特許 5860140 自動変速機装置

(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】5860140

(24)【登録日】2015年12月25日

(45)【発行日】2016年2月16日

(54)【発明の名称】自動変速機装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 3/66 20060101AFI20160202BHJP

【ＦＩ】

   F16H3/66 Z

【請求項の数】6

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-507559(P2014-507559)

(86)(22)【出願日】2013年2月27日

(86)【国際出願番号】JP2013055057

(87)【国際公開番号】WO2013146031

(87)【国際公開日】20131003

【審査請求日】2015年2月2日

(31)【優先権主張番号】特願2012-69023(P2012-69023)

(32)【優先日】2012年3月26日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000100768

【氏名又は名称】アイシン・エィ・ダブリュ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】特許業務法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大竹 政弘

(72)【発明者】

【氏名】左右田 融

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 速人

(72)【発明者】

【氏名】糟谷 悟

(72)【発明者】

【氏名】池 宣和

(72)【発明者】

【氏名】加藤 博

(72)【発明者】

【氏名】大板 慎司

(72)【発明者】

【氏名】森瀬 勝

【審査官】 稲葉 大紀

(56)【参考文献】

【文献】 独国特許出願公開第１０２００８０４１１９７（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２００８０４１１９４（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−３６０７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３０７９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１６９１０８（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】

入力部材に入力された動力を変速して出力部材に出力する自動変速機装置であって、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とを有する第１の遊星歯車機構と、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第４回転要素と第５回転要素と第６回転要素とを有する第２の遊星歯車機構と、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第７回転要素と第８回転要素と第９回転要素とを有する第３の遊星歯車機構と、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第１０回転要素と第１１回転要素と第１２回転要素とを有する第４の遊星歯車機構と、
前記第１回転要素と前記第９回転要素とを連結する第１連結要素と、
前記第２回転要素と前記第５回転要素とを連結する第２連結要素と、
前記第６回転要素と前記第８回転要素とを連結する第３連結要素と、
前記第７回転要素と前記第１０回転要素とを連結する第４連結要素と、
前記第１２回転要素と前記第２連結要素とを係合すると共に該係合を解放する第１クラッチと、
前記第１１回転要素と前記第２連結要素とを係合すると共に該係合を解放する第２クラッチと、
前記第１１回転要素と前記第１連結要素とを係合すると共に該係合を解放する第３クラッチと、
前記第３連結要素を自動変速機装置ケースに固定可能に係合すると共に該係合を解放する第１ブレーキと、
前記第４回転要素を前記自動変速機装置ケースに固定可能に係合すると共に該係合を解放する第２ブレーキと、
前記第４連結要素を前記自動変速機装置ケースに固定可能に係合すると共に該係合を解放する第３ブレーキと、
を備え、
前記入力部材を前記第１２回転要素に接続し、
前記出力部材を前記第３回転要素に接続してなる、
ことを特徴とする自動変速装置。

【請求項2】

請求項１記載の自動変速機装置であって、
前進１速段は、前記第３クラッチと前記第２ブレーキと前記第３ブレーキとを係合すると共に前記第１クラッチと前記第２クラッチと前記第１ブレーキとを解放することにより形成し、
前進２速段は、前記第２クラッチと前記第２ブレーキと前記第３ブレーキとを係合すると共に前記第１クラッチと前記第３クラッチと前記第１ブレーキとを解放することにより形成し、
前進３速段は、前記第１クラッチと前記第２ブレーキと前記第３ブレーキとを係合すると共に前記第２クラッチと前記第３クラッチと前記第１ブレーキとを解放することにより形成し、
前進４速段は、前記第１クラッチと前記第２クラッチと前記第２ブレーキとを係合すると共に前記第３クラッチと前記第１ブレーキと前記第３ブレーキとを解放することにより形成し、
前進５速段は、前記第１クラッチと前記第３クラッチと前記第２ブレーキとを係合すると共に前記第２クラッチと前記第１ブレーキと前記第３ブレーキとを解放することにより形成し、
前進６速段は、前記第１クラッチと前記第２クラッチと前記第３クラッチとを係合すると共に前記第１ブレーキと前記第２ブレーキと前記第３ブレーキとを解放することにより形成し、
前進７速段は、前記第１クラッチと前記第３クラッチと前記第３ブレーキとを係合すると共に前記第２クラッチと前記第１ブレーキと前記第２ブレーキとを解放することにより形成し、
前進８速段は、前記第１クラッチと前記第３クラッチと前記第１ブレーキとを係合すると共に前記第２クラッチと前記第２ブレーキと前記第３ブレーキとを解放することにより形成し、
前進９速段は、前記第１クラッチと前記第１ブレーキと前記第３ブレーキとを係合すると共に前記第２クラッチと前記第３クラッチと前記第２ブレーキとを解放することにより形成し、
前進１０速段は、前記第１クラッチと前記第２クラッチと前記第１ブレーキとを係合すると共に前記第３クラッチと前記第２ブレーキと前記第３ブレーキとを解放することにより形成し、
後進段は、前記第３クラッチと前記第１ブレーキと前記第２ブレーキとを係合すると共に前記第１クラッチと前記第２クラッチと前記第３ブレーキとを解放することにより形成する、
ことを特徴とする自動変速機装置。

【請求項3】

請求項１または２記載の自動変速機装置であって、
前記第１の遊星歯車機構と前記第２の遊星歯車機構と前記第３の遊星歯車機構と前記第４の遊星歯車機構は、いずれもサンギヤとリングギヤとキャリアとを前記３つの回転要素とするシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されてなり、
前記第１回転要素と前記第４回転要素と前記第７回転要素と前記第１０回転要素は、いずれもサンギヤであり、
前記第２回転要素と前記第５回転要素と前記第８回転要素と前記第１１回転要素は、いずれもキャリアであり、
前記第３回転要素と前記第６回転要素と前記第９回転要素と前記第１２回転要素は、いずれもリングギヤである、
ことを特徴とする自動変速機装置。

【請求項4】

請求項１ないし３のうちのいずれか１つの請求項に記載の自動変速機装置であって、
前記第１の遊星歯車機構は前記第３の遊星歯車機構の外周側に構成されてなり、
前記第１連結要素は、前記第３の遊星歯車機構の外周側で径方向に連結する要素である、
ことを特徴とする自動変速機装置。

【請求項5】

請求項１ないし４のうちのいずれか１つの請求項に記載の自動変速機装置であって、
前記入力部材から前記第４の遊星歯車機構，前記第３の遊星歯車機構，前記第１の遊星歯車機構，前記第２の遊星歯車機構の順に配置されてなる、
ことを特徴とする自動変速機装置。

【請求項6】

請求項１ないし５のうちのいずれか１つの請求項に記載の自動変速機装置であって、
前記第２ブレーキはドグブレーキとして構成されてなる、
ことを特徴とする自動変速機装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、入力部材に入力された動力を変速して出力部材に出力する自動変速機装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の自動変速機装置としては、４つの遊星歯車機構と、３つのクラッチと３つのブレーキとにより前進９速段と後進段とを形成可能なものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置の構成を図５に示す。背景技術としての従来例の自動変速機装置９０１は、図示するように、いずれも、外歯歯車としてのサンギヤ９１１，９２１，９３１，９４１と、内歯歯車としてのリングギヤ９１３，９２３，９３３，９４３と、複数のピニオンギヤ９１４，９２４，９３４，９４４を連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア９１２，９２２，９３２，９４２からなるシングルピニオン式の第１ないし第４の遊星歯車機構９１０，９２０，９３０，９４０を備える。サンギヤ９１１とサンギヤ９２１は第１連結要素９５１により連結されており、リングギヤ９１３とキャリア９１２は第２連結要素９５２により連結されており、リングギヤ９２３とキャリア９３２とキャリア９４２は第３連結要素９５３により連結されている。第４の遊星歯車機構９４０は、第３の遊星歯車機構９３０の外周側に形成されており、リングギヤ９３３とサンギヤ９４１は第４連結要素９５４により連結されている。また、サンギヤ９３１は、クラッチＣ１を介して入力軸９０３に接続されると共にブレーキＢ１を介してケース９０２に接続されており、第２連結要素８５２はクラッチＣ２を介して入力軸９０３に接続されている。さらに、第３連結要素９５３は、ドグクラッチＤＣを介して入力軸９０３に接続されており、第１連結要素９５１はドグブレーキＤＢを介してケース９０２に接続されており、第４の遊星歯車機構９４０のリングギヤ９４３はブレーキＢ９０２を介してケース９０２に接続されている。そして、第１の遊星歯車機構９１０のリングギヤ９１３に出力ギヤ９０４が接続されている。

【0003】

この従来例の自動変速機装置９０１では、第１ないし第４の遊星歯車機構９１０，９２０，９３０，９４０のギヤ比λ１，λ２，λ３，λ４（各遊星歯車機構におけるサンギヤの歯数／リングギヤの歯数）は、０．３６，０．３６，０．５６，０．６６に設定されており、図６の作動表に示すように、前進１速段から前進９速段と後進段を形成し、前進１速段（最低速段）のギヤ比／前進９速段（最高速段）のギヤ比として計算されるギヤ比幅は１０．０２となっている。

【0004】

このうち最高速段である前進９速段では、クラッチＣ１とクラッチＣ２とブレーキＢ２とが係合されており、ドグクラッチＤＣとドグブレーキＤＢとブレーキＢ１とが解放されているから、入力軸９０３から出力ギヤ９０４へのトルクの伝達には第１ないし第４の遊星歯車機構９１０，９２０，９３０，９４０の全て（４つ）が歯車機構として作動する。また、最高速段の１つ前の前進８速段では、クラッチＣ２とブレーキＢ１とブレーキＢ２とが係合されており、クラッチＣ１とドグクラッチＤＣとドグブレーキＤＢとが解放されているから、入力軸９０３から出力ギヤ９０４へのトルクの伝達には第１の遊星歯車機構９１０と第２の遊星歯車機構９２０の２つが歯車機構として作動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特表２０１１−５１３６６２号公報

【発明の概要】

【0006】

こうした自動変速機装置では、４つの遊星歯車機構と複数のクラッチやブレーキとによって自動変速機を構成する場合、４つの遊星歯車機構の各回転要素の接続や複数のクラッチやブレーキの取り付け方は多数存在し、接続や取り付け方によっては自動変速機装置として機能することができるものと機能することができないものとが存在する。また、同じ数の遊星歯車機構とクラッチやブレーキとを用いて自動変速機装置を構成する場合、前進側の変速段の段数が多い方が滑らかな加速感を与えることから運転者に与えるフィーリング（ドライバビリティ）が良好なものとなる。さらに、前進側の最高速段やその１つ前の変速段における入力側と出力側とにおけるトルクの伝達に歯車機構として作動する遊星歯車機構の数が少ない方がギヤの噛み合いによる損失が低下するため、トルクの伝達効率が高くなる。

【0007】

本発明の自動変速機装置は、４つの遊星歯車機構と３つのクラッチと３つのブレーキによる新たな自動変速機装置を提案することを主目的とし、更に、ドライバビリティの向上とトルクの伝達効率の向上を図ることを更なる目的とする。

【0008】

本発明の自動変速機装置は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0009】

本発明の自動変速機装置は、
入力部材に入力された動力を変速して出力部材に出力する自動変速機装置であって、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とを有する第１の遊星歯車機構と、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第４回転要素と第５回転要素と第６回転要素とを有する第２の遊星歯車機構と、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第７回転要素と第８回転要素と第９回転要素とを有する第３の遊星歯車機構と、
速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第１０回転要素と第１１回転要素と第１２回転要素とを有する第４の遊星歯車機構と、
前記第１回転要素と前記第９回転要素とを連結する第１連結要素と、
前記第２回転要素と前記第５回転要素とを連結する第２連結要素と、
前記第６回転要素と前記第８回転要素とを連結する第３連結要素と、
前記第７回転要素と前記第１０回転要素とを連結する第４連結要素と、
前記第１２回転要素と前記第２連結要素とを係合すると共に該係合を解放する第１クラッチと、
前記第１１回転要素と前記第２連結要素とを係合すると共に該係合を解放する第２クラッチと、
前記第１１回転要素と前記第１連結要素とを係合すると共に該係合を解放する第３クラッチと、
前記第３連結要素を自動変速機装置ケースに固定可能に係合すると共に該係合を解放する第１ブレーキと、
前記第４回転要素を前記自動変速機装置ケースに固定可能に係合すると共に該係合を解放する第２ブレーキと、
前記第４連結要素を前記自動変速機装置ケースに固定可能に係合すると共に該係合を解放する第３ブレーキと、
を備え、
前記入力部材を前記第１２回転要素に接続し、
前記出力部材を前記第３回転要素に接続してなる、
ことを特徴とする。

【0010】

この本発明の自動変速機装置では、３つの回転要素として速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とを有する第１の遊星歯車機構と、３つの回転要素として速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第４回転要素と第５回転要素と第６回転要素とを有する第２の遊星歯車機構と、３つの回転要素として速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第７回転要素と第８回転要素と第９回転要素とを有する第３の遊星歯車機構と、３つの回転要素として速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に第１０回転要素と第１１回転要素と第１２回転要素とを有する第４の遊星歯車機構とを備え、第１回転要素と第９回転要素とを第１連結要素により連結し、第２回転要素と第５回転要素とを第２連結要素により連結し、第６回転要素と第８回転要素とを第３連結要素により連結し、第７回転要素と第１０回転要素とを第４連結要素により連結する。そして、第１クラッチを介して第１２回転要素と第２連結要素とを接続し、第２クラッチを介して第１１回転要素と第２連結要素とを接続し、第３クラッチを介して第１１回転要素と第１連結要素とを接続し、第１ブレーキを第３連結要素に接続し、第２ブレーキを第４回転要素に接続し、第３ブレーキを第４連結要素に接続し、入力部材を第１２回転要素に接続し、出力部材を第３回転要素に接続する。これにより、４つの遊星歯車機構と３つのクラッチと３つのブレーキとにより機能可能な自動変速装置を構成することができる。

【0011】

こうした本発明の自動変速機装置において、前進１速段から前進１０速段および後進段を以下のように構成することができる。
（１）前進１速段は、前記第３クラッチと前記第２ブレーキと前記第３ブレーキとを係合すると共に前記第１クラッチと前記第２クラッチと前記第１ブレーキとを解放することにより形成する。
（２）前進２速段は、前記第２クラッチと前記第２ブレーキと前記第３ブレーキとを係合すると共に前記第１クラッチと前記第３クラッチと前記第１ブレーキとを解放することにより形成する。
（３）前進３速段は、前記第１クラッチと前記第２ブレーキと前記第３ブレーキとを係合すると共に前記第２クラッチと前記第３クラッチと前記第１ブレーキとを解放することにより形成する。
（４）前進４速段は、前記第１クラッチと前記第２クラッチと前記第２ブレーキとを係合すると共に前記第３クラッチと前記第１ブレーキと前記第３ブレーキとを解放することにより形成する。
（５）前進５速段は、前記第１クラッチと前記第３クラッチと前記第２ブレーキとを係合すると共に前記第２クラッチと前記第１ブレーキと前記第３ブレーキとを解放することにより形成する。
（６）前進６速段は、前記第１クラッチと前記第２クラッチと前記第３クラッチとを係合すると共に前記第１ブレーキと前記第２ブレーキと前記第３ブレーキとを解放することにより形成する。
（７）前進７速段は、前記第１クラッチと前記第３クラッチと前記第３ブレーキとを係合すると共に前記第２クラッチと前記第１ブレーキと前記第２ブレーキとを解放することにより形成する。
（８）前進８速段は、前記第１クラッチと前記第３クラッチと前記第１ブレーキとを係合すると共に前記第２クラッチと前記第２ブレーキと前記第３ブレーキとを解放することにより形成する。
（９）前進９速段は、前記第１クラッチと前記第１ブレーキと前記第３ブレーキとを係合すると共に前記第２クラッチと前記第３クラッチと前記第２ブレーキとを解放することにより形成する。
（１０）前進１０速段は、前記第１クラッチと前記第２クラッチと前記第１ブレーキとを係合すると共に前記第３クラッチと前記第２ブレーキと前記第３ブレーキとを解放することにより形成する。
（１１）後進段は、前記第３クラッチと前記第１ブレーキと前記第２ブレーキとを係合すると共に前記第１クラッチと前記第２クラッチと前記第３ブレーキとを解放することにより形成する。
こうすれば、４つの遊星歯車機構と３つのクラッチと３つのブレーキにより前進１速段から前進１０速段および後進段の変速が可能な装置とすることができ、前進１速段から前進９速段および後進段のもの（従来例の自動変速機装置）に比して、前進側の変速段の段数を多くして滑らかな加速感を運転者に与えることができ、ドライバビリティを良好なものにすることができる。

【0012】

上述したように、最高速段の前進１０速段は、第１クラッチと第２クラッチと第１ブレーキとを係合すると共に第３クラッチと第２ブレーキと第３ブレーキとを解放する。第２ブレーキの解放により第２の遊星歯車機構の第４回転要素は解放されるから、第２の遊星歯車機構は入力部材と出力部材とにおけるトルク伝達には関与しない。また、第１クラッチと第２クラッチとの係合により第４の遊星歯車機構の第１１回転要素と第１２回転要素とを連結して第４の遊星歯車機構を一体のものとするから、第４の遊星歯車機構は入力部材と出力部材とにおけるトルク伝達に対して歯車機構として作動しない。したがって、前進１０速段では、入力部材と出力部材とにおけるトルク伝達には第１の遊星歯車機構と第３の遊星歯車機構の２つが歯車機構として作動することになる。また、最高速段の１つ前の前進９速段は、第１クラッチと第１ブレーキと第３ブレーキとを係合すると共に第２クラッチと第３クラッチと第２ブレーキとを解放する。第２ブレーキの解放により第２の遊星歯車機構は入力部材と出力部材とにおけるトルク伝達には関与しない。第１ブレーキと第３ブレーキの係合により第３の遊星歯車機構の第７回転要素と第８回転要素は回転不能とされるから、第３の遊星歯車機構は回転不能に固定される。第２クラッチと第３クラッチの解放により第４の遊星歯車機構の第１１回転要素は解放されるから、第４の遊星歯車機構は入力部材と出力部材とにおけるトルク伝達には関与しない。したがって、前進９速段では、入力部材と出力部材とにおけるトルク伝達には第１の遊星歯車機構の１つだけが歯車機構として作動することになる。以上の説明から、入力部材と出力部材とにおけるトルク伝達に歯車機構として作動する遊星歯車機構の数は、最高速段の前進１０速段では２つで最高速段の１つ前の前進９速段では１つであるから、最高速段の前進９速段で４つでその１つ前の前進８速段で１つの従来例の自動変速機装置に比して、トルク伝達に歯車機構として作動する遊星歯車機構の数を少なくすることができ、ギヤの噛み合いによる損失を低下させ、トルクの伝達効率を高くすることができる。即ち、従来例の自動変速機装置に比して、トルクの伝達効率を向上させることができる。

【0013】

上述の本発明の自動変速機装置において、前記第１の遊星歯車機構と前記第２の遊星歯車機構と前記第３の遊星歯車機構と前記第４の遊星歯車機構は、いずれもサンギヤとリングギヤとキャリアとを前記３つの回転要素とするシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されてなり、前記第１回転要素と前記第４回転要素と前記第７回転要素と前記第１０回転要素はいずれもサンギヤであり、前記第２回転要素と前記第５回転要素と前記第８回転要素と前記第１１回転要素はいずれもキャリアであり、前記第３回転要素と前記第６回転要素と前記第９回転要素と前記第１２回転要素はいずれもリングギヤである、ものとすることもできる。

【0014】

さらに、本発明の自動変速機装置において、前記第１の遊星歯車機構は前記第３の遊星歯車機構の外周側に構成されてなり、前記第１連結要素は、前記第３の遊星歯車機構の外周側で径方向に連結する要素である、ものとすることもできる。こうすれば、径方向については大きくなるものの、軸方向については短くすること、即ち３つの遊星歯車機構による自動変速機装置の軸方向の長さと同様にすることができる。

【0015】

あるいは、本発明の自動変速機装置において、前記入力部材から前記第４の遊星歯車機構，前記第３の遊星歯車機構，前記第１の遊星歯車機構，前記第２の遊星歯車機構の順に配置されてなる、ものとすることもできる。

【0016】

また、本発明の自動変速機装置において、前記第２ブレーキはドグブレーキとして構成されてなる、ものとすることもできる。ドグブレーキは係合時にショックが生じやすく、回転を同期させる同期制御が必要となるが、第２ブレーキは前進１速段から前進５速段まで係合が連続していると共に前進６速段から前進１０速段まで解放が連続しているから、係合と解放が頻繁に繰り返されることがなく、同期制御が発生する頻度が少ない。このため、ドグブレーキを採用しても変速フィーリングの悪化は抑制される。一方、ドグブレーキは、係合時に油圧を保持する必要がないため、油圧の保持が必要となる油圧駆動のブレーキに比して、エネルギ損失を抑制することができる。この結果、装置のエネルギ効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施例の自動変速機装置１の構成の概略を示す構成図である。

【図2】実施例の自動変速機装置１Ｂの構成の概略を示す構成図である。

【図3】自動変速機装置１，１Ｂの作動表である。

【図4】自動変速機装置１，１Ｂの速度線図である。

【図5】変形例の自動変速機装置１Ｃの構成の概略を示す構成図である。

【図6】変形例の自動変速機装置１Ｄの構成の概略を示す構成図である。

【図7】変形例の自動変速機装置１０１の構成の概略を示す構成図である。

【図8】変形例の自動変速機装置１０１Ｃの構成の概略を示す構成図である。

【図9】従来例の自動変速機装置９０１の構成の概略を示す構成図である。

【図10】従来例の自動変速機装置９０１の作動表である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。

【0019】

図１は本発明の一実施例としての自動変速機装置１の構成の概略を示す構成図であり、図２は実施例の自動変速機装置１の４つの遊星歯車機構を横並びに配置した自動変速機装置１Ｂの構成の概略を示す構成図である。実施例の自動変速機装置１，１Ｂは、４つのシングルピニオン式の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０と、３つのクラッチＣ１〜Ｃ３と、３つのブレーキＢ１〜Ｂ３とを備え、図示しない内燃機関としてのエンジンが横置き（車両の左右方向に）配置されたタイプ（例えば、フロントエンジンフロントドライブ式）の車両に搭載されており、エンジンからの動力を図示しないトルクコンバータなどの発進装置を介して入力軸（インプットシャフト）３から入力すると共に入力した動力を変速して出力ギヤ４に出力する有段変速機構として構成されている。出力ギヤ４に出力された動力は、ギヤ機構５とデファレンシャルギヤ６とを介して左右の駆動輪７ａ，７ｂに出力される。ギヤ機構５は、回転軸が出力ギヤ４の回転軸と平行に配置されたカウンタシャフト５ａと、カウンタシャフト５ａに取り付けられ出力ギヤ４と噛合するカウンタドリブンギヤ５ｂと、同じくカウンタシャフト５ａに取り付けられデファレンシャルギヤ６のリングギヤと噛合するデファレンシャルドライブギヤ５ｃとにより構成されている。なお、図１，２では、図中の入力軸３の下側については自動変速機装置１の構成のうち出力ギヤ４とギヤ機構５との接続関係を中心に示し、他は省略した。

【0020】

実施例の自動変速装置１は、図１に示すように、第１の遊星歯車機構１０が第３の遊星歯車機構３０が外周側に配置されているが、第１の遊星歯車機構１０と第３の遊星歯車機構３０とが横並びに配置されている図２に示す自動変速機装置１Ｂと同一の接続関係を有する。説明の容易のために、図２の自動変速機装置１Ｂの構成について説明し、その後、図１の自動変速機装置１の構成について説明する。

【0021】

自動変速機装置１Ｂは、図２に示すように、４つの遊星歯車機構１０，２０，３０，４０が、エンジン側に接続された入力軸３側（図１中右側）から順に第４の遊星歯車機構４０，第３の遊星歯車機構３０，第１の遊星歯車機構１０，第２の遊星歯車機構２０となるよう配置されている。

【0022】

第１の遊星歯車機構１０は、外歯歯車としてのサンギヤ１１と、このサンギヤ１１と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ１３と、サンギヤ１１に噛合すると共にリングギヤ１３に噛合する複数のピニオンギヤ１４と、複数のピニオンギヤ１４を連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア１２とを備える。第１の遊星歯車機構１０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されているから、３つの回転要素であるサンギヤ１１，リングギヤ１３，キャリア１２は、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に示すと、サンギヤ１１，キャリア１２，リングギヤ１３となる。第１の遊星歯車機構１０のギヤ比λ１（サンギヤ１１の歯数／リングギヤ１３の歯数）は、例えば０．６０に設定されている。

【0023】

第２の遊星歯車機構２０は、外歯歯車としてのサンギヤ２１と、このサンギヤ２１と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ２３と、サンギヤ２１に噛合すると共にリングギヤ２３に噛合する複数のピニオンギヤ２４と、複数のピニオンギヤ２４を連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア２２とを備える。第２の遊星歯車機構２０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されているから、３つの回転要素であるサンギヤ２１，リングギヤ２３，キャリア２２は、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に示すと、サンギヤ２１，キャリア２２，リングギヤ２３となる。第２の遊星歯車機構２０のギヤ比λ２（サンギヤ２１の歯数／リングギヤ２３の歯数）は、例えば０．３０に設定されている。

【0024】

第３の遊星歯車機構３０は、外歯歯車としてのサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ３３と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３３に噛合する複数のピニオンギヤ３４と、複数のピニオンギヤ３４を連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア３２とを備える。第３の遊星歯車機構３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されているから、３つの回転要素であるサンギヤ３１，リングギヤ３３，キャリア３２は、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に示すと、サンギヤ３１，キャリア３２，リングギヤ３３となる。第３の遊星歯車機構３０のギヤ比λ３（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３３の歯数）は、例えば０．３５に設定されている。

【0025】

第４の遊星歯車機構４０は、外歯歯車としてのサンギヤ４１と、このサンギヤ４１と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ４３と、サンギヤ４１に噛合すると共にリングギヤ４３に噛合する複数のピニオンギヤ４４と、複数のピニオンギヤ４４を連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア４２とを備える。第４の遊星歯車機構４０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されているから、３つの回転要素であるサンギヤ４１，リングギヤ４３，キャリア４２は、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に示すと、サンギヤ４１，キャリア４２，リングギヤ４３となる。第４の遊星歯車機構４０のギヤ比λ４（サンギヤ４１の歯数／リングギヤ４３の歯数）は、例えば０．５０に設定されている。

【0026】

第１の遊星歯車機構１０のサンギヤ１１は第１連結要素５１により第３の遊星歯車機構３０のリングギヤ３３に連結されており、第１の遊星歯車機構１０のキャリア１２は第２連結要素５２により第２の遊星歯車機構２０のキャリア２２に連結されている。また、第２の遊星歯車機構２０のリングギヤ２３は第３連結要素５３により第３の遊星歯車機構３０のキャリア３２に連結されており、第３の遊星歯車機構３０のサンギヤ３１は第４連結要素５４により第４の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１に連結されている。

【0027】

第２連結要素５２（キャリア１２，キャリア２２）は、クラッチＣ１を介して第４の遊星歯車機構４０のリングギヤ４３に接続されていると共に、クラッチＣ２を介して第４の遊星歯車機構４０のキャリア４２に接続されている。また、第１連結要素５１（サンギヤ１１，リングギヤ３３）は、クラッチＣ３を介して第４の遊星歯車機構４０のキャリア４２に接続されている。第３連結要素５３（リングギヤ２３，キャリア３２）は、ブレーキＢ１を介して固定可能にケース（自動変速機装置ケース）２に接続されており、第２の遊星歯車機構２０のサンギヤ２１は、ブレーキＢ２を介してケース２に接続されている。また、第４連結要素５４（サンギヤ３１，サンギヤ４１）は、ブレーキＢ３を介してケース２に接続されている。そして、第４の遊星歯車機構４０のリングギヤ４３には入力軸３が接続されており、第１の遊星歯車機構１０のリングギヤ１３には出力ギヤ４が接続されている。ここで、３つのクラッチＣ１〜Ｃ３と３つのブレーキＢ１〜Ｂ３は、実施例では、いずれも摩擦プレートをピストンで押圧することにより係合する油圧駆動の摩擦クラッチや摩擦ブレーキとして構成されている。

【0028】

上述したように、図１の自動変速機装置１は、図２の自動変速機装置１Ｂの接続関係をそのままに、第１の遊星歯車機構１０を第３の遊星歯車機構３０の外周側に配置したものとなる。即ち、第３の遊星歯車機構３０のリングギヤ３３の外周側に外歯歯車を形成して第１の遊星歯車機構のサンギヤ１１とし、リングギヤ３３と第１連結要素５１とサンギヤ１１とを一体のものとして形成しているのである。従って、第１連結要素５１は、第３の遊星歯車機構３０の最外周に位置するリングギヤ３３の外周側で径方向にリングギヤ３３と第１の遊星歯車機構１０のサンギヤ１１とを連結する要素と考えることができる。

【0029】

こうして構成された実施例の自動変速機装置１，１Ｂは、３つのクラッチＣ１〜Ｃ３の係合と解放および３つのブレーキＢ１〜Ｂ３の係合と解放の組み合わせにより前進１速段〜前進１０速段と後進段とを切り替えることができる。図３に自動変速機装置１，１Ｂの作動表を示し、図４に自動変速機装置１，１Ｂの第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０の速度線図を示す。図４には、左から順に、第１の遊星歯車機構１０の速度線図，第２の遊星歯車機構２０の速度線図，第３の遊星歯車機構３０の速度線図，第４の遊星歯車機構４０の速度線図を示し、いずれの速度線図も左からサンギヤ，キャリア，リングギヤの順に並んでいる。また、図４中、「１ｓｔ」は前進１速段を示し、「２ｎｄ」は前進２速段を示し、「３ｒｄ」は前進３速段を示し、「４ｔｈ」〜「１０ｔｈ」は前進４速段〜前進１０速段を示し、「Ｒｅｖ」は後進段を示している。「λ１」〜「λ４」は各遊星歯車機構のギヤ比を示し、「Ｂ１」，「Ｂ２」，「Ｂ３」はブレーキＢ１〜Ｂ３を示している。「入力」は入力軸３の接続位置を示し、「出力」は出力ギヤ４の接続位置を示している。

【0030】

実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、図３に示するように、以下のように前進１速段〜前進１０速段と後進段とを形成する。なお、ギヤ比（入力軸３の回転数／出力ギヤ４の回転数）は、第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０のギヤ比λ１，λ２，λ３，λ４として０．６０，０．３０，０．３５，０．５０を用いた場合を示した。

【0031】

（１）前進１速段は、クラッチＣ３とブレーキＢ２とブレーキＢ３とを係合すると共にクラッチＣ１とクラッチＣ２とブレーキＢ１とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は４．８１３となる。この前進１速段では、入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には、第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０の全てが歯車機構として作動する。
（２）前進２速段は、クラッチＣ２とブレーキＢ２とブレーキＢ３とを係合すると共にクラッチＣ１とクラッチＣ３とブレーキＢ１とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は２．７４２となる。この前進２速段では、入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には、第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０の全てが歯車機構として作動する。
（３）前進３速段は、クラッチＣ１とブレーキＢ２とブレーキＢ３とを係合すると共にクラッチＣ２とクラッチＣ３とブレーキＢ１とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は１．８２８となる。この前進３速段では、クラッチＣ２とクラッチＣ３とが解放されるから、第４の遊星歯車機構４０のキャリア４２は解放される。このため、第４の遊星歯車機構４０は入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には関与しない。したがって、入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には、第１ないし第３の遊星歯車機構１０，２０，３０の３つが歯車機構として作動する。
（４）前進４速段は、クラッチＣ１とクラッチＣ２とブレーキＢ２とを係合すると共にクラッチＣ３とブレーキＢ１とブレーキＢ３とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は１．３２１となる。この前進４速段では、クラッチＣ１とクラッチＣ２とが係合されるから、第４の遊星歯車機構４０のキャリア４２とリングギヤ４３は連結されることになる。このため、第４の遊星歯車機構４０は一体として回転するものとなり、第４の遊星歯車機構４０は入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達に対して歯車機構として作動しない。したがって、入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には、第１ないし第３の遊星歯車機構１０，２０，３０の３つが歯車機構として作動する。

【0032】

（５）前進５速段は、クラッチＣ１とクラッチＣ３とブレーキＢ２とを係合すると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１とブレーキＢ３とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は１．１３４となる。この前進５速段では、入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には、第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０の全てが歯車機構として作動する。
（６）前進６速段は、クラッチＣ１とクラッチＣ２とクラッチＣ３とを係合すると共にブレーキＢ１とブレーキＢ２とブレーキＢ３とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は１．０００となる。この前進６速段では、クラッチＣ１とクラッチＣ２とが係合されるから、第４の遊星歯車機構４０のキャリア４２とリングギヤ４３は連結されることになる。このため、第４の遊星歯車機構４０は一体として回転するものとなり、第４の遊星歯車機構４０は入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達に対して歯車機構として作動しない。また、クラッチＣ２とクラッチＣ３とが係合されるから、第１の遊星歯車機構１０のサンギヤ１１とキャリア１２は連結されることになる。このため、第１の遊星歯車機構１０も一体として回転するものとなり、第１の遊星歯車機構１０は入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達に対して歯車機構として作動しない。クラッチＣ３が係合されており且つ第４の遊星歯車機構４０が一体のものとして回転するから、第３の遊星歯車機構３０のサンギヤ３１とリングギヤ３３は同一の回転を行なうことになる。このため、第３の遊星歯車機構３０も一体として回転するものとなり、第３の遊星歯車機構３０は入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達に対して歯車機構として作動しない。このように、第１ないし第３の遊星歯車機構１０，２０，３０が一体として回転するときには、同様に第４の遊星歯車機構４０も一体として回転するものとなる。即ち、第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０が一体として回転する。したがって、入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には、第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０のいずれも歯車機構として作動しない。
（７）前進７速段は、クラッチＣ１とクラッチＣ３とブレーキＢ３とを係合すると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１とブレーキＢ２とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は０．８３３となる。この前進７速段では、ブレーキＢ２が解放されるから、第２の遊星歯車機構２０のサンギヤ２１は解放される。このため、第２の遊星歯車機構２０は入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には関与しない。第３の遊星歯車機構３０のキャリア３２はサンギヤ２１が解放された第２の遊星歯車機構２０のリングギヤ２３に接続されているから、第３の遊星歯車機構３０のキャリア３２も解放される。このため、第３の遊星歯車機構３０は入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には関与しない。したがって、入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には、第１の遊星歯車機構１０と第４の遊星歯車機構４０の２つが歯車機構として作動する。
（８）前進８速段は、クラッチＣ１とクラッチＣ３とブレーキＢ１とを係合すると共にクラッチＣ２とブレーキＢ２とブレーキＢ３とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は０．７１７となる。この前進８速段では、ブレーキＢ２が解放されるから、第２の遊星歯車機構２０のサンギヤ２１は解放される。このため、第２の遊星歯車機構２０は入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には関与しない。したがって、入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には、第１の遊星歯車機構１０と第３，第４の遊星歯車機構３０，４０の３つが歯車機構として作動する。

【0033】

（９）前進９速段は、クラッチＣ１とブレーキＢ１とブレーキＢ３とを係合すると共にクラッチＣ２とクラッチＣ３とブレーキＢ２とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は０．６２５となる。ここで、ブレーキＢ２が解放されるから、第２の遊星歯車機構２０のサンギヤ２１は解放される。このため、第２の遊星歯車機構２０は入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には関与しない。ブレーキＢ１とブレーキＢ３が係合されるから、第３の遊星歯車機構３０のサンギヤ３１とキャリア３２がケースに連結され回転不能とされる。このため、第３の遊星歯車機構３０は回転不能に固定される。クラッチＣ２とクラッチＣ３とが解放されるから、第４の遊星歯車機構４０のキャリア４２は解放される。このため、第４の遊星歯車機構４０は入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には関与しない。したがって、入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には、第１の遊星歯車機構１０の１つだけが歯車機構として作動する。
（１０）前進１０速段は、クラッチＣ１とクラッチＣ２とブレーキＢ１とを係合すると共にクラッチＣ３とブレーキＢ２とブレーキＢ３とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は０．５５２となる。ここで、ブレーキＢ２が解放されるから、このブレーキＢ２に接続された第２の遊星歯車機構２０のサンギヤ２１は解放される。このため、第２の遊星歯車機構２０は入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には関与しない。また、クラッチＣ１とクラッチＣ２とが係合されるから、第４の遊星歯車機構４０のキャリア４２とリングギヤ４３は連結されることになる。このため、第４の遊星歯車機構４０は一体として回転するものとなり、第４の遊星歯車機構４０は入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達に対して歯車機構として作動しない。したがって、入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には第１の遊星歯車機構１０と第３の遊星歯車機構３０の２つだけが歯車機構として作動する。
（１１）後進段は、クラッチＣ３とブレーキＢ１とブレーキＢ２とを係合すると共にクラッチＣ１とクラッチＣ２とブレーキＢ３とを解放することにより形成することができ、ギヤ比は−４．８８１となる。

【0034】

上述したように、実施例の自動変速機装置１，１Ｂの最高速段の前進１０速段では、入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には、第１の遊星歯車機構１０と第３の遊星歯車機構３０の２つだけが歯車機構として作動する。一方、図９に示した従来例の自動変速機装置９０１の最高速段の前進９速段では、入力軸９０３と出力ギヤ９０４とにおけるトルク伝達には第１ないし第４の遊星歯車機構９１０，９２０，９３０，９４０の全て（４つ）が作動する。したがって、実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、従来例の自動変速機装置９０１に比して、最高速段におけるトルク伝達に作動する遊星歯車機構の数を少なくしている。この結果、実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、従来例の自動変速機装置９０１に比して、ギヤの噛み合いによる損失を低下させ、トルクの伝達効率を高くすることができる。また、実施例の自動変速機装置１，１Ｂの最高速段の１つ前の前進９速段では、、入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達には、第１の遊星歯車機構１０の１つだけが歯車機構として作動する。一方、図９に示した従来例の自動変速機装置９０１の最高速段の１つ前の前進８速段では、入力軸９０３と出力ギヤ９０４とにおけるトルク伝達には第１の遊星歯車機構９１０と第２の遊星歯車機構９２０の２つが作動する。したがって、実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、従来例の自動変速機装置９０１に比して、最高速段の１つ前におけるトルク伝達に作動する遊星歯車機構の数を少なくしている。この結果、実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、従来例の自動変速機装置９０１に比して、ギヤの噛み合いによる損失を低下させ、トルクの伝達効率を高くすることができる。このように、最高速段やその１つ前の変速段は、自動変速機装置１，１Ｂが車両に搭載された場合、比較的高速走行、例えば高速道路の巡航走行の際に用いられるから、比較的高速走行におけるトルクの伝達効率を高くすることができ、車両の燃費の向上を図ることができる。

【0035】

こうして構成された実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０のギヤ比λ１，λ２，λ３，λ４として０．６０，０．３０，０．３５，０．５０を用いた場合には、最低速段である前進１速段のギヤ比が４．８１３であり、最高速段である前進１０速段のギヤ比が０．５５２であるから、両者のギヤ比幅は８．７１９となる。このように、最低速段をよりローギヤ側に最高速段をよりハイギヤ側に設定することにより、加速性能と燃費性能とを両立させることができる。

【0036】

実施例の自動変速機装置１，１Ｂで第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０のギヤ比λ１，λ２，λ３，λ４として０．６０，０．３０，０．３５，０．５０を用いた場合と図９に示した従来例の自動変速機装置９０１とにおける各遊星歯車機構を構成する各回転要素の回転数に対して考察すると、以下のようになる。

【0037】

（１）実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０を構成するそれぞれの３つの回転要素（サンギヤ１１，２１，３１，４１，キャリア１２，２２，３２，４２，リングギヤ１３，２３，３３，４３）における最大回転数は入力軸３の回転数の約４．４倍となるが、従来例の自動変速機装置９０１では、最大回転数は入力軸９０３の回転数の約５．５倍となる。したがって、実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、従来例の自動変速機装置９０１に比して、最大回転数となる回転要素の回転数を低くすることができる。この結果、実施例の自動変速機装置１，１Ｂは、従来例の自動変速機装置９０１に比して、装置の耐久性を向上させることができると共に、耐久性確保のための熱処理や表面処理などに必要なコストを抑制することができる。

【0038】

（２）実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０のピニオンギヤ１４，２４，３４，４４の最大回転数は、前進１速段で入力軸３の回転数の約１．４倍、最高速段である前進１０速段で入力軸３の回転数の約４．１倍、後進段で入力軸３の回転数の約２．７倍となるが、従来例の自動変速機装置９０１では、ピニオンギヤの最大回転数は、前進１速段で入力軸９０３の回転数の約２．７倍、最高速段である前進９速段で入力軸９０３の回転数の約４．８倍、後進段で入力軸９０３の回転数の約４．０倍となる。したがって、実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、従来例の自動変速機装置９０１に比して、最低速段，最高速段，後進段のいずれでも最大の回転数となるピニオンギヤの回転数を低くすることができる。この結果、実施例の自動変速機装置１，１Ｂは、従来例の自動変速機装置９０１に比して、装置の耐久性を向上させることができると共に耐久性確保のための熱処理や表面処理などに必要なコストを抑制することができる。

【0039】

（３）実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、最高速段である前進１０速段における係合要素（クラッチＣ１〜Ｃ３，ブレーキＢ１〜Ｂ３）の相対回転数における最大回転数は入力軸３の回転数の約４．４倍となるが、従来例の自動変速機装置９０１では、最大回転数は入力軸９０３の回転数の約５．５倍となる。したがって、実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、従来例の自動変速機装置９０１に比して、最高速段における係合要素の相対回転数における最大回転数を低くすることができる。この結果、実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、係合要素として通常用いられる湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキを用いることができ、ドグクラッチやドグブレーキを用いる従来例の自動変速機装置９０１に比して、変速時の制御性を良好なものとすることができると共に、変速時のショックを低減することができる。

【0040】

以上説明した実施例の自動変速機装置１，１Ｂによれば、シングルピニオン式の第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０と、３つのクラッチＣ１〜Ｃ３と、３つのブレーキＢ１〜Ｂ３とを備え、第１の遊星歯車機構１０のサンギヤ１１を第１連結要素５１により第３の遊星歯車機構３０のリングギヤ３３に連結し、第１の遊星歯車機構１０のキャリア１２を第２連結要素５２により第２の遊星歯車機構２０のキャリア２２に連結し、第２の遊星歯車機構２０のリングギヤ２３を第３連結要素５３により第３の遊星歯車機構３０のキャリア３２に連結し、第３の遊星歯車機構３０のサンギヤ３１を第４連結要素５４により第４の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１に連結し、第２連結要素５２（キャリア１２，キャリア２２）をクラッチＣ１を介して第４の遊星歯車機構４０のリングギヤ４３に接続すると共にクラッチＣ２を介して第４の遊星歯車機構４０のキャリア４２に接続し、第１連結要素５１（サンギヤ１１，リングギヤ３３）をクラッチＣ３を介して第４の遊星歯車機構４０のキャリア４２に接続し、第３連結要素５３（リングギヤ２３，キャリア３２）をブレーキＢ１を介してケース２に接続し、第２の遊星歯車機構２０のサンギヤ２１をブレーキＢ２を介してケース２に接続し、第４連結要素５４（サンギヤ３１，サンギヤ４１）をブレーキＢ３を介してケース２に接続し、第４の遊星歯車機構４０のリングギヤ４３を入力軸３に接続し、第１の遊星歯車機構１０のリングギヤ１３を出力ギヤ４に接続することにより、前進１速段から前進１０速段および後進段に変速可能な自動変速機装置を構成することができる。この結果、前進１速段から前進９速段および後進段の従来例の自動変速機装置９０１に比して、前進側の変速段の段数を多くして滑らかな加速感を運転者に与えることができ、ドライバビリティを良好なものにすることができる。

【0041】

実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、最高速段としての前進１０速段をクラッチＣ１とクラッチＣ２とブレーキＢ１とを係合すると共にクラッチＣ３とブレーキＢ２とブレーキＢ３とを解放することによって形成することにより、入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達に歯車として作動する遊星歯車機構を第１の遊星歯車機構１０と第３の遊星歯車機構３０の２つだけとし、最高速段の前進９速段では入力軸９０３と出力ギヤ９０４とにおけるトルク伝達に第１ないし第４の遊星歯車機構９１０，９２０，９３０，９４０の全て（４つ）が作動する従来例の自動変速機装置９０１に比して、最高速段におけるトルク伝達に作動する遊星歯車機構の数を少なくすることができ、ギヤの噛み合いによる損失を低下させ、トルクの伝達効率を高くすることができる。また、実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、最高速段の１つ前の前進９速段をクラッチＣ１とブレーキＢ１とブレーキＢ３とを係合すると共にクラッチＣ２とクラッチＣ３とブレーキＢ２とを解放することにより形成することにより、入力軸３と出力ギヤ４とにおけるトルク伝達に歯車として作動する遊星歯車機構を第１の遊星歯車機構１０の１つだけとし、最高速段の１つ前の前進８速段では入力軸９０３と出力ギヤ９０４とにおけるトルク伝達に第１の遊星歯車機構９１０と第２の遊星歯車機構９２０の２つが作動する従来例の自動変速機装置９０１に比して、最高速段の１つ前の変速段におけるトルク伝達に作動する遊星歯車機構の数を少なくすることができ、ギヤの噛み合いによる損失を低下させ、トルクの伝達効率を高くすることができる。これらの結果、自動変速機装置におけるトルクの伝達効率を向上させることができる。

【0042】

実施例の自動変速機装置１では、第１の遊星歯車機構１０を第３の遊星歯車機構３０の外周側に配置しているから、４つの遊星歯車機構を横並びに配置したものに比して、径方向については大きくなるものの、軸方向については短くすることができる。即ち、３つの遊星歯車機構を横並びに配置した自動変速機装置の軸方向の長さと同様にすることができる。

【0043】

実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０を構成するそれぞれの３つの回転要素における最大回転数は従来例の自動変速機装置９０１に比して低いから、従来例の自動変速機装置９０１に比して、装置の耐久性を向上させることができると共に耐久性確保のための熱処理や表面処理などに必要なコストを抑制することができる。また、実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０のピニオンギヤ１４，２４，３４，４４の最大回転数は、従来例の自動変速機装置９０１に比して、最低速段，最高速段，後進段のいずれでも低いから、装置の耐久性を向上させることができると共に耐久性確保のための熱処理や表面処理などに必要なコストを抑制することができる。さらに、実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、最高速段である前進１０速段における係合要素の相対回転数における最大回転数は、従来例の自動変速機装置９０１に比して低いから、係合要素として通常用いられる湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキを用いたときには、従来例の自動変速機装置９０１に比して、変速時の制御性を良好なものとすることができると共に、変速時のショックを低減することができる。

【0044】

実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、３つのクラッチＣ１〜Ｃ３のすべてを摩擦クラッチとして構成すると共に３つのブレーキＢ１〜Ｂ３のすべてを摩擦ブレーキとして構成するものとしたが、一部のクラッチやブレーキを摩擦クラッチや摩擦ブレーキに代えてドグクラッチやドグブレーキによって構成するものとしてもよい。ブレーキＢ２をドグブレーキとして構成した自動変速機装置１，１Ｂに対する変形例の自動変速機装置１Ｃ，１Ｄを図５，図６に示す。変形例の自動変速機装置１Ｃ，１Ｄの作動表および速度線図は図３，図４と同一である。ドグブレーキは係合時にショックが生じやすく、回転を同期させる同期制御が必要となるが、ブレーキＢ２は前進１速段から前進５速段まで係合が連続していると共に前進６速段から前進１０速段まで解放が連続しているから、係合と解放が頻繁に繰り返されることがなく、同期制御が発生する頻度が少ない。このため、ドグブレーキを採用しても変速フィーリングの悪化は抑制される。一方、ドグブレーキは、係合時に油圧を保持する必要がないため、油圧の保持が必要となる油圧駆動のブレーキに比して、エネルギ損失を抑制することができる。この結果、装置のエネルギ効率を向上させることができる。

【0045】

実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、エンジンが横置き（車両の左右方向に）配置されたタイプ（例えば、フロントエンジンフロントドライブ式）の車両に搭載されるものとしたが、エンジンが縦置き（車両の前後方向に）配置されたタイプ（例えば、フロントエンジンリヤドライブ式）の車両に搭載されるものとしてもよい。この場合の変形例の自動変速機装置１０１の構成の概略を図７に示す。自動変速機装置１０１は、サンギヤ１１１，１２１，１３１，１４１とリングギヤ１１３，１２３，１３３，１４３と複数のピニオンギヤ１１４，１２４，１３４，１４４とキャリア１１２，１２２，１３２，１４２とを各々有するシングルピニオン式の４つの遊星歯車機構１１０，１２０，１３０，１４０を備える。第１の遊星歯車機構１１０のサンギヤ１１１は第１連結要素１５１により第３の遊星歯車機構１３０のリングギヤ１３３に連結されており、第１の遊星歯車機構１１０のキャリア１１２は第２連結要素１５２により第２の遊星歯車機構１２０のキャリア１２２に連結されている。また、第２の遊星歯車機構１２０のリングギヤ１２３は第３連結要素１５３により第３の遊星歯車機構１３０のキャリア１３２に連結されており、第３の遊星歯車機構１３０のサンギヤ１３１は第４連結要素１５４により第４の遊星歯車機構１４０のサンギヤ１４１に連結されている。第２連結要素１５２（キャリア１１２，キャリア１２２）は、クラッチＣ１を介して第４の遊星歯車機構１４０のリングギヤ１４３に接続されていると共に、クラッチＣ２を介して第４の遊星歯車機構１４０のキャリア１４２に接続されている。また、第１連結要素１５１（サンギヤ１１１，リングギヤ１３３）は、クラッチＣ３を介して第４の遊星歯車機構１４０のキャリア１４２に接続されている。第３連結要素１５３（リングギヤ１２３，キャリア１３２）は、ブレーキＢ１を介してケース１０２に接続されており、第２の遊星歯車機構１２０のサンギヤ１２１は、ブレーキＢ２を介してケース１０２に接続されている。また、第４連結要素１５４（サンギヤ１３１，サンギヤ１４１）は、ブレーキＢ３を介してケース１０２に接続されている。そして、第４の遊星歯車機構１４０のリングギヤ１４３には入力軸１０３が接続されており、第１の遊星歯車機構１１０のリングギヤ１１３には出力軸１０４が接続されている。こうした接続関係は、実施例の自動変速機装置１，１Ｂと同一である。即ち、変形例の自動変速機装置１０１と実施例の自動変速機装置１，１Ｂとでは、第１ないし第４の遊星歯車機構１１０，１２０，１３０，１４０がそれぞれ第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０に相当し、第１ないし第４連結要素１５１，１５２，１５３，１５４がそれぞれ第１ないし第４連結要素５１，５２，５３，５４に相当し、クラッチＣ１０１〜クラッチＣ１０３がそれぞれクラッチＣ１〜Ｃ３に相当し、ブレーキＢ１０１〜Ｂ１０３がブレーキＢ１〜Ｂ１０３に相当する。したがって、こうした変形例の自動変速機装置１０１でも第１ないし第４の遊星歯車機構１１０，１２０，１３０，１４０のギヤ比λ１，λ２，λ３，λ４として０．６０，０．３０，０．３５，０．５０を用いれば、図３の作動表および図４の速度線図に示す前進１速段ないし前進１０速段および後進段の変速を実現することができ、変形例の自動変速機装置１０１も実施例の自動変速機装置１，１Ｂと同様に機能し、同様の効果を奏することができる。この変形例の自動変速機装置１０１でも、図８の変形例の自動変速機装置１０１Ｃに例示するように、ブレーキＢ１０２をドグブレーキとして構成することができるし、クラッチＣ１０１をドグクラッチとして構成することもできる。

【0046】

実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０のギヤ比λ１，λ２，λ３，λ４として０．６０，０．３０，０．３５，０．５０を用いたが、ギヤ比λ１，λ２，λ３，λ４はこの値に限定されるものではない。

【0047】

実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０を、いずれもシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成するものとしたが、第１ないし第４の遊星歯車機構１０，２０，３０，４０のうち一部或いは全部をダブルピニオン式の遊星歯車機構として構成するものとしても構わない。

【0048】

実施例の自動変速機装置１，１Ｂでは、３つのクラッチＣ１〜Ｃ３と３つのブレーキＢ１〜Ｂ３とのうち３つを係合すると共に他の３つを解放することにより、前進１速段から前進１０速段と後進段が可能な自動変速機装置として構成したが、前進１速段から前進１０速段の１０速変速のうちのいずれか１つの変速段を除いた９速変速または複数の変速段を除いた８速変速以下の変速と後進段が可能な自動変速機装置としても構わない。

【0049】

ここで、実施例の主要な要素と発明の概要の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、入力軸（インプットシャフト）３が「入力部材」に相当し、出力ギヤ４が「出力部材」に相当し、第１の遊星歯車機構１０が「第１の遊星歯車機構」に相当し、サンギヤ１１が「第１回転要素」に相当し、キャリア１２が「第２回転要素」に相当し、リングギヤ１３が「第３回転要素」に相当し、第２の遊星歯車機構２０が「第２の遊星歯車機構」に相当し、サンギヤ２１が「第４回転要素」に相当し、キャリア２２が「第５回転要素」に相当し、リングギヤ２３が「第６回転要素」に相当し、第３の遊星歯車機構３０が「第３の遊星歯車機構」に相当し、サンギヤ３１が「第７回転要素」に相当し、キャリア３２が「第８回転要素」に相当し、リングギヤ３３が「第９回転要素」に相当し、第４の遊星歯車機構３４が「第４の遊星歯車機構」に相当し、サンギヤ４１が「第１０回転要素」に相当し、キャリア４２が「第１１回転要素」に相当し、リングギヤ４３が「第１２回転要素」に相当し、第１連結要素５１が「第１連結要素」に相当し、第２連結要素５２が「第２連結要素」に相当し、第３連結要素５３が「第３連結要素」に相当し、第４連結要素５４が「第４連結要素」に相当し、クラッチＣ１が「第１クラッチ」に相当し、クラッチＣ２が「第２クラッチ」に相当し、クラッチＣ３が「第３クラッチ」に相当し、ブレーキＢ１が「第１ブレーキ」に相当し、ブレーキＢ２が「第２ブレーキ」に相当し、ブレーキＢ３が「第３ブレーキ」に相当する。なお、実施例の主要な要素と発明の概要の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が発明の概要の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、発明の概要の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、発明の概要の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は発明の概要の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

【0050】

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0051】

本発明は、自動変速機装置の製造産業などに利用可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】