JP4590737B2

JP4590737B2 - 自動変速機

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Publication number: JP4590737B2
Application number: JP2001001594A
Authority: JP
Inventors: 正宏早渕; 正明西田; 悟糟谷; 健次後藤; 敏彦青木
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2021-01-09
Also published as: JP2002206601A

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所謂ラビニョータイプの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１、第２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段及びニュートラル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、入力軸に接続され少なくとも一方が該入力軸の回転より回転数が小さくなるように減速した第１及び第２回転を生成する歯車減速装置を設け、前記入力軸の回転及び前記第１、第２回転を制御クラッチを介して変速用複式遊星歯車装置の各要素に選択的に伝達し、該要素の回転を制御ブレーキで選択的に規制して、適切に離間した前進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】
【課題を解決するための手段】
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該入力軸の回転より回転数が小さくなるように減速した第１及び第２回転を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、前記第１及び第２回転の選択された方を前記第１、第４要素に選択的に伝達する第１及び第３制御クラッチと、前記入力軸の回転を前記第２要素に選択的に伝達する第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、前記変速用複式遊星歯車装置は、前記歯車減速装置から前記第１回転及び前記第２回転の選択された方が前記第１要素に伝達された場合に、前記第２制御ブレーキで前記第２要素が回転規制されることにより前記入力軸の回転を逆転させた後退段を形成し、前記歯車減速装置から前記第１回転及び前記第２回転の選択された方が前記第１要素に伝達された場合に、前記入力軸の回転が前記第２制御クラッチで前記第２要素に伝達されることにより前記入力軸の回転数より前記出力軸の回転数が大きい増速段を形成し、前記歯車減速装置から前記第１回転及び前記第２回転の選択された方が前記第４要素に伝達された場合に、前記第２制御ブレーキで前記第２要素が回転規制されることにより前記入力軸の回転数より前記出力軸の回転数が小さい第１減速段を形成し、前記歯車減速装置から前記第１回転及び前記第２回転の選択された方が前記第４要素に伝達された場合に、前記入力軸の回転が前記第２制御クラッチで前記第２要素に伝達されることにより前記入力軸の回転数より前記出力軸の回転数が小さく前記第１減速段における前記出力軸の回転数より大きい第２減速段を形成することである。
【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。
【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、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。
【０００８】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項３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、該減速用複式遊星歯車装置のキャリヤを前記第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して前記キャリヤに前記第１、第２回転を選択的に生成させる第１、第２回転生成制御ブレーキで、前記第１及び第２回転の一方を選択して前記第１、第３制御クラッチに伝達する回転選択手段を構成としたことである。
【０００９】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至３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グギヤ並びに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、該減速用複式遊星歯車装置のキャリヤを前記第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して前記キャリヤに前記第１、第２回転を選択的に生成させる第１、第２回転生成制御ブレーキで、前記第１及び第２回転の一方を選択して前記第１、第３制御クラッチに伝達する回転選択手段を構成したことである。
【００１０】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至３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、前記減速用遊星歯車装置のキャリヤを前記第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規制して前記キャリヤに前記第２回転を生成させる第２回転生成制御ブレーキと、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接続して前記キャリヤに前記第１回転を生成させる第１回転生成制御クラッチとで、前記第１及び第２回転の一方を選択して前記第１、第３制御クラッチに伝達する回転選択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３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で前記歯車減速装置を構成し、該減速用遊星歯車装置と同心に回転可能に設けられた連結部材に前記第１及び第３制御クラッチを連結し、前記キャリヤに生成される前記第２回転を前記連結部材に伝達する第２回転伝達制御クラッチと、前記リングギヤに生成される前記第１回転を前記連結部材に伝達する第１回転伝達制御クラッチで、前記第１及び第２回転の一方を選択して前記第１、第３制御クラッチに伝達する回転選択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３のいずれかに記載の自動変速機において、前記歯車減速装置を、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とし、該減速用遊星歯車装置のキャリヤに前記第１及び第３制御クラッチを連結し、前記入力軸を前記減速用遊星歯車装置のリングギヤに接続して前記キャリヤに前記第２回転を生成させる第２回転生成制御クラッチと、前記入力軸を前記キャリヤに接続して該キャリヤに前記第１回転を生成させる第１回転生成制御クラッチとで、前記第１及び第２回転の一方を選択して前記第１、第３制御クラッチに伝達する回転選択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３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、前記変速用遊星歯車装置と同心に回転可能に支承され前記複数の噛合する複数の歯車とからなる減速用歯車列で前記歯車減速装置を構成し、前記変速用遊星歯車装置と同心に回転可能に設けられた連結部材に前記第１及び第３制御クラッチを連結し、前記減速用歯車列に生成される前記第１回転及び第２回転を前記連結部材にそれぞれ伝達する第１、第２回転伝達制御クラッチで、前記第１及び第２回転の一方を選択して前記第１、第３制御クラッチに伝達する回転選択手段を構成したことである。
【００１４】
【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、少なくとも一方が入力軸の回転より回転数が小さくなるように減速した第１及び第２回転を生成する歯車減速装置を設け、該第１及び第２回転の一方を回転選択手段で選択して第１、第３制御クラッチに伝達し、該第１、第３制御クラッチは伝達された第１又は第２回転を変速用複式遊星歯車装置の第１、第４要素に選択的に伝達し、前記入力軸の回転を第２制御クラッチで第２要素に選択的に伝達し、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車速変化が小さくなり、良好なフィーリングを得ることができる。また、高速段側のギヤ比としてギヤ比１の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。
【００１５】
上記のように構成した請求項２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要素としての後段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。
【００１６】
上記のように構成した請求項３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。
【００１７】
上記のように構成した請求項４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回転生成制御ブレーキで夫々選択的に規制してキャリヤに第１、第２回転を選択的に生成させ、該第１又は第２回転を第１及び第３制御クラッチを介して変速用複式遊星歯車装置の第１、第４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。
【００１８】
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サンギヤ及び後段リングギヤの回転を第１、第２回転生成制御ブレーキで夫々選択的に規制してキャリヤに第１、第２回転を選択的に生成させ、該第１又は第２回転を第１及び第３制御クラッチを介して変速用複式遊星歯車装置の第１、第４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。
【００１９】
上記のように構成した請求項６に係る発明においては、減速用遊星歯車装置のサンギヤの回転を第２回転生成制御ブレーキで規制してキャリヤに前記第２回転を生成させ、サンギヤ、キャリヤ及びリングギヤのいずれか二つを第１回転生成制御クラッチで接続してキャリヤに第１回転を生成させ、該第１又は第２回転を第１及び第３制御クラッチを介して変速用複式遊星歯車装置の第１、第４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各１個の制御クラッチと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。
【００２０】
上記のように構成した請求項７に係る発明においては、連結部材を減速用遊星歯車装置と同心に回転可能に設け、減速用遊星歯車装置のキャリヤに生成される第２回転を第２回転伝達制御クラッチで選択的に連結部材に伝達し、リングギヤに生成される第１回転を第１回転伝達制御クラッチで選択的に連結部材に伝達し、該連結部材を第１及び第３制御クラッチを介して変速用複式遊星歯車装置の第１、第４要素に選択的に連結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連結部材と２個の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。
【００２１】
上記のように構成した請求項８に係る発明においては、入力軸を第２回転生成制御クラッチで減速用遊星歯車装置のリングギヤに接続してキャリヤに第２回転を生成させ、入力軸を第１回転生成制御クラッチでキャリヤに接続して該キャリヤに第１回転を生成させ、第１又は第２回転を第１及び第３制御クラッチを介して変速用複式遊星歯車装置の第１、第４要素に選択的に連結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。
【００２２】
上記のように構成した請求項９に係る発明においては、連結部材を変速用遊星歯車装置と同心に回転可能に設け、減速用歯車列に生成される第１回転、第２回転を第１、第２回転伝達制御クラッチで選択的に連結部材に伝達し、該連結部材を第１及び第３制御クラッチを介して変速用複式遊星歯車装置の第１、第４要素に選択的に連結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、連結部材と２個の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。
【００２３】
【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。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しキャリヤＣ１，Ｃ２に入力軸１５の回転より回転数の小さい第１及び第２回転を選択的に生成させる第１、第２回転生成制御ブレーキＢ−１，Ｂ−２が大径及び小径サンギヤＳ１，Ｓ２に夫々連結されている。このように減速用複式遊星歯車装置１７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くなるように減速した第１及び第２回転を生成する歯車減速装置４９を構成する。
【００２４】
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。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。
【００２５】
減速用複式遊星歯車装置１６のキャリヤＣ１，Ｃ２の回転を変速用複式遊星歯車装置１７の第１、第２サンギヤＳ３，Ｓ４に選択的に伝達する第３、第１制御クラッチＣ−３，Ｃ−１と、入力軸１５の回転を変速用複式遊星歯車装置１７の共通のキャリヤ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１、第２回転生成制御ブレーキＢ−１，Ｂ−２は、減速用複式遊星歯車装置１６の共通キャリヤＣ１，Ｃ２に生成される第１及び第２回転の一方を選択して第１、第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３に伝達する回転選択手段５０を構成する。
【００２６】
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。
【００２７】
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回転生成制御ブレーキ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、各速度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。
【００２８】
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。
【００２９】
Ｎｒ＝（１＋λ）Ｎｃ−λＮｓ・・・（１）
Ｎｒ＝（１−λ）Ｎｃ＋λＮｓ・・・（２）
第１及び第２回転生成制御ブレーキ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。
【００３０】
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回転生成制御ブレーキ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。
【００３１】
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クラッチＣ−１に連結されている。
【００３２】
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、第１制御クラッチＣ−１、第２回転生成制御ブレーキＢ−２が作動され、キャリヤＣ１，Ｃ２と第２サンギヤＳ４が接続され、大径サンギヤＳ１が回転規制され、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。
【００３３】
前進第２変速段の場合、第１制御クラッチＣ−１、第１回転生成制御ブレーキＢ−１が作動され、キャリヤＣ１，Ｃ２と第２サンギヤＳ４が接続され、小径サンギヤＳ２が回転規制され、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回転より大きい第１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。
【００３４】
前進第３変速段の場合、第１制御クラッチＣ−１、第２回転生成制御ブレーキＢ-２及び第１制御ブレーキＢ−３が作動され、キャリヤＣ１，Ｃ２と第２サンギヤＳ４が接続され、大径及び第１サンギヤＳ１，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。
【００３５】
前進第４変速段の場合、第１制御クラッチＣ−１、第１回転生成制御ブレーキＢ−１及び第１制御ブレーキＢ−３が作動され、キャリヤＣ１，Ｃ２と第２サンギヤＳ４が接続され、小径及び第１サンギヤＳ２，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。
【００３６】
前進第５変速段の場合、第１及び第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３、第２回転生成制御ブレーキＢ−２が作動され、キャリヤＣ１，Ｃ２と第１及び第２サンギヤＳ３，Ｓ４が接続され、大径サンギヤＳ１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１及び第２サンギヤＳ３，Ｓ４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。
【００３７】
前進第６変速段の場合、第１及び第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３、第１回転生成制御ブレーキＢ−１が作動され、キャリヤＣ１，Ｃ２と第１及び第２サンギヤＳ３，Ｓ４が接続され、小径サンギヤＳ２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１及び第２サンギヤＳ３，Ｓ４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。
【００３８】
前進第７変速段の場合、第１及び第２制御クラッチＣ−１，Ｃ−２、第２回転生成制御ブレーキＢ−２が作動され、キャリヤＣ１，Ｃ２と第２サンギヤＳ４が接続され、入力軸１５とキャリヤＣ３，Ｃ４が接続され、大径サンギヤＳ１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。
【００３９】
前進第８変速段の場合、第１及び第２制御クラッチＣ−１，Ｃ−２、第１回転生成制御ブレーキＢ−１が作動され、キャリヤＣ１，Ｃ２と第２サンギヤＳ４が接続され、入力軸１５とキャリヤＣ３，Ｃ４が接続され、小径サンギヤＳ２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。
【００４０】
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が作動され、第１及び第２サンギヤＳ３，Ｓ４が接続され、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。
【００４１】
前進第１０変速段の場合、第２及び第３制御クラッチＣ−２，Ｃ−３、第１回転生成制御ブレーキＢ−１が作動され、キャリヤＣ１，Ｃ２と第１サンギヤＳ３が接続され、小径サンギヤＳ２が回転規制され、入力軸１５とキャリヤＣ３，Ｃ４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。
【００４２】
前進第１１変速段の場合、第２及び第３制御クラッチＣ−２，Ｃ−３、第２回転生成制御ブレーキＢ−２が作動され、キャリヤＣ１，Ｃ２と第１サンギヤＳ３が接続され、大径サンギヤＳ１が回転規制され、入力軸１５とキャリヤＣ３，Ｃ４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。
【００４３】
前進第１２変速段の場合、第２制御クラッチＣ−２、第１制御ブレーキＢ−３が作動され、入力軸１５とキャリヤＣ３，Ｃ４が接続され、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１２変速段のギヤ比０．６８６で正転駆動する。
【００４４】
後退第１変速段の場合、第３制御クラッチＣ−３、第２回転生成制御ブレーキＢ−２及び第２制御ブレーキＢ−４が作動され、キャリヤＣ１，Ｃ２と第１サンギヤＳ３が接続され、大径サンギヤＳ１及びキャリヤ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。
【００４５】
後退第２変速段の場合、第３制御クラッチＣ−３、第１回転生成制御ブレーキＢ−１及び第２制御ブレーキＢ−４が作動され、キャリヤＣ１，Ｃ２と第１サンギヤＳ３が接続され、小径サンギヤＳ２及びキャリヤ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。
【００４６】
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。
【００４７】
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遊星歯車装置６０のみについて説明する。
【００４８】
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。共通のサンギヤＳ１，Ｓ２又は後段のリングギヤＲ１をトランスミッションケース１２に接続して選択的に回転を規制しキャリヤＣ１，Ｃ２に第１又は第２回転を生成させる第１、第２回転生成制御ブレーキＢ−１，Ｂ−２が共通のサンギヤＳ１，Ｓ２及びリングギヤＲ１に夫々連結されている。減速用複式遊星歯車装置６０は、入力軸１５の回転を回転数が小さくなるように減速して第１及び第２回転を生成する歯車減速装置４９を構成する。そして、第１、第２回転生成制御ブレーキＢ−１，Ｂ−２は、減速用複式遊星歯車装置６０のキャリヤＣ１，Ｃ２に生成される第１及び第２回転の一方を選択して第１、第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３に伝達する回転選択手段５０を構成する。
【００４９】
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１、第２サンギヤＳ３，Ｓ４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−１，Ｂ−２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。各速度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速度段と第３速度段との間、第４速度段と第５速度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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。第１回転生成制御用クラッチＣ-４はキャリヤＣ２をリングギヤＲ２に係脱可能に接続し、キャリヤＣ２に入力軸１５の回転と同一回転数の第１回転を生成させる。サンギヤＳ２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しキャリヤＣ２に入力軸１５の回転より回転数の小さい第２回転を生成させる第２回転生成制御ブレーキＢ−２がサンギヤＳ２に連結されている。このように減速用遊星歯車装置７０は、入力軸１５の回転と回転数が等しい第１回転と、入力軸１５の回転より回転数が小さくなるように減速した第２回転を生成する歯車減速装置４９を構成している。そして、第１回転生成制御クラッチＣ−４、第２回転生成制御ブレーキＢ−２は、減速用遊星歯車装置７０のキャリヤＣ２に生成される第１及び第２回転の一方を選択して第１、第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３に伝達する回転選択手段５０を構成する。
【００５４】
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及び第１回転生成制御クラッチＣ−４を選択的に係脱し、第1、第２制御ブレーキＢ−３，Ｂ−４及び第２回転生成制御ブレーキ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。
【００５５】
各速度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λ１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。
【００５６】
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。
【００５７】
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、第１制御クラッチＣ−１、第２回転生成制御ブレーキＢ−２が作動され、キャリヤＣ２と第２サンギヤＳ４が接続され、サンギヤＳ２が回転規制され、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Ｃ１，Ｃ２により第２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。
【００５８】
前進第２変速段の場合、第１制御クラッチＣ−１、第１回転生成制御クラッチＣ−４が作動され、キャリヤＣ２とリングギヤＲ２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からキャリヤＣ２に第１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。
【００５９】
前進第３変速段の場合、第１制御クラッチＣ−１、第２回転生成制御ブレーキＢ−２及び第１制御ブレーキＢ−３が作動され、キャリヤＣ２と第２サンギヤＳ４が接続され、サンギヤＳ２及び第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により第２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。
【００６０】
前進第４変速段の場合、第１制御クラッチＣ−１、第１回転生成制御クラッチＣ−４が接続され、第１制御ブレーキＢ−３が作動され、リングギヤＲ２とキャリヤＣ２とが接続されるので、入力軸１５に入力された回転は、第１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。
【００６１】
前進第５変速段の場合、第１及び第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３、第２回転生成制御ブレーキＢ−２が作動され、キャリヤＣ１，Ｃ２と第１及び第２サンギヤＳ３，Ｓ４が接続され、サンギヤＳ２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により第２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１及び第２サンギヤＳ３，Ｓ４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。
【００６２】
前進第６変速段の場合、第１及び第２制御クラッチＣ−１，Ｃ−２、第２回転生成制御ブレーキＢ−２が作動され、キャリヤＣ２と第２サンギヤＳ４が接続され、入力軸１５とキャリヤＣ３，Ｃ４が接続され、サンギヤＳ２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により第２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。
【００６３】
前進第７変速段の場合、第１乃至第３制御クラッチＣ−１〜Ｃ−３が作動され、第１及び第２サンギヤＳ３，Ｓ４が接続され、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７変速段のギヤ比１．０００で正転駆動する。
【００６４】
前進第８変速段の場合、第２及び第３制御クラッチＣ−２，Ｃ−３、第２回転生成制御ブレーキＢ−２が作動され、キャリヤＣ２と第１サンギヤＳ３が接続され、サンギヤＳ２が回転規制され、入力軸１５とキャリヤＣ３，Ｃ４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により第２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。
【００６５】
前進第９変速段の場合、第２制御クラッチＣ−２、第１制御ブレーキＢ−３が作動され、入力軸１５とキャリヤＣ３，Ｃ４が接続され、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。
【００６６】
後退第１変速段の場合、第３制御クラッチＣ−３、第２回転生成制御ブレーキブレーキＢ−２及び第２制御ブレーキＢ−４が作動され、キャリヤＣ２と第１サンギヤＳ３が接続され、サンギヤＳ２及びキャリヤ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により第２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。
【００６７】
後退第２変速段の場合、第３及び第１回転生成制御クラッチＣ−３，Ｃ−４が接続され、第２制御ブレーキＢ−４が作動され、リングギヤＲ１がキャリヤＣ２に接続され、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からキャリヤＣ２に直接伝達され、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。
【００６８】
第３実施形態では、減速用遊星歯車装置７０のサンギヤＳ２の回転を第２回転生成制御ブレーキＢ−２で規制してキャリヤＣ２に入力軸１５の回転を減速した第２回転を生成し、キャリヤＣ２をリングギヤＲ２に第１回転生成制御クラッチＣ−４で接続してキャリヤＣ２に入力軸１５と同一回転数の第１回転を生成しているが、第２回転は同様にサンギヤＳ２の回転を規制して生成し、第１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との間を第１回転生成制御クラッチ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の速度線図及び各速度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。
【００６９】
減速用遊星歯車装置から入力軸１５の回転より回転数の小さい第２回転及び入力軸１５の回転と同一回転数の第２回転を生成する第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。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回転伝達制御クラッチ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。第１回転伝達制御クラッチＣ−４、第２回転伝達制御クラッチＣ−５は、減速用遊星歯車装置７２により生成される第１及び第２回転の一方を選択して第１、第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３に伝達する回転選択手段５０を構成する。また、各速度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回転生成制御ブレーキＢ−２に替えて第２回転伝達制御クラッチ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。
【００７０】
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７１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１及び第２サンギヤＳ３，Ｓ４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回転生成制御クラッチＣ−４、入力軸１５とリングギヤＲ２との間に第２回転生成制御クラッチＣ−５が設けられている。従って、入力軸１５がキャリヤＣ２に第１回転生成制御クラッチＣ−４で接続されるとキャリヤＣ２に入力軸１５の回転と同一回転数の第１回転が生成され、入力軸１５がリングギヤＲ２に第２回転生成制御クラッチＣ−５により接続されるとキャリヤＣ２に入力軸１５の回転より回転数の小さい第２回転が生成される。第１回転生成制御クラッチＣ−４、第２回転生成制御クラッチＣ−５は、減速用遊星歯車装置７２により生成される第１及び第２回転の一方を選択して第１、第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３に伝達する回転選択手段５０を構成する。この場合、各速度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回転生成制御ブレーキＢ−２に替えて第２回転生成制御クラッチ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。
【００７１】
次に、歯車減速装置４９を減速用歯車列で構成した第６実施形態について説明する。第６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１４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で回転し、第２歯車８１は入力軸７６の回転より回転数が小さい第１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回転で回転する。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回転伝達制御クラッチ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。第１回転伝達制御クラッチＣ−４、第２回転伝達制御クラッチＣ−５は、減速用歯車列７５により生成される第１及び第２回転の一方を選択して第１、第３制御クラッチＣ−１，Ｃ−３に伝達する回転選択手段５０を構成する。また、各速度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回転生成制御ブレーキＢ−１，Ｂ−２に替えて第１、第２回転伝達制御クラッチ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。
【００７２】
第６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、中径歯車７８及び第２歯車８１を取り除き、連結部材８３を第１回転伝達制御クラッチＣ−４により第１歯車８０に係脱可能に接続するようにしてもよい。この場合、第１歯車８０は入力軸７６の回転と同一回転数の第１回転で回転し、第３歯車８２は入力軸７６の回転より回転数が小さい第２回転で回転する。連結部材８３は、第１、第２サンギヤＳ３，Ｓ４と第３、第１制御クラッチＣ−３，Ｃ−１で係脱可能に接続され、第１、第３歯車８０，８２と第１、第２回転伝達制御クラッチＣ−４，Ｃ−５により係脱可能に接続される。各速度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回転生成制御ブレーキＢ−２に替えて第２回転伝達制御クラッチ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。
【００７３】
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。
【００７４】
第７実施形態の変速用複式遊星歯車装置８４は、図１５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。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の回転を変速用複式遊星歯車装置８４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。
【００７５】
以上のように構成された第７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、第１回転生成制御クラッチＣ−４及び第２回転生成制御ブレーキ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７実施形態の速度線図は図１６に示すようになる。第７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クラッチＣ−１に連結されている。各速度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。
【００７６】
第８実施形態の変速用複式遊星歯車装置８８は、図１７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。第８実施形態の速度線図は図１８に示すようになる。第８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。各速度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。
【００７７】
第９実施形態の変速用複式遊星歯車装置９５は、図１９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。第９実施形態の速度線図は図２０に示すようになる。第９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。各速度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実施形態の各速度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実施形態の各速度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実施形態の各速度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実施形態の各速度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実施形態の各速度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実施形態の各速度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回転生成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回転生成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７実施形態を示すスケルトン図である。
【図１６】第７実施形態の各速度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８実施形態を示すスケルトン図である。
【図１８】第８実施形態の各速度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１９】第９実施形態を示すスケルトン図である。
【図２０】第９実施形態の各速度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、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・・・回転選択手段、５３，９４，９８・・・シングルピニオン型の遊星歯車機構、３１，３２，５４，９３，９９・・・ダブルピニオン型の遊星歯車機構、７０，７２・・・減速用遊星歯車装置、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・・・第１、第２回転生成（伝達）制御クラッチ、Ｂ−１，Ｂ−２・・・第１、第２回転生成制御ブレーキ、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

入力軸と、該入力軸に連結され該入力軸の回転より回転数が小さくなるように減速した第１及び第２回転を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、前記第１及び第２回転の選択された方を前記第１、第４要素に選択的に伝達する第１及び第３制御クラッチと、前記入力軸の回転を前記第２要素に選択的に伝達する第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、
前記変速用複式遊星歯車装置は、
前記歯車減速装置から前記第１回転及び前記第２回転の選択された方が前記第１要素に伝達された場合に、前記第２制御ブレーキで前記第２要素が回転規制されることにより前記入力軸の回転を逆転させた後退段を形成し、
前記歯車減速装置から前記第１回転及び前記第２回転の選択された方が前記第１要素に伝達された場合に、前記入力軸の回転が前記第２制御クラッチで前記第２要素に伝達されることにより前記入力軸の回転数より前記出力軸の回転数が大きい増速段を形成し、
前記歯車減速装置から前記第１回転及び前記第２回転の選択された方が前記第４要素に伝達された場合に、前記第２制御ブレーキで前記第２要素が回転規制されることにより前記入力軸の回転数より前記出力軸の回転数が小さい第１減速段を形成し、
前記歯車減速装置から前記第１回転及び前記第２回転の選択された方が前記第４要素に伝達された場合に、前記入力軸の回転が前記第２制御クラッチで前記第２要素に伝達されることにより前記入力軸の回転数より前記出力軸の回転数が小さく前記第１減速段における前記出力軸の回転数より大きい第２減速段を形成することを特徴とする自動変速機。
請求項１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。
請求項１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。
請求項１乃至請求項３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、該減速用複式遊星歯車装置のキャリヤを前記第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して前記キャリヤに前記第１、第２回転を選択的に生成させる第１、第２回転生成制御ブレーキで、前記第１及び第２回転の一方を選択して前記第１、第３制御クラッチに伝達する回転選択手段を構成としたことを特徴とする自動変速機。
請求項１乃至３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グギヤ並びに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、該減速用複式遊星歯車装置のキャリヤを前記第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して前記キャリヤに前記第１、第２回転を選択的に生成させる第１、第２回転生成制御ブレーキで、前記第１及び第２回転の一方を選択して前記第１、第３制御クラッチに伝達する回転選択手段を構成したことを特徴とする自動変速機。
請求項１乃至３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、前記減速用遊星歯車装置のキャリヤを前記第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規制して前記キャリヤに前記第２回転を生成させる第２回転生成制御ブレーキと、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接続して前記キャリヤに前記第１回転を生成させる第１回転生成制御クラッチとで、前記第１及び第２回転の一方を選択して前記第１、第３制御クラッチに伝達する回転選択手段を構成したことを特徴とする自動変速機。
請求項１乃至請求項３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で前記歯車減速装置を構成し、該減速用遊星歯車装置と同心に回転可能に設けられた連結部材に前記第１及び第３制御クラッチを連結し、前記キャリヤに生成される前記第２回転を前記連結部材に伝達する第２回転伝達制御クラッチと、前記リングギヤに生成される前記第１回転を前記連結部材に伝達する第１回転伝達制御クラッチで、前記第１及び第２回転の一方を選択して前記第１、第３制御クラッチに伝達する回転選択手段を構成したことを特徴とする自動変速機。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の自動変速機において、前記歯車減速装置を、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とし、該減速用遊星歯車装置のキャリヤに前記第１及び第３制御クラッチを連結し、前記入力軸を前記減速用遊星歯車装置のリングギヤに接続して前記キャリヤに前記第２回転を生成させる第２回転生成制御クラッチと、前記入力軸を前記キャリヤに接続して該キャリヤに前記第１回転を生成させる第１回転生成制御クラッチとで、前記第１及び第２回転の一方を選択して前記第１、第３制御クラッチに伝達する回転選択手段を構成したことを特徴とする自動変速機。
請求項１乃至請求項３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する複数の歯車とからなる減速用歯車列で前記歯車減速装置を構成し、前記変速用遊星歯車装置と同心に回転可能に設けられた連結部材に前記第１及び第３制御クラッチを連結し、前記減速用歯車列に生成される前記第１回転及び第２回転を前記連結部材にそれぞれ伝達する第１、第２回転伝達制御クラッチで、前記第１及び第２回転の一方を選択して前記第１、第３制御クラッチに伝達する回転選択手段を構成したことを特徴とする自動変速機。