自動変速機
【課題】クラッチを小径化可能で入出力比の設定自由度の高い自動変速機を提供する。
【解決手段】入力軸１と、カウンタ軸２と、センタ軸３と、出力軸５と、入力軸１およびカウンタ軸２、あるいは、カウンタ軸２およびセンタ軸３の間に設けられる第１〜第３ギヤ列Ｇ１〜Ｇ３と、入力軸１とセンタ軸３とを係脱する第３クラッチＣ３と、第１サンギヤ要素２１、第１キャリア要素２３および第１リングギヤ要素２４からなる第１プラネタリギヤ２０と、第２サンギヤ要素３１、第２キャリア要素３３および第２リングギヤ要素３４からなる第２プラネタリギヤ３０とからなり、第１および第２サンギヤ要素２１，３１の回転軸にセンタ軸３が接続され、第３ギヤ列Ｇ３の第３ドリブンギヤ１６と第１リングギヤ要素２４とが連結され、第１キャリア要素２３と第２リングギヤ要素３４とが連結され、第２キャリア要素３３の回転軸に出力軸５が接続される。
【解決手段】入力軸１と、カウンタ軸２と、センタ軸３と、出力軸５と、入力軸１およびカウンタ軸２、あるいは、カウンタ軸２およびセンタ軸３の間に設けられる第１〜第３ギヤ列Ｇ１〜Ｇ３と、入力軸１とセンタ軸３とを係脱する第３クラッチＣ３と、第１サンギヤ要素２１、第１キャリア要素２３および第１リングギヤ要素２４からなる第１プラネタリギヤ２０と、第２サンギヤ要素３１、第２キャリア要素３３および第２リングギヤ要素３４からなる第２プラネタリギヤ３０とからなり、第１および第２サンギヤ要素２１，３１の回転軸にセンタ軸３が接続され、第３ギヤ列Ｇ３の第３ドリブンギヤ１６と第１リングギヤ要素２４とが連結され、第１キャリア要素２３と第２リングギヤ要素３４とが連結され、第２キャリア要素３３の回転軸に出力軸５が接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１プラネタリギヤと、第１プラネタリギヤに対して出力側に位置する第２プラネタリギヤとを有した自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、上記のような複列式の遊星歯車機構を有し、多数の変速レンジを設定可能に構成された自動変速機が知られている（例えば、特許文献１，２を参照）。このような自動変速機には、複列式の遊星歯車機構における複数の回転要素に入力回転が伝達されるようになっている。また、遊星歯車機構の各回転要素の回転速度を制御するため、入力軸や遊星歯車機構の回転要素に対し、クラッチやブレーキなど、複数の係合要素が設けられている。これにより、各変速レンジに対応して所定の入出力比（入力軸の回転速度／出力軸の回転速度）が設定される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６３４３８号公報
【特許文献２】特開平４−２１９５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１，２に示すように、複列式の遊星歯車機構を備えた従来の自動変速機では、遊星歯車機構における３つの回転要素に入力回転が伝達される。このため、遊星歯車機構の回転速度を制御するための係合要素を多数必要としており、変速制御が複雑化していた。さらに、遊星歯車機構の回転要素は同軸上に回転軸があるため、３つの回転要素に動力伝達するためには、互いの回転軸を相対回転可能にするために、多重管構造にする必要がある。このため、軸の回転支持構造の複雑化を招くだけでなく、軸自体が径方向に大型化し、これに取り付けられるクラッチの大径化を招くおそれがあった。
【０００５】
なお、ブレーキは、比較的大きなトルク容量を必要とすることから、大径に設計されることにより、遊星歯車機構の回転要素の固定保持を有効に行わせることができる。一方、クラッチのように大きなトルク容量を必要としない係合要素の場合、大径化を招くことは、単に変速機全体がクラッチ径方向に大型化するだけでなく、非係合時におけるフリクションが増大し、変速機の伝達効率の低下を招くおそれがある。また、あまりにクラッチの径が大きいと、変速機ケーシング底部に溜められた潤滑用オイルを掻き揚げ、回転作動時にこのオイル掻き揚げがフリクションとなり、変速機の伝達効率を招くおそれもあった。したがって、必要とされるトルク容量に基づいて適切な径に設定するとともに、変速機全体を軸方向および径方向にコンパクトに構成することが課題となっている。
【０００６】
また、特許文献１には、前進６段を設定できる自動変速機が示されている。この変速機によると、入力側に設けられる遊星歯車機構の出力回転が、出力側に複列式に設けられた２つの遊星歯車機構の入力回転を支配しており、入力側の遊星歯車機構により変速された出力回転が、３速、５速および後進レンジの３段にわたって直接的に影響する。このような従来の複列式の遊星歯車機構を備えた自動変速機においては、各変速レンジに対して独立した入出力比の設定が難しい。このため、機構上同様の自動変速機を別々の車両に搭載するにしても、車両に応じた入出力比やレシオレンジの設定のため、遊星歯車機構のギヤ比を変更させるなど大幅な設計変更を必要としていた。
【０００７】
このような課題に鑑み、本発明は、クラッチを小径化可能であるとともに入出力比の設定自由度の高い自動変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的達成のため、第１の本発明に係る自動変速機は、入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する自動変速機であって、入力軸に対して平行に設けられたカウンタ軸と、入力軸と同軸上に設けられたセンタ軸（実施形態における第１センタ軸３）と、入力軸上に相対回転可能に設けられた第１ドライブギヤおよび第１ドライブギヤと噛合してカウンタ軸に連結された第１ドリブンギヤからなる第１ギヤ列と、入力軸上に相対回転可能に設けられた第２ドライブギヤおよび第２ドライブギヤと噛合してカウンタ軸に連結された第２ドリブンギヤからなる第２ギヤ列と、カウンタ軸に連結された第３ドライブギヤおよび第３ドライブギヤと噛合してセンタ軸上に相対回転可能に設けられた第３ドリブンギヤからなる第３ギヤ列と、入力軸上に設けられて第１ドライブギヤを入力軸に対して係脱する第１クラッチと、入力軸上に設けられて第２ドライブギヤを入力軸に対して係脱する第２クラッチと、入力軸とセンタ軸の入力側とを係脱する第３クラッチと、センタ軸上に設けられて第３ドリブンギヤをセンタ軸に対して係脱する第４クラッチと、それぞれの回転軸がセンタ軸上に位置する第１サンギヤ要素、第１キャリア要素および第１リングギヤ要素からなる第１プラネタリギヤと、それぞれの回転軸がセンタ軸上に位置する第２サンギヤ要素、第２キャリア要素および第２リングギヤ要素からなり、第１プラネタリギヤに対してセンタ軸の出力側に位置する第２プラネタリギヤと、第１リングギヤ要素を固定保持可能な第１ブレーキと、第２リングギヤ要素を固定保持可能な第２ブレーキとから構成され、第１サンギヤ要素および第２サンギヤ要素の回転軸にセンタ軸が接続され、第３ドリブンギヤと第１リングギヤ要素とが連結され、第１キャリア要素と第２リングギヤ要素とが連結され、第２キャリア要素の回転軸に出力軸が接続される。
【０００９】
このとき、第１および第２サンギヤ要素を固定保持可能な第３ブレーキを設けることが好ましい。また、この自動変速機を変速機ケーシングの内部空間に収容し、この内部空間を２つの隔壁により上流側空間、中央空間および下流側空間の３つの空間に仕切り、上流側空間に、第１ギヤ列、第２ギヤ列、第１クラッチおよび第２クラッチを設け、中央空間に、第３ギヤ列、第３クラッチ、第４クラッチおよび第３ブレーキを設け、下流側空間に、第１プラネタリギヤ、第２プラネタリギヤ、第１ブレーキおよび第２ブレーキを設けてもよい。さらに、第１ギヤ列が、入力軸の回転をカウンタ軸に減速して伝達可能に構成され、第２ギヤ列が、入力軸の回転をカウンタ軸に増速して伝達可能に構成されることが好ましい。
【００１０】
また、第２の本発明に係る自動変速機によると、入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する自動変速機において、入力軸に対して平行に設けられたカウンタ軸と、入力軸と同軸上に設けられたセンタ軸と、入力軸上に相対回転可能に設けられた第１ドライブギヤおよび第１ドライブギヤと噛合してカウンタ軸に連結された第１ドリブンギヤからなる第１ギヤ列と、入力軸上に相対回転可能に設けられた第２ドライブギヤおよび第２ドライブギヤと噛合してカウンタ軸に連結された第２ドリブンギヤからなる第２ギヤ列と、カウンタ軸に連結された第３ドライブギヤおよび第３ドライブギヤと噛合して入力軸上に相対回転可能に設けられた第３ドリブンギヤからなる第３ギヤ列と、入力軸上に設けられて第１ドライブギヤを入力軸に対して係脱する第１クラッチと、入力軸上に設けられて第２ドライブギヤを入力軸に対して係脱する第２クラッチと、入力軸とセンタ軸とを係脱する第３クラッチと、それぞれの回転軸がセンタ軸上に位置する第１サンギヤ要素、第１キャリア要素および第１リングギヤ要素からなる第１プラネタリギヤと、それぞれの回転軸がセンタ軸上に位置する第２サンギヤ要素、第２キャリア要素および第２リングギヤ要素からなり、第１プラネタリギヤに対してセンタ軸の出力側に位置する第２プラネタリギヤと、第１リングギヤ要素を固定保持可能な第１ブレーキと、第２リングギヤ要素を固定保持可能な第２ブレーキと、センタ軸上に設けられて第１キャリア要素をセンタ軸に対して係脱する第４クラッチとから構成され、第１サンギヤ要素および第２サンギヤ要素の回転軸にセンタ軸が接続され、第３ドリブンギヤと第１リングギヤ要素とが連結され、第１キャリア要素と第２リングギヤ要素とが連結され、第２キャリア要素の回転軸に出力軸が接続される。
【００１１】
このとき、自動変速機を変速機ケーシングの内部空間に収容し、この内部空間を設けた隔壁により上流側空間および下流側空間の２つの空間に仕切り、上流側空間に、第１ギヤ列、第２ギヤ列、第３ギヤ列、第１クラッチおよび第２クラッチを設け、下流側空間に、第３クラッチ、第４クラッチ、第１プラネタリギヤ、第２プラネタリギヤ、第１ブレーキおよび第２ブレーキを設けることが好ましい。また、第１および第２の本発明に係る自動変速機において、第１ギヤ列が、入力軸の回転をカウンタ軸に減速して伝達可能に構成され、第２ギヤ列が、入力軸の回転をカウンタ軸に増速して伝達可能に構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
このように構成される第１の本発明に係る自動変速機によると、入力軸が入力要素となるとともにセンタ軸および第３ドリブンギヤが出力要素となる平行軸式の変速機構が上流側に設けられ、第１および第２サンギヤ要素と、第２キャリア要素と、第１キャリア要素および第２リングギヤ要素と、第１リングギヤ要素との４つの回転要素を有する複列式の遊星歯車機構がその下流側に設けられる。上流側の変速機構は、第１ギヤ列、カウンタ軸および第３ギヤ列を介した経路と、第２ギヤ列、カウンタ軸および第３ギヤ列を介した経路と、第３クラッチを介した経路の３つの経路で入力要素の回転を出力要素に伝達でき、これら３つの伝達経路に適切な変速比を設定することにより、出力要素に伝達される回転の速度を３段階に分けて設定できる。なお、第１〜第３クラッチの係脱状態に応じてどの経路を設定して出力要素に回転を伝達するかを選択でき、さらに、第４クラッチの係脱状態に応じて２つの出力要素を３つの回転速度のうちどの回転速度で回転させるかを選択できる。また、複列式の遊星歯車機構は、第１および第２サンギヤ要素と、第１リングギヤ要素との２つの回転要素が上記変速機構の出力要素にそれぞれ接続され、これら２つの回転要素がこの遊星歯車機構における入力要素として機能する。また、入力要素のうち、第１リングギヤ要素は、第１ブレーキの作動により固定保持させることができ、３つの回転速度のいずれかで回転する状態に加え、無回転の状態にすることができる。
【００１３】
このように、本発明の自動変速機においては、複列式の遊星歯車機構の入力要素が２つであることから、遊星歯車機構に回転を伝達するための軸の構造を簡略化できる。したがって、自動変速機の軸を径方向に小型化でき、クラッチの小径化を図ることができる。また、第１〜第４クラッチは、入力トルクの小さい上流側に設けられていることから、小径化しても動力伝達を十分に行わせることができる。このため、クラッチ容量に応じた最適なサイズにクラッチを設計することができる。
【００１４】
このとき、第１および第２サンギヤ要素を固定保持可能な第３ブレーキを設けることにより、新たに変速段を１つ追加することができ、適切に第１および第２プラネタリギヤのギヤ比を設定することにより、回転を低速で伝達して車輪に大きな駆動力を伝達するための変速レンジを設定できる。このように、従来の自動変速機に備えられるような副変速機などの複雑な機構を用いることなく、大きな駆動力を必要とする場合に対応可能な自動変速機を軽量かつコンパクトに構成できる。
【００１５】
さらに、第１および第２ギヤ列を上流側空間に設け、第３ギヤ列を中央空間に設けることにより、これらギヤ列からの反力を隔壁で受けることができる。なお、第３ブレーキを中央空間に設けることにより、第１および第２プラネタリギヤの周辺構造を複雑化することがない。また、第１ギヤ列により入力軸の回転をカウンタ軸に減速して伝達可能に構成し、第２ギヤ列により入力軸の回転をカウンタ軸に増速して伝達可能に構成することにより、第１プラネタリギヤおよび第２プラネタリギヤに、入力軸に対して減速された回転速度と増速された回転速度を伝達することができる。
【００１６】
第２の本発明に係る自動変速機においても同様に、複列式の遊星歯車機構の入力要素が２つであることから、遊星歯車機構に回転を伝達するための軸の構造を簡略化できる。したがって、自動変速機の軸を径方向に小型化でき、クラッチの小径化を図ることができる。また、第１〜第４クラッチは、入力トルクの小さい上流側に設けられていることから、小径化しても動力伝達を十分に行わせることができる。このため、クラッチ容量に応じた最適なサイズにクラッチを設計することができる。しかも、第４クラッチが第１キャリア要素に連結されるため、リングギヤ要素に連結するときと比べ、連結構造を簡略化することができる。
【００１７】
また、内部空間を２つの空間に仕切り、上流側空間に第３ギヤ列を設け、下流側空間に第３クラッチおよび第４クラッチを設けることにより、第１〜第３ギヤ列の反力を空間を仕切る隔壁により受けさせることができる。このとき、２つの空間のいずれかに自動変速機の構成要素が収容されるため、ギヤ列やクラッチの組立性がいいとともに隔壁の剛性確保が容易となる。さらに、この構造により、カウンタ軸が上流側空間の内部にのみ設けられることになり、上流側空間を区画する２つの壁面で支持させることができ、カウンタ軸の支持構造を簡略化できる。なお、第１ギヤ列により入力軸の回転をカウンタ軸に減速して伝達可能に構成し、第２ギヤ列により入力軸の回転をカウンタ軸に増速して伝達可能に構成することにより、第１プラネタリギヤおよび第２プラネタリギヤに、入力軸に対して減速された回転速度と増速された回転速度を伝達することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。なお、図１，図４，図５，図８における左側（エンジン側）を入力側あるいは上流側と称し、右側（車輪側）を出力側あるいは下流側と称して説明する。また、下記および図２，図３，図６，図７に示すギヤ比、変速比および入出力比は、それぞれ減速比になっており、１よりも大きいとき、入力側（駆動側）の回転が出力側（従動側）に減速されて伝達されることを示す。
【００１９】
図１に示すように、第１構成例の自動変速機ＴＭ１は、入力軸１を有した平行軸式変速機構ＰＴＭ１と、平行軸式変速機構ＰＴＭ１の下流側に設けられて出力軸５が接続された複列式遊星歯車機構ＰＧとから構成され、入力軸１の回転を変速して出力軸５に伝達する。入力軸１は、図示しないエンジンからの駆動力が伝達されて所定方向に所定回転速度（Ｎeとする）で回転し、出力軸５は、図示しない差動機構に接続されている。差動機構は図示しないアクセルシャフトを介して図示しない左右の車輪と接続されており、出力軸５の回転がこれら差動機構およびアクセルシャフトを介して左右の車輪に伝達される。出力軸５が入力軸１と同じ方向に回転するとき、車両を前進させるように車輪に回転が伝達され、出力軸５が入力軸１と逆方向に回転するとき、車両を後進させるように車輪に回転が伝達される。
【００２０】
また、この自動変速機ＴＭ１は、二点鎖線で外郭の一部を示す変速機ケーシング４０の内部空間に収容されている。変速機ケーシング４０は、内部空間を仕切る隔壁４１，４２を有しており、第１隔壁４１の上流側に平行軸室が形成され、下流側にプラネタリ室４０ａが形成される。平行軸室はさらに第２隔壁４２により二分されており、第２隔壁４２の上流側に第１平行軸室４０ｂが形成され、下流側に第２平行軸室４０ｃが形成されている。第１および第２平行軸室４０ｂ，４０ｃに平行軸式変速機構ＰＴＭ１が収容され、プラネタリ室４０ａに複列式遊星歯車機構ＰＧが収容される。
【００２１】
平行軸式変速機構ＰＴＭ１は、入力軸１と、入力軸１に平行に設けられるカウンタ軸２と、入力軸１と同軸上に設けられる第１センタ軸３と、第１センタ軸３上を相対回転可能に設けられた第２センタ軸４と、入力軸１の回転をカウンタ軸２に伝達する第１および第２ギヤ列Ｇ１，Ｇ２と、カウンタ軸２の回転を第２センタ軸４に伝達する第３ギヤ列Ｇ３と、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４とから構成される。なお、車両に搭載された状態の変速機ケーシング４０の内部空間において、カウンタ軸２の上方に入力軸１が位置し、カウンタ軸２の下方に内部空間の底部に溜められた潤滑用オイルの油面が臨む。
【００２２】
入力軸１は、第１平行軸室４０ｂの内部に設けられ、上流側外壁４３に保持されたベアリング５１と、第２隔壁４２に保持されたベアリング５２とにより回転自在に支持されている。カウンタ軸２は、第２隔壁４２を貫通するようにして第１および第２平行軸室４０ｂ，４０ｃの内部に設けられ、上流側外壁４３に保持されたベアリング５３と、第２隔壁４２に保持されたベアリング５４と、第１隔壁４１に保持されたベアリング５５とにより３点で回転自在に支持されている。第１および第２センタ軸３，４は、第２平行軸室４０ｃの内部に設けられ、第１隔壁４１に保持されたベアリング５６により第２センタ軸４が回転自在に支持され、第２センタ軸４の軸心内部に第１センタ軸３が相対回転自在に設けられる。
【００２３】
第１ギヤ列Ｇ１は、入力軸１上に相対回転可能に設けられた第１ドライブギヤ１１と、第１ドライブギヤ１１に噛合してカウンタ軸２上に連結されてカウンタ軸２と一体回転可能な第１ドリブンギヤ１２とから構成される。また、第１ドライブギヤ１１は、入力軸１上に設けられた第１クラッチＣ１に接続されており、第１クラッチＣ１が係合されると、第１ドライブギヤ１１が入力軸１と一体回転し、入力軸１の回転が第１ギヤ列Ｇ１を介してカウンタ軸２に伝達され、カウンタ軸２が入力軸１と逆方向に回転する。第１ギヤ列Ｇ１は、ギヤ比が１よりも大きい値に設定される。
【００２４】
第２ギヤ列Ｇ２は、入力軸１上に相対回転可能に設けられた第２ドライブギヤ１３と、第２ドライブギヤ１２と噛合してカウンタ軸２上に連結されてカウンタ軸２と一体回転可能な第２ドリブンギヤ１４とから構成される。また、第２ドライブギヤ１３は、入力軸１上に設けられた第２クラッチＣ２に接続されており、第２クラッチＣ２が係合されると、第２ドライブギヤ１３が入力軸１と一体回転し、入力軸１の回転が第２ギヤ列Ｇ２を介してカウンタ軸２に伝達され、カウンタ軸２が入力軸１と逆方向に回転する。第２ギヤ列Ｇ２は、ギヤ比が１よりも小さい値に設定される。
【００２５】
第３ギヤ列Ｇ３は、カウンタ軸２上に連結されてカウンタ軸２と一体回転可能な第３ドライブギヤ１５と、第３ドライブギヤ１５と噛合して第２センタ軸４上に連結されて第２センタ軸４と一体回転可能な設けられた第３ドリブンギヤ１６とから構成される。第３ギヤ列Ｇ３により、カウンタ軸２の回転が第２センタ軸４に伝達され、第２センタ軸４がカウンタ軸２と逆方向、すなわち、入力軸１と同じ方向に回転する。第３ギヤ列Ｇ３には、所定のギヤ比が設定される。
【００２６】
第１および第２ギヤ列Ｇ１，Ｇ２は、第１平行軸室４０ｂの内部に設けられ、第３ギヤ列Ｇ３は、第２平行軸室４０ｃの内部に設けられる。第１〜第３ギヤ列Ｇ１〜Ｇ３の動力伝達時に生じる反力は、第１および第２隔壁４１，４２が受ける。したがって、第１および第２隔壁４１，４２は、このような反力を十分に受けるだけの剛性が確保された構造になっている。
【００２７】
第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４はそれぞれ、湿式の多板クラッチで構成されており、取り付ける軸に連結されて一体回転可能なクラッチガイドと、クラッチガイドの内側に設けられて取り付ける軸に対して相対回転可能なクラッチインナと、クラッチインナを軸方向に押圧するピストンとから構成され、ピストンに作動油が供給されると、クラッチインナに設けられたインナプレートとクラッチガイドに設けられたアウタプレートとが係合し、クラッチガイドおよびクラッチインナが一体回転する。第１および第２クラッチＣ１，Ｃ２は、第１平行軸室４０ｂの内部に収容され、第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４は、第２平行軸室４０ｃの内部に収容されており、第３クラッチＣ３は、第２隔壁４２に沿って設けられている。
【００２８】
第１および第２クラッチＣ１，Ｃ２は、入力軸１上に設けられており、互いのクラッチガイドの背面が一体化されている。第３クラッチＣ３は、入力軸１の出力側端部に設けられており、第３クラッチＣ３のクラッチガイドが入力軸１と一体回転する。第４クラッチＣ４は、クラッチガイドが第１センタ軸３に接続され、クラッチインナが第２センタ軸４に接続されている。また、第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４は、第３クラッチＣ３のクラッチインナと第４クラッチＣ４のクラッチガイドとが一体化されている。
【００２９】
この平行軸式変速機構ＰＴＭ１において、第１クラッチＣ１が係合されると、入力軸１の回転が、第１ギヤ列Ｇ１、カウンタ軸２および第３ギヤ列Ｇ３を介した経路で第２センタ軸４に伝達される。第２センタ軸４は、入力軸１に対して第１変速比ｒ1に応じて変速されて入力軸１と同じ方向に回転する。第１変速比ｒ1は、第１および第３ギヤ列Ｇ１，Ｇ３のギヤ比の積から求められ、１よりも大きい値に設定される。この経路を減速用経路とし、この減速用経路を介して伝達されることにより入力軸１の回転に対して減速された回転速度を第１回転速度Ｒ1（＝Ｎe×１／ｒ1）とする。
【００３０】
第２クラッチＣ２が係合されると、入力軸１の回転が、第２ギヤ列Ｇ２、カウンタ軸２および第３ギヤ列Ｇ３を介した経路で第２センタ軸４に伝達される。これにより、第２センタ軸４は、入力軸１に対して第２変速比ｒ2に応じて変速されて入力軸１と同じ方向に回転する。第２変速比ｒ2は、第２および第３ギヤ列Ｇ２，Ｇ３のギヤ比の積から求められ、１よりも小さい値に設定される。この経路を増速用経路とし、この増速用経路を介して伝達されることにより入力軸１の回転に対して増速された回転速度を第２回転速度Ｒ2（＝Ｎe×１／ｒ2）とする。
【００３１】
第３クラッチＣ３が係合されると、第３クラッチＣ３を介して第１センタ軸３が入力軸１と一体回転する。このときの変速比を第３変速比ｒ3とするが、この第３変速比ｒ3は１となる。このように入力軸１の回転が直接的に第１センタ軸３に伝達される経路を中速用経路とし、この中速用経路を介した伝達されることにより回転する第１センタ軸３の回転速度を第３回転速度Ｒ3（＝Ｎe（×１／ｒ3））とする。
【００３２】
このように、第１〜第３変速比ｒ1〜ｒ3は、ｒ2＜ｒ3（＝1.000）＜ｒ1の関係にあり、第１〜第３回転速度Ｒ1〜Ｒ3は、Ｒ1＜Ｒ3（＝Ｎe）＜Ｒ2の関係にある。また、この平行軸式変速機構ＰＴＭ１においては、入力軸１が入力要素として機能し、第１および第２センタ軸３，４がそれぞれ独立した出力要素として機能する。ここで、第１センタ軸３を第１出力要素とし、第２センタ軸４を第２出力要素とする。なお、第２センタ軸４を回転駆動する第３ドリブンギヤ１６を第２出力要素として捉えてもよい。
【００３３】
第１〜第３クラッチＣ１〜Ｃ３は、入力要素から出力要素に回転を伝達するための経路を減速用経路、中速用経路および増速用経路の３つの経路から選択し、出力要素に伝達される回転速度を３つの回転速度Ｒ1〜Ｒ3から選択するための係合要素として機能する。第１クラッチＣ１は、入力要素の回転を減速して第２出力要素に伝達するための係合要素として、第２クラッチＣ２は、入力要素の回転を増速して第２出力要素に伝達するための係合要素として、第３クラッチＣ３は、入力要素の回転を同じ回転速度で第１出力要素に伝達するための係合要素として機能する。
【００３４】
また、第４クラッチＣ４が係合すると、第１および第２センタ軸３，４が一体回転する。このように第１構成例において第４クラッチＣ４は、相対回転可能な２つの出力要素間において一方の出力要素の回転を他方の出力要素に伝達するための係合要素として機能する。これにより、第１センタ軸３を第１あるいは第２回転速度Ｒ1，Ｒ2で回転させることができ、第２センタ軸４を第３回転速度Ｒ3で回転させることができる。すなわち、２つの出力要素のいずれにも、３つの速度Ｒ1〜Ｒ3の回転を伝達できるようになっている。
【００３５】
複列式遊星歯車機構ＰＧは、第１プラネタリギヤ２０と、第１プラネタリギヤ２０に対して同軸上であって下流側に設けられる第２プラネタリギヤ３０とを組み合わせて構成されており、両プラネタリギヤ２０，３０はプラネタリ室４０ａの内部に設けられている。
【００３６】
両プラネタリギヤ２０，３０は、それぞれ３軸シングルピニオン構造で構成され、同じ構成要素からなる。両プラネタリギヤ２０，３０は、第１センタ軸３上に位置する回転軸を中心に回転可能なサンギヤ２１，３１と、サンギヤ２１，３１と噛合してサンギヤ２１，３１の周りを自転しながら公転するピニオンギヤ２２，３２と、ピニオンギヤ２２，３２を回転自在に保持するとともにサンギヤ２１，３１の回転軸と同軸上に位置する回転軸を中心にピニオンギヤ２２，３２と同じ速度で公転するキャリア２３，３３と、ピニオンギヤ２２，３２と噛合する内歯を有してサンギヤ２１，３１の回転軸と同軸上に位置する回転軸を中心に回転可能なリングギヤ２４，３４とからなる。なお、両プラネタリギヤ２０，３０にはそれぞれ、リングギヤの歯数をサンギヤの歯数で除することにより求められる所定のギヤ比ｒ20，ｒ30が設定される。
【００３７】
両サンギヤ２１，３１は、軸方向に並んで設けられ、それぞれの回転軸に第１センタ軸３が接続されている。これにより、両サンギヤ２１，３１は、第１センタ軸３とともに一体回転する。第２プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１は、第１センタ軸３の出力側端部に接続され、第１プラネタリギヤ２０のサンギヤ２１の下流側に位置している。
【００３８】
第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４は、連結部６１を介して第２センタ軸４に接続されており、第２センタ軸４と一体回転する。また、この連結部６１は、プラネタリ室４０ａの内部に設けられて変速機ケーシング４０の内壁面を固定部材とした湿式の係合要素である第１ブレーキＢ１に接続されている。第１ブレーキＢ１が係合すると、リングギヤ２４が固定保持される。
【００３９】
第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３は、連結部６２を介して第２プラネタリギヤ３０のリングギヤ３４に連結されており、このリングギヤ３４と一体回転する。また、この連結部６２は、プラネタリ室４０ａの内部に設けられて変速機ケーシング４０の内壁面を固定部材とした湿式の係合要素である第２ブレーキＢ２に接続されている。第２ブレーキＢ２が係合すると、第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３と、第２プラネタリギヤ３０のリングギヤ３４とが固定保持される。
【００４０】
第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３は、回転軸に下流側に延びる出力軸５が接続されている。このように、この自動変速機ＴＭ１は、入力軸１と出力軸５とが同軸上に設けられる。このため、しばしば入力軸１の接続部と出力軸５の接続部とが同軸上に配置されるＦＲ型車両に対する搭載性がよい。
【００４１】
このように構成される複列式遊星歯車機構ＰＧは、互いに異なる回転速度で回転可能な４つの回転要素からなる４軸構造になっている。４つの回転要素は、両サンギヤ２１，３１からなる第１回転要素ＲＥ１と、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３からなる第２回転要素ＲＥ２と、第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３および第２プラネタリギヤ３０のリングギヤ３４からなる第３回転要素ＲＥ３と、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４からなる第４回転要素ＲＥ４とからなる。そして、複列式遊星歯車機構ＰＧにおいては、平行軸式変速機構ＰＴＭ１の２つの出力要素が接続される第１および第４回転要素ＲＥ１，ＲＥ４の２つの回転要素が入力要素として機能し、出力軸５が接続される第２回転要素ＲＥ２が出力要素として機能する。さらに、第１回転要素ＲＥ１は、中速用経路を介した動力伝達により独立して回転可能な第１出力要素からの回転が入力される要素として機能し、第４回転要素ＲＥ４は、減速用経路あるいは増速用経路を介した動力伝達により独立して回転可能な第２出力要素からの回転が入力される要素として機能する。
【００４２】
第１ブレーキＢ１は、入力要素の１つである第４回転要素ＲＥ４の回転速度のパターンを増加させるための係合要素として機能する。すなわち、第４回転要素ＲＥ４の回転速度は、第２出力要素から伝達される３つの回転速度Ｒ1〜Ｒ3に、第１ブレーキＢ１の係合により固定保持されて無回転となる状態を加えた４パターンから選択することができる。また、第２ブレーキＢ２は、入力要素でない第３回転要素ＲＥ３の回転速度を入力要素の回転速度に関わらず制御するための係合要素として機能する。
【００４３】
なお、自動変速機ＴＭ１には、図示しない制御装置と、各係合要素Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２に作動油を給排するための油圧回路が備えられている。制御装置は、車両各部に設けられたセンサからの入力情報に応じ、油圧回路を構成するソレノイドバルブに作動制御信号を出力する。このような制御装置により、車両状態や運転者の操縦意図に応じ、係合要素Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２に供給される作動油量が調整されて係合要素Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２の係脱制御が行われ、車両の変速制御が行われる。
【００４４】
ここで、例えば第１〜第３変速比ｒ1〜ｒ3および両プラネタリギヤ２０，３０のギヤ比ｒ20，ｒ30がそれぞれ、ｒ1＝1.962、ｒ2＝0.622、ｒ3＝1.000、ｒ20＝2.467、ｒ30＝2.733に設定されるとする。このように構成される自動変速機ＴＭ１において、図２に示すように、制御装置による係合要素Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２の係脱制御により、前進６速（Ｌｏｗ〜６ｔｈ）および後進１速（Ｒｖｓ）の変速レンジが設定される。図２に変速レンジとともに記載される数値は、各変速レンジにおける入出力比を示している。また、図２の○印は、係合要素が係合状態にあることを示している。図２に示すように各変速レンジは、２つの係合要素の係合により設定される。また、○印とともに記載される数値は、入力トルクに対する容量比を示している。この数値が示すように、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４においては、いずれも１以下であり、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４を介して入力トルクを超える動力伝達が行われない。
【００４５】
図３に、複列式遊星歯車機構ＰＧの速度線図を示している。図３の４本の縦軸Ｎ１〜Ｎ４は、左側から順に第１〜第４回転要素ＲＥ１〜ＲＥ４の回転速度を示し、横軸Ｘから上下に離れるほど高速となる。縦軸の脇に示される四角で囲まれた数値は、入力軸１の回転速度に対する変速比を示し、横軸Ｘから上下に離れるほど値が小さくなる。回転速度は、入力軸１の回転方向を正としており、出力軸５が接続される第２回転要素ＲＥ２が正の方向に回転するとき車両が前進する。縦軸の脇に示される丸で囲まれた数値は、両プラネタリギヤ２０，３０の構成要素の符号に対応する。すなわち、３軸シングルピニオン型の第１プラネタリギヤ２０において、サンギヤ２１の回転速度が最も左側に位置する第１縦軸Ｎ１に示され、リングギヤ２４の回転速度が最も右側に位置する第４縦軸Ｎ４に示され、キャリア２３の回転速度が両軸Ｎ１，Ｎ４の間に位置する第３縦軸Ｎ３に示される。同じく３軸シングルピニオン型の第２プラネタリギヤ３０において、サンギヤ３１の回転速度が第１縦軸Ｎ１に示され、リングギヤ３４の回転速度が第３縦軸Ｎ３に示され、キャリア３３の回転速度が両軸Ｎ１，Ｎ３の間に位置する第２縦軸Ｎ２に示される。また、丸で囲まれた数値間に示される四角で囲まれた数値は、縦軸間の間隔比を示すが、第１および第３縦軸Ｎ１，Ｎ３の間隔と第３および第４縦軸Ｎ３，Ｎ４の間隔との比は、第１プラネタリギヤ２０のギヤ比ｒ20に対応し、第１および第２縦軸Ｎ１，Ｎ２の間隔と第２および第３縦軸Ｎ２，Ｎ３の間隔との比は、第２プラネタリギヤ３０のギヤ比ｒ30に対応する。上記のようにギヤ比ｒ20，ｒ30が設定されることにより、第１および第２縦軸Ｎ１，Ｎ２の間隔と第２および第３縦軸Ｎ２，Ｎ３の間隔と第３および第４縦軸Ｎ３，Ｎ４の間隔との比は、2.733：1.000：1.513になる。
【００４６】
１速レンジ（Ｌｏｗ）は、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２の係合により設定される。第３クラッチＣ３の係合により、第１センタ軸３が入力軸１と一体回転し、両サンギヤ２１，３１（第１回転要素ＲＥ１）が第３回転速度Ｒ3で正の方向に回転する。第２ブレーキＢ２の係合により、第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３および第２プラネタリギヤ３０のリングギヤ３４（第３回転要素ＲＥ３）が固定保持される。したがって、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３（第２回転要素ＲＥ２）は、これら回転速度に対応する第１縦軸Ｎ１および第３縦軸Ｎ３上の２点を結ぶ直線Ｌ1と、第２縦軸Ｎ２との交点（プロットＬｏｗ）で示される回転速度で回転する。このプロットＬｏｗが示す回転速度と入力軸１の回転速度との比が、図２に示す１速レンジの入出力比になる。他の変速レンジにおいても、第２縦軸Ｎ２上のプロットと入出力比とが同様の関係になっている。
【００４７】
２速レンジ（２ｎｄ）は、第３クラッチＣ３および第１ブレーキＢ１の係合により設定される。第３クラッチＣ３の係合により、１速レンジと同様に、両サンギヤ２１，３１（第１回転要素ＲＥ１）が第３回転速度Ｒ3で正の方向に回転する。第１ブレーキＢ１の係合により、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４（第４回転要素ＲＥ４）が固定保持される。したがって、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３（第２回転要素ＲＥ２）は、これら回転速度に対応する第１縦軸Ｎ１および第４縦軸Ｎ４上の２点を結ぶ直線Ｌ2と、第２縦軸Ｎ２との交点（プロット２ｎｄ）で示される回転速度で回転する。
【００４８】
３速レンジ（３ｒｄ）は、第３クラッチＣ３および第１クラッチＣ１の係合により設定される。第３クラッチＣ３の係合により、１速レンジと同様に、両サンギヤ２１，３１（第１回転要素ＲＥ１）が第３回転速度Ｒ3で正の方向に回転する。第１クラッチＣ１の係合により、第２センタ軸４が第１回転速度Ｒ1で入力軸１と同じ方向に回転するため、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４（第４回転要素ＲＥ４）が第１回転速度Ｒ1で正の方向に回転する。したがって、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３（第２回転要素ＲＥ２）は、これら回転速度に対応する第１縦軸Ｎ１および第４縦軸Ｎ４上の２点を結ぶ直線Ｌ3と、第２縦軸Ｎ２との交点（プロット３ｒｄ）で示される回転速度で回転する。
【００４９】
４速レンジ（４ｔｈ）は、第３クラッチＣ３および第４クラッチＣ４の係合により設定される。第３クラッチＣ３の係合により、１速レンジと同様に、両サンギヤ２１，３１（第１回転要素ＲＥ１）が第３回転速度Ｒ3で正の方向に回転する。第４クラッチＣ４の係合により、第１センタ軸１と第２センタ軸２とが一体回転するため、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４（第４回転要素ＲＥ４）も第３回転速度Ｒ3で正の方向に回転する。したがって、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３（第２回転要素ＲＥ２）は、これら回転速度に対応する第１縦軸Ｎ１および第４縦軸Ｎ４上の２点を結ぶ直線Ｌ4と、第２縦軸Ｎ２との交点（プロット４ｔｈ）で示される回転速度で回転する。この自動変速機ＴＭ１は、２つの係合要素の係合により変速レンジが設定されるため、その一方が第４クラッチＣ４であることにより、第１〜第４回転要素ＲＥ１〜ＲＥ４のすべてを同じ回転速度で回転させることができるようになっている。
【００５０】
５速レンジ（５ｔｈ）は、第３クラッチＣ３および第２クラッチＣ２の係合により設定される。第３クラッチＣ３の係合により、１速レンジと同様に、両サンギヤ２１，３１（第１回転要素ＲＥ１）が第３回転速度Ｒ3で正の方向に回転する。第２クラッチＣ２の係合により、第２センタ軸４が第２回転速度Ｒ2で入力軸１と同じ方向に回転するため、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４（第４回転要素ＲＥ４）が第２回転速度Ｒ2で正の方向に回転する。したがって、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３（第２回転要素ＲＥ２）は、これら回転速度に対応する第１縦軸Ｎ１および第４縦軸Ｎ４上の２点を結ぶ直線Ｌ5と、第２縦軸Ｎ２との交点（プロット５ｔｈ）で示される回転速度で回転する。
【００５１】
６速レンジ（６ｔｈ）は、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４の係合により設定される。第２クラッチＣ２の係合により、５速レンジと同様に、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４（第４回転要素ＲＥ４）が第２回転速度Ｒ2で正の方向に回転する。第４クラッチＣ４の係合により、４速レンジと同様に、第１センタ軸４と第２センタ軸１とが一体回転するため、両サンギヤ２１，３１（第１回転要素ＲＥ１）も第２回転速度Ｒ2で正の方向に回転する。したがって、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３（第２回転要素ＲＥ２）は、これら回転速度に対応する第１縦軸Ｎ１および第４縦軸Ｎ４における２点を結ぶ直線Ｌ6と、第２縦軸Ｎ２との交点（プロット６ｔｈ）で示される回転速度で回転する。このときも、第４クラッチＣ４は、第１〜第４回転要素ＲＥ１〜ＲＥ４のすべてを同じ速度で回転させるための係合要素として機能する。
【００５２】
後進レンジ（Ｒｖｓ）は、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により設定される。第１クラッチＣ１の係合により、３速レンジと同様に、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４（第４回転要素ＲＥ４）が第１回転速度Ｒ1で正の方向に回転する。第２ブレーキＢ２の係合により、第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３および第２プラネタリギヤ３０のリングギヤ３４（第３回転要素ＲＥ３）が固定保持される。したがって、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３（第２回転要素ＲＥ２）は、これら回転速度に対応する第３縦軸Ｎ３および第４縦軸Ｎ４上の２点を結ぶ直線ＬRVSと、第２縦軸Ｎ２との交点（プロットＲｖｓ）で示される回転速度で回転する。このとき、キャリア３３は負の方向に回転し、出力軸５が入力軸１と逆方向に回転して車両が後進する。
【００５３】
このように第１構成例の自動変速機ＴＭ１は、入力軸１を入力要素として第１および第２センタ軸３，４をそれぞれ出力要素とする平行軸式変速機構ＰＴＭ１が上流側に設けられ、その下流側に４軸構造の複列式遊星歯車機構ＰＧが設けられている。平行軸式変速機構ＰＴＭ１は、３つの伝達経路を有し、これら伝達経路のそれぞれに設定される変速比ｒ1〜ｒ3に応じて入力要素の回転を互いに速度が異なる第１〜第３回転速度Ｒ1〜Ｒ3のいずれかに変速して２つの出力要素に伝達するように構成されている。３つの伝達経路からどの経路を介して出力要素に回転を伝達するかの選択は、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４の係脱制御により行われる。複列式遊星歯車機構ＰＧは、２つの入力要素が平行軸式変速機構ＰＴＭ１の２つの出力要素にそれぞれ接続されている。
【００５４】
このような４軸構造の複列式遊星歯車機構ＰＧを有した自動変速機ＴＭ１において、複列式遊星歯車機構ＰＧの入力要素を２つとし、この２つの入力要素に３つの回転速度Ｒ1〜Ｒ3のいずれかが伝達される。このため、複列式遊星歯車機構ＰＧに入力回転を伝達するための軸を多重管構造にする必要なく複数の変速レンジを設定できる。これにより、これらの軸を回転支持するための構造などを簡略化できる。また、多重管構造の回避により、軸を径方向に小型化できるため、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４の小径化を図ることができる。さらには、入力トルクの小さい上流側の平行軸式変速機構ＰＴＭ１に第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４が設けられており、これらクラッチＣ１〜Ｃ４を小径化しても動力伝達を十分に行わせることができる。このようなことから、クラッチ容量に応じた最適なサイズにクラッチを設計することができる。
【００５５】
また、このように、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４が小径化されることにより、各クラッチの構成要素であるピストンを小型化できる。その結果、プレート間を係合させるために必要となる作動油量も少なくすることができるため、制御装置の変速指令に対する各クラッチＣ１〜Ｃ４の作動応答性の向上が図られる。このため、変速制御を容易化してその応答性を高めるために従来の自動変速機に設けられていたワンウェイクラッチを省略できる。これにより、部品点数が削減され、自動変速機の小型軽量化が図られる。
【００５６】
なお、第１および第２クラッチＣ１，Ｃ２がいずれも入力軸１上に設けられている。これにより、クラッチ容量も入力トルクを超えることがなく、コンパクトに設計できる。また、カウンタ軸２上に配置されると、カウンタ軸２の下方に蓄えられている潤滑オイルを掻き揚げながら回転するおそれがあり、このオイル掻き揚げにより出力損失を招くおそれがある。また、第３および第４クラッチも、入力軸１と同軸上の第１センタ軸３上に設けられていることから、同様にして潤滑用オイルの掻き揚げが回避される。さらに、第１および第２クラッチＣ１，Ｃ２と、第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４とはそれぞれ、構成部材が一体化されている。これにより、同軸上に並んで設けられる複数のクラッチを有した自動変速機において軸方向への小型化が図られる。
【００５７】
また、各変速レンジは、６つの係合要素Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２のうち２つを係合させることにより設定される。このように、各変速レンジを設定するために係合させる必要のある係合要素の数がいずれも少なく、制御性を向上させることができる。また、前進段において隣り合うレンジ間では、１つの係合要素を係合させたままで残りの係合要素を係脱させるだけで、変速レンジを変更できるようになっている。特に、１速〜５速レンジはいずれも第３クラッチＣ３の係合により設定されるため、この５段の間では、常に第３クラッチＣ３を係合させたままで残りの係合要素を係脱させるだけで、変速レンジを変更できる。また、６速レンジにおいても、４速および５速レンジに対し、１つの係合要素を係合させたままで変速レンジを変更できる。したがって、アクセルペダルの踏込操作に応じて変速レンジを２レンジ以上低速側にシフトさせることにより加速を助けるキックダウン制御を含め、車両状態や運転者の操縦意図に応じた変速制御をスムーズに行わせることができる。
【００５８】
さらに、１速〜５速レンジが第３クラッチＣ３の係合により設定されることにより、多数の変速レンジにおいて第１回転要素ＲＥ１の回転速度が入力軸１と同じ速度である第３回転速度Ｒ3で共通される。このため、この自動変速機ＴＭ１では、図３に示すように、１速レンジの入出力比が第２プラネタリギヤ３０のギヤ比ｒ30にのみ従属して設定され、２速レンジの入出力比が両プラネタリギヤ２０，３０のギヤ比ｒ20，ｒ30にのみ従属して設定される。したがって、両プラネタリギヤ２０，３０のギヤ比ｒ20，ｒ30が一度設定されると、第１および第２変速比ｒ1，ｒ2の設定に関わらず、１速および２速レンジの入出力比が固定される。すなわち、３速〜６速および後進レンジの入出力比は、１速および２速レンジの入出力比の設定に影響を及ぼすことなく変更できる。
【００５９】
また、３速レンジが第１および第３クラッチＣ１，Ｃ３の係合により設定され、６速レンジが第２および第４クラッチＣ２，Ｃ４の係合により設定されるようになっており、両レンジの設定に同じ係合要素が用いられておらず、３速レンジでは、減速用経路および中速用経路を介して第１および第４回転要素ＲＥ１，ＲＥ４に回転が伝達されるのに対し、６速レンジでは、増速用経路のみを介して第１および第４回転要素ＲＥ１，ＲＥ４に回転が伝達されている。このため、減速用経路に専用の構成要素である第１ギヤ列Ｇ１のギヤ比の変更により、１速、２速および４速〜６速レンジの入出力比の設定に影響を及ぼすことなく、３速レンジの入出力比を変更できる。同様に、増速用経路に専用の構成要素である第２ギヤ列Ｇ２のギヤ比の変更により、１速〜４速および後進レンジの入出力比の設定に影響を及ぼすことなく、６速レンジの入出力比を変更できる。したがって、例えば２速レンジと３速レンジとのクロスレシオにする要求に対しても、第１ギヤ列Ｇ１のギヤ比を変更することにより、２速レンジの入出力比を固定したままで対応できる。同様に、例えば１速および６速レンジ間の入出力比の幅（図３におけるプロットＬｏｗ，６ｔｈの間隔）を変更する要求に対しても、第２ギヤ列Ｇ２のギヤ比を変更することにより、１速レンジの入出力比を固定したままで対応できる。
【００６０】
このように自動変速機ＴＭ１は、各変速レンジの入出力比が各比ｒ1〜ｒ3，ｒ20，ｒ30に応じて設定されるが、複列式遊星歯車機構ＰＧの入力要素が２つであり、両入力要素のうち第１回転要素ＲＥ１が多数の変速レンジにわたって第３回転速度Ｒ3で回転し、第４回転要素ＲＥ４が４つの回転速度から適宜選択された速度で回転する。このため、他の変速レンジへの影響を少なくして入出力比の設定を変更でき、入出力比の設定自由度が高い自動変速機を提供できる。特に、最高速段の６速レンジは、変速レンジ間の入出力比の幅を設定するための重要な変速レンジであり、３速レンジは、通常走行時に頻繁に設定される中速段であって車両の特性に応じた入出力比の最適設定に対する要求が高い変速レンジである。この自動変速機ＴＭ１によると、これら３速および６速レンジの入出力比の設定を、１速および２速レンジの入出力比を固定したままで、互いに独立して変更できるようになっている。このため、車両の特性に応じた最適な入出力比の設定が容易になる。しかも、第１あるいは第２ギヤ列Ｇ１，Ｇ２のギヤ比を変更するだけで最適な入出力比が設定されて同じ複列式遊星歯車機構ＰＧを異なる車両の変速機と共用できる可能性もあり、構成部品の汎用性の向上と生産性の向上が図られる。
【００６１】
ところで、このような自動変速機に設けられる４軸構造の複列式遊星歯車機構ＰＧとして、ＣＲ−ＣＲ型あるいはラビニヨ型の複列式遊星歯車機構を採用しても、前進６速および後進１速の変速レンジを設定できる。なお、ＣＲ−ＣＲ型とは、入力側の第１プラネタリギヤおよび出力側の第２プラネタリギヤとしてともに３軸シングルピニオン型のプラネタリギヤを備え、一方のキャリアと他方のリングギヤとがともに連結された形態をいう。ラビニヨ型とは、第１プラネタリギヤとして３軸ダブルピニオン型のプラネタリギヤを備え、第２プラネタリギヤとして３軸シングルピニオン型のプラネタリギヤを備え、第１プラネタリギヤの外側のピニオンギヤと第２プラネタリギヤのピニオンギヤとが共用され、互いのリングギヤを共用した形態をいう。両形態を上記構成例と同様の４軸構造とするには、両サンギヤを互いに独立した入力要素（上記第１および第４回転要素ＲＥ１，ＲＥ４に対応）とする必要があり、第１プラネタリギヤのサンギヤを平行軸式変速機構ＰＴＭ１の第２出力要素に接続し、第２プラネタリギヤのサンギヤを平行軸式変速機構ＰＴＭ１の第１出力要素に接続する必要がある。このため、両形態の速度線図（図示せず）は、図３を参照すれば、第４縦軸Ｎ４に対応する軸に第１プラネタリギヤのサンギヤの回転速度が示される。ＣＲ−ＣＲ型では、第１および第２縦軸Ｎ１，Ｎ２の間隔と第２および第３縦軸Ｎ２，Ｎ３の間隔と第３および第４縦軸Ｎ３，Ｎ４の間隔との比が、ｒ30：１：ｒ20になり、ラビニヨ型では、第１および第２縦軸Ｎ１，Ｎ２の間隔と第２および第４縦軸Ｎ２，Ｎ４の間隔との比が、ｒ30：ｒ20になる。
【００６２】
ここで、ＣＲ−ＣＲ型において、各変速レンジにおける入出力比を図２，図３と同じに設定すると、第１プラネタリギヤのギヤ比を1.513に設定する必要があることからピニオンギヤの小型化を招き、第１プラネタリギヤの強度確保が難しい。一方、ピニオンギヤの大径化を図ると第３および第４縦軸Ｎ３，Ｎ４の間隔が広がり、適切な入出力比の設定が難しい。また、ラビニヨ型においては、第１プラネタリギヤのサンギヤが第２プラネタリギヤのサンギヤよりも小さいことが構造上の前提となるため、第２および第４縦軸Ｎ２，Ｎ４の間隔が第１および第２縦軸Ｎ１，Ｎ２の間隔よりも大きくなり、適切な入出力比の設定が難しい。このような特性を持つ両形態においては、特に、１速および２速レンジの入出力比の差が大きくなる傾向にあり、発進時などにおけるドライバビリティの悪化を招くおそれがある。このようなことから、両サンギヤ２１，３１を一体回転させて１つの回転要素として機能させる複列式遊星歯車機構ＰＧを設けた第１構成例の自動変速機ＴＭ１は、ＣＲ−ＣＲ型あるいはラビニヨ型の複列式遊星歯車機構を設けるときと比べ、入出力比をより適切に設定できるとともにピニオンギヤなどの強度を容易に確保でき、実用性がより高くなっている。
【００６３】
図４には、第２構成例の自動変速機ＴＭ２を示している。この自動変速機ＴＭ２は、平行軸式変速機構ＰＴＭ２における第３クラッチＣ３の配設位置が変更されていることを除き、第１構成例と同一の構成となっており、同一の部材には同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００６４】
第３クラッチＣ３は、第２平行軸室４０ｃの内部において第１センタ軸３上に設けられており、互いのクラッチガイドが一体化されている。第３クラッチＣ３のクラッチインナは、入力軸１の出力側端部に接続されており、入力軸１と一体回転する。
【００６５】
この自動変速機ＴＭ２においても、図２に示す係合要素Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２の係脱制御により、前進６段および後進１段の変速レンジが設定される。また、複列式遊星歯車機構ＰＧの４つの回転要素ＲＥ１〜ＲＥ４を図３に示す速度線図に応じて回転させることができ、第１構成例と同様の入出力比が設定される。このため、第１構成例と同様の効果を得ることができる。ただし、６速レンジが設定されたときに、第３クラッチＣ３が入力軸１より高速の回転速度Ｒ2で回転するため、第３クラッチＣ３は、第１構成例の自動変速機ＴＭ１と比べて最高回転速度が大きくなり、大径化させる必要がある。したがって、第１構成例の自動変速機ＴＭ１は、第３クラッチＣ３を第１センタ軸３上に設ける形態の第２構成例に比べ、第３クラッチＣ３をコンパクトに構成でき、自動変速機の全体をより小型化できる。
【００６６】
次に、図５〜図７を参照して第３構成例の自動変速機ＴＭ３について説明する。この自動変速機ＴＭ３は、新たに係合要素が１つ追加されていることを除き、第１構成例と基本的な構造が同一であり、同一部材には同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００６７】
図５に示すように、第２平行軸室４０ｃの内部において第４クラッチＣ４のクラッチガイドの外周側に、例えばブレーキバンドなどで構成される第３ブレーキＢ３が設けられている。第３ブレーキＢ３が係合されると、第４クラッチＣ４のクラッチガイドが固定保持されるため、このクラッチガイドに連結される第１センタ軸３と、第１センタ軸３に接続される両サンギヤ２１，３１とがともに固定保持される。第３ブレーキＢ３は、入力要素の１つである第１回転要素ＲＥ１の回転速度のパターンを増加させるための係合要素として機能する。すなわち、第１回転要素ＲＥ１の回転速度は、第１出力要素から伝達される３つの回転速度Ｒ1〜Ｒ3に、第３ブレーキＢ３の係合により固定保持されて無回転となる状態を加えた４パターンから選択される。
【００６８】
この自動変速機ＴＭ３には、例えば第１〜第３変速比ｒ1〜ｒ3および両プラネタリギヤ２０，３０のギヤ比ｒ20，ｒ30がそれぞれ、ｒ1＝2.204、ｒ2＝0.585、ｒ3＝1.000、ｒ20＝2.467、ｒ30＝2.733に設定されるとする。すなわち、平行軸式変速機構ＰＴＭ１において第１〜第３ギヤ列Ｇ１〜Ｇ３のギヤ比が変更される一方、両プラネタリギヤ２０，３０が同一の構成になっている。この設定においても、第１〜第３変速比ｒ1〜ｒ3は、ｒ2＜ｒ3＜ｒ1の関係を満たし、第１〜第３回転速度Ｒ1〜Ｒ3は、Ｒ1＜Ｒ3＜Ｒ2の関係を満たす。
【００６９】
また、この自動変速機ＴＭ３には、図６に示すように、制御装置による係合要素Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１〜Ｂ３の係脱制御により、前進７速（Ｌｏｗ〜６ｔｈ，ＳＬ）および後進１速（Ｒｖｓ）の変速レンジが設定される。図７に、図３と同じ要領で作成された複列式遊星歯車機構ＰＧの速度線図を示している。上記各比ｒ1〜ｒ3，ｒ20，ｒ30の設定により、各変速レンジに対する入出力比が、図６の数値や図７のプロットＬｏｗ〜６ｔｈ，Ｒｖｓ，ＳＬに示すように設定される。
【００７０】
図２，図６に示すように、１速〜６速および後進レンジは、第１構成例と同様にして設定される。スーパーローレンジ（ＳＬ）は、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により設定される。第１クラッチＣ１の係合により、３速レンジと同様に、第２センタ軸４が第１回転速度Ｒ1で入力軸１と同じ方向に回転するため、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４（第４回転要素ＲＥ４）が第１回転速度Ｒ1で正の方向に回転する。第３ブレーキＢ３の係合により、両サンギヤ２１，３１（第１回転要素ＲＥ１）が固定保持される。したがって、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３（第２回転要素ＲＥ２）は、これら回転速度に対応する第１縦軸Ｎ１および第４縦軸Ｎ４上の２点を結ぶ直線ＬSLと、第２縦軸Ｎ２との交点（プロットＳＬ）で示される回転速度で回転する。このとき、キャリア３３は、１速レンジよりも低速の回転速度で正の方向に回転する。スーパーローレンジが設定されることにより、１速レンジが設定されるときよりも大きな駆動力を車輪に伝達でき、この自動変速機ＴＭ３が搭載された車両により、例えば他の車両を牽引させることも可能になる。
【００７１】
このように第３構成例の自動変速機ＴＭ３は、第１構成例と同様の効果を有する。さらに、複列式遊星歯車機構ＰＧの入力要素の１つである第１回転要素ＲＥ１を固定保持する第３ブレーキＢ３が追加されており、第１構成例の自動変速機ＴＭ１と基本的な構造を同じままとして変速レンジが追加されている。特に、複列式遊星歯車機構ＰＧについては、ギヤ比の設定も同じままとしている。このように、例えば副変速機など複雑な機構を備える必要がなく、簡単な構造のブレーキ装置を設けるだけで、大きな駆動力を車輪に伝達できる自動変速機を軽量かつコンパクトに構成できる。また、この第３ブレーキＢ３は、複列式遊星歯車機構ＰＧの第１回転要素ＲＥ１に連結される構成要素を固定保持できるように設けられているが、この要素が平行軸式変速機構ＰＴＭ１を構成する第４クラッチＣ４のクラッチガイドであるため、新たにブレーキ装置を追加しても複列式遊星歯車機構ＰＧの周辺構造を複雑化させることがない。さらには、ブレーキバンドなどで構成すると、新たにブレーキ装置を追加しても自動変速機ＴＭ１の全体を大型化させることがない。
【００７２】
次に、図８を参照して第４構成例の自動変速機ＴＭ４について説明する。基本的な構造が同じで同一の機能を果たす部材には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００７３】
この自動変速機ＴＭ４は、上流側の平行軸式変速機構ＰＴＭ３と、下流側の遊星歯車機構ＰＧとから構成され、変速機ケーシング７０の内部空間に収容されている。この変速機ケーシング７０は、第１構成例において平行軸室を二分した第２隔壁４２が省略された構造になっており、中央隔壁７１の上流側に一体の平行軸室７０ｂが形成され、中央隔壁７１の下流側にプラネタリ室７０ａが形成されている。なお、第３ギヤ列Ｇ３の下流側に第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４が設けられており、第３ギヤ列Ｇ３が平行軸室７０ｂの内部に設けられ、第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４がプラネタリ室７０ａの内部に設けられている。
【００７４】
平行軸室７０ｂの内部には、入力軸１の一部と、カウンタ軸２と、第２センタ軸４の一部と、第１〜第３ギヤ列Ｇ１〜Ｇ３と、第１および第２クラッチＣ１，Ｃ２とが設けられる。第１〜第３ギヤ列Ｇ１〜Ｇ３は、上流側から第２ギヤ列Ｇ２、第１ギヤ列Ｇ１、第３ギヤ列Ｇ３の順で配置されている。入力軸１は、上流側外壁７３に保持されたベアリング８１と、平行軸室７０ｂの内部を延びる内壁７２により保持されたベアリング８２により２点で支持されている。入力軸１の入力側端部は、ロックアップクラッチ７およびトルクコンバータ８を介してエンジン出力軸６が接続されている。カウンタ軸２は、上流側外壁７３に保持されたベアリング８３と、中央隔壁７１により保持されたベアリング８４とにより２点で回転自在に支持されている。また、第３ギヤ列Ｇ３を構成する第３ドリブンギヤ１６は、入力軸１の外側に設けられたベアリング８５により回転自在に支持されて入力軸１上を相対回転可能になっており、この第３ドリブンギヤ１６が連結される第２センタ軸４は、入力軸１上を相対回転可能になっている。
【００７５】
プラネタリ室７０ａには、入力軸１の一部と、第１センタ軸３と、第２センタ軸４の一部と、出力軸５の一部と、第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４と、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２と、第１構成例と同様に第１プラネタリギヤ２０および第２プラネタリギヤ３０からなる複列式遊星歯車機構ＰＧとが収容される。
【００７６】
入力軸１および第２センタ軸４は、中央隔壁７１を貫通するようにしてプラネタリ室７０ａにその一部が収容される。第１ブレーキＢ１は、中央隔壁７１に沿って設けられている。第２センタ軸４は、第１ブレーキＢ１に接続されており、入力軸１は、第１ブレーキＢ１の下流側に設けられた第３クラッチＣ３のクラッチガイドに接続される。第３クラッチＣ３のクラッチインナには、入力軸１に対して同軸上に設けられた第１センタ軸３が下流側に延びるようにして接続される。第１センタ軸３は、第３クラッチＣ３の下流側に設けられた第４クラッチＣ４のクラッチガイドが連結され、さらに下流側に設けられた複列式遊星歯車機構ＰＧの両サンギヤ２１，３１に接続されている。第４クラッチＣ４のクラッチインナは、連結部９２を介して第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３に連結されている。さらに、第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３は、連結部９３を介して第２プラネタリギヤ３０のリングギヤ３４と連結されている。この連結部９３は、プラネタリ室７０ａの下流端部に設けられた第２ブレーキＢ２に接続されている。また、第４センタ軸４は、第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４の外側を回転自在に設けられた連結部９１を介して第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４に連結されている。出力軸５は、端部が第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３に接続され、プラネタリ室７０ａの外部に向けて延びており、下流側外壁７４により保持されたベアリング８６により回転自在に支持される。また、出力軸５には、パーキングギヤ９が軸支されており、停止レンジへのシフト操作があるとこのパーキングギヤ９を用いて車輪の回転が制動されるようになっている。
【００７７】
この自動変速機ＴＭ４においても、入力軸１が平行軸式変速機構ＰＴＭ３の入力要素として機能し、第１および第２センタ軸３，４が平行軸式変速機構ＰＴＭ３の出力要素として機能する。また、第１クラッチＣ１が係合すると、減速用経路を介して入力軸１の回転が第１変速比ｒ1に応じて第１回転速度Ｒ1に変速されて第２センタ軸４に伝達され、第２クラッチＣ２が係合すると、増速用経路を介して入力軸１の回転が第２変速比ｒ2に応じて第２回転速度Ｒ2に変速されて第２センタ軸４に伝達され、第３クラッチＣ３が係合すると、中速用経路を介して入力軸１の回転がそのまま第１センタ軸３に伝達され、第１センタ軸３は第３回転速度Ｒ3（＝Ｎe）で回転する。第３クラッチＣ３による動力伝達が第３変速比ｒ3（＝1.000）に応じて行われるとすると、第１〜第３変速比ｒ1〜ｒ3は、ｒ2＜ｒ3＜ｒ1の関係にあり、第１〜第３回転速度Ｒ1〜Ｒ3は、Ｒ1＜Ｒ3＜Ｒ2の関係にある。また、入力軸１と出力軸５とが同軸上にあり、ＦＲ型車両への搭載性がよい。
【００７８】
また、第１構成例と同様に、複列式遊星歯車機構ＰＧにおいて、両サンギヤ２１，３１が第１回転要素ＲＥ１として機能し、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３が第２回転要素ＲＥ２として機能し、第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３および第２プラネタリギヤ３０のリングギヤ３４が第３回転要素ＲＥ３として機能し、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４が第４回転要素ＲＥ４と機能し、第１および第４回転要素ＲＥ１，ＲＥ４が入力要素として機能し、第２回転要素ＲＥ２が出力要素として機能する。また、第１ブレーキＢ１は、入力要素の一つである第４回転要素ＲＥ４を固定保持可能になっており、第２ブレーキＢ２は、入力要素でない第３回転要素ＲＥ３を固定保持可能になっている。第４クラッチＣ４が係合すると、第１および第３回転要素ＲＥ１，ＲＥ３を一体回転させることができる。
【００７９】
この自動変速機ＴＭ４においても、第１構成例と同様にして各比ｒ1〜ｒ3，ｒ20，ｒ30が設定される。また、図２に示す係合要素Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２の係脱制御により、前進６段および後進１段の変速レンジが設定される。また、複列式遊星歯車機構ＰＧの４つの回転要素ＲＥ１〜ＲＥ４を図３に示す速度線図と同様にして回転させることができ、第１構成例と同様の入出力比が設定される。
【００８０】
なお、第４クラッチＣ４の係合により設定される４速および６速レンジについては、複列式遊星歯車機構ＰＧの作動が第１〜第３構成例と相違する。第４クラッチＣ４が係合すると、両サンギヤ２１，３１（第１回転要素ＲＥ１）と第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３（第３回転要素ＲＥ３）とが一体回転するため、４速レンジにおいては、図３のプロットＡで示すように第１および第３回転要素ＲＥ１，ＲＥ３が第３回転速度Ｒ3で回転し、６速レンジにおいては、図３のプロットＢで示すように第１および第３回転要素ＲＥ１，ＲＥ３が第２回転速度Ｒ2で回転する。このように作動は相違するが、本構成例の第４クラッチＣ４も第１構成例と同様に、直線Ｌ4，Ｌ6に示すように第１〜第４回転要素ＲＥ１〜ＲＥ４のすべてを同じ速度で回転させるための係合要素として機能する。
【００８１】
このため、第４構成例の自動変速機ＴＭ４についても、第１構成例と同様の効果を得ることができる。さらに、この自動変速機ＴＭ４は、第３ギヤ列Ｇ３を平行軸室７０ｂの内部に設けて第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４をプラネタリ室７０ａの内部に設けており、カウンタ軸２が２点で支持されている。これにより、カウンタ軸２の撓み剛性が向上し、変速機ケーシングの強度確保が容易となり、構造を複雑化することなく自動変速機を構成できる。また、このように第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４をプラネタリ室７０ａの内部に設けることにより、第１構成例のようにクラッチがギヤ列により挟み込まれたレイアウトが回避されるとともに、第１構成例において反力を受けるために剛性を確保するような構造になっていた隔壁の間に挟まれたレイアウトが回避されている。第１構成例では、このようなレイアウトであることから、隔壁の剛性確保とクラッチの組立性を両立させる必要があるが、本構成例では、中央隔壁７１のみにより変速機ケーシング７０の内部空間が仕切られており、その中央隔壁７１の上流側に第１〜第３ギヤ列Ｇ１〜Ｇ３が設けられ、中央隔壁７１の下流側に第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４を設けているため、第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４の組立性と中央隔壁７１の剛性確保を両立させることができる。
【００８２】
さらに、第４クラッチＣ４のクラッチインナが、第１〜第３構成例では第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４に連結されていたのに対し、第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３を連結されるようになっている。なお、第４クラッチＣ４のクラッチインナを第１〜第３構成例と同様に第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４に連結させるには、連結部分にスプライン嵌合などの分割構造にすることが考えられる。また、クラッチ容量の上ではリングギヤ２４に接続するほうが有利となり、高トルク低回転の自動変速機を構成する場合に有利となる。一方、第４構成例のように、キャリア２３に直接連結用のハブを設けることができ、スプライン嵌合などの分割構造を回避して組み立てることができる。また、第４クラッチＣ４が開放しているときの相対回転はキャリア２３に連結されるほうが有利となり、低トルク高回転の自動変速機を構成する場合に有利となる。本構成例のような第４クラッチＣ４の接続により、低トルク高回転の自動変速機を構成する上で有利となるとともに、組立性のよい自動変速機を構成することができる。
【００８３】
本発明に係る自動変速機は、上記の構成に限られない。例えば、第１〜第３構成例において第１ギヤ列Ｇ１および第１クラッチＣ１が上流側に設けられ、第４構成例では第２ギヤ列Ｇ２および第２クラッチＣ２が上流側に設けられているが、いずれの構成例についても両者の配設位置を反転させて構成してもよい。また、第３ギヤ列Ｇ３は、各スケルトン図において第３ドリブンギヤ１６が第３ドライブギヤ１５よりも大径に示され、１よりも大きいギヤ比が設定されているように示されているが、このギヤ比は、第１〜第３変速比ｒ1〜ｒ3がｒ2＜ｒ3＜ｒ1の関係を満たせばどのように設定されていてもよく、適宜設定を変更できる。この第３ギヤ列Ｇ３のギヤ比の調整を併せて行うことにより、より木目細かに入出力比を設定できる。
【００８４】
なお、第１〜第３構成例を示す図１，図４，図５には、第４構成例で示すエンジン出力軸６、ロックアップクラッチ７、トルクコンバータ８およびパーキングギヤ９が図示されていないが、第１〜第３構成例においても同様にして、入力軸１は、ロックアップクラッチおよびトルクコンバータを介してエンジン出力軸に接続され、エンジンからの駆動力が伝達されるように構成されており、出力軸５は、パーキングギヤを軸支し、停止レンジ設定時に車輪の回転を制動させることができるように構成されている。
【００８５】
図２，図３，図６，図７に示された入出力比は、本発明の実施例として一例を示したものであって図示した値に限られず、第１〜第３ギヤ列Ｇ１〜Ｇ３や両プラネタリギヤ２０，３０のギヤ比の設定を変更することにより、搭載される車両に合わせて容易に適宜設定を変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】第１構成例の自動変速機を示すスケルトン図である。
【図２】第１構成例の自動変速機における変速レンジの設定制御を示す図である。
【図３】第１構成例の自動変速機における複列式遊星歯車機構の速度線図である。
【図４】第２構成例の自動変速機の一部を示すスケルトン図である。
【図５】第３構成例の自動変速機を示すスケルトン図である。
【図６】第３構成例の自動変速機における変速レンジの設定制御を示す図である。
【図７】第３構成例の自動変速機における複列式遊星歯車機構の速度線図である。
【図８】第４構成例の自動変速機を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
【００８７】
ＴＭ１〜ＴＭ４ 自動変速機
ＰＴＭ１〜ＰＴＭ３ 平行軸式変速機構
ＰＧ 複列式遊星歯車機構
Ｇ１〜Ｇ３ 第１〜第３ギヤ列
Ｃ１〜Ｃ４ 第１〜第４クラッチ
Ｂ１〜Ｂ３ 第１〜第３ブレーキ
１ 入力軸
２ カウンタ軸
３ 第１センタ軸
４ 第２センタ軸
５ 出力軸
１１，１３，１５ 第１〜第３ドライブギヤ
１２，１４，１６ 第１〜第３ドリブンギヤ
２０，３０ 第１、第２プラネタリギヤ
２１，３１ サンギヤ
２３，３３ キャリア
２４，３４ リングギヤ
４０ 変速機ケーシング
４０ａ プラネタリ室
４０ｂ 第１平行軸室
４０ｃ 第２平行軸室
４１，４２ 第１、第２隔壁
７０ 変速機ケーシング
７０ａ プラネタリ室
７０ｂ 平行軸室
７１ 中央隔壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１プラネタリギヤと、第１プラネタリギヤに対して出力側に位置する第２プラネタリギヤとを有した自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、上記のような複列式の遊星歯車機構を有し、多数の変速レンジを設定可能に構成された自動変速機が知られている（例えば、特許文献１，２を参照）。このような自動変速機には、複列式の遊星歯車機構における複数の回転要素に入力回転が伝達されるようになっている。また、遊星歯車機構の各回転要素の回転速度を制御するため、入力軸や遊星歯車機構の回転要素に対し、クラッチやブレーキなど、複数の係合要素が設けられている。これにより、各変速レンジに対応して所定の入出力比（入力軸の回転速度／出力軸の回転速度）が設定される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６３４３８号公報
【特許文献２】特開平４−２１９５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１，２に示すように、複列式の遊星歯車機構を備えた従来の自動変速機では、遊星歯車機構における３つの回転要素に入力回転が伝達される。このため、遊星歯車機構の回転速度を制御するための係合要素を多数必要としており、変速制御が複雑化していた。さらに、遊星歯車機構の回転要素は同軸上に回転軸があるため、３つの回転要素に動力伝達するためには、互いの回転軸を相対回転可能にするために、多重管構造にする必要がある。このため、軸の回転支持構造の複雑化を招くだけでなく、軸自体が径方向に大型化し、これに取り付けられるクラッチの大径化を招くおそれがあった。
【０００５】
なお、ブレーキは、比較的大きなトルク容量を必要とすることから、大径に設計されることにより、遊星歯車機構の回転要素の固定保持を有効に行わせることができる。一方、クラッチのように大きなトルク容量を必要としない係合要素の場合、大径化を招くことは、単に変速機全体がクラッチ径方向に大型化するだけでなく、非係合時におけるフリクションが増大し、変速機の伝達効率の低下を招くおそれがある。また、あまりにクラッチの径が大きいと、変速機ケーシング底部に溜められた潤滑用オイルを掻き揚げ、回転作動時にこのオイル掻き揚げがフリクションとなり、変速機の伝達効率を招くおそれもあった。したがって、必要とされるトルク容量に基づいて適切な径に設定するとともに、変速機全体を軸方向および径方向にコンパクトに構成することが課題となっている。
【０００６】
また、特許文献１には、前進６段を設定できる自動変速機が示されている。この変速機によると、入力側に設けられる遊星歯車機構の出力回転が、出力側に複列式に設けられた２つの遊星歯車機構の入力回転を支配しており、入力側の遊星歯車機構により変速された出力回転が、３速、５速および後進レンジの３段にわたって直接的に影響する。このような従来の複列式の遊星歯車機構を備えた自動変速機においては、各変速レンジに対して独立した入出力比の設定が難しい。このため、機構上同様の自動変速機を別々の車両に搭載するにしても、車両に応じた入出力比やレシオレンジの設定のため、遊星歯車機構のギヤ比を変更させるなど大幅な設計変更を必要としていた。
【０００７】
このような課題に鑑み、本発明は、クラッチを小径化可能であるとともに入出力比の設定自由度の高い自動変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的達成のため、第１の本発明に係る自動変速機は、入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する自動変速機であって、入力軸に対して平行に設けられたカウンタ軸と、入力軸と同軸上に設けられたセンタ軸（実施形態における第１センタ軸３）と、入力軸上に相対回転可能に設けられた第１ドライブギヤおよび第１ドライブギヤと噛合してカウンタ軸に連結された第１ドリブンギヤからなる第１ギヤ列と、入力軸上に相対回転可能に設けられた第２ドライブギヤおよび第２ドライブギヤと噛合してカウンタ軸に連結された第２ドリブンギヤからなる第２ギヤ列と、カウンタ軸に連結された第３ドライブギヤおよび第３ドライブギヤと噛合してセンタ軸上に相対回転可能に設けられた第３ドリブンギヤからなる第３ギヤ列と、入力軸上に設けられて第１ドライブギヤを入力軸に対して係脱する第１クラッチと、入力軸上に設けられて第２ドライブギヤを入力軸に対して係脱する第２クラッチと、入力軸とセンタ軸の入力側とを係脱する第３クラッチと、センタ軸上に設けられて第３ドリブンギヤをセンタ軸に対して係脱する第４クラッチと、それぞれの回転軸がセンタ軸上に位置する第１サンギヤ要素、第１キャリア要素および第１リングギヤ要素からなる第１プラネタリギヤと、それぞれの回転軸がセンタ軸上に位置する第２サンギヤ要素、第２キャリア要素および第２リングギヤ要素からなり、第１プラネタリギヤに対してセンタ軸の出力側に位置する第２プラネタリギヤと、第１リングギヤ要素を固定保持可能な第１ブレーキと、第２リングギヤ要素を固定保持可能な第２ブレーキとから構成され、第１サンギヤ要素および第２サンギヤ要素の回転軸にセンタ軸が接続され、第３ドリブンギヤと第１リングギヤ要素とが連結され、第１キャリア要素と第２リングギヤ要素とが連結され、第２キャリア要素の回転軸に出力軸が接続される。
【０００９】
このとき、第１および第２サンギヤ要素を固定保持可能な第３ブレーキを設けることが好ましい。また、この自動変速機を変速機ケーシングの内部空間に収容し、この内部空間を２つの隔壁により上流側空間、中央空間および下流側空間の３つの空間に仕切り、上流側空間に、第１ギヤ列、第２ギヤ列、第１クラッチおよび第２クラッチを設け、中央空間に、第３ギヤ列、第３クラッチ、第４クラッチおよび第３ブレーキを設け、下流側空間に、第１プラネタリギヤ、第２プラネタリギヤ、第１ブレーキおよび第２ブレーキを設けてもよい。さらに、第１ギヤ列が、入力軸の回転をカウンタ軸に減速して伝達可能に構成され、第２ギヤ列が、入力軸の回転をカウンタ軸に増速して伝達可能に構成されることが好ましい。
【００１０】
また、第２の本発明に係る自動変速機によると、入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する自動変速機において、入力軸に対して平行に設けられたカウンタ軸と、入力軸と同軸上に設けられたセンタ軸と、入力軸上に相対回転可能に設けられた第１ドライブギヤおよび第１ドライブギヤと噛合してカウンタ軸に連結された第１ドリブンギヤからなる第１ギヤ列と、入力軸上に相対回転可能に設けられた第２ドライブギヤおよび第２ドライブギヤと噛合してカウンタ軸に連結された第２ドリブンギヤからなる第２ギヤ列と、カウンタ軸に連結された第３ドライブギヤおよび第３ドライブギヤと噛合して入力軸上に相対回転可能に設けられた第３ドリブンギヤからなる第３ギヤ列と、入力軸上に設けられて第１ドライブギヤを入力軸に対して係脱する第１クラッチと、入力軸上に設けられて第２ドライブギヤを入力軸に対して係脱する第２クラッチと、入力軸とセンタ軸とを係脱する第３クラッチと、それぞれの回転軸がセンタ軸上に位置する第１サンギヤ要素、第１キャリア要素および第１リングギヤ要素からなる第１プラネタリギヤと、それぞれの回転軸がセンタ軸上に位置する第２サンギヤ要素、第２キャリア要素および第２リングギヤ要素からなり、第１プラネタリギヤに対してセンタ軸の出力側に位置する第２プラネタリギヤと、第１リングギヤ要素を固定保持可能な第１ブレーキと、第２リングギヤ要素を固定保持可能な第２ブレーキと、センタ軸上に設けられて第１キャリア要素をセンタ軸に対して係脱する第４クラッチとから構成され、第１サンギヤ要素および第２サンギヤ要素の回転軸にセンタ軸が接続され、第３ドリブンギヤと第１リングギヤ要素とが連結され、第１キャリア要素と第２リングギヤ要素とが連結され、第２キャリア要素の回転軸に出力軸が接続される。
【００１１】
このとき、自動変速機を変速機ケーシングの内部空間に収容し、この内部空間を設けた隔壁により上流側空間および下流側空間の２つの空間に仕切り、上流側空間に、第１ギヤ列、第２ギヤ列、第３ギヤ列、第１クラッチおよび第２クラッチを設け、下流側空間に、第３クラッチ、第４クラッチ、第１プラネタリギヤ、第２プラネタリギヤ、第１ブレーキおよび第２ブレーキを設けることが好ましい。また、第１および第２の本発明に係る自動変速機において、第１ギヤ列が、入力軸の回転をカウンタ軸に減速して伝達可能に構成され、第２ギヤ列が、入力軸の回転をカウンタ軸に増速して伝達可能に構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
このように構成される第１の本発明に係る自動変速機によると、入力軸が入力要素となるとともにセンタ軸および第３ドリブンギヤが出力要素となる平行軸式の変速機構が上流側に設けられ、第１および第２サンギヤ要素と、第２キャリア要素と、第１キャリア要素および第２リングギヤ要素と、第１リングギヤ要素との４つの回転要素を有する複列式の遊星歯車機構がその下流側に設けられる。上流側の変速機構は、第１ギヤ列、カウンタ軸および第３ギヤ列を介した経路と、第２ギヤ列、カウンタ軸および第３ギヤ列を介した経路と、第３クラッチを介した経路の３つの経路で入力要素の回転を出力要素に伝達でき、これら３つの伝達経路に適切な変速比を設定することにより、出力要素に伝達される回転の速度を３段階に分けて設定できる。なお、第１〜第３クラッチの係脱状態に応じてどの経路を設定して出力要素に回転を伝達するかを選択でき、さらに、第４クラッチの係脱状態に応じて２つの出力要素を３つの回転速度のうちどの回転速度で回転させるかを選択できる。また、複列式の遊星歯車機構は、第１および第２サンギヤ要素と、第１リングギヤ要素との２つの回転要素が上記変速機構の出力要素にそれぞれ接続され、これら２つの回転要素がこの遊星歯車機構における入力要素として機能する。また、入力要素のうち、第１リングギヤ要素は、第１ブレーキの作動により固定保持させることができ、３つの回転速度のいずれかで回転する状態に加え、無回転の状態にすることができる。
【００１３】
このように、本発明の自動変速機においては、複列式の遊星歯車機構の入力要素が２つであることから、遊星歯車機構に回転を伝達するための軸の構造を簡略化できる。したがって、自動変速機の軸を径方向に小型化でき、クラッチの小径化を図ることができる。また、第１〜第４クラッチは、入力トルクの小さい上流側に設けられていることから、小径化しても動力伝達を十分に行わせることができる。このため、クラッチ容量に応じた最適なサイズにクラッチを設計することができる。
【００１４】
このとき、第１および第２サンギヤ要素を固定保持可能な第３ブレーキを設けることにより、新たに変速段を１つ追加することができ、適切に第１および第２プラネタリギヤのギヤ比を設定することにより、回転を低速で伝達して車輪に大きな駆動力を伝達するための変速レンジを設定できる。このように、従来の自動変速機に備えられるような副変速機などの複雑な機構を用いることなく、大きな駆動力を必要とする場合に対応可能な自動変速機を軽量かつコンパクトに構成できる。
【００１５】
さらに、第１および第２ギヤ列を上流側空間に設け、第３ギヤ列を中央空間に設けることにより、これらギヤ列からの反力を隔壁で受けることができる。なお、第３ブレーキを中央空間に設けることにより、第１および第２プラネタリギヤの周辺構造を複雑化することがない。また、第１ギヤ列により入力軸の回転をカウンタ軸に減速して伝達可能に構成し、第２ギヤ列により入力軸の回転をカウンタ軸に増速して伝達可能に構成することにより、第１プラネタリギヤおよび第２プラネタリギヤに、入力軸に対して減速された回転速度と増速された回転速度を伝達することができる。
【００１６】
第２の本発明に係る自動変速機においても同様に、複列式の遊星歯車機構の入力要素が２つであることから、遊星歯車機構に回転を伝達するための軸の構造を簡略化できる。したがって、自動変速機の軸を径方向に小型化でき、クラッチの小径化を図ることができる。また、第１〜第４クラッチは、入力トルクの小さい上流側に設けられていることから、小径化しても動力伝達を十分に行わせることができる。このため、クラッチ容量に応じた最適なサイズにクラッチを設計することができる。しかも、第４クラッチが第１キャリア要素に連結されるため、リングギヤ要素に連結するときと比べ、連結構造を簡略化することができる。
【００１７】
また、内部空間を２つの空間に仕切り、上流側空間に第３ギヤ列を設け、下流側空間に第３クラッチおよび第４クラッチを設けることにより、第１〜第３ギヤ列の反力を空間を仕切る隔壁により受けさせることができる。このとき、２つの空間のいずれかに自動変速機の構成要素が収容されるため、ギヤ列やクラッチの組立性がいいとともに隔壁の剛性確保が容易となる。さらに、この構造により、カウンタ軸が上流側空間の内部にのみ設けられることになり、上流側空間を区画する２つの壁面で支持させることができ、カウンタ軸の支持構造を簡略化できる。なお、第１ギヤ列により入力軸の回転をカウンタ軸に減速して伝達可能に構成し、第２ギヤ列により入力軸の回転をカウンタ軸に増速して伝達可能に構成することにより、第１プラネタリギヤおよび第２プラネタリギヤに、入力軸に対して減速された回転速度と増速された回転速度を伝達することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。なお、図１，図４，図５，図８における左側（エンジン側）を入力側あるいは上流側と称し、右側（車輪側）を出力側あるいは下流側と称して説明する。また、下記および図２，図３，図６，図７に示すギヤ比、変速比および入出力比は、それぞれ減速比になっており、１よりも大きいとき、入力側（駆動側）の回転が出力側（従動側）に減速されて伝達されることを示す。
【００１９】
図１に示すように、第１構成例の自動変速機ＴＭ１は、入力軸１を有した平行軸式変速機構ＰＴＭ１と、平行軸式変速機構ＰＴＭ１の下流側に設けられて出力軸５が接続された複列式遊星歯車機構ＰＧとから構成され、入力軸１の回転を変速して出力軸５に伝達する。入力軸１は、図示しないエンジンからの駆動力が伝達されて所定方向に所定回転速度（Ｎeとする）で回転し、出力軸５は、図示しない差動機構に接続されている。差動機構は図示しないアクセルシャフトを介して図示しない左右の車輪と接続されており、出力軸５の回転がこれら差動機構およびアクセルシャフトを介して左右の車輪に伝達される。出力軸５が入力軸１と同じ方向に回転するとき、車両を前進させるように車輪に回転が伝達され、出力軸５が入力軸１と逆方向に回転するとき、車両を後進させるように車輪に回転が伝達される。
【００２０】
また、この自動変速機ＴＭ１は、二点鎖線で外郭の一部を示す変速機ケーシング４０の内部空間に収容されている。変速機ケーシング４０は、内部空間を仕切る隔壁４１，４２を有しており、第１隔壁４１の上流側に平行軸室が形成され、下流側にプラネタリ室４０ａが形成される。平行軸室はさらに第２隔壁４２により二分されており、第２隔壁４２の上流側に第１平行軸室４０ｂが形成され、下流側に第２平行軸室４０ｃが形成されている。第１および第２平行軸室４０ｂ，４０ｃに平行軸式変速機構ＰＴＭ１が収容され、プラネタリ室４０ａに複列式遊星歯車機構ＰＧが収容される。
【００２１】
平行軸式変速機構ＰＴＭ１は、入力軸１と、入力軸１に平行に設けられるカウンタ軸２と、入力軸１と同軸上に設けられる第１センタ軸３と、第１センタ軸３上を相対回転可能に設けられた第２センタ軸４と、入力軸１の回転をカウンタ軸２に伝達する第１および第２ギヤ列Ｇ１，Ｇ２と、カウンタ軸２の回転を第２センタ軸４に伝達する第３ギヤ列Ｇ３と、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４とから構成される。なお、車両に搭載された状態の変速機ケーシング４０の内部空間において、カウンタ軸２の上方に入力軸１が位置し、カウンタ軸２の下方に内部空間の底部に溜められた潤滑用オイルの油面が臨む。
【００２２】
入力軸１は、第１平行軸室４０ｂの内部に設けられ、上流側外壁４３に保持されたベアリング５１と、第２隔壁４２に保持されたベアリング５２とにより回転自在に支持されている。カウンタ軸２は、第２隔壁４２を貫通するようにして第１および第２平行軸室４０ｂ，４０ｃの内部に設けられ、上流側外壁４３に保持されたベアリング５３と、第２隔壁４２に保持されたベアリング５４と、第１隔壁４１に保持されたベアリング５５とにより３点で回転自在に支持されている。第１および第２センタ軸３，４は、第２平行軸室４０ｃの内部に設けられ、第１隔壁４１に保持されたベアリング５６により第２センタ軸４が回転自在に支持され、第２センタ軸４の軸心内部に第１センタ軸３が相対回転自在に設けられる。
【００２３】
第１ギヤ列Ｇ１は、入力軸１上に相対回転可能に設けられた第１ドライブギヤ１１と、第１ドライブギヤ１１に噛合してカウンタ軸２上に連結されてカウンタ軸２と一体回転可能な第１ドリブンギヤ１２とから構成される。また、第１ドライブギヤ１１は、入力軸１上に設けられた第１クラッチＣ１に接続されており、第１クラッチＣ１が係合されると、第１ドライブギヤ１１が入力軸１と一体回転し、入力軸１の回転が第１ギヤ列Ｇ１を介してカウンタ軸２に伝達され、カウンタ軸２が入力軸１と逆方向に回転する。第１ギヤ列Ｇ１は、ギヤ比が１よりも大きい値に設定される。
【００２４】
第２ギヤ列Ｇ２は、入力軸１上に相対回転可能に設けられた第２ドライブギヤ１３と、第２ドライブギヤ１２と噛合してカウンタ軸２上に連結されてカウンタ軸２と一体回転可能な第２ドリブンギヤ１４とから構成される。また、第２ドライブギヤ１３は、入力軸１上に設けられた第２クラッチＣ２に接続されており、第２クラッチＣ２が係合されると、第２ドライブギヤ１３が入力軸１と一体回転し、入力軸１の回転が第２ギヤ列Ｇ２を介してカウンタ軸２に伝達され、カウンタ軸２が入力軸１と逆方向に回転する。第２ギヤ列Ｇ２は、ギヤ比が１よりも小さい値に設定される。
【００２５】
第３ギヤ列Ｇ３は、カウンタ軸２上に連結されてカウンタ軸２と一体回転可能な第３ドライブギヤ１５と、第３ドライブギヤ１５と噛合して第２センタ軸４上に連結されて第２センタ軸４と一体回転可能な設けられた第３ドリブンギヤ１６とから構成される。第３ギヤ列Ｇ３により、カウンタ軸２の回転が第２センタ軸４に伝達され、第２センタ軸４がカウンタ軸２と逆方向、すなわち、入力軸１と同じ方向に回転する。第３ギヤ列Ｇ３には、所定のギヤ比が設定される。
【００２６】
第１および第２ギヤ列Ｇ１，Ｇ２は、第１平行軸室４０ｂの内部に設けられ、第３ギヤ列Ｇ３は、第２平行軸室４０ｃの内部に設けられる。第１〜第３ギヤ列Ｇ１〜Ｇ３の動力伝達時に生じる反力は、第１および第２隔壁４１，４２が受ける。したがって、第１および第２隔壁４１，４２は、このような反力を十分に受けるだけの剛性が確保された構造になっている。
【００２７】
第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４はそれぞれ、湿式の多板クラッチで構成されており、取り付ける軸に連結されて一体回転可能なクラッチガイドと、クラッチガイドの内側に設けられて取り付ける軸に対して相対回転可能なクラッチインナと、クラッチインナを軸方向に押圧するピストンとから構成され、ピストンに作動油が供給されると、クラッチインナに設けられたインナプレートとクラッチガイドに設けられたアウタプレートとが係合し、クラッチガイドおよびクラッチインナが一体回転する。第１および第２クラッチＣ１，Ｃ２は、第１平行軸室４０ｂの内部に収容され、第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４は、第２平行軸室４０ｃの内部に収容されており、第３クラッチＣ３は、第２隔壁４２に沿って設けられている。
【００２８】
第１および第２クラッチＣ１，Ｃ２は、入力軸１上に設けられており、互いのクラッチガイドの背面が一体化されている。第３クラッチＣ３は、入力軸１の出力側端部に設けられており、第３クラッチＣ３のクラッチガイドが入力軸１と一体回転する。第４クラッチＣ４は、クラッチガイドが第１センタ軸３に接続され、クラッチインナが第２センタ軸４に接続されている。また、第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４は、第３クラッチＣ３のクラッチインナと第４クラッチＣ４のクラッチガイドとが一体化されている。
【００２９】
この平行軸式変速機構ＰＴＭ１において、第１クラッチＣ１が係合されると、入力軸１の回転が、第１ギヤ列Ｇ１、カウンタ軸２および第３ギヤ列Ｇ３を介した経路で第２センタ軸４に伝達される。第２センタ軸４は、入力軸１に対して第１変速比ｒ1に応じて変速されて入力軸１と同じ方向に回転する。第１変速比ｒ1は、第１および第３ギヤ列Ｇ１，Ｇ３のギヤ比の積から求められ、１よりも大きい値に設定される。この経路を減速用経路とし、この減速用経路を介して伝達されることにより入力軸１の回転に対して減速された回転速度を第１回転速度Ｒ1（＝Ｎe×１／ｒ1）とする。
【００３０】
第２クラッチＣ２が係合されると、入力軸１の回転が、第２ギヤ列Ｇ２、カウンタ軸２および第３ギヤ列Ｇ３を介した経路で第２センタ軸４に伝達される。これにより、第２センタ軸４は、入力軸１に対して第２変速比ｒ2に応じて変速されて入力軸１と同じ方向に回転する。第２変速比ｒ2は、第２および第３ギヤ列Ｇ２，Ｇ３のギヤ比の積から求められ、１よりも小さい値に設定される。この経路を増速用経路とし、この増速用経路を介して伝達されることにより入力軸１の回転に対して増速された回転速度を第２回転速度Ｒ2（＝Ｎe×１／ｒ2）とする。
【００３１】
第３クラッチＣ３が係合されると、第３クラッチＣ３を介して第１センタ軸３が入力軸１と一体回転する。このときの変速比を第３変速比ｒ3とするが、この第３変速比ｒ3は１となる。このように入力軸１の回転が直接的に第１センタ軸３に伝達される経路を中速用経路とし、この中速用経路を介した伝達されることにより回転する第１センタ軸３の回転速度を第３回転速度Ｒ3（＝Ｎe（×１／ｒ3））とする。
【００３２】
このように、第１〜第３変速比ｒ1〜ｒ3は、ｒ2＜ｒ3（＝1.000）＜ｒ1の関係にあり、第１〜第３回転速度Ｒ1〜Ｒ3は、Ｒ1＜Ｒ3（＝Ｎe）＜Ｒ2の関係にある。また、この平行軸式変速機構ＰＴＭ１においては、入力軸１が入力要素として機能し、第１および第２センタ軸３，４がそれぞれ独立した出力要素として機能する。ここで、第１センタ軸３を第１出力要素とし、第２センタ軸４を第２出力要素とする。なお、第２センタ軸４を回転駆動する第３ドリブンギヤ１６を第２出力要素として捉えてもよい。
【００３３】
第１〜第３クラッチＣ１〜Ｃ３は、入力要素から出力要素に回転を伝達するための経路を減速用経路、中速用経路および増速用経路の３つの経路から選択し、出力要素に伝達される回転速度を３つの回転速度Ｒ1〜Ｒ3から選択するための係合要素として機能する。第１クラッチＣ１は、入力要素の回転を減速して第２出力要素に伝達するための係合要素として、第２クラッチＣ２は、入力要素の回転を増速して第２出力要素に伝達するための係合要素として、第３クラッチＣ３は、入力要素の回転を同じ回転速度で第１出力要素に伝達するための係合要素として機能する。
【００３４】
また、第４クラッチＣ４が係合すると、第１および第２センタ軸３，４が一体回転する。このように第１構成例において第４クラッチＣ４は、相対回転可能な２つの出力要素間において一方の出力要素の回転を他方の出力要素に伝達するための係合要素として機能する。これにより、第１センタ軸３を第１あるいは第２回転速度Ｒ1，Ｒ2で回転させることができ、第２センタ軸４を第３回転速度Ｒ3で回転させることができる。すなわち、２つの出力要素のいずれにも、３つの速度Ｒ1〜Ｒ3の回転を伝達できるようになっている。
【００３５】
複列式遊星歯車機構ＰＧは、第１プラネタリギヤ２０と、第１プラネタリギヤ２０に対して同軸上であって下流側に設けられる第２プラネタリギヤ３０とを組み合わせて構成されており、両プラネタリギヤ２０，３０はプラネタリ室４０ａの内部に設けられている。
【００３６】
両プラネタリギヤ２０，３０は、それぞれ３軸シングルピニオン構造で構成され、同じ構成要素からなる。両プラネタリギヤ２０，３０は、第１センタ軸３上に位置する回転軸を中心に回転可能なサンギヤ２１，３１と、サンギヤ２１，３１と噛合してサンギヤ２１，３１の周りを自転しながら公転するピニオンギヤ２２，３２と、ピニオンギヤ２２，３２を回転自在に保持するとともにサンギヤ２１，３１の回転軸と同軸上に位置する回転軸を中心にピニオンギヤ２２，３２と同じ速度で公転するキャリア２３，３３と、ピニオンギヤ２２，３２と噛合する内歯を有してサンギヤ２１，３１の回転軸と同軸上に位置する回転軸を中心に回転可能なリングギヤ２４，３４とからなる。なお、両プラネタリギヤ２０，３０にはそれぞれ、リングギヤの歯数をサンギヤの歯数で除することにより求められる所定のギヤ比ｒ20，ｒ30が設定される。
【００３７】
両サンギヤ２１，３１は、軸方向に並んで設けられ、それぞれの回転軸に第１センタ軸３が接続されている。これにより、両サンギヤ２１，３１は、第１センタ軸３とともに一体回転する。第２プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１は、第１センタ軸３の出力側端部に接続され、第１プラネタリギヤ２０のサンギヤ２１の下流側に位置している。
【００３８】
第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４は、連結部６１を介して第２センタ軸４に接続されており、第２センタ軸４と一体回転する。また、この連結部６１は、プラネタリ室４０ａの内部に設けられて変速機ケーシング４０の内壁面を固定部材とした湿式の係合要素である第１ブレーキＢ１に接続されている。第１ブレーキＢ１が係合すると、リングギヤ２４が固定保持される。
【００３９】
第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３は、連結部６２を介して第２プラネタリギヤ３０のリングギヤ３４に連結されており、このリングギヤ３４と一体回転する。また、この連結部６２は、プラネタリ室４０ａの内部に設けられて変速機ケーシング４０の内壁面を固定部材とした湿式の係合要素である第２ブレーキＢ２に接続されている。第２ブレーキＢ２が係合すると、第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３と、第２プラネタリギヤ３０のリングギヤ３４とが固定保持される。
【００４０】
第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３は、回転軸に下流側に延びる出力軸５が接続されている。このように、この自動変速機ＴＭ１は、入力軸１と出力軸５とが同軸上に設けられる。このため、しばしば入力軸１の接続部と出力軸５の接続部とが同軸上に配置されるＦＲ型車両に対する搭載性がよい。
【００４１】
このように構成される複列式遊星歯車機構ＰＧは、互いに異なる回転速度で回転可能な４つの回転要素からなる４軸構造になっている。４つの回転要素は、両サンギヤ２１，３１からなる第１回転要素ＲＥ１と、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３からなる第２回転要素ＲＥ２と、第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３および第２プラネタリギヤ３０のリングギヤ３４からなる第３回転要素ＲＥ３と、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４からなる第４回転要素ＲＥ４とからなる。そして、複列式遊星歯車機構ＰＧにおいては、平行軸式変速機構ＰＴＭ１の２つの出力要素が接続される第１および第４回転要素ＲＥ１，ＲＥ４の２つの回転要素が入力要素として機能し、出力軸５が接続される第２回転要素ＲＥ２が出力要素として機能する。さらに、第１回転要素ＲＥ１は、中速用経路を介した動力伝達により独立して回転可能な第１出力要素からの回転が入力される要素として機能し、第４回転要素ＲＥ４は、減速用経路あるいは増速用経路を介した動力伝達により独立して回転可能な第２出力要素からの回転が入力される要素として機能する。
【００４２】
第１ブレーキＢ１は、入力要素の１つである第４回転要素ＲＥ４の回転速度のパターンを増加させるための係合要素として機能する。すなわち、第４回転要素ＲＥ４の回転速度は、第２出力要素から伝達される３つの回転速度Ｒ1〜Ｒ3に、第１ブレーキＢ１の係合により固定保持されて無回転となる状態を加えた４パターンから選択することができる。また、第２ブレーキＢ２は、入力要素でない第３回転要素ＲＥ３の回転速度を入力要素の回転速度に関わらず制御するための係合要素として機能する。
【００４３】
なお、自動変速機ＴＭ１には、図示しない制御装置と、各係合要素Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２に作動油を給排するための油圧回路が備えられている。制御装置は、車両各部に設けられたセンサからの入力情報に応じ、油圧回路を構成するソレノイドバルブに作動制御信号を出力する。このような制御装置により、車両状態や運転者の操縦意図に応じ、係合要素Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２に供給される作動油量が調整されて係合要素Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２の係脱制御が行われ、車両の変速制御が行われる。
【００４４】
ここで、例えば第１〜第３変速比ｒ1〜ｒ3および両プラネタリギヤ２０，３０のギヤ比ｒ20，ｒ30がそれぞれ、ｒ1＝1.962、ｒ2＝0.622、ｒ3＝1.000、ｒ20＝2.467、ｒ30＝2.733に設定されるとする。このように構成される自動変速機ＴＭ１において、図２に示すように、制御装置による係合要素Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２の係脱制御により、前進６速（Ｌｏｗ〜６ｔｈ）および後進１速（Ｒｖｓ）の変速レンジが設定される。図２に変速レンジとともに記載される数値は、各変速レンジにおける入出力比を示している。また、図２の○印は、係合要素が係合状態にあることを示している。図２に示すように各変速レンジは、２つの係合要素の係合により設定される。また、○印とともに記載される数値は、入力トルクに対する容量比を示している。この数値が示すように、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４においては、いずれも１以下であり、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４を介して入力トルクを超える動力伝達が行われない。
【００４５】
図３に、複列式遊星歯車機構ＰＧの速度線図を示している。図３の４本の縦軸Ｎ１〜Ｎ４は、左側から順に第１〜第４回転要素ＲＥ１〜ＲＥ４の回転速度を示し、横軸Ｘから上下に離れるほど高速となる。縦軸の脇に示される四角で囲まれた数値は、入力軸１の回転速度に対する変速比を示し、横軸Ｘから上下に離れるほど値が小さくなる。回転速度は、入力軸１の回転方向を正としており、出力軸５が接続される第２回転要素ＲＥ２が正の方向に回転するとき車両が前進する。縦軸の脇に示される丸で囲まれた数値は、両プラネタリギヤ２０，３０の構成要素の符号に対応する。すなわち、３軸シングルピニオン型の第１プラネタリギヤ２０において、サンギヤ２１の回転速度が最も左側に位置する第１縦軸Ｎ１に示され、リングギヤ２４の回転速度が最も右側に位置する第４縦軸Ｎ４に示され、キャリア２３の回転速度が両軸Ｎ１，Ｎ４の間に位置する第３縦軸Ｎ３に示される。同じく３軸シングルピニオン型の第２プラネタリギヤ３０において、サンギヤ３１の回転速度が第１縦軸Ｎ１に示され、リングギヤ３４の回転速度が第３縦軸Ｎ３に示され、キャリア３３の回転速度が両軸Ｎ１，Ｎ３の間に位置する第２縦軸Ｎ２に示される。また、丸で囲まれた数値間に示される四角で囲まれた数値は、縦軸間の間隔比を示すが、第１および第３縦軸Ｎ１，Ｎ３の間隔と第３および第４縦軸Ｎ３，Ｎ４の間隔との比は、第１プラネタリギヤ２０のギヤ比ｒ20に対応し、第１および第２縦軸Ｎ１，Ｎ２の間隔と第２および第３縦軸Ｎ２，Ｎ３の間隔との比は、第２プラネタリギヤ３０のギヤ比ｒ30に対応する。上記のようにギヤ比ｒ20，ｒ30が設定されることにより、第１および第２縦軸Ｎ１，Ｎ２の間隔と第２および第３縦軸Ｎ２，Ｎ３の間隔と第３および第４縦軸Ｎ３，Ｎ４の間隔との比は、2.733：1.000：1.513になる。
【００４６】
１速レンジ（Ｌｏｗ）は、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２の係合により設定される。第３クラッチＣ３の係合により、第１センタ軸３が入力軸１と一体回転し、両サンギヤ２１，３１（第１回転要素ＲＥ１）が第３回転速度Ｒ3で正の方向に回転する。第２ブレーキＢ２の係合により、第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３および第２プラネタリギヤ３０のリングギヤ３４（第３回転要素ＲＥ３）が固定保持される。したがって、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３（第２回転要素ＲＥ２）は、これら回転速度に対応する第１縦軸Ｎ１および第３縦軸Ｎ３上の２点を結ぶ直線Ｌ1と、第２縦軸Ｎ２との交点（プロットＬｏｗ）で示される回転速度で回転する。このプロットＬｏｗが示す回転速度と入力軸１の回転速度との比が、図２に示す１速レンジの入出力比になる。他の変速レンジにおいても、第２縦軸Ｎ２上のプロットと入出力比とが同様の関係になっている。
【００４７】
２速レンジ（２ｎｄ）は、第３クラッチＣ３および第１ブレーキＢ１の係合により設定される。第３クラッチＣ３の係合により、１速レンジと同様に、両サンギヤ２１，３１（第１回転要素ＲＥ１）が第３回転速度Ｒ3で正の方向に回転する。第１ブレーキＢ１の係合により、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４（第４回転要素ＲＥ４）が固定保持される。したがって、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３（第２回転要素ＲＥ２）は、これら回転速度に対応する第１縦軸Ｎ１および第４縦軸Ｎ４上の２点を結ぶ直線Ｌ2と、第２縦軸Ｎ２との交点（プロット２ｎｄ）で示される回転速度で回転する。
【００４８】
３速レンジ（３ｒｄ）は、第３クラッチＣ３および第１クラッチＣ１の係合により設定される。第３クラッチＣ３の係合により、１速レンジと同様に、両サンギヤ２１，３１（第１回転要素ＲＥ１）が第３回転速度Ｒ3で正の方向に回転する。第１クラッチＣ１の係合により、第２センタ軸４が第１回転速度Ｒ1で入力軸１と同じ方向に回転するため、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４（第４回転要素ＲＥ４）が第１回転速度Ｒ1で正の方向に回転する。したがって、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３（第２回転要素ＲＥ２）は、これら回転速度に対応する第１縦軸Ｎ１および第４縦軸Ｎ４上の２点を結ぶ直線Ｌ3と、第２縦軸Ｎ２との交点（プロット３ｒｄ）で示される回転速度で回転する。
【００４９】
４速レンジ（４ｔｈ）は、第３クラッチＣ３および第４クラッチＣ４の係合により設定される。第３クラッチＣ３の係合により、１速レンジと同様に、両サンギヤ２１，３１（第１回転要素ＲＥ１）が第３回転速度Ｒ3で正の方向に回転する。第４クラッチＣ４の係合により、第１センタ軸１と第２センタ軸２とが一体回転するため、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４（第４回転要素ＲＥ４）も第３回転速度Ｒ3で正の方向に回転する。したがって、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３（第２回転要素ＲＥ２）は、これら回転速度に対応する第１縦軸Ｎ１および第４縦軸Ｎ４上の２点を結ぶ直線Ｌ4と、第２縦軸Ｎ２との交点（プロット４ｔｈ）で示される回転速度で回転する。この自動変速機ＴＭ１は、２つの係合要素の係合により変速レンジが設定されるため、その一方が第４クラッチＣ４であることにより、第１〜第４回転要素ＲＥ１〜ＲＥ４のすべてを同じ回転速度で回転させることができるようになっている。
【００５０】
５速レンジ（５ｔｈ）は、第３クラッチＣ３および第２クラッチＣ２の係合により設定される。第３クラッチＣ３の係合により、１速レンジと同様に、両サンギヤ２１，３１（第１回転要素ＲＥ１）が第３回転速度Ｒ3で正の方向に回転する。第２クラッチＣ２の係合により、第２センタ軸４が第２回転速度Ｒ2で入力軸１と同じ方向に回転するため、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４（第４回転要素ＲＥ４）が第２回転速度Ｒ2で正の方向に回転する。したがって、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３（第２回転要素ＲＥ２）は、これら回転速度に対応する第１縦軸Ｎ１および第４縦軸Ｎ４上の２点を結ぶ直線Ｌ5と、第２縦軸Ｎ２との交点（プロット５ｔｈ）で示される回転速度で回転する。
【００５１】
６速レンジ（６ｔｈ）は、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４の係合により設定される。第２クラッチＣ２の係合により、５速レンジと同様に、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４（第４回転要素ＲＥ４）が第２回転速度Ｒ2で正の方向に回転する。第４クラッチＣ４の係合により、４速レンジと同様に、第１センタ軸４と第２センタ軸１とが一体回転するため、両サンギヤ２１，３１（第１回転要素ＲＥ１）も第２回転速度Ｒ2で正の方向に回転する。したがって、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３（第２回転要素ＲＥ２）は、これら回転速度に対応する第１縦軸Ｎ１および第４縦軸Ｎ４における２点を結ぶ直線Ｌ6と、第２縦軸Ｎ２との交点（プロット６ｔｈ）で示される回転速度で回転する。このときも、第４クラッチＣ４は、第１〜第４回転要素ＲＥ１〜ＲＥ４のすべてを同じ速度で回転させるための係合要素として機能する。
【００５２】
後進レンジ（Ｒｖｓ）は、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により設定される。第１クラッチＣ１の係合により、３速レンジと同様に、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４（第４回転要素ＲＥ４）が第１回転速度Ｒ1で正の方向に回転する。第２ブレーキＢ２の係合により、第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３および第２プラネタリギヤ３０のリングギヤ３４（第３回転要素ＲＥ３）が固定保持される。したがって、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３（第２回転要素ＲＥ２）は、これら回転速度に対応する第３縦軸Ｎ３および第４縦軸Ｎ４上の２点を結ぶ直線ＬRVSと、第２縦軸Ｎ２との交点（プロットＲｖｓ）で示される回転速度で回転する。このとき、キャリア３３は負の方向に回転し、出力軸５が入力軸１と逆方向に回転して車両が後進する。
【００５３】
このように第１構成例の自動変速機ＴＭ１は、入力軸１を入力要素として第１および第２センタ軸３，４をそれぞれ出力要素とする平行軸式変速機構ＰＴＭ１が上流側に設けられ、その下流側に４軸構造の複列式遊星歯車機構ＰＧが設けられている。平行軸式変速機構ＰＴＭ１は、３つの伝達経路を有し、これら伝達経路のそれぞれに設定される変速比ｒ1〜ｒ3に応じて入力要素の回転を互いに速度が異なる第１〜第３回転速度Ｒ1〜Ｒ3のいずれかに変速して２つの出力要素に伝達するように構成されている。３つの伝達経路からどの経路を介して出力要素に回転を伝達するかの選択は、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４の係脱制御により行われる。複列式遊星歯車機構ＰＧは、２つの入力要素が平行軸式変速機構ＰＴＭ１の２つの出力要素にそれぞれ接続されている。
【００５４】
このような４軸構造の複列式遊星歯車機構ＰＧを有した自動変速機ＴＭ１において、複列式遊星歯車機構ＰＧの入力要素を２つとし、この２つの入力要素に３つの回転速度Ｒ1〜Ｒ3のいずれかが伝達される。このため、複列式遊星歯車機構ＰＧに入力回転を伝達するための軸を多重管構造にする必要なく複数の変速レンジを設定できる。これにより、これらの軸を回転支持するための構造などを簡略化できる。また、多重管構造の回避により、軸を径方向に小型化できるため、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４の小径化を図ることができる。さらには、入力トルクの小さい上流側の平行軸式変速機構ＰＴＭ１に第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４が設けられており、これらクラッチＣ１〜Ｃ４を小径化しても動力伝達を十分に行わせることができる。このようなことから、クラッチ容量に応じた最適なサイズにクラッチを設計することができる。
【００５５】
また、このように、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４が小径化されることにより、各クラッチの構成要素であるピストンを小型化できる。その結果、プレート間を係合させるために必要となる作動油量も少なくすることができるため、制御装置の変速指令に対する各クラッチＣ１〜Ｃ４の作動応答性の向上が図られる。このため、変速制御を容易化してその応答性を高めるために従来の自動変速機に設けられていたワンウェイクラッチを省略できる。これにより、部品点数が削減され、自動変速機の小型軽量化が図られる。
【００５６】
なお、第１および第２クラッチＣ１，Ｃ２がいずれも入力軸１上に設けられている。これにより、クラッチ容量も入力トルクを超えることがなく、コンパクトに設計できる。また、カウンタ軸２上に配置されると、カウンタ軸２の下方に蓄えられている潤滑オイルを掻き揚げながら回転するおそれがあり、このオイル掻き揚げにより出力損失を招くおそれがある。また、第３および第４クラッチも、入力軸１と同軸上の第１センタ軸３上に設けられていることから、同様にして潤滑用オイルの掻き揚げが回避される。さらに、第１および第２クラッチＣ１，Ｃ２と、第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４とはそれぞれ、構成部材が一体化されている。これにより、同軸上に並んで設けられる複数のクラッチを有した自動変速機において軸方向への小型化が図られる。
【００５７】
また、各変速レンジは、６つの係合要素Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２のうち２つを係合させることにより設定される。このように、各変速レンジを設定するために係合させる必要のある係合要素の数がいずれも少なく、制御性を向上させることができる。また、前進段において隣り合うレンジ間では、１つの係合要素を係合させたままで残りの係合要素を係脱させるだけで、変速レンジを変更できるようになっている。特に、１速〜５速レンジはいずれも第３クラッチＣ３の係合により設定されるため、この５段の間では、常に第３クラッチＣ３を係合させたままで残りの係合要素を係脱させるだけで、変速レンジを変更できる。また、６速レンジにおいても、４速および５速レンジに対し、１つの係合要素を係合させたままで変速レンジを変更できる。したがって、アクセルペダルの踏込操作に応じて変速レンジを２レンジ以上低速側にシフトさせることにより加速を助けるキックダウン制御を含め、車両状態や運転者の操縦意図に応じた変速制御をスムーズに行わせることができる。
【００５８】
さらに、１速〜５速レンジが第３クラッチＣ３の係合により設定されることにより、多数の変速レンジにおいて第１回転要素ＲＥ１の回転速度が入力軸１と同じ速度である第３回転速度Ｒ3で共通される。このため、この自動変速機ＴＭ１では、図３に示すように、１速レンジの入出力比が第２プラネタリギヤ３０のギヤ比ｒ30にのみ従属して設定され、２速レンジの入出力比が両プラネタリギヤ２０，３０のギヤ比ｒ20，ｒ30にのみ従属して設定される。したがって、両プラネタリギヤ２０，３０のギヤ比ｒ20，ｒ30が一度設定されると、第１および第２変速比ｒ1，ｒ2の設定に関わらず、１速および２速レンジの入出力比が固定される。すなわち、３速〜６速および後進レンジの入出力比は、１速および２速レンジの入出力比の設定に影響を及ぼすことなく変更できる。
【００５９】
また、３速レンジが第１および第３クラッチＣ１，Ｃ３の係合により設定され、６速レンジが第２および第４クラッチＣ２，Ｃ４の係合により設定されるようになっており、両レンジの設定に同じ係合要素が用いられておらず、３速レンジでは、減速用経路および中速用経路を介して第１および第４回転要素ＲＥ１，ＲＥ４に回転が伝達されるのに対し、６速レンジでは、増速用経路のみを介して第１および第４回転要素ＲＥ１，ＲＥ４に回転が伝達されている。このため、減速用経路に専用の構成要素である第１ギヤ列Ｇ１のギヤ比の変更により、１速、２速および４速〜６速レンジの入出力比の設定に影響を及ぼすことなく、３速レンジの入出力比を変更できる。同様に、増速用経路に専用の構成要素である第２ギヤ列Ｇ２のギヤ比の変更により、１速〜４速および後進レンジの入出力比の設定に影響を及ぼすことなく、６速レンジの入出力比を変更できる。したがって、例えば２速レンジと３速レンジとのクロスレシオにする要求に対しても、第１ギヤ列Ｇ１のギヤ比を変更することにより、２速レンジの入出力比を固定したままで対応できる。同様に、例えば１速および６速レンジ間の入出力比の幅（図３におけるプロットＬｏｗ，６ｔｈの間隔）を変更する要求に対しても、第２ギヤ列Ｇ２のギヤ比を変更することにより、１速レンジの入出力比を固定したままで対応できる。
【００６０】
このように自動変速機ＴＭ１は、各変速レンジの入出力比が各比ｒ1〜ｒ3，ｒ20，ｒ30に応じて設定されるが、複列式遊星歯車機構ＰＧの入力要素が２つであり、両入力要素のうち第１回転要素ＲＥ１が多数の変速レンジにわたって第３回転速度Ｒ3で回転し、第４回転要素ＲＥ４が４つの回転速度から適宜選択された速度で回転する。このため、他の変速レンジへの影響を少なくして入出力比の設定を変更でき、入出力比の設定自由度が高い自動変速機を提供できる。特に、最高速段の６速レンジは、変速レンジ間の入出力比の幅を設定するための重要な変速レンジであり、３速レンジは、通常走行時に頻繁に設定される中速段であって車両の特性に応じた入出力比の最適設定に対する要求が高い変速レンジである。この自動変速機ＴＭ１によると、これら３速および６速レンジの入出力比の設定を、１速および２速レンジの入出力比を固定したままで、互いに独立して変更できるようになっている。このため、車両の特性に応じた最適な入出力比の設定が容易になる。しかも、第１あるいは第２ギヤ列Ｇ１，Ｇ２のギヤ比を変更するだけで最適な入出力比が設定されて同じ複列式遊星歯車機構ＰＧを異なる車両の変速機と共用できる可能性もあり、構成部品の汎用性の向上と生産性の向上が図られる。
【００６１】
ところで、このような自動変速機に設けられる４軸構造の複列式遊星歯車機構ＰＧとして、ＣＲ−ＣＲ型あるいはラビニヨ型の複列式遊星歯車機構を採用しても、前進６速および後進１速の変速レンジを設定できる。なお、ＣＲ−ＣＲ型とは、入力側の第１プラネタリギヤおよび出力側の第２プラネタリギヤとしてともに３軸シングルピニオン型のプラネタリギヤを備え、一方のキャリアと他方のリングギヤとがともに連結された形態をいう。ラビニヨ型とは、第１プラネタリギヤとして３軸ダブルピニオン型のプラネタリギヤを備え、第２プラネタリギヤとして３軸シングルピニオン型のプラネタリギヤを備え、第１プラネタリギヤの外側のピニオンギヤと第２プラネタリギヤのピニオンギヤとが共用され、互いのリングギヤを共用した形態をいう。両形態を上記構成例と同様の４軸構造とするには、両サンギヤを互いに独立した入力要素（上記第１および第４回転要素ＲＥ１，ＲＥ４に対応）とする必要があり、第１プラネタリギヤのサンギヤを平行軸式変速機構ＰＴＭ１の第２出力要素に接続し、第２プラネタリギヤのサンギヤを平行軸式変速機構ＰＴＭ１の第１出力要素に接続する必要がある。このため、両形態の速度線図（図示せず）は、図３を参照すれば、第４縦軸Ｎ４に対応する軸に第１プラネタリギヤのサンギヤの回転速度が示される。ＣＲ−ＣＲ型では、第１および第２縦軸Ｎ１，Ｎ２の間隔と第２および第３縦軸Ｎ２，Ｎ３の間隔と第３および第４縦軸Ｎ３，Ｎ４の間隔との比が、ｒ30：１：ｒ20になり、ラビニヨ型では、第１および第２縦軸Ｎ１，Ｎ２の間隔と第２および第４縦軸Ｎ２，Ｎ４の間隔との比が、ｒ30：ｒ20になる。
【００６２】
ここで、ＣＲ−ＣＲ型において、各変速レンジにおける入出力比を図２，図３と同じに設定すると、第１プラネタリギヤのギヤ比を1.513に設定する必要があることからピニオンギヤの小型化を招き、第１プラネタリギヤの強度確保が難しい。一方、ピニオンギヤの大径化を図ると第３および第４縦軸Ｎ３，Ｎ４の間隔が広がり、適切な入出力比の設定が難しい。また、ラビニヨ型においては、第１プラネタリギヤのサンギヤが第２プラネタリギヤのサンギヤよりも小さいことが構造上の前提となるため、第２および第４縦軸Ｎ２，Ｎ４の間隔が第１および第２縦軸Ｎ１，Ｎ２の間隔よりも大きくなり、適切な入出力比の設定が難しい。このような特性を持つ両形態においては、特に、１速および２速レンジの入出力比の差が大きくなる傾向にあり、発進時などにおけるドライバビリティの悪化を招くおそれがある。このようなことから、両サンギヤ２１，３１を一体回転させて１つの回転要素として機能させる複列式遊星歯車機構ＰＧを設けた第１構成例の自動変速機ＴＭ１は、ＣＲ−ＣＲ型あるいはラビニヨ型の複列式遊星歯車機構を設けるときと比べ、入出力比をより適切に設定できるとともにピニオンギヤなどの強度を容易に確保でき、実用性がより高くなっている。
【００６３】
図４には、第２構成例の自動変速機ＴＭ２を示している。この自動変速機ＴＭ２は、平行軸式変速機構ＰＴＭ２における第３クラッチＣ３の配設位置が変更されていることを除き、第１構成例と同一の構成となっており、同一の部材には同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００６４】
第３クラッチＣ３は、第２平行軸室４０ｃの内部において第１センタ軸３上に設けられており、互いのクラッチガイドが一体化されている。第３クラッチＣ３のクラッチインナは、入力軸１の出力側端部に接続されており、入力軸１と一体回転する。
【００６５】
この自動変速機ＴＭ２においても、図２に示す係合要素Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２の係脱制御により、前進６段および後進１段の変速レンジが設定される。また、複列式遊星歯車機構ＰＧの４つの回転要素ＲＥ１〜ＲＥ４を図３に示す速度線図に応じて回転させることができ、第１構成例と同様の入出力比が設定される。このため、第１構成例と同様の効果を得ることができる。ただし、６速レンジが設定されたときに、第３クラッチＣ３が入力軸１より高速の回転速度Ｒ2で回転するため、第３クラッチＣ３は、第１構成例の自動変速機ＴＭ１と比べて最高回転速度が大きくなり、大径化させる必要がある。したがって、第１構成例の自動変速機ＴＭ１は、第３クラッチＣ３を第１センタ軸３上に設ける形態の第２構成例に比べ、第３クラッチＣ３をコンパクトに構成でき、自動変速機の全体をより小型化できる。
【００６６】
次に、図５〜図７を参照して第３構成例の自動変速機ＴＭ３について説明する。この自動変速機ＴＭ３は、新たに係合要素が１つ追加されていることを除き、第１構成例と基本的な構造が同一であり、同一部材には同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００６７】
図５に示すように、第２平行軸室４０ｃの内部において第４クラッチＣ４のクラッチガイドの外周側に、例えばブレーキバンドなどで構成される第３ブレーキＢ３が設けられている。第３ブレーキＢ３が係合されると、第４クラッチＣ４のクラッチガイドが固定保持されるため、このクラッチガイドに連結される第１センタ軸３と、第１センタ軸３に接続される両サンギヤ２１，３１とがともに固定保持される。第３ブレーキＢ３は、入力要素の１つである第１回転要素ＲＥ１の回転速度のパターンを増加させるための係合要素として機能する。すなわち、第１回転要素ＲＥ１の回転速度は、第１出力要素から伝達される３つの回転速度Ｒ1〜Ｒ3に、第３ブレーキＢ３の係合により固定保持されて無回転となる状態を加えた４パターンから選択される。
【００６８】
この自動変速機ＴＭ３には、例えば第１〜第３変速比ｒ1〜ｒ3および両プラネタリギヤ２０，３０のギヤ比ｒ20，ｒ30がそれぞれ、ｒ1＝2.204、ｒ2＝0.585、ｒ3＝1.000、ｒ20＝2.467、ｒ30＝2.733に設定されるとする。すなわち、平行軸式変速機構ＰＴＭ１において第１〜第３ギヤ列Ｇ１〜Ｇ３のギヤ比が変更される一方、両プラネタリギヤ２０，３０が同一の構成になっている。この設定においても、第１〜第３変速比ｒ1〜ｒ3は、ｒ2＜ｒ3＜ｒ1の関係を満たし、第１〜第３回転速度Ｒ1〜Ｒ3は、Ｒ1＜Ｒ3＜Ｒ2の関係を満たす。
【００６９】
また、この自動変速機ＴＭ３には、図６に示すように、制御装置による係合要素Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１〜Ｂ３の係脱制御により、前進７速（Ｌｏｗ〜６ｔｈ，ＳＬ）および後進１速（Ｒｖｓ）の変速レンジが設定される。図７に、図３と同じ要領で作成された複列式遊星歯車機構ＰＧの速度線図を示している。上記各比ｒ1〜ｒ3，ｒ20，ｒ30の設定により、各変速レンジに対する入出力比が、図６の数値や図７のプロットＬｏｗ〜６ｔｈ，Ｒｖｓ，ＳＬに示すように設定される。
【００７０】
図２，図６に示すように、１速〜６速および後進レンジは、第１構成例と同様にして設定される。スーパーローレンジ（ＳＬ）は、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により設定される。第１クラッチＣ１の係合により、３速レンジと同様に、第２センタ軸４が第１回転速度Ｒ1で入力軸１と同じ方向に回転するため、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４（第４回転要素ＲＥ４）が第１回転速度Ｒ1で正の方向に回転する。第３ブレーキＢ３の係合により、両サンギヤ２１，３１（第１回転要素ＲＥ１）が固定保持される。したがって、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３（第２回転要素ＲＥ２）は、これら回転速度に対応する第１縦軸Ｎ１および第４縦軸Ｎ４上の２点を結ぶ直線ＬSLと、第２縦軸Ｎ２との交点（プロットＳＬ）で示される回転速度で回転する。このとき、キャリア３３は、１速レンジよりも低速の回転速度で正の方向に回転する。スーパーローレンジが設定されることにより、１速レンジが設定されるときよりも大きな駆動力を車輪に伝達でき、この自動変速機ＴＭ３が搭載された車両により、例えば他の車両を牽引させることも可能になる。
【００７１】
このように第３構成例の自動変速機ＴＭ３は、第１構成例と同様の効果を有する。さらに、複列式遊星歯車機構ＰＧの入力要素の１つである第１回転要素ＲＥ１を固定保持する第３ブレーキＢ３が追加されており、第１構成例の自動変速機ＴＭ１と基本的な構造を同じままとして変速レンジが追加されている。特に、複列式遊星歯車機構ＰＧについては、ギヤ比の設定も同じままとしている。このように、例えば副変速機など複雑な機構を備える必要がなく、簡単な構造のブレーキ装置を設けるだけで、大きな駆動力を車輪に伝達できる自動変速機を軽量かつコンパクトに構成できる。また、この第３ブレーキＢ３は、複列式遊星歯車機構ＰＧの第１回転要素ＲＥ１に連結される構成要素を固定保持できるように設けられているが、この要素が平行軸式変速機構ＰＴＭ１を構成する第４クラッチＣ４のクラッチガイドであるため、新たにブレーキ装置を追加しても複列式遊星歯車機構ＰＧの周辺構造を複雑化させることがない。さらには、ブレーキバンドなどで構成すると、新たにブレーキ装置を追加しても自動変速機ＴＭ１の全体を大型化させることがない。
【００７２】
次に、図８を参照して第４構成例の自動変速機ＴＭ４について説明する。基本的な構造が同じで同一の機能を果たす部材には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００７３】
この自動変速機ＴＭ４は、上流側の平行軸式変速機構ＰＴＭ３と、下流側の遊星歯車機構ＰＧとから構成され、変速機ケーシング７０の内部空間に収容されている。この変速機ケーシング７０は、第１構成例において平行軸室を二分した第２隔壁４２が省略された構造になっており、中央隔壁７１の上流側に一体の平行軸室７０ｂが形成され、中央隔壁７１の下流側にプラネタリ室７０ａが形成されている。なお、第３ギヤ列Ｇ３の下流側に第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４が設けられており、第３ギヤ列Ｇ３が平行軸室７０ｂの内部に設けられ、第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４がプラネタリ室７０ａの内部に設けられている。
【００７４】
平行軸室７０ｂの内部には、入力軸１の一部と、カウンタ軸２と、第２センタ軸４の一部と、第１〜第３ギヤ列Ｇ１〜Ｇ３と、第１および第２クラッチＣ１，Ｃ２とが設けられる。第１〜第３ギヤ列Ｇ１〜Ｇ３は、上流側から第２ギヤ列Ｇ２、第１ギヤ列Ｇ１、第３ギヤ列Ｇ３の順で配置されている。入力軸１は、上流側外壁７３に保持されたベアリング８１と、平行軸室７０ｂの内部を延びる内壁７２により保持されたベアリング８２により２点で支持されている。入力軸１の入力側端部は、ロックアップクラッチ７およびトルクコンバータ８を介してエンジン出力軸６が接続されている。カウンタ軸２は、上流側外壁７３に保持されたベアリング８３と、中央隔壁７１により保持されたベアリング８４とにより２点で回転自在に支持されている。また、第３ギヤ列Ｇ３を構成する第３ドリブンギヤ１６は、入力軸１の外側に設けられたベアリング８５により回転自在に支持されて入力軸１上を相対回転可能になっており、この第３ドリブンギヤ１６が連結される第２センタ軸４は、入力軸１上を相対回転可能になっている。
【００７５】
プラネタリ室７０ａには、入力軸１の一部と、第１センタ軸３と、第２センタ軸４の一部と、出力軸５の一部と、第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４と、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２と、第１構成例と同様に第１プラネタリギヤ２０および第２プラネタリギヤ３０からなる複列式遊星歯車機構ＰＧとが収容される。
【００７６】
入力軸１および第２センタ軸４は、中央隔壁７１を貫通するようにしてプラネタリ室７０ａにその一部が収容される。第１ブレーキＢ１は、中央隔壁７１に沿って設けられている。第２センタ軸４は、第１ブレーキＢ１に接続されており、入力軸１は、第１ブレーキＢ１の下流側に設けられた第３クラッチＣ３のクラッチガイドに接続される。第３クラッチＣ３のクラッチインナには、入力軸１に対して同軸上に設けられた第１センタ軸３が下流側に延びるようにして接続される。第１センタ軸３は、第３クラッチＣ３の下流側に設けられた第４クラッチＣ４のクラッチガイドが連結され、さらに下流側に設けられた複列式遊星歯車機構ＰＧの両サンギヤ２１，３１に接続されている。第４クラッチＣ４のクラッチインナは、連結部９２を介して第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３に連結されている。さらに、第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３は、連結部９３を介して第２プラネタリギヤ３０のリングギヤ３４と連結されている。この連結部９３は、プラネタリ室７０ａの下流端部に設けられた第２ブレーキＢ２に接続されている。また、第４センタ軸４は、第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４の外側を回転自在に設けられた連結部９１を介して第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４に連結されている。出力軸５は、端部が第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３に接続され、プラネタリ室７０ａの外部に向けて延びており、下流側外壁７４により保持されたベアリング８６により回転自在に支持される。また、出力軸５には、パーキングギヤ９が軸支されており、停止レンジへのシフト操作があるとこのパーキングギヤ９を用いて車輪の回転が制動されるようになっている。
【００７７】
この自動変速機ＴＭ４においても、入力軸１が平行軸式変速機構ＰＴＭ３の入力要素として機能し、第１および第２センタ軸３，４が平行軸式変速機構ＰＴＭ３の出力要素として機能する。また、第１クラッチＣ１が係合すると、減速用経路を介して入力軸１の回転が第１変速比ｒ1に応じて第１回転速度Ｒ1に変速されて第２センタ軸４に伝達され、第２クラッチＣ２が係合すると、増速用経路を介して入力軸１の回転が第２変速比ｒ2に応じて第２回転速度Ｒ2に変速されて第２センタ軸４に伝達され、第３クラッチＣ３が係合すると、中速用経路を介して入力軸１の回転がそのまま第１センタ軸３に伝達され、第１センタ軸３は第３回転速度Ｒ3（＝Ｎe）で回転する。第３クラッチＣ３による動力伝達が第３変速比ｒ3（＝1.000）に応じて行われるとすると、第１〜第３変速比ｒ1〜ｒ3は、ｒ2＜ｒ3＜ｒ1の関係にあり、第１〜第３回転速度Ｒ1〜Ｒ3は、Ｒ1＜Ｒ3＜Ｒ2の関係にある。また、入力軸１と出力軸５とが同軸上にあり、ＦＲ型車両への搭載性がよい。
【００７８】
また、第１構成例と同様に、複列式遊星歯車機構ＰＧにおいて、両サンギヤ２１，３１が第１回転要素ＲＥ１として機能し、第２プラネタリギヤ３０のキャリア３３が第２回転要素ＲＥ２として機能し、第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３および第２プラネタリギヤ３０のリングギヤ３４が第３回転要素ＲＥ３として機能し、第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４が第４回転要素ＲＥ４と機能し、第１および第４回転要素ＲＥ１，ＲＥ４が入力要素として機能し、第２回転要素ＲＥ２が出力要素として機能する。また、第１ブレーキＢ１は、入力要素の一つである第４回転要素ＲＥ４を固定保持可能になっており、第２ブレーキＢ２は、入力要素でない第３回転要素ＲＥ３を固定保持可能になっている。第４クラッチＣ４が係合すると、第１および第３回転要素ＲＥ１，ＲＥ３を一体回転させることができる。
【００７９】
この自動変速機ＴＭ４においても、第１構成例と同様にして各比ｒ1〜ｒ3，ｒ20，ｒ30が設定される。また、図２に示す係合要素Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２の係脱制御により、前進６段および後進１段の変速レンジが設定される。また、複列式遊星歯車機構ＰＧの４つの回転要素ＲＥ１〜ＲＥ４を図３に示す速度線図と同様にして回転させることができ、第１構成例と同様の入出力比が設定される。
【００８０】
なお、第４クラッチＣ４の係合により設定される４速および６速レンジについては、複列式遊星歯車機構ＰＧの作動が第１〜第３構成例と相違する。第４クラッチＣ４が係合すると、両サンギヤ２１，３１（第１回転要素ＲＥ１）と第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３（第３回転要素ＲＥ３）とが一体回転するため、４速レンジにおいては、図３のプロットＡで示すように第１および第３回転要素ＲＥ１，ＲＥ３が第３回転速度Ｒ3で回転し、６速レンジにおいては、図３のプロットＢで示すように第１および第３回転要素ＲＥ１，ＲＥ３が第２回転速度Ｒ2で回転する。このように作動は相違するが、本構成例の第４クラッチＣ４も第１構成例と同様に、直線Ｌ4，Ｌ6に示すように第１〜第４回転要素ＲＥ１〜ＲＥ４のすべてを同じ速度で回転させるための係合要素として機能する。
【００８１】
このため、第４構成例の自動変速機ＴＭ４についても、第１構成例と同様の効果を得ることができる。さらに、この自動変速機ＴＭ４は、第３ギヤ列Ｇ３を平行軸室７０ｂの内部に設けて第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４をプラネタリ室７０ａの内部に設けており、カウンタ軸２が２点で支持されている。これにより、カウンタ軸２の撓み剛性が向上し、変速機ケーシングの強度確保が容易となり、構造を複雑化することなく自動変速機を構成できる。また、このように第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４をプラネタリ室７０ａの内部に設けることにより、第１構成例のようにクラッチがギヤ列により挟み込まれたレイアウトが回避されるとともに、第１構成例において反力を受けるために剛性を確保するような構造になっていた隔壁の間に挟まれたレイアウトが回避されている。第１構成例では、このようなレイアウトであることから、隔壁の剛性確保とクラッチの組立性を両立させる必要があるが、本構成例では、中央隔壁７１のみにより変速機ケーシング７０の内部空間が仕切られており、その中央隔壁７１の上流側に第１〜第３ギヤ列Ｇ１〜Ｇ３が設けられ、中央隔壁７１の下流側に第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４を設けているため、第３および第４クラッチＣ３，Ｃ４の組立性と中央隔壁７１の剛性確保を両立させることができる。
【００８２】
さらに、第４クラッチＣ４のクラッチインナが、第１〜第３構成例では第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４に連結されていたのに対し、第１プラネタリギヤ２０のキャリア２３を連結されるようになっている。なお、第４クラッチＣ４のクラッチインナを第１〜第３構成例と同様に第１プラネタリギヤ２０のリングギヤ２４に連結させるには、連結部分にスプライン嵌合などの分割構造にすることが考えられる。また、クラッチ容量の上ではリングギヤ２４に接続するほうが有利となり、高トルク低回転の自動変速機を構成する場合に有利となる。一方、第４構成例のように、キャリア２３に直接連結用のハブを設けることができ、スプライン嵌合などの分割構造を回避して組み立てることができる。また、第４クラッチＣ４が開放しているときの相対回転はキャリア２３に連結されるほうが有利となり、低トルク高回転の自動変速機を構成する場合に有利となる。本構成例のような第４クラッチＣ４の接続により、低トルク高回転の自動変速機を構成する上で有利となるとともに、組立性のよい自動変速機を構成することができる。
【００８３】
本発明に係る自動変速機は、上記の構成に限られない。例えば、第１〜第３構成例において第１ギヤ列Ｇ１および第１クラッチＣ１が上流側に設けられ、第４構成例では第２ギヤ列Ｇ２および第２クラッチＣ２が上流側に設けられているが、いずれの構成例についても両者の配設位置を反転させて構成してもよい。また、第３ギヤ列Ｇ３は、各スケルトン図において第３ドリブンギヤ１６が第３ドライブギヤ１５よりも大径に示され、１よりも大きいギヤ比が設定されているように示されているが、このギヤ比は、第１〜第３変速比ｒ1〜ｒ3がｒ2＜ｒ3＜ｒ1の関係を満たせばどのように設定されていてもよく、適宜設定を変更できる。この第３ギヤ列Ｇ３のギヤ比の調整を併せて行うことにより、より木目細かに入出力比を設定できる。
【００８４】
なお、第１〜第３構成例を示す図１，図４，図５には、第４構成例で示すエンジン出力軸６、ロックアップクラッチ７、トルクコンバータ８およびパーキングギヤ９が図示されていないが、第１〜第３構成例においても同様にして、入力軸１は、ロックアップクラッチおよびトルクコンバータを介してエンジン出力軸に接続され、エンジンからの駆動力が伝達されるように構成されており、出力軸５は、パーキングギヤを軸支し、停止レンジ設定時に車輪の回転を制動させることができるように構成されている。
【００８５】
図２，図３，図６，図７に示された入出力比は、本発明の実施例として一例を示したものであって図示した値に限られず、第１〜第３ギヤ列Ｇ１〜Ｇ３や両プラネタリギヤ２０，３０のギヤ比の設定を変更することにより、搭載される車両に合わせて容易に適宜設定を変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】第１構成例の自動変速機を示すスケルトン図である。
【図２】第１構成例の自動変速機における変速レンジの設定制御を示す図である。
【図３】第１構成例の自動変速機における複列式遊星歯車機構の速度線図である。
【図４】第２構成例の自動変速機の一部を示すスケルトン図である。
【図５】第３構成例の自動変速機を示すスケルトン図である。
【図６】第３構成例の自動変速機における変速レンジの設定制御を示す図である。
【図７】第３構成例の自動変速機における複列式遊星歯車機構の速度線図である。
【図８】第４構成例の自動変速機を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
【００８７】
ＴＭ１〜ＴＭ４ 自動変速機
ＰＴＭ１〜ＰＴＭ３ 平行軸式変速機構
ＰＧ 複列式遊星歯車機構
Ｇ１〜Ｇ３ 第１〜第３ギヤ列
Ｃ１〜Ｃ４ 第１〜第４クラッチ
Ｂ１〜Ｂ３ 第１〜第３ブレーキ
１ 入力軸
２ カウンタ軸
３ 第１センタ軸
４ 第２センタ軸
５ 出力軸
１１，１３，１５ 第１〜第３ドライブギヤ
１２，１４，１６ 第１〜第３ドリブンギヤ
２０，３０ 第１、第２プラネタリギヤ
２１，３１ サンギヤ
２３，３３ キャリア
２４，３４ リングギヤ
４０ 変速機ケーシング
４０ａ プラネタリ室
４０ｂ 第１平行軸室
４０ｃ 第２平行軸室
４１，４２ 第１、第２隔壁
７０ 変速機ケーシング
７０ａ プラネタリ室
７０ｂ 平行軸室
７１ 中央隔壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する自動変速機において、
前記入力軸に対して平行に設けられたカウンタ軸と、
前記入力軸と同軸上に設けられたセンタ軸と、
前記入力軸上に相対回転可能に設けられた第１ドライブギヤおよび前記第１ドライブギヤと噛合して前記カウンタ軸に連結された第１ドリブンギヤからなる第１ギヤ列と、
前記入力軸上に相対回転可能に設けられた第２ドライブギヤおよび前記第２ドライブギヤと噛合して前記カウンタ軸に連結された第２ドリブンギヤからなる第２ギヤ列と、
前記カウンタ軸に連結された第３ドライブギヤおよび前記第３ドライブギヤと噛合して前記センタ軸上に相対回転可能に設けられた第３ドリブンギヤからなる第３ギヤ列と、
前記入力軸上に設けられて前記第１ドライブギヤを前記入力軸に対して係脱する第１クラッチと、
前記入力軸上に設けられて前記第２ドライブギヤを前記入力軸に対して係脱する第２クラッチと、
前記入力軸と前記センタ軸とを係脱する第３クラッチと、
前記センタ軸上に設けられて前記第３ドリブンギヤを前記センタ軸に対して係脱する第４クラッチと、
それぞれの回転軸が前記センタ軸上に位置する第１サンギヤ要素、第１キャリア要素および第１リングギヤ要素からなる第１プラネタリギヤと、
それぞれの回転軸が前記センタ軸上に位置する第２サンギヤ要素、第２キャリア要素および第２リングギヤ要素からなり、前記第１プラネタリギヤに対して前記センタ軸の出力側に位置する第２プラネタリギヤと、
前記第１リングギヤ要素を固定保持可能な第１ブレーキと、
前記第２リングギヤ要素を固定保持可能な第２ブレーキとから構成され、
前記第１サンギヤ要素および第２サンギヤ要素の回転軸に前記センタ軸が接続され、前記第３ドリブンギヤと前記第１リングギヤ要素とが連結され、前記第１キャリア要素と前記第２リングギヤ要素とが連結され、前記第２キャリア要素の回転軸に前記出力軸が接続されることを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
前記第１サンギヤ要素および前記第２サンギヤ要素を固定保持可能な第３ブレーキが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。
【請求項３】
前記自動変速機が変速機ケーシングの内部空間に収容され、前記内部空間が前記内部空間に設けられた２つの隔壁により、上流側空間、中央空間および下流側空間の３つの空間に仕切られ、
前記上流側空間に、前記第１ギヤ列、前記第２ギヤ列、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチが設けられ、
前記中央空間に、前記第３ギヤ列、前記第３クラッチ、前記第４クラッチおよび前記第３ブレーキが設けられ、
前記下流側空間に、前記第１プラネタリギヤ、前記第２プラネタリギヤ、前記第１ブレーキおよび前記第２ブレーキが設けられることを特徴とする請求項２に記載の自動変速機。
【請求項４】
前記第１ギヤ列は、前記入力軸の回転を前記カウンタ軸に減速して伝達できるように構成され、前記第２ギヤ列は、前記入力軸の回転を前記カウンタ軸に増速して伝達できるように構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動変速機。
【請求項５】
入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する自動変速機において、
前記入力軸に対して平行に設けられたカウンタ軸と、
前記入力軸と同軸上に設けられたセンタ軸と、
前記入力軸上に相対回転可能に設けられた第１ドライブギヤおよび前記第１ドライブギヤと噛合して前記カウンタ軸に連結された第１ドリブンギヤからなる第１ギヤ列と、
前記入力軸上に相対回転可能に設けられた第２ドライブギヤおよび前記第２ドライブギヤと噛合して前記カウンタ軸に連結された第２ドリブンギヤからなる第２ギヤ列と、
前記カウンタ軸に連結された第３ドライブギヤおよび前記第３ドライブギヤと噛合して前記入力軸上に相対回転可能に設けられた第３ドリブンギヤからなる第３ギヤ列と、
前記入力軸上に設けられて前記第１ドライブギヤを前記入力軸に対して係脱する第１クラッチと、
前記入力軸上に設けられて前記第２ドライブギヤを前記入力軸に対して係脱する第２クラッチと、
前記入力軸と前記センタ軸とを係脱する第３クラッチと、
それぞれの回転軸が前記センタ軸上に位置する第１サンギヤ要素、第１キャリア要素および第１リングギヤ要素からなる第１プラネタリギヤと、
それぞれの回転軸が前記センタ軸上に位置する第２サンギヤ要素、第２キャリア要素および第２リングギヤ要素からなり、前記第１プラネタリギヤに対して前記センタ軸の出力側に位置する第２プラネタリギヤと、
前記第１リングギヤ要素を固定保持可能な第１ブレーキと、
前記第２リングギヤ要素を固定保持可能な第２ブレーキと、
前記センタ軸上に設けられて前記第１キャリア要素を前記センタ軸に対して係脱する第４クラッチとから構成され、
前記第１サンギヤ要素および第２サンギヤ要素の回転軸に前記センタ軸が接続され、前記第３ドリブンギヤと前記第１リングギヤ要素とが連結され、前記第１キャリア要素と前記第２リングギヤ要素とが連結され、前記第２キャリア要素の回転軸に前記出力軸が接続されることを特徴とする自動変速機。
【請求項６】
前記自動変速機が変速機ケーシングの内部空間に収容され、前記内部空間が前記内部空間に設けられた隔壁により、上流側空間および下流側空間の２つの空間に仕切られ、
前記上流側空間に、前記第１ギヤ列、前記第２ギヤ列、前記第３ギヤ列、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチが設けられ、
前記下流側空間に、前記第３クラッチ、前記第４クラッチ、前記第１プラネタリギヤ、前記第２プラネタリギヤ、前記第１ブレーキおよび前記第２ブレーキが設けられることを特徴とする請求項５に記載の自動変速機。
【請求項７】
前記第１ギヤ列は、前記入力軸の回転を前記カウンタ軸に減速して伝達できるように構成され、前記第２ギヤ列は、前記入力軸の回転を前記カウンタ軸に増速して伝達できるように構成されることを特徴とする請求項５または６に記載の自動変速機。
【請求項１】
入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する自動変速機において、
前記入力軸に対して平行に設けられたカウンタ軸と、
前記入力軸と同軸上に設けられたセンタ軸と、
前記入力軸上に相対回転可能に設けられた第１ドライブギヤおよび前記第１ドライブギヤと噛合して前記カウンタ軸に連結された第１ドリブンギヤからなる第１ギヤ列と、
前記入力軸上に相対回転可能に設けられた第２ドライブギヤおよび前記第２ドライブギヤと噛合して前記カウンタ軸に連結された第２ドリブンギヤからなる第２ギヤ列と、
前記カウンタ軸に連結された第３ドライブギヤおよび前記第３ドライブギヤと噛合して前記センタ軸上に相対回転可能に設けられた第３ドリブンギヤからなる第３ギヤ列と、
前記入力軸上に設けられて前記第１ドライブギヤを前記入力軸に対して係脱する第１クラッチと、
前記入力軸上に設けられて前記第２ドライブギヤを前記入力軸に対して係脱する第２クラッチと、
前記入力軸と前記センタ軸とを係脱する第３クラッチと、
前記センタ軸上に設けられて前記第３ドリブンギヤを前記センタ軸に対して係脱する第４クラッチと、
それぞれの回転軸が前記センタ軸上に位置する第１サンギヤ要素、第１キャリア要素および第１リングギヤ要素からなる第１プラネタリギヤと、
それぞれの回転軸が前記センタ軸上に位置する第２サンギヤ要素、第２キャリア要素および第２リングギヤ要素からなり、前記第１プラネタリギヤに対して前記センタ軸の出力側に位置する第２プラネタリギヤと、
前記第１リングギヤ要素を固定保持可能な第１ブレーキと、
前記第２リングギヤ要素を固定保持可能な第２ブレーキとから構成され、
前記第１サンギヤ要素および第２サンギヤ要素の回転軸に前記センタ軸が接続され、前記第３ドリブンギヤと前記第１リングギヤ要素とが連結され、前記第１キャリア要素と前記第２リングギヤ要素とが連結され、前記第２キャリア要素の回転軸に前記出力軸が接続されることを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
前記第１サンギヤ要素および前記第２サンギヤ要素を固定保持可能な第３ブレーキが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。
【請求項３】
前記自動変速機が変速機ケーシングの内部空間に収容され、前記内部空間が前記内部空間に設けられた２つの隔壁により、上流側空間、中央空間および下流側空間の３つの空間に仕切られ、
前記上流側空間に、前記第１ギヤ列、前記第２ギヤ列、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチが設けられ、
前記中央空間に、前記第３ギヤ列、前記第３クラッチ、前記第４クラッチおよび前記第３ブレーキが設けられ、
前記下流側空間に、前記第１プラネタリギヤ、前記第２プラネタリギヤ、前記第１ブレーキおよび前記第２ブレーキが設けられることを特徴とする請求項２に記載の自動変速機。
【請求項４】
前記第１ギヤ列は、前記入力軸の回転を前記カウンタ軸に減速して伝達できるように構成され、前記第２ギヤ列は、前記入力軸の回転を前記カウンタ軸に増速して伝達できるように構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動変速機。
【請求項５】
入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する自動変速機において、
前記入力軸に対して平行に設けられたカウンタ軸と、
前記入力軸と同軸上に設けられたセンタ軸と、
前記入力軸上に相対回転可能に設けられた第１ドライブギヤおよび前記第１ドライブギヤと噛合して前記カウンタ軸に連結された第１ドリブンギヤからなる第１ギヤ列と、
前記入力軸上に相対回転可能に設けられた第２ドライブギヤおよび前記第２ドライブギヤと噛合して前記カウンタ軸に連結された第２ドリブンギヤからなる第２ギヤ列と、
前記カウンタ軸に連結された第３ドライブギヤおよび前記第３ドライブギヤと噛合して前記入力軸上に相対回転可能に設けられた第３ドリブンギヤからなる第３ギヤ列と、
前記入力軸上に設けられて前記第１ドライブギヤを前記入力軸に対して係脱する第１クラッチと、
前記入力軸上に設けられて前記第２ドライブギヤを前記入力軸に対して係脱する第２クラッチと、
前記入力軸と前記センタ軸とを係脱する第３クラッチと、
それぞれの回転軸が前記センタ軸上に位置する第１サンギヤ要素、第１キャリア要素および第１リングギヤ要素からなる第１プラネタリギヤと、
それぞれの回転軸が前記センタ軸上に位置する第２サンギヤ要素、第２キャリア要素および第２リングギヤ要素からなり、前記第１プラネタリギヤに対して前記センタ軸の出力側に位置する第２プラネタリギヤと、
前記第１リングギヤ要素を固定保持可能な第１ブレーキと、
前記第２リングギヤ要素を固定保持可能な第２ブレーキと、
前記センタ軸上に設けられて前記第１キャリア要素を前記センタ軸に対して係脱する第４クラッチとから構成され、
前記第１サンギヤ要素および第２サンギヤ要素の回転軸に前記センタ軸が接続され、前記第３ドリブンギヤと前記第１リングギヤ要素とが連結され、前記第１キャリア要素と前記第２リングギヤ要素とが連結され、前記第２キャリア要素の回転軸に前記出力軸が接続されることを特徴とする自動変速機。
【請求項６】
前記自動変速機が変速機ケーシングの内部空間に収容され、前記内部空間が前記内部空間に設けられた隔壁により、上流側空間および下流側空間の２つの空間に仕切られ、
前記上流側空間に、前記第１ギヤ列、前記第２ギヤ列、前記第３ギヤ列、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチが設けられ、
前記下流側空間に、前記第３クラッチ、前記第４クラッチ、前記第１プラネタリギヤ、前記第２プラネタリギヤ、前記第１ブレーキおよび前記第２ブレーキが設けられることを特徴とする請求項５に記載の自動変速機。
【請求項７】
前記第１ギヤ列は、前記入力軸の回転を前記カウンタ軸に減速して伝達できるように構成され、前記第２ギヤ列は、前記入力軸の回転を前記カウンタ軸に増速して伝達できるように構成されることを特徴とする請求項５または６に記載の自動変速機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−１５５０９０（Ｐ２００７−１５５０９０Ａ）
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５４４９６（Ｐ２００５−３５４４９６）
【出願日】平成１７年１２月８日（２００５．１２．８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月８日（２００５．１２．８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]