JP2679117B2

JP2679117B2 - 車両用遊星歯車式変速装置

Info

Publication number: JP2679117B2
Application number: JP63151493A
Authority: JP
Inventors: 壽幸浅田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1988-06-20
Publication date: 1997-11-19
Anticipated expiration: 2012-11-19
Also published as: JPH01320358A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、自動車や鉄道車両などの車両において原動
機と駆動輪との間に設けられる遊星歯車式変速装置の改
良に関するものである。

従来技術およびその問題点車両においては、予め定められた複数のギヤ段を自動
的に選択をするために好適な遊星歯車式変速装置が多用
されている。このような遊星歯車式変速装置では、簡単
且つ小型であって、変速比幅を大きくとり得、且つ変速
制御が容易であることが望まれる。

これに対し、たとえば、特公昭51−39306号公報、特
公昭50−32913号公報、特公昭51−3012号公報に記載さ
れているような車両用遊星歯車式変速装置が提供されて
いる。これによれば、シングルピニオン型の遊星歯車装
置が３組連れて配列されるので、比較的構造が簡単にな
るとともに外形が小型となる特徴がある。

しかしながら、上記特公昭51−39306号公報に記載さ
れた車両用遊星歯車式変速装置によれば、前進６速まで
のギヤ段が得られるので、充分な変速比幅が得られる特
徴があるが、変速制御の為に７つの摩擦係合要素および
１つの一方向クラッチが用いられるので、油圧アクチュ
エータの数が多くなるとともに変速制御が複雑となる欠
点があった。

また、特公昭50−32913号公報に記載された車両用遊
星歯車式変速装置によれば、前進５速のギヤ段が得られ
るとともに、ギヤ段を切り換えるための摩擦係合装置が
６個に減少する。しかし、このような形式の車両用遊星
歯車式変速装置では、第２速から第３速へのギヤ段の切
換えに際して、それまでの動力入力経路を切り離すと同
時に次の動力入力経路を連結させるという所謂入力切換
えが行われるので、制御が微妙となる欠点があった。す
なわち、それまでの動力入力経路を切り離してから次の
動力入力経路を連結させるまでの間に動力伝達の空白器
官が発生するとエンジンが吹き上がり、反対に、その入
力切換えの際に一方が解放されるとともに他方が係合さ
せられる２つの摩擦係合装置が同時に係合させられると
トランスミッションのロックおよびそれに起因するショ
ックが発生するから、エンジンの吹き上がりおよびトラ
ンスミッションのロックを発生させない微妙な切換え制
御が要求され、円滑な切換え制御を安定的に行うことが
困難なのである。

また、特公昭51−3012号公報に記載された車両用遊星
歯車式変速装置によれば、上記の遊星歯車式変速装置と
同様に、前進５速のギヤ段が得られるとともに、摩擦係
合装置が６個となる。しかし、第１速から第２速への切
換えに際しては、上記の遊星歯車式変速装置と同様に、
所謂入力切換えが行われる欠点があるとともに、４個の
摩擦係合装置を制御しなければならないため、一層変速
制御が複雑となる欠点があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであ
り、その目的とするところは、３組のシングルピニオン
型の遊星歯車装置を配列した形式の変速装置において、
前進５段以上の変速ギヤ段および幅広い変速比範囲が得
られ且つ変速制御が容易な車両用遊星歯車式変速装置を
提供することにある。

問題点を解決するための手段斯る目的を達成するため、本発明の要旨とするところ
は、第１サンギヤ、第１遊星歯車を回転可能に支持する
第１キャリヤ、第１リングギヤを備えたシングルピニオ
ン型の第１遊星歯車装置と、第２サンギヤ、第２遊星歯
車を回転可能に支持する第２キャリヤ、第２リングギヤ
を備えたシングルピニオン型の第２遊星歯車装置と、第
３サンギヤ、第３遊星歯車を回転可能に支持する第３キ
ャリヤ、第３リングギヤを備えたシングルピニオン型の
第３遊星歯車装置とが同じ軸線上に順次設けられ、入力
部材の回転を段階的に変速して出力部材へ伝達する形式
の車両用遊星歯車式変速装置において、（ａ）前記第１
サンギヤと第２サンギヤとを互いに連結し、前記第１リ
ングギヤと第２キャリヤと第３キャリヤと前記出力部材
とを互いに連結し、前記第２リングギヤと第３サンギヤ
とを互いに連結する一方、（ｂ）前記第２リングギヤお
よび第３サンギヤを前記入力部材に選択的に連結する第
１係合装置と、前記第３リングギヤを入力部材に選択部
材に選択的に連結する第２係合装置と、前記第１サンギ
ヤおよび第２サンギヤを入力部材に選択的に連結する第
３係合装置と、前記第３リングギヤを位置固定部材に選
択的に連結する第４係合装置と、前記第１キャリヤを位
置固定部材に選択的に連結する第５係合装置と、前記第
１サンギヤおよび第２サンギヤを位置固定部材に選択的
に連結する第６係合装置とを設け、（ａ）前記第１係合
装置および第４係合装置によって、入力部材と第２リン
グギヤおよび第３サンギヤとの間、および第３リングギ
ヤと位置固定部材との間が同時に連結されることによ
り、最も大きい変速比の第１速ギヤ段が得られ、（ｂ）
前記第１係合装置および第５係合装置によって、入力部
材と第２リングギヤおよび第３サンギヤとの間、およ
び、第１キャリヤと位置固定部材の間が同時に連結され
ることにより、前記第１速ギヤ段よりも小さい変速比の
第２速ギヤ段が得られ、（ｃ）前記第１係合装置および
第６係合装置によって、入力部材と第２リングギヤおよ
び第３サンギヤとの間、および、第１サンギヤおよび第
２サンギヤと位置固定部材との間が同時に連結されるこ
とにより、前記第２速ギヤ段よりも小さい変速比の第３
速ギヤ段が得られ、（ｄ）前記第１係合装置および第２
係合装置によって、入力部材と第２リングギヤおよび第
３サンギヤとの間、および、入力部材と第３リングギヤ
との間が同時に連結されることにより、前記第３速ギヤ
段よりも小さい変速比の第４速ギヤ段が得られ、（ｅ）
前記第２係合装置および第６係合装置によって、入力部
材と第３リングギヤとの間、および、第１サンギヤおよ
び第２サンギヤと位置固定部材との間が同時に連結され
ることにより、前記第４速ギヤ段よりも小さい変速比の
第５速ギヤ段が得られるように、前記第１遊星歯車装置
のギヤ比ρ_１、第２遊星歯車装置のギヤ比ρ_２、第３遊
星歯車装置のギヤ比ρ_３が定められていることにある。

作用このようにすれば、第１および第４係合装置によっ
て、入力部材と第２リングギヤおよび第３サンギヤとの
間、および、第３リングギヤと位置固定部材との間が同
時に連結されると、最も大きい変速比の第１速ギヤ段が
得られる。第１および第５係合装置によって、入力部材
と第２リングギヤおよび第３サンギヤとの間、および第
１キャリヤと位置固定部材との間が同時に連結される
と、第１速ギヤ段よりも小さい変速比の第２速ギヤ段が
得られる。第１および第６係合装置によって、入力部材
と第２リングギヤおよび第３サンギヤとの間、および、
第１、第２サンギヤと位置固定部材との間が同時に連結
されると、第２速ギヤ段よりも小さい変速比の第３速ギ
ヤ段が得られる。第１および第２係合装置によって、入
力部材と第２リングギヤおよび第３サンギヤとの間、お
よび、入力部材と第３リングギヤとの間が同時に連結さ
れると、第３速ギヤ段よりも小さい変速比（＝1.0）の
第４速ギヤ段が得られる。第２および第６係合装置によ
って、入力部材と第３リングギヤとの間、および、第
１、第２サンギヤと位置固定部材との間が同時に連結さ
れると、第４速ギヤ段よりも小さい変速比の第５速ギヤ
段が得られる。そして、必要であれば、第２および第５
係合装置によって、入力部材と第３リングギヤとの間、
および、第１キャリヤと位置固定部材との間が同時に連
結されると、第５速ギヤ段よりも小さい変速比の第６速
ギヤ段が得られる。

また、第３係合装置および第５係合装置によって、入
力部材と第１サンギヤおよび第２サンギヤとの間、およ
び、第１キャリヤと位置固定部材との間が同時に連結さ
れると後進ギヤ段が得られる。そして、必要に応じて第
３係合装置および第４係合装置によって、入力部材と第
１サンギヤおよび第２サンギヤとの間、および、第３リ
ングギヤと位置固定部材との間が同時に連結されると、
上記後進ギヤ段よりも変速比の大きい第２の後進ギヤ段
が得られる。

発明の効果したがって、本発明によれば、係合装置の選択的な作
動によって前進５段以上の変速ギヤ段と幅広い変速比範
囲が得られるので、高速走行と発進・登坂性能とを両立
させることができる。また、ギヤ段の切換えに際して
は、所謂入力切換えが必要とされず、しかも２つの係合
装置の作動状態を切り換えるためのアクチュエータを制
御するだけで変速が可能となるので、変速制御が極めて
容易となるのである。

なお、上記係合装置は、それぞれ設けられた要素間を
選択的に連結、すなわち適宜係合解除させるものであ
り、多板式或いはバンド式のクラッチやブレーキ、一方
向クラッチ、或いはそれらの組み合わせなどにより適宜
構成され得る。また、各係合装置は、独立に構成される
だけでなく、複数の係合装置が複数の機能を備えた単一
の製品により構成される場合もある。

実施例以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は、車両用遊星歯車式変速機10の構成を示す骨
子図である。図において、変速機10は、車体に取り付け
られたトランスミッションケース12内において共通の軸
線上に順次配列された入力軸14、第１遊星歯車装置16、
第２遊星歯車装置18、第３遊星歯車装置20、および出力
歯車22を備えている。入力軸14は、トルクコンバータ24
を介して車両のエンジン26に連結され、出力歯車22は、
図示しない差動歯車装置を介して車両の駆動輪へ連結さ
れるものである。本実施例では、車両用遊星歯車式変速
機10が車両用遊星歯車式変速装置に対応し、上記入力軸
14および出力歯車22が入力部材および出力部材にそれぞ
れ対応する。また、トランスミッションケース12は、位
置固定部材に対応する。なお、変速機10およびトルクコ
ンバータ24は軸線に対して線対称に構成されているた
め、第１図の骨子図において、軸線の下側が省略して示
されている。

上記第１遊星歯車装置16、第２遊星歯車装置18、およ
び第３遊星歯車装置20は、それぞれよく知られたシング
ルピニオン型の遊星歯車装置を構成している。第１遊星
歯車装置16は、第１サンギヤ16s、第１遊星歯車16p、第
１キャリヤ16c、第１リングギヤ16rを備えており、第１
キャリヤ16cにより回転可能に支持された第１遊星歯車1
6pが第１サンギヤ16sおよび第１リングギヤ16rの間に位
置してそれらと噛み合わされている。また、第２遊星歯
車装置謂18は、第２サンギヤ18s、第２遊星歯車18p、第
２キャリヤ18c、第２リングギヤ18rを備えており、第２
キャリヤ18cにより回転可能に支持された第２遊星歯車1
8pが第２サンギヤ18sおよび第２リングギヤ18rの間に位
置してそれらと噛み合わされている。そして、第３遊星
歯車装置20は、第３サンギヤ20s、第３遊星歯車20p、第
３キャリヤ20c、第３リングギヤ20rを備えており、第３
キャリヤ20cにより回転可能に支持された第３遊星歯車2
0pが第３サンギヤ20sおよび第３リングギヤ20rの間に位
置してそれらと噛み合わされている。

上記変速機10においては、前記第１リングギヤ16rと
第２キャリヤ18cと第３キャリヤ20cと出力歯車22とが一
体的に連結され、第１サンギヤ16sと第２サンギヤ18sと
が一体的に連結され、第２リングギヤ18rと第３サンギ
ヤ20sとが一体的に連結されている。

そして、第２リングギヤ18rおよび第３サンギヤ20sを
入力軸14に選択的に連結する第１クラッチK1と、第３リ
ングギヤ20rを入力軸14に選択的に連結する第２クラッ
チK2と、第１サンギヤ16sおよび第２サンギヤ18sを入力
軸14に選択的に連結する第３クラッチK3と、第３リング
ギヤ20rをトランスミッションケース12に選択的に連結
する第１ブレーキB1と、第１キャリヤ16cをトランスミ
ッションケース12に選択的に連結する第２ブレーキB2
と、第１サンギヤ16sおよび第２サンギヤ18sをトランス
ミッションケース12に選択的に連結する第３ブレーキB3
とが、設けられている。

上記第１クラッチK1、第２クラッチK2、第３クラッチ
K3、第１ブレーキB1、第２ブレーキB2、第３ブレーキB3
は、従来の車両用自動変速機においてよく用いられてい
る形式の油圧アクチュエータにより作動させられるもの
であり、多板式のクラッチや、１本または巻付け方向が
反対の２本のバンドブレーなどにより構成される。ま
た、第１ブレーキB1と第３リングギヤ20rとの間、第２
ブレーキB2と第１キャリヤ16cとの間、或いは第３ブレ
ーキB3と第１サンギヤ16sとの間には、連結部材が必要
に応じて適宜設けられ得る。同様に、第１クラッチK1ク
ラッチK1と第２リングギヤ18rおよび第３サンギヤ20sと
の間、第２クラッチK2と第３リングギヤ20rとの間、第
３クラッチK3と第１サンギヤ16sとの間、各遊星歯車装
置16,18,20を構成する各要素の間、第１リングギヤ16
r、第２キャリヤ18c、および第３キャリヤ20cと出力歯
車22との間においても、必要に応じて連結部材が介在さ
せられ得る。本実施例では、上記第１クラッチK1、第２
クラッチK2、第３クラッチK3、第１ブレーキB1、第２ブ
レーキB2、第３ブレーキB3が、第１係合装置、第２係合
装置、第３係合装置、第４係合装置、第５係合装置、お
よび第６係合装置にそれぞれ対応する。

以上のように構成された変速機10では、たとえば、第
２図の○印により作動状態が示されているように、前記
第１クラッチK1、第２クラッチK2、第３クラッチK3、第
１ブレーキB1、第２ブレーキB2、第３ブレーキB3のうち
の２つが油圧アクチュエータによって同時に作動させら
れることにより所望のギヤ段が成立させられるととも
に、その２つのうちの一方が他のものに切換えられるこ
とにより、前進６段・後進２段の変速が順次行われ得
る。第２図においては、第１遊星歯車装置16のギヤ比ρ
_１が0.495、第２遊星歯車装置18のギヤ比ρ_２が0.379、
第３遊星歯車装置20のギヤ比ρ_３が0.400の場合におけ
る各変速ギヤ段の変速比（入力軸14の回転速度／出力歯
車22の回転速度）が示されている。なお、第１サンギヤ
16sの歯数をZ_1s、第１リングギヤ16rの歯数をZ_1r、第２
サンギヤ18sの歯数をZ_2s、第２リングギヤ18rの歯数をZ
_2r、第３サンギヤ20sの歯数をZ_3s、第３リングギヤ20r
の歯数をZ_3rとすると、上記ギヤ比ρ_１はZ_1s/Z_1r、ギヤ
比ρ_２はZ_2s/Z_2r、ギヤ比ρ_３はZ_3sZ_3rである。

以下、各ギヤ段の作動について説明する。

先ず、第１速ギヤ段の場合には、第１クラッチK1およ
び第１ブレーキB1が作動させられることにより、入力軸
14と第２リングギヤ18rおよび第３サンギヤ20sとの間、
および、第３リングギヤ20rとトランスミッションケー
ス12との間が連結される。これにより、入力軸14から入
力された動力は、第３サンギヤ20sから専ら第３遊星歯
車20pを介して第３キャリヤ20cへ伝達されるので、出力
歯車22は入力軸14に対して同じ正回転方向へ変速比（１
＋ρ_３）／ρ_３にて減速回転させられる。

第２速ギヤ段の場合には、第１クラッチK1および第２
ブレーキB2が作動させられることにより、入力軸14と第
２リングギヤ18rおよび第３サンギヤ20sとの間、およ
び、第１キャリヤ16cとトランスミッションケース12と
の間が連結される。これにより、入力軸14から入力され
た動力は、第２リングギヤ18rから第２遊星歯車18pを介
して、出力歯車22と一体に連結された第２キャリヤ18c
と第２サンギヤ18sおよび第１サンギヤ16sとへ伝達され
る。そして第１サンギヤ16sへ伝達された動力は、第１
遊星歯車16pを介して第１リングギヤ16rおよび出力歯車
22へ伝達される。このとき、第１キャリヤ16cは非回転
の状態であるので、第２サンギヤ18sおよび第１サンギ
ヤ16sは入力軸14と反対の方向へ回転させられるととも
に、第１リングギヤ16r、第２キャリヤ18c、第３キャリ
ヤ20c、および出力歯車22が入力軸14と同じ方向へ回転
させられる。この結果、出力歯車22は入力軸14に対して
同じ正回転方向へ変速比｛ρ_１＋ρ_２（１＋ρ_１）｝／
ρ_１にて減速回転させられる。

第３速ギヤ段の場合には、第１クラッチK1および第３
ブレーキB3が作動させられることにより、入力軸14と第
２リングギヤ18rおよび第３サンギヤ20sとの間、およ
び、第１サンギヤ16sおよび第２サンギヤ18sとトランス
ミッションケース12との間が連結される。これにより、
入力軸14に入力された動力は、専ら、第２リングギヤ18
rから第２遊星歯車18pを介して第２キャリヤ18cおよび
出力歯車22へ伝達される。このとき、第２サンギヤ18s
は非回転状態であるので、第２リングギヤ18rと第２キ
ャリヤ18cとは同じ方向へ回転させられるので、出力歯
車22は入力軸14に対して同じ正回転方向へ変速比１＋ρ
_２にて減速回転させられる。

第４速ギヤ段の場合には、第１クラッチK1および第２
クラッチK2が作動させられることにより、入力軸14と第
２リングギヤ18rおよび第３サンギヤ20sとの間、およ
び、入力軸14と第３リングギヤ20rとの間が連結され
る。これにより、遊星歯車装置16、18、20の各要素の相
対回転が阻止されて全体として一体的に回転させられる
ので、出力歯車22は入力軸14に対して同じ正回転方向へ
変速比１にて回転させられる。

第５速ギヤ段の場合には、第２クラッチK2および第３
ブレーキB3が作動させられることにより、入力軸14と第
３リングギヤ20rとの間、および第１サンギヤ16sおよび
第２サンギヤ18sとトランスミッションケース12との間
が連結される。これにより、入力軸14に入力された動力
は、第３リングギヤ20rから第３遊星歯車20pを介して第
３キャリヤ20cおよび出力歯車22へ伝達される。このよ
うにして第３キャリヤ20cへ伝達された動力の一部は、
第２キャリヤ18cから第２遊星歯車18pを介して第２リン
グギヤ18rおよび第３サンギヤ20sへ伝達された後、第３
遊星歯車20pを介して第３キャリヤ20cへ再び伝達され
る。このとき、第３サンギヤ20sは入力軸14と同じ方向
に回転させられるので、出力歯車22は入力軸14に対して
同じ正回転方向へ変速比１−ρ_２ρ_３にて増速回転させ
られる。

第６速ギヤ段の場合には、第２クラッチK2および第２
ブレーキB2が作動させられることにより、入力軸14と第
３リングギヤ20rとの間、および、第１キャリヤ16cとト
ランスミッションケース12との間が連結される。これに
より、入力幾14に入力された動力は、第３リングギヤ20
rから第３遊星歯車20pを介して第３キャリヤ20cおよび
出力歯車22へ伝達される。そして、このように第３キャ
リヤ20cへ伝達された動力の一部は、第２キャリヤ18cか
ら第２遊星歯車18pを介して第２リングギヤ18rおよび第
３サンギヤ20sへ伝達される一方、第１リングギヤ16rか
ら第１遊星歯車16pを介して第１サンギヤ16sおよび第２
サンギヤ18sへ伝達され、この第２サンギヤ18sから第２
遊星歯車18pを介して第２リングギヤ18rおよび第３サン
ギヤ20sへ伝達される。そして、第３サンギヤ20sから第
３遊星歯車20pを介して第３キャリヤ20cへ再び伝達され
る。この状態では、第３サンギヤ20sおよび第３リング
ギヤ20rは入力軸14と同じ方向へ回転させられるので、
出力歯車22は入力軸14に対して同じ正回転方向へ変速比
｛ρ_１−ρ_２ρ_３（１＋ρ_１）｝／ρ_１にて増速回転さ
せられる。

後進ギヤ段の場合には、第３クラッチK3および第２ブ
レーキB2が作動させられることにより、入力軸14と第１
サンギヤ16sおよび第２サンギヤ18sとの間、および第１
キャリヤ16cとトランスミッションケース12との間が連
結される。これにより、入力軸14から入力された動力
は、専ら、第１サンギヤ16sから第１遊星歯車16pを介し
て第１リングギヤ16rおよび出力歯車22へ伝達される。
このとき第１キャリヤ16cは非回転状態とされているの
で、出力歯車22は中力軸14に対して逆回転方向へ回転さ
せられるとともに変速比−1/ρ_３にて減速回転させられ
る。

さらに、本実施例では、一層大きな変速比にて車両を
後進させる第２の後進ギヤ段が成立させられ得る。すな
わち、第３クラッチK3および第１ブレーキB1が作動させ
られることにより、入力軸14と第１サンギヤ16sおよび
第２サンギヤ18sとの間、および、第３リングギヤ20rと
トランスミッションケース12との間が連結される。これ
により、入力軸14から入力された動力は、専ら、第２サ
ンギヤ18sから第２遊星歯車18pを介して第２リングギヤ
18rおよび第３サンギヤ20sへ伝達され、この第３サンギ
ヤ20sから第３遊星歯車20pを介して第３キャリヤ20cお
よび出力歯車22へ伝達される。このようにして第３キャ
リヤ20cへ伝達された動力の一部は、第２キャリヤ18cか
ら第２遊星歯車18pを介して第２リングギヤ18rへ戻され
る。このとき第３リングギヤ20rは非回転状態とされて
いるので、出力歯車22は入力軸14に対して逆回転方向へ
回転させられるとともに変速比−（１−ρ_２ρ_３）／ρ
_２ρ_３にて減速回転させられる。

ここで、上記のように、本実施例においては前進６段
・後進２段の変速ギヤを選択できるが、必要に応じて前
進５段・後進１段を選択しても何等差支えない。

上述のように、本実施例の変速機10によれば、３組の
シングルピニオン型の遊星歯車装置16,18,20が共通の軸
線上に配列されて構成されているので、比較的構造が簡
単になるとともに外形が小型となるだけでなく、以下に
示す利点がある。

すなわち、３つのクラッチK1,K2,K3、および３つのブ
レーキB1,B2,B3から成る合計６つの係合装置の選択的な
作動によって前進５段以上の変速ギヤ段と幅広い変速比
範囲が得られるので、高速走行と発進・登坂性能とを両
立させることができる。また、ギヤ段の切換えに際して
は、所謂入力切換えが必要とされず、しかも２つの係合
装置の作動状態を切り換えるためのアクチュエータを制
御するだけで変速が可能となるので、変速制御が極めて
容易となるのである。

また、本実施例の変速機10によれば、第１速ギヤ段乃
至第４速ギヤ段の変速比が、エンジンの特性に基づいて
車両用有段変速機の各ギヤ段の変速比として望まれる等
比級数に近い値、たとえば等比級数の90〜95％程度の値
に設定され得る利点がある。

また、本実施例の変速機10によれば、、第５速ギヤ段
の変速比が約0.848となるので、ハイギヤ走行時におけ
る加速性が充分に得られる利点がある。因に、従来の車
両用遊星歯車式変速装置における第５速ギヤ段の変速比
は0.68乃至0.74程度であったのである。

また、本実施例の変速機10によれば、第１サンギヤ16
sおよび第２サンギヤ18sが互いに一体的に連結されてい
るので、それら第１サンギヤ16sおよび第２サンギヤ18s
を、共通の部材に形成された歯幅の長いロングピニオン
にて構成することができ、このような場合には部品製作
工数、部品点数、組付工数が少なくなるとともに、軸方
向の寸法が小さくなる利点がある。

また、本実施例の変速機10によれば、３つのクラッチ
K1,K2,K3、および２つのブレーキB2,B3の合計５つの係
合装置が、トランスミッションのエンジン側端部に集中
して配置されるので、トランスミッションの非エンジン
側端部の径寸法が小さくなる一方、油圧回路が短くなっ
て配管損失および油圧回路の占める空間が小さくなる利
点がある。

また、本実施例の変速機10によれば、第１遊星歯車16
p、第２遊星歯車18p、および第３遊星歯車20pの相対回
転速度が低いので、高い耐久性が得られる利点がある。

また、本実施例の変速機10によれば、各遊星歯車装置
16、18、20のギヤ比ρ_１、ρ_２、ρ_３が0.4乃至0.45呑
範囲に近似した値であるので、一層効率的に外形を小さ
くすることができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の
説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符
号を付して説明を省略する。

第３図に示す車両用遊星歯車式変速機30においては、
入力軸14が第１サンギヤ16s、第２サンギヤ18s、および
第３サンギヤ20sの軸心を貫通させられており、エンジ
ン26およびトルクコンバータ24が出力歯車22側に配設さ
れている。上記変速機30は、横置きFF車のトランスアク
スル内に配置されるが、このような場合には、変速機30
から出力された駆動力を左右の駆動輪へ等しく分配する
ためにトランスアクスル内に配設される差動歯車装置28
はエンジンルーム内のスペースとの関連によって車両の
中央側、すなわち変速機30に対して出力歯車22側に配置
される。このため、本実施例においては、差動歯車装置
28と出力歯車22とが近傍に位置できるため、出力歯車22
から差動歯車装置28へ動力を伝達するために変速機30の
軸線と平行に設けるカウンタ軸が不要となる利点があ
る。また、この他の第３図において、第１クラッチK1、
第２クラッチK2、第３クラッチK3を第１ブレーキB1とト
ルクコンバータ24との間に配設したり、あるいは、出力
歯車22と噛み合うカウンタ軸を介して差動歯車装置28へ
動力伝達したりしてもよい。

次に、前記変速機10および30において、各係合装置
は、多板クラッチ、バンドブレーキ、および一方向クラ
ッチなどを組み合わせたものにより構成され得るので、
以下に例示する。

たとえば、第１係合装置は、第４図に示すような互い
に直列に接続された多板クラッチ44および一方向クラッ
チ46から成るものでもよく、このように構成されたもの
でも前記第１クラッチK1に替えて用いられ得る。その一
方向クラッチ46は、入力軸14から出力歯車22へ向かう方
向のトルク伝達に際しては係合し、反対向きのトルク伝
達に際しては解放させられるように構成されている。本
実施例によれば、車両の第１の第１速ギヤ段、第２速ギ
ヤ段、第３速ギヤ段、および第４速ギヤ段において、車
両の惰行走行時などにおいて一方向クラッチ46により逆
方向の動力伝達が遮断されるので、降坂走行や惰行走行
などにおいてエンジンブレーキ作用がなく、燃費および
車両の静粛性が向上させられる。また、第１速ギヤ段、
第２速ギヤ段、第３速ギヤ段、または第４速ギヤ段と第
５速ギヤ段および第６速ギヤ段との間において、ギヤ段
の切換えに際しては一方向クラッチ46の係合が自動的に
解かれるので、変速タイミングに細かな調整を必要とせ
ず、変速制御が簡単となる。

また、第１係合装置は、第５図に示すように、直列に
接続された多板クラッチ44および一方向クラッチ46とそ
れらに並列に設けられたエンジンブレーキ用の多立クラ
ッチ48とから成るものでもよく、このように構成されて
も前記第１クラッチK1に替えて用いられ得る。このよう
にすれば、上記の実施例と同様な作用効果が得られるの
に加えて、多板クラッチ48を選択的に作動させることに
より、降坂走行或いは惰行走行などに際して、エンジン
ブレーキを必要に応じて作用させることができる。

また、第２係合装置は、上記第４図或いは第５図に示
すように構成されたものでもよく、前記第２クラッチK2
に替えて用いられ得る。このようにすれば、車両の第４
速ギヤ段、第５速ギヤ段、および第６速ギヤ段走行時に
おいて、上記の実施の実施例と同様の理由により燃費お
よび静粛性が向上させられる利点がある。

また、第３係合装置は、上記第４図或いは第５図に示
すように構成されたもの、第６図に示すように直列に接
続された多板クラッチ44および一方向クラッチ46とそれ
らに並列に設けられた一方向クラッチ50とから成るも
の、或いは、第７図に示すような互いに並列に接続され
た多板クラッチ44および一方向クラッチ50からなるもの
でもよい。このように構成されても前記第３クラッチK3
に替えて設けられ得る。上記一方向クラッチ50と一方向
クラッチ46とは、係合作用の方向が反対に構成されてい
る。本実施例によれば、車両の後進走行時において前述
の実施例と同様に一方向クラッチ46の解放作用により燃
費および静粛性が向上させられる利点がある。また、こ
の第３クラッチK3は、第１クラッチK1および／または第
２クラッチK2と同時に係合させられることにより、前記
第４速ギヤ段と各要素の連結状態が異なる他の第４速ギ
ヤ段をそれぞれ成立させることができる。このような第
１クラッチK1と同時の係合による第４速ギヤ段では、上
記と同様に一方向クラッチ46の解放作用により燃費およ
び静粛性が向上させられる利点がある。また、第２クラ
ッチK2と同時の係合による第４速ギヤ段では、一方向ク
ラッチ50の自動的な解放作用により、燃費および静粛性
が向上させられるとともに、第４速ギヤ段と第５速或い
は第６速ギヤ段との間において変速制御が容易となる。

また、第４係合装置は、前記第４図または第５図に示
されるように構成されたもの、第８図に示すように直列
に接続された多板クラッチ44および一方向クラッチ46と
直列に接続された多板クラッチ48および一方向クラッチ
50とを並列に接続したもの、第９図に示すように直列に
接続された多板クラッチ44および一方向クラッチ50とそ
れらに並列に設けられた多板クラッチ48とから成るも
の、第10図に示すように回転制動すべき部材に固定され
るドラム56に一体のバンド52aが巻付けられたバンドブ
レーキ52、或いは第11図に示すようにドラム56に一対の
バンド54aおよび54bが互いに反対向きに巻付けられたバ
ンドブレーキ54などでもよい。このように構成されても
前記第１ブレーキB1に替えて用いられ得る。以下の実施
例では、上記一方向クラッチ46、バンドブレーキ52のバ
ンド52a、およびバンドブレーキ54の一方のバンド54a
は、入力軸14から出力歯車22へ動力を伝達する正トルク
伝達時において回転制動すべき部材（本実施例では第３
リングギヤ20r）に加えられる反力を受けてそれの回転
を阻止するが、反対方向の回転を許容する係合トルクと
なるように係合方向或いは巻きつけ方向が設定されてい
る。本実施例においては、出力歯車22から入力軸14へ向
かって動力が伝達される状態では、一方向クラッチ46の
解放作用により、上記回転制動すべき部材の反対方向の
回転が許容されてエンジンブレーキ作用が解消され、第
１速ギヤ段走行時の燃費および静粛性が向上させられる
とともに、第１速ギヤ段と他の前進ギヤ段との間におけ
る変速制御が容易となる。また、第１ブレーキB1が第３
クラッチK3とともに作動させられて第２の後進ギヤ段が
選択された場合には、一方向クラッチ50の解放作用によ
り燃費および静粛性が向上させられる。

また、第５係合装置は、第５図、第８図、第９図、第
10図、および第11図に示すものでもよく、このように構
成されても前記第２ブレーキB2に替えて用いられ得る。
本実施例においても、前述の実施例と同様に一方向クラ
ッチ46の解放作用により、第２速ギヤ段走行時の燃費お
よび静粛性が向上させられるとともに、第２速ギヤ段と
第３速ギヤ段以上の前進ギヤ段との間における変速制御
が容易となる。また、第２ブレーキB2が第２クラッチK2
または第３クラッチK3とともに作動させられて第６速ギ
ヤ段または後進ギヤ段が選択された場合には、前述の実
施例と同様に一方向クラッチ50の解放作用により燃費お
よび静粛性が向上させられる。

また、第６係合装置は、第５図、第８図、第９図、第
10図、および第11図に示すものでもよく、このように構
成されても前記第３ブレーキB3に替えて用いられ得る。
本実施例においても、前述の実施例と同様に一方向クラ
ッチ46の解放作用により、第３速ギヤ段走行時の燃費お
よび静粛性が向上させられるとともに、第３速ギヤ段と
第４速ギヤ段との間における変速制御が容易となる。ま
た、第３ブレーキB3が第２クラッチK2とともに作動させ
られて第５速ギヤ段が選択された場合には、一方向クラ
ッチ50の解放作用により第５速ギヤ走行時の燃費および
静粛性が向上させられるとともに、第５速ギヤ段と第６
速ギヤ段との間における変速制御が容易となる。

第12図には、第１係合装置、第４係合装置、第５係合
装置、および第６係合装置が他の形式のものに変更され
た変速機10が例示されている。

また、前述の実施例においては、トルクコンバータ24
が用いられているが、それに替えて、ロックアップクラ
ッチ付トルクコンバータ、フルードカップリング、磁粉
式電磁クラッチ、多板あるいは単板式摩擦クラッチなど
が用いられ得る。

また、前述の実施例においては、第４速ギヤ段が第１
クラッチK1および第２クラッチK2の同時連結によって成
立させられていたが、第１クラッチK1、第２クラッチK
2、第３クラッチK3の少なくとも２つが同時連結される
ことにより成立させられてもよい。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であ
り、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加
えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である車両用遊星歯車式変
速装置を含む動力伝達装置の要部構成を示す骨子図であ
る。第２図は、第１図の実施例の変速ギヤ段とそれを成
立させるために必要な係合装置との関係を示す図表であ
る。第３図は、本発明の他の実施例を差動歯車装置とと
もに示す骨子図である。第４図乃至第11図は、第１図の
実施例における係合装置の他の例をそれぞれ示す図であ
る。第12図は、第１図の実施例において他の形式の係合
装置が用いられた場合を例示する骨子図である。 10,30:車両用遊星歯車式変速機 12:トランスミッションケース（位置固定部材） 14:入力軸（入力部材） 16:第１遊星歯車装置 18:第２遊星歯車装置 20:第３遊星歯車装置 22:出力歯車（出力部材） 16s:第１サンギヤ 16p:第１遊星歯車 16c:第１キャリヤ 16r:第１リングギヤ 18s:第２サンギヤ 18p:第２遊星歯車 18c:第２キャリヤ 18r:第２リングギヤ 20s:第３サンギヤ 20p:第３遊星歯車 20c:第３キャリヤ 20r:第３リングギヤ K1:第１クラッチ（第１係合装置） K2:第２クラッチ（第２係合装置） K3:第３クラッチ（第３係合装置） B1:第１ブレーキ（第４係合装置） B2:第２ブレーキ（第５係合装置） B3:第３ブレーキ（第６係合装置）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１サンギヤ、第１遊星歯車を回転可能に
支持する第１キャリヤ、第１リングギヤを備えたシング
ルピニオン型の第１遊星歯車装置と、第２サンギヤ、第
２遊星歯車を回転可能に支持する第２キャリヤ、第２リ
ングギヤを備えたシングルピニオン型の第２遊星歯車装
置と、第３サンギヤ、第３遊星歯車を回転可能に支持す
る第３キャリヤ、第３リングギヤを備えたシングルピニ
オン型の第３遊星歯車装置とが同じ軸線上に順次設けら
れ、入力部材の回転を段階的に変速して出力部材へ伝達
する形式の車両用遊星歯車式変速装置において、前記第１サンギヤと第２サンギヤとを互いに連結し、前
記第１リングギヤと第２キャリヤと第３キャリヤと前記
出力部材とを互いに連結し、前記第２リングギヤと第３
サンギヤとを互いに連結する一方、前記第２リングギヤおよび第３サンギヤを前記入力部材
に選択的に連結する第１係合装置と、前記第３リングギ
ヤを該入力部材に選択的に連結する第２係合装置と、前
記第１サンギヤおよび第２サンギヤを該入力部材に選択
的に連結する第３係合装置と、前記第３リングギヤを位
置固定部材に選択的に連結する第４係合装置と、前記第
１キャリヤを該位置固定部材に選択的に連結する第５係
合装置と、前記第１サンギヤおよび第２サンギヤを該位
置固定部材に選択的に連結する第６係合装置とを設け、前記第１係合装置および第４係合装置によって、入力部
材と第２リングギヤおよび第３サンギヤとの間、およ
び、第３リングギヤと位置固定部材との間が同時に連結
されることにより、最も大きい変速比の第１速ギヤ段が
得られ、前記第１係合装置および第５係合装置によって、入力部
材と第２リングギヤおよび第３サンギヤとの間、およ
び、第１キャリヤと位置固定部材との間が同時に連結さ
れることにより、前記第１速ギヤ段よりも小さい変速比
の第２速ギヤ段が得られ、前記第１係合装置および第６係合装置によって、入力部
材と第２リングギヤおよび第３サンギヤとの間、およ
び、第１サンギヤおよび第２サンギヤと位置固定部材と
の間が同時に連結されることにより、前記第２速ギヤ段
よりも小さい変速比の第３速ギヤ段が得られ、前記第１係合装置および第２係合装置によって、入力部
材と第２リングギヤおよび第３サンギヤとの間、およ
び、入力部材と第３リングギヤとの間が同時に連結され
ることにより、前記第３速ギヤ段よりも小さい変速比の
第４速ギヤ段が得られ、前記第２係合装置および第６係合装置によって、入力部
材と第３リングギヤとの間、および、第１サンギヤおよ
び第２サンギヤと位置固定部材との間が同時に連結され
ることにより、前記第４速ギヤ段よりも小さい変速比の
第５速ギヤ段が得られるように、前記第１遊星歯車装置のギヤ比ρ_１、第２遊星歯車装置
のギヤ比ρ_２、第３遊星歯車装置のギヤ比ρ_３が定めら
れていることを特徴とする車両用遊星歯車式変速装置。