(57)【要約】【課題】本発明の目的は、２段タービン流体変速機と２組の遊星歯車列より成る減速比制御装置と少なくとも１つの減速遊星歯車列より成る減速装置とを有する動力伝達用の自動変速装置において、変速比を切換えるに際して、各種のセンサ類及び油圧機構や、マップ等を不要とし、短期間で開発出来る自動変速装置を提供すること。【解決手段】第１の入力軸（２）に２段タービン流体変速機（１）を接続し、第１の出力軸（３）は第１の一方向クラッチ（Ｆｗｔ）を介して第１の入力軸（２）に連結されると共に第１の遊星歯車列（ＢＧ１）に入力され、第２の出力軸（４）は第２の遊星歯車列（ＢＧ２）に入力されると共に分岐した第５の入力軸（１０）を介して第３の遊星歯車列（ＰＧａ）に入力され、前記第５の入力軸（１０）と第３の遊星歯車列（ＰＧａ）の遊星歯車支持体（ＰＣａ）とは第３の一方向クラッチ（Ｆｗａ）を介して連結され、第４の入力軸（１２）に接続する最終出力軸（１３）の回転数の増加に伴い第３の一方向クラッチ（Ｆｗａ）が係合して高速域に連結されるようになっている。【選択図】  図１
2004205033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２段タービン流体変速機（１）と、該２段タービン流体変速機（１）に接続された２組の遊星歯車列（ＢＧ１、ＢＧ２）で構成された減速比制御装置（７）と、該減速比制御装置（７）に接続された少なくとも１つの減速遊星歯車列（ＰＧａ）より成る減速装置（２０）とを有する動力伝達用の自動変速装置において、前記２段タービン流体変速機（１）のポンプ（Ｐ）を回転させる第１の入力軸（２）が原動機の出力軸に直結されており、前記２段タービン流体変速機（１）の第１のタービン（Ｔ１）によって回転させられる第１の出力軸（３）に第１の遊星歯車列（ＢＧ１）のサン歯車（ＢＳ１）の第２の入力軸（８）が接続され、前記第１の入力軸（２）と前記第１の出力軸（３）との間には第１の一方向クラッチ（Ｆｗｔ）が介装され、前記第１の遊星歯車列（ＢＧ１）のサン歯車（ＢＳ１）に噛合う遊星歯車（ＢＰ１）を回転支持する遊星歯車支持体（ＢＣ１）が第２の遊星歯車列（ＢＧ２）のサン歯車（ＢＳ２）と接続され、該サン歯車（ＢＳ２）に噛合う遊星歯車（ＢＰ２）を回転支持する遊星歯車支持体（ＢＣ２）が前記２段タービン流体変速機（１）の第２のタービン（Ｔ２）によって回転させられる第２の出力軸（４）から分岐された第３の入力軸（５）と接続され、第２の遊星歯車列（ＢＧ２）の遊星歯車（ＢＰ２）と噛合うリング歯車（ＢＲ２）は第１の遊星歯車列（ＢＧ１）のサン歯車（ＢＳ１）と連結軸（Ｃ１）を介して接続され、第１の遊星歯車列（ＢＧ１）の遊星歯車（ＢＰ１）に噛合うリング歯車（ＢＲ１）が第３の出力軸（１１）を有し、前記減速装置（２０）は前記第３の出力軸（１１）に接続する第４の入力軸（１２）と前記第２の出力軸（４）から分岐された分岐軸（６）に接続する第５の入力軸（１０）とを有し、前記第４の入力軸（１２）は出力軸（１３）に接続され、かつ減速遊星歯車列（ＰＧａ）の遊星歯車支持体（ＰＣａ）と接続されており、該遊星歯車支持体（ＰＣａ）に回転支持される遊星歯車（Ｐａ）と噛合うサン歯車（Ｓａ）は、部材（Ｌａ）を介して第２の一方向クラッチ（ＦｗＡ）によってフレームに接続され、前記遊星歯車（Ｐａ）と噛合うリング歯車（Ｒａ）は前記第５の入力軸（１０）と接続され、そして前記減速装置（２０）にはその入力軸（１０）の回転速度が出力軸（１３）の回転速度より大きいときは減速装置（２０）が減速作用を行い、入力軸（１０）と出力軸（１３）との回転速度が等しいときは直結する手段（Ｆｗａ、Ｆｗａ１、Ｆｗａ２、Ｆｗａ３）が設けられていることを特徴とする動力伝達用自動変速装置。
【請求項２】
２段タービン流体変速機（１）と、該２段タービン流体変速機（１）に接続された２組の遊星歯車列（ＢＧ１、ＢＧ２）で構成された減速比制御装置（７）と、該減速比制御装置（７）に接続された少なくとも１つの減速遊星歯車列（ＰＧａ）より成る減速装置（２０）とを有する動力伝達用の自動変速装置において、前記２段タービン流体変速機（１）のポンプ（Ｐ）を回転させる第１の入力軸（２）が原動機の出力軸に直結されており、前記２段タービン流体変速機（１）の第１のタービン（Ｔ１）によって回転させられる第１の出力軸（３）に第１の遊星歯車列（ＢＧ１）のサン歯車（ＢＳ１）の第２の入力軸（８）が接続され、前記第１の入力軸（２）と前記第１の出力軸（３）との間には第１の一方向クラッチ（Ｆｗｔ）が介装され、前記第１の遊星歯車列（ＢＧ１）のサン歯車（ＢＳ１）に噛合う遊星歯車（ＢＰ１）を回転支持する遊星歯車支持体（ＢＣ１）が第２の遊星歯車列（ＢＧ２）のリング歯車（ＢＲ２）と接続され、該リング歯車（ＢＲ２）に噛合う遊星歯車（ＢＰ２）を回転支持する遊星歯車支持体（ＢＣ２）と接続された第３の入力軸（５）が前記２段タービン流体変速機（１）の第２のタービン（Ｔ２）によって回転させられる第２の出力軸（４）と接続され、第２の遊星歯車列（ＢＧ２）の遊星歯車（ＢＰ２）と噛合うサン歯車（ＢＳ２）は第１の遊星歯車列（ＢＧ１）のサン歯車（ＢＳ１）と連結軸（Ｃ２）を介して接続され、第１の遊星歯車列（ＢＧ１）の遊星歯車（ＢＰ１）に噛合うリング歯車（ＢＲ１）が第３の出力軸（１１）と接続され、前記減速装置（２０）は前記第３の出力軸（１１）に接続する第４の入力軸（１２）と前記第２の出力軸（４）から分岐された分岐軸（６）に接続する第５の入力軸（１０）とを有し、前記第４の入力軸（１２）は出力軸（１３）に接続され、かつ減速遊星歯車列（ＰＧａ）の遊星歯車支持体（ＰＣａ）と接続されており、該遊星歯車支持体（ＰＣａ）に回転支持される遊星歯車（Ｐａ）と噛合うサン歯車（Ｓａ）は、部材（Ｌａ）を介して第２の一方向クラッチ（ＦｗＡ）によってフレームに接続され、前記遊星歯車（Ｐａ）と噛合うリング歯車（Ｒａ）は前記第５の入力軸（１０）と接続され、そして前記減速装置（２０）にはその入力軸（１０）の回転速度が出力軸（１３）の回転速度より大きいときは減速装置（２０）が減速作用を行い、入力軸（１０）と出力軸（１３）との回転速度が等しいときは直結する手段（Ｆｗａ、Ｆｗａ１、Ｆｗａ２、Ｆｗａ３）が設けられていることを特徴とする動力伝達用自動変速装置。
【請求項３】
２段タービン流体変速機（１）と、該２段タービン流体変速機（１）に接続された２組の遊星歯車列（ＢＧ１、ＢＧ２）で構成された減速比制御装置（７）と、該減速比制御装置（７）に接続された少なくとも１つの減速遊星歯車列（ＰＧａ）より成る減速装置（２０）とを有する動力伝達用の自動変速装置において、前記２段タービン流体変速機（１）のポンプ（Ｐ）を回転させる第１の入力軸（２）が原動機の出力軸に直結されており、前記２段タービン流体変速機（１）の第１のタービン（Ｔ１）によって回転させられる第１の出力軸（３）に第１及び第２の遊星歯車列（ＢＧ１、ＢＧ２）の遊星歯車（ＢＰ１、ＢＰ２）を回転支持する遊星歯車支持体（ＢＣ１、ＢＣ２）を回転させる第２の入力軸（８）が接続され、前記第１の入力軸（２）と前記第１の出力軸（３）との間には第１の一方向クラッチ（Ｆｗｔ）が介装され、前記第２の遊星歯車列（ＢＧ２）のサン歯車（ＢＳ２）が前記２段タービン流体変速機（１）の第２のタービン（Ｔ２）によって回転させられる第２の出力軸（４）から分岐された第３の入力軸（５）と接続され、前記第１及び第２の遊星歯車列（ＢＧ１、ＢＧ２）の遊星歯車（ＢＰ１、ＢＰ２）に噛合うリング歯車（ＢＲ１、ＢＲ２）は連結軸（Ｃ３）を介して一体に接続されており、第１の遊星歯車列（ＢＧ１）のサン歯車（ＢＳ１）が第３の出力軸（１１）と接続され、前記減速装置（２０）は前記第３の出力軸（１１）に接続する第４の入力軸（１２）と前記第２の出力軸（４）から分岐された分岐軸（６）に接続する第５の入力軸（１０）とを有し、前記第４の入力軸（１２）は出力軸（１３）に接続され、かつ減速遊星歯車列（ＰＧａ）の遊星歯車支持体（ＰＣａ）と接続されており、該遊星歯車支持体（ＰＣａ）に回転支持される遊星歯車（Ｐａ）と噛合うサン歯車（Ｓａ）は、部材（Ｌａ）を介して第２の一方向クラッチ（ＦｗＡ）によってフレームに接続され、前記遊星歯車（Ｐａ）と噛合うリング歯車（Ｒａ）は前記第５の入力軸（１０）と接続され、そして前記減速装置（２０）にはその入力軸（１０）の回転速度が出力軸（１３）の回転速度より大きいときは減速装置（２０）が減速作用を行い、入力軸（１０）と出力軸（１３）との回転速度が等しいときは直結する手段（Ｆｗａ、Ｆｗａ１、Ｆｗａ２、Ｆｗａ３）が設けられていることを特徴とする動力伝達用自動変速装置。
【請求項４】
前記減速遊星歯車列（ＰＧａ）と入力軸（１０）の回転速度が出力軸（１３）の回転速度より大きいときは減速作用を行い、入力軸（１０）と出力軸（１３）との回転速度が等しいときは直結する手段（Ｆｗａ、Ｆｗａ１、Ｆｗａ２、Ｆｗａ３）とよりなる複数個の減速装置（ＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３）が設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載の動力伝達用自動変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２段タービン流体変速機と、２組の遊星歯車列より成る減速比制御装置と、少なくとも１つの減速遊星歯車列より成る減速装置とを有する動力伝達用の自動変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体変速機と機械式歯車列とを有する自動車の自動変速装置において、機械式歯車列としては遊星歯車方式と、手動変速機で用いられているのと同様の平行軸歯車方式とが広く知られている（例えば非特許文献１等参照）。そして、これらの機械式歯車列においては、変速比は段階的に切換えられている。また本出願人は特許文献１および特許文献２により流体変速機を用いた動力分配装置および自動変速装置を提案している。
【０００３】
そのように機械式歯車列によって変速比を切換えるに際しては、エンジン側のトルク及び負荷の必要とするトルクならびにエンジンおよび負荷の回転速度等をセンサによって検出し、その検出結果に基づいて予め用意されたマップに従って油圧機構を作動させて変速比を切換える必要があった。
すなわち、上述の如く変速比を切換えるための諸付属機器を必要とし、また、かかる自動変速装置の開発には、上記センサ特性に基づいてマップを作製する為に、数多くの実験をこなす必要があり、長期間を要することとなっていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２−１３８５５２号公報
【特許文献２】
特開２００２−１４７５６８号公報
【非特許文献１】
自動車技術会編  自動車技術ハンドブック［設計編］  １９９１年３月
第４章動力伝達系、４．５流体伝動装置、４．６自動変速装置
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、２段タービン流体変速機と、２組の遊星歯車列より成る減速比制御装置と、少なくとも１つの減速遊星歯車列より成る減速装置とを有する動力伝達用の自動変速装置において、変速比を切換えるに際して、各種のセンサ類及び油圧機構や、マップ等を不要とし、比較的簡単且つ自動的に変速作動を行なうことが出来る動力伝達用自動変速装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、２段タービン流体変速機（１）と、該２段タービン流体変速機（１）に接続された２組の遊星歯車列（ＢＧ１、ＢＧ２）で構成された減速比制御装置（７）と、該減速比制御装置（７）に接続された少なくとも１つの減速遊星歯車列（ＰＧａ）より成る減速装置（２０）とを有する動力伝達用の自動変速装置において、前記２段タービン流体変速機（１）のポンプ（Ｐ）を回転させる第１の入力軸（２）が原動機の出力軸に直結されており、前記２段タービン流体変速機（１）の第１のタービン（Ｔ１）によって回転させられる第１の出力軸（３）に第１の遊星歯車列（ＢＧ１）のサン歯車（ＢＳ１）の第２の入力軸（８）が接続され、前記第１の入力軸（２）と前記第１の出力軸（３）との間には第１の一方向クラッチ（Ｆｗｔ）が介装され、前記第１の遊星歯車列（ＢＧ１）のサン歯車（ＢＳ１）に噛合う遊星歯車（ＢＰ１）を回転支持する遊星歯車支持体（ＢＣ１）が第２の遊星歯車列（ＢＧ２）のサン歯車（ＢＳ２）と接続され、該サン歯車（ＢＳ２）に噛合う遊星歯車（ＢＰ２）を回転支持する遊星歯車支持体（ＢＣ２）が前記２段タービン流体変速機（１）の第２のタービン（Ｔ２）によって回転させられる第２の出力軸（４）から分岐された第３の入力軸（５）と接続され、第２の遊星歯車列（ＢＧ２）の遊星歯車（ＢＰ２）と噛合うリング歯車（ＢＲ２）は第１の遊星歯車列（ＢＧ１）のサン歯車（ＢＳ１）と連結軸（Ｃ１）を介して接続され、第１の遊星歯車列（ＢＧ１）の遊星歯車（ＢＰ１）に噛合うリング歯車（ＢＲ１）が第３の出力軸（１１）を有し、前記減速装置（２０）は前記第３の出力軸（１１）に接続する第４の入力軸（１２）と前記第２の出力軸（４）から分岐された分岐軸（６）に接続する第５の入力軸（１０）とを有し、前記第４の入力軸（１２）は出力軸（１３）に接続され、かつ減速遊星歯車列（ＰＧａ）の遊星歯車支持体（ＰＣａ）と接続されており、該遊星歯車支持体（ＰＣａ）に回転支持される遊星歯車（Ｐａ）と噛合うサン歯車（Ｓａ）は、部材（Ｌａ）を介して第２の一方向クラッチ（ＦｗＡ）によってフレームに接続され、前記遊星歯車（Ｐａ）と噛合うリング歯車（Ｒａ）は前記第５の入力軸（１０）と接続され、そして前記減速装置（２０）にはその入力軸（１０）の回転速度が出力軸（１３）の回転速度より大きいときは減速装置（２０）が減速作用を行い、入力軸（１０）と出力軸（１３）との回転速度が等しいときは直結する手段（Ｆｗａ、Ｆｗａ１、Ｆｗａ２、Ｆｗａ３）が設けられている。
【０００７】
そして、本発明によれば、２段タービン流体変速機（１）と、該２段タービン流体変速機（１）に接続された２組の遊星歯車列（ＢＧ１、ＢＧ２）で構成された減速比制御装置（７）と、該減速比制御装置（７）に接続された少なくとも１つの減速遊星歯車列（ＰＧａ）より成る減速装置（２０）とを有する動力伝達用の自動変速装置において、前記２段タービン流体変速機（１）のポンプ（Ｐ）を回転させる第１の入力軸（２）が原動機の出力軸に直結されており、前記２段タービン流体変速機（１）の第１のタービン（Ｔ１）によって回転させられる第１の出力軸（３）に第１の遊星歯車列（ＢＧ１）のサン歯車（ＢＳ１）の第２の入力軸（８）が接続され、前記第１の入力軸（２）と前記第１の出力軸（３）との間には第１の一方向クラッチ（Ｆｗｔ）が介装され、前記第１の遊星歯車列（ＢＧ１）のサン歯車（ＢＳ１）に噛合う遊星歯車（ＢＰ１）を回転支持する遊星歯車支持体（ＢＣ１）が第２の遊星歯車列（ＢＧ２）のリング歯車（ＢＲ２）と接続され、該リング歯車（ＢＲ２）に噛合う遊星歯車（ＢＰ２）を回転支持する遊星歯車支持体（ＢＣ２）と接続された第３の入力軸（５）が前記２段タービン流体変速機（１）の第２のタービン（Ｔ２）によって回転させられる第２の出力軸（４）と接続され、第２の遊星歯車列（ＢＧ２）の遊星歯車（ＢＰ２）と噛合うサン歯車（ＢＳ２）は第１の遊星歯車列（ＢＧ１）のサン歯車（ＢＳ１）と連結軸（Ｃ２）を介して接続され、第１の遊星歯車列（ＢＧ１）の遊星歯車（ＢＰ１）に噛合うリング歯車（ＢＲ１）が第３の出力軸（１１）と接続され、前記減速装置（２０）は前記第３の出力軸（１１）に接続する第４の入力軸（１２）と前記第２の出力軸（４）から分岐された分岐軸（６）に接続する第５の入力軸（１０）とを有し、前記第４の入力軸（１２）は出力軸（１３）に接続され、かつ減速遊星歯車列（ＰＧａ）の遊星歯車支持体（ＰＣａ）と接続されており、該遊星歯車支持体（ＰＣａ）に回転支持される遊星歯車（Ｐａ）と噛合うサン歯車（Ｓａ）は、部材（Ｌａ）を介して第２の一方向クラッチ（ＦｗＡ）によってフレームに接続され、前記遊星歯車（Ｐａ）と噛合うリング歯車（Ｒａ）は前記第５の入力軸（１０）と接続され、そして前記減速装置（２０）にはその入力軸（１０）の回転速度が出力軸（１３）の回転速度より大きいときは減速装置（２０）が減速作用を行い、入力軸（１０）と出力軸（１３）との回転速度が等しいときは直結する手段（Ｆｗａ、Ｆｗａ１、Ｆｗａ２、Ｆｗａ３）が設けられている。
【０００８】
又、本発明によれば、２段タービン流体変速機（１）と、該２段タービン流体変速機（１）に接続された２組の遊星歯車列（ＢＧ１、ＢＧ２）で構成された減速比制御装置（７）と、該減速比制御装置（７）に接続された少なくとも１つの減速遊星歯車列（ＰＧａ）より成る減速装置（２０）とを有する動力伝達用の自動変速装置において、前記２段タービン流体変速機（１）のポンプ（Ｐ）を回転させる第１の入力軸（２）が原動機の出力軸に直結されており、前記２段タービン流体変速機（１）の第１のタービン（Ｔ１）によって回転させられる第１の出力軸（３）に第１及び第２の遊星歯車列（ＢＧ１、ＢＧ２）の遊星歯車（ＢＰ１、ＢＰ２）を回転支持する遊星歯車支持体（ＢＣ１、ＢＣ２）を回転させる第２の入力軸（８）が接続され、前記第１の入力軸（２）と前記第１の出力軸（３）との間には第１の一方向クラッチ（Ｆｗｔ）が介装され、前記第２の遊星歯車列（ＢＧ２）のサン歯車（ＢＳ２）が前記２段タービン流体変速機（１）の第２のタービン（Ｔ２）によって回転させられる第２の出力軸（４）から分岐された第３の入力軸（５）と接続され、前記第１及び第２の遊星歯車列（ＢＧ１、ＢＧ２）の遊星歯車（ＢＰ１、ＢＰ２）に噛合うリング歯車（ＢＲ１、ＢＲ２）は連結軸（Ｃ３）を介して一体に接続されており、第１の遊星歯車列（ＢＧ１）のサン歯車（ＢＳ１）が第３の出力軸（１１）と接続され、前記減速装置（２０）は前記第３の出力軸（１１）に接続する第４の入力軸（１２）と前記第２の出力軸（４）から分岐された分岐軸（６）に接続する第５の入力軸（１０）とを有し、前記第４の入力軸（１２）は出力軸（１３）に接続され、かつ減速遊星歯車列（ＰＧａ）の遊星歯車支持体（ＰＣａ）と接続されており、該遊星歯車支持体（ＰＣａ）に回転支持される遊星歯車（Ｐａ）と噛合うサン歯車（Ｓａ）は、部材（Ｌａ）を介して第２の一方向クラッチ（ＦｗＡ）によってフレームに接続され、前記遊星歯車（Ｐａ）と噛合うリング歯車（Ｒａ）は前記第５の入力軸（１０）と接続され、そして前記減速装置（２０）にはその入力軸（１０）の回転速度が出力軸（１３）の回転速度より大きいときは減速装置（２０）が減速作用を行い、入力軸（１０）と出力軸（１３）との回転速度が等しいときは直結する手段（Ｆｗａ、Ｆｗａ１、Ｆｗａ２、Ｆｗａ３）が設けられている。
【０００９】
さらに、本発明によれば、前記減速遊星歯車列（ＰＧａ）と入力軸（１０）の回転速度が出力軸（１３）の回転速度より大きいときは減速作用を行い、入力軸（１０）と出力軸（１３）との回転速度が等しいときは直結する手段（Ｆｗａ、Ｆｗａ１、Ｆｗａ２、Ｆｗａ３）とよりなる複数個の減速装置（ＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３）が設けられている。
【００１０】
かかる構成を具備する本発明の動力伝達用自動変速装置によれば、最終出力軸（１３）の回転速度に対する第１の入力軸（２）の回転速度の比（Ｎ／ｎ）がある限界値を超え、それに伴って減速遊星歯車列（ＰＧａ）で構成される減速装置（２０）の入力軸（１０）の回転速度（ｎ２）が最終出力軸（１３）の回転速度（Ｎ）より小さくなろうとした際に、それと同じ回転速度の遊星歯車支持体（ＰＣａ）と入力軸（１０）との間に介装された一方向クラッチ（Ｆｗａ、Ｆｗａ１、Ｆｗａ２、Ｆｗａ３）がそれを阻止し、ｎ２＝Ｎ、すなわちＮ／ｎ２＝１の状態にて、いわば一方向クラッチ（Ｆｗａ）が係合固定された状態で、第５の入力軸（１０）、遊星歯車支持体（ＰＣａ）及び最終出力軸（１３）が一体となって回転を続ける。
すなわち、次なる減速域に自動的に遷移（増速）される。
換言すれば、変速比を切換えるに際して、遊星歯車支持体（ＰＣａ）と第５の入力軸（１０）との間に介装された一方向クラッチ（Ｆｗａ）の拘束力により円滑に変速が可能となり、従来技術で必要とされた各種のセンサ類及び油圧機構や、マップ等が不要となる。
【００１１】
上述と同様の結論が、複数の遊星歯車装置（減速歯車装置ＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３）によって構成された減速装置（２５）についても成立する。その詳細については、後述する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
先ず、図１および図２を参照して第１実施形態を説明する。尚、各図において、各要素の符号の後のカッコ内に示された符号はそれぞれ回転速度とトルクとを表している。
【００１３】
図１及び図２において、２段タービン流体変速機１は駆動側のポンプＰと、被駆動側の第１のタービンＴ１と、第２のタービンＴ２と、作動制限装置である一方向クラッチＦｗＴを介して図示しないフレームに固定されたステータＳとから構成され、前記ポンプＰは第１の入力軸２を介して図示しない原動機出力軸に連結駆動されている。そして、前記第１のタービンＴ１は第１の出力軸３に連結され、又、前記第２のタービンＴ２は第２の出力軸４に連結されている。
さらに、前記第１の出力軸３は前記第１の入力軸２に第１の一方向クラッチＦｗｔを介して接続され、第１の出力軸３の回転速度（ｎ１）は第１の入力軸２の回転速度（ｎ）を上回らないように作動する。
なお、図中の一方向クラッチＦｗｔは黒色の３角印が付されており、これは第１の出力軸３の回転速度が第１の入力軸２と等しいかまたは小さい関係を許容するものであり、すなわち第１の出力軸３の回転速度は第１の入力軸２の回転速度より速くならない。また白抜きの３角印は上記とは逆であり、例えば後述する第２の一方向クラッチＦｗＡはサン歯車Ｓａの正方向の回転は許容するが逆転は許容しない。正方向の回転とは、回転軸を左から右に見て、時計針の回転方向とし、その逆を負方向の回転とする。
【００１４】
ここで、２段タービン流体変速機１の動作は原動機出力軸の回転、即ち第１の入力軸２の回転によって、流体がポンプＰからタービンＴ１及びＴ２よりなるタービンＴに向かって矢印のように循環し、タービンＴ１及びＴ２にトルクを与えて回転させ、さらにステータＳを通って再びポンプＰに流入する様に作動する。
【００１５】
そして、流体変速機１の後方（出力側）には、第１の遊星歯車列ＢＧ１と第２の遊星歯車列ＢＧ２との組み合わせよりなる減速比制御装置７が配置されている。
前記第１の出力軸３には第１の遊星歯車列ＢＧ１のサン歯車ＢＳ１の回転軸８すなわち第２の入力軸が接続されている。その第１の遊星歯車列ＢＧ１のサン歯車ＢＳ１に噛合う遊星歯車ＢＰ１を回転支持する遊星歯車支持体ＢＣ１は第２の遊星歯車列ＢＧ２のサン歯車ＢＳ２と接続されている。
【００１６】
また、第２の遊星歯車列ＢＧ２のサン歯車ＢＳ２に噛合う遊星歯車ＢＰ２を回転支持する遊星歯車支持体ＢＣ２は、前記２段タービン流体変速機の第２のタービンＴ２によって駆動される第２の出力軸４に接続された第３の入力軸５に接続されている。
そして、第２の遊星歯車列ＢＧ２の遊星歯車ＢＰ２と噛合うリング歯車ＢＲ２は第１の遊星歯車列ＢＧ１のサン歯車ＢＳ１とは連結軸Ｃ１を介して接続され、第１の遊星歯車列ＢＧ１の遊星歯車ＢＰ１に噛合うリング歯車ＢＲ１は第３の出力軸１１に接続されている。
【００１７】
前述の減速比制御装置７の後方には減速装置２０が配置され、この減速装置２０は少なくとも１個（図示の例では１個）の減速遊星歯車列ＰＧａより成っている。そして、この減速装置２０は前記第３の出力軸１１に接続する第４の入力軸１２を有しており、該第４の入力軸１２は減速遊星歯車列ＰＧａの遊星歯車支持体ＰＣａと接続されている。
また、該遊星歯車支持体ＰＣａに回転支持される遊星歯車Ｐａと噛合うサン歯車Ｓａは、部材Ｌａを介して、第２の一方向クラッチＦｗＡによって図示しないフレームに接続され、負方向の回転を拘束されている。
【００１８】
また、前記遊星歯車Ｐａと噛合うリング歯車Ｒａは、前記第２の出力軸４からの分岐軸６に接続された第５の入力軸１０と接続され、且つリング歯車Ｒａは前記遊星歯車支持体ＰＣａと第３の一方向クラッチＦｗａを介して接続され、リング歯車Ｒａの回転速度（ｎ２）が遊星歯車支持体ＰＣａの回転速度（Ｎ）よりも小とならないように作用するものである。
すなわち、この第３の一方向クラッチＦｗａは、入力軸（図示の例では第５の入力軸１０）の回転速度（ｎ２）が出力軸（図示の例では最終出力軸１３）の回転速度（Ｎ）より大きいときは減速装置２０が減速作用を行い、入力軸と出力軸との回転速度が等しいときは直結する手段を構成している。したがってｎ２がＮより大のときは第３の一方向クラッチＦｗａは空転（不作動）し、減速装置２０が減速作用を行うが、ｎ２がＮと等しくなると、入力軸と出力軸とを直結するようになっている。
以上述べてきたように、前記第１の入力軸２から入力された駆動力が伝達・変速され前記第４の入力軸１２に接続された最終出力軸１３から取り出される。
【００１９】
前記の入力軸の回転速度が出力軸の回転速度より大きいときは減速装置２０が減速作用を行い、入力軸と出力軸との回転速度が等しいときは直結する手段は減速装置２０に対して種種の態様で取付けることができる。例えば図３に示すように一方向クラッチＦｗａ１をサン歯車Ｓａと最終出力軸１３との間に設けることもできる。
或いは、図４に示すようにリング歯車Ｒａとサン歯車Ｓａの部材Ｌａとの間に一方向クラッチＦｗａ２を設けてもよい。
さらに、図５に示すように図４と同じ位置に拘束方向が逆の一方向クラッチＦｗａ３を設けることもできる。
また後述の図６の実施例では、出力軸とは任意の減速遊星歯車装置ＰＧ１〜ＰＧ３の出力軸を意味しており、したがって出力軸の符号１３は例示であって、図１に限定されるものではなく、この減速遊星歯車装置自体の出力軸を意味している。
【００２０】
次に、図６を参照し、第１実施形態の他の例として減速装置２５が３個の減速遊星歯車装置ＰＧ１〜ＰＧ３で構成された場合について、前述の図１及び図２の１個の減速遊星歯車列で構成された場合と異なる部分について説明する。
【００２１】
減速比制御装置７の後方には、３個の減速遊星歯車装置ＰＧ１〜ＰＧ３が符号順に配置されている。
第１の減速遊星歯車装置ＰＧ１のリング歯車Ｒ１へ入力する第５の入力軸１０は前記分岐軸６と接続され、該リング歯車Ｒ１に噛合う遊星歯車Ｐ１は遊星歯車支持体ＰＣ１により回転支持されている。
【００２２】
前記遊星歯車Ｐ１と噛合うサン歯車Ｓ１は、部材Ｌ１を介し第２の一方向クラッチＦｗ１１により図示しないフレームに係脱可能に接続されている。
又、前記リング歯車Ｒ１と遊星歯車支持体ＰＣ１とは第３の一方向クラッチＦｗ１を介して接続され、遊星歯車支持体ＰＣ１の回転速度がリング歯車Ｒ１の回転速度を上回らないように作用する。
【００２３】
第２の減速遊星歯車装置ＰＧ２のリング歯車Ｒ２は前記第１の減速遊星歯車装置ＰＧ１の遊星歯車支持体ＰＣ１と接続され、リング歯車Ｒ２に噛合う遊星歯車Ｐ２は遊星歯車支持体ＰＣ２により回転支持されている。
前記遊星歯車Ｐ２と噛合うサン歯車Ｓ２は、部材Ｌ２を介し、第２の一方向クラッチＦｗ２２により図示しないフレームに係脱可能に接続されている。
また、前記リング歯車Ｒ２と遊星歯車支持体ＰＣ２とは第３の一方向クラッチＦｗ２を介して接続され、遊星歯車支持体ＰＣ２の回転速度がリング歯車Ｒ２の回転速度を上回らないように作用する。
【００２４】
第３の減速遊星歯車装置ＰＧ３のリング歯車Ｒ３は前記第２の減速遊星歯車装置ＰＧ２の遊星歯車支持体ＰＣ２と接続され、リング歯車Ｒ３に噛合う遊星歯車Ｐ３を回転支持する遊星歯車支持体ＰＣ３は前記第３の出力軸１１に接続する第４の入力軸１２及び該第４の入力軸１２に接続された最終出力軸１３に接続されている。
前記遊星歯車Ｐ３と噛合うサン歯車Ｓ３は、部材Ｌ３を介し、第２の一方向クラッチＦｗ３３により図示しないフレームに係脱可能に接続されている。
また、前記リング歯車Ｒ３と遊星歯車支持体ＰＣ３とは第３の一方向クラッチＦｗ３を介して接続され、遊星歯車支持体ＰＣ３の回転速度がリング歯車Ｒ３の回転速度を上回らないように作用する。
なお、一方向クラッチＦｗ１、Ｆｗ２、およびＦｗ３の接続関係は前述の通り、変形させることができる。
【００２５】
次に、図７の第２実施形態について説明する。図７の第２実施形態は、前記図１〜図６の第１実施形態に対して、減速比制御装置７の構成が異なる。異なる部分について以下に説明する。
【００２６】
第１の出力軸３には、減速比制御装置７の第１の遊星歯車列ＢＧ１のサン歯車ＢＳ１と接続される第２の入力軸８が接続されている。その第１の遊星歯車列ＢＧ１のサン歯車ＢＳ１に噛合う遊星歯車ＢＰ１を回転支持する遊星歯車支持体ＢＣ１は第２の遊星歯車列ＢＧ２のリング歯車ＢＲ２に接続されている。
【００２７】
また、第２の遊星歯車列ＢＧ２のリング歯車ＢＲ２に噛合う遊星歯車ＢＰ２を回転支持する遊星歯車支持体ＢＣ２は、前記第３の入力軸５を介して前記２段タービン流体変速機１の第２のタービンＴ２によって駆動される第２の出力軸４と接続されている。
そして、第２の遊星歯車列ＢＧ２の遊星歯車ＢＰ２と噛合うサン歯車ＢＳ２は、連結軸Ｃ２により第１の遊星歯車列ＢＧ１のサン歯車ＢＳ１と接続され、第１の遊星歯車列ＢＧ１の遊星歯車ＢＰ１に噛合うリング歯車ＢＲ１が第３の出力軸１１と接続されている。
【００２８】
次に、図８の第３実施形態について説明する。図８の第３実施形態は、図１〜図６の第１実施形態に対して、減速比制御装置７の構成が異なる。異なる部分について以下に説明する。
【００２９】
第１の出力軸３に、第２の入力軸８が接続され、該入力軸８は、減速比制御装置７の第１及び第２の遊星歯車列ＢＧ１、ＢＧ２の遊星歯車ＢＰ１、ＢＰ２を回転支持する遊星歯車支持体ＢＣ１、ＢＣ２に接続されている。
【００３０】
また、減速比制御装置７の第２の遊星歯車列ＢＧ２のサン歯車ＢＳ２を回転させる第３の入力軸５が、前記２段タービン流体変速機１の第２のタービンＴ２によって駆動される第２の出力軸４と、接続されている。
そして、前記第１及び第２の遊星歯車列ＢＧ１、ＢＧ２の遊星歯車ＢＰ１、ＢＰ２に噛合うリング歯車ＢＲ１、ＢＲ２同士は連結軸Ｃ３で一体に接続され、第１の遊星歯車列ＢＧ１のサン歯車ＢＳ１が第３の出力軸１１と接続されている。
【００３１】
図９は、図１および図６の一方向クラッチＦｗＴで示した作動制限装置ＯＰの他の実施例を示している。図９の例において作動制限装置ＯＰは２段タービン流体変速機１のステータＳに連結された連結軸２１を備え、その連結軸２１はカップリングＣｓを介して入力軸２に連結されると共に、ブレーキＢｓを介して図示しないフレームに係脱可能に接続されている。さらに一方向クラッチＦｗｓを介して分岐軸６に接続されている。
【００３２】
この実施例では減速域から直結域に至る全作動状態においてステータＳのブレーキＢｓを作動にして、カップリングＣｓは不作動にしておく。すなわちステータＳはフレームに固定されている。
【００３３】
そして直結域の最終点Ｎ／ｎ＝１．００に達したときに直ちにブレーキＢｓを不作動にし、カップリングＣｓを作動させる。
するとステータＳはポンプＰと第１タービンＴ１と第２タービンＴ２と一体となって同一回転速度ｎｐ＝ｎで回転する。
【００３４】
したがって２段タービン流体変速機１の流体回路における流体の循環作動は停止し、循環に伴う流体損失はなくなり、他方、入力トルクτはそのままとなり、一方向クラッチＦｗｓ、分岐軸６などを介して伝達されてトルクＴ＝τとして出力される。
【００３５】
次に、個々の装置の作動と性能に関して数式を用いて説明する。
２段タービン流体変速機１の効率ηｔｃは、
2004205033.tif 000003
【００３６】
減速比制御装置７の第３の出力軸１１の回転速度Ｎ及びトルクＴ′、第２の入力軸８の回転速度ｎ１及びトルクτ１、ならびに第３の入力軸５の回転速度ｎ２及びトルクτ′の間の関係は、λを減速制御係数とすると、
Ｎ＝（１−λ）ｎ１＋λｎ２  であり、したがって、
Ｎ／ｎ２＝λ−（λ−１）・（ｎ１／ｎ２）          ・・・・式（２）
τ′＝−λτ１／（λ−１）                    ・・・・式（３）
Ｔ′＝−τ１／（λ−１）                      ・・・・式（４）
となる。尚、式（３）、（４）は機械損失を無視した場合のものである。
【００３７】
また、減速制御係数λに関しては、第１の遊星歯車列のサン歯車ＢＳ１の歯数をＲｓ、リング歯車ＢＲ１の歯数をＲｒ、第２の遊星歯車列のサン歯車ＢＳ２の歯数をｒｓ、リング歯車ＢＲ２の歯数をｒｒとすれば、
図１〜図６の第１の実施形態においては
λ＝｛１＋（ｒｒ／ｒｓ）｝｛１＋（Ｒｓ／Ｒｒ）｝＞１
図７の第２の実施形態においては
λ＝｛１＋（ｒｓ／ｒｒ）｝｛１＋（Ｒｓ／Ｒｒ）｝＞１
図８の第３の実施形態においては
λ＝（ｒｓ／ｒｒ）／（Ｒｓ／Ｒｒ）
ここで、（ｒｓ／ｒｒ）＞（Ｒｓ／Ｒｒ）とすると    λ＞１
【００３８】
ここで、例えば、ｒｓ／ｒｒ及びＲｓ／Ｒｒの下限値を０．３３３とし、上限値を０．６６７とすると、
λの上限値は
図１〜図６の実施形態においては
２０／３≒６．６≧λ
図７の実施形態においては
２５／９≒２．７≧λ
図８の実施形態においては
２≧λ
となる。
【００３９】
減速遊星歯車装置ＰＧｎによって構成される減速装置２５（図６）の減速作動（減速比）に関して、第５の入力軸１０の回転速度ｎ２と、最終出力軸１３の回転速度Ｎの比、すなわち減速比、をκとおくと、
ｎ２／Ｎ＝κ                        ・・・・・式（５）
また、第１の減速遊星歯車装置ＰＧ１において、第２の一方向クラッチＦｗ１１が作用し、第３の一方向クラッチＦｗ１が作用していない場合の、リング歯車Ｒ１と遊星歯車支持体ＰＣ１との回転速度比、即ち減速比をκ１とする。
同様に、第２の減速遊星歯車装置ＰＧ２の減速比をκ２、第３の減速遊星歯車装置ＰＧ３の減速比をκ３とする。
（い）  第１減速域は、
第２の一方向クラッチＦｗ１１、Ｆｗ２２及びＦｗ３３が作用し、第３の一方向クラッチＦｗ１、Ｆｗ２、及びＦｗ３が作用していない場合であって、
ｎ２／Ｎ＝κ＝κ１κ２κ３
となる。
（ろ）  第２減速域は、
第２の一方向クラッチＦｗ１１、Ｆｗ２２が作用し、Ｆｗ３３が作用しておらず、第３の一方向クラッチＦｗ１、Ｆｗ２が作用せず、Ｆｗ３が作用している場合であって、
ｎ２／Ｎ＝κ＝κ１κ２
となる。
（は）  第３減速域は、
第２の一方向クラッチＦｗ１１が作用し、Ｆｗ２２、Ｆｗ３３が作用しておらず、第３の一方向クラッチＦｗ１が作用せず、Ｆｗ２、Ｆｗ３が作用している場合であって、
ｎ２／Ｎ＝κ＝κ１
となる。
（に）  第４減速域（直結域）は、
第２の一方向クラッチＦｗ１１、Ｆｗ２２及びＦｗ３３が作用しておらず、第３の一方向クラッチＦｗ１、Ｆｗ２及びＦｗ３が作用している場合であって、
ｎ２／Ｎ＝κ＝１
となる。すなわち、減速装置２５の第５の入力軸１０と最終出力軸１３とは直結される。
以上のように、減速遊星歯車装置ＰＧｎが３段の場合には、減速比κは、３＋１＝４段となり、一般に減速遊星歯車装置がｎ段の場合には、減速比κは、（ｎ＋１）段となる。
【００４０】
次に、減速比制御装置７と減速遊星歯車列より成る減速装置２０あるいは減速比制御装置７と減速遊星歯車装置ＰＧｎよりなる減速装置２５との総合性能に関して説明する。
式（２）と式（５）により、
１／κ＝λ−（λ−１）・（ｎ１／ｎ２）
λ−（１／κ）＝（λ−１）・（ｎ１／ｎ２）                  ・・・式（６）
ｎ１／ｎ２＝｛λ−（１／κ）｝／（λ−１）                ・・・式（７）
ここで、ｎ１／ｎ２の値は、式（７）により各減速段におけるκの値により決定され、各減速段における固有の値となる。
ここで、Ｈ′を減速比制御装置７と減速装置２０あるいは２５との総合性能に関する効率、また、ηｇを減速比制御装置７と減速装置２０あるいは２５との総合性能に関する機械効率とする。
機械損失はないと仮定すれば、
2004205033.tif 000004
式（３）と式（４）を代入して、
2004205033.tif 000005
上式に式（６）を代入して、
2004205033.tif 000006
それ故に機械損失を無視した場合、
Ｔ／τ２＝κ｛１＋（τ１／τ２）・（ｎ１／ｎ２）｝・・・式（８）
機械損失を考慮した場合、
Ｔ／τ２＝ηｇκ｛１＋（τ１／τ２）・（ｎ１／ｎ２）｝・・・式（８′）
また、減速比制御装置７と減速装置２０あるいは２５との総合性能に関する効率Ｈ′は、
2004205033.tif 000007
式（８′）を代入して、
Ｈ′＝ηｇκ（Ｎ／ｎ２）＝ηｇ                            ・・・式（９）
【００４１】
また、式（５）、式（７）から
2004205033.tif 000008
また、第１の一方向クラッチＦｗｔの作用により、
ｎ１／ｎｐ≦１
従って、
2004205033.tif 000009
【００４２】
次に、２段タービン流体変速機１と減速比制御装置７と減速装置２０あるいは２５とを有する自動変速装置全体での性能に関して述べる。
式（５）より、速度比Ｎ／ｎは
2004205033.tif 000010
また式（８′）よりトルク比Ｔ／τは、
2004205033.tif 000011
従って、装置全体の効率Ｈは、
2004205033.tif 000012
式（１）を代入して、
Ｈ＝ηｇηｔｃ                                ・・・式（１２）
ここに、式（１１）で示される如く、出力軸と入力軸とのトルク比Ｔ／τはκの値に比例する。
【００４３】
次いで、減速域の自動選択、即ち、本発明の目的とするところの、各種のセンサ類及び油圧機構やマップを用いないで、減速比制御装置７及び減速遊星歯車列を有する減速装置２０によって自動的に変速される作動原理について説明する。
【００４４】
第１実施形態で図１〜図５に示すような、減速遊星歯車列が１列の場合について説明する。
遊星歯車支持体ＰＣａの前端は第３の一方向クラッチＦｗａを介してリング歯車Ｒａに連結され、後端は最終出力軸１３に連結されている。
第２の一方向クラッチＦｗＡが作用し、第３の一方向クラッチＦｗａが作用していない場合のリング歯車Ｒａと遊星歯車支持体ＰＣａとの回転速度比、即ち減速比をκａ＝１．６６７とする。
減速域は下記の２域となる。
（イ）  第１減速域では、            ｎ２／Ｎ＝κａ＝１．６６７
（ロ）  第２減速域（直結域）では、  ｎ２／Ｎ＝１．０００
なお、減速比制御装置７における減速制御係数λが、
λ＝５．０００の場合とする。
第１及び第２減速域における、各要素の回転速度ｎ、ｎ１、ｎ２およびＮなどに関連する諸数値を、図１０（表１）に示す。
【００４５】
（い）  第１減速域から第２減速域（直結域）への遷移
第１の一方向クラッチＦｗｔの作用により、  ｎ１／ｎ≦１．００００であり、ｎ１／ｎの極限値ｎ１／ｎ＝１．００００は、第１減速域の上限値であって、最終出力軸１３対入力軸２の回転速度比  Ｎ／ｎ＝（Ｎ／ｎ１）・（ｎ１／ｎ）＝（λ−１）／（κλ−１）  は極限値０．５４５５に達する（図１０：表１参照）。
この極限点において、本変速装置の負荷の必要とするトルクに対して、本装置の供給するトルクＴが大であって、Ｎ／ｎが０．５４５５を超えて増大し、例えば、  ０．５４５５＋δ（δは微少量）  に達したとすると、
2004205033.tif 000013
となる。
Ｎ／ｎ２＞０．６０００  となれば、部材Ｌａ（図１参照）は第２の一方向クラッチＦｗＡの拘束を脱し、時計針の回転方向に回転を始める。即ち、部材Ｌａの回転速度をｎＬａとすると、減速装置２０のリング歯車Ｒａ、遊星歯車Ｐａ及びサン歯車Ｓａの回転速度の関係より、
（κａ−１）ｎＬａ＋ｎ２＝κａＮ
となり、
ｎＬａ／ｎ２＝｛κａ（Ｎ／ｎ２）−１｝／（κａ−１）    ・・・式（α）
を得るので、これに
Ｎ／ｎ２＝０．６０００＋１．１００δ，  κａ＝１．６６７  を代入すると、
ｎＬａ／ｎ２＝２．７５δ
となり、第２の一方向クラッチＦｗＡの拘束より脱し、部材Ｌａは時計針の回転方向に回転を始めることが可能となる。
【００４６】
ここで、第２の一方向クラッチＦｗＡが不作用の状態では、第５の入力軸１０より伝達されるトルク（τ２−τ′）は、部材Ｌａを加速するために消費されるトルクτＬａだけ減少して、最終出力軸１３に伝達される。
トルクτＬａを小さな値として省略すれば、第２の一方向クラッチＦｗＡ不作用の状態の下、最終出力軸１３に伝達されるトルクは、
（τ２−τ′）                            ・・・式（β）
となる。
最終出力軸１３の負荷の慣性モーメントが十分大きいものとすると、第２の一方向クラッチＦｗＡが不作用の下でも、最終出力軸１３の回転速度Ｎは、第２の一方向クラッチＦｗＡ作用時で、Ｎ／ｎが０．５４５５を超える直前と殆ど変わらない。
又、最終出力軸１３の必要とするトルク（Ｔ−Ｔ′）もＮ／ｎが０．５４５５を超える直前と著しくは変わらない。さらに、本装置への入力軸回転数ｎは殆ど不変とする。
【００４７】
一方、Ｎ／ｎ＝０．５４５５を超える直前には、トルクκａ（τ２−τ′）が最終出力軸１３に供給されており、該トルクκａ（τ２−τ′）は、最終出力軸１３が必要とするトルク（Ｔ−Ｔ′）より大きいものである。
そして、その差はＮを増大させる。即ち、最終出力軸１３を加速させるために必要なものである。要するに、
κａ（τ２−τ′）＞（Ｔ−Ｔ′）
であるが、両者の差は著しいものではない。従って、
κａ（τ２−τ′）≒（Ｔ−Ｔ′）                      ・・・式（γ）
と示すこととする。
【００４８】
上記記述をまとめると、
（ａ）  Ｎ／ｎが限界値０．５４５５を超える直前と超えた後とでは、最終出力軸１３の必要とするトルク（Ｔ−Ｔ′）は変わらない。
（ｂ）  Ｎ／ｎが０．５４５５を超える直前には、最終出力軸１３に供給されるトルクκａ（τ２−τ′）は、必要とするトルク（Ｔ−Ｔ′）に等しい（式（γ）参照）。
（ｃ）  Ｎ／ｎが０．５４５５を超えた後では、最終出力軸１３に供給されるトルクは（τ２−τ′）である（式（β）参照）。
となるが、Ｎ／ｎが０．５４５５を超えた後では、最終出力軸１３に供給されるトルク（τ２−τ′）は、超える直前に供給されていたトルクの１／κａ≒０．６０になるにもかかわらず、最終出力軸１３が必要とするトルク（Ｔ−Ｔ′）は殆ど変わらないので、第５の入力軸１０の回転速度ｎ２、さらにｎ１、従ってｎ２／ｎ及びｎ１／ｎが減少する（ｎは殆ど変わらないので）。
ここに、（τ２−τ′）は、
τ２−τ′＝τ２＋｛λ／（λ−１）｝τ１＝τ２＋（５／４）τ１
であり、τ２はｎ２／ｎの減少に伴って減少するが、τ１はそれを補って余りあるほど、ｎ１／ｎの減少と共に急速に増加し、ｎ１／ｎ及びｎ２／ｎが０．６０近くまで減少すると、（τ２−τ′）≒（Ｔ−Ｔ′）となり、さらに前者が後者を凌駕しようとする。
【００４９】
Ｎ／ｎが限界値０．５４５５を超え、一方ｎ２／ｎはそこで略０．６０に達すると、Ｎ／ｎ２＝（Ｎ／ｎ）・（ｎ／ｎ２）＝０．５４５５／０．６０≒１  となり、第５の入力軸１０の回転速度ｎ２が最終出力軸１３の回転速度Ｎよりさらに小さくなろうとすると、それと同じ回転速度の遊星歯車支持体ＰＣａと第５の入力軸１０との間に介在する第３の一方向クラッチＦｗａがそれを阻止し、ｎ２＝Ｎ、すなわちＮ／ｎ２＝１の状態にて、いわば第３の一方向クラッチＦｗａに拘束された状態で、第５の入力軸１０、遊星歯車支持体ＰＣａ及び最終出力軸１３が一体となって回転を続ける。
【００５０】
すなわち、第２減速域に遷移したのであり、図１０（表１）に示されるκ、ｎ１／ｎ２、Ｎ／ｎ１及びＮ／ｎ２などの諸数値の下での運転状態に移行する。
また、ここにＮ／ｎ２＝０．５４５５が両減速域の限界点であることが確認された。
なお、第２減速域に遷移すると、κが１．６６７より１．０００に変化するので、式（７）により、ｎ１／ｎ２は１．１００より１．０００へと変化する。
κの値の変化に対して、ｎ１／ｎ２の値の変化が小さいことが注目される。
【００５１】
既述の、Ｎ／ｎが０．５４５５を超えて増大すると同時に、第２の一方向クラッチＦｗＡの拘束を脱し、回転を始めた部材Ｌａについては、前述の式（α）において、
Ｎ／ｎ２＝０．６０００＋ｘ
とおくと、
ｎＬａ／ｎ２＝２．５ｘ
となり、ｘの増加と共にｎＬａは増加し、
ｘ＝０．４０００
すなわち、Ｎ／ｎ２＝１．０００にて  ｎＬａ／ｎ２＝１となって、部材Ｌａは、遊星歯車支持体ＰＣａ、第３の一方向クラッチＦｗａ、第５の入力軸１０及び最終出力軸１３、その他と一体となっての回転状態となる。
【００５２】
次に第２減速域における作動の安定性について述べる。
第２減速域に移行して、Ｎ／ｎ＞０．５４５５の状態で、作動している本変速装置が、突然第１変速域の作動状態に戻るか否かについて説明する。
例えば、Ｎ／ｎ＝０．５４５５＋ｘ  において、第１減速域に移行するか否かについて検証する。
もし、それが可能であるとすると、図１０（表１）において、第１減速域では、
ｎ２／Ｎ＝１．６６７、      ｎ１／ｎ２＝１．１００  であるので、
2004205033.tif 000014
となり、ｎ１／ｎ＞１．０００  となる。
しかし、ｎ１がｎを超えることは、第１の一方向クラッチＦｗｔの存在のため不可能である。
従って、Ｎ／ｎ＞０．５４５５の範囲の作動においては第１減速域の作動状態に戻ることはあり得ない。
【００５３】
（ろ）  第２減速域（直結域）より第１減速域への遷移
第２減速域（直結域）の作動状態より、限界値Ｎ／ｎ＝０．５４５５を超えて、Ｎ／ｎ＜０．５４５５  まで  Ｎ／ｎが減少した場合を考える。
【００５４】
図１０（表１）に見られるように、ｎ１／ｎ＜１．００００の制約（一方向クラッチＦｗｔの存在のため）よりの、第２減速域方式の作動が可能な範囲は、
Ｎ／ｎ≦１．００００  である。従って、Ｎ／ｎ＜０．５４５５であっても、第２減速域方式の作動状態は可能と考えられる。
しかし、式（１１）に示されるように、トルク比Ｔ／τは、κに比例する。
従って、第２減速域では、κ＝１．０００であるので、κ＝１．６６７の第１減速域に比して、負荷の要求するトルクＴを供給することは不充分となり、Ｎが急速に減少するに伴って、ｎ２／Ｎ＞１となって、第１減速域の作動状態となる。
このような意味で、実際問題として、Ｎ／ｎ＝０．５４５５を第２減速域（直結域）の下限であると考える。
【００５５】
（は）  上記（い）及び（ろ）の結論を総合すれば、
Ｎ／ｎ＝０．５４５５を以て、第１減速域より第２減速域（直結域）へと、また、その逆に、第２減速域（直結域）より第１減速域へと移行する場合、共にそれらの限界点とすることが出来る。
【００５６】
次に、第１実施形態の自動変速装置において、３段の減速遊星歯車装置によって構成された減速装置２５の場合について説明する。
図６において、
第１の減速遊星歯車装置ＰＧ１の減速比  κ１＝１．６６７
第２の減速遊星歯車装置ＰＧ２の減速比  κ２＝１．５００
第３の減速遊星歯車装置ＰＧ３の減速比  κ３＝１．３３３
とすれば、
第１減速域の速度比  ｎ２／Ｎ＝κ＝κ１κ２κ３＝３．３３３
第２減速域の速度比  ｎ２／Ｎ＝κ＝κ１κ２＝２．５００
第３減速域の速度比  ｎ２／Ｎ＝κ＝κ１＝１．６６７
第４減速域（直結域）の速度比  ｎ２／Ｎ＝κ＝１．０００
となる。
減速制御係数  λ＝５．０００として、
第１、第２、第３及び第４減速域におけるｎ、ｎ１、ｎ２及びＮなどに関連する諸数値は図１１（表２）に示すようになる。
【００５７】
（い）  第１減速域より第２減速域への遷移
図１１（表２）において、第１減速域の上限Ｎ／ｎ＝０．２５５３に達し、さらにその値を超えてＮ／ｎ＞０．２５５３に至ろうとする時、図６において最右端の第３の減速遊星歯車装置ＰＧ３が図１における唯一の減速遊星歯車列の役割を担い、第２減速域へと遷移を促す。
すなわち、図６の遊星歯車支持体ＰＣ３、第２の一方向クラッチＦｗ３３及び第３の一方向クラッチＦｗ３が、それぞれ図１のＰＣａ、ＦｗＡ、及びＦｗａに対応し、Ｎ／ｎ＝０．２５５３に達すると、第２の一方向クラッチＦｗ３３は離脱して、不作用となり、第３の一方向クラッチＦｗ３は係合状態で、第３の減速遊星歯車装置ＰＧ３は、第２の減速遊星歯車装置ＰＧ２の遊星歯車支持体ＰＣ２と最終出力軸１３とを直結状態とする。
ここにおいて、第１の減速遊星歯車装置ＰＧ１と第２の減速遊星歯車装置ＰＧ２とのみが減速作用に寄与しており、第２減速域の作動状態に遷移したものである。
【００５８】
（ろ）    第２減速域より第１減速域への遷移
図１の場合と同様に、第１減速域より第２減速域への遷移点Ｎ／ｎ＝０．２５５３において、第２減速域より第１減速域へと遷移する。
（は）    上記（い）  と（ろ）との結論を総合すれば、
2004205033.tif 000015
が第１減速域と第２減速域との限界点である。
【００５９】
（に）  第２減速域と第３減速域との間の限界点
第２減速域では、第３の減速遊星歯車装置ＰＧ３は、直結状態であるので、
κ＝κ１κ２＝２．５００  である。
第３の減速遊星歯車装置ＰＧ３が、直結状態であるので、第２減速域では、第２の減速遊星歯車装置ＰＧ２が、図１における唯一の減速遊星歯車列の役割を担う。
ここにおいて、（い）の記述と同様に、Ｎ／ｎがある一定値を越えると、第２減速域より第３減速域へと遷移することを結論付けることが出来る。
そして、その一定値、すなわち第２減速域と第３減速域との間の限界点は、
2004205033.tif 000016
【００６０】
（ほ）  第３減速域と第４減速域との間の限界点
第３減速域では、第３の減速遊星歯車装置ＰＧ３及び第２の減速遊星歯車装置ＰＧ２は、直結状態であるので、
κ＝κ１＝１．６６７  である。
第３の減速遊星歯車装置ＰＧ３及び第２の減速遊星歯車装置ＰＧ２が、直結状態であるので、第３減速域では、第１の減速遊星歯車装置ＰＧ１が、図１における唯一の減速遊星歯車列の役割を担う。
ここにおいて、（い）の記述と同様に、Ｎ／ｎがある一定値を越えると、第３減速域より第４減速域（直結域）へと遷移することを結論付けることが出来る。
そして、その一定値、すなわち第３減速域と第４減速域（直結域）との間の限界点は、
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【００６１】
以上、本発明の第１実施形態の自動変速装置における性能に関して、数式を以って説明してきたが、図１〜図５と図１０（表１）に示す１組の減速遊星歯車列による減速装置２０を用いた場合、および図６（図２、図３、図４、図５を含む）、図１１（表２）の３組の減速遊星歯車装置による減速装置２５を用いた場合の効率Ｈ、及びトルク比Ｔ／τなどの性能線図を夫々図１２、図１３に示す。ただし、これらは、機械損失なしとして数値計算した結果に基づいている。
横軸は、最終出力軸の回転速度に対する入力軸の回転速度の比Ｎ／ｎを、縦軸に効率Ｈ、トルク比Ｔ／τ、及び無次元の入力トルク係数Ｃτを示す。
図１２、図１３で示す効率Ｈ線図、トルク比Ｔ／τ線図、及び入力トルク係数Ｃτ線図のいずれにおいても、不連続位置は隣り合う減速域間での遷移点に相当する。
図１２で示す効率Ｈ線、トルク比Ｔ／τ線、と入力トルク係数Ｃτ線の不連続位置は、第１減速域より第２減速域（直結域）への遷移、すなわち変速段の切換わりを表す。
具体的には、第１減速域より第２減速域（直結域）への遷移が、限界点（変速が行われる位置）Ｎ／ｎ＝０．５４５５で行われる。
図１３で示す効率Ｈ線、トルク比Ｔ／τ線、入力トルク係数Ｃτ線の不連続位置、すなわち各減速域間の限界点（変速が行われる位置）は、
第１減速域と第２減速域との間では  Ｎ／ｎ＝０．２５５３
第２減速域と第３減速域との間では  Ｎ／ｎ＝０．３４７８
第３減速域と第４減速域（直結域）との間では  Ｎ／ｎ＝０．５４５５
である。
【００６２】
かかる構成を具備した本発明の実施形態によれば、第１の入力軸２の回転速度ｎに対する最終出力軸１３の回転速度Ｎの比Ｎ／ｎがある限界値を超え、それに伴って減速装置２０（又は２５）の第５の入力軸１０の回転速度ｎ２（又は遊星歯車支持体ＰＣ２の回転速度κ１κ２ｎ２）が最終出力軸１３の速度Ｎより小さくなろうとした際に、それと同じ回転速度の遊星歯車支持体ＰＣａ（又はＰＣ３）と第５の入力軸１０（又は遊星歯車支持体ＰＣ２）との間に介在する第３の一方向クラッチＦｗａ（又はＦｗ３）がそれを阻止し、ｎ２＝Ｎ（又は、κ１κ２ｎ２＝Ｎ）すなわちＮ／ｎ２＝１｛又は、Ｎ／（κ１κ２ｎ２）＝１｝の状態にて、いわば一方向クラッチＦｗａ（又はＦｗ３）が係合状態で、第５の入力軸１０（又は遊星歯車支持体ＰＣ２）、遊星歯車支持体ＰＣａ（又はＰＣ３）及び最終出力軸１３が一体となって回転を続ける。
すなわち、次なる減速域に自動的に遷移（増速）される。
減速遊星歯車装置が複数の減速装置２５（この場合３列）の場合には、Ｎ／ｎ比がさらに増大するに伴って第３の一方向クラッチＦｗ２が係合固定され、次の高次の減速域に自動的に遷移（増速）し、Ｎ／ｎ比のさらにもう一層の増大により、次の一方向クラッチＦｗ１が係合固定して、さらに高次の、すなわち最終減速域（直結域）へと自動的に遷移（増速）する。
換言すれば、変速比が切換わるに際して、遊星歯車支持体ＰＣａ（又は、順次ＰＣ３、ＰＣ２およびＰＣ１）と第５の入力軸１０（又は、順次ＰＣ２、ＰＣ１および入力軸１０）との間に介在する第３の一方向クラッチＦｗａ（又は、順次Ｆｗ３、Ｆｗ２およびＦｗ１）の拘束力により円滑に変速が可能となり、従来技術で必要とされた各種のセンサ類及び油圧機構や、マップ等が不要となる。
上記とは逆に、第３の一方向クラッチＦｗａ（又は、順次Ｆｗ１、Ｆｗ２およびＦｗ３）の開放により、低次の減速域に順次自動的に遷移（減速）する。
したがって、複雑な変速制御用のソフトの開発も不要となり、自動変速機全体が短期間で開発出来る。
【００６３】
図１４及び図１５は、図９の作動制限装置ＯＰを実施したときの図１２及び図１３にそれぞれ対応する図である。すなわち直結状態においてＴ＝τ（機械損失を無視して）であり、いわゆるロックアップ状態となり、このときＨ＝１．００である。図１４、図１５においてＴ／τ＝１は点Ａで、Ｈ＝１．００は点Ｂで示されている。
【００６４】
また直結作動時にＮ／ｎが１．００より低下すると、直ちにブレーキＢｓを作動させ、カップリングＣｓを不作動とする。このブレーキＢｓおよびカップリングＣｓの作動は任意適宜の公知手段、例えば速度検出器及び油圧機構等を用いて制御すればよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上の通り本発明によれば、以下の優れた効果を奏する。
（１）  減速比を切換えるに際して、減速装置の減速遊星歯車列又は各減速遊星歯車装置の該当する遊星歯車支持体と入力軸との間に介装された一方向クラッチが、回転速度比Ｎ／ｎ増大の場合は拘束力を発揮し、Ｎ／ｎ減少の場合には拘束力を開放することにより、従来技術で必要とされた各種のセンサ類及び油圧機構や、マップ等が不要となる。
（２）  複雑な変速制御用のソフトの開発も不要になり、自動変速機全体が短期間で開発出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の１例である１組の減速遊星歯車列から成る減速装置を用いた動力伝達用自動変速装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１に対応した減速比制御装置の内部構成をより詳しく説明するためのブロック図。
【図３】図１に示す第３の一方向クラッチの別の接続関係を示すブロック図。
【図４】図１に示す第３の一方向クラッチの他の接続関係を示すブロック図。
【図５】図１に示す第３の一方向クラッチのさらに別の接続関係を示すブロック図。
【図６】本発明の第１実施形態の他の例である３組の減速遊星歯車装置から成る減速装置を用いた動力伝達用自動変速装置の構成を示すブロック図。
【図７】本発明の第２実施形態の減速比制御装置の内部構成をより詳しく説明するためのブロック図。
【図８】本発明の第３実施形態の減速比制御装置の内部構成をより詳しく説明するためのブロック図。
【図９】本発明の作動制限装置の別の実施例を示すブロック図。
【図１０】本発明の図１に対応する第１実施形態の第１減速域及び第２減速域における各要素間の速度比を表した表。
【図１１】図６に対応する第１実施形態の第１減速域〜第４減速域における各要素間の速度比を表した表。
【図１２】図１に対応する速度比Ｎ／ｎと効率Ｈ、トルク比Ｔ／τ及び入力トルク係数Ｃτを表したグラフ。
【図１３】図６に対応する速度比Ｎ／ｎと効率Ｈ、トルク比Ｔ／τ及び入力トルク係数Ｃτを表したグラフ。
【図１４】図９の装置を用いたときの図１の場合の速度比と効率とトルク比と入力トルク係数とを表したグラフ。
【図１５】図９の装置を用いたときの図６の場合の速度比と効率とトルク比と入力トルク係数とを示すグラフ。
【符号の説明】
１・・・２段タービン流体変速機
２・・・第１の入力軸
３・・・第１の出力軸
４・・・第２の出力軸
５・・・第３の入力軸
６・・・分岐軸
７・・・減速比制御装置
８・・・第２の入力軸
１０・・・第５の入力軸
１１・・・第３の出力軸
１２・・・第４の入力軸
１３・・・最終出力軸
２０、２５・・・減速装置
Ｐ・・・ポンプ
Ｐａ・・・遊星歯車
Ｒａ・・・リング歯車
Ｓａ・・・サン歯車
Ｔ１・・・第１のタービン
Ｔ２・・・第２のタービン
ＢＧ１・・・減速比制御装置の第１の遊星歯車列
【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】
2004205033.tif 000024
【図８】
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【図９】
2004205033.tif 000026
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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