JPS63308254A - 自動変速機用歯車変速装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明は自動変速機に用いられる歯車変速装置に関し
、特に遊星歯車ｇｌ構を主体として構成した歯車変速装
置に関するものでおる。

従来の技術 周知のように自動車用の自動変速機は、遊星歯車機構を
主体とする歯車変速装置にトルクコンバータを介してエ
ンジンの回転を伝達し、遊星来車ｅＪ構を構成する３部
材のいずれかをクラッチやブレーキによって固定すると
ともに他の２部材を入力部材および出力部材とすること
により、全体としての変速比を適宜に設定するよう構成
されている。このような遊星歯車１構を主体とする変速
装置で得られる変速段は、用いる遊星歯車機構の数やそ
の組合せによって異なり、従来一般には、２組の遊星歯
車機構を用いて前進３段・後進１段もしくは前進４段・
後進１段の変速段を（ｑるように構成している。また近
年では、更に１組の遊星歯車機構を追加して変速比が１
以下のオーバードライブを設定でき、したがって前進５
段の変速を行なう−ように構成することも行なわれてい
る。

使方、自動車用自動変速機には、燃費の向上や至内窄間
の確保などのために軽量かつ小型であること、ざらには
安価であることなどの要請があり、そのために例えば実
開昭６１−１１７９５０号では、１組のシングルピニオ
ン型遊星歯車ＦＪ構と１組のダブルピニオン型遊星歯車
機構とを用いて前進５段・後進１段の変速を行なうこと
のできる変速装置が提案されている。

発明が解決しようとする問題点 しかるに上記従来の前進４段・後進１段の変速装置では
、滑かな変速を行ない、かつクラッチなどの係合手段の
耐久性を維持するなどの要請、あるいは変速の前後にお
ける車両動力性能を近似させるなどの要求から、各変速
段における変速比および最低変速段と最高変速段との変
速比の比率（幅）が制約を受け、したがって例えば低速
段での変速比を大きく設定して加速性能を向上させるな
どのことは困難であった。これに対して遊星歯車機構を
更に１組追加して前進５段が可能な構成とすれば、最低
変速段と最高変速段との変速比の幅をある程度広くする
ことができるが、遊星歯車１ｆｆ４が１組増えることに
より、全体の寸法や小母が増大する問題が生じる。

これに対して実開昭６１−１１７９５０号の変速装置で
は、用いる遊星歯車＃Ａ横が２組でよいから、変速装置
の軽量小型化を図ることができ、また前進５速に設定で
きるので、変速比の幅を広くとることができる。しかし
ながら、前進第１速でサンギヤにかかるトルクが過大に
なったり、前進第５速でプラネットピニオンの回転数が
過大になるなど、各ギヤや軸受の耐久性が低下する問題
があり、実用化のためには多くの問題を解決しなければ
ならないのが実情である。

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、簡
単な構成で、しかも最低変速段と最高変速段との変速比
の幅を広くすることのできる自動変速機用歯車変速装置
を提供することを目的とするものでおる。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、２組のダブ
ルピニオンタイプの遊星歯車機構を用いて最大で前進６
段・後進１段の変速が可能なように構成したものである
。すなわちこの発明は、サンギヤとそのサンギヤに噛合
する第１プラネットピニオンとその第１プラネットピニ
オンおよびリングギヤに噛合する第２プラネットピニオ
ンと第１および第２プラネットピニオンを保持するキャ
リヤとを有するダブルピニオン型遊星歯車機構を２組備
え、第１遊星歯車別横のサンギヤと第２遊星歯車機構の
キャリヤとが連結されるとともに、第１遊星歯車機構の
リングギヤと第２遊星歯車機構のリングギヤとが連結さ
れ、また入力軸を、第１遊星歯車ｉ１Ｍにおけるキャリ
ヤと第１Ｔｉ星歯車機構におけるサンギヤもしくは第２
遊星歯車ｇ１構のキャリヤと第２遊星歯車機構にあける
サンギヤとに選択的に連結するクラッチ手段が設けられ
るとともに、第１遊星歯車機構のキャリＡ７の回転と第
１遊星歯車機構のサンギヤおよび第２遊星歯車機構のキ
ャリヤの回転と第２遊星歯車機構のサンギヤの回転との
それぞれを選択的に阻止するブレーキ手段が設けられ、
ざらに第１もしくは第２遊星歯車機構のリングギヤに出
力軸が連結されていることを特徴とするものである。

なお、この発明において、クラッチ手段は、要は入力部
材と前記各部材とを連結し、またその連結を解除し得る
ものであればよいのであり、したがって多板クララチャ
一方向クラッチもしくはこれらを併用した構成などを採
用することができ、また機能上、入力部材と前記の３部
材とを個別に連結し、かつ連結の解除を行ない得ればよ
いので、クラッチ手段としては、入力部材と前記３部材
との係合・解放を同時に行なう機能を持った単一の製品
でめってもよく、あるいはそれぞれ独立した機能を持つ
復改の製品であってもよい。またこの発明にあけるブレ
ーキ手段は、要は、前記の各部材を選択的に固定できれ
ばよいので、多板ブレーキやバンドブレーキおるいはト
ランスミッションケースとの間に配置した一方面クラッ
チもしくはこれらを組合わせた構成とすることができる
。

作　　　　用 この発明の歯車変速装置では、第２遊星歯車機構のサン
ギヤを入力部材に連結し、かつ第１遊星歯車機構のサン
ギヤおよび第２遊星園車機構のキャリヤを周定すること
により、変速比の最も大きい前進第１速になり、また第
１遊星歯車機構のサンギヤを入力部材に連結し、かつ第
１遊星歯車機怖のキャリヤを固定することにより前進第
２速になる。ざらに第１遊星歯車機構のキャリヤを入力
部材に連結し、かつ第１遊星園車機構のサンギヤおよび
第２遊星歯車機構のキャリヤを固定することにより前進
第３速になり、ざらにまた第１遊星歯車機構のサンギヤ
を入力部材に連結するとともに、第２遊星歯車機構のサ
ンギヤを固定することにより、前進第４速になる。そし
て第１′ｔ１星歯車機構のサンギヤおよびキャリヤを入
力部材に連結すれば、全体が一体となって回転するので
、変速比が１１１　ＩＴの前進第５速になり、これに対
して第１遊星歯車機構のキャリヤを入力部材に連結する
とともに、第２遊星園車機憫のサンギヤを固定すること
により、変速比が“′１″以下のオーバードライブ段と
なる。他方、第２遊星歯車機構のサンギヤを入力部材に
連結し、かつ第１遊星歯車機構のキャリヤを固定するこ
とにより後進段となる。

実施例 つぎにこの発明の実施例を添付の図面を参照して説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例を原理的に示す模式図であ
って、ここに示す歯車変速装置は同軸線上に配列した２
組のダブルビニオン型遊星歯車機構１，２を主体に構成
されている。すなわちこれらの遊星歯車機構１，２のそ
れぞれは、サンギヤ３．４と、リングギヤ５，６と、そ
のサンギヤ３゜４とリングギヤ５，６との間に配置され
て互いに噛合する内プラネットピニオン７．８および外
プラネットピニオン９，１０と、これらのプラネットピ
ニオン７．８．９．１０を保持するキャリヤ１１．１２
とを有するものであり、これらの遊星歯車機構１，２の
うち第１図の右側の第１遊星園車別構１におけるサンギ
ヤ３と第２遊星歯車機溝２にあけるキャリヤ１２とが一
体となって回転するよう連結され、また第１遊星歯車別
構１における１ノングギヤ５と第２遊星歯車機＄２にお
けるリングギヤ６とが一体となって回転するよう連結さ
れている。このような連結構造は、遊星歯型ｌｆ１構１
．２と同心状に配置した中空軸や中実軸などの中間軸や
適宜のコネクテイングドラムを介した連結構造とするこ
とができ、車両用の自動変速機で従来一般に採用されて
いる構成を用いることができる。

入力軸１３は遊里歯車ｉ崩１，２と同一軸線上に凸装置
され、トルクコンバータを介してエンジン（それぞれ図
示せず）に連結されている。この入力軸１３と第２遊星
歯車機構２にあけるサンギヤ４との間に第１クラッチ手
段Ｃ１が設けられ、また入力軸１３と第１遊星歯車機構
１におけるサンギヤ３との間に第２クラッチ手段Ｃ２が
設けられ、ざらに入力軸１３と第１遊星歯車機構１にあ
けるキャリヤ１１との間に第３クラッチ手段Ｃ３が設け
られている。これらのクラッチ手段ＣＩ　、　Ｃ２。

Ｃ３は、要は入力軸１３とサンギヤ３．４あるいはキャ
リヤ１１とを選択的に連結し、またその連結を解除する
ものでおって、例えば油圧サーボは横などの従来一般に
自動変速機で採用されている機構によって係合・解放さ
れる湿式多板クラッチや、一方向クラッチ、あるいはこ
れらの湿式多板クラッチと一方面クラッチとを直列もし
くは並列に配置した構成などを必要に応じて採用するこ
とができる゛。なあ、実用にあたっては、各構成部材の
配置上の制約があるから、各クラッチ手段ＣＩ　。

Ｃ２、Ｃ３を直接、前記サンギヤ３，４やキャリヤ１１
との間に配置することができない場合があリ、そのよう
な場合にはコネクティングドラムなどの適宜の中間部材
を介在させることは勿論である。

また互いに連結された第１遊星歯車機Ｉ１１におけるサ
ンギヤ３および第２遊星歯車＠構２におけるキャリヤ１
２の回転を阻止する第１ブレーキ手段Ｂ１が、そのキャ
リヤ１２とトランスミッションケース（以下、単にケー
スと記す）１４との間に設けられ、また第１遊星歯車機
構１におけるキャリヤ１１の回転を阻止する第２ブレー
キ手段Ｂ２がケース１４とそのキャリヤ１１との間に設
けられ、ざらに第２遊星歯車機溝２におけるサンギヤ４
の回転を阻止する第３ブレーキ手段Ｂ３がそのサンギヤ
４とケース１４との間に設けられている。これらのブレ
ーキ手段８１．８２．８３は、従来一般に自動変速機で
採用されている油圧サーボ機構などで駆動される湿式多
板ブレーキやバンドブレーキ、あるいは一方向クラッチ
、ざらにはこれらを組合わせた構成とすることができ、
また実用にあたっては、これらのブレーキ手段８１゜８
２．８３とキャリヤ１１．１２やサンギヤ３゜４もしく
はケース１４との間に適宜の連結部材を介在させ）ｑる
ことは勿論である。

ざらにプロペラシャフトヤカウンタギヤ（それぞれ図示
せず）に回転を伝達する出力軸１５が、互いに連結一体
化された第１遊星歯車機構１のリングギヤ５および第２
遊星歯車機１２のリングギヤ６に連結されている。

以上のように構成された歯車変速装置では、前進６段・
後進１段の変速が可能であって、これらの各変速段は前
述した各クラッチ手段ＣＩ、　Ｃ２。

Ｃ３およびブレーキ手段８１．８２　、Ｂ３を第１表に
示すように係合させることにより達成される。

々お、第１表には各変速段の変速比およびその具体値を
併せて示してあり、その具体値は各遊星歯車機構１，２
における歯数比ρ１．ρ２を、ρ１＝　０．４２　、ρ
２＝０．３とした場合の値である。また第１表中○印は
係合状態であることを、また空欄は解放状態であること
をそれぞれ示す。以下、各変速段について説明する。

（前進第１速） 第１クラッチ手段Ｃ１および第１ブレーキ手段Ｂ１を係
合させる。すなわち第２遊星歯車ａ横２にあけるサンギ
ヤ４に対して入力するとともに、第１遊星歯車機ｍ１の
サンギヤ３および第２遊星歯車ｔｉ１４Ｍ２のキャリヤ
１２を固定する。この場合、第１遊星歯車機構１ではキ
ャリヤ１１が空転するのみで特には変速作用が生じず、
これに対して第２遊星歯車機構２は、キャリヤ１２を固
定した状態でのサンギヤ４からの入力になるので、その
リングギヤ６はサンギヤ４に対して減速されて正回転（
入力軸１３と同方向の回転、以下同じ）し、したがって
入力軸１３の回転は第２遊星歯車機構２によって減速さ
れて出力軸１５に伝達される。

すなわち変速比は第１表に示す通り、 １／ρ２となる。

（前進輌２速） 第２クラッチ手段Ｃ２および第２ブレーキ手段Ｂ２を係
合ざぜる。すなわち第１遊星歯車機構１のサンギヤ３を
入力１１３に連結するとともに、第１遊星来車機描１の
キャリヤ１１を固定する。

この場合は、第１遊星画車機＠１ではキャリヤ１］を固
定した状態でのサンギヤ３からの入力になり、これに対
して第２遊星歯車機構２はサンギヤ４が空転するから待
には変速作用を行なわず、したがって入力軸１３の回転
は第１遊星園車Ｒ構１によって減速されて出力軸１５に
伝達され、その変速比は、 １／ρ１となる。

（前進第３速） 第３クラッチ手段Ｃ３と第１ブレーキ手段Ｂ１とを係合
させる。すなわち第１Ｔ１星歯車機構１のキャリヤ１１
から入力するとともに、第１′ｔｉ星歯車機構１のサン
ギヤ３および第２遊星歯車機構２のキャリヤ１２を固定
する。この場合も、第２遊星歯車機構２はそのサンギヤ
４が空転するのみで待には作用せず、これに対して第１
遊星歯車機構１はサンギヤ３を固定した状態でのキャリ
ヤ１１からの入力になるから、リングギヤ５は減速され
て正回転し、したがって出力軸１５の回転は入力軸１３
に対して第１遊星園車機梠１で減速された回転となる。

すなわちこの場合の変速比は、１／（１−ρ１）となる
。

（前進第４速） 第２クラッチ手段Ｃ２と第３ブレーキ手段Ｂ３とを係合
させる。すなわち第１遊星歯車Ｆ３＠１におけるサンギ
ヤ３から入力するとともに、第２″ｆｉ星歯車機欄２に
あけるサンギヤ４を固定する。この場合も、前述した前
進第１速の場合と同様に、第１遊星歯車機構１は、その
キャリヤ１１が空転するために、待には変速作用を行な
わない。これに対して第２遊星歯車機構２は、そのサン
ギヤ４を固定した状態でのキャリヤ１２がらの入力にな
るので、その１ノングギヤ６がキャリヤ１２に対して減
速されて正回転し、したがって入力軸１３の回転は第２
遊星歯車機構２によって減速されて出力軸１５に伝達さ
れることになる。この場合の変速比は、 １／（１−ρ２）でおる。

（前進第５速） 第２クラッチ手段Ｃ２、ｆ＝ｊよび第３クラッチ手段Ｃ
３を係合する。すなわち第１遊星歯車機構１におけるサ
ンギヤ３と第１遊星図車機構１のキャリヤ１１とを入力
軸１３に連結する。したがって第１遊星歯車機＠１では
サンギヤ３とキャリヤ１１とが入力要素となるために、
その全体が一体となって回転してリングギヤ５が入力軸
１３と等速の正回転となり、また第２遊星園車機構２で
は、キャリヤ１２が入力要素となることに加え、第１遊
星歯車機構１のリングギヤ５と一体のリングギヤ６がキ
ャリヤ１２と等速で同方向に回転するために第２遊星歯
車別横２もその全体が一体となって回転する。結局、第
１遊星歯車機構１および第２遊星歯車機構２の全体が一
体となった回転となるので、リングギヤ５，６に連結し
である出力軸１５は入力軸１３と等速で正回転し、した
がって変速比は１″となる。

（前進第６速） 第３クラッチ手段Ｃ３と第３ブレーキ手段Ｂ３とを係合
させる。すなわち第１遊里歯単機肴１のキャリヤ１１か
ら入力するとともに、第２遊星歯車別横２のサンギヤ４
を固定する。この場合、第１遊星歯車機構１のサンギヤ
３は正回転方向のトルクを受けるが、仮にそのサンギヤ
３を固定したとすると、第１′ｔ１早歯車機構１のリン
グギヤ５はキャリヤ１１に対して減速されて正回転し、
また第２遊星歯車機構２では、サンギヤ４が固定されて
いるから、リングギヤ６の正回転によってキャリヤ１２
がリングギヤ６に対して増速されて正回転し、この第２
遊星歯車機構２のキャリヤ１２は第１遊星園車機描１の
サンギヤ３と一体となっているから、ここに動力の循環
が生じ、結局は第１遊星歯車機構１のサンギヤ３が正回
転する。したがって第１遊星歯車機＠１では、キャリヤ
１１に入力されるうえに、サンギヤ３が正回転するので
、出力軸１５を連結しであるリングギヤ５がキャリヤ１
１に対して増速されて正回転し、その結果、変速比が１
１１１１以下のオーバードライブ段となる。

この場合の変速比は、（１−ρ１−ρ２）／（１−ρ１
−ρ２＋ρ１×ρ２）となる。

（後進） 第１クラッチ手段Ｃ１と第２ブレーキ手段Ｂ２とを係合
させる。すなわち第２遊星歯車機構２のサンギヤ４から
入力し、かつ第１遊星歯車機構１のキャリヤ１１を固定
する。この場合、入力軸１３に連結された第２遊星歯車
機４ｆ４２では、そのリングギヤ６に出力軸１５からの
負荷がかかっていてリングギヤ６の回転が抑えられてい
るから、キャリヤ１２はサンギヤ４からの入力により減
速されて逆回転しようとする。これに対して第１遊星歯
車機構１では、キャリヤ１１が固定され、また第２′ｆ
１星歯車ＦｊＩＭ４２のキャリヤ１２と一体のサンギヤ
３が入力要素となるので、リングギヤ５は減速されてサ
ンギヤ３と同方向に回転しようとする。

すなわち互いに連結一体化されたリングギヤ５゜６は、
減速されて逆回転しようとするから、第２遊星歯車機構
２ではリングギヤ６の逆回転によりキャリヤ１２の回転
が逆回転方向に更に促進され、ここに動力の循環が生じ
る。その結果、リングギヤ５，６に連結された出力軸１
５は入力軸１３に対して減速されて逆回転し、後進段と
なる。この場合の変速比は、 −（１−ρ１−ρ２）／ρ１　・ρ２である。

ところで自動変速機で望まれる条件として、変速がスム
ースに行なわれること、および必要に応じてエンジンブ
レーキが効くことを挙げることができ、このような要請
を満すためには、上記のクラッチ手段ＣＩ　、Ｃ２、Ｃ
３ヤブレ一キ手段［３１゜Ｂ２．８３を具体的には以下
のような構成とすることが好ましい。

（１）　第１クラッチ手段Ｃ１を、一方向クラッチと多
板クラッチとを組合わせた構成とする。

この例は以下の通りである。

■　入力軸１３から第２遊星歯車機構２のサンギヤ４に
向けてトルク伝達可能な一方面クラッチ２０と多板クラ
ッチ２１とを直列に組合わせた構成（第２図（Ａ））。

このような構成の場合、スロットル開度を絞ってエンジ
ン回転数を減じ、それに伴ってサンギヤ４の回転数が入
力軸１３の回転数より速くなった場合、サンギヤ４と入
力軸１３との連結が解かれるために、エンジンが強制的
に回転させられることがなく、したがって燃費や静粛性
を向上させることができる。またサンギヤ４の回転数は
、前進第１速の場合より前進第３速の場合に入力軸１３
の回転数より速くなるので、このようなシフトアップを
、変速タイミングの特別な調整を必要とせずにスムース
に行なわせることができる。ところで前進第５速の場合
、第１クラッチ手段Ｃ１を係合させなくても、各遊星歯
車機構１，２の全体が一体となって回転するから、第１
クラッチ手段Ｃ１は停台状態と類似した状態にあり、こ
れに対して第２遊星歯車ａ構２のサンギヤ４の回転数は
前進第３速の場合に入力軸１３より速くなる。したがっ
て前進第５速から第３速への変速の際に一方面クラッチ
２０の係合が自動的に外れてスムースな変速が補償され
る。モして後進段の場合に出力軸１５側から駆動される
と、サンギヤ４が入力軸１３より速く回転し得るので、
エンジンを強制的に回転させる状態が生じず、静粛性や
燃費を向上させることができる。なお、エンジンブレー
キを効かせることはできない。

■　上記の■の組み合わせに加え、更に他の多板クラッ
チ２２を並列に設けた構成（第２図（８））。

上記の■の構成では、サンギヤ４が入力軸１３より速く
回転した場合、サンギヤ４と入力軸１３との接続が解放
されることになるが、多板クラッチ２２を並列配置した
構成では、上記の作用に加え、その多板クラッチ２２を
係合させることにより、エンジンブレーキを効かすこと
かできる。

■　上記の■の構成のうち一方面クラッチ２０の作用方
向を反対向きとした構成（第２図（Ｃ））。

すなわち一方向クラッチ２０に対して直列に配置した多
板クラッチ２１を係合させておくことにより、サンギヤ
４の回転数が入力軸１３の回転数より速い場合に両者を
係合させる構成である。したがって、前述したように前
進第５速の場合には第１クラッチ手段Ｃ１は実質上係合
した状態にあるが、これに対してサンギヤ４の回転数は
前進第６速、同第４速、同第２速のそれぞれの場合に遅
くなるので、第５速からこれらの変速段への変速の際に
一方向クラッチが自動的に解放され、その結果、並列配
置した多板クラッチ２２を解放しておくことにより、ス
ムースな変速を（ワることかできる。なお、並列配置し
た多板クラッチ２２を係合させておくことにより、エン
ジンブレーキを効かすことかできることは、上記の■の
場合と同様である。

■　上記の■の構成のうち並列配置した多板クラッチ２
２を、作用方向が反対向きの他の一方向りラツヂ２３に
置換えた構成（第２図（Ｄ））。

この構成では、一方の一方向クラッチ２０に対して直列
に配置した多板クラッチ２１を係合させれば、両方の一
方向クラッチ２０．２３が作用することになるために、
サンギヤ４と入力軸１３とを直結した状態になり、した
がってこの状態ではエンジンブレーキを効かすことかで
きる。またその多板クラッチ２１を解放すれば、一方の
一方向クラッチ２０が作用しなくなり、この状態は、サ
ンギヤ４の回転数が入力軸１３の回転数以上の場合に両
省が１灸続される状態であるから、上記の■の（１１１
成において、一方向クラッチ２０に対して並列配置した
多板クラッチ２２をＶＲ放した状態と同様となり、した
がって上述した作用と同様の作用を冑ることができる。

■　一方向クラッチ２０，２４と多板クラッチ２１．２
５とを直列に組合わせたものを２組用い、かつ各々の一
方向クラッチ２０．２４の作用方向を互いに反対方向と
した構成（第２図（Ｅ））。

両方の多板クラッチ２１．２５を係合させれば、各作用
方向の異なる両方の一方向クラッチ２０゜２４か作用す
ることになるのでサンギヤ４と入力（仙１３とを直結し
た状態になり、したがってこの状態ではエンジンブレー
キを効かすことかできる。

これに対していずれか一方の多板クラッチ２１（または
２５）を解放すれば、その多板クラッチ２１（または２
５）に対して直列に配置されている一方向クラッチ２０
（または２４）が作用しなくなるので、上述した■の構
成もしくは■の構成において一方向クラッチ２０に対し
て並列に配置した多板クラッチ２２を解放した状態と同
様になり、それぞれについて説明したと同様な作用を得
ることができる。

■　第１ｕ星歯車別構１のサンギヤ４から入力軸］３に
向けてトルク伝達可能な一方向クラッチ２６と多板クラ
ッチ２７とを並列に配置した構成（第２図（Ｆ））。

多板クラッチ２７を係合させれば、サンギヤ４と入力ｆ
！１１１３とが直結状態になるので、エンジンブレーキ
が効くことは勿論でおるが、この多板クラッチ２７を解
放すれば、サンギヤ４の回転数が入力軸１３の回転数以
下となる変速の場合に一方向クラッチ２６のスムースな
解放が行なわれ、したがって前）ボした■の場合と同様
な作用を（ワることかできる。

（２）　第２クラッチ手段Ｃ２を、一方向クラッチと多
板クラッチとを組合わせた構成とする。

すなわち入力ｑ＠１３から第１遊星歯車機構１のサンギ
ヤ３に向けてトルク伝達可能な一方向クラッチ３０と多
板クラッチ３１とを直列に配列した構成（第３図ＦＡ）
）、およびこの組み合わせに対して更に他の多板クラッ
チ３２を並列に配置した構成（第３図（Ｂ））である。

これらの構成のうち第１の構成の場合、および第２の構
成のうち並列配置した多板クラッチ３２を解放した状態
の場合、スロットル開度を絞ってエンジン回転数を減じ
、それに伴ってサンギヤ３の回転数が入力軸１３の回転
数より速くなれば、サンギヤ３と入力軸１３との連結が
自動的に解かれるために、エンジンが強ｉ！ｉ＋１的に
回転させられることがなく、したがって燃費や静粛性を
向上させることができる。またサンギヤ３は前進第２速
、第４速、第５速の場合に入力Ｎ１３に対して連結され
、これに対してサンギヤ３の回転数は前進第６速におい
て入力軸１３より速くなるので、第２゜４．５速から第
６速への変速の際に一方向クラッチ３０の係合が自動的
に解除され、したがって変速タイミングのための特別な
調整を必要とせずにスムースな変速が補償される。なお
、並列配置した多板クラッチ３２を係合させれば、エン
ジンブレーキを効かすことかできる。

（３）　第３クラッチ手段Ｃ３を、一方向クラッチと多
板クラッチとを組合わせて構成する。

すなわち入力軸１３から第１遊星歯車機構１のキャリヤ
１１に向けてトルク伝達可能な一方向クラッチ４０と多
板クラッチ４１とを直列に配列した構成（第４図（Ａ）
）、およびこの組み合わせに対して更に他の多板クラッ
チ４２を並列に配置した構成（第４図（８））である。

第３クラッチ手段Ｃ３は、前述したように前進第３速、
第５速、第６速のそれぞれにおいて係合するものである
が、これらの変速段で一方向クラッチ４０が作用すると
すれば、すなわち第１の構成の場合もしくは第２の構成
のうち並列に配置した多板クラッチ４２を解放した場合
には、エンジンブレーキが効かないものの、エンジンの
強制的な回転を防止して燃費や静粛性の向上を図ること
ができる。なお、第２の構成で並列に設けた多板クラッ
チ４２を係合させれば、エンジンブレーキを効かすこと
ができる。

（４）　第１ブレーキ手段Ｂ１を、一方向クラッチと多
板ブレーキとを組合わせた構成とし、もしくはバンドブ
レーキによって構成する。

この例は以下の通りである。

■　第２遊星歯車機Ｍ４２のキャリヤ１２が入力軸１３
に対して反対方向、に回転しようとする際に係合する一
方向クラッチ５ｏと多板ブレーキ５１とをケース１４と
の間に直列に配置した構成（第５図（Ａ））。

この構成では、多板ブレーキ５１を係合させることによ
り、前進第１速および第３速の場合に一方向クラッチ５
０が作用してキャリヤ１２およびサンギヤ３を固定し、
所期の変速比を得ることができる。これに対して出力軸
１５側から駆動された場合、キャリヤ１２およびサンギ
ヤ３が入力軸１３と同方向に回転するので一方向クラッ
チ５゜の係合が外れ、したがってエンジンブレーキが効
かない反面、燃費や静粛性を向上させることができる。

またキャリヤ１２およびサンギヤ３は、前進第２速、第
４速、第５速、第６速において正回転するので、これら
の変速段への第１速からの変速が、特別なタイミング調
整を必要とせずにスムースに行なわれる。これは前進第
３速からの変速の場合も同様である。

■　上記の■の組合わせに対して更に他の多板ブレーキ
５２をケース１４との間に並列に配置した構成（第５図
（Ｂ））。

この構成では、上記の■での作用に加え、並列に配置し
た多板ブレーキ５２を係合させることにより、エンジン
ブレーキを効かせる作用がある。

■　第１ブレーキ手段Ｂ１をバンドブレーキ５３によっ
て構成する（第５図（Ｃ））。

バンドブレーキ５３は、一方の端部を固定し、かつ他方
の端部をアクチュエータ（図示せず）に連結した構成で
あるから、回転体から作用する荷重の方向によってはブ
レーキバンドを巻き込んでブレーキ作用が生じ、あるい
はこれとは反対にブレーキバンドが解かれてブレーキ作
用が生じず、したがってバンドブレーキ５３が一方向ク
ラッチと同様な作用をなし、その結果、上述した各作用
を得ることができる。

（５）　第２ブレーキ手段Ｂ２を、一方向クラッチと多
板ブレーキとを組合わせて構成し、あるいはバンドブレ
ーキによって構成する。

この例は以下の通りである。

■　第１遊星歯車機構１のキャリヤ１１の逆回転を阻止
する一方向クラッチ６０と多板ブレーキ６１とをケース
１４との間に並列に配置した構成（第６図（Ａ））。

この構成では、前進第２速の場合に、多板ブレーキ６１
を解放してあっても一方向クラッチ６゜が作用してキャ
リヤ１１を固定するので、所期の変速比を得ることがで
きる。またキャリヤ１１は他の前進段の場合に正回転す
るから、前進第２速から他の前進段への変速の際に一方
向クラッチ６０の係合が自動的に外れ、スムースな変速
を（ｑることかできる。また前進第２速および後進の状
態で出力軸１５側から入力があった場合、一方向クラッ
チの係合が外れてエンジンが強制的に回転させられるこ
とがないので、燃費や静粛性を向上さぜることかできる
。

■　リングギヤ５，６が正回転する際に係合する一方向
クラッチ６２と多板ブレーキ６３とをケース１４との間
に直列に配置するとともに、これらに対して他の多板ブ
レーキ６４を並列に配置した構成（第６図（Ｂ））。

すなわちキャリヤ１１は後進段の際に正回転方向のトル
クを受けるので、一方向クラッチ６２およびこれと直列
の多板ブレーキ６３が係合することにより、キャリヤ１
１が固定されて所期の変速比が得られる。この後進段の
状態で出力軸１５側から駆動された場合、一方向クラッ
チ６２の係合が外れてキャリヤ１１が自由に逆回転する
ので、エンジンが強制的に回転させられず、その結果、
燃費および静粛性を向上させることができる。また並列
に配置した多板ブレーキ６４を係合させれば、エンジン
ブレーキを効かせることができる。

■　上記の■の構成のうち並列配置した多板ブレーキ６
４を一方向クラッチ６５に変えた構成（第６図（Ｃ））
。

この構成では、多板ブレーキ６３を係合させていれば、
両方の一方向クラッチ６３．６５が作用するのでキャリ
ヤ１１が固定された状態になり、前進第２速および後進
の場合に所期の変速比を得ることができるとともに、エ
ンジンブレーキを効かせることができる。また多板ブレ
ーキ６３を解放して正回転方向の一方向クラッチ６２を
作用させなくすれば、上記の■の場合において多板ブレ
ーキ６１を解放した状態と同様になり、エンジンブレー
キが効かないものの、燃費や静粛性の向上を図り、ある
いは円滑な変速を行なうことができる。

■　１本のバンドブレーキ６６を用い、かつその固定側
端部から７クチユエータに連結した可動側端部に向けた
回転方向が逆回転方向となるよう設定した構成（第６図
（Ｄ））。

キャリヤ１１は前進段の場合に正回転しようとするから
、ブレーキバンドには解放方向に力が作用し、したがっ
て前進第２速から他の前進段への変速を、特別なタイミ
ング調整を必要とせずにスムースに行なわせることがで
き、またアクセルを急激に戻した場合のように出力軸１
５側から入力がある場合、キャリヤ１１に正回転方向の
トルクが作用してバンドブレーキ６６に解放側の力がか
かり、エンジンブレーキが機能しないから、エンジンの
強制回転を防止して静粛性や燃費を向上させることがで
きる。また後進の状態で出力軸１５側から入力があった
場合、ブレーキバンドには解放方向に向けて力が作用す
るので、エンジンブレーキが作用せず、したがってこの
場合にもエンジンの強υ１的な回転を防止して静粛性や
燃費の向上を図ることができる。すなわちバンドブレー
キ６６が一方向クラッチと類似した作用を行なうので、
上記の■の場合と同様な作用を得ることができる。

■　締付は方向が互いに反対な２本のバンドブレーキ６
６．６７を用いた構成（第６図（Ｅ））。

両方のバンドブレーキ６６．６７を作用させれば、上記
の■の構成において一方向クラッチ６０に対して並列に
配置した多板ブレーキ６０を作用させた場合と同様にな
るが、上記の■のバンドブレーキ６６と同じバンドブレ
ーキ６６のみを作用させれば、上記■の場合と同様に、
スムースな変速を行なわせ、また燃費や静粛性を向上さ
せることができる。

（６）　第３ブレーキ手段Ｂ３を、一方向クラッチと多
板ブレーキとを組合わせて構成し、あるいはバンドブレ
ーキによって構成する。

この例は以下の通りである。

■　逆回転方向に係合する一方向クラッチ７０と多板ブ
レーキ７１とをケース１４との間に直列に配置するとと
もに、これらに対して他の多板ブレーキ７２を並列に配
置した構成（第７図（Ａ））。

このような構成の場合、前進第４速の状態で一方向クラ
ッチ７０が係合するので、これと直列に配置した多板ブ
レーキ７１を係合させておくことにより、第２遊星歯車
機（苫２のサンギヤ４を固定し、所定の変速比を（ｑる
ことかできる。これに対して前進第１速、第３速および
第５速の場合に、サンギヤ４には第４速の場合と反対方
向のトルクが作用するので、第４速から前進第１速、第
３速および第５速への変速に際して一方面クラッチ７０
が自動的に解放され、したがって特別なタイミング調整
を必要とぜずに、スムースな変速を行なわせることがで
きる。その半面、エンジンブレーキが作用しないものの
、出力軸１５側からエンジンを強Ｉｌｌ的に回転させる
こともないので、燃費や静粛性を向上させることができ
る。また、並列に配置した多板ブレーキ７２を係合させ
てサンギヤ４を固定すれば、前進第６速の変速比を得る
ことができ、同時に、エンジンブレーキを効かせること
ができる。

■　上記の■の構成のうち並列に配置した多板ブレーキ
７２を、前記の一方面クラッチ７０とは係合方向が反対
の第２の一方面クラッチ７３とこの第２の一方面クラッ
チ７３に対して直列に配置した第２の多板ブレーキ７４
とに置換えた構成（第７図（８））。

第２の多板ブレーキ７４を解放してあれば、上記の■の
場合のうち並列配置した多板ブレーキ７２を解放した状
態と同様になり、これに対して第２の多板ブレーキ７４
のみを係合させてあれば、サンギヤ４の正回転を阻止す
るとともに、逆回転を許容することになるので、前進第
６速の状態になり、また第２速への変速をスムースに行
なわせることができる。なあ、両方の多板ブレーキ７１
゜７４を係合させれば、サンギヤ４を固定したことにな
るので、エンジンブレーキを効かせることかできる。

■　上記の■の構成のうち第１の多板ブレーキ７１を取
除いた構成（第７図（Ｃ））。

多板ブレーキ７４を解放しておけば、第１の一方面クラ
ッチ７０が作用することにより、前進第４速を得ること
ができるとともに、第１速、第３速および第５速への変
速の際にその一方面クラッチ７０が自動的に解放される
ので、その変速がスムースに行なわれる。この状態では
エンジンブレーキが効かないものの、エンジンを出力軸
１５側から強制的に回転させることがないので、′Ｓ費
や静粛性を向上させることができる。これに対して多板
ブレーキ７４を係合させれば、両方の一方面クラッチ７
０．７３が作用してサンギヤ４を固定することになるの
で、前進第６速を得ることができ、またエンジンブレー
キを効かせることができる。

■　１本のバンドブレーキ７５を用い、かつその固定側
端部からアクチュエータに連結した可動側端部に向けた
回転方向が逆回転方向となるよう設定した構成（第７図
（０））。

サンギヤ４は前進第４速において逆回転方向のトルクを
受けるので、前進第４速の場合にブレーキバンドを巻き
込んで固定され、これとは反対に前進第１速、第３速お
よび第５速の場合には、サンギヤ４に正回転方向のトル
クが作用するためにブレーキバンドが解放され、したが
ってサンギヤ４が正回転する前進第１速、第３速および
第５速の変速をスムースに行なわせることができる。な
お、エンジンブレーキはサンギヤ４の正回転方向の回転
を阻止することにより成り立つから、エンジンブレーキ
は効かないことになる。その反面、エンジンの強１１回
転を防止して静粛性や燃費を向上ざぜることができる。

■　締付は方向が互いに反対な２本のバンドブレーキ７
５．７６を用いた構成（第７図（Ｅ））。

両方のバンドブレーキ７５．７６を作用させれば、上記
の■の構成において一方面クラッチ７０に対して並列に
配置した多板ブレーキ７２を作用させた場合と同様にな
るが、上記の■のバンドブレーキ７５と同じバンドブレ
ーキ７５のみを作用させれば、上記■の場合と同様に、
スムースな変速を行なわせ、また燃費や静粛性を向上さ
せることができる。さらにこれとは反対のバンドブレー
キ７６のみを作用させれば、サンギヤ４の正回転による
ブレーキバンドの巻き込みが生じてサンギヤ４を固定し
、その結果、前進第６速を）ｑることができ、かつサン
ギヤ４の逆回転を許容する前進第２速をスムースに生じ
させることができる。

なお、上記の（１）から（６）の例示は、各クラッチＣ
１，Ｃ２、Ｃ３およびブレーキＢ１．Ｂ２、Ｂ３につい
ての個別的な例示であるが、この発明では、上記の（１
）から（６）で示した構成を適宜に組合わせてもよいこ
とは勿論である。また、上記の実施例では、前進６段・
後進１段の場合について説明したが、この発明では、変
速段の数は必要に応じて適宜に設定すればよく、例えば
前進５段・後進１段でもよい。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の歯車変速装置
では、必要とする歯車列は２組のダブルピニオン遊星歯
車機溝であるから、全体の構成を簡素化し、同時に前進
５段ないし６段の多段の変速段を得ることができ、その
結果、最低変速段と最大変速段との変速比の幅を広くで
き、ひいては動力性能に優れた小型軽量の自動変速機を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を原理的に示す模式図、第
２図（Ａ）〜（［）は第１クラッチ手段を例示する模式
図、第３図（Ａ）　、　（Ｂ）は第２クラッチ手段を例
示する模式図、第４図（Ａ）　、　ＣＢ）は第３クラッ
チ手段を例示する模式図、第５図（Ａ）〜（Ｃ）は第１
ブレーキ手段を例示する模式図、第６図（Ａ）〜（Ｅ）
は第２ブレーキ手段を例示する模式図、第７図（＾）〜
（Ｅ）は第３ブレーキ手段を例示する模式図でおる。 １・・・第１遊星歯車機構、　２・・・第２遊星歯車機
構、　３，４・・・サンギヤ、　５，６・・・リングギ
ヤ、７．８・・・内プラネットピニオン、　９，１０・
・・外プラネットピニオン、　　１１．１２・・・キャ
リヤ、１３・・・入力軸、　１４・・・トランスミッシ
ョンケース、　１５・・・出力軸、　Ｂ１．Ｂ２，８３
・・・ブレーキ手段、　ＣＩ　、Ｃ２、Ｃ３・・・クラ
ッチ手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 サンギヤとそのサンギヤに噛合する第１プラネットピニ
   オンとその第１プラネットピニオンおよびリングギヤに
   噛合する第２プラネットピニオンと第１および第２プラ
   ネットピニオンを保持するキャリヤとを有するダブルピ
   ニオン型遊星歯車機構を２組備え、 第１遊星歯車機構のサンギヤと第２遊星歯車機構のキャ
   リヤとが連結されるとともに、第１遊星歯車機構のリン
   グギヤと第２遊星歯車機構のリングギヤとが連結され、 また入力軸を、第１遊星歯車機構におけるキャリヤと第
   １遊星歯車機構におけるサンギヤもしくは第２遊星歯車
   機構のキャリヤと第２遊星歯車機構におけるサンギヤと
   に選択的に連結するクラッチ手段が設けられるとともに
   、 第１遊星歯車機構のキャリヤの回転と第１遊星歯車機構
   のサンギヤおよび第２遊星歯車機構のキャリヤの回転と
   第２遊星歯車機構のサンギヤの回転とのそれぞれを選択
   的に阻止するブレーキ手段が設けられ、 さらに第１もしくは第２遊星歯車機構のリングギヤに出
   力軸が連結されていることを特徴とする自動変速機用歯
   車変速装置。