(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1プラネタリ機構、前記第2プラネタリ機構、前記第3プラネタリ機構及び前記第4プラネタリ機構は、前記入力軸の軸線に沿って順不同に配置される、請求項1又は2に記載の車両用自動変速装置。
前記第1プラネタリ機構、前記第2プラネタリ機構、前記第3プラネタリ機構及び前記第4プラネタリ機構は、前記入力軸の軸線に直角な方向に向かって順不同に配置される、請求項1又は2に記載の車両用自動変速装置。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の車両用自動変速装置の実施形態について図面を参照して説明する。実施形態において、車両用自動変速装置は、車両に搭載された動力源、例えばエンジン又は電動機などが出力する回転駆動力を変速する装置として用いられる。車両は、車両用自動変速装置により変速された回転駆動力が差動装置などを介して駆動輪に伝達され、車両用自動変速装置において成立した所定の変速段で前進または後進するように構成される。
【0012】
<第1実施形態>
本発明の車両用自動変速装置の第1実施形態は、種々の構成が考えられるが、先ず、それらを包括した構成を示す
図1のレバーダイアグラムを参照して説明する。この車両用自動変速装置10は、入力軸N、出力軸T、シングルピ二オン式又はダブルピ二オン式の第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4を備える。第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4は、入力軸Nに沿って順不同に配置される。なお、第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4は、入力軸Nの軸線Lに直角な方向に向かって順不同に配置、すなわち入力軸Nの軸線Lに対し、軸方向の同一位置でかつ径方向外側に順不同に配置することも可能である。
【0013】
各プラネタリ機構P1,P2,P3,P4は、第1要素N11,N21,N31,N41、第2要素N12,N22,N32,N42、第3要素N13,N23,N33,N43を有している。第1要素N11,N21,N31,N41、第2要素N12,N22,N32,N42、第3要素N13,N23,N33,N43は、プラネタリ機構を構成するサンギヤ、キャリア、リングギヤのいずれかとなる。
【0014】
そして、車両用自動変速装置10は、第1、第2、第3、第4、第5、第6係合要素M1,M2,M3,M4,M5,M6にて構成される6つの係合要素を備える。第1係合要素M1は、配置される位置に応じてブレーキまたはクラッチで構成される。第2係合要素M2は、配置される位置に応じてブレーキまたはクラッチで構成される。第3係合要素M3は、第1クラッチCL1で構成される。第4係合要素M4は、第2クラッチCL2で構成される。第5係合要素M5は、第3クラッチCL3で構成される。第6係合要素M6は、第1ブレーキB1で構成される。第1係合要素M1は、
図1の○で示す3箇所のうち、任意の1箇所に配置される。第2係合要素M2は、
図1の△で示す3箇所のうち、任意の1箇所に配置される。第3クラッチCL3は、
図1の□で示す3箇所のうち、任意の1箇所に配置される。第2クラッチCL2は、
図1の◇で示す3箇所のうち、任意の1箇所に配置される。第2クラッチCL2は第2プラネタリ機構P2を一体回転させるもので、第2プラネタリ機構P2の第1要素N21と第2要素N22と第3要素N33のうちの2つの要素を係合可能とすれば足りるものである。この車両用自動変速装置10は、上記6つの係合要素のうち、3つの係合要素を係合することによって、入力軸Nから入力される回転駆動力を少なくとも9個の前進変速段及び1つの後進変速段の何れかに変速して出力軸Tから出力可能な構成となっている。車両用自動変速装置10における係合要素の作動状態と成立する変速段は、
図3に示す如くとなる。
【0015】
各プラネタリ機構P1,P2,P3,P4の各要素N11,N21,N31,N41,
N12,N22,N32,N42,N13,N23,N33,N43は、連結部材J1,J2,J3,J4.J5,J6,J7,J8.J9のいずれかを介して別のプラネタリ機構のいずれかの要素と連結し、もしくは更に第1、第2、第3クラッチCL1,CL2,CL3あるいは第1係合要素M1、第2係合要素M2のいずれかを介して別のプラネタリ機構のいずれかの要素と連結を選択可能であり、又は第1ブレーキB1,あるいは第1係合要素M1及び第2係合要素M2のいずれかを介して固定部材Kと連結を選択可能である。
【0016】
具体的には、車両用自動変速装置10において、第1プラネタリ機構P1の第1要素N11は、第1連結部材J1を介して固定部材Kと連結し、又は第1連結部材J1に第1係合要素M1が配置されたときは第1係合要素M1により第1連結部材J1を介して固定部材Kとの連結を選択可能である。第1プラネタリ機構P1の第2要素N12は、第2連結部材J2を介して第2プラネタリ機構P2の第3要素N23と連結し、又は第2連結部材J2に第1係合要素M1が配置されたときは第1係合要素M1により第2連結部材J2を介して第2プラネタリ機構P2の第3要素N23との連結を選択可能である。第1プラネタリ機構P1の第3要素N13は、第3連結部材J3を介して入力軸Nと連結し、又は第3連結部材J3に第1係合要素M1が配置されたときは第1係合要素M1により第3連結部材J3を介して入力軸Nとの連結を選択可能である。
【0017】
第2プラネタリ機構P2の第1要素N21は、第4連結部材J4を介して第3プラネタリ機構P3の第3要素N31と連結し、又は第4連結部材J4に第2係合要素M2が配置されたときは第2係合要素M2により第4連結部材J4を介して第3プラネタリ機構P3の第1要素N31との連結を選択可能である。第3プラネタリ機構P3の第2要素N32は、第5連結部材J5を介して出力軸Tと連結し、又は第5連結部材J5に第2係合要素M2が配置されたときは第2係合要素M2により第5連結部材J5を介して出力軸Tとの連結を選択可能である。第3プラネタリ機構P3の第3要素N33は、第6連結部材J6を介して固定部材Kと連結し、又は第6連結部材J6に第2係合要素M2が配置されたときは第2係合要素M2により第6連結部材J6を介して固定部材Kとの連結を選択可能である。
【0018】
第4プラネタリ機構P4の第1要素N41は、第7連結部材J7を介して第2プラネタリ機構P2の第1要素N21と連結し、又は第7連結部材J7に第3クラッチCL3が配置されたときは第3クラッチCL3により第7連結部材J7を介して第2プラネタリ機構P2の第1要素N21との連結を選択可能である。第4プラネタリ機構P4の第2要素N42は、第8連結部材J8を介して入力軸Nと連結し、又は第8連結部材J8に第3クラッチCL3が配置されたときは第3クラッチCL3により第8連結部材J8を介して入力軸Nとの連結を選択可能である。第4プラネタリ機構P4の第3要素N43は、第9連結部材J9を介して出力軸Tと連結し、又は第9連結部材J9に第3クラッチCL3が配置されたときは第3クラッチCL3により第9連結部材J9を介して出力軸Tとの連結を選択可能である。
【0019】
第1クラッチCL1は、入力軸Nと第2プラネタリ機構P2の第2要素N22とを係脱可能に連結する。第2クラッチCL2は、第2プラネタリ機構P2を一体回転させるもので、第2プラネタリ機構P2の第1要素N21と第2要素N22と第3要素N33のうちの2つの要素を係合可能とすれば足りるものである。第1ブレーキB1は、第2プラネタリ機構P2の第2要素N23を固定部材Kに対し係脱可能に設けられる。
【0020】
第1係合要素M1は、第1連結部材J1、第2連結部材J2及び第3連結部材J3のうち、1つ選択される第1選択連結部材に配置され、第1選択連結部材を係脱可能な連結状態にする。第1係合要素M1が配置されない第1連結部材J1、第2連結部材J2及び第3連結部材J3は連結状態にされる。第2係合要素M2は、第4連結部材J4、第5連結部材J5及び第6連結部材J6のうち、1つ選択される第2選択連結部材に配置され、第2選択連結部材を係脱可能な連結状態にする。第2係合要素M2が配置されない第4連結部材J4、第5連結部材J5及び第6連結部材J6は連結状態にされる。第3クラッチCL3は、第7連結部材J7、第8連結部材J8及び第9連結部材J9のうち、1つ選択される第3選択連結部材に配置され、第3選択連結部材を係脱可能な連結状態にする。第3クラッチCL3が配置されない第7連結部材J7、第8連結部材J8及び第9連結部材J9は連結状態にされる。
【0021】
なお、第1係合要素M1は、第1プラネタリ機構P1に回転駆動力の伝達を受け持たせるもので、第1連結部材J1、第2連結部材J2及び第3連結部材J3のうち、1つ選択される第1選択連結部材に配置され、第1選択連結部材を係脱可能な連結状態にとすれば足りるものである。第2係合要素M2は、第3プラネタリ機構P3に回転駆動力の伝達を受け持たせるもので、第4連結部材J4、第5連結部材J5及び第6連結部材J6のうち、1つ選択される第2選択連結部材に配置され、第2選択連結部材を係脱可能な連結状態にとすれば足りるものである。第3クラッチCL3は、第4プラネタリ機構P4に回転駆動力の伝達を受け持たせるもので、第7連結部材J7、第8連結部材J8及び第9連結部材J9のうち、1つ選択される第3選択連結部材に配置され、第3選択連結部材を係脱可能な連結状態にとすれば足りるものである。
【0022】
<第1実施形態の第1具体例>
次に、第1実施形態の車両用自動変速装置10の第1具体例の構成について、
図2を参照して説明する。
【0023】
この車両用自動変速装置11は、入力側(
図2の左側)から出力側(
図2の右側)に向かって入力軸Nの軸線Lに沿って並設された4つのシングルピニオン式の第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4と、第1、第2係合要素M1,M2と、第1、第2、第3クラッチCL1,CL2,CL3と、第1ブレーキB1と、入力軸Nと、出力軸Tと、を備える。
【0024】
また、この車両用自動変速装置11は、車両の制御ECU2による制御信号に基づいて第1、第2係合要素M1,M2、各クラッチCL1,CL2,CL3、ブレーキB1からなる6つの係合要素の作動状態を制御される。そして、本実施形態においては、上記6つの係合要素のうち3つの係合要素を作動させることによって、入力軸Nから入力される回転駆動力を、前進9速段及び後進1速段の何れかに変速して、出力軸Tから出力可能な構成となっている。
【0025】
入力軸N及び出力軸Tは、トランスミッションケースH(固定部材に相当する)に対し、入力軸Nの軸線L周りに回転可能に支承されている。入力軸Nは、図略のクラッチ装置などを介して動力源、例えばエンジン又は電動機などの回転駆動力を車両用自動変速装置11に入力する軸部材である。出力軸Tは、入力軸Nと同軸上に配置され、変速された回転駆動力を図略の差動装置などを介して駆動輪に出力する軸部材である。
【0026】
第1プラネタリ機構P1は、軸線Lと同軸に回転可能に支承された第1サンギヤS1、第1リングギヤR1、及び第1サンギヤS1と第1リングギヤR1とに噛合する第1ピ二オンギヤQ1を支承する第1キャリアC1で構成される。
第2プラネタリ機構P2は、軸線Lと同軸に回転可能に支承された第2サンギヤS2、第2リングギヤR2、及び第2サンギヤS2と第2リングギヤR2とに噛合する第2ピ二オンギヤQ2を支承する第2キャリアC2で構成される。
第3プラネタリ機構P3は、軸線Lと同軸に回転可能に支承された第3サンギヤS3、第3リングギヤR3、及び第3サンギヤS3と第3リングギヤR3とに噛合する第3ピ二オンギヤQ3を支承する第3キャリアC3で構成される。
第4プラネタリ機構P4は、軸線Lと同軸に回転可能に支承された第4サンギヤS4、第4リングギヤR4、及び第4サンギヤS4と第4リングギヤR4とに噛合する第4ピ二オンギヤQ4を支承する第4キャリアC4で構成される。
【0027】
なお、この車両用自動変速装置11においては、第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4は、シングルピニオン式であるため、第1、第2、第3、第4サンギヤS1,S2,S3、S4が、第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4の各第1要素に相当し、第1、第2、第3、第4キャリアC1,C2,C3,C4が、第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4の各第2要素に相当し、第1、第2、第3、第4リングギヤR1,R2,R3,R4が、第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4の各第3要素に相当する。
【0028】
第1係合要素M1、第2係合要素M2及び第1ブレーキB1は、トランスミッションケースH(固定部材に相当する)に設けられ、所定の要素の回転を制動する係合要素である。本実施形態では、各クラッチCL1,CL2,CL3と同様に、トランスミッションケースHに形成された油路から供給される油圧によって作動する油圧式としている。これにより、第1係合要素M1、第2係合要素M2及び第1ブレーキB1は、例えば制御ECU2による制御指令に基づいて作動する油圧ポンプから油圧を供給されると、図示しないディスクにパッドを押圧して、対象とする所定の要素の回転を制動する。そして、油圧ポンプによる油圧の供給が遮断されると、ディスクからパッドを離間させて、所定の要素の回転を許容する。
【0029】
各クラッチCL1,CL2,CL3は、複数の要素同士を選択的に連結可能な係合要素である。本実施形態では、各クラッチCL1,CL2,CL3は、常開型であり、供給される油圧によって作動する油圧式としている。これにより、各クラッチCL1,CL2,CL3は、例えば制御ECU2による制御指令に基づいて作動する油圧ポンプから入力軸NやトランスミッションケースHに形成された油路を介して油圧を供給されると、図示しない複数のクラッチ板を接触させて、対象の要素間で駆動力が伝達されるように要素同士を連結する。そして、上記の油圧ポンプによる油圧の供給が遮断されると、クラッチ板同士を離間させて、対象の要素間で駆動力が伝達されないように要素同士を離脱させる。
【0030】
次に、車両用自動変速装置11における連結状態について説明する。第1連結部材J1は、第1プラネタリ機構P1の第1サンギヤS1とトランスミッションケースH(固定部材に相当する)とを連結状態、又は第1連結部材J1に第1係合要素M1が配置されたときは係脱可能な連結状態の一方にする。第2連結部材J2は、第1プラネタリ機構P1の第1キャリアC1と第2プラネタリ機構P2の第2リングギヤR2とを連結する。第3連結部材J3は、第1プラネタリ機構P1の第1リングギヤR1と入力軸Nとを連結する。
【0031】
第4連結部材J4は、第3プラネタリ機構P3の第3サンギヤS3と第2プラネタリ機構P2の第2サンギヤS2とを連結する。第5連結部材J5は、第3プラネタリ機構P3の第3キャリアC3と出力軸Tとを連結する。第6連結部材J6は、第3プラネタリ機構P3の第3リングギヤR3とトランスミッションケースHとを連結状態、又は第6連結部材J6に第2係合要素M2が配置されたときは係脱可能な連結状態の一方にする。
【0032】
第7連結部材J7は、第4プラネタリ機構P4の第4サンギヤS4と第2プラネタリ機構P2の第2サンギヤS2とを連結する。第8連結部材J8は、第4プラネタリ機構P4の第4キャリアC4と入力軸Nとを連結する。第9連結部材J9は、第4プラネタリ機構P4の第4リングギヤR4と出力軸Tとを連結状態、又は第9連結部材J9に第3クラッチCL3が配置されたときは係脱可能な連結状態の一方にする。
【0033】
第1係合要素M1は、第1連結部材J1(第1選択連結部材に相当する)に配置され、第1連結部材J1を係脱可能な連結状態にする。第1係合要素M1は、その係合により第1サンギヤS1の回転を制動する。第2係合要素M2は、第6連結部材J6(第2選択連結部材に相当する)に配置され、第6連結部材J6を係脱可能な連結状態にする。第2係合要素M2は、その係合により第3リングギヤR3の回転を制動する。第1ブレーキB1は、第2プラネタリ機構P2の第2キャリアC2をトランスミッションケースHに対し係脱可能に設けられて、第2キャリアC2に連結された第1ブレーキ連結部材V1を介して、第2キャリアC2の回転を制動する。
【0034】
第1クラッチCL1は、入力軸Nと第2プラネタリ機構P2の第2キャリアC2とを係脱可能に連結する。第2クラッチCL2は、第2プラネタリ機構P2の第2サンギヤS2と第2キャリアC2を係脱可能に連結する。第3クラッチCL3は、第9連結部材J9(第3選択連結部材に相当する)に配置され、第9連結部材J9を係脱可能な連結状態にし、即ち、第4プラネタリ機構P4の第4リングギヤR4と出力軸Tとを係脱可能に連結する。
【0035】
以上のように構成された車両用自動変速装置11は、
図3に示す様に、第1、第2係合要素M1,M2、第1、第2、第3クラッチCL1,CL2,CL3、第1ブレーキB1との6つの係合要素のうちの3つの係合要素を選択的に係合することにより、第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4の要素の回転を規制することにより、前進9速段、後進1速段の変速段を形成することができる。
図3は、各変速段に対応する第1、第2係合要素M1,M2、第1、第2、第3クラッチCL1,CL2,CL3、ブレーキB1の作動状態を示しており、欄に丸印が付されている場合、係合状態にあることを示す。
【0036】
<第1実施形態の第2具体例>
次に、第1実施形態の車両用自動変速装置10の第2具体例の構成について、
図2に対応させて示す
図4を参照して説明する。なお、
図4においては、
図2に示す車両用自動変速装置11の構成部材と同一の構成部材は同一番号を付して詳細な説明を省略する。この車両用自動変速装置12は、第2クラッチCL2が、第2プラネタリ機構P2の第2キャリアC2と第2プラネタリ機構P2の第2リングギヤR2を係脱可能に連結するに変更した点で、第1具体例の車両用自動変速装置11と異なる構成となっている。また、車両用自動変速装置12は、第3クラッチCL3が、第8連結部材J8(第3選択連結部材に相当する)に配置され、第8連結部材J8を係脱可能な連結状態にし、即ち、第4プラネタリ機構P4の第4キャリアC4と入力軸Nとを係脱可能に連結するに変更した点で、第1具体例の車両用自動変速装置11と異なる構成となっている。
【0037】
このような構成の車両用自動変速装置12においても、第1具体例の車両用自動変速置11と同様、
図3に示す様に、第1、第2係合要素M1,M2、第1、第2、第3クラッチCL1,CL2,CL3、第1ブレーキB1との6つの係合要素のうちの3つの係合要素を選択的に係合することにより、第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4の要素の回転を規制することにより、前進9速段、後進1速段の変速段を形成することができる。
【0038】
<第1実施形態の第3具体例>
次に、第1実施形態の車両用自動変速装置10の第3具体例の構成について、
図2に対応させて示す
図5を参照して説明する。なお、
図5においては、
図2に示す車両用自動変速装置11の構成部材と同一の構成部材は同一番号を付して詳細な説明を省略する。この車両用自動変速装置13は、第1プラネタリ機構P1がダブルピニオン式に変更した点で、第1具体例の車両用自動変速装置11と異なる構成となっている。この第3具体例の車両用自動変速装置13においては、ダブルピニオン式の第1プラネタリ機構P1を用いているため、第1プラネタリ機構P1の各要素は、第1サンギヤS1が第1要素N11に相当し、第1リングギヤR1が第2要素N12に相当し、第1キャリアC1が第3要素N13に相当する。従って、この車両用自動変速装置13では、第1プラネタリ機構P1の第1サンギヤS1は、第1連結部材J1を介してトランスミッションケースHと連結される。第1プラネタリ機構P1の第1リングギヤR1は、第2連結部材J2を介して第2プラネタリ機構P2の第2リングギヤR2と連結される。第1プラネタリ機構P1の第1キャリアC1は、第3連結部材J3を介して入力軸Nと連結される。
【0039】
また、車両用自動変速装置13は、第2クラッチCL2が、第2プラネタリ機構P2の第2サンギヤS2と第2プラネタリ機構P2の第2リングギヤR2を係脱可能に連結するに変更した点で、第1具体例の車両用自動変速装置11と異なる構成となっている。また、車両用自動変速装置13は、第3クラッチCL3は、第7連結部材J7(第3選択連結部材に相当する)に配置され、第7連結部材J7を係脱可能な連結状態にし、即ち、第2プラネタリ機構P2の第2サンギヤS2と第4プラネタリ機構P4の第4サンギヤS4とを係脱可能に連結するに変更した点で、第1具体例の車両用自動変速装置11と異なる構成となっている。
【0040】
このような構成の車両用自動変速装置13においても、第1具体例の車両用自動変速置11と同様、
図3に示す様に、第1、第2係合要素M1,M2、第1、第2、第3クラッチCL1,CL2,CL3、第1ブレーキB1との6つの係合要素のうちの3つの係合要素を選択的に係合することにより、第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4の要素の回転を規制することにより、前進9速段、後進1速段の変速段を形成することができる。
【0041】
<第1実施形態の第4具体例>
次に、第1実施形態の車両用自動変速装置10の第4具体例の構成について、
図5に対応させて示す
図6を参照して説明する。なお、
図6においては、
図5に示す車両用自動変速装置13の構成部材と同一の構成部材は同一番号を付して詳細な説明を省略する。この車両用自動変速装置14は、第2プラネタリ機構P2がダブルピニオン式に変更した点で、第3具体例の車両用自動変速装置13と異なる構成となっている。この第4具体例の車両用自動変速装置14においては、ダブルピニオン式の第2プラネタリ機構P2を用いているため、第2プラネタリ機構P2の各要素は、第2サンギヤS2が第1要素N21に相当し、第2リングギヤR2が第2要素N22に相当し、第2キャリアC2が第3要素N23に相当する。従って、この車両用自動変速装置14では、第2プラネタリ機構P2の第2サンギヤS2は、第4連結部材J4を介して第3プラネタリ機構P3の第3サンギヤS3と連結される。第1ブレーキB1は、第2プラネタリ機構P2の第2リングギヤR2をトランスミッションケースHに対し係脱可能に設けられて、第2リングギヤR2に連結された第1ブレーキ連結部材V1を介して、第2リングギヤR2の回転を制動する。第2プラネタリ機構P2の第2キャリアC2は、第2連結部材J2を介して第1プラネタリ機構P1の第1リングギヤR1と連結される。第1クラッチCL1が、第2プラネタリ機構P2の第2リングギヤR2と入力軸Nとを係脱可能に連結する。第2クラッチCL2が、第2プラネタリ機構P2の第2サンギヤS2と第2プラネタリ機構P2の第2キャリアC2を係脱可能に連結する。
【0042】
また、車両用自動変速装置14は、第3クラッチCL3は、第9連結部材J9(第3選択連結部材に相当する)に配置され、第9連結部材J9を係脱可能な連結状態にし、即ち、第4プラネタリ機構P4の第4リングギヤR4と出力軸Tとを係脱可能に連結するに変更した点で、第2具体例の車両用自動変速装置13と異なる構成となっている。
【0043】
このような構成の車両用自動変速装置14においても、第1具体例の車両用自動変速置11と同様、
図3に示す様に、第1、第2係合要素M1,M2、第1、第2、第3クラッチCL1,CL2,CL3、第1ブレーキB1との6つの係合要素のうちの3つの係合要素を選択的に係合することにより、第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4の要素の回転を規制することにより、前進9速段、後進1速段の変速段を形成することができる。
【0044】
<第1実施形態の第5具体例>
次に、第1実施形態の車両用自動変速装置10の第5具体例の構成について、
図2に対応させて示す
図7を参照して説明する。なお、
図7においては、
図2に示す車両用自動変速装置11の構成部材と同一の構成部材は同一番号を付して詳細な説明を省略する。この車両用自動変速装置15は、第2プラネタリ機構P2において、第2サンギヤS2が、第2プラネタリ機構P2の第3要素N23に相当し、第2キャリアC2が、第2プラネタリ機構P2の第2要素N22に相当し、第2リングギヤR2が、第2プラネタリ機構P2の第1要素N21に相当するに変更した点で、第1具体例の車両用自動変速装置11と異なる構成となっている。従って、この車両用自動変速装置15では、第2プラネタリ機構P2の第2サンギヤS2は、第2連結部材J2を介して第1プラネタリ機構P1の第1キャリアC1と連結される。第2プラネタリ機構P2の第2リングギヤR2は、第4連結部材J4を介して第3プラネタリ機構P3の第3サンギヤS3と連結される。第2プラネタリ機構P2の第2キャリアC2は、第1ブレーキB1を介して、トランスミッションケースHに対し係脱可能であるとともに第クラッチCL1を介して入力軸Nと係脱可能に連結される。
【0045】
このような構成の車両用自動変速装置15においても、第1実施形態の第1具体例の車両用自動変速装置11と同様、
図3に示す様に、第1、第2係合要素M1,M2、第1、第2、第3クラッチCL1,CL2,CL3、第1ブレーキB1との6つの係合要素のうちの3つの係合要素を選択的に係合することにより、第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4の要素の回転を規制することにより、前進9速段、後進1速段の変速段を形成することができる。
【0046】
<第2実施形態>
本発明の車両用自動変速装置の第2実施形態は、種々の構成が考えられるが、先ず、それらを包括した構成を示す
図8のレバーダイアグラムを参照して説明する。この車両用自動変速装置20は、以下に示す変更をした点で、第1実施形態の車両用自動変速装置10とは異なる。即ち、車両用自動変速装置20において、第4プラネタリ機構P4の第1要素N41は、第7連結部材J7を介して第3プラネタリ機構P3の第3要素N33と連結し、又は第7連結部材J7に第3クラッチCL3が配置されたときは第3クラッチCL3により第7連結部材J7を介して第3プラネタリ機構P3の第3要素N33との連結を選択可能である。第4プラネタリ機構P4の第2要素N42は、第9連結部材J9を介して出力軸Tと連結し、又は第9連結部材J9に第3クラッチCL3が配置されたときは第3クラッチCL3により第9連結部材J9を介して出力軸Tとの連結を選択可能である。第4プラネタリ機構P4の第3要素N43は、第8連結部材J8を介して入力軸Nと連結し、又は第8連結部材J8に第3クラッチCL3が配置されたときは第3クラッチCL3により第8連結部材J8を介して入力軸Nとの連結を選択可能である。
【0047】
このような構成の車両用自動変速装置20においても、前述の車両用自動変速装置10と同様に。
図3に示す様に、第1、第2係合要素M1,M2、第1、第2、第3クラッチCL1,CL2,CL3、第1ブレーキB1との6つの係合要素のうちの3つの係合要素を選択的に係合することにより、第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4の要素の回転を規制することにより、前進9速段、後進1速段の変速段を形成することができる。
【0048】
<第2実施形態の第1具体例>
次に、第2実施形態の車両用自動変速装置20の第1具体例の構成について、
図9を参照して説明する。
【0049】
なお、
図9においては、
図2に示す車両用自動変速装置11の構成部材と同一の構成部材は同一番号を付して詳細な説明を省略する。この車両用自動変速装置21は、第5連結部材J5が、第3プラネタリ機構P3の第3キャリアC3と出力軸を連結するに第4プラネタリ機構P4の第4キャリアC4を経由するに変更した点と、また、第4プラネタリ機構の第4サンギヤS4は、第7連結部材J7を介して第3プラネタリ機構P3の第3リングギヤR3と連結するに変更した点と、第8連結部材J8は、第4プラネタリ機構P4の第4リングギヤR4と入力軸Nとを連結状態、又は第8連結部材J9に第3クラッチCL3が配置されたときは係脱可能な連結状態の一方にするに変更した点で、第1実施形態の第1具体例の車両用自動変速装置11と異なる構成となっている。
【0050】
このような構成の車両用自動変速装置21においても、
図3に示す様に、第1、第2係合要素M1,M2、第1、第2、第3クラッチCL1,CL2,CL3、第1ブレーキB1との6つの係合要素のうちの3つの係合要素を選択的に係合することにより、第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4の要素の回転を規制することにより、前進9速段、後進1速段の変速段を形成することができる。
【0051】
<第2実施形態の第2具体例>
次に、第2実施形態の車両用自動変速装置の第2具体例の構成について、
図9に対応させて示す
図10を参照して説明する。なお、
図10においては、
図9に示す車両用自動変速装置21の構成部材と同一の構成部材は同一番号を付して詳細な説明を省略する。この車両用自動変速装置22は、第4プラネタリ機構P4は、第3プラネタリ機構P3の外周側で入力軸Nの軸線L周りに回転可能に支承される点で、第1具体例の車両用自動変速装置21と異なる構成となっている。シングルピニオン式の第4プラネタリ機構P4の第4サンギヤS4が、シングルピニオン式の第3プラネタリ機構P3の第3リングギヤR3の外周側に一体的に形成されることにより、第7連結部材J7を構成している。また、この車両用自動変速装置22は、第4プラネタリ機構P4の第4キャリアC4と出力軸を連結する第9連結部材J9が第3プラネタリ機構P3の第3キャリアC3を経由するに変更した点で、第1具体例の車両用自動変速装置21と異なる構成となっている。また、出力軸Tは入力軸Nの軸線Lと直交する方向に延在する点で第1具体例の車両用自動変速装置21と異なる構成となっている。また、この車両用自動変速装置22は、第2クラッチCL2が、第2プラネタリ機構P2の第2キャリアC2と第2プラネタリ機構P2の第2リングギヤR2を係脱可能に連結するに変更した点で、第2実施形態の第1具体例の車両用自動変速装置21と異なる構成となっている。これにより、車両用自動変速装置22は、前輪駆動(FF)用の自動変速装置として構成することが可能である。
【0052】
このような構成の車両用自動変速装置22においても、
図3に示す様に、第1、第2係合要素M1,M2、第1、第2、第3クラッチCL1,CL2,CL3、第1ブレーキB1との6つの係合要素のうちの3つの係合要素を選択的に係合することにより、第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4の要素の回転を規制することにより、前進9速段、後進1速段の変速段を形成することができる。
【0053】
<第2実施形態の第3具体例>
次に、第2実施形態の車両用自動変速装置の第3具体例の構成について、
図11を参照して説明する。
【0054】
なお、
図11においては、
図9に示す車両用自動変速装置21の構成部材と同一の構成部材は同一番号を付して詳細な説明を省略する。この車両用自動変速装置23は、第2プラネタリ機構P2において、第2サンギヤS2が、第2プラネタリ機構P2の第3要素N23に相当し、第2キャリアC2が、第2プラネタリ機構P2の第2要素N22に相当し、第2リングギヤR2が、第2プラネタリ機構P2の第1要素N21に相当するに変更した点で、第1具体例の車両用自動変速装置21と異なる構成となっている。従って、この車両用自動変速装置23では、第2プラネタリ機構P2の第2サンギヤS2は、第2連結部材J2を介して第1プラネタリ機構P1の第1キャリアC1と連結される。第2プラネタリ機構P2の第2リングギヤR2は、第4連結部材J4を介して第3プラネタリ機構P3の第3サンギヤS3と連結される。第2プラネタリ機構P2の第2キャリアC2は、第1ブレーキB1を介して、トランスミッションケースHに対し係脱可能であるとともに第クラッチCL1を介して入力軸Nと係脱可能に連結される。
【0055】
このような構成の車両用自動変速装置23においても、第1実施形態の第1具体例の車両用自動変速装置11と同様、
図3に示す様に、第1、第2、第3クラッチCL1,CL2、CL3、第1、第2及び第3ブレーキB1,B2,B3との6つの係合要素のうちの3つの係合要素を選択的に係合することにより、第1、第2、第3、第4プラネタリ機構P1,P2,P3,P4の要素の回転を規制することにより、前進9速段、後進1速段の変速段を形成することができる。
【0056】
なお、本発明の第2実施形態においても、第1〜第3具体例の車両用自動変速装置21〜23は、
図5並びに
図6に示した本発明の第1実施形態における第3具体例の車両用自動変速装置13並びに第4具体例の車両用自動変速装置14の如く、第1プラネタリ機構P1をダブルピ二オン式プラネタリ機構とする変更並びに第1プラネタリ機構P1及び第2プラネタリ機構P2をダブルピ二オン式プラネタリ機構とする変更が可能であることは明らかである。
【0057】
上述の如く、本発明の第1実施形態による車両用自動変速装置10(11,12,13,14,15)によれば、第1要素N11,N21,N31,N41、第2要素N12,N22,N32,N42及び第3要素N13,N23,N33,N43をそれぞれ有する第1プラネタリ機構P1、第2プラネタリ機構P2、第3プラネタリ機構P3及び第4プラネタリ機構P4と、入力軸Nと、出力軸Tと、第1係合要素M1、第2係合要素M2、第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、第3クラッチCL3及び第1ブレーキB1の6つの係合要素と、第1プラネタリ機構P1の第1要素N11と固定部材K(H)とを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第1連結部材J1と、第1プラネタリ機構P1の第2要素N12と第2プラネタリ機構P2の第3要素N23とを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第2連結部材J2と、第1プラネタリ機構P1の第3要素N13と入力軸Nとを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第3連結部材J3と、第2プラネタリ機構P2の第1要素N21と第3プラネタリ機構P3の第1要素N31とを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第4連結部材J4と、第3プラネタリ機構P3の第2要素N32と出力軸Tとを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第5連結部材J5と、第3プラネタリ機構P3の第3要素N33と固定部材K(H)とを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第6連結部材J6と、第4プラネタリ機構P4の第1要素N41と第2プラネタリ機構P2の第1要素N21とを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第7連結部材J7と、第4プラネタリ機構P4の第2要素N42と入力軸Nとを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第8連結部材J8と、第4プラネタリ機構P4の第3要素N43と出力軸Tとを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第9連結部材J9と、第1ブレーキB1は、第2プラネタリ機構P2の第2要素N22を固定部材K(H)に対し係脱可能とし、第1クラッチCL1は、入力軸Nと第2プラネタリ機構P2の第2要素N22とを係脱可能に連結し、第2クラッチCL2は、第2プラネタリ機構P2の第1要素N21と第2要素N22と第3要素N23のうちの2つの要素を係脱可能に連結し、第1係合要素M1は、第1連結部材J1、第2連結部材J2及び第3連結部材J3のうち、1つ選択される第1選択連結部材に配置され、第1選択連結部材を前記係脱可能な連結状態にし、第2係合要素M2は、第4連結部材J4、前記第5連結部材J5及び第6連結部材J6のうち、1つ選択される第2選択連結部材に配置され、第2選択連結部材を係脱可能な連結状態にし、第3クラッチCL3は、第7連結部材J7、第8連結部材J8及び第9連結部材J9のうち、1つ選択される第3選択連結部材に配置され、第3選択連結部材を係脱可能な連結状態にし、第1係合要素M1が配置されない第1連結部材J1、第2連結部材J2及び第3連結部材J3を連結状態にし、第2係合要素M2が配置されない第4連結部材J4、第5連結部材J5及び第6連結部材J6を連結状態にし、第3クラッチCL3が配置されない第7連結部材J7、第8連結部材J8及び第9連結部材J9を連結状態にし、6つの係合要素のうちの3つの係合要素を係合することにより、前進9速段及び後進1速段を形成する。これにより、6つの係合要素は、第1係合要素、第2係合要素、第1クラッチ、第2クラッチ、第3クラッチと、第1ブレーキであり、第1係合要素及び第2係合要素は、配置される位置に応じてブレーキまたはクラッチとして作用するため、3つのクラッチと3つのブレーキ、又は4つのクラッチと2つのブレーキ、あるいは5つのクラッチと1つのブレーキにて構成され、この6つ係合要素のうち、3つの係合要素を係合させることで、前進9速段、後進1速段の変速段を形成している。従って、クラッチに比べて、開放状態では摺動抵抗が大きくなるブレーキが、1個〜3個減らすことができて、ブレーキを1個〜3個にできるため、係合要素での引き摺り抵抗が小さくなる。又、各変速段は、3つの係合要素を係合させているため、開放されている係合要素は一つ減って3個となるため、係合要素での引き摺り抵抗が小さくなる。この結果、係合要素での引き摺り抵抗が小さくなるため、変速装置の伝達効率を向上できる。
【0058】
上述の如く、本発明の第2実施形態による車両用自動変速装置20(21,22,23)によれば、第1要素N11,N21,N31,N41、第2要素N12,N22,N32,N42及び第3要素N13,N23,N33,N43をそれぞれ有する第1プラネタリ機構P1、第2プラネタリ機構P2、第3プラネタリ機構P3及び第4プラネタリ機構P4と、入力軸Nと、出力軸Tと、第1係合要素M1、第2係合要素M2、第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、第3クラッチCL3及び第1ブレーキB1の6つの係合要素と、第1プラネタリ機構P1の第1要素N11と固定部材K(H)とを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第1連結部材J1と、第1プラネタリ機構P1の第2要素N12と第2プラネタリ機構P2の第3要素N23とを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第2連結部材J2と、第1プラネタリ機構P1の第3要素N13と入力軸Nとを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第3連結部材J3と、第2プラネタリ機構P2の第1要素N21と第3プラネタリ機構P3の第1要素N31とを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第4連結部材J4と、第3プラネタリ機構P3の第2要素N32と出力軸とを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第5連結部材J5と、第3プラネタリ機構P3の第3要素N33と固定部材K(H)とを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第6連結部材J6と、第4プラネタリ機構P4の第1要素N41と第3プラネタリ機構P3の第3要素N33とを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第7連結部材J7と、第4プラネタリ機構P4の第3要素N43と入力軸Nとを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第8連結部材J8と、第4プラネタリ機構P4の第2要素N42と出力軸Tとを連結状態又は係脱可能な連結状態の一方にすることが可能な第9連結部材J9と、第1ブレーキB1は、第2プラネタリ機構P2の第2要素N22を固定部材K(H)に対し係脱可能とし、第1クラッチCL1は、入力軸Nと第2プラネタリ機構P2の第2要素N22とを係脱可能に連結し、第2クラッチCL2は、第2プラネタリ機構P2の第1要素N21と第2要素N22と第3要素N23のうちの2つの要素を係脱可能に連結し、第1係合要素M1は、第1連結部材J1、第2連結部材J2及び第3連結部材J3のうち、1つ選択される第1選択連結部材に配置され、第1選択連結部材を前記係脱可能な連結状態にし、第2係合要素M2は、第4連結部材J4、前記第5連結部材J5及び第6連結部材J6のうち、1つ選択される第2選択連結部材に配置され、第2選択連結部材を係脱可能な連結状態にし、第3クラッチCL3は、第7連結部材J7、第8連結部材J8及び第9連結部材J9のうち、1つ選択される第3選択連結部材に配置され、第3選択連結部材を係脱可能な連結状態にし、第1係合要素M1が配置されない第1連結部材J1、第2連結部材J2及び第3連結部材J3を連結状態にし、第2係合要素M2が配置されない第4連結部材J4、第5連結部材J5及び第6連結部材J6を連結状態にし、第3クラッチCL3が配置されない第7連結部材J7、第8連結部材J8及び第9連結部材J9を連結状態にし、6つの係合要素のうちの3つの係合要素を係合することにより、前進9速段及び後進1速段を形成する。これにより、6つの係合要素は、第1係合要素、第2係合要素、第1クラッチ、第2クラッチ、第3クラッチと、第1ブレーキであり、第1係合要素及び第2係合要素は、配置される位置に応じてブレーキまたはクラッチとして作用するため、3つのクラッチと3つのブレーキ、又は4つのクラッチと2つのブレーキ、あるいは5つのクラッチと1つのブレーキにて構成され、この6つ係合要素のうち、3つの係合要素を係合させることで、前進9速段、後進1速段の変速段を形成している。従って、クラッチに比べて、開放状態では摺動抵抗が大きくなるブレーキが、1個〜3個減らすことができて、ブレーキを1個〜3個にできるため、係合要素での引き摺り抵抗が小さくなる。又、各変速段は、3つの係合要素を係合させているため、開放されている係合要素は一つ減って3個となるため、係合要素での引き摺り抵抗が小さくなる。この結果、係合要素での引き摺り抵抗が小さくなるため、変速装置の伝達効率を向上できる。
【0059】
また、本発明の第1実施形態及び第2実施形態による車両用自動変速装置10,20において、第1プラネタリ機構P1、第2プラネタリ機構P2、第3プラネタリ機構P3及び第4プラネタリ機構P4は、入力軸Tの軸線Lに沿って順不同に配置される。これにより、入力軸Tの軸線Lと直角な方向にコンパクトな車両用自動変速装置10(11,12,13,14,15),20(21,22,23)の構成の自由度が高まる。
また、本発明の第1実施形態及び第2実施形態による車両用自動変速装置10,20において、第1プラネタリ機構P1、第2プラネタリ機構P2、第3プラネタリ機構P3及び第4プラネタリ機構P4は、入力軸Tの軸線Lに直角な方向に向かって順不同に配置される。これにより、入力軸Tの軸線L方向にコンパクトな車両用自動変速装置車両用自動変速装置10,20の構成の自由度が高まる。
【0060】
また、本発明の第1実施形態及び第2実施形態による車両用自動変速装置10,20において、第1プラネタリ機構P1、第2プラネタリ機構P2、第3プラネタリ機構P3及び第4プラネタリ機構P4は、シングルピ二オン式プラネタリ機構であり、第1プラネタリ機構P1、第2プラネタリ機構P2、第3プラネタリ機構及び前記第4プラネタリ機構の各第1要素はサンギヤであり、各第2要素はキャリアであり、各第3要素はリングギヤである。これにより、車両用自動変速装置10(11,12,15),20(21,22,23)は、シングルピ二オン式プラネタリ機構のみで構成することができる。
【0061】
また、本発明の第1実施形態及び第2実施形態による車両用自動変速装置10,20において、第1プラネタリ機構P1は、ダブルピ二オン式プラネタリ機構であり、第2プラネタリ機構P2、第3プラネタリ機構P3及び第4プラネタリ機構P4は、シングルピ二オン式プラネタリ機構であり、第1プラネタリ機構の第1要素P1、第2プラネタリ機構P2の第1要素、第3プラネタリ機構P3の第1要素及び第4プラネタリ機構P4の第1要素は、サンギヤS1,S2,S3,S4であり、第1プラネタリ機構P1の第3要素、第2プラネタリ機構P2の第2要素、第3プラネタリ機構P3の第2要素及び第4プラネタリ機構P4の第2要素は、キャリアC1,C2,C3,C4であり、第1プラネタリ機構P1の第2要素、第2プラネタリ機構P2の第3要素、第3プラネタリ機構P3の第3要素及び第4プラネタリ機構P4の第3要素は、リングギヤR1,R2,R3,R4である。これにより、車両用自動変速装置10(13),20(21,22,23)は、3つのシングルピ二オン式プラネタリ機構と1つのダブルピ二オン式プラネタリ機構の組み合わせで構成することができる。
【0062】
また、本発明の第1実施形態及び第2実施形態による車両用自動変速装置10,20において、第1プラネタリ機構P1及び第2プラネタリ機構P2は、ダブルピ二オン式プラネタリ機構であり、第3プラネタリ機構P3及び第4プラネタリ機構P4は、シングルピ二オン式プラネタリ機構であり、第1プラネタリ機構の第1要素P1、第2プラネタリ機構P2の第1要素、第3プラネタリ機構P3の第1要素及び第4プラネタリ機構P4の第1要素は、サンギヤS1,S2,S3,S4であり、第1プラネタリ機構P1の第3要素、第2プラネタリ機構P2の第3要素、第3プラネタリ機構P3の第2要素及び第4プラネタリ機構P4の第2要素は、キャリアC1,C2,C3,C4であり、第1プラネタリ機構P1の第2要素、第2プラネタリ機構P2の第2要素、第3プラネタリ機構P3の第3要素及び第4プラネタリ機構P4の第3要素は、リングギヤR1,R2,R3,R4である。これにより、車両用自動変速装置10(14),20(21,22,23)は、2つのシングルピ二オン式プラネタリ機構と2つのダブルピ二オン式プラネタリ機構の組み合わせで構成することができる。
【0063】
また、本発明の第2実施形態による車両用自動変速装置20において、第3プラネタリ機構P3及び第4プラネタリ機構P4はシングルピ二オン式プラネタリ機構であり、第4プラネタリ機構P4は第3プラネタリ機構P3の外周側で入力軸Nの軸線L周りに回転可能に支承され、第9連結部材J9は、第3プラネタリ機構P3の第2要素N32であるキャリアC3を経由するとともに、出力軸Tは入力軸Nの軸線Lと直交する方向に延在する構成とする。この構成を備えた例えば車両用自動変速装置22は、前輪駆動(FF)用の自動変速装置として構成することが可能である。
【0064】
なお、複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合せることが可能であることは、明らかである。