JPS5845612B2 - ヘンソクソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車輌用、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
単純プラネタリギヤセットを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げること
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、更に以下に記す様な各条件を満すこと
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） 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。

（３Ｊ 各歯車の歯の強度上の問題から各要素の歯荷
重即ち接続力が小さいこと。

（４）各プラネタリギヤセットの各歯車の歯数は合条件
を満足し、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）走行中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タリギヤセントを２組、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、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
ンバーを適切に結合し、クラッチ装置およびブレーキ装
置を適宜結合解除することにより少な（とも前進４段、
後進１段の実用的な変速段を有する変速装置の提供を目
的とする。

以下添付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
タリギヤセツ）Ｘｉ、ダブルピニオン式の第２プラネタ
リギヤセツ）Ｘ２及びシングルピニオン式の第３プラネ
タリギヤセツトＸ３を存在する。

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サンギヤに合う第１プラネタリギヤＰ１と該
第１プラネタリギヤに合う第１リングギヤＲＧＩ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）Ｐ２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Ｐ２と合う第３プラネタリギヤ
Ｐ３と該第３プラネタリギヤに合う第２リングギヤＲＧ
２と前記第２第３プラネタリギヤＰ２．Ｐ３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サンギヤに合う第４プラネタリギヤＰ４
と該第４プラネタリギヤと合う第３リングギヤＲＧ３と
前記第４プラネタリキヤＰ４を枢支する第３キヤリヤＣ
３とを有する。

前記第１キヤリヤＣ１と行１］記第２サンギヤＳ２とは
１駆動的に連結される。

前記第１リングギヤＲＧＩと前記第３サンギヤＳ３とは
、駆動的に連結される。

前記第１サンギヤＳ１と前記第２キヤリヤＣ２は駆動的
に連結される。

前記第２リングギヤＲＧ２と前記第３リングギヤＲＧ３
とは駆動的に連結される。

前記第３キヤリヤＣ３は前記出力軸に動力的に一体に連
結される。

前記入力軸と前記第１リングギヤＲＧ１、前記第３サン
ギヤＳ３との間には該入力軸と該第１リングギヤＲＧ１
゜該第３サンギヤＳ３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。

前記入力軸と前記第１キヤリヤＣ１及び第２サンギヤＳ
２との間には該入力軸と該第１キヤリヤＣ１及び第１サ
ンギヤＳ２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キヤリヤＣ１及び第２サンギヤＳ２とケースと
の間には第１ブレーキＢ１が設けられ、該ブレーキが作
動した時には前記第１キヤリヤＣ１及び第２サンギヤＳ
２を固締し得る様になっている。

前記第２キヤリヤＣ２、前記第１サンギヤＳ１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１サ
ンギヤＳ１を固締し得る様になっている。

前記第２リングギヤＲＧ２及び第３リングギヤ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２リングギヤＲＧ２及
び第３リングギヤＲＧ３を固締し得る様になっている。

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於ても同様で
ある。

）が成立する。但し、 ＮＲＧ、、ＮＲＧ２、ＮＲＧ３：第１、第２、第３リン
グギヤの回転数、 ＮＣ１、ＮＣ２、ＮＣ３：第１、第２、第３キヤリヤの
回転数、 ＮＳ１、ＮＳ２、ＮＳ３：第１１第２、第３サンギヤの
回転数、 ■１ ■２、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
を例示すれは、１１＝０．５８４．１２＝０．４３７．
１３＝０．４８４（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及び各ブレーキＢ１．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速であり、
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、回転数は入力軸を１とした比で表わされ、但し接
線力は入力軸のトルクがリングギヤに作用したと仮定し
たときを１とする比で表わし、又プラネタリギヤの接線
力は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４速）は減速比が１ ： １００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は他の変速段にて生
ずる接線力に比して大巾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回れか一個のクラ
ッチのみの係合により、その係合されたクラッチを介し
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）は二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一個のみのク
ラッチの係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である変速段に於ける各要素の
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図の実施例に於て前記第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
プラネタリギヤセツ）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）Ｘ４は、第４サンギヤＳ
４と該第４サンギヤに合う第５プラネタリギヤＰ５と該
第４プラネタリギヤに合う第４リングギヤＲＧ４と前記
第５プラネタリギヤを枢支する第４キヤリヤＣ４とを有
する。

前記第４リングギヤＲＧ４は前記第２リングギヤＲＧ２
及び第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２リングギヤＲＧ
２及び第３リングギヤＲＧ３と同様に第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前記
第４キヤリヤＣ４を固締し得る様になっている。

前記第４サンギヤＳ４は前記出力軸に動力的に一体に連
結される。

そして、第４プラネタリギヤセツ）Ｘ４に於て次式が成
立する。

但し、 ＮＲＧ４ ：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、 ■４ ：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
を例示すれは、１４＝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Ｂｌ、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プラネタリギヤセツトＸ
３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
要素との関係は以下の如くである。

前記第４サンギヤＳ４は前記第２リングギヤＲＧ２及び
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２リングギヤ及び第３
リングギヤ同様に第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第
４キヤリヤＣ４を固締−し得る様になっている。

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。

ここで本発明による変速装置の具体的な変速段の数値を
例示すれば、１４＝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
）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２リングギヤＲＧ２及
び第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２リングギヤ及び第
３リングギヤ同様に第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を固締し得る様になっている。

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。

ここで本発明による変速装置の具体的な変速段の数値を
例示すれば、１４＝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
）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（である。

前記第４キヤリヤＣ４は、前記第２リングギヤＲＧ２及
び第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２リングギヤ及び第
３リングギヤに第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を固締し得る様になっている
。

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、１４＝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５Ｂ表のようになる
。

次に本発明装置の第６実施例を第６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プラネタリギヤセツ
）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２リングギヤＲＧ２及
び第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２リングギヤ及び第
３リングギヤ同様に第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を固締し得る様になっている
。

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、１４＝０．４３７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
）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２リングギヤＲＧ
２及び第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２リングギヤ及
び第３リングギヤ同様に第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、前記出力軸に動力的に一体に
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
例示すれば、１４＝０．３４４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プラネタリギヤセツ
）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（である。

前記第４リングギヤＲＧ４は前記第１リングギヤＲＧＩ
及び第３サンギヤＳ３に駆動的に連結される。

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Ｂ４が作動した時には
、第４サンギヤＳ４を固締し得る様になっている。

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
例示すれば、１４＝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８Ａ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ぢと第８Ｂ表のようになる
。

次に本発明装置の第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
の間にシングルピニオン式の第４プラネタリギヤセツ）
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（である。

前記第４サンギヤＳ４は、前記第１リングギヤＲＧＩ及
び第３サンギヤＳ３に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には第４
ブレーキＢ４が設けられ、該ブレーキＢ４が作動した時
には前記第４リングギヤＲＧ４を固締し得る様になって
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
例示すれば、１４＝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、図示の実施例を説明したが、第４，５図において
第３ブレーキＢ３を取除いた構成及び第２ブレーキＢ２
を取除いた構成もそれぞれ本発明の目的を達成し得る。

また第６図において第１プレーキＢ１を取除いた構成も
本発明の目的を達成し、第７図において第３ブレーキＢ
３を取除いた構成も本発明の目的を達成し得る。

更に第８図において第３ブレーキＢ３を取除いた構成、
第２ブレーキＢ２を取除いた構成もそれぞれ本発明の目
的を達成し得る。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば基本的
に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２プラネタリギヤセット、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、Ｂ
２・・・・・・第２サンギヤ、Ｂ３・−・・・・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キャリヤ、Ｃ２・・・・・・
第２キヤリヤ、Ｃ３・・・・・・第３キヤリヤ、Ｃ４・
・・・・・第４キヤリヤ、ＣＬｌ・・・・・・第１クラ
ツチ、ＣＬ２・・・・・・第２クラツチ、Ｂ１・・・・
・・第１フレーキ、Ｂ２・・・・・・第２ブレーキ、Ｂ
３・・・・・・第３フレーキ、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
   該両ギヤ間の噛合運動を継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ダブルピニオン式の
   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、シングルピニオン式の第３プラネタリギヤセツト
   のサンギヤと第１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、第１プラネタリギヤセツトのキャ
   リヤと第２プラネタリギヤセツトのサンギヤとが駆動的
   に連結され、第２及び第３プラネタリギヤセツトの両リ
   ングギヤが駆動的に連結され、第３プラネタリギヤセツ
   トのキャリヤが出力軸に駆動的に連結されており、第３
   プラネタリギヤセツトのサンギヤと第１プラネタリギヤ
   セントのリングギヤとが連結されて成るものを入力軸に
   対し結合又は解放させる第１クラツチ、第１プラネタリ
   ギヤセツトのキャリヤと第２プラネタリギヤセツトのサ
   ンギヤとが連結されて成るもの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
   キャリヤと第２プラネタリギヤセツトのサンギヤとが連
   結されて成るものをケースに固締し得る第１ブレーキ、
   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
   ギヤセツトのキャリヤとが連結されて成るものをケース
   に固締し得る第２ブレーキ、及び第２及び第３プラネタ
   リギヤセツトの両リングギヤが連結されて成るものをケ
   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阿れか一方を前記出力軸
   に駆動的に連結し他方を前記第２及び第３プラネタリギ
   ヤセツトの両リングギヤが連結されて成るものと、前記
   第３プラネタリギヤセツトのサンギヤと第１プラネタリ
   ギヤセツトのリングギヤとが連結されて成るものとの両
   者の内のｆ町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
   レーキを設けて成る変速装置。