JP4850239B2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

本発明は、第１及び第２複式プラネタリギヤの各要素をクラッチを介して入力軸に連結可能とするとともに、ブレーキを介して固定可能とすることにより、入力軸の回転を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。

特許文献１には、トランスミッションケース内に、入力軸、第１複式プラネタリギヤ、第２複式プラネタリギヤ及び出力軸が共通軸線上に配置され、第１及び第２複式プラネタリギヤの各要素がクラッチを介して選択的に入力軸に連結され、ブレーキを介して選択的に固定されることにより、入力軸の回転を前進８速、後退速に変速して出力軸に伝達する自動変速機が記載されている。そして、特許文献１の図４に示される自動変速機では、第１複式プラネタリギヤ６０は、入力軸１５に連結された共通サンギヤＳ１Ｓ２と、該共通サンギヤＳ１Ｓ２と噛合するロングピニオン６３及びロングピニオン６３と噛合するピニオン６４を支承するとともに、第２ブレーキB-2を介して固定可能な共通キャリアＣ１Ｃ２と、ロングピニオン６３と噛合するとともに、第１ブレーキB-1を介して固定可能な第１リングギヤＲ１と、ピニオン６４と噛合するとともに、第３ブレーキB-3を介して固定可能な第２リングギヤＲ２とから構成されている。第２複式プラネタリギヤ１７は、第１クラッチC-1を介して入力軸１５に連結可能な直結された第３及び第４サンギヤＳ３，Ｓ４と、第３及び第４サンギヤＳ３，Ｓ４とピニオン３３，３４を介して噛合するとともに、第３及び第４ブレーキB-3,B-4を介して夫々固定可能な第３及び第４リングギヤＲ３，Ｒ４と、ピニオン３３を支承するとともに、第２クラッチC-2を介して入力軸１５に連結可能な第３キャリアC-3と、ピニオン３４を支承し出力軸１８に連結された第４キャリアC-4とから構成されている。
特開２００２−２１３５４５号公報（第８頁、図４）

特許文献１の図４では、第１及び第２クラッチが、第１複式プラネタリギヤの共通リングギヤＲ２と第２複式プラネタリギヤの第３リングギヤＲ３との連結部分の内側に配置されているが、回転する部材の内側に２個のクラッチを設けることは、構造が複雑になり、大型化する問題がある。

また、特許文献１の段落〔００４０〕〔００４１〕には、前進第１変速段で第１複式プラネタリギヤのリングギヤとサンギヤとの間に大きな相対回転差が生じ、その結果、両者に噛合するピニオンが高速で自転するので、この高速の自転を防止するために、共通サンギヤと入力軸との間に新たなクラッチを介在させて、選択的に連結可能とすることもできると記載されている。しかしながら、特許文献１の図４において共通サンギヤと入力軸との間に新たなクラッチを介在させると自動変速機の径方向寸法が極めて大きくなる。

本発明は、入力軸を第１及び第２複式プラネタリギヤに選択的に連結する第１乃至第３クラッチを、第１複式プラネタリギヤの前方に配置することにより、コンパクトで第１複式プラネタリギヤのサンギヤとリングギヤとの相対回転を小さく抑えることができる前進８速の自動変速機を提供することである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、入力軸と、出力軸と、速度線図においてギヤ比に対応した間隔で順次並べられた４個の要素に並び順にそれぞれ対応する第１、第２、第３及び第４要素を有する第１複式プラネタリギヤと、速度線図においてギヤ比に対応した間隔で順次並べられた４個の要素に並び順にそれぞれ対応する第５、第６、第７及び第８要素を有する第２複式プラネタリギヤとを備え、前記第１要素は、第３クラッチを介して前記入力軸に連結可能であるとともに、共通キャリアに回転可能に支承され互いに噛合するロングピニオン及びピニオンを介して共通リングギヤと噛合する第２サンギヤであり、前記第２要素は、前記第５要素と直結されるとともに、前記ロングピニオン及びピニオンの一方と噛合する共通リングギヤであり、前記第３要素は、第１ブレーキを介して固定可能である前記共通キャリアであり、前記第４要素は、第３ブレーキを介して固定可能であるとともに、前記ロングピニオン及びピニオンの他方と噛合する第１サンギヤであり、前記第５要素は、第２ブレーキを介して固定可能であり、前記第６要素は、第２クラッチを介して前記入力軸に連結可能であるとともに、第４ブレーキを介して固定可能であり、前記第７要素は、前記出力軸に直結され、前記第８要素は、第１クラッチを介して前記入力軸に連結可能であり、前記第１乃至第３クラッチと、前記第１複式プラネタリギヤと、前記第２複式プラネタリギヤは、軸方向において第１乃至第３クラッチ、第１複式プラネタリギヤ、第２複式プラネタリギヤの順に配置され、前記第３ブレーキ及び前記第１サンギヤは、前記第１乃至第３クラッチ側に配置されることである。

請求項２に記載の発明の構成上の特徴は、入力軸と、出力軸と、速度線図においてギヤ比に対応した間隔で順次並べられた４個の要素に並び順にそれぞれ対応する第１、第２、第３及び第４要素を有する第１複式プラネタリギヤと、速度線図においてギヤ比に対応した間隔で順次並べられた４個の要素に並び順にそれぞれ対応する第５、第６、第７及び第８要素を有する第２複式プラネタリギヤとを備え、前記第１要素は、第３クラッチを介して前記入力軸に連結可能であるとともに、共通キャリアに回転可能に支承され互いに噛合するロングピニオン及びピニオンを介して第１、第２リングギヤと噛合する共通サンギヤであり、前記第２要素は、前記第５要素と直結されるとともに、前記ピニオンと噛合する第２リングギヤであり、前記第３要素は、第１ブレーキを介して固定可能である前記共通キャリアであり、前記第４要素は、第３ブレーキを介して固定可能であるとともに、前記ロングピニオンと噛合する第１リングギヤであり、前記第５要素は、第２ブレーキを介して固定可能であり、前記第６要素は、第２クラッチを介して前記入力軸に連結可能であるとともに、第４ブレーキを介して固定可能であり、前記第７要素は、前記出力軸に直結され、前記第８要素は、第１クラッチを介して前記入力軸に連結可能であり、前記第１乃至第３クラッチと、前記第１複式プラネタリギヤと、前記第２複式プラネタリギヤは、軸方向において第１乃至第３クラッチ、第１複式プラネタリギヤ、第２複式プラネタリギヤの順に配置され、前記第１ブレーキは、前記第１乃至第３クラッチ側に配置されることである。

請求項３に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、前記第２クラッチ及び第３クラッチのクラッチドラムが共用化された共用クラッチドラムであることである。

請求項４に記載の発明の構成上の特徴は、請求項３において、前記第１クラッチが、前記第２及び第３クラッチの内側に配置されていることである。

請求項５に記載の発明の構成上の特徴は、請求項３又は４において、前記第２及び第３クラッチの油圧サーボ部が、前記共用クラッチドラムに該共用クラッチドラムの底壁の後面側及び前面側において夫々設けられていることである。

請求項６に記載の発明の構成上の特徴は、請求項５において、前記第２クラッチの油圧サーボ部のサーボ室が、前記共用クラッチドラムの底壁の後面側において、該共用クラッチドラムの基端部の後方部と、前記底壁の屈曲部の内周面とに摺動可能に嵌合するピストンとにより画成され、前記第３クラッチの油圧サーボ部のサーボ室が、前記底壁の前面側において、前記基端部の前方部と、前記屈曲部の外周面とに摺動可能に嵌合するピストンとにより画成され、前記各サーボ室に開口する油路が前記基端部に設けられていることである。

請求項７に記載の発明の構成上の特徴は、請求項６において、前記共用クラッチドラムの基端部が、前記トランスミッションケースの前方端面に固定されたフロント壁部材の後方に突設されたボス部に回転可能に支承され、前記各サーボ室に開口する油路が、前記ボス部に設けられた各油路とディストリビュータを介して夫々連通されていることである。

請求項８に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１乃至７のいずれか１項において、前記第２複式プラネタリギヤは、前記第５要素が、第３リングギヤであり、前記第６要素が、第３ピニオンを支承する第３キャリア及び該第３キャリアと直結された第４リングギヤＲ４であり、前記第７要素が第４ピニオンを支承する第４キャリアであり、前記第８要素が、前記第３リングギヤと前記第３ピニオンを介して噛合する第３サンギヤ及び該第３サンギヤと直結され前記第４ピニオンを介して前記第４リングギアヤと噛合する第４サンギヤであることである。

上記のように構成した請求項１に係る発明においては、第１複式プラネタリギヤの第１要素は、第３クラッチを介して入力軸に連結可能であるので、第１速において第３クラッチを切ることにより、第１複式プラネタリギヤの第４要素が逆回転して第１要素との間で大きな相対回転が生じることを防ぐことができる。さらに、入力軸を第１複式プラネタリギヤの第１要素、及び第２複式プラネタリギヤの第２、第４要素に夫々連結可能とする第１乃至第３クラッチが、第１複式プラネタリギヤの前方に纏めて配置されているので、前進８速の自動変速機を極めてコンパクトに構成し、軽量、低コスト化することができる。

そして、第１複式プラネタリギヤは、第１要素としての第２サンギヤ、共通キャリアに回転可能に支承され互いに噛合するロングピニオン及びピニオンを介して第２サンギヤと噛合する第２要素としての共通リングギヤ、第３要素としての共通キャリア、共通リングギヤとロングピニオン又はピニオンを介して噛合する第４要素としての第１サンギヤで構成されているので、簡素な構成でコンパクトな前進８速の自動変速機を提供することができる。

さらに、前方に纏めて配置された第１乃至第３クラッチと、第１複式プラネタリギヤと、第２複式プラネタリギヤは、軸方向においてこの順に配置され、第３ブレーキ及び第１サンギヤは、第１乃至第３クラッチ側に配置されるので、第１複式プラネタリギヤの第４要素である第１サンギヤを固定可能とする第３ブレーキを、第１乃至第３クラッチと、第１複式プラネタリギヤとの間にコンパクトに配置することができる。

上記のように構成した請求項２に係る発明においては、第１複式プラネタリギヤの第１要素は、第３クラッチを介して入力軸に連結可能であるので、第１速において第３クラッチを切ることにより、第１複式プラネタリギヤの第４要素が逆回転して第１要素との間で大きな相対回転が生じることを防ぐことができる。さらに、入力軸を第１複式プラネタリギヤの第１要素、及び第２複式プラネタリギヤの第２、第４要素に夫々連結可能とする第１乃至第３クラッチが、第１複式プラネタリギヤの前方に纏めて配置されているので、前進８速の自動変速機を極めてコンパクトに構成し、軽量、低コスト化することができる。

そして、第１複式プラネタリギヤは、第１要素としての共通サンギヤ、共通キャリアに回転可能に支承されたロングピニオンとピニオンを介して噛合する第２要素としての第２リングギヤ、第３要素としての共通キャリア、ロングピニオンを介して共通サンギヤと噛合する第４要素としての第１リングギヤで構成されているので、簡素な構成でコンパクトな前進８速の自動変速機を提供することができる。

さらに、前方に纏めて配置された第１乃至第３クラッチと、第１複式プラネタリギヤと、第２複式プラネタリギヤは、軸方向においてこの順に配置され、第１ブレーキは、第１乃至第３クラッチ側に配置されるので、第１複式プラネタリギヤの第３要素である共通キャリアを固定可能とする第１ブレーキを、第１乃至第３クラッチと、第１複式プラネタリギヤとの間にコンパクトに配置することができる。

上記のように構成した請求項３に係る発明においては、共用クラッチドラムが第２クラッチ及び第３クラッチで共用されているので、第２クラッチ及び第３クラッチの摩擦係合部及び油圧サーボ部の構成を簡素にし、コンパクト化することができる。

上記のように構成した請求項４に係る発明においては、第１クラッチが、第２及び第３クラッチの内側に配置されているので、第１乃至第３クラッチを小スペースに配置することができ、前進８速の自動変速機を小型、軽量、低コスト化することができる。

上記のように構成した請求項５に係る発明においては、第２及び第３クラッチの油圧サーボ部が、共用クラッチドラムにその底壁の後面側及び前面側に夫々設けられているので、第２及び第３クラッチの油圧サーボ部を小スペースに配置することができる。

上記のように構成した請求項６に係る発明においては、第２、第３クラッチの油圧サーボ部のサーボ室が、共用クラッチドラムの底壁の後面側及び前面側において該共用クラッチドラムの基端部の後方部及び前方部と、底壁の屈曲部の内周面及び外周面に夫々摺動可能に嵌合するピストンとにより画成され、各サーボ室に開口する油路が基端部に設けられている。これにより、第２及び第３クラッチの油圧サーボ部を簡素でコンパクトな構成とすることができるとともに、各サーボ室に油圧を給排する油路を容易に設けることができる。

上記のように構成した請求項７に係る発明においては、共用クラッチドラムの基端部が、トランスミッションケースに固定されたフロント壁部材のボス部に回転可能に支承され、第２、第３クラッチのサーボ室に開口する油路が、ボス部に設けられた各油路とディストリビュータを介して夫々連通されている。これにより、第２、第３クラッチの構成を簡素にし、各サーボ室に油圧を給排する油路を容易に設けることができる。

上記のように構成した請求項８に係る発明においては、第２複式プラネタリギヤは、直結された第３及び第４サンギヤと、第３及び第４ピニオンを夫々回転可能に支承する第３及び第４キャリアと、第３サンギヤと第３ピニオンを介して噛合する第３リングギヤと、第４サンギヤと第４ピニオンを介して噛合するとともに、第３サンギヤと直結された第４リングギヤとで構成されている。これにより、前進８速、少なくとも後退１速のギヤ比を有する簡素な構成の自動変速機を提供することができる。

本発明に係る自動変速機の第１の実施形態を示すスケルトン図。 第１の実施形態の各変速段におけるブレーキ及びクラッチの作動表を示す図。 第１の実施形態の各変速段におけるプラネタリギヤの各要素の回転比を示す速度線図。 制御装置を示すブロック図。 自動変速機の具体的な全体構成を示す断面図。 図５の第１乃至第３クラッチ部分を示す拡大断面図。 図５の第１、第２複式プラネタリギヤ部分を示す拡大断面図。 第２の実施形態を示すスケルトン図。 第２の実施形態の各変速段におけるプラネタリギヤの各要素の回転比を示す速度線図。 第３の実施形態を示すスケルトン図。 第３の実施形態の各変速段におけるプラネタリギヤの各要素の回転比を示す速度線図。

符号の説明

１０…自動変速装置、１１…流体トルクコンバータ、１２…トランスミッションケース、１３…共通軸線、１４…入力軸、１５…第１複式プラネタリギヤ、１６…第２複式プラネタリギヤ、１７…出力軸、１８…ロングピニオン、１９…ピニオン、２０…第３ピニオン、２１…第４ピニオン、２６…シングルピニオンプラネタリギヤ、２７…ダブルピニオンプラネタリギヤ、３０…制御装置、３６〜４２…油圧サーボ部、４３…フロント壁部材、４３ａ…ボス部、４５…オイルポンプ、５０…ステータシャフト、５３…軸承穴、５４…中間軸、５６…支承穴、６５…共用クラッチドラム、６５ａ…基端部、６５ｂ…底壁、６８…第２ハブ部材、６９…第３ハブ部材、７０，７１，８２…摩擦係合部、７２，７３，８３…セパレータプレート、７４，７５，８４…摩擦板、７７…連結軸、７９…連結部材、８０…第１クラッチドラム、８１…第１ハブ部材、８６，９３，１００…油圧サーボ部、８９，９６，１０３…サーボ室、１０９，１１０，１１２〜１１６…油路、１１１…ディストリビュータ、１１９…共通スプライン、１２０，１３０…ハブ部材、１２１，１３１，１５０，１５８…摩擦係合部、１２２，１３３，１５１，１５９…油圧サーボ部、１２７，１３７，１５５，１６２…サーボ室、１４０…連結部材。

以下、図面に基づいて本発明に係る自動変速機の第１の実施形態について説明する。図１において、１０は本発明に係る自動変速機で、例えば自動車のエンジンにより回転駆動される流体トルクコンバータ１１の出力回転を変速して駆動輪に伝達するために使用される。自動変速機１０は、車体に取り付けられたトランスミッションケース１２内に共通軸線１３上に順次支承された入力軸１４、第１複式プラネタリギヤ１５、第２複式プラネタリギヤ１６、出力軸１７、第１、第２、第３クラッチC-1，C-2，C-3及び第１、第２、第３、第４ブレーキB-1,B-2， B-3,B-4、及びワンウェイクラッチF-1等で構成されている。

第１複式プラネタリギヤ１５は、共通軸線１３上に夫々回転可能に支承された第１及び第２サンギヤＳ１，Ｓ２と、互いに噛合するロングピニオン１８及びピニオン１９を回転可能に支承する共通キャリアＣ１Ｃ２と、ロングピニオン１８を介して第１サンギヤＳ１と噛合し、ロングピニオン１８及びピニオン１９を介して第２サンギヤＳ２と噛合する共通リングギヤＲ１Ｒ２とにより構成されている。

第２複式プラネタリギヤ１６は、共通軸線１３上に回転可能に支承され直結された第３、第４サンギヤＳ３，Ｓ４と、第３、第４ピニオン２０，２１を支承する共通キャリアＣ３Ｃ４と、第３、第４サンギヤＳ３，Ｓ４と第３、第４ピニオン２０，２１を介して夫々噛合される第３、第４リングギヤＲ３，Ｒ４とにより構成されている。直結とは、クラッチを介さずに直接連結されていることである。

第１複式プラネタリギヤ１５は、第１サンギヤＳ１が、第３ブレーキB-3を介して固定可能とされ、第２サンギヤＳ２が、第３クラッチC-3を介して入力軸１４に連結可能とされ、共通キャリアＣ１Ｃ２が、第１ブレーキB-1を介して固定可能とされ、共通リングギヤＲ１Ｒ２が、第２複式プラネタリギヤ１６の第３リングギヤＲ３と直結されている。

第２複式プラネタリギヤ１６は、直結された第３、第４サンギヤＳ３，Ｓ４が、第１クラッチC-1を介して入力軸１４に連結可能とされ、直結された第３キャリアＣ３と第４リングギヤＲ４が、第２クラッチC-2を介して入力軸１４に連結可能とされ、且つ第４ブレーキB-4を介して固定可能とされるとともに、第４ブレーキB-4と並列に配置されたワンウェイクラッチF-1を介してケース１２に連結されて逆転を阻止され、第３リングギヤＲ３が、第２ブレーキB-2を介して固定可能とされ、第４キャリアC-4が、出力軸１７に直結されている。

なお、流体トルクコンバータ１１のポンプインペラ２２は図略のエンジンによって回転駆動されてオイルを送り出し、ステータ２３がオイルの反力を受け止めてトルクをタービン２４に発生するようになっている。入力軸１４はタービン２４に直結されている。２５はポンプインペラ２２とタービン２４とを連結可能とするロックアップクラッチである。

以上のように構成された自動変速機１０は、第１乃至第３クラッチC-1〜C-3を選択的に係合し、第１乃至第４ブレーキB-1〜B-4を選択的に係合し、入力軸１４、出力軸１７、第１複式プラネタリギヤ１５及び第２複式プラネタリギヤ１６の各要素を選択的に連結、或いは固定することにより、前進８速、後退２速の変速段を成立することができる。図２の作動表において、第１乃至第３クラッチC-1〜C-3、第１乃至第４ブレーキB-1〜B-4及びワンウェイクラッチF-1の各変速段に対応する欄に白丸が付されている場合、クラッチであれば係合して連結状態、ブレーキであれば係合して固定状態にあることを示す。黒丸が付されている場合、変速が円滑に行われるように変速時に備えて油圧サーボに油圧は供給されているが、クラッチではトルク伝達、ブレーキでは反力支持がなされていない状態を示す。

第１及び第２複式プラネタリギヤ１５，１６のシングルピニオンプラネタリギヤ２６においては、サンギヤの回転数Ns、キャリアの回転数Nc、リングギヤの回転数Nrとシングルピニオンプラネタリギヤのギヤ比λとの関係は、式（１）で示され、ダブルピニオンプラネタリギヤ２７においては、サンギヤの回転数Ns、キャリアの回転数Nc、リングギヤの回転数Nrとダブルピニオンプラネタリギヤのギヤ比λとの関係は、式（２）で示され、各変速段におけるギヤ比は、式（１）、（２）に基づいて算出される。第１乃至第４サンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の歯数をZs1，Zs2，Zs3，Zs4、共通リングギヤＲ１Ｒ２及び第３及び第４リングギヤＲ３，Ｒ４の歯数をZr12，Zr3，Zr4とすると、シングルピニオンプラネタリギヤ２６、ダブルピニオンプラネタリギヤ２７、のギヤ比はλ1＝Zs1／Zr12，λ２＝Zs2／Zr12，λ３＝Zs3／Zr3, λ４＝Zs4／Zr4である。

Ｎｒ＝（１＋λ）Ｎｃ−λＮｓ・・・（１）
Ｎｒ＝（１−λ）Ｎｃ＋λＮｓ・・・（２）

第１乃至第３クラッチC-1〜C-3を選択的に係合し、第１乃至第４ブレーキB-1〜B-4を選択的に係合したとき、第１及び第２複式プラネタリギヤ１５，１６の各要素の速度比は、図３に示す速度線図のようになる。速度線図は、プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア、リングギヤからなる各要素を横軸方向にギヤ比に対応させた間隔で配置し、縦軸方向に各要素に対応してその速度比を取ったものである。図３には、第１及び第２複式プラネタリギヤ１５，１６の速度線図が左右に並べて記載されている。第１複式プラネタリギヤ１５では、シングルピニオンプラネタリギヤ２６及びダブルピニオンプラネタリギヤ２７の第１キャリアＣ１及び第２キャリアＣ２、第１リングギヤＲ１及び第２リングギヤＲ２が夫々共用されているので、Ｃ１，Ｃ２及びＲ１，Ｒ２が夫々付された各１本の縦線上に共通キャリアＣ１Ｃ２、共通リングギヤＲ１Ｒ２の速度比を表している。第２複式プラネタリギヤ１６では、シングルピニオンプラネタリギヤ２６の第３及び第４サンギヤＳ３，Ｓ４が直結され、第３キャリアＣ３と第４リングギヤＲ４が直結されているので、Ｓ１，Ｓ２及びＣ３，Ｒ４が夫々付された各１本の縦線上に第３及び第４サンギヤＳ３，Ｓ４、第３キャリアＣ３及び第４リングギヤＲ４の速度比を表している。

第１複式プラネタリギヤ１５のシングルピニオンプラネタリギヤ２６については、共通キャリアＣ１Ｃ２の縦線と第１サンギヤＳ１の縦線との間隔を１とみなし、共通リングギヤＲ１Ｒ２の縦線が共通キャリアＣ１Ｃ２の縦線からサンギヤＳ１の縦線の反対側に間隔λ1だけ離して配置されている。ダブルピニオンプラネタリギヤ２７については、共通キャリアＣ１Ｃ２の縦線と第２サンギヤＳ２の縦線との間隔を１とみなし、共通リングギヤＲ１Ｒ２の縦線を共通キャリアＣ１Ｃ２の縦線から第２サンギヤＳ２の縦線と同じ側にギヤ比λ2だけ離して配置されている。第２複式プラネタリギヤ１６のシングルピニオンプラネタリギヤ２６については、第３及び第４キャリアＣ３，Ｃ４の縦線と第３及び第４サンギヤＳ３，Ｓ４の縦線との各間隔を１とみなし、第３及び第４リングギヤＲ３，Ｒ４の縦線が第３及び第４キャリアＣ３，Ｃ４の縦線から夫々第３及び第４サンギヤＳ３，Ｓ４の縦線の反対側に間隔λ3，λ4だけ離して配置されている。速度線図には、第１乃至第３クラッチC-1〜C-3、第１乃至第４ブレーキB-1〜B-4及びワンウェイクラッチF-1が選択的に作動された点にC-1〜C-3、B-1〜B-4、F-1が記入されている。

このように作成された第１複式プラネタリギヤ１５の速度線図において、４本の各縦線に対応する要素が、縦線の右から並び順に第１、第２、第３、第４要素であり、第２複式プラネタリギヤ１６の速度線図において、４本の各縦線に対応する要素が、縦線の左から並び順に第５、第６、第７、第８要素である。第１の実施形態の場合、第１複式プラネタリギヤ１５の第２サンギヤＳ２が第１要素、共通リングギヤＲ１Ｒ２が第２要素、共通キャリアＣ１Ｃ２が第３要素、第１サンギヤＳ１が第４要素であり、第２複式プラネタリギヤ１５の第３リングギヤＲ３が第５要素、第３キャリアＣ３及び第４リングギヤＲ４が第６要素、第４キャリアＣ４が第７要素、第３及び第４サンギヤＳ３，Ｓ４が第８要素である。

自動変速機１０の制御装置を図４に示すブロック図に基づいて説明する。CPUを内蔵した制御装置３０は、エンジンの回転が伝達されるトルクコンバータ１１のエンジン側回転数Neを検出するエンジン回転数センサ３１、入力軸１４の回転数Niを検出する入力回転数センサ３２、出力軸１７の回転数Ｎｖを検出する出力回転数センサ３３、シフトレバーがドライブレンジＤ、ニュートラルレンジＮ、リバースレンジＲにシフトされているとき、検出信号Ｄ，Ｎ，Ｒを送出するレンジ位置センサ３４、アクセルの踏み込み量Ssを検出するスロットル開度センサ３５等から各検出信号が入力され、これら検出信号に基づいて最適な変速段を選択し、制御電流を各クラッチ、ブレーキを作動させる各油圧サーボ部８６，９３，１００，１２２，１３３，１５１，１５９に出力して第１乃至第３クラッチC-1〜C-3、第１乃至第４ブレーキB-1〜B-4を図２の作動表に示すように選択的に係合して前進８速、後退２速を達成する。

第１速（１ｓｔ）は、制御装置３０による第１クラッチC-1の係合とワンウェイクラッチF-1の自動係合により達成される。入力軸１４の回転が第２複式プラネタリギヤ１６の第３及び第４サンギヤＳ３，Ｓ４に第１クラッチC-1を介して入力され、第３キャリアＣ３及び第４リングギヤＲ４がワンウェイクラッチF-1により逆転を阻止されて反力を受けるので、第４キャリアＣ４延いては出力軸１７は第１速のギヤ比で減速して正回転される。

下り坂道でエンジンブレーキをかける場合、駆動輪により第４キャリアＣ４を介して第３キャリアＣ３及び第４リングギヤＲ４に伝達される回転数が、エンジン側から伝達される回転数より大きくなり、第３キャリアＣ３及び第４リングギヤＲ４に作用する反力の方向が逆転する。このために、エンジンブレーキをかけるときは、図２において（○）で示すように第３キャリアＣ３及び第４リングギヤＲ４は第４ブレーキB-4の係合により固定される。

第２速（２ｎｄ）は、第１クラッチC-1と第２ブレーキB-2の係合により達成される。入力軸１４の回転が第２複式プラネタリギヤ１６の第３及び第４サンギヤＳ３，Ｓ４に第１クラッチC-1を介して入力され、第３リングギヤＲ３が第２ブレーキB-2により固定されるので、第４キャリアＣ４延いては出力軸１７は第２速のギヤ比で減速して正回転される。

第３速（３ｒｄ）は、第１、第３クラッチC-1，C-3及び第１ブレーキB-1の係合により達成される。入力軸１４の回転が第１複式プラネタリギヤ１５の第２サンギヤＳ２に第３クラッチC-3を介して入力され、共通キャリアＣ１Ｃ２が第１ブレーキB-1を介して固定されることにより入力軸１４の回転を減速した共通リングギヤＲ１Ｒ２の回転が、共通リングギヤＲ１Ｒ２に直結された複式プラネタリギヤ１６の第３リングギヤＲ３に伝達され、入力軸１４の回転が複式プラネタリギヤ１６の第３及び第４サンギヤＳ３，Ｓ４に第１クラッチC-1を介して入力されるので、第４キャリアＣ４延いては出力軸１７は第３速のギヤ比で減速して正回転される。

第４速（４ｔｈ）は、第１、第３クラッチC-1，C-3及び第３ブレーキB-3の係合により達成される。入力軸１４の回転が第１複式プラネタリギヤ１５の第２サンギヤＳ２に第３クラッチC-3を介して入力され、第１サンギヤＳ１が第３ブレーキB-3を介して固定されることにより入力軸１４の回転を減速した共通リングギヤＲ１Ｒ２の回転が、共通リングギヤＲ１Ｒ２に直結された複式プラネタリギヤ１６の第３リングギヤＲ３に伝達され、入力軸１４の回転が複式プラネタリギヤ１６の第３及び第４サンギヤＳ３，Ｓ４に第１クラッチC-1を介して入力されるので、第４キャリアＣ４延いては出力軸１７は第４速のギヤ比で減速して正回転される。

第５速（５ｔｈ）は、第１及び第２クラッチC-1，C-2の係合により達成される。入力軸１４回転が第１及び第２クラッチC-1，C-2を介して第２複式プラネタリギヤ１６の直結された第３及び第４サンギヤＳ３，Ｓ４と直結された第３キャリアＣ３及び第４リングギヤＲ４とに入力され、第２複式プラネタリギヤ１６が一体回転され、第４キャリアＣ４延いては出力軸１７は第５速のギヤ比で入力軸１４と同一回転数で正回転される。

第６速（６ｔｈ）は、第２、第３クラッチC-2，C-3及び第３ブレーキB-3の係合により達成される。入力軸１４の回転が第１複式プラネタリギヤ１５の第２サンギヤＳ２に第３クラッチC-3を介して入力され、第１サンギヤＳ１が第３ブレーキB-3を介して固定されることにより、入力軸１４の回転を減速した共通リングギヤＲ１Ｒ２の回転が、共通リングギヤＲ１Ｒ２に直結された第２複式プラネタリギヤ１６の第３リングギヤＲ３に伝達され、直結された第３キャリアＣ３及び第４リングギヤＲ４が第２クラッチC-2を介して入力軸１４に連結されるので、第４キャリアＣ４延いては出力軸１７は第６速のギヤ比で増速して正回転される。

第７速（７ｔｈ）は、第２、第３クラッチC-2，C-3及び第１ブレーキB-1の係合により達成される。入力軸１４の回転が第１複式プラネタリギヤ１５の第２サンギヤＳ２に第３クラッチC-3を介して入力され、共有キャリアＣ１Ｃ２が第１ブレーキB-1を介して固定されることにより、入力軸１４の回転を減速した共通リングギヤＲ１Ｒ２の回転が、共通リングギヤＲ１Ｒ２に直結された第２複式プラネタリギヤ１６の第３リングギヤＲ３に伝達され、直結された第３キャリアＣ３及び第４リングギヤＲ４が第２クラッチC-2を介して入力軸１４に連結されるので、第４キャリアＣ４延いては出力軸１７は第7速のギヤ比で増速して正回転される。

第８速（８ｔｈ）は、第２クラッチC-2及び第２ブレーキB-2の係合により達成される。入力軸１４の回転が第２複式プラネタリギヤ１６の直結された第３キャリアＣ３及び第４リングギヤＲ４に第２クラッチC-2を介して入力され、第３リングギヤＲ３が第２ブレーキB-2により固定されるので、第４キャリアＣ４延いては出力軸１７は第８速のギヤ比で増速して正回転される。

後退第１速（Ｒｅｖ１）は、第３クラッチC-3及び第１、第４ブレーキＢ-1，B-4の係合により達成される。入力軸１４の回転が第１複式プラネタリギヤ１５の第２サンギヤＳ２に第３クラッチC-3を介して入力され、共有キャリアＣ１Ｃ２が第１ブレーキB-1を介して固定されることにより、入力軸１４の回転を減速した共通リングギヤＲ１Ｒ２の回転が、共通リングギヤＲ１Ｒ２に直結された第２複式プラネタリギヤ１６の第３リングギヤＲ３に伝達され、直結された第３キャリアＣ３及び第４リングギヤＲ４が第４ブレーキB-4を介して固定されるので、第４キャリアＣ４延いては出力軸１７は後退１速のギヤ比で減速して逆回転される。

後退第２速（Ｒｅｖ２）は、第３クラッチC-3及び第３、第４ブレーキＢ-1，B-4の係合により達成される。入力軸１４の回転が第１複式プラネタリギヤ１５の第２サンギヤＳ２に第３クラッチC-3を介して入力され、共有キャリアＣ１Ｃ２が第３ブレーキB-1を介して固定されることにより、入力軸１４の回転を減速した共通リングギヤＲ１Ｒ２の回転が、共通リングギヤＲ１Ｒ２に直結された第２複式プラネタリギヤ１６の第３リングギヤＲ３に伝達され、直結された第３キャリアＣ３及び第４リングギヤＲ４が第４ブレーキB-4を介して固定されるので、第４キャリアＣ４延いては出力軸１７は後退２速のギヤ比で減速して逆回転される。

第１及び第２複式プラネタリギヤ１５，１６のシングルピニオンプラネタリギヤ２６、及びダブルピニオンプラネタリギヤ２７の各ギヤ比λ1，λ2，λ3，λ4（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）を、例えば０．５２０，０．４４０，０．３９４，０．３９４に設定し、各変速段におけるギヤ比を、式（１）、（２）に基づいて算出すると、各変速段における入力軸１４と出力軸１７との回転比すなわちギヤ比は、第1速で３．５３８、第２速で２．０６０、第３速で１．４０５、第４速で１．１８５、第５速で１．０００、第６速で０．８２１、第７速で０．７１３、第８速で０．５８２、後退第１速で３．１６８、後退第２速で２．００１と適切な値となる。そして、各ギヤ比間のステップは、第１，２速間で１．７１７、第２，３速間で１．４６７、第３，４速間で１．１８６、第４，５速間で１．１８５、第５，６速間で１．２１８、第６，７速間で１．１５１、第７，８速間で１．２２５となり、ギヤ比は、各変速段で適当な割合で減少し、本実施形態に係る自動変速機によれば適切に離間した前進８速、後退２速のギヤ比を得ることができる。

以下、図４乃至６に沿って、第１の実施形態の具体的な構成について説明する。トランスミッションケース１２は、有底円筒状のトランスミッションケース本体１２ａと、その底部にボルト４４で固定されたリアケース１２ｂとを備え、トランスミッションケース本体１２ａの前方端面には、フロント壁部材４３がボルト４４によって固定されている。フロント壁部材４３の前端面には、オイルポンプ４５を収容するオイルポンプボディ４６がボルト４７により固定され、オイルポンプ４５の後側はフロント壁部材４３により閉塞されている。フロント壁部材４３は、その内周部から後方に延びるボス部４３ａを有し、該ボス部４３ａの内周面にステータシャフト５０が圧入固定され、該ステータシャフト５０に入力軸１４がニードル軸受５１及びメタル軸受５２により共通軸線１３を中心に回転可能に軸承されている。

入力軸１４の後方端部には軸承穴５３が設けられ、軸承穴５３に中間軸５４の先端部がメタル軸受５５により同軸に相対回転可能に軸承されている。中間軸５４の後方端部は、出力軸１７の前方端部に設けられた支承穴５６にメタル軸受５７により回転可能に軸承されている。出力軸１７は、トランスミッションケース本体１２ａの底壁１２ｂとリアケース１２ｂにニードル軸受５８、ボールベアリング５９、スラスト軸受６０により回転可能に軸承されている。
オイルポンプボディ４６には、図略のエンジン出力軸に連結され流体トルクコンバータ１１のポンプインペラ２２が内側に設けられた中空のロータ６１がメタル軸受６２により回転可能に支承されている。ポンプインペラ２２と対向するタービン３２は入力軸１４の先端部に相対回転を規制して嵌合されている。ロータ６１とタービン３２との間には、スプリングダンパ６３を介して両者を機械的に連結するロックアップクラッチ２５が設けられている。ステータシャフト５０には、ステータ２３がワンウェイクラッチ６４を介して支承されている。ここで、自動変速機１０において、流体トルクコンバータ１１側を前方、出力軸１７側を後方という。

トランスミッションケース１２の前方部分には、第１乃至第３クラッチC-1，C-2，C-3が第１複式プラネタリギヤ１５の前方にまとめて配置されている。フロント壁部材４３のボス部４３ａには、第２、第３クラッチC-2，C-3で共用される共用クラッチドラム６５の基端部６５ａがニードル軸受６６及びスラスト軸受６７により回転可能に支承されている。共用クラッチドラム６５は、基端部６５ａの後方に突出する基端円筒部内周面で入力軸１４の外周面とスプライン嵌合し、入力軸１４と回転連結されている。共用クラッチドラム６５は、基端部６５ａから底壁６５ｂが半径方向に張り出し、底壁６５ｂの外周から円筒部６５ｃが後方に延在している。円筒部６５ｃ内周には、第２及び第３ハブ部材６８，６９が前方から順次配置され、共用クラッチドラム６５の円筒部６５ｃ内周面と、第２及び第３ハブ部材６８，６９の円筒部６８ａ，６９ａ外周面には、第２、第３クラッチC-2，C-3の摩擦係合部７０，７１を構成する複数のセパレータプレート７２，７３と複数の摩擦板７４，７５が交互にスプライン係合されている。第２ハブ部材６８は後方で半径方向に屈曲され、中間軸５４にメタル軸受７６によって支承された円筒状の連結軸７７の前端に形成されたフランジ部に溶接等で固定されている。連結軸７７は後方端で第２複式プラネタリギヤ１６の第３キャリアＣ３とスプライン嵌合している。第３ハブ部材６９は後方で半径方向に屈曲され、連結部材７９の半径方向延在部に溶接等で固定されている。連結部材７９はその後方に延在する円筒部で、第１複式プラネタリギヤ１５の第１サンギヤＳ１の前方に延在する円筒部の内周面にメタル軸受７８により支承されるとともに、第２サンギヤＳ２の前方に延在する円筒部の外周面とスプライン嵌合している。

第２及び第３クラッチC-2，C-3の内側に第１クラッチC-1が配置されている。第２ハブ部材６８の内周に、第１クラッチC-1の第１クラッチドラム８０が配置され、該第１クラッチドラム８０は円筒部８０ａが前方に延在した後に半径方向に屈曲し入力軸１４に溶接等で固定されている。円筒部８０ａ内周には、第１ハブ部材８１が配置され、円筒部８０ａ内周面と、第１ハブ部材８１の円筒部８１ａ外周面には、第１クラッチC-1の摩擦係合部８２を構成する複数のセパレータプレート８３と複数の摩擦板８４が交互にスプライン係合されている。第１ハブ部材８１は後方で半径方向に屈曲され、中間軸５４にスプライン嵌合されている。第１ハブ部材８１の前端面と入力軸１４の後端面との間にはスラスト軸受８５が介在されている。

第２クラッチC-2の油圧サーボ部８６は、共用クラッチドラム６５の基端部６５ａの後方に突出する基端円筒部と底壁６５ｂの屈曲部内周面とによって形成されるシリンダ８７にピストン８８が摺動可能に嵌合され、シリンダ８７とピストン８８との間にサーボ室８９が油密状に画成されている。基端部６５ａの後方に突出する基端円筒部にキャンセルプレート９０がスナップリングにより後方移動を規制して嵌合されている。キャンセルプレート９０とピストン８８の後面との間には、セパレータプレート７２及び摩擦板７４を非連結方向に付勢する圧縮スプリング９１が介在されるとともに、サーボ室８９内に発生する遠心油圧をキャンセルするキャンセル室９２が設けられている。ピストン８８から外側後方に突出する当接部が第２クラッチC-2の最前端のセパレータプレート７２と対向している。

共用クラッチドラム６５の基端部６５ａにはサーボ室８９に開口する油路１０９が穿設され、該油路１０９には、フロント壁部材４３のボス部４３ａに軸線方向に穿設された油路１１０が、ボス部４３ａの外周面と基端部６５ａの外周面との間に介在されたディストリビュータ１１１を介して連通され、油路１１０が図略の油圧サーボ弁を介してボス部４３ａに穿設された油路１１２を通ってオイルポンプ４５の吐出ポートに連通されている。サーボ室８９内に油圧が供給されてピストン８８が後方に移動されると、ピストン８８の当接部がセパレータプレート７２を押圧し、セパレータプレート７２と摩擦板７４とを圧接させて第２クラッチC-2を係合させる。

第３クラッチC-3の油圧サーボ部９３は、共用クラッチドラム６５の基端部６５ａの前方部外周面と底壁６５ｂの屈曲部外周面とにピストン９５が摺動可能に嵌合され、基端部６５ａの外周面と、底壁６５ｂの屈曲部外周面と、ピストン９５とによってサーボ室９６が油密状に画成されている。基端部６５ａの前端部にキャンセルプレート９７がスナップリングにより前方移動を規制されて嵌合されている。キャンセルプレート９７とピストン９５との間には、セパレータプレート７３及び摩擦板７５を非連結方向に付勢する圧縮スプリング９８が介在されるとともに、サーボ室９６内に発生する遠心油圧をキャンセルするキャンセル室９９が設けられている。ピストン９５の後端部外周に溶接等で固定され共用クラッチドラム６５の円筒部６５ｃ外側を後方に延在する作動部材１０７の後端にスナップリングにより後方移動を規制して嵌合された当接部材１０８が第３クラッチC-3の最後端のセパレータプレート７３と対向している。

共用クラッチドラム６５の基端部６５ａにはサーボ室９６に開口する油路１１３が穿設され、該油路１１３には、フロント壁部材４３のボス部４３ａに軸線方向に穿設された油路１１４が、ディストリビュータ１１１を介して連通され、油路１１４が図略の油圧サーボ弁を介して油路１１２を通ってオイルポンプ４５の吐出ポートに連通されている。サーボ室９６内に油圧が供給されてピストン９５が前方に移動されると、ピストン９５に連結された当接部材１０８がセパレータプレート７３を押圧し、セパレータプレート７３と摩擦板７５とを圧接させて第３クラッチC-3を係合させる。

このように、第２及び第３クラッチC-2，C-3の油圧サーボ部８６，９３が、共用クラッチドラム６５に底壁６５ｂの前面側及び後面側において夫々設けられているので、第２及び第３クラッチC-2，C-3の油圧サーボ部８６，９３を小スペースに配置することができる。即ち、第２クラッチC-2の油圧サーボ部８６のサーボ室８９は、共用クラッチドラム６５の底壁６５ｂの後面側において、共用クラッチドラム６５の基端部６５ａの後方部と、クラッチドラム６５の底壁６５ｂの屈曲部の内周面とに摺動可能に嵌合するピストン８８とにより画成され、第３クラッチC-3の油圧サーボ部９３のサーボ室９６は、共用クラッチドラム６５の底壁６５ｂの前面側において、共用クラッチドラム６５の基端部６５ａの前方部と、クラッチドラム６５の底壁６５ｂの屈曲部の外周面とに摺動可能に嵌合するピストン９５とにより画成され、サーボ室８９，９６に開口する油路１０９，１１３が基端部６５ａに設けられている。これにより、第２及び第３クラッチC-2，C-3の油圧サーボ部８６，９３を簡素でコンパクトな構成とすることができるとともに、各サーボ室８９，９６に油圧を給排する油路を容易に設けることができる。また、サーボ室８９，９６に開口する油路１０９，１１３を図略のサーボ弁を介してオイルポンプ４５に連通するために、油路１１０，１１４がフロント壁部材４３のボス部４３ａに設けられ、油路１０９，１１３と油路１１０，１１４とがディストリビュータ１１１で連通されているので、第２及び第３クラッチC-2，C-3のサーボ室８９，９６に油圧を給排する油路を容易に設けることができる。

第１クラッチC-1の油圧サーボ部１００は、第１クラッチドラム８０の底部と入力軸１４の外周面とによって形成されるシリンダ１０１にピストン１０２が摺動可能に嵌合され、シリンダ１０１とピストン１０２との間にサーボ室１０３が油密状に形成されている。入力軸１４の後端部にキャンセルプレート１０４がスナップリングにより軸方向移動を規制されて嵌合されている。キャンセルプレート１０４とピストン１０２との間には、セパレータプレート８３及び摩擦板８４を非連結方向に付勢する圧縮スプリング１０５が介在されるとともに、サーボ室１０３内に発生する遠心油圧をキャンセルするキャンセル室１０６が設けられている。ピストン１０２から後方に突出する当接部が第１クラッチC-1の最前端のセパレータプレート８３と対向している。

入力軸１４の後端部にはサーボ室１０３に開口する油路１１５が穿設され、該油路１１５には、フロント壁部材４３のボス部４３ａに軸線方向に穿設された油路１１６が、入力軸１４の外周面とボス部４３ａの内周面との間に形成されたディストリビュータ１１７を介して連通され、油路１１６が図略の油圧サーボ弁を介して油路１１２を通ってオイルポンプ４５の吐出ポートに連通されている。サーボ室１０３内に油圧が供給されてピストン１０２が後方に移動されると、ピストン１０２の当接部がセパレータプレート８３を押圧し、セパレータプレート８３と摩擦板８４とを圧接させて第１クラッチC-1を係合させる。

第１複式プラネタリギヤ１５は、第１クラッチC-1の後方に共通軸線１３上に配置され、第２サンギヤＳ２が連結軸７７の外周にメタル軸受により回転可能に支承され、前方端で連結部材７９の円筒部内周面とスプライン係合している。第２サンギヤＳ２の前方に延在する円筒部と連結部材７９の円筒部に跨って第１サンギヤＳ１がメタル軸受により回転可能に支承されている。第１サンギヤＳ１の前方に延在する円筒部に共通キャリアＣ１Ｃ２がメタル軸受により回転可能に支承されている。共通キャリアＣ１Ｃ２には、第１サンギヤＳ１と噛合するロングピニオン１８を回転可能に支承するピニオン軸１１７と、第２サンギヤＳ２とロングピニオン１８とに噛合するピニオン１９を回転可能に支承するピニオン軸１１８とが両端支持されている。ロングピニオン１８と噛合する共通リングギヤＲ１Ｒ２は、第２複式プラネタリギヤ１６の第３リングギヤＲ３と直結されている。即ち、共通リングギヤＲ１Ｒ２の後方に延在する円筒部に、第２複式プラネタリギヤ１６の第３リングギヤＲ３の前方に形成されたフランジ部がスナップリングにより後方移動を規制して嵌合され、共通リングギヤＲ１Ｒ２の円筒部に形成された係合溝に、第３リングギヤＲ３のフランジ部から半径方向外方に突設された突起が係入して相対回転を規制されている。

第１サンギヤＳ１の前方に延在する円筒部の外方に第３ブレーキB-3が配置されている。トランスミッションケース本体１２ａの軸線方向中央部分の内周面に共通スプライン１１９が軸線方向に刻設され、該共通スプライン１１９とハブ部材１２０の外周面に形成されたスプラインに第３ブレーキB-3の摩擦係合部１２１を構成する複数のセパレータプレートと複数の摩擦板が交互にスプライン係合されている。ハブ部材１２０の前端から径方向内側に屈曲された屈曲部は、第１サンギヤＳ１の前端に形成されたフランジ部に溶接等で固定されている。第３ブレーキB-3の油圧サーボ部１２２は、シリンダ部材１２３が共通スプライン１１９にスナップリング１２４により前方への移動を規制されてスプライン嵌合され、シリンダ部材１２３に形成されたシリンダ１２５にピストン１２６が摺動可能に嵌合され、シリンダ１２５とピストン１２６との間にサーボ室１２７が油密状に形成されている。ピストン１２６から前方に突出する当接部が第３ブレーキB-3の最後端のセパレータプレートと対向している。ピストン１２６は圧縮スプリング１２８のばね力によりセパレータプレート及び摩擦板を分離する方向に付勢されている。シリンダ部材１２５にはサーボ室１２７に油圧を給排するポート１２９が開口されている。サーボ室１２７内に油圧が供給されてピストン１２６が前方に移動されると、ピストン１２６の当接部がセパレータプレートを押圧し、セパレータプレートと摩擦板とを圧接させて第１ブレーキB-3を係合させる。シリンダ部材１２３は共通スプライン１１９の後端部に形成された段部とスナップリング１２４との間に挟持され軸線方向の移動を規制されている。

第１複式プラネタリギヤ１５の外方に第１ブレーキB-1が配置されている。トランスミッションケース本体２０ａの内周に共通スプライン１１９に続いて後方に形成されたスプラインとハブ部材１３０の外周面に形成されたスプラインに第１ブレーキB-1の摩擦係合部１３１を構成する複数のセパレータプレートと複数の摩擦板が交互にスプライン係合されている。ハブ部材１３０の前方に延在して半径方向に屈曲する屈曲部は、共通キャリアＣ１Ｃ２にボルト１３２により固定されている。第１ブレーキB-1の油圧サーボ部１３３は、シリンダ部材１３４がトランスミッションケース本体１２ａに設けられた段付き穴に嵌合され、シリンダ部材１３４に形成されたシリンダ１３５にピストン１３６が摺動可能に嵌合され、シリンダ１３５とピストン１３６との間にサーボ室１３７が油密状に形成されている。ピストン１３６から前方に突出する当接部が第１ブレーキB-1の最後端のセパレータプレートと対向している。ピストン１３６は圧縮スプリング１３８のばね力によりセパレータプレート及び摩擦板を分離する方向に付勢されている。シリンダ部材１３４にはサーボ室１３７に油圧を給排するポート１３９が開口されている。サーボ室１３７内に油圧が供給されてピストン１３６が前方に移動されると、ピストン１３６の当接部がセパレータプレートを押圧し、セパレータプレートと摩擦板とを圧接させて第１ブレーキB-1を係合させる。

第２複式プラネタリギヤ１６は、第１複式プラネタリギヤ１５の後方に共通軸線１３上に配置されている。第２複式プラネタリギヤ１６の第３サンギヤＳ３が中間軸５４に嵌着され、第３キャリアＣ３が連結軸７７の後端部外周に形成されたスプラインとスプライン嵌合するとともに、中間軸５４にニードル軸受により回転可能に支承された連結部材１４０の前方に延在する円筒部に回転可能に支承されている。第３キャリアＣ３には、第３サンギヤＳ３と第３リングギヤＲ３とに噛合する第３ピニオン２０を回転可能に支承するピニオン軸１４１が両端支持されている。第３リングギヤＲ３のフランジ部内周面には支持体１４２がスプライン嵌合され、支持体１４２は第３キャリアＣ３の前方に突設された円筒部にメタル軸受により回転可能に支承されている。

連結部材１４０の外周には、ワンウェイクラッチF-1のインナレース１４６がスプライン嵌合され、ワンウェイクラッチF-1のアウタレース１４７がトランスミッションケース本体１２ａの後方に形成された段付き穴に回り止めして嵌合され、スナップリング１４８と段付き穴の段差部とによって軸線方向の移動を規制されている。

第２複式プラネタリギヤ１６の第４サンギヤＳ４は中間軸５４に形成され、第４キャリアＣ４が出力軸１７の先端に形成されたフランジ部に結合されている。第４キャリアＣ４には、第４サンギヤＳ４と第４リングギヤＲ４とに噛合する第４ピニオン２１を回転可能に支承するピニオン軸１４９が両端支持されている。第４リングギヤＲ４は、連結部材１４０の後端から径方向外側に延在する支持部と前方円筒部でスプライン嵌合して支持されるとともに、スナップリングにより後方移動を規制されている。

第３リングギヤＲ３の外方に第２ブレーキB-2が配置されている。トランスミッションケース本体１２ａの内周面に形成されたスプラインと第３リングＲ３の外周面に形成されたスプラインに第２ブレーキB-2の摩擦係合部１５０を構成する複数のセパレータプレートと複数の摩擦板が交互にスプライン係合されている。第２ブレーキB-2の油圧サーボ部１５１は、シリンダ部材１５２がアウターレース１４７に当接して後方への移動を規制されトランスミッションケース本体１２ａに形成されたスプラインの内周面に回り止めして嵌合され、シリンダ部材１５２に形成されたシリンダ１５３にピストン１５４が摺動可能に嵌合され、シリンダ１５３とピストン１５４との間にサーボ室１５５が油密状に形成されている。ピストン１５４がその前端に当接されたばね受け１５６を介して第２ブレーキB-2の最後端のセパレータプレートと対向している。ピストン１５４はばね受け１５６に作用する圧縮スプリング１５７のばね力によりセパレータプレート及び摩擦板を分離する方向に付勢されている。シリンダ部材１５２にはサーボ室１５５に油圧を給排するポート１６６が開口されている。サーボ室１５５内に油圧が供給されてピストン１５４が前方に移動されると、ピストン１５４がばね受け１５６を介して最後端のセパレータプレートを押圧し、セパレータプレートと摩擦板とを圧接させて第２ブレーキB-2を係合させる。

第４リングギヤＲ４の外方に第４ブレーキB-4が配置されている。トランスミッションケース本体１２ａの後端部内周面に形成されたスプラインと第４リングギヤＲ４の外周面に形成されたスプラインに第４ブレーキB-4の摩擦係合部１５８を構成する複数のセパレータプレートと複数の摩擦板が交互にスプライン係合されている。第４ブレーキB-4の油圧サーボ部１５９は、トランスミッションケース本体１２ａの底壁１２ｂに形成されたシリンダ１６０にピストン１６１が摺動可能に嵌合され、シリンダ１６０とピストン１６１との間にサーボ室１６２が油密状に形成されている。ピストン１６１がその前端に当接された押圧部材１６３を介して第４ブレーキB-4の最後端のセパレータプレートと対向している。ピストン１６１は圧縮スプリング１６４のばね力によりセパレータプレート及び摩擦板を分離する方向に付勢されている。底壁１２ｂにはサーボ室１６２に油圧を給排する油路１６５が開口されている。サーボ室１６２内に油圧が供給されてピストン１６１が前方に移動されると、ピストン１６１が押圧部材１６３を介して最後端のセパレータプレートを押圧し、セパレータプレートと摩擦板とを圧接させて第４ブレーキB-4を係合させる。

次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は第１の実施形態と第１複式プラネタリギヤ１５が異なるので、この相違部分について説明し、他の部分については同一要素に同一参照番号を付して説明を省略する。図８に示すように、第２の実施形態における第１複式プラネタリギヤ１５は、共通軸線１３上に回転可能に支承された共通サンギヤＳ１Ｓ２と、共通サンギヤＳ１Ｓ２に噛合するロングピニオン１８と、ロングピニオン１８に直接噛合する第１リングギヤＲ１と、ロングピニオン１８にピニオン１９を介して噛合する第２リングギヤＲ２とにより構成されている。第１複式プラネタリギヤ１５の共通サンギヤＳ１Ｓ２は、第３クラッチC-3を介して入力軸１４に連結可能とされ、第２リングギヤＲ２は、第２複式プラネタリギヤ１６の第３リングギヤＲ３と直結されており、共通キャリアＣ１Ｃ２は、第１ブレーキB-1を介して固定可能とされ、第１リングギヤＲ１は、第３ブレーキB-3を介して固定可能とされている。各変速段における第１乃至第３クラッチC-1〜C-3、第１乃至第４クラッチC-1〜C-4及びワンウェイクラッチF-1の係合状態は、図２の第１実施形態の場合と同じである。

第１及び第２複式プラネタリギヤ１５，１６のシングルピニオンプラネタリギヤ２６、及びダブルピニオンプラネタリギヤ２７の各ギヤ比λ1，λ2，λ3，λ4を、例えば０．４５８，０．４４０，０．３９４，０．３９４に設定すると、各変速段におけるギヤ比は、第1速で３．５３８、第２速で２．０６０、第３速で１．４０５、第４速で１．２４６、第５速で１．０００、第６速で０．７８４、第７速で０．７１３、第８速で０．５８２、後退第１速で３．１６８、後退第２速で２．２６３と適切な値となる。そして、各ギヤ比間のステップは、第１，２速間で１．７１７、第２，３速間で１．４６７、第３，４速間で１．１２７、第４，５速間で１．２４６、第５，６速間で１．２７５、第６，７速間で１．０９９、第７，８速間で１．２２５となり、ギヤ比は、各変速段で適当な割合で減少し、本実施形態に係る自動変速機によれば適切に離間した前進８速、後退２速のギヤ比を得ることができる。

第２の実施形態では、図９に示すように、第１複式プラネタリギヤ１５の速度線図において、４本の各縦線に対応する要素を、縦線の左から並び順に第１、第２、第３、第４要素とし、第２複式プラネタリギヤ１６の速度線図において、４本の各縦線に対応する要素を、縦線の左から並び順に第５、第６、第７、第８要素とする。第２の実施形態の場合、第１複式プラネタリギヤ１５の共通サンギヤＳ１Ｓ２が第１要素、第２リングギヤＲ２が第２要素、共通キャリアＣ１Ｃ２が第３要素、第１リングギヤＲ１が第４要素であり、第２複式プラネタリギヤ１５の第３リングギヤＲ３が第５要素、第３キャリアＣ３及び第４リングギヤＲ４が第６要素、第４キャリアＣ４が第７要素、第３及び第４サンギヤＳ３，Ｓ４が第８要素である。

第２の実施形態では、第１の実施形態の具体的な構成を示す図４において、第３ブレーキB-3を第１ブレーキB-1として機能させ、第１ブレーキB-1を第３ブレーキB-3として機能させる。そして、第１ブレーキB-1を構成するハブ部材１２０（第１の実施形態では第３ブレーキB-3を構成するハブ部材１２０）の前端から径方向内側に屈曲された屈曲部を共通キャリアＣ１Ｃ２にボルトにより固定する。第１リングギヤＲ１の外方に配置される第３ブレーキB-1のハブ部材１３０（第１の実施形態では第１ブレーキB-1を構成するハブ部材１２０）の半径方向に屈曲する屈曲部は、第１リングギヤＲ１の前端に溶接等で固定する。

次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態も第１の実施形態と第１複式プラネタリギヤ１５が異なるので、この相違部分について説明し、他の部分については同一要素に同一参照番号を付して説明を省略する。図１０に示すように、第３の実施形態における第１複式プラネタリギヤ１５は、共通軸線１３上に回転可能に支承された第１、第２サンギヤＳ１，Ｓ２と、第２サンギヤＳ２に噛合するロングピニオン１８と、ロングピニオン１８にピニオン１９を介して噛合する共通リングギヤＲ３Ｒ４とにより構成されている。第１複式プラネタリギヤ１５の第２サンギヤＳ２は、第３クラッチC-3を介して入力軸１４に連結可能とされ、共通リングギヤＲ１Ｒ２は、第２複式プラネタリギヤ１６の第３リングギヤＲ３と直結されており、共通キャリアＣ１Ｃ２は、第１ブレーキB-1を介して固定可能とされ、第１サンギヤＳ１は、第３ブレーキB-3を介して固定可能とされている。各変速段における第１乃至第３クラッチC-1〜C-3、第１乃至第４クラッチC-1〜C-4及びワンウェイクラッチF-1の係合状態は、図２の第１実施形態の場合と同じである。

第１及び第２複式プラネタリギヤ１５，１６のシングルピニオンプラネタリギヤ２６、及びダブルピニオンプラネタリギヤ２７の各ギヤ比λ1，λ2，λ3，λ4を、例えば０．４４０，０．４８０，０．３９４，０．３９４に設定すると、各変速段におけるギヤ比は、第1速で３．５３８、第２速で２．０６０、第３速で１．３６５、第４速で１．１４７、第５速で１．０００、第６速で０．８４９、第７速で０．７２８、第８速で０．５８２、後退第１速で２．９０４、後退第２速で１．８５５と適切な値となる。そして、各ギヤ比間のステップは、第１，２速間で１．７１７、第２，３速間で１．５０９、第３，４速間で１．１９１、第４，５速間で１．１４７、第５，６速間で１．１７８、第６，７速間で１．１６５、第７，８速間で１．２５１となり、ギヤ比は、各変速段で適当な割合で減少し、本実施形態に係る自動変速機によれば適切に離間した前進８速、後退２速のギヤ比を得ることができる。

第３の実施形態では、図１１に示すように、第１複式プラネタリギヤ１５の速度線図において、４本の各縦線に対応する要素を、縦線の左から並び順に第１、第２、第３、第４要素とし、第２複式プラネタリギヤ１６の速度線図において、４本の各縦線に対応する要素を、縦線の左から並び順に第５、第６、第７、第８要素とする。第２の実施形態の場合、第１複式プラネタリギヤ１５の第２サンギヤＳ２が第１要素、共通リングギヤＲ１Ｒ２が第２要素、共通キャリアＣ１Ｃ２が第３要素、第１サンギヤＳ１が第４要素であり、第２複式プラネタリギヤ１５の第３リングギヤＲ３が第５要素、第３キャリアＣ３及び第４リングギヤＲ４が第６要素、第４キャリアＣ４が第７要素、第３及び第４サンギヤＳ３，Ｓ４が第８要素である。

自動変速機の前方に纏めて設けられた第１乃至第３クラッチと、単式ダブルピニオンプラネタリギヤと、２個のシングルピニオンプラネタリギヤからなる複式プラネタリギヤが、軸方向においてこの順に配置され、単式ダブルピニオンプラネタリギヤ及び複式プラネタリギヤの各要素を選択的に固定する第１乃至第４ブレーキを備えて構成され、第１乃至第３クラッチ、及び第１乃至第４ブレーキを選択的に係合して前進６速、後進１速を達成する自動変速機が特開２００１−２６３４３８号公報に記載されている。

第１及び第２の実施形態に係る自動変速機１０は、現在実施されている特開２００１−２６３４３８号公報に記載の自動変速機において、単式ダブルピニオンプラネタリギヤをラビニョタイプの複式プラネタリギヤに変更するだけで、前進６速を前進８速にすることができ、本実施の形態に係る前進８速段、後進２速段の自動変速機のそれ以外の構成部品を実施中の自動変速機の構成部品と共用することができる。

第２の実施形態に係る自動変速機１０も、特開２００１−２６３４３８号公報に記載の自動変速機において、単式ダブルピニオンプラネタリギヤをラビニョタイプの複式プラネタリギヤに変更し、第３ブレーキを第１ブレーキとして機能させ、第１ブレーキを第３ブレーキとして機能させるだけで、前進６速を前進８速にすることができ、第２の実施形態に係る前進８速段、後進２速段の自動変速機のそれ以外の構成部品を実施中の自動変速機の構成部品と共用することができる。

本発明に係る自動変速機は、クラッチとブレーキからなる複数の摩擦係合要素の係脱によって、自動車のエンジンの回転を複数段に変速して出力する自動変速機に用いるのに適している。

Claims (8)

1. 入力軸と、出力軸と、速度線図においてギヤ比に対応した間隔で順次並べられた４個の要素に並び順にそれぞれ対応する第１、第２、第３及び第４要素を有する第１複式プラネタリギヤと、速度線図においてギヤ比に対応した間隔で順次並べられた４個の要素に並び順にそれぞれ対応する第５、第６、第７及び第８要素を有する第２複式プラネタリギヤとを備え、
   前記第１要素は、第３クラッチを介して前記入力軸に連結可能であるとともに、共通キャリアに回転可能に支承され互いに噛合するロングピニオン及びピニオンを介して共通リングギヤと噛合する第２サンギヤであり、
   前記第２要素は、前記第５要素と直結されるとともに、前記ロングピニオン及びピニオンの一方と噛合する共通リングギヤであり、
   前記第３要素は、第１ブレーキを介して固定可能である前記共通キャリアであり、
   前記第４要素は、第３ブレーキを介して固定可能であるとともに、前記ロングピニオン及びピニオンの他方と噛合する第１サンギヤであり、
   前記第５要素は、第２ブレーキを介して固定可能であり、
   前記第６要素は、第２クラッチを介して前記入力軸に連結可能であるとともに、第４ブレーキを介して固定可能であり、
   前記第７要素は、前記出力軸に直結され、
   前記第８要素は、第１クラッチを介して前記入力軸に連結可能であり、
   前記第１乃至第３クラッチと、前記第１複式プラネタリギヤと、前記第２複式プラネタリギヤは、軸方向において第１乃至第３クラッチ、第１複式プラネタリギヤ、第２複式プラネタリギヤの順に配置され、前記第３ブレーキ及び前記第１サンギヤは、前記第１乃至第３クラッチ側に配置されることを特徴とする自動変速機。
2. 入力軸と、出力軸と、速度線図においてギヤ比に対応した間隔で順次並べられた４個の要素に並び順にそれぞれ対応する第１、第２、第３及び第４要素を有する第１複式プラネタリギヤと、速度線図においてギヤ比に対応した間隔で順次並べられた４個の要素に並び順にそれぞれ対応する第５、第６、第７及び第８要素を有する第２複式プラネタリギヤとを備え、
   前記第１要素は、第３クラッチを介して前記入力軸に連結可能であるとともに、共通キャリアに回転可能に支承され互いに噛合するロングピニオン及びピニオンを介して第１、第２リングギヤと噛合する共通サンギヤであり、
   前記第２要素は、前記第５要素と直結されるとともに、前記ピニオンと噛合する第２リングギヤであり、
   前記第３要素は、第１ブレーキを介して固定可能である前記共通キャリアであり、
   前記第４要素は、第３ブレーキを介して固定可能であるとともに、前記ロングピニオンと噛合する第１リングギヤであり、
   前記第５要素は、第２ブレーキを介して固定可能であり、
   前記第６要素は、第２クラッチを介して前記入力軸に連結可能であるとともに、第４ブレーキを介して固定可能であり、
   前記第７要素は、前記出力軸に直結され、
   前記第８要素は、第１クラッチを介して前記入力軸に連結可能であり、
   前記第１乃至第３クラッチと、前記第１複式プラネタリギヤと、前記第２複式プラネタリギヤは、軸方向において第１乃至第３クラッチ、第１複式プラネタリギヤ、第２複式プラネタリギヤの順に配置され、前記第１ブレーキは、前記第１乃至第３クラッチ側に配置されることを特徴とする自動変速機。
3. 請求項１又は２において、前記第２クラッチ及び第３クラッチのクラッチドラムが共用化された共用クラッチドラムであることを特徴とする自動変速機。
4. 請求項３において、前記第１クラッチが、前記第２及び第３クラッチの内側に配置されていることを特徴とする自動変速機。
5. 請求項３又は４において、前記第２及び第３クラッチの油圧サーボ部が、前記共用クラッチドラムに該共用クラッチドラムの底壁の後面側及び前面側において夫々設けられていることを特徴とする自動変速機。
6. 請求項５において、前記第２クラッチの油圧サーボ部のサーボ室が、前記共用クラッチドラムの底壁の後面側において、該共用クラッチドラムの基端部の後方部と、前記底壁の屈曲部の内周面とに摺動可能に嵌合するピストンとにより画成され、前記第３クラッチの油圧サーボ部のサーボ室が、前記底壁の前面側において、前記基端部の前方部と、前記屈曲部の外周面とに摺動可能に嵌合するピストンとにより画成され、前記各サーボ室に開口する油路が前記基端部に設けられていることを特徴とする自動変速機。
7. 請求項６において、前記共用クラッチドラムの基端部が、前記トランスミッションケースの前方端面に固定されたフロント壁部材の後方に突設されたボス部に回転可能に支承され、前記各サーボ室に開口する油路が、前記ボス部に設けられた各油路とディストリビュータを介して夫々連通されていることを特徴とする自動変速機。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項において、前記第２複式プラネタリギヤは、
   前記第５要素が、第３リングギヤであり、
   前記第６要素が、第３ピニオンを支承する第３キャリア及び該第３キャリアと直結された第４リングギヤであり、
   前記第７要素が第４ピニオンを支承する第４キャリアであり、
   前記第８要素が、前記第３リングギヤと前記第３ピニオンを介して噛合する第３サンギヤ及び該第３サンギヤと直結され前記第４ピニオンを介して前記第４リングギヤと噛合する第４サンギヤであることを特徴とする自動変速機。

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