ブレーキＢ３が作動した
時、前記第３リングギヤＲＧ３１司様に第４リングギヤ
ＲＧ４は固締される。

前記第４サンギヤＳ４と前記ケースとの間Ｇこは、第４
ブレーキＢ４が設けられ、該ブレーキが作動した時には
第４サンギヤＳ４を固締し得るようになっている。

前記第４キヤリヤＣ４は前記出力軸と動力的に一体に連
結される。

ここで本発明による変速装置の具体的な各変速段の数値
を例示すれば、ｌ４＝０．５６２であり、本発明の変速
装置の各変速段における各クラッチと各ブレーキの作動
と各変速段の減速比の関係をまとめると第７Ａ表のよう
になる。

そして各変速段における各プラネタリギヤセットの各要
素の回転数と接線力をまとめると第７Ｂ表のようになる
。

次に、本発明装置の第８実施例を第８図にて説明すると
、本実施例は前記第２実施例と同様Ｏこ前記第１実施例
において、前記第３ブラネタリギャセツｌ−Ｘ３と前記
出力軸との間にシングルピニオン式の第４プラネタリギ
ヤセツｈＸ４を介在してなる構成であり、各要素との連
結関係は以下の如くである。

前記第４リングギヤＲＧ４は前記第１リングギヤＲＧ１
に１駆動的番こ連結される。

前記第４サンギヤＳ４と前記ケースとの間には第４ブレ
ーキＢ４が設けられ、該ブレーキが作動した時には第４
サンキヤＳ４を固締し得るようになっている。

前記第４キヤリヤＣ４は前記出力軸に動力的（こ一体に
連結される。

ここで本発明による変速装置の具体的な変速段の数値を
例示すれば、■４二０．２８０であり、本発明の変速装
置の各変速段における各クラッチと各ブレーキの作動と
各変速段の減速比の関係をまとめると第８Ａ表のように
なる。

そして各変速段ζこおける各プラネタリギヤセットの各
要素の回転数と接線力をまとめると第８Ｂ表のようをこ
なる。

次（こ、本発明装置の第９実施例を第９図にて説明する
と、本実施例は前記第２実施例と同様Ｇこ前記第１実施
例において、前記第３プラネタリギヤセツトＸ３と前記
出力軸との間にシングルピニオン式の第４プラネタリギ
ヤセツトＸ４を介在してなる構成であり、各要素との連
結関係は以下の如くである。

前記第４サンギヤＳ４は前記第１リングギヤＲＧ１に１
駆動的に連結される。

前記第４リングギヤＲＧ４と前記ケースとの間（こは第
４ブレーキＢ４が設けるれ、該ブレーキが作動した時に
は第４リングギヤＲＧ４を固締し得るようになっている
。

前記第４キヤリヤＣ４は前記出力軸と動力的０こ一体に
連結される。

ここで本発明による変速装置の具体的な変速段の数値を
例示すれば、ｌ４＝０．２８０であり、本発明の変速装
置の各変速段における各クラッチと各ブレーキの作動と
各変速段の減速比の関係をまとめると第９Ａ表のように
なる。

そして各変速段における各プラネタリギヤセットの各要
素の回転数と接線力をまとめると第９Ｂ表のようになる
。

以上の説明から′明らかなように、本発明によれば基本
的Ｏこ３組のプラネタリギヤセットを用いて初期の目的
を達成でき、実用上優れてなる少なくとも前進４段、後
進１段の変速段を得ることができ工業上多大な効果を発
揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の変速装置の第１実施例を線図的に示す
中央縦断面概略図、第２図は本発明の変速装置の第２実
施例を線図的に示す中央縦断面概略図、第３図は本発明
の変速装置の第３実施例を線図的に示す中央縦断面概略
図、第４図は本発明の変速装置の第４実施例を線図的に
示す中央縦断面概略図、第５図は本発明の変速装置の第
５実施例を線図的に示す中央縦断面概略図、第６図は本
発明の変速装置の第６実施例を線図的に示す中央縦断面
概略図、第７図は本発明の変速装置の第７実施例を線図
的に示す中央縦断面概略図、第８図は本発明の変速装置
の第８実施例を線図的に示す中央縦断面概略図、第９図
は本発明の変速装置の第９実施例を線図的に示す中央縦
断面概略図である。 Ｘｌ：第１プラネタリギヤセツト、Ｘ２：第４プラネタ
リギヤセツト、Ｘ３：第３プラネタリギヤセツト、Ｘ４
：第４プラネタリギヤセツト、Ｓｌ：第１サンギヤ、Ｓ
２：第２サンギヤ、Ｓ３：第３サンギヤ、Ｂ４：第４サ
ンギヤ、Ｐｌ：第１プラネタリギヤ、Ｐ２：第２プラネ
タリギヤ、Ｐ３：第３プラネタリギヤ、Ｐ４：第４プラ
ネタリギヤ、Ｐ５：第５プラネタリギヤ、ＲＧｌ ：第
１リングギヤ、ＲＧ２：第２リングギヤ、ＲＧ３：第３
リングギヤ、ＲＧ４ ：第４リングギヤ、Ｃ１：第１キ
ヤリヤ、Ｃ２：第２キヤリヤ、Ｃ３：第３キヤリヤ、Ｃ
４：第４キヤリヤ、ＣＬｌ ：第１クラツチ、ＣＬ２：
第２クラツチ、Ｂ１：第１ブレーキ、Ｂ２：第２ブ〆−
キ、Ｂ３：第３ブレーキ、Ｂ４：第４ブレーキ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 人力軸、出力軸、各々がサンギヤとリングギヤ及び
   該両ギヤ間の噛合連動を網成するプラネタリギヤを枢支
   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、シングルピニオン式の第１
   プラネタリギヤセツトのサンギヤとシングルピニオン式
   の第２プラネタリギヤセツトのリングギヤとが駆動的に
   連結され、ダブルピニオン式の第３プラネタリギヤセツ
   トのサンギヤと第２プラネタリギヤセツトのキャリヤと
   が駆動的に連結され、第１及び第３プラネタリギヤセツ
   トの両キャリヤと第２プラネタリギヤセツトのサンギヤ
   とが出力軸に１駆動的に連結されており、第１プラネタ
   リギヤセツトのりングギャを入力軸に対し結合又は解放
   させる第１クラツチ、第１プラネタリギヤセツトのサン
   ギヤと第２プラネタリギヤセツト０リングギヤとを入力
   軸に対し結合又は解放させる第２クラツチ、第１プラネ
   タリギヤセツトのサンギヤと第２プラネタリギヤセツト
   のりングギャとをケースに固締し得る第１ブレーキ、第
   ３プラネタリギヤセツトのサンギヤと第２プラネタリギ
   ヤセツトのキャリヤとをケースに固締し得る第２ブレー
   キ、及び第３プラネタリギヤセツトのリングギ丁をケー
   スに固締し得る第３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プラネタリギヤセツトのサンギヤ、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出力軸
   に駆動的にし他方を前記第３プラネタリギヤセツトのリ
   ングギヤと、前記第１プラネタリギヤセツトのりングギ
   ャとの両者の内の何れか一つに駆動的に連結するととも
   に、第４プラネタリギヤセツトのサンギヤ、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４ブレーキを設けて戒る変速装置。