(57)【要約】【課題】変速段のギヤ比の設定の自由度が高い自動変速機を提供する。【解決手段】第一サンギヤＳ１と、第一リングギヤＲ１と、第一サンギヤＳ１及び第一リングギヤＲ１とそれぞれ噛合する一対の第一ピニオンＰ１１及び第一中間ピニオンＰ１２を回転可能に支承する第一キャリヤＣ１を有する第一遊星歯車機構２１と、第二サンギヤＳ２と、第二リングギヤＲ２と、第二ピニオンＰ２を回転可能に支承する第二キャリヤＣ２を有する第二遊星歯車機構２２と、第二サンギヤＳ２と連結された第三サンギヤＳ３と、第二キャリヤＣ２と連結された第三リングギヤＲ３と、第三ピニオンＰ３を回転可能に支承する第三キャリヤＣ３を有する第三遊星歯車機構２３と、第四サンギヤＳ４と、第三キャリヤＣ３と連結された第四リングギヤＲ４と、第四ピニオンＰ４を回転可能に支承する第四キャリヤＣ４を有する第四遊星歯車機構２４と、を有する。【選択図】図１
2015059605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承された入力軸と、 
前記入力軸に連結された第一サンギヤと、第一リングギヤと、前記第一サンギヤと噛合する第一ピニオンと、前記第一ピニオン及び前記第一リングギヤと噛合する第一中間ピニオンと、前記第一ピニオン及び前記第一中間ピニオンを回転可能に支承し、前記ハウジングに固定された第一キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第一遊星歯車機構と、
第二サンギヤと、第二リングギヤと、前記第二サンギヤ及び前記第二リングギヤと噛合する第二ピニオンを回転可能に支承する第二キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第二遊星歯車機構と、
前記第二サンギヤと連結された第三サンギヤと、前記第二キャリヤと連結された第三リングギヤと、前記第三サンギヤ及び前記第三リングギヤと噛合する第三ピニオンを回転可能に支承する第三キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第三遊星歯車機構と、
第四サンギヤと、前記第三キャリヤと連結された第四リングギヤと、前記第四サンギヤ及び前記第四リングギヤに噛合する第四ピニオンを回転可能に支承する第四キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第四遊星歯車機構と、
前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承され前記第四キャリヤに連結された出力軸と、
前記入力軸と前記第四サンギヤとを係脱可能に連結する第一クラッチと、
前記入力軸と、連結された前記第二キャリヤ及び前記第三リングギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、
連結された前記第二サンギヤ及び前記第三サンギヤと前記第四サンギヤとを係脱可能に連結する第三クラッチと、
前記第一リングギヤと前記第二リングギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、
前記第二リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、
連結された前記第二キャリヤ及び前記第三リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、を有する自動変速機。
【請求項２】
ハウジングと、
前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承された入力軸と、 
前記入力軸に連結された第一サンギヤと、第一リングギヤと、前記第一サンギヤと噛合する第一ピニオンと、前記第一ピニオン及び前記第一リングギヤと噛合する第一中間ピニオンと、前記第一ピニオン及び前記第一中間ピニオンを回転可能に支承し、前記ハウジングに固定された第一キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第一遊星歯車機構と、
第二サンギヤと、第二リングギヤと、前記第二サンギヤ及び前記第二リングギヤと噛合する第二ピニオンを回転可能に支承する第二キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第二遊星歯車機構と、
前記第二サンギヤと連結された第三サンギヤと、前記第二キャリヤと連結された第三リングギヤと、前記第三サンギヤ及び前記第三リングギヤと噛合する第三ピニオンを回転可能に支承する第三キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第三遊星歯車機構と、
第四サンギヤと、第四リングギヤと、前記第四サンギヤに噛合する第四ピニオンと、前記第四ピニオン及び前記第四リングギヤと噛合する第四中間ピニオンと、前記第四ピニオン及び前記第四中間ピニオンを回転可能に支承し、前記第三キャリヤと連結された第四キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第四遊星歯車機構と、
前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承され前記第四リングギヤに連結された出力軸と、
前記入力軸と前記第四サンギヤとを係脱可能に連結する第一クラッチと、
前記入力軸と、連結された前記第二キャリヤ及び前記第三リングギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、
連結された前記第二サンギヤ及び前記第三サンギヤと前記第四サンギヤとを係脱可能に連結する第三クラッチと、
前記第一リングギヤと前記第二リングギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、
前記第二リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、
連結された前記第二キャリヤ及び前記第三リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、を有する自動変速機。
【請求項３】
ハウジングと、
前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承された入力軸と、 
第一サンギヤと、第一リングギヤと、前記第一サンギヤと噛合する第一ピニオンと、前記第一ピニオン及び前記第一リングギヤと噛合する第一中間ピニオンと、前記第一ピニオン及び前記第一中間ピニオンを回転可能に支承し、前記ハウジングに固定された第一キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第一遊星歯車機構と、
第二サンギヤと、前記第一リングギヤと連結された第二リングギヤと、前記第二サンギヤ及び前記第二リングギヤと噛合する第二ピニオンを回転可能に支承する第二キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第二遊星歯車機構と、
前記第二サンギヤと連結された第三サンギヤと、前記第二キャリヤと連結された第三リングギヤと、前記第三サンギヤ及び前記第三リングギヤと噛合する第三ピニオンを回転可能に支承する第三キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第三遊星歯車機構と、
第四サンギヤと、前記第三キャリヤと連結された第四リングギヤと、前記第四サンギヤ及び前記第四リングギヤに噛合する第四ピニオンを回転可能に支承する第四キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第四遊星歯車機構と、
前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承され前記第四キャリヤに連結された出力軸と、
前記入力軸と前記第四サンギヤとを係脱可能に連結する第一クラッチと、
前記入力軸と、連結された前記第二キャリヤ及び前記第三リングギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、
連結された前記第二サンギヤ及び前記第三サンギヤと前記第四サンギヤとを係脱可能に連結する第三クラッチと、
前記入力軸と前記第一サンギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、
前記第二リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、
連結された前記第二キャリヤ及び前記第三リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、を有する自動変速機。
【請求項４】
ハウジングと、
前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承された入力軸と、 
第一サンギヤと、第一リングギヤと、前記第一サンギヤと噛合する第一ピニオンと、前記第一ピニオン及び前記第一リングギヤと噛合する第一中間ピニオンと、前記第一ピニオン及び前記第一中間ピニオンを回転可能に支承し、前記ハウジングに固定された第一キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第一遊星歯車機構と、
第二サンギヤと、前記第一リングギヤと連結された第二リングギヤと、前記第二サンギヤ及び前記第二リングギヤと噛合する第二ピニオンを回転可能に支承する第二キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第二遊星歯車機構と、
前記第二サンギヤと連結された第三サンギヤと、前記第二キャリヤと連結された第三リングギヤと、前記第三サンギヤ及び前記第三リングギヤと噛合する第三ピニオンを回転可能に支承する第三キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第三遊星歯車機構と、
第四サンギヤと、第四リングギヤと、前記第四サンギヤと噛合する第四ピニオンと、前記第四ピニオン及び前記第四リングギヤと噛合する第四中間ピニオンと、前記第四ピニオン及び前記第四中間ピニオンを回転可能に支承し、前記第三キャリヤと連結された第四キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第四遊星歯車機構と、
前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承され前記第四リングギヤに連結された出力軸と、
前記入力軸と前記第四サンギヤとを係脱可能に連結する第一クラッチと、
前記入力軸と、前記連結された前記第二キャリヤ及び前記第三リングギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、
連結された前記第二サンギヤ及び前記第三サンギヤと前記第四サンギヤとを係脱可能に連結する第三クラッチと、
前記入力軸と前記第一サンギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、
前記第二リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、
連結された前記第二キャリヤ及び前記第三リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、を有する自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力軸に連結された複数の遊星歯車機構の各要素を係脱するクラッチ及びブレーキを係脱して、前記入力軸の回転を複数段に変速して出力軸に伝達する自動変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示される自動変速機は、４つのシングルピニオン型の遊星歯車機構と、当該遊星歯車機構の各要素を係脱する３つのクラッチ及び３つのブレーキの計６つの係合要素を有し、これら係合要素を係脱させることにより、前進９速と後進１速の変速段を形成している。
【０００３】
更に詳しく説明すると、第１列目のサンギヤは入力軸と連結している。第１列目のキャリヤは、第２列目のリングギヤと連結し、第１ブレーキによりハウジングと係脱可能に固定される。第１列目のリングギヤは、第３ブレーキにより係脱可能に固定される。第２列目のサンギヤは、第３列目のサンギヤと連結し、第３クラッチにより第４列目のサンギヤに係脱可能に連結される。第２列目のキャリヤは、第３列目のリングギヤと連結し、第１クラッチにより入力軸と係脱可能に連結され、第２ブレーキによりハウジングとの係脱可能に固定される。第３列目のキャリヤは、第４列目のリングギヤと連結している。第４列目のサンギヤは、第２クラッチにより入力軸と係脱可能に連結されている。第４列目のキャリヤは出力軸と連結している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１３−５０２５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示される自動変速機では、遊星歯車機構の全てがシングルピニオン型であるため、変速段のギヤ比の設定の自由度が低く、ギヤ比の設定の調整が困難であるという問題があった。つまり、シングルピニオン型の遊星歯車機構では、速度線図における真ん中の軸であるキャリヤの回転速度を表す軸が、リングギヤの回転速度を表す軸側に近接してしまい、キャリヤの回転速度を表す軸の位置の自由度が低くなってしまい、変速段のギヤ比の設定の自由度が低くなってしまう。
【０００６】
また、特許文献１に示される自動変速機では、第３速段を形成すると、第１列目のサンギヤが正回転する一方で、第１列目のキャリヤが逆回転するため、動力伝達に関わらない第１列目のピニオンが、高速回転することとなり、当該ピニオンの軸受の耐久性が低下してしまう。このため、ピニオンの軸受の耐久性により変速段のギヤ比が制約をうけ、ギヤ比の自由度が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、変速段のギヤ比の設定の自由度が高い自動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】
【０００８】
上述した課題を解決するためになされた、請求項１に係る自動変速機の発明は、ハウジングと、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承された入力軸と、 前記入力軸に連結された第一サンギヤと、第一リングギヤと、前記第一サンギヤと噛合する第一ピニオンと、前記第一ピニオン及び前記第一リングギヤと噛合する第一中間ピニオンと、前記第一ピニオン及び前記第一中間ピニオンを回転可能に支承し、前記ハウジングに固定された第一キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第一遊星歯車機構と、第二サンギヤと、第二リングギヤと、前記第二サンギヤ及び前記第二リングギヤと噛合する第二ピニオンを回転可能に支承する第二キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第二遊星歯車機構と、前記第二サンギヤと連結された第三サンギヤと、前記第二キャリヤと連結された第三リングギヤと、前記第三サンギヤ及び前記第三リングギヤと噛合する第三ピニオンを回転可能に支承する第三キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第三遊星歯車機構と、第四サンギヤと、前記第三キャリヤと連結された第四リングギヤと、前記第四サンギヤ及び前記第四リングギヤに噛合する第四ピニオンを回転可能に支承する第四キャリヤと、を有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第四遊星歯車機構と、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承され前記第四キャリヤに連結された出力軸と、前記入力軸と前記第四サンギヤとを係脱可能に連結する第一クラッチと、前記入力軸と、連結された前記第二キャリヤ及び前記第三リングギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、連結された前記第二サンギヤ及び前記第三サンギヤと前記第四サンギヤとを係脱可能に連結する第三クラッチと、前記第一リングギヤと前記第二リングギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、前記第二リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、連結された前記第二キャリヤ及び前記第三リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、を有する。
【０００９】
上述した課題を解決するためになされた、請求項２に係る自動変速機の発明は、ハウジングと、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承された入力軸と、 前記入力軸に連結された第一サンギヤと、第一リングギヤと、前記第一サンギヤと噛合する第一ピニオンと、前記第一ピニオン及び前記第一リングギヤと噛合する第一中間ピニオンと、前記第一ピニオン及び前記第一中間ピニオンを回転可能に支承し、前記ハウジングに固定された第一キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第一遊星歯車機構と、第二サンギヤと、第二リングギヤと、前記第二サンギヤ及び前記第二リングギヤと噛合する第二ピニオンを回転可能に支承する第二キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第二遊星歯車機構と、前記第二サンギヤと連結された第三サンギヤと、前記第二キャリヤと連結された第三リングギヤと、前記第三サンギヤ及び前記第三リングギヤと噛合する第三ピニオンを回転可能に支承する第三キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第三遊星歯車機構と、第四サンギヤと、第四リングギヤと、前記第四サンギヤに噛合する第四ピニオンと、前記第四ピニオン及び前記第四リングギヤと噛合する第四中間ピニオンと、前記第四ピニオン及び前記第四中間ピニオンを回転可能に支承し、前記第三キャリヤと連結された第四キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第四遊星歯車機構と、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承され前記第四リングギヤに連結された出力軸と、前記入力軸と前記第四サンギヤとを係脱可能に連結する第一クラッチと、前記入力軸と、連結された前記第二キャリヤ及び前記第三リングギヤと、を係脱可能に連結する第二クラッチと、連結された前記第二サンギヤ及び前記第三サンギヤと前記第四サンギヤとを係脱可能に連結する第三クラッチと、前記第一リングギヤと前記第二リングギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、前記第二リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、連結された前記第二キャリヤ及び前記第三リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、を有する。
【００１０】
上述した課題を解決するためになされた、請求項３に係る自動変速機の発明は、ハウジングと、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承された入力軸と、第一サンギヤと、第一リングギヤと、前記第一サンギヤと噛合する第一ピニオンと、前記第一ピニオン及び前記第一リングギヤと噛合する第一中間ピニオンと、前記第一ピニオン及び前記第一中間ピニオンを回転可能に支承し、前記ハウジングに固定された第一キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第一遊星歯車機構と、第二サンギヤと、前記第一リングギヤと連結された第二リングギヤと、前記第二サンギヤ及び前記第二リングギヤと噛合する第二ピニオンを回転可能に支承する第二キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第二遊星歯車機構と、前記第二サンギヤと連結された第三サンギヤと、前記第二キャリヤと連結された第三リングギヤと、前記第三サンギヤ及び前記第三リングギヤと噛合する第三ピニオンを回転可能に支承する第三キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第三遊星歯車機構と、第四サンギヤと、前記第三キャリヤと連結された第四リングギヤと、前記第四サンギヤ及び前記第四リングギヤに噛合する第四ピニオンを回転可能に支承する第四キャリヤと、を有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第四遊星歯車機構と、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承され前記第四キャリヤに連結された出力軸と、前記入力軸と前記第四サンギヤとを係脱可能に連結する第一クラッチと、前記入力軸と、連結された前記第二キャリヤ及び前記第三リングギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、連結された前記第二サンギヤ及び前記第三サンギヤと前記第四サンギヤとを係脱可能に連結する第三クラッチと、前記入力軸と前記第一サンギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、前記第二リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、連結された前記第二キャリヤ及び前記第三リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、を有する。
【００１１】
上述した課題を解決するためになされた、請求項４に係る自動変速機の発明は、ハウジングと、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承された入力軸と、 第一サンギヤと、第一リングギヤと、前記第一サンギヤと噛合する第一ピニオンと、前記第一ピニオン及び前記第一リングギヤと噛合する第一中間ピニオンと、前記第一ピニオン及び前記第一中間ピニオンを回転可能に支承し、前記ハウジングに固定された第一キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第一遊星歯車機構と、第二サンギヤと、前記第一リングギヤと連結された第二リングギヤと、前記第二サンギヤ及び前記第二リングギヤと噛合する第二ピニオンを回転可能に支承する第二キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第二遊星歯車機構と、前記第二サンギヤと連結された第三サンギヤと、前記第二キャリヤと連結された第三リングギヤと、前記第三サンギヤ及び前記第三リングギヤと噛合する第三ピニオンを回転可能に支承する第三キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第三遊星歯車機構と、第四サンギヤと、第四リングギヤと、前記第四サンギヤと噛合する第四ピニオンと、前記第四ピニオン及び前記第四リングギヤと噛合する第四中間ピニオンと、前記第四ピニオン及び前記第四中間ピニオンを回転可能に支承し、前記第三キャリヤと連結された第四キャリヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第四遊星歯車機構と、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に支承され前記第四リングギヤに連結された出力軸と、前記入力軸と前記第四サンギヤとを係脱可能に連結する第一クラッチと、前記入力軸と、前記連結された前記第二キャリヤ及び前記第三リングギヤと、を係脱可能に連結する第二クラッチと、連結された前記第二サンギヤ及び前記第三サンギヤと前記第四サンギヤとを係脱可能に連結する第三クラッチと、前記入力軸と前記第一サンギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、前記第二リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、連結された前記第二キャリヤ及び前記第三リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、を有する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜４に係る自動変速機の発明の構成によると、第一遊星歯車機構はダブルピニオン型である。これにより、第一遊星歯車機構の速度線図において他の２軸の間に配置される軸であるリングギヤの回転速度を表す軸の位置の自由度が高くなる。このため、変速段のギヤ比の設定の自由度が高い自動変速機を提供することが可能となる。
【００１３】
また、第一キャリヤはハウジングに固定されているため、第一ピニオン及び第一中間ピニオンが高速回転することがない。これにより、第一ピニオン及び第一中間ピニオンを支承する軸受の耐久性が低下しない。このため、軸受の耐久性により変速段のギヤ比が制約を受けず、自動変速機の変速段のギヤ比の設定の自由度を高くすることができる。
【００１４】
請求項２及び請求項４に係る自動変速機の発明の構成によると、第四遊星歯車機構はダブルピニオン型である。このため、変速段のギヤ比の設定の自由度をより高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一実施形態の自動変速機のスケルトン図である。
【図２】第一実施形態及び第二実施形態の自動変速機の各変速段における各クラッチ及びブレーキの作動状態を示す作動表である。
【図３】第一実施形態の自動変速機の各変速段における遊星歯車機構の各要素の回転比を示す速度線図である。
【図４】第二実施形態の自動変速機のスケルトン図である。
【図５】第二実施形態の自動変速機の各変速段における遊星歯車機構の各要素の回転比を示す速度線図である。
【図６】第一実施形態の別例の自動変速機のスケルトン図である。
【図７】第二実施形態の別例の自動変速機のスケルトン図である。
【図８】（１）シングルピニオン型の遊星歯車機構の速度線図を表した図である。（２）ダブルピニオン型の遊星歯車機構の速度線図を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第一実施形態の自動変速機の構造）
以下に、図１を用いて、本実施形態（第一実施形態）に係る自動変速機１００について説明する。自動変速機１００は、制御部１０、入力軸１１、出力軸１２、ハウジング１３、第一遊星歯車機構２１、第二遊星歯車機構２２、第三遊星歯車機構２３、第四遊星歯車機構２４、第一クラッチＣｌ１、第二クラッチＣｌ２、第三クラッチＣｌ３、第四クラッチＣｌ４、第一ブレーキＢ１、第二ブレーキＢ２を有している。
【００１７】
入力軸１１は、ハウジング１３に回転軸線１５回りに回転可能に支承されている。入力軸１１は、トルクコンバータ（不図示）を介してエンジン（不図示）に連結され、エンジンからの駆動力が入力される。出力軸１２は、ハウジング１３に回転軸線１５回りに回転可能に支承されている。出力軸１２は、デファレンシャル（不図示）を介して、駆動輪（不図示）が連結されている。
【００１８】
入力軸１１側から出力軸１２側に向かって、第一遊星歯車機構２１、第二遊星歯車機構２２、第三遊星歯車機構２３、及び第四遊星歯車機構２４が、ハウジング１３に回転軸線１５と同軸に回転可能に支承されている。
【００１９】
第一遊星歯車機構２１は、ダブルピニオン型であり、第一サンギヤＳ１、第一ピニオンＰ１１、第一中間ピニオンＰ１２、第一キャリヤＣ１、第一リングギヤＲ１から構成されている。第一サンギヤＳ１は、ハウジング１３に回転軸線１５回りに回転可能に支承され、入力軸１１に連結されている。第一ピニオンＰ１１は、第一サンギヤＳ１の外周側に複数設けられ、第一サンギヤＳ１と噛合している。なお、以下の説明において、外周側とは、回転軸線１５の半径方向外側を指すものとする。第一中間ピニオンＰ１２は、各第一ピニオンＰ１１の外周側にそれぞれ設けられ、各第一ピニオンＰ１１とそれぞれ噛合する。第一キャリヤＣ１は、第一ピニオンＰ１１及び第一中間ピニオンＰ１２からなる一対の第一ピニオンを回転可能に支承している。第一リングギヤＲ１は、第一中間ピニオンＰ１２の外周側に設けられ、第一中間ピニオンＰ１２と噛合している。
【００２０】
第二遊星歯車機構２２は、シングルピニオン型であり、第二サンギヤＳ２、第二ピニオンＰ２、第二キャリヤＣ２、第二リングギヤＲ２から構成されている。第二サンギヤＳ２は、ハウジング１３に回転軸線１５回りに回転可能に支承され、第二ピニオンＰ２と噛合している。第二キャリヤＣ２は、第二ピニオンＰ２を回転可能に支承している。第二リングギヤＲ２は、第二ピニオンＰ２の外周側に設けられ、第二ピニオンＰ２と噛合している。
【００２１】
第三遊星歯車機構２３は、シングルピニオン型であり、第三サンギヤＳ３、第三ピニオンＰ３、第三キャリヤＣ３、第三リングギヤＲ３から構成されている。第三サンギヤＳ３は、ハウジング１３に回転軸線１５回りに回転可能に支承されている。第三ピニオンＰ３は、第三サンギヤＳ３の外周側に複数設けられ、第三サンギヤＳ３と噛合している。第三キャリヤＣ３は、第三ピニオンＰ３を回転可能に支承している。第三リングギヤＲ３は、第三ピニオンＰ３の外周側に設けられ、第三ピニオンＰ３と噛合している。
【００２２】
第四遊星歯車機構２４は、シングルピニオン型であり、第四サンギヤＳ４、第四ピニオンＰ４、第四キャリヤＣ４、第四リングギヤＲ４から構成されている。第四サンギヤＳ４は、ハウジング１３に回転軸線１５回りに回転可能に支承されている。第四ピニオンＰ４は、第四サンギヤＳ４の外周側に複数設けられ、第四サンギヤＳ４と噛合している。第四キャリヤＣ４は、第四ピニオンＰ４を回転可能に支承している。第四キャリヤＣ４は、出力軸１２に連結されている。第四リングギヤＲ４は、第四ピニオンＰ４の外周側に設けられ、第四ピニオンＰ４と噛合している。
【００２３】
第二キャリヤＣ２と第三リングギヤＲ３は、第一連結部材３１によって連結されていて、一体回転する。第二サンギヤＳ２と第三サンギヤＳ３は、第二連結部材３２によって連結されていて、一体回転する。第三キャリヤＣ３と第四リングギヤＲ４は、第三連結部材３３によって連結されていて、一体回転する。なお、回転軸線１５には、第四サンギヤＳ４に連結され、入力軸１１側に延出する第四連結部材３４が設けられている。
【００２４】
第一クラッチＣｌ１は、入力軸１１と、第四連結部材３４（第四サンギヤＳ４）を係脱可能に連結する。第二クラッチＣｌ２は、入力軸１１と互いに連結された第二キャリヤＣ２及び第三リングギヤＲ３を係脱可能に連結する。第三クラッチＣｌ３は、第四連結部材３４と、互いに連結された第二サンギヤＳ２及び第三サンギヤＳ３を係脱可能に連結することにより、互いに連結された第二サンギヤＳ２及び第三サンギヤＳ３と第四サンギヤＳ４を係脱可能に連結する。第四クラッチＣｌ４は、第一リングギヤＲ１と第二リングギヤＲ２を係脱可能に連結する。
【００２５】
第一ブレーキＢ１は、第二リングギヤＲ２をハウジング１３に係脱可能に固定する。第二ブレーキＢ２は、互いに連結された第二キャリヤＣ２及び第三リングギヤＲ３をハウジング１３に係脱可能に固定する。
【００２６】
制御部１０は、自動変速機１００を統括制御するものであり、第一クラッチＣｌ１、第二クラッチＣｌ２、第三クラッチＣｌ３、第四クラッチＣｌ４、第一ブレーキＢ１、第二ブレーキＢ２を作動させるアクチュエータをそれぞれ制御する。
【００２７】
（第一実施形態の自動変速機の動作）
自動変速機１００は、各クラッチＣｌ１〜Ｃｌ４及び各ブレーキＢ１、Ｂ２を、図２に示す作動表のとおりに作動させることにより、前進９段、後進１段のギヤ比を構成することができる。図２において、各変速段に対応する各クラッチＣｌ１〜Ｃｌ４及び各ブレーキＢ１、Ｂ２の欄に白丸が付されている場合、クラッチＣｌ１〜Ｃｌ４であれば連結状態、ブレーキＢ１、Ｂ２であれば固定状態（回転不能状態）にあることを示す。
【００２８】
ダブルピニオン型の第一遊星歯車機構２１においては、サンギヤの回転数Ｎｓ、キャリヤの回転数Ｎｃ、リングギヤの回転数Ｎｒと遊星歯車機構のギヤ比λとの関係は、下式（１）で示される。また、シングルピニオン型の第二遊星歯車機構２２、第三遊星歯車機構２３、第四遊星歯車機構２４においては、サンギヤの回転数Ｎｓ、キャリヤの回転数Ｎｃ、リングギヤの回転数Ｎｒと遊星歯車機構のギヤ比λとの関係は、下式（２）で示される。各変速段におけるギヤ比は、式（１）、（２）に基づいて算出される。サンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の歯数をＺｓ１，Ｚｓ２，Ｚｓ３，Ｚｓ４、リングギヤＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の歯数をＺｒ１，Ｚｒ２，Ｚｒ３，Ｚｒ４とすると、遊星歯車機構２１，２２，２３，２４のギヤ比はλ１＝Ｚｓ１／Ｚｒ１，λ２＝Ｚｓ２／Ｚｒ２，λ３＝Ｚｓ３／Ｚｒ３，λ４＝Ｚｓ４／Ｚｒ４である。
Ｎｒ＝（１−λ）Ｎｃ＋λＮｓ・・・（１）
Ｎｒ＝（１＋λ）Ｎｃ−λＮｓ・・・（２）
【００２９】
クラッチＣｌ１〜Ｃｌ４を選択的に作動させ、ブレーキＢ１、Ｂ２を選択的に作動させた際、遊星歯車機構２１〜２４の各要素の速度比は、図３に示す速度線図のようになる。速度線図は、各遊星歯車装置のサンギヤ、キャリヤ、リングギヤからなる各要素を軸と直交する方向にギヤ比に対応させた間隔で配置し、軸方向に各要素に対応してその速度比を取ったものである。
【００３０】
ダブルピニオン型の第一遊星歯車機構２１については、第一キャリヤＣ１の横軸と第一サンギヤＳ１の横軸との間隔を１とし、第一リングギヤＲ１の横軸を第一キャリヤＣ１の横軸から第一サンギヤＳ１の横軸と同じ側に間隔λ１だけ離して配置する。
【００３１】
第二キャリヤＣ２と第三リングギヤＲ３は連結されているので、一本の縦軸上に第二キャリヤＣ２と第三リングギヤＲ３の速度比を表す。第三キャリヤＣ３と第四リングギヤＲ４は連結されているので、１本の縦軸上に第三キャリヤＣ３と第四リングギヤＲ４の速度比を表す。第三クラッチＣｌ３が係合すると、第二サンギヤＳ２、第三サンギヤＳ３、及び第四サンギヤＳ４は連結されるので、１本の縦軸上に第二サンギヤＳ２、第三サンギヤＳ３、及び第四サンギヤＳ４の速度比を表す。
【００３２】
シングルピニオン型の第二遊星歯車機構２２については、第二キャリヤＣ２の縦軸と第二サンギヤＳ２の縦軸との間隔を１とし、第二リングギヤＲ２の縦軸を第二キャリヤＣ２の縦軸から第二サンギヤＳ２の縦軸の反対側に間隔λ２だけ離して配置する。シングルピニオン型の第三遊星歯車機構２３については、第三キャリヤＣ３の縦軸と第三サンギヤＳ３の縦軸との間隔を１とし、第三リングギヤＲ３の縦軸を第三キャリヤＣ３の縦軸から第三サンギヤＳ３の縦軸の反対側に間隔λ３だけ離して配置する。シングルピニオン型の第四遊星歯車機構２４については、第四キャリヤＣ４の縦軸と第四サンギヤＳ４の縦軸との間隔を１とし、第四リングギヤＲ４の縦軸を第四キャリヤＣ４の縦軸から第四サンギヤＳ４の縦軸の反対側に間隔λ４だけ離して配置する。
【００３３】
速度線図には、ブレーキＢ１、Ｂ２、クラッチＣｌ１〜Ｃｌ４が選択的に作動された点にＢ１、Ｂ２、Ｃｌ１〜Ｃｌ４が記入されている。
【００３４】
以下、各変速段の作動について説明する。第１変速段の場合には、第一クラッチＣｌ１によって、入力軸１１と第四サンギヤＳ４が連結される。すると、入力軸１１から伝達された駆動力によって、第四サンギヤＳ４が正転駆動される。そして、第四クラッチＣｌ４によって、第一リングギヤＲ１と第二リングギヤＲ２が連結され、第二ブレーキＢ２によって、第二キャリヤＣ２及び第三リングギヤＲ３の回転が規制される。すると、入力軸１１から伝達された駆動力によって、第一サンギヤＳ１が正転駆動され、第一リングギヤＲ１が正転駆動され、第二リングギヤＲ２が正転駆動され、第二サンギヤＳ２が逆転駆動される。そして、逆転駆動された第二サンギヤＳ２によって、第三サンギヤＳ３が逆転駆動され、第三キャリヤＣ３が逆転駆動され、第四リングギヤＲ４が逆転駆動される。そして、正転駆動された第四サンギヤＳ４及び逆転駆動された第四リングギヤＲ４によって、第四キャリヤＣ４が正転駆動されて、出力軸１２が正転駆動される。
【００３５】
第２変速段の場合には、第一クラッチＣｌ１によって、入力軸１１と第四サンギヤＳ４が連結される。すると、入力軸１１から伝達された駆動力によって、第四サンギヤＳ４が正転駆動される。そして、第一ブレーキＢ１によって第二リングギヤＲ２の回転が規制され、第二ブレーキＢ２によって第二キャリヤＣ２及び第三リングギヤＲ３の回転が規制される。すると、第二遊星歯車機構２２及び第三遊星歯車機構２３がロック状態となり、第四リングギヤＲ４の回転が規制される。そして、正転駆動される第四サンギヤＳ４によって、第四キャリヤＣ４が正転駆動され、出力軸１２が正転駆動される。
【００３６】
第３変速段〜前進１０変速段、及び後進の場合には、それぞれ、図２に示す作動表に示すように、クラッチＣｌ１〜Ｃｌ４及びブレーキＢ１、Ｂ２が作動される。そして、第１変速段及び第２変速段における説明と同様な駆動力伝達によって、入力軸１１から出力軸１２に駆動力が伝達される。
【００３７】
（第二実施形態の自動変速機）
以下に、図４に示すスケルトン図を用いて、第二実施形態の自動変速機２００について、第一実施形態の自動変速機１００と異なる点について説明する。
【００３８】
第二実施形態の自動変速機２００では、第四遊星歯車機構２４−２が第一実施形態の自動変速機１００と異なる。第二実施形態の第四遊星歯車機構２４−２は、ダブルピニオン型であり、第四サンギヤＳ４−２、第四ピニオンＰ４１、第四中間ピニオンＰ４２、第四キャリヤＣ４−２、第四リングギヤＲ４−２から構成されている。第四サンギヤＳ４−２は、ハウジング１３に回転軸線１５回りに回転可能に支承されている。第四ピニオンＰ４１は、第四サンギヤＳ４−２の外周側に複数設けられ、第四サンギヤＳ４と噛合している。第四中間ピニオンＰ４２は、各第四ピニオンＰ４１の外周側にそれぞれ設けられ、各第四ピニオンＰ４１とそれぞれ噛合する。第四キャリヤＣ４は、第四ピニオンＰ４１及び第四中間ピニオンＰ４２からなる一対の第四ピニオンを回転可能に支承している。第四リングギヤＲ４は、第四中間ピニオンＰ４２の外周側に設けられ、第四中間ピニオンＰ４２と噛合している。
【００３９】
第三キャリヤＣ３と第四キャリヤＣ４は、第三連結部材３３によって連結され、一体回転する。第四サンギヤＳ４−２は、第四連結部材３４と連結されている。第四リングギヤＲ４−２は出力軸１２と連結されている。
【００４０】
（第二実施形態の自動変速機の動作）
自動変速機２００は、各クラッチＣｌ１〜Ｃｌ４及び各ブレーキＢ１、Ｂ２を、図２に示す作動表のとおりに作動させることにより、前進９段、後進１段のギヤ比を構成することができる。ダブルピニオン型の第四遊星歯車機構２４においては、サンギヤの回転数Ｎｓ、キャリヤの回転数Ｎｃ、リングギヤの回転数Ｎｒと遊星歯車機構のギヤ比λとの関係は、上式（１）で示される。クラッチＣｌ１〜Ｃｌ４を選択的に作動させ、ブレーキＢ１、Ｂ２を選択的に作動させた際、遊星歯車機構２１〜２４の各要素の速度比は、図５に示す速度線図のようになる。
【００４１】
ダブルピニオン型の第四遊星歯車機構２４については、第四キャリヤＣ４−２の縦軸と第四サンギヤＳ４−２の縦軸との間隔を１とし、第四リングギヤＲ４の縦軸を第四キャリヤＣ４−２の縦軸から第四サンギヤＳ４−２の縦軸と同じ側に間隔λ４だけ離して配置する。第三キャリヤＣ３と第四キャリヤＣ４−２は連結されているので、一本の縦軸上に第三キャリヤＣ３と第四キャリヤＣ４−２の速度比を表す。
【００４２】
以下、各変速段の作動について説明する。第１変速段の場合には、第一クラッチＣｌ１によって、入力軸１１と第四サンギヤＳ４−２が連結される。すると、入力軸１１から伝達された駆動力によって、第四サンギヤＳ４−２が正転駆動される。そして、第四クラッチＣｌ４によって、第一リングギヤＲ１と第二リングギヤＲ２が連結され、第二ブレーキＢ２によって、第二キャリヤＣ２及び第三リングギヤＲ３の回転が規制される。すると、入力軸１１から伝達された駆動力によって、第一サンギヤＳ１が正転駆動され、第一リングギヤＲ１が正転駆動され、第二リングギヤＲ２が正転駆動され、第二サンギヤＳ２が逆転駆動される。そして、逆転駆動された第二サンギヤＳ２によって、第三サンギヤＳ３が逆転駆動され、第三キャリヤＣ３が逆転駆動され、第四キャリヤＣ４−２が逆転駆動される。そして、正転駆動された第四サンギヤＳ４−２及び逆転駆動された第四キャリヤＣ４−２によって、第四リングギヤＲ−２が正転駆動されて、出力軸１２が正転駆動される。
【００４３】
第２変速段の場合には、第一クラッチＣｌ１によって、入力軸１１と第四サンギヤＳ４−２が連結される。すると、入力軸１１から伝達された駆動力によって、第四サンギヤＳ４−２が正転駆動される。そして、第一ブレーキＢ１によって第二リングギヤＲ２の回転が規制され、第二ブレーキＢ２によって第二キャリヤＣ２及び第三リングギヤＲ３の回転が規制される。すると、第二遊星歯車機構２２及び第三遊星歯車機構２３がロック状態となり、第四キャリヤＣ４−２の回転が規制される。そして、正転駆動される第四サンギヤＳ４−２によって、第四リングギヤＲ４−２が正転駆動され、出力軸１２が正転駆動される。
【００４４】
第３変速段〜前進１０変速段、及び後進の場合には、それぞれ、図２に示す作動表に示すように、クラッチＣｌ１〜Ｃｌ４及びブレーキＢ１、Ｂ２が作動される。そして、第１変速段及び第２変速段における説明と同様な駆動力伝達によって、入力軸１１から出力軸１２に駆動力が伝達される。
【００４５】
（本実施形態の効果）
以上の説明から明らかなように、図１や図４に示すように、本実施形態の自動変速機１００、２００の第一遊星歯車機構２１は、ダブルピニオン型である。これにより、自動変速機１００、２００の変速段のギヤ比の設定の自由度を高くすることができ、ギヤ比の設定の調整が容易となる。以下にその理由を説明する。
【００４６】
遊星歯車機構のギヤ比λは、サンギヤＳの歯数ＺｓをリングギヤＲの歯数Ｚｒで除したものである。遊星歯車機構の構成上、リングギヤＲの歯数ＺｒはサンギヤＳの歯数Ｚｓよりも多く、サンギヤＳの歯数ＺｓとリングギヤＲの歯数Ｚｒの歯数差を少なくすることは困難である。これにより、ギヤ比λは１よりも大幅に小さい値となる。このため、シングルピニオン型の遊星歯車機構では、図８の（１）に示すように、速度線図における他の２軸の間に配置されるキャリヤＣの回転速度を表す縦軸が、リングギヤＲの回転速度を表す縦軸側に近接してしまい、キャリヤＣの回転速度を表す縦軸の横方向の位置の自由度が低くなってしまう。このため、第一遊星歯車機構２１がシングルピニオン型である場合には、変速段のギヤ比の設定の自由度が低くなってしまう。
【００４７】
一方で、遊星歯車機構がダブルピニオン型である場合には、図８の（２）に示すように、速度線図において他の２軸の間に配置されるリングギヤＲの回転速度を表す縦軸の横方向の位置の自由度が高い。つまり、図３や図５における、白丸Ｃｌ４の縦方向の位置の自由度が高く、リバース、第１変速段、第５変速段、第７変速段、第９変速段のギヤ比の設定の自由度が高い。このため、第一遊星歯車機構２１がダブルピニオン型である場合には、変速段のギヤ比の設定の自由度が高い。
【００４８】
また、図１や図４に示すように、第一キャリヤＣ１はハウジング１３に固定されているため、第一ピニオンＰ１１及び第一中間ピニオンＰ１２が高速回転することがない。これにより、一対の第一ピニオンＰ１１及び第一中間ピニオンＰ１２を支承する軸受の耐久性が低下しない。このため、軸受の耐久性により、変速段のギヤ比が制約を受けず、自動変速機１００、２００の変速段のギヤ比の設定の自由度を高くすることができる。
【００４９】
また、第二実施形態の自動変速機２００では、第四遊星歯車機構２４は、ダブルピニオン型である。これにより、図５における、リングギヤＲ４−２の回転速度を表す縦軸の横方向の位置の自由度が高くなる。このため、変速段のギヤ比の設定の自由度をより高くすることができる。
【００５０】
また、第三クラッチＣｌ３は、第一クラッチＣ１や第二クラッチＣ２、これらに加えて第四クラッチＣ４に、軸線方向に並列して設けることができる。すると、第一〜第三クラッチＣｌ１〜Ｃｌ３又は、第一〜第四クラッチＣｌ１〜Ｃｌ４は、軸線方向に並列して設けられているので、自動変速機１００、２００の組み付け性及びメンテナンス性が良好となる。また、第一〜第四クラッチＣｌ１〜Ｃｌ４を回転軸線１５の変形方向に重ねて配置すると、自動変速機１００、２００の回転軸線１５方向の寸法を低減することができる。
【００５１】
（別の実施形態）
以上説明した実施形態では、第四クラッチＣｌ４は、第一リングギヤＲ１と第二リングギヤＲ２を係脱可能に連結する。しかし、図６や図７に示すように、第四クラッチＣｌ４が、入力軸１１と第一サンギヤＳ１を係脱可能に連結する実施形態であっても差し支え無い。この実施形態の場合には、第一リングギヤＲ１と第二リングギヤＲ２は、第五連結部材３５で連結されている。
【符号の説明】
【００５２】
１０…制御部、１１…入力軸、１２…出力軸、１３…ハウジング、１５…回転軸線、２１…第一遊星歯車機構、２２…第二遊星歯車機構、２３…第三遊星歯車機構、２４…第四遊星歯車機構、２４−２…第四遊星歯車機構、１００…第一実施形態の自動変速機、２００…第二実施形態の自動変速機、Ｓ１…第一サンギヤ、Ｓ２…第二サンギヤ、Ｓ３…第三サンギヤ、Ｓ４…第四サンギヤ、Ｓ４−２…第四サンギヤ、Ｐ１１…第一ピニオン、Ｐ１２…第一中間ピニオン、Ｐ２…第二ピニオン、Ｐ３…第三ピニオン、Ｐ４…第四ピニオン、Ｐ４１…第四ピニオン、Ｐ４２…第四中間ピニオン（第四ピニオン）、Ｃ１…第一キャリヤ、Ｃ２…第二キャリヤ、Ｃ３…第三キャリヤ、Ｃ４…第四キャリヤ、Ｒ１…第一リングギヤ、Ｒ２…第二リングギヤ、Ｒ３…第三リングギヤ、Ｒ４…第四リングギヤ、Ｃｌ１…第一クラッチ、Ｃｌ２…第二クラッチ、Ｃｌ３…第三クラッチ、Ｃｌ４…第四クラッチ、Ｂ１…第一ブレーキ、Ｂ２…第二ブレーキ
【図１】
2015059605.tif 000003
【図２】
2015059605.tif 000004
【図３】
2015059605.tif 000005
【図４】
2015059605.tif 000006
【図５】
2015059605.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015059605.tif 000009
【図８】
2015059605.tif 000010