JPS6293544A - 遊星歯車式変速機 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 この発明は、車両の自動変速機に用いられる多段変速装
置、特に、前進４速後退１速の変速段を得るための遊星
歯車式変速機に関する。

〔従来技術〕

一般に車両の自動変速機に用いられる多段変速装置の最
高変速段の減速比は、近年の自動車排気物の規制に対す
る防止策を考慮し、或（−ｉ燃ｉ消費量の低減を図るた
め、機関にかかる負荷変動が小さく安定した運転状態に
ある定常走行時に減速比を１．０よシ小さい状態、即ち
増速の状態ンこして機関の回転速匣が所定の運転領域か
らはずれないようにする必要があり、増速比駆動変速段
を具ｂｉｆｆ　Ｌだ多段変速装置が提案されている。こ
れらの中には、３組の遊星歯車組を用いるもの、あるい
は２組の遊星歯車組を用いるもの力；ある。

しかしながら、３組の遊星歯車組を用いるものでは変速
装置の軸方向寸法が長くなってしまい、車両への搭載性
が悪いという問題点があり、一方、２組の遊星歯車組の
組み合せは幾通りも考えられるが、車両の自動変速機に
用いられる前進４速、後退１速の多段変速装置としては
、最低限、以下の様な条件を満足することが望ましい。

（１）出力軸は、動力列の転換に拘わυなく、歯車列の
同一部材と、常時連結されていること。

（２）車両走行中に行なわれる変速は、摩擦締結要素を
切換えることにより動力列を転換して、行なわれるが、
転換時の衝撃をできるだけ小さくするため、１つの摩擦
締結要素のみの切換えで行なえること。

（３）＠進変速段に増速比駆動変速段を含み、特別な摩
擦締結要素を増設することなく、他の変速段を得るため
に配設された翠擦締結要素を反復使用することにより、
完成できること。

（４）　　実用に際し、適切なギア比、及び段間比とな
ること。

〔発明の構成〕

本発明は、２組の遊星歯車組、３つのクラッチ。

２つのブレーキを用いることにより、増速比駆動変速段
を含む、前進４速、後退１速の変速段を有する遊星歯車
式変速機としたものである。

〔実施例〕

以下、この発明を図面に基づいて説明する。第１図は、
この発明の一実施例を示す図である。まず構成を説明す
ると１は入力軸であって、駆！！！Ｉ７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１へ付与される。

２は出力軸であって、被駆動体である図外のファイナル
ドライブに連結されるもので、この出力軸２は、前記入
力軸１の回転速度を変速段に応じて変速させた変速回転
速度でもって回転し、かつ前進段の場合は入力軸１と同
方向、後退段の場合は入力＠１とは逆方向に回転する。

３は第１遊星歯車組であって、シングルビニオン型と呼
ばれるもので、この第１遊星歯車組３は、サンギア３１
と、該サンギア３１に噛み合うビニオン３２と、該ビニ
オン３２に噛み合うリングギア３３と、前記ビニオン３
２を支持するプラネットキャリア３４と、から構成され
ている。

４は第２遊星歯車岨であって、シングルピニオン型と呼
ばれるもので、この第２遊星歯車岨４はサンギア４１と
、該サンギア４１に噛み合うビニオン第２と該ビニオン
第２に噛み合うリングギア４３と、前記ビニオン第２？
支持するプラネットキャリア４４と、から構成されてい
る。

５は第１回転メンバであって、第１遊星歯車岨３のキャ
リア３４と第２遊ｔＳｔ車４のキャリア４４とを機械的
に結合させている。

６は第２回転メンバであって、第１遊星歯車組３のリン
グギア３３と第２遊星歯車４のサンギア４１とを機械的
に結合させている。

７は第１クラッチであって、前記入力軸１と第２遊星歯
車４のリングギア４３との間に設けられたもので、入力
軸１からの動力断接を行なわせるクラッチである。

８は第２クラッチであって、前記入力軸１と第２回転メ
ンバ６との間に設けられたもので、入力軸１からの動力
断接を行なわせるクラッチである。

尚、第２クラッチ８の締結によって、第２回転メンバ６
からリングギア３３及びサンギア４１へと動力が伝達さ
れる。

９は第３クラッチであって、前記入力軸１と前記第１遊
星歯車３のサンギアとの間に設けられたもので、入力軸
１からの動力断接を行なわせるものである。

１２は第１ブレーキであ夛、トランスミッションケース
１１と前記遊星歯車４のリングギア４３との間に設けら
れたもので、このリングギア４３をトランスミッション
ケース１１に対して固定させたり解放させたりするブレ
ーキである。

１３は第２ブレーキであり、トランスミッションケース
１１と前記遊星歯車３のサンギア３１との間に設けられ
たもので、このサンギア３１をトランスミッションケー
ス１１に対して固定させたり解放させたりするブレーキ
である。

尚、これらのブレーキ１２．１３はバント型ブレーキで
もディスク型ブレーキの何づれでも良い。

また、出力軸２は第１回転メンバ５と機械的に結合され
ている。

次に作用を説明する。まず、変速作用を説明するに当り
以下に示す様に記号を定める。

Ｎｉ・・・入力軸回転数　　、Ｎｏ・・・出力軸回転数
ＮＲ・・・リングギア回転数、　Ｎｃ・・・キャリア回
転数ＮＳ・・・サンギア向転数　、α・・・歯数比（サ
ンギアの歯数／リングギアの歯数）、添字１・・・第１
遊星歯車組、添字２・・・第２遊星歯車 一般にシングルピニオン型遊星歯車３，４の各ギアの回
転数間には各４次の（１）　、　（２）式で示される関
係が成立つ。

（１＋α＋　）ＮＣＩ　＝ＮＲ＋＋α＋　Ｎｓ　１−　
（１）（１＋α２　）　Ｎｃ　２　＝　ＮＲ２＋α２Ｎ
Ｓ　２　　　　　　　・”　（２）ここで、本実施例の
場合には、第１回転メンバ５、第２回転メンバ６により
、キャリア３４とキャリア４４およびリングギア３３と
サンギア４１とは同一回転になるので、Ｎｃ１＝　ＮＣ
２、ＮＲＩ　＝Ｎ８２となる。

ここで、Ｎｃ＋　＝ＮＣ２＝ＮＣＩ　ＮＲＩ　＝ＮＳ２
　＝　ＮＲとすると前記（１）〜（２）式は次の様にな
る。

（１＋αｌ）　Ｎｃ　＝　ＮＲ＋α、Ｎｓ、　　　　　
　　・・・（３）（１＋αｘ　）　Ｎｃ　”　Ｎａ　２
＋αｔＮＲ−（４）次に各変速手段について説明する。

各変速手段において、作動させているクラッチ（Ｋ）、
ブレーキ（Ｂ）は表１に示す通りである。尚、（１）印
は締結を無印は解放を示している。

この締結要素の作動と、上述の（３）　、　（４）式と
Ｋよって、各変速段の変速比Ｒ（Ｎｉ／Ｎｏ）が求まる
。

以下、各変速段毎における作動と変速比について述べる
。

（イ）１速時 １速時には、第２クラッチ８と第１ブレーキ１２とが作
用するので、動力は入力軸１→サンギア４１→ビニオン
第２→キヤリア４４→出力軸２という経路により伝達さ
れる。

したがって、第（３）　、　（４）式においてＮＲ＝Ｎ
ｉ、　ＮＨ２＝０、Ｎｃ＝Ｎ、とおくと、第１速のギア
比（Ｒｌ　）は次の様になる。

ＮＯα！ （ロ）第　２　速 ２速時には、第２クラッチ８と＠２ブレーキエ３とが作
用するので、動力は、入力軸１→リングギア３３→ビニ
オン３２→キャリア３４→第１回転メンバ５→出力軸１
２へと伝達される。

したがって第（３）　、　（４）式において庵二Ｎｉ　
、Ｎ５１＝　Ｑ　。

Ｎｃ　”　Ｎｏとおくと第２速のギア比（Ｒ２）は次の
様になる。

Ｎｉ Ｒ，＝−＝１＋α１　　　　　　　　　・・・（６）Ｎ
。

ｅう第３速 第３速の場合には、第１クラッチ７と第２クラッチ８と
が締結されるので（３）　、　（４）式において、ＮＲ
２”　ＮＨ＝　Ｎｉとおくとギア比（Ｒ３）は次の様に
なる。

Ｎ。

即ち、このときには、第２遊星歯車４が一体で回転する
ことになる。

に）第４速 第４速時には、第１クラッチ７と第２ブｔ／−キ１３と
が締結され、動力は入力軸１→リングギア４３→キヤリ
ア４４を経て、一部はキャリア４４→キヤリア３４→リ
ングギア３３→サンギア４１→キヤリア４４と動力循環
路を形成し、残シはキャリア４４→出力軸２と伝達され
る。

この時には、（３）　、　（４）においてＮＢ２　＝Ｎ
ｉ　＋　Ｎｓ＋　””Ｏ＋Ｎｃ　＝　Ｎｏとすると第４
速時のギア比（Ｒ４）は、次の様になる。

ｉ Ｒ４ニー＝　１−α、α２　　　　　　　　　　　　・
・・（８）Ｎ。

この時には、出力軸２０回転が入力軸１０回転より大き
くなる、オーバドライブ状態となる。

（ホ）後退時 後退の時には、第３クラッチ９と第１ブレーキ１２とが
締結され、動力は入力軸１→サンギア３１→キャリア３
４→第１回転メンバ５→キャリア４４、出力軸２と伝達
され、キャリア４４に伝達された後はサンギア４１→第
２回転メンバ６→リングギア３３→キャリア３４という
動力循環路を形成する。

以上、各変速段での変速比の一例として歯数比α、＝０
．５５０　、α２二０．５５０とした場合のギア比を表
１に併わせで示した。

以上、本発明の実施例を図面によシ詳述してきたが、具
体的な構成に、この実施例に限られたものでなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加などがあ
っても本発明に言チれる。

〔発明の効果〕 以上説明してきたように、本発明の多段変速装置にあっ
ては、シングルビニオン型遊星歯車組とダブルビニオン
型遊星歯車組と、３つのクラッチ。

２つのブレーキを用いることにより、実用上の諸条件を
満足する増速比駆動変速段を含む前進４速。

後退１速の変速段を得ることができる。

また２組の遊星歯車組による構成であるため、多段変速
装置の軸方向寸法を短縮でき、これによって車両への搭
載性が向上するし重ｉｔ的にも３組の遊星歯車組を用い
る場合に比べて軽減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の多段変速装置金示すスケル
トン図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）遊星歯車２組と、複数の摩擦締結要素とを備えた
   遊星歯車式変速機において、 前記遊星歯車組をシングル−ピニオン型の第１遊星歯車
   と第２遊星歯車とによつて構成し 前記第１遊星歯車のキャリアとリングギアとを各々前記
   第２遊星歯車のキャリアとサンギアとに第１回転メンバ
   、第２回転メンバにより機械的に結合し、 前記第２遊星歯車のリングギア、前記第１遊星歯車のリ
   ングギア、サンギアと入力軸との間にそれぞれ第１クラ
   ッチ、第２クラッチ、第３クラッチを設け 前記第２の遊星歯車のリングギア、前記第１の遊星歯車
   のサンギアと変速機ケースとの間に各々第１ブレーキ、
   第２ブレーキとを設け、 前記第１の回転メンバーを出力軸に結合したこと を特徴とする前進４速後退１速の遊星歯車式変速機。