CN103307226B

CN103307226B - 自动变速器

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Publication number: CN103307226B
Application number: CN201310053210.2A
Authority: CN
Inventors: 饭塚晃平; 杉野聪一
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2013-02-19
Publication date: 2015-12-23
Anticipated expiration: 2033-02-19
Also published as: US8657718B2; JP2013190025A; US20130244826A1; CN103307226A; JP5480926B2

Abstract

本发明提供了一种自动变速器，其能够在不增加摩擦的情况下建立前进九档以上的变速。自动变速器具备四个行星齿轮机构和七个接合机构。第一要素与输入轴联结，第十要素与输出部件联结。联结第二要素、第五要素和第九要素而构成第一联结体。第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器分别自如地联结第一要素和第三联结体、第一要素和第四要素、第六要素和第二联结体、第十要素和第三联结体。第一制动器、第二制动器、第三制动器分别将第七要素、第六要素、第四要素自如地固定于变速器壳体。自动变速器使七个接合机构中的至少三个接合机构接合，从而建立各变速档。

Description

自动变速器

技术领域

本发明涉及经由多个行星齿轮机构将输入轴的旋转多档位地变速并从输出部件输出的自动变速器。

背景技术

以往，公知有能够使用输入用的第一行星齿轮机构、变速用的第二和第三这两个行星齿轮机构、以及六个接合机构进行前进八档的变速的自动变速器（例如参照专利文献1）。

在专利文献1的自动变速器中，利用所谓的双小齿轮式行星齿轮机构（由于在行星架固定且使太阳轮旋转时，齿圈与太阳轮向同一方向旋转，因此也称作正行星齿轮机构或者正向行星齿轮机构。另外，在齿圈固定且使太阳轮旋转时，齿圈与太阳轮向不同的方向旋转。）来构成输入用的第一行星齿轮机构，该双小齿轮式行星齿轮机构由第一太阳轮、第一齿圈以及第一行星架构成，该第一行星架将一对第一小齿轮轴支为自转和公转自如，所述一对第一小齿轮彼此啮合，并且，一方与第一太阳轮啮合，另一方与第一齿圈啮合。

在该第一行星齿轮机构中，第一太阳轮是固定于变速器壳体的固定要素，第一行星架是与输入轴联结的输入要素，第一齿圈是输出要素。第一行星齿轮机构对作为输入要素的第一行星架的旋转速度进行减速并从作为输出要素的第一齿圈输出。

并且，利用拉威挪（Ravigneaux）式行星齿轮机构来构成变速用的第二和第三这两个行星齿轮机构，该拉威挪式行星齿轮机构由以下部件构成：第二太阳轮；第三太阳轮；与第三齿圈一体化了的第二齿圈；以及第二行星架，该第二行星架将一对第二小齿轮轴支为自转和公转自如，所述一对第二小齿轮彼此啮合，并且，一方与第二太阳轮和第二齿圈啮合，另一方与第三太阳轮啮合。

该拉威挪式行星齿轮机构构成四个旋转要素，在共线图（能够用直线表示各旋转要素的相对速度之比的图）中隔开与齿数比对应的间隔排列该四个旋转要素。从一方起依次将共线图中的四个旋转要素设为第一旋转要素、第二旋转要素、第三旋转要素以及第四旋转要素时，则第一旋转要素为第二太阳轮，第二旋转要素为与第三行星架一体化了的第二行星架，第三旋转要素为与第三齿圈一体化了的第二齿圈，第四旋转要素为第三太阳轮。

并且，六个接合机构由以下部件构成：第一湿式多板离合器，其将第一行星齿轮机构的作为输出要素的第一齿圈和由第三太阳轮构成的第四旋转要素以解除自如的方式联结；第二湿式多板离合器，其将输入轴和由第二行星架构成的第二旋转要素以解除自如的方式联结；第三湿式多板离合器，其将作为输出要素的第一齿圈和由第二太阳轮构成的第一旋转要素以解除自如的方式联结；第四湿式多板离合器，其将作为输入要素的第一行星架和由第二太阳轮构成的第一旋转要素以解除自如的方式联结；第一制动器，其将由第二太阳轮构成的第一旋转要素以解除自如的方式固定于变速器壳体；以及第二制动器，其将由第二行星架构成的第二旋转要素以解除自如的方式固定于变速器壳体。

根据以上结构，通过使第一湿式多板离合器成为联结状态并使第二制动器成为固定状态来建立一速档，通过使第一湿式多板离合器成为联结状态并使第一制动器成为固定状态来建立二速档，通过使第一湿式多板离合器和第三湿式多板离合器成为联结状态来建立三速档，通过使第一湿式多板离合器和第四湿式多板离合器成为联结状态来建立四速档。

并且，通过使第一湿式多板离合器和第二湿式多板离合器成为联结状态来建立五速档，通过使第二湿式多板离合器和第四湿式多板离合器成为联结状态来建立六速档，通过使第二湿式多板离合器和第三湿式多板离合器成为联结状态来建立七速档，通过使第二湿式多板离合器成为联结状态、使第一制动器成为固定状态来建立八速档。

并且，上述现有例的自动变速器在输入轴的轴线上构成八列。具体来说，从变矩器侧起依次为：第一列是第四湿式多板离合器和第一制动器；第二列是第一行星齿轮机构；第三列是第一湿式多板离合器；第四列是第三湿式多板离合器（在概略图中，第三湿式多板离合器看起来与第一行星齿轮机构同列，但实际上是因为在第一湿式多板离合器与输出齿轮之间构成有第三离合器用的活塞和油路。）；第五列是输出齿轮；第六列是第二行星齿轮机构；第七列是第三行星齿轮机构；第八列是第二湿式多板离合器和第二制动器。

【在先技术文献】

【专利文献1】日本特开2005-273768号公报

在上述现有例的自动变速器中，在各个变速档中成为联结状态或固定状态的接合机构的数量为两个。因此，由处于断开状态的其余四个接合机构的拖曳所造成的摩擦损失变大，存在自动变速器的效率恶化的不良情况。

并且，为了能够进行前进九速档以上的变速，至少需要追加一个接合机构。该情况下，在各个变速档处于断开状态的接合机构的数量为五个以上，摩擦损失进一步变大。

发明内容

本发明鉴于以上方面，目的在于提供一种能够在不增加摩擦损失的情况下建立前进九档以上的变速档的自动变速器。

[1]为了达成上述目的，本发明是一种自动变速器，该自动变速器具备输入轴，该输入轴被旋转自如地轴支于变速器壳体内并通过来自驱动源的动力而旋转，所述自动变速器将该输入轴的旋转多档位地变速并从输出部件输出，所述自动变速器的特征在于，所述自动变速器设有第一～第四这四个行星齿轮机构，该第一～第四这四个行星齿轮机构各自具备由太阳轮、行星架和齿圈构成的三个要素，按照能够用直线表示相对旋转速度比的共线图中的与齿数比对应的间隔下的排列顺序，将所述第一行星齿轮机构的三个要素从一方起分别设为第一要素、第二要素和第三要素，按照共线图中的与齿数比对应的间隔下的排列顺序，将所述第二行星齿轮机构的三个要素从一方起分别设为第四要素、第五要素和第六要素，按照共线图中的与齿数比对应的间隔下的排列顺序，将所述第三行星齿轮机构的三个要素从一方起分别设为第七要素、第八要素和第九要素，按照共线图中的与齿数比对应的间隔下的排列顺序，将所述第四行星齿轮机构的三个要素从一方起分别设为第十要素、第十一要素和第十二要素，所述第一要素与所述输入轴联结，所述第十要素与所述输出部件联结，联结所述第二要素、所述第五要素和所述第九要素而构成第一联结体，联结所述第三要素和所述第十二要素而构成第二联结体，联结所述第八要素和所述第十一要素而构成第三联结体。

并且，作为接合机构，具备第一～第四这四个离合器和第一～第三这三个制动器，所述第一离合器构成为在联结所述第一要素与所述第三联结体的联结状态和切断该联结的断开状态之间切换自如，所述第二离合器构成为在联结所述第一要素与所述第四要素的联结状态和切断该联结的断开状态之间切换自如，所述第三离合器构成为在联结所述第六要素与所述第二联结体的联结状态和切断该联结的断开状态之间切换自如，所述第四离合器构成为在联结所述第十要素、所述第二联结体以及所述第三联结体中的任意两个的联结状态和切断该联结的断开状态之间切换自如，所述第一制动器构成为在将所述第七要素固定于所述变速器壳体的固定状态和解除该固定的断开状态之间切换自如，所述第二制动器构成为在将所述第六要素固定于所述变速器壳体的固定状态和解除该固定的断开状态之间切换自如，所述第三制动器构成为在将所述第四要素固定于所述变速器壳体的固定状态和解除该固定的断开状态之间切换自如，通过使第一～第四这四个离合器和第一～第三这三个制动器、合计七个接合机构中的至少三个接合机构成为联结状态或固定状态，建立前进九档以上的各变速档。

根据本发明，由后述的实施方式的说明可知，能够建立前进九速档以上的变速。此外，在四个离合器和三个制动器、共计七个接合机构中，在各变速档，三个接合机构接合而成为联结状态或固定状态。因此，在各个变速档中被断开而不处于联结和固定状态的接合机构的数量为四个，与以往那样只能建立到前进八档且在各变速档中四个接合机构被断开的结构相比，能够在不增加接合机构造成的摩擦损失的情况下将变速档数增加到前进九档以上。因此，能够在不降低自动变速器的传递效率的情况下实现多档化带来的车辆的燃料效率提高。

[2]在本发明中，优选的是，由第一行星齿轮机构的齿圈构成第三要素，由第四行星齿轮机构的太阳轮构成第十二要素，通过将第四行星齿轮机构配置于第一行星齿轮机构的径向外侧并将第四行星齿轮机构的太阳轮与第一行星齿轮机构的齿圈一体构成，构成第二联结体。

根据上述结构，第一行星齿轮机构与第四行星齿轮机构在径向重合，因此与将第一行星齿轮机构和第四行星齿轮机构排列配置在输入轴的轴线上的情况相比，能够实现自动变速器的轴长的缩短，能够提高搭载到车辆、特别是FF式车辆的易搭载性。

[3]在本发明中，能够用牙嵌式离合器或同步啮合机构等啮合机构构成第四离合器、第一制动器和第三制动器中的至少某一个。由于啮合机构不产生摩擦损失，因此能够进一步抑制第四离合器、第一制动器和第三制动器中的某一个成为断开状态的变速档的摩擦损失，能够提高车辆的燃料效率。

[4]在本发明中，用摩擦接合式离合器构成第三制动器，还能够设有单向离合器，该单向离合器与该摩擦接合式离合器并排配置，允许第四要素的正转并阻止反转。由此，能够进一步降低摩擦损失，并且能够提高变速档之间的变速控制性。

[5]在本发明中，还可以设有起步离合器，该起步离合器能够自如地将驱动源的动力传递至输入轴。

[6]并且，在本发明中，还可以构成为将驱动源的动力经由变矩器传递至输入轴。

附图说明

图1是示出本发明的自动变速器的第一实施方式的概略图。

图2是示出第一实施方式的自动变速器的第一～第四行星齿轮机构的各要素的相对速度之比的共线图。

图3是示出第一实施方式的自动变速器的每个变速档中的各接合机构的状态的说明图。

图4是示出本发明的自动变速器的第二实施方式的概略图。

标号说明

1：变速器壳体；2：输入轴；3：输出部件（输出齿轮）；ENG：驱动源；LC：锁止离合器；DA：减震器；TC：变矩器；PGS1：第一行星齿轮机构；Sa：太阳轮（第一要素）；Ca：行星架（第二要素）；Ra：齿圈（第三要素）；Pa：小齿轮；PGS2：第二行星齿轮机构；Sb：太阳轮（第六要素）；Cb：行星架（第五要素）；Rb：齿圈（第四要素）；Pb：小齿轮；PGS3：第三行星齿轮机构；Sc：太阳轮（第七要素）；Cc：行星架（第八要素）；Rc：齿圈（第九要素）；Pc：小齿轮；PGS4：第四行星齿轮机构；Sd：太阳轮（第十二要素）；Cd：行星架（第十一要素）；Rd：齿圈（第十要素）；Pd：小齿轮；C1～C4：第一～第四离合器；B1～B3：第一～第三制动器；F1：单向离合器。

具体实施方式

图1示出本发明的自动变速器的第一实施方式。第一实施方式的自动变速器具备：输入轴2，其以旋转自如的方式轴支在变速器壳体1内，并经由减震器DA和起步离合器C0传递由图外的内燃机（发动机）等驱动源ENG输出的驱动力；以及输出部件3，其由输出齿轮构成。起步离合器C0构成为在可将驱动源ENG的动力传递到输入轴2的传递状态和断开该传递的断开状态之间切换自如。

输出部件3的旋转经由图外的差动齿轮和传动轴被传递到车辆的左右驱动轮。另外，也可以取代起步离合器C0，设置具有锁止离合器的变矩器。

在变速器壳体1内，与输入轴2同心地配置第一～第四这四个行星齿轮机构PGS1～4。第一行星齿轮机构PGS1利用所谓的单小齿轮式行星齿轮机构（在行星架固定且使太阳轮旋转时，齿圈向与太阳轮不同的方向旋转，因此也称作负号行星齿轮机构或者负行星齿轮机构。另外，在齿圈固定且使太阳轮旋转时，行星架向与太阳轮相同的方向旋转。）构成，该单小齿轮式行星齿轮机构由太阳轮Sa、齿圈Ra以及行星架Ca构成，该行星架Ca将与太阳轮Sa和齿圈Ra啮合的小齿轮Pa轴支为自转和公转自如。

参照从图2的上方起第2段示出的第一行星齿轮机构PGS1的共线图（能够用直线（速度线）表示太阳轮、行星架和齿圈这三个要素的相对旋转速度之比的图），如果按照共线图中的与齿数比（齿圈的齿数/太阳轮的齿数）对应的间隔下的排列顺序从左侧开始将第一行星齿轮机构PGS1的三个要素Sa、Ca、Ra分别作为第一要素、第二要素以及第三要素的话，则第一要素为太阳轮Sa、第二要素为行星架Ca、第三要素为齿圈Ra。

此处，设第一行星齿轮机构PGS1的齿数比为h，则太阳轮Sa和行星架Ca之间的间隔与行星架Ca和齿圈Ra之间的间隔之比设定成h:1。另外，在共线图中，下方的横线和上方的横线（与4th以及6th重叠的线）分别表示旋转速度为“0”和“1”（与输入轴2相同的旋转速度）。

第二行星齿轮机构PGS2也由所谓的单小齿轮式行星齿轮机构构成，该单小齿轮式行星齿轮机构由太阳轮Sb、齿圈Rb以及行星架Cb构成，该行星架Cb将与太阳轮Sb和齿圈Rb啮合的小齿轮Pb轴支为自转和公转自如。

参照从图2的上方起第1段（最上段）示出的第二行星齿轮机构PGS2的共线图，如果按照共线图中的与齿数比对应的间隔下的排列顺序从左侧开始将第二行星齿轮机构PGS2的三个要素Sb、Cb、Rb分别作为第四要素、第五要素以及第六要素的话，则第四要素为齿圈Rb、第五要素为行星架Cb、第六要素为太阳轮Sb。设第二行星齿轮机构PGS2的齿数比为i，则太阳轮Sb和行星架Cb之间的间隔与行星架Cb和齿圈Rb之间的间隔之比设定成i:1。

第三行星齿轮机构PGS3也由所谓的单小齿轮式行星齿轮机构构成，该单小齿轮式行星齿轮机构由太阳轮Sc、齿圈Rc以及行星架Cc构成，该行星架Cc将与太阳轮Sc和齿圈Rc啮合的小齿轮Pc轴支为自转和公转自如。

参照从图2的上方起第3段示出的第三行星齿轮机构PGS3的共线图，如果按照共线图中的与齿数比对应的间隔下的排列顺序从左侧开始将第三行星齿轮机构PGS3的三个要素Sc、Cc、Rc分别作为第七要素、第八要素以及第九要素的话，则第七要素为太阳轮Sc、第八要素为行星架Cc、第九要素为齿圈Rc。设第三行星齿轮机构PGS3的齿数比为j，则太阳轮Sc和行星架Cc之间的间隔与行星架Cc和齿圈Rc之间的间隔之比设定成j:1。

第四行星齿轮机构PGS4也由所谓的单小齿轮式行星齿轮机构构成，该单小齿轮式行星齿轮机构由太阳轮Sd、齿圈Rd以及行星架Cd构成，该行星架Cd将与太阳轮Sd和齿圈Rd啮合的小齿轮Pd轴支为自转和公转自如。

参照从图2的上方起第4段（最下段）示出的第四行星齿轮机构PGS4的共线图，如果按照共线图中的与齿数比对应的间隔下的排列顺序从左侧开始将第四行星齿轮机构PGS4的三个要素Sd、Cd、Rd分别作为第十要素、第十一要素以及第十二要素的话，则第十要素为齿圈Rd、第十一要素为行星架Cd、第十二要素为太阳轮Sd。设第四行星齿轮机构PGS4的齿数比为k，则太阳轮Sd和行星架Cd之间的间隔与行星架Cd和齿圈Rd之间的间隔之比设定成k:1。

第一行星齿轮机构PGS1的太阳轮Sa（第一要素）与输入轴2联结。此外，第四行星齿轮机构PGS4的齿圈Rd（第十要素）在其外周具备由外齿（输出齿轮）构成的输出部件3。

此外，联结第一行星齿轮机构PGS1的行星架Ca（第二要素）、第二行星齿轮机构PGS2的行星架Cb（第五要素）和第三行星齿轮机构PGS3的齿圈Rc（第九要素），构成第一联结体Ca-Cb-Rc。此外，联结第一行星齿轮机构PGS1的齿圈Ra（第三要素）与第四行星齿轮机构PGS4的太阳轮Sd（第十二要素），构成第二联结体Ra-Sd。此外，联结第三行星齿轮机构PGS3的行星架Cc（第八要素）与第四行星齿轮机构PGS4的行星架Cd（第十一要素），构成第三联结体Cc-Cd。

此外，本实施方式的自动变速器具备由第一至第四这四个离合器C1～C4和第一至第三这三个制动器B1～B3构成的七个接合机构。

第一离合器C1为油压动作型的湿式多板离合器（摩擦接合式离合器），其构成为在联结第一行星齿轮机构PGS1的太阳轮Sa（第一要素）与第三联结体Cc-Cd的联结状态和切断该联结的断开状态之间切换自如。第二离合器C2为油压动作型的湿式多板离合器（摩擦接合式离合器），其构成为在联结第一行星齿轮机构PGS1的太阳轮Sa（第一要素）与第二行星齿轮机构PGS2的齿圈Rb（第四要素）的联结状态和切断该联结的断开状态之间切换自如。

第三离合器C3为油压动作型的湿式多板离合器（摩擦接合式离合器），其构成为在联结第二行星齿轮机构PGS2的太阳轮Sb（第六要素）与第二联结体Ra-Sd的联结状态和切断该联结的断开状态之间切换自如。第四离合器C4为牙嵌式离合器或由具有同步功能的同步啮合机构等构成的啮合机构，其构成为在联结第四行星齿轮机构PGS4的齿圈Rd（第十要素）与第三联结体Cc-Cd的联结状态和切断该联结的断开状态之间切换自如。另外，本发明的第四离合器不限于此，例如也可以构成为在联结第四行星齿轮机构PGS4的齿圈Rd（第十要素）与第二联结体Ra-Sd的联结状态和切断该联结的断开状态之间切换自如。此外，本发明的第四离合器例如还可以构成为在联结第二联结体Ra-Sd与第三联结体Cc-Cd的联结状态和切断该联结的断开状态之间切换自如。

第一制动器B1为牙嵌式离合器或者由同步啮合机构等构成的啮合机构，其构成为在将第三行星齿轮机构PGS3的太阳轮Sc（第七要素）固定于变速器壳体1的固定状态和解除该固定的断开状态之间切换自如。

第二制动器B2为油压动作型的湿式多板制动器，其构成为在将第二行星齿轮机构PGS2的太阳轮Sb（第六要素）固定于变速器壳体1的固定状态和解除该固定的断开状态之间切换自如。第三制动器B3为油压动作型的湿式多板制动器（摩擦接合式离合器），其构成为在将第二行星齿轮机构PGS2的齿圈Rb（第四要素）固定于变速器壳体1的固定状态和解除该固定的断开状态之间切换自如。此外，在第一实施方式的自动变速器中设有单向离合器，该单向离合器与第三制动器B3并排配置，并且该单向离合器允许第二行星齿轮机构PGS2的齿圈Rb（第四要素）的正转并阻止反转。

各离合器C1～C4和各制动器B1～B3由图外的变速器控制单元基于车辆的行驶速度等车辆信息来切换状态。

接着，参照图2和图3，说明建立实施方式的自动变速器的各变速档的情况。

在建立一速档的时候，使第一制动器B1和第二制动器B2成为固定状态。通过使第一制动器B1和第二制动器B2成为固定状态，第二行星齿轮机构PGS2的太阳轮Sb（第六要素）和第三行星齿轮机构PGS3的太阳轮Sc（第七要素）的旋转速度为“0”。此外，通过单向离合器F1的作用，第二行星齿轮机构PGS2的齿圈Rb（第四要素）的旋转速度为“0”。

由此，第二行星齿轮机构PGS2的第四至第六这三个要素Sb、Cb、Rb以及第三行星齿轮机构PGS3的第七至第九这三个要素Sc、Cc、Rc成为无法相对旋转的锁定状态，各要素Sb、Cb、Rb、Sc、Cc、Rc的旋转速度为“0”。并且，包含第三行星齿轮机构PGS3的行星架Cc（第八要素）的第三联结体Cc-Cd的旋转速度也为“0”。并且，第四行星齿轮机构PGS4的齿圈Rd（第十要素）的旋转速度成为图2所示的“1st”，从而建立一速档。

由于将单向离合器F1与第三制动器B3并排设置，因此在输出扭矩大的一速档，可以不使第三制动器B3成为固定状态。因此，能够降低第三制动器B3所要求的摩擦力，第三制动器B3变为断开状态，能够减少在产生差分旋转的状态下产生的摩擦。

另外，在一速档，由于第三制动器B3处于断开状态，因此接合机构的断开个数为“5”，但由于单向离合器F1的作用，第二行星齿轮机构PGS2的齿圈Rb（第四要素）的旋转速度为“0”，因此在第三制动器B3中不会产生摩擦损失。因此，一速档中的实质的断开个数为“4”。此外，在一速档使发动机制动有效的情况下，将第三制动器B3切换为固定状态即可。

在建立二速档的时候，使第一制动器B1和第二制动器B2成为固定状态，使第三离合器C3成为联结状态。通过使第一制动器B1成为固定状态，第三行星齿轮机构PGS3的太阳轮Sc的旋转速度为“0”。并且，通过使第二制动器B2成为固定状态，第二行星齿轮机构PGS2的太阳轮Sb（第六要素）的旋转速度为“0”。

此外，通过使第三离合器C3成为联结状态，第二联结体Ra-Sd的旋转速度与第二行星齿轮机构PGS2的太阳轮Sb（第六要素）的旋转速度为同一速度即“0”。并且，第四行星齿轮机构PGS4的齿圈Rd（第十要素）的旋转速度成为图2所示的“2nd”，从而建立二速档。

在建立三速档的时候，使第一制动器B1和第二制动器B2成为固定状态，使第二离合器C2成为联结状态。通过使第一制动器B1成为固定状态，第三行星齿轮机构PGS3的太阳轮Sc（第七要素）的旋转速度为“0”。并且，通过使第二制动器B2成为固定状态，第二行星齿轮机构PGS2的太阳轮Sb（第六要素）的旋转速度为“0”。

并且，通过使第二离合器C2成为联结状态，第二行星齿轮机构PGS2的齿圈Rb（第四要素）的旋转速度与联结到输入轴2的第一行星齿轮机构PGS1的太阳轮Sa（第一要素）的旋转速度为同一速度即“1”。第二行星齿轮机构PGS2的太阳轮Sb（第六要素）的旋转速度为“0”，齿圈Rb（第四要素）的旋转速度为“1”，因此行星架Cb（第五要素）的旋转速度、即第一联结体Ca-Cb-Rc的旋转速度为i/（i+1）。并且，第四行星齿轮机构PGS4的齿圈Rd（第十要素）的旋转速度成为图2所示的“3rd”，从而建立三速档。

在建立四速档的时候，使第一制动器B1成为固定状态，使第二离合器C2和第三离合器C3成为联结状态。通过使第一制动器B1成为固定状态，第三行星齿轮机构PGS3的太阳轮Sc（第七要素）的旋转速度为“0”。

此外，通过使第三离合器C3成为联结状态，第二行星齿轮机构PGS2的太阳轮Sb（第六要素）与第二联结体Ra-Sd以同一速度旋转。由此，在第一行星齿轮机构PGS1与第二行星齿轮机构PGS2之间，联结行星架Ca（第二要素）和行星架Cb（第五要素），并联结齿圈Ra（第三要素）和齿圈Rb（第六要素），在使第三离合器C3成为联结状态的四速档，能够以第一行星齿轮机构PGS1与第二行星齿轮机构PGS2描绘由四个旋转要素构成的一个共线图。

并且，通过使第二离合器C2成为联结状态，第二行星齿轮机构PGS2的齿圈Rb（第四要素）的旋转速度与第一行星齿轮机构PGS1的太阳轮Sa（第一要素）的旋转速度为同一速度即“1”，由第一行星齿轮机构PGS1和第二行星齿轮机构PGS2构成的四个旋转要素中的两个旋转要素的旋转速度为同一速度即“1”。

因此，第一行星齿轮机构PGS1和第二行星齿轮机构PGS2的各要素成为无法相对旋转的锁定状态，第一行星齿轮机构PGS1和第二行星齿轮机构PGS2的所有要素的旋转速度为“1”。并且，第三联结体Cc-Cd的旋转速度为j/j+1，第四行星齿轮机构PGS4的齿圈Rd（第十要素）的旋转速度成为图2所示的“4th”，从而建立四速档。

在建立五速档的时候，使第一制动器B1成为固定状态，使第一离合器C1和第二离合器C2成为联结状态。通过使第一制动器B1成为固定状态，第三行星齿轮机构PGS3的太阳轮Sc（第七要素）的旋转速度为“0”。

此外，通过使第一离合器C1成为联结状态，第三联结体Cc-Cd的旋转速度与第一行星齿轮机构PGS1的太阳轮Sa（第一要素）的旋转速度为同一速度即“1”。并且，第四行星齿轮机构PGS4的齿圈Rd（第十要素）的旋转速度成为图2所示的“5th”，从而建立五速档。

此外，不需要为了建立五速档而使第二离合器C2成为联结状态。但是，在四速档和后述的六速档中需要使第二离合器C2成为联结状态，因此在五速档中也设为联结状态，使得能够顺畅地进行从五速档到四速档的降档，和从五速档到后述的六速档的升档。

在建立六速档的情况下，需要使第一至第三这三个离合器C1～C3成为联结状态。通过使第二离合器C2和第三离合器C3成为联结状态，如在四速档中说明的那样，第一行星齿轮机构PGS1和第二行星齿轮机构PGS2的各要素成为无法相对旋转的状态，第二联结体Ra-Sd的旋转速度为“1”。并且，通过使第一离合器C1成为联结状态，第三联结体Cc-Cd的旋转速度为“1”。

因此，第四行星齿轮机构PGS4的行星架Cd（第十一要素）与太阳轮Sd（第十二要素）的速度为同一速度即“1”，各要素成为无法相对旋转的锁定状态。并且，第四行星齿轮机构PGS4的齿圈Rd（第十要素）的旋转速度成为图2所示的“6th”的“1”，从而建立六速档。

在建立七速档的时候，使第二制动器B2成为固定状态，使第一离合器C1和第二离合器C2成为联结状态。通过使第二制动器B2成为固定状态，第二行星齿轮机构PGS2的太阳轮Sb（第六要素）的旋转速度为“0”。

并且，通过使第二离合器C2成为联结状态，第二行星齿轮机构PGS2的齿圈Rb（第四要素）的旋转速度与第一行星齿轮机构PGS1的太阳轮Sa（第一要素）的旋转速度为同一速度即“1”，包含第二行星齿轮机构PGS2的行星架Cb（第五要素）的第一联结体Ca-Cb-Rc的旋转速度为i/（i+1）。

此外，通过使第一离合器C1成为联结状态，第三联结体Cc-Cd的旋转速度与联结到输入轴2的第一行星齿轮机构PGS1的太阳轮Sa（第一要素）的旋转速度为同一速度即“1”。并且，第四行星齿轮机构PGS4的齿圈Rd（第十要素）的旋转速度成为图2所示的“7th”，从而建立七速档。

在建立八速档的时候，使第二制动器B2成为固定状态，使第一离合器C1和第三离合器C3成为联结状态。通过使第二制动器B2成为固定状态，第二行星齿轮机构PGS2的太阳轮Sb（第六要素）的旋转速度为“0”。此外，通过使第三离合器C3成为联结状态，第二联结体Ra-Sd的旋转速度与第二行星齿轮机构PGS2的太阳轮Sb（第六要素）的旋转速度为同一速度即“0”。

此外，通过使第一离合器C1成为联结状态，第三联结体Cc-Cd的旋转速度与第一行星齿轮机构PGS1的太阳轮Sa（第一要素）的旋转速度为同一速度即“1”。并且，第四行星齿轮机构PGS4的齿圈Rd（第十要素）的旋转速度成为图2所示的“8th”，从而建立八速档。

在建立九速档的时候，使第二制动器B2和第三制动器B3成为固定状态，使第一离合器C1成为联结状态。通过使第二制动器B2成为固定状态，第二行星齿轮机构PGS2的太阳轮Sb（第六要素）的旋转速度为“0”。并且，通过使第三制动器B3成为固定状态，第二行星齿轮机构PGS2的齿圈Rb（第四要素）的旋转速度也为“0”。因此，第二行星齿轮机构PGS2的各要素Sb、Cb、Rb成为无法相对旋转的锁定状态，包含第二行星齿轮机构PGS2的行星架Cb（第五要素）的第一联结体Ca-Cb-Rc的旋转速度也为0。

此外，通过使第一离合器C1成为联结状态，第三联结体Cc-Cd的旋转速度与第一行星齿轮机构PGS1的太阳轮Sa（第一要素）的旋转速度为同一速度即“1”。并且，第四行星齿轮机构PGS4的齿圈Rd（第十要素）的旋转速度成为图2所示的“9th”，从而建立九速档。

在建立十速档的时候，使第三制动器B3成为固定状态，使第一离合器C1和第三离合器C3成为联结状态。通过使第三离合器C3成为联结状态，第二联结体Ra-Sd与第二行星齿轮机构PGS2的太阳轮Sb（第六要素）以同一速度旋转。并且，通过使第三制动器B3成为固定状态，第二行星齿轮机构PGS2的齿圈Rb（第四要素）的旋转速度为“0”。

此外，通过使第一离合器C1成为联结状态，第三联结体Cc-Cd的旋转速度与第一行星齿轮机构PGS1的太阳轮Sa（第一要素）的旋转速度为同一速度即“1”。并且，第四行星齿轮机构PGS4的齿圈Rd（第十要素）的旋转速度成为图2所示的“10th”，从而建立十速档。

在建立后退档的时候，使第二制动器B2和第三制动器B3成为固定状态，使第四离合器C4成为联结状态。通过使第二制动器B2和第三制动器B3成为固定状态，第二行星齿轮机构PGS2的各要素成为无法相对旋转的锁定状态，第一联结体Ca-Cb-Rc的旋转速度为“0”。由此，第二联结体Ra-Sd的旋转速度为负（反转）的1/h。此外，通过使第四离合器C4成为联结状态，联结第四行星齿轮机构PGS4的齿圈Rd（第十要素）与第三联结体Cc-Cd，第四行星齿轮机构PGS4的各要素成为无法相对旋转的锁定状态。并且，第四行星齿轮机构PGS4的齿圈Rd（第十要素）的旋转速度成为图2所示的反转“Rvs”即1/h，从而建立后退档。

另外，图2中的虚线所示的速度线表示：追随于四个行星齿轮机构PGS1～PGS4中进行动力传递的行星齿轮机构、其他行星齿轮机构的各要素进行旋转（空转）。

图3是总括地示出上述各变速档中的离合器C1～C4、制动器B1～B3的状态的图，第一至第四这四个离合器C1～C4、第一至第三这三个制动器B1～B3的列的“○”表示联结状态或固定状态，空白栏表示断开状态。单向离合器F1的列的“○”表示通过单向离合器F1的作用，第二行星齿轮机构PGS2的齿圈Rb的旋转速度为“0”的状态。此外，第三制动器B3的“○”表示在施加发动机制动的情况下，成为联结状态。

此外，在图3中，示出了设第一行星齿轮机构PGS1的齿数比h为2.765、第二行星齿轮机构PGS2的齿数比i为1.581、第三行星齿轮机构PGS3的齿数比j为3.105、第四行星齿轮机构PGS4的齿数比k为1.872的情况下的各变速档的变速比（输入轴2的旋转速度/输出部件3的旋转速度）以及公比（各变速档间的变速比之比。用预定的变速档的变速比除以比预定的变速档高一档的高速侧的变速档的变速比而得到的值），由此可知能够适当设定公比。

根据本实施方式的自动变速器，能够进行前进十档、后退一档的变速。此外，在各变速档中，湿式多板离合器和湿式多板制动器中的成为断开状态的接合机构的数量（断开个数）为四个以下，从而尽管能够进行前进十档的变速，也能够防止相对于以往的可进行前进八档变速的自动变速器的摩擦损失的增加。

此外，由于将单向离合器F1与第三制动器B3并排设置，因此在一速档和二速档之间的变速时，不必切换第三制动器B3的状态，提高了变速控制性。

另外，在实施方式中，说明了以啮合机构构成第一制动器B1和第四离合器C4的结构，然而即使以湿式多板制动器构成第一制动器B1和第四离合器C4，也能够得到本发明的效果，即，将各变速档中的湿式多板离合器和湿式多板制动器的断开个数限制在四个以下，能够抑制摩擦损失。

此外，在实施方式的自动变速器中，即使构成为省略任意一个变速档（例如十速档）而进行前进九速档的变速，也能够起到本发明的效果。

此外，也可以省略单向离合器F1。该情况下，在一速档下使第三离合器B3成为固定状态即可。此外，还可以用牙嵌式离合器或同步啮合机构等啮合机构构成第三离合器B3。

图4示出本发明的自动变速器的第二实施方式。第二实施方式的自动变速器与第一实施方式的自动变速器相比，取代起步离合器C0，设置具有锁止离合器LC和减震器DA的变矩器TC。

在第二实施方式的自动变速器中，第四行星齿轮机构PGS4配置于第一行星齿轮机构PGS1的径向外侧。并且，第一行星齿轮机构PGS1的齿圈Ra（第三要素）与第四行星齿轮机构PGS4的太阳轮Sd（第十二要素）一体联结，构成了第二联结体Ra-Sd。这样，通过将第四行星齿轮机构PGS4配置于第一行星齿轮机构PGS1的径向外侧，第一行星齿轮机构PGS1与第四行星齿轮机构PGS4在径向重合，因此能够实现自动变速器的轴长的缩短。

另外，第一行星齿轮机构PGS1与第四行星齿轮机构PGS4只要至少一部分在径向重合即可，由此能够实现轴长的缩短，不过如果两者完全在径向重合的话，则能够将轴长缩短最多。

此外，第二实施方式的第一制动器B1由湿式多板制动器构成，第四离合器C4由湿式多板离合器构成。此外，没有设置单向离合器F1。因此，在第二实施方式的自动变速器中，在建立一速档的时候，使第三制动器B3成为固定状态。

第二实施方式的自动变速器的其他结构与第一实施方式相同，标注同一标号并省略其说明。利用第二实施方式的自动变速器也能够进行前进十档、后退一档的变速。此外，在各变速档中，湿式多板离合器和湿式多板制动器中的成为断开状态的接合机构的数量（断开个数）为四个，从而尽管能够进行前进十档的变速，也能够防止相对于以往的可进行前进八档变速的自动变速器的摩擦损失的增加。

另外，在第二实施方式的自动变速器中，也可以取代变矩器TC，而如第一实施方式那样设置起步离合器C0。

Claims

1.一种自动变速器，该自动变速器具备输入轴，该输入轴被旋转自如地轴支于变速器壳体内并通过来自驱动源的动力而旋转，所述自动变速器将该输入轴的旋转多档位地变速并从输出部件输出，所述自动变速器的特征在于，

所述自动变速器设有第一～第四这四个行星齿轮机构，

所述第一～第四这四个行星齿轮机构各自具备由太阳轮、行星架和齿圈构成的三个要素，

按照能够用直线表示相对旋转速度比的共线图中的与齿数比对应的间隔下的排列顺序，将所述第一行星齿轮机构的太阳轮、行星架、齿圈分别设为第一要素、第二要素和第三要素，

按照共线图中的与齿数比对应的间隔下的排列顺序，将所述第二行星齿轮机构的齿圈、行星架、太阳轮分别设为第四要素、第五要素和第六要素，

按照共线图中的与齿数比对应的间隔下的排列顺序，将所述第三行星齿轮机构的太阳轮、行星架、齿圈分别设为第七要素、第八要素和第九要素，

按照共线图中的与齿数比对应的间隔下的排列顺序，将所述第四行星齿轮机构的齿圈、行星架、太阳轮分别设为第十要素、第十一要素和第十二要素，

所述第一要素与所述输入轴联结，所述第十要素与所述输出部件联结，

联结所述第二要素、所述第五要素和所述第九要素而构成第一联结体，

联结所述第三要素和所述第十二要素而构成第二联结体，

联结所述第八要素和所述第十一要素而构成第三联结体，

作为接合机构，具备第一～第四这四个离合器和第一～第三这三个制动器，

所述第一离合器构成为在联结所述第一要素与所述第三联结体的联结状态和切断该联结的断开状态之间切换自如，

所述第二离合器构成为在联结所述第一要素与所述第四要素的联结状态和切断该联结的断开状态之间切换自如，

所述第三离合器构成为在联结所述第六要素与所述第二联结体的联结状态和切断该联结的断开状态之间切换自如，

所述第四离合器构成为在联结所述第十要素、所述第二联结体以及所述第三联结体中的任意两个的联结状态和切断该联结的断开状态之间切换自如，

所述第一制动器构成为在将所述第七要素固定于所述变速器壳体的固定状态和解除该固定的断开状态之间切换自如，

所述第二制动器构成为在将所述第六要素固定于所述变速器壳体的固定状态和解除该固定的断开状态之间切换自如，

所述第三制动器构成为在将所述第四要素固定于所述变速器壳体的固定状态和解除该固定的断开状态之间切换自如，

通过使所述第一～第四这四个离合器和所述第一～第三这三个制动器、合计七个接合机构中的至少三个接合机构成为联结状态或固定状态，建立前进九档以上的各变速档。

2.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征在于，

通过将所述第四行星齿轮机构配置于所述第一行星齿轮机构的径向外侧并将所述第四行星齿轮机构的太阳轮与所述第一行星齿轮机构的齿圈一体构成，构成所述第二联结体。

3.根据权利要求1或2所述的自动变速器，其特征在于，

所述第四离合器、所述第一制动器和所述第三制动器中的至少某一个是啮合机构。

4.根据权利要求1或2所述的自动变速器，其特征在于，

所述第三制动器是摩擦接合式离合器，所述自动变速器设有允许所述第四要素的正转并阻止反转的单向离合器，该单向离合器与该摩擦接合式离合器并排。

5.根据权利要求1或2所述的自动变速器，其特征在于，

所述自动变速器设有起步离合器，该起步离合器能够自如地将所述驱动源的动力传递至所述输入轴。

6.根据权利要求1或2所述的自动变速器，其特征在于，

所述驱动源的动力经由变矩器传递至所述输入轴。