WO2015072113A1

WO2015072113A1 - 自動変速機

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Publication number: WO2015072113A1
Application number: PCT/JP2014/005575
Authority: WO
Inventors: 龍彦岩▲崎▼; 真也鎌田; 康弘小河内; 優仲岸
Original assignee: マツダ株式会社
Priority date: 2013-11-18
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2015-05-21
Also published as: US20160281824A1; US9625012B2; JP6044519B2; DE112014005244T5; CN105745473A; DE112014005244B4; JP2015098884A; CN105745473B

Abstract

　自動変速機（１）が、変速機ケース（２）内において、入力軸（３）と、シングルピニオン型の第１乃至第３プラネタリギヤセット（ＰＬ１～ＰＬ３）と、ダブルピニオン型の第４プラネタリギヤセット（ＰＬ４）と、５つの摩擦締結要素（ＣＬ１，ＣＬ２，Ｂ１～Ｂ３）と、出力部（７，８）と、を備え、出力部（７，８）が、第４リングギヤ（Ｒ４）に常時連結されている。

Description

自動変速機

　本発明は、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備えた自動変速機に関する技術分野に属する。

　一般に、車両に搭載される自動変速機は、複数のプラネタリギヤセット（遊星歯車機構）と、クラッチやブレーキ等の複数の摩擦締結要素（特に油圧式の摩擦締結要素）とを備え、これらの摩擦締結要素を、油圧制御等によって選択的に締結することにより、上記プラネタリギヤセットを経由する動力伝達経路を切り換えて、複数の前進変速段と後退変速段（通常、１速）とを達成している。

　例えば特許文献１には、３つのプラネタリギヤセットと５つの摩擦締結要素とを備え、これら摩擦締結要素のうちのいずれか２つを締結することにより、前進６速及び後退１速を達成する自動変速機が開示されている。

　また、近年では、燃費の向上を目的として、自動変速機の変速段を更に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り、例えば特許文献２では、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備え、前進８速及び後退１速を達成する自動変速機が開示されている。

特開２００８－２９８１２６号公報米国特許第７８２４３００号明細書

　上記特許文献２のように、前進６速及び後退１速を達成する自動変速機に対してプラネタリギヤセットの数を増大すれば、自動変速機の更なる多段化が可能になり、燃費の向上化を図ることができる。

　しかし、その多段化に際してプラネタリギヤセットの数を増大させる必要があるため、自動変速機が大型化するという問題がある。特に特許文献２の構成では、自動変速機の出力部（出力軸）が、プラネタリギヤセットのキャリアで駆動されるようになっているため、出力部がプラネタリギヤセットのリングギヤで駆動される場合に比べて、出力部に同じトルクを発生させるときの該プラネタリギヤセットの各構成ギヤにかかる力が、大きくなってしまう。この結果、出力部を駆動するプラネタリギヤセットの各構成ギヤのモジュールや、肉厚、ギヤ幅を大きくする必要があり、自動変速機がより一層大型化してしまう。

　そこで、出力部をプラネタリギヤセットのリングギヤで駆動するようにすればよいが、自動変速機では、その点だけを単純に変更することはできず、そのような変更は、結局、プラネタリギヤセット、クラッチ及びブレーキの結合関係を全て変更することになり、新たな構成の自動変速機を最初から創り出さなければならない。

　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、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備えた、大型化を抑制可能な自動変速機を提供することにある。

　上記の目的を達成するために、本発明では、自動変速機を対象として、変速機ケース内において、動力源に連結される入力軸と、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と、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と、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と、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と、５つの摩擦締結要素と、出力部と、を備え、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５つの摩擦締結要素は、上記第３リングギヤと上記第４キャリアとの間を断接する第１クラッチ、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つの間を断接する第２クラッチ、上記第１リングギヤ及び上記第３キャリアと上記変速機ケースとの間を断接する第１ブレーキ、上記第３リングギヤと上記変速機ケースとの間を断接する第２ブレーキ、並びに、上記第１サンギヤと上記変速機ケースとの間を断接する第３ブレーキであり、上記出力部は、上記第４リングギヤに常時連結されていて、該第４リングギヤによって駆動されるように構成されている、という構成とした。

　上記の構成により、出力部を、第４プラネタリギヤセットの径が大きい第４リングギヤ（特に第４プラネタリギヤセットがダブルピニオン型であるために、第４リングギヤの径がより一層大きくなる）で駆動するので、出力部を第４キャリアや第４サンギヤで駆動する場合に比べて、出力部に同じトルクを発生させるときの第４プラネタリギヤセットの各構成ギヤにかかる力を小さくすることができる。この結果、第４プラネタリギヤセットの各構成ギヤのモジュールや、肉厚、ギヤ幅を大きくしなくても済み、前進６速及び後退１速を達成する従来の自動変速機に対してプラネタリギヤセットの数を増大して多段化を実施するようにしても、自動変速機の入力軸方向及び径方向の寸法が大きくなるのを抑制することができる。

　上記自動変速機において、上記自動変速機は、前進８速及び後退１速を達成するものであり、上記第１クラッチ及び上記第２ブレーキの締結により後退速が形成され、上記第１クラッチ及び上記第１ブレーキの締結により第１速が形成され、上記第１ブレーキ及び上記第２ブレーキの締結により第２速が形成され、上記第２クラッチ及び上記第１ブレーキの締結により第３速が形成され、上記第２クラッチ及び上記第２ブレーキの締結により第４速が形成され、上記第１クラッチ及び上記第２クラッチの締結により第５速が形成され、上記第２クラッチ及び上記第３ブレーキの締結により第６速が形成され、上記第１クラッチ及び上記第３ブレーキの締結により第７速が形成され、上記第２ブレーキ及び上記第３ブレーキの締結により第８速が形成される、という構成が好ましい。

　このことにより、各プラネタリギヤセットの各構成ギヤの歯数を適切に設定することで、後退速及び第１速乃至第８速において適切な減速比を達成することができるとともに、変速段間のギヤステップを良好なもの（当該自動変速機が搭載された車両のドライバにとってフィーリングに優れたもの）にすることができる。

　以上説明したように、本発明の自動変速機によると、出力部を、第４プラネタリギヤセットの径が大きい第４リングギヤで駆動することにより、第４プラネタリギヤセットの各構成ギヤのモジュールや、肉厚、ギヤ幅を大きくしなくても済み、前進６速及び後退１速を達成する従来の自動変速機に対してプラネタリギヤセットの数を増大して多段化を実施するようにしても、自動変速機の入力軸方向及び径方向の寸法が大きくなるのを抑制することができ、よって、自動変速機の大型化を抑制することができる。

本発明の実施形態１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。変速段間のギヤステップを示すグラフである。実施形態１の変形例を示す図１相当図である。実施形態１の他の変形例を示す図１相当図である。本発明の実施形態２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。

　（実施形態１）
　図１は、本発明の実施形態１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内において、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、第１プラネタリギヤセットＰＬ１と、第２プラネタリギヤセットＰＬ２と、第３プラネタリギヤセットＰＬ３と、第４プラネタリギヤセットＰＬ４と、上記動力源４からの動力が、上記第１乃至第４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、上記動力伝達経路を変更するための５つの摩擦締結要素ＣＬ１，ＣＬ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３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の左側）から他側（図１の右側）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。

　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１プラネタリギヤセットＰＬ１、第３プラネタリギヤセットＰＬ３、第４プラネタリギヤセットＰＬ４及び第２プラネタリギヤセットＰＬ２が並んでいる。尚、プラネタリギヤセットの並び方は、これには限らない。

　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。

　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。

　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。図示は省略するが、出力ギヤ７は、カウンタ機構のカウンタ入力部としてのカウンタ入力ギヤと噛み合っていて、該カウンタ入力ギヤを駆動する。このカウンタ機構は、入力軸３と平行に延びるように配設されたカウンタ軸と、該カウンタ軸上に配設され、出力ギヤ７により駆動される上記カウンタ入力ギヤと、該カウンタ軸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とを有している。上記カウンタ軸、上記カウンタ入力ギヤ及び上記カウンタ出力ギヤは、一体的に回転するようになされている。そして、上記カウンタ出力ギヤは、デファレンシャル機構のデフ入力部としてのデフリングギヤと噛み合っていて、該デフリングギヤを駆動する。そして、出力ギヤ７に生じるトルク（動力）が、上記カウンタ機構及び上記デファレンシャル機構を介して、上記車両の前輪に伝達されることになる。

　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の各構成ギヤの歯数を、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。上記変速段間のギヤステップは、図３にグラフ化しても示す。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Ｓ２も回転しない。

　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Ｒ３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、出力ギヤ７が、第４プラネタリギヤセットＰＬ４の第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。すなわち、出力ギヤ７が、第４プラネタリギヤセットＰＬ４の径が大きい第４リングギヤＲ４（特に第４プラネタリギヤセットＰＬ４がダブルピニオン型であるために、第４リングギヤＲ４の径がより一層大きくなる）で駆動されるので、出力ギヤ７が第４キャリアＣ４や第４サンギヤＳ４で駆動される場合に比べて、出力ギヤ７に同じトルクを発生させるときの第４プラネタリギヤセットＰＬ４の各構成ギヤにかかる力を小さくすることができる。この結果、第４プラネタリギヤセットＰＬ４の各構成ギヤのモジュールや、肉厚、ギヤ幅を大きくしなくても済み、前進６速及び後退１速を達成する従来の自動変速機に対してプラネタリギヤセットの数を増大して多段化を実施するようにしても、自動変速機１の入力軸方向及び径方向の寸法が大きくなるのを抑制することができる。

　また、図２及び図３に示すように、各変速段の減速比を適切にすることができるとともに、変速段間のギヤステップを良好なものにすることができる。変速段間のギヤステップは、概略的には、図３のグラフの右側ほど小さくなれば、上記車両のドライバにとってフィーリングに優れたものとなる。但し、完全にそのようになっている必要はなく、図３のようなギヤステップであれば、ドライバにとって優れたフィーリングが得られる。

　図４は、上記実施形態１の変形例を示し、第２クラッチＣＬ２を、第２サンギヤＳ２と第２リングギヤＲ２との間を断接する代わりに、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したものであり、その他の構成や配置、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の各変速段時における締結状態は、上記実施形態１と同じである（図１と同じ部分については、同じ符号を付している）。

　また、図５は、上記実施形態１の他の変形例を示し、第２クラッチＣＬ２を、第２サンギヤＳ２と第２リングギヤＲ２との間を断接する代わりに、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たものであり、その他の構成や配置、上記締結状態は、上記実施形態１と同じである（図１と同じ部分については、同じ符号を付している）。

　上記第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、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。したがって、上記変形例及び上記他の変形例においても、上記実施形態１と同様の作用効果が得られる。

　尚、上記実施形態１では、第４プラネタリギヤセットＰＬ４からカウンタ機構へのトルク伝達（動力伝達）を、出力ギヤ７とカウンタ入力ギヤ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、カウンタ機構からデファレンシャル機構へのトルク伝達（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、カウンタ機構のカウンタ出力部及びデファレンシャル機構のデフ入力部は、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。

　（実施形態２）
　図６は、本発明の実施形態２を示し、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の並び方を、上記実施形態１とは異ならせたものであり、４つのプラネタリギヤセットＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３，ＰＬ４の連結構成や、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の各変速段時における締結状態は、上記実施形態１と同じである（図１と同じ部分については、同じ符号を付している）。

　すなわち、本実施形態では、入力軸方向において、入力軸３の一側（動力源４側）から順に、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が並んでいる。

　本実施形態に係る自動変速機１は、ＦＲ車に搭載されることが好ましく、ＦＲ車に搭載された状態では、入力軸３が車両前後方向に延び、入力軸３の車両前側端部に動力源４が連結される。尚、本実施形態では、入力軸３は、入力軸方向において、動力源４から第１プラネタリギヤセットＰＬ１の位置近傍までしか延びていない。

　そして、本実施形態では、上記実施形態１のような出力ギヤ７やカウンタ機構は設けられておらず、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としての出力軸８が、入力軸３と同軸に設けられており、自動変速機１がＦＲ車に搭載された状態で、この出力軸８が、自動変速機１の車両後側へ水平に延びて、不図示のプロペラシャフトに連結される。

　本実施形態では、上記実施形態１と同様の作用効果が得られるとともに、第４プラネタリギヤセットＰＬ４を、４つのプラネタリギヤセットＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３，ＰＬ４のうちで最も車両後側に配置したことで、出力軸８をプロペラシャフトに連結するのに好ましい配置とすることができる。

　尚、上記実施形態２においても、上記実施形態１の変形例及び他の変形例と同様に、第２クラッチＣＬ２を、第２サンギヤＳ２と第２リングギヤＲ２との間を断接する代わりに、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、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。

　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、変速機ケース内に、動力源に連結される入力軸と、４つのプラネタリギヤセットと、５つの摩擦締結要素と、出力部と、を備えた自動変速機に有用であり、特に前進８速及び後退１速を達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）
　　８　　　出力軸（出力部）
　　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（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

　自動変速機であって、
　変速機ケース内において、
　　動力源に連結される入力軸と、
　　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と、
　　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と、
　　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と、
　　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と、
　　５つの摩擦締結要素と、
　　出力部と、
を備え、
　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５つの摩擦締結要素は、
　　上記第３リングギヤと上記第４キャリアとの間を断接する第１クラッチ、
　　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つの間を断接する第２クラッチ、
　　上記第１リングギヤ及び上記第３キャリアと上記変速機ケースとの間を断接する第１ブレーキ、
　　上記第３リングギヤと上記変速機ケースとの間を断接する第２ブレーキ、並びに、
　　上記第１サンギヤと上記変速機ケースとの間を断接する第３ブレーキ
であり、
　上記出力部は、上記第４リングギヤに常時連結されていて、該第４リングギヤによって駆動されるように構成されている
ことを特徴とする自動変速機。
　請求項１記載の自動変速機において、
　上記自動変速機は、前進８速及び後退１速を達成するものであり、
　上記第１クラッチ及び上記第２ブレーキの締結により後退速が形成され、
　上記第１クラッチ及び上記第１ブレーキの締結により第１速が形成され、
　上記第１ブレーキ及び上記第２ブレーキの締結により第２速が形成され、
　上記第２クラッチ及び上記第１ブレーキの締結により第３速が形成され、
　上記第２クラッチ及び上記第２ブレーキの締結により第４速が形成され、
　上記第１クラッチ及び上記第２クラッチの締結により第５速が形成され、
　上記第２クラッチ及び上記第３ブレーキの締結により第６速が形成され、
　上記第１クラッチ及び上記第３ブレーキの締結により第７速が形成され、
　上記第２ブレーキ及び上記第３ブレーキの締結により第８速が形成される
ことを特徴とする自動変速機。