(57)【要約】【課題】  バランスのとれたギヤ比を得つつ、ハイギヤ比を達成することが可能な多段変速機を提供する。【解決手段】  入力軸１６の回転を減速させて伝達する第１遊星歯車装置１８を有する第１変速部２８と、２つの後置遊星歯車装置２２、２４の各要素の一部が互いに連結されることにより複数の回転要素が構成される第２変速部３０とを備えた多段変速機１０において、第１変速部２８に、さらに、第１遊星歯車装置１８の出力要素である第１リングギヤＲ１の回転をそのまま第２変速部３０へ伝達する直結状態と第１リングギヤＲ１の回転を減速して第２変速部３０へ伝達する減速状態と第１リングギヤＲ１の回転を第２変速部３０へ伝達しない空転状態とを切換可能な第２遊星歯車装置２０を備え、第２変速部３０には、入力軸１６の回転、第１リングギヤＲ１の回転、および第２遊星歯車装置２０の出力要素の回転が、いずれも選択的に伝達されるようにする。【選択図】      図１
2006242208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力回転部材の回転を減速させて伝達する前置歯車装置を有する第１変速部と、
２つの後置遊星歯車装置からなり、それら２つの後置遊星歯車装置の各要素の一部が互いに連結されることにより複数の回転要素が構成される第２変速部と
を備えた多段変速機であって、
前記第１変速部は、さらに、前記前置歯車装置の出力要素の回転をそのまま前記第２変速部へ伝達する直結状態と前記前置歯車装置の出力要素の回転を減速して前記第２変速部へ伝達する減速状態と前記前置歯車装置の出力要素の回転を前記第２変速部へ伝達しない空転状態とを切換可能な前置遊星歯車装置を有し、
前記第２変速部には、前記入力回転部材の回転、前記前置歯車装置の出力要素の回転、および前記前置遊星歯車装置の出力要素の回転が、いずれも選択的に伝達されるように構成されていることを特徴とする多段変速機。
【請求項２】
前記入力回転部材に対する前記前置歯車装置の出力要素の相対回転速度比が常に一定であることを特徴とする請求項１に記載の多段変速機。
【請求項３】
前記第２変速部は、４つの回転要素を構成し、それら４つの回転要素の回転速度を直線上で表すことのできる共線図上においてそれら４つの回転要素を一端から他端に向かって順番に第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素としたとき、
前記第１回転要素には、前記前置遊星歯車装置の出力要素が連結され、
前記第４回転要素には、第１クラッチ要素を介して前記前置歯車装置の出力要素が選択的に連結され、
前記第２回転要素には、第２クラッチ要素を介して前記入力回転部材が選択的に連結され、
前記第１回転要素には、第３クラッチ要素を介して前記入力回転部材が選択的に連結されており、かつ、
前記第１回転要素は、第１ブレーキ要素を介して非回転部材に選択的に連結され、
前記第２回転要素は、第２ブレーキ要素を介して非回転部材に選択的に連結されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多段変速機。
【請求項４】
前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第１クラッチ要素および前記第２ブレーキ要素を係合することにより最も大きい変速比の第１変速段を成立させ、
前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第１クラッチ要素および前記第１ブレーキ要素を係合することにより前記第１変速段よりも変速比が小さい第２変速段を成立させ、
前記前置遊星歯車装置を減速状態とし、前記第１クラッチ要素を係合することにより前記第２変速段よりも変速比が小さい第３変速段を成立させ、
前記前置遊星歯車装置を直結状態とし、前記第１クラッチ要素を係合することにより前記第３変速段よりも変速比が小さい第４変速段を成立させ、
前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第１クラッチ要素および前記第３クラッチ要素を係合することにより前記第４変速段よりも変速比が小さい第５変速段を成立させ、
前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第１クラッチ要素および前記第２クラッチ要素を係合することにより前記第５変速段よりも変速比が小さい第６変速段を成立させ、
前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第２クラッチ要素および前記第３クラッチ要素を係合することにより前記第６変速段よりも変速比が小さい第７変速段を成立させ、
前記前置遊星歯車装置を直結状態とし、前記第２クラッチ要素を係合することにより前記第７変速段よりも変速比が小さい第８変速段を成立させ、
前記前置遊星歯車装置を減速状態とし、前記第２クラッチ要素を係合することにより前記第８変速段よりも変速比が小さい第９変速段を成立させる
ことを特徴とする請求項３に記載の多段変速機。
【請求項５】
さらに、前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第２クラッチ要素および前記第１ブレーキ要素を係合することにより前記第９変速段よりも変速比が小さい第１０変速段を成立させることを特徴とする請求項４に記載の多段変速機。
【請求項６】
前記第２変速部は、ダブルピニオン型の第１後置遊星歯車装置およびシングルピニオン型の第２後置遊星歯車装置を備え、
前記第１後置遊星歯車装置のキャリヤおよび前記第２後置遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されることにより前記第１回転要素が構成され、
前記第１後置遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２後置遊星歯車装置のキャリヤが互いに連結されることにより前記第２回転要素が構成され、
前記第２後置遊星歯車装置のリングギヤにより前記第３回転要素が構成され、
前記第１後置遊星歯車装置のサンギヤにより前記第４回転要素が構成されている
ことを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の多段変速機。
【請求項７】
前記第２変速部は、４つの回転要素を構成し、それら４つの回転要素の回転速度を直線上で表すことのできる共線図上においてそれら４つの回転要素を一端から他端に向かって順番に第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素としたとき、
前記第４回転要素には、前記前置遊星歯車装置の出力要素が連結され、
前記第１回転要素には、第１クラッチ要素を介して前記前置歯車装置の出力要素が選択的に連結され、
前記第２回転要素には、第２クラッチ要素を介して前記入力回転部材が選択的に連結され、
前記第１回転要素には、第３クラッチ要素を介して前記入力回転部材が選択的に連結されており、かつ、
前記第１回転要素は、第１ブレーキ要素を介して非回転部材に選択的に連結され、
前記第２回転要素は、第２ブレーキ要素を介して非回転部材に選択的に連結されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多段変速機。
【請求項８】
前記前置遊星歯車装置を減速状態とし、前記第２ブレーキ要素を係合することにより最も大きい変速比の第１変速段を成立させ、
前記前置遊星歯車装置を直結状態とし、前記第２ブレーキ要素を係合することにより前記第１変速段よりも変速比が小さい第２変速段を成立させ、
前記前置遊星歯車装置を直結状態とし、前記第１ブレーキ要素を係合することにより前記第２変速段よりも変速比が小さい第３変速段を成立させ、
前記前置遊星歯車装置を直結状態とし、前記第１クラッチ要素を係合することにより前記第３変速段よりも変速比が小さい第４変速段を成立させ、
前記前置遊星歯車装置を直結状態とし、前記第３クラッチ要素を係合することにより前記第４変速段よりも変速比が小さい第５変速段を成立させ、
前記前置遊星歯車装置を直結状態とし、前記第２クラッチ要素を係合することにより前記第５変速段よりも変速比が小さい第６変速段を成立させ、
前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第２クラッチ要素および前記第３クラッチ要素を係合することにより前記第６変速段よりも変速比が小さい第７変速段を成立させ、
前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第１クラッチ要素および前記第２クラッチ要素を係合することにより前記第７変速段よりも変速比が小さい第８変速段を成立させ、
前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第２クラッチ要素および前記第１ブレーキ要素を係合することにより前記第８変速段よりも変速比が小さい第９変速段を成立させる
ことを特徴とする請求項７に記載の多段変速機。
【請求項９】
前記第２変速部は、ダブルピニオン型の第１後置遊星歯車装置およびシングルピニオン型の第２後置遊星歯車装置を備え、
前記第１後置遊星歯車装置のキャリヤおよび前記第２後置遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されることにより前記第１回転要素が構成され、
前記第１後置遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２後置遊星歯車装置のキャリヤが互いに連結されることにより前記第２回転要素が構成され、
前記第２後置遊星歯車装置のリングギヤにより前記第３回転要素が構成され、
前記第１後置遊星歯車装置のサンギヤにより前記第４回転要素が構成されている
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の多段変速機。
【請求項１０】
前記前置遊星歯車装置は、シングルピニオン型であって、該前置遊星歯車装置の出力要素がキャリヤにより構成され、前記前置歯車装置の出力要素にリングギヤが連結され、非回転部材にサンギヤが選択的に連結されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れかに記載の多段変速機。
【請求項１１】
前記前置歯車装置は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置であって、該前置歯車装置の出力要素がリングギヤにより構成され、前記入力回転部材にサンギヤが連結され、非回転部材にキャリヤが連結されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の多段変速機。
【請求項１２】
前記前置歯車装置は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置であって、該前置歯車装置の出力要素がリングギヤにより構成され、前記入力回転部材にキャリヤが連結され、非回転部材にサンギヤが連結されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の多段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両において、原動機と駆動輪との間に設けられる多段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両においては、予め定められた複数の変速比或いは変速段を選択するために複数の遊星歯車装置とそれらを構成する要素を結合するための係合要素たとえばクラッチおよびブレーキとを用いた多段変速機が多用されている。たとえば、特許文献１には、前進８段の多段変速が可能な多段変速機が開示されている。この特許文献１に開示された前進８段の変速が可能な多段変速機は、変速比ステップを適切に設計することができる。
【特許文献１】特開２００１−１８２７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、より一層のハイギヤ比が求められる場合がある。しかし、前記特許文献１の前記多段変速機において更なるハイギヤ比を達成しようとすると、１速がローギヤ化して、１速段と２速段との間のギヤ比ステップが大きくなってしまい、バランスの取れたギヤ比とすることが困難となってしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、バランスのとれたギヤ比を得つつ、ハイギヤ比を達成することが可能な多段変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成する第１発明は、(a)入力回転部材の回転を減速させて伝達する前置歯車装置を有する第１変速部と、(b)２つの後置遊星歯車装置からなり、それら２つの後置遊星歯車装置の各要素の一部が互いに連結されることにより複数の回転要素が構成される第２変速部とを備えた多段変速機であって、(c)前記第１変速部は、さらに、前記前置歯車装置の出力要素の回転をそのまま前記第２変速部へ伝達する直結状態と前記前置歯車装置の出力要素の回転を減速して前記第２変速部へ伝達する減速状態と前記前置歯車装置の出力要素の回転を前記第２変速部へ伝達しない空転状態とを切換可能な前置遊星歯車装置を有し、(d)前記第２変速部には、前記入力回転部材の回転、前記前置歯車装置の出力要素の回転、および前記前置遊星歯車装置の出力要素の回転が、いずれも選択的に伝達されるように構成されていることを特徴とする。
【０００６】
また、第２発明は、第１発明の多段変速機において、前記入力回転部材に対する前記前置歯車装置の出力要素の相対回転速度比が常に一定であることを特徴とする。
【０００７】
また、第３発明は、第１発明または第２発明の多段変速機において、前記第２変速部は、４つの回転要素を構成し、それら４つの回転要素の回転速度を直線上で表すことのできる共線図上においてそれら４つの回転要素を一端から他端に向かって順番に第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素としたとき、前記第１回転要素には、前記前置遊星歯車装置の出力要素が連結され、
前記第４回転要素には、第１クラッチ要素を介して前記前置歯車装置の出力要素が選択的に連結され、前記第２回転要素には、第２クラッチ要素を介して前記入力回転部材が選択的に連結され、前記第１回転要素には、第３クラッチ要素を介して前記入力回転部材が選択的に連結されており、かつ、前記第１回転要素は、第１ブレーキ要素を介して非回転部材に選択的に連結され、前記第２回転要素は、第２ブレーキ要素を介して非回転部材に選択的に連結されていることを特徴とする。
【０００８】
また、第４発明は、第３発明の多段変速機において、前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第１クラッチ要素および前記第２ブレーキ要素を係合することにより最も大きい変速比の第１変速段を成立させ、前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第１クラッチ要素および前記第１ブレーキ要素を係合することにより前記第１変速段よりも変速比が小さい第２変速段を成立させ、前記前置遊星歯車装置を減速状態とし、前記第１クラッチ要素を係合することにより前記第２変速段よりも変速比が小さい第３変速段を成立させ、前記前置遊星歯車装置を直結状態とし、前記第１クラッチ要素を係合することにより前記第３変速段よりも変速比が小さい第４変速段を成立させ、前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第１クラッチ要素および前記第３クラッチ要素を係合することにより前記第４変速段よりも変速比が小さい第５変速段を成立させ、前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第１クラッチ要素および前記第２クラッチ要素を係合することにより前記第５変速段よりも変速比が小さい第６変速段を成立させ、前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第２クラッチ要素および前記第３クラッチ要素を係合することにより前記第６変速段よりも変速比が小さい第７変速段を成立させ、前記前置遊星歯車装置を直結状態とし、前記第２クラッチ要素を係合することにより前記第７変速段よりも変速比が小さい第８変速段を成立させ、前記前置遊星歯車装置を減速状態とし、前記第２クラッチ要素を係合することにより前記第８変速段よりも変速比が小さい第９変速段を成立させることを特徴とする。
【０００９】
また、第５発明は、第４発明の多段変速機において、さらに、前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第２クラッチ要素および前記第１ブレーキ要素を係合することにより前記第９変速段よりも変速比が小さい第１０変速段を成立させることを特徴とする。
【００１０】
また、第６発明は、第３発明乃至第５発明のいずれかの多段変速機において、前記第２変速部は、ダブルピニオン型の第１後置遊星歯車装置およびシングルピニオン型の第２後置遊星歯車装置を備え、前記第１後置遊星歯車装置のキャリヤおよび前記第２後置遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されることにより前記第１回転要素が構成され、前記第１後置遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２後置遊星歯車装置のキャリヤが互いに連結されることにより前記第２回転要素が構成され、前記第２後置遊星歯車装置のリングギヤにより前記第３回転要素が構成され、前記第１後置遊星歯車装置のサンギヤにより前記第４回転要素が構成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、第７発明は、第１発明または第２発明の多段変速機において、前記第２変速部は、４つの回転要素を構成し、それら４つの回転要素の回転速度を直線上で表すことのできる共線図上においてそれら４つの回転要素を一端から他端に向かって順番に第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素としたとき、前記第４回転要素には、前記前置遊星歯車装置の出力要素が連結され、前記第１回転要素には、第１クラッチ要素を介して前記前置歯車装置の出力要素が選択的に連結され、前記第２回転要素には、第２クラッチ要素を介して前記入力回転部材が選択的に連結され、前記第１回転要素には、第３クラッチ要素を介して前記入力回転部材が選択的に連結されており、かつ、前記第１回転要素は、第１ブレーキ要素を介して非回転部材に選択的に連結され、前記第２回転要素は、第２ブレーキ要素を介して非回転部材に選択的に連結されていることを特徴とする。
【００１２】
また、第８発明は、第７発明の多段変速機において、前記前置遊星歯車装置を減速状態とし、前記第２ブレーキ要素を係合することにより最も大きい変速比の第１変速段を成立させ、前記前置遊星歯車装置を直結状態とし、前記第２ブレーキ要素を係合することにより前記第１変速段よりも変速比が小さい第２変速段を成立させ、前記前置遊星歯車装置を直結状態とし、前記第１ブレーキ要素を係合することにより前記第２変速段よりも変速比が小さい第３変速段を成立させ、前記前置遊星歯車装置を直結状態とし、前記第１クラッチ要素を係合することにより前記第３変速段よりも変速比が小さい第４変速段を成立させ、前記前置遊星歯車装置を直結状態とし、前記第３クラッチ要素を係合することにより前記第４変速段よりも変速比が小さい第５変速段を成立させ、前記前置遊星歯車装置を直結状態とし、前記第２クラッチ要素を係合することにより前記第５変速段よりも変速比が小さい第６変速段を成立させ、前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第２クラッチ要素および前記第３クラッチ要素を係合することにより前記第６変速段よりも変速比が小さい第７変速段を成立させ、前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第１クラッチ要素および前記第２クラッチ要素を係合することにより前記第７変速段よりも変速比が小さい第８変速段を成立させ、前記前置遊星歯車装置を空転状態とし、前記第２クラッチ要素および前記第１ブレーキ要素を係合することにより前記第８変速段よりも変速比が小さい第９変速段を成立させることを特徴とする。
【００１３】
また、第９発明は、第７発明または第８発明の多段変速機において、前記第２変速部は、ダブルピニオン型の第１後置遊星歯車装置およびシングルピニオン型の第２後置遊星歯車装置を備え、前記第１後置遊星歯車装置のキャリヤおよび前記第２後置遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されることにより前記第１回転要素が構成され、前記第１後置遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２後置遊星歯車装置のキャリヤが互いに連結されることにより前記第２回転要素が構成され、前記第２後置遊星歯車装置のリングギヤにより前記第３回転要素が構成され、前記第１後置遊星歯車装置のサンギヤにより前記第４回転要素が構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、第１０発明は、第１発明乃至第９発明のいずれかの多段変速機において、前記前置遊星歯車装置は、シングルピニオン型であって、その前置遊星歯車装置の出力要素がキャリヤにより構成され、前記前置歯車装置の出力要素にリングギヤが連結され、非回転部材にサンギヤが選択的に連結されていることを特徴とする。
【００１５】
また、第１１発明は、第１発明乃至第１０発明のいずれかの多段変速機において、前記前置歯車装置は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置であって、その前置歯車装置の出力要素がリングギヤにより構成され、前記入力回転部材にサンギヤが連結され、非回転部材にキャリヤが連結されていることを特徴とする。
【００１６】
また、第１２発明は、第１発明乃至第１０発明のいずれかの多段変速機において、前記前置歯車装置は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置であって、その前置歯車装置の出力要素がリングギヤにより構成され、前記入力回転部材にキャリヤが連結され、非回転部材にサンギヤが連結されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上記第１発明によれば、前置遊星歯車装置が直結状態と減速状態とに切り換えられることにより２つの減速回転が作られ、その２つの減速回転と入力回転部材の回転がいずれも選択的に第２変速部へ伝達されて、第２変速部でさらに変速させられることによって、バランスの取れたギヤ比を得つつ、ハイギヤ比が達成できる多段変速機が可能となる。
【００１８】
また、第３発明または第７発明によれば、第１乃至第３クラッチ要素、および第１、第２ブレーキ要素の係合解放状態を適当に設定することにより、バランスの取れたギヤ比を得つつ、ハイギヤ比の変速段を有する前進９速が可能となる。
【００１９】
また、第４発明または第８発明によれば、バランスのとれたギヤ比を有する第１乃至第９変速段が可能となり、また、第９変速段をハイギヤ比とすることが可能となる。
【００２０】
また、第５発明によれば、バランスのとれたギヤ比を有する第１乃至第１０変速段が可能となり、また、第９、１０変速段をハイギヤ比とすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の多段変速機（以下、変速機という）の車両に対する搭載姿勢は、変速機の軸線が車両の幅方向となるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型でも、変速機の軸線が車両の前後方向となるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両などの縦置き型でも良い。
【００２２】
変速機は、アクセル操作量や車速などの運転状態に応じて自動的に変速段を切り換えるものでも良いが、運転者のスイッチ操作（アップダウン操作など）に従って変速段を切り換えるものでも良い。
【００２３】
第１クラッチ要素〜第３クラッチ要素、第１、第２ブレーキ要素としては、油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式や単板式、ベルト式などの油圧式摩擦係合装置が好適に用いられるが、電磁式等の他の形式の係合装置を採用することもできる。変速制御を容易にするため、それ等のブレーキやクラッチと並列または直列に一方向クラッチを設けることもできる。
【００２４】
第１変速部と第２変速部とは、同軸上に配置されてもよいが、第１変速部が第１軸上に配置されるとともに、第２変速部が第１軸と平行な第２軸上に配置され、第１軸と第２軸とがカウンタギヤ対により連結されてもよい。
【００２５】
前記前置歯車装置としては、遊星歯車装置を用いることもできるが、変速機に互いに平行な２本の軸心が備えられるとともに、その２本の軸心上にそれぞれ配設される１対のギヤから構成されるカウンタギヤ対を用いることもできる。また、前置歯車装置として遊星歯車装置を用いる場合には、たとえば第１１発明または第１２発明のように構成することにより、その遊星歯車装置を切換不能に、すなわち、その遊星歯車装置を構成する各回転要素の入力回転部材に対する相対回転速度比が常に一定となるようにしてもよいし、その遊星歯車装置を構成する回転要素の少なくとも１つを選択的に所定の回転部材あるいは非回転部材と連結する係合装置を設けることにより、その遊星歯車装置を切換可能としてもよい。ただし、切換不能に構成すれば、係合装置を少なくすることができる点において、切換可能に構成するよりも好ましい。
【００２６】
駆動力源としては、エンジンが好適に用いられるが、エンジンに代えて、あるいは、エンジンに加えて電動モータ等の他の駆動力源を用いてもよい。また、好ましくは、エンジンなどの駆動力源の出力は、流体伝動装置を介して前記入力回転部材に入力される。このようにすれば、コンパクトな変速機の設計が可能となる。流体転動装置としては、トルクコンバータが好適に用いられるが、トルクコンバータに代えてフルードカップリングを用いてもよい。なお、流体伝動装置にはロックアップクラッチが備えられることが好ましいが、ロックアップクラッチが備えられていなくても良いし、また、流体伝動装置に代えて、磁粉式電磁クラッチ、多板或いは単板式の油圧クラッチが設けられていてもよい。
【００２７】
本発明の変速機は、第４発明または第８発明に記載の変速段をそのまま用いて９段変速を可能とすることが好ましく、また、第５発明のようにして１０段変速を可能とすることもできるが、必ずしもそれらの態様に限定されず、正回転方向である前進変速段を複数用いて変速が行われるものであればよく、たとえば、第５発明に記載の第１変速段〜第１０変速段から、第２変速段或いは第３変速段を除いて９段変速を達成するようにしてもよいし、第４発明または第８発明に記載の第１変速段〜第９変速段から、第２変速段或いは第３変速段を除いて８段変速を達成するようにしてもよい。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された変速機１０の構成を説明する骨子図である。図１において、変速機１０は車体に取り付けられるトランスミッションケース（以下、単にケースという）１２内において共通の軸心上に、流体伝動装置としてのロックアップクラッチ１３付のトルクコンバータ１４、このトルクコンバータ１４に連結された入力軸１６、第１遊星歯車装置１８と第２遊星歯車装置２０とを主体として構成されている第１変速部２８、第３遊星歯車装置２２と第４遊星歯車装置２４とを主体として構成されている第２変速部３０、および出力軸２６が順次配設されている。この変速機１０は、車両において縦置きされるＦＲ用自動変速機として好適に用いられるものであり、エンジン８と図示しない駆動輪との間に設けられ、エンジン８の出力を駆動輪に伝達する。上記入力軸１６はトルクコンバータ１４のタービン軸であり、入力軸１６は入力回転部材に相当する。また、出力軸２６は出力回転部材に相当し、たとえば図示しない差動歯車装置等を介して左右の駆動輪を回転駆動する。また、ケース１２は非回転部材に相当し、トルクコンバータ１４はエンジン８のクランク軸９に連結されている。なお、変速機１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の骨子図においてはその下側が省略されている。
【００２９】
上記第１変速部２８を構成している第１遊星歯車装置１８および第２遊星歯車装置２０はそれぞれダブルピニオン型およびシングルピニオン型である。第１遊星歯車装置１８は、第１サンギヤＳ１、互いに噛み合う複数対の第１ピニオンギヤＰ１、その第１ピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１ピニオンギヤＰ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を備えており、第１サンギヤＳ１は入力軸１６に連結されて回転駆動させられ、第１キャリヤＣＡ１はケース１２に連結されて常時回転停止させられている。また、第１リングギヤＲ１は出力要素であり、入力軸１６に対して常に一定の減速比で回転駆動させられる。このように構成された第１遊星歯車装置１８が、本実施例では前置歯車装置として機能している。
【００３０】
一方、第２遊星歯車装置２０は、第２サンギヤＳ２、第２ピニオンギヤＰ２、その第２ピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２ピニオンギヤＰ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えている。この第２遊星歯車装置２０においては、第２リングギヤＲ２が前記第１遊星歯車装置１８の出力要素である第１リングギヤＲ１に連結されていることから入力要素となり、第２キャリヤＣＡ２が出力要素となっている。
【００３１】
上記第１変速部２８は、さらに、第１遊星歯車装置１８と第２遊星歯車装置２０との間に回転停止クラッチＢＣ０を備えており、第２遊星歯車装置２０よりも第２変速部３０側に一体化クラッチＣ０を備えている。回転停止クラッチＢＣ０は、第２サンギヤＳ２と第１キャリヤＣＡ１とを選択的に連結し、一体化クラッチＣ０は第２サンギヤＳ２と第２キャリヤＣＡ２とを選択的に連結する。上記一体化クラッチＣ０が係合させられると、第２サンギヤＳ２と第２キャリヤＣＡ２とが直結される直結状態となり、第２遊星歯車装置２０は一体回転させられるので、出力要素である第２キャリヤＣＡ２は前置歯車装置の出力要素である第１リングギヤＲ１と同じ回転速度で回転させられる。一方、上記回転停止クラッチＢＣ０が係合させられると、第２サンギヤＳ２は回転停止させられるので、第２キャリヤＣＡ２は第２リングギヤＲ２およびそれと連結されている第１リングギヤＲ１に対して減速回転させられる減速状態となる。また、回転停止クラッチＢＣ０および一体化クラッチＣ０のいずれもが解放されている状態では、第２遊星歯車装置２０は空転状態となって第２キャリヤＣＡ２から第２変速部３０には回転が伝達されない。このように構成された第２遊星歯車装置２０が、本実施例では、前置遊星歯車装置として機能する。
【００３２】
第２変速部３０を構成している第３遊星歯車装置２２および第４遊星歯車装置２４はそれぞれダブルピニオン型およびシングルピニオン型であり、第３遊星歯車装置２２は第１後置遊星歯車装置に相当し、第４遊星歯車装置２４は第２後置遊星歯車装置に相当する。第３遊星歯車装置２２は、第３サンギヤＳ３、互いに噛み合う複数対の第３ピニオンギヤＰ３、その第３ピニオンギヤＰ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３ピニオンギヤＰ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、第４遊星歯車装置２４は、第４サンギヤＳ４、第４ピニオンギヤＰ４、その第４ピニオンギヤＰ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４ピニオンギヤＰ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えている。
【００３３】
上記第２変速部３０においては、第３キャリヤＣＡ３と第４サンギヤＳ４とが互いに連結されて第１回転要素ＲＥ１が構成され、第３リングギヤＲ３と第４キャリヤＣＡ４とが互いに連結されて第２回転要素ＲＥ２が構成され、第４リングギヤＲ４によって第３回転要素ＲＥ３が構成され、第３サンギヤＳ３によって第４回転要素ＲＥ４が構成されている。
【００３４】
また、第２変速部３０は、第１クラッチ要素として機能する第１クラッチＣ１、第２クラッチ要素として機能する第２クラッチＣ２、第３クラッチ要素として機能する第４クラッチＣ４、および第１、第２ブレーキ要素として機能する第１、第２ブレーキＢ１、Ｂ２を備えており、第１クラッチＣ１は第３遊星歯車装置２２と第２遊星歯車装置２０との間に配置され、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４は第４遊星歯車装置２４よりも出力軸２６側に配置され、第１ブレーキＢ１は第３遊星歯車装置２２よりも第１変速部２８側に配置され、第２ブレーキＢ２は第３遊星歯車装置２２と第４遊星歯車装置２４との間に配置されている。なお、第１クラッチＣ１乃至第４クラッチＣ４、および第１、第２ブレーキＢ１、Ｂ２は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式等の油圧式摩擦係合装置である。
【００３５】
第１クラッチＣ１は、第１リングギヤＲ１と第４回転要素ＲＥ４（Ｓ３）とを選択的に連結し、第２クラッチＣ２は入力軸１６と第２回転要素ＲＥ２（Ｒ３、ＣＡ４）とを選択的に連結し、第４クラッチＣ４は入力軸１６と第１回転要素ＲＥ１（ＣＡ３、Ｓ４）とを選択的に連結している。また、第１ブレーキＢ１は第１回転要素ＲＥ１（ＣＡ３、Ｓ４）を選択的にケース１２に連結して回転停止させ、第２ブレーキＢ２は第２回転要素ＲＥ２（Ｒ３、ＣＡ４）を選択的にケース１２に連結して回転停止させる。また、第１回転要素ＲＥ１（ＣＡ３、Ｓ４）は第２キャリヤＣＡ２に連結されており、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ４）は出力軸２６に連結されている。
【００３６】
上記構成の第２変速部３０には、第２クラッチＣ２或いは第４クラッチＣ４の係合解放により入力軸１６の回転が選択的に伝達され、第１クラッチＣ１の係合解放により第１リングギヤＲ１（すなわち前置歯車装置の出力要素）の回転が選択的に伝達され、一体化クラッチＣ０或いは回転停止クラッチＢＣ０の係合解放により第２キャリヤＣＡ２（すなわち前置遊星歯車装置の出力要素）の回転が選択的に伝達される。
【００３７】
図２は、上記第１変速部２８および第２変速部３０の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線Ｘ１が回転速度「０」で、上の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１６と同じ回転速度である。また、第１変速部２８の各縦線は、左側から順番に、第１キャリヤＣＡ１および回転停止クラッチＢＣ０が係合させられた場合にはその第１キャリヤＣＡ１と一体的に連結される第２サンギヤＳ２、第２キャリヤＣＡ２、一体的に連結された第１リングギヤＲ１および第２リングギヤＲ２、第１サンギヤＳ１を表しており、それらの間隔は、サンギヤとキャリヤとの間を「１」とするとキャリヤとリングギヤとの間がρとなるように、第１遊星歯車装置１８および第２遊星歯車装置２０のギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１、ρ２に応じて定められる。また、第２変速部３０の４本の縦線は、左側から順番に第１回転要素ＲＥ１（ＣＡ３、Ｓ４）、第２回転要素ＲＥ２（Ｒ３、ＣＡ４）、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ４）、第４回転要素ＲＥ４（Ｓ３）を表しており、それ等の間隔は第３遊星歯車装置２２のギヤ比ρ３および第４遊星歯車装置２４のギヤ比ρ４に応じて定められる。
【００３８】
この図２において、一体化クラッチＣ０が係合させられると（すなわち第２遊星歯車装置２０が直結状態とされると）、第２キャリヤＣＡ２は横線Ｘｄで示す回転速度すなわち第１リングギヤＲ１と同じ回転速度で回転させられ、その回転が第１回転要素ＲＥ１へ伝達される。また、回転停止クラッチＢＣ０が係合させられると（すなわち第２遊星歯車装置２０が減速状態とされると）、第２キャリヤＣＡ２は第１リングギヤＲ１に対して減速回転させられ、その回転が第１回転要素ＲＥ１へ伝達される。一方、一体化クラッチＣ０および回転停止クラッチＢＣ０のいずれもが解放させられると第２キャリヤＣＡ２は空転状態となり、第２キャリヤＣＡ２から第１回転要素ＲＥ１へ回転は伝達されない。
【００３９】
次に、この共線図に基づいて変速機１０の変速段について説明する。まず、第２キャリヤＣＡ２が空転状態（すなわち第２遊星歯車装置２０が空転状態）とされるとともに、第１クラッチＣ１が係合させられることにより第４回転要素ＲＥ４が入力軸１６に対して減速回転させられている第１リングギヤＲ１に連結され、且つ、第２ブレーキＢ２が係合させられることにより第２回転要素ＲＥ２が回転停止させられると、出力軸２６に連結された第３回転要素ＲＥ３は「１ｓｔ」で示す回転速度で回転し、最も大きい変速比（＝入力軸１６の回転速度／出力軸２６の回転速度）の第１変速段「１ｓｔ」が成立する。
【００４０】
また、第２キャリヤＣＡ２が空転状態とされるとともに、第１クラッチＣ１が係合させられることにより第４回転要素ＲＥ４が第１リングギヤＲ１に連結されて入力軸１６に対して減速回転させられ、且つ、第１ブレーキＢ１が係合させられることにより第１回転要素ＲＥ１が回転停止させられると、第３回転要素ＲＥ３は「２ｎｄ」で示す回転速度で回転させられ、第１変速段「１ｓｔ」よりも変速比が小さい第２変速段「２ｎｄ」が成立する。
【００４１】
また、回転停止クラッチＢＣ０が係合させられて第２キャリヤＣＡ２および第１回転要素ＲＥ１が第１リングギヤＲ１に対して減速回転させられるとともに、第１クラッチＣ１が係合させられることにより第４回転要素ＲＥ４が第１リングギヤＲ１に連結されると、第３回転要素ＲＥ３は「３ｒｄ」で示す回転速度で回転させられ、第２変速段「２ｎｄ」よりも変速比が小さい第３変速段「３ｒｄ」が成立する。
【００４２】
また、一体化クラッチＣ０が係合させられて第２キャリヤＣＡ２および第１回転要素ＲＥ１が第１リングギヤＲ１と同じ回転速度で回転させられるとともに、第１クラッチＣ１が係合させられることにより第４回転要素ＲＥ４が第１リングギヤＲ１に連結されると、第３回転要素ＲＥ３は「４ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第３変速段「３ｒｄ」よりも変速比が小さい第４変速段「４ｔｈ」が成立する。
【００４３】
また、第２キャリヤＣＡ２が空転状態とされるとともに、第１クラッチＣ１が係合させられることにより第４回転要素ＲＥ４が第１リングギヤＲ１に連結されて入力軸１６に対して減速回転させられ、且つ、第４クラッチＣ４が係合させられることにより第１回転要素ＲＥ１が入力軸１６に連結されると、第３回転要素ＲＥ３は「５ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第４変速段「４ｔｈ」よりも変速比が小さい第５変速段「５ｔｈ」が成立する。
【００４４】
また、第２キャリヤＣＡ２が空転状態とされるとともに、第１クラッチＣ１が係合させられることにより第４回転要素ＲＥ４が第１リングギヤＲ１に連結されて入力軸１６に対して減速回転させられ、且つ、第２クラッチＣ２が係合させられることにより第２回転要素ＲＥ２が入力軸１６に連結されると、第３回転要素ＲＥ３は「６ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第５変速段「５ｔｈ」よりも変速比が小さい第６変速段「６ｔｈ」が成立する。
【００４５】
また、第２キャリヤＣＡ２が空転状態とされるとともに、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４が係合させられると、第２変速部３０は入力軸１６と同じ回転速度で一体回転するので、第３回転要素ＲＥ３は「７ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第６変速段「６ｔｈ」よりも変速比が小さい第７変速段「７ｔｈ」が成立する。
【００４６】
また、一体化クラッチＣ０が係合させられて第２キャリヤＣＡ２および第１回転要素ＲＥ１が第１リングギヤＲ１と同じ回転速度で回転させられるとともに、第２クラッチＣ２が係合させられることにより第２回転要素ＲＥ２が入力軸１６に連結されると、第３回転要素ＲＥ３は「８ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第７変速段「７ｔｈ」よりも変速比が小さい第８変速段「８ｔｈ」が成立する。
【００４７】
また、回転停止クラッチＢＣ０が係合させられて第２キャリヤＣＡ２および第１回転要素ＲＥ１が第１リングギヤＲ１に対して減速回転させられるとともに、第２クラッチＣ２が係合させられることにより第２回転要素ＲＥ２が入力軸１６に連結されると、第３回転要素ＲＥ３は「９ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第８変速段「８ｔｈ」よりも変速比が小さい第９変速段「９ｔｈ」が成立する。
【００４８】
また、第２キャリヤＣＡ２が空転状態とされるとともに、第２クラッチＣ２が係合させられることにより第２回転要素ＲＥ２が入力軸１６に連結され、且つ、第１ブレーキＢ１が係合させられることにより第１回転要素ＲＥ１が回転停止させられると、第３回転要素ＲＥ３は「１０ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第９変速段「９ｔｈ」よりも変速比が小さい第１０変速段「１０ｔｈ」が成立する。
【００４９】
さらに、回転停止クラッチＢＣ０が係合させられて第２キャリヤＣＡ２および第１回転要素ＲＥ１が第１リングギヤＲ１に対して減速回転させられるとともに、第２ブレーキＢ２が係合させられることにより第２回転要素ＲＥ２が回転停止させられると、第３回転要素ＲＥ３は「Ｒｅｖ１」で示す回転速度で逆回転させられ、第１後進変速段「Ｒｅｖ１」が成立する。
【００５０】
また、一体化クラッチＣ０が係合させられて第２キャリヤＣＡ２および第１回転要素ＲＥ１が第１リングギヤＲ１と同じ回転速度で回転させられるとともに、第２ブレーキＢ２が係合させられることにより第２回転要素ＲＥ２が回転停止させられると、第３回転要素ＲＥ３は「Ｒｅｖ２」で示す回転速度で逆回転させられ、第１後進変速段「Ｒｅｖ１」よりも変速比が小さい第２後進変速段「Ｒｅｖ２」が成立する。
【００５１】
また、第２キャリヤＣＡ２が空転状態とされるとともに、第４クラッチＣ４が係合させられることにより第１回転要素ＲＥ１が入力軸１６に連結され、且つ、第２ブレーキＢ２が係合させられることにより第２回転要素ＲＥ２が回転停止させられると、第３回転要素ＲＥ３は「Ｒｅｖ３」で示す回転速度で逆回転させられ、第２後進変速段「Ｒｅｖ２」よりも変速比が小さい第３後進変速段「Ｒｅｖ３」が成立する。
【００５２】
図３は、上記各変速段を成立させる際の係合要素および変速比を説明する作動表であり、「○」は係合を表しており、空欄は解放である。第１遊星歯車装置１８、第２遊星歯車装置２０、第３遊星歯車装置２２、第４遊星歯車装置２４の各ギヤ比ρ１〜ρ４を適宜定めることにより、図３に示す各変速段の変速比が得られる。この図３に示すものにあっては、第９変速段のギヤ比（変速比）が０．７４６とハイギヤ比となっており、第１０変速段のギヤ比は０．６５２とさらにハイギヤ比となっている。また、その他の変速段の変速比やギヤ比ステップ（各変速段間の変速比の比）の値も略適切であり、さらに、第１０変速段のギヤ比が０．６５２とハイギヤ比になるため、トータルの変速比幅（＝４．６３１／０．６５２）も７．１００程度と大きく、全体として適切な変速比特性となっている。また、第９変速段と第１０変速段との間のギヤ比ステップが比較的小さくなっている。
【００５３】
図４は、本実施例の変速機１０を制御するための電子制御装置４０に入力される信号及びその電子制御装置４０から出力される信号を例示している。この電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン８の出力制御や変速機１０の変速制御を行う。
【００５４】
上記電子制御装置４０には、図４に示す各センサやスイッチから、エンジン水温を示す信号、シフトポジションを表す信号、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、出力軸２６の回転速度に対応する車速信号、変速機１０の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、アクセルペダルの操作量を示すアクセル開度信号、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号を表す信号などが、それぞれ供給される。
【００５５】
また、上記電子制御装置４０からは、スロットル弁の開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、エンジン８の点火時期を指令する点火信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション（操作位置）表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、変速機１０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、上記油圧制御回路の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
【００５６】
以上、説明した本実施例の変速機１０は、第２遊星歯車装置２０が直結状態と減速状態とに切り換えられることにより２つの減速回転が作られ、その２つの減速回転と入力軸１６の回転がいずれも選択的に第２変速部３０へ伝達されて、第２変速部３０でさらに変速させられることによって、第１変速段〜第１０変速段のギヤ比のバランスが取れ、且つ、ハイギヤ比が達成できる。
【００５７】
また、本実施例の変速機１０は、クラッチＣの数とブレーキＢの数とのバランスがよく、しかもそれらの位置が変速機１０の軸心方向において比較的分散しているので、それらクラッチＣおよびブレーキＢへの油路配策も容易となる。
【００５８】
次に、本発明の第２実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００５９】
図５は本発明の第２実施例の変速機５０の構成を説明する骨子図である。この変速機５０を第１実施例の変速機１０と比較すると、第１変速部５２の構成が相違しているのみであり、第１実施例の変速機１０と同一の第２変速部３０を備えている。
【００６０】
第１変速部５２は、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置５４およびシングルピニオン型の第２遊星歯車装置５６を主体として構成されており、それらがトルクコンバータ１４側から順に配置されている。第１遊星歯車装置５４は、第１サンギヤＳ１、互いに噛み合う複数対の第１ピニオンギヤＰ１、その第１ピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１ピニオンギヤＰ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を備えており、第２遊星歯車装置５６は、第２サンギヤＳ２、第２ピニオンギヤＰ２、その第２ピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２ピニオンギヤＰ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えている。
【００６１】
上記第１遊星歯車装置５４においては、第１キャリヤＣＡ１が入力軸１６に連結されて回転駆動させられ、第１サンギヤＳ１がケース１２に連結されて常時回転停止させられている。また、第１リングギヤＲ１は出力要素であり、入力軸１６に対して常に一定の減速比で回転駆動させられる。このように構成された第１遊星歯車装置５４が前置歯車装置として機能している。一方、第２遊星歯車装置５６においては、第２リングギヤＲ２が前記第１遊星歯車装置５４の出力要素である第１リングギヤＲ１に連結されていることから入力要素となり、第２キャリヤＣＡ２が出力要素となっている。
【００６２】
本実施例の第１変速部５２は、さらに、第２遊星歯車装置５６よりも第２変速部３０側に一体化クラッチＣ０および減速ブレーキＢ０を備えている。一体化クラッチＣ０は第２サンギヤＳ２と第２キャリヤＣＡ２とを選択的に連結し、減速ブレーキＢ０は、第２サンギヤＳ２を選択的にケース１２に連結させて回転停止させる。上記一体化クラッチＣ０が係合させられると、第２サンギヤＳ２と第２キャリヤＣＡ２とが直結される直結状態となり、第２遊星歯車装置５６は一体回転させられるので、出力要素である第２キャリヤＣＡ２は前置歯車装置の出力要素である第１リングギヤＲ１と同じ回転速度で回転させられる。一方、上記減速ブレーキＢ０が係合させられると、第２サンギヤＳ２は回転停止させられるので、第２キャリヤＣＡ２は第２リングギヤＲ２およびそれと連結されている第１リングギヤＲ１に対して減速回転させられる減速状態となる。また、一体化クラッチＣ０および減速ブレーキＢ０のいずれもが解放されている状態では、第２遊星歯車装置５６は空転状態となって第２キャリヤＣＡ２から第２変速部３０には回転が伝達されない。このように構成された第２遊星歯車装置５６が、本実施例では、前置遊星歯車装置として機能する。
【００６３】
図６は、第２実施例の変速機５０における、各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図である。図６において、第１変速部５２の各縦線は、左側から順番に、常時回転停止させられている第１サンギヤＳ１および減速ブレーキＢ０を介して選択的に回転停止させられる第２サンギヤＳ２、第２キャリヤＣＡ２、一体的に連結された第１リングギヤＲ１および第２リングギヤＲ２、第１キャリヤＣＡ１を表している。この図６における第１変速部５２部分は、回転要素を基準とすれば図２と同一である。また、前述のように第２変速部３０は第１実施例と同一である。従って、共線図は回転要素に基づけば図２と同一となる。また、本実施例における減速ブレーキＢ０と第１実施例の回転停止クラッチＢＣ０は、ともに、第２サンギヤＳ２を選択的に回転停止させるという同一の機能を有しており、図３に示した作動表において、回転停止クラッチＢＣ０を減速ブレーキＢ０に置き換えれば、第２実施例の場合の作動表となる。
【００６４】
以上、説明したように、第２実施例の変速機５０においても、第２遊星歯車装置５６が直結状態と減速状態とに切り換えられることにより２つの減速回転が作られ、その２つの減速回転と入力軸１６の回転がいずれも選択的に第２変速部３０へ伝達されて、第２変速部３０でさらに変速させられることによって、第１変速段〜第１０変速段のギヤ比のバランスが取れ、且つ、ハイギヤ比が達成できる。
【００６５】
次に、本発明の第３実施例を説明する。図７は、第３実施例の変速機６０の構成を説明する骨子図である。第３実施例の変速機６０は、第１変速部６２および第２変速部６４を備えており、それらが、前述の第１、第２実施例と同様に、トルクコンバータ１４と出力軸２６との間にその順に配置されている。
【００６６】
第１変速部６２は、第１遊星歯車装置６６と第２遊星歯車装置６８を主体として構成されており、それらがトルクコンバータ１４側から順に配置されている。第１遊星歯車装置６６はシングルピニオン型であり、第１サンギヤＳ１、第１ピニオンギヤＰ１、その第１ピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１ピニオンギヤＰ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を備えている。一方、第２遊星歯車装置６８は、ダブルピニオン型であり、第２サンギヤＳ２、互いに噛み合う複数対の第２ピニオンギヤＰ２、その第２ピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２ピニオンギヤＰ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えている。
【００６７】
上記第１変速部６２においては、第２キャリヤＣＡ２が入力軸１６に連結されて回転駆動させられ、第２サンギヤＳ２がケース１２に連結されて常時回転停止させられている。そのため、第２リングギヤＲ２は出力要素となり、入力軸１６に対して常に一定の減速比で回転駆動させられるので、本実施例では、第２遊星歯車装置６８が前置歯車装置として機能している。また、第１遊星歯車装置６６においては、第１リングギヤＲ１が第２遊星歯車装置６８の出力要素である第２リングギヤＲ２に連結されていることから入力要素となり、第１キャリヤＣＡ１が出力要素となっている。
【００６８】
第１変速部６２は、さらに、第１遊星歯車装置６６よりもトルクコンバータ１４側に、減速ブレーキＢ０および一体化クラッチＣ０を備えている。一体化クラッチＣ０は第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とを選択的に連結し、減速ブレーキＢ０は、第１サンギヤＳ１を選択的にケース１２に連結させて回転停止させる。上記一体化クラッチＣ０が係合させられると、第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが直結される直結状態となり、第１遊星歯車装置６６は一体回転させられるので、出力要素である第１キャリヤＣＡ１は前置歯車装置の出力要素である第２リングギヤＲ２と同じ回転速度で回転させられる。一方、上記減速ブレーキＢ０が係合させられると、第１サンギヤＳ１は回転停止させられるので、第１キャリヤＣＡ１は第１リングギヤＲ１およびそれと連結されている第２リングギヤＲ２に対して減速回転させられる減速状態となる。また、一体化クラッチＣ０および減速ブレーキＢ０のいずれもが解放されている状態では、第１遊星歯車装置６６は空転状態となって第１キャリヤＣＡ１から第２変速部６４には回転が伝達されない。このように構成された第１遊星歯車装置６６が、本実施例では、前置遊星歯車装置として機能する。
【００６９】
第２変速部６４は、第１後置遊星歯車装置として機能する第３遊星歯車装置７０、およびそれよりも出力軸２６側に配置され、第２後置遊星歯車装置として機能する第４遊星歯車装置７２を主体として構成されている。第３遊星歯車装置７０はダブルピニオン型であり、第３サンギヤＳ３、互いに噛み合う複数対の第３ピニオンギヤＰ３、その第３ピニオンギヤＰ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３ピニオンギヤＰ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えている。一方、第４遊星歯車装置７２はシングルピニオン型であり、第４サンギヤＳ４、第４ピニオンギヤＰ４、その第４ピニオンギヤＰ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４ピニオンギヤＰ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えている。
【００７０】
上記第２変速部６４においては、第３キャリヤＣＡ３と第４サンギヤＳ４とが互いに連結されて第１回転要素ＲＥ１が構成され、第３リングギヤＲ３と第４キャリヤＣＡ４とが互いに連結されて第２回転要素ＲＥ２が構成され、第４リングギヤＲ４によって第３回転要素ＲＥ３が構成され、第３サンギヤＳ３によって第４回転要素ＲＥ４が構成されている。
【００７１】
また、第２変速部６４は、第１クラッチ要素として機能する第３クラッチＣ３、第２クラッチ要素として機能する第２クラッチＣ２、第３クラッチ要素として機能する第４クラッチＣ４、および第１、第２ブレーキ要素として機能する第１、第２ブレーキＢ１、Ｂ２を備えており、第３クラッチＣ３は第３遊星歯車装置７０と第２遊星歯車装置６８との間に配置され、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４は第４遊星歯車装置７２よりも出力軸２６側に配置され、第１ブレーキＢ１は第３遊星歯車装置７０よりも第１変速部６２側に配置され、第２ブレーキＢ２は第３遊星歯車装置７０と第４遊星歯車装置７２との間に配置されている。なお、上記クラッチＣ２、Ｃ３、Ｃ４、およびブレーキＢ１、Ｂ２は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式等の油圧式摩擦係合装置である。
【００７２】
第３クラッチＣ３は、第１回転要素ＲＥ１（ＣＡ３、Ｓ４）と第１リングギヤＲ１および第２リングギヤＲ２とを選択的に連結し、第２クラッチＣ２は入力軸１６と第２回転要素ＲＥ２（Ｒ３、ＣＡ４）とを選択的に連結し、第４クラッチＣ４は入力軸１６と第１回転要素ＲＥ１（ＣＡ３、Ｓ４）とを選択的に連結している。また、第１ブレーキＢ１は第１回転要素ＲＥ１（ＣＡ３、Ｓ４）を選択的にケース１２に連結して回転停止させ、第２ブレーキＢ２は第２回転要素ＲＥ２（Ｒ３、ＣＡ４）を選択的にケース１２に連結して回転停止させる。また、第４回転要素ＲＥ４（Ｓ３）は第１キャリヤＣＡ１に連結されており、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ４）は出力軸２６に連結されている。
【００７３】
上記構成の第２変速部６４には、第２クラッチＣ２或いは第４クラッチＣ４の係合解放により入力軸１６の回転が選択的に伝達され、第３クラッチＣ３の係合解放により第２リングギヤＲ２（すなわち前置歯車装置の出力要素）の回転が選択的に伝達され、一体化クラッチＣ０或いは減速ブレーキＢ０の係合解放により第１キャリヤＣＡ１（すなわち前置遊星歯車装置の出力要素）の回転が選択的に伝達される。
【００７４】
図８は、第３実施例の変速機６０における、各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図である。図８において、第１変速部６２の各縦線は、左側から順番に、減速ブレーキＢ０を介して選択的に回転停止させられる第１サンギヤＳ１および常時回転停止させられている第２サンギヤＳ２、第１キャリヤＣＡ１、一体的に連結された第１リングギヤＲ１および第２リングギヤＲ２、第２キャリヤＣＡ２を表している。一方、図８における第２変速部６４の４本の縦線は、左側から順番に第１回転要素ＲＥ１（ＣＡ３、Ｓ４）、第２回転要素ＲＥ２（Ｒ３、ＣＡ４）、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ４）、第４回転要素ＲＥ４（Ｓ３）を表している。
【００７５】
この図８における第１変速部６２部分は、回転要素を基準とすれば図２、６と同一である。従って、一体化クラッチＣ０が係合させられると、第１キャリヤＣＡ１は横線Ｘｄで示す回転速度で回転させられ、その回転が第４回転要素ＲＥ４へ伝達される。また、減速ブレーキＢ０が係合させられると、第１キャリヤＣＡ１は第２リングギヤＲ２に対して減速回転させられ、その回転が第４回転要素ＲＥ４へ伝達される。一方、一体化クラッチＣ０および減速ブレーキＢ０のいずれもが解放させられると第１キャリヤＣＡ１は空転状態となり、第１キャリヤＣＡ１から第４回転要素ＲＥ４へ回転は伝達されない。
【００７６】
次に、この共線図に基づいて変速機６０の変速段について説明する。まず、減速ブレーキＢ０が係合させられて第１キャリヤＣＡ１および第４回転要素ＲＥ４が第２リングギヤＲ２に対して減速回転させられるとともに、第２ブレーキＢ２が係合させられることにより第２回転要素ＲＥ２が回転停止させられると、出力軸２６に連結された第３回転要素ＲＥ３は「１ｓｔ」で示す回転速度で回転し、最も大きい変速比の第１変速段「１ｓｔ」が成立する。
【００７７】
また、一体化クラッチＣ０が係合させられて第１キャリヤＣＡ１および第４回転要素ＲＥ４が第２リングギヤＲ２と同じ回転速度で回転させられるとともに、第２ブレーキＢ２が係合させられることにより第２回転要素ＲＥ２が回転停止させられると、第３回転要素ＲＥ３は「２ｎｄ」で示す回転速度で回転させられ、第１変速段「１ｓｔ」よりも変速比が小さい第２変速段「２ｎｄ」が成立する。
【００７８】
また、一体化クラッチＣ０が係合させられて第１キャリヤＣＡ１および第４回転要素ＲＥ４が第２リングギヤＲ２と同じ回転速度で回転させられるとともに、第１ブレーキＢ１が係合させられることにより第１回転要素ＲＥ１が回転停止させられると、第３回転要素ＲＥ３は「３ｒｄ」で示す回転速度で回転させられ、第２変速段「２ｎｄ」よりも変速比が小さい第３変速段「３ｒｄ」が成立する。
【００７９】
また、一体化クラッチＣ０が係合させられて第１キャリヤＣＡ１および第４回転要素ＲＥ４が第２リングギヤＲ２と同じ回転速度で回転させられるとともに、第３クラッチＣ３が係合させられることにより第１回転要素ＲＥ１が第２リングギヤＲ２に連結されると、第３回転要素ＲＥ３は「４ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第３変速段「３ｒｄ」よりも変速比が小さい第４変速段「４ｔｈ」が成立する。
【００８０】
また、一体化クラッチＣ０が係合させられて第１キャリヤＣＡ１および第４回転要素ＲＥ４が第２リングギヤＲ２と同じ回転速度で回転させられるとともに、第４クラッチＣ４が係合させられることにより第１回転要素ＲＥ１が入力軸１６に連結されると、第３回転要素ＲＥ３は「５ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第４変速段「４ｔｈ」よりも変速比が小さい第５変速段「５ｔｈ」が成立する。
【００８１】
また、一体化クラッチＣ０が係合させられて第１キャリヤＣＡ１および第４回転要素ＲＥ４が第２リングギヤＲ２と同じ回転速度で回転させられるとともに、第２クラッチＣ２が係合させられることにより第２回転要素ＲＥ２が入力軸１６に連結されると、第３回転要素ＲＥ３は「６ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第５変速段「５ｔｈ」よりも変速比が小さい第６変速段「６ｔｈ」が成立する。
【００８２】
また、第１キャリヤＣＡ１が空転状態とされるとともに、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４が係合させられると、第２変速部６４は入力軸１６と同じ回転速度で一体回転するので、第３回転要素ＲＥ３は「７ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第６変速段「６ｔｈ」よりも変速比が小さい第７変速段「７ｔｈ」が成立する。
【００８３】
また、第１キャリヤＣＡ１が空転状態とされるとともに、第３クラッチＣ３が係合させられることにより第１回転要素ＲＥ１が第２リングギヤＲ２に連結され、且つ、第２クラッチＣ２が係合させられることにより第２回転要素ＲＥ２が入力軸１６に連結されると、第３回転要素ＲＥ３は「８ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第７変速段「７ｔｈ」よりも変速比が小さい第８変速段「８ｔｈ」が成立する。
【００８４】
また、第１キャリヤＣＡ１が空転状態とされるとともに、第１ブレーキＢ１が係合させられることにより第１回転要素ＲＥ１が回転停止させられ、且つ、第２クラッチＣ２が係合させられることにより第２回転要素ＲＥ２が入力軸１６に連結されると、第３回転要素ＲＥ３は「９ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第８変速段「８ｔｈ」よりも変速比が小さい第９変速段「９ｔｈ」が成立する。
【００８５】
さらに、第１キャリヤＣＡ１が空転状態とされるとともに、第３クラッチＣ３が係合させられることにより第１回転要素ＲＥ１が第２リングギヤＲ２に連結され、且つ、第２ブレーキＢ２が係合させられることにより第２回転要素ＲＥ２が回転停止させられると、第３回転要素ＲＥ３は「Ｒｅｖ１」で示す回転速度で逆回転させられ、第１後進変速段「Ｒｅｖ１」が成立する。
【００８６】
また、第１キャリヤＣＡ１が空転状態とされるとともに、第４クラッチＣ４が係合させられることにより第１回転要素ＲＥ１が入力軸１６に連結され、且つ、第２ブレーキＢ２が係合させられることにより第２回転要素ＲＥ２が回転停止させられると、第３回転要素ＲＥ３は「Ｒｅｖ２」で示す回転速度で逆回転させられ、第１後進変速段「Ｒｅｖ１」よりも変速比が小さい第２後進変速段「Ｒｅｖ２」が成立する。
【００８７】
図９は、上記各変速段を成立させる際の係合要素および変速比を説明する作動表であり、「○」は係合を表しており、空欄は解放である。第１遊星歯車装置６６、第２遊星歯車装置６８、第３遊星歯車装置７０、第４遊星歯車装置７２の各ギヤ比ρ１〜ρ４を適宜定めることにより、図９に示す各変速段の変速比が得られる。この図９に示すものにあっては、第９変速段のギヤ比（変速比）が０．６８５とハイギヤ比となっており、その他の変速段の変速比やギヤ比ステップ（各変速段間の変速比の比）の値も略適切であり、トータルの変速比幅（＝５．１４５／０．６８５）も７．５０６程度と大きく、全体として適切な変速比特性となっている。
【００８８】
以上、説明した本実施例の変速機６０は、第２遊星歯車装置６８が直結状態と減速状態とに切り換えられることにより２つの減速回転が作られ、その２つの減速回転と入力軸１６の回転がいずれも選択的に第２変速部６４へ伝達されて、第２変速部６４でさらに変速させられることによって、第１変速段〜第９変速段のギヤ比のバランスが取れ、且つ、ハイギヤ比が達成できる。
【００８９】
また、本実施例の変速機６０は、クラッチＣの数とブレーキＢの数とのバランスがよく、しかもそれらの位置が変速機６０の軸心方向において比較的分散しているので、それらクラッチＣおよびブレーキＢへの油路配策も容易となる。
【００９０】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、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】
【００９１】
【図１】本発明の一実施例である多段変速機の要部構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の変速機の作動を説明する共線図である。
【図３】図１の変速機の変速段とそれを成立させるために必要な油圧式摩擦係合装置の作動との関係を示す作動表である。
【図４】第１実施例の変速機を制御するための電子制御装置に入力される信号及びその電子制御装置から出力される信号を例示する図である。
【図５】本発明の第２実施例の変速機の構成を説明する骨子図である。
【図６】第２実施例の変速機における、各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図である。
【図７】本発明の第３実施例の変速機の構成を説明する骨子図である。
【図８】第３実施例の変速機における、各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図である。
【図９】第３実施例の変速機の変速段とそれを成立させるために必要な油圧式摩擦係合装置の作動との関係を示す作動表である。
【符号の説明】
【００９２】
１０：多段変速機、    １２：トランスミッションケース（非回転部材）、    １６：入力軸（入力回転部材）、    １８：第１遊星歯車装置（前置歯車装置）、    ２０：第２遊星歯車装置（前置遊星歯車装置）、    ２２：第３遊星歯車装置（第１後置遊星歯車装置）、    ２４：第４遊星歯車装置（第２後置遊星歯車装置）、    ２６：出力軸（出力回転部材）、    ２８：第１変速部、    ３０：第２変速部、    ５０：変速機、    ５２：第１変速部、    ５４：第１遊星歯車装置（前置歯車装置）、    ５６：第２遊星歯車装置（前置遊星歯車装置）、    ６０：変速機、    ６２：第１変速部、    ６４：第２変速部、    ６６：第１遊星歯車装置（前置遊星歯車装置）、    ６８：第２遊星歯車装置（前置歯車装置）、    ７０：第３遊星歯車装置（第１後置遊星歯車装置）、    ７２：第４遊星歯車装置（第２後置遊星歯車装置）
【図１】
2006242208.tif 000003
【図２】
2006242208.tif 000004
【図３】
2006242208.tif 000005
【図４】
2006242208.tif 000006
【図５】
2006242208.tif 000007
【図６】
2006242208.tif 000008
【図７】
2006242208.tif 000009
【図８】
2006242208.tif 000010
【図９】
2006242208.tif 000011