JP2014199093A - 自動変速機装置 - Google Patents

Abstract

【課題】４つの遊星歯車機構と４つのクラッチと２つのブレーキによる新たな自動変速機装置を提案すると共に動力の伝達効率の向上を図る。
【解決手段】シングルピニオン式の４つの遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を備え、連結要素Ｒ１〜Ｒ３により、キャリアＰ１２とキャリアＰ２２とリングギヤＰ４３、リングギヤＰ２３とキャリアＰ３２、リングギヤＰ３３とキャリアＰ４２を連結し、クラッチＣ１〜Ｃ４により、サンギヤＰ１１とサンギヤＰ３１、サンギヤＰ１１とサンギヤＰ４１、第１連結要素Ｒ１とサンギヤＰ４１、第２連結要素Ｒ２とサンギヤＰ４１を接続し、ブレーキＢ１，Ｂ２により、サンギヤＰ２１、サンギヤＰ３１をケース２に接続し、入力軸３を第２連結要素Ｒ２を接続し、出力ギヤ４をリングギヤＰ１３に接続する。これにより、前進１０速段と後進段に変速可能な自動変速機装置を構成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力部材に入力された動力を変速して出力部材に出力する自動変速機装置に関する。

従来、この種の自動変速機装置としては、４つの遊星歯車機構と、３つのクラッチと３つのブレーキとからなる６つの係合要素により前進７速段と後進段とを形成可能なものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この背景技術としての従来例の自動変速機装置では、４つの遊星歯車機構として、ギヤ比（遊星歯車機構におけるサンギヤの歯数／リングギヤの歯数）が０．５４４の１つのダブルピニオン式の遊星歯車機構と、ギヤ比が０．４３９，０．３１０， ０．５３５の３つのシングルピニオン式の遊星歯車機構とを用い、６つの係合要素のうちの２つの係合要素を係合すると共に４つの係合要素の係合を解除することにより前進７速段と後進段とを形成する。このとき、最低速段の前進１速段のギヤ比は４．２２２となり、最高速段の前進７速段のギヤ比は０．６９５となるため、ギヤ比幅（最低速段のギヤ比／最高速段のギヤ比）は６．０６となる。

特開２０１０−２０３５３６号公報

こうした自動変速機装置では、４つの遊星歯車機構と６つの係合要素とによって自動変速機を構成する場合、４つの遊星歯車機構の各回転要素の接続や６つの係合要素の取り付け方は多数存在し、接続や取り付け方によっては自動変速機装置として機能することができるものと機能することができないものとが存在する。このため、自動変速機装置として機能する接続や取り付け方を見つけるのは困難なものとなる。

また、自動変速機装置を構成する遊星歯車機構としては、シングルピニオン式の遊星歯車機構とダブルピニオン式の遊星歯車機構とがあるが、ダブルピニオン式の遊星歯車機構は、径方向に２列のピニオンギヤを有するため、ピニオンギヤ同士の噛み合いが生じ、シングルピニオン式の遊星歯車機構に比して、ギヤの噛み合い損失が増加し、動力の伝達効率が低下してしまう。また、ダブルピニオン式の遊星歯車機構は、径方向に２列のピニオンギヤを有するため、シングルピニオン式の遊星歯車機構に比して、部品点数が多くなり、組み付け性や経済性も低下する。このため、自動変速機装置を構成する４つの遊星歯車機構は、できるだけ多くをシングルピニオン式の遊星歯車機構で構成するのが好ましい。

さらに、自動変速機装置では、ギヤ比幅（最低速段のギヤ比／最高速段のギヤ比）が大きくなれば、搭載される車両の燃費と加速とを両立することができるから、ギヤ比幅が大きい方が好ましい。一方、ステップ比（１つ低速側の変速段のギヤ比／その変速段のギヤ比）が大きいと、変速の前後における滑らかな加速を損なってしまう。このため、自動変速比装置では、適正な範囲のステップ比でギヤ比幅を大きくするために、前進側の変速段の段数は多い方が好ましい。

また、自動変速機装置の係合要素は、解放されていても僅かな接触による引き摺り損失が生じるため、変速段を形成する際に解放される係合要素が多いと引き摺り損失により動力の伝達効率が低下してしまう。このため、自動変速機装置では、各変速段を形成する際に解放される係合要素は少ない方が好ましい。

本発明の自動変速機装置は、４つの遊星歯車機構と６つの係合要素とによる新たな自動変速機装置を提案することを主目的とし、更に、動力の伝達効率の向上を図ることを更なる目的とする。

本発明の自動変速機装置は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の自動変速機装置は、
入力部材に入力された動力を変速して出力部材に出力する自動変速機装置であって、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とを有する第１遊星歯車機構と、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第４回転要素と第５回転要素と第６回転要素とを有する第２遊星歯車機構と、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第７回転要素と第８回転要素と第９回転要素とを有する第３遊星歯車機構と、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第１０回転要素と第１１回転要素と第１２回転要素とを有する第４遊星歯車機構と、
前記第２回転要素と前記第５回転要素と前記第１２回転要素とを連結する第１連結要素と、
前記第６回転要素と前記第８回転要素とを連結する第２連結要素と、
前記第９回転要素と前記第１１回転要素とを連結する第３連結要素と、
前記第１回転要素と前記第７連結要素とを係合すると共に該係合を解放する第１クラッチと、
前記第１回転要素と前記第１０回転要素とを係合すると共に該係合を解放する第２クラッチと、
前記第１連結要素と前記第１０回転要素とを係合すると共に該係合を解放する第３クラッチと、
前記第２連結要素と前記第１０回転要素とを係合すると共に該係合を解放する第４クラッチと、
前記第４回転要素を自動変速機装置ケースに固定可能に係合すると共に該係合を解放する第１ブレーキと、
前記第７回転要素を前記自動変速機装置ケースに固定可能に係合すると共に該係合を解放する第２ブレーキと、
を備え、
前記入力部材を前記第２連結要素に接続し、
前記出力部材を前記第３回転要素に接続してなる、
ことを特徴とする。

この本発明の自動変速機装置では、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とを有する第１遊星歯車機構と、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第４回転要素と第５回転要素と第６回転要素とを有する第２遊星歯車機構と、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第７回転要素と第８回転要素と第９回転要素とを有する第３遊星歯車機構と、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第１０回転要素と第１１回転要素と第１２回転要素とを有する第４遊星歯車機構と、を備え、第２回転要素と第５回転要素と第１２回転要素とを第１連結要素により連結し、第６回転要素と第８回転要素とを第２連結要素により連結し、第９回転要素と第１１回転要素とを第３連結要素により連結する。また、第１クラッチを介して第１回転要素と第７連結要素とを接続し、第２クラッチを介して第１回転要素と第１０回転要素とを接続し、第３クラッチを介して第１連結要素と第１０回転要素とを接続し、第４クラッチを介して第２連結要素と第１０回転要素とを接続する。さらに、第１ブレーキにより第４回転要素を自動変速機装置ケースに接続し、第２ブレーキにより第７回転要素を自動変速機装置ケースに接続する。そして、入力部材を第２連結要素に接続し、出力部材を第３回転要素に接続する。これにより、４つの遊星歯車機構と４のクラッチと２つのブレーキとにより機能可能な自動変速装置を構成することができる。

こうした本発明の自動変速機装置において、前進１速段から前進１０速段および後進段を以下のように構成することができる。
（１）前進１速段は、前記第１クラッチと前記第３クラッチと前記第１ブレーキとを係合すると共に前記第２クラッチと前記第４クラッチと前記第２ブレーキとを解放することにより形成する。
（２）前進２速段は、前記第１クラッチと前記第４クラッチと前記第１ブレーキとを係合すると共に前記第２クラッチと前記第３クラッチと前記第２ブレーキとを解放することにより形成する。
（３）前進３速段は、前記第１クラッチと前記第２クラッチと前記第１ブレーキとを係合すると共に前記第３クラッチと前記第４クラッチと前記第２ブレーキとを解放することにより形成する。
（４）前進４速段は、前記第２クラッチと前記第４クラッチと前記第１ブレーキとを係合すると共に前記第１クラッチと前記第３クラッチと前記第２ブレーキとを解放することにより形成する。
（５）前進５速段は、前記第２クラッチと前記第３クラッチと前記第１ブレーキとを係合すると共に前記第１クラッチと前記第４クラッチと前記第２ブレーキとを解放することにより形成する。
（６）前進６速段は、前記第１クラッチと前記第２クラッチと前記第３クラッチとを係合すると共に前記第４クラッチと前記第１ブレーキと前記第２ブレーキとを解放することにより形成する。
（７）前進７速段は、前記第２クラッチと前記第３クラッチと前記第２ブレーキとを係合すると共に前記第１クラッチと前記第４クラッチと前記第１ブレーキとを解放することにより形成する。
（８）前進８速段は、前記第２クラッチと前記第４クラッチと前記第２ブレーキとを係合すると共に前記第１クラッチと前記第３クラッチと前記第１ブレーキとを解放することにより形成する。
（９）前進９速段は、前記第１クラッチと前記第４クラッチと前記第２ブレーキとを係合すると共に前記第２クラッチと前記第３クラッチと前記第１ブレーキとを解放することにより形成する。
（１０）前進１０速段は、前記第１クラッチと前記第２クラッチと前記第２ブレーキとを係合すると共に前記第３クラッチと前記第４クラッチと前記第１ブレーキとを解放することにより形成する。
（１１）後進段は、前記第２クラッチと前記第１ブレーキと前記第２ブレーキとを係合すると共に前記第１クラッチと前記第３クラッチと前記第４クラッチとを解放することにより形成する。
こうすれば、４つの遊星歯車機構と４つのクラッチと２つのブレーキにより前進１速段から前進１０速段および後進段の変速が可能な装置とすることができる。この結果、本発明の自動変速機装置は、前進１速段から前進７速段および後進段の変速が可能な従来例の自動変速機装置に比して、前進側の変速段の段数を多くすることができ、従来例の自動変速機装置に比して、搭載される車両の燃費と加速との両立を図った上で燃費の向上を図ることができると共に、変速の前後における滑らかな加速を保持することができる。

上述したように、前進１速段から前進１０速段および後進段のいずれの変速段も、４つのクラッチと２つのブレーキとからなる６つの係合要素のうち３つの係合要素を係合すると共に３つの係合要素の係合を解放することによって形成するから、本発明の自動変速機装置は、６つの係合要素のうちの２つの係合要素を係合すると共に４つの係合要素の係合を解放する従来例の自動変速機装置に比して、解放する係合要素を少なくすることができる。係合要素は、解放されていても僅かな接触による引き摺り損失が生じるため、変速段を形成する際に解放される係合要素が多いと引き摺り損失により動力の伝達効率が低下する。本発明の自動変速機装置は、従来例の自動変速機装置に比して、解放する係合要素を少なくしているから、従来例の自動変速機装置に比して、動力の伝達効率を高くすることができる。

上述の本発明の自動変速機装置において、前記第１遊星歯車機構と前記第２遊星歯車機構と前記第３遊星歯車機構と前記第４遊星歯車機構は、いずれもサンギヤとリングギヤとキャリアとを前記３つの回転要素とするシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されてなり、前記第１回転要素と前記第４回転要素と前記第７回転要素と前記第１０回転要素は、いずれもサンギヤであり、前記第２回転要素と前記第５回転要素と前記第８回転要素と前記第１１回転要素は、いずれもキャリアであり、前記第３回転要素と前記第６回転要素と前記第９回転要素と前記第１２回転要素は、いずれもリングギヤである、ことを特徴とするものとすることもできる。即ち、４つの遊星歯車機構のすべてをシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成している。ダブルピニオン式の遊星歯車機構は、径方向に２列のピニオンギヤを有するため、ピニオンギヤ同士の噛み合いが生じ、シングルピニオン式の遊星歯車機構に比して、ギヤの噛み合い損失が増加し、動力の伝達効率が低下する。また、ダブルピニオン式の遊星歯車機構は、径方向に２列のピニオンギヤを有するため、シングルピニオン式の遊星歯車機構に比して、部品点数が多くなり、組み付け性や経済性も低下する。本発明の自動変速機装置の４つの遊星歯車機構のすべてをシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成することにより、４つの遊星歯車機構のうちの３つをシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成すると共に１つをダブルピニオン式の遊星歯車機構として構成する従来例の自動変速機装置に比して、動力の伝達効率を高くすることができると共に、組み付け性や経済性を良好なものとすることができる。

本発明の自動変速機装置において、前記第１ブレーキはドグブレーキとして構成されてなる、ことを特徴とするものとすることもできる。ドグブレーキは係合時にショックが生じやすく、回転を同期させる同期制御が必要となるが、第１ブレーキは前進１速段から前進５速段まで係合が連続していると共に前進６速段から前進１０速段まで解放が連続しているから、係合と解放が頻繁に繰り返されることがなく、同期制御が発生する頻度が少ない。このため、ドグブレーキを採用しても変速フィーリングの悪化は抑制される。

実施例の自動変速機装置１の構成の概略を示す構成図である。 自動変速機装置１の作動表である。 自動変速機装置１の速度線図である。 変形例の自動変速機装置１Ｂの構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例としての自動変速機装置１の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動変速機装置１は、４つのシングルピニオン式の遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４と、４つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４と、２つのブレーキＢ１，Ｂ２とを備え、図示しない内燃機関としてのエンジンが横置き（車両の左右方向に）配置されたタイプ（例えば、フロントエンジンフロントドライブ式）の車両に搭載されており、エンジンからの動力を図示しないトルクコンバータなどの発進装置を介して入力軸（インプットシャフト）３から入力すると共に入力した動力を変速して出力ギヤ（アウトプットギヤ）４に出力する有段変速機構として構成されている。出力ギヤ４に出力された動力は、図示しないギヤ機構やデファレンシャルギヤを介して左右の駆動輪に出力される。なお、実施例の自動変速装置１では、図１に示すように、右側から第２遊星歯車機構Ｐ２，第４遊星歯車機構Ｐ４，第３遊星歯車機構Ｐ３，第１遊星歯車機構Ｐ１の順に配置されている。

第１遊星歯車機構Ｐ１は、外歯歯車としてのサンギヤＰ１１と、このサンギヤＰ１１と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤＰ１３と、サンギヤＰ１１に噛合すると共にリングギヤＰ１３に噛合する複数のピニオンギヤＰ１４と、複数のピニオンギヤＰ１４を連結して自転かつ公転自在に保持するキャリアＰ１２とを備える。第１遊星歯車機構Ｐ１は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されているから、３つの回転要素であるサンギヤＰ１１，リングギヤＰ１３，キャリアＰ１２は、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に示すと、サンギヤＰ１１，キャリアＰ１２，リングギヤＰ１３となる。第１遊星歯車機構Ｐ１のギヤ比λ１（サンギヤＰ１１の歯数／リングギヤＰ１３の歯数）は、例えば０．４５に設定されている。

第２遊星歯車機構Ｐ２も、第１遊星歯車機構Ｐ１と同様に、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されており、３つの回転要素として、サンギヤＰ２１と、リングギヤＰ２３と、複数のピニオンギヤＰ２４を連結して自転かつ公転自在に保持するキャリアＰ２２とを備える。この第２遊星歯車機構Ｐ２の３つの回転要素であるサンギヤＰ２１，リングギヤＰ２３，キャリアＰ２２は、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に示すと、サンギヤＰ２１，キャリアＰ２２，リングギヤＰ２３となる。第２遊星歯車機構Ｐ２のギヤ比λ２（サンギヤＰ２１の歯数／リングギヤＰ２３の歯数）は、例えば０．３５に設定されている。

第３遊星歯車機構Ｐ３も、第１遊星歯車機構Ｐ１や第２遊星歯車機構Ｐ２と同様に、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されており、３つの回転要素として、サンギヤＰ３１と、リングギヤＰ３３と、複数のピニオンギヤＰ３４を連結して自転かつ公転自在に保持するキャリアＰ３２とを備える。この第３遊星歯車機構Ｐ３の３つの回転要素であるサンギヤＰ３１，リングギヤＰ３３，キャリアＰ３２は、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に示すと、サンギヤＰ３１，キャリアＰ３２，リングギヤＰ３３となる。第３遊星歯車機構Ｐ３のギヤ比λ３（サンギヤＰ３１の歯数／リングギヤＰ３３の歯数）は、例えば０．３０に設定されている。

第４遊星歯車機構Ｐ４も、第１遊星歯車機構Ｐ１や第２遊星歯車機構Ｐ２，第３遊星歯車機構Ｐ３と同様に、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されており、３つの回転要素として、サンギヤＰ４１と、リングギヤＰ４３と、複数のピニオンギヤＰ４４を連結して自転かつ公転自在に保持するキャリアＰ４２とを備える。この第４遊星歯車機構Ｐ４の３つの回転要素であるサンギヤＰ４１，リングギヤＰ４３，キャリアＰ４２は、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に示すと、サンギヤＰ４１，キャリアＰ４２，リングギヤＰ４３となる。第４遊星歯車機構Ｐ４のギヤ比λ４（サンギヤＰ４１の歯数／リングギヤＰ４３の歯数）は、例えば０．３５に設定されている。

第１遊星歯車機構Ｐ１のキャリアＰ１２と第２遊星歯車機構Ｐ２のキャリアＰ２２と第４遊星歯車機構Ｐ４のリングギヤＰ４３は、第１連結要素Ｒ１により連結しており、第２遊星歯車機構Ｐ２のリングギヤＰ２３と第３遊星歯車機構Ｐ３のキャリアＰ３２は、第２連結要素Ｒ２により連結されており、第３遊星歯車機構Ｐ３のリングギヤＰ３３と第４遊星歯車機構Ｐ４のキャリアＰ４２は、第３連結要素Ｒ３により連結している。また、第１遊星歯車機構Ｐ１のサンギヤＰ１１と第３遊星歯車機構Ｐ３のサンギヤＰ３１は、第１クラッチＣ１により接続されており、第１遊星歯車機構Ｐ１のサンギヤＰ１１と第４遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＰ４１は、第２クラッチＣ２により接続されており、第１連結要素Ｒ１（第１遊星歯車機構Ｐ１のキャリアＰ１２，第２遊星歯車機構Ｐ２のキャリアＰ２２，第４遊星歯車機構Ｐ４のリングギヤＰ４３）と第４遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＰ４１は、第３クラッチＣ３により接続されており、第２連結要素Ｒ２（第２遊星歯車機構Ｐ２のリングギヤＰ２３，第３遊星歯車機構Ｐ３のキャリアＰ３２）と第４遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＰ４１は、第４クラッチＣ４により接続されている。さらに、第２遊星歯車機構Ｐ２のサンギヤＰ２１は、第１ブレーキＢ１により自動変速機装置１のケース２に接続されており、第３遊星歯車機構Ｐ３のサンギヤＰ３１は、第２ブレーキＢ２により自動変速機装置１のケース２に接続されている。そして、第２連結要素Ｒ２（第２遊星歯車機構Ｐ２のリングギヤＰ２３，第３遊星歯車機構Ｐ３のキャリアＰ３２）は、入力軸３に接続されており、第１遊星歯車機構Ｐ１のリングギヤＰ１３は、出力ギヤ４に接続されている。ここで、４つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４と２つのブレーキＢ１，Ｂ２は、実施例では、いずれも摩擦プレートをピストンで押圧することにより係合する油圧駆動の摩擦クラッチや摩擦ブレーキとして構成されている。

このように実施例の自動変速機装置１では、４つの遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のいずれも、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成している。ダブルピニオン式の遊星歯車機構は、径方向に２列のピニオンギヤを有するため、ピニオンギヤ同士の噛み合いが生じ、シングルピニオン式の遊星歯車機構に比して、ギヤの噛み合い損失が増加し、動力の伝達効率が低下する。また、ダブルピニオン式の遊星歯車機構は、径方向に２列のピニオンギヤを有するため、シングルピニオン式の遊星歯車機構に比して、部品点数が多くなり、組み付け性や経済性も低下する。実施例の自動変速機装置１の４つの遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、いずれもシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されているから、４つの遊星歯車機構のうちの３つをシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成すると共に１つをダブルピニオン式の遊星歯車機構として構成する従来例の自動変速機装置に比して、動力の伝達効率を高くすることができると共に、組み付け性や経済性を良好なものとすることができる。

こうして構成された実施例の自動変速機装置１は、４つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の係合と解放および２つのブレーキＢ１，Ｂ２の係合と解放の組み合わせにより前進１速段から前進１０速段と後進段とを切り替えることができる。図２に自動変速機装置１の作動表を示し、図３に自動変速機装置１の遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の速度線図を示す。図３には、左から順に、第１遊星歯車機構Ｐ１の速度線図，第２遊星歯車機構Ｐ２の速度線図，第３遊星歯車機構Ｐ３の速度線図，第４遊星歯車機構Ｐ４の速度線図を示し、いずれの速度線図も左からサンギヤ，キャリア，リングギヤの順に並んでいる。また、図３中、「１ｓｔ」は前進１速段を示し、「２ｎｄ」は前進２速段を示し、「３ｒｄ」は前進３速段を示し、「４ｔｈ」〜「１０ｔｈ」は前進４速段から前進１０速段を示し、「Ｒｅｖ」は後進段を示している。「λ１」〜「λ４」は各遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のギヤ比を示し、「Ｂ１」，「Ｂ２」はブレーキＢ１，Ｂ２を示している。「入力」は入力軸３の接続位置を示し、「出力」は出力ギヤ４の接続位置を示している。

実施例の自動変速機装置１では、図２に示するように、以下のように前進１速段から前進１０速段と後進段とを形成する。なお、ギヤ比（入力軸３の回転数／出力ギヤ４の回転数）は、４つの遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のギヤ比λ１，λ２，λ３，λ４として０．４５，０．３５，０．３０，０．３５を用いた場合を示した。

（１）前進１速段は、第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１とを係合すると共に第２クラッチＣ２と第４クラッチＣ４と第２ブレーキＢ２とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は４．２５２となる。
（２）前進２速段は、第１クラッチＣ１と第４クラッチＣ４と第１ブレーキＢ１とを係合すると共に第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は２．９７６となる。
（３）前進３速段は、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１とを係合すると共に第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４と第２ブレーキＢ２とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は２．１３０となる。
（４）前進４速段は、第２クラッチＣ２と第４クラッチＣ４と第１ブレーキＢ１とを係合すると共に第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は１．６０２となる。
（５）前進５速段は、第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１とを係合すると共に第１クラッチＣ１と第４クラッチＣ４と第２ブレーキＢ２とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は１．３５０となる。

（６）前進６速段は、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３とを係合すると共に第４クラッチＣ４と第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は１．０００となる。
（７）前進７速段は、第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２とを係合すると共に第１クラッチＣ１と第４クラッチＣ４と第１ブレーキＢ１とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は０．７６９となる。
（８）前進８速段は、第２クラッチＣ２と第４クラッチＣ４と第２ブレーキＢ２とを係合すると共に第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は０．６３０となる。
（９）前進９速段は、第１クラッチＣ１と第４クラッチＣ４と第２ブレーキＢ２とを係合すると共に第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は０．４９１となる。
（１０）前進１０速段は、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と第２ブレーキＢ２とを係合すると共に第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４と第１ブレーキＢ１とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は０．３９３となる。
（１１）後進段は、第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２とを係合すると共に第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は−４．３４８となる。

このように実施例の自動変速機装置１では、４つの遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４と４つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４と２つのブレーキＢ１，Ｂ２により前進１速段から前進１０速段および後進段の変速が可能な自動変速機装置とすることができる。この結果、実施例の自動変速機装置１は、前進１速段から前進７速段および後進段の変速が可能な従来例の自動変速機装置に比して、前進側の変速段の段数を多くすることができる。そして、実施例の自動変速機装置１では、ギヤ比幅（最低速段（前進１速段）のギヤ比／最高速段（前進１０速段）のギヤ比）は４．２５２／０．３９３＝１０．８１９となるから、ギヤ比幅が６．０６の従来例の自動変速機装置に比して、ギヤ比幅を大きくすることができる。この結果、実施例の自動変速機装置１は、従来例の自動変速機装置に比して、搭載される車両の燃費と加速との両立を図った上で燃費の向上を図ることができると共に、変速の前後における滑らかな加速を保持することができる。

また、実施例の自動変速機装置１では、前進１速段から前進１０速段および後進段のいずれの変速段も、４つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４と２つのブレーキＢ１，Ｂ２とからなる６つの係合要素のうちの３つの係合要素を係合すると共に３つの係合要素を解放することによって形成されるから、前進１速段から前進７速段および後進段のいずれの変速段も６つの係合要素のうち２つの係合要素を係合すると共に４つの係合要素を解放する従来例の自動変速機装置に比して、解放する係合要素を少なくすることができる。クラッチやブレーキなどの係合要素は、解放されていても僅かな接触による引き摺り損失が生じるため、変速段を形成する際に解放される係合要素が多いと引き摺り損失により動力の伝達効率が低下する。したがって、実施例の自動変速機装置１は、従来例の自動変速機装置に比して、解放する係合要素を少なくしているから、従来例の自動変速機装置に比して、動力の伝達効率を高くすることができる。

以上説明した実施例の自動変速機装置１によれば、４つの遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４と、４つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４と、２つのブレーキＢ１，Ｂ２とを備え、第１遊星歯車機構Ｐ１のキャリアＰ１２と第２遊星歯車機構Ｐ２のキャリアＰ２２と第４遊星歯車機構Ｐ４のリングギヤＰ４３とを第１連結要素Ｒ１により連結し、第２遊星歯車機構Ｐ２のリングギヤＰ２３と第３遊星歯車機構Ｐ３のキャリアＰ３２とを第２連結要素Ｒ２により連結し、第３遊星歯車機構Ｐ３のリングギヤＰ３３と第４遊星歯車機構Ｐ４のキャリアＰ４２とを第３連結要素Ｒ３により連結し、第１遊星歯車機構Ｐ１のサンギヤＰ１１と第３遊星歯車機構Ｐ３のサンギヤＰ３１とを第１クラッチＣ１により接続し、第１遊星歯車機構Ｐ１のサンギヤＰ１１と第４遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＰ４１とを第２クラッチＣ２により接続し、第１連結要素Ｒ１と第４遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＰ４１とを第３クラッチＣ３により接続し、第２連結要素Ｒ２と第４遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＰ４１とを第４クラッチＣ４により接続し、第２遊星歯車機構Ｐ２のサンギヤＰ２１を第１ブレーキＢ１により自動変速機装置１のケース２に接続し、第３遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＰ３１を第２ブレーキＢ２により自動変速機装置１のケース２に接続し、、第２連結要素Ｒ２を入力軸３に接続し、第１遊星歯車機構Ｐ１のリングギヤＰ１３を出力ギヤ４に接続することにより、前進１速段から前進１０速段および後進段に変速可能な自動変速機装置を構成することができる。

また、実施例の自動変速機装置１では、４つの遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のいいずれも、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成したので、４つの遊星歯車機構のうちの３つをシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成すると共に１つをダブルピニオン式の遊星歯車機構として構成している従来例の自動変速機装置に比して、動力の伝達効率を高くすることができると共に、装置の組み付け性や経済性を良好なものとすることができる。

さらに、実施例の自動変速機装置１では、４つの遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のギヤ比λ１，λ２，λ３，λ４として０．４５，０．３５，０．３０，０．３５を用いることにより、ギヤ比幅は１０．８１９となるから、ギヤ比幅が６．０６の従来例の自動変速機装置に比して、ギヤ比幅を大きくすることができる。この結果、従来例の自動変速機装置に比して、搭載される車両の燃費を向上させることができると共に、変速の前後の加減速のフィーリングを良好なものとすることができる。

加えて、実施例の自動変速機装置１では、前進１速段から前進１０速段および後進段のいずれの変速段も、４つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４と２つのブレーキＢ１，Ｂ２とからなる６つの係合要素のうちの３つの係合要素を係合すると共に３つの係合要素を解放することによって形成するから、前進１速段から前進７速段および後進段のいずれの変速段も６つの係合要素のうち２つの係合要素を係合すると共に４つの係合要素を解放する従来例の自動変速機装置に比して、解放する係合要素を少なくすることができる。この結果、従来例の自動変速機装置に比して、動力の伝達効率を高くすることができる。

実施例の自動変速機装置１では、４つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４のすべてを摩擦クラッチとして構成すると共に２つのブレーキＢ１，Ｂ２のすべてを摩擦ブレーキとして構成するものとしたが、一部のクラッチやブレーキを摩擦クラッチや摩擦ブレーキに代えてドグクラッチやドグブレーキによって構成するものとしてもよい。第１ブレーキＢ１をドグブレーキとして構成した自動変速機装置１に対する変形例の自動変速機装置１Ｂを図４に示す。変形例の自動変速機装置１Ｂの作動表および速度線図は図２，図３と同一である。ドグブレーキは係合時にショックが生じやすく、回転を同期させる同期制御が必要となるが、第１ブレーキＢ１は前進１速段から前進５速段まで係合が連続していると共に前進６速段から前進１０速段まで解放が連続しているから、係合と解放が頻繁に繰り返されることがなく、同期制御が発生する頻度が少ない。このため、ドグブレーキを採用しても変速フィーリングの悪化は抑制される。

実施例の自動変速機装置１では、４つの遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のギヤ比λ１，λ２，λ３，λ４として０．４５，０．３５，０．３０，０．３５を用いたが、ギヤ比λ１，λ２，λ３，λ４はこの値に限定されるものではない。

実施例の自動変速機装置１では、４つの遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を、いずれもシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成するものとしたが、４つの遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のうち一部或いは全部をダブルピニオン式の遊星歯車機構として構成するものとしても構わない。

実施例の自動変速機装置１では、４つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４と２つのブレーキＢ１，Ｂ２とからなる６つの係合要素のうちの３つの係合要素を係合すると共に３つの係合要素を解放することによって形成することにより、前進１速段から前進１０速段と後進段が可能な自動変速機装置として構成したが、前進１速段から前進１０速段の１０速変速のうちのいずれか１つの変速段を除いた９速変速または複数の変速段を除いた８速変速以下の変速と後進段が可能な自動変速機装置としても構わない。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、入力軸（インプットシャフト）３が「入力部材」に相当し、出力ギヤ４が「出力部材」に相当し、第１遊星歯車機構Ｐ１が「第１遊星歯車機構」に相当し、サンギヤＰ１１が「第１回転要素」に相当し、キャリアＰ１２が「第２回転要素」に相当し、リングギヤＰ１３が「第３回転要素」に相当し、第２遊星歯車機構Ｐ２が「第２遊星歯車機構」に相当し、サンギヤＰ２１が「第４回転要素」に相当し、キャリアＰ２２が「第５回転要素」に相当し、リングギヤＰ２３が「第６回転要素」に相当し、第３遊星歯車機構Ｐ３が「第３遊星歯車機構」に相当し、サンギヤＰ３１が「第７回転要素」に相当し、キャリアＰ３２が「第８回転要素」に相当し、リングギヤＰ３３が「第９回転要素」に相当し、第４遊星歯車機構Ｐ４が「第４遊星歯車機構」に相当し、サンギヤＰ４１が「第１０回転要素」に相当し、キャリアＰ４２が「第１１回転要素」に相当し、リングギヤＰ４３が「第１２回転要素」に相当し、第１連結要素Ｒ１が「第１連結要素」に相当し、第２連結要素Ｒ２が「第２連結要素」に相当し、第３連結要素Ｒ３が「第３連結要素」に相当し、第１クラッチＣ１が「第１クラッチ」に相当し、第２クラッチＣ２が「第２クラッチ」に相当し、第３クラッチＣ３が「第３クラッチ」に相当し、第４クラッチＣ４が「第４クラッチ」に相当し、第１ブレーキＢ１が「第１ブレーキ」に相当し、第２ブレーキＢ２が「第２ブレーキ」に相当する。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動変速機装置の製造産業などに利用可能である。

１，１Ｂ 自動変速機装置、２ ケース（自動変速機装置ケース）、３ 入力軸、４ 出力ギヤ、Ｐ１ 第１遊星歯車機構、Ｐ２ 第２遊星歯車機構、Ｐ３ 第３遊星歯車機構、Ｐ４ 第４遊星歯車機構、Ｐ１１，Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ４１ サンギヤ、Ｐ１２，Ｐ２２，Ｐ３２，Ｐ４２ キャリア、Ｐ１３，Ｐ２３，Ｐ３３，Ｐ４３ リングギヤ、Ｐ１４，Ｐ２４，Ｐ３４，Ｐ４４ ピニオンギヤ、Ｒ１ 第１連結要素、Ｒ２ 第２連結要素、Ｒ３ 第３連結要素、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、Ｂ１ 第１ブレーキ、Ｂ２ 第２ブレーキ。

Claims (4)

1. 入力部材に入力された動力を変速して出力部材に出力する自動変速機装置であって、
   速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とを有する第１遊星歯車機構と、
   速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第４回転要素と第５回転要素と第６回転要素とを有する第２遊星歯車機構と、
   速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第７回転要素と第８回転要素と第９回転要素とを有する第３遊星歯車機構と、
   速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第１０回転要素と第１１回転要素と第１２回転要素とを有する第４遊星歯車機構と、
   前記第２回転要素と前記第５回転要素と前記第１２回転要素とを連結する第１連結要素と、
   前記第６回転要素と前記第８回転要素とを連結する第２連結要素と、
   前記第９回転要素と前記第１１回転要素とを連結する第３連結要素と、
   前記第１回転要素と前記第７連結要素とを係合すると共に該係合を解放する第１クラッチと、
   前記第１回転要素と前記第１０回転要素とを係合すると共に該係合を解放する第２クラッチと、
   前記第１連結要素と前記第１０回転要素とを係合すると共に該係合を解放する第３クラッチと、
   前記第２連結要素と前記第１０回転要素とを係合すると共に該係合を解放する第４クラッチと、
   前記第４回転要素を自動変速機装置ケースに固定可能に係合すると共に該係合を解放する第１ブレーキと、
   前記第７回転要素を前記自動変速機装置ケースに固定可能に係合すると共に該係合を解放する第２ブレーキと、
   を備え、
   前記入力部材を前記第２連結要素に接続し、
   前記出力部材を前記第３回転要素に接続してなる、
   ことを特徴とする自動変速機装置。
2. 請求項１記載の自動変速機装置であって、
   前進１速段は、前記第１クラッチと前記第３クラッチと前記第１ブレーキとを係合すると共に前記第２クラッチと前記第４クラッチと前記第２ブレーキとを解放することにより形成し、
   前進２速段は、前記第１クラッチと前記第４クラッチと前記第１ブレーキとを係合すると共に前記第２クラッチと前記第３クラッチと前記第２ブレーキとを解放することにより形成し、
   前進３速段は、前記第１クラッチと前記第２クラッチと前記第１ブレーキとを係合すると共に前記第３クラッチと前記第４クラッチと前記第２ブレーキとを解放することにより形成し、
   前進４速段は、前記第２クラッチと前記第４クラッチと前記第１ブレーキとを係合すると共に前記第１クラッチと前記第３クラッチと前記第２ブレーキとを解放することにより形成し、
   前進５速段は、前記第２クラッチと前記第３クラッチと前記第１ブレーキとを係合すると共に前記第１クラッチと前記第４クラッチと前記第２ブレーキとを解放することにより形成し、
   前進６速段は、前記第１クラッチと前記第２クラッチと前記第３クラッチとを係合すると共に前記第４クラッチと前記第１ブレーキと前記第２ブレーキとを解放することにより形成し、
   前進７速段は、前記第２クラッチと前記第３クラッチと前記第２ブレーキとを係合すると共に前記第１クラッチと前記第４クラッチと前記第１ブレーキとを解放することにより形成し、
   前進８速段は、前記第２クラッチと前記第４クラッチと前記第２ブレーキとを係合すると共に前記第１クラッチと前記第３クラッチと前記第１ブレーキとを解放することにより形成し、
   前進９速段は、前記第１クラッチと前記第４クラッチと前記第２ブレーキとを係合すると共に前記第２クラッチと前記第３クラッチと前記第１ブレーキとを解放することにより形成し、
   前進１０速段は、前記第１クラッチと前記第２クラッチと前記第２ブレーキとを係合すると共に前記第３クラッチと前記第４クラッチと前記第１ブレーキとを解放することにより形成し、
   後進段は、前記第２クラッチと前記第１ブレーキと前記第２ブレーキとを係合すると共に前記第１クラッチと前記第３クラッチと前記第４クラッチとを解放することにより形成する、
   ことを特徴とする自動変速機装置。
3. 請求項１または２記載の自動変速機装置であって、
   前記第１遊星歯車機構と前記第２遊星歯車機構と前記第３遊星歯車機構と前記第４遊星歯車機構は、いずれもサンギヤとリングギヤとキャリアとを前記３つの回転要素とするシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されてなり、
   前記第１回転要素と前記第４回転要素と前記第７回転要素と前記第１０回転要素は、いずれもサンギヤであり、
   前記第２回転要素と前記第５回転要素と前記第８回転要素と前記第１１回転要素は、いずれもキャリアであり、
   前記第３回転要素と前記第６回転要素と前記第９回転要素と前記第１２回転要素は、いずれもリングギヤである、
   ことを特徴とする自動変速機装置。
4. 請求項１ないし３のうちのいずれか１つの請求項に記載の自動変速機装置であって、
   前記第１ブレーキはドグブレーキとして構成されてなる、
   ことを特徴とする自動変速機装置。

Images