(57)【要約】【課題】自動変速機の軸線方向の長さを抑制でき、小型化が可能な前進９速、後進１速のギヤ段を形成する自動変速装置を提供する。【解決手段】一体的に形成された第１、第２ピニオン及び第１ピニオンと噛合する副ピニオンを回転可能に支承する共通キャリアと、第１ピニオンと噛合しハウジングに固定された第１サンギヤと、副ピニオンと噛合する共通リングギヤと、第２ピニオンと噛合する第２サンギヤとを有する第１複列プラネタリギヤと、第３および第４サンギヤ、第３および第４リングギヤ及び第３および第４キャリアを有する第２複列プラネタリギヤと、第１〜第４クラッチと、第１、第２ブレーキを備える。【選択図】図１
2015059578.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る入力軸と、
第１、第２ピニオン及び前記第１ピニオンと噛合する副ピニオンと、前記副ピニオンを回転可能に支承する共通キャリアと、前記第１ピニオンと噛合し前記ハウジングに固定された第１サンギヤと、前記副ピニオンと噛合する共通リングギヤと、前記第２ピニオンと噛合する第２サンギヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承され、前記入力軸に連結される第１複列プラネタリギヤと、
第３サンギヤと、第３リングギヤと、前記第３サンギヤ及び前記第３リングギヤに噛合する第３ピニオンと、前記第３ピニオンを回転可能に支承する第３キャリアと、前記第３サンギヤと連結された第４サンギヤと、前記第３キャリアと連結された第４リングギヤと、前記第４サンギヤ及び前記第４リングギヤに噛合する第４ピニオンと、前記第４ピニオンを回転可能に支承する第４キャリアとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第２複列プラネタリギヤと、
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４キャリアに連結された出力軸と、
前記入力軸と互いに連結された前記第３及び第４サンギヤとを係脱可能に連結する第１クラッチと、
前記入力軸と互いに連結された前記第３キャリア及び前記第４リングギヤとを係脱可能に連結する第２クラッチと、
前記共通リングギヤと前記第３リングギヤとを係脱可能に連結する第３クラッチと、
前記第２サンギヤと前記第３リングギヤとを係脱可能に連結する第４クラッチと、
前記第３リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第１ブレーキと、
互いに連結された前記第３キャリア及び前記第４リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第２ブレーキと、
を備える自動変速機。
【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る入力軸と、 
互いに噛合するロングピニオン及び第２ピニオンと、前記ロングピニオン及び第２ピニオンを回転可能に支承する共通キャリアと、前記入力軸と連結され前記ロングピニオンと噛合する第１サンギヤと、前記第２ピニオンと噛合する第２サンギヤと、前記ロングピニオンと噛合し前記ハウジングに固定された共通リングギヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承されたラビニョタイプの第１複列プラネタリギヤと、
第３サンギヤと、第３リングギヤと、前記第３サンギヤ及び前記第３リングギヤに噛合する第３ピニオンと、前記第３ピニオンを回転可能に支承する第３キャリアと、前記第３サンギヤと連結された第４サンギヤと、前記第３キャリアと連結された第４リングギヤと、前記第４サンギヤ及び前記第４リングギヤに噛合する第４ピニオンと、前記第４ピニオンを回転可能に支承する第４キャリアとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第２複列プラネタリギヤと、
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４キャリアに連結された出力軸と、
前記入力軸と互いに連結された前記第３及び第４サンギヤとを係脱可能に連結する第１クラッチと、
前記入力軸と互いに連結された前記第３キャリア及び前記第４リングギヤとを係脱可能に連結する第２クラッチと、
前記共通キャリアと前記第３リングギヤとを係脱可能に連結する第３クラッチと、
前記第２サンギヤと前記第３リングギヤとを係脱可能に連結する第４クラッチと、
前記第３リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第１ブレーキと、
互いに連結された前記第３キャリア及び前記第４リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第２ブレーキと、
を備える自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１複列プラネタリギヤ及び第２複列プラネタリギヤと、４つのクラッチと、２つのブレーキを用いて、前進９速、後進１速のギヤ段を形成できる自動変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
４つのプラネタリギヤと、４つのクラッチと、２つのブレーキを有し、４つのクラッチ及び２つのブレーキのうち２つの係合要素を係合させて、前進９速、後進１速のギヤ段を形成する自動変速装置が、特許文献１に記載されている。
【０００３】
また、４つのプラネタリギヤと、２つのクラッチと、４つのブレーキを有し、２つのクラッチ及び４つのブレーキのうち２つの係合要素を係合させて、前進９速、後進１速のギヤ段を形成する自動変速装置が、特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７２２６３８１号
【特許文献２】米国特許第７３６４５２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１あるいは特許文献２に記載のものは、１列目のプラネタリギヤ２０と２列目のプラネタリギヤ３０とを、連結部材７０を介して連結するものであるため、自動変速機の軸線方向の長さが大きくなって大型化し、自動変速機の重量が増加するとともに、コスト高となる問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、自動変速機の軸線方向の長さを抑制でき、小型化が可能な自動変速装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明の特徴は、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る入力軸と、第１、第２ピニオン及び前記第１ピニオンと噛合する副ピニオンと、前記副ピニオンを回転可能に支承する共通キャリアと、前記第１ピニオンと噛合し前記ハウジングに固定された第１サンギヤと、前記副ピニオンと噛合する共通リングギヤと、前記第２ピニオンと噛合する第２サンギヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承され、前記入力軸に連結される第１複列プラネタリギヤと、第３サンギヤと、第３リングギヤと、前記第３サンギヤ及び前記第３リングギヤに噛合する第３ピニオンと、前記第３ピニオンを回転可能に支承する第３キャリアと、前記第３サンギヤと連結された第４サンギヤと、前記第３キャリアと連結された第４リングギヤと、前記第４サンギヤ及び前記第４リングギヤに噛合する第４ピニオンと、前記第４ピニオンを回転可能に支承する第４キャリアとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第２複列プラネタリギヤと、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４キャリアに連結された出力軸と、前記入力軸と互いに連結された前記第３及び第４サンギヤとを係脱可能に連結する第１クラッチと、前記入力軸と互いに連結された前記第３キャリア及び前記第４リングギヤとを係脱可能に連結する第２クラッチと、前記共通リングギヤと前記第３リングギヤとを係脱可能に連結する第３クラッチと、前記第２サンギヤと前記第３リングギヤとを係脱可能に連結する第４クラッチと、前記第３リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第１ブレーキと、互いに連結された前記第３キャリア及び前記第４リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第２ブレーキとを備えることである。
【０００８】
上記した請求項１によれば、第１複列プラネタリギヤを、第１、第２ピニオン及び第１ピニオンと噛合する副ピニオンを回転可能に支承する共通キャリアと、第１ピニオンと噛合しハウジングに固定された第１サンギヤと、副ピニオンと噛合する共通リングギヤと、第２ピニオンと噛合する第２サンギヤとによって構成したので、２列のプラネタリギヤを並設して互いに連結した従来の自動変速機に比べ、自動変速機の軸線方向の長さを抑制でき、自動変速機の小型化を可能にすることができる。
【０００９】
しかも、第１複列プラネタリギヤの２列目が、プラネタリギヤではなく、第２サンギヤと第２ピニオンとによって逆転ギヤを構成しているだけであるので、第２サンギヤと第２ピニオンとのギヤ比を自在に設定することができ、これにより、ラビニヨタイプの複列プラネタリギヤに比べて、ギヤの自由度を増すことができ、各変速段の間隔を適切に設定することが可能となる。
【００１０】
請求項２に係る発明の特徴は、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る入力軸と、互いに噛合するロングピニオン及び第２ピニオンと、前記ロングピニオン及び第２ピニオンを回転可能に支承する共通キャリアと、前記入力軸と連結され前記ロングピニオンと噛合する第１サンギヤと、前記第２ピニオンと噛合する第２サンギヤと、前記ロングピニオンと噛合し前記ハウジングに固定された共通リングギヤとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承されたラビニョタイプの第１複列プラネタリギヤと、第３サンギヤと、第３リングギヤと、前記第３サンギヤ及び前記第３リングギヤに噛合する第３ピニオンと、前記第３ピニオンを回転可能に支承する第３キャリアと、前記第３サンギヤと連結された第４サンギヤと、前記第３キャリアと連結された第４リングギヤと、前記第４サンギヤ及び前記第４リングギヤに噛合する第４ピニオンと、前記第４ピニオンを回転可能に支承する第４キャリアとを有し、前記ハウジングに前記回転軸線と同軸に支承された第２複列プラネタリギヤと、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４キャリアに連結された出力軸と、前記入力軸と互いに連結された前記第３及び第４サンギヤとを係脱可能に連結する第１クラッチと、前記入力軸と互いに連結された前記第３キャリア及び前記第４リングギヤとを係脱可能に連結する第２クラッチと、前記共通キャリアと前記第３リングギヤとを係脱可能に連結する第３クラッチと、前記第２サンギヤと前記第３リングギヤとを係脱可能に連結する第４クラッチと、前記第３リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第１ブレーキと、互いに連結された前記第３キャリア及び前記第４リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第２ブレーキとを備えることである。
【００１１】
上記した請求項２に係る発明によれば、第１複列プラネタリギヤを、ピニオン及びリングギヤを共通にしたラビニヨタイプによって構成したので、自動変速機の軸線方向の長さを抑制することができ、自動変速機の小型化を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る自動変速機を説明するための図である。
【図２】第１の実施の形態に係る各変速段におけるクラッチ及びブレーキの作動状態を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係る各変速段におけるプラネタリギヤの各要素の回転比を示す速度線図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る自動変速機を説明するための図である。
【図５】第２の実施の形態に係る各変速段におけるクラッチ及びブレーキの作動状態を示す図である。
【図６】第２の実施の形態に係る各変速段におけるプラネタリギヤの各要素の回転比を示す速度線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る自動変速装置の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、１０は本発明に係る自動変速機を示し、例えば自動車のエンジン１１によって回転される入力軸１２の回転を変速して出力軸１３に伝達するものである。入力軸１２及び出力軸１３は、自動車の車体に固定される略円筒状のハウジング（例えばトランスミッションケース）１５に回転軸線Ｏ１の回りに回転可能に支承されている。
【００１４】
自動変速機１０は、第１及び第２複列プラネタリギヤ２１、２２と、４つのクラッチＣ１〜Ｃ４と、２つのブレーキＢ１、Ｂ２を備えている。第１及び第２複列プラネタリギヤ２１、２２は、ハウジング１５内に入力軸１２の回転軸線方向に並設されている。そして、６つの係合要素（Ｃ１〜Ｃ４、Ｂ１、Ｂ２）のうち２つの係合要素を係合させて、前進９速、後進１速のギヤ段を形成する。なお、自動変速機１０は、回転軸線Ｏ１に対して略対称に構成されているが、図１においては、下半分を省略している。
【００１５】
図１において、第１複列プラネタリギヤ２１は、入力軸１２と同心軸上にハウジング１５に支承されている。第１複列プラネタリギヤ２１は、一体的に形成された第１及び第２ピニオンＰ１、Ｐ２と、第１ピニオンＰ１に噛合する副ピニオンＰ５と、副ピニオンＰ５を回転可能に支承した共通キャリアＣＡ１と、第１ピニオンＰ１と噛合しハウジング１５に固定された第１サンギヤＳ１と、副ピニオンＰ５と噛合する共通リングギヤＲ１と、第２ピニオンＰ２と噛合する第２サンギヤＳ２を有している。共通キャリアＣＡ１は、入力軸１２に連結軸３１を介して一体的に連結（直結）されている。連結軸３１は、共通キャリアＣＡ１に連結された水平軸部３１ａと、水平軸部３１の入力軸１２側の一端よりハウジング１５の内周に向かって径方向に延在する垂直壁部３１ｂと、垂直壁部３１ｂの先端より入力軸１２に向かって水平方向に延在する大径の水平軸部３１ｃと、水平軸部３１ｃの一端より回転軸線Ｏ１に向かって径方向に延在し、入力軸１２に連結された垂直壁部３１ｄからなっている。
そして、水平軸部３１ｃの内周に、第１及び第２クラッチＣ１、Ｃ２の外周が固定されている。これにより、第１及び第２クラッチＣ１、Ｃ２を回転軸線Ｏ１より離間した位置に配置できるので、第１及び第２クラッチＣ１、Ｃ２の摩擦係合部の径（摩擦係合面積）を増大でき、第１及び第２クラッチＣ１、Ｃ２のトルク容量を大きくできる。
【００１６】
これにより、入力軸１２によって第１及び第２ピニオンＰ１、Ｐ２が回転されると、共通リングギヤＲ１が、第１サンギヤＳ１と共通リングギヤＲ１のギヤ比に応じて入力軸１２の回転方向と同方向に減速回転されるとともに、第２サンギヤＳ２が入力軸１２の回転方向と逆方向に減速回転される。
【００１７】
共通リングギヤＲ１は、第３クラッチＣ３によって、第２複列プラネタリギヤ２２の第３リングギヤＲ３に連結部材３４を介して係脱可能に連結される。この連結部材３４は、第４クラッチＣ４によって、第２サンギヤＳ２に係脱可能に連結される。第４クラッチＣ４は外周が連結部材３４に連結されている。この際、第４クラッチＣ４が連結される連結部材３４の水平軸部を回転軸線Ｏ１より離間した位置に配置することにより、第４クラッチＣ４の摩擦係合部の径を増大でき、第４クラッチＣ４のトルク容量を大きくできる。
【００１８】
第２複列プラネタリギヤ２２は、第３及び第４のプラネタリギヤ２２ａ、２２ｂからなっている。第３及び第４のプラネタリギヤ２２ａ、２２ｂは、入力軸１２と同軸上にハウジング１５に支承されている。第３及び第４のプラネタリギヤ２２ａ、２２ｂは軸線方向に並設されている。
【００１９】
第３プラネタリギヤ２２ａの第３サンギヤＳ３と第４プラネタリギヤ２２ｂの第４サンギヤＳ４は、連結軸３５を介して互いに連結されている。連結軸３５は、入力軸１２と同心軸上に配置された水平軸部３５ａを有している。水平軸部３５ａの入力軸１２側の一端には、ハウジング１５の内周に向かって径方向に延在する垂直壁部３５ｂが連結され、垂直壁部３５ｂは、第１クラッチＣ１を介して上記した連結軸３１の水平軸部３１ｃに連結される。連結軸３５の出力軸１３側の他端には、第３及び第４サンギヤＳ３、Ｓ４が連結される。これにより、第３及び第４サンギヤＳ３、Ｓ４は第１クラッチＣ１により、入力軸１２に係脱可能に連結される。
【００２０】
また、第３プラネタリギヤ２２ａの第３キャリアＣＡ３は、第３ピニオンＰ３を回転可能に支承している。第３プラネタリギヤ２２ａの第３キャリアＣＡ３と第４プラネタリギヤ２２ｂの第４リングギヤＲ４は、連結部材３６を介して互いに連結されている。連結部材３６は、連結軸３７に一体的に連結されている。連結軸３７は、連結軸３１と連結軸３５との間に同心軸上に配置された水平軸部３７ａを有している。水平軸部３７ａの入力軸１２側の一端には、ハウジング１５の内周に向かって径方向に延在する垂直壁部３７ｂが連結され、垂直壁部３７ｂは、第２クラッチＣ１を介して上記した連結軸３１の水平軸部３１ｃに連結される。連結軸３７の出力軸１３側の他端には、ハウジング１５の内周に向かって径方向に延在する垂直壁部３７ｃを介して第３キャリアＣＡ３が連結される。これにより、第３キャリアＣＡ３及び第４リングギヤＲ４は、第１クラッチＣ２により、入力軸１２に係脱可能に連結される。
【００２１】
互いに連結された第３サンギヤＳ３及び第４サンギヤＳ４は、第１クラッチＣ１により、入力軸１２に係脱可能に連結される。また、互いに連結された第３キャリアＣＡ３及び第４リングギヤＲ４は、第２クラッチＣ２により、入力軸１２に係脱可能に連結される。
【００２２】
第３リングギヤＲ３は、ハウジング１５の内周部に固定された第１ブレーキＢ１によってハウジング１５に係脱可能に固定され、回転規制される。また、互いに連結された第４リングギヤＲ４及び第３キャリアは、ハウジング１５の内周部に固定された第２ブレーキＢ２によってハウジング１５に係脱可能に固定され、回転規制される。第４ピニオンＰ４は、第４プラネタリギヤ２２ｂに回転可能に支承されている。第４プラネタリギヤ２２ｂの第４キャリアＣＡ４は、連結部材３８を介して出力軸１３に一体的に連結される。出力軸１３は、例えばプロペラシャフトや差動歯車装置などの出力伝達機構１７を介して左右の駆動輪に連結される。
【００２３】
以上のように構成された自動変速機１０は、第１乃至第４クラッチＣ１〜Ｃ４、第１及び第２ブレーキＢ１、Ｂ２を選択的に係合させることにより、前進９速、後進１速の変速段を成立させることができる。図２において、各変速段に対応する各クラッチＣ１〜Ｃ４及び各ブレーキＢ１、Ｂ２の欄に丸印が付されている場合、係合状態にあることを示している。
【００２４】
第１乃至第４クラッチＣ１〜Ｃ４を選択的に係合し、第１及び第２ブレーキＢ１、Ｂ２を選択的に係合したとき、各プラネタリギヤ２１、２２の各要素の速度比は、図３に示す速度線図のようになる。
【００２５】
速度線図は、第１及び第２複列プラネタリギヤ２１、２２のサンギヤ、キャリア及びリングギヤからなる各要素を横軸方向にギヤ比に対応させた間隔で配置し、縦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。
【００２６】
ダブルピニオンタイプの第１複列プラネタリギヤ２１においては、第１サンギヤＳ１の回転数Ｎｓ、共通キャリアＣＡ１の回転数Ｎｃ、共通リングギヤＲ１の回転数Ｎｒとプラネタリギヤのギヤ比λとの関係は、式（１）で示される。
【００２７】
一方、第２複列プラネタリギヤ２２はシングルピニオンタイプの第３及び第４プラネタリギヤ２２ａ、２２ｂからなっているので、サンギヤの回転数Ｎｓ、キャリアの回転数Ｎｃ、リングギヤの回転数Ｎｒとプラネタリギヤのギヤ比λとの関係は、式（２）で示される。そして、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，Ｓ３，Ｓ４の歯数をＺｓ１，Ｚｓ３，Ｚｓ４、リングギヤＲ１，Ｒ３，Ｒ４の歯数をＺｒ１，Ｚｒ３，Ｚｒ４とすると、第１複列プラネタリギヤ２１のギヤ比は、λ１＝Ｚｓ１／Ｚｒ１、第２複列プラネタリギヤ２２の第３及び第４のプラネタリギヤ２２ａ、２２ｂのギヤ比は、それぞれλ３＝Ｚｓ３／Ｚｒ３，λ４＝Ｚｓ４／Ｚｒ４となる。
Ｎｒ＝（１−λ）Ｎｃ＋λＮｓ・・・（１）
Ｎｒ＝（１＋λ）Ｎｃ−λＮｓ・・・（２）
【００２８】
第１複列プラネタリギヤ２１においては、共通キャリアＣＡ１の縦線と第１サンギヤＳ１の縦線との間隔を１とみなし、共通リングギヤＲ１の縦線を、第１キャリアＣＡ１の横線から第１サンギヤＳ１の縦線と同じ側に間隔λ１だけ離して配置する。また、第２ピニオンＰ２とによって逆転ギヤを構成する第２サンギヤＳ２の縦線は、固定のサンギヤＳ１の縦線から共通リングギヤＲ１の縦線とは反対側（逆転側）に、第２サンギヤＳ２と第２ピニオンＰ２とのギヤ比に応じて配置される。
【００２９】
第２複列プラネタリギヤ２２のシングルピニオンタイプの第３プラネタリギヤ２２ａについては、第３サンギヤＳ３の縦線と第３キャリアＣＡ３の縦線との間隔を１とみなし、第３リングギヤＲ３の縦線を第３キャリアＣＡ３の縦線から第３サンギヤＳ３の縦線の反対側に間隔λ３だけ離して配置する。
【００３０】
同様にして、第２複列プラネタリギヤ２２のシングルピニオンタイプの第４プラネタリギヤ２２ｂについては、第４サンギヤＳ４の縦線と第４キャリアＣＡ４の縦線との間隔を１とみなし、第４リングギヤＲ４の縦線を第４キャリアＣＡ４の縦線から第４サンギヤＳ３の縦線の反対側に間隔λ４だけ離して配置する。このとき、第４サンギヤＳ４は第３サンギヤＳ３に一体的に連結され、第４リングギヤＲ４は第３キャリアＣＡ３に一体的に連結されているため、第４サンギヤＳ４及び第４リングギヤＲ４の各縦線は第３サンギヤＳ３及び第３キャリアＣＡ３の縦線とそれぞれ共通である。
【００３１】
速度線図には、第１乃至第４クラッチＣ１〜Ｃ４ならびに第１及び第２ブレーキＢ１、Ｂ２が選択的に作動された点に、Ｃ１〜Ｃ４、Ｂ１、Ｂ２が記入されている。
【００３２】
このように作成された速度線図において、４本の各縦線に対応する要素を縦線の並び順に第１、第２、第３、第４要素とする。実施の形態においては、第１要素としての第３リングギヤＲ３は、第３及び第４クラッチＣ３、Ｃ４と第１ブレーキＢ１とに並列に連結され、第２要素としての互いに連結された第３キャリアＣＡ３と第４リングギヤＲ４は、第２クラッチＣ２と第２ブレーキＢ２とに並列に連結され、第３要素としての第４キャリアＣＡ４は出力軸１３に連結され、第４要素としての互いに連結された第３及び第４サンギヤＳ３、Ｓ４は第１クラッチＣ１に連結されている。
【００３３】
次に、各変速段の作動について説明する。前進１速の変速段の場合、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合される。第４クラッチＣ４の係合により、第２サンギヤＳ２が、第３リングギヤＲ３に連結され、第２ブレーキＢ２の係合により、互いに連結された第４リングギヤＲ４及び第３キャリアＣＡ３が回転規制される。
【００３４】
これにより、入力軸１２による共通キャリアＣＡ１の回転によって、第２サンギヤＳ２が逆転されて第３リングギヤＲ３に伝達される。従って、互いに連結された第３及び第４サンギヤＳ３、Ｓ４が、第３リングギヤＲ３の回転速度と、第３リングギヤＲ３と第３サンギヤＳ３のギヤ比とによって決定される回転速度で回転されるため、第４キャリアＣＡ４が、第４サンギヤＳ４の回転速度と、第４リングギヤＲ４と第４サンギヤＳ４のギヤ比によって決定される回転速度で回転される。その結果、第４キャリアＣＡ４に連結された出力軸１３は、１速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
【００３５】
前進２速の変速段の場合、第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２が係合される。第１クラッチＣ１の係合により、互いに連結された第３及び第４サンギヤＳ３、Ｓ４が入力軸１２に連結され、第２ブレーキＢ２の係合により、互いに連結された第４リングギヤＲ４及び第３キャリアＣＡ３が回転規制される。
【００３６】
これにより、第４キャリアＣＡ４が、第４サンギヤＳ４の回転速度と、第４リングギヤＲ４と第４サンギヤＳ４のギヤ比とによって決定される回転速度で回転されるため、第４キャリヤＣＡ４に連結された出力軸１３は、２速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
【００３７】
前進３速の変速段の場合、第１クラッチＣ１及び第４クラッチＣ４が係合される。第１クラッチＣ１の係合により、互いに連結された第３及び第４サンギヤＳ３、Ｓ４が入力軸１２に連結され、第４クラッチＣ４の係合により、第２サンギヤＳ２が第３リングギヤＲ３に連結される。
【００３８】
これにより、入力軸１２による共通キャリアＣＡ１の回転によって、第３リングギヤＲ３が、前進１速で述べた場合と同様に回転されるので、第３キャリアＣＡ３及び第４リングギヤＲ４は、第３リングギヤＲ３の回転速度と、第３サンギヤＳ３の回転速度と、第３リングギヤＲ３と第３サンギヤＳ３のギヤ比とによって決定される回転速度で回転される。その結果、第４キャリヤＣＡ４は、第４リングギヤＲ４の回転速度と、第４サンギヤＳ４の回転速度と、第４リングギヤＲ４と第４サンギヤＳ４のギヤ比とによって決定される回転速度で回転され、第４キャリヤＣＡ４に連結された出力軸１３は、３速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
【００３９】
前進４速の変速段の場合、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１が係合される。第１クラッチＣ１の係合により、互いに連結された第３及び第４サンギヤＳ３、Ｓ４が入力軸１２に連結され、第１ブレーキＢ１の係合により、第３リングギヤＲ３が回転規制される。
【００４０】
これにより、第３キャリアＣＡ３及び第４リングギヤＲ４が、第３サンギヤＳ３の回転速度と、第３リングギヤＲ３と第３サンギヤＳ３のギヤ比とによって決定される回転速度で回転される。その結果、第４キャリアＣＡ４が、第４リングギヤＲ４の回転速度と、第４サンギヤＳ４の回転速度と、第４リングギヤＲ４と第４サンギヤＳ４のギヤ比とによって決定される回転速度で回転され、第４キャリアＣＡ４に連結された出力軸１３は、４速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
【００４１】
前進５速の変速段の場合、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３が係合される。第１クラッチＣ１の係合により、互いに連結された第３及び第４サンギヤＳ３、Ｓ４が入力軸１２に連結され、第３クラッチＣ３の係合により、共通リングギヤＲ１が第３リングギヤＲ３に連結される。
【００４２】
これにより、入力軸１２による共通キャリアＣＡ１の回転によって、共通リングギヤＲ１及び第３リングギヤＲ３が、共通キャリアＣＡ１の回転速度と、共通リングギヤＲ１とサンギヤＳ１のギヤ比とによって決定される回転速度で回転される。従って、第３キャリアＣＡ３及び第４リングギヤＲ４が、第３リングギヤＲ３の回転速度と、第３サンギヤＳ３の回転速度と、第３リングギヤＲ３と第３サンギヤＳ３のギヤ比とによって決定される回転速度で回転される。その結果、第４キャリアＣＡ４が、第４リングギヤＲ４の回転速度と、第４サンギヤＳ４の回転速度と、第４リングギヤＲ４と第４サンギヤＳ４のギヤ比とによって決定される回転速度で回転され、第４キャリアＣＡ４に連結された出力軸１３は、５速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
【００４３】
前進６速の変速段の場合、第１及び第２クラッチＣ１、Ｃ２が係合される。第１クラッチＣ１の係合により、第３及び第４サンギヤＳ３、Ｓ４が入力軸１２に連結され、第２クラッチＣ２の係合により、第３キャリアＣＡ３及び第４リングギヤＲ４が入力軸１２に連結される。
【００４４】
これにより、入力軸１２の回転が、第１クラッチＣ１を介して第３及び第４サンギヤＳ３、Ｓ４に伝達されると同時に、第２クラッチＣ２を介して第３キャリアＣＡ３及び第４リングギヤＲ４に伝達される。その結果、出力軸１３に連結された第４キャリアＣＡ４が入力軸１２と一体的に回転され、出力軸１３は６速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
【００４５】
前進７速の変速段の場合、第２及び第３クラッチＣ２、Ｃ３が係合される。第２クラッチＣ２の係合により、第３キャリアＣＡ３及び第４リングギヤＲ４が入力軸１２に連結され、第３クラッチＣ３の係合により、共通リングギヤＲ１が第３リングギヤＲ３に連結される。
【００４６】
これにより、第３キャリアＣＡ３及び第４リングギヤＲ４が、入力軸１２と一体的に回転されるとともに、第３リングギヤＲ３が、前進１速で述べたと同様に回転されるので、第３及び第４サンギヤＳ３、Ｓ４は、第３キャリアＣＡ３の回転速度と、第３リングギヤＲ３の回転速度と、第３リングギヤＲ３と第３サンギヤＳ３のギヤ比とによって決定される回転速度で回転される。その結果、第４キャリアＣＡ４が、第４リングギヤＲ４の回転速度と、第４サンギヤＳ４の回転速度と、第４リングギヤＲ４と第４サンギヤＳ４のギヤ比とによって決定される回転速度で回転され、第４キャリアＣＡ４に連結された出力軸１３は、７速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
【００４７】
前進８速の変速段の場合、第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１が係合される。第２クラッチＣ２の係合により、第３キャリアＣＡ３及び第４リングギヤＲ４が入力軸１２に連結され、第１ブレーキＢ１の係合により、第３リングギヤＲ３が回転規制される。
【００４８】
これにより、第３及び第４サンギヤＳ３、Ｓ４は、第３キャリアＣＡ３の回転速度と、第３リングギヤＲ３と第３サンギヤＳ３のギヤ比とによって決定される回転速度で回転される。その結果、第４キャリアＣＡ４が、第４リングギヤＲ４の回転速度と、第４サンギヤＳ４の回転速度と、第４リングギヤＲ４と第４サンギヤＳ４のギヤ比とによって決定される回転速度で回転され、第４キャリアＣＡ４に連結された出力軸１３は、８速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
【００４９】
前進９速の変速段の場合、第２クラッチＣ２及び第４クラッチＣ４が係合される。第２クラッチＣ２の係合により、第３キャリアＣＡ３及び第４リングギヤＲ４が入力軸１２に連結され、第４クラッチＣ４の係合により、第２サンギヤＳ２が第３リングギヤＲ３に連結される。
【００５０】
これにより、入力軸１２による共通キャリアＣＡ１の回転により、第３リングギヤＲ３が、前進１速で述べたと同様に回転されるので、第３及び第４サンギヤＳ３、Ｓ４は、第３リングギヤＲ３の回転速度と、第３キャリアＣＡ３の回転速度と、第３リングギヤＲ３と第３サンギヤＳ３のギヤ比とによって決定される回転速度で回転される。その結果、第４キャリアＣＡ４が、第４リングギヤＲ４の回転速度と、第４サンギヤＳ４の回転速度と、第４リングギヤＲ４と第４サンギヤＳ４のギヤ比とによって決定される回転速度で回転され、第４キャリアＣＡ４に連結された出力軸１３は、９速の変速段のギヤ比で正転駆動される。
【００５１】
後進１速の変速段の場合、第３クラッチＣ３及び第２ブレーキＢ２が係合される。第３クラッチＣ３の係合により、共通リングギヤＲ１が第３リングギヤＲ３に連結され、第２ブレーキＢ２の係合により、第４リングギヤＲ４及び第３キャリアＣＡ３が回転規制される。
【００５２】
これにより、入力軸１２による共通キャリアＣＡ１の回転によって、第３リングギヤＲ３が、前進５速で述べた回転速度で回転されるため、第３及び第４サンギヤＳ３、Ｓ４は、第３リングギヤＲ３の回転速度と、第３リングギヤＲ３と第３サンギヤＳ３のギヤ比とによって決定される回転速度で逆転される。従って、第４キャリアＣＡ４が、第４サンギヤＳ４の回転速度と、第４リングギヤＲ４と第４サンギヤＳ４のギヤ比とによって決定される回転速度で逆転されるので、第４キャリアＣＡ４に連結された出力軸１３は、後進１速の変速段のギヤ比で逆転駆動される。
【００５３】
上記した第１の実施の形態によれば、第１複列プラネタリギヤ２１を、第１、第２ピニオンＰ１、Ｐ２及び第１ピニオンＰ１と噛合する副ピニオンＰ５と、副ピニオンＰ５を回転可能に支承する共通キャリアＣＡ１と、第１ピニオンＰ１と噛合しハウジング１５に固定された第１サンギヤＳ１と、副ピニオンＰ５と噛合する共通リングギヤＲ１と、第２ピニオンＰ２と噛合する第２サンギヤＳ２とによって構成したので、従来のように２列のプラネタリギヤを並設して互いに連結した自動変速機に比べ、自動変速機１０の軸線方向の長さを抑制することができ、自動変速機１０の小型化を可能にすることができる。
【００５４】
しかも、第１複列プラネタリギヤ２１の２列目は、プラネタリギヤではなく、第２サンギヤＳ２と第２ピニオンＰ２とによって逆転ギヤを構成しているだけであるので、第２サンギヤＳ２と第２ピニオンＰ２とのギヤ比を自在に設定することができ、これにより、通常のラビニヨタイプの複列プラネタリギヤに比べて、ギヤの自由度を増すことができ、各変速段の間隔を適切に設定することが可能となる。
【００５５】
次に、本発明の第２の実施の形態を図４乃至図６に基づいて説明する。第２の実施形態に係る自動変速機１０は、第１複列プラネタリギヤ２１を、ピニオン及びリングギヤを共通にしたラビニヨタイプのプラネタリギヤによって構成した点、ピニオンに噛合する共通リングギヤＲ２をハウジング１５に固定した点、及び第３クラッチＣ３によって共通キャリアＣＡ１を、第３リングギヤＲ３に連結された連結部材３４に係脱可能に連結した点について、第１の実施の形態と異にしている。その他については第１の実施の形態と同じであるため、以下においては、主として第１の実施の形態と異なる点を説明し、第１の実施の形態と同一の構成部品については同一の参照番号を付し、説明を省略する。
【００５６】
図４に示すように、第２の実施の形態においては、第１複列プラネタリギヤ１２１が、ピニオンＰ１１及びリングギヤＲ２を共通にしたラビニヨタイプのプラネタリギヤによって構成されている。そして、プラネタリギヤ１２１の第１サンギヤＳ１が、連結部材３１を介して入力軸１２に連結されている。共通リングギヤＲ２は、連結部材３２を介してハウジング１５に固定されている。
【００５７】
第２サンギヤＳ２は、副ピニオンＰ１２を介して共通キャリアＣＡ１に支承されたロングピニオンＰ１１に噛合され、第４クラッチＣ４によって、第３リングギヤＲ３に係脱可能に連結される。また、共通のキャリアＣＡ１が第３クラッチＣ３によって、第４クラッチＣ４と並列的に、連結部材３２を介して第３リングギヤＲ３に係脱可能に連結される。
【００５８】
図５及び図６に、第２の実施の形態における係合表及び速度線図を示す。図６においては、共通リングギヤＲ２が固定され、第１サンギヤＳ１が入力軸１２に一体的に連結されており、第３クラッチＣ３の作動点が共通キャリアＣＡ１上となる点で、第１の実施の形態のものと相違している。
【００５９】
上記した第２の実施の形態によれば、第１複列プラネタリギヤ１２１を、ピニオンＰ１１及びリングギヤＲ１を共通にしたラビニヨタイプによって構成したので、第１の実施の形態で述べたのと同様に、自動変速機１０の軸線方向の長さを抑制することができ、自動変速機の小型化を可能にすることができる。
【００６０】
上記した実施の形態においては、各連結軸３１、３５、３７及び連結部材３４の構成により、各クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ４をできるだけ回転軸線Ｏ１より離間した位置に配置できるようにして、トルク容量の増大化を可能にした例で説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６１】
以上、本発明を実施の形態に即して説明したが、本発明は実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で種々の形態を採り得るものである。
【符号の説明】
【００６２】
１０…自動変速機、１２…入力軸、１３…出力軸、１５…ハウジング、２１…第１複列プラネタリギヤ、２２…第２複列プラネタリギヤ、Ｓ１〜Ｓ４…サンギヤ、ＣＡ１、ＣＡ３、ＣＡ４…キャリア、Ｒ１〜Ｒ４…リングギヤ、Ｐ１〜Ｐ４…ピニオン、Ｐ１１…ロングピニオン、Ｐ５、Ｐ１２…副ピニオン、Ｃ１〜Ｃ４…クラッチ、Ｂ１、Ｂ２…ブレーキ。
【図１】
2015059578.tif 000003
【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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