JP2009150521A - 車両用自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】 ラビニヨ式の変速用プラネタリギヤユニットを廃止し、かつ各変速段の確立時に締結する摩擦係合要素の数を増加させることで、レシオの設定自由度の向上およびフリクションの低減を図る。
【解決手段】 前進６段、後進２段の自動変速機Ｔは、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒと、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１および第２プラネタリギヤユニットＰＵ２の組み合わせで構成されて４個の差動回転要素を備える変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓと、湿式多板型あるいはバンドブレーキ型の５個の摩擦係合要素Ｃａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｃ２，Ｂ１とを備える。前記５個の摩擦係合要素のうちの３個を選択的に締結して前進６段および後進２段の変速段を確立する。ラビニヨ式のプラネタリギヤユニットを用いていないためにレシオの設定自由度が高く、しかも３個の摩擦係合要素が締結するのでオイルのフリクションによる損失を低減することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、３個の差動回転要素を備える減速用プラネタリギヤユニットと、第１プラネタリギヤユニットおよび第２プラネタリギヤユニットの組み合わせで構成されて４個の差動回転要素を備える変速用プラネタリギヤユニットと、湿式多板型のクラッチあるいはブレーキよりなる少なくとも５個の摩擦係合要素とを入力軸の軸線まわりに配置した車両用自動変速機に関する。

減速用プラネタリギヤユニットと、ラビニヨ式の変速用プラネタリギヤユニットと、湿式多板型のクラッチあるいはブレーキよりなる５個の摩擦係合要素とを組み合わせることにより、前進１速〜前進６速および後進１速の変速段を確立可能にした自動変速機が下記特許文献１により公知である。
特開２０００−２２０７０３号公報

ところで上記特許文献１で用いられているラビニヨ式の変速用プラネタリギヤユニットは、シングルピニオン型の第１プラネタリギヤユニットとダブルピニオン型の第２プラネタリギヤユニットとを組み合わせたものであって、ダブルピニオン型の第２プラネタリギヤユニットの一方のピニオンと、シングルピニオン型の第１プラネタリギヤユニットのピニオンとが共通部材で構成されているか、あるいは一体に回転し得るように結合されて構成されているため、レシオの設定自由度が低いという問題があった。

また湿式多板型のクラッチあるいはブレーキは、その締結状態ではオイルの引きずりによるフリクションが殆ど発生しないが、その開放状態ではオイルの引きずりによるフリクションが発生するため、各変速段の確立時に締結する摩擦係合要素の数は多いほどフリクションを低減する上で望ましい。

しかしながら、上記特許文献１に記載された自動変速機は、各変速段の確立時に２個の摩擦係合要素しか締結しないため、フリクションを低減する上で更に多くの摩擦係合要素を締結することが望ましい。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ラビニヨ式の変速用プラネタリギヤユニットを廃止し、かつ各変速段の確立時に締結する摩擦係合要素の数を増加させることで、自動変速機のレシオの設定自由度の向上およびフリクションの低減を図ることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、３個の差動回転要素を備える減速用プラネタリギヤユニットと、第１プラネタリギヤユニットおよび第２プラネタリギヤユニットの組み合わせで構成されて４個の差動回転要素を備える変速用プラネタリギヤユニットと、湿式多板型のクラッチあるいはブレーキよりなる少なくとも５個の摩擦係合要素とを入力軸の軸線まわりに配置した車両用自動変速機であって、前記第１プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素と前記第２プラネタリギヤユニットの第３差動回転要素とを連結し、前記第１プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素と、前記第２プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素および第２差動回転要素との間にそれぞれ第１、第２クラッチを配置し、前記入力軸を前記減速用プラネタリギヤユニットの入力要素に接続するとともに、前記出力軸を前記第１プラネタリギヤユニットの第３差動回転要素に接続し、前記減速用プラネタリギヤユニットの出力要素と、前記第２プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素との間に第３クラッチを配置するとともに、前記入力軸と前記第１プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素との間に第４クラッチを配置し、前記第２プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素とハウジングとの間に第１ブレーキを配置したことを特徴とする車両用自動変速機が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、３個の差動回転要素を備える減速用プラネタリギヤユニットと、第１プラネタリギヤユニットおよび第２プラネタリギヤユニットの組み合わせで構成されて４個の差動回転要素を備える変速用プラネタリギヤユニットと、湿式多板型のクラッチあるいはブレーキよりなる少なくとも５個の摩擦係合要素とを入力軸の軸線まわりに配置した車両用自動変速機であって、前記第１プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素と前記第２プラネタリギヤユニットの第３差動回転要素とを連結し、前記第１プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素と、前記第２プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素および第２差動回転要素との間にそれぞれ第１、第２クラッチを配置し、前記入力軸を前記減速用プラネタリギヤユニットの入力要素に接続するとともに、前記出力軸を前記第１プラネタリギヤユニットの第３差動回転要素に接続し、前記入力軸と前記第１プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素との間に第３クラッチを配置し、前記減速用プラネタリギヤユニットの出力要素と前記第２プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素とを連結し、前記第２プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素とハウジングとの間に第１ブレーキを配置するとともに、前記減速用プラネタリギヤユニットの固定要素とハウジングとの間に第２ブレーキを配置した特徴とする車両用自動変速機が提案される。

請求項１または請求項２の構成によれば、変速用プラネタリギヤユニットを、構造が複雑でレシオの設定自由度が低いラビニヨ式のプラネタリギヤユニットで構成する必要がないため、ラビニヨ式のプラネタリギヤユニットを用いる場合に比べてレシオの設定自由度を高めることができる。また第１、第２クラッチの選択的な締結によって変速用プラネタリギヤユニットの４個の差動回転要素の結合関係を２種類に変化させ、各変速段のレシオの設定自由度を高めることができる。しかも各変速段の確立時に３個の摩擦係合要素が締結するので、前記特許文献１に記載された２個の摩擦係合要素が締結するものに比べて、オイルの引きずり抵抗が発生する開放した摩擦係合要素の数を減らし、オイルのフリクションによる損失を低減することができる。

特に請求項２の構成によれば、減速用プラネタリギヤユニットの出力要素の回転を第２プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素に伝達するクラッチを、減速用プラネタリギヤユニットの軸方向片側に隣接して配置する必要がなくなるため、自動変速機の軸方向寸法の小型化に寄与することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１および図２は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１は車両用自動変速機のスケルトン図、図２は車両用自動変速機の速度線図である。

図１に示すように、自動車用の前進１速〜前進６速および後進１速、２速の自動変速機Ｔは、シングルピニオン型プラネタリギヤユニットで構成された減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒと、シングルピニオン型プラネタリギヤユニットよりなる第１プラネタリギヤユニットＰＵ１およびダブルピニオン型プラネタリギヤユニットよりなる第２プラネタリギヤユニットＰＵ２で構成された変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓとを備える。

減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒは、サンギヤＳｆと、キャリヤＣｆと、リングギヤＲｆと、キャリヤＣｆに支持されてサンギヤＳｆおよびリングギヤＲｆに同時に噛合する複数のピニオンＰｆとを備える。第１プラネタリギヤユニットＰＵ１は、サンギヤＳｍと、キャリヤＣｍと、リングギヤＲｍと、キャリヤＣｍに支持されてサンギヤＳｍおよびリングギヤＲｍに同時に噛合する複数のピニオンＰｍとを備える。第２プラネタリギヤユニットＰＵ２は、サンギヤＳｒと、キャリヤＣｒと、リングギヤＲｒと、キャリヤＣｒに支持されて相互に噛合する複数のアウターピニオンＰｒｏおよび複数のインナーピニオンＰｒｉとを備え、アウターピニオンＰｒｏはリングギヤＲｒに噛合してインナーピニオンＰｒｉはサンギヤＳｒに噛合する。

図示せぬ動力源、例えばエンジンにより駆動される入力軸ＩＳは、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのサンギヤＳｆに常時接続され、図示せぬ車輪を駆動する出力軸ＯＳは、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のリングギヤＲｍに常時接続される。

第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍは、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒおよびキャリヤＣｒにそれぞれ第１、第２クラッチＣａ，Ｃｂを介して結合可能である。リングギヤＲｆをハウジングＨに拘束された減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆは、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒに第３クラッチＣ１を介して結合可能である。第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍは、第４クラッチＣ２を介して入力軸ＩＳに結合可能であり、かつ第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒは第１ブレーキＢ１を介してハウジングＨに結合可能である。

前記第１〜第４クラッチＣａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｃ２はいずれも湿式多板型のもので構成され、前記第１ブレーキＢ１は湿式多板型あるいはバンドブレーキ型のもので構成される。

図２は自動変速機Ｔの速度線図を示しており、上段の速度線図は変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓの第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のものであり、中段の速度線図は変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓの第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のものであり、下段の速度線図は減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのものである。

図１において、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓの第１プラネタリギヤユニットＰＵ１はサンギヤＳｍ、キャリヤＣｍおよびリングギヤＲｍの３個の差動回転要素を備え、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２はサンギヤＳｒ、キャリヤＣｒおよびリングギヤＲｒの３個の差動回転要素を備えているが、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍと第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のリングギヤＲｒとは常時結合されている。

また第１クラッチＣａを締結すると、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒとが一体化され、第２クラッチＣｂを締結すると、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒとが一体化される。このように、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１の３個の差動回転要素および第２プラネタリギヤユニットＰＵ２の３個の差動回転要素の合計６個の差動回転要素のうち、その二つを常時一体化し、かつ他の二つを選択的に一体化することにより、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓは４個の差動回転要素を持つことになる。

図２において、「締結状態ａ」は第１クラッチＣａを締結した状態、「締結状態ｂ」は第２クラッチＣｂを締結した状態を示しており、第１、第２クラッチＣａ，Ｃｂの締結状態により、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓの速度線図の形状を２種類に変化させることができる。

表１は第１の実施の形態の自動変速機Ｔの作動表であり、左欄の１〜６は前進１速変速段〜前進６速変速段を表し、Ｒ１，Ｒ２は後進１速、後進２速変速段を表す。また○印は摩擦係合要素が締結状態にあることを表している。

次に、表１に示す自動変速機Ｔの作動表を参照しながら、各変速段の確立について説明する。

表１から明らかなように、前進１速変速段〜前進６速変速段および後進１速、後進２速変速段のうち、前進１速変速段〜前進３速変速段、前進５速変速段および後進１速変速段では、第３クラッチＣ１が締結する。減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのリングギヤＲｆがハウジングＨに常時拘束されているため、入力軸ＩＳの回転が減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのサンギヤＳｆに入力されると、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆの回転が、締結した第３クラッチＣ１を介して第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒに伝達される。

このときの減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆの回転数は、入力軸ＩＳの回転数（以下、全速回転数Ｎ１という）に対して減速された所定の回転数（以下、減速回転数Ｎ２という）となる。

また前進３速変速段〜前進６速変速段および後進２速変速段では、第４クラッチＣ２が締結するため、入力軸ＩＳの回転が締結した第４クラッチＣ２を介して第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍに直接伝達され、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍは全速回転数Ｎ１で回転する。

前進１速変速段、前進６速変速段および後進１速、後進２速変速段では第１ブレーキＢ１が締結し、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒがハウジングＨに拘束される。

前進１速変速段の確立時には、第２クラッチＣｂ、第３クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が締結する。

第２クラッチＣｂの締結により、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒとが一体化され、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓは図２の締結状態ｂとなる。また第３クラッチＣ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒが減速回転数Ｎ２で回転するとともに、第１ブレーキＢ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒがハウジングＨに拘束されて回転を停止する。よって速度線図において、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒの回転数が減速回転数Ｎ２になり、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒの回転数が０になることで、前進１速変速段が確立する。

前進２速変速段の確立時には、第１クラッチＣａ、第２クラッチＣｂおよび第３クラッチＣ１が締結する。

第１クラッチＣａおよび第２クラッチＣｂの締結により、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍと、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒと、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒとが一体化される。第２プラネタリギヤユニットＰＵ２はサンギヤＳｒおよびキャリヤＣｒが一体化されることで差動回転が不能なロック状態となり、リングギヤＲｒも一体化される。そして、このリングギヤＲｒは第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍと常時一体化されているため、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍおよびキャリヤＣｍが一体化されることで差動回転が不能なロック状態となり、リングギヤＲｍも一体化される。つまり前進２速変速段では第１、第２プラネタリギヤユニットＰＵ１，ＰＵ２が共にロック状態になる。その結果、減速回転数Ｎ２で回転する第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒの回転がそのまま出力軸ＯＳに出力され、前進２速変速段が確立する。

前進３速変速段の確立時には、第２クラッチＣｂ、第３クラッチＣ１および第４クラッチＣ２が締結する。

第２クラッチＣｂの締結により、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒとが一体化され、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓは図２の締結状態ｂとなる。また第３クラッチＣ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒが減速回転数Ｎ２で回転するとともに、第４クラッチＣ２の締結により第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍが全速回転数Ｎ１で回転する。よって速度線図において、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒの回転数が減速回転数Ｎ２になり、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍの回転数が全速回転数Ｎ１になることで、前進３速変速段が確立する。

前進４速変速段の確立時には、第１クラッチＣａ、第２クラッチＣｂおよび第４クラッチＣ２が締結する。

第１クラッチＣａおよび第２クラッチＣｂの締結により、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍと、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒと、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒとが一体化される。第２プラネタリギヤユニットＰＵ２はサンギヤＳｒおよびキャリヤＣｒが一体化されることで差動回転が不能なロック状態となり、リングギヤＲｒも一体化される。そして、このリングギヤＲｒは第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍと常時一体化されているため、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍおよびキャリヤＣｍが一体化されることで差動回転が不能なロック状態となり、リングギヤＲｍも一体化される。つまり前進４速変速段では第１、第２プラネタリギヤユニットＰＵ１，ＰＵ２が共にロック状態になる。その結果、全速回転数Ｎ１で回転する第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍの回転がそのまま出力軸ＯＳに出力され、前進４速変速段が確立する。

前進５速変速段の確立時には、第１クラッチＣａ、第３クラッチＣ１および第４クラッチＣ２が締結する。

第１クラッチＣａの締結により、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒとが一体化され、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓは図２の締結状態ａとなる。また第３クラッチＣ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒが減速回転数Ｎ２で回転するとともに、第４クラッチＣ２の締結により第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍが入力軸ＩＳと同じ全速回転数Ｎ１で回転する。よって速度線図において、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒの回転数が減速回転数Ｎ２になり、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍの回転数が全速回転数Ｎ１になることで、前進５速変速段が確立する。

前進６速変速段の確立時には、第２クラッチＣｂ、第４クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が締結する。

第２クラッチＣｂの締結により、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒとが一体化され、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓは図２の締結状態ｂとなる。また第４クラッチＣ２の締結により第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍが全速回転数Ｎ１で回転するとともに、第１ブレーキＢ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒがハウジングＨに拘束されて回転を停止する。よって速度線図において、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍの回転数が全速回転数Ｎ１になり、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒの回転数０になることで、前進６速変速段が確立する。

後進１速変速段の確立時には、第１クラッチＣａ、第３クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が締結する。

第１クラッチＣａの締結により、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒとが一体化され、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓは図２の締結状態ａとなる。また第３クラッチＣ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒが減速回転数Ｎ２で回転するとともに、第１ブレーキＢ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒがハウジングＨに拘束されて回転を停止する。よって速度線図において、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒの回転数が減速回転数Ｎ２になり、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒの回転数が０になることで、後進１速速変速段が確立する。

後進２速変速段の確立時には、第１クラッチＣａ、第４クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が締結する。

第１クラッチＣａの締結により、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒとが一体化され、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓは図２の締結状態ａとなる。また第４クラッチＣ２の締結により第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍが全速回転数Ｎ１で回転するとともに、第１ブレーキＢ１の締結により第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒがハウジングＨに拘束されて回転を停止する。よって速度線図において、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍの回転数が全速回転数Ｎ１になり、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のキャリヤＣｒの回転数が０になることで、後進２速速変速段が確立する。

以上のように、本実施の形態によれば、第１、第２プラネタリギヤユニットＰＵ１，ＰＵ２よりなる変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓにラビニヨ式の変速用プラネタリギヤユニットを用いていないので、第１、第２プラネタリギヤユニットＰＵ１，ＰＵ２の歯数比を独立して設定することで、レシオの設定自由度を高めることができる。

しかも、第１、第２クラッチＣａ，Ｃｂを選択的に締結することで、変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓの速度線図の形状を２種類に変化させ、各変速段のレシオの設定自由度を高めることができる。通常、そのためには変速用プラネタリギヤユニットＰＵｓを３個のプラネタリギヤユニットで構成する必要があるが、本実施の形態によれば、それを第１プラネタリギヤユニットＰＵ１および第２プラネタリギヤユニットＰＵ２の２個のプラネタリギヤユニットで達成することができるため、自動変速機Ｔの小型化に寄与することができる。

更に、前進１速変速段〜前進６速変速段および後進１速、後進２速変速段の確立時に、合計５個の摩擦係合要素のうちの３個の摩擦係合要素が必ず締結するため、開放状態にあってオイルによるフリクションが大きくなる摩擦係合要素の数を、前記特許文献１に記載されたものに比べて１個減らし、その分だけフリクションを低減してエンジンの燃料消費量を節減することができる。

次に、図３および図４に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第２の実施の形態は、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒの構造だけが、第１の実施の形態と異なっている。即ち、第１の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのサンギヤＳｆが入力要素となり、リングギヤＲｆが固定要素となり、キャリヤＣｆが出力要素となっていたが、第２の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのリングギヤＲｆが入力要素となり、サンギヤＳｆが固定要素となり、キャリヤＣｆが出力要素となっている。

第１の実施の形態では、減速回転数Ｎ２が全速回転数Ｎ１の２分の１未満になるが、第２の実施の形態では、減速回転数Ｎ２を全速回転数Ｎ１の２分の１よりも大きく設定することができる。

第２の実施の形態の作動表は、第１の実施の形態のもの（表１参照）と同じである。

次に、図５および図６に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。

第３の実施の形態は、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒの構造だけが、第１の実施の形態と異なっている。第１の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒがシングルピニオン型のもので構成されていたが、第３の実施の形態ではダブルピニオン型のもので構成されている。即ち、キャリヤＣｆには相互に噛合するアウターピニオンＰｆｏおよびインナーピニオンＰｆｉが支持されており、アウターピニオンＰｆｏはリングギヤＲｆに噛合し、インナーピニオンＰｆｉはサンギヤＳｆに噛合する。

また第１の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのサンギヤＳｆが入力要素となり、リングギヤＲｆが固定要素となり、キャリヤＣｆが出力要素となっていたが、第３の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのサンギヤＳｆが入力要素となり、キャリヤＣｆが固定要素となり、リングギヤＲｆが出力要素となっている。

第１、第２の実施の形態の構造では、全速回転数Ｎ１に対して減速回転数Ｎ２を２分の１に設定することができないが、第３の実施の形態の構造では、全速回転数Ｎ１に対して減速回転数Ｎ２を２分の１を含む領域に設定することができる。その結果、各変速段のレシオおよび公比の設定自由度を高めることができる。

第３の実施の形態の作動表は、第１の実施の形態のもの（表１参照）と同じである。

次に、図７および図８に基づいて本発明の第４の実施の形態を説明する。

第４の実施の形態は、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒの構造だけが、第３の実施の形態と異なっている。即ち、第３の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのサンギヤＳｆが入力要素となり、キャリヤＣｆが固定要素となり、リングギヤＲｆが出力要素となっていたが、第４の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆが入力要素となり、サンギヤＳｆが固定要素となり、リングギヤＲｆが出力要素になっている。

第４の実施の形態の作動表は、第１の実施の形態のもの（表１参照）と同じである。

上述した第１〜第４の実施の形態では、第１〜第４クラッチＣａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｃ２、および第１ブレーキＢ１を用いて前進１速〜前進６速および後進１速、２速の自動変速機Ｔを構成しているが、以下に述べる第５〜第８の実施の形態では、第１〜第３クラッチＣａ，Ｃｂ，Ｃ１および第１、第２ブレーキＢ１，Ｂ２を用いて前進１速〜前進６速および後進１速、２速の自動変速機Ｔを構成している。

図９および図１０は本発明の第５の実施の形態を示すもので、図１に示す第１の実施の形態と、図９に示す第５の実施の形態とを比較すると明らかなように、第１の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆが第３クラッチＣ１を介して第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒに結合可能であるが、第５の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆが第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒに常時結合されている。また第１の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのリングギヤＲｆがハウジングＨに常時拘束されているが、第５の実施の形態では、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのリングギヤＲｆが第２ブレーキＢ２を介してハウジングＨに拘束可能である。

尚、入力軸ＩＳを第１プラネタリギヤユニットＰＵ１のキャリヤＣｍに結合するクラッチの名称は、第１の実施の形態では第４クラッチＣ２であったが、第５の実施の形態では第３クラッチＣ１に変更されている。

前記第１〜第３クラッチＣａ，Ｃｂ，Ｃ１は、いずれも湿式多板型のもので構成される。また前記第１、第２ブレーキＢ１，Ｂ２は、湿式多板型あるいはバンド型のもので構成される。

図１に示す第１の実施の形態では、第３クラッチＣ１が締結することで、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆが減速回転数Ｎ２を第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒに出力するが、図９に示す第５の実施の形態では、前記第３クラッチＣ１が廃止されているため、第２ブレーキＢ２でキャリヤＲｆをハウジングＨに拘束することで、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒのキャリヤＣｆが減速回転数Ｎ２を第２プラネタリギヤユニットＰＵ２のサンギヤＳｒに出力する。

表１（第１の実施の形態の作動表）では、第３クラッチＣ１が前進１速変速段〜前進３速変速段、前進５速変速段および後進１速変速段で締結しているが、表２（第５の実施の形態の作動表）では、第３クラッチＣ１の代わりに、第２ブレーキＢ２が同じ前進１速変速段〜前進３速変速段、前進５速変速段および後進１速変速段で締結している。つまり、第１の実施の形態の第３クラッチＣ１の機能を、第５の実施の形態の第２ブレーキＢ２がそのまま肩代わりしている。

この第５の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態の作用効果に加えて、４個のクラッチＣａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｃ２および１個のブレーキＢ１を備える第１の実施の形態に比べて、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒおよび第２プラネタリギヤユニットＰＵ２間に配置される第３クラッチＣ１を廃止することで、自動変速機Ｔの軸方向寸法を小型化することができる。

図１１および図１２は本発明の第６の実施の形態を示すもので、第６の実施の形態は第２の実施の形態の第３クラッチＣ１を第２ブレーキＢ２に置き換えたものである。

図１３および図１４は本発明の第７の実施の形態を示すもので、第７の実施の形態は第３の実施の形態の第３クラッチＣ１を第２ブレーキＢ２に置き換えたものである。

図１５および図１６は本発明の第８の実施の形態を示すもので、第８の実施の形態は第４の実施の形態の第３クラッチＣ１を第２ブレーキＢ２に置き換えたものである。

上記第６〜第８の実施の形態作動表は、第５の実施の形態のもの（表２参照）と同じである。

これらの第６〜第８の実施の形態によれば、第５の実施の形態と同様に、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒおよび第２プラネタリギヤユニットＰＵ２間に配置される第３クラッチＣ１を廃止することで、自動変速機Ｔの軸方向寸法を小型化することができる。

上述した第１〜第８の実施の形態は、入力軸ＩＳが自動変速機Ｔの軸方向一端部に配置され、出力軸ＯＳが自動変速機Ｔの軸方向中間部に配置されているため、エンジンを横置きするフロントエンジン・フロントドライブの車両に搭載するのに適している。以下に説明する第９〜第１６の実施の形態は、入力軸ＩＳおよび出力軸ＯＳがそれぞれ自動変速機Ｔの軸方向両端部に同軸上に配置されているため、エンジンを縦置きするフロントエンジン・リヤドライブの車両に搭載するのに適している。

図１（第１の実施の形態）および図１７（第９の実施の形態）を比較すると明らかなように、第１の実施の形態では、入力軸ＩＳ側から、第１プラネタリギヤユニットＰＵ１、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２および減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒが順番に配置されているのに対し、第９の実施の形態では、入力軸ＩＳ側から、減速用プラネタリギヤユニットＰＵｒ、第２プラネタリギヤユニットＰＵ２および第１プラネタリギヤユニットＰＵ１が順番に配置されている。つまり、第９の実施の形態では、出力軸ＯＳが接続される第１プラネタリギヤユニットＰＵ１を入力軸ＩＳから遠い位置に配置することで、入力軸ＩＳおよび出力軸ＯＳをそれぞれ自動変速機Ｔの軸方向両端部に同軸上に配置することを可能にしている。

第９の実施の形態の速度線図および作動表は第１の実施の形態のもの（図２および表１参照）と同じである。

また図１８に示す第１０の実施の形態〜図２０に示す第１２の実施の形態は、それぞれ図３に示す第２の実施の形態〜図７に示す第４の実施の形態に対応するもので、その速度線図および作動表は、第２〜第４の実施の形態のものと同じである。

また図２１に示す第１３の実施の形態〜図２４に示す第１６の実施の形態は、それぞれ図９に示す第５の実施の形態〜図１５に示す第８の実施の形態に対応するもので、その速度線図および作動表は、第５〜第８の実施の形態のものと同じである。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

第１の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図 第１の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図 第２の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図 第２の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図 第３の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図 第３の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図 第４の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図 第４の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図 第５の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図 第５の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図 第６の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図 第６の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図 第７の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図 第７の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図 第８の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図 第８の実施の形態に係る車両用自動変速機の速度線図 第９の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図 第１０の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図 第１１の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図 第１２の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図 第１３の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図 第１４の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図 第１５の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図 第１６の実施の形態に係る車両用自動変速機のスケルトン図

符号の説明

ＰＵｒ 減速用プラネタリギヤユニット
ＰＵｓ 変速用プラネタリギヤユニット
ＰＵ１ 第１プラネタリギヤユニット
ＰＵ２ 第２プラネタリギヤユニット
Ｓｆ サンギヤ（減速用プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素）
Ｃｆ キャリヤ（減速用プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素）
Ｒｆ リングギヤ（減速用プラネタリギヤユニットの第３差動回転要素）
Ｓｍ サンギヤ（第１プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素）
Ｃｍ キャリヤ（第１プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素）
Ｒｍ リングギヤ（第１プラネタリギヤユニットの第３差動回転要素）
Ｓｒ サンギヤ（第２プラネタリギヤユニットの第１差動回転要素）
Ｃｒ キャリヤ（第２プラネタリギヤユニットの第２差動回転要素）
Ｒｒ リングギヤ（第２プラネタリギヤユニットの第３差動回転要素）
Ｃａ 第１クラッチ
Ｃｂ 第２クラッチ
Ｃ１ 第３クラッチ
Ｃ２ 第４クラッチ
Ｂ１ 第１ブレーキ
Ｂ２ 第２ブレーキ
ＩＳ 入力軸
ＯＳ 出力軸
Ｈ ハウジング

Claims (2)

1. ３個の差動回転要素を備える減速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｒ）と、
   第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）および第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の組み合わせで構成されて４個の差動回転要素を備える変速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｓ）と、
   湿式多板型のクラッチあるいはブレーキよりなる少なくとも５個の摩擦係合要素（Ｃａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｃ２，Ｂ１）と、
   を入力軸（ＩＳ）の軸線まわりに配置した車両用自動変速機であって、
   前記第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）の第２差動回転要素（Ｃｍ）と前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第３差動回転要素（Ｒｒ）とを連結し、
   前記第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）の第１差動回転要素（Ｓｍ）と、前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第１差動回転要素（Ｓｒ）および第２差動回転要素（Ｃｒ）との間にそれぞれ第１、第２クラッチ（Ｃａ，Ｃｂ）を配置し、
   前記入力軸（ＩＳ）を前記減速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｒ）の入力要素に接続するとともに、前記出力軸（ＯＳ）を前記第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）の第３差動回転要素（Ｒｍ）に接続し、
   前記減速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｒ）の出力要素と、前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第１差動回転要素（Ｓｒ）との間に第３クラッチ（Ｃ１）を配置するとともに、前記入力軸（ＩＳ）と前記第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）の第２差動回転要素（Ｃｍ）との間に第４クラッチ（Ｃ２）を配置し、
   前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第２差動回転要素（Ｃｒ）とハウジング（Ｈ）との間に第１ブレーキ（Ｂ１）を配置したことを特徴とする車両用自動変速機。
2. ３個の差動回転要素を備える減速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｒ）と、
   第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）および第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の組み合わせで構成されて４個の差動回転要素を備える変速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｓ）と、
   湿式多板型のクラッチあるいはブレーキよりなる少なくとも５個の摩擦係合要素（Ｃａ，Ｃｂ，Ｃ１，Ｂ１，Ｂ２）と、
   を入力軸（ＩＳ）の軸線まわりに配置した車両用自動変速機であって、
   前記第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）の第２差動回転要素（Ｃｍ）と前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第３差動回転要素（Ｒｒ）とを連結し、
   前記第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）の第１差動回転要素（Ｓｍ）と、前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第１差動回転要素（Ｓｒ）および第２差動回転要素（Ｃｒ）との間にそれぞれ第１、第２クラッチ（Ｃａ，Ｃｂ）を配置し、
   前記入力軸（ＩＳ）を前記減速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｒ）の入力要素に接続するとともに、前記出力軸（ＯＳ）を前記第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）の第３差動回転要素（Ｒｍ）に接続し、
   前記入力軸（ＩＳ）と前記第１プラネタリギヤユニット（ＰＵ１）の第２差動回転要素（Ｃｍ）との間に第３クラッチ（Ｃ１）を配置し、
   前記減速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｒ）の出力要素と前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第１差動回転要素（Ｓｒ）とを連結し、前記第２プラネタリギヤユニット（ＰＵ２）の第２差動回転要素（Ｃｒ）とハウジング（Ｈ）との間に第１ブレーキ（Ｂ１）を配置するとともに、前記減速用プラネタリギヤユニット（ＰＵｒ）の固定要素とハウジング（Ｈ）との間に第２ブレーキ（Ｂ２）を配置した特徴とする車両用自動変速機。

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