自動変速機

【課題】前進４速の変速段を達成しながら、小型化・軽量化・低コスト化を図ることができる自動変速機を提供すること。
【解決手段】本発明の自動変速機は、シングルピニオンの遊星歯車PG1及び遊星歯車PG2を備え、入力軸INはサンギヤS1に常時連結し、出力軸OUTはキャリヤPC2に常時連結し、リングギヤR1とサンギヤS2を常時連結する。そして、サンギヤS1とリングギヤR2を連結する第１クラッチC1と、キャリヤPC1とリングギヤR2を連結する第２クラッチC2と、キャリヤPC1の回転を係止する第１ブレーキB1と、回転メンバM1の回転を係止する第２ブレーキB2と、からなる４つの摩擦要素を備え、前進４速及び後退１速を達成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の変速装置として適用される有段式の自動変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、２遊星・５摩擦要素により前進４速及び後退１速の変速段を達成する自動変速機としては、２個のシングルピニオン型遊星歯車と、２個のクラッチと、３個のブレーキを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平10-306855号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の自動変速機にあっては、前進４速及び後退１速の各変速段を達成するために、５個の摩擦要素を有している。このため、摩擦要素数を少なくすることができれば部品点数が低減するため、小型化・軽量化・低コスト化を実現する余地があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、少なくとも前進４速及び後退１速の変速段を達成しながら、小型化・軽量化・低コスト化を図る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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の自動変速機は、
第１のサンギヤと、第１のリングギヤと、前記第１のサンギヤと前記第１のリングギヤに噛み合う第１のシングルピニオンを支持する第１のキャリヤとからなる第１の遊星歯車と、
第２のサンギヤと、第２のリングギヤと、前記第２のサンギヤと前記第２のリングギヤに噛み合う第２のシングルピニオンを支持する第２のキャリヤとからなる第２の遊星歯車と、
前記第１のサンギヤに常時連結する入力軸と、
前記第２のキャリヤに常時連結する出力軸と、
前記第１のリングギヤと前記第２のサンギヤを、常時連結する第１の回転メンバと、
前記第１のサンギヤと前記第２のリングギヤの間を選択的に連結する第１の摩擦要素と、
前記第１のキャリヤと前記第２のリングギヤの間を選択的に連結する第２の摩擦要素と、
前記第１のキャリヤの回転を選択的に係止する第３の摩擦要素と、
前記第１の回転メンバの回転を選択的に係止する第４の摩擦要素と、
を備え、少なくとも前進４速及び後退１速を達成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の自動変速機にあっては、２個のシングルピニオン型遊星歯車と、４個の摩擦要素によって少なくとも前進４速及び後退１速の変速段を達成する。これにより、従来の自動変速機よりも摩擦要素数が少なくなって部品点数が低減するため、前進４速及び後退１速の変速段を達成しながら、小型化・軽量化・低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の自動変速機を示すスケルトン図である。
【図２】実施例１の自動変速機において前進４速及び後退１速を達成する締結作動表を示す図である。
【図３】(a)は実施例１の自動変速機における第１速（1st）の変速段での変速作用説明図であり、(b)は速度線図である。
【図４】(a)は実施例１の自動変速機における第２速（2nd）の変速段での変速作用説明図であり、(b)は速度線図である。
【図５】(a)は実施例１の自動変速機における第３速（3rd）の変速段での変速作用説明図であり、(b)は速度線図である。
【図６】(a)は実施例１の自動変速機における第４速（4th）の変速段での変速作用説明図であり、(b)は速度線図である。
【図７】(a)は実施例１の自動変速機における後退速（Rev）の変速段での変速作用説明図であり、(b)は速度線図である。
【図８】従来例の自動変速機を示すスケルトン図である。
【図９】従来の自動変速機において前進４速及び後退１速を達成する締結作動表を示す図である。
【図１０】従来の自動変速機における各変速段での速度線図である。
【図１１】実施例２の自動変速機を示すスケルトン図である。
【図１２】(a)は実施例２の自動変速機における第１速（1st）の変速段での変速作用説明図であり、(b)は速度線図である。
【図１３】(a)は実施例２の自動変速機における第２速（2nd）の変速段での変速作用説明図であり、(b)は速度線図である。
【図１４】(a)は実施例２の自動変速機における第３速（3rd）の変速段での変速作用説明図であり、(b)は速度線図である。
【図１５】(a)は実施例２の自動変速機における第４速（4th）の変速段での変速作用説明図であり、(b)は速度線図である。
【図１６】(a)は実施例２の自動変速機における後退速（Rev）の変速段での変速作用説明図であり、(b)は速度線図である
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の自動変速機を実施するための形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の自動変速機を示すスケルトン図である。以下、図１に基づいて、実施例１の自動変速機の遊星歯車構成と摩擦要素構成を説明する。
【００１１】
実施例１の自動変速機は、図１に示すように、第１の遊星歯車PG1と、第２の遊星歯車PG2と、入力軸INと、出力軸OUTと、第１の回転メンバM1と、第１クラッチC1（第１の摩擦要素）と、第２クラッチC2（第２の摩擦要素）と、第１ブレーキB1（第３の摩擦要素）と、第２ブレーキB2（第４の摩擦要素）と、トランスミッションケースTCと、を備えている。
【００１２】
前記第１の遊星歯車PG1は、シングルピニオン型遊星歯車であり、第１のサンギヤS1と、該第１のサンギヤS1に噛み合う第１のピニオンP1を支持する第１のキャリヤPC1と、前記第１のピニオンP1に噛み合う第１のリングギヤR1とからなる。
【００１３】
前記第２の遊星歯車PG2は、シングルピニオン型遊星歯車であり、第２のサンギヤS2と、該第２のサンギヤS2に噛み合う第２のピニオンP2を支持する第２のキャリヤPC2と、前記第２のピニオンP2に噛み合う第２のリングギヤR2とからなる。
【００１４】
前記入力軸INは、駆動源（エンジン等）からの回転駆動トルクがトルクコンバータ等を介して入力される軸であり、前記第１のサンギヤS1に常時連結している。
【００１５】
前記出力軸OUTは、プロペラシャフトやファイナルギヤ等を介して駆動輪へ変速後の回転駆動トルクを出力する軸であり、前記第２のキャリヤPC2に常時連結している。
【００１６】
前記第１の回転メンバM1は、前記第１のリングギヤR1と前記第２のサンギヤS2を、摩擦要素を介在させることなく常時連結する回転メンバである。
【００１７】
前記第１クラッチC1は、前記第１のサンギヤS1と前記第２のリングギヤR2の間を選択的に連結する第１の摩擦要素である。
【００１８】
前記第２クラッチC2は、前記第１のキャリヤPC1と前記第２のリングギヤR2の間を選択的に連結する第２の摩擦要素である。
【００１９】
前記第１ブレーキB1は、前記第１のキャリヤPC1の回転を、前記トランスミッションケースTCに対し選択的に係止する第３の摩擦要素である。なお、この第１ブレーキB1と並列の位置に、ドライブ時にセルフロックし、コースト時にセルフ解放するワンウェイクラッチOWCが配置されている。
【００２０】
前記第２のブレーキB2は、前記第１の回転メンバM1の回転を、前記トランスミッションケースTCに対し選択的に係止する第４の摩擦要素である。
【００２１】
前記第１の遊星歯車PG1と前記第２の遊星歯車PG2は、図１に示すように、駆動源が接続される前記入力軸INから前記出力軸OUTに向かって順に配列している。
【００２２】
図２は、実施例１の自動変速機における締結作動表を示す図である。以下、図２に基づいて、実施例１の自動変速機の各変速段を成立させる変速構成を説明する。
【００２３】
実施例１の自動変速機は、４つの摩擦要素C1,C2,B1,B2のうち二つの同時締結の組み合わせにより、下記に述べるように前進４速及び後退１速の各変速段を達成する。
【００２４】
第１速（1st）の変速段は、図２に示すように、第２クラッチC2と第２ブレーキB2の同時締結により達成する。
【００２５】
第２速（2nd）の変速段は、図２に示すように、第１クラッチC1と第１ブレーキB1（またはワンウェイクラッチOWC）の同時締結により達成する。
【００２６】
第３速（3rd）の変速段は、図２に示すように、第１クラッチC1と第２ブレーキB2の同時締結により達成する。
【００２７】
第４速（4th）の変速段は、図２に示すように、第１クラッチC1と第２クラッチC2の同時締結により達成する。
【００２８】
後退速（Rev）の変速段は、図２に示すように、第２クラッチC2と第１ブレーキB1の同時締結により達成する。
【００２９】
次に、作用を説明する。
実施例１の自動変速機における作用を、「各変速段での変速作用」、「従来技術との対比による有利性」、「ワンウェイクラッチによる効果」に分けて説明する。
【００３０】
［各変速段での変速作用］
（第１速の変速段）
第１速（1st）の変速段では、図３(a)のハッチングに示すように、第２クラッチC2と第２ブレーキB2が同時締結される。
【００３１】
この第２クラッチC2の締結により、第１のキャリヤPC1と第２のリングギヤR2が直結される。第２ブレーキB2の締結により、第１の回転メンバM1がトランスミッションケースTCに固定される。
【００３２】
したがって、入力軸INが入力回転数により回転すると、図３(b)に示すように、第１のサンギヤS1に入力回転数が入力される。このため、リングギヤ固定の第１の遊星歯車PG1において、入力回転を減速して第１のキャリヤPC1から出力する。この第１のキャリヤPC1の回転は、第２クラッチC2を介して第２のリングギヤR2にそのまま入力される。このため、サンギヤ固定の第２の遊星歯車PG2において、第２のリングギヤR2の回転をさらに減速し、第２のキャリヤPC2の回転数が決まる。この第２のキャリヤPC2からの出力回転数（＝入力回転数より低い減速回転数）は、出力軸OUTにそのまま伝達され、第１速の変速段が達成される。
【００３３】
（第２速の変速段）
第２速（2nd）の変速段では、図４(a)のハッチングに示すように、ドライブ時、第１クラッチC1とワンウェイクラッチOWCが同時締結され、コースト時、第１クラッチC1と第１ブレーキB1が同時締結される。
【００３４】
この第１クラッチC1の締結により、入力軸INと第１のサンギヤS1と第２のリングギヤR2が直結される。第１ブレーキB1又はワンウェイクラッチOWCの締結により、第１のキャリヤPC1がトランスミッションケースTCに固定される。
【００３５】
したがって、入力軸INが入力回転数により回転すると、図４(b)に示すように、第１のサンギヤS1と第２のリングギヤR2に入力回転数が入力される。このため、キャリヤ固定の第１の遊星歯車PG1において、入力回転を逆転して第１のリングギヤR1から出力する。この第１のリングギヤR1の回転は、第１の回転メンバM1を介して第２のサンギヤS2にそのまま入力される。このため、２入力１出力の第２の遊星歯車PG2において、第２のサンギヤS2の回転数と第２のリングギヤR2の回転数（＝入力回転数）が規定されることにより、第２のキャリヤPC2の回転数が決まる。この第２のキャリヤPC2からの出力回転数（＝入力回転数より低く第１速より高い減速回転数）は、出力軸OUTにそのまま伝達され、第２速の変速段が達成される。
【００３６】
（第３速の変速段）
第３速（3rd）の変速段では、図５(a)のハッチングに示すように、第１クラッチC1と第２ブレーキB2が同時締結される。
【００３７】
この第１クラッチC1の締結により、入力軸INと第１のサンギヤS1と第２のリングギヤR2が直結される。第２ブレーキB2の締結と第１の回転メンバM1により、第１のリングギヤR1と第２のサンギヤS2がトランスミッションケースTCに固定される。
【００３８】
したがって、入力軸INが入力回転数により回転すると、図５(b)に示すように、第１クラッチC1を介して第２のリングギヤR2へ入力回転数が入力される。このため、サンギヤ固定の第２の遊星歯車PG2において、入力回転を減速し、第２のキャリヤPC2から出力する。この第２のキャリヤPC2からの出力回転数（＝入力回転数より低く第２速より高い減速回転数）は、出力軸OUTにそのまま伝達され、第３速の変速段が達成される。
【００３９】
（第４速の変速段）
第４速（4th）の変速段では、図６(a)のハッチングに示すように、第１クラッチC1と第２クラッチC2が同時締結される。
【００４０】
この第１クラッチC1と第２クラッチC2の同時締結と第１の回転メンバM1により、第１の遊星歯車PG1において二つの回転要素S1,PC1が直結されて第１の遊星歯車PG1の三つの回転要素S1,PC1,R1が一体に回転する状態にされ、第２の遊星歯車PG2において二つの回転要素S2,R2が直結されて第２の遊星歯車PG2の三つの回転要素S2,PC2,R2が一体に回転する状態にされると共に、入力軸INと第１の遊星歯車PG1と第２の遊星歯車PG2が直結される。
【００４１】
したがって、入力軸INが入力回転数により回転すると、図６(b)に示すように、第１,第２の遊星歯車PG1,PG2が入力回転数により一体に回転する。この第２の遊星歯車PG2の回転は、第２のキャリヤPC2から出力する。この第２のキャリヤPC2からの出力回転数（＝入力軸INからの入力回転数と同じ回転数）は、出力軸OUTにそのまま伝達され、変速比１の第４速の変速段（直結変速段）が達成される。
【００４２】
（後退速の変速段）
後退速（Rev）の変速段では、図７(a)のハッチングに示すように、第２クラッチC2と第１ブレーキB1が同時締結される。
【００４３】
この第２クラッチC2と第１ブレーキB1の同時締結により、第１のキャリヤPC1と第２のリングギヤR2がトランスミッションケースTCに固定される。
【００４４】
したがって、入力軸INが入力回転数により回転すると、図７(b)に示すように、第１のサンギヤS1に入力回転数が入力される。このため、キャリヤ固定の第１の遊星歯車PG1において、入力回転を逆転して第１のリングギヤR1から出力する。この第１のリングギヤR1の回転は、第１の回転メンバM1を介して第２のサンギヤS2にそのまま入力される。このため、リングギヤ固定の第２の遊星歯車PG2において、第２のサンギヤS2の回転を減速し、第２のキャリヤPC2の回転数が決まる。この第２のキャリヤPC2からの出力回転数（＝入力回転数とは逆方向の回転）は、出力軸OUTにそのまま伝達され、後退速の変速段が達成される。
【００４５】
［従来技術との対比による有利性］
図８は、従来例の自動変速機を示すスケルトン図である。図９は、従来例の自動変速機において前進４速及び後退１速を達成する締結作動表を示す図である。図１０は、従来例の自動変速機における各変速段での速度線図である。以下、図８〜図１０を用いて、従来技術との対比による実施例１の自動変速機の有利性を説明する。
【００４６】
実施例１の自動変速機（図１,図２）と従来例の自動変速機（図８,図９）を対比すると、下記に列挙する点について、性能は同等であるということができる。
（変速性能）
従来例の自動変速機と実施例１の自動変速機は、いずれも前進４速及び後退１速の変速段を達成する。
（ギヤ比幅）
従来例の自動変速機と実施例１の自動変速機は、いずれもギヤ比の変更幅を表すレシオカバレッジ（＝最低変速段ギヤ比／最高変速段ギヤ比：以下、「ＲＣ」という。）が、４以上を得ている。これにより、適正な段間比を保ちながらも、最低変速段ギヤ比での発進性能と最高変速段ギヤ比での高速燃費の両立を確保することができる。ここで、「適正な段間比」とは、各変速段での段間比をプロットし、プロットした各点を線により結んだ特性を描いた場合、ローギヤ側からハイギヤ側に向かって滑らかな勾配にて低下した後、横這い状態で推移するような特性線が描けることをいう。
【００４７】
しかし、実施例１の自動変速機は、下記に列挙する「(a)基本構成」「(b)変速効率」「(c)後退動力性能」「(d)摩擦要素回転数」「(e)各変速段でのフリクション損失」で、従来例の自動変速機に比べて有利性を持つ。
【００４８】
(a) 基本構成
遊星歯車と摩擦要素を用いて複数の変速段を得る場合、摩擦要素数が少ないほど自動変速機を構成する部品点数が減り、自動変速機の小型化・軽量化・低コスト化を実現できるため、自動変速機において摩擦要素数は少ないほど好ましい。
【００４９】
従来例の自動変速機の場合、前進４速及び後退１速の変速段を達成するために、図８に示すように、２個のシングルピニオン型遊星歯車と、５個の摩擦要素（２個のクラッチ、３個のブレーキ）を用いている。これに対し、実施例１の自動変速機は、図１に示すように、２個のシングルピニオン型遊星歯車と、４個の摩擦要素（３個のクラッチ、１個のブレーキ）により前進４速及び後退１速の変速段を達成する。
【００５０】
このため、実施例１の自動変速機では、従来の自動変速機に比べて摩擦要素数が一つ減っている。これにより、自動変速機を構成する部品点数が低減し、自動変速機の小型化・軽量化・低コスト化を図ることができる。
【００５１】
しかも、実施例１の自動変速機では、遊星歯車が全てシングルピニオン型遊星歯車で構成されている。そのため、ダブルピニオン型遊星歯車を使用する場合よりも、部品点数が低減し、自動変速機の小型化・軽量化・低コスト化をさらに図ることができる。
【００５２】
(b) 変速効率
従来例の自動変速機は、図９に示すように、第３速を直結段とし、第１速及び第２速をアンダードライブ変速段として設定している。したがって、必要トルクに対してエンジン回転数が高めになってしまい、例えば、停止と発進走行を繰り返すような市街地走行等において使用頻度が高くなるアンダードライブ変速段での効率が悪い。
【００５３】
これに対し、実施例１の自動変速機は、図２に示すように、第４速を直結段とし、第１速〜第３速をアンダードライブ変速段としている。したがって、例えば、停止と発進走行を繰り返すような市街地走行等において使用頻度の高いアンダードライブ変速段であっても、必要トルクに対してエンジン回転数を抑えることができ、燃費が向上して効率良くすることができる。さらに、アンダードライブ側での変速間隔が従来例に比べて小さくなるため、段間の駆動力段差や変速ショックを抑制することができる。
【００５４】
(c) 後退動力性能
１速ギヤ比と後退ギヤ比は、発進加速性と登坂性能を決定付ける値であり、例えば、１速ギヤ比と後退ギヤ比の比が１以下である場合、すなわち、後退ギヤ比が１速ギヤ比より低い場合では、前進発進時の駆動力よりも後退発進時の駆動力が低くなり、後退発進性が劣ってしまう。
【００５５】
従来例の自動変速機の場合、図９に示すように、Rev/1st＝0.826である。そのため、後退ギヤ比が１速ギヤ比より低く、後退時の駆動力不足が生じ、後退発進性が劣る。
【００５６】
これに対し、実施例１の自動変速機の場合、図２に示すように、Rev/1st＝1.250である。したがって、後退ギヤ比が１速ギヤ比よりも大きくなって後退発進性が劣ることがない。このため、後退時の駆動力不足を防止することができ、後退時において発進加速性と登坂性能を損なうことなく動作させることができる。
【００５７】
(d) 摩擦要素回転数
自動変速機の摩擦要素は、その回転数が高くなるほど負担が大きくなるため、回転に耐え得るだけの強度を持たせる必要があるが、強度を上げると自動変速機全体としての重量が増加し、サイズが大型化してしまう。そのため、自動変速機において摩擦要素の回転数は低く抑えたほうが好ましい。
【００５８】
従来例の自動変速機の場合、図１０(a)〜(e)に示すように、例えば、第２速における第１のサンギヤS1及び第２のサンギヤS2や、第４速における第２のリングギヤR2のように、入力回転数に対して回転数が大幅に高くなるギヤが存在する。そのため、回転数が高くなるギヤの強度を高くする必要があり、自動変速機全体としての重量が増加し、サイズが大型化してしまう。
【００５９】
これに対し、実施例１の自動変速機の場合、図３(b),図４(b),図５(b),図６(b),図７(b)にそれぞれ示すように、入力回転数に対して回転数が大幅に高くなるギヤが存在しない。これにより、各ギヤ強度を必要以上に高める必要がなくなり、重量増加・大型化を抑制することができる。
【００６０】
(e) 各変速段でのフリクション損失
摩擦要素を締結して各変速段を得る場合、空転する摩擦要素（解放要素）で生じるオイル引き摺り等によりフリクション損失を避けることができないが、自動変速機としては、フリクション損失が少ないほど好ましいとされる。
【００６１】
従来例の自動変速機の場合、前進４速の各変速段を達成するために、図９に示すように、各変速段で摩擦要素を二つ同時締結するようにしている。ここで、従来例の自動変速機は５個の摩擦要素を有している。このため、例えば、第１速段で空転する摩擦要素は、第２クラッチC2と第１ブレーキB1と第２ブレーキB2というように、各変速段において空転する摩擦要素は３個となる。従来例の自動変速機では、この空転する３個の摩擦要素でのオイル引き摺り等によるフリクション損失が大きくなり、駆動エネルギの伝達効率の悪化を招く。つまり、例えばエンジン車に従来例の自動変速機を適用する場合、空転する３個の摩擦要素によるフリクション損失が燃費性能の悪化を招く一因となる。
【００６２】
これに対し、実施例１の自動変速機の場合、前進４速の各変速段を達成するため、図２に示すように、従来例と同様に各変速段で摩擦要素を二つ同時締結するようにしているが、摩擦要素数が４個である。このため、例えば、第１速段で空転する摩擦要素は、第１クラッチC1と第１ブレーキB1というように、各変速段において空転する摩擦要素は２個となる。したがって、従来例に比べ、空転する摩擦要素が少なく、空転摩擦要素でのフリクション損失が小さく抑えられ、駆動エネルギの伝達効率の向上を図ることができる。つまり、例えばエンジン車に実施例１の自動変速機を適用する場合、燃費性能の向上が図られる。
【００６３】
[ワンウェイクラッチによる効果]
実施例１の自動変速機は、第１のキャリヤPC1の回転を選択的に係止する第１ブレーキB1と並列の位置にワンウェイクラッチOWCが配置されている。
【００６４】
これにより、例えば第１速段から第２速段へ変速する場合、ドライブ走行時にはワンウェイクラッチOWCがセルフロックするため、第１クラッチC1の締結制御と第２クラッチC2及び第２ブレーキB2の解放制御を行えばよい。すなわち、ワンウェイクラッチOWCについてはセルクロックするため制御が不要となる。また、第２速段から第３速段へ変速する場合、動力伝達経路にならないワンウェイクラッチOWCはセルフ解放するため、第２ブレーキB2の締結制御だけを行えばよく、ワンウェイクラッチOWCについては制御が不要となる。
【００６５】
ここで、ワンウェイクラッチOWCを設けていない場合を考えると、例えば第１速段から第２速段への変速時、第１クラッチC1及び第１ブレーキB1の同時締結と、第２クラッチC2及び第２ブレーキB2の同時解放を制御する必要があり、制御が困難になってしまう。
【００６６】
したがって、実施例１の自動変速機では、第１ブレーキB1と並列の位置にワンウェイクラッチOWCを設けたことで、変速制御を容易にすることができる。
【００６７】
次に、効果を説明する。
実施例１の自動変速機にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６８】
(1) 第１のサンギヤS1と、第１のリングギヤR1と、前記第１のサンギヤS1と前記第１のリングギヤR1に噛み合う第１のシングルピニオンP1を支持する第１のキャリヤPC1とからなる第１の遊星歯車PG1と、第２のサンギヤS2と、第２のリングギヤR2と、前記第２のサンギヤS2と前記第２のリングギヤR2に噛み合う第２のシングルピニオンP2を支持する第２のキャリヤPC2とからなる第２の遊星歯車PG2と、前記第１のサンギヤS1に常時連結する入力軸INと、前記第２のキャリヤPC2に常時連結する出力軸OUTと、前記第１のリングギヤR1と前記第２のサンギヤS2を、常時連結する第１の回転メンバM1と、前記第１のサンギヤS1と前記第２のリングギヤR2の間を選択的に連結する第１の摩擦要素（第１クラッチC1）と、前記第１のキャリヤPC1と前記第２のリングギヤR2の間を選択的に連結する第２の摩擦要素（第２クラッチC2）と、前記第１のキャリヤPC1の回転を選択的に係止する第３の摩擦要素（第１ブレーキB1）と、前記第１の回転メンバM1の回転を選択的に係止する第４の摩擦要素（第２ブレーキB2）と、を備え、前進４速を達成する構成とした。
このため、前進４速の変速段を達成しながら、小型化・軽量化・低コスト化を図ることができる。
【００６９】
(2) 前記第３の摩擦要素（第１ブレーキB1）と並列の位置に、ワンウェイクラッチを設けた構成とした。
このため、第３の摩擦要素を締結又は解放を含む変速動作時において、変速要素の制御を容易にすることができる。
【００７０】
(3) 前記４つの摩擦要素のうち、二つの同時締結の組み合わせによる前進４速は、前記第２の摩擦要素（第２クラッチC2）と前記第４の摩擦要素（第２ブレーキB2）の同時締結により達成する第１速と、前記第１の摩擦要素（第１クラッチC1）と前記第３の摩擦要素（第１ブレーキB1）の同時締結により達成する第２速と、前記第１の摩擦要素（第１クラッチC1）と前記第４の摩擦要素（第２ブレーキB2）の同時締結により達成する第３速と、前記第１の摩擦要素（第１クラッチC1）と前記第２の摩擦要素（第２クラッチC2）の同時締結により達成する第４速と、からなる構成とした。
このため、アンダードライブ変速段数が多くて使用頻度の高い変速段での効率が良くなる上、段間比の間隔が小さくなり、段間の駆動力段差や変速ショックを抑えることができる。また、各摩擦要素の回転数が高くならず、重量増加・大型化を抑制することができる。さらに、空転摩擦要素が少なく、フリクション損失を小さく抑えることで、駆動エネルギの伝達効率の向上を図ることができる。
【００７１】
(4) 前記４つの摩擦要素のうち、二つの同時締結の組み合わせにより達成する後退１速は、前記第２の摩擦要素（第２クラッチC2）と前記第３の摩擦要素（第１ブレーキB1）の同時締結により達成する構成とした。
このため、後退発進性が低下せず、後退時の駆動力不足を防止できる。
【実施例２】
【００７２】
実施例２は、２つの遊星歯車の一方をダブルピニオン型遊星歯車に変更した例である。
【００７３】
まず、構成を説明する。
図１１は、実施例２の自動変速機を示すスケルトン図である。以下、図１１に基づいて実施例２の自動変速機の遊星歯車配列を説明する。
【００７４】
実施例２の自動変速機は、図１１に示すように、第１の遊星歯車PG1と、第２の遊星歯車PG2と、入力軸INと、出力軸OUTと、第１の回転メンバM1と、第１クラッチC1（第１の摩擦要素）と、第２クラッチC2（第２の摩擦要素）と、第１ブレーキB1（第３の摩擦要素）と、第２ブレーキB2（第４の摩擦要素）と、トランスミッションケースTCと、を備えている。
【００７５】
前記第１の遊星歯車PG1は、シングルピニオン型遊星歯車であり、第１のサンギヤS1と、該第１のサンギヤS1に噛み合う第１のピニオンP1を支持する第１のキャリヤPC1と、前記第１のピニオンP1に噛み合う第１のリングギヤR1とからなる。
【００７６】
前記第２の遊星歯車PG2は、第２のダブルピニオンP2s,P2rを有するダブルピニオン型遊星歯車であり、第２のサンギヤS2と、該第２のサンギヤS2に噛み合うピニオンP2sと該ピニオンP2sに噛み合うピニオンP2rを支持する第２のキャリヤPC2と、前記ピニオンP2rに噛み合う第２のリングギヤR2とからなる。
【００７７】
前記入力軸INは、駆動源（エンジン等）からの回転駆動トルクがトルクコンバータ等を介して入力される軸であり、前記第１のサンギヤS1に常時連結している。
【００７８】
前記出力軸OUTは、プロペラシャフトやファイナルギヤ等を介して駆動輪へ変速後の回転駆動トルクを出力する軸であり、前記第２のリングギヤR2に常時連結している。
【００７９】
前記第１の回転メンバM1は、前記第１のリングギヤR1と前記第２のサンギヤS2を、摩擦要素を介在させることなく常時連結する回転メンバである。
【００８０】
前記第１クラッチC1は、前記第１のサンギヤS1と前記第２のキャリヤPC2の間を選択的に連結する第１の摩擦要素である。
【００８１】
前記第２クラッチC2は、前記第１のキャリヤPC1と前記第２のキャリヤPC2の間を選択的に連結する第２の摩擦要素である。
【００８２】
前記第１ブレーキB1は、前記第１のキャリヤPC1の回転を、前記トランスミッションケースTCに対し選択的に係止する第３の摩擦要素である。なお、この第１ブレーキB1と並列の位置に、ドライブ時にセルフロックし、コースト時にセルフ解放するワンウェイクラッチOWCが配置されている。
【００８３】
前記第２のブレーキB2は、前記第１の回転メンバM1の回転を、前記トランスミッションケースTCに対し選択的に係止する第４の摩擦要素である。
【００８４】
実施例２の自動変速機における摩擦要素の締結作動については、実施例１の自動変速機と同様であるので、説明を省略する。
【００８５】
次に、作用を説明する。
実施例１の自動変速機における「各変速段での変速作用」について説明する。
【００８６】
［各変速段での変速作用］
（第１速の変速段）
第１速（1st）の変速段では、図１２(a)のハッチングに示すように、第２クラッチC2と第２ブレーキB2が同時締結される。
【００８７】
この第２クラッチC2の締結により、第１のキャリヤPC1と第２のキャリヤPC2が直結される。第２ブレーキB2の締結により、第１の回転メンバM1がトランスミッションケースTCに固定される。
【００８８】
したがって、入力軸INが入力回転数により回転すると、図１２(b)に示すように、第１のサンギヤS1に入力回転数が入力される。このため、リングギヤ固定の第１の遊星歯車PG1において、入力回転を減速して第１のキャリヤPC1から出力する。この第１のキャリヤPC1の回転は、第２クラッチC2を介して第２のキャリヤPC2にそのまま入力される。このため、サンギヤ固定の第２の遊星歯車PG2において、第２のキャリヤPC2の回転をさらに減速し、第２のリングギヤR2の回転数が決まる。この第２のリングギヤR2からの出力回転数（＝入力回転数より低い減速回転数）は、出力軸OUTにそのまま伝達され、第１速の変速段が達成される。
【００８９】
（第２速の変速段）
第２速（2nd）の変速段では、図１３(a)のハッチングに示すように、ドライブ時、第１クラッチC1とワンウェイクラッチOWCが同時締結され、コースト時、第１クラッチC1と第１ブレーキB1が同時締結される。
【００９０】
この第１クラッチC1の締結により、入力軸INと第１のサンギヤS1と第２のキャリヤPC2が直結される。第１ブレーキB1又はワンウェイクラッチOWCの締結により、第１のキャリヤPC1がトランスミッションケースTCに固定される。
【００９１】
したがって、入力軸INが入力回転数により回転すると、図１３(b)に示すように、第１のサンギヤS1と第２のキャリヤPC2に入力回転数が入力される。このため、キャリヤ固定の第１の遊星歯車PG1において、入力回転を逆転して第１のリングギヤR1から出力する。この第１のリングギヤR1の回転は、第１の回転メンバM1を介して第２のサンギヤS2にそのまま入力される。このため、２入力１出力の第２の遊星歯車PG2において、第２のサンギヤS2の回転数と第２のキャリヤPC2の回転数（＝入力回転数）が規定されることにより、第２のリングギヤR2の回転数が決まる。この第２のリングギヤR2からの出力回転数（＝入力回転数より低く第１速より高い減速回転数）は、出力軸OUTにそのまま伝達され、第２速の変速段が達成される。
【００９２】
（第３速の変速段）
第３速（3rd）の変速段では、図１４(a)のハッチングに示すように、第１クラッチC1と第２ブレーキB2が同時締結される。
【００９３】
この第１クラッチC1の締結により、入力軸INと第１のサンギヤS1と第２のキャリヤPC2が直結される。第２ブレーキB2の締結と第１の回転メンバM1により、第１のリングギヤR1と第２のサンギヤS2がトランスミッションケースTCに固定される。
【００９４】
したがって、入力軸INが入力回転数により回転すると、図１４(b)に示すように、第１クラッチC1を介して第２のキャリヤPC2へ入力回転数が入力される。このため、サンギヤ固定の第２の遊星歯車PG2において、入力回転を減速し、第２のリングギヤR2から出力する。この第２のリングギヤR2からの出力回転数（＝入力回転数より低く第２速より高い減速回転数）は、出力軸OUTにそのまま伝達され、第３速の変速段が達成される。
【００９５】
（第４速の変速段）
第４速（4th）の変速段では、図１５(a)のハッチングに示すように、第１クラッチC1と第２クラッチC2が同時締結される。
【００９６】
この第１クラッチC1と第２クラッチC2の同時締結と第１の回転メンバM1により、第１の遊星歯車PG1において二つの回転要素S1,PC1が直結されて第１の遊星歯車PG1の三つの回転要素S1,PC1,R1が一体に回転する状態にされ、第２の遊星歯車PG2において二つの回転要素S2,PC2が直結されて第２の遊星歯車PG2の三つの回転要素S2,PC2,R2が一体に回転する状態にされると共に、入力軸INと第１の遊星歯車PG1と第２の遊星歯車PG2が直結される。
【００９７】
したがって、入力軸INが入力回転数により回転すると、図１５(b)に示すように、第１,第２の遊星歯車PG1,PG2が入力回転数により一体に回転する。この第２の遊星歯車PG2の回転は、第２のリングギヤR2から出力する。この第２のリングギヤR2からの出力回転数（＝入力軸INからの入力回転数と同じ回転数）は、出力軸OUTにそのまま伝達され、変速比１の第４速の変速段（直結変速段）が達成される。
【００９８】
（後退速の変速段）
後退速（Rev）の変速段では、図１６(a)のハッチングに示すように、第２クラッチC2と第１ブレーキB1が同時締結される。
【００９９】
この第２クラッチC2と第１ブレーキB1の同時締結により、第１のキャリヤPC1と第２のキャリヤPC2がトランスミッションケースTCに固定される。
【０１００】
したがって、入力軸INが入力回転数により回転すると、図１６(b)に示すように、第１のサンギヤS1に入力回転数が入力される。このため、キャリヤ固定の第１の遊星歯車PG1において、入力回転を逆転して第１のリングギヤR1から出力する。この第１のリングギヤR1の回転は、第１の回転メンバM1を介して第２のサンギヤS2にそのまま入力される。このため、キャリヤ固定の第２の遊星歯車PG2において、第２のサンギヤS2の回転を僅かに減速し、第２のリングギヤR2の回転数が決まる。この第２のリングギヤR2からの出力回転数（＝入力回転数とは逆方向の回転）は、出力軸OUTにそのまま伝達され、後退速の変速段が達成される。
【０１０１】
このように、実施例１と比べて第２の遊星歯車PG2をダブルピニオン型遊星歯車としても、２遊星・４摩擦要素である本発明の自動変速機は成立し、前進４速の変速段を達成しながら、小型化・軽量化・低コスト化を図ることができる。なお、他の作用については、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【０１０２】
次に、効果を説明する。
実施例２の自動変速機にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【０１０３】
(5) 第１のサンギヤS1と、第１のリングギヤR1と、前記第１のサンギヤS1と前記第１のリングギヤR1に噛み合う第１のシングルピニオンP1を支持する第１のキャリヤPC1とからなる第１の遊星歯車PG1と、第２のサンギヤS2と、第２のリングギヤR2と、前記第２のサンギヤS2と前記第２のリングギヤR2に噛み合う第２のダブルピニオンP2s,P2rを支持する第２のキャリヤPC2とからなる第２の遊星歯車PG2と、前記第１のサンギヤS1に常時連結する入力軸INと、前記第２のリングギヤR2に常時連結する出力軸OUTと、前記第１のリングギヤR1と前記第２のサンギヤS2を、常時連結する第１の回転メンバM1と、前記第１のサンギヤS1と前記第２のキャリヤPC2の間を選択的に連結する第１の摩擦要素（第１クラッチC1）と、前記第１のキャリヤPC1と前記第２のキャリヤPC2の間を選択的に連結する第２の摩擦要素（第２クラッチC2）と、前記第１のキャリヤPC1の回転を選択的に係止する第３の摩擦要素（第１ブレーキB1）と、前記第１の回転メンバM1の回転を選択的に係止する第４の摩擦要素（第２ブレーキB2）と、を備え、前進４速及び後退１速を達成する構成とした。
このため、前進４速の変速段を達成しながら、小型化・軽量化・低コスト化を図ることができる。
【０１０４】
以上、本発明の自動変速機を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１０５】
実施例では、第１の遊星歯車PG1の歯数比ρ1及び第２の遊星歯車PG2の歯数比ρ2を、それぞれについて好適の値に設定する例を示した。しかし、各遊星歯車PG1,PG2の歯数比ρ1,ρ2は、歯数比設定が可能な範囲内の値であって、ＲＣ値の高いギヤ比や適切な段間比を得るように設定したものであれば、具体的な値は、実施例の値に限られるものではない。
【０１０６】
また、実施例では、入出力軸を同軸配置とするＦＲエンジン車に適用される自動変速機の例を示したが、ＦＲエンジン車に限らず、ＦＦエンジン車や、ハイブリッド車や電気自動車や燃料電池車等の様々な車両の自動変速機としても適用することができる。また、動力源としてエンジン回転数幅がガソリンエンジンよりも狭く、同排気量で比較した場合にトルクが低いディーゼルエンジンを動力源として搭載した車両の変速機としても適用することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
PG1 第１の遊星歯車
S1 第１のサンギヤ
PC1 第１のキャリヤ
R1 第１のリングギヤ
PG2 第２の遊星歯車
S2 第２のサンギヤ
PC2 第２のキャリヤ
R2 第２のリングギヤ
IN 入力軸
OUT 出力軸
M1 第１の回転メンバ
C1 第１クラッチ（第１の摩擦要素）
C2 第２クラッチ（第２の摩擦要素）
B1 第１ブレーキ（第３の摩擦要素）
B2 第２ブレーキ（第４の摩擦要素）
OWC ワンウェイクラッチ
TC トランスミッションケース

【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のサンギヤと、第１のリングギヤと、前記第１のサンギヤと前記第１のリングギヤに噛み合う第１のシングルピニオンを支持する第１のキャリヤとからなる第１の遊星歯車と、
第２のサンギヤと、第２のリングギヤと、前記第２のサンギヤと前記第２のリングギヤに噛み合う第２のシングルピニオンを支持する第２のキャリヤとからなる第２の遊星歯車と、
前記第１のサンギヤに常時連結する入力軸と、
前記第２のキャリヤに常時連結する出力軸と、
前記第１のリングギヤと前記第２のサンギヤを、常時連結する第１の回転メンバと、
前記第１のサンギヤと前記第２のリングギヤの間を選択的に連結する第１の摩擦要素と、
前記第１のキャリヤと前記第２のリングギヤの間を選択的に連結する第２の摩擦要素と、
前記第１のキャリヤの回転を選択的に係止する第３の摩擦要素と、
前記第１の回転メンバの回転を選択的に係止する第４の摩擦要素と、
を備え、前進４速及び後退１速を達成することを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
第１のサンギヤと、第１のリングギヤと、前記第１のサンギヤと前記第１のリングギヤに噛み合う第１のシングルピニオンを支持する第１のキャリヤとからなる第１の遊星歯車と、
第２のサンギヤと、第２のリングギヤと、前記第２のサンギヤと前記第２のリングギヤに噛み合う第２のダブルピニオンを支持する第２のキャリヤとからなる第２の遊星歯車と、
前記第１のサンギヤに常時連結する入力軸と、
前記第２のリングギヤに常時連結する出力軸と、
前記第１のリングギヤと前記第２のサンギヤを、常時連結する第１の回転メンバと、
前記第１のサンギヤと前記第２のキャリヤの間を選択的に連結する第１の摩擦要素と、
前記第１のキャリヤと前記第２のキャリヤの間を選択的に連結する第２の摩擦要素と、
前記第１のキャリヤの回転を選択的に係止する第３の摩擦要素と、
前記第１の回転メンバの回転を選択的に係止する第４の摩擦要素と、
を備え、前進４速及び後退１速を達成することを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された自動変速機において、
前記第３の摩擦要素と並列の位置に、ワンウェイクラッチを設けたことを特徴とする自動変速機。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された自動変速機において、
前記４つの摩擦要素のうち、二つの同時締結の組み合わせによる前進４速は、
前記第２の摩擦要素と前記第４の摩擦要素の同時締結により達成する第１速と、
前記第１の摩擦要素と前記第３の摩擦要素の同時締結により達成する第２速と、
前記第１の摩擦要素と前記第４の摩擦要素の同時締結により達成する第３速と、
前記第１の摩擦要素と前記第２の摩擦要素の同時締結により達成する第４速と、
からなることを特徴とする自動変速機。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された自動変速機において、
前記４つの摩擦要素のうち、二つの同時締結の組み合わせにより達成する後退１速は、前記第２の摩擦要素と前記第３の摩擦要素の同時締結により達成することを特徴とする自動変速機。

【図１】