JP4517511B2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力軸に連結された変速用複式遊星歯車装置の各要素に連結された制御クラッチ及び制御ブレーキを係脱して前記入力軸の回転を複数段に変速して出力軸に伝達する自動変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第１及び第２サンギヤ、該第１サンギヤに直接噛合するとともに中間ピニオンを介して前記第２サンギヤに噛合するロングピニオン及び該中間ピニオンを支承するキャリヤ並びに前記ロングピニオンと噛合し前記出力軸に連結されたリングギヤを有する変速用複式遊星歯車装置と、入力軸が連結されたリングギヤ、トランスミッションケースに固定されたサンギヤ及びリングギヤとサンギヤとに噛合するピニオンを支承するキャリヤからなる減速用遊星歯車装置とを設け、前記入力軸の回転より回転数が小さくなるように減速された減速用遊星歯車装置のキャリヤの回転を前記第２、第１サンギヤに第１及び第３制御クラッチにより選択的に伝達し、前記入力軸の回転を変速用複式遊星歯車装置のキャリヤに第２制御クラッチにより選択的に伝達し、変速用複式遊星歯車装置の第１サンギヤ及びキャリヤの回転を第１及び第２制御ブレーキで選択的に規制して前進６段、後退１段のギヤ比を成立する自動変速機が特開平４−２１９５５３号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の自動変速機は、全長が短く横置きエンジンの前輪駆動車に適している。しかし、近年は燃費及び動力伝達性能向上を図るため、或いは運転者の嗜好にマッチしたギヤ比を得るために、適切に離間した前進７段以上のギヤ比を成立することができる自動変速機が求められている。
【０００４】
本発明は係る要望に応えるためになされたもので、高速段側に直結段を含む変速段を追加してギヤ比を更に密にし、車速の高速度域でエンジン性能を最適に引き出すことができ、高効率且つギヤチェンジ時の出力トルク変化が小さくフィーリングの良好な前進７段以上のギヤ比を得ることができる自動変速機を提供することである。
【０００５】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、入力軸と、該入力軸に連結され入力軸の回転より回転数が小さい減速回転を減速回転出力部材に生成する歯車減速装置と、速度線図においてギヤ比に対応した間隔で順次並べられた４個の要素に並び順にそれぞれ対応する第１、第２、第３及び第４要素を有する変速用複式遊星歯車装置と、前記減速回転出力部材を減速回転状態又は自由回転状態に切り替える回転状態切替手段と、前記減速回転出力部材と前記第４、第１要素とを夫々係脱可能に連結する第１及び第３制御クラッチと、前記入力軸と前記第２要素とを係脱可能に連結する第２制御クラッチと、前記第１及び第２要素の回転を選択的に規制する第１及び第２制御ブレーキと、前記第３要素に連結された出力軸とを備え、前記第１、第２及び第３制御クラッチを接続状態にし、前記第１及び第２制御ブレーキを解放状態にすると共に、前記回転状態切替手段により前記減速回転出力部材を自由回転状態にして、前記入力軸の回転を前記出力軸にギヤ比１で伝達する直結段を達成することである。
【０００６】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１に記載の自動変速機において、前記回転状態切替手段は、減速回転状態では、歯車減速装置によって減速回転出力部材を減速回転で回転させ、自由回転状態では、減速回転出力部材を減速回転以外で回転することを許容することである。
【０００７】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１に記載の自動変速機において、前記回転状態切替手段は、減速回転状態では、歯車減速装置によって減速回転を減速回転出力部材に生成することを許容し、自由回転状態では、歯車減速装置によって減速回転を減速回転出力部材に生成させないようにすることである。
【０００８】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１に記載の自動変速機において、前記回転状態切替手段は、減速回転状態では、歯車減速装置を介した入力軸と減速回転出力部材との間の動力伝達を許容し、自由回転状態では、歯車減速装置を介した入力軸と減速回転出力部材との間の動力伝達を遮断することである。
【０００９】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４に記載の自動変速機において、小径及び大径サンギヤ、該小径及び大径サンギヤと夫々噛合する大径及び小径ピニオンからなる段付ピニオンを支承するキャリヤ並びに前記入力軸に連結され前記大径ピニオンと噛合するリングギヤからなる減速用複式遊星歯車装置で前記歯車減速装置を構成し、前記キャリヤを前記歯車減速装置の減速回転出力部材として前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記小径及び大径サンギヤの回転を夫々選択的に規制する第１、第２回転制御ブレーキで前記回転状態切替手段を構成としたことである。
【００１０】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４に記載の自動変速機において、サンギヤ、該サンギヤに噛合するロングピニオンと該ロングピニオンに噛合する中間ピニオンとを支承するキャリヤ、前記入力軸に連結され前記ロングピニオンに噛合する前段リングギヤ及び前記中間ピニオンに噛合する後段リングギヤを有する減速用複式遊星歯車装置で前記歯車減速装置を構成し、前記キャリヤを前記歯車減速装置の減速回転出力部材として前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記サンギヤ及び後段リングギヤの回転を夫々選択的に規制する第１、第２回転制御ブレーキで前記回転状態切替手段を構成したことである。
【００１１】
請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４に記載の自動変速機において、サンギヤ、該サンギヤと噛合するピニオンを支承するキャリヤ及び前記入力軸に連結され前記ピニオンと噛合するリングギヤからなる減速用遊星歯車装置で前記歯車減速装置を構成し、前記キャリヤを前記歯車減速装置の減速回転出力部材として前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記サンギヤの回転を選択的に規制する回転制御ブレーキと、前記サンギヤ、キャリヤ及びリングギヤのいずれか二つを係脱可能に接続する回転制御クラッチとで前記回転状態切替手段を構成したことである。
【００１２】
請求項８に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４に記載の自動変速機において、回転を規制されたサンギヤ、該サンギヤと噛合するピニオンを支承するキャリヤ及び前記入力軸に連結され前記ピニオンと噛合するリングギヤからなる減速用遊星歯車装置と、該減速用遊星歯車装置と同心に回転可能に設けられ前記リングギヤ又はキャリヤの回転が選択的に伝達される減速回転出力部材とで前記歯車減速装置を構成し、該減速回転出力部材を前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記リングギヤ及び前記キャリヤと前記減速回転出力部材とを係脱可能に夫々連結する第１、第２回転制御クラッチで前記回転状態切替手段を構成したことである。
【００１３】
請求項９に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４に記載の自動変速機において、回転を規制されたサンギヤ、該サンギヤと噛合するピニオンを支承するキャリヤ及び前記ピニオンと噛合するリングギヤからなる減速用遊星歯車装置で前記歯車減速装置を構成し、前記キャリヤを前記歯車減速装置の減速回転出力部材として前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記減速用遊星歯車装置のキャリヤ及びリングギヤと前記入力軸とを係脱可能に夫々接続する第１、第２回転制御クラッチで前記回転状態切替手段を構成したことである。
【００１４】
請求項１０に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４に記載の自動変速機において、サンギヤ、該サンギヤと噛合するピニオンを支承するキャリヤ及び前記入力軸に連結され前記ピニオンと噛合するリングギヤからなる減速用遊星歯車装置で前記歯車減速装置を構成し、前記キャリヤを前記歯車減速装置の減速回転出力部材として前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記サンギヤの回転を選択的に規制する回転制御ブレーキで前記回転状態切替手段を構成したことである。
【００１５】
請求項１１に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４に記載の自動変速機において、回転を規制されたサンギヤ、該サンギヤと噛合するピニオンを支承するキャリヤ及び前記入力軸に連結され前記ピニオンと噛合するリングギヤからなる減速用遊星歯車装置と、該減速用遊星歯車装置と同心に回転可能に設けられ前記キャリヤの回転が選択的に伝達される減速回転出力部材とで前記歯車減速装置を構成し、該減速回転出力部材を前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記キャリヤと前記減速回転出力部材とを係脱可能に連結する回転制御クラッチで前記回転状態切替手段を構成したことである。
【００１６】
請求項１２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４に記載の自動変速機において、回転を規制されたサンギヤ、該サンギヤと噛合するピニオンを支承するキャリヤ及び前記ピニオンと噛合するリングギヤからなる減速用遊星歯車装置で前記歯車減速装置を構成し、前記キャリヤを該減速用遊星歯車装置の減速回転出力部材として前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記減速用遊星歯車装置のリングギヤと前記入力軸とを係脱可能に接続する回転制御クラッチで前記回転状態切替手段を構成したことである。
【００１７】
請求項１３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４に記載の自動変速機において、入力軸に固定された複数の歯車と、前記変速用複式遊星歯車装置と同心に回転可能に支承され前記複数の歯車と噛合して入力回転及び減速回転を生成する複数の歯車とからなる減速用歯車列と、前記変速用複式遊星歯車装置と同心に回転可能に設けられ前記減速回転が選択的に伝達される減速回転出力部材とで前記歯車減速装置を構成し、該減速回転出力部材を前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記減速回転出力部材を前記歯車列の減速回転を生成する歯車に係脱可能に連結する回転制御クラッチで前記回転状態切替手段を構成したことである。
【００１８】
請求項１４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の自動変速機において、前記変速用複式遊星歯車装置を構成する２組の遊星歯車機構の少なくとも一方をダブルピニオン型の遊星歯車機構とし、第３要素をリングギヤとしたことである。
【００１９】
請求項１５に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の自動変速機において、第１及び第２サンギヤ、該第１サンギヤに直接噛合するとともに中間ピニオンを介して前記第２サンギヤに噛合するロングピニオン及び該中間ピニオンを支承するキャリヤ並びに前記ロングピニオンと噛合し前記出力軸に連結されたリングギヤにより前記変速用複式遊星歯車装置を構成し、前記第１要素を前記第１サンギヤ、前記第２要素をキャリヤ、前記第３要素をリングギヤ、前記第４要素を第２サンギヤとしたことである。
請求項１６に記載の発明の構成上の特徴は、入力軸と、該入力軸に連結され入力軸の回転より回転数が小さい減速回転を減速回転出力部材に生成する歯車減速装置と、速度線図においてギヤ比に対応した間隔で順次並べられた４個の要素に並び順にそれぞれ対応する第１、第２、第３及び第４要素を有する変速用複式遊星歯車装置と、前記減速回転出力部材と前記第４、第１要素とを夫々係脱可能に連結する第１及び第３制御クラッチと、前記入力軸と前記第２要素とを係脱可能に連結する第２制御クラッチと、前記第１及び第２要素の回転を選択的に規制する第１及び第２制御ブレーキと、前記第３要素に連結された出力軸とを備え、前記歯車減速装置は、前記入力軸に連結された第５要素と、前記減速回転出力部材に連結された第６要素と、回転規制可能な第７要素とを備えた遊星歯車装置で構成され、前記第７要素の回転を選択的に規制する第３制御ブレーキをさらに備え、前記第１、第２及び第３制御クラッチを接続状態にし、前記第１及び第２制御ブレーキを解放状態にすると共に、前記第３制御ブレーキを不作動にして、前記入力軸の回転を前記出力軸にギヤ比１で伝達する直結段を達成することである。
【００２０】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、入力軸の回転より回転数が小さい減速回転を減速回転出力部材に生成する歯車減速装置を設け、減速回転出力部材を回転状態切替手段により減速回転状態及び自由回転状態のいずれかの状態に切り替え、減速回転出力部材の減速回転を第１、第３制御クラッチにより変速用複式遊星歯車装置の第４、第１要素に選択的に伝達し、入力軸の回転を第２制御クラッチにより第２要素に伝達し、第１及び第２要素の回転を第１、第２制御ブレーキで選択的に規制し、第３要素を出力軸に連結したので、従来の自動変速機に最小限の変更を加えるだけで、入力軸の回転を適切に離間した前進７段以上のギヤ比で変速して出力軸に伝達することができる全長が短いコンパクトな自動変速機を提供することができる。さらに、高速段側のギヤ比を更に密にすることができるので、車速の高速度域でエンジン性能を最適に引き出すことができ、且つギヤチェンジ時のギヤ比の変化延いては出力トルク変化が小さくなり、良好なフィーリングを得ることができる。また、減速回転出力部材を自由回転状態にして第１乃至第３制御クラッチを接続することにより変速用複式遊星歯車装置の第１及び第４要素を連結して第２要素に伝達された入力軸の回転を第３要素にギヤ比１で伝達する直結段を得ることができるので、燃費向上を図ることができる。
【００２１】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、減速回転出力部材を前記回転状態切替手段によって減速回転状態では減速回転で回転させ、自由回転状態では、減速回転出力部材を減速回転以外で回転することを許容するようにしたので、第１乃至第３制御クラッチを接続することにより変速用複式遊星歯車装置の第１及び第４要素を連結して第２要素に伝達された入力軸の回転を第３要素にギヤ比１で伝達する直結段を得ることができ、燃費向上を図ることができる。
【００２２】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、前記回転状態切替手段は、減速回転状態では、歯車減速装置によって減速回転を減速回転出力部材に生成することを許容し、自由回転状態では、歯車減速装置によって減速回転を減速回転出力部材に生成させないようにしたので、請求項２の場合と同様に第２要素に伝達された入力軸の回転を第３要素にギヤ比１で伝達する直結段を得ることができ、燃費向上を図ることができる。
【００２３】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、前記回転状態切替手段は、減速回転状態では、歯車減速装置を介した入力軸と減速回転出力部材との間の動力伝達を許容し、自由回転状態では、歯車減速装置を介した入力軸と減速回転出力部材との間の動力伝達を遮断するので、請求項２の場合と同様に第２要素に伝達された入力軸の回転を第３要素にギヤ比１で伝達する直結段を得ることができ、燃費向上を図ることができる。
【００２４】
上記のように構成した請求項５に係る発明においては、減速用複式遊星歯車装置の小径及び大径サンギヤの回転を第１、第２回転制御ブレーキで夫々選択的に規制してキャリヤを第１、第２回転状態及び自由回転状態のいずれかの状態に切り替え、第１、第２回転を第１、第３制御クラッチにより変速用複式遊星歯車装置の第４、第１要素に選択的に伝達し、入力軸の回転を第２制御クラッチにより第２要素に選択的に伝達するようにしたので、請求項１に記載した発明の効果に加え、従来の自動変速機の減速要用遊星歯車装置を段付ピニオンを有する複式のものとし、２個の回転制御ブレーキを追加するだけで、入力軸の回転を適切に離間した前進１２段、後退２段のギヤ比で変速して出力軸に伝達することができる全長が短いコンパクトな自動変速機を得ることができる。
【００２５】
上記のように構成した請求項６に係る発明においては、減速用複式遊星歯車装置のサンギヤ及び後段リングギヤの回転を第１、第２回転制御ブレーキで夫々選択的に規制してキャリヤを第１、第２回転状態及び自由回転状態のいずれかの状態に切り替え、第１又は第２回転を第１、第３制御クラッチを介して変速用複式遊星歯車装置の第４、第１要素に選択的に伝達し、入力軸の回転を第２制御クラッチにより第２要素に選択的に伝達するようにしたので、請求項１に記載した発明の効果に加え、従来の自動変速機の減速用遊星歯車装置を他のタイプのものとし、２個の回転制御ブレーキを追加するだけで、入力軸の回転を適切に離間した前進１２段、後退２段のギヤ比で変速して出力軸に伝達することができる全長が短いコンパクトな自動変速機を得ることができる。
【００２６】
上記のように構成した請求項７に係る発明においては、減速用遊星歯車装置のサンギヤの回転を回転制御ブレーキで選択的に規制し、サンギヤ、キャリヤ及びリングギヤのいずれか二つを回転制御クラッチで接続してキャリヤを第１、第２回転状態及び自由回転状態のいずれかの状態に切り替え、第１又は第２回転を第１、第３制御クラッチにより変速用複式遊星歯車装置の第４、第１要素に選択的に伝達し、入力軸の回転を第２制御クラッチにより第２要素に選択的に伝達するようにしたので、請求項１に記載した発明の効果に加え、従来の自動変速機に回転制御クラッチと回転制御ブレーキを追加するだけで、入力軸の回転を適切に離間した前進９段、後退２段のギヤ比で変速して出力軸に伝達することができる全長が短いコンパクトな自動変速機を得ることができる。
【００２７】
上記のように構成した請求項８に係る発明においては、減速回転出力部材を減速用遊星歯車装置と同心に回転可能に設け、該減速回転出力部材を減速用遊星歯車装置のリングギヤ、キャリヤに第１、第２回転制御クラッチにより選択的に連結して減速回転出力部材を第１、第２回転状態及び自由回転状態のいずれかの状態に切り替え、該減速回転出力部材の回転を第１、第３制御クラッチにより変速用複式遊星歯車装置の第４、第１要素に選択的に伝達し、入力軸の回転を第２制御クラッチにより第２要素に選択的に伝達するようにしたので、請求項１に記載した発明の効果に加え、従来の自動変速機に減速回転出力部材と２個の回転制御クラッチを追加するだけで、入力軸の回転を適切に離間した前進９段、後退２段のギヤ比で変速して出力軸に伝達することができる全長が短いコンパクトな自動変速機を得ることができる。
【００２８】
上記のように構成した請求項９に係る発明においては、入力軸を減速用遊星歯車装置のリングギヤ、キャリヤに第１、第２回転制御クラッチにより選択的に接続してキャリヤを第１、第２回転状態及び自由回転状態のいずれかの状態に切り替え、第１又は第２回転を第１及び第３制御クラッチにより変速用複式遊星歯車装置の第４、第１要素に選択的に連結し、入力軸の回転を第２制御クラッチにより第２要素に選択的に伝達するようにしたので、請求項１に記載した発明の効果に加え、従来の自動変速機に２個の回転制御クラッチを追加するだけで、入力軸の回転を適切に離間した前進９段、後退２段のギヤ比で変速して出力軸に伝達することができる全長が短いコンパクトな自動変速機を得ることができる。
【００２９】
上記のように構成した請求項１０に係る発明においては、減速用遊星歯車装置のサンギヤの回転を回転制御ブレーキで選択的に規制してキャリヤを減速回転状態又は自由回転状態に切り替え、減速回転を第１、第３制御クラッチにより変速用複式遊星歯車装置の第４、第１要素に選択的に伝達し、入力軸の回転を第２制御クラッチにより第２要素に選択的に伝達するようにしたので、請求項１に記載した発明の効果に加え、従来の自動変速機に回転制御ブレーキを追加するだけで、入力軸の回転を適切に離間した前進７段、後退１段のギヤ比で変速して出力軸に伝達することができる全長が短いコンパクトな自動変速機を得ることができる。
【００３０】
上記のように構成した請求項１１に係る発明においては、減速回転出力部材を減速用遊星歯車装置と同心に回転可能に設け、該減速回転出力部材を減速用遊星歯車装置のキャリヤに回転制御クラッチにより選択的に連結して減速回転出力部材を減速回転状態又は自由回転状態に切り替え、該減速回転出力部材の回転を第１、第３制御クラッチにより変速用複式遊星歯車装置の第４、第１要素に選択的に伝達し、入力軸の回転を第２制御クラッチにより第２要素に選択的に伝達するようにしたので、請求項１に記載した発明の効果に加え、従来の自動変速機に減速回転出力部材と回転制御クラッチを追加するだけで、入力軸の回転を適切に離間した前進７段、後退１段のギヤ比で変速して出力軸に伝達することができる全長が短いコンパクトな自動変速機を得ることができる。
【００３１】
上記のように構成した請求項１２に係る発明においては、入力軸を減速用遊星歯車装置のリングギヤに回転制御クラッチにより選択的に接続してキャリヤを減速回転状態又は自由回転状態に切り替え、減速回転を第１及び第３制御クラッチにより変速用複式遊星歯車装置の第４、第１要素に選択的に連結し、入力軸の回転を第２制御クラッチにより第２要素に選択的に伝達するようにしたので、請求項１に記載した発明の効果に加え、従来の自動変速機に回転制御クラッチを追加するだけで、入力軸の回転を適切に離間した前進７段、後退１段のギヤ比で変速して出力軸に伝達することができる全長が短いコンパクトな自動変速機を得ることができる。
【００３２】
上記のように構成した請求項１３に係る発明においては、減速回転出力部材を変速用遊星歯車装置と同心に回転可能に設け、該減速回転出力部材を減速用歯車列の減速回転を生成する歯車に回転制御クラッチにより選択的に連結して減速回転出力部材を減速回転状態又は自由回転状態に切り替え、減速回転出力部材を第１及び第３制御クラッチにより変速用複式遊星歯車装置の第４、第１要素に選択的に連結し、減速用歯車列で生成される入力回転を第２制御クラッチにより第２要素に選択的に伝達するようにしたので、請求項１に記載した発明の効果に加え、従来の自動変速機の減速用遊星歯車装置を簡単な減速用歯車列に変換し、減速回転出力部材と回転制御クラッチを追加するだけで、入力軸の回転を適切に離間した前進７段以上のギヤ比で変速して出力軸に伝達することができる全長が短いコンパクトな自動変速機を得ることができる。
【００３３】
上記のように構成した請求項１４に係る発明においては、変速用複式遊星歯車装置を構成する２組の遊星歯車機構の少なくとも一方をダブルピニオン型の遊星歯車機構とし、第３要素としてのリングギヤに出力軸を連結したので、請求項１に記載の発明の効果に加え、簡単な構成で全長の短いコンパクトな自動変速機を得ることができる。
【００３４】
上記のように構成した請求項１５に係る発明においては、第１及び第２サンギヤ、該第１サンギヤに直接噛合するとともに中間ピニオンを介して第２サンギヤに噛合するロングピニオン及び該中間ピニオンを支承するキャリヤ並びにロングピニオンと噛合し出力軸に連結されたリングギヤにより変速用複式遊星歯車装置を構成し、第１要素を第１サンギヤ、第２要素をキャリヤ、第３要素をリングギヤ、第４要素を第２サンギヤとしたので、従来の自動変速機に最小限の変更を加えるだけで、入力軸の回転を適切に離間した前進７段以上のギヤ比で変速して出力軸に伝達することができる構造簡単で全長が短いコンパクトな自動変速機を得ることができる。
上記のように構成した請求項１６に係る発明においては、入力軸の回転より回転数が小さい減速回転を減速回転出力部材に生成する歯車減速装置を設け、減速回転出力部材の減速回転を第１、第３制御クラッチにより変速用複式遊星歯車装置の第４、第１要素に選択的に伝達し、入力軸の回転を第２制御クラッチにより第２要素に伝達し、第１及び第２要素の回転を第１、第２制御ブレーキで選択的に規制し、第３要素を出力軸に連結したこと、入力軸に連結された第５要素と、減速回転出力部材に連結された第６要素と、回転規制可能な第７要素とを備えた遊星歯車装置で構成された歯車減速装置を備えたこと、第７要素の回転を選択的に規制する第３制御ブレーキをさらに備えたことで、従来の自動変速機に最小限の変更を加えるだけで、入力軸の回転を適切に離間した前進７段以上のギヤ比で変速して出力軸に伝達することができる全長が短いコンパクトな自動変速機を提供することができる。また、第１、第２及び第３制御クラッチを接続状態にし、第１及び第２制御ブレーキを解放状態にすると共に、第３制御ブレーキを不作動にして、入力軸の回転を出力軸にギヤ比１で伝達する直結段を達成することができるので、燃費向上を図ることができる。
【００３５】
【実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明に係る自動変速機の第１の実施形態について説明する。図１において、１０は本発明に係る自動変速機で、例えば自動車のエンジンにより回転駆動される流体トルクコンバータ１１の出力回転を変速して駆動輪に伝達するために使用される。自動変速機１０は、車体に取り付けられたトランスミッションケース１２内に共通軸線１３上に順次支承された入力軸１５、減速用複式遊星歯車装置１６、変速用複式遊星歯車装置１７及び出力軸１８で構成されている。減速用複式遊星歯車装置１６は、２個のシングルピニオン型の遊星歯車機構５１，５２のキャリヤＣ１，Ｃ２及びリングギヤＲ１，Ｒ２を連結、共通化して構成されている。即ち、減速用複式遊星歯車装置１６は、共通軸線１３上に回転可能に支承された大径及び小径サンギヤＳ１，Ｓ２、大径及び小径サンギヤＳ１，Ｓ２と夫々噛合する小径及び大径ピニオン２３，２４からなる段付ピニオン２５、この段付きピニオン２５を回転可能に支承し共通軸線１３上に回転可能に支承された共通のキャリヤＣ１，Ｃ２、及び大径ピニオン２４と噛合し共通軸線１３上に回転可能に支承された共通のリングギヤＲ１，Ｒ２から構成されている。入力軸１５はリングギヤＲ１，Ｒ２に連結されている。
【００３６】
大径及び小径サンギヤＳ１，Ｓ２をトランスミッションケース１２に夫々接続して選択的に回転を規制する第２、第１回転制御ブレーキＢ−２，Ｂ−１が大径及び小径サンギヤＳ１，Ｓ２に夫々連結されている。これにより減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ１，Ｃ２は、第１回転制御ブレーキＢ−１により小径サンギヤＳ２の回転が規制されて入力軸１５の回転より小さい第１減速回転で回転される第１減速回転状態、第２回転制御ブレーキＢ−２により大径サンギヤＳ１の回転が規制されて第１減速回転より回転数が小さい第２減速回転で回転される第２減速回転状態、第１、第２回転制御ブレーキＢ−１，Ｂ−２が不作動で回転を拘束されない自由回転状態との間で切り替えられる。
【００３７】
減速用複式遊星歯車装置１６は、入力軸１５に連結され、入力軸１５の回転より回転数が小さい第１及び第２減速回転を生成する歯車減速装置４９を構成し、第１、第２回転制御ブレーキＢ−１，Ｂ−２は、減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ１，Ｃ２を減速回転状態又は自由回転状態に切り替える回転状態切替手段５０を構成する。
【００３８】
変速用複式遊星歯車装置１７は、シングルピニオン型の遊星歯車機構５３及びダブルピニオン型の遊星歯車機構５４のキャリヤＣ３，Ｃ４及びリングギヤＲ３，Ｒ４をそれぞれ連結、共通化して構成されている。即ち、共通軸線１３上に回転可能に支承された第１及び第２サンギヤＳ３，Ｓ４、第１サンギヤＳ３に直接噛合するとともに第２サンギヤＳ４に中間ピニオン３３を介して噛合するロングピニオン３４、ロングピニオン３４及び中間ピニオン３３を回転可能に支承し共通軸線１３上に回転可能に支承された共通のキャリヤＣ３，Ｃ４、及びロングピニオン３４と噛合し共通軸線１３上に回転可能に支承された共通のリングギヤＲ３，Ｒ４から構成されている。リングギヤＲ３，Ｒ４には出力軸１８が連結されている。
【００３９】
減速用複式遊星歯車装置１６のキャリヤＣ１，Ｃ２と変速用複式遊星歯車装置１７の第１、第２サンギヤＳ３，Ｓ４とを夫々係脱可能に連結する第３、第１制御クラッチＣ−３，Ｃ−１と、入力軸１５と変速用複式遊星歯車装置１７の共通のキャリヤＣ３，Ｃ４とを係脱可能に連結する第２制御クラッチＣ−２が設けられている。そして、第１サンギヤＳ３及びキャリヤＣ３，Ｃ４には、第１サンギヤＳ３及びキャリヤＣ３，Ｃ４をトランスミッションケース１２に夫々選択的に接続して回転を規制する第１、第２制御ブレーキＢ−３，Ｂ−４が連結されている。Ｆ−１はキャリヤＣ３，Ｃ４の逆転方向の回転を規制するワンウエイクラッチである。
【００４０】
なお、流体トルクコンバータ１１のポンプインペラ４５は図略のエンジンによって回転駆動されてオイルを送り出し、ステータ４６がオイルの反力を受け止めてトルクをタービン４７に発生するようになっている。入力軸１５はタービン４７に連結されている。４８はポンプインペラ４５とタービン４７とを直結するロックアップクラッチである。
【００４１】
以上のように構成された自動変速機１０においては、第１乃至第３制御クラッチＣ−１〜Ｃ−３を選択的に係脱し、第1、第２制御ブレーキＢ−３，Ｂ−４及び第１、第２回転制御ブレーキＢ−１，Ｂ−２を選択的に作動して遊星歯車装置の要素の回転を規制することにより、前進１２段、後退２段のギヤ比を成立することができる。図２において、各変速段に対応する各制御クラッチ、制御ブレーキの欄に黒丸が付されている場合、制御クラッチであれば接続状態、制御ブレーキであれば回転規制状態にあることを示す。また、図２には、減速用複式遊星歯車装置１６の大径サンギヤＳ１、段付ピニオン２５、キャリヤＣ１及びリングギヤＲ１からなる減速用第１遊星歯車機構５１のギヤ比λ１が０．７７８、小径サンギヤＳ２、大径ピニオン２４、キャリヤＣ２及びリングギヤＲ２からなる減速用第２遊星歯車機構５２のギヤ比λ２が０．３６１、変速用複式遊星歯車装置１７の第１サンギヤＳ３、ロングピニオン３４、キャリヤＣ３及びリングギヤＲ３からなる変速用第１遊星歯車機構５３のギヤ比λ３が０．４５８、第２サンギヤＳ４、中間ピニオン３３、ロングピニオン３４、キャリヤＣ４及びリングギヤＲ４からなる変速用第２遊星歯車機構５４のギヤ比λ４が０．３７５である場合における各変速段におけるギヤ比（入力軸１５の回転数／出力軸１８の回転数）がギヤ比欄に示されている。
【００４２】
シングルピニオン型の減速用第１、第２遊星歯車機構５１，５２、変速用第１遊星歯車機構５３においては、サンギヤの回転数Ｎｓ、キャリヤの回転数Ｎｃ、リングギヤの回転数Ｎｒと遊星歯車機構のギヤ比λとの関係は、式（１）で示され、ダブルピニオン型の変速用第２遊星歯車機構５４においては、サンギヤの回転数Ｎｓ、キャリヤの回転数Ｎｃ、リングギヤの回転数Ｎｒと遊星歯車機構のギヤ比λとの関係は、式（２）で示され、各変速段におけるギヤ比は、式（１）、（２）に基づいて算出される。大径、小径、第１、第２サンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の歯数をＺｓ１，Ｚｓ２，Ｚｓ３，Ｚｓ４、リングギヤＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の歯数をＺｒ１，Ｚｒ２，Ｚｒ３，Ｚｒ４とすると、減速用第１、第２及び変速用第１、第２遊星歯車機構５１〜５４のギヤ比はλ１＝Ｚｓ１／Ｚｒ１，λ２＝Ｚｓ２／Ｚｒ２，λ３＝Ｚｓ３／Ｚｒ３，λ４＝Ｚｓ４／Ｚｒ４である。
【００４３】
Ｎｒ＝（１＋λ）Ｎｃ−λＮｓ・・・（１）
Ｎｒ＝（１−λ）Ｎｃ＋λＮｓ・・・（２）
第１及び第２回転制御ブレーキＢ−１，Ｂ−２を選択的に作動し、第１乃至第３制御クラッチＣ−１〜Ｃ−３を選択的に接続するとともに第1、第２制御ブレーキＢ−３，Ｂ−４を選択的に作動したとき、減速用複式遊星歯車装置１６及び変速用複式遊星歯車装置１７の各要素の速度比は、図３に示す速度線図のようになる。速度線図は、遊星歯車装置のサンギヤ、キャリヤ、リングギヤからなる各要素を横軸方向にギヤ比に対応させた間隔で配置し、縦軸方向に各要素に対応してその速度比を取ったものである。図３には、減速用及び変速用複式遊星歯車装置１６，１７の速度線図が左右に並べて記載されている。減速用複式遊星歯車装置１６を構成する減速用第１、第２遊星歯車機構５１，５２では、キャリヤＣ１，Ｃ２、リングギヤＲ１，Ｒ２がそれぞれ共通するので、Ｃ１，Ｃ２及びＲ１，Ｒ２がそれぞれ付された各１本の縦線上に共通のキャリヤＣ１，Ｃ２、共通のリングギヤＲ１，Ｒ２の速度比を表し、それぞれＳ１、Ｓ２が付された各１本の縦線上にサンギヤＳ１，Ｓ２の速度比を表す。シングルピニオン型の第１遊星歯車機構５１については、キャリヤＣ１の縦線とリングギヤＲ１の縦線との間隔ａを第１遊星歯車機構５１のギヤ比λ１とみなし、サンギヤＳ１の縦線をキャリヤＣ１の縦線からリングギヤＲ１の縦線の反対側に間隔ａ／λ１だけ離して配置する。シングルピニオン型の第２遊星歯車機構５２についても同様に、キャリヤＣ２の縦線とリングギヤＲ２の縦線との間隔ａを第２遊星歯車機構５２のギヤ比λ２とみなし、サンギヤＳ２の縦線をキャリヤＣ２の縦線からリングギヤＲ２の縦線の反対側に間隔ａ／λ２だけ離して配置する。
【００４４】
変速用複式遊星歯車装置１７を構成する変速用第１、第２遊星歯車機構５３，５４では、キャリヤＣ３，Ｃ４、リングギヤＲ３，Ｒ４がそれぞれ共通するので、Ｃ３，Ｃ４及びＲ３，Ｒ４がそれぞれ付された各１本の縦線上に共通のキャリヤＣ３，Ｃ４、共通のリングギヤＲ３，Ｒ４の速度比を表し、それぞれＳ３、Ｓ４が付された各１本の縦線上にサンギヤＳ１，Ｓ２の速度比を表す。シングルピニオン型の変速用第１遊星歯車機構５３については、キャリヤＣ３の縦線とリングギヤＲ３の縦線との間隔ｂを変速用第１遊星歯車機構５３のギヤ比λ３とみなし、サンギヤＳ３の縦線をキャリヤＣ３の縦線からリングギヤＲ３の縦線の反対側に間隔ｂ／λ３だけ離して配置する。ダブルピニオン型の変速用第２遊星歯車機構５４については、キャリヤＣ４の縦線とリングギヤＲ４の縦線との間隔ｂを変速用第２遊星歯車機構５４のギヤ比λ４とみなし、サンギヤＳ４の縦線をキャリヤＣ４の縦線からリングギヤＲ４の縦線と同じ側に間隔ｂ／λ４だけ離して配置する。速度線図には、第１、第２回転制御ブレーキＢ−１，Ｂ−２、第１乃至第３制御クラッチＣ−１〜Ｃ−３、第1、第２制御ブレーキＢ−３，Ｂ−４が選択的に作動された点にＢ−１〜Ｂ−４、Ｃ−１〜Ｃ−３が記入されている。
【００４５】
このように作成された変速用複式遊星歯車装置１７の速度線図において、４本の各縦線に対応する要素を縦線の並び順に第１、第２、第３、第４要素とする。第１実施形態の場合、第１要素としての第１サンギヤＳ３は第３制御クラッチＣ−３及び第１制御ブレーキＢ−３に連結され、第２要素としてのキャリヤＣ３，Ｃ４は第２制御クラッチＣ−２及び第２制御ブレーキＢ−４に連結され、第３要素としてのリングギヤＲ３，Ｒ４は出力軸１８に連結され、第４要素としての第２サンギヤＳ４は第１制御クラッチＣ−１に連結されている。
【００４６】
以下、各変速段の作動について説明する。前進第１変速段の場合、回転状態切替手段５０を構成する第２回転制御ブレーキＢ−２の作動により大径サンギヤＳ１が回転規制されて減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ１，Ｃ２が第２減速回転状態に切り替えられ、第１制御クラッチＣ−１が作動されてキャリヤＣ１，Ｃ２と第２サンギヤＳ４が接続され、ワンウエイクラッチＦ−１が作動してキャリヤＣ３，Ｃ４の逆転が規制されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ１，Ｒ２、回転を規制されて反力を支持する大径サンギヤＳ１、キャリヤＣ１，Ｃ２により入力軸１５の回転より回転数の小さい第２減速回転に減速され、第１制御クラッチＣ−１、第２サンギヤＳ４、ワンウエイクラッチＦ−１で逆転を規制されて反力を支持するキャリヤＣ３，Ｃ４を介してリングギヤＲ３，Ｒ４に伝達され、出力軸１８を第１変速段のギヤ比４．７４１で正転駆動する。なお、第２制御ブレーキＢ−４を作動してキャリヤＣ３，Ｃ４の回転を規制してもよい。
【００４７】
前進第２変速段の場合、回転状態切替手段５０を構成する第１回転制御ブレーキＢ−１により小径サンギヤＳ２が回転規制されてキャリヤＣ１，Ｃ２が第１減速回転状態に切り替えられ、第１制御クラッチＣ−１が作動されてキャリヤＣ１，Ｃ２と第２サンギヤＳ４が接続され、ワンウエイクラッチＦ−１が作動してキャリヤＣ３，Ｃ４の逆転が規制されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ１，Ｒ２、回転を規制されて反力を支持する小径サンギヤＳ２、キャリヤＣ１，Ｃ２により回転数が入力軸１５の回転より小さく第２減速回転より大きい第１減速回転に減速され、第１制御クラッチＣ−１、第２サンギヤＳ４、ワンウエイクラッチＦ−１で逆転を規制されて反力を支持するキャリヤＣ３，Ｃ４を介してリングギヤＲ３，Ｒ４に伝達され、出力軸１８を第２変速段のギヤ比３．６３０で正転駆動する。
【００４８】
前進第３変速段の場合、第２回転制御ブレーキＢ−２の作動により大径サンギヤＳ１が回転規制されてキャリヤＣ１，Ｃ２が第２減速回転状態に切り替えられ、第１制御クラッチＣ−１が作動されてキャリヤＣ１，Ｃ２と第２サンギヤＳ４が接続され、第１制御ブレーキＢ−３が作動されて第１サンギヤＳ３が回転規制されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ１，Ｒ２、回転を規制されて反力を支持する大径サンギヤＳ１、キャリヤＣ１，Ｃ２により第２減速回転に減速され、第１制御クラッチＣ−１、第２サンギヤＳ４、回転を規制されて反力を支持する第１サンギヤＳ３、キャリヤＣ３，Ｃ４を介してリングギヤＲ３，Ｒ４に伝達され、出力軸１８を第３変速段のギヤ比２．７０９で正転駆動する。
【００４９】
前進第４変速段の場合、第１回転制御ブレーキＢ−１により小径サンギヤＳ２が回転規制されてキャリヤＣ１，Ｃ２が第１減速回転状態に切り替えられ、第１制御クラッチＣ−１が作動されてキャリヤＣ１，Ｃ２と第２サンギヤＳ４が接続され、第１制御ブレーキＢ−３が作動されて第１サンギヤＳ３が回転規制されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ１，Ｒ２、回転を規制されて反力を支持する小径サンギヤＳ２、キャリヤＣ１，Ｃ２により第１減速回転に減速され、第１制御クラッチＣ−１、第２サンギヤＳ４、回転を規制されて反力を支持する第１サンギヤＳ３、キャリヤＣ３，Ｃ４を介してリングギヤＲ３，Ｒ４に伝達され、出力軸１８を第４変速段のギヤ比２．０７４で正転駆動する。
【００５０】
前進第５変速段の場合、第２回転制御ブレーキＢ−２の作動により大径サンギヤＳ１が回転規制されてキャリヤＣ１，Ｃ２が第２減速回転状態に切り替えられ、第１、第３制御クラッチＣ−１が作動されてキャリヤＣ１，Ｃ２と第２、第１サンギヤＳ４，Ｓ３が接続されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ１，Ｒ２、回転を規制されて反力を支持する大径サンギヤＳ１、キャリヤＣ１，Ｃ２により第２減速回転に減速され、第１及び第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３を経て第２及び第１サンギヤＳ４，Ｓ３に伝達され、キャリヤＣ３，Ｃ４を介してリングギヤＲ３，Ｒ４を第１及び第２サンギヤＳ３，Ｓ４の回転に応じて回転し、出力軸１８を第５変速段のギヤ比１．７７８で正転駆動する。
【００５１】
前進第６変速段の場合、第１回転制御ブレーキＢ−１の作動により小径サンギヤＳ２が回転規制されてキャリヤＣ１，Ｃ２が第１減速回転状態に切り替えられ、第１、第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３が作動されてキャリヤＣ１，Ｃ２と第２、第１サンギヤＳ４，Ｓ３が接続されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ１，Ｒ２、回転を規制されて反力を支持する小径サンギヤＳ２、キャリヤＣ１，Ｃ２により第１減速回転に減速され、第１及び第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３を経て第２及び第１サンギヤＳ４，Ｓ３に伝達され、キャリヤＣ３，Ｃ４を介してリングギヤＲ３，Ｒ４を第１及び第２サンギヤＳ３，Ｓ４の回転に応じて回転し、出力軸１８を第６変速段のギヤ比１．３６１で正転駆動する。
【００５２】
前進第７変速段の場合、第２回転制御ブレーキＢ−２の作動により大径サンギヤＳ１が回転規制されてキャリヤＣ１，Ｃ２が第２減速回転状態に切り替えられ、第１及び第２制御クラッチＣ−１，Ｃ−２が作動されてキャリヤＣ１，Ｃ２と第２サンギヤＳ４、入力軸１５とキャリヤＣ３，Ｃ４とが接続されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ１，Ｒ２、回転を規制されて反力を支持する大径サンギヤＳ１、キャリヤＣ１，Ｃ２により第２減速回転に減速され、第１制御クラッチＣ−１を介して第２サンギヤＳ４に伝達されるとともに、第２制御クラッチＣ−２を介してキャリヤＣ３，Ｃ４に直接伝達され、リングギヤＲ３，Ｒ４を第２サンギヤＳ４とキャリヤＣ３，Ｃ４との回転差に応じて回転し、出力軸１８を第７変速段のギヤ比１．１９６で正転駆動する。
【００５３】
前進第８変速段の場合、第１回転制御ブレーキＢ−１の作動により小径サンギヤＳ２が回転規制されてキャリヤＣ１，Ｃ２が第１減速回転状態に切り替えられ、第１及び第２制御クラッチＣ−１，Ｃ−２が作動されてキャリヤＣ１，Ｃ２と第２サンギヤＳ４、入力軸１５とキャリヤＣ３，Ｃ４とが接続されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ１，Ｒ２、回転を規制されて反力を支持する小径サンギヤＳ２、キャリヤＣ１，Ｃ２により第１減速回転に減速され、第１制御クラッチＣ−１を介して第２サンギヤＳ４に伝達されるとともに、第２制御クラッチＣ−２を介してキャリヤＣ３，Ｃ４に直接伝達され、リングギヤＲ３，Ｒ４を第２サンギヤＳ４とキャリヤＣ３，Ｃ４との回転差に応じて回転し、出力軸１８を第８変速段のギヤ比１．１００で正転駆動する。
【００５４】
前進第９変速段の場合、第１、第２及び第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３が接続状態となり、第１及び第２サンギヤＳ３，Ｓ４が減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ１，Ｃ２を介して接続され、回転状態切替手段５０としての第１、第２回転制御ブレーキＢ−１，Ｂ−２が不作動となり、キャリヤＣ１，Ｃ２が自由回転状態になるので、入力軸１５に入力された回転は、第２制御クラッチＣ−２により変速用複式遊星歯車装置１０のキャリヤＣ３，Ｃ４に直接伝達され、一体化された第１、第２サンギヤＳ３，Ｓ４を介してリングギヤＲ３，Ｒ４を回転し、出力軸１８を第９変速段のギヤ比１．０００で正転駆動する。
【００５５】
前進第１０変速段の場合、第１回転制御ブレーキＢ−１の作動により小径サンギヤＳ２が回転規制されてキャリヤＣ１，Ｃ２が第１減速回転状態に切り替えられ、第３及び第２制御クラッチＣ−３，Ｃ−２が作動されてキャリヤＣ１，Ｃ２と第１サンギヤＳ３、入力軸１５とキャリヤＣ３，Ｃ４とが接続されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ１，Ｒ２、回転を規制されて反力を支持する小径サンギヤＳ２、キャリヤＣ１，Ｃ２により第１減速回転に減速され、第３制御クラッチＣ−３を介して第１サンギヤＳ３に伝達されるとともに、第２制御クラッチＣ−２を介してキャリヤＣ３，Ｃ４に直接伝達され、リングギヤＲ３，Ｒ４を第１サンギヤＳ３とキャリヤＣ３，Ｃ４との回転差に応じて回転し、出力軸１８を第１０変速段のギヤ比０．８９２で正転駆動する。
【００５６】
前進第１１変速段の場合、第２回転制御ブレーキＢ−２の作動により大径サンギヤＳ１が回転規制されてキャリヤＣ１，Ｃ２が第２減速回転状態に切り替えられ、第３及び第２制御クラッチＣ−３，Ｃ−２が作動されてキャリヤＣ１，Ｃ２と第１サンギヤＳ３、入力軸１５とキャリヤＣ３，Ｃ４とが接続されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ１，Ｒ２、回転を規制されて反力を支持する大径サンギヤＳ１、キャリヤＣ１，Ｃ２により第２減速回転に減速され、第３制御クラッチＣ−３を介して第１サンギヤＳ３に伝達されるとともに、第２制御クラッチＣ−２を介してキャリヤＣ３，Ｃ４に直接伝達され、リングギヤＲ３，Ｒ４を第１サンギヤＳ３とキャリヤＣ３，Ｃ４との回転差に応じて回転し、出力軸１８を第１１変速段のギヤ比０．８３３で正転駆動する。
【００５７】
前進第１２変速段の場合、第２制御クラッチＣ−２が作動されて入力軸１５とキャリヤＣ３，Ｃ４とが接続され、第１制御ブレーキＢ−３が作動して第１サンギヤＳ３の回転を規制するので、入力軸１５に入力された回転は、第２制御クラッチＣ−２を介してキャリヤＣ３，Ｃ４に伝達され、回転を規制された第１サンギヤＳ３に反力を支持されてリングギヤＲ３，Ｒ４を回転し、出力軸１８を第１２変速段のギヤ比０．６８６で正転駆動する。
【００５８】
後退第１変速段の場合、第２回転制御ブレーキＢ−２の作動により大径サンギヤＳ１が回転規制されてキャリヤＣ１，Ｃ２が第１減速回転状態に切り替えられ、第３制御クラッチＣ−３が作動されてキャリヤＣ１，Ｃ２と第１サンギヤＳ３とが接続され、第２制御ブレーキＢ−４が作動されてキャリヤＣ１，Ｃ２が回転規制されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ１，Ｒ２、回転を規制されて反力を支持する大径サンギヤＳ１、キャリヤＣ１，Ｃ２により第２減速回転に減速され、第３制御クラッチＣ−３を介して第１サンギヤＳ３に伝達され、回転を規制されたキャリヤＣ３，Ｃ４に反力を支持されてリングギヤＲ３，Ｒ４を逆転し、出力軸１８を後退第１変速段のギヤ比３．８７９で逆転駆動する。
【００５９】
後退第２変速段の場合、第１回転制御ブレーキＢ−１の作動により小径サンギヤＳ２が回転規制されてキャリヤＣ１，Ｃ２が第１減速回転状態に切り替えられ、第３制御クラッチＣ−３が作動されてキャリヤＣ１，Ｃ２と第１サンギヤＳ３とが接続され、第２制御ブレーキＢ−４が作動されてキャリヤＣ１，Ｃ２が回転規制されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ１，Ｒ２、回転を規制されて反力を支持する小径サンギヤＳ２、キャリヤＣ１，Ｃ２により第１減速回転に減速され、第３制御クラッチＣ−３を介して第１サンギヤＳ３に伝達され、回転を規制されたキャリヤＣ３，Ｃ４に反力を支持されてリングギヤＲ３，Ｒ４を逆転し、出力軸１８を後退第２変速段のギヤ比２．９７０で逆転駆動する。
【００６０】
入力軸１５に連結された減速用複式遊星歯車装置１６のリングギヤＲ１，Ｒ２の回転数を１とした場合の各変速段における大径、小径、第１、第２サンギヤＳ１〜Ｓ４、キャリヤＣ１，Ｃ２およびＣ３，Ｃ４、並びにリングギヤＲ１，Ｒ２及びＲ３，Ｒ４の回転比を示す図３の速度線図から明らかなように、各変速段における共通のリングギヤＲ３，Ｒ４の回転比すなわちギヤ比は、適当な間隔をもって配列し、本発明に係る自動変速機によれば適切に離間した前進１２段、後退２段のギヤ比を得ることができる。さらに、いずれの変速段においてもサンギヤ、キャリヤ及びリングギヤのいずれか一つが極めて高速回転するようなことがない。
【００６１】
次に、第２の実施形態について、図４に基づいて説明する。第２の実施形態は、変速用複式遊星歯車装置１７、第１乃至第３クラッチＣ−１〜Ｃ−３、第１、第２制御ブレーキＢ−３，Ｂ−４及びワンウエイクラッチＦ−１等については、第１の実施形態と同じであるので、図面に同一符号を付けて説明を省略し、第１実施形態と異なる減速用複式遊星歯車装置６０のみについて説明する。
【００６２】
減速用複式遊星歯車装置６０は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構６５及びシングルピニオン型の遊星歯車機構６６のサンギヤＳ１，Ｓ２及びキャリヤＣ１，Ｃ２を連結、共通化して構成されている。即ち、共通軸線１３上に回転可能に支承された共通のサンギヤＳ１，Ｓ２、サンギヤＳ１，Ｓ２と噛合するロングピニオン６２、このロングピニオン６２及びロングピニオン６２と噛合する中間ピニオン６３を回転可能に支承し共通軸線１３上に回転可能に支承された共通のキャリヤＣ１，Ｃ２、ロングピニオン６２及び中間ピニオン６３と夫々噛合し共通軸線１３上に回転可能に支承されたリングギヤＲ２，Ｒ１から構成されている。入力軸１５は前段のリングギヤＲ２に連結されている。
【００６３】
共通のサンギヤＳ１，Ｓ２及び後段のリングギヤＲ１をトランスミッションケース１２に夫々接続して選択的に回転を規制する第１、第２回転制御ブレーキＢ−１，Ｂ−２がサンギヤＳ１，Ｓ２及びリングギヤＲ１に夫々連結されている。これにより減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ１，Ｃ２は、第１回転制御ブレーキＢ−１によりサンギヤＳ１，Ｓ２の回転が規制されて入力軸１５の回転より小さい第１減速回転で回転される第１減速回転状態、第２回転制御ブレーキＢ−２によりリングギヤＲ１の回転が規制されて第１減速回転より回転数が小さい第２減速回転で回転される第２減速回転状態、第１、第２回転制御ブレーキＢ−１，Ｂ−２が不作動で回転を拘束されない自由回転状態との間で切り替えられる。
【００６４】
減速用複式遊星歯車装置６０は、入力軸１５に連結され、入力軸１５の回転より回転数が小さい第１及び第２減速回転を生成する歯車減速装置４９を構成し、第１、第２回転制御ブレーキＢ−１，Ｂ−２は、減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ１，Ｃ２を減速回転状態又は自由回転状態に切り替える回転状態切替手段５０を構成する。
【００６５】
第２実施形態においても、入力軸１５の回転及び減速用遊星歯車装置６０のキャリヤＣ１，Ｃ２に生成された第１、第２減速回転を第１乃至第３制御クラッチＣ−１〜Ｃ−３により変速用複式遊星歯車装置１７の第２、第１サンギヤＳ４，Ｓ３及び共通のキャリヤＣ３，Ｃ４に伝達するとともに、第１サンギヤＳ３及びキャリヤＣ３，Ｃ４の回転を第１、第２制御ブレーキＢ−３，Ｂ−４により選択的に規制することにより入力軸１５の回転を前進１２段、後退２段に変速することは、第１の実施形態の場合と同様であるので、詳細な説明は省略する。各変速段における各制御クラッチ、制御ブレーキの作動状態を図５に示す。第２の実施形態においては、第２変速段と第３変速段との間、第４変速段と第５変速段との間で制御ブレーキ及び制御クラッチの作動状態が第１の実施形態の場合と逆になっている。
【００６６】
また図５には、減速用複式遊星歯車装置６０のサンギヤＳ１、ロングピニオン６２、中間ピニオン６３、キャリヤＣ１及びリングギヤＲ１からなる減速用第１遊星歯車機構６５のギヤ比λ１が０．２７３、サンギヤＳ２、ロングピニオン６２、キャリヤＣ２及びリングギヤＲ２からなる減速用第２遊星歯車機構６６のギヤ比λ２が０．３９１、変速用複式遊星歯車装置１７の第１サンギヤＳ３、ロングピニオン３４、キャリヤＣ３及びリングギヤＲ３からなる変速用第１遊星歯車機構５３のギヤ比λ３が０．５５６、第２サンギヤＳ４、中間ピニオン３３、ロングピニオン３４、キャリヤＣ４及びリングギヤＲ４からなる変速用第２遊星歯車機構５４のギヤ比λ４が０．４１７である場合における各変速段におけるギヤ比（入力軸１５の回転数／出力軸１８の回転数）がギヤ比欄に示されている。
【００６７】
第２実施形態の速度線図は図６に示すようになる。第２実施形態においても、第１要素としての第１サンギヤＳ３は第３制御クラッチＣ−３及び第１制御ブレーキＢ−３に連結され、第２要素としてのキャリヤＣ３，Ｃ４は第２制御クラッチＣ−２及び第２制御ブレーキＢ−４に連結され、第３要素としてのリングギヤＲ３，Ｒ４は出力軸１８に連結され、第４要素としての第２サンギヤＳ４は第１制御クラッチＣ−１に連結されている。
【００６８】
次に、歯車減速装置に単式の遊星歯車装置を使用した実施形態について説明する。第３の実施形態は、変速用複式遊星歯車装置１７、第１乃至第３クラッチＣ−１〜Ｃ−３、第１、第２制御ブレーキＢ−３，Ｂ−４及びワンウエイクラッチＦ−１等については、第１の実施形態と同じであるので、図７に同一符号を付けて説明を省略し、第１実施形態と異なる減速用遊星歯車装置７０及び減速用遊星歯車装置７０と変速用複式遊星歯車装置１７との接続関係について説明する。
【００６９】
減速用遊星歯車装置７０は、共通軸線１３上に回転可能に支承されたサンギヤＳ２、サンギヤＳ２と噛合するピニオン７１、このピニオン７１を回転可能に支承し共通軸線１３上に回転可能に支承されたキャリヤＣ２、ピニオン７１と噛合し共通軸線１３上に回転可能に支承されたリングギヤＲ２から構成されている。入力軸１５はリングギヤＲ２に連結されている。回転制御クラッチＣ-４がキャリヤＣ２をリングギヤＲ２に選択的に接続し、回転制御ブレーキＢ−２がサンギヤＳ２の回転を選択的に規制するようになっている。これにより減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ２は、回転制御クラッチＣ−４によりリングギヤＲ２に接続されて入力軸１５と同一回転数の入力回転で回転される入力回転状態、回転制御ブレーキＢ−２によりサンギヤＳ２の回転が規制されて入力軸１５の回転より回転数が小さい減速回転で回転される減速回転状態、回転制御クラッチＣ−４、回転制御ブレーキＢ−２が不作動で回転を拘束されない自由回転状態との間で切り替えられる。
【００７０】
減速用遊星歯車装置７０は、入力軸１５に連結され、入力軸１５の回転と回転数が等しい入力回転及び入力軸１５の回転より回転数が小さい減速回転を生成する歯車減速装置４９を構成し、回転制御クラッチＣ−４及び回転制御ブレーキＢ−２は、減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ２を減速回転状態又は自由回転状態に切り替える回転状態切替手段５０を構成する。
【００７１】
以上のように構成された第３実施形態では、第１乃至第３制御クラッチＣ−１〜Ｃ−３及び回転制御クラッチＣ−４を選択的に係脱し、第1、第２制御ブレーキＢ−３，Ｂ−４及び回転制御ブレーキＢ−２を選択的に作動して遊星歯車装置の要素部材の回転を規制することにより、前進９段、後退２段のギヤ比を成立することができる。
【００７２】
各変速段における各制御クラッチ、制御ブレーキの作動状態を図８に示す。図８には、減速用遊星歯車装置７０のギヤ比λ２が０．４１７、変速用複式遊星歯車装置１７の第１サンギヤＳ３、ロングピニオン３４、キャリヤＣ３及びリングギヤＲ３からなる変速用第１遊星歯車機構５３のギヤ比λ３が０．４５８、第２サンギヤＳ４、中間ピニオン３３、ロングピニオン３４、キャリヤＣ４及びリングギヤＲ４からなる変速用第２遊星歯車機構５４のギヤ比λ４が０．３７５である場合における各変速段におけるギヤ比（入力軸１５の回転数／出力軸１８の回転数）がギヤ比欄に示されている。
【００７３】
第３実施形態の速度線図は図９に示すようになる。第３実施形態においても、第１要素としての第１サンギヤＳ３は第３制御クラッチＣ−３及び第１制御ブレーキＢ−３に連結され、第２要素としてのキャリヤＣ３，Ｃ４は第２制御クラッチＣ−２及び第２制御ブレーキＢ−４に連結され、第３要素としてのリングギヤＲ３，Ｒ４は出力軸１８に連結され、第４要素としての第２サンギヤＳ４は第１制御クラッチＣ−１に連結されている。
【００７４】
以下、各変速段の作動について説明する。前進第１変速段の場合、回転状態切替手段５０を構成する回転制御ブレーキＢ−２の作動によりサンギヤＳ２が回転規制されて減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ２が減速回転状態に切り替えられ、第１制御クラッチＣ−１が作動されてキャリヤＣ２と第２サンギヤＳ４が接続され、ワンウエイクラッチＦ−１が作動してキャリヤＣ３，Ｃ４の逆転が規制されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ２、回転を規制されて反力を支持するサンギヤＳ２、キャリヤＣ２により減速回転に減速され、第１制御クラッチＣ−１、第２サンギヤＳ４、ワンウエイクラッチＦ−１で逆転を規制されて反力を支持するキャリヤＣ３，Ｃ４を介してリングギヤＲ３，Ｒ４に伝達され、出力軸１８を第１変速段のギヤ比３．７７８で正転駆動する。なお、第２制御ブレーキＢ−４を作動してキャリヤＣ３，Ｃ４の回転を規制してもよい。
【００７５】
前進第２変速段の場合、回転状態切替手段５０を構成する回転制御クラッチＣ−４の作動によりキャリヤＣ２がリングギヤＲ２に接続されて入力軸１５と一体的に回転する入力回転状態に切り替えられ、第１制御クラッチＣ−１が作動されてキャリヤＣ２と第２サンギヤＳ４が接続され、ワンウエイクラッチＦ−１が作動してキャリヤＣ３，Ｃ４の逆転が規制されるので、入力軸１５に入力された回転は、回転制御クラッチＣ−４によりキャリヤＣ２に入力回転として直接伝達され、第１制御クラッチＣ−１、第２サンギヤＳ４、ワンウエイクラッチＦ−１で逆転を規制されて反力を支持するキャリヤＣ３，Ｃ４を介してリングギヤＲ３，Ｒ４に伝達され、出力軸１８を第２変速段のギヤ比２．６６７で正転駆動する。
【００７６】
前進第３変速段の場合、回転制御ブレーキＢ−２の作動によりサンギヤＳ２が回転規制されてキャリヤＣ２が減速回転状態に切り替えられ、第１制御クラッチＣ−１が作動されてキャリヤＣ２と第２サンギヤＳ４が接続され、第１制御ブレーキＢ−３が作動されて第１サンギヤＳ３が回転規制されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ２、回転を規制されて反力を支持するサンギヤＳ２、キャリヤＣ２により減速回転に減速され、第１制御クラッチＣ−１、第２サンギヤＳ４、回転を規制されて反力を支持する第１サンギヤＳ３、キャリヤＣ３，Ｃ４を介してリングギヤＲ３，Ｒ４に伝達され、出力軸１８を第３変速段のギヤ比２．１５９で正転駆動する。
【００７７】
前進第４変速段の場合、回転制御クラッチＣ−４の作動によりキャリヤＣ２がリングギヤＲ２に接続されて入力軸１５と一体的に回転する入力回転状態に切り替えられ、第１制御クラッチＣ−１が作動されてキャリヤＣ２と第２サンギヤＳ４が接続され、第１制御ブレーキＢ−３が作動されて第１サンギヤＳ３の回転が規制されるので、入力軸１５に入力された回転は、入力回転としてキャリヤＣ２に直接伝達され、第１制御クラッチＣ−１、第２サンギヤＳ４、回転を規制されて反力を支持する第１サンギヤＳ３、キャリヤＣ３，Ｃ４を介してリングギヤＲ３，Ｒ４に伝達され、出力軸１８を第４変速段のギヤ比１．５２４で正転駆動する。
【００７８】
前進第５変速段の場合、回転制御ブレーキＢ−２の作動によりサンギヤＳ２が回転規制されてキャリヤＣ２が減速回転状態に切り替えられ、第１、第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３が作動されてキャリヤＣ２と第２、第１サンギヤＳ４，Ｓ３が接続されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ２、回転を規制されて反力を支持するサンギヤＳ２、キャリヤＣ２により減速回転に減速され、第１及び第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３を経て第２及び第１サンギヤＳ４，Ｓ３に伝達され、キャリヤＣ３，Ｃ４を介してリングギヤＲ３，Ｒ４を第１及び第２サンギヤＳ３，Ｓ４の回転に応じて回転し、出力軸１８を第５変速段のギヤ比１．４１７で正転駆動する。
【００７９】
前進第６変速段の場合、回転制御ブレーキＢ−２の作動によりサンギヤＳ２が回転規制されてキャリヤＣ２が減速回転状態に切り替えられ、第１、第２制御クラッチＣ−１，Ｃ−２が作動されてキャリヤＣ２と第２サンギヤＳ４、入力軸１５とキャリヤＣ３，Ｃ４とが接続されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ２、回転を規制されて反力を支持するサンギヤＳ２、キャリヤＣ２により減速回転に減速され、第１制御クラッチＣ−１を介して第２サンギヤＳ４に伝達されるとともに、第２制御クラッチＣ−２を介してキャリヤＣ３，Ｃ４に直接伝達され、リングギヤＲ３，Ｒ４を第２サンギヤＳ４とキャリヤＣ３，Ｃ４の回転差に応じて回転し、出力軸１８を第６変速段のギヤ比１．１２４で正転駆動する。
【００８０】
前進第７変速段の場合、第１、第２及び第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３が接続状態となり、第１及び第２サンギヤＳ３，Ｓ４が減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ２を介して接続され、回転状態切替手段５０としての回転制御クラッチＣ−４及び回転制御ブレーキＢ−２が不作動となり、キャリヤＣ２が自由回転状態になるので、入力軸１５に入力された回転は、第２制御クラッチＣ−２により変速用複式遊星歯車装置１０のキャリヤＣ３，Ｃ４に直接伝達され、一体化された第１、第２サンギヤＳ３，Ｓ４を介してリングギヤＲ３，Ｒ４を回転し、出力軸１８を第９変速段のギヤ比１．０００で正転駆動する。
【００８１】
前進第８変速段の場合、回転制御ブレーキＢ−２の作動によりサンギヤＳ２が回転規制されてキャリヤＣ２が減速回転状態に切り替えられ、第３、第２制御クラッチＣ−３，Ｃ−２が作動されてキャリヤＣ２と第１サンギヤＳ３、入力軸１５とキャリヤＣ３，Ｃ４とが接続されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ２、回転を規制されて反力を支持するサンギヤＳ２、キャリヤＣ２により減速回転に減速され、第３制御クラッチＣ−３を介して第１サンギヤＳ３に伝達されるとともに、第２制御クラッチＣ−２を介してキャリヤＣ３，Ｃ４に直接伝達され、リングギヤＲ３，Ｒ４を第１サンギヤＳ３とキャリヤＣ３，Ｃ４の回転差に応じて回転し、出力軸１８を第８変速段のギヤ比０．８８１で正転駆動する。
【００８２】
前進第９変速段の場合、第２制御クラッチＣ−２が作動されて入力軸１５とキャリヤＣ３，Ｃ４とが接続され、第１制御ブレーキＢ−３が作動されて第１サンギヤＳ３が回転規制されるので、入力軸１５に入力された回転は、第２制御クラッチＣ−２を介してキャリヤＣ３，Ｃ４に伝達され、回転を規制された第１サンギヤＳ３に反力を支持されてリングギヤＲ３，Ｒ４を回転し、出力軸１８を第９変速段のギヤ比０．６８６で正転駆動する。
【００８３】
後退第１変速段の場合、回転制御ブレーキＢ−２の作動によりサンギヤＳ２が回転規制されてキャリヤＣ２が減速回転状態に切り替えられ、第３制御クラッチＣ−３が作動されてキャリヤＣ２と第１サンギヤＳ３とが接続され、第２制御ブレーキＢ−４が作動されてキャリヤＣ３，Ｃ４が回転規制されるので、入力軸１５に入力された回転は、リングギヤＲ２、回転を規制されて反力を支持するサンギヤＳ２、キャリヤＣ２により減速回転に減速され、第３制御クラッチＣ−３を介して第１サンギヤＳ３に伝達され、回転を規制されたキャリヤＣ３，Ｃ４に反力を支持されてリングギヤＲ３，Ｒ４を逆転し、出力軸１８を後退第１変速段のギヤ比３．０９１で逆転駆動する。
【００８４】
後退第２変速段の場合、回転制御クラッチＣ−４の作動によりキャリヤＣ２がリングギヤＲ２に接続されて入力軸１５と一体的に回転する入力回転状態に切り替えられ、第３制御クラッチＣ−３が作動されてキャリヤＣ２と第１サンギヤＳ３とが接続され、第２制御ブレーキＢ−４が作動されてキャリヤＣ３，Ｃ４が回転規制されるので、入力軸１５に入力された回転は、キャリヤＣ２に直接伝達され、第３制御クラッチＣ−３により第１サンギヤＳ３に伝達され、回転を規制されたキャリヤＣ３，Ｃ４に反力を支持されてリングギヤＲ３，Ｒ４を逆転し、出力軸１８を後退第２変速段のギヤ比２．１８２で逆転駆動する。
【００８５】
第３実施形態では、減速用遊星歯車装置７０のサンギヤＳ２の回転を回転制御ブレーキＢ−２で規制してキャリヤＣ２に入力軸１５の回転より回転数の小さい減速回転を生成し、キャリヤＣ２をリングギヤＲ２に回転制御クラッチＣ−４により接続してキャリヤＣ２に入力軸１５と同一回転数の入力回転を生成しているが、減速回転は同様にサンギヤＳ２の回転を規制して生成し、入力回転は、図１０、図１１に示すように、キャリヤＣ２とサンギヤＳ２との間、又はリングギヤＲ２とサンギヤＳ２との間を回転制御クラッチＣ−４で係脱可能に接続して生成するようにしてもよい。この場合、変速用複式遊星歯車装置１７の速度線図及び各変速段における制御ブレーキ及び制御クラッチの作動状態は第３実施形態の場合と同一である。
【００８６】
サンギヤの回転を規制した単式の遊星歯車装置を減速用遊星歯車装置に使用した第４、第５実施形態を図１２、図１３に基づいて説明する。図１２において、減速用遊星歯車装置７２は、回転を規制されたサンギヤＳ２、サンギヤＳ２と噛合するピニオン７３を支承するキャリヤＣ２及びピニオン７３と噛合するリングギヤＲ２から構成されている。入力軸１５はリングギヤＲ２に連結されている。従って、キャリヤＣ２には入力軸１５の回転より回転数の小さい第２回転が生成され、リングギヤＲ２には入力軸１５の回転と同一回転数の第１回転が生成される。
【００８７】
７４は共通軸線１３上に回転可能に設けられた連結部材で、この連結部材７４は、第１、第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３により第２、第１サンギヤＳ４，Ｓ３に係脱可能に接続され、第１、第２回転制御クラッチＣ−４，Ｃ−５によりリングギヤＲ２及びキャリヤＣ２に係脱可能に接続されるようになっている。これにより減速回転出力部材５５としての連結部材７４は、第１回転制御クラッチＣ−４によりリングギヤＲ２に接続されて入力軸１５と同一回転数の入力回転で回転される入力回転状態、第２回転制御クラッチＣ−５によりキャリヤＣ２に接続されて入力軸１５の回転より回転数が小さい減速回転で回転される減速回転状態、第１、第２回転制御クラッチＣ−４，Ｃ−５が不作動で回転を拘束されない自由回転状態との間で切り替えられる。
【００８８】
減速用遊星歯車装置７２及び連結部材７４は、入力軸１５に連結され、入力軸１５の回転と回転数が等しい入力回転及び入力軸１５の回転より回転数が小さい減速回転を生成する歯車減速装置４９を構成し、第１、第２回転制御クラッチＣ−４，Ｃ−５は、減速回転出力部材５５としての連結部材７４を減速回転状態又は自由回転状態に切り替える回転状態切替手段５０を構成する。
【００８９】
また、各変速段における制御ブレーキ及び制御クラッチの作動状態は、第２回転制御ブレーキＢ−２に替えて第２回転制御クラッチＣ−５を作動させれば第３実施形態の場合と同一である。変速用複式遊星歯車装置１７の速度線図は第３実施形態の場合と同一である。
【００９０】
図１３において、減速用遊星歯車装置７２は、回転を規制されたサンギヤＳ２、サンギヤＳ２と噛合するピニオン７３を支承するキャリヤＣ２及びピニオン７３と噛合するリングギヤＲ２から構成されている。キャリヤＣ２と第２及び第１サンギヤＳ４，Ｓ３との間に第１及び第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３が設けられ、入力軸１５とキャリヤＣ２との間に第１回転制御クラッチＣ−４、入力軸１５とリングギヤＲ２との間に第２回転制御クラッチＣ−５が設けられている。これにより減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ２は、キャリヤＣ２が第１回転制御クラッチＣ−４により入力軸１５に接続されて入力軸１５と同一回転数の入力回転で回転される入力回転状態、入力軸１５が第２回転制御クラッチＣ−５によりリングギヤＲ２に接続されて入力軸１５の回転より回転数が小さい減速回転で回転される減速回転状態、第１、第２回転制御クラッチＣ−４，Ｃ−５が不作動で回転を拘束されない自由回転状態との間で切り替えられる。
【００９１】
減速用遊星歯車装置７２は、入力軸１５に連結され、入力軸１５の回転と回転数が等しい第１回転及び入力軸１５の回転より回転数が小さい減速回転を生成する歯車減速装置４９を構成し、第１、第２回転制御クラッチＣ−４，Ｃ−５は、減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ２を減速回転状態又は自由回転状態に切り替える回転状態切替手段５０を構成する。この場合、各変速段における制御ブレーキ及び制御クラッチの作動状態は、第２回転制御ブレーキＢ−２に替えて第２回転制御クラッチＣ−５を作動させれば第３実施形態の場合と同一である。変速用複式遊星歯車装置１７の速度線図は第３実施形態の場合と同一である。
【００９２】
次に、歯車減速装置に単式の遊星歯車装置を使用した他の実施形態について説明する。第６実施形態は、第３実施形態から回転制御クラッチＣ−４を取り除いた構成であるので、図１４に第３実施形態に対応する部品に同一符号を付けて構成の詳細説明を省略する。この場合、減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ２は、回転制御ブレーキＢ−２によりサンギヤＳ２の回転が規制されて入力軸１５の回転より回転数が小さい減速回転で回転される減速回転状態、回転制御ブレーキＢ−２が不作動で回転を拘束されない自由回転状態との間で切り替えられる。
【００９３】
減速用遊星歯車装置７０は、入力軸１５に連結され、入力軸１５の回転より回転数が小さい減速回転を生成する歯車減速装置４９を構成し、回転制御ブレーキＢ−２は、減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ２を減速回転状態又は自由回転状態に切り替える回転状態切替手段５０を構成する。
【００９４】
図１５に示すように、各変速段における制御クラッチ、制御ブレーキの作動状態は、図８に示す第３実施形態の作動状態において、回転制御クラッチＣ−４が作動状態の変速段２ｎｄ，４ｔｈ，Ｒｅｖ２の欄を取り除いて上から順に変速段の番号を付け直したものと同じであり、各変速段における減速用遊星歯車装置７０及び変速用遊星歯車装置１７の作動も、各変速段におけるギヤ比を除いて第３実施形態の対応する変速段と同じであるので説明を省略する。各変速段におけるギヤ比については、減速用遊星歯車装置７０のギヤ比λ２が０．５５６、変速用複式遊星歯車装置１７の第１サンギヤＳ３、ロングピニオン３４、キャリヤＣ３及びリングギヤＲ３からなる変速用第１遊星歯車機構５３のギヤ比λ３が０．４５８、第２サンギヤＳ４、中間ピニオン３３、ロングピニオン３４、キャリヤＣ４及びリングギヤＲ４からなる変速用第２遊星歯車機構５４のギヤ比λ４が０．３７５である場合について図１５のギヤ比欄に示されている。
【００９５】
第６実施形態の速度線図は図１６に示すようになる。第６実施形態においても、第１要素としての第１サンギヤＳ３は第３制御クラッチＣ−３及び第１制御ブレーキＢ−３に連結され、第２要素としてのキャリヤＣ３，Ｃ４は第２制御クラッチＣ−２及び第２制御ブレーキＢ−４に連結され、第３要素としてのリングギヤＲ３，Ｒ４は出力軸１８に連結され、第４要素としての第２サンギヤＳ４は第１制御クラッチＣ−１に連結されている。
【００９６】
次に、サンギヤの回転を規制した単式の遊星歯車装置を減速用遊星歯車装置に使用した第７、第８実施形態を図１７、図１８に基づいて説明する。第７実施形態は、第４実施形態から第１回転制御クラッチＣ−４を取り除いた構成であるので、図１７に第７実施形態に対応する部品に同一符号を付けて構成の詳細説明を省略する。この場合、減速回転出力部材５５としての連結部材７４は、回転制御クラッチＣ−５によりキャリヤＣ２に接続されて入力軸１５の回転より回転数が小さい減速回転で回転される減速回転状態、回転制御クラッチＣ−５が不作動で回転を拘束されない自由回転状態との間で切り替えられる。
【００９７】
減速用遊星歯車装置７２及び連結部材７４は、入力軸１５に連結され、入力軸１５の回転より回転数が小さい減速回転を生成する歯車減速装置４９を構成し、回転制御クラッチＣ−５は、減速回転出力部材５５としての連結部材７４を減速回転状態又は自由回転状態に切り替える回転状態切替手段５０を構成する。 また、各変速段における制御クラッチ及び制御ブレーキの作動状態は、回転制御ブレーキＢ−２に替えて回転制御クラッチＣ−５を作動させれば第６実施形態の場合と同一である。変速用複式遊星歯車装置１７の速度線図は第６実施形態の場合と同一である。
【００９８】
第８実施形態は、第５実施形態から第１回転制御クラッチＣ−４を取り除いた構成であるので、図１８に第５実施形態に対応する部品に同一符号を付けて構成の詳細説明を省略する。この場合、減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ２は、リングギヤＲ２が回転制御クラッチＣ−５により入力軸１５に接続されて入力軸１５の回転より回転数が小さい減速回転で回転される減速回転状態、回転制御クラッチＣ−５が不作動で回転を拘束されない自由回転状態との間で切り替えられる。
【００９９】
減速用遊星歯車装置７２は、入力軸１５に連結され、入力軸１５の回転より回転数が小さい減速回転を生成する歯車減速装置４９を構成し、回転制御クラッチＣ−５は、減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ２を減速回転状態又は自由回転状態に切り替える回転状態切替手段５０を構成する。 また、各変速段における制御クラッチ及び制御ブレーキの作動状態は、回転制御ブレーキＢ−２に替えて回転制御クラッチＣ−５を作動させれば第６実施形態の場合と同一である。変速用複式遊星歯車装置１７の速度線図は第６実施形態の場合と同一である。
【０１００】
次に、歯車減速装置４９を減速用歯車列で構成した第９実施形態について説明する。第９実施形態は、変速用複式遊星歯車装置１７、第１乃至第３制御クラッチＣ−１〜Ｃ−３、第１、第２制御ブレーキＢ−３，Ｂ−４及びワンウエイクラッチＦ−１等については、第１の実施形態と同じであるので、図１９に同一符号を付けて説明を省略し、第１実施形態と異なる減速用歯車列７５及び減速用歯車列７５と変速用複式遊星歯車装置１７との接続関係について説明する。自動変速機１０のトランスミッションケース１２に回転可能に軸承された入力軸７６に流体トルクコンバータ１１のタービン４７が連結され、この入力軸７６に大径、中径及び小径歯車７７，７８，７９が固定されている。大径歯車７７と噛合する同径の第１歯車８０が変速用複式遊星歯車装置１７の軸線２１上に回転可能に支承され、中径、小径歯車７８，７９とそれぞれ噛合する第２、第３歯車８１，８２が軸線２１上に回転可能に支承されている。これにより第１歯車８０は入力軸７６の回転と同一回転数の入力回転で回転し、第２歯車８１は入力回転より回転数が小さい第１減速回転で回転し、第３歯車８２は第１回転より回転数が小さい第２減速回転で回転する。
【０１０１】
８３は軸線２１上に回転可能に設けられた連結部材で、この連結部材８３は、第１、第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３により第２、第１サンギヤＳ４，Ｓ３に係脱可能に接続され、第１、第２回転制御クラッチＣ−４，Ｃ−５により第２、第３歯車８１，８２に係脱可能に接続されるようになっている。これにより減速回転出力部材５５としての連結部材８３は、第１回転制御クラッチＣ−４により第２歯車に接続されて入力回転より回転数が小さい第１減速回転で回転される第１減速回転状態、第２回転制御クラッチＣ−５により第３歯車８２に接続されて第１減速回転より回転数が小さい第２減速回転で回転される第２減速回転状態、第１、第２回転制御クラッチＣ−４，Ｃ−５が不作動で回転を拘束されない自由回転状態との間で切り替えられる。
【０１０２】
減速用歯車列７５及び連結部材８３は、入力軸７６に連結され、入力軸７６の回転より回転数が小さい第１減速回転及び第１減速回転より回転数が小さい第２減速回転を生成する歯車減速装置４９を構成し、第１、第２回転制御クラッチＣ−４，Ｃ−５は、減速回転出力部材５５としての連結部材７４を減速回転状態又は自由回転状態に切り替える回転状態切替手段５０を構成する。また、各変速段における制御ブレーキ及び制御クラッチの作動状態は、第１、第２回転制御ブレーキＢ−１，Ｂ−２に替えて第１、第２回転制御クラッチＣ−４，Ｃ−５を作動させれば第１実施形態の場合と同一である。変速用複式遊星歯車装置１７の速度線図は第１実施形態の場合と同一である。
【０１０３】
第９実施形態では、減速用歯車列７５を大、中、小径歯車７７〜７９及びこれらに夫々噛合する第１乃至第３歯車８０〜８２で構成しているが、図２０に示すように、小径歯車７９及び第３歯車８２を取り除いてもよい。この第１０実施形態では、第１歯車８０は入力軸７６の回転と同一回転数の入力回転で回転し、第２歯車８１は入力回転より回転数が小さい減速回転で回転する。連結部材８３は、第１、第２サンギヤＳ３，Ｓ４に第３、第１制御クラッチＣ−３，Ｃ−１により係脱可能に連結され、第２歯車８１と回転制御クラッチＣ−５により係脱可能に接続される。これにより減速回転出力部材５５としての連結部材８３は、回転制御クラッチＣ−５により第２歯車８１に接続されて入力軸７６の回転より回転数が小さい減速回転で回転される減速回転状態、回転制御クラッチＣ−５が不作動で回転を拘束されない自由回転状態との間で切り替えられる。
【０１０４】
減速用歯車列７５及び連結部材８３は、入力軸７６に連結され、入力軸７６の回転と回転数が等しい入力回転、入力回転より回転数が小さい減速回転を生成する歯車減速装置４９を構成し、回転制御クラッチＣ−５は、減速回転出力部材５５としての連結部材８３を減速回転状態又は自由回転状態に切り替える回転状態切替手段５０を構成する。 また、各変速段における制御クラッチ及び制御ブレーキの作動状態は、回転制御ブレーキＢ−２に替えて回転制御クラッチＣ−５を作動させれば第６実施形態の場合と同一である。変速用複式遊星歯車装置１７の速度線図は第６実施形態の場合と同一である。
【０１０５】
次に、歯車減速装置４９に第３の実施形態と同一の単式の遊星歯車装置を使用し、変速用複式遊星歯車装置１７を上記実施形態と異なる複式遊星歯車装置で構成した他の実施形態について説明する。減速用遊星歯車装置７０は、第３実施形態のものと同一であるので、図面に同一符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
第１１実施形態の変速用複式遊星歯車装置８４は、図２１に示すように、ダブルピニオン型の遊星歯車機構９３及びシングルピニオン型の遊星歯車機構９４のキャリヤＣ３とサンギヤＳ４とを連結し、リングギヤＲ３とキャリヤＣ４とを連結して構成されている。即ち、共通軸線１３上に回転可能に支承されたサンギヤＳ３，Ｓ４、サンギヤＳ３に中間ピニオン８５を介して噛合するピニオン８６、ピニオン８６及び中間ピニオン８５を支承しサンギヤＳ４と連結されて共通軸線１３上に回転可能に支承されたキャリヤＣ３、共通軸線１３上に回転可能に支承されピニオン８６と噛合するリングギヤＲ３、サンギヤＳ４に噛合するピニオン８７、ピニオン８７を支承しリングギヤＲ３に連結されて共通軸線１３上に回転可能に支承されたキャリヤＣ４、共通軸線１３上に回転可能に支承されピニオン８７と噛合するリングギヤＲ４から構成されている。リングギヤＲ４に出力軸１８が連結されている。サンギヤＳ４と連結されたキャリヤＣ３には、サンギヤＳ４及びキャリヤＣ３をトランスミッションケース１２に選択的に接続して回転を規制する第１制御ブレーキＢ−３が連結され、リングギヤＲ３が連結されたキャリヤＣ４には、リングギヤＲ３及びキャリヤＣ４をトランスミッションケース１２に選択的に接続して回転を規制する第２制御ブレーキＢ−４が連結されている。
【０１０７】
減速用遊星歯車装置７０のキャリヤＣ２の回転を変速用複式遊星歯車装置８４のサンギヤＳ３及びキャリヤＣ３に夫々選択的に伝達する第１、第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３と、入力軸１５の回転をキャリヤＣ４に選択的に伝達する第２制御クラッチＣ−２が設けられている。そして、第３実施形態の場合と同様に、回転制御クラッチＣ-４が減速用遊星歯車装置７０のキャリヤＣ２をリングギヤＲ２に選択的に接続し、回転制御ブレーキＢ−２がサンギヤＳ２の回転を選択的に規制するので、減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ２は、回転制御クラッチＣ−４によりリングギヤＲ２に接続されて入力軸１５と同一回転数の入力回転で回転される入力回転状態、回転制御ブレーキＢ−２によりサンギヤＳ２の回転が規制されて入力軸１５の回転より回転数が小さい減速回転で回転される減速回転状態、回転制御クラッチＣ−４、回転制御ブレーキＢ−２が不作動で回転を拘束されない自由回転状態との間で切り替えられる。
【０１０８】
以上のように構成された第１１実施形態では、第１、第２制御ブレーキＢ−３，Ｂ−４、第１乃至第３制御クラッチＣ−１〜Ｃ−３、回転制御クラッチＣ−４及び回転制御ブレーキＢ−２を選択的に作動することにより、前進９段、後退２段のギヤ比を成立することができる。第１１実施形態の速度線図は図２２に示すようになる。第１１実施形態においては、第１要素としてのサンギヤＳ４及びキャリヤＣ３は第３制御クラッチＣ-３及び第１制御ブレーキＢ−３に連結され、第２要素としてのリングギヤＲ３及びキャリヤＣ４は第２制御クラッチＣ−２及び第２制御ブレーキＢ−４に連結され、第３要素としてのリングギヤＲ４は出力軸１８に連結され、第４要素としてのサンギヤＳ３は第１制御クラッチＣ−１に連結されている。各変速段における各制御クラッチ、制御ブレーキの作動状態は図８に示す第３実施形態の場合と同一である。
【０１０９】
第１２実施形態の変速用複式遊星歯車装置８８は、図２３に示すように、２組のダブルピニオン型の遊星歯車機構３１，３２のサンギヤＳ３，Ｓ４を連結し、リングギヤＲ３とキャリヤＣ４とを連結して構成されている。即ち、共通軸線１３上に回転可能に支承されて互いに連結されたサンギヤＳ３，Ｓ４、サンギヤＳ３に中間ピニオン８９を介して噛合するピニオン９０、サンギヤＳ４に中間ピニオン９１を介して噛合するピニオン９２、中間ピニオン８９及びピニオン９０を支承して共通軸線１３上に回転可能に支承されたキャリヤＣ３、中間ピニオン９１及びピニオン９２を支承しリングギヤＲ３と連結されて共通軸線１３上に回転可能に支承されたキャリヤＣ４及び共通軸線１３上に回転可能に支承されてピニオン９２と噛合し出力軸１８に連結されたリングギヤＲ４から構成されている。キャリヤＣ３には、キャリヤＣ３をトランスミッションケース１２に選択的に接続して回転を規制する第１制御ブレーキＢ−３が連結され、キャリヤＣ４には、キャリヤＣ４をトランスミッションケース１２に選択的に接続して回転を規制する第２制御ブレーキＢ−４が連結されている。減速用遊星歯車装置７０のキャリヤＣ２の回転を変速用複式遊星歯車装置８８のサンギヤＳ３，Ｓ４とキャリヤＣ３とに夫々選択的に伝達する第１、第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３と、入力軸１５の回転を変速用複式遊星歯車装置８８のキャリヤＣ４に選択的に伝達する第２制御クラッチＣ−２が設けられている。そして、第３実施形態の場合と同様に、回転制御クラッチＣ-４が減速用遊星歯車装置７０のキャリヤＣ２をリングギヤＲ２に選択的に接続し、回転制御ブレーキＢ−２がサンギヤＳ２の回転を選択的に規制するので、減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ２は、回転制御クラッチＣ−４によりリングギヤＲ２に接続されて入力軸１５と同一回転数の入力回転で回転される入力回転状態、回転制御ブレーキＢ−２によりサンギヤＳ２の回転が規制されて入力軸１５の回転より回転数が小さい減速回転で回転される減速回転状態、回転制御クラッチＣ−４、回転制御ブレーキＢ−２が不作動で回転を拘束されない自由回転状態との間で切り替えられる。
【０１１０】
第１２実施形態の速度線図は図２４に示すようになる。第１２実施形態においては、第１要素としてのキャリヤＣ３は第３制御クラッチＣ−３及び第１制御ブレーキＢ−３に連結され、第２要素としてのリングギヤＲ３及びキャリヤＣ４は第２制御クラッチＣ−２及び第２制御ブレーキＢ−４に連結され、第３要素としてのリングギヤＲ４は出力軸１８に連結され、第４要素としての２サンギヤＳ３，Ｓ４は第１クラッチＣ−１に連結されている。各変速段における各制御クラッチ、制御ブレーキの作動状態は図８に示す第３実施形態の場合と同一である。
【０１１１】
第１３実施形態の変速用複式遊星歯車装置９５は、図２５に示すように、シングルピニオン型の遊星歯車機構９８及びダブルピニオン型の遊星歯車機構９９のサンギヤＳ３，Ｓ４、キャリヤＣ３，Ｃ４をそれぞれ連結、共通化して構成されている。即ち、共通軸線１３上に回転可能に支承た共通のサンギヤＳ３，Ｓ４、共通軸線１３上に回転可能に支承されてサンギヤＳ３，Ｓ４とロングピニオン９６を介して噛合するリングギヤＲ３、共通軸線１３上に回転可能に支承されてサンギヤＳ３，Ｓ４とロングピニオン９６及び中間ピニオン９７を介して噛合するリングギヤＲ４、ロングピニオン９６及び中間ピニオン９７を支承して共通軸線１３上に回転可能に支承された共通のキャリヤＣ３，Ｃ４から構成されている。リングギヤＲ４に出力軸１８が連結されている。リングギヤＲ３には、リングギヤＲ３をトランスミッションケース１２に選択的に接続して回転を規制する第１制御ブレーキＢ−３が連結され、キャリヤＣ３，Ｃ４には、キャリヤＣ３，Ｃ４をトランスミッションケース１２に選択的に接続して回転を規制する第２制御ブレーキＢ−４が連結されている。減速用遊星歯車装置７０のキャリヤＣ２の回転を変速用複式遊星歯車装置９５のサンギヤＳ３，Ｓ４とリングギヤＲ３とに夫々選択的に伝達する第１、第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３と、入力軸１５の回転を変速用複式遊星歯車装置９５のキャリヤＣ３，Ｃ４に選択的に伝達する第２制御クラッチＣ−２が設けられている。 そして、第３実施形態の場合と同様に、回転制御クラッチＣ-４が減速用遊星歯車装置７０のキャリヤＣ２をリングギヤＲ２に選択的に接続し、回転制御ブレーキＢ−２がサンギヤＳ２の回転を選択的に規制するので、減速回転出力部材５５としてのキャリヤＣ２は、回転制御クラッチＣ−４によりリングギヤＲ２に接続されて入力軸１５と同一回転数の入力回転で回転される入力回転状態、回転制御ブレーキＢ−２によりサンギヤＳ２の回転が規制されて入力軸１５の回転より回転数が小さい減速回転で回転される減速回転状態、回転制御クラッチＣ−４、回転制御ブレーキＢ−２が不作動で回転を拘束されない自由回転状態との間で切り替えられる。
【０１１２】
第１３実施形態の速度線図は図２６に示すようになる。第１３実施形態においては、第１要素としてのリングギヤＲ３は第３クラッチＣ−３及び第２制御ブレーキＢ−３に連結され、第２要素としてのキャリヤＣ３，Ｃ４は第２クラッチＣ−２及び第２制御ブレーキＢ−４に連結され、第３要素としてリングギヤＲ４は出力軸１８に連結され、第４要素としてのサンギヤＳ３，Ｓ４は第１クラッチＣ−１に連結されている。各変速段における各制御クラッチ、制御ブレーキの作動状態は図８に示す第３実施形態の場合と同一である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る自動変速装置の第１実施形態を示すスケルトン図である。
【図２】 第１実施形態の各変速段における制御ブレーキ及び制御クラッチの作動状態を示す図である。
【図３】 第１実施形態の各変速段における遊星歯車装置の各要素の回転比を示す速度線図である。
【図４】 第２実施形態を示すスケルトン図である。
【図５】 第２実施形態の各変速段における制御ブレーキ及び制御クラッチの作動状態を示す図である。
【図６】 第２実施形態の各変速段における遊星歯車装置の各要素の回転比を示す速度線図である。
【図７】 第３実施形態を示すスケルトン図である。
【図８】 第３実施形態の各変速段における制御ブレーキ及び制御クラッチの作動状態を示す図である。
【図９】 第３実施形態の各変速段における遊星歯車装置の各要素の回転比を示す速度線図である。
【図１０】 減速用遊星歯車装置のサンギヤとキャリヤとの間に第１回転制御クラッチを連結することを示す図である。
【図１１】 減速用遊星歯車装置のサンギヤとリングギヤとの間に第１回転制御クラッチを連結することを示す図である。
【図１２】 第４実施形態を示すスケルトン図である。
【図１３】 第５実施形態を示すスケルトン図である。
【図１４】 第６実施形態を示すスケルトン図である。
【図１５】 第６実施形態の各変速段における制御ブレーキ及び制御クラッチの作動状態を示す図である。
【図１６】 第６実施形態の各変速段における遊星歯車装置の各要素の回転比を示す速度線図である。
【図１７】 第７実施形態を示すスケルトン図である。
【図１８】 第８実施形態を示すスケルトン図である。
【図１９】 第９実施形態を示すスケルトン図である。
【図２０】 第１０実施形態を示すスケルトン図である。
【図２１】 第１１実施形態を示すスケルトン図である。
【図２２】 第１１実施形態の各変速段における遊星歯車装置の各要素の回転比を示す速度線図である。
【図２３】 第１２実施形態を示すスケルトン図である。
【図２４】 第１２実施形態の各変速段における遊星歯車装置の各要素の回転比を示す速度線図である。
【図２５】 第１３実施形態を示すスケルトン図である。
【図２６】 第１３実施形態の各変速段における遊星歯車装置の各要素の回転比を示す速度線図である。
【符号の説明】
１０・・・自動変速機、１１・・・流体トルクコンバータ、１２・・・トランスミッションケース、１３・・・共通軸線、１５，７６・・・入力軸、１６，６０・・・減速用複式遊星歯車装置、１７，８４，８８，９５・・・変速用複式遊星歯車装置、１８・・・出力軸、２３・・・小径ピニオン、２４・・・大径ピニオン、２５・・・段付ピニオン、３１，３２，５４，９３，９９・・・ダブルピニオン型の遊星歯車機構、３３，６３・・・中間ピニオン、３４，６２・・・ロングピニオン、４９・・・歯車減速装置、５０・・・回転状態切替手段、５３，９４，９８・・・シングルピニオン型の遊星歯車機構、７０，７２・・・減速用遊星歯車装置、５５・・・減速回転出力部材、７１・・・ピニオン、７４，８３・・・連結部材、７５・・・減速用歯車列、８４・・・連結部材、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４・・・サンギヤ、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４・・・キャリヤ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４・・・リングギヤ、Ｃ−１〜Ｃ−３・・・第１乃至第３制御クラッチ、Ｃ−４，Ｃ−５・・・回転制御クラッチ、Ｂ−１，Ｂ−２・・・回転制御ブレーキ、Ｂ−３，Ｂ−４・・・第１、第２制御ブレーキ、Ｆ１・・・ワンウエイクラッチ。

Claims (16)

1. 入力軸と、該入力軸に連結され入力軸の回転より回転数が小さい減速回転を減速回転出力部材に生成する歯車減速装置と、速度線図においてギヤ比に対応した間隔で順次並べられた４個の要素に並び順にそれぞれ対応する第１、第２、第３及び第４要素を有する変速用複式遊星歯車装置と、前記減速回転出力部材を減速回転状態又は自由回転状態に切り替える回転状態切替手段と、前記減速回転出力部材と前記第４、第１要素とを夫々係脱可能に連結する第１及び第３制御クラッチと、前記入力軸と前記第２要素とを係脱可能に連結する第２制御クラッチと、前記第１及び第２要素の回転を選択的に規制する第１及び第２制御ブレーキと、前記第３要素に連結された出力軸とを備え、前記第１、第２及び第３制御クラッチを接続状態にし、前記第１及び第２制御ブレーキを解放状態にすると共に、前記回転状態切替手段により前記減速回転出力部材を自由回転状態にして、前記入力軸の回転を前記出力軸にギヤ比１で伝達する直結段を達成することを特徴とする自動変速機。
2. 請求項１に記載の自動変速機において、前記回転状態切替手段は、減速回転状態では、歯車減速装置によって減速回転出力部材を減速回転で回転させ、自由回転状態では、減速回転出力部材を減速回転以外で回転することを許容することを特徴とする自動変速機。
3. 請求項１に記載の自動変速機において、前記回転状態切替手段は、減速回転状態では、歯車減速装置によって減速回転を減速回転出力部材に生成することを許容し、自由回転状態では、歯車減速装置によって減速回転を減速回転出力部材に生成させないようにすることを特徴とする自動変速機。
4. 請求項１に記載の自動変速機において、前記回転状態切替手段は、減速回転状態では、歯車減速装置を介した入力軸と減速回転出力部材との間の動力伝達を許容し、自由回転状態では、歯車減速装置を介した入力軸と減速回転出力部材との間の動力伝達を遮断することを特徴とする自動変速機。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動変速機において、小径及び大径サンギヤ、該小径及び大径サンギヤと夫々噛合する大径及び小径ピニオンからなる段付ピニオンを支承するキャリヤ並びに前記入力軸に連結され前記大径ピニオンと噛合するリングギヤからなる減速用複式遊星歯車装置で前記歯車減速装置を構成し、前記キャリヤを前記歯車減速装置の減速回転出力部材として前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記小径及び大径サンギヤの回転を夫々選択的に規制する第１、第２回転制御ブレーキで前記回転状態切替手段を構成としたことを特徴とする自動変速機。
6. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動変速機において、サンギヤ、該サンギヤに噛合するロングピニオンと該ロングピニオンに噛合する中間ピニオンとを支承するキャリヤ、前記入力軸に連結され前記ロングピニオンに噛合する前段リングギヤ及び前記中間ピニオンに噛合する後段リングギヤを有する減速用複式遊星歯車装置で前記歯車減速装置を構成し、前記キャリヤを前記歯車減速装置の減速回転出力部材として前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記サンギヤ及び後段リングギヤの回転を夫々選択的に規制する第１、第２回転制御ブレーキで前記回転状態切替手段を構成したことを特徴とする自動変速機。
7. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動変速機において、サンギヤ、該サンギヤと噛合するピニオンを支承するキャリヤ及び前記入力軸に連結され前記ピニオンと噛合するリングギヤからなる減速用遊星歯車装置で前記歯車減速装置を構成し、前記キャリヤを前記歯車減速装置の減速回転出力部材として前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記サンギヤの回転を選択的に規制する回転制御ブレーキと、前記サンギヤ、キャリヤ及びリングギヤのいずれか二つを係脱可能に接続する回転制御クラッチとで前記回転状態切替手段を構成したことを特徴とする自動変速機。
8. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動変速機において、回転を規制されたサンギヤ、該サンギヤと噛合するピニオンを支承するキャリヤ及び前記入力軸に連結され前記ピニオンと噛合するリングギヤからなる減速用遊星歯車装置と、該減速用遊星歯車装置と同心に回転可能に設けられ前記リングギヤ又はキャリヤの回転が選択的に伝達される減速回転出力部材とで前記歯車減速装置を構成し、該減速回転出力部材を前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記リングギヤ及び前記キャリヤと前記減速回転出力部材とを係脱可能に夫々連結する第１、第２回転制御クラッチで前記回転状態切替手段を構成したことを特徴とする自動変速機。
9. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動変速機において、回転を規制されたサンギヤ、該サンギヤと噛合するピニオンを支承するキャリヤ及び前記ピニオンと噛合するリングギヤからなる減速用遊星歯車装置で前記歯車減速装置を構成し、前記キャリヤを前記歯車減速装置の減速回転出力部材として前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記減速用遊星歯車装置のキャリヤ及びリングギヤと前記入力軸とを係脱可能に夫々接続する第１、第２回転制御クラッチで前記回転状態切替手段を構成したことを特徴とする自動変速機。
10. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動変速機において、サンギヤ、該サンギヤと噛合するピニオンを支承するキャリヤ及び前記入力軸に連結され前記ピニオンと噛合するリングギヤからなる減速用遊星歯車装置で前記歯車減速装置を構成し、前記キャリヤを前記歯車減速装置の減速回転出力部材として前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記サンギヤの回転を選択的に規制する回転制御ブレーキで前記回転状態切替手段を構成したことを特徴とする自動変速機。
11. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動変速機において、回転を規制されたサンギヤ、該サンギヤと噛合するピニオンを支承するキャリヤ及び前記入力軸に連結され前記ピニオンと噛合するリングギヤからなる減速用遊星歯車装置と、該減速用遊星歯車装置と同心に回転可能に設けられ前記キャリヤの回転が選択的に伝達される減速回転出力部材とで前記歯車減速装置を構成し、該減速回転出力部材を前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記キャリヤと前記減速回転出力部材とを係脱可能に連結する回転制御クラッチで前記回転状態切替手段を構成したことを特徴とする自動変速機。
12. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動変速機において、回転を規制されたサンギヤ、該サンギヤと噛合するピニオンを支承するキャリヤ及び前記ピニオンと噛合するリングギヤからなる減速用遊星歯車装置で前記歯車減速装置を構成し、前記キャリヤを該減速用遊星歯車装置の減速回転出力部材として前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記減速用遊星歯車装置のリングギヤと前記入力軸とを係脱可能に接続する回転制御クラッチで前記回転状態切替手段を構成したことを特徴とする自動変速機。
13. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動変速機において、入力軸に固定された複数の歯車と、前記変速用複式遊星歯車装置と同心に回転可能に支承され前記複数の歯車と噛合して入力回転及び減速回転を生成する複数の歯車とからなる減速用歯車列と、前記変速用複式遊星歯車装置と同心に回転可能に設けられ前記減速回転が選択的に伝達される減速回転出力部材とで前記歯車減速装置を構成し、該減速回転出力部材を前記第１及び第３制御クラッチに連結し、前記減速回転出力部材を前記歯車列の減速回転を生成する歯車に係脱可能に連結する回転制御クラッチで前記回転状態切替手段を構成したことを特徴とする自動変速機。
14. 請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の自動変速機において、前記変速用複式遊星歯車装置を構成する２組の遊星歯車機構の少なくとも一方をダブルピニオン型の遊星歯車機構とし、第３要素をリングギヤとしたことを特徴とする自動変速機。
15. 請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の自動変速機において、第１及び第２サンギヤ、該第１サンギヤに直接噛合するとともに中間ピニオンを介して前記第２サンギヤに噛合するロングピニオン及び該中間ピニオンを支承するキャリヤ並びに前記ロングピニオンと噛合し前記出力軸に連結されたリングギヤにより前記変速用複式遊星歯車装置を構成し、前記第１要素を前記第１サンギヤ、前記第２要素をキャリヤ、前記第３要素をリングギヤ、前記第４要素を第２サンギヤとしたことを特徴とする自動変速機。
16. 入力軸と、該入力軸に連結され入力軸の回転より回転数が小さい減速回転を減速回転出力部材に生成する歯車減速装置と、速度線図においてギヤ比に対応した間隔で順次並べられた４個の要素に並び順にそれぞれ対応する第１、第２、第３及び第４要素を有する変速用複式遊星歯車装置と、前記減速回転出力部材と前記第４、第１要素とを夫々係脱可能に連結する第１及び第３制御クラッチと、前記入力軸と前記第２要素とを係脱可能に連結する第２制御クラッチと、前記第１及び第２要素の回転を選択的に規制する第１及び第２制御ブレーキと、前記第３要素に連結された出力軸とを備え、前記歯車減速装置は、前記入力軸に連結された第５要素と、前記減速回転出力部材に連結された第６要素と、回転規制可能な第７要素とを備えた遊星歯車装置で構成され、前記第７要素の回転を選択的に規制する第３制御ブレーキをさらに備え、前記第１、第２及び第３制御クラッチを接続状態にし、前記第１及び第２制御ブレーキを解放状態にすると共に、前記第３制御ブレーキを不作動にして、前記入力軸の回転を前記出力軸にギヤ比１で伝達する直結段を達成することを特徴とする自動変速機。

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