(57)【要約】【課題】  変速比特性や変速制御性、コンパクト性などの要求を高いレベルで満足させることができる前進７段以上の変速が可能な多段変速機を提供する。【解決手段】  サンギヤＳ２によって第１回転要素ＲＭ１、キャリアＣＡ２およびリングギヤＲ３、Ｒ４が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２、リングギヤＲ２およびキャリアＣＡ３、ＣＡ４が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３、サンギヤＳ４によって第４回転要素ＲＭ４、サンギヤＳ３によって第５回転要素ＲＭ５が、それぞれ構成されている。そして、ＲＭ１〜ＲＭ３はブレーキＢ１〜Ｂ３によってケース３２に連結され、ＲＭ１、ＲＭ５はクラッチＣ１、Ｃ２を介して第１遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１に連結され、ＲＭ１、ＲＭ３はクラッチＣ３、Ｃ４を介して入力軸２４に連結され、ＲＭ４は出力軸２６に一体的に連結されており、(b) に示す作動表に従って前進９段、後進２段が成立させられる。【選択図】      図１
2005036955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部材の回転を予め定められた一定の変速比で伝達する第１中間出力経路と、該第１中間出力経路よりも変速比が大きく、該入力部材の回転を該第１中間出力経路よりも低回転で伝達する第２中間出力経路とを備えている第１変速部と、
第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置のサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの一部が互いに連結されることによって５つの回転要素が構成されるとともに、該５つの回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図上において該５つの回転要素を一端から他端へ向かって順番に第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素、および第５回転要素とした時、該第１回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第２回転要素は第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第３回転要素は第３ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第１回転要素は第１クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、該第５回転要素は第２クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、該第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、該第３回転要素は第４クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、該第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する第２変速部と、
を有し、前記クラッチおよびブレーキの係合、解放状態を切り換えることにより複数の変速段が成立させられる
ことを特徴とする多段変速機。
【請求項２】
前記第２変速部の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置は何れもシングルピニオン型であり、
前記第１回転要素は前記第２−１遊星歯車装置のサンギヤで、前記第２回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のキャリア、前記第２−２遊星歯車装置のリングギヤ、および前記第２−３遊星歯車装置のリングギヤで、前記第３回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のリングギヤ、前記第２−２遊星歯車装置のキャリア、および前記第２−３遊星歯車装置のキャリアで、前記第４回転要素は前記第２−３遊星歯車装置のサンギヤで、前記第５回転要素は前記第２−２遊星歯車装置のサンギヤである
ことを特徴とする請求項１に記載の多段変速機。
【請求項３】
前記第２変速部の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置は何れもシングルピニオン型であり、
前記第１回転要素は前記第２−１遊星歯車装置のリングギヤで、前記第２回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のキャリア、前記第２−２遊星歯車装置のリングギヤ、および前記第２−３遊星歯車装置のリングギヤで、前記第３回転要素は互いに連結された前記第２−２遊星歯車装置のキャリアおよび前記第２−３遊星歯車装置のキャリアで、前記第４回転要素は前記第２−３遊星歯車装置のサンギヤで、前記第５回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のサンギヤおよび前記第２−２遊星歯車装置のサンギヤである
ことを特徴とする請求項１に記載の多段変速機。
【請求項４】
前記第２変速部の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置は何れもシングルピニオン型であり、
前記第１回転要素は前記第２−１遊星歯車装置のサンギヤで、前記第２回転要素は互いに連結された前記第２−２遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２−３遊星歯車装置のリングギヤで、前記第３回転要素は互いに連結された前記第２−２遊星歯車装置のキャリアおよび前記第２−３遊星歯車装置のキャリアで、前記第４回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のキャリアおよび前記第２−３遊星歯車装置のサンギヤで、前記第５回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２−２遊星歯車装置のサンギヤである
ことを特徴とする請求項１に記載の多段変速機。
【請求項５】
前記第２変速部の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置は何れもシングルピニオン型であり、
前記第１回転要素は前記第２−３遊星歯車装置のサンギヤで、前記第２回転要素は前記第２−１遊星歯車装置のリングギヤで、前記第３回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のキャリアおよび前記第２−２遊星歯車装置のリングギヤで、前記第４回転要素は互いに連結された前記第２−２遊星歯車装置のキャリアおよび前記第２−３遊星歯車装置のキャリアで、前記第５回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のサンギヤ、前記第２−２遊星歯車装置のサンギヤ、および前記第２−３遊星歯車装置のリングギヤである
ことを特徴とする請求項１に記載の多段変速機。
【請求項６】
前記第２変速部の第２−１遊星歯車装置はダブルピニオン型で、第２−２遊星歯車装置はシングルピニオン型で、第２−３遊星歯車装置はシングルピニオン型であり、
前記第１回転要素は互いに連結された前記第２−２遊星歯車装置のサンギヤおよび前記第２−３遊星歯車装置のサンギヤで、前記第２回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のキャリアおよび前記第２−２遊星歯車装置のキャリアで、前記第３回転要素は互いに連結された前記第２−２遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２−３遊星歯車装置のキャリアで、前記第４回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２−３遊星歯車装置のリングギヤで、前記第５回転要素は前記第２−１遊星歯車装置のサンギヤである
ことを特徴とする請求項１に記載の多段変速機。
【請求項７】
前記第２変速部の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置は何れもシングルピニオン型であり、
前記第１回転要素は前記第２−１遊星歯車装置のサンギヤで、前記第２回転要素は前記第２−２遊星歯車装置のリングギヤで、前記第３回転要素は互いに連結された前記第２−２遊星歯車装置のキャリアおよび前記第２−３遊星歯車装置のリングギヤで、前記第４回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のキャリア、前記第２−２遊星歯車装置のサンギヤ、および前記第２−３遊星歯車装置のキャリアで、前記第５回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２−３遊星歯車装置のサンギヤである
ことを特徴とする請求項１に記載の多段変速機。
【請求項８】
入力部材の回転を予め定められた一定の変速比で伝達する第１中間出力経路と、該第１中間出力経路よりも変速比が大きく、該入力部材の回転を該第１中間出力経路よりも低回転で伝達する第２中間出力経路とを備えている第１変速部と、
何れもシングルピニオン型の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置を備えており、該第２−１遊星歯車装置のサンギヤによって第１回転要素が構成され、該第２−１遊星歯車装置のキャリア、該第２−２遊星歯車装置のリングギヤ、および該第２−３遊星歯車装置のリングギヤが互いに連結されて第２回転要素が構成され、該第２−１遊星歯車装置のリングギヤ、該第２−２遊星歯車装置のキャリア、および該第２−３遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第３回転要素が構成され、該第２−３遊星歯車装置のサンギヤによって第４回転要素が構成され、該第２−２遊星歯車装置のサンギヤによって第５回転要素が構成されているとともに、該第１回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第２回転要素は第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第３回転要素は第３ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第１回転要素は第１クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、該第５回転要素は第２クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、該第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、該第３回転要素は第４クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、該第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する第２変速部と、
を有し、前記クラッチおよびブレーキの係合、解放状態を切り換えることにより複数の変速段が成立させられる
ことを特徴とする多段変速機。
【請求項９】
入力部材の回転を予め定められた一定の変速比で伝達する第１中間出力経路と、該第１中間出力経路よりも変速比が大きく、該入力部材の回転を該第１中間出力経路よりも低回転で伝達する第２中間出力経路とを備えている第１変速部と、
何れもシングルピニオン型の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置を備えており、該第２−１遊星歯車装置のリングギヤによって第１回転要素が構成され、該第２−１遊星歯車装置のキャリア、該第２−２遊星歯車装置のリングギヤ、および該第２−３遊星歯車装置のリングギヤが互いに連結されて第２回転要素が構成され、該第２−２遊星歯車装置のキャリアおよび該第２−３遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第３回転要素が構成され、該第２−３遊星歯車装置のサンギヤによって第４回転要素が構成され、該第２−１遊星歯車装置のサンギヤおよび該第２−２遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されて第５回転要素が構成されているとともに、該第１回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第２回転要素は第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第３回転要素は第３ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第１回転要素は第１クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、該第５回転要素は第２クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、該第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、該第３回転要素は第４クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、該第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する第２変速部と、
を有し、前記クラッチおよびブレーキの係合、解放状態を切り換えることにより複数の変速段が成立させられる
ことを特徴とする多段変速機。
【請求項１０】
入力部材の回転を予め定められた一定の変速比で伝達する第１中間出力経路と、該第１中間出力経路よりも変速比が大きく、該入力部材の回転を該第１中間出力経路よりも低回転で伝達する第２中間出力経路とを備えている第１変速部と、
何れもシングルピニオン型の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置を備えており、該第２−１遊星歯車装置のサンギヤによって第１回転要素が構成され、該第２−２遊星歯車装置のリングギヤおよび該第２−３遊星歯車装置のリングギヤが互いに連結されて第２回転要素が構成され、該第２−２遊星歯車装置のキャリアおよび該第２−３遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第３回転要素が構成され、該第２−１遊星歯車装置のキャリアおよび該第２−３遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されて第４回転要素が構成され、該第２−１遊星歯車装置のリングギヤおよび該第２−２遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されて第５回転要素が構成されているとともに、該第１回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第２回転要素は第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第３回転要素は第３ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第１回転要素は第１クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、該第５回転要素は第２クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、該第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、該第３回転要素は第４クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、該第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する第２変速部と、
を有し、前記クラッチおよびブレーキの係合、解放状態を切り換えることにより複数の変速段が成立させられる
ことを特徴とする多段変速機。
【請求項１１】
入力部材の回転を予め定められた一定の変速比で伝達する第１中間出力経路と、該第１中間出力経路よりも変速比が大きく、該入力部材の回転を該第１中間出力経路よりも低回転で伝達する第２中間出力経路とを備えている第１変速部と、
何れもシングルピニオン型の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置を備えており、該第２−３遊星歯車装置のサンギヤによって第１回転要素が構成され、該第２−１遊星歯車装置のリングギヤによって第２回転要素が構成され、該第２−１遊星歯車装置のキャリアおよび該第２−２遊星歯車装置のリングギヤが互いに連結されて第３回転要素が構成され、該第２−２遊星歯車装置のキャリアおよび該第２−３遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第４回転要素が構成され、該第２−１遊星歯車装置のサンギヤ、該第２−２遊星歯車装置のサンギヤ、および該第２−３遊星歯車装置のリングギヤが互いに連結されて第５回転要素が構成されているとともに、該第１回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第２回転要素は第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第３回転要素は第３ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第１回転要素は第１クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、該第５回転要素は第２クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、該第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、該第３回転要素は第４クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、該第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する第２変速部と、
を有し、前記クラッチおよびブレーキの係合、解放状態を切り換えることにより複数の変速段が成立させられる
ことを特徴とする多段変速機。
【請求項１２】
入力部材の回転を予め定められた一定の変速比で伝達する第１中間出力経路と、該第１中間出力経路よりも変速比が大きく、該入力部材の回転を該第１中間出力経路よりも低回転で伝達する第２中間出力経路とを備えている第１変速部と、
ダブルピニオン型の第２−１遊星歯車装置、シングルピニオン型の第２−２遊星歯車装置、およびシングルピニオン型の第２−３遊星歯車装置を備えており、該第２−２遊星歯車装置のサンギヤおよび該第２−３遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されて第１回転要素が構成され、該第２−１遊星歯車装置のキャリアおよび該第２−２遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第２回転要素が構成され、該第２−２遊星歯車装置のリングギヤおよび該第２−３遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第３回転要素が構成され、該第２−１遊星歯車装置のリングギヤおよび該第２−３遊星歯車装置のリングギヤが互いに連結されて第４回転要素が構成され、該第２−１遊星歯車装置のサンギヤによって第５回転要素が構成されているとともに、該第１回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第２回転要素は第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第３回転要素は第３ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第１回転要素は第１クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、該第５回転要素は第２クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、該第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、該第３回転要素は第４クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、該第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する第２変速部と、
を有し、前記クラッチおよびブレーキの係合、解放状態を切り換えることにより複数の変速段が成立させられる
ことを特徴とする多段変速機。
【請求項１３】
入力部材の回転を予め定められた一定の変速比で伝達する第１中間出力経路と、該第１中間出力経路よりも変速比が大きく、該入力部材の回転を該第１中間出力経路よりも低回転で伝達する第２中間出力経路とを備えている第１変速部と、
何れもシングルピニオン型の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置を備えており、該第２−１遊星歯車装置のサンギヤによって第１回転要素が構成され、該第２−２遊星歯車装置のリングギヤによって第２回転要素が構成され、該第２−２遊星歯車装置のキャリアおよび該第２−３遊星歯車装置のリングギヤが互いに連結されて第３回転要素が構成され、該第２−１遊星歯車装置のキャリア、該第２−２遊星歯車装置のサンギヤ、および該第２−３遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第４回転要素が構成され、該第２−１遊星歯車装置のリングギヤおよび該第２−３遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されて第５回転要素が構成されているとともに、該第１回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第２回転要素は第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第３回転要素は第３ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第１回転要素は第１クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、該第５回転要素は第２クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、該第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、該第３回転要素は第４クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、該第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する第２変速部と、
を有し、前記クラッチおよびブレーキの係合、解放状態を切り換えることにより複数の変速段が成立させられる
ことを特徴とする多段変速機。
【請求項１４】
前記第２クラッチおよび前記第３ブレーキが係合させられることによって成立する最も大きい変速比の第１変速段、
前記第２クラッチおよび前記第２ブレーキが係合させられることによって成立する、前記第１変速段よりも変速比が小さい第２変速段、
前記第２クラッチおよび前記第１ブレーキが係合させられることによって成立する、前記第２変速段よりも変速比が小さい第３変速段、
前記第１クラッチおよび前記第２クラッチが係合させられることによって成立する、前記第３変速段よりも変速比が小さい第４変速段、
前記第２クラッチおよび前記第３クラッチが係合させられることによって成立する、前記第４変速段よりも変速比が小さい第５変速段、
前記第２クラッチおよび前記第４クラッチが係合させられることによって成立する、前記第５変速段よりも変速比が小さい第６変速段、
前記第３クラッチおよび前記第４クラッチが係合させられることによって成立する、前記第６変速段よりも変速比が小さい第７変速段、
前記第１クラッチおよび前記第４クラッチが係合させられることによって成立する、前記第７変速段よりも変速比が小さい第８変速段、
前記第４クラッチおよび前記第１ブレーキが係合させられることによって成立する、前記第８変速段よりも変速比が小さい第９変速段、
のうちの７つ以上の変速段を用いて変速が行われる
ことを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の多段変速機。
【請求項１５】
前記第１クラッチおよび前記第３ブレーキが係合させられることによって成立する逆回転方向の第１変速段、
前記第１クラッチおよび前記第２ブレーキが係合させられることによって成立する逆回転方向の第２変速段、
の少なくとも一方の変速段を用いて変速が行われる
ことを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項に記載の多段変速機。
【請求項１６】
前記第１変速部は、第１遊星歯車装置を有するとともに、該第１遊星歯車装置の３つの回転要素の何れか１つが前記入力部材に連結されて回転駆動され、他の１つが回転不能に固定され、残りの１つが中間出力部材として前記入力部材に対して減速回転させられて伝達するように構成され、該中間出力部材を経て伝達する経路が前記第２中間出力経路で、前記入力部材の回転を変速比１．０でそのまま伝達する経路が前記第１中間出力経路である
ことを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載の多段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前進７段以上の変速が可能な多段変速機の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用の自動変速機として、複数の遊星歯車装置とクラッチおよびブレーキを用いたものが多用されている。そして、このような自動変速機として前進７段以上の多段変速が可能な多段変速機が提案されている。特許文献１に記載の自動変速機はその一例で、３組または４組の遊星歯車装置を用いることにより前進９段〜１２段の多段変速が可能とされている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２０６６０１号公報
【特許文献２】特開平８−１０５４９６号公報
【特許文献３】特開２０００−１９９５４９号公報
【特許文献４】特開２０００−２６６１３８号公報
【特許文献５】特開２００１−８２５５５号公報
【特許文献６】特開２００２−２２７９４０号公報
【特許文献７】特開２００２−２９５６０９号公報
【特許文献８】特許第２９５６１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような多段変速機においては、(a) 全体の変速比幅が十分に広く、(b) 各変速比のステップが等比乃至はそれに近い形で並び、(c) 係合要素（クラッチやブレーキ）の数ができるだけ少なく、(d) それ等の係合要素の変速時の掴み替えが容易で、(e) 遊星歯車装置の数ができるだけ少なく、(f) コンパクトに構成する上で遊星歯車装置のギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）は約０．３〜０．７程度の範囲内が望ましいが、これらの要求を総て満たすことは難しく、必ずしも十分に満足できるものではなかった。例えば、前記特許文献１に記載の多段変速機は、変速段の切換えに際して最大４つの係合要素を掴み替える必要があり、複雑で高精度の変速制御が必要であるとともに変速ショックを生じる可能性がある一方、遊星歯車装置のギヤ比ρは０．２７３〜０．７７８でコンパクトに構成することが難しいなどの問題があった。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、変速比ステップや全体の変速比幅などの変速比特性、変速制御性、コンパクト性などの要求を高いレベルで満足させることができる多段変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明は、多段変速機であって、(a) 入力部材の回転を予め定められた一定の変速比で伝達する第１中間出力経路と、その第１中間出力経路よりも変速比が大きく、入力部材の回転を第１中間出力経路よりも低回転で伝達する第２中間出力経路とを備えている第１変速部と、(b) 第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置のサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの一部が互いに連結されることによって５つの回転要素が構成されるとともに、その５つの回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図上において５つの回転要素を一端から他端へ向かって順番に第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素、および第５回転要素とした時、第１回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第２回転要素は第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第３回転要素は第３ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第１回転要素は第１クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、第５回転要素は第２クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、第３回転要素は第４クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する第２変速部と、を有し、(c) 前記クラッチおよびブレーキの係合、解放状態を切り換えることにより複数の変速段が成立させられることを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、第１発明の多段変速機において、(a) 前記第２変速部の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置は何れもシングルピニオン型であり、(b) 前記第１回転要素は前記第２−１遊星歯車装置のサンギヤで、前記第２回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のキャリア、前記第２−２遊星歯車装置のリングギヤ、および前記第２−３遊星歯車装置のリングギヤで、前記第３回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のリングギヤ、前記第２−２遊星歯車装置のキャリア、および前記第２−３遊星歯車装置のキャリアで、前記第４回転要素は前記第２−３遊星歯車装置のサンギヤで、前記第５回転要素は前記第２−２遊星歯車装置のサンギヤであることを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第１発明の多段変速機において、(a) 前記第２変速部の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置は何れもシングルピニオン型であり、(b) 前記第１回転要素は前記第２−１遊星歯車装置のリングギヤで、前記第２回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のキャリア、前記第２−２遊星歯車装置のリングギヤ、および前記第２−３遊星歯車装置のリングギヤで、前記第３回転要素は互いに連結された前記第２−２遊星歯車装置のキャリアおよび前記第２−３遊星歯車装置のキャリアで、前記第４回転要素は前記第２−３遊星歯車装置のサンギヤで、前記第５回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のサンギヤおよび前記第２−２遊星歯車装置のサンギヤであることを特徴とする。
【０００９】
第４発明は、第１発明の多段変速機において、(a) 前記第２変速部の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置は何れもシングルピニオン型であり、(b) 前記第１回転要素は前記第２−１遊星歯車装置のサンギヤで、前記第２回転要素は互いに連結された前記第２−２遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２−３遊星歯車装置のリングギヤで、前記第３回転要素は互いに連結された前記第２−２遊星歯車装置のキャリアおよび前記第２−３遊星歯車装置のキャリアで、前記第４回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のキャリアおよび前記第２−３遊星歯車装置のサンギヤで、前記第５回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２−２遊星歯車装置のサンギヤであることを特徴とする。
【００１０】
第５発明は、第１発明の多段変速機において、(a) 前記第２変速部の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置は何れもシングルピニオン型であり、(b) 前記第１回転要素は前記第２−３遊星歯車装置のサンギヤで、前記第２回転要素は前記第２−１遊星歯車装置のリングギヤで、前記第３回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のキャリアおよび前記第２−２遊星歯車装置のリングギヤで、前記第４回転要素は互いに連結された前記第２−２遊星歯車装置のキャリアおよび前記第２−３遊星歯車装置のキャリアで、前記第５回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のサンギヤ、前記第２−２遊星歯車装置のサンギヤ、および前記第２−３遊星歯車装置のリングギヤであることを特徴とする。
【００１１】
第６発明は、第１発明の多段変速機において、(a) 前記第２変速部の第２−１遊星歯車装置はダブルピニオン型で、第２−２遊星歯車装置はシングルピニオン型で、第２−３遊星歯車装置はシングルピニオン型であり、(b) 前記第１回転要素は互いに連結された前記第２−２遊星歯車装置のサンギヤおよび前記第２−３遊星歯車装置のサンギヤで、前記第２回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のキャリアおよび前記第２−２遊星歯車装置のキャリアで、前記第３回転要素は互いに連結された前記第２−２遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２−３遊星歯車装置のキャリアで、前記第４回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２−３遊星歯車装置のリングギヤで、前記第５回転要素は前記第２−１遊星歯車装置のサンギヤであることを特徴とする。
【００１２】
第７発明は、第１発明の多段変速機において、(a) 前記第２変速部の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置は何れもシングルピニオン型であり、(b) 前記第１回転要素は前記第２−１遊星歯車装置のサンギヤで、前記第２回転要素は前記第２−２遊星歯車装置のリングギヤで、前記第３回転要素は互いに連結された前記第２−２遊星歯車装置のキャリアおよび前記第２−３遊星歯車装置のリングギヤで、前記第４回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のキャリア、前記第２−２遊星歯車装置のサンギヤ、および前記第２−３遊星歯車装置のキャリアで、前記第５回転要素は互いに連結された前記第２−１遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２−３遊星歯車装置のサンギヤであることを特徴とする。
【００１３】
第８発明は、(a) 入力部材の回転を予め定められた一定の変速比で伝達する第１中間出力経路と、その第１中間出力経路よりも変速比が大きく、入力部材の回転を第１中間出力経路よりも低回転で伝達する第２中間出力経路とを備えている第１変速部と、(b) 何れもシングルピニオン型の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置を備えており、第２−１遊星歯車装置のサンギヤによって第１回転要素が構成され、第２−１遊星歯車装置のキャリア、第２−２遊星歯車装置のリングギヤ、および第２−３遊星歯車装置のリングギヤが互いに連結されて第２回転要素が構成され、第２−１遊星歯車装置のリングギヤ、第２−２遊星歯車装置のキャリア、および第２−３遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第３回転要素が構成され、第２−３遊星歯車装置のサンギヤによって第４回転要素が構成され、第２−２遊星歯車装置のサンギヤによって第５回転要素が構成されているとともに、第１回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第２回転要素は第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第３回転要素は第３ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第１回転要素は第１クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、第５回転要素は第２クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、第３回転要素は第４クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する第２変速部と、を有し、(c) 前記クラッチおよびブレーキの係合、解放状態を切り換えることにより複数の変速段が成立させられることを特徴とする。
【００１４】
第９発明は、(a) 入力部材の回転を予め定められた一定の変速比で伝達する第１中間出力経路と、その第１中間出力経路よりも変速比が大きく、入力部材の回転を第１中間出力経路よりも低回転で伝達する第２中間出力経路とを備えている第１変速部と、(b) 何れもシングルピニオン型の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置を備えており、第２−１遊星歯車装置のリングギヤによって第１回転要素が構成され、第２−１遊星歯車装置のキャリア、第２−２遊星歯車装置のリングギヤ、および第２−３遊星歯車装置のリングギヤが互いに連結されて第２回転要素が構成され、第２−２遊星歯車装置のキャリアおよび第２−３遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第３回転要素が構成され、第２−３遊星歯車装置のサンギヤによって第４回転要素が構成され、第２−１遊星歯車装置のサンギヤおよび第２−２遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されて第５回転要素が構成されているとともに、第１回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第２回転要素は第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第３回転要素は第３ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第１回転要素は第１クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、第５回転要素は第２クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、第３回転要素は第４クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する第２変速部と、を有し、(c) 前記クラッチおよびブレーキの係合、解放状態を切り換えることにより複数の変速段が成立させられることを特徴とする。
【００１５】
第１０発明は、(a) 入力部材の回転を予め定められた一定の変速比で伝達する第１中間出力経路と、その第１中間出力経路よりも変速比が大きく、入力部材の回転を第１中間出力経路よりも低回転で伝達する第２中間出力経路とを備えている第１変速部と、(b) 何れもシングルピニオン型の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置を備えており、第２−１遊星歯車装置のサンギヤによって第１回転要素が構成され、第２−２遊星歯車装置のリングギヤおよび第２−３遊星歯車装置のリングギヤが互いに連結されて第２回転要素が構成され、第２−２遊星歯車装置のキャリアおよび第２−３遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第３回転要素が構成され、第２−１遊星歯車装置のキャリアおよび第２−３遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されて第４回転要素が構成され、第２−１遊星歯車装置のリングギヤおよび第２−２遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されて第５回転要素が構成されているとともに、第１回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第２回転要素は第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第３回転要素は第３ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第１回転要素は第１クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、第５回転要素は第２クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、第３回転要素は第４クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する第２変速部と、を有し、(c) 前記クラッチおよびブレーキの係合、解放状態を切り換えることにより複数の変速段が成立させられることを特徴とする。
【００１６】
第１１発明は、(a) 入力部材の回転を予め定められた一定の変速比で伝達する第１中間出力経路と、その第１中間出力経路よりも変速比が大きく、入力部材の回転を第１中間出力経路よりも低回転で伝達する第２中間出力経路とを備えている第１変速部と、(b) 何れもシングルピニオン型の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置を備えており、第２−３遊星歯車装置のサンギヤによって第１回転要素が構成され、第２−１遊星歯車装置のリングギヤによって第２回転要素が構成され、第２−１遊星歯車装置のキャリアおよび第２−２遊星歯車装置のリングギヤが互いに連結されて第３回転要素が構成され、第２−２遊星歯車装置のキャリアおよび第２−３遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第４回転要素が構成され、第２−１遊星歯車装置のサンギヤ、第２−２遊星歯車装置のサンギヤ、および第２−３遊星歯車装置のリングギヤが互いに連結されて第５回転要素が構成されているとともに、第１回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第２回転要素は第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第３回転要素は第３ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第１回転要素は第１クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、第５回転要素は第２クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、第３回転要素は第４クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する第２変速部と、を有し、(c) 前記クラッチおよびブレーキの係合、解放状態を切り換えることにより複数の変速段が成立させられることを特徴とする。
【００１７】
第１２発明は、(a) 入力部材の回転を予め定められた一定の変速比で伝達する第１中間出力経路と、その第１中間出力経路よりも変速比が大きく、入力部材の回転を第１中間出力経路よりも低回転で伝達する第２中間出力経路とを備えている第１変速部と、(b) ダブルピニオン型の第２−１遊星歯車装置、シングルピニオン型の第２−２遊星歯車装置、およびシングルピニオン型の第２−３遊星歯車装置を備えており、その第２−２遊星歯車装置のサンギヤおよび第２−３遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されて第１回転要素が構成され、第２−１遊星歯車装置のキャリアおよび第２−２遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第２回転要素が構成され、第２−２遊星歯車装置のリングギヤおよび第２−３遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第３回転要素が構成され、第２−１遊星歯車装置のリングギヤおよび第２−３遊星歯車装置のリングギヤが互いに連結されて第４回転要素が構成され、第２−１遊星歯車装置のサンギヤによって第５回転要素が構成されているとともに、第１回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第２回転要素は第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第３回転要素は第３ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第１回転要素は第１クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、第５回転要素は第２クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、第３回転要素は第４クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する第２変速部と、を有し、(c) 前記クラッチおよびブレーキの係合、解放状態を切り換えることにより複数の変速段が成立させられることを特徴とする。
【００１８】
第１３発明は、(a) 入力部材の回転を予め定められた一定の変速比で伝達する第１中間出力経路と、その第１中間出力経路よりも変速比が大きく、入力部材の回転を第１中間出力経路よりも低回転で伝達する第２中間出力経路とを備えている第１変速部と、(b) 何れもシングルピニオン型の第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、および第２−３遊星歯車装置を備えており、その第２−１遊星歯車装置のサンギヤによって第１回転要素が構成され、第２−２遊星歯車装置のリングギヤによって第２回転要素が構成され、第２−２遊星歯車装置のキャリアおよび第２−３遊星歯車装置のリングギヤが互いに連結されて第３回転要素が構成され、第２−１遊星歯車装置のキャリア、第２−２遊星歯車装置のサンギヤ、および第２−３遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第４回転要素が構成され、第２−１遊星歯車装置のリングギヤおよび第２−３遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されて第５回転要素が構成されているとともに、第１回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第２回転要素は第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第３回転要素は第３ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第１回転要素は第１クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、第５回転要素は第２クラッチを介して前記第２中間出力経路に選択的に連結され、第１回転要素は第３クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、第３回転要素は第４クラッチを介して前記第１中間出力経路に選択的に連結され、第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する第２変速部と、を有し、(c) 前記クラッチおよびブレーキの係合、解放状態を切り換えることにより複数の変速段が成立させられることを特徴とする。
【００１９】
第１４発明は、第１発明〜第１３発明の何れかの多段変速機において、(a-1) 前記第２クラッチおよび前記第３ブレーキが係合させられることによって成立する最も大きい変速比の第１変速段、(a-2) 前記第２クラッチおよび前記第２ブレーキが係合させられることによって成立する、前記第１変速段よりも変速比が小さい第２変速段、(a-3) 前記第２クラッチおよび前記第１ブレーキが係合させられることによって成立する、前記第２変速段よりも変速比が小さい第３変速段、(a-4) 前記第１クラッチおよび前記第２クラッチが係合させられることによって成立する、前記第３変速段よりも変速比が小さい第４変速段、(a-5) 前記第２クラッチおよび前記第３クラッチが係合させられることによって成立する、前記第４変速段よりも変速比が小さい第５変速段、(a-6) 前記第２クラッチおよび前記第４クラッチが係合させられることによって成立する、前記第５変速段よりも変速比が小さい第６変速段、(a-7) 前記第３クラッチおよび前記第４クラッチが係合させられることによって成立する、前記第６変速段よりも変速比が小さい第７変速段、(a-8) 前記第１クラッチおよび前記第４クラッチが係合させられることによって成立する、前記第７変速段よりも変速比が小さい第８変速段、(a-9) 前記第４クラッチおよび前記第１ブレーキが係合させられることによって成立する、前記第８変速段よりも変速比が小さい第９変速段、のうちの７つ以上の変速段を用いて変速が行われることを特徴とする。
【００２０】
上記変速比は、第１変速部および第２変速部から成る多段変速機全体の変速比で、（入力部材の回転速度／出力部材の回転速度）である。
【００２１】
第１５発明は、第１発明〜第１４発明の何れかの多段変速機において、前記第１クラッチおよび前記第３ブレーキが係合させられることによって成立する逆回転方向の第１変速段、前記第１クラッチおよび前記第２ブレーキが係合させられることによって成立する逆回転方向の第２変速段、の少なくとも一方の変速段を用いて変速が行われることを特徴とする。
【００２２】
第１６発明は、第１発明〜第１５発明の何れかの多段変速機において、前記第１変速部は、第１遊星歯車装置を有するとともに、その第１遊星歯車装置の３つの回転要素の何れか１つが前記入力部材に連結されて回転駆動され、他の１つが回転不能に固定され、残りの１つが中間出力部材として前記入力部材に対して減速回転させられて伝達するように構成され、その中間出力部材を経て伝達する経路が前記第２中間出力経路で、前記入力部材の回転を変速比１．０でそのまま伝達する経路が前記第１中間出力経路であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の多段変速機によれば、正回転方向へ７段以上の多段変速が可能であるとともに逆回転方向についても複数の変速段を成立させることが可能であるが、変速比が異なる２つの中間出力経路を有する第１変速部および３組の遊星歯車装置を有する第２変速部により、４つのクラッチおよび３つのブレーキの係合切換えでその多段変速など達成されるため、軽量で且つコンパクトに構成できるとともに、２つの係合要素（クラッチまたはブレーキ）の掴み替えで変速を行うことができるため、変速制御が容易で変速ショックの発生が抑制される。
【００２４】
第１回転要素〜第５回転要素について具体的に定められている第２発明〜第１３発明では、第２変速部の３つの遊星歯車装置のギヤ比ρを約０．３〜０．７程度の範囲内で適当に定めることにより、それ等の遊星歯車装置として比較的小型（小径）のものを使用しつつ、７段以上の変速段の変速比を等比に近い形で設定することができるとともに、トータルで例えば６程度以上の大きな変速比幅を確保でき、車両用多段変速機に好適に適用される。逆回転方向についても複数の変速段を成立させることが可能で、適当な変速比の変速段を選択したり変速が容易な複数の変速段を用いて変速したりすることにより、車両用多段変速機に好適に適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明は車両用の自動変速機に好適に適用され、例えば内燃機関等の走行用駆動源からトルクコンバータなどの流体継手を経て回転が入力され、所定の変速比で変速して出力歯車や出力軸などの出力部材から差動歯車装置を経て左右の駆動輪に伝達されるが、車両用以外の自動変速機にも適用され得る。入力部材は、例えばトルクコンバータのタービン軸などである。
【００２６】
自動変速機の車両に対する搭載姿勢は、自動変速機の軸線が車両の幅方向となるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型でも、自動変速機の軸線が車両の前後方向となるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両などの縦置き型でも良い。
【００２７】
自動変速機は、アクセル操作量や車速などの運転状態に応じて自動的に変速段を切り換えるものでも良いが、運転者のスイッチ操作（アップダウン操作など）に従って変速段を切り換えるものでも良い。本発明の多段変速機は、正回転方向である前進７段以上の多段変速が可能で、前進８段や前進９段の多段変速機に好適に適用される。９段変速の場合、第１４発明の第１変速段〜第９変速段をそのまま用いることが望ましく、７段変速や８段変速では、第１変速段〜第９変速段のうちの任意の７つまたは８つの変速段を用いることができるが、例えば７段変速では第１４発明の第１変速段〜第７変速段を用いることが望ましく、８段変速では第１変速段〜第７変速段に加えて第８変速段または第９変速段を用いることが望ましい。なお、第１４発明の第１変速段〜第９変速段のうちの６つ以下の変速段を用いて変速を行う６段以下の多段変速機として使用することもできる。
【００２８】
また、本発明では前記第４クラッチおよび前記第２ブレーキを係合させることによって前記第９変速段よりも変速比が小さい第１０変速段を成立させることも可能で、必要に応じてその第１０変速段を用いて変速を行うこともできる。
【００２９】
逆回転方向である後進変速段については、第１５発明の第１変速段および第２変速段が可能であるが、この他にも前記第３クラッチおよび前記第３ブレーキを係合させたり、前記第３クラッチおよび前記第２ブレーキを係合させたりして逆回転方向の変速段を成立させることが可能で、所望の変速比等に応じて１または２以上の変速段を適宜選択できる。
【００３０】
第１クラッチ〜第４クラッチ、第１ブレーキ〜第３ブレーキとしては、油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式や単板式、ベルト式などの油圧式摩擦係合装置が好適に用いられるが、電磁式等の他の形式の係合装置を採用することもできる。変速制御を容易にするため、それ等のブレーキやクラッチと並列に一方向クラッチを設けることもできる。例えば第３ブレーキと並列に一方向クラッチを設ければ、第２クラッチを係合させるだけで第１変速段が成立させられ、更に第２ブレーキを係合させるだけで第２変速段へ切り換えることができる。エンジンブレーキが必要無い場合には、第３ブレーキに代えて一方向クラッチを設けるだけでも良い。回転を停止する点で一方向クラッチはブレーキと同様の機能が得られるのである。この他、第２ブレーキと並列に、直列に接続されたブレーキおよび一方向クラッチを設けるなど、種々の態様が可能である。
【００３１】
第１６発明では、第１変速部が第１遊星歯車装置を有して構成され、第１変速部の第２中間出力経路の変速比（＝第１変速部の入力回転速度／出力回転速度）が１．０より大きくて入力部材の回転を減速して伝達する一方、第１中間出力経路は入力部材の回転をそのまま伝達する（変速比＝１．０）が、他の発明の実施に際しては、第１中間出力経路の変速比は必ずしも１．０である必要はなく、例えば第１中間出力経路の変速比が１．０より小さくて入力部材の回転を増速して伝達する一方、第２中間出力経路の変速比が１．０で入力部材の回転をそのまま伝達するようにしても良いなど、種々の態様が可能である。第１遊星歯車装置は、例えば第２変速部と同軸上に配設される。
【００３２】
第１６発明の第１遊星歯車装置としては、３つの回転要素としてサンギヤ、キャリア、およびリングギヤを有するダブルピニオン型、或いはシングルピニオン型の遊星歯車装置が好適に用いられ、それ等のサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの何れか１つが入力部材に連結されて回転駆動され、他の１つが回転不能に固定され、残りの１つが中間出力部材として前記入力部材に対して減速回転させられて出力するように構成される。
【００３３】
シングルピニオン型の遊星歯車装置を用いる場合には、キャリアに配設されるピニオンギヤとして、大径部および小径部を有する段付きのもの（複合遊星歯車装置）を採用することも可能である。その場合は、３つの回転要素がピニオンギヤの大径部、小径部の一方および他方に噛み合わされるサンギヤおよびリングギヤとキャリアにて構成される場合の他、ピニオンギヤの大径部、小径部にそれぞれ噛み合わされる一対の小径サンギヤおよび大径サンギヤとキャリアにて構成したり、ピニオンギヤの大径部、小径部にそれぞれ噛み合わされる一対の大径リングギヤおよび小径リングンギヤとキャリアにて構成したりすることもできる。
【００３４】
また、第１６発明では、第１変速部が第１遊星歯車装置を有して構成されているが、平行軸式の変速機を用いて第１変速部を構成することもできるなど種々の態様が可能である。平行軸式の第１変速部としては、例えば(a) 前記入力部材から回転が入力される第１軸線と、その第１軸線と平行で前記第２変速部が配設された第２軸線とに跨がって配設されているとともに、(b) 前記入力部材から前記第１軸線側へ入力された回転を予め定められた第１変速比（＝第１軸線側の回転速度／第２軸線側の回転速度）で前記第２軸線側へ伝達する第１動力伝達機構と、(c) 前記入力部材から前記第１軸線側へ入力された回転を前記第１変速比よりも大きい第２変速比で前記第２軸線側へ伝達する第２動力伝達機構と、を有して構成され、その場合は、(d) 第１動力伝達機構を経て伝達する経路が前記第１中間出力経路に相当し、第２動力伝達機構を経て伝達する経路が前記第２中間出力経路に相当する。
【００３５】
上記第１軸線側から第２軸線側へ動力伝達する第１動力伝達機構、第２動力伝達機構は、例えばカウンタギヤ対を用いて構成されるが、プーリおよびベルト、或いはスプロケットおよびチェーンなどの他の伝達機構を採用することもできる。
【００３６】
第１動力伝達機構は、例えば第１変速比＝１．０で、第１軸線側の回転をそのまま第２軸線側へ伝達するように構成され、第２動力伝達機構の第２変速比はそれよりも大きく、第１軸線側の回転を減速して第２軸線側へ伝達するように構成される。第１動力伝達機構の第１変速比は１．０以外であっても良く、例えば１．０より小さくて第１軸線側の回転を増速して第２軸線側へ伝達するように構成することも可能で、第２動力伝達機構は、その第１変速比よりも大きな第２変速比、例えば１．０等で第２軸線側へ伝達するように構成される。
【００３７】
第２変速部は、例えば第２発明〜第１３発明のように構成されるが、他の連結形態を採用することもできる。
【００３８】
第２変速部の第２−１遊星歯車装置〜第２−３遊星歯車装置の位置関係は特に限定されず、例えば第２−１遊星歯車装置、第２−２遊星歯車装置、第２−３遊星歯車装置の順番で軸方向に並べて配置することもできるが、軸方向の中央に第２−１遊星歯車装置や第２−３遊星歯車装置を配置することもできるなど、種々の態様が可能である。クラッチやブレーキについても、例えば一端部に集中して配置したり、遊星歯車装置の両側に分けて配置したりするなど、種々の態様が可能である。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１の(a) は、第１発明、第２発明、第８発明、第１４発明〜第１６発明の一実施例である多段変速機としての車両用自動変速機１０の骨子図で、(b) は複数の変速段を成立させる際の係合要素および変速比を説明する作動表である。この車両用自動変速機１０は、ＦＲ車両などの縦置き用として好適に用いられるもので、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１２を主体として構成されている第１変速部１４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置１８、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置２０を主体として構成されている第２変速部２２とを有し、入力軸２４の回転を変速して出力軸２６から出力する。入力軸２４は入力部材に相当するもので、トルクコンバータ２８のタービン軸であり、走行用駆動源としての内燃機関のクランク軸３０からトルクコンバータ２８を介して回転が入力される一方、出力軸２６は出力部材に相当するもので、例えばプロペラシャフトや差動歯車装置などを介して左右の駆動輪を回転駆動する。上記第２遊星歯車装置１６は第２−１遊星歯車装置に相当し、第３遊星歯車装置１８は第２−２遊星歯車装置に相当し、第４遊星歯車装置２０は第２−３遊星歯車装置に相当する。なお、この車両用自動変速機１０は中心線に対して略対称的に構成されており、図１(a) では中心線の下半分が省略されている。以下の各実施例についても同様である。
【００４０】
上記第１変速部１４を構成している第１遊星歯車装置１２のキャリアＣＡ１は入力軸２４に連結されて回転駆動され、サンギヤＳ１は回転不能にケース３２に一体的に固定され、リングギヤＲ１は中間出力部材として入力軸２４に対して減速回転させられて第２変速部２２へ伝達する。本実施例では、入力軸２４の回転をそのまま第２変速部２２へ伝達する経路が、予め定められた一定の変速比（＝１．０）で伝達する第１中間出力経路ＰＡ１で、入力軸２４からキャリアＣＡ１、そのキャリアＣＡ１に配設されたピニオンギヤ、および中間出力部材としてのリングギヤＲ１を経て第２変速部２２へ伝達する経路が、第１中間出力経路ＰＡ１よりも大きい変速比（＞１．０）で入力軸２４の回転を変速（減速）して伝達する第２中間出力経路ＰＡ２である。上記第１中間出力経路ＰＡ１は、入力軸２４から第１遊星歯車装置１２を経ることなく第２変速部２２へ伝達する直結経路ＰＡ１ａと、入力軸２４から第１遊星歯車装置１２のキャリアＣＡ１を経て第２変速部２２へ伝達する間接経路ＰＡ１ｂとを備えている。
【００４１】
また、第２変速部２２を構成している第２遊星歯車装置１６、第３遊星歯車装置１８、および第４遊星歯車装置２０は、一部が互いに連結されることによって５つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ５が構成されており、具体的には、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置１６のキャリアＣＡ２、第３遊星歯車装置１８のリングギヤＲ３、および第４遊星歯車装置２０のリングギヤＲ４が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２、第３遊星歯車装置１８のキャリアＣＡ３、および第４遊星歯車装置２０のキャリアＣＡ４が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第４遊星歯車装置２０のサンギヤＳ４によって第４回転要素ＲＭ４が構成され、第３遊星歯車装置１８のサンギヤＳ３によって第５回転要素ＲＭ５が構成されている。
【００４２】
そして、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）は第１ブレーキＢ１によってケース３２に選択的に連結されて回転停止させられ、第２回転要素ＲＭ２（キャリアＣＡ２およびリングギヤＲ３、Ｒ４）は第２ブレーキＢ２によってケース３２に選択的に連結されて回転停止させられ、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびキャリアＣＡ３、ＣＡ４）は第３ブレーキＢ３によってケース３２に選択的に連結されて回転停止させられ、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）は第１クラッチＣ１を介して中間出力部材である前記第１遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１すなわち第２中間出力経路ＰＡ２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＭ５（サンギヤＳ３）は第２クラッチＣ２を介して同じくリングギヤＲ１すなわち第２中間出力経路ＰＡ２に選択的に連結され、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）は第３クラッチＣ３を介して前記第１遊星歯車装置１２のキャリアＣＡ１すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の間接経路ＰＡ１ｂに選択的に連結され、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびキャリアＣＡ３、ＣＡ４）は第４クラッチＣ４を介して前記入力軸２４すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の直結経路ＰＡ１ａに選択的に連結され、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ４）は出力軸２６に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第１ブレーキＢ１〜第３ブレーキＢ３、第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式等の油圧式摩擦係合装置である。
【００４３】
図２は、上記第１変速部１４および第２変速部２２の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線が回転速度「０」で、上の横線が回転速度「１．０」すなわち入力軸２４と同じ回転速度である。また、第１変速部１４の各縦線は、左側から順番にサンギヤＳ１、リングギヤＲ１、キャリアＣＡ１を表しており、それ等の間隔は第１遊星歯車装置１２のギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１に応じて定められる。図は、ギヤ比ρ１＝０．５００の場合である。第２変速部２２の５本の縦線は、左側から順番に第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）、第２回転要素ＲＭ２（キャリアＣＡ２およびリングギヤＲ３、Ｒ４）、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびキャリアＣＡ３、ＣＡ４）、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ４）、第５回転要素ＲＭ５（サンギヤＳ３）を表しており、それ等の間隔は第２遊星歯車装置１６のギヤ比ρ２、第３遊星歯車装置１８のギヤ比ρ３、および第４遊星歯車装置２０のギヤ比ρ４に応じて定められる。図は、ギヤ比ρ２＝０．３７９、ρ３＝０．２９２、ρ４＝０．７０４の場合である。なお、第２変速部２２の丸付き数字「１」〜「５」はそれぞれ第１回転要素ＲＭ１〜第５回転要素ＲＭ５を表している。以下の各実施例も同様である。
【００４４】
そして、この共線図から明らかなように、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３が係合させられて、第５回転要素ＲＭ５が第１変速部１４を介して減速回転させられるとともに第３回転要素ＲＭ３が回転停止させられると、出力軸２６に連結された第４回転要素ＲＭ４は「１ｓｔ」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比（＝入力軸２４の回転速度／出力軸２６の回転速度）の第１変速段「１ｓｔ」が成立させられる。第２クラッチＣ２および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第５回転要素ＲＭ５が第１変速部１４を介して減速回転させられるとともに第２回転要素ＲＭ２が回転停止させられると、第４回転要素ＲＭ４は「２ｎｄ」で示す回転速度で回転させられ、第１変速段「１ｓｔ」よりも変速比が小さい第２変速段「２ｎｄ」が成立させられる。第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第５回転要素ＲＭ５が第１変速部１４を介して減速回転させられるとともに第１回転要素ＲＭ１が回転停止させられると、第４回転要素ＲＭ４は「３ｒｄ」で示す回転速度で回転させられ、第２変速段「２ｎｄ」よりも変速比が小さい第３変速段「３ｒｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられて、第２変速部２２が第１変速部１４を介して一体的に減速回転させられると、第４回転要素ＲＭ４は「４ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第３変速段「３ｒｄ」よりも変速比が小さい第４変速段「４ｔｈ」が成立させられる。第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３が係合させられて、第５回転要素ＲＭ５が第１変速部１４を介して減速回転させられるとともに第１回転要素ＲＭ１が入力軸２４と一体回転させられると、第４回転要素ＲＭ４は「５ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第４変速段「４ｔｈ」よりも変速比が小さい第５変速段「５ｔｈ」が成立させられる。第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４が係合させられて、第５回転要素ＲＭ５が第１変速部１４を介して減速回転させられるとともに第３回転要素ＲＭ３が入力軸２４と一体回転させられると、第４回転要素ＲＭ４は「６ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第５変速段「５ｔｈ」よりも変速比が小さい第６変速段「６ｔｈ」が成立させられる。第３クラッチＣ３および第４クラッチＣ４が係合させられて、第２変速部２２が入力軸２４と一体回転させられると、第４回転要素ＲＭ４は「７ｔｈ」で示す回転速度すなわち入力軸２４と同じ回転速度で回転させられ、第６変速段「６ｔｈ」よりも変速比が小さい第７変速段「７ｔｈ」が成立させられる。この第７変速段「７ｔｈ」の変速比は１である。第１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４が係合させられて、第１回転要素ＲＭ１が第１変速部１４を介して減速回転させられるとともに第３回転要素ＲＭ３が入力軸２４と一体回転させられると、第４回転要素ＲＭ４は「８ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第７変速段「７ｔｈ」よりも変速比が小さい第８変速段「８ｔｈ」が成立させられる。第４クラッチＣ４および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第３回転要素ＲＭ３が入力軸２４と一体回転させられるとともに第１回転要素ＲＭ１が回転停止させられると、第４回転要素ＲＭ４は「９ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第８変速段「８ｔｈ」よりも変速比が小さい第９変速段「９ｔｈ」が成立させられる。
【００４５】
また、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３が係合させられると、第１回転要素ＲＭ１が第１変速部１４を介して減速回転させられるとともに第３回転要素ＲＭ３が回転停止させられることにより、第４回転要素ＲＭ４は「Ｒｅｖ１」で示す回転速度で逆回転させられ、逆回転方向で変速比が最も大きい第１後進変速段「Ｒｅｖ１」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合させられると、第１回転要素ＲＭ１が第１変速部１４を介して減速回転させられるとともに第２回転要素ＲＭ２が回転停止させられることにより、第４回転要素ＲＭ４は「Ｒｅｖ２」で示す回転速度で逆回転させられ、第１後進変速段「Ｒｅｖ１」よりも変速比が小さい第２後進変速段「Ｒｅｖ２」が成立させられる。第１後進変速段「Ｒｅｖ１」、第２後進変速段「Ｒｅｖ２」は、それぞれ請求項１５の第１変速段、第２変速段に相当する。
【００４６】
図１の(b) の作動表は、上記各変速段とクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ３の作動状態との関係をまとめたもので、「○」は係合を表しており、空欄は解放である。各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、第３遊星歯車装置１８、第４遊星歯車装置２０の各ギヤ比ρ１〜ρ４によって適宜定められ、例えばρ１＝０．５００、ρ２＝０．３７９、ρ３＝０．２９２、ρ４＝０．７０４とすれば、図１(b) に示す変速比が得られ、ギヤ比ステップ（各変速段間の変速比の比）の値が略適切であるとともにトータルの変速比幅（＝４．８１７／０．７１９）も６．７００程度と大きく、後進変速段「Ｒｅｖ１」、「Ｒｅｖ２」の変速比も適当で、全体として適切な変速比特性が得られる。
【００４７】
このように本実施例の車両用自動変速機１０によれば、前進９段の多段変速および後進２段が計４組の遊星歯車装置１２、１６、１８、２０と４つのクラッチＣ１〜Ｃ４および３つのブレーキＢ１〜Ｂ３によって得られるため、軽量で且つコンパクトに構成され、車両への搭載性が向上する。しかも、図１(b) から明らかなように、クラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１〜Ｂ３の何れか２つを掴み替えるだけで各変速段の変速を行うことができるため、変速制御が容易で変速ショックの発生が抑制される。
【００４８】
また、４つの遊星歯車装置１２、１６、１８、２０のギヤ比ρ１〜ρ４を約０．３〜０．７程度の範囲内として、それ等の遊星歯車装置１２、１６、１８、２０を比較的小型（小径）に維持しつつ、図１(b) に示すように第１変速段「１ｓｔ」〜第９変速段「９ｔｈ」の変速比を等比に近い形で設定することができるとともに、トータルで６以上の大きな変速比幅を確保でき、且つ後進変速段「Ｒｅｖ１」の変速比も大きく、全体として適切な変速比特性が得られる。
【００４９】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００５０】
図３および図４は第１発明、第３発明、第９発明、第１４発明〜第１６発明の一実施例であり、図３は前記図１に相当する図で、図４は前記図２に相当する図である。この車両用自動変速機４０は前記図１および図２の車両用自動変速機１０に比較して、第２変速部４２の構成が相違している。すなわち、第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置１６のキャリアＣＡ２、第３遊星歯車装置１８のリングギヤＲ３、および第４遊星歯車装置２０のリングギヤＲ４が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第３遊星歯車装置１８のキャリアＣＡ３および第４遊星歯車装置２０のキャリアＣＡ４が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第４遊星歯車装置２０のサンギヤＳ４によって第４回転要素ＲＭ４が構成され、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２および第３遊星歯車装置１８のサンギヤＳ３が互いに連結されて第５回転要素ＲＭ５が構成されている。なお、クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ３による各回転要素ＲＭ１〜ＲＭ３、ＲＭ５とケース３２、入力軸２４すなわち第１中間出力経路ＰＡ１、第１遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１すなわち第２中間出力経路ＰＡ２との連結関係、および第４回転要素ＲＭ４と出力軸２６との連結は、前記図１、図２の実施例と同じである。
【００５１】
この場合も、図３(b) に示すように前記図１(b) と同じ作動表に従って第１変速段「１ｓｔ」〜第９変速段「９ｔｈ」の前進９段および後進変速段「Ｒｅｖ１」、「Ｒｅｖ２」が成立させられる。また、各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、第３遊星歯車装置１８、第４遊星歯車装置２０の各ギヤ比ρ１〜ρ４によって適宜定められ、例えばρ１＝０．５００、ρ２＝０．５９７、ρ３＝０．２９２、ρ４＝０．７０４とすれば、図４のように前記図２と同じ共線図になって、図３(b) に示すように前記図１(b) と同じ変速比が得られ、図１、図２の実施例と同様の作用効果が得られる。
【００５２】
図５および図６は第１発明、第４発明、第１０発明、第１４発明〜第１６発明の一実施例であり、図５は前記図１に相当する図で、図６は前記図２に相当する図である。この車両用自動変速機５０は前記図１および図２の車両用自動変速機１０に比較して、第２変速部５２の構成が相違している。すなわち、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第３遊星歯車装置１８のリングギヤＲ３および第４遊星歯車装置２０のリングギヤＲ４が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第３遊星歯車装置１８のキャリアＣＡ３および第４遊星歯車装置２０のキャリアＣＡ４が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第２遊星歯車装置１６のキャリアＣＡ２および第４遊星歯車装置２０のサンギヤＳ４が互いに連結されて第４回転要素ＲＭ４が構成され、第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置１８のサンギヤＳ３が互いに連結されて第５回転要素ＲＭ５が構成されている。また、この車両用自動変速機５０はＦＦ車両などの横置き用として好適に用いられるもので、第４回転要素ＲＭ４には出力部材として機能する出力歯車５４が一体的に連結されている。なお、クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ３による各回転要素ＲＭ１〜ＲＭ３、ＲＭ５とケース３２、入力軸２４すなわち第１中間出力経路ＰＡ１、第１遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１すなわち第２中間出力経路ＰＡ２との連結関係は、前記図１、図２の実施例と同じである。但し、第１回転要素ＲＭ１は第３クラッチＣ３を介して直結経路ＰＡ１ａに連結され、第３回転要素ＲＭ３は第４クラッチＣ４を介して間接経路ＰＡ１ｂに連結されるようになっている。
【００５３】
この場合も、図５(b) に示すように前記図１(b) と同じ作動表に従って第１変速段「１ｓｔ」〜第９変速段「９ｔｈ」の前進９段および後進変速段「Ｒｅｖ１」、「Ｒｅｖ２」が成立させられる。また、各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、第３遊星歯車装置１８、第４遊星歯車装置２０の各ギヤ比ρ１〜ρ４によって適宜定められ、例えばρ１＝０．５００、ρ２＝０．３９５、ρ３＝０．２９２、ρ４＝０．７０４とすれば、図６のように前記図２と同じ共線図になって、図５(b) に示すように前記図１(b) と同じ変速比が得られ、図１、図２の実施例と同様の作用効果が得られる。
【００５４】
図７および図８は第１発明、第５発明、第１１発明、第１４発明〜第１６発明の一実施例であり、図７は前記図１に相当する図で、図８は前記図２に相当する図である。この車両用自動変速機６０は前記図５および図６の車両用自動変速機５０に比較して、第２変速部６２の構成が相違している。すなわち、第４遊星歯車装置２０のサンギヤＳ４によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２によって第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置１６のキャリアＣＡ２および第３遊星歯車装置１８のリングギヤＲ３が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第３遊星歯車装置１８のキャリアＣＡ３および第４遊星歯車装置２０のキャリアＣＡ４が互いに連結されて第４回転要素ＲＭ４が構成され、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２、第３遊星歯車装置１８のサンギヤＳ３、および第４遊星歯車装置２０のリングギヤＲ４が互いに連結されて第５回転要素ＲＭ５が構成されている。なお、クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ３による各回転要素ＲＭ１〜ＲＭ３、ＲＭ５とケース３２、入力軸２４すなわち第１中間出力経路ＰＡ１、第１遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１すなわち第２中間出力経路ＰＡ２との連結関係、および第４回転要素ＲＭ４と出力歯車５４との連結は、前記図５、図６の実施例と同じである。
【００５５】
この場合も、図７(b) に示すように前記図１(b) と同じ作動表に従って第１変速段「１ｓｔ」〜第９変速段「９ｔｈ」の前進９段および後進変速段「Ｒｅｖ１」、「Ｒｅｖ２」が成立させられる。また、各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、第３遊星歯車装置１８、第４遊星歯車装置２０の各ギヤ比ρ１〜ρ４によって適宜定められ、例えばρ１＝０．５００、ρ２＝０．２９２、ρ３＝０．７１０、ρ４＝０．３９５とすれば、図８のように前記図２と同じ共線図になって、図７(b) に示すように前記図１(b) と同じ変速比が得られ、図１、図２の実施例と同様の作用効果が得られる。
【００５６】
図９〜図１１は第１発明、第６発明、第１２発明、第１４発明、第１５発明の一実施例である。図９は、ＦＦ車両など車両に対して横置きに搭載する場合に好適に用いられる車両用駆動装置１１０の骨子図で、本発明の一実施例である多段変速機としての車両用自動変速機１１２を備えており、図１０はその車両用自動変速機１１２の複数の変速段を成立させる際の係合要素および変速比を説明する作動表である。車両用自動変速機１１２は、互いに平行な第１軸線Ｌ１および第２軸線Ｌ２に跨がって配設されており、第１軸線Ｌ１上には入力軸１１４が設けられ、燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関等のエンジン１１６から流体継手としてのトルクコンバータ１１８を経て動力が入力されるようになっている。入力軸１１４は入力部材に相当するもので、トルクコンバータ１１８のタービン軸である。
【００５７】
上記第１軸線Ｌ１および第２軸線Ｌ２に跨がって第１変速部１２０が設けられているとともに、第２軸線Ｌ２上に第２変速部１２２が配設されている。第１変速部１２０は、第１動力伝達機構１２４および第２動力伝達機構１２６にて構成されており、それぞれ互いに噛み合わされた２組のカウンタギヤ対１２４ａおよび１２４ｂ、１２６ａおよび１２６ｂを備えている。第１軸線Ｌ１側のカウンタギヤ１２４ａ、１２６ａは、何れもスプライン嵌合などにより入力軸１１４に相対回転不能に配設されている一方、第２軸線Ｌ２側のカウンタギヤ１２４ｂ、１２６ｂは軸心まわりに相対回転可能に配設されており、それぞれ第１変速比γ１、第２変速比γ２でカウンタギヤ１２４ａ、１２６ａからカウンタギヤ１２４ｂ、１２６ｂへ回転が伝達される。第１変速比γ１（＝カウンタギヤ１２４ｂの歯数／カウンタギヤ１２４ａの歯数）は第２変速比γ２（＝カウンタギヤ１２６ｂの歯数／カウンタギヤ１２６ａの歯数）よりも小さく、本実施例では第１変速比γ１＝１．０、第２変速比γ２＝２．０で、第１動力伝達機構１２４は入力軸１１４の回転を逆回転ではあるが同じ回転速度で第２軸線Ｌ２側へ伝達する一方、第２動力伝達機構１２６は入力軸１１４の回転を１／γ２に減速して第２軸線Ｌ２側へ伝達する。第１変速部１２０のうち第１動力伝達機構１２４を経て伝達する経路が第１中間出力経路に相当し、第２動力伝達機構１２６を経て伝達する経路が第２中間出力経路に相当する。
【００５８】
一方、第２軸線Ｌ２上に配設された第２変速部１２２は、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１２８、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１３０、およびシングルピニオン型の第３遊星歯車装置１３２を主体として構成されており、一部が互いに連結されることによって５つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ５が構成されている。具体的には、第２遊星歯車装置１３０のサンギヤＳ２および第３遊星歯車装置１３２のサンギヤＳ３が互いに連結されて第１回転要素ＲＭ１が構成され、第１遊星歯車装置１２８のキャリアＣＡ１および第２遊星歯車装置１３０のキャリアＣＡ２が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置１３０のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置１３２のキャリアＣＡ３が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第１遊星歯車装置１２８のリングギヤＲ１および第３遊星歯車装置１３２のリングギヤＲ３が互いに連結されて第４回転要素ＲＭ４が構成され、第１遊星歯車装置１２８のサンギヤＳ１によって第５回転要素ＲＭ５が構成されている。上記第１遊星歯車装置１２８は第２−１遊星歯車装置に相当し、第２遊星歯車装置１３０は第２−２遊星歯車装置に相当し、第３遊星歯車装置１３２は第２−３遊星歯車装置に相当する。
【００５９】
そして、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２、Ｓ３）は第１ブレーキＢ１によってケース１３４に選択的に連結されて回転停止させられ、第２回転要素ＲＭ２（キャリアＣＡ１、ＣＡ２）は第２ブレーキＢ２によってケース１３４に選択的に連結されて回転停止させられ、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびキャリアＣＡ３）は第３ブレーキＢ３によってケース１３４に選択的に連結されて回転停止させられ、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２、Ｓ３）は第１クラッチＣ１を介して第２中間出力経路である前記第２動力伝達機構１２６のカウンタギヤ１２６ｂに選択的に連結され、第５回転要素ＲＭ５（サンギヤＳ１）は第２クラッチＣ２を介して同じくカウンタギヤ１２６ｂに選択的に連結され、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２、Ｓ３）は第３クラッチＣ３を介して第１中間出力経路である前記第１動力伝達機構１２４のカウンタギヤ１２４ｂに選択的に連結され、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびキャリアＣＡ３）は第４クラッチＣ４を介して同じくカウンタギヤ１２４ｂに選択的に連結され、第４回転要素ＲＭ４（リングギヤＲ１、Ｒ３）は出力歯車１３６に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。本実施例では、第２変速部１２２のうち第１ブレーキＢ１を除く大部分が、軸方向において第１動力伝達機構１２４と第２動力伝達機構１２６との間に配置されている。
【００６０】
上記出力歯車１３６は出力部材に相当するもので、第１軸線Ｌ１および第２軸線Ｌ２と平行な第３軸線Ｌ３上に配設された差動歯車装置１３８のリングギヤ１４０と噛み合わされて回転を伝達し、一対の車軸１４２、１４４を介して左右の駆動輪に分配される。なお、図９は第１軸線Ｌ１、第２軸線Ｌ２、および第３軸線Ｌ３が同一の平面内に位置するように展開して示した図で、実際には第１軸線Ｌ１〜第３軸線Ｌ３が側面視において三角形を形成するように配置される。
【００６１】
図１１は、上記第２変速部１２２の各回転要素ＲＭ１〜ＲＭ５の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線が回転速度「０」で、上の横線が１／γ１すなわち本実施例では「１．０」で、中間の横線が１／γ２すなわち本実施例では「０．５」である。また、５本の縦線は、左側から順番に第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２、Ｓ３）、第２回転要素ＲＭ２（キャリアＣＡ１、ＣＡ２）、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびキャリアＣＡ３）、第４回転要素ＲＭ４（リングギヤＲ１、Ｒ３）、第５回転要素ＲＭ５（サンギヤＳ１）を表しており、それ等の間隔は第１遊星歯車装置１２８のギヤ比ρ１、第２遊星歯車装置１３０のギヤ比ρ２、および第３遊星歯車装置１３２のギヤ比ρ３に応じて定められる。図は、ギヤ比ρ１＝０．５４８、ρ２＝０．３７９、ρ３＝０．３９０の場合で、γ１＝１．０、γ２＝２．０であれば前記図２の第２変速部２２と同じ共線図になる。
【００６２】
したがって、本実施例においても図１０に示すように前記図１(b) と同じ作動表に従ってクラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１〜Ｂ３の係合、解放状態が切り換えられることにより、第１変速段「１ｓｔ」〜第９変速段「９ｔｈ」の前進９段および後進変速段「Ｒｅｖ１」、「Ｒｅｖ２」が成立させられる。また、各変速段の変速比は、第１変速部１２０の第１変速比γ１、第２変速比γ２、および第１遊星歯車装置１２８、第２遊星歯車装置１３０、第３遊星歯車装置１３２の各ギヤ比ρ１〜ρ３によって適宜定められ、例えばγ１＝１．０、γ２＝２．０、ρ１＝０．５４８、ρ２＝０．３７９、ρ３＝０．３９０とすれば、図１(b) と同じ変速比が得られ、図１、図２の実施例と同様の作用効果が得られる。
【００６３】
また、本実施例では、第１軸線Ｌ１上にエンジン１１６、トルクコンバータ１１８、第１変速部１２０のカウンタギヤ１２４ａ、１２６ａが配設される一方、第２軸線Ｌ２上に第１変速部１２０のカウンタギヤ１２４ｂ、１２６ｂ、および３組の遊星歯車装置１２８、１３０、１３２を有する第２変速部１２２が配設されているため、それ等を同一の軸線上に配設する場合に比較して軸方向寸法を短縮でき、第１軸線Ｌ１、第２軸線Ｌ２の軸方向が車両の幅方向となるようにＦＦ車両に対して横置きにコンパクトに搭載することができる。
【００６４】
図１２の車両用自動変速機１５０は、上記図９の車両用自動変速機１１２において、第１変速部１２０を構成している第１動力伝達機構１２４および第２動力伝達機構１２６を隣接して配置するとともに、第２変速部１２２の３組の遊星歯車装置１２８、１３０、１３２を、その第１変速部１２０を挟んでエンジン１１６と反対側に配置した場合で、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２、Ｓ３）は、中空シャフトを介してクラッチＣ１、Ｃ３およびブレーキＢ１に連結されている一方、第５回転要素ＲＭ５（サンギヤＳ１）は、その中空シャフトを挿通する挿通シャフトを介して第２クラッチＣ２に連結されている。
【００６５】
図１３〜図１５は第１発明、第２発明、第７発明、第１３発明〜第１５発明の一実施例であり、図１３は前記図９に相当する図で、図１４は前記図１０に相当する図で、図１５は前記図１１に相当する図である。この車両用自動変速機１６０は、前記図９〜図１１の実施例の車両用自動変速機１１２に比較して第１変速部１２０の第１動力伝達機構１２４および第２動力伝達機構１２６の位置が反対であるとともに、それ等の間に配設される第２変速部１６２の構成が相違している。第２変速部１６２は、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置１６４、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６６、およびシングルピニオン型の第３遊星歯車装置１６８を主体として構成されているとともに、第１遊星歯車装置１６４のサンギヤＳ１によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置１６６のリングギヤＲ２によって第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置１６６のキャリアＣＡ２および第３遊星歯車装置１６８のリングギヤＲ３が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第１遊星歯車装置１６４のキャリアＣＡ１、第２遊星歯車装置１６６のサンギヤＳ２、および第３遊星歯車装置１６８のキャリアＣＡ３が互いに連結されて第４回転要素ＲＭ４が構成され、第１遊星歯車装置１６４のリングギヤＲ１および第３遊星歯車装置１６８のサンギヤＳ３が互いに連結されて第５回転要素ＲＭ５が構成されている。なお、クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ３による各回転要素ＲＭ１〜ＲＭ５と第１中間出力経路である第１動力伝達機構１２４のカウンタギヤ１２４ｂ、第２中間出力経路である第２動力伝達機構１２６のカウンタギヤ１２６ｂ、ケース１３４との連結関係、および第４回転要素ＲＭ４が出力歯車１３６と連結されている点は、前記図９〜図１１の実施例と同じである。上記第１遊星歯車装置１６４は第２−１遊星歯車装置に相当し、第２遊星歯車装置１６６は第２−２遊星歯車装置に相当し、第３遊星歯車装置１６８は第２−３遊星歯車装置に相当する。
【００６６】
この場合も、図１４に示すように前記図１０と同じ作動表に従って第１変速段「１ｓｔ」〜第９変速段「９ｔｈ」の前進９段および後進変速段「Ｒｅｖ１」、「Ｒｅｖ２」が成立させられる。また、各変速段の変速比は、第１変速部１２０の第１変速比γ１、第２変速比γ２、および第１遊星歯車装置１６４、第２遊星歯車装置１６６、第３遊星歯車装置１６８の各ギヤ比ρ１〜ρ３によって適宜定められ、例えばγ１＝１．０、γ２＝２．０、ρ１＝０．３９５、ρ２＝０．７０４、ρ３＝０．７１０とすれば、図１５のように前記図１１と同じ共線図になって、図１４に示すように前記図１０と同じ変速比が得られ、図９〜図１１の実施例と同様の作用効果が得られる。
【００６７】
なお、上記各実施例では前進９段の場合について説明したが、何れの実施例においても第１変速段「１ｓｔ」〜第８変速段「８ｔｈ」の前進８段で変速を行ったり、第１変速段「１ｓｔ」〜第７変速段「７ｔｈ」の前進７段で変速を行ったりすることもでき、その場合の変速比幅はそれぞれ５．７５６、４．８１７になる。前進８段ではまた、第２変速段「２ｎｄ」〜第９変速段「９ｔｈ」で変速を行ったり、第１変速段「１ｓｔ」〜第７変速段「７ｔｈ」＋第９変速段「９ｔｈ」のように中間の変速段を飛ばして変速を行ったりすることもできる。前進７段についても、第２変速段「２ｎｄ」〜第８変速段「８ｔｈ」、或いは第２変速段「２ｎｄ」〜第７変速段「７ｔｈ」＋第９変速段「９ｔｈ」で変速を行うなど種々の態様が可能である。
【００６８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施例である車両用自動変速機を説明する図で、(a) は骨子図、(b) は各変速段を成立させるための作動表である。
【図２】図１の実施例の共線図である。
【図３】本発明の別の実施例を説明する図で、図１の実施例に比較して第２変速部が異なる場合であり、図１に相当する図である。
【図４】図３の実施例の共線図である。
【図５】本発明の更に別の実施例を説明する図で、図１の実施例に比較して第２変速部が異なる場合であり、図１に相当する図である。
【図６】図５の実施例の共線図である。
【図７】本発明の更に別の実施例を説明する図で、図１の実施例に比較して第２変速部が異なる場合であり、図１に相当する図である。
【図８】図７の実施例の共線図である。
【図９】本発明の更に別の実施例を説明する図で、第１変速部が平行な２軸に跨がって配設されたカウンタギヤタイプの場合であり、エンジン等を含む車両用駆動装置全体の骨子図である。
【図１０】図９の実施例の作動表である。
【図１１】図９の実施例の共線図である。
【図１２】図９に比較して第１変速部を構成している第１動力伝達機構および第２動力伝達機構を隣接して配置した場合の実施例を示す骨子図である。
【図１３】本発明の更に別の実施例を説明する図で、図９の実施例に比較して第２変速部が異なる場合であり、図９に相当する骨子図である。
【図１４】図１３の実施例の作動表である。
【図１５】図１３の実施例の共線図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０、４０、５０、６０、１１２、１５０、１６０：車両用自動変速機（多段変速機）    １２：第１遊星歯車装置    １４、１２０：第１変速部    １６：第２遊星歯車装置（第２−１遊星歯車装置）    １８：第３遊星歯車装置（第２−２遊星歯車装置）    ２０：第４遊星歯車装置（第２−３遊星歯車装置）    ２２、４２、５２、６２、１２２、１６２：第２変速部    ２４、１１４：入力軸（入力部材）    ２６：出力軸（出力部材）    ５４、１３６：出力歯車（出力部材）    １２４：第１動力伝達機構（第１中間出力経路）    １２６：第２動力伝達機構（第２中間出力経路）    １２８、１６４：第１遊星歯車装置（第２−１遊星歯車装置）    １３０、１６６：第２遊星歯車装置（第２−２遊星歯車装置）    １３２、１６８：第３遊星歯車装置（第２−３遊星歯車装置）    ＰＡ１：第１中間出力経路    ＰＡ２：第２中間出力経路    ＲＭ１：第１回転要素    ＲＭ２：第２回転要素    ＲＭ３：第３回転要素    ＲＭ４：第４回転要素    ＲＭ５：第５回転要素    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    Ｂ１：第１ブレーキ    Ｂ２：第２ブレーキ    Ｂ３：第３ブレーキ
【図１】
2005036955.tif 000003
【図２】
2005036955.tif 000004
【図３】
2005036955.tif 000005
【図４】
2005036955.tif 000006
【図５】
2005036955.tif 000007
【図６】
2005036955.tif 000008
【図７】
2005036955.tif 000009
【図８】
2005036955.tif 000010
【図９】
2005036955.tif 000011
【図１０】
2005036955.tif 000012
【図１１】
2005036955.tif 000013
【図１２】
2005036955.tif 000014
【図１３】
2005036955.tif 000015
【図１４】
2005036955.tif 000016
【図１５】
2005036955.tif 000017