(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、機械伝達効率の向上、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７段、後進１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、共にシングルピニオン型の第１、第２プラネタリギヤユニットＰＵ１，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６個の摩擦係合要素Ｃａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｂ１とを備える。前記６個の摩擦係合要素のうちの３個を選択的に締結して前記各変速段を確立する。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機械伝達効率が高く、レシオの設定自由度に優れ、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
2009144770.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少なくとも６個の摩擦係合要素（Ｃａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，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２差動回転要素（Ｃｒ）とを一体化したものを出力軸（ＯＳ）に接続し、
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、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）および第１差動回転要素（Ｓｍ）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）に接続された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３差動回転要素（Ｒｒ）および前記第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）の第１差動回転要素（Ｓｍ）との間にそれぞれ第３、第５クラッチ（Ｃ１，Ｃ３）を配置し、
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）と、前記入力軸（ＩＳ）およびハウジング（Ｈ）との間にそれぞれ第４クラッチ（Ｃ２）および第１ブレーキ（Ｂ１）を配置し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、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少なくとも６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６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７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および下記特許文献２により公知である。
【特許文献１】特許第３７３６４８１号公報
【特許文献２】特開２００５−５４８２４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、２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、その機械伝達効率が低く、またレシオの設定自由度も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、２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、自動変速機の機械伝達効率の向上、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少なくとも６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２差動回転要素とを一体化したものを出力軸に接続し、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、前記第１プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素および第１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、前記入力軸に接続された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３差動回転要素および前記第１プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素との間にそれぞれ第３、第５クラッチを配置し、前記第１プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素と、前記入力軸およびハウジングとの間にそれぞれ第４クラッチおよび第１ブレーキを配置したことを特徴とする車両用自動変速機が提案される。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の構成によれば、変速用プラネタリギヤユニットを、構造が複雑で機械伝達効率が低く、レシオの設定自由度も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機械伝達効率を高めつつ、レシオの設定自由度を向上させることができる。また第１、第２クラッチの選択的な締結によって変速用プラネタリギヤユニットの４個の差動回転要素の結合関係を２種類に変化させ、各変速段のレシオの設定自由度を高めることができる。しかも各変速段の確立時に３個の摩擦係合要素が締結するので、前記特許文献１および特許文献２に記載された２個の摩擦係合要素が締結するものに比べて、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。更に、前記特許文献１および特許文献２に記載されたものに比べて、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低く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の小型化に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
図１に示すように、自動車用の前進１速〜前進７速および後進１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、何れも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。
【００１２】
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に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に支持されてサンギヤＳｒおよびリングギヤＲｒに同時に噛合する複数のピニオンＰｒとを備える。
【００１３】
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は、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのリングギヤＲｆに常時接続され、図示せぬ車輪を駆動する出力軸ＯＳは、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のキャリヤＣｒに常時接続される。
【００１４】
入力軸ＩＳは第４クラッチＣ２を介して第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍ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、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒは第２クラッチＣｂを介して第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍに結合可能であり、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆは第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍおよび第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のリングギヤＲｒにそれぞれ第５クラッチＣ３および第３クラッチＣ１を介して結合可能である。
【００１５】
また第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍは第１ブレーキＢ１を介してハウジングＨに結合可能である。
【００１６】
前記第１〜第５クラッチＣａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３はいずれも湿式多板型のもので構成され、前記第１ブレーキＢ１は湿式多板型あるいはバンドブレーキ型のもので構成される。
【００１７】
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１プラネタリギヤユニットＰＵ１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２プラネタリギヤユニットＰＵ２のものである。
【００１８】
【表１】
2009144770.tif 000003
【００１９】
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。
【００２０】
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＝１．４００に設定される。
【００２１】
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＝２．０００に設定される。
【００２２】
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＝１．５００に設定される。
【００２３】
図１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はサンギヤＳｍ、キャリヤＣｍおよびリングギヤＲｍの３個の差動回転要素を備え、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２はサンギヤＳｒ、キャリヤＣｒおよびリングギヤＲｒの３個の差動回転要素を備えているが、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のリングギヤＲｍと第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒとは常時結合されている。
【００２４】
また第１クラッチＣａを締結すると、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍ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、第２クラッチＣｂを締結すると、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とが一体化される。このように、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１の３個の差動回転要素および第２プラネタリギヤユニットＰＵ２の３個の差動回転要素の合計６個の差動回転要素のうち、その二つを常時一体化し、かつ他の二つを選択的に一体化することにより、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓは４個の差動回転要素を持つことになる。
【００２５】
図２において、「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２種類に変化させることができる。
【００２６】
【表２】
2009144770.tif 000004
【００２７】
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１〜７は前進１速変速段〜前進７速変速段を表し、Ｒは後進変速段を表す。また○印は摩擦係合要素が締結状態にあることを表し、（○）は摩擦係合要素が相対回転しない状態を示している。摩擦係合要素が相対回転しない場合には、それを締結しても締結しなくても作用上の差異はないが、オイルポンプで発生する油圧の消費量や、その油圧を制御するソレノイドバルブの電力の消費量の削減の観点からは締結しない方が経済的である。
【００２８】
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を表しており、「レンジ」は前進１速変速段および前進７速変速段間のレシオの比を表している。各々の具体的な数値は、表１の歯数比ｉ，ｊ，ｋを採用した場合のものである。
【００２９】
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。
【００３０】
表２から明らかなように、前進１速変速段〜前進７速変速段および後進変速段のうち、前進６速変速段、前進７速変速段および後進変速段を除く変速段では、第３クラッチＣ１が締結する。減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのサンギヤＳｆ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のリングギヤＲｆ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の回転が、締結した第３クラッチＣ１を介して第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のリングギヤＲｒに伝達される。また前進７速変速段および後進変速段では、第５クラッチＣ３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の回転が、締結した第５クラッチＣ３を介して第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍに伝達される。  このときの減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆの回転数は、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）となる。
【００３１】
また前進４速変速段〜前進７速変速段では、第４クラッチＣ２が締結するため、入力軸ＩＳの回転が締結した第４クラッチＣ２を介して第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍに直接伝達され、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍは全速回転数Ｎ１で回転する。
【００３２】
前進１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。
【００３３】
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ｂとなる。また第１ブレーキＢ１の締結により第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍがハウジングＨに拘束されて回転を停止するとともに、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のリングギヤＲｒ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のリングギヤＲｒの回転数が減速回転数Ｎ２になり、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍの回転数が０になることで、レシオが５．１４３の前進１速変速段が確立する。
【００３４】
前進２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。
【００３５】
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のキャリヤＣｍ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１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍがハウジングＨに拘束されて回転を停止するとともに、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のリングギヤＲｒ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のリングギヤＲｒの回転数が減速回転数Ｎ２になり、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍの回転数が０になることで、レシオが２．８５７の前進２速変速段が確立する。
【００３６】
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。
【００３７】
第１クラッチＣａおよび第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のキャリヤＣｍと、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒと、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍとが一体化される。第１プラネタリギヤユニットＰＵ１はキャリヤＣｍおよびサンギヤＳｍ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Ｒｍも一体化される。そして、このリングギヤＲｍは第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒと常時一体化されているため、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒおよびキャリヤＣｒ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。つまり前進３速変速段では第１、第２プラネタリギヤユニットＰＵ１，ＰＵ２が共にロック状態になる。その結果、減速回転数Ｎ２で回転する第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のリングギヤＲｒの回転がそのまま出力軸ＯＳに出力され、レシオが１．７１４の前進３速変速段が確立する。
【００３８】
このとき、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆと第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍとは共に減速回転数Ｎ２で回転するため、それらの間に配置された第５クラッチＣ３は相対回転しない実質的な締結状態となる。
【００３９】
前進４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。
【００４０】
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のキャリヤＣｍ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のリングギヤＲｒが減速回転数Ｎ２で回転するとともに、第４クラッチＣ２の締結により第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍが入力軸ＩＳと同じ全速回転数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のリングギヤＲｒの回転数が減速回転数Ｎ２になり、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍの回転数が全速回転数Ｎ１になることで、レシオが１．３３３の前進４速変速段が確立する。
【００４１】
前進５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。
【００４２】
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のリングギヤＲｒが減速回転数Ｎ２で回転するとともに、第４クラッチＣ２の締結により第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍが入力軸ＩＳと同じ全速回転数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のリングギヤＲｒの回転数が減速回転数Ｎ２になり、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍの回転数が全速回転数Ｎ１になることで、レシオが１．１６１の前進５速変速段が確立する。
【００４３】
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。
【００４４】
第１クラッチＣａおよび第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のキャリヤＣｍと、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒと、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍとが一体化される。第１プラネタリギヤユニットＰＵ１はキャリヤＣｍおよびサンギヤＳｍ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Ｒｍも一体化される。そして、このリングギヤＲｍは第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒと常時一体化されているため、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒおよびキャリヤＣｒ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。つまり前進６速変速段では第１、第２プラネタリギヤユニットＰＵ１，ＰＵ２が共にロック状態になる。その結果、第４クラッチＣ２を介して全速回転数Ｎ１で回転する第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍの回転がそのまま出力軸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。
【００４５】
前進７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５クラッチＣ３が締結する。
【００４６】
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ｂとなる。また第４クラッチＣ２の締結により第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍが入力軸ＩＳと同じ全速回転数Ｎ１で回転するとともに、第５クラッチＣ３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が減速回転数Ｎ２で回転する。よって速度線図において、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のリングギヤＳｍの回転数が減速回転数Ｎ２になり、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍの回転数が全速回転数Ｎ１になることで、レシオが０．８２８の前進７速変速段が確立する。
【００４７】
後進変速段の確立時には、第２クラッチＣｂ、第５クラッチＣ３および第１ブレーキＢ１が締結する。
【００４８】
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ｂとなる。また第５クラッチＣ３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が減速回転数Ｎ２で回転するとともに、第１ブレーキＢ１の締結により第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍ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１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍの回転数が減速回転数Ｎ２になり、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍの回転数が０になることで、レシオが−３．４２９の後進速変速段が確立する。
【００４９】
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および第２プラネタリギヤユニットＰＵ２が共に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、その機械伝達効率を高めてエンジンの燃料消費量を節減することができる。また第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調整することで、レシオの設定自由度を高めることができる。
【００５０】
しかも、第１、第２クラッチＣａ，Ｃｂを選択的に締結することで、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓの速度線図の形状を２種類に変化させ、各変速段のレシオの設定自由度を更に高めることができる。通常、そのためには変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓを３個のプラネタリギヤユニットで構成する必要があるが、本実施の形態によれば、それを第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２個のプラネタリギヤユニットで達成することができるため、自動変速機Ｔの小型化に寄与することができる。
【００５１】
更に、前進１速変速段〜前進７速変速段および後進変速段の確立時に、合計６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および特許文献２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。
【００５２】
更にまた、前記特許文献１および特許文献２に記載されたものに比べて、特に高速変速段において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低く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。
【００５３】
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。
【００５４】
第２の実施の形態は、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒの構造だけが、第１の実施の形態と異なっている。即ち、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が入力要素となり、サンギヤＳｆが固定要素となっていたが、第２の実施の形態では入力要素および固定要素を入れ換え、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が固定要素となっている。
【００５５】
第１の実施の形態では、減速回転数Ｎ２が全速回転数Ｎ１の２分の１よりも大きくなるが、第２の実施の形態では、減速回転数Ｎ２を全速回転数Ｎ１の２分の１未満に設定することができる。
【００５６】
【表３】
2009144770.tif 000005
【００５７】
【表４】
2009144770.tif 000006
【００５８】
表３は第２の実施の形態の歯数比ｉ，ｊ，ｋの一例を示し、表４は第２の実施の形態の作動表およびレシオの一例を示している。作動表における各クラッチＣａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３およびブレーキＢ１の締結状態は、第１の実施の形態と同一である。
【００５９】
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。
【００６０】
第３の実施の形態は、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒの構造だけが、第１の実施の形態と異なっている。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がシングルピニオン型のもので構成されていたが、第３の実施の形態ではダブルピニオン型のもので構成されている。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はリングギヤＲｆに噛合し、インナーピニオンＰｆｉはサンギヤＳｆに噛合する。
【００６１】
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が入力要素となり、キャリヤＣｆが出力要素となっていたが、第３の実施の形態では入力要素および出力要素を入れ換え、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆが入力要素となり、リングギヤＲｆが出力要素となっている。
【００６２】
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に設定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、各変速段のレシオおよび公比の設定自由度を高めることができる。
【００６３】
【表５】
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【００６４】
【表６】
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【００６５】
表５は第３の実施の形態の歯数比ｉ，ｊ，ｋの一例を示し、表６は第３の実施の形態の作動表およびレシオの一例を示している。作動表における各クラッチＣａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３およびブレーキＢ１の締結状態は、第１の実施の形態と同一である。
【００６６】
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。
【００６７】
第４の実施の形態は、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒの構造だけが、第３の実施の形態と異なっている。即ち、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のキャリヤＣｆが入力要素となり、サンギヤＳｆが固定要素となっていたが、第４の実施の形態では入力要素および固定要素を入れ換え、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が固定要素となっている。
【００６８】
第４の実施の形態の歯数比ｉ，ｊ，ｋ、作動表およびレシオは、第３の実施の形態と同一である。
【００６９】
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。
【００７０】
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】
【００７１】
【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
【符号の説明】
【００７２】
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
Ｃ３          第５クラッチ
Ｂ１          第１ブレーキ
ＩＳ          入力軸
ＯＳ          出力軸
Ｈ            ハウジング
【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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【図７】
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【図８】
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