(57)【要約】【課題】各係合要素のトルク分担を軽減させる車両用自動変速機を提供する。【解決手段】クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２のうち何れか３つの要素の係合及び３つの要素の解放により８つの前進変速段を選択的に成立させる車両用自動変速機１０において、共線図に示されるような構成とすることで、各係合要素のトルク分担が低く且つ実用的なギヤ比を達成することができる。すなわち、各係合要素のトルク分担を軽減させる車両用自動変速機１０、３０を提供することができる。【選択図】図３
2013130251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つの遊星歯車装置を備え、それら３つの遊星歯車装置のうち１つはダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、各遊星歯車装置における３つの回転要素の回転速度を直線上で表すことのできる共線図上において各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、第５回転要素、第６回転要素、第７回転要素、第８回転要素、第９回転要素としたとき、
前記第１回転要素は前記第４回転要素と相互に連結され、
前記第２回転要素は入力部材に連結され、
前記第３回転要素は第２ブレーキ要素を介して非回転部材に選択的に連結され、
前記第４回転要素は第４クラッチ要素を介して前記第９回転要素に選択的に連結され、
前記第５回転要素は出力部材に連結されると共に前記第８回転要素と相互に連結され、
前記第６回転要素は第２クラッチ要素を介して前記第７回転要素に選択的に連結されると共に第１ブレーキ要素を介して前記非回転部材に選択的に連結され、
前記第７回転要素は第１クラッチ要素を介して前記入力部材に選択的に連結され、
前記第９回転要素は第３クラッチ要素を介して前記入力部材に選択的に連結されるものであり、
前記第１乃至第４クラッチ要素及び前記第１乃至第２ブレーキ要素のうち何れか３つの要素の係合及び３つの要素の解放により８つの前進変速段を選択的に成立させるものであることを特徴とする車両用自動変速機。
【請求項２】
ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置、及びシングルピニオン型の第３遊星歯車装置と、
入力部材と前記第３遊星歯車装置のサンギヤとの間を選択的に連結させる第１クラッチ要素と、
前記第２遊星歯車装置のリングギヤと前記第３遊星歯車装置のサンギヤとの間を選択的に連結させる第２クラッチ要素と、
前記入力部材と前記第３遊星歯車装置のリングギヤとの間を選択的に連結させる第３クラッチ要素と、
前記第１遊星歯車装置のキャリアと前記第３遊星歯車装置のリングギヤとの間を選択的に連結させる第４クラッチ要素と、
前記第２遊星歯車装置のリングギヤを非回転部材に対して選択的に連結させる第１ブレーキ要素と、
前記第１遊星歯車装置のサンギヤを前記非回転部材に対して選択的に連結させる第２ブレーキ要素と
を、備え、
前記第１遊星歯車装置のリングギヤが前記入力部材に連結され、
前記第１遊星歯車装置のキャリアと前記第２遊星歯車装置のサンギヤとが相互に連結され、
前記第２遊星歯車装置のキャリアと前記第３遊星歯車装置のキャリアとが相互に連結されると共に出力部材に連結された
ことを特徴とする車両用自動変速機。
【請求項３】
ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置、及びシングルピニオン型の第３遊星歯車装置と、
入力部材と前記第３遊星歯車装置のサンギヤとの間を選択的に連結させる第１クラッチ要素と、
前記第２遊星歯車装置のリングギヤと前記第３遊星歯車装置のサンギヤとの間を選択的に連結させる第２クラッチ要素と、
前記入力部材と前記第３遊星歯車装置のリングギヤとの間を選択的に連結させる第３クラッチ要素と、
前記第１遊星歯車装置のサンギヤと前記第３遊星歯車装置のリングギヤとの間を選択的に連結させる第４クラッチ要素と、
前記第２遊星歯車装置のリングギヤを非回転部材に対して選択的に連結させる第１ブレーキ要素と、
前記第１遊星歯車装置のキャリアを前記非回転部材に対して選択的に連結させる第２ブレーキ要素と
を、備え、
前記第１遊星歯車装置のリングギヤが前記入力部材に連結され、
前記第１遊星歯車装置のサンギヤと前記第２遊星歯車装置のサンギヤとが相互に連結され、
前記第２遊星歯車装置のキャリアと前記第３遊星歯車装置のキャリアとが相互に連結されると共に出力部材に連結された
ことを特徴とする車両用自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用自動変速機に関し、特に、各係合要素のトルク分担を軽減させるための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の係合要素を備え、それら複数の係合要素の係合乃至解放の組み合わせにより複数の変速段を選択的に成立させる多段型の自動変速機が各種車両に広く用いられている。前記係合要素としては、油圧により係合乃至解放が切り替えられる油圧式摩擦係合装置等が用いられ、種々の構成が提案されている。例えば、特許文献１に記載された自動変速機は、３つの遊星歯車装置及び６つの係合要素を備え、それら６つの係合要素のうち何れか３つの要素の係合及び３つの要素の解放により第１速ギヤ段乃至第８速ギヤ段の何れかが選択的に成立させられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０３３１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記従来の技術では、各変速段において係合させられる係合要素のトルク分担が比較的大きなものとなるという弊害があった。図７は、前記従来の技術が適用された車両用自動変速機における各変速段にて係合させられる係合要素のトルク分担を例示する図であり、入力部材に入力されるトルクが１［Ｎ・ｍ］である場合の各係合要素のトルク分担を示している。更に、右端の欄において、各係合要素のトルク分担の最大値を示している。この図７に示すように、前記従来の技術では、入力部材に入力されるトルクが１［Ｎ・ｍ］である場合にトルク分担が３［Ｎ・ｍ］以上となる係合要素が４つ存在し、各係合要素のトルク分担が比較的大きなものとなっていることがわかる。このように、係合要素のトルク分担が比較的大きい場合、例えば湿式多板型摩擦材を係合要素として用いると摩擦材枚数の増加及び径寸法の増大等につながり、延いては製造コストの増加や重量の増加、フリクションロスの増加等の原因となるおそれがあった。このような課題は、車両用自動変速機の性能向上及び製造コストの低減等を意図して本発明者等が鋭意研究を継続する過程において新たに見出したものである。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、各係合要素のトルク分担を軽減させる車両用自動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】
斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、３つの遊星歯車装置を備え、それら３つの遊星歯車装置のうち１つはダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、各遊星歯車装置における３つの回転要素の回転速度を直線上で表すことのできる共線図上において各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、第５回転要素、第６回転要素、第７回転要素、第８回転要素、第９回転要素としたとき、前記第１回転要素は前記第４回転要素と相互に連結され、前記第２回転要素は入力部材に連結され、前記第３回転要素は第２ブレーキ要素を介して非回転部材に選択的に連結され、前記第４回転要素は第４クラッチ要素を介して前記第９回転要素に選択的に連結され、前記第５回転要素は出力部材に連結されると共に前記第８回転要素と相互に連結され、前記第６回転要素は第２クラッチ要素を介して前記第７回転要素に選択的に連結されると共に第１ブレーキ要素を介して前記非回転部材に選択的に連結され、前記第７回転要素は第１クラッチ要素を介して前記入力部材に選択的に連結され、前記第９回転要素は第３クラッチ要素を介して前記入力部材に選択的に連結されるものであり、前記第１乃至第４クラッチ要素及び前記第１乃至第２ブレーキ要素のうち何れか３つの要素の係合及び３つの要素の解放により８つの前進変速段を選択的に成立させるものであることを特徴とする車両用自動変速機である。
【発明の効果】
【０００７】
このように、前記第１発明によれば、共線図上において各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、第５回転要素、第６回転要素、第７回転要素、第８回転要素、第９回転要素としたとき、前記第１回転要素は前記第４回転要素と相互に連結され、前記第２回転要素は入力部材に連結され、前記第３回転要素は第２ブレーキ要素を介して非回転部材に選択的に連結され、前記第４回転要素は第４クラッチ要素を介して前記第９回転要素に選択的に連結され、前記第５回転要素は出力部材に連結されると共に前記第８回転要素と相互に連結され、前記第６回転要素は第２クラッチ要素を介して前記第７回転要素に選択的に連結されると共に第１ブレーキ要素を介して前記非回転部材に選択的に連結され、前記第７回転要素は第１クラッチ要素を介して前記入力部材に選択的に連結され、前記第９回転要素は第３クラッチ要素を介して前記入力部材に選択的に連結されるものであり、前記第１乃至第４クラッチ要素及び前記第１乃至第２ブレーキ要素のうち何れか３つの要素の係合及び３つの要素の解放により８つの前進変速段を選択的に成立させるものであることを特徴とする車両用自動変速機であることから、各係合要素のトルク分担が低く且つ実用的なギヤ比を達成する共線図を実現できる。すなわち、各係合要素のトルク分担を軽減させる車両用自動変速機を提供することができる。
【０００８】
前記目的を達成するために、本第２発明の要旨とするところは、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置、及びシングルピニオン型の第３遊星歯車装置と、入力部材と前記第３遊星歯車装置のサンギヤとの間を選択的に連結させる第１クラッチ要素と、前記第２遊星歯車装置のリングギヤと前記第３遊星歯車装置のサンギヤとの間を選択的に連結させる第２クラッチ要素と、前記入力部材と前記第３遊星歯車装置のリングギヤとの間を選択的に連結させる第３クラッチ要素と、前記第１遊星歯車装置のキャリアと前記第３遊星歯車装置のリングギヤとの間を選択的に連結させる第４クラッチ要素と、前記第２遊星歯車装置のリングギヤを非回転部材に対して選択的に連結させる第１ブレーキ要素と、前記第１遊星歯車装置のサンギヤを前記非回転部材に対して選択的に連結させる第２ブレーキ要素とを、備え、前記第１遊星歯車装置のリングギヤが前記入力部材に連結され、前記第１遊星歯車装置のキャリアと前記第２遊星歯車装置のサンギヤとが相互に連結され、前記第２遊星歯車装置のキャリアと前記第３遊星歯車装置のキャリアとが相互に連結されると共に出力部材に連結されたことを特徴とする車両用自動変速機である。このようにすれば、各係合要素のトルク分担が低く且つ実用的なギヤ比を達成するギヤトレーンを実現できる。すなわち、各係合要素のトルク分担を軽減させる車両用自動変速機を提供することができる。
【０００９】
前記目的を達成するために、本第３発明の要旨とするところは、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置、及びシングルピニオン型の第３遊星歯車装置と、入力部材と前記第３遊星歯車装置のサンギヤとの間を選択的に連結させる第１クラッチ要素と、前記第２遊星歯車装置のリングギヤと前記第３遊星歯車装置のサンギヤとの間を選択的に連結させる第２クラッチ要素と、前記入力部材と前記第３遊星歯車装置のリングギヤとの間を選択的に連結させる第３クラッチ要素と、前記第１遊星歯車装置のサンギヤと前記第３遊星歯車装置のリングギヤとの間を選択的に連結させる第４クラッチ要素と、前記第２遊星歯車装置のリングギヤを非回転部材に対して選択的に連結させる第１ブレーキ要素と、前記第１遊星歯車装置のキャリアを前記非回転部材に対して選択的に連結させる第２ブレーキ要素とを、備え、前記第１遊星歯車装置のリングギヤが前記入力部材に連結され、前記第１遊星歯車装置のサンギヤと前記第２遊星歯車装置のサンギヤとが相互に連結され、前記第２遊星歯車装置のキャリアと前記第３遊星歯車装置のキャリアとが相互に連結されると共に出力部材に連結されたことを特徴とする車両用自動変速機である。このようにすれば、各係合要素のトルク分担が低く且つ実用的なギヤ比を達成するギヤトレーンを実現できる。すなわち、各係合要素のトルク分担を軽減させる車両用自動変速機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例である車両用自動変速機の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の自動変速機において複数の変速段を選択的に成立させる際の係合要素の作動状態を説明する作動表である。
【図３】図１の自動変速機において、変速段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図である。
【図４】図１の自動変速機における各変速段にて係合させられる係合要素のトルク分担を例示する図である。
【図５】本発明の他の実施例である車両用自動変速機の構成を説明する骨子図である。
【図６】図５の自動変速機において、変速段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図である。
【図７】従来技術の車両用自動変速機における各変速段にて係合させられる係合要素のトルク分担を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例である車両用自動変速機１０の構成を説明する骨子図である。以下の説明に用いる図面において、各部の寸法比等は必ずしも正確には描かれていない。図１に示すように、本実施例の自動変速機１０は、例えばＦＦ（前置エンジン前輪駆動）型車両等に好適に用いられる横置き用の装置であり、入力部材（入力回転要素）である入力軸１２の回転を変速して出力部材（出力回転要素）である出力歯車１４から出力する。この入力軸１２は、トルクコンバータ２０のタービン軸に連結されており、走行用の駆動力源であるエンジン１６のクランク軸１８から出力された駆動力が前記トルクコンバータ２０を介して前記入力軸１２に入力される。前記出力歯車１４から出力された駆動力は、図示しない差動歯車装置及び車軸等を介して図示しない左右一対の駆動輪へ伝達される。前記自動変速機１０は、中心線に対して略対称的に構成されており、図１においては中心線の下半分を省略して図示している。以下の各実施例についても同様である。
【００１３】
前記自動変速機１０は、車体に取り付けられる非回転部材としてのハウジング２８内において、例えば「０．４２（−０．４２）」程度の所定のギヤ比ρ１を有するダブルピニオン型の第１遊星歯車装置２２、例えば「０．３３」程度の所定のギヤ比ρ２を有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置２４、及び「０．６５」程度の所定のギヤ比ρ３を有するシングルピニオン型の第３遊星歯車装置２６を共通の中心軸上に備えて構成されている。このギヤ比ρ１〜ρ３は、各遊星歯車装置のサンギヤの歯数をＺＳ、リングギヤの歯数をＺＲとした場合における歯数比すなわちＺＳ／ＺＲである。
【００１４】
前記第１遊星歯車装置２２は、サンギヤＳ１、相互に噛み合わされた複数のピニオンギヤＰ１、それらピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ１、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１を回転要素（回転部材）として備えている。前記第２遊星歯車装置２４は、サンギヤＳ２、複数のピニオンギヤＰ２、それらピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ２、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を回転要素として備えている。前記第３遊星歯車装置２６は、サンギヤＳ３、複数のピニオンギヤＰ３、それらピニオンギヤＰ３を自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ３、ピニオンギヤＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲ３を回転要素として備えている。
【００１５】
前記自動変速機１０においては、前記第１遊星歯車装置２２のリングギヤＲ１が入力部材である前記入力軸１２に連結されている。前記第１遊星歯車装置２２のキャリアＣＡ１と前記第２遊星歯車装置２４のサンギヤＳ２とが相互に連結されている。前記第２遊星歯車装置２４のキャリアＣＡ２と前記第３遊星歯車装置２６のキャリアＣＡ３とが相互に連結されると共に、出力部材である前記出力歯車１４に連結されている。
【００１６】
前記自動変速機１０は、その自動変速機１０において複数の変速段を選択的に成立させるための複数の係合要素として、第１クラッチ要素に対応する第１クラッチＣ１、第２クラッチ要素に対応する第２クラッチＣ２、第３クラッチ要素に対応する第３クラッチＣ３、第４クラッチ要素に対応する第４クラッチＣ４、第１ブレーキ要素に対応する第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキ要素に対応する第２ブレーキＢ２（以下、特に区別しない場合には、単にクラッチＣ及びブレーキＢという）を備えている。これらのクラッチＣ及びブレーキＢは、好適には、何れも従来の車両用自動変速機においてよく用いられている係合要素としての油圧式摩擦係合装置であって、例えば、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型クラッチ乃至ブレーキ等である。前記クラッチＣ及びブレーキＢは、好適には、図示しない油圧制御回路に備えられたリニアソレノイド弁の励磁、非励磁や電流制御に応じて供給される油圧により係合状態が切り換えられるようになっている。前記クラッチＣ及びブレーキＢは、必ずしも湿式クラッチ乃至ブレーキでなくともよく、乾式クラッチ乃至ブレーキ或いは噛合式の係合装置（ドグクラッチ）等も好適に適用される。更には、電磁式クラッチや磁粉式クラッチ等、電子制御装置４０から供給される電気的な指令に応じて係合状態が制御される（係合乃至解放させられる）ものであってもよい。
【００１７】
図１に示すように、前記自動変速機１０においては、入力部材である前記入力軸１２と前記第３遊星歯車装置２６のサンギヤＳ３との間に、それら入力軸１２及びサンギヤＳ３を選択的に連結させる第１クラッチＣ１が設けられている。前記第２遊星歯車装置２４のリングギヤＲ２と前記第３遊星歯車装置２６のサンギヤＳ３との間に、それらリングギヤＲ２及びサンギヤＳ３を選択的に連結させる第２クラッチＣ２が設けられている。前記入力軸１２と前記第３遊星歯車装置２６のリングギヤＲ３との間に、それら入力軸１２及びリングギヤＲ３を選択的に連結させる第３クラッチＣ３が設けられている。相互に連結された前記第１遊星歯車装置２２のキャリアＣＡ１及び前記第２遊星歯車装置２４のサンギヤＳ２と前記第３遊星歯車装置２６のリングギヤＲ３との間に、それらキャリアＣＡ１（サンギヤＳ２）及びリングギヤＲ３を選択的に連結させる第４クラッチＣ４が設けられている。非回転部材である前記ハウジング２８と前記第２遊星歯車装置２４のリングギヤＲ２との間に、前記ハウジング２８に対してそのリングギヤＲ２を選択的に連結させる第１ブレーキＢ１が設けられている。前記ハウジング２８と前記第１遊星歯車装置２２のサンギヤＳ１との間に、前記ハウジング２８に対してそのサンギヤＳ１を選択的に連結させる第２ブレーキＢ２が設けられている。
【００１８】
図２は、前記自動変速機１０において複数の変速段を選択的に成立させる際の係合要素の作動状態を説明する作動表であり、各変速段におけるギヤ比及び変速段間のギヤ比のステップを併せて示している。この図２の作動表は、前記自動変速機１０において成立させられる各変速段と前記クラッチＣ及びブレーキＢの作動状態との関係をまとめたものであり、「○」は係合、空欄は解放をそれぞれ表している。前記自動変速機１０では、前記クラッチＣ及びブレーキＢの係合乃至解放による、その自動変速機１０に備えられた９つの回転要素である前記遊星歯車装置２２、２４、２６のサンギヤＳ１、Ｓ２、Ｓ３、キャリアＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３、リングギヤＲ１、Ｒ２、Ｒ３の連結状態、及びそれらの回転要素の前記ハウジング２８に対する連結状態の組み合わせに応じて、第１変速段「１ｓｔ」〜第８変速段「８ｔｈ」の８つの前進変速段が成立させられると共に、後進変速段「Ｒｅｖ」が成立させられる。
【００１９】
図２に示すように、前記自動変速機１０においては、前記第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、及び第１ブレーキＢ１の係合により変速比「４．０３０」の第１速ギヤ段「１ｓｔ」が成立させられる。前記第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２の係合により変速比「２．３３８」の第２速ギヤ段「２ｎｄ」が成立させられる。前記第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、及び第１ブレーキＢ１の係合により変速比「１．６５０」の第３速ギヤ段「３ｒｄ」が成立させられる。前記第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、及び第２ブレーキＢ２の係合により変速比「１．２４６」の第４速ギヤ段「４ｔｈ」が成立させられる。前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び第３クラッチＣ３の係合により変速比「１．０００」の第５速ギヤ段「５ｔｈ」が成立させられる。前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び第２ブレーキＢ２の係合により変速比「０．８４８」の第６速ギヤ段「６ｔｈ」が成立させられる。前記第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４、及び第２ブレーキＢ２の係合により変速比「０．６９５」の第７速ギヤ段「７ｔｈ」が成立させられる。前記第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４、及び第２ブレーキＢ２の係合により変速比「０．５８０」の第８速ギヤ段「８ｔｈ」が成立させられる。前記第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４、及び第１ブレーキＢ１の係合により変速比「３．６６２」の後進変速段「Ｒｅｖ」が成立させられる。前記クラッチＣ及びブレーキＢが全て解放されることによりニュートラル状態が成立させられる。
【００２０】
すなわち、前記自動変速機１０においては、その自動変速機１０に備えられた６つの係合要素すなわち４つのクラッチ要素である前記第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４及び２つのブレーキ要素である前記第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２のうち、何れか３つの要素が係合させられると共に、残り３つの要素が解放させられることにより、前記第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第８速ギヤ段「８ｔｈ」の８つの前進変速段、及び後進変速段「Ｒｅｖ」の何れかが選択的に成立させられる。図２の最右欄に示すように、各変速段間のギヤ比のステップ（変速段相互間の変速比の差）は、１．１〜１．８の範囲内とされており、変速ショックが小さい好適な変速が実現できる実用的なギヤ比が得られていることがわかる。
【００２１】
図２の係合表から明らかなように、前記自動変速機１０における変速段の切り替え（単一変速）は、変速前に係合させられている３つの要素のうち何れか１つの要素が解放させられると共に、変速前に解放されている３つの要素のうち何れか１つの要素が係合させられることにより行われる。例えば、第１速ギヤ段から第２速ギヤ段への変速は、前記第４クラッチＣ４が解放させられると共に、前記第２ブレーキＢ２が係合させられることにより行われる。すなわち、前記自動変速機１０においては、少なくとも前進変速段においては、飛び変速を除く全ての変速段の切り替えに関して、１つの係合要素の掴み替えによる所謂クラッチ・トゥ・クラッチ変速が行われる。
【００２２】
図３は、前記自動変速機１０において、変速段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、横軸方向において各遊星歯車装置２２、２４、２６のギヤ比ρの相対関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標である。下側の横線Ｘ１（遊星歯車装置相互間は破線で繋いでいる、Ｘ２について同様）は回転速度零を示している。上側の横線Ｘ２は回転速度「１．０」すなわち前記入力軸１２の回転速度ＮINを示している。９本の縦線Ｙ１〜Ｙ９は、左から順にＹ１が第１回転要素である前記第１遊星歯車装置２２のキャリアＣＡ１、Ｙ２が第２回転要素であるリングギヤＲ１、Ｙ３が第３回転要素であるサンギヤＳ１、Ｙ４が第４回転要素である前記第２遊星歯車装置２４のサンギヤＳ２、Ｙ５が第５回転要素であるキャリアＣＡ２、Ｙ６が第６回転要素であるリングギヤＲ２、Ｙ７が第７回転要素である前記第３遊星歯車装置２６のサンギヤＳ３、Ｙ８が第８回転要素であるキャリアＣＡ３、Ｙ９が第９回転要素であるリングギヤＲ３それぞれの相対回転速度を示している。前記縦線Ｙ１〜Ｙ９の間隔は、前記遊星歯車装置２２、２４、２６の各ギヤ比ρ１、ρ２、ρ３に応じて定められている。すなわち、前記第１遊星歯車装置２２における３つの回転要素に対応する縦線Ｙ１〜Ｙ３、前記第２遊星歯車装置２４における３つの回転要素に対応する縦線Ｙ４〜Ｙ６、前記第３遊星歯車装置２６における３つの回転要素に対応する縦線Ｙ７〜Ｙ９それぞれに関して、サンギヤＳとキャリアＣＡとの間が１に対応するものとされ、キャリアＣＡとリングギヤＲとの間がρに対応するものとされる。
【００２３】
図３の共線図を用いて表現すれば、前記自動変速機１０において、第１回転要素であるキャリアＣＡ１と第４回転要素であるサンギヤＳ２とが相互に連結されている。第２回転要素であるリングギヤＲ１が入力部材である前記入力軸１２に連結されている。第３回転要素であるサンギヤＳ１が第２ブレーキＢ２を介して非回転部材である前記ハウジング２８に選択的に連結される。第４回転要素であるサンギヤＳ２が第４クラッチＣ４を介して第９回転要素であるリングギヤＲ３に選択的に連結される。第５回転要素であるキャリアＣＡ２が出力部材である前記出力歯車１４に連結されると共に第８回転要素であるキャリアＣＡ３と相互に連結されている。第６回転要素であるリングギヤＲ２が第２クラッチＣ２を介して第７回転要素であるサンギヤＳ３に選択的に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介して前記ハウジング２８に選択的に連結される。第７回転要素であるサンギヤＳ３が第１クラッチＣ１を介して前記入力軸１２に選択的に連結される。第９回転要素であるリングギヤＲ３が第３クラッチＣ３を介して前記入力軸１２に選択的に連結される。
【００２４】
前述のように、各変速段の成立時における前記クラッチＣ及びブレーキＢの係合乃至解放の組み合わせに応じて各回転要素の回転速度の相対関係が定まる。図３においては前記第１速ギヤ段「１ｓｔ」に対応する関係を直線Ｌ１で、前記第２速ギヤ段「２ｎｄ」に対応する関係を直線Ｌ２で、前記第３速ギヤ段「３ｒｄ」に対応する関係を直線Ｌ３で、前記第４速ギヤ段「４ｔｈ」に対応する関係を直線Ｌ４で、前記第５速ギヤ段「５ｔｈ」に対応する関係を直線Ｌ５で、前記第６速ギヤ段「６ｔｈ」に対応する関係を直線Ｌ６で、前記第７速ギヤ段「７ｔｈ」に対応する関係を直線Ｌ７で、前記第８速ギヤ段「８ｔｈ」に対応する関係を直線Ｌ８で、前記後進ギヤ段「Ｒｅｖ」に対応する関係を直線ＬＲで、それぞれ示している。図３の共線図においては、前記自動変速機１０において成立し得る全ての変速段に係る各回転要素の回転速度の相対関係を１つの図面で表すために、前記直線Ｌ１〜Ｌ８、ＬＲは前記遊星歯車装置２２、２４、２６相互間においては必ずしも直線となっていないが、前記クラッチＣ及びブレーキＢの係合に応じて各遊星歯車装置２２、２４、２６における回転要素の回転速度が等しく表されることで、各変速段における前記自動変速機１０の９つの回転要素の相対的な回転速度を余さず表している。以下の共線図の説明において同じである。
【００２５】
すなわち、図３の共線図においては、相互に連結された第１回転要素（ＣＡ１）及び第４回転要素（Ｓ２）に対応する、縦線Ｙ１で示される回転速度と縦線Ｙ４で示される回転速度が全ての変速段に対応して等しくなっている。相互に連結された第５回転要素（ＣＡ２）及び第８回転要素（ＣＡ３）に対応する、縦線Ｙ５で示される回転速度と縦線Ｙ８で示される回転速度が全ての変速段に対応して等しくなっている。従って、前記出力歯車１４の回転速度は縦線Ｙ５で示されると共に、縦線Ｙ８でも同様に示される。更に、前記クラッチＣの係合により前記自動変速機１０における９つの回転要素が選択的に連結され、相互に連結された回転要素相互の回転速度が等しくなっている。例えば、図２の係合表に示すように、第３速ギヤ段「３ｒｄ」、第４速ギヤ段「４ｔｈ」、第５速ギヤ段「５ｔｈ」、第６速ギヤ段「６ｔｈ」、第８速ギヤ段「８ｔｈ」においては、前記第２クラッチＣ２が係合されて第６回転要素（Ｒ２）及び第７回転要素（Ｓ３）が相互に連結される。従って、第３速ギヤ段「３ｒｄ」に対応する直線Ｌ３、第４速ギヤ段「４ｔｈ」に対応する直線Ｌ４、第５速ギヤ段「５ｔｈ」に対応する直線Ｌ５、第６速ギヤ段「６ｔｈ」に対応する直線Ｌ６、第８速ギヤ段「８ｔｈ」に対応する直線Ｌ８それぞれに関して、第６回転要素（Ｒ２）に対応する縦線Ｙ６との交点、第７回転要素（Ｓ３）に対応する縦線Ｙ７との交点が縦線方向において等しくなっている。
【００２６】
図３に示すように、前記自動変速機１０では、前記第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、及び第１ブレーキＢ１が係合させられることにより定まる直線Ｌ１と、出力部材である前記出力歯車１４に連結された前記キャリアＣＡ２の回転速度を示す縦線Ｙ５との交点で第１速ギヤ段「１ｓｔ」における前記出力歯車１４の回転速度が示される。同様に、前記キャリアＣＡ２と相互に連結された前記キャリアＣＡ３の回転速度を示す縦線Ｙ８と直線Ｌ１との交点で第１速ギヤ段「１ｓｔ」における前記出力歯車１４の回転速度が示される（以下の説明において同じ）。前記第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２が係合させられることにより定まる直線Ｌ２と、縦線Ｙ５との交点で第２速ギヤ段「２ｎｄ」における前記出力歯車１４の回転速度が示される。前記第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、及び第１ブレーキＢ１が係合させられることにより定まる直線Ｌ３と、縦線Ｙ５との交点で第３速ギヤ段「３ｒｄ」における前記出力歯車１４の回転速度が示される。前記第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、及び第２ブレーキＢ２が係合させられることにより定まる直線Ｌ４と、縦線Ｙ５との交点で第４速ギヤ段「４ｔｈ」における前記出力歯車１４の回転速度が示される。前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び第３クラッチＣ３が係合させられることにより定まる直線Ｌ５と、縦線Ｙ５との交点で第５速ギヤ段「５ｔｈ」における前記出力歯車１４の回転速度が示される。前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び第２ブレーキＢ２が係合させられることにより定まる直線Ｌ６と、縦線Ｙ５との交点で第６速ギヤ段「６ｔｈ」における前記出力歯車１４の回転速度が示される。前記第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４、及び第２ブレーキＢ２が係合させられることにより定まる直線Ｌ７と、縦線Ｙ５との交点で第７速ギヤ段「７ｔｈ」における前記出力歯車１４の回転速度が示される。前記第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４、及び第２ブレーキＢ２が係合させられることにより定まる直線Ｌ８と、縦線Ｙ５との交点で第８速ギヤ段「８ｔｈ」における前記出力歯車１４の回転速度が示される。前記第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４、及び第１ブレーキＢ１が係合させられることにより定まる直線ＬＲと、縦線Ｙ５との交点で後進ギヤ段「Ｒｅｖ」における前記出力歯車１４の回転速度が示される。
【００２７】
図４は、前記自動変速機１０における各変速段にて係合させられる係合要素のトルク分担を例示する図であり、前記入力軸１２に入力されるトルクが１［Ｎ・ｍ］である場合の各係合要素のトルク分担を示している。すなわち、入力トルクを１とした場合における各係合要素のトルク分担に対応する倍数を係合要素毎に各変速段に対応して示している。更に、右端の欄において、各係合要素のトルク分担の最大値を示している。図４においては、前記第１クラッチＣ１のトルク分担を実線で、前記第２クラッチＣ２のトルク分担を線分が短い破線で、前記第３クラッチＣ３のトルク分担を一点鎖線で、前記第４クラッチＣ４のトルク分担を二点鎖線で、前記第１ブレーキＢ１のトルク分担を線分が長い破線で、前記第２ブレーキＢ２のトルク分担を白抜き線でそれぞれ示している。この図４に示すように、前記自動変速機１０においては、第１変速段「１ｓｔ」〜第８変速段「８ｔｈ」の８つの前進変速段及び後進変速段「Ｒｅｖ」における各係合要素のトルク分担の最大値が、前記第１ブレーキＢ１に関して「４．６６２」となって３［Ｎ・ｍ］以上となっているが、それ以外の係合要素に関しては何れも３［Ｎ・ｍ］未満となっている。すなわち、前記自動変速機１０において成立させられる全ての変速段において、係合要素である前記クラッチＣ及びブレーキＢのトルク分担が低く抑えられていることがわかる。
【００２８】
続いて、本発明の他の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【実施例２】
【００２９】
図５は、本発明の他の実施例である車両用自動変速機３０の構成を説明する骨子図である。この図５に示すように、本実施例の自動変速機３０においては、前記第１遊星歯車装置２２のサンギヤＳ１と前記第２遊星歯車装置２４のサンギヤＳ２とが相互に連結されている。それら相互に連結されたサンギヤＳ１及びサンギヤＳ２と前記第３遊星歯車装置２６のリングギヤＲ３との間に、それらサンギヤＳ１（サンギヤＳ２）及びリングギヤＲ３を選択的に連結させる前記第４クラッチＣ４が設けられている。前記ハウジング２８と前記第１遊星歯車装置２２のキャリアＣＡ１との間に、前記ハウジング２８に対してそのキャリアＣＡ１を選択的に連結させる第２ブレーキＢ２が設けられている。前記自動変速機３０に備えられた第１遊星歯車装置２２のギヤ比ρ１は、例えば「０．５８（−０．５８）」程度とされる。前記自動変速機３０における複数の変速段を選択的に成立させる際の係合要素の作動状態は、前述した図２の作動表で示される。すなわち、図２は、本実施例の自動変速機３０における複数の変速段を選択的に成立させる際の係合要素の作動状態を説明する作動表でもあり、各変速段におけるギヤ比及び変速段間のギヤ比のステップを併せて示している。
【００３０】
図６は、前記自動変速機３０において、変速段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図６における縦線Ｙ１〜Ｙ９は、Ｙ１が第１回転要素である前記第１遊星歯車装置２２のサンギヤＳ１、Ｙ３が第３回転要素であるキャリアＣＡ１それぞれの相対回転速度を示しており、縦線Ｙ２、Ｙ４〜Ｙ９は図３に示すものと同じである。すなわち、本実施例の自動変速機３０においては、前記第１遊星歯車装置２２のサンギヤＳ１が第１回転要素、キャリアＣＡ１が第３回転要素にそれぞれ対応し、図３を用いて前述したように、各係合要素の係合乃至解放の組み合わせに応じて定まる直線Ｌ１〜Ｌ８、ＬＲと、縦線Ｙ５とのそれぞれの交点で各変速段における前記出力歯車１４の回転速度が示される。
【００３１】
前記自動変速機３０における各変速段にて係合させられる係合要素のトルク分担は、前述した図４により示される。すなわち、図４は、前記自動変速機３０における各変速段にて係合させられる係合要素のトルク分担を例示する図でもある。すなわち、前記自動変速機３０においても、第１変速段「１ｓｔ」〜第８変速段「８ｔｈ」の８つの前進変速段及び後進変速段「Ｒｅｖ」における各係合要素のトルク分担の最大値が、前記第１ブレーキＢ１に関して「４．６６２」となって３［Ｎ・ｍ］以上となっているが、それ以外の係合要素に関しては何れも３［Ｎ・ｍ］未満となっており、前記自動変速機３０において成立させられる全ての変速段において、係合要素である前記クラッチＣ及びブレーキＢのトルク分担が低く抑えられていることがわかる。
【００３２】
このように、前記第１実施例、第２実施例によれば、共線図上において各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（ＣＡ１、Ｓ１）に対応する縦線Ｙ１、第２回転要素（Ｒ１）に対応する縦線Ｙ２、第３回転要素（Ｓ１、ＣＡ１）に対応する縦線Ｙ３、第４回転要素（Ｓ２）に対応する縦線Ｙ４、第５回転要素（ＣＡ２）に対応する縦線Ｙ５、第６回転要素（Ｒ２）に対応する縦線Ｙ６、第７回転要素（Ｓ３）に対応する縦線Ｙ７、第８回転要素（ＣＡ３）に対応する縦線Ｙ８、第９回転要素（Ｒ３）に対応する縦線Ｙ９としたとき、前記第１回転要素は前記第４回転要素と相互に連結され、前記第２回転要素は入力部材である入力軸１２に連結され、前記第３回転要素は第２ブレーキ要素である第２ブレーキＢ２を介して非回転部材であるハウジング２８に選択的に連結され、前記第４回転要素は第４クラッチ要素である第４クラッチＣ４を介して前記第９回転要素に選択的に連結され、前記第５回転要素は出力部材である出力歯車１４に連結されると共に前記第８回転要素と相互に連結され、前記第６回転要素は第２クラッチ要素である第２クラッチＣ２を介して前記第７回転要素に選択的に連結されると共に第１ブレーキ要素である第１ブレーキＢ１を介して前記ハウジング２８に選択的に連結され、前記第７回転要素は第１クラッチ要素である第１クラッチＣ１を介して入力軸１２に選択的に連結され、前記第９回転要素は第３クラッチ要素である第３クラッチＣ３を介して入力軸１２に選択的に連結されるものであり、前記クラッチＣ及びブレーキＢのうち何れか３つの要素の係合及び３つの要素の解放により８つの前進変速段を選択的に成立させるものであることを特徴とする車両用自動変速機１０、３０であることから、各係合要素のトルク分担が低く且つ実用的なギヤ比を達成する共線図を実現できる。すなわち、各係合要素のトルク分担を軽減させる車両用自動変速機１０、３０を提供することができる。
【００３３】
前記第１実施例によれば、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置２２、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２４、及びシングルピニオン型の第３遊星歯車装置２６と、入力軸１２と前記第３遊星歯車装置２６のサンギヤＳ３との間を選択的に連結させる第１クラッチＣ１と、前記第２遊星歯車装置２４のリングギヤＲ２と前記第３遊星歯車装置２６のサンギヤＳ３との間を選択的に連結させる第２クラッチＣ２と、前記入力軸１２と前記第３遊星歯車装置２６のリングギヤＲ３との間を選択的に連結させる第３クラッチＣ３と、前記第１遊星歯車装置２２のキャリアＣＡ１と前記第３遊星歯車装置２６のリングギヤＲ３との間を選択的に連結させる第４クラッチＣ４と、前記第２遊星歯車装置２４のリングギヤＲ２をハウジング２８に対して選択的に連結させる第１ブレーキＢ１と、前記第１遊星歯車装置２２のサンギヤＳ１をハウジング２８に対して選択的に連結させる第２ブレーキＢ２とを、備え、前記第１遊星歯車装置２２のリングギヤＲ１が前記入力軸１２に連結され、前記第１遊星歯車装置２２のキャリアＣＡ１と前記第２遊星歯車装置２４のサンギヤＳ２とが相互に連結され、前記第２遊星歯車装置２４のキャリアＣＡ２と前記第３遊星歯車装置２６のキャリアＣＡ３とが相互に連結されると共に出力歯車１４に連結されたことを特徴とする車両用自動変速機１０であることから、各係合要素のトルク分担が低く且つ実用的なギヤ比を達成するギヤトレーンを実現できる。すなわち、各係合要素のトルク分担を軽減させる車両用自動変速機１０を提供することができる。
【００３４】
前記第２実施例によれば、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置２２、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２４、及びシングルピニオン型の第３遊星歯車装置２６と、入力軸１２と前記第３遊星歯車装置２６のサンギヤＳ３との間を選択的に連結させる第１クラッチＣ１と、前記第２遊星歯車装置２４のリングギヤＲ２と前記第３遊星歯車装置２６のサンギヤＳ３との間を選択的に連結させる第２クラッチＣ２と、前記入力軸１２と前記第３遊星歯車装置２６のリングギヤＲ３との間を選択的に連結させる第３クラッチＣ３と、前記第１遊星歯車装置２２のサンギヤＳ１と前記第３遊星歯車装置２６のリングギヤＲ３との間を選択的に連結させる第４クラッチＣ４と、前記第２遊星歯車装置２４のリングギヤＲ２をハウジング２８に対して選択的に連結させる第１ブレーキＢ１と、前記第１遊星歯車装置２２のキャリアＣＡ１をハウジング２８に対して選択的に連結させる第２ブレーキＢ２とを、備え、前記第１遊星歯車装置２２のリングギヤＲ１が前記入力軸１２に連結され、前記第１遊星歯車装置２２のサンギヤＳ１と前記第２遊星歯車装置２４のサンギヤＳ２とが相互に連結され、前記第２遊星歯車装置２４のキャリアＣＡ２と前記第３遊星歯車装置２６のキャリアＣＡ３とが相互に連結されると共に出力歯車１４に連結されたことを特徴とする車両用自動変速機３０であることから、各係合要素のトルク分担が低く且つ実用的なギヤ比を達成するギヤトレーンを実現できる。すなわち、各係合要素のトルク分担を軽減させる車両用自動変速機３０を提供することができる。
【００３５】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００３６】
１０、３０：車両用自動変速機、１２：入力軸（入力部材）、１４：出力歯車（出力部材）、２２：第１遊星歯車装置、２４：第２遊星歯車装置、２６：第３遊星歯車装置、２８：ハウジング（非回転部材）、Ｂ１：第１ブレーキ（第１ブレーキ要素）、Ｂ２：第２ブレーキ（第２ブレーキ要素）、Ｃ１：第１クラッチ（第１クラッチ要素）、Ｃ２：第２クラッチ（第２クラッチ要素）、Ｃ３：第３クラッチ（第３クラッチ要素）、Ｃ４：第４クラッチ（第４クラッチ要素）、ＣＡ１：キャリア（第１回転要素、第３回転要素）、ＣＡ２：キャリア（第５回転要素）、ＣＡ３：キャリア（第８回転要素）、Ｒ１：リングギヤ（第２回転要素）、Ｒ２：リングギヤ（第６回転要素）、Ｒ３：リングギヤ（第９回転要素）、Ｓ１：サンギヤ（第３回転要素、第１回転要素）、Ｓ２：サンギヤ（第４回転要素）、Ｓ３：サンギヤ（第７回転要素）
【図１】
2013130251.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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