JP2014101996A - 車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン - Google Patents

Abstract

【課題】搭載性、動力伝達性能、燃費、及び後進性能を向上させた車両用自動変速機の遊星ギヤトレインを提供する。
【解決手段】本発明は、エンジンの動力が伝達される第１軸、前記第１軸と一定の間隔を置いて平行に配置される第２軸、第２軸上に配置されており、第１軸と２つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的な固定要素として作動する第１回転要素と、第１軸と１つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的な固定要素として作動する第２回転要素と、出力要素として作動する第３回転要素と、第１軸と１つの経路を通じて選択的に連結される第４回転要素とを保有する複合遊星ギヤセット、複合遊星ギヤセットの回転要素と第１軸との間の連結部に介される２個のトランスファギヤ、および第１、第２、第４回転要素を選択的に第１軸と連結するクラッチおよび第１、第２回転要素を変速機ハウジングと選択的に連結するブレーキからなる摩擦要素、を含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用自動変速機の遊星ギヤトレインに係り、より詳しくは、搭載性と動力伝達性能を向上させ、燃費を低減することができる車両用自動変速機の遊星ギヤトレインに関する。

最近、世界的な原油高と排気ガス排出規制強化に伴って、自動車メーカーは燃費向上ができる技術開発に総力を傾けている。
自動変速機における燃費の改善は実現可能な変速段が多い多段変速メカニズムを通じて達成でき、通常の自動変速機の多段変速メカニズムは複数の遊星ギヤセットと摩擦要素の組み合わせで実現される。
このような多段変速メカニズムは、実現可能な変速段が多いほど、より適切な変速比の設計が可能であるばかりか、動力性能および燃費の面で優れた車両を実現することができるため、より多い変速段を実現することができる自動変速機用遊星ギヤトレインに対する不断な研究が行われている。

このような多段変速メカニズムを構成する遊星ギヤトレインは、同一の変速段を実現しても回転要素（サンギヤ、遊星キャリア、リングギヤ）の連結構成により耐久性、動力伝達効率、大きさなどが変わるため、より堅固で、動力損失がなく、コンパクトに製作するための研究開発が継続して行われている。
しかし、変速段が増えるほど、自動変速機内の部品数も増加して搭載性、コスト、重量および動力伝達効率が悪化する。特に、部品数が多い遊星ギヤトレインは、前輪駆動用車両に搭載することが難しくなるため、部品数を最少化することが自動変速機の競争力の必須要件のうちの一つである。

特開２００５−１１３９７０号公報

本発明は、一つの複合遊星ギヤセットの回転要素を入力軸である第１軸と複数の外接ギヤを通じて連結して前進８速と後進２速の変速段を実現することによって、部品数と全長を最少化して搭載性を向上できる車両用自動変速機の遊星ギヤトレインの提供を目的とする。
また、複数の外接ギヤを適用して自由なギヤ歯数の変更で最適のギヤ比を設定でき、これによる動力伝達性能および燃費向上ができる車両用自動変速機の遊星ギヤトレインの提供を目的とする。
さらに、後進２速変速段を実現することによって、後進性能が向上できる車両用自動変速機の遊星ギヤトレインの提供を目的とする。

本発明は、エンジンの動力が伝達される第１軸、
前記第１軸と一定の間隔を置いて平行に配置される第２軸、
前記第２軸上に配置されており、前記第１軸と２つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的な固定要素として作動する第１回転要素と、前記第１軸と１つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的な固定要素として作動する第２回転要素と、出力要素として作動する第３回転要素と、前記第１軸と１つの経路を通じて選択的に連結される第４回転要素とを保有する複合遊星ギヤセット、
前記複合遊星ギヤセットの回転要素と前記第１軸との間の連結部に介される２個のトランスファギヤ、および
前記第１、第２、第４回転要素を選択的に前記第１軸と連結するクラッチおよび前記第１、第２回転要素を変速機ハウジングと選択的に連結するブレーキからなる摩擦要素、を含むことを特徴とする。

前記複合遊星ギヤセットは、シングルピニオン遊星ギヤセットである第１遊星ギヤセットとダブルピニオン遊星ギヤセットである第２遊星ギヤセットとを組み合わせ、ただし、リングギヤと遊星キャリアを共有し、第１回転要素は第１サンギヤ、第２回転要素は共有遊星キャリア、第３回転要素は共有リングギヤ、第４回転要素は第２サンギヤで設定されることを特徴とする。

前記２個のトランスファギヤは、
第１軸を第１回転要素と第４回転要素に連結する第１トランスファギヤ、および第１軸を第１回転要素と第２回転要素に連結する第２トランスファギヤ、を含むことを特徴とする。

前記摩擦要素は、
第１トランスファギヤと第４回転要素との間に配置される第１クラッチ、
第１トランスファギヤと第１回転要素との間に配置される第２クラッチ、
第２トランスファギヤと第１回転要素との間に配置される第３クラッチ、
第２トランスファギヤと第２回転要素との間に配置される第４クラッチ、
第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキ、および
第１回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキ、
を含むことを特徴とする。

前進第１変速段は、前記第１クラッチと第１ブレーキが同時に作動して実現され、
前進第２変速段は、前記第１クラッチと第２ブレーキが同時に作動して実現され、
前進第３速変速段は、前記第１クラッチと第２クラッチが同時に作動して実現され、
前進第４速変速段は、前記第１クラッチと第３クラッチが同時に作動して実現され、
前進第５速変速段は、前記第１クラッチと第４クラッチが同時に作動して実現され、
前進第６速変速段は、前記第３クラッチと第４クラッチが同時に作動して実現され、
前進第７速変速段は、前記第２クラッチと第４クラッチが同時に作動して実現され、
前進第８速変速段は、前記第４クラッチと第２ブレーキが同時に作動して実現され、
後進１速変速段は、前記第２クラッチと第１ブレーキが同時に作動して実現され、
後進２速変速段は、前記第３クラッチと第１ブレーキが同時に作動して実現されることを特徴とする。

前記複合遊星ギヤセットは、ダブルピニオン遊星ギヤセットである第１、第２遊星ギヤセットの組み合わせからなり、第１回転要素が第１サンギヤ、第２回転要素が第１リングギヤおよび第２遊星キャリア、第３回転要素が第１遊星キャリアおよび第２リングギヤ、第４回転要素が第２サンギヤで設定されることを特徴とする。

前記複合遊星ギヤセットは、シングルピニオン遊星ギヤセットである第１、第２遊星ギヤセットの組み合わせからなり、第１回転要素が第１サンギヤ、第２回転要素が第１遊星キャリアおよび第２リングギヤ、第３回転要素が第１リングギヤおよび第２遊星キャリア、第４回転要素が第２サンギヤで設定されることを特徴とする。

また、本発明は、エンジンの動力を伝達される第１軸、
前記第１軸と一定の間隔を置いて平行に配置される第２軸、
シングルピニオン遊星ギヤセットである第１遊星ギヤセットとダブルピニオン遊星ギヤセットである第２遊星ギヤセットとを組み合わせ、ただし、リングギヤと遊星キャリアを共有し、第１回転要素は第１サンギヤ、第２回転要素は共有遊星キャリア、第３回転要素は共有リングギヤ、第４回転要素は第２サンギヤで設定され、前記第２軸上に配置される複合遊星ギヤセット、
前記第１軸を第１回転要素と第４回転要素に連結する第１トランスファギヤ、
前記第１軸を第１回転要素と第２回転要素に連結する第２トランスファギヤ、
前記第１トランスファギヤと第４回転要素との間に配置される第１クラッチ、
前記第１トランスファギヤと第１回転要素との間に配置される第２クラッチ、
前記第２トランスファギヤと第１回転要素との間に配置される第３クラッチ、
前記第２トランスファギヤと第２回転要素との間に配置される第４クラッチ、
前記第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキ、および、
前記第１回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキ、
を含むことを特徴とする。

また、本発明は、エンジンの動力を伝達される第１軸、
前記第１軸と一定の間隔を置いて平行に配置される第２軸、
ダブルピニオン遊星ギヤセットである第１、第２遊星ギヤセットの組み合わせからなり、第１回転要素が第１サンギヤ、第２回転要素が第１リングギヤおよび第２遊星キャリア、第３回転要素が第１遊星キャリアおよび第２リングギヤ、第４回転要素が第２サンギヤで設定され、前記第２軸上に配置される複合遊星ギヤセット、
前記第１軸を第１回転要素と第４回転要素に連結する第１トランスファギヤ、
前記第１軸を第１回転要素と第２回転要素に連結する第２トランスファギヤ、
前記第１トランスファギヤと第４回転要素との間に配置される第１クラッチ、
前記第１トランスファギヤと第１回転要素との間に配置される第２クラッチ、
前記第２トランスファギヤと第１回転要素との間に配置される第３クラッチ、
前記第２トランスファギヤと第２回転要素との間に配置される第４クラッチ、
前記第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキ、および、
前記第１回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキ、
を含むことを特徴とする。

また、本発明は、エンジンの動力を伝達される第１軸、
前記第１軸と一定の間隔を置いて平行に配置される第２軸、
シングルピニオン遊星ギヤセットである第１、第２遊星ギヤセットの組み合わせからなり、第１回転要素が第１サンギヤ、第２回転要素が第１遊星キャリアおよび第２リングギヤ、第３回転要素が第１リングギヤおよび第２遊星キャリア、第４回転要素が第２サンギヤで設定され、前記第２軸上に配置される複合遊星ギヤセット、
前記第１軸を第１回転要素と第４回転要素に連結する第１トランスファギヤ、
前記第１軸を第１回転要素と第２回転要素に連結する第２トランスファギヤ、
前記第１トランスファギヤと第４回転要素との間に配置される第１クラッチ、
前記第１トランスファギヤと第１回転要素との間に配置される第２クラッチ、
前記第２トランスファギヤと第１回転要素との間に配置される第３クラッチ、
前記第２トランスファギヤと第２回転要素との間に配置される第４クラッチ、
前記第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキ、および、
前記第１回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキ、
を含むことを特徴とする。

本発明の車両用自動変速機の遊星ギヤトレインによれば、搭載性と動力伝達性能を向上させ、燃費を低減することができる。

本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインの構成図である。 本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインに適用される各摩擦要素の各変速段別作動表である。 本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインの変速線図である。 本発明の第２実施形態による遊星ギヤトレインの構成図である。 本発明の第３実施形態による遊星ギヤトレインの構成図である。

以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
ただし、本発明の実施形態を明確に説明するために、説明上不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似する構成要素については同一の図面符号を付与して説明する。
以下の説明で構成の名称を第１、第２などに区分したのは、その構成の名称が同一で、これを区分するためであり、必ずしもその順序に限定されるわけではない。
図１は、本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインの構成図である。
図１に示す通り、本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインは、互いに一定の間隔を置いて平行に配置される第１軸ＩＳ１および第２軸ＩＳ２と、前記第２軸ＩＳ２上に配置される複合遊星ギヤセットＣＰＧと、２個のトランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２と、４個のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４と２個のブレーキＢ１、Ｂ２からなる摩擦要素とを含む。

これによって、第１軸ＩＳ１から入力される回転動力は、２個のトランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２と、複合遊星ギヤセットＣＰＧとの相互補完作動により前進８速および後進２速に変速されて出力ギヤＯＧを通じて出力される。
第１軸ＩＳ１は、入力部材であって、エンジンのクランクシャフトの回転動力がトルクコンバーターを通じてトルク変換が行われて第１軸ＩＳ１に入力される。
第２軸ＩＳ２は、複合遊星ギヤセットＣＰＧを回転干渉なしに支持する。
複合遊星ギヤセットＣＰＧは、シングルピニオン遊星ギヤセットである第１遊星ギヤセットＰＧ１と、ダブルピニオン遊星ギヤセットである第２遊星ギヤセットＰＧ２とを組み合わせ、ただし、リングギヤと遊星キャリアを共有するレベニュータイプの複合遊星ギヤセットからなる。

説明の便宜上、複合遊星ギヤセットＣＰＧの前記リングギヤは共有リングギヤＲ１２、複合遊星ギヤセットＣＰＧの遊星キャリアは共有遊星キャリアＰＣ１２、ロングピニオンＰ１と噛合するサンギヤを第１サンギヤＳ１、ショットピニオンＰ２と噛合するサンギヤを第２サンギヤＳ２と称す。この場合、複合遊星ギヤセットＣＰＧは、第１サンギヤＳ１からなる第１回転要素Ｎ１と、共有遊星キャリアＰＣ１２からなる第２回転要素Ｎ２と、共有リングギヤＲ１２からなる第３回転要素Ｎ３と、第２サンギヤＳ２からなる第４回転要素Ｎ４とを含む。
第３回転要素Ｎ３は、出力要素であって、出力ギヤＯＧと連結され、第１、第２、第４回転要素Ｎ１、Ｎ２、Ｎ４は２個のトランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２と６個の摩擦要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｂ１、Ｂ２を通じて第１軸ＩＳ１と変速機ハウジングＨに選択的に連結される。

第１、第２トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２は、それぞれ互いに外接する第１、第２トランスファドライブギヤＴＦ１ａ、ＴＦ２ａと第１、第２トランスファドリブンギヤＴＦ１ｂ、ＴＦ２ｂを含んで構成される。
第１トランスファギヤＴＦ１は、第１軸ＩＳ１の回転動力を第１回転要素Ｎ１と第４回転要素Ｎ４に伝達することができるように配置される。
第２トランスファギヤＴＦ２は、第１軸ＩＳ１の回転動力を第１回転要素Ｎ１と第２回転要素Ｎ２に伝達することができるように配置される。
これによって、第１、第２トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２により第１軸ＩＳ１に連結される回転要素はそのギヤ比に応じて第１軸ＩＳ１の回転方向と反対方向に回転するようになる。

そして、第１軸ＩＳ１と選択された回転要素とを選択的に連結したり選択された回転要素を変速機ハウジングＨに選択的に連結する４個のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４と２個のブレーキＢ１、Ｂ２からなる摩擦要素は次の通り配置される。
第１クラッチＣ１は、第１トランスファギヤＴＦ１と第４回転要素Ｎ４との間に配置されて第１軸ＩＳ１の回転動力が選択的に第４回転要素Ｎ４に伝達されるようにする。
第２クラッチＣ２は、第１トランスファギヤＴＦ１と第１回転要素Ｎ１との間に配置されて第１軸ＩＳ１の回転動力が選択的に第１回転要素Ｎ１に伝達されるようにする。
第３クラッチＣ３は、第２トランスファギヤＴＦ２と第１回転要素Ｎ１との間に配置されて第１軸ＩＳ１の回転動力が選択的に第１回転要素Ｎ１に伝達されるようにする。

第４クラッチＣ４は、第２トランスファギヤＴＦ２と第２回転要素Ｎ２との間に配置されて第１軸ＩＳ１の回転動力が選択的に第２回転要素Ｎ２に伝達されるようにする。
第１ブレーキＢ１は、第２回転要素Ｎ２と変速機ハウジングＨとの間に配置されて選択的に第２回転要素Ｎ２が固定要素として作動することができるようにする。
第２ブレーキＢ２は、第１回転要素Ｎ１と変速機ハウジングＨとの間に配置されて選択的に第１回転要素Ｎ１が固定要素として作動することができるようにする。
第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３は、全て第１軸ＩＳ１を第１回転要素Ｎ１に選択的に連結する役割を果たすが、第１トランスファギヤＴＦ１と第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比が互いに異なるため、第１回転要素Ｎ１に伝達される回転速度は変わる。
前記で、第１、第２、第３、第４クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４と第１、第２ブレーキＢ１、Ｂ２からなる摩擦要素のそれぞれは、油圧により摩擦結合される多板式油圧摩擦結合ユニットからなる。

図２は、本発明の実施形態による遊星ギヤトレインに適用される摩擦要素の各変速段別作動表である。
図２に示すように、本発明の実施形態による遊星ギヤトレインは、各変速段で２個の摩擦要素が作動しながら変速が行われる。
前進１速変速段（１ＳＴ）は、第１クラッチ１と第１ブレーキＢ１との同時作動により達成される。
前進２速変速段（２ＮＤ）は、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２との同時作動により達成される。
前進３速変速段（３ＲＤ）は、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２との同時作動により達成される。
前進４速変速段（４ＴＨ）は、第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３との同時作動により達成される。
前進５速変速段（５ＴＨ）は、第１クラッチＣ１と第４クラッチＣ４との同時作動により達成される。
前進６速変速段（６ＴＨ）は、第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４との同時作動により達成される。
前進７速変速段（７ＴＨ）は、第２クラッチＣ２と第４クラッチＣ４との同時作動により達成される。
前進８速変速段（８ＴＨ）は、第４クラッチＣ４と第２ブレーキＢ２との同時作動により達成される。
後進１速変速段（Ｒ１）は、第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１との同時作動により達成される。
後進２速変速段（Ｒ２）は、第３クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１との同時作動により達成される。

図３は、本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインの各変速段別変速線図であり、本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインの変速過程をレバー解釈法で示している。
図３に示す通り、４個の縦線は左側から第１、第２、第３、第４回転要素Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４で設定され、中央の横線は回転速度「０」を示し、上側の横線は正回転を示し、下側の横線は逆回転を示す。
そして、図３で「−」とは、エンジンの回転方向と反対方向に回転することを意味する。第１軸ＩＳ１と複合遊星ギヤセットＣＰＧがアイドリングギヤ（Ｉｄｌｉｎｇ Ｇｅａｒ）なしに第１、第２トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２を通じて外接で連結されるためである。
また、縦線の間の間隔は、複合遊星ギヤセットＣＰＧのギヤ比（サンギヤの歯数とリングギヤの歯数）により設定される。

以下、図２と図３を参照して本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインの各変速段別変速過程を説明する。
［前進１速］
図２に示す通り、前進１速変速段（１ＳＴ）では、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転動力は、第１クラッチＣ１の作動により第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力され、第１ブレーキＢ１の作動により第２回転要素Ｎ２が固定要素として作動する。
これによって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第１速変速線ＳＰ１を形成し、出力要素である第３回転要素Ｎ３を通じてＤ１が出力される。

［前進２速］
前進２速変速段（２ＮＤ）では、前進１速変速段（１ＳＴ）の状態で作動していた第１ブレーキＢ１の作動が解除され、第２ブレーキＢ２が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転動力は、第１クラッチＣ１の作動により第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力され、第２ブレーキＢ２の作動により第１回転要素Ｎ１が固定要素として作動する。
これによって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第２速変速線ＳＰ２を形成し、出力要素である第３回転要素Ｎ３を通じてＤ２が出力される。

［前進３速］
前進３速変速段（３ＲＤ）では、前進２速変速段（２ＮＤ）の状態で作動していた第２ブレーキＢ２の作動が解除され、第２クラッチＣ２が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転動力は、第１クラッチＣ１の作動により第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力され、第２クラッチＣ２の作動により第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力される。
つまり、第１軸ＩＳ１の回転速度が第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１と第４回転要素Ｎ４に同時に入力される。したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第３速変速線ＳＰ３を形成し、出力要素である第３回転要素Ｎ３を通じてＤ３が出力される。

［前進４速］
前進４速変速段（４ＴＨ）では、前進３速変速段（３ＲＤ）の状態で作動していた第２クラッチＣ２の作動が解除され、第３クラッチＣ３が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転動力は、第１クラッチＣ１の作動により第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力され、第３クラッチＣ３の作動により第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力される。
これによって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第４速変速線ＳＰ４を形成し、出力要素である第３回転要素Ｎ３を通じてＤ４が出力される。

［前進５速］
前進５速変速段（５ＴＨ）では、前進４速変速段４ＴＨの状態で作動していた第３クラッチＣ３の作動が解除され、第４クラッチＣ４が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転動力は、第１クラッチＣ１の作動により第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力され、第４クラッチＣ４の作動により第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比に応じて変換されて第２回転要素Ｎ２に逆回転速度で入力される。
これによって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第５速変速線ＳＰ５を形成し、出力要素である第３回転要素Ｎ３を通じてＤ５が出力される。

［前進６速］
前進６速変速段（６ＴＨ）では、前進５速変速段５ＴＨの状態で作動していた第１クラッチＣ１の作動が解除され、第３クラッチＣ３が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転動力は、第３クラッチＣ３の作動により第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力され、第４クラッチＣ４の作動により第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比に応じて変換されて第２回転要素Ｎ２に逆回転速度で入力される。
つまり、第１軸ＩＳ１の回転速度が第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１と第２回転要素Ｎ２に同時に入力される。これによって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第６速変速線ＳＰ６を形成し、出力要素である第３回転要素Ｎ３を通じてＤ６が出力される。

［前進７速］
前進７速変速段（７ＴＨ）では、前進６速変速段（６ＴＨ）の状態で作動していた第３クラッチＣ３の作動が解除され、第２クラッチＣ２が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転動力は、第４クラッチＣ４の作動により第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比に応じて変換されて第２回転要素Ｎ２に逆回転速度で入力され、第２クラッチＣ２の作動により第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力される。
これによって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第７速変速線ＳＰ７を形成し、出力要素である第３回転要素Ｎ３を通じてＤ７が出力される。

［前進８速］
前進８速変速段（８ＴＨ）では、前進７速変速段（７ＴＨ）の状態で作動していた第２クラッチＣ２の作動が解除され、第２ブレーキＢ２が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転動力は、第４クラッチＣ４の作動により第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比に応じて変換されて第２回転要素Ｎ２に逆回転速度で入力されている状態で、第２ブレーキＢ２の作動により第１回転要素Ｎ１が固定要素として作動する。
これによって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第８速変速線ＳＰ８を形成し、出力要素である第３回転要素Ｎ３を通じてＤ８が出力される。

［後進１速］
後進１速変速段（Ｒ１）では、図２に示すように、第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転動力は、第２クラッチＣ２の作動により第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力され、第１ブレーキＢ１の作動により第２回転要素Ｎ２が固定要素として作動する。
これによって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第１後進変速線ＲＳ１を形成し、出力要素である第３回転要素Ｎ３を通じてＲＥＶ１が出力される。

［後進２速］
後進２速変速段（Ｒ２）では、図２に示すように、第３クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転動力は、第３クラッチＣ３の作動により第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力され、第１ブレーキＢ１の作動により第２回転要素Ｎ２が固定要素として作動する。
これによって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第２後進変速線ＲＳ２を形成し、出力要素である前記第３回転要素Ｎ３を通じてＲＥＶ２が出力される。

前述したように、本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインは、一つの複合遊星ギヤセットＣＰＧ、２個のトランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、そして６個の摩擦要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｂ１、Ｂ２の組み合わせで前進８速および後進２速の変速段を実現する。
また、遊星ギヤセット以外に外接ギヤである２個のトランスファギヤを適用することによって、自由なギヤ歯数変更で車両別の最適のギヤ比を設定することができ、要求性能条件に合うようにギヤ歯数の変更が可能であるため、発進性能、動力伝達性能および燃費を向上させることができる。したがって、トルクコンバーターを削除して発進クラッチの適用が可能になる。
そして、２個の後進変速段を実現することによって、後進性能を向上させることができる。
また、各変速段で２個の摩擦要素が作動しながら変速が行われ、互いに隣接した変速段への順次変速時に一つの摩擦要素作動が解除され、他の一つの摩擦要素が作動する。したがって、変速作動制御条件を十分に充足させることができる。

図４は、本発明の第２実施形態による遊星ギヤトレインの構成図である。
図４に示す通り、第１実施形態では、複合遊星ギヤセットＣＰＧがシングルピニオン遊星ギヤセットである第１遊星ギヤセットＰＧ１とダブルピニオン遊星ギヤセットである第２遊星ギヤセットＰＧ２との組み合わせからなるが、第２実施形態では、第１、第２遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２をダブルピニオン遊星ギヤセットで組み合わせた。
これによって、第１回転要素Ｎ１が第１サンギヤＳ１、第２回転要素Ｎ２が第１リングギヤＲ１および第２遊星キャリアＰＣ２、第３回転要素Ｎ３が第１遊星キャリアＰＣ１および第２リングギヤＲ２、第４回転要素Ｎ４が第２サンギヤＳ２で設定される。
このような第２実施形態の場合、第１実施形態と比較して第２、第３回転要素Ｎ２Ｎ３を構成する回転要素が変わるだけであり、その作動が同一であるため、詳細な説明は省略する。

図５は、本発明の第３実施形態による遊星ギヤトレインの構成図である。
図５に示す通り、第１実施形態では、複合遊星ギヤセットＣＰＧがシングルピニオン遊星ギヤセットである第１遊星ギヤセットＰＧ１とダブルピニオン遊星ギヤセットである第２遊星ギヤセットＰＧ２との組み合わせからなるが、第３実施形態では、第１、第２遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２をシングルピニオン遊星ギヤセットで組み合わせる。
これによって、第１回転要素Ｎ１が第１サンギヤＳ１、第２回転要素Ｎ２が第１遊星キャリアＰＣ１および第２リングギヤＲ２、第３回転要素Ｎ３が第１リングギヤＲ１および第２遊星キャリアＰＣ２、第４回転要素Ｎ４が第２サンギヤＳ２で設定される。
このような第３実施形態の場合、第１実施形態と比較して第２、第３回転要素Ｎ２Ｎ３を構成する回転要素が変わるだけであり、その作動が同一であるため、詳細な説明は省略する。

一方、図面で第２軸ＩＳ２は単純に複合遊星ギヤセットＣＰＧを回転干渉なしに支持していると示しているが、これに限定されない。つまり、第２軸ＩＳ２を出力要素であるの第３回転要素Ｎ３と直接連結して出力軸として使用することができる。
また、第２軸ＩＳ２は、回転要素を連結される連結部材としても利用される。
本発明の実施形態は、単純遊星ギヤセットからなる１個の複合遊星ギヤセットと２個のトランスファギヤ、そして６個の摩擦要素組み合わせにより前進８速および後進２速の変速段を実現する。
そして、１個の複合遊星ギヤセットを入力軸である第１軸と平行に配置される第２軸に配置し、前記第１軸と外接ギヤであるトランスファギヤで連結することによって、全長が縮小されて搭載性を向上させる。

また、複合遊星ギヤセット以外に２個のトランスファギヤを適用することによって、自由なギヤ歯数の変更で車両別の最適のギヤ比を設定することができ、要求性能条件に合うようにギヤ歯数の変更が可能であるため、発進性能、動力伝達性能および燃費を向上させることができる。また、トルクコンバーターを削除して発進クラッチの適用が可能になる。
そして、後進２速変速段を実現することによって、後進性能を向上させることができる。
また、各変速段で２個の摩擦要素が作動しながら変速が行わて、互いに隣接した変速段への順次変速時に一つの摩擦要素作動が解除され、他の一つの摩擦要素が作動する。したがって、変速作動制御条件を十分に充足させることができる。

以上で本発明の好適な一実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の実施形態から当該発明が属する技術分野における通常の知識を有する者により容易に変更されて均等であると認められる範囲のすべての変更を含む。

Ｂ１、Ｂ２…第１、第２ブレーキ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４…第１、第２、第３、第４クラッチ
ＣＰＧ…複合遊星ギヤセット
ＩＳ１、ＩＳ２…第１、第２軸
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４…第１、第２、第３、第４回転要素
ＯＧ…出力ギヤ
ＰＣ１２…共有遊星キャリア
ＰＧ１、ＰＧ２…第１、第２遊星ギヤセット
Ｒ１２…共有リングギヤ
Ｓ１、Ｓ２…第１、第２サンギヤ
ＴＦ１、ＴＦ２…第１、第２トランスファギヤ

Claims (10)

1. エンジンの動力が伝達される第１軸、
   前記第１軸と一定の間隔を置いて平行に配置される第２軸、
   前記第２軸上に配置されており、前記第１軸と２つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的な固定要素として作動する第１回転要素と、前記第１軸と１つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的な固定要素として作動する第２回転要素と、出力要素として作動する第３回転要素と、前記第１軸と１つの経路を通じて選択的に連結される第４回転要素とを保有する複合遊星ギヤセット、
   前記複合遊星ギヤセットの回転要素と前記第１軸との間の連結部に介される２個のトランスファギヤ、および
   前記第１、第２、第４回転要素を選択的に前記第１軸と連結するクラッチおよび前記第１、第２回転要素を変速機ハウジングと選択的に連結するブレーキからなる摩擦要素、
   を含むことを特徴とする車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
2. 前記複合遊星ギヤセットは、シングルピニオン遊星ギヤセットである第１遊星ギヤセットとダブルピニオン遊星ギヤセットである第２遊星ギヤセットとを組み合わせ、ただし、リングギヤと遊星キャリアを共有し、第１回転要素は第１サンギヤ、第２回転要素は共有遊星キャリア、第３回転要素は共有リングギヤ、第４回転要素は第２サンギヤで設定され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の遊星ギヤトレイン。
3. 前記２個のトランスファギヤは、
   第１軸を第１回転要素と第４回転要素に連結する第１トランスファギヤ、および
   第１軸を第１回転要素と第２回転要素に連結する第２トランスファギヤ、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
4. 前記摩擦要素は、
   第１トランスファギヤと第４回転要素との間に配置される第１クラッチ、
   第１トランスファギヤと第１回転要素との間に配置される第２クラッチ、
   第２トランスファギヤと第１回転要素との間に配置される第３クラッチ、
   第２トランスファギヤと第２回転要素との間に配置される第４クラッチ、
   第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキ、および
   第１回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキ、
   を含むことを特徴とする請求項３に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
5. 前進第１変速段は、前記第１クラッチと第１ブレーキが同時に作動して実現され、
   前進第２変速段は、前記第１クラッチと第２ブレーキが同時に作動して実現され、
   前進第３速変速段は、前記第１クラッチと第２クラッチが同時に作動して実現され、
   前進第４速変速段は、前記第１クラッチと第３クラッチが同時に作動して実現され、
   前進第５速変速段は、前記第１クラッチと第４クラッチが同時に作動して実現され、
   前進第６速変速段は、前記第３クラッチと第４クラッチが同時に作動して実現され、
   前進第７速変速段は、前記第２クラッチと第４クラッチが同時に作動して実現され、
   前進第８速変速段は、前記第４クラッチと第２ブレーキが同時に作動して実現され、
   後進１速変速段は、前記第２クラッチと第１ブレーキが同時に作動して実現され、
   後進２速変速段は、前記第３クラッチと第１ブレーキが同時に作動して実現されることを特徴とする請求項４に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
6. 前記複合遊星ギヤセットは、ダブルピニオン遊星ギヤセットである第１、第２遊星ギヤセットの組み合わせからなり、第１回転要素が第１サンギヤ、第２回転要素が第１リングギヤおよび第２遊星キャリア、第３回転要素が第１遊星キャリアおよび第２リングギヤ、第４回転要素が第２サンギヤで設定され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の遊星ギヤトレイン。
7. 前記複合遊星ギヤセットは、シングルピニオン遊星ギヤセットである第１、第２遊星ギヤセットの組み合わせからなり、第１回転要素が第１サンギヤ、第２回転要素が第１遊星キャリアおよび第２リングギヤ、第３回転要素が第１リングギヤおよび第２遊星キャリア、第４回転要素が第２サンギヤで設定され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の遊星ギヤトレイン。
8. エンジンの動力を伝達される第１軸、
   前記第１軸と一定の間隔を置いて平行に配置される第２軸、
   シングルピニオン遊星ギヤセットである第１遊星ギヤセットとダブルピニオン遊星ギヤセットである第２遊星ギヤセットとを組み合わせ、ただし、リングギヤと遊星キャリアを共有し、第１回転要素は第１サンギヤ、第２回転要素は共有遊星キャリア、第３回転要素は共有リングギヤ、第４回転要素は第２サンギヤで設定され、前記第２軸上に配置される複合遊星ギヤセット、
   前記第１軸を第１回転要素と第４回転要素に連結する第１トランスファギヤ、
   前記第１軸を第１回転要素と第２回転要素に連結する第２トランスファギヤ、
   前記第１トランスファギヤと第４回転要素との間に配置される第１クラッチ、
   前記第１トランスファギヤと第１回転要素との間に配置される第２クラッチ、
   前記第２トランスファギヤと第１回転要素との間に配置される第３クラッチ、
   前記第２トランスファギヤと第２回転要素との間に配置される第４クラッチ、
   前記第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキ、および、
   前記第１回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキ、
   を含むことを特徴とする車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
9. エンジンの動力を伝達される第１軸、
   前記第１軸と一定の間隔を置いて平行に配置される第２軸、
   ダブルピニオン遊星ギヤセットである第１、第２遊星ギヤセットの組み合わせからなり、第１回転要素が第１サンギヤ、第２回転要素が第１リングギヤおよび第２遊星キャリア、第３回転要素が第１遊星キャリアおよび第２リングギヤ、第４回転要素が第２サンギヤで設定され、前記第２軸上に配置される複合遊星ギヤセット、
   前記第１軸を第１回転要素と第４回転要素に連結する第１トランスファギヤ、
   前記第１軸を第１回転要素と第２回転要素に連結する第２トランスファギヤ、
   前記第１トランスファギヤと第４回転要素との間に配置される第１クラッチ、
   前記第１トランスファギヤと第１回転要素との間に配置される第２クラッチ、
   前記第２トランスファギヤと第１回転要素との間に配置される第３クラッチ、
   前記第２トランスファギヤと第２回転要素との間に配置される第４クラッチ、
   前記第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキ、および、
   前記第１回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキ、
   を含むことを特徴とする車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
10. エンジンの動力を伝達される第１軸、
    前記第１軸と一定の間隔を置いて平行に配置される第２軸、
    シングルピニオン遊星ギヤセットである第１、第２遊星ギヤセットの組み合わせからなり、第１回転要素が第１サンギヤ、第２回転要素が第１遊星キャリアおよび第２リングギヤ、第３回転要素が第１リングギヤおよび第２遊星キャリア、第４回転要素が第２サンギヤで設定され、前記第２軸上に配置される複合遊星ギヤセット、
    前記第１軸を第１回転要素と第４回転要素に連結する第１トランスファギヤ、
    前記第１軸を第１回転要素と第２回転要素に連結する第２トランスファギヤ、
    前記第１トランスファギヤと第４回転要素との間に配置される第１クラッチ、
    前記第１トランスファギヤと第１回転要素との間に配置される第２クラッチ、
    前記第２トランスファギヤと第１回転要素との間に配置される第３クラッチ、
    前記第２トランスファギヤと第２回転要素との間に配置される第４クラッチ、
    前記第２回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第１ブレーキ、および、
    前記第１回転要素と変速機ハウジングとの間に配置される第２ブレーキ、
    を含むことを特徴とする車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。

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