本發(fā)明涉及適用于具有變速級(jí)的多級(jí)化請(qǐng)求及齒輪比寬度的寬廣化請(qǐng)求的車輛的變速裝置的自動(dòng)變速器。

背景技術(shù)：

目前已知有如下的自動(dòng)變速器，即，對(duì)四個(gè)單小齒輪行星齒輪使用作為摩擦元件的三個(gè)制動(dòng)器和三個(gè)離合器，通過六個(gè)摩擦元件中的三個(gè)同時(shí)聯(lián)接的組合，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)9速的變速級(jí)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：(日本)專利第5492217號(hào)公報(bào)

發(fā)明所要解決的課題

但是，現(xiàn)有的自動(dòng)變速器中，雖然通過4個(gè)行星、6個(gè)摩擦元件實(shí)現(xiàn)前進(jìn)9速的變速級(jí)，但存在具有實(shí)現(xiàn)作為目標(biāo)功能的性能請(qǐng)求時(shí)，齒輪比的選擇自由度低的課題。

在此，實(shí)現(xiàn)作為目標(biāo)功能的性能請(qǐng)求是例如為了實(shí)現(xiàn)越野行駛而要設(shè)定超低擋齒輪比的請(qǐng)求、為了提高高速巡航時(shí)的燃耗率性能要平衡良好地縮小所有的級(jí)間比的請(qǐng)求等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于上述課題而創(chuàng)立的，其目的在于，提供一種自動(dòng)變速器，其通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)變更提高齒輪比的選擇自由度，由此，提高對(duì)實(shí)現(xiàn)作為目標(biāo)功能的性能請(qǐng)求的對(duì)應(yīng)性。

用于解決課題的方案

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明中，作為行星齒輪，具備：第一行星齒輪、第二行星齒輪、第三行星齒輪和第四行星齒輪。作為摩擦元件，具備：第一制動(dòng)器、第二制動(dòng)器、第三制動(dòng)器、第一離合器、第二離合器、第三離合器。而且，通過六個(gè)摩擦元件中的、三個(gè)同時(shí)聯(lián)接的組合，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)9速的變速級(jí)。

該自動(dòng)變速器中，追加第四制動(dòng)器，該第四制動(dòng)器相對(duì)于變速箱可固定將第一行星齒輪的第一齒圈和第二行星齒輪的第二行星齒輪架連結(jié)的連結(jié)構(gòu)件。

通過七個(gè)摩擦元件中的、包含第四制動(dòng)器的聯(lián)接的三個(gè)同時(shí)聯(lián)接的組合，追加至少一個(gè)變速級(jí)，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)10速以上的變速級(jí)。

發(fā)明效果

因此，通過對(duì)第一制動(dòng)器、第二制動(dòng)器、第三制動(dòng)器、第一離合器、第二離合器和第三離合器追加了第四制動(dòng)器的七個(gè)摩擦元件中的、包含第四制動(dòng)器的聯(lián)接的三個(gè)同時(shí)聯(lián)接的組合，追加至少一個(gè)變速級(jí)，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)10速以上的變速級(jí)。

即，通過4個(gè)行星、6個(gè)摩擦元件實(shí)現(xiàn)前進(jìn)9速的變速級(jí)的自動(dòng)變速器中，僅通過追加一個(gè)第四制動(dòng)器(摩擦元件)的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)變更，就同時(shí)對(duì)前進(jìn)9速的變速級(jí)追加至少一個(gè)新的變速級(jí)。通過該前進(jìn)10速以上的變速級(jí)，可以提高齒輪比的選擇自由度，提高對(duì)性能請(qǐng)求的對(duì)應(yīng)性，且實(shí)現(xiàn)目標(biāo)功能。其結(jié)果，通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)變更提高齒輪比的選擇自由度，由此，可以提高對(duì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)功能的性能請(qǐng)求的對(duì)應(yīng)性。

附圖說明

圖1是表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器的概略圖；

圖2是表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中通過七個(gè)摩擦元件中的三個(gè)同時(shí)聯(lián)接的組合，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)11速及后退1速的聯(lián)接表的圖；

圖3是表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中新追加的第四制動(dòng)器的安裝狀態(tài)的變速器的局部剖面圖；

圖4是表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中形成了將新追加的第四制動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)板進(jìn)行花鍵嵌合的花鍵嵌合槽的第一連結(jié)構(gòu)件的半剖面圖；

圖5是表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中新追加的第一速級(jí)下的摩擦元件的聯(lián)接狀態(tài)的概略圖；

圖6是表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中新追加的第一速級(jí)下的相對(duì)于六個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速關(guān)系的轉(zhuǎn)速線圖(共線圖)；

圖7是表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中新追加的第九速級(jí)下的摩擦元件的聯(lián)接狀態(tài)的概略圖；

圖8是表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中新追加的第九速級(jí)下的相對(duì)于六個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速關(guān)系的轉(zhuǎn)速線圖(共線圖)；

圖9是表示比較例的自動(dòng)變速器中的各變速級(jí)下的齒輪比表與級(jí)間比表的一例的圖；

圖10是表示比較例的自動(dòng)變速器中的減速比相對(duì)于變速級(jí)的關(guān)系的減速比特性圖；

圖11是表示比較例的自動(dòng)變速器中的級(jí)間比相對(duì)于變速級(jí)的關(guān)系的級(jí)間比特性圖；

圖12是表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中的各變速級(jí)下的齒輪比表與級(jí)間比表的一例的圖；

圖13是表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中的減速比相對(duì)于變速級(jí)的關(guān)系的減速比特性圖；

圖14是表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中的級(jí)間比相對(duì)于變速級(jí)的關(guān)系的級(jí)間比特性圖；

圖15是表示變速級(jí)轉(zhuǎn)換成高變速級(jí)時(shí)由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩產(chǎn)生的動(dòng)作點(diǎn)軌跡的比較特性的燃耗率映像圖。

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖所示的實(shí)施例1說明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的自動(dòng)變速器的最佳方式。

實(shí)施例1

首先，說明構(gòu)成。

實(shí)施例1中的自動(dòng)變速器作為車輛的變速裝置搭載于發(fā)動(dòng)機(jī)汽車或混合動(dòng)力汽車等中。以下，將實(shí)施例1的自動(dòng)變速器的構(gòu)成分成“自動(dòng)變速器的整體構(gòu)成”、“第四制動(dòng)器構(gòu)成”進(jìn)行說明。

[自動(dòng)變速器的整體構(gòu)成]

圖1是表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器的概略圖。以下，基于圖1說明實(shí)施例1的自動(dòng)變速器的整體構(gòu)成。

實(shí)施例1的自動(dòng)變速器如圖1所示，作為行星齒輪，從輸入軸in向輸出軸out依次具備：第一行星齒輪pg1、第二行星齒輪pg2、第三行星齒輪pg3、第四行星齒輪pg4。

上述第一行星齒輪pg1為單小齒輪型行星齒輪，具有：第一太陽齒輪s1、支承與第一太陽齒輪s1嚙合的小齒輪的第一行星齒輪架c1、與小齒輪嚙合的第一齒圈r1。

上述第二行星齒輪pg2為單小齒輪型行星齒輪，具有：第二太陽齒輪s2、支承與第二太陽齒輪s2嚙合的小齒輪的第二行星齒輪架c2、與小齒輪嚙合的第二齒圈r2。

上述第三行星齒輪pg3為單小齒輪型行星齒輪，具有：第三太陽齒輪s3、支承與第三太陽齒輪s3嚙合的小齒輪的第三行星齒輪架c3、與小齒輪嚙合的第三齒圈r3。

上述第四行星齒輪pg4為單小齒輪型行星齒輪，具有：第四太陽齒輪s4、支承與第四太陽齒輪s4嚙合的小齒輪的第四行星齒輪架c4、與小齒輪嚙合的第四齒圈r4。

如圖1所示，實(shí)施例1的自動(dòng)變速器具備：輸入軸in、輸出軸out、第一連結(jié)構(gòu)件m1(連結(jié)構(gòu)件)、第二連結(jié)構(gòu)件m2、變速箱tc。而且，作為摩擦元件，具備：第一制動(dòng)器b1、第二制動(dòng)器b2、第三制動(dòng)器b3、第一離合器k1、第二離合器k2、第三離合器k3、第四制動(dòng)器b4。

上述輸入軸in為輸入來自驅(qū)動(dòng)源的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)扭矩的軸，與第一太陽齒輪s1和第四行星齒輪架c4總是連結(jié)。而且，輸入軸in經(jīng)由第二離合器k2與第一行星齒輪架c1可斷開、連接地連結(jié)。

上述輸出軸out為傳動(dòng)軸或經(jīng)由終端齒輪等向驅(qū)動(dòng)輪輸出變速后的驅(qū)動(dòng)扭矩的軸，與第三行星齒輪架c3總是連結(jié)。而且，輸出軸out經(jīng)由第一離合器k1與第四齒圈r4可斷開、連接地連結(jié)。

上述第一連結(jié)構(gòu)件m1是將第一行星齒輪pg1的第一齒圈r1和第二行星齒輪pg2的第二行星齒輪架c2不經(jīng)由摩擦元件而總是連結(jié)的構(gòu)件。

上述第二連結(jié)構(gòu)件m2是將第二行星齒輪pg2的第二齒圈r2、第三行星齒輪pg3的第三太陽齒輪s3和第四行星齒輪pg4的第四太陽齒輪s4不經(jīng)由摩擦元件而總是連結(jié)的構(gòu)件。

上述第一制動(dòng)器b1是相對(duì)于變速箱tc可卡止第一行星齒輪架c1的旋轉(zhuǎn)的摩擦元件。

上述第二制動(dòng)器b2是相對(duì)于變速箱tc可卡止第三齒圈r3的旋轉(zhuǎn)的摩擦元件。

上述第三制動(dòng)器b3是相對(duì)于變速箱tc可卡止第二太陽齒輪s2的旋轉(zhuǎn)的摩擦元件。

上述第一離合器k1是選擇性地連結(jié)第四齒圈r4與輸出軸out之間的摩擦元件。

上述第二離合器k2是選擇性地連結(jié)輸入軸in與第一行星齒輪架c1之間的摩擦元件。

上述第三離合器k3是選擇性地連結(jié)第一行星齒輪架c1與第二連結(jié)構(gòu)件m2之間的摩擦元件。

上述第四制動(dòng)器b4是相對(duì)于變速箱tc可卡止第一連結(jié)構(gòu)件m1的旋轉(zhuǎn)的摩擦元件。

圖2是表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中通過六個(gè)摩擦元件中的三個(gè)同時(shí)聯(lián)接的組合來實(shí)現(xiàn)前進(jìn)11速及后退1速的聯(lián)接表的圖。以下，基于圖2，說明使實(shí)施例1的自動(dòng)變速器的各變速級(jí)成立的變速構(gòu)成。

如圖2所示，第一速級(jí)(1st)通過第二制動(dòng)器b2、第三離合器k3與第四制動(dòng)器b4的同時(shí)聯(lián)接而實(shí)現(xiàn)。如圖2所示，第二速級(jí)(2nd)通過第二制動(dòng)器b2、第三制動(dòng)器b3與第三離合器k3的同時(shí)聯(lián)接而實(shí)現(xiàn)。第三速級(jí)(3rd)如圖2所示，通過第二制動(dòng)器b2、第二離合器k2與第三離合器k3的同時(shí)聯(lián)接而實(shí)現(xiàn)。第四速級(jí)(4th)如圖2所示，通過第二制動(dòng)器b2、第三制動(dòng)器b3和第二離合器k2的同時(shí)聯(lián)接而實(shí)現(xiàn)。第五速級(jí)(5th)如圖2所示，通過第二制動(dòng)器b2、第三制動(dòng)器b3與第一離合器k1的同時(shí)聯(lián)接而實(shí)現(xiàn)。第六速級(jí)(6th)如圖2所示，通過第三制動(dòng)器b3、第一離合器k1與第二離合器k2的同時(shí)聯(lián)接而實(shí)現(xiàn)。以上的第一速級(jí)～第六速級(jí)是齒輪比超過1的減速齒輪比實(shí)現(xiàn)的減速驅(qū)動(dòng)變速級(jí)。

如圖2所示，第七速級(jí)(7th)通過第一離合器k1、第二離合器k2與第三離合器k3的同時(shí)聯(lián)接而實(shí)現(xiàn)。第八速級(jí)(8th)如圖2所示，通過第三制動(dòng)器b3、第一離合器k1與第三離合器k3的同時(shí)聯(lián)接而實(shí)現(xiàn)。第九速級(jí)(9th)如圖2所示，通過第一離合器k1、第三離合器k3與第四制動(dòng)器b4的同時(shí)聯(lián)接而實(shí)現(xiàn)。第十速級(jí)(10th)如圖2所示，通過第一制動(dòng)器b1、第一離合器k1與第三離合器k3的同時(shí)聯(lián)接而實(shí)現(xiàn)。第十一速級(jí)(11th)如圖2所示，通過第一制動(dòng)器b1、第三制動(dòng)器b3與第一離合器k1的同時(shí)聯(lián)接而實(shí)現(xiàn)。后退速級(jí)(rev)如圖2所示，通過第一制動(dòng)器b1、第二制動(dòng)器b2與第三制動(dòng)器b3的同時(shí)聯(lián)接而實(shí)現(xiàn)。以上的第七速級(jí)～第十一速級(jí)中，第七速級(jí)為齒輪比＝1的直接連結(jié)級(jí)，第八速級(jí)～第十一速級(jí)是齒輪比不足1的增速齒輪比實(shí)現(xiàn)的超速驅(qū)動(dòng)變速級(jí)。

另外，從第一速級(jí)到第十一速級(jí)的變速級(jí)中，進(jìn)行向鄰接的變速級(jí)的升擋變速時(shí)，或進(jìn)行降擋變速時(shí)，如圖2所示，設(shè)為通過替換變速進(jìn)行的結(jié)構(gòu)。即，向鄰接的變速級(jí)的變速時(shí)，三個(gè)摩擦元件中，在維持兩個(gè)摩擦元件的聯(lián)接的狀態(tài)下，進(jìn)行一個(gè)摩擦元件的釋放和一個(gè)摩擦元件的聯(lián)接。

[第四制動(dòng)器構(gòu)成]

圖3表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中新追加的第四制動(dòng)器b4的安裝狀態(tài)，圖4表示形成了第四制動(dòng)器b4的驅(qū)動(dòng)板進(jìn)行花鍵嵌合的花鍵嵌合槽的第一連結(jié)構(gòu)件m1。以下，基于圖3及圖4說明第四制動(dòng)器構(gòu)成。

如圖3所示，上述第一連結(jié)構(gòu)件m1為以覆蓋第一行星齒輪pg1、第三離合器k3和第二行星齒輪pg2的外周側(cè)的方式配置的圓筒鼓部件，如圖4所示，設(shè)為保持由大徑外周面10和小徑外周面11產(chǎn)生的高度差的圓筒鼓形狀。在該第一連結(jié)構(gòu)件m1的大徑外周面10形成有將后述的第四制動(dòng)器b4的驅(qū)動(dòng)板40通過花鍵嵌合而安裝的花鍵嵌合槽12。另外，在大徑外周面10的開口端部的內(nèi)表面形成有將延長(zhǎng)至第一齒圈r1的第一連結(jié)板13通過花鍵嵌合而安裝的花鍵嵌合槽14。另外，在小徑外周面11的開口端部的內(nèi)表面形成有將延長(zhǎng)至第二行星齒輪架c2的第一連結(jié)部件15通過花鍵嵌合而安裝的花鍵嵌合槽16。而且，在第一連結(jié)構(gòu)件m1開設(shè)貫通大徑外周面10的花鍵槽部的第四制動(dòng)器冷卻油孔17，并開設(shè)貫通小徑外周面11的花鍵槽部的第四制動(dòng)器冷卻油孔18。此外，在第一連結(jié)構(gòu)件m1的小徑外周面11與對(duì)置的變速箱tc的內(nèi)周面之間，如圖3所示，配置第三制動(dòng)器b3。

如圖3所示，上述第四制動(dòng)器b4是組合多枚驅(qū)動(dòng)板40和從動(dòng)板41，并通過油壓工作的第四制動(dòng)器活塞42進(jìn)行聯(lián)接/釋放的多板制動(dòng)器。該第四制動(dòng)器b4夾裝在第一連結(jié)構(gòu)件m1的大徑外周面10與對(duì)置的變速箱tc的內(nèi)周面之間。在變速箱tc的內(nèi)周面形成有將第四制動(dòng)器b4的從動(dòng)板41通過花鍵嵌合而安裝的花鍵嵌合槽50。即，第四制動(dòng)器b4的驅(qū)動(dòng)板40安裝在第一連結(jié)構(gòu)件m1的外周側(cè)所形成的花鍵嵌合槽12，從動(dòng)板41安裝在變速箱tc的內(nèi)周側(cè)所形成的花鍵嵌合槽50。

接著，說明作用。

將實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中的作用分成“新追加的變速級(jí)下的變速作用”、“比較例和實(shí)施例1的齒輪比與級(jí)間比的對(duì)比作用”、“實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中的特征作用”進(jìn)行說明。

[新追加的變速級(jí)下的變速作用]

首先，本發(fā)明人等著眼于以下點(diǎn)，即，對(duì)為(日本)專利第5492217號(hào)公報(bào)所記載的4個(gè)行星、6個(gè)摩擦元件的結(jié)構(gòu)，通過三個(gè)同時(shí)聯(lián)接的組合，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)9速的變速級(jí)的自動(dòng)變速器，追加一個(gè)摩擦元件，由此，可以制作新的齒輪比。

而且，為了使構(gòu)造盡可能簡(jiǎn)單，且設(shè)計(jì)變更少，研究追加一個(gè)制動(dòng)器時(shí)，得出適于對(duì)第一連結(jié)構(gòu)件m1追加第四制動(dòng)器b4的結(jié)論。這是由于，也研究了對(duì)其它構(gòu)件追加制動(dòng)器的其它模型，但得知，成為現(xiàn)有齒輪比或成為聯(lián)鎖，因此，沒有優(yōu)點(diǎn)。

而且，追加第四制動(dòng)器b4，并想定將第四制動(dòng)器b4聯(lián)接的變速級(jí)時(shí)，作為可形成齒輪比的模型(模式pattern)，導(dǎo)出下述的四個(gè)模型，對(duì)四個(gè)模型分別確認(rèn)齒輪比，即：

(a)將第一離合器k1、第三離合器k3與第四制動(dòng)器b4聯(lián)接的變速模型；

(b)將第三制動(dòng)器b3、第一離合器k1與第四制動(dòng)器b4聯(lián)接的變速模型；

(c)將第二制動(dòng)器b2、第三離合器k3與第四制動(dòng)器b4聯(lián)接的變速模型；

(d)將第二制動(dòng)器b2、第一離合器k1與第四制動(dòng)器b4聯(lián)接的變速模型，

上述(a)～(d)中，(b)的變速模型成為與實(shí)現(xiàn)前進(jìn)9速的變速級(jí)的自動(dòng)變速器的第八速級(jí)相同的齒輪比。(d)的變速模型成為與實(shí)現(xiàn)前進(jìn)9速的變速級(jí)的自動(dòng)變速器的第四速級(jí)相同的齒輪比。即，判明(a)、(c)的兩個(gè)變速模型可成為新的齒輪比的變速級(jí)。

將上述(a)、(c)的兩個(gè)變速模型共同設(shè)為新的變速級(jí)，以實(shí)現(xiàn)前進(jìn)11速的變速級(jí)，但為實(shí)施例1的自動(dòng)變速器。其中，通過(c)的變速模型追加的是第一速級(jí)，該第一速級(jí)是比前進(jìn)9速中的第一速級(jí)更低擋側(cè)的超低擋齒輪比變速級(jí)。另外，通過(a)的變速模型追加的是第九速級(jí)，該第九速級(jí)是前進(jìn)9速中的第七速級(jí)的齒輪比與第八速級(jí)的齒輪比之間的齒輪比的高擋齒輪比變速級(jí)。以下，說明第一速級(jí)下的變速作用和第九速級(jí)下的變速作用。

(第一速級(jí)下的變速作用)

圖5表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中新追加的第一速級(jí)下的摩擦元件的聯(lián)接狀態(tài)，圖6表示新追加的第一速級(jí)下的相對(duì)于六個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速關(guān)系。以下，基于圖5及圖6，說明第一速級(jí)下的變速作用。

第一速級(jí)(1st)中，如圖5的陰影所示，將第二制動(dòng)器b2、第三離合器k3和第四制動(dòng)器b4同時(shí)聯(lián)接。其它摩擦元件為釋放狀態(tài)。

通過第四制動(dòng)器b4的聯(lián)接，如圖6所示，將第一齒圈r1和第二行星齒輪架c2固定于變速箱tc。通過第三離合器k3的聯(lián)接，如圖6所示，第一行星齒輪架c1、第二齒圈r2、第三太陽齒輪s3和第四太陽齒輪s4成為將輸入軸in的輸入旋轉(zhuǎn)進(jìn)行了減速的旋轉(zhuǎn)。通過第二制動(dòng)器b2的聯(lián)接，如圖6所示，將第三齒圈r3固定于變速箱tc。

因此，在固定了第三齒圈r3的第三行星齒輪pg3中，向第三太陽齒輪s3輸入將輸入軸in的輸入旋轉(zhuǎn)進(jìn)行了減速的旋轉(zhuǎn)時(shí)，剩余的第三行星齒輪架c3成為進(jìn)一步將第三太陽齒輪s3的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行了減速的旋轉(zhuǎn)，將該減速旋轉(zhuǎn)直接向輸出軸out傳遞，實(shí)現(xiàn)第一速的變速級(jí)。

(第九速級(jí)下的變速作用)

圖7表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中新追加的第九速級(jí)下的摩擦元件的聯(lián)接狀態(tài)，圖8表示新追加的第九速級(jí)下的相對(duì)于六個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速關(guān)系。以下，基于圖7及圖8，說明第九速級(jí)下的變速作用。

第九速級(jí)(9th)中，如圖7的陰影所示，將第一離合器k1、第三離合器k3和第四制動(dòng)器b4同時(shí)聯(lián)接。其它摩擦元件為釋放狀態(tài)。

通過第四制動(dòng)器b4的聯(lián)接，如圖8所示，將第一齒圈r1和第二行星齒輪架c2固定于變速箱tc。通過第三離合器k3的聯(lián)接，如圖8所示，第一行星齒輪架c1、第二齒圈r2、第三太陽齒輪s3和第四太陽齒輪s4成為將輸入軸in的輸入旋轉(zhuǎn)進(jìn)行了減速的旋轉(zhuǎn)。通過第一離合器k1的聯(lián)接，如圖8所示，第三行星齒輪架c3和第四齒圈r4成為輸出軸out的旋轉(zhuǎn)。

因此，第四行星齒輪pg4中，向第四太陽齒輪s4輸入將輸入軸in的輸入旋轉(zhuǎn)進(jìn)行了減速的旋轉(zhuǎn)，且向第四行星齒輪架c4輸入輸入軸in的旋轉(zhuǎn)時(shí)，剩余的第四齒圈r4成為將來自輸入軸in的轉(zhuǎn)速進(jìn)行了增速的旋轉(zhuǎn)，該增速旋轉(zhuǎn)直接向輸出軸out傳遞，實(shí)現(xiàn)第九速的變速級(jí)。

[比較例和實(shí)施例1的齒輪比與級(jí)間比的對(duì)比作用]

圖9表示比較例的自動(dòng)變速器中的各變速級(jí)下的齒輪比表和級(jí)間比表的一例，圖10表示比較例中的減速比特性，圖11表示比較例中的級(jí)間比特性。以下，基于圖9～圖11說明比較例中的齒輪比和級(jí)間比。此外，將第一行星齒輪pg1～第四行星齒輪pg4的太陽齒輪齒數(shù)和齒圈齒數(shù)的齒數(shù)比分別設(shè)為α1、α2、α3、α4時(shí)，將α1＝0.4688，α2＝0.4505，α3＝0.4419，α4＝0.4022的情況設(shè)為一例。

在此，如(日本)專利第5492217號(hào)公報(bào)所記載那樣，以4個(gè)行星、6個(gè)摩擦元件的結(jié)構(gòu)，且通過6個(gè)摩擦元件中的、三個(gè)同時(shí)聯(lián)接的組合實(shí)現(xiàn)前進(jìn)9速的變速級(jí)的自動(dòng)變速器為比較例。在比較例的情況下，如圖9所示，1速齒輪比＝5.425，2速齒輪比＝3.263，3速齒輪比＝2.250，4速齒輪比＝1.649，5速齒輪比＝1.221，6速齒輪比＝1.000，7速齒輪比＝0.862，8速齒輪比＝0.713，9速齒輪比＝0.597。將其在圖表中表示的是圖10，對(duì)于作為最低擋變速比的1速齒輪比(＝5.425)，通常行駛中要使用自動(dòng)變速器的情況沒有問題。但是，在惡劣道路行駛中要使用變速器的情況不采用圖10的以虛線a表示的區(qū)域的超低擋變速級(jí)。

在比較例的情況下，如圖9所示，1-2級(jí)間比＝1.663，2-3級(jí)間比＝1.451，3-4級(jí)間比＝1.364，4-5級(jí)間比＝1.350，5-6級(jí)間比＝1.221，6-7級(jí)間比＝1.160，7-8級(jí)間比＝1.208，8-9級(jí)間比＝1.195。將其在圖表中表示的是圖11，6-7級(jí)間比＝1.160，8-9級(jí)間比＝1.195，與之相對(duì)，如由圖11的箭頭b所示，7-8級(jí)間比＝1.208稍大。因此，在使用超速驅(qū)動(dòng)變速級(jí)(第七速級(jí)～第九速級(jí))的高速巡航時(shí)不能使發(fā)動(dòng)機(jī)效率最佳化。

相對(duì)于上述比較例的自動(dòng)變速器，同時(shí)施加超低擋變速級(jí)的設(shè)定功能和高速巡航時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)效率的最佳化功能的是實(shí)施例1的自動(dòng)變速器。實(shí)施例1中，通過第四制動(dòng)器b4的聯(lián)接追加的第一速級(jí)是比前進(jìn)9速中的第一速級(jí)更低擋側(cè)的超低擋齒輪比變速級(jí)(圖12的☆1)。而且，通過第四制動(dòng)器b4的聯(lián)接追加的第九速級(jí)是前進(jìn)9速中的第七速級(jí)的齒輪比與第八速級(jí)的齒輪比之間的齒輪比的高擋齒輪比變速級(jí)(圖12的☆2)。

圖12表示實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中的各變速級(jí)下的齒輪比表和級(jí)間比表的一例，圖13表示減速比特性，圖14表示級(jí)間比特性。以下，基于圖12～圖14，說明實(shí)施例1中的齒輪比和級(jí)間比。此外，與比較例同樣，以將第一行星齒輪pg1～第四行星齒輪pg4的太陽齒輪齒數(shù)和齒圈齒數(shù)的齒數(shù)比分別設(shè)為α1、α2、α3、α4時(shí)，設(shè)為α1＝0.4688，α2＝0.4505，α3＝0.4419，α4＝0.4022的情況為一例。

實(shí)施例1的自動(dòng)變速器為4個(gè)行星、7個(gè)摩擦元件的結(jié)構(gòu)，通過7個(gè)摩擦元件中的、三個(gè)同時(shí)聯(lián)接的組合，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)11速的變速級(jí)。在實(shí)施例1的情況下，如圖12所示，1速齒輪比＝10.225，2速齒輪比＝5.425，3速齒輪比＝3.263，4速齒輪比＝2.250，5速齒輪比＝1.649，6速齒輪比＝1.221，7速齒輪比＝1.000，8速齒輪比＝0.862，9速齒輪比＝0.785，10速齒輪比＝0.713，11速齒輪比＝0.597。將其在圖表中表示的是圖13，如圖13的虛線a’中所示，1速齒輪比(＝10.225)成為越野用的超低擋齒輪比，因此，可以應(yīng)對(duì)在惡劣道路行駛中要使用變速器的請(qǐng)求。

在實(shí)施例1的情況下，如圖12所示，1-2級(jí)間比＝1.885，2-3級(jí)間比＝1.663，3-4級(jí)間比＝1.451，4-5級(jí)間比＝1.364，5-6級(jí)間比＝1.350，6-7級(jí)間比＝1.221，7-8級(jí)間比＝1.160，8-9級(jí)間比＝1.098，9-10級(jí)間比＝1.101，10-11級(jí)間比＝1.195。將其在圖表中表示的是圖14，作為隔著新追加的第九速級(jí)的級(jí)間比的8-9級(jí)間比為1.098，9-10級(jí)間比為1.101，如由圖14的箭頭b’所示，能將從第八速級(jí)到第十速級(jí)的級(jí)間比抑制得較小。因此，在使用超速驅(qū)動(dòng)變速級(jí)(第八速級(jí)～第十一速級(jí))的高速巡航時(shí)，可將發(fā)動(dòng)機(jī)效率最佳化。

在此，基于圖15說明通過在超速驅(qū)動(dòng)變速級(jí)將級(jí)間比抑制得較小，在高速巡航時(shí)可將發(fā)動(dòng)機(jī)效率最佳化的原因。

首先，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的關(guān)系特性中，如圖15的細(xì)實(shí)線特性所示，根據(jù)多個(gè)圓形狀特性描繪等燃耗率線特性，越朝向該等燃耗率線特性的中心，燃耗率越好，中心區(qū)域(眼珠區(qū)域)成為最佳燃耗率區(qū)域。與之相對(duì)，若是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的動(dòng)作點(diǎn)如圖15的粗實(shí)線所示那樣移動(dòng)將發(fā)動(dòng)機(jī)效率最佳化的意義，則是理想的。

與之相對(duì)，在比較例的情況下，級(jí)間比稍大，因此，如圖15的虛線特性所示，隨著換擋的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)變動(dòng)也變大。但是，在實(shí)施例1的情況下，能將級(jí)間比抑制得較小，因此，如圖15的實(shí)線特性所示，在用于高速巡航的超速驅(qū)動(dòng)變速級(jí)中，伴隨換擋的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)變動(dòng)變小。因此，以超速驅(qū)動(dòng)變速級(jí)，將發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)變動(dòng)抑制得較小，相應(yīng)地，向理想特性的近似性變高，可使發(fā)動(dòng)機(jī)效率最佳化。

[實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中的特征作用]

實(shí)施例1中設(shè)為如下結(jié)構(gòu)，作為摩擦元件，對(duì)第一制動(dòng)器b1、第二制動(dòng)器b2、第三制動(dòng)器b3、第一離合器k1、第二離合器k2、第三離合器k3的6個(gè)摩擦元件追加了第四制動(dòng)器b4。而且，通過七個(gè)摩擦元件中的、包含第四制動(dòng)器b4的聯(lián)接的三個(gè)同時(shí)聯(lián)接的組合，追加至少一個(gè)變速級(jí)，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)10速以上的變速級(jí)。

即，通過4個(gè)行星、6個(gè)摩擦元件實(shí)現(xiàn)前進(jìn)9速的變速級(jí)的自動(dòng)變速器中，僅追加一個(gè)第四制動(dòng)器b4的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)變更，同時(shí)就能在前進(jìn)9速的變速級(jí)追加新的變速級(jí)(例如，第一速級(jí)和第九速級(jí)的至少一個(gè)變速級(jí))。

因此，通過前進(jìn)10速以上的變速級(jí)，可以提高齒輪比的選擇自由度，提高對(duì)性能請(qǐng)求的對(duì)應(yīng)性，并實(shí)現(xiàn)目標(biāo)功能。

實(shí)施例1中，通過七個(gè)摩擦元件中、三個(gè)同時(shí)聯(lián)接的組合實(shí)現(xiàn)前進(jìn)11速的變速級(jí)。設(shè)為如下結(jié)構(gòu)，前進(jìn)11速的變速級(jí)中，將通過第四制動(dòng)器b4的聯(lián)接而追加的第一速級(jí)設(shè)為比前進(jìn)9速中的第一速級(jí)更低擋側(cè)的超低擋齒輪比變速級(jí)。并且，設(shè)為如下結(jié)構(gòu)，將通過第四制動(dòng)器b4的聯(lián)接追加的第九速級(jí)設(shè)為前進(jìn)9速中的第七速級(jí)的齒輪比與第八速級(jí)的齒輪比之間的齒輪比的高擋齒輪比變速級(jí)。

即，對(duì)于為了實(shí)現(xiàn)越野行駛而要設(shè)定超低擋齒輪比的請(qǐng)求，可以根據(jù)比前進(jìn)9速中的第一速級(jí)更靠低擋側(cè)的超低擋齒輪比變速級(jí)即第一速級(jí)，應(yīng)對(duì)惡劣道路越野請(qǐng)求。另外，對(duì)于為了提高高速巡航時(shí)的燃耗率性能，要平衡良好地縮小所有的級(jí)間比的請(qǐng)求，可以根據(jù)前進(jìn)9速中的第七速級(jí)的齒輪比與第八速級(jí)的齒輪比之間的齒輪比的高擋齒輪比變速級(jí)即第九變速級(jí)，應(yīng)對(duì)燃耗率性能提高請(qǐng)求。

因此，僅追加第四制動(dòng)器b4，就可以新追加兩個(gè)變速級(jí)，而應(yīng)對(duì)惡劣道路越野請(qǐng)求和燃耗率性能提高請(qǐng)求。

實(shí)施例1中，將第一連結(jié)構(gòu)件m1設(shè)為以覆蓋第一行星齒輪pg1和第二行星齒輪pg2的外周側(cè)的方式配置的圓筒鼓部件。而且，第四制動(dòng)器b4設(shè)為夾裝于第一連結(jié)構(gòu)件m1的外周面與對(duì)置的變速箱tc的內(nèi)周面之間的結(jié)構(gòu)。

即，新追加設(shè)定的第四制動(dòng)器b4成為面向第一行星齒輪pg1和第二行星齒輪pg2的外周側(cè)且變速箱tc的內(nèi)周面的位置的配置。因此，不需要其它零件的設(shè)計(jì)位置變更等，在現(xiàn)有的零件設(shè)計(jì)的狀態(tài)下容易地追加設(shè)定第四制動(dòng)器b4。

因此，對(duì)于通過六個(gè)摩擦元件中、三個(gè)同時(shí)聯(lián)接的組合，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)9速的變速級(jí)的自動(dòng)變速器，可以容易地追加設(shè)定第四制動(dòng)器b4。

實(shí)施例1中，將第四制動(dòng)器b4設(shè)為組合多枚驅(qū)動(dòng)板40和從動(dòng)板41的多板制動(dòng)器。而且，設(shè)為如下結(jié)構(gòu)，在第一連結(jié)構(gòu)件m1的外周側(cè)形成安裝驅(qū)動(dòng)板40的花鍵嵌合槽12，在變速箱tc的內(nèi)周側(cè)形成安裝從動(dòng)板41的花鍵嵌合槽50。

即，在第一連結(jié)構(gòu)件m1的外周側(cè)形成花鍵嵌合槽12，在變速箱tc的內(nèi)周側(cè)形成花鍵嵌合槽50。僅這樣，追加設(shè)置將驅(qū)動(dòng)板40和從動(dòng)板41組合多個(gè)而形成的多板制動(dòng)器構(gòu)造的第四制動(dòng)器b4。

因此，僅在第一連結(jié)構(gòu)件m1與變速箱tc的對(duì)置面形成花鍵嵌合槽12、50，就可以追加設(shè)置多板制動(dòng)器構(gòu)造的第四制動(dòng)器b4。

接著，說明效果。

實(shí)施例1的自動(dòng)變速器中，可得到下述列舉的效果。

(1)作為行星齒輪，具備：第一行星齒輪pg1、第二行星齒輪pg2、第三行星齒輪pg3、第四行星齒輪pg4，作為摩擦元件，具備：第一制動(dòng)器b1、第二制動(dòng)器b2、第三制動(dòng)器b3、第一離合器k1、第二離合器k2、第三離合器k3，通過六個(gè)摩擦元件中的、三個(gè)同時(shí)聯(lián)接的組合實(shí)現(xiàn)前進(jìn)9速的變速級(jí)的自動(dòng)變速器中，追加第四制動(dòng)器，該第四制動(dòng)器相對(duì)于變速箱tc可固定將第一行星齒輪pg1的第一齒圈r1和第二行星齒輪pg2的第二行星齒輪架c2連結(jié)的連結(jié)構(gòu)件(第一連結(jié)構(gòu)件m1)，通過七個(gè)摩擦元件中的、包含第四制動(dòng)器b4的聯(lián)接的三個(gè)同時(shí)聯(lián)接的組合，追加至少一個(gè)變速級(jí)，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)10速以上的變速級(jí)。

因此，通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)變更提高齒輪比的選擇自由度，由此，可以提高對(duì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)功能的性能請(qǐng)求的對(duì)應(yīng)性。

(2)通過六個(gè)摩擦元件中、如圖2所示那樣三個(gè)同時(shí)聯(lián)接的組合，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)11速的變速級(jí)，將通過第四制動(dòng)器b4的聯(lián)接追加的第一速級(jí)設(shè)為比前進(jìn)9速中的第一速級(jí)更低擋側(cè)的超低擋齒輪比變速級(jí)，將通過第四制動(dòng)器b4的聯(lián)接追加的第九速級(jí)設(shè)為上述前進(jìn)9速中的第七速級(jí)的齒輪比與第八速級(jí)的齒輪比之間的齒輪比的高擋齒輪比變速級(jí)。

因此，在(1)的效果的基礎(chǔ)上，僅追加第四制動(dòng)器b4，就可以新追加兩個(gè)變速級(jí)，應(yīng)對(duì)惡劣道路越野請(qǐng)求和燃耗率性能提高請(qǐng)求。并且，可以通過一個(gè)摩擦元件的聯(lián)接和一個(gè)摩擦元件的釋放的替換變速實(shí)現(xiàn)向鄰接級(jí)的變速。

(3)將連結(jié)構(gòu)件(第一連結(jié)構(gòu)件m1)設(shè)為以覆蓋第一行星齒輪pg1和第二行星齒輪pg2的外周側(cè)的方式配置的圓筒鼓部件，第四制動(dòng)器b4夾裝在連結(jié)構(gòu)件(第一連結(jié)構(gòu)件m1)的外周面與對(duì)置的變速箱tc的內(nèi)周面之間。因此，在(1)或(2)的效果的基礎(chǔ)上，對(duì)通過六個(gè)摩擦元件中的、三個(gè)同時(shí)聯(lián)接的組合，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)9速的變速級(jí)的自動(dòng)變速器，能容易地追加設(shè)定第四制動(dòng)器b4。

(4)將第四制動(dòng)器b設(shè)為組合多枚驅(qū)動(dòng)板40和從動(dòng)板41的多板制動(dòng)器，在連結(jié)構(gòu)件(第一連結(jié)構(gòu)件m1)的外周側(cè)形成安裝驅(qū)動(dòng)板40的花鍵嵌合槽12，在變速箱tc的內(nèi)周側(cè)形成安裝從動(dòng)板41的花鍵嵌合槽50。

因此，在(3)的效果的基礎(chǔ)上，通過在第一連結(jié)構(gòu)件m1與變速箱tc的對(duì)置面形成花鍵嵌合槽12、50，可以追加設(shè)置多板制動(dòng)器構(gòu)造的第四制動(dòng)器b4。

以上，基于實(shí)施例1說明了本發(fā)明的自動(dòng)變速器，但具體的結(jié)構(gòu)不限于該實(shí)施例1，只要不脫離本發(fā)明請(qǐng)求范圍的各請(qǐng)求項(xiàng)的發(fā)明宗旨，就允許設(shè)計(jì)的變更及追加等。

實(shí)施例1中，表示了通過第四制動(dòng)器b4的追加，而追加新的齒輪比實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)變速級(jí)，設(shè)為前進(jìn)11速和后退1速的例子。但是，也可以設(shè)為通過第四制動(dòng)器b4的追加而僅追加新的齒輪比實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)變速級(jí)中的、任一個(gè)變速級(jí)的例子。

實(shí)施例1中，表示了在行駛中，根據(jù)例如變速映像進(jìn)行前進(jìn)11速和后退1速的變速的自動(dòng)變速器的例子。但是，也可以設(shè)置切換通常行駛模式和惡劣道路行駛模式的選擇開關(guān)等，在選擇通常行駛模式時(shí)，設(shè)為進(jìn)行除第一速級(jí)以外的前進(jìn)10速和后退1速的變速的自動(dòng)變速器，在選擇惡劣道路行駛模式時(shí)，設(shè)為進(jìn)行包含第一速級(jí)的減速驅(qū)動(dòng)側(cè)的變速級(jí)的變速的自動(dòng)變速器。

實(shí)施例1中，表示了適用于發(fā)動(dòng)機(jī)汽車或混合動(dòng)力汽車的自動(dòng)變速器的例子，但不限于這些車輛，也可以適用作以提高電動(dòng)汽車或燃料電池汽車等的耗電率性能為目標(biāo)的自動(dòng)變速器。