JP2004011674A - 車両用自動変速機 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数組の遊星歯車装置を用いながら，一層少ない摩擦係合装置で前進７段以上の車両用自動変速機を提供する。
【解決手段】第１遊星歯車装置１８、第２遊星歯車装置２０、第３遊星歯車装置２２と、クラッチＣ１、Ｃ２およびブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３から成る摩擦係合装置とを備えた自動変速機１０において、Ｂ３およびＢ１の係合により第１変速段が成立し、Ｂ３およびＢ２の係合により第２変速段が成立し、Ｃ２およびＢ３の係合により第３変速段が成立し、Ｃ１およびＢ３の係合により第４変速段が成立し、Ｃ１およびＣ２の係合により第５変速段が成立し、Ｃ１およびＢ２の係合により第６変速段が成立し、Ｃ１およびＢ１の係合により第７変速段が成立する。
【選択図】 図１
【解決手段】第１遊星歯車装置１８、第２遊星歯車装置２０、第３遊星歯車装置２２と、クラッチＣ１、Ｃ２およびブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３から成る摩擦係合装置とを備えた自動変速機１０において、Ｂ３およびＢ１の係合により第１変速段が成立し、Ｂ３およびＢ２の係合により第２変速段が成立し、Ｃ２およびＢ３の係合により第３変速段が成立し、Ｃ１およびＢ３の係合により第４変速段が成立し、Ｃ１およびＣ２の係合により第５変速段が成立し、Ｃ１およびＢ２の係合により第６変速段が成立し、Ｃ１およびＢ１の係合により第７変速段が成立する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用自動変速機に係り、特に、複数組の遊星歯車装置で前進７段の多段変速が可能であり、小型且つ低損失の自動変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の自動変速機として、複数の遊星歯車装置とクラッチおよびブレーキを用いたものが多用されている。特開２０００−２６６１３８号公報に記載の車両用自動変速機はその一例であり、４組の遊星歯車装置を用いて前進７段の変速が可能とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車両用自動変速機は４組の遊星歯車装置を用いているため、軸長が大きくなって車両への搭載性が悪くなるとともに、重量が増加したりコスト高になったりする問題があった。また、７段の変速ギヤ段を得るために係合作動を組み合わせる７つの摩擦係合装置が備えられているため、部品点数が多くなって高コストとなるだけでなく、引きずり抵抗が大きくなり、それが燃費悪化の一因となっていた。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、３組または４組の遊星歯車装置を用いながら一層少ない摩擦係合装置で前進７段以上の多段変速が可能な車両用自動変速機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、（ａ）遊星歯車装置の３つの回転要素の何れか１つが入力部材に連結されて回転駆動されるとき、他の１つが回転不能に固定されると、残りの１つが中間回転部材として前記入力部材に対して減速回転させられるように構成され、中間回転出力用摩擦係合装置が係合させられることによって該中間回転部材からその減速回転が選択的に出力される副変速部と、（ｂ）複数組の遊星歯車装置のサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの一部が互いに連結されることによって５つの回転要素が構成されるとともに、該５つの回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図上において該５つの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、および第５回転要素とした時、該第１回転要素は第２クラッチを介して前記入力部材に選択的に連結されるとともに第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第２回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第３回転要素は第１クラッチを介して前記入力部材に選択的に連結され、該第５回転要素は前記中間回転部材に連結または選択的に連結され、該第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する主変速部とを、備えている一方、（ｃ）前記中間回転出力用摩擦係合装置および前記第１ブレーキが係合させられることによって最も大きい変速比の第１変速段が成立させられ、前記中間回転出力用摩擦係合装置および前記第２ブレーキが係合させられることによって前記第１変速段よりも変速比が小さい第２変速段が成立させられ、前記第２クラッチおよび前記中間回転出力用摩擦係合装置が係合させられることによって前記第２変速段よりも変速比が小さい第３変速段が成立させられ、前記第１クラッチおよび前記中間回転出力用摩擦係合装置が係合させられることによって前記第３変速段よりも変速比が小さい第４変速段が成立させられ、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチが係合させられることによって前記第４変速段よりも変速比が小さい第５変速段が成立させられ、前記第１クラッチおよび前記第２ブレーキが係合させられることによって前記第５変速段よりも変速比が小さい第６変速段が成立させられ、前記第１クラッチおよび前記第１ブレーキが係合させられることによって前記第６変速段よりも変速比が小さい第７変速段が成立させられることにある。
【０００６】
【発明の効果】
本発明の車両用自動変速機は、前進７段以上の多段変速が３組または４組の遊星歯車装置と合計５つの摩擦係合装置とによって得られるため、４組の遊星歯車装置と合計７つの摩擦係合装置とを用いる従来の車両用変速機に比較して、軽量且つコンパクトに構成されると同時に、一層少ない個数の摩擦係合装置によって変速を行うことができる。このため、部品点数が少なくなって低コストとなるだけでなく、引きずり抵抗が小さくなって一層良好な燃費が得られる。
【０００７】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記主変速部は、（ａ）前記中間回転部材から選択的に前記減速回転が入力される第１サンギヤと、前記第１クラッチを介して入力部材に連結される第１リングギヤと、該第１サンギヤに噛み合う第１ピニオンと、該第１ピニオンおよび第１リングギヤに噛み合う第２ピニオンと、該第１ピニオンおよび第２ピニオンを回転可能に支持し、前記第１ブレーキを介して前記非回転部材に選択的に連結される第１キャリヤとを有する第１遊星歯車装置と、（ｂ）前記第２クラッチを介して前記入力部材と選択的に連結され且つ第２ブレーキを介して非回転部材に選択的に連結される第２サンギヤと、前記出力部材に連結された第２リングギヤと、前記第２ピニオンに対して一体回転するように同軸に連結されるとともに該第２サンギヤおよび第２リングギヤと噛み合う第３ピニオンを回転可能に支持し、前記第１キャリヤと連結された第２キャリヤとを有する第２遊星歯車装置とを、備えたものであり、（ｃ）前記第１回転要素は前記第２サンギヤであり、前記第２回転要素は第１キャリヤおよび第２キャリヤであり、前記第３回転要素は第１リングギヤであり、前記第４回転要素は前記第２リングギヤであり、前記第５回転要素は前記第１サンギヤである。このようにすれば、２つの遊星歯車装置によって主変速部が構成され、コンパクトな車両用自動変速機が得られる。
【０００８】
また、好適には、前記副変速部は、第３ブレーキを介して選択的に非回転部材に連結されるサンギヤと、前記第５回転要素に連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、前記入力部材に連結され、該サンギヤと噛み合う第４ピニオンと該リングギヤと噛み合う第５ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持するキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である。このようにすれば、第１クラッチ、第２クラッチ、第１ブレーキ、第２ブレーキ、第３ブレーキの係合作動の組み合わせによって、前進７段の多段変速が可能とされる。
【０００９】
また、好適には、前記副変速部は、非回転部材に連結されたサンギヤと、第３クラッチを介して前記第５回転要素と選択的に連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、前記入力部材に連結され、該サンギヤと噛み合う第４ピニオンと該リングギヤと噛み合う第５ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持するキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である。このようにすれば、第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第１ブレーキ、第２ブレーキの係合作動の組み合わせによって、前進７段の多段変速が可能とされる。
【００１０】
また、好適には、前記主変速部は、（ａ）前記第２クラッチを介して選択的に入力部材と連結され、且つ第２ブレーキを介して選択的に前記非回転部材と選択的に連結される第１サンギヤと、前記第１クラッチを介して前記入力部材に連結される第１リングギヤと、該第１サンギヤに噛み合う第１ピニオンと、該第１ピニオンおよび第１リングギヤに噛み合う第２ピニオンと、該第１ピニオンおよび第２ピニオンを回転可能に支持し、前記中間回転部材から選択的に前記減速回転が入力される第１キャリヤとを有する第１遊星歯車装置と、（ｂ）前記第１ブレーキを介して非回転部材に選択的に連結される第２サンギヤと、前記出力部材に連結された第２リングギヤと、該第２サンギヤと噛み合い且つ前記第１ピニオンに対して一体回転するように同軸に連結された第３ピニオンと、該第３ピニオンおよび該第２リングギヤと噛み合う第４ピニオンと、該第３ピニオンおよび第４ピニオンを回転可能に支持し、前記第１キャリヤと連結された第２キャリヤとを有する第２遊星歯車装置とを、備えたものであり、（ｃ）前記第１回転要素は前記第１サンギヤであり、前記第２回転要素は第２サンギヤであり、前記第３回転要素は第１リングギヤであり、前記第４回転要素は前記第２リングギヤであり、前記第５回転要素は前記第１キャリヤおよび第２キャリヤである。このようにすれば、２つの遊星歯車装置によって主変速部が構成され、コンパクトな車両用自動変速機が得られる。
【００１１】
また、好適には、前記副変速部は、前記入力部材に連結されたサンギヤと、前記第５回転要素に連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、該サンギヤと噛み合う第５ピニオンと該リングギヤと噛み合う第６ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持し、第３ブレーキを介して選択的に非回転部材に連結されるキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である。このようにすれば、第１クラッチ、第２クラッチ、第１ブレーキ、第２ブレーキ、第３ブレーキの係合作動の組み合わせによって、前進７段の多段変速が可能とされる。
【００１２】
また、好適には、前記副変速部は、前記入力部材に連結されたサンギヤと、第３クラッチを介して前記第５回転要素に選択的に連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、該サンギヤと噛み合う第５ピニオンと該リングギヤと噛み合う第６ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持し、非回転部材に連結されたキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である。このようにすれば、第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第１ブレーキ、第２ブレーキの係合作動の組み合わせによって、前進７段の多段変速が可能とされる。
【００１３】
また、好適には、前記主変速部は、（ａ）第２クラッチを介して選択的に入力部材と連結され且つ第２ブレーキを介して選択的に非回転部材と連結される第１サンギヤと、出力部材と連結された第１リングギヤと、該第１サンギヤおよび第１リングギヤと噛み合う第１ピニオンを回転可能に支持し、第２リングギヤと連結され、且つ第１ブレーキを介して選択的に非回転部材に連結される第１キャリヤとを有する第１遊星歯車装置と、（ｂ）前記中間回転部材から選択的に前記減速回転が入力される第２サンギヤと、前記第１キャリヤに連結された第２リングギヤと、それら第２サンギヤおよび第２リングギヤと噛み合う第２ピニオンを回転可能に支持し、第１クラッチを介して選択的に入力部材に連結される第２キャリヤとを有する第２遊星歯車装置と、（ｃ）前記第２サンギヤと連結される第３サンギヤと、前記第２キャリヤと連結され且つ第１クラッチを介して入力部材と選択的に連結される第３リングギヤと、該第３サンギヤおよび第３リングギヤと噛み合う第３ピニオンを回転可能に支持し、前記出力部材および第１リングギヤと連結された第３キャリヤとを有する第３遊星歯車装置とを、備えたものであり、（ｄ）前記第１回転要素は前記第１サンギヤであり、前記第２回転要素は第１キャリヤおよび第２リングギヤであり、前記第３回転要素は第２キャリヤおよび第３リングギヤであり、前記第４回転要素は前記第３キャリヤおよび第１リングギヤであり、前記第５回転要素は前記第２サンギヤおよび第３サンギヤである。このようにすれば、３つの遊星歯車装置によって主変速部が構成され、コンパクトな車両用自動変速機が得られる。
【００１４】
また、好適には、上記副変速部は、前記入力部材と連結されたサンギヤと、前記第２サンギヤおよび第３サンギヤに連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、該サンギヤと噛み合う第４ピニオンと該リングギヤと噛み合う第５ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持し、第３ブレーキを介して選択的に非回転部材に連結されるキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である。このようにすれば、第１クラッチ、第２クラッチ、第１ブレーキ、第２ブレーキ、第３ブレーキの係合作動の組み合わせによって、前進７段の多段変速が可能とされる。
【００１５】
また、好適には、前記副変速部は、前記入力部材と連結されたサンギヤと、第３クラッチを介して前記第２サンギヤおよび第３サンギヤに選択的に連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、該サンギヤと噛み合う第４ピニオンと該リングギヤと噛み合う第５ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持し、非回転部材に連結されたキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である。このようにすれば、第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第１ブレーキ、第２ブレーキの係合作動の組み合わせによって、前進７段の多段変速が可能とされる。
【００１６】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例である車両用遊星歯車式自動変速機（以下、変速機という）１０の骨子図であり、図２は複数の変速段を成立させる際の係合要素および変速比を説明する作動表であり、図３は共線図である。
【００１７】
図１において、変速機１０は、図示しないエンジンから入力軸１６に入力された回転力を変速して出力歯車２４から図示しないプロペラシャフトや差動歯車装置などを介して左右の駆動輪へ向かって出力する。変速機１０は、車体に取り付けられるトランスミッションケース（非回転部材）１２内において共通の軸心上に順次配設された図示しないロックアップクラッチ付トルクコンバータ、このトルクコンバータに連結された入力軸１６、第３遊星歯車装置２２、第１遊星歯車装置１８、第２遊星歯車装置２０を回転軸心に沿って同軸上に順次備え、出力歯車２４を第２遊星歯車装置２０の入力軸１６とは反対側であってその第２遊星歯車装置２０と第１ブレーキＢ１との間に備えている。上記トルクコンバータは、図示しないエンジンのクランク軸に連結されている。本実施例では、上記入力軸１６および出力歯車２４が入力回転部材および出力回転部材に対応し、上記トランスミッションケース１２が非回転部材に対応している。なお、変速機１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、第１図の骨子図においてはその下側が省略されている。
【００１８】
上記車両用自動変速機１０は、ＦＦ車両などのための横置用のものであり、ダブルピニオン型の第３遊星歯車装置２２を主体として構成されている副（第２）変速部２６と、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１８およびシングルピニオン型の第２遊星歯車装置２０を主体として構成されている主（第１）変速部２８とを有し、５つの摩擦係合装置の作動の組み合わせを切り換えることにより、７種類の変速比γｎが異なる前進ギヤ段、或いは後進ギヤ段を達成し、そのギヤ段において入力軸１６の回転を変速して出力歯車２４へ伝達する。
【００１９】
上記副変速部２６において、第３遊星歯車装置２２は、第３サンギヤＳ３と、その外周側に同心に配置された第３リングギヤＲ３と、第３サンギヤＳ３に噛み合う第４ピニオンＰ４と第３リングギヤＲ３に噛み合う第５ピニオンＰ５を相互に噛み合った状態で回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３とを備えたものである。第３サンギヤＳ３は第３ブレーキＢ３を介してトランスミッションケース１２に選択的に連結されることにより選択的に非回転とされるようになっている。第３遊星歯車装置２２の第３キャリヤＣＡ３は、入力軸１６に連結されてそれと共に回転駆動されるとともに、第１クラッチＣ１を介して第１遊星歯車装置１８の第１リングギヤＲ１と選択的に連結され、第２クラッチＣ２を介して第２サンギヤＳ２と連結され、入力軸１６からの動力をそのまま第１変速部２８へ出力する。そして、第３遊星歯車装置２２の第３リングギヤＲ３は、中間回転部材として機能するものであり、第１遊星歯車装置１８の第１サンギヤＳ１に連結されて、入力軸１６に対して減速回転させられる中間回転速度で第１変速部２８へ動力を出力する。また、上記第３ブレーキＢ３は、その係合によって第３リングギヤＲ３から入力軸１６よりも低い回転出力を主変速部２８の第１サンギヤＳ１へ伝達させる中間回転出力用摩擦係合装置として機能している。
【００２０】
また、主変速部２８において、上記第１遊星歯車装置１８は、上記第３リングギヤＲ３と連結された第１サンギヤＳ１と、第１クラッチＣ１を介して上記第３キャリヤＣＡ３と選択的に連結される第１リングギヤＲ１と、その第１サンギヤＳ１に噛み合う第１ピニオンＰ１と第１リングギヤＲ１に噛み合う第２ピニオンＰ２とを相互に噛み合った状態で回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１とを備えたものである。また、上記第２遊星歯車装置２０は、第２ブレーキＢ２を介して選択的にトランスミッションケース１２に連結され、第２クラッチＣ２を介して入力軸１６と選択的に連結される第２サンギヤＳ２と、出力歯車２４に連結された第２リングギヤＲ２と、それら第２サンギヤＳ２および第２リングギヤＲ２と噛み合い、前記第２ピニオンＰ２よりも大径であってそれに対して一体回転するように同軸にそれと連結された第３ピニオンＰ３と、その第３ピニオンＰ３を回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持し、第１キャリヤＣＡ１と一体回転するようにそれに連結され、且つ第１ブレーキＢ１を介して選択的にトランスミッションケース１２に連結される第２キャリヤＣＡ２とを、備えたものである。この第２キャリヤＣＡ２とトランスミッションケース１２との間には、一方向クラッチＦ１が第１ブレーキＢ１と並列に設けられている。この第１ブレーキＢ１および一方向クラッチＦ１に替えて、それらのうちのいずれか一方が設けられてもよい。
【００２１】
上記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３は、たとえば、従来の車両用遊星歯車式自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置であって、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や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介そうされている両側の部材を選択的に連結するためのものである。上記第１ブレーキＢ１に並列に設けられた一方向クラッチＦ１も係合装置すなわち第１ブレーキとして機能するものであり、いずれか一方が設けられていてもよい。
【００２２】
以上のように構成された変速機１０では、たとえば、図２の係合作動表に示されるように、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３のうちから選択された２つが同時に係合作動させられることにより、前進側の第１速ギヤ段乃至第７速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段が選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎｉｎ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。
【００２３】
すなわち、図２に示すように、第３ブレーキＢ３および第１ブレーキＢ１の係合により、第３サンギヤＳ３とトランスミッションケース１２との間，第２キャリヤＣＡ２とトランスミッションケース１２との間がそれぞれ連結されることにより、変速比γ１が最大値たとえば「３．９０」である第１速ギヤ段が成立させられる。また、第３ブレーキＢ３および第２ブレーキＢ２の係合により、第３サンギヤＳ３とトランスミッションケース１２との間，第２サンギヤＳ２とトランスミッションケース１２との間がそれぞれ連結されることにより、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値たとえば「２．６４」程度である第２速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３の係合により、入力軸１６と第２サンギヤＳ２との間、第３サンギヤＳ３とトランスミッションケース１２との間がそれぞれ連結されることにより、変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値たとえば「１．８１」程度である第３速ギヤ段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により、入力軸１６と第１リングギヤＲ１との間、第３サンギヤＳ３とトランスミッションケース１２との間がそれぞれ連結されることにより、変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値たとえば「１．２０」程度である第４速ギヤ段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により、入力軸１６と第１リングギヤＲ１との間、入力軸１６と第２サンギヤＳ２との間がそれぞれ連結されることにより、変速比γ５が第４速ギヤ段よりも小さい値「１．０００」程度である第５速ギヤ段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により、入力軸１６と第１リングギヤＲ１との間、第２サンギヤＳ２とトランスミッションケース１２との間がそれぞれ連結されることにより、変速比γ６が第５速ギヤ段よりも小さい値たとえば「０．９１」程度である第６速ギヤ段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により、入力軸１６と第１リングギヤＲ１との間、第２キャリヤＣＡ２とトランスミッションケース１２との間がそれぞれ連結されることにより、変速比γ７が第６速ギヤ段よりも小さい値たとえば「０．６５」である第７速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１の係合により、入力軸１６と第２サンギギヤＳ２との間、第２キャリヤＣＡ２とトランスミッションケース１２との間がそれぞれ連結されることにより、変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値たとえば「２．７９」である後進ギヤ段が成立させられる。前記第１遊星歯車装置１８のギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１、第２遊星歯車装置２０のギヤ比ρ２、第３遊星歯車装置２２のギヤ比ρ３は、上記のような変速比が得られるように設定されており、たとえば、ρ１＝０．３６、ρ２＝０．３６、ρ３＝０．５４である。
【００２４】
上記変速機１０において、各ギヤ段の変速比変化率（変速比間の比＝γｎ／γｎ＋１）は、たとえば第１速ギヤ段の変速比γ１と第２速ギヤ段の変速比γ２との比（＝γ１／γ２）が「１．４８」とされ、第２速ギヤ段の変速比γ２と第３速ギヤ段の変速比γ３との比（＝γ２／γ３）が「１．４６」とされ、第３速ギヤ段の変速比γ３と第４速ギヤ段の変速比γ４との比（＝γ３／γ４）が「１．５１」とされ、第４速ギヤ段の変速比γ４と第５速ギヤ段の変速比γ５との比（＝γ４／γ５）が「１．２０」とされ、第５速ギヤ段の変速比γ５と第６速ギヤ段の変速比γ６との比（＝γ５／γ６）が「１．１０」とされ、第６速ギヤ段の変速比γ６と第７速ギヤ段の変速比γ７との比（＝γ６／γ７）が「１．４０」とされ、各変速比γが略等比的に変化させられている。また、上記変速機１０において、第１速ギヤ段の変速比γ１と第７速ギヤ段の変速比γ７との比であるギヤ比幅（＝γ１／γ７）が比較的大きな値すなわち「６．００」とされている。また、後進変速段「Ｒｅｖ」の変速比も適当値であり、全体として適切な変速比特性が得られる。
【００２５】
図３は、上記変速機１０において、ギヤ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で表すことができる共線図を示している。図３の共線図は、横軸方向において各遊星歯車装置１８、２０、２２のギヤ比ρの関係を示し、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り、２本の横線のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度零を示し、その上側の横線Ｘ３が入力軸１６の回転速度よりも低い減速回転を示し、さらに上側の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１６の回転速度を示している。主変速部２８において、５本の縦線Ｙ１乃至Ｙ５は、左から順に、第１回転要素ＲＥ１に対応する第２サンギヤＳ２を、第２回転要素ＲＥ２に対応し且つ相互に連結された第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤＣＡ２を、第３回転要素ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１を、第４回転要素ＲＥ４に対応する第２リングギヤＲ２を、第５回転要素ＲＥ５に対応する第１サンギヤＳ１をそれぞれ表し、それらの間隔は第１遊星歯車装置１８、第２遊星歯車装置２０のギヤ比ρ１、ρ２に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間において、サンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされ、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔とされる。
【００２６】
上記共線図を利用して主変速部２８を表現すれば、第１遊星歯車装置１８の第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣＡ１、第１リングギヤＲ１、および第２遊星歯車装置２０の第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣＡ２、第２リングギヤＲ２の一部が互いに連結されることによって５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５が構成されるとともに、その５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５の回転速度を直線で表すことができる共線図上においてその５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５を一端から他端へ向かって順番に第１回転要素ＲＥ１、第２回転要素ＲＥ２、第３回転要素ＲＥ３、第４回転要素ＲＥ４、および第５回転要素ＲＥ５とした時、その第１回転要素ＲＥ１（Ｓ２）は第２ブレーキＢ２によって選択的に回転停止させられるとともに第２クラッチＣ２によって前記入力軸１６（入力部材）に選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２）は第１ブレーキＢ１によって選択的に回転停止させられ、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）は第１クラッチＣ１を介して前記入力軸１６（入力部材）に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５（Ｓ１）は第３リングギヤＲ３（中間回転部材）に連結され、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は出力歯車２４（出力部材）に連結されている。
【００２７】
そして、上記の共線図から明らかなように、第３ブレーキＢ３および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第３サンギヤＳ３が非回転状態とされるとともに第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２）も非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「１ｓｔ」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比の第１変速段「１ｓｔ」が成立させられる。第３ブレーキＢ３および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第３サンギヤＳ３が非回転状態とされるとともに第１回転要素ＲＥ１（Ｓ２）も非回転とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「２ｎｄ」で示す回転速度で回転させられ、第１変速段「１ｓｔ」よりも変速比が小さい第２変速段「２ｎｄ」が成立させられる。第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３が係合させられて、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ２）が入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第３サンギヤＳ３が非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「３ｒｄ」で示す回転速度で回転させられ、第２変速段「２ｎｄ」よりも変速比が小さい第３変速段「３ｒｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）が入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第３サンギヤＳ３が非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「４ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第３変速段「３ｒｄ」よりも変速比が小さい第４変速段「４ｔｈ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ２）も入力軸１６とともに回転させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「５ｔｈ」で示す回転速度すなわち入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第４変速段「４ｔｈ」よりも変速比が小さい第５変速段「５ｔｈ」が成立させられる。この第５変速段「５ｔｈ」の変速比は１である。第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ２）が回転停止させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「６ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第５変速段「５ｔｈ」よりも変速比が小さい第６変速段「６ｔｈ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２）が回転停止させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「７ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第６変速段「６ｔｈ」よりも変速比が小さい第７変速段「７ｔｈ」が成立させられる。
【００２８】
また、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合させられると、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ２）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２）が回転停止させられて、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「Ｒｅｖ」で示す回転速度で逆回転させられると、後進変速段「Ｒｅｖ」が成立させられる。
【００２９】
上述のように、本実施例の車両用自動変速機１０によれば、前進７段の多段変速が３組の第１遊星歯車装置１８、第２遊星歯車装置２０、第３遊星歯車装置２２と、２つのクラッチＣ１、Ｃ２および３つのブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３から成る合計５つの摩擦係合装置によって得られるため、４組の遊星歯車装置を用いる場合に比較して軽量且つコンパクトに構成され、車両への搭載性が向上する。同時に、一層少ない個数の摩擦係合装置によって変速を行うことができるため、部品点数が少なくなって低コストとなるだけでなく、引きずり抵抗が小さくなって一層良好な燃費が得られる。
【００３０】
また、前述の実施例において、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１８の第２ピニオンＰ２と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２０の第３ピニオンＰ３とが一体回転するように同軸に相互に連結されているので、ラビニヨ型と同様に、部品点数や軸長が一層低減され、変速機１０が一層小型且つ安価となる。
【００３１】
また、前述の実施例において、主変速部２８は、第１遊星歯車装置１８と第２遊星歯車装置２０とを備えたものであり、第１回転要素ＲＥ１は第２サンギヤＳ２であり、第２回転要素ＲＥ２は第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤＣＡ２であり、第３回転要素ＲＥ３は第１リングギヤＲ１であり、第４回転要素ＲＥ４は第２リングギヤＲ２であり第５回転要素ＲＥ５は第１サンギヤＳ１であるので、コンパクトな前進７段の車両用自動変速機１０が得られる。
【００３２】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において、前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
図４は、前記変速機１０と同様に５つの摩擦係合装置を用いて前進７速のギヤ段を達成する変速機３０の構成を示す骨子図である。この変速機３０は、副変速機２６の第３サンギヤＳ３がトランスミッションケース１２と連結されることにより非回転とされ、第３リングギヤＲ３と第１サンギヤＳ１との間に第３クラッチＣ３が介そうされることにより、第３リングギヤＲ３と第１サンギヤＳ１とが選択的に連結されるように構成されている点が、前記変速機１０と相違し、他は同様に構成されている。本実施例によれば、第３クラッチＣ３が変速機１０の第３ブレーキＢ３と同様に、その係合によって中間回転部材として機能する第３リングギヤＲ３から入力軸１６よりも低い回転出力を主変速部２８の第１サンギヤＳ１へ伝達させる中間回転出力用摩擦係合装置としての機能を備えていることから、第３ブレーキＢ３に替えて第３クラッチＣ３が作動させられる前述の実施例の図２と同様の係合表、および図３と同様の共線図に基づいて前進７段の変速ギヤ段が得られる。したがって、本実施例の回転要素ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３、ＲＥ４、ＲＥ５も前述の変速機１０と同様である。
【００３４】
図５は、前記変速機１０、３０と同様に３組の遊星歯車装置を用いて前進７速のギヤ段を達成する変速機３４の構成を示す骨子図であり、図６はその共線図である。各ギヤ段とそれを達成するための摩擦係合装置の係合作動の組み合わせとの関係を示す係合表は図２と同様であるため省略されている。本実施例の変速機３４は、ダブルピニオン型の第３遊星歯車装置４０を主体として構成されている副（第２）変速部２６と、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置３６およびダブルピニオン型の第２遊星歯車装置３８を主体として構成されている主（第１）変速部２８とを有し、５つの摩擦係合装置の作動の組み合わせを切り換えることにより、７種類の変速比γｎが異なる前進ギヤ段、或いは後進ギヤ段を達成し、そのギヤ段において入力軸１６の回転を変速して出力歯車２４へ伝達する。入力軸１６側からは、第３遊星歯車装置４０、第１遊星歯車装置３６、第２遊星歯車装置３８が、回転軸心に沿って同心に順次配列されている。
【００３５】
上記副変速部２６において、第３遊星歯車装置４０は、入力軸１６に連結された第３サンギヤＳ３と、その外周側に同心に配置された第３リングギヤＲ３と、第３サンギヤＳ３に噛み合う第５ピニオンＰ５と第３リングギヤＲ３に噛み合う第６ピニオンＰ６を相互に噛み合った状態で回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持し、且つ第３ブレーキＢ３を介して選択的にトランスミッションケース１２に連結される第３キャリヤＣＡ３とを備えたものである。この第３遊星歯車装置４０では、第３ブレーキＢ３の係合により第３キャリヤＣＡ３が非回転とされているとき、第３リングギヤＲ３は、入力軸１６に連結された第３サンギヤＳ３の回転に伴って、その回転を減速して第１変速部２８の第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤＣＡ２へ伝達する。すなわち、第３リングギヤＲ３は、中間回転出力用摩擦係合装置として機能する第３ブレーキＢ３の係合時において入力軸１６の回転よりも低い回転速度で回転する中間回転部材として機能し、入力軸１６の回転よりも低い回転速度で第１変速部２８へ動力を伝達する。
【００３６】
また、主変速部２８において、上記第１遊星歯車装置３６は、第２ブレーキＢ２を介してトランスミッションケース１２に選択的に連結され、且つ第２クラッチＣ２を介して選択的に入力軸１６に連結される第１サンギヤＳ１と、第１クラッチＣ１を介して入力軸１６に選択的に連結される第１リングギヤＲ１と、その第１サンギヤＳ１と噛み合う第１ピニオンＰ１と、その第１リングギヤＲ１と噛み合う第２ピニオンＰ２と、それら第１ピニオンＰ１および第２ピニオンＰ２を相互に噛み合った状態で回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１とを備えたものである。また、上記第２遊星歯車装置３８は、第１ブレーキＢ１を介してトランスミッションケース１２に選択的に連結される第２サンギヤＳ２と、出力歯車２４に連結された第２リングギヤＲ２と、第２サンギヤＳ２と噛み合い且つ前記第１ピニオンＰ１より小径であってそれに対して一体回転するように同軸にそれと連結された第３ピニオンＰ３と，第２リングギヤＲ２と噛み合う第４ピニオンＰ４と、それら第３ピニオンＰ３および第４ピニオンＰ４を相互に噛み合った状態で回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持し、第１キャリヤＣＡ１と一体回転するようにそれに連結され、且つ第３リングギヤＲ３に連結された第２キャリヤＣＡ２とを、備えたものである。
【００３７】
なお、上記第１ピニオンＰ１と第３ピニオンＰ３は、同じ部材から歯切り加工されたものでもよいし、別部材か相互に一体的に固定されたものでもよい。第１ピニオンＰ１は第３ピニオンＰ３よりも大径とされているが、変速比γを適切とするために同径とされたり或いは小径とされたりしてもよい。また、上記第２サンギヤＳ２とトランスミッションケース１２との間に介そうされた第１ブレーキＢ１には、一方向クラッチＦ１が並列に配設されている。この第１ブレーキＢ１および一方向クラッチＦ１に替えて、それらのうちのいずれか一方が設けられてもよい。
【００３８】
以上のように構成された変速機３４では、たとえば、図２の係合作動表に示されるように、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３から成る５つの摩擦係合装置のうちから選択された２つが同時に係合作動させられることにより、前進側の第１速ギヤ段乃至第７速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段が選択的に成立させられると、前述の図１の変速機１０と同様に、略等比的に変化する変速比γが各ギヤ段毎に得られるようになっている。
【００３９】
本実施例の変速機３４では、図６の共線図に示すように、主変速部２８は、第１遊星歯車装置３６の第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣＡ１、第１リングギヤＲ１、および第２遊星歯車装置３８の第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣＡ２、第２リングギヤＲ２の一部が互いに連結されることによって５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５が構成されるとともに、その５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５の回転速度を直線で表すことができる共線図上においてその５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５を一端から他端へ向かって順番に第１回転要素ＲＥ１、第２回転要素ＲＥ２、第３回転要素ＲＥ３、第４回転要素ＲＥ４、および第５回転要素ＲＥ５とした時、その第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）は第２ブレーキＢ２によって選択的に回転停止させられるとともに第２クラッチＣ２によって入力軸１６（入力部材）に選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２（Ｓ２）は第１ブレーキＢ１によって選択的に回転停止させられ、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）は第１クラッチＣ１を介して前記入力軸１６（入力部材）に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５（ＣＡ１、ＣＡ２）は第３リングギヤＲ３（中間回転部材）に連結され、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は出力歯車２４（出力部材）に連結されている。
【００４０】
そして、上記図６の共線図から明らかなように、第３ブレーキＢ３および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第３キャリヤＣＡ３が非回転状態とされるとともに第２回転要素ＲＥ２（Ｓ２）も非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「１ｓｔ」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比の第１変速段「１ｓｔ」が成立させられる。第３ブレーキＢ３および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第３キャリヤＣＡ３が非回転状態とされるとともに第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）も非回転とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「２ｎｄ」で示す回転速度で回転させられ、第１変速段「１ｓｔ」よりも変速比が小さい第２変速段「２ｎｄ」が成立させられる。第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３が係合させられて、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）が入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第３キャリヤＣＡ３が非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「３ｒｄ」で示す回転速度で回転させられ、第２変速段「２ｎｄ」よりも変速比が小さい第３変速段「３ｒｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）が入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第３キャリヤＣＡ３が非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「４ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第３変速段「３ｒｄ」よりも変速比が小さい第４変速段「４ｔｈ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）も入力軸１６とともに回転させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「５ｔｈ」で示す回転速度すなわち入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第４変速段「４ｔｈ」よりも変速比が小さい第５変速段「５ｔｈ」が成立させられる。この第５変速段「５ｔｈ」の変速比は１である。第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）が回転停止させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「６ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第５変速段「５ｔｈ」よりも変速比が小さい第６変速段「６ｔｈ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第２回転要素ＲＥ２（Ｓ２）が回転停止させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「７ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第６変速段「６ｔｈ」よりも変速比が小さい第７変速段「７ｔｈ」が成立させられる。
【００４１】
また、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合させられると、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第２回転要素ＲＥ２（Ｓ２）が回転停止させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「Ｒｅｖ」で示す回転速度で逆回転させられ、後進変速段「Ｒｅｖ」が成立させられる。
【００４２】
本実施例の変速機３４においても、前述の図１の変速機１０と同様に、前進７段の多段変速が２つのクラッチＣ１、Ｃ２および３つのブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３から成る合計５つの摩擦係合装置によって得られることから、一層少ない個数の摩擦係合装置によって変速を行うことができるため、部品点数が少なくなって低コストとなるだけでなく、引きずり抵抗が小さくなって一層良好な燃費が得られる。
【００４３】
図７は、上記変速機３４と同様に５つの摩擦係合装置を用いて前進７速のギヤ段を達成する変速機４２の構成を示す骨子図である。この変速機４２は、副変速機２６の第３キャリヤＣＡ３がトランスミッションケース１２と直接連結されることにより非回転とされ、第３リングギヤＲ３と第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤＣＡ２との間に第３クラッチＣ３が介そうされることにより、第３リングギヤＲ３と第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤＣＡ２とが選択的に連結されるように構成されている点が、前記変速機１０と相違し、他は同様に構成されている。本実施例によれば、第３クラッチＣ３が変速機３４の第３ブレーキＢ３と同様に、その係合によって中間回転部材として機能する第３リングギヤＲ３から入力軸１６よりも低い回転出力を主変速部２８の第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤＣＡ２へ伝達させる中間回転出力用摩擦係合装置としての機能を備えていることから、第３ブレーキＢ３に替えて第３クラッチＣ３が係合させられる前述の実施例の図２と同様の係合表、および図６と同様の共線図に基づいて前進７段の変速ギヤ段が得られる。したがって、本実施例の回転要素ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３、ＲＥ４、ＲＥ５も前述の変速機３４と同様である。
【００４４】
図８は、前記変速機１０、３４などと同様に５つの摩擦係合装置を用いて前進７速のギヤ段を達成する変速機４４の構成を示す骨子図であり、図９はその共線図である。各ギヤ段とそれを達成するための摩擦係合装置の係合作動の組み合わせとの関係を示す係合表は図２と同様であるため省略されている。本実施例の変速機４４は、ダブルピニオン型の第４遊星歯車装置５２を主体として構成されている副（第２）変速部２６と、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置４６、第２遊星歯車装置４８、および第３遊星歯車装置５０を主体として構成されている主（第１）変速部２８とを有し、５つの摩擦係合装置の作動の組み合わせを切り換えることにより、７種類の変速比γｎが異なる前進ギヤ段、或いは後進ギヤ段を達成し、そのギヤ段において入力軸１６の回転を変速して出力歯車２４へ伝達する。入力軸１６側からは、第１遊星歯車装置４６、第２遊星歯車装置４８、第３遊星歯車装置５０、第４遊星歯車装置５２が、回転軸心に沿って同心に順次配列されている。
【００４５】
上記副変速部２６において、第４遊星歯車装置５２は、入力軸１６に連結された第４サンギヤＳ４と、その外周側に同心に配置され、第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３に連結される第４リングギヤＲ４と、第４サンギヤＳ４に噛み合う第４ピニオンＰ４と第４リングギヤＲ４と噛み合う第５ピニオンＰ５とを相互に噛み合った状態で回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持するとともに、第３ブレーキＢ３を介してトランスミッションケース１２に選択的に連結される第４キャリヤＣＡ４とを備えたものである。この第４遊星歯車装置５２では、第３ブレーキＢ３の係合により第４キャリヤＣＡ４が非回転とされているとき、第４リングギヤＲ４は、入力軸１６に連結された第４サンギヤＳ４の回転に伴って、その回転を減速して第１変速部２８の第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３へ伝達する。すなわち、第４リングギヤＲ４は、入力軸１６の回転よりも低い回転速度で回転する中間回転部材として機能し、入力軸１６の回転よりも低い回転速度で第１変速部２８へ動力を伝達する。また、第３ブレーキＢ３は、その係合によって第４リングギヤＲ４から入力軸１６よりも低い回転出力を主変速部２８の第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３へ伝達させる中間回転出力用摩擦係合装置として機能している。
【００４６】
また、主変速部２８において、上記第１遊星歯車装置４６は、第２クラッチＣ２を介して入力軸１６に選択的に連結される第１サンギヤＳ１と、出力歯車２４と連結された第１リングギヤＲ１と、それら第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１と噛み合う第１ピニオンＰ１を回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持し、第１ブレーキＢ１を介して選択的にトランスミッションケース１２に連結される第１キャリヤＣＡ１とを備えたものである。また、上記第２遊星歯車装置４８は、中間回転部材として機能する第４リングギヤＲ４と連結された第２サンギヤＳ２と、上記第１キャリヤＣＡ１と連結され且つ第１ブレーキＢ１を介して選択的にトランスミッションケース１２に連結される第２リングギヤＲ２と、それら第２サンギヤＳ２および第２リングギヤＲ２と噛み合う第２ピニオンＰ２を回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持し、第１クラッチＣ１を介して入力軸１６に選択的に連結される第２キャリヤＣＡ２とを備えたものである。また、上記第３遊星歯車装置５０は、上記第４リングギヤＲ４および第２サンギヤＳ２と連結された第３サンギヤＳ３と、第２キャリヤＣＡ２と連結され且つ第１クラッチＣ１を介して入力軸１６に選択的に連結される第３リングギヤＲ３と、それら第３サンギヤＳ３および第３リングギヤＲ３と噛み合う第３ピニオンＰ３を回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持し、第１リングギヤＲ１および出力歯車２４に連結される第３キャリヤＣＡ３とを備えたものである。
【００４７】
なお、上記第１キャリヤＣＡ１とトランスミッションケース１２との間に介そうされた第１ブレーキＢ１には、一方向クラッチＦ１が並列に配設されている。この第１ブレーキＢ１および一方向クラッチＦ１に替えて、それらのうちのいずれか一方が設けられてもよい。
【００４８】
以上のように構成された変速機４４では、たとえば、図２の係合作動表に示されるように、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３から成る５つの摩擦係合装置のうちから選択された２つが同時に係合作動させられることにより、前進側の第１速ギヤ段乃至第７速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段が選択的に成立させられると、前述の図１の変速機１０と同様に、略等比的に変化する変速比γが各ギヤ段毎に得られるようになっている。
【００４９】
本実施例の変速機４４では、図９の共線図に示すように、主変速部２８は、第１遊星歯車装置４６の第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣＡ１、第１リングギヤＲ１、および第２遊星歯車装置４８の第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣＡ２、第２リングギヤＲ２、第３遊星歯車装置５０の第３サンギヤＳ２、第３キャリアＣＡ３、第３リングギヤＲ３の一部が互いに連結されることによって５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５が構成されるとともに、その５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５の回転速度を直線で表すことができる共線図上においてその５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５を一端から他端へ向かって順番に第１回転要素ＲＥ１、第２回転要素ＲＥ２、第３回転要素ＲＥ３、第４回転要素ＲＥ４、および第５回転要素ＲＥ５とした時、その第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）は第２ブレーキＢ２によって選択的に回転停止させられるとともに第２クラッチＣ２によって入力軸１６（入力部材）に選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２（Ｒ２、ＣＡ１）は第１ブレーキＢ１によって選択的に回転停止させられ、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ３、ＣＡ２）は第１クラッチＣ１を介して前記入力軸１６（入力部材）に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５（Ｓ２、Ｓ３）は第４リングギヤＲ４（中間回転部材）に連結され、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は出力歯車２４（出力部材）に連結されている。
【００５０】
そして、上記図９の共線図から明らかなように、第３ブレーキＢ３および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第４キャリヤＣＡ４が非回転状態とされるとともに第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、Ｒ２）も非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は「１ｓｔ」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比の第１変速段「１ｓｔ」が成立させられる。第３ブレーキＢ３および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第４キャリヤＣＡ４が非回転状態とされるとともに第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）も非回転とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は「２ｎｄ」で示す回転速度で回転させられ、第１変速段「１ｓｔ」よりも変速比が小さい第２変速段「２ｎｄ」が成立させられる。第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３が係合させられて、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）が入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第４キャリヤＣＡ４が非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は「３ｒｄ」で示す回転速度で回転させられ、第２変速段「２ｎｄ」よりも変速比が小さい第３変速段「３ｒｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（ＣＡ２、Ｒ３）が入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第４キャリヤＣＡ４が非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は「４ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第３変速段「３ｒｄ」よりも変速比が小さい第４変速段「４ｔｈ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（ＣＡ２、Ｒ３）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）も入力軸１６とともに回転させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は「５ｔｈ」で示す回転速度すなわち入力軸２２と同じ回転速度で回転させられ、第４変速段「４ｔｈ」よりも変速比が小さい第５変速段「５ｔｈ」が成立させられる。この第５変速段「５ｔｈ」の変速比γ５は１である。第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（ＣＡ２、Ｒ３）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）が回転停止させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は「６ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第５変速段「５ｔｈ」よりも変速比が小さい第６変速段「６ｔｈ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（ＣＡ２、Ｒ３）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、Ｒ２）が回転停止させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は「７ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第６変速段「６ｔｈ」よりも変速比が小さい第７変速段「７ｔｈ」が成立させられる。
【００５１】
また、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合させられると、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、Ｒ２）が回転停止させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は「Ｒｅｖ」で示す回転速度で逆回転させられ、後進変速段「Ｒｅｖ」が成立させられる。
【００５２】
本実施例の変速機４４においても、前述の図１の変速機１０と同様に、前進７段の多段変速が２つのクラッチＣ１、Ｃ２および３つのブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３から成る合計５つの摩擦係合装置によって得られることから、一層少ない個数の摩擦係合装置によって変速を行うことができるため、部品点数が少なくなって低コストとなるだけでなく、引きずり抵抗が小さくなって一層良好な燃費が得られる。
【００５３】
図１０は、上記変速機４４と同様に５つの摩擦係合装置を用いて前進７速のギヤ段を達成する変速機５４の構成を示す骨子図である。この変速機５４は、副変速機２６の第４キャリヤＣＡ４がトランスミッションケース１２と直接連結されることにより非回転とされ、第４リングギヤＲ４と第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３との間に第３クラッチＣ３が介そうされることにより、その第４リングギヤＲ４と第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３とが選択的に連結されるように構成されている点が、前記変速機４４と相違し、他は同様に構成されている。本実施例によれば、第３クラッチＣ３が変速機４４の第３ブレーキＢ３と同様の中間回転出力用摩擦係合装置としての機能を備えていることから、その第３ブレーキＢ３に替えて第３クラッチＣ３が係合させられる前述の実施例の図２と同様の係合表、および図９と同様の共線図に基づいて前進７段の変速ギヤ段が得られる。したがって、本実施例の回転要素ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３、ＲＥ４、ＲＥ５も前述の変速機４４と同様である。
【００５４】
以上、本発明の１実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００５５】
たとえば、前述の実施例において、副変速機２６を構成する第３遊星歯車装置２２、４０、第４遊星歯車装置５２は、ダブルピニオン型であったが、シングルピニオン型の遊星歯車装置であってもよい。その３つの回転要素に対応する第３サンギヤＳ３或いは第４サンギヤＳ４、第３キャリヤＣＡ３或いは第４キャリヤＣＡ４、第３リングギヤＲ３或いは第４リングギヤＲ４のうち、いずれが固定され、いずれが中間回転部材とされ、いずれが入力部材に直接或いは間接に連結されてもよい。
【００５６】
また、前述の実施例の車両用自動変速機１０、３４、４４などは、その自動変速機１０の軸線が車両の幅方向となるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両用すなわち搭載姿勢が横置き型となる車両に適したものであったが、自動変速機１０、３４、４４の軸線が車両の前後方向となるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両用すなわち搭載姿勢が縦置き型となる場合にも適用される。
【００５７】
また、前記車両用自動変速機１０は、アクセル操作量や車速などの運転状態に応じて自動的に変速段を切り換えるものでも良いが、運転者のスイッチ操作（アップダウン操作など）に従って変速段を切り換えるものでも良い。
【００５８】
また、前記車両用自動変速機１０、３０などにおいて、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３としては、油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式や単板式、ベルト式などの油圧式摩擦係合装置が好適に用いられるが、電磁式等の他の形式の係合装置を採用することもできる。変速制御を容易にするため、それ等のブレーキやクラッチと並列に一方向クラッチを設けることもできる。エンジンブレーキが必要無い場合には、一方向クラッチを設けるだけでも良い。回転を停止する点で一方向クラッチはブレーキと同様の機能が得られるのである。この他、第１ブレーキと並列に、直列に接続されたブレーキおよび一方向クラッチを設けるなど、種々の態様が可能である。
【００５９】
また、たとえば前記車両用自動変速機１０において、主変速部２８と副変速部２６との位置関係や、主変速部２８の第１遊星歯車装置１８と第２遊星歯車装置２０との位置関係は特に限定されず、種々の態様が可能である。クラッチやブレーキについても、例えば一端部に集中して配置するなど種々の態様が可能である。また、第１遊星歯車装置１８、第２遊星歯車装置２０、第３遊星歯車装置２２は必ずしも同心でなくてもよい。
【００６０】
また、前述の実施例の共線図は、回転要素ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３、ＲＥ４、ＲＥ５に対応する縦軸Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５が、左から右へ向かって順次配列されていたが、右から左へ向かって順次配列されていてもよい。また、回転速度零に対応する横軸Ｘ１の上側に回転速度「１」に対応する横軸Ｘ２が配置されていたが、横軸Ｘ１の下側に配置されていてもよい。
【００６１】
また、前述の図１の実施例において、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１８の第１ピニオンＰ１と、ダブルピニオン型の第２遊星歯車装置２０の第３ピニオンＰ３とが一体回転するように同軸に相互に連結されていたが、相互に同径であってもよい。第１ピニオンＰ１、第２ピニオンＰ２、第３ピニオンＰ３、第４ピニオンＰ４の径（歯数）は適宜変更され得る。
【００６２】
また、前述の図１、図４、図５、図７の実施例の主変速部２８は２組の遊星歯車装置から構成され、図８、図１０の実施例の主変速部２８は３組の遊星歯車装置から構成されていたが、遊星歯車装置の数はそれに限定されない。
【００６３】
また、前述の実施例の主変速部２８において、第１回転要素ＲＥ１、第２回転要素ＲＥ２、第３回転要素ＲＥ３、第４回転要素ＲＥ４、第５回転要素ＲＥ５を構成する回転部材は、第１遊星歯車装置１８および第２遊星歯車装置２０、或いはそれと他の遊星歯車装置の構成するサンギヤ、リングギヤ、キャリヤのいずれであってもよい。
【００６４】
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【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の車両用自動変速機の変速ギヤ段とそれを実現するための複数の摩擦係合装置の係合作動の組み合わせとの関係を説明する作動表である。
【図３】図１の車両用自動変速機の共線図である。
【図４】図１の車両用自動変速機の変形例の構成を説明する骨子図である。
【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って、図１に相当する図である。
【図６】図５の車両用自動変速機の共線図である。
【図７】図５の車両用自動変速機の変形例の構成を説明する骨子図である。
【図８】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って、図１に相当する図である。
【図９】図８の車両用自動変速機の共線図である。
【図１０】図８の車両用自動変速機の変形例の構成を説明する骨子図である。
【符号の説明】
１０、３０、３４、４２、４４、５４：車両用自動変速機（自動変速機）
１２：トランスミッションケース（非回転部材）
１６：入力軸（入力部材）
２４：出力歯車（出力部材）
２６：副変速部（２２：第３遊星歯車装置）
２８：主変速部（１８：第１遊星歯車装置、２０：第２遊星歯車装置）
２６：副変速部（４０：第３遊星歯車装置）
２８：主変速部（３６：第１遊星歯車装置、３８：第２遊星歯車装置）
２６：副変速部（５２：第４遊星歯車装置
２８：主変速部（４６：第１遊星歯車装置、４８：第２遊星歯車装置、５０：第３遊星歯車装置）
ＲＥ１：第１回転要素
ＲＥ２：第２回転要素
ＲＥ３：第３回転要素
ＲＥ４：第４回転要素
ＲＥ５：第５回転要素
Ｃ１：第１クラッチ
Ｃ２：第２クラッチ
Ｃ３：第３クラッチ（中間回転出力用摩擦係合装置）
Ｂ１：第１ブレーキ
Ｂ２：第２ブレーキ
Ｂ３：第３ブレーキ（中間回転出力用摩擦係合装置）
Ｒ３：第３リングギヤ（中間回転部材）
Ｒ４：第４リングギヤ（中間回転部材）
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用自動変速機に係り、特に、複数組の遊星歯車装置で前進７段の多段変速が可能であり、小型且つ低損失の自動変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の自動変速機として、複数の遊星歯車装置とクラッチおよびブレーキを用いたものが多用されている。特開２０００−２６６１３８号公報に記載の車両用自動変速機はその一例であり、４組の遊星歯車装置を用いて前進７段の変速が可能とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車両用自動変速機は４組の遊星歯車装置を用いているため、軸長が大きくなって車両への搭載性が悪くなるとともに、重量が増加したりコスト高になったりする問題があった。また、７段の変速ギヤ段を得るために係合作動を組み合わせる７つの摩擦係合装置が備えられているため、部品点数が多くなって高コストとなるだけでなく、引きずり抵抗が大きくなり、それが燃費悪化の一因となっていた。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、３組または４組の遊星歯車装置を用いながら一層少ない摩擦係合装置で前進７段以上の多段変速が可能な車両用自動変速機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、（ａ）遊星歯車装置の３つの回転要素の何れか１つが入力部材に連結されて回転駆動されるとき、他の１つが回転不能に固定されると、残りの１つが中間回転部材として前記入力部材に対して減速回転させられるように構成され、中間回転出力用摩擦係合装置が係合させられることによって該中間回転部材からその減速回転が選択的に出力される副変速部と、（ｂ）複数組の遊星歯車装置のサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの一部が互いに連結されることによって５つの回転要素が構成されるとともに、該５つの回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図上において該５つの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、および第５回転要素とした時、該第１回転要素は第２クラッチを介して前記入力部材に選択的に連結されるとともに第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第２回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第３回転要素は第１クラッチを介して前記入力部材に選択的に連結され、該第５回転要素は前記中間回転部材に連結または選択的に連結され、該第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する主変速部とを、備えている一方、（ｃ）前記中間回転出力用摩擦係合装置および前記第１ブレーキが係合させられることによって最も大きい変速比の第１変速段が成立させられ、前記中間回転出力用摩擦係合装置および前記第２ブレーキが係合させられることによって前記第１変速段よりも変速比が小さい第２変速段が成立させられ、前記第２クラッチおよび前記中間回転出力用摩擦係合装置が係合させられることによって前記第２変速段よりも変速比が小さい第３変速段が成立させられ、前記第１クラッチおよび前記中間回転出力用摩擦係合装置が係合させられることによって前記第３変速段よりも変速比が小さい第４変速段が成立させられ、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチが係合させられることによって前記第４変速段よりも変速比が小さい第５変速段が成立させられ、前記第１クラッチおよび前記第２ブレーキが係合させられることによって前記第５変速段よりも変速比が小さい第６変速段が成立させられ、前記第１クラッチおよび前記第１ブレーキが係合させられることによって前記第６変速段よりも変速比が小さい第７変速段が成立させられることにある。
【０００６】
【発明の効果】
本発明の車両用自動変速機は、前進７段以上の多段変速が３組または４組の遊星歯車装置と合計５つの摩擦係合装置とによって得られるため、４組の遊星歯車装置と合計７つの摩擦係合装置とを用いる従来の車両用変速機に比較して、軽量且つコンパクトに構成されると同時に、一層少ない個数の摩擦係合装置によって変速を行うことができる。このため、部品点数が少なくなって低コストとなるだけでなく、引きずり抵抗が小さくなって一層良好な燃費が得られる。
【０００７】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記主変速部は、（ａ）前記中間回転部材から選択的に前記減速回転が入力される第１サンギヤと、前記第１クラッチを介して入力部材に連結される第１リングギヤと、該第１サンギヤに噛み合う第１ピニオンと、該第１ピニオンおよび第１リングギヤに噛み合う第２ピニオンと、該第１ピニオンおよび第２ピニオンを回転可能に支持し、前記第１ブレーキを介して前記非回転部材に選択的に連結される第１キャリヤとを有する第１遊星歯車装置と、（ｂ）前記第２クラッチを介して前記入力部材と選択的に連結され且つ第２ブレーキを介して非回転部材に選択的に連結される第２サンギヤと、前記出力部材に連結された第２リングギヤと、前記第２ピニオンに対して一体回転するように同軸に連結されるとともに該第２サンギヤおよび第２リングギヤと噛み合う第３ピニオンを回転可能に支持し、前記第１キャリヤと連結された第２キャリヤとを有する第２遊星歯車装置とを、備えたものであり、（ｃ）前記第１回転要素は前記第２サンギヤであり、前記第２回転要素は第１キャリヤおよび第２キャリヤであり、前記第３回転要素は第１リングギヤであり、前記第４回転要素は前記第２リングギヤであり、前記第５回転要素は前記第１サンギヤである。このようにすれば、２つの遊星歯車装置によって主変速部が構成され、コンパクトな車両用自動変速機が得られる。
【０００８】
また、好適には、前記副変速部は、第３ブレーキを介して選択的に非回転部材に連結されるサンギヤと、前記第５回転要素に連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、前記入力部材に連結され、該サンギヤと噛み合う第４ピニオンと該リングギヤと噛み合う第５ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持するキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である。このようにすれば、第１クラッチ、第２クラッチ、第１ブレーキ、第２ブレーキ、第３ブレーキの係合作動の組み合わせによって、前進７段の多段変速が可能とされる。
【０００９】
また、好適には、前記副変速部は、非回転部材に連結されたサンギヤと、第３クラッチを介して前記第５回転要素と選択的に連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、前記入力部材に連結され、該サンギヤと噛み合う第４ピニオンと該リングギヤと噛み合う第５ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持するキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である。このようにすれば、第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第１ブレーキ、第２ブレーキの係合作動の組み合わせによって、前進７段の多段変速が可能とされる。
【００１０】
また、好適には、前記主変速部は、（ａ）前記第２クラッチを介して選択的に入力部材と連結され、且つ第２ブレーキを介して選択的に前記非回転部材と選択的に連結される第１サンギヤと、前記第１クラッチを介して前記入力部材に連結される第１リングギヤと、該第１サンギヤに噛み合う第１ピニオンと、該第１ピニオンおよび第１リングギヤに噛み合う第２ピニオンと、該第１ピニオンおよび第２ピニオンを回転可能に支持し、前記中間回転部材から選択的に前記減速回転が入力される第１キャリヤとを有する第１遊星歯車装置と、（ｂ）前記第１ブレーキを介して非回転部材に選択的に連結される第２サンギヤと、前記出力部材に連結された第２リングギヤと、該第２サンギヤと噛み合い且つ前記第１ピニオンに対して一体回転するように同軸に連結された第３ピニオンと、該第３ピニオンおよび該第２リングギヤと噛み合う第４ピニオンと、該第３ピニオンおよび第４ピニオンを回転可能に支持し、前記第１キャリヤと連結された第２キャリヤとを有する第２遊星歯車装置とを、備えたものであり、（ｃ）前記第１回転要素は前記第１サンギヤであり、前記第２回転要素は第２サンギヤであり、前記第３回転要素は第１リングギヤであり、前記第４回転要素は前記第２リングギヤであり、前記第５回転要素は前記第１キャリヤおよび第２キャリヤである。このようにすれば、２つの遊星歯車装置によって主変速部が構成され、コンパクトな車両用自動変速機が得られる。
【００１１】
また、好適には、前記副変速部は、前記入力部材に連結されたサンギヤと、前記第５回転要素に連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、該サンギヤと噛み合う第５ピニオンと該リングギヤと噛み合う第６ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持し、第３ブレーキを介して選択的に非回転部材に連結されるキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である。このようにすれば、第１クラッチ、第２クラッチ、第１ブレーキ、第２ブレーキ、第３ブレーキの係合作動の組み合わせによって、前進７段の多段変速が可能とされる。
【００１２】
また、好適には、前記副変速部は、前記入力部材に連結されたサンギヤと、第３クラッチを介して前記第５回転要素に選択的に連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、該サンギヤと噛み合う第５ピニオンと該リングギヤと噛み合う第６ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持し、非回転部材に連結されたキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である。このようにすれば、第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第１ブレーキ、第２ブレーキの係合作動の組み合わせによって、前進７段の多段変速が可能とされる。
【００１３】
また、好適には、前記主変速部は、（ａ）第２クラッチを介して選択的に入力部材と連結され且つ第２ブレーキを介して選択的に非回転部材と連結される第１サンギヤと、出力部材と連結された第１リングギヤと、該第１サンギヤおよび第１リングギヤと噛み合う第１ピニオンを回転可能に支持し、第２リングギヤと連結され、且つ第１ブレーキを介して選択的に非回転部材に連結される第１キャリヤとを有する第１遊星歯車装置と、（ｂ）前記中間回転部材から選択的に前記減速回転が入力される第２サンギヤと、前記第１キャリヤに連結された第２リングギヤと、それら第２サンギヤおよび第２リングギヤと噛み合う第２ピニオンを回転可能に支持し、第１クラッチを介して選択的に入力部材に連結される第２キャリヤとを有する第２遊星歯車装置と、（ｃ）前記第２サンギヤと連結される第３サンギヤと、前記第２キャリヤと連結され且つ第１クラッチを介して入力部材と選択的に連結される第３リングギヤと、該第３サンギヤおよび第３リングギヤと噛み合う第３ピニオンを回転可能に支持し、前記出力部材および第１リングギヤと連結された第３キャリヤとを有する第３遊星歯車装置とを、備えたものであり、（ｄ）前記第１回転要素は前記第１サンギヤであり、前記第２回転要素は第１キャリヤおよび第２リングギヤであり、前記第３回転要素は第２キャリヤおよび第３リングギヤであり、前記第４回転要素は前記第３キャリヤおよび第１リングギヤであり、前記第５回転要素は前記第２サンギヤおよび第３サンギヤである。このようにすれば、３つの遊星歯車装置によって主変速部が構成され、コンパクトな車両用自動変速機が得られる。
【００１４】
また、好適には、上記副変速部は、前記入力部材と連結されたサンギヤと、前記第２サンギヤおよび第３サンギヤに連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、該サンギヤと噛み合う第４ピニオンと該リングギヤと噛み合う第５ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持し、第３ブレーキを介して選択的に非回転部材に連結されるキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である。このようにすれば、第１クラッチ、第２クラッチ、第１ブレーキ、第２ブレーキ、第３ブレーキの係合作動の組み合わせによって、前進７段の多段変速が可能とされる。
【００１５】
また、好適には、前記副変速部は、前記入力部材と連結されたサンギヤと、第３クラッチを介して前記第２サンギヤおよび第３サンギヤに選択的に連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、該サンギヤと噛み合う第４ピニオンと該リングギヤと噛み合う第５ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持し、非回転部材に連結されたキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である。このようにすれば、第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第１ブレーキ、第２ブレーキの係合作動の組み合わせによって、前進７段の多段変速が可能とされる。
【００１６】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例である車両用遊星歯車式自動変速機（以下、変速機という）１０の骨子図であり、図２は複数の変速段を成立させる際の係合要素および変速比を説明する作動表であり、図３は共線図である。
【００１７】
図１において、変速機１０は、図示しないエンジンから入力軸１６に入力された回転力を変速して出力歯車２４から図示しないプロペラシャフトや差動歯車装置などを介して左右の駆動輪へ向かって出力する。変速機１０は、車体に取り付けられるトランスミッションケース（非回転部材）１２内において共通の軸心上に順次配設された図示しないロックアップクラッチ付トルクコンバータ、このトルクコンバータに連結された入力軸１６、第３遊星歯車装置２２、第１遊星歯車装置１８、第２遊星歯車装置２０を回転軸心に沿って同軸上に順次備え、出力歯車２４を第２遊星歯車装置２０の入力軸１６とは反対側であってその第２遊星歯車装置２０と第１ブレーキＢ１との間に備えている。上記トルクコンバータは、図示しないエンジンのクランク軸に連結されている。本実施例では、上記入力軸１６および出力歯車２４が入力回転部材および出力回転部材に対応し、上記トランスミッションケース１２が非回転部材に対応している。なお、変速機１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、第１図の骨子図においてはその下側が省略されている。
【００１８】
上記車両用自動変速機１０は、ＦＦ車両などのための横置用のものであり、ダブルピニオン型の第３遊星歯車装置２２を主体として構成されている副（第２）変速部２６と、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１８およびシングルピニオン型の第２遊星歯車装置２０を主体として構成されている主（第１）変速部２８とを有し、５つの摩擦係合装置の作動の組み合わせを切り換えることにより、７種類の変速比γｎが異なる前進ギヤ段、或いは後進ギヤ段を達成し、そのギヤ段において入力軸１６の回転を変速して出力歯車２４へ伝達する。
【００１９】
上記副変速部２６において、第３遊星歯車装置２２は、第３サンギヤＳ３と、その外周側に同心に配置された第３リングギヤＲ３と、第３サンギヤＳ３に噛み合う第４ピニオンＰ４と第３リングギヤＲ３に噛み合う第５ピニオンＰ５を相互に噛み合った状態で回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３とを備えたものである。第３サンギヤＳ３は第３ブレーキＢ３を介してトランスミッションケース１２に選択的に連結されることにより選択的に非回転とされるようになっている。第３遊星歯車装置２２の第３キャリヤＣＡ３は、入力軸１６に連結されてそれと共に回転駆動されるとともに、第１クラッチＣ１を介して第１遊星歯車装置１８の第１リングギヤＲ１と選択的に連結され、第２クラッチＣ２を介して第２サンギヤＳ２と連結され、入力軸１６からの動力をそのまま第１変速部２８へ出力する。そして、第３遊星歯車装置２２の第３リングギヤＲ３は、中間回転部材として機能するものであり、第１遊星歯車装置１８の第１サンギヤＳ１に連結されて、入力軸１６に対して減速回転させられる中間回転速度で第１変速部２８へ動力を出力する。また、上記第３ブレーキＢ３は、その係合によって第３リングギヤＲ３から入力軸１６よりも低い回転出力を主変速部２８の第１サンギヤＳ１へ伝達させる中間回転出力用摩擦係合装置として機能している。
【００２０】
また、主変速部２８において、上記第１遊星歯車装置１８は、上記第３リングギヤＲ３と連結された第１サンギヤＳ１と、第１クラッチＣ１を介して上記第３キャリヤＣＡ３と選択的に連結される第１リングギヤＲ１と、その第１サンギヤＳ１に噛み合う第１ピニオンＰ１と第１リングギヤＲ１に噛み合う第２ピニオンＰ２とを相互に噛み合った状態で回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１とを備えたものである。また、上記第２遊星歯車装置２０は、第２ブレーキＢ２を介して選択的にトランスミッションケース１２に連結され、第２クラッチＣ２を介して入力軸１６と選択的に連結される第２サンギヤＳ２と、出力歯車２４に連結された第２リングギヤＲ２と、それら第２サンギヤＳ２および第２リングギヤＲ２と噛み合い、前記第２ピニオンＰ２よりも大径であってそれに対して一体回転するように同軸にそれと連結された第３ピニオンＰ３と、その第３ピニオンＰ３を回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持し、第１キャリヤＣＡ１と一体回転するようにそれに連結され、且つ第１ブレーキＢ１を介して選択的にトランスミッションケース１２に連結される第２キャリヤＣＡ２とを、備えたものである。この第２キャリヤＣＡ２とトランスミッションケース１２との間には、一方向クラッチＦ１が第１ブレーキＢ１と並列に設けられている。この第１ブレーキＢ１および一方向クラッチＦ１に替えて、それらのうちのいずれか一方が設けられてもよい。
【００２１】
上記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３は、たとえば、従来の車両用遊星歯車式自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置であって、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や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介そうされている両側の部材を選択的に連結するためのものである。上記第１ブレーキＢ１に並列に設けられた一方向クラッチＦ１も係合装置すなわち第１ブレーキとして機能するものであり、いずれか一方が設けられていてもよい。
【００２２】
以上のように構成された変速機１０では、たとえば、図２の係合作動表に示されるように、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３のうちから選択された２つが同時に係合作動させられることにより、前進側の第１速ギヤ段乃至第７速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段が選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎｉｎ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。
【００２３】
すなわち、図２に示すように、第３ブレーキＢ３および第１ブレーキＢ１の係合により、第３サンギヤＳ３とトランスミッションケース１２との間，第２キャリヤＣＡ２とトランスミッションケース１２との間がそれぞれ連結されることにより、変速比γ１が最大値たとえば「３．９０」である第１速ギヤ段が成立させられる。また、第３ブレーキＢ３および第２ブレーキＢ２の係合により、第３サンギヤＳ３とトランスミッションケース１２との間，第２サンギヤＳ２とトランスミッションケース１２との間がそれぞれ連結されることにより、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値たとえば「２．６４」程度である第２速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３の係合により、入力軸１６と第２サンギヤＳ２との間、第３サンギヤＳ３とトランスミッションケース１２との間がそれぞれ連結されることにより、変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値たとえば「１．８１」程度である第３速ギヤ段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により、入力軸１６と第１リングギヤＲ１との間、第３サンギヤＳ３とトランスミッションケース１２との間がそれぞれ連結されることにより、変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値たとえば「１．２０」程度である第４速ギヤ段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により、入力軸１６と第１リングギヤＲ１との間、入力軸１６と第２サンギヤＳ２との間がそれぞれ連結されることにより、変速比γ５が第４速ギヤ段よりも小さい値「１．０００」程度である第５速ギヤ段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により、入力軸１６と第１リングギヤＲ１との間、第２サンギヤＳ２とトランスミッションケース１２との間がそれぞれ連結されることにより、変速比γ６が第５速ギヤ段よりも小さい値たとえば「０．９１」程度である第６速ギヤ段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により、入力軸１６と第１リングギヤＲ１との間、第２キャリヤＣＡ２とトランスミッションケース１２との間がそれぞれ連結されることにより、変速比γ７が第６速ギヤ段よりも小さい値たとえば「０．６５」である第７速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１の係合により、入力軸１６と第２サンギギヤＳ２との間、第２キャリヤＣＡ２とトランスミッションケース１２との間がそれぞれ連結されることにより、変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値たとえば「２．７９」である後進ギヤ段が成立させられる。前記第１遊星歯車装置１８のギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１、第２遊星歯車装置２０のギヤ比ρ２、第３遊星歯車装置２２のギヤ比ρ３は、上記のような変速比が得られるように設定されており、たとえば、ρ１＝０．３６、ρ２＝０．３６、ρ３＝０．５４である。
【００２４】
上記変速機１０において、各ギヤ段の変速比変化率（変速比間の比＝γｎ／γｎ＋１）は、たとえば第１速ギヤ段の変速比γ１と第２速ギヤ段の変速比γ２との比（＝γ１／γ２）が「１．４８」とされ、第２速ギヤ段の変速比γ２と第３速ギヤ段の変速比γ３との比（＝γ２／γ３）が「１．４６」とされ、第３速ギヤ段の変速比γ３と第４速ギヤ段の変速比γ４との比（＝γ３／γ４）が「１．５１」とされ、第４速ギヤ段の変速比γ４と第５速ギヤ段の変速比γ５との比（＝γ４／γ５）が「１．２０」とされ、第５速ギヤ段の変速比γ５と第６速ギヤ段の変速比γ６との比（＝γ５／γ６）が「１．１０」とされ、第６速ギヤ段の変速比γ６と第７速ギヤ段の変速比γ７との比（＝γ６／γ７）が「１．４０」とされ、各変速比γが略等比的に変化させられている。また、上記変速機１０において、第１速ギヤ段の変速比γ１と第７速ギヤ段の変速比γ７との比であるギヤ比幅（＝γ１／γ７）が比較的大きな値すなわち「６．００」とされている。また、後進変速段「Ｒｅｖ」の変速比も適当値であり、全体として適切な変速比特性が得られる。
【００２５】
図３は、上記変速機１０において、ギヤ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で表すことができる共線図を示している。図３の共線図は、横軸方向において各遊星歯車装置１８、２０、２２のギヤ比ρの関係を示し、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り、２本の横線のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度零を示し、その上側の横線Ｘ３が入力軸１６の回転速度よりも低い減速回転を示し、さらに上側の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１６の回転速度を示している。主変速部２８において、５本の縦線Ｙ１乃至Ｙ５は、左から順に、第１回転要素ＲＥ１に対応する第２サンギヤＳ２を、第２回転要素ＲＥ２に対応し且つ相互に連結された第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤＣＡ２を、第３回転要素ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１を、第４回転要素ＲＥ４に対応する第２リングギヤＲ２を、第５回転要素ＲＥ５に対応する第１サンギヤＳ１をそれぞれ表し、それらの間隔は第１遊星歯車装置１８、第２遊星歯車装置２０のギヤ比ρ１、ρ２に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間において、サンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされ、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔とされる。
【００２６】
上記共線図を利用して主変速部２８を表現すれば、第１遊星歯車装置１８の第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣＡ１、第１リングギヤＲ１、および第２遊星歯車装置２０の第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣＡ２、第２リングギヤＲ２の一部が互いに連結されることによって５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５が構成されるとともに、その５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５の回転速度を直線で表すことができる共線図上においてその５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５を一端から他端へ向かって順番に第１回転要素ＲＥ１、第２回転要素ＲＥ２、第３回転要素ＲＥ３、第４回転要素ＲＥ４、および第５回転要素ＲＥ５とした時、その第１回転要素ＲＥ１（Ｓ２）は第２ブレーキＢ２によって選択的に回転停止させられるとともに第２クラッチＣ２によって前記入力軸１６（入力部材）に選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２）は第１ブレーキＢ１によって選択的に回転停止させられ、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）は第１クラッチＣ１を介して前記入力軸１６（入力部材）に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５（Ｓ１）は第３リングギヤＲ３（中間回転部材）に連結され、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は出力歯車２４（出力部材）に連結されている。
【００２７】
そして、上記の共線図から明らかなように、第３ブレーキＢ３および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第３サンギヤＳ３が非回転状態とされるとともに第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２）も非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「１ｓｔ」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比の第１変速段「１ｓｔ」が成立させられる。第３ブレーキＢ３および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第３サンギヤＳ３が非回転状態とされるとともに第１回転要素ＲＥ１（Ｓ２）も非回転とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「２ｎｄ」で示す回転速度で回転させられ、第１変速段「１ｓｔ」よりも変速比が小さい第２変速段「２ｎｄ」が成立させられる。第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３が係合させられて、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ２）が入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第３サンギヤＳ３が非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「３ｒｄ」で示す回転速度で回転させられ、第２変速段「２ｎｄ」よりも変速比が小さい第３変速段「３ｒｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）が入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第３サンギヤＳ３が非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「４ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第３変速段「３ｒｄ」よりも変速比が小さい第４変速段「４ｔｈ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ２）も入力軸１６とともに回転させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「５ｔｈ」で示す回転速度すなわち入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第４変速段「４ｔｈ」よりも変速比が小さい第５変速段「５ｔｈ」が成立させられる。この第５変速段「５ｔｈ」の変速比は１である。第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ２）が回転停止させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「６ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第５変速段「５ｔｈ」よりも変速比が小さい第６変速段「６ｔｈ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２）が回転停止させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「７ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第６変速段「６ｔｈ」よりも変速比が小さい第７変速段「７ｔｈ」が成立させられる。
【００２８】
また、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合させられると、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ２）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２）が回転停止させられて、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「Ｒｅｖ」で示す回転速度で逆回転させられると、後進変速段「Ｒｅｖ」が成立させられる。
【００２９】
上述のように、本実施例の車両用自動変速機１０によれば、前進７段の多段変速が３組の第１遊星歯車装置１８、第２遊星歯車装置２０、第３遊星歯車装置２２と、２つのクラッチＣ１、Ｃ２および３つのブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３から成る合計５つの摩擦係合装置によって得られるため、４組の遊星歯車装置を用いる場合に比較して軽量且つコンパクトに構成され、車両への搭載性が向上する。同時に、一層少ない個数の摩擦係合装置によって変速を行うことができるため、部品点数が少なくなって低コストとなるだけでなく、引きずり抵抗が小さくなって一層良好な燃費が得られる。
【００３０】
また、前述の実施例において、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１８の第２ピニオンＰ２と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２０の第３ピニオンＰ３とが一体回転するように同軸に相互に連結されているので、ラビニヨ型と同様に、部品点数や軸長が一層低減され、変速機１０が一層小型且つ安価となる。
【００３１】
また、前述の実施例において、主変速部２８は、第１遊星歯車装置１８と第２遊星歯車装置２０とを備えたものであり、第１回転要素ＲＥ１は第２サンギヤＳ２であり、第２回転要素ＲＥ２は第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤＣＡ２であり、第３回転要素ＲＥ３は第１リングギヤＲ１であり、第４回転要素ＲＥ４は第２リングギヤＲ２であり第５回転要素ＲＥ５は第１サンギヤＳ１であるので、コンパクトな前進７段の車両用自動変速機１０が得られる。
【００３２】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において、前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
図４は、前記変速機１０と同様に５つの摩擦係合装置を用いて前進７速のギヤ段を達成する変速機３０の構成を示す骨子図である。この変速機３０は、副変速機２６の第３サンギヤＳ３がトランスミッションケース１２と連結されることにより非回転とされ、第３リングギヤＲ３と第１サンギヤＳ１との間に第３クラッチＣ３が介そうされることにより、第３リングギヤＲ３と第１サンギヤＳ１とが選択的に連結されるように構成されている点が、前記変速機１０と相違し、他は同様に構成されている。本実施例によれば、第３クラッチＣ３が変速機１０の第３ブレーキＢ３と同様に、その係合によって中間回転部材として機能する第３リングギヤＲ３から入力軸１６よりも低い回転出力を主変速部２８の第１サンギヤＳ１へ伝達させる中間回転出力用摩擦係合装置としての機能を備えていることから、第３ブレーキＢ３に替えて第３クラッチＣ３が作動させられる前述の実施例の図２と同様の係合表、および図３と同様の共線図に基づいて前進７段の変速ギヤ段が得られる。したがって、本実施例の回転要素ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３、ＲＥ４、ＲＥ５も前述の変速機１０と同様である。
【００３４】
図５は、前記変速機１０、３０と同様に３組の遊星歯車装置を用いて前進７速のギヤ段を達成する変速機３４の構成を示す骨子図であり、図６はその共線図である。各ギヤ段とそれを達成するための摩擦係合装置の係合作動の組み合わせとの関係を示す係合表は図２と同様であるため省略されている。本実施例の変速機３４は、ダブルピニオン型の第３遊星歯車装置４０を主体として構成されている副（第２）変速部２６と、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置３６およびダブルピニオン型の第２遊星歯車装置３８を主体として構成されている主（第１）変速部２８とを有し、５つの摩擦係合装置の作動の組み合わせを切り換えることにより、７種類の変速比γｎが異なる前進ギヤ段、或いは後進ギヤ段を達成し、そのギヤ段において入力軸１６の回転を変速して出力歯車２４へ伝達する。入力軸１６側からは、第３遊星歯車装置４０、第１遊星歯車装置３６、第２遊星歯車装置３８が、回転軸心に沿って同心に順次配列されている。
【００３５】
上記副変速部２６において、第３遊星歯車装置４０は、入力軸１６に連結された第３サンギヤＳ３と、その外周側に同心に配置された第３リングギヤＲ３と、第３サンギヤＳ３に噛み合う第５ピニオンＰ５と第３リングギヤＲ３に噛み合う第６ピニオンＰ６を相互に噛み合った状態で回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持し、且つ第３ブレーキＢ３を介して選択的にトランスミッションケース１２に連結される第３キャリヤＣＡ３とを備えたものである。この第３遊星歯車装置４０では、第３ブレーキＢ３の係合により第３キャリヤＣＡ３が非回転とされているとき、第３リングギヤＲ３は、入力軸１６に連結された第３サンギヤＳ３の回転に伴って、その回転を減速して第１変速部２８の第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤＣＡ２へ伝達する。すなわち、第３リングギヤＲ３は、中間回転出力用摩擦係合装置として機能する第３ブレーキＢ３の係合時において入力軸１６の回転よりも低い回転速度で回転する中間回転部材として機能し、入力軸１６の回転よりも低い回転速度で第１変速部２８へ動力を伝達する。
【００３６】
また、主変速部２８において、上記第１遊星歯車装置３６は、第２ブレーキＢ２を介してトランスミッションケース１２に選択的に連結され、且つ第２クラッチＣ２を介して選択的に入力軸１６に連結される第１サンギヤＳ１と、第１クラッチＣ１を介して入力軸１６に選択的に連結される第１リングギヤＲ１と、その第１サンギヤＳ１と噛み合う第１ピニオンＰ１と、その第１リングギヤＲ１と噛み合う第２ピニオンＰ２と、それら第１ピニオンＰ１および第２ピニオンＰ２を相互に噛み合った状態で回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１とを備えたものである。また、上記第２遊星歯車装置３８は、第１ブレーキＢ１を介してトランスミッションケース１２に選択的に連結される第２サンギヤＳ２と、出力歯車２４に連結された第２リングギヤＲ２と、第２サンギヤＳ２と噛み合い且つ前記第１ピニオンＰ１より小径であってそれに対して一体回転するように同軸にそれと連結された第３ピニオンＰ３と，第２リングギヤＲ２と噛み合う第４ピニオンＰ４と、それら第３ピニオンＰ３および第４ピニオンＰ４を相互に噛み合った状態で回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持し、第１キャリヤＣＡ１と一体回転するようにそれに連結され、且つ第３リングギヤＲ３に連結された第２キャリヤＣＡ２とを、備えたものである。
【００３７】
なお、上記第１ピニオンＰ１と第３ピニオンＰ３は、同じ部材から歯切り加工されたものでもよいし、別部材か相互に一体的に固定されたものでもよい。第１ピニオンＰ１は第３ピニオンＰ３よりも大径とされているが、変速比γを適切とするために同径とされたり或いは小径とされたりしてもよい。また、上記第２サンギヤＳ２とトランスミッションケース１２との間に介そうされた第１ブレーキＢ１には、一方向クラッチＦ１が並列に配設されている。この第１ブレーキＢ１および一方向クラッチＦ１に替えて、それらのうちのいずれか一方が設けられてもよい。
【００３８】
以上のように構成された変速機３４では、たとえば、図２の係合作動表に示されるように、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３から成る５つの摩擦係合装置のうちから選択された２つが同時に係合作動させられることにより、前進側の第１速ギヤ段乃至第７速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段が選択的に成立させられると、前述の図１の変速機１０と同様に、略等比的に変化する変速比γが各ギヤ段毎に得られるようになっている。
【００３９】
本実施例の変速機３４では、図６の共線図に示すように、主変速部２８は、第１遊星歯車装置３６の第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣＡ１、第１リングギヤＲ１、および第２遊星歯車装置３８の第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣＡ２、第２リングギヤＲ２の一部が互いに連結されることによって５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５が構成されるとともに、その５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５の回転速度を直線で表すことができる共線図上においてその５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５を一端から他端へ向かって順番に第１回転要素ＲＥ１、第２回転要素ＲＥ２、第３回転要素ＲＥ３、第４回転要素ＲＥ４、および第５回転要素ＲＥ５とした時、その第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）は第２ブレーキＢ２によって選択的に回転停止させられるとともに第２クラッチＣ２によって入力軸１６（入力部材）に選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２（Ｓ２）は第１ブレーキＢ１によって選択的に回転停止させられ、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）は第１クラッチＣ１を介して前記入力軸１６（入力部材）に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５（ＣＡ１、ＣＡ２）は第３リングギヤＲ３（中間回転部材）に連結され、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は出力歯車２４（出力部材）に連結されている。
【００４０】
そして、上記図６の共線図から明らかなように、第３ブレーキＢ３および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第３キャリヤＣＡ３が非回転状態とされるとともに第２回転要素ＲＥ２（Ｓ２）も非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「１ｓｔ」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比の第１変速段「１ｓｔ」が成立させられる。第３ブレーキＢ３および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第３キャリヤＣＡ３が非回転状態とされるとともに第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）も非回転とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「２ｎｄ」で示す回転速度で回転させられ、第１変速段「１ｓｔ」よりも変速比が小さい第２変速段「２ｎｄ」が成立させられる。第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３が係合させられて、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）が入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第３キャリヤＣＡ３が非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「３ｒｄ」で示す回転速度で回転させられ、第２変速段「２ｎｄ」よりも変速比が小さい第３変速段「３ｒｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）が入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第３キャリヤＣＡ３が非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「４ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第３変速段「３ｒｄ」よりも変速比が小さい第４変速段「４ｔｈ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）も入力軸１６とともに回転させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「５ｔｈ」で示す回転速度すなわち入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第４変速段「４ｔｈ」よりも変速比が小さい第５変速段「５ｔｈ」が成立させられる。この第５変速段「５ｔｈ」の変速比は１である。第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）が回転停止させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「６ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第５変速段「５ｔｈ」よりも変速比が小さい第６変速段「６ｔｈ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ１）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第２回転要素ＲＥ２（Ｓ２）が回転停止させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「７ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第６変速段「６ｔｈ」よりも変速比が小さい第７変速段「７ｔｈ」が成立させられる。
【００４１】
また、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合させられると、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第２回転要素ＲＥ２（Ｓ２）が回転停止させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ２）は「Ｒｅｖ」で示す回転速度で逆回転させられ、後進変速段「Ｒｅｖ」が成立させられる。
【００４２】
本実施例の変速機３４においても、前述の図１の変速機１０と同様に、前進７段の多段変速が２つのクラッチＣ１、Ｃ２および３つのブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３から成る合計５つの摩擦係合装置によって得られることから、一層少ない個数の摩擦係合装置によって変速を行うことができるため、部品点数が少なくなって低コストとなるだけでなく、引きずり抵抗が小さくなって一層良好な燃費が得られる。
【００４３】
図７は、上記変速機３４と同様に５つの摩擦係合装置を用いて前進７速のギヤ段を達成する変速機４２の構成を示す骨子図である。この変速機４２は、副変速機２６の第３キャリヤＣＡ３がトランスミッションケース１２と直接連結されることにより非回転とされ、第３リングギヤＲ３と第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤＣＡ２との間に第３クラッチＣ３が介そうされることにより、第３リングギヤＲ３と第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤＣＡ２とが選択的に連結されるように構成されている点が、前記変速機１０と相違し、他は同様に構成されている。本実施例によれば、第３クラッチＣ３が変速機３４の第３ブレーキＢ３と同様に、その係合によって中間回転部材として機能する第３リングギヤＲ３から入力軸１６よりも低い回転出力を主変速部２８の第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤＣＡ２へ伝達させる中間回転出力用摩擦係合装置としての機能を備えていることから、第３ブレーキＢ３に替えて第３クラッチＣ３が係合させられる前述の実施例の図２と同様の係合表、および図６と同様の共線図に基づいて前進７段の変速ギヤ段が得られる。したがって、本実施例の回転要素ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３、ＲＥ４、ＲＥ５も前述の変速機３４と同様である。
【００４４】
図８は、前記変速機１０、３４などと同様に５つの摩擦係合装置を用いて前進７速のギヤ段を達成する変速機４４の構成を示す骨子図であり、図９はその共線図である。各ギヤ段とそれを達成するための摩擦係合装置の係合作動の組み合わせとの関係を示す係合表は図２と同様であるため省略されている。本実施例の変速機４４は、ダブルピニオン型の第４遊星歯車装置５２を主体として構成されている副（第２）変速部２６と、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置４６、第２遊星歯車装置４８、および第３遊星歯車装置５０を主体として構成されている主（第１）変速部２８とを有し、５つの摩擦係合装置の作動の組み合わせを切り換えることにより、７種類の変速比γｎが異なる前進ギヤ段、或いは後進ギヤ段を達成し、そのギヤ段において入力軸１６の回転を変速して出力歯車２４へ伝達する。入力軸１６側からは、第１遊星歯車装置４６、第２遊星歯車装置４８、第３遊星歯車装置５０、第４遊星歯車装置５２が、回転軸心に沿って同心に順次配列されている。
【００４５】
上記副変速部２６において、第４遊星歯車装置５２は、入力軸１６に連結された第４サンギヤＳ４と、その外周側に同心に配置され、第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３に連結される第４リングギヤＲ４と、第４サンギヤＳ４に噛み合う第４ピニオンＰ４と第４リングギヤＲ４と噛み合う第５ピニオンＰ５とを相互に噛み合った状態で回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持するとともに、第３ブレーキＢ３を介してトランスミッションケース１２に選択的に連結される第４キャリヤＣＡ４とを備えたものである。この第４遊星歯車装置５２では、第３ブレーキＢ３の係合により第４キャリヤＣＡ４が非回転とされているとき、第４リングギヤＲ４は、入力軸１６に連結された第４サンギヤＳ４の回転に伴って、その回転を減速して第１変速部２８の第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３へ伝達する。すなわち、第４リングギヤＲ４は、入力軸１６の回転よりも低い回転速度で回転する中間回転部材として機能し、入力軸１６の回転よりも低い回転速度で第１変速部２８へ動力を伝達する。また、第３ブレーキＢ３は、その係合によって第４リングギヤＲ４から入力軸１６よりも低い回転出力を主変速部２８の第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３へ伝達させる中間回転出力用摩擦係合装置として機能している。
【００４６】
また、主変速部２８において、上記第１遊星歯車装置４６は、第２クラッチＣ２を介して入力軸１６に選択的に連結される第１サンギヤＳ１と、出力歯車２４と連結された第１リングギヤＲ１と、それら第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１と噛み合う第１ピニオンＰ１を回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持し、第１ブレーキＢ１を介して選択的にトランスミッションケース１２に連結される第１キャリヤＣＡ１とを備えたものである。また、上記第２遊星歯車装置４８は、中間回転部材として機能する第４リングギヤＲ４と連結された第２サンギヤＳ２と、上記第１キャリヤＣＡ１と連結され且つ第１ブレーキＢ１を介して選択的にトランスミッションケース１２に連結される第２リングギヤＲ２と、それら第２サンギヤＳ２および第２リングギヤＲ２と噛み合う第２ピニオンＰ２を回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持し、第１クラッチＣ１を介して入力軸１６に選択的に連結される第２キャリヤＣＡ２とを備えたものである。また、上記第３遊星歯車装置５０は、上記第４リングギヤＲ４および第２サンギヤＳ２と連結された第３サンギヤＳ３と、第２キャリヤＣＡ２と連結され且つ第１クラッチＣ１を介して入力軸１６に選択的に連結される第３リングギヤＲ３と、それら第３サンギヤＳ３および第３リングギヤＲ３と噛み合う第３ピニオンＰ３を回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持し、第１リングギヤＲ１および出力歯車２４に連結される第３キャリヤＣＡ３とを備えたものである。
【００４７】
なお、上記第１キャリヤＣＡ１とトランスミッションケース１２との間に介そうされた第１ブレーキＢ１には、一方向クラッチＦ１が並列に配設されている。この第１ブレーキＢ１および一方向クラッチＦ１に替えて、それらのうちのいずれか一方が設けられてもよい。
【００４８】
以上のように構成された変速機４４では、たとえば、図２の係合作動表に示されるように、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３から成る５つの摩擦係合装置のうちから選択された２つが同時に係合作動させられることにより、前進側の第１速ギヤ段乃至第７速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段が選択的に成立させられると、前述の図１の変速機１０と同様に、略等比的に変化する変速比γが各ギヤ段毎に得られるようになっている。
【００４９】
本実施例の変速機４４では、図９の共線図に示すように、主変速部２８は、第１遊星歯車装置４６の第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣＡ１、第１リングギヤＲ１、および第２遊星歯車装置４８の第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣＡ２、第２リングギヤＲ２、第３遊星歯車装置５０の第３サンギヤＳ２、第３キャリアＣＡ３、第３リングギヤＲ３の一部が互いに連結されることによって５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５が構成されるとともに、その５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５の回転速度を直線で表すことができる共線図上においてその５つの回転要素ＲＥ１乃至ＲＥ５を一端から他端へ向かって順番に第１回転要素ＲＥ１、第２回転要素ＲＥ２、第３回転要素ＲＥ３、第４回転要素ＲＥ４、および第５回転要素ＲＥ５とした時、その第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）は第２ブレーキＢ２によって選択的に回転停止させられるとともに第２クラッチＣ２によって入力軸１６（入力部材）に選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２（Ｒ２、ＣＡ１）は第１ブレーキＢ１によって選択的に回転停止させられ、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ３、ＣＡ２）は第１クラッチＣ１を介して前記入力軸１６（入力部材）に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５（Ｓ２、Ｓ３）は第４リングギヤＲ４（中間回転部材）に連結され、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は出力歯車２４（出力部材）に連結されている。
【００５０】
そして、上記図９の共線図から明らかなように、第３ブレーキＢ３および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第４キャリヤＣＡ４が非回転状態とされるとともに第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、Ｒ２）も非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は「１ｓｔ」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比の第１変速段「１ｓｔ」が成立させられる。第３ブレーキＢ３および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第４キャリヤＣＡ４が非回転状態とされるとともに第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）も非回転とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は「２ｎｄ」で示す回転速度で回転させられ、第１変速段「１ｓｔ」よりも変速比が小さい第２変速段「２ｎｄ」が成立させられる。第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３が係合させられて、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）が入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第４キャリヤＣＡ４が非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は「３ｒｄ」で示す回転速度で回転させられ、第２変速段「２ｎｄ」よりも変速比が小さい第３変速段「３ｒｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（ＣＡ２、Ｒ３）が入力軸１６と同じ回転速度で回転させられ、第４キャリヤＣＡ４が非回転状態とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は「４ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第３変速段「３ｒｄ」よりも変速比が小さい第４変速段「４ｔｈ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（ＣＡ２、Ｒ３）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）も入力軸１６とともに回転させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は「５ｔｈ」で示す回転速度すなわち入力軸２２と同じ回転速度で回転させられ、第４変速段「４ｔｈ」よりも変速比が小さい第５変速段「５ｔｈ」が成立させられる。この第５変速段「５ｔｈ」の変速比γ５は１である。第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（ＣＡ２、Ｒ３）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）が回転停止させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は「６ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第５変速段「５ｔｈ」よりも変速比が小さい第６変速段「６ｔｈ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（ＣＡ２、Ｒ３）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、Ｒ２）が回転停止させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は「７ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第６変速段「６ｔｈ」よりも変速比が小さい第７変速段「７ｔｈ」が成立させられる。
【００５１】
また、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合させられると、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、Ｒ２）が回転停止させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、ＣＡ３）は「Ｒｅｖ」で示す回転速度で逆回転させられ、後進変速段「Ｒｅｖ」が成立させられる。
【００５２】
本実施例の変速機４４においても、前述の図１の変速機１０と同様に、前進７段の多段変速が２つのクラッチＣ１、Ｃ２および３つのブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３から成る合計５つの摩擦係合装置によって得られることから、一層少ない個数の摩擦係合装置によって変速を行うことができるため、部品点数が少なくなって低コストとなるだけでなく、引きずり抵抗が小さくなって一層良好な燃費が得られる。
【００５３】
図１０は、上記変速機４４と同様に５つの摩擦係合装置を用いて前進７速のギヤ段を達成する変速機５４の構成を示す骨子図である。この変速機５４は、副変速機２６の第４キャリヤＣＡ４がトランスミッションケース１２と直接連結されることにより非回転とされ、第４リングギヤＲ４と第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３との間に第３クラッチＣ３が介そうされることにより、その第４リングギヤＲ４と第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３とが選択的に連結されるように構成されている点が、前記変速機４４と相違し、他は同様に構成されている。本実施例によれば、第３クラッチＣ３が変速機４４の第３ブレーキＢ３と同様の中間回転出力用摩擦係合装置としての機能を備えていることから、その第３ブレーキＢ３に替えて第３クラッチＣ３が係合させられる前述の実施例の図２と同様の係合表、および図９と同様の共線図に基づいて前進７段の変速ギヤ段が得られる。したがって、本実施例の回転要素ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３、ＲＥ４、ＲＥ５も前述の変速機４４と同様である。
【００５４】
以上、本発明の１実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００５５】
たとえば、前述の実施例において、副変速機２６を構成する第３遊星歯車装置２２、４０、第４遊星歯車装置５２は、ダブルピニオン型であったが、シングルピニオン型の遊星歯車装置であってもよい。その３つの回転要素に対応する第３サンギヤＳ３或いは第４サンギヤＳ４、第３キャリヤＣＡ３或いは第４キャリヤＣＡ４、第３リングギヤＲ３或いは第４リングギヤＲ４のうち、いずれが固定され、いずれが中間回転部材とされ、いずれが入力部材に直接或いは間接に連結されてもよい。
【００５６】
また、前述の実施例の車両用自動変速機１０、３４、４４などは、その自動変速機１０の軸線が車両の幅方向となるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両用すなわち搭載姿勢が横置き型となる車両に適したものであったが、自動変速機１０、３４、４４の軸線が車両の前後方向となるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両用すなわち搭載姿勢が縦置き型となる場合にも適用される。
【００５７】
また、前記車両用自動変速機１０は、アクセル操作量や車速などの運転状態に応じて自動的に変速段を切り換えるものでも良いが、運転者のスイッチ操作（アップダウン操作など）に従って変速段を切り換えるものでも良い。
【００５８】
また、前記車両用自動変速機１０、３０などにおいて、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３としては、油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式や単板式、ベルト式などの油圧式摩擦係合装置が好適に用いられるが、電磁式等の他の形式の係合装置を採用することもできる。変速制御を容易にするため、それ等のブレーキやクラッチと並列に一方向クラッチを設けることもできる。エンジンブレーキが必要無い場合には、一方向クラッチを設けるだけでも良い。回転を停止する点で一方向クラッチはブレーキと同様の機能が得られるのである。この他、第１ブレーキと並列に、直列に接続されたブレーキおよび一方向クラッチを設けるなど、種々の態様が可能である。
【００５９】
また、たとえば前記車両用自動変速機１０において、主変速部２８と副変速部２６との位置関係や、主変速部２８の第１遊星歯車装置１８と第２遊星歯車装置２０との位置関係は特に限定されず、種々の態様が可能である。クラッチやブレーキについても、例えば一端部に集中して配置するなど種々の態様が可能である。また、第１遊星歯車装置１８、第２遊星歯車装置２０、第３遊星歯車装置２２は必ずしも同心でなくてもよい。
【００６０】
また、前述の実施例の共線図は、回転要素ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３、ＲＥ４、ＲＥ５に対応する縦軸Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５が、左から右へ向かって順次配列されていたが、右から左へ向かって順次配列されていてもよい。また、回転速度零に対応する横軸Ｘ１の上側に回転速度「１」に対応する横軸Ｘ２が配置されていたが、横軸Ｘ１の下側に配置されていてもよい。
【００６１】
また、前述の図１の実施例において、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１８の第１ピニオンＰ１と、ダブルピニオン型の第２遊星歯車装置２０の第３ピニオンＰ３とが一体回転するように同軸に相互に連結されていたが、相互に同径であってもよい。第１ピニオンＰ１、第２ピニオンＰ２、第３ピニオンＰ３、第４ピニオンＰ４の径（歯数）は適宜変更され得る。
【００６２】
また、前述の図１、図４、図５、図７の実施例の主変速部２８は２組の遊星歯車装置から構成され、図８、図１０の実施例の主変速部２８は３組の遊星歯車装置から構成されていたが、遊星歯車装置の数はそれに限定されない。
【００６３】
また、前述の実施例の主変速部２８において、第１回転要素ＲＥ１、第２回転要素ＲＥ２、第３回転要素ＲＥ３、第４回転要素ＲＥ４、第５回転要素ＲＥ５を構成する回転部材は、第１遊星歯車装置１８および第２遊星歯車装置２０、或いはそれと他の遊星歯車装置の構成するサンギヤ、リングギヤ、キャリヤのいずれであってもよい。
【００６４】
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【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の車両用自動変速機の変速ギヤ段とそれを実現するための複数の摩擦係合装置の係合作動の組み合わせとの関係を説明する作動表である。
【図３】図１の車両用自動変速機の共線図である。
【図４】図１の車両用自動変速機の変形例の構成を説明する骨子図である。
【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って、図１に相当する図である。
【図６】図５の車両用自動変速機の共線図である。
【図７】図５の車両用自動変速機の変形例の構成を説明する骨子図である。
【図８】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って、図１に相当する図である。
【図９】図８の車両用自動変速機の共線図である。
【図１０】図８の車両用自動変速機の変形例の構成を説明する骨子図である。
【符号の説明】
１０、３０、３４、４２、４４、５４：車両用自動変速機（自動変速機）
１２：トランスミッションケース（非回転部材）
１６：入力軸（入力部材）
２４：出力歯車（出力部材）
２６：副変速部（２２：第３遊星歯車装置）
２８：主変速部（１８：第１遊星歯車装置、２０：第２遊星歯車装置）
２６：副変速部（４０：第３遊星歯車装置）
２８：主変速部（３６：第１遊星歯車装置、３８：第２遊星歯車装置）
２６：副変速部（５２：第４遊星歯車装置
２８：主変速部（４６：第１遊星歯車装置、４８：第２遊星歯車装置、５０：第３遊星歯車装置）
ＲＥ１：第１回転要素
ＲＥ２：第２回転要素
ＲＥ３：第３回転要素
ＲＥ４：第４回転要素
ＲＥ５：第５回転要素
Ｃ１：第１クラッチ
Ｃ２：第２クラッチ
Ｃ３：第３クラッチ（中間回転出力用摩擦係合装置）
Ｂ１：第１ブレーキ
Ｂ２：第２ブレーキ
Ｂ３：第３ブレーキ（中間回転出力用摩擦係合装置）
Ｒ３：第３リングギヤ（中間回転部材）
Ｒ４：第４リングギヤ（中間回転部材）
Claims (10)
- 遊星歯車装置の３つの回転要素の何れか１つが入力部材に連結されて回転駆動されるとき、他の１つが回転不能に固定されると、残りの１つが中間回転部材として前記入力部材に対して減速回転させられるように構成され、中間回転出力用摩擦係合装置が係合させられることによって該中間回転部材から減速回転が選択的に出力される副変速部と、
複数組の遊星歯車装置のサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの一部が互いに連結されることによって５つの回転要素が構成されるとともに、該５つの回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図上において該５つの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、および第５回転要素とした時、該第１回転要素は第２クラッチを介して前記入力部材に選択的に連結されるとともに第２ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第２回転要素は第１ブレーキによって選択的に回転停止させられ、該第３回転要素は第１クラッチを介して前記入力部材に選択的に連結され、該第５回転要素は前記中間回転部材に連結または選択的に連結され、該第４回転要素は出力部材に連結されて回転を出力する主変速部と、
を備えている一方、
前記中間回転出力用摩擦係合装置および前記第１ブレーキが係合させられることによって最も大きい変速比の第１変速段が成立させられ、前記中間回転出力用摩擦係合装置および前記第２ブレーキが係合させられることによって前記第１変速段よりも変速比が小さい第２変速段が成立させられ、前記第２クラッチおよび前記中間回転出力用摩擦係合装置が係合させられることによって前記第２変速段よりも変速比が小さい第３変速段が成立させられ、前記第１クラッチおよび前記中間回転出力用摩擦係合装置が係合させられることによって前記第３変速段よりも変速比が小さい第４変速段が成立させられ、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチが係合させられることによって前記第４変速段よりも変速比が小さい第５変速段が成立させられ、前記第１クラッチおよび前記第２ブレーキが係合させられることによって前記第５変速段よりも変速比が小さい第６変速段が成立させられ、前記第１クラッチおよび前記第１ブレーキが係合させられることによって前記第６変速段よりも変速比が小さい第７変速段が成立させられる
ことを特徴とする車両用自動変速機。 - 前記主変速部は、
前記中間回転部材から選択的に前記減速回転が入力される第１サンギヤと、前記第１クラッチを介して入力部材に連結される第１リングギヤと、該第１サンギヤに噛み合う第１ピニオンと、該第１ピニオンおよび第１リングギヤに噛み合う第２ピニオンと、該第１ピニオンおよび第２ピニオンを回転可能に支持し、前記第１ブレーキを介して前記非回転部材に選択的に連結される第１キャリヤとを有する第１遊星歯車装置と、
前記第２クラッチを介して前記入力部材と選択的に連結され且つ第２ブレーキを介して非回転部材に選択的に連結される第２サンギヤと、前記出力部材に連結された第２リングギヤと、前記第２ピニオンに対して一体回転するように同軸に連結されるとともに該第２サンギヤおよび第２リングギヤと噛み合う第３ピニオンを回転可能に支持し、前記第１キャリヤと連結された第２キャリヤとを有する第２遊星歯車装置とを、備えたものであり、
前記第１回転要素は前記第２サンギヤであり、前記第２回転要素は第１キャリヤおよび第２キャリヤであり、前記第３回転要素は第１リングギヤであり、前記第４回転要素は前記第２リングギヤであり、前記第５回転要素は前記第１サンギヤである
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機。 - 前記副変速部は、第３ブレーキを介して選択的に非回転部材に連結されるサンギヤと、前記第５回転要素に連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、前記入力部材に連結され、該サンギヤと噛み合う第４ピニオンと該リングギヤと噛み合う第５ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持するキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である請求項２の車両用自動変速機。
- 前記副変速部は、非回転部材に連結されたサンギヤと、第３クラッチを介して前記第５回転要素と選択的に連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、前記入力部材に連結され、該サンギヤと噛み合う第４ピニオンと該リングギヤと噛み合う第５ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持するキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である請求項２の車両用自動変速機。
- 前記主変速部は、
前記第２クラッチを介して選択的に入力部材と連結され、且つ第２ブレーキを介して選択的に前記非回転部材と選択的に連結される第１サンギヤと、前記第１クラッチを介して前記入力部材に連結される第１リングギヤと、該第１サンギヤに噛み合う第１ピニオンと、該第１ピニオンおよび第１リングギヤに噛み合う第２ピニオンと、該第１ピニオンおよび第２ピニオンを回転可能に支持し、前記中間回転部材から選択的に前記減速回転が入力される第１キャリヤとを有する第１遊星歯車装置と、
前記第１ブレーキを介して非回転部材に選択的に連結される第２サンギヤと、前記出力部材に連結された第２リングギヤと、該第２サンギヤと噛み合い且つ前記第１ピニオンに対して一体回転するように同軸に連結された第３ピニオンと、該第３ピニオンおよび該第２リングギヤと噛み合う第４ピニオンと、該第３ピニオンおよび第４ピニオンを回転可能に支持し、前記第１キャリヤと連結された第２キャリヤとを有する第２遊星歯車装置とを、備えたものであり、
前記第１回転要素は前記第１サンギヤであり、前記第２回転要素は第２サンギヤであり、前記第３回転要素は第１リングギヤであり、前記第４回転要素は前記第２リングギヤであり、前記第５回転要素は前記第１キャリヤおよび第２キャリヤである
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機。 - 前記副変速部は、前記入力部材に連結されたサンギヤと、前記第５回転要素に連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、該サンギヤと噛み合う第５ピニオンと該リングギヤと噛み合う第６ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持し、第３ブレーキを介して選択的に非回転部材に連結されるキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である請求項５の車両用自動変速機。
- 前記副変速部は、前記入力部材に連結されたサンギヤと、第３クラッチを介して前記第５回転要素に選択的に連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、該サンギヤと噛み合う第５ピニオンと該リングギヤと噛み合う第６ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持し、非回転部材に連結されたキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である請求項５の車両用自動変速機。
- 前記主変速部は、
第２クラッチを介して選択的に入力部材と連結され且つ第２ブレーキを介して選択的に非回転部材と連結される第１サンギヤと、出力部材と連結された第１リングギヤと、該第１サンギヤおよび第１リングギヤと噛み合う第１ピニオンを回転可能に支持し、第２リングギヤと連結され、且つ第１ブレーキを介して選択的に非回転部材に連結される第１キャリヤとを有する第１遊星歯車装置と、
前記中間回転部材から選択的に前記減速回転が入力される第２サンギヤと、前記第１キャリヤに連結された第２リングギヤと、それら第２サンギヤおよび第２リングギヤと噛み合う第２ピニオンを回転可能に支持し、第１クラッチを介して選択的に入力部材に連結される第２キャリヤとを有する第２遊星歯車装置と、
前記第２サンギヤと連結された第３サンギヤと、前記第２キャリヤと連結され且つ第１クラッチを介して入力部材と選択的に連結される第３リングギヤと、該第３サンギヤおよび第３リングギヤと噛み合う第３ピニオンを回転可能に支持し、前記出力部材および第１リングギヤと連結された第３キャリヤとを有する第３遊星歯車装置とを、備えたものであり、
前記第１回転要素は前記第１サンギヤであり、前記第２回転要素は第１キャリヤおよび第２リングギヤであり、前記第３回転要素は第２キャリヤおよび第３リングギヤであり、前記第４回転要素は前記第３キャリヤおよび第１リングギヤであり、前記第５回転要素は前記第２サンギヤおよび第３サンギヤである
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機。 - 前記副変速部は、前記入力部材と連結されたサンギヤと、前記第２サンギヤおよび第３サンギヤに連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、該サンギヤと噛み合う第４ピニオンと該リングギヤと噛み合う第５ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持し、第３ブレーキを介して選択的に非回転部材に連結されるキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である請求項８の車両用自動変速機。
- 前記副変速部は、前記入力部材と連結されたサンギヤと、第３クラッチを介して前記第２サンギヤおよび第３サンギヤに選択的に連結され且つ前記中間回転部材として機能するリングギヤと、該サンギヤと噛み合う第４ピニオンと該リングギヤと噛み合う第５ピニオンとを相互に噛み合った状態で回転可能に支持し、非回転部材に連結されたキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車装置である請求項８の車両用自動変速機。
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