JP2008215383A - 自動変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 前進８段の、変速比ステップをバランスよく保つ自動変速装置を提供。
【解決手段】 入力軸１１の回転でサンギアＳ０が駆動される第１遊星歯車装置ＰＧ０；そのリングギアＲ０とキャリアＣ０にサンギアＳ１とキャリアＣ１が連結された第２遊星歯車装置ＰＧ１；そのＲ１によって回転駆動されるＲ２を持つ第３遊星歯車装置ＰＧ２；そのＳ２に連結されたＳ３を持つ第４遊星歯車装置ＰＧ３；入力軸にＳ２を選択的に連結する第１クラッチＣ−１；入力軸にＣ２を選択的に連結する第２クラッチＣ−２；Ｃ０の回転を選択的規制する第１ブレーキＢ−１；Ｒ２の回転を選択的規制する第２ブレーキＢ−２；Ｒ０の回転を選択的規制する第３ブレーキＢ−３；および、Ｒ３の回転を選択的規制する第４ブレーキＢ−４；を備える。更に、入力軸にＳ０を連結、又は、Ｒ１にＲ２を連結する第３クラッチＣ−３を備える。ＰＧ０〜ＰＧ３はシングルピニオン型。
【選択図】 図１

Description

本発明は、入力軸に出力軸を、減速用複式遊星歯車装置および変速用複式遊星歯車装置で連結し、これらの装置に連結した複数のクラッチおよびブレーキの接離動作および回転規制／解除によって、多段階の変速比の速度変換を行う自動変速装置に関する。

特開２００２−２１３５４５号公報 自動変速機を搭載した車両の燃費の向上，該自動変速機の動力伝達性能の向上，円滑な変速、あるいは、車両運転の快適性の向上、などを図るために、変速段数（変速比）を多くししかも、出力回転速度の全範囲に、変速比が滑らかに分布することが求められている。

特許文献１に記載の第１態様の自動変速機は、入力軸に連結したサンギアに小径ピニオンが噛み合い、該小径ピニオンに第１のリングギアが噛み合うとともに、該小径ピニオンと同軸で一体の大径ピニオンが第２リングギアに噛み合う減速用複式遊星歯車装置に、前記ピニオンを支持するキャリアに連結されたリングギアを持つシングルピニオン遊星歯車装置とそのサンギアに連結されたサンギアを持つもう一つのシングルピニオン遊星歯車装置とを持つシンプソン型の変速用複式遊星歯車装置を、結合したものである。

引用文献１に記載の自動変速機は、隣接する変速段間の変速比の差（例えば「ステップ」＝隣接下位側変速段のギア比／上位側変速段のギア比）の最小値が比較的に小さく（例えば図２では１．０５３、図５では１．０７７）、変速比ステップのバランスが悪い。このようにステップが１．１未満であることは、変速前と変速後とのギア比が余り変化しないことを示しており、特に運転中にあって変速を行ったにも拘らず、運転者にとって変速感（変速を行った感覚）が得られず、違和感を与えてしまう虞がある。

本発明の目的は、変速比ステップをバランス良く保つ自動変速装置を提供することである。

請求項１に記載の自動変速装置（１０７／１０８／１０９）は、
入力軸（１１）および出力軸（１２）；
前記入力軸によって回転駆動されるサンギア（Ｓ０），該サンギアに噛み合うピニオン，該ピニオンが噛み合うリングギア（Ｒ０）、および、該ピニオンを支持するキャリア（Ｃ０）、を持つ第１遊星歯車装置（ＰＧ０）；
第１遊星歯車装置（ＰＧ０）のリングギア（Ｒ０）に連結されたサンギア（Ｓ１），該サンギアに噛み合うピニオン，該ピニオンが噛み合うリングギア（Ｒ１）、および、該ピニオンを支持し第１遊星歯車装置のキャリア（Ｃ０）に連結されたキャリア（Ｃ１）、を持つ第２遊星歯車装置（ＰＧ１）；
第２遊星歯車装置（ＰＧ１）のリングギア（Ｒ１）によって回転駆動されるリングギア（Ｒ２），該リングギアに噛み合うピニオン，該ピニオンに噛み合うサンギア（Ｓ２）、および、該ピニオンを支持するキャリア（Ｃ２）、を持つ第３遊星歯車装置（ＰＧ２）；
第３遊星歯車装置（ＰＧ２）のサンギア（Ｓ２）に連結されたサンギア（Ｓ３），該サンギアに噛み合うピニオン，該ピニオンに噛み合い第３遊星歯車装置のキャリアに連結されるリングギア（Ｒ３）、および、該ピニオンを支持し前記出力軸（１２）に連結されたキャリア（Ｃ３）、を持つ第４遊星歯車装置（ＰＧ３）；
前記入力軸（１１）に第３遊星歯車装置（ＰＧ２）のサンギア（Ｓ２）を選択的に連結する第１クラッチ（Ｃ−１）；
前記入力軸（１１）に第３遊星歯車装置（ＰＧ２）のキャリア（Ｃ２）を選択的に連結する第２クラッチ（Ｃ−２）；
第１遊星歯車装置（ＰＧ０）のキャリア（Ｃ０）の回転を選択的に規制する第１ブレーキ（Ｂ−１）；
第３遊星歯車装置（ＰＧ２）のリングギア（Ｒ２）の回転を選択的に規制する第２ブレーキ（Ｂ−２）；
第１遊星歯車装置（ＰＧ０）のリングギア（Ｒ０）の回転を選択的に規制する第３ブレーキ（Ｂ−３）；および、
第４遊星歯車装置（ＰＧ３）のリングギア（Ｒ３）の回転を選択的に規制する第４ブレーキ（Ｂ−４）；を備える。

なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応装置，機器の符号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。

請求項２に記載の自動変速装置（１０１／１０２／１０３）は、請求項１に記載の自動変速装置において、更に、前記入力軸（１１）に第１遊星歯車装置（ＰＧ０）のサンギア（Ｓ０）を選択的に連結する第３クラッチ（Ｃ−３）を備えたものである。

請求項３に記載の自動変速装置（１０４／１０５／１０６）は、請求項１に記載の自動変速装置において、更に、第２遊星歯車装置（ＰＧ１）の前記リングギア（Ｒ１）に第３遊星歯車装置（ＰＧ２）の前記リングギア（Ｒ２）を選択的に連結する第３クラッチ（Ｃ−３）を備えたものである。

上記請求項１に記載の自動変速装置（１０７，１０８，１０９）によれば、各遊星歯車装置（ＰＧ０〜３）の歯数比λ（サンギアの歯数／リングギアの歯数）を、シングルピニオン遊星歯車機構に問題なく設定できる範囲内で、たとえば図７又は図２の（ａ）に示すものに設定して、図７又は図２の（ｂ）に示す、前進８段の自動変速装置の出力軸／入力軸間のギア比（速度比）を設定することができる。隣接する変速段間の変速比の差（「ステップ」＝隣接下位側変速段の歯数比／上位側変速段の歯数比）の最小値を比較的に大きくできるので（例えば図７又は図２の（ｂ）のステップ値１．１０３）、多い変速段数の出力回転速度の全範囲に各段の変速比を比較的に滑らかに分布させることができる。

上記請求項２に記載の自動変速装置（１０１／１０２／１０３）によれば、入力軸（１１）の回転速度が過大に上昇するときの第２遊星歯車装置（ＰＧ１）のサンギア（Ｓ１）および第１遊星歯車装置（ＰＧ０）のリングギア（Ｒ０）の過大な速度上昇を、第３クラッチ（Ｃ−３）をオフ（解放：連結断）にしておくことにより防止することができる。

第３クラッチ（Ｃ−３）を備えない実施形態（例えば図６の１０７〜１０９）では、第１遊星歯車装置（ＰＧ０）のサンギア（Ｓ０）が入力軸（１１）に常時連結状態であるので、前進の第１変速段である１ｓｔで、入力軸（１１）の回転速度が過大に上昇すると、サンギア（Ｓ１）およびリングギア（Ｒ０）の回転が超高速になる。例えば図８の、Ｓ０の縦軸上の白丸点とＲ１の縦線上の１ｓｔ位置の黒丸点とを結ぶ直線の延長がＳ１，Ｒ０の縦線と交わる点の縦軸上の位置の速度となる。したがって、請求項２のごとく、第３クラッチ（Ｃ−３）を備えて、１ｓｔでは入力軸（１１）／サンギア（Ｓ０）間の連結を分断（解放）するのがよい。これにより、例えば図３の速度線図に示すように、１ｓｔでのサンギア（Ｓ１）およびリングギア（Ｒ０）の過大な速度上昇が避けられる。

上記請求項３に記載の自動変速装置（１０４／１０５／１０６）によれば、入力軸（１１）の回転速度が過大に上昇するときの第２遊星歯車装置（ＰＧ１）のサンギア（Ｓ１）および第１遊星歯車装置（ＰＧ０）のリングギア（Ｒ０）の過大な速度上昇を、第３クラッチ（Ｃ−３）をオフ（連結断）にしておくことにより防止することができる。これにより、例えば図５の速度線図に示すように、１ｓｔでのサンギア（Ｓ１）およびリングギア（Ｒ０）の過大な速度上昇が避けられる。

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

図１の（ａ）に、本発明の第１実施例の自動変速装置１０１の構成を示す。第１実施例は、請求項２の自動変速装置の一実施例である。自動変速装置１０１は、その前方の、例えば自動車のエンジンにより回転駆動される流体トルクコンバータＴＣ、の出力回転を変速して駆動輪に伝達する。流体トルクコンバータＴＣのポンプインペラ７は図示を省略したエンジンによって回転駆動されてオイルを送り出し、ステータ８がオイルの反力を受け止めてトルクをタービン９に発生するようになっている。自動変速装置１０１の入力軸１１は、タービン９に連結されている。ＬＣはポンプインペラ７とタービン９とを直結するロックアップクラッチである。

自動変速装置１０１は、車体に取り付けられたトランスミッションケース内の共通軸線１３上に順次支承された、前方側の入力軸１１，減速用複式遊星歯車装置を構成する第１遊星歯車装置ＰＧ０および第２遊星歯車装置ＰＧ１，変速用複式遊星歯車装置を構成する第３遊星歯車装置ＰＧ２および第４遊星歯車装置ＰＧ３，第１〜第３クラッチＣ−１〜Ｃ−３，第１〜第４ブレーキＢ−１〜Ｂ−４，ワンウェイクラッチＦＣおよび後方側の出力軸１２で構成されている。

第１〜第４遊星歯車装置ＰＧ０〜ＰＧ３はいずれも、シングルピニオン遊星歯車装置である。第１遊星歯車装置ＰＧ０は、共通軸線１３周りに回転できるサンギアＳ０，該サンギアＳ０に噛み合うピニオン，該ピニオンを支持するキャリアＣ０および該ピニオンが噛み合うリングギアＲ０で構成されている。第２〜第４遊星歯車装置ＰＧ１〜ＰＧ３も同様に、サンギアＳ１〜Ｓ３，ピニオン，キャリアＣ１〜Ｃ３およびリングギアＲ１〜Ｒ３で構成されている。サンギアの回転数Ｎｓ、キャリヤの回転数Ｎｃ、リングギアの回転数Ｎｒと遊星歯車装置の歯数比λとの関係は、式（１）となる：
Ｎｒ＝（１＋λ）Ｎｃ−λＮｓ・・・（１）
歯数比λ＝サンギアの歯数／リングギアの歯数。

第１実施例の自動変速装置１０１では、前方の入力軸１１側から後方の出力軸１２側に、第１遊星歯車装置ＰＧ０，第２遊星歯車装置ＰＧ１，第３遊星歯車装置ＰＧ２および第４遊星歯車装置ＰＧ３をこの順に設けている。第１遊星歯車装置ＰＧ０のサンギアＳ０は、第３クラッチＣ−３で入力軸１１に結合される。第１遊星歯車装置ＰＧ０のリングギアＲ０に第２遊星歯車装置ＰＧ１のサンギアＳ１が、リングギアＲ０の後方側およびサンギアＳ１の前方側で連結されており、これらリングギアＲ０およびサンギアＳ１は、第３ブレーキＢ−３で回転が規制される。第１遊星歯車装置ＰＧ０のキャリアＣ０に第２遊星歯車装置ＰＧ１のキャリアＣ１が、キャリアＣ０の後方側で第２遊星歯車装置ＰＧ１のサンギアＳ１の内径側を通しそしてキャリアＣ１の後方側で連結されている。これらのキャリアＣ０，Ｃ１は、第１ブレーキＢ−１で回転が規制される。

第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１に、第３遊星歯車装置ＰＧ２のリングギアＲ２が、第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１の後方かつ外径側で連結されており、これらの回転が第２ブレーキＢ−２で規制される。第３遊星歯車装置ＰＧ２のキャリアＣ２は第２クラッチＣ−２で入力軸１１に結合される。キャリアＣ２及びリングギアＲ３は、ワンウェイクラッチＦＣを介してトランスミッションケースに連結され、逆転が規制されている。さらに、該リングギアＲ３およびキャリアＣ２の回転は、第４ブレーキＢ−４で規制される。第３および第４遊星歯車装置ＰＧ２，ＰＧ３のサンギアＳ２，Ｓ３は相互に連結されており、しかも第１クラッチＣ−１で入力軸１１に結合される。第４遊星歯車装置ＰＧ３のキャリアＣ３が出力軸１２に連結されている。

ワンウェイクラッチＦＣは、第３遊星歯車装置ＰＧ２のキャリアＣ２及び第４遊星歯車装置ＰＧ３のリングギアＲ３の逆回転を防止するものであり、１ｓｔで作動してＰＧ２のキャリアＣ２及びＰＧ３のリングギアＲ３を固定する。

以上のように構成された自動変速装置１０１は、第１乃至第３クラッチＣ−１〜Ｃ−３を選択的に作動（連結）し、第１乃至第４ブレーキＢ−１〜Ｂ−４およびワンウェイクラッチＦＣを選択的に作動（回転規制）して、第１〜第４遊星歯車装置ＰＧ０〜ＰＧ３の機構要素の回転を規制することにより、前進８段、後退２段のギア比を実現することができる。

図２の（ａ）には、第１〜第４遊星歯車装置ＰＧ０〜ＰＧ３それぞれの歯数比λ₀〜λ₃を、図２の（ｂ）には、自動変速装置１０１の作動状態表およびギア比を示す。該作動状態表において、各変速段に対応する各クラッチ，ブレーキ等の欄に白丸が付されている場合、クラッチであれば接続（連結）状態であることを、ブレーキあるいはワンウェイクラッチＦＣであれば回転規制（制動：停止拘束）状態にあることを示す。黒丸は、接続状態あるいは回転規制状態ではあるが、速度段の機械的切換えを滑らかにし、しかも簡易な変速制御でも変速ショックを生じないように速度段を切換えるためのものであり、変速段の設定には影響のないものである。

図２の（ｂ）には更に、自動変速装置１０１の、各変速段におけるギア比（入力軸１１の回転数／出力軸１２の回転数）、及び、変速段が１段アップしたときの「ステップ」値を示す。「ステップ」値は、隣接する変速段間のギア比の比（下位側変速段のギア比／上位側変速段のギア比）を示す。この「ステップ」値の最小値は、本実施例では、１．１０３であり、従来（例えば特許文献１の図５の６ｔｈ／７ｔｈ間の１．０７７）よりも大きく、前進８速の出力回転速度の全範囲に各段の変速比が比較的に滑らかに（均等に）分布する（たとえば図３上の出力Ｃ３での各変速段の速度値）。

図２の（ｂ）に示すように、第１乃至第４ブレーキＢ−１〜Ｂ−４およびワンウェイクラッチＦＣを選択的に作動し、第１乃至第３クラッチＣ−１〜Ｃ−３を選択的に接続したとき、第１〜第４遊星歯車装置ＰＧ０〜ＰＧ３の各機構要素の速度比は、図３に示す速度線図のようになる。

次に、各変速段の作動について説明する。図２の（ｂ）の作動状態表および図３の速度線図を参照されたい。前進第１変速段１ｓｔの場合、第１クラッチＣ−１が作動（接：連結）し、第４遊星歯車装置ＰＧ３のサンギアＳ３が入力軸１１の回転によって回転駆動され、ワンウェイクラッチＦＣによってリングギアＲ３が固定されることで、第４遊星歯車装置ＰＧ３のキャリアＣ３が、第１変速段のギア比３．５３８５で正転駆動される。これにより、キャリアＣ３に連結した出力軸１２が回転する。

前進第２変速段２ｎｄの場合、第１クラッチＣ−１が作動し、第２ブレーキＢ−２が作動（回転阻止：回転規制）するので、第２，第４遊星歯車装置ＰＧ２，ＰＧ３のサンギアＳ２，Ｓ３が入力軸１１の回転によって回転駆動され、第２ブレーキＢ−２が第３遊星歯車装置ＰＧ２のリングギアＲ２を停止拘束する。第３遊星歯車装置ＰＧ２のサンギアＳ２がピニオンを回転駆動し、リングギアＲ２が停止拘束されているので、キャリアＣ２が回転して、第４遊星歯車装置ＰＧ３のリングギアＲ３を回転駆動する。一方、第４遊星歯車装置ＰＧ３のサンギアＳ３がピニオン（キャリアＣ３）を回転駆動し、リングギアＲ３がキャリアＣ２で回転駆動されているので、キャリアＣ３が、第２変速段のギア比２．０６０４で正転駆動される。

前進第３変速段３ｒｄの場合、第１，第３クラッチＣ−１，Ｃ−３および第１ブレーキＢ−１が作動し、サンギアＳ０，Ｓ２，Ｓ３が入力軸１１の回転によって回転駆動され、キャリアＣ０およびＣ１が第１ブレーキＢ−１によって停止拘束される。キャリアＣ０およびＣ１が停止拘束されているので、サンギアＳ０の回転によりリングギアＲ０が回転し、これによってサンギアＳ１が回転し、これによってリングギアＲ１がＲ２とともに回転する。Ｒ２が回転するのでサンギアＳ２の回転により、Ｒ１の回転とサンギアＳ２の回転に対応してキャリアＣ２が回転して、リングギアＲ３を回転駆動する。第４遊星歯車装置ＰＧ３のサンギアＳ３がピニオンを回転駆動するが、リングギアＲ３がキャリアＣ２で回転駆動されているので、キャリアＣ３は、リングギアＲ３の回転とサンギアＳ３の回転に対応して、第３変速段のギア比１．６６６４で正転する。

前進第４変速段４ｔｈの場合、第１，第３クラッチＣ−１，Ｃ−３および第３ブレーキＢ−３が作動し、サンギアＳ０，Ｓ２，Ｓ３が入力軸１１の回転によって回転駆動され、リングギアＲ０およびサンギアＳ１が第３ブレーキＢ−３によって停止拘束される。リングギアＲ０およびサンギアＳ１が停止拘束されているので、サンギアＳ０の回転によりキャリアＣ０，Ｃ１が回転し、これによってリングギアＲ１がＲ２とともに回転する。Ｒ２の回転とサンギアＳ２の回転に対応してキャリアＣ２が回転して、リングギアＲ３を回転駆動する。第４遊星歯車装置ＰＧ３のサンギアＳ３がピニオンを回転駆動するが、リングギアＲ３がキャリアＣ２で回転駆動されているので、リングギアＲ３の回転とサンギアＳ３の回転に対応してキャリアＣ３が、第４変速段のギア比１．３８４５で正転する。

前進第５変速段５ｔｈの場合、第１，第２クラッチＣ−１，Ｃ−２が作動し、サンギアＳ２，Ｓ３およびキャリアＣ２が入力軸１１の回転によって回転駆動される。キャリアＣ２の回転によりリングギアＲ３が回転する。サンギアＳ３がピニオンを回転駆動するが、リングギアＲ３が回転駆動されているので、リングギアＲ３の回転とサンギアＳ３の回転に対応して、キャリアＣ３が、第５変速段のギア比１．００００で正転する。

前進第６変速段６ｔｈの場合、第２，第３クラッチＣ−２，Ｃ−３および第３ブレーキＢ−３が作動し、キャリアＣ２およびサンギアＳ０が入力軸１１の回転によって回転駆動され、リングギアＲ０およびサンギアＳ１が停止拘束される。サンギアＳ０の回転によってキャリアＣ０，Ｃ１が回転し、これによりリングギアＲ１，Ｒ２が回転する。キャリアＣ２の回転によってリングギアＲ３が回転駆動されるとともに、リングギアＲ２とキャリアＣ２の回転によりサンギアＳ２が回転駆動され、サンギアＳ２に連結したサンギアＳ３が回転する。このサンギアＳ３の回転とリングギアＲ３の回転により、キャリアＣ３が、第６変速段のギア比０．７２０９で正転する。

前進第７変速段７ｔｈの場合、第２，第３クラッチＣ−２，Ｃ−３および第１ブレーキＢ−１が作動し、キャリアＣ２およびサンギアＳ０が入力軸１１の回転によって回転駆動され、キャリアＣ０，Ｃ１が停止拘束される。これにより、サンギアＳ０によってリングギアＲ０およびサンギアＳ１が回転駆動され、サンギアＳ１の回転によりリングギアＲ１，Ｒ２が回転駆動される。キャリアＣ２の回転がリングギアＲ３を回転駆動する。加えて、キャリアＣ２の回転とリングギアＲ２の回転により、サンギアＳ２が回転駆動され、サンギアＳ２に連結したサンギアＳ３が回転する。このサンギアＳ３の回転とリングギアＲ３の回転により、キャリアＣ３が、第７変速段のギア比０．６４２１で正転する。

前進第８変速段８ｔｈの場合、第２クラッチＣ−２および第２ブレーキＢ−２が作動し、キャリアＣ２が入力軸１１の回転によって回転駆動され、リングギアＲ２，Ｒ１が停止拘束される。キャリアＣ２が回転しリングギアＲ２が停止拘束されているので、サンギアＳ２，Ｓ３がキャリアＣ２によって回転駆動されるとともに、リングギアＲ３が回転駆動される。サンギアＳ３とリングギアＲ３の回転により、キャリアＣ３が、第８変速段のギア比０．５８２３で正転する。

後進第１変速段Ｒｅｖ１の場合、第３クラッチＣ−３，第１ブレーキＢ−１および第４ブレーキＢ−４が作動し、サンギアＳ０が入力軸１１の回転で回転駆動され、キャリアＣ０，Ｃ１およびリングギアＲ３が停止拘束される。サンギアＳ０の回転によりリングギアＲ０およびサンギアＳ１が回転駆動され、サンギアＳ１の回転によりリングギアＲ１，Ｒ２が回転駆動される。リングギアＲ３が停止拘束されているのでリングギアＲ２の回転によりサンギアＳ２が回転駆動され、サンギアＳ２に連結したサンギアＳ３がキャリアＣ３を回転駆動する。

後進第２変速段Ｒｅｖ２の場合、第３クラッチＣ−３，第３ブレーキＢ−３および第４ブレーキＢ−４が作動し、サンギアＳ０が入力軸１１の回転で回転駆動され、リングギアＲ０およびサンギアＳ１が停止拘束されるとともに、リングギアＲ３が停止拘束される。サンギアＳ０の回転によりキャリアＣ０，Ｃ１が回転駆動され、サンギアＳ１が停止拘束されているので、リングギアＲ１，Ｒ２が回転駆動される。リングギアＲ２の回転によりサンギアＳ２が回転駆動され、リングギアＲ３が停止拘束されているので、サンギアＳ２に連結したサンギアＳ３がキャリアＣ３を回転駆動する。

図１の（ｂ）に、第２実施例の自動変速装置１０２を示す。第２実施例は、請求項２の自動変速装置の一実施例である。第２実施例の自動変速装置１０２は、第１実施例と同様に、前方の入力軸１１側から後方の出力軸１２側に、シングルピニオン型の、第１遊星歯車装置ＰＧ０，第２遊星歯車装置ＰＧ１，第３遊星歯車装置ＰＧ２および第４遊星歯車装置ＰＧ３をこの順に設けたものである。しかし自動変速装置１０２は、第１遊星歯車装置ＰＧ０のキャリアＣ０に第２遊星歯車装置ＰＧ１のキャリアＣ１を、キャリアＣ０の後方側でリングギアＲ１の外径側を通しそしてキャリアＣ１の後方側で連結し、第１遊星歯車装置ＰＧ０のリングギアＲ０に第２遊星歯車装置ＰＧ１のサンギアＳ１を、リングギアＲ１の外径側を通してリングギアＲ１の後方側かつサンギアＳ１の後方側で連結し、さらに、第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１に第３遊星歯車装置ＰＧ２のリングギアＲ２を、第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１の前方の外径側から第２遊星歯車装置ＰＧ１のサンギアＳ１の内径側を通してから第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１の後方かつ外径側で連結したものである。第２実施例の自動変速装置１０２のその他の構成および動作は、上述の第１実施例と同様である。

図１の（ｃ）に、第３実施例の自動変速装置１０３を示す。第３実施例は、請求項２の自動変速装置の一実施例である。第３実施例の自動変速装置１０３は、前方の入力軸１１側から後方の出力軸１２側に、第２遊星歯車装置ＰＧ１，第１遊星歯車装置ＰＧ０，第３遊星歯車装置ＰＧ２および第４遊星歯車装置ＰＧ３をこの順に設けて、第２遊星歯車装置ＰＧ１のサンギアＳ１に第１遊星歯車装置ＰＧ０のリングギアＲ０を、サンギアＳ１の後方側かつリングギアＲ０の前方側で連結し、第２遊星歯車装置ＰＧ１のキャリアＣ１に第１遊星歯車装置ＰＧ０のキャリアＣ０を、キャリアＣ１の後方側でリングギアＲ０の外径側を通しそしてキャリアＣ０の後方側で連結し、かつ、第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１に第３遊星歯車装置ＰＧ２のリングギアＲ２を、第１遊星歯車装置ＰＧ０のリングギアＲ０の後方かつ外径側で連結したものである。第３実施例の自動変速装置１０３のその他の構成および動作は、上述の第１実施例と同様である。

図４の（ａ）に、第４実施例の自動変速装置１０４を示す。第４実施例は、請求項３の自動変速装置の一実施例である。第４実施例の自動変速装置１０４は、図１の（ａ）に示す第１実施例の自動変速装置１０１の第３クラッチＣ−３を、第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１と第３遊星歯車装置ＰＧ２のリングギアＲ２の間に介挿し、第１遊星歯車装置ＰＧ０のサンギアＳ０を入力軸１１に連結（直結）したものである。第１実施例の自動変速装置１０１と同様に、第１遊星歯車装置ＰＧ０のリングギアＲ０に第２遊星歯車装置ＰＧ１のサンギアＳ１が、リングギアＲ０の後方側かつサンギアＳ１の前方側で連結され、第１遊星歯車装置ＰＧ０のキャリアＣ０に第２遊星歯車装置ＰＧ１のキャリアＣ１が、キャリアＣ０の後方側で第２遊星歯車装置ＰＧ１のサンギアＳ１の内径側を通しそしてキャリアＣ１の後方側で連結されている。しかし第３クラッチＣ−３は、第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１と第３遊星歯車装置ＰＧ２のリングギアＲ２との間に介挿されている。この第４実施例の自動変速装置１０４の、第１〜第４遊星歯車装置ＰＧ０〜ＰＧ３の歯数比，作動状態表およびギア比は、図２に示す第１実施例の自動変速装置１０１と同一である。速度線図は図５に示すものとなる。第４実施例の自動変速装置１０４のその他の構成は、第１実施例の自動変速装置１０１と同じである。

次に、第４実施例の自動変速装置１０４の各変速段の作動について説明する。図２の（ｂ）の作動状態表および図５の速度線図を参照されたい。前進第１変速段１ｓｔの場合、および、前進第２変速段２ｎｄの場合のいずれも、サンギアＳ０が入力軸１１の回転によって回転駆動されるが、第３クラッチＣ−３が作動しないのでリングギアＲ１とＲ２の間は非連結であって、サンギアＳ０の回転は、出力軸１２の回転駆動に影響せず、第１実施例の自動変速装置１０１の動作と実質的に同一である。

前進第３変速段３ｒｄの場合、第１，第３クラッチＣ−１，Ｃ−３および第１ブレーキＢ−１が作動し、サンギアＳ０，Ｓ２，Ｓ３が入力軸１１の回転によって回転駆動され、キャリアＣ０およびＣ１が第１ブレーキＢ−１によって停止拘束される。キャリアＣ０およびＣ１が停止拘束されているので、サンギアＳ０の回転によりリングギアＲ１が回転し、これによってサンギアＳ１が回転し、これによってリングギアＲ１が回転し、第３クラッチＣ−１が作動しているのでリングギアＲ１の回転によってリングギアＲ２が回転駆動される。したがって前進第３変速段３ｒｄの場合も、第１実施例の自動変速装置１０１の動作と実質的に同一である。

同様に、前進第４変速段４ｔｈの場合も、第１実施例の自動変速装置１０１の動作と実質的に同一である。

前進第５変速段５ｔｈの場合も、サンギアＳ０が入力軸で回転駆動されても、第３クラッチＣ−３が非作動であってリングギアＲ１／Ｒ２間が分離しているので、サンギアＳ０の回転は、出力軸１２の回転駆動に影響せず、第１実施例の自動変速装置１０１の動作と実質的に同一である。

前進第６変速段６ｔｈの場合、第２，第３クラッチＣ−２，Ｃ−３および第３ブレーキＢ−３が作動し、キャリアＣ２およびサンギアＳ０が入力軸１１の回転によって回転駆動され、リングギアＲ０およびサンギアＳ１が停止拘束される。これによりサンギアＳ０の回転によってキャリアＣ０，Ｃ１が回転し、これによりリングギアＲ１が回転して第３クラッチＣ−３を介してリングギアＲ２を回転駆動する。したがって前進第６変速段６ｔｈの場合も、第１実施例の自動変速装置１０１の動作と実質的に同一である。

同様に、前進第７変速段７ｔｈの場合および前進第８変速段８ｔｈの場合も、第１実施例の自動変速装置１０１の動作と実質的に同一である。

後進第１変速段Ｒｅｖ１の場合および後進第２変速段Ｒｅｖ２の場合も、動作は第１実施例の自動変速装置１０１の動作と実質的に同一である。

図４の（ｂ）に、第５実施例の自動変速装置１０５を示す。第５実施例は、請求項３の自動変速装置の一実施例である。第５実施例の自動変速装置１０５は、第４実施例の自動変速装置１０４と同様に、前方の入力軸１１側から後方の出力軸１２側に、シングルピニオン型の、第１遊星歯車装置ＰＧ０，第２遊星歯車装置ＰＧ１，第３遊星歯車装置ＰＧ２および第４遊星歯車装置ＰＧ３をこの順に設けたものである。自動変速装置１０５は、第１遊星歯車装置ＰＧ０のキャリアＣ０に第２遊星歯車装置ＰＧ１のキャリアＣ１を、キャリアＣ０の後方側でリングギアＲ１の外径側を通しそしてキャリアＣ１の後方側で連結し、第１遊星歯車装置ＰＧ０のリングギアＲ０に第２遊星歯車装置ＰＧ１のサンギアＳ１を、リングギアＲ１の外径側を通して該リングギアＲ１の後方側でサンギアＳ１と連結している。第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１には第３クラッチＣ−３を、第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１の前方の外径側から第２遊星歯車装置ＰＧ１のサンギアＳ１の内径側を通してから第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１の後方側で連結し、この第３クラッチＣ−３に第３遊星歯車装置ＰＧ２のリングギアＲ２を連結したものである。第５実施例の自動変速装置１０５のその他の構成および動作は、上述の第４実施例と同様である。

図４の（ｃ）に、第６実施例の自動変速装置１０６を示す。第６実施例は、請求項３の自動変速装置の一実施例である。第６実施例の自動変速装置１０６は、前方の入力軸１１側から後方の出力軸１２側に、第２遊星歯車装置ＰＧ１，第１遊星歯車装置ＰＧ０，第３遊星歯車装置ＰＧ２および第４遊星歯車装置ＰＧ３をこの順に設けて、第２遊星歯車装置ＰＧ１のサンギアＳ１に第１遊星歯車装置ＰＧ０のリングギアＲ０を、サンギアＳ１の後方側かつリングギアＲ０の前方側で連結し、第２遊星歯車装置ＰＧ１のキャリアＣ１に第１遊星歯車装置ＰＧ０のキャリアＣ０を、キャリアＣ１の後方側でリングギアＲ０の外径側を通しそしてキャリアＣ０の後方側で連結し、かつ、第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１に第３クラッチＣ−３を、第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１の外径側からリングギアＲ０の外径側を通して連結し、この第３クラッチＣ−３に第３遊星歯車装置ＰＧ２のリングギアＲ２を連結したものである。第６実施例の自動変速装置１０６のその他の構成および動作は、上述の第４実施例の自動変速装置１０４と同様である。

図６の（ａ）に、第７実施例の自動変速装置１０７を示す。第７実施例は、請求項１の自動変速装置の一実施例である。第７実施例の自動変速装置１０７は、図１の（ａ）に示す第１実施例の自動変速装置１０１の第３クラッチＣ−３を省略して、第１遊星歯車装置ＰＧ０のサンギアＳ０を入力軸１１に連結（直結）したものである。この第７実施例の自動変速装置１０７の、第１〜第４遊星歯車装置ＰＧ０〜ＰＧ３の歯数比，作動状態表およびギア比を、図７に示し、速度線図を図８に示す。第７実施例の自動変速装置１０７の第１〜第４遊星歯車装置ＰＧ０〜ＰＧ３の歯数比およびギア比は、図２に示す、第１実施例の自動変速装置１０１のもの、と同一である。作動状態表は、図２に示す第１実施例のものから、第３クラッチＣ−３の欄を削除したものである。

次に、自動変速装置１０７の各変速段の作動について説明する。図７の（ｂ）の作動状態表および図８の速度線図を参照されたい。前進第１変速段１ｓｔの場合、入力軸１１の回転によってサンギアＳ０が回転駆動されるが、キャリアＣ０，Ｃ１，リングギアＲ０およびサンギアＳ１が解放されているので、リングギアＲ１，Ｒ２は回転しない。すなわち解放である。したがってサンギアＳ０の回転は、出力軸１２の回転駆動に影響せず、第３および第４遊星歯車装置ＰＧ２，ＰＧ３の動作は、第１実施例の自動変速装置１０１の場合と実質的に同一である。

前進第２変速段２ｎｄの場合、第２ブレーキＢ−２がリングギアＲ２を停止拘束するので、入力軸１１の回転によってサンギアＳ２，Ｓ３が回転駆動され、サンギアＳ２によってキャリアＣ２が回転して、リングギアＲ３を回転駆動する。リングギアＲ３とサンギアＳ３の回転速度に対応してキャリアＣ３が回転する。

前進第３変速段３ｒｄの場合、第１ブレーキＢ−１がキャリアＣ１，Ｃ０を停止拘束するので、入力軸１１の回転によってサンギアＳ０が回転駆動されてリングギアＲ０，サンギアＳ１が回転し、サンギアＳ１がリングギアＲ１，Ｒ２を回転駆動する。一方入力軸１１の回転によってサンギアＳ２，Ｓ３が回転駆動され、リングギアＲ２とサンギアＳ２の回転に対応する速度でキャリアＣ２が回転してリングギアＲ３を回転駆動する。リングギアＲ３とサンギアＳ３の回転速度に対応してキャリアＣ３が回転する。

前進第４変速段４ｔｈの場合、第３ブレーキＢ−３によってリングギアＲ０，サンギアＳ１が停止拘束されるので、サンギアＳ０が入力軸１１の回転によって回転駆動されてキャリアＣ０，Ｃ１を回転駆動する。これによりリングギアＲ１，Ｒ２が回転駆動される。一方入力軸１１の回転によってサンギアＳ２，Ｓ３が回転駆動され、リングギアＲ２とサンギアＳ２の回転に対応する速度でキャリアＣ２が回転してリングギアＲ３を回転駆動する。リングギアＲ３とサンギアＳ３の回転速度に対応してキャリアＣ３が回転する。

前進第５変速段５ｔｈの場合は、第１，第２クラッチＣ−１，Ｃ−２が作動し、サンギアＳ２，Ｓ３およびキャリアＣ２が入力軸１１の回転によって回転駆動される。キャリアＣ２の回転によりリングギアＲ３が回転する。サンギアＳ３がキャリアＣ３を回転駆動するが、リングギアＲ３が回転駆動されているのでその回転とサンギアＳ３の回転に対応してキャリアＣ３が回転駆動される。

前進第６変速段６ｔｈの場合、第１クラッチＣ−１が作動せず、第２クラッチＣ−２が作動し、これによりキャリアＣ２が入力軸１１によって回転駆動される。第３ブレーキＢ−３が作動してリングギアＲ０およびサンギアＳ１を停止拘束するので、サンギアＳ０が入力軸１１で回転駆動されてキャリアＣ０，Ｃ１を回転駆動する。これによりリングギアＲ１，Ｒ２が回転駆動され、キャリアＣ２が入力軸１１の回転によって回転駆動されてリングギアＲ３を回転駆動する。Ｒ２とＣ２の回転によってサンギアＳ２，Ｓ３が回転駆動され、リングギアＲ３とサンギアＳ３の回転速度に対応する回転速度でキャリアＣ３が回転する。

前進第７変速段７ｔｈの場合、第１クラッチＣ−１が作動せず、第２クラッチＣ−２が作動し、これによりキャリアＣ２が入力軸１１によって回転駆動される。第１ブレーキＢ−１が作動してキャリアＣ０，Ｃ１を停止拘束するので、サンギアＳ０がリングギアＲ０，サンギアＳ１を回転駆動し、サンギアＳ１がリングギアＲ１，Ｒ２を回転駆動する。キャリアＣ２が入力軸１１の回転によって回転駆動されてリングギアＲ３を回転駆動する。Ｒ２とＣ２の回転によってサンギアＳ２，Ｓ３が回転駆動され、リングギアＲ３とサンギアＳ３の回転速度に対応する回転速度でキャリアＣ３が回転する。

前進第８変速段８ｔｈの場合、第２クラッチＣ−２および第２ブレーキＢ−２が作動し、キャリアＣ２が入力軸１１の回転によって回転駆動され、リングギアＲ２，Ｒ１が停止拘束される。キャリアＣ２が回転しリングギアＲ２が停止拘束されているので、サンギアＳ２，Ｓ３がキャリアＣ２によって回転駆動されるとともに、キャリアＣ２によってリングギアＲ３が回転駆動される。サンギアＳ３とリングギアＲ３の回転により、キャリアＣ３が回転駆動される。

後進第１変速段Ｒｅｖ１の場合、第１，第４ブレーキＢ−１，Ｂ−４がキャリアＣ０，Ｃ１，リングギアＲ３を停止拘束する。入力軸１１でサンギアＳ０が回転駆動されてリングギアＲ０，サンギアＳ１を回転駆動し、これによりリングギアＲ１，Ｒ２が回転駆動される。リングギアＲ２の回転によりサンギアＳ２，Ｓ３が回転して、サンギアＳ３がキャリアＣ３を回転駆動する。

後進第２変速段Ｒｅｖ２の場合、第３，第４ブレーキＢ−３，Ｂ−４がリングギアＲ０，サンギアＳ１，リングギアＲ３を停止拘束する。入力軸１１でサンギアＳ０が回転駆動されてキャリアＣ０，Ｃ１を回転駆動し、これによりリングギアＲ１，Ｒ２が回転駆動される。リングギアＲ２の回転によりサンギアＳ２，Ｓ３が回転して、サンギアＳ３がキャリアＣ３を回転駆動する。

図６の（ｂ）に、第８実施例の自動変速装置１０８を示す。第８実施例は、請求項１の自動変速装置の一実施例である。第８実施例の自動変速装置１０８は、図１の（ｂ）に示す第２実施例の自動変速装置１０１の第３クラッチＣ−３を省略して、第１遊星歯車装置ＰＧ０のサンギアＳ０を入力軸１１に連結（直結）したものである。第７実施例と同様に、前方の入力軸１１側から後方の出力軸１２側に、シングルピニオン型の、第１遊星歯車装置ＰＧ０，第２遊星歯車装置ＰＧ１，第３遊星歯車装置ＰＧ２および第４遊星歯車装置ＰＧ３をこの順に設けたものである。しかし自動変速装置１０８は、第１遊星歯車装置ＰＧ０のキャリアＣ０に第２遊星歯車装置ＰＧ１のキャリアＣ１を、キャリアＣ０の後方側でリングギアＲ１の外径側を通しそしてキャリアＣ１の後方側で連結し、かつ、第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１に第３遊星歯車装置ＰＧ２のリングギアＲ２を、第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１の前方の外径側から第２遊星歯車装置ＰＧ１のサンギアＳ１の内径側を通してから第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１の後方かつ外径側で連結したものである。第８実施例の自動変速装置１０８のその他の構成および動作は、上述の第７実施例の自動変速装置１０７と同様である。

図６の（ｃ）に、第９実施例の自動変速装置１０９を示す。第９実施例は、請求項１の自動変速装置の一実施例である。第９実施例の自動変速装置１０９は、図１の（ｃ）に示す第３実施例の自動変速装置１０１の第３クラッチＣ−３を省略して、第１遊星歯車装置ＰＧ０のサンギアＳ０を入力軸１１に連結（直結）し、前方の入力軸１１側から後方の出力軸１２側に、第２遊星歯車装置ＰＧ１，第１遊星歯車装置ＰＧ０，第３遊星歯車装置ＰＧ２および第４遊星歯車装置ＰＧ３をこの順に設けたものであって、第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１に第３遊星歯車装置ＰＧ２のリングギアＲ２を、第１遊星歯車装置ＰＧ０のリングギアＲ０の後方かつ外径側で連結したものである。第２遊星歯車装置ＰＧ１のキャリアＣ１に第１遊星歯車装置ＰＧ０のキャリアＣ０を、キャリアＣ１の後方側でリングギアＲ０の外径側を通しそしてキャリアＣ０の後方側で連結し、かつ、第２遊星歯車装置ＰＧ１のリングギアＲ１に第３遊星歯車装置ＰＧ２のリングギアＲ２を、第１遊星歯車装置ＰＧ０のリングギアＲ０の後方かつ外径側で連結したものである。第９実施例の自動変速装置１０９のその他の構成および動作は、上述の第７実施例の自動変速装置１０７と同様である。

（ａ），（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ、本発明の第１実施例，第２実施例および第３実施例の構成の概要を示すブロック図である。 （ａ）は図１に示す第１〜第４遊星歯車装置ＰＧ０〜ＰＧ３に共通の歯数比を示す図表であり、（ｂ）は図１に示す自動変速装置１０１〜１０３に共通の、作動状態表およびギア比を示す図表である。 図１に示す自動変速装置１０１〜１０３に共通の速度線図を示すグラフである。 （ａ），（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ、本発明の第４実施例，第５実施例および第６実施例の構成の概要を示すブロック図である。 図１に示す自動変速装置１０４〜１０６に共通の速度線図を示すグラフである。 （ａ），（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ、本発明の第７実施例，第８実施例および第９実施例の構成の概要を示すブロック図である。 （ａ）は図６に示す第１〜第４遊星歯車装置ＰＧ０〜ＰＧ３の歯数比を示す図表であり、（ｂ）は図６に示す自動変速装置１０７〜１０９に共通の、作動状態表およびギア比を示す図表である。 図６に示す自動変速装置１０８〜１０９に共通の速度線図を示すグラフである。

符号の説明

ＬＣ：ロックアップクラッチ
ＴＣ：トルクコンバータ
７：ポンプインペラ
８：ステータ
９：タービン
１０１〜１０９：自動変速装置
１１：入力軸
１２：出力軸
１３：共通軸線
Ｃ−１〜Ｃ−３：第１〜第３クラッチ
Ｂ−１〜Ｂ−４：第１〜第４ブレーキ
ＦＣ：ワンウェイクラッチ
ＰＧ０〜ＰＧ３：第１〜第４遊星歯車装置
Ｓ０〜Ｓ３：サンギア
Ｃ０〜Ｃ３：キャリア
Ｒ０〜Ｒ３：リングギア

Claims (3)

1. 入力軸および出力軸；
   前記入力軸によって回転駆動されるサンギア，該サンギアに噛み合うピニオン，該ピニオンが噛み合うリングギア、および、該ピニオンを支持するキャリア、を持つ第１遊星歯車装置；
   第１遊星歯車装置のリングギアに連結されたサンギア，該サンギアに噛み合うピニオン，該ピニオンが噛み合うリングギア、および、該ピニオンを支持し第１遊星歯車装置のキャリアに連結されたキャリア、を持つ第２遊星歯車装置；
   第２遊星歯車装置のリングギアによって回転駆動されるリングギア，該リングギアに噛み合うピニオン，該ピニオンに噛み合うサンギア、および、該ピニオンを支持するキャリア、を持つ第３遊星歯車装置；
   第３遊星歯車装置のサンギアに連結されたサンギア，該サンギアに噛み合うピニオン，該ピニオンに噛み合い第３遊星歯車装置のキャリアに連結されるリングギア、および、該ピニオンを支持し前記出力軸に連結されたキャリア、を持つ第４遊星歯車装置；
   前記入力軸に第３遊星歯車装置のサンギアを選択的に連結する第１クラッチ；
   前記入力軸に第３遊星歯車装置のキャリアを選択的に連結する第２クラッチ；
   第１遊星歯車装置のキャリアの回転を選択的に規制する第１ブレーキ；
   第３遊星歯車装置のリングギアの回転を選択的に規制する第２ブレーキ；
   第１遊星歯車装置のリングギアの回転を選択的に規制する第３ブレーキ；および、
   第４遊星歯車装置のリングギアの回転を選択的に規制する第４ブレーキ；
   を備える自動変速装置。
2. 更に、前記入力軸に第１遊星歯車装置のサンギアを選択的に連結する第３クラッチを備える請求項１に記載の自動変速装置。
3. 更に、第２遊星歯車装置の前記リングギアに第３遊星歯車装置の前記リングギアを選択的に連結する第３クラッチを備える請求項１に記載の自動変速装置。

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