自動変速機
【課題】 フリクションロスを低減できるようにした自動変速機を提供する。
【解決手段】 自動変速機は、減速機構４と、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７と、第１と第２の２つのシンクロメッシュ機構Ｄ１，Ｄ２と、第１クラッチＣＤ１と、第２クラッチＣＤ２と、第３クラッチＣａと、第４クラッチＣｂとを備えている。第１プラネタリギヤ機構６は、第１要素Ｓｍ、第２要素Ｒｍ、及び第３要素Ｃｍを有し、第２プラネタリギヤ機構７は、第４要素Ｒｒ、第５要素Ｃｒ、及び第６要素Ｓｒを有する。第１要素Ｓｍと第４要素Ｒｒとを連結して連結体Ｓｍ−Ｒｒを構成する。第５要素Ｃｒは出力部材３に連結される。
【解決手段】 自動変速機は、減速機構４と、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７と、第１と第２の２つのシンクロメッシュ機構Ｄ１，Ｄ２と、第１クラッチＣＤ１と、第２クラッチＣＤ２と、第３クラッチＣａと、第４クラッチＣｂとを備えている。第１プラネタリギヤ機構６は、第１要素Ｓｍ、第２要素Ｒｍ、及び第３要素Ｃｍを有し、第２プラネタリギヤ機構７は、第４要素Ｒｒ、第５要素Ｃｒ、及び第６要素Ｓｒを有する。第１要素Ｓｍと第４要素Ｒｒとを連結して連結体Ｓｍ−Ｒｒを構成する。第５要素Ｃｒは出力部材３に連結される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力軸の回転を変速機ケース内に配置した減速機構と複式プラネタリギヤ機構とを介して複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１により、入力用の第１プラネタリギヤ機構と変速用の複式プラネタリギヤ機構と６個の摩擦係合機構とを用いて、前進８段の変速を行うことができるようにした自動変速機が知られている。この自動変速機における複式プラネタリギヤ機構は、第２と第３の２つのプラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤの一部を互いに連結することで構成される４つの回転要素を有する。例えば、第２プラネタリギヤ機構のサンギヤと第３プラネタリギヤ機構のキャリアとを連結することで構成される第１回転要素と、第２プラネタリギヤ機構のキャリアと第３プラネタリギヤ機構のリングギヤとを連結することで構成される第２回転要素と、第２プラネタリギヤ機構のリングギヤから成る第３回転要素と、第３プラネタリギヤ機構のサンギヤから成る第４回転要素とを有する。これら第１〜第４回転要素は、速度線図においてギヤ比に対応する間隔を存して順に並ぶ。そして、第３回転要素が出力部材に連結される。
【０００３】
また、摩擦係合機構として、入力部材の回転を第１プラネタリギヤ機構を介して第４回転要素に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第１クラッチと、入力部材の回転を第１プラネタリギヤ機構を介して第１回転要素に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第２クラッチと、入力部材と第２回転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クラッチと、入力部材と第１回転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クラッチと、第１回転要素を変速機ケース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１ブレーキと、第２回転要素を変速機ケース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２ブレーキとを備えている。
【０００４】
以上の構成によれば、第１クラッチと第２ブレーキとを係合することで１速段が確立され、第１クラッチと第１ブレーキとを係合することで２速段が確立され、第１クラッチと第２クラッチとを係合することで３速段が確立され、第１クラッチと第４クラッチとを係合することで４速段が確立され、第１クラッチと第３クラッチとを係合することで５速段が確立され、第３クラッチと第４クラッチとを係合することで６速段が確立され、第２クラッチと第３クラッチとを係合することで７速段が確立され、第３クラッチと第１ブレーキとを係合することで８速段が確立される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３０１５２号公報（図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来例のものでは、各変速段において係合する摩擦係合機構の数が２個になる。そのため、解放している残りの４個の摩擦係合機構の引き摺りによるフリクションロスが大きくなり、変速機の効率が悪化するという不具合がある。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、フリクションロスを低減できるようにした自動変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様は、入力軸の回転を変速機ケース内に配置した減速機構と複式プラネタリギヤ機構とを介して複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機であって、前記複式プラネタリギヤ機構は、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構で構成され、第１プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３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プラネタリギヤ機構のサンギヤ、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、前記第１要素と前記第４要素とを連結して連結体を構成し、前記第５要素が前記出力部材に連結され、第１と第２の２つの噛合機構と、第１噛合機構に前記入力部材の回転を前記減速機構を介して解除自在に伝達する第１摩擦係合機構と、第２噛合機構と前記第２要素とを解除自在に連結する第２摩擦係合機構と、前記第２要素と前記第６要素とを解除自在に連結する第３摩擦係合機構と、前記第３要素と前記第６要素とを解除自在に連結する第４摩擦係合機構とを備え、前記第１噛合機構は、前記第１摩擦係合機構と前記連結体とを連結する状態、前記第１摩擦係合機構と前記第３要素とを連結する状態、前記第１摩擦係合機構を前記連結体及び前記第３要素の何れにも非連結とする状態の何れか１の状態に切換自在に構成され、前記第２噛合機構は、前記入力軸と前記第２摩擦係合機構とを連結する状態、前記第２摩擦係合機構を前記変速機ケースに固定する状態、前記入力軸と前記第２摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第２摩擦係合機構の前記変速機ケースへの固定を解除させた状態の何れか１の状態に切換自在に構成されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第１の態様は、２つの噛合機構と４つの摩擦係合機構で前進８段の変速を行うことができる構造である。この構造では、各変速段において第１〜第４の４個の摩擦係合機構のうちの３個が係合することになるので、各変速段で解放される摩擦係合機構の数は１個になる。また、噛合機構は解放されても、引き摺りによるフリクションロスは発生しないものである。従って、各変速段において４個の摩擦係合機構が解放されている従来例のものに対し、上記第１の態様によれば、全体としてフリクションロスを低減でき、変速機の効率を向上させることができる。
【００１０】
本発明の第１の態様において、減速機構は第３プラネタリギヤ機構で構成することができる。
【００１１】
また、本発明の第１の態様においては、前記第１要素は前記第１プラネタリギヤ機構のサンギヤであり、前記第４要素は前記第２プラネタリギヤ機構のリングギヤであり、前記第１プラネタリギヤ機構が前記第２プラネタリギヤ機構の径方向外側に配置されると共に、前記第１プラネタリギヤ機構のサンギヤと前記第２プラネタリギヤ機構のリングギヤとを一体化して前記連結体が構成することが好ましい。
【００１２】
この好ましい形態によれば、第１プラネタリギヤ機構を第２プラネタリギヤ機構の径方向外側に配置しているため、両プラネタリギヤ機構を軸方向に並べた場合に比し、自動変速機の軸長を短くすることができる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、入力軸の回転を複式プラネタリギヤ機構を介して複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機であって、前記複式プラネタリギヤ機構は、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構で構成され、第１プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３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プラネタリギヤ機構のサンギヤ、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、前記第１要素と前記第４要素とを連結して連結体を構成し、前記第５要素が出力部材に連結され、第１と第２の２つの噛合機構と、前記入力軸に回転自在に軸支される第１駆動ギヤとこれに噛合する第１従動ギヤとから成り、ギヤ比が１よりも大きく設定された減速ギヤ列と、第２駆動ギヤとこれに噛合すると共に前記第２要素に連結される第２従動ギヤとから成り、ギヤ比が１よりも小さく設定された増速ギヤ列と、前記入力軸と前記第１駆動ギヤとを解除自在に連結する第１摩擦係合機構と、前記第２噛合機構と前記第２駆動ギヤとを解除自在に連結する第２摩擦係合機構と、前記第２要素と前記第６要素とを解除自在に連結する第３摩擦係合機構と、前記第３要素と前記第６要素とを解除自在に連結する第４摩擦係合機構とを備え、前記第１噛合機構は、前記第１従動ギヤと前記連結体とを連結する状態、前記第１従動ギヤと前記第３要素とを連結する状態、前記第１従動ギヤを前記連結体及び前記第３要素の何れにも非連結とする状態の何れか１の状態に切換自在に構成され、前記第２噛合機構は、前記入力軸と前記第２摩擦係合機構とを連結する状態、前記第２摩擦係合機構を変速機ケースに固定する状態、前記入力軸と前記第２摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第２摩擦係合機構の変速機ケースへの固定を解除させた状態の何れか１の状態に切換自在に構成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第２の態様も、２つの噛合機構と４つの摩擦係合機構で前進８段の変速を行うことができる構造である。この構造では、各変速段において第１〜第４の４個の摩擦係合機構のうちの３個が係合することになるので、各変速段で解放される摩擦係合機構の数は１個になる。また、噛合機構は解放されても、引き摺りによるフリクションロスは発生しないものである。従って、各変速段において４個の摩擦係合機構が解放されている従来例のものに対し、上記第２の態様によれば、全体としてフリクションロスを低減でき、変速機の効率が向上する。
【００１５】
尚、両ギヤ列のギヤ比は、従動ギヤの歯数を駆動ギヤの歯数で割ったものである。
【００１６】
また、本発明の第２の態様において、ステータとロータとを備える電動機を設け、減速ギヤ列の第１駆動ギヤに電動機のロータを連結すれば、ハイブリット車両用の自動変速機とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の自動変速機の第１実施形態のスケルトン図。
【図２】第１実施形態のプラネタリギヤ機構の速度線図。
【図３】第１実施形態において各変速段での各係合要素の係合状態をまとめて示した図。
【図４】第１実施形態の変形例を示す図。
【図５】本発明の自動変速機の第２実施形態のスケルトン図。
【図６】第２実施形態の複式プラネタリギヤ機構の速度線図。
【図７】第２実施形態において各変速段での各係合要素の係合状態をまとめて示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
[第１実施形態]
図１は、本発明の自動変速機の第１実施形態を示している。この第１実施形態は、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部材たる出力ギヤ３とを備えている。出力ギヤ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。
【００１９】
また、変速機ケース１内には、入力軸２の周りに位置させて、減速機構４と、複式プラネタリギヤ機構５とが配置されている。
【００２０】
複式プラネタリギヤ機構５は、第１プラネタリギヤ機構６と第２プラネタリギヤ機構７とで構成されている。第１プラネタリギヤ機構６は、サンギヤＳｍと、リングギヤＲｍと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤＳｍと噛合し他方がリングギヤＲｍに噛合する一対のピニオンＰｍ，Ｐｍ´を自転及び公転自在に支持するキャリアＣｍとから成るダブルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成される。
【００２１】
第２プラネタリギヤ機構は、サンギヤＳｒと、リングギヤＲｒと、サンギヤＳｒとリングギヤＲｒとに噛合するピニオンＰｒを自転及び公転自在に支持するキャリアＣｒとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成されている。
【００２２】
減速機構４は、サンギヤＳｆと、リングギヤＲｆと、サンギヤＳｆとリングギヤＲｆとに噛合するピニオンＰｆを自転及び公転自在に支持するキャリアＣｆとから成るシングルピニオン型の第３プラネタリギヤ機構で構成されている。
【００２３】
本実施形態では、リングギヤＲｆを入力軸２に連結される入力要素とし、サンギヤＳｆを変速機ケース１に固定される固定要素として、キャリアＣｆが出力要素になるようにしている。図２の上段に示す減速機構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）から明らかなように、入力軸２の回転が減速されてキャリアＣｆから出力される。
【００２４】
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。また、各縦線は左側から順にサンギヤＳｆ、キャリアＣｆ、リングギヤＲｆを表しており、これらの間隔は減速機構４のギヤ比ｉ（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）に応じて定められている。即ち、サンギヤＳｆとキャリアＣｆ間の間隔とキャリアＣｆとリングギヤＲｆ間の間隔との比がｉ：１になるように設定されている。そして、減速機構４の出力速度（キャリアＣｆの回転速度）Ｎ１はｉ／（ｉ＋１）になる。
【００２５】
図２の下段に示す複式プラネタリギヤ機構５の速度線図を参照して、第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍ、キャリアＣｍ及びリングギヤＲｍ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Ｓｍ、第２要素はリングギヤＲｍ、第３要素はキャリアＣｍになる。尚、サンギヤＳｍとキャリアＣｍ間の間隔とリングギヤＲｍとキャリアＣｍ間の間隔との比は、第１プラネタリギヤ機構６のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。
【００２６】
また、上記複式プラネタリギヤ機構５の速度線図を参照して、第２プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ、キャリアＣｒ及びリングギヤＲｒ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Ｒｒ、第５要素はキャリアＣｒ、第６要素はサンギヤＳｒになる。尚、サンギヤＳｒ（縦線Ｙ４）とキャリアＣｒ（縦線Ｙ２）間の間隔とキャリアＣｒ（縦線Ｙ２）とリングギヤＲｒ（縦線Ｙ１）間の間隔との比は、第２プラネタリギヤ機構７のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。
【００２７】
ここで、本実施形態では、第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍ（第１要素）と第２プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第４要素）とを連結して連結体Ｓｍ−Ｒｒを構成し、第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第５要素）を出力ギヤ３に連結している。
【００２８】
また、後述する第１と第２の２つのシンクロメッシュ機構（噛合機構）Ｄ１，Ｄ２を備えている。
【００２９】
また、摩擦係合機構として、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１に入力軸の回転を減速機構４を介して解除自在に伝達する第１クラッチ（第１摩擦係合機構）ＣＤ１と、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２と第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第２要素）とを解除自在に連結する第２クラッチ（第２摩擦係合機構）ＣＤ２と、第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第２要素）と第２プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第６要素）とを解除自在に連結する第３クラッチ（第３摩擦係合機構）Ｃａと、第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）と第２プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第６要素）とを解除自在に連結する第４クラッチ（第４摩擦係合機構）Ｃｂとを備えている。
【００３０】
第１シンクロメッシュ機構Ｄ１は、第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態、第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）とを連結する状態、第１クラッチＣＤ１を連結体Ｓｍ−Ｒｒ及び第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）の何れにも非連結とする状態の何れか１の状態に切換自在に構成される。
【００３１】
第２シンクロメッシュ機構Ｄ２は、入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態、第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態、入力軸２と第２クラッチＣＤ２との連結を断つと共に第２クラッチＣＤ２の変速機ケース１への固定を解除させた状態の何れか１の状態に切換自在に構成される。
【００３２】
上記の如く第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒとを連結して連結体Ｓｍ−Ｒｒを構成することにより、図２の下段に示す複式プラネタリギヤ機構５の速度線図において、第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍは、第２プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒと同一の縦線Ｙ１上に常時位置する。
【００３３】
一方、第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍとキャリアＣｍの速度線図上の位置は、第３クラッチＣａを係合させた場合と第４クラッチＣｂを係合させた場合とで異なる。
【００３４】
これを詳述するに、第３クラッチＣａの係合時には、第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍが第２プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒと同一の縦線Ｙ４上に位置し、第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍは、縦線Ｙ１と縦線Ｙ４間の間隔の１／（ｊ−１）だけ縦線Ｙ４から右側に離れた縦線Ｙ５上に位置する。
【００３５】
また、第４クラッチＣｂの係合時には、第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍが縦線Ｙ４上に位置し、第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍは、縦線Ｙ１と縦線Ｙ４間の間隔の１／ｊだけ縦線Ｙ４から左側に離れた縦線Ｙ３上に位置する。
【００３６】
第１クラッチＣＤ１と第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態に切換えられると、縦線Ｙ３での回転速度が「０」、縦線Ｙ１での回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００３７】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換られえ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態に切換えられると、縦線Ｙ４での回転速度が「０」、縦線Ｙ１での回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００３８】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第４クラッチＣｂとを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を入力軸２及び変速機ケース１の何れにも非連結とする状態に切換えられると、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７の各要素が相対回転不能なロック状態となる。そして、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７の各要素の回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１となり、縦線Ｙ２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。
【００３９】
尚、３速段においては、図外のトランスミッション・コントロール・ユニット（ＴＣＵ）が、車速等の車両情報に基づいて、２速段へのダウンシフトを予測している場合には、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態にプリシフトして待機状態とする。逆に、ＴＣＵが４速段へのアップシフトを予測している場合には、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。
【００４０】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、縦線Ｙ４での回転速度が「１」、縦線Ｙ１での回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００４１】
第１クラッチＣＤ１と第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、縦線Ｙ３での回転速度が「１」、縦線Ｙ１での回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００４２】
第３クラッチＣａと第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１を連結体Ｓｍ−Ｒｒ及び第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）の何れにも非連結とする状態に切換えられ、並びに第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７の各要素が相対回転不能なロック状態となる。そして、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７の各要素の回転速度が入力軸２と同一の回転速度である「１」となり、縦線Ｙ２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。
【００４３】
尚、６速段においては、図外のトランスミッション・コントロール・ユニット（ＴＣＵ）が、車速等の車両情報に基づいて、５速段へのダウンシフトを予測している場合には、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。逆に、ＴＣＵが７速段へのアップシフトを予測している場合には、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）とを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。
【００４４】
第１クラッチＣＤ１と第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）とを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、縦線Ｙ４での回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１、縦線Ｙ３での回転速度が「１」になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００４５】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のＣｍ（第３要素）とを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、縦線Ｙ５での回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１、縦線Ｙ４での回転速度が「１」になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００４６】
第１クラッチＣＤ１と第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）とを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態に切換えられると、縦線Ｙ４での回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１、縦線Ｙ３での回転速度が「０」になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「Ｒｅｖ１」になって後進１速段が確立される。
【００４７】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のＣｍ（第３要素）とを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態に切換えられると、縦線Ｙ５での回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１、縦線Ｙ４での回転速度が０になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「Ｒｅｖ２」になって後進２速段が確立される。
【００４８】
図３は、上述した各変速段とクラッチＣＤ１，ＣＤ２，Ｃａ，Ｃｂの係合状態との関係をまとめて表示した図であり、「○」は係合を表している。
【００４９】
また、上述した各変速段において、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が、第１クラッチＣＤ１と連結体とを連結する状態を「Ｓ」で表し、第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）とを連結する状態を「Ｃ」で表し、第１クラッチＣＤ１を連結体及び第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）の何れにも非連結とする状態（前記プリシフト状態を含む）を「（Ｓ／Ｃ）」で表している。
【００５０】
また、上述した各変速段において、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が、入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態を「Ｒ」で表し、第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態を「Ｂ」で表し、入力軸２と第２クラッチＣＤ２との連結を断つと共に第２クラッチＣＤ２の変速機ケース１への固定を解除させた状態（前記プリシフト状態を含む）を「（Ｂ／Ｒ）」で表している。
【００５１】
以上、本実施形態によれば、４個の摩擦係合機構ＣＤ１，ＣＤ２，Ｃａ，Ｃｂのうち各変速段において３個の摩擦係合機構が係合するため、各変速段で解放している摩擦係合機構の数は１個になる。また、噛合機構ＣＤ１，ＣＤ２は解放されても引き摺りによるフリクションロスは発生しない。従って、解放している摩擦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】
また、本実施形態において、図４に示すように、第１要素を第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍとし、第４要素を第２プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒとし、第１プラネタリギヤ機構６を第２プラネタリギヤ機構７の径方向外側に配置すると共に、第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒとを一体化して連結体Ｓｍ−Ｒｒを構成することができる。
【００５３】
本実施形態によれば、第１プラネタリギヤ機構６を第２プラネタリギヤ機構７の径方向外側に配置しているため、両プラネタリギヤ機構６，７を軸方向に並べた場合に比し、自動変速機の軸長を短くすることができる。
【００５４】
[第２実施形態]
次に、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、図５に示されるように、モータＭを備えるハイブリット車両用のものである。
【００５５】
第２実施形態は、変速機ケース１内に回転自在に軸支した、図外のエンジンに連結される入力部材たる入力軸２と、入力軸２と平行に配置された出力部材たる出力軸３とを備えている。出力軸３の回転は、出力軸３に固定された出力ギヤ３ａ及び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。エンジンと入力軸２との間には、連結の衝撃を緩和するダンパＰが設けられている。
【００５６】
また、変速機ケース１内には、出力軸３の周りに位置させて、複式プラネタリギヤ機構５が配置されている。
【００５７】
複式プラネタリギヤ機構５は、第１プラネタリギヤ機構６と第２プラネタリギヤ機構７とで構成されている。第１プラネタリギヤ機構６は、サンギヤＳｍと、リングギヤＲｍと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤＳｍと噛合し他方がリングギヤＲｍに噛合する一対のピニオンＰｍ，Ｐｍ´を自転及び公転自在に支持するキャリアＣｍとから成るダブルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成される。
【００５８】
第２プラネタリギヤ機構は、サンギヤＳｒと、リングギヤＲｒと、サンギヤＳｒとリングギヤＲｒとに噛合するピニオンＰｒを自転及び公転自在に支持するキャリアＣｒとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成されている。
【００５９】
図６の下段に示す複式プラネタリギヤ機構５の速度線図を参照して、第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍ、キャリアＣｍ及びリングギヤＲｍ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Ｓｍ、第２要素はリングギヤＲｍ、第３要素はキャリアＣｍになる。尚、サンギヤＳｍとキャリアＣｍ間の間隔とリングギヤＲｍとキャリアＣｍ間の間隔との比は、第１プラネタリギヤ機構６のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。
【００６０】
また、上記複式プラネタリギヤ機構５の速度線図を参照して、第２プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ、キャリアＣｒ及びリングギヤＲｒ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Ｒｒ、第５要素はキャリアＣｒ、第６要素はサンギヤＳｒになる。尚、サンギヤＳｒ（縦線Ｙ４）とキャリアＣｒ（縦線Ｙ２）間の間隔とキャリアＣｒ（縦線Ｙ２）とリングギヤＲｒ（縦線Ｙ１）間の間隔との比は、第２プラネタリギヤ機構６のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。
【００６１】
ここで、本実施形態では、第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍ（第１要素）と第２プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第４要素）とを連結して連結体Ｓｍ−Ｒｒを構成し、第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第５要素）を出力ギヤ３に連結している。
【００６２】
また、本実施形態では、後述する第１と第２の２つのシンクロメッシュ機構（噛合機構）Ｄ１，Ｄ２と、入力軸２に回転自在に軸支される第１駆動ギヤＧ１ａとこれに噛合すると共に第１シンクロメッシュ機構Ｄ１に連結される第１従動ギヤＧ１ｂとから成る減速ギヤ列Ｇ１と、第２駆動ギヤＧ２ａとこれに噛合すると共にリングギヤＲｍ（第２要素）に連結される第２従動ギヤＧ２ｂとから成る増速ギヤ列Ｇ２と、ステータＭａとロータＭｂとを有するモータ（電動機）Ｍを備えている。
【００６３】
尚、減速ギヤ列Ｇ１のギヤ比（第１従動ギヤＧ１ｂの歯数／第１駆動ギヤＧ１ａの歯数）をｍとして、ギヤ比ｍは１よりも大きく設定されている。また、増速ギヤ列Ｇ２のギヤ比（第２従動ギヤＧ２ｂの歯数／第２駆動ギヤＧ２ａの歯数）をｎとして、ギヤ比ｎは１よりも小さく設定されている。
【００６４】
また、摩擦係合機構として、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１に入力軸の回転を減速機構たる減速ギヤ列Ｇ１を介して解除自在に伝達する第１クラッチ（第１摩擦係合機構）ＣＤ１と、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２と第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第２要素）とを増速ギヤ列Ｇ２を介して解除自在に連結する第２クラッチ（第２摩擦係合機構）ＣＤ２と、第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第２要素）と第２プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第６要素）とを解除自在に連結する第３クラッチ（第３摩擦係合機構）Ｃａと、第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）と第２プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第６要素）とを解除自在に連結する第４クラッチ（第４摩擦係合機構）Ｃｂとを備えている。
【００６５】
第１シンクロメッシュ機構Ｄ１は、減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態、第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のＣｍ（第３要素）とを連結する状態、第１クラッチＣＤ１を連結体Ｓｍ−Ｒｒ及び第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）の何れにも非連結とする状態の何れか１の状態に切換自在に構成される。
【００６６】
第２シンクロメッシュ機構Ｄ２は、入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態、第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態、入力軸２と第２クラッチＣＤ２との連結を断つと共に第２クラッチＣＤ２の変速機ケース１への固定を解除させた状態の何れか１の状態に切換自在に構成される。
【００６７】
上記の如く第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒとを連結して連結体Ｓｍ−Ｒｒを構成することにより、図６の下段に示す複式プラネタリギヤ機構５の速度線図において、第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍは、第２プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒと同一の縦線Ｙ１上に常時位置する。
【００６８】
一方、第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍとキャリアＣｍの速度線図上の位置は、第３クラッチＣａを係合させた場合と第４クラッチＣｂを係合させた場合とで異なる。
【００６９】
これを詳述するに、第３クラッチＣａの係合時には、第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＲｍが第２プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒと同一の縦線Ｙ４上に位置し、第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍは、縦線Ｙ１と縦線Ｙ４間の間隔の１／（ｊ−１）だけ縦線Ｙ４から右側に離れた縦線Ｙ５上に位置する。
【００７０】
また、第４クラッチＣｂの係合時には、第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍが縦線Ｙ４上に位置し、第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍは、縦線Ｙ１と縦線Ｙ４の間隔の１／ｊだけ縦線Ｙ４から左側に離れた縦線Ｙ３上に位置する。
【００７１】
第１クラッチＣＤ１と第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態に切換えられると、縦線Ｙ３での回転速度が「０」、縦線Ｙ１での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２になり、出力軸３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００７２】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換られえ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態に切換えられると、縦線Ｙ４での回転速度が「０」、縦線Ｙ１での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２になり、出力軸３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００７３】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第４クラッチＣｂとを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を入力軸２及び変速機ケース１の何れにも非連結とする状態に切換えられると、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７の各要素が相対回転不能なロック状態となる。そして、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７の各要素の回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２となり、縦線Ｙ２での回転速度もＮ２である「３ｒｄ」になって３速段が確立される。
【００７４】
尚、３速段においては、図外のトランスミッション・コントロール・ユニット（ＴＣＵ）が、車速等の車両情報に基づいて、２速段へのダウンシフトを予測している場合には、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態にプリシフトして待機状態とする。逆に、ＴＣＵが４速段へのアップシフトを予測している場合には、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。
【００７５】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、縦線Ｙ４での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｎ倍に増速されたＮ３、縦線Ｙ１での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２となり、出力軸３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００７６】
第１クラッチＣＤ１と第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、縦線Ｙ３での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｎ倍に増速されたＮ３、縦線Ｙ１での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２になり、出力軸３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００７７】
第３クラッチＣａと第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１を連結体Ｓｍ−Ｒｒ及び第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）の何れにも非連結とする状態に切換えられ、並びに第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７の各要素が相対回転不能なロック状態となる。そして、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７の各要素の回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｎ倍に増速されたＮ３となり、縦線Ｙ２での回転速度もＮ３である「６ｔｈ」になって６速段が確立される。
【００７８】
尚、６速段においては、図外のトランスミッション・コントロール・ユニット（ＴＣＵ）が、車速等の車両情報に基づいて、５速段へのダウンシフトを予測している場合には、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。逆に、ＴＣＵが７速段へのアップシフトを予測している場合には、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のＣｍ（第３要素）とを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。
【００７９】
第１クラッチＣＤ１と第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のＣｍ（第３要素）とを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、縦線Ｙ４での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２になり、縦線Ｙ３での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｎ倍に増速されたＮ３になり、出力軸３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００８０】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のＣｍ（第３要素）とを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、縦線Ｙ５での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２、縦線Ｙ４での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｎ倍に増速されたＮ３になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００８１】
第１クラッチＣＤ１と第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のＣｍ（第３要素）とを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態に切換えられると、縦線Ｙ４での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２、縦線Ｙ３での回転速度が「０」になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「Ｒｅｖ１」になって後進１速段が確立される。
【００８２】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のＣｍ（第３要素）とを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態に切換えられると、縦線Ｙ５での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２、縦線Ｙ４での回転速度が「０」になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「Ｒｅｖ２」になって後進２速段が確立される。
【００８３】
図７は、上述した各変速段とクラッチＣＤ１，ＣＤ２，Ｃａ，Ｃｂの係合状態との関係をまとめて表示した図であり、「○」は係合を表している。
【００８４】
また、上述した各変速段において、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が、減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態を「Ｓ」で表し、減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）とを連結する状態を「Ｃ」で表し、減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１を連結体Ｓｍ−Ｒｒ及び第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）の何れにも非連結とする状態（前記プリシフト状態を含む）を「（Ｓ／Ｃ）」で表している。
【００８５】
また、上述した各変速段において、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が、入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態を「Ｒ」で表し、第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態を「Ｂ」で表し、入力軸２と第２クラッチＣＤ２との連結を断つと共に第２クラッチＣＤ２の変速機ケース１への固定を解除させた状態（前記プリシフト状態を含む）を「（Ｂ／Ｒ）」で表している。
【００８６】
以上、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、４個の摩擦係合機構ＣＤ１，ＣＤ２，Ｃａ，Ｃｂのうち各変速段において３個の摩擦係合機構が係合するため、各変速段で解放している摩擦係合機構の数は１個になる。噛合機構ＣＤ１，ＣＤ２は解放されても引き摺りによるフリクションロスは発生しない。従って、上記従来例のものに比し、解放している摩擦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。
【００８７】
また、本実施形態では、第１クラッチＣＤ１を係合させて、モータＭでエンジンを始動させることができる。また、上記のようにモータＭでエンジンを始動する場合に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を解放しておくことで、モータＭの駆動力が第１及び第２プラネタリギヤ機構６，７に伝達されず、エンジン始動時のモータＭの負荷を低減することができる。
【００８８】
また、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態とする６速段以外の各変速段では、モータＭでエンジンの駆動力をアシストするアシスト走行や、モータＭの駆動力のみで走行するＥＶ走行が可能である。更に、上記アシスト走行中又はＥＶ走行中に車両が減速状態にあるときには、モータＭで発電し図外の二次電池に充電する回生を行うことができる。
【００８９】
尚、本実施形態では、ハイブリット車両用の自動変速機について説明したが、モータＭを省略しても、同様に本発明の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１…変速機ケース、２…入力軸（入力部材）、３…出力ギヤ（出力部材）、４…減速機構、５…複式プラネタリギヤ機構、６…第１プラネタリギヤ機構、Ｓｍ…第１プラネタリギヤ機構のサンギヤ（第１要素）、Ｒｍ…第１プラネタリギヤ機構のリングギヤ（第２要素）、Ｐｍ，Ｐｍ´…第１プラネタリギヤ機構のピニオン、Ｃｍ…第１プラネタリギヤ機構のキャリア（第３要素）、７…第２プラネタリギヤ機構、Ｓｒ…第２プラネタリギヤ機構のサンギヤ（第６要素）、Ｐｒ…第２プラネタリギヤ機構のピニオン、Ｃｒ…第２プラネタリギヤ機構のキャリア（第５要素）、Ｒｒ…第２プラネタリギヤ機構のリングギヤ（第４要素）、Ｓｆ…減速機構のサンギヤ、Ｒｆ…減速機構のリングギヤ、Ｐｆ…減速機構のピニオン、Ｃｆ…減速機構のキャリア、ＣＤ１…第１クラッチ（第１摩擦係合機構）、ＣＤ２…第２クラッチ（第２摩擦係合機構）、Ｃａ…第３クラッチ（第３摩擦係合機構）、Ｃｂ…第４クラッチ（第４摩擦係合機構）、Ｄ１…第１シンクロメッシュ機構（第１噛合機構）、Ｄ２…第２シンクロメッシュ機構（第２噛合機構）、Ｐ…ダンパ、Ｇ１…減速ギヤ列、Ｇ１ａ…第１駆動ギヤ、Ｇ１ｂ…第１従動ギヤ、Ｇ２…増速ギヤ列、Ｇ２ａ…第２駆動ギヤ、Ｇ２ｂ…第２従動ギヤ、Ｍ…モータ、Ｍａ…ステータ、Ｍｂ…ロータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力軸の回転を変速機ケース内に配置した減速機構と複式プラネタリギヤ機構とを介して複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１により、入力用の第１プラネタリギヤ機構と変速用の複式プラネタリギヤ機構と６個の摩擦係合機構とを用いて、前進８段の変速を行うことができるようにした自動変速機が知られている。この自動変速機における複式プラネタリギヤ機構は、第２と第３の２つのプラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤの一部を互いに連結することで構成される４つの回転要素を有する。例えば、第２プラネタリギヤ機構のサンギヤと第３プラネタリギヤ機構のキャリアとを連結することで構成される第１回転要素と、第２プラネタリギヤ機構のキャリアと第３プラネタリギヤ機構のリングギヤとを連結することで構成される第２回転要素と、第２プラネタリギヤ機構のリングギヤから成る第３回転要素と、第３プラネタリギヤ機構のサンギヤから成る第４回転要素とを有する。これら第１〜第４回転要素は、速度線図においてギヤ比に対応する間隔を存して順に並ぶ。そして、第３回転要素が出力部材に連結される。
【０００３】
また、摩擦係合機構として、入力部材の回転を第１プラネタリギヤ機構を介して第４回転要素に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第１クラッチと、入力部材の回転を第１プラネタリギヤ機構を介して第１回転要素に伝達する状態とこの伝達を断つ状態とに切換自在な第２クラッチと、入力部材と第２回転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クラッチと、入力部材と第１回転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クラッチと、第１回転要素を変速機ケース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１ブレーキと、第２回転要素を変速機ケース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２ブレーキとを備えている。
【０００４】
以上の構成によれば、第１クラッチと第２ブレーキとを係合することで１速段が確立され、第１クラッチと第１ブレーキとを係合することで２速段が確立され、第１クラッチと第２クラッチとを係合することで３速段が確立され、第１クラッチと第４クラッチとを係合することで４速段が確立され、第１クラッチと第３クラッチとを係合することで５速段が確立され、第３クラッチと第４クラッチとを係合することで６速段が確立され、第２クラッチと第３クラッチとを係合することで７速段が確立され、第３クラッチと第１ブレーキとを係合することで８速段が確立される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３０１５２号公報（図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来例のものでは、各変速段において係合する摩擦係合機構の数が２個になる。そのため、解放している残りの４個の摩擦係合機構の引き摺りによるフリクションロスが大きくなり、変速機の効率が悪化するという不具合がある。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、フリクションロスを低減できるようにした自動変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様は、入力軸の回転を変速機ケース内に配置した減速機構と複式プラネタリギヤ機構とを介して複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機であって、前記複式プラネタリギヤ機構は、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構で構成され、第１プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３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プラネタリギヤ機構のサンギヤ、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、前記第１要素と前記第４要素とを連結して連結体を構成し、前記第５要素が前記出力部材に連結され、第１と第２の２つの噛合機構と、第１噛合機構に前記入力部材の回転を前記減速機構を介して解除自在に伝達する第１摩擦係合機構と、第２噛合機構と前記第２要素とを解除自在に連結する第２摩擦係合機構と、前記第２要素と前記第６要素とを解除自在に連結する第３摩擦係合機構と、前記第３要素と前記第６要素とを解除自在に連結する第４摩擦係合機構とを備え、前記第１噛合機構は、前記第１摩擦係合機構と前記連結体とを連結する状態、前記第１摩擦係合機構と前記第３要素とを連結する状態、前記第１摩擦係合機構を前記連結体及び前記第３要素の何れにも非連結とする状態の何れか１の状態に切換自在に構成され、前記第２噛合機構は、前記入力軸と前記第２摩擦係合機構とを連結する状態、前記第２摩擦係合機構を前記変速機ケースに固定する状態、前記入力軸と前記第２摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第２摩擦係合機構の前記変速機ケースへの固定を解除させた状態の何れか１の状態に切換自在に構成されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第１の態様は、２つの噛合機構と４つの摩擦係合機構で前進８段の変速を行うことができる構造である。この構造では、各変速段において第１〜第４の４個の摩擦係合機構のうちの３個が係合することになるので、各変速段で解放される摩擦係合機構の数は１個になる。また、噛合機構は解放されても、引き摺りによるフリクションロスは発生しないものである。従って、各変速段において４個の摩擦係合機構が解放されている従来例のものに対し、上記第１の態様によれば、全体としてフリクションロスを低減でき、変速機の効率を向上させることができる。
【００１０】
本発明の第１の態様において、減速機構は第３プラネタリギヤ機構で構成することができる。
【００１１】
また、本発明の第１の態様においては、前記第１要素は前記第１プラネタリギヤ機構のサンギヤであり、前記第４要素は前記第２プラネタリギヤ機構のリングギヤであり、前記第１プラネタリギヤ機構が前記第２プラネタリギヤ機構の径方向外側に配置されると共に、前記第１プラネタリギヤ機構のサンギヤと前記第２プラネタリギヤ機構のリングギヤとを一体化して前記連結体が構成することが好ましい。
【００１２】
この好ましい形態によれば、第１プラネタリギヤ機構を第２プラネタリギヤ機構の径方向外側に配置しているため、両プラネタリギヤ機構を軸方向に並べた場合に比し、自動変速機の軸長を短くすることができる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、入力軸の回転を複式プラネタリギヤ機構を介して複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機であって、前記複式プラネタリギヤ機構は、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構で構成され、第１プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３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プラネタリギヤ機構のサンギヤ、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、前記第１要素と前記第４要素とを連結して連結体を構成し、前記第５要素が出力部材に連結され、第１と第２の２つの噛合機構と、前記入力軸に回転自在に軸支される第１駆動ギヤとこれに噛合する第１従動ギヤとから成り、ギヤ比が１よりも大きく設定された減速ギヤ列と、第２駆動ギヤとこれに噛合すると共に前記第２要素に連結される第２従動ギヤとから成り、ギヤ比が１よりも小さく設定された増速ギヤ列と、前記入力軸と前記第１駆動ギヤとを解除自在に連結する第１摩擦係合機構と、前記第２噛合機構と前記第２駆動ギヤとを解除自在に連結する第２摩擦係合機構と、前記第２要素と前記第６要素とを解除自在に連結する第３摩擦係合機構と、前記第３要素と前記第６要素とを解除自在に連結する第４摩擦係合機構とを備え、前記第１噛合機構は、前記第１従動ギヤと前記連結体とを連結する状態、前記第１従動ギヤと前記第３要素とを連結する状態、前記第１従動ギヤを前記連結体及び前記第３要素の何れにも非連結とする状態の何れか１の状態に切換自在に構成され、前記第２噛合機構は、前記入力軸と前記第２摩擦係合機構とを連結する状態、前記第２摩擦係合機構を変速機ケースに固定する状態、前記入力軸と前記第２摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第２摩擦係合機構の変速機ケースへの固定を解除させた状態の何れか１の状態に切換自在に構成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第２の態様も、２つの噛合機構と４つの摩擦係合機構で前進８段の変速を行うことができる構造である。この構造では、各変速段において第１〜第４の４個の摩擦係合機構のうちの３個が係合することになるので、各変速段で解放される摩擦係合機構の数は１個になる。また、噛合機構は解放されても、引き摺りによるフリクションロスは発生しないものである。従って、各変速段において４個の摩擦係合機構が解放されている従来例のものに対し、上記第２の態様によれば、全体としてフリクションロスを低減でき、変速機の効率が向上する。
【００１５】
尚、両ギヤ列のギヤ比は、従動ギヤの歯数を駆動ギヤの歯数で割ったものである。
【００１６】
また、本発明の第２の態様において、ステータとロータとを備える電動機を設け、減速ギヤ列の第１駆動ギヤに電動機のロータを連結すれば、ハイブリット車両用の自動変速機とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の自動変速機の第１実施形態のスケルトン図。
【図２】第１実施形態のプラネタリギヤ機構の速度線図。
【図３】第１実施形態において各変速段での各係合要素の係合状態をまとめて示した図。
【図４】第１実施形態の変形例を示す図。
【図５】本発明の自動変速機の第２実施形態のスケルトン図。
【図６】第２実施形態の複式プラネタリギヤ機構の速度線図。
【図７】第２実施形態において各変速段での各係合要素の係合状態をまとめて示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
[第１実施形態]
図１は、本発明の自動変速機の第１実施形態を示している。この第１実施形態は、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部材たる出力ギヤ３とを備えている。出力ギヤ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。
【００１９】
また、変速機ケース１内には、入力軸２の周りに位置させて、減速機構４と、複式プラネタリギヤ機構５とが配置されている。
【００２０】
複式プラネタリギヤ機構５は、第１プラネタリギヤ機構６と第２プラネタリギヤ機構７とで構成されている。第１プラネタリギヤ機構６は、サンギヤＳｍと、リングギヤＲｍと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤＳｍと噛合し他方がリングギヤＲｍに噛合する一対のピニオンＰｍ，Ｐｍ´を自転及び公転自在に支持するキャリアＣｍとから成るダブルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成される。
【００２１】
第２プラネタリギヤ機構は、サンギヤＳｒと、リングギヤＲｒと、サンギヤＳｒとリングギヤＲｒとに噛合するピニオンＰｒを自転及び公転自在に支持するキャリアＣｒとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成されている。
【００２２】
減速機構４は、サンギヤＳｆと、リングギヤＲｆと、サンギヤＳｆとリングギヤＲｆとに噛合するピニオンＰｆを自転及び公転自在に支持するキャリアＣｆとから成るシングルピニオン型の第３プラネタリギヤ機構で構成されている。
【００２３】
本実施形態では、リングギヤＲｆを入力軸２に連結される入力要素とし、サンギヤＳｆを変速機ケース１に固定される固定要素として、キャリアＣｆが出力要素になるようにしている。図２の上段に示す減速機構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）から明らかなように、入力軸２の回転が減速されてキャリアＣｆから出力される。
【００２４】
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。また、各縦線は左側から順にサンギヤＳｆ、キャリアＣｆ、リングギヤＲｆを表しており、これらの間隔は減速機構４のギヤ比ｉ（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）に応じて定められている。即ち、サンギヤＳｆとキャリアＣｆ間の間隔とキャリアＣｆとリングギヤＲｆ間の間隔との比がｉ：１になるように設定されている。そして、減速機構４の出力速度（キャリアＣｆの回転速度）Ｎ１はｉ／（ｉ＋１）になる。
【００２５】
図２の下段に示す複式プラネタリギヤ機構５の速度線図を参照して、第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍ、キャリアＣｍ及びリングギヤＲｍ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Ｓｍ、第２要素はリングギヤＲｍ、第３要素はキャリアＣｍになる。尚、サンギヤＳｍとキャリアＣｍ間の間隔とリングギヤＲｍとキャリアＣｍ間の間隔との比は、第１プラネタリギヤ機構６のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。
【００２６】
また、上記複式プラネタリギヤ機構５の速度線図を参照して、第２プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ、キャリアＣｒ及びリングギヤＲｒ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Ｒｒ、第５要素はキャリアＣｒ、第６要素はサンギヤＳｒになる。尚、サンギヤＳｒ（縦線Ｙ４）とキャリアＣｒ（縦線Ｙ２）間の間隔とキャリアＣｒ（縦線Ｙ２）とリングギヤＲｒ（縦線Ｙ１）間の間隔との比は、第２プラネタリギヤ機構７のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。
【００２７】
ここで、本実施形態では、第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍ（第１要素）と第２プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第４要素）とを連結して連結体Ｓｍ−Ｒｒを構成し、第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第５要素）を出力ギヤ３に連結している。
【００２８】
また、後述する第１と第２の２つのシンクロメッシュ機構（噛合機構）Ｄ１，Ｄ２を備えている。
【００２９】
また、摩擦係合機構として、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１に入力軸の回転を減速機構４を介して解除自在に伝達する第１クラッチ（第１摩擦係合機構）ＣＤ１と、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２と第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第２要素）とを解除自在に連結する第２クラッチ（第２摩擦係合機構）ＣＤ２と、第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第２要素）と第２プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第６要素）とを解除自在に連結する第３クラッチ（第３摩擦係合機構）Ｃａと、第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）と第２プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第６要素）とを解除自在に連結する第４クラッチ（第４摩擦係合機構）Ｃｂとを備えている。
【００３０】
第１シンクロメッシュ機構Ｄ１は、第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態、第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）とを連結する状態、第１クラッチＣＤ１を連結体Ｓｍ−Ｒｒ及び第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）の何れにも非連結とする状態の何れか１の状態に切換自在に構成される。
【００３１】
第２シンクロメッシュ機構Ｄ２は、入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態、第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態、入力軸２と第２クラッチＣＤ２との連結を断つと共に第２クラッチＣＤ２の変速機ケース１への固定を解除させた状態の何れか１の状態に切換自在に構成される。
【００３２】
上記の如く第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒとを連結して連結体Ｓｍ−Ｒｒを構成することにより、図２の下段に示す複式プラネタリギヤ機構５の速度線図において、第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍは、第２プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒと同一の縦線Ｙ１上に常時位置する。
【００３３】
一方、第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍとキャリアＣｍの速度線図上の位置は、第３クラッチＣａを係合させた場合と第４クラッチＣｂを係合させた場合とで異なる。
【００３４】
これを詳述するに、第３クラッチＣａの係合時には、第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍが第２プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒと同一の縦線Ｙ４上に位置し、第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍは、縦線Ｙ１と縦線Ｙ４間の間隔の１／（ｊ−１）だけ縦線Ｙ４から右側に離れた縦線Ｙ５上に位置する。
【００３５】
また、第４クラッチＣｂの係合時には、第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍが縦線Ｙ４上に位置し、第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍは、縦線Ｙ１と縦線Ｙ４間の間隔の１／ｊだけ縦線Ｙ４から左側に離れた縦線Ｙ３上に位置する。
【００３６】
第１クラッチＣＤ１と第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態に切換えられると、縦線Ｙ３での回転速度が「０」、縦線Ｙ１での回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００３７】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換られえ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態に切換えられると、縦線Ｙ４での回転速度が「０」、縦線Ｙ１での回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００３８】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第４クラッチＣｂとを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を入力軸２及び変速機ケース１の何れにも非連結とする状態に切換えられると、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７の各要素が相対回転不能なロック状態となる。そして、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７の各要素の回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１となり、縦線Ｙ２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。
【００３９】
尚、３速段においては、図外のトランスミッション・コントロール・ユニット（ＴＣＵ）が、車速等の車両情報に基づいて、２速段へのダウンシフトを予測している場合には、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態にプリシフトして待機状態とする。逆に、ＴＣＵが４速段へのアップシフトを予測している場合には、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。
【００４０】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、縦線Ｙ４での回転速度が「１」、縦線Ｙ１での回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００４１】
第１クラッチＣＤ１と第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、縦線Ｙ３での回転速度が「１」、縦線Ｙ１での回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００４２】
第３クラッチＣａと第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１を連結体Ｓｍ−Ｒｒ及び第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）の何れにも非連結とする状態に切換えられ、並びに第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７の各要素が相対回転不能なロック状態となる。そして、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７の各要素の回転速度が入力軸２と同一の回転速度である「１」となり、縦線Ｙ２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。
【００４３】
尚、６速段においては、図外のトランスミッション・コントロール・ユニット（ＴＣＵ）が、車速等の車両情報に基づいて、５速段へのダウンシフトを予測している場合には、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。逆に、ＴＣＵが７速段へのアップシフトを予測している場合には、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）とを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。
【００４４】
第１クラッチＣＤ１と第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）とを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、縦線Ｙ４での回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１、縦線Ｙ３での回転速度が「１」になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００４５】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のＣｍ（第３要素）とを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、縦線Ｙ５での回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１、縦線Ｙ４での回転速度が「１」になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００４６】
第１クラッチＣＤ１と第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）とを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態に切換えられると、縦線Ｙ４での回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１、縦線Ｙ３での回転速度が「０」になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「Ｒｅｖ１」になって後進１速段が確立される。
【００４７】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のＣｍ（第３要素）とを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態に切換えられると、縦線Ｙ５での回転速度が減速機構４の出力速度Ｎ１、縦線Ｙ４での回転速度が０になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「Ｒｅｖ２」になって後進２速段が確立される。
【００４８】
図３は、上述した各変速段とクラッチＣＤ１，ＣＤ２，Ｃａ，Ｃｂの係合状態との関係をまとめて表示した図であり、「○」は係合を表している。
【００４９】
また、上述した各変速段において、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が、第１クラッチＣＤ１と連結体とを連結する状態を「Ｓ」で表し、第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）とを連結する状態を「Ｃ」で表し、第１クラッチＣＤ１を連結体及び第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）の何れにも非連結とする状態（前記プリシフト状態を含む）を「（Ｓ／Ｃ）」で表している。
【００５０】
また、上述した各変速段において、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が、入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態を「Ｒ」で表し、第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態を「Ｂ」で表し、入力軸２と第２クラッチＣＤ２との連結を断つと共に第２クラッチＣＤ２の変速機ケース１への固定を解除させた状態（前記プリシフト状態を含む）を「（Ｂ／Ｒ）」で表している。
【００５１】
以上、本実施形態によれば、４個の摩擦係合機構ＣＤ１，ＣＤ２，Ｃａ，Ｃｂのうち各変速段において３個の摩擦係合機構が係合するため、各変速段で解放している摩擦係合機構の数は１個になる。また、噛合機構ＣＤ１，ＣＤ２は解放されても引き摺りによるフリクションロスは発生しない。従って、解放している摩擦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】
また、本実施形態において、図４に示すように、第１要素を第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍとし、第４要素を第２プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒとし、第１プラネタリギヤ機構６を第２プラネタリギヤ機構７の径方向外側に配置すると共に、第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒとを一体化して連結体Ｓｍ−Ｒｒを構成することができる。
【００５３】
本実施形態によれば、第１プラネタリギヤ機構６を第２プラネタリギヤ機構７の径方向外側に配置しているため、両プラネタリギヤ機構６，７を軸方向に並べた場合に比し、自動変速機の軸長を短くすることができる。
【００５４】
[第２実施形態]
次に、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、図５に示されるように、モータＭを備えるハイブリット車両用のものである。
【００５５】
第２実施形態は、変速機ケース１内に回転自在に軸支した、図外のエンジンに連結される入力部材たる入力軸２と、入力軸２と平行に配置された出力部材たる出力軸３とを備えている。出力軸３の回転は、出力軸３に固定された出力ギヤ３ａ及び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。エンジンと入力軸２との間には、連結の衝撃を緩和するダンパＰが設けられている。
【００５６】
また、変速機ケース１内には、出力軸３の周りに位置させて、複式プラネタリギヤ機構５が配置されている。
【００５７】
複式プラネタリギヤ機構５は、第１プラネタリギヤ機構６と第２プラネタリギヤ機構７とで構成されている。第１プラネタリギヤ機構６は、サンギヤＳｍと、リングギヤＲｍと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤＳｍと噛合し他方がリングギヤＲｍに噛合する一対のピニオンＰｍ，Ｐｍ´を自転及び公転自在に支持するキャリアＣｍとから成るダブルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成される。
【００５８】
第２プラネタリギヤ機構は、サンギヤＳｒと、リングギヤＲｒと、サンギヤＳｒとリングギヤＲｒとに噛合するピニオンＰｒを自転及び公転自在に支持するキャリアＣｒとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構で構成されている。
【００５９】
図６の下段に示す複式プラネタリギヤ機構５の速度線図を参照して、第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍ、キャリアＣｍ及びリングギヤＲｍ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Ｓｍ、第２要素はリングギヤＲｍ、第３要素はキャリアＣｍになる。尚、サンギヤＳｍとキャリアＣｍ間の間隔とリングギヤＲｍとキャリアＣｍ間の間隔との比は、第１プラネタリギヤ機構６のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。
【００６０】
また、上記複式プラネタリギヤ機構５の速度線図を参照して、第２プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ、キャリアＣｒ及びリングギヤＲｒ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Ｒｒ、第５要素はキャリアＣｒ、第６要素はサンギヤＳｒになる。尚、サンギヤＳｒ（縦線Ｙ４）とキャリアＣｒ（縦線Ｙ２）間の間隔とキャリアＣｒ（縦線Ｙ２）とリングギヤＲｒ（縦線Ｙ１）間の間隔との比は、第２プラネタリギヤ機構６のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。
【００６１】
ここで、本実施形態では、第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍ（第１要素）と第２プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒ（第４要素）とを連結して連結体Ｓｍ−Ｒｒを構成し、第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ（第５要素）を出力ギヤ３に連結している。
【００６２】
また、本実施形態では、後述する第１と第２の２つのシンクロメッシュ機構（噛合機構）Ｄ１，Ｄ２と、入力軸２に回転自在に軸支される第１駆動ギヤＧ１ａとこれに噛合すると共に第１シンクロメッシュ機構Ｄ１に連結される第１従動ギヤＧ１ｂとから成る減速ギヤ列Ｇ１と、第２駆動ギヤＧ２ａとこれに噛合すると共にリングギヤＲｍ（第２要素）に連結される第２従動ギヤＧ２ｂとから成る増速ギヤ列Ｇ２と、ステータＭａとロータＭｂとを有するモータ（電動機）Ｍを備えている。
【００６３】
尚、減速ギヤ列Ｇ１のギヤ比（第１従動ギヤＧ１ｂの歯数／第１駆動ギヤＧ１ａの歯数）をｍとして、ギヤ比ｍは１よりも大きく設定されている。また、増速ギヤ列Ｇ２のギヤ比（第２従動ギヤＧ２ｂの歯数／第２駆動ギヤＧ２ａの歯数）をｎとして、ギヤ比ｎは１よりも小さく設定されている。
【００６４】
また、摩擦係合機構として、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１に入力軸の回転を減速機構たる減速ギヤ列Ｇ１を介して解除自在に伝達する第１クラッチ（第１摩擦係合機構）ＣＤ１と、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２と第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第２要素）とを増速ギヤ列Ｇ２を介して解除自在に連結する第２クラッチ（第２摩擦係合機構）ＣＤ２と、第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍ（第２要素）と第２プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第６要素）とを解除自在に連結する第３クラッチ（第３摩擦係合機構）Ｃａと、第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）と第２プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒ（第６要素）とを解除自在に連結する第４クラッチ（第４摩擦係合機構）Ｃｂとを備えている。
【００６５】
第１シンクロメッシュ機構Ｄ１は、減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態、第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のＣｍ（第３要素）とを連結する状態、第１クラッチＣＤ１を連結体Ｓｍ−Ｒｒ及び第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）の何れにも非連結とする状態の何れか１の状態に切換自在に構成される。
【００６６】
第２シンクロメッシュ機構Ｄ２は、入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態、第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態、入力軸２と第２クラッチＣＤ２との連結を断つと共に第２クラッチＣＤ２の変速機ケース１への固定を解除させた状態の何れか１の状態に切換自在に構成される。
【００６７】
上記の如く第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍと第２プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒとを連結して連結体Ｓｍ−Ｒｒを構成することにより、図６の下段に示す複式プラネタリギヤ機構５の速度線図において、第１プラネタリギヤ機構６のサンギヤＳｍは、第２プラネタリギヤ機構７のリングギヤＲｒと同一の縦線Ｙ１上に常時位置する。
【００６８】
一方、第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍとキャリアＣｍの速度線図上の位置は、第３クラッチＣａを係合させた場合と第４クラッチＣｂを係合させた場合とで異なる。
【００６９】
これを詳述するに、第３クラッチＣａの係合時には、第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＲｍが第２プラネタリギヤ機構７のサンギヤＳｒと同一の縦線Ｙ４上に位置し、第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍは、縦線Ｙ１と縦線Ｙ４間の間隔の１／（ｊ−１）だけ縦線Ｙ４から右側に離れた縦線Ｙ５上に位置する。
【００７０】
また、第４クラッチＣｂの係合時には、第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍが縦線Ｙ４上に位置し、第１プラネタリギヤ機構６のリングギヤＲｍは、縦線Ｙ１と縦線Ｙ４の間隔の１／ｊだけ縦線Ｙ４から左側に離れた縦線Ｙ３上に位置する。
【００７１】
第１クラッチＣＤ１と第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態に切換えられると、縦線Ｙ３での回転速度が「０」、縦線Ｙ１での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２になり、出力軸３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００７２】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換られえ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態に切換えられると、縦線Ｙ４での回転速度が「０」、縦線Ｙ１での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２になり、出力軸３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００７３】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第４クラッチＣｂとを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を入力軸２及び変速機ケース１の何れにも非連結とする状態に切換えられると、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７の各要素が相対回転不能なロック状態となる。そして、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７の各要素の回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２となり、縦線Ｙ２での回転速度もＮ２である「３ｒｄ」になって３速段が確立される。
【００７４】
尚、３速段においては、図外のトランスミッション・コントロール・ユニット（ＴＣＵ）が、車速等の車両情報に基づいて、２速段へのダウンシフトを予測している場合には、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態にプリシフトして待機状態とする。逆に、ＴＣＵが４速段へのアップシフトを予測している場合には、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２を入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。
【００７５】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、縦線Ｙ４での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｎ倍に増速されたＮ３、縦線Ｙ１での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２となり、出力軸３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００７６】
第１クラッチＣＤ１と第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、縦線Ｙ３での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｎ倍に増速されたＮ３、縦線Ｙ１での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２になり、出力軸３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００７７】
第３クラッチＣａと第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１を連結体Ｓｍ−Ｒｒ及び第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）の何れにも非連結とする状態に切換えられ、並びに第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７の各要素が相対回転不能なロック状態となる。そして、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構６，７の各要素の回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｎ倍に増速されたＮ３となり、縦線Ｙ２での回転速度もＮ３である「６ｔｈ」になって６速段が確立される。
【００７８】
尚、６速段においては、図外のトランスミッション・コントロール・ユニット（ＴＣＵ）が、車速等の車両情報に基づいて、５速段へのダウンシフトを予測している場合には、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。逆に、ＴＣＵが７速段へのアップシフトを予測している場合には、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のＣｍ（第３要素）とを連結する状態にプリシフトして待機状態とする。
【００７９】
第１クラッチＣＤ１と第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のＣｍ（第３要素）とを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、縦線Ｙ４での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２になり、縦線Ｙ３での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｎ倍に増速されたＮ３になり、出力軸３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００８０】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のＣｍ（第３要素）とを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態に切換えられると、縦線Ｙ５での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２、縦線Ｙ４での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｎ倍に増速されたＮ３になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒ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。
【００８１】
第１クラッチＣＤ１と第４クラッチＣｂと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のＣｍ（第３要素）とを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態に切換えられると、縦線Ｙ４での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２、縦線Ｙ３での回転速度が「０」になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「Ｒｅｖ１」になって後進１速段が確立される。
【００８２】
第１クラッチＣＤ１と第３クラッチＣａと第２クラッチＣＤ２とを係合させると共に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のＣｍ（第３要素）とを連結する状態に切換えられ、及び第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態に切換えられると、縦線Ｙ５での回転速度が入力軸２の回転速度の１／ｍに減速されたＮ２、縦線Ｙ４での回転速度が「０」になり、出力ギヤ３に連結される第２プラネタリギヤ機構７のキャリアＣｒが位置する縦線Ｙ２での回転速度は「Ｒｅｖ２」になって後進２速段が確立される。
【００８３】
図７は、上述した各変速段とクラッチＣＤ１，ＣＤ２，Ｃａ，Ｃｂの係合状態との関係をまとめて表示した図であり、「○」は係合を表している。
【００８４】
また、上述した各変速段において、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１が、減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態を「Ｓ」で表し、減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）とを連結する状態を「Ｃ」で表し、減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１を連結体Ｓｍ−Ｒｒ及び第１プラネタリギヤ機構６のキャリアＣｍ（第３要素）の何れにも非連結とする状態（前記プリシフト状態を含む）を「（Ｓ／Ｃ）」で表している。
【００８５】
また、上述した各変速段において、第２シンクロメッシュ機構Ｄ２が、入力軸２と第２クラッチＣＤ２とを連結する状態を「Ｒ」で表し、第２クラッチＣＤ２を変速機ケース１に固定する状態を「Ｂ」で表し、入力軸２と第２クラッチＣＤ２との連結を断つと共に第２クラッチＣＤ２の変速機ケース１への固定を解除させた状態（前記プリシフト状態を含む）を「（Ｂ／Ｒ）」で表している。
【００８６】
以上、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、４個の摩擦係合機構ＣＤ１，ＣＤ２，Ｃａ，Ｃｂのうち各変速段において３個の摩擦係合機構が係合するため、各変速段で解放している摩擦係合機構の数は１個になる。噛合機構ＣＤ１，ＣＤ２は解放されても引き摺りによるフリクションロスは発生しない。従って、上記従来例のものに比し、解放している摩擦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。
【００８７】
また、本実施形態では、第１クラッチＣＤ１を係合させて、モータＭでエンジンを始動させることができる。また、上記のようにモータＭでエンジンを始動する場合に、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を解放しておくことで、モータＭの駆動力が第１及び第２プラネタリギヤ機構６，７に伝達されず、エンジン始動時のモータＭの負荷を低減することができる。
【００８８】
また、第１シンクロメッシュ機構Ｄ１を減速ギヤ列Ｇ１を介して第１クラッチＣＤ１と連結体Ｓｍ−Ｒｒとを連結する状態とする６速段以外の各変速段では、モータＭでエンジンの駆動力をアシストするアシスト走行や、モータＭの駆動力のみで走行するＥＶ走行が可能である。更に、上記アシスト走行中又はＥＶ走行中に車両が減速状態にあるときには、モータＭで発電し図外の二次電池に充電する回生を行うことができる。
【００８９】
尚、本実施形態では、ハイブリット車両用の自動変速機について説明したが、モータＭを省略しても、同様に本発明の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１…変速機ケース、２…入力軸（入力部材）、３…出力ギヤ（出力部材）、４…減速機構、５…複式プラネタリギヤ機構、６…第１プラネタリギヤ機構、Ｓｍ…第１プラネタリギヤ機構のサンギヤ（第１要素）、Ｒｍ…第１プラネタリギヤ機構のリングギヤ（第２要素）、Ｐｍ，Ｐｍ´…第１プラネタリギヤ機構のピニオン、Ｃｍ…第１プラネタリギヤ機構のキャリア（第３要素）、７…第２プラネタリギヤ機構、Ｓｒ…第２プラネタリギヤ機構のサンギヤ（第６要素）、Ｐｒ…第２プラネタリギヤ機構のピニオン、Ｃｒ…第２プラネタリギヤ機構のキャリア（第５要素）、Ｒｒ…第２プラネタリギヤ機構のリングギヤ（第４要素）、Ｓｆ…減速機構のサンギヤ、Ｒｆ…減速機構のリングギヤ、Ｐｆ…減速機構のピニオン、Ｃｆ…減速機構のキャリア、ＣＤ１…第１クラッチ（第１摩擦係合機構）、ＣＤ２…第２クラッチ（第２摩擦係合機構）、Ｃａ…第３クラッチ（第３摩擦係合機構）、Ｃｂ…第４クラッチ（第４摩擦係合機構）、Ｄ１…第１シンクロメッシュ機構（第１噛合機構）、Ｄ２…第２シンクロメッシュ機構（第２噛合機構）、Ｐ…ダンパ、Ｇ１…減速ギヤ列、Ｇ１ａ…第１駆動ギヤ、Ｇ１ｂ…第１従動ギヤ、Ｇ２…増速ギヤ列、Ｇ２ａ…第２駆動ギヤ、Ｇ２ｂ…第２従動ギヤ、Ｍ…モータ、Ｍａ…ステータ、Ｍｂ…ロータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸の回転を変速機ケース内に配置した減速機構と複式プラネタリギヤ機構とを介して複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機であって、
前記複式プラネタリギヤ機構は、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構で構成され、
第１プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３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プラネタリギヤ機構のサンギヤ、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、前記第１要素と前記第４要素とを連結して連結体を構成し、前記第５要素が前記出力部材に連結され、
第１と第２の２つの噛合機構と、
第１噛合機構に前記入力軸の回転を前記減速機構を介して解除自在に伝達する第１摩擦係合機構と、
第２噛合機構と前記第２要素とを解除自在に連結する第２摩擦係合機構と、
前記第２要素と前記第６要素とを解除自在に連結する第３摩擦係合機構と、
前記第３要素と前記第６要素とを解除自在に連結する第４摩擦係合機構とを備え、
前記第１噛合機構は、前記第１摩擦係合機構と前記連結体とを連結する状態、前記第１摩擦係合機構と前記第３要素とを連結する状態、前記第１摩擦係合機構を前記連結体及び前記第３要素の何れにも非連結とする状態の何れか１の状態に切換自在に構成され、
前記第２噛合機構は、前記入力軸と前記第２摩擦係合機構とを連結する状態、前記第２摩擦係合機構を前記変速機ケースに固定する状態、前記入力軸と前記第２摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第２摩擦係合機構の前記変速機ケースへの固定を解除させた状態の何れか１の状態に切換自在に構成されることを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
請求項１記載の自動変速機において、
前記減速機構は第３プラネタリギヤ機構で構成されることを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
請求項１又は２記載の自動変速機において、
前記第１要素は前記第１プラネタリギヤ機構のサンギヤであり、前記第４要素は前記第２プラネタリギヤ機構のリングギヤであり、前記第１プラネタリギヤ機構が前記第２プラネタリギヤ機構の径方向外側に配置されると共に、前記第１プラネタリギヤ機構のサンギヤと前記第２プラネタリギヤ機構のリングギヤとを一体化して前記連結体が構成されることを特徴とする自動変速機。
【請求項４】
入力軸の回転を複式プラネタリギヤ機構を介して複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機であって、
前記複式プラネタリギヤ機構は、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構で構成され、
第１プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３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プラネタリギヤ機構のサンギヤ、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、前記第１要素と前記第４要素とを連結して連結体を構成し、前記第５要素が出力部材に連結され、
第１と第２の２つの噛合機構と、
前記入力軸に回転自在に軸支される第１駆動ギヤとこれに噛合する第１従動ギヤとから成り、ギヤ比が１よりも大きく設定された減速ギヤ列と、
第２駆動ギヤとこれに噛合すると共に前記第２要素に連結される第２従動ギヤとから成り、ギヤ比が１よりも小さく設定された増速ギヤ列と、
前記入力軸と前記第１駆動ギヤとを解除自在に連結する第１摩擦係合機構と、
前記第２噛合機構と前記第２駆動ギヤとを解除自在に連結する第２摩擦係合機構と、
前記第２要素と前記第６要素とを解除自在に連結する第３摩擦係合機構と、
前記第３要素と前記第６要素とを解除自在に連結する第４摩擦係合機構とを備え、
前記第１噛合機構は、前記第１従動ギヤと前記連結体とを連結する状態、前記第１従動ギヤと前記第３要素とを連結する状態、前記第１従動ギヤを前記連結体及び前記第３要素の何れにも非連結とする状態の何れか１の状態に切換自在に構成され、
前記第２噛合機構は、前記入力軸と前記第２摩擦係合機構とを連結する状態、前記第２摩擦係合機構を変速機ケースに固定する状態、前記入力軸と前記第２摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第２摩擦係合機構の変速機ケースへの固定を解除させた状態の何れか１の状態に切換自在に構成されることを特徴とする自動変速機。
【請求項５】
請求項４記載の自動変速機において、
ステータとロータとを備える電動機を備え、
前記減速ギヤ列の第１駆動ギヤに前記電動機のロータが連結されることを特徴とする自動変速機。
【請求項１】
入力軸の回転を変速機ケース内に配置した減速機構と複式プラネタリギヤ機構とを介して複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機であって、
前記複式プラネタリギヤ機構は、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構で構成され、
第１プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３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プラネタリギヤ機構のサンギヤ、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、前記第１要素と前記第４要素とを連結して連結体を構成し、前記第５要素が前記出力部材に連結され、
第１と第２の２つの噛合機構と、
第１噛合機構に前記入力軸の回転を前記減速機構を介して解除自在に伝達する第１摩擦係合機構と、
第２噛合機構と前記第２要素とを解除自在に連結する第２摩擦係合機構と、
前記第２要素と前記第６要素とを解除自在に連結する第３摩擦係合機構と、
前記第３要素と前記第６要素とを解除自在に連結する第４摩擦係合機構とを備え、
前記第１噛合機構は、前記第１摩擦係合機構と前記連結体とを連結する状態、前記第１摩擦係合機構と前記第３要素とを連結する状態、前記第１摩擦係合機構を前記連結体及び前記第３要素の何れにも非連結とする状態の何れか１の状態に切換自在に構成され、
前記第２噛合機構は、前記入力軸と前記第２摩擦係合機構とを連結する状態、前記第２摩擦係合機構を前記変速機ケースに固定する状態、前記入力軸と前記第２摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第２摩擦係合機構の前記変速機ケースへの固定を解除させた状態の何れか１の状態に切換自在に構成されることを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
請求項１記載の自動変速機において、
前記減速機構は第３プラネタリギヤ機構で構成されることを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
請求項１又は２記載の自動変速機において、
前記第１要素は前記第１プラネタリギヤ機構のサンギヤであり、前記第４要素は前記第２プラネタリギヤ機構のリングギヤであり、前記第１プラネタリギヤ機構が前記第２プラネタリギヤ機構の径方向外側に配置されると共に、前記第１プラネタリギヤ機構のサンギヤと前記第２プラネタリギヤ機構のリングギヤとを一体化して前記連結体が構成されることを特徴とする自動変速機。
【請求項４】
入力軸の回転を複式プラネタリギヤ機構を介して複数段に変速して出力部材に伝達する自動変速機であって、
前記複式プラネタリギヤ機構は、第１と第２の２つのプラネタリギヤ機構で構成され、
第１プラネタリギヤ機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤから成る３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プラネタリギヤ機構のサンギヤ、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、前記第１要素と前記第４要素とを連結して連結体を構成し、前記第５要素が出力部材に連結され、
第１と第２の２つの噛合機構と、
前記入力軸に回転自在に軸支される第１駆動ギヤとこれに噛合する第１従動ギヤとから成り、ギヤ比が１よりも大きく設定された減速ギヤ列と、
第２駆動ギヤとこれに噛合すると共に前記第２要素に連結される第２従動ギヤとから成り、ギヤ比が１よりも小さく設定された増速ギヤ列と、
前記入力軸と前記第１駆動ギヤとを解除自在に連結する第１摩擦係合機構と、
前記第２噛合機構と前記第２駆動ギヤとを解除自在に連結する第２摩擦係合機構と、
前記第２要素と前記第６要素とを解除自在に連結する第３摩擦係合機構と、
前記第３要素と前記第６要素とを解除自在に連結する第４摩擦係合機構とを備え、
前記第１噛合機構は、前記第１従動ギヤと前記連結体とを連結する状態、前記第１従動ギヤと前記第３要素とを連結する状態、前記第１従動ギヤを前記連結体及び前記第３要素の何れにも非連結とする状態の何れか１の状態に切換自在に構成され、
前記第２噛合機構は、前記入力軸と前記第２摩擦係合機構とを連結する状態、前記第２摩擦係合機構を変速機ケースに固定する状態、前記入力軸と前記第２摩擦係合機構との連結を断つと共に前記第２摩擦係合機構の変速機ケースへの固定を解除させた状態の何れか１の状態に切換自在に構成されることを特徴とする自動変速機。
【請求項５】
請求項４記載の自動変速機において、
ステータとロータとを備える電動機を備え、
前記減速ギヤ列の第１駆動ギヤに前記電動機のロータが連結され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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２８６０９２（Ｐ２０１０−２８６０９２Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４２３３９（Ｐ２００９−１４２３３９）
【出願日】平成２１年６月１５日（２００９．６．１５）
【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１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１５日（２００９．６．１５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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