JP5828855B2 - 車両用自動変速機 - Google Patents

Description

本発明は、車両用自動変速機に関する。

従来の車両用自動変速機としては、特許文献１に記載のものが知られている。この従来の車両用自動変速機は、ラビニョ・タイプの遊星歯車組と、１組のシングル・ピニオン・タイプの遊星歯車組と、２個のクラッチおよび３個のブレーキの油圧作動による摩擦締結要素と、を有し、前進６速後進１速を得るようにしている。

特開２００３−２４００６８号公報

しかしながら、上記従来の車両用自動変速機には、以下に説明するような問題がある。
上記従来の車両用自動変速機にあっては、レシオ・カバーレッジ（全変速比幅、すなわち前進１速のギヤ比を最高変速段のギヤ比で割った値)が６．１と小さい。そこで、このレシオ・カバーレッジをより拡大した値に設定しようとすると、この場合、適切な段間比（隣合う変速比間でのギヤ比間の比）が得られないといった問題がある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、適切な段間比を確保しながら、より大きなレシオ・カバーレッジを得ることができるようにした車両用自動変速機を提供することにある。

この目的のため本発明による車両用自動変速機は、
入力軸と、
出力部材と、
静止部と、
第１要素、第２要素、第３要素、および第４要素、の４個の回転要素を有する第１遊星歯車群と、
第５要素、第６要素、および第７要素の３個の回転要素を有する第２遊星歯車組と、
第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第１ブレーキ、および第２ブレーキの５個の摩擦締結要素と、
を備え、
第1遊星歯車群の４個の回転要素を、共通速度線図上で第１遊星歯車群の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第１要素、第２要素、第３要素、第４要素とし、
第２遊星歯車組の３個の回転要素を、共通速度線図上で第２遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第５要素、第６要素、第７要素とし、
入力軸を、第１クラッチの締結により第１要素に、また第２クラッチの締結により第３要素に、また第３クラッチの締結により第５要素にそれぞれ連結可能とし、
出力部材を、第２要素に連結し、
第３要素を、第１ブレーキの締結により静止部に固定可能とし、
第４要素と第６要素を、互いに常時連結し、
第５要素または第６要素を、第２ブレーキの締結により静止部に固定可能とし、
第７要素を、静止部に常時固定とした、
ことを特徴とする。

また、好ましくは、
第１遊星歯車群が、ラビニョ・タイプの遊星歯車組である、
ことを特徴とする。

また、好ましくは、
第２遊星歯車組が、ダブル・ピニオン・タイプの遊星歯車組である、
ことを特徴とする。

また、好ましくは、
第１クラッチが、第１速〜第４速で締結し、
第２クラッチが、第４〜第６速で締結し、
第３クラッチが、第３速、第５速、および後進で締結し、
第１ブレーキが、第１速、および後進で締結し、
第２ブレーキが、第２速、および第６速で締結する、
ことを特徴とする。

また、好ましくは、
第１要素が、第１遊星歯車群のシングル・ピニオン側の第１サン・ギヤであり、
第２要素が、第１遊星歯車群のピニオン・キャリヤであり、
第３要素が、第１遊星歯車群のリング・ギヤであり、
第４要素が、第１遊星歯車群のダブル・ピニオン側の第２サン・ギヤであり、
第５要素が、第２遊星歯車組のサン・ギヤであり、
第６要素が、第２遊星歯車組のリング・ギヤであり、
第７要素が、第２遊星歯車組のピニオン・キャリヤである、
ことを特徴とする。

本発明は、上記のように自動変速機を構成したので、良好な段間比を確保しながら、より大きいレシオ・カバーレッジを得ることができる。その結果、低速段で大きな駆動力を得、発進能力および登坂性能を向上させることができるとともに、高速段でエンジン回転数を抑えてエンジン騒音の低減、燃費の向上を図ることができる。

また、第１遊星歯車群をラビニョ・タイプの遊星歯車組としたので、部品点数を減少させることができる結果、重量やコストを下げることができ、コンパクトになって車両搭載性も向上させることができる。

また、第２遊星歯車組を、ダブル・ピニオン・タイプの遊星歯車組にしたので、良好なギヤ比、および段間比を得ることができる。

また、第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第１ブレーキ、および第２ブレーキを上記のように締結したので、前進６段および後進の変速段を得ることができる。

また、第１要素〜第７要素を上記のように構成したので、最適なギヤ比の自動変速機を得ることができる
ことができる。

本発明の実施例１に係る車両用自動変速機のスケルトンを示す図である。 実施例１の車両用自動変速機で用いる各摩擦締結要素の作動、各変速段でのギヤ比、レシオ・カバーレッジ、レバース／１速のギヤ比を示す作動表を表す図である。 実施例１の車両用自動変速機における、前進第１速での共通速度線図である。 実施例１の車両用自動変速機における、前進第２速での共通速度線図である。 実施例１の車両用自動変速機における、前進第３速での共通速度線図である。 実施例１の車両用自動変速機における、前進第４速での共通速度線図である。 実施例１の車両用自動変速機における、前進第５速での共通速度線図である。 実施例１の車両用自動変速機における、前進第６速での共通速度線図である。 実施例１の車両用自動変速機における、後進での共通速度線図である。 本発明の実施例２に係る車両用自動変速機のスケルトンを示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。

まず、実施例１の車両用自動変速機の全体構成を説明する。
この実施例１の車両用自動変速機は、エンジン前置き前輪駆動車やエンジン後置き後輪駆動車といった、いわゆるエンジン横置きタイプの車両に適用される。
図１に、実施例１の車両用自動変速機のスケルトンを示す。なお、図１では、自動変速機の入力軸Iの中心軸から上半分のみを描いてあり、下半分は上半分と軸対称なので図示を省略している。

同図に示すように、実施例１の車両用自動変速機は、入力軸Iと、第１遊星歯車群1と、第２遊星歯車組2と、第１クラッチ3、第２クラッチ4、第３クラッチ5の３個のクラッチ、および第１ブレーキ6、第２ブレーキ7の２個のブレーキからなる油圧作動の摩擦締結要素と、自動変速機のケース（本発明の静止部に相当）8と、出力部材9と、を備えている。
入力軸Iは、図示しないエンジンにトルク・コンバータ等を介して連結可能であり、出力部材は、第１遊星歯車群1のピニオン・キャリヤ14に連結されて、図示しない伝達歯車や差動歯車装置を介して駆動輪に連結されている。

第１遊星歯車群1は、いわゆるラビニョ・タイプの遊星歯車組であって、シングル・ピニオン・タイプの遊星歯車組とダブル・ピニオン・タイプの遊星歯車組とが、これらのリング・ギヤ、ピニオンの一部、およびピニオン・キャリヤが共通化されて組み合わされたものであって、シングル・ピニオン側の第１サン・ギヤ11と、リング・ギヤ12と、ピニオン・キャリヤ14と、ダブル・ピニオン側の第２サン・ギヤ16と、の４つの回転要素を有している。

すなわち、シングル・ピニオン側の遊星歯車組は、第１サン・ギヤ11と、この外周側に配置されるリング・ギヤ12と、サン・ギヤ11およびリング・ギヤ12の両方に噛み合う複数のピニオン13を回転自在に支持するピニオン・キャリヤ14と、を有する。
ダブル・ピニオン側の遊星歯車組は、第２サン・ギヤ16と、リング・ギヤ12（シングル・ピニオン側の遊星歯車組のリング・ギヤ12と共通）と、第２サン・ギヤ16に噛み合うインナ・ピニオン15と、これとリング・ギヤ12とに噛み合うアウタ・ピニオン13（シングル・ピニオン側の遊星歯車組のピニオン13と共通）と、アウタ・ピニオン13およびインナ・ピニオン15を回転自在に指示するピニオン・キャリヤ14（シングル・ピニオン側の遊星歯車組のピニオン・キャリヤ14と共通）と、を備えている。

なお、第１遊星歯車群1のシングル・ピニオン側の歯数比α１（第１サン・ギヤ11の歯数比／リング・ギヤ12の歯数比）は、たとえば0.346に設定してある。
また、第１遊星歯車群1のダブル・ピニオン側の歯数比α２（第２サン・ギヤ16の歯数比／リング・ギヤ12の歯数比）は、たとえば0.450に設定してある。

一方、第２遊星歯車組2は、ダブル・ピニオン・タイプの遊星歯車組であって、３個の回転要素、すなわち、中心側に配置されたサン・ギヤ21と、この半径方向外側に配置されたリング・ギヤ22と、これと噛み合う複数のアウタ・ピニオン23およびアウタ・ピニオン23にサン・ギヤ21に噛み合う複数のインナ・ピニオン24を回転自在に支持するピニオン・キャリヤ25と、を有している。
ここで、第２遊星歯車組2の歯数比α３（サン・ギヤ21の歯数比／リング・ギヤ22の歯数比）は、たとえば0.403に設定してある。

上記第１遊星歯車群1および第２遊星歯車組2の各回転要素は、以下に説明するようにそれぞれ連結、連結可能、固定可能とされる。
まず、第１遊星歯車群1にあっては、シングル・ピニオン側の第１サン・ギヤ11が第１クラッチ3の締結により入力軸Iに連結可能であり、リング・ギヤ12が第２クラッチ4の締結により入力軸Iに連結可能であるとともに第１ブレーキ6の締結により自動変速機のケース8に固定可能であり、ピニオン・キャリヤ14が出力部材9に連結され、ダブル・ピニオン側の第２サン・ギヤ16が第２遊星歯車組2のリング・ギヤ22に常時連結されている。

一方、第２遊星歯車組2にあっては、ピニオン・キャリヤ25がケース8に常時固定され、リング・ギヤ22が、上述のように、第１遊星歯車群1の第２サン・ギヤ16に常時連結され、サン・ギヤ21が第３クラッチ5の締結により入力軸Iに連結可能であるとともに第２ブレーキ7の締結によりケース8に固定可能である。

上記のように連結した実施例１の自動変速機における各摩擦締結要素の締結・解放を、図２の作動表に示してある。作動表は、この横方向には各速度段を第１速から第６速まで、および後進を表しており、縦方向には、各摩擦締結要素が並べられている。作動表中、〇印はその摩擦締結要素が締結状態にされることを、また空白はその摩擦締結要素が解放状態であることをそれぞれ示す。
なお、作動表中の下方には、各変速段のギヤ比、自動変速機でのレシオ・カバーレッジ(R/C：全変速比幅であり、前進１速のギヤ比を最高変速段のギヤ比で割った値)、およびリバース比／１速比（Rev/1st）のそれぞれの値を記載してある。

また、上記各摩擦締結要素は、図示しないコントローラにより電子制御される図示しないコントロール・バルブからの圧油の供給、抜きにより、それらの締結、解放が制御される。これらのコントローラやコントロール・バルブの構成および作用はよく知られているので、ここではそれらの説明は省略する。

次に、各変速段における動力の伝達経路を、そのときの共通速度線図を用いて説明する。
ここで、共通速度線図とは、縦軸に各回転要素の回転速度を取り、横軸にこれら回転要素を第１遊星歯車群1のシングル・ピニオン側の遊星歯車組の歯数比α１およびダブル・ピニオン側の遊星歯車組の歯数比α２、第２遊星歯車組2の歯数比α３大きさに応じて割り振った線図である。
すなわち、横軸上に、シングル・ピニオン・タイプの遊星歯車組の場合には、リング・ギヤ、ピニオン・キャリヤ、サン・ギヤ３個の回転要素の回転速度軸を、この順に（左右いずれの方向でもよい）、リング・ギヤおよびピニオン・キャリヤ間の大きさをこの遊星歯車組の歯数比αとした場合、ピニオン・キャリヤおよびサン・ギヤ間の大きさが１となる割合でそれぞれ離して配置したものである。
この場合、縦軸には、回転速度ゼロより上方にエンジンと同じ回転方向の回転速度をとり、回転速度ゼロより下方にエンジンと逆回転方向の回転速度をとるようにする。
なお、ダブル・ピニオン・タイプの遊星歯車組の場合には、サン・ギヤ、リング・ギヤ、ピニオン・キャリヤの順に（左右いずれの方向でもよい）、上記間隔は同じにして配置する。
また、共通速度線図にあっては、リング・ギヤ、ピニオン、サン・ギヤのそれぞれの噛み合い関係は歯と歯とが１対１で噛み合うリニアな関係となるので、各回転要素の回転速度を結ぶと直線関係となる。

また、各変速段の共通速度線図を示す図３〜図９にあっては、同図中、左側から右側に向けて第１遊星歯車群1、第２遊星歯車組2の順で配置されており、これらのサン・ギヤはS、ピニオン・キャリヤはC、リング・ギヤはRで表し、これらの添え字1、2は第１遊星歯車群1のシングル・ピニオン側、ダブル・ピニオン側に、また3は第２遊星歯車組にそれぞれ所属することを表す。
すなわち、速度軸は、第１遊星歯車群1では、第１サン・ギヤ11（本発明の第１要素）の回転速度軸がS1に相当し、リング・ギヤ12（本発明の第３要素）の回転速度軸がR1に相当し、ピニオン・キャリヤ14（本発明の第２要素）の回転速度軸がC1に相当し、第２サン・ギヤ（本発明の第４要素）の回転速度軸がS2に相当する。
また、第２遊星歯車組2では、サン・ギヤ21（本発明の第５要素）の回転速度軸がS3に相当し、リング・ギヤ22（本発明の第６要素）の回転速度軸がR3に相当し、ピニオン・キャリヤ25（本発明の第７要素）の回転速度軸がC3に相当する。

したがって、共通速度線図は、図３〜図９すべてにおいて、同図中、左側から右側に向けて第１遊星歯車群1の、第1サン・ギヤ11の回転速度軸S1、ピニオン・キャリヤ14の回転速度軸C1、リング・ギヤ12の回転速度軸R1、第２サン・ギヤ16の回転速度軸S2、第２遊星歯車組2のサン・ギヤ21の回転速度軸S3、リング・ギヤ22の回転速度軸R3、ピニオン・キャリヤ25の回転速度軸C3の順に並ぶことになる。
なお、図３〜図９の各共通速度線図において、入力は○で、また出力は△で表してある。入力軸Iの回転速度は、ギヤ比の計算を容易にするため、共通速度線図では１としてある。また、以下の各変速段でのギヤ比は、α１〜α３をそれぞれ上記のように0.346、0.450、0.403に設定した場合の値である。

まず、自動変速機がN（ニュートラル）位置やP（パーク）位置にあるときは、すべての摩擦締結要素には締結圧が供給されないため、第１遊星歯車群1および第２遊星歯車組2はすべてフリーの状態にあり、これらは動力を伝えない。この結果、エンジンからの駆動力は、出力部材9には伝わらない。
なお、エンジンが稼働している間であっても、上記NやPのセレクト位置にあるときは、第１〜第３クラッチ3〜5が解放されているので、第１遊星歯車群1および第２遊星歯車組2の回転要素は回転駆動されることはない。

ドライバーが図示しないセレクト・レバーをD（ドライブ、すなわち前進走行）位置に移動させると、車両は発進する。この発進時では車速が低いので、まず、第１速が成立する。
すなわち、第１速では、第１クラッチ3および第１ブレーキ6が締結される。
したがって、第１遊星歯車群1では、第１サン・ギヤ11が第１クラッチ3の締結により入力軸Iに連結されてこれと同じ回転方向に同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ12が第１ブレーキ6の締結によりケース８に固定されて回転速度が0となる。したがって、これらを通る直線とピニオン・キャリヤ14および第２サン・ギヤ16の回転速度軸R1、S2との交差点が、ピニオン・キャリヤ14および第２サン・ギヤ16の回転速度となる。
この場合、ピニオン・キャリヤ14は、エンジンと同じ回転方向に減速回転速度で回転し、第２サン・ギヤ16は、エンジンの逆の回転方向に減速回転速度で回転する。
この結果、出力部材としてのピニオン・キャリヤ14は、エンジンと同じ回転方向に減速回転速度である第１速（ギヤ比3.891）で回転する。
なお、第２遊星歯車組2では、ピニオン・キャリヤ25がケース8に常時連結されて回転速度が0であり、リング・ギヤ22が第１遊星歯車群1の第２サン・ギヤ16に常時連結されてこれと同じ回転方向（エンジンと逆の回転方向）に同じ減速回転速度で回転する。したがって、これらを通る直線とサン・ギヤ21の回転速度軸S3との交差点が、サン・ギヤ21の回転速度になる。この場合は、サン・ギヤ21は、エンジンとは逆の方向に減速回転速度で回転する。

車速が上昇すると、コントローラが第１ブレーキ6を解放するとともに第２ブレーキ7を締結して第１速から第２速にシフトする。このとき、第１クラッチ3の締結は、そのまま維持される。この状態での共通速度線図を図４に示す。
すなわち、第２遊星歯車組2では、ピニオン・キャリヤ25がケース8に常時連結されて回転速度が0であり、サン・ギヤ21が第２ブレーキ7の締結によりケース8に固定されて回転速度が0である。したがって、リング・ギヤ22も回転速度が0となる。
一方、第１遊星歯車群1では、第１サン・ギヤ11が第１クラッチ3の締結により入力軸Iに連結されてこれと同じ回転方向に同じ回転速度で回転し、第２サン・ギヤ16が第２遊星歯車組2のリング・ギヤ22に常時連結されて回転速度が0である。したがって、これらを通る直線とピニオン・キャリヤ14およびリング・ギヤ12の回転速度軸C1、R1との交差点が、ピニオン・キャリヤ14およびリング・ギヤ12の回転速度となる。
この場合、ピニオン・キャリヤ14は、エンジンと同じ回転方向に第１速時より早い減速回転速度で回転し、リング・ギヤ12は、エンジンと同じ回転方向にピニオン・キャリヤ14より遅い減速回転速度で回転する。
この結果、ピニオン・キャリヤ14に連結された出力部材9は、エンジンと同じ回転方向に第１速時より早い減速回転速度である第２速（ギヤ比2.301）で回転する。

さらに車速が上昇して、コントローラが第２ブレーキ7を解放するとともに、第３クラッチ5を締結すると、自動変速機は第２速から第３速になる。このとき、第１クラッチ3の締結は、そのまま維持される。この状態での共通速度線図を図５に示す。
すなわち、第２遊星歯車組2では、ピニオン・キャリヤ25がケース8に常時固定されて回転速度が0であり、サン・ギヤ21が第３クラッチ5の締結により入力軸Iに連結されてこれと同じ回転方向に同じ回転速度で回転する。した
がって、これらを通る直線とリング・ギヤ22の回転速度軸R3との交差点が、リング・ギヤ22の回転速度となる。この場合、リング・ギヤ22は、エンジンと同じ回転方向に減速回転速度で回転する。
一方、第１遊星歯車群1では、第１サン・ギヤ11が第１クラッチ3の締結により入力軸Iに連結されてこれと同じ回転方向に同じ回転速度で回転し、第２サン・ギヤ16が第２遊星歯車組2のリング・ギヤ22に連結されてこれと同じ回転方向に同じ減速回転速度で回転する。したがって、これらを通る直線とピニオン・キャリヤ14およびリング・ギヤ12の回転速度軸C1、R1との交差点が、ピニオン・キャリヤ14およびリング・ギヤ12の回転速度となる。
この場合、ピニオン・キャリヤ14は、エンジンと同じ回転方向に第２速時より早い減速回転速度で回転し、リング・ギヤ12は、エンジンと同じ回転方向にピニオン・キャリヤ14の回転速度と第２サン・ギヤ16の回転速度との間の減速回転速度で回転する。
この結果、ピニオン・キャリヤ14に連結された出力部材9は、エンジンと同じ回転方向に第２速時より早い減速回転速度である第３速（ギヤ比1.510）で回転する。

さらに車速が上昇して、コントローラが第３クラッチ5を解放するとともに、第２クラッチ4を締結すると、自動変速機は第３速から第４速になる。このとき、第１クラッチ3の締結は、そのまま維持される。この状態での共通速度線図を図６に示す。
すなわち、第１遊星歯車群1では、第１サン・ギヤ11が第１クラッチ3の締結により入力軸Iに連結されてこれと同じ回転方向に同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ12が第２クラッチ4の締結により入力軸Iに連結されてこれと同じ回転方向に同じ回転速度で回転する。したがって、ピニオン・キャリヤ14および第２サン・ギヤ16も入力軸Iと同じ回転方向に同じ回転速度で回転する。これは、第１遊星歯車群1は一体化されて入力軸Iと同じ回転方向に同じ回転速度で回転することを意味する。
この結果、ピニオン・キャリヤ14に連結された出力部材9は、エンジンと同じ回転方向に入力軸Iと同じ回転速度となる直結比である第４速（ギヤ比1.000）で回転する。
なお、第２遊星歯車組2では、ピニオン・キャリヤ25がケース8に常時連結されて回転速度が0であり、リング・ギヤ22が第１遊星歯車群1の第２サン・ギヤ16に連結されてこれと同じ回転方向に同じ回転速度、すなわち入力軸Iと同じ回転速度で回転する。したがって、これらを通る直線とサン・ギヤ21の回転速度軸S3との交差点が、サン・ギヤ21の回転速度となる。この場合、サン・ギヤ21は、エンジンと同じ回転方向に増速回転速度で回転する。

さらに車速が上昇して、コントローラが第１クラッチ3を解放するとともに、第３クラッチ5を締結すると、自動変速機は第４速から第５速になる。このとき、第２クラッチ4の締結は、そのまま維持される。この状態での共通速度線図を図７に示す。
すなわち、第２遊星歯車組2では、ピニオン・キャリヤ25がケース8に常時連結されて回転速度が0であり、サン・ギヤ21が第３クラッチ5の締結により入力軸Iに連結されてこれと同じ回転方向に同じ回転速度で回転する。したがって、これらを通る直線とリング・ギヤ22の回転速度軸R3との交差点が、リング・ギヤ22の回転速度となる。この場合、リング・ギヤ22は、エンジンと同じ回転方向に減速回転速度で回転する。
一方、第１遊星歯車群1では、リング・ギヤ12が第２クラッチ4の締結により入力軸Iに連結されてこれと同じ回転方向に同じ回転速度で回転し、第２サン・ギヤ16が第２遊星歯車組2のリング・ギヤ22に連結されてこれと同じ回転方向に同じ減速回転速度で回転する。したがって、これらを通る直線と第１サン・ギヤ11およびピニオン・キャリヤ14の回転速度軸S1、C1との交点が第１サン・ギヤ11およびピニオン・キャリヤ14の回転速度となる。
この場合、第１サン・ギヤ11は、エンジンと同じ回転方向に増速回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ14もエンジンと同じ回転方向に第１サン・ギヤ11より遅い増速回転速度で回転する。
この結果、ピニオン・キャリヤ14に連結された出力部材9は、エンジンと同じ回転方向に増速回転速度である第５速（ギヤ比0.672）で回転する。

さらに車速が上昇して、コントローラが第３クラッチ5を解放するとともに第２ブレーキ7を締結すると、自動変速機は第５速から第６速になる。このとき、第２クラッチ4の締結は、そのまま維持される。この状態での共通速度線図を図８に示す。
すなわち、第２遊星歯車組2では、ピニオン・キャリヤ25がケース8に常時連結されて回転速度が0であり、サン・ギヤ21が第２ブレーキ7の締結によりケース8に固定されて回転速度が0となるので、リング・ギヤ22も回転速度0となる。
一方、第１遊星歯車群1では、リング・ギヤ12が第２クラッチ4の締結により入力軸Iに連結されてこれと同じ回転方向に同じ回転速度で回転し、第２サン・ギヤ16が第２遊星歯車組2のリング・ギヤ22に連結されて回転速度が0である。したがって、これらを通る直線と第１サン・ギヤ11およびピニオン・キャリヤ14の回転速度軸S1、C1との交差点が、第１サン・ギヤ11およびピニオン・キャリヤ14の回転速度となる。
この場合、第１サン・ギヤ11は、エンジンと同じ方向に自動変速機の運転中最も早い増速回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ14は、エンジンと同じ回転方向に第５速時より早い増速回転速度で回転する。
この結果、ピニオン・キャリヤ14に連結された出力部材9は、エンジンと同じ回転方向に第５速時より早い増速回転速度である第６速（ギヤ比0.550）で回転する。

以上は、D位置におけるアップシフトの作動について説明したが、D位置におけるダウンシフトは、上記とは逆方向の作動になるが、各変速段での作動はいずれでも同じであるので、それらの説明は省略する。

次に、車両停止状態でドライバーがセレクト・レバーをR（リバース：後進）位置に移動させると、コントローラは、第３クラッチ5および第１ブレーキ6を締結する。この状態での共通速度線図を図９に示す。
すなわち、第２遊星歯車組2では、ピニオン・キャリヤ25がケース8に常時連結されて回転速度が0であり、サン・ギヤ21が第３クラッチ5の締結により入力軸Iに連結されてこれと同じ回転方向に同じ回転速度で回転する。したがって、これらを通る直線とリング・ギヤ22の回転速度軸R3との交差点が、リング・ギヤ22の回転速度となる。この場合、リング・ギヤ22は、エンジンと同じ回転方向に減速回転速度で回転する。
一方、第１遊星歯車群1では、リング・ギヤ12が第１ブレーキ6の締結によりケース8に固定されて回転速度が0となり、第２サン・ギヤ16が第２遊星歯車組2のリング・ギヤ22に連結されて回転速度が0である。したがって、これらを通る直線と第１サン・ギヤ11およびピニオン・キャリヤ14の回転速度軸S1、C1との交差点が、第１サン・ギヤ11およびピニオン・キャリヤ14の回転速度となる。
この場合、第１サン・ギヤ11は、エンジンとは逆の回転方向に増速回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ14は、エンジンとは逆の回転方向に減速回転速度で回転する。
この結果、ピニオン・キャリヤ14に連結された出力部材9は、エンジンと逆の回転方向に減速回転速度となる後進ギヤ比（-3.036、ここで-はエンジンとは逆方向の回転を表す）で回転する。

なお、この実施例１の自動変速機にあっては、レシオ・カバーレッジ(R/C値)が、7.074となって上記従来技術の自動変速機での6.1に比べてかなり大きくなり、この結果、低速段から高速段まで幅広いギヤ比が得られる。したがって、低速運転時に大きな駆動力を得て発進能力および登坂能力を向上させることができ、かつ高速運転時におけるエンジンの回転速度を抑えて、エンジン騒音の低減および燃費の低減が可能となる。
また、段間比は、第１速と第２速との間で1.691、第２速と第３速との間で1.524、第３速と第４速との間で1.510、第４速と第５速との間で1.488、第５速と第６速との間で1.222となって、適切な段間比を得ることができる。
また、リバース／１速のギヤ比間の比（Rev/1st）は0.780となって、発進時と後進時とにあって、アクセル・ペダルの踏込量に対する出力差がそれほど大きくならないので、ドライバーに操作上の違和感をもたせることがない。

以上説明したように、実施例１の自動変速機は、以下の効果を有する。
実施例１の自動変速機にあっては、第１遊星歯車群1にラビニョ・タイプの遊星歯車組を用い、第２遊星歯車組2にダブル・ピニオン・タイプの遊星歯車組を用いるとともに、３個のクラッチ3、4、5および２個のブレーキ6、7からなる５個の摩擦締結要素を備えるようにしたので、自動変速機をシングル・ピニオン・タイプの遊星歯車組だけで構成した場合に比べて回転要素数や回転要素間を連結するメンバ数を少なくすることができる。したがって、自動変速機の軸方向の寸法が短くなってコンパクトになり、車両への搭載性が向上するとともに、その重量や製造コストも低減することができる。
また、クラッチを３個にしてブレーキを２個に抑えたので、燃費の向上を図ることができる。また、第１クラッチ3、第３クラッチ5および第１ブレーキ6を、また第２クラッチ4と第２ブレーキ7を、それぞれ入れ子状に、すなわち軸上で半径方向に重ねて配置することが可能となるので、自動変速機の軸寸法が短くなり車両搭載性が向上する。

本発明の実施例２に係る自動変速機を図１０に示す。実施例２の自動変速機は、第２ブレーキ7を、実施例１ではサン・ギヤ21とケース8との間に設けたが、これに代えてリング・ギヤ22とケース8との間に設けた点が実施例１の自動変速機と異なる。その他は実施例１と同じなので、図１０では同じ部品には実施例１と同じ番号を付けて示し、それらの説明は省略する。
また、図２に示す作動表と同じに作動させ、同じα１〜α３の値に設定することで、実施例１と同様の作動をし、実施例１と同じギヤ比、段間比、レシオ・カバーレッジ、Rev/1stの値が得られる。
したがって、実施例２の場合にも、実施例１と同じ効果を得ることができる。

以上、本発明を上記実施例に基づき説明してきたが、本発明は上記実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。

たとえば、上記α１〜α３の値は、実施例の値に限られず、必要に応じて適宜変更してもよい。

また、本発明の自動変速機は、エンジン前置き前輪駆動車やエンジン後置き後輪駆動車に限られない。

I 入力軸
1 第１遊星歯車群
11 第１サン・ギヤ（第１要素）
12 リング・ギヤ（第３要素）
13 ピニオン
14 ピニオン・キャリヤ（第２要素）
15 インナ・ピニオン
16 第２サン・ギヤ（第４要素）
2 第２遊星歯車組
21 サン・ギヤ（第５要素）
22 リング・ギヤ（第６要素）
23 アウタ・ピニオン
24 インナ・ピニオン
25 ピニオン・キャリヤ（第７要素）
3 第１クラッチ
4 第２クラッチ
5 第３クラッチ
6 第１ブレーキ
7 第２ブレーキ
8 ケース（静止部）
9 出力部材

Claims (2)

1. 入力軸と、
   出力部材と、
   静止部と、
   第１要素、第２要素、第３要素、および第４要素、の４個の回転要素を有するラビニョ・タイプの第１遊星歯車群と、
   第５要素、第６要素、および第７要素の３個の回転要素を有するダブル・ピニオン・タイプの第２遊星歯車組と、
   第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第１ブレーキ、および第２ブレーキの５個の摩擦締結要素と、
   を備え、
   前記第１要素が、前記第１遊星歯車群のシングル・ピニオン側の第１サン・ギヤであり、
   前記第２要素は、前記第１遊星歯車群のピニオン・キャリヤであり、
   う前記第３要素は、前記第１遊星歯車群のリング・ギヤであり、
   前記第４要素は、前記第１遊星歯車群のダブル・ピニオン側の第２サン・ギヤであり、
   前記第５要素は、前記第２遊星歯車組のサン・ギヤであり、
   前記第６要素は、前記第２遊星歯車組のリング・ギヤであり、
   前記第７要素は、前記第２遊星歯車組のピニオン・キャリヤであり、
   前記入力軸は、前記第１クラッチの締結により前記第１要素に、また前記第２クラッチの締結により前記第３要素に、また前記第３クラッチの締結により前記第５要素にそれぞれ連結可能とし、
   前記出力部材は、第２要素に連結し、
   前記第３要素は、前記第１ブレーキの締結により前記静止部に固定可能とし、
   前記第４要素と前記第６要素は、互いに常時連結し、
   前記第５要素または前記第６要素は、前記第２ブレーキの締結により前記静止部に固定可能とし、
   前記第７要素は、前記静止部に常時固定とした、
   ことを特徴とする車両用自動変速機。
2. 請求項１に記載の車両用自動変速機において、
   前記第１クラッチは、第１速〜第４速で締結し、
   前記第２クラッチは、第４〜第６速で締結し、
   前記第３クラッチは、第３速、第５速、および後進で締結し、
   前記第１ブレーキは、第１速、および後進で締結し、
   前記第２ブレーキは、第２速、および第６速で締結する、
   ことを特徴とする車両用自動変速機。

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