JP6127951B2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

本発明は、複数のプラネタリギヤセットのうちの少なくとも２つのプラネタリギヤセットが、互いに径方向に重ねられた複数段プラネタリギヤセットを構成する自動変速機に関する技術分野に属する。

近年、自動変速機の分野では、燃費の向上を目的として、変速段を多段化する取り組みがなされている。この多段化の方法の１つとして、プラネタリギヤセットの数を増大させる方法があるが、この方法では、多くのプラネタリギヤセットが入力軸方向に並ぶために、自動変速機の入力軸方向の寸法が増大するという問題がある。

そこで、特許文献１では、複数のプラネタリギヤセットを互いに径方向に重ねて複数段プラネタリギヤセットとすることが提案されており、この技術によれば、多段化のためにプラネタリギヤセットの数を増大させても、自動変速機の入力軸方向の寸法の増大を防止することができる。

米国特許出願公開第２０１２／０２９５７５４号明細書

しかし、プラネタリギヤセットの数を増大させると、当該プラネタリギヤセットと他のプラネタリギヤセットや摩擦締結要素等と連結するための連結部材の数も増大し、この結果、複数段プラネタリギヤセットを設けたとしても、自動変速機の入力軸方向の寸法の増大を防止することは容易ではない。

また、カウンタ機構が設けられている場合に、複数段プラネタリギヤセットを、入力軸方向において、カウンタ機構と重なるように配設すると、カウンタ機構のカウンタ軸を入力軸に近づけることが困難になり、自動変速機が、カウンタ機構が設けられる側（例えば車両後側）に大きくなってしまう。特に、多くのプラネタリギヤセットを備えた自動変速機においては、ブレーキを含む摩擦締結要素が設けられており、このブレーキは、通常、該ブレーキが連結されたプラネタリギヤセットと変速機ケースとの間（つまり、ブレーキが連結されたプラネタリギヤセットの径方向外側）に設けられる。このため、そのブレーキにより、カウンタ機構を、ブレーキが連結されたプラネタリギヤセットを含む複数段プラネタリギヤセットに近づける（つまり、カウンタ軸を入力軸に近づける）ことがより一層困難になる。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のような複数段プラネタリギヤセットを備えた、カウンタ機構を含む自動変速機の大型化を出来る限り抑制しようとすることにある。

上記の目的を達成するために、本発明では、軸方向一側の端部が、流体伝達装置を介さずに動力源に連結される入力軸と、上記入力軸と同軸上に配設された複数のプラネタリギヤセットと、上記入力軸と同軸上に配設され、上記複数のプラネタリギヤセットのうちのいずれか１つのプラネタリギヤセットに連結され、上記動力源からの動力が、上記複数のプラネタリギヤセットにより形成される動力伝達経路を介して伝達される出力部と、上記入力軸と平行に延びるように配設されたカウンタ軸と、上記カウンタ軸上に配設され、上記出力部によって駆動されるカウンタ入力部と、上記カウンタ軸上において上記カウンタ入力部よりも上記一側に配設され、デファレンシャル機構のデフ入力部を駆動するカウンタ出力部と、ブレーキを含む摩擦締結要素とを備え、上記複数のプラネタリギヤセットのうちの少なくとも２つのプラネタリギヤセットが、互いに径方向に重ねられた複数段プラネタリギヤセットを構成する自動変速機を対象として、上記ブレーキは、上記複数段プラネタリギヤセットの少なくとも１つのプラネタリギヤセットに連結されており、上記ブレーキが連結されたプラネタリギヤセットを含む複数段プラネタリギヤセットであるブレーキ付き複数段プラネタリギヤセットが、入力軸方向において、上記カウンタ出力部に対して上記一側に配設され、上記複数のプラネタリギヤセットのうち、上記ブレーキ付き複数段プラネタリギヤセットを構成する以外の少なくとも２つのプラネタリギヤセットであっていずれもブレーキが連結されていないプラネタリギヤセットが、互いに径方向に重ねられたブレーキ無し複数段プラネタリギヤセットを構成しており、上記ブレーキ無し複数段プラネタリギヤセットは、入力軸方向において、上記カウンタ入力部に対して上記動力源とは反対側に配設されている、という構成とした。

上記の構成により、入力軸が流体伝達装置を介さずに動力源に連結されているので、トルクコンバータ等の流体伝達装置をなくすことができる。ここで、例えばトルクコンバータをなくした場合、トルクコンバータのトルク増幅機能による車両発進時の加速性が得られないことが懸念されるが、変速段の多段化により、各変速段のギヤ比の自由度が向上して加速性が損なわれないようにすることができるので、車両発進時の加速性は十分に得られるようになる。上記流体伝達装置のスペースは、入力軸方向において、カウンタ出力部に対して動力源側（動力源とカウンタ出力部との間）にあって、入力軸方向及び径方向にかなり大きいスペースである。この結果、そのスペースに、ブレーキ付き複数段プラネタリギヤセットを容易に配設することができ、これにより、流体伝達装置を設けた自動変速機よりも、自動変速機の入力軸方向の寸法を小さくすることができる。また、ブレーキが連結されていないプラネタリギヤセットのみを含む複数段プラネタリギヤセットを、入力軸方向において、カウンタ入力部に対して動力源とは反対側に配設することで、カウンタ軸を入力軸に近づけることができるようになり、自動変速機が、カウンタ機構が設けられる側（例えば車両後側）に大きくなるのを抑制することができる。よって、カウンタ機構を含む自動変速機の大型化を抑制することができる。

ここで、ブレーキ無し複数段プラネタリギヤセットを、ブレーキ付き複数段プラネタリギヤセットと同様に、入力軸方向において、カウンタ出力部に対して動力源側に配設した場合、つまり、２つの複数段プラネタリギヤセットを、動力源とカウンタ出力部との間に入力軸方向に並ぶように配設した場合には、カウンタ機構を動力源とは反対側に大きく移動させる必要があり、この結果、カウンタ機構を含む自動変速機の入力軸方向の寸法が大きくなる可能性があるとともに、自動変速機が、動力源とは反対側の部分において、カウンタ機構が設けられる側に大きくなって、車両への搭載性が悪い形状になる。これに対し、ブレーキ無し複数段プラネタリギヤセットを、入力軸方向において、カウンタ出力部に対して動力源とは反対側に配設すれば、カウンタ機構を含む自動変速機の入力軸方向の寸法が大きくなるのを防止することができるとともに、ブレーキ無し複数段プラネタリギヤセットのいずれのプラネタリギヤセットにもブレーキが連結されていないので、カウンタ軸をブレーキ無し複数段プラネタリギヤセットに近づける（つまり、入力軸に近づける）ことができ、自動変速機が、カウンタ機構が設けられる側に大きくなるのを抑制することができる。

本発明では、特に、上記ブレーキ無し複数段プラネタリギヤセットが、入力軸方向において、上記カウンタ入力部に対して上記動力源とは反対側に配設されているので、カウンタ軸を入力時により一層近づけることができる。一方、ブレーキ無し複数段プラネタリギヤセットを、入力軸方向において、カウンタ入力部に対して動力源とは反対側に配設すると、カウンタ入力部とカウンタ出力部との間に配設する場合よりも、自動変速機の入力軸方向の寸法が大きくなる可能性はあるが、ブレーキ無し複数段プラネタリギヤセットの径は比較的小さいので、自動変速機の動力源とは反対側の部分の径方向の寸法が大きくなるのを抑制することができる。

上記自動変速機の一実施形態において、変速機ケースと、該変速機ケースの入力軸方向の上記一側に取り付けられたハウジングとを更に備え、上記ブレーキ付き複数段プラネタリギヤセットは、上記ハウジング内に収容されている。

このことにより、自動変速機に流体伝達装置を設けた場合の該流体伝達装置を収容するハウジングを利用して、ブレーキ付き複数段プラネタリギヤセットを収容することができるようになる。よって、流体伝達装置付きの自動変速機のハウジングを流用して、コストアップを抑制することができる。

以上説明したように、本発明の自動変速機によると、ブレーキ付き複数段プラネタリギヤセットが、入力軸方向において、カウンタ出力部に対して動力源側に配設され、ブレーキ無し複数段プラネタリギヤセットが、入力軸方向において、カウンタ入力部に対して動力源とは反対側に配設されていることにより、自動変速機の入力軸方向の寸法を小さくすることができるとともに、自動変速機が、カウンタ機構が設けられる側（例えば車両後側）に大きくなるのを抑制することができ、よって、カウンタ機構を含む自動変速機の大型化を抑制することができる。

参考形態に係る自動変速機を示すスケルトン図である。 上記自動変速機の各変速段時における、第１クラッチ、第２クラッチ、第１ブレーキ、第２ブレーキ及び第３ブレーキの締結状態、各変速段時におけるギヤ比、並びに、変速段間のギヤステップを示す図表である。 本発明の実施形態を示す図１相当図である。 上記参考形態の変形例を示す図１相当図である。 上記参考形態の他の変形例を示す図１相当図である。 上記参考形態の更に他の変形例を示す図１相当図である。 上記実施形態の他の変形例を示す図１相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、最初に、本発明の実施形態と類似の参考形態を説明し、その後に、本発明の実施形態を説明する。

図１は、参考形態に係る自動変速機１のスケルトンを示す。この自動変速機１は、車両に搭載されるとともに、前進８速及び後退１速を達成するものである。

上記自動変速機１は、動力源４（詳しくは、動力源４の出力軸）に流体伝達装置を介さずに連結される入力軸３と、複数のプラネタリギヤセット（本参考形態では、第１プラネタリギヤセットＰＬ１、第２プラネタリギヤセットＰＬ２、第３プラネタリギヤセットＰＬ３及び第４プラネタリギヤセットＰＬ４の４つ）と、５つの摩擦締結要素ＣＬ１，ＣＬ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３と、４つのプラネタリギヤセットＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３，ＰＬ４のうちのいずれか１つのプラネタリギヤセット（本参考形態では、第４プラネタリギヤセットＰＬ４）に連結され、上記動力源４からの動力が、上記４つのプラネタリギヤセットＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３，ＰＬ４により形成される動力伝達経路を介して伝達される出力部としての出力ギヤ７と、カウンタ機構１１と、を備えている。

本参考形態では、入力軸３は、自動変速機１の一側（図１の右側）から他側（図１の左側）までの全体に亘って延びている。そして、入力軸３の軸方向一側端部が、動力源４に連結されている。

上記動力源４は、内燃機関であってもよく、電動モータであってもよい。入力軸３の軸方向一側端部は、上記のように、流体伝達装置を介さずに動力源４に連結されている。すなわち、本参考形態では、トルクコンバータ等の流体伝達装置は設けられておらず、入力軸３は、動力源４に直接連結されている。尚、入力軸３と動力源４との間に、トルクコンバータのような流体伝達装置が介在していなければよく、それ以外のもの（例えば断接クラッチ等）が介在していてもよい。

ここで、例えばトルクコンバータをなくした場合、トルクコンバータのトルク増幅機能による車両発進時の加速性が得られないことが懸念されるが、変速段の多段化により、各変速段のギヤ比の自由度が向上して加速性が損なわれないようにすることができるので、車両発進時の加速性は十分に得られるようになる。

本参考形態では、上記車両はＦＦ車であり、該車両の前部に、動力源４及び自動変速機１が搭載されて、その搭載された状態での動力源４の出力軸及び自動変速機１の入力軸３は、上記車両の車幅方向に水平に延びている。

上記第１プラネタリギヤセットＰＬ１は、入力軸３と同軸上に配設されていて、第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣ１及び第１リングギヤＲ１を有する。第１キャリアＣ１には、シングルピニオンＰ１が設けられている。すなわち、第１プラネタリギヤセットＰＬ１は、シングルピニオン型のプラネタリギヤセットである。

上記第２プラネタリギヤセットＰＬ２は、入力軸３と同軸上に配設されていて、第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣ２及び第２リングギヤＲ２を有する。第２キャリアＣ２には、シングルピニオンＰ２が設けられている。すなわち、第２プラネタリギヤセットＰＬ２も、シングルピニオン型のプラネタリギヤセットである。

上記第３プラネタリギヤセットＰＬ３は、入力軸３と同軸上に配設されていて、第３サンギヤＳ３、第３キャリアＣ３及び第３リングギヤＲ３を有する。第３キャリアＣ３には、シングルピニオンＰ３が設けられている。すなわち、第３プラネタリギヤセットＰＬ３も、シングルピニオン型のプラネタリギヤセットである。

上記第４プラネタリギヤセットＰＬ４は、入力軸３と同軸上に配設されていて、第４サンギヤＳ４、第４キャリアＣ４及び第４リングギヤＲ４を有する。第４キャリアＣ４には、ダブルピニオンＰ４が設けられている。すなわち、第４プラネタリギヤセットＰＬ４は、ダブルピニオン型のプラネタリギヤセットである。

上記第１プラネタリギヤセットＰＬ１及び上記第３プラネタリギヤセットＰＬ３は、互いに径方向に重ねられた第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａ（本参考形態では、２段プラネタリギヤセット）を構成し、第１プラネタリギヤセットＰＬ１が径方向外側に位置し、第３プラネタリギヤセットＰＬ３が径方向内側に位置する。尚、第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａは、出力ギヤ７が連結されないプラネタリギヤセットで構成することが好ましい。

また、上記第２プラネタリギヤセットＰＬ２及び上記第４プラネタリギヤセットＰＬ４は、互いに径方向に重ねられた第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂ（本参考形態では、２段プラネタリギヤセット）を構成し、第２プラネタリギヤセットＰＬ２が径方向内側に位置し、第４プラネタリギヤセットＰＬ４が径方向外側に位置する。第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂは、第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａと入力軸方向に並ぶように配設されていて、第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａの上記他側（動力源４とは反対側）に位置している。

第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂは、変速機ケース２内に収容され、第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａは、変速機ケース２の入力軸方向の上記一側（動力源４側）に取り付けられたハウジング９内に収容されている。このハウジング９は、自動変速機に流体伝達装置（トルクコンバータ等）を設けた場合（入力軸３を流体伝達装置を介して動力源４に接続した場合）の該流体伝達装置を収容するために設けられるものであり、本参考形態では、上記のように流体伝達装置を設けていないので、ハウジング９内に流体伝達装置を収容する代わりに、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂを収容するようにしている。ハウジング９は、変速機ケース２の一部であるとも言える。ハウジング９の変速機ケース２とは反対側の端部は、動力源４の外壁部（例えば、動力源４としてのエンジンのシリンダブロック）に取付固定される。

上記第１キャリアＣ１及び上記第２リングギヤＲ２は、上記入力軸３に常時連結されている。また、上記第１リングギヤＲ１と上記第３キャリアＣ３とが常時連結され、上記第２サンギヤＳ２と上記第３サンギヤＳ３とが常時連結され、上記第３キャリアＣ３と上記第４サンギヤＳ４とが常時連結され、上記第２キャリアＣ２と上記第４キャリアＣ４とが常時連結されている。

上記５つの摩擦締結要素は、第１クラッチＣＬ１、第２クラッチＣＬ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３であって、入力軸３と同軸上に配設されている。第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２は、多板クラッチで構成され、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３は、本参考形態では、多板クラッチタイプで構成されるが、バンド式で構成されてもよい。

上記第１クラッチＣＬ１は、上記第３リングギヤＲ３と上記第４キャリアＣ４との間を断接するものであり、上記第２クラッチＣＬ２は、上記第２サンギヤＳ２と上記第２リングギヤＲ２との間を断接するものである。第１クラッチＣＬ１は、入力軸方向において、第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａと第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂとの間に配設されているとともに、変速機ケース２及びハウジング９の境界部内に収容されている。第２クラッチＣＬ２は、入力軸方向において、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂの上記他側（動力源４とは反対側）に配設されているとともに、変速機ケース２内に収容されている。

上記第１ブレーキＢ１は、上記第１リングギヤＲ１及び上記第３キャリアＣ３と上記ハウジング９との間を断接するものであり、上記第２ブレーキＢ２は、上記第３リングギヤＲ３と上記ハウジング９との間を断接するものであり、上記第３ブレーキＢ３は、上記第１サンギヤＳ１と上記ハウジング９との間を断接するものである。このように、第１乃至第３ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３は、第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａ（第１及び第３プラネタリギヤセットＰＬ１，ＰＬ３）に連結されていて、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂのいずれのプラネタリギヤセットにも連結されていない。したがって、第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａは、ブレーキ付き複数段プラネタリギヤセットに相当し、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂは、ブレーキ無し複数段プラネタリギヤセットに相当することになる。

第１ブレーキＢ１及び第３ブレーキＢ３は、ハウジング９と該ブレーキＢ１，Ｂ３が連結される第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａ（第１プラネタリギヤセットＰＬ１）との間の位置、つまり第１プラネタリギヤセットＰＬ１の径方向外側の位置に配設されているとともに、ハウジング９内に収容されている。第２ブレーキＢ２は、入力軸方向において、第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａと第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂとの間であって、第１クラッチＣＬ１の径方向外側の位置に配設されているとともに、変速機ケース２及びハウジング９の境界部内に収容されている。

上記出力ギヤ７は、入力軸３と同軸上に配設され、かつ上記第４リングギヤＲ４に常時連結されていて、該第４リングギヤＲ４によって駆動されるように構成されている。出力ギヤ７は、入力軸方向において、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂの上記他側（動力源４とは反対側）であって、第２クラッチＣＬ２の径方向外側の位置に配設されている。

出力ギヤ７は、カウンタ機構１１のカウンタ入力部としてのカウンタ入力ギヤ１３と噛み合っていて、該カウンタ入力ギヤ１３を駆動する。このカウンタ機構１１は、入力軸３と平行に延びるように配設されたカウンタ軸１２と、該カウンタ軸１２上に配設され、出力ギヤ７により駆動される上記カウンタ入力ギヤ１３と、該カウンタ軸１２上に配設されたカウンタ出力部としてのカウンタ出力ギヤ１４とを有していて、変速機ケース２内に配設されている。カウンタ軸１２、カウンタ入力ギヤ１３及びカウンタ出力ギヤ１４は、一体的に回転するようになされている。そして、カウンタ出力ギヤ１４は、デファレンシャル機構２１のデフ入力部としてのデフリングギヤ２２と噛み合っていて、該デフリングギヤ２２を駆動する。カウンタ軸１２は、入力軸３に対して車両後側でかつ上側に位置している。また、カウンタ軸１２は、カウンタ軸１２の両端部にそれぞれ配設されたカウンタ軸受１５（本参考形態では、テーパローラベアリング）によって回転可能に支持されている。

上記カウンタ入力ギヤ１３及び上記カウンタ出力ギヤ１４は、カウンタ軸方向（入力軸方向でもある）において、互いに離れて配設されている。すなわち、カウンタ入力ギヤ１３は、カウンタ軸１２における動力源４から遠い側の端部近傍に位置し、カウンタ出力ギヤ１４は、カウンタ軸１２における動力源４に近い側の端部近傍に位置している。つまり、カウンタ出力ギヤ１４は、カウンタ軸１２上においてカウンタ入力ギヤ１３よりも上記一側（動力源４側）に配設されている。

上記第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａは、入力軸方向において、カウンタ出力ギヤ１４に対して上記一側（動力源４側）に配設され、上記第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂは、入力軸方向において、カウンタ出力ギヤ１４に対して上記他側（動力源４とは反対側）に配設されている。本参考形態では、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂは、入力軸方向において、カウンタ入力ギヤ１３とカウンタ出力ギヤ１４との間に配設されている。

上記デファレンシャル機構２１は、上記デフリングギヤ２２に固定されたデフケース２３を有している。デフリングギヤ２２及びデフケース２３は、デフ軸受２８（本参考形態では、テーパローラベアリング）によって、デフリングギヤ２２の中心軸回りに回転可能に支持されていている。

上記デフケース２３内には、２つのデフピニオンギヤ２４と、デフリングギヤ２２と同心上に配置された２つのデフサイドギヤ２５とが配設されている。各デフピニオンギヤ２４は、デフケース２３に固定されているとともに、２つのデフサイドギヤ２５と噛み合っている。各デフピニオンギヤ２４は、デフケース２３と共にデフリングギヤ２２の中心軸回りに回転するとともに、各デフピニオンギヤ２４の中心軸回りに自転することが可能に構成されている。そして、各デフピニオンギヤ２４は、デフケース２３がデフリングギヤ２２の中心軸回りに回転すると、その回転を２つのデフサイドギヤ２５に伝達する。このとき、２つのデフサイドギヤ２５にかかる負荷が同じであれば、デフピニオンギヤ２４は自転しないで、デフケース２３の回転を２つのデフサイドギヤ２５に同じ回転数でもって伝達する一方、負荷が異なれば、デフピニオンギヤ２４が自転することで、差動回転を２つのデフサイドギヤ２５に伝達する。

上記２つのデフサイドギヤ２５は、該デフサイドギヤ２５と同心上に配置された左右のドライブシャフト２６にそれぞれ連結されており、左右のドライブシャフト２６は、上記車両の車幅方向（入力軸３及びカウンタ軸１２と平行な方向）に延びて左右の前輪（図示せず）にそれぞれ連結されている。こうして、出力ギヤ７に生じる動力は、カウンタ機構１１及びデファレンシャル機構２１を介して、上記車両の前輪に伝達されることになる。左右のドライブシャフト２６は、カウンタ軸１２に対して車両後側でかつ下側に位置している。

デファレンシャル機構２１は、主としてハウジング９内に収容されているが、デフリングギヤ２２は、変速機ケース２内に収容されている。

次に、上記自動変速機１の変速方法について説明する。

図２は、各変速段時における第１クラッチＣＬ１、第２クラッチＣＬ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３の締結状態を示す。○印が締結していることを示し、空欄が締結を解除していることを示す。

また、図２には、第１プラネタリギヤセットＰＬ１、第２プラネタリギヤセットＰＬ２、第３プラネタリギヤセットＰＬ３及び第４プラネタリギヤセットＰＬ４の各構成ギヤを、以下のように設定したときの各変速段時におけるギヤ比（減速比）と、変速段間のギヤステップ（第１速のギヤ比／第２速のギヤ比、第２速のギヤ比／第３速のギヤ比、第３速のギヤ比／第４速のギヤ比、第４速のギヤ比／第５速のギヤ比、第５速のギヤ比／第６速のギヤ比、第６速のギヤ比／第７速のギヤ比、第７速のギヤ比／第８速のギヤ比）とを併せて示す。尚、図２のギヤ比では、レシオレンジ（第１速のギヤ比／第８速のギヤ比）は、７．５３３となる。

上記各構成ギヤの歯数は、
第１サンギヤＳ１：54、第１リングギヤＲ１：86、シングルピニオンギヤＰ１：16
第２サンギヤＳ２：54、第２リングギヤＲ２：108、シングルピニオンギヤＰ２：27
第３サンギヤＳ３：54、第３リングギヤＲ３：86、シングルピニオンギヤＰ３：16
第４サンギヤＳ４：46、第４リングギヤＲ４：108、ダブルピニオンギヤＰ４：31
となっている。尚、上記歯数は例示であって、これに限るものではない。

後退速は、第１クラッチＣＬ１及び第２ブレーキＢ２の締結により形成される。このとき、入力軸３に連結された第１キャリアＣ１及び第２リングギヤＲ２が、入力軸３の回転数をＮ０として、回転数Ｎ０で入力軸３と同じ向きに回転する。尚、以下、断りのない限り、回転の向きは入力軸３と同じとし、入力軸３の回転とは逆の向きに回転する場合には、その旨を記載する。

第２ブレーキＢ２の締結により、第３リングギヤＲ３は、固定されて回転しない。また、第１クラッチＣＬ１の締結により、第３リングギヤＲ３に連結された第４キャリアＣ４及び第２キャリアＣ２も回転しない。

第１リングギヤＲ１、第３キャリアＣ３及び第４サンギヤＳ４は、同じ回転数であって入力軸３の回転とは逆の向きで回転数Ｎ１０で回転し、第２サンギヤＳ２及び第３サンギヤＳ３は、同じ回転数であって入力軸３の回転とは逆の向きでＮ１０よりも高い回転数で回転する。

第１リングギヤＲ１が入力軸３の回転とは逆の向きで回転数Ｎ１０で回転しかつ第１キャリアＣ１がＮ０で回転するので、第１サンギヤＳ１は、Ｎ０よりも高い回転数で回転する。

第４サンギヤＳ４が入力軸３の回転とは逆の向きでＮ１０で回転しかつ第４キャリアＣ４が回転しないので、第４リングギヤＲ４（つまり出力ギヤ７）は、入力軸３の回転とは逆の向きでＮ１０よりも低い回転数で回転することになる。

第１速は、第１クラッチＣＬ１及び第１ブレーキＢ１の締結により形成される。このとき、第１キャリアＣ１及び第２リングギヤＲ２が、上記回転数Ｎ０で回転する。

第１ブレーキＢ１の締結により、第１リングギヤＲ１、第３キャリアＣ３及び第４サンギヤＳ４は、固定されて回転しない。

第１キャリアＣ１がＮ０で回転しかつ第１リングギヤＲ１が回転しないので、第１サンギヤＳ１は、Ｎ０よりも高い回転数で回転する。

第１クラッチＣＬ１の締結により、第２キャリアＣ２、第３リングギヤＲ３及び第４キャリアＣ４が、同じ回転数であってＮ０よりも低い回転数Ｎ１１で回転する。また、第２サンギヤＳ２及び第３サンギヤＳ３は、同じ回転数であって入力軸３の回転とは逆の向きで回転する。

第４サンギヤＳ４が回転せずかつ第４キャリアＣ４がＮ１１で回転するので、第４リングギヤＲ４（つまり出力ギヤ７）は、Ｎ１１よりも低い回転数Ｎ１で回転することになる。

第２速は、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２の締結により形成される。このとき、第１キャリアＣ１及び第２リングギヤＲ２が、上記回転数Ｎ０で回転する。

第１ブレーキＢ１の締結により、第１リングギヤＲ１、第３キャリアＣ３及び第４サンギヤＳ４は、固定されて回転しない。また、第２ブレーキＢ２の締結により、第３リングギヤＲ３も、固定されて回転しない。第３キャリアＣ３及び第３リングギヤＲ３が回転しないので、第３サンギヤＳ３も回転せず、第３サンギヤＳ３に連結された第２サンギヤＳ４も回転しない。

第１キャリアＣ１がＮ０で回転しかつ第１リングギヤＲ１が回転しないので、第１サンギヤＳ１は、Ｎ０よりも高い回転数で回転する。

第２サンギヤＳ２が回転せずかつ第２リングギヤＲ２がＮ０で回転するので、第２キャリアＣ２が、Ｎ０よりも低い回転数Ｎ１２（＞Ｎ１１）で回転し、第２キャリアＣ２に連結された第４キャリアＣ４も、Ｎ１２で回転する。

第４サンギヤＳ４が回転せずかつ第４キャリアＣ４がＮ１２で回転するので、第４リングギヤＲ４（つまり出力ギヤ７）は、Ｎ１２よりも低い回転数Ｎ２（＞Ｎ１）で回転することになる。

第３速は、第２クラッチＣＬ２及び第１ブレーキＢ１の締結により形成される。このとき、第１キャリアＣ１及び第２リングギヤＲ２が、上記回転数Ｎ０で回転する。

第２クラッチＣＬ２の締結により、第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２及び第２キャリアＣ２は、一体的に回転する、つまり同じ上記回転数Ｎ０で回転する。また、第２サンギヤＳ２に連結された第３サンギヤＳ３もＮ０で回転し、第２キャリアＣ２に連結された第４キャリアＣ４もＮ０で回転する。

第１ブレーキＢ１の締結により、第１リングギヤＲ１、第３キャリアＣ３及び第４サンギヤＳ４は、固定されて回転しない。

第１キャリアＣ１がＮ０で回転しかつ第１リングギヤＲ１が回転しないので、第１サンギヤＳ１は、Ｎ０よりも高い回転数で回転する。また、第３サンギヤＳ３がＮ０で回転しかつ第３キャリアＣ３が回転しないので、第３リングギヤＲ３は、入力軸３の回転とは逆の向きに回転する。

第４サンギヤＳ４が回転せずかつ第４キャリアＣ４がＮ０で回転するので、第４リングギヤＲ４（つまり出力ギヤ７）は、Ｎ０よりも低い回転数Ｎ３（＞Ｎ２）で回転することになる。

第４速は、第２クラッチＣＬ２及び第２ブレーキＢ２の締結により形成される。このとき、第１キャリアＣ１及び第２リングギヤＲ２が、上記回転数Ｎ０で回転する。

第２クラッチＣＬ２の締結により、第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２及び第２キャリアＣ２は、同じ上記回転数Ｎ０で回転する。また、第２サンギヤＳ２に連結された第３サンギヤＳ３もＮ０で回転し、第２キャリアＣ２に連結された第４キャリアＣ４もＮ０で回転する。

第２ブレーキＢ２の締結により、第３リングギヤＲ３は、固定されて回転しない。第３リングギヤＲ３が回転せずかつ第３サンギヤＳ３がＮ０で回転するので、第３キャリアＣ３が、Ｎ０よりも低い回転数Ｎ１３で回転し、第３キャリアＣ３に連結された第１リングギヤＲ１及び第４サンギヤＳ４もＮ１３で回転する。

第１キャリアＣ１がＮ０で回転しかつ第１リングギヤＲ１がＮ１３で回転するので、第１サンギヤＳ１は、Ｎ０よりも高い回転数で回転する。

第４サンギヤＳ４がＮ１３で回転しかつ第４キャリアＣ４がＮ０で回転するので、第４リングギヤＲ４（つまり出力ギヤ７）は、Ｎ１３よりも高くかつＮ０よりも低い回転数Ｎ４（＞Ｎ３）で回転することになる。

第５速は、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２の締結により形成される。このとき、第１キャリアＣ１及び第２リングギヤＲ２が、上記回転数Ｎ０で回転する。

第２クラッチＣＬ２の締結により、第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２及び第２キャリアＣ２は、同じ上記回転数Ｎ０で回転する。また、第２サンギヤＳ２に連結された第３サンギヤＳ３もＮ０で回転し、第２キャリアＣ２に連結された第４キャリアＣ４もＮ０で回転する。また、第１クラッチＣＬ１の締結により、第４キャリアＣ４に連結された第３リングギヤＲ３もＮ０で回転する。

第３サンギヤＳ３及び第３リングギヤＲ３がＮ０で回転するので、第３キャリアＣ３もＮ０で回転し、第３キャリアＣ３に連結された第４サンギヤＳ４もＮ０で回転する。

第４キャリアＣ４及び第４サンギヤＳ４がＮ０で回転するので、第４リングギヤＲ４（つまり出力ギヤ７）は、Ｎ０と同じ回転数Ｎ５（＞Ｎ４）で回転することになる。

第６速は、第２クラッチＣＬ２及び第３ブレーキＢ３の締結により形成される。このとき、第１キャリアＣ１及び第２リングギヤＲ２が、上記回転数Ｎ０で回転する。

第２クラッチＣＬ２の締結により、第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２及び第２キャリアＣ２は、同じ上記回転数Ｎ０で回転する。また、第２サンギヤＳ２に連結された第３サンギヤＳ３もＮ０で回転し、第２キャリアＣ２に連結された第４キャリアＣ４もＮ０で回転する。

第３ブレーキＢ３の締結により、第１サンギヤＳ１は、固定されて回転しない。第１キャリアＣ１がＮ０で回転しかつ第１サンギヤＳ１が回転しないので、第１リングギヤＲ１が、Ｎ０よりも高い回転数Ｎ１４で回転し、第１リングギヤＲ１に連結された第３キャリアＣ３及び第４サンギヤＳ４も、Ｎ１４で回転する。

第３キャリアＣ３がＮ１４で回転しかつ第３サンギヤＳ３がＮ０で回転するので、第３リングギヤＲ４は、Ｎ１４よりも高い回転数で回転する。

第４サンギヤＳ４がＮ１４で回転しかつ第４キャリアＣ４がＮ０で回転するので、第４リングギヤＲ４（つまり出力ギヤ７）は、Ｎ０よりも高くかつＮ１４よりも低い回転数Ｎ６（＞Ｎ５）で回転することになる。

第７速は、第１クラッチＣＬ１及び第３ブレーキＢ３の締結により形成される。このとき、第１キャリアＣ１及び第２リングギヤＲ２が、上記回転数Ｎ０で回転する。

第３ブレーキＢ３の締結により、第１サンギヤＳ１は、固定されて回転しない。第１キャリアＣ１がＮ０で回転しかつ第１サンギヤＳ１が回転しないので、第１リングギヤＲ１が、Ｎ０よりも高い上記回転数Ｎ１４で回転し、第１リングギヤＲ１に連結された第３キャリアＣ３及び第４サンギヤＳ４も、Ｎ１４で回転する。

第１クラッチＣＬ１の締結により、第３リングギヤＲ３、第４キャリアＣ４及び第２キャリアＣ２は、Ｎ０よりも高くかつＮ１４よりも低い回転数Ｎ１５で回転する。また、第２サンギヤＳ２及び第３サンギヤＳ３は、同じ回転数であってＮ１４よりも高い回転数で回転する。

第４サンギヤＳ４がＮ１４で回転しかつ第４キャリアＣ４がＮ１５で回転するので、第４リングギヤＲ４（つまり出力ギヤ７）は、Ｎ１５よりも高くかつＮ１４よりも低い回転数Ｎ７（＞Ｎ６）で回転することになる。

第８速は、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３の締結により形成される。このとき、第１キャリアＣ１及び第２リングギヤＲ２が、上記回転数Ｎ０で回転する。

第３ブレーキＢ３の締結により、第１サンギヤＳ１は、固定されて回転しない。第１キャリアＣ１がＮ０で回転しかつ第１サンギヤＳ１が回転しないので、第１リングギヤＲ１が、Ｎ０よりも高い上記回転数Ｎ１４で回転し、第１リングギヤＲ１に連結された第３キャリアＣ３及び第４サンギヤＳ４も、Ｎ１４で回転する。

第２ブレーキＢ２の締結により、第３リングギヤＲ３は、固定されて回転しない。第３リングギヤＲ３が回転せずかつ第３キャリアＣ３がＮ１４で回転するので、第３サンギヤＳ３は、Ｎ１４よりも高い回転数Ｎ１６で回転し、第３サンギヤＳ３に連結された第２サンギヤＳ２もＮ１６で回転する。

第２サンギヤＳ２がＮ１６で回転しかつ第２リングギヤＲ２がＮ０で回転するので、第２キャリアＣ２は、Ｎ０よりも高くかつＮ１６よりも低い回転数Ｎ１７で回転し、第２キャリアＣ２に連結された第４キャリアＣ４もＮ１７で回転する。

第４サンギヤＳ４がＮ１４で回転しかつ第４キャリアＣ４がＮ１７で回転するので、第４リングギヤＲ４（つまり出力ギヤ７）は、Ｎ１４よりも高くかつＮ１７よりも低い回転数Ｎ８（＞Ｎ７）で回転することになる。

本参考形態では、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３は全て、第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａの第１及び第３プラネタリギヤセットＰＬ１，ＰＬ３に連結されており、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂの第２及び第４プラネタリギヤセットＰＬ２，ＰＬ４には、ブレーキは１つも連結されていない。そして、上記のように、第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａは、入力軸方向において、カウンタ出力ギヤ１４に対して上記一側（動力源４側）に配設されている。すなわち、第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａは、自動変速機に流体伝達装置を設けた場合の、該流体伝達装置を収容するための、径が比較的大きいハウジング９内に収容されている。この結果、第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａを、第１乃至第３ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３と共に、ハウジング９内に容易に配設することができ、これにより、流体伝達装置を設けた自動変速機よりも、自動変速機１の入力軸方向の寸法を小さくすることができる。また、第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａを構成する以外のプラネタリギヤセット（第２プラネタリギヤセットＰＬ２及び第４プラネタリギヤセットＰＬ４）が、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂを構成するので、カウンタ機構１１を含む自動変速機１の入力軸方向の寸法をより一層小さくすることができる。

ここで、仮に、入力軸方向においてカウンタ入力ギヤ１３とカウンタ出力ギヤ１４との間に位置する第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂの少なくとも１つのプラネタリギヤセットにもブレーキが連結されていたとすると、そのブレーキは、通常、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂの径方向外側に配設されるため、そのブレーキにより、カウンタ機構１１を第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂ（入力軸３）に近づけることが困難になる。

これに対し、本参考形態では、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂのいずれのプラネタリギヤセットにもブレーキが連結されていないので、カウンタ機構１１を第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂ（入力軸３）に近づけることができるようになり、この結果、カウンタ機構１１を含む自動変速機１の、入力軸３とカウンタ軸１２とが対向する方向の寸法（特に自動変速機１の車両前後方向の寸法）を小さくすることができる。よって、カウンタ機構１１を含む自動変速機１の大型化を抑制することができる。

上記参考形態では、第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａの第１及び第３プラネタリギヤセットＰＬ１，ＰＬ３にブレーキが連結されているが、第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａの少なくとも１つのプラネタリギヤセットにブレーキが連結されていればよく、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂのいずれのプラネタリギヤセットにもブレーキが連結されていなければよい。

さらに、上記参考形態では、第２クラッチＣＬ２が、第２サンギヤＳ２と第２リングギヤＲ２との間を断接する構成としたが、これに代えて、第２クラッチＣＬ２が、図４に示すように、第２キャリアＣ２と第２リングギヤＲ２との間を断接する構成とするか、又は、図５に示すように、第２サンギヤＳ２と第２キャリアＣ２との間を断接する構成としてもよい。すなわち、第２クラッチＣＬ２は、その締結により、第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣ２及び第２リングギヤＲ２を一体的に回転させる（同じ回転数で回転させる）ことを目的にするものであり、この目的のためには、第２プラネタリギヤセットＰＬ２における第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣ２及び第２リングギヤＲ２のうちのいずれか２つの構成要素の間を断接するようにすればよい。

また、上記参考形態では、第１の複数段プラネタリギヤセットＰＬａにおいて、第１プラネタリギヤセットＰＬ１が径方向外側に位置し、第３プラネタリギヤセットＰＬ３が径方向内側に位置するようにしたが、図６に示すように、第１プラネタリギヤセットＰＬ１と第３プラネタリギヤセットＰＬ３との径方向の位置関係を、上記参考形態のものとは逆にしてもよい。すなわち、第１プラネタリギヤセットＰＬ１が径方向内側に位置し、第３プラネタリギヤセットＰＬ３が径方向外側に位置するようにする。

さらに、上記参考形態では、第４プラネタリギヤセットＰＬ４からカウンタ機構１１への動力伝達を、出力ギヤ７とカウンタ入力ギヤ１３との噛み合いにより行うようにしたが、チェーンやベルトを介して行うようにしてもよい。この場合、第４プラネタリギヤセットＰＬ４の第４リングギヤＲ４により駆動される出力部及びカウンタ機構１１のカウンタ入力部は、チェーンが巻かれるチェーンスプロケットや、ベルトが巻かれるプーリで構成されることになる。また、同様に、カウンタ機構１１からデファレンシャル機構２１への動力伝達を、チェーンやベルトを介して行うようにしてもよい。この場合も、カウンタ機構１１のカウンタ出力部及びデファレンシャル機構２１のデフ入力部は、チェーンが巻かれるチェーンスプロケットや、ベルトが巻かれるプーリで構成されることになる。

加えて、上記参考形態では、第１及び第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬａ．ＰＬｂを、２段プラネタリギヤセットとしたが、プラネタリギヤセットの数が更に多くなれば、第１及び第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬａ．ＰＬｂを、３段以上で構成することも可能である。さらに、第１及び第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬａ．ＰＬｂ以外に、複数段プラネタリギヤセットを構成しない少なくとも１つのプラネタリギヤセット（ブレーキが連結されていないことが好ましいが、連結されていてもよい）が、入力軸３と同軸上に設けられていてもよい。

上記参考形態では、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂを、入力軸方向において、カウンタ入力ギヤ１３とカウンタ出力ギヤ１４との間に配設するようにしたが、本発明の実施形態では、図３に示すように、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂを、入力軸方向において、カウンタ入力ギヤ１３に対して動力源４とは反対側に配設する。こうすれば、カウンタ軸を入力軸により一層近づけることができる。一方、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂを、入力軸方向において、カウンタ入力ギヤ１３に対して動力源４とは反対側に配設すると、カウンタ入力ギヤ１３とカウンタ出力ギヤ１４との間に配設する場合よりも、自動変速機１の入力軸方向の寸法が大きくなる可能性はあるが、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂの径は比較的小さいので、自動変速機１の動力源４とは反対側の部分の径方向の寸法が大きくなるのを抑制することができる。

尚、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂにおいて、第２プラネタリギヤセットＰＬ２と第４プラネタリギヤセットＰＬ４との径方向の位置関係を、上記実施形態のものとは逆にすることも可能である。この場合も、図７に示すように、第２の複数段プラネタリギヤセットＰＬｂを、入力軸方向において、カウンタ入力ギヤ１３に対して動力源４とは反対側に配設する。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明は、軸方向一側の端部が、流体伝達装置を介さずに動力源に連結される入力軸と、上記入力軸と同軸上に配設された複数のプラネタリギヤセットと、上記入力軸と同軸上に配設され、上記複数のプラネタリギヤセットのうちのいずれか１つのプラネタリギヤセットに連結され、上記動力源からの動力が、上記複数のプラネタリギヤセットにより形成される動力伝達経路を介して伝達される出力部と、上記入力軸と平行に延びるように配設されたカウンタ軸と、上記カウンタ軸上に配設され、上記出力部によって駆動されるカウンタ入力部と、上記カウンタ軸上において上記カウンタ入力部よりも上記一側に配設され、デファレンシャル機構のデフ入力部を駆動するカウンタ出力部と、ブレーキを含む摩擦締結要素とを備え、上記複数のプラネタリギヤセットのうちの少なくとも２つのプラネタリギヤセットが、互いに径方向に重ねられた複数段プラネタリギヤセットを構成する自動変速機に有用である。

１ 自動変速機
２ 変速機ケース
３ 入力軸
４ 動力源
７ 出力ギヤ（出力部）
９ ハウジング
１１ カウンタ機構
１２ カウンタ軸
１３ カウンタ入力ギヤ（カウンタ入力部）
１４ カウンタ出力ギヤ（カウンタ出力部）
１５ カウンタ軸受
２１ デファレンシャル機構
２２ デフ入力部
ＰＬａ 第１の複数段プラネタリギヤセット（ブレーキ付き複数段プラネタリギヤセット）
ＰＬｂ 第２の複数段プラネタリギヤセット（ブレーキ無し複数段プラネタリギヤセット）
ＰＬ１ 第１プラネタリギヤセット
ＰＬ２ 第２プラネタリギヤセット
ＰＬ３ 第３プラネタリギヤセット
ＰＬ４ 第４プラネタリギヤセット
ＣＬ１ 第１クラッチ（摩擦締結要素）
ＣＬ２ 第２クラッチ（摩擦締結要素）
Ｂ１ 第１ブレーキ（摩擦締結要素）
Ｂ２ 第２ブレーキ（摩擦締結要素）
Ｂ３ 第３ブレーキ（摩擦締結要素）

Claims (2)

1. 軸方向一側の端部が、流体伝達装置を介さずに動力源に連結される入力軸と、
   上記入力軸と同軸上に配設された複数のプラネタリギヤセットと、
   上記入力軸と同軸上に配設され、上記複数のプラネタリギヤセットのうちのいずれか１つのプラネタリギヤセットに連結され、上記動力源からの動力が、上記複数のプラネタリギヤセットにより形成される動力伝達経路を介して伝達される出力部と、
   上記入力軸と平行に延びるように配設されたカウンタ軸と、
   上記カウンタ軸上に配設され、上記出力部によって駆動されるカウンタ入力部と、
   上記カウンタ軸上において上記カウンタ入力部よりも上記一側に配設され、デファレンシャル機構のデフ入力部を駆動するカウンタ出力部と、
   ブレーキを含む摩擦締結要素とを備え、
   上記複数のプラネタリギヤセットのうちの少なくとも２つのプラネタリギヤセットが、互いに径方向に重ねられた複数段プラネタリギヤセットを構成する自動変速機であって、
   上記ブレーキは、上記複数段プラネタリギヤセットの少なくとも１つのプラネタリギヤセットに連結されており、
   上記ブレーキが連結されたプラネタリギヤセットを含む複数段プラネタリギヤセットであるブレーキ付き複数段プラネタリギヤセットが、入力軸方向において、上記カウンタ出力部に対して上記一側に配設され、
   上記複数のプラネタリギヤセットのうち、上記ブレーキ付き複数段プラネタリギヤセットを構成する以外の少なくとも２つのプラネタリギヤセットであっていずれもブレーキが連結されていないプラネタリギヤセットが、互いに径方向に重ねられたブレーキ無し複数段プラネタリギヤセットを構成しており、
   上記ブレーキ無し複数段プラネタリギヤセットは、入力軸方向において、上記カウンタ入力部に対して上記動力源とは反対側に配設されてい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、
   変速機ケースと、該変速機ケースの入力軸方向の上記一側に取り付けられたハウジングとを更に備え、
   上記ブレーキ付き複数段プラネタリギヤセットは、上記ハウジング内に収容されていることを特徴とする自動変速機。

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