JP2892029B2

JP2892029B2 - 遊星歯車変速装置

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Publication number: JP2892029B2
Application number: JP1066291A
Authority: JP
Inventors: 一雅塚本; 正宏早渕; 耕司野田
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1999-05-17
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: JPH02245566A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、車両の自動変速機に使用される遊星歯車変
速装置に関するものである。

（従来の技術）従来、車両の自動変速機に使用される遊星歯車変速装
置においては、サンギヤ、プラネタリピニオン及びリン
グギヤからなる遊星歯車機構を複数組設けていて、サン
ギヤ、プラネタリピニオンに連結されたピニオンキャリ
ア又はリングギアのいずれかに入力されたトルクを、ギ
ヤ比によって変換して他の要素から出力することができ
るようになっている。

また、該遊星歯車機構の各要素を固定したり相互間を
連結するためにブレーキ又はクラッチの摩擦係合要素が
配設されている。

さらに、上記遊星歯車機構には各ギヤ間の摩擦熱を吸
収し、よってギヤの歯面の耐久性を向上させるために潤
滑油が供給されるようになっている。

一方、ブレーキ又はクラッチの摩擦係合要素は、係合
時以外、すなわち空転状態においては各摩擦板が分離し
て制動又はトルクの伝達を行わないが、可動部側と固定
部側の間、及び駆動側と被動側の間の相対的な回転は継
続するため、ひきずりを起こしてやけを発生する。そこ
で、該やけの発生を防止するため、各摩擦板間に冷却用
の油を供給するようにしている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記構成の遊星歯車変速装置において
は、遊星歯車機構と摩擦係合要素が軸方向に配列されて
いるため、それぞれに潤滑油又は冷却油を供給する必要
があり、油を供給するための機構が複雑になるだけでな
く、使用する油の量が多くなる。

特に、遊星歯車機構においては、スラストワッシャ、
ニードルベアリングの部分を潤滑するために多量の油が
必要となるが、遊星歯車機構を潤滑した後の油は有効に
利用されないままオイルタンクに戻されていた。

本発明は、上記従来の遊星歯車変速装置の問題点を解
決して、潤滑及び冷却のための油量を少なくすることが
でき、油の供給機構を簡素化することができる遊星歯車
変速装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）そのために、本発明の遊星歯車変速装置においては、
サンギヤ、プラネタリピニオン、リングギヤ、及び前記
プラネタリピニオンを回転自在に支持するキャリヤを備
える遊星歯車機構と、該遊星歯車機構に隣接させて配設
され、前記リングギヤ及びキャリヤを共通とする遊星歯
車機構と、二つの遊星歯車機構の径方向外方に配設さ
れ、ハブを備えた摩擦係合要素と、前記プラネタリピニ
オンの径方向外方において前記摩擦係合要素、キャリヤ
の周縁部及び共通のリングギヤに隣接させて配設され、
該摩擦係合要素を係脱する油圧サーボとを有する。

そして、前記キャリヤは、該キャリヤの中央から径方
向外方に延び、かつ、前記リングギヤと隣接する周縁部
において前記油圧サーボ側に折り曲げられ、軸方向に延
びて側壁を形成するブリッジを備える。

また、前記ハブの内周と前記側壁の外周とが連結さ
れ、かつ、前記ハブに形成された油路と前記側壁に形成
された油路とが連通させられる。

本発明の他の遊星歯車変速装置においては、さらに、
前記摩擦係合要素はブレーキであり、前記ハブはブレー
キハブである。

（作用及び発明の効果）本発明によれば、前記のように遊星歯車変速装置にお
いては、サンギヤ、プラネタリピニオン、リングギヤ、
及び前記プラネタリピニオンを回転自在に支持するキャ
リヤを備える遊星歯車機構と、該遊星歯車機構に隣接さ
せて配設され、前記リングギヤ及びキャリヤを共通とす
る遊星歯車機構と、二つの遊星歯車機構の径方向外方に
配設され、ハブを備えた摩擦係合要素と、前記プラネタ
リピニオンの径方向外方において前記摩擦係合要素、キ
ャリヤの周縁部及び共通のリングギヤに隣接させて配設
され、該摩擦係合要素を係脱する油圧サーボとを有す
る。

この場合、前記遊星歯車機構を潤滑した後の油は、遠
心力によって遊星歯車機構の外周方向に飛び、前記側壁
に形成された油路を貫通した後、前記ハブに形成された
油路を貫通して摩擦係合要素に送られる。そして、前記
油は、摩擦係合要素の摩擦板を冷却し、その後、オイル
タンクに回収される。

したがって、前記遊星歯車機構において潤滑用として
使用された油を有効に利用することができ、摩擦係合要
素の潤滑及び冷却のための油量を少なくすることができ
る。また、油の供給機構を簡素化することができる。

そして、二つの遊星歯車機構においてリングギヤが共
通され、前記油圧サーボが、一方の遊星歯車機構におい
てリングギヤが本来配設されるべきスペースに配設され
る。また、前記側壁は、前記リングギヤが本来配設され
るべきスペースに配設される。したがって、遊星歯車変
速装置の径方向の寸法を小さくすることができる。

そして、前記ハブの内周と前記側壁の外周とが連結さ
れるので、連結部分を軸方向において形成する必要がな
い。したがって、遊星歯車変速装置の軸方向の寸法を小
さくすることができる。

（実施例）以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明に係る遊星歯車変速装置の一実施例を
示す縦断面図であり、第１図（Ａ）及び第１図（Ｂ）
は、それぞれ本発明の遊星歯車変速装置をイ−イ線で切
断した左側部分と右側部分とを示し、第１図（Ａ）の部
分及び第１図（Ｂ）の部分をイ−イ線において結合する
ことにより、この実施例の遊星歯車変速装置が構成され
る。第２図はこの実施例の遊星歯車変速装置のスケルト
ン図である。図中、10は発進装置、20は遊星歯車変速装
置を示す。また、第３図は遊星歯車変速装置の作動及び
変速比の説明図、第４図は遊星歯車変速装置の要部拡大
図、第５図は第２遊星歯車機構の第１ブリッジを示す図
である。

第１図及び第２図において、発進装置10は、トルクコ
ンバータTCによって構成されており、該トルクコンバー
タTCは、例えばエンジン出力軸１（第２図にのみ図示さ
れている。）に連結されたポンプ羽根車101、該ポンプ
羽根車101に対向して配設され、トルクコンバータ出力
軸102に連結されたタービン羽根車103及び一方向クラッ
チ105を介してケース２に固定された固定軸104に一方向
にのみ回転可能に支持されたステータ羽根車106からな
っている。

また、上記トルクコンバータTCはロックアップ機構10
7を備えている。

遊星歯車変速装置20は、第１遊星歯車機構21、第２遊
星歯車機構22、第３遊星歯車機構23及び第４遊星歯車機
構24を備えている。

第１遊星歯車機構21は、第１サンギヤ211、第１リン
グギヤ212及び第１プラネタリピニオン214からなり、該
第１プラネタリピニオン214は、第１キャリヤ213に回転
自在に支持され、第１サンギヤ211と第１リングギヤ212
に噛合している。

また第２遊星歯車機構22は、第２サンギヤ221、第２
リングギヤ222及び第２プラネタリピニオン224からな
り、該第２プラネタリピニオン224は、第２キャリヤ223
に回転自在に支持され、第２サンギヤ221と第２リング
ギヤ222に噛合している。

更に第３遊星歯車機構23は、第３サギヤ231、第３リ
ングギヤ232及び第３プラネタリピニオン234からなり、
該第３プラネタリピニオン234は、第３キャリヤ233に回
転自在に支持され、第３サンギヤ231と第１リンギグヤ2
32に噛合している。

更に第４遊星歯車機構24は、第４サンギヤ241、第２
リングギヤ222、第２リングギヤ222に噛み合う第２プラ
ネタリピニオン224及び第４プラネタリピニオン244から
なり、該第４プラネタリピニオン244は、第２キャリヤ2
23に回転自在に支持され、第４サンギヤ241に噛合する
とともに、第２プラネタリピニオン224と一体になって
いる。

したがって、第２リングギヤ222及び第２キャリヤ223
は第２及び第４遊星歯車機構22,24において共通の構成
部材となっている。

上記第１遊星歯車機構21において、第１リングギヤ21
2は第１回転軸201に連結され、この第１回転軸201は、
多板クラッチに形成されている第１クラッチ（Ｃ−１）
31の被動側に連結されている。第１クラッチ31の駆動側
であるドラム部311はトルクコンバータ出力軸102に連結
されている。そしてピストン312によって摩擦クラッチ
板の係合又は解放が行われるようになっている。

トルクコンバータ出力軸102と第１回転軸201とは同軸
上に配置され、トルクコンバータ出力軸102の右端部に
形成された凹嵌部に第１回転軸201の左端部が嵌合さ
れ、かつベアリング又はブッシュ201a（第４図参照）に
よって相対回転自在に支持されている。

上記第１遊星歯車機構21において、第１サンギヤ211
は、ベアリング又はブッシュ202a,202b（第４図参照）
を介して第１回転軸201に回転自在に支承された第２回
転軸202に形成されているとともに、第２回転軸202にス
プライン嵌合された第２遊星歯車機構22の第２サンギヤ
221と一体に連結されている。このスプライン嵌合によ
り第１サンギヤ211及び第２サンギヤ221間でのガタを吸
収することができるので、歯面を傷つけるのを防止する
だけでなく、組立性が良好になる。

また、第１キャリヤ213は、第２、第４遊星歯車機構2
2,24の共通の第２リングギヤ222に一体に連結されると
とも、に第３遊星歯車機構23の第３リングギヤ232にも
一体に連結されている。

第２遊星歯車機構22において、第２キャリヤ223は第
３回転軸203に回転自在に支持され、該第３回転軸203は
ベアリング又はブッシュ203a,203b（第４図参照）を介
して第１回転軸201に回転自在に支承されている。

そのために、第２キャリヤ223は、上記第３回転軸203
に連結された第１ブリッジ223aと該第１ブリッジ223aに
連結された第2,第３ブリッジ223b,223cから構成されて
いる。そして、第２、第４プラネタリピニオン224,244
が第１ブリッジ223aに形成された孔225を貫通して第
２、第３ブリッジ223b,223cにより回転自在に支持され
ている。

上記孔225は第２、第４プラネタリピニオン224,244の
数だけ、すなわち本実施例においては第５図に示すよう
に６個形成されている。該孔225の間には、第２、第３
ブリッジ223b,223cを連結するための開口226が孔225と
同数だけ形成されていて、該開口226内に第２、第３ブ
リッジ223b,223cの脚部が挿入され、電子ビーム溶接さ
れている。図に示すように上記第２、第３ブリッジ223
b,223cの脚部は、第１ブリッジ223aの径方向に積層され
た状態で配設される。

そして、上記第３回転軸203は、第２クラッチ（Ｃ−
２）32の被動側に連結されており、第２クラッチ32の駆
動側であるドラム部321はトルクコンバータ出力軸102に
連結されている。また、第２キャリヤ223の第１ブリッ
ジ223aの外周端は、多板ブレーキで形成された第３ブレ
ーキ（Ｂ−３）53の可動部側のブレーキハブ534に連結
されている。該第３ブレーキ53の固定部側はケース２に
固定されている。

さらに第２キャリヤ223の第２ブリッジ223bは、第１
一方向クラッチ（Ｆ−１）41のインナレース411に連結
されている。該第１一方向クラッチ41のアウタレース
は、第２一方向クラッチ42のインナレースと一体になっ
ていて、該第２一方向クラッチ42のアウタレース421が
ケース２に固定されている。すなわち、第１一方向クラ
ッチ41のアウタレースと第２一方向クラッチ42のインナ
レースは共通のレース412になっており、両一方向クラ
ッチ41,42は二段構造の一方向クラッチを構成してい
る。

上記アウタレース421には、第４図に詳細に示すよう
に突設部422が形成されている。そして、該突設部422内
にシリンダ部531が配設されていて、このシリンダ部531
に油圧ピストン532が摺動自在に嵌合されている。これ
らシリンダ部531及びピストン532により、第３ブレーキ
53の作動部が形成されている。すなわち、第３ブレーキ
53は多板ブレーキで構成され、その固定部側535がケー
ス２に、可動部側536がブレーキハブ534に固定されてお
り、上記ピストン532が圧油の給排によって両者を係合
又は解放させる。

このようにアウタレース421内にシリンダ部531とピス
トン532とを配設することにより、遊星歯車変速装置の
軸方向の長さが短縮されるようになる。また、第４遊星
歯車機構24に専属のリングギヤがないために、そのリン
グギヤが本来設けられるべきスペースが第３ブレーキ53
の作動部を配設するために有効に用いられている。これ
により、径方向の寸法が小さくなる。さらに、上記突設
部422とケース２の間の係合部423はスプライン係合とな
っていて、両一方向クラッチ41,42の同心性を確保して
いる。

また、第３ブレーキ53を係合させるためにピストン53
2を作動させると、シリンダ531側に反力がかかり、第２
一方向クラッチ42のスプラグとインナレース412を偏心
させる。しかし、上記第３ブレーキ53は、後述するよう
にリバースの時と第１速でエンジンブレーキを作動させ
る時に係合されるため、第１、第２一方向クラッチ41,4
2は係合せず、かつ静止状態となるので、上記偏心が第
２一方向クラッチ42に対して悪影響を与えることがな
い。したがって、第２一方向クラッチ42の耐久性を向上
させることができる。

第２図において、矢印Ａで示す方向のエンジン出力軸
１の回転を正転とすると、第１一方向クラッチ41は、そ
のインナレース411が共通のレース412に対して正転方向
に相対回転しようとするときは自由に回転し、インナレ
ース411が共通レース412に対してその逆方向に相対回転
するときは、インナレース411と共通レース412とが係合
するように設定されている。また第２一方向クラッチ42
は、共通レース412がアウタレース421に対して正転方向
に相対回転しようとするときは自由に回転し、共通レー
ス412がアウタレース421に対してその逆方向の相対回転
するときは、共通レース412とアウタレース421とが係合
して共通レース412の回転を阻止するように設定されて
いる。

さらに共通レース412は、多板クラッチで形成されて
いる第４クラッチ（Ｃ−４）34の駆動側であるドラム部
341に連結されている。この第４クラッチ34のドラム部3
41は第２ブレーキ（Ｂ−２）52のドラム部を兼ねてい
る。また、第４クラッチ34の被動側は、第４サンギヤ24
1が形成された第４回転軸204に連結されている。この第
４クラッチ34の係合又は解放はピストン342によって行
われるようになっている。

上記ブレーキ53の可動部側536を固定するブレーキハ
ブ534は、第４図に示すように第２遊星歯車機構22の第
１ブリッジ223aに溶接固定されている。そして、このた
めに第１ブリッジ223aの周縁部が軸方向に折り曲げられ
側壁538が形成され、該側壁538の外周と上記ブレーキハ
ブ534の内周とが溶接される。したがって、溶接部分を
軸方向において形成する必要がなく、軸方向の寸法を短
縮することができる。しかも、上記側壁538は第４遊星
歯車機構24のリングギアのない空間に配設してあるの
で、該空間を有効に利用することができる。

上記第４回転軸204はベアリング又はブッシュ204a,20
4b（第４図参照）によって第３回転軸203に回転自在に
支承されている。この第４回転軸204は多板クラッチで
形成されている第３クラッチ（Ｃ−３）33の被動側であ
るドラム部331に連結されている。第３クラッチ33の駆
動側は第２クラッチ32の駆動側であるドラム部321に連
結され、更にこのドラム部321はトルクコンバータ出力
軸102に連結されている。第３クラッチ33の係合又は解
放はピストン332によって行われるようになっている。

一方、第３回転軸203は第５クラッチ（Ｃ−５）35の
駆動側に連結されている。第５クラッチ35の被動側であ
るドラム部351は、第３一方向クラッチ（Ｆ−３）43の
インナレース432に一体に連結されていると共に、第３
遊星歯車機構23の第３サンギヤ231に一体に連結されて
いる。第３一方向クラッチ43のアウタレース431はケー
ス２に固定されている。また第５クラッチ35のドラム部
351は第１ブレーキ（Ｂ−１）51のドラム部を兼ねてい
る。

また、第３キャリヤ233は遊星歯車装置の出力軸206に
連結されている。この出力軸206と第１回転軸201は同軸
上に配置され、出力軸206の左端凹嵌部に第１回転軸201
の右端が嵌合され、かつベアリングによって回転自在に
支持されている。

なお、ケース２には、第２クラッチ32のドラム部321
に近接してトルクコンバータ出力軸102の回転速度を検
出する第１速度センサ（Ｓ−１）61が、また出力軸206
の回転速度を検出する第２速度センサ（Ｓ−２）62がそ
れぞれ設けられている。

このように構成された本実施例の遊星歯車変速装置に
対して、第３図に示すように前進５速、後進１速の変速
モードが設定されている。

次に第３図を参照しながら、本実施例の変速動作につ
いて説明する。

前進第１速；中立状態から第１速に変速するときは、第１クラッチ
31を係合させる。この係合により、トルクコンバータ出
力軸102と第１回転軸201とが連結される。このため、ト
ルクコンバータ出力軸102の回転は第１遊星歯車機構21
の第１リングギヤ212に伝えられ、この第１リングギヤ2
12が正転する。すなわち第１リングギヤ212が入力部材
となる。

このギヤ212の回転により、第１サンギア211が反力要
素となるので第１プラネタリピニオン214及び第１キャ
リヤ213も正転する。また、第１リングギヤ212の正転に
より、第１プラネタリピニオン214を介して第１サンギ
ヤ211が逆転するとともに、この第１サンギヤ211と一体
の第２サンギヤ221も逆転する。

この逆転に伴い、第２キャリヤ223が逆転しようとす
る。第２キャリヤ223が逆転しようとすると、この第２
キャリヤ223に一体に連結されている第１一方向クラッ
チ41のインナレース411も同方向に回転しようとするの
で、インナレース411は共通レース412に係合する。この
ため、共通レース412も同方向に回転しようとする。し
かし、共通レース412のこの方向の回転に対しては、共
通レース412と第２一方向クラッチ42のアウタレース421
とが係合するので、第２一方向クラッチ41は共通レース
412の逆転を阻止する。

すなわち、第１及び第２一方向クラッチ41,42の直列
作動によって、第２キャリヤ223の逆転が阻止される。
したがって、第２サンギヤ221の逆転により、第２プラ
ネタリピニオン224を介して第２リングギヤ222が正転す
る。

このようにして、第１リングギヤ212に入力された動
力は、第１遊星歯車機構21と第２遊星歯車機構22に分配
されて伝達される。

第１キャリヤ213と第２リングギヤ222が一体に連結さ
れているので、第１キャリヤ213の正転と第２リングギ
ヤ222の正転により、第３遊星歯車機構23の第３リング
ギヤ232が正転する。この第３リングギヤ232の正転にと
もない、第３プラネタリピニオン234を介して第３サン
ギヤ231が逆転しようとするが、第３サンギヤ231のこの
方向の回転は第３一方向クラッチ43によって阻止される
ので、第３サンギヤ231は逆転しない。したがって、第
３プラネタリピニオン234の正転に伴って、第３キャリ
ヤ233が減速されて正転する。すなわち、第３キャリヤ2
33と一体の出力軸206が減速されて正転する。

このようにして、第１速が設定される。この減速比は
第３図に示すように、第１リングギヤ212と第１サンギ
ヤ211とのギヤ比をλ１、第２リングギヤ222と第２サン
ギヤ221とのギヤ比をλ２及び第３リングギヤ232と第３
サンギヤ231とのギヤ比をλ３とすると、変速比は｛１＋λ１＋（λ1/λ２）｝・（１＋λ３）で表される。

また、エンジンブレーキを作動させる場合は、第１ブ
レーキ51と第３ブレーキ53とを作動させる。

前進第２速；第１速から第２速に変速するときは、第１クラッチ31
に加えて、更に第４クラッチ34を係合する。これによ
り、第１速と同様に１リングギヤ212が入力部材とな
る。すなわち、第１クラッチ31を介して伝えられるトル
クコンバータ出力軸102の正転により、第１リングギヤ2
12が正転する。

この第１リングギヤ212の回転により第１サンギヤ211
及び第２サンギヤ221がともに逆転しようとする。第２
サンギヤ221が逆転しようとすると、第２及び第４プラ
ネタリピニオン224,244を介して第４サンギヤ241も逆転
しようとする。

しかし、第４クラッチ34が係合していて、この第４サ
ンギヤ241が共通レース412と連結状態にあるので、第４
サンギヤ241の逆転は第２一方向クラッチ42によって阻
止される。したがって、第４及び第２サンギヤ241,221
の歯数が同じである場合には、第２及び第１サンギヤ22
1,211はともに逆転しない。

この結果、第１リングギヤ212の正転により、第１プ
ラネタリピニオン214を介して第１キャリヤ213が減速さ
れて正転する。

該第１キャリヤ213の正転は第３リングギヤ232に伝え
られる。その場合、上述したように第２サンギヤ221が
回転しないため、第２遊星歯車機構22から第３リングギ
ヤ232に伝わる回転はない。このように、第２遊星歯車
機構は動力伝達経路にはならなくなる。また第２キャリ
ヤ223は増速されて正転するので、第１一方向クラッチ4
1は自由回転状態となる。該第１一方向クラッチ41は第
１速から第２速への変速においてスムーズシフトを可能
とする。

そして第１速の場合と同様に、第３リングギヤ232の
正転により、出力軸206が減速されて正転する。このよ
うにして、第２速が設定される。

この場合の変速比は第３図に示すように（１＋λ１）・（１＋λ３）で表される。

なお、第２サンギヤ221は第４サンギヤ241との歯数が
異なる場合には、その歯数比に応じて第２及び第１サン
ギヤ221,211はともに回転するようになるが、いずれに
してもこれらは反力要素となる。

また、エンジンブレーキを作動させる場合は、第１ブ
レーキ51と第２ブレーキ52とを作動させるようにする。

前進第３速；第２速から第３速に変速するときは、第３図に示すよ
うに、更に第２クラッチ32を係合させる。これにより入
力部材は、第１リングギヤ212と第２キャリヤ223とな
る。すなわち、トルクコンバータ出力軸102の回転は第
１リングギヤ212に伝わるばかりでなく、第２クラッチ3
2、第３回転軸203、第２キャリヤ223にも伝えられ、該
第２キャリヤ223を正転させる。

第２キャリヤ223の回転は、更に第４サンギヤ241、第
４回転軸201、第４クラッチ34を介して第１一方向クラ
ッチ41に伝えられるので、第４遊星歯車機構24は直結状
態となる。

また第２キャリア223は、第２プラネタリピニオン224
を介して第２及び第１サンギヤ221,211にも回転を伝え
るので、第１サンギヤが同速度で回転することにより、
第１遊星歯車機構21も直結状態となる。したがって、第
１キャリヤ213も同速度で正転し、その結果、第３リン
グギヤ232も同速度で正転する。

この第３リングギヤ232の正転が第３キャリヤ233に減
速されて伝えられ、この第３キャリヤ233の回転速度で
出力軸206は正転する。

また第２速で固定されていた第１、第２及び第４サン
ギヤ211,221,241が正転するので、第２一方向クラッチ4
2は、自由回転する。さらに、第２一方向クラッチ42は
第２速から第３速に変速するときのスムーズシフトを可
能にする。このようにして、第３速が設定される。

同様に、この場合の変速比は第３図に示すうように（１＋λ３）で表される。

なおエンジンブレーキを作動させる場合は、第１ブレ
ーキ51を係合させる。また第３速を達成した後には第１
クラッチ31を解放してもよい。

前進第４速；第３速から第４速に変速するときは、更に第５クラッ
チ35を係合させる。この場合には第３速と同様に、第
１、第２、第４遊星歯車機構21,22,24が直結状態とな
り、トルクコンバータ出力軸102の回転は第３リングギ
ヤ232に同速度で伝えられ、該第３リングギヤ232は正転
する。

さらに、第５クラッチ35が係合することにより、トル
クコンバータ出力軸102の回転は第２キャリヤ223から第
５クラッチ35を介して第３サンギヤ231にも伝えられ
る。すなわち、第３サンギヤ231も同速度で正転する。

このため、第３遊星歯車機構23も直結状態になり、第
３キャリヤ233及び出力軸2046は、共にトルクコンバー
タ出力軸102の回転と同速度で正転する。

このように第１〜第４遊星歯車機構21〜24がすべてト
ルクを分担するようになる。その場合に、第３速まで固
定されていた第３サンギヤ231が正転するので、第３一
方向クラッチ43は自由回転となる。該第３一方向クラッ
チ43は、第３速から第４速へのスムーズシフトを可能に
する。このようにして、第４速が設定される。

この場合の変速比は第３図に示すように１となる。^＊前進第４速^＊（第４速から第５速への移行）；第４速から第５速に変速するに当たって、第５速直前
にこの第４速^＊が一瞬設定される。

この第４速^＊に変速するときは、第４速状態から第１
クラッチ31を解放することにより、第１リングギヤ212
にはトルクコンバータ出力軸102の回転は伝えられな
い。したがって、回転は第４遊星歯車機構24のみを介し
て伝えられるようになる。

このとき、第４遊星歯車機構24は依然として直結状態
にあり、さらに第３遊星歯車機構23も直結状態を保持す
る。したがって、出力軸206の回転は、トルクコンバー
タ出力軸102の回転と同じ状態を保持する。

その場合には、各係合要素及び各遊星歯車機構のトル
ク分担が変わるだけ、第１遊星歯車機構21はトルク分担
をしない。また第４速^＊に変速する場合は回転速度に変
化がないので、変速にともなうショックがない。こうし
て、第４速^＊が設定される。この場合の変速比は第４速
と変わりなく、１となる。

前進第５速（オーバードライブ:OD）；第４速^＊から第５速にするときは、第２ブレーキ52を
作動させる。

第２キャリヤ223に伝えられた回転は、第４サンギア2
41を正転させようとするが、該第４サンギア241は第４
クラッチ34を介して第２ブレーキ52によって固定されて
いる。

したがって、第２リングギア222は増速回転し、該回
転が第３リングギア232に伝えられる。この時、第１一
方向クラッチ41は自由回転となる。

一方、第４キャリヤ223の回転は、第５クラッチ35及
び第３一方向クラッチ43を介して第３サンギヤ231に伝
えられる。

したがって、第３遊星歯車機構23においては、第３リ
ングギヤ232と第３サンギヤ231が共に正転し、かつ第３
リングギヤ232が第３サンギヤ231より速く回転するの
で、第３リングギヤ232の回転は第３サンギヤ231の回転
によって減速されて第３キャリヤ233に伝わることにな
る。しかし、その場合の第３キャリヤ233はトルクコン
バータ出力軸102よりも速く回転する。

すなわち、出力軸206は、増速されてトルクコンバー
タ出力軸102よりも高い速度で回転し、オーバードライ
ブ状態になる。このようにして、第５速が設定される。

なお、この第５速では第１遊星歯車機構21動力伝達に
関与しない。この場合の変速比は第３図に示すように、
第２リングギヤ222と第４サンギヤ241とのギヤ比をλ
２′とすると、（１＋λ３）／（１＋λ３＋λ２′）で表される。

このようにして前進する場合の第１速から第５速まで
が設定される。以上の変速動作説明はアップシフト時の
説明であるが、ダウンシフト時においては上記動作が逆
に行われる。

リバース（後進）；中立状態から後進段にするときは、第３クラッチ33を
係合するとともに、第１、第３ブレーキ51,53を作動さ
せる。

第３ブレーキ53の作動により、第２キャリヤ223の回
転が阻止される。一方、第３クラッチ33が係合すること
により、トルクコンバータ出力軸102の回転が第２クラ
ッチ32ドラム部321及び第３クラッチ33を介して第４サ
ンギヤ241に伝えられ、第４サンギヤ241が同速度で正転
する。

この第４サンギヤ241の正転により、第４、第２プラ
ネタリピニオン244,224を介して第２リングギヤ222が減
速されて逆転する。この第２リングギヤ222の逆転は、
第３リングギヤ232に伝えられ、第３リンギグヤ232も逆
転する。

一方、第３サンギヤ231は第３一方向クラッチ43によ
って正転が可能であるが、第１ブレーキ51が作動するこ
とによって制動されているので回転しない。したがっ
て、第３リングギヤ232の逆転により、第３キャリヤ233
も減速されて逆転するようになる。この結果、出力軸20
6が逆転する。このようにして、後進段が設定される。

この場合の変速比は、 −（１＋λ３）／λ２′で表される。

続いて、第４図により上記第３ブレーキ53の潤滑構造
について説明する。

上述したように第３ブレーキ53は、リバースの時及び
第１速のエンジンブレーキ作動時以外においては、空転
するようになっている。その時の回転数は入力回転数と
同様に高く、ブレーキハブ534に固定された可動側部536
とケース２に固定された固定側部535とがひきずりを起
こして過熱してしまう。

そこで、上記可動側部536及び固定側部535を冷却する
ための油が供給されるようになっているが、冷却用の油
としては第２、第４遊星歯車機構22,24を潤滑した油が
使用される。

第２、第４遊星歯車機構22,24はその相対回転をする
部分にニードルベアリング111、スラストワッシャ112を
備えており、潤滑のために大量の油を必要とする。そこ
で、該第２、第４遊星歯車機構22,24の外周部分に第３
ブレーキ53を配設することにより、上記潤滑油をそのま
ま冷却用の油として使用できる。

上記第２、第４遊星歯車機構22,24への潤滑油の供給
は、センタサポート113に形成された油路114を介して強
制的に供給される。該油路114は、油路115を介して第３
回転軸203と第４回転軸204の間に形成された油室116に
連通していて、潤滑油を該油室116に供給する。

上述したように、第４回転軸204は走行頻度の高い第
２速及び第５速の時に静止状態にあるため、該油路115
を介して潤滑油を強制的に供給することができる。そし
て、上記以外の変速時において、第４回転軸204が回転
しているので、油路115を介する潤滑油の供給は困難と
なる。潤滑油は主に第１回転軸203内の油路117から遠心
力によって供給される。

そして、上記油室116内の油は、続いて遠心力により
油路118,119を介して油室120内に供給される。該油室12
0内の潤滑油は、その後一部が、油路121を介して第１一
方向クラッチ41に供給され、一部が直接又は油路122,12
3を介して第２、第４遊星歯車機構22,24のニードルベア
リング111及びスラストワッシャ112に供給される。

上記ニードルベアリング111及びスラストワッシャ112
に供給された潤滑油は、その後遠心力により第３ブレー
キ53に至り、上記側壁538に形成された油路125及びブレ
ーキハブ534に形成された油路126を介して更に外方に送
られ、固定側部535及び可動側部536の摩擦係合部分を冷
却する。

この時、遠心力で第２、第４遊星歯車機構22,24から
外方に送られる潤滑油の一部は、第２一方向クラッチ42
のアウタレース421から突設された突設部422に衝突し、
該突設部422に沿って第２一方向クラッチ42に送られ、
その潤滑用として使用される。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、そ
れらを本発明の範囲から排除するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る遊星歯車変速装置の一実施例を示
す縦断面図、第１図（Ａ）及び第１図（Ｂ）は、それぞ
れ本発明の遊星歯車変速装置をイ−イ線で切断した左側
部分と右側部分を示す図、第２図は遊星歯車変速装置の
スケルトン図、第３図は遊星歯車変速装置の作動及び変
速比の説明図、第４図は遊星歯車変速装置の要部拡大
図、第５図は第２遊星歯車機構の第１ブリッジを示す図
である。 10……発進装置、20……遊星歯車変速装置、21……第１
遊星歯車機構、22……第２遊星歯車機構、23……第３遊
星歯車機構、24……第４遊星歯車機構、31……第１クラ
ッチ、32……第２クラッチ、33……第３クラッチ、34…
…第４クラッチ、35……第５クラッチ、41……第１一方
向性クラッチ、42……第２一方向性クラッチ、43……第
３一方向性クラッチ、51……第１ブレーキ、52……第２
ブレーキ、53……第３ブレーキ、201……第１回転軸、2
02……第２回転軸、203……第３回転軸、204……第４回
転軸、206……出力軸、211……第１サンギヤ、212……
第１リングギヤ、213……第１キャリア、214……第１プ
ラネタリピニオン、221……第２サンギヤ、222……第２
リングギヤ、223……第２キャリヤ、223a……第１ブリ
ッジ、223b……第２ブリッジ、223c……第３ブリッジ、
224……第２プラネタリピニオン、231……第３サンギ
ヤ、232……第３リングギヤ、233……第３キャリア、23
4……第３プラネタリピニオン、241……第４サンギヤ、
242……第４リングギヤ、243……第４キャリア、244…
…第４プラネタリピニオン、421……アウタレース、422
……突設部、423……係合部、531……シリンダ部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭56−156549（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−183160（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−35858（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 57/00 - 57/04 F16H 3/44 - 3/78

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】サンギヤ、プラネタリピニオン、リングギ
ヤ、及び前記プラネタリピニオンを回転自在に支持する
キャリヤを備える遊星歯車機構と、該遊星歯車機構に隣
接させて配設され、前記リングギヤ及びキャリヤを共通
とする遊星歯車機構と、二つの遊星歯車機構の径方向外
方に配設され、ハブを備えた摩擦係合要素と、前記プラ
ネタリピニオンの径方向外方において前記摩擦係合要
素、キャリヤの周縁部及び共通のリングギヤに隣接させ
て配設され、該摩擦係合要素を係脱する油圧サーボとを
有するとともに、前記キャリヤは、該キャリヤの中央か
ら径方向外方に延び、かつ、前記リングギヤと隣接する
周縁部において前記油圧サーボ側に折り曲げられ、軸方
向に延びて側壁を形成するブリッジを備え、前記ハブの
内周と前記側壁の外周とが連結され、かつ、前記ハブに
形成された油路と前記側壁に形成された油路とが連通さ
せられることを特徴とする遊星歯車変速装置。
【請求項２】前記摩擦係合要素はブレーキであり、前記
ハブはブレーキハブである請求項１に記載の遊星歯車変
速装置。