JP4380572B2 - 多段変速機 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などの車両において、原動機と駆動輪との間に設けられる多段変速機に関し、特にその変速機の多段化に関するものである。

９速の多段変速が可能な多段変速機として、切換不能とされた２つの前置遊星歯車装置を備えたものが提案されている。なお、切換不能とは、２つの遊星歯車装置の各要素であるサンギヤ、キャリヤおよびリングギヤが互いに連結されることにより構成される複数の回転要素のうち、１つの回転要素は、入力回転部材に連結されて入力回転部材に対する相対回転速度比が常に１とされ、他の１つの回転要素は、常時回転停止させられて入力回転部材に対する回転速度比が常に０とされ、それにより、残りの回転要素の入力回転部材に対する相対回転速度比も常に一定とされていることをいう。

たとえば、特許文献１の図８に記載の多段変速機がそれであり、その図８に記載された多段変速機では、２つの切換不能な前置遊星歯車装置を備えている第１変速部において、ダブルピニオン型の遊星歯車装置のリングギヤが入力回転部材の回転を減速して伝達する第１中間部材（第１回転要素）として機能する一方、シングルピニオン型の遊星歯車装置のリングギヤが入力回転部材の回転を逆転して伝達する第２中間部材（第２回転要素）として機能している。そして、上記第１変速部から出力される回転は、２つの後置遊星歯車装置を有し、それらのサンギヤ、キャリヤおよびリングギヤの一部が互いに連結されることにより４つの回転要素が構成されている第２変速部へ伝達されるようになっている。この第１、２変速部からなる多段変速機によって９速の変速段が達成されるようになっている。
特表２００３−５１４１９５号公報

上記特許文献１の図８に記載された多段変速機は、第１変速部の２つの前置遊星歯車装置のサンギヤのうち、シングルピニオン型の遊星歯車装置のサンギヤは入力回転部材に連結されているが、ダブルピニオン型の遊星歯車装置のサンギヤが入力回転部材に連結されていない構造のため、第１変速部が十分にシンプルな構造とはいえなかった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、９速の変速段を可能としつつ、シンプルな構造の多段変速機を提供することにある。

かかる目的を達成する第１発明は、(a)第１、第２前置遊星歯車装置を有し、その第１、第２前置遊星歯車装置のサンギヤ、キャリヤおよびリングギヤの一部が互いに連結されることにより入力回転部材の回転を減速して伝達する第１回転要素およびその入力回転部材の回転を逆転して伝達する第２回転要素を構成する第１変速部と、(b)第１、第２後置遊星歯車装置を有し、その第１、第２後置遊星歯車装置のサンギヤ、キャリヤおよびリングギヤの一部が互いに連結されることにより４つの回転要素を構成する第２変速部とを備え、(c)その第２変速部の４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その４つの回転要素を一端から他端に向かって順番に第３回転要素、第４回転要素、第５回転要素、第６回転要素としたとき、前記入力回転部材とその第６回転要素とを選択的に連結する第１クラッチ要素と、前記入力回転部材とその第４回転要素とを選択的に連結する第２クラッチ要素と、その第１回転要素とその第３回転要素とを選択的に連結する第３クラッチ要素と、その第２回転要素とその第３回転要素とを選択的に連結する第４クラッチ要素と、その第３回転要素を選択的に非回転部材に連結する第１ブレーキ要素と、その第４回転要素を選択的に非回転部材に連結する第２ブレーキ要素と、を有する多段変速機であって、(d)前記第１前置遊星歯車装置は、前記入力回転部材にサンギヤが連結されたシングルピニオン型とされる一方、前記第２前置遊星歯車装置は、前記入力回転部材にサンギヤが連結されたダブルピニオン型とされ、(e)その第２前置遊星歯車装置のリングギヤが前記第１回転要素とされていることを特徴とする。

また、第２発明は、第１発明の多段変速機において、前記第１変速部は、前記第１、第２前置遊星歯車装置のサンギヤ、キャリヤおよびリングギヤの一部が互いに連結されることにより構成される回転要素のうち、前記第１回転要素および前記第２回転要素の以外の１つの回転要素が前記入力回転部材に連結されており、他の回転要素が常時回転停止させられていることを特徴とする。

また、第３発明は、第１発明または第２発明の多段変速機において、前記第１前置遊星歯車装置のキャリヤおよび前記第２前置遊星歯車装置のキャリヤが常に非回転部材に連結されており、前記第１前置遊星歯車装置のリングギヤが前記第２回転要素とされていることを特徴とする。

また、第４発明は、第１発明または第２発明の多段変速機において、前記第１前置遊星歯車装置のキャリヤが常に非回転部材に連結されており、前記第１前置遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２前置遊星歯車装置のキャリヤが互いに連結されて前記第２回転要素とされていることを特徴とする。

また、第５発明は、第１発明乃至第４発明のいずれかの多段変速機において、(a)前記第２変速部は、シングルピニオン型の第１後置遊星歯車装置およびシングルピニオン型の第２後置遊星歯車装置を備え、(b)その第１後置遊星歯車装置のサンギヤによって前記第３回転要素が構成され、(c)互いに連結されたその第１後置遊星歯車装置のキャリヤおよびその第２後置遊星歯車装置のリングギヤによって前記第４回転要素が構成され、(d)互いに連結されたその第１後置遊星歯車装置のリングギヤおよびその第２後置遊星歯車装置のキャリヤによって前記第５回転要素が構成され、(e)その第２後置遊星歯車装置のサンギヤによって前記第６回転要素が構成されていることを特徴とする。

また、第６発明は、第１発明乃至第４発明のいずれかの多段変速機において、(a)前記第２変速部は、ダブルピニオン型の第１後置遊星歯車装置およびシングルピニオン型の第２後置遊星歯車装置を備え、(b)互いに連結されたその第１後置遊星歯車装置のキャリヤおよびその第２後置遊星歯車装置のサンギヤによって前記第３回転要素が構成され、(c)互いに連結されたその第１後置遊星歯車装置のリングギヤおよびその第２後置遊星歯車装置のキャリヤによって前記第４回転要素が構成され、(d)その第２後置遊星歯車装置のリングギヤによって前記第５回転要素が構成され、(e)その第１後置遊星歯車装置のサンギヤによって前記第６回転要素が構成されていることを特徴とする。

また、第７発明は、第１発明乃至第４発明のいずれかの多段変速機において、(a)前記第２変速部は、シングルピニオン型の第１後置遊星歯車装置およびダブルピニオン型の第２後置遊星歯車装置を備え、(b)その第１後置遊星歯車装置のサンギヤによって前記第３回転要素が構成され、(c)互いに連結されたその第１後置遊星歯車装置のキャリヤおよびその第２後置遊星歯車装置のキャリヤによって前記第４回転要素が構成され、(d)互いに連結されたその第１後置遊星歯車装置のリングギヤおよびその第２後置遊星歯車装置のリングギヤによって前記第５回転要素が構成され、(e)その第２後置遊星歯車装置のサンギヤによって前記第６回転要素が構成されていることを特徴とする。

また、第８発明は、第７発明の多段変速機において、前記第１後置遊星歯車装置および前記第２後置遊星歯車装置は、サンギヤがそれぞれ他方のサンギヤに対して相対的に大径および小径とされるとともに、キャリヤおよびリングギヤが共通とされたラビニヨ式遊星歯車列とされていることを特徴とする。

上記第１発明によれば、２つの前置遊星歯車装置のサンギヤがいずれも入力回転部材に連結されて、それら２つのサンギヤおよび入力回転部材が一軸構成となっているので、多段変速機の構造がシンプルとなる。

また、第８発明によれば、第２変速部をコンパクト化することができる。

本発明の多段変速機（以下、変速機という）の車両に対する搭載姿勢は、変速機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）車両などの横置き型でも、変速機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）車両などの縦置き型でも良い。

変速機は、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。

第１クラッチ要素〜第４クラッチ要素、第１、第２ブレーキ要素としては、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または直列に一方向クラッチを設けることもできる。

第１変速部と第２変速部とは、同軸上に配置されてもよいが、第１変速部が第１軸上に配置されるとともに、第２変速部が第１軸と平行な第２軸上に配置され、第１軸と第２軸とがカウンタギヤ対により連結されてもよい。

駆動力源としては、エンジンが好適に用いられるが、エンジンに代えて、あるいは、エンジンに加えて電動モータ等の他の駆動力源を用いてもよい。また、好ましくは、エンジンなどの駆動力源の出力は、流体伝動装置を介して前記入力回転部材に入力される。このようにすれば、コンパクトな変速機の設計が可能となる。流体転動装置としては、トルクコンバータが好適に用いられるが、トルクコンバータに代えてフルードカップリングを用いてもよい。なお、流体伝動装置にはロックアップクラッチが備えられることが好ましいが、ロックアップクラッチが備えられていなくても良いし、また、流体伝動装置に代えて、磁粉式電磁クラッチ、多板或いは単板式の油圧クラッチが設けられていてもよい。

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、本発明が適用された変速機１０の構成を説明する骨子図である。図１において、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（以下、単にケースという）１２内において共通の軸心上に、流体伝動装置としてのロックアップクラッチ１３付のトルクコンバータ１４、このトルクコンバータ１４に連結された入力軸１６、第１遊星歯車装置１８と第２遊星歯車装置２０とを主体として構成されている第１変速部２８、第３遊星歯車装置２２と第４遊星歯車装置２４とを主体として構成されている第２変速部３０、および出力軸２６が順次配設されている。この変速機１０は、車両において縦置きされるＦＲ用自動変速機として好適に用いられるものであり、エンジン８と図示しない駆動輪との間に設けられ、エンジン８の出力を駆動輪に伝達する。上記入力軸１６はトルクコンバータ１４のタービン軸であり、入力軸１６は入力回転部材に相当する。また、出力軸２６は出力回転部材に相当し、たとえば図示しない差動歯車装置等を介して左右の駆動輪を回転駆動する。また、トランスミッションケース１２は非回転部材に相当し、トルクコンバータ１４はエンジン８のクランク軸９に連結されている。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、図１の骨子図においてはその下側が省略されている。

上記第１変速部２８を構成している第１遊星歯車装置１８および第２遊星歯車装置２０はそれぞれシングルピニオン型およびダブルピニオン型であり、第１遊星歯車装置１８は第１前置遊星歯車装置に相当し、第２遊星歯車装置２０は第２前置遊星歯車装置に相当する。第１遊星歯車装置１８は、第１サンギヤＳ１、第１ピニオンギヤＰ１、その第１ピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１ピニオンギヤＰ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を備えており、第２遊星歯車装置２０は、第２サンギヤＳ２、互いに噛み合う複数対の第２ピニオンギヤＰ２、その第２ピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２ピニオンギヤＰ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えている。

上記第１変速部２８においては、第１サンギヤＳ１および第２サンギヤＳ２はともに入力軸１６に連結されて回転駆動されており、第１サンギヤＳ１、第２サンギヤＳ２および入力軸１６が一軸構成となっていることから、第１変速部２８の構成がシンプルとなっている。また、第１キャリヤＣＡ１と第２キャリヤＣＡ２は、互いに連結されるとともにケース１２に一体的に固定されて回転不能とされている。この構成により、第２リングギヤＲ２は、入力軸１６に対して減速回転させられるので第１回転要素ＲＥ１に相当し、また、第１リングギヤＲ１は、入力軸１６の回転に対して逆回転させられるので第２回転要素ＲＥ２に相当する。

第２変速部３０を構成している第３遊星歯車装置２２および第４遊星歯車装置２４はともにシングルピニオン型であり、第３遊星歯車装置２２は第１後置遊星歯車装置に相当し、第４遊星歯車装置２４は第２後置遊星歯車装置に相当する。第３遊星歯車装置２２は、第３サンギヤＳ３、第３ピニオンギヤＰ３、その第３ピニオンギヤＰ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３ピニオンギヤＰ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、第４遊星歯車装置２４は、第４サンギヤＳ４、第４ピニオンギヤＰ４、その第４ピニオンギヤＰ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４ピニオンギヤＰ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えている。

上記第２変速部３０においては、第３サンギヤＳ３によって第３回転要素ＲＥ３が構成され、第３キャリヤＣＡ３と第４リングギヤＲ４とが互いに連結されて第４回転要素ＲＥ４が構成され、第３リングギヤＲ３と第４キャリヤＣＡ４とが互いに連結されて第５回転要素ＲＥ５が構成され、第４サンギヤＳ４によって第６回転要素ＲＥ６が構成されている。

また、第２変速部３０は、第１乃至第４クラッチＣ１〜Ｃ４（すなわち第１クラッチ要素乃至第４クラッチ要素）、および第１、第２ブレーキＢ１、Ｂ２（すなわち第１、第２ブレーキ要素）を備えている。第１クラッチＣ１は、入力軸１６と第６回転要素ＲＥ６（Ｓ４）とを選択的に連結し、第２クラッチＣ２は入力軸１６と第４回転要素ＲＥ４（ＣＡ３、Ｒ４）とを選択的に連結し、第３クラッチＣ３は第１回転要素ＲＥ１（Ｒ２）と第３回転要素ＲＥ３（Ｓ３）とを選択的に連結し、第４クラッチＣ４は第２回転要素ＲＥ２（Ｒ１）と第３回転要素ＲＥ３（Ｓ３）とを選択的に連結している。また、第１ブレーキＢ１は第３回転要素ＲＥ３（Ｓ３）を選択的にケース１２に連結して回転停止させ、第２ブレーキＢ２は第４回転要素ＲＥ４（ＣＡ３、Ｒ４）を選択的にケース１２に連結して回転停止させる。なお、第１クラッチＣ１乃至第４クラッチＣ４、および第１、第２ブレーキＢ１、Ｂ２は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式等の油圧式摩擦係合装置である。

図２は、上記第１変速部２８および第２変速部３０の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線Ｘ１が回転速度「０」で、上の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１６と同じ回転速度である。また、第１変速部２８の各縦線は、左側から順番に一体的に連結された第１サンギヤＳ１および第２サンギヤＳ２、第１回転要素ＲＥ１（Ｒ２）、一体的に連結された第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤＣＡ２、第２回転要素ＲＥ２（Ｒ１）を表しており、それらの間隔は、サンギヤとキャリヤとの間を「１」とするとキャリヤとリングギヤとの間がρとなるように、第１遊星歯車装置１８および第２遊星歯車装置２０のギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１、ρ２に応じて定められる。また、第２変速部３０の４本の縦線は、左側から順番に第３回転要素ＲＥ３（Ｓ３）、第４回転要素ＲＥ４（ＣＡ３、Ｒ４）、第５回転要素ＲＥ５（Ｒ３、ＣＡ４）、第６回転要素ＲＥ６（Ｓ４）を表しており、それ等の間隔は第３遊星歯車装置２２のギヤ比ρ３および第４遊星歯車装置２４のギヤ比ρ４に応じて定められる。

そして、この共線図から明らかなように、第４クラッチＣ４が係合させられることにより、第３回転要素ＲＥ３が入力軸１６に対して逆回転させられている第２回転要素ＲＥ２と連結されるとともに、第２ブレーキＢ２が係合させられることにより第４回転要素ＲＥ４が回転停止させられると、出力軸２６に連結された第５回転要素ＲＥ５は「１ｓｔ」で示す回転速度で回転し、最も大きい変速比（＝入力軸１６の回転速度／出力軸２６の回転速度）の第１変速段「１ｓｔ」が成立する。

また、第１クラッチＣ１が係合させられることにより第６回転要素ＲＥ６が入力軸１６に連結されるとともに、第２ブレーキＢ２が係合させられることにより第４回転要素ＲＥ４が回転停止させられると、第５回転要素ＲＥ５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」が成立する。

また、第１クラッチＣ１が係合させられることにより第６回転要素ＲＥ６が入力軸１６に連結されるとともに、第４クラッチＣ４が係合させられることにより第３回転要素ＲＥ３が入力軸１６に対して逆回転させられると、第５回転要素ＲＥ５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」が成立する。

また、第１クラッチＣ１が係合させられることにより第６回転要素ＲＥ６が入力軸１６に連結されるとともに、第１ブレーキＢ１が係合させられることにより第３回転要素ＲＥ３が回転停止させられると、第５回転要素ＲＥ５は「４ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第３変速段「３ｒｄ」よりも変速比が小さい第４変速段「４ｔｈ」が成立する。

また、第１クラッチＣ１が係合させられることにより第６回転要素ＲＥ６が入力軸１６に連結されるとともに、第３クラッチＣ３が係合させられることにより第３回転要素ＲＥ３が入力軸１６に対して減速回転させられると、第５回転要素ＲＥ５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」が成立する。

また、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り、第６回転要素ＲＥ６および第４回転要素ＲＥ４がともに入力軸１６に連結されると、第２変速部３０は入力軸１６と同じ回転速度で一体回転するので、第５回転要素ＲＥ５は「６ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第５変速段「５ｔｈ」よりも変速比が小さい第６変速段「６ｔｈ」が成立する。

また、第２クラッチＣ２が係合させられることにより第４回転要素ＲＥ４が入力軸１６に連結されるとともに、第３クラッチＣ３が係合させられることにより第３回転要素ＲＥ３が入力軸１６に対して減速回転させられると、第５回転要素ＲＥ５は「７ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第６変速段「６ｔｈ」よりも変速比が小さい第７変速段「７ｔｈ」が成立する。

また、第２クラッチＣ２が係合させられることにより第４回転要素ＲＥ４が入力軸１６に連結されるとともに、第１ブレーキＢ１が係合させられることにより第３回転要素ＲＥ３が回転停止させられると、第５回転要素ＲＥ５は「８ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第７変速段「７ｔｈ」よりも変速比が小さい第８変速段「８ｔｈ」が成立する。

また、第２クラッチＣ２が係合させられることにより第４回転要素ＲＥ４が入力軸１６に連結されるとともに、第４クラッチＣ４が係合させられることにより第３回転要素ＲＥ３が入力軸１６に対して逆回転させられると、第５回転要素ＲＥ５は「９ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第８変速段「８ｔｈ」よりも変速比が小さい第９変速段「９ｔｈ」が成立する。

さらに、第２ブレーキＢ２が係合させられることにより第４回転要素ＲＥ４が回転停止させられるとともに、第３クラッチＣ３が係合させられることにより第３回転要素ＲＥ３が第１回転要素ＲＥ１に連結されると、第５回転要素ＲＥ５は「Ｒｅｖ」で示す回転速度で逆回転させられ、後進変速段「Ｒｅｖ」が成立する。

図３は、上記各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、「○」は係合を表しており、空欄は解放である。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、第４遊星歯車装置２４の各ギヤ比ρ１〜ρ４を適宜定めることにより、図３に示す各変速段の変速比が得られる。この図３に示すものにあっては、変速比およびギヤ比ステップ（各変速段間の変速比の比）の値が略適切であるとともにトータルの変速比幅（＝４．８２２／０．５９７）も８．０７５程度と大きく、後進変速段「Ｒｅｖ」の変速比も適当で、全体として適切な変速比特性となっており、特に、オーバードライブ変速段間（すなわち第７変速段と第８変速段との間、および第８変速段と第９変速段との間）のギヤ比ステップが比較的小さくなっている。しかも、クラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１、Ｂ２の何れか２つを掴み替えるだけで各変速段の変速を行うことができるため、変速制御が容易で変速ショックの発生が抑制される。また、飛び変速の場合にも、クラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１、Ｂ２の何れか２つを掴み替えることにより変速が達成できるので、飛び変速も容易となる。

このように本実施例によれば、前置遊星歯車装置である第１、第２遊星歯車装置１８、２０のサンギヤＳ１、Ｓ２がいずれも入力軸１６に連結されて、それら２つのサンギヤＳ１、Ｓ２および入力軸１６が一軸構成となっているので、変速機１０の構造がシンプルとなる。

次に、本発明の第２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実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

図４は本発明の第２実施例の変速機４０の構成を説明する骨子図である。この変速機４０を第１実施例の変速機１０と比較すると、第１変速部４２の構成が相違しているのみであり、第１実施例の変速機１０と同一の第２変速部３０を備えている。

第１変速部４２は、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置４４およびダブルピニオン型の第２遊星歯車装置４６を主体として構成されており、第１遊星歯車装置４４が第１前置遊星歯車装置に相当し、第２遊星歯車装置４６が第２前置遊星歯車装置に相当する。第１遊星歯車装置４４は、第１サンギヤＳ１、第１ピニオンギヤＰ１、その第１ピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１ピニオンギヤＰ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を備えており、第２遊星歯車装置４６は、第２サンギヤＳ２、互いに噛み合う複数対の第２ピニオンギヤＰ２、その第２ピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２ピニオンギヤＰ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えている。

本実施例の第１変速部４２も、第１サンギヤＳ１および第２サンギヤＳ２は、ともに入力軸１６に連結されて回転駆動されており、第１サンギヤＳ１、第２サンギヤＳ２および入力軸１６が一軸構成となっていることから、第１変速部４２の構成がシンプルとなっている。また、第１キャリヤＣＡ１はケース１２に一体的に固定されて回転不能とされており、第１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣＡ２は互いに連結されている。この構成により、第２リングギヤＲ２は、入力軸１６に対して減速回転させられるので第１回転要素ＲＥ１に相当し、互いに連結された第１リングギヤＲ１および第２キャリヤＣＡ２は、入力軸１６の回転に対して逆回転させられるので第２回転要素ＲＥ２に相当する。

このように第１変速部４２は、第１遊星歯車装置４４および第２遊星歯車装置４６の要素の一部が互いに連結されることにより、入力軸１６に連結されている回転要素（Ｓ１、Ｓ２）、第１回転要素ＲＥ１（Ｒ２）、常時回転停止させられている回転要素（ＣＡ１）、第２回転要素ＲＥ２（Ｒ１、ＣＡ２）の４つの回転要素が構成されており、回転要素を基準とすれば第１実施例の第１変速部２８と同一である。また、前述のように第２変速部３０は第１実施例と同一である。従って、共線図は回転要素に基づけば図２と同一となる。また、共線図が第１実施例と同一となることから、各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は、前述の図３に示すものとなる。

上述のように、第２実施例の変速機４０も、前置遊星歯車装置である第１、第２遊星歯車装置４４、４６のサンギヤＳ１、Ｓ２がいずれも入力軸１６に連結されて、それら２つのサンギヤＳ１、Ｓ２および入力軸１６が一軸構成となっているので、変速機４０の構造がシンプルとなる。

次に、本発明の第３実施例を説明する。図５は本発明の第３実施例の変速機５０の構成を説明する骨子図である。この変速機５０を第１実施例の変速機１０と比較すると、第２変速部５２の構成が相違しているのみであり、第１実施例の変速機１０と同一の第１変速部２８を備えている。従って、第３実施例の変速機５０も、前置遊星歯車装置である第１、第２遊星歯車装置１８、２０のサンギヤＳ１、Ｓ２がいずれも入力軸１６に連結されて、それら２つのサンギヤＳ１、Ｓ２および入力軸１６が一軸構成となっているので、変速機５０の構造がシンプルとなる。

第２変速部５２は、ダブルピニオン型の第３遊星歯車装置５４およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置５６を主体として構成されており、第３遊星歯車装置５４が第１後置遊星歯車装置に相当し、第４遊星歯車装置５６が第２後置遊星歯車装置に相当する。第３遊星歯車装置５４は、第３サンギヤＳ３、互いに噛み合う複数対の第３ピニオンギヤＰ３、その第３ピニオンギヤＰ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３ピニオンギヤＰ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、第２遊星歯車装置５６は、第４サンギヤＳ４、第４ピニオンギヤＰ４、その第４ピニオンギヤＰ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４ピニオンギヤＰ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えている。

上記第２変速部５２においては、第３キャリヤＣＡ３と第４サンギヤＳ４とが互いに連結されて第３回転要素ＲＥ３が構成され、第３リングギヤＲ３と第４キャリヤＣＡ４とが互いに連結されて第４回転要素ＲＥ４が構成され、第４リングギヤＲ４によって第５回転要素ＲＥ５が構成され、第３サンギヤＳ３によって第６回転要素ＲＥ６が構成されている。また、第２変速部５２は、第１乃至第４クラッチＣ１〜Ｃ４、および第１、第２ブレーキＢ１、Ｂ２を備えている。

第３乃至第６回転要素ＲＥ３〜ＲＥ６を構成する具体的な部材は第１、２実施例と異なるが、第３乃至第６回転要素ＲＥ３〜ＲＥ６に対する上記クラッチＣおよびブレーキＢの連結関係は第１実施例と同じである。従って、第２変速部５２の構成は、回転要素ＲＥに基づけば第１実施例と同じとなる。また、前述のように、第１変速部２８は第１実施例と同一である。従って、共線図は回転要素に基づけば図２と同一となる。また、共線図が第１実施例と同一となることから、各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は、前述の図３に示すものとなる。

次に、本発明の第４実施例を説明する。図６は本発明の第４実施例の変速機６０の構成を説明する骨子図である。この変速機６０は、入力軸１６と共通の軸心上において、トルクコンバータ１４と出力軸２６との間に、第２実施例と同様の第１変速部４２および第３実施例と同様の第２変速部５２を備えている。従って、共線図は回転要素に基づけば図２と同一となるとともに、各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は、前述の図３に示すものとなる。

また、第４実施例の変速機６０も、前置遊星歯車装置である第１、第２遊星歯車装置４４、４６のサンギヤＳ１、Ｓ２がいずれも入力軸１６に連結されて、それら２つのサンギヤＳ１、Ｓ２および入力軸１６が一軸構成となっているので、変速機６０の構造がシンプルとなる。

次に、本発明の第５実施例を説明する。図７は本発明の第５実施例の変速機７０の構成を説明する骨子図である。この変速機７０を第１実施例の変速機１０と比較すると、第２変速部７２の構成が相違しているのみであり、第１実施例の変速機１０と同一の第１変速部２８を備えている。従って、第５実施例の変速機７０も、前置遊星歯車装置である第１、第２遊星歯車装置１８、２０のサンギヤＳ１、Ｓ２がいずれも入力軸１６に連結されて、それら２つのサンギヤＳ１、Ｓ２および入力軸１６が一軸構成となっているので、変速機５０の構造がシンプルとなる。

第２変速部７２は、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置７４およびダブルピニオン型の第４遊星歯車装置７６を主体として構成されており、第３遊星歯車装置７４が第１後置遊星歯車装置に相当し、第４遊星歯車装置７６が第２後置遊星歯車装置に相当する。また、第３遊星歯車装置７４と第４遊星歯車装置７６とは、キャリヤ同士、リングギヤ同士が互いに連結されて共用化されている所謂ラビニヨ型となっている。すなわち、第４遊星歯車装置７６は、第４サンギヤＳ４、互いに噛み合う複数対の第４ピニオンギヤＰ４、その第４ピニオンギヤＰ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４ピニオンギヤＰ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、第３遊星歯車装置７４は、上記第４サンギヤＳ４よりも大径の第３サンギヤＳ３、第４遊星歯車Ｐ４のいずれか一つと共通の第３遊星歯車Ｐ３、第４キャリヤＣＡ４と共通の第３キャリヤＣＡ３、第４遊星歯車Ｐ４を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第４リングギヤＲ４と共通の第３リングギヤＲ３を備えている。このように、第３遊星歯車装置７４および第４遊星歯車装置７６がラビニヨ式遊星歯車列とされていることから、第２変速部７２がコンパクトになる。

上記第２変速部７２においては、第３サンギヤＳ３によって第３回転要素Ｅ３が構成され、共用化された第３キャリヤＣＡ３および第４サンギヤＳ４によって第４回転要素ＲＥ４が構成され、共用化された第３リングギヤＲ３および第４リングギヤＲ４によって第５回転要素ＲＥ５が構成され、第４サンギヤＳ４によって第６回転要素ＲＥ６が構成されている。また、第２変速部７２は、第１乃至第４クラッチＣ１〜Ｃ４、および第１、第２ブレーキＢ１、Ｂ２を備えている。

第３乃至第６回転要素ＲＥ３〜ＲＥ６を構成する具体的な部材は第１実施例と異なるが、第３乃至第６回転要素ＲＥ３〜ＲＥ６に対する上記クラッチＣおよびブレーキＢの連結関係は第１実施例と同じである。従って、第２変速部７２の構成は、回転要素ＲＥに基づけば第１実施例と同じとなる。また、前述のように、第１変速部２８は第１実施例と同一である。従って、共線図は回転要素に基づけば図２と同一となる。また、共線図が第１実施例と同一となることから、各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は、前述の図３に示すものとなる。

次に、本発明の第６実施例を説明する。図８は本発明の第６実施例の変速機８０の構成を説明する骨子図である。この変速機８０は、入力軸１６と共通の軸心上において、トルクコンバータ１４と出力軸２６との間に、第２実施例と同様の第１変速部４２および第５実施例と同様の第２変速部７２を備えている。従って、共線図は回転要素に基づけば図２と同一となるとともに、各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は、前述の図３に示すものとなる。

また、第６実施例の変速機８０も、前置遊星歯車装置である第１、第２遊星歯車装置４４、４６のサンギヤＳ１、Ｓ２がいずれも入力軸１６に連結されて、それら２つのサンギヤＳ１、Ｓ２および入力軸１６が一軸構成となっているので、変速機８０の構造がシンプルとなる。

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、上述したの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多段変速機の要部構成を説明する骨子図である。 図１の変速機の作動を説明する共線図である。 図１の変速機の変速段とそれを成立させるために必要な油圧式摩擦係合装置の作動との関係を示す作動表である。 本発明の第２実施例における多段変速機の要部構成を説明する骨子図である。 本発明の第３実施例における多段変速機の要部構成を説明する骨子図である。 本発明の第４実施例における多段変速機の要部構成を説明する骨子図である。 本発明の第５実施例における多段変速機の要部構成を説明する骨子図である。 本発明の第６実施例における多段変速機の要部構成を説明する骨子図である。

符号の説明

１０、４０、５０、６０、７０、８０：多段変速機
１６：入力軸（入力回転部材）
１８、４４：第１遊星歯車装置（第１前置遊星歯車装置）
２０、４６：第２遊星歯車装置（第２前置遊星歯車装置）
２２、５４、７４：第３遊星歯車装置（第１後置遊星歯車装置）
２４、５６、７６：第４遊星歯車装置（第２後置遊星歯車装置）
２８、４２：第１変速部
３０、５２、７２：第２変速部
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
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 (8)

1. 第１、第２前置遊星歯車装置を有し、該第１、第２前置遊星歯車装置のサンギヤ、キャリヤおよびリングギヤの一部が互いに連結されることにより入力回転部材の回転を減速して伝達する第１回転要素および該入力回転部材の回転を逆転して伝達する第２回転要素を構成する第１変速部と、
   第１、第２後置遊星歯車装置を有し、該第１、第２後置遊星歯車装置のサンギヤ、キャリヤおよびリングギヤの一部が互いに連結されることにより４つの回転要素を構成する第２変速部とを備え、
   該第２変速部の４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４つの回転要素を一端から他端に向かって順番に第３回転要素、第４回転要素、第５回転要素、第６回転要素としたとき、前記入力回転部材と該第６回転要素とを選択的に連結する第１クラッチ要素と、前記入力回転部材と該第４回転要素とを選択的に連結する第２クラッチ要素と、該第１回転要素と該第３回転要素とを選択的に連結する第３クラッチ要素と、該第２回転要素と該第３回転要素とを選択的に連結する第４クラッチ要素と、該第３回転要素を選択的に非回転部材に連結する第１ブレーキ要素と、該第４回転要素を選択的に非回転部材に連結する第２ブレーキ要素と、を有する多段変速機であって、
   前記第１前置遊星歯車装置は、前記入力回転部材にサンギヤが連結されたシングルピニオン型とされる一方、前記第２前置遊星歯車装置は、前記入力回転部材にサンギヤが連結されたダブルピニオン型とされ、
   該第２前置遊星歯車装置のリングギヤが前記第１回転要素とされていることを特徴とする多段変速機。
2. 前記第１変速部は、前記第１、第２前置遊星歯車装置のサンギヤ、キャリヤおよびリングギヤの一部が互いに連結されることにより構成される回転要素のうち、前記第１回転要素および前記第２回転要素の以外の１つの回転要素が前記入力回転部材に連結されており、他の回転要素が常時回転停止させられていることを特徴とする請求項１に記載の多段変速機。
3. 前記第１前置遊星歯車装置のキャリヤおよび前記第２前置遊星歯車装置のキャリヤが常に非回転部材に連結されており、前記第１前置遊星歯車装置のリングギヤが前記第２回転要素とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多段変速機。
4. 前記第１前置遊星歯車装置のキャリヤが常に非回転部材に連結されており、前記第１前置遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第２前置遊星歯車装置のキャリヤが互いに連結されて前記第２回転要素とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多段変速機。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の多段変速機であって、
   前記第２変速部は、シングルピニオン型の第１後置遊星歯車装置およびシングルピニオン型の第２後置遊星歯車装置を備え、
   該第１後置遊星歯車装置のサンギヤによって前記第３回転要素が構成され、
   互いに連結された該第１後置遊星歯車装置のキャリヤおよび該第２後置遊星歯車装置のリングギヤによって前記第４回転要素が構成され、
   互いに連結された該第１後置遊星歯車装置のリングギヤおよび該第２後置遊星歯車装置のキャリヤによって前記第５回転要素が構成され、
   該第２後置遊星歯車装置のサンギヤによって前記第６回転要素が構成されている
   ことを特徴とする多段変速機。
6. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の多段変速機であって、
   前記第２変速部は、ダブルピニオン型の第１後置遊星歯車装置およびシングルピニオン型の第２後置遊星歯車装置を備え、
   互いに連結された該第１後置遊星歯車装置のキャリヤおよび該第２後置遊星歯車装置のサンギヤによって前記第３回転要素が構成され、
   互いに連結された該第１後置遊星歯車装置のリングギヤおよび該第２後置遊星歯車装置のキャリヤによって前記第４回転要素が構成され、
   該第２後置遊星歯車装置のリングギヤによって前記第５回転要素が構成され、
   該第１後置遊星歯車装置のサンギヤによって前記第６回転要素が構成されている
   ことを特徴とする多段変速機。
7. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の多段変速機であって、
   前記第２変速部は、シングルピニオン型の第１後置遊星歯車装置およびダブルピニオン型の第２後置遊星歯車装置を備え、
   該第１後置遊星歯車装置のサンギヤによって前記第３回転要素が構成され、
   互いに連結された該第１後置遊星歯車装置のキャリヤおよび該第２後置遊星歯車装置のキャリヤによって前記第４回転要素が構成され、
   互いに連結された該第１後置遊星歯車装置のリングギヤおよび該第２後置遊星歯車装置のリングギヤによって前記第５回転要素が構成され、
   該第２後置遊星歯車装置のサンギヤによって前記第６回転要素が構成されている
   ことを特徴とする多段変速機。
8. 請求項７に記載の多段変速機であって、
   前記第１後置遊星歯車装置および前記第２後置遊星歯車装置は、サンギヤがそれぞれ他方のサンギヤに対して相対的に大径および小径とされるとともに、キャリヤおよびリングギヤが共通とされたラビニヨ式遊星歯車列とされていることを特徴とする多段変速機。
   

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