JP4917658B2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の動力を遊星歯車機構を用いて複数段に変速して出力部材から出力する自動変速機に関する。

従来、内燃機関の動力を遊星歯車機構を用いて複数段に変速して出力部材から出力する自動変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の自動変速機では、出力部材はファイナルドリブンギヤを介して駆動輪に接続されており、又、ファイナルドリブンギヤには、減速機を介して電動機の駆動力が伝達されるように構成されている。そして、車両が高速で走行している場合等における電動機の過回転を防止すべく、電動機とファイナルドリブンギヤとの接続を断つことが可能なシンクロメッシュ機構からなる係合機構が電動機とファイナルドリブンギヤとの間に介設されている。

特開２００７−２０５４６６号公報（図１）

上記従来例のものでは、電動機の過回転を防止すべく電動機専用の係合機構を設け、出力部材が高速回転する場合には、係合機構により電動機とファイナルドリブンギヤとの接続を断っていた。このため、電動機専用の係合機構を設けるためのスペースが必要となり、自動変速機の小型化及び軽量化に限界がある。

本発明は、電動機専用の係合機構を設けることなく、電動機の過回転を防止し、小型化及び軽量化を図ることができる自動変速機を提供することを目的とする。

［１］上記目的を達成するため、駆動源からの動力により回転する入力軸と、該入力軸の回転を複数段に変速する変速部と、該変速部で変速された動力を出力する出力部材とを備える自動変速機であって、前記変速部は、サンギヤ、キャリア及びリングギヤからなる３つの要素を有する遊星歯車機構を備え、該遊星歯車機構の何れか１つの要素が前記出力部材に動力を伝達する変速部出力要素であり、該変速部出力要素を除く前記遊星歯車機構の複数の要素のうち全ての変速段において回転速度が前記入力軸の回転速度以下となる要素を備え、該要素に動力を伝達自在な電動機が設けられ、該電動機が動力を伝達自在な前記遊星歯車機構の要素を電動機接続要素として、該電動機接続要素と前記出力部材との間で動力を伝達可能な伝達状態と、この伝達が断たれた開放状態とに切換自在な伝達機構を備え、該伝達機構は、１速段から所定の中速段に亘る低速段域では該低速段域の各変速段を確立すべく前記伝達状態とされ、前記所定の中速段を超える変速段からなる高速段域では前記開放状態とされることを特徴とする。

本発明によれば、伝達機構は、１速段から所定の中速段に亘る低速段域では伝達状態とされ、所定の中速段を超える変速段からなる高速段領域では開放状態とされる。又、伝達機構が伝達状態であるときには、電動機と出力部材とは、互いに動力が伝達する直結状態となる。逆に、伝達機構が開放状態であるときには、電動機と出力部材とは、遊星歯車機構を介して動力伝達が行われる非直結状態となる。そして、電動機が動力を伝達可能な電動機接続要素は、全ての変速段において回転速度が入力軸の回転速度以下となるように構成されている。

従って、出力部材が高速回転する高速段域においては、電動機と出力部材とが前記非直結状態となるため、出力部材の高速回転により電動機が過回転となることを防止できる。又、伝達機構は、低速段域の変速段を確立するために用いられる係合機構としての役割を兼ね備える。従って、従来例のように、電動機専用の係合機構を設けることなく、低速段域の変速段を確立するための伝達機構を活用して、電動機の過回転を防止できるため、自動変速機の小型化及び軽量化を図ることができる。

又、電動機は、前記非直結状態となる場合でも遊星歯車機構を介して出力部材との間で動力伝達が可能である。このため、全ての変速段で電動機による駆動源の駆動力をアシストするＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）走行及び電動機で発電させて２次電池に充電する回生を行うことができる。

［２］本発明の第１の具体的態様としては、出力部材は、入力軸と平行に配置される出力軸であり、変速部は、サンギヤ、キャリア及びリングギヤからなる３つの要素を夫々有する第１から第３の３つの遊星歯車機構と、第１駆動ギヤとこれに噛合する第１従動ギヤとで構成される第１ギヤ列と、第２駆動ギヤとこれに噛合する第２従動ギヤとで構成される第２ギヤ列とを備え、第１遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、第２遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第４要素、第５要素及び第６要素とし、第３遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第７要素、第８要素及び第９要素として、第１駆動ギヤが第２要素に連結されると共に第１従動ギヤが出力軸に回転自在に軸支され、第２駆動ギヤが第７要素に連結され、第２従動ギヤが出力軸に連結され、第１要素が入力軸に連結され、第３要素と第５要素とを連結して第１連結体が構成され、第６要素と第９要素とを連結して第２連結体が構成されている。

そして、出力軸に回転自在に軸支される第１従動ギヤと出力軸とを連結する連結状態とこの連結を断つ開放状態とに切換自在な第１係合機構と、第１要素と第８要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第２係合機構と、第２連結体と第２要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第３係合機構と、第１連結体を変速機ケースに固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第１固定機構と、第４要素を変速機ケースに固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第２固定機構とを備え、電動機接続要素は第２要素であり、伝達機構は第１ギヤ列を介して第２要素と出力軸との間で動力を伝達自在な第１係合機構であり、変速部出力要素は、第２ギヤ列を介して出力軸に動力を伝達する第７要素であるように構成することができる。

本発明の第１の具体的態様によれば、後述する実施形態の説明から明らかなように、前進７段の変速を行うことができると共に、電動機専用の係合機構を設けることなく電動機の過回転を防止することができる。又、全ての変速段において、入力軸の回転が、第１ギヤ列又は第２ギヤ列を介して出力部材たる出力軸に伝達される。このため、２つのギヤ列のギヤ比（従動ギヤの歯数／駆動ギヤの歯数）を調節することで各変速段のギヤレシオを容易に変更でき、各変速段のギヤレシオの設定自由度が向上される。

［３］本発明の第２の具体的態様としては、変速部は、サンギヤ、キャリア及びリングギヤからなる３つの要素を夫々有する第１から第３の３つの遊星歯車機構を備え、第１遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、第２遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第４要素、第５要素及び第６要素とし、第３遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第７要素、第８要素及び第９要素として、第１要素が入力軸に連結され、第７要素が出力部材に連結され、第３要素と第５要素とを連結して第１連結体が構成され、第６要素と第９要素とを連結して第２連結体が構成され、第２要素と第７要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第１係合機構と、第１要素と第８要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第２係合機構と、第２連結体と第２要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第３係合機構と、第１連結体を変速機ケースに固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第１固定機構と、第４要素を変速機ケースに固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第２固定機構とを備え、電動機接続要素は第２要素であり、伝達機構は第１係合機構であり、変速部出力要素は第７要素であるように構成することができる。

本発明の第２の具体的態様によっても、電動機の過回転を防止することができ、且つ、後述する実施形態の説明から明らかなように、前進７段の変速を行うことができる。

［４］又、本発明の第１及び第２の具体的態様においては、前記第８要素を変速機ケースに固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第３固定機構を設けることが好ましい。これによれば、後述する実施形態の説明から明らかなように前進８段の変速を行うことができる。

［５］本発明の第３の具体的態様としては、変速部は、第１と第２の２つの遊星歯車機構を備え、第１遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、第２遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第４要素、第５要素及び第６要素として、第１要素に前記入力軸の動力が伝達され、第４要素に出力部材が連結され、第３要素と第５要素とを連結して第１連結体が構成され、第２要素と第４要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第１係合機構とを備える。

そして、第１遊星歯車機構の第１から第３の３つ要素のうち何れか２つの要素を連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第２係合機構と、第１要素と第６要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第３係合機構と、第１連結体を変速機ケースに固定可能な第１固定機構と、第６要素を変速機ケースに固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第２固定機構とを備え、電動機接続要素は第２要素であり、伝達機構は第１係合機構であり、変速部出力要素は第４要素であるように構成することもできる。

［６］本発明の第３の具体的態様においては、第１要素に、入力軸の回転を変速する入力部を介して入力軸の回転を伝達させるように構成することもできる。これにより、前進６段の変速を行うことができる。

［７］又、本発明の第３の具体的態様においては、第１係合機構を噛合機構で構成し、第１固定機構を２ウェイクラッチで構成し、第１要素への駆動力の伝達量を調整自在な発進クラッチを設けることが好ましい。

これにより、フリクションロスの低減を図ることができる。又、発進クラッチにより、第１要素への駆動力の伝達量を調整することができるため、エンジンストールを起こすことなく、第１係合機構を連結状態とし、第１固定機構で第１連結体が変速機ケースに固定されることにより、１つの変速段を確立させることができる。

［８］本発明の第４の具体的態様としては、出力部材は、入力軸と平行に配置される出力軸であり、変速部は、前記遊星歯車機構に加えて、第１駆動ギヤとこれに噛合する第１従動ギヤとで構成される第１ギヤ列と、第２駆動ギヤとこれに噛合する第２従動ギヤとで構成される第２ギヤ列とを備え、遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第１要素、第２要素及び第３要素として、第１要素に前記入力軸が連結され、第１駆動ギヤが第２要素に回転自在に軸支されると共に第１従動ギヤが前記出力軸に連結され、第２駆動ギヤが第３要素に連結されると共に第２従動ギヤが出力軸に回転自在に軸支されている。

そして、第２要素に回転自在に軸支される第１駆動ギヤと第２要素とを連結する連結状態とこの連結を断つ開放状態とに切換自在な第１係合機構と、第１から第３の３つの要素のうち何れか２つを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第２係合機構と、出力軸に回転自在に軸支される第２従動ギヤと出力軸とを連結する連結状態とこの連結を断つ開放状態とに切換自在な第３係合機構と、第２要素を変速機ケースに固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第１固定機構と、第３要素を変速機ケースに固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第２固定機構とを備え、電動機接続要素は第２要素であり、伝達機構は第１係合機構であり、変速部出力要素は第３係合機構を連結状態として第２ギヤ列を介して出力軸に動力を伝達する第３要素であるように構成することができる。

［９］本発明においては、電動機の回転を減速させて第２要素に伝達させる減速機構を設けることが好ましい。これにより、電動機の出力トルクを増加させることができる。

本発明の自動変速機の第１実施形態のスケルトン図。 第１実施形態の自動変速機の共線図。 第１実施形態の自動変速機の各変速段における係合機構の係合状態を纏めて示す説明図。 本発明の自動変速機の第２実施形態を示すスケルトン図。 第２実施形態の自動変速機の共線図。 本発明の自動変速機の第３実施形態を示すスケルトン図。 第３実施形態の自動変速機の共線図。 第３実施形態の自動変速機の各変速段における係合機構の係合状態を纏めて示す説明図。 本発明の自動変速機の第４実施形態を示すスケルトン図。 第４実施形態の自動変速機の共線図。 第４実施形態の自動変速機の各変速段における係合機構の係合状態を纏めて示す説明図。

［第１実施形態］
図１は、本発明の自動変速機の第１実施形態を示している。この第１実施形態の自動変速機は、変速機ケース１内に回転自在に軸支した、図外のエンジン等の内燃機関たる駆動源ＥＮＧに連結される入力軸２と、入力軸２と平行に配置された出力軸からなる出力部材３と、入力軸２の回転を複数段に変速して出力部材３に伝達可能な変速部４とを備えている。出力部材３の回転は、図外のデファレンシャルギヤやプロペラシャフト等を介して車両の左右の駆動輪に伝達される。

変速部４は、第１遊星歯車機構ＰＧ１と第２遊星歯車機構ＰＧ２と第３遊星歯車機構ＰＧ３とを備える。第１から第３の３つの遊星歯車機構ＰＧ１〜ＰＧ３は、サンギヤＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ、キャリアＣａ，Ｃｂ，Ｃｃ及びリングギヤＲａ，Ｒｂ，Ｒｃの３つの要素を夫々備えると共に、入力軸２と同心に配置されている。

第１遊星歯車機構ＰＧ１は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、サンギヤＳａとリングギヤＲａとに噛合するピニオンＰａを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣａとから成るシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成されている。

図２の上段に示す第１遊星歯車機構ＰＧ１の共線図（サンギヤ、キャリア、リングギヤの３つの要素の相対回転速度の比を直線（速度線）で表すことができる図）を参照して、第１遊星歯車機構ＰＧ１の３つの要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒａを、共線図におけるギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）に対応する間隔での並び順に左側から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とすると、第１要素はサンギヤＳａ、第２要素はキャリアＣａ、第３要素はリングギヤＲａになる。

ここで、サンギヤＳａとキャリアＣａ間の間隔とキャリアＣａとリングギヤＲａ間の間隔との比は、第１遊星歯車機構ＰＧ１のギヤ比をｈとして、ｈ：１に設定される。尚、共線図において、下の横線と上の横線は夫々回転速度が「０」と「１」（入力軸２と同じ回転速度）であることを示している。

第２遊星歯車機構ＰＧ２は、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤＳｂに噛合し他方がリングギヤＲｂに噛合する一対のピニオンＰｂ、Ｐｂ’を自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｂとから成るダブルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。

図２の中段に示す第２遊星歯車機構ＰＧ２の共線図を参照して、第２遊星歯車機構ＰＧ２の３つの要素Ｓｂ，Ｃｂ，Ｒｂを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とすると、第４要素はサンギヤＳｂ、第５要素はリングギヤＲｂ、第６要素はキャリアＣｂになる。サンギヤＳｂとキャリアＣｂ間の間隔とキャリアＣｂとリングギヤＲｂ間の間隔との比は、第２遊星歯車機構ＰＧ２のギヤ比をｉとして、ｉ：１に設定される。

第３遊星歯車機構ＰＧ３は、サンギヤＳｃと、リングギヤＲｃと、サンギヤＳｃ及びリングギヤＲｃに噛合するピニオンＰｃを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｃとから成るシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。

図２の下段に示す第３遊星歯車機構ＰＧ３の共線図を参照して、第３遊星歯車機構ＰＧ３の３つの要素Ｓｃ，Ｃｃ，Ｒｃを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第７要素、第８要素及び第９要素とすると、第７要素はリングギヤＲｃ、第８要素はキャリアＣｃ、第９要素はサンギヤＳｃになる。サンギヤＳｃとキャリアＣｃ間の間隔とキャリアＣｃとリングギヤＲｃ間の間隔との比は、第３遊星歯車機構ＰＧ３のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。

又、変速機ケース１内には、入力軸２が回転自在に内挿される中空の電動機ＭＧ（モータ・ジェネレータ）が設けられている。電動機ＭＧは、変速機ケース１に固定され通電により磁界を発生させるステータＭＧａと、ステータＭＧａ内に回転自在に配置され、ステータＭＧａで発生する磁界の影響により回転するロータＭＧｂとを備える。

電動機ＭＧのロータＭＧｂは、減速機構５を介して第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）に連結されている。即ち、第１実施形態においては、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）が本発明の電動機接続要素に該当する。減速機構５は、サンギヤＳｄと、リングギヤＲｄと、サンギヤＳｄ及びリングギヤＲｄに噛合するピニオンＰｄを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｄとから成るシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。

減速機構５のサンギヤＳｄは、電動機ＭＧのロータＭＧｂに連結されている。又、減速機構５のリングギヤＲｄは変速機ケース１に固定されている。減速機構５のキャリアＣｄは、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａに連結されている。減速機構５のギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）をｋとして、電動機ＭＧの回転は、減速機構５により１／（ｋ＋１）に減速されて第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａに伝達される。

又、第１実施形態の自動変速機の変速部４は、第１駆動ギヤＧ１ａとこれに噛合する第１従動ギヤＧ１ｂとから成る第１ギヤ列Ｇ１と、第２駆動ギヤＧ２ａとこれに噛合する第２従動ギヤＧ２ｂとから成る第２ギヤ列Ｇ２とを備える。

第１駆動ギヤＧ１ａは第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）に連結され、第１従動ギヤＧ１ｂは出力部材３に回転自在に軸支されている。第２駆動ギヤＧ２ａは第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第７要素）に連結され、第２従動ギヤＧ２ｂは出力部材３に固定されている。第１実施形態においては、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第７要素）が本発明の変速部出力要素に該当する。

第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第１要素）は入力軸２に連結されている。第１遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤＲａ（第３要素）と第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第５要素）とを連結して第１連結体Ｒａ−Ｒｂが構成される。第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアＣｂ（第６要素）と第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第９要素）とを連結して第２連結体Ｃｂ−Ｓｃが構成される。

第１実施形態の自動変速機では、第１〜第３の３つの遊星歯車機構ＰＧ１〜ＰＧ３により、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第１要素）、キャリアＣａ（第２要素）、第１連結体Ｒａ−Ｒｂ（第３，第５要素）、第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第４要素）、第２連結体Ｃｂ−Ｓｃ（第６，第９要素）、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第７要素）、キャリアＣｃ（第８要素）の合計７つの回転体を構成する。

又、第１実施形態の自動変速機は、係合機構として、第１ギヤ列Ｇ１の第１従動ギヤＧ１ｂと出力部材３とを連結する連結状態とこの連結を断つ開放状態とに切換自在なドグクラッチ等の噛合機構からなる第１係合機構Ｃ１と、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第１要素）と第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第８要素）とを連結する連結状態とこの連結を断つ開放状態とに切換自在な湿式多板クラッチからなる第２係合機構Ｃ２と、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と第２連結体Ｃｂ−Ｓｃとを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な湿式多板クラッチからなる第３係合機構Ｃ３とを備える。尚、第１係合機構Ｃ１が本発明の伝達機構に該当する。

又、第１実施形態の自動変速機は、湿式多板ブレーキから成る固定機構として、第１連結体Ｒａ−Ｒｂ（第３，第５要素）を変速機ケース１に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第１固定機構Ｂ１と、第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第４要素）を変速機ケース１に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第２固定機構Ｂ２とを備える。

又、変速機ケース１には、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第８要素）の正転（前進方向の回転）を許容し逆転（後進方向の回転）を阻止する逆転阻止状態、又はキャリアＣｃの正転を阻止し逆転を許容する正転阻止状態に切替え自在な２ウェイクラッチＴ１が連結されている。

第１実施形態の変速部４は、第１〜第３の３つの遊星歯車機構ＰＧ１〜ＰＧ３、第１と第２の２つのギヤ列Ｇ１，Ｇ２、第１〜第３の３つの係合機構Ｃ１〜Ｃ３，第１と第２の２つの固定機構Ｂ１，Ｂ２及び２ウェイクラッチＴ１で、構成される。

次に、図外の内燃機関たる駆動源から自動変速機に動力が伝達されたときの、各変速段の確立について説明する。

第１実施形態の自動変速機において、１速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１を連結状態とし、第２固定機構Ｂ２を固定状態として、２ウェイクラッチＴ１を逆転阻止状態とする。第１係合機構Ｃ１を連結状態とすると、第１ギヤ列Ｇ１のギヤ比（従動ギヤの歯数／駆動ギヤの歯数）をｍ、第２ギヤ列Ｇ２のギヤ比をｎとして、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度が第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）の回転速度のｎ／ｍで回転する。

又、第２固定機構Ｂ２を固定状態とすることにより第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第４要素）の回転速度が「０」、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第８要素）の回転速度が２ウェイクラッチＴ１の働きで「０」となる。

そして、３つの遊星歯車機構ＰＧ１〜ＰＧ３の速度線が図２に「１ｓｔ」で示す線になって、出力部材３が第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度の１／ｎで回転し、１速段が確立される。尚、２ウェイクラッチＴ１を正転阻止状態とすればエンジンブレーキを効かせることができる。

２速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１を連結状態とし、第１固定機構Ｂ１を固定状態とする。第１固定機構Ｂ１を固定状態とすることにより第１連結体Ｒａ−Ｒｂ（第３，第５要素）の回転速度が「０」となり、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）の回転速度が１／（ｈ＋１）になる。

そして、出力部材３が第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）の回転速度の１／ｍである１／{ｍ（ｈ＋１）}で回転して、２速段が確立される。尚、第１係合機構Ｃ１、第１固定機構Ｂ１に加え、第２固定機構Ｂ２も固定状態とすれば、第２固定機構Ｂ２でのフリクションロスを抑制し、且つ、第１固定機構Ｂ１の状態を切り換えるだけで１速段と２速段の間の変速を行うことができるため、変速制御性も向上される。

３速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１と第３係合機構Ｃ３とを連結状態とし、第２固定機構Ｂ２を固定状態とする。第３係合機構Ｃ３を連結状態とすることにより、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と第２連結体Ｃｂ−Ｓｃ（第６，第９要素）とが同一の回転速度で回転する。

第２固定機構Ｂ２を固定状態とすることにより、第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第４要素）の回転速度が「０」になる。そして、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ(第２要素)がｉ／（ｈ＋ｉ）で回転し、出力部材３がｉ／{ｍ（ｈ＋ｉ）}で回転して、３速段が確立される。

４速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１と第２係合機構Ｃ２とを連結状態とし、第２固定機構Ｂ２を固定状態とする。第２係合機構Ｃ２を連結状態とすることにより、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第８要素）が入力軸２と同一回転速度の「１」で回転する。

第２固定機構Ｂ２を固定状態とすることにより、第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第４要素）の回転速度が「０」になる。そして、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）がｍ｛ｈ（ｉ−１）（１＋ｊ）＋ｉ｝／｛ｉｍ（ｈ＋１）＋ｈｎｊ（ｉ−１）｝で回転し、出力部材３が｛ｈ（ｉ−１）（１＋ｊ）＋ｉ｝／｛ｉｍ（ｈ＋１）＋ｈｎｊ（ｉ−１）｝で回転して、４速段が確立される。

５速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１と第２係合機構Ｃ２と第３係合機構Ｃ３とを連結状態とする。第２係合機構Ｃ２を連結状態とすることにより、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第８要素）が入力軸２と同一回転速度の「１」で回転する。

第３係合機構Ｃ３を連結状態とすることにより、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と第２連結体Ｃｂ−Ｓｃ（第６，第９要素）とが同一の回転速度で回転する。そして、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ(第２要素)が｛ｍ（１＋ｊ）｝／（ｍ＋ｊｎ）で回転し、出力部材３が（１＋ｊ）／（ｍ＋ｊｎ）で回転して、５速段が確立される。

６速段を確立するには、第２係合機構Ｃ２と第３係合機構Ｃ３とを連結状態とし、第２固定機構Ｂ２とを固定状態とする。第２係合機構Ｃ２を連結状態とすることにより、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第８要素）が入力軸２と同一回転速度の「１」で回転する。第３係合機構Ｃ３を連結状態とすることにより、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と第２連結体Ｃｂ−Ｓｃ（第６，第９要素）とが同一の回転速度で回転する。そして、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ(第７要素)が（ｊｈ＋ｊｉ＋ｈ）／ｊ（ｈ＋ｉ）で回転し、出力部材３が（ｊｈ＋ｊｉ＋ｈ）／ｊｎ（ｈ＋ｉ）で回転して、６速段が確立される。

７速段を確立するには、第２係合機構Ｃ２と第３係合機構Ｃ３とを連結状態とし、第１固定機構Ｂ１を固定状態とする。第２係合機構Ｃ２を連結状態とすることにより、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第８要素）が入力軸２と同一回転速度の「１」で回転する。第３係合機構Ｃ３を連結状態とすることにより、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と第２連結体Ｃｂ−Ｓｃ（第６，第９要素）とが同一の回転速度で回転する。

又、第１固定機構Ｂ１を固定状態とすることにより、第１連結体Ｒａ−Ｒｂの回転速度が「０」になる。そして、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度が（ｈ＋ｊｈ＋ｊ）／ｊ（ｈ＋１）になる。そして、出力部材３が（ｈ＋ｊｈ＋ｊ）／ｊｎ（ｈ＋１）で回転して、７速段が確立される。

８速段を確立するには、第２係合機構Ｃ２を連結状態とし、第１固定機構Ｂ１と第２固定機構Ｂ２とを固定状態とする。第２係合機構Ｃ２を連結状態とすることにより、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第８要素）が入力軸２と同一回転速度の「１」で回転する。第１固定機構Ｂ１を固定状態とすることにより、第１連結体Ｒａ−Ｒｂの回転速度が「０」になる。

又、第２固定機構Ｂ２を固定状態とすることにより、第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第４要素）の回転速度が「０」になる。これにより、第２遊星歯車機構ＰＧ２の３つの要素が相対回転不能なロック状態となり、第２連結体Ｃｂ−Ｓｃの回転速度も「０」になる。そして、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度が（ｊ＋１）／ｊになる。そして、出力部材３が（ｊ＋１）／ｎｊで回転して、８速段が確立される。

後進段を確立するには、第３係合機構Ｃ３を連結状態とし、第２固定機構Ｂ２を固定状態とし、２ウェイクラッチＴ１を正転阻止状態とする。第３係合機構Ｃ３を連結状態とすることにより、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と第２連結体Ｃｂ−Ｓｃ（第６，第９要素）とが同一速度で回転する。第２固定機構Ｂ２を固定状態とすることにより、第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第４要素）の回転速度が「０」になる。

又、２ウェイクラッチＴ１の働きで、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第８要素）の回転速度が「０」になる。これにより、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度が逆転（車両が後進する方向の回転）のｉ／｛ｊ（ｈ＋ｉ）｝になり、出力部材３がｉ／｛ｎｊ（ｈ＋ｉ）｝で回転して、後進段が確立される。

第１実施形態においては５速段が本発明の所定の中速段に該当し、１速段から５速段までが低速段域、６速段から８速段までが高速段域に該当する。

尚、図２中の点線で示す速度線は、３つの遊星歯車機構ＰＧ１〜ＰＧ３のうち動力伝達する遊星歯車機構に追従して他の遊星歯車機構の各要素が回転することを表している。

図３（ａ）は、第１実施形態について、上述した各変速段と各係合機構Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１、Ｂ２、Ｔ１の係合状態との関係を纏めて表示した図であり、「○」は連結状態又は固定状態、「Ｆ」は正転阻止状態、「Ｒ」は逆転阻止状態、「（○）」は変速段を確立させるためには連結状態とする必要はないもののフリクションロスを抑制させるためには連結状態とすることが好ましいことを表している。下線が引かれている「Ｆ」及び「Ｒ」は、２ウェイクラッチＴ１の働きで、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第８要素）の回転速度が「０」になることを表している。

又、図３（ｂ）に示すように、第１遊星歯車機構ＰＧ１のギヤ比ｈを１．６６６、第２遊星歯車機構ＰＧ２のギヤ比ｉを２．２００、第３遊星歯車機構ＰＧ３のギヤ比ｊを１．７５０、減速機構５のギヤ比ｋを２．０００、第１ギヤ列Ｇ１のギヤ比ｍを１．０８３、第２ギヤ列Ｇ２のギヤ比ｎを１．１２８とした場合における各変速段のギヤレシオ（入力軸２の回転速度／出力部材３の回転速度）も図３（ａ）に示している。

第１実施形態の自動変速機によれば、前進８段、後進１段の変速を行うことができる。又、６速段から８速段に亘る高速段域で第１係合機構Ｃ１が開放状態となる。そのため、高速回転する出力部材３の回転が直接電動機ＭＧに伝達されることを防止できる。又、電動機ＭＧが減速機構５を介して連結される第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）は、全ての変速段において、駆動源の回転速度を上回ることがない。従って、電動機ＭＧの過回転を防止できる。

又、第１実施形態の自動変速機によれば、全ての変速段で電動機ＭＧの駆動力を出力部材３に伝達させることができる。このため、全ての変速段において電動機ＭＧで駆動源の動力をアシストするＨＥＶ走行を行うことができる。又、全ての変速段において、電動機ＭＧで第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）の回転を減速させることにより、電動機ＭＧで発電して図外のパワードライブユニット（ＰＤＵ）を介し二次電池に充電させる回生を行うことができる。

又、第１実施形態の自動変速機によれば、入力軸２の回転は、第１ギヤ列Ｇ１又は第２ギヤ列Ｇ２を介して出力部材３に伝達される。このため、２つのギヤ列Ｇ１，Ｇ２のギヤ比ｍ，ｎを調節すれば各変速段のギヤレシオを容易に変更することができ、各変速段のギヤレシオの設定自由度を向上させることができる。

尚、第１実施形態では、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第８要素）を変速機ケース１に固定可能な２ウェイクラッチＴ１を設けているが、この２ウェイクラッチＴ１を省略してもよい。これによれば、第１実施形態の１速段を除いた２〜８速段からなる前進７段の変速を行うことができる自動変速機を構成することができる。この場合、後進段は、第１係合機構Ｃ１を連結状態とし、電動機ＭＧを逆転させて確立させることができる。

又、２ウェイクラッチＴ１に代えて、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第８要素）の正転方向（車両が前進する場合のキャリアＣｃの回転方向）の回転を許容し、逆転方向（車両が後進する場合のキャリアＣｃの回転方向）の回転を阻止する１ウェイクラッチを設けてもよい。この場合も、後進段は、第１係合機構Ｃ１を連結状態とし、電動機ＭＧを逆転させて確立させればよい。

又、２ウェイクラッチＴ１に代えて、１ウェイクラッチを用いる場合には、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第８要素）を変速機ケース１に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第３係合機構を、１ウェイクラッチと並列に設けてもよい。

これによれば、内燃機関等の駆動源によっても、第１係合機構Ｃ１を連結状態とし、第３係合機構を固定状態として、後進段を確立させることができる。又、１速段を確立させる場合には、１ウェイクラッチの働きで第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第８要素）の回転速度が「０」となるため、第３係合機構は、後進段を確立させる際にのみ用いることとなる。従って、第３係合機構に要求される締結圧は小さくて済み、第３係合機構の容量を小さくすることで、自動変速機の小型化を図ることができる。

又、第１実施形態では、減速機構５を遊星歯車機構で構成したものを説明したが、減速機構は、電動機ＭＧの回転軸に固定される駆動ギヤと、この駆動ギヤの歯数よりも多い歯数を備える従動ギヤとからなるギヤ列を用いてもよい。
［第２実施形態］
次に、図４、５を参照して、本発明の第２実施形態の自動変速機を説明する。尚、第２実施形態の自動変速機において、第１実施形態と同一の構成については、第１実施形態と同一の符号を付して、その説明を省略する。

第２実施形態の自動変速機では、出力部材３を出力ギヤで構成している。又、第２実施形態の第３遊星歯車機構ＰＧ３は、ダブルピニオン型のもので構成している。これにより、図５の下段に示す第３遊星歯車機構ＰＧ３の共線図を参照して、第３遊星歯車機構ＰＧ３の３つの要素Ｓｃ，Ｃｃ，Ｒｃを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第７要素、第８要素及び第９要素とすると、第７要素がキャリアＣｃ、第８要素がリングギヤＲｃ、第９要素がサンギヤＳｃとなる。

出力ギヤたる出力部材３は、キャリアＣｃ（第７要素）に連結されている。第２実施形態においては、キャリアＣｃ（第７要素）が本発明の変速部出力要素となる。

又、第２実施形態の自動変速機の減速機構５は、減速用駆動ギヤ５ａとこれに噛合する減速用従動ギヤ５ｂとから成るギヤ列で構成される。減速用駆動ギヤ５ａは、電動機ＭＧのロータＭＧｂに連結され、減速用従動ギヤ５ｂはキャリアＣａ（第２要素）に連結されている。

又、第２実施形態の自動変速機の第１係合機構Ｃ１は、湿式多板クラッチで構成されている。

又、第２実施形態の自動変速機においては、第１実施形態の２ウェイクラッチＴ１に代えて、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第８要素）を変速機ケース１に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第３固定機構Ｂ３が設けられている。

又、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第８要素）の正転（前進方向の回転）を許容し、逆転（後進方向の回転）を阻止する１ウェイクラッチＦ１が、第３固定機構Ｂ３と並列に設けられている。

第２実施形態の変速部４は、第１〜第３の３つの遊星歯車機構ＰＧ１〜ＰＧ３、第１〜第３の３つの係合機構Ｃ１〜Ｃ３、第１〜第３の３つの固定機構Ｂ１〜Ｂ３及び１ウェイクラッチＦ１で構成される。

第２実施形態の自動変速機において、１速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１を連結状態とし、第２固定機構Ｂ２を固定状態とする。第１係合機構Ｃ１を固定状態とすると、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第７要素）とが連結されて同一速度で回転する。又、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第８要素）の回転速度が１ウェイクラッチＦ１の働きで「０」となる。

そして、３つの遊星歯車機構ＰＧ１〜ＰＧ３の速度線が図５に「１ｓｔ」で示す線になって、出力部材３が第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第７要素）で回転し、１速段が確立される。

２速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１を連結状態とし、第１固定機構Ｂ１を固定状態とする。このとき、出力部材３は第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と同一の回転速度である１／（ｈ＋１）で回転して、２速段が確立される。

３速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１と第３係合機構Ｃ３とを連結状態とし、第２固定機構Ｂ２を固定状態とする。このとき、出力部材３は第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と同一の回転速度であるｉ／（ｈ＋ｉ）で回転して、３速段が確立される。

４段速を確立するには、第１係合機構Ｃ１と第２係合機構Ｃ２とを連結状態とし、第２固定機構Ｂ２を固定状態とする。このとき、出力部材３は第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と同一の回転速度である｛ｉ＋ｈｊ（ｉ−１）｝／（１＋ｈｉｊ−ｈｊ＋ｈ）で回転して、４速段が確立される。

５速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１と第２係合機構Ｃ２と第３係合機構Ｃ３とを連結状態とする。第２係合機構Ｃ２を連結状態とすることにより、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第８要素）が入力軸２と同一回転速度の「１」で回転する。

第１係合機構Ｃ１を連結状態とすることにより、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第７要素）が第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と同一回転速度で回転する。又、第３係合機構Ｃ３を連結状態とすることにより、第２連結体Ｃｂ−Ｓｃが第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と同一回転速度で回転する。これにより、第３遊星歯車機構ＰＧ３の３つの要素が相対回転不能なロック状態となり、出力部材３は入力軸２と同一の回転速度である「１」で回転して、５速段が確立される。

６速段を確立するには、第２係合機構Ｃ２と第３係合機構Ｃ３とを連結状態とし、第２固定機構Ｂ２を固定状態とする。第２係合機構Ｃ２を連結状態とすることにより、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第８要素）が入力軸２と同一回転速度の「１」で回転する。そして、出力部材３が（ｊｈ＋ｊｉ−ｉ）／｛（ｊ−１）（ｈ＋ｉ）｝で回転して、６速段が確立される。

尚、第２実施形態においては５速段が本発明の所定の中速段に該当し、１速段から５速段が低速段域に該当し、６速段から後述する８速段が高速段域に該当する。

７速段を確立するには、第２係合機構Ｃ２と第３係合機構Ｃ３とを連結状態とし、第１固定機構Ｂ１を固定状態とする。第２係合機構Ｃ２を連結状態とすることにより、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第８要素）が入力軸２と同一回転速度の「１」で回転する。そして、出力部材３が（ｈｊ＋ｊ−１）／｛（ｊ−１）（ｈ＋１）｝で回転して、７速段が確立される。

８速段を確立するには、第２係合機構Ｃ２を連結状態とし、第１固定機構Ｂ１と第２固定機構Ｂ２とを固定状態とする。第２係合機構Ｃ２を連結状態とすることにより、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第８要素）が入力軸２と同一回転速度の「１」で回転する。そして、第２遊星歯車機構ＰＧ２の３つの要素Ｓｂ，Ｃｂ，Ｒｂが相対回転不能なロック状態となり、第２連結体Ｃｂ−Ｓｃの回転速度も「０」になって、出力部材３がｊ／（ｊ−１）で回転し、８速段が確立される。

後進段を確立するには、第３係合機構Ｃ３を連結状態とし、第２固定機構Ｂ２と第３固定機構Ｂ３を係合させる。第３固定機構Ｂ３を固定状態とすることで、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第８要素）の回転速度が「０」になる。そして、出力部材３がｉ／｛（ｊ−１）（ｈ＋ｉ）｝で回転して、後進段が確立される。

第２実施形態の自動変速機によれば、前進８段、後進１段の変速を行うことができる。又、６速段以上の高速段域で第１係合機構Ｃ１が開放状態となる。そのため、出力部材３が高速回転する高速段域において、出力部材３の回転が直接電動機ＭＧに伝達されず、電動機ＭＧが出力部材３の回転により過回転となることを防止できる。

又、第２実施形態の自動変速機によれば、全ての変速段で電動機ＭＧの動力が出力部材３に伝達される。このため、全ての変速段において電動機ＭＧで駆動源ＥＮＧの動力をアシストするアシスト走行を行うことができる。又、全ての変速段において、電動機ＭＧで第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）の回転を減速させることにより、電動機ＭＧで発電して図外のパワードライブユニット（ＰＤＵ）を介し二次電池に充電させる回生を行うことができる。

尚、第２実施形態の１ウェイクラッチＦ１は省略してもよい。この場合、１速段は、第１固定機構Ｂ１を固定状態とすることにより確立できる。

［第３実施形態］
図６、図７及び図８を参照して、本発明の第３実施形態の自動変速機を説明する。尚、第３実施形態の自動変速機において、第１実施形態又は第２実施形態と同一の構成については、第１実施形態又は第２実施形態と同一の符号を付して、その説明を省略する。

第３実施形態の自動変速機では、出力部材３は第２実施形態と同様に出力ギヤで構成されている。

変速部４は、第１と第２の２つのシングルピニオン型の遊星歯車機構ＰＧ１，ＰＧ２を備える。図７の中段に示す第１遊星歯車機構ＰＧ１の共線図を参照して、第１遊星歯車機構ＰＧ１の３つの要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒａを、共線図におけるギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）に対応する間隔での並び順に左側から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とすると、第１要素はサンギヤＳａ、第２要素はキャリアＣａ、第３要素はリングギヤＲａになる。

ここで、サンギヤＳａとキャリアＣａ間の間隔とキャリアＣａとリングギヤＲａ間の間隔との比は、第１遊星歯車機構ＰＧ１のギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）をｈとして、ｈ：１に設定される。

図７の下段に示す第２遊星歯車機構ＰＧ２の共線図を参照して、第２遊星歯車機構ＰＧ２の３つの要素Ｓｂ，Ｃｂ，Ｒｂを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とすると、第４要素はリングギヤＲｂ、第５要素はキャリアＣｂ、第６要素はサンギヤＳｂになる。サンギヤＳｂとキャリアＣｂ間の間隔とキャリアＣｂとリングギヤＲｂ間の間隔との比は、第２遊星歯車機構ＰＧ２のギヤ比をｉとして、ｉ：１に設定される。

第１遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤＲａ（第３要素）と第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアＣｂ（第５要素）とが連結されて第１連結体Ｒａ−Ｃｂが構成される。第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂには、出力ギヤからなる出力部材３が連結されている。

又、変速機ケース１内には、入力軸２が回転自在に内挿される中空の電動機ＭＧ（モータ・ジェネレータ）が設けられている。電動機ＭＧは、変速機ケース１に固定され通電により磁界を発生させるステータＭＧａと、ステータＭＧａ内に回転自在に配置され、ステータＭＧａで発生する磁界の影響により回転するロータＭＧｂとを備える。

電動機ＭＧのロータＭＧｂは、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）に連結されている。第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第１要素）には、入力軸２の回転が入力部６を介して伝達される。

入力部６は、サンギヤＳｅと、リングギヤＲｅと、サンギヤＳｅ及びリングギヤＲｅに噛合するピニオンＰｅを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｅとから成るシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。入力部６のサンギヤＳｅは変速機ケース１に固定された固定要素である。入力部６のリンギヤＲｅは、入力軸２の回転が伝達される入力要素である。入力部６のキャリアＣｅは、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第１要素）に連結された入力部出力要素である。

入力部６のギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）をｇとし、入力軸の回転速度を「１」として、入力部６は、入力軸２の回転をｇ／（ｇ＋１）に減速して、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第１要素）に伝達する。

第３実施形態の自動変速機は、係合機構として、入力軸２と入力部４の入力要素たるリングギヤＲｅとを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な発進クラッチＣ０と、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と出力部材３とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第１係合機構Ｃ１（伝達機構）とを備える。発進クラッチＣ０は、湿式多板クラッチで構成され、第１係合機構Ｃ１は、ドグクラッチ等の噛合機構で構成される。

又、第３実施形態の自動変速機は、入力部６の出力要素たるキャリアＣｅと第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第２係合機構Ｃ２と、入力部６の出力要素たるキャリアＣｅと第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第６要素）とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第３係合機構Ｃ３とを備える。第２係合機構Ｃ２及び第３係合機構Ｃ３は、湿式多板クラッチで構成される。

又、第３実施形態の自動変速機は、第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアＣｂ（第５要素）を変速機ケース１に固定する固定可能な第１固定機構Ｔ１と、第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第６要素）を変速機ケース１に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第２固定機構Ｂ１とを備える。

第１固定機構Ｔ１は、キャリアＣｂ（第５要素）の正転（車両が前進する場合のキャリアＣｂの回転方向）を許容し、逆転（車両が後進する場合のキャリアＣｂの回転方向）を阻止する逆転阻止状態と、キャリアＣｂ（第５要素）の正転を阻止し、逆転を許容する正転阻止状態とに切換自在な２ウェイクラッチで構成されている。第２固定機構Ｂ１は、湿式多板ブレーキで構成されている。入力軸２と発進クラッチＣ０の間には、ダンパ装置Ｄが介設されている。このダンパ装置Ｄにより、エンジン等の駆動源からのトルク変動が吸収される。

第３実施形態の変速部４は、第１と第２の２つの遊星歯車機構ＰＧ１，ＰＧ２、第１〜第３の３つの係合機構Ｃ１〜Ｃ３及び第１と第２の２つの固定機構Ｔ１，Ｂ１で構成される。

次いで、上記の如く構成される第３実施形態の自動変速機での各変速段について説明する。尚、発進クラッチＣ０は、車両が走行中の場合は常に連結状態であり、図外のスターターモータ等によりエンジンを始動させる場合等に開放状態に切り換えられる。

第３実施形態の自動変速機において、１速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１を連結状態とし、第１固定機構Ｔ１を逆転阻止状態とする。これにより、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第４要素）が連結されて同一速度で回転し、第１連結体Ｒａ−Ｃｂの回転速度は第１固定機構Ｔ１の働きで「０」となる。そして、出力部材３に連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第４要素）は図７に示す「１ｓｔ」であるｇ／｛（ｇ＋１）（ｈ＋１）｝で回転し、１速段が確立される。

尚、第１係合機構Ｃ１はドグクラッチで構成され、第１固定機構Ｔ１は２ウェイクラッチで構成されており、何れもスリップ制御を行うことができない。従って、１速段で車両を発進させる際には、図外の駆動源がエンジンストールしないように発進クラッチＣ０の締結圧を調整して、駆動源からの駆動力の伝達量を制御している。又、１速段で走行中に、第１固定機構Ｔ１を正転阻止状態に切り換えることによりエンジンブレーキを効かせることができる。

２速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１を連結状態とし、第２固定機構Ｂ１を固定状態とする。これにより、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第４要素）が連結されて同一速度で回転し、第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第６要素）の回転速度が「０」になる。そして、出力部材３に連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第４要素）は図７に示す「２ｎｄ」であるｇ（ｉ＋１）／｛（ｇ＋１）（ｈ＋ｉ＋１）｝で回転して、２速段が確立される。

３速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１及び第３係合機構Ｃ３を連結状態とする。これにより、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第４要素）が連結されて同一速度で回転し、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第１要素）と第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第６要素）が連結されて同一速度であるｇ／（ｇ＋１）で回転する。そして、出力部材３に連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第４要素）も「３ｒｄ」であるｇ／（ｇ＋１）で回転し、３速段が確立される。

４速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１及び第２係合機構Ｃ２を連結状態とする。これにより、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）と第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第４要素）が連結されて入力軸と同一速度である「１」で回転し、出力部材３に連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第４要素）は、入力軸２と同一回転である「１」で回転して、４速段が確立される。このとき、駆動源と電動機ＭＧと出力部材３とは直結状態となっている。

５速段を確立するには、第２係合機構Ｃ２及び第３係合機構Ｃ３を連結状態とする。これにより、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）は、入力軸２と同一速度である「１」で回転し、第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第６要素）は、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第１要素）と同一速度であるｇ／（ｇ＋１）（以下、「Ｎ１」と記載する場合もある。）で回転する。そして、出力部材３に連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第４要素）は、図７に示す「５ｔｈ」で回転して、５速段が確立される。

６速段を確立するには、第２係合機構Ｃ２を連結状態とし、第２固定機構Ｂ１を固定状態とする。これにより、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）は、入力軸２と同一速度である「１」で回転し、第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第６要素）の回転速度は「０」になる。そして、出力部材３に連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第４要素）は、図７に示す「６ｔｈ」で回転して、６速段が確立される。

後進段を確立するには、第３係合機構Ｃ３を連結状態とし、第１固定機構Ｔ１を正転阻止状態とする。これにより、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第１要素）と第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第６要素）が同一速度であるｇ／（ｇ＋１）で回転し、第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアＣｂ（第５要素）の回転速度が第１固定機構Ｔ１の働きで「０」になる。そして、出力部材３に連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第４要素）は、図７に示す「Ｒｖｓ」であるマイナスのｇ／｛ｉ（ｇ＋１）｝で回転して、後進段が確立される。

尚、上述した全ての変速段において、電動機ＭＧの駆動力で駆動源の駆動力を補助するＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）走行、及び、電動機ＭＧで発電させて図外の二次電池に充電する回生運転を行うことができる。又、電動機ＭＧの駆動力のみで走行するＥＶ（Electric Vehicle）走行を行う場合には、第１係合機構Ｃ１を連結状態として、電動機ＭＧと出力部材３とを直結状態とすればよい。このとき、発進クラッチＣ０を連結状態とすれば、電動機ＭＧの駆動力を用いてエンジン等の駆動源を始動させることもできる。又、車両が停車している場合に、発進クラッチＣ０と第２係合機構Ｃ２とを連結状態とすることにより、エンジン等の駆動源の駆動力を用いて、電動機ＭＧで発電させて回生を行うこともできる。

図７中の点線で示す速度線は、遊星歯車機構ＰＧ１,ＰＧ２のうち動力伝達する遊星歯車機構に追従して他の遊星歯車機構の要素が回転することを表している。

図８は、第３実施形態の各変速段における各係合機構Ｃ０〜Ｃ３、固定機構Ｔ１，Ｂ１の状態をまとめて表した図であり、「○」は連結状態、又は固定状態であることを示している。又、Ｔ１の欄の「Ｆ」は正転阻止状態、「Ｒ」は逆転阻止状態であることを示している。尚、１速段においては、エンジンブレーキを効かせる場合には、第１固定機構Ｔ１は逆転阻止状態から正転阻止状態に切り換えられるため、「（Ｒ）」と表示している。又、Ｔ１の欄で下線が引かれているものは、第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアＣｂ（第５要素）の回転速度が第１固定機構Ｔ１の働きで「０」になることを表している。

第３実施形態においては、４速段が所定の中速段に該当し、１速段から４速段までが低速段域、５速段及び６速段が高速段域に該当する。

第３実施形態の自動変速機によれば、前進６段、後進１段の変速を行うことができる。又、出力部材３が駆動源の回転速度以上で回転する５速段及び６速段からなる高速段域では、第１係合機構Ｃ１が開放状態となり、高速段域における出力部材３の回転速度が直接電動機ＭＧに伝達されることを防止できる。又、電動機ＭＧの駆動力が伝達される第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）は、１〜６速段の全ての変速段において、駆動源により回転される入力軸２の回転速度以下となる。

従って、第３実施形態の自動変速機によれば、電動機ＭＧの過回転を防止することができる。

尚、第３実施形態においては、入力部６で入力軸２の回転速度を減速させて第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第１要素）に伝達させるものを説明したが、入力部６で入力軸２の回転速度を増速させて第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第１要素）に伝達させてもよい。この場合、例えば、入力部６のキャリアＣｅを入力要素、リングギヤＲｅを出力要素、サンギヤＳｅを固定要素とすればよい。

又、入力部６を省略して、入力軸２の回転をそのまま変速することなく第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第１要素）に伝達させていもよい。

又、第１固定機構Ｔ１を２ウェイクラッチに代えて湿式多板ブレーキで構成してもよい。但し、２ウェイクラッチで構成した方がフリクションロスの低減を図ることができる。

又、第１固定機構Ｔ１を湿式多板ブレーキで構成する場合には、発進クラッチＣ０を設けなくてもよい。

又、第３実施形態の自動変速機においては、発進クラッチＣ０として、入力軸２と入力部６の入力要素たるリングギヤＲｅとを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在としたものを説明した。しかしながら、本発明の発進クラッチＣ０はこれに限られるものではない。

例えば、発進クラッチＣ０を、入力部６の出力要素たるキャリアＣｅと変速部４の第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第１要素）とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な係合機構（クラッチ）で構成してもよく、又、入力部６の固定要素たるサンギヤＳｅを変速機ケース１に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な固定機構（ブレーキ）で構成してもよい。このように発進クラッチを構成しても、発進クラッチの締結圧を調整することにより、入力軸２からの変速部４の第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第１要素）への駆動力の伝達量を制御することができる。

又、第３実施形態の自動変速機を示した図６では、ダンパ装置Ｄ及び発進クラッチＣ０を自動変速機の右側に配置したものを示したが、左側に配置してもよい。

［第４実施形態］
図９、図１０及び図１１を参照して、本発明の第４実施形態の自動変速機を説明する。尚、第４実施形態の自動変速機において、第１実施形態、第２実施形態又は第３実施形態と同一の構成については、第１実施形態、第２実施形態又は第３実施形態と同一の符号を付して、その説明を省略する。

第４実施形態の出力部材３は、入力軸２と平行に配置された出力軸で構成される。出力部材３には、図外のファイナルドリブンギヤと噛合する出力ギヤ３ａが固定されている。

第４実施形態の変速部４は、１つの遊星歯車機構ＰＧ１と、互いに噛み合う駆動ギヤＧ１ａ〜Ｇ３ａと従動ギヤＧ１ｂ〜Ｇ３ｂとで夫々構成される第１から第３の３つのギヤ列Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３とを備える。第１ギヤ列Ｇ１のギヤ比（従動ギヤの歯数／駆動ギヤの歯数）を「ａ」、第２ギヤ列Ｇ２のギヤ比を「ｂ」、第３ギヤ列Ｇ３のギヤ比を「ｃ」とすると、各ギヤ比はａ＜ｂ＜ｃの関係となるように設定されている。

又、第１ギヤ列Ｇ１は連結軸２１の回転速度を減速させて出力部材３に伝達させるようにギヤ比ａが設定され、第２及び第３ギヤ列Ｇ２，Ｇ３は、遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤＲａの回転速度を増速させて出力部材３に伝達させるようにギヤ比ｂ，ｃが設定されている。

遊星歯車機構ＰＧ１は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、サンギヤＳａ及びリングギヤＲａに噛合するピニオンＰａを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣａとからなるシングルピニオン型で構成される。

図１０に示す遊星歯車機構ＰＧ１の共線図を参照して、遊星歯車機構ＰＧ１の３つの要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒａを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とすると、第１要素はサンギヤＳａ、第２要素はキャリアＣａ、第３要素はリングギヤＲａになる。

遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａには、入力軸２が連結されている。遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａには、入力軸２と同心に配置された連結軸２１を介して、電動機ＭＧのロータＭＧｂが連結されている。

連結軸２１には、第１ギヤ列Ｇ１の第１駆動ギヤＧ１ａが回転自在に軸支されている。第１駆動ギヤＧ１ａに噛合する第１従動ギヤＧ１ｂは、出力軸たる出力部材３に固定されている。

遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤＲａには、第２ギヤ列Ｇ２の第２駆動ギヤＧ２ａ及び第３ギヤ列Ｇ３の第３駆動ギヤＧ３ａが固定されている。第２駆動ギヤＧ２ａに噛合する第２従動ギヤＧ２ｂ及び第３駆動ギヤＧ３ａに噛合する第３従動ギヤＧ３ｂは、出力部材３に回転自在に軸支されている。

第４実施形態の自動変速機は、係合要素として、第１駆動ギヤＧ１ａを連結軸２１に固定する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な、シンクロメッシュ機構やドグクラッチ等で構成される第１係合機構Ｃ１と、遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａとキャリアＣａとを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第２係合機構Ｃ２と、第２従動ギヤＧ２ｂを出力軸からなる出力部材３に固定する連結状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第３係合機構Ｃ３と、第３従動ギヤＧ３ｂを出力部材３に固定する連結状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第４係合機構Ｃ４とを備える。

又、第４実施形態の自動変速機は、ロータＭＧｂを変速機ケース１に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第１固定機構Ｂ１と、遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤＲａを変速機ケース１に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第２固定機構Ｂ２とを備える。

第４実施形態の変速部４は、遊星歯車機構ＰＧ１、第１〜第３の３つのギヤ列Ｇ１〜Ｇ３、第１〜第４の４つのギヤ列Ｇ１〜Ｇ４及び第１と第２の２つの固定機構Ｂ１，Ｂ２で構成される。

次に、第４実施形態の自動変速機において、エンジン等の内燃機関たる駆動源ＥＮＧを用いて各変速段を確立する場合について説明する。

１速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１を連結状態とし、第２固定機構Ｂ２を固定状態とする。これにより、第１駆動ギヤＧ１が連結軸２１に固定される。又、遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤＲａが、変速機ケース１に固定され、回転速度が「０」になる。

そして、遊星歯車機構ＰＧ１のギヤ比（リングギヤＲａの歯数／サンギヤＳａの歯数）をｈとすると、入力軸２の回転が１／（ｈ＋１）に減速されて連結軸２１を介し第１駆動ギヤＧ１ａに伝達される。そして、第１ギヤ列Ｇ１のギヤ比は「ａ」であるから、出力部材３が１／｛ａ（ｈ＋１）｝の回転速度で回転して、１速段が確立される。

２速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１及び第４係合機構Ｃ４を連結状態とする。これにより、第１駆動ギヤＧ１ａが連結軸２１に固定され、第３従動ギヤＧ３ｂが出力軸たる出力部材３に固定される。そして、第３ギヤ列Ｇ３のギヤ比は「ｃ」であるから、出力部材３が１／｛ｈ（ａ−ｃ）＋ａ｝で回転し、２速段が確立される。

３速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１及び第３係合機構Ｃ３を連結状態とする。これにより、第１駆動ギヤＧ１ａが連結軸２１に固定され、第２従動ギヤＧ２ｂが出力部材３に固定される。そして、第２ギヤ列Ｇ２のギヤ比は「ｂ」であるから、出力部材３が１／｛ｈ（ａ−ｂ）＋ａ｝で回転し、３速段が確立される。

４速段を確立するには、第１係合機構Ｃ１及び第２係合機構Ｃ２を連結状態とする。第２係合機構Ｃ２を連結状態とすると、入力軸２と電動機ＭＧのロータＭＧｂとが遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ及び連結軸２１を介して直結状態となる。そして、入力軸２の回転速度の１／ａに変速されて出力部材３が回転し、４速段が確立される。

５速段を確立するには、第２係合機構Ｃ２及び第３係合機構Ｃ３を連結状態とする。第２係合機構Ｃ２を係合状態とすると、遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａとキャリアＣａとが連結され、サンギヤＳａ、キャリアＣａ及びリングギヤＲａの３つの要素が相対回転不能なロック状態となる。又、第３係合機構Ｃ３が連結状態とされることにより、第２従動ギヤＧ２ｂが出力部材３に固定される。そして、入力軸２の回転速度の１／ｂに変速されて出力部材３が回転し、５速段が確立される。

６速段を確立するには、第２係合機構Ｃ２及び第４係合機構Ｃ４を連結状態とする。これにより、遊星歯車機構ＰＧ１の各要素が相対回転不能なロック状態となると共に、第３従動ギヤＧ３ｂが出力部材３に固定される。そして、入力軸２の回転速度の１／ｃに変速されて出力部材３が回転し、６速段が確立される。

後進段を確立するには、第３係合機構Ｃ３を連結状態とし、第１固定機構Ｂ１を固定状態とする。これにより、第２従動ギヤＧ２ｂがリングギヤＲａがマイナスの１／ｈで回転し、出力部材が１／ｃｈで回転して、後進段が確立される。

尚、前進１速段から６速段においては、電動機ＭＧの駆動力で内燃機関たる駆動源の駆動力を補助するＨＥＶ走行や、電動機ＭＧで発電させて図外の二次電池に充電する回生を行うこともできる。

又、内燃機関たる駆動源の駆動力を用いることなく、電動機ＭＧの駆動力のみで走行するＥＶ走行を行う場合には、第１係合機構Ｃ１を連結状態すればよい。又、車両の停車中に、第２係合機構Ｃ２のみを連結状態として、駆動源で電動機ＭＧを回転させ、回生を行うこともできる。

図１１は、第４実施形態の各変速段における各係合機構Ｃ１〜Ｃ４、固定機構Ｂ１，Ｂ２の状態をまとめて表した図であり、「○」は連結状態又は固定状態であることを示し、空欄は開放状態であることを示している。第４実施形態においては、４速段が所定の中速段に該当し、１速段から４速段までが低速段域、５速段及び６速段が高速段域に該当する。

第４実施形態の自動変速機によれば、前進６段、後進１段の変速を行うことができる。又、出力部材３が駆動源の回転速度以上で回転する５速段及び６速段からなる高速段域では、第１係合機構Ｃ１が開放状態となり、高速段域における出力部材３の回転速度が直接電動機ＭＧに伝達されることを防止できる。又、電動機ＭＧの駆動力が伝達される遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第２要素）は、１〜６速段の全ての変速段において、駆動源により回転される入力軸２の回転速度以下となる。従って、電動機ＭＧが過回転となることを防止できる。

１…変速機ケース、２…入力軸、２１…連結軸（第４実施形態）、３…出力部材（出力軸又は出力ギヤ）、４…変速部、ＰＧ１…第１遊星歯車機構、Ｓａ…サンギヤ（第１要素）、Ｒａ…リングギヤ（第３要素。第４実施形態の変速部出力要素）、Ｐａ…ピニオン、Ｃａ…キャリア（第２要素。電動機接続要素。）、ＰＧ２…第２遊星歯車機構、Ｓｂ…サンギヤ（第１及び第２実施形態の第４要素。第３実施形態の第６要素。）、Ｒｂ…リングギヤ（第１及び第２実施形態の第５要素。第３実施形態の第４要素。第３実施形態の変速部出力要素。）、Ｐｂ…ピニオン、Ｃｂ…キャリア（第１及び第２実施形態の第６要素。第３実施形態の第５要素）、ＰＧ３…第３遊星歯車機構、Ｓｃ…サンギヤ（第９要素）、Ｒｃ…リングギヤ（第１実施形態の第７要素。第１実施形態の変速部出力要素。第２実施形態の第８要素。）、Ｐｃ…ピニオン、Ｃｃ…キャリア（第１実施形態の第８要素。第２実施形態の第７要素。第２実施形態の変速部出力要素。）、ＭＧ…電動機、ＭＧａ…ステータ、ＭＧｂ…ロータ、５…減速機構、Ｓｄ…サンギヤ、Ｒｄ…リングギヤ、Ｐｄ…ピニオン、Ｃｄ…キャリア、６…入力部、Ｓｅ…サンギヤ、Ｒｅ…リングギヤ、Ｐｅ…ピニオン、Ｃｅ…キャリア、Ｇ１…第１ギヤ列、Ｇ１ａ…第１駆動ギヤ、Ｇ１ｂ…第１従動ギヤ、Ｇ２…第２ギヤ列、Ｇ２ａ…第２駆動ギヤ、Ｇ２ｂ…第２従動ギヤ、Ｃ０…発進クラッチ、Ｃ１…第１係合機構（伝達機構）、Ｃ２…第２係合機構、Ｃ３…第３係合機構、Ｂ１…第１固定機構（第３実施形態においては、第２固定機構）、Ｂ２…第２固定機構、Ｔ１…２ウェイクラッチ（第３実施形態においては第１固定機構）、Ｄ…ダンパ装置。

Claims (9)

1. 駆動源からの動力により回転する入力軸と、
   該入力軸の回転を複数段に変速する変速部と、
   該変速部で変速された動力を出力する出力部材とを備える自動変速機であって、
   前記変速部は、サンギヤ、キャリア及びリングギヤからなる３つの要素を有する遊星歯車機構を備え、
   該遊星歯車機構の何れか１つの要素が前記出力部材に動力を伝達する変速部出力要素であり、
   該変速部出力要素を除く前記遊星歯車機構の複数の要素のうち全ての変速段において回転速度が前記入力軸の回転速度以下となる要素を備え、該要素に動力を伝達自在な電動機が設けられ、
   該電動機が動力を伝達自在な前記遊星歯車機構の要素を電動機接続要素として、
   該電動機接続要素と前記出力部材との間で動力を伝達可能な伝達状態と、この伝達を断つ開放状態とに切換自在な伝達機構を備え、
   該伝達機構は、１速段から所定の中速段に亘る低速段域では該低速段域の各変速段を確立すべく前記伝達状態とされ、前記所定の中速段を超える変速段からなる高速段域では前記開放状態とされることを特徴とする自動変速機。
2. 請求項１記載の自動変速機において、
   前記出力部材は、前記入力軸と平行に配置される出力軸であり、
   前記変速部は、サンギヤ、キャリア及びリングギヤからなる３つの要素を夫々有する第１から第３の３つの前記遊星歯車機構と、
   第１駆動ギヤとこれに噛合する第１従動ギヤとで構成される第１ギヤ列と、
   第２駆動ギヤとこれに噛合する第２従動ギヤとで構成される第２ギヤ列とを備え、
   前記第１遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、前記第２遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第４要素、第５要素及び第６要素とし、前記第３遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第７要素、第８要素及び第９要素として、
   前記第１駆動ギヤが前記第２要素に連結されると共に前記第１従動ギヤが前記出力軸に回転自在に軸支され、
   前記第２駆動ギヤが前記第７要素に連結され、
   前記第２従動ギヤが前記出力軸に連結され、
   前記第１要素が前記入力軸に連結され、前記第３要素と前記第５要素とを連結して第１連結体が構成され、前記第６要素と前記第９要素とを連結して第２連結体が構成され、
   前記出力軸に回転自在に軸支される前記第１従動ギヤと前記出力軸とを連結する連結状態とこの連結を断つ開放状態とに切換自在な第１係合機構と、
   前記第１要素と前記第８要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第２係合機構と、
   前記第２連結体と前記第２要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第３係合機構と、
   前記第１連結体を変速機ケースに固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第１固定機構と、
   前記第４要素を前記変速機ケースに固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第２固定機構とを備え、
   前記電動機接続要素は前記第２要素であり、前記伝達機構は前記第１ギヤ列を介して前記第２要素と前記出力軸との間で動力を伝達自在な前記第１係合機構であり、前記変速部出力要素は、前記第２ギヤ列を介して前記出力軸に動力を伝達する前記第７要素であることを特徴とする自動変速機。
3. 請求項１記載の自動変速機において、
   前記変速部は、サンギヤ、キャリア及びリングギヤからなる３つの要素を夫々有する第１から第３の３つの前記遊星歯車機構を備え、
   前記第１遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、前記第２遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第４要素、第５要素及び第６要素とし、前記第３遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第７要素、第８要素及び第９要素として、
   前記第１要素が前記入力軸に連結され、前記第７要素が前記出力部材に連結され、前記第３要素と前記第５要素とを連結して第１連結体が構成され、前記第６要素と前記第９要素とを連結して第２連結体が構成され、
   前記第２要素と前記第７要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第１係合機構と、
   前記第１要素と前記第８要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第２係合機構と、
   前記第２連結体と前記第２要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第３係合機構と、
   前記第１連結体を変速機ケースに固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第１固定機構と、
   前記第４要素を前記変速機ケースに固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第２固定機構とを備え、
   前記電動機接続要素は前記第２要素であり、前記伝達機構は前記第１係合機構であり、前記変速部出力要素は前記第７要素であることを特徴とする自動変速機。
4. 前記第８要素を前記変速機ケースに固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第３固定機構を設けることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の自動変速機。
5. 請求項１記載の自動変速機において、
   前記変速部は、第１と第２の２つの遊星歯車機構を備え、
   前記第１遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、前記第２遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第４要素、第５要素及び第６要素として、
   前記第１要素に前記入力軸の動力が伝達され、
   前記第４要素に前記出力部材が連結され、
   前記第３要素と前記第５要素とを連結して第１連結体が構成され、
   前記第２要素と前記第４要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第１係合機構と、
   前記第１遊星歯車機構の第１から第３の３つ要素のうち何れか２つの要素を連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第２係合機構と、
   前記第１要素と前記第６要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第３係合機構と、
   前記第１連結体を変速機ケースに固定可能な第１固定機構と、
   前記第６要素を前記変速機ケースに固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第２固定機構とを備え、
   前記電動機接続要素は前記第２要素であり、前記伝達機構は前記第１係合機構であり、前記変速部出力要素は前記第４要素であることを特徴とする自動変速機。
6. 請求項５記載の自動変速機において、
   前記第１要素には、前記入力軸の回転を変速する入力部を介して前記入力軸の回転が伝達されることを特徴とする自動変速機。
7. 請求項５又は請求項６記載の自動変速機において、
   前記第１係合機構は、噛合機構で構成され、前記第１固定機構は、２ウェイクラッチで構成され、
   前記第１要素への駆動力の伝達量を調整自在な発進クラッチが設けられることを特徴とする自動変速機。
8. 請求項１記載の自動変速機において、
   前記出力部材は、前記入力軸と平行に配置される出力軸であり、
   前記変速部は、前記遊星歯車機構に加えて、
   第１駆動ギヤとこれに噛合する第１従動ギヤとで構成される第１ギヤ列と、
   第２駆動ギヤとこれに噛合する第２従動ギヤとで構成される第２ギヤ列とを備え、
   前記遊星歯車機構の各要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第１要素、第２要素及び第３要素として、
   該第１要素に前記入力軸が連結され、
   前記第１駆動ギヤが前記第２要素に回転自在に軸支されると共に前記第１従動ギヤが前記出力軸に連結され、
   前記第２駆動ギヤが前記第３要素に連結されると共に前記第２従動ギヤが前記出力軸に回転自在に軸支され、
   前記第２要素に回転自在に軸支される前記第１駆動ギヤと前記第２要素とを連結する連結状態とこの連結を断つ開放状態とに切換自在な第１係合機構と、
   前記第１から第３の３つの要素のうち何れか２つを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在な第２係合機構と、
   前記出力軸に回転自在に軸支される前記第２従動ギヤと前記出力軸とを連結する連結状態とこの連結を断つ開放状態とに切換自在な第３係合機構と、
   前記第２要素を変速機ケースに固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第１固定機構と、
   前記第３要素を前記変速機ケースに固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在な第２固定機構とを備え、
   前記電動機接続要素は前記第２要素であり、前記伝達機構は前記第１係合機構であり、前記変速部出力要素は前記第３係合機構を連結状態として前記第２ギヤ列を介して前記出力軸に動力を伝達する前記第３要素であることを特徴とする自動変速機。
9. 前記電動機の回転を減速させて前記遊星歯車機構の要素に伝達させる減速機構が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項に記載の自動変速機。

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