JP2007263377A

JP2007263377A - 車両用自動変速機

Info

Publication number: JP2007263377A
Application number: JP2007189589A
Authority: JP
Inventors: Terubumi Miyazaki; 光史宮崎
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2022-06-10
Also published as: JP4760796B2

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５段の多段変速が可能な車両用自動変速機を提供する。
【解決手段】３組の第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５２と、クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４から成る合計４つの摩擦係合装置とを備えた自動変速機４６において、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４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、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられることによって第２変速段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３が係合させられることによって第３変速段が成立させられ、第３クラッチＣ３および第４クラッチＣ４が係合させられることによって第４変速段が成立させられ、前記第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３が係合させられることによって第５変速段が成立させられる。
【選択図】図８

Description

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５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。

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。たとえば特許文献１に記載の車両用自動変速機はその一例であり、３つのクラッチと２つのブレーキとの合計５つの摩擦係合装置を用いて切り換えることにより前進５速の変速が可能とされている。
特開２００１−３４９３９５号公報

しかしながら、上記従来の車両用自動変速機は５つの摩擦係合装置を用いて前進５速の変速を切り換えているため、ドラム、ハブ、摩擦板、プレート、ピストン、延伸油圧キャンセラ、リターンスプリングなどの摩擦係合装置を構成する部品点数が多く、重量や製造コストが高くなるとともに、摩擦板などのひきずり損失を発生させる部分が多いことから、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。

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、一層少ない摩擦係合装置で前進５段の変速が可能な車両用自動変速機を提供することにある。

かかる目的を達成するための請求項１に係る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且つ他の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４クラッチを介して選択的に前記中間回転部材に連結され、該第２回転要素は第３クラッチを介して選択的に入力部材に連結され、該第３回転要素は第２クラッチを介して選択的に前記中間回転部材に連結され、該第５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) 前記第２クラッチおよび前記第４クラッチ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１クラッチおよび前記第４クラッチ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第３クラッチ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３クラッチおよび前記第４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ることにある。

この発明の車両用自動変速機は、前進５段の多段変速が４つのクラッチからなる合計４つの摩擦係合装置の係合作動の切り換えによって得られるため、車両用自動変速機が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。

ここで、好適には、前記主変速部は、(a) 前記第１クラッチを介して前記入力部材に選択的に連結される第１サンギヤと、出力部材に連結された第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リングギヤに噛み合う第２ピニオンと、それら第１ピニオンおよび第２ピニオンを相互に噛み合う状態で回転可能に支持し、前記第３クラッチを介して前記入力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４クラッチを介して前記中間回転部材と選択的に連結される第２サンギヤと、前記第１リングギヤに連結された第２リングギヤと、該第２サンギヤに噛み合い且つ前記第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た第３ピニオンと、該第３ピニオンを回転可能に支持し、前記第１キャリヤに連結された第２キャリヤとを有する第２遊星歯車装置と、(c) 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クラッチを介して選択的に前記中間回転部材と連結される第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４ピニオンを回転可能に支持し且つ前記第１キャリヤおよび第２キャリヤに連結された第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２サンギヤおよび第３サンギヤであり、前記第２回転要素は互いに連結された第１キャリヤ、第２キャリヤ、および第３キャリヤであり、前記第３回転要素は前記第３リングギヤであり、前記第４回転要素は前記第１リングギヤおよび第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、このようにしても、前進５段の多段変速が４つのクラッチからなる合計４つの摩擦係合装置によって得られるため、車両用自動変速機が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。また、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置の第２ピニオンと、第２遊星歯車装置の第３ピニオンとが一体回転するように同軸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る。

また、好適には、前記副変速部は、非回転部材に連結されたリングギヤと、前記入力部材に連結されたサンギヤと、該サンギヤおよびリングギヤと噛み合うピニオンを回転可能に支持するキャリヤとを有し、該キャリヤが前記中間回転部材として機能するシングルピニオン型の遊星歯車装置である。このようにすれば、副変速部は１組の遊星歯車装置から構成されるので、本発明の車両用自動変速機が一層軽量かつコンパクトとなる。

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。

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、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出力歯車２４から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を同軸上に順次備え、出力歯車２４を第１遊星歯車装置１８と上記トルクコンバータ或いは第１ブレーキＢ１との間に備えている。上記入力軸１６は、上記トルクコンバータを介して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。

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、シングルピニオン型の第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、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置１８およびダブルピニオン型の第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、４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、５種類の変速比γ_ｎ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。

上記副変速部２６において、第３遊星歯車装置２２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、第２ブレーキＢ２を介してトランスミッションケース（非回転部材）１２に選択的に連結される第３リングギヤＲ３と、第３サンギヤＳ３および第３リングギヤＲ３に噛み合う第５ピニオンＰ５を回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持し且つ第２遊星歯車装置２０の第２リングギヤＲ２に連結された第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２２では、第２ブレーキＢ２の係合により第３リングギヤＲ３が非回転とされているとき、第３キャリヤＣＡ３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２リングギヤＲ２へ伝達する。すなわち、第３キャリヤＣＡ３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の回転よりも低い減速回転を主変速部２８へ伝達する。また、上記第２ブレーキＢ２は、その係合によって第３キャリヤＣＡ３から主変速部２８へ減速回転を選択的に出力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。

また、主変速部２８において、上記第１遊星歯車装置１８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１サンギヤＳ１と、出力部材として機能する出力歯車２４に連結された第１リングギヤＲ１と、その第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１に噛み合う第１ピニオンＰ１と、その第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１クラッチＣ１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、前記第３キャリヤＣＡ３に連結された第２リングギヤＲ２と、第２サンギヤに噛み合う第２ピニオンＰ２と、それら第２ピニオンＰ２および第２リングギヤＲ２に噛み合い且つ前記第１ピニオンＰ１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，それら第２ピニオンＰ２および第３ピニオンＰ３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２クラッチＣ２を介して前記入力軸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。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。変速比γを適切とするために、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、逆でもよい。

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に並列に一方向クラッチを設けることでその一方向クラッチも係合装置すなわち第１ブレーキと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。

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から成る４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５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Ｎ_ｉｎ／出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。

すなわち、図２に示すように、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２の係合により、第１サンギヤＳ１および第３リングギヤＲ３が非回転とされることにより、変速比γ_１が最大値たとえば「３．６１」である第１速ギヤ段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１、第２ブレーキＢ２の係合により、第２サンギヤＳ２が入力軸１６に連結されるとともに第３リングギヤＲ３が非回転とされることにより、変速比γ_２が第１速ギヤ段よりも小さい値たとえば「２．１２」程度である第２速ギヤ段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１の係合により、第２サンギヤＳ２が入力軸１６に連結されるとともに第１サンギヤＳ１が非回転とされることにより、変速比γ_３が第２速ギヤ段よりも小さい値たとえば「１．３０」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２クラッチＣ２の係合により、第２サンギヤＳ２が入力軸１６に連結されるとともに第２キャリヤＣＡ２および第１キャリヤＣＡ１も入力軸１６に連結されることにより第１遊星歯車装置１８および第２遊星歯車装置２０が一体的に回転させられ、変速比γ_４が第３速ギヤ段よりも小さい値「１．０００」である第４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、第２キャリヤＣＡ２および第１キャリヤＣＡ１が入力軸１６に連結されるとともに第１サンギヤＳ１が非回転とされることにより、変速比γ_５が第４速ギヤ段よりも小さい値たとえば「０．７０」程度である第５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２ブレーキＢ２の係合により、第２キャリヤＣＡ２および第１キャリヤＣＡ１が入力軸１６に連結されるとともに、第３リングギヤＲ３が非回転とされて第３キャリヤＣＡ３および第２リングリヤＲ２が減速回転させられると、変速比γ_Ｒが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値たとえば「２．７２」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）ρ_１、第２遊星歯車装置２０のギヤ比ρ_２、第３遊星歯車装置２２のギヤ比ρ_３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、ρ_１＝０．４３、ρ_２＝０．２８、ρ_３＝０．３２である。

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＝γ_ｎ／γ_ｎ＋１）は、たとえば第１速ギヤ段の変速比γ_１と第２速ギヤ段の変速比γ_２との比（＝γ_１／γ_２）が「１．７０」とされ、第２速ギヤ段の変速比γ_２と第３速ギヤ段の変速比γ_３との比（＝γ_２／γ_３）が「１．６３」とされ、第３速ギヤ段の変速比γ_３と第４速ギヤ段の変速比γ_４との比（＝γ_３／γ_４）が「１．３０」とされ、第４速ギヤ段の変速比γ_４と第５速ギヤ段の変速比γ_５との比（＝γ_４／γ_５）が「１．４３」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γ_１と第５速ギヤ段の変速比γ_５との比であるギヤ比幅（＝γ_１／γ_５）が比較的大きな値すなわち「５．１６」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。

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１サンギヤＳ１を、第２回転要素ＲＥ２に対応する第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２リングギヤＲ２を、第４回転要素ＲＥ４に対応する第１リングギヤＲ１を、第５回転要素ＲＥ５に対応する第２サンギヤＳ２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ρ_１、ρ_２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。

上記共線図を利用して主変速部２８の構成を表現すれば、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（Ｓ１）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２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２）は第２クラッチＣ２によって選択的に入力軸１６に連結され、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ２）は第３キャリヤＣＡ３（中間回転部材）に連結され、第５回転要素ＲＥ５（Ｓ２）は第１クラッチＣ１を介して入力軸１６に選択的に連結され、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１）は出力歯車２４（出力部材）に連結されている。

そして、上記の共線図から明らかなように、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）が非回転とされるとともに第３回転要素ＲＥ３（Ｒ２）が入力軸１６よりも低い回転速度で回転させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１）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５回転要素ＲＥ５（Ｓ２）が入力軸１６と共に回転させられるとともに第３回転要素ＲＥ３（Ｒ２）が入力軸１６よりも低い回転速度で回転させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１）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５回転要素ＲＥ５（Ｓ２）が入力軸１６と共に一体回転させられるとともに第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）が非回転とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１）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２クラッチＣ２が係合させられて、第５回転要素ＲＥ５（Ｓ２）および第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２）が入力軸１６と共に一体回転させられると、第１遊星歯車装置１８および第２遊星歯車装置２０が全体として一体回転させられ、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１）は「４ｔｈ」で示す回転速度（入力軸回転速度と同じ回転速度「１．０」）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。この第４変速段「４ｔｈ」の変速比γ_４は１である。第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２）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）が非回転とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１）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。

また、第２クラッチＣ２および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ２）が入力軸１６よりも低い第３キャリヤＣＡ３の速度で回転させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１）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。

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５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２つのブレーキＢ１、Ｂ２から成る合計４つの摩擦係合装置によって得られる。このため、４組の遊星歯車装置を用いる場合に比較して、変速機１０が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。

また、本実施例の副変速部２６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（非回転部材）１２に連結される第３リングギヤＲ３と、入力軸（入力部材）１６に連結された第３サンギヤＳ３と、その第３サンギヤＳ３および第３リングギヤＲ３と噛み合う第４ピニオンＰ４を回転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３とを有し、その第３キャリヤＣＡ３が中間回転部材として機能するシングルピニオン型の１組の第３遊星歯車装置２２から構成されているので、車両用自動変速機１０が一層軽量かつコンパクトとなる。

また、前述の実施例において、シングルピニオン型の第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３０が一層小型且つ安価となる。

また、上記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のギヤ比ρ_１、ρ_２、ρ_３は略０．３〜０．６程度の範囲内に設定されて、それ等の遊星歯車装置１８、２０、２２を比較的小型（小径）に維持しつつ、図２に示すように全体として適切な変速比特性を得ることができる。

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。

図４は、図１に示す車両用自動変速機１０の副変速部２６が異なる変形例を示している。この図４の副変速部２６は、トランスミッションケース（非回転部材）１２に連結された第３リングギヤＲ３と、入力軸（入力部材）１６に連結された第３サンギヤＳ３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４ピニオンＰ４を回転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３とを有する１組のシングルピニオン型第３遊星歯車装置２２から構成されており、中間回転部材として機能する第３キャリヤＣＡ３は、第３クラッチＣ３を介して主変速部２８内の第２リングギヤＲ２と選択的に連結されるようになっている。これにより、図１の実施例と同様の作動が得られる。本実施例では、この第３クラッチＣ３が、その係合によって第３キャリヤＣＡ３から主変速部２８へ減速回転を選択的に出力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。なお、上記第３クラッチＣ３は、入力軸１６と第３サンギヤＳ３との間に設けられていても同様の作動が得られる。

図５は、前記変速機１０と同様に４つの摩擦係合装置を用いて前進５速のギヤ段を達成する変速機３６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３６は、シングルピニオン型の第４遊星歯車装置４４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３８、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置４０、およびシングルピニオン型の第３遊星歯車装置４２を主体として構成されている主（第１）変速部２８とを有し、４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、５種類の変速比γ_ｎ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。

上記副変速部２６において、第４遊星歯車装置４４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ブレーキＢ２を介してトランスミッションケース（非回転部材）１２に選択的に連結される第４リングギヤＲ４と、第４サンギヤＳ４および第４リングギヤＲ４に噛み合う第５ピニオンＰ５を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遊星歯車装置４２の第３キャリヤＣＡ３に連結された第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４４では、第２ブレーキＢ２の係合により第４リングギヤＲ４が非回転とされているとき、第４キャリヤＣＡ４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３キャリヤＣＡ３へ伝達する。すなわち、第４キャリヤＣＡ４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、上記第２ブレーキＢ２は、その係合によって第４キャリヤＣＡ４から主変速部２８の第３キャリヤＣＡ３へ選択的に出力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。

また、主変速部２８において、上記第１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１サンギヤＳ１と、出力部材として機能する出力歯車２４に連結された第１リングギヤＲ１と、その第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１に噛み合う第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４０は、第１クラッチＣ１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、前記第１リングギヤＲ１と共通に構成されることにより第１リングギヤＲ１でもある第２リングギヤＲ２と、第２サンギヤに噛み合い且つ第２ピニオンＰ２と、第１ピニオンＰ１と共通に構成されることにより第１ピニオンＰ１に対して一体回転するように同軸にそれと連結され且つ第２ピニオンＰ２と第２リングギヤＲ２に噛み合う第３ピニオンＰ３と，その第２ピニオンＰ２とその第２ピニオンＰ２に噛み合う第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キャリヤＣＡ１と一体回転するようにそれに連結された第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４２は、上記第２サンギヤＳ２と連結され且つ第１クラッチＣ１を介して選択的に入力軸１６と連結される第３サンギヤＳ３と、第２キャリヤＣＡ２に連結された第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４ピニオンＰ４を回転可能にすなわち自転且つ公転可能に支持し、前記第４キャリヤＣＡ４と連結された第３キャリヤＣＡ３とを備えたものである。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と同径とされているが、変速比γを適切とするために大径とされたり或いは小径とされたりしてもよい。

以上のように構成された変速機３６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から成る４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５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が各ギヤ段毎に得られるようになっている。

図６において、主変速部２８は、第１遊星歯車装置３８の第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣＡ１、第１リングギヤＲ１、第２遊星歯車装置４０の第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣＡ２、第２リングギヤＲ２、および第３遊星歯車装置４２の第３サンギヤＳ３、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１ブレーキＢ１によって選択的に回転停止させられ、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２、Ｒ３）は第２クラッチＣ２によって選択的に入力軸１６に連結され、第３回転要素ＲＥ３（ＣＡ３）は第４キャリヤＣＡ４（中間回転部材）に連結され、第５回転要素ＲＥ５（Ｓ２、Ｓ３）は第１クラッチＣ１を介して入力軸１６に選択的に連結され、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、Ｒ２）は出力歯車２４（出力部材）に連結されている。

そして、上記の共線図から明らかなように、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）が非回転とされるとともに第３回転要素ＲＥ３（ＣＡ３）が入力軸１６よりも低い回転速度で回転させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、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５回転要素ＲＥ５（Ｓ２、Ｓ３）が入力軸１６と共に回転させられるとともに第３回転要素ＲＥ３（ＣＡ３）が入力軸１６よりも低い回転速度で回転させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、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５回転要素ＲＥ５（Ｓ２、Ｓ３）が入力軸１６と共に一体回転させられるとともに第１回転要素ＲＥ１（Ｓ１）が非回転とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、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２クラッチＣ２が係合させられて、第５回転要素ＲＥ５（Ｓ２、Ｓ３）と第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２、Ｒ３）が入力軸１６と共に一体回転させられると、第１遊星歯車装置１８および第２遊星歯車装置２０が全体として一体回転させられ、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、Ｒ２）は「４ｔｈ」で示す回転速度（入力軸回転速度と同じ回転速度「１．０」）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。この第４変速段「４ｔｈ」の変速比γ_４は１である。第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、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）が非回転とされると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、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。

また、第２クラッチＣ２および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２、Ｒ３）が入力軸１６とともに回転させられるとともに、第３回転要素ＲＥ３（ＣＡ３）が入力軸１６よりも低い第４キャリヤＣＡ４の速度で回転させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、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。

本実施例の変速機３６においても、前進５段の多段変速が２つのクラッチＣ１、Ｃ２および２つのブレーキＢ１、Ｂ２から成る合計４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。

図７は、上記図５に示す車両用自動変速機１０の副変速部２６が異なる変形例を示している。この図７の副変速部２６は、トランスミッションケース（非回転部材）１２に連結されることにより非回転とされた第４リングギヤＲ４と、入力軸（入力部材）１６に連結された第４サンギヤＳ４と、それら第４サンギヤＳ４および第４リングギヤＲ４と噛み合う第５ピニオンＰ５を回転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４とを有する１組のシングルピニオン型第４遊星歯車装置４４から構成されており、中間回転部材として機能する第４キャリヤＣＡ４は、第３クラッチＣ３を介して主変速部２８内の第３キャリヤＣＡ３と選択的に連結されるようになっている。これにより図５の実施例と同様の作動が得られる。本実施例では、この第３クラッチＣ３が、その係合によって第４キャリヤＣＡ４から主変速部２８へ減速回転を選択的に出力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。なお、上記第３クラッチＣ３は、入力軸１６と第４サンギヤＳ４との間に設けられていても、同様の作動が得られる。

図８は、前記変速機１０と同様に４つの摩擦係合装置を用いて前進５速のギヤ段を達成する変速機４６の構成を示す骨子図であり、図９は、その変速機４６の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であり、図１０はその共線図である。本実施例の変速機４６は、シングルピニオン型の第４遊星歯車装置５４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４８、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置５０、およびシングルピニオン型の第３遊星歯車装置５２を主体として構成されている主（第１）変速部２８とを有し、４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、５種類の変速比γ_ｎ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。

上記副変速部２６において、第４遊星歯車装置５４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、トランスミッションケース（非回転部材）１２に連結された第４リングギヤＲ４と、第４サンギヤＳ４および第４リングギヤＲ４に噛み合う第５ピニオンＰ５を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２クラッチＣ２を介して第３遊星歯車装置５２の第３リングギヤＲ３に選択的に連結され且つ第４クラッチＣ４を介して第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３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５４では、第４リングギヤＲ４が非回転とされているので、入力軸１６に連結された第４サンギヤＳ４の回転に伴って、第４キャリヤＣＡ４はその回転を減速して第１変速部２８の第３リングギヤＲ３または第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３へ選択的に伝達する。すなわち、第４キャリヤＣＡ４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、上記第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４は、その係合によって上記第４キャリヤＣＡ４から主変速部２８へ減速回転を選択的に出力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。

また、主変速部２８において、上記第１遊星歯車装置４８は、第１クラッチＣ１を介して選択的に入力軸１６と連結される第１サンギヤＳ１と、出力部材として機能する出力歯車２４に連結された第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、その第１ピニオンＰ１および第１リングギヤＲ１に噛み合う第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クラッチＣ３を介して入力軸１６に選択的に連結される第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５０は、第３サンギヤＳ３と連結され且つ第４クラッチＣ４を介して第４キャリヤＣＡ４（中間回転部材）と選択的に連結される第２サンギヤＳ２と、前記第１リングギヤＲ１と共通に構成されることによりその第１リングギヤＲ１でもある第２リングギヤＲ２と、第２サンギヤに噛み合い且つ第２ピニオンＰ２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キャリヤＣＡ３にも連結された第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５２は、第２サンギヤＳ２と連結され且つ第４クラッチＣ４を介して第４キャリヤＣＡ４（中間回転部材）と選択的に連結される第３サンギヤＳ３と、第２クラッチＣ２を介して第４キャリヤＣＡ４と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４ピニオンＰ４を回転可能に支持し、前記第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤＣＡ２と連結された第３キャリヤＣＡ３とを備えたものである。上記第２ピニオンＰ２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２ピニオンＰ２は第３ピニオンＰ３と同径とされているが、変速比γを適切とするために大径とされたり或いは小径とされたりしてもよい。

以上のように構成された変速機４６では、たとえば、図９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３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４から成る４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５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Ｎ_ｉｎ／出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。

すなわち、図９に示すように、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４の係合により、第３遊星歯車装置５２、第２遊星歯車装置５０、第１遊星歯車装置４８が共に一体的に減速回転させられることにより、変速比γ_１が最大値たとえば「３．４５」である第１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、第１サンギヤＳ１が入力軸１６に連結されるとともに第３リングギヤＲ３が減速回転とされることにより、変速比γ_２が第１速ギヤ段よりも小さい値たとえば「２．０４」程度である第２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４クラッチＣ４の係合により、第１サンギヤＳ１が入力軸１６に連結されるとともに第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３が減速回転とされることにより、変速比γ_３が第２速ギヤ段よりも小さい値たとえば「１．２７」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クラッチＣ３の係合により、第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤＣＡ２が入力軸１６に連結されることにより第１遊星歯車装置４８が入力軸１６と共に一体的に回転させられ、変速比γ_４が第３速ギヤ段よりも小さい値「１．０００」である第４速ギヤ段が成立させられる。また、第３クラッチＣ３および第４クラッチＣ４の係合により、第２キャリヤＣＡ２および第１キャリヤＣＡ１が入力軸１６に連結されるとともに第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３が減速回転されることにより、変速比γ_５が第４速ギヤ段よりも小さい値たとえば「０．７２」程度である第５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クラッチＣ３の係合により、第２キャリヤＣＡ２および第１キャリヤＣＡ１が入力軸１６に連結されるとともに、第３リングギヤＲ３が減速回転させられると、変速比γ_Ｒが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値たとえば「２．８３」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）ρ_１、第２遊星歯車装置２０のギヤ比ρ_２、第３遊星歯車装置２２のギヤ比ρ_３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、ρ_１＝０．４５、ρ_２＝０．５５、ρ_３＝０．２９、ρ_４＝０．２９である。

上記変速機４６において、各ギヤ段の変速比変化率（変速比間の比＝γ_ｎ／γ_ｎ＋１）は、たとえば第１速ギヤ段の変速比γ_１と第２速ギヤ段の変速比γ_２との比（＝γ_１／γ_２）が「１．６９」とされ、第２速ギヤ段の変速比γ_２と第３速ギヤ段の変速比γ_３との比（＝γ_２／γ_３）が「１．６１」とされ、第３速ギヤ段の変速比γ_３と第４速ギヤ段の変速比γ_４との比（＝γ_３／γ_４）が「１．２７」とされ、第４速ギヤ段の変速比γ_４と第５速ギヤ段の変速比γ_５との比（＝γ_４／γ_５）が「１．３９」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４６において、第１速ギヤ段の変速比γ_１と第５速ギヤ段の変速比γ_５との比であるギヤ比幅（＝γ_１／γ_５）が比較的大きな値すなわち「４．７９」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。

図１０において、主変速部２８は、第１遊星歯車装置４８の第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣＡ１、第１リングギヤＲ１、第２遊星歯車装置５０の第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣＡ２、第２リングギヤＲ２、および第３遊星歯車装置５２の第３サンギヤＳ３、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（Ｓ２、Ｓ３）は第４クラッチＣ４を介して選択的に第４キャリヤＣＡ４（中間回転部材）に連結され、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３）は第３クラッチＣ３を介して入力軸１６に選択的に連結され、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ３）は第２クラッチＣ２を介して第４キャリヤＣＡ４（中間回転部材）に連結され、第５回転要素ＲＥ５（Ｓ１）は第１クラッチＣ１を介して入力軸１６に選択的に連結され、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、Ｒ２）は出力歯車２４（出力部材）に連結されている。

そして、上記の共線図から明らかなように、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ３）および第１回転要素ＲＥ１（Ｓ２、Ｓ３）が第４キャリヤＣＡ４（中間回転部材）に連結されると、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５２が一体回転させられて、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、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５回転要素ＲＥ５（Ｓ１）が入力軸１６と共に回転させられるとともに第３回転要素ＲＥ３（Ｒ３）が入力軸１６よりも低い第４キャリヤＣＡ４の回転速度で回転させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、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１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４が係合させられて、第５回転要素ＲＥ５（Ｓ１）が入力軸１６と共に回転させられるとともに第１回転要素ＲＥ１（Ｓ２、Ｓ３）が第４キャリヤＣＡ４（中間回転部材）に連結されると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、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クラッチＣ３が係合させられて、第５回転要素ＲＥ５（Ｓ１）が入力軸１６と共に回転させられるとともに第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３）も入力軸１６と共に回転させられると、第１遊星歯車装置４８、第２遊星歯車装置５０、および第３遊星歯車装置５２が全体として一体回転させられ、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、Ｒ２）は「４ｔｈ」で示す回転速度（入力軸回転速度と同じ回転速度「１．０」）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。この第４変速段「４ｔｈ」の変速比γ_４は１である。第３クラッチＣ３および第４クラッチＣ４が係合させられて、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３）も入力軸１６と共に回転させられるとともに第１回転要素ＲＥ１（Ｓ２、Ｓ３）が第４キャリヤＣＡ４（中間回転部材）に連結されると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、Ｒ２）は「５ｔｈ」で示す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。

また、第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３が係合させられて、第３回転要素ＲＥ３（Ｒ３）が入力軸１６よりも低い第４キャリヤＣＡ４の速度で回転させられるとともに、第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３）が入力軸１６とともに回転させられると、第４回転要素ＲＥ４（Ｒ１、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。

本実施例の変速機４６においても、前進５段の多段変速がクラッチＣ１乃至Ｃ４から成る合計４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。

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。

たとえば、前述の実施例において、副変速部２６を構成する第３遊星歯車装置２２は、シングルピニオン型であったが、ダブ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、第３キャリヤＣＡ３、第３リングギヤＲ３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。副変速部２６を構成する第４遊星歯車装置４４、或いは５４においても同様である。

また、前述の実施例の車両用自動変速機１０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。

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。

また、前記車両用自動変速機１０或いは３６において、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。変速機４６の第１クラッチＣ１乃至第４クラッチＣ４も同様である。

また、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、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。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、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。

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１の車両用自動変速機の共線図である。図１の車両用自動変速機の副変速部の変形例を示す骨子図である。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５の車両用自動変速機の共線図であって図３に相当する図である。図５の車両用自動変速機の副変速部の変形例を示す骨子図である。本発明の他の実施例の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８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って、図２に相当する図である。図８の車両用自動変速機の共線図であって図３に相当する図である。

符号の説明

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
２８：主変速部
４６：車両用自動変速機（自動変速機）
４８：第１遊星歯車装置
５０：第２遊星歯車装置
５２：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
Ｃ４：第４クラッチ

Claims

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且つ他の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４クラッチを介して選択的に前記中間回転部材に連結され、該第２回転要素は第３クラッチを介して選択的に入力部材に連結され、該第３回転要素は第２クラッチを介して選択的に前記中間回転部材に連結され、該第５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、
前記第２クラッチおよび前記第４クラッチ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１クラッチおよび前記第４クラッチ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第３クラッチ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３クラッチおよび前記第４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る第１サンギヤと、出力部材に連結された第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リングギヤに噛み合う第２ピニオンと、それら第１ピニオンおよび第２ピニオンを相互に噛み合う状態で回転可能に支持し、前記第３クラッチを介して前記入力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４クラッチを介して前記中間回転部材と選択的に連結される第２サンギヤと、前記第１リングギヤに連結される第２リングギヤと、該第２サンギヤに噛み合い且つ前記第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第３ピニオンと、該第３ピニオンを回転可能に支持し、前記第１キャリヤに連結された第２キャリヤとを有する第２遊星歯車装置と、
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クラッチを介して選択的に前記中間回転部材と連結される第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４ピニオンを回転可能に支持し且つ前記第１キャリヤおよび第２キャリヤに連結された第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２サンギヤおよび第３サンギヤであり、前記第２回転要素は互いに連結された第１キャリヤ、第２キャリヤ、および第３キャリヤであり、前記第３回転要素は前記第３リングギヤであり、前記第４回転要素は前記第１リングギヤおよび第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、非回転部材に連結されたリングギヤと、前記入力部材に連結されたサンギヤと、該サンギヤおよびリングギヤと噛み合うピニオンを回転可能に支持するキャリヤとを有し、該キャリヤが前記中間回転部材として機能するシングルピニオン型の遊星歯車装置である請求項１または２の車両用自動変速機。