(57)【要約】【課題】２組の遊星歯車組を用いて前進６段または８段の変速比を得ながら、歯車列の軸方向長さを短縮可能にして、エンジン横置きの前輪駆動車の変速機への適応性を向上させる。【解決手段】入力軸１０上の第１遊星歯車組１４と、駆動軸１６上の第２遊星歯車組１８からなり、入力軸１０と駆動軸１６とを第１歯車対４０で連結し、第１サンギヤ２０と第２サンギヤ３０とを第２歯車対５８で連結し、両者を固定可能であるとともに、第２サンギヤ３０と駆動軸１６とが連結可能であり、第１リングギヤ２２と第２キャリヤ３８とを第３歯車対６０で連結するとともに出力軸１２と連結し、第１キャリヤ２８を固定可能にするとともに入力軸１０と連結可能とし、第２リングギヤ３２を駆動軸１６と連結可能にした。【選択図】                  図１
2005023987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、
前記入力軸と平行に配置された出力軸と、
前記入力軸と平行に配置された駆動軸と、
前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸の回転数を前記出力軸の回転数へ変換する第１遊星歯車組および第２遊星歯車組を有し、
前記第１遊星歯車組が、前記入力軸と同軸上に配置されるとともに、第１サンギヤと、第１リングギヤと、該第１リングギヤおよび前記第１サンギヤに噛み合った第１ピニヨンと、該第１ピニヨンを軸支する第１キャリヤとを備えており、
前記第２遊星歯車組が、前記駆動軸上に配置されるとともに、第２サンギヤと、第２リングギヤと、該第２リングギヤおよび前記第２サンギヤに噛み合った第２ピニヨンと、該第２ピニヨンを軸支する第２キャリヤとを備えており、
前記入力軸と前記駆動軸との間を連結する第１歯車対と、
前記第１サンギヤと前記第２サンギヤとの間を連結する第２歯車対と、
前記第１リングギヤと前記第２キャリヤとの間を連結する第３歯車対とを備えており、
前記第１サンギヤと前記第２サンギヤとがケースに固定可能であり、
前記第２サンギヤと前記駆動軸とが連結可能であり、
前記第１リングギヤと前記第２キャリヤのどちらか一方が前記出力軸と連結し、前記第１キャリヤが前記ケースに固定可能であるとともに前記入力軸と連結可能であり、
前記第２リングギヤが前記駆動軸と連結可能であることを特徴とする多段変速遊星歯車列。
【請求項２】
入力軸と、
前記入力軸と平行に配置された出力軸と、
前記入力軸に平行に配置されたカウンタ軸と、
前記入力軸および前記カウンタ軸に平行に配置された駆動軸と、
前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸の回転数を前記出力軸の回転数へ変換する第１遊星歯車組および第２遊星歯車組を有し、
前記第１遊星歯車組が、前記カウンタ軸と同じ軸心上に配置されるとともに、第１サンギヤと、第１リングギヤと、該第１リングギヤおよび前記第１サンギヤに噛み合った第１ピニヨンと、該第１ピニヨンを軸支する第１キャリヤとを備えており、
前記第２遊星歯車組が、前記駆動軸と同軸上に配置されるとともに、第２サンギヤと、第２リングギヤと、該第２リングギヤおよび前記第２サンギヤに噛み合った第２ピニヨンと、該第２ピニヨンを軸支する第２キャリヤとを備えており、
前記入力軸と前記駆動軸との間を連結する第１歯車対と、
前記入力軸と前記カウンタ軸との間を連結する第２歯車対と、
前記第１サンギヤと前記第２サンギヤとの間を連結する第１チェーンと、
前記第１リングギヤと前記第２キャリヤとの間を連結する第２チェーンとを備えており、
前記第１サンギヤと前記第２サンギヤとがケースに固定可能であり、
前記第２サンギヤと前記カウンタ軸とが連結可能であり、
前記第１リングギヤと前記第２キャリヤのどちらか一方が前記出力軸と連結し、前記第１キャリヤが前記ケースに固定可能であるとともに前記カウンタ軸と連結可能であり、
前記第２リングギヤが前記駆動軸と連結可能であることを特徴とする多段変速遊星歯車列。
【請求項３】
前記第１サンギヤと前記入力軸もしくは前記カウンタ軸とが連結可能であることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の多段変速遊星歯車列。
【請求項４】
入力軸と、
前記入力軸と平行に配置された出力軸と、
前記入力軸と平行に配置されたカウンタ軸と、
前記入力軸および前記カウンタ軸に平行に配置された駆動軸と、
前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸の回転数を前記出力軸の回転数へ変換する第１遊星歯車組および第２遊星歯車組を有し、
前記第１遊星歯車組が、前記カウンタ軸と同軸上に配置されるとともに、第１サンギヤと、第１リングギヤと、該第１リングギヤおよび前記第１サンギヤに噛み合った第１ピニヨンと、該第１ピニヨンを軸支する第１キャリヤとを備えており、
前記第２遊星歯車組が、前記駆動軸と同軸上に配置されるとともに、第２サンギヤと、第２リングギヤと、該第２リングギヤに噛み合った第２アウタピニヨンと、該第２アウタピニヨンおよび前記第２サンギヤに噛み合った第２インナピニヨンと、該第２インナピニヨンおよび前記第２アウタピニヨンを軸支する第２キャリヤとを備えており、
前記入力軸と前記駆動軸との間を連結する第１歯車対と、
前記入力軸と前記カウンタ軸との間を連結する第２歯車対と、
前記第１サンギヤと前記第２キャリヤもしくは前記第２サンギヤとの間を連結する第１チェーンと、
前記第１キャリヤと前記第２リングギヤとの間を連結する第２チェーンとを備えており、
前記第１サンギヤと前記第２キャリヤもしくは前記第２サンギヤとがケースに固定可能であり、
前記第２キャリヤと前記駆動軸とが連結可能であり、
前記第１キャリヤと前記第２リングギヤとが前記ケースに固定可能であり、
前記第１キャリヤと前記カウンタ軸とが連結可能であり、
前記第１リングギヤが前記出力軸と連結し、
前記第２サンギヤが前記駆動軸と連結可能であることを特徴とする多段変速遊星歯車列。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用自動変速機に用いる、前進６段以上の変速比を有する多段変速遊星歯車列に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の前進６段以上の変速比を有する多段変速遊星歯車列としては、２組の遊星歯車組と２対の歯車対を組み合わせて前進６段および前進８段の変速比を得ている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３２３０９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の多段変速遊星歯車列は、前進８段の変速比を得るために２組の遊星歯車組と同じ軸心上に６個の摩擦要素（前進６段の場合には５個の摩擦要素）を設ける必要があって、これらを配置すると軸方向の所要スペースが大きくなってしまうため、エンジンを横向きに配置した、いわゆるエンジン横置き式前輪駆動車に搭載する変速機への適用が難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、２組の遊星歯車組を用いて前進６段または８段の変速比を得ながら、歯車列の軸方向長さを短縮可能にして、エンジン横置き式前輪駆動車の変速機への適用性を向上することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載した本発明の多段変速遊星歯車列は、入力軸と、入力軸と平行に配置された出力軸と、入力軸と平行に配置された駆動軸と、入力軸と出力軸との間に設けられ、入力軸の回転数を出力軸の回転数へ変換する第１遊星歯車組および第２遊星歯車組を有し、第１遊星歯車組が、入力軸と同軸上に配置されるとともに、第１サンギヤと、第１リングギヤと、該第１リングギヤおよび第１サンギヤに噛み合った第１ピニヨンと、該第１ピニヨンを軸支する第１キャリヤとを備えており、第２遊星歯車組が、駆動軸上に配置されるとともに、第２サンギヤと、第２リングギヤと、該第２リングギヤおよび第２サンギヤに噛み合った第２ピニヨンと、該第２ピニヨンを軸支する第２キャリヤとを備えており、入力軸と駆動軸との間を連結する第１歯車対と、第１サンギヤと第２サンギヤとの間を連結する第２歯車対と、第１リングギヤと第２キャリヤとの間を連結する第３歯車対とを備えており、第１サンギヤと第２サンギヤとがケースに固定可能であり、第２サンギヤと駆動軸とが連結可能であり、第１リングギヤと第２キャリヤのどちらか一方が出力軸と連結し、第１キャリヤがケースに固定可能であるとともに入力軸と連結可能であり、第２リングギヤが駆動軸と連結可能であることを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項２に記載した本発明の多段変速遊星歯車列は、入力軸と、入力軸と平行に配置された出力軸と、入力軸に平行に配置されたカウンタ軸と、入力軸およびカウンタ軸に平行に配置された駆動軸と、入力軸と出力軸との間に設けられ、入力軸の回転数を出力軸の回転数へ変換する第１遊星歯車組および第２遊星歯車組を有し、第１遊星歯車組が、カウンタ軸と同じ軸心上に配置されるとともに、第１サンギヤと、第１リングギヤと、該第１リングギヤおよび第１サンギヤに噛み合った第１ピニヨンと、該第１ピニヨンを軸支する第１キャリヤとを備えており、第２遊星歯車組が、駆動軸と同軸上に配置されるとともに、第２サンギヤと、第２リングギヤと、該第２リングギヤおよび第２サンギヤに噛み合った第２ピニヨンと、該第２ピニヨンを軸支する第２キャリヤとを備えており、入力軸と駆動軸との間を連結する第１歯車対と、入力軸とカウンタ軸との間を連結する第２歯車対と、第１サンギヤと第２サンギヤとの間を連結する第１チェーンと、第１リングギヤと第２キャリヤとの間を連結する第２チェーンとを備えており、第１サンギヤと第２サンギヤとがケースに固定可能であり、第２サンギヤとカウンタ軸とが連結可能であり、第１リングギヤと第２キャリヤのどちらか一方が出力軸と連結し、第１キャリヤがケースに固定可能であるとともにカウンタ軸と連結可能であり、第２リングギヤが駆動軸と連結可能であることを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項３に記載した本発明の多段変速遊星歯車列は、第１サンギヤと入力軸もしくは前記カウンタ軸とが連結可能であることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項４に記載した本発明の多段変速遊星歯車列は、入力軸と、入力軸と平行に配置された出力軸と、入力軸と平行に配置されたカウンタ軸と、入力軸およびカウンタ軸に平行に配置された駆動軸と、入力軸と出力軸との間に設けられ、入力軸の回転数を出力軸の回転数へ変換する第１遊星歯車組および第２遊星歯車組を有し、第１遊星歯車組が、カウンタ軸と同軸上に配置されるとともに、第１サンギヤと、第１リングギヤと、該第１リングギヤおよび第１サンギヤに噛み合った第１ピニヨンと、該第１ピニヨンを軸支する第１キャリヤとを備えており、第２遊星歯車組が、駆動軸と同軸上に配置されるとともに、第２サンギヤと、第２リングギヤと、該第２リングギヤに噛み合った第２アウタピニヨンと、該第２アウタピニヨンおよび第２サンギヤに噛み合った第２インナピニヨンと、該第２インナピニヨンおよび第２アウタピニヨンを軸支する第２キャリヤとを備えており、入力軸と駆動軸との間を連結する第１歯車対と、入力軸とカウンタ軸との間を連結する第２歯車対と、第１サンギヤと第２キャリヤもしくは第２サンギヤとの間を連結する第１チェーンと、第１キャリヤと第２リングギヤとの間を連結する第２チェーンとを備えており、第１サンギヤと第２キャリヤもしくは第２サンギヤとがケースに固定可能であり、第２キャリヤと駆動軸とが連結可能であり、第１キャリヤと第２リングギヤとがケースに固定可能であり、第１キャリヤとカウンタ軸とが連結可能であり、第１リングギヤが出力軸と連結し、第２サンギヤが駆動軸と連結可能であることを特徴とする。
【００１０】
【作用と効果】
請求項１に記載した本発明の多段変速遊星歯車列にあっては、第１遊星歯車組が入力軸と同軸上に配置され、第２遊星歯車組が駆動軸上に配置され、入力軸と駆動軸との間を連結する第１歯車対と、第１サンギヤと第２サンギヤとの間を連結する第２歯車対と、第１リングギヤと第２キャリヤとの間を連結する第３歯車対とを備えており、第１サンギヤと第２サンギヤとがケースに固定可能であり、第２サンギヤと駆動軸とが連結可能であり、第１リングギヤと第２キャリヤのどちらか一方が出力軸と連結し、第１キャリヤがケースに固定可能であるとともに入力軸と連結可能であり、第２リングギヤが駆動軸と連結可能としたため、駆動軸と第２リングギヤを連結した場合に他のメンバーの連結関係と組み合わせて少なくとも前進第１速から第４速までの駆動を行い、入力軸と第１キャリヤを連結した場合に他のメンバーの連結関係と組み合わせて少なくとも前進第５速から上の高速段の駆動を行う。
この結果、前進６段または８段の変速比を得ながら、遊星歯車組と歯車対および摩擦要素を、入力軸側と駆動軸側に略均等に分散して配置できるので、軸方向長さを短くしたレイアウトが可能になり、エンジン横置き式前輪駆動車の変速機への適用が容易になる。
【００１１】
請求項２に記載した本発明の多段変速遊星歯車列にあっては、入力軸に平行に配置されたカウンタ軸および駆動軸とを有し、第１遊星歯車組がカウンタ軸と同じ軸心上に配置され、第２遊星歯車組が駆動軸と同軸上に配置され、入力軸と駆動軸との間を連結する第１歯車対と、入力軸とカウンタ軸との間を連結する第２歯車対と、第１サンギヤと第２サンギヤとの間を連結する第１チェーンと、第１リングギヤと第２キャリヤとの間を連結する第２チェーンとを備えており、第１サンギヤと第２サンギヤとがケースに固定可能であり、第２サンギヤとカウンタ軸とが連結可能であり、第１リングギヤと第２キャリヤのどちらか一方が出力軸と連結し、第１キャリヤがケースに固定可能であるとともにカウンタ軸と連結可能であり、第２リングギヤが駆動軸と連結可能にしたため、駆動軸と第２リングギヤを連結した場合に他のメンバーの連結関係と組み合わせて前進第１速から第４速もしくは第５速までの駆動を行い、カウンタ軸と第１キャリヤを連結した場合に他のメンバーの連結関係と組み合わせて前進第４速もしくは第５速から上の高速段の駆動を行う。
この結果、遊星歯車組と歯車対やチェーンおよび摩擦要素を、カウンタ軸側と駆動軸側に略均等に分散して配置できるので、軸方向長さを短くしたレイアウトが可能になり、エンジン横置き式前輪駆動車の変速機への適用が容易になる。
【００１２】
請求項３に記載した本発明の多段変速遊星歯車列にあっては、第１サンギヤを入力軸もしくは前記カウンタ軸と連結可能としたため、第１サンギヤを入力軸と連結したうえで、駆動軸と第２リングギヤを連結すると前進第４速の駆動を行い、入力軸と第１キャリヤを連結すると前進第６速の駆動を行う。
この結果、前進８段後進２段の変速比が得ながら、遊星歯車組と歯車対および摩擦要素を、入力軸側と駆動軸側にバランスよく配置できるので、軸方向長さを短くしたレイアウトが可能になり、エンジン横置き式前輪駆動車の変速機への適用が容易になる。
【００１３】
請求項４に記載した本発明の多段変速遊星歯車列にあっては、入力軸と平行に配置されたカウンタ軸および駆動軸と、第１遊星歯車組がカウンタ軸と同軸上に配置され、第２遊星歯車組が駆動軸と同軸上に配置され、入力軸と駆動軸との間を連結する第１歯車対と、入力軸とカウンタ軸との間を連結する第２歯車対と、第１サンギヤと第２キャリヤもしくは第２サンギヤとの間を連結する第１チェーンと、第１キャリヤと第２リングギヤとの間を連結する第２チェーンとを備えており、第１サンギヤと第２キャリヤもしくは第２サンギヤとがケースに固定可能であり、第２キャリヤと駆動軸とが連結可能であり、第１キャリヤと第２リングギヤとがケースに固定可能であり、第１キャリヤとカウンタ軸とが連結可能であり、第１リングギヤが出力軸と連結し、第２サンギヤが駆動軸と連結可能に構成したため、駆動軸と第２サンギヤまたは第２キャリヤを連結した場合に他のメンバーの連結関係と組み合わせて前進第１速から少なくとも第４速までの駆動を行い、カウンタ軸と第１キャリヤを連結した場合に他のメンバーの連結関係と組み合わせて少なくとも前進第５速から上の高速段の駆動を行う。
この結果、前進６段または８段の変速比を得ながら、遊星歯車組と歯車対、チェーンおよび摩擦要素を、カウンタ軸側と駆動軸側に略均等に分散して配置できるので、軸方向長さを短くしたレイアウトが可能になり、エンジン横置き式前輪駆動車の変速機への適用が容易になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の多段変速遊星歯車列における実施の形態を、図に基づき説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る多段変速遊星歯車列を表すスケルトン図である。
なお、同図は互いに平行に配置した入力軸１０と出力軸１２のうち、入力軸１０側は軸心より下側半分を、出力軸１２側は軸心より上側半分を描いてある。
【００１５】
この多段変速遊星歯車列は、図示しないエンジンを横向きに搭載した前輪駆動車の変速機に適用するべく、上述のように入力軸１０と出力軸１２とが互いに平行に配置されており、入力軸１０と同軸上に第１遊星歯車組１４が、出力軸１２と同じ軸心の駆動軸１６上に第２遊星歯車組１８が配置されている。
【００１６】
第１遊星歯車組１４、第２遊星歯車組１８は、一般的にシングルピニヨン型と呼ばれるもので、それぞれが同じ構成になっている。第１遊星歯車組１４は第１サンギヤ２０と、第１リングギヤ２２と、該第１リングギヤ２２および第１サンギヤ２０に噛み合った第１ピニヨン２４と、該第１ピニヨン２４を回転自在に軸支する第１キャリヤ２８とで構成されている。
同様に、第２遊星歯車組１８は、第２サンギヤ３０、第２リングギヤ３２、第２ピニヨン３４、第２キャリヤ３８で構成されている。
【００１７】
入力軸１０、出力軸１２、駆動軸１６と、第１遊星歯車組１４および第２遊星歯車組１８の各回転メンバーは以下のように連結されているか、または連結可能である。
駆動軸１６は入力軸１０と第１歯車対４０により連結され、減速駆動されている。
駆動軸１６は、第１クラッチ４２により第２リングギヤ３２と、第２クラッチ４４により第２サンギヤ３０と、それぞれ選択的に連結可能である。
【００１８】
入力軸１０は、第３クラッチ４６により第１サンギヤ２０と、第４クラッチ４８により第１キャリヤ２８と、それぞれ選択的に連結可能である。
第２サンギヤ３０は第１ブレーキ５０によりケース（静止部）５４に固定可能である。第１キャリヤ２８は第２ブレーキ５２によりケース５４に固定可能であるとともに、ワンウエイクラッチ５６により一方の回転方向において常にケース５４に固定されている。
【００１９】
第１サンギヤ２０と第２サンギヤ３０とは第２歯車対５８で連結されている。
第１リングギヤ２２と第２キャリヤ３８とは第３歯車対６０で連結されているとともに、第２キャリヤ３８は出力軸１２と連結している。
なお、１２ａは出力歯車である。
【００２０】
次に、図１に示した多段変速遊星歯車列の作動を、図２に示した作動表と図３の（ａ）に示した共通速度線図を参考にしながら説明する。
以下の説明では、クラッチやブレーキを摩擦要素と呼び、ワンウエイクラッチを含めて回転メンバー同士の連結機能を有するものを総称して締結要素と呼ぶ。
【００２１】
なお、図２の作動表において、横方向の欄にはクラッチやブレーキおよびワンウエイクラッチなどの締結要素が割り当ててあり、Ｃ−１は第１クラッチ４２を、Ｂ−１は第１ブレーキ５０を、ＯＣはワンウエイクラッチ５６をといった具合に、それぞれ表す。なお、これらの記号と各締結要素の符号との関係は、図１に記してある。
【００２２】
縦方向の欄には、図示しない操作レバーの「Ｄレンジ」「Ｒレンジ」および「Ｌレンジ」に分け、Ｄレンジは前進第１速（１ｓｔ）乃至第８速（８ｔｈ）を割り当て、Ｒレンジは後進第１速（Ｒ−１）と第２速（Ｒ−２）の各変速段を割り当ててある。
なお、Ｌレンジでは、後述するエンジンブレーキ時のように出力軸１２側から入力軸１０側を駆動することが可能である。
図２の作動表中、○印は各締結要素の締結を、また空欄は各締結要素の解放を表す。
【００２３】
図３に示すように、図１の多段変速遊星歯車列の共通速度線図は、縦方向が入力軸１０の回転数を１とした場合の各回転メンバーの回転数を表し、横方向は第１、第２遊星歯車組１４、１８の歯数比に応じた間隔に各回転メンバーを割り振って回転メンバーごとに縦線を描いてある。
【００２４】
共通速度線図の上方に書いた記号は、サンギヤはＳ、リングギヤはＲ、キャリヤはＣで、またその後の数字１、２はそれぞれが属する第１、第２の遊星歯車組を表し、例えばＳ１、Ｒ１、Ｃ１は、それぞれ第１遊星歯車組１４の第１サンギヤ２０、第１リングギヤ２２、第１キャリヤ２８を表すようになっている。
【００２５】
ここで、各遊星歯車組の歯数比は、リングギヤの歯数（Ｚｒ）に対するサンギヤの歯数（Ｚｓ）の比Ｚｓ／Ｚｒであり、第１遊星歯車組１４の歯数比をα１、第２遊星歯車組１８の歯数比をα２とする。
共通速度線図の第２リングギヤ３２（Ｒ２）の回転数は、第１歯車対４０の減速比をｉ１として表してある。
【００２６】
また、変速比の計算および説明を簡素化するため、第２歯車対５８の変速比ｉ２と第３歯車対６０の変速比ｉ３をともに１とする。
したがって、共通速度線図において、第１リングギヤ２２（Ｒ１）と第２キャリヤ３８（Ｃ２）、第１サンギヤ２０（Ｓ１）と第２サンギヤ３０（Ｓ２）は、それぞれ縦線が共通になる。
【００２７】
なお、共通速度線図を含めて変速比の計算には、α１を０．５０、α２を０．４５、ｉ１を２．００とした場合について説明する。
したがって、駆動軸１６は入力軸１０の１／２の回転数で回転することになる。
さらに、表示および計算式を簡略化するため、α２（１＋α１）をＡとする。
【００２８】
共通速度線図は、各縦線と太線との交点の高さがそれぞれの回転メンバーの回転数を表す。
分かりやすくするため、出力軸１２と連結された第２キャリヤ３８（Ｃ２）の縦線における交点を○印で表示した。
図３の（ｂ）にはα１、α２、ｉ３を上記の値とした場合の各変速比およびそれら間の各段間比を示してある。
【００２９】
はじめに、前進第１速（１ｓｔ）の駆動は、図２に示した作動表に見るように、第１クラッチ４２（Ｃ−１）の締結で第２リングギヤ３２を駆動軸１６と連結することで行われる。
このとき、第１キャリヤ２８はワンウエイクラッチ５６（ＯＣ）によりケース５４に固定される。
【００３０】
すなわち、ワンウエイクラッチ５６は第１速で、車両を加速する方向において第１キャリヤ２８をケース５４に固定するようになっており、Ｄレンジの第１速では、いわゆるエンジンブレーキ時のように出力軸１２から入力軸１０への駆動はできない。
【００３１】
第１速の変速比（入力軸１０の回転数／出力軸１２の回転数）は、ｉ１（１＋α２）＋ｉ１・α２／α１になり、上記の値に設定した歯数比においては４．７００になる。
なお、この計算式は前述のようにｉ２およびｉ３を１とした場合であり、参考にｉ２およびｉ３を含む式に直すと、ｉ１（１＋α２）＋ｉ１・ｉ３・α２／（α１・ｉ２）になる。
ここでｉ２およびｉ３はそれぞれ、駆動軸１６側の歯数をＺｄ、入力軸１０側の歯数をＺｉとした場合、Ｚｄ／Ｚｉである。
【００３２】
第１速を図３の共通速度線図で説明すると、入力軸１０の回転数を１として、第２リングギヤ３２（Ｒ２）が１／ｉ１の回転数で、第１キャリヤ２８（Ｃ１）がケース５４に固定されているので回転数が０であり、両者を結んだ１ｓｔの斜線と第２キャリヤ３８（Ｃ２）の縦線との交点の高さが出力軸１２の回転数になる。
【００３３】
次に、第２速（２ｎｄ）への変速は、前述の第１速での第１クラッチ４２の締結に加えて、第１ブレーキ５０（Ｂ−１）を締結することにより第２サンギヤ３０をケース５４に固定することで行われる。
このとき、第１キャリヤ２８のケース５４への固定は、ワンウエイクラッチ５６の作用で自動的に解除される。
【００３４】
第２サンギヤ３０がケース５４に固定されることにより、出力軸１２は駆動軸１６から第２遊星歯車組１８によって減速駆動され、共通速度線図においては第２サンギヤ３０（Ｓ２）の回転数を０とした２ｎｄの斜線が示すようになって、第２速の変速比は、ｉ１（１＋α２）になる。
上記した歯数比においては２．９００である。
【００３５】
前述のように、前進第１速から第２速への変速は、ワンウエイクラッチ５６の作用があるため、第１ブレーキ５０の締結を追加するだけで済む。
したがって、変速時のいわゆる変速ショックは、第１ブレーキ５０の締結を緩やかに行うように制御するだけで抑えられるので、円滑な変速制御を容易に行うことができる。
【００３６】
次に、第３速（３ｒｄ）への変速は、第２速での第１ブレーキ５０の締結を解除して第２クラッチ４４を締結することで行われる。
これにより、第２遊星歯車組１８は一体になり、共通速度線図においては３ｒｄの水平線が示すようになって、第１歯車対４０のみで減速駆動されることになり、変速比はｉ１になる。
上記した歯数比においては２．０００である。
【００３７】
続いて第４速（４ｔｈ）への変速は、第３速における第２クラッチ４４の締結を解除して、第３クラッチ４６を締結することで行われる。
共通速度線図においては第２サンギヤ３０（Ｓ２）の回転数を１とした４ｔｈの斜線が示すようになって、第４速の変速比は、ｉ１（１＋Ａ＋α１）／（１＋α１＋Ａ・ｉ１）になる。
上記した歯数比においては１．５２６である。
【００３８】
次に、第５速（５ｔｈ）への変速は、第４速における第３クラッチ４６の締結を解除して第４クラッチ４８を締結することで行われる。
以降の高速段において第４クラッチ４８の締結は維持される。
これにより、第１キャリヤ２８が入力軸１０と連結され、共通速度線図における第１キャリヤ２８（Ｃ１）の回転数を１とした５ｔｈの斜線になり、変速比はｉ１（Ａ＋α１）／（Ａ・ｉ１＋α１）になる。
上記した歯数比においては１．２７０になる。
【００３９】
次に、第６速（６ｔｈ）への変速は、第５速までにおける第１クラッチ４２の締結を解除して、再び第３クラッチ４６を締結することで行われる。
この段階で共通速度線図の６ｔｈの水平線が示すように、第１遊星歯車組１４が入力軸１０と一体になって、第３歯車対６０のみで出力軸１２が駆動され、変速比はｉ３になり上記の歯数比では１．０００である。
【００４０】
次に、第７速（７ｔｈ）への変速は、第６速における第３クラッチ４６の締結を解除して、再び第２クラッチ４４を締結することで第２サンギヤ３０を駆動軸１６と連結することで行われる。
これにより共通速度線図に示すように、第１キャリヤ２８（Ｃ１）の回転数を１とし、第２サンギヤ３０（Ｓ２）の回転数を１／ｉ１とした７ｔｈの斜線になって、変速比はｉ１／｛ｉ１＋α１（ｉ１−１）｝になり、上記した歯数比においては０．８００の増速（オーバードライブ）になる。
【００４１】
次に、第８速（８ｔｈ）への変速は、第７速における第２クラッチ４４の締結を解除して、再び第１ブレーキ５０を締結することで第１サンギヤ２０をケース５４に固定することで行われる。
実際に第１ブレーキ５０が固定するのは第２サンギヤ３０であるが、第２サンギヤ３０と第１サンギヤ２０とは第２歯車対５８で連結されているので、第１サンギヤ２０も固定されることになる。
これにより共通速度線図に示すように、第１キャリヤ２８（Ｃ１）の回転数を１とし、第１サンギヤ２０（Ｓ１）の回転数を０とした８ｔｈの斜線になって、変速比はｉ１／（１＋α１）になり、上記した歯数比においては０．６６７の増速になる。
【００４２】
次に、Ｒレンジの後進第１速（Ｒ−１）の駆動は、第２クラッチ４４と第２ブレーキ５２を締結することで行われる。
これにより、第１サンギヤ２０が駆動軸１６から駆動され、第１キャリヤ２８がケース５４に固定されるため、逆転されて第３歯車対６０を経て出力軸１２を駆動する。
共通速度線図においては第１サンギヤ２０（Ｓ１）の回転数が１／ｉ１で、第１キャリヤ２８（Ｃ１）の回転数が０の、Ｒ−１の斜線に示すようになり、変速比は−ｉ１／α１になって、上記した歯数比においては−４．０００になる。
【００４３】
また、後進第２速（Ｒ−２）への変速は、後進第１速における第２クラッチ４４の締結を解除して、第３クラッチ４６を締結することで行われる。
これにより、第１サンギヤ２０は入力軸１０と直結されて回転数１で回転し、共通速度線図においては第１サンギヤ２０（Ｓ１）の回転数を１としたＲ−２の斜線に示すようになり、変速比は−１／α１になって、上記した歯数比においては−２．０００になる。
【００４４】
前述のように、Ｄレンジの第１速においてワンウエイクラッチ５６は車両を加速する方向にのみ自動的に締結されるので、エンジンブレーキ時のように出力軸１２側から駆動する場合には、図２の作動表のＬレンジにおける１ｓｔに示すように、Ｄレンジの前進第１速と同様に第１クラッチ４２を締結するとともに、ワンウエイクラッチ５６と併設されている第２ブレーキ５２を締結する。
これにより、トルクが作用する方向を問わずに前進第１速の変速比を得ることができる。
【００４５】
以上の変速比を図３の（ｂ）にまとめる。
なお、隣り合った変速比同士の比が段間比である。
これに見るように、全般に高速段側にいくほど段間比が小さくなっており、内燃機関で駆動する車両用変速機の変速比として好ましい傾向になっている。
【００４６】
以上が、図１に示した前進８段後進２段の多段遊星歯車列における作動と変速比である。
前述のように入力軸１０側に配置されているのは、第１遊星歯車組１４と第１乃至第３歯車対４０、５８、６０と、第３クラッチ４６、第４クラッチ４８、第２ブレーキ５２およびワンウエイクラッチ５６であり、出力軸１２側に配置されているのは、第２遊星歯車組１６と前記３対の歯車対４０、５８、６０と、第１クラッチ４２、第２クラッチ４４および第１ブレーキ５０である。
【００４７】
つまり、遊星歯車組と歯車対および摩擦要素は両軸上に略均等に分散して配置されることになり、入力軸と出力軸が平行に配置された一般的な変速機に比べて歯車対が２対多くなっているものの、歯車列全体の軸方向長さをできるだけ短くレイアウトするうえで大きな効果を発揮する。
その結果、従来例より軸方向長さを短縮した変速機が可能になるので、エンジン横置きの前輪駆動車に搭載する変速機への適用が容易になる。
なお、第２サンギヤ３０をケース５４に固定する第１ブレーキ５０は、入力軸１０側へ配置して第１サンギヤ２０を固定するようにしても同じ作用をするので、具体的なレイアウトの都合で配置を自由に選択することができる。
【００４８】
さらに、図１は第２キャリヤ３８を出力軸１２と連結しているが、出力軸１２を入力軸１０と同じ軸心側に移動して、第１リングギヤ２２と連結させることも可能である。
なお、上記したうちの第３クラッチ４６を省略すると、図２に示した作動表における第４速と第６速および後進第２速を削除した形で、前進６段後進１段の変速比を得ることができる。
【００４９】
この場合、たとえばα１を０．４８、α２を０．５８、ｉ１を１．５とすると、上記計算式の第４速と第６速および後進第２速を削除して繰り上げ、前進第１速から第６速まで並べ直すと各変速比は以下のようになる。
2005023987.tif 000003
前進６段ではあるが、車両用変速機にふさわしい変速比が得られ、しかも従来例より軸方向長さを短くできることは言うまでもない。
【００５０】
次に、本発明の多段変速遊星歯車列における第２の実施の形態のスケルトンを図４に示す。
ここでは、図１に示した実施の形態と異なる部分を中心に説明し、図１の実施の形態と実質的に同じ部分については同一の符号を付し、それらの説明を省略する。
【００５１】
図４の実施の形態における図１の実施の形態との違いは、入力軸１０がこれと平行に設けたカウンタ軸６２と第２歯車対５８を介して連結されており、このカウンタ軸６２上に第１遊星歯車組１４と第３クラッチ４６、第４クラッチ４８、第２ブレーキ５２およびワンウエイクラッチ５６が配置されるとともに、第１サンギヤ２０と第３サンギヤ３０とは第１チェーン６６で連結され、第１リングギヤ２２と第２キャリヤ３８とは第２チェーン６８で連結されていることである。
【００５２】
第２歯車対５８の一方の歯車は、第１歯車対４０の入力軸１０側の歯車が兼ねるようになっている。
なお、６６ａ、６６ｂ、６８ａ、６８ｂは第１チェーン６６および第２チェーン６８と噛み合うスプロケットを表す。
【００５３】
第１遊星歯車組１４がカウンタ軸６２上に配置された関係で、第３クラッチ４６は第１サンギヤとカウンタ軸６２とを連結し、第４クラッチ４８は第１キャリヤ２８とカウンタ軸６２とを連結するが、基本的に各締結要素の符号および作用は図１の実施の形態と同様であり、作動表は図２に示したものと共通である。
また、第２歯車対５８と第１チェーン６６および第２チェーン６８の変速比をそれぞれ１とすると、変速比も図１の実施の形態と同じになるので、詳細の説明を省略する。
【００５４】
図４に示した実施の形態も、前進８段後進２段の変速比が得られ、図１の実施の形態で説明したように、第３クラッチ４６を設けないと前進６段後進１段の変速比を得る歯車列にすることができる。
カウンタ軸６２側に配置されているのは、第１遊星歯車組１４と第１歯車対４０、第１チェーン６６、第２チェーン６８と第３クラッチ４６、第４クラッチ４８、第２ブレーキ５２およびワンウエイクラッチ５６であり、出力軸１２側に配置されているのは、第２遊星歯車組１６と第１歯車対４０、第１チェーン６６、第２チェーン６８と、第１クラッチ４２、第２クラッチ４４および第１ブレーキ５０である。
第２歯車対５８は第１歯車対４０と軸方向にオーバーラップしているので、歯車列の長さには影響しない。
【００５５】
また、変速機に一般的に用いる「はす歯歯車」は、動力伝達によって噛み合い部で軸方向のスラストが生じて、歯車を傾けるモーメントが作用するので、歯車を支持するベアリングが大きくなり勝ちであるが、チェーンの場合は軸方向のスラストが生じないため各スプロケット６６ａ、６６ｂ、６８ａ、６８ｂを支持するベアリングを簡素化できるので、軸方向の所要スペースを小さくてできるメリットがある。
【００５６】
これらの結果、図１に示した実施の形態と同様に、遊星歯車組と歯車対やチェーンおよび摩擦要素がカウンタ軸６２と駆動軸１６の両軸にバランスよく配置され、歯車列全体の軸方向長さを短くレイアウトした変速機が可能になるので、エンジン横置きの前輪駆動車に搭載する変速機への適用が容易になる。
【００５７】
次に、本発明の多段変速遊星歯車列における第３の実施の形態のスケルトンを図５に示す。
ここでは、図１および図４に示した実施の形態と異なる部分を中心に説明し、図１の実施の形態と実質的に同じ部分については同一の符号を付し、それらの説明を省略する。
【００５８】
図５の実施の形態は、図４に示した実施の形態と同様に、入力軸１０と平行に設けたカウンタ軸６２上に第１遊星歯車組１４が配置され、これらと平行に設けた駆動軸１６上に第２遊星歯車組１８が配置されているが、第２遊星歯車組１８がいわゆるダブルピニヨン型である。
【００５９】
すなわち、第２サンギヤ３０と、第２リングギヤ３２と、第２リングギヤ３２に噛み合った第２アウタピニヨン３４と、これら第２アウタピニヨン３４および第２サンギヤ３０に噛み合った第２インナピニヨン３６と、第２インナピニヨン３６および第２アウタピニヨン３４を回転自在に軸支する第２キャリヤ３８とで構成されている。
【００６０】
また、出力軸１２がカウンタ軸６２と同じ軸心上にあることも図４の実施の形態と異なる。
さらに、駆動軸１６およびカウンタ軸６２と第１、第２遊星歯車組１４、１８の回転メンバー間の連結関係が異なり、以下のようになっている。
駆動軸１６は、第１クラッチ４２により第２サンギヤ３０と、第２クラッチ４４により第２キャリヤ３８と、それぞれ選択的に連結可能である。
【００６１】
カウンタ軸６２は、第３クラッチ４６により第１サンギヤ２０と、第４クラッチ４８により第１キャリヤ２８と、それぞれ選択的に連結可能である。
第１サンギヤ２０は第１ブレーキ５０によりケース５４に固定可能である。
第２リングギヤ３２は第２ブレーキ５２によりケース５４に固定可能であるとともに、ワンウエイクラッチ５６により一方の回転方向において常にケース５４に固定されている。
【００６２】
第２キャリヤ３８と第１サンギヤ２０とは第１チェーン６６により連結されており、第１キャリヤ２８と第２リングギヤ３２とは第２チェーン６８により連結されている。
したがって、第１ブレーキ５０は第２キャリヤ３８を固定する機能も有し、第２ブレーキ５２およびワンウエイクラッチ５６は第１キャリヤ２８を固定する機能も有する。
第１リングギヤ２２は出力軸１２と連結されている。
【００６３】
上記のように各メンバー間の連結関係は異なるが、各締結要素の符号および作用は図１に示した実施の形態と同じであり、作動表も図２に示したものと共通である。
また、図３に示した共通速度線図においては、上記の連結関係を踏まえて各回転メンバーを置換すると同じように描くことができる。
【００６４】
すなわち、左端のＲ２の縦線に第２サンギヤ３０（Ｓ２）を、その右隣のＣ２、Ｒ１の縦線に第１リングギヤ２２（Ｒ１）を、さらに右隣のＣ１の縦線に第１キャリヤ２８（Ｃ１）および第２リングギヤ３２（Ｒ２）を、そして右端のＳ１、Ｓ２の縦線に第１サンギヤ２０（Ｓ１）および第２キャリヤ３８（Ｃ２）を割り当てることで各メンバーを表す縦線が同様になる。
【００６５】
したがって、第１遊星歯車組１４および第２遊星歯車組１８の歯数比α１、α２を適切に設定して共通速度線図の各縦線の間隔が図３に示したのと同じになるようにすると、変速比の値も図１に示した実施の形態と同じになる。
また、変速比の計算式自体は図１の実施の形態と異なるが、１／α２−１をＡと置いて上記の共通速度線図から導き出すことができるので説明を省略する。
【００６６】
図５に示した実施の形態も、前進８段後進２段の変速比が得られるとともに、
カウンタ軸６２側に配置されているのは、第１遊星歯車組１４と第１歯車対４０、第１、第２チェーン６６、６８と第３クラッチ４６、第４クラッチ４８および第１ブレーキ５０であり、駆動軸１６側に配置されているのは、第２遊星歯車組１６と第１歯車対４０、第１、第２チェーン６６、６８と、第１クラッチ４２、第２クラッチ４４、第２ブレーキ５２およびワンウエイクラッチ５６である。
【００６７】
したがって、カウンタ軸６２と駆動軸１６の両軸に略均等に分散して配置されることは図１に示した実施の形態と同様であり、歯車列全体の軸方向長さを短くレイアウトした変速機が可能になるので、エンジン横置きの前輪駆動車に搭載する変速機への適用が容易になる。
また、図１の実施の形態で説明したように、第３クラッチ４６を設けないで前進６段後進１段の変速比を得る構成にすることもできる。
【００６８】
次に、本発明の多段変速遊星歯車列における第４の実施の形態のスケルトンを図６に示す。
ここでは、図１および図５に示した実施の形態と異なる部分を中心に説明し、図１および図５に示した実施の形態と実質的に同じ部分については同一の符号を付し、それらの説明を省略する。
【００６９】
図６の実施の形態は、図５に示した実施の形態と基本的に同じである。
すなわち、違いは第１サンギヤ２０と第１チェーン６６を介して連結される相手が図５における第２キャリヤ３８から第２サンギヤ３０に替わったことである。
【００７０】
また、それと関連して第２キャリヤと駆動軸１６とを連結するクラッチが、図５の実施の形態における第２クラッチ４４から図６においては第１クラッチ４２に替わり、逆に第２サンギヤ３０と駆動軸１６とを連結するクラッチが図５における第１クラッチ４２から図６においては第２クラッチ４４に替わった。
つまり、図５に示した実施の形態とは第２サンギヤ３０と第２キャリヤ３８の役目が交替したことになる。
【００７１】
一般にダブルピニヨン型の遊星歯車組においてはサンギヤとキャリヤとが機能的に一方と他方の関係にあり、両者を逆にしても同じ機能を果たす。
したがって、図６に示した実施の形態は、基本的に図５に示した実施の形態と同じ作用をする。
【００７２】
各締結要素の符号および作用は図１および図５に示した実施の形態と同じであり、作動表も図２に示したものと共通である。
また、図３に示した共通速度線図においては、上記の連結関係を踏まえて各回転メンバーを置換すると同じように描くことができる。
【００７３】
すなわち、左端のＲ２の縦線に第２キャリヤ３８（Ｃ２）を、その右隣のＣ２、Ｒ１の縦線に第１リングギヤ２２（Ｒ１）を、さらに右隣のＣ１の縦線に第１キャリヤ２８（Ｃ１）および第２リングギヤ３２（Ｒ２）を、そして右端のＳ１、Ｓ２の縦線に第１サンギヤ２０（Ｓ１）および第２サンギヤ３０（Ｓ２）を割り当てることで各メンバーを表す縦線が同様になる。
【００７４】
したがって、第１遊星歯車組１４および第２遊星歯車組１８の歯数比α１、α２を適切に設定して共通速度線図の各縦線の間隔が図３に示したのと同じになるようにすると、変速比の値も図１に示した実施の形態と同じになる。
また、変速比の計算式自体は図１の実施の形態と異なるが、１／α２−１−α１をＡと置いて上記の共通速度線図から導き出すことができるので、その説明を省略する。
【００７５】
図６に示した実施の形態も、図５に示した実施の形態と同様に、前進８段後進２段の変速比が得られるとともに、カウンタ軸６２側および駆動軸１６側の両軸に略均等に分散して配置されることは図１に示した実施の形態と同様であり、歯車列全体の軸方向長さを短くレイアウトした変速機が可能になるので、エンジン横置きの前輪駆動車に搭載する変速機への適用が容易になる。
また、図１の実施の形態で説明したように、第３クラッチ４６を設けないで前進６段後進１段の変速比を得る構成にすることもできる。
【００７６】
以上、説明したように、本発明に係る多段変速遊星歯車列は、遊星歯車組や歯車対、チェーンおよび締結要素が、入力軸１０側もしくはカウンタ軸６２と駆動軸１６側の両軸に略均等に分散して配置できるのが特徴であり、従来例に比べて変速機の軸方向長さを短くレイアウトすることができる。
したがって、エンジン横置きの前輪駆動車に搭載する変速機への適用が容易になる。
【００７７】
車両の燃費や排気の浄化にとって、変速比が幅広くとれる多段変速機は必要不可欠であり、世界的に生産数量が多いエンジン横置きの前輪駆動車に適用可能な多段変速遊星歯車列は、省エネルギーおよび地球環境保全の観点からメリットが多い。
【００７８】
本発明に係る多段変速遊星歯車列によれば、上記したような効果が得られるほかに、さらに当業者の一般的な知識に基づいて、各締結要素のレイアウトや、歯車を支持するベアリングのレイアウトを工夫することや、第１ブレーキと並列に第２のワンウエイクラッチおよびこれをケースに固定するブレーキを追加するなどの改良や変更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】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る多段変速遊星歯車列のスケルトンを示す図である。
【図２】図１に示した多段変速遊星歯車列の作動表を示す図である。
【図３】図１に示した多段変速遊星歯車列の共通速度線図および変速比の例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る多段変速遊星歯車列のスケルトンを示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る多段変速遊星歯車列のスケルトンを示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る多段変速遊星歯車列のスケルトンを示す図である。
【符号の説明】
１０：入力軸
１２：出力軸
１４：第１遊星歯車組
１６：駆動軸
１８：第２遊星歯車組
２０：第１サンギヤ
２２：第１リングギヤ
２４：第１ピニヨン
２８：第１キャリヤ
３０：第２サンギヤ
３２：第２リングギヤ
３４：第２ピニヨン、第２アウタピニヨン
３６：第２インナピニヨン
３８：第２キャリヤ
４０：第１歯車対
４２：第１クラッチ
４４：第２クラッチ
４６：第３クラッチ
４８：第４クラッチ
５０：第１ブレーキ
５２：第２ブレーキ
５４：ケース
５６：ワンウエイクラッチ
５８：第２歯車対
６０：第３歯車対
６２：  カウンタ軸
６６：  第１チェーン
６８：  第２チェーン
【図１】
2005023987.tif 000004
【図２】
2005023987.tif 000005
【図３】
2005023987.tif 000006
【図４】
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【図５】
2005023987.tif 000008
【図６】
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