JPH0786382B2 - クラッチ分離式一体遊星歯車変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は３組の遊星歯車列を用いて構成した遊星歯車変
速機に関する。

（従来の技術） 遊星歯車変速機は自動車の自動変速機用等として広く用
いられている。従来の遊星歯車変速機は、ラビニヨ歯車
列、シンプソン歯車列等のように２組の遊星歯車を一体
に組合わせて構成した変速機が多く、この場合には、変
速段としては前進４速までのものが一般的であった。し
かしながら、走行特性の向上等を目的として変速段の多
段化の要求があり、このため、従来から前進５速以上の
変速段を有する変速機が提案され、一部実用化されてい
る。

このような多段化された変速機としては、例えば、特開
昭63−318349号公報、実開昭61−103654号公報に開示の
変速機がある。この変速機においては、２組の遊星歯車
列にそれぞれ３つのクラッチおよびブレーキを組合わせ
て前進６段、後進１段の変速機を構成している。このよ
うな構成の変速機の場合には、遊星歯車列は従来と同様
に２組で良く、従来の変速機と部品の共通化が図れると
いった利点がある。しかし、この変速機においては、同
時に２つの係合手段（クラッチもしくはブレーキ）の係
合を解除するとともに別の２つの係合手段を係合させる
という操作が必要となる変速が生じるのが避けられず、
変速制御が複雑となるという問題がある。

例えば、上記公報に開示の変速機の場合には、２速から
３速への変速もしくはこれと逆の変速に際して１つのク
ラッチおよび１つのブレーキの係合を解除するととも
に、これらとは別のクラッチおよびブレーキを係合させ
る必要がある。

一方、例えば、特開昭59−222644号公報や、特開平１−
320362号公報には、３組の遊星歯車列を有した変速機が
提案されている。この提案の変速機では、各遊星歯車列
における２つの要素をそれぞれ他の遊星歯車列の要素に
機械的に連結し、これに４つのクラッチおよび３つのブ
レーキを取り付け、これら係合手段（クラッチおよびブ
レーキ）の作動制御により前進５速、後進１速の一体遊
星歯車変速機を構成している。このような構成の変速機
では、前進５速の間での隣り合う全ての変速を、１つの
係合手段（クラッチもしくはブレーキ）の係合を解除を
するとともに別の１つの係合手段を係合させて行うこと
ができ、上述のように制御が複雑になるという問題は生
じない。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような３組の遊星歯車列を用いた一
体遊星歯車変速機においては、いくつかの速度レンジ
（例えば、LOW（1ST）、5TH、REVレンジ等）において、
遊星歯車の要素（サンギヤ、キャリアおよびリングギ
ヤ）のいずれかがエンジン回転（入力回転）よりかなり
高速度で回転するという問題、すなわち、いずれかの要
素が過回転するという問題がある。このため、この形式
の一体遊星歯車変速機は、ディーゼルエンジン等のよう
な低回転型エンジンには適用できても、高回転型のエン
ジンに適用するのが難しいという問題がある。

なお、４速から５速へ多段化するに際して、変速比の範
囲、すなわち、１速（LOW）から５速までの変速比の幅
は、４速の場合より広げて走行特性を向上させることが
要求されることが多く、このように変速比の範囲を広げ
た場合、上記過回転の問題がさらに大きくなりやすい。

本発明はこのような問題に鑑みたもので、変速制御が容
易で、且つ過回転の問題が生じないようにした３組の遊
星歯車列を用いた一体遊星歯車変速機を提供することを
目的とする。

ロ．発明の構成 （課題を解決するための手段） このような目的達成のため、本発明においては、３組の
遊星歯車列と２個の入力側クラッチ手段と３個のブレー
キ手段と１個の分離クラッチとを有して構成された遊星
歯車変速機において、１組の遊星歯車列を構成する３要
素のうちの２要素をそれぞれ入力側クラッチ手段を介し
て入力部材と係脱可能に連結するとともにそれぞれブレ
ーキ手段により固定保持可能となし、残り２組の遊星歯
車列を構成する各３要素のうちの２要素ずつを互いに常
時連結し、さらに、この残り２組の遊星歯車列を構成す
る要素のうちのいずれか一つを入力部材に常時連結する
とともに別の一つを出力部材に常時連結させている。さ
らに、上記１組の遊星歯車列を構成する要素の一つを分
離クラッチ手段を介して係脱自在に残り２組の遊星歯車
列を構成する要素の一つと連結させ、且つこの１組の遊
星歯車列を構成する別の要素を残り２組の遊星歯車列を
構成する別の要素と常時連結させている。

また、もう一つの本発明においては、ラビニヨ遊星歯車
列と第３シングルピニオンタイプ遊星歯車列と二個の入
力側クラッチ手段と３個のブレーキ手段とから変速機が
構成され、第３サンギヤ要素および第３キャリア要素を
それぞれ入力側クラッチ手段を介して入力部材と係脱可
能に連結するとともにそれぞれブレーキ手段により固定
保持可能となし、ラビニヨ遊星歯車列を構成する要素の
うちのいずれか一つを入力部材に常時連結するとともに
別の一つを出力部材に常時連結させて構成される。さら
に、第３キャリア要素を分離クラッチ手段を介して係脱
自在にラビニヨ遊星歯車列を構成する要素の一つと連結
し、且つ第３リングギヤ要素をラビニヨ遊星歯車列を構
成する別の要素と常時連結している。

（作用） 以上の構成の遊星歯車変速機では、３組の遊星歯車列の
組合せもしくはラビニヨ遊星歯車列と１組の遊星歯車列
との組合せに、３個のクラッチ、２個のブレーキおよび
１個の分離クラッチを設けるだけで、前進５速、後進１
速を有した変速機を構成することができ、この構成を小
型・コンパクトにすることができる。さらに、この変速
機においては、要素の過回転が生じる所定変速段におい
ては、分離クラッチを解放してこのような要素の過回転
を防止することができる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明に係る変速機の具体的構成に
ついて説明する。

本発明に係る変速機を代表する構成としては、以下に示
す５つのタイプを挙げることができ、以下、それぞれタ
イプ１〜５と称し、各タイプ毎に分けて説明する。

タイプ１ タイプ１の遊星歯車変速機のスケルトンを第１図に示し
ており、この変速機は、同軸上に並列に配置された第
１、第２および第３遊星歯車列G1,G2,G3を有する。各遊
星歯車列はそれぞれ、中央に位置する第１〜第３サンギ
ヤS1,S2,S3と、これら第１〜第３サンギヤに噛合してそ
の回りを自転しながら公転する第１〜第３プラネタリピ
ニオンP1,P2,P3と、このピニオンを回転自在に保持して
ピニオンの公転と同一回転する第１〜第３キャリアC1,C
2,C3と、上記ピニオンと噛合する内歯を有した第１〜第
３リングギヤR1,R2,R3とから構成される。

第１サンギヤS1は入力軸1I連結され、第１キャリアC1は
第２リングギヤR3および第３リングギヤR3に連結される
とともに出力ギヤ２にも連結されている。第１リングギ
ヤR1にこれを固定保持可能な第１ブレーキB1が取り付け
られ、さらに、この第１リングギヤR1と第３キャリアC3
とが連結されている。第２サンギヤS2は第１クラッチK1
を介して入力軸１に係脱自在に連結されるとともに、こ
の第２サンギヤS2を固定保持可能な第３ブレーキB3が取
り付けられている。第２キャリアC2は第２クラッチK2を
介して入力軸１に係脱自在に連結されるとともに、この
第２キャリアC2は第２ブレーキB2により固定保持可能と
なっている。さらに、第２キャリアC2は第３クラッチK3
を介して係脱自在に第３サンギヤS3に連結されている。

以上のようにして各要素（第１〜第３サンギヤ、第１〜
第３キャリアおよび第１〜第３リングギヤ）、入力軸１
および出力ギヤ２を連結して構成した変速機において、
第１〜第３クラッチK1〜K3および第１〜第３ブレーキB1
〜B3の係脱制御を行うことにより、変速段の設定および
変速制御を行うことができる。具体的には、第２図の表
に示すように、係脱制御を行えば、前進５速（LOW,2ND,
3RD,4THおよび5TH）、後進１速（REV）を設定できる。
なお、第２図の表において、○印のクラッチおよびブレ
ーキが係合されていることを示す。但し、LOWレンジに
おける第２ブレーキB2は係合されるが駆動力伝達には寄
与しないため、括弧を付けている。各速度レンジでの減
速比（レシオ）は、各ギヤの歯数により変化するが、第
２図にこのレシオの一例を参考として示している。

この表から分かるように、前進側５速（LOW〜5TH）の各
変速レンジはクラッチ、ブレーキ（これらを係合手段と
称する）の内の２つを係合させて設定される。また、隣
り合う変速レンジ間での変速に際しては、これら２つの
係合手段のうちの１つを解放し、別の１つの係合手段を
係合させて行うようになっており、２つの係合手段の同
時解放もしくは同時係合を行うことはない。このため、
変速制御が簡単である。

上記の構成の遊星歯車変速機における各要素（サンギ
ヤ、キャリアおよびリングギヤ）の連結関係を第３図に
示している。この図から良く分かるように、第２サンギ
ヤS2が単体で第１回転部材を構成し、第２キャリアC2と
第３サンギヤS3とが連結されて第２回転部材を構成し、
第１リングギヤR1と第３キャリアC3とが連結されて第３
回転部材を構成し、第１キャリアC1、第２リングギヤR2
および第３リングギヤR3が連結されて第４回転部材を構
成し、第１サンギヤS1が単体で第５回転部材を構成す
る。そして、第１図に示したように、第２回転部材を構
成する第２キャリアC2と第３サンギヤS3との間に第３ク
ラッチK3が配設され、これら第２キャリアC2と第３サン
ギヤS3とを連結したり分離したりすることができるよう
になっている。

なお、この図には、サンギヤの歯数（Z_S）とリングギヤ
の歯数（Z_R）との比λ（但し、λ＝Z_S／Z_R）も示してい
る。

このような構成のタイプ１の変速機における各要素の速
度の関係を示す速度線図を第４図に示しており、これに
基づいて、各速度レンジでの減速比について説明する。

第４図の速度線図では、第１〜第３遊星歯車列G1〜G3毎
に分けて線図を示しており、各遊星歯車列に対応する線
図において、各縦線がその構成要素を示すとともに縦線
の長さが回転数に対応する。各縦線の間隔は、サンギヤ
の歯数の逆数およびリングギヤの歯数の逆数に比例す
る。

例えば、第１遊星歯車列G1の場合には、３本の縦線は、
右から順に、第１サンギヤS1、第１キャリアC1、第１リ
ングギヤR1に対応し、各縦線の上方向への長さが前進方
向の回転数ｎを示す。また、第１サンギヤS1を示す縦線
と第１キャリアC1を示す縦線との間隔“a"は、第１サン
ギヤS1の歯数Z_Sの逆数（＝1/Z_S）に対応し、第１キャリ
アC1を示す縦線と第１リングギヤR1を示す縦線との間隔
“b"は、第１リングギヤR1の歯数Z_rの逆数（＝1/Z_r）に
対応する。このため、入力軸１に繋がる第１サンギヤS1
を回転数ｎで回転し、第１リングギヤR1を第１ブレーキ
B1により固定保持すると、両状態を示す点ＡとＢとを結
ぶ線Ｃと第１キャリアC1を示す縦線との交点の回転数n_c
が第１キャリアC1の回転数となる。

第２および第３遊星歯車列G2,G3についても上記と同様
であり、第１〜第３クラッチK1〜K3および第１〜第３ブ
レーキB1〜B3が各要素に対応する位置に示されている。

このような速度線図を用いて各速度レンジ毎に入力軸１
の回転に対する出力ギヤ２の回転を作図により求める。

まず、LOWレンジの場合には、全クラッチK1〜K3および
第３ブレーキB3が解放され、第１および第２ブレーキB
2,B2が係合される。この場合、第１遊星歯車列G1と第３
遊星歯車列G3とは第１キャリアC1と第３リングギヤR3お
よび第１リングギヤR1と第３キャリアC3とがそれぞれ機
械的に連結されているため、すなわち、各２要素が機械
的に連結されているため、一体の遊星歯車となり、速度
線図も第５図に示すように合体して表することができ
る。しかしながら、第３クラッチK3が解放されているた
め、第２遊星歯車列G2は、上記一体になった第１および
第３遊星歯車列G1,G3とは分離され、第２遊星歯車列G2
の１つの要素（第２リングギヤR2）のみが第１および第
３遊星歯車列G1,G3と連結されるだけとなる。このこと
から分かるように、第３クラッチK3が分離クラッチとし
ての作用をなす。

ここで、入力軸１の回転数をn₀とすると、この入力軸１
に連結する第１サンギヤS1の回転数もn₀であり、第１リ
ングギヤR1は第１ブレーキB1により固定されているた
め、両状態を表す点を結ぶ点線直線L1と第１キャリアC1
を示す縦線との交点の回転数n₁が第１キャリアC1すなわ
ち出力ギヤ２の回転数となる。なお、第１遊星歯車列G1
と一体となった第３遊星歯車列G3の各要素の回転数も点
線直線L1との交点の回転数として表され、第３サンギヤ
S3の回転数はn₁₁であり、第３キャリアC3は第１リング
ギヤR1とともに固定されており、第３リングギヤR3の回
転数はn₁である。

第１キャリアC1および第３リングギヤは第２リングギヤ
R2と連結されているため、この第２リングギヤR2も回転
数n₁で回転する。ここで第２遊星歯車列G2においては、
第２ブレーキB2により第２キャリアC2が固定されている
ため、n₁回転の第２リングギヤR2と固定保持された第２
キャリアC2の状態を示す点を結ぶ点線直線L1′を引き、
この点線直線L1′との交点が第２サンギヤS2の回転数と
なる。この図から分かるように、この場合の第２サンギ
ヤS2の回転数n₁₂であるが、その値は入力回転n₀より小
さく、過回転となるおそれはない。

なお、第３クラッチK3による分離を行わず、第３クラッ
チK3を係合させて第２キャリアC2と第３サンギヤS3とを
連結して第１〜第３遊星歯車列G1〜G3を一体にする構成
も可能である。この場合には、図において２点鎖線で示
すように第２遊星歯車列G2を示す線図が第１および第３
遊星歯車列G1,G3を示す線図に重なる。このような構成
では、第２ブレーキB2を解放するとともに、第１ブレー
キB1を係合させて第１リングギヤR1および第３キャリア
C3を固定保持すれば、出力ギヤ２の回転数がn₁となり所
定の減速比を得ることができる。しかしながら、この場
合には、点線直線L1の延長線と第２サンギヤS2を表す縦
線との交点の回転数n₁₃が第２サンギヤS2の回転数とな
り、この第２サンギヤS2が図示のように入力回転より高
くなり、これが過回転となるおそれがある。

次に、２速〜４速の場合について、第６図を用いて説明
する。この速度レンジの場合には、第３クラッチK3（分
離クラッチ）が係合され、第２キャリアC2と第３サンギ
ヤS3とが連結される。このため、第１〜第３遊星歯車列
G1〜G3全てが一体に合体された状態となり、速度線図も
第６図のようにが合体して表される。

まず、２速のときには、第２ブレーキB2は係合されたま
まであり、第２キャリアC2および第３サンギヤS3が固定
保持される。なお、第１サンギヤS1は入力軸１と同一の
回転数n₀で回転する。このため、両状態を表す点を結ん
だ点線直線L2と各要素を表す縦線との交点が各要素の回
転数となり、第１キャリアC1、第２および第３リングギ
ヤR2,R3を示す縦線との交点の回転数n₂が出力ギヤ２の
回転数となる。同様に、第１リングギヤR1および第３キ
ャリアC3の回転数はn₂₁であり、第２サンギヤS2の回転
数はN₂₂である。この図から分かるように、いずれの要
素の回転数も入力軸の回転数n₀以下であり、過回転の問
題はない。

３速のときには、第２ブレーキB2が解放されるとともに
これに代えて第３ブレーキB3が係合され、第２サンギヤ
S2が固定保持される。このため、点線直線L3との交点が
各要素の回転数となり、第１キャリアC1、第２および第
３リングギヤR2,R3を示す縦線との交点の回転数n₃が出
力ギヤ２の回転数となる。同様に、第１リングギヤR1お
よび第３キャリアC3の回転数はn₃₁であり、第２キャリ
アC2および第３サンギヤS3の回転数はN₃₂である。この
場合においても、いずれの要素の回転数も入力軸の回転
数n₀以下であり、過回転の問題はない。

４速のときには、第３ブレーキB3が解放され、第３クラ
ッチK3に加えて第２クラッチK2が係合される。このた
め、第１〜第３遊星歯車列G1〜G3全体が一体になって入
力軸１と同一回転する。線図上では、第１サンギヤS1
と、第２キャリアC2および第３サンギヤS3が入力軸１と
同一の回転数n₀で回転し、横に延びた実線直線L4と第１
キャリアC1、第２および第３リングギヤR2,R3を示す縦
線との交点の回転数n₄（＝n₀）が出力ギヤ２の回転数と
なる。この線図から分かるように、全要素の回転数が入
力回転n₀と同一であり、この場合にも過回転は生じな
い。

次に、５速の場合には、第３クラッチK3が解放され、第
２遊星歯車列G2は第１および第３遊星歯車列G1,G3から
分離され、速度線図は第７図のようになる。５速では第
３ブレーキB3が係合されて第２サンギヤS2が固定保持さ
れる。一方、第２クラッチK2は係合されたままであり、
このため、第２キャリアC2が入力軸１と同一回転数で駆
動される。このため、点線直線L5との交点が各要素の回
転数となり、第２リングギヤR2を示す縦線との公点の回
転数n₅が出力ギヤ２の回転数となる。

なお、一体となっている第１および第３遊星歯車列G1,G
3においては、第１キャリアC1および第３リングギヤR3
が上記回転数n₅で回転し、入力軸１に連結する第１サン
ギヤS1が入力回転数n₀で回転するため、両状態を示す点
を結ぶ点線直線L5′との交点の回転数から各要素の回転
数が求まる。このため、第１リングギヤR1および第３キ
ャリアC3の回転数がn₅₁となり、第３サンギヤS3の回転
数がn₅₂となり、その値はともに入力回転数n₀より大き
くなる。しかし、５速で走行の場合には車速が大きいの
で走行抵抗が大きく、エンジンがあまり高回転領域まで
使用されることはほとんどなく、このような過回転の問
題が生じることはほとんどない。なお、本例において
は、第１サンギヤS1を入力軸１と連結しているが、これ
をクラッチを介して係脱自在に入力軸１と連結し、５速
の場合にはこのクラッチを解放するようにすれば、この
ような過回転の問題は全く生じない。

リバース（REV）の場合にも、第３クラッチK3が解放さ
れ、第２遊星歯車列G2は第１および第３遊星歯車列G1,G
3から分離されるので、速度線図は第７図のようにな
る。リバースでは第２ブレーキB2が係合されて第２キャ
リアC2が固定保持される。一方、第２クラッチK2に代え
て第１クラッチK1が係合され、このため、第２サンギヤ
S2が入力軸１と同一回転数で駆動される。このため、両
状態を示す点を結ぶ点線直線L_Rとの交点が各要素の回転
数となり、第２リングギヤR2を示す縦線との交点の回転
数n_R（負の値）が出力ギヤ２の回転数となる。

なお、この場合にも、一体となっている第１および第３
遊星歯車列G1,G3においては、第１キャリアC1および第
３リングギヤR3が上記回転数n_Rで回転し、入力軸１に連
結する第１サンギヤS1が入力回転数n₀で回転するため、
両状態を示す点を結ぶ点線直線L_R′との交点から、第１
リングギヤR1および第３キャリアC3の回転数がn_R1とな
り、第３サンギヤS3の回転数がn_R2となり、その値はと
もに負の値であるが、その絶対値は入力回転数n₀より大
きくなる。しかし、リバースにおいてエンジンをフルス
ロットル状態で使用することはほとんどなく、この場合
にも過回転の問題が生じることはほとんどない。なお、
この場合にも、第１サンギヤS1をクラッチを介して係脱
自在に入力軸１と連結し、リバースの場合にはこのクラ
ッチを解放するようにすれば、このような過回転の問題
は全く生じない。

タイプ２ タイプ２の遊星歯車変速機のスケルトンを第８図に示し
ており、この変速機も、同軸上に並列に配置された第
１、第２および第３遊星歯車列G1,G2,G3を有し、各遊星
歯車列は、第１〜第３サンギヤS1〜S3と、第１〜第３ピ
ニオンP1〜P3と、第１〜第３キャリアC1〜C3と、第１〜
第３リングギヤR1〜R3とから構成される。

第１サンギヤS1は第１クラッチK1を介して係脱自在に入
力軸１に連結され、さらにこの第１サンギヤS1を固定保
持可能な第３ブレーキB3が取り付けられている。第１キ
ャリアC1は第２クラッチK2を介して係脱自在に入力軸１
に連結されており、この第１キャリアC1を固定保持可能
な第２ブレーキB2が配設されている。さらにこの第１キ
ャリアC1は、第３クラッチK3を介して、第２サンギヤS2
および第３リングギヤR3と係脱自在に連結される。な
お、第２サンギヤS2と第３リングギヤR3とは常時連結さ
れている。第１リングギヤR1は第２リングギヤR2と連結
されるとともに、出力ギヤ２にも連結されている。第２
キャリアC2は第３キャリアC3と連結され、さらにこれら
両キャリアC2,C3を固定保持可能な第１ブレーキB1が配
設されている。第３サンギヤS3は入力軸１に連結されて
いる。

以上のように構成した変速機において、第１〜第３クラ
ッチK1〜K3および第１〜第３ブレーキB1〜B3の係脱制御
を行うことにより、変速機の設定および変速制御を行う
ことができる。具体的には、第９図の表に示すように、
係脱制御を行えば、前進５速（LOW,2ND,3RD,4THおよび5
TH）、後進１速（REV）を設定できる。なお、第９図の
表において、○印のクラッチおよびブレーキが係合され
ていることを示し、各速度レンジでの減速比（レシオ）
の一例を参考として示している。

この場合にも、前進側５速（LOW〜5TH）の各変速レンジ
における隣り合う変速レンジ間での変速に際しては、こ
れら２つの係合手段のうちの１つを解放し、別の１つの
係合手段を係合させるようになっており、２つの係合手
段の同時解放もしくは同時係合を行うことはない。この
ため、変速制御が簡単である。

上記の構成の遊星歯車変速機における各要素（サンギ
ヤ、キャリアおよびリングギヤ）の連結関係を第10図に
示している。この図から良く分かるように、第１サンギ
ヤS1が単体で第１回転部材を構成し、第１キャリアC1と
第２サンギヤS2と第３リングギヤR3とが連結されて第２
回転部材を構成し、第２キャリアC2と第３キャリアC3と
が連結されて第３回転部材を構成し、第１リングギヤR1
と第２リングギヤR2とが連結されて第４回転部材を構成
し、第３サンギヤS3が単体で第５回転部材を構成する。
そして、第８図に示したように、第２回転部材を構成す
る第１キャリアC1と第２キャリアC2および第３リングギ
ヤR3との間に第３クラッチK3が配設され、これらの連結
を行わせたり分離したりすることができるようになって
いる。

なお、この図においても、各歯車列でのサンギヤとリン
グギヤとの歯数比λの１例を参考に示している。

一方、上記構成のタイプ２の変速機における各要素の速
度の関係を示す速度線図を第11図に示しており、これに
基づいて、各速度レンジでの減速比について説明する。

まず、LOWレンジの場合には、全クラッチK1〜K3および
第３ブレーキB3が解放され、第１および第２ブレーキB
1,B2が係合される。この場合、第２遊星歯車列G2と第３
遊星歯車列G3とは第２キャリアC2と第３キャリアC3と
が、および第２サンギヤS2と第３リングギヤR3とがそれ
ぞれ機械的に連結されているため、すなわち、各２要素
が機械的に連結されているため、一体の遊星歯車とな
り、速度線図も第12図に示すように合体して表すことが
できる。しかしながら、第３クラッチK3が解放されてい
るため、第１遊星歯車列G1は、上記一体になった第２お
よび第３遊星歯車列G2,G3とは分離され、第１遊星歯車
列G1の１つの要素（第１リングギヤR1）のみが第２およ
び第３遊星歯車列G2,G3と連結されるだけとなる。この
ことから分かるように、第３クラッチK3が分離クラッチ
としての作用をなす。

ここで、入力軸１の回転数をn₀とすると、この入力軸１
に連結する第３サンギヤS3の回転数もn₀であり、第２お
よび第３キャリアC2,C3は第１ブレーキB1により固定さ
れているため、両状態を表す点を結ぶ点線直線L1と第２
リングギヤR2を示す縦線との交点の回転数n₁が第２リン
グギヤR2すなわち出力ギヤ２の回転数となる。なお、第
２および第３遊星歯車列G2,G3の各要素の回転数は点線
直線L1との交点の回転数として表され、第２サンギヤS2
および第３リングギヤR3の回転数はn₁₁である。

第２リングギヤR2は第１リングギヤR1と連結されている
ため、この第１リングギヤR1も回転数n₁で回転する。こ
こで第１遊星歯車列G1においては、第２ブレーキB2によ
り第１キャリアC1が固定されているため、n₁回転の第１
リングギヤR1と固定保持された第１キャリアC1の状態を
示す点を結ぶ点線直線L1′を引き、この点数直線L1′と
の交点が第１サンギヤS1の回転数となる。この図から分
かるように、この場合の第１サンギヤS1の回転数はn₁₂
であるが、その値は入力回転n₀より小さく、過回転とな
るおそれはない。

なお、第３クラッチK3による分離を行わず、第３クラッ
チK3を係合させて第１キャリアC1と第２サンギヤS2およ
び第３リングギヤR3とを連結して第１〜第３遊星歯車列
G1〜G3を一体にする構成も可能である。この場合には、
図において２点鎖線で示すように第１遊星歯車列G1を示
す線図が第２および第３遊星歯車列G2,G3を示す線図に
重なる。このような構成では、第２ブレーキB2を解放す
るとともに、第１ブレーキB1を係合させて第２および第
３キャリアC2,C3を固定保持すれば、出力ギャ２の回転
数がn₁となり所定の減速比を得ることができる。しかし
ながら、この場合には、点線直線L1の延長線と第１サン
ギヤS1を表す縦線との交点の回転数n₁₃が第１サンギヤS
1の回転数となり、この第１サンギヤS1が図示のように
入力回転より高くなり、これが過回転となるおそれがあ
るという問題がある。

次に、２速〜４速の場合について、第13図を用いて説明
する。この速度レンジの場合には、第３クラッチK3（分
離クラッチ）が係合され、第１キャリアC1と第２サンギ
ヤS2および第３リングギヤR3とが連結される。このた
め、第１〜第３遊星歯車列G1〜G3全てが一体に合体され
た状態となり、速度線図も第13図のように合体して表さ
れる。

まず、２速のときには、第２ブレーキB2は係合されたま
まであり、第１キャリアC1、第２サンギヤS2および第３
リングギヤR3が固定保持される。なお、第３サンギヤS3
は入力軸１と同一の回転数n₀で回転する。このため、両
状態を表す点を結んだ点線直線L2と各要素を表す縦線と
の交点が各要素の回転数となり、第１および第２リング
ギヤR1,R2を示す縦線との交点の回転数n₂が出力ギヤ２
の回転数となる。同様に、第２および第３キャリアC2,C
3の回転数はn₂₁であり、第１サンギヤS1の回転数はn₂₂
である。この図から分かるように、いずれの要素の回転
数も入力軸の回転数n₀以下であり、過回転の問題はな
い。

３速のときには、第２ブレーキB2が解放されるとともに
これに代えて第３ブレーキB3が係合され、第１サンギヤ
S1が固定保持される。このため、点線直線L3との交点が
各要素の回転数となり、第１および第２リングギヤR1,R
2を示す縦線との交点の回転数n₃が出力ギヤ２の回転数
となる。同様に、第２および第３キャリアC2,C3の回転
数はn₃₁であり、第１キャリアC1、第２サンギヤS2およ
び第３リングギヤR3の回転数はn₃₂である。この場合に
おいても、いずれの要素の回転数も入力軸の回転数n₀以
下であり、過回転の問題はない。

４速のときには、第３ブレーキB3が解放され、第３クラ
ッチK3に加えて第２クラッチK2が係合される。このた
め、第１〜第３遊星歯車列G1〜G3全体が一体になって入
力軸と同一回転する。線図上では、第３サンギヤS3と、
第１キャリアC1、第２サンギヤS2および第３リングギヤ
R3が入力軸１と同一の回転数n₀で回転し、横に延びた実
線直線L4と第１および第２リングギヤR1,R2を示す縦線
との交点の回転数n₄（＝n₀）が出力ギヤ２の回転数とな
る。この線図から分かるように、全要素の回転数が入力
回転n₀と同一であり、この場合にも過回転は生じない。

次に、５速の場合には、第３クラッチK3が解放され、第
１遊星歯車列G1は第２および第３遊星歯車列G2,G3から
分離され、速度線図は第14図のようになる。５速では第
３ブレーキB3が係合されて第１サンギヤS1が固定保持さ
れる。一方、第２クラッチK2は係合されたままであり、
このため、第１キャリアC1が入力軸１と同一回転数で駆
動される。このため、点線直線L5との交点が各要素の回
転数となり、第１リングギヤR1を示す縦線との交点の回
転数n₅が出力ギヤ２の回転数となる。

なお、一体となっている第２および第３遊星歯車列G2,G
3においては、第２リングギヤR2が上記回転数n₅で回転
し、入力軸１に連結する第３サンギヤS3が入力回転数n₀
で回転するため、両状態を示す点を結ぶ点線直線L5′と
の交点の回転数から各要素の回転数が求まる。このた
め、第２および第３キャリアC2,C3の回転数がn₅₁とな
り、第２サンギヤS2および第３リングギヤR3の回転数が
n₅₂となり、その値はともに入力回転数n₀より大きくな
る。しかし、５速で走行の場合には車速が大きいので走
行抵抗が大きく、エンジンがあまり高回転領域まで使用
されることはほとんどなく、このような過回転の問題が
生じることはほとんどない。なお、本例においては、第
３サンギヤS3を入力軸１と連結しているが、これをクラ
ッチを介して係脱自在に入力軸１と連結し、５速の場合
にはこのクラッチを解放するようにすれば、このような
過回転の問題は全く生じない。

リバース（REV）の場合にも、第３クラッチK3が解放さ
れ、第１遊星歯車列G1は第２および第３遊星歯車列G2,G
3から分離されるので、速度線図は第14図のようにな
る。リバースでは第２ブレーキB2が係合されて第１キャ
リアC1が固定保持される。一方、第２クラッチK2に代え
て第１クラッチK1が係合され、このため、第１サンギヤ
S1が入力軸１と同一回転数で駆動される。このため、両
状態を示す点を結ぶ点線直線L_Rとの交点が各要素の回転
数となり、第１リングギヤR1を示す縦線との交点の回転
数n_R（負の値）が出力ギヤ２の回転数となる。

なお、この場合にも、一体となっている第２および第３
遊星歯車列G2,G3においては、第２リングギヤR2が上記
回転数n_Rで回転し、入力軸１に連結する第３サンギヤS3
が入力回転数n₀で回転するため、両状態を示す点を結ぶ
点線直線L_R′との交点から、第２および第３キャリアC
2,C3の回転数がn_R1となり、第２サンギヤS2および第３
リングギヤR3の回転数がn_R2となり、その値はともに負
の値であるが、その絶対値は入力回転数n₀より大きくな
る。しかし、リバースにおいてエンジンをフルスロット
ル状態で使用することはほとんどなく、この場合にも過
回転の問題が生じることはほとんどない。なお、この場
合にも、第３サンギヤS3をクラッチを介して係脱自在に
入力軸１と連結し、リバースの場合にはこのクラッチを
解放するようにすれば、このような過回転の問題は全く
生じない。

タイプ３ タイプ３の遊星歯車変速機のスケルトンを第15図に示し
ており、この変速機も、同軸上に並列に配置された第
１、第２および第３遊星歯車列G1,G2,G3から構成され
る。

但し、本タイプの変速機の場合には、第１および第２遊
星歯車列G1,G2のキャリアC1とリングギヤR1とが共通で
あり、両歯車列G1,G2が一体となってラビニヨ歯車列を
構成している。このラビニヨ遊星歯車列G1,G2は、変速
機入力軸１と同軸に並列に配設されたラージサンギヤS2
S_LおよびスモールサンギヤS_S、このスモールサンギヤS_S
に噛合してこのスモールサンギヤS_Sの周りを自転しなが
ら公転するショートピニオンP_S、このショートピニオン
P_Sに噛合するとともにラージサンギヤS_Lにも噛合してラ
ージサンギヤS_Lの周りを自転しながら公転するロングピ
ニオンP_L、ショートピニオンP_SおよびロングピニオンP_L
を回転自在に且つ一体に保持してラージおよびスモール
サンギヤS_L，S_Sの軸を中心に回転するラビニヨ用キャリ
アC1、並びにロングピニオンP_Lに噛合する内歯を有した
ラビニヨ用リングギヤR1から構成される。この場合、第
１遊星歯車列G1は、スモールサンギヤS_S、ラビニヨ用キ
ャリアC1およびラビニヨ用リングギヤR1から構成され、
第２遊星歯車列G2はラージサンギヤS_L、ラビニヨ用キャ
リアC1およびラビニヨ用リングギヤR1から構成される。

また、第３遊星歯車列G3は、第３サンギヤS3と、第３ピ
ニオンP3と、第３キャリアC3と、第３リングギヤR3とか
ら構成される。

このような歯車列構成において、スモールサンギヤS_Sは
入力軸１に連結され、ラビニヨ用キャリアC1にはこれを
固定保持可能な第１ブレーキB1が取り付けられている。
ラビニヨ用リングギヤR1は第３リングギヤR3および出力
ギヤ２に連結されている。第３サンギヤS3は第１クラッ
チK1を介して入力軸１に係脱自在に連結されるととも
に、この第３サンギヤS3を固定保持可能な第３ブレーキ
B3が取り付けられている。第３キャリアC3は第２クラッ
チK2を介して係脱自在に入力軸１に連結されるととも
に、第３クラッチK3を介して係脱自在にラージサンギヤ
S_Lにも連結されている。さらに、この第３キャリアC3を
固定保持可能な第２ブレーキB2が配設されている。

以上のように構成した変速機において、第１〜第３クラ
ッチK1〜K3および第１〜第３ブレーキB1〜B3の係脱制御
を行うことにより、変速段の設定および変速制御を行う
ことができる。具体的には、第16図の表に示すように、
係脱制御を行えば、前進５速（LOW,2ND,3RD,4THおよび5
TH）、後進１速（REV）を設定できる。なお、第16図の
表において、○印のクラッチおよびブレーキが係合され
ていることを示し、各速度レンジでの減速比（レシオ）
の一例を参考として示している。

この場合にも、前進側５速（LOW〜5TH）の各変速レンジ
における隣り合う変速レンジ間での変速に際しては、こ
れら２つの係合手段のうちの１つを解放し、別の１つの
係合手段を係合させるようになっており、２つの係合手
段の同時解放もしくは同時係合を行うことはない。この
ため、変速制御が簡単である。

上記の構成の遊星歯車変速機における各要素（サンギ
ヤ、キャリアおよびリングギヤ）の連結関係を第17図に
示している。この図から良く分かるように、第３サンギ
ヤS3が単体で第１回転部材を構成し、ラージサンギヤS_L
と第３キャリアC3とが連結されて第２回転部材を構成
し、第１および第２遊星歯車列G1,G2に共通のラビニヨ
用キャリアC1が第３回転部材を構成し、第１および第２
遊星歯車列G1,G2に共通のラビニヨ用リングギヤR1と第
３リングギヤR3とが連結されて第４回転部材を構成し、
スモールサンギヤS_Sが単体で第５回転部材を構成する。
そして、第15図に示したように、第２回転部材を構成す
るラージサンギヤS_Lと第３キャリアC3との間に第３クラ
ッチK3が配設され、これらの連結を行わせたり分離した
りすることができるようになっている。

この図にも、参考として、サンギヤとリングギヤとの歯
数比λの１例を示している。

一方、上記構成のタイプ３の変速機における各要素の速
度の関係を示す速度線図を第18図に示しており、これに
基づいて、各速度レンジでの減速比について説明する。
なお、ラビニヨ歯車列を構成する第１および第２遊星歯
車列G1,G2は常に一体であるため、この線図においても
合体して示している。さらに、第１遊星歯車列G1はスモ
ールピニオンP_SおよびラージピニオンP_Lからなるダブル
ピニオンタイプの歯車列であるため、サンギヤに対する
リングギヤの回転方向がシングルピニオンタイプの歯車
列とは反対であるため、線図上でのキャリアC1に対する
リングギヤR1とサンギヤS_Sとの位置関係が他の歯車列と
は逆になっている。

まず、LOWレンジの場合には、全クラッチK1〜K3および
第３ブレーキB3が解放され、第１および第２ブレーキB
1,B2が係合される。この場合、第３クラッチK3が解放さ
れているため、第３遊星歯車列G3は、上記一体になった
第１および第２遊星歯車列G1,G2（ラビニヨ歯車列）と
は分離され、第３遊星歯車列G3の１つの要素（第３リン
グギヤR3）のみが第１および第２遊星歯車列G1,G2と連
結されるだけとなる。このことから分かるように、第３
クラッチK3が分離クラッチとしての作用をなす。

ここで、入力軸１の回転数をn₀とすると、この入力軸１
に連結するスモールサンギヤS_Sの回転数もn₀であり、ラ
ビニヨ用キャリアC1は第１ブレーキB1により固定されて
いるため、第19図に示しているように、両状態を表す点
を結ぶ点線直線L1とラビニヨ用リングギヤR1を示す縦線
との交点の回転数n₁がラビニヨ用リングギヤR1すなわち
出力ギヤ２の回転数となる。なお、第１および第２遊星
歯車列G1,G2の各要素の回転数は点線直線L1との交点の
回転数として表され、ラージサンギヤS_Lの回転数はn₁₁
である。

ラビニヨ用リングギヤR1は第３リングギヤR3と連結され
ているため、この第３リングギヤR3も回転数n₁で回転す
る。ここで第３遊星歯車列G3においては、第２ブレーキ
B2により第３キャリアC3が固定されているため、n₁回転
の第３リングギヤR3と固定保持された第３キャリアC3の
状態を示す点を結ぶ点線直線L1′を引き、この点線直線
L1′との交点が第３サンギヤS3の回転数となる。この図
から分かるように、この場合の第３サンギヤS3の回転数
はn₁₂であるが、その値は入力回転n₀より小さく、過回
転となるおそれはない。

なお、第３クラッチK3による分離を行わず、第３クラッ
チK3を係合させて第３キャリアC3とラージサンギヤS1と
を連結して第１〜第３遊星歯車列G1〜G3を一体にする構
成も可能である。この場合には、図において２点鎖線で
示すように第３遊星歯車列G3を示す線図が第１および第
２遊星歯車列G1,G2を示す線図に重なる。このような構
成では、第２ブレーキB2を解放するとともに、第１ブレ
ーキB1を係合させて第１キャリアC1を固定保持すれば、
出力ギャ２の回転数がn₁となり所定の減速比をえること
ができる。しかしながら、この場合には、点線直線L1の
延長線と第３サンギヤS3を表す縦線との交点の回転数n
₁₃が第３サンギヤS3の回転数となり、この第３サンギヤ
S3が図示のように入力回転より高くなり、これが過回転
となるおそれがあるという問題がある。

次に、２速〜４速の場合について、第20図を用いて説明
する。この速度レンジの場合には、第３クラッチK3（分
離クラッチ）が係合され、第３キャリアC3とラージサン
ギヤS_Lとが連結される。このため、第１〜第３遊星歯車
列G1〜G3全てが一体に合体された状態となり、速度線図
も第20図のように合体して表される。

まず、２速のときには、第２ブレーキB2は係合されたま
まであり、第３キャリアC3およびラージサンギヤS_Lが固
定保持される。なお、スモールサンギヤS_Sは入力軸１と
同一の回転数n₀で回転する。このため、両状態を表す点
を結んだ点線直線L2と各要素を表す縦線との交点が各要
素の回転数となり、ラビニヨ用および第３リングギヤR
1,R3を示す縦線との交点の回転数n₂が出力ギヤ２の回転
数となる。同様に、ラビニヨ用キャリアC1の回転数はn
₂₁であり、第３サンギヤS3の回転数はn₂₂である。この
図から分かるように、いずれの要素の回転数も入力軸の
回転数n₀以下であり、過回転の問題はない。

３速のときには、第２ブレーキB2が解放されるとともに
これに代えて第３ブレーキB3が係合され、第３サンギヤ
S3が固定保持される。このため、点線直線L3との交点が
各要素の回転数となり、ラビニヨ用および第３リングギ
ヤR1,R3を示す縦線との交点の回転数n₃が出力ギヤ２の
回転数となる。同様に、ラビニヨ用キャリアC1の回転数
はn₃₁であり、第３キャリアC3およびラージサンギヤS_L
の回転数はn₃₂である。この場合においても、いずれの
要素の回転数も入力軸の回転数n₀以下であり、過回転の
問題はない。

４速のときには、第３ブレーキB3が解放され、第３クラ
ッチK3に加えて第２クラッチK2が係合される。このた
め、第１〜第３遊星歯車列G1〜G3全体が一体になって入
力軸１と同一回転する。線図上では、ラージサンギヤS_L
と第３キャリアC3が入力軸１と同一の回転数n₀で回転
し、横に延びた実線直線L4とラビニヨ用および第３リン
グギヤR1,R3を示す縦線との交点の回転数n₄（＝n₀）が
出力キヤ２の回転数となる。この線図から分かるよう
に、全要素の回転数が入力回転n₀と同一であり、この場
合にも過回転は生じない。

次に、５速の場合には、第３クラッチK3が解放され、第
３遊星歯車列G3は第１および第２遊星歯車列G1,G2から
分離され、速度線図は第21図のようになる。５速では第
３ブレーキB3が係合されて第３サンギヤS3が固定保持さ
れる。一方、第２クラッチK2は係合されたままであり、
このため、第３キャリアC3が入力軸１と同一回転数で駆
動される。このため、点線直線L5との交点が各要素の回
転数となり、第３リングギヤR3を示す縦線との交点の回
転数n₅が出力ギヤ２の回転数となる。

なお、ラビニヨ歯車列すなわち一体となっている第１お
よび第２遊星歯車列G1,G2においては、ラビニヨ用リン
グギヤR1が上記回転数n₅で回転し、入力軸１に連結する
スモールサンギヤS_Sが入力回転数n₀で回転するため、両
状態を示す点を結び点線直線L5′との交点の回転数から
各要素の回転数が求まる。このため、ラビニヨ用キャリ
アC1の回転数がn₅₁となり、ラージサンギヤS_Lの回転数
がn₅₂となり、その値はともに入力回転数n₀より大きく
なる。しかし、５速で走行の場合には車速が大きいので
走行抵抗が大きく、エンジンがあまり高回転領域まで使
用されることはほとんどなく、このような過回転の問題
が生じることはほとんどない。

リバース（REV）の場合にも、第３クラッチK3が解放さ
れ、第３遊星歯車列G3は第１および第２遊星歯車列G1,G
2から分離されるので、速度線図は第21図のようにな
る。リバースでは第２ブレーキB2が係合されて第３キャ
リアC3が固定保持される。一方、第２クラッチK2に代え
て第１クラッチK1が係合され、このため、第３サンギヤ
S3が入力軸１と同一回転数で駆動される。このため、両
状態を示す点を結ぶ点線直線L_Rとの交点が各要素の回転
数となり、第３リングギヤR3を示す縦線との交点の回転
数n_R（負の値）が出力ギヤ２の回転数となる。

なお、この場合にも、一体となっている第１および第２
遊星歯車列G1,G2においては、ラビニヨ用リングギヤR1
が上記回転数n_Rで回転し、入力軸１に連結するスモール
サンギヤS_Sが入力回転数n₀で回転するため、両状態を示
す点を結ぶ点線直線L_R′との交点から、ラビニヨ用キャ
リアC1の回転数がn_R1となり、ラージサンギヤS_Lの回転
数がn_R2となり、その値はともに負の値であるが、その
絶対値は入力回転数n₀より大きくなる。しかし、リバー
スにおいてエンジンをフルスロットル状態で使用するこ
とはほとんどなく、この場合にも過回転の問題が生じる
ことはほとんどない。

タイプ４ タイプ３の遊星歯車変速機のスケルトンを第15図に示し
ており、この変速機も、同軸上に並列に配置された第
１、第２および第３遊星歯車列G1,G2,G3から構成され
る。

但し、本タイプの変速機の場合には、第１および第２遊
星歯車列G1,G2のキャリアC1とリングギヤR1とが共通で
あり、両歯車列G1,G2が一体となってラビニヨ歯車列を
構成している。このラビニヨ遊星歯車列G1,G2におい
て、第１遊星歯車列G1は、ラージサンギヤS_L、ラビニヨ
用キャリアC1およびラビニヨ用リングギヤR1から構成さ
れ、第２遊星歯車列G2はスモールサンギヤS_S、ラビニヨ
用キャリアC1およびラビニヨ用リングギヤR1から構成さ
れる。

また、第３遊星歯車列G3は、第３サンギヤS3と、第３ピ
ニオンP3と、第３キャリアC3と、第３リングギヤR3とか
ら構成される。

このような歯車列構成において、ラージサンギヤS_Lは入
力軸１に連結され、ラビニヨ用キャリアC1は出力ギヤ２
および第３リングギヤR3に連結されている。ラビニヨ用
リングギヤR1にはこれを固定保持可能な第１ブレーキB1
が取り付けられている。第３サンギヤS3は第１クラッチ
K1を介して入力軸１に係脱自在に連結されるとともに、
この第３サンギヤS3を固定保持可能な第３ブレーキB3が
取り付けられている。第３キャリアC3は第２クラッチK2
を介して係脱自在に入力軸１に連結されるとともに、第
３クラッチK3を介して係脱自在にスモールサンギヤS_Sに
も連結されている。さらに、この第３キャリアC3を固定
保持可能な第２ブレーキB2が配設されている。

以上のように構成した変速機において、第１〜第３クラ
ッチK1〜K3および第１〜第３ブレーキB1〜B3の係脱制御
を行うことにより、変速機の設定および変速制御を行う
ことができる。具体的には、第23図の表に示すように、
係脱制御を行えば、前進５速（LOW,1ST,2ND,3RD,4THお
よび5TH）、後進１速（REV）を設定できる。なお、第23
図の表において、○印のクラッチおよびブレーキが係合
されていることを示し、各速度レンジでの減速比（レシ
オ）の一例を参考として示している。

この場合にも、前進側５速（LOW〜5TH）の各変速レンジ
における隣り合う変速レンジ間での変速に際しては、こ
れら２つの係合手段のうちの１つを解放し、別の１つの
係合手段を係合させるようになっており、２つの係合手
段の同時解放もしくは同時係合を行うことはない。この
ため、変速制御が簡単である。

上記の構成の遊星歯車変速機における各要素（サンギ
ヤ、キャリアおよびリングギヤ）の連結関係を第24図に
示すとともに、その速度線図を第25図に示している。こ
の図から良く分かるように、第３サンギヤS3が単体で第
１回転部材を構成し、スモールサンギヤS_Sと第３キャリ
アC3とが連結されて第２回転部材を構成し、第１および
第２遊星歯車列G1,G2に共通のラビニヨ用リングギヤR1
が第３回転部材を構成し、第１および第２遊星歯車列G
1,G2に共通のラビニヨ用キャリアC1と第３リングギヤR3
とが連結されて第４回転部材を構成し、ラージサンギヤ
S_Lが単体で第５回転部材を構成する。そして、第22図に
示したように、第２回転部材を構成するスモールサンギ
ヤS_Sと第３キャリアC3との間に第３クラッチK3が配設さ
れ、これらの連結を行わせたり分離したりすることがで
きるようになっている。

上記構成のタイプ４の変速機における各要素の速度の関
係を示す速度線図に基づく各速度レンジでの減速比は、
タイプ３の場合と同様なので、その説明は省略する。な
お、第25図の速度線図においては、ラビニヨ歯車列を構
成する第１および第２遊星歯車列G1,G2は常に一体であ
るため、この線図においても合体して示している。さら
に、第２遊星歯車列G2はダブルピニオンタイプの歯車列
であるため、サンギヤに対するリングギヤの回転方向が
シングルピニオンタイプの歯車列とは反対であり、線図
上でのキャリアC1に対するリングギヤR1とサンギヤS_Sと
の位置関係が他の歯車列とは逆になっている。

タイプ５ タイプ５の遊星歯車変速機のスケルトンを第26図に示し
ており、この変速機も、同軸上に並列に配置された第
１、第２および第３遊星歯車列G1,G2,G3を有し、各遊星
歯車列は、第１〜第３サンギヤS1〜S3と、第１〜第３ピ
ニオンP1〜P3と、第１〜第３キャリアC1〜C3と、第１〜
第３リングギヤR1〜R3とから構成される。但し、第３遊
星歯車列G3はダブルピニオン式の歯車列であり、第３ピ
ニオンP3は直列に噛合する２個のピニオンから構成され
る。

第１サンギヤS1は入力軸１に連結され、第１キャリアC1
は第２リングギヤR3および第３キャリアC3に連結される
とともに出力ギヤ２にも連結されている。第１リングギ
ヤR1にこれを固定保持可能な第１ブレーキB1が取り付け
られ、さらに、この第１リングギヤR1と第３リングギヤ
R3とが連結されている。第２サンギヤS2は第１クラッチ
K1を介して入力軸１に係脱自在に連結されるとともに、
この第２サンギヤS2を固定保持可能な第３ブレーキB3が
取り付けられている。第２キャリアC2は第２クラッチK2
を介して入力軸１に係脱自在に連結されるとともに、こ
の第２キャリアC2は第２ブレーキB2により固定保持可能
となっている。さらに、第２キャリアC2は第３クラッチ
K3を介して係脱自在に第３サンギヤS3に連結されてい
る。

以上のように構成した変速機において、第１〜第３クラ
ッチK1〜K3および第１〜第３ブレーキB1〜B3の係脱制御
を行うことにより、変速段の設定および変速制御を行う
ことができる。具体的には、第27図の表に示すように、
係脱制御を行えば、前進５速（LOW,1ST,2ND,3RD,4THお
よび5TH）、後進１速（REV）を設定できる。なお、第27
図の表において、○印のクラッチおよびブレーキが係合
されていることを示し、各速度レンジでの減速比（レシ
オ）の一例を参考として示している。

この場合にも、前進側５速（LOW〜5TH）の各変速レンジ
における隣り合う変速レンジ間での変速に際しては、こ
れら２つの係合手段のうちの１つを解放し、別の１つの
係合手段を係合させるようになっており、２つの係合手
段の同時解放もしくは同時係合を行うことはない。この
ため、変速制御が簡単である。

上記の構成の遊星歯車変速機における各要素（サンギ
ヤ、キャリアおよびリングギヤ）の連結関係を第28図に
示すとともに、その速度線図を第29図に示している。こ
の図から良く分かるように、第２サンギヤS2が単体で第
１回転部材を構成し、第２キャリアC2と第３サンギヤS3
とが連結されて第２回転部材を構成し、第１リングギヤ
R1と第３リングギヤR3とが連結されて第３回転部材を構
成し、第１キャリアC1、第２リングギヤR2および第３キ
ャリアC3が連結されて第４回転部材を構成し、第１サン
ギヤS1が単体で第５回転部材を構成する。そして、第26
図に示したように、第２回転部材を構成する第２キャリ
アC2と第３サンギヤS3との間に第３クラッチK3が配設さ
れ、これら第２キャリアC2と第３サンギヤS3とを連結し
たり分離したりすることができるようになっている。

なお、この図においても、各歯車列でのサンギヤとリン
グギヤとの歯数比λの１例を参考に示している。この場
合、第３遊星歯車列G3がダブルピニオンタイプであるた
め、この第３遊星歯車列G3の歯数比λを約0.4程度にす
ることができ、ギヤ比の選択の自由度が大きい。なお、
この第３遊星歯車列G3をシンプルピニオンタイプとした
場合には、その歯数比λは0.6以上必要であり、この場
合にはピニオンギヤP3を小径とする必要があり、その構
成が難しくなり易い。

上記構成のタイプ５の変速機における各要素の速度の関
係を示す速度線図に基づく各速度レンジでの減速比は、
タイプ１の場合と同様にして求めることができるので、
その説明は省略する。なお、第29図の速度線図において
は、第３遊星歯車列G3はダブルピニオンタイプの歯車列
であるため、サンギヤに対するリングギヤの回転方向が
ソングルピニオンタイプの歯車列とは反対であり、線図
上でのキャリアC3に対するリングギヤR3とサンギヤS3と
の位置関係が他の歯車列とは逆になっている。

ハ．発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、同軸に並んで配
設した３組の遊星歯車列の組合せもしくはラビニヨ遊星
歯車列と１組の遊星歯車列との組合せに、３個のクラッ
チ、２個のブレーキおよび１個の分離クラッチを設ける
だけで、前進５速、後進１速を有した変速機を構成する
ことができ、小型・コンパクトな変速機を得ることがで
きる。また、前進５速の変速において隣合う変速段間で
の変速は、一つの係合手段の解放と他の一つの係合手段
の係合のみにより行うことができ、変速制御が簡単且つ
容易である。

また、本発明においては、所定の遊星歯車要素同士を係
脱自在に連結する分離クラッチを設けているため、要素
の過回転が生じるような変速段においてはこの分離クラ
ッチを解放して過回転の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第８図、第15図、第22図および第26図はそれぞ
れ、本発明に係る遊星歯車変速機の構成を示すスケルト
ン図、 第２図、第９図、第16図、第23図および第27図は、上記
変速機でのクラッチ、ブレーキの作動と変速レンジとの
関係を示す表、 第３図、第10図、第17図、第24図および第28図は、上記
変速機を構成する遊星歯車列の要素の連結を示す表図、 第４図から第７図、第11図から第14図、第18図から第21
図、第25図および第29図は、上記第１図、第８図、第15
図、第22図および第26図の変速機の各要素の速度関係を
表す速度線図である。 １……入力軸、２……出力ギヤ G1,G2,G3……遊星歯車列 S1,S2,S3……サンギヤ C1,C2,C3……キャリア R1,R2,R3……リングギヤ B1,B2,B3……ブレーキ K1,K2,K3……クラッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 洋一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 菊池 公彦 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 新山 常文 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 熊谷 頼範 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 阪口 伸一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 熊谷 智治 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−222644（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−65942（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−88249（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−88251（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−88252（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ第１〜第３サンギヤ要素、第１〜
   第３キャリア要素および第１〜第３リングギヤ要素を有
   してこの順に並んで配設された第１〜第３遊星歯車列
   と、 入力部材と前記要素のいずれかとを、それぞれ係脱自在
   に連結する２個の入力側クラッチ手段と、 いずれか２個の前記要素間に配設されてこれら２個の要
   素を係脱自在に連結する１個の分離クラッチ手段と、 前記要素のいずれかを、それぞれ固定保持可能な３個の
   ブレーキ手段とから構成され、 前記第２サンギヤ要素と前記第２キャリア要素とがそれ
   ぞれ、前記入力側クラッチ手段を介して前記入力部材に
   係脱自在に連結されるとともに前記ブレーキ手段により
   固定保持可能であり、 前記第１キャリア要素が前記第２および第３リングギヤ
   要素と常時連結されるとともに出力部材と常時連結さ
   れ、 前記第１リングギヤ要素が前記第３キャリア要素と常時
   連結されるとともに前記ブレーキ手段により固定保持可
   能であり、 前記第１サンギヤ要素が入力部材に常時連結され、 前記第２キャリア要素と前記第３サンギヤ要素とが前記
   分離クラッチ手段を介して係脱自在に連結されているこ
   とを特徴とする遊星歯車変速機。
2. 【請求項２】それぞれ第１〜第３サンギヤ要素、第１〜
   第３キャリア要素および第１〜第３リングギヤ要素を有
   してこの順に並んで配設された第１〜第３遊星歯車列
   と、入力部材と前記要素のいずれかとを、それぞれ係脱
   自在に連結する２個の入力側クラッチ手段と、 いずれか２個の前記要素間に配設されてこれら２個の要
   素を係脱自在に連結する１個の分離クラッチ手段と、 前記要素のいずれかを、それぞれ固定保持可能な３個の
   ブレーキ手段とから構成され、 前記第１サンギヤ要素と前記第１キャリア要素とがそれ
   ぞれ、前記入力側クラッチ手段を介して前記入力部材に
   係脱自在に連結するとともに前記ブレーキ手段により固
   定保持可能であり、 前記第２サンギヤ要素が第３リングギヤ要素と常時連結
   され、前記第２キャリア要素が前記第３キャリア要素と
   常時連結されるとともに前記ブレーキ手段により固定保
   持可能であり、 前記第３サンギヤ要素が入力部材に常時連結され、前記
   第１および第２リングギヤ要素が出力部材に常時連結さ
   れ、 前記第１キャリア要素と前記第２サンギヤ要素とが前記
   分離クラッチ手段を介して係脱自在に連結されているい
   ることを特徴とする遊星歯車変速機。
3. 【請求項３】ラージサンギヤ要素、スモールサンギヤ要
   素、ラビニヨ用キャリア要素およびラビニヨ用リングギ
   ヤ要素からなるラビニヨ遊星歯車列と、 第３サンギヤ要素、第３キャリア要素および第３リング
   ギヤ要素からなる第３シングルピニオンタイプ遊星歯車
   列と、 入力部材と前記要素のいずれかとを、それぞれ係脱自在
   に連結する２個の入力側クラッチ手段と、 いずれか２個の前記要素間に配設されてこれら２個の要
   素を係脱自在に連結する１個の分離クラッチ手段と、 前記要素のいずれかを、それぞれ固定保持可能な３個の
   ブレーキ手段とから構成され、 前記第３サンギヤ要素および前記第３キャリア要素が、
   それぞれ前記入力側クラッチ手段を介して前記入力部材
   と係脱可能に連結されるとともにそれぞれ前記ブレーキ
   手段により固定保持可能であり、 前記スモールサンギヤ要素が入力部材に常時連結され、
   前記ラビニヨ用リングギヤ要素が前記第３リングギヤ要
   素と常時連結されるとともに出力部材に常時連結され、
   前記ラビニヨ用キャリア要素が前記ブレーキ手段により
   固定保持可能であり、 前記第３キャリア要素と前記ラージサンギヤ要素とが前
   記分離クラッチ手段を介して係脱自在に連結されている
   ことを特徴とする遊星歯車変速機。
4. 【請求項４】ラージサンギヤ要素、スモールサンギヤ要
   素、ラビニヨ用キャリア要素およびラビニヨ用リングギ
   ヤ要素からなるラビニヨ遊星歯車列と、 第３サンギヤ要素、第３キャリア要素および第３リング
   ギヤ要素からなる第３シングルピニオンタイプ遊星歯車
   列と、 入力部材と前記要素のいずれかとを、それぞれ係脱自在
   に連結する２個の入力側クラッチ手段と、 いずれか２個の前記要素間に配設されてこれら２個の要
   素を係脱自在に連結する１個の分離クラッチ手段と、 前記要素のいずれかを、それぞれ固定保持可能な３個の
   ブレーキ手段とから構成され、 前記第３サンギヤ要素および前記第３キャリア要素が、
   それぞれ前記入力側クラッチ手段を介して前記入力部材
   と係脱可能に連結されるとともにそれぞれ前記ブレーキ
   手段により固定保持可能であり、 前記ラージサンギヤ要素が入力部材に常時連結され、前
   記ラビニヨ用キャリア要素が前記第３リングギヤ要素お
   よび出力部材と常時連結され、前記第３キャリア要素と
   前記スモールサンギヤ要素とが前記分離クラッチ手段を
   介して係脱自在に連結されていることを特徴とする遊星
   歯車変速機。
5. 【請求項５】それぞれ第１〜第３サンギヤ要素、第１〜
   第３キャリア要素および第１〜第３リングギヤ要素を有
   してこの順に並んで配設された第１および第２シングル
   ピニオンタイプ遊星歯車列並びに第３ダブルピニオンタ
   イプ遊星歯車列と、 入力部材と前記要素のいずれかとを、それぞれ係脱自在
   に連結する２個の入力側クラッチ手段と、 いずれか２個の前記要素間に配設されてこれら２個の要
   素を係脱自在に連結する１個の分離クラッチ手段と、 前記要素のいずれかを、それぞれ固定保持可能な３個の
   ブレーキ手段とから構成され、 前記第２サンギヤ要素と前記第２キャリア要素とがそれ
   ぞれ、前記入力側クラッチ手段を介して前記入力部材に
   係脱自在に連結するとともに前記ブレーキ手段により固
   定保持可能であり、 前記第１キャリア要素が前記第２リングギヤ要素および
   前記第３キャリア要素と常時連結されるとともに出力部
   材とも常時連結され、 前記第１リングギヤ要素が前記第３リングギヤ要素と常
   時連結されるとともに前記ブレーキ手段により固定保持
   可能であり、 前記第１サンギヤ要素が入力部材に常時連結され、 前記第２キャリア要素と前記第３サンギヤ要素とが前記
   分離クラッチ手段を介して係脱自在に連結されているこ
   とを特徴とする遊星歯車変速機。
6. 【請求項６】前記入力側クラッチ手段および前記分離ク
   ラッチ手段を係合させたときに一体に回転する前記要素
   をそれぞれ一つの回転部材として表した速度線図におい
   て、この速度線図を構成する第１〜第５回転部材のう
   ち、第１および第２回転部材が前記入力側クラッチ手段
   を介して前記入力部材と係脱自在に連結され、第５回転
   部材が直接に前記入力部材に連結され、第４回転部材が
   前記出力部材に連結され、第２回転部材を構成する要素
   間にこれら要素を係脱可能に連結する前記分離クラッチ
   手段が配設されることを特徴とする請求項１〜５のいず
   れかに記載のクラッチ分離式一体遊星歯車変速機。