JPH02195051A - 車両用遊星歯車式変速装置 - 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 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。

従来の技術 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、特開昭５０−９０８５３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。かかる装置によれば、第１サンギヤ、第１遊星歯車
、第１キャリア、および第１リングギヤを備えたシング
ルとニオン型の第１遊星歯車装置と、第２サンギヤ、第
２遊星歯車。

第２キャリア、および第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、第３キャリア、および第３リングギヤを備え
たシングルビニオン型の第３遊星歯車装置とが３組連ね
て配列されており、６つの係合装置を組み合わせて作動
させることにより、前進５段のギヤ段が得られるととも
に、比較的幅広い変速比範囲が得られ、且つギヤ段の切
換えに際しては、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
換えが不要となり、エンジンの吹き上がりや遊星歯車の
ロックが解消されて変速制御が容易となるという特徴が
ある。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の装置においては、入力部材か
らの入力トルクが最大となる第１速ギヤ段が成立する際
には、その入力トルクは、第２遊星歯車装置内において
最小の径寸法を有するサンギヤに対して入力されるよう
になっているので、そのサンギヤの耐久性を充分に得る
ためには径寸法あるいは歯幅寸法を比較的大きくするこ
とが必要となることから、装置全体が比較的大型となっ
てしまうという不都合があった。

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組のシングルビニオン型
の遊星歯車装置を配列した形式の変速装置において、幅
広い変速比範囲が得られ且つ変速制御が容易であると同
時に、−層小型である車両用遊星歯車式変速装置を提供
することにある。

課題を解決するための手段 上記の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キャリア、および第１リングギヤを備えたシングル
ビニオン型の第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キャリア、および第
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キャリア、および第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キャリアと第２リングギヤと第３サ
ンギヤと出力部材とを互いに連結するとともに、前記第
２キャリアと第３リングギヤとを互いに連結する一方、
（ｂ）前記第１リング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１サンギヤをその入力部
材に選択的に連結する第２係合装置と、その第１サンギ
ヤを前記第２サンギヤに選択的に連結する第３係合装置
と、第１サンギヤを前記第２キャリアおよび第３リング
ギヤに選択的に連結する第４係合装置と、前記第３キャ
リアを位置固定部材に選択的に連結する第５係合装置と
、第２キャリアおよび第３リングギヤをその位置固定部
材に選択的に連結する第６係合装置と、第２サンギヤを
位置固定部材に選択的に連結する第７係合装置とを設け
たことにある。

なお、上記第１〜第７係合装置は、それぞれの係合要素
間を適宜連結し、或いはその連結を解除するためのもの
で、従来の庫両用自動変速装置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、例えば多板式のクラッチや１本または巻付は方向
が反対の２本のバンドを備えたバンドブレーキなど、或
いは一方向クラッチ等によって構成される。

作用 このようにすれば、例えば第１．第３．および第５係合
装置によって、第１リングギヤと入力部材との間、第１
サンギヤと第２サンギヤとの間、および第３キャリアと
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．第３．および
第６係合装置によって、第１リングギヤと入力部材との
間、第１サンギヤと第２サンギヤとの間、および、第２
キャリアおよび第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、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゜第３．および第７係
合装置によって、第１リングギヤと入力部材との間、第
１サンギヤと第２サンギヤとの間、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゜第２．および第３係合装置によって、第１リングギ
ヤと入力部材との間、第１サンギヤと入力部材との間、
および第１サンギヤと第２サン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．第４．および第７係合装置によって、第１サンギ
ヤと入力部材との間、第１サンギヤと第２キャリアおよ
び第３リングギヤとの間、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。第２．第３
．および第６係合装置によって、第１サンギヤと入力部
材との間、第１サンギヤと第２サンギヤとの間、および
、第２キャリアおよび第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、後進ギヤ段が得られる。

また、上記第３速ギヤ段は、第１．第４．および第６係
合装置によって、第１リングギヤと入力部材との間、第
１サンギヤと第２キャリアおよび第３リングギヤとの間
、および、第２キャリアおよび第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っても成立さ
せられる。その場合には、ギヤ段の切換えを容易にする
上で、第４速ギヤ段は、第１．第２．および第４係合装
置によって、第１リングギヤと入力部材との間、第１サ
ンギヤと入力部材との間、および、第１サンギヤと第２
キャリアおよび第３リングギヤとの間が同時に連結され
ることにより成立させられるようにすることが望ましい
。なお、第４速ギヤ段は、少なくとも第１および第２係
合装置によって第１リングギヤと入力部材との間、およ
び第１サンギヤと入力部材との間が同時に連結されれば
成立させられる。

また、後進ギヤ段は、第２．第３．および第５係合装置
によって、第１サンギヤと入力部材との間、第１サンギ
ヤと第２サンギヤとの間、および、第３キャリアと位置
固定部材との間が同時に連結されることによっても成立
させられる。

発明の効果 上記のように、本発明によれば、たとえば最も入力トル
クが大きい第１速ギヤ段が成立する際にも、その入力ト
ルクは比較的径寸法の大きい第１リングギヤに対して入
力されるので、充分な耐久性を得るためにサンギヤの径
寸法あるいは歯幅寸法を比較的大きくする必要のあった
従来の装置と比べて、装置をより小型とし得るという効
果が得られる。また、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段の変速ギヤ段と幅広い変速比
範囲が得られるとともに、変速ギヤ段の切換えに際して
は所謂入力切換えが必ずしも必要とされず、その切換え
制御が簡単かつ容易となる利点がある。

実施例 以下、本発明の一実施例を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装置（以下、単に変速
装置という）１０の構成を示す骨子図である。図におい
て、変速装置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２
２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、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、変速装置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は、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であって、第１遊星歯
車装置１６は、第１サンギヤ１６ｓ、第１遊星歯車１６
ｐ、第１キャリア１６ｃ、および第１リングギヤ１６ｒ
を備えており、第１キャリア１６ｃにより回転可能に支
持された第１遊星歯車１６ｐは第１サンギヤ１６ｓと第
１リングギヤ１６ｒとの間に位置してそれ等と噛み合わ
されている。第２遊星歯車装置１８は、第２サンギヤ１
８ｓ、第２遊星歯車１８ｐ、第２キャリア１８ｃ、およ
び第２リングギヤ１８ｒを備えており、第２キャリア１
８ｃにより回転可能に支持された第２遊星歯車１８ｐは
第２サンギヤ１８Ｓと第２リングギヤ１８ｒとの間に位
置してそれ等と噛み合わされている。また、第３遊星歯
車装置２０は、第３サンギヤ２０ｓ、第３遊星歯車２０
ｐ、第３キャリア２０ｃ、および第３リングギヤ２Ｏｒ
を備えており、第３キャリア２０ｃにより回転可能に支
持された第３遊星歯車２０ｐは第３サンギヤ２０ｓと第
３リングギヤ２Ｏｒとの間に位置してそれ等と噛み合わ
されている。

上記変速装置１０においては、第１キャリア１６Ｃと第
２リングギヤ１８ｒと第３サンギヤ２０Ｓと出力歯車２
２とが一体的に連結されているとともに、第２キャリア
１８ｃと第３リングギヤ２０ｒとが一体的に連結されて
いる。また、第１リングギヤ１６ｒを入力軸１４に選択
的に連結する第１クラツチＣＩと、第１サンギヤ１６ｓ
を入力軸１４に選択的に連結する第２クラツチＣ２と、
第１サンギヤ１６ｓを第２サンギヤ１８ｓに選択的に連
結する第３クラツチＣ３と、第１サンギヤ１６ｓを第２
キャリア１８ｃおよび第３リングギヤ２０ｒに選択的に
連結する第４クラツチＣ４と、第３キャリア２０ｃ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２キャリア１８ｃおよび第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２ブレーキＢ２と、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Ｃ１，第２クラッチＣ２，第３クラッ
チＣ３，第４クラッチＣ４，第１ブレーキＢｌ、第２ブ
レーキＢ２．第３ブレーキＢ３は、従来の車両用自動変
速装置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、−本または巻付は方向が反対の２本のバンドを
備えたバンドブレーキなどにより構成される。また、第
１ブレーキＢ１と第３キャリア２０ｃとの間、第２ブレ
ーキＢ２と第２キャリア１８ｃ、第３リングギヤ２Ｏｒ
との間、第３ブレーキＢ３と第２サンギヤ１８ｓとの間
には、連結部材が必要に応じて適宜設けられる。同様に
、第１クラツチＣ１と入力軸１４．第１リングギヤ１６
ｒとの間、第２クラツチＣ２と入力軸１４．第１サンギ
ヤ１６ｓとの間、第３クラツチＣ３と第１サンギヤ１６
Ｓ。

第２サンギヤ１８ｓとの間、第４クラツチＣ４と第１サ
ンギヤ１６Ｓ、第２キャリア１８ｃ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キャ
リア１６　Ｃ，第２リングギヤ１８ｒ、および第３サン
ギヤ２０ｓ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Ｃ１，第２クラッチＣ２，第３クラッチＣ
３，第４クラッチＣ４，第１ブレーキＢｌ、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、第
６係合装置、および第７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装置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Ｃ１，第２クラッチＣ２，第３クラッチ
Ｃ３，第４クラツチＣ４゜第１ブレーキＢｌ、第２ブレ
ーキＢ２．第３ブレーキＢ３のうちの３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、前
進５段、後進１段の中から所望する変速ギヤ段が成立さ
せられる。かかる第２図においては、第１遊星歯車装置
１６のギヤ比ρ、が０．３、第２遊星歯車装置１８のギ
ヤ比ρ２が０．３４１、第３遊星歯車装置２０のギヤ比
ρ、が０．６９５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　
Ｉ　Ｓ　％第１リングギヤ１６ｒの歯数をＺｌｒ、第２
サンギヤ１８ｓの歯数をＺ２い第２リングギヤ１８ｒの
歯数をＺ２．、、第３サンギヤ２０ｓの歯数をＺ３い第
３リングギヤ２０ｒの歯数を２３ｒとすると、上記ギヤ
比ρ１はＺ　ｌ−／　Ｚ　ＩＦ、ギヤ比ρ２はＺｚｓ／
Ｚｚｒ、ギヤ比ρ３はＺ３−／Ｚ３−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ＣＩ、第
３クラッチＣ３，および第１ブレーキＢ１が作動させら
れることにより、第１リングギヤ１６ｒと入力軸１４と
の間、第１サンギヤ１６ｓと第２サンギヤ１８ｓとの間
、および第３キャリア２０ｃとトランスミッションケー
ス１２との間が同時に連結される。これにより、入力軸
１４に入力された動力は、第１リングギヤ１６ｒから第
１遊星歯車１６ｐを介して第１キャリア１６ｃおよび第
１サンギヤ１６ｓへ伝達される。第１サンギヤ１６ｓへ
伝達された動力は、第３クラツチＣ３、第２サンギヤ１
８ｓから第２遊星歯車１８ｐを介して第２キャリア１８
ｃおよび第２リングギヤ１８ｒへ伝達され、さらに第３
リングギヤ２０ｒから第３遊星歯車２０ｐを介して第３
サンギヤ２０ｓへ伝達される。このとき、第３キャリア
２０ｃは非回転の状態であるので、第１サンギヤ１６ｓ
、第２サンギヤ１８ｓ、第２キャリア１８ｃ。

および第３リングギヤ２Ｏｒは入力軸１４と反対の方向
へ回転させられる。この結果、第１キャリア１６ｃ、第
２リングギヤ１８ｒ１および第３サンギヤ２０ｓが入力
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（ρ２＋
ρ、（１＋ρ２）（１＋ρ３））／ρ２に従って減速回
転させられる。

第２速ギヤ段の場合には、第１クラツチＣ１゜第３クラ
ッチＣ３，および第２ブレーキＢ２が作動させられるこ
とにより、第１リングギヤ１６ｒと入力軸１４との間、
第１サンギヤ１６ｓと第２サンギヤ１８ｓとの間、およ
び、第２キャリア１８Ｃ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との間が同時に連結され
る。これにより、入力軸１４に入力された動力は、第１
リングギヤ１６ｒから第１遊星歯車１６ｐを介して第１
キャリア１６ｃおよび第１サンギヤ１６ｓに伝達される
。第１サンギヤ１６ｓへ伝達された動力は、第３クラツ
チＣ３および第２サンギヤ１８ｓから第２１星歯車１８
ｐを介して第２リングギヤ１８ｒに伝達される。このと
き、第２キャリア１８ｃは非回転の状態であるので、第
１サンギヤ１６ｓおよび第２サンギヤ１８ｓは入力軸１
４と反対の方向へ回転させられる。この結果、第１キャ
リア１６ｃおよび第２リングギヤ１８ｒが入力軸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（ρ２＋ρＩ（ρ
、＋１））／ρ２に従って減速回転させられる。

第３速ギヤ段の場合には、第１クラツチＣ１゜第３クラ
ッチＣ３，および第３ブレーキＢ３が作動させられるこ
とにより、第１リングギヤ１６ｒと入力軸１４との間、
第１サンギヤ１６ｓと第２サンギヤ１８ｓとの間、およ
び第２サンギヤ１８Ｓとトランスミッションケース１２
との間が同時に連結される。これにより、入力軸１４か
ら入力された動力は、第１リングギヤ１６ｒから第１遊
星歯車１６ｐを介して第１キャリア１６ｃに伝達される
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（ｌ＋ρＩ）に従って減速回転させられる。

第４速ギヤ段の場合には、第１クラツチＣＩ。

第２クラッチＣ２，および第３クラツチｃ３が作動させ
られることにより、第１リングギヤ１６ｒと入力軸１４
との間、第１サンギヤ１６ｓと入力軸１４との間、およ
び第１サンギヤ１６ｓと第２サンギヤ１８ｓとの間が同
時に連結される。これにより、第１遊足歯車装置１６．
第２遊星歯車装置１８．および第３遊星歯車装置２ｏの
各要素は一体的に回転するので、入力軸１４に入力され
た動力の全ては、出力歯車２２へ伝達される。したがっ
て、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ｒ　１．　Ｏ、にて回転させられる。

第５速ギヤ段の場合には、第２クラツチＣ２゜第４クラ
ッチＣ４，および第３ブレーキＢ３が作動させられるこ
とにより、第１サンギヤ１６ｓと入力軸１４との間、第
１サンギヤ１６ｓと第２キャリア１８ｃおよび第３リン
グギヤ２Ｏｒとの間、および第２サンギヤ１８ｓとトラ
ンスミッションケース１２との間が同時に連結される。

これにより、入力軸１４から入力された動力は、第４ク
ラツチＣ４および第２キャリア１８ｃから第２遊星歯車
１８ｐを介して第２リングギヤ１８ｒに伝達される。こ
の結果、第２キャリア１８ｃおよび第２リングギヤ１８
ｒ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／（１＋ρ２）にて増速回転させられる。

後進ギヤ段の場合には、第２クラッチＣ２，第３クラッ
チＣ３，および第２ブレーキＢ２が作動させられること
により、第１サンギヤ１６ｓと入力軸１４との間、第１
サンギヤ１６ｓと第２サンギヤ１８ｓとの間、および、
第２キャリア１８ｃ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との間が同時に連結される。

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へ伝達される。このとき、第２キャリア１
８ｃは非回転状態であるので、第２リングギヤ１８ｒは
入力軸１４と反対の方向に回転させられる。この結果、
出力歯車２２は入力軸１４に対して逆回転方向へ回転さ
せられるとともに変速比１／ρ２にて減速回転させられ
る。

なお、前記第３速ギヤ段は、前記第３クラツチＣ３およ
び第３ブレーキＢ３の替わりに、第１クラツチＣ１と共
に第４クラツチＣ４および第２ブレーキＢ２を作動させ
ることによっても成立させられ、その場合には、ギヤ段
の切換え制御を容易にする上で第４速ギヤ段を第１クラ
ッチＣ１，第２クラッチＣ２，および第４クラツチＣ４
の作動によって成立させることが望ましい。

このように、本実施例の変速装置１０によれば、トルク
コンバータ２４の増幅作用によって最も入力トルクが大
きい第１速ギヤ段、および比較的入力トルクが大きい第
２速、第３速ギヤ段が成立する際には、入力軸１４から
の入力トルクはいずれも第１リングギヤ１６ｒから入力
されるようになっているので、最も入力トルクが大きい
第１速ギヤ段において比較的径寸法の小さいサンギヤに
トルクが入力されていた従来の装置と比べて、装置を小
型に構成することができる。

また、本実施例によれば、各係合装置の選択的な作動に
よって前進５段の変速ギヤ段と幅広い変速比範囲が得ら
れるとともに、ギヤ段の切換えに際しては、所謂入力切
換えが必ずしも必要とされず、しかも２つ或いは３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ある。

また、本実施例では各遊星歯車装置１６，１８゜２０の
構成要素の回転数が何れの変速ギヤ段においても比較的
低回転であるため、優れた耐久性が得られる。例えば、
入力軸１４から入力される回転数を「１」とした場合に
、前記ギヤ比ρ、を「０、４００　、　、ρ２をｒｏ、
３７４Ｊ、ρ３を「０．７００」とすると、各遊星歯車
装置１６．１８．２０の構成要素の回転数は第１表に示
す如くとなり、ρ１をｒｏ、３００Ｊ、ρ２をｒｏ、３
４１Ｊ、ρ３をｒｏ、６９５Ｊとした場合には、各構成
要素の回転数は第２表に示すようになり、ρ、をｒｏ、
３００」、ρ２をｒＯ，３９５」、ρ、をｒｏ、６９８
」とした場合には、各構成要素の回転数は第３表に示す
ようになる。

第 表 これ等の第１表、第２表および第３表から明らかなよう
に、一般に高回転となり易い遊星歯車１６ｐ、１８ｐ、
２０ｐについても、第１表の場合の第１速ギヤ段におけ
る第１遊星歯車１６ｐの［２，３８１Ｊが最大で、何れ
の構成要素の回転数も比較的低回転であることが判る。

また、本実施例では最も良く使用される第５速ギヤ段が
第２遊星歯車装置１８のみによって成立させられるため
、良好な動力伝達効率が得られる。

また、本実施例によれば、前記ギヤ比ρ２．ρ２ρ３が
、０．３以上０．７以下程度の範囲内の適切な値を取り
得るため、−層効率的に外形を小さ（することができる
。

また、本実施例によれば、全てのギヤ段において動力循
環が発生しないので、充分に高い動力伝達効率が得られ
る。

また、本実施例によれば、第３サンギヤ２０ｓの軸心を
貫通するシャフトが不要であるので、この点においても
装置を小径とすることができる。

また、本実施例では出力歯車２２が設けられて前輪駆動
車両に搭載されるようになっているが、変速装置１０の
最も外側において出力されるため、かかる出力歯車２２
を出力軸に変更することにより、後輪駆動車両にも容易
に対処することができる。

次にζ本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実
施例において前記第１実施例と共通する部分には同一の
符号を付して詳しい説明を省略する。

先ず、第３図の変速装置３０は、前記変速装置１０に比
較して、第１一方向クラッチＦｌ、第２一方向クラッチ
Ｆ２．第３一方向クラッチＦ３゜および第４ブレーキＢ
４が新たに設けられるとともに、前記出力歯車２２の替
わりに出力部材として出力軸３２が設けられている点が
異なるのみで、その他は全く同じである。第１一方向ク
ラッチＦｌは、前記第３クラツチＣ３と並列に第１サン
ギヤ１６ｓと第２サンギヤ１８ｓとの間に配設され、第
１サンギヤ１６ｓ側に設けられたアウタレースが第２サ
ンギヤ１８ｓ側に設けられたインナレースよりも高回転
で入力軸１４の回転方向と反対の逆回転方向へ回転（以
下、単に逆回転という）させられる場合、或いはその反
対にイ、ンナレースがアウタレースよりも高回転で入力
軸１４の回転方向と同じ正回転方向へ回転（以下、単に
正回転という）させられる場合に係合状態となるもので
、上記第３クラツチＣ３と共に第３係合装置を構成して
いる。また、第２一方向クラッチＦ２は、前記第１ブレ
ーキＢ１と並列に第３キャリア２０ｃとトランスミッシ
ョンケース１２との間に配設され、第３キャリア２Ｏｃ
側に設けられたインナレースがトランスミッションケー
ス１２に設けられたアウタレースに対して逆回転させら
れる場合に係合状態となるもので、上記第１ブレーキＢ
１と共に第５係合装置を構成している。

一方、第３一方向クラッチＦ３および第４ブレーキＢ４
は互いに直列に連結されて、前記第２ブレーキＢ２と並
列に第２キャリア１８ｃ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との間に配設されている
。第４ブレーキＢ４は、前記ブレーキＢｌ、Ｂ２．Ｂ３
と同様に油圧アクチュエータによって作動させられる多
板式。

或いはバンド式のブレーキで、第３一方向クラッチＦ３
とトランスミッションケース１２との間に設けられ、そ
の第３一方向クラッチＦ３のアウタレースをトランスミ
ッションケース１２に選択的に連結するものである。ま
た、第３一方向クラッチＦ３は、第２キャリア１８ｃお
よび第３リングギヤ２Ｏｒ側に設けられたインナレース
がアウタレースに対して逆回転させられる場合に係合状
態となるもので、上記第２ブレーキＢ２．第４ブレーキ
Ｂ４と共に第６係合装置を構成している。

そして、以上のように構成された変速装置３０では、た
とえば、第４図に示されているように第１クラッチＣ１
，第２クラッチＣ２，第３クラッチＣ３，第４クラッチ
Ｃ４，第１ブレーキＢｌ。

第２ブレーキＢ２．第３ブレーキＢ３．第４ブレーキＢ
４がそれぞれ作動させられることにより、前進５段、後
進１段の中から所望する変速ギヤ段が成立させられる。

かかる第４図において、クラッチＣ１−Ｃ４，およびフ
゛レーキＢ１〜Ｂ４の手間に示されている’ＯＪは、各
変速ギヤ段を成立させる際に作動させられる係合装置を
表し、「◎」はエンジンブレーキ時にのみ作動させられ
る係合装置を表し、ｒ（０）Ｊは切換え制御の容易性等
の点で作動させられるが、変速ギヤ段を成立させる上で
は何等寄与していない係合装置を表している。

また、一方向クラッチＦ１〜Ｆ３の欄に示されている「
○」は係合状態であることを表している。

以下、各変速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クラツチＣ１が作
動させられることにより、第１リングギヤ１６ｒと入力
軸１４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１リングギヤ１６ｒから第１遊星
歯車１６ｐを介して第１キャリア１６ｃおよび第１サン
ギヤ１６ｓへ伝達され、第１キャリア１６ｃは正回転さ
せられるとともに第１サンギヤ１６ｓは逆回転させられ
る。上記第１サンギヤ１６ｓの回転は第１一方向クラッ
チＦｌを介して第２サンギヤ１８ｓへ伝達され、第２キ
ャリア１８ｃおよび第３リングギヤ２Ｏｒを逆回転させ
るとともに、第２リングギヤ１８ｒを正回転させる。第
３リングギヤ２Ｏｒが逆回転させられることにより、第
３キャリア２０Ｃは逆回転しようとするが、第２一方向
クラッチＦ２によってトランスミッションケース１２と
係合させられ、その回転が阻止される。この結果、第１
キャリア１６ｃ、第２リングギヤ１８ｒ、および第３サ
ンギヤ２０ｓに連結された出力軸３２は、前記第１実施
例と同じ変速比で正回転方向へ減速回転させられる。

この第１速ギヤ段においては、第２キャリア１８Ｃおよ
び第３リングギヤ２Ｏｒが逆回転させられるが、第４ブ
レーキＢ４が非作動であるため第３一方向クラッチＦ３
が係合状態となることはなく、その第３一方向クラッチ
Ｆ３は第２キャリア１８ｃおよび第３リングギヤ２Ｏｒ
と共に逆回転させられる。また、出力軸３２側から回転
トルクが入力される場合には、一方向クラッチＦ１およ
びＦ２の係合状態が解除されるため、必要に応じて前記
第１クラツチＣＩに加えて第３クラツチＣ３および第１
ブレーキＢ１を作動させることにより、エンジンブレー
キ状態とすることができる。

第２速ギヤ段の場合には、前記第１クラツチＣ１に加え
て第４ブレーキＢ４が作動させられることにより、第１
リングギヤ１６ｒと入力軸１４との間、および第３一方
向クラッチＦ３とトランスミッションケース１２との間
が同時に連結される。

これにより、上記第１速ギヤ段の場合に比較して、前記
第２キャリア１８ｃおよび第３リングギヤ２０ｒの逆回
転が第３一方向クラッチＦ３の係合によって阻止される
ようになり、出力軸３２は、前記第１実施例と同じ変速
比で正回転方向へ減速回転させられる。

この第２速ギヤ段においては、第３キャリア２０ｃは正
回転方向へ回転させられるため、第２−方向クラッチＦ
２は非係合状態となる。また、出力軸３２側から回転ト
ルクが入力される場合には、一方向クラッチＦ１および
Ｆ３の係合状態が解除されるため、必要に応じて前記第
１クラツチＣ１および第４ブレーキＢ４に加えて、或い
は第４ブレーキＢ４の替わりに、第３クラツチＣ３およ
び第２ブレーキＢ２を作動させることにより、エンジン
ブレーキ状態とすることができる。

第３速ギヤ段の場合には、前記第１クラツチＣＩおよび
第４ブレーキＢ４に加えて第４クラツチＣ４が作動させ
られることにより、第１リングギヤ１°６ｒと入力軸１
４との間、第３一方向クラッチＦ３とトランスミッショ
ンケース１２との間、および、第１サンギヤ１６ｓと第
２キャリア１８Ｃおよび第３リングギヤ２Ｏｒとの間が
同時に連結される。これにより、上記第２速ギヤ段の場
合に比較して、前記第２キャリア１８ｃおよび第３リン
グギヤ２Ｏｒと共に第１サンギヤ１６ｓの回転も阻止さ
れるようになり、出力軸３２は、前記第１実施例と同じ
変速比で正回転方向へ減速回転させられる。

この第３速ギヤ段においては、第１サンギヤ１６Ｓの回
転が停止しているのに対して第２サンギヤ１８ｓは逆回
転させられるため、第１一方向クラッチＦ１は非係合状
態となる一方、第２一方向クラッチＦ２は第２速ギヤ段
の場合と同様に非係合状態のままである。また、出力軸
３２側から回転トルクが入力される場合には、一方向ク
ラッチＦ３の係合状態が解除されるため、必要に応じて
前記第１クラッチＣＩ、第４クラッチＣ４，および第４
ブレーキＢ４に加えて、或いは第４ブレーキＢ４の替わ
りに、第２ブレーキＢ２を作動させることにより、エン
ジンブレーキ状態とすることができる。

第４速ギヤ段の場合には、前記第１クラツチＣ１、第４
クラッチＣ４，および第４ブレーキＢ４に加えて第２ク
ラツチＣ２が作動させられることにより、第１リングギ
ヤ１６ｒと入力軸１４との間、第１サンギヤ１６ｓと第
２キャリア１８ｃおよび第３リングギヤ２Ｏｒとの間、
第３一方向クラッチＦ３とトランスミッションケース１
２との間、および第１サンギヤ１６ｓと入力軸１４との
間が同時に連結される。これにより、前記第１実施例の
場合と同様に第１遊星歯車装置１６．第２遊星歯車装置
１８．および第３ｍ星歯車装置２０の各要素は一体的に
回転させられ、出力軸３２は、正回転方向へ変速比ｒ　
ｉ、　ｏ　、にて回転させられる。

この第４速ギヤ段においては、第１サンギヤ１６ｓおよ
び第２サンギヤ１８ｓは一体的に回転させられるため、
第１一方向クラッチＦ１は係合状態ではあるが、ギヤ段
の成立には何等寄与していない。また、第２キャリ−ア
１８ｃ、第３リングギヤ２０ｒ、および第３キャリア２
０ｃは正回転させられるため、第２一方向クラッチＦ２
および第３一方向クラッチＦ３は何れも非係合状態とな
る。

このため、第３一方向クララ￥Ｆ３のアウタレースとト
ランスミッションケース１２とを連結する第４ブレーキ
Ｂ４は、ギヤ段の成立には何等寄与していないこととな
り、この第４ブレーキＢ４の作動を停止しても差支えな
いが、第４ブレーキＢ４を作動させたままにしておけば
第３速ギヤ段と第４速ギヤ段との間の切換え制御が容易
となるのである。第４クラツチＣ４の作動についても、
第４速ギヤ段を成立させる上では必ずしも必要ないが、
第３速ギヤ段と第４速ギヤ段との間、或いは第４速ギヤ
段と第５速ギヤ段との間の切換え制御を容易にしたり、
動力伝達に直接関与しない歯車が無駄に回転したり必要
以上に高回転となったりすることを防止する上で、第４
速ギヤ段においても作動させることが望ましい。

第５速ギヤ段の場合には、上記第４速ギヤ段の場合に比
較して、第１クラツチＣ１の替わりに第３ブレーキＢ３
が第２クラッチＣ２，第４クラッチＣ４，および第４ブ
レーキＢ４と共に作動させられることにより、第１サン
ギヤ１６ｓと入力軸１４との間、第１サンギヤ１６ｓと
第２キャリア１８ｃおよび第３リングギヤ２Ｏｒとの間
、第２サンギヤ１８ｓとトランスミッションケース１２
との間、および第３一方向クラッチＦ３とトランスミッ
ションケース１２との間が同時に連結される。これによ
り、入力軸１４から入力された動力は、前記第１実施例
の場合と同様に第４クラツチＣ４および第２キャリア１
８ｃから第２遊星歯車１８ｐを介して第２リングギヤ１
８ｒに伝達され、その第２リングギヤ１８ｒに連結され
た出力軸３２は正回転方向へ増速回転させられる。

この第５速ギヤ段においては、第２サンギヤ１８Ｓの回
転が停止される他は全て正回転させられるため、一方向
クラッチＦｌ、Ｆ２．およびＦ３は何れも非係合状態と
なる。したがって、この場合にも第４ブレーキＢ４は必
ずしも作動させる必要はないが、ギヤ段の切換え制御を
容易とする上で作動させることが望ましい。

後進ギヤ段の場合には、第２クラッチＣ２，第３クラッ
チＣ３，および第１ブレーキＢ１が作動させられること
により、第１サンギヤ１６ｓと入力軸１４との間、第１
サンギヤ１６ｓと第２サンギヤ１８ｓとの間、および第
３キャリア２０ｃとトランスミッションケース１２との
間が同時に連結される。これにより、入力軸１４から入
力された動力は、第２サンギヤ１８ｓから第２遊星歯車
１８ｐを介してその一部は第２リングギヤ１８ｒおよび
出力軸３２へ伝達され、他の一部は第２キャリア１８ｃ
および第３リングギヤ２０ｒから第３遊星歯車２０ｐを
介して第３サンギヤ２０ｓおよび出力軸３２に伝達され
る。このとき、第３キャリア２０ｃは非回転状態である
ので、出力軸３２は逆回転させられるとともに、変速比
（工＋ρ３＋ρ２ρ３）／ρ２にて減速回転させられる
。

この後進ギヤ段においては、第１サンギヤ１６Ｓおよび
第２サンギヤ１８ｇは第３クラツチｃ３によって一体的
に連結されているとともに、第３キャリア２０ｃは第１
ブレーキＢ１によってトランスミッションケース１２に
連結されているため、一方向クラッチＦｌ、Ｆ２は何れ
も非係合状態である。また、第２キャリア１８ｃおよび
第３リングギヤ２Ｏｒは正回転させられるため、第３一
方向クラッチＦ３も非係合状態である。

このように、本実施例の変速装置３０によれば、前記第
１図の変速装置１０と同様な効果が得られるのに加えて
、第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段においては、１つのク
ラッチまたはブレーキの作動状態を切り換えるだけで隣
接する変速ギヤ段に変速することができるため、変速時
のショックが極めて少なくなるとともに、変速ギヤ段の
切換え制御が大幅に簡略化されるのである。

なお、出力軸３２に替えて出力歯車を用いることができ
ることは勿論である。

また、第５図の変速装置４ｏは、上記第３図の変速装置
３０に比較して、第２一方向クラッチＦ２とトランスミ
ッションケース１２との間に、油圧アクチュエータによ
って作動させられる多板式またはバンド式の第５ブレー
キＢ５を設けたもので、その第２一方向クラッチＦ２お
よび前記第１ブレーキＢ１と共に第５係合装置が構成さ
れている。そして、かかる変速装置４０においては、第
６図に示されているようにクラッチ０１〜ｃ４およびブ
レーキ８１〜Ｂ５がそれぞれ作動させられることにより
、前進５段、後進１段の中から所望する変速ギヤ段が成
立させられる。この場合に、新たに設けられた第５ブレ
ーキＢ５は全ての前進ギヤ段において作動させられるた
め、変速ギヤ段の切換え制御が複雑になることはなく、
前記変速装置３０の場合と同様な効果が得られる。第２
速ギヤ段乃至第５速ギヤ段において第５ブレーキＢ５が
作動させられるのは、このように変速ギヤ段の切換え制
御を簡略化するためである。

また、この実施例では後進ギヤ段が第２クラッチＣ２，
第３クラッチＣ３，および第２ブレーキＢ２によって成
立させられるようになっており、第１図の変速装置１０
と同じ変速比が得られる。

この時、第３キャリア２０ｃは逆回転させられるが、第
５ブレーキＢ５が非作動であるため第２−方向クラッチ
Ｆ２が係合状態となることはなく、その第２一方向クラ
ッチＦ２は第３キャリア２０Ｃと共に逆回転させられる
。

第７図の変速装置５０は、上記第５図の変速装置４０に
比較して第１ブレーキＢ１を廃止したもので、第２一方
向クラッチＦ２および第５ブレーキＢ５のみによって第
５係合装置が構成されている。そして、かかる変速装置
５０においては、第８図に示されているようにクラッチ
０１〜Ｃ４およびブレーキ８２〜Ｂ５がそれぞれ作動さ
せられることにより、前進５段、後進１段の中から所望
する変速ギヤ段が成立させられ、前記変速装置３０．４
０と同様な効果が得られる。なお、この場合には第１ブ
レーキＢ１が廃止された関係で、第１速ギヤ段において
エンジンブレーキ状態とすることはできない。

以上、本発明の幾つかの実施例を図面に基づいて詳細に
説明したが、本発明はその他の態様にても好適に実施さ
れ得るものである。

たとえば、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、ロックアツプ
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、前述の各係合装置は、独立に構成されるだけでな
く、たとえば、一方向への移動によって第１クラツチＣ
１を係合させ、他方向への移動によって第２クラツチＣ
２を係合させる共通のピストンを備えることにより、第
１クラツチＣ１および第２クラツチＣ２を複数の機能を
備えた単一の係合装置によって構成することもできる。

また、前記第２．第３．第４実施例は係合装置に一方向
クラッチを用いたものであるが、この−方向クラッチを
用いる係合装置の種類や配設形態は適宜変更できる。

また、前記第１実施例ではエンジン２６およびトルクコ
ンバータ２４と反対側に出力歯車２２が位置させられて
いるが、入力軸１４を各遊星歯車装置の軸心を貫通させ
て配設することにより、出力歯車２２をエンジン２６お
よびトルクコンバータ２４側に配置することもできる。

他の実施例においても、出力軸３２に替えて出力歯車を
用いる場合には同様のことが言える。

また、各遊星歯車装置のギヤ比や各変速ギヤ段の変速比
、ブレーキやクラッチの配設位置、各変速ギヤ段を成立
させるために作動させられる係合装置の種類などは必要
に応じて適宜変更できる。

その他−々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基
づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することが
できる。

【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概略的に示す骨子
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の骨子図である
。第４図は第３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５図は本発明の更に別の実施例の骨子図である。 第６図は第５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
７図は本発明の更に別の実施例の骨子図である。第８図
は第７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。 １０、　３０．　４０．　５０ 二車両用遊星歯車式変速装置 １２ニドランスミツシヨンケース（位置固定部材）１４
：入力軸（入力部材） １６：第１遊星歯車装置 １６Ｓ：第１サンギヤ　１６Ｐ；第１遊星歯車１６Ｃ：
第１キャリア　１６ｒ：第１リングギヤ１８：第２遊星
歯車装置 １８Ｓ：第２サンギヤ　１８ｐ：第２遊星歯車１８Ｃ：
第２キャリア　１８ｒ：第２リングギヤ２０：第３遊星
歯車装置 ２０Ｓ：第３サンギヤ　２０ｐ：第３遊星歯車２０Ｃ：
第３キャリア　２０ｒ：第３リングギヤ２２；出力歯車
（出力部材） ３２：出力軸（出力部材） Ｃ１：第１クラツチ（第１係合装置） Ｃ１第２クラツチ（第２係合装置） Ｃ４：第４クラツチ（第４係合装置）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１サンギヤ、第１遊星歯車を回転可能に支持する第１
   キャリア、および第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キャリア、および第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キャリア、および第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キャリアと第２リングギヤと第３サンギヤと出
   力部材とを互いに連結するとともに、前記第２キャリア
   と第３リングギヤとを互いに連結する一方、 前記第１リング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１サンギヤを該入力部材に選択
   的に連結する第２係合装置と、該第１サンギヤを前記第
   ２サンギヤに選択的に連結する第３係合装置と、該第１
   サンギヤを前記第２キャリアおよび第３リングギヤに選
   択的に連結する第４係合装置と、前記第３キャリアを位
   置固定部材に選択的に連結する第５係合装置と、該第２
   キャリアおよび第３リング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、該第２サンギヤを該位置
   固定部材に選択的に連結する第７係合装置とを、設けた ことを特徴とする車両用遊星歯車式変速装置。