JPS6084445A

JPS6084445A - 多段変速機

Info

Publication number: JPS6084445A
Application number: JP58193780A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Watanabe; 義之渡辺
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1983-10-17
Filing date: 1983-10-17
Publication date: 1985-05-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、車両用特に自動車の自動変速機に用いられる
多段変速機に関する。

（従来技術）従来、多段変速機としては、例えば第１図及び第２図に
示すような多段変速機が知られている。

吐ず、その構成を説明すると、図において、１は人力軸
であって、駆動源（例えばエンジン）からの回転駆動力
が付与される。

２は出力軸であって、被駆動体としてのファづナルドラ
イブ３に連結され、この出力軸２は前記入力軸１の回転
速度を必要に応じて変Ｊ！１！色せた回転速度でもって
回転する。

４．５，６．７はクラッチであって、一般に多板構造ク
ラッチで、油圧制御機構によって作動する変速制御要素
である。

８　、９　、１０はワンウェイクラッチであって、動力
を一方向のみにしか伝達しない変速制御要素である。

２１）　、　３０は単純遊星歯車組であって、シングル
ピニオン型遊星歯車組とも呼ばれ、サンギヤとリングギ
ヤとに同時噛合する単独のピニオンギヤを備えた構造で
ちる。

４０はラビニョウ型遊星歯車組であって、複合遊星歯車
組の一種で、ダブルビニオンであるピニオンギヤ４１ａ
、４１ｂの各々にサンギヤ４２ａ、４２ｂを噛合させた
歯車構成を特徴とする。

尚、図中４３で示すものはリングギヤである。

従って、前記単純遊星歯車組２（Ｊ　、　３０及びラビ
ニョウ型遊星歯車組４０による歯車変速装置を、クラッ
チ４，５，６．７及びワンウェイクラッチ８゜９、ＩＵ
Ｋよる変速要素によって断接訴の操作を行なうことで多
数の変速段を得ることができる。

しかしながら、かかる従来の多段変速機ＶＣあっては、
複合遊星歯車組としてラビニョウ型遊星歯車組４０を用
いているものであるために、２個のサンギヤ４２ａ、４
２ｂｅ有し、このサンギヤ４２ａ、４２ｂによって歯車
列としては２列となることで、多段変速機としては軸方
向へ長くなり、軸方向スペースが多大となる問題点を有
するものであった。

また、この問題点によシ変速機全体としても軸方向に長
くなり、結果的に単室スペースを狭めてし４うという問
題も派生していたし、さらには変速機に量も重くなって
いたものであつｆｔ、、。

（発明の目的）本発明は、上述のような問題点を解消せんとなされたも
ので、その目的とするところは、軸方向長さを縮小する
ことが可能な多段変速機を提供することに存する。

（発明の構成）即ち、前述の目的を達成するために本発明は１、駆動源
からの駆動力が付与される人力軸と、被駆動体に連結さ
ｎる出力軸と、サンギヤ、リングギヤ、ピニオンギヤ及
びキャリアの３つの回転要素からなり前記入力軸と出力
軸との間に配設される複数の遊星歯車組と、前記３つの
回転要素のうちのいずれか２つを連結するクラッチと、
碑回転要素のいずれか１つを固定するブレーキと、形ブ
レーキを支持する固定部材であるケースと、を有する多
投変速機において、前記遊星歯車組による変速段が単純
遊星歯車組の組合せによる変速段と、該変速段の前段に
配設した複合遊星歯車組による変速段とからなり、かつ
該複合遊星歯車組として互いに噛合するダブルピニオン
ギヤの一方にサンギヤを他方にリングギヤを噛合させた
遊星歯車組を用いた。

（発明の効果）従って、かかる本発明の多段変速機にあっては、複合遊
星歯車組として互いに噛合するダブルピニオンギヤの一
方のみにサンギヤを吻合させた遊星歯車組を用いたもの
であるために、歯車列としては１列となシ、従来のラビ
ニョウ型遊星歯車組に比較して、多段変速機の軸方向長
さを短縮でき、軸方向スペースを少なくし得る効果を奏
する。

また、この軸方向長さの短縮効果により、多段変速機全
体としての小型化や軽量化も図り得ると共に、単室スペ
ースを広くとることが可能である。

（実施例）以下、実施例を述べるＫｈたって自動車用自動変速機に
適用する多段変速機を例にとシ説明する、図において、
１０１は入力軸であって、駆動源であるエンジンからの
回転駆動力が図外のトルクコンバータを介してこの入力
軸１０１へ付与される。

１０２は出力軸であって、被駆動体としてのファイナル
ドライブ１０３に連結さ扛、この出力ｌｌｌｌ１１０２
はｐ：ｆ　記入力軸１０１の回転速度を必要に応じて変
速させた変速回転速度でもって回転する。

１４０は複合遊星歯車組（第１遊星歯東組）であって、
第４図に示すように、前記入力１１ＭＩ＋　１０１と一
体ｒ（取付けられたキャリア１４１と、該キャリア１４
１に回転自在に支承さ几、各々がリングギヤ１４２とサ
ンギヤ１４３とに噛合すると共に、互いの噛合により動
力伝達を行なうピニオンギヤ１４４　ａ、１４４　’ｂ
と、該ピニオンギヤ１４４　ａ　、　１４４　ｂのうち
外周側１４位ｊｈ゛する一方のピニオンギヤ１４４　’
ｂ　ｖｃ吻合するリングギヤ１４２と、ピニオンギヤ１
４４　ｆｉｌ、　、　１４４　’ＩＩ）のうち内周ＮＫ
位置する他方のピニオンギヤ１４４ａに噛合するサンギ
ヤ１４３と、によって構成されている。

１２０け単純遊星歯車組（第２遊星歯車組）であって、
前記出力軸に取付けられたキャリア１２１と、該キャリ
ア１２１に回転自在に支承されたピニオンギヤ１２２と
、該ピニオンギヤ１２２に噛合するリングギヤ１２３及
びサンギヤ１２４と、によって構成されている。

１３０は単純遊星歯車組（第３遊星歯車組）であって、
キャリア１３１と、該キャリア１３１に噛合し前記第２
遊星歯車組１２０のサンギヤ１２４と駆動的に連結され
たサンギヤ１３２と、前記出力用１１０２に連結さｆ′
したリングギヤ１３３と、によって構成されている。

１０４は第１ブレーキであって、前記第１遊星歯車、ｌ
ｆｌ　１４０のサンギヤ１４３をケース１０５に苅して
静止もしくは解放させる変速要素である。

１０６は第１クラツチであって、前記第１遊星歯車組１
４０のリングギヤ１４２を解放もしくは結合させる変速
要素である。

１０７は第２ブレーキであって、前記第２遊星歯車＃１
１２０及び第３遊星歯車組１３０のサンギヤ１２４゜１
３２をケース１０５に対して静止もしくは解放させる変
速要素である。

１０８は第２クラツチであって、前記第２遊星歯車ｌ１
１１２０及び第３遊星歯車組１３０のサンギヤ１２４゜
１３２を結合もしくは解放させる変速要素である。

１０９は第３クランテであって、前記第１遊星歯車＆ｆ
４１．４０のリングギヤ１４２を第２遊星歯車組１２０
のリングギヤ１２３に対して結合もしくは解放させる変
速要素である。

１１０は第３ブレーキであって、前記第３遊星歯車組１
３０のキャリア１３１をケース１０５に対して静止もし
くは解放させる変速要素である。

１１１１ｄワンウエイクラツチであって、前記第３遊星
歯車組１３０のキャリア１３１Ｙ、ケース１０５に対し
て回転方向の規制（固定もしくは解放）をさせる変速要
素である。

次に１変速作用を説明するにあたって、以下にＮ：絶対
回転数、Ｚ；歯数、Ｒ１：第１遊星歯車組のリングギヤ
、Ｓｌ；第１遊星歯車組のサンギヤ、Ｃ１；第１遊星歯
車組のキャリア、Ｒ２；遊星歯車組のリングギヤ、Ｓ２
；第２遊星歯車組のサンギヤ、Ｃ２；第２遊星歯車組の
キャリア、Ｒ３；第３遊星歯車組のリングギヤ、Ｓ３；
第３遊星歯車組のサンギヤ、Ｃ３；第３遊星歯車組のキ
ャリア、ｉ：入力１紬、θ；出力軸。

そして、第１遊星歯車組１４０の各ギヤの回転数間には
以下の関係が成立する。

（ＺＲ−Ｚｓ　）　Ｎｃ　＝　ＺＦＩＮＲ−ＺｓＮｓ捷
た、第２遊星歯車組１２０及び第３遊星歯車組１３０の
各ギヤの回転数間には以下の関係が成立する。

（ＺＲ−１−Ｚｓ　）　Ｎｃ　＝　ＺＲＮＲ＋　Ｚ８Ｎ
Ｓ以上の記号及び関係式に基づいて各変速段の変速作用
について説明する。

（イ）１速の時各変速要素は次の様に働く。

この時＼　Ｎｉ　＝　Ｎｃ＋　、　Ｎｓｔ　＝＝　（Ｊ
　、　Ｎ＋ｕ二Ｉ！１ｌＲ２゜ＮＣ２＝Ｎθ、　ＮＳ２
　＝ＮＳ３　、　Ｎａ５＝０　、　ＮＲ３＝Ｎ。

であるので、（ロ）２速の時各変速要素は次の様に働く。

この時、Ｎ１＝Ｎｃ＋　、　Ｎ５２＝Ｎ８３　、　Ｎｏ
＝　ＮＣ２＝　ＮＲ３であるので、となり、動力伝達に関与するのは、第１遊星歯車組１４
０と第２遊星歯車組１２０のみである。

（ハ）３速の時各変速要素は次の様に働く。

従って、となり、第２及び第３遊星歯車組１２０　、１３０は、
一体回転する。

（ニ）４速の時各変速要素は次の様に働く。

従って、となる。

（ホ）５速の時各変速要素は次の様に働く。

従つ−（、となる。

（へ）６速の時各変速要素は次の様に働く。

従って、Ｎｉ　＝　Ｎａとなる。

尚、上述した変速段については、歯数の設定によって第
１速〜第６速１での順番が入れ替ることもあり得る。

才だ、後退速は遊星歯車組のキャリアを固定することに
よって得られる。

さらに、多段変速機としてのギヤ比は、１速〜６速丑で
１．０以上となるが、ファイナルドライブギヤ比を小さ
くとることにより、スルーレシオでハイギャードにする
ことも可能である。

また、第１速〜第６速までの変速段のうち、歯数設定に
よっては相互に近似した値の変速比が含まれることがあ
り、この時は近似変速比のうち一方を選択して、実用上
、５速にするかあるいは４速にするか等を決定する。

このように、かかる実施例の多段変速機にあっては、複
合遊星歯車組として互いに噛合するダブルピニオンギヤ
１４４　ａ　、　１４４　ｂの一方にサンギヤ１４３を
、他方にリングギヤ１４２ｆ：噛合させた第１遊星歯車
組１４０を用いたものであるために、歯車列としては１
列となり、従来のラビニョウ型遊星歯車組に比較して、
軸方向長さを短縮することができ、多段変速機として軸
方向スペースを少なくすることが可能であると共に、少
なくとも４段以上６段までの変速段を備えた多段変速機
を提供できる。

捷だ、前述の如く軸方向長さを短縮できることによって
、多段変速機全体としての小型化や軽ｈｊ化を図ること
が可能であるし、さらに、実施例の多段変速機を自動車
用自動変速機に適用した場合は小室スペースを広くとる
ことも可能なものである以上、本発明の実施例を図面に
より詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限定
されるものでなく、本発明による主旨を逸脱しない範囲
での構成の変更は許容される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の多段変速機を示す作動線図、第２図は従
来の多段変速機におけるラビニョウ型遊星歯車組を示す
作動線図、第３図は本発明実施例の多段変速機を示す作
動線図、第４図は本発明実施例の多段変速機における複
合遊星歯車組を示す作動線図である。１０１φ・・入力軸、１０２Φ・・出力軸、１０４・・
・第１ブレーキ、１０５・・・ケース、１０６・・・第
１クラツチ、１０７ｅ・・第２ブレーキ、１０８・・・
第２クラツチ、１０９・・・第３クラツチ、１１０・・
・第３ブレーキ、１１１・・・ワンウェイクラッチ、１
２０・・・単純遊星歯車組（第２遊星歯車組）、１３０
・・・単純遊星歯車組（第３遊星歯車組）、１４０・・
・複合遊星歯車組（第１遊星歯車組、１４１・・・キャ
リア、１４２ｅ・−リングギヤ、１４３ｅ・・サンギヤ
、１４４ａ。１４４ｂ・・・ピニオンギヤ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）駆動源からの駆動力が付与される入力軸と、被駆
動体に連結される出力軸と、サンギヤ、リングギヤ、ピ
ニオンギヤ及びキャリアの３つの回転要素からなシ前記
入カ軸と出力軸との間に配設される複数の遊星歯車組と
、前記３つの回転要素のうちのいずれか２つを連結する
クラッチと、該回転要素のいずれが１つを固定するブレ
ーキと、該ブレーキを支持する固定部材であるケースと
、を有する多段変速機において、前記遊星歯車組による
変速段が単純遊星歯車組の組合せによる変速段と、該変
速段の前段に配設した複合遊星歯車組による変速段とか
らなシ、かつ該複合遊星歯車組として互いに噛合するダ
ブルピニオンギヤの一方にサンギヤ：と、他方にリング
ギヤを噛合させた遊星歯車組を用いたことを特徴とする
多段変速機。
（２）複合遊星歯車組による第１遊星歯車組と、単純遊
星歯車組による第２遊星歯車組及び第３遊星歯車組と、
によって構成さｎ１前記第１遊星歯車組のキャリアと入
力軸とが連結され、該第１遊星歯車組のサンギヤがケー
スに対して第１ブレーキによって静止もしくは解放され
ると共に、第１クラツチにより第１遊星歯車組のリング
ギヤに対し解放、結合され、かつ前記＠２遊星歯車組の
サンギヤと第３遊星歯車組のサンギヤとを駆動的に連結
され、第２遊星歯車組のキャリアと第３遊星歯車組のリ
ングギヤとは出力軸に連結され、第１遊星歯車組のリン
グギヤは第３クラツチによシ第２遊星歯車組のリングギ
ヤに対して結合、解放されると共に、第２クラツチによ
り第２遊星歯車組及び第３遊星歯車組のサンギヤに対し
結合、解放さｎ、さらに第２遊星歯車組及び第３遊星歯
車組のサンギヤは第２ブレーキによりケースに対して静
止、解放され、第３遊星歯車組のキャリアは第３ブレー
キによりケースに対して静止、解放されるかワンウェイ
クラッチによりケースに対して回転方向を制限されて固
定、解放されてなる特許請求のｉｌｌΣ曲＠１項記載の
多段変速機。