(57)【要約】【課題】動力の伝達効率とドライバビリティーとの双方を向上させると共に、大型化を抑制することができる多段変速機の提供。【解決手段】自動変速機２０は、シングルピニオン式の第１および第２遊星歯車２１，２２と、シングルピニオン式の第３および第４遊星歯車２３，２４を含むシンプソン型の複合遊星歯車列２５と、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４と、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２とを含み、第１遊星歯車２１の第１キャリヤ２１ｃは、入力軸２０ｉに連結され、第１遊星歯車２１の第１リングギヤ２１ｒは、第１クラッチＣ１により出力軸２０ｏに選択的に接続される。【選択図】図１
2015064099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部材に伝達された動力を変速して出力部材に伝達する多段変速機において、
速度線図上でギヤ比に対応した間隔をおいて順番に並ぶ第１回転要素、第２回転要素および第３回転要素を有する第１遊星歯車と、
速度線図上でギヤ比に対応した間隔をおいて順番に並ぶ第４回転要素、第５回転要素および第６回転要素を有する第２遊星歯車と、
速度線図上でギヤ比に対応した間隔をおいて順番に並ぶ固定可能要素、前記入力部材に常時連結された入力要素、第１出力要素および第２出力要素を有する複合遊星歯車列と、
それぞれ前記第１遊星歯車、前記第２遊星歯車および前記複合遊星歯車列の回転要素の何れかを他の回転要素または静止部材に接続すると共に両者の接続を解除する６つの係合要素とを備え、
前記第１遊星歯車の前記第１回転要素と前記第２遊星歯車の前記第４回転要素とは常時連結され、
前記第１遊星歯車の前記第２回転要素と前記複合遊星歯車列の前記入力要素とは常時連結され、
前記第２遊星歯車の前記第５回転要素と前記出力部材とは常時連結され、
前記６つの係合要素のうちの第１係合要素は、常時連結された前記第２遊星歯車の前記第５回転要素および前記出力部材と、前記第１遊星歯車の前記第３回転要素とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除し、
前記第１係合要素を含む前記６つの係合要素のうちの何れか３つを選択的に係合させることにより、第１速段から第１０速段までの前進段と後進段とを形成することを特徴とする多段変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の多段変速機において、
前記６つの係合要素のうちの第２係合要素は、前記第２遊星歯車の前記第６回転要素と、前記複合遊星歯車列の前記第１出力要素とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除し、
前記６つの係合要素のうちの前記第３係合要素は、常時連結された前記第１遊星歯車の前記第１回転要素および前記第２遊星歯車の前記第４回転要素と、前記複合遊星歯車列の前記第２出力要素とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除し、
前記６つの係合要素のうちの前記第４係合要素は、常時連結された前記第１遊星歯車の前記第１回転要素および前記第２遊星歯車の前記第４回転要素と、前記複合遊星歯車列の前記第１出力要素とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除し、
前記６つの係合要素のうちの前記第５係合要素は、前記第２遊星歯車の前記第６回転要素を前記静止部材に接続して回転不能に固定すると共に、両者の接続を解除し、
前記６つの係合要素のうちの前記第６係合要素は、  前記複合遊星歯車列の前記固定可能要素を前記静止部材に接続して回転不能に固定すると共に、両者の接続を解除することを特徴とする多段変速機。
【請求項３】
請求項２に記載の多段変速機において、
前記第３係合要素、前記第４係合要素および前記第５係合要素の係合により前進第１速段が形成され、
前記第４係合要素、前記第５係合要素および前記第６係合要素の係合により前進第２速段が形成され、
前記第３係合要素、前記第５係合要素および前記第６係合要素の係合により前進第３速段が形成され、
前記第１係合要素、前記第５係合要素および前記第６係合要素の係合により前進第４速段が形成され、
前記第１係合要素、前記第３係合要素および前記第６係合要素の係合により前進第５速段が形成され、
前記第１係合要素、前記第４係合要素および前記第６係合要素の係合により前進第６速段が形成され、
前記第１係合要素、前記第２係合要素および前記第４係合要素の係合により前進第７速段が形成され、
前記第１係合要素、前記第２係合要素および前記第６係合要素の係合により前進第８速段が形成され、
前記第２係合要素、前記第４係合要素および前記第６係合要素の係合により前進第９速段が形成され、
前記第２係合要素、前記第３係合要素および前記第６係合要素の係合により前進第１０速段が形成され、
前記第２係合要素、前記第３係合要素および前記第５係合要素の係合により後進段が形成されることを特徴とする多段変速機。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の多段変速機において、
前記第１遊星歯車は、第１サンギヤと、第１リングギヤと、それぞれ前記第１サンギヤおよび前記第１リングギヤに噛合する複数の第１ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第１キャリヤとを有するシングルピニオン式の遊星歯車であり、
前記第２遊星歯車は、第２サンギヤと、第２リングギヤと、それぞれ前記第２サンギヤおよび前記第２リングギヤに噛合する複数の第２ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第２キャリヤとを有するシングルピニオン式の遊星歯車であり、
前記第１回転要素は、前記第１サンギヤであり、前記第２回転要素は、前記第１キャリヤであり、前記第３回転要素は、前記第１リングギヤであり、前記第４回転要素は、前記第２サンギヤであり、前記第５回転要素は、前記第２キャリヤであり、前記第６回転要素は、前記第２リングギヤであることを特徴とする多段変速機。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の多段変速機において、
前記複合遊星歯車列は、第３サンギヤと、第３リングギヤと、それぞれ前記第３サンギヤおよび前記第３リングギヤに噛合する複数の第３ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第３キャリヤとを有するシングルピニオン式の第３遊星歯車と、第４サンギヤと、第４リングギヤと、それぞれ前記第４サンギヤおよび前記第４リングギヤに噛合する複数の第４ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第４キャリヤとを有するシングルピニオン式の第４遊星歯車とを含み、
前記固定可能要素は、常時連結された前記第３サンギヤおよび前記第４サンギヤであり、前記入力要素は、前記第３キャリヤであり、前記第１出力要素は、常時連結された前記第３リングギヤおよび前記第４キャリヤであり、前記第２出力要素は、前記第４リングギヤであることを特徴とする多段変速機。
【請求項６】
請求項１から４の何れか一項に記載の多段変速機において、
前記複合遊星歯車列は、第３サンギヤと、第３リングギヤと、それぞれ前記第３サンギヤおよび前記第３リングギヤに噛合する複数の第３ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第３キャリヤとを有するシングルピニオン式の第３遊星歯車と、第４サンギヤと、第４リングギヤと、それぞれ前記第４サンギヤおよび前記第４リングギヤに噛合する複数の第４ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第４キャリヤとを有するシングルピニオン式の第４遊星歯車とを含み、
前記固定可能要素は、前記第４サンギヤであり、前記入力要素は、常時連結された前記第３リングギヤおよび前記第４キャリヤであり、前記第１出力要素は、常時連結された前記第３キャリヤおよび前記第４リングギヤであり、前記第２出力要素は、前記第３サンギヤであることを特徴とする多段変速機。
【請求項７】
請求項１から４の何れか一項に記載の多段変速機において、
前記複合遊星歯車列は、第３サンギヤと、第４サンギヤと、前記第３サンギヤに噛合する第３ピニオンギヤと、前記第４サンギヤに噛合すると共に前記第３ピニオンギヤに噛合する第４ピニオンギヤと、前記第３および第４ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第３キャリヤと、前記第４ピニオンギヤに噛合する第３リングギヤとを有するラビニヨ式遊星歯車であり、
前記固定可能要素は、前記第４サンギヤであり、前記入力要素は、前記第４キャリヤであり、前記第１出力要素は、前記第３リングギヤであり、前記第２出力要素は、前記第３サンギヤであることを特徴とする多段変速機。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載の多段変速機において、
前記出力部材は、デファレンシャルギヤを介して車両の後輪に連結される出力軸であることを特徴とする多段変速機。
【請求項９】
請求項８に記載の多段変速機において、
前記第１係合要素は、ピストンと、少なくとも前記ピストンおよび前記出力部材により画成される係合油室とを含み、
前記出力部材には、前記係合油室に係合油圧を供給するための出力部材油路が形成されており、
前記係合油室は、前記出力部材の前記出力部材油路と直接連通し、
前記出力部材油路は、前記多段変速機のケースに形成されたケース内油路と連通し、
前記ケースと前記出力軸との間には、前記出力部材油路と前記ケース内油路との連通部を前後から挟むように一対のシール部材が介設されることを特徴とする多段変速機。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の多段変速機において、
前記複合遊星歯車列は、前記車両の原動機に近接して配置され、前記第１遊星歯車は、前記出力部材に近接して配置され、前記第２遊星歯車は、前記複合遊星歯車列と前記第１遊星歯車との間に配置されることを特徴とする多段変速機。
【請求項１１】
請求項１から７の何れか一項に記載の多段変速機において、
前記出力部材は、車両の前輪に連結されたデファレンシャルギヤに動力を伝達するギヤ列に含まれるカウンタドライブギヤであることを特徴とする多段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力部材に伝達された動力を変速して出力部材に伝達する多段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の多段変速機として、２つのシングルピニオン式の遊星歯車と、いわゆるシンプソン型の複合遊星歯車列と、４つのクラッチと、２つのブレーキとを含み、第１速段から第１０速段までの前進段と後進段とを提供するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この多段変速機では、複合遊星歯車列の入力要素（２つの遊星歯車側に配置されるキャリヤ）が原動機からの動力が伝達される入力軸に常時連結されると共に、複合遊星歯車列から離間して配置される一方の遊星歯車のキャリヤがクラッチにより入力軸に選択的に連結される。そして、この多段変速機では、当該一方の遊星歯車のリングギヤと複合遊星歯車列に近接して配置される他方の遊星歯車のキャリヤとが出力部材に連結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８，２０２，１９０号明細書（ＦＩＧ．２，ＦＩＧ．３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の多段変速機のように、第１速段から第１０速段までの前進段を提供し得る多段変速機によれば、動力の伝達効率（車両の燃費や加速性能）とドライバビリティーとの双方を向上させることができるであろう。しかしながら、上記従来の多段変速機では、複合遊星歯車列から離間して配置される一方の遊星歯車のキャリヤを入力軸に選択的に連結するクラッチのトルク分担が大きくなってしまう。このため、上記多段変速機では、当該クラッチを軸方向および径方向の双方においてコンパクト化することが困難となり、それに伴って装置全体が大型化してしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、動力の伝達効率とドライバビリティーとの双方を向上させると共に、大型化を抑制することができる多段変速機の提供を主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による多段変速機は、
入力部材に伝達された動力を変速して出力部材に伝達する多段変速機において、
速度線図上でギヤ比に対応した間隔をおいて順番に並ぶ第１回転要素、第２回転要素および第３回転要素を有する第１遊星歯車と、
速度線図上でギヤ比に対応した間隔をおいて順番に並ぶ第４回転要素、第５回転要素および第６回転要素を有する第２遊星歯車と、
速度線図上でギヤ比に対応した間隔をおいて順番に並ぶ固定可能要素、前記入力部材に常時連結された入力要素、第１出力要素および第２出力要素を有する複合遊星歯車列と、
それぞれ前記第１遊星歯車、前記第２遊星歯車および前記複合遊星歯車列の回転要素の何れかを他の回転要素または静止部材に接続すると共に両者の接続を解除する６つの係合要素とを備え、
前記第１遊星歯車の前記第１回転要素と前記第２遊星歯車の前記第４回転要素とは常時連結され、
前記第１遊星歯車の前記第２回転要素と前記複合遊星歯車列の前記入力要素とは常時連結され、
前記第２遊星歯車の前記第５回転要素と前記出力部材とは常時連結され、
前記６つの係合要素のうちの第１係合要素は、常時連結された前記第２遊星歯車の前記第５回転要素および前記出力部材と、前記第１遊星歯車の前記第３回転要素とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除し、
前記第１係合要素を含む前記６つの係合要素のうちの何れか３つを選択的に係合させることにより、第１速段から第１０速段までの前進段と後進段とを形成することを特徴とする。
【０００７】
この多段変速機は、第１および第２遊星歯車と、複合遊星歯車列と、第１係合要素を含む６つの係合要素とを備えるものである。そして、この多段変速機では、６つの係合要素のうちの何れか３つを選択的に係合させることにより、第１速段から第１０速段までの前進段と後進段とを形成することが可能となる。この結果、この多段変速機では、スプレッド（ギヤ比幅＝最低変速段のギヤ比／最高変速段のギヤ比）をより大きくして動力の伝達効率すなわち車両の燃費や加速性能を向上させると共に、ステップ比（ある変速段のギヤ比／１段階高速段側の変速段のギヤ比）を適正化（より大きくなるのを抑制）して変速フィーリングを向上させることができる。従って、この多段変速機によれば、動力の伝達効率とドライバビリティーとの双方を良好に向上させることができる。
【０００８】
更に、この多段変速機では、複合遊星歯車列の入力要素と同様に、第１遊星歯車の第２回転要素が入力部材に常時連結され、第１遊星歯車の第３回転要素が第１クラッチにより出力部材（および第２遊星歯車の第５回転要素）に選択的に接続される。これにより、例えば第１遊星歯車の第３回転要素が第２遊星歯車の第５回転要素と共に出力部材に常時連結され、かつ第１遊星歯車の第２回転要素が入力部材に選択的に接続される変速機において第２回転要素と入力部材とを選択的に接続させるクラッチに比べて、第１クラッチのトルク分担を低減させることができる。この結果、この多段変速機では、第１クラッチを軸方向および径方向の少なくとも何れか一方においてコンパクト化することができる。従って、この多段変速機によれば、動力の伝達効率とドライバビリティーとの双方を向上させると共に、装置全体の大型化を抑制することが可能となる。
【０００９】
また、前記６つの係合要素のうちの第２係合要素は、前記第２遊星歯車の前記第６回転要素と、前記複合遊星歯車列の前記第１出力要素とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除するものであってもよく、前記６つの係合要素のうちの前記第３係合要素は、常時連結された前記第１遊星歯車の前記第１回転要素および前記第２遊星歯車の前記第４回転要素と、前記複合遊星歯車列の前記第２出力要素とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除するものであってもよく、前記６つの係合要素のうちの前記第４係合要素は、常時連結された前記第１遊星歯車の前記第１回転要素および前記第２遊星歯車の前記第４回転要素と、前記複合遊星歯車列の前記第１出力要素とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除するものであってもよく、前記６つの係合要素のうちの前記第５係合要素は、前記第２遊星歯車の前記第６回転要素を前記静止部材に接続して回転不能に固定すると共に、両者の接続を解除するものであってもよく、前記６つの係合要素のうちの前記第６係合要素は、  前記複合遊星歯車列の前記固定可能要素を前記静止部材に接続して回転不能に固定すると共に、両者の接続を解除するものであってもよい。
【００１０】
そして、本発明による多段変速機は、次のように第１〜第６係合要素を係合させることにより、第１速段から第１０速段までの前進段と後進段とを形成する。すなわち、前進第１速段は、第３係合要素、第４係合要素および第５係合要素を係合させることにより形成される。前進第２速段は、第４係合要素、第５係合要素および第６係合要素を係合させることにより形成される。前進第３速段は、第３係合要素、第５係合要素および第６係合要素を係合させることにより形成される。前進第４速段は、第１係合要素、第５係合要素および第６係合要素を係合させることにより形成される。前進第５速段は、第１係合要素、第３係合要素および第６係合要素を係合させることにより形成される。前進第６速段は、第１係合要素、第４係合要素および第６係合要素を係合させることにより形成される。前進第７速段は、第１係合要素、第２係合要素および第４係合要素を係合させることにより形成される。前進第８速段は、第１係合要素、第２係合要素および第６係合要素を係合させることにより形成される。前進第９速段は、第２係合要素、第４係合要素および第６係合要素を係合させることにより形成される。前進第１０速段は、第２係合要素、第３係合要素および第６係合要素を係合させることにより形成される。後進段は、第２係合要素、第３係合要素および第５係合要素を係合させることにより形成される。
【００１１】
このように、本発明による多段変速機では、６つの係合要素、すなわち第１〜第６係合要素のうち、何れか３つを係合させると共に残余の３つを解放させることにより前進第１速段から前進第１０速段および後進段が形成される。これにより、例えば６つの係合要素のうちの２つを係合させると共に残余の４つを解放させることにより複数の変速段を形成する変速機に比べて、変速段の形成に伴って解放される係合要素の数を減らすことができる。この結果、変速段の形成に伴って解放された係合要素における引き摺り損失を低減させて、多段変速機における動力の伝達効率をより一層向上させることが可能となる。
【００１２】
更に、前記第１遊星歯車は、第１サンギヤと、第１リングギヤと、それぞれ前記第１サンギヤおよび前記第１リングギヤに噛合する複数の第１ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第１キャリヤとを有するシングルピニオン式の遊星歯車であってもよく、前記第２遊星歯車は、第２サンギヤと、第２リングギヤと、それぞれ前記第２サンギヤおよび前記第２リングギヤに噛合する複数の第２ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第２キャリヤとを有するシングルピニオン式の遊星歯車であってもよく、前記第１回転要素は、前記第１サンギヤであってもよく、前記第２回転要素は、前記第１キャリヤであってもよく、前記第３回転要素は、前記第１リングギヤであってもよく、前記第４回転要素は、前記第２サンギヤであってもよく、前記第５回転要素は、前記第２キャリヤであってもよく、前記第６回転要素は、前記第２リングギヤであってもよい。
【００１３】
このように、第１および第２遊星歯車をシングルピニオン式の遊星歯車とすることで、第１および第２遊星歯車における回転要素間の噛み合い損失を低減させて多段変速機における動力の伝達効率をより向上させると共に、部品点数を削減して装置全体の重量増を抑制しつつ組立性を向上させることが可能となる。そして、第１遊星歯車の第１キャリヤを入力部材に常時連結される第２回転要素とすると共に、第１遊星歯車の第１リングギヤを第１クラッチにより出力部材に選択的に接続される第３回転要素とすることで、例えば第１遊星歯車の第１リングギヤが出力部材に常時連結されると共に第１遊星歯車の第１キャリヤが入力部材に選択的に接続される変速機において第１キャリヤと入力部材とを選択的に接続させるクラッチに比べて、係合した第１クラッチを介して伝達されるトルクを低下させて、当該第１クラッチのトルク分担を良好に低減させることが可能となる。
【００１４】
また、前記複合遊星歯車列は、第３サンギヤと、第３リングギヤと、それぞれ前記第３サンギヤおよび前記第３リングギヤに噛合する複数の第３ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第３キャリヤとを有するシングルピニオン式の第３遊星歯車と、第４サンギヤと、第４リングギヤと、それぞれ前記第４サンギヤおよび前記第４リングギヤに噛合する複数の第４ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第４キャリヤとを有するシングルピニオン式の第４遊星歯車とを含むものであってもよく、前記固定可能要素は、常時連結された前記第３サンギヤおよび前記第４サンギヤであってもよく、前記入力要素は、前記第３キャリヤであってもよく、前記第１出力要素は、常時連結された前記第３リングギヤおよび前記第４キャリヤであってもよく、前記第２出力要素は、前記第４リングギヤであってもよい。このように、複合遊星歯車列として、２つのシングルピニオン式の遊星歯車を含むシンプソン型（ＳＳ−ＣＲ型）の複合遊星歯車列を採用すれば、複合遊星歯車列の回転要素間の噛み合い損失を低減させて多段変速機における動力の伝達効率をより向上させると共に、部品点数を削減して装置全体の重量増を抑制しつつ組立性を向上させることが可能となる。加えて、シンプソン型の複合遊星歯車列を構成する第３遊星歯車の第３キャリヤを入力部材に常時連結することで、例えばＣＲ−ＣＲ型の複合遊星歯車列を採用する場合に比べて、第３リングギヤおよび第３サンギヤのトルク分担を小さくすることが可能となり、それにより噛み合い効率をより一層向上させることができる。
【００１５】
更に、前記複合遊星歯車列は、第３サンギヤと、第３リングギヤと、それぞれ前記第３サンギヤおよび前記第３リングギヤに噛合する複数の第３ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第３キャリヤとを有するシングルピニオン式の第３遊星歯車と、第４サンギヤと、第４リングギヤと、それぞれ前記第４サンギヤおよび前記第４リングギヤに噛合する複数の第４ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第４キャリヤとを有するシングルピニオン式の第４遊星歯車とを含むものであってもよく、前記固定可能要素は、前記第４サンギヤであってもよく、前記入力要素は、常時連結された前記第３リングギヤおよび前記第４キャリヤであってもよく、前記第１出力要素は、常時連結された前記第３キャリヤおよび前記第４リングギヤであってもよく、前記第２出力要素は、前記第３サンギヤであってもよい。このように、複合遊星歯車列として、２つのシングルピニオン式の遊星歯車を含む、いわゆるＣＲ−ＣＲ型の複合遊星歯車列を採用しても、複合遊星歯車列の回転要素間の噛み合い損失を低減させて多段変速機における動力の伝達効率をより向上させると共に、部品点数を削減して装置全体の重量増を抑制しつつ組立性を向上させることが可能となる。
【００１６】
また、前記複合遊星歯車列は、第３サンギヤと、第４サンギヤと、前記第３サンギヤに噛合する第３ピニオンギヤと、前記第４サンギヤに噛合すると共に前記第３ピニオンギヤに噛合する第４ピニオンギヤと、前記第３および第４ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第３キャリヤと、前記第４ピニオンギヤに噛合する第３リングギヤとを有するラビニヨ式遊星歯車であってもよく、前記固定可能要素は、前記第４サンギヤであってもよく、前記入力要素は、前記第４キャリヤであってもよく、前記第１出力要素は、前記第３リングギヤであってもよく、前記第２出力要素は、前記第３サンギヤであってもよい。このように、複合遊星歯車列として、ラビニヨ式遊星歯車を採用しても、部品点数を削減して装置全体の重量増を抑制しつつ組立性を向上させることが可能となる。
【００１７】
更に、前記出力部材は、デファレンシャルギヤを介して車両の後輪に連結される出力軸であってもよい。すなわち、本発明による多段変速機は、後輪駆動車両に搭載される変速機として構成されてもよい。
【００１８】
この場合、前記第１係合要素は、ピストンと、少なくとも前記ピストンおよび前記出力部材により画成される係合油室とを含んでもよく、前記出力部材には、前記係合油室に係合油圧を供給するための出力部材油路が形成されてもよく、前記係合油室は、前記出力部材の前記出力部材油路と直接連通してもよく、前記出力部材油路は、前記多段変速機のケースに形成されたケース内油路と連通してもよく、前記ケースと前記出力軸との間には、前記出力部材油路と前記ケース内油路との連通部を前後から挟むように一対のシール部材が介設されてもよい。すなわち、本発明による多段変速機の第１クラッチは、第１遊星歯車の第３回転要素を出力部材（および第２遊星歯車の第５回転要素）に選択的に接続するものである。従って、本発明による多段変速機では、少なくともピストンおよび出力部材により係合油室を画成すると共に、当該係合油室に係合油圧を供給するための油路を出力部材に形成して、第１クラッチの係合油室と出力部材の油路とを直接連通させることができる。
【００１９】
これにより、入力部材に形成された油路を介して第１クラッチの係合油室に係合油圧を供給する必要がなくなり、第１クラッチの係合油室に出力部材側から容易に係合油圧を供給することが可能となる。また、例えば第１遊星歯車の第２回転要素（第１キャリヤ）がクラッチにより入力部材に選択的に接続される変速機では、当該クラッチの係合油室を画成する部材が入力部材側に設けられることから、当該係合油室に出力部材側から係合油圧を供給するためには、出力部材に形成された油路と入力部材に形成された油路とを連通させなければならず、シール部材の数が増加してしまう。そして、かかる変速機では、入力部材の油路と出力部材の油路との連通部で、入力部材と出力部材との回転速度差に起因して油の引き摺り損失が増加したり、シール部材が増加する分だけ油の漏量も増加したりするおそれがある。これに対して、本発明による多段変速機では、第１クラッチの係合油室と出力部材の油路とを直接連通させることができるので、上述のような油の引き摺り損失の増加を良好に抑制すると共に、シール部材の数を低減させて油の漏量の増加を良好に抑制することが可能となる。
【００２０】
また、前記複合遊星歯車列は、前記車両の原動機に近接して配置されてもよく、前記第１遊星歯車は、前記出力部材に近接して配置されてもよく、前記第２遊星歯車は、前記複合遊星歯車列と前記第１遊星歯車との間に配置されてもよい。
【００２１】
更に、前記出力部材は、車両の前輪に連結されたデファレンシャルギヤに動力を伝達するギヤ列に含まれるカウンタドライブギヤであってもよい。すなわち、本発明による多段変速機は、前輪駆動車両に搭載される変速機として構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る多段変速機を含む動力伝達装置の概略構成図である。
【図２】図１の多段変速機における入力回転速度に対する各回転要素の回転速度の比を示す速度線図である。
【図３】図１の多段変速機における各変速段とクラッチおよびブレーキの作動状態との関係を示す作動表である。
【図４】図１の多段変速機の要部を示す拡大断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る多段変速機を含む動力伝達装置の概略構成図である。
【図６】本発明の更に他の実施形態に係る多段変速機を含む動力伝達装置の概略構成図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る多段変速機を含む動力伝達装置の概略構成図である。
【図８】本発明の更に他の実施形態に係る多段変速機を含む動力伝達装置の概略構成図である。
【図９】図８の多段変速機における入力回転速度に対する各回転要素の回転速度の比を示す速度線図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る多段変速機を含む動力伝達装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係る多段変速機としての自動変速機２０を含む動力伝達装置１０の概略構成図である。同図に示す動力伝達装置１０は、後輪駆動車両の前部に縦置きに搭載される図示しないエンジン（内燃機関）のクランクシャフトに接続されると共にエンジンからの動力（トルク）を図示しない左右の後輪（駆動輪）に伝達可能なものである。図示するように、動力伝達装置１０は、自動変速機２０に加えて、トランスミッションケース（静止部材）１１や、発進装置（流体伝動装置）１２、オイルポンプ１７等を含む。
【００２５】
発進装置１２は、エンジンのクランクシャフトに連結される入力側のポンプインペラ１４ｐや、自動変速機２０の入力軸（入力部材）２０ｉに連結される出力側のタービンランナ１４ｔ、ポンプインペラ１４ｐおよびタービンランナ１４ｔの内側に配置されてタービンランナ１４ｔからポンプインペラ１４ｐへの作動油の流れを整流するステータ１４ｓ、ステータ１４ｓの回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチ１４ｏ等を有するトルクコンバータを含む。更に、発進装置１２は、エンジンのクランクシャフトに連結されたフロントカバーと自動変速機２０の入力軸２０ｉとを互いに接続すると共に両者の接続を解除するロックアップクラッチ１５と、フロントカバーと自動変速機２０の入力軸２０ｉとの間で振動を減衰するダンパ機構１６とを有する。なお、発進装置１２は、ステータ１４ｓを有さない流体継手を含むものであってもよい。
【００２６】
オイルポンプ１７は、ポンプボディとポンプカバーとを含むポンプアッセンブリ、発進装置１２のポンプインペラ１４ｐに連結された外歯ギヤ（インナーロータ）、当該外歯ギヤに噛合する内歯ギヤ（アウターロータ）等を有するギヤポンプとして構成される。オイルポンプ１７は、エンジンからの動力により駆動され、図示しないオイルパンに貯留されている作動油（ＡＴＦ）を吸引して図示しない油圧制御装置へと圧送する。
【００２７】
自動変速機２０は、１０段変速式の変速機として構成されており、図１に示すように、入力軸２０ｉに加えて、図示しないデファレンシャルギヤおよびドライブシャフトを介して左右の後輪に連結される出力軸（出力部材）２０ｏや、シングルピニオン式の第１遊星歯車２１および第２遊星歯車２２、シングルピニオン式の第３遊星歯車２３および第４遊星歯車２４を含むシンプソン型の複合遊星歯車列２５を含む。更に、自動変速機２０は、入力軸２０ｉから出力軸２０ｏまでの動力伝達経路を変更するための第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２を含む。
【００２８】
本実施形態において、第１および第２遊星歯車２１，２２並びに複合遊星歯車列２５は、発進装置１２すなわちエンジン側（図１における左側）から、複合遊星歯車列２５、第２遊星歯車２２、第１遊星歯車２１、すなわち、第４遊星歯車２４、第３遊星歯車２３、第２遊星歯車２２、第１遊星歯車２１という順番で並ぶようにトランスミッションケース１１内に配置される。これにより、複合遊星歯車列２５（第４遊星歯車２４）は、図示しないエンジンに近接するように車両の前部側に配置され、第１遊星歯車２１は、出力軸２０ｏに近接するように車両の後部側に配置され、第２遊星歯車２２は、複合遊星歯車列２５（第３遊星歯車２３）と第１遊星歯車２１との間に配置される。
【００２９】
第１遊星歯車２１は、外歯歯車である第１サンギヤ２１ｓと、第１サンギヤ２１ｓと同心円上に配置される内歯歯車である第１リングギヤ２１ｒと、それぞれ第１サンギヤ２１ｓおよび第１リングギヤ２１ｒに噛合する複数の第１ピニオンギヤ２１ｐと、複数の第１ピニオンギヤ２１ｐを自転（回転）自在かつ公転自在に保持する第１キャリヤ２１ｃとを有する。本実施形態において、第１遊星歯車２１のギヤ比λ１（第１サンギヤ２１ｓの歯数／第１リングギヤ２１ｒの歯数）は、例えば、λ１＝０．３３３と定められている。
【００３０】
第１遊星歯車２１の第１キャリヤ２１ｃは、図１に示すように、入力軸２０ｉに連結された自動変速機２０の中間軸（インターミディエイトシャフト）２０ｍに常時連結（固定）される。これにより、エンジンから入力軸２０ｉに動力が伝達されている際、第１キャリヤ２１ｃには、エンジンからの動力が入力軸２０ｉおよび中間軸２０ｍを介して常時伝達されることになる。従って、第１キャリヤ２１ｃは、第１遊星歯車２１の入力要素（自動変速機２０の第１入力要素）として機能する。また、第１遊星歯車２１の第１リングギヤ２１ｒは、当該第１遊星歯車２１の出力要素（自動変速機２０の第１出力要素）として機能する。
【００３１】
第２遊星歯車２２は、外歯歯車である第２サンギヤ２２ｓと、第２サンギヤ２２ｓと同心円上に配置される内歯歯車である第２リングギヤ２２ｒと、それぞれ第２サンギヤ２２ｓおよび第２リングギヤ２２ｒに噛合する複数の第２ピニオンギヤ２２ｐと、複数の第２ピニオンギヤ２２ｐを自転（回転）自在かつ公転自在に保持する第２キャリヤ２２ｃとを有する。本実施形態において、第２遊星歯車２２のギヤ比λ２（第２サンギヤ２２ｓの歯数／第２リングギヤ２２ｒの歯数）は、例えば、λ２＝０．２７８と定められている。
【００３２】
第２遊星歯車２２の第２サンギヤ２２ｓは、図１に示すように、第１遊星歯車２１の第１サンギヤ２１ｓと一体に連結（常時連結）されており、当該第１サンギヤ２１ｓと常時一体（かつ同軸）に回転または停止する。ただし、第１サンギヤ２１ｓと第２サンギヤ２２ｓとは、別体に構成されると共に図示しない連結部材（第１連結部材）を介して常時連結されてもよい。また、第２遊星歯車２２の第２キャリヤ２２ｃは、出力軸２０ｏに常時連結されており、当該出力軸２０ｏと常時一体（かつ同軸）に回転または停止する。これにより、第２キャリヤ２２ｃは、第２遊星歯車２２の出力要素（自動変速機２０の第２出力要素）として機能する。更に、第２遊星歯車２２の第２リングギヤ２２ｒは、当該第２遊星歯車２２の固定可能要素（自動変速機２０の第１固定可能要素）として機能する。
【００３３】
複合遊星歯車列２５を構成する第３遊星歯車２３は、外歯歯車である第３サンギヤ２３ｓと、第３サンギヤ２３ｓと同心円上に配置される内歯歯車である第３リングギヤ２３ｒと、それぞれ第３サンギヤ２３ｓおよび第３リングギヤ２３ｒに噛合する複数の第３ピニオンギヤ２３ｐと、複数の第３ピニオンギヤ２３ｐを自転（回転）自在かつ公転自在に保持する第３キャリヤ２３ｃとを有する。本実施形態において、第３遊星歯車２３のギヤ比λ３（第３サンギヤ２３ｓの歯数／第３リングギヤ２３ｒの歯数）は、例えば、λ３＝０．４５３と定められている。
【００３４】
複合遊星歯車列２５を構成する第４遊星歯車２４は、外歯歯車である第４サンギヤ２４ｓと、第４サンギヤ２４ｓと同心円上に配置される内歯歯車である第４リングギヤ２４ｒと、それぞれ第４サンギヤ２４ｓおよび第４リングギヤ２４ｒに噛合する複数の第４ピニオンギヤ２４ｐと、複数の第４ピニオンギヤ２４ｐを自転（回転）自在かつ公転自在に保持する第４キャリヤ２４ｃとを有する。本実施形態において、第４遊星歯車２４のギヤ比λ４（第４サンギヤ２４ｓの歯数／第４リングギヤ２４ｒの歯数）は、例えば、λ４＝０．３６０と定められている。
【００３５】
第３遊星歯車２３の第３サンギヤ２３ｓと第４遊星歯車２４の第４サンギヤ２４ｓとは、図１に示すように、一体に連結（常時連結）されており、両者は、常時一体（かつ同軸）に回転または停止する。このように常時連結された第３サンギヤ２３ｓと第４サンギヤ２４ｓとは、複合遊星歯車列２５の固定可能要素（自動変速機２０の第２固定可能要素）として機能する。また、第３遊星歯車２３の第３キャリヤ２３ｃは、図１に示すように、入力軸２０ｉに常時連結（固定）されると共に、連結部材（第２連結部材）としての中間軸２０ｍを介して第１遊星歯車２１の第１キャリヤ２１ｃに常時連結される。これにより、エンジンから入力軸２０ｉに動力が伝達されている際、第３キャリヤ２３ｃには、エンジンからの動力が入力軸２０ｉを介して常時伝達されることになる。従って、第３キャリヤ２３ｃは、複合遊星歯車列２５の入力要素（自動変速機２０の第２入力要素）として機能する。更に、第３遊星歯車２３の第３リングギヤ２３ｒと第４遊星歯車２４の第４キャリヤ２４ｃとは、図１に示すように、一体に連結（常時連結）されており、両者は、常時一体（かつ同軸）に回転または停止する。このように常時連結された第３リングギヤ２３ｒと第４キャリヤ２４ｃとは、複合遊星歯車列２５の第１出力要素（自動変速機２０の第３出力要素）として機能する。また、第４遊星歯車２４の第４リングギヤ２４ｒは、複合遊星歯車列２５の第２出力要素（自動変速機２０の第４出力要素）として機能する。
【００３６】
第１クラッチＣ１は、第１遊星歯車２１の出力要素である第１リングギヤ２１ｒと出力軸２０ｏとを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものである。本実施形態において、第１クラッチＣ１は、上記６つのクラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１，Ｂ２の中で最も出力軸２０ｏに近接するように第１遊星歯車２１よりも車両後部側（図１における右側）に配置される。第２クラッチＣ２は、第２遊星歯車２２の第２リングギヤ２２ｒと複合遊星歯車列２５の第１出力要素である第３リングギヤ２３ｒおよび第４キャリヤ２４ｃとを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものである。本実施形態において、第２クラッチＣ２は、第２遊星歯車２２に近接するように第２遊星歯車２２と複合遊星歯車列２５（第３遊星歯車２３）との間に配置される。
【００３７】
第３クラッチＣ３は、第１遊星歯車２１の第１サンギヤ２１ｓおよび第２遊星歯車２２の第２サンギヤ２２ｓと複合遊星歯車列２５の第２出力要素である第４リングギヤ２４ｒとを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものである。本実施形態において、第３クラッチＣ３は、第３遊星歯車２３の少なくとも一部を囲むように配置される。第４クラッチＣ４は、第１遊星歯車２１の第１サンギヤ２１ｓおよび第２遊星歯車２２の第２サンギヤ２２ｓと複合遊星歯車列２５の第１出力要素である第３リングギヤ２３ｒおよび第４キャリヤ２４ｃとを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものである。本実施形態において、第４クラッチＣ４は、複合遊星歯車列２５（第３遊星歯車２３）に近接するように第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３との間に配置される。
【００３８】
第１ブレーキＢ１は、第２遊星歯車２２の固定可能要素である第２リングギヤ２２ｒを静止部材としてのトランスミッションケース１１に対して回転不能に固定（接続）すると共に当該第２リングギヤ２２ｒをトランスミッションケース１１に対して回転自在に解放するものである。本実施形態において、第１ブレーキＢ１は、第２クラッチＣ２の少なくとも一部を囲むように配置される。第２ブレーキＢ２は、複合遊星歯車列２５の固定可能要素である第３サンギヤ２３ｓおよび第４サンギヤ２４ｓを静止部材としてのトランスミッションケース１１に対して回転不能に固定（接続）すると共に両者をトランスミッションケース１１に対して回転自在に解放するものである。本実施形態において、第２ブレーキＢ２は、第４遊星歯車２４の第４遊星歯車２４の少なくとも一部を囲むように配置される。
【００３９】
本実施形態では、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４として、ピストン、複数の摩擦係合プレート（摩擦プレートおよびセパレータプレート）、作動油が供給される係合油室等により構成される油圧サーボを有する多板摩擦式油圧クラッチ（摩擦係合要素）が採用される。また、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２としては、ピストン、複数の摩擦係合プレート（摩擦プレートおよびセパレータプレート）、作動油が供給される係合油室等により構成される油圧サーボを有する多板摩擦式油圧ブレーキが採用される。そして、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２は、図示しない油圧制御装置による作動油の給排を受けて動作する。
【００４０】
図２は、自動変速機２０における入力軸２０ｉの回転速度（入力回転速度）に対する各回転要素の回転速度の比を示す速度線図である（ただし、入力軸２０ｉすなわち第１キャリヤ２１ｃおよび第３キャリヤ２３ｃの回転速度を値１とする）。また、図３は、自動変速機２０の各変速段と第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２の作動状態との関係を示す作動表である。
【００４１】
図２に示すように、シングルピニオン式の第１遊星歯車２１を構成する３つの回転要素、すなわち第１サンギヤ２１ｓ、第１リングギヤ２１ｒおよび第１キャリヤ２１ｃは、当該第１遊星歯車２１の速度線図（図２における右側の速度線図）上でギヤ比λ１に応じた間隔をおいて図中左側から第１サンギヤ２１ｓ、第１キャリヤ２１ｃ、第１リングギヤ２１ｒという順番で並ぶ。このような速度線図での並び順に従い、本発明では、第１サンギヤ２１ｓを自動変速機２０の第１回転要素とし、第１キャリヤ２１ｃを自動変速機２０の第２回転要素とし、第１リングギヤ２１ｒを自動変速機２０の第３回転要素とする。従って、第１遊星歯車２１は、速度線図上でギヤ比λ１に応じた間隔をおいて順番に並ぶ自動変速機２０の第１回転要素、第２回転要素および第３回転要素を有する。
【００４２】
また、シングルピニオン式の第２遊星歯車２２を構成する３つの回転要素、すなわち第２サンギヤ２２ｓ、第２リングギヤ２２ｒおよび第２キャリヤ２２ｃは、当該第２遊星歯車２２の速度線図（図２における中央の速度線図）上でギヤ比λ２に応じた間隔をおいて図中左側から第２サンギヤ２２ｓ、第２キャリヤ２２ｃ、第２リングギヤ２２ｒという順番で並ぶ。このような速度線図での並び順に従い、本発明では、第２サンギヤ２２ｓを自動変速機２０の第４回転要素とし、第２キャリヤ２２ｃを自動変速機２０の第５回転要素とし、第２リングギヤ２２ｒを自動変速機２０の第４回転要素とする。従って、第２遊星歯車２２は、速度線図上でギヤ比λ２に応じた間隔をおいて順番に並ぶ自動変速機２０の第４回転要素、第５回転要素および第６回転要素を有する。
【００４３】
更に、シンプソン型の複合遊星歯車列２５を構成する４つの回転要素、すなわち固定可能要素としての第３サンギヤ２３ｓおよび第４サンギヤ２４ｓ、入力要素としての第３キャリヤ２３ｃ、第１出力要素としての第３リングギヤ２３ｒおよび第４キャリヤ２４ｃ、並びに第２出力要素としての第４リングギヤ２４ｒは、この順番で図中左側から第３および第４遊星歯車２３，２４のギヤ比λ３，λ４に応じた間隔をおいて当該複合遊星歯車列２５の速度線図（図２における左側の速度線図）上に並ぶ。このような速度線図での並び順に従い、本発明では、第３サンギヤ２３ｓおよび第４サンギヤ２４ｓを自動変速機２０の第７回転要素とし、第３キャリヤ２３ｃを自動変速機２０の第８回転要素とし、第３リングギヤ２３ｒおよび第４キャリヤ２４ｃを自動変速機２０の第９回転要素とし、第４リングギヤ２４ｒを自動変速機２０の第１０回転要素とする。従って、複合遊星歯車列２５は、速度線図上でギヤ比λ３，λ４に応じた間隔をおいて順番に並ぶ自動変速機２０の第７回転要素、第８回転要素、第９回転要素および第１０回転要素を有する。
【００４４】
そして、自動変速機２０では、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を図３に示すように係合または解放させて上述の第１〜第１０回転要素（ただし、第１回転要素と第４回転要素が常時連結されているので、実質的には合計９個の回転要素）の接続関係を変更することで、入力軸２０ｉから出力軸２０ｏまでの間に前進回転方向に１０通りおよび後進回転方向に１通りの動力伝達経路、すなわち第１速段から第１０速段の前進段と後進段とを設定することができる。
【００４５】
具体的には、前進第１速段は、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４および第１ブレーキＢ１を係合させると共に、残余のクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ２を解放させることにより形成される。すなわち、前進第１速段の形成に際しては、第３クラッチＣ３により第１遊星歯車２１の第１サンギヤ２１ｓおよび第２遊星歯車２２の第２サンギヤ２２ｓと複合遊星歯車列２５の第４リングギヤ２４ｒ（第２出力要素）とが互いに接続されると共に、第４クラッチＣ４により第１遊星歯車２１の第１サンギヤ２１ｓおよび第２遊星歯車２２の第２サンギヤ２２ｓと複合遊星歯車列２５の第３リングギヤ２３ｒおよび第４キャリヤ２４ｃ（第１出力要素）とが互いに接続され、更に、第１ブレーキＢ１により第２遊星歯車２２の第２リングギヤ２２ｒ（固定可能要素）がトランスミッションケース１１に対して回転不能に固定される。本実施形態（第１〜第４遊星歯車２１〜２４のギヤ比がλ１＝０．３３３，λ２＝０．２７８，λ３＝０．４５３，λ４＝０．３６０である場合、以下同様）において、前進第１速段におけるギヤ比（入力軸２０ｉの回転速度／出力軸２０ｏの回転速度）γ１は、γ１＝４．５９７となる。
【００４６】
前進第２速段は、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２を係合させると共に、残余のクラッチＣ１，Ｃ２およびＣ３を解放させることにより形成される。すなわち、前進第２速段の形成に際しては、第４クラッチＣ４により第１遊星歯車２１の第１サンギヤ２１ｓおよび第２遊星歯車２２の第２サンギヤ２２ｓと複合遊星歯車列２５の第３リングギヤ２３ｒおよび第４キャリヤ２４ｃ（第１出力要素）とが互いに接続され、更に、第１ブレーキＢ１により第２遊星歯車２２の第２リングギヤ２２ｒ（固定可能要素）がトランスミッションケース１１に対して回転不能に固定されると共に、第２ブレーキＢ２により複合遊星歯車列２５の第３サンギヤ２３ｓおよび第４サンギヤ２４ｓ（固定可能要素）がトランスミッションケース１１に対して回転不能に固定される。本実施形態において、前進第２速段におけるギヤ比γ２は、γ２＝３．１６４となる。また、前進第１速段と前進第２速段との間のステップ比は、γ１／γ２＝１．４５３となる。
【００４７】
前進第３速段は、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２を係合させると共に、残余のクラッチＣ１，Ｃ２およびＣ４を解放させることにより形成される。すなわち、前進第３速段の形成に際しては、第３クラッチＣ３により第１遊星歯車２１の第１サンギヤ２１ｓおよび第２遊星歯車２２の第２サンギヤ２２ｓと複合遊星歯車列２５の第４リングギヤ２４ｒ（第２出力要素）とが互いに接続され、更に、第１ブレーキＢ１により第２遊星歯車２２の第２リングギヤ２２ｒ（固定可能要素）がトランスミッションケース１１に対して回転不能に固定されると共に、第２ブレーキＢ２により複合遊星歯車列２５の第３サンギヤ２３ｓおよび第４サンギヤ２４ｓ（固定可能要素）がトランスミッションケース１１に対して回転不能に固定される。本実施形態において、前進第３速段におけるギヤ比γ３は、γ３＝２．３２６となる。また、前進第２速段と前進第３速段との間のステップ比は、γ２／γ３＝１．３６０となる。
【００４８】
前進第４速段は、第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２を係合させると共に、残余のクラッチＣ２，Ｃ３およびＣ４を解放させることにより形成される。すなわち、前進第１速段の形成に際しては、第１クラッチＣ１により第１遊星歯車２１の第１リングギヤ２１ｒ（出力要素）と出力軸２０ｏとが互いに接続され、更に、第１ブレーキＢ１により第２遊星歯車２２の第２リングギヤ２２ｒ（固定可能要素）がトランスミッションケース１１に対して回転不能に固定されると共に、第２ブレーキＢ２により複合遊星歯車列２５の第３サンギヤ２３ｓおよび第４サンギヤ２４ｓ（固定可能要素）がトランスミッションケース１１に対して回転不能に固定される。本実施形態において、前進第４速段におけるギヤ比γ４は、γ４＝１．８９９となる。また、前進第３速段と前進第４速段との間のステップ比は、γ３／γ４＝１．２２５となる。
【００４９】
前進第５速段は、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２を係合させると共に、残余のクラッチＣ２，Ｃ４およびブレーキＢ１を解放させることにより形成される。すなわち、前進第５速段の形成に際しては、第１クラッチＣ１により第１遊星歯車２１の第１リングギヤ２１ｒ（出力要素）と出力軸２０ｏとが互いに接続されると共に、第３クラッチＣ３により第１遊星歯車２１の第１サンギヤ２１ｓおよび第２遊星歯車２２の第２サンギヤ２２ｓと複合遊星歯車列２５の第４リングギヤ２４ｒ（第２出力要素）とが互いに接続され、更に、第２ブレーキＢ２により複合遊星歯車列２５の第３サンギヤ２３ｓおよび第４サンギヤ２４ｓ（固定可能要素）がトランスミッションケース１１に対して回転不能に固定される。本実施形態において、前進第５速段におけるギヤ比γ５は、γ５＝１．４８２となる。また、前進第４速段と前進第５速段との間のステップ比は、γ４／γ５＝１．２８１となる。
【００５０】
前進第６速段は、第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４および第２ブレーキＢ２を係合させると共に、残余のクラッチＣ２，Ｃ３およびブレーキＢ１を解放させることにより形成される。すなわち、前進第６速段の形成に際しては、第１クラッチＣ１により第１遊星歯車２１の第１リングギヤ２１ｒ（出力要素）と出力軸２０ｏとが互いに接続されると共に、第４クラッチＣ４により第１遊星歯車２１の第１サンギヤ２１ｓおよび第２遊星歯車２２の第２サンギヤ２２ｓと複合遊星歯車列２５の第３リングギヤ２３ｒおよび第４キャリヤ２４ｃ（第１出力要素）とが互いに接続され、更に、第２ブレーキＢ２により複合遊星歯車列２５の第３サンギヤ２３ｓおよび第４サンギヤ２４ｓ（固定可能要素）がトランスミッションケース１１に対して回転不能に固定される。本実施形態において、前進第６速段におけるギヤ比γ６は、γ６＝１．４８２となる。また、前進第５速段と前進第６速段との間のステップ比は、γ５／γ６＝１．２５８となる。
【００５１】
前進第７速段は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４を係合させると共に、残余のクラッチＣ３，ブレーキＢ１およびＢ２を解放させることにより形成される。すなわち、前進第７速段の形成に際しては、第１クラッチＣ１により第１遊星歯車２１の第１リングギヤ２１ｒ（出力要素）と出力軸２０ｏとが互いに接続されると共に、第２クラッチＣ２により第２遊星歯車２２の第２リングギヤ２２ｒと複合遊星歯車列２５の第３リングギヤ２３ｒおよび第４キャリヤ２４ｃ（第１出力要素）とが互いに接続され、更に、第４クラッチＣ４により第１遊星歯車２１の第１サンギヤ２１ｓおよび第２遊星歯車２２の第２サンギヤ２２ｓと複合遊星歯車列２５の第３リングギヤ２３ｒおよび第４キャリヤ２４ｃ（第１出力要素）とが互いに接続される。本実施形態において、前進第７速段におけるギヤ比γ７は、γ７＝１．０００となる。また、前進第６速段と前進第７速段との間のステップ比は、γ６／γ７＝１．１７８となる。
【００５２】
前進第８速段は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２および第２ブレーキＢ２を係合させると共に、残余のクラッチＣ３，Ｃ４およびブレーキＢ１を解放させることにより形成される。すなわち、前進第８速段の形成に際しては、第１クラッチＣ１により第１遊星歯車２１の第１リングギヤ２１ｒ（出力要素）と出力軸２０ｏとが互いに接続されると共に、第２クラッチＣ２により第２遊星歯車２２の第２リングギヤ２２ｒと複合遊星歯車列２５の第３リングギヤ２３ｒおよび第４キャリヤ２４ｃ（第１出力要素）とが互いに接続され、更に、第２ブレーキＢ２により複合遊星歯車列２５の第３サンギヤ２３ｓおよび第４サンギヤ２４ｓ（固定可能要素）がトランスミッションケース１１に対して回転不能に固定される。本実施形態において、前進第８速段におけるギヤ比γ８は、γ８＝０．８２３となる。また、前進第７速段と前進第８速段との間のステップ比は、γ７／γ８＝１．２１４となる。
【００５３】
前進第９速段は、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４および第２ブレーキＢ２を係合させると共に、残余のクラッチＣ１，Ｃ３およびブレーキＢ１を解放させることにより形成される。すなわち、前進第９速段の形成に際しては、第２クラッチＣ２により第２遊星歯車２２の第２リングギヤ２２ｒと複合遊星歯車列２５の第３リングギヤ２３ｒおよび第４キャリヤ２４ｃ（第１出力要素）とが互いに接続されると共に、第４クラッチＣ４により第１遊星歯車２１の第１サンギヤ２１ｓおよび第２遊星歯車２２の第２サンギヤ２２ｓと複合遊星歯車列２５の第３リングギヤ２３ｒおよび第４キャリヤ２４ｃ（第１出力要素）とが互いに接続され、更に、第２ブレーキＢ２により複合遊星歯車列２５の第３サンギヤ２３ｓおよび第４サンギヤ２４ｓ（固定可能要素）がトランスミッションケース１１に対して回転不能に固定される。本実施形態において、前進第９速段におけるギヤ比γ９は、γ９＝０．６８８となる。また、前進第８速段と前進第９速段との間のステップ比は、γ８／γ９＝１．１９６となる。
【００５４】
前進第１０速段は、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２を係合させると共に、残余のクラッチＣ１，Ｃ４およびブレーキＢ１を解放させることにより形成される。すなわち、前進第１０速段の形成に際しては、第２クラッチＣ２により第２遊星歯車２２の第２リングギヤ２２ｒと複合遊星歯車列２５の第３リングギヤ２３ｒおよび第４キャリヤ２４ｃ（第１出力要素）とが互いに接続されると共に、第３クラッチＣ３により第１遊星歯車２１の第１サンギヤ２１ｓおよび第２遊星歯車２２の第２サンギヤ２２ｓと複合遊星歯車列２５の第４リングギヤ２４ｒ（第２出力要素）とが互いに接続され、更に、第２ブレーキＢ２により複合遊星歯車列２５の第３サンギヤ２３ｓおよび第４サンギヤ２４ｓ（固定可能要素）がトランスミッションケース１１に対して回転不能に固定される。本実施形態において、前進第１０速段におけるギヤ比γ１０は、γ１０＝０．６．３８となる。また、前進第９速段と前進第１０速段との間のステップ比は、γ９／γ１０＝１．０７８となる。そして、自動変速機２０におけるスプレッド（ギヤ比幅＝最低変速段である前進第１速段のギヤ比γ１／最高変速段である前進第１０速段のギヤ比γ１０）は、γ１／γ１０＝７．２０３となる。
【００５５】
後進段は、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３および第１ブレーキＢ１を係合させると共に、残余のクラッチＣ１，Ｃ４およびブレーキＢ２を解放させることにより形成される。すなわち、後進段の形成に際しては、第２クラッチＣ２により第２遊星歯車２２の第２リングギヤ２２ｒと複合遊星歯車列２５の第３リングギヤ２３ｒおよび第４キャリヤ２４ｃ（第１出力要素）とが互いに接続されると共に、第３クラッチＣ３により第１遊星歯車２１の第１サンギヤ２１ｓおよび第２遊星歯車２２の第２サンギヤ２２ｓと複合遊星歯車列２５の第４リングギヤ２４ｒ（第２出力要素）とが互いに接続され、更に、第１ブレーキＢ１により第２遊星歯車２２の第２リングギヤ２２ｒ（固定可能要素）がトランスミッションケース１１に対して回転不能に固定される。本実施形態において、後進段におけるギヤ比γｒｅｖは、γｒｅｖ＝−３．９８１となる。また、前進第１速段と後進段との間のステップ比は、｜γｒｅｖ／γ１｜＝０．８６６となる。
【００５６】
上述のように、自動変速機２０によれば、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２の係脱により第１速段から第１０速段までの前進段と後進段とを提供することが可能となる。この結果、自動変速機２０では、スプレッドをより大きくして（本実施形態では、７．２０３）動力の伝達効率すなわち車両の燃費や加速性能を向上させると共に、ステップ比を適正化（より大きくなるのを抑制）して変速フィーリング（変速前後における加減速のフィーリング）を向上させることができる。従って、自動変速機２０によれば、動力の伝達効率とドライバビリティーとの双方を良好に向上させることができる。
【００５７】
また、自動変速機２０では、６つの係合要素、すなわち第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２のうち、何れか３つを係合させると共に残余の３つを解放させることにより前進第１速段から前進第１０速段および後進段が形成される。これにより、例えば６つのクラッチやブレーキのうちの２つを係合させると共に残余の４つを解放させることにより複数の変速段を形成する変速機に比べて、変速段の形成に伴って解放される係合要素の数を減らすことが可能となる。この結果、変速段の形成に伴って解放された係合要素における部材間の僅かな接触に起因した引き摺り損失を低減させて、自動変速機２０における動力の伝達効率をより一層向上させることができる。
【００５８】
更に、自動変速機２０では、複合遊星歯車列２５の第３キャリヤ２３ｃ（入力要素）と同様に、第１遊星歯車２１の第１キャリヤ２１ｃ（第２回転要素）が中間軸２０ｍを介して入力軸２０ｉに常時連結され、前進第４速段から前進第８速段の形成時に、第１遊星歯車２１の第１リングギヤ２１ｒ（第３回転要素）が第１クラッチＣ１により出力軸２０ｏ（第２遊星歯車２２の第２キャリヤ２２ｃ）に接続される。これにより、例えば第１遊星歯車の第１リングギヤ（第３回転要素）が第２遊星歯車の第２キャリヤ（第５回転要素）と共に出力軸に常時連結されると共に、第１遊星歯車の第１キャリヤ（第２回転要素）がクラッチにより入力軸に選択的に接続される変速機（特許文献１のＦＩＧ．２参照）に比べて、第１クラッチＣ１のトルク分担を低減させることができる。
【００５９】
すなわち、第１遊星歯車２１の第１キャリヤ２１ｃを入力軸２０ｉに常時連結される第２回転要素とすると共に、第１遊星歯車２１の第１リングギヤ２１ｒを第１クラッチＣ１により出力軸２０ｏに選択的に接続される第３回転要素とすることで、例えば第１遊星歯車の第１リングギヤが第２遊星歯車２２の第２キャリヤと共に出力軸に常時連結されると共に第１遊星歯車の第１キャリヤが入力軸に選択的に接続される変速機において第１キャリヤと入力軸とを選択的に接続させるクラッチに比べて、係合した第１クラッチＣ１を介して伝達されるトルクを低下させる（１／（１＋λ１）にする）ことができる。従って、自動変速機２０では、第１クラッチＣ１のトルク分担を良好に低減させることが可能となる。この結果、自動変速機２０では、第１クラッチＣ１を軸方向および径方向の少なくとも何れか一方においてコンパクト化することができる。従って、自動変速機２０によれば、動力の伝達効率とドライバビリティーとの双方を向上させると共に、装置全体の大型化を抑制することが可能となる。
【００６０】
また、第１および第２遊星歯車２１，２２をシングルピニオン式の遊星歯車とすることで、両者を例えばダブルピニオン式の遊星歯車とした場合に比べて、第１および第２遊星歯車２１，２２における回転要素間の噛み合い損失を低減させて自動変速機２０における動力の伝達効率をより向上させると共に、部品点数を削減して装置全体の重量増を抑制しつつ組立性を向上させることが可能となる。更に、上記自動変速機２０のように、２つのシングルピニオン式の第３および第４遊星歯車２３，２４を含むシンプソン型（ＳＳ−ＣＲ型）の複合遊星歯車列２５を採用すれば、複合遊星歯車列２５の回転要素間の噛み合い損失を低減させて自動変速機２０における動力の伝達効率をより向上させると共に、部品点数を削減して装置全体の重量増を抑制しつつ組立性を向上させることが可能となる。加えて、シンプソン型の複合遊星歯車列２５を構成する第３遊星歯車２３の第３キャリヤ２３ｃを入力軸２０ｉに常時連結することで、例えばＣＲ−ＣＲ型の複合遊星歯車列を採用する場合に比べて、第３リングギヤ２３ｒおよび第３サンギヤ２３ｓのトルク分担を小さくすることが可能となり、それにより噛み合い効率をより一層向上させることができる。
【００６１】
図４は、自動変速機２０の要部を示す拡大断面図である。同図は、自動変速機２０の第１クラッチＣ１の周辺における構成を示すものである。図示するように、第１クラッチＣ１は、クラッチハブ１００と、クラッチドラム１１０と、クラッチハブ１００に内周部が嵌合されて当該クラッチハブ１００により移動自在に支持される複数の摩擦プレート（第１摩擦係合プレート）１０５と、クラッチドラム１１０に外周部が嵌合されて当該クラッチドラム１１０により移動自在に支持される複数のセパレータプレート（第２摩擦係合プレート）１１５とを含む。
【００６２】
第１クラッチＣ１のクラッチハブ１００は、ラジアル軸受を介して中間軸２０ｍにより回転自在に支持されると共に、前後に配置される２つのスラスト軸受を介して出力軸２０ｏと中間軸２０ｍに固定または一体化された第１遊星歯車２１の第１キャリヤ２１ｃとにより軸方向に支持される。更に、クラッチハブ１００は、スプラインおよびスナップリングを介して第１遊星歯車２１の第１リングギヤ２１ｒに固定され、当該第１リングギヤ２１ｒと常時一体（かつ同軸）に回転または停止する。クラッチハブ１００に嵌合される摩擦プレート１０５は、環状部材の両面に摩擦材を貼着することにより構成される。
【００６３】
また、第１クラッチＣ１のクラッチドラム１１０は、出力軸２０ｏに形成された拡径部２９１に溶接等により固定される環状壁部１１１と、環状壁部１１１の外周部から出力軸２０ｏ等の軸方向に延出された外筒部１１２とを有する。なお、クラッチドラム１１０は、別体の環状壁部１１１と外筒部１１２とを接合することにより構成されてもよい。外筒部１１２の内周面には、セパレータプレート１１５の外周部と係合するスプラインが形成されており、外筒部１１２の遊端部は、スプラインおよびスナップリングを介して第２遊星歯車２２の第２キャリヤ２２ｃに固定される。これにより、クラッチドラム１１０は、出力軸２０ｏおよび第２遊星歯車２２の第２キャリヤ２２ｃと常時一体（かつ同軸）に回転または停止する。クラッチドラム１１０に嵌合されるセパレータプレート１１５は、両面が平滑に形成された環状部材である。
【００６４】
更に、第１クラッチＣ１は、セパレータプレート１１５および摩擦プレート１０５を押圧して摩擦係合させるピストン１２０と、キャンセルプレート（キャンセル油室画成部材）１３０と、複数のリターンスプリング１４０とを含む。ピストン１２０は、クラッチドラム１１０の外筒部１１２内で環状壁部１１１よりも第１遊星歯車２１側（車両前部側）に位置するように出力軸２０ｏにより軸方向に移動自在に支持され、出力軸２０ｏと一体に回転する油室画成部としてのクラッチドラム１１０や出力軸２０ｏと共に係合油室１５０を画成する。キャンセルプレート１３０は、ピストン１２０よりも第１遊星歯車２１側（車両前部側）に位置するように出力軸２０ｏに取り付けられ、ピストン１２０と共に係合油室１５０内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室１６０を画成する。そして、複数のリターンスプリング１４０は、ピストン１２０とキャンセルプレート１３０との間に周方向に間隔おいて配置される。
【００６５】
図４に示すように、出力軸２０ｏは、ラジアル軸受やスラスト軸受を介してトランスミッションケース１１に形成されたシャフト支持部１１ａにより回転自在に支持されている。トランスミッションケース１１のシャフト支持部１１ａには、図示しない油圧制御装置に接続されるケース内油路１１ｂが形成されており、当該ケース内油路１１ｂには、油圧制御装置から第１クラッチＣ１への係合油圧（作動油）が供給される。更に、出力軸２０ｏの上記拡径部２９１の近傍には、第１クラッチＣ１の係合油室１５０と直接連通すると共にトランスミッションケース１１のケース内油路１１ｂと連通するように油路（出力部材油路）２９２が形成されている。また、トランスミッションケース１１のシャフト支持部１１ａと出力軸２０ｏとの間には、ケース内油路１１ｂと油路２９２との連通部を前後から挟むように一対（２本）のシール部材１７０が介設される。
【００６６】
これにより、第１クラッチＣ１の係合油室１５０には、トランスミッションケース１１のケース内油路１１ｂと出力軸２０ｏの油路２９２とを介して油圧制御装置からの係合油圧が供給されることになる。そして、係合油室１５０内の油圧の高まりに応じてピストン１２０が出力軸２０ｏの軸方向に移動してセパレータプレート１１５および摩擦プレート１０５が押圧すると、第１クラッチＣ１が係合して第１遊星歯車２１の第１リングギヤ２１ｒと出力軸２０ｏとが互いに接続されることになる。なお、第１クラッチＣ１のキャンセル油室１６０には、出力軸２０ｏ等に形成された図示しない油路を介して油圧制御装置からの作動油（例えば、ドレン油）が供給される。
【００６７】
このように、第１遊星歯車２１の第１リングギヤ２１ｒと、デファレンシャルギヤを介して車両の後輪に連結される出力軸２０ｏとを選択的に接続する第１クラッチＣ１では、出力軸２０ｏと一体に回転する油室画成部としてのクラッチドラム１１０、ピストン１２０および出力軸２０ｏにより係合油室１５０を画成することができる。更に、第１クラッチＣ１では、係合油室１５０に係合油圧を供給するための油路２９２を出力軸２０ｏに形成して、当該係合油室１５０と出力軸２０ｏの油路２９２とを直接連通させることができる。
【００６８】
この結果、自動変速機２０では、入力軸２０ｉや中間軸２０ｍに形成された長い油路を介して複合遊星歯車列２５側（車両前部側）から第１クラッチＣ１の係合油室１５０に係合油圧を供給する必要がなくなり、係合油室１５０に出力軸２０ｏ側（車両後部側）から容易に係合油圧を供給することが可能となる。また、例えば第１遊星歯車の第１キャリヤがクラッチにより入力軸に選択的に接続される変速機では、当該クラッチの係合油室を画成する部材が入力軸（中間軸）側に設けられることから、当該係合油室に出力軸側から係合油圧を供給するためには、出力軸に形成された油路と入力軸（中間軸）に形成された油路とを連通させなければならず、シール部材の数が増加してしまう。そして、かかる変速機では、入力軸（中間軸）の油路と出力部材の油路との連通部で、入力軸と出力軸との回転速度差に起因して作動油の引き摺り損失が増加したり、シール部材が増加する分だけ作動油の漏量も増加したりするおそれがある。これに対して、自動変速機２０では、第１クラッチＣ１の係合油室１５０と出力軸２０ｏの油路２９２とを直接連通させることができるので、上述のような作動油の引き摺り損失の増加を良好に抑制すると共に、シール部材１７０の数を低減させて作動油の漏量の増加を良好に抑制することが可能となる。
【００６９】
以上説明したように、自動変速機２０では、スプレッドをより大きくして動力の伝達効率すなわち車両の燃費や加速性能を向上させると共に、ステップ比を適正化して変速フィーリング（変速前後における加減速のフィーリング）を向上させることができる。また、自動変速機２０では、第１クラッチＣ１のトルク分担を良好に低減させることができるので、第１クラッチＣ１を軸方向および径方向の少なくとも何れか一方においてコンパクト化することができる。従って、自動変速機２０によれば、動力の伝達効率とドライバビリティーとの双方を向上させると共に、装置全体の大型化を抑制することが可能となる。
【００７０】
更に、自動変速機２０では、出力軸２０ｏと一体に回転する油室画成部としてのクラッチドラム１１０、ピストン１２０および出力軸２０ｏにより第１クラッチＣ１の係合油室１５０を画成すると共に、係合油室１５０に係合油圧を供給するための油路２９２を出力軸２０ｏに形成して、当該係合油室１５０と出力軸２０ｏの油路２９２とを直接連通させることができる。これにより、入力軸２０ｉや中間軸２０ｍに形成された長い油路を介して複合遊星歯車列２５側（車両前部側）から第１クラッチＣ１の係合油室１５０に係合油圧を供給する必要がなくなり、係合油室１５０に出力軸２０ｏ側（車両後部側）から容易に係合油圧を供給することが可能となる。また、自動変速機２０では、第１クラッチＣ１の係合油室１５０と出力軸２０ｏの油路２９２とを直接連通させることができるので、作動油の引き摺り損失の増加を良好に抑制すると共に、シール部材１７０の数を低減させて作動油の漏量の増加を良好に抑制することが可能となる。
【００７１】
図５は、本発明の他の実施形態に係る多段変速機としての自動変速機２０Ｂを含む動力伝達装置１０Ｂの概略構成図である。同図に示す動力伝達装置１０Ｂの自動変速機２０Ｂは、上述の自動変速機２０において、シンプソン型の複合遊星歯車列２５を２つのシングルピニオン式の第３および第４遊星歯車２３，２４を含む、いわゆるＣＲ−ＣＲ型の複合遊星歯車列２５Ｂで置き換えたものに相当する。このように、ＣＲ−ＣＲ型の複合遊星歯車列２５Ｂを採用した自動変速機２０Ｂにおいても、複合遊星歯車列２５Ｂの回転要素間の噛み合い損失を低減させて動力の伝達効率をより向上させると共に、部品点数を削減して装置全体の重量増を抑制しつつ組立性を向上させることが可能となる。
【００７２】
図５に示すように、自動変速機２０Ｂにおいて、第４遊星歯車２４の第４サンギヤ２４ｓは、自動変速機２０Ｂの第７回転要素（第２固定可能要素）に相当する複合遊星歯車列２５Ｂの固定可能要素として機能する。また、第３遊星歯車２３の第３リングギヤ２３ｒと第４遊星歯車２４の第４キャリヤ２４ｃとは、図６に示すように、一体に連結（常時連結）されると共に、入力軸２０ｉに連結（固定）される。これにより、エンジンから入力軸２０ｉに動力が伝達されている際、常時連結された第３リングギヤ２３ｒと第４キャリヤ２４ｃとには、エンジンからの動力が入力軸２０ｉを介して常時伝達されることになる。従って、第３リングギヤ２３ｒと第４キャリヤ２４ｃとは、自動変速機２０Ｂの第８回転要素（第２入力要素）に相当する複合遊星歯車列２５Ｂの入力要素として機能する。更に、第３遊星歯車２３の第３キャリヤ２３ｃと第４遊星歯車２４の第４リングギヤ２４ｒとは、図６に示すように、一体に連結（常時連結）されており、両者は、常時一体（かつ同軸）に回転または停止する。このように常時連結された第３キャリヤ２３ｃと第４リングギヤ２４ｒとは、自動変速機２０Ｂの第９回転要素（第３出力要素）に相当する複合遊星歯車列２５Ｂの第１出力要素として機能する。そして、第３遊星歯車２３の第３サンギヤ２３ｓは、自動変速機２０Ｂの第１０回転要素（第４出力要素）に相当する複合遊星歯車列２５Ｂの第２出力要素として機能する。
【００７３】
図６は、本発明の更に他の実施形態に係る多段変速機としての自動変速機２０Ｃを含む動力伝達装置１０Ｃの概略構成図である。同図に示す動力伝達装置１０Ｃは、前輪駆動車両の前部に横置きに搭載される図示しないエンジン（内燃機関）のクランクシャフトに接続されると共にエンジンからの動力（トルク）を図示しない左右の前輪（駆動輪）に伝達可能なものである。動力伝達装置１０Ｃの自動変速機２０Ｃは、上述の自動変速機２０を前輪駆動車両用に改変したものに相当する。また、図７に、本発明の他の実施形態に係る多段変速機としての自動変速機２０Ｄを含む動力伝達装置１０Ｄを示す。同図に示す動力伝達装置１０Ｄも、前輪駆動車両の前部に横置きに搭載される図示しないエンジン（内燃機関）のクランクシャフトに接続されると共にエンジンからの動力（トルク）を図示しない左右の前輪（駆動輪）に伝達可能なものである。動力伝達装置１０Ｄの自動変速機２０Ｄは、上述の自動変速機２０Ｂを前輪駆動車両用に改変したものに相当する。
【００７４】
これらの自動変速機２０Ｃ，２０Ｄでは、第２遊星歯車２２の第２キャリヤ２２ｃが出力部材としてのカウンタドライブギヤ４１に常時連結されると共に、第１クラッチＣ１が第１遊星歯車２１の出力要素である第１リングギヤ２１ｒと出力部材としてのカウンタドライブギヤ４１（第２遊星歯車２２の第２キャリヤ２２ｃ）とを選択的に接続するように構成されている。自動変速機２０Ｃ，２０Ｄから出力部材としてのカウンタドライブギヤ４１に伝達された動力（トルク）は、カウンタドライブギヤ４１に加えて、当該カウンタドライブギヤ４１に噛合するカウンタドリブンギヤ４２、カウンタシャフト４３を介してカウンタドリブンギヤ４２に連結されたドライブピニオンギヤ（ファイナルドライブギヤ）４４、ドライブピニオンギヤ４４に噛合するデフリングギヤ（ファイナルドリブンギヤ）４５を含むギヤ列４０と、デフリングギヤ４５に連結されたデファレンシャルギヤ５０と、ドライブシャフト５１とを介して左右の前輪に伝達される。このように、本発明による多段変速機は、前輪駆動車両に搭載される変速機として構成されてもよい。
【００７５】
図８は、本発明の更に他の実施形態に係る多段変速機としての自動変速機２０Ｅを含む動力伝達装置１０Ｅの概略構成図である。同図に示す動力伝達装置１０Ｅの自動変速機２０Ｅは、上述の自動変速機２０において、シンプソン型の複合遊星歯車列２５を複合遊星歯車列としてのラビニヨ式遊星歯車機構２５０で置き換えたものに相当する。ラビニヨ式遊星歯車機構２５０は、外歯歯車である第３サンギヤ２３ｓおよび第４サンギヤ２４ｓと、第３および第４サンギヤ２３ｓ，２４ｓと同心円上に配置される内歯歯車である第３リングギヤ２３ｒと、第３サンギヤ２３ｓに噛合する複数の第３ピニオンギヤ（ショートピニオンギヤ）２３ｐと、第４サンギヤ２４ｓおよび複数の第３ピニオンギヤ２３ｐに噛合すると共にリングギヤ２３ｒに噛合する複数の第４ピニオンギヤ（ロングピニオンギヤ）２４ｐと、複数の第３ピニオンギヤ２３ｐおよび複数の第４ピニオンギヤ２４ｐを自転自在（回転自在）かつ公転自在に保持する第３キャリヤ２３ｃとを有する。
【００７６】
ラビニヨ式遊星歯車機構２５０の第３サンギヤ２３ｓ、第３キャリヤ２３ｃ、第３および第４ピニオンギヤ２３ｐ，２４ｐ、並びに第３リングギヤ２３ｒは、複合遊星歯車列２５，２５Ｂにおける第３遊星歯車２３に対応したダブルピニオン式遊星歯車を構成する。また、ラビニヨ式遊星歯車機構２５０の第４サンギヤ２４ｓ、第３キャリヤ２３ｃ、第４ピニオンギヤ２４ｐ、および第３リングギヤ２３ｒは、複合遊星歯車列２５，２５Ｂにおける第４遊星歯車２４に対応したシングルピニオン式遊星歯車を構成する。そして、ラビニヨ式遊星歯車機構２５０は、第３遊星歯車としてのダブルピニオン式遊星歯車のギヤ比λ３（第３サンギヤ２３ｓの歯数／第３リングギヤ２３ｒの歯数）がλ３＝０．４６４となり、かつ第４遊星歯車としてのシングルピニオン式遊星歯車のギヤ比λ４（第４サンギヤ２４ｓの歯数／第３リングギヤ２３ｒの歯数）がλ４＝０．４５３となるように構成される。
【００７７】
図９は、図８の自動変速機２０Ｅにおける入力回転速度に対する各回転要素の回転速度の比を示す速度線図である。図８および図９に示すように、ラビニヨ式遊星歯車機構２５０の第４サンギヤ２４ｓは、第２ブレーキＢ２によりトランスミッションケース１１に対して回転不能に固定（接続）され得るものであり、自動変速機２０Ｅの第１０回転要素（第２固定可能要素）に相当するラビニヨ式遊星歯車機構２５０の固定可能要素として機能する。また、ラビニヨ式遊星歯車機構２５０の第３キャリヤ２３ｃは、入力軸２０ｉに常時連結（固定）され、エンジンから入力軸２０ｉに動力が伝達されている際、第３キャリヤ２３ｃには、エンジンからの動力が入力軸２０ｉを介して常時伝達されることになる。従って、第３キャリヤ２３ｃは、自動変速機２０Ｅの第８回転要素（第２入力要素）に相当するラビニヨ式遊星歯車機構２５０の入力要素として機能する。更に、第３遊星歯車２３の第３リングギヤ２３ｒは、自動変速機２０Ｅの第９回転要素（第３出力要素）に相当するラビニヨ式遊星歯車機構２５０の第１出力要素として機能する。そして、ラビニヨ式遊星歯車機構２５０の第３サンギヤ２３ｓは、自動変速機２０Ｅの第１０回転要素（第４出力要素）に相当するラビニヨ式遊星歯車機構２５０の第２出力要素として機能する。
【００７８】
上述のようなダブルピニオン式遊星歯車（第３遊星歯車）とシングルピニオン式遊星歯車（第４遊星歯車）とを組み合わせて構成される複合遊星歯車列であるラビニヨ式遊星歯車機構２５０を採用した自動変速機２０Ｅにおいても、部品点数を削減して装置全体の重量増を抑制しつつ組立性を向上させることが可能となる。また、複合遊星歯車列としてのラビニヨ式遊星歯車機構２５０を含む自動変速機２０Ｅは、前輪駆動車両に搭載されるように改変されてもよい。図１０に、上述の自動変速機２０Ｅを前輪駆動車両に搭載されるように改変した自動変速機２０Ｆを含む動力伝達装置１０Ｆを示す。
【００７９】
更に、自動変速機２０Ｅにおいて、ラビニヨ式遊星歯車機構２５０は、固定可能要素としての第４サンギヤ２４ｓが第２ブレーキＢ２により回転不能に固定された際に、入力要素としての第３キャリヤ２３ｃに伝達された動力を増速して第１出力要素としての第３リングギヤ２３ｒと第２出力要素としての第３サンギヤ２３ｓとに伝達する。そして、自動変速機２０Ｅでは、図９からわかるように、出力軸２０ｏが車両前進方向に回転する際、第１出力要素としての第３リングギヤ２３ｒに比べて、それよりも小径であって強度を容易に確保することができる第２出力要素としての第３サンギヤ２３ｓの最高回転速度が高くなる。従って、自動変速機２０Ｅでは、大径の第４リングギヤ２４ｒが第１出力要素に比べて高速回転する第２出力要素となる自動変速機２０に比べて、第２出力要素としての第３サンギヤ２３ｓと一体に回転する第３クラッチＣ３のクラッチハブやピストン、キャンセルプレートといった構成部材の強度確保に伴う寸法（外径や厚み等）すなわち重量の増加を抑制することができる。この結果、第３サンギヤ２３ｓおよびそれと一体に回転する部材の回転時のイナーシャを良好に低減化して自動変速機２０Ｅの変速性能を向上させることが可能となる。
【００８０】
また、自動変速機２０Ｅにおいて、高速回転する第３サンギヤ２３ｓに対応した第３クラッチＣ３は、上述のように小径の第３サンギヤ２３ｓと、同様に小径であって常時連結された第１遊星歯車２１の第１サンギヤ２１ｓおよび第２遊星歯車２２の第２サンギヤ２２ｓとを接続・断接するものである。従って、自動変速機２０Ｅでは、第３クラッチＣ３の構成部材、すなわち第３サンギヤ２３ｓと一体に回転するクラッチＣ３のクラッチハブやピストン、キャンセルプレート、第１および第２サンギヤ２１ｓ，２２ｓと一体に回転するクラッチドラム（少なくともその一部）等を自動変速機２０Ｅの軸心すなわち入力軸２０ｉや中間軸２０ｍにできるだけ近接するように、ラビニヨ式遊星歯車機構２５０と第２遊星歯車２２（第１および第２遊星歯車２１，２２のうちのラビニヨ式遊星歯車機構２５０に近接して配置される一方）との間に配置することができる。この結果、自動変速機２０Ｅでは、高速回転する第３サンギヤ２３ｓおよびそれと一体に回転する部材や、図１２に示すように第３サンギヤ２３ｓよりも高速で回転する第１および第２サンギヤ２１ｓ，２２ｓおよびそれと一体に回転する部材の回転時のイナーシャをより一層良好に低減化することが可能となる。
【００８１】
なお、上述の自動変速機２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅおよび２０Ｆにおいて、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２の少なくとも何れかは、ドグクラッチあるいはドグブレーキといった噛み合い係合要素とされてもよい。例えば、自動変速機２０〜２０Ｆでは、前進第１速段から前進第４速段の形成に際して連続して係合されると共に、後進段の形成に際して係合される第１ブレーキＢ１として、ドグブレーキを採用してもよい。また、自動変速機２０等において、第１〜第４遊星歯車２１〜２４のギヤ比λ１〜λ４は、上記説明において例示されたものに限られるものではない。更に、自動変速機２０等において、第１および第２遊星歯車２１，２２の少なくとも何れかをダブルピニオン式の遊星歯車としてもよく、複合遊星歯車列をシンプソン型やＣＲ−ＣＲ型、ラビニヨ式以外の形式のものとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、多段変速機の製造産業等において利用可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１０，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ  動力伝達装置、１１  トランスミッションケース、１１ａ  シャフト支持部、１１ｂ  ケース内油路、１２  発進装置、１４ｐ  ポンプインペラ、１４ｔ  タービンランナ、１４ｏ  ワンウェイクラッチ、１４ｓ  ステータ、１５  ロックアップクラッチ、１６  ダンパ機構、１７  オイルポンプ、２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ  自動変速機、２０ｉ  入力軸、２０ｍ  中間軸、２０ｏ  出力軸、２１  第１遊星歯車、２１ｃ  第１キャリヤ、２１ｐ  第１ピニオンギヤ、２１ｒ  第１リングギヤ、２１ｓ  第１サンギヤ、２２  第２遊星歯車、２２ｃ  第２キャリヤ、２２ｐ  第２ピニオンギヤ、２２ｒ  第２リングギヤ、２２ｓ  第２サンギヤ、２３  第３遊星歯車、２３ｃ  第３キャリヤ、２３ｐ  第３ピニオンギヤ、２３ｒ  第３リングギヤ、２３ｓ  第３サンギヤ、２４  第４遊星歯車、４ｃ  第４キャリヤ、２４ｐ  第４ピニオンギヤ、２４ｒ  第４リングギヤ、２４ｓ  第４サンギヤ、２５，２５Ｂ  複合遊星歯車列、４０  ギヤ列、４１  カウンタドライブギヤ、４２  カウンタドリブンギヤ、４３  カウンタシャフト、４４  ドライブピニオンギヤ、４５  デフリングギヤ、５０  デファレンシャルギヤ、５１  ドライブシャフト、１００  クラッチハブ、１０５  摩擦プレート、１１０  クラッチドラム、１１１  環状壁部、１１２  外筒部、１１５  セパレータプレート、１２０  ピストン、１３０  キャンセルプレート、１４０  リターンスプリング、１５０  係合油室、１６０  キャンセル油室、１７０  シール部材、２５０  ラビニヨ式遊星歯車機構、２９１  拡径部、２９２  油路、Ｂ１  第１ブレーキ、Ｂ２  第２ブレーキ、Ｃ１  第１クラッチ、Ｃ２  第２クラッチ、Ｃ３  第３クラッチ、Ｃ４  第４クラッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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