(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１サンギヤと，第１リングギヤと，両ギヤに噛み合うピニオンを支持する第１キャリヤを有するシングルピニオン型の第１遊星ギヤと、
第２サンギヤと，第２リングギヤと，両ギヤに噛み合うピニオンを支持する第２キャリヤを有するシングルピニオン型の第２遊星ギヤと、
第３サンギヤと，第３リングギヤと，両ギヤに噛み合うピニオンを支持する第３キャリヤを有するシングルピニオン型の第３遊星ギヤと、
第１キャリヤと第３リングギヤとを一体的に連結する第１連結メンバと、
第２リングギヤと第３キャリヤとを一体的に連結する第２連結メンバと、
第１リングギヤと第２リングギヤとを選択的に断接する第１クラッチと、
第２サンギヤと第３サンギヤとを選択的に断接する第２クラッチと、
第３キャリヤと第３サンギヤとを選択的に拘束する第３クラッチと、
第２連結メンバの回転を選択的に停止させる第１ブレーキと、
第１サンギヤの回転を選択的に停止させる第２ブレーキと、
第２サンギヤの回転を選択的に停止させる第３ブレーキと、
第１リングギヤに連結される入力部材と、
第２キャリヤに連結される出力部材と、
を備えていることを特徴とする自動変速機用歯車変速装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動変速機用歯車変速装置において、
前記第２クラッチと並列に第１ワンウェイクラッチを設け、前記第２ブレーキと並列に第２ワンウェイクラッチを設け、前記第３ブレーキと並列に第４ブレーキ及び第３ワンウェイクラッチを設けたことを特徴とする自動変速機用歯車変速装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の自動変速機用歯車変速装置において、
第２クラッチと第２ブレーキと第３ブレーキの締結により１速、第３クラッチと第２ブレーキと第３ブレーキの締結により２速、第２クラッチと第３クラッチと第２ブレーキの締結により３速、第１クラッチと第２クラッチと第３クラッチの締結により４速、第１クラッチと第２クラッチと第２ブレーキの締結により５速、第２クラッチと第１ブレーキと第２ブレーキの締結により後退速を得る前進５速後退１速の変速制御手段を設けたことを特徴とする自動変速機用歯車変速装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の自動変速機用歯車変速装置において、
前記第２クラッチを常時締結要素とし、
第２ブレーキと第３ブレーキの締結により１速、第３クラッチと第２ブレーキの締結により２速、第１クラッチと第３クラッチの締結により３速、第１クラッチと第２ブレーキの締結により４速、第１ブレーキと第２ブレーキの締結により後退速を得る前進４速後退１速の変速制御手段を設けたことを特徴とする自動変速機用歯車変速装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３記載の自動変速機用歯車変速装置において、
前記第１遊星ギヤと第２遊星ギヤと第３遊星ギヤのギヤ比を、全て同一ギヤ比に設定したことを特徴とする自動変速機用歯車変速装置。
【請求項６】
請求項１記載の自動変速機用歯車変速装置において、
前記第２クラッチを廃止して第２サンギヤと第３サンギヤとを第３連結メンバにより一体的に連結し、
第２ブレーキと第３ブレーキの締結により１速、第３クラッチと第２ブレーキの締結により２速、第１クラッチと第３クラッチの締結により３速、第１クラッチと第２ブレーキの締結により４速、第１ブレーキと第２ブレーキの締結により後退速を得る前進４速後退１速の変速制御手段を設けたことを特徴とする自動変速機用歯車変速装置。
【請求項７】
請求項６記載の自動変速機用歯車変速装置において、
前記第２ブレーキと並列に第２ワンウェイクラッチを設け、前記第３ブレーキと並列に第４ブレーキ及び第３ワンウェイクラッチを設けたことを特徴とする自動変速機用歯車変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リングギヤ入力による３組のシングルピニオン型の遊星ギヤと少ない必要締結要素を持ち、２重掛け替えのない変速制御則により前進５速が可能な自動変速機用歯車変速装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リングギヤ入力による３組のシングルピニオン型の遊星ギヤと少ない必要締結要素を持ち、２重掛け替えのない変速制御則により前進５速が可能な自動変速機用歯車変速装置としては、例えば、特開平７−４４７８号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
この公報には、図１８のスケルトン図に示すように、リングギヤ入力による３組のシングルピニオン型の遊星ギヤＧ１，Ｇ２，Ｇ３と、２個の断接クラッチ（第１クラッチＣ１，第２クラッチＣ２）と１個のロッククラッチ（第３クラッチＣ３）と３個のブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３との計６個の必要締結要素を持ち、図１９の締結作動表に示すように、２重掛け替えのない変速制御則により前進５速・後退１速を得ると共に、図２０の共線図に示すように、全ての変速段においてトルク伝達に関与しない伝動素子が入力軸よりも高い回転とはならない技術が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の自動変速機用歯車変速装置にあっては、ロッククラッチである第３クラッチＣ３が第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＰＣ１とを選択的に拘束するクラッチであり、請求項１に記載されているように、前進第３速ではこの第３クラッチＣ３を締結するのに対して第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とを選択的に断接する第２クラッチＣ２を解放することにより得ることを特徴としているため、基本的な構成と変速制御則をそのまま踏襲し、前進４速へ流用しようとする場合、前進第３速のみで解放される第２クラッチＣ２を廃止し、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とを一体的に連結することで行なった場合、形式的には４速化が可能であるが、ギヤ比の設定をみた場合に実際上の４速化が不可能である。
【０００５】
すなわち、自動変速機用歯車変速装置として適用可能な遊星ギヤのギヤ比（＝サンギヤ歯数／リングギヤ歯数）は、０．３５〜０．６５である。よって、このギヤ比の許容範囲の値を用い、組み合わせにより第１速と第２速のギヤ比を設定しようとしても、目標ギヤ比である１速ギヤ比＝２．９程度、２速ギヤ比＝１．６程度を得ることができない。
【０００６】
また、３個の遊星ギヤＧ１，Ｇ２，Ｇ３のギヤ比α１，α２，α３を同じに設定した場合、隣接する変速位置間のギヤ比変化率がほぼ一定である目標ギヤ比による前進５速を得ることができない。尚、図１９に示す各変速段でのギヤ比は、α１＝０．６，α２＝０．４，α３＝０．６に設定した時の値である。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、リングギヤ入力による３組のシングルピニオン型の遊星ギヤと少ない必要締結要素数による低コスト・軽量・小型化と、２重掛け替えのない変速制御則による変速制御容易性と、前進５速と４速の互換性や３個の遊星ギヤの統一化が可能なギヤ比設定自由度とが併せて達成される自動変速機用歯車変速装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（解決手段１）
上記課題の解決手段１（請求項１）は、図１のクレーム対応図に示すように、第１サンギヤＳ１と，第１リングギヤＲ１と，両ギヤＳ１，Ｒ１に噛み合うピニオンを支持する第１キャリヤＰＣ１を有するシングルピニオン型の第１遊星ギヤＧ１と、
第２サンギヤＳ２と，第２リングギヤＲ２と，両ギヤＳ２，Ｒ２に噛み合うピニオンを支持する第２キャリヤＰＣ２を有するシングルピニオン型の第２遊星ギヤＧ２と、
第３サンギヤＳ３と，第３リングギヤＲ３と，両ギヤＳ３，Ｒ３に噛み合うピニオンを支持する第３キャリヤＰＣ３を有するシングルピニオン型の第３遊星ギヤＧ３と、
第１キャリヤＰＣ１と第３リングギヤＲ３とを一体的に連結する第１連結メンバＭ１と、
第２リングギヤＲ２と第３キャリヤＰＣ３とを一体的に連結する第２連結メンバＭ２と、
第１リングギヤＲ１と第２リングギヤＲ２とを選択的に断接する第１クラッチＣ１と、
第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とを選択的に断接する第２クラッチＣ２と、
第３キャリヤＰＣ３と第３サンギヤＳ３とを選択的に拘束する第３クラッチＣ３と、
第２連結メンバＭ２の回転を選択的に停止させる第１ブレーキＢ１と、
第１サンギヤＳ１の回転を選択的に停止させる第２ブレーキＢ２と、
第２サンギヤＳ２の回転を選択的に停止させる第３ブレーキＢ３と、
第１リングギヤＲ１に連結される入力部材ＩＮと、
第２キャリヤＰＣ２に連結される出力部材ＯＵＴと、
を備えていることを特徴とする。
【０００９】
（解決手段２）
上記課題の解決手段２（請求項２）は、請求項１記載の自動変速機用歯車変速装置において、
前記第２クラッチＣ２と並列に第１ワンウェイクラッチを設け、前記第２ブレーキＢ２と並列に第２ワンウェイクラッチを設け、前記第３ブレーキＢ３と並列に第４ブレーキ及び第３ワンウェイクラッチを設けたことを特徴とする。
【００１０】
（解決手段３）
上記課題の解決手段３（請求項３）は、請求項１または請求項２記載の自動変速機用歯車変速装置において、
第２クラッチＣ２と第２ブレーキＢ２と第３ブレーキＢ３の締結により１速、第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２と第３ブレーキＢ３の締結により２速、第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２の締結により３速、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３の締結により４速、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と第２ブレーキＢ２の締結により５速、第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２の締結により後退速を得る前進５速後退１速の変速制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
（解決手段４）
上記課題の解決手段４（請求項４）は、請求項１または請求項２記載の自動変速機用歯車変速装置において、
前記第２クラッチＣ２を常時締結要素とし、
第２ブレーキＢ２と第３ブレーキＢ３の締結により１速、第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２の締結により２速、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２の締結により３速、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２の締結により４速、第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２の締結により後退速を得る前進４速後退１速の変速制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１２】
（解決手段５）
上記課題の解決手段５（請求項５）は、請求項１ないし請求項３記載の自動変速機用歯車変速装置において、
前記第１遊星ギヤＧ１と第２遊星ギヤＧ２と第３遊星ギヤＧ３のギヤ比を、全て同一ギヤ比に設定したことを特徴とするを特徴とする。
【００１３】
（解決手段６）
上記課題の解決手段６（請求項６）は、図２のクレーム対応図に示すように、請求項１記載の自動変速機用歯車変速装置において、
前記第２クラッチＣ２を廃止して第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とを第３連結メンバＭ３により一体的に連結し、
第２ブレーキＢ２と第３ブレーキＢ３の締結により１速、第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２の締結により２速、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２の締結により３速、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２の締結により４速、第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２の締結により後退速を得る前進４速後退１速の変速制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】
（解決手段７）
上記課題の解決手段７（請求項７）は、請求項６記載の自動変速機用歯車変速装置において、
前記第２ブレーキＢ２と並列に第２ワンウェイクラッチを設け、前記第３ブレーキＢ３と並列に第４ブレーキ及び第３ワンウェイクラッチを設けたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１は、解決手段１ないし解決手段５に対応する自動変速機用歯車変速装置である。
【００１６】
まず、構成を説明する。
【００１７】
図３は実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図であり、図３において、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は遊星ギヤ、Ｍ１，Ｍ２は連結メンバ、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３はクラッチ、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４はブレーキ、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３はワンウェイクラッチ、ＩＮは入力軸（入力部材）、ＯＵＴは出力軸（出力部材）である。
【００１８】
前記第１遊星ギヤＧ１は、第１サンギヤＳ１と，第１リングギヤＲ１と，両ギヤＳ１，Ｒ１に噛み合うピニオンを支持する第１キャリヤＰＣ１を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【００１９】
前記第２遊星ギヤＧ２は、第２サンギヤＳ２と，第２リングギヤＲ２と，両ギヤＳ２，Ｒ２に噛み合うピニオンを支持する第２キャリヤＰＣ２を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【００２０】
前記第３遊星ギヤＧ３は、第３サンギヤＳ３と，第３リングギヤＲ３と，両ギヤＳ３，Ｒ３に噛み合うピニオンを支持する第３キャリヤＰＣ３を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【００２１】
前記第１連結メンバＭ１は、第１キャリヤＰＣ１と第３リングギヤＲ３とを一体的に連結するメンバである。
【００２２】
前記第２連結メンバＭ２は、第２リングギヤＲ２と第３キャリヤＰＣ３とを一体的に連結するメンバである。
【００２３】
前記第１クラッチＣ１は、第１リングギヤＲ１と第２リングギヤＲ２とを選択的に断接するクラッチである。
【００２４】
前記第２クラッチＣ２は、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とを選択的に断接するクラッチである。この第２クラッチＣ２には、並列に第１ワンウェイクラッチＦ１が設けられている。
【００２５】
前記第３クラッチＣ３は、第３キャリヤＰＣ３と第３サンギヤＳ３とを選択的に拘束するクラッチである。
【００２６】
前記第１ブレーキＢ１は、第２連結メンバＭ２の回転を選択的に停止させるブレーキである。
【００２７】
前記第２ブレーキＢ２は、第１サンギヤＳ１の回転を選択的に停止させるブレーキである。この第２ブレーキＢ２には、並列に第２ワンウェイクラッチＦ２が設けられている。
【００２８】
前記第３ブレーキＢ３は、第２サンギヤＳ２の回転を選択的に停止させるブレーキである。この第３ブレーキＢ３には、並列に第４ブレーキＢ４及び第３ワンウェイクラッチＦ３（Ｂ４とＦ３とは互いに直列配置）が設けられている。
【００２９】
前記入力軸ＩＮは、第１リングギヤＲ１に連結され、エンジン回転駆動力を図外のトルクコンバータを介して入力する。
【００３０】
前記出力軸ＯＵＴは、第２キャリヤＰＣ２に連結され、出力回転駆動力を図外のファイナルギヤ等を介して駆動輪に伝達する。
【００３１】
前記各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３及びブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４には、各変速段にて締結圧や解放圧を作り出す図外の変速油圧制御装置（油圧制御タイプ，電子制御タイプ，油圧＋電子制御タイプ）が接続されている。
【００３２】
次に、作用を説明する。
【００３３】
［変速作用］
図４は実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置での締結作動表を示す図、図５は実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置において各変速段でのメンバ回転停止状態を示す共線図、図６〜図１０は実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置において各変速段でのトルク伝達経路を示す図である。
【００３４】
図４において、白丸は加速状態（牽引稼働状態）での作動、黒丸はコースティング状態（推進稼働状態）での作動を示す。
【００３５】
（１速時）
第１速は、図４に示すように、第２クラッチＣ２と第２ブレーキＢ２と第３ブレーキＢ３と第４ブレーキＢ４の締結により得られる。
【００３６】
この第１速は、図５及び図６の１ｓｔに示すように、第２ワンウェイクラッチＦ２の作動または第２ブレーキＢ２の締結により第１サンギヤＳ１がケースに固定され、第１クラッチＣ１の解放により第１リングギヤＲ１と第２リングギヤＲ２とが切り離される。また、第１ワンウェイクラッチＦ１の作動または第２クラッチＣ２の締結により第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３が連結され、さらに、第４ブレーキＢ４の締結と第３ワンウェイクラッチＦ３の作動または第３ブレーキＢ３の締結により両サンギヤＳ２，Ｓ３はケースに固定される。
【００３７】
よって、出力軸ＯＵＴの回転は、第２遊星ギヤＧ２において、第２リングギヤＲ２の回転（第１連結メンバＭ１の回転より低回転）と第２サンギヤＳ２の固定により規定され、入力回転が大幅に減速された第１速が得られる。
【００３８】
（２速時）
第２速は、図４に示すように、第１速での第２クラッチＣ２を解放し、第３クラッチＣ３を締結することにより得られる。
【００３９】
この第２速は、図５及び図７の２ｎｄに示すように、第２ワンウェイクラッチＦ２の作動または第２ブレーキＢ２の締結により第１サンギヤＳ１がケースに固定され、第１クラッチＣ１の解放により第１リングギヤＲ１と第２リングギヤＲ２とが切り離される。また、第２クラッチＣ２の解放と第３クラッチＣ３の締結により第３遊星ギヤＧ３はブロックとなって一体に回転し、さらに、第４ブレーキＢ４の締結と第３ワンウェイクラッチＦ３の作動または第３ブレーキＢ３の締結により第２サンギヤＳ２はケースに固定される。
【００４０】
よって、出力軸ＯＵＴの回転は、第２遊星ギヤＧ２において、第２リングギヤＲ２の回転（第１連結メンバＭ１と同回転）と第２サンギヤＳ２の停止により規定され、入力回転が減速された第２速が得られる。
【００４１】
（３速時）
第３速は、図４に示すように、第２速での第３ブレーキＢ３を解放し、第２クラッチＣ２を締結することにより得られる。
【００４２】
この第３速は、図５及び図８の３ｒｄに示すように、第２ワンウェイクラッチＦ２の作動または第２ブレーキＢ２の締結により第１サンギヤＳ１がケースに固定され、第１クラッチＣ１の解放により第１リングギヤＲ１と第２リングギヤＲ２とが切り離される。また、第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３の締結により第２遊星ギヤＧ２と第３遊星ギヤＧ３とはブロックとなって一体に回転する。
【００４３】
よって、出力軸ＯＵＴの回転は、第２遊星ギヤＧ２において、第２リングギヤＲ２の回転（第１連結メンバＭ１と同回転）と第２サンギヤＳ２の回転（第１連結メンバＭ１と同回転）により第１連結メンバＭ１と同回転に規定され、入力回転が第１遊星ギヤＧ１のみにより減速される第３速が得られる。
【００４４】
（４速時）
第４速は、図４に示すように、第３速での第２ブレーキＢ２を解放し、第１クラッチＣ１を締結することにより得られる。
【００４５】
この第４速は、第１クラッチＣ１の締結により第１リングギヤＲ１と第２リングギヤＲ２とが連結される。また、第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３の締結により第２遊星ギヤＧ２と第３遊星ギヤＧ３とはブロックとなって一体に回転する。
【００４６】
よって、入力軸ＩＮと出力軸ＯＵＴとは直結状態となり、入力回転と出力回転が同一回転によるギヤ比１の第４速が得られる。
【００４７】
（５速時）
第５速は、図４に示すように、第４速での第３クラッチＣ３を解放し、第２ブレーキＢ２を締結することにより得られる。
【００４８】
この第５速は、図５及び図９の５ｔｈに示すように、第２ブレーキＢ２の締結または第２ワンウェイクラッチＦ２の作動により第１サンギヤＳ１がケースに固定され、第１クラッチＣ１の締結により第１リングギヤＲ１と第２リングギヤＲ２とが連結される。また、第１ワンウェイクラッチＦ１の作動または第２クラッチＣ２の締結と第３クラッチＣ３の解放により第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３が連結される。
【００４９】
よって、出力軸ＯＵＴの回転は、第２遊星ギヤＧ２において、第２リングギヤＲ２の回転（入力回転）と第２サンギヤＳ２の回転（入力回転より高回転）により規定され、入力回転より増速となる第５速が得られる。
【００５０】
（後退速時）
後退速は、図４に示すように、第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２を締結することにより得られる。
【００５１】
この後退速は、図５及び図１０のＲｅｖに示すように、は第２ワンウェイクラッチＦ２の作動または第２ブレーキＢ２の締結により第１サンギヤＳ１がケースに固定され、第１クラッチＣ１の解放により第１リングギヤＲ１と第２リングギヤＲ２とが切り離される。また、第１ワンウェイクラッチＦ１の作動または第２クラッチＣ２の締結により第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３が連結され、第１ブレーキＢ１の締結により第２連結メンバＭ２が固定される。
【００５２】
よって、出力軸ＯＵＴの回転は、第２遊星ギヤＧ２において、第２リングギヤＲ２の固定と第２サンギヤＳ２の逆回転により規定され、入力回転とは逆回転による後退速が得られる。
【００５３】
［低コスト・軽量・小型化］
市場において競争力のある自動変速機用歯車変速装置の開発を企画・検討する場合、
（ａ）  低コストである（価格競争力を持つ）。
（ｂ）  重量が軽い（燃費改善に有効）。
（ｃ）  小型である（搭載性が良い）。
が特に重要である。
【００５４】
これを実現するためには、
（１）  変速要素の数を減らすこと。
理由は、要素数が減れば部品点数が減り、小型・軽量・低コストになる。
（２）  ダブルピニオン遊星ギヤをシングルピニオン遊星ギヤ化すること。
理由は、ダブルピニオン遊星ギヤはシングルピニオン遊星ギヤに比べ、部品点数が多く、複雑で製造原価が高い。
（３）  リングギヤ入力の構成とすること。
理由は、リングギヤ入力の場合、軸心から力が作用するギヤ噛み合い位置までのスパンをキャリヤ入力やサンギヤ入力に比べて大きくとれることからギヤの駆動負荷が小さくて済む。その結果、サンギヤ外径を小さくでき、遊星ギヤ全体の外径寸法が小さくなる。
等が要求される。
【００５５】
そこで、この観点から本実施の形態１をみると、（１）  については、最小限必要な締結要素の数が６個で変速制御を簡単にするために付加された要素の数が４個であり、計１０個で前進５速を達成している。トータルの要素数は従来技術の８個に比べて多くなっているが、実際のレイアウトにおける工夫等で十分に小型・軽量・低コストを達成することができる。尚、電子制御等による変速タイミング制御が確立されていると変速制御を簡単にするために付加する要素の４個の全てもしくは一部を廃止することも可能である。
（２）  については、３組の遊星ギヤＧ１，Ｇ２，Ｇ３は、いずれもシングルピニオン遊星ギヤとしている。
（３）  については、第１クラッチＣ１の締結・解放にかかわらず、リングギヤ入力構成としている。
よって、実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置では、低コスト・軽量・小型化を図ることができる。
【００５６】
［変速制御容易性］
変速制御に関しては、隣接する変速段へのアップシフトやダウンシフトにおいて、３個以上のクラッチやブレーキを締結状態から解放状態もしくは解放状態から締結状態へ切り替えると（２重掛け替え）、締結や解放のタイミングが難しく、変速ショックの悪化を招く、あるいは、２重掛け替えによる変速ショックを防止するために新たに複雑な制御が必要となる。
【００５７】
これに対し、実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置では、図４に示すように、２個のクラッチやブレーキを締結状態から解放状態もしくは解放状態から締結状態へ切り替える２重掛け替えのない変速制御則としているため、変速ショックが抑えられた高品質の変速制御を複雑な制御を要することなく容易に達成することができる。
【００５８】
［ギヤ比の高設定自由度］
まず、実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置を前進５速ではなく前進４速として流用する場合について説明する。
【００５９】
前進４速として流用する場合には、第２速でのみ解放状態とされる第２クラッチＣ２を常時締結要素とする。そして、図４に示す変速制御則をそのまま用い、１速を１速、３速を２速、４速を３速、５速を４速とする。
【００６０】
そして、例えば、第１遊星ギヤＧ１のギヤ比α１をα１＝０．６、第２遊星ギヤＧ２のギヤ比α２をα２＝０．３５、第３遊星ギヤＧ３のギヤ比α３をα３＝０．３５とした場合、１速ギヤ比が２．９１６、２速ギヤ比が１．６００、３速ギヤ比が１．０００、４速ギヤ比が０．７８３、後退速ギヤ比が２．１６０となり、各変速段でのギヤ比間隔が適切で、実用に供し得るギヤ比を得ることができる。
【００６１】
ちなみに、従来の自動変速機用歯車変速装置を前進５速ではなく前進４速として流用する場合、図１９に示すように、第３速でのみ解放状態とされる第２クラッチＣ２を常時締結要素とすることになるが、この場合、遊星ギヤの許容ギヤ範囲０．３５〜０．６５の値を用い、あらゆる組み合わせを考慮しても目標ギヤ比を得ることができない。
【００６２】
次に、実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置に用いられている３組の遊星ギヤＧ１，Ｇ２，Ｇ３のギヤ比の設定について説明する。
【００６３】
各変速段でのギヤ比間隔を目標に近いギヤ比間隔にするべく、例えば、第１遊星ギヤＧ１のギヤ比α１をα１＝０．６、第２遊星ギヤＧ２のギヤ比α２をα２＝０．５、第３遊星ギヤＧ３のギヤ比α３をα３＝０．５５とすると、図４の右側部分に記載のように、１速ギヤ比が３．７２０、２速ギヤ比が２．４００、３速ギヤ比が１．６００、４速ギヤ比が１．０００、５速ギヤ比が０．８１５、後退速ギヤ比が２．６４０となる。
【００６４】
これに対し、例えば、３組の遊星ギヤＧ１，Ｇ２，Ｇ３のギヤ比α１，α２，α３を全て同じギヤ比であるα１，α２，α３＝０．５２５にした場合、図４の右側括弧部分に記載のように、１速ギヤ比が３．５４７、２速ギヤ比が２．３２６、３速ギヤ比が１．５２５、４速ギヤ比が１．０００、５速ギヤ比が０．８１６、後退速ギヤ比が２．３２６というように、十分に実用に供し得るギヤ比を得ることができる。
【００６５】
ちなみに、従来の自動変速機用歯車変速装置で３組の遊星ギヤＧ１，Ｇ２，Ｇ３のギヤ比α１，α２，α３を全て同じギヤ比に設定しようとしても、実用に供し得るギヤ比を得ることはできない。尚、図１９の右側部分に記載の各変速段でのギヤ比は、α１＝０．６、α２＝０．４、α３＝０．６に設定した時の値である。
【００６６】
よって、実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置は、実用に供し得る変速段ギヤ比を持つ前進４速化を達成できるし、また、実用に供し得る変速段ギヤ比を持つ３組の遊星ギヤＧ１，Ｇ２，Ｇ３のギヤ統一化を達成できるというように、特開平７−４４７８号公報に記載の従来装置と比べてギヤ比の設定自由度が高いという優れた特徴がある。
【００６７】
尚、３組の遊星ギヤＧ１，Ｇ２，Ｇ３の統一化した場合、部品の種類が少なくなるし、より一層の低コストを達成できる。
【００６８】
次に、効果を説明する。
【００６９】
（１）リングギヤ入力による３組のシングルピニオン型の遊星ギヤＧ１，Ｇ２，Ｇ３を採用し、最小限必要な締結要素数を６個とする構成としたため、前進５速後退１速を得る歯車変速装置の低コスト・軽量・小型化を達成できる。
【００７０】
（２）前進５速を得る変速制御則として２重掛け替えのない変速制御則を採用したため、簡単な変速制御により容易に変速ショックを抑えることができる。
【００７１】
（３）断接クラッチである第２クラッチＣ２を第２速のみで解放として各変速段でのギヤ比を得る構成としたため、前進５速と前進４速の互換性を第２クラッチＣ２の常時締結要素化により達成することができ、遊星ギヤＧ１，Ｇ２，Ｇ３のギヤ比変更により実用に供し得る前進４速のギヤ比を達成することができる。
【００７２】
（４）拘束クラッチである第３クラッチＣ３を、従来は第１キャリヤＰＣ１と第１サンギヤＳ１とを選択的に拘束するクラッチとしたのに対し、本発明では第３キャリヤＰＣ３と第３サンギヤＳ３とを選択的に拘束するクラッチとし、従来装置と比べた場合、第２速と第３速とのギヤ比のとり方を異ならせたため、実用に供し得る変速段ギヤ比を持つ３個の遊星ギヤＧ１，Ｇ２，Ｇ３のギヤ統一を達成することができる。
【００７３】
（実施の形態２）
実施の形態２は、解決手段６及び解決手段７に対応する自動変速機用歯車変速装置である。
【００７４】
まず、構成を説明する。
【００７５】
図１１は実施の形態２の自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図であり、図１１において、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は遊星ギヤ、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３は連結メンバ、Ｃ１，Ｃ３はクラッチ、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４はブレーキ、Ｆ２，Ｆ３はワンウェイクラッチ、ＩＮは入力軸、ＯＵＴは出力軸である。
【００７６】
この実施の形態２では、図３に示す実施の形態１と対比した場合、第２クラッチＣ２と第１ワンウェイクラッチＦ１を廃止して第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とを第３連結メンバＭ３により一体的に連結した。すなわち、前進４速化に伴い変速要素の数を１０個から８個に減少させた実施の形態である。
【００７７】
尚、他の構成は、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００７８】
次に、作用を説明する。
【００７９】
［変速作用］
図１２は実施の形態２の自動変速機用歯車変速装置での締結作動表を示す図、図１３は実施の形態２の自動変速機用歯車変速装置において各変速段でのメンバ回転停止状態を示す共線図、図１４〜図１７は実施の形態２の自動変速機用歯車変速装置において各変速段でのトルク伝達経路を示す図である。
【００８０】
図１２において、白丸は加速状態（牽引稼働状態）での作動、黒丸はコースティング状態（推進稼働状態）での作動を示す。
【００８１】
（１速時）
第１速は、図１２に示すように、第２ブレーキＢ２と第３ブレーキＢ３と第４ブレーキＢ４の締結により得られる。
【００８２】
この第１速は、図１３及び図１４の１ｓｔに示すように、第２ワンウェイクラッチＦ２の作動または第２ブレーキＢ２の締結により第１サンギヤＳ１がケースに固定され、第１クラッチＣ１の解放により第１リングギヤＲ１と第２リングギヤＲ２とが切り離される。また、第４ブレーキＢ４の締結と第３ワンウェイクラッチＦ３の作動または第３ブレーキＢ３の締結により両サンギヤＳ２，Ｓ３はケースに固定される。
【００８３】
よって、出力軸ＯＵＴの回転は、第２遊星ギヤＧ２において、第２リングギヤＲ２の回転（第１連結メンバＭ１の回転より低回転）と第２サンギヤＳ２の固定により規定され、入力回転が大幅に減速された第１速が得られる。
【００８４】
（２速時）
第２速は、図１２に示すように、第１速での第３ブレーキＢ３を解放し、第３クラッチＣ３を締結することにより得られる。
【００８５】
この第２速は、図１３及び図１５の２ｎｄに示すように、第２ワンウェイクラッチＦ２の作動または第２ブレーキＢ２の締結により第１サンギヤＳ１がケースに固定され、第１クラッチＣ１の解放により第１リングギヤＲ１と第２リングギヤＲ２とが切り離される。また、第３クラッチＣ３の締結により第２遊星ギヤＧ２と第３遊星ギヤＧ３とはブロックとなって一体に回転する。
【００８６】
よって、出力軸ＯＵＴの回転は、第２遊星ギヤＧ２において、第２リングギヤＲ２の回転（第１連結メンバＭ１と同回転）と第２サンギヤＳ２の回転（第１連結メンバＭ１と同回転）により第１連結メンバＭ１と同回転に規定され、入力回転が第１遊星ギヤＧ１のみにより減速される第２速が得られる。
【００８７】
（３速時）
第３速は、図１２に示すように、第２速での第２ブレーキＢ２を解放し、第１クラッチＣ１を締結することにより得られる。
【００８８】
この第３速は、第１クラッチＣ１の締結により第１リングギヤＲ１と第２リングギヤＲ２とが連結される。また、第３クラッチＣ３の締結により第２遊星ギヤＧ２と第３遊星ギヤＧ３とはブロックとなって一体に回転する。
【００８９】
よって、入力軸ＩＮと出力軸ＯＵＴとは直結状態となり、入力回転と出力回転が同一回転によるギヤ比１の第３速が得られる。
【００９０】
（４速時）
第４速は、図１２に示すように、第３速での第３クラッチＣ３を解放し、第２ブレーキＢ２を締結することにより得られる。
【００９１】
この第４速は、図１３及び図１６の４ｔｈに示すように、第２ブレーキＢ２の締結または第２ワンウェイクラッチＦ２の作動により第１サンギヤＳ１がケースに固定され、第１クラッチＣ１の締結により第１リングギヤＲ１と第２リングギヤＲ２とが連結される。
【００９２】
よって、出力軸ＯＵＴの回転は、第２遊星ギヤＧ２において、第２リングギヤＲ２の回転（入力回転）と第２サンギヤＳ２の回転（入力回転より高回転）により規定され、入力回転より増速となる第４速が得られる。
【００９３】
（後退速時）
後退速は、図１２に示すように、第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２を締結することにより得られる。
【００９４】
この後退速は、図１３及び図１７のＲｅｖに示すように、は第２ワンウェイクラッチＦ２の作動または第２ブレーキＢ２の締結により第１サンギヤＳ１がケースに固定され、第１クラッチＣ１の解放により第１リングギヤＲ１とと第２リングギヤＲ２とが切り離される。また、第１ブレーキＢ１の締結により第２連結メンバＭ２が固定される。
【００９５】
よって、出力軸ＯＵＴの回転は、第２遊星ギヤＧ２において、第２リングギヤＲ２の固定と第２サンギヤＳ２の逆回転により規定され、入力回転とは逆回転による後退速が得られる。
【００９６】
［各変速段でのギヤ比］
例えば、第１遊星ギヤＧ１のギヤ比α１をα１＝０．６、第２遊星ギヤＧ２のギヤ比α２をα２＝０．３５、第３遊星ギヤＧ３のギヤ比α３をα３＝０．３５とした場合、図１２の右側部分に記載のように、１速ギヤ比が２．９１６、２速ギヤ比が１．６００、３速ギヤ比が１．０００、４速ギヤ比が０．７８３、後退速ギヤ比が２．１６０となり、各変速段でのギヤ比間隔が適切で、実用に供し得るギヤ比を得ることができる。
【００９７】
次に、効果を説明する。
【００９８】
（５）リングギヤ入力による３組のシングルピニオン型の遊星ギヤＧ１，Ｇ２，Ｇ３を採用し、最小限必要な締結要素数を５個とし、変速制御を簡単にするために付加された要素を加えても変速要素が合計８個である構成としたため、前進５速後退１速の歯車変速装置をベースとして大半を共通化させながら前進４速後退１速の歯車変速装置を低コスト・軽量・小型化により提供することができる。
【００９９】
（６）前進４速を得る変速制御則として２重掛け替えのない変速制御則を採用したため、簡単な変速制御により容易に変速ショックを抑えることができる。
【０１００】
（その他の実施の形態）
実施の形態１では変速制御を簡単にするために４個の要素を付加し、実施の形態２では変速制御を簡単にするために３個の要素を付加する例を示したが、変速制御側で同様の機能を達成する例とした場合には、これらの付加要素の全部もしくは一部を省略しても良い。
【０１０１】
実施の形態１，２では、入力部材として入力軸ＩＮ、出力部材として出力軸ＯＵＴとする例を示したが、例えば、入力部材や出力部材として、入力ギヤや出力ギヤを用いたものであっても良い。
【０１０２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明にあっては、シングルピニオン型の３組の遊星ギヤと、第１キャリヤと第３リングギヤとを一体的に連結する第１連結メンバと、第２リングギヤと第３キャリヤとを一体的に連結する第２連結メンバと、第１リングギヤと第２リングギヤとを選択的に断接する第１クラッチと、第２サンギヤと第３サンギヤとを選択的に断接する第２クラッチと、第３キャリヤと第３サンギヤとを選択的に拘束する第３クラッチと、第２連結メンバの回転を選択的に停止させる第１ブレーキと、第１サンギヤの回転を選択的に停止させる第２ブレーキと、第２サンギヤの回転を選択的に停止させる第３ブレーキと、第１リングギヤに連結される入力部材と、第２キャリヤに連結される出力部材と、を備えている構成としたため、リングギヤ入力による３組のシングルピニオン型の遊星ギヤと少ない必要締結要素数による低コスト・軽量・小型化と、２重掛け替えのない変速制御則による変速制御容易性と、前進５速と４速の互換性や３個の遊星ギヤの統一化が可能なギヤ比の高設定自由度とが併せて達成される自動変速機用歯車変速装置を提供することができるという効果が得られる。
【０１０３】
請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載の自動変速機用歯車変速装置において、第２クラッチと並列に第１ワンウェイクラッチを設け、第２ブレーキと並列に第２ワンウェイクラッチを設け、前記第３ブレーキと並列に第４ブレーキ及び第３ワンウェイクラッチを設けたため、上記効果に加え、段間比の小さいＯＤ状態（４→５変速）のみが掛け替え制御となり変速制御が複雑化することなく滑らかな変速を得ることができる。
【０１０４】
請求項３記載の発明にあっては、請求項１または請求項２記載の自動変速機用歯車変速装置において、第２クラッチと第２ブレーキと第３ブレーキの締結により１速、第３クラッチと第２ブレーキと第３ブレーキの締結により２速、第２クラッチと第３クラッチと第２ブレーキの締結により３速、第１クラッチと第２クラッチと第３クラッチの締結により４速、第１クラッチと第２クラッチと第２ブレーキの締結により５速、第２クラッチと第１ブレーキと第２ブレーキの締結により後退速を得る前進５速後退１速の変速制御手段を設けたため、上記効果に加え、２重掛け替えのない変速制御則による自動変速にて前進５速を得ることができる。
【０１０５】
請求項４記載の発明にあっては、請求項１または請求項２記載の自動変速機用歯車変速装置において、第２クラッチを常時締結要素とし、第２ブレーキと第３ブレーキの締結により１速、第３クラッチと第２ブレーキの締結により２速、第１クラッチと第３クラッチの締結により３速、第１クラッチと第２ブレーキの締結により４速、第１ブレーキと第２ブレーキの締結により後退速を得る前進４速後退１速の変速制御手段を設けたため、請求項１または請求項２の発明の効果に加え、第２クラッチの常時締結要素化により前進５速から前進４速への変速制御手段の流用を達成することができる。
【０１０６】
請求項５記載の発明にあっては、請求項１ないし請求項３記載の自動変速機用歯車変速装置において、第１遊星ギヤと第２遊星ギヤと第３遊星ギヤのギヤ比を、全て同一ギヤ比に設定したため、請求項１ないし請求項３の発明の効果に加え、実用に供し得る各変速段のギヤ比を確保しながら、遊星ギヤの統一規格化により低コストを達成することができる。
【０１０７】
請求項６記載の発明にあっては、請求項１記載の自動変速機用歯車変速装置において、第２クラッチを廃止して第２サンギヤと第３サンギヤとを第３連結メンバにより一体的に連結し、第２ブレーキと第３ブレーキの締結により１速、第３クラッチと第２ブレーキの締結により２速、第１クラッチと第３クラッチの締結により３速、第１クラッチと第２ブレーキの締結により４速、第１ブレーキと第２ブレーキの締結により後退速を得る前進４速後退１速の変速制御手段を設けたため、請求項１の発明の効果に加え、前進５速後退１速の歯車変速装置をベースとして大半を共通化させながら前進４速後退１速の歯車変速装置を低コスト・軽量・小型化により提供することができる。
【０１０８】
請求項７記載の発明にあっては、請求項６記載の自動変速機用歯車変速装置において、第２ブレーキと並列に第２ワンウェイクラッチを設け、第３ブレーキと並列に第４ブレーキ及び第３ワンウェイクラッチを設けたため、請求項６の発明の効果に加え、段間比の小さいＯＤ状態（３→４変速）のみが掛け替え制御となり変速制御が複雑化することなく滑らかな変速を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１記載の自動変速機用歯車変速装置を示すクレーム対応図である。
【図２】請求項６記載の自動変速機用歯車変速装置を示すクレーム対応図である。
【図３】実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図４】実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置での各変速要素の締結作動表を示す図である。
【図５】実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置において各変速段でのメンバ回転停止状態を示す共線図である。
【図６】実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置において第１速での駆動力伝達経路を示す図である。
【図７】実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置において第２速での駆動力伝達経路を示す図である。
【図８】実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置において第３速での駆動力伝達経路を示す図である。
【図９】実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置において第５速での駆動力伝達経路を示す図である。
【図１０】実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置において後退速での駆動力伝達経路を示す図である。
【図１１】実施の形態２の自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図１２】実施の形態２の自動変速機用歯車変速装置での各変速要素の締結作動表を示す図である。
【図１３】実施の形態２の自動変速機用歯車変速装置において各変速段でのメンバ回転停止状態を示す共線図である。
【図１４】実施の形態２の自動変速機用歯車変速装置において第１速での駆動力伝達経路を示す図である。
【図１５】実施の形態２の自動変速機用歯車変速装置において第２速での駆動力伝達経路を示す図である。
【図１６】実施の形態２の自動変速機用歯車変速装置において第４速での駆動力伝達経路を示す図である。
【図１７】実施の形態２の自動変速機用歯車変速装置において後退速での駆動力伝達経路を示す図である。
【図１８】従来の自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図である。
【図１９】従来の自動変速機用歯車変速装置での各変速要素の締結作動表を示す図である。
【図２０】従来の自動変速機用歯車変速装置において各変速段でのメンバ回転停止状態を示す共線図である。
【符号の説明】
Ｇ１  第１遊星ギヤ
Ｓ１  第１サンギヤ
ＰＣ１  第１キャリヤ
Ｒ１  第１リングギヤ
Ｇ２  第２遊星ギヤ
Ｓ２  第２サンギヤ
ＰＣ２  第２キャリヤ
Ｒ２  第２リングギヤ
Ｇ３  第３遊星ギヤ
Ｓ３  第３サンギヤ
ＰＣ３  第３キャリヤ
Ｒ３  第３リングギヤ
Ｍ１  第１連結メンバ
Ｍ２  第２連結メンバ
Ｍ３  第３連結メンバ
Ｃ１  第１クラッチ
Ｃ２  第２クラッチ
Ｃ３  第３クラッチ
Ｂ１  第１ブレーキ
Ｂ２  第２ブレーキ
Ｂ３  第３ブレーキ
ＩＮ  入力部材
ＯＵＴ  出力部材
【図１】
0003571858.tif 000002
【図２】
0003571858.tif 000003
【図３】
0003571858.tif 000004
【図４】
0003571858.tif 000005
【図５】
0003571858.tif 000006
【図６】
0003571858.tif 000007
【図７】
0003571858.tif 000008
【図８】
0003571858.tif 000009
【図９】
0003571858.tif 000010
【図１０】
0003571858.tif 000011
【図１１】
0003571858.tif 000012
【図１２】
0003571858.tif 000013
【図１３】
0003571858.tif 000014
【図１４】
0003571858.tif 000015
【図１５】
0003571858.tif 000016
【図１６】
0003571858.tif 000017
【図１７】
0003571858.tif 000018
【図１８】
0003571858.tif 000019
【図１９】
0003571858.tif 000020
【図２０】
0003571858.tif 000021