JP4757327B2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

本発明は、入力軸の回転を変速機ケース内に配置した複数のプラネタリギヤ機構を介して複数段に変速して出力軸に伝達する自動変速機に関する。

従来、入力用の第１プラネタリギヤと変速用の２つのプラネタリギヤと６つの係合機構とを用いて、前進８段の変速を行うことができるようにした自動変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１のものでは、入力用の第１プラネタリギヤを、第１サンギヤと、第１リングギヤと、互いに噛合すると共に一方が第１サンギヤに噛合し他方が第１リングギヤに噛合する一対の第１ピニオンを自転及び公転自在に軸支する第１キャリアとからなるダブルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成している。

第１プラネタリギヤは、第１サンギヤが変速機ケースに固定される固定要素、第１キャリアが入力軸に連結される入力要素、第１リングギヤが入力要素たる第１キャリアの回転速度を減速して出力する出力要素とされている。

又、変速用の２つのプラネタリギヤ機構を、第２サンギヤと、第３サンギヤと、第３リングギヤと一体化された第２リングギヤと、互いに噛合すると共に一方が第２サンギヤ及び第２リングギヤに噛合し他方が第３サンギヤに噛合する一対の第２ピニオンを自転及び公転自在に軸支する第２キャリアとからなるラビニヨ型のプラネタリギヤ機構で構成している。

このラビニヨ型のプラネタリギヤ機構は、速度線図においてギヤ比に対応する間隔を存して順に、第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素及び第４回転要素とすると、第１回転要素は第２サンギヤ、第２回転要素は第３キャリアと一体化された第２キャリア、第３回転要素は第３リングギヤと一体化された第２リングギヤ、第４回転要素は第３サンギヤとなる。

又、係合機構として、第１プラネタリギヤの出力要素たる第１リングギヤと第３サンギヤから成る第４回転要素とを解除自在に連結する第１係合機構と、入力軸と第２キャリアから成る第２回転要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、出力要素たる第１リングギヤと第２サンギヤから成る第１回転要素とを解除自在に連結する第３係合機構と、入力要素たる第１キャリアと第２サンギヤから成る第１回転要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第２サンギヤから成る第１回転要素を変速機ケースに解除自在に固定する第５係合機構と、第２キャリアから成る第２回転要素を変速機ケースに解除自在に固定する第６係合機構とを備える。

以上の構成によれば、第１係合機構と第６係合機構とを係合することで１速段が確立され、第１係合機構と第５係合機構とを係合することで２速段が確立され、第１係合機構と第３係合機構とを係合することで３速段が確立され、第１係合機構と第４係合機構とを係合することで４速段が確立される。

又、第１係合機構と第２係合機構とを係合することで５速段が確立され、第２係合機構と第４係合機構とを係合することで６速段が確立され、第２係合機構と第３係合機構とを係合することで７速段が確立され、第２係合機構と第５係合機構とを係合することで８速段が確立される。又、１速段又は８速段を除くことにより前進７速段とすることもできる。

特開２００５−２７３７６８号公報

上記従来例のものでは、各変速段において係合する係合機構の数が２つになる。そのため、解放している残りの４つの係合機構の引き摺りによるフリクションロスが大きくなり、変速機の効率が悪化する不具合がある。

以上の点に鑑み、本発明は、フリクションロスを低減できるようにした自動変速機を提供することを目的とする。

本発明は、駆動源からの動力により回転する入力軸と、入力軸の回転を複数段に変速して出力する出力軸とを備える自動変速機であって、第１から第３の３つのプラネタリギヤ機構と、第１駆動ギヤとこれに噛合する第１従動ギヤとで構成される第１ギヤ列と、第２駆動ギヤとこれに噛合する第２従動ギヤとで構成される第２ギヤ列とを備え、第３プラネタリギヤ機構は、サンギヤと、リングギヤと、サンギヤ及びリングギヤに噛合するピニオンを自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなるシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成され、第１プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３つの要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、第２プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３つの要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第４要素、第５要素及び第６要素とし、第３プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３つの要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第７要素、第８要素及び第９要素として、第１要素が入力軸に連結され、第２要素と第１駆動ギヤとが連結され、第１従動ギヤが出力軸に回転自在に軸支され、第７要素と第２駆動ギヤとが連結され、第２従動ギヤが出力軸に固定され、第３要素と第５要素とを連結して第１連結体が構成され、第６要素と第９要素とを連結して第２連結体が構成され、入力軸と第８要素とを解除自在に連結する第１係合機構と、第１従動ギヤを出力軸に解除自在に固定する第２係合機構と、第２要素と第２連結体とを解除自在に連結する第３係合機構と、第１連結体を変速機ケースに解除自在に固定する第４係合機構と、第４要素を変速機ケースに解除自在に固定する第５係合機構と、第８要素を変速機ケースに解除自在に固定する第６係合機構とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、後述する実施形態の説明から明らかなように、前進７段以上の変速を行うことができると共に、第１から第６の６つの係合機構のうち各変速段において３つの係合機構が係合することになる。そのため、各変速段で解放している係合機構の数は３つになり、従来のように４つの係合機構が解放されるものに比し、解放している係合機構によるフリクションロスを低減でき、変速機の効率が向上する。

又、入力軸の回転は、第１ギヤ列又は第２ギヤ列を介して出力軸に伝達される。このため、２つのギヤ列のギヤ比（従動ギヤの歯数／駆動ギヤの歯数）を調節することで各変速段のギヤレシオを容易に変更でき、各変速段のギヤレシオの設定自由度が向上される。

又、本発明において、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構を、夫々、サンギヤと、リングギヤと、サンギヤ及びリングギヤに噛合するピニオンを自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなるシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成することが好ましい。

かかる構成によれば、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構の少なくとも一方を、サンギヤと、リングギヤと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤに噛合し他方がリングギヤに噛合する一対のピニオンを自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなるダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成する場合に比し、ギヤの噛み合い回数を減少させることができ、自動変速機の伝達効率を向上させることができる。

又、本発明において、第６係合機構を、１ウェイクラッチ又は２ウェイクラッチで構成することが好ましい。かかる構成によれば、第６係合機構を湿式多板クラッチのみで構成したものと比較して、１速段と２速段との間での変速の制御性を向上させることができる。

又、本発明において、第２係合機構を、噛合機構とすることが好ましい。かかる構成によれば、後述する実施形態の説明から明らかなように、前進側の低速段領域でのみ係合され、高速段領域でのみ解放される第２係合機構が、フリクションロスの発生を防止する噛合機構となる。このため、前進側の高速段領域のフリクションロスを更に抑制することができ、変速機の効率をより向上させることができる。

又、第２係合機構は、第１ギヤ列又は第２ギヤ列を介して回転が伝達される出力軸に設けられている。このため、プラネタリギヤ機構等が配置される入力軸に設けられた係合機構を噛合機構とする場合に比し比較的広いスペースがあり、噛合機構の配置自由度及び設計自由度が向上される。

本発明の自動変速機の第１実施形態のスケルトン図。 第１実施形態の自動変速機の速度線図。 第１実施形態の自動変速機の各変速段における係合機構の係合状態を纏めて示す説明図。 本発明の自動変速機の第２実施形態を示すスケルトン図。

図１は、本発明の自動変速機の第１実施形態を示している。この第１実施形態の自動変速機は、変速機ケース１内に回転自在に軸支した、図外のエンジン等の動力源に連結される入力軸２と、入力軸２と平行に配置された出力軸３とを備えている。出力軸３の回転は、図外のデファレンシャルギヤやプロペラシャフト等を介して車両の左右の駆動輪に伝達される。

又、変速機ケース１内には、第１プラネタリギヤ機構４と第２プラネタリギヤ機構５と第３プラネタリギヤ機構６が入力軸２と同心に配置されている。第１プラネタリギヤ機構４は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、サンギヤＳａとリングギヤＲａとに噛合するピニオンＰａを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣａとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成されている。

図２の上段に示す第１プラネタリギヤ機構４の速度線図（サンギヤ、キャリア、リングギヤの３つの要素の回転速度を直線で表すことができる図）を参照して、第１プラネタリギヤ機構４のサンギヤＳａ、キャリアＣａ及びリングギヤＲａから成る３つの要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とすると、第１要素はサンギヤＳａ、第２要素はキャリアＣａ、第３要素はリングギヤＲａになる。

ここで、サンギヤＳａとキャリアＣａ間の間隔とキャリアＣａとリングギヤＲａ間の間隔との比は、第１プラネタリギヤ機構４のギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）をｉとして、ｉ：１に設定される。尚、速度線図において、下の横線と上の横線は夫々回転速度が「０」と「１」（入力軸２と同じ回転速度）であることを示している。

第２プラネタリギヤ機構５は、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、サンギヤＳｂとリングギヤＲｂとに噛合するピニオンＰｂを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｂとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成される。

図２の中段に示す第２プラネタリギヤ機構５の速度線図を参照して、第２プラネタリギヤ機構５のサンギヤＳｂ、キャリアＣｂ及びリングギヤＲｂから成る３つの要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とすると、第４要素はサンギヤＳｂ、第５要素はキャリアＣｂ、第６要素はリングギヤＲｂになる。サンギヤＳｂとキャリアＣｂ間の間隔とキャリアＣｂとリングギヤＲｂ間の間隔との比は、第２プラネタリギヤ機構５のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。

第３プラネタリギヤ機構６は、サンギヤＳｃと、リングギヤＲｃと、サンギヤＳｃ及びリングギヤＲｃに噛合するピニオンＰｃを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｃとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成される。

図２の下段に示す第３プラネタリギヤ機構６の速度線図を参照して、第３プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｃ、キャリアＣｃ及びリングギヤＲｃから成る３つの要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第７要素、第８要素及び第９要素とすると、第７要素はリングギヤＲｃ、第８要素はキャリアＣｃ、第９要素はサンギヤＳｃになる。サンギヤＳｃとキャリアＣｃ間の間隔とキャリアＣｃとリングギヤＲｃ間の間隔との比は、第３プラネタリギヤ機構６のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。

又、第１実施形態の自動変速機は、第１駆動ギヤＧ１ａとこれに噛合する第１従動ギヤＧ１ｂとから成る第１ギヤ列Ｇ１と、第２駆動ギヤＧ２ａとこれに噛合する第２従動ギヤＧ２ｂとから成る第２ギヤ列Ｇ２とを備える。

第１駆動ギヤＧ１ａは第１プラネタリギヤ機構４のキャリアＣａ（第２要素）に連結され、第１従動ギヤＧ１ｂは出力軸３に回転自在に軸支されている。第２駆動ギヤＧ２ａは第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）に連結され、第２従動ギヤＧ２ｂは出力軸３に固定されている。

第１プラネタリギヤ機構４のサンギヤＳａ（第１要素）は入力軸２に連結されている。第１プラネタリギヤ機構４のリングギヤＲａ（第３要素）と第２プラネタリギヤ機構５のキャリアＣｂ（第５要素）とを連結して第１連結体Ｒａ，Ｃｂが構成される。第２プラネタリギヤ機構５のリングギヤＲｂ（第６要素）と第３プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｃ（第９要素）とを連結して第２連結体Ｒｂ，Ｓｃが構成される。

第１実施形態の自動変速機では、３つのプラネタリギヤ機構４，５，６により、第１プラネタリギヤ機構４のサンギヤＳａ（第１要素）、キャリアＣａ（第２要素）、第２連結体Ｒａ，Ｃｂ（第３，第５要素）、第２プラネタリギヤ機構５のサンギヤＳｂ（第４要素）、第２連結体Ｒｂ，Ｓｃ（第６，第９要素）、第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）、キャリアＣｃ（第８要素）の合計７つの回転体を構成する。

又、第１実施形態の自動変速機は、湿式多板クラッチから成る係合機構として、入力軸２と第３プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｃ（第８要素）とを解除自在に連結する第１係合機構たる第１クラッチＣ１と、第１ギヤ列Ｇ１の第１従動ギヤＧ１ｂを出力軸に解除自在に固定する第２係合機構たる第２クラッチＣ２と、第１プラネタリギヤ機構４のキャリアＣａ（第２要素）と第２連結体Ｒｂ，Ｓｃとを解除自在に連結する第３係合機構たる第３クラッチＣ３とを備える。

又、第１実施形態の自動変速機は、湿式多板ブレーキから成る係合機構として、第１連結体Ｒａ，Ｃｂ（第３，第５要素）を変速機ケース１に解除自在に固定する第４係合機構たる第１ブレーキＢ１と、第２プラネタリギヤ機構５のサンギヤＳｂ（第４要素）を変速機ケース１に解除自在に固定する第５係合機構たる第２ブレーキＢ２と、第３プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｃ（第８要素）を変速機ケース１に解除自在に固定する第３ブレーキＢ３とを備える。

尚、変速機ケース１には、第３ブレーキＢ３と並列に、第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第８要素）の正転（前進方向の回転）を許容し、逆転（後進方向の回転）を阻止する１ウェイクラッチＦ１が連結されている。第１実施形態の自動変速機では、第３ブレーキＢ３と１ウェイクラッチＦ１とで本発明の第６係合機構を構成している。

第１実施形態の自動変速機において、１速段を確立するには、第２クラッチＣ２（第２係合機構）と第２ブレーキＢ２（第５係合機構）とを係合させる。第２クラッチＣ２を係合させると、第１ギヤ列のギヤ比（従動ギヤの歯数／駆動ギヤの歯数）をｍ、第２ギヤ列のギヤ比をｎとして、第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度が第１プラネタリギヤ機構４のキャリアＣａ（第２要素）の回転速度のｎ／ｍで回転する。

又、第２ブレーキＢ２を係合させることにより第２プラネタリギヤ機構５のサンギヤＳｂ（第４要素）の回転速度が「０」、第３プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｃ（第８要素）の回転速度が１ウェイクラッチＦ１の働きで「０」となる。

そして、３つのプラネタリギヤ機構４，５，６の速度線が図２に「１ｓｔ」で示す線になって、出力軸３が第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度の１／ｎで回転し、１速段が確立される。

このとき、第３ブレーキＢ３（第６係合機構）が開放されているが、第３プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｃ（第８要素）の回転速度が１ウェイクラッチＦ１の働きで「０」となっているため、第３ブレーキＢ３ではフリクションロスが発生しない。

又、１ウェイクラッチＦ１を設けることにより、１速段と２速段との間での変速を行うときに、第３ブレーキＢ３への油圧の供給及びこの油圧供給の停止を行う必要がなくなり、１速段と２速段との間での変速の制御性を向上させることができる。

尚、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２に加えて第３ブレーキＢ３を係合させると、エンジンブレーキを効かせられる状態で１速段が確立される。

２速段を確立するには、第２クラッチＣ２（第２係合機構）と第１ブレーキＢ１（第４係合機構）と第２ブレーキＢ２（第５係合機構）とを係合させる。第２クラッチＣ２を係合させることにより、第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度が第１プラネタリギヤ機構４のキャリアＣａ（第２要素）の回転速度のｎ／ｍで回転する。

第１ブレーキＢ１を係合させることにより第１連結体Ｒａ，Ｃｂ（第３，第５要素）の回転速度が「０」、第２ブレーキＢ２を係合させることにより第２プラネタリギヤ機構５のサンギヤＳｂ（第４要素）の回転速度が「０」になる。そして、第２プラネタリギヤ機構５の３つの要素が相対回転不能なロック状態となって、第２連結体Ｒｂ，Ｓｃ（第６，第９要素）の回転速度も「０」になる。

そして、第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度が第１プラネタリギヤ機構４のキャリアＣａ（第２要素）の回転速度のｎ／ｍで回転し、３つのプラネタリギヤ機構４，５，６の速度線が図２に「２ｎｄ」で示す線になり、出力軸３が第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度の１／ｎで回転して、２速段が確立される。

３速段を確立するには、第２クラッチＣ２（第２係合機構）と第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２（第５係合機構）とを係合させる。第２クラッチＣ２を係合させることにより、第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度が第１プラネタリギヤ機構４のキャリアＣａ（第２要素）の回転速度のｎ／ｍで回転する。第３クラッチＣ３を係合させることにより、第１プラネタリギヤ機構４のキャリアＣａ（第２要素）と第２連結体Ｒｂ，Ｓｃ（第６，第９要素）とが同一の回転速度で回転する。

第２ブレーキＢ２を係合させることにより、第２プラネタリギヤ機構５のサンギヤＳｂ（第４要素）の回転速度が「０」になる。そして、３つのプラネタリギヤ機構４，５，６の速度線が図２に「３ｒｄ」で示す線になって、出力軸３が第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度の１／ｎで回転し、３速段が確立される。

４速段を確立するには、第１クラッチＣ１（第１係合機構）と第２クラッチＣ２（第２係合機構）と第２ブレーキＢ２（第５係合機構）とを係合させる。第１クラッチＣ１を係合させることにより、第３プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｃ（第８要素）が動力源と同一回転速度の「１」で回転する。第２クラッチＣ２を係合させることにより、第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度が第１プラネタリギヤ機構４のキャリアＣａ（第２要素）の回転速度のｎ／ｍで回転する。

第２ブレーキＢ２を係合させることにより、第２プラネタリギヤ機構５のサンギヤＳｂ（第４要素）の回転速度が「０」になる。そして、３つのプラネタリギヤ機構４，５，６の速度線が図２に「４ｔｈ」で示す線になって、出力軸３が第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度の１／ｎで回転し、４速段が確立される。

５速段を確立するには、第１クラッチＣ１（第１係合機構）と第２クラッチＣ２（第２係合機構）と第３クラッチＣ３（第３係合機構）とを係合させる。第１クラッチＣ１を係合させることにより、第３プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｃ（第８要素）が動力源と同一回転速度の「１」で回転する。第２クラッチＣ２を係合させることにより、第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度が第１プラネタリギヤ機構４のキャリアＣａ（第２要素）の回転速度のｎ／ｍで回転する。

第３クラッチＣ３を係合させることにより、第１プラネタリギヤ機構４のキャリアＣａ（第２要素）と第２連結体Ｒｂ，Ｓｃ（第６，第９要素）とが同一の回転速度で回転する。そして、３つのプラネタリギヤ機構４，５，６の速度線が図２に「５ｔｈ」で示す線になって、出力軸３が第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度の１／ｎで回転し、５速段が確立される。

６速段を確立するには、第１クラッチＣ１（第１係合機構）と第３クラッチＣ３（第３係合機構）と第２ブレーキＢ２（第５係合機構）とを係合させる。第１クラッチＣ１を係合させることにより、第３プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｃ（第８要素）が動力源と同一回転速度の「１」で回転する。第３クラッチＣ３を係合させることにより、第１プラネタリギヤ機構４のキャリアＣａ（第２要素）と第２連結体Ｒｂ，Ｓｃ（第６，第９要素）とが同一の回転速度で回転する。

第２ブレーキＢ２を係合させることにより、第２プラネタリギヤ機構５のサンギヤＳｂ（第４要素）の回転速度が「０」になる。そして、３つのプラネタリギヤ機構４，５，６の速度線が図２に「６ｔｈ」で示す線になって、出力軸３が第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度の１／ｎで回転し、６速段が確立される。

７速段を確立するには、第１クラッチＣ１（第１係合機構）と第３クラッチＣ３（第３係合機構）と第１ブレーキＢ１（第４係合機構）とを係合させる。第１クラッチＣ１を係合させることにより、第３プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｃ（第８要素）が動力源と同一回転速度の「１」で回転する。第３クラッチＣ３を係合させることにより、第１プラネタリギヤ機構４のキャリアＣａ（第２要素）と第２連結体Ｒｂ，Ｓｃ（第６，第９要素）とが同一の回転速度で回転する。

第１ブレーキＢ１を係合させることにより、第１連結体Ｒａ，Ｃｂの回転速度が「０」になる。そして、３つのプラネタリギヤ機構４，５，６の速度線が図２に「７ｔｈ」で示す線になって、出力軸３が第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度の１／ｎで回転し、７速段が確立される。

８速段を確立するには、第１クラッチＣ１（第１係合機構）と第１ブレーキＢ１（第４係合機構）と第２ブレーキＢ２（第５係合機構）とを係合させる。第１クラッチＣ１を係合させることにより、第３プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｃ（第８要素）が動力源と同一回転速度の「１」で回転する。第１ブレーキＢ１を係合させることにより、第１連結体Ｒａ，Ｃｂの回転速度が「０」になる。

第２ブレーキＢ２を係合させることにより、第２プラネタリギヤ機構５のサンギヤＳｂ（第４要素）の回転速度が「０」になる。そして、３つのプラネタリギヤ機構４，５，６の速度線が図２に「８ｔｈ」で示す線になって、出力軸３が第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度の１／ｎで回転し、８速段が確立される。

後進段を確立するには、第３クラッチＣ３（第３係合機構）と第２ブレーキＢ２（第５係合機構）と第３ブレーキＢ３（第６係合機構）とを係合させる。第３クラッチＣ３を係合させることにより、第１プラネタリギヤ機構４のキャリアＣａ（第２要素）と第２連結体Ｒｂ，Ｓｃ（第６，第９要素）とが同一の回転速度で回転する。第２ブレーキＢ２を係合させることにより、第２プラネタリギヤ機構５のサンギヤＳｂ（第４要素）の回転速度が「０」になる。

第３ブレーキＢ３を係合させることにより、第３プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｃ（第８要素）の回転速度が「０」になる。そして、３つのプラネタリギヤ機構４，５，６の速度線が図２に「Ｒｅｖ」で示す線になって、出力軸３が第３プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｃ（第７要素）の回転速度の１／ｎで回転し、後進段が確立される。

尚、図２中の点線で示す速度線は、３つのプラネタリギヤ機構４，５，６のうち動力伝達するプラネタリギヤに追従して他のプラネタリギヤの各要素が回転することを表している。

図３は、上述した各変速段と各係合機構Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１〜Ｂ３の係合状態との関係を纏めて表示した図であり、「○」は係合を表している。又、図３は、第１プラネタリギヤ機構４のギヤ比ｉを１．６６６、第２プラネタリギヤ機構５のギヤ比ｊを１．６６６、第３プラネタリギヤ機構６のギヤ比ｋを１．６６６、第１ギヤ列Ｇ１のギヤ比ｍを０．９２３、第２ギヤ列Ｇ２のギヤ比ｎを１．０００とした場合における各変速段のギヤレシオ（入力軸２の回転速度／出力部材３の回転速度）も示している。これによれば、公比（各変速段間のギヤレシオの比）が適切になると共に、８速段の公比の欄に示したレシオレンジ（１速レシオ／８速レシオ）も適切になる。

第１実施形態の自動変速機によれば、前進８段の変速を行うことができると共に、第１から第６の６つの係合機構Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１〜Ｂ３のうち各変速段において３つの係合機構が係合することになる。そのため、各変速段で解放している係合機構の数は３つになり、従来のように４つの係合機構が解放されるものに比し、解放している係合機構によるフリクションロスを低減でき、変速機の効率が向上する。

又、入力軸２の回転は、第１ギヤ列又は第２ギヤ列を介して出力軸３に伝達される。このため、２つのギヤ列Ｇ１，Ｇ２のギヤ比ｍ，ｎを調節すれば各変速段のギヤレシオを容易に変更することができ、各変速段のギヤレシオの設定自由度を向上させることができる。

又、３つのプラネタリギヤ機構４，５，６の全てがシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成される。このため、３つのプラネタリギヤ機構４，５，６の少なくとも何れか１つを、サンギヤと、リングギヤと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤに噛合し他方がリングギヤに噛合する一対のピニオンを自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなるダブルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成する場合に比し、ギヤの噛み合い回数を減少させることができ、自動変速機の伝達効率を向上させることができる。

尚、第１実施形態の自動変速機においては、前進８段の変速を行うものを説明したが、何れか１つの変速段を省略することにより、前進７段の変速を行うように構成してもよい。例えば、第１実施形態の７速段を省略して８速段を７速段とすることにより、前進７段の変速を行うことができる。

又、第１実施形態の自動変速機においては、第２プラネタリギヤ機構５をシングルピニオン型のもので構成しているが、図４に示す第２実施形態の自動変速機の如く、第２プラネタリギヤ機構５をダブルピニオン型のもので構成してもよい。この場合、例えば、第４要素をサンギヤＳｂ、第５要素をリングギヤＲｂ、第６要素をキャリアＣｂとすればよい。

又、第１実施形態の自動変速機においては、第６係合機構を、第３ブレーキＢ３と１ウェイクラッチＦ１とで構成したが、１ウェイクラッチＦ１を設けずに第３ブレーキＢ３のみで構成してもよい。

又、第６係合機構を、図４に示す第２実施形態の自動変速機の如く、第３プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｃ（第８要素）の正転（前進方向の回転）を許容し逆転（後進方向の回転）を阻止する状態、又はリングギヤＲｃの正転を阻止し逆転を許容する状態に切替え自在な２ウェイクラッチＦ２で構成してもよい。

この場合でも、１ウェイクラッチＦ１を設けた場合と同様に、１速段と２速段との間での変速の制御性を向上させることができる。又、後進段用の比較的大容量の第３ブレーキＢ３を省略することができ、第６係合機構が開放される２速段から８速段において第６係合機構の引き摺りによるフリクションロスが発生しない。このため、２速段から８速段においては、フリクションロスを発生させる係合機構の開放数が２つとなり、フリクションロスをより低減でき、変速機の効率を向上させることができる。

又、図４に示す第２実施形態の如く、第２係合機構をドグクラッチＤ１（噛合機構）で構成してもよい。第２係合機構（第１実施形態では第２クラッチＣ２）は、図３から明らかなように、低速段域としての１〜５速段で係合し、高速段域としての６〜８速段で開放される。

従って、高速段域と比較して隣接する変速段間のトルク差が大きい低速段域たる１〜５速段では、係合状態の切り替えが行われず、比較的トルク差の小さい５速段と６速段の間の切り替えのときだけ係合状態が切り替えられる。このため、５速段と６速段の間の変速をスムーズに行うことができる。

又、ドグクラッチＤ１は機械的な噛合で係合し、湿式多板クラッチのように摩擦係合しないため、フリクションロスが発生しない。このため、第２係合機構をドグクラッチＤ１で構成することにより、第２係合機構を第１実施形態のように湿式多板クラッチＣ２で構成した場合と比較して、６速段から８速段に亘る高速段域におけるフリクションロスをより低減させることができ、燃費を向上させることができる。

又、第２係合機構たるドグクラッチＤ１は、第１ギヤ列又は第２ギヤ列を介して回転が伝達される出力軸３に設けられている。このため、プラネタリギヤ機構４〜６等が配置される入力軸２に設けられた係合機構を噛合機構とする場合と比し比較的大きなスペースを確保し易く、ドグクラッチＤ１の配置自由度を向上させると共に設計自由度も向上させることができる。尚、ドグクラッチＤ１は、同期噛合機構（シンクロメッシュ機構）等の同期機能を備えるもので構成してもよい。

１…変速機ケース、２…入力軸、３…出力軸、４…第１プラネタリギヤ機構、Ｓａ…サンギヤ（第１要素）、Ｃａ…キャリア（第２要素）、Ｒａ…リングギヤ（第３要素）、５…第２プラネタリギヤ機構、Ｓｂ…サンギヤ（第４要素）、Ｃｂ…キャリア（第５要素）、Ｒｂ…リングギヤ（第６要素）、６…第３プラネタリギヤ機構、Ｓｃ…サンギヤ（第９要素）、Ｃｃ…キャリア（第８要素）、Ｒｃ…リングギヤ（第７要素）、Ｃ１〜Ｃ３…第１〜第３クラッチ（第１〜第３係合機構）、Ｂ１〜Ｂ３…第１〜第３ブレーキ（第４〜第６係合機構）、Ｄ１…ドグクラッチ（第２実施形態における第２係合機構）。

Claims (4)

1. 駆動源からの動力により回転する入力軸と、該入力軸の回転を複数段に変速して出力する出力軸とを備える自動変速機であって、
   第１から第３の３つのプラネタリギヤ機構と、第１駆動ギヤとこれに噛合する第１従動ギヤとで構成される第１ギヤ列と、第２駆動ギヤとこれに噛合する第２従動ギヤとで構成される第２ギヤ列とを備え、
   第３プラネタリギヤ機構は、サンギヤと、リングギヤと、サンギヤ及びリングギヤに噛合するピニオンを自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなるシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成され、
   第１プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３つの要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、第２プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３つの要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第４要素、第５要素及び第６要素とし、第３プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３つの要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に夫々第７要素、第８要素及び第９要素として、
   前記第１要素が前記入力軸に連結され、前記第２要素と前記第１駆動ギヤとが連結され、前記第１従動ギヤが前記出力軸に回転自在に軸支され、前記第７要素と前記第２駆動ギヤとが連結され、前記第２従動ギヤが前記出力軸に固定され、前記第３要素と前記第５要素とを連結して第１連結体が構成され、前記第６要素と前記第９要素とを連結して第２連結体が構成され、
   前記入力軸と前記第８要素とを解除自在に連結する第１係合機構と、
   前記第１従動ギヤを前記出力軸に解除自在に固定する第２係合機構と、
   前記第２要素と前記第２連結体とを解除自在に連結する第３係合機構と、
   前記第１連結体を変速機ケースに解除自在に固定する第４係合機構と、
   前記第４要素を変速機ケースに解除自在に固定する第５係合機構と、
   前記第８要素を変速機ケースに解除自在に固定する第６係合機構とを備えることを特徴とする自動変速機。
2. 前記第１プラネタリギヤ機構及び前記第２プラネタリギヤ機構は、夫々、サンギヤと、リングギヤと、サンギヤ及びリングギヤに噛合するピニオンを自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなるシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構であることを特徴とする請求項１記載の自動変速機。
3. 前記第６係合機構は、１ウェイクラッチ又は２ウェイクラッチであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動変速機。
4. 前記第２係合機構は、噛合機構であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の自動変速機。

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