変速機
【課題】駆動源からの動力が入力軸を介して入力される複式プラネタリ機構を有する変速機において、変速制御性を高めるとともに、フリクションを小さくして効率を高める。
【解決手段】複式プラネタリ機構Ｐの３つの要素ＬＳ，ＬＲ，ＣＡおよび入力軸１１間に動力伝達の断・接を切換可能なクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が各要素ＬＳ，ＬＲ，ＣＡ毎に個別に設けられ、複式プラネタリ機構Ｐのいずれかの要素ＳＲ，ＳＳおよび変速機ケース１２間に当該要素ＳＲ，ＳＳを対地固定するブレーキＢ１，Ｂ２が設けられ、複式プラネタリ機構Ｐが備える複数の要素のうち２つの要素ＣＡ，ＬＳと、入力軸１１と平行な出力軸１３との間に、減速比が異なる２つの伝動機構１４，１５が、出力軸１３側への動力伝達を選択的に切り換えるようにして設けられる。
【解決手段】複式プラネタリ機構Ｐの３つの要素ＬＳ，ＬＲ，ＣＡおよび入力軸１１間に動力伝達の断・接を切換可能なクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が各要素ＬＳ，ＬＲ，ＣＡ毎に個別に設けられ、複式プラネタリ機構Ｐのいずれかの要素ＳＲ，ＳＳおよび変速機ケース１２間に当該要素ＳＲ，ＳＳを対地固定するブレーキＢ１，Ｂ２が設けられ、複式プラネタリ機構Ｐが備える複数の要素のうち２つの要素ＣＡ，ＬＳと、入力軸１１と平行な出力軸１３との間に、減速比が異なる２つの伝動機構１４，１５が、出力軸１３側への動力伝達を選択的に切り換えるようにして設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源からの動力が入力軸を介して入力される複式プラネタリ機構を有する変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
４個のプラネタリ機構および５つの係合要素を用いて前進８段後進１段を実現した変速機が特許文献１で知られており、またツインクラッチを用いて多段変速を実現したツインクラッチ式変速機が特許文献２で知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５３１９５４号公報
【特許文献２】特開平１１−５１１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１で開示されるものでは、係合要素を複数の変速段で使用し、各変速段で伝達するトルクが異なるので、最も大きなトルク伝達を行う変速段に対応して係合要素を設計する必要があり、そのことが変速制御を難しくする原因となっている。すなわち場合によっては大容量のクラッチで小さなトルクを制御する必要があり、例えるならば消防用のポンプで花壇の水遣りをするような状態が生じる。またプラネタリ機構では、空転中の係合要素が大きな差回転を生じる場合があるが、これはいたずらにフリクションを増加させ、また最悪の場合、変速機の焼付き等の故障の原因となり、変速機の効率悪化の原因となる。
【０００５】
また上記特許文献２で開示されるものでは、横置きエンジンのフロントドライブ車への搭載を考慮すると、メインシャフトの全長すなわち変速機の全長を短くするために、カウンタシャフトを２つ以上用いたツインカウンタ方式をとることが一般的であり、この場合、メインシャフトおよびデフ軸の下側に配置されるカウンタシャフトは油中で回転することになり、攪拌抵抗が増えることで変速効率を悪化させる原因となる。
【０００６】
また更なる燃費改善の要求等から８段以上の多段化が必要となった場合、ギヤ列を増やすことが必要であり、メインシャフトの全長すなわち変速機の全長が長くなることから、車両への搭載性が損なわれ、多段化が困難となる。
【０００７】
またシャフトのベアリングによる支持スパンが長くなると、高負荷時のシャフト撓みが発生し、耐久性等に影響が出やすくなる。これによりシャフトの剛性を上げることは、変速機の重量増加を招き、燃費を悪化させることになる。したがってトレーラー牽引等の高負荷運転が予想される車両への搭載は困難である。
【０００８】
さらに変速制御において、特許文献２開示のものでは、その構造の特性上、スムーズな１段飛び（偶数段から奇数段もしくは奇数段から偶数段）の変速ができず、またドライバによる予期せぬアップシフトやダウンシフトの要求には、高速でのプリシフトが必要であり、満足な変速時間を得るには、大容量のシンクロ機構が必要であり、フリクションを増大させることになる。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、変速制御性を高めるとともに、フリクションを小さくして効率を高めた変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、駆動源からの動力が入力軸を介して入力される複式プラネタリ機構を有する変速機において、前記複式プラネタリ機構の３つの要素および前記入力軸間に動力伝達の断・接を切換可能なクラッチが各要素毎に個別に設けられ、前記複式プラネタリ機構のいずれかの要素および変速機ケース間に当該要素を対地固定するブレーキが設けられ、前記複式プラネタリ機構が備える複数の要素のうち２つの要素と、前記入力軸と平行な出力軸との間に、減速比が異なる２つの伝動機構が、前記出力軸側への動力伝達を選択的に切り換えるようにして設けられることを第１の特徴とする。
【００１１】
また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記ブレーキが、前記複式プラネタリ機構が備える複数の要素のうち前記入力軸との間に前記クラッチが介設される３つの要素とは異なる要素と、前記変速機ケースとの間に設けられることを第２の特徴とする。
【００１２】
本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、前記両伝動機構がそれぞれギヤ列から成り、両ギヤ列のうちギヤ比が低い側のギヤ列の被動ギヤが前記出力軸に相対回転自在に支承され、該被動ギヤおよび前記出力軸の連結および連結解除を切換える第１連結切換機構が出力軸上に配置され、２つの前記ギヤ列のうちギヤ比が高い側のギヤ列の駆動ギヤが、前記複式プラネタリ機構の１つの要素に連なって前記入力軸と同軸に配置される伝動軸に相対回転自在に支承され、該駆動ギヤおよび前記伝動軸の連結および連結解除を切換える第２連結切換機構が前記伝動軸上に配置されることを第３の特徴とする。
【００１３】
本発明は、第１〜第３の特徴の構成のいずれかに加えて、２つの前記伝動機構が、前記３つのクラッチの１つと、前記複式プラネタリ機構との間に配置されることを第４の特徴とする。
【００１４】
さらに本発明は、第４の特徴の構成に加えて、前記入力軸と平行な軸線まわりに回転可能な副軸に対して相対回転自在である状態ならびに前記副軸とともに回転する状態を切換可能とした第１後進用アイドルギヤが、ギヤ列である前記両伝動機構の一方の被動ギヤに噛合され、前記副軸に固定される第２後進用アイドルギヤが、前記両伝動機構の他方の駆動ギヤに噛合されることを第５の特徴とする。
【００１５】
なお実施の形態の第２被動ギヤ２１が本発明の被動ギヤに対応し、実施の形態の第３駆動ギヤ２３が本発明の駆動ギヤに対応し、実施の形態の第１および第２ドグクラッチＤ１，Ｄ２が本発明の第１および第２連結切換機構に対応し、実施の形態のエンジンＥが本発明の駆動源に対応し、実施の形態のキャリアＣＡ、ラージリングギヤＬＲ、ラージサンギヤＬＳ、スモールリングギヤＳＲおよびスモールサンギヤＳＳが、本発明の複式プラネタリ機構の要素に対応する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の上記構成によれば、複式プラネタリ機構の３つの要素および入力軸間にそれぞれ設けられるクラッチの動力伝達および遮断を切換えるとともに、複式プラネタリ機構のいずれかの要素および変速機ケース間に設けられるブレーキの制動および非制動を切換えることで、入力軸からの回転動力を変速して複式プラネタリ機構の２つの要素の一方から出力せしめ、それらの２つの要素および出力軸間に設けられる２つの伝動機構による出力軸への動力伝達を選択的に切り換えることで、複式プラネタリ機構から出力される動力をさらに変速して出力軸に伝えることができる。したがって適切な変速比およびステップ比を得ながら多段変速を可能し、クラッチに必要な容量を小さくかつ適切に定めて変速制御性を高めるとともに、フリクションを小さくして効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】変速機を模式的に示すスケルトン図である。
【図２】プラネタリ機構の構成を示す図である。
【図３】伝動機構の軸配置を示す図である。
【図４】速度線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１〜図４を参照しながら本発明の実施例１について説明すると、先ず図１において、この変速機は、駆動源であるエンジンＥからの動力が入力軸１１を介して入力される複式プラネタリ機構Ｐと、複式プラネタリ機構Ｐの３つの要素および前記入力軸１１間に動力伝達の断・接を切換可能として各要素毎に設けられる第１、第２および第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と、前記複式プラネタリ機構Ｐのいずれかの要素および変速機ケース１２間に設けられる第２ブレーキＢ１，Ｂ２と、複式プラネタリ機構Ｐが備える複数の要素のうち２つの要素および出力軸１３間に減速比を相互に異ならせて設けられる２つの伝動機構１４，１５とを備え、前記出力軸１３は、前記入力軸１１と平行な軸線を有するように配置され、該出力軸１３に設けられる第１駆動ギヤ１８ならびに第１駆動ギヤ１８に噛合する第１被動ギヤ１９から成る歯車列１７を介して差動装置１６に連結される。
【００２０】
図２において、前記複式プラネタリ機構Ｐは、破線で示す４要素ラビニヨウ型の複式プラネタリ機構に、実線で示すラージリングギヤＬＲおよび第１ショートピニオンＳＰ１を加えて５要素に構成される。すなわち複式プラネタリ機構Ｐは、前記入力軸１１と同軸に配置されるラージサンギヤＬＳ、スモールサンギヤＳＳ、ラージリングギヤＬＲ、スモールリングギヤＳＲおよびキャリアＣＡを要素として備える５要素のものであり、キャリアＣＡには、ラージリングギヤＬＲに噛合する第１ショートピニオンＳＰ１と、スモールサンギヤＳＳに噛合する第２ショートピニオンＳＰ２と、ラージサンギヤＬＳおよびスモールリングギヤＳＲに噛合するとともに第１および第２ショートピニオンＳＰ１，ＳＰ２に噛合するロングピニオンＬＰとが軸支される。而して第１および第２ショートピニオンＳＰ１，ＳＰ２は、図１では簡略化のために省略されている。
【００２１】
第１、第２および第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、複式プラネタリ機構Ｐが備える５要素のうちラージサンギヤＳＬ、ラージリングギヤＬＲおよびキャリアＣＡと前記入力軸１１との間にそれぞれ設けられる。また第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２は、前記複式プラネタリ機構Ｐが備える複数の要素のうち前記入力軸１１との間に第１〜第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が介設される３つの要素ＳＬ，ＲＬ，ＣＡとは異なる要素であるスモールリングギヤＳＲおよびスモールサンギヤＳＳと、変速機ケース１２との間に設けられるものであり、スモールリングギヤＳＲおよび変速機ケース１２間には第１ブレーキＢ１と並列に一方向クラッチＦ１が設けられる。
【００２２】
図３を併せて参照して、前記伝動機構１４，１５は、それぞれギヤ列から成るものであり、ギヤ比が低い側のギヤ列である伝動機構１４は、キャリアＣＡに一体に設けられる第２駆動ギヤ２０と、第２駆動ギヤ２０に噛合して出力軸１３に相対回転自在に支承される第２被動ギヤ２１とから成り、ギヤ比が高い側のギヤ列である伝動機構１５は、前記複式プラネタリ機構Ｐの１つの要素であるラージサンギヤＬＳに連なって前記入力軸１１と同軸に配置される伝動軸２２に相対回転自在に支承される第３駆動ギヤ２３と、第３駆動ギヤ２３に噛合して前記出力軸１３に固設される第３被動ギヤ２４とから成る。
【００２３】
前記両伝動機構１４，１５による前記出力軸１３への動力伝達は選択的に切換えられるものであり、伝動機構１４における第２被動ギヤ２１の出力軸１３への連結および連結解除を切換える第１連結切換機構である第１ドグクラッチＤ１が出力軸１３上に配置され、伝動機構１５における第３駆動ギヤ２３の伝動軸２２への連結および連結解除を切換える第２連結切換機構である第２ドグクラッチＤ２が伝動軸２２上に配置される。
【００２４】
しかも前記両伝動機構１４，１５は、複式プラネタリ機構Ｐの３つの要素および前記入力軸１１間に設けられる第１、第２および第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３のうちの１つである第１クラッチＣ１と、複式プラネタリ機構Ｐとの間に配置される。
【００２５】
ところで入力軸１１および伝動軸２２と、出力軸１３と、差動装置１６とは、差動装置１６の下部が変速機ケース１２内に貯留された潤滑油の油面Ｌよりも下方に位置するものの、入力軸１１および伝動軸２２と、出力軸１３とは、伝動機構１４，１５が前記油面Ｌよりも上方に位置するように配置されるものであり、出力軸１３および差動装置１６間のギヤ列１７および伝動機構１４，１５は潤滑油を攪拌することがないように油面Ｌよりも上方に配置されることになり、このような配置により、攪拌抵抗が増えることを回避し、変速効率の向上に寄与することができる。
【００２６】
前記入力軸１１および伝動軸２２と、出力軸１３との間には、前記入力軸１１と平行な軸線まわりに回転可能な副軸２７が、前記油面Ｌよりも上方に位置するようにして、前記入力軸１１、伝動軸２２、出力軸１３よりも上方に配置されており、図１で示すように、副軸２７には、第１後進用アイドルギヤ２８が相対回転自在に支承されるとともに第２後進用アイドルギヤ２９が固定され、副軸２７に対して第１後進用アイドルギヤ２８が相対回転自在である状態ならびに第１後進用アイドルギヤ２８が前記副軸２７とともに回転する状態を切換える第３ドグクラッチＤ３が副軸２７上に設けられる。
【００２７】
第１後進用アイドルギヤ２８は、前記両伝動機構１４，１５の一方の被動ギヤである伝動機構１４の第２被動ギヤ２１に噛合され、第２後進用アイドルギヤ２９は、前記両伝動機構１４，１５の他方の駆動ギヤである伝動機構１５の第３駆動ギヤ２３に噛合される。
【００２８】
而して後進時には、減速機構１４の第２被動ギヤ２１を出力軸１３に対して相対回転自在の状態とし、伝動機構１５の第３駆動ギヤ２３を伝動軸２２に対して相対回転自在な状態としつつ、第３ドグクラッチＤ３によって第１後進用アイドルギヤ２８を副軸２７に固定した状態で、複式プラネタリ機構ＰのキャリアＣＡから回転動力を出力させる。それにより、回転トルクが、キャリアＣＡから第２駆動ギヤ２０、第２被動ギヤ２１、第１後進アイドルギヤ２８、副軸２７、第２後進アイドルギヤ２９、第３駆動ギヤ２３および第３被動ギヤ２４を介して出力軸１３に伝達されることになる。
【００２９】
このような変速機において、第１〜第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２ならびに第１〜第３ドグクラッチＤ１，Ｄ２，Ｄ３の作動状態を表１で示すように設定することで、８段の前進変速段および１段の後進段を切換えて車両を走行させることができ、この際の前進変速段の速度線図は図４で示される。ここで表１の●は作動状態を示し、表１の一方向クラッチＦ１が●であるときには、スモールリングギヤＳＲの回転を制止した状態であることを示し、（●）はエンジンブレーキ時の作動状態を示すものであり、「Ｒａｔｉｏ」は各変速段での変速比の一例を示し、「Ｓｔｅｐ」はステップ比の一例を示すものである。また図４において、最下方の横実線は速度「０」を示し、下から２番目の横実線は、ラージサンギヤＬＳ、ラージリングギヤＬＲもしくはキャリアＣＡに入力される回転速度を示す。また図４の縦線は、その右側から順に、プラネタリ機構ＰのラージサンギヤＬＳ、ラージリングギヤＬＲ、キャリアＣＡ、スモールリングギヤＳＲおよびスモールサンギヤＳＳを示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
而して後進段では、第２および第３クラッチＣ２，Ｃ３を動力遮断状態とするとともに第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を非制動状態とし、第１および第２ドグクラッチＤ１，Ｄ２を非作動状態とし、第１クラッチＣ１を動力伝達状態とするとともに第３ドグクラッチＤ３を作動せしめて第１後進用アイドルギヤ２８を副軸２７に固定する。これにより、複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がラージサンギヤＬＳに伝達され、キャリアＣＡ、ラージリングギヤＬＲおよびスモールサンギヤＳＳは空転可能であり、スモールリングギヤＳＲは一方向クラッチＦ１によって回転を制止された状態にある。このような状態では、キャリアＣＡがラージサンギヤＬＳからの動力伝達によって回転し、キャリアＣＡから第２駆動ギヤ２０、第２被動ギヤ２１、第１後進アイドルギヤ２８、副軸２７、第２後進アイドルギヤ２９、第３駆動ギヤ２３および第３被動ギヤ２４を介して出力軸１３にトルクが伝達されることになる。
【００３２】
また第１速の前進変速段では、第２および第３クラッチＣ２，Ｃ３を動力遮断状態とするとともに第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を非制動状態とし、第２および第３ドグクラッチＤ２，Ｄ３を非作動状態とし、第１クラッチＣ１を動力伝達状態とするとともに第１ドグクラッチＤ１を作動せしめて第２被動ギヤ２１を出力軸１３に固定する。これにより、複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がラージサンギヤＬＳに伝達され、キャリアＣＡ、ラージリングギヤＬＲおよびスモールサンギヤＳＳは空転可能であり、スモールリングギヤＳＲは一方向クラッチＦ１によって回転を制止された状態にある。このような状態では、キャリアＣＡがラージサンギヤＬＳからの動力伝達によって回転し、キャリアＣＡから伝動機構１４を介して出力軸１３にトルクが伝達される。
【００３３】
第２速の前進変速段では、第１および第３クラッチＣ１，Ｃ３を動力遮断状態とするとともに第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を非制動状態とし、第２および第３ドグクラッチＤ２，Ｄ３を非作動状態とし、第２クラッチＣ２を動力伝達状態とするとともに第１ドグクラッチＤ１を作動せしめて第２被動ギヤ２１を出力軸１３に固定する。これにより、複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がラージリングギヤＬＲに伝達され、キャリアＣＡ、ラージサンギヤＬＳおよびスモールサンギヤＳＳは空転可能であり、スモールリングギヤＳＲは一方向クラッチＦ１によって回転を制止された状態にある。このような状態では、キャリアＣＡがラージリングギヤＬＲからの動力伝達によって回転し、キャリアＣＡから伝動機構１４を介して出力軸１３にトルクが伝達される。
【００３４】
第３速の前進変速段では、第１および第３クラッチＣ１，Ｃ３を動力遮断状態とするとともに第１ブレーキＢ１を非制動状態とし、第２および第３ドグクラッチＤ２，Ｄ３を非作動状態とし、第２クラッチＣ２を動力伝達状態とし、第２ブレーキＢ２を制動状態とするとともに第１ドグクラッチＤ１を作動せしめて第２被動ギヤ２１を出力軸１３に固定する。これにより複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がラージリングギヤＬＲに伝達され、キャリアＣＡ、ラージサンギヤＬＳおよびスモールリングギヤＳＲは空転可能であり、スモールサンギヤＳＳは第２ブレーキＢ２によって対地固定される。このような状態では、キャリアＣＡがラージリングギヤＬＲからの動力伝達によって回転し、キャリアＣＡから伝動機構１４を介して出力軸１３にトルクが伝達される。
【００３５】
第４速の前進変速段では、第１および第２クラッチＣ１，Ｃ２を動力遮断状態とするとともに第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を非制動状態とし、第２および第３ドグクラッチＤ２，Ｄ３を非作動状態とし、第３クラッチＣ３を動力伝達状態とするとともに第１ドグクラッチＤ１を作動せしめて第２被動ギヤ２１を出力軸１３に固定する。これにより複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がキャリアＣＡに伝達され、ラージサンギヤＬＳ、スモールサンギヤＳＳ、ラージリングギヤＬＲおよびスモールリングギヤＳＲは空転可能である。このような状態では、キャリアＣＡから伝動機構１４を介して出力軸１３にトルクが伝達される。
【００３６】
第５速の前進変速段では、第１および第３クラッチＣ１，Ｃ３を動力遮断状態とするとともに第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を非制動状態とし、第３ドグクラッチＣ３を非作動状態とし、第２クラッチＣ２を動力伝達状態とするとともに第１および第２ドグクラッチＤ１，Ｄ２を作動せしめることで第２被動ギヤ２１を出力軸に固定するとともに第３駆動ギヤ２３を伝動軸２２に固定する。これにより複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がラージリングギヤＬＲに伝達され、キャリアＣＡ、ラージサンギヤＬＳ、スモールサンギヤＳＳおよびスモールリングギヤＳＲは空転可能である。このような状態では、キャリアＣＡおよびラージサンギヤＬＳがラージリングギヤＬＲの回転に応じて回転駆動され、伝動機構１４，１５を介して出力軸１３にトルクが伝達される。
【００３７】
第６速の前進変速段では、第２および第３クラッチＣ２，Ｃ３を動力遮断状態とするとともに第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を非制動状態とし、第１および第３ドグクラッチＣ１，Ｃ３を非作動状態とし、第１クラッチＣ１を動力伝達状態とするとともに第２ドグクラッチＤ２を作動せしめることで第３駆動ギヤ２３を伝動軸２２に固定する。これにより複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がラージサンギヤＬＳに伝達され、キャリアＣＡ、スモールサンギヤＳＳ、ラージリングギヤＬＲおよびスモールリングギヤＳＲは空転可能である。このような状態では、ラージサンギヤＬＳから伝動機構１５を介して出力軸１３にトルクが伝達される。
【００３８】
第７速の前進変速段では、第１および第３クラッチＣ１，Ｃ３を動力遮断状態とするとともに第１ブレーキＢ１を非制動状態とし、第１および第３ドグクラッチＣ１，Ｃ３を非作動状態とし、第２クラッチＣ２を動力伝達状態とするとともに第２ブレーキＢ２を制動状態とし、第２ドグクラッチＤ２を作動せしめることで第３駆動ギヤ２３を伝動軸２２に固定する。これにより複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がラージリングギヤＬＲに伝達され、キャリアＣＡ、ラージサンギヤＬＳおよびスモールリングギヤＳＲは空転可能であり、スモールサンギヤＳＳは第２ブレーキＢ２によって対地固定されている。このような状態では、ラージサンギヤＬＳがラージリングギヤＬＲからの動力伝達によって回転し、ラージサンギヤＬＳから伝動機構１５を介して出力軸１３にトルクが伝達される。
【００３９】
さらに第８速の前進変速段では、第１および第２クラッチＣ１，Ｃ２を動力遮断状態とするとともに第１ブレーキＢ１を非制動状態とし、第１および第３ドグクラッチＣ１，Ｃ３を非作動状態とし、第３クラッチＣ３を動力伝達状態とするとともに第２ブレーキＢ２を制動状態とし、第２ドグクラッチＤ２を作動せしめることで第３駆動ギヤ２３を伝動軸２２に固定する。これにより複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がキャリアＣＡに伝達され、ラージサンギヤＬＳ、ラージリングギヤＬＲおよびスモールリングギヤＳＲは空転可能であり、スモールサンギヤＳＳは第２ブレーキＢ２によって対地固定されている。このような状態では、ラージサンギヤＬＳがキャリアＣＡからの動力伝達によって回転し、ラージサンギヤＬＳから伝動機構１５を介して出力軸１３にトルクが伝達される。
【００４０】
次にこの実施例１の作用について説明すると、複式プラネタリ機構Ｐが備える３つの要素であるラージサンギヤＳＬ、ラージリングギヤＬＲおよびキャリアＣＡと前記入力軸１１との間に第１、第２および第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が設けられ、複式プラネタリ機構Ｐが備える２つの要素であるスモールリングギヤＳＲおよびスモールサンギヤＳＳおよび変速機ケース１２間に第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２が設けられ、複式プラネタリ機構Ｐが備えるキャリアＣＡおよびラージサンギヤＬＳと出力軸１３との間に、減速比が異なる２つの伝動機構１４，１５が出力軸１３側への動力伝達を選択的に切り換えるようにして設けられるので、第１〜第３クラッチＣ１〜Ｃ３の動力伝達および遮断を切換えるとともに第１および第２ブレーキの制動および非制動を切換えることで、入力軸１１からの回転動力を変速して複式プラネタリ機構Ｐの２つの要素であるキャリアＣＡおよびラージサンギヤＬＳの一方から出力せしめ、それらのキャリアＣＡおよびラージサンギヤＬおよび出力軸１３間に設けられる２つの伝動機構１４，１５による出力軸１３への動力伝達を選択的に切り換えることで、複式プラネタリ機構Ｐから出力される動力をさらに変速して出力軸１３に伝えることができる。したがって適切な変速比およびステップ比を得ながら多段変速を可能し、第１〜第３クラッチＣ１〜Ｃ３の容量を全段で入力トルクの「１．０」倍とし、第１〜第３クラッチＣ１〜Ｃ３に必要な容量を小さくかつ適切に定めつて変速制御性を高めるとともに、フリクションを小さくして効率を高めることができる。
【００４１】
また第４速および第６速の前進変速段では、複式プラネタリ機構Ｐを経由することなく、入力軸１１から第１および第２伝動機構１４，１５の一方を経由して出力軸１３に動力が伝達され、伝達効率をより高くすることができる。
【００４２】
また第１および第２伝動機構１４，１５の一方による出力軸１３側への動力伝達を切変えるための第１および第２ドグクラッチＣ１，Ｃ２の作動頻度は、ツインクラッチ式の変速機に比べると少ないので、ドグクラッチを作動せしめるための油圧制御システムの簡略化および制御プログラムン簡略化が可能である。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１１・・・入力軸
１２・・・変速機ケース
１３・・・出力軸
１４，１５・・・伝動機構
２１・・・被動ギヤである第２被動ギヤ
２２・・・伝動軸
２３・・・駆動ギヤである第３駆動ギヤ
２７・・・副軸
２８・・・第１後進用アイドルギヤ
２９・・・第２後進用アイドルギヤ
Ｂ１，Ｂ２・・・ブレーキ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・クラッチ
ＣＡ・・・複式プラネタリ機構の要素であるキャリア
Ｄ１・・・第１連結切換機構である第１ドグクラッチ
Ｄ２・・・第２連結切換機構である第２ドグクラッチ
Ｅ・・・駆動源であるエンジン
ＬＲ・・・複式プラネタリ機構の要素であるラージリングギヤ
ＬＳ・・・複式プラネタリ機構の要素であるラージサンギヤ
Ｐ・・・複式プラネタリ機構
ＳＲ・・・複式プラネタリ機構の要素であるスモールリングギヤ
ＳＳ・・・複式プラネタリ機構の要素であるスモールサンギヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源からの動力が入力軸を介して入力される複式プラネタリ機構を有する変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
４個のプラネタリ機構および５つの係合要素を用いて前進８段後進１段を実現した変速機が特許文献１で知られており、またツインクラッチを用いて多段変速を実現したツインクラッチ式変速機が特許文献２で知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５３１９５４号公報
【特許文献２】特開平１１−５１１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１で開示されるものでは、係合要素を複数の変速段で使用し、各変速段で伝達するトルクが異なるので、最も大きなトルク伝達を行う変速段に対応して係合要素を設計する必要があり、そのことが変速制御を難しくする原因となっている。すなわち場合によっては大容量のクラッチで小さなトルクを制御する必要があり、例えるならば消防用のポンプで花壇の水遣りをするような状態が生じる。またプラネタリ機構では、空転中の係合要素が大きな差回転を生じる場合があるが、これはいたずらにフリクションを増加させ、また最悪の場合、変速機の焼付き等の故障の原因となり、変速機の効率悪化の原因となる。
【０００５】
また上記特許文献２で開示されるものでは、横置きエンジンのフロントドライブ車への搭載を考慮すると、メインシャフトの全長すなわち変速機の全長を短くするために、カウンタシャフトを２つ以上用いたツインカウンタ方式をとることが一般的であり、この場合、メインシャフトおよびデフ軸の下側に配置されるカウンタシャフトは油中で回転することになり、攪拌抵抗が増えることで変速効率を悪化させる原因となる。
【０００６】
また更なる燃費改善の要求等から８段以上の多段化が必要となった場合、ギヤ列を増やすことが必要であり、メインシャフトの全長すなわち変速機の全長が長くなることから、車両への搭載性が損なわれ、多段化が困難となる。
【０００７】
またシャフトのベアリングによる支持スパンが長くなると、高負荷時のシャフト撓みが発生し、耐久性等に影響が出やすくなる。これによりシャフトの剛性を上げることは、変速機の重量増加を招き、燃費を悪化させることになる。したがってトレーラー牽引等の高負荷運転が予想される車両への搭載は困難である。
【０００８】
さらに変速制御において、特許文献２開示のものでは、その構造の特性上、スムーズな１段飛び（偶数段から奇数段もしくは奇数段から偶数段）の変速ができず、またドライバによる予期せぬアップシフトやダウンシフトの要求には、高速でのプリシフトが必要であり、満足な変速時間を得るには、大容量のシンクロ機構が必要であり、フリクションを増大させることになる。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、変速制御性を高めるとともに、フリクションを小さくして効率を高めた変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、駆動源からの動力が入力軸を介して入力される複式プラネタリ機構を有する変速機において、前記複式プラネタリ機構の３つの要素および前記入力軸間に動力伝達の断・接を切換可能なクラッチが各要素毎に個別に設けられ、前記複式プラネタリ機構のいずれかの要素および変速機ケース間に当該要素を対地固定するブレーキが設けられ、前記複式プラネタリ機構が備える複数の要素のうち２つの要素と、前記入力軸と平行な出力軸との間に、減速比が異なる２つの伝動機構が、前記出力軸側への動力伝達を選択的に切り換えるようにして設けられることを第１の特徴とする。
【００１１】
また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記ブレーキが、前記複式プラネタリ機構が備える複数の要素のうち前記入力軸との間に前記クラッチが介設される３つの要素とは異なる要素と、前記変速機ケースとの間に設けられることを第２の特徴とする。
【００１２】
本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、前記両伝動機構がそれぞれギヤ列から成り、両ギヤ列のうちギヤ比が低い側のギヤ列の被動ギヤが前記出力軸に相対回転自在に支承され、該被動ギヤおよび前記出力軸の連結および連結解除を切換える第１連結切換機構が出力軸上に配置され、２つの前記ギヤ列のうちギヤ比が高い側のギヤ列の駆動ギヤが、前記複式プラネタリ機構の１つの要素に連なって前記入力軸と同軸に配置される伝動軸に相対回転自在に支承され、該駆動ギヤおよび前記伝動軸の連結および連結解除を切換える第２連結切換機構が前記伝動軸上に配置されることを第３の特徴とする。
【００１３】
本発明は、第１〜第３の特徴の構成のいずれかに加えて、２つの前記伝動機構が、前記３つのクラッチの１つと、前記複式プラネタリ機構との間に配置されることを第４の特徴とする。
【００１４】
さらに本発明は、第４の特徴の構成に加えて、前記入力軸と平行な軸線まわりに回転可能な副軸に対して相対回転自在である状態ならびに前記副軸とともに回転する状態を切換可能とした第１後進用アイドルギヤが、ギヤ列である前記両伝動機構の一方の被動ギヤに噛合され、前記副軸に固定される第２後進用アイドルギヤが、前記両伝動機構の他方の駆動ギヤに噛合されることを第５の特徴とする。
【００１５】
なお実施の形態の第２被動ギヤ２１が本発明の被動ギヤに対応し、実施の形態の第３駆動ギヤ２３が本発明の駆動ギヤに対応し、実施の形態の第１および第２ドグクラッチＤ１，Ｄ２が本発明の第１および第２連結切換機構に対応し、実施の形態のエンジンＥが本発明の駆動源に対応し、実施の形態のキャリアＣＡ、ラージリングギヤＬＲ、ラージサンギヤＬＳ、スモールリングギヤＳＲおよびスモールサンギヤＳＳが、本発明の複式プラネタリ機構の要素に対応する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の上記構成によれば、複式プラネタリ機構の３つの要素および入力軸間にそれぞれ設けられるクラッチの動力伝達および遮断を切換えるとともに、複式プラネタリ機構のいずれかの要素および変速機ケース間に設けられるブレーキの制動および非制動を切換えることで、入力軸からの回転動力を変速して複式プラネタリ機構の２つの要素の一方から出力せしめ、それらの２つの要素および出力軸間に設けられる２つの伝動機構による出力軸への動力伝達を選択的に切り換えることで、複式プラネタリ機構から出力される動力をさらに変速して出力軸に伝えることができる。したがって適切な変速比およびステップ比を得ながら多段変速を可能し、クラッチに必要な容量を小さくかつ適切に定めて変速制御性を高めるとともに、フリクションを小さくして効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】変速機を模式的に示すスケルトン図である。
【図２】プラネタリ機構の構成を示す図である。
【図３】伝動機構の軸配置を示す図である。
【図４】速度線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１〜図４を参照しながら本発明の実施例１について説明すると、先ず図１において、この変速機は、駆動源であるエンジンＥからの動力が入力軸１１を介して入力される複式プラネタリ機構Ｐと、複式プラネタリ機構Ｐの３つの要素および前記入力軸１１間に動力伝達の断・接を切換可能として各要素毎に設けられる第１、第２および第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と、前記複式プラネタリ機構Ｐのいずれかの要素および変速機ケース１２間に設けられる第２ブレーキＢ１，Ｂ２と、複式プラネタリ機構Ｐが備える複数の要素のうち２つの要素および出力軸１３間に減速比を相互に異ならせて設けられる２つの伝動機構１４，１５とを備え、前記出力軸１３は、前記入力軸１１と平行な軸線を有するように配置され、該出力軸１３に設けられる第１駆動ギヤ１８ならびに第１駆動ギヤ１８に噛合する第１被動ギヤ１９から成る歯車列１７を介して差動装置１６に連結される。
【００２０】
図２において、前記複式プラネタリ機構Ｐは、破線で示す４要素ラビニヨウ型の複式プラネタリ機構に、実線で示すラージリングギヤＬＲおよび第１ショートピニオンＳＰ１を加えて５要素に構成される。すなわち複式プラネタリ機構Ｐは、前記入力軸１１と同軸に配置されるラージサンギヤＬＳ、スモールサンギヤＳＳ、ラージリングギヤＬＲ、スモールリングギヤＳＲおよびキャリアＣＡを要素として備える５要素のものであり、キャリアＣＡには、ラージリングギヤＬＲに噛合する第１ショートピニオンＳＰ１と、スモールサンギヤＳＳに噛合する第２ショートピニオンＳＰ２と、ラージサンギヤＬＳおよびスモールリングギヤＳＲに噛合するとともに第１および第２ショートピニオンＳＰ１，ＳＰ２に噛合するロングピニオンＬＰとが軸支される。而して第１および第２ショートピニオンＳＰ１，ＳＰ２は、図１では簡略化のために省略されている。
【００２１】
第１、第２および第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、複式プラネタリ機構Ｐが備える５要素のうちラージサンギヤＳＬ、ラージリングギヤＬＲおよびキャリアＣＡと前記入力軸１１との間にそれぞれ設けられる。また第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２は、前記複式プラネタリ機構Ｐが備える複数の要素のうち前記入力軸１１との間に第１〜第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が介設される３つの要素ＳＬ，ＲＬ，ＣＡとは異なる要素であるスモールリングギヤＳＲおよびスモールサンギヤＳＳと、変速機ケース１２との間に設けられるものであり、スモールリングギヤＳＲおよび変速機ケース１２間には第１ブレーキＢ１と並列に一方向クラッチＦ１が設けられる。
【００２２】
図３を併せて参照して、前記伝動機構１４，１５は、それぞれギヤ列から成るものであり、ギヤ比が低い側のギヤ列である伝動機構１４は、キャリアＣＡに一体に設けられる第２駆動ギヤ２０と、第２駆動ギヤ２０に噛合して出力軸１３に相対回転自在に支承される第２被動ギヤ２１とから成り、ギヤ比が高い側のギヤ列である伝動機構１５は、前記複式プラネタリ機構Ｐの１つの要素であるラージサンギヤＬＳに連なって前記入力軸１１と同軸に配置される伝動軸２２に相対回転自在に支承される第３駆動ギヤ２３と、第３駆動ギヤ２３に噛合して前記出力軸１３に固設される第３被動ギヤ２４とから成る。
【００２３】
前記両伝動機構１４，１５による前記出力軸１３への動力伝達は選択的に切換えられるものであり、伝動機構１４における第２被動ギヤ２１の出力軸１３への連結および連結解除を切換える第１連結切換機構である第１ドグクラッチＤ１が出力軸１３上に配置され、伝動機構１５における第３駆動ギヤ２３の伝動軸２２への連結および連結解除を切換える第２連結切換機構である第２ドグクラッチＤ２が伝動軸２２上に配置される。
【００２４】
しかも前記両伝動機構１４，１５は、複式プラネタリ機構Ｐの３つの要素および前記入力軸１１間に設けられる第１、第２および第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３のうちの１つである第１クラッチＣ１と、複式プラネタリ機構Ｐとの間に配置される。
【００２５】
ところで入力軸１１および伝動軸２２と、出力軸１３と、差動装置１６とは、差動装置１６の下部が変速機ケース１２内に貯留された潤滑油の油面Ｌよりも下方に位置するものの、入力軸１１および伝動軸２２と、出力軸１３とは、伝動機構１４，１５が前記油面Ｌよりも上方に位置するように配置されるものであり、出力軸１３および差動装置１６間のギヤ列１７および伝動機構１４，１５は潤滑油を攪拌することがないように油面Ｌよりも上方に配置されることになり、このような配置により、攪拌抵抗が増えることを回避し、変速効率の向上に寄与することができる。
【００２６】
前記入力軸１１および伝動軸２２と、出力軸１３との間には、前記入力軸１１と平行な軸線まわりに回転可能な副軸２７が、前記油面Ｌよりも上方に位置するようにして、前記入力軸１１、伝動軸２２、出力軸１３よりも上方に配置されており、図１で示すように、副軸２７には、第１後進用アイドルギヤ２８が相対回転自在に支承されるとともに第２後進用アイドルギヤ２９が固定され、副軸２７に対して第１後進用アイドルギヤ２８が相対回転自在である状態ならびに第１後進用アイドルギヤ２８が前記副軸２７とともに回転する状態を切換える第３ドグクラッチＤ３が副軸２７上に設けられる。
【００２７】
第１後進用アイドルギヤ２８は、前記両伝動機構１４，１５の一方の被動ギヤである伝動機構１４の第２被動ギヤ２１に噛合され、第２後進用アイドルギヤ２９は、前記両伝動機構１４，１５の他方の駆動ギヤである伝動機構１５の第３駆動ギヤ２３に噛合される。
【００２８】
而して後進時には、減速機構１４の第２被動ギヤ２１を出力軸１３に対して相対回転自在の状態とし、伝動機構１５の第３駆動ギヤ２３を伝動軸２２に対して相対回転自在な状態としつつ、第３ドグクラッチＤ３によって第１後進用アイドルギヤ２８を副軸２７に固定した状態で、複式プラネタリ機構ＰのキャリアＣＡから回転動力を出力させる。それにより、回転トルクが、キャリアＣＡから第２駆動ギヤ２０、第２被動ギヤ２１、第１後進アイドルギヤ２８、副軸２７、第２後進アイドルギヤ２９、第３駆動ギヤ２３および第３被動ギヤ２４を介して出力軸１３に伝達されることになる。
【００２９】
このような変速機において、第１〜第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２ならびに第１〜第３ドグクラッチＤ１，Ｄ２，Ｄ３の作動状態を表１で示すように設定することで、８段の前進変速段および１段の後進段を切換えて車両を走行させることができ、この際の前進変速段の速度線図は図４で示される。ここで表１の●は作動状態を示し、表１の一方向クラッチＦ１が●であるときには、スモールリングギヤＳＲの回転を制止した状態であることを示し、（●）はエンジンブレーキ時の作動状態を示すものであり、「Ｒａｔｉｏ」は各変速段での変速比の一例を示し、「Ｓｔｅｐ」はステップ比の一例を示すものである。また図４において、最下方の横実線は速度「０」を示し、下から２番目の横実線は、ラージサンギヤＬＳ、ラージリングギヤＬＲもしくはキャリアＣＡに入力される回転速度を示す。また図４の縦線は、その右側から順に、プラネタリ機構ＰのラージサンギヤＬＳ、ラージリングギヤＬＲ、キャリアＣＡ、スモールリングギヤＳＲおよびスモールサンギヤＳＳを示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
而して後進段では、第２および第３クラッチＣ２，Ｃ３を動力遮断状態とするとともに第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を非制動状態とし、第１および第２ドグクラッチＤ１，Ｄ２を非作動状態とし、第１クラッチＣ１を動力伝達状態とするとともに第３ドグクラッチＤ３を作動せしめて第１後進用アイドルギヤ２８を副軸２７に固定する。これにより、複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がラージサンギヤＬＳに伝達され、キャリアＣＡ、ラージリングギヤＬＲおよびスモールサンギヤＳＳは空転可能であり、スモールリングギヤＳＲは一方向クラッチＦ１によって回転を制止された状態にある。このような状態では、キャリアＣＡがラージサンギヤＬＳからの動力伝達によって回転し、キャリアＣＡから第２駆動ギヤ２０、第２被動ギヤ２１、第１後進アイドルギヤ２８、副軸２７、第２後進アイドルギヤ２９、第３駆動ギヤ２３および第３被動ギヤ２４を介して出力軸１３にトルクが伝達されることになる。
【００３２】
また第１速の前進変速段では、第２および第３クラッチＣ２，Ｃ３を動力遮断状態とするとともに第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を非制動状態とし、第２および第３ドグクラッチＤ２，Ｄ３を非作動状態とし、第１クラッチＣ１を動力伝達状態とするとともに第１ドグクラッチＤ１を作動せしめて第２被動ギヤ２１を出力軸１３に固定する。これにより、複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がラージサンギヤＬＳに伝達され、キャリアＣＡ、ラージリングギヤＬＲおよびスモールサンギヤＳＳは空転可能であり、スモールリングギヤＳＲは一方向クラッチＦ１によって回転を制止された状態にある。このような状態では、キャリアＣＡがラージサンギヤＬＳからの動力伝達によって回転し、キャリアＣＡから伝動機構１４を介して出力軸１３にトルクが伝達される。
【００３３】
第２速の前進変速段では、第１および第３クラッチＣ１，Ｃ３を動力遮断状態とするとともに第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を非制動状態とし、第２および第３ドグクラッチＤ２，Ｄ３を非作動状態とし、第２クラッチＣ２を動力伝達状態とするとともに第１ドグクラッチＤ１を作動せしめて第２被動ギヤ２１を出力軸１３に固定する。これにより、複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がラージリングギヤＬＲに伝達され、キャリアＣＡ、ラージサンギヤＬＳおよびスモールサンギヤＳＳは空転可能であり、スモールリングギヤＳＲは一方向クラッチＦ１によって回転を制止された状態にある。このような状態では、キャリアＣＡがラージリングギヤＬＲからの動力伝達によって回転し、キャリアＣＡから伝動機構１４を介して出力軸１３にトルクが伝達される。
【００３４】
第３速の前進変速段では、第１および第３クラッチＣ１，Ｃ３を動力遮断状態とするとともに第１ブレーキＢ１を非制動状態とし、第２および第３ドグクラッチＤ２，Ｄ３を非作動状態とし、第２クラッチＣ２を動力伝達状態とし、第２ブレーキＢ２を制動状態とするとともに第１ドグクラッチＤ１を作動せしめて第２被動ギヤ２１を出力軸１３に固定する。これにより複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がラージリングギヤＬＲに伝達され、キャリアＣＡ、ラージサンギヤＬＳおよびスモールリングギヤＳＲは空転可能であり、スモールサンギヤＳＳは第２ブレーキＢ２によって対地固定される。このような状態では、キャリアＣＡがラージリングギヤＬＲからの動力伝達によって回転し、キャリアＣＡから伝動機構１４を介して出力軸１３にトルクが伝達される。
【００３５】
第４速の前進変速段では、第１および第２クラッチＣ１，Ｃ２を動力遮断状態とするとともに第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を非制動状態とし、第２および第３ドグクラッチＤ２，Ｄ３を非作動状態とし、第３クラッチＣ３を動力伝達状態とするとともに第１ドグクラッチＤ１を作動せしめて第２被動ギヤ２１を出力軸１３に固定する。これにより複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がキャリアＣＡに伝達され、ラージサンギヤＬＳ、スモールサンギヤＳＳ、ラージリングギヤＬＲおよびスモールリングギヤＳＲは空転可能である。このような状態では、キャリアＣＡから伝動機構１４を介して出力軸１３にトルクが伝達される。
【００３６】
第５速の前進変速段では、第１および第３クラッチＣ１，Ｃ３を動力遮断状態とするとともに第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を非制動状態とし、第３ドグクラッチＣ３を非作動状態とし、第２クラッチＣ２を動力伝達状態とするとともに第１および第２ドグクラッチＤ１，Ｄ２を作動せしめることで第２被動ギヤ２１を出力軸に固定するとともに第３駆動ギヤ２３を伝動軸２２に固定する。これにより複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がラージリングギヤＬＲに伝達され、キャリアＣＡ、ラージサンギヤＬＳ、スモールサンギヤＳＳおよびスモールリングギヤＳＲは空転可能である。このような状態では、キャリアＣＡおよびラージサンギヤＬＳがラージリングギヤＬＲの回転に応じて回転駆動され、伝動機構１４，１５を介して出力軸１３にトルクが伝達される。
【００３７】
第６速の前進変速段では、第２および第３クラッチＣ２，Ｃ３を動力遮断状態とするとともに第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を非制動状態とし、第１および第３ドグクラッチＣ１，Ｃ３を非作動状態とし、第１クラッチＣ１を動力伝達状態とするとともに第２ドグクラッチＤ２を作動せしめることで第３駆動ギヤ２３を伝動軸２２に固定する。これにより複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がラージサンギヤＬＳに伝達され、キャリアＣＡ、スモールサンギヤＳＳ、ラージリングギヤＬＲおよびスモールリングギヤＳＲは空転可能である。このような状態では、ラージサンギヤＬＳから伝動機構１５を介して出力軸１３にトルクが伝達される。
【００３８】
第７速の前進変速段では、第１および第３クラッチＣ１，Ｃ３を動力遮断状態とするとともに第１ブレーキＢ１を非制動状態とし、第１および第３ドグクラッチＣ１，Ｃ３を非作動状態とし、第２クラッチＣ２を動力伝達状態とするとともに第２ブレーキＢ２を制動状態とし、第２ドグクラッチＤ２を作動せしめることで第３駆動ギヤ２３を伝動軸２２に固定する。これにより複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がラージリングギヤＬＲに伝達され、キャリアＣＡ、ラージサンギヤＬＳおよびスモールリングギヤＳＲは空転可能であり、スモールサンギヤＳＳは第２ブレーキＢ２によって対地固定されている。このような状態では、ラージサンギヤＬＳがラージリングギヤＬＲからの動力伝達によって回転し、ラージサンギヤＬＳから伝動機構１５を介して出力軸１３にトルクが伝達される。
【００３９】
さらに第８速の前進変速段では、第１および第２クラッチＣ１，Ｃ２を動力遮断状態とするとともに第１ブレーキＢ１を非制動状態とし、第１および第３ドグクラッチＣ１，Ｃ３を非作動状態とし、第３クラッチＣ３を動力伝達状態とするとともに第２ブレーキＢ２を制動状態とし、第２ドグクラッチＤ２を作動せしめることで第３駆動ギヤ２３を伝動軸２２に固定する。これにより複式プラネタリ機構Ｐでは、入力軸１１からの動力がキャリアＣＡに伝達され、ラージサンギヤＬＳ、ラージリングギヤＬＲおよびスモールリングギヤＳＲは空転可能であり、スモールサンギヤＳＳは第２ブレーキＢ２によって対地固定されている。このような状態では、ラージサンギヤＬＳがキャリアＣＡからの動力伝達によって回転し、ラージサンギヤＬＳから伝動機構１５を介して出力軸１３にトルクが伝達される。
【００４０】
次にこの実施例１の作用について説明すると、複式プラネタリ機構Ｐが備える３つの要素であるラージサンギヤＳＬ、ラージリングギヤＬＲおよびキャリアＣＡと前記入力軸１１との間に第１、第２および第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が設けられ、複式プラネタリ機構Ｐが備える２つの要素であるスモールリングギヤＳＲおよびスモールサンギヤＳＳおよび変速機ケース１２間に第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２が設けられ、複式プラネタリ機構Ｐが備えるキャリアＣＡおよびラージサンギヤＬＳと出力軸１３との間に、減速比が異なる２つの伝動機構１４，１５が出力軸１３側への動力伝達を選択的に切り換えるようにして設けられるので、第１〜第３クラッチＣ１〜Ｃ３の動力伝達および遮断を切換えるとともに第１および第２ブレーキの制動および非制動を切換えることで、入力軸１１からの回転動力を変速して複式プラネタリ機構Ｐの２つの要素であるキャリアＣＡおよびラージサンギヤＬＳの一方から出力せしめ、それらのキャリアＣＡおよびラージサンギヤＬおよび出力軸１３間に設けられる２つの伝動機構１４，１５による出力軸１３への動力伝達を選択的に切り換えることで、複式プラネタリ機構Ｐから出力される動力をさらに変速して出力軸１３に伝えることができる。したがって適切な変速比およびステップ比を得ながら多段変速を可能し、第１〜第３クラッチＣ１〜Ｃ３の容量を全段で入力トルクの「１．０」倍とし、第１〜第３クラッチＣ１〜Ｃ３に必要な容量を小さくかつ適切に定めつて変速制御性を高めるとともに、フリクションを小さくして効率を高めることができる。
【００４１】
また第４速および第６速の前進変速段では、複式プラネタリ機構Ｐを経由することなく、入力軸１１から第１および第２伝動機構１４，１５の一方を経由して出力軸１３に動力が伝達され、伝達効率をより高くすることができる。
【００４２】
また第１および第２伝動機構１４，１５の一方による出力軸１３側への動力伝達を切変えるための第１および第２ドグクラッチＣ１，Ｃ２の作動頻度は、ツインクラッチ式の変速機に比べると少ないので、ドグクラッチを作動せしめるための油圧制御システムの簡略化および制御プログラムン簡略化が可能である。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１１・・・入力軸
１２・・・変速機ケース
１３・・・出力軸
１４，１５・・・伝動機構
２１・・・被動ギヤである第２被動ギヤ
２２・・・伝動軸
２３・・・駆動ギヤである第３駆動ギヤ
２７・・・副軸
２８・・・第１後進用アイドルギヤ
２９・・・第２後進用アイドルギヤ
Ｂ１，Ｂ２・・・ブレーキ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・クラッチ
ＣＡ・・・複式プラネタリ機構の要素であるキャリア
Ｄ１・・・第１連結切換機構である第１ドグクラッチ
Ｄ２・・・第２連結切換機構である第２ドグクラッチ
Ｅ・・・駆動源であるエンジン
ＬＲ・・・複式プラネタリ機構の要素であるラージリングギヤ
ＬＳ・・・複式プラネタリ機構の要素であるラージサンギヤ
Ｐ・・・複式プラネタリ機構
ＳＲ・・・複式プラネタリ機構の要素であるスモールリングギヤ
ＳＳ・・・複式プラネタリ機構の要素であるスモールサンギヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源（Ｅ）からの動力が入力軸（１１）を介して入力される複式プラネタリ機構（Ｐ）を有する変速機において、前記複式プラネタリ機構（Ｐ）の３つの要素（ＬＳ，ＬＲ，ＣＡ）および前記入力軸（１１）間に動力伝達の断・接を切換可能なクラッチ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）が各要素（ＬＳ，ＬＲ，ＣＡ）毎に個別に設けられ、前記複式プラネタリ機構（Ｐ）のいずれかの要素（ＳＲ，ＳＳ）および変速機ケース（１２）間に当該要素（ＳＲ，ＳＳ）を対地固定するブレーキ（Ｂ１，Ｂ２）が設けられ、前記複式プラネタリ機構（Ｐ）が備える複数の要素のうち２つの要素（ＣＡ，ＬＳ）と、前記入力軸（１１）と平行な出力軸（１３）との間に、減速比が異なる２つの伝動機構（１４，１５）が、前記出力軸（１３）側への動力伝達を選択的に切り換えるようにして設けられることを特徴とする変速機。
【請求項２】
前記ブレーキ（Ｂ１，Ｂ２）が、前記複式プラネタリ機構（Ｐ）が備える複数の要素のうち前記入力軸（１１）との間に前記クラッチ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）が介設される３つの要素（ＬＳ，ＬＲ，ＣＡ）とは異なる要素（ＳＲ，ＳＳ）と、前記変速機ケース（１２）との間に設けられることを特徴とする請求項１記載の変速機。
【請求項３】
前記両伝動機構（１４，１５）がそれぞれギヤ列から成り、両ギヤ列のうちギヤ比が低い側のギヤ列の被動ギヤ（２１）が前記出力軸（１３）に相対回転自在に支承され、該被動ギヤ（２１）および前記出力軸（１３）の連結および連結解除を切換える第１連結切換機構（Ｄ１）が出力軸（１３）上に配置され、２つの前記ギヤ列のうちギヤ比が高い側のギヤ列の駆動ギヤ（２３）が、前記複式プラネタリ機構（Ｐ）の１つの要素（ＬＳ）に連なって前記入力軸（１１）と同軸に配置される伝動軸（２２）に相対回転自在に支承され、該駆動ギヤ（２３）および前記伝動軸（２２）の連結および連結解除を切換える第２連結切換機構（Ｄ２）が前記伝動軸（２２）上に配置されることを特徴とする請求項１または２記載の変速機。
【請求項４】
２つの前記伝動機構（１４，１５）が、前記３つのクラッチ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）の１つ（Ｃ１）と、前記複式プラネタリ機構（Ｐ）との間に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の変速機。
【請求項５】
前記入力軸（１１）と平行な軸線まわりに回転可能な副軸（２７）に対して相対回転自在である状態ならびに前記副軸（２７）とともに回転する状態を切換可能とした第１後進用アイドルギヤ（２８）が、ギヤ列である前記両伝動機構（１４，１５）の一方の被動ギヤ（２１）に噛合され、前記副軸（２７）に固定される第２後進用アイドルギヤ（２９）が、前記両伝動機構（１４，１５）の他方の駆動ギヤ（２３）に噛合されることを特徴とする請求項４記載の変速機。
【請求項１】
駆動源（Ｅ）からの動力が入力軸（１１）を介して入力される複式プラネタリ機構（Ｐ）を有する変速機において、前記複式プラネタリ機構（Ｐ）の３つの要素（ＬＳ，ＬＲ，ＣＡ）および前記入力軸（１１）間に動力伝達の断・接を切換可能なクラッチ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）が各要素（ＬＳ，ＬＲ，ＣＡ）毎に個別に設けられ、前記複式プラネタリ機構（Ｐ）のいずれかの要素（ＳＲ，ＳＳ）および変速機ケース（１２）間に当該要素（ＳＲ，ＳＳ）を対地固定するブレーキ（Ｂ１，Ｂ２）が設けられ、前記複式プラネタリ機構（Ｐ）が備える複数の要素のうち２つの要素（ＣＡ，ＬＳ）と、前記入力軸（１１）と平行な出力軸（１３）との間に、減速比が異なる２つの伝動機構（１４，１５）が、前記出力軸（１３）側への動力伝達を選択的に切り換えるようにして設けられることを特徴とする変速機。
【請求項２】
前記ブレーキ（Ｂ１，Ｂ２）が、前記複式プラネタリ機構（Ｐ）が備える複数の要素のうち前記入力軸（１１）との間に前記クラッチ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）が介設される３つの要素（ＬＳ，ＬＲ，ＣＡ）とは異なる要素（ＳＲ，ＳＳ）と、前記変速機ケース（１２）との間に設けられることを特徴とする請求項１記載の変速機。
【請求項３】
前記両伝動機構（１４，１５）がそれぞれギヤ列から成り、両ギヤ列のうちギヤ比が低い側のギヤ列の被動ギヤ（２１）が前記出力軸（１３）に相対回転自在に支承され、該被動ギヤ（２１）および前記出力軸（１３）の連結および連結解除を切換える第１連結切換機構（Ｄ１）が出力軸（１３）上に配置され、２つの前記ギヤ列のうちギヤ比が高い側のギヤ列の駆動ギヤ（２３）が、前記複式プラネタリ機構（Ｐ）の１つの要素（ＬＳ）に連なって前記入力軸（１１）と同軸に配置される伝動軸（２２）に相対回転自在に支承され、該駆動ギヤ（２３）および前記伝動軸（２２）の連結および連結解除を切換える第２連結切換機構（Ｄ２）が前記伝動軸（２２）上に配置されることを特徴とする請求項１または２記載の変速機。
【請求項４】
２つの前記伝動機構（１４，１５）が、前記３つのクラッチ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）の１つ（Ｃ１）と、前記複式プラネタリ機構（Ｐ）との間に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の変速機。
【請求項５】
前記入力軸（１１）と平行な軸線まわりに回転可能な副軸（２７）に対して相対回転自在である状態ならびに前記副軸（２７）とともに回転する状態を切換可能とした第１後進用アイドルギヤ（２８）が、ギヤ列である前記両伝動機構（１４，１５）の一方の被動ギヤ（２１）に噛合され、前記副軸（２７）に固定される第２後進用アイドルギヤ（２９）が、前記両伝動機構（１４，１５）の他方の駆動ギヤ（２３）に噛合されることを特徴とする請求項４記載の変速機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２０３５３９（Ｐ２０１０−２０３５３９Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５０５２１（Ｐ２００９−５０５２１）
【出願日】平成２１年３月４日（２００９．３．４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月４日（２００９．３．４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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