(57)【要約】【課題】通過トルクを抑制することで、後段に配置されるギアを大きくしたり、増速ギア等の余分な部品を追加したりすることなく、簡易な構成のままで多段化されたギアトレインを構成することが可能な遊星歯車式変速機を提供する。【解決手段】入力側変速機１０は、入力軸１１から中間軸２１に対して動力を伝達する変速機であって、Ｌ，Ｍ，Ｈクラッチ１２ａ〜１２ｃ、軸方向において隣接する２つのＭ・Ｈ遊星歯車列１３，１４、を備える。Ｍ遊星歯車列１３は、サンギア１３ａ、キャリア１３ｂ、リングギア１３ｃ、遊星ギア１３ｅ、を有する。Ｈ遊星歯車列１４は、サンギア１４ａ、キャリア１４ｂ、リングギア１４ｃ、２組の遊星ギア１４ｅ１，１４ｅ２、を有する。Ｍ，Ｈクラッチ１２ｂ，１２ｃの作動時には、入力軸１１からキャリア１３ｂ入力、リングギア１３ｃ出力となるように構成される。【選択図】図２
2010156351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前段側変速部と後段側変速部とを有し、入力軸の回転を前記前段側変速部において変速して中間軸に伝達し、前記中間軸の回転を前記後段側変速部において変速して出力軸に伝達する遊星歯車式変速機において、
前記前段側変速機は、
第１遊星歯車列と、ダブルプラネタリタイプの第２遊星歯車列と、
前記入力軸と前記中間軸との間を断続する第１クラッチと、前記第２遊星歯車機構のサンギアと固定部との間を断続する第２クラッチと、前記第２遊星歯車機構のリングギアと固定部との間を断続する第３クラッチと、を有し、
前記第１遊星歯車列のキャリアと、前記第２遊星歯車列のキャリアとは、いずれも前記入力軸に接続され、
前記第１遊星歯車列のリングギアは、前記中間軸に接続される、
遊星歯車式変速機。
【請求項２】
前記後段側変速部は、低速、中速、高速、後進の前進３段、後進１段の変速段を構成する変速機であって、
第３遊星歯車列と、第４遊星歯車列と、第５遊星歯車列と、
前記第３遊星歯車列のリングギアと固定部とを断続する低速クラッチと、前記第４遊星歯車列のリングギアと固定部とを断続する中速クラッチと、前記中間軸と前記第４遊星歯車列のキャリアとを断続する高速クラッチと、前記第５遊星歯車列のリングギアと固定部とを断続する後進クラッチと、
を有しており、
前記第４遊星歯車列のキャリアと前記第５遊星歯車列のキャリアとは、いずれも前記高速クラッチを介して前記中間軸に断続的に接続されており、
前記第３遊星歯車列のキャリアは、前記出力軸に対して接続されている、
請求項１に記載の遊星歯車式変速機。
【請求項３】
前記後段側変速部は、低速、中速、高速、後進の前進３段、後進１段の変速段を構成する変速機であって、
第３遊星歯車列と、第４遊星歯車列と、第５遊星歯車列と、
前記第３遊星歯車列のリングギアと固定部とを断続する低速クラッチと、前記第４遊星歯車列のリングギアと固定部とを断続する中速クラッチと、前記中間軸と前記第４遊星歯車列のキャリアとを断続する高速クラッチと、前記第５遊星歯車列のリングギアと固定部とを断続する後進クラッチと、
を有しており、
前記第４遊星歯車列のキャリアは、前記高速クラッチを介して前記中間軸に断続的に接続されており、
前記第３遊星歯車列のキャリアと前記第５遊星歯車列のキャリアとは、いずれも前記出力軸に対して接続されている、
請求項１に記載の遊星歯車式変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ダンプトラック等に搭載される遊星歯車式変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ダンプトラック等の建設車両には、エンジンの出力トルクを入力軸から入力して、各建設車両の走行目的に応じて複数の速度段の間で切り換えながら走行するために、複数の遊星歯車等を含む変速機が搭載されている。
例えば、特許文献１には、入力軸から出力軸に対して効率よくトルクを伝達することにより同一の段間比で広範囲な減速を行うことを目的として、クラッチやブレーキ部品とともにトルクコンバータと２つの遊星ギア列とを組み合わせた変速機について開示されている。
【特許文献１】ＵＳ特許第４，２０５，５６３号（１９８０年６月３日登録）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の変速機では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された変速機では、必ずスピードユニットの減速比が１を超えてしまうという欠点がある。例えば、図２に示すように、減速比は、クラッチ２８（Ｌクラッチ）締結時に１．００、ブレーキ２４（Ｍクラッチ）締結時に１．３５、ブレーキ２６（Ｈクラッチ）締結時に１．８４となっている。
【０００４】
このため、変速機の後段に伝達される通過トルクが大きくなってしまうという問題を有している。この結果、後段に配置されるギアの前段に増速ギアが必要となったり、後段に配置されるギアを大型化したりする等の対策が必要となる。
本発明の課題は、通過トルクを抑制することで、後段に配置されるギアを大きくしたり、増速ギア等の余分な部品を追加したりすることなく、簡易な構成のままで多段化されたギアトレインを構成することが可能な遊星歯車式変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明に係る遊星歯車式変速機は、前段側変速部と後段側変速部とを有し、入力軸の回転を前段側変速部において変速して中間軸に伝達し、中間軸の回転を後段側変速部において変速して出力軸に伝達する遊星歯車式変速部において、前段側変速部は、第１遊星歯車列と、ダブルプラネタリタイプの第２遊星歯車列と、第１クラッチと、第２クラッチと、第３クラッチとを有している。第１クラッチは、入力軸と中間軸との間を断続する。第２クラッチは、第２遊星歯車機構のサンギアと固定部との間を断続する。第３クラッチは、第２遊星歯車機構のリングギアと固定部との間を断続する。第１遊星歯車列のキャリアと、第２遊星歯車列のキャリアとは、いずれも前記入力軸に接続される。第１遊星歯車列のリングギアは、中間軸に接続される。
【０００６】
ここでは、例えば、ダンプトラック等の建設車両等に搭載され、２つの遊星歯車列と３段階の変速段を切り換える第１〜第３クラッチとを含むように構成された、いわゆるダブルプラネタリタイプの遊星歯車列を含む遊星歯車式変速機において、以下のような構成を備えている。すなわち、本発明に係る遊星歯車式変速機では、減速比が小さくなっていく変速段においては、第１遊星歯車列と第２遊星歯車列とにおける動力の伝達経路が、第１遊星キャリアから入力されて第１リングギアから出力されるように構成されている。
【０００７】
これにより、２つの遊星歯車列と３つの変速段を切り換えるクラッチとを組み合わせるとともに、クラッチ作動時に第１遊星歯車列においてキャリア入力、リングギア出力とすることにより、遊星歯車列の特性によって、３段の減速比の全てが１．０００以下となる構成を採ることができる。
この結果、従来の遊星歯車式変速機のように３つの変速段の全ての減速比が１．０００以上となって減速側にシフトされるために伝達トルクが大きくなって後段側のギア等が大型化してしまうことを回避して、コンパクトな構成とすることができる。さらに、以上のような構成を採用することにより、遊星歯車列の特性によって、３つの変速段それぞれの減速比がほぼ等段間比になるように減速比を設定することができる。この結果、例えば、本発明に係る遊星歯車式変速機を入力段に、従来の３列の変速機を出力段にそれぞれ配置することで、前進９段、後進３段の多段変速機をコンパクトに構成することができる。
【０００８】
第２の発明に係る遊星歯車式変速機は、第１の発明に係る遊星歯車式変速機であって、後段側変速部は、低速、中速、高速、後進の前進３段、後進１段の変速段を構成する変速機であって、第３遊星歯車列と、第４遊星歯車列と、第５遊星歯車列と、低速・中速・高速・後進の各クラッチと、を有している。低速クラッチは、第３遊星歯車列のリングギアと固定部とを断続する。中速クラッチは、第４遊星歯車列のリングギアと固定部とを断続する。高速クラッチは、中間軸と第４遊星歯車列のキャリアとを断続する。後進クラッチは、第５遊星歯車列のリングギアと固定部とを断続する。第４遊星歯車列のキャリアと第５遊星歯車列のキャリアとは、いずれも高速クラッチを介して中間軸に断続的に接続されている。第３遊星歯車列のキャリアは、出力軸に対して接続されている。
【０００９】
ここでは、出力側の変速機の構成として、後進の変速段に相当する後進クラッチおよび第５遊星歯車列よりも、低速クラッチおよび第３遊星歯車列を、最も出力側寄りとなる最終段の位置に配置している。
通常、後進の変速段が最後段側に配置された場合には、複数の遊星歯車列を経由して動力が入力されることから、減速比が大きくなって牽引力が必要以上に大きくなりやすい。
これにより、例えば、後進の１速が前進１速の減速比よりも大きくなってしまうような構成を回避することができる。この結果、後進１速が低速度で牽引力が非常に大きい変速段となってしまい、使い勝手の悪い変速機となることを防止しつつ、前進９段後進３段の変速機を構成することができる。
【００１０】
第３の発明に係る遊星歯車式変速機は、第２の発明に係る遊星歯車式変速機であって、後段側変速部は、低速、中速、高速、後進の前進３段、後進１段の変速段を構成する変速機であって、第３遊星歯車列と、第４遊星歯車列と、第５遊星歯車列と、低速クラッチと、中速クラッチと、高速クラッチと、後進クラッチと、を有している。低速クラッチは、第３遊星歯車列のリングギアと固定部とを断続する。中速クラッチは、第４遊星歯車列のリングギアと固定部とを断続する。高速クラッチは、中間軸と第４遊星歯車列のキャリアとを断続する。後進クラッチは、第５遊星歯車列のリングギアと固定部とを断続する。第４遊星歯車列のキャリアは、高速クラッチを介して中間軸に断続的に接続されている。第３遊星歯車列のキャリアと第５遊星歯車列のキャリアとは、いずれも出力軸に対して接続されている。
【００１１】
ここでは、出力側の変速機の構成として、後進の変速段に相当する後進クラッチ、第５遊星歯車列を、最も後段側の位置に配置している。
これにより、後進の１速の減速比を大きくして、後進１速での牽引力を非常に大きくしつつ、前進９段後進３段の変速機を構成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る遊星歯車式変速機によれば、通過トルクを抑制することで、後段に配置されるギアを大きくしたり、増速ギア等の余分な部品を追加したりすることなく、簡易な構成のままで多段化されたギアトレインを構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施形態に係る前段側変速部１０および後段側変速部２０を含むトランスミッション（遊星歯車式変速機）１の構成について、図１〜図４を用いて説明すれば以下の通りである。
［トランスミッション１全体の構成］
本実施形態に係るトランスミッション１は、図１および図２に示すように、トルクコンバータ２と、トルクコンバータ２の後段側に配置された前段側変速部１０と、後段側変速部２０と、を組み合わせて構成されている。そして、トランスミッション１は、トルクコンバータ２から入力軸１１の回転を前段側変速部１０によって変速して中間軸２１に伝達し、中間軸２１の回転を後段側変速部２０により変速して出力軸２６に伝達する。
【００１４】
具体的には、トランスミッション１は、入力軸１１と中間軸２１との間に配置された前段側変速部１０と、中間軸２１と出力軸２６との間に配置された後段側変速部２０と、を備えている。そして、トランスミッション１は、これらの前段側変速部１０（３段）と後段側変速部２０（前進３段、後進１段）とを組み合わせて、前進９段（Ｆ１〜Ｆ９）、後進３段（Ｒ１〜Ｒ３）の変速段を構成する（図４参照）。
【００１５】
［前段側変速部１０］
前段側変速部１０は、入力軸１１と、Ｌクラッチ（第１クラッチ）１２ａと、Ｍクラッチ（第２クラッチ）１２ｂと、Ｈクラッチ（第３クラッチ）１２ｃと、互いに同軸で配置されたＭ遊星歯車列（第１遊星歯車列）１３およびＨ遊星歯車列（第２遊星歯車列）１４と、を有している。
【００１６】
入力軸１１は、トランスミッション１内の動力伝達経路における最も上流側に配置されており、トルクコンバータ２から動力が伝達される。
Ｌクラッチ１２ａは、前段側変速部１０内における最も出力側に配置されており、入力軸１１と中間軸２１とを選択的に直結する。そして、Ｌクラッチ１２ａの作動時には、図３（ａ）に示すように、入力軸１１からＬクラッチ１２ａを介して中間軸２１に対して直接的に動力を伝達する。なお、Ｌクラッチ１２ａの作動時には、入力軸１１と中間軸２１とが直結されるため、減速比は１．０００となる。
【００１７】
Ｍクラッチ１２ｂは、前段側変速部１０内における最も入力側に配置されており、Ｍ遊星歯車列１３のサンギア１３ａと前段側変速部１０のケース部（固定部）とを選択的に接合する。そして、Ｍクラッチ１２ｂの作動時には、図３（ｂ）に示すように、入力軸１１に接続された後述するＭ遊星歯車列１３に含まれるキャリア１３ｂへ入力された動力は、キャリア１３ｂに回転可能な状態で軸支された遊星ギア１３ｅを経由してリングギア１３ｃから中間軸２１に対して伝達される。なお、Ｍクラッチ１２ｂの作動時には、Ｍ遊星歯車列１３内においてキャリア１３ｂ入力のリングギア１３ｃ出力となるため、減速比はＬクラッチ１２ａの作動時よりも小さい０．７４２となる（Ｌ−Ｍ間の段間比は１．３４８）。
【００１８】
Ｈクラッチ１２ｃは、前段側変速部１０内におけるＬクラッチ１２ａとＭクラッチ１２ｂの間に配置されており、後述するＨ遊星歯車列１４に含まれるリングギア１４ｃと前段側変速部１０のケース部（固定部）とを選択的に接合する。そして、Ｈクラッチ１２ｃの作動時には、図３（ｃ）に示すように、入力軸１１に接続された後述するＭ遊星歯車列１３に含まれるキャリア１３ｂへ入力された動力の一部を、そのままＭ遊星歯車列１３のリングギア１３ｃから中間軸２１に対して伝達する。一方、キャリア１３ｂに入力された残りの動力は、Ｍ遊星歯車列１３のキャリア１３ｂと一体化されたＨ遊星歯車列１４のキャリア１４ｂを経て、Ｈ遊星歯車列１４のサンギア１４ａ、Ｍ遊星歯車列１３のサンギア１３ａの順に伝達され、Ｍ遊星歯車列１３のリングギア１３ｃから中間軸２１に対して伝達される。なお、Ｈクラッチ１２ｃの作動時には、Ｍ遊星歯車列１３のキャリア１３ｂから入力された後、Ｈ遊星歯車列１４のキャリア１４ｂ、サンギア１４ａおよびＭ遊星歯車列１３のサンギア１３ａを経由して、リングギア１３ｃから出力されるため、減速比はＭクラッチ作動時よりも小さい０．５５６である（Ｍ−Ｈ間の段間比は１．３３４）。
【００１９】
Ｍ遊星歯車列１３は、シングルプラネタリタイプの遊星歯車列であって、前段側変速部１０における出力側に配置されている。なお、このＭ遊星歯車列１３の構成については、後段にて詳述する。
Ｈ遊星歯車列１４は、ダブルプラネタリタイプの遊星歯車列であって、前段側変速部１０におけるＭ遊星歯車列１３よりも入力側に配置されている。なお、このＨ遊星歯車列１４の構成については、後段にて詳述する。
【００２０】
（Ｍ遊星歯車列１３）
Ｍ遊星歯車列１３は、サンギア１３ａと、キャリア１３ｂと、リングギア１３ｃと、遊星ギア１３ｅと、を含むように構成されている。
サンギア１３ａは、入力軸１１の外周面に沿って、Ｍ遊星歯車列１３における最も内周側に配置されている。また、サンギア１３ａは、外周側のギア部分においてキャリア１３ｂに軸支された遊星ギア１３ｅと噛み合うように配置されている。
【００２１】
キャリア１３ｂは、周方向に沿ってほぼ等間隔で配置された複数の遊星ギア１３ｅを、回転可能な状態で軸支している。そして、本実施形態では、キャリア１３ｂは、入力軸１１に対して固定されている。このため、このＭ遊星歯車列１３は、キャリア入力となっている。さらに、本実施形態では、キャリア１３ｂは、入力軸１１の軸方向に隣接するＨ遊星歯車列１４に含まれるキャリア１４ｂと一体化されている。
【００２２】
リングギア１３ｃは、キャリア１３ｂに軸支された遊星ギア１３ｅに対して内周面側のギア部分が噛み合うように配置されている。本実施形態では、このリングギア１３ｃが中間軸２１に対して固定され、リングギア出力される。
遊星ギア１３ｅは、キャリア１３ｂにおいて回転可能な状態で軸支されており、内周側のサンギア１３ａと外周側のリングギア１３ｃとに対してそれぞれ噛み合うように配置されている。
【００２３】
（Ｈ遊星歯車列１４）
Ｈ遊星歯車列１４は、サンギア１４ａと、キャリア１４ｂと、リングギア１４ｃと、２組の遊星ギア１４ｅ１，１４ｅ２と、を含むように構成されている。
サンギア１４ａは、入力軸１１の外周面に沿って、Ｈ遊星歯車列１４における最も内周側に配置されている。また、サンギア１４ａは、外周側のギア部分においてキャリア１４ｂに軸支された内周側の遊星ギア１４ｅ１と噛み合うように配置されている。
【００２４】
キャリア１４ｂは、周方向に沿ってほぼ等間隔で配置された内外周側のそれぞれの遊星ギア１４ｅ１，１４ｅ２を、回転可能な状態で軸支している。そして、本実施形態では、キャリア１４ｂは、上述したように、入力軸１１の軸方向に隣接するＭ遊星歯車列１３に含まれるキャリア１３ｂと一体化されている。
リングギア１４ｃは、キャリア１４ｂに軸支された遊星ギア１４ｅ１，１４ｅ２のうち、外周側の遊星ギア１４ｅ２に対して内周面側のギア部分が噛み合うように配置されている。
【００２５】
遊星ギア１４ｅ１，１４ｅ２は、キャリア１４ｂにおいて回転可能な状態で軸支されている。遊星ギア１４ｅ１は、遊星ギア１４ｅ２よりも内周側に配置されており、サンギア１４ａと外周側の遊星ギア１４ｅ２とに対してそれぞれ噛み合うように配置されている。一方、遊星ギア１４ｅ２は、遊星ギア１４ｅ１よりも外周側に配置されており、外周側においてリングギア１３ｃと内周側において遊星ギア１４ｅ１とに対してそれぞれ噛み合うように配置されている。
【００２６】
Ｈ遊星歯車列１４では、以上のように、２組の遊星ギア１４ｅ１，１４ｅ２を含むダブルプラネタリタイプの遊星歯車列となっている。このため、出力される動力の回転方向を逆にしたりすることができる。
［後段側変速部２０］
後段側変速部２０は、中間軸２１と、１速クラッチ（低速クラッチ）２２ａと、２速クラッチ（中速クラッチ）２２ｂと、３速クラッチ（高速クラッチ）２２ｃと、後進クラッチ２２ｄと、１速遊星歯車列（第３遊星歯車列）２３と、２速遊星歯車列（第４遊星歯車列）２４と、後進遊星歯車列（第５遊星歯車列）２５と、出力軸２６と、を有している。
【００２７】
中間軸２１は、入力軸１１と出力軸２６との間に配置されており、前段側変速部１０から出力された動力を、後段側変速部２０へと伝達する。
１速クラッチ２２ａは、後段側変速部２０内における最も出力側に配置されており、１速遊星歯車列２３のリングギア２３ｃと後段側変速部２０のケースとを選択的に接合する。そして、１速クラッチ２２ａの作動時には、中間軸２１に接続された後述する１速遊星歯車列２３のサンギア２３ａから遊星ギア２３ｅを経て、キャリア２３ｂから出力軸２６に対して動力が伝達されるとともに、残りの動力が１速遊星歯車列２３のサンギア２３ａを介して、遊星ギア２３ｅ、キャリア２３ｂから出力軸２６に対して動力が伝達される。なお、１速クラッチ２２ａの作動時には、上述したＬ，Ｍ，Ｈのクラッチ１２ａ〜１２ｃの作動時と順次組み合わせて、Ｆ１が５．０９１、Ｆ２が３．７８０、Ｆ３が２．８３０となる（図４参照）。このとき、Ｆ１−Ｆ２間の段間比は１．３４８、Ｆ２−Ｆ３間の段間比は１．３３５である（図４参照）。
【００２８】
２速クラッチ２２ｂは、後段側変速部２０内における３速クラッチ２２ｃと後進クラッチ２２ｄとの間に配置されており、２速遊星歯車列２４のリングギア２４ｃと後段側変速部２０のケースとを選択的に接合する。そして、２速クラッチ２２ｂの作動時には、中間軸２１に入力された動力の一部が、２速遊星歯車列２４のサンギア２４ａから遊星ギア２４ｅを経て、キャリア２４ｂと一体化されたキャリア２５ｂ、１速遊星歯車列２３のリングギア２３ｃ、遊星ギア２３ｅ、キャリア２３ｂから出力軸２６に対して動力が伝達されるとともに、残りの動力が１速遊星歯車列２３のサンギア２３ａを介して、遊星ギア２３ｅおよびキャリア２３ｂから出力軸２６に対して動力が伝達される。なお、２速クラッチ２２ｂの作動時には、上述したＬ，Ｍ，Ｈのクラッチ１２ａ〜１２ｃの作動時と順次組み合わせて、Ｆ４が２．１６３、Ｆ５が１．６０６、Ｆ６が１．２０３となる（図４参照）。このとき、Ｆ３−Ｆ４間の段間比は１．３０８、Ｆ４−Ｆ５間の段間比は１．３４８、Ｆ５−Ｆ６間の段間比は１．３３５である（図４参照）。
【００２９】
３速クラッチ２２ｃは、後段側変速部２０内における最も入力側に配置されており、中間軸２１と２速遊星歯車列２４のキャリア２４ｂとを選択的に接合する。そして、３速クラッチ２２ｃの作動時には、中間軸２１に入力された動力の一部が、２速遊星歯車列２４のキャリア２４ｂと一体化されたキャリア２５ｂ、１速遊星歯車列２３のリングギア２３ｃ、遊星ギア２３ｅ、キャリア２３ｂから出力軸２６に対して伝達されるとともに、残りの動力が１速遊星歯車列２３のサンギア２３ａを介して、遊星ギア２３ｅ、キャリア２３ｂから出力軸２６に対して動力が伝達される。なお、３速クラッチ２２ｃの作動時には、上述したＬ，Ｍ，Ｈのクラッチ１２ａ〜１２ｃの作動時と順次組み合わせて、Ｆ７が１．０００、Ｆ８が０．７４２、Ｆ９が０．５５６となる（図４参照）。このとき、Ｆ６−Ｆ７間の段間比は１．２０３、Ｆ７−Ｆ８間の段間比は１．３４８、Ｆ８−Ｆ９間の段間比は１．３３５である（図４参照）。
【００３０】
後進クラッチ２２ｄは、後段側変速部２０内における１速クラッチ２２ａと２速クラッチ２２ｂとの間に配置されており、後進遊星歯車列２５のリングギア２５ｃと後段側変速部２０のケースとを選択的に接合する。そして、後進クラッチ２２ｄの作動時には、中間軸２１に入力された動力の一部が、後進遊星歯車列２５のサンギア２５ａから遊星ギア２５ｅを経て、キャリア２５ｂ、１速遊星歯車列２３のリングギア２３ｃ、遊星ギア２３ｅ、キャリア２３ｂから出力軸２６に対して動力が伝達される。なお、後進クラッチ２２ｄの作動時には、上述したＬ，Ｍ，Ｈのクラッチ１２ａ〜１２ｃの作動時と順次組み合わせて、Ｒ１が−４．５７１、Ｒ２が−３．３９４、Ｒ３が−２．５４１となる（図４参照）。このとき、Ｒ１−Ｒ２間の段間比は１．３４８、Ｒ２−Ｒ３間の段間比は１．３３５である（図４参照）。
【００３１】
１速遊星歯車列２３は、シングルプラネタリタイプの遊星歯車列であって、後段側変速部２０における最も出力側に配置されている。なお、１速遊星歯車列２３の詳細な構成については、後段にて詳述する。
２速遊星歯車列２４は、シングルプラネタリタイプの遊星歯車列であって、後段側変速部２０における最も入力側に配置されている。なお、２速遊星歯車列２４の詳細な構成については、後段にて詳述する。
【００３２】
後進遊星歯車列２５は、ダブルプラネタリタイプの遊星歯車列であって、後段側変速部２０における１速遊星歯車列２３と２速遊星歯車列２４との間に配置されている。なお、後進遊星歯車列２５の詳細な構成については、後段にて詳述する。
出力軸２６は、トランスミッション１における動力伝達経路上の最も下流側に配置されており、入力軸１１から中間軸２１を経て伝達された動力を下流側へと出力する。
【００３３】
（１速遊星歯車列２３）
１速遊星歯車列２３は、サンギア２３ａと、キャリア２３ｂと、リングギア２３ｃと、遊星ギア２３ｅと、を含むように構成されている。
サンギア２３ａは、中間軸２１の外周面に沿って、１速遊星歯車列２３における最も内周側に配置されている。また、サンギア２３ａは、外周側のギア部分においてキャリア２３ｂに軸支された遊星ギア２３ｅと噛み合うように配置されている。
【００３４】
キャリア２３ｂは、周方向に沿ってほぼ等間隔で配置された複数の遊星ギア２３ｅを、回転可能な状態で軸支している。本実施形態では、このキャリア２３ｂは、出力軸２６に対して固定されている。このため、後段側変速部２０内において伝達された動力は、このキャリア２３ｂから出力軸２６へと出力される。
リングギア２３ｃは、キャリア２３ｂに軸支された遊星ギア２３ｅに対して内周面側のギア部分が噛み合うように配置されている。
【００３５】
遊星ギア２３ｅは、キャリア２３ｂにおいて回転可能な状態で軸支されており、内周側のサンギア２３ａと外周側のリングギア２３ｃとに対してそれぞれ噛み合うように配置されている。
（２速遊星歯車列２４）
２速遊星歯車列（第４遊星歯車列）２４は、シングルプラネタリタイプの遊星歯車列であって、サンギア２４ａと、キャリア２４ｂと、リングギア２４ｃと、遊星ギア２４ｅと、を含むように構成されている。
【００３６】
サンギア２４ａは、中間軸２１の外周面に沿って、２速遊星歯車列２４における最も内周側に配置されている。また、サンギア２４ａは、外周側のギア部分においてキャリア２４ｂに軸支された遊星ギア２４ｅと噛み合うように配置されている。
キャリア２４ｂは、周方向に沿ってほぼ等間隔で配置された複数の遊星ギア２４ｅを、回転可能な状態で軸支している。本実施形態では、このキャリア２４ｂは、軸方向において隣接する後進遊星歯車列２５のキャリア２５ｂと一体化されている。
【００３７】
リングギア２４ｃは、キャリア２４ｂに軸支された遊星ギア２４ｅに対して内周面側のギア部分が噛み合うように配置されている。
遊星ギア２４ｅは、キャリア２４ｂにおいて回転可能な状態で軸支されており、内周側のサンギア２４ａと外周側のリングギア２４ｃとに対してそれぞれ噛み合うように配置されている。
【００３８】
（後進遊星歯車列２５）
後進歯車列（第５遊星歯車列）２５は、ダブルプラネタリタイプの遊星歯車列であって、サンギア２５ａと、キャリア２５ｂと、リングギア２５ｃと、２組の遊星ギア２５ｅ１，２５ｅ２と、を含むように構成されている。
サンギア２５ａは、中間軸２１の外周面に沿って、後進遊星歯車列２５における最も内周側に配置されている。また、サンギア２５ａは、外周側のギア部分においてキャリア２５ｂに軸支された内周側の遊星ギア２５ｅ１と噛み合うように配置されている。
【００３９】
キャリア２５ｂは、周方向に沿ってほぼ等間隔で配置された内外周側のそれぞれの遊星ギア２５ｅ１，２５ｅ２を、回転可能な状態で軸支している。そして、本実施形態では、キャリア２５ｂは、上述したように、軸方向に隣接する２速遊星歯車列２４に含まれるキャリア２４ｂと一体化されている。
リングギア２５ｃは、キャリア２５ｂに軸支された遊星ギア２５ｅ１，２５ｅ２のうち、外周側の遊星ギア２５ｅ２に対して内周面側のギア部分が噛み合うように配置されている。
【００４０】
２組の遊星ギア２５ｅ１，２５ｅ２は、それぞれキャリア２５ｂにおいて回転可能な状態で軸支されている。遊星ギア２５ｅ１は、遊星ギア２５ｅ２よりも内周側に配置されており、サンギア２５ａと外周側の遊星ギア２５ｅ２とに対してそれぞれ噛み合うように配置されている。一方、遊星ギア２５ｅ２は、遊星ギア２５ｅ１よりも外周側に配置されており、外周側においてリングギア２５ｃと内周側において遊星ギア２５ｅ１とに対してそれぞれ噛み合うように配置されている。
【００４１】
後進遊星歯車列２５では、以上のように、２組の遊星ギア２５ｅ１，２５ｅ２を含むダブルプラネタリタイプの遊星歯車列となっている。このため、出力される動力の回転方向を逆にすることで、後進させるための動力を伝達することができる。
［本トランスミッション１および前段側変速部１０の特徴］
（１）
本実施形態の前段側変速部１０は、図２に示すように、入力軸１１へ伝達された動力を中間軸２１に対して変速して伝達する装置であって、Ｌクラッチ１２ａ、Ｍクラッチ１２ｂ、Ｈクラッチ１２ｃを含むクラッチ機構と、軸方向において隣接するように配置された２つのＭ・Ｈ遊星歯車列１３，１４と、を備えている。Ｍ遊星歯車列１３は、シングルプラネタリタイプの遊星列であって、サンギア１３ａと、キャリア１３ｂと、リングギア１３ｃと、遊星ギア１３ｅと、を有している。Ｈ遊星歯車列１４は、ダブルプラネタリタイプの遊星列であって、サンギア１４ａと、キャリア１４ｂと、リングギア１４ｃと、２組の遊星ギア１４ｅ１，１４ｅ２と、を有している。Ｌクラッチ１２ａは、入力軸１１と中間軸２１との間を断続する。Ｍクラッチ１２ｂは、Ｈ遊星歯車列１４のサンギア１３ａとトランスミッション１のケース部との間を断続する。Ｈクラッチ１２ｃは、Ｈ遊星歯車列１４のリングギア１４ｃとトランスミッション１の固定部との間を断続する。そして、Ｍ遊星歯車列１３のキャリア１３ｂとＨ遊星歯車列１４のキャリア１４ｂとは、ともに入力軸１１に接続されている。さらに、Ｍ遊星歯車列１３のリングギア１３ｃは、中間軸２１に接続されている。
【００４２】
これにより、Ｍ，Ｈクラッチ１２ｂ，１２ｃの作動時においては、入力軸１１からキャリア１３ｂに対して動力が入力され、リングギア１３ｃから出力されるように構成することができる。よって、上述した２つの遊星歯車列の組み合わせによって、Ｌ，Ｍ，Ｈの各クラッチ１２ａ〜１２ｃの作動時における減速比を、すべて１．０００以下に設定することができる。この結果、出力側の中間軸２１に伝達される通過トルクが増大することを回避して、トランスミッション１の構成を簡素化することができる。
【００４３】
さらに、上述したように、Ｍ，Ｈ遊星歯車列１３，１４の構成および動力の入出力の関係により、Ｈ，Ｍ，Ｌの段間比をほぼ同等にすることができる。このため、後段側に配置された前進３段、後進１段の後段側変速部２０との組み合わせによって、前進９段、後進３段の変速段を容易に構成することができる。
（２）
本実施形態のトランスミッション１では、図１および図２に示すように、上述した前段側変速部１０の出力側に、後段側変速部２０を配置して組み合わせている。後段側変速部２０は、１速、２速、３速、後進の各クラッチ２２ａ〜２２ｄを含むクラッチ機構と、１速，２速，後進の各遊星歯車列２３〜２５と、を備えている。
【００４４】
これにより、上述した前段側変速部１０が３段の変速段（Ｌ，Ｍ，Ｈ）間においてほぼ当段間比となるように設定されているため、これに前進３段、後進１段の後段側変速部２０を組み合わせるだけで、容易に前進９段、後進３段の多段化されたトランスミッション１をコンパクトに構成することができる。
（３）
本実施形態のトランスミッション１では、図１および図２に示すように、上述した後段側変速部２０が、1速遊星歯車列２３と、２速遊星歯車列２４と、後進遊星歯車列２５と、１速クラッチ２２ａと、２速クラッチ２２ｂと、３速クラッチ２２ｃと、後進クラッチ２２ｄと、を備えている。最下段側に設けられた１速クラッチ２２ａは、１速遊星歯車列２３のリングギア２３ｃとトランスミッション１の固定部とを断続する。２速クラッチ２２ｂは、２速遊星歯車列２４のリングギア２４ｃとトランスミッション１の固定部とを断続する。３速クラッチ２２ｃは、中間軸２１と２速遊星歯車列２４のキャリア２４ｂとを断続する。後進クラッチ２２ｄは、後進遊星歯車列２５のリングギア２５ｃとトランスミッション１の固定部とを断続する。そして、２速遊星歯車列２４のキャリア２４ｂと後進遊星歯車列２５のキャリア２５ｂとは、ともに３速クラッチ２２ｃを介して中間軸２１に断続的に接続される。さらに、１速遊星歯車列２３のキャリア２３ｂは、出力軸２６に対して接続される。
【００４５】
これにより、後進クラッチ２２ｄおよび後進遊星歯車列２５を、１速クラッチ２２ａおよび１速遊星歯車列２３よりも入力側に配置することができる。よって、後進クラッチ等が最も出力側に配置された構成と比較して、後進時における変速段の減速比が必要以上に大きくなってしまうことを回避することができる。この結果、後進時における走行速度や走行トルクを適度な大きさに設定することができる。
【００４６】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、前段側変速部１０の後段に配置された後段側変速部２０の構成として、前段側から、３速クラッチ２２ｃ、２速クラッチ２２ｂと２速遊星歯車列２４、後進クラッチ２２ｄと後進遊星歯車列２５、１速クラッチ２２ａと１速遊星歯車列２３、の順に配置した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４７】
つまり、後段側変速部の構成としては、他の構成を有する変速部を組み合わせて用いてもよい。
例えば、図５に示すように、後段側変速部３０の構成として、前段側から順に、３速クラッチ３２ｃ、２速クラッチ３２ｂと２速遊星歯車列３４、１速クラッチ３２ａと１速遊星歯車列３３、後進クラッチ３２ｄと後進遊星歯車列３５、と配置され、中間軸３１側から出力軸３６へと動力を伝達するトランスミッション１００であってもよい。
【００４８】
１速遊星歯車列３３は、１速クラッチ３２ａと選択的に接合され、サンギア３３ａと、キャリア３３ｂと、キャリア３３ｂにおいて回転可能な状態で軸支された遊星ギア３３ｅと、リングギア３３ｃと、を含むように構成されている。
２速遊星歯車列３４は、２速クラッチ３２ｂと選択的に接合され、サンギア３４ａと、キャリア３４ｂと、キャリア３４ｂにおいて回転可能な状態で軸支された遊星ギア３４ｅと、リングギア３４ｃと、を含むように構成されている。
【００４９】
後進遊星歯車列３５は、後進クラッチ３２ｄと選択的に接合され、サンギア３５ａと、キャリア３５ｂと、キャリア３５ｂにおいて回転可能な状態で軸支された遊星ギア３５ｅと、リングギア３５ｃと、を含むように構成されている。
この場合には、後進遊星歯車列３５等が最後段側に配置されているため、後進１速の減速比を相当大きくして十分な牽引力を確保することができる。このため、後進時において牽引力が必要な車両に対して適用可能となる。
【００５０】
（Ｂ）
上記実施形態では、前段側変速部１０のＨ，Ｍ，Ｌの減速比として、０．５５６、０．７４２、１．０００とそれぞれ設定した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、Ｈ−Ｍ間およびＭ−Ｌ間においてほぼ等段間比となる減速比が設定されていれば、上記減速比の値よりも大きくなるように設定してもよいし、小さくなるように設定してもよい。
【００５１】
（Ｃ）
上記実施形態では、後段側変速部２０の構成として、前進３段、後進１段の変速機を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、前進４段、後進１段のように、さらに多段化が可能な変速機を後段側変速部として組み合わせてもよい。この場合には、変速機全体として、前進１２段、後進３段というさらに多段化された変速機を得ることができる。
【００５２】
（Ｄ）
上記実施形態では、本発明に係るトランスミッション１を、ダンプトラックに搭載した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ホイルローダ等の他の建設車両に搭載されていてもよいし、他の作業車両に搭載されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の遊星歯車式変速機は、通過トルクを抑制することで、後段に配置されるギアを大きくしたり、増速ギア等の余分な部品を追加したりすることなく、簡易な構成のままで多段化されたギアトレインを構成することができるという効果を奏することから、複数の変速段を切り換えて走行速度や牽引力を変更しながら走行する車両全般に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係るトランスミッションの構成を示す断面図。
【図２】図１のトランスミッションの構成を示すスケルトン図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図１の前段側変速部における各変速段ごとの動力の伝達経路を示すスケルトン図。
【図４】図１のトランスミッションにおける変速段ごとの減速比と段間比との関係を示す図。
【図５】本発明の他の実施形態に係るトランスミッションの構成を示す図。
【符号の説明】
【００５５】
１      トランスミッション（遊星歯車式変速機）
２      トルクコンバータ
１０      前段側変速部
１１      入力軸
１２ａ    Ｌクラッチ（第１クラッチ）
１２ｂ    Ｍクラッチ（第２クラッチ）
１２ｃ    Ｈクラッチ（第３クラッチ）
１３      Ｍ遊星歯車列（第１遊星歯車列）
１３ａ    サンギア
１３ｂ    キャリア
１３ｃ    リングギア
１３ｅ    遊星ギア
１４      Ｈ遊星歯車列（第２遊星歯車列）
１４ａ    サンギア
１４ｂ    キャリア
１４ｃ    リングギア
１４ｅ１  遊星ギア
１４ｅ２  遊星ギア
２０      後段側変速部
２１      中間軸
２２ａ    １速クラッチ（低速クラッチ）
２２ｂ    ２速クラッチ（中速クラッチ）
２２ｃ    ３速クラッチ（高速クラッチ）
２２ｄ    後進クラッチ
２３      １速遊星歯車列（第３遊星歯車列）
２３ａ    サンギア
２３ｂ    キャリア
２３ｃ    リングギア
２３ｅ    遊星ギア
２４      ２速遊星歯車列（第４遊星歯車列）
２４ａ    サンギア
２４ｂ    キャリア
２４ｃ    リングギア
２４ｅ    遊星ギア
２５      後進遊星歯車列（第５遊星歯車列）
２５ａ    サンギア
２５ｂ    キャリア
２５ｃ    リングギア
２５ｅ１，２５ｅ２  遊星ギア
２６      出力軸
３０      後段側変速部
３１      中間軸
３２ａ    １速クラッチ（低速クラッチ）
３２ｂ    ２速クラッチ（中速クラッチ）
３２ｃ    ３速クラッチ（高速クラッチ）
３２ｄ    後進クラッチ
３３      １速遊星歯車列（第３遊星歯車列）
３３ａ    サンギア
３３ｂ    キャリア
３３ｃ    リングギア
３３ｅ    遊星ギア
３４      ２速遊星歯車列（第４遊星歯車列）
３４ａ    サンギア
３４ｂ    キャリア
３４ｃ    リングギア
３４ｅ    遊星ギア
３５      後進遊星歯車列（第５遊星歯車列）
３５ａ    サンギア
３５ｂ    キャリア
３５ｃ    リングギア
３５ｅ    遊星ギア
３６      出力軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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