(57)【要約】【課題】単式プラネタリギヤと複式プラネタリギヤと６個の係合要素とを備える自動変速機において、各変速段において３個の係合要素を係合させて、解放している係合要素によるフリクションロスを低減できるようにする。【解決手段】複式プラネタリギヤ４の４個の要素を速度線図における並び順に第１、第２、第３、第４要素とし、単式プラネタリギヤ５の３個の要素を速度線図における並び順に第５、第６、第７要素として、第３要素Ｒｆ，Ｃｍと第５要素Ｒｒとを連結し、第６要素Ｃｒを出力部材３に連結する。入力部材２を第１要素Ｓｆ、第２要素Ｃｆ，Ｓｍ、第７要素Ｓｒに夫々連結する第１、第２、第３係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３と、第４要素Ｒｍと第６要素Ｃｒとを連結する第４係合要素Ｃ４と、第１要素Ｓｆを固定する第５係合要素Ｂ１と、第２要素Ｃｆ，Ｓｍを固定する第６係合要素Ｂ２とを備える。【選択図】図１
2009185862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部材の回転を変速機ケース内に配置した入力側の複式プラネタリギヤと出力側の単式プラネタリギヤとを介して複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機であって、
複式プラネタリギヤは、速度線図においてギヤ比に対応する間隔で並ぶ４つの回転要素を有し、これら回転要素を速度線図における並び順に夫々第１要素、第２要素、第３要素及び第４要素とし、単式プラネタリギヤのサンギヤ、リングギヤ及びキャリアから成る３つの要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第５要素、第６要素及び第７要素として、第３要素と第５要素とが連結されると共に、第６要素が出力部材に連結され、
入力部材の回転を第１要素に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第１係合要素と、
入力部材の回転を第２要素に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第２係合要素と、
入力部材の回転を第７要素に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第３係合要素と、
第４要素と第６要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第４係合要素と、
第１要素を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第５係合要素と、
第２要素を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第６係合要素とを備えることを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
請求項１記載の自動変速機であって、減速用プラネタリギヤを備え、前記第１係合要素の係合時に前記入力部材の回転が減速用プラネタリギヤで減速されて前記第１要素に伝達されるようにすることを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
請求項１記載の自動変速機であって、減速用プラネタリギヤを備え、前記第３係合要素の係合時に前記入力部材の回転が減速用プラネタリギヤで減速されて前記第７要素に伝達されるようにす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、プラネタリギヤを用いた多段変速が可能な自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１により、入力側の単式プラネタリギヤと出力側の複式プラネタリギヤと６個の係合要素とを用いて、前進７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。このもので複式プラネタリギヤは、２つのプラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギアの一部を互いに連結することで構成される４つの回転要素を有する。例えば、一方のプラネタリギヤのサンギヤと他方のプラネタリギヤのキャリアとを連結することで構成される第１回転要素と、一方のプラネタリギヤのキャリアと他方プラネタリギヤのリングギヤとを連結することで構成される第２回転要素と、一方のプラネタリギヤのリングギヤから成る第３回転要素と、他方のプラネタリギヤのサンギヤから成る第４回転要素とを有する。これら第１乃至第４回転要素は、速度線図においてギヤ比に対応する間隔を存して順に並ぶ。そして、第３回転要素が出力部材に連結される。
【０００３】
また、係合要素として、入力部材の回転を単式プラネタリギヤで減速して第４回転要素に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第１クラッチと、入力部材の回転を単式プラネタリギヤで減速して第１回転要素に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第２クラッチと、入力部材と第２回転要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第３クラッチと、入力部材と第１回転要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第４クラッチと、第１回転要素を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第１ブレーキと、第２回転要素を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第２ブレーキとを備えている。
【０００４】
以上の構成によれば、第１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クラッチと第２クラッチとを係合することで３速段が確立され、第１クラッチと第４クラッチとを係合することで４速段が確立され、第３クラッチと第４クラッチとを係合することで５速段が確立され、第２クラッチと第３クラッチとを係合することで６速段が確立され、第３クラッチと第１ブレーキとを係合することで７速段が確立される。
【特許文献１】特開２００３−１３０１５２号公報（図７、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例のものでは、各変速段において係合する係合要素の数が２個になる。そのため、解放している残りの４個の係合要素の引き摺りによるフリクションロスが大きくなり、変速機の効率が悪化する不具合がある。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、６個の係合要素のうち各変速段において３個の係合要素を係合させて、解放している係合要素によるフリクションロスを低減できるようにした自動変速機を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、入力部材の回転を変速機ケース内に配置した入力側の複式プラネタリギヤと出力側の単式プラネタリギヤとを介して複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機であって、複式プラネタリギヤは、速度線図においてギヤ比に対応する間隔で並ぶ４つの回転要素を有し、これら回転要素を速度線図における並び順に夫々第１要素、第２要素、第３要素及び第４要素とし、単式プラネタリギヤのサンギヤ、リングギヤ及びキャリアから成る３つの要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第５要素、第６要素及び第７要素として、第３要素と第５要素とが連結されると共に、第６要素が出力部材に連結され、入力部材の回転を第１要素に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第１係合要素と、入力部材の回転を第２要素に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第２係合要素と、入力部材の回転を第７要素に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第３係合要素と、第４要素と第６要素とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第４係合要素と、第１要素を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第５係合要素と、第２要素を変速機ケースに固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第６係合要素とを備えることを特徴とする。
【０００８】
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、前進７段の変速を行うことができると共に、第１乃至第６の６個の係合要素のうち各変速段において３個の係合要素が係合することになる。そのため、各変速段で解放している係合要素の数は３個になる。従って、４個の係合要素が解放している従来例のものに比し、解放している係合要素によるフリクションロスを低減でき、変速機の効率が向上する。
【０００９】
また、本発明において、複式プラネタリギヤと単式プラネタリギヤとに加えて減速用プラネタリギヤを設け、第１係合要素の係合時に入力部材の回転が減速用プラネタリギヤで減速されて第１要素に伝達されるようにし、或いは、第３係合要素の係合時に入力部材の回転が減速プラネタリギヤで減速されて第７要素に伝達されるようにすれば、前進１０段の変速を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１（ａ）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実施形態は、変速機ケース１内に回転自在に軸支した、図外のエンジン等の動力源に連結される入力部材たる入力軸２と、入力軸２と同心に配置された出力部材たる出力ギヤ３とを備えている。出力ギヤ３の回転は、図外のデファレンシャルギヤを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。
【００１１】
また、変速機ケース１内には、入力軸２の周りに位置させて、入力側の複式プラネタリギヤ４と、出力側の単式プラネタリギヤ５とが配置されている。複式プラネタリギヤ４は、サンギヤＳｆと、リングギヤＲｆと、サンギヤＳｆとリングギヤＲｆとに噛合するピニオンＰｆを自転及び公転自在に支持するキャリアＣｆとを有する第１プラネタリギヤ４１と、サンギヤＳｍと、リングギヤＲｍと、サンギヤＳｍとリングギヤＲｍとに噛合するピニオンＰｍを自転及び公転自在に支持するキャリアＣｍとを有する第２プラネタリギヤ４２とを用い、第１プラネタリギヤ４１のキャリアＣｆと第２プラネタリギヤ４２のサンギヤＳｍとを連結すると共に、第１プラネタリギヤ４１のリングギヤＲｆと第２プラネタリギヤ４２のキャリアＣｍとを連結して構成されている。
【００１２】
この複式プラネタリギヤ４は、第１プラネタリギヤ４１のサンギヤＳｆと、第２プラネタリギヤ４２のリングギヤＲｍと、第１プラネタリギヤ４１のキャリアＣｆと第２プラネタリギヤ４２のサンギヤＳｍとの連結体（第１連結体）と、第１プラネタリギヤ４１のリングギヤＲｆと第２プラネタリギヤ４２のキャリアＣｍとの連結体（第２連結体）とから成る４つの回転要素を有することになる。そして、これら回転要素を、図２の上段に示す速度線図（プラネタリギヤを構成する複数の回転要素の回転速度を直線で表すことができる図）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１要素、第２要素、第３要素及び第４要素とすると、第１要素は第１プラネタリギヤ４１のサンギヤＳｆ、第２要素は第１連結体Ｃｆ，Ｓｍ、第３要素は第２連結体Ｒｆ，Ｃｍ、第４要素は第２プラネタリギヤ４２のリングギヤＲｍになる。尚、第１プラネタリギヤ４１のギヤ比（リングギヤＲｆの歯数／サンギヤＳｆの歯数）をｉ、第２プラネタリギヤ４２のギヤ比（リングギヤＲｍの歯数／サンギヤＳｍの歯数）をｊとして、第１プラネタリギヤ４１のサンギヤＳｆと第１連結体Ｃｆ，Ｓｍ間の間隔と、第１連結体Ｃｆ，Ｓｍと第２連結体Ｒｆ，Ｃｍ間の間隔と、第２連結体Ｒｆ，Ｃｍと第２プラネタリギヤ４２のリングギヤＲｍ間の間隔との比はｉ：１：１／ｊに設定されている。
【００１３】
ここで、速度線図の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。後述する第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２の係合で第１プラネタリギヤ４１のサンギヤＳｆの回転速度が「１」、第１連結体Ｃｆ，Ｓｍの回転速度が「０」になった時の第２連結体Ｒｆ，Ｃｍの回転速度をＮ１、後述する第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１の係合で第１プラネタリギヤ４１のサンギヤＳｆの回転速度が「０」、第１連結体Ｃｆ，Ｓｍの回転速度が「１」になった時の第２連結体Ｒｆ，Ｃｍの回転速度をＮ２とすると、Ｎ１＝−１／ｉ、Ｎ２＝１＋１／ｉになる。
【００１４】
単式プラネタリギヤ５は、サンギヤＳｒと、リングギヤＲｒと、サンギヤＳｒとリングギヤＲｒとに噛合するピニオンＰｒを自転及び公転自在に支持するキャリアＣｒとを有している。図２の下段に示す単式プラネタリギヤ５の速度線図を参照して、単式プラネタリギヤ５のサンギヤＳｒ、リングギヤＲｒ及びキャリアＣｒから成る３つの要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第５要素、第６要素及び第７要素とすると、第５要素はリングギヤＲｒ、第６要素はキャリアＣｒ、第７要素はサンギヤＳｒになる。尚、単式プラネタリギヤ５のギヤ比（リングギヤＲｒの歯数／サンギヤＳｒの歯数）をｋとすると、リングギヤＲｒ（縦線Ｙ３）とキャリアＣｒ（縦線Ｙ４）間の間隔とキャリアＣｒ（縦線Ｙ４）とサンギヤＳｒ（縦線Ｙ５）間の間隔との比は１：ｋになる。
【００１５】
ここで、本実施形態では、複式プラネタリギヤ４の第２連結体Ｒｆ，Ｃｍ（第３要素）と単式プラネタリギヤ５のリングギヤＲｒ（第５要素）とを連結すると共に、単式プラネタリギヤ５のキャリアＣｒ（第６要素）を出力ギヤ３に連結している。また、係合要素として、入力軸２の回転を複式プラネタリギヤ４を構成する第１プラネタリギヤ４１のサンギヤＳｆ（第１要素）に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第１係合要素たる第１クラッチＣ１と、入力軸２の回転を複式プラネタリギヤ４の第１連結体Ｃｆ，Ｓｍ（第２要素）に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第２係合要素たる第２クラッチＣ２と、入力軸２の回転を単式プラネタリギヤ５のサンギヤＳｒ（第７要素）に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第３係合要素たる第３クラッチＣ３と、複式プラネタリギヤ４を構成する第２プラネタリギヤ４２のリングギヤＲｍ（第４要素）と単式プラネタリギヤ５のキャリアＣｒ（第６要素）とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第４係合要素たる第４クラッチＣ４と、複式プラネタリギヤ４を構成する第１プラネタリギヤ４１のサンギヤＳｆ（第１要素）を変速機ケース１に固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第５係合要素たる第１ブレーキＢ１と、複式プラネタリギヤ４の第１連結体Ｃｆ，Ｓｍ（第２要素）を変速機ケース１に固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第６係合要素たる第２ブレーキＢ２とを備えている。
【００１６】
ここで、複式プラネタリギヤ４の第２連結体Ｒｆ，Ｃｍと単式プラネタリギヤ５のリングギヤＲｒとを連結することにより、図２の下段の速度線図において、第２連結体Ｒｆ，Ｃｍは単式プラネタリギヤ５のリングギヤＲｒと同一の縦線Ｙ３上に常時位置する。また、第４クラッチＣ４を係合させると、複式プラネタリギヤ４を構成する第２プラネタリギヤ４２のリングギヤＲｍが単式プラネタリギヤ５のキャリアＣｒと同一の縦線Ｙ４上に位置する。そして、複式プラネタリギヤ４の第１連結体Ｃｆ，Ｓｍは、縦線Ｙ３と縦線Ｙ４間の間隔のｊ倍だけ縦線Ｙ３から左側に離れた縦線Ｙ２上に位置し、複式プラネタリギヤ４を構成する第１プラネタリギヤ４１のサンギヤＳｆは、縦線Ｙ２と縦線Ｙ３間の間隔のｉ倍だけ縦線Ｙ２から左側に離れた縦線Ｙ１上に位置することになる。
【００１７】
本実施形態では、第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２とを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度がＮ１、縦線Ｙ５での回転速度が「１」になり、出力ギヤ３に連結される単式プラネタリギヤ５のキャリアＣｒが位置する縦線Ｙ４での回転速度は「１ｓｔ」になる。即ち、１速段が確立される。
【００１８】
第３クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２とを係合させると、複式プラネタリギヤ４の全ての回転要素の回転速度が「０」になるため、縦線Ｙ３での回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度が「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度は「２ｎｄ」になる。即ち、２速段が確立される。
【００１９】
第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４と第２ブレーキＢ２とを係合させると、縦線Ｙ２での回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度が「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度は「３ｒｄ」になる。即ち、３速段が確立される。
【００２０】
第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４と第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度が「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度は「４ｔｈ」になる。即ち、４速段が確立される。
【００２１】
第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４とを係合させると、縦線Ｙ２での回転速度と縦線Ｙ５での回転速度とが共に「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度も「１」である「５ｔｈ」になる。即ち、５速段が確立される。尚、第２、第３、第４クラッチＣ２、Ｃ３、Ｃ４に加えて第１クラッチＣ１を係合させても５速段が確立される。
【００２２】
第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度がＮ２、縦線Ｙ５での回転速度が「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度は「６ｔｈ」になる。即ち、６速段が確立される。
【００２３】
第２クラッチＣ２と第４クラッチＣ４と第２ブレーキＢ２とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度が「０」、縦線Ｙ３での回転速度がＮ２になり、縦線Ｙ４での回転速度は「７ｔｈ」になる。即ち、７速段が確立される。
【００２４】
第１クラッチＣ１と第４クラッチＣ４と第２ブレーキＢ２とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度が「１」、縦線Ｙ３での回転速度がＮ１になり、縦線Ｙ４での回転速度はマイナスの「Ｒｅｖ」になる。即ち、後進段が確立される。
【００２５】
図１（ｂ）は、上述した各変速段とクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合状態との関係を纏めて表示した図であり、○は係合を表している。尚、５速段における第１クラッチＣ１の（○）は、第１クラッチＣ１を係合させてもさせなくても良いことを示している。
【００２６】
また、図１（ｂ）は、上述したギヤ比ｉ，ｊ，ｋを夫々ｉ＝３．２、ｊ＝２．０、ｋ＝１．４とした場合における各変速段のギヤレシオ（入力軸２の回転速度／出力ギヤ３の回転速度）も示している。これによれば、公比（各変速段間のギヤレシオの比）が適切になると共に、トータルレンジ（一速レシオ／７速レシオ）も適切になる。
【００２７】
また、本実施形態では、６個の係合要素のうち各変速段において３個の係合要素が係合するため、各変速段で解放している係合要素の数は３個になる。従って、４個の係合要素が解放している上記従来例のものに比し、解放している係合要素によるフリクションロスを低減でき、変速機の効率が向上する。
【００２８】
ところで、上記第１実施形態では、単式プラネタリギヤ５がシングルピニオン型のもので構成されているが、図３に示す第２実施形態や図５に示す第３実施形態のように、単式プラネタリギヤ５を、互いに噛合すると共に一方がサンギヤＳｒに噛合し、他方がリングギヤＲｒに噛合する一対のピニオンＰｒ，Ｐｒ´をキャリアＣｒにより自転及び公転自在に支持して成るダブルピニオン型のもので構成することも可能である。
【００２９】
ここで、第２実施形態の単式プラネタリギヤ５のサンギヤＳｆ、リングギヤＲｆ及びキャリアＣｆから成る３つの要素を、図４の下段に示す速度線図におけるギヤ比に対応する並び順に左側から夫々第５要素、第６要素及び第７要素とすると、第５要素はキャリアＣｒ、第６要素はリングギヤＲｒ、第７要素はサンギヤＳｒになる。尚、単式プラネタリギヤ５のギヤ比をｋとして、キャリアＣｒ（縦線Ｙ３）とリングギヤＲｒ（縦線Ｙ４）間の間隔とリングギヤＲｒ（縦線Ｙ４）とサンギヤＳｒ（縦線Ｙ５）間の間隔の比は１：ｋ−１に設定されている。
【００３０】
第２実施形態では、複式プラネタリギヤ４の第２回転体Ｒｆ，Ｃｍ（第３要素）と単式プラネタリギヤ５のキャリアＣｒ（第５要素）とを連結し、また、単式プラネタリギヤ５のリングギヤＲｒ（第６要素）を、出力ギヤ３に連結すると共に、第４クラッチＣ４を介して複式プラネタリギヤ４を構成する第２プラネタリギヤ４２のリングギヤＲｍ（第４要素）に連結している。他の構成は上記第１実施形態と同一である。第２実施形態のものも、前進７段、後進１段の変速が行われ、各変速段とクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合状態との関係は図１（ｂ）に示したものと同一になる。
【００３１】
第３実施形態の単式プラネタリギヤ５のサンギヤＳｒ、リングギヤＲｒ及びキャリアＣｒから成る３つの要素を、図６の下段に示す速度線図におけるギヤ比に対応する並び順に左側から夫々第５要素、第６要素及び第７要素とすると、第５要素はサンギヤＳｒ、第６要素はリングギヤＲｒ、第７要素はキャリアＣｒになる。尚、単式プラネタリギヤ４のギヤ比をｋとして、サンギヤＳｒ（縦線Ｙ３）とリングギヤＲｒ（縦線Ｙ４）間の間隔とリングギヤＲｒ（縦線Ｙ４）とキャリアＣｒ（縦線Ｙ５）間の間隔の比はｋ−１：１に設定されている。
【００３２】
第３実施形態では、複式プラネタリギヤ４の第２回転体Ｒｆ，Ｃｍ（第３要素）と単式プラネタリギヤ５のサンギヤＳｒ（第５要素）とを連結し、また、単式プラネタリギヤ５のリングギヤＲｒ（第６要素）を、出力ギヤ３に連結すると共に、第４クラッチＣ４を介して複式プラネタリギヤ４を構成する第２プラネタリギヤ４２のリングギヤＲｍ（第４要素）に連結し、更に、単式プラネタリギヤ５のキャリアＣｒ（第７要素）を第３クラッチＣ３を介して入力軸２に連結している。他の構成は上記第１実施形態と同一である。第３実施形態のものも、前進７段、後進１段の変速が行われ、各変速段とクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合状態との関係は図１（ｂ）に示したものと同一になる。
【００３３】
また、上記第１乃至第３実施形態は、入力軸２の周りに、一端側から順に、第３クラッチＣ３と、出力ギヤ３と、単式プラネタリギヤ５と、複式プラネタリギヤ４、第４クラッチＣ４、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２と、第１ブレーキＢ１及び第１クラッチＣ１とを配置したＦＦ車用の自動変速機であるが、ＦＲ車用の自動変速機にも同様に本発明を適用できる。例えば、図７に示す第４実施形態のように、入力軸２の周りに、一端（前端）側から順に、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１と、複式プラネタリギヤ４、第２ブレーキＢ２及び第２クラッチＣ２と、第４クラッチＣ４と、単式プラネタリギヤ５と、第３クラッチＣ３とを配置し、単式プラネタリギヤ５のキャリアＣｒ（第３要素）を後方にのびる出力部材たるプロペラシャフト３´に連結しても良い。尚、第４実施形態は第１実施形態の変速機をＦＲ車用のものに変更したものであるが、第２、第３実施形態の変速機も同様にＦＲ車用のものに変更できる。
【００３４】
次に、図８（ａ）に示す第５実施形態について説明する。第５実施形態は、上記第１実施形態の変速機に減速用プラネタリギヤ６を付加し、第１クラッチＣ１の係合時に入力軸２の回転が減速用プラネタリギヤ６で減速されて複式プラネタリギヤ４のサンギヤＳｆ（第１要素）に伝達されるようにしたものである。
【００３５】
減速用プラネタリギヤ６は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、サンギヤＳａとリングギヤＲａとに噛合するピニオンＰａを自転及び公転自在に支持するキャリアＣａとで構成されている。そして、サンギヤＳａを変速機ケース１に固定される固定要素、リングギヤＲａを入力軸２に連結される入力要素とし、出力要素たるキャリアＣａを第１クラッチＣ１を介して複式プラネタリギヤ４のサンギヤＳｆ（第１要素）に連結している。他の構成は第１実施形態と同一である。
【００３６】
図９の上段に示す減速用プラネタリギヤ６の速度線図において、出力要素たるキャリアＣａはサンギヤＳａとリングギヤＲａとの間に位置する。減速用プラネタリギヤ６のギヤ比をｍとして、サンギヤＳａとキャリアＣａ間の間隔とキャリアＣａとリングギヤＲａ間の間隔との比はｍ：１に設定される。そして、減速用プラネタリギヤ６の出力速度（キャリアＣａの回転速度）Ｎ０はｍ／（ｍ＋１）になる。
【００３７】
図９の中段に示す複式プラネタリギヤ４の速度線図を参照して、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２との係合でサンギヤＳｆの回転速度がＮ０、第１連結体Ｃｆ，Ｓｍの回転速度が「０」になった時の第２連結体Ｒｆ，Ｃｍの回転速度をＮ１、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２との係合でサンギヤＳｆの回転速度がＮ０、第１連結体Ｃｆ，Ｓｍの回転速度が「１」になった時の第２連結体Ｒｆ，Ｃｍの回転速度をＮ２、第１ブレーキＢ１と第２クラッチＣ２との係合でサンギヤＳｆの回転速度が「０」、第１連結体Ｃｆ，Ｓｍの回転速度が「１」になった時の第２連結体Ｒｆ，Ｃｍの回転速度をＮ３とすると、Ｎ１＝−Ｎ０／ｉ、Ｎ２＝１＋（１−Ｎ０）／ｉ、Ｎ３＝１＋１／ｉになる。
【００３８】
第５実施形態では、第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２とを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度がＮ１、縦線Ｙ５での回転速度が「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度は「１ｓｔ」になる。即ち、１速段が確立される。
【００３９】
第３クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２とを係合させると、複式プラネタリギヤ４の全ての回転要素の回転速度が「０」になるため、縦線Ｙ３での回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度が「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度は「２ｎｄ」になる。即ち、２速段が確立される。
【００４０】
第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４と第２ブレーキＢ２とを係合させると、縦線Ｙ２での回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度が「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度は「３ｒｄ」になる。即ち、３速段が確立される。
【００４１】
第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４と第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度が「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度は「４ｔｈ」になる。即ち、４速段が確立される。
【００４２】
第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度がＮ０、縦線Ｙ５での回転速度が「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度は「５ｔｈ」になる。即ち、５速段が確立される。
【００４３】
第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４とを係合させると、縦線Ｙ２での回転速度と縦線Ｙ５での回転速度とが共に「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度も「１」である「６ｔｈ」になる。即ち、６速段が確立される。
【００４４】
第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３とを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度がＮ２、縦線Ｙ５での回転速度が「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度は「７ｔｈ」になる。即ち、７速段が確立される。
【００４５】
第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度がＮ３、縦線Ｙ５での回転速度が「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度は「８ｔｈ」になる。即ち、８速段が確立される。
【００４６】
第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と第４クラッチＣ４とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度がＮ０、縦線Ｙ３での回転速度がＮ２になり、縦線Ｙ４での回転速度は「９ｔｈ」になる。即ち、９速段が確立される。
【００４７】
第２クラッチＣ２と第４クラッチＣ４と第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度が「０」、縦線Ｙ３での回転速度がＮ３になり、縦線Ｙ４での回転速度は「１０ｔｈ」になる。即ち、１０速段が確立される。
【００４８】
第１クラッチＣ１と第４クラッチＣ４と第２ブレーキＢ２とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度がＮ０、縦線Ｙ３での回転速度がＮ１になり、縦線Ｙ４での回転速度はマイナスの「Ｒｅｖ」になる。即ち、後進段が確立される。
【００４９】
図８（ｂ）は、上述した各変速段とクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合状態との関係を纏めて表示した図であり、○は係合を表している。また、図８（ｂ）は、複式プラネタリギヤ４の第１プラネタリギヤ４１のギヤ比ｉを２．２、第２プラネタリギヤ４２のギヤ比ｊを１．５、単式プラネタリギヤ５のギヤ比ｋを１．５、減速用プラネタリギヤ６のギヤ比ｍを１．５にした場合における各変速段のギヤレシオも示している。これによれば、公比が適切になると共に、トータルレンジも適切になる。
【００５０】
また、第５実施形態においても、６個の係合要素のうち各変速段において３個の係合要素が係合するため、各変速段で解放している係合要素の数は３個になる。従って、４個の係合要素が解放している上記従来例のものに比し、解放している係合要素によるフリクションロスを低減でき、変速機の効率が向上する。
【００５１】
ところで、第５実施形態では、減速用プラネタリギヤ６としてシングルピニオン型のものを用いているが、図１０に示す第６実施形態のように、減速用プラネタリギヤ６として、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Ｒａに噛合する一対のピニオンＰａ，Ｐａ´をキャリアＣａにより自転及び公転自在に支持して成るダブルピニオン型のものを用いても良い。
【００５２】
ここで、第６実施形態では、サンギヤＳａを変速機ケース１に固定される固定要素、キャリアＣａを入力軸２に連結される入力要素とし、出力要素となるリングギヤＲａを第１クラッチＣ１を介して複式プラネタリギヤ４のサンギヤＳｆ（第１要素）に連結しているが、固定要素と入力要素とを入れ替え、図１１に示す第７実施形態のように、サンギヤＳａを入力要素、キャリアＣａを固定要素にすることも可能である。
【００５３】
また、第５乃至第７実施形態では、入力軸２の回転を減速用プラネタリギヤ６で減速して複式プラネタリギヤ４のサンギヤＳｆ（第１要素）に伝達する状態とこの伝達を解除する状態とに切換自在な第１係合要素として、減速用プラネタリギヤ６の出力要素と複式プラネタリギヤ４のサンギヤＳｆとを連結する第１クラッチＣ１を用いているが、図１２に示す第８実施形態のように、減速用プラネタリギヤ６の固定要素を変速機ケース１に固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第３ブレーキＢ３を第１係合要素として用いることも可能である。尚、第８実施形態では、サンギヤＳａが固定要素になっているが、第７実施形態のようにキャリアＣａを固定要素にする場合にも、第１クラッチＣ１を第３ブレーキＢ３に置換可能である。
【００５４】
また、ＦＲ車用の変速機では、図１３に示す第９実施形態のように、入力軸２の周りに、一端（前端）側から順に、減速用プラネタリギヤ６と、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１と、複式プラネタリギヤ４、第２ブレーキＢ２及び第２クラッチＣ２と、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４と、単式プラネタリギヤ５とを配置し、単式プラネタリギヤ５のキャリアＣｒを出力部材たるプロペラシャフト３´に連結すれば良い。尚、第９実施形態は第５実施形態をＦＲ車用変速機に変更したものであるが、第６乃至第８実施形態のものも同様にＦＲ車用変速機に変更可能である。
【００５５】
次に、図１４（ａ）に示す第１０実施形態について説明する。第１０実施形態は、上記第２実施形態の変速機に減速用プラネタリギヤ６を付加し、第３クラッチＣ３の係合時に入力軸２の回転が減速用プラネタリギヤ６で減速されて単式プラネタリギヤ５のサンギヤＳｒ（第７要素）に伝達されるようにしたものである。
【００５６】
減速用プラネタリギヤ６は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、サンギヤＳａとリングギヤＲａとに噛合するピニオンＰａを自転及び公転自在に支持するキャリアＣａとで構成されている。そして、サンギヤＳａを変速機ケース１に固定される固定要素、リングギヤＲａを入力軸２に連結される入力要素とし、出力要素たるキャリアＣａを第３クラッチＣ３を介して単式プラネタリギヤ５のサンギヤＳｒに連結している。他の構成は第２実施形態と同一である。
【００５７】
図１５の上段に示す減速用プラネタリギヤ６の速度線図において、出力要素たるキャリアＣａはサンギヤＳａとリングギヤＲａとの間に位置する。減速用プラネタリギヤ６のギヤ比をｍとして、サンギヤＳａとキャリアＣａ間の間隔とキャリアＣａとリングギヤＲａ間の間隔との比はｍ：１に設定される。そして、減速用プラネタリギヤ６の出力速度（キャリアＣａの回転速度）Ｎ０はｍ／（ｍ＋１）になる。
【００５８】
第１０実施形態では、第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２とを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度がＮ１（＝−１／ｉ）、縦線Ｙ５での回転速度がＮ０になり、縦線Ｙ４での回転速度は「１ｓｔ」になる。即ち、１速段が確立される。
【００５９】
第３クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２とを係合させると、複式プラネタリギヤ４の全ての回転要素の回転速度が「０」になるため、縦線Ｙ３での回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度がＮ０になり、縦線Ｙ４での回転速度は「２ｎｄ」になる。即ち、２速段が確立される。
【００６０】
第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４と第２ブレーキＢ２とを係合させると、縦線Ｙ２での回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度がＮ０になり、縦線Ｙ４での回転速度は「３ｒｄ」になる。即ち、３速段が確立される。
【００６１】
第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４と第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度がＮ０になり、縦線Ｙ４での回転速度は「４ｔｈ」になる。即ち、４速段が確立される。
【００６２】
第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度がＮ０になり、縦線Ｙ４での回転速度は「５ｔｈ」になる。即ち、５速段が確立される。
【００６３】
第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４とを係合させると、縦線Ｙ２での回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度がＮ０になり、縦線Ｙ４での回転速度は「６ｔｈ」になる。即ち、６速段が確立される。
【００６４】
第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３とを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度がＮ０になり、縦線Ｙ４での回転速度は「７ｔｈ」になる。即ち、７速段が確立される。
【００６５】
第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と第４クラッチＣ４とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度と縦線Ｙ２での回転速度とが共に「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度も「１」である「８ｔｈ」になる。即ち、８速段が確立される。
【００６６】
第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度がＮ２（＝１＋１／ｉ）、縦線Ｙ５での回転速度がＮ０になり、縦線Ｙ４での回転速度は「９ｔｈ」になる。即ち、９速段が確立される。
【００６７】
第２クラッチＣ２と第４クラッチＣ４と第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度が「０」、縦線Ｙ３での回転速度がＮ２になり、縦線Ｙ４での回転速度は「１０ｔｈ」になる。即ち、１０速段が確立される。
【００６８】
第１クラッチＣ１と第４クラッチＣ４と第２ブレーキＢ２とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度が「１」、縦線Ｙ３での回転速度がＮ１になり、縦線Ｙ４での回転速度はマイナスの「Ｒｅｖ」になる。即ち、後進段が確立される。
【００６９】
図１４（ｂ）は、上述した各変速段とクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合状態との関係を纏めて表示した図であり、○は係合を表している。また、図１４（ｂ）は、複式プラネタリギヤ４の第１プラネタリギヤ４１のギヤ比ｉを３．０、第２プラネタリギヤ４２のギヤ比ｊを２．０、単式プラネタリギヤ５のギヤ比ｋを２．０、減速用プラネタリギヤ６のギヤ比ｍを３．５にした場合における各変速段のギヤレシオも示している。これによれば、公比が適切になると共に、トータルレンジも適切になる。
【００７０】
また、第１０実施形態においても、６個の係合要素のうち各変速段において３個の係合要素が係合するため、各変速段で解放している係合要素の数は３個になる。従って、４個の係合要素が解放している上記従来例のものに比し、解放している係合要素によるフリクションロスを低減でき、変速機の効率が向上する。
【００７１】
尚、第１０実施形態では、入力軸２の回転を減速用プラネタリギヤ６で減速して単式プラネタリギヤ５のサンギヤＳｒ（第７要素）に伝達する状態とこの伝達を解除する状態とに切換自在な第３係合要素として、減速用プラネタリギヤ６の出力要素と単式プラネタリギヤ５のサンギヤＳｒとを連結する第３クラッチＣ３を用いているが、図１６に示す第１１実施形態のように、減速用プラネタリギヤ６の固定要素を変速機ケース１に固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第３ブレーキＢ３を第３係合要素として用いることも可能である。ここで、第１１実施形態では、減速用プラネタリギヤ６の固定要素がサンギヤＳｒになっているが、減速用プラネタリギヤ６をダブルピニオン型のものとして、キャリアを固定要素とする場合にも第３クラッチＣ３を第３ブレーキＢ３に置換可能である。
【００７２】
また、上記第５乃至第１１実施形態は前進１０段の変速が可能であるが、８速又は９速を省略して前進９段の変速を行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】（ａ）本発明変速機の第１実施形態のスケルトン図、（ｂ）各変速段での各係合要素の係合状態を纏めて示した図。
【図２】第１実施形態の複式プラネタリギヤと単式プラネタリギヤの速度線図。
【図３】本発明変速機の第２実施形態のスケルトン図。
【図４】第２実施形態の複式プラネタリギヤと単式プラネタリギヤの速度線図。
【図５】本発明変速機の第３実施形態のスケルトン図。
【図６】第３実施形態の複式プラネタリギヤと単式プラネタリギヤの速度線図。
【図７】本発明変速機の第４実施形態のスケルトン図。
【図８】（ａ）本発明変速機の第５実施形態のスケルトン図、（ｂ）各変速段での各係合要素の係合状態を纏めて示した図。
【図９】第５実施形態の減速用プラネタリギヤと複式プラネタリギヤと単式プラネタリギヤの速度線図。
【図１０】本発明変速機の第６実施形態のスケルトン図。
【図１１】本発明変速機の第７実施形態のスケルトン図。
【図１２】本発明変速機の第８実施形態のスケルトン図。
【図１３】本発明変速機の第９実施形態のスケルトン図。
【図１４】（ａ）本発明変速機の第１０実施形態のスケルトン図、（ｂ）各変速段での各係合要素の係合状態を纏めて示した図。
【図１５】第１０実施形態の減速用プラネタリギヤと複式プラネタリギヤと単式プラネタリギヤの速度線図。
【図１６】本発明変速機の第１１実施形態のスケルトン図。
【符号の説明】
【００７４】
１…変速機ケース、２…入力軸（入力部材）、３…出力ギヤ（出力部材）、３´…プロペラシャフト（出力部材）、４…複式プラネタリギヤ、Ｓｆ…複式プラネタリギヤのサンギヤ（第１要素）、Ｃｆ，Ｓｍ…複式プラネタリギヤの第１連結体（第２要素）、Ｒｆ，Ｃｍ…複式プラネタリギヤの第２連結体（第３要素）、Ｒｍ…複式プラネタリギヤのリングギヤ（第４要素）、５…単式プラネタリギヤ、Ｒｒ…単式プラネタリギヤのリングギヤ（第１実施形態における第５要素）、Ｃｒ…単式プラネタリギヤのキャリア（第１実施形態における第６要素）、Ｓｒ…単式プラネタリギヤのサンギヤ（第１実施形態における第７要素）、６…減速用プラネタリギヤ、Ｃ１…第１クラッチ（第１係合要素）、Ｃ２…第２クラッチ（第２係合要素）、Ｃ３…第３クラッチ（第３係合要素）、Ｃ４…第４クラッチ（第４係合要素）、Ｂ１…第１ブレーキ（第５係合要素）、Ｂ２…第２ブレーキ（第６係合要素）、Ｂ３…第３ブレーキ（第１係合要素）。
【図１】
2009185862.tif 000003
【図２】
2009185862.tif 000004
【図３】
2009185862.tif 000005
【図４】
2009185862.tif 000006
【図５】
2009185862.tif 000007
【図６】
2009185862.tif 000008
【図７】
2009185862.tif 000009
【図８】
2009185862.tif 000010
【図９】
2009185862.tif 000011
【図１０】
2009185862.tif 000012
【図１１】
2009185862.tif 000013
【図１２】
2009185862.tif 000014
【図１３】
2009185862.tif 000015
【図１４】
2009185862.tif 000016
【図１５】
2009185862.tif 000017
【図１６】
2009185862.tif 000018