(57)【要約】【課題】伝達効率を向上させた多段変速機を提供する。【解決手段】  多段変速機は、第１摩擦係合機構Ｃ１、２つの同期噛合機構ＳＭ１，ＳＭ２、遊星歯車機構ＰＧ、第１固定軸２１、第２固定軸２２を備える。第１固定軸２１は入力軸１に回転自在に軸支され、第１中間軸３１（第１回転軸）は第１回転要素Ｃａに連結され、第２固定軸２２は第２回転要素に連結された第２中間軸３２に回転自在に軸支される。そして、第１固定軸２１を入力軸１に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な第２摩擦係合機構Ｃ２と、第２固定軸２２を第２回転要素Ｓａに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な第３摩擦係合機構とが設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源の動力により回転される入力軸の回転速度を、駆動ギヤと該駆動ギヤに噛合する従動ギヤとを夫々備え夫々変速比の異なる複数のギヤ列を介して、複数段に変速して出力部材から出力する多段変速機であって、
前記複数のギヤ列のうちの変速比順位で奇数番目のギヤ列の駆動ギヤを固定又は軸支する第１駆動ギヤ軸と、変速比順位で偶数番目のギヤ列の駆動ギヤを固定又は軸支する第２駆動ギヤ軸と、
変速比順位で奇数番目の前記各ギヤ列の従動ギヤを軸支又は固定する第１従動ギヤ軸と、変速比順位で偶数番目の前記各ギヤ列の従動ギヤを軸支又は固定する第２従動ギヤ軸と、
変速比順位で奇数番目の前記各ギヤ列のうちの何れか１つのギヤ列を選択し、選択されたギヤ列の駆動ギヤと従動ギヤとのうち第１駆動ギヤ軸又は第１従動ギヤ軸に軸支されるギヤを当該軸に連結して、該選択されたギヤ列による第１駆動ギヤ軸と第１従動ギヤ軸との間の動力伝達を可能とする第１同期噛合機構と、
変速比順位で偶数番目の各ギヤ列のうちの何れか１つのギヤ列を選択し、選択されたギヤ列の駆動ギヤと従動ギヤとのうち第２駆動ギヤ軸又は第２従動ギヤ軸に軸支されるギヤを当該軸に連結して、該選択されたギヤ列による第２駆動ギヤ軸と第２従動ギヤ軸との間の動力伝達を可能とする第２同期噛合機構と、
相対回転可能な第１と第２と第３の３つの回転要素を有し、第１回転要素と第２回転要素が異なる速度で回転するときに第３回転要素が第１回転要素の回転速度と第２回転要素の回転速度との間の速度で回転するように構成された差動機構と、
該差動機構の３つの回転要素のうちの２つの回転要素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な第１摩擦係合機構とを備え、
前記第１駆動ギヤ軸又は前記第１従動ギヤ軸のうち、前記変速比順位で奇数番目のギヤ列の駆動ギヤ又は従動ギヤが固定される軸を第１固定軸として、該第１固定軸は、前記入力軸又は前記第１回転要素に回転自在に軸支され、
前記第１駆動ギヤ軸又は前記第１従動ギヤ軸のうち、前記変速比順位で奇数番目のギヤ列の駆動ギヤ又は従動ギヤが軸支される軸を第１回転軸として、該第１回転軸は、前記入力軸又は前記第１回転要素に連結され、
前記第２駆動ギヤ軸又は前記第２従動ギヤ軸のうち、前記変速比順位で偶数番目のギヤ列の駆動ギヤ又は従動ギヤが固定される軸を第２固定軸として、該第２固定軸は、前記入力軸又は前記第２回転要素に回転自在に軸支され、
前記第２駆動ギヤ軸又は前記第２従動ギヤ軸のうち、前記変速比順位で偶数番目のギヤ列の駆動ギヤ又は従動ギヤが軸支される軸を第２回転軸として、第２回転軸は、前記入力軸又は前記第２回転要素に連結され、
前記第１固定軸を前記入力軸又は前記第１回転要素に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な第２摩擦係合機構と、
前記第２固定軸を前記入力軸又は前記第２回転要素に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な第３摩擦係合機構とを備えることを特徴とする多段変速機。
【請求項２】
請求項１記載の多段変速機において、
前記第１摩擦係合機構は、前記差動機構に隣接させて設けられることを特徴とする多段変速機。
【請求項３】
請求項１記載の多段変速機において、
前記第１固定軸と前記第２固定軸のうち少なくとも何れか一方の固定軸は、前記第１回転要素又は前記第２回転要素に回転自在に軸支され、
前記第２摩擦係合機構と前記第３摩擦係合機構のうち少なくとも何れか一方の摩擦係合機構は、前記第１固定軸又は前記第２固定軸を前記第１回転要素又は前記第２回転要素に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、
前記第１摩擦係合機構は、前記第２摩擦係合機構と前記第３摩擦係合機構のうち少なくとも何れか一方の前記摩擦係合機構に隣接させて配置されることを特徴とする多段変速機。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項記載の多段変速機において、
前記第１従動ギヤ軸と、前記第２従動ギヤ軸と、前記差動機構とが同一軸線上に配置されることを特徴とする多段変速機。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１項記載の多段変速機において、
車両が定常速度で走行する定常走行状態であり、且つ前記第１摩擦係合機構が前記連結状態である変速段で走行中のときには、前記第１同期噛合機構と前記第２同期噛合機構のうち、動力伝達に用いられている同期噛合機構以外の同期噛合機構を、動力伝達を断つニュートラル状態とし、前記第２摩擦係合機構及び前記第３摩擦係合機構を前記連結状態とすることを特徴とする多段変速機。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１項記載の多段変速機において、
前記差動機構は、サンギヤと、リングギヤと、互いに噛合すると共に一方が前記サンギヤと噛合し他方が前記リングギヤと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を前記第１から第３の３つの回転要素とするダブルピニオン型の遊星歯車機構で構成されることを特徴とする多段変速機。
【請求項７】
請求項１から請求項５の何れか１項記載の多段変速機において、
前記差動機構は、第１サンギヤと、第２サンギヤと、互いに噛合すると共に一方が前記第１サンギヤに噛合し他方が前記第２サンギヤ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を前記第１から第３の３つの回転要素とするダブルサンギヤ型の遊星歯車機構で構成されることを特徴とする多段変速機。
【請求項８】
請求項１から請求項５の何れか１項記載の多段変速機において、
前記差動機構は、サンギヤと、リングギヤと、該サンギヤ及び該リングギヤ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を前記第１から第３の３つの回転要素とするシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成されることを特徴とする多段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源の動力により回転される入力軸と出力部材との間に、変速比の異なる複数のギヤ列を介設した多段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動源の動力により回転される入力軸と出力部材との間に、変速比の異なる複数のギヤ列を介設した多段変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のものでは、各ギヤ列は、駆動ギヤとこの駆動ギヤと噛合する従動ギヤとで構成され、各ギヤ列の駆動ギヤは、駆動ギヤ軸に回転自在に軸支され、各ギヤ列の従動ギヤは、出力部材たる出力軸に固定されている。
【０００３】
駆動ギヤ軸には、各ギヤ列の駆動ギヤに対応させて複数の湿式多板クラッチが設けられ、各湿式多板クラッチは、対応する駆動ギヤを駆動ギヤ軸に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。そして、何れか１つの湿式多板クラッチを連結状態とすることにより、対応するギヤ列のギヤ比で出力軸が回転して、駆動輪に駆動力が伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５４９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の多段変速機は、ギヤ列の数だけ湿式多板クラッチを設ける必要がある。しかしながら、湿式多板クラッチは、開放状態において比較的大きなフリクションロスが生じる。従って、従来の多段変速機は、伝達効率が低く、更なる伝達効率の向上が望まれる。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、伝達効率を向上させた多段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】
【０００７】
［１］上記目的を達成するため、本発明は、駆動源の動力により回転される入力軸の回転速度を、駆動ギヤと該駆動ギヤに噛合する従動ギヤとを夫々備え夫々変速比の異なる複数のギヤ列を介して、複数段に変速して出力部材から出力する多段変速機であって、前記複数のギヤ列のうちの変速比順位で奇数番目のギヤ列の駆動ギヤを固定又は軸支する第１駆動ギヤ軸と、変速比順位で偶数番目のギヤ列の駆動ギヤを固定又は軸支する第２駆動ギヤ軸と、変速比順位で奇数番目の前記各ギヤ列の従動ギヤを軸支又は固定する第１従動ギヤ軸と、変速比順位で偶数番目の前記各ギヤ列の従動ギヤを軸支又は固定する第２従動ギヤ軸と、変速比順位で奇数番目の前記各ギヤ列のうちの何れか１つのギヤ列を選択し、選択されたギヤ列の駆動ギヤと従動ギヤとのうち第１駆動ギヤ軸又は第１従動ギヤ軸に軸支されるギヤを当該軸に連結して、該選択されたギヤ列による第１駆動ギヤ軸と第１従動ギヤ軸との間の動力伝達を可能とする第１同期噛合機構と、変速比順位で偶数番目の各ギヤ列のうちの何れか１つのギヤ列を選択し、選択されたギヤ列の駆動ギヤと従動ギヤとのうち第２駆動ギヤ軸又は第２従動ギヤ軸に軸支されるギヤを当該軸に連結して、該選択されたギヤ列による第２駆動ギヤ軸と第２従動ギヤ軸との間の動力伝達を可能とする第２同期噛合機構と、相対回転可能な第１と第２と第３の３つの回転要素を有し、第１回転要素と第２回転要素が異なる速度で回転するときに第３回転要素が第１回転要素の回転速度と第２回転要素の回転速度との間の速度で回転するように構成された差動機構と、差動機構の３つの回転要素のうちの２つの回転要素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な第１摩擦係合機構とを備える。
【０００８】
そして、前記第１駆動ギヤ軸又は前記第１従動ギヤ軸のうち、前記変速比順位で奇数番目のギヤ列の駆動ギヤ又は従動ギヤが固定される軸を第１固定軸として、該第１固定軸は、前記入力軸又は前記第１回転要素に回転自在に軸支され、前記第１駆動ギヤ軸又は前記第１従動ギヤ軸のうち、前記変速比順位で奇数番目のギヤ列の駆動ギヤ又は従動ギヤが軸支される軸を第１回転軸として、該第１回転軸は、前記入力軸又は前記第１回転要素に連結され、前記第２駆動ギヤ軸又は前記第２従動ギヤ軸のうち、前記変速比順位で偶数番目のギヤ列の駆動ギヤ又は従動ギヤが固定される軸を第２固定軸として、該第２固定軸は、前記入力軸又は前記第２回転要素に回転自在に軸支され、前記第２駆動ギヤ軸又は前記第２従動ギヤ軸のうち、前記変速比順位で偶数番目のギヤ列の駆動ギヤ又は従動ギヤが軸支される軸を第２回転軸として、第２回転軸は、前記入力軸又は前記第２回転要素に連結され、前記第１固定軸を前記入力軸又は前記第１回転要素に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な第２摩擦係合機構と、前記第２固定軸を前記入力軸又は前記第２回転要素に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な第３摩擦係合機構とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、１つの摩擦係合機構と、フリクションロスの小さい１つの同期噛合機構とで、２つのギヤ列による駆動ギヤ軸と従動ギヤ軸との間の動力伝達を可能とすることができる。従って、ギヤ列の数をＮとして、ギヤ列ごとに摩擦係合機構を設けた場合に比し、摩擦係合機構の数を減らすことができ、多段変速機全体として、フリクションロスを減少させることができる。
【００１０】
又、本発明によれば、例えば、第１同期噛合機構により、変速比順位で１番目に位置する第１ギヤ列で第１駆動ギヤ軸と第１従動ギヤ軸との間での動力伝達を可能とする状態とし、第２摩擦係合機構を連結状態とすると、第１回転要素が第１ギヤ列の変速比に対応する速度で回転する。この状態で第１摩擦係合機構を連結状態とすることにより、第３回転要素が第１回転要素と同一の速度で回転し、１速段での動力が出力部材から出力される。
【００１１】
この状態から、第１摩擦係合機構を開放状態として、変速比順位で２番目に位置する第２ギヤ列で第２駆動ギヤ軸と第２従動ギヤ軸との間で動力伝達を可能とする状態とし、第２摩擦係合機構に加えて第３摩擦係合機構も係合させると、第２回転要素が第２ギヤ列の変速比に対応する速度で回転する。ここで、第１回転要素は第１ギヤ列の変速比に対応する速度で回転しているから、第３回転要素は第１ギヤ列の出力速度と第２ギヤ列の出力速度との間の速度で回転することになり、これにより、２速段が確立される。このように、第３回転要素を奇数番目のギヤ列の出力速度と偶数番目のギヤ列の出力速度との間の速度で回転させることができるため、ギヤ列の総数をＮとして、（２Ｎ−１）段の変速を行うことができる。
【００１２】
ここで、本発明では、差動機構と第３摩擦係合機構が必要になるが、変速段数を上記の如く変速ギヤ列の数に比し飛躍的に増やすことができる。従って、変速機の軸長や軸数、外形を、従来の多段変速機に対して増加させることなく、変速段数を増やすことが可能になる。
【００１３】
又、本発明では、最低速段の変速比順位１番及び最高速段のギヤ列を除くギヤ列の駆動ギヤと従動ギヤとのうち対応する軸に回転自在に軸支される方のギヤを、そのギヤ列のみで確立される変速段と、変速比順位で隣接する２つのギヤ列との組合せにより確立される２つの変速段との合計３段に亘って対応する同期噛合機構で対応する軸に連結したままにしておくことができる。
【００１４】
更に、最低速段の変速比順位１番及び最高速段のギヤ列の駆動ギヤと従動ギヤとのうち対応する軸に回転自在に軸支される方のギヤも、そのギヤ列のみで確立される変速段と、変速比順位で隣接する１つのギヤ列との組合せにより確立される１つの変速段の２段に亘って対応する同期噛合機構で対応する軸に連結したままにしておくことができる。
【００１５】
従って、同期噛合機構の切換回数が大幅に低減され、同期噛合機構の消耗を大きく減少させることができる。
【００１６】
［２］本発明においては、第１摩擦係合機構は、差動機構に隣接させて設けることができる。これによれば、第１摩擦係合機構と差動機構とをサブアセンブリ化することができ、多段変速機を組み立てる際の部品点数を少なくして、組み立て作業の効率を向上させることができる。
【００１７】
［３］本発明においては、第１固定軸と第２固定軸のうち少なくとも何れか一方の固定軸が、第１回転要素又は第２回転要素に回転自在に軸支され、第２摩擦係合機構と第３摩擦係合機構のうち少なくとも何れか一方の摩擦係合機構が、第１固定軸又は第２固定軸を第１回転要素又は第２回転要素に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る場合において、第１摩擦係合機構を、第２摩擦係合機構と第３摩擦係合機構のうち少なくとも何れか一方の前記摩擦係合機構に隣接させて配置することができる。
【００１８】
これによれば、第１摩擦係合機構と、第２摩擦係合機構又は第３摩擦係合機構とをアッシー化することができ、多段変速機を組み立てる際の部品点数を簡素化できて、組み立て作業の効率を向上させることができる。
【００１９】
［４］本発明においては、第１従動ギヤ軸と、第２従動ギヤ軸と、差動機構とを、同一軸線上に配置することが好ましい。これによれば、第１従動ギヤ軸と第２従動ギヤ軸とが同一軸線上に配置されるため、変速機の径方向の外形寸法が小さくなり小型化できる。更に、第１と第２の各従動ギヤ軸の駆動力を差動装置の第１と第２の各回転要素に伝達するためのギヤ列が不要になり、部品点数を削減してコストダウンと軽量化とを図ることができる。
【００２０】
［５］本発明においては、車両が定常速度で走行する定常走行状態であり、且つ第１摩擦係合機構が連結状態である変速段で走行中のときには、第１同期噛合機構と第２同期噛合機構のうち、動力伝達に用いられている同期噛合機構以外の同期噛合機構を、動力伝達を断つニュートラル状態とし、第２摩擦係合機構及び第３摩擦係合機構を連結状態とすることが好ましい。
【００２１】
かかる構成によれば、車両が定常走行状態であるときには、全ての摩擦係合機構が連結状態となり、差回転が生じているのは、動力伝達に用いられている同期噛合機構以外の同期噛合機構だけとなるため、フリクションロスを更に抑制させることができる。
【００２２】
［６］本発明においては、差動機構を、サンギヤと、リングギヤと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤと噛合し他方がリングギヤと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を第１から第３の３つの回転要素とする所謂ダブルピニオン型（キャリアを固定した場合、サンギヤとリングギヤ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、リングギヤを固定した場合には、サンギヤとキャリアとが互いに異なる方向に回転する。）の遊星歯車機構で構成することができる。
【００２３】
ここで、差動機構を、サンギヤと、リングギヤと、サンギヤ及びリングギヤ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、サンギヤとリングギヤと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、リングギヤを固定した場合には、サンギヤとキャリアとが同一方向に回転する。）で構成することも考えられる。
【００２４】
しかしながら、差動機構を所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成した場合には、第３回転要素となるキャリアの回転速度を、第１回転要素となるサンギヤ又はリングギヤの回転速度と、第２回転要素となるリングギヤ又はサンギヤの回転速度との合計の１／２となるように設定することができない。
【００２５】
この場合、上述したように差動機構を所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構で構成すれば、第３回転要素となるリングギヤの回転速度を、第１回転要素となるサンギヤ又はキャリアの回転速度と、第２回転要素となるキャリア又はサンギヤの回転速度との合計の１／２となるように設定することができ、変速段の変速比の設定自由度を向上させることができる。
【００２６】
［７］ここで、本発明の差動機構として、上述したように、サンギヤとキャリアとリングギヤからなる所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構を用いる場合、差動機構の外径が大きくなってしまい、ディファレンシャルギヤ等の他の車両部品と干渉してしまうことも考えられる。
【００２７】
この場合、差動機構を、第１サンギヤと、第２サンギヤと、互いに噛合すると共に一方が第１サンギヤ、他方が第２サンギヤ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を第１から第３の３つの回転要素とする所謂ダブルサンギヤ型の遊星歯車機構で構成すれば、一対のピニオンを周方向で噛合させることができる。これにより、差動機構を所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構で構成する場合に比し、リングギヤと１つのピニオンの分だけ差動機構の外径を小さくすることができ、差動機構の径方向における他の部材との干渉を抑制できる。
【００２８】
［８］又、本発明において、差動機構を、サンギヤと、リングギヤと、サンギヤ及びリングギヤ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を第１から第３の３つの回転要素とする所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成しても、差動機構を所謂ダブルサンギヤ型の遊星歯車機構で構成した場合と同様に、差動機構を所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構で構成する場合に比し、差動機構の外径を小さくでき、他の部材との干渉を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態の多段変速機を示すスケルトン図。
【図２】第１実施形態の多段変速機の変速動作を説明する説明図。
【図３】本発明の第２実施形態の多段変速機を示すスケルトン図。
【図４】本発明の第３実施形態の多段変速機を示すスケルトン図。
【図５】本発明の第４実施形態の多段変速機を示すスケルトン図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は本発明の第１実施形態の多段変速機を示している。この多段変速機は、駆動源たる内燃機関ＥＮＧ（エンジン）の出力軸ＣＳ（クランクシャフト）と同一軸線上に配置された入力軸１と、互いに噛合する駆動ギヤＧ１ａ〜Ｇ４ａと従動ギヤＧ１ｂ〜Ｇ４ｂとを夫々有する第１〜第４の４つのギヤ列Ｇ１〜Ｇ４と、内燃機関ＥＮＧの回転が入力軸１に伝達される伝達状態と、この伝達を断つ開放状態とに切換自在な発進クラッチＣ０とを備える。
【００３１】
各ギヤ列Ｇ１〜Ｇ４の変速比（従動ギヤの歯数／駆動ギヤの歯数）は、異なる値に設定されており、大きいものから順に並べると、第１ギヤ列Ｇ１、第２ギヤ列Ｇ２、第３ギヤ列Ｇ３及び第４ギヤ列Ｇ４となるように設定されている。そして、変速比順位で奇数番目のギヤ列は、第１ギヤ列Ｇ１及び第３ギヤ列Ｇ３となる。また、変速比順位で偶数番目のギヤ列は、第２ギヤ列Ｇ２及び第４ギヤ列Ｇ４となる。
【００３２】
入力軸１には、中空の第１固定軸２１が回転自在に軸支されている。この第１固定軸２１には、第１ギヤ列Ｇ１の駆動ギヤＧ１ａ及び第３ギヤ列Ｇ３の駆動ギヤＧ３ａが固定されている。即ち、この第１固定軸２１が本発明の第１駆動ギヤ軸に該当する。
【００３３】
第２ギヤ列Ｇ２及び第４ギヤ列Ｇ４の駆動ギヤＧ２ａ，Ｇ４ａは入力軸１に回転自在に軸支されている。即ち、第１実施形態においては、入力軸１が本発明の第２回転軸（第２駆動ギヤ軸）を兼ね備えた構成となっている。
【００３４】
また、多段変速機は、入力軸１に対して平行に配置された中空の第１中間軸３１と、第１中間軸３１と同一軸線上に配置されると共に、第１中間軸３１に一部が内挿された第２中間軸３２とを備える。
【００３５】
第２中間軸３２には、第１中間軸３１と位置をずらして、第２固定軸２２が回転自在に設けられている。第２固定軸２２には、第２ギヤ列Ｇ２及び第４ギヤ列Ｇ４の従動ギヤＧ２ｂ，Ｇ４ｂが固定されている。即ち、第２固定軸２２が本発明の第２従動ギヤ軸に該当する。
【００３６】
第１ギヤ列Ｇ１及び第３ギヤ列Ｇ３の従動ギヤＧ１ｂ，Ｇ３ｂは、第１中間軸３１に回転自在に軸支されている。即ち、第１実施形態においては、第１中間軸３１が本発明の第１回転軸（第１従動ギヤ軸）に相当する。
【００３７】
第２中間軸３２には、差動機構としての遊星歯車機構ＰＧが設けられている。この遊星歯車機構ＰＧは、サンギヤＳａと、リングギヤＲｉと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤＳａに噛合し、他方がリングギヤＲｉに噛合する一対のピニオンＰｉ１，Ｐｉ２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、サンギヤとリングギヤ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、リングギヤを固定した場合には、サンギヤとキャリアとが互いに異なる方向に回転する。）で構成されている。
【００３８】
遊星歯車機構ＰＧのギヤ比ｈ（リングギヤＲｉの歯数／サンギヤＳａの歯数）を、例えば、「２．０」に設定した場合、第３回転要素たるリングギヤＲｉは、第２回転要素たるサンギヤＳａの回転速度と第１回転要素たるキャリアＣａの回転速度との中間速度（第１と第２の両回転要素の回転速度の合計の１／２の回転速度）で回転する。
【００３９】
このように、差動機構としての遊星歯車機構ＰＧを所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構で構成することにより、後述する所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構では設定することのできない中間速度に設定することができ、後述する偶数段（２速段，４速段，６速段）の変速比の設定自由度を向上させることができる。
【００４０】
第１中間軸３１は、キャリアＣａに連結されている。第２中間軸３２は、サンギヤＳａに連結されている。第２中間軸３２には、第１実施形態の出力部材たる出力ギヤ４が回転自在に軸支されており、この出力ギヤ４はリングギヤＲｉに連結されている。第１実施形態では、キャリアＣａが第１回転要素、サンギヤＳａが第２回転要素、リングギヤＲｉが第３回転要素となる。
【００４１】
出力ギヤ４は、ディファレンシャルギヤＤＦに噛合しており、出力ギヤ４から出力される駆動力は、ディファレンシャルギヤＤＦを介して左右の駆動輪に伝達される。
【００４２】
又、多段変速機は、入力軸１に平行に配置されたリバース軸５を備える。リバース軸５には、後進段ギヤ列Ｇｒの駆動ギヤＧｒａが回転自在に軸支されている。又、リバース軸５には、第１ギヤ列Ｇ１の駆動ギヤＧ１ａと噛合するアイドルギヤＧｉが回転自在に軸支されている。遊星歯車機構ＰＧのリングギヤＲｉの外周面には、後進段ギヤ列Ｇｒの駆動ギヤＧｒａと噛合する外歯Ｇｒｂが形成されており、この外歯Ｇｒｂが後進段ギヤ列Ｇｒの従動ギヤとして機能する。後進段ギヤ列Ｇｒは、駆動ギヤＧｒａと外歯Ｇｒｂとで構成される。
【００４３】
このように、後進段ギヤ列Ｇｒの従動ギヤＧｒｂをリングギヤＲｉの外周面に設けることにより、遊星歯車機構ＰＧと後進段ギヤ列Ｇｒとを入力軸１等の軸線上における同一位置に配置することができる。従って、遊星歯車機構ＰＧと後進段ギヤ列Ｇｒとの位置が軸線上で異なる場合に比し、軸長の更なる短縮化を図ることができる。
【００４４】
又、多段変速機には、遊星歯車機構ＰＧと出力ギヤ４の間に位置させて、サンギヤＳａとリングギヤＲｉ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な第１摩擦係合要素たる第１湿式多板クラッチＣ１が設けられている。
【００４５】
又、多段変速機には、入力軸１と第１固定軸２１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な第２摩擦係合要素たる第２湿式多板クラッチＣ２が設けられている。
【００４６】
更に、多段変速機には、第２固定軸２２と第２中間軸３２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な第３摩擦係合要素たる第３湿式多板クラッチＣ３が設けられている。
【００４７】
第１中間軸３１には、第１ギヤ列Ｇ１及び第３ギヤ列Ｇ３の従動ギヤＧ１ｂ，Ｇ３ｂの間に位置させて、第１同期噛合機構ＳＭ１（シンクロメッシュ機構）が設けられている。第１同期噛合機構ＳＭ１は、第１中間軸３１に回り止めされた同期スリーブＳＭ１aを備える。同期スリーブＳＭ１ａは、図外のアクチュエータにより軸方向に移動自在に構成されている。
【００４８】
そして、同期スリーブＳＭ１ａを図１に示すニュートラル状態の位置から第１ギヤ列Ｇ１の従動ギヤＧ１ｂ側に移動させると、同期スリーブＳＭ１ａと従動ギヤＧ１ｂに設けられたドグ歯ＳＭ１ｂとが噛み合い、従動ギヤＧ１ｂが第１同期噛合機構ＳＭ１によって第１中間軸３１に連結される。この第１同期噛合機構ＳＭ１の状態を、第１ギヤ列側連結状態と定義する。
【００４９】
同期スリーブＳＭ１ａを図１に示すニュートラル状態の位置から第３ギヤ列Ｇ３の従動ギヤＧ３ｂ側に移動させると、同期スリーブＳＭ１ａと従動ギヤＧ３ｂに設けられたドグ歯ＳＭ１ｃとが噛み合い、従動ギヤＧ３ｂが第１同期噛合機構ＳＭ１によって第１中間軸３１に連結される。この第１同期噛合機構ＳＭ１の状態を、第３ギヤ列側連結状態と定義する。
【００５０】
入力軸１には、第２ギヤ列Ｇ２及び第４ギヤ列Ｇ４の駆動ギヤＧ２ａ，Ｇ４ａの間に位置させて、第２同期噛合機構ＳＭ２（シンクロメッシュ機構）が設けられている。第２同期噛合機構ＳＭ２も、第１同期噛合機構ＳＭ１と同様に、入力軸１に回り止めされた同期スリーブＳＭ２ａを備える。この同期スリーブＳＭ２ａも図外のアクチュエータにより軸方向に移動自在に構成されている。
【００５１】
そして、同期スリーブＳＭ２ａを図１に示すニュートラル状態の位置から第２ギヤ列Ｇ２の駆動ギヤＧ２ａ側に移動させると、同期スリーブＳＭ２ａと駆動ギヤＧ２ａに設けられたドグ歯ＳＭ２ｂとが噛み合い、駆動ギヤＧ２ａが第２同期噛合機構ＳＭ２によって入力軸１に連結される。この第２同期噛合機構ＳＭ２の状態を、第２ギヤ列側連結状態と定義する。
【００５２】
同期スリーブＳＭ２ａを図１に示すニュートラル状態の位置から第４ギヤ列Ｇ４の駆動ギヤＧ４ａ側に移動させると、同期スリーブＳＭ２ａと駆動ギヤＧ４ａに設けられたドグ歯ＳＭ２ｃとが噛み合い、駆動ギヤＧ４ａが第２同期噛合機構ＳＭ２によって入力軸１に連結される。この第２同期噛合機構ＳＭ２の状態を、第４ギヤ列側連結状態と定義する。
【００５３】
アイドルギヤＧｉには、後進段ギヤ列Ｇｒの駆動ギヤＧｒａ側に位置させて、第３同期噛合機構ＳＭ３（シンクロメッシュ機構）が設けられている。第３同期噛合機構ＳＭ３は、アイドルギヤＧｉに回り止めされた同期スリーブＳＭ３ａを備える。この同期スリーブＳＭ３ａも図外のアクチュエータにより軸方向に移動自在に構成されている。
【００５４】
そして、同期スリーブＳＭ３ａを図１に示すニュートラル状態の位置から後進段ギヤ列Ｇｒの駆動ギヤＧｒａ側に移動させると、同期スリーブＳＭ３ａと駆動ギヤＧｒａに設けられたドグ歯ＳＭ３ｂとが噛み合い、アイドルギヤＧｉが第３同期噛合機構ＳＭ３によって後進段ギヤ列Ｇｒの駆動ギヤＧｒａに連結される。この第３同期噛合機構ＳＭ３の状態を、連結状態と定義する。
【００５５】
次に、第１実施形態の多段変速機の変速動作について、図２を参照して説明する。尚、図２の横軸はシフトポジションを示している。又、図２の縦軸の湿式多板クラッチＣ１〜Ｃ３の「ＯＮ」は連結状態を示し、「ＯＦＦ」は開放状態であることを示している。又、図２の縦軸の同期噛合機構ＳＭ１〜ＳＭ３の「ＮＴ」はニュートラル状態、「Ｇ１〜Ｇ４，Ｇｒ」は対応するギヤ列側の連結状態を示している。又、図２の縦軸の発進クラッチＣ０の「ＯＮ」は伝達状態を示し、「ＯＦＦ」は開放状態であることを示している。
【００５６】
先ず、車両が１速段で発進するときには、第１同期噛合機構ＳＭ１を第１ギヤ列側連結状態とすると共に、第１湿式多板クラッチＣ１及び第２湿式多板クラッチＣ２を夫々連結状態とする。そして、発進クラッチＣ０を連結状態として、発進クラッチＣ０の係合力（締結圧）を徐々に増加させる。
【００５７】
発進クラッチＣ０が完全に係合すると、入力軸１及び入力軸１に第２湿式多板クラッチＣ２を介して連結された第１固定軸２１が内燃機関ＥＮＧの回転速度と同一の速度で回転し、第１中間軸３１及び第１回転要素たるキャリアＣａは、第１同期噛合機構ＳＭ１が第１ギヤ列側連結状態となることにより、第１ギヤ列Ｇ１の変速比に対応する出力速度で回転する。遊星歯車機構ＰＧは、第１湿式多板クラッチＣ１が連結状態とされることにより、サンギヤＳａ、キャリアＣａ及びリングギヤＲｉからなる３つの回転要素が相対回転不能となるロック状態になる。これにより、第３回転要素たるリングギヤＲｉに連結する出力ギヤ４も、第１ギヤ列Ｇ１の変速比に対応する出力速度で回転し、１速段での動力伝達が行われる。
【００５８】
尚、車両が１速段により定常速度で走行する定常走行状態であるときには、第２同期噛合機構ＳＭ２をニュートラル状態としたまま、第３湿式多板クラッチＣ３を連結状態とすることにより、第３湿式多板クラッチＣ３でのフリクションロスの発生を防止でき、これにより、多段変速機全体として、フリクションロスを抑制することができる。
【００５９】
１速段から２速段へアップシフトする場合には、第２同期噛合機構ＳＭ２を第２ギヤ列側連結状態とし、第１湿式多板クラッチＣ１を開放状態とした後、第３湿式多板クラッチＣ３を連結状態とする。第２同期噛合機構ＳＭ２を第２ギヤ列側連結状態とすることにより、第２固定軸２２が第２ギヤ列Ｇ２の変速比に対応する出力速度で回転する。
【００６０】
そして、第３湿式多板クラッチＣ３が連結状態とされることにより第２固定軸２２と第２中間軸３２とが連結されるため、第２中間軸３２及びこれに連結される第２回転要素たるサンギヤＳａも、第２ギヤ列Ｇ２の変速比に対応する出力速度で回転する。
【００６１】
又、第１回転要素たるキャリアＣａは、１速段のときと同様に、第１ギヤ列Ｇ１の変速比に対応する出力速度で回転する。従って、キャリアＣａの回転速度をＮ１、サンギヤＳａの回転速度をＮ２、遊星歯車機構ＰＧのギヤ比をｈとすると、第３回転要素たるリングギヤＲｉ及び出力ギヤ４の回転速度は、｛Ｎ１（ｈ−１）＋Ｎ２｝／ｈとなり、２速段での動力伝達が行われる。
【００６２】
２速段から１速段にダウンシフトする場合には、第３湿式多板クラッチＣ３を開放状態とし、第１湿式多板クラッチＣ１を連結状態とすればよい。
【００６３】
２速段から３速段へアップシフトする場合には、第２湿式多板クラッチＣ２を開放状態とし、第１湿式多板クラッチＣ１を連結状態とする。これにより、第２回転要素たるサンギヤＳａが、２速段のときと同様に、第２ギヤ列Ｇ２の変速比に対応する出力速度で回転する。又、遊星歯車機構ＰＧが、第１湿式多板クラッチＣ１を連結状態とすることにより、３つの回転要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒｉが相対回転不能となるロック状態になる。そして、第３回転要素たるリングギヤＲｉに連結する出力ギヤ４も、第２ギヤ列Ｇ２の変速比に対応する出力速度で回転し、３速段での動力伝達が行われる。
【００６４】
尚、車両が３速段により定常速度で走行する定常走行状態であるときには、第１同期噛合機構ＳＭ１をニュートラル状態とし、第２湿式多板クラッチＣ２を連結状態とすることにより、第２湿式多板クラッチＣ２でのフリクションロスの発生を防止でき、これにより、多段変速機全体として、フリクションロスを抑制することができる。
【００６５】
３速段から２速段にダウンシフトする場合には、第１同期噛合機構ＳＭ１を第１ギヤ列側連結状態とした後、第１湿式多板クラッチＣ１を開放状態とし、第２湿式多板クラッチＣ２を連結状態とすればよい。
【００６６】
３速段から４速段へアップシフトする場合には、第１同期噛合機構ＳＭ１を第３ギヤ列側連結状態とした後、第１湿式多板クラッチＣ１を開放状態とし、第２湿式多板クラッチＣ２を連結状態とする。これにより、第１中間軸３１及びこれに連結される第１回転要素たるキャリアＣａが第３ギヤ列Ｇ３の変速比に対応する出力速度で回転する。又、第２回転要素たるサンギヤＳａが、３速段のときと同様に、第２ギヤ列Ｇ２の変速比に対応する出力速度で回転する。従って、キャリアＣａの回転速度をＮ１、サンギヤＳａの回転速度をＮ２、遊星歯車機構ＰＧのギヤ比をｈとすると、第３回転要素たるリングギヤＲｉ及び出力ギヤ４の回転速度は、｛Ｎ１（ｈ−１）＋Ｎ２｝／ｈとなり、４速段での動力伝達が行われる。
【００６７】
４速段から３速段にダウンシフトする場合には、第２湿式多板クラッチＣ２を開放状態とし、第１湿式多板クラッチＣ１を連結状態とすればよい。
【００６８】
４速段から５速段へアップシフトする場合には、第３湿式多板クラッチＣ３を開放状態とし、第１湿式多板クラッチＣ１を連結状態とする。これにより、第１回転要素たるキャリアＣａが、４速段のときと同様に、第３ギヤ列Ｇ３の変速比に対応する出力速度で回転する。
【００６９】
又、遊星歯車機構ＰＧが、第１湿式多板クラッチＣ１を連結状態とすることにより、３つの回転要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒｉが相対回転不能となるロック状態になる。そして、第３回転要素たるリングギヤＲｉに連結する出力ギヤ４も、第３ギヤ列Ｇ３の変速比に対応する出力速度で回転し、５速段での動力伝達が行われる。
【００７０】
尚、車両が５速段により定常速度で走行する定常走行状態であるときには、第２同期噛合機構ＳＭ２をニュートラル状態とし、第３湿式多板クラッチＣ３を連結状態とすることにより、第３湿式多板クラッチＣ３でのフリクションロスの発生を防止できる。このとき、３つ全ての湿式多板クラッチＣ１〜Ｃ３が連結状態となり、フリクションロスは、湿式多板クラッチに比べてフリクションロスが極めて小さい第２同期噛合機構ＳＭ２でのみ発生する。これにより、多段変速機全体として、フリクションロスを抑制することができる。
【００７１】
５速段から４速段にダウンシフトする場合には、第２同期噛合機構ＳＭ２を第２ギヤ列側連結状態とした後、第１湿式多板クラッチＣ１を開放状態とし、第３湿式多板クラッチＣ３を連結状態とすればよい。
【００７２】
５速段から６速段へアップシフトする場合には、第２同期噛合機構ＳＭ２を第４ギヤ列側連結状態とした後、第１湿式多板クラッチＣ１を開放状態とし、第３湿式多板クラッチＣ３を連結状態とする。これにより、第２回転要素たるサンギヤＳａが第４ギヤ列Ｇ４の変速比に対応する出力速度で回転する。又、第１回転要素たるキャリアＣａが、５速段のときと同様に、第３ギヤ列Ｇ３の変速比に対応する出力速度で回転する。従って、キャリアＣａの回転速度をＮ１、サンギヤＳａの回転速度をＮ２、遊星歯車機構ＰＧのギヤ比をｈとすると、第３回転要素たるリングギヤＲｉ及び出力ギヤ４の回転速度は、｛Ｎ１（ｈ−１）＋Ｎ２｝／ｈとなり、６速段での動力伝達が行われる。
【００７３】
６速段から５速段にダウンシフトする場合には、第３湿式多板クラッチＣ３を開放状態とし、第１湿式多板クラッチＣ１を連結状態とすればよい。
【００７４】
６速段から７速段へアップシフトする場合には、第２湿式多板クラッチＣ２を開放状態とし、第１湿式多板クラッチＣ１を連結状態とする。これにより、第２回転要素たるサンギヤＳａが、６速段のときと同様に、第４ギヤ列Ｇ４の変速比に対応する出力速度で回転する。又、遊星歯車機構ＰＧが、第１湿式多板クラッチＣ１を連結状態とすることにより、３つの回転要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒｉが相対回転不能となるロック状態になる。そして、
第３回転要素たるリングギヤＲｉに連結する出力ギヤ４も、第４ギヤ列Ｇ４の変速比に対応する出力速度で回転し、７速段での動力伝達が行われる。
【００７５】
尚、車両が７速段により定常速度で走行する定常走行状態であるときには、第１同期噛合機構ＳＭ１をニュートラル状態とし、第２湿式多板クラッチＣ２を連結状態とすることにより、第２湿式多板クラッチＣ２でのフリクションロスの発生を防止できる。このとき、３つ全ての湿式多板クラッチＣ１〜Ｃ３が連結状態となり、フリクションロスは、湿式多板クラッチに比べてフリクションロスが極めて小さい第２同期噛合機構ＳＭ２でのみ発生する。これにより、多段変速機全体として、フリクションロスを抑制することができる。
【００７６】
７速段から６速段にダウンシフトする場合には、第１同期噛合機構ＳＭ１を第３ギヤ列側連結状態とした後、第１湿式多板クラッチＣ１を開放状態とし、第２湿式多板クラッチＣ２を連結状態とすればよい。
【００７７】
後進段を確立する場合には、第３同期噛合機構ＳＭ３を連結状態として、アイドルギヤ列Ｇｉと後進段ギヤ列Ｇｒの駆動ギヤＧｒａとを連結させる。そして、発進クラッチＣ０及び第２湿式多板クラッチＣ２を夫々連結状態として、両クラッチＣ０，Ｃ２の係合力（締結圧）を徐々に増加させる。両クラッチＣ０，Ｃ２が完全に係合すると、出力ギヤ４は、第１ギヤ列Ｇ１の駆動ギヤＧ１ａとアイドルギヤＧｉのギヤ比ｉ（アイドルギヤＧｉの歯数／駆動ギヤＧ１ａの歯数）及び後進段ギヤ列Ｇｒの変速比ｊに対応する出力速度（ｉｊ）で逆回転（車両が後進する方向の回転）し、後進段での動力伝達が行われる。
【００７８】
第１実施形態の多段変速機によれば、４つのギヤ列Ｇ１〜Ｇ４を用いて、前進７段の変速を行うことができる。尚、ギヤ列は４つに限らず、３つ以下でも、５つ以上でもよく、ギヤ列の数をＮとして、（２Ｎ−１）段の変速を行うことができる。ここで、第１実施形態では、遊星歯車機構ＰＧと第１湿式多板クラッチＣ１とが必要になるが、変速段数を上述の如く飛躍的に増加させることができるため、変速機の軸長を増加させずに変速段数を増やすことができる。
【００７９】
又、第１実施形態の多段変速機によれば、３つの摩擦係合機構たる湿式多板クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３で、４つのギヤ列による駆動ギヤ軸と従動ギヤ軸との間の動力伝達を可能とすることができる。従って、ギヤ列ごとに４つの湿式多板クラッチを設けた場合に比し、湿式多板クラッチの数を減少させることができ、多段変速機全体として、フリクションロスを減少させることができる。
【００８０】
又、第１実施形態の多段変速機では、第１同期噛合機構ＳＭ１は、１速段から２速段において第１ギヤ列側連結状態のまま、４速段から７速段において第３ギヤ列側連結状態のままとすることができる。又、第２同期噛合機構ＳＭ２は、２速段から４速段において第２ギヤ列側連結状態のまま、６速段から７速段においては第４ギヤ列側連結状態のままとすることができる。
【００８１】
従って、第１と第２の同期噛合機構ＳＭ１，ＳＭ２の切換回数が大幅に低減され、第１と第２の同期噛合機構ＳＭ１，ＳＭ２の消耗を飛躍的に抑制することができる。また、２速段、４速段、６速段では、２つのギヤ列を介して動力伝達されるため、夫々のギヤ列に係る負担を軽減させることができる。
【００８２】
又、第１実施形態の多段変速機によれば、第１摩擦係合機構たる第１クラッチＣ１が連結状態となる変速段（１速段，３速段，５速段，７速段）においては、第２摩擦係合機構たる第２クラッチＣ２と第３摩擦係合機構たる第３クラッチＣ３との係合を切り換えるだけで２段変速（１段飛ばしの変速）を行うことができる。このため、２段変速を応答性良く行うことができる。
【００８３】
又、第１実施形態においては、第１摩擦係合機構たる第１湿式多板クラッチＣ１を、差動機構たる遊星歯車機構ＰＧに隣接させて配置し、第１湿式多板クラッチＣ１と遊星歯車機構ＰＧとを一体に組み上げてサブアセンブリ化している。これにより、多段変速機を組み立てる際の部品点数を簡素化でき、多段変速機の組み立ての作業効率を向上させることができる。
【００８４】
又、第１従動ギヤ軸たる第１中間軸３１と、第２従動ギヤ軸たる第２固定軸２２とが、差動機構たる遊星歯車機構ＰＧと同一軸線上に配置されているため、変速機の径方向の外形寸法の小型化を図ることができる。更に、第１中間軸３１と第２固定軸２２の駆動力を遊星歯車機構ＰＧのキャリアＣａ及びサンギヤＳａに伝達させるためのギヤ列が不要となり、部品点数を削減してコストダウンと軽量化とを図ることができる。
【００８５】
又、車両が、１速段、３速段、５速段、７速段で、定常走行状態であり、且つ車両の走行速度等の車両情報に基づきトランスミッション・コントロール・ユニット（ＴＣＵ。図示省略。）等がシフトチェンジが必要となる可能性が低いと判定しているときには、動力伝達に用いられていない同期噛合機構をニュートラル状態とすることにより、動力伝達に用いられていない同期噛合機構をシフトチェンジに備えて連結状態とするプリシフトを行う場合に比し、開放状態となっている摩擦係合機構での差回転を抑えることができ、フリクションロスを更に抑えることができる。
【００８６】
尚、第１実施形態の多段変速機では、第１と第２の中間軸３１，３２を遊星歯車機構ＰＧと同一軸線上に配置したが、本発明の構成は、これに限られるものではない。例えば、入力軸１を遊星歯車機構ＰＧと同一軸線上に配置し、各中間軸３１，３２を遊星歯車機構ＰＧの軸線と平行に配置してもよい。この場合、各中間軸３１，３２の回転を遊星歯車機構ＰＧのキャリアＣａ及びサンギヤＳａに伝達させる別個のギヤ列を設ければよい。
【００８７】
又、第１実施形態の多段変速機では、差動機構を所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構ＰＧで構成したが、図５に例示する第４実施形態の多段変速機のように、差動機構を、サンギヤと、リングギヤと、サンギヤ及びリングギヤ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、サンギヤとリングギヤと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、リングギヤを固定した場合には、サンギヤとキャリアとが同一方向に回転する。）で構成してもよい。
【００８８】
これによれば、差動機構を、所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構で構成した場合に比し、外径を小さくすることができ、差動機構の径方向における他の部材との干渉を抑制できる。
【００８９】
又、差動機構を、所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成した場合には、ピニオンが１つ少ない分、駆動力が伝達される経路上において、ギヤ同士の噛み合い回数が所謂ダブルピニオン型と比較して減少するため、自動変速機全体として駆動力の伝達効率を向上させることができる。
【００９０】
更に、所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構では、サンギヤとリングギヤの歯数の差が、所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構に比して小さくなる。これを詳説すると、例えば、第１実施形態のように、差動機構を所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構で構成し、差動機構のギヤ比を２．４に設定した自動変速機について考えてみる。
【００９１】
これと同一の変速比を得られる自動変速機を、差動機構を所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構としたもので構成しようとすると、所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構では、出力をキャリアで行うこととなるため、ギヤ比を１．４に設定する必要がある。ギヤ比はリングギヤの歯数／サンギヤの歯数であるため、ギヤ比の値が大きくなるほど、リングギヤの歯数とサンギヤの歯数の差が大きくなることが分る。そして、歯数の差が大きくなると、その分だけ、サンギヤの１つの歯が噛み合う回数がリングギヤの１つの歯が噛み合う回数よりも多くなる。
【００９２】
ここで、車両への搭載スペース等の理由により、自動変速機の径方向の大きさに制約が課せられることも想定される。このような場合において、ギヤ比を大きくするには、リングギヤを大きくできないため、サンギヤを小さくする必要がある。従って、所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構の場合、サンギヤの寿命が短くなる虞がある。
【００９３】
上述したように、所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で差動機構を構成すれば、所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構に比し、サンギヤを小さくしなくてもよくなるため、差動機構の寿命を向上させることができる。
【００９４】
尚、差動機構として所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構を用いる場合には、第１中間軸３１をサンギヤとリングギヤの何れか一方に連結し、第２中間軸３２をサンギヤとリングギヤの何れか他方に連結し、キャリアに出力部材たる出力ギヤ４を連結すればよい。図５に示す第４実施形態の多段変速機は、第１中間軸３１をサンギヤＳａに連結し、第２中間軸３２をリングギヤＲｉに連結したものであり、差動機構の構成が異なる以外は、後述する第３実施形態と同一に構成されている。
【００９５】
又、第１実施形態においては、差動機構として遊星歯車機構を用いているが、本発明の作動機構は遊星歯車機構に限らず、例えば、差動機構を軸方向一方側の第１サイドギヤと、軸方向他方側の第２サイドギヤと両サイドギヤに噛合するピニオンを軸支するギヤケースとから成る所謂サイドギヤ・ピニオンギヤ式の差動ギヤ機構で構成してもよい。
【００９６】
この場合、第１サイドギヤに第１中間軸を連結して第１回転要素とし、第２サイドギヤに第２中間軸を連結して第２回転要素とし、ギヤケースに出力部材たる出力ギヤを連結して第３回転要素とし、第３摩擦係合機構たる第３湿式多板クラッチＣ３で、両サイドギヤを連結するように構成すればよい。これによっても、第１サイドギヤと第２サイドギヤとが異なる速度で回転する場合、ギヤケースが第１サイドギヤの回転速度と第２サイドギヤの回転速度との中間速度で回転し、第１実施形態と同様の変速を行うことができる。
【００９７】
又、図４に示す第３実施形態のように、第１実施形態の遊星歯車機構ＰＧに代えて、同心に配置される一対のサンギヤＳａ１，Ｓａ２と、互いに噛合すると共に一方が第１サンギヤＳａ１、他方が第２サンギヤＳａ２に噛合する一対のピニオンＰｉ１，Ｐｉ２を自転及び公転自在に軸支するキャリアＣａとからなる所謂ダブルサンギヤ型の遊星歯車機構ＰＧで構成してもよい。
【００９８】
このダブルサンギヤ型の遊星歯車機構ＰＧでは、第１サンギヤＳａ１に第１中間軸３１が連結され、第２サンギヤＳａ２に第２中間軸３２が連結され、キャリアＣａに出力部材たる出力ギヤ４が連結されている。従って、第３実施形態においては、第１サンギヤＳａ１が第１回転要素、第２サンギヤＳａ２が第２回転要素、キャリアＣａが第３回転要素となる。
【００９９】
第１サンギヤＳａ１の歯数と第２サンギヤＳａ２の歯数とは同一に設定されており、キャリアＣａは、第１サンギヤＳａ１の回転速度と第２サンギヤＳａ２の回転速度との中間速度で回転する。第１摩擦係合機構たる第１湿式多板クラッチＣ１は、第１サンギヤＳａ１と第２サンギヤＳａ２とを係合自在に構成されている。後進段ギヤ列Ｇｒの従動ギヤＧｒｂは、キャリアＣａに連結されている。又、第３実施形態のものでは、発進クラッチＣ０に代えて、トルクコンバータＴＣが設けられている。他の構成は、第１実施形態と同一である。
【０１００】
又、第１実施形態では、第１固定軸２１を入力軸１に回転自在に設け、第１同期噛合機構ＳＭ１を第１中間軸３１に設けたものを説明した。しかしながら、本発明の多段変速機は、これに限らず、例えば、第２固定軸２２及び第２同期噛合機構ＳＭ２と同様に、第１固定軸２１を第１中間軸３１に回転自在に設け、第１同期噛合機構ＳＭ１を入力軸１に設けても、本発明の作用効果を得ることができる。
【０１０１】
この場合、第１ギヤ列Ｇ１及び第３ギヤ列Ｇ３の駆動ギヤＧ１ａ，Ｇ３ａを入力軸１に回転自在に軸支させ、第１同期噛合機構ＳＭ１を、ニュートラル状態、駆動ギヤＧ１ａを入力軸１に連結する第１ギヤ列側連結状態、駆動ギヤＧ３ａを入力軸１に連結する第３ギヤ列側連結状態のうち何れかの状態に切換自在に構成すればよい。
【０１０２】
そして、第１固定軸２１に第１ギヤ列Ｇ１及び第３ギヤ列Ｇ３の従動ギヤＧ１ｂ，Ｇ３ｂを固定し、第２湿式多板クラッチＣ２を、第１固定軸２１を第１中間軸３１に連結させる連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在とすればよい。
【０１０３】
又、第１実施形態では、第２固定軸２２を第２中間軸３２に回転自在に設け、第２同期噛合機構ＳＭ２を入力軸１に設けたものを説明した。しかしながら、本発明の多段変速機は、これに限らず、例えば、第１固定軸２１及び第１同期噛合機構ＳＭ２と同様に、第２固定軸２２を入力軸１に回転自在に設け、第２同期噛合機構ＳＭ２を第２中間軸３２に設けても、本発明の作用効果を得ることができる。
【０１０４】
この場合、第２ギヤ列Ｇ２及び第４ギヤ列Ｇ４の駆動ギヤＧ２ａ，Ｇ４ａを第２固定軸２２に固定し、第３湿式多板クラッチＣ３を、第２固定軸２２を入力軸１に連結させる連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在とすればよい。
【０１０５】
そして、第２ギヤ列Ｇ２及び第４ギヤ列Ｇ４の従動ギヤＧ２ｂ，Ｇ４ｂを、第２中間軸３２に回転自在に軸支させ、第２同期噛合機構ＳＭ２を、ニュートラル状態、従動ギヤＧ２ｂを第２中間軸３２に連結する第２ギヤ列側連結状態、従動ギヤＧ４ｂを第２中間軸３２に連結する第４ギヤ列側連結状態のうち何れかの状態に切換自在に構成すればよい。
【０１０６】
又、第１実施形態の発進クラッチＣ０に代えて流体トルクコンバータを設けてもよい。
【０１０７】
又、第１実施形態では、第１摩擦係合機構として、第２回転要素たるサンギヤＳａと第３回転要素たるリングギヤＲｉとを連結自在な第１湿式多板クラッチＣ１を説明した。しかしながら、本発明の第１摩擦係合機構は、これに限らず、遊星歯車機構ＰＧの３つの回転要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒｉを相対回転不能なロック状態にできるものであればよい。例えば、第１摩擦係合機構を、図３に示す第２実施形態の如く、第１回転要素たるキャリアＣａと第２回転要素たるサンギヤＳａとを連結自在に構成してもよく、又、第２回転要素たるサンギヤＳａと第３回転要素たるリングギヤＲｉとを連結自在に構成してもよい。
【０１０８】
又、図３に示す第２実施形態のように、第１摩擦係合機構たる第１湿式多板クラッチＣ１を、第３摩擦係合機構たる第３湿式多板クラッチＣ３に隣接させて配置し、両湿式多板クラッチＣ１，Ｃ３を一体的に組み上げてサブアセンブリ化してもよい。これによっても、多段変速機を組み立てる際の部品点数を簡素化でき、多段変速機の組み立ての作業効率を向上させることができる。
【０１０９】
尚、図３に示す第２実施形態の多段変速機は、第１湿式多板クラッチＣ１を除いて、図１に示す多段変速機と同一に構成される。
【０１１０】
又、第１実施形態の差動機構たる遊星歯車機構ＰＧのギヤ比は、変速機全体の変速比設定を考慮し、総合的に判断して決定されるものであり、第１実施形態で例示したギヤ比２．０を中心に、ギヤ列の成立する所定範囲内の値（例えば、１．６〜２．４）において成立し得る。これは、差動機構を、第１実施形態で説明した遊星歯車機構ＰＧ以外の、サイドギヤ・ピニオンギヤ式の差動ギヤ機構などの他の差動機構で構成する場合も同様である。
【符号の説明】
【０１１１】
１…入力軸（第２駆動ギヤ軸及び第２回転軸を兼ねる）、２１…第１固定軸（第１駆動ギヤ軸）、２２…第２固定軸（第２従動ギヤ軸）、３１…第１中間軸（第１回転軸、第１従動ギヤ軸）、３２…第２中間軸、４…出力ギヤ（出力部材）、５…リバース軸、ＰＧ…遊星歯車機構（差動機構）、Ｓａ…サンギヤ（第２回転要素）、Ｒｉ…リングギヤ（第３回転要素）、Ｃａ…キャリア（第１回転要素）、Ｐｉ１，Ｐｉ２…ピニオン、Ｇｒ…後進段ギヤ列、Ｇｒａ…駆動ギヤ、Ｇｒｂ…従動ギヤ、Ｇｉ…アイドルギヤ、Ｇ１〜Ｇ４…第１〜第４ギヤ列、Ｇ１ａ〜Ｇ４ａ…駆動ギヤ、Ｇ１ｂ〜Ｇ４ｂ…従動ギヤ、Ｃ０…発進クラッチ、Ｃ１〜Ｃ３…第１〜第３クラッチ（第１〜第３摩擦係合機構）、ＳＭ１〜ＳＭ３…第１〜第３同期噛合機構、ＳＭ１ａ〜ＳＭ３ａ…同期スリーブ、ＳＭ１ｂ〜ＳＭ３ｂ，ＳＭ１ｃ，ＳＭ２ｃ…ドグ歯、ＤＦ…ディファレンシャルギヤ、ＥＮＧ…内燃機関（エンジン）、ＣＳ…出力軸（クランクシャフト）。
【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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