特許 5773917 車両用自動変速機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5773917

(24)【登録日】2015年7月10日

(45)【発行日】2015年9月2日

(54)【発明の名称】車両用自動変速機

(51)【国際特許分類】

   F16H 3/66 20060101AFI20150813BHJP

【ＦＩ】

   F16H3/66 B

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-58131(P2012-58131)

(22)【出願日】2012年3月15日

(65)【公開番号】特開2013-190073(P2013-190073A)

(43)【公開日】2013年9月26日

【審査請求日】2014年2月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231350

【氏名又は名称】ジヤトコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119644

【弁理士】

【氏名又は名称】綾田 正道

(72)【発明者】

【氏名】山下 勝則

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 堅一

(72)【発明者】

【氏名】小栗 和夫

【審査官】 中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０３１２０２７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−０６９３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０３３１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３４２９１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０４７３０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ３／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力軸と、
出力軸と、
サン・ギヤ、リング・ギヤおよびピニオン・キャリヤの３つの回転要素を備える第１遊星歯車組〜第３遊星歯車組と、
ブレーキおよび第１クラッチ〜第５クラッチの６個の摩擦締結要素と、
を備え、
前記第１遊星歯車組の３つの回転要素を、共通速度線図上で前記第１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１要素、第２要素、第３要素とし、
前記第２遊星歯車組の３つの回転要素を、共通速度線図上で前記第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４要素、第５要素、第６要素とし、
前記第３遊星歯車組の３つの回転要素を、共通速度線図上で前記第３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７要素、第８要素、第９要素とし、
前記入力軸を、前記第３要素に常時連結するとともに、第１クラッチの締結により前記第８要素に、また第２クラッチの締結により前記第９要素にそれぞれ連結可能にし、
前記出力軸を、前記第５要素および前記第７要素に常時連結し、
前記第１要素を、静止部に常時固定し、
前記第２要素を、前記第４要素に常時連結するとともに、第３クラッチの締結により前記第９要素に連結可能にし、
前記第６要素を、第４クラッチの締結により前記第８要素に、また第５クラッチの締結により前記第９要素に締結可能にし、
前記第８要素を、ブレーキの締結により前記静止部に固定可能にした、
ことを特徴とする車両用自動変速機。

【請求項2】

請求項１に記載の車両用自動変速機において、
前記ブレーキは、第１速、第２速、および後退で締結し、
前記第１クラッチは第５速〜第８速で締結し、
前記第２クラッチは、第４速および第７速で締結し、
前記第３クラッチは、第３速、第８速、および後退で締結し、
前記第４クラッチは、第２速〜第５速で締結し、
前記第５クラッチは、第１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。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の車両用自動変速機において、
前記第１遊星歯車組〜第３遊星歯車組は、それぞれの３つの回転要素がサン・ギヤ、リング・ギヤ、前記サン・ギヤおよび前記リング・ギヤの両方に噛み合う複数のピニオンを回転自在に支持するピニオン・キャリヤを有する・シングル・ピニオン・タイプである、
ことを特徴とする車両用自動変速機。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用自動変速機において、
前記第１要素、前記第４要素、および前記第７要素は、それぞれリング・ギヤであり、
前記第２要素、前記第５要素、および前記第８要素は、それぞれピニオン・キャリヤであり、
前記第３要素、前記第６要素、および前記第９要素は、それぞれサン・ギヤである、
ことを特徴とする車両用自動変速機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用自動変速機に関する。

【背景技術】

【0002】

車両用自動変速機は、エンジンの出力回転速度および出力トルクを車両走行に適した大きさに変換するため、遊星歯車組等が用いられて複数の変速段を得るようにしている。最近は、燃費向上を目的として変速段の多段化が進んでいる。この場合、第１速のギヤ比が車両の発進性能や登坂性能で決まるので、高速段側でより多段化する傾向にある。

【0003】

このような従来の多段自動変速機としては、下記のものが知られている。
すなわち、特許文献１に記載のものは、４組の遊星歯車組と、２個のブレーキおよび３個のクラッチとを備え、前進８速、後退１速を得るようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４６７２７３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記引用文献１に記載の従来の車両用自動変速機では、第１速での変速比（ギヤ比）が4.700で第８速のギヤ比が0.667であるため、レシオ・カバーレッジ（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）が7.05しかない。この結果、低速走行時の駆動力を確保しつつ高速走行時におけるエンジンの回転速度を抑えて燃料消費量を減らすことには限界があり、さらなる燃料消費量の改善が望まれる。
また、前進１速の変速比(ギヤ比)が4.700であるのに対し、後退のギヤ比が3.28と、これらギヤ比間での差が大きくなる結果、同じアクセル・ペダルの踏込量に対する駆動力差が大きくなるので、ドライバーが運転操作に違和感を持つといった問題がある。

【0006】

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、低速走行時における駆動力を確保しながら高速走行時におけるエンジンの回転速度を抑えて燃料消費量をさらに低減させることができ、かつ前進１速走行時と後退時の間でのアクセル・ペダル操作の違和感を小さくす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。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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、
出力軸と、
サン・ギヤ、リング・ギヤおよびピニオン・キャリヤの３つの回転要素を備える第１遊星歯車組〜第３遊星歯車組と、
ブレーキ、および第１クラッチ〜第５クラッチの６個の摩擦締結要素と、
を備え、
第１遊星歯車組の３つの回転要素を、共通速度線図上で第１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１要素、第２要素、第３要素とし、
第２遊星歯車組の３つの回転要素を、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４要素、第５要素、第６要素とし、
第３遊星歯車組の３つの回転要素を、共通速度線図上で第３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７要素、第８要素、第９要素とし、
入力軸を、第３要素に常時連結するとともに、第１クラッチの締結により第８要素に、また第２クラッチの締結により第９要素にそれぞれ連結可能にし、
出力軸を、第５要素および第７要素に常時連結し、
第１要素を、静止部に常時固定し、
第２要素を、第４要素に常時連結するとともに、第３クラッチの締結により第９要素に連結可能にし、
第６要素を、第４クラッチの締結により第８要素に、また第５クラッチの締結により第９要素にそれぞれ締結可能にし、
第８要素を、ブレーキの締結により静止部に固定可能にした、
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明の車両用自動変速機にあっては、低速走行時における駆動力を確保しながら高速走行時におけるエンジンの回転速度を抑えて燃料消費量をさらに低減することができ、かつ前進１速走行時と後退時との間でのアクセル・ペダル操作の違和感を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施例１の車両用自動変速機の歯車列およびこの歯車列の作動を切り替える摩擦締結要素をスケルトンで示す図である。

【図2】実施例１の車両用自動変速機の摩擦締結要素の締結関係を示す作動表の図である。

【図3】実施例１の車両用変速機における、第１速での各遊星歯車組の共通速度線図である。

【図4】実施例１の車両用変速機における、第２速での各遊星歯車組の共通速度線図である。

【図5】実施例１の車両用変速機における、第３速での各遊星歯車組の共通速度線図である。

【図6】実施例１の車両用変速機における、第４速での各遊星歯車組の共通速度線図である。

【図7】実施例１の車両用変速機における、第５速での各遊星歯車組の共通速度線図である。

【図8】実施例１の車両用変速機における、第６速での各遊星歯車組の共通速度線図である。

【図9】実施例１の車両用変速機における、第７速での各遊星歯車組の共通速度線図である。

【図10】実施例１の車両用変速機における、第８速での各遊星歯車組の共通速度線図である。

【図11】実施例１の車両用変速機における、後退での各遊星歯車組の共通速度線図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。

【実施例1】

【0011】

まず、実施例１の車両用自動変速機の構成を説明する。
この実施例１の車両用自動変速機は、入力軸１と、３組の遊星歯車組２〜４と、６つの摩擦締結要素（ブレーキやクラッチからなる）５〜１０と、出力軸１２と、を備えており、たとえばエンジン横置きのフロント・エンジン・フロント・ホイール駆動車（いわゆるFF車）に適用される。

【0012】

入力軸１は、図示しないエンジン（ガソリン・エンジンやディーゼル・エンジンなどの内燃機関）に図示しないトルク・コンバータを介して常時連結される。
一方、出力軸１２は、入力軸１に平行に配置され、図示しない終減速機、差動歯車組等を介して左右の駆動輪に連結されている。

【0013】

３組の遊星歯車組、すなわち第１遊星歯車組２、第２遊星歯車組３、第３遊星歯車組４は、本実施例ではすべてシングル・ピニオン・タイプであって、入力軸１上で、エンジン側から上記の順に配置される。

【0014】

第１遊星歯車組２は、サン・ギヤ２１と、リング・ギヤ２２と、これらサン・ギヤ２１およびリング・ギヤ２２の両方に噛み合う複数のピニオン２３を回転自在に支持するピニオン・キャリヤ２４と、の３つの回転要素を備えている。ここで、第１遊星歯車組２の歯数比α１（サン・ギヤ２１の歯数比／リング・ギヤ２２の歯数比）は、たとえば0.595に設定してある。

【0015】

第２遊星歯車組３は、サン・ギヤ３１と、リング・ギヤ３２と、これらサン・ギヤ３１およびリング・ギヤ３２の両方に噛み合う複数のピニオン３３を回転自在に支持するピニオン・キャリヤ３４と、の３つの回転要素を備えている。ここで、第２遊星歯車組３の歯数比α２（サン・ギヤ３１の歯数比／リング・ギヤ３２の歯数比）は、たとえば0.485に設定してある。

【0016】

第３遊星歯車組４は、サン・ギヤ４１と、リング・ギヤ４２と、これらサン・ギヤ４１およびリング・ギヤ４２の両方に噛み合う複数のピニオン４３を回転自在に支持するピニオン・キャリヤ４４と、の３つの回転要素を備えている。ここで、第３遊星歯車組４の歯数比α３（サン・ギヤ４１の歯数比／リング・ギヤ４２の歯数比）は、たとえば0.515に設定してある。

【0017】

これらの３組の遊星歯車組２〜５は、以下のように連結される。
入力軸１は、第１遊星歯車組２のサン・ギヤ２１に常時連結されるとともに、インターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ９の締結により第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４に、またフォース・アンド・セブンス・クラッチ１０の締結により第３遊星歯車組４のサン・ギヤ４１に、それぞれ連結可能である。
出力軸１２は、入力軸１平行に配置され、第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４および第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２に常時連結される。

【0018】

第１遊星歯車組２のリング・ギヤ２２は、自動変速機ケース１３に常時固定される。
第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４は、第２遊星歯車組３のリング・ギヤ３２に常時連結されている。

【0019】

第１遊星歯車組２では、上述のように、リング・ギヤ２２が自動変速機ケース１３に常時固定され、ピニオン・キャリヤ２４がサード・エイス・アンド・リバース・クラッチ６の締結により第３遊星歯車組４のサン・ギヤ４１に連結可能であるとともに上述のように第２遊星歯車組３のリング・ギヤ３２に常時連結され、サン・ギヤ２１が入力軸１に常時連結されている。

【0020】

第２遊星歯車組３では、リング・ギヤ３２が上述のように第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４に常時連結され、ピニオン・キャリヤ３４が上述のように出力軸１２および第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２に常時連結され、サン・ギヤ３１がインターメディエット・クラッチ７の締結により第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４に、またロー・アンド・シックスス・クラッチ８の締結により第３遊星歯車組４のサン・ギヤ４１に連結可能である。

【0021】

第３遊星歯車組４では、リング・ギヤ４２が上述のように出力軸１２および第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４に常時連結され、ピニオン・キャリヤ４４がロー・アンド・リバース・ブレーキ５の締結により自動変速機ケース１３に固定可能であるとともに、上述のように、インターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ９の締結により入力軸１に、またインターメディエット・クラッチ７の締結により第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１に、それぞれ連結可能である。一方、サン・ギヤ４１は、上述のように、フォース・アンド・セブンス・クラッチ１０の締結により入力軸１に、またロー・アンド・シックスス・クラッチ８の締結により第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１に、またフォース・アンド・セブンス・クラッチ１０の締結により入力軸１に、それぞれ連結可能である。

【0022】

なお、ロー・アンド・リバース・ブレーキ５は本発明のブレーキに、またインターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ９は本発明の第１クラッチに、またフォース・アンド・セブンス・クラッチ１０は本発明の第２クラッチに、またサード・エイス・アンド・リバース・クラッチ６は本発明の第３クラッチに、またインターメディエット・クラッチ７は本発明の第４クラッチに、またロー・アンド・シックスス・クラッチ８は本発明の第５クラッチに、また自動変速機ケース１３は本発明の静止部に、それぞれ相当する。

【0023】

また、第１遊星歯車組２のリング・ギヤ２２は本発明の第１要素に、そのピニオン・キャリヤ２４は本発明の第２要素に、またそのサン・ギヤ２１は本発明の第３要素に、それぞれ相当する。
第２遊星歯車組３のリング・ギヤ３２は本発明の第４要素に、そのピニオン・キャリヤ３４は本発明の第５要素に、またそのサン・ギヤ３１は本発明の第６要素に、それぞれ相当する。
第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２は本発明の第７要素に、そのピニオン・キャリヤ４４は本発明の第８要素に、またそのサン・ギヤ４１は本発明の第９要素に、それぞれ相当する。

【0024】

上記摩擦締結要素は、本実施例では油圧作動による多板式のものを用いる。
すなわち、ロー・アンド・リバース・ブレーキ５には、油圧作動式の多板ブレーキを、またサード・エイス・アンド・リバース・クラッチ６〜フォース・アンド・セブンス・クラッチ１０の５個のクラッチには、油圧作動式の多板クラッチを用いる。
なお、これらの摩擦締結要素は、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。

【0025】

図２の作動表に、上記自動変速機の歯車列における変速段を切り替える上記各摩擦締結要素の締結・解放の制御、および上記歯数比α１〜α３を用いた場合の各変速段でのギヤ比を示す。
図２中、横方向に各変速段を、また縦方向に摩擦締結要素、ギヤ比、レシオ・カバーレッジ（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）R/C、前進１速のギヤ比に対する後退のギヤ比の割合(Rev/1st)が、それぞれ記載してある。なお、同図中、○印は、この○印に相当する摩擦締結要素が締結状態にあることを、また空白はその摩擦締結要素が解放状態にあることを意味する。

【0026】

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とともに説明する。
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遊星歯車組２〜５の歯数比α１〜α３の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つ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。

【0027】

この場合、縦軸には、回転速度ゼロより上方にエンジンの駆動方向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の駆動方向と逆回転方向の回転速度をとるようにする。
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。

【0028】

次に、上記各摩擦要素の締結関係を示した図２、および各変速段における共通速度線図を示した図３〜図１１に基づいて、各変速段での動力伝達について説明する。
共通速度線図にあっては、それらのリング・ギヤにはＲを、またピニオン・キャリヤにはＣを、またサン・ギヤにはＳを付け、これらの記号に第１遊星歯車組２〜第４遊星歯車組５に応じてそれぞれ１〜４の添え字を付けてある。また、共通速度線図間で同じ回転速度となる回転要素同士間については、点線で結んである。

【0029】

本実施例では、図３〜図１１の共通速度線図では、回転速度軸は、以下のように配置される。
すなわち、第１遊星歯車組２のサン・ギヤ２１と第３遊星歯車組４のサン・ギヤ４１とが共通の回転速度軸を、第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１と第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４とが共通の回転速度軸を、第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４と第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２とが共通の回転速度軸を、第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４と第２遊星歯車組３のリング・ギヤ３２とが共通の回転速度軸を、それぞれ有するように配置される。
また、第１遊星歯車組２の各回転要素の回転速度間を結ぶ直線は太線で、第２遊星歯車組３の各回転要素の回転速度間を結ぶ直線は一点鎖線で、第３遊星歯車組３の各回転要素の回転速度間を結ぶ直線は細線で、それぞれ示してある。

【0030】

まず、前進走行で第１速から順にシフト・アップしていく場合を説明する。
第１速を得るには、ロー・アンド・リバース・ブレーキ５およびロー・アンド・シックスス・クラッチ８を締結する。
このとき、図３に示すように、第１遊星歯車組２では、サン・ギヤ２１が入力軸１に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ２２が自動変速機ケース１３に常時固定されて回転速度０であるので、そのピニオン・キャリヤ２４は、入力軸１の回転速度のα１／（１＋α１）倍の減速回転速度で回転する。
第２遊星歯車組３では、リング・ギヤ３２が第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４に常時連結されてこれと同じ減速回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ３４が第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ３１がロー・アンド・シックスス・クラッチ８の締結で第３遊星歯車組４のサン・ギヤ４１に連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
第３遊星歯車組４では、リング・ギヤ４２は上述のように第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ４４がロー・アンド・リバース・ブレーキ５の締結により自動変速機ケース１３に固定されて回転速度０となり、サン・ギヤ４１が上述のように第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１に連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
したがって、第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１と第３遊星歯車組４のサン・ギヤ４１とは、エンジンの駆動方向とは逆方向の減速回転速度で回転する。
一方、第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４、第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２、およびこれらに常時接続された出力軸１２は、減速速度である第１速（ギヤ比6.908）で回転駆動される。

【0031】

次に、第１速から第２速にするには、第１速の状態からロー・アンド・シックスス・クラッチ８を解放するとともに、インターメディエット・クラッチ７を締結する。
そうすると、図４に示すように、第１遊星歯車組２では、第１速の場合と同様に、サン・ギヤ２１が入力軸１と同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ２２が回転速度０となり、ピニオン・キャリヤ２４が減速回転速度で回転する。
第２遊星歯車組３では、リング・ギヤ３２が第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４に常時連結されてこれと同じ減速回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ３４が第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ３１が、インターメディエット・クラッチ７の締結により第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４に連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
第３遊星歯車組４では、リング・ギヤ４２は上述のように第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ４４がロー・アンド・リバース・ブレーキ６の締結により自動変速機ケース１３に固定されて回転速度０となる。
したがって、第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１と第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４は、回転速度がゼロとなり、第３遊星歯車組４のサン・ギヤ４１はエンジンの駆動方向とは逆方向の減速回転速度で回転する。
また、第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４、第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２、およびこれらに常時接続された出力軸１２は、第１速より早い減速速度である第２速（ギヤ比4.061）で回転駆動される。

【0032】

第２速から第３速にするには、第２速の状態からロー・アンド・リバース・ブレーキ５を解放するとともに、サード・エイス・アンド・リバース・クラッチ６を締結する。
そうすると、図５に示すように、第１遊星歯車組２では、第１速、第２速の場合と同様に、サン・ギヤ２１が入力軸１と同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ２２が回転速度０となり、ピニオン・キャリヤ２４が減速回転速度で回転する。
第２遊星歯車組３では、リング・ギヤ３２が第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４に常時連結されてこれと同じ減速回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ３４が第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ３１が、インターメディエット・クラッチ７の締結により第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４に連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
第３遊星歯車組４では、リング・ギヤ４２は上述のように第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ４４がインターメディエット・クラッチ７の締結により第２遊星歯車組３のサン・ギヤ２２に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ４１がサード・エイス・アンド・リバース・クラッチ６の締結により第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４に連結されてこれと同じ減速回転速度で回転する。
したがって、第２遊星歯車組３および第３遊星歯車組４のすべての回転要素は一体となって、第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４と同じ上記減速回転速度で回転する。
この結果、第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４、第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２、およびこれらに常時接続された出力軸１２は、第２速より早い減速回転速度である第３速（ギヤ比2.681）で回転駆動される。

【0033】

第３速から第４速にするには、サード・エイス・アンド・リバース・クラッチ６を解放するとともに、フォース・アンド・セブンス・クラッチ１０を締結する。
そうすると、図６に示すように、第１遊星歯車組２では、第１速〜第３速の場合と同様に、サン・ギヤ２１が入力軸１と同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ２２が回転速度０となり、ピニオン・キャリヤ２４が減速回転速度で回転する。
第２遊星歯車組３では、リング・ギヤ３２が第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４に常時連結されてこれと同じ減速回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ３４が第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ３１が、インターメディエット・クラッチ７の締結により第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４に連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
第３遊星歯車組４では、リング・ギヤ４２は上述のように第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ４４がインターメディエット・クラッチ７の締結により第２遊星歯車組３のサン・ギヤ２２に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ４１がフォース・アンド・セブンス・クラッチ１０の締結により入力軸１に連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
したがって、第３遊星歯車組４のサン・ギヤ４１は、第１遊星歯車組２のサン・ギヤ２１と同じ回転速度、すなわち入力軸１と同じ回転速度で回転する。第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４および第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１は、同じ減速回転速度で回転する。
また、第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４、第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２、およびこれらに常時接続された出力軸１２は、ピニオン・キャリヤ４４およびサン・ギヤ３１の上記減速回転速度より遅い回転速度だが、第３速より早い減速速度となる第４速（ギヤ比2.158）で回転駆動される。
なお、第２遊星歯車組３のリング・ギヤ３２は、第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ３４と同じ減速回転速度、すなわちピニオン・キャリヤ３４およびリング・ギヤ４２の上記減速回転速度より遅い減速回転速度で回転する。

【0034】

第４速から第５速にするには、フォース・アンド・セブンス・クラッチ１０を解放するとともに、インターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ９を締結する。
そうすると、図７に示すように、第１遊星歯車組２では、第１速〜第４速の場合と同様に、サン・ギヤ２１が入力軸１と同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ２２が回転速度０となり、ピニオン・キャリヤ２４が減速回転速度で回転する。
第２遊星歯車組３では、リング・ギヤ３２が第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４に常時連結されてこれと同じ減速回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ３４が第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ３１が、インターメディエット・クラッチ７の締結により第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４に連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
第３遊星歯車組４では、リング・ギヤ４２は上述のように第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ４４がインターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ９の締結により入力軸１に連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
したがって、第３遊星歯車組４のサン・ギヤ４１は、増速回転速度で回転し、第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１および第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４は、入力軸１と同じ回転速度で回転する。第２遊星歯車組３のリング・ギヤ３２は、第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４と同じ減速速度で回転する。
また、第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４、第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２、およびこれらに常時接続された出力軸１２は、リング・ギヤ３２およびピニオン・キャリヤ２４より早い回転速度で、第４速より早い減速速度である第５速（ギヤ比1.706）で回転駆動される。

【0035】

第５速から第６速にするには、インターメディエット・クラッ７を解放するとともに、ロー・アンド・シックスス・クラッチ８を締結する。
そうすると、図８に示すように、第１遊星歯車組２では、第１速〜第５速の場合と同様に、サン・ギヤ２１が入力軸１と同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ２２が回転速度０となり、ピニオン・キャリヤ２４が減速回転速度で回転する。
第２遊星歯車組３では、リング・ギヤ３２が第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４に常時連結されてこれと同じ減速回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ３４が第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ３１が、ロー・アンド・シックスス・クラッチ８の締結により第３遊星歯車組４のサン・ギヤ３１に連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
第３遊星歯車組４では、リング・ギヤ４２は上述のように第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ４４がインターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ９の締結により入力軸１に連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
したがって、第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１および第３遊星歯車組４のサン・ギヤ４１は、同じ増速回転速度で回転する。また、第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４および第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２は、同じ減速回転速度で回転する。
この結果、ピニオン・キャリヤ３４およびリング・ギヤ４２に常時連結された出力軸１２は、第５速より早い減速回転速度である第６速（ギヤ比1.322）で回転駆動される。

【0036】

第６速から第７速にするには、ロー・アンド・シックスス・クラッチ８を解放するとともに、フォース・アンド・セブンス・クラッチ１０を締結する。
そうすると、図９に示すように、第１遊星歯車組２では、第１速〜第６速の場合と同様に、サン・ギヤ２１が入力軸１と同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ２２が回転速度０となり、ピニオン・キャリヤ２４が減速回転速度で回転する。
第２遊星歯車組３では、リング・ギヤ３２が第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４に常時連結されてこれと同じ減速回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ３４が第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
第３遊星歯車組４では、リング・ギヤ４２は上述のように第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ４４がインターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ９の締結により入力軸１に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ４１がフォース・アンド・セブンス・クラッチ１０の締結により入力軸１に連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
したがって、第３遊星歯車組４は、このすべての回転要素が一体となって入力軸１と同じ回転速度で回転する。
また、第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１は、増速回転速度で回転する。
また、第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４、第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２、およびこれらに常時接続された出力軸１２は、直結となる第７速（ギヤ比1.000）で回転駆動される。

【0037】

第７速から最高速段である第８速にするには、フォース・アンド・セブンス・クラッチ１０を解放するとともに、サード・エイス・アンド・リバース・クラッチ６を締結する。
そうすると、図１０に示すように、第１遊星歯車組２では、第１速〜第７速の場合と同様に、サン・ギヤ２１が入力軸１と同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ２２が回転速度０となり、ピニオン・キャリヤ２４が減速回転速度で回転する。
第２遊星歯車組３では、リング・ギヤ３２が第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４に常時連結されてこれと同じ減速回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ３４が第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
第３遊星歯車組４では、リング・ギヤ４２は上述のように第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ４４がインターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ９の締結により入力軸１に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ４１がサード・エイス・アンド・リバース・クラッチ６の締結により第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４に連結されてこれと同じ減速回転速度で回転する。
したがって、第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１は、増速回転速度で回転する。
また、第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４、第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２、およびこれらに常時接続された出力軸１２は、増速回転速度である第８速（ギヤ比0.767）で回転駆動される。

【0038】

一方、後退を得るには、ロー・アンド・リバース・ブレーキ５およびサード・エイス・アンド・リバース・クラッチ６を締結する。
そうすると、図１１に示すように、第１遊星歯車組２では、第１速〜第８速の場合と同様に、サン・ギヤ２１が入力軸１と同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ２２が回転速度０となり、ピニオン・キャリヤ２４が減速回転速度で回転する。
第２遊星歯車組３では、リング・ギヤ３２が第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４に常時連結されてこれと同じ減速回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ３４が第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２に常時連結されてこれと同じ回転速度で回転する。
第３遊星歯車組４では、リング・ギヤ４２は上述のように第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４に連結されてこれと同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ４４がロー・アンド・リバース・ブレーキ５の締結により自動変速機ケース１３に固定されて回転速度０であり、サン・ギヤ４１がサード・エイス・アンド・リバース・クラッチ６の締結により第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４に連結されてこれと同じ減速回転速度で回転する。
したがって、第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１は、エンジンの駆動方向とは逆方向の減速回転速度で回転する。
また、第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４、第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２、およびこれらに常時接続された出力軸１２は、エンジンの駆動方向とは逆方向にサン・ギヤ３１より遅い減速回転速度である後退速（ギヤ比-5.527、ここで-はエンジンの駆動方向とは逆方向を表す）で回転駆動される。

【0039】

上記はシフト・アップにつき、説明したが、シフト・ダウンはシフト・アップとは逆の順序で行われる。

【0040】

実施例１の自動変速機では、第１速〜第８速でのギヤ比および後退でのギヤ比は、α１を0.595、α２を0.485、α３を0.515とすると、上記のように、6.908、4.061、2.681、2.158、1.706、1.322、1.000、0.767、−5.527となる。したがって、隣合う変速段間の段間比は、第１速〜第２速間で1.701、第２速〜第３速間で1.515、第３速〜第４速間で1.242、第４速〜第５速間で1.632、第５速〜第６速間で1.290、第６速〜第７速間で1.322、第７速〜第８速間で1.304となり、良い段間比が得られる。

【0041】

また、図２に示すように、実施例１の自動変速機では、レシオ・カバーレッジR/Cを9.008と大きな値にすることができ、従来の自動変速機でのレシオ・カバーレッジ（引用文献１では7.05）より大きくなる。
また、リバース比／１速比は、実施例１の自動変速機では、0.800となり、従来の自動変速機での同比（引用文献１では0.70）より大きくなって、より1.00に近づく値となる

【0042】

以上のように構成した実施例１の自動変速機は、以下の効果を得ることができる。
実施例１の自動変速機３組の遊星歯車組２〜４と、１個のブレーキ５および５個のクラッチ６〜１０からなる摩擦締結要素とを、図１のような連結関係とし、かつ図２の作動表に基づいて、摩擦締結要素を制御するようにしたので、各段に最適なギヤ比、および段間比を得ることが可能となる。
すなわち、前進８速を得ることができるので、車両の走行条件に適したギヤ比を選択するのが容易となる。

【0043】

また、上記レシオ・カバーレッジ（R/C）を9.008などと従来技術のものより大きくすることができるので、走行条件に応じたギヤ比を設定できる。
この場合、第１速を6.908などの大きなギヤ比に設定できるので、発進時など低速時における駆動力を確保でき、また、第８速を0.767などの小さなギヤ比に設定できるので、高速走行時はエンジンの回転速度を小さくして騒音の抑制や消費燃費の低減が可能となる。

【0044】

また、リバース比／１速比（Rev/1st）を、0.800などのように、従来技術(0.70)よりも大きくして1.00に近い値に設定できるので、第１速での前進時と後退時との間における駆動力差をより小さく抑えることができ、この結果ドライバーの運転（アクセル・ペダル操作など）上での違和感をなくすことができる。

【0045】

また、前進９速を達成しながらブレーキは１個で済むので、走行中の引きずりトルク（ブレーキは一方の側が自動変速機ケース等の非回転部材であるため、潤滑油の排出性がクラッチよりも劣る結果、クラッチより引きずり抵抗が大きくなる）を小さく抑えることが可能となり、燃費の低下を抑制することが可能となる。

【0046】

また、各遊星歯車組２〜４のギヤ比α１〜α３を0.5近くの値に設定することができるので、それらの回転要素の強度を十分確保しながら自動変速機の外形の大きさをコンパクトに抑えることが可能となる。

【0047】

以上、本発明を上記各実施例に基づき説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限られず、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。

【0048】

たとえば、遊星歯車組２〜５の歯数比α１〜α３は上記実施例に限られない。

【0049】

また、上記実施例では、遊星歯車組２〜４をすべてシングル・ピニオン・タイプで構成したが、少なくとも１組以上をダブル・ピニオン・タイプのものとしても良い。このダブル・ピニオン・タイプの場合、共通速度線図は、ピニオン・キャリヤ、リング・ギヤ、サン・ギヤ３つの回転要素をこの順に（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・ギヤ間を１となる割合で配置する。

【符号の説明】

【0050】

１ 入力軸
２ 第１遊星歯車装置
２１ サン・ギヤ
２２ リング・ギヤ
２３ ピニオン
２４ ピニオン・キャリヤ
３ 第２遊星歯車装置
３１ サン・ギヤ
３２ リング・ギヤ
３３ ピニオン
３４ ピニオン・キャリヤ
４ 第３遊星歯車装置
４１ サン・ギヤ
４２ リング・ギヤ
４３ ピニオン
４４ ピニオン・キャリヤ
５ ロー・アンド・リバース・ブレーキ（ブレーキ）
６ サード・エイス・アンド・リバース・クラッチ（第３クラッチ）
７ インターメディエット・クラッチ（第４クラッチ）
８ ロー・アンド・シックスス・クラッチ（第５クラッチ）
９ インターメディエット・アンド・ハイ・クラッチ（第１クラッチ）
１０ フォース・アンド・セブンス・クラッチ (第２クラッチ)
１２ 出力軸
１３ 自動変速機ケース（静止部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】