(57)【要約】【課題】入力軸および出力軸と同じ軸心上に第１遊星歯車組と第２遊星歯車群とを設け、前進６段以上の変速比を得る遊星歯車列において、第２遊星歯車群の小型軽量化をはかる。【解決手段】ダブルピニヨン型の第１遊星歯車組１４と、複式遊星歯車の第２遊星歯車群１６とを備え、第１キャリヤ２８は入力軸１０と連結し、第１サンギヤ２０を固定し、第１リングギヤ２２は第２リングギヤ３２および第２サンギヤ３０と選択的に連結可能であり、第３サンギヤ４０はケース５０に固定可能であり、第３リングギヤ４２は入力軸１０と連結可能であるとともにケース５０に固定可能であり、第２キャリヤ３８は出力軸１２と連結する構成とした。【選択図】                  図１
2005069256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、
前記入力軸と同軸上に配置した出力軸と、
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遊星歯車組と第２遊星歯車群とを有し、
前記第１遊星歯車組が、第１サンギヤと、第１リングギヤと、該第１リングギヤに噛み合った第１アウタピニヨンと、該第１アウタピニヨンおよび前記第１サンギヤに噛み合った第１インナピニヨンと、該第１インナピニヨンおよび前記第１アウタピニヨンを軸支する第１キャリヤとを備え、
前記第２遊星歯車群が、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、第３リングギヤと、該第２ピニヨンおよび第３リングギヤに噛み合った第３ピニヨンと、該第３ピニヨンおよび前記第２ピニヨンを軸支する第２キャリヤと、前記第２ピニヨンと噛み合った第３サンギヤとを備え、
前記第１キャリヤは、前記入力軸と連結し、
前記第１サンギヤは、ケースに固定するか、または固定可能であり、
前記第１リングギヤは、第１クラッチを介して前記第２リングギヤと、第２クラッチを介して前記第２サンギヤと、のうちのいずれか一方と選択的に連結可能であり、
前記第３サンギヤは、第１ブレーキを介して前記ケースに固定可能であり、
前記第３リングギヤは、第３クラッチを介して前記入力軸と連結可能であるとともに、少なくとも第２ブレーキを介して前記ケースに固定可能であり、
前記第２キャリヤは、前記出力軸と連結し、
前記第１サンギヤの固定と、前記第１クラッチおよび前記第２ブレーキの締結とによって前進第１速変速段が成立し、
前記第１サンギヤの固定および前記第１クラッチの締結と、前記第１ブレーキの締結とによって前記第１速より小さい変速比の第２速変速段が成立し、
前記第１サンギヤの固定および前記第１クラッチの締結と、前記第２クラッチの締結とによって前記第２速より小さい変速比の第３速変速段が成立し、
前記第１サンギヤの固定および前記第１クラッチの締結と、前記第３クラッチの締結とによって前記第３速より小さい変速比の第４速変速段が成立し、
前記第３クラッチの締結と、前記第２クラッチの締結とによって前記第４速より小さい変速比の第５速変速段が成立し、
前記第３クラッチの締結と、前記第１ブレーキの締結とによって前記第５速より小さい変速比の第６速変速段が成立することを特徴とする多段変速遊星歯車列。
【請求項２】
前記第１サンギヤを選択的に前記ケースに固定可能な第３ブレーキを有し、該第３ブレーキが非締結の状態で前記第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチの全てを締結した場合に直結となる第５速変速段が成立することを特徴とする請求項１に記載の多段変速遊星歯車列。
【請求項３】
前記第２遊星歯車群を一体化可能、あるいは前記入力軸と前記出力軸とを直結可能な第４クラッチを有し、該第４クラッチの締結で直結となる第５速変速段が成立することを特徴とする請求項１に記載の多段変速遊星歯車列。
【請求項４】
入力軸と、
前記入力軸と同軸上に配置した出力軸と、
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遊星歯車組と第２遊星歯車群とを有し、
前記第１遊星歯車組が、第１サンギヤと、第１リングギヤと、該第１リングギヤに噛み合った第１アウタピニヨンと、該第１アウタピニヨンおよび前記第１サンギヤに噛み合った第１インナピニヨンと、該第１インナピニヨンおよび前記第１アウタピニヨンを軸支する第１キャリヤとを備え、
前記第２遊星歯車群が、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、第３リングギヤと、該第２ピニヨンおよび第３リングギヤに噛み合った第３ピニヨンと、該第３ピニヨンおよび前記第２ピニヨンを軸支する第２キャリヤと、前記第２ピニヨンと噛み合った第３サンギヤとを備え、
前記第１キャリヤは、前記入力軸と連結し、
前記第１サンギヤは、ケースに固定するか、または固定可能であり、
前記第１リングギヤは、第１クラッチを介して前記第２リングギヤと、第２クラッチを介して前記第２サンギヤと、のうちのいずれか一方と選択的に連結可能であり、
前記第３サンギヤは、第１ブレーキを介して前記ケースに固定可能であり、
前記第３リングギヤは、第３クラッチを介して前記入力軸と連結可能であるとともに、少なくとも第２ブレーキを介して前記ケースに固定可能であり、
前記第２リングギヤは、第４クラッチを介して前記入力軸と連結可能であり、前記第２キャリヤは、前記出力軸と連結した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、第１固定比を提供する第１遊星歯車組と、複式遊星歯車組の第２遊星歯車群とを備え、５個の摩擦要素による複数のメンバー間の連結や固定の組み合わせにより、前進６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】
特開平０４−２１９５５３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の多段変速遊星歯車列にあっては、第１遊星歯車組と第２遊星歯車群とを入力軸および出力軸と同じ軸心上に配置するには、上記特許文献１の図３や図１３のように、第２遊星歯車群を特定の複式遊星歯車組にしなければならないという制約がある。
【０００５】
図３および図１３のような複式遊星歯車組を用いた場合、使用頻度の高い前進の第１速乃至第４速において、第１遊星歯車組で減速されて大きくなったトルクが第３サンギヤに作用する。
サンギヤは一般的に歯車の直径が小さく、大きなトルクが作用した際の歯元応力を抑えるため歯幅（軸方向長さ）を大きくするか、遊星歯車全体を大きくする必要があるので、多段変速遊星歯車列の製造コストが高くなるとともに、重量が重くまた所要スペースが大きくなるといった問題があった。
【０００６】
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、第１遊星歯車組と第２遊星歯車群とを入力軸および出力軸と同じ軸心上に配置して前進６段以上の変速比を得ることが可能で、かつその場合に製造コスト、重量および所要スペースを低減することが可能な多段変速遊星歯車列を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、入力軸と同軸上に配置した出力軸と、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遊星歯車組と第２遊星歯車群とを有し、第１遊星歯車組が、第１サンギヤと、第１リングギヤと、該第１リングギヤに噛み合った第１アウタピニヨンと、該第１アウタピニヨンおよび第１サンギヤに噛み合った第１インナピニヨンと、該第１インナピニヨンおよび第１アウタピニヨンを軸支する第１キャリヤとを備え、第２遊星歯車群が、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、第３リングギヤと、該第２ピニヨンおよび第３リングギヤに噛み合った第３ピニヨンと、該第３ピニヨンおよび第２ピニヨンを軸支する第２キャリヤと、第２ピニヨンと噛み合った第３サンギヤとを備え、第１キャリヤは、入力軸と連結し、第１サンギヤは、ケースに固定するか、または固定可能であり、第１リングギヤは、第１クラッチを介して第２リングギヤと、第２クラッチを介して第２サンギヤと、のうちのいずれか一方と選択的に連結可能であり、第３サンギヤは、第１ブレーキを介してケースに固定可能であり、第３リングギヤは、第３クラッチを介して入力軸と連結可能であるとともに、少なくとも第２ブレーキを介してケースに固定可能であり、第２キャリヤは、出力軸と連結し、第１サンギヤの固定と、第１クラッチおよび第２ブレーキの締結とによって前進第１速変速段が成立し、第１サンギヤの固定および第１クラッチの締結と、第１ブレーキの締結とによって第１速より小さい変速比の第２速変速段が成立し、第１サンギヤの固定および第１クラッチの締結と、第２クラッチの締結とによって第２速より小さい変速比の第３速変速段が成立し、第１サンギヤの固定および第１クラッチの締結と、第３クラッチの締結とによって第３速より小さい変速比の第４速変速段が成立し、第３クラッチの締結と、第２クラッチの締結とによって第４速より小さい変速比の第５速変速段が成立し、第３クラッチの締結と、第１ブレーキの締結とによって第５速より小さい変速比の第６速変速段が成立することを特徴とする。
【０００８】
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、第１サンギヤを選択的にケースに固定可能な第３ブレーキを有し、該第３ブレーキが非締結の状態で第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチの全てを締結した場合に直結となる第５速変速段が成立することを特徴とする。
【０００９】
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２遊星歯車群を一体化可能、あるいは入力軸と出力軸とを直結可能な第４クラッチを有し、該第４クラッチの締結で直結となる第５速変速段が成立することを特徴とする。
【００１０】
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、入力軸と同軸上に配置した出力軸と、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遊星歯車組と第２遊星歯車群とを有し、第１遊星歯車組が、第１サンギヤと、第１リングギヤと、該第１リングギヤに噛み合った第１アウタピニヨンと、該第１アウタピニヨンおよび第１サンギヤに噛み合った第１インナピニヨンと、該第１インナピニヨンおよび第１アウタピニヨンを軸支する第１キャリヤとを備え、
第２遊星歯車群が、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、第３リングギヤと、該第２ピニヨンおよび第３リングギヤに噛み合った第３ピニヨンと、該第３ピニヨンおよび第２ピニヨンを軸支する第２キャリヤと、第２ピニヨンと噛み合った第３サンギヤとを備え、第１キャリヤは、入力軸と連結し、第１サンギヤは、ケースに固定するか、または固定可能であり、第１リングギヤは、第１クラッチを介して第２リングギヤと、第２クラッチを介して第２サンギヤと、のうちのいずれか一方と選択的に連結可能であり、第３サンギヤは、第１ブレーキを介してケースに固定可能であり、第３リングギヤは、第３クラッチを介して入力軸と連結可能であるとともに、少なくとも第２ブレーキを介してケースに固定可能であり、第２リングギヤは、第４クラッチを介して入力軸と連結可能であり、第２キャリヤは、出力軸と連結したことを特徴とする。
【００１１】
【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、ダブルピニヨン型の第１遊星歯車組と、複式遊星歯車の第２遊星歯車群とを備え、第１キャリヤは入力軸と連結し、第１サンギヤはケースに固定するか、または固定可能であり、第１リングギヤは、第１クラッチを介して第２リングギヤと、第２クラッチを介して第２サンギヤと、選択的に連結可能であり、第３サンギヤは第１ブレーキを介してケースに固定可能であり、第３リングギヤは第３クラッチを介して入力軸と連結可能であるとともに、少なくとも第２ブレーキを介してケースに固定可能であり、第２キャリヤは出力軸と連結する構成としたため、第１サンギヤの固定と第１クラッチおよび第２ブレーキの締結によって前進第１速の変速を、第１サンギヤの固定および第１クラッチの締結と第１ブレーキの締結とによって第２速の変速を、第１サンギヤの固定および第１クラッチの締結と第２クラッチの締結とによって第３速の変速を、第１サンギヤの固定および第１クラッチの締結と第３クラッチの締結とによって第４速の変速を、第３クラッチの締結と第２クラッチの締結とによって第５速の変速を、第３クラッチの締結と第１ブレーキの締結とによって第６速の変速を、それぞれ行う。
その結果、車両用に好適な前進６段の変速比を得るとともに、第１遊星歯車組で減速されたトルクの第２遊星歯車群への入力が第２リングギヤになるため、歯元応力が小さいので第２遊星歯車群を従来より小型化することが可能になり、製造コストが下がり、重量を軽くすることができ、車両の燃費を向上させる効果が期待できる。
【００１２】
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、第１サンギヤを選択的にケースに固定可能な第３ブレーキを有するため、該第３ブレーキが非締結の状態で第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチの全てを締結した場合に直結となる第５速の変速段を成立させる。
その結果、車両用に好適な前進７段の変速比を得るとともに、第１遊星歯車組で減速されたトルクの第２遊星歯車群への入力が第２リングギヤになるため、歯元応力が小さいので第２遊星歯車群を従来より小型化することが可能になり、製造コストが下がり、重量を軽くすることができ、車両の燃費を向上させる効果が期待できる。
【００１３】
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２遊星歯車群を一体化可能、あるいは入力軸と出力軸とを直結可能な第４クラッチを有するので、該第４クラッチの締結で直結となる第５速の変速段を成立させる。
その結果、車両用に好適な前進７段の変速比を得るとともに、第１遊星歯車組で減速されたトルクの第２遊星歯車群への入力が第２リングギヤになるため、歯元応力が小さいので第２遊星歯車群を従来より小型化することが可能になり、製造コストが下がり、重量を軽くすることができ、車両の燃費を向上させる効果が期待できる。
【００１４】
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、ダブルピニヨン型の第１遊星歯車組と、複式遊星歯車の第２遊星歯車群とを備え、第１キャリヤは入力軸と連結し、第１サンギヤはケースに固定するか、または固定可能であり、第１リングギヤは、第１クラッチを介して第２リングギヤと、第２クラッチを介して第２サンギヤと、選択的に連結可能であり、第３サンギヤは第１ブレーキを介してケースに固定可能であり、第３リングギヤは第３クラッチを介して入力軸と連結可能であるとともに、少なくとも第２ブレーキを介してケースに固定可能であり、第２リングギヤは第４クラッチを介して入力軸とも連結可能であり、第２キャリヤは出力軸と連結したため、第１サンギヤの固定と第１クラッチおよび第２ブレーキの締結によって前進第１速の変速を、第１サンギヤの固定および第１クラッチの締結と第１ブレーキの締結とによって第２速の変速を、第１サンギヤの固定および第１クラッチの締結と第２クラッチの締結とによって第３速の変速を、第１サンギヤの固定および第２クラッチの締結と第４クラッチの締結とによって第４速の変速を、第４クラッチの締結と第３クラッチの締結とによって第５速の変速を、第３クラッチの締結と第２クラッチの締結とによって第６速を、第３クラッチの締結と第１ブレーキの締結とによって第７速の変速を、それぞれ行う。
その結果、車両用に好適な前進７段の変速比を得るとともに、第１遊星歯車組で減速されたトルクの第２遊星歯車群への入力が第２リングギヤになるため、歯元応力が小さいので第２遊星歯車群を従来より小型化することが可能になり、製造コストが下がり、重量を軽くすることができ、車両の燃費を向上させる効果が期待できる。
【００１５】
【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、同図は同心とした入力軸１０と出力軸１２の軸心より上側半分を描いてある。
【００１６】
図１に示した本発明の多段変速遊星歯車列は、入力軸１０と出力軸１２とが同軸上に配置され、これらの軸上に第１遊星歯車組１４と第２遊星歯車群１６が配置されている。
第１遊星歯車組１４は、一般的にダブルピニヨン型と呼ばれるものであり、第１サンギヤ２０と、第１リングギヤ２２と、第１リングギヤ２２に噛み合った第１アウタピニヨン２４と、これら第１アウタピニヨン２４および第１サンギヤ２０に噛み合った第１インナピニヨン２６と、第１インナピニヨン２６および第１アウタピニヨン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。
【００１７】
第２遊星歯車群１６は一般に複式遊星歯車と呼ばれるもので、第２サンギヤ３０および第２リングギヤ３２と噛み合った第２ピニヨン３４が右側へ延びており、この第２ピニヨン３４および第３リングギヤ４２と噛み合う第３ピニヨン４４があって、これら第２、第３ピニヨン３４、４４を回転自在に軸支する第２キャリヤ３８があり、さらに第２ピニヨン３４の右側と噛み合う第３サンギヤ４０とから構成されている。
【００１８】
第１キャリヤ２８は入力軸１０と連結されており、第１サンギヤ２０はケース５０に固定されているので、第１リングギヤ２２が常に入力軸１０より減速駆動される。
【００１９】
第１リングギヤ２２は、第１クラッチ５２を介して第２リングギヤ３２と、第２クラッチ５４を介して第２サンギヤ３０と、それぞれ選択的に連結可能になっている。
第３サンギヤ４０は第１ブレーキ５６によりケース５０に固定可能である。
第３リングギヤ４２は、第３クラッチ５８を介して入力軸１０と連結可能であるとともに、第２ブレーキ６０によりケース５０に固定可能である。
さらに、第３リングギヤ４２はワンウエイクラッチ（ＯＣ）６２により一回転方向は常にケース５０に固定されるようになっている。
第２キャリヤ３８は出力軸１２と連結している。
【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メンバー同士の連結機能を有するもの全体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５２を、Ｂ−１は第１ブレーキ５６を、ＯＣはワンウエイクラッチ６２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」および「Ｌレンジ」に分け、前進第１速（１ｓｔ）乃至第６速（６ｔｈ）、および後進（Ｒｅｖ）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に示した共通速度線図は、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すようになっており、横方向は上記した各遊星歯車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、その後の数字１、２、３はそれぞれが属する第１遊星歯車１４、第２遊星歯車群１６（２列目、３列目）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（１列目）の歯数比をα１、第２遊星歯車群１６の図上左側（２列目）の歯数比をα２、右側（３列目）の歯数比をα３とする。
なお、共通速度線図を含めて変速比の計算には、α１を０．４５、α２を０．５０、α３を０．３３３とした場合について説明する。
【００２６】
図２の共通速度線図は、各縦線と太線との交点の高さがそれぞれのメンバーの回転数を表す。また、２点鎖線の水平線はメンバー同士が同じ回転数で結ばれていることを表す。
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は○印で、各締結要素の位置を●印で表示した。
また、図３の（ｂ）にはα１、α２、α３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。
【００２７】
始めに、第１遊星歯車組１４では前述のように、第１キャリヤ２８がケース５０に固定されているので、第１リングギヤ２２は常に入力軸１０より低い回転数に減速駆動されており、その減速比は１／（１−α１）である。
【００２８】
前進第１速（１ｓｔ）は、図２に示した作動表に見るように、第１クラッチ５２の締結で第１リングギヤ２２と第２リングギヤ３２とを連結することと、ワンウエイクラッチ６２が自動的に締結されて第３リングギヤ４２がケース５０に固定されることで実現する。
【００２９】
すなわち、第３リングギヤ４２はワンウエイクラッチ６２の作用で車両を加速する駆動方向においてケース５０に固定されるようになっている。
このため、Ｄレンジの第１速では、いわゆるエンジンブレーキのように出力軸１２から入力軸１０への駆動はできない。
【００３０】
第１速は、第１遊星歯車組１４で減速された第１リングギヤ２２が第１クラッチ６０を経て、第２遊星歯車群１６の第２リングギヤ３２を駆動する。
そして、さらに第２遊星歯車群１６で減速されて出力軸１２に出力する。
このとき、第１速の変速比（入力軸１０の回転数／出力軸１２の回転数）は、（α２＋α３）／｛α３（１−α１）｝になり、上記の値に設定した歯数比においては４．５４８になる。
【００３１】
これを図３の共通速度線図で説明すると、左側の第１遊星歯車組１４において入力軸１０と連結された第１キャリヤ２８（Ｃ１）の回転数を１として、第１サンギヤ２０（Ｓ１）がケース５２に固定されているので回転数が０であり、両者を結んだ斜線（太線）と第１リングギヤ２２（Ｒ１）の縦線との交点の高さが第１リングギヤ２２の回転数になる。
【００３２】
第１リングギヤ２２と連結した右側の第２リングギヤ３２（Ｒ２）が同じ回転数にあって、第３リングギヤ４２（Ｒ３）がケース５０に固定されて回転数が０であり、両者を結ぶ線が１ｓｔと書かれた斜線（太線）になって、この斜線と第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。
なお、第２リングギヤ３２は第４速まで第１リングギヤ２２との連結を維持される。
【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５２の締結に加えて、第１ブレーキ５６を締結することにより第３サンギヤ４０がケース５０に固定されることで行われる。
このときに、第３リングギヤ４２のケース５０への固定は、ワンウエイクラッチ６２の作用で自動的に解除される。
第３サンギヤ４０がケース５０に固定されたことにより、第２遊星歯車組群１６での減速比が第１速から変化して歯車列全体の変速比が変化する。
【００３４】
共通速度線図においては２ｎｄの斜線が示すように、第３サンギヤ４０（Ｓ３）の回転数を０とした斜線になり、第２速の変速比は、（１＋α２）／（１−α１）になる。
上記した歯数比においては２．７２７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６２の作用があるため、第１ブレーキ５６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５６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５６の締結を解除して第２クラッチ５４を締結することで行われる。
第１クラッチ５２と第２クラッチ５４の締結で第２遊星歯車群１６全体が一体になるため、第１遊星歯車組１４での減速比１／（１−α１）が第３速の変速比になり、上記した歯数比においては１．８１８であり、共通速度線図の右側においては３ｒｄの水平線になる。
【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５４の締結を解除して、第３クラッチ５８を締結することで行われる。
この段階で第３リングギヤ４２は入力軸１０と連結され、以降の高速段において連結を維持される。
【００３８】
共通速度線図においては４ｔｈの斜線が示すように、第３リングギヤ４２（Ｒ３）が入力軸１０と同じ回転数１となって、これと第２リングギヤ３２とを結んだ斜線になる。
第４速の変速比は（α２＋α３）／｛（１−α１）（α２＋α３）＋α１・α２｝になる。
上記した歯数比においては１．２１９になる。
【００３９】
次に、第５速（５ｔｈ）への変速は、第４速までにおける第１クラッチ５２の締結を解除して再び第２クラッチ５４を締結することで行われる。
この段階で第２サンギヤ３０は再び第１リングギヤ２２と連結される。
【００４０】
共通速度線図においては５ｔｈの斜線が示すように、第２サンギヤ３０（Ｓ２）の回転数が第１リングギヤ２２（Ｒ１）と同じになり、これと第３キャリヤ４８（Ｃ３）とを結んだものになる。
第５速の変速比は、（１−α３）／｛（１−α１）（１−α３）＋α１｝になり、上記した歯数比においては０．８１７の増速（オーバードライブ）になる。
【００４１】
次に第６速への変速は、第５速における第２クラッチ５４の締結を解除して、第１ブレーキ５６を締結することで、第３サンギヤ４０をケース５０に固定して行われる。
【００４２】
共通速度線図では６ｔｈの斜線が示すように、第３サンギヤ４０（Ｓ３）を０として、これと第３キャリヤ４８（Ｃ３）の回転数１とを結んだものになり、変速比は、１−α３になる。上記した歯数比においては０．６６７の増速になる。
【００４３】
また、後進（Ｒｅｖ）の駆動は、第２クラッチ５４と第２ブレーキ６０を締結することで行われる。
この結果、第３リングギヤ４２がケース５２に固定され、第１遊星歯車組１４で減速された第１リングギヤ２２の回転は第２サンギヤ３０に入力される。
共通速度線図はＲｅｖの斜線に示すようになり、変速比は（α３−１）／｛α３（１−α１）｝になって、上記した歯数比においては−３．６４２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６２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、これと併設されている第２ブレーキ６０を図２の作動表のＬレンジにおける１ｓｔに示すように締結する。
これにより、トルクが作用する方向を問わずに第３リングギヤ４２がケース５０に固定され、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６段後進１段の多段遊星歯車列における作動と変速比であるが、前述のようにワンウエイクラッチ６２の作用で円滑な変速制御を容易に行うことができるとともに、車両用変速機として好ましい変速比を得ることができる。
【００４７】
また、５個の摩擦要素により前進６段の歯車列が得られるとともに、大きなトルクが作用する低速段における第２遊星歯車群１６への入力が、直径の大きな第２リングギヤ３２であるため、歯車の歯元応力が大きくなることを回避でき、第２遊星歯車群１６全体をコンパクトにすることができる。
この結果、製造コストが下がり、重量を軽くすることができるので、車両の燃費を向上させる効果が期待できる。
【００４８】
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。また、作動表を図５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。
【００４９】
図４の実施の形態における違いは、第１サンギヤ２０のケース５０への固定のための第３ブレーキ６４が設けられていることである。
このため、後述する変速比１の第５速以外の変速段において、第３ブレーキ６４が締結されて第１サンギヤ２０はケース５０に固定される。
【００５０】
第３ブレーキ６４を設けたため、第３ブレーキ６４を締結しない状態では第１サンギヤ２０の回転が許容されるので、遊星歯車列全体を一体にして直結駆動を行うことができる。
すなわち、第１クラッチ５２、第２クラッチ５４および第３クラッチ５８の全てを締結すれば第１遊星歯車組１４、第２遊星歯車群１６と入力軸１０および出力軸１２全体が一体になって、変速比は各遊星歯車の歯数比に関係なく直結の１になる。
【００５１】
なお、図５に示した作動表を見るとわかるように、前進第１速乃至第４速は図１に示した実施の形態と同じ連結であり、変速比も同様である。
第５速は上記のように変速比１の直結になり、第６速と第７速は図１に示した実施の形態における第５速および第６速と同じ連結であり変速比も同様である。
したがって、歯数比を図１の実施の形態で説明した値と同じとすると、変速比は以下のようになる。なお、（  ）内は１段上の変速段との段間比である。
【００５２】
変速比の値（一例）
１ｓｔ：  ４．５４８  （１．６６８）
２ｎｄ：  ２．７２７  （１．５００）
３ｒｄ：  １．８１８  （１．４９１）
４ｔｈ：  １．２１９  （１．２１９）
５ｔｈ：  １．０００  （１．２２５）
６ｔｈ：  ０．８１７  （１．２２４）
７ｔｈ：  ０．６６７
Ｒｅｖ：−３．６４２
【００５３】
このように、図１に示した実施の形態に第３ブレーキ６４を追加することで７段化することにより、第４速以上の高速段での段間比が小さくなるため、車両の走行条件に応じて変速比をきめ細かく選択して走行することができるので、排気の浄化および燃費の向上の面で効果が期待できる。
【００５４】
図４に示した実施の形態も、図１に示した実施の形態と同様に、大きなトルクが作用する低速段における第２遊星歯車群１６への入力が、直径の大きな第２リングギヤ３２であるため、歯車の歯元応力が大きくなることを回避できるので、第２遊星歯車群１６全体をコンパクトにすることができる。
この結果、製造コストが下がり、重量を軽くすることができるので、車両の燃費を向上させる効果が期待できる。
【００５５】
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６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、図４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。
【００５６】
図６の実施の形態における違いは、第１サンギヤ３０と第２リングギヤ３２とを連結可能な第４クラッチ６６を有することである。
この第４クラッチ６６を締結すると第２遊星歯車群１６が一体になるため、これに第３クラッチ５８の締結を追加すると入力軸１０と出力軸１２が変速比１で直結される。
なお、この際に図４に示した実施の形態と異なるのは、第１サンギヤ２０は固定されたままで入力軸１０と出力軸１２が直結されることである。
【００５７】
作動表は省略するが、図４に示した実施の形態における作動表（図５）の第３ブレーキ（Ｂ−３）に代わって第４クラッチ６６（Ｃ−４）として、締結と解放（非締結）の関係を逆にすると第５速（５ｔｈ）で第４クラッチ６６が締結されて、変速比１の第５速を含む前進７段の変速段を有する歯車列になる。
変速比に関しても図４に示した実施の形態と同様であるので説明を省略する。また、特に図示はしないが、第４クラッチ６６は第２遊星歯車群１６のメンバーのうちの２個を連結すれば、どの組み合わせであっても第２遊星歯車群１６を一体にすることができる。
【００５８】
詳細の説明は省略したが、図６に示した実施の形態も、図１に示した実施の形態と同様に、大きなトルクが作用する低速段における第２遊星歯車群１６への入力が、直径の大きな第２リングギヤ３２であるため、歯車の歯元応力が大きくなることを回避できるので、第２遊星歯車群１６全体をコンパクトにすることができる。
この結果、製造コストが下がり、重量を軽くすることができるので、車両の燃費を向上させる効果が期待できる。
【００５９】
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７に示す。
ここでは、図１および図６に示した実施の形態と異なる部分を中心に説明し、図１、図６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。
【００６０】
図７の実施の形態における違いは、第２キャリヤ３８と第３サンギヤ４０とを連結可能な第４クラッチ６６を有することである。
この第４クラッチ６６を締結すると第２遊星歯車群１６が一体になるため、これに第３クラッチ５８の締結を追加すると入力軸１０と出力軸１２が変速比１で直結される。
作動表および変速比に関しても図６に示した実施の形態で説明したのと同様であるので説明を省略するが、変速比１の第５速を含む前進７段の変速段を有する歯車列である。
【００６１】
詳細の説明は省略したが、図７に示した実施の形態も、図１に示した実施の形態と同様に、大きなトルクが作用する低速段における第２遊星歯車群１６への入力が、直径の大きな第２リングギヤ３２であるため、歯車の歯元応力が大きくなることを回避できるので、第２遊星歯車群１６全体をコンパクトにすることができる。
この結果、製造コストが下がり、重量を軽くすることができるので、車両の燃費を向上させる効果が期待できる。
【００６２】
次に、本発明の多段変速遊星歯車列における第５の実施の形態のスケルトンを図８に、その作動表を図９に、また、共通速度線図と変速比の一例を図１０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。
【００６３】
図８の実施の形態における違いは、入力軸１０と第２リングギヤ３２とを連結可能な第４クラッチ６６を有することである。
この第４クラッチは図９に示した作動表のように、第４速において第２クラッチ５４とともに締結し、第５速において第３クラッチ５８とともに締結する組み合わせで用いることができる。
【００６４】
第４速において第２クラッチ５４とともに第４クラッチ６６を締結した場合には、図１０の（ａ）に示した共通速度線図で４ｔｈの斜線が示すように、第２リングギヤ３２が入力軸１０と同じ回転数１になり、減速駆動される第２サンギヤ３０とを結ぶ線になる。
この場合の変速比は（１＋α２）／｛（１−α１）（１＋α２）＋α１・α２｝になる。
【００６５】
第５速において第３クラッチ５８とともに第４クラッチ６６を締結した場合には、図６および図７に示した実施の形態と同様に第２遊星歯車群１６が一体になるため、歯数比に関係なく変速比１の直結になる。
ここで、図１の実施の形態で説明した歯数比を、α１を０．４６に、α２を０．５８に、α３を０．３５に設定した場合、各変速比の値は図１０の（ｂ）に示すようになる。
【００６６】
また、第４速は、図１および図４に示した実施の形態で説明したのと同じ連結関係であっても成り立つ。
すなわち、前進７段であるので図５に示した作動表をそのまま適用することができ、第４速において第１クラッチ５２と第３クラッチ５８とを連結した場合でも図１、図４に示した実施の形態で説明したのと同じ第４速になる。
その際の変速比は図４に示した実施の形態で説明したのと同様であり、図１０の（ｂ）に示した値とは若干異なる。
図８に示した実施の形態も前進７段であり、第４速以上の高速段での段間比が小さくなるため、車両の走行条件に応じた変速比をきめ細かく選択して走行することができるので、排気の浄化および燃費の向上の面で効果が期待できる。
【００６７】
以上、第１乃至第５の実施の形態について説明したが、これらに共通することは、５個または６個の摩擦要素で前進６段または７段、後進１段の変速比が得られるとともに、大きなトルクが作用する低速段における第２遊星歯車群１６への入力が、直径の大きな第２リングギヤ３２であるため、歯車の歯元応力が大きくなることを回避できるので、第２遊星歯車群１６全体をコンパクトにすることができる点である。
この結果、製造コストが下がり、重量を軽くすることができるので、車両の燃費を向上させる効果が期待できる。
【００６８】
また、本発明の多段変速遊星歯車列は当業者の一般的な知識に基づいて、例えば第３サンギヤ４０を固定する第１ブレーキ５６と並列に第２のワンウエイクラッチと別のブレーキを配置して２速から３速への変速ショックを出にくくするなどの変更や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】
【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】図４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６】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７】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。
【図８】本発明の第５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９】図８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１０】図８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。
【符号の説明】
１０：入力軸
１２：出力軸
１４：第１遊星歯車組
１６：第２遊星歯車群
２０：第１サンギヤ
２２：第１リングギヤ
２４：第１アウタピニヨン
２６：第１インナピニヨン
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
３８：第２キャリヤ
４０：第３サンギヤ
４２：第３リングギヤ
４４：第３ピニヨン
５０：ケース
５２：第１クラッチ
５４：第２クラッチ
５６：第１ブレーキ
５８：第３クラッチ
６０：第２ブレーキ
６２：ワンウエイクラッチ
６４：第３ブレーキ
６６：第４クラッチ
【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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【図６】
2005069256.tif 000008
【図７】
2005069256.tif 000009
【図８】
2005069256.tif 000010
【図９】
2005069256.tif 000011
【図１０】
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