(57)【要約】【課題】  ラビニヨ式の変速用プラネタリギヤユニットを廃止し、かつ各変速段の確立時に締結する摩擦係合要素の数を増加させることで、レシオの設定自由度の向上およびフリクションの低減を図る。【解決手段】  前進６段、後進２段の自動変速機Ｔは、シングルピニオン型の減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒと、ダブルピニオン型の第１プラネタリギヤユニットＰＵおよびシングルピニオン型の第２プラネタリギヤユニットＰＵ２の組み合わせで構成されて４個の差動回転要素を備える変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓと、湿式多板型あるいはバンドブレーキ型の５個の摩擦係合要素Ｃａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｃ２，Ｂ１とを備える。前記５個の摩擦係合要素のうちの３個を選択的に締結して前進１速〜前進６速および後進１速、２速の変速段を確立する。ラビニヨ式のプラネタリギヤユニットを用いていないためにレシオの設定自由度が高く、しかも常時３個の摩擦係合要素が締結するのでオイルのフリクションによる損失を低減することができる。【選択図】        図１
2009144769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３個の差動回転要素を備える減速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｒ）と、
第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）および第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の組み合わせで構成されて４個の差動回転要素を備える変速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｓ）と、
湿式多板型のクラッチあるいはブレーキよりなる５個の摩擦係合要素（Ｃａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｃ２，Ｂ１）と、
を入力軸（ＩＳ）の軸線まわりに配置した車両用自動変速機であって、
前記第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）の第３差動回転要素（Ｒｍ）と前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第３差動回転要素（Ｒｒ）とを一体化したものを、後進用クラッチ（Ｄ１）を介してハウジング（Ｈ）に結合可能とし、前記第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）の第１差動回転要素（Ｓｍ）と、前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第１差動回転要素（Ｓｒ）および第２差動回転要素（Ｃｒ）との間にそれぞれ第１、第２クラッチ（Ｃａ，Ｃｂ）を配置し、
前記減速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｒ）の出力要素と前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第２差動回転要素（Ｃｒ）との間に第３クラッチ（Ｃ１）を配置し、前記入力軸（ＩＳ）と前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第１差動回転要素（Ｓｒ）との間に第４クラッチ（Ｃ２）を配置し、
前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第１差動回転要素（Ｓｒ）とハウジング（Ｈ）との間に第１ブレーキ（Ｂ１）を配置し、前記入力軸（ＩＳ）を前記減速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｒ）の入力要素に結合し、前記第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）の第２差動回転要素（Ｃｍ）を出力軸（ＯＳ）に結合したことを特徴とする車両用自動変速機。
【請求項２】
３個の差動回転要素を備える減速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｒ）と、
第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）および第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の組み合わせで構成されて４個の差動回転要素を備える変速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｓ）と、
湿式多板型のクラッチあるいはブレーキよりなる５個の摩擦係合要素（Ｃａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｂ１，Ｂ２）と、
を入力軸（ＩＳ）の軸線まわりに配置した車両用自動変速機であって、
前記第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）の第３差動回転要素（Ｒｍ）と前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第３差動回転要素（Ｒｒ）とを一体化したものを、後進用クラッチ（Ｄ１）を介してハウジング（Ｈ）に結合可能とし、前記第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）の第１差動回転要素（Ｓｍ）と、前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第１差動回転要素（Ｓｒ）および第２差動回転要素（Ｃｒ）との間にそれぞれ第１、第２クラッチ（Ｃａ，Ｃｂ）を配置し、前記入力軸（ＩＳ）と前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第１差動回転要素（Ｓｒ）との間に第３クラッチ（Ｃ１）を配置し、
前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第１差動回転要素（Ｓｒ）とハウジング（Ｈ）との間に第１ブレーキ（Ｂ１）を配置し、前記減速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｒ）の固定要素とハウジング（Ｈ）との間に第２ブレーキ（Ｂ２）を配置し、前記入力軸（ＩＳ）を前記減速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｒ）の入力要素に結合し、前記第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）の第２差動回転要素（Ｃｍ）を出力軸（ＯＳ）に結合したことを特徴とする車両用自動変速機。
【請求項３】
前記後進用クラッチ（Ｄ１）はドグクラッチで構成され、車両の後進時に締結することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両用自動変速機。
【請求項４】
前記減速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｒ）は１．０未満の減速比を有しており、前記入力軸比（ＩＳ）の回転数を増速して出力することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両用自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３個の差動回転要素を備える減速用プラネタリギヤユニットと、第１プラネタリギヤユニットおよび第２プラネタリギヤユニットの組み合わせで構成されて４個の差動回転要素を備える変速用プラネタリギヤユニットと、湿式多板型のクラッチあるいはブレーキよりなる５個の摩擦係合要素とを入力軸の軸線まわりに配置した車両用自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
減速用プラネタリギヤユニットと、ラビニヨ式の変速用プラネタリギヤユニットと、湿式多板型のクラッチあるいはブレーキよりなる５個の摩擦係合要素とを組み合わせることにより、前進１速〜前進６速および後進１速の変速段を確立可能にした自動変速機が下記特許文献１により公知である。
【特許文献１】特開２０００−２２０７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで上記特許文献１で用いられているラビニヨ式の変速用プラネタリギヤユニットは、シングルピニオン型の第１プラネタリギヤユニットとダブルピニオン型の第２プラネタリギヤユニットとを組み合わせたものであって、ダブルピニオン型の第２プラネタリギヤユニットの一方のピニオンと、シングルピニオン型の第１プラネタリギヤユニットのピニオンとが共通部材で構成されているか、あるいは一体に回転し得るように結合されて構成されているため、設定し得るレシオの自由度が低いという問題があった。
【０００４】
また湿式多板型のクラッチあるいはブレーキは、その締結状態ではオイルの引きずりによるフリクションが殆ど発生しないが、その開放状態ではオイルの引きずりによるフリクションが発生するため、各変速段の確立時に締結する摩擦係合要素の数は多いほどフリクションを低減する上で望ましい。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された自動変速機は、各変速段の確立時に２個の摩擦係合要素しか締結しないため、フリクションを低減する上で更に多くの摩擦係合要素を締結することが望ましい。
【０００６】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ラビニヨ式の変速用プラネタリギヤユニットを廃止し、かつ各変速段の確立時に締結する摩擦係合要素の数を増加させることで、自動変速機のレシオの設定自由度の向上およびフリクションの低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、３個の差動回転要素を備える減速用プラネタリギヤユニットと、第１プラネタリギヤユニットおよび第２プラネタリギヤユニットの組み合わせで構成されて４個の差動回転要素を備える変速用プラネタリギヤユニットと、湿式多板型のクラッチあるいはブレーキよりなる５個の摩擦係合要素とを入力軸の軸線まわりに配置した車両用自動変速機であって、前記第１プラネタリギヤユニットの第３差動回転要素と前記第２プラネタリギヤユニットの第３差動回転要素とを一体化したものを、後進用クラッチを介してハウジングに結合可能とし、前記第１プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素と、前記第２プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素および第２差動回転要素との間にそれぞれ第１、第２クラッチを配置し、前記減速用プラネタリギヤユニットの出力要素と前記第２プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素との間に第３クラッチを配置し、前記入力軸と前記第２プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素との間に第４クラッチを配置し、前記第２プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素とハウジングとの間に第１ブレーキを配置し、前記入力軸を前記減速用プラネタリギヤユニットの入力要素に結合し、前記第１プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素を出力軸に結合したことを特徴とする車両用自動変速機が提案される。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、３個の差動回転要素を備える減速用プラネタリギヤユニットと、第１プラネタリギヤユニットおよび第２プラネタリギヤユニットの組み合わせで構成されて４個の差動回転要素を備える変速用プラネタリギヤユニットと、湿式多板型のクラッチあるいはブレーキよりなる５個の摩擦係合要素とを入力軸の軸線まわりに配置した車両用自動変速機であって、前記第１プラネタリギヤユニットの第３差動回転要素と前記第２プラネタリギヤユニットの第３差動回転要素とを一体化したものを、後進用クラッチを介してハウジングに結合可能とし、前記第１プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素と、前記第２プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素および第２差動回転要素との間にそれぞれ第１、第２クラッチを配置し、前記入力軸と前記第２プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素との間に第３クラッチを配置し、前記第２プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素とハウジングとの間に第１ブレーキを配置し、前記減速用プラネタリギヤユニットの固定要素とハウジングとの間に第２ブレーキを配置し、前記入力軸を前記減速用プラネタリギヤユニットの入力要素に結合し、前記第１プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素を出力軸に結合したことを特徴とする車両用自動変速機が提案される。
【０００９】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記後進用クラッチはドグクラッチで構成され、車両の後進時に締結することを特徴とする車両用自動変速機が提案される。
【００１０】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記減速用プラネタリギヤユニットは１．０未満の減速比を有しており、前記入力軸の回転数を増速して出力することを特徴とする車両用自動変速機が提案される。
【００１１】
尚、実施の形態のドグクラッチＤ１は本発明の後進用クラッチに対応する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１または請求項２の構成によれば、変速用プラネタリギヤユニットを、構造が複雑でレシオの設定自由度が低いラビニヨ式のプラネタリギヤユニットで構成する必要がないため、ラビニヨ式のプラネタリギヤユニットを用いる場合に比べてレシオの設定自由度を高めることができる。また各変速段の確立時に従来よりも１個多い３個の摩擦係合要素が締結するので、オイルの引きずり抵抗が発生する開放した摩擦係合要素の数を従来の３個から２個に減らし、オイルのフリクションによる損失を低減することができる。しかも高速側の変速段においても、減速用プラネタリギヤユニットおよび変速用プラネタリギヤユニットの各差動回転要素の回転数を入力軸の回転数以下に抑制することができるので、それらを支持するベアリングの容量を小さくすることができ、これにより変速機の小型化に寄与することができる。
【００１３】
特に、請求項２の構成によれば、３個のクラッチおよび２個のブレーキを備えることで、４個のクラッチおよび１個のブレーキを備える請求項１の構成に比べて、減速用プラネタリギヤユニットおよび第２プラネタリギヤユニット間にクラッチを配置する必要がなくなるため、変速機の軸方向寸法を小型化することができる。
【００１４】
また請求項３の構成によれば、車両の後進時に締結する後進用クラッチをドグクラッチで構成したので、湿式多板型のブレーキやバンドブレーキ型のブレーキに比べて開放時のオイルのフリクションによる損失を低減することができる。
【００１５】
また請求項４の構成によれば、減速用プラネタリギヤユニットが１．０未満の減速比を有していて入力軸の回転数を増速して出力するので、変速用プラネタリギヤユニットへの入力トルクが低減され、各差動回転要素の強度を必要以上に確保する必要がなくなって自動変速機の小型化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１および図２は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１は車両用自動変速機のスケルトン図、図２は車両用自動変速機の速度線図である。
【００１８】
図１に示すように、自動車用の前進１速〜前進６速および後進１、２速の自動変速機Ｔは、シングルピニオン型プラネタリギヤユニットで構成された減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒと、シングルピニオン型プラネタリギヤユニットよりなる第１プラネタリギヤユニットＰＵ１およびダブルピニオン型プラネタリギヤユニットよりなる第２プラネタリギヤユニットＰＵ２で構成された変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓとを備える。
【００１９】
減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒは、サンギヤＳｆと、キャリヤＣｆと、リングギヤＲｆと、キャリヤＣｆに支持されてサンギヤＳｆおよびリングギヤＲｆに同時に噛合する複数のピニオンＰｆとを備える。第１プラネタリギヤユニットＰＵ１は、サンギヤＳｍと、キャリヤＣｍと、リングギヤＲｍと、キャリヤＣｍ支持されてサンギヤＳｍおよびリングギヤＲｍに同時に噛合する複数のピニオンＰｍとを備える。第２プラネタリギヤユニットＰＵ２は、サンギヤＳｒと、キャリヤＣｒと、リングギヤＲｒと、キャリヤＣｒに支持されて相互に噛合する複数のアウターピニオンＰｒｏおよび複数のインナーピニオンＰｒｉとを備え、アウターピニオンＰｒｏはリングギヤＲｒに噛合してインナーピニオンＰｒｉはサンギヤＳｒに噛合する。
【００２０】
減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのサンギヤＳｆは、図示せぬ動力源、例えばエンジンにより駆動される入力軸ＩＳに常時結合され、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆは第３クラッチＣ１を介して第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒに結合可能であり、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのリングギヤＲｆはハウジングＨに常時拘束される。
【００２１】
第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍは、第１クラッチＣａを介して第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒに結合可能であり、かつ第２クラッチＣｂを介して第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒに結合可能である。
【００２２】
第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒは第１ブレーキＢ１を介してハウジングＨに拘束可能である。第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のリングギヤＲｍおよび第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のリングギヤＲｒを一体に結合したものが、第１ドグクラッチＤ１を介してハウジングＨに拘束可能である。そして第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒが第４クラッチＣ２を介して入力軸ＩＳに結合可能であり、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍが出力軸ＯＳに結合される。
【００２３】
前記第１〜第４クラッチＣａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｃ２は、いずれも湿式多板型のもので構成される。また前記第１ブレーキＢ１は、湿式多板型あるいはバンド型のもので構成される。
【００２４】
図２は自動変速機Ｔの速度線図を示しており、上段の速度線図は減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのものであり、中段の速度線図は変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓの第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のものであり、下段の速度線図は変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓの第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のものである。
【００２５】
【表１】
2009144769.tif 000003
【００２６】
表１におけるｉ，ｊ，ｋは、それぞれ減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒ、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１および第２プラネタリギヤユニットＰＵ２の、リングギヤおよびサンギヤの歯数比の一例を表している。
【００２７】
減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒにおいて、リングギヤＲｆの歯数をＺＲｆとし、サンギヤＳｆの歯数をＺＳｆとしたとき、歯数比ｉはＺＲｆ／ＺＳｆ＝１．５００に設定される。
【００２８】
第１プラネタリギヤユニットＰＵ１において、リングギヤＲｍの歯数をＺＲｍとし、サンギヤＳｍの歯数をＺＳｍとしたとき、歯数比ｊはＺＲｍ／ＺＳｍ＝２．５００に設定される。
【００２９】
第２プラネタリギヤユニットＰＵ２において、リングギヤＲｒの歯数をＺＲｒとし、サンギヤＳｒの歯数をＺＳｒとしたとき、歯数比ｋはＺＲｒ／ＺＳｒ＝２．３００に設定される。
【００３０】
図１および図２において、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓの第１プラネタリギヤユニットＰＵ１および第２プラネタリギヤユニットＰＵ２はそれぞれ３個の差動回転要素を備えるが、第１、第２クラッチＣａ，Ｃｂを締結することで、合計４個の差動回転要素を備える「締結状態ａ」および「締結状態ｂ」を切り換えることができる。「締結状態ａ」は第１クラッチＣａを締結した状態、「締結状態ｂ」は第２クラッチＣｂを締結した状態を示しており、第１、第２クラッチＣａ，Ｃｂの締結状態により、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓの速度線図の形状を変化させることができる。
【００３１】
【表２】
2009144769.tif 000004
【００３２】
表２は第１の実施の形態の自動変速機Ｔの作動表であり、左欄の１〜６は前進１速変速段〜前進１速変速段を表し、Ｒ１、Ｒ２は後進１速、２速変速段を表している。また○印は摩擦係合要素（あるいは第１ドグクラッチＤ１）が締結状態にあることを表している。また表２において、「公比」は隣接する前進変速段のレシオの比であり、「レシオレンジ」は前進１速変速段および前進６速変速段間のレシオの比である。尚、表２に記載の具体的なレシオや公比は、表１に示した歯数比ｉ，ｊ，ｋを採用した場合の値である。
【００３３】
次に、表２に示す自動変速機Ｔの作動表を参照しながら、各変速段の確立について説明する。
【００３４】
減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのリングギヤＲｆがハウジングＨに常時拘束されているため、入力軸ＩＳの回転が減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのサンギヤＳｆに入力されると、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆが、入力軸ＩＳの回転数（以下、全速回転数Ｎ１という）に対して減速された所定の回転数（以下、減速回転数Ｎ２という）で回転する。前記減速回転数Ｎ２は、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのサンギヤＳｆおよびリングギヤＲｆの歯数比により決定される。
【００３５】
表２から明らかなように、前進１速変速段〜前進５速変速段では第３クラッチＣ１が締結するため、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆに第３クラッチＣ１を介して結合された第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒは減速回転数Ｎ２で回転する。また前進４速変速段〜前進６速変速段では第４クラッチＣ２が締結するため、入力軸ＩＳに第４クラッチＣ２を介して結合された第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒは全速回転数Ｎ１で回転する。
【００３６】
前進１速変速段の確立時には、第１クラッチＣａ、第３クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が締結する。
【００３７】
第１クラッチＣａの締結により、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒとが一体化され、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓは図２の締結状態ａとなる。また第１ブレーキＢ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒがハウジングＨに拘束されて回転を停止し、かつ第３クラッチＣ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒが減速回転数Ｎ２で回転する。よって速度線図において、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒの回転数が０になり、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒの回転数が減速回転数Ｎ２になることで、レシオが６．１９２の前進１速変速段が確立する。
【００３８】
前進２速変速段の確立時には、第２クラッチＣｂ、第３クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が締結する。
【００３９】
第２クラッチＣｂの締結により、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒとが一体化され、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓは図２の締結状態ｂとなる。また第１ブレーキＢ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒがハウジングＨに拘束されて回転を停止し、かつ第３クラッチＣ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒが減速回転数Ｎ２で回転する。よって速度線図において、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒの回転数が０になり、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒの回転数が減速回転数Ｎ２になることで、レシオが３．６２６の前進２速変速段が確立する。
【００４０】
前進３速変速段の確立時には、第１クラッチＣａ、第２クラッチＣｂおよび第３クラッチＣ１が締結する。
【００４１】
第１クラッチＣａおよび第２クラッチＣｂの締結により、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒとキャリヤＣｒとが一体化されることで差動回転が不能なロック状態となり、リングギヤＲｒも一体化される。また第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のリングギヤＲｍは第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のリングギヤＲｒに常時一体化されており、かつ第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍが第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒに一体化されるため、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１は差動回転が不能なロック状態となり、キャリヤＣｍも一体化される。その結果、第３クラッチＣ１の締結により減速回転数Ｎ２で回転する減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆの回転が、ロック状態の第２プラネタリギヤユニットＰＵ２および第１プラネタリギヤユニットＰＵ１を介して出力軸ＯＳに出力され、レシオが２．５００の前進３速変速段が確立する。
【００４２】
前進４速変速段の確立時には、第２クラッチＣｂ、第３クラッチＣ１および第４クラッチＣ２が締結する。
【００４３】
第２クラッチＣｂの締結により、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒとが一体化され、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓは図２の締結状態ｂとなる。また第３クラッチＣ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒが減速回転数Ｎ２で回転し、第４クラッチＣ２の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒが全速回転数Ｎ１で回転する。よって速度線図において、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒの回転数が減速回転数Ｎ２になり、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒの回転数が全速回転数Ｎ１になることで、レシオが１．７０６の前進４速変速段が確立する。      
【００４４】
前進５速変速段の確立時には、第１クラッチＣａ、第３クラッチＣ１および第４クラッチＣ２が締結する。
【００４５】
第１クラッチＣａの締結により、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒとが一体化され、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓは図２の締結状態ａとなる。また第３クラッチＣ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒが減速回転数Ｎ２で回転し、第４クラッチＣ２の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒが全速回転数Ｎ１で回転する。よって速度線図において、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒの回転数が減速回転数Ｎ２になり、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒの回転数が全速回転数Ｎ１になることで、レシオが１．３２０の前進５速変速段が確立する。      
【００４６】
前進６速変速段の確立時には、第１クラッチＣａ、第２クラッチＣｂおよび第４クラッチＣ２が締結する。
【００４７】
第１クラッチＣａおよび第２クラッチＣｂの締結により、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒとキャリヤＣｒとが一体化されることで差動回転が不能なロック状態となり、リングギヤＲｒも一体化される。また第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のリングギヤＲｍは常時第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のリングギヤＲｒに一体化されており、かつ第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍが第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒに一体化されるため、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１は差動回転が不能なロック状態となり、キャリヤＣｍも一体化される。その結果、第４クラッチＣ２の締結により、全速回転数Ｎ１がロック状態の第２プラネタリギヤユニットＰＵ２および第１プラネタリギヤユニットＰＵ１を介して出力軸ＯＳに出力され、レシオが１．０００の前進６速変速段が確立する。
【００４８】
後進１速変速段の確立時には、第１クラッチＣａ、第３クラッチＣ１および第１ドグクラッチＤ１が締結する。
【００４９】
第１クラッチＣａの締結により、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒとが一体化され、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓは図２の締結状態ａとなる。また第３クラッチＣ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒが減速回転数Ｎ２で回転し、第１ドグクラッチＤ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のリングギヤＲｒがハウジングＨに拘束されて回転を停止する。よって速度線図において、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒの回転数が減速回転数Ｎ２になり、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のリングギヤＲｒの回転数が０になることで、レシオが−６．７３１の後進１速変速段が確立する。
【００５０】
後進２速変速段の確立時には、第２クラッチＣｂ、第４クラッチＣ２および第１ドグクラッチＤ１が締結する。
【００５１】
第２クラッチＣｂの締結により、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒとが一体化され、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓは図２の締結状態ｂとなる。また第４クラッチＣ２の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒが全速回転数Ｎ１で回転し、第１ドグクラッチＤ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のリングギヤＲｒがハウジングＨに拘束されて回転を停止する。よって速度線図において、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒの回転数が全速回転数Ｎ１になり、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のリングギヤＲｒの回転数が０になることで、レシオが−４．５５０の後進２速変速段が確立する。
【００５２】
以上のように、本実施の形態によれば、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓを構成する第１プラネタリギヤユニットＰＵ１がシングルピニオン型のプラネタリギヤユニットで構成され、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２がダブルピニオン型のプラネタリギヤユニットで構成されており、ラビニヨ式の変速用プラネタリギヤユニットを用いていないので、第１、第２プラネタリギヤユニットＰＵ１，ＰＵ２の歯数比を独立して設定することで、レシオの設定自由度を高めることができる。
【００５３】
しかも、前進１速変速段〜前進６速変速段の確立時に、５個の摩擦係合要素のうちの３個の摩擦係合要素が必ず締結するため、開放状態にあってオイルによるフリクションが大きくなる摩擦係合要素の数を、前記特許文献１に記載されたものに比べて１個減らし、その分だけフリクションを低減してエンジンの燃料消費量を節減することができる。
【００５４】
しかも、図２の速度線図から明らかなように、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒおよび変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓの各差動回転要素の回転数を入力軸ＩＳの全速回転数Ｎ１以下に抑えることができるので、それらを支持するベアリングの容量を小さくすることができ、これにより自動変速機Ｔの小型化に寄与することができる。
【００５５】
次に、図３および図４に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００５６】
第２の実施の形態は、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒの構造において第１の実施の形態と異なっており、その他の構成は同一である。第１の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのサンギヤＳｆが入力要素となり、キャリヤＣｆが出力要素となり、リングギヤＲｆが固定要素となっていたが、第２の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのリングギヤＲｆが入力要素となり、キャリヤＣｆが出力要素となり、サンギヤＳｆが固定要素となっている。
【００５７】
第１の実施の形態の構造では、全速回転数Ｎ１に対して減速回転数Ｎ２が２分の１未満になるが、第２の実施の形態の構造では、全速回転数Ｎ１に対して減速回転数Ｎ２を２分の１よりも大きくすることができる。その結果、高速変速段側において、隣接する変速段の変速比の間隔が小さくなる、いわゆるクロスレシオの変速特性を得ることができる。
【００５８】
【表３】
2009144769.tif 000005
【００５９】
表３（第２の実施の形態）を表２（第１の実施の形態）と比較すると明らかなように、後進１速変速段および後進２速変速段における第１〜第４クラッチＣａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｃ２の締結関係が入れ代わっている。
【００６０】
次に、図５および図６に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００６１】
第３の実施の形態は、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒの構造において第１の実施の形態と異なっており、その他の構成は同一である。第１の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのサンギヤＳｆが入力要素となり、キャリヤＣｆが出力要素となり、リングギヤＲｆが固定要素となっていたが、第３の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのサンギヤＳｆが入力要素となり、リングギヤＲｆが出力要素となり、キャリヤＣｆが固定要素となっている。
【００６２】
また第１の実施の形態では減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒにシングルピニオン型のプラネタリギヤユニットを用いているが、第３の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒにダブルピニオン型のプラネタリギヤユニットを用いている。即ち、キャリヤＣｆには相互に噛合するアウターピニオンＰｆｏおよびインナーピニオンＰｆｉが支持されており、アウターピニオンＰｆｏがリングギヤＲｆに噛合してインナーピニオンＰｆｉがサンギヤＳｆに噛合する。
【００６３】
第１、第２の実施の形態の構造では、全速回転数Ｎ１に対して減速回転数Ｎ２を２分の１にすることができないが、第３の実施の形態の構造では、全速回転数Ｎ１に対して減速回転数Ｎ２を２分の１を含む領域に設定することができる。その結果、各変速段側のレシオおよび公比（隣接する変速段のレシオの比）の設定自由度を高めることができる。
【００６４】
尚、第３の実施の形態の作動表は、表２（第１の実施の形態）と同じである。
【００６５】
次に、図７および図８に基づいて本発明の第４の実施の形態を説明する。
【００６６】
第４の実施の形態は、第３の実施の形態の減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒを変更したもので、第３の実施の形態では減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのサンギヤＳｆが入力要素となり、リングギヤＲｆが出力要素となり、キャリヤＣｆが固定要素となっているが、第４の実施の形態ではキャリヤＣｆが入力要素となり、リングギヤＲｆが出力要素となり、サンギヤＳｆが固定要素となっている。
【００６７】
尚、第４の実施の形態の作動表は、表２（第１の実施の形態）と同じである。
【００６８】
この第４の実施の形態によっても、第３の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
【００６９】
既に説明した第１〜第４の実施の形態では、第１〜第４クラッチＣａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｃ２、第１ブレーキＢ１および第１ドグクラッチＤ１を用いて前進１速〜前進６速および後進１、２速の自動変速機Ｔを構成しているが、以下に説明する第５〜第８の実施の形態では、第１〜第３クラッチＣａ，Ｃｂ，Ｃ１、第１、第２ブレーキＢ１，Ｂ２および第１ドグクラッチＤ１を用いて前進１速〜前進６速および後進１、２速の自動変速機Ｔを構成している。
【００７０】
図９および図１０は本発明の第５の実施の形態を示すもので、図９は車両用自動変速機のスケルトン図、図１０は車両用自動変速機の速度線図である。
【００７１】
図１に示す第１の実施の形態と、図９に示す第５の実施の形態とを比較すると明らかなように、第１の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆが第３クラッチＣ１を介して第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒに結合可能であるが、第５の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆが第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒに常時結合されている。また第１の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのリングギヤＲｆがハウジングＨに常時拘束されているが、第５の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのリングギヤＲｆが第２ブレーキＢ２を介してハウジングＨに拘束可能である。
【００７２】
尚、入力軸ＩＳを第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒに結合するクラッチの名称は、第１の実施の形態では第４クラッチＣ２であったが、第５の実施の形態では第３クラッチＣ１に変更されている。
【００７３】
前記第１〜第３クラッチＣａ，Ｃｂ，Ｃ１は、いずれも湿式多板型のもので構成される。また前記第１、第２ブレーキＢ１，Ｂ２は、湿式多板型あるいはバンド型のもので構成される。
【００７４】
図１０は自動変速機Ｔの速度線図を示しており、上段の速度線図は減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのものであり、中段の速度線図は変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓの第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のものであり、下段の速度線図は変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓの第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のものである。
【００７５】
変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓの第１プラネタリギヤユニットＰＵ１および第２プラネタリギヤユニットＰＵ２はそれぞれ３個の差動回転要素を備えるが、第１、第２クラッチＣａ，Ｃｂを締結することで、合計４個の差動回転要素を備える「締結状態ａ」および「締結状態ｂ」を切り換えることができる。「締結状態ａ」は第１クラッチＣａを締結した状態、「締結状態ｂ」は第２クラッチＣｂを締結した状態を示しており、第１、第２クラッチＣａ，Ｃｂの締結状態により、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓの速度線図の形状を変化させることができる。
【００７６】
【表４】
2009144769.tif 000006
【００７７】
表４は自動変速機Ｔの作動表であり、左欄の１〜６は前進１速変速段〜前進６速変速段を表し、Ｒ１、Ｒ２は後進１速、２速変速段を表している。また○印は摩擦係合要素が締結状態にあることを表している。
【００７８】
図１に示す第１の実施の形態では、第３クラッチＣ１が締結することで、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆが減速回転数Ｎ２を第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒに出力するが、図９に示す第４の実施の形態では、前記第３クラッチＣ１が廃止されているため、第２ブレーキＢ２でキャリヤＲｆをハウジングＨに拘束することで、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆが減速回転数Ｎ２を第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒに出力する。
【００７９】
つまり、第１の実施の形態の第３クラッチＣ１の機能を、第５の実施の形態の第２ブレーキＢ２がそのまま肩代わりしている。表２（第１の実施の形態の作動表）では、第３クラッチＣ１が１速変速段〜５速変速段で締結しているが、表４（第５の実施の形態の作動表）では、第３クラッチＣ１の代わりに、第２ブレーキＢ２が同じ１速変速段〜５速変速段で締結している。
【００８０】
図１１および図１２に示す第６の実施の形態、図１３および図１４に示す第７の実施の形態、図１５および図１６に示す第８の実施の形態も、それぞれ図３および図４に示す第２の実施の形態、図５および図６に示す第３の実施の形態、図７および図８に示す第４の実施の形態において、その第３クラッチＣ１の機能を第２ブレーキＢ２にそのまま肩代わりさせたものに相当する。
【００８１】
【表５】
2009144769.tif 000007
【００８２】
尚、後進１速変速段および後進２速変速段において、上述した第２の実施の形態の作動表（表３）だけが、第１、第３および第４の実施の形態の作動表（表２）と一部異なっていたのと同様に、第６の実施の形態の作動表（表５）だけが、第５、第７および第８の実施の形態の作動表（表４）と一部異なっている。
【００８３】
これらの第５〜第８の実施の形態によれば、上述した第１〜第４の実施の形態の作用効果に加えて、４個のクラッチＣａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｃ２および１個のブレーキＢ１を備える第１〜第４の実施の形態に比べて、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒおよび第２プラネタリギヤユニットＰＵ２間に配置される第３クラッチＣ１を廃止することで、自動変速機Ｔの軸方向寸法を小型化することができる。
【００８４】
次に、図１７および図１８に基づいて本発明の第９の実施の形態を説明する。
【００８５】
第９の実施の形態は上述した第１の実施の形態（図１および図２参照）の変形であって、第１の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのサンギヤＳｆが入力要素、キャリヤＣｆが出力要素、リングギヤＲｆが固定要素になっていたが、第９の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのサンギヤＳｆが固定要素、キャリヤＣｆが入力要素、リングギヤＲｆが出力要素になっている。
【００８６】
これにより、入力軸ＩＳの全速回転数Ｎ１に対して、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒは減速比が１．０未満の減速（つまり増速）を行い、全速回転数Ｎ１よりも大きい増速回転数Ｎ３を出力するため、入力トルクよりも低いトルクが変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓに出力される。その結果、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓの各差動回転要素の強度を下げることができ、自動変速機Ｔの小型軽量化を図ることができる。
【００８７】
尚、第９の実施の形態の作動表は表３に示されるものと同じである。
【００８８】
次に、図１９および図２０に基づいて本発明の第１０の実施の形態を説明する。
【００８９】
第１０の実施の形態は上述した第９の実施の形態（図１７および図１８参照）の変形であって、第９の実施の形態の減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒがシングルピニオン型であるのに対し、第１０の実施の形態の減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒはアウターピニオンＰｆｏおよびインナーピニオンＰｆｉを備えたダブルピニオン型を採用し、リングギヤＲｒを入力要素とし、キャリヤＣｆを出力要素とした点でのみ異なっている。
【００９０】
この第１０の実施の形態によっても、第９の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
【００９１】
尚、第１０の実施の形態の作動表は表３に示されるものと同じである。
【００９２】
次に、図２１および図２２に基づいて本発明の第１１の実施の形態を説明する。
【００９３】
第１１の実施の形態は上述した第９の実施の形態（図１７および図１８参照）の変形であって、第９の実施の形態では、第４クラッチＣ２が締結することで減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのリングギヤＲｆの増速回転数Ｎ３を出力するが、図２１に示す第１１の実施の形態では、図１７に示す第４クラッチＣ２が廃止されているため、第２ブレーキＢ２でサンギヤＳｆをハウジングＨに拘束することで、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのリングギヤＲｆの増速回転数Ｎ３を出力する。
【００９４】
尚、第１１の実施の形態の作動表は表５に示される通りである。
【００９５】
次に、図２３および図２４に基づいて本発明の第１２の実施の形態を説明する。
【００９６】
第１２の実施の形態は上述した第１０の実施の形態（図１９および図２０参照）の変形であって、第１０の実施の形態では、第４クラッチＣ２が締結することで、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆの増速回転数Ｎ３を出力するが、図２３に示す第１２の実施の形態では、図１９に示す第４クラッチＣ２が廃止されているため、第２ブレーキＢ２でサンギヤＳｆをハウジングＨに拘束することで、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆの増速回転数Ｎ３を出力する。
【００９７】
尚、第１２の実施の形態の作動表は表５に示されるものと同じである。
【００９８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００９９】
例えば、各実施の形態における歯数比ｉ，ｊ，ｋの数値やレシオの数値は一例にすぎず、適宜変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】第１の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図
【図２】第１の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図
【図３】第２の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図
【図４】第２の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図
【図５】第３の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図
【図６】第３の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図
【図７】第４の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図
【図８】第４の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図
【図９】第５の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図
【図１０】第５の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図
【図１１】第６の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図
【図１２】第６の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図
【図１３】第７の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図
【図１４】第７の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図
【図１５】第８の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図
【図１６】第８の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図
【図１７】第９の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図
【図１８】第９の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図
【図１９】第１０の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図
【図２０】第１０の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図
【図２１】第１１の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図
【図２２】第１１の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図
【図２３】第１２の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図
【図２４】第１２の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図
【符号の説明】
【０１０１】
ＰＵｒ        減速用プラネタリギヤユニット
ＰＵｓ        変速用プラネタリギヤユニット
ＰＵ１        第１プラネタリギヤユニット
ＰＵ２        第２プラネタリギヤユニット
Ｓｆ          サンギヤ（減速用プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素）
Ｃｆ          キャリヤ（減速用プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素）
Ｒｆ          リングギヤ（減速用プラネタリギヤユニットの第３差動回転要素）
Ｓｍ          サンギヤ（第１プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素）
Ｃｍ          キャリヤ（第１プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素）
Ｒｍ          リングギヤ（第１プラネタリギヤユニットの第３差動回転要素）
Ｓｒ          サンギヤ（第２プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素）
Ｃｒ          キャリヤ（第２プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素）
Ｒｒ          リングギヤ（第２プラネタリギヤユニットの第３差動回転要素）
Ｃａ          第１クラッチ
Ｃｂ          第２クラッチ
Ｃ１          第３クラッチ
Ｃ２          第４クラッチ
Ｂ１          第１ブレーキ
Ｂ２          第２ブレーキ
Ｄ１          ドグクラッチ（後進用クラッチ）
ＩＳ          入力軸
ＯＳ          出力軸
Ｈ            ハウジング
【図１】
2009144769.tif 000008
【図２】
2009144769.tif 000009
【図３】
2009144769.tif 000010
【図４】
2009144769.tif 000011
【図５】
2009144769.tif 000012
【図６】
2009144769.tif 000013
【図７】
2009144769.tif 000014
【図８】
2009144769.tif 000015
【図９】
2009144769.tif 000016
【図１０】
2009144769.tif 000017
【図１１】
2009144769.tif 000018
【図１２】
2009144769.tif 000019
【図１３】
2009144769.tif 000020
【図１４】
2009144769.tif 000021
【図１５】
2009144769.tif 000022
【図１６】
2009144769.tif 000023
【図１７】
2009144769.tif 000024
【図１８】
2009144769.tif 000025
【図１９】
2009144769.tif 000026
【図２０】
2009144769.tif 000027
【図２１】
2009144769.tif 000028
【図２２】
2009144769.tif 000029
【図２３】
2009144769.tif 000030
【図２４】
2009144769.tif 000031