自動変速機
【課題】伝達効率の低下を抑制させると共に、構造が簡単であり、大幅な設計変更を要せず、且つ、変速をスムーズに行うことができる自動変速機を提供する。
【解決手段】前進１速段から所定の中速段に亘る低速段域の全ての変速段を確立させる際には、第１プラネタリギヤ４の出力要素Ｃａと変速用のプラネタリギヤＰＧの１つの要素とを連結する状態となり、所定の中速段を超える変速段からなる高速段域の全ての変速段を確立させる際には前記連結を断つ状態となる第１係合機構を備える。第１係合機構は噛合機構Ｓ１で構成される。前記中速段は４速段以上である。
【解決手段】前進１速段から所定の中速段に亘る低速段域の全ての変速段を確立させる際には、第１プラネタリギヤ４の出力要素Ｃａと変速用のプラネタリギヤＰＧの１つの要素とを連結する状態となり、所定の中速段を超える変速段からなる高速段域の全ての変速段を確立させる際には前記連結を断つ状態となる第１係合機構を備える。第１係合機構は噛合機構Ｓ１で構成される。前記中速段は４速段以上である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力軸の回転をプラネタリギヤを介して複数段に変速して出力部材から出力する自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力軸の回転をプラネタリギヤを介して複数段に変速して出力部材から出力する自動変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１のものでは、入力用のプラネタリギヤと、変速用のプラネタリギヤとを備えている。入力用のプラネタリギヤは、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成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。
【０００４】
入力用のプラネタリギヤのリングギヤは入力軸に連結される入力要素であり、サンギヤは変速機ケース内に固定される固定要素であり、キャリアが出力要素となって、入力軸の回転を減速してキャリアから出力する。
【０００５】
変速用のプラネタリギヤは、第１サンギヤと、第２サンギヤと、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２サンギヤ及び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成るラビニヨ型のプラネタリギヤで構成している。
【０００６】
又、特許文献１のものは、係合機構として、クラッチドラムが入力用のプラネタリギヤの出力要素たるキャリアに連結された第１クラッチと、第１クラッチのクラッチハブを変速用のプラネタリギヤの第１サンギヤに連結する第１連結状態、第１クラッチのクラッチハブを第２サンギヤに連結する第２連結状態、第１クラッチのクラッチハブと第１及び第２サンギヤとの連結を断つ状態の３つのニュートラル状態のうち何れか１つの状態に切換自在な第１同期噛合機構と、クラッチハブが変速用のプラネタリギヤのキャリアに連結された第２油圧式多板クラッチと、第２油圧式多板クラッチのクラッチドラムを入力軸に連結する第３連結状態、第２油圧式多板クラッチのクラッチドラムを変速機ケースに固定する第４連結状態、第２油圧式多板クラッチのクラッチドラムと入力軸との連結を断ち、且つ第２油圧式多板クラッチのクラッチドラムと変速機ケースとの固定を断つニュートラル状態の３つの状態のうちいずれか１つの状態に切り換え自在な第２同期噛合機構と、第１サンギヤと入力軸とを解除自在に連結する第３油圧式多板クラッチと、第２サンギヤを変速機ケースに解除自在に固定する第１ブレーキとを備える。
【０００７】
そして、特許文献１のものでは、第１油圧式多板クラッチと第２油圧式多板クラッチを係合し、第１同期噛合機構を前記第１連結状態とし、第２同期噛合機構を前記第４連結状態とすることにより、前進１速段を確立する。又、第１油圧式多板クラッチと第１ブレーキとを係合し、第１同期噛合機構を前記第１連結状態とし、第２同期噛合機構を、前記ニュートラル状態とすると共に、車両の走行状態に基づいて前記第４連結状態となる側で待機させるプリシフト状態とすることにより、前進２速段を確立する。
【０００８】
又、第３油圧式多板クラッチと第１ブレーキとを係合し、第１同期噛合機構を、前記ニュートラル状態とすると共に、車両の走行状態に基づいて前記第１連結状態となる側又は前記第２連結状態となる側で待機させるプリシフト状態とし、第２同期噛合機構を前記ニュートラル状態することにより、前進３速段を確立する。又、第１油圧式多板クラッチと第３油圧式多板クラッチとを係合し、第１同期噛合機構を前記第２連結状態とし、第２同期噛合機構を、前記ニュートラル状態とすると共に、車両の走行状態に基づいて前記第３連結状態となる側で待機させるプリシフト状態とすることにより、前進４速段を確立する。
【０００９】
又、第２油圧式多板クラッチと第３油圧式多板クラッチとを係合し、第１同期噛合機構を前記第２連結状態とし、第２同期噛合機構を前記第３連結状態とすることにより、前進５速段を確立する。又、第１油圧式多板クラッチと第２油圧式多板クラッチとを係合し、第１同期噛合機構を前記第２連結状態とし、第２同期噛合機構を前記第３連結状態とすることにより、前進６速段を確立する。
【００１０】
又、第２油圧式多板クラッチと第１ブレーキとを係合し、第１同期噛合機構を、ニュートラル状態とすると共に、車両の走行状態に基づいて前記第２連結状態となる側で待機させるプリシフト状態とし、第２同期噛合機構を前記第３連結状態とすることにより、前進７速段を確立する。
【００１１】
特許文献１の自動変速機によれば、同期噛合機構を用いないものと比較して、各変速段における非係合状態の油圧式多板クラッチの数（開放数）を減少させることができ、連結を断つ状態に切り換えた油圧式多板クラッチの引き摺りトルクの発生を低減させることができ、引き摺りトルクに伴うフリクションロスにより伝達効率が低下することを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−７５６６５号公報（第４−８頁、第２図−第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記従来の自動変速機は、伝達効率の低下を抑制させることができるというメリットを有する反面、１の油圧式多板クラッチと１の同期噛合機構とを一組として用いるため、同期噛合機構を用いない自動変速機から大幅な設計変更が必要になると共に、構造が複雑となって、製造コストが嵩むという問題がある。
【００１４】
又、上記従来の自動変速機の第１同期噛合機構は、前進２速段と前進３速段との間で変速する際、及び前進３速段と前進４速段との間で変速する際に切り換えられ、第２同期噛合機構は、前進１速段と前進２速段との間で変速する際、及び前進４速段と前進５速段との間で変速する際に切り換えられる。
【００１５】
ここで、上記従来の自動変速機の各変速段のうち、前進１速段から前進３速段までを低速段域、前進４速段から前進７速段までを高速段域とすると、上記従来の自動変速機は、低速段域において、変速時における第１同期噛合機構および第２同期噛合機構の切換えが１箇所ずつある。
【００１６】
また、低速段域においては、回転しているプラネタリギヤの各要素の伝達トルクが大きい上、更に従来技術では、本来低速段側では油圧多板式のブレーキを用いて高い伝達トルク容量を確保するべき締結要素を、低速段域で切り替える油圧式多板クラッチと同期噛合機構の直列配置によって置き換えている。このため、従来技術では低速段域で締結が必要な第１油圧式多板クラッチと第２油圧式多板クラッチの高容量化が必要となり、コスト及び重量面で不利となるという問題がある。
【００１７】
更に、従来技術では低速段域と高速段域のいずれにおいても、油圧式多板クラッチあるいは同ブレーキの開放数が同じ為、高速段域でも低速段域と同様に、開放している油圧式多板クラッチあるいはブレーキの引き摺りによるフリクションロスが発生して、伝達効率を低下させるという問題点があった。
【００１８】
本発明は、以上の点に鑑み、特に高速段域における伝達効率の低下を抑制させると共に、構造が簡単であり、大幅な設計変更を要せず、且つ、変速をスムーズに行うことができる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】
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明は、変速機ケース内に配置された複数のプラネタリギヤを介して入力軸の回転を複数段に変速して出力部材から出力する自動変速機において、前記各プラネタリギヤは複数の要素を備え、前進１速段から所定の中速段に亘る低速段域の全ての変速段を確立させる際には、前記プラネタリギヤの１の要素と、他の要素又は入力軸又は変速機ケースとを連結する状態となり、前記所定の中速段を超える変速段からなる高速段域の全ての変速段を確立させる際には前記連結を断つ状態となる第１係合機構を備え、第１係合機構は、噛合機構で構成され、前記所定の中速段は４速段以上でであることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、第１係合機構が同期噛合機構（シンクロメッシュ機構）又はドグクラッチ機構からなる噛合機構で構成されるため、油圧式多板クラッチで構成されるものと比較して、特に高速段域において引き摺りトルクによるフリクションロスを大幅に低減し、伝達効率の低下を防止することができる。
【００２１】
又、第１係合機構たる噛合機構は、前記低速段域においては前記連結する状態となり、前記高速段域では前記連結を断つ状態となるため、低速段域内では連結状態の切換えが行われない。このため、本発明の噛合機構は、連結状態の切換えは、比較的トルクが小さい高速段側でのみ切り換えられ、更に中速段から高速段域の変速段に変速するアップシフトにおいては、次段の油圧式多板クラッチあるいはブレーキの係合に伴って、噛合機構における伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけで済むため、切替がスムーズに行われ、変速を迅速に行うことができる。
【００２２】
本発明の第１具体的態様としては、例えば、前記複数のプラネタリギヤを、入力用のプラネタリギヤと変速用のプラネタリギヤとで構成し、入力用のプラネタリギヤは、入力軸に連結される入力要素と、変速機ケースに固定される固定要素と、出力要素とを備え、入力軸の回転を変速して出力要素から出力し、第１係合機構たる噛合機構は、出力要素と、変速用のプラネタリギヤの１の要素とを解除自在に連結するように構成することができる。
【００２３】
より具体的な例として、例えば、入力用のプラネタリギヤは、入力軸の回転を減速して出力要素から出力し、変速用のプラネタリギヤは、速度線図においてギヤ比に対応する間隔で並ぶ４つの回転要素を構成し、これら回転要素を速度線図における並び順に夫々第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素として、第２回転要素を出力部材に連結し、係合機構として、入力用のプラネタリギヤの出力要素と変速用のプラネタリギヤの第１回転要素とを解除自在に連結する第１係合機構たる噛合機構と、入力軸と変速用のプラネタリギヤの第３回転要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、入力用のプラネタリギヤの出力要素と変速用のプラネタリギヤの第４回転要素とを解除自在に連結する第３係合機構と、第４回転要素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３回転要素を変速機ケースに解除自在に固定する第５係合機構とを備えるもので構成することができる。
【００２４】
かかる構成によれば、後述する実施形態から明らかなように、前進６速段の変速を行うことができる共に、１速段から４速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、５速段、６速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、４速段と５速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００２５】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを一組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
【００２６】
更に５速段、６速段の高速段域における油圧式多板クラッチの開放数を一つ減らすことが出来る為、高速段域における油圧式多板クラッチの引き摺りによるフリクションロスを低減し、伝達効率を向上させることが出来る。
【００２７】
又、入力軸と第４回転要素とを解除自在に連結する第６係合機構を設ければ、後述する実施形態の説明から明らかなように前進８速段の変速を行うことができる共に、１速段から５速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、６速段から８速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、５速段と６速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００２８】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを一組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
更に６速段から８速段の高速段域における油圧式多板クラッチの開放数を一つ減らすことが出来る為、高速段域における油圧式多板クラッチの引き摺りによるフリクションロスを低減し、伝達効率を向上させることが出来る。
【００２９】
本発明の第２の具体的態様としては、例えば、変速機ケース内に第１から第４の４つのプラネタリギヤを備え、第１プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順にサンギヤ側から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、第２プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順にサンギヤ側から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とし、第３プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順にサンギヤ側から夫々第７要素、第８要素及び第９要素とし、第４プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順にサンギヤ側から夫々第１０要素、第１１要素及び第１２要素として、入力軸と第１プラネタリギヤの第２要素とが連結され、第１プラネタリギヤの第１要素と、第３プラネタリギヤの第７要素とを連結して第１連結体が構成され、第１プラネタリギヤの第３要素と第２プラネタリギヤの第６要素とを連結して第２連結体が構成され、第２プラネタリギヤの第４要素と第４プラネタリギヤの第１０要素とを連結して第３連結体が構成され、第３プラネタリギヤの第８要素と第４プラネタリギヤの第１２要素とを連結して第４連結体が構成され、第４プラネタリギヤの第１１要素と出力部材とが連結され、係合機構として、第３プラネタリギヤの第９要素を変速機ケースに解除自在に固定する第１係合機構たる噛合機構と、入力軸と第３連結体とを解除自在に連結する第２係合機構と、第２プラネタリギヤの第５要素と第４プラネタリギヤの第１１要素とを解除自在に連結する第３係合機構と、第２連結体と第３連結体とを解除自在に連結する第４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５係合機構とを備えるもので構成することができる。
【００３０】
本発明の第２の具体的態様によれば、後述する実施形態から明らかなように、前進８速段の変速を行うことができる共に、１速段から５速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、６速段から８速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、５速段と６速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００３１】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを１組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
更に６速段から８速段の高速段域における油圧式多板ブレーキの開放数を一つ減らすことが出来る為、高速段域における油圧式多板ブレーキの引き摺りによるフリクションロスを低減し、伝達効率を向上させることが出来る。
【００３２】
本発明の第３の具体的態様としては、例えば、変速機ケース内に第１プラネタリギヤと第２プラネタリギヤとを備え、第１プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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要素として、第１要素が入力軸に連結され、入力軸に平行に配置した出力部材たる出力軸に、第２要素が第１ギヤ列を介して連結されると共に、第６要素が第１ギヤ列とは異なるギヤ比の第２ギヤ列を介して連結され、係合機構として、第３要素と第５要素とを解除自在に連結する第１係合機構たる噛合機構と、第４要素と入力軸とを解除自在に連結する第２係合機構と、第５要素と入力軸とを解除自在に連結する第３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４係合機構と、第５要素を変速機ケースに解除自在に固定する第５係合機構とを備えるもので構成することができる。
【００３３】
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６段の変速を行うことができる。そして、本発明では、プラネタリギヤとして軸方向に並ぶ第１と第２の２つのプラネタリギヤを用いるだけであるため、変速機の軸長を短縮できる。更に、２速段と３速段以外の変速段では第１と第２の両プラネタリギヤの片方のプラネタリギヤ単独での動力伝達が行われると共に、４速段と５速段との２つの変速段において夫々第１プラネタリギヤと第２プラネタリギヤとがロック状態になるため、噛合伝達効率は１００％になり、全ての変速段のトータルの伝達効率が向上する。
【００３４】
又、後述する実施形態から明らかなように、１速段から４速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、５速段、６速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、４速段と５速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００３５】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを一組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
更に５速段、６速段の高速段域における油圧式多板クラッチの開放数を一つ減らすことが出来る為、高速段域における油圧式多板クラッチの引き摺りによるフリクションロスを低減し、伝達効率を向上させることが出来る。
【００３６】
本発明の第４の具体的態様としては、例えば、入力用のプラネタリギヤを第１プラネタリギヤとして、変速用のプラネタリギヤは、第２と第３の２つのプラネタリギヤで構成され、第１プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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６要素と第９要素とを連結して連結体を構成し、第８要素が出力部材に連結され、係合機構として、連結体と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第４要素と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第５要素と入力軸とを解除自在に連結する第３係合機構と、第４要素と第７要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第５要素と第７要素とを解除自在に連結する第５係合機構と、第５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もので構成することができる。
【００３７】
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８段の変速を行うことができると共に、第１乃至第６の６個の係合機構のうち各変速段において３個の係合機構が係合することになる。そのため、各変速段で開放している係合機構の数は３個になる。従って、４個の係合機構が開放しているものに比し、開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。
【００３８】
更に、第１係合機構が噛合機構で構成されるため、油圧式多板クラッチで構成されるものと比較して、高速段域において開放している油圧式多板クラッチの引き摺りによるフリクションロスが大幅に低減し、噛合機構が開放される高速段域（６速段〜８速段）では、フリクションロスが発生する油圧式多板クラッチあるいはブレーキの数が２個になる。従って、第４の具体的態様によれば、高速段域の伝達効率をより向上させることができる。
【００３９】
又、後述する実施形態から明らかなように、１速段から５速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、６速段から８速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、５速段と６速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００４０】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを一組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
【００４１】
本発明の第５の具体的態様としては、例えば、ポンプとタービンとを機械的に連結させるロックアップクラッチを有し動力源に連結される流体トルクコンバータと、サンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を有する第１から第３の３つのプラネタリギヤとを備え、流体トルクコンバータを介して動力源の回転が入力される入力軸の回転をプラネタリギヤで複数段に変速して出力部材に出力し、入力軸は第１と第２の２つの入力軸で構成され、第１入力軸はタービンに連結され、第２入力軸は、ロックアップクラッチに介設された第２入力軸用ディスクと、プラネタリギヤの何れか１つの要素とに連結され、ロックアップクラッチの係合で動力源の回転が伝達される状態となり、ロックアップクラッチの開放で動力源の回転の伝達を断たれる状態となり、第１プラネタリギヤは、第１入力軸に連結される入力要素と、変速機ケースに固定される固定要素と、出力要素とを備え、第１プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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５要素が第２入力軸に連結され、第６要素と第９要素とを連結して連結体を構成し、第８要素が出力部材に連結され、係合機構として、連結体と第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第４要素と第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第４要素と第７要素とを解除自在に連結する第３係合機構と、第５要素と第７要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第５要素を変速機ケースに解除自在に固定する第５係合機構とを備えるもので構成することができる。
【００４２】
かかる構成によれば、ロックアップクラッチが係合する高速段側の変速段を確立する際にのみ係合される係合機構の機能を、ロックアップクラッチと第２入力部材用ディスクとで果たすことができ、変速機の高速段側でのみ係合される係合機構を１つ少なくすることができる。これにより、係合機構のピストンや油圧回路等をロックアップクラッチのもので共通化でき、自動変速機の小型化及び構造の簡略化を図ることができる。
【００４３】
又、後述する実施形態から明らかなように、前進８速段の変速を行うことができると共に、１速段から５速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、６速段から８速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、５速段と６速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００４４】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを一組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
更に６速段から８速段の高速段域における油圧式多板クラッチの開放数を一つ減らすことが出来る為、高速段域における油圧式多板クラッチの引き摺りによるフリクションロスを低減し、伝達効率を向上させることが出来る。
【００４５】
本発明の第６の具体的態様としては、入力用のプラネタリギヤを第１プラネタリギヤとして、変速用のプラネタリギヤを、第２と第３の２つのプラネタリギヤで構成し、第２プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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３プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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要素として、第３要素と第５要素とを連結して連結体を構成し、連結体が出力部材に連結され、係合機構として、第６要素と第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第１係合機構たる噛合機構と、第１要素と第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第２要素と入力軸とを解除自在に連結する第３係合機構と、第１要素と第４要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第２要素と第４要素とを解除自在に連結する第５係合機構と、第２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もので構成することができる。
【００４６】
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７段の変速を行うことができると共に、第１乃至第６の６個の係合機構のうち各変速段において３個の係合機構が係合することになる。そのため、各変速段で開放している係合機構の数は３個になる。従って、４個の係合機構が開放しているものに比し、開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。
【００４７】
更に、第１係合機構が噛合機構で構成されるため、油圧式多板クラッチで構成されるものと比較して、高速段域において開放している油圧式多板クラッチの引き摺りによるフリクションロスが大幅に低減し、噛合機構が開放される高速段域（６速段、７速段）では、フリクションロスが発生する油圧式多板クラッチあるいはブレーキの数が２個になる。従って、第６の具体的態様によれば、高速段域の伝達効率をより向上させることができる。
【００４８】
又、後述する実施形態から明らかなように、１速段から５速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、６速段、７速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、５速段と６速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００４９】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを一組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
【００５０】
本発明の第７の具体的態様としては、変速機ケース内に配置した入力用の第１プラネタリギヤと変速用の第２と第３の２つのプラネタリギヤとを備え、第１プラネタリギヤは、入力軸に連結された入力要素と、変速機ケースに固定される固定要素と、出力要素とを備え、第２プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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３プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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要素として、第３要素と第６要素とを連結して連結体を構成し、第４要素が出力部材に連結され、係合機構として、第２要素と第５要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第２要素と第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第１要素と入力軸とを解除自在に連結する第３係合機構と、第１要素と第５要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第１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、連結体と第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第６係合機構とを備えるもので構成することができる。
【００５１】
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８段の変速を行うことができると共に、第１乃至第６の６個の係合機構のうち各変速段において３個の係合機構が係合することになる。そのため、各変速段で開放している係合機構の数は３個になる。従って、４個の係合機構が開放しているものに比し、開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。
【００５２】
更に、第１係合機構が噛合機構で構成されるため、油圧式多板クラッチで構成されるものと比較して、高速段域において開放している油圧式多板クラッチの引き摺りによるフリクションロスが大幅に低減し、噛合機構が開放される高速段域（７速段、８速段）では、フリクションロスが発生する油圧式多板クラッチあるいはブレーキの数が２個になる。従って、第６の具体的態様によれば、高速段域の伝達効率をより向上させることができる。
【００５３】
又、後述する実施形態から明らかなように、１速段から６速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、７速段、８速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、６速段と７速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００５４】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを一組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
【００５５】
本発明の第８の具体的態様としては、変速機ケース内に配置した入力用の第１プラネタリギヤと変速用の第２と第３の２つのプラネタリギヤとを備え、第１プラネタリギヤは、入力軸に連結された入力要素と、変速機ケースに固定される固定要素と、出力要素とを備え、第２プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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３プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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要素として、第３要素と第６要素とを連結して連結体を構成し、第４要素が出力部材に連結され、係合機構として、第２要素と第５要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第２要素と第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第１要素と入力軸とを解除自在に連結する第３係合機構と、第１要素と第５要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第１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、連結体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もので構成することができる。
【００５６】
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８段の変速を行うことができると共に、第１乃至第６の６個の係合機構のうち各変速段において３個の係合機構が係合することになる。そのため、各変速段で開放している係合機構の数は３個になる。従って、４個の係合機構が開放しているものに比し、開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。
【００５７】
更に、第１係合機構が噛合機構で構成されるため、油圧式多板クラッチで構成されるものと比較して、高速段域において開放している油圧式多板クラッチの引き摺りによるフリクションロスが大幅に低減し、噛合機構が開放される高速段域（７速段、８速段）では、フリクションロスが発生する油圧式多板クラッチあるいはブレーキの数が２個になる。従って、第６の具体的態様によれば、高速段域の伝達効率をより向上させることができる。
【００５８】
又、後述する実施形態から明らかなように、１速段から６速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、７速段、８速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、６速段と７速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけで良いため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００５９】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを一組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
【００６０】
又、第８の具体的態様では、第７の具体的態様のものと比較して、入力軸上に配置される構成部品の多い第６係合機構たるクラッチを、入力軸上に配置される構成部品の少ないブレーキに置き換えたものであり、自動変速機の軸長を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】（ａ）は本発明の自動変速機の第１実施形態を示すスケルトン図。（ｂ）は第１実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。
【図２】第１実施形態の各プラネタリギヤの速度線図。
【図３】（ａ）は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。（ｂ）は第２実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。
【図４】第２実施形態の各プラネタリギヤの速度線図。
【図５】（ａ）は本発明の自動変速機の第３実施形態を示すスケルトン図。（ｂ）は第３実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。
【図６】第３実施形態の各プラネタリギヤの速度線図。
【図７】（ａ）は本発明の自動変速機の第４実施形態を示すスケルトン図。（ｂ）は第４実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。
【図８】第４実施形態の各プラネタリギヤの速度線図。
【図９】（ａ）は本発明の自動変速機の第５実施形態を示すスケルトン図。（ｂ）は第５実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。
【図１０】第５実施形態の各プラネタリギヤの速度線図。
【図１１】本発明の自動変速機の第６実施形態を示すスケルトン図。
【図１２】（ａ）は本発明の自動変速機の第７実施形態を示すスケルトン図。（ｂ）は第７実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。
【図１３】第７実施形態の各プラネタリギヤの速度線図。
【図１４】（ａ）は本発明の自動変速機の第８実施形態を示すスケルトン図。（ｂ）は第８実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。
【図１５】第８実施形態の各プラネタリギヤの速度線図。
【図１６】（ａ）は本発明の自動変速機の第９実施形態を示すスケルトン図。（ｂ）は第９実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。
【図１７】第９実施形態の各プラネタリギヤの速度線図。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
［第１実施形態］
図１（ａ）は、本発明の自動変速機の第１実施形態を示している。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と同心に配置された出力ギヤから成る出力部材３とを備えている。出力部材３の回転は、図外のデファレンシャルギヤを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。
【００６３】
又、変速機ケース１内には、入力軸２の周りに位置させて、入力用の第１プラネタリギヤ４と、変速用のプラネタリギヤＰＧとが配置されている。第１プラネタリギヤ４は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、サンギヤＳａ及びリングギヤＲａ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とからなるシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。
【００６４】
第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａは入力軸２に連結されて入力要素となり、サンギヤＳａは変速機ケース１に固定されて固定要素となり、キャリアＣａが出力要素となる。図２の上段に第１プラネタリギヤ４の速度線図を示す。第１プラネタリギヤ４の速度線図において、下方の横線は回転速度が「０」であることを示し、上方の横線は回転速度が入力軸の回転を「１」としてこれと同一である「１」であることを示している。第１プラネタリギヤ４のギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）をｉとすると、第１プラネタリギヤ４は入力軸２の回転速度「１」をｉ／（ｉ＋１）に減速して出力要素たるキャリアＣａから出力する。即ち、出力要素たるキャリアＣａの回転速度Ｎ１はｉ／（ｉ＋１）となる。
【００６５】
変速用のプラネタリギヤＰＧは、第２プラネタリギヤ５と第３プラネタリギヤ６とで構成される。第２プラネタリギヤ５は、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、互いに噛合すると共に、一方が第１サンギヤＳｂに噛合し、他方がリングギヤＲｂに噛合する一対のピニオンＰｂ，Ｐｂ’を自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｂとから成るダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。
【００６６】
第３プラネタリギヤ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で構成される。
【００６７】
第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃは、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂと一体化されている。又、第３プラネタリギヤ６のピニオンＰｃは、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂと噛合するピニオンＰｂ’と一体化され、第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃは、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂのピニオンＰｂ’を軸支する部分と一体化されている。即ち、第１実施形態の変速用のプラネタリギヤＰＧは、第２プラネタリギヤ５と第３プラネタリギヤ６とによりいわゆるラビニヨ型のプラネタリギヤを構成している。
【００６８】
変速用のプラネタリギヤＰＧは、図２の下段の速度線図に示すように、縦線で表される４つの回転要素を備える。図２に示される各回転要素を左から順に、第１回転要素Ｙ１、第２回転要素Ｙ２、第３回転要素Ｙ３、第４回転要素Ｙ４とすると、第１回転要素Ｙ１は第２プラネタリギヤ５の第１サンギヤＳｂ、第２回転要素Ｙ２は第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ及び第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃ、第３回転要素Ｙ３は第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂ及び第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃ、第４回転要素Ｙ４は第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃで構成される。
【００６９】
第２プラネタリギヤ５のギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）をｊ、第３プラネタリギヤ６のギヤ比をｋとすると、第１〜第４の各回転要素間の間隔は、ｊ−１：１：ｋの割り合いとなっている。尚、変速用のプラネタリギヤＰＧの速度線図において、下方の横線は回転速度が「０」であることを示し、上方の横線は回転速度が入力軸の回転を「１」としてこれと同一である「１」であることを示している。又、第２回転要素Ｙ２は出力部材３に連結されている。
【００７０】
第１実施形態の自動変速機は、係合機構として、第１係合機構としての噛合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１（シンクロメッシュ機構）と、第２係合機構たる第１油圧式多板クラッチＣ１と、第３係合機構たる第２油圧式多板クラッチＣ２と、第４係合機構たる第１ブレーキＢ１と、第５係合機構たる第２ブレーキＢ２とを備える。
【００７１】
第１係合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１（シンクロメッシュ機構）は、第１回転要素Ｙ１と第１プラネタリギヤ４の出力要素たるキャリアＣａとを解除自在に連結する。第２係合機構たる第１油圧式多板クラッチＣ１は、第３回転要素Ｙ３と入力軸２とを解除自在に連結する。第３係合機構たる第２油圧式多板クラッチＣ２は、第４回転要素Ｙ４と第１プラネタリギヤ４の出力要素たるキャリアＣａとを解除自在に連結する。
【００７２】
第４係合機構たる第１ブレーキＢ１は、バンドブレーキで構成され、第４回転要素Ｙ４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は、油圧式多板ブレーキで構成され、第３回転要素Ｙ３を変速機ケース１に解除自在に固定する。尚、第１実施形態の自動変速機には、第３回転要素Ｙ３の正転（前進方向の回転）を許容し逆転を阻止する一方向クラッチＦ１が、第２ブレーキＢ２と並列に設けられている。
【００７３】
第１実施形態の自動変速機においては、第１同期噛合機構Ｓ１を係合させると、第１回転要素Ｙ１の回転速度がＮ１、第３回転要素Ｙ３の回転速度が一方向クラッチＦ１の働きで「０」となり、出力部材３と連結する第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「１ｓｔ」で回転して、１速段が確立される。尚、第１同期噛合機構Ｓ１に加えて第２ブレーキＢ２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。
【００７４】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第１回転要素Ｙ１の回転速度がＮ１、第４回転要素Ｙ４の回転速度が「０」となり、出力部材３と連結する第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「２ｎｄ」で回転して、２速段が確立される。
【００７５】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２油圧式多板クラッチＣ２とを係合させると、第１回転要素Ｙ１及び第４回転要素Ｙ４が共にＮ１で回転し、変速用のプラネタリギヤＰＧの各回転要素が相対回転不能なロック状態となって、第２回転要素Ｙ２がＮ１である「３ｒｄ」で回転して、３速段が確立される。
【００７６】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１油圧式多板クラッチＣ１とを係合させると、第１回転要素Ｙ１の回転速度がＮ１、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」となり、出力部材３と連結する第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「４ｔｈ」で回転して、４速段が確立される。
【００７７】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２とを係合させると、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」、第４回転要素Ｙ４の回転速度がＮ１となり、第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「５ｔｈ」で回転して、５速段が確立される。
【００７８】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」、第４回転要素Ｙ４の回転速度が「０」となり、第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「６ｔｈ」で回転して、６速段が確立される。
【００７９】
第２油圧式多板クラッチＣ２と第２ブレーキＢ２とを係合させると、第４回転要素Ｙ４の回転速度がＮ１、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「０」となり、第２回転要素Ｙ２が速度線図に示すマイナスの「Ｒｅｖ」で回転して、後進段が確立される。
【００８０】
図１（ｂ）は、上述した各変速段における各係合機構の係合状態を纏めて示したものであり、「○」は係合を表している。又、図１（ｂ）は、第１プラネタリギヤ４のギヤ比ｉを１．７７２、第２プラネタリギヤ５のギヤ比ｊを２．６００、第３プラネタリギヤ６のギヤ比ｋを２．１６７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）が適切となると共に、レシオレンジ（１速段のギヤレシオと６速段のギヤレシオの比（図１（ｂ）の１速段の公比の欄に表示））も適切となる。
【００８１】
又、図１（ｂ）の開放数の欄には、各変速段において、開放時に引き摺りトルクを発生させる油圧式多板クラッチおよびブレーキで構成される係合機構のうち非係合状態（連結が断たれた状態）にあるものの数（開放数）を示している。これによれば、全ての変速段において、開放数が３以下となっており、特に５速段、６速段、後進段では、開放数が２となっていることが分かる。
【００８２】
第１実施形態の自動変速機によれば、第１回転要素Ｙ１と第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａとを解除自在に連結する第１係合機構として、第１同期噛合機構Ｓ１を用いているため、第１係合機構を油圧式多板クラッチで構成するものと比較して、第１係合機構での引き摺りによるフリクションロスが大幅に低減し（具体的には、第１同期噛合機構Ｓ１が開放される５速段と６速段で、第１同期噛合機構Ｓ１による引き摺りトルクが大幅に低減する）、伝達効率の低下を抑制することができる。
【００８３】
又、第１同期噛合機構Ｓ１は、１速段〜４速段に亘る低速段域においては連結する状態となり、５速段と６速段からなる高速段域では前記連結を断つ状態となるため、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内では連結状態の切換えが行われず、トルク差の小さい４速段と５速段の切り換え時のみ連結状態が切り換えられる。また、中速段たる４速段から高速段域の変速段たる５速段に変速するアップシフトの際には、伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、第１同期噛合機構Ｓ１の切替を迅速に行うことができ、変速をスムーズに行うことができる。
【００８４】
又、第１実施形態の自動変速機は、第１係合機構を第１同期噛合機構Ｓ１で構成するだけでよいため、構成が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
【００８５】
尚、第１実施形態においては、入力用の第１プラネタリギヤ４を、入力軸２の回転を減速して出力するものとしたが、これに限らず、第１プラネタリギヤ４を入力軸２の回転を増速して出力するものとしてもよい。この場合、例えば、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａを入力軸２に連結して入力要素とし、サンギヤＳａを変速機ケース１に固定して固定要素とし、リングギヤＲａを出力要素とすればよい。
［第２実施形態］
次に、図３、図４を参照して、本発明の自動変速機の第２実施形態について説明する。第２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と同軸上に配置された出力軸から成る出力部材３とを備えている。出力部材３の回転は、図外のプロペラシャフトを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。
【００８６】
又、変速機ケース１内には、入力軸２の周りに位置させて、入力用の第１プラネタリギヤ４と、変速用のプラネタリギヤＰＧとが配置されている。第１プラネタリギヤ４は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、互いに噛合すると共に、一方がサンギヤＳａに噛合し、他方がリングギヤＲａに噛合する一対のピニオンＰａ，Ｐａ’を自転及び公転自在に軸支するキャリアＣａとからなるダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。
【００８７】
第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａは入力軸２に連結されて入力要素となり、サンギヤＳａは変速機ケース１に固定されて固定要素となり、リングギヤＲａが出力要素となる。図４の上段に第１プラネタリギヤ４の速度線図を示す。第１プラネタリギヤ４の速度線図において、下方の横線は回転速度が「０」であることを示し、上方の横線は回転速度が入力軸の回転を「１」としてこれと同一である「１」であることを示している。第１プラネタリギヤ４のギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）をｉとすると、第１プラネタリギヤ４は入力軸２の回転速度「１」を（ｉ−１）／ｉに減速して出力要素たるリングギヤＲａから出力する。即ち、出力要素たるリングギヤＲａの回転速度Ｎ１は（ｉ−１）／ｉとなる。
【００８８】
変速用のプラネタリギヤＰＧは、第２プラネタリギヤ５と第３プラネタリギヤ６とで構成される。第２プラネタリギヤ５は、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、互いに噛合すると共に、一方がサンギヤＳｂに噛合し、他方がリングギヤＲｂに噛合する一対のピニオンＰｂ，Ｐｂ’を自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｂとから成るダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。
【００８９】
第３プラネタリギヤ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で構成される。
【００９０】
第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂと第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃとは、互いに連結されて第１連結体Ｒｂ，Ｃｃを構成する。第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂと第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃとは、互いに連結されて第２連結体Ｃｂ，Ｓｃを構成する。
【００９１】
変速用のプラネタリギヤＰＧは、図４の下段の速度線図に示すように、縦線で表される４つの回転要素を備える。図２に示される各回転要素を右から順に、第１回転要素Ｙ１、第２回転要素Ｙ２、第３回転要素Ｙ３、第４回転要素Ｙ４とすると、第１回転要素Ｙ１は第２プラネタリギヤ５の第１サンギヤＳｂ、第２回転要素Ｙ２は第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃ、第３回転要素Ｙ３は第１連結体Ｒｂ，Ｃｃ、第４回転要素Ｙ４は第２連結体Ｃｂ，Ｓｃで構成される。
【００９２】
第２プラネタリギヤ５のギヤ比をｊ、第３プラネタリギヤ６のギヤ比をｋとすると、第１〜第４の各回転要素間の間隔は、ｊｋ−ｋ−１：１：ｋの割り合いとなっている。第２回転要素Ｙ２は出力部材３に連結されている。
【００９３】
第２実施形態の自動変速機は、係合機構として、第１係合機構としての噛合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１（シンクロメッシュ機構）と、第２係合機構たる第１油圧式多板クラッチＣ１と、第３係合機構たる第２油圧式多板クラッチＣ２と、第４係合機構たる第１ブレーキＢ１と、第５係合機構たる第２ブレーキＢ２と、第６係合機構たる第３油圧式多板クラッチＣ３とを備える。
【００９４】
第１係合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１（シンクロメッシュ機構）は、第１回転要素Ｙ１と第１プラネタリギヤ４の出力要素たるリングギヤＲａとを解除自在に連結する。第２係合機構たる第１油圧式多板クラッチＣ１は、第３回転要素Ｙ３と入力軸２とを解除自在に連結する。第３係合機構たる第２油圧式多板クラッチＣ２は、第４回転要素Ｙ４と第１プラネタリギヤ４の出力要素たるリングギヤＲａとを解除自在に連結する。
【００９５】
第４係合機構たる第１ブレーキＢ１は、油圧式多板ブレーキで構成され、第４回転要素Ｙ４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は、油圧式多板ブレーキで構成され、第３回転要素Ｙ３を変速機ケース１に解除自在に固定する。第６係合機構たる第３油圧式多板クラッチＣ３は、第４回転要素Ｙ４と入力軸２とを解除自在に連結する。尚、第２実施形態の自動変速機には、第３回転要素Ｙ３の正転（前進方向の回転）を許容し、逆転を阻止する一方向クラッチＦ１が、第２ブレーキＢ２と並列に設けられている。
【００９６】
第２実施形態の自動変速機においては、第１同期噛合機構Ｓ１を係合させると、第１回転要素Ｙ１の回転速度がＮ１、第３回転要素Ｙ３の回転速度が一方向クラッチＦ１の働きで「０」となり、出力部材３と連結する第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「１ｓｔ」で回転して、１速段が確立される。尚、第１同期噛合機構Ｓ１に加えて第２ブレーキＢ２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。
【００９７】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第１回転要素Ｙ１の回転速度がＮ１、第４回転要素Ｙ４の回転速度が「０」となり、出力部材３と連結する第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「２ｎｄ」で回転して、２速段が確立される。
【００９８】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２油圧式多板クラッチＣ２とを係合させると、第１回転要素Ｙ１及び第４回転要素Ｙ４が共にＮ１で回転し、変速用のプラネタリギヤＰＧの各回転要素が相対回転不能なロック状態となって、第２回転要素Ｙ２がＮ１である「３ｒｄ」で回転して、３速段が確立される。
【００９９】
第１同期噛合機構Ｓ１と第３油圧式多板クラッチＣ３とを係合させると、第１回転要素Ｙ１の回転速度がＮ１、第４回転要素Ｙ４の回転速度が「１」となり、出力部材３と連結する第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「４ｔｈ」で回転して、４速段が確立される。
【０１００】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１油圧式多板クラッチＣ１とを係合させると、第１回転要素Ｙ１の回転速度がＮ１、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」となり、出力部材３と連結する第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「５ｔｈ」で回転して、５速段が確立される。
【０１０１】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第３油圧式多板クラッチＣ３とを係合させると、第３回転要素Ｙ３及び第４回転要素Ｙ４の回転速度が共に「１」となり、出力部材３と連結する第２回転要素Ｙ２も「１」である「６ｔｈ」で回転して、６速段が確立される。
【０１０２】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２とを係合させると、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」、第４回転要素Ｙ４の回転速度がＮ１となり、第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「７ｔｈ」で回転して、７速段が確立される。
【０１０３】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」、第４回転要素Ｙ４の回転速度が「０」となり、第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「８ｔｈ」で回転して、８速段が確立される。
【０１０４】
第２油圧式多板クラッチＣ２と第２ブレーキＢ２とを係合させると、第４回転要素Ｙ４の回転速度がＮ１、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「０」となり、第２回転要素Ｙ２が速度線図に示すマイナスの「Ｒｅｖ１」で回転して、後進１速段が確立される。
【０１０５】
第３油圧式多板クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２とを係合させると、第４回転要素Ｙ４の回転速度が「１」、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「０」となり、第２回転要素Ｙ２が速度線図に示すマイナスの「Ｒｅｖ２」で回転して、後進２速段が確立される。
【０１０６】
図３（ｂ）は、上述した各変速段における各係合機構の係合状態を纏めて示したものであり、「○」は係合を表している。又、図３（ｂ）は、第１プラネタリギヤ４のギヤ比ｉを２．０００、第２プラネタリギヤ５のギヤ比ｊを２．２５２、第３プラネタリギヤ６のギヤ比ｋを２．０００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）が適切となると共に、レシオレンジ（１速段のギヤレシオと８速段のギヤレシオの比（図３（ｂ）の１速段の公比の欄に表示））も適切となる。
【０１０７】
又、図３（ｂ）の開放数の欄には、各変速段において、開放時に引き摺りトルクを発生させる油圧式多板クラッチ及びブレーキで構成される係合機構のうち非係合状態（連結が断たれた状態）にあるものの数（開放数）を示している。これによれば、６速段から８速段、及び後進１速段、後進２速段では、開放数が３と減少していることが分かる。
【０１０８】
第２実施形態の自動変速機によれば、高速段域におけるフリクションロスを低減し、伝達効率の低下を抑制すると共に、第１同期噛合機構Ｓ１がトルク差の小さい５速段と６速段との間でしか切換えを行わないため、変速をスムーズに行うことができ、又、従来品からの設計変更が容易なため、製造コストを抑えることができる。
【０１０９】
尚、第２実施形態においては、入力用の第１プラネタリギヤ４を、入力軸２の回転を減速して出力するものとしたが、これに限らず、第１プラネタリギヤ４を入力軸２の回転を増速して出力するものとしてもよい。この場合、例えば、第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａを入力軸２に連結して入力要素とし、サンギヤＳａを変速機ケース１に固定して固定要素とし、キャリアＣａを出力要素とすればよい。
［第３実施形態］
次に、図５、図６を参照して、本発明の自動変速機の第３実施形態について説明する。第３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と同軸上に配置された出力軸から成る出力部材３とを備えている。出力部材３の回転は、図外のプロペラシャフトを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。
【０１１０】
又、変速機ケース１内には、入力軸２の周りに位置させて、第１から第４の４つのプラネタリギヤ４，５，６，７が配置されている。第１プラネタリギヤ４は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、サンギヤＳａ及びリングギヤＲａ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で構成される。
【０１１１】
図６の上から２段目に示す第１プラネタリギヤ４の速度線図（サンギヤ、キャリア、リングギヤの３個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個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に右側から夫々第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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
第２プラネタリギヤ５は、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、サンギヤＳｂ及びリングギヤＲｂ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で構成される。図６の上から３段目に示す第２プラネタリギヤ５の速度線図を参照して、第２プラネタリギヤ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個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に右側から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とすると、第４要素はリングギヤＲｂ、第５要素はキャリアＣｂ、第６要素はサンギヤＳｂになる。ここで、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５のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。
【０１１４】
第３プラネタリギヤ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で構成される。図６の上から１段目に示す第３プラネタリギヤ６の速度線図を参照して、第３プラネタリギヤ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個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に右側から夫々第７要素、第８要素及び第９要素とすると、第７要素はサンギヤＳｃ、第８要素はキャリアＣｃ、第９要素はリングギヤＲｃになる。ここで、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６のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。
【０１１５】
第４プラネタリギヤ７は、サンギヤＳｄと、リングギヤＲｄと、サンギヤＳｄ及びリングギヤＲｄに噛合するピニオンＰｄを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｄとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。図６の上から４段目に示す第４プラネタリギヤ７の速度線図を参照して、第４プラネタリギヤ７のサンギヤＳｄ、キャリアＣｄ及びリングギヤＲｄから成る３個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に右側から夫々第１０要素、第１１要素及び第１２要素とすると、第１０要素はサンギヤＳｄ、第１１要素はキャリアＣｄ、第１２要素はリングギヤＲｄになる。ここで、サンギヤＳｄとキャリアＣｄ間の間隔とキャリアＣｄとリングギヤＲｄ間の間隔との比は、第４プラネタリギヤ７のギヤ比をｍとして、ｍ：１に設定される。
【０１１６】
第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａは入力軸２に連結されている。又、第４プラネタリギヤ７のキャリアＣｄは出力部材３に連結されている。第１プラネタリギヤ４のサンギヤＳａと第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃとは互いに連結され、第１連結体Ｓａ，Ｓｃを構成する。第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａと第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂとは互いに連結され、第２連結体Ｒａ，Ｓｂを構成する。第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂと第４プラネタリギヤ７のサンギヤＳｄとは互いに連結され、第３連結体Ｒｂ，Ｓｄを構成する。第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃと第４プラネタリギヤ７のリングギヤＲｄとは互いに連結され、第４連結体Ｃｃ，Ｒｄを構成する。
【０１１７】
又、第３実施形態の自動変速機は、係合機構として、第１係合機構としての噛合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１（シンクロメッシュ機構）と、第２係合機構たる第１油圧式多板クラッチＣ１と、第３係合機構たる第２油圧式多板クラッチＣ２と、第４係合機構たる第３油圧式多板クラッチＣ３と、第５係合機構たる第１ブレーキＢ１とを備える。
【０１１８】
第１係合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１（シンクロメッシュ機構）は、第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃを変速機ケース１に解除自在に固定する。第２係合機構たる第１油圧式多板クラッチＣ１は、第３連結体Ｒｂ，Ｓｄを入力軸２に解除自在に連結する。第３係合機構たる第２油圧式多板クラッチＣ２は、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂを第４プラネタリギヤ７のキャリアＣｄに解除自在に連結する。第４係合機構たる第３油圧式多板クラッチＣ３は、第２連結体Ｒａ，Ｓｂを第３連結体Ｒｂ，Ｓｄに解除自在に連結する。第５係合機構たる第１ブレーキＢ１は、第１連結体Ｓａ，Ｓｃを変速機ケース１に解除自在に連結する。
【０１１９】
第３実施形態の自動変速機においては、第１同期噛合機構Ｓ１と第１ブレーキＢ１と第１油圧式多板クラッチＣ１とを係合させると、第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃ（第９要素）の回転速度が「０」、第１連結体Ｓａ，Ｓｃ（第１，第７要素）の回転速度が「０」となることにより、第３プラネタリギヤ６の各要素が相対回転不能なロック状態となって、第４連結体Ｃｃ，Ｒｄ（第８，第１２要素）の回転速度も「０」となる。又、第３連結体Ｒｂ，Ｓｄ（第４，第１０要素）の回転速度が「１」となる。従って、第４プラネタリギヤ７の速度線が図６に「１ｓｔ」で示す線となり、１速段が確立される。
【０１２０】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１ブレーキＢ１と第３油圧式多板クラッチＣ３とを係合させると、第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃ（第９要素）の回転速度が「０」、第１連結体Ｓａ，Ｓｃ（第１，第７要素）の回転速度が「０」となることにより、第３プラネタリギヤ６の各要素が相対回転不能なロック状態となって、第４連結体Ｃｃ，Ｒｄ（第８，第１２要素）の回転速度も「０」となる。又、第１プラネタリギヤ４の速度線が「２ｎｄ」で示す線となり、第２連結体Ｒａ，Ｓｂ（第３，第６要素）が（ｉ＋１）／ｉであるＮ１に増速されて回転し、第３連結体Ｒｂ，Ｓｄ（第４，第１０要素）の回転速度もＮ１となる。従って、第４プラネタリギヤ７の速度線が図６に「２ｎｄ」で示す線となり、２速段が確立される。
【０１２１】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１油圧式多板クラッチＣ１と第３油圧式多板クラッチＣ３とを係合させると、第２連結体Ｒａ，Ｓｂ（第３，第６要素）及び第３連結体Ｒｂ，Ｓｄ（第４，第１０要素）の回転速度が「１」となり、第１プラネタリギヤ４の各要素が相対回転不能なロック状態となるため、第１連結体Ｓａ，Ｓｃ（第１，第７要素）の回転速度も「１」となる。従って、第３プラネタリギヤ６の速度線が図６に「３ｒｄ」で示す線となり、第４プラネタリギヤ７の速度線が図６に「３ｒｄ」で示す線となって、３速段が確立される。
【０１２２】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第３油圧式多板クラッチＣ３とを係合させると、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａ（第２要素）の回転速度が「１」、第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃ（第９要素）の回転速度が「０」となり、第２プラネタリギヤ５及び第４プラネタリギヤ７の各要素が相対回転不能なロック状態となって、第１から第４の各プラネタリギヤ４，５，６，７の速度線が図６に「４ｔｈ」で示す線となって、４速段が確立される。
【０１２３】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２とを係合させると、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａ（第２要素）及び第３連結体Ｒｂ，Ｓｄ（第４，第１０要素）の回転速度が「１」、第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃ（第９要素）の回転速度が「０」となり、第１から第４の各プラネタリギヤ４，５，６，７の速度線が図６に「５ｔｈ」で示す線となって、５速段が確立される。
【０１２４】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第３油圧式多板クラッチＣ３とを係合させると、第１から第４の各プラネタリギヤ４，５，６，７の各要素が相対回転不能なロック状態となり、全ての要素が「１」の速度で回転して、６速段が確立される。
【０１２５】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第２連結体Ｒａ，Ｓｂ（第３，第６要素）の回転速度がＮ１、第３連結体Ｒｂ，Ｓｄ（第４，第１０要素）の回転速度が「１」となり、第２プラネタリギヤ５の速度線が図６に「７ｔｈ」で示す線となって、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂと第４プラネタリギヤ７のキャリアＣｄとが等速度で回転し、７速段が確立される。
【０１２６】
第２油圧式多板クラッチＣ２と第３油圧式多板クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第２連結体Ｒａ，Ｓｂ（第３，第６要素）の回転速度がＮ１となり、第２プラネタリギヤ５及び第４プラネタリギヤ７の各要素が相対回転不能なロック状態となって、出力部材３に連結される第４プラネタリギヤ７のキャリアＣｄ（第１１要素）がＮ１で回転して、８速段が確立される。
【０１２７】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第１連結体Ｓａ，Ｓｃ（第１，第７要素）及び第４連結体Ｃｃ，Ｒｄ（第８，第１２要素）の回転速度が「０」、第２連結体Ｒａ，Ｓｂ（第３，第６要素）の回転速度がＮ１となり、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂと第４プラネタリギヤ７のキャリアＣｄとが等速度で回転して、第２プラネタリギヤ５及び第４プラネタリギヤ７の各速度線が図６に「Ｒｅｖ」で示す線となって、後進段が確立される。
【０１２８】
図５（ｂ）は、上述した各変速段における各係合機構の係合状態を纏めて示したものであり、「○」は係合を表している。又、図５（ｂ）は、第１プラネタリギヤ４のギヤ比ｉを２．００、第２プラネタリギヤ５のギヤ比ｊを１．６０、第３プラネタリギヤ６のギヤ比ｋを２．１０、第４プラネタリギヤ７のギヤ比ｍを３．７０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）が適切となると共に、レシオレンジ（１速段のギヤレシオと８速段のギヤレシオの比（図５（ｂ）の１速段の公比の欄に表示））も適切となる。
【０１２９】
又、図５（ｂ）の開放数の欄には、開放時に引き摺りトルクを発生させる油圧式多板クラッチおよびブレーキで構成される係合機構のうち非係合状態（連結が断たれた状態）にあるものの数（開放数）を各変速段毎に示している。これによれば、全ての変速段において、開放数が２以下となっており、特に６速段から８速段では、開放数が１となっていることが分かる。
【０１３０】
第３実施形態の自動変速機によれば、高速段域におけるフリクションロスを低減し、伝達効率の低下を抑制すると共に、第１同期噛合機構Ｓ１がトルク差の小さい５速段と６速段との間でしか切換えを行わないため、変速をスムーズに行うことができ、又、従来品からの設計変更が容易なため、製造コストを抑えることができる。
［第４実施形態］
次に、図７及び図８を参照して、本発明の自動変速機の第４実施形態について説明する。第４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と平行に配置した出力軸たる出力部材３とを備えている。出力部材３の回転は、出力部材３に固定の出力ギヤ３ａに噛合するファイナルドリブンギヤＤｆａを固定したデファレンシャルギヤＤｆを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。
【０１３１】
また、変速機ケース１内には、第１プラネタリギヤ４と第２プラネタリギヤ５とが入力軸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支持するキャリアＣａとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成されている。
【０１３２】
図８の下段に示す第１プラネタリギヤ４の速度線図を参照して、第１プラネタリギヤ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個の要素を、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。
【０１３３】
第２プラネタリギヤ５は、第１プラネタリギヤ４と同様に、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支持するキャリアＣｂとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成されている。
【０１３４】
図８の上段に示す第２プラネタリギヤ５の速度線図を参照して、第２プラネタリギヤ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個の要素を、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。尚、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５のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。
【０１３５】
第１プラネタリギヤ４のサンギヤＳａ（第１要素）は入力軸２に連結されている。また、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａ（第２要素）は、キャリアＣａに固定の駆動ギヤＧ１ａと、駆動ギヤＧ１ａに噛合する出力部材３に固定の従動ギヤＧ１ｂとから成る第１ギヤ列Ｇ１を介して出力部材３に連結され、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（第６要素）は、リングギヤＲｂに固定の駆動ギヤＧ２ａと、駆動ギヤＧ２ａに噛合する出力部材３に固定の従動ギヤＧ２ｂとから成る第２ギヤ列Ｇ２を介して出力部材３に連結されている。
【０１３６】
ここで、第１ギヤ列Ｇ１のギヤ比（従動ギヤの歯数／駆動ギヤの歯数）をｐ、第２ギア列Ｇ２のギヤ比をｑとして、ｐ＞ｑになっている。また、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａと第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂは、両ギヤ列Ｇ１，Ｇ２を介して出力部材３で連結されることになる。そして、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂは、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａの回転速度のｑ／ｐの速度で回転する。
【０１３７】
また、第４実施形態では、係合機構として、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂ（第４要素）と入力軸２とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第２係合機構たる第１油圧式多板クラッチＣ１と、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂ（第５要素）と入力軸２とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第３係合機構たる第２クラッチＣ２と、第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａ（第３要素）と第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂ（第５要素）とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第１係合機構としての噛合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１（シンクロメッシュ機構）と、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂ（第４要素）を変速機ケース１に固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第４係合機構たる第１ブレーキＢ１と、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂ（第５要素）を変速機ケース１に固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第５係合機構たる第２ブレーキＢ２とを備えている。
【０１３８】
第４実施形態においては、第１同期噛合機構Ｓ１と第２ブレーキＢ２とを係合させると、第１プラネタリギヤ４のサンギヤＳａの回転速度が「１」、第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａの回転速度が「０」になり、第１プラネタリギヤ４の速度線が図８に「１ｓｔ」で示す線になる。そして、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａの回転速度は１／（ｉ＋１）になり、出力部材３が第１ギヤ列Ｇ１を介して１／｛（ｉ＋１）ｐ｝の速度で回転して、１速段が確立される。
【０１３９】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第１プラネタリギヤ４のサンギヤＳａの回転速度が「１」、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂの回転速度が「０」になると共に、第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａと第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂとが等速度で回転し、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂが第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａの回転速度のｑ／ｐの速度で回転して、第１プラネタリギヤ４と第２プラネタリギヤ５の速度線は図８に「２ｎｄ」で示す線になる。そして、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａの回転速度は（ｊ＋１）ｐ／{（ｉ＋１）（ｊ＋１）ｐ−ｉｊｑ}、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂの回転速度は（ｊ＋１）ｑ／{（ｉ＋１）（ｊ＋１）ｐ−ｉｊｑ}になり、出力部材３が（ｊ＋１）／{（ｉ＋１）（ｊ＋１）ｐ−ｉｊｑ}の速度で回転して、２速段が確立される。
【０１４０】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第１同期噛合機構Ｓ１とを係合させると、第１プラネタリギヤ４のサンギヤＳａの回転速度と第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂの回転速度とが共に「１」になると共に、第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａと第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂとが等速度で回転し、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂが第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａの回転速度のｑ／ｐの速度で回転して、第１プラネタリギヤ４と第２プラネタリギヤ５の速度線は図８に「３ｒｄ」で示す線になる。そして、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａの回転速度は（ｉ＋ｊ＋１）ｐ／{（ｉ＋１）（ｊ＋１）ｐ−ｉｊｑ}、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂの回転速度は（ｉ＋ｊ＋１）ｑ／{（ｉ＋１）（ｊ＋１）ｐ−ｉｊｑ}になり、出力部材３が（ｉ＋ｊ＋１）／{（ｉ＋１）（ｊ＋１）ｐ−ｉｊｑ}の速度で回転して、３速段が確立される。
【０１４１】
第２油圧式多板クラッチＣ２と第１同期噛合機構Ｓ１とを係合させると、第１プラネタリギヤ４のサンギヤＳａの回転速度と第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａの回転速度とが共に「１」になって、第１プラネタリギヤ４がロック状態になり、第１プラネタリギヤ４の速度線は図８に「４ｔｈ」で示す線になる。そして、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａの回転速度は「１」になり、出力部材３が１／ｐの速度で回転して、４速段が確立される。
【０１４２】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂの回転速度と第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂの回転速度とが共に「１」になって、第２プラネタリギヤ５がロック状態になり、第２プラネタリギヤ５の速度線は図８に「５ｔｈ」で示す線になる。そして、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂの回転速度は「１」になり、出力部材３が１／ｑの速度で回転して、５速段が確立される。
【０１４３】
第２油圧式多板クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂの回転速度が「０」、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂの回転速度が「１」になり、第２プラネタリギヤ５の速度線は図８に「６ｔｈ」で示す線になる。そして、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂの回転速度は（ｊ＋１）／ｊになり、出力部材３が（ｊ＋１）／（ｊｑ）の速度で回転して、６速段が確立される。
【０１４４】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂの回転速度が「１」、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂの回転速度が「０」になり、第２プラネタリギヤ５の速度線は図８に「Ｒｅｖ」で示す線になる。そして、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂの回転速度は−１／ｊになり、出力部材３が−１／（ｊｑ）の速度で回転して、後進段が確立される。
【０１４５】
尚、図８中の点線で示す速度線は、第１と第２の両プラネタリギヤ４，５のうち動力伝達する一方のプラネタリギヤに追従して他方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。
【０１４６】
図７（ｂ）は、上述した各変速段と第１同期噛合機構Ｓ１、油圧式多板クラッチＣ１，Ｃ２、ブレーキＢ１，Ｂ２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。また、図７（ｂ）は、第１プラネタリギヤ４のギヤ比ｉを２．３０、第２プラネタリギヤ５のギヤ比ｊを３．２０、第１ギヤ列Ｇ１のギヤ比ｐを１．３２、第２ギヤ列Ｇ２のギヤ比ｑを０．９５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、レシオレンジ（一速レシオ／６速レシオ）も適切になる。
【０１４７】
又、図７（ｂ）の開放数の欄には、開放時に引き摺りトルクを発生させる油圧式多板クラッチおよびブレーキで構成される係合機構のうち非係合状態（連結が断たれた状態）にあるものの数（開放数）を各変速段毎に示している。これによれば、全ての変速段において、開放数が３以下となっており、特に５速段、６速段、後進段では、開放数が２となっていることが分かる。
【０１４８】
第４実施形態の自動変速機によれば、高速段域におけるフリクションロスを低減し、伝達効率の低下を抑制すると共に、第１同期噛合機構Ｓ１がトルク差の小さい４速段と５速段との間でしか切換えを行わないため、変速をスムーズに行うことができ、又、従来品からの設計変更が容易なため、製造コストを抑えることができる。
【０１４９】
また、プラネタリギヤとして第１と第２の２つのプラネタリギヤ４，５を用いるだけであるため、３つのプラネタリギヤを用いるものに比し、変速機の軸長を短縮できる。更に、２速段と３速段以外の変速段では第１と第２の両プラネタリギヤ４，５の片方のプラネタリギヤ単独での動力伝達が行われると共に、４速段と５速段とにおいて夫々第１プラネタリギヤ４と第２プラネタリギヤ５とがロック状態になるため、噛合伝達効率は１００％になり、全ての変速段のトータルの伝達効率が向上する。
【０１５０】
尚、第４実施形態では、第１と第２の各プラネタリギヤ４，５をシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成したが、ダブルピニオン型のプラネタリギヤで第１プラネタリギヤ４や第２プラネタリギヤ５を構成することも可能である。第１プラネタリギヤ４をダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成した場合、サンギヤとキャリアとの一方が第１要素、リングギヤが第２要素、サンギヤとキャリアとの他方が第３要素になる。また、第２プラネタリギヤ５をダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成した場合、サンギヤとキャリアとの一方が第４要素、リングギヤが第５要素、サンギヤとキャリアとの他方が第６要素になる。
【０１５１】
また、第４実施形態では、入力軸２の周りに、一端側から順に、第１ギヤ列Ｇ１と、第１プラネタリギヤ４と、第１同期噛合機構Ｓ１と、第２ブレーキＢ２と、第２ギヤ列Ｇ２と、第２油圧多板クラッチＣ２と、第２プラネタリギヤ５と、第１ブレーキＢ１と、第１油圧多板クラッチＣ１とを配置したが、これに限定されない。例えば、第１ギヤ列Ｇ１と第２ギヤ列Ｇ２との間に、第１同期噛合機構Ｓ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第２ブレーキＢ２とを配置してもよい。更に、入力軸２の一端側から順に、第１ブレーキＢ１と、第２ギヤ列Ｇ２と、第２プラネタリギヤ５と、第１油圧式多板クラッチＣ１と、第２油圧式多板クラッチＣ２と、第１同期噛合機構Ｓ１と、第２ブレーキＢ２と、第１ギヤ列Ｇ１と、第１プラネタリギヤ４とを配置してもよい。また、第１プラネタリギヤ４と第２プラネタリギヤ５との間に第１ギヤ列Ｇ１と第２ギヤ列Ｇ２とを配置することも可能である。
［第５実施形態］
次に、図９及び図１０を参照して、本発明の自動変速機の第５実施形態について説明する。
【０１５２】
第５実施形態の自動変速機は、動力源たる図外のエンジンに連結される流体トルクコンバータＴＣを備えている。流体トルクコンバータＴＣは、エンジンのフライホイール２ａに回転振動吸収用のダンパ２ｂを介して連結されるポンプＰｏと、ポンプＰｏから内部流体を介して動力伝達されるタービンＴａと、ポンプＰｏとタービンＴａとの間に介設され一方向クラッチを介して変速機ケース１に固定されるステータＳｔと、タービンＴａをポンプＰｏに機械的に連結するロックアップクラッチＬＣとを備えている。
【０１５３】
又、変速機ケース１内には、タービンＴａと連結する中空の第１入力軸２１と、第１入力軸２１内に同心に内挿された第２入力軸２２とが回転自在に軸支されている。又、自動変速機は、入力用の第１プラネタリギヤ４と、変速用の第２プラネタリギヤ５及び第３プラネタリギヤ６と、出力ギヤからなる出力部材３とを備え、何れも第１，第２入力軸２１，２２と同心に配置される。出力部材３の回転は、図外のデファレンシャルギヤを介して車両の左右両輪に伝達される。
【０１５４】
ロックアップクラッチＬＣには、第２入力軸２２と連結する第２入力軸用ディスク２２ａが介設されている。ロックアップクラッチＬＣを係合させるとポンプＰｏとタービンＴａとが機械的に連結されると共に、第２入力軸２２も第２入力軸用ディスク２２ａを介してポンプＰｏとタービンＴａとに機械的に連結される。尚、ロックアップクラッチＬＣは、単板式のものでも多板式のものでもよい。
【０１５５】
第１プラネタリギヤ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支持するキャリアＣａとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成されている。
【０１５６】
図１０の上段に示す速度線図を参照して、第１プラネタリギヤ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個の要素を、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。
【０１５７】
尚、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。第５実施形態では、サンギヤＳａを変速機ケース１に固定される固定要素とし、リングギヤＲａを第１入力軸２１に連結される入力要素として、キャリアＣａが出力要素になるようにしている。第１プラネタリギヤ４の出力速度（キャリアＣａの回転速度）Ｎ１はｉ／（ｉ＋１）になり、速度線図から明らかなように、第１入力軸２１の回転が減速されてキャリアＣａから出力される。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。
【０１５８】
第２プラネタリギヤ５は、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤＳｂ、他方がリングギヤＲｂに噛合する一対のピニオンＰｂ，Ｐｂ’を自転及び公転自在に支持するキャリアＣｂとから成るダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成されている。
【０１５９】
第３プラネタリギヤ６は、サンギヤＳｃと、リングギヤＲｃと、サンギヤＳｃとリングギヤＲｃとに噛合するピニオンＰｃを自転及び公転自在に支持するキャリアＣｃとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成されている。
【０１６０】
図１０の下段に示す速度線図を参照して、第２プラネタリギヤ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個の要素を、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要素はキャリアＣｂ、第５要素はリングギヤＲｂ、第６要素はサンギヤＳｂになる。尚、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５のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。
【０１６１】
又、第３プラネタリギヤ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個の要素を、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要素はサンギヤＳｃ、第８要素はキャリアＣｃ、第９要素はリングギヤＲｃになる。尚、サンギヤＳｃ（縦線Ｙ２）とキャリアＣｃ（縦線Ｙ４）間の間隔とキャリアＣｃ（縦線Ｙ４）とリングギヤＲｃ（縦線Ｙ５）間の間隔との比は、第３プラネタリギヤ６のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。
【０１６２】
ここで、第５実施形態では、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（第５要素）を第２入力軸２２に連結し、サンギヤＳｂ（第６要素）と第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃ（第９要素）とを連結して連結体Ｓｂ，Ｒｃが構成され、キャリアＣｃ（第８要素）を出力部材３に連結している。
【０１６３】
又、係合機構として、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａ（第２要素）と第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂ（第４要素）とを連結する状態とこの状態を断つ状態とに切換自在な第２係合機構たる第１油圧式多板クラッチＣ１と、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａ（第２要素）と連結体Ｓｂ，Ｒｃ（第６，第９要素）とを連結する状態とこの状態を断つ状態とに切換自在な第１係合機構としての噛合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１と、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂ（第４要素）と第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃ（第７要素）とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第３係合機構たる第１切換クラッチＣｘと、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（第５要素）と第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃ（第７要素）とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第４係合機構たる第２切換クラッチＣｙと、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（第５要素）を変速機ケース１に固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第５係合機構たる第１ブレーキＢ１とを備えている。両切換クラッチＣｘ，Ｃｙは油圧式多板クラッチで構成される。
【０１６４】
上記の如く第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂと第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃとを連結して連結体Ｓｂ，Ｒｃを構成することにより、図１０の下段に示す速度線図において、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂは、第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃと同一の縦線Ｙ５上に常時位置する。一方、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂとキャリアＣｂの速度線図上の位置は、第１切換クラッチＣｘを係合させた場合と第２切換クラッチＣｙを係合させた場合とで異なる。
【０１６５】
これを詳述するに、第１切換クラッチＣｘの係合時には、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂが第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃと同一の縦線Ｙ２上に位置し、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂは、縦線Ｙ２と縦線Ｙ５間の間隔の１／ｊだけ縦線Ｙ２から右側に離れた縦線Ｙ３上に位置する。又、第２切換クラッチＣｙの係合時には、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂが縦線Ｙ２上に位置し、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂは、縦線Ｙ２との間の間隔と縦線Ｙ５との間の間隔との比が１：ｊとなるように縦線Ｙ２から左に離れた縦線Ｙ１上に位置する。
【０１６６】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１切換クラッチＣｘと第１ブレーキＢ１とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（縦線Ｙ３）の回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃが位置する縦線Ｙ４での回転速度は「１ｓｔ」になって、１速段が確立される。
【０１６７】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２切換クラッチＣｙと第１ブレーキＢ１とを係合させると、第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃ（縦線Ｙ２）の回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃが位置する縦線Ｙ４での回転速度は「２ｎｄ」になって、２速段が確立される。
【０１６８】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１切換クラッチＣｘと第２切換クラッチＣｙとを係合させると、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂとキャリアＣｂとが連結されて、第２プラネタリギヤ５が各要素の相対回転不能なロック状態になるため、縦線Ｙ２での回転速度と縦線Ｙ５での回転速度とが共に第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、縦線Ｙ４での回転速度もＮ１である「３ｒｄ」になって、３速段が確立される。尚、３速段においては、第１油圧式多板クラッチＣ１も一緒に係合させてもよい。これにより、第１油圧式多板クラッチＣ１でフリクションロスが発生することを確実に防止することができる。
【０１６９】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２切換クラッチＣｙとロックアップクラッチＬＣとを係合させると、縦線Ｙ２での回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度がＮ１になり、縦線Ｙ４での回転速度が「４ｔｈ」になって、４速段が確立される。第５実施形態では、４速段以上の変速段においてはロックアップクラッチＬＣを係合させてトルクコンバータＴＣにおけるスリップを防止することで燃費の向上を図るように構成されている。
【０１７０】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１切換クラッチＣｘとロックアップクラッチＬＣとを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度がＮ１になり、縦線Ｙ４での回転速度が「５ｔｈ」になって、５速段が確立される。
【０１７１】
第１切換クラッチＣｘと第２切換クラッチＣｙとロックアップクラッチＬＣとを係合させると、第２プラネタリギヤ５が各要素の相対回転不能なロック状態になるため、縦線Ｙ２での回転速度と縦線Ｙ５での回転速度とが共に「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度も１である「６ｔｈ」になって、６速段が確立される。
【０１７２】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第１切換クラッチＣｘとロックアップクラッチＬＣとを係合させると、縦線Ｙ２での回転速度がＮ１、縦線Ｙ３での回転速度が「１」となり、縦線Ｙ４での回転速度が「７ｔｈ」となって、７速段が確立される。
【０１７３】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２切換クラッチＣｙとロックアップクラッチＬＣとを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度がＮ１、縦線Ｙ２での回転速度が「１」となり、縦線Ｙ４での回転速度が「８ｔｈ」となって、８速段が確立される。
【０１７４】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第１切換クラッチＣｘと第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ２での回転速度がＮ１、縦線Ｙ３での回転速度が「０」となり、縦線Ｙ４での回転速度がマイナスの「Ｒｅｖ１」となって、後進１速段が確立される。
【０１７５】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２切換クラッチＣｙと第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度がＮ１、縦線Ｙ２での回転速度が「０」となり、縦線Ｙ４での回転速度がマイナスの「Ｒｅｖ２」となって、後進２速段が確立される。
【０１７６】
図９（ｂ）は、上述した各変速段と第１同期噛合機構Ｓ１、クラッチＣ１，Ｃｘ，Ｃｙ、ブレーキＢ１、ロックアップクラッチＬＣ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９（ｂ）は、第１プラネタリギヤ４のギヤ比ｉを１．４、第２プラネタリギヤ５のギヤ比ｊを２．４、第３プラネタリギヤ６のギヤ比ｋを１．７とした場合における各変速段のギヤレシオ（第１入力軸２１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）およびレシオレンジ（１速段と８速段のギヤレシオの比（図９（ｂ）の１速段のギヤレシオの右隣の欄に表示））が適切になる。
【０１７７】
第５実施形態の自動変速機によれば、高速段域におけるフリクションロスを低減し、伝達効率の低下を抑制すると共に、第１同期噛合機構Ｓ１がトルク差の小さい５速段と６速段との間でしか切換えを行わないため、変速をスムーズに行うことができ、又、従来品からの設計変更が容易なため、製造コストを抑えることができる。
【０１７８】
又、ロックアップクラッチＬＣを除く第１同期噛合機構Ｓ１、クラッチＣ１，Ｃｘ，Ｃｙ、ブレーキＢ１の５つの係合機構で、前進８段の変速を行うことができる。従って、従来のものよりも係合機構が１つ少ないにもかかわらず、前進変速段が１段多い自動変速機を構成することができ、又、係合機構が１つ減るため、小型化と構成の簡略化を図ることができる。又、第５実施形態のものによれば、図９（ｂ）の開放数の欄に示すように、全ての変速段において開放されている係合機構の数を３つ以下とすることができ、特に１〜３速段と、６〜８速段においては開放されている係合機構の数を２、２つの後進段においては１とすることができ、更に３速段においては第１油圧式多板クラッチＣ１も係合させれば、開放されている係合機構の数を１とすることができる。従って、第５実施形態のものによれば、フリクションロスを軽減し、自動変速機の効率を向上させることができる。
【０１７９】
尚、第５実施形態の自動変速機においては、入力用の第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａを第１入力軸２１に連結される入力要素、サンギヤＳａを変速機ケース１に固定される固定要素、キャリアＣａを出力要素としているが、サンギヤＳａを入力要素、リングギヤＲａを固定要素、キャリアＣａを出力要素としてもよい。又、第１プラネタリギヤをダブルピニオン型のブラネタリギヤで構成し、サンギヤＳａとキャリアＣａの一方を入力要素、他方を固定要素、リングギヤＲａを出力要素としてもよい。この場合、第１要素がサンギヤＳａとキャリアＣａの一方、第２要素がリングギヤＲａ、第３要素がサンギヤＳａとキャリアＣａの他方となる。
【０１８０】
又、第３プラネタリギヤ６を第２プラネタリギヤ５の径方向内側に配置して、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂと第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃとを一体化してもよい。これによれば、自動変速機の軸長を更に短縮できる。
［第６実施形態］
次に、図１１を参照して、本発明の自動変速機の第６実施形態を説明する。第６実施形態の自動変速機は、第５実施形態の自動変速機の第２入力軸２２及び第２入力軸用ディスク２２ａに代えて、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（第５要素）と入力軸２とを解除自在に連結する第２油圧式多板クラッチＣ２を設けたものであり、他の構成は第５実施形態と同一である。尚、第６実施形態の自動変速機においては、第２油圧式多板クラッチＣ２を第３係合機構とし、第１切換クラッチＣｘを第４係合機構とし、第２切換クラッチＣｙを第５係合機構とし、第１ブレーキＢ１を第６係合機構とする。
【０１８１】
第６実施形態の自動変速機によれば、高速段域および低速段域におけるフリクションロスを低減し、伝達効率の低下を抑制すると共に、第１同期噛合機構Ｓ１がトルク差の小さい５速段と６速段との間でしか切換えを行わないため、変速をスムーズに行うことができ、又、従来品からの設計変更が容易なため、製造コストを抑えることができる。
［第７実施形態］
次に、図１２、図１３を参照して、本発明の自動変速機の第７実施形態について説明する。第７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と同心に配置された出力ギヤから成る出力部材３とを備えている。出力部材３の回転は、図外のデファレンシャルギヤを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。
【０１８２】
又、変速機ケース１内には、入力軸２の周りに位置させて、入力用の第１プラネタリギヤ４と、変速用のプラネタリギヤＰＧとが配置されている。第１プラネタリギヤ４は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、互いに噛合すると共に、一方がサンギヤＳａに噛合し、他方がリングギヤＲａに噛合する一対のピニオンＰａ，Ｐａ’を自転及び公転自在に軸支するキャリアＣａとからなるダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。
【０１８３】
第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａは入力軸２に連結されて入力要素となり、サンギヤＳａは変速機ケース１に固定されて固定要素となり、リングギヤＲａが出力要素となる。図１３の上段に第１プラネタリギヤ４の速度線図を示す。第１プラネタリギヤ４の速度線図において、下方の横線は回転速度が「０」であることを示し、上方の横線は回転速度が入力軸の回転を「１」としてこれと同一である「１」であることを示している。第１プラネタリギヤ４のギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）をｉとすると、第１プラネタリギヤ４は入力軸２の回転速度「１」を（ｉ−１）／ｉに減速して出力要素たるリングギヤＲａから出力する。即ち、出力要素たるリングギヤＲａの回転速度Ｎ１は（ｉ−１）／ｉとなる。
【０１８４】
変速用のプラネタリギヤＰＧは、第２プラネタリギヤ５と第３プラネタリギヤ６とで構成される。第２プラネタリギヤ５は、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、サンギヤＳｂ及びリングギヤＲｂ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で構成される。
【０１８５】
第３プラネタリギヤ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で構成される。
【０１８６】
第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂと第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃとは、互いに連結されて連結体Ｒｂ，Ｃｃを構成する。連結体Ｒｂ，Ｃｃは出力部材３に連結されている。
【０１８７】
図１３の中段に示す速度線図を参照して、第２プラネタリギヤ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個の要素を、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Ｓｂ、第２要素はキャリアＣｂ、第３要素はリングギヤＲｂになる。尚、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５のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。
【０１８８】
又、第３プラネタリギヤ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個の要素を、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Ｓｃ、第５要素はキャリアＣｃ、第６要素はリングギヤＲｃになる。尚、サンギヤＳｃ（縦線Ｙ２）とキャリアＣｃ（縦線Ｙ４）間の間隔とキャリアＣｃ（縦線Ｙ４）とリングギヤＲｃ（縦線Ｙ５）間の間隔との比は、第３プラネタリギヤ６のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。
【０１８９】
又、第７実施形態の自動変速機は、係合機構として、第１係合要素としての噛合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１と、第２係合要素たる第１油圧式多板クラッチＣ１と、第３係合要素たる第２油圧式多板クラッチＣ２と、第４係合要素たる第１切換クラッチＣｘと、第５係合要素たる第２切換クラッチＣｙと、第６係合要素たる第１ブレーキＢ１とを備える。両切換クラッチＣｘ，Ｃｙ及び第１ブレーキＢ１は、油圧式多板クラッチおよび油圧式多板ブレーキで構成される。
【０１９０】
第１同期噛合機構Ｓ１は、第１プラネタリギヤ４の出力要素たるリングギヤＲａと第３プラネタリギヤ６の第６要素たるリングギヤＲｃとを解除自在に連結する。第１油圧式多板クラッチＣ１は、第１プラネタリギヤ４の出力要素たるリングギヤＲａと第２プラネタリギヤ５の第１要素たるサンギヤＳｂと解除自在に連結する。
【０１９１】
第２油圧式多板クラッチＣ２は、第２プラネタリギヤ５の第２要素たるキャリアＣｂと入力軸２とを解除自在に連結する。第１切換クラッチＣｘは、第２プラネタリギヤ５の第１要素たるサンギヤＳｂと第３プラネタリギヤ６の第４要素たるサンギヤＳｃとを解除自在に連結する。第２切換クラッチＣｙは、第２プラネタリギヤ５の第２要素たるキャリアＣｂと第３プラネタリギヤ６の第４要素たるサンギヤＳｃとを解除自在に連結する。第１ブレーキＢ１は、第２プラネタリギヤ５の第２要素たるキャリアＣｂを変速機ケース１に解除自在に固定する。
【０１９２】
上記の如く第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂと第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃとを連結して連結体Ｒｂ，Ｃｃを構成することにより、図１３の下段に示す速度線図において、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂは、第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃと同一の縦線Ｙ４上に常時位置する。一方、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂとキャリアＣｂの速度線図上の位置は、第１切換クラッチＣｘを係合させた場合と第２切換クラッチＣｙを係合させた場合とで異なる。
【０１９３】
これを詳述するに、第１切換クラッチＣｘの係合時には、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂが第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃと同一の縦線Ｙ２上に位置し、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂは、縦線Ｙ２と縦線Ｙ４間の間隔のｊ／（ｊ＋１）だけ縦線Ｙ２から右側に離れた縦線Ｙ３上に位置する。又、第２切換クラッチＣｙの係合時には、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂが縦線Ｙ２上に位置し、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂは、縦線Ｙ２との間の間隔と縦線Ｙ４との間の間隔との比がｊ：ｊ＋１となるように縦線Ｙ２から左に離れた縦線Ｙ１上に位置する。
【０１９４】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１切換クラッチＣｘと第１ブレーキＢ１とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂ（縦線Ｙ３）の回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃが位置する縦線Ｙ４での回転速度は「１ｓｔ」になって、１速段が確立される。
【０１９５】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２切換クラッチＣｙと第１ブレーキＢ１とを係合させると、第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃ（縦線Ｙ２）の回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃが位置する縦線Ｙ４での回転速度は「２ｎｄ」になって、２速段が確立される。
【０１９６】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１切換クラッチＣｘと第２切換クラッチＣｙとを係合させると、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂとキャリアＣｂとが連結されて、第２プラネタリギヤ５が各要素の相対回転不能なロック状態になるため、縦線Ｙ２での回転速度と縦線Ｙ５での回転速度とが共に第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、縦線Ｙ４での回転速度もＮ１である「３ｒｄ」になって、３速段が確立される。尚、３速段においては、第１油圧式多板クラッチＣ１も一緒に係合させてもよい。これにより、第１油圧式多板クラッチＣ１でフリクションロスが発生することを確実に防止することができる。
【０１９７】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第２切換クラッチＣｙとを係合させると、縦線Ｙ２での回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度がＮ１になり、縦線Ｙ４での回転速度が「４ｔｈ」になって、４速段が確立される。
【０１９８】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第１切換クラッチＣｘとを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度がＮ１になり、縦線Ｙ４での回転速度が「５ｔｈ」になって、５速段が確立される。
【０１９９】
第２油圧式多板クラッチＣ２と第１切換クラッチＣｘと第２切換クラッチＣｙとを係合させると、第２プラネタリギヤ５が各要素の相対回転不能なロック状態になるため、縦線Ｙ２での回転速度と縦線Ｙ５での回転速度とが共に「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度も１である「６ｔｈ」になって、６速段が確立される。
【０２００】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第２切換クラッチＣｙとを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度がＮ１、縦線Ｙ２での回転速度が「１」となり、縦線Ｙ４での回転速度が「７ｔｈ」となって、７速段が確立される。
【０２０１】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２切換クラッチＣｙと第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度がＮ１、縦線Ｙ２での回転速度が「０」となり、縦線Ｙ４での回転速度がマイナスの「Ｒｅｖ」となって、後進段が確立される。
【０２０２】
図１２（ｂ）は、上述した各変速段と第１同期噛合機構Ｓ１、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃｘ，Ｃｙ、ブレーキＢ１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１２（ｂ）は、第１プラネタリギヤ４のギヤ比ｉを２．０、第２プラネタリギヤ５のギヤ比ｊを２．０、第３プラネタリギヤ６のギヤ比ｋを２．０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）およびレシオレンジ（１速段と７速段のギヤレシオの比（図１２（ｂ）の１速段のギヤレシオの右隣の欄に表示））が適切になる。
【０２０３】
又、図１２（ｂ）の開放数の欄には、開放時に引き摺りトルクを発生させる油圧式多板クラッチおよびブレーキで構成される係合機構のうち非係合状態（連結が断たれた状態）にあるものの数（開放数）を各変速段毎に示している。これによれば、全ての変速段において、開放数が３以下となっており、特に６速段、７速段、後進段では、開放数が２となり、３速段でも第１油圧式多板クラッチＣ１を係合させれば、開放数を２とすることができる。
【０２０４】
第７実施形態の自動変速機によれば、高速段域におけるフリクションロスを低減し、伝達効率の低下を抑制すると共に、第１同期噛合機構Ｓ１がトルク差の小さい５速段と６速段との間でしか切換えを行わないため、変速をスムーズに行うことができ、又、従来品からの設計変更が容易なため、製造コストを抑えることができる。
【０２０５】
尚、第７実施形態においては、入力用の第１プラネタリギヤ４を、入力軸２の回転を減速して出力するものとしたが、これに限らず、第１プラネタリギヤ４を入力軸２の回転を増速して出力するものとしてもよい。この場合、例えば、第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａを入力軸２に連結して入力要素とし、サンギヤＳａを変速機ケース１に固定して固定要素とし、キャリアＣａを出力要素とすればよい。
［第８実施形態］
次に、図１４、図１５を参照して、本発明の自動変速機の第８実施形態について説明する。第８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と同心に配置された出力ギヤから成る出力部材３とを備えている。出力部材３の回転は、図外のデファレンシャルギヤを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。
【０２０６】
又、変速機ケース１内には、入力軸２の周りに位置させて、入力用の第１プラネタリギヤ４と、変速用のプラネタリギヤＰＧとが配置されている。第１プラネタリギヤ４は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、サンギヤＳａ及びリングギヤＲａ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とからなるシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。
【０２０７】
第１プラネタリギヤ４のサンギヤＳａは入力軸２に連結されて入力要素となり、リングギヤＲａは変速機ケース１に固定されて固定要素となり、キャリアＣａが出力要素となる。図１５の上段に第１プラネタリギヤ４の速度線図を示す。第１プラネタリギヤ４の速度線図において、下方の横線は回転速度が「０」であることを示し、上方の横線は回転速度が入力軸の回転を「１」としてこれと同一である「１」であることを示している。第１プラネタリギヤ４のギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）をｉとすると、第１プラネタリギヤ４は入力軸２の回転速度「１」を１／（ｉ＋１）に減速して出力要素たるキャリアＣａから出力する。即ち、出力要素たるキャリアＣａの回転速度Ｎ１は１／（ｉ＋１）となる。
【０２０８】
変速用のプラネタリギヤＰＧは、第２プラネタリギヤ５と第３プラネタリギヤ６とで構成される。第２プラネタリギヤ５は、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、サンギヤＳｂ及びリングギヤＲｂ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で構成される。
【０２０９】
第３プラネタリギヤ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で構成される。
【０２１０】
第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂと第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃとは、互いに連結されて連結体Ｒｂ，Ｓｃを構成する。又、第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃは出力部材３に連結されている。
【０２１１】
図１５の中段に示す速度線図を参照して、第２プラネタリギヤ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個の要素を、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Ｓｂ、第２要素はキャリアＣｂ、第３要素はリングギヤＲｂになる。尚、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５のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。
【０２１２】
又、第３プラネタリギヤ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個の要素を、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要素はリングギヤＲｃ、第５要素はキャリアＣｃ、第６要素はサンギヤＳｃになる。尚、サンギヤＳｃ（縦線Ｙ５）とキャリアＣｃ（縦線Ｙ３）間の間隔とキャリアＣｃ（縦線Ｙ３）とリングギヤＲｃ（縦線Ｙ２）間の間隔との比は、第３プラネタリギヤ６のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。
【０２１３】
又、第８実施形態の自動変速機は、係合機構として、第１係合要素としての噛合機構たる切換用同期噛合機構Ｓｙと、第２係合要素たる第１油圧式多板クラッチＣ１と、第３係合要素たる第２油圧式多板クラッチＣ２と、第４係合要素たる第１切換クラッチＣｘと、第５係合要素たる第１ブレーキＢ１と、第６係合要素たる第３油圧式多板クラッチＣ３とを備える。第１切換クラッチＣｘ及び第１ブレーキＢ１は、油圧式多板クラッチおよび油圧式多板ブレーキで構成される。
【０２１４】
切換用同期噛合機構Ｓｙは、第２プラネタリギヤ５の第２要素たるキャリアＣｂと第３プラネタリギヤ６の第５要素たるキャリアＣｃとを解除自在に連結する。第１油圧式多板クラッチＣ１は、第１プラネタリギヤ４の出力要素たるキャリアＣａと第２プラネタリギヤ５の第２要素たるキャリアＣｂとを解除自在に連結する。
【０２１５】
第２油圧式多板クラッチＣ２は、第２プラネタリギヤ５の第１要素たるサンギヤＳｂと入力軸２とを解除自在に連結する。第１切換クラッチＣｘは、第２プラネタリギヤ５の第１要素たるサンギヤＳｂと第３プラネタリギヤ６の第５要素たるキャリアＣｃとを解除自在に連結する。第１ブレーキＢ１は、第２プラネタリギヤ５の第１要素たるサンギヤＳｂを変速機ケース１に解除自在に固定する。
【０２１６】
上記の如く第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂと第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃとを連結して連結体Ｒｂ，Ｓｃを構成することにより、図１５の下段に示す速度線図において、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂは、第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃと同一の縦線Ｙ５上に常時位置する。一方、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂとキャリアＣｂの速度線図上の位置は、第１切換クラッチＣｘを係合させた場合と切換用同期噛合機構Ｓｙを係合させた場合とで異なる。
【０２１７】
これを詳述するに、第１切換クラッチＣｘの係合時には、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂが第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃと同一の縦線Ｙ３上に位置し、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂは、縦線Ｙ３と縦線Ｙ５との間の間隔のｊ／（ｊ＋１）だけ縦線Ｙ３から右側に離れた縦線Ｙ４上に位置する。又、切換用同期噛合機構Ｓｙの係合時には、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂが縦線Ｙ３上に位置し、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂは、縦線Ｙ３との間の間隔と縦線Ｙ５との間の間隔との比がｊ：ｊ＋１となるように縦線Ｙ３から左に離れた縦線Ｙ１上に位置する。
【０２１８】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第３油圧式多板クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂ（縦線Ｙ１）の回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「１ｓｔ」になって、１速段が確立される。
【０２１９】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第１油圧式多板クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂ（縦線Ｙ１）の回転速度が「０」、縦線Ｙ３での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「２ｎｄ」になって、２速段が確立される。
【０２２０】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第１油圧式多板クラッチＣ１と第３油圧式多板クラッチＣ３とを係合させると、第２、第３プラネタリギヤ５，６の各要素が、相対回転不能なロック状態となると共に、Ｎ１の速度で回転して、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度もＮ１である「３ｒｄ」となり、３速段が確立される。
【０２２１】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂ（縦線Ｙ１）の回転速度が「１」、縦線Ｙ３での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「４ｔｈ」になって、４速段が確立される。
【０２２２】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第２油圧式多板クラッチＣ２と第３油圧式多板クラッチＣ３とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂ（縦線Ｙ１）の回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「５ｔｈ」になって、５速段が確立される。
【０２２３】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第２油圧式多板クラッチＣ２と第１切換クラッチＣｘとを係合させると、第２、第３プラネタリギヤ５，６の各要素が、相対回転不能なロック状態となると共に、「１」の速度で回転して、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度も「１」である「６ｔｈ」となり、６速段が確立される。
【０２２４】
第２油圧式多板クラッチＣ２と第３油圧式多板クラッチＣ３と第１切換クラッチＣｘとを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「７ｔｈ」になって、７速段が確立される。
【０２２５】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第１切換クラッチＣｘとを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度が「１」、縦線Ｙ４での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「８ｔｈ」になって、８速段が確立される。
【０２２６】
第３油圧式多板クラッチＣ３と第１切換クラッチＣｘと第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ５での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１、縦線Ｙ３での回転速度が「０」になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度はマイナスの「Ｒｅｖ１」になって、後進１速段が確立される。
【０２２７】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第１切換クラッチＣｘと第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ４での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１、縦線Ｙ３での回転速度が「０」になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度はマイナスの「Ｒｅｖ２」になって、後進２速段が確立される。
【０２２８】
図１４（ｂ）は、上述した各変速段と切換用同期噛合機構Ｓｙ、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃｘ、ブレーキＢ１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１４（ｂ）は、第１プラネタリギヤ４のギヤ比ｉを１．４、第２プラネタリギヤ５のギヤ比ｊを１．４、第３プラネタリギヤ６のギヤ比ｋを３．０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）およびレシオレンジ（１速段と８速段のギヤレシオの比（図１４（ｂ）の１速段の公比の欄に表示））が適切になる。
【０２２９】
又、図１４（ｂ）の開放数の欄には、開放時に引き摺りトルクを発生させる油圧式多板クラッチおよびブレーキで構成される係合機構のうち非係合状態（連結が断たれた状態）にあるものの数（開放数）を各変速段毎に示している。これによれば、全ての変速段において、開放数が３以下となっており、特に７速段、８速段、後進１速段、後進２速段では、開放数が２となることがわかる。
【０２３０】
第８実施形態の自動変速機によれば、高速段域におけるフリクションロスを低減し、伝達効率の低下を抑制すると共に、切換用同期噛合機構Ｓｙがトルク差の小さい６速段と７速段との間でしか切換えを行わないため、変速をスムーズに行うことができ、又、従来品からの設計変更が容易なため、製造コストを抑えることができる。
【０２３１】
尚、第８実施形態においては、入力用の第１プラネタリギヤ４を、入力軸２の回転を減速して出力するものとしたが、これに限らず、第１プラネタリギヤ４を入力軸２の回転を増速して出力するものとしてもよい。この場合、例えば、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａを入力軸２に連結して入力要素とし、リングギヤＲａを変速機ケース１に固定して固定要素とし、サンギヤＳａを出力要素とすればよい。
［第９実施形態］
次に、図１６、図１７を参照して、本発明の自動変速機の第９実施形態について説明する。第９実施形態の自動変速機は、第２プラネタリギヤ５の第１要素をリングギヤＲｂ、第３要素をサンギヤＳｂとし、第２プラネタリギヤ５の第３要素たるサンギヤＳｂと第３プラネタリギヤ６の第６要素たるサンギヤＳｃとを連結して連結体Ｓｂ，Ｓｃを構成し、第８実施形態の第３油圧式多板クラッチＣ３に代えて、連結体Ｓｂ，Ｓｃを変速機ケース１に解除自在に固定する第６係合機構たる第２ブレーキＢ２を備える点で、第８実施形態の自動変速機と異なる。
【０２３２】
この場合、第１切換クラッチＣｘの係合時には、第２プラネタリギヤ５の第１要素たるリングギヤＲｂが第３プラネタリギヤ６の第５要素たるキャリアＣｃと同一の縦線Ｙ３上に位置し、第２プラネタリギヤ５の第２要素たるキャリアＣｂは、縦線Ｙ３と縦線Ｙ５との間の間隔の１／（ｊ＋１）だけ縦線Ｙ３から右側に離れた縦線Ｙ４上に位置する。
【０２３３】
又、切換用同期噛合機構Ｓｙの係合時には、第２プラネタリギヤ５の第２要素たるキャリアＣｂが縦線Ｙ３上に位置し、第２プラネタリギヤ５の第１要素たるリングギヤＲｂは、縦線Ｙ３との間の間隔と縦線Ｙ５との間の間隔との比が１：ｊ＋１となるように縦線Ｙ３から左に離れた縦線Ｙ１上に位置する。他の構成は第８実施形態の自動変速機と同一である。
【０２３４】
第９実施形態の自動変速機では、切換用同期噛合機構Ｓｙと第１油圧式多板クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（縦線Ｙ１）の回転速度が「０」、縦線Ｙ３での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「１ｓｔ」になって、１速段が確立される。
【０２３５】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第１油圧式多板クラッチＣ１と第１切換クラッチＣｘとを係合させると、第２、第３プラネタリギヤ５，６の各要素が、相対回転不能なロック状態となると共に、Ｎ１の速度で回転して、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度もＮ１である「２ｎｄ」となり、２速段が確立される。
【０２３６】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第１油圧式多板クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１、縦線Ｙ５での回転速度が「０」となり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「３ｒｄ」になって、３速段が確立される。
【０２３７】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（縦線Ｙ１）の回転速度が「１」、縦線Ｙ３での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「４ｔｈ」になって、４速段が確立される。
【０２３８】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第２油圧式多板クラッチＣ２と第２ブレーキＢ２とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（縦線Ｙ１）の回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度が「０」となり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「５ｔｈ」になって、５速段が確立される。
【０２３９】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第２油圧式多板クラッチＣ２と第１切換クラッチＣｘとを係合させると、第２、第３プラネタリギヤ５，６の各要素が、相対回転不能なロック状態となると共に、「１」の速度で回転して、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度も「１」である「６ｔｈ」となり、６速段が確立される。
【０２４０】
第２油圧式多板クラッチＣ２と第１切換クラッチＣｘと第２ブレーキＢ２とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（縦線Ｙ３）の回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度が「０」となり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「７ｔｈ」になって、７速段が確立される。
【０２４１】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第１切換クラッチＣｘとを係合させると、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（縦線Ｙ３）での回転速度が「１」、縦線Ｙ４での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「８ｔｈ」になって、８速段が確立される。
【０２４２】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第１切換クラッチＣｘと第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ４での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１、縦線Ｙ３での回転速度が「０」になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度はマイナスの「Ｒｅｖ」になって、後進段が確立される。
【０２４３】
図１６（ｂ）は、上述した各変速段と切換用同期噛合機構Ｓｙ、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃｘ、ブレーキＢ１，Ｂ２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１６（ｂ）は、第１プラネタリギヤ４のギヤ比ｉを１．７、第２プラネタリギヤ５のギヤ比ｊを１．４、第３プラネタリギヤ６のギヤ比ｋを３．３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）およびレシオレンジ（１速段と８速段のギヤレシオの比（図１６（ｂ）の１速段の公比の欄に表示））が適切になる。
【０２４４】
又、図１６（ｂ）の開放数の欄には、開放時に引き摺りトルクを発生させる油圧式多板クラッチおよびブレーキで構成される係合機構のうち非係合状態（連結が断たれた状態）にあるものの数（開放数）を各変速段毎に示している。これによれば、全ての変速段において、開放数が３以下となっており、特に７速段、８速段、後進段では、開放数が２となることがわかる。
【０２４５】
第９実施形態の自動変速機によれば、高速段域におけるフリクションロスを低減し、伝達効率の低下を抑制すると共に、切換用同期噛合機構Ｓｙがトルク差の小さい６速段と７速段との間でしか切換えを行わないため、変速をスムーズに行うことができ、又、従来品からの設計変更が容易なため、製造コストを抑えることができる。
【０２４６】
又、第９実施形態の自動変速機は、第８実施形態のものと比較して、入力軸２上に配置される構成部品の多い第３油圧式多板クラッチＣ３を、入力軸２上に配置される構成部品の少ない第２ブレーキＢ２に置き換えているため、自動変速機の軸長を短くすることができる。
【０２４７】
尚、第８実施形態においては、入力用の第１プラネタリギヤ４を、入力軸２の回転を減速して出力するものとしたが、これに限らず、第１プラネタリギヤ４を入力軸２の回転を増速して出力するものとしてもよい。この場合、例えば、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａを入力軸２に連結して入力要素とし、リングギヤＲａを変速機ケース１に固定して固定要素とし、サンギヤＳａを出力要素とすればよい。
【０２４８】
又、上記各実施形態においては、本発明の噛合機構として、擦り合わせ摩擦による回転同期機能を備えた同期噛合機構（シンクロメッシュ機構）を用いて説明したが、噛合機構は、同期噛合機構に限られず、回転同期機能を備えないドグクラッチ機構であってもよく、これによっても同様に本発明の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０２４９】
１…変速機ケース、２…入力軸、３…出力部材、４…第１プラネタリギヤ、Ｓａ…サンギヤ、Ｒａ…リングギヤ、Ｐａ…ピニオン、Ｃａ…キャリア、ＰＧ…変速用のプラネタリギヤ、５…第２プラネタリギヤ、Ｓｂ…サンギヤ、Ｒｂ…リングギヤ、Ｐｂ，Ｐｂ’…ピニオン、Ｃｂ…キャリア、６…第３プラネタリギヤ、Ｓｃ…サンギヤ、Ｒｃ…リングギヤ、Ｐｃ…ピニオン、Ｃｃ…キャリア、７…第４プラネタリギヤ、Ｓｄ…サンギヤ、Ｒｄ…リングギヤ、Ｐｄ…ピニオン、Ｃｄ…キャリア、Ｓ１…第１同期噛合機構、Ｓｙ…切換用同期噛合機構、Ｃ１…第１油圧式多板クラッチ、Ｃ２…第２油圧式多板クラッチ、Ｃ３…第３油圧式多板クラッチ、Ｃｘ…第１切換クラッチ、Ｃｙ…第２切換クラッチ、Ｂ１…第１ブレーキ、Ｂ２…第２ブレーキ、Ｆ１…一方向クラッチ、ＴＣ…流体トルクコンバータ、Ｇ１…第１ギヤ列、Ｇ２…第２ギヤ列。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力軸の回転をプラネタリギヤを介して複数段に変速して出力部材から出力する自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力軸の回転をプラネタリギヤを介して複数段に変速して出力部材から出力する自動変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１のものでは、入力用のプラネタリギヤと、変速用のプラネタリギヤとを備えている。入力用のプラネタリギヤは、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成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。
【０００４】
入力用のプラネタリギヤのリングギヤは入力軸に連結される入力要素であり、サンギヤは変速機ケース内に固定される固定要素であり、キャリアが出力要素となって、入力軸の回転を減速してキャリアから出力する。
【０００５】
変速用のプラネタリギヤは、第１サンギヤと、第２サンギヤと、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２サンギヤ及び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成るラビニヨ型のプラネタリギヤで構成している。
【０００６】
又、特許文献１のものは、係合機構として、クラッチドラムが入力用のプラネタリギヤの出力要素たるキャリアに連結された第１クラッチと、第１クラッチのクラッチハブを変速用のプラネタリギヤの第１サンギヤに連結する第１連結状態、第１クラッチのクラッチハブを第２サンギヤに連結する第２連結状態、第１クラッチのクラッチハブと第１及び第２サンギヤとの連結を断つ状態の３つのニュートラル状態のうち何れか１つの状態に切換自在な第１同期噛合機構と、クラッチハブが変速用のプラネタリギヤのキャリアに連結された第２油圧式多板クラッチと、第２油圧式多板クラッチのクラッチドラムを入力軸に連結する第３連結状態、第２油圧式多板クラッチのクラッチドラムを変速機ケースに固定する第４連結状態、第２油圧式多板クラッチのクラッチドラムと入力軸との連結を断ち、且つ第２油圧式多板クラッチのクラッチドラムと変速機ケースとの固定を断つニュートラル状態の３つの状態のうちいずれか１つの状態に切り換え自在な第２同期噛合機構と、第１サンギヤと入力軸とを解除自在に連結する第３油圧式多板クラッチと、第２サンギヤを変速機ケースに解除自在に固定する第１ブレーキとを備える。
【０００７】
そして、特許文献１のものでは、第１油圧式多板クラッチと第２油圧式多板クラッチを係合し、第１同期噛合機構を前記第１連結状態とし、第２同期噛合機構を前記第４連結状態とすることにより、前進１速段を確立する。又、第１油圧式多板クラッチと第１ブレーキとを係合し、第１同期噛合機構を前記第１連結状態とし、第２同期噛合機構を、前記ニュートラル状態とすると共に、車両の走行状態に基づいて前記第４連結状態となる側で待機させるプリシフト状態とすることにより、前進２速段を確立する。
【０００８】
又、第３油圧式多板クラッチと第１ブレーキとを係合し、第１同期噛合機構を、前記ニュートラル状態とすると共に、車両の走行状態に基づいて前記第１連結状態となる側又は前記第２連結状態となる側で待機させるプリシフト状態とし、第２同期噛合機構を前記ニュートラル状態することにより、前進３速段を確立する。又、第１油圧式多板クラッチと第３油圧式多板クラッチとを係合し、第１同期噛合機構を前記第２連結状態とし、第２同期噛合機構を、前記ニュートラル状態とすると共に、車両の走行状態に基づいて前記第３連結状態となる側で待機させるプリシフト状態とすることにより、前進４速段を確立する。
【０００９】
又、第２油圧式多板クラッチと第３油圧式多板クラッチとを係合し、第１同期噛合機構を前記第２連結状態とし、第２同期噛合機構を前記第３連結状態とすることにより、前進５速段を確立する。又、第１油圧式多板クラッチと第２油圧式多板クラッチとを係合し、第１同期噛合機構を前記第２連結状態とし、第２同期噛合機構を前記第３連結状態とすることにより、前進６速段を確立する。
【００１０】
又、第２油圧式多板クラッチと第１ブレーキとを係合し、第１同期噛合機構を、ニュートラル状態とすると共に、車両の走行状態に基づいて前記第２連結状態となる側で待機させるプリシフト状態とし、第２同期噛合機構を前記第３連結状態とすることにより、前進７速段を確立する。
【００１１】
特許文献１の自動変速機によれば、同期噛合機構を用いないものと比較して、各変速段における非係合状態の油圧式多板クラッチの数（開放数）を減少させることができ、連結を断つ状態に切り換えた油圧式多板クラッチの引き摺りトルクの発生を低減させることができ、引き摺りトルクに伴うフリクションロスにより伝達効率が低下することを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−７５６６５号公報（第４−８頁、第２図−第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記従来の自動変速機は、伝達効率の低下を抑制させることができるというメリットを有する反面、１の油圧式多板クラッチと１の同期噛合機構とを一組として用いるため、同期噛合機構を用いない自動変速機から大幅な設計変更が必要になると共に、構造が複雑となって、製造コストが嵩むという問題がある。
【００１４】
又、上記従来の自動変速機の第１同期噛合機構は、前進２速段と前進３速段との間で変速する際、及び前進３速段と前進４速段との間で変速する際に切り換えられ、第２同期噛合機構は、前進１速段と前進２速段との間で変速する際、及び前進４速段と前進５速段との間で変速する際に切り換えられる。
【００１５】
ここで、上記従来の自動変速機の各変速段のうち、前進１速段から前進３速段までを低速段域、前進４速段から前進７速段までを高速段域とすると、上記従来の自動変速機は、低速段域において、変速時における第１同期噛合機構および第２同期噛合機構の切換えが１箇所ずつある。
【００１６】
また、低速段域においては、回転しているプラネタリギヤの各要素の伝達トルクが大きい上、更に従来技術では、本来低速段側では油圧多板式のブレーキを用いて高い伝達トルク容量を確保するべき締結要素を、低速段域で切り替える油圧式多板クラッチと同期噛合機構の直列配置によって置き換えている。このため、従来技術では低速段域で締結が必要な第１油圧式多板クラッチと第２油圧式多板クラッチの高容量化が必要となり、コスト及び重量面で不利となるという問題がある。
【００１７】
更に、従来技術では低速段域と高速段域のいずれにおいても、油圧式多板クラッチあるいは同ブレーキの開放数が同じ為、高速段域でも低速段域と同様に、開放している油圧式多板クラッチあるいはブレーキの引き摺りによるフリクションロスが発生して、伝達効率を低下させるという問題点があった。
【００１８】
本発明は、以上の点に鑑み、特に高速段域における伝達効率の低下を抑制させると共に、構造が簡単であり、大幅な設計変更を要せず、且つ、変速をスムーズに行うことができる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】
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明は、変速機ケース内に配置された複数のプラネタリギヤを介して入力軸の回転を複数段に変速して出力部材から出力する自動変速機において、前記各プラネタリギヤは複数の要素を備え、前進１速段から所定の中速段に亘る低速段域の全ての変速段を確立させる際には、前記プラネタリギヤの１の要素と、他の要素又は入力軸又は変速機ケースとを連結する状態となり、前記所定の中速段を超える変速段からなる高速段域の全ての変速段を確立させる際には前記連結を断つ状態となる第１係合機構を備え、第１係合機構は、噛合機構で構成され、前記所定の中速段は４速段以上でであることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、第１係合機構が同期噛合機構（シンクロメッシュ機構）又はドグクラッチ機構からなる噛合機構で構成されるため、油圧式多板クラッチで構成されるものと比較して、特に高速段域において引き摺りトルクによるフリクションロスを大幅に低減し、伝達効率の低下を防止することができる。
【００２１】
又、第１係合機構たる噛合機構は、前記低速段域においては前記連結する状態となり、前記高速段域では前記連結を断つ状態となるため、低速段域内では連結状態の切換えが行われない。このため、本発明の噛合機構は、連結状態の切換えは、比較的トルクが小さい高速段側でのみ切り換えられ、更に中速段から高速段域の変速段に変速するアップシフトにおいては、次段の油圧式多板クラッチあるいはブレーキの係合に伴って、噛合機構における伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけで済むため、切替がスムーズに行われ、変速を迅速に行うことができる。
【００２２】
本発明の第１具体的態様としては、例えば、前記複数のプラネタリギヤを、入力用のプラネタリギヤと変速用のプラネタリギヤとで構成し、入力用のプラネタリギヤは、入力軸に連結される入力要素と、変速機ケースに固定される固定要素と、出力要素とを備え、入力軸の回転を変速して出力要素から出力し、第１係合機構たる噛合機構は、出力要素と、変速用のプラネタリギヤの１の要素とを解除自在に連結するように構成することができる。
【００２３】
より具体的な例として、例えば、入力用のプラネタリギヤは、入力軸の回転を減速して出力要素から出力し、変速用のプラネタリギヤは、速度線図においてギヤ比に対応する間隔で並ぶ４つの回転要素を構成し、これら回転要素を速度線図における並び順に夫々第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素として、第２回転要素を出力部材に連結し、係合機構として、入力用のプラネタリギヤの出力要素と変速用のプラネタリギヤの第１回転要素とを解除自在に連結する第１係合機構たる噛合機構と、入力軸と変速用のプラネタリギヤの第３回転要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、入力用のプラネタリギヤの出力要素と変速用のプラネタリギヤの第４回転要素とを解除自在に連結する第３係合機構と、第４回転要素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３回転要素を変速機ケースに解除自在に固定する第５係合機構とを備えるもので構成することができる。
【００２４】
かかる構成によれば、後述する実施形態から明らかなように、前進６速段の変速を行うことができる共に、１速段から４速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、５速段、６速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、４速段と５速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００２５】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを一組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
【００２６】
更に５速段、６速段の高速段域における油圧式多板クラッチの開放数を一つ減らすことが出来る為、高速段域における油圧式多板クラッチの引き摺りによるフリクションロスを低減し、伝達効率を向上させることが出来る。
【００２７】
又、入力軸と第４回転要素とを解除自在に連結する第６係合機構を設ければ、後述する実施形態の説明から明らかなように前進８速段の変速を行うことができる共に、１速段から５速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、６速段から８速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、５速段と６速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００２８】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを一組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
更に６速段から８速段の高速段域における油圧式多板クラッチの開放数を一つ減らすことが出来る為、高速段域における油圧式多板クラッチの引き摺りによるフリクションロスを低減し、伝達効率を向上させることが出来る。
【００２９】
本発明の第２の具体的態様としては、例えば、変速機ケース内に第１から第４の４つのプラネタリギヤを備え、第１プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順にサンギヤ側から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、第２プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順にサンギヤ側から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とし、第３プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順にサンギヤ側から夫々第７要素、第８要素及び第９要素とし、第４プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順にサンギヤ側から夫々第１０要素、第１１要素及び第１２要素として、入力軸と第１プラネタリギヤの第２要素とが連結され、第１プラネタリギヤの第１要素と、第３プラネタリギヤの第７要素とを連結して第１連結体が構成され、第１プラネタリギヤの第３要素と第２プラネタリギヤの第６要素とを連結して第２連結体が構成され、第２プラネタリギヤの第４要素と第４プラネタリギヤの第１０要素とを連結して第３連結体が構成され、第３プラネタリギヤの第８要素と第４プラネタリギヤの第１２要素とを連結して第４連結体が構成され、第４プラネタリギヤの第１１要素と出力部材とが連結され、係合機構として、第３プラネタリギヤの第９要素を変速機ケースに解除自在に固定する第１係合機構たる噛合機構と、入力軸と第３連結体とを解除自在に連結する第２係合機構と、第２プラネタリギヤの第５要素と第４プラネタリギヤの第１１要素とを解除自在に連結する第３係合機構と、第２連結体と第３連結体とを解除自在に連結する第４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５係合機構とを備えるもので構成することができる。
【００３０】
本発明の第２の具体的態様によれば、後述する実施形態から明らかなように、前進８速段の変速を行うことができる共に、１速段から５速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、６速段から８速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、５速段と６速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００３１】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを１組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
更に６速段から８速段の高速段域における油圧式多板ブレーキの開放数を一つ減らすことが出来る為、高速段域における油圧式多板ブレーキの引き摺りによるフリクションロスを低減し、伝達効率を向上させることが出来る。
【００３２】
本発明の第３の具体的態様としては、例えば、変速機ケース内に第１プラネタリギヤと第２プラネタリギヤとを備え、第１プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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要素として、第１要素が入力軸に連結され、入力軸に平行に配置した出力部材たる出力軸に、第２要素が第１ギヤ列を介して連結されると共に、第６要素が第１ギヤ列とは異なるギヤ比の第２ギヤ列を介して連結され、係合機構として、第３要素と第５要素とを解除自在に連結する第１係合機構たる噛合機構と、第４要素と入力軸とを解除自在に連結する第２係合機構と、第５要素と入力軸とを解除自在に連結する第３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４係合機構と、第５要素を変速機ケースに解除自在に固定する第５係合機構とを備えるもので構成することができる。
【００３３】
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６段の変速を行うことができる。そして、本発明では、プラネタリギヤとして軸方向に並ぶ第１と第２の２つのプラネタリギヤを用いるだけであるため、変速機の軸長を短縮できる。更に、２速段と３速段以外の変速段では第１と第２の両プラネタリギヤの片方のプラネタリギヤ単独での動力伝達が行われると共に、４速段と５速段との２つの変速段において夫々第１プラネタリギヤと第２プラネタリギヤとがロック状態になるため、噛合伝達効率は１００％になり、全ての変速段のトータルの伝達効率が向上する。
【００３４】
又、後述する実施形態から明らかなように、１速段から４速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、５速段、６速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、４速段と５速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００３５】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを一組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
更に５速段、６速段の高速段域における油圧式多板クラッチの開放数を一つ減らすことが出来る為、高速段域における油圧式多板クラッチの引き摺りによるフリクションロスを低減し、伝達効率を向上させることが出来る。
【００３６】
本発明の第４の具体的態様としては、例えば、入力用のプラネタリギヤを第１プラネタリギヤとして、変速用のプラネタリギヤは、第２と第３の２つのプラネタリギヤで構成され、第１プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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６要素と第９要素とを連結して連結体を構成し、第８要素が出力部材に連結され、係合機構として、連結体と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第４要素と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第５要素と入力軸とを解除自在に連結する第３係合機構と、第４要素と第７要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第５要素と第７要素とを解除自在に連結する第５係合機構と、第５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もので構成することができる。
【００３７】
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８段の変速を行うことができると共に、第１乃至第６の６個の係合機構のうち各変速段において３個の係合機構が係合することになる。そのため、各変速段で開放している係合機構の数は３個になる。従って、４個の係合機構が開放しているものに比し、開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。
【００３８】
更に、第１係合機構が噛合機構で構成されるため、油圧式多板クラッチで構成されるものと比較して、高速段域において開放している油圧式多板クラッチの引き摺りによるフリクションロスが大幅に低減し、噛合機構が開放される高速段域（６速段〜８速段）では、フリクションロスが発生する油圧式多板クラッチあるいはブレーキの数が２個になる。従って、第４の具体的態様によれば、高速段域の伝達効率をより向上させることができる。
【００３９】
又、後述する実施形態から明らかなように、１速段から５速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、６速段から８速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、５速段と６速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００４０】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを一組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
【００４１】
本発明の第５の具体的態様としては、例えば、ポンプとタービンとを機械的に連結させるロックアップクラッチを有し動力源に連結される流体トルクコンバータと、サンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を有する第１から第３の３つのプラネタリギヤとを備え、流体トルクコンバータを介して動力源の回転が入力される入力軸の回転をプラネタリギヤで複数段に変速して出力部材に出力し、入力軸は第１と第２の２つの入力軸で構成され、第１入力軸はタービンに連結され、第２入力軸は、ロックアップクラッチに介設された第２入力軸用ディスクと、プラネタリギヤの何れか１つの要素とに連結され、ロックアップクラッチの係合で動力源の回転が伝達される状態となり、ロックアップクラッチの開放で動力源の回転の伝達を断たれる状態となり、第１プラネタリギヤは、第１入力軸に連結される入力要素と、変速機ケースに固定される固定要素と、出力要素とを備え、第１プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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５要素が第２入力軸に連結され、第６要素と第９要素とを連結して連結体を構成し、第８要素が出力部材に連結され、係合機構として、連結体と第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第４要素と第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第４要素と第７要素とを解除自在に連結する第３係合機構と、第５要素と第７要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第５要素を変速機ケースに解除自在に固定する第５係合機構とを備えるもので構成することができる。
【００４２】
かかる構成によれば、ロックアップクラッチが係合する高速段側の変速段を確立する際にのみ係合される係合機構の機能を、ロックアップクラッチと第２入力部材用ディスクとで果たすことができ、変速機の高速段側でのみ係合される係合機構を１つ少なくすることができる。これにより、係合機構のピストンや油圧回路等をロックアップクラッチのもので共通化でき、自動変速機の小型化及び構造の簡略化を図ることができる。
【００４３】
又、後述する実施形態から明らかなように、前進８速段の変速を行うことができると共に、１速段から５速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、６速段から８速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、５速段と６速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００４４】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを一組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
更に６速段から８速段の高速段域における油圧式多板クラッチの開放数を一つ減らすことが出来る為、高速段域における油圧式多板クラッチの引き摺りによるフリクションロスを低減し、伝達効率を向上させることが出来る。
【００４５】
本発明の第６の具体的態様としては、入力用のプラネタリギヤを第１プラネタリギヤとして、変速用のプラネタリギヤを、第２と第３の２つのプラネタリギヤで構成し、第２プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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３プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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要素として、第３要素と第５要素とを連結して連結体を構成し、連結体が出力部材に連結され、係合機構として、第６要素と第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第１係合機構たる噛合機構と、第１要素と第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第２要素と入力軸とを解除自在に連結する第３係合機構と、第１要素と第４要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第２要素と第４要素とを解除自在に連結する第５係合機構と、第２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もので構成することができる。
【００４６】
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７段の変速を行うことができると共に、第１乃至第６の６個の係合機構のうち各変速段において３個の係合機構が係合することになる。そのため、各変速段で開放している係合機構の数は３個になる。従って、４個の係合機構が開放しているものに比し、開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。
【００４７】
更に、第１係合機構が噛合機構で構成されるため、油圧式多板クラッチで構成されるものと比較して、高速段域において開放している油圧式多板クラッチの引き摺りによるフリクションロスが大幅に低減し、噛合機構が開放される高速段域（６速段、７速段）では、フリクションロスが発生する油圧式多板クラッチあるいはブレーキの数が２個になる。従って、第６の具体的態様によれば、高速段域の伝達効率をより向上させることができる。
【００４８】
又、後述する実施形態から明らかなように、１速段から５速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、６速段、７速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、５速段と６速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００４９】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを一組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
【００５０】
本発明の第７の具体的態様としては、変速機ケース内に配置した入力用の第１プラネタリギヤと変速用の第２と第３の２つのプラネタリギヤとを備え、第１プラネタリギヤは、入力軸に連結された入力要素と、変速機ケースに固定される固定要素と、出力要素とを備え、第２プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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３プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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要素として、第３要素と第６要素とを連結して連結体を構成し、第４要素が出力部材に連結され、係合機構として、第２要素と第５要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第２要素と第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第１要素と入力軸とを解除自在に連結する第３係合機構と、第１要素と第５要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第１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、連結体と第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第６係合機構とを備えるもので構成することができる。
【００５１】
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８段の変速を行うことができると共に、第１乃至第６の６個の係合機構のうち各変速段において３個の係合機構が係合することになる。そのため、各変速段で開放している係合機構の数は３個になる。従って、４個の係合機構が開放しているものに比し、開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。
【００５２】
更に、第１係合機構が噛合機構で構成されるため、油圧式多板クラッチで構成されるものと比較して、高速段域において開放している油圧式多板クラッチの引き摺りによるフリクションロスが大幅に低減し、噛合機構が開放される高速段域（７速段、８速段）では、フリクションロスが発生する油圧式多板クラッチあるいはブレーキの数が２個になる。従って、第６の具体的態様によれば、高速段域の伝達効率をより向上させることができる。
【００５３】
又、後述する実施形態から明らかなように、１速段から６速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、７速段、８速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、６速段と７速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００５４】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを一組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
【００５５】
本発明の第８の具体的態様としては、変速機ケース内に配置した入力用の第１プラネタリギヤと変速用の第２と第３の２つのプラネタリギヤとを備え、第１プラネタリギヤは、入力軸に連結された入力要素と、変速機ケースに固定される固定要素と、出力要素とを備え、第２プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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３プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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要素として、第３要素と第６要素とを連結して連結体を構成し、第４要素が出力部材に連結され、係合機構として、第２要素と第５要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第２要素と第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第１要素と入力軸とを解除自在に連結する第３係合機構と、第１要素と第５要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第１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、連結体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もので構成することができる。
【００５６】
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８段の変速を行うことができると共に、第１乃至第６の６個の係合機構のうち各変速段において３個の係合機構が係合することになる。そのため、各変速段で開放している係合機構の数は３個になる。従って、４個の係合機構が開放しているものに比し、開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。
【００５７】
更に、第１係合機構が噛合機構で構成されるため、油圧式多板クラッチで構成されるものと比較して、高速段域において開放している油圧式多板クラッチの引き摺りによるフリクションロスが大幅に低減し、噛合機構が開放される高速段域（７速段、８速段）では、フリクションロスが発生する油圧式多板クラッチあるいはブレーキの数が２個になる。従って、第６の具体的態様によれば、高速段域の伝達効率をより向上させることができる。
【００５８】
又、後述する実施形態から明らかなように、１速段から６速段までの低速段域を確立する際には、第１係合機構たる噛合機構が前記連結する状態であり、７速段、８速段の高速段域を確立する際には、噛合機構が前記連結を断つ状態である。従って、前進段においては、噛合機構の状態が切り換えられるのは、６速段と７速段との間のみであり、この間のトルク差は小さく、更に前記アップシフトの際には伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけで良いため、切替をスムーズに行うことができ、迅速に変速を行うことができる。
【００５９】
又、従来のように、油圧式多板クラッチと噛合機構とを一組として構成する必要が無く、第１係合機構を噛合機構で構成するだけでよいため、構造が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
【００６０】
又、第８の具体的態様では、第７の具体的態様のものと比較して、入力軸上に配置される構成部品の多い第６係合機構たるクラッチを、入力軸上に配置される構成部品の少ないブレーキに置き換えたものであり、自動変速機の軸長を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】（ａ）は本発明の自動変速機の第１実施形態を示すスケルトン図。（ｂ）は第１実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。
【図２】第１実施形態の各プラネタリギヤの速度線図。
【図３】（ａ）は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。（ｂ）は第２実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。
【図４】第２実施形態の各プラネタリギヤの速度線図。
【図５】（ａ）は本発明の自動変速機の第３実施形態を示すスケルトン図。（ｂ）は第３実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。
【図６】第３実施形態の各プラネタリギヤの速度線図。
【図７】（ａ）は本発明の自動変速機の第４実施形態を示すスケルトン図。（ｂ）は第４実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。
【図８】第４実施形態の各プラネタリギヤの速度線図。
【図９】（ａ）は本発明の自動変速機の第５実施形態を示すスケルトン図。（ｂ）は第５実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。
【図１０】第５実施形態の各プラネタリギヤの速度線図。
【図１１】本発明の自動変速機の第６実施形態を示すスケルトン図。
【図１２】（ａ）は本発明の自動変速機の第７実施形態を示すスケルトン図。（ｂ）は第７実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。
【図１３】第７実施形態の各プラネタリギヤの速度線図。
【図１４】（ａ）は本発明の自動変速機の第８実施形態を示すスケルトン図。（ｂ）は第８実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。
【図１５】第８実施形態の各プラネタリギヤの速度線図。
【図１６】（ａ）は本発明の自動変速機の第９実施形態を示すスケルトン図。（ｂ）は第９実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。
【図１７】第９実施形態の各プラネタリギヤの速度線図。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
［第１実施形態］
図１（ａ）は、本発明の自動変速機の第１実施形態を示している。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と同心に配置された出力ギヤから成る出力部材３とを備えている。出力部材３の回転は、図外のデファレンシャルギヤを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。
【００６３】
又、変速機ケース１内には、入力軸２の周りに位置させて、入力用の第１プラネタリギヤ４と、変速用のプラネタリギヤＰＧとが配置されている。第１プラネタリギヤ４は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、サンギヤＳａ及びリングギヤＲａ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とからなるシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。
【００６４】
第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａは入力軸２に連結されて入力要素となり、サンギヤＳａは変速機ケース１に固定されて固定要素となり、キャリアＣａが出力要素となる。図２の上段に第１プラネタリギヤ４の速度線図を示す。第１プラネタリギヤ４の速度線図において、下方の横線は回転速度が「０」であることを示し、上方の横線は回転速度が入力軸の回転を「１」としてこれと同一である「１」であることを示している。第１プラネタリギヤ４のギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）をｉとすると、第１プラネタリギヤ４は入力軸２の回転速度「１」をｉ／（ｉ＋１）に減速して出力要素たるキャリアＣａから出力する。即ち、出力要素たるキャリアＣａの回転速度Ｎ１はｉ／（ｉ＋１）となる。
【００６５】
変速用のプラネタリギヤＰＧは、第２プラネタリギヤ５と第３プラネタリギヤ６とで構成される。第２プラネタリギヤ５は、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、互いに噛合すると共に、一方が第１サンギヤＳｂに噛合し、他方がリングギヤＲｂに噛合する一対のピニオンＰｂ，Ｐｂ’を自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｂとから成るダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。
【００６６】
第３プラネタリギヤ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で構成される。
【００６７】
第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃは、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂと一体化されている。又、第３プラネタリギヤ６のピニオンＰｃは、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂと噛合するピニオンＰｂ’と一体化され、第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃは、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂのピニオンＰｂ’を軸支する部分と一体化されている。即ち、第１実施形態の変速用のプラネタリギヤＰＧは、第２プラネタリギヤ５と第３プラネタリギヤ６とによりいわゆるラビニヨ型のプラネタリギヤを構成している。
【００６８】
変速用のプラネタリギヤＰＧは、図２の下段の速度線図に示すように、縦線で表される４つの回転要素を備える。図２に示される各回転要素を左から順に、第１回転要素Ｙ１、第２回転要素Ｙ２、第３回転要素Ｙ３、第４回転要素Ｙ４とすると、第１回転要素Ｙ１は第２プラネタリギヤ５の第１サンギヤＳｂ、第２回転要素Ｙ２は第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ及び第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃ、第３回転要素Ｙ３は第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂ及び第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃ、第４回転要素Ｙ４は第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃで構成される。
【００６９】
第２プラネタリギヤ５のギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）をｊ、第３プラネタリギヤ６のギヤ比をｋとすると、第１〜第４の各回転要素間の間隔は、ｊ−１：１：ｋの割り合いとなっている。尚、変速用のプラネタリギヤＰＧの速度線図において、下方の横線は回転速度が「０」であることを示し、上方の横線は回転速度が入力軸の回転を「１」としてこれと同一である「１」であることを示している。又、第２回転要素Ｙ２は出力部材３に連結されている。
【００７０】
第１実施形態の自動変速機は、係合機構として、第１係合機構としての噛合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１（シンクロメッシュ機構）と、第２係合機構たる第１油圧式多板クラッチＣ１と、第３係合機構たる第２油圧式多板クラッチＣ２と、第４係合機構たる第１ブレーキＢ１と、第５係合機構たる第２ブレーキＢ２とを備える。
【００７１】
第１係合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１（シンクロメッシュ機構）は、第１回転要素Ｙ１と第１プラネタリギヤ４の出力要素たるキャリアＣａとを解除自在に連結する。第２係合機構たる第１油圧式多板クラッチＣ１は、第３回転要素Ｙ３と入力軸２とを解除自在に連結する。第３係合機構たる第２油圧式多板クラッチＣ２は、第４回転要素Ｙ４と第１プラネタリギヤ４の出力要素たるキャリアＣａとを解除自在に連結する。
【００７２】
第４係合機構たる第１ブレーキＢ１は、バンドブレーキで構成され、第４回転要素Ｙ４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は、油圧式多板ブレーキで構成され、第３回転要素Ｙ３を変速機ケース１に解除自在に固定する。尚、第１実施形態の自動変速機には、第３回転要素Ｙ３の正転（前進方向の回転）を許容し逆転を阻止する一方向クラッチＦ１が、第２ブレーキＢ２と並列に設けられている。
【００７３】
第１実施形態の自動変速機においては、第１同期噛合機構Ｓ１を係合させると、第１回転要素Ｙ１の回転速度がＮ１、第３回転要素Ｙ３の回転速度が一方向クラッチＦ１の働きで「０」となり、出力部材３と連結する第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「１ｓｔ」で回転して、１速段が確立される。尚、第１同期噛合機構Ｓ１に加えて第２ブレーキＢ２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。
【００７４】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第１回転要素Ｙ１の回転速度がＮ１、第４回転要素Ｙ４の回転速度が「０」となり、出力部材３と連結する第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「２ｎｄ」で回転して、２速段が確立される。
【００７５】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２油圧式多板クラッチＣ２とを係合させると、第１回転要素Ｙ１及び第４回転要素Ｙ４が共にＮ１で回転し、変速用のプラネタリギヤＰＧの各回転要素が相対回転不能なロック状態となって、第２回転要素Ｙ２がＮ１である「３ｒｄ」で回転して、３速段が確立される。
【００７６】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１油圧式多板クラッチＣ１とを係合させると、第１回転要素Ｙ１の回転速度がＮ１、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」となり、出力部材３と連結する第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「４ｔｈ」で回転して、４速段が確立される。
【００７７】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２とを係合させると、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」、第４回転要素Ｙ４の回転速度がＮ１となり、第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「５ｔｈ」で回転して、５速段が確立される。
【００７８】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」、第４回転要素Ｙ４の回転速度が「０」となり、第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「６ｔｈ」で回転して、６速段が確立される。
【００７９】
第２油圧式多板クラッチＣ２と第２ブレーキＢ２とを係合させると、第４回転要素Ｙ４の回転速度がＮ１、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「０」となり、第２回転要素Ｙ２が速度線図に示すマイナスの「Ｒｅｖ」で回転して、後進段が確立される。
【００８０】
図１（ｂ）は、上述した各変速段における各係合機構の係合状態を纏めて示したものであり、「○」は係合を表している。又、図１（ｂ）は、第１プラネタリギヤ４のギヤ比ｉを１．７７２、第２プラネタリギヤ５のギヤ比ｊを２．６００、第３プラネタリギヤ６のギヤ比ｋを２．１６７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）が適切となると共に、レシオレンジ（１速段のギヤレシオと６速段のギヤレシオの比（図１（ｂ）の１速段の公比の欄に表示））も適切となる。
【００８１】
又、図１（ｂ）の開放数の欄には、各変速段において、開放時に引き摺りトルクを発生させる油圧式多板クラッチおよびブレーキで構成される係合機構のうち非係合状態（連結が断たれた状態）にあるものの数（開放数）を示している。これによれば、全ての変速段において、開放数が３以下となっており、特に５速段、６速段、後進段では、開放数が２となっていることが分かる。
【００８２】
第１実施形態の自動変速機によれば、第１回転要素Ｙ１と第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａとを解除自在に連結する第１係合機構として、第１同期噛合機構Ｓ１を用いているため、第１係合機構を油圧式多板クラッチで構成するものと比較して、第１係合機構での引き摺りによるフリクションロスが大幅に低減し（具体的には、第１同期噛合機構Ｓ１が開放される５速段と６速段で、第１同期噛合機構Ｓ１による引き摺りトルクが大幅に低減する）、伝達効率の低下を抑制することができる。
【００８３】
又、第１同期噛合機構Ｓ１は、１速段〜４速段に亘る低速段域においては連結する状態となり、５速段と６速段からなる高速段域では前記連結を断つ状態となるため、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内では連結状態の切換えが行われず、トルク差の小さい４速段と５速段の切り換え時のみ連結状態が切り換えられる。また、中速段たる４速段から高速段域の変速段たる５速段に変速するアップシフトの際には、伝達トルクがゼロとなった時点で連結を断つだけでよいため、第１同期噛合機構Ｓ１の切替を迅速に行うことができ、変速をスムーズに行うことができる。
【００８４】
又、第１実施形態の自動変速機は、第１係合機構を第１同期噛合機構Ｓ１で構成するだけでよいため、構成が簡略化されて、従来品からの設計変更が容易であり、製造コストを抑えることができる。
【００８５】
尚、第１実施形態においては、入力用の第１プラネタリギヤ４を、入力軸２の回転を減速して出力するものとしたが、これに限らず、第１プラネタリギヤ４を入力軸２の回転を増速して出力するものとしてもよい。この場合、例えば、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａを入力軸２に連結して入力要素とし、サンギヤＳａを変速機ケース１に固定して固定要素とし、リングギヤＲａを出力要素とすればよい。
［第２実施形態］
次に、図３、図４を参照して、本発明の自動変速機の第２実施形態について説明する。第２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と同軸上に配置された出力軸から成る出力部材３とを備えている。出力部材３の回転は、図外のプロペラシャフトを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。
【００８６】
又、変速機ケース１内には、入力軸２の周りに位置させて、入力用の第１プラネタリギヤ４と、変速用のプラネタリギヤＰＧとが配置されている。第１プラネタリギヤ４は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、互いに噛合すると共に、一方がサンギヤＳａに噛合し、他方がリングギヤＲａに噛合する一対のピニオンＰａ，Ｐａ’を自転及び公転自在に軸支するキャリアＣａとからなるダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。
【００８７】
第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａは入力軸２に連結されて入力要素となり、サンギヤＳａは変速機ケース１に固定されて固定要素となり、リングギヤＲａが出力要素となる。図４の上段に第１プラネタリギヤ４の速度線図を示す。第１プラネタリギヤ４の速度線図において、下方の横線は回転速度が「０」であることを示し、上方の横線は回転速度が入力軸の回転を「１」としてこれと同一である「１」であることを示している。第１プラネタリギヤ４のギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）をｉとすると、第１プラネタリギヤ４は入力軸２の回転速度「１」を（ｉ−１）／ｉに減速して出力要素たるリングギヤＲａから出力する。即ち、出力要素たるリングギヤＲａの回転速度Ｎ１は（ｉ−１）／ｉとなる。
【００８８】
変速用のプラネタリギヤＰＧは、第２プラネタリギヤ５と第３プラネタリギヤ６とで構成される。第２プラネタリギヤ５は、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、互いに噛合すると共に、一方がサンギヤＳｂに噛合し、他方がリングギヤＲｂに噛合する一対のピニオンＰｂ，Ｐｂ’を自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｂとから成るダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。
【００８９】
第３プラネタリギヤ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で構成される。
【００９０】
第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂと第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃとは、互いに連結されて第１連結体Ｒｂ，Ｃｃを構成する。第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂと第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃとは、互いに連結されて第２連結体Ｃｂ，Ｓｃを構成する。
【００９１】
変速用のプラネタリギヤＰＧは、図４の下段の速度線図に示すように、縦線で表される４つの回転要素を備える。図２に示される各回転要素を右から順に、第１回転要素Ｙ１、第２回転要素Ｙ２、第３回転要素Ｙ３、第４回転要素Ｙ４とすると、第１回転要素Ｙ１は第２プラネタリギヤ５の第１サンギヤＳｂ、第２回転要素Ｙ２は第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃ、第３回転要素Ｙ３は第１連結体Ｒｂ，Ｃｃ、第４回転要素Ｙ４は第２連結体Ｃｂ，Ｓｃで構成される。
【００９２】
第２プラネタリギヤ５のギヤ比をｊ、第３プラネタリギヤ６のギヤ比をｋとすると、第１〜第４の各回転要素間の間隔は、ｊｋ−ｋ−１：１：ｋの割り合いとなっている。第２回転要素Ｙ２は出力部材３に連結されている。
【００９３】
第２実施形態の自動変速機は、係合機構として、第１係合機構としての噛合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１（シンクロメッシュ機構）と、第２係合機構たる第１油圧式多板クラッチＣ１と、第３係合機構たる第２油圧式多板クラッチＣ２と、第４係合機構たる第１ブレーキＢ１と、第５係合機構たる第２ブレーキＢ２と、第６係合機構たる第３油圧式多板クラッチＣ３とを備える。
【００９４】
第１係合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１（シンクロメッシュ機構）は、第１回転要素Ｙ１と第１プラネタリギヤ４の出力要素たるリングギヤＲａとを解除自在に連結する。第２係合機構たる第１油圧式多板クラッチＣ１は、第３回転要素Ｙ３と入力軸２とを解除自在に連結する。第３係合機構たる第２油圧式多板クラッチＣ２は、第４回転要素Ｙ４と第１プラネタリギヤ４の出力要素たるリングギヤＲａとを解除自在に連結する。
【００９５】
第４係合機構たる第１ブレーキＢ１は、油圧式多板ブレーキで構成され、第４回転要素Ｙ４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は、油圧式多板ブレーキで構成され、第３回転要素Ｙ３を変速機ケース１に解除自在に固定する。第６係合機構たる第３油圧式多板クラッチＣ３は、第４回転要素Ｙ４と入力軸２とを解除自在に連結する。尚、第２実施形態の自動変速機には、第３回転要素Ｙ３の正転（前進方向の回転）を許容し、逆転を阻止する一方向クラッチＦ１が、第２ブレーキＢ２と並列に設けられている。
【００９６】
第２実施形態の自動変速機においては、第１同期噛合機構Ｓ１を係合させると、第１回転要素Ｙ１の回転速度がＮ１、第３回転要素Ｙ３の回転速度が一方向クラッチＦ１の働きで「０」となり、出力部材３と連結する第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「１ｓｔ」で回転して、１速段が確立される。尚、第１同期噛合機構Ｓ１に加えて第２ブレーキＢ２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。
【００９７】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第１回転要素Ｙ１の回転速度がＮ１、第４回転要素Ｙ４の回転速度が「０」となり、出力部材３と連結する第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「２ｎｄ」で回転して、２速段が確立される。
【００９８】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２油圧式多板クラッチＣ２とを係合させると、第１回転要素Ｙ１及び第４回転要素Ｙ４が共にＮ１で回転し、変速用のプラネタリギヤＰＧの各回転要素が相対回転不能なロック状態となって、第２回転要素Ｙ２がＮ１である「３ｒｄ」で回転して、３速段が確立される。
【００９９】
第１同期噛合機構Ｓ１と第３油圧式多板クラッチＣ３とを係合させると、第１回転要素Ｙ１の回転速度がＮ１、第４回転要素Ｙ４の回転速度が「１」となり、出力部材３と連結する第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「４ｔｈ」で回転して、４速段が確立される。
【０１００】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１油圧式多板クラッチＣ１とを係合させると、第１回転要素Ｙ１の回転速度がＮ１、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」となり、出力部材３と連結する第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「５ｔｈ」で回転して、５速段が確立される。
【０１０１】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第３油圧式多板クラッチＣ３とを係合させると、第３回転要素Ｙ３及び第４回転要素Ｙ４の回転速度が共に「１」となり、出力部材３と連結する第２回転要素Ｙ２も「１」である「６ｔｈ」で回転して、６速段が確立される。
【０１０２】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２とを係合させると、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」、第４回転要素Ｙ４の回転速度がＮ１となり、第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「７ｔｈ」で回転して、７速段が確立される。
【０１０３】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「１」、第４回転要素Ｙ４の回転速度が「０」となり、第２回転要素Ｙ２が速度線図に示す「８ｔｈ」で回転して、８速段が確立される。
【０１０４】
第２油圧式多板クラッチＣ２と第２ブレーキＢ２とを係合させると、第４回転要素Ｙ４の回転速度がＮ１、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「０」となり、第２回転要素Ｙ２が速度線図に示すマイナスの「Ｒｅｖ１」で回転して、後進１速段が確立される。
【０１０５】
第３油圧式多板クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２とを係合させると、第４回転要素Ｙ４の回転速度が「１」、第３回転要素Ｙ３の回転速度が「０」となり、第２回転要素Ｙ２が速度線図に示すマイナスの「Ｒｅｖ２」で回転して、後進２速段が確立される。
【０１０６】
図３（ｂ）は、上述した各変速段における各係合機構の係合状態を纏めて示したものであり、「○」は係合を表している。又、図３（ｂ）は、第１プラネタリギヤ４のギヤ比ｉを２．０００、第２プラネタリギヤ５のギヤ比ｊを２．２５２、第３プラネタリギヤ６のギヤ比ｋを２．０００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）が適切となると共に、レシオレンジ（１速段のギヤレシオと８速段のギヤレシオの比（図３（ｂ）の１速段の公比の欄に表示））も適切となる。
【０１０７】
又、図３（ｂ）の開放数の欄には、各変速段において、開放時に引き摺りトルクを発生させる油圧式多板クラッチ及びブレーキで構成される係合機構のうち非係合状態（連結が断たれた状態）にあるものの数（開放数）を示している。これによれば、６速段から８速段、及び後進１速段、後進２速段では、開放数が３と減少していることが分かる。
【０１０８】
第２実施形態の自動変速機によれば、高速段域におけるフリクションロスを低減し、伝達効率の低下を抑制すると共に、第１同期噛合機構Ｓ１がトルク差の小さい５速段と６速段との間でしか切換えを行わないため、変速をスムーズに行うことができ、又、従来品からの設計変更が容易なため、製造コストを抑えることができる。
【０１０９】
尚、第２実施形態においては、入力用の第１プラネタリギヤ４を、入力軸２の回転を減速して出力するものとしたが、これに限らず、第１プラネタリギヤ４を入力軸２の回転を増速して出力するものとしてもよい。この場合、例えば、第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａを入力軸２に連結して入力要素とし、サンギヤＳａを変速機ケース１に固定して固定要素とし、キャリアＣａを出力要素とすればよい。
［第３実施形態］
次に、図５、図６を参照して、本発明の自動変速機の第３実施形態について説明する。第３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と同軸上に配置された出力軸から成る出力部材３とを備えている。出力部材３の回転は、図外のプロペラシャフトを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。
【０１１０】
又、変速機ケース１内には、入力軸２の周りに位置させて、第１から第４の４つのプラネタリギヤ４，５，６，７が配置されている。第１プラネタリギヤ４は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、サンギヤＳａ及びリングギヤＲａ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で構成される。
【０１１１】
図６の上から２段目に示す第１プラネタリギヤ４の速度線図（サンギヤ、キャリア、リングギヤの３個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個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に右側から夫々第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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
第２プラネタリギヤ５は、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、サンギヤＳｂ及びリングギヤＲｂ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で構成される。図６の上から３段目に示す第２プラネタリギヤ５の速度線図を参照して、第２プラネタリギヤ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個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に右側から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とすると、第４要素はリングギヤＲｂ、第５要素はキャリアＣｂ、第６要素はサンギヤＳｂになる。ここで、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５のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。
【０１１４】
第３プラネタリギヤ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で構成される。図６の上から１段目に示す第３プラネタリギヤ６の速度線図を参照して、第３プラネタリギヤ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個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に右側から夫々第７要素、第８要素及び第９要素とすると、第７要素はサンギヤＳｃ、第８要素はキャリアＣｃ、第９要素はリングギヤＲｃになる。ここで、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６のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。
【０１１５】
第４プラネタリギヤ７は、サンギヤＳｄと、リングギヤＲｄと、サンギヤＳｄ及びリングギヤＲｄに噛合するピニオンＰｄを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｄとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。図６の上から４段目に示す第４プラネタリギヤ７の速度線図を参照して、第４プラネタリギヤ７のサンギヤＳｄ、キャリアＣｄ及びリングギヤＲｄから成る３個の要素を、速度線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に右側から夫々第１０要素、第１１要素及び第１２要素とすると、第１０要素はサンギヤＳｄ、第１１要素はキャリアＣｄ、第１２要素はリングギヤＲｄになる。ここで、サンギヤＳｄとキャリアＣｄ間の間隔とキャリアＣｄとリングギヤＲｄ間の間隔との比は、第４プラネタリギヤ７のギヤ比をｍとして、ｍ：１に設定される。
【０１１６】
第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａは入力軸２に連結されている。又、第４プラネタリギヤ７のキャリアＣｄは出力部材３に連結されている。第１プラネタリギヤ４のサンギヤＳａと第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃとは互いに連結され、第１連結体Ｓａ，Ｓｃを構成する。第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａと第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂとは互いに連結され、第２連結体Ｒａ，Ｓｂを構成する。第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂと第４プラネタリギヤ７のサンギヤＳｄとは互いに連結され、第３連結体Ｒｂ，Ｓｄを構成する。第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃと第４プラネタリギヤ７のリングギヤＲｄとは互いに連結され、第４連結体Ｃｃ，Ｒｄを構成する。
【０１１７】
又、第３実施形態の自動変速機は、係合機構として、第１係合機構としての噛合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１（シンクロメッシュ機構）と、第２係合機構たる第１油圧式多板クラッチＣ１と、第３係合機構たる第２油圧式多板クラッチＣ２と、第４係合機構たる第３油圧式多板クラッチＣ３と、第５係合機構たる第１ブレーキＢ１とを備える。
【０１１８】
第１係合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１（シンクロメッシュ機構）は、第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃを変速機ケース１に解除自在に固定する。第２係合機構たる第１油圧式多板クラッチＣ１は、第３連結体Ｒｂ，Ｓｄを入力軸２に解除自在に連結する。第３係合機構たる第２油圧式多板クラッチＣ２は、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂを第４プラネタリギヤ７のキャリアＣｄに解除自在に連結する。第４係合機構たる第３油圧式多板クラッチＣ３は、第２連結体Ｒａ，Ｓｂを第３連結体Ｒｂ，Ｓｄに解除自在に連結する。第５係合機構たる第１ブレーキＢ１は、第１連結体Ｓａ，Ｓｃを変速機ケース１に解除自在に連結する。
【０１１９】
第３実施形態の自動変速機においては、第１同期噛合機構Ｓ１と第１ブレーキＢ１と第１油圧式多板クラッチＣ１とを係合させると、第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃ（第９要素）の回転速度が「０」、第１連結体Ｓａ，Ｓｃ（第１，第７要素）の回転速度が「０」となることにより、第３プラネタリギヤ６の各要素が相対回転不能なロック状態となって、第４連結体Ｃｃ，Ｒｄ（第８，第１２要素）の回転速度も「０」となる。又、第３連結体Ｒｂ，Ｓｄ（第４，第１０要素）の回転速度が「１」となる。従って、第４プラネタリギヤ７の速度線が図６に「１ｓｔ」で示す線となり、１速段が確立される。
【０１２０】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１ブレーキＢ１と第３油圧式多板クラッチＣ３とを係合させると、第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃ（第９要素）の回転速度が「０」、第１連結体Ｓａ，Ｓｃ（第１，第７要素）の回転速度が「０」となることにより、第３プラネタリギヤ６の各要素が相対回転不能なロック状態となって、第４連結体Ｃｃ，Ｒｄ（第８，第１２要素）の回転速度も「０」となる。又、第１プラネタリギヤ４の速度線が「２ｎｄ」で示す線となり、第２連結体Ｒａ，Ｓｂ（第３，第６要素）が（ｉ＋１）／ｉであるＮ１に増速されて回転し、第３連結体Ｒｂ，Ｓｄ（第４，第１０要素）の回転速度もＮ１となる。従って、第４プラネタリギヤ７の速度線が図６に「２ｎｄ」で示す線となり、２速段が確立される。
【０１２１】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１油圧式多板クラッチＣ１と第３油圧式多板クラッチＣ３とを係合させると、第２連結体Ｒａ，Ｓｂ（第３，第６要素）及び第３連結体Ｒｂ，Ｓｄ（第４，第１０要素）の回転速度が「１」となり、第１プラネタリギヤ４の各要素が相対回転不能なロック状態となるため、第１連結体Ｓａ，Ｓｃ（第１，第７要素）の回転速度も「１」となる。従って、第３プラネタリギヤ６の速度線が図６に「３ｒｄ」で示す線となり、第４プラネタリギヤ７の速度線が図６に「３ｒｄ」で示す線となって、３速段が確立される。
【０１２２】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第３油圧式多板クラッチＣ３とを係合させると、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａ（第２要素）の回転速度が「１」、第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃ（第９要素）の回転速度が「０」となり、第２プラネタリギヤ５及び第４プラネタリギヤ７の各要素が相対回転不能なロック状態となって、第１から第４の各プラネタリギヤ４，５，６，７の速度線が図６に「４ｔｈ」で示す線となって、４速段が確立される。
【０１２３】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２とを係合させると、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａ（第２要素）及び第３連結体Ｒｂ，Ｓｄ（第４，第１０要素）の回転速度が「１」、第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃ（第９要素）の回転速度が「０」となり、第１から第４の各プラネタリギヤ４，５，６，７の速度線が図６に「５ｔｈ」で示す線となって、５速段が確立される。
【０１２４】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第３油圧式多板クラッチＣ３とを係合させると、第１から第４の各プラネタリギヤ４，５，６，７の各要素が相対回転不能なロック状態となり、全ての要素が「１」の速度で回転して、６速段が確立される。
【０１２５】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第２連結体Ｒａ，Ｓｂ（第３，第６要素）の回転速度がＮ１、第３連結体Ｒｂ，Ｓｄ（第４，第１０要素）の回転速度が「１」となり、第２プラネタリギヤ５の速度線が図６に「７ｔｈ」で示す線となって、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂと第４プラネタリギヤ７のキャリアＣｄとが等速度で回転し、７速段が確立される。
【０１２６】
第２油圧式多板クラッチＣ２と第３油圧式多板クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第２連結体Ｒａ，Ｓｂ（第３，第６要素）の回転速度がＮ１となり、第２プラネタリギヤ５及び第４プラネタリギヤ７の各要素が相対回転不能なロック状態となって、出力部材３に連結される第４プラネタリギヤ７のキャリアＣｄ（第１１要素）がＮ１で回転して、８速段が確立される。
【０１２７】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第１連結体Ｓａ，Ｓｃ（第１，第７要素）及び第４連結体Ｃｃ，Ｒｄ（第８，第１２要素）の回転速度が「０」、第２連結体Ｒａ，Ｓｂ（第３，第６要素）の回転速度がＮ１となり、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂと第４プラネタリギヤ７のキャリアＣｄとが等速度で回転して、第２プラネタリギヤ５及び第４プラネタリギヤ７の各速度線が図６に「Ｒｅｖ」で示す線となって、後進段が確立される。
【０１２８】
図５（ｂ）は、上述した各変速段における各係合機構の係合状態を纏めて示したものであり、「○」は係合を表している。又、図５（ｂ）は、第１プラネタリギヤ４のギヤ比ｉを２．００、第２プラネタリギヤ５のギヤ比ｊを１．６０、第３プラネタリギヤ６のギヤ比ｋを２．１０、第４プラネタリギヤ７のギヤ比ｍを３．７０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）が適切となると共に、レシオレンジ（１速段のギヤレシオと８速段のギヤレシオの比（図５（ｂ）の１速段の公比の欄に表示））も適切となる。
【０１２９】
又、図５（ｂ）の開放数の欄には、開放時に引き摺りトルクを発生させる油圧式多板クラッチおよびブレーキで構成される係合機構のうち非係合状態（連結が断たれた状態）にあるものの数（開放数）を各変速段毎に示している。これによれば、全ての変速段において、開放数が２以下となっており、特に６速段から８速段では、開放数が１となっていることが分かる。
【０１３０】
第３実施形態の自動変速機によれば、高速段域におけるフリクションロスを低減し、伝達効率の低下を抑制すると共に、第１同期噛合機構Ｓ１がトルク差の小さい５速段と６速段との間でしか切換えを行わないため、変速をスムーズに行うことができ、又、従来品からの設計変更が容易なため、製造コストを抑えることができる。
［第４実施形態］
次に、図７及び図８を参照して、本発明の自動変速機の第４実施形態について説明する。第４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と平行に配置した出力軸たる出力部材３とを備えている。出力部材３の回転は、出力部材３に固定の出力ギヤ３ａに噛合するファイナルドリブンギヤＤｆａを固定したデファレンシャルギヤＤｆを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。
【０１３１】
また、変速機ケース１内には、第１プラネタリギヤ４と第２プラネタリギヤ５とが入力軸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支持するキャリアＣａとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成されている。
【０１３２】
図８の下段に示す第１プラネタリギヤ４の速度線図を参照して、第１プラネタリギヤ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個の要素を、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。
【０１３３】
第２プラネタリギヤ５は、第１プラネタリギヤ４と同様に、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支持するキャリアＣｂとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成されている。
【０１３４】
図８の上段に示す第２プラネタリギヤ５の速度線図を参照して、第２プラネタリギヤ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個の要素を、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。尚、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５のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。
【０１３５】
第１プラネタリギヤ４のサンギヤＳａ（第１要素）は入力軸２に連結されている。また、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａ（第２要素）は、キャリアＣａに固定の駆動ギヤＧ１ａと、駆動ギヤＧ１ａに噛合する出力部材３に固定の従動ギヤＧ１ｂとから成る第１ギヤ列Ｇ１を介して出力部材３に連結され、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（第６要素）は、リングギヤＲｂに固定の駆動ギヤＧ２ａと、駆動ギヤＧ２ａに噛合する出力部材３に固定の従動ギヤＧ２ｂとから成る第２ギヤ列Ｇ２を介して出力部材３に連結されている。
【０１３６】
ここで、第１ギヤ列Ｇ１のギヤ比（従動ギヤの歯数／駆動ギヤの歯数）をｐ、第２ギア列Ｇ２のギヤ比をｑとして、ｐ＞ｑになっている。また、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａと第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂは、両ギヤ列Ｇ１，Ｇ２を介して出力部材３で連結されることになる。そして、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂは、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａの回転速度のｑ／ｐの速度で回転する。
【０１３７】
また、第４実施形態では、係合機構として、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂ（第４要素）と入力軸２とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第２係合機構たる第１油圧式多板クラッチＣ１と、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂ（第５要素）と入力軸２とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第３係合機構たる第２クラッチＣ２と、第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａ（第３要素）と第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂ（第５要素）とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第１係合機構としての噛合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１（シンクロメッシュ機構）と、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂ（第４要素）を変速機ケース１に固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第４係合機構たる第１ブレーキＢ１と、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂ（第５要素）を変速機ケース１に固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第５係合機構たる第２ブレーキＢ２とを備えている。
【０１３８】
第４実施形態においては、第１同期噛合機構Ｓ１と第２ブレーキＢ２とを係合させると、第１プラネタリギヤ４のサンギヤＳａの回転速度が「１」、第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａの回転速度が「０」になり、第１プラネタリギヤ４の速度線が図８に「１ｓｔ」で示す線になる。そして、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａの回転速度は１／（ｉ＋１）になり、出力部材３が第１ギヤ列Ｇ１を介して１／｛（ｉ＋１）ｐ｝の速度で回転して、１速段が確立される。
【０１３９】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第１プラネタリギヤ４のサンギヤＳａの回転速度が「１」、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂの回転速度が「０」になると共に、第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａと第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂとが等速度で回転し、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂが第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａの回転速度のｑ／ｐの速度で回転して、第１プラネタリギヤ４と第２プラネタリギヤ５の速度線は図８に「２ｎｄ」で示す線になる。そして、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａの回転速度は（ｊ＋１）ｐ／{（ｉ＋１）（ｊ＋１）ｐ−ｉｊｑ}、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂの回転速度は（ｊ＋１）ｑ／{（ｉ＋１）（ｊ＋１）ｐ−ｉｊｑ}になり、出力部材３が（ｊ＋１）／{（ｉ＋１）（ｊ＋１）ｐ−ｉｊｑ}の速度で回転して、２速段が確立される。
【０１４０】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第１同期噛合機構Ｓ１とを係合させると、第１プラネタリギヤ４のサンギヤＳａの回転速度と第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂの回転速度とが共に「１」になると共に、第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａと第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂとが等速度で回転し、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂが第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａの回転速度のｑ／ｐの速度で回転して、第１プラネタリギヤ４と第２プラネタリギヤ５の速度線は図８に「３ｒｄ」で示す線になる。そして、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａの回転速度は（ｉ＋ｊ＋１）ｐ／{（ｉ＋１）（ｊ＋１）ｐ−ｉｊｑ}、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂの回転速度は（ｉ＋ｊ＋１）ｑ／{（ｉ＋１）（ｊ＋１）ｐ−ｉｊｑ}になり、出力部材３が（ｉ＋ｊ＋１）／{（ｉ＋１）（ｊ＋１）ｐ−ｉｊｑ}の速度で回転して、３速段が確立される。
【０１４１】
第２油圧式多板クラッチＣ２と第１同期噛合機構Ｓ１とを係合させると、第１プラネタリギヤ４のサンギヤＳａの回転速度と第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａの回転速度とが共に「１」になって、第１プラネタリギヤ４がロック状態になり、第１プラネタリギヤ４の速度線は図８に「４ｔｈ」で示す線になる。そして、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａの回転速度は「１」になり、出力部材３が１／ｐの速度で回転して、４速段が確立される。
【０１４２】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂの回転速度と第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂの回転速度とが共に「１」になって、第２プラネタリギヤ５がロック状態になり、第２プラネタリギヤ５の速度線は図８に「５ｔｈ」で示す線になる。そして、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂの回転速度は「１」になり、出力部材３が１／ｑの速度で回転して、５速段が確立される。
【０１４３】
第２油圧式多板クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂの回転速度が「０」、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂの回転速度が「１」になり、第２プラネタリギヤ５の速度線は図８に「６ｔｈ」で示す線になる。そして、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂの回転速度は（ｊ＋１）／ｊになり、出力部材３が（ｊ＋１）／（ｊｑ）の速度で回転して、６速段が確立される。
【０１４４】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂの回転速度が「１」、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂの回転速度が「０」になり、第２プラネタリギヤ５の速度線は図８に「Ｒｅｖ」で示す線になる。そして、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂの回転速度は−１／ｊになり、出力部材３が−１／（ｊｑ）の速度で回転して、後進段が確立される。
【０１４５】
尚、図８中の点線で示す速度線は、第１と第２の両プラネタリギヤ４，５のうち動力伝達する一方のプラネタリギヤに追従して他方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。
【０１４６】
図７（ｂ）は、上述した各変速段と第１同期噛合機構Ｓ１、油圧式多板クラッチＣ１，Ｃ２、ブレーキＢ１，Ｂ２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。また、図７（ｂ）は、第１プラネタリギヤ４のギヤ比ｉを２．３０、第２プラネタリギヤ５のギヤ比ｊを３．２０、第１ギヤ列Ｇ１のギヤ比ｐを１．３２、第２ギヤ列Ｇ２のギヤ比ｑを０．９５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、レシオレンジ（一速レシオ／６速レシオ）も適切になる。
【０１４７】
又、図７（ｂ）の開放数の欄には、開放時に引き摺りトルクを発生させる油圧式多板クラッチおよびブレーキで構成される係合機構のうち非係合状態（連結が断たれた状態）にあるものの数（開放数）を各変速段毎に示している。これによれば、全ての変速段において、開放数が３以下となっており、特に５速段、６速段、後進段では、開放数が２となっていることが分かる。
【０１４８】
第４実施形態の自動変速機によれば、高速段域におけるフリクションロスを低減し、伝達効率の低下を抑制すると共に、第１同期噛合機構Ｓ１がトルク差の小さい４速段と５速段との間でしか切換えを行わないため、変速をスムーズに行うことができ、又、従来品からの設計変更が容易なため、製造コストを抑えることができる。
【０１４９】
また、プラネタリギヤとして第１と第２の２つのプラネタリギヤ４，５を用いるだけであるため、３つのプラネタリギヤを用いるものに比し、変速機の軸長を短縮できる。更に、２速段と３速段以外の変速段では第１と第２の両プラネタリギヤ４，５の片方のプラネタリギヤ単独での動力伝達が行われると共に、４速段と５速段とにおいて夫々第１プラネタリギヤ４と第２プラネタリギヤ５とがロック状態になるため、噛合伝達効率は１００％になり、全ての変速段のトータルの伝達効率が向上する。
【０１５０】
尚、第４実施形態では、第１と第２の各プラネタリギヤ４，５をシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成したが、ダブルピニオン型のプラネタリギヤで第１プラネタリギヤ４や第２プラネタリギヤ５を構成することも可能である。第１プラネタリギヤ４をダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成した場合、サンギヤとキャリアとの一方が第１要素、リングギヤが第２要素、サンギヤとキャリアとの他方が第３要素になる。また、第２プラネタリギヤ５をダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成した場合、サンギヤとキャリアとの一方が第４要素、リングギヤが第５要素、サンギヤとキャリアとの他方が第６要素になる。
【０１５１】
また、第４実施形態では、入力軸２の周りに、一端側から順に、第１ギヤ列Ｇ１と、第１プラネタリギヤ４と、第１同期噛合機構Ｓ１と、第２ブレーキＢ２と、第２ギヤ列Ｇ２と、第２油圧多板クラッチＣ２と、第２プラネタリギヤ５と、第１ブレーキＢ１と、第１油圧多板クラッチＣ１とを配置したが、これに限定されない。例えば、第１ギヤ列Ｇ１と第２ギヤ列Ｇ２との間に、第１同期噛合機構Ｓ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第２ブレーキＢ２とを配置してもよい。更に、入力軸２の一端側から順に、第１ブレーキＢ１と、第２ギヤ列Ｇ２と、第２プラネタリギヤ５と、第１油圧式多板クラッチＣ１と、第２油圧式多板クラッチＣ２と、第１同期噛合機構Ｓ１と、第２ブレーキＢ２と、第１ギヤ列Ｇ１と、第１プラネタリギヤ４とを配置してもよい。また、第１プラネタリギヤ４と第２プラネタリギヤ５との間に第１ギヤ列Ｇ１と第２ギヤ列Ｇ２とを配置することも可能である。
［第５実施形態］
次に、図９及び図１０を参照して、本発明の自動変速機の第５実施形態について説明する。
【０１５２】
第５実施形態の自動変速機は、動力源たる図外のエンジンに連結される流体トルクコンバータＴＣを備えている。流体トルクコンバータＴＣは、エンジンのフライホイール２ａに回転振動吸収用のダンパ２ｂを介して連結されるポンプＰｏと、ポンプＰｏから内部流体を介して動力伝達されるタービンＴａと、ポンプＰｏとタービンＴａとの間に介設され一方向クラッチを介して変速機ケース１に固定されるステータＳｔと、タービンＴａをポンプＰｏに機械的に連結するロックアップクラッチＬＣとを備えている。
【０１５３】
又、変速機ケース１内には、タービンＴａと連結する中空の第１入力軸２１と、第１入力軸２１内に同心に内挿された第２入力軸２２とが回転自在に軸支されている。又、自動変速機は、入力用の第１プラネタリギヤ４と、変速用の第２プラネタリギヤ５及び第３プラネタリギヤ６と、出力ギヤからなる出力部材３とを備え、何れも第１，第２入力軸２１，２２と同心に配置される。出力部材３の回転は、図外のデファレンシャルギヤを介して車両の左右両輪に伝達される。
【０１５４】
ロックアップクラッチＬＣには、第２入力軸２２と連結する第２入力軸用ディスク２２ａが介設されている。ロックアップクラッチＬＣを係合させるとポンプＰｏとタービンＴａとが機械的に連結されると共に、第２入力軸２２も第２入力軸用ディスク２２ａを介してポンプＰｏとタービンＴａとに機械的に連結される。尚、ロックアップクラッチＬＣは、単板式のものでも多板式のものでもよい。
【０１５５】
第１プラネタリギヤ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支持するキャリアＣａとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成されている。
【０１５６】
図１０の上段に示す速度線図を参照して、第１プラネタリギヤ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個の要素を、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。
【０１５７】
尚、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。第５実施形態では、サンギヤＳａを変速機ケース１に固定される固定要素とし、リングギヤＲａを第１入力軸２１に連結される入力要素として、キャリアＣａが出力要素になるようにしている。第１プラネタリギヤ４の出力速度（キャリアＣａの回転速度）Ｎ１はｉ／（ｉ＋１）になり、速度線図から明らかなように、第１入力軸２１の回転が減速されてキャリアＣａから出力される。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。
【０１５８】
第２プラネタリギヤ５は、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤＳｂ、他方がリングギヤＲｂに噛合する一対のピニオンＰｂ，Ｐｂ’を自転及び公転自在に支持するキャリアＣｂとから成るダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成されている。
【０１５９】
第３プラネタリギヤ６は、サンギヤＳｃと、リングギヤＲｃと、サンギヤＳｃとリングギヤＲｃとに噛合するピニオンＰｃを自転及び公転自在に支持するキャリアＣｃとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成されている。
【０１６０】
図１０の下段に示す速度線図を参照して、第２プラネタリギヤ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個の要素を、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要素はキャリアＣｂ、第５要素はリングギヤＲｂ、第６要素はサンギヤＳｂになる。尚、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５のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。
【０１６１】
又、第３プラネタリギヤ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個の要素を、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要素はサンギヤＳｃ、第８要素はキャリアＣｃ、第９要素はリングギヤＲｃになる。尚、サンギヤＳｃ（縦線Ｙ２）とキャリアＣｃ（縦線Ｙ４）間の間隔とキャリアＣｃ（縦線Ｙ４）とリングギヤＲｃ（縦線Ｙ５）間の間隔との比は、第３プラネタリギヤ６のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。
【０１６２】
ここで、第５実施形態では、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（第５要素）を第２入力軸２２に連結し、サンギヤＳｂ（第６要素）と第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃ（第９要素）とを連結して連結体Ｓｂ，Ｒｃが構成され、キャリアＣｃ（第８要素）を出力部材３に連結している。
【０１６３】
又、係合機構として、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａ（第２要素）と第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂ（第４要素）とを連結する状態とこの状態を断つ状態とに切換自在な第２係合機構たる第１油圧式多板クラッチＣ１と、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａ（第２要素）と連結体Ｓｂ，Ｒｃ（第６，第９要素）とを連結する状態とこの状態を断つ状態とに切換自在な第１係合機構としての噛合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１と、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂ（第４要素）と第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃ（第７要素）とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第３係合機構たる第１切換クラッチＣｘと、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（第５要素）と第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃ（第７要素）とを連結する状態とこの連結を断つ状態とに切換自在な第４係合機構たる第２切換クラッチＣｙと、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（第５要素）を変速機ケース１に固定する状態とこの固定を解除する状態とに切換自在な第５係合機構たる第１ブレーキＢ１とを備えている。両切換クラッチＣｘ，Ｃｙは油圧式多板クラッチで構成される。
【０１６４】
上記の如く第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂと第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃとを連結して連結体Ｓｂ，Ｒｃを構成することにより、図１０の下段に示す速度線図において、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂは、第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃと同一の縦線Ｙ５上に常時位置する。一方、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂとキャリアＣｂの速度線図上の位置は、第１切換クラッチＣｘを係合させた場合と第２切換クラッチＣｙを係合させた場合とで異なる。
【０１６５】
これを詳述するに、第１切換クラッチＣｘの係合時には、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂが第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃと同一の縦線Ｙ２上に位置し、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂは、縦線Ｙ２と縦線Ｙ５間の間隔の１／ｊだけ縦線Ｙ２から右側に離れた縦線Ｙ３上に位置する。又、第２切換クラッチＣｙの係合時には、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂが縦線Ｙ２上に位置し、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂは、縦線Ｙ２との間の間隔と縦線Ｙ５との間の間隔との比が１：ｊとなるように縦線Ｙ２から左に離れた縦線Ｙ１上に位置する。
【０１６６】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１切換クラッチＣｘと第１ブレーキＢ１とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（縦線Ｙ３）の回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃが位置する縦線Ｙ４での回転速度は「１ｓｔ」になって、１速段が確立される。
【０１６７】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２切換クラッチＣｙと第１ブレーキＢ１とを係合させると、第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃ（縦線Ｙ２）の回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃが位置する縦線Ｙ４での回転速度は「２ｎｄ」になって、２速段が確立される。
【０１６８】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１切換クラッチＣｘと第２切換クラッチＣｙとを係合させると、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂとキャリアＣｂとが連結されて、第２プラネタリギヤ５が各要素の相対回転不能なロック状態になるため、縦線Ｙ２での回転速度と縦線Ｙ５での回転速度とが共に第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、縦線Ｙ４での回転速度もＮ１である「３ｒｄ」になって、３速段が確立される。尚、３速段においては、第１油圧式多板クラッチＣ１も一緒に係合させてもよい。これにより、第１油圧式多板クラッチＣ１でフリクションロスが発生することを確実に防止することができる。
【０１６９】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２切換クラッチＣｙとロックアップクラッチＬＣとを係合させると、縦線Ｙ２での回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度がＮ１になり、縦線Ｙ４での回転速度が「４ｔｈ」になって、４速段が確立される。第５実施形態では、４速段以上の変速段においてはロックアップクラッチＬＣを係合させてトルクコンバータＴＣにおけるスリップを防止することで燃費の向上を図るように構成されている。
【０１７０】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１切換クラッチＣｘとロックアップクラッチＬＣとを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度がＮ１になり、縦線Ｙ４での回転速度が「５ｔｈ」になって、５速段が確立される。
【０１７１】
第１切換クラッチＣｘと第２切換クラッチＣｙとロックアップクラッチＬＣとを係合させると、第２プラネタリギヤ５が各要素の相対回転不能なロック状態になるため、縦線Ｙ２での回転速度と縦線Ｙ５での回転速度とが共に「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度も１である「６ｔｈ」になって、６速段が確立される。
【０１７２】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第１切換クラッチＣｘとロックアップクラッチＬＣとを係合させると、縦線Ｙ２での回転速度がＮ１、縦線Ｙ３での回転速度が「１」となり、縦線Ｙ４での回転速度が「７ｔｈ」となって、７速段が確立される。
【０１７３】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２切換クラッチＣｙとロックアップクラッチＬＣとを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度がＮ１、縦線Ｙ２での回転速度が「１」となり、縦線Ｙ４での回転速度が「８ｔｈ」となって、８速段が確立される。
【０１７４】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第１切換クラッチＣｘと第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ２での回転速度がＮ１、縦線Ｙ３での回転速度が「０」となり、縦線Ｙ４での回転速度がマイナスの「Ｒｅｖ１」となって、後進１速段が確立される。
【０１７５】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２切換クラッチＣｙと第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度がＮ１、縦線Ｙ２での回転速度が「０」となり、縦線Ｙ４での回転速度がマイナスの「Ｒｅｖ２」となって、後進２速段が確立される。
【０１７６】
図９（ｂ）は、上述した各変速段と第１同期噛合機構Ｓ１、クラッチＣ１，Ｃｘ，Ｃｙ、ブレーキＢ１、ロックアップクラッチＬＣ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９（ｂ）は、第１プラネタリギヤ４のギヤ比ｉを１．４、第２プラネタリギヤ５のギヤ比ｊを２．４、第３プラネタリギヤ６のギヤ比ｋを１．７とした場合における各変速段のギヤレシオ（第１入力軸２１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）およびレシオレンジ（１速段と８速段のギヤレシオの比（図９（ｂ）の１速段のギヤレシオの右隣の欄に表示））が適切になる。
【０１７７】
第５実施形態の自動変速機によれば、高速段域におけるフリクションロスを低減し、伝達効率の低下を抑制すると共に、第１同期噛合機構Ｓ１がトルク差の小さい５速段と６速段との間でしか切換えを行わないため、変速をスムーズに行うことができ、又、従来品からの設計変更が容易なため、製造コストを抑えることができる。
【０１７８】
又、ロックアップクラッチＬＣを除く第１同期噛合機構Ｓ１、クラッチＣ１，Ｃｘ，Ｃｙ、ブレーキＢ１の５つの係合機構で、前進８段の変速を行うことができる。従って、従来のものよりも係合機構が１つ少ないにもかかわらず、前進変速段が１段多い自動変速機を構成することができ、又、係合機構が１つ減るため、小型化と構成の簡略化を図ることができる。又、第５実施形態のものによれば、図９（ｂ）の開放数の欄に示すように、全ての変速段において開放されている係合機構の数を３つ以下とすることができ、特に１〜３速段と、６〜８速段においては開放されている係合機構の数を２、２つの後進段においては１とすることができ、更に３速段においては第１油圧式多板クラッチＣ１も係合させれば、開放されている係合機構の数を１とすることができる。従って、第５実施形態のものによれば、フリクションロスを軽減し、自動変速機の効率を向上させることができる。
【０１７９】
尚、第５実施形態の自動変速機においては、入力用の第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａを第１入力軸２１に連結される入力要素、サンギヤＳａを変速機ケース１に固定される固定要素、キャリアＣａを出力要素としているが、サンギヤＳａを入力要素、リングギヤＲａを固定要素、キャリアＣａを出力要素としてもよい。又、第１プラネタリギヤをダブルピニオン型のブラネタリギヤで構成し、サンギヤＳａとキャリアＣａの一方を入力要素、他方を固定要素、リングギヤＲａを出力要素としてもよい。この場合、第１要素がサンギヤＳａとキャリアＣａの一方、第２要素がリングギヤＲａ、第３要素がサンギヤＳａとキャリアＣａの他方となる。
【０１８０】
又、第３プラネタリギヤ６を第２プラネタリギヤ５の径方向内側に配置して、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂと第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃとを一体化してもよい。これによれば、自動変速機の軸長を更に短縮できる。
［第６実施形態］
次に、図１１を参照して、本発明の自動変速機の第６実施形態を説明する。第６実施形態の自動変速機は、第５実施形態の自動変速機の第２入力軸２２及び第２入力軸用ディスク２２ａに代えて、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（第５要素）と入力軸２とを解除自在に連結する第２油圧式多板クラッチＣ２を設けたものであり、他の構成は第５実施形態と同一である。尚、第６実施形態の自動変速機においては、第２油圧式多板クラッチＣ２を第３係合機構とし、第１切換クラッチＣｘを第４係合機構とし、第２切換クラッチＣｙを第５係合機構とし、第１ブレーキＢ１を第６係合機構とする。
【０１８１】
第６実施形態の自動変速機によれば、高速段域および低速段域におけるフリクションロスを低減し、伝達効率の低下を抑制すると共に、第１同期噛合機構Ｓ１がトルク差の小さい５速段と６速段との間でしか切換えを行わないため、変速をスムーズに行うことができ、又、従来品からの設計変更が容易なため、製造コストを抑えることができる。
［第７実施形態］
次に、図１２、図１３を参照して、本発明の自動変速機の第７実施形態について説明する。第７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と同心に配置された出力ギヤから成る出力部材３とを備えている。出力部材３の回転は、図外のデファレンシャルギヤを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。
【０１８２】
又、変速機ケース１内には、入力軸２の周りに位置させて、入力用の第１プラネタリギヤ４と、変速用のプラネタリギヤＰＧとが配置されている。第１プラネタリギヤ４は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、互いに噛合すると共に、一方がサンギヤＳａに噛合し、他方がリングギヤＲａに噛合する一対のピニオンＰａ，Ｐａ’を自転及び公転自在に軸支するキャリアＣａとからなるダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。
【０１８３】
第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａは入力軸２に連結されて入力要素となり、サンギヤＳａは変速機ケース１に固定されて固定要素となり、リングギヤＲａが出力要素となる。図１３の上段に第１プラネタリギヤ４の速度線図を示す。第１プラネタリギヤ４の速度線図において、下方の横線は回転速度が「０」であることを示し、上方の横線は回転速度が入力軸の回転を「１」としてこれと同一である「１」であることを示している。第１プラネタリギヤ４のギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）をｉとすると、第１プラネタリギヤ４は入力軸２の回転速度「１」を（ｉ−１）／ｉに減速して出力要素たるリングギヤＲａから出力する。即ち、出力要素たるリングギヤＲａの回転速度Ｎ１は（ｉ−１）／ｉとなる。
【０１８４】
変速用のプラネタリギヤＰＧは、第２プラネタリギヤ５と第３プラネタリギヤ６とで構成される。第２プラネタリギヤ５は、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、サンギヤＳｂ及びリングギヤＲｂ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で構成される。
【０１８５】
第３プラネタリギヤ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で構成される。
【０１８６】
第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂと第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃとは、互いに連結されて連結体Ｒｂ，Ｃｃを構成する。連結体Ｒｂ，Ｃｃは出力部材３に連結されている。
【０１８７】
図１３の中段に示す速度線図を参照して、第２プラネタリギヤ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個の要素を、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Ｓｂ、第２要素はキャリアＣｂ、第３要素はリングギヤＲｂになる。尚、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５のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。
【０１８８】
又、第３プラネタリギヤ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個の要素を、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Ｓｃ、第５要素はキャリアＣｃ、第６要素はリングギヤＲｃになる。尚、サンギヤＳｃ（縦線Ｙ２）とキャリアＣｃ（縦線Ｙ４）間の間隔とキャリアＣｃ（縦線Ｙ４）とリングギヤＲｃ（縦線Ｙ５）間の間隔との比は、第３プラネタリギヤ６のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。
【０１８９】
又、第７実施形態の自動変速機は、係合機構として、第１係合要素としての噛合機構たる第１同期噛合機構Ｓ１と、第２係合要素たる第１油圧式多板クラッチＣ１と、第３係合要素たる第２油圧式多板クラッチＣ２と、第４係合要素たる第１切換クラッチＣｘと、第５係合要素たる第２切換クラッチＣｙと、第６係合要素たる第１ブレーキＢ１とを備える。両切換クラッチＣｘ，Ｃｙ及び第１ブレーキＢ１は、油圧式多板クラッチおよび油圧式多板ブレーキで構成される。
【０１９０】
第１同期噛合機構Ｓ１は、第１プラネタリギヤ４の出力要素たるリングギヤＲａと第３プラネタリギヤ６の第６要素たるリングギヤＲｃとを解除自在に連結する。第１油圧式多板クラッチＣ１は、第１プラネタリギヤ４の出力要素たるリングギヤＲａと第２プラネタリギヤ５の第１要素たるサンギヤＳｂと解除自在に連結する。
【０１９１】
第２油圧式多板クラッチＣ２は、第２プラネタリギヤ５の第２要素たるキャリアＣｂと入力軸２とを解除自在に連結する。第１切換クラッチＣｘは、第２プラネタリギヤ５の第１要素たるサンギヤＳｂと第３プラネタリギヤ６の第４要素たるサンギヤＳｃとを解除自在に連結する。第２切換クラッチＣｙは、第２プラネタリギヤ５の第２要素たるキャリアＣｂと第３プラネタリギヤ６の第４要素たるサンギヤＳｃとを解除自在に連結する。第１ブレーキＢ１は、第２プラネタリギヤ５の第２要素たるキャリアＣｂを変速機ケース１に解除自在に固定する。
【０１９２】
上記の如く第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂと第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃとを連結して連結体Ｒｂ，Ｃｃを構成することにより、図１３の下段に示す速度線図において、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂは、第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃと同一の縦線Ｙ４上に常時位置する。一方、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂとキャリアＣｂの速度線図上の位置は、第１切換クラッチＣｘを係合させた場合と第２切換クラッチＣｙを係合させた場合とで異なる。
【０１９３】
これを詳述するに、第１切換クラッチＣｘの係合時には、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂが第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃと同一の縦線Ｙ２上に位置し、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂは、縦線Ｙ２と縦線Ｙ４間の間隔のｊ／（ｊ＋１）だけ縦線Ｙ２から右側に離れた縦線Ｙ３上に位置する。又、第２切換クラッチＣｙの係合時には、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂが縦線Ｙ２上に位置し、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂは、縦線Ｙ２との間の間隔と縦線Ｙ４との間の間隔との比がｊ：ｊ＋１となるように縦線Ｙ２から左に離れた縦線Ｙ１上に位置する。
【０１９４】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１切換クラッチＣｘと第１ブレーキＢ１とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂ（縦線Ｙ３）の回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃが位置する縦線Ｙ４での回転速度は「１ｓｔ」になって、１速段が確立される。
【０１９５】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２切換クラッチＣｙと第１ブレーキＢ１とを係合させると、第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃ（縦線Ｙ２）の回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃが位置する縦線Ｙ４での回転速度は「２ｎｄ」になって、２速段が確立される。
【０１９６】
第１同期噛合機構Ｓ１と第１切換クラッチＣｘと第２切換クラッチＣｙとを係合させると、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂとキャリアＣｂとが連結されて、第２プラネタリギヤ５が各要素の相対回転不能なロック状態になるため、縦線Ｙ２での回転速度と縦線Ｙ５での回転速度とが共に第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、縦線Ｙ４での回転速度もＮ１である「３ｒｄ」になって、３速段が確立される。尚、３速段においては、第１油圧式多板クラッチＣ１も一緒に係合させてもよい。これにより、第１油圧式多板クラッチＣ１でフリクションロスが発生することを確実に防止することができる。
【０１９７】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第２切換クラッチＣｙとを係合させると、縦線Ｙ２での回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度がＮ１になり、縦線Ｙ４での回転速度が「４ｔｈ」になって、４速段が確立される。
【０１９８】
第１同期噛合機構Ｓ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第１切換クラッチＣｘとを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度がＮ１になり、縦線Ｙ４での回転速度が「５ｔｈ」になって、５速段が確立される。
【０１９９】
第２油圧式多板クラッチＣ２と第１切換クラッチＣｘと第２切換クラッチＣｙとを係合させると、第２プラネタリギヤ５が各要素の相対回転不能なロック状態になるため、縦線Ｙ２での回転速度と縦線Ｙ５での回転速度とが共に「１」になり、縦線Ｙ４での回転速度も１である「６ｔｈ」になって、６速段が確立される。
【０２００】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第２切換クラッチＣｙとを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度がＮ１、縦線Ｙ２での回転速度が「１」となり、縦線Ｙ４での回転速度が「７ｔｈ」となって、７速段が確立される。
【０２０１】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２切換クラッチＣｙと第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ１での回転速度がＮ１、縦線Ｙ２での回転速度が「０」となり、縦線Ｙ４での回転速度がマイナスの「Ｒｅｖ」となって、後進段が確立される。
【０２０２】
図１２（ｂ）は、上述した各変速段と第１同期噛合機構Ｓ１、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃｘ，Ｃｙ、ブレーキＢ１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１２（ｂ）は、第１プラネタリギヤ４のギヤ比ｉを２．０、第２プラネタリギヤ５のギヤ比ｊを２．０、第３プラネタリギヤ６のギヤ比ｋを２．０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）およびレシオレンジ（１速段と７速段のギヤレシオの比（図１２（ｂ）の１速段のギヤレシオの右隣の欄に表示））が適切になる。
【０２０３】
又、図１２（ｂ）の開放数の欄には、開放時に引き摺りトルクを発生させる油圧式多板クラッチおよびブレーキで構成される係合機構のうち非係合状態（連結が断たれた状態）にあるものの数（開放数）を各変速段毎に示している。これによれば、全ての変速段において、開放数が３以下となっており、特に６速段、７速段、後進段では、開放数が２となり、３速段でも第１油圧式多板クラッチＣ１を係合させれば、開放数を２とすることができる。
【０２０４】
第７実施形態の自動変速機によれば、高速段域におけるフリクションロスを低減し、伝達効率の低下を抑制すると共に、第１同期噛合機構Ｓ１がトルク差の小さい５速段と６速段との間でしか切換えを行わないため、変速をスムーズに行うことができ、又、従来品からの設計変更が容易なため、製造コストを抑えることができる。
【０２０５】
尚、第７実施形態においては、入力用の第１プラネタリギヤ４を、入力軸２の回転を減速して出力するものとしたが、これに限らず、第１プラネタリギヤ４を入力軸２の回転を増速して出力するものとしてもよい。この場合、例えば、第１プラネタリギヤ４のリングギヤＲａを入力軸２に連結して入力要素とし、サンギヤＳａを変速機ケース１に固定して固定要素とし、キャリアＣａを出力要素とすればよい。
［第８実施形態］
次に、図１４、図１５を参照して、本発明の自動変速機の第８実施形態について説明する。第８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と同心に配置された出力ギヤから成る出力部材３とを備えている。出力部材３の回転は、図外のデファレンシャルギヤを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。
【０２０６】
又、変速機ケース１内には、入力軸２の周りに位置させて、入力用の第１プラネタリギヤ４と、変速用のプラネタリギヤＰＧとが配置されている。第１プラネタリギヤ４は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、サンギヤＳａ及びリングギヤＲａ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とからなるシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。
【０２０７】
第１プラネタリギヤ４のサンギヤＳａは入力軸２に連結されて入力要素となり、リングギヤＲａは変速機ケース１に固定されて固定要素となり、キャリアＣａが出力要素となる。図１５の上段に第１プラネタリギヤ４の速度線図を示す。第１プラネタリギヤ４の速度線図において、下方の横線は回転速度が「０」であることを示し、上方の横線は回転速度が入力軸の回転を「１」としてこれと同一である「１」であることを示している。第１プラネタリギヤ４のギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）をｉとすると、第１プラネタリギヤ４は入力軸２の回転速度「１」を１／（ｉ＋１）に減速して出力要素たるキャリアＣａから出力する。即ち、出力要素たるキャリアＣａの回転速度Ｎ１は１／（ｉ＋１）となる。
【０２０８】
変速用のプラネタリギヤＰＧは、第２プラネタリギヤ５と第３プラネタリギヤ６とで構成される。第２プラネタリギヤ５は、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、サンギヤＳｂ及びリングギヤＲｂ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で構成される。
【０２０９】
第３プラネタリギヤ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で構成される。
【０２１０】
第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂと第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃとは、互いに連結されて連結体Ｒｂ，Ｓｃを構成する。又、第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃは出力部材３に連結されている。
【０２１１】
図１５の中段に示す速度線図を参照して、第２プラネタリギヤ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個の要素を、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Ｓｂ、第２要素はキャリアＣｂ、第３要素はリングギヤＲｂになる。尚、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５のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。
【０２１２】
又、第３プラネタリギヤ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個の要素を、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要素はリングギヤＲｃ、第５要素はキャリアＣｃ、第６要素はサンギヤＳｃになる。尚、サンギヤＳｃ（縦線Ｙ５）とキャリアＣｃ（縦線Ｙ３）間の間隔とキャリアＣｃ（縦線Ｙ３）とリングギヤＲｃ（縦線Ｙ２）間の間隔との比は、第３プラネタリギヤ６のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。
【０２１３】
又、第８実施形態の自動変速機は、係合機構として、第１係合要素としての噛合機構たる切換用同期噛合機構Ｓｙと、第２係合要素たる第１油圧式多板クラッチＣ１と、第３係合要素たる第２油圧式多板クラッチＣ２と、第４係合要素たる第１切換クラッチＣｘと、第５係合要素たる第１ブレーキＢ１と、第６係合要素たる第３油圧式多板クラッチＣ３とを備える。第１切換クラッチＣｘ及び第１ブレーキＢ１は、油圧式多板クラッチおよび油圧式多板ブレーキで構成される。
【０２１４】
切換用同期噛合機構Ｓｙは、第２プラネタリギヤ５の第２要素たるキャリアＣｂと第３プラネタリギヤ６の第５要素たるキャリアＣｃとを解除自在に連結する。第１油圧式多板クラッチＣ１は、第１プラネタリギヤ４の出力要素たるキャリアＣａと第２プラネタリギヤ５の第２要素たるキャリアＣｂとを解除自在に連結する。
【０２１５】
第２油圧式多板クラッチＣ２は、第２プラネタリギヤ５の第１要素たるサンギヤＳｂと入力軸２とを解除自在に連結する。第１切換クラッチＣｘは、第２プラネタリギヤ５の第１要素たるサンギヤＳｂと第３プラネタリギヤ６の第５要素たるキャリアＣｃとを解除自在に連結する。第１ブレーキＢ１は、第２プラネタリギヤ５の第１要素たるサンギヤＳｂを変速機ケース１に解除自在に固定する。
【０２１６】
上記の如く第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂと第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃとを連結して連結体Ｒｂ，Ｓｃを構成することにより、図１５の下段に示す速度線図において、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂは、第３プラネタリギヤ６のサンギヤＳｃと同一の縦線Ｙ５上に常時位置する。一方、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂとキャリアＣｂの速度線図上の位置は、第１切換クラッチＣｘを係合させた場合と切換用同期噛合機構Ｓｙを係合させた場合とで異なる。
【０２１７】
これを詳述するに、第１切換クラッチＣｘの係合時には、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂが第３プラネタリギヤ６のキャリアＣｃと同一の縦線Ｙ３上に位置し、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂは、縦線Ｙ３と縦線Ｙ５との間の間隔のｊ／（ｊ＋１）だけ縦線Ｙ３から右側に離れた縦線Ｙ４上に位置する。又、切換用同期噛合機構Ｓｙの係合時には、第２プラネタリギヤ５のキャリアＣｂが縦線Ｙ３上に位置し、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂは、縦線Ｙ３との間の間隔と縦線Ｙ５との間の間隔との比がｊ：ｊ＋１となるように縦線Ｙ３から左に離れた縦線Ｙ１上に位置する。
【０２１８】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第３油圧式多板クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂ（縦線Ｙ１）の回転速度が「０」、縦線Ｙ５での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「１ｓｔ」になって、１速段が確立される。
【０２１９】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第１油圧式多板クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂ（縦線Ｙ１）の回転速度が「０」、縦線Ｙ３での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「２ｎｄ」になって、２速段が確立される。
【０２２０】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第１油圧式多板クラッチＣ１と第３油圧式多板クラッチＣ３とを係合させると、第２、第３プラネタリギヤ５，６の各要素が、相対回転不能なロック状態となると共に、Ｎ１の速度で回転して、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度もＮ１である「３ｒｄ」となり、３速段が確立される。
【０２２１】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂ（縦線Ｙ１）の回転速度が「１」、縦線Ｙ３での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「４ｔｈ」になって、４速段が確立される。
【０２２２】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第２油圧式多板クラッチＣ２と第３油圧式多板クラッチＣ３とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のサンギヤＳｂ（縦線Ｙ１）の回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「５ｔｈ」になって、５速段が確立される。
【０２２３】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第２油圧式多板クラッチＣ２と第１切換クラッチＣｘとを係合させると、第２、第３プラネタリギヤ５，６の各要素が、相対回転不能なロック状態となると共に、「１」の速度で回転して、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度も「１」である「６ｔｈ」となり、６速段が確立される。
【０２２４】
第２油圧式多板クラッチＣ２と第３油圧式多板クラッチＣ３と第１切換クラッチＣｘとを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「７ｔｈ」になって、７速段が確立される。
【０２２５】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第１切換クラッチＣｘとを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度が「１」、縦線Ｙ４での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「８ｔｈ」になって、８速段が確立される。
【０２２６】
第３油圧式多板クラッチＣ３と第１切換クラッチＣｘと第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ５での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１、縦線Ｙ３での回転速度が「０」になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度はマイナスの「Ｒｅｖ１」になって、後進１速段が確立される。
【０２２７】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第１切換クラッチＣｘと第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ４での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１、縦線Ｙ３での回転速度が「０」になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度はマイナスの「Ｒｅｖ２」になって、後進２速段が確立される。
【０２２８】
図１４（ｂ）は、上述した各変速段と切換用同期噛合機構Ｓｙ、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃｘ、ブレーキＢ１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１４（ｂ）は、第１プラネタリギヤ４のギヤ比ｉを１．４、第２プラネタリギヤ５のギヤ比ｊを１．４、第３プラネタリギヤ６のギヤ比ｋを３．０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）およびレシオレンジ（１速段と８速段のギヤレシオの比（図１４（ｂ）の１速段の公比の欄に表示））が適切になる。
【０２２９】
又、図１４（ｂ）の開放数の欄には、開放時に引き摺りトルクを発生させる油圧式多板クラッチおよびブレーキで構成される係合機構のうち非係合状態（連結が断たれた状態）にあるものの数（開放数）を各変速段毎に示している。これによれば、全ての変速段において、開放数が３以下となっており、特に７速段、８速段、後進１速段、後進２速段では、開放数が２となることがわかる。
【０２３０】
第８実施形態の自動変速機によれば、高速段域におけるフリクションロスを低減し、伝達効率の低下を抑制すると共に、切換用同期噛合機構Ｓｙがトルク差の小さい６速段と７速段との間でしか切換えを行わないため、変速をスムーズに行うことができ、又、従来品からの設計変更が容易なため、製造コストを抑えることができる。
【０２３１】
尚、第８実施形態においては、入力用の第１プラネタリギヤ４を、入力軸２の回転を減速して出力するものとしたが、これに限らず、第１プラネタリギヤ４を入力軸２の回転を増速して出力するものとしてもよい。この場合、例えば、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａを入力軸２に連結して入力要素とし、リングギヤＲａを変速機ケース１に固定して固定要素とし、サンギヤＳａを出力要素とすればよい。
［第９実施形態］
次に、図１６、図１７を参照して、本発明の自動変速機の第９実施形態について説明する。第９実施形態の自動変速機は、第２プラネタリギヤ５の第１要素をリングギヤＲｂ、第３要素をサンギヤＳｂとし、第２プラネタリギヤ５の第３要素たるサンギヤＳｂと第３プラネタリギヤ６の第６要素たるサンギヤＳｃとを連結して連結体Ｓｂ，Ｓｃを構成し、第８実施形態の第３油圧式多板クラッチＣ３に代えて、連結体Ｓｂ，Ｓｃを変速機ケース１に解除自在に固定する第６係合機構たる第２ブレーキＢ２を備える点で、第８実施形態の自動変速機と異なる。
【０２３２】
この場合、第１切換クラッチＣｘの係合時には、第２プラネタリギヤ５の第１要素たるリングギヤＲｂが第３プラネタリギヤ６の第５要素たるキャリアＣｃと同一の縦線Ｙ３上に位置し、第２プラネタリギヤ５の第２要素たるキャリアＣｂは、縦線Ｙ３と縦線Ｙ５との間の間隔の１／（ｊ＋１）だけ縦線Ｙ３から右側に離れた縦線Ｙ４上に位置する。
【０２３３】
又、切換用同期噛合機構Ｓｙの係合時には、第２プラネタリギヤ５の第２要素たるキャリアＣｂが縦線Ｙ３上に位置し、第２プラネタリギヤ５の第１要素たるリングギヤＲｂは、縦線Ｙ３との間の間隔と縦線Ｙ５との間の間隔との比が１：ｊ＋１となるように縦線Ｙ３から左に離れた縦線Ｙ１上に位置する。他の構成は第８実施形態の自動変速機と同一である。
【０２３４】
第９実施形態の自動変速機では、切換用同期噛合機構Ｓｙと第１油圧式多板クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（縦線Ｙ１）の回転速度が「０」、縦線Ｙ３での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「１ｓｔ」になって、１速段が確立される。
【０２３５】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第１油圧式多板クラッチＣ１と第１切換クラッチＣｘとを係合させると、第２、第３プラネタリギヤ５，６の各要素が、相対回転不能なロック状態となると共に、Ｎ１の速度で回転して、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度もＮ１である「２ｎｄ」となり、２速段が確立される。
【０２３６】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第１油圧式多板クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とを係合させると、縦線Ｙ３での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１、縦線Ｙ５での回転速度が「０」となり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「３ｒｄ」になって、３速段が確立される。
【０２３７】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（縦線Ｙ１）の回転速度が「１」、縦線Ｙ３での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「４ｔｈ」になって、４速段が確立される。
【０２３８】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第２油圧式多板クラッチＣ２と第２ブレーキＢ２とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（縦線Ｙ１）の回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度が「０」となり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「５ｔｈ」になって、５速段が確立される。
【０２３９】
切換用同期噛合機構Ｓｙと第２油圧式多板クラッチＣ２と第１切換クラッチＣｘとを係合させると、第２、第３プラネタリギヤ５，６の各要素が、相対回転不能なロック状態となると共に、「１」の速度で回転して、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度も「１」である「６ｔｈ」となり、６速段が確立される。
【０２４０】
第２油圧式多板クラッチＣ２と第１切換クラッチＣｘと第２ブレーキＢ２とを係合させると、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（縦線Ｙ３）の回転速度が「１」、縦線Ｙ５での回転速度が「０」となり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「７ｔｈ」になって、７速段が確立される。
【０２４１】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第２油圧式多板クラッチＣ２と第１切換クラッチＣｘとを係合させると、第２プラネタリギヤ５のリングギヤＲｂ（縦線Ｙ３）での回転速度が「１」、縦線Ｙ４での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「８ｔｈ」になって、８速段が確立される。
【０２４２】
第１油圧式多板クラッチＣ１と第１切換クラッチＣｘと第１ブレーキＢ１とを係合させると、縦線Ｙ４での回転速度が第１プラネタリギヤ４の出力速度Ｎ１、縦線Ｙ３での回転速度が「０」になり、出力部材３に連結される第３プラネタリギヤ６のリングギヤＲｃが位置する縦線Ｙ２での回転速度はマイナスの「Ｒｅｖ」になって、後進段が確立される。
【０２４３】
図１６（ｂ）は、上述した各変速段と切換用同期噛合機構Ｓｙ、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃｘ、ブレーキＢ１，Ｂ２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１６（ｂ）は、第１プラネタリギヤ４のギヤ比ｉを１．７、第２プラネタリギヤ５のギヤ比ｊを１．４、第３プラネタリギヤ６のギヤ比ｋを３．３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）およびレシオレンジ（１速段と８速段のギヤレシオの比（図１６（ｂ）の１速段の公比の欄に表示））が適切になる。
【０２４４】
又、図１６（ｂ）の開放数の欄には、開放時に引き摺りトルクを発生させる油圧式多板クラッチおよびブレーキで構成される係合機構のうち非係合状態（連結が断たれた状態）にあるものの数（開放数）を各変速段毎に示している。これによれば、全ての変速段において、開放数が３以下となっており、特に７速段、８速段、後進段では、開放数が２となることがわかる。
【０２４５】
第９実施形態の自動変速機によれば、高速段域におけるフリクションロスを低減し、伝達効率の低下を抑制すると共に、切換用同期噛合機構Ｓｙがトルク差の小さい６速段と７速段との間でしか切換えを行わないため、変速をスムーズに行うことができ、又、従来品からの設計変更が容易なため、製造コストを抑えることができる。
【０２４６】
又、第９実施形態の自動変速機は、第８実施形態のものと比較して、入力軸２上に配置される構成部品の多い第３油圧式多板クラッチＣ３を、入力軸２上に配置される構成部品の少ない第２ブレーキＢ２に置き換えているため、自動変速機の軸長を短くすることができる。
【０２４７】
尚、第８実施形態においては、入力用の第１プラネタリギヤ４を、入力軸２の回転を減速して出力するものとしたが、これに限らず、第１プラネタリギヤ４を入力軸２の回転を増速して出力するものとしてもよい。この場合、例えば、第１プラネタリギヤ４のキャリアＣａを入力軸２に連結して入力要素とし、リングギヤＲａを変速機ケース１に固定して固定要素とし、サンギヤＳａを出力要素とすればよい。
【０２４８】
又、上記各実施形態においては、本発明の噛合機構として、擦り合わせ摩擦による回転同期機能を備えた同期噛合機構（シンクロメッシュ機構）を用いて説明したが、噛合機構は、同期噛合機構に限られず、回転同期機能を備えないドグクラッチ機構であってもよく、これによっても同様に本発明の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０２４９】
１…変速機ケース、２…入力軸、３…出力部材、４…第１プラネタリギヤ、Ｓａ…サンギヤ、Ｒａ…リングギヤ、Ｐａ…ピニオン、Ｃａ…キャリア、ＰＧ…変速用のプラネタリギヤ、５…第２プラネタリギヤ、Ｓｂ…サンギヤ、Ｒｂ…リングギヤ、Ｐｂ，Ｐｂ’…ピニオン、Ｃｂ…キャリア、６…第３プラネタリギヤ、Ｓｃ…サンギヤ、Ｒｃ…リングギヤ、Ｐｃ…ピニオン、Ｃｃ…キャリア、７…第４プラネタリギヤ、Ｓｄ…サンギヤ、Ｒｄ…リングギヤ、Ｐｄ…ピニオン、Ｃｄ…キャリア、Ｓ１…第１同期噛合機構、Ｓｙ…切換用同期噛合機構、Ｃ１…第１油圧式多板クラッチ、Ｃ２…第２油圧式多板クラッチ、Ｃ３…第３油圧式多板クラッチ、Ｃｘ…第１切換クラッチ、Ｃｙ…第２切換クラッチ、Ｂ１…第１ブレーキ、Ｂ２…第２ブレーキ、Ｆ１…一方向クラッチ、ＴＣ…流体トルクコンバータ、Ｇ１…第１ギヤ列、Ｇ２…第２ギヤ列。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機ケース内に配置された複数のプラネタリギヤを介して入力軸の回転を複数段に変速して出力部材から出力する自動変速機において、
前記各プラネタリギヤは複数の要素を備え、
前進１速段から所定の中速段に亘る低速段域の全ての変速段を確立させる際には、前記プラネタリギヤの１つの要素と、他の要素又は入力軸又は変速機ケースとを連結する状態となり、前記所定の中速段を超える変速段からなる高速段域の全ての変速段を確立させる際には前記連結を断つ状態となる第１係合機構を備え、
第１係合機構は、噛合機構で構成され、
前記所定の中速段は４速段以上であることを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
請求項１記載の自動変速機であって、前記複数のプラネタリギヤは入力用のプラネタリギヤと変速用のプラネタリギヤとで構成され、
入力用のプラネタリギヤは、入力軸に連結される入力要素と、変速機ケースに固定される固定要素と、出力要素とを備え、入力軸の回転を変速して出力要素から出力し、
前記第１係合機構は、該出力要素と、変速用のプラネタリギヤの１つの要素とを解除自在に連結することを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
請求項２に記載の自動変速機であって、前記入力用のプラネタリギヤは、前記入力軸の回転を減速して前記出力要素から出力し、
前記変速用のプラネタリギヤは、速度線図においてギヤ比に対応する間隔で並ぶ４つの回転要素を構成し、これら回転要素を速度線図における並び順に夫々第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素として、第２回転要素が出力部材に連結され、
係合機構として、前記入力用のプラネタリギヤの出力要素と変速用のプラネタリギヤの第１回転要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、入力軸と変速用のプラネタリギヤの第３回転要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、入力用のプラネタリギヤの出力要素と変速用のプラネタリギヤの第４回転要素とを解除自在に連結する第３係合機構と、第４回転要素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３回転要素を変速機ケースに解除自在に固定する第５係合機構とを備えることを特徴とする自動変速機。
【請求項４】
請求項３に記載の自動変速機であって、入力軸と第４回転要素とを解除自在に連結する第６係合機構を備えることを特徴とする自動変速機。
【請求項５】
請求項１記載の自動変速機であって、変速機ケース内に第１から第４の４つのプラネタリギヤを備え、
第１プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア、リングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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、第４プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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１０要素、第１１要素及び第１２要素として、
入力軸と第１プラネタリギヤの第２要素とが連結され、第１プラネタリギヤの第１要素と、第３プラネタリギヤの第７要素とを連結して第１連結体が構成され、第１プラネタリギヤの第３要素と第２プラネタリギヤの第６要素とを連結して第２連結体が構成され、第２プラネタリギヤの第４要素と第４プラネタリギヤの第１０要素とを連結して第３連結体が構成され、第３プラネタリギヤの第８要素と第４プラネタリギヤの第１２要素とを連結して第４連結体が構成され、第４プラネタリギヤの第１１要素と出力部材とが連結され、
係合機構として、第３プラネタリギヤの第９要素を変速機ケースに解除自在に固定する前記第１係合機構と、入力軸と第３連結体とを解除自在に連結する第２係合機構と、第２プラネタリギヤの第５要素と第４プラネタリギヤの第１１要素とを解除自在に連結する第３係合機構と、第２連結体と第３連結体とを解除自在に連結する第４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５係合機構とを備えることを特徴とする自動変速機。
【請求項６】
請求項１記載の自動変速機であって、変速機ケース内に第１プラネタリギヤと第２プラネタリギヤとを備え、
第１プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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要素として、
第１要素が入力軸に連結され、入力軸に平行に配置した出力部材たる出力軸に、第２要素が第１ギヤ列を介して連結されると共に、第６要素が第１ギヤ列とは異なるギヤ比の第２ギヤ列を介して連結され、
係合機構として、第３要素と第５要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第４要素と入力軸とを解除自在に連結する第２係合機構と、第５要素と入力軸とを解除自在に連結する第３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４係合機構と、第５要素を変速機ケースに解除自在に固定する第５係合機構とを備えることを特徴とする自動変速機。
【請求項７】
請求項２記載の自動変速機であって、前記入力用のプラネタリギヤを第１プラネタリギヤとして、前記変速用のプラネタリギヤは、第２と第３の２つのプラネタリギヤで構成され、
第１プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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６要素と第９要素とを連結して連結体を構成し、第８要素が出力部材に連結され、
係合機構として、連結体と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第４要素と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第５要素と入力軸とを解除自在に連結する第３係合機構と、第４要素と第７要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第５要素と第７要素とを解除自在に連結する第５係合機構と、第５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。
【請求項８】
請求項１記載の自動変速機であって、ポンプとタービンとを機械的に連結させるロックアップクラッチを有し動力源に連結される流体トルクコンバータと、サンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を有する第１から第３の３つのプラネタリギヤとを備え、流体トルクコンバータを介して動力源の回転が入力される入力軸の回転をプラネタリギヤで複数段に変速して出力部材に出力し、
入力軸は第１と第２の２つの入力軸で構成され、
第１入力軸はタービンに連結され、
第２入力軸は、ロックアップクラッチに介設された第２入力軸用ディスクと、プラネタリギヤの何れか１つの要素とに連結され、ロックアップクラッチの係合で動力源の回転が伝達される状態となり、ロックアップクラッチの開放で動力源の回転の伝達を断たれる状態となり、
第１プラネタリギヤは、第１入力軸に連結される入力要素と、変速機ケースに固定される固定要素と、出力要素とを備え、
第１プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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５要素が第２入力軸に連結され、第６要素と第９要素とを連結して連結体を構成し、第８要素が出力部材に連結され、
係合機構として、連結体と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第４要素と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第４要素と第７要素とを解除自在に連結する第３係合機構と、第５要素と第７要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第５要素を変速機ケースに解除自在に固定する第５係合機構とを備えることを特徴とする自動変速機。
【請求項９】
請求項２記載の自動変速機であって、前記入力用のプラネタリギヤを第１プラネタリギヤとして、前記変速用のプラネタリギヤは、第２と第３の２つのプラネタリギヤで構成され、
第２プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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３プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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要素として、第３要素と第５要素とを連結して連結体を構成し、連結体が出力部材に連結され、
係合機構として、第６要素と出力要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第１要素と出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第２要素と入力軸とを解除自在に連結する第３係合機構と、第１要素と第４要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第２要素と第４要素とを解除自在に連結する第５係合機構と、第２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。
【請求項１０】
請求項１記載の自動変速機であって、変速機ケース内に配置した入力用の第１プラネタリギヤと変速用の第２と第３の２つのプラネタリギヤとを備え、第１プラネタリギヤは、入力軸に連結された入力要素と、変速機ケースに固定される固定要素と、出力要素とを備え、
第２プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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３プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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要素として、第３要素と第６要素とを連結して連結体を構成し、第４要素が出力部材に連結され、
係合機構として、第２要素と第５要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第２要素と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第１要素と入力軸とを解除自在に連結する第３係合機構と、第１要素と第５要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第１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、連結体と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第６係合機構とを備えることを特徴とする自動変速機。
【請求項１１】
請求項１記載の自動変速機であって、変速機ケース内に配置した入力用の第１プラネタリギヤと変速用の第２と第３の２つのプラネタリギヤとを備え、第１プラネタリギヤは、入力軸に連結された入力要素と、変速機ケースに固定される固定要素と、出力要素とを備え、
第２プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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３プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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要素として、第３要素と第６要素とを連結して連結体を構成し、第４要素が出力部材に連結され、
係合機構として、第２要素と第５要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第２要素と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第１要素と入力軸とを解除自在に連結する第３係合機構と、第１要素と第５要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第１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、連結体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。
【請求項１】
変速機ケース内に配置された複数のプラネタリギヤを介して入力軸の回転を複数段に変速して出力部材から出力する自動変速機において、
前記各プラネタリギヤは複数の要素を備え、
前進１速段から所定の中速段に亘る低速段域の全ての変速段を確立させる際には、前記プラネタリギヤの１つの要素と、他の要素又は入力軸又は変速機ケースとを連結する状態となり、前記所定の中速段を超える変速段からなる高速段域の全ての変速段を確立させる際には前記連結を断つ状態となる第１係合機構を備え、
第１係合機構は、噛合機構で構成され、
前記所定の中速段は４速段以上であることを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
請求項１記載の自動変速機であって、前記複数のプラネタリギヤは入力用のプラネタリギヤと変速用のプラネタリギヤとで構成され、
入力用のプラネタリギヤは、入力軸に連結される入力要素と、変速機ケースに固定される固定要素と、出力要素とを備え、入力軸の回転を変速して出力要素から出力し、
前記第１係合機構は、該出力要素と、変速用のプラネタリギヤの１つの要素とを解除自在に連結することを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
請求項２に記載の自動変速機であって、前記入力用のプラネタリギヤは、前記入力軸の回転を減速して前記出力要素から出力し、
前記変速用のプラネタリギヤは、速度線図においてギヤ比に対応する間隔で並ぶ４つの回転要素を構成し、これら回転要素を速度線図における並び順に夫々第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素として、第２回転要素が出力部材に連結され、
係合機構として、前記入力用のプラネタリギヤの出力要素と変速用のプラネタリギヤの第１回転要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、入力軸と変速用のプラネタリギヤの第３回転要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、入力用のプラネタリギヤの出力要素と変速用のプラネタリギヤの第４回転要素とを解除自在に連結する第３係合機構と、第４回転要素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３回転要素を変速機ケースに解除自在に固定する第５係合機構とを備えることを特徴とする自動変速機。
【請求項４】
請求項３に記載の自動変速機であって、入力軸と第４回転要素とを解除自在に連結する第６係合機構を備えることを特徴とする自動変速機。
【請求項５】
請求項１記載の自動変速機であって、変速機ケース内に第１から第４の４つのプラネタリギヤを備え、
第１プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア、リングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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、第４プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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１０要素、第１１要素及び第１２要素として、
入力軸と第１プラネタリギヤの第２要素とが連結され、第１プラネタリギヤの第１要素と、第３プラネタリギヤの第７要素とを連結して第１連結体が構成され、第１プラネタリギヤの第３要素と第２プラネタリギヤの第６要素とを連結して第２連結体が構成され、第２プラネタリギヤの第４要素と第４プラネタリギヤの第１０要素とを連結して第３連結体が構成され、第３プラネタリギヤの第８要素と第４プラネタリギヤの第１２要素とを連結して第４連結体が構成され、第４プラネタリギヤの第１１要素と出力部材とが連結され、
係合機構として、第３プラネタリギヤの第９要素を変速機ケースに解除自在に固定する前記第１係合機構と、入力軸と第３連結体とを解除自在に連結する第２係合機構と、第２プラネタリギヤの第５要素と第４プラネタリギヤの第１１要素とを解除自在に連結する第３係合機構と、第２連結体と第３連結体とを解除自在に連結する第４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５係合機構とを備えることを特徴とする自動変速機。
【請求項６】
請求項１記載の自動変速機であって、変速機ケース内に第１プラネタリギヤと第２プラネタリギヤとを備え、
第１プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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要素として、
第１要素が入力軸に連結され、入力軸に平行に配置した出力部材たる出力軸に、第２要素が第１ギヤ列を介して連結されると共に、第６要素が第１ギヤ列とは異なるギヤ比の第２ギヤ列を介して連結され、
係合機構として、第３要素と第５要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第４要素と入力軸とを解除自在に連結する第２係合機構と、第５要素と入力軸とを解除自在に連結する第３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４係合機構と、第５要素を変速機ケースに解除自在に固定する第５係合機構とを備えることを特徴とする自動変速機。
【請求項７】
請求項２記載の自動変速機であって、前記入力用のプラネタリギヤを第１プラネタリギヤとして、前記変速用のプラネタリギヤは、第２と第３の２つのプラネタリギヤで構成され、
第１プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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６要素と第９要素とを連結して連結体を構成し、第８要素が出力部材に連結され、
係合機構として、連結体と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第４要素と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第５要素と入力軸とを解除自在に連結する第３係合機構と、第４要素と第７要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第５要素と第７要素とを解除自在に連結する第５係合機構と、第５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。
【請求項８】
請求項１記載の自動変速機であって、ポンプとタービンとを機械的に連結させるロックアップクラッチを有し動力源に連結される流体トルクコンバータと、サンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を有する第１から第３の３つのプラネタリギヤとを備え、流体トルクコンバータを介して動力源の回転が入力される入力軸の回転をプラネタリギヤで複数段に変速して出力部材に出力し、
入力軸は第１と第２の２つの入力軸で構成され、
第１入力軸はタービンに連結され、
第２入力軸は、ロックアップクラッチに介設された第２入力軸用ディスクと、プラネタリギヤの何れか１つの要素とに連結され、ロックアップクラッチの係合で動力源の回転が伝達される状態となり、ロックアップクラッチの開放で動力源の回転の伝達を断たれる状態となり、
第１プラネタリギヤは、第１入力軸に連結される入力要素と、変速機ケースに固定される固定要素と、出力要素とを備え、
第１プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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５要素が第２入力軸に連結され、第６要素と第９要素とを連結して連結体を構成し、第８要素が出力部材に連結され、
係合機構として、連結体と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第４要素と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第４要素と第７要素とを解除自在に連結する第３係合機構と、第５要素と第７要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第５要素を変速機ケースに解除自在に固定する第５係合機構とを備えることを特徴とする自動変速機。
【請求項９】
請求項２記載の自動変速機であって、前記入力用のプラネタリギヤを第１プラネタリギヤとして、前記変速用のプラネタリギヤは、第２と第３の２つのプラネタリギヤで構成され、
第２プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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３プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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要素として、第３要素と第５要素とを連結して連結体を構成し、連結体が出力部材に連結され、
係合機構として、第６要素と出力要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第１要素と出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第２要素と入力軸とを解除自在に連結する第３係合機構と、第１要素と第４要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第２要素と第４要素とを解除自在に連結する第５係合機構と、第２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。
【請求項１０】
請求項１記載の自動変速機であって、変速機ケース内に配置した入力用の第１プラネタリギヤと変速用の第２と第３の２つのプラネタリギヤとを備え、第１プラネタリギヤは、入力軸に連結された入力要素と、変速機ケースに固定される固定要素と、出力要素とを備え、
第２プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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３プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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要素として、第３要素と第６要素とを連結して連結体を構成し、第４要素が出力部材に連結され、
係合機構として、第２要素と第５要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第２要素と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第１要素と入力軸とを解除自在に連結する第３係合機構と、第１要素と第５要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第１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、連結体と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第６係合機構とを備えることを特徴とする自動変速機。
【請求項１１】
請求項１記載の自動変速機であって、変速機ケース内に配置した入力用の第１プラネタリギヤと変速用の第２と第３の２つのプラネタリギヤとを備え、第１プラネタリギヤは、入力軸に連結された入力要素と、変速機ケースに固定される固定要素と、出力要素とを備え、
第２プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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３プラネタリギヤのサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３個の要素を、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要素として、第３要素と第６要素とを連結して連結体を構成し、第４要素が出力部材に連結され、
係合機構として、第２要素と第５要素とを解除自在に連結する前記第１係合機構と、第２要素と前記第１プラネタリギヤの出力要素とを解除自在に連結する第２係合機構と、第１要素と入力軸とを解除自在に連結する第３係合機構と、第１要素と第５要素とを解除自在に連結する第４係合機構と、第１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、連結体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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−１８５５０５（Ｐ２０１０−１８５５０５Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９４０７（Ｐ２００９−２９４０７）
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【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２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【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 ]