(57)【要約】【課題】フリクションロスを低減できる自動変速機を提供する。【解決手段】第３遊星歯車機構ＰＧＳ３はダブルピニオン型で、第１，第２，第４遊星歯車機構ＰＧＳ１，２，４はシングルピニオン型で夫々構成される。第３要素Ｓａは入力軸２に、第３回転要素Ｙ３は出力部材３に連結される。第１クラッチＣ１は第１連結体Ｒａ−Ｃｂと第３要素Ｓａ、第２クラッチＣ２は第３要素Ｓａと第４要素Ｓｂ、第３クラッチＣ３は第１伝達体４を介して第２要素Ｃａと第４回転要素Ｙ４を連結自在に構成される。第１ブレーキＢ１は第１連結体Ｒａ−Ｃｂ、第２ブレーキＢ２は第４要素Ｓｂ、第３ブレーキＢ３は第１回転要素Ｙ１を変速機ケース１に固定自在に構成される。第６要素Ｒｂの回転は第２伝達体５を介して第２回転要素Ｙ２に伝達され、６つの係合機構Ｃ１〜３，Ｂ１〜３のうち、少なくとも３つの係合機構を連結状態又は固定状態とすることにより各変速段を確立する。【選択図】図１
2012154393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機ケース内に回転自在に軸支されると共に駆動源からの動力により回転される入力軸を備え、該入力軸の回転を複数段に変速して出力部材から出力する自動変速機であって、
サンギア、キャリア及びリングギアからなる３つの要素を夫々備える第１から第４の４つの遊星歯車機構が設けられ、
該第３遊星歯車機構は、サンギアと、リングギアと、互いに噛合すると共に一方がサンギアに噛合し他方がリングギアに噛合する一対のピニオンを自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなるダブルピニオン型の遊星歯車機構で構成され、
前記第１遊星歯車機構、前記第２遊星歯車機構及び前記第４遊星歯車機構は、サンギアと、リングギアと、サンギア及びリングギアに噛合するピニオンを自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなるシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成され、
前記第１遊星歯車機構の３つの要素を、相対回転速度比を直線で表すことができる共線図におけるギア比に対応する間隔での並び順に夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、
前記第２遊星歯車機構の３つの要素を、共線図におけるギア比に対応する間隔での並び順に夫々第４要素、第５要素及び第６要素とし、
前記第３と第４の２つの遊星歯車機構の各要素は、４つの回転要素を構成し、当該４つの回転要素の相対回転速度比を直線で表すことができる共線図におけるギア比に対応する間隔での並び順に、該４つの回転要素を一方から夫々第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素及び第４回転要素として、
前記第３要素が前記入力軸に連結され、前記第３回転要素が前記出力部材に連結され、前記第１要素と前記第５要素とを連結して第１連結体が構成され、
係合機構として、第１から第３の３つのクラッチと、第１から第３の３つのブレーキとを備え、
前記第１クラッチは、前記第１連結体と前記第３要素とを連結自在に構成され、
前記第２クラッチは、前記第３要素と前記第４要素とを連結自在に構成され、
前記第３クラッチは、第１伝達体を介して、前記第２要素と前記第４回転要素とを連結自在に構成され、
前記第１ブレーキは、前記第１連結体を前記変速機ケースに固定自在に構成され、
前記第２ブレーキは、前記第４要素を前記変速機ケースに固定自在に構成され、
前記第３ブレーキは、前記第１回転要素を前記変速機ケースに固定自在に構成され、
前記第６要素の回転は、第２伝達体を介して前記第２回転要素に伝達され、
前記第１から第３の３つのクラッチと、前記第１から第３の３つのブレーキの合計６つの係合機構のうち、少なくとも３つの係合機構を連結状態又は固定状態とすることにより、各変速段を確立することを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
請求項１記載の自動変速機において、
前記出力部材は、前記入力軸と平行に配置された出力軸で構成され、
前記第１遊星歯車機構及び前記第２遊星歯車機構は、前記入力軸と同心に配置され、
前記第３遊星歯車機構及び前記第４遊星歯車機構は、前記出力軸と同心に配置され、
前記第１伝達体は、前記第２要素又は前記第３クラッチに連結された第１駆動ギアと、該第１駆動ギアに噛合し前記第３クラッチ又は前記第４回転要素に連結された第１従動ギアとからなる第１ギア列で構成され、
前記第２伝達体は、前記第６要素に連結された第２駆動ギアと、該第２駆動ギアに噛合し前記第２回転要素に連結された第２従動ギアとからなる第２ギア列で構成されることを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
請求項１記載の自動変速機において、
前記第１伝達体は、前記第３クラッチを前記第２要素又は前記第４回転要素に連結する第１連結部材であり、
前記第２伝達体は、前記第６要素と前記第２回転要素とを連結する第２連結部材であり、
前記出力部材は、出力ギアであり、
前記第１から第４の４つの遊星歯車機構、前記出力ギア、前記第１から第３の３つのクラッチ及び前記第１から第３の３つのブレーキは、前記入力軸と同心に配置され、
前記入力軸の軸線上において、一方から、前記第２クラッチ、前記第２遊星歯車機構、前記第１クラッチ、前記第１遊星歯車機構、前記第３遊星歯車機構、前記第４遊星歯車機構、前記出力ギア、前記第３ブレーキの順に配置され、
前記第２クラッチの径方向外方に前記第２ブレーキが配置され、
前記第２遊星歯車機構の径方向外方に第１ブレーキが配置され、
前記第３遊星歯車機構の径方向内方に前記第３クラッチが配置されることを特徴とする自動変速機。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項記載の自動変速機において、
前記第１ブレーキは機械的に係合する機械係合機構を備えることを特徴とする自動変速機。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１項記載の自動変速機において、
前記第３クラッチは機械的に係合する機械係合機構であることを特徴とする自動変速機。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１項記載の自動変速機において、
前記駆動源の動力を前記入力軸に伝達自在な発進クラッチが設けられることを特徴とする自動変速機。
【請求項７】
請求項１から請求項５の何れか１項記載の自動変速機において、
前記駆動源の動力は、トルクコンバータを介して前記入力軸に伝達されることを特徴とする自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力軸の回転を変速機ケース内に配置した複数の遊星歯車機構を介して複数段に変速して出力部材から出力する自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力用の第１遊星歯車機構と、変速用の第２及び第３の２つの遊星歯車機構と、６つの係合機構とを用いて、前進８段の変速を行うことができるようにした自動変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１のものでは、入力用の第１遊星歯車機構を、第１サンギアと、第１リングギアと、互いに噛合すると共に一方が第１サンギアに噛合し他方が第１リングギアに噛合する一対の第１ピニオンを自転及び公転自在に軸支する第１キャリアとからなる所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構（キャリアを固定した場合、サンギアとリングギアが同一方向に回転するため、プラス遊星歯車機構又はポジティブ遊星歯車機構ともいう。尚、リングギアを固定した場合には、サンギアとキャリアとが互いに異なる方向に回転する。）で構成している。
【０００４】
この第１遊星歯車機構では、第１サンギアが変速機ケースに固定される固定要素、第１キャリアが入力軸に連結される入力要素、第１リングギアが入力要素たる第１キャリアの回転速度を減速して出力する出力要素とされている。
【０００５】
又、変速用の２つの遊星歯車機構は、第２サンギアと、第３サンギアと、第３リングギアと一体化された第２リングギアと、互いに噛合すると共に一方が第２サンギア及び第２リングギアに噛合し他方が第３サンギアに噛合する一対の第２ピニオンを自転及び公転自在に軸支する第２キャリアとからなるラビニヨ型の遊星歯車機構で構成されている。
【０００６】
このラビニヨ型の遊星歯車機構は、共線図（各回転要素の相対速度の比を直線で表すことができる図）においてギア比に対応する間隔を存して順に、第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素及び第４回転要素とすると、第１回転要素は第２サンギア、第２回転要素は第３キャリアと一体化された第２キャリア、第３回転要素は第３リングギアと一体化された第２リングギア、第４回転要素は第３サンギアとなる。
【０００７】
又、６つの係合機構は、第１遊星歯車機構の出力要素たる第１リングギアと第３サンギアから成る第４回転要素とを解除自在に連結する第１湿式多板クラッチと、入力軸と第２キャリアから成る第２回転要素とを解除自在に連結する第２湿式多板クラッチと、出力要素たる第１リングギアと第２サンギアから成る第１回転要素とを解除自在に連結する第３湿式多板クラッチと、入力要素たる第１キャリアと第２サンギアから成る第１回転要素とを解除自在に連結する第４湿式多板クラッチと、第２サンギアから成る第１回転要素を変速機ケースに解除自在に固定する第１ブレーキと、第２キャリアから成る第２回転要素を変速機ケースに解除自在に固定する第２ブレーキとからなる。
【０００８】
以上の構成によれば、第１湿式多板クラッチと第２ブレーキとを係合することで１速段が確立され、第１湿式多板クラッチと第１ブレーキとを係合することで２速段が確立され、第１湿式多板クラッチと第３湿式多板クラッチとを係合することで３速段が確立され、第１湿式多板クラッチと第４湿式多板クラッチとを係合することで４速段が確立される。
【０００９】
又、第１湿式多板クラッチと第２湿式多板クラッチとを係合することで５速段が確立され、第２湿式多板クラッチと第４湿式多板クラッチとを係合することで６速段が確立され、第２湿式多板クラッチと第３湿式多板クラッチとを係合することで７速段が確立され、第２湿式多板クラッチと第１ブレーキとを係合することで８速段が確立される。
【００１０】
又、上記従来例の自動変速機は、入力軸の軸線上に８つの列を構成する。具体的には、トルクコンバータ側から順に、第１列が第４クラッチ及び第１ブレーキ、第２列が第１遊星歯車機構、第３列が第１クラッチ、第４列が第３クラッチ（第３クラッチは、スケルトン図上では、第１遊星歯車機構と同列に見えるが、実際には、第１クラッチと出力ギアとの間に第３クラッチ用のピストンと油路とが構成される。）、第５列が出力ギア、第６列が第２遊星歯車機構、第７列が第３遊星歯車機構、第８列が第２クラッチ及び第２ブレーキとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−２７３７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記従来例のものでは、各変速段において係合する係合機構の数が２つになる。そのため、開放している残りの４つの係合機構の引き摺りによるフリクションロスが大きくなり、自動変速機の効率が悪化する不具合がある。
【００１３】
本発明は、以上の点に鑑み、フリクションロスを低減できる自動変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
［１］上記目的を達成するため、本発明は、変速機ケース内に回転自在に軸支されると共に駆動源からの動力により回転される入力軸を備え、該入力軸の回転を複数段に変速して出力部材から出力する自動変速機であって、サンギア、キャリア及びリングギアからなる３つの要素を夫々備える第１から第４の４つの遊星歯車機構が設けられ、該第３遊星歯車機構は、サンギアと、リングギアと、互いに噛合すると共に一方がサンギアに噛合し他方がリングギアに噛合する一対のピニオンを自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなるダブルピニオン型の遊星歯車機構で構成され、前記第１遊星歯車機構、前記第２遊星歯車機構及び前記第４遊星歯車機構は、サンギアと、リングギアと、サンギア及びリングギアに噛合するピニオンを自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなるシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成され、前記第１遊星歯車機構の３つの要素を、相対回転速度比を直線で表すことができる共線図におけるギア比に対応する間隔での並び順に夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、前記第２遊星歯車機構の３つの要素を、共線図におけるギア比に対応する間隔での並び順に夫々第４要素、第５要素及び第６要素とし、前記第３と第４の２つの遊星歯車機構の各要素は、４つの回転要素を構成し、当該４つの回転要素の相対回転速度比を直線で表すことができる共線図におけるギア比に対応する間隔での並び順に、該４つの回転要素を一方から夫々第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素及び第４回転要素とする。
【００１５】
そして、前記第３要素が前記入力軸に連結され、前記第３回転要素が前記出力部材に連結され、前記第１要素と前記第５要素とを連結して第１連結体が構成され、係合機構として、第１から第３の３つのクラッチと、第１から第３の３つのブレーキとを備え、前記第１クラッチは、前記第１連結体と前記第３要素とを連結自在に構成され、前記第２クラッチは、前記第３要素と前記第４要素とを連結自在に構成され、前記第３クラッチは、第１伝達体を介して、前記第２要素と前記第４回転要素とを連結自在に構成され、前記第１ブレーキは、前記第１連結体を前記変速機ケースに固定自在に構成され、前記第２ブレーキは、前記第４要素を前記変速機ケースに固定自在に構成され、前記第３ブレーキは、前記第１回転要素を前記変速機ケースに固定自在に構成され、前記第６要素の回転は、第２伝達体を介して前記第２回転要素に伝達され、前記第１から第３の３つのクラッチと、前記第１から第３の３つのブレーキの合計６つの係合機構のうち、少なくとも３つの係合機構を連結状態又は固定状態とすることにより、各変速段を確立することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、後述する実施形態の説明から明らかなように、３つのクラッチと３つのブレーキの合計６つの係合機構のうち、各変速段において３つの係合機構が係合して連結状態又は固定状態となる。そのため、各変速段で連結及び固定状態でなく開放される係合機構の数は３つになり、従来のように各変速段で４つの係合機構が開放されるものに比し、開放されている係合機構によるフリクションロスを低減でき、自動変速機の伝達効率を向上させることができる。
【００１７】
［２］本発明の第１の具体的態様としては、出力部材を入力軸と平行に配置された出力軸で構成し、第１遊星歯車機構及び前記第２遊星歯車機構を入力軸と同心に配置し、第３遊星歯車機構及び第４遊星歯車機構を出力軸と同心に配置し、第１伝達体を、第２要素又は第３クラッチに連結された第１駆動ギアと、当該第１駆動ギアに噛合し第３クラッチ又は第４回転要素に連結された第１従動ギアとからなる第１ギア列で構成し、第２伝達体を、第６要素に連結された第２駆動ギアと、当該第２駆動ギアに噛合し第２回転要素に連結された第２従動ギアとからなる第２ギア列で構成することができる。
【００１８】
［３］本発明の第２の具体的態様としては、第１伝達体を、第３クラッチを第２要素又は第４回転要素に連結する第１連結部材で構成し、第２伝達体を、第６要素と第２回転要素とを連結する第２連結部材で構成し、出力部材を出力ギアで構成し、第１から第４の４つの遊星歯車機構、出力ギア、第１から第３の３つのクラッチ及び第１から第３の３つのブレーキを、入力軸と同心に配置し、入力軸の軸線上において、一方から、第２クラッチ、第２遊星歯車機構、第１クラッチ、第１遊星歯車機構、第３遊星歯車機構、第４遊星歯車機構、出力ギア、第３ブレーキの順に配置し、第２クラッチの径方向外方に第２ブレーキを配置し、第２遊星歯車機構の径方向外方に第１ブレーキを配置し、第３遊星歯車機構の径方向内方に第３クラッチを配置することができる。
【００１９】
これによれば、第２クラッチの径方向外方に第２ブレーキが配置され、第２遊星歯車機構の径方向外方に第１ブレーキが配置され、第３遊星歯車機構の径方向内方に第３クラッチが配置されているため、自動変速機の軸長の短縮化を図ることができる。
【００２０】
［４］又、本発明においては、第１ブレーキを、ドグクラッチや１ウェイクラッチ等の機械的に係合する機械係合機構を備えるもので構成することができる。
【００２１】
［５］又、本発明においては、第３クラッチを、ドグクラッチや２ウェイクラッチ等の機械的に係合する機械係合機構で構成することができる。
【００２２】
［６］本発明においては、駆動源の動力を入力軸に伝達自在な発進クラッチを設けてもよい。
【００２３】
［７］又は、本発明において、駆動源の動力が、トルクコンバータを介して入力軸に伝達されるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態の自動変速機を示すスケルトン図。
【図２】第１実施形態の自動変速機の第１〜第４遊星歯車機構の各要素の相対速度の比を示す共線図。
【図３】第１実施形態の自動変速機の変速段毎における各係合機構の状態を示す説明図。
【図４】２ウェイクラッチの一例を示す断面図。
【図５】本発明の第２実施形態の自動変速機を示すスケルトン図。
【図６】第２実施形態の自動変速機の第１〜第４遊星歯車機構の各要素の相対速度の比を示す共線図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［第１実施形態］
図１は、本発明の自動変速機の第１実施形態を示している。この第１実施形態の自動変速機は、変速機ケース１内に回転自在に軸支した、図外の内燃機関（エンジン）等の駆動源ＥＮＧが出力する駆動力がロックアップクラッチＬＣ及びダンパＤＡを有するトルクコンバータＴＣを介して伝達される入力軸２と、入力軸２と平行に配置された出力部材たる出力軸３とを備えている。出力軸３には出力ギア３ａが固定されている。
【００２６】
出力ギア３ａの回転は、図外のデファレンシャルギアを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。尚、トルクコンバータＴＣに代えて、摩擦係合自在に構成される単板型又は多板型の発進クラッチを設けてもよい。又、出力軸３の回転を図外のプロペラシャフトを介して車両の左右の駆動輪に伝達させるように構成してもよい。
【００２７】
又、変速機ケース１内には、第１〜第４の４つの遊星歯車機構ＰＧＳ１〜４が配置されている。第１遊星歯車機構ＰＧＳ１と第２遊星歯車機構ＰＧＳ２とは入力軸２と同心に配置され、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３と第４遊星歯車機構ＰＧＳ４とは出力軸３と同心に配置されている。
【００２８】
第１遊星歯車機構ＰＧＳ１は、サンギアＳａと、リングギアＲａと、サンギアＳａとリングギアＲａとに噛合するピニオンＰａを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣａとから成る所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構（キャリアを固定した場合、サンギアとリングギアが互いに異なる方向に回転するため、マイナス遊星歯車機構又はネガティブ遊星歯車機構ともいう。因みに、リングギアを固定した場合には、サンギアとキャリアとが同一方向に回転する。）で構成されている。
【００２９】
図２の上段に示す第１遊星歯車機構ＰＧＳ１の共線図（サンギア、キャリア、リングギアの３つの要素の相対回転速度の比を直線（速度線）で表すことができる図）を参照して、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１の３つの要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒａを、共線図におけるギア比（リングギアの歯数／サンギアの歯数）に対応する間隔での並び順に左側から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とすると、第１要素はリングギアＲａ、第２要素はキャリアＣａ、第３要素はサンギアＳａになる。
【００３０】
ここで、サンギアＳａとキャリアＣａ間の間隔とキャリアＣａとリングギアＲａ間の間隔との比は、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のギア比をｈとして、ｈ：１に設定される。尚、共線図において、下の横線と上の横線は夫々回転速度が「０」と「１」（入力軸２と同じ回転速度）であることを示している。
【００３１】
第２遊星歯車機構ＰＧＳ２も、サンギアＳｂと、リングギアＲｂと、サンギアＳｂ及びリングギアＲｂに噛合するピニオンＰｂを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｂとから成る所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。
【００３２】
図２の中段に示す第２遊星歯車機構ＰＧＳ２の共線図を参照して、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２の３つの要素Ｓｂ，Ｃｂ，Ｒｂを、共線図におけるギア比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とすると、第４要素はサンギアＳｂ、第５要素はキャリアＣｂ、第６要素はリングギアＲｂになる。サンギアＳｂとキャリアＣｂ間の間隔とキャリアＣｂとリングギアＲｂ間の間隔との比は、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のギア比をｉとして、ｉ：１に設定される。
【００３３】
第３遊星歯車機構ＰＧＳ３は、サンギアＳｃと、リングギアＲｃと、互いに噛合すると共に一方がサンギアＳｃに噛合し他方がリングギアＲｃに噛合する一対のピニオンＰｃ，Ｐｃ’を自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｃとから成る所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構（キャリアを固定した場合、サンギアとリングギアが同一方向に回転するため、プラス遊星歯車機構又はポジティブ遊星歯車機構ともいう。因みに、リングギアを固定した場合には、サンギアとキャリアとが互いに異なる方向に回転する。）で構成される。
【００３４】
又、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４は、サンギアＳｄと、リングギアＲｄと、サンギアＳｄ及びリングギアＲｄに噛合するピニオンＰｄを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｄとから成る所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。
【００３５】
第３遊星歯車機構ＰＧＳ３及び第４遊星歯車機構ＰＧＳ４は、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギア、リングギア及びキャリアからなる３つの要素のうちの何れか２つを、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のサンギア、リングギア及びキャリアからなる３つの要素のうちの何れか２つに夫々連結することにより、４つの回転要素を構成する。
【００３６】
図２の下段に示す第３遊星歯車機構ＰＧＳ３及び第４遊星歯車機構ＰＧＳ４の共線図を参照して、各回転要素を左から順に、第１回転要素Ｙ１、第２回転要素Ｙ２、第３回転要素Ｙ３、第４回転要素Ｙ４とすると、第１回転要素Ｙ１は第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のサンギアＳｄ、第２回転要素Ｙ２は第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のキャリアＣｃと第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のキャリアＣｄとを連結したもの、第３回転要素Ｙ３は第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のリングギアＲｃと第４遊星歯機構ＰＧＳ４のリングギアＲｄとを連結したもの、第４回転要素Ｙ４は第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギアＳｃとなる。
【００３７】
尚、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３及び第４遊星歯車機構ＰＧＳ４の共線図において、下方の横線は回転速度が「０」であることを示し、上方の横線は回転速度が入力軸の回転を「１」としてこれと同一である「１」であることを示している。
【００３８】
第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のギア比（リングギアの歯数／サンギアの歯数）をｊ、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のギア比をｋとすると、第１〜第４の各回転要素間の間隔は、ｋ：１：ｊ−１の割り合いとなっている。
【００３９】
第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギアＳａ（第３要素）は、入力軸２に連結されている。又、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のリングギアＲｃ及び第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のリングギアＲｄからなる第３回転要素Ｙ３は、出力軸３に連結されている。
【００４０】
又、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のリングギアＲａ（第１要素）と第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のキャリアＣｂ（第５要素）とが連結されて、第１連結体Ｒａ−Ｃｂが構成されている。
【００４１】
又、第１実施形態の自動変速機は、入力軸２と同心に配置された駆動ギア４ａ，５ａと、この駆動ギア４ａ，５ａに噛合し、出力軸３と同心に配置された従動ギア４ｂ，５ｂとで夫々構成される第１と第２の２つのギア列４，５（伝達体）を備える。
【００４２】
第１ギア列４（第１伝達体）の第１駆動ギア４ａは、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のキャリアＣａに連結されている。第１ギア列４の第１従動ギア４ｂは、出力軸３に回転自在に軸支されている。尚、第１従動ギア４ｂは、必ずしも出力軸３に軸支されている必要はなく、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギアＳｃからなる第４回転要素Ｙ４に対して、相対回転可能となっていれば、例えば、変速機ケース１に回転自在に軸支されていてもよい。
【００４３】
第２ギア列５（第２伝達体）の第２駆動ギア５ａは、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のリングギアＲｂ（第６要素）に連結されている。第２ギア列５の第２従動ギア５ｂは、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のキャリアＣｃ及び第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のキャリアＣｄで構成される第２回転要素Ｙ２に連結されている。
【００４４】
尚、第１実施形態の第１ギア列４及び第２ギア列５のギア比（従動ギアの歯数／駆動ギアの歯数）は「１」に設定されているものとする。但し、本発明の第１ギア列及び第２ギア列のギア比は、「１」に限らず、適宜設定可能である。
【００４５】
又、第１実施形態の自動変速機は、第１から第３の３つのクラッチＣ１〜Ｃ３と、第１から第３の３つのブレーキＢ１〜Ｂ３とからなる６つの係合機構を備える。
【００４６】
第１クラッチＣ１は、湿式多板クラッチであり、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギアＳａ（第３要素）と第１連結体Ｒａ−Ｃｂとを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。
【００４７】
第２クラッチＣ２は、湿式多板クラッチであり、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギアＳａ（第３要素）と第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギアＳｂ（第４要素）とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。
【００４８】
第３クラッチＣ３は、ドグクラッチ又は同期機能を有するシンクロメッシュ機構からなる噛合機構（機械係合機構）であり、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のキャリアＣａ（第２要素）の回転を第１ギア列４（第１伝達体）を介して第４回転要素Ｙ４に伝達可能な伝達状態と、この伝達を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。尚、第３クラッチＣ３を湿式多板クラッチで構成してもよい。
【００４９】
第１ブレーキＢ１は、ドグクラッチ又は同期機能を有するシンクロメッシュ機構からなる噛合機構（機械係合機構）であり、第１連結体Ｒａ−Ｃｂを変速機ケース１に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。尚、第１ブレーキＢ１を湿式多板ブレーキで構成してもよく、又、第１ブレーキＢ１に、第１連結体Ｒａ−Ｃｂの正転を許容し逆転を阻止する１ウェイクラッチを併設させてもよい。
【００５０】
第２ブレーキＢ２は、湿式多板ブレーキであり、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギアＳｂ（第４要素）を変速機ケース１に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。
【００５１】
第３ブレーキＢ３は、湿式多板ブレーキであり、第１回転要素Ｙ１を変速機ケース１に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。
【００５２】
各クラッチＣ１〜Ｃ３及び各ブレーキＢ１〜Ｂ３は、図外のトランスミッション・コントロール・ユニットにより、車両の走行速度等の車両情報に基づいて、状態が切り換えられる。
【００５３】
入力軸２上には、駆動源ＥＮＧ及びトルクコンバータＴＣ側から、第２クラッチＣ２、第２駆動ギア５ａ、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２、第１クラッチＣ１、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１、第１駆動ギア４ａの順番で配置されている。そして、第２ブレーキＢ２は、第２クラッチＣ２の径方向外方に配置され、第１ブレーキＢ１は第１クラッチＣ１の径方向外方に配置されている。
【００５４】
又、出力軸３上には、駆動源ＥＮＧ及びトルクコンバータＴＣ側から、出力ギア３ａ、第２従動ギア５ｂ、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４、第３クラッチＣ３、第１従動ギア４ｂの順番で配置されている。
【００５５】
このように、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３及び第４遊星歯車機構ＰＧＳ４を出力軸３側に配置することにより、第１から第４の全ての遊星歯車機構ＰＧＳ１〜ＰＧＳ４を入力軸２の軸線上に配置した場合に比し、自動変速機の軸長の短縮化を図ることができる。
【００５６】
次に、図２及び図３を参照して、第１実施形態の自動変速機の各変速段を確立させる場合を説明する。
【００５７】
１速段を確立させる場合には、第３クラッチＣ３を伝達状態とし、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を固定状態とする。第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第１連結体Ｒａ−Ｃｂの回転速度が「０」になる。第３クラッチＣ３を伝達状態とすることで、第１ギア列４のギア比が「１」に設定されているため、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のキャリアＣａ（第２要素）と第４回転要素Ｙ４とが同一速度で回転する。又、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギアＳｂ（第４要素）の回転速度が「０」になる。
【００５８】
又、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギアＳｂ（第４要素）とキャリアＣｂ（第５要素）の回転速度が共に「０」となるため、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２の３つの要素Ｓｂ，Ｃｂ，Ｒｂが、相対回転不能なロック状態となり、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のリングギアＲｂ（第６要素）の回転が第２ギア列５を介して伝達される第２回転要素Ｙ２の回転速度も「０」になる。そして、出力軸３が連結された第３回転要素Ｙ３の回転速度が図２に示す「１ｓｔ」となり、１速段が確立される。
【００５９】
２速段を確立させる場合には、第３クラッチＣ３を伝達状態とし、第１ブレーキＢ１及び第３ブレーキＢ３を固定状態とする。第３クラッチＣ３を伝達状態とすることで、第１ギア列４のギア比が「１」に設定されているため、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のキャリアＣａ（第２要素）と第４回転要素Ｙ４とが同一速度で回転する。又、第３ブレーキＢ３を固定状態とすることで、第１回転要素Ｙ１の回転速度が「０」になる。又、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第１連結体Ｒａ−Ｃｂの回転速度が「０」になる。そして、出力軸３が連結された第３回転要素Ｙ３の回転速度が図２に示す「２ｎｄ」となり、２速段が確立される。
【００６０】
３速段を確立させる場合には、第３クラッチＣ３を伝達状態とし、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３を固定状態とする。第３クラッチＣ３を伝達状態とすることで、第１ギア列４のギア比が「１」に設定されているため、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のキャリアＣａ（第２要素）と第４回転要素Ｙ４とが同一速度で回転する。又、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギアＳｂ（第４要素）の回転速度が「０」になる。又、第３ブレーキＢ３を固定状態とすることにより、第１回転要素Ｙ１の回転速度が「０」になる。そして、出力軸３が連結された第３回転要素Ｙ３の回転速度が図２に示す「３ｒｄ」となり、３速段が確立される。
【００６１】
４速段を確立させる場合には、第２クラッチＣ２を連結状態とし、第３クラッチＣ３を伝達状態とし、第３ブレーキＢ３を固定状態とする。第２クラッチＣ２を連結状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギアＳｂ（第４要素）の回転速度が第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギアＳａ（第３要素）の回転速度と同一の「１」となる。又、第３クラッチＣ３を伝達状態とすることで、第１ギア列４のギア比が「１」に設定されているため、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のキャリアＣａ（第２要素）と第４回転要素Ｙ４とが同一速度で回転する。又、第３ブレーキＢ３を固定状態とすることにより、第１回転要素Ｙ１の回転速度が「０」になる。そして、出力軸３が連結された第３回転要素Ｙ３の回転速度が図２に示す「４ｔｈ」となり、４速段が確立される。
【００６２】
５速段を確立させる場合には、第１クラッチＣ１を連結状態とし、第３クラッチＣ３を伝達状態とし、第３ブレーキＢ３を固定状態とする。第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第１連結体Ｒａ−Ｃｂが第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギアＳａ（第３要素）と同一速度の「１」で回転する。
【００６３】
これにより、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギアＳａ（第３要素）とリングギアＲａ（第１要素）とが同一速度の「１」で回転することとなり、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１の第１から第３の３つの要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒａが相対回転不能なロック状態となって、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のキャリアＣａ（第２要素）の回転速度が「１」となる。
【００６４】
又、第３クラッチＣ３を伝達状態とすることで、第１ギア列４のギア比が「１」に設定されているため、第４回転要素Ｙ４の回転速度が第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のキャリアＣａ（第２要素）と同一速度の「１」となる。又、第３ブレーキＢ３を固定状態とすることで、第１回転要素Ｙ１の回転速度が「０」になる。そして、出力軸３が連結された第３回転要素Ｙ３の回転速度が図２に示す「５ｔｈ」となり、５速段が確立される。
【００６５】
６速段を確立させる場合には、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を連結状態とし、第３クラッチＣ３を伝達状態とする。第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第１連結体Ｒａ−Ｃｂが第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギアＳａ（第３要素）と同一速度の「１」で回転する。
【００６６】
これにより、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギアＳａ（第３要素）とリングギアＲａ（第１要素）とが同一速度の「１」で回転することとなり、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１の第１から第３の３つの要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒａが相対回転不能なロック状態となって、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のキャリアＣａ（第２要素）の回転速度が「１」となる。又、第３クラッチＣ３を伝達状態とすることで、第１ギア列４のギア比が「１」に設定されているため、第４回転要素Ｙ４の回転速度が第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のキャリアＣａ（第２要素）と同一速度の「１」となる。
【００６７】
又、第２クラッチＣ２を連結状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギアＳｂ（第４要素）の回転速度が第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギアＳａ（第３要素）の回転速度と同一の「１」となる。従って、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギアＳｂ（第４要素）とキャリアＣｂ（第５要素）とが同一速度の「１」で回転することとなり、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２の第４から第６の３つの要素Ｓｂ，Ｃｂ，Ｒｂが相対回転不能なロック状態となって、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のリングギアＲｂ（第６要素）の回転速度、及びこのリングギアＲｂ（第６要素）の回転がギア比が「１」に設定された第２ギア列５を介して伝達される第２回転要素Ｙ２の回転速度が「１」となる。
【００６８】
又、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３は、第２回転要素Ｙ２に含まれる第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のキャリアＣｃと、第４回転要素Ｙ４に含まれる第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギアＳｃとの回転速度が同一速度の「１」となるため、３つの要素Ｓｃ，Ｃｃ，Ｒｃが相対回転不能なロック状態となり、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のリングギアＲｃの回転速度、即ち、出力軸３が連結された第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」となって、６速段が確立される。
【００６９】
７速段を確立させる場合には、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を連結状態とし、第３ブレーキＢ３を固定状態とする。第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第１連結体Ｒａ−Ｃｂが第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギアＳａ（第３要素）と同一速度の「１」で回転する。又、第２クラッチＣ２を連結状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギアＳｂ（第４要素）の回転速度が第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギアＳａ（第３要素）の回転速度と同一の「１」となる。
【００７０】
従って、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギアＳｂ（第４要素）とキャリアＣｂ（第５要素）とが同一速度の「１」で回転することとなり、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２の第４から第６の３つの要素Ｓｂ，Ｃｂ，Ｒｂが相対回転不能なロック状態となって、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のリングギアＲｂ（第６要素）の回転速度及びこのリングギアＲｂ（第６要素）の回転が第２ギア列５を介して伝達される第２回転要素Ｙ２の回転速度が「１」となる。又、第３ブレーキＢ３を固定状態とすることで、第１回転要素Ｙ１の回転速度が「０」になる。そして、出力軸３が連結された第３回転要素Ｙ３の回転速度が図２に示す「７ｔｈ」となり、７速段が確立される。
【００７１】
８速段を確立させる場合には、第１クラッチＣ１を連結状態とし、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３を固定状態とする。第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第１連結体Ｒａ−Ｃｂが第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギアＳａ（第３要素）と同一速度の「１」で回転する。又、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギアＳｂ（第４要素）の回転速度が「０」になる。又、第３ブレーキＢ３を固定状態とすることにより、第１回転要素Ｙ１の回転速度が「０」になる。そして、出力軸３が連結された第３回転要素Ｙ３の回転速度が図２に示す「８ｔｈ」となり、８速段が確立される。
【００７２】
後進段を確立させる場合には、第２クラッチＣ２を連結状態とし、第１ブレーキＢ１及び第３ブレーキＢ３を固定状態とする。第２クラッチＣ２を連結状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギアＳｂ（第４要素）の回転速度が第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギアＳａ（第３要素）の回転速度と同一の「１」となる。又、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第１連結体Ｒａ−Ｃｂの回転速度が「０」になる。又、第３ブレーキＢ３を固定状態とすることで、第１回転要素Ｙ１の回転速度が「０」になる。そして、出力軸３が連結された第３回転要素Ｙ３の回転速度が図２に示す逆転（車両が後進する方向の回転）の「Ｒｖｓ」となり、後進段が確立される。
【００７３】
尚、図２中の点線で示す速度線は、４つの遊星歯車機構ＰＧＳ１〜ＰＧＳ４のうち動力伝達する遊星歯車機構に追従して他の遊星歯車機構の各要素が回転（空回り）することを表している。
【００７４】
図３は、上述した各変速段におけるクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１〜Ｂ３の状態を纏めて表示した図であり、クラッチＣ１〜Ｃ３及びブレーキＢ１〜Ｂ３の列の「○」は連結状態、伝達状態、又は固定状態を示し、空欄は開放状態を示している。
【００７５】
又、図３には、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のギア比ｈを１．６５９、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のギア比ｉを３．９９７、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のギア比ｊを１．７３０、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のギア比ｋを３．２８７、両ギア列４，５のギア比を１．０００とした場合における各変速段のギアレシオ（入力軸２の回転速度／出力部材３の回転速度）も示している。
【００７６】
第１実施形態の自動変速機によれば、前進８段の変速を行うことができる。又、各変速段において、湿式多板クラッチ及び湿式多板ブレーキの開放数が３つ以下となり、フリクションロスを抑制して、駆動力の伝達効率を向上させることができる。
【００７７】
又、６速段を所定の中速段、１速段から所定の中速段たる６速段までを低速段域、所定の中速段たる６速段を超える７速段から８速段までを高速段域と定義して、所定の中速段たる６速段を超える７速段から８速段までの高速段域においては、湿式多板クラッチと比較してフリクションロスが少ない噛合機構で構成される第３クラッチＣ３が開放状態となる。
【００７８】
又、１速段と２速段と後進段を除く全ての変速段で開放状態となる第１ブレーキＢ１も噛合機構で構成されている。従って、高速段域においては、湿式多板クラッチ及び湿式多板ブレーキの開放数が１となり、車両の高速走行時におけるフリクションロスを低減させて燃費を向上させることができる。
【００７９】
又、第１実施形態の自動変速機は、入力軸２の軸線上に、トルクコンバータ側から順に、第１から第６の６つの列を構成する。具体的には、第１列は第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２、第２列は第２ギア列５の第２駆動ギア５ａ、第３列は第２遊星歯車機構ＰＧＳ２、第４列は第１クラッチＣ１、第５列は第１遊星歯車機構ＰＧＳ１及び第１ブレーキＢ１、第６列は第１ギア列４の第１駆動ギア４ａとなる。
【００８０】
又、出力軸３の軸線上には、第２列の第２ギア列５の第２駆動ギア５ａに対応する位置に第２従動ギア５ｂが配置され、第３列の第２遊星歯車機構ＰＧＳ２に対応する位置に第３遊星歯車機構ＰＧＳ３が配置され、第４列の第１クラッチＣ１に対応する位置に第４遊星歯車機構ＰＧＳ４が配置され、第５列の第１遊星歯車機構ＰＧＳ１及び第１ブレーキＢ１に対応する位置に第３クラッチＣ３及び第３ブレーキＢ３が配置され、第６列の第１ギア列４の第１駆動ギア４ａに対応する位置に第１従動ギア４ｂが配置される。
【００８１】
そして、第１実施形態の自動変速機は、出力軸３に固定された出力ギア３ａを、第１列の第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２に対応する位置に配置すれば６列、第１列と異なる位置に配置しても７列で構成されることとなる。このため、従来の８つの列を構成するものに比し、自動変速機の軸長の短縮化を図ることができる。
【００８２】
又、第１実施形態の自動変速機では、２つのギア列４，５を介して出力軸３側に動力を伝達するため、全ての遊星歯車機構を入力軸２の軸線上に配置して１つのギア列で出力軸に動力を伝達させる場合に比し、各ギア列４，５に伝達される動力を分散させることができる。このため、各従動ギア４ｂ，５ｂと出力軸３との間に配置されたベアリングに要求される強度が低くなり、小型のベアリングを用いて自動変速機全体の小型化を図ることができる。
【００８３】
又、第１実施形態の自動変速機では、各ギア列４，５のギア比を調整することで、変速段全体としてのギアレシオを調整することができ、ギアレシオの設定自由度が向上される。
【００８４】
ところで、第１実施形態の自動変速機では、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３を所謂ダブルピニオン型で構成しているため、所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構に比べてギアの噛み合い数が多くなることにより駆動力の伝達効率の低下が懸念される。しかしながら、第１実施形態の自動変速機では、７速段及び８速段の高速段で第３クラッチＣ３が開放状態となるため、第４回転要素Ｙ４を構成する第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギアＳｃが空転（空回り）する状態となる。従って、７速段及び８速段の高速段では第３遊星歯車機構ＰＧＳ３には駆動力が作用しない状態となり、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３を所謂ダブルピニオン型で構成しても、７速段及び８速段の高速段における伝達効率の低下を防止することができ、自動変速機全体としても伝達効率の低下を抑制できる。
【００８５】
尚、第１実施形態においては、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１を噛合機構で構成したものを説明したが、両者を湿式多板クラッチ及び湿式多板ブレーキで構成しても、各変速段における湿式多板クラッチ及び湿式多板ブレーキの開放数を３つ以下に抑え、フリクションロスを抑制することができるという本発明の効果を得ることができる。
【００８６】
又、第１ブレーキＢ１を、他の機械係合機構、例えば、第１連結体Ｒａ−Ｃｂを変速機ケース１に固定する固定状態と、第１連結体Ｒａ−Ｃｂの正転を許容し逆転を阻止する逆転阻止状態とに切換自在な２ウェイクラッチで構成してもよい。この２ウェイクラッチの一例を図４に示して具体的に説明する。
【００８７】
図４の第１ブレーキＢ１としての２ウェイクラッチＴＷは、第１連結体Ｒａ−Ｃｂに連結されるインナーリングＴＷ１と、インナーリングＴＷ１の径方向外方に間隔を存して配置されると共に変速機ケース１に連結されるアウターリングＴＷ２と、インナーリングＴＷ１とアウターリングＴＷ２との間に配置される保持リングＴＷ３とを備える。
【００８８】
インナーリングＴＷ１には、外周面に複数のカム面ＴＷ１ａが形成されている。保持リングＴＷ３には、カム面ＴＷ１ａに対応させて複数の切欠孔ＴＷ３ａが設けられている。この切欠孔ＴＷ３ａには、ローラＴＷ４が収容されている。又、２ウェイクラッチＴＷは、図示省略した第１と第２の２つの電磁クラッチを備える。
【００８９】
第１電磁クラッチは、通電されることによりアウターリングＴＷ２と保持リングＴＷ３とを連結するように構成されている。第１電磁クラッチが通電されていない場合には、保持リングＴＷ３は、インナーリングＴＷ１及びアウターリングＴＷ２に対して相対回転自在となるように構成されている。
【００９０】
又、ローラＴＷ４の径は、図４（ａ）に示すように、ローラＴＷ４がカム面ＴＷ１ａの中央部に存するときは隙間Ａが開き、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ローラＴＷ４がカム面ＴＷ１ａの端部に存するときにはインナーリングＴＷ１及びアウターリングＴＷ２に接触するように、設定されている。
【００９１】
第１電磁クラッチが通電されていない場合には、保持リングＴＷ３が自由に回転することができるため、図４（ａ）に示すように、ローラＴＷ４はカム面ＴＷ１ａの中央部に位置し続けることが可能な状態となる。
【００９２】
第１電磁クラッチが通電されている場合には、保持リングＴＷ３は、アウターリングＴＷ２を介して変速機ケース１に固定されることとなる。この場合、インナーリングＴＷ１が正転及び逆転のどちらに回転しようとしても、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、保持リングＴＷ３が固定されているため、ローラＴＷ４がカム面ＴＷ１ａの端部に位置することとなる。
【００９３】
このとき、ローラＴＷ４がカム面ＴＷ１ａとアウターリングＴＷ２の内周面とに挟まれて、インナーリングＴＷ１の回転が阻止される。即ち、２ウェイクラッチＴＷは固定状態となる。
【００９４】
第２電磁クラッチは、図４（ｂ）に示すように切欠孔ＴＷ３ａがカム面ＴＷ１ａの一方の端部に位置する状態で保持リングＴＷ３をインナーリングＴＷ１に連結させる第１の状態と、図４（ｃ）に示すように切欠孔ＴＷ３ａがカム面ＴＷ１ａの他方の端部に位置する状態で保持リングＴＷ３をインナーリングＴＷ１に連結させる第２の状態と、保持リングＴＷ３とインナーリングＴＷ１との連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。
【００９５】
図４における時計回り方向を逆転方向とすると、この２ウェイクラッチＴＷは、第１電磁クラッチを通電されていない状態（通電オフ状態）としてアウターリングＴＷ２と保持リングＴＷ３との連結を断つと共に、第２電磁クラッチを第１の状態とすることにより、逆転阻止状態となる。
【００９６】
このような２ウェイクラッチＴＷで第１ブレーキＢ１を構成した場合には、２ウェイクラッチＴＷを、前進１速段と２速段及び後進段では固定状態とし、前進３速段から８速段までは逆転阻止状態とすることにより、各変速段を確立できる。尚、車両が２速段で走行中に、図外のトランスミッション・コントロール・ユニットが走行速度等の車両情報に基づき３速段へのアップシフトを予測した場合には、２ウェイクラッチＴＷを予め逆転阻止状態に切り換えることが好ましい。
【００９７】
これによれば、２速段から３速段へアップシフトするときには、２ウェイクラッチＴＷは既に逆転阻止状態に切り換えられているため、第２ブレーキＢ２を固定状態とするだけで２速段から３速段にアップシフトすることができ、変速をスムーズに行うことができて、自動変速機の変速制御性が向上される。
【００９８】
又、上述した機械係合機構たる２ウェイクラッチで第１ブレーキＢ１を構成すれば、摩擦係合型のブレーキで第１ブレーキＢ１を構成する場合とは異なり、第１ブレーキＢ１でのフリクションロスは発生しない。従って、第１ブレーキＢ１を噛合機構で構成した場合と同様に、自動変速機全体として、フリクションロスを抑制させることができる。
【００９９】
尚、上記の如く構成された２ウェイクラッチＴＷによれば、上述の固定状態と逆転阻止状態とに加えて、第１連結体Ｒａ−Ｃｂの変速機ケース１への固定を解除する開放状態と、第１連結体Ｒａ−Ｃｂの正転を阻止し逆転を許容する正転阻止状態とにも切換自在に構成することができる。
【０１００】
具体的には、第１電磁クラッチを通電オフ状態とし、第２電磁クラッチを開放状態とすることにより、２ウェイクラッチＴＷは、図４（ａ）に示すように、ローラＴＷ４がカム面ＴＷ１ａの中央部に位置し続ける状態となって、インナーリングＴＷ１がアウターリングＴＷ２に対して自由に回転することができる状態、即ち、開放状態となる。
【０１０１】
又、第１電磁クラッチを通電オフ状態とし、第２電磁クラッチを、図４（ｃ）に示すように切欠孔ＴＷ３ａがカム面ＴＷ１ａの他方の端部に位置する状態で保持リングＴＷ３をインナーリングＴＷ１に連結させる第２の状態とすることにより、インナーリングＴＷ１の正転が阻止され逆転が許容される状態、即ち、正転阻止状態となる。
【０１０２】
従って、上述した２ウェイクラッチＴＷの第２電磁クラッチを省略して、第１電磁クラッチの切り換えにより、第１ブレーキＢ１たる２ウェイクラッチＴＷを固定状態と開放状態とにのみ切換自在に構成することもできる。この場合、１速段、２速段及び後進段で固定状態とし、３速段から８速段で開放状態に切り換えることにより、各変速段を確立することができる。
【０１０３】
又、第１ブレーキＢ１と同様にして、第３クラッチＣ３を、他の機械係合機構、例えば、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のキャリアＣａ（第２要素）の回転を第１ギア列４（第１伝達体）を介して第４回転要素Ｙ４に伝達可能な伝達状態（第１ブレーキＢ１の固定状態と同様にして達成できる状態）と、この伝達を断つ開放状態とに切換自在な２ウェイクラッチで構成してもよい。
【０１０４】
又、第１実施形態の自動変速機において、何れか２つの変速段（例えば、１速段及び８速段）を省略して前進６速段の変速を行うように構成してもよい。
【０１０５】
［第２実施形態］
次に、図５から図７を参照して、本発明の自動変速機の第２実施形態を説明する。第２実施形態の自動変速機は、変速機ケース１内に回転自在に軸支した、図外の内燃機関（エンジン）等の駆動源ＥＮＧが出力する駆動力がダンパＤＡ及び発進クラッチＣ０を介して伝達される入力軸２と、入力軸２と同心に配置された出力部材たる出力ギア３とを備えている。出力ギア３の回転は、図外のデファレンシャルギアやプロペラシャフトを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。尚、発進クラッチＣ０に代えて、第１実施形態と同様に、トルクコンバータを設けてもよい。
【０１０６】
又、変速機ケース１内には、第１〜第４の４つの遊星歯車機構ＰＧＳ１〜４が入力軸２と同心に配置されている。
【０１０７】
第１遊星歯車機構ＰＧＳ１は、所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成されている。図６の上段に示す第１遊星歯車機構ＰＧＳ１の共線図を参照して、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１の３つの要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒａを、共線図におけるギア比（リングギアの歯数／サンギアの歯数）に対応する間隔での並び順に左側から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とすると、第１要素はリングギアＲａ、第２要素はキャリアＣａ、第３要素はサンギアＳａになる。サンギアＳａとキャリアＣａ間の間隔とキャリアＣａとリングギアＲａ間の間隔との比は、第１遊星歯車機構ＰＧ１のギア比をｈとして、ｈ：１に設定される。
【０１０８】
第２遊星歯車機構ＰＧＳ２も、所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。図６の中段に示す第２遊星歯車機構ＰＧＳ２の共線図を参照して、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２の３つの要素Ｓｂ，Ｃｂ，Ｒｂを、共線図におけるギア比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とすると、第４要素はサンギアＳｂ、第５要素はキャリアＣｂ、第６要素はリングギアＲｂになる。サンギアＳｂとキャリアＣｂ間の間隔とキャリアＣｂとリングギアＲｂ間の間隔との比は、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のギア比をｉとして、ｉ：１に設定される。
【０１０９】
第３遊星歯車機構ＰＧＳ３は、所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。又、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４は、所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。第３遊星歯車機構ＰＧＳ３及び第４遊星歯車機構ＰＧＳ４は、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギア、リングギア及びキャリアからなる３つの要素のうちの何れか２つを、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のサンギア、リングギア及びキャリアからなる３つの要素のうちの何れか２つに夫々連結することにより、４つの回転要素を構成する。
【０１１０】
図６の下段に示す第３遊星歯車機構ＰＧＳ３及び第４遊星歯車機構ＰＧＳ４の共線図を参照して、各回転要素を左から順に、第１回転要素Ｙ１、第２回転要素Ｙ２、第３回転要素Ｙ３、第４回転要素Ｙ４とすると、第１回転要素Ｙ１は第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のサンギアＳｄ、第２回転要素Ｙ２は第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のキャリアＣｃと第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のキャリアＣｄとを連結したもの、第３回転要素Ｙ３は第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のリングギアＲｃと第４遊星歯機構ＰＧＳ４のリングギアＲｄとを連結したもの、第４回転要素Ｙ４は第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギアＳｃとなる。
【０１１１】
第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のギア比（リングギアの歯数／サンギアの歯数）をｊ、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のギア比をｋとすると、第１〜第４の各回転要素間の間隔は、ｋ：１：ｊ−１の割り合いとなっている。
【０１１２】
第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギアＳａ（第３要素）は、入力軸２に連結されている。又、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のリングギアＲｃ及び第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のリングギアＲｄからなる第３回転要素Ｙ３は、出力ギア３に連結されている。
【０１１３】
又、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のリングギアＲａ（第１要素）と第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のキャリアＣｂ（第５要素）とが連結されて、第１連結体Ｒａ−Ｃｂが構成されている。又、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のキャリアＣａには、第１連結部材４（第１伝達体）が連結されている。又、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のリングギアＲｂ（第６要素）と第２回転要素Ｙ２とが第２連結部材５（第２伝達体）を介して連結されて、第２連結体Ｒｂ−Ｙ２が構成されている。
【０１１４】
又、第２実施形態の自動変速機は、係合機構として、第１から第３の３つのクラッチＣ１〜Ｃ３と、第１から第３の３つのブレーキＢ１〜Ｂ３とを備える。
【０１１５】
第１クラッチＣ１は、湿式多板クラッチであり、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギアＳａ（第３要素）と第１連結体Ｒａ−Ｃｂとを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。
【０１１６】
第２クラッチＣ２は、湿式多板クラッチであり、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギアＳａ（第３要素）と第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギアＳｂ（第４要素）とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。
【０１１７】
第３クラッチＣ３は、ドグクラッチ又は同期機能を有するシンクロメッシュ機構からなる噛合機構（機械係合機構）であり、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のキャリアＣａ（第２要素）の回転を第１連結部材４（第１伝達体）を介して第４回転要素Ｙ４に伝達可能な伝達状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。尚、第３クラッチＣ３を湿式多板クラッチで構成してもよい。
【０１１８】
第１ブレーキＢ１は、ドグクラッチ又は同期機能を有するシンクロメッシュ機構からなる噛合機構（機械係合機構）であり、第１連結体Ｒａ−Ｃｂを変速機ケース１に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。尚、第１ブレーキＢ１を湿式多板ブレーキで構成してもよく、又、第１ブレーキＢ１に、第１連結体Ｒａ−Ｃｂの正転を許容し逆転を阻止する１ウェイクラッチを併設させてもよい。
【０１１９】
第２ブレーキＢ２は、湿式多板ブレーキであり、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギアＳｂ（第４要素）を変速機ケース１に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。
【０１２０】
第３ブレーキＢ３は、湿式多板ブレーキであり、第１回転要素Ｙ１を変速機ケース１に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。
【０１２１】
入力軸２上には、駆動源ＥＮＧ側から、第２クラッチＣ２、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２、第１クラッチＣ１、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４、出力ギア３、第３ブレーキＢ３、の順番で配置されている。そして、第２ブレーキＢ２は、第２クラッチＣ２の径方向外方に配置され、第１ブレーキＢ１は第２遊星歯車機構ＰＧＳ２の径方向外方に配置され、第３クラッチＣ３は第３遊星歯車機構ＰＧＳ３の径方向内方に配置されている。
【０１２２】
変速機ケース１には、出力ギア３と第３ブレーキＢ３との間に位置させて、径方向内方に延びる側壁１ａが設けられている。この側壁１ａには、出力ギア３側に向かって出力ギア３の径方向内方まで延びる筒状部１ｂが設けられている。出力ギア３は、この筒状部１ｂにベアリングを介して軸支されている。このように構成することにより、変速機ケース１に連なる機械的強度の高い筒状部１ｂで出力部材３をしっかりと軸支させることができる。
【０１２３】
又、第２実施形態の自動変速機の各変速段は、第１実施形態の両ギア列のギヤ比を「１」に設定した場合と同様に確立できる。
【０１２４】
第２実施形態の自動変速機によれば、前進８段の変速を行うことができる。又、各変速段において、湿式多板クラッチ及び湿式多板ブレーキの開放数が３つ以下となり、フリクションロスを抑制して、駆動力の伝達効率を向上させることができる。
【０１２５】
又、所定の中速段たる６速段を超える７速段から８速段までの高速段域においては、湿式多板クラッチ及び湿式多板ブレーキの開放数が１となり、車両の高速走行時におけるフリクションロスを低減させて燃費を向上させることができる。
【０１２６】
又、噛合機構からなる第３クラッチＣ３の伝達状態と開放状態とが切り換えられるのは、所定の中速段たる６速段と７速段との間でのみであり、第３クラッチＣ３を噛合機構としてのドグクラッチで構成しても、６速段と７速段の間の変速時に伝達状態と開放状態との切り換えをスムーズに行うことができる。
【０１２７】
又、第２実施形態の自動変速機においても、第１実施形態と同様に、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３を所謂ダブルピニオン型で構成しても、７速段及び８速段の高速段における伝達効率の低下を防止することができ、自動変速機全体としても伝達効率の低下を抑制できる。
【０１２８】
尚、第２実施形態においては、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１を噛合機構で構成したものを説明したが、両者を湿式多板クラッチ及び湿式多板ブレーキで構成しても、各変速段における湿式多板クラッチ及び湿式多板ブレーキの開放数を３つ以下に抑え、フリクションロスを抑制することができるという本発明の効果を得ることができる。
【０１２９】
又、第１ブレーキＢ１を、他の機械係合機構、例えば、第１実施形態と同様に、第１連結体Ｒａ−Ｃｂを変速機ケース１に固定する固定状態と、第１連結体Ｒａ−Ｃｂの正転を許容し逆転を阻止する逆転阻止状態とに切換自在な２ウェイクラッチで構成してもよい。
【０１３０】
又、第３クラッチＣ３も、他の機械係合機構、例えば、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のキャリアＣａ（第２要素）の回転を第１連結部材４（第１伝達体）を介して第４回転要素Ｙ４に伝達可能な伝達状態と、この伝達を断つ開放状態とに切換自在な２ウェイクラッチで構成してもよい。
【０１３１】
又、第２実施形態の自動変速機において、何れか２つの変速段（例えば、１速段及び８速段）を省略して前進６速段の変速を行うように構成してもよい。
【符号の説明】
【０１３２】
１…変速機ケース、２…入力軸、３…出力部材（第１実施形態では出力軸、第２実施形態では出力ギア。）、４…第１伝達体（第１実施形態では第１ギア列、第２実施形態では第１連結部材）、５…第２伝達体（第１実施形態では第２ギア列、第２実施形態では第２連結部材）、ＥＮＧ…駆動源、ＬＣ…ロックアップクラッチ、ＤＡ…ダンパ、ＴＣ…トルクコンバータ、Ｃ０…発進クラッチ、ＰＧＳ１…第１遊星歯車機構、Ｓａ…サンギヤ（第３要素）、Ｃａ…キャリア（第２要素）、Ｒａ…リングギヤ（第１要素）、Ｐａ…ピニオン、ＰＧＳ２…第２遊星歯車機構、Ｓｂ…サンギヤ（第４要素）、Ｃｂ…キャリア（第５要素）、Ｒｂ…リングギヤ（第６要素）、Ｐｂ…ピニオン、ＰＧＳ３…第３遊星歯車機構、Ｓｃ…サンギヤ、Ｃｃ…キャリア、Ｒｃ…リングギヤ、Ｐｃ，Ｐｃ’…ピニオン、ＰＧＳ４…第４遊星歯車機構、Ｓｄ…サンギヤ、Ｃｄ…キャリア、Ｒｄ…リングギヤ、Ｐｄ…ピニオン、Ｙ１〜Ｙ４…第１〜第４回転要素、Ｃ１〜Ｃ３…第１〜第３クラッチ、Ｂ１〜Ｂ３…第１〜第３ブレーキ、ＴＷ…２ウェイクラッチ（機械係合機構）。
【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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