JP6149703B2 - 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、上記特許文献１のものでは、複数段プラネタリギヤセットの外径が大きくなるため、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。

そこで、複数段プラネタリギヤセットを、入力軸方向において、カウンタ機構とは重ならないように配設することが考えられる。

しかしながら、カウンタ機構は、通常、入力軸と平行に延びるカウンタ軸を有しており、このカウンタ軸の両端部には、カウンタ軸を回転可能に支持する軸受等が存在するために、カウンタ機構の入力軸方向全体の長さが比較的長く、この結果、複数段プラネタリギヤセットを、入力軸方向において、カウンタ機構とは重ならないように配設すると、自動変速機の入力軸方向の寸法を大きく減少させることが困難になる。

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、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、上記出力部によって駆動されるカウンタ入力部を有するカウンタ機構とを備え、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、上記カウンタ機構とは重ならない位置に配設され、上記複数段プラネタリギヤセットにおける、最外周のプラネタリギヤセット以外のプラネタリギヤセットが、該最外周のプラネタリギヤセットよりもカウンタ機構側にオフセット配置されており、上記複数段プラネタリギヤセットにおける、最外周のプラネタリギヤセット以外のプラネタリギヤセットに連結されたブレーキを更に備え、上記ブレーキは、入力軸方向において、上記複数段プラネタリギヤセットと上記出力部との間に配設されているとともに、該複数段プラネタリギヤセットにおける、最外周のプラネタリギヤセットの直内側に位置するプラネタリギヤセットよりも径方向外側でかつ上記カウンタ機構の入力軸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、複数段プラネタリギヤセットが、入力軸方向において、カウンタ機構とは重ならない位置に配設されるので、カウンタ機構を入力軸に近づけることができる。ここで、複数段プラネタリギヤセットにおける最外周のプラネタリギヤセットは、カウンタ機構と干渉するためにカウンタ機構側へ寄せることができなくても、複数段プラネタリギヤセットにおけるそれ以外のプラネタリギヤセットは、カウンタ機構と干渉せずにカウンタ機構側へ寄せることができる。したがって、複数段プラネタリギヤセットにおける、最外周のプラネタリギヤセット以外のプラネタリギヤセットを、該最外周のプラネタリギヤセットよりもカウンタ機構側にオフセット配置することで、最外周のプラネタリギヤセットの内側部分であって、最外周のプラネタリギヤセット以外のプラネタリギヤセットの、カウンタ機構とは反対側の部分に、スペースが生じる。この結果、そのスペースに対応して変速機のケースを凹ませることができるか、又は、そのスペースを有効に利用して、変速機のケースが膨出するのを抑制することができ、したがって、最外周のプラネタリギヤセットの内側部分で、自動変速機の入力軸方向の寸法を出来る限り小さくすることができる。よって、カウンタ機構を含む自動変速機の大型化を出来る限り抑制することができる。

また、上記複数段プラネタリギヤセットにおける、最外周のプラネタリギヤセット以外のプラネタリギヤセットに連結されたブレーキが、入力軸方向において、上記複数段プラネタリギヤセットと上記出力部との間に配設されているとともに、該複数段プラネタリギヤセットにおける、最外周のプラネタリギヤセットの直内側に位置するプラネタリギヤセットよりも径方向外側でかつ上記カウンタ機構の入力軸側に配設されていることにより、複数段プラネタリギヤセットにおける、最外周のプラネタリギヤセット以外のプラネタリギヤセットを、ブレーキと干渉させることなく、最外周のプラネタリギヤセットよりもカウンタ機構側に容易にオフセット配置することができる。

上記自動変速機の一実施形態では、上記複数のプラネタリギヤセットは、第１サンギヤ、第１キャリア及び第１リングギヤを有する、シングルピニオン型の第１プラネタリギヤセット、第２サンギヤ、第２キャリア及び第２リングギヤを有する、シングルピニオン型の第２プラネタリギヤセット、第３サンギヤ、第３キャリア及び第３リングギヤを有する、シングルピニオン型の第３プラネタリギヤセット、並びに、第４サンギヤ、第４キャリア及び第４リングギヤを有する、ダブルピニオン型の第４プラネタリギヤセットであり、上記第１キャリア及び上記第２リングギヤが上記入力軸と常時連結され、上記出力部が上記第４リングギヤに常時連結され、上記第１リングギヤと上記第３キャリアとが常時連結され、上記第２サンギヤと上記第３サンギヤとが常時連結され、上記第３キャリアと上記第４サンギヤとが常時連結され、上記第２キャリアと上記第４キャリアとが常時連結され、上記第３リングギヤと上記第４キャリアとの間が、第１クラッチにより断接されるように構成され、上記第２サンギヤと上記第２リングギヤとの間、上記第２キャリアと上記第２リングギヤとの間、及び、上記第２サンギヤと上記第２キャリアとの間のうちのいずれか１つの間が、第２クラッチにより断接されるように構成され、上記第１リングギヤ及び上記第３キャリアと変速機ケースとの間が、第１ブレーキにより断接されるように構成され、上記第３リングギヤと上記変速機ケースとの間が、上記ブレーキとしての第２ブレーキにより断接されるように構成され、上記第１サンギヤと上記変速機ケースとの間が、第３ブレーキにより断接されるように構成され、上記複数段プラネタリギヤセットは、径方向外側に位置する上記第１プラネタリギヤセットと、径方向内側に位置する上記第３プラネタリギヤセットとで構成されている。

このことで、４つのプラネタリギヤセットと５つの摩擦締結要素とを用いて、前進８速及び後退１速を達成することができる。このように４つのプラネタリギヤセットを用いても、複数段プラネタリギヤセットを、入力軸方向において、カウンタ機構とは重ならない位置に配設し、他の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位置に配設することで、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、複数段プラネタリギヤセットを、入力軸方向において、カウンタ機構とは重ならない位置に配設し、上記複数段プラネタリギヤセットにおける、最外周のプラネタリギヤセット以外のプラネタリギヤセットを、該最外周のプラネタリギヤセットよりもカウンタ機構側にオフセット配置し、さらに、上記複数段プラネタリギヤセットにおける、最外周のプラネタリギヤセット以外のプラネタリギヤセットに連結されたブレーキを、入力軸方向において、上記複数段プラネタリギヤセットと上記出力部との間に配設するとともに、該複数段プラネタリギヤセットにおける、最外周のプラネタリギヤセットの直内側に位置するプラネタリギヤセットよりも径方向外側でかつ上記カウンタ機構の入力軸側に配設するようにしたことにより、カウンタ機構を入力軸に近づけることができるとともに、最外周のプラネタリギヤセットの内側部分で、自動変速機の入力軸方向の寸法を減少させることができ、よって、カウンタ機構を含む自動変速機の大型化を出来る限り抑制することができる。また、複数段プラネタリギヤセットにおける、最外周のプラネタリギヤセット以外のプラネタリギヤセットを、ブレーキと干渉させることなく、最外周のプラネタリギヤセットよりもカウンタ機構側に容易にオフセット配置することができる。

本発明の実施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。 上記実施形態の変形例を示す図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。

図１は、本発明の実施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、変速機ケース２内に、動力源４（詳しくは、動力源４の出力軸）に連結される入力軸３と、複数のプラネタリギヤセット（本実施形態では、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（本実施形態では、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。

本実施形態では、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。尚、これに代えて、入力軸３の軸方向他側端部が動力源４に連結されていてもよく、動力源４を２つ設けて、これら動力源４に入力軸３の両端部がそれぞれ連結されていてもよい。

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。また、入力軸３は、動力源４に直接連結されていてもよく、例えばトルクコンバータや断接クラッチ等を介して間接的に連結されていてもよい。入力軸３の両端部がそれぞれ動力源４に連結される場合には、例えば、入力軸３の一側端部が連結される動力源４を内燃機関とし、他側端部が連結される動力源４を電動モータとしてもよい。

本実施形態では、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複数段プラネタリギヤセットＰＬ（本実施形態では、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。

入力軸方向において、入力軸３の上記一側（動力源４側）から順に、第２プラネタリギヤセットＰＬ２、第４プラネタリギヤセットＰＬ４及び複数段プラネタリギヤセットＰＬが並んでいる。また、カウンタ機構１１は、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に対して、入力軸３の径方向に対向するように配設されている。すなわち、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は、入力軸方向において、カウンタ機構１１と重なる位置に配設され、複数段プラネタリギヤセットＰＬは、入力軸方向において、カウンタ機構１１とは重ならない位置（カウンタ機構１１に対して入力軸方向にずれた位置）に配設されている。具体的には、複数段プラネタリギヤセットＰＬは、入力軸方向において、カウンタ機構１１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。さらに、複数段プラネタリギヤセットＰＬにおける第３プラネタリギヤセットＰＬ３（最外周のプラネタリギヤセット以外のプラネタリギヤセット）は、第１プラネタリギヤセットＰＬ１（最外周のプラネタリギヤセット）よりもカウンタ機構１１側にオフセット配置されている。

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、本実施形態では、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４プラネタリギヤセットＰＬ４と複数段プラネタリギヤセットＰＬとの間であって、出力ギヤ７（リング状に形成）の内側に配設されている。第２クラッチＣＬ２は、入力軸方向において、第２プラネタリギヤセットＰＬ２の上記一側（動力源４側）に配設されている。

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と上記変速機ケース２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と上記変速機ケース２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と上記変速機ケース２との間を断接するものである。

第１ブレーキＢ１及び第３ブレーキＢ３は、変速機ケース２と該ブレーキＢ１，Ｂ３が連結される第１プラネタリギヤセットＰＬ２との間の位置、つまり第１プラネタリギヤセットＰＬ２の径方向外側の位置に配設されている。第２ブレーキＢ２の配設位置については後述する。

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４プラネタリギヤセットＰＬ４と複数段プラネタリギヤセットＰＬとの間の位置に配設されている。出力ギヤ７の外径は、第４プラネタリギヤセットＰＬ４の外径と略同じである。尚、図１では、出力ギヤ７の外径を第４プラネタリギヤセットＰＬ４の外径よりも僅かに大きく記載しているが、僅かに小さくすることも可能である。

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（本実施形態では、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。複数段プラネタリギヤセットＰＬにおける第１プラネタリギヤセットＰＬ１（最外周のプラネタリギヤセット）は、入力軸方向（カウンタ軸方向でもある）から見て、カウンタ軸１２及びカウンタ軸受１５と重なっている。

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。そして、複数段プラネタリギヤセットＰＬが、入力軸方向（カウンタ軸方向）において、カウンタ入力ギヤ１３に対してカウンタ出力ギヤ１４とは反対側に位置している。

上記第２ブレーキＢ２は、入力軸方向において、複数段プラネタリギヤセットＰＬと出力ギヤ７との間であって上記他側（動力源４とは反対側）のカウンタ軸受１５と同じ位置に配設されているとともに、複数段プラネタリギヤセットＰＬにおける第３プラネタリギヤセットＰＬ３（最外周のプラネタリギヤセットの直内側に位置するプラネタリギヤセット）よりも径方向外側でかつカウンタ機構１１（詳しくは、カウンタ機構１１における上記他側のカウンタ軸受１５）の入力軸３側に配設されている。

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（本実施形態では、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。

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。

本実施形態では、複数段プラネタリギヤセットＰＬが、入力軸方向において、カウンタ機構１１とは重ならない位置に配設されている。これにより、カウンタ機構１１を入力軸３に近づけて、カウンタ機構１１を含む自動変速機１１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）が大きくなるのを抑制することができる。

ここで、カウンタ機構１１のカウンタ軸１２は、カウンタ軸受１５により支持するために、カウンタ入力ギヤ１３よりも複数段プラネタリギヤセットＰＬ側に延出している。このため、カウンタ機構の入力軸方向全体の長さが比較的長く、自動変速機１の入力軸方向の寸法を大きく減少させることは困難である。

そこで、本実施形態では、複数段プラネタリギヤセットＰＬにおける第３プラネタリギヤセットＰＬ３を、第１プラネタリギヤセットＰＬ１よりもカウンタ機構１１側にオフセット配置する。すなわち、径方向外側の第１プラネタリギヤセットＰＬ１は、カウンタ機構１１のカウンタ軸１２及びカウンタ軸受１５と干渉するためにカウンタ機構１１側へ寄せることができなくても、径方向内側の第３プラネタリギヤセットＰＬ３は、カウンタ軸１２及びカウンタ軸受１５と干渉せずにカウンタ機構１１側へ寄せることができる。これにより、第１プラネタリギヤセットＰＬ１の内側部分であって、第３プラネタリギヤセットＰＬ３の、カウンタ機構１１とは反対側の部分に、スペースが生じる。本実施形態では、そのスペースに、第１キャリアＣ１と入力軸３とを連結する連結部材、及び、第１リングギヤＲ１と第３キャリアＣ３とを連結する連結部材を配設しており、上記スペースを有効に利用して、第１プラネタリギヤセットＰＬ１の内側部分で、変速機ケース２が膨出するのを抑制するようにしている。尚、第３プラネタリギヤセットＰＬ３を更にカウンタ機構１１側にオフセット配置すれば、第１プラネタリギヤセットＰＬ１の内側部分で、変速機ケース２を凹ませることも可能になる。

したがって、本実施形態では、カウンタ機構１１を入力軸３に近づけることができるとともに、第１プラネタリギヤセットＰＬ１の内側部分で、自動変速機１の入力軸方向の寸法を減少させることができ、よって、カウンタ機構１１を含む自動変速機１の大型化を出来る限り抑制することができる。

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。

例えば、上記実施形態では、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３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４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、上記実施形態では、複数段プラネタリギヤセットＰＬ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、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、上記実施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、上記実施形態では、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。

また、上記実施形態では、複数段プラネタリギヤセットＰＬを、２段プラネタリギヤセットとしたが、３段以上で構成することも可能である。この場合、複数段プラネタリギヤセットにおける、最外周のプラネタリギヤセット以外のプラネタリギヤセットを、該最外周のプラネタリギヤセットよりもカウンタ機構１１側にオフセット配置するようにすればよい。

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、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た出力部と、上記出力部によって駆動されるカウンタ入力部を有するカウンタ機構とを備え、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）
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）
ＰＬ 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
Ｓ１ 第１サンギヤ
Ｓ２ 第２サンギヤ
Ｓ３ 第３サンギヤ
Ｓ４ 第４サンギヤ
Ｃ１ 第１キャリア
Ｃ２ 第２キャリア
Ｃ３ 第３キャリア
Ｃ４ 第４キャリア
Ｒ１ 第１リングギヤ
Ｒ２ 第２リングギヤ
Ｒ３ 第３リングギヤ
Ｒ４ 第４リングギヤ
ＣＬ１ 第１クラッチ
ＣＬ２ 第２クラッチ
Ｂ１ 第１ブレーキ
Ｂ２ 第２ブレーキ
Ｂ３ 第３ブレーキ

Claims (2)

1. 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、
   上記出力部によって駆動されるカウンタ入力部を有するカウンタ機構とを備え、
   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、上記カウンタ機構とは重ならない位置に配設され、
   上記複数段プラネタリギヤセットにおける、最外周のプラネタリギヤセット以外のプラネタリギヤセットが、該最外周のプラネタリギヤセットよりもカウンタ機構側にオフセット配置されており、
   上記複数段プラネタリギヤセットにおける、最外周のプラネタリギヤセット以外のプラネタリギヤセットに連結されたブレーキを更に備え、
   上記ブレーキは、入力軸方向において、上記複数段プラネタリギヤセットと上記出力部との間に配設されているとともに、該複数段プラネタリギヤセットにおける、最外周のプラネタリギヤセットの直内側に位置するプラネタリギヤセットよりも径方向外側でかつ上記カウンタ機構の入力軸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、
   上記複数のプラネタリギヤセットは、
   第１サンギヤ、第１キャリア及び第１リングギヤを有する、シングルピニオン型の第１プラネタリギヤセット、
   第２サンギヤ、第２キャリア及び第２リングギヤを有する、シングルピニオン型の第２プラネタリギヤセット、
   第３サンギヤ、第３キャリア及び第３リングギヤを有する、シングルピニオン型の第３プラネタリギヤセット、並びに、
   第４サンギヤ、第４キャリア及び第４リングギヤを有する、ダブルピニオン型の第４プラネタリギヤセット
   であり、
   上記第１キャリア及び上記第２リングギヤが上記入力軸と常時連結され、
   上記出力部が上記第４リングギヤに常時連結され、
   上記第１リングギヤと上記第３キャリアとが常時連結され、
   上記第２サンギヤと上記第３サンギヤとが常時連結され、
   上記第３キャリアと上記第４サンギヤとが常時連結され、
   上記第２キャリアと上記第４キャリアとが常時連結され、
   上記第３リングギヤと上記第４キャリアとの間が、第１クラッチにより断接されるように構成され、
   上記第２サンギヤと上記第２リングギヤとの間、上記第２キャリアと上記第２リングギヤとの間、及び、上記第２サンギヤと上記第２キャリアとの間のうちのいずれか１つの間が、第２クラッチにより断接されるように構成され、
   上記第１リングギヤ及び上記第３キャリアと変速機ケースとの間が、第１ブレーキにより断接されるように構成され、
   上記第３リングギヤと上記変速機ケースとの間が、上記ブレーキとしての第２ブレーキにより断接されるように構成され、
   上記第１サンギヤと上記変速機ケースとの間が、第３ブレーキにより断接されるように構成され、
   上記複数段プラネタリギヤセットは、径方向外側に位置する上記第１プラネタリギヤセットと、径方向内側に位置する上記第３プラネタリギヤセットとで構成されていることを特徴とする自動変速機。

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