JP6164165B2 - 車両用自動変速機 - Google Patents

Description

この発明は、車両に搭載される自動変速機に関するものである。

自動変速機に関する発明が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された自動変速機は、４つのプラネタリギヤセットと６つの係合機構とを有している。そして、９速の前進の変速段と１速の後進の変速段とを選択的に設定することができる。６つの係合機構のうちの４つは摩擦クラッチによって構成されている。残りの２つはドグクラッチによって構成されている。それら６つの係合機構のうちの３つが同時に係合状態となるように操作されることにより、各変速段が設定される。そして、開放状態のドグクラッチを係合する動作、もしくは係合状態のドグクラッチを開放する動作を伴う変速を行う場合には、その変速に関与しない少なくとも１つの摩擦クラッチのトルク容量が増大させられる。それによりドグクラッチは、そのドグクラッチによって係合させられる回転部材同士の回転数が同期した状態、もしくはほぼ無負荷の状態で操作される。

米国特許公開第２０１２／０２８３０６４号公報

上記のように特許文献１に記載された自動変速機は、４つの摩擦クラッチおよび２つのドグクラッチを操作することにより、４つのプラネタリギヤセットの各回転要素間の連結関係や固定要素が切り替えられる。そのような切り替えを行うことによって、９速の前進の変速段を設定することができる。変速段の数が多いことにより、変速機で設定できるギヤ比の幅を拡げることができる。あるいは、各変速段間のギヤ比の段差を少なくすることができる。

一方、上記の特許文献１に記載された変速機は、従来のものと比較して摩擦クラッチの耐久性が低下してしまうおそれがある。その理由は、特許文献１に記載された変速機では、上記のようにドグクラッチを操作する場合に摩擦クラッチが係合させられる。例えば、ドグクラッチを係合させる際に、係合させる回転部材同士の回転数を同期させるために摩擦クラッチが係合させられる。もしくは、ドグクラッチを開放させる際に、係合している回転部材間を無負荷の状態にするために摩擦クラッチが係合させられる。これらの場合に係合させられる摩擦クラッチは変速段の設定に関与していないものである。したがって、上記の特許文献１に記載された変速機では、従来、変速段を設定するためだけに係合させられていたものと比較して、摩擦クラッチの摩擦材に対する負荷が大きくなっている。そのため、摩擦クラッチの耐久性、ひいては変速機の耐久性が低下してしまうおそれがある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、できるだけ簡単な構成で数多くの変速段を設定することができ、かつ、耐久性が良好な車両用自動変速機を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、第１回転部材と第２回転部材とを選択的に係合させる第１係合機構と、前記第１回転部材と第３回転部材とを選択的に係合させる第２係合機構と、前記第１，第２係合機構以外の他の係合機構とを含む複数の係合機構を備え、前記複数の係合機構を選択的に係合させることにより、中間変速段および前記中間変速段よりも変速比が小さい少なくとも１つの高速変速段ならびに前記中間変速段よりも変速比が大きい少なくとも１つの低速変速段の複数の変速段を設定することが可能な車両用自動変速機において、前記第１係合機構は、前記高速変速段を設定する場合に係合させられ、かつ前記低速変速段を設定する場合に開放させられるとともに、前記高速変速段から変速して前記中間変速段を設定する場合に係合している状態が維持され、前記低速変速段から変速して前記中間変速段を設定する場合に開放している状態が維持されるように構成され、前記第２係合機構は、前記高速変速段を設定する場合に開放させられ、かつ前記低速変速段を設定する場合に係合させられるとともに、前記高速変速段から変速して前記中間変速段を設定する場合に開放している状態が維持され、前記低速変速段から変速して前記中間変速段を設定する場合に係合している状態が維持されるように構成され、前記第１係合機構および前記第２係合機構の少なくともいずれか１つは、前記第１回転部材と前記第２回転部材もしくは前記第３回転部材とを機械的に連結するドグクラッチによって構成され、前記他の係合機構の係合または開放の状態を切り替えて前記中間変速段を設定することにより、前記第２回転部材および前記第３回転部材のうち少なくとも前記ドグクラッチによって前記第１回転部材に連結される回転部材の回転数と前記第１回転部材の回転数とが一致するように構成されており、入力軸、出力軸、および、前記入力軸と前記出力軸との間に配置された４つの遊星歯車機構を備えていることを特徴とする車両用自動変速機である。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記中間変速段が、変速比が“１”となる変速段であることを特徴とする車両用自動変速機である。

また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記第１係合機構が、前記第１回転部材と前記第２回転部材とを機械的に連結するドグクラッチによって構成され、前記第２係合機構が、前記第１回転部材と前記第３回転部材とを機械的に連結するドグクラッチによって構成され、前記他の係合機構の係合または開放の状態を切り替えて前記中間変速段を設定することにより、前記第１回転部材の回転数、前記第２回転部材の回転数、および前記第３回転部材の回転数が全て一致するように構成されていることを特徴とする車両用自動変速機である。

また、請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかの発明において、前記第１係合機構および前記第２係合機構は、いずれも、前記４つの遊星歯車機構についての共線図において回転速度が同一の１本の直線上に示されるように配置されていることを特徴とする車両用自動変速機である。

また、請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかの発明において、前記４つの遊星歯車機構は、前記入力軸に近い方から、第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とを有する第１遊星歯車機構、第４回転要素と第５回転要素と第６回転要素とを有する第２遊星歯車機構、第７回転要素と第８回転要素と第９回転要素とを有する第３遊星歯車機構、および、第１０回転要素と第１１回転要素と第１２回転要素と回転要素を有する第４遊星歯車機構の順に配置された４つであり、前記他の係合機構は、いずれも、摩擦クラッチまたは摩擦ブレーキによって構成されているとともに、前記第１回転要素ならびに前記第４回転要素と前記入力軸とを選択的に連結する第１摩擦クラッチ、前記第２回転要素と前記入力軸とを選択的に連結する第２摩擦クラッチ、前記第３回転要素ならびに前記第６回転要素と前記入力軸とを選択的に連結する第３摩擦クラッチ、前記第３回転要素ならびに前記第６回転要素をそれぞれ選択的に回転不可能な状態に固定する第１摩擦ブレーキ、前記第２回転要素を選択的に回転不可能な状態に固定する第２摩擦ブレーキ、および、前記第３遊星歯車機構ならびに前記第４遊星歯車機構の各回転要素のうちの少なくとも１つを選択的に回転不可能な状態に固定する第３摩擦ブレーキを含み、前記第１係合機構は、前記第３遊星歯車機構の各回転要素のうちのいずれか１つと前記入力軸とを選択的に連結するドグクラッチによって構成され、前記第２係合機構は、前記第４遊星歯車機構の各回転要素のうちのいずれか１つと前記入力軸とを選択的に連結するドグクラッチによって構成され、１２速の前進変速段および１速の後進変速段を設定することが可能なように構成されていることを特徴とする車両用自動変速機である。

また、請求項６の発明は、請求項１から４のいずれかの発明において、前記４つの遊星歯車機構は、前記入力軸に近い方から、第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素を有する第１遊星歯車機構、第４回転要素と第５回転要素と第６回転要素を有する第２遊星歯車機構、第７回転要素と第８回転要素と第９回転要素を有する第３遊星歯車機構、および、第１０回転要素と第１１回転要素と第１２回転要素を有する第４遊星歯車機構の順に配置された４つであり、前記他の係合機構は、いずれも、摩擦クラッチまたは摩擦ブレーキによって構成されているとともに、前記第４回転要素と前記入力軸とを選択的に連結する第１摩擦クラッチ、前記第６回転要素と前記入力軸とを選択的に連結する第２摩擦クラッチ、前記第３回転要素と前記第２遊星歯車機構のいずれか２つの回転要素とを選択的に連結する第３摩擦クラッチ、前記第２回転要素を選択的に回転不可能な状態に固定する第１摩擦ブレーキ、前記第３回転要素を選択的に回転不可能な状態に固定する第２摩擦ブレーキ、前記第６回転要素を選択的に回転不可能な状態に固定する第３摩擦ブレーキ、および、前記第３遊星歯車機構ならびに前記第４遊星歯車機構の各回転要素のうちの少なくとも１つを選択的に回転不可能な状態に固定する第４摩擦ブレーキを含み、前記第１係合機構は、前記第３遊星歯車機構の各回転要素のうちのいずれか１つと前記入力軸とを選択的に連結するドグクラッチによって構成され、前記第２係合機構は、前記第４遊星歯車機構の各回転要素のうちのいずれか１つと前記入力軸とを選択的に連結するドグクラッチによって構成され、１２速の前進変速段および１速の後進変速段を設定することが可能なように構成されていることを特徴とする車両用自動変速機である。

また、請求項８の発明は、第１回転部材と第２回転部材とを選択的に係合させる第１係合機構と、前記第１回転部材と第３回転部材とを選択的に係合させる第２係合機構と、前記第１，第２係合機構以外の他の係合機構とを含む複数の係合機構を備え、前記複数の係合機構を選択的に係合させることにより、中間変速段および前記中間変速段よりも変速比が小さい少なくとも１つの高速変速段ならびに前記中間変速段よりも変速比が大きい少なくとも１つの低速変速段の複数の変速段を設定することが可能な車両用自動変速機において、前記第１係合機構は、前記高速変速段を設定する場合に係合させられ、かつ前記低速変速段を設定する場合に開放させられるとともに、前記高速変速段から変速して前記中間変速段を設定する場合に係合している状態が維持され、前記低速変速段から変速して前記中間変速段を設定する場合に開放している状態が維持されるように構成され、前記第２係合機構は、前記高速変速段を設定する場合に開放させられ、かつ前記低速変速段を設定する場合に係合させられるとともに、前記高速変速段から変速して前記中間変速段を設定する場合に開放している状態が維持されて、前記低速変速段から変速して前記中間変速段を設定する場合に係合している状態が維持されるように構成され、前記第１係合機構および前記第２係合機構の少なくともいずれか１つは、前記第１回転部材と前記第２回転部材もしくは前記第３回転部材とを機械的に連結するドグクラッチによって構成され、前記他の係合機構の係合または開放の状態を切り替えて前記中間変速段を設定することにより、前記第２回転部材および前記第３回転部材のうち少なくとも前記ドグクラッチによって前記第１回転部材に連結される回転部材の回転数と前記第１回転部材の回転数とが一致するように構成されており、入力軸、出力軸、前記他の係合機構の少なくともいずれか２つを係合させることにより全体が一体となって前記入力軸と同じ回転数で回転するフロント変速部、および、複数の遊星歯車機構を有するとともに前記複数の遊星歯車機構における所定の回転要素同士を連結することにより互いに差動回転する第１要素と第２要素と第３要素と第４要素とが形成されているリヤ変速部を備え、前記第１要素と前記入力軸との間に前記第１要素と前記入力軸とを選択的に連結する前記第１係合機構が設けられ、前記第２要素と前記入力軸との間に前記第２要素と前記入力軸とを選択的に連結する前記第２係合機構が設けられ、前記第３要素が前記フロント変速部に連結され、前記第４要素が前記出力軸に連結されていることを特徴とする車両用自動変速機である。

そして、請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記リヤ変速部は、前記４つの要素を前記複数の遊星歯車機構におけるギヤ比に応じた間隔を空けて平行に配置した４本の線分で示すとともに、前記４つの要素の各回転数をそれぞれ前記４本の線分に直行する基線からの長さとして示す共線図によって表され、前記共線図において、前記第３要素の回転数を示す点および係合した状態の前記第１係合機構の回転数を示す点の２点で決まる直線によって前記高速変速段が表され、前記第３要素の回転数を示す点および係合した状態の前記第２係合機構の回転数を示す点の２点で決まる直線によって前記低速変速段が表され、係合した状態の前記第１係合機構の回転数を示す点および係合した状態の前記第２係合機構の回転数を示す点の２点で決まる直線によって前記中間変速段が表されるように構成されていることを特徴とする車両用自動変速機である。

請求項１の発明では、所定の変速段である中間変速段と、その中間変速段よりも高速側の高速変速段および低速側の低速変速段との、少なくとも３つ以上の変速段を設定することができる。低速変速段もしくは高速変速段から中間変速段に変速する場合は、第１係合機構および第２係合機構の係合もしくは開放の状態を維持しつつ、それら第１係合機構および第２係合機構以外の他の係合機構の動作を制御することにより、中間変速段を設定することができる。そして、中間変速段を設定した状態では、第１回転部材の回転数と、第２回転部材および第３回転部材のうち少なくともドグクラッチによって第１回転部材に連結される回転部材の回転数とが一致する。すなわち、中間変速段を設定した状態では、ドグクラッチによって係合もしくは開放させられる回転部材同士が回転同期した状態になる。したがって、開放している状態のドグクラッチを容易に係合させることが可能な状態になる。また、既にドグクラッチが係合している場合にはそのドグクラッチを無負荷もしくはほぼ無負荷の状態にすることができる。したがって、係合している状態のドグクラッチを容易に開放させることが可能な状態になる。そのため、第１係合機構および第２係合機構の少なくともいずれか一方をドグクラッチによって構成した場合であっても、中間変速段を設定することにより、第１係合機構および第２係合機構が、いずれも、係合および開放の動作が容易な状態になる。そのため、中間変速段を設定した状態で第１係合機構および第２係合機構の係合もしくは開放の状態をそれぞれ切り替えて、それら第１係合機構および第２係合機構以外の他の係合機構の動作を制御することにより、低速変速段側から高速変速段側へのシフトアップ、および高速変速段側から低速変速段側へのシフトダウンを、いずれも容易に行うことができる。したがって、この請求項１の発明によれば、特別な装置や機構を設けることなくドグクラッチによって連結する回転部材同士の回転数を一致させることができる。あるいは、そのためだけの特別な制御を行うことなくドグクラッチによって連結する回転部材同士の回転数を一致させることができる。そのため、簡単な構成で、少なくとも１つのドグクラッチを含む第１係合機構および第２係合機構の係合もしくは開放の状態を容易に切り替えることができる。また、第１係合機構および第２係合機構以外の他の係合機構を、ドグクラッチを操作することのためだけに係合させることがないので、それら他の係合機構に対する負荷の増大を防止することができる。その結果、この車両用自動変速機の耐久性を向上させることができる。

また、他の係合機構の動作を制御するとともに、第１係合機構および第２係合機構の係合もしくは開放の状態を切り替えることにより、中間変速段に加えて、中間変速段よりも低速側の低速変速段、および、中間変速段よりも高速側の高速変速段を設定することが可能な状態になる。そのため、中間変速段を含む少なくとも３つ以上の複数の変速段を、少なくとも１つのドグクラッチを含む第１係合機構および第２係合機構の操作に応じて容易に設定することができる。
また、上記のような少なくとも１つのドグクラッチを含む第１係合機構ならびに第２係合機構、および、それら第１係合機構ならびに第２係合機構以外の他の係合機構からなる複数の係合機構と、４つの遊星歯車機構とにより、この発明の車両用自動変速機を構成することができる。

請求項２の発明によれば、変速比が“１”の変速段を挟んだ減速側の変速段と増速側の変速段との複数の変速段を、少なくとも１つのドグクラッチを含む第１係合機構および第２係合機構の操作に応じて容易に設定することができる。

請求項３の発明によれば、いずれもドグクラッチによって構成された第１係合機構および第２係合機構の係合もしくは開放の状態維持しつつ、それら第１係合機構および第２係合機構以外の他の係合機構の動作を制御することにより、中間変速段を設定することができる。そして、中間変速段を設定した状態では、第１回転部材の回転数、第２回転部材の回転数、および第３回転部材の回転数の全てが一致する。すなわち、中間変速段を設定した状態では、ドグクラッチによって係合もしくは開放させられる回転部材同士が全て回転同期した状態になる。したがって、開放している状態のドグクラッチを容易に係合させることが可能な状態になる。また、既にドグクラッチが係合している場合にはそのドグクラッチを無負荷もしくはほぼ無負荷の状態にすることができる。したがって、係合している状態のドグクラッチを容易に開放させることが可能な状態になる。そのため、中間変速段を設定した状態で第１係合機構および第２係合機構の係合もしくは開放の状態をそれぞれ切り替えて、それら第１係合機構および第２係合機構以外の他の係合機構の動作を制御することにより、低速変速段側から高速変速段側へのシフトアップ、および高速変速段側から低速変速段側へのシフトダウンを、いずれも容易に行うことができる。

請求項４の発明によれば、上記のように４つの遊星歯車機構から構成される車両用自動変速機に対して、少なくとも１つのドグクラッチを含む第１係合機構および第２係合機構が、いずれも、４つの遊星歯車機構についての共線図上で同一の所定回転数の線上に示されるように配置される。したがって、第１係合機構および第２係合機構として用いられる少なくとも１つのドグクラッチが係合した状態では、そのドグクラッチによって係合させられる２つの回転部材の回転数が、前記の所定回転数で一致することになる。そのため、第１係合機構および第２係合機構以外の他の係合機構を係合させて中間変速段を設定することにより、第１係合機構および第２係合機構として用いられる全てのドグクラッチの回転部材の回転数を一致させることができる。その結果、第１係合機構および第２係合機構として用いられる全てのドグクラッチを容易に操作可能な状態にすることができる。

請求項５の発明によれば、４つの遊星歯車機構と、２つのドグクラッチを含む８つの係合機構とにより、１２速の前進変速段および１速の後進変速段を設定することが可能な車両用自動変速機を構成することができる。

請求項６の発明によれば、４つの遊星歯車機構と、２つのドグクラッチを含む９つの係合機構とにより、１２速の前進変速段および１速の後進変速段を設定することが可能な車両用自動変速機を構成することができる。

請求項７の発明によれば、フロント変速部およびリヤ変速部によって、この車両用自動変速機が構成される。フロント変速部は、第１，第２係合機構以外の所定の２つの係合機構を係合させることにより、フロント変速部の全体が一体となって入力軸と同じ回転数で回転するように構成されている。リヤ変速部は、第１係合機構を係合することにより第１要素と入力軸とが連結され、第２係合機構を係合することにより第２要素と入力軸とが連結されるように構成されている。そのため、フロント変速部を入力軸と同じ回転数で回転する状態にして、第１係合機構もしくは第２係合機構を係合することにより、フロント変速部およびリヤ変速部が、いずれも全体が一体となって入力軸と同じ回転数で回転する状態になる。すなわち、入力軸と出力軸とが同じ回転数で回転する状態になり、変速比が１になるいわゆる直結段が設定される。したがって、この請求項８の発明によれば、第１係合機構もしくは第２係合機構のいずれかを係合させた状態で第１，第２係合機構以外の他の係合機構の動作を制御することにより、直結段を設定することができる。第１係合機構を係合しかつ第２係合機構を開放して直結段を設定した状態で他の係合機構の動作を制御することにより、高速変速段を設定することができる。また、第２係合機構を係合しかつ第１係合機構を開放して直結段を設定した状態で他の係合機構の動作を制御することにより、低速変速段を設定することができる。すなわち、この場合の直結段はこの発明における中間変速段であり、第１係合機構もしくは第２係合機構のいずれかを係合させた状態で第１，第２係合機構以外の他の係合機構の動作を制御することにより、中間変速段を設定することができる。そして、その中間変速段すなわち直結段を設定した状態では、第１係合機構および第２係合機構の少なくとも１つをドグクラッチで構成した場合であっても、それら第１係合機構および第２係合機構の係合もしくは開放の状態を容易に切り替えることができる。例えば、第１係合機構を係合しかつ第２係合機構を開放した状態から、第２係合機構を容易に係合して、第１係合機構および第２係合機構の両方を係合した状態にすることができる。その状態から、第１係合機構を容易に開放して、第１係合機構を開放しかつ第２係合機構を係合した状態にすることができる。同様に、第１係合機構を開放しかつ第２係合機構を係合した状態から、第１係合機構を容易に係合して、第１係合機構および第２係合機構の両方を係合した状態にすることができる。その状態から、第２係合機構を容易に開放して、第１係合機構を係合しかつ第２係合機構を開放した状態にすることができる。このように、第１係合機構もしくは第２係合機構のいずれかを係合した状態から、一旦、第１係合機構および第２係合機構の両方を係合した状態にすることにより、第１係合機構および第２係合機構の係合もしくは開放の状態を容易に切り替えることができる。すなわち、第１係合機構と第２係合機構との間で、伝達トルクの受け渡しを容易に行うことができる。そのため、低速変速段、中間変速段、および高速変速段の少なくとも３つの変速段を適切に設定することができ、それらの間の変速を適切に実行することができる。

請求項１０の発明によれば、第１係合機構を係合した状態で第１，第２係合機構以外の他の係合機構の動作を制御して、フロント変速部に連結されたリヤ変速部の第３要素の回転数を複数設定することにより、高速変速段を複数設定することができる。また、第２係合機構を係合した状態で第１，第２係合機構以外の他の係合機構の動作を制御して、フロント変速部に連結されたリヤ変速部の第３要素の回転数を複数設定することにより、低速変速段を複数設定することができる。このような高速変速段と低速変速段との間の変速は、中間変速段を経由して容易に行うことができる。中間変速段を設定した状態では、上記のように第１係合機構と第２係合機構との間における伝達トルクの受け渡しを容易に行うことができる。そのため、高速変速段と低速変速段との間の変速を適切に実行することができ、複数の変速段を適切に設定することができる。

この発明における車両用自動変速機のギヤトレーンの一例を説明するための図である。 図１に示す車両用自動変速機で設定する各変速段に対応する各係合機構の係合および開放の状態を示す図表である。 図１に示す車両用自動変速機で用いられる各遊星歯車機構における各回転要素の状態を示す共線図である。 この発明における車両用自動変速機のギヤトレーンの他の例を説明するための図である。 図４に示す車両用自動変速機で設定する各変速段に対応する各係合機構の係合および開放の状態を示す図表である。 図４に示す車両用自動変速機で用いられる各遊星歯車機構における各回転要素の状態を示す共線図である。 この発明における車両用自動変速機で用いられる遊星歯車機構および係合機構の組み合わせのバリエーションを説明するための図である。 この発明における車両用自動変速機で用いられる遊星歯車機構および係合機構の組み合わせのバリエーションを説明するための図である。 この発明における車両用自動変速機で用いられる遊星歯車機構および係合機構の組み合わせのバリエーションを説明するための図である。 この発明における車両用自動変速機で用いられる遊星歯車機構および係合機構の組み合わせのバリエーションを説明するための図である。 この発明における車両用自動変速機で用いられる遊星歯車機構および係合機構の組み合わせのバリエーションを説明するための図である。 この発明における車両用自動変速機で用いられる遊星歯車機構および係合機構の組み合わせのバリエーションを説明するための図である。 この発明における車両用自動変速機で用いられる第１係合機構および第２係合機構の他の構成例を説明するための図である。 この発明における車両用自動変速機で用いられる第１係合機構および第２係合機構の他の構成例を説明するための図である。 この発明における車両用自動変速機の他の構成例および動作原理を説明するための図である。

次に、この発明を、図を参照して具体的に説明する。図１に、この発明を適用した車両用自動変速機のギヤトレーンの一例を示してある。この図１に示す自動変速機１は、４つの遊星歯車機構および８つの係合機構を備えていて、１２速の前進の変速段および１速の後進段を設定することが可能なように構成されている。

図１において、自動変速機１は、車両の駆動力源（図示せず）と駆動輪（図示せず）との間に設けられている。駆動力源から出力された動力が、トルクコンバータ２を介して、入力軸３に伝達されるようになっている。その入力軸３に近い方から（図１での左側から）順に、第１遊星歯車機構Ｐ１、第２遊星歯車機構Ｐ２、第３遊星歯車機構Ｐ３、および第４遊星歯車機構Ｐ４の４つの遊星歯車機構が配置されている。また、それら第１遊星歯車機構Ｐ１、第２遊星歯車機構Ｐ２、第３遊星歯車機構Ｐ３、および第４遊星歯車機構Ｐ４は、入力軸３と同一軸線上に直列に配置されている。この図１に示す例では、上記の第１遊星歯車機構Ｐ１、第２遊星歯車機構Ｐ２、第３遊星歯車機構Ｐ３、および第４遊星歯車機構Ｐ４が、この発明における“４つの遊星歯車機構”に相当する。

なお、この自動変速機１では、上記のトルクコンバータ２を省くこと、もしくは、トルクコンバータ２を小型化することができる。その理由は、前述のように、この自動変速機１は、前進で１２速の多くの変速段を設定することができる。そのため、従来の５速や６速程度の自動変速機と比較して設定可能な変速比の幅を、低速段側すなわち変速比が大きい変速段側に拡げることができる。したがって、従来のものよりも、トルクの増幅作用がより大きな変速段を設定することができる。そのような大きな減速段が設定できる分、トルクコンバータ２によるトルクの増幅作用が不要になる。もしくは、トルクコンバータ２によるトルクの増幅作用が少なくて済む。その結果、トルクコンバータ２を省くこと、もしくは小型化することが可能になる。

第１遊星歯車機構Ｐ１は、ダブルピニオン形の遊星歯車機構によって構成されている。具体的には、第１サンギヤＳp1と、その第１サンギヤＳp1に対して同心円上に配置された第１リングギヤＲp1と、これら第１サンギヤＳp1および第１リングギヤＲp1に噛み合っている２つのピニオンギヤ（図示せず）を自転および公転が可能なように保持している第１キャリアＣp1とによって構成されている。

第２遊星歯車機構Ｐ２は、シングルピニオン形の遊星歯車機構によって構成されている。具体的には、第２サンギヤＳp2と、その第２サンギヤＳp2に対して同心円上に配置された第２リングギヤＲp2と、これら第２サンギヤＳp2および第２リングギヤＲp2に噛み合っているピニオンギヤ（図示せず）を自転および公転が可能なように保持している第２キャリアＣp2とによって構成されている。

第３遊星歯車機構Ｐ３は、シングルピニオン形の遊星歯車機構によって構成されている。具体的には、第３サンギヤＳp3と、その第３サンギヤＳp3に対して同心円上に配置された第３リングギヤＲp3と、これら第３サンギヤＳp3および第３リングギヤＲp3に噛み合っているピニオンギヤ（図示せず）を自転および公転が可能なように保持している第３キャリアＣp3とによって構成されている。

第４遊星歯車機構Ｐ４は、シングルピニオン形の遊星歯車機構によって構成されている。具体的には、第４サンギヤＳp4と、その第４サンギヤＳp4に対して同心円上に配置された第４リングギヤＲp4と、これら第４サンギヤＳp4および第４リングギヤＲp4に噛み合っているピニオンギヤ（図示せず）を自転および公転が可能なように保持している第４キャリアＣp4とによって構成されている。

上記の各遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、隣り合う遊星歯車機構同士で互いに連結されている。すなわち、第１遊星歯車機構Ｐ１の第１サンギヤＳp1と、第２遊星歯車機構Ｐ２の第２サンギヤＳp2とが連結されている。また、第１遊星歯車機構Ｐ１の第１キャリアＣp1と、第２遊星歯車機構Ｐ２の第２リングギヤＲp2とが連結されている。また、第２遊星歯車機構Ｐ２の第２キャリアＣp2と、第３遊星歯車機構Ｐ３の第３リングギヤＲp3とが連結されている。また、第３遊星歯車機構Ｐ３のキャリアＣp3と、第４遊星歯車機構Ｐ４の第４リングギヤＲp4とが連結されている。また、第３遊星歯車機構Ｐ３の第３サンギヤＳp3と、第４遊星歯車機構Ｐ４の第４サンギヤＳp4とが連結されている。そして、第４遊星歯車機構Ｐ４の第４キャリアＣp4が出力軸４に連結されている。出力軸４は、例えばプロペラシャフト（図示せず）やデファレンシャルギヤ（図示せず）およびドライブシャフト（図示せず）等を介して駆動輪に連結されている。

この図１に示す例では、上記の４つの遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のうち、第１遊星歯車機構Ｐ１が、この発明における第１遊星歯車機構に相当し、その第１遊星歯車機構Ｐ１の第１サンギヤＳp1、第１リングギヤＲp1、および第１キャリアＣp1が、それぞれ、この発明における第１回転要素、第２回転要素、および第３回転要素に相当する。また、第２遊星歯車機構Ｐ２が、この発明における第２遊星歯車機構に相当し、その第２遊星歯車機構Ｐ２の第２サンギヤＳp2、第２キャリアＣp2、および第２リングギヤＲp2が、それぞれ、この発明における第４回転要素、第５回転要素、および第６回転要素に相当する。また、第３遊星歯車機構Ｐ３が、この発明における第３遊星歯車機構に相当し、その第３遊星歯車機構Ｐ３の第３サンギヤＳp3、第３キャリアＣp3、および第３リングギヤＲp3が、それぞれ、この発明における第７回転要素、第８回転要素、および第９回転要素に相当する。そして、第４遊星歯車機構Ｐ４が、この発明における第４遊星歯車機構に相当し、その第４遊星歯車機構Ｐ４の第４サンギヤＳp4、第４キャリアＣp4、および第４リングギヤＲp4が、それぞれ、この発明における第１０回転要素、第１１回転要素、および第１２回転要素に相当する。

入力軸３と第１遊星歯車機構Ｐ１との間に、入力軸３と第１遊星歯車機構Ｐ１の第１サンギヤＳp1とを選択的に連結するクラッチＣ１が設けられている。このクラッチＣ１は、相対回転する回転部材同士を摩擦力によって係合させる摩擦クラッチによって構成されている。

入力軸３と第１遊星歯車機構Ｐ１との間には、入力軸３と第１遊星歯車機構Ｐ１の第１リングギヤＲp1とを選択的に連結するクラッチＣ２が設けられている。このクラッチＣ２は、上記のクラッチＣ１と同様、相対回転する回転部材同士を摩擦力によって係合させる摩擦クラッチによって構成されている。

入力軸３と第１遊星歯車機構Ｐ１との間には、入力軸３と第１遊星歯車機構Ｐ１の第１キャリアＣp1および第２遊星歯車機構Ｐ２の第２リングギヤＲp2とを選択的に連結するクラッチＣ３が設けられている。このクラッチＣ３は、上記のクラッチＣ１，Ｃ２と同様、相対回転する回転部材同士を摩擦力によって係合させる摩擦クラッチによって構成されている。

第１遊星歯車機構Ｐ１の第１キャリアＣp1および第２遊星歯車機構Ｐ２の第２リングギヤＲp2には、それら第１キャリアＣp1および第２リングギヤＲp2の回転を選択的に止めるブレーキＢ１が設けられている。このブレーキＢ１は、回転部材と固定部材とを摩擦力によって係合させる摩擦ブレーキによって構成されている。

第１遊星歯車機構Ｐ１の第１リングギヤＲp1には、第１リングギヤＲp1の回転を選択的に止めるブレーキＢ２が設けられている。このブレーキＢ２は、上記のブレーキＢ１と同様、回転部材と固定部材とを摩擦力によって係合させる摩擦ブレーキによって構成されている。

第３遊星歯車機構Ｐ３の第３キャリアＣp3および第４遊星歯車機構Ｐ４の第４リングギヤＲp4には、それら第３キャリアＣp3および第４リングギヤＲp4の回転を選択的に止めるブレーキＢ３が設けられている。このブレーキＢ３は、上記のブレーキＢ１，Ｂ２と同様、回転部材と固定部材とを摩擦力によって係合させる摩擦ブレーキによって構成されている。

そして、入力軸３と第３遊星歯車機構Ｐ３との間に、入力軸３と第３遊星歯車機構Ｐ３の第３キャリアＣp3とを選択的に連結するクラッチＤ１が設けられている。このクラッチＤ１は、入力軸３上に、もしくは入力軸３と同一の回転軸上に配置されている。また、このクラッチＤ１は、相対回転する回転部材同士を互いに噛み合わせて機械的に係合させるドグクラッチによって構成されている。

入力軸３と第３遊星歯車機構Ｐ３との間には、入力軸３と第３遊星歯車機構Ｐ３の第３サンギヤＳp3とを選択的に連結するクラッチＤ２が設けられている。このクラッチＤ２は、上記のクラッチＤ１と共に、入力軸３上に、もしくは入力軸３と同一の回転軸上に配置されている。また、このクラッチＤ２は、上記のクラッチＤ１と同様、相対回転する回転部材同士を互いに噛み合わせて機械的に係合させるドグクラッチによって構成されている。

この図１に示す例では、上記の入力軸３が、この発明における“第１回転部材”に相当し、第３キャリアＣp3が、この発明における“第２回転部材”に相当する。さらに、第３キャリアＣp3は、この発明において、後述するリヤ変速部Ｒｒの“第１要素”に相当している。したがって、クラッチＤ１が、この発明における“第１ドグクラッチ”に相当する。また、上記の第３サンギヤＳp3が、この発明における“第３回転部材”に相当する。さらに、第３サンギヤＳp3は、後述するリヤ変速部Ｒｒの“第２要素”に相当している。したがって、クラッチＤ２が、この発明における“第２ドグクラッチ”に相当する。そして、上記のように摩擦クラッチによって構成された各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３、摩擦ブレーキによって構成された各ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３、および、ドグクラッチによって構成された各クラッチＤ１，Ｄ２の８つの係合機構が、この発明における“複数の係合機構”に相当する。

上記のような“複数の係合機構”のうち、各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３および各ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３が、この発明における“他の係合機構”に相当する。特に、クラッチＣ１は、第１サンギヤＳp1（第１回転要素）および第２サンギヤＳp2（第２回転要素）と入力軸３とを選択的に連結する摩擦クラッチであり、この発明における“第１摩擦クラッチ”に相当する。クラッチＣ２は、第１リングギヤＲp1（第２回転要素）と入力軸３とを選択的に連結する摩擦クラッチであり、この発明における“第２摩擦クラッチ”に相当する。クラッチＣ３は、第１キャリアＣp1（第３回転要素）および第２リングギヤＲp2（第６回転要素）と入力軸３とを選択的に連結する摩擦クラッチであり、この発明における“第３摩擦クラッチ”に相当する。また、ブレーキＢ１は、第１キャリアＣp1（第３回転要素）および第２リングギヤＲp2（第６回転要素）を選択的に回転不可能な状態に固定する摩擦ブレーキであり、この発明における“第１摩擦ブレーキ”に相当する。ブレーキＢ２は、第１リングギヤＲp1（第２回転要素）を選択的に回転不可能な状態に固定する摩擦ブレーキであり、この発明における“第２摩擦ブレーキ”に相当する。ブレーキＢ３は、第３キャリアＣp3（第８回転要素）および第４リングギヤＲp4（第１２回転要素）を選択的に回転不可能な状態に固定する摩擦ブレーキであり、すなわち第３遊星歯車機構Ｐ３および第４遊星歯車機構Ｐ４の各回転要素のうちの少なくとも１つを選択的に回転不可能な状態に固定する摩擦ブレーキである。したがって、ブレーキＢ３が、この発明における“第３摩擦ブレーキ”に相当する。

上記のように構成された自動変速機１は、各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３、各ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３、および各クラッチＤ１，Ｄ２の各係合機構をそれぞれ操作することにより、１２速の前進の変速段と１速の後進の変速段とを設定することができる。各変速段に対応する各係合機構の係合および開放の状態を図２の表に示してある。図２において、“＋”は係合状態を表し、空欄は開放状態を表している。“＊”は、クラッチＤ１およびクラッチＤ２のいずれか一方が係合状態である、もしくはクラッチＤ１およびクラッチＤ２の両方が係合状態であること表している。また、各変速段を設定した状態における各遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の状態を図３の共線図に示してある。図３において、左側の４本の縦線（線分）が、第１遊星歯車機構Ｐ１と第２遊星歯車機構Ｐ２とから構成されるフロント変速部Ｆｒにおける各回転要素（第１サンギヤＳp1，第１リングギヤＲp1，第１キャリアＣp1，第２サンギヤＳp2，第２リングギヤＲp2，第２キャリアＣp2）を表している。これら左側の４本の縦線は、第１遊星歯車機構Ｐ１および第２遊星歯車機構Ｐ２における各回転要素間のギヤ比に応じた間隔を空けて平行に配置されている。一方、右側の４本の縦線（線分）が、第３遊星歯車機構Ｐ３と第４遊星歯車機構Ｐ４とから構成されるリヤ変速部Ｒｒにおける各回転要素（第３サンギヤＳp3，第３リングギヤＲp3，第３キャリアＣp3，第４サンギヤＳp4，第４リングギヤＲp4，第４キャリアＣp4）を表している。これら右側の４本の縦線も、第３遊星歯車機構Ｐ３および第４遊星歯車機構Ｐ４における各回転要素間のギヤ比に応じた間隔を空けて平行に配置されている。そして、上記の左側の４本の縦線および右側の４本の縦線にそれぞれ直行し、“０”が記されている横線が、回転数が“０”である基線となっている。上記の各縦線上でこの基線からの長さを示す点が、各回転要素のそれぞれの回転数を表している。なお、直線Ｌinは、入力軸３の回転数を示す横線である。

図２に示すように、第１速（1st）は、クラッチＣ１、ブレーキＢ２、およびクラッチＤ２を係合し、クラッチＣ２、クラッチＣ３、ブレーキＢ１、ブレーキＢ３、およびクラッチＤ１を開放することにより設定される。この第１速の状態は、図３の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf1とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr1とによって示される。具体的には、入力軸３からクラッチＣ１を介してフロント変速部Ｆｒの第１サンギヤＳp1および第２サンギヤＳp2にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＤ２を介してリヤ変速部Ｒｒの第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4にトルクが入力される。第１サンギヤＳp1および第２サンギヤＳp2に入力されたトルクは、ブレーキＢ２が係合されていることにより、入力軸３の回転方向と反対の方向に回転する第２キャリアＣp2から出力される。第２キャリアＣp2から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp3に伝達される。

一方、第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4に入力されたトルクは、第３リングギヤＲp3が第２キャリアＣp2と共に入力軸３と反対の方向に回転することにより、回転数が大幅に引き下げられた状態の第４キャリアＣp4から出力される。そして、出力軸４に伝達される。したがって、駆動力源の回転数を大幅に減速したトルクが出力軸４に伝達される。すなわち、変速比が最大となる第１速が設定される。

第２速（2nd）は、ブレーキＢ２、ブレーキＢ３、およびクラッチＤ２を係合し、クラッチＣ１、クラッチＣ２、クラッチＣ３、ブレーキＢ１、およびクラッチＤ１を開放することにより設定される。この第２速の状態は、図３の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf2とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr2とによって示される。具体的には、入力軸３からクラッチＤ２を介してリヤ変速部Ｒｒの第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4にトルクが入力される。第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4に入力されたトルクは、ブレーキＢ３が係合されていることにより、回転数が引き下げられた状態の第４キャリアＣp4から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp4の回転数は、上記の第１速における第４キャリアＣp4の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を減速したトルクが出力軸４に伝達されて、第１速よりも変速比が小さい第２速が設定される。

第３速（3rd）は、ブレーキＢ１、ブレーキＢ２、およびクラッチＤ２を係合し、クラッチＣ１、クラッチＣ２、クラッチＣ３、ブレーキＢ３、およびクラッチＤ１を開放することにより設定される。この第３速の状態は、図３の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf3とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr3とによって示される。具体的には、ブレーキＢ１およびブレーキＢ２が共に係合されることにより、フロント変速部Ｆｒの各回転要素の回転数が全て“０”になる。それに伴って、フロント変速部Ｆｒの第２キャリアＣp2と連結されているリヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp3の回転数も“０”になる。

一方、入力軸３からクラッチＤ２を介してリヤ変速部Ｒｒの第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4にトルクが入力される。第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4に入力されたトルクは、第３リングギヤＲp3の回転数が“０”に固定されていることにより、回転数が引き下げられた状態の第４キャリアＣp4から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp4の回転数は、上記の第２速における第４キャリアＣp4の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を減速したトルクが出力軸４に伝達されて、第２速よりも変速比が小さい第３速が設定される。

第４速（4th）は、クラッチＣ３、ブレーキＢ２、およびクラッチＤ２を係合し、クラッチＣ１、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、ブレーキＢ３、およびクラッチＤ１を開放することにより設定される。この第４速の状態は、図３の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf4とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr4とによって示される。具体的には、入力軸３からクラッチＣ３を介してフロント変速部Ｆｒの第１キャリアＣp1および第２リングギヤＲp2にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＤ２を介してリヤ変速部Ｒｒの第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4にトルクが入力される。第１キャリアＣp1および第２リングギヤＲp2に入力されたトルクは、ブレーキＢ２が係合されていることにより、回転数が引き下げられた状態の第２キャリアＣp2から出力される。第２キャリアＣp2から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp3に伝達される。

一方、第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4に入力されたトルクは、第３リングギヤＲp3の回転数が入力軸３の回転数よりも小さいことにより、回転数が引き下げられた状態の第４キャリアＣp4から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp4の回転数は、上記の第３速の場合における第４キャリアＣp4の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を減速したトルクが出力軸４に伝達されて、第３速よりも変速比が小さい第４速が設定される。

第５速（5th）は、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、およびクラッチＤ２を係合し、クラッチＣ２、クラッチＣ３、ブレーキＢ２、ブレーキＢ３、およびクラッチＤ１を開放することにより設定される。この第５速の状態は、図３の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf5とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr5とによって示される。具体的には、入力軸３からクラッチＣ１を介してフロント変速部Ｆｒの第１サンギヤＳp1および第２サンギヤＳp2にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＤ２を介してリヤ変速部Ｒｒの第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4にトルクが入力される。第１サンギヤＳp1および第２サンギヤＳp2に入力されたトルクは、ブレーキＢ１が係合されていることにより、回転数が引き下げられた状態の第２キャリアＣp2から出力される。第２キャリアＣp2から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp3に伝達される。

一方、第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4に入力されたトルクは、第３リングギヤＲp3の回転数が入力軸３の回転数よりも小さいことにより、回転数が引き下げられた状態の第４キャリアＣp4から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp4の回転数は、上記の第４速における第４キャリアＣp4の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を減速したトルクが出力軸４に伝達されて、第４速よりも変速比が小さい第５速が設定される。

第６速（6th）は、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、およびクラッチＤ２を係合し、クラッチＣ１、クラッチＣ３、ブレーキＢ２、ブレーキＢ３、およびクラッチＤ１を開放することにより設定される。この第６速の状態は、図３の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf6とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr6とによって示される。具体的には、入力軸３からクラッチＣ２を介してフロント変速部Ｆｒの第１リングギヤＲp1にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＤ２を介してリヤ変速部Ｒｒの第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4にトルクが入力される。第１リングギヤＲp1に入力されたトルクは、ブレーキＢ１が係合されていることにより、回転数が引き下げられて第２キャリアＣp2から出力される。第２キャリアＣp2から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp3に伝達される。

一方、第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4に入力されたトルクは、第３リングギヤＲp3の回転数が入力軸３の回転数よりも小さいことにより、回転数が引き下げられた状態の第４キャリアＣp4から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp4の回転数は、上記の第５速における第４キャリアＣp4の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を減速したトルクが出力軸４に伝達されて、第５速よりも変速比が小さい第６速が設定される。

第７速（7th）は、クラッチＣ１およびクラッチＣ２を係合し、ブレーキＢ１、ブレーキＢ２、およびブレーキＢ３を開放し、クラッチＤ１もしくはクラッチＤ２のいずれか一方を係合することにより設定される。例えば、この第７速は、上記の第６速の状態からシフトアップする場合に、開放されているクラッチＣ１を係合するとともに、係合されているブレーキＢ１を開放することによって設定することができる。この場合、クラッチＣ２およびクラッチＤ２は、それぞれ係合されている状態が維持され、クラッチＤ１およびブレーキＢ２ならびにブレーキＢ３は、それぞれ開放されている状態が維持される。あるいは、この第７速は、後述する第８速の状態からシフトダウンする場合に、開放されているクラッチＣ１を係合するとともに、係合されているブレーキＢ１を開放することによって設定することができる。この場合は、クラッチＣ２およびクラッチＤ１は、それぞれ係合されている状態が維持され、クラッチＤ２およびブレーキＢ２ならびにブレーキＢ３は、それぞれ開放されている状態が維持される。

図１に示す構成の自動変速機１において、この第７速は、変速比が“１”になるいわゆる直結段として設定されている。この第７速の状態は、図３の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf7とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr7とによって示される。例えば、第１速から第６速までの減速段側から第７速へシフトアップする場合は、クラッチＤ１を開放した状態に維持するとともにクラッチＤ２を係合した状態に維持した状態で、第７速が設定される。この場合は、入力軸３からクラッチＣ１を介してフロント変速部Ｆｒの第１サンギヤＳp1および第２サンギヤＳp2にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＣ２を介してフロント変速部Ｆｒの第１リングギヤＲp1にトルクが入力される。さらに、入力軸３からクラッチＤ２を介してリヤ変速部Ｒｒの第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4にトルクが入力される。入力軸３のトルクが第１サンギヤＳp1および第２サンギヤＳp2と第１リングギヤＲp1とに同時に入力されることにより、第１遊星歯車機構Ｐ１および第２遊星歯車機構Ｐ２の全ての回転要素が入力軸３と同じ回転数で回転する。それに伴って、第２遊星歯車機構Ｐ２の全ての回転要素も入力軸３と同じ回転数で回転することになる。すなわち、フロント変速部Ｆｒの全体が入力軸３と一体になって回転する。したがって、入力軸３からフロント変速部Ｆｒに入力されたトルクは、そのまま第２キャリアＣp2から出力される。第２キャリアＣp2から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp3に伝達される。

なお、例えば、後述する第８速から第１２速までの増速段側から第７速へシフトダウンする場合には、クラッチＤ１を係合した状態に維持するとともにクラッチＤ２を開放した状態に維持した状態で、第７速が設定される。この場合は、入力軸３からクラッチＣ１を介してフロント変速部Ｆｒの第１サンギヤＳp1および第２サンギヤＳp2にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＣ２を介してフロント変速部Ｆｒの第１リングギヤＲp1にトルクが入力される。さらに、入力軸３からクラッチＤ１を介してリヤ変速部Ｒｒの第３キャリアＣp3および第４リングギヤＲp4にトルクが入力される。

一方、リヤ変速部Ｒｒでは、クラッチＤ２が係合されている場合には、第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4にも入力軸３からのトルクが入力される。もしくは、クラッチＤ１が係合されている場合には、第３キャリアＣp3および第４リングギヤＲp4にも入力軸３からのトルクが入力される。いずれの場合であっても、第３遊星歯車機構Ｐ３のいずれか２つの回転要素に、入力軸３のトルクが同時に入力される。そのため、第３遊星歯車機構Ｐ３の全ての回転要素が入力軸３と同じ回転数で回転する。それに伴って、第４遊星歯車機構Ｐ４の全ての回転要素も入力軸３と同じ回転数で回転することになる。すなわち、リヤ変速部Ｒｒも全体が入力軸３と一体になって回転する。したがって、入力軸３のトルクがそのまま第４キャリアＣp4から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp4の回転数は、入力軸３の回転数と同じであり、上記の第６速の場合における第４キャリアＣp4の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数のままのトルクが出力軸４に伝達されて、第６速よりも変速比が小さく、かつ変速比が“１”である第７速が設定される。

第８速（8th）は、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、およびクラッチＤ１を係合し、クラッチＣ１、クラッチＣ３、ブレーキＢ２、ブレーキＢ３、およびクラッチＤ２を開放することにより設定される。この第８速の状態は、図３の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf6とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr8とによって示される。具体的には、入力軸３からクラッチＣ２を介してフロント変速部Ｆｒの第１リングギヤＲp1にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＤ１を介してリヤ変速部Ｒｒの第３キャリアＣp3および第４リングギヤＲp4にトルクが入力される。第１リングギヤＲp1に入力されたトルクは、ブレーキＢ１が係合されていることにより、回転数が引き下げられた状態の第２キャリアＣp2から出力される。第２キャリアＣp2から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp3に伝達される。

一方、第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4に入力されたトルクは、第３リングギヤＲp3の回転数が入力軸３の回転数よりも小さいことにより、回転数が引き上げられた状態の第４キャリアＣp4から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp4の回転数は、上記の第７速における第４キャリアＣp4の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を増速したトルクが出力軸４に伝達されて、第７速よりも変速比が小さい第８速が設定される。

第９速（9th）は、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、およびクラッチＤ１を係合し、クラッチＣ２、クラッチＣ３、ブレーキＢ２、ブレーキＢ３、およびクラッチＤ２を開放することにより設定される。この第９速の状態は、図３の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf5とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr9とによって示される。具体的には、入力軸３からクラッチＣ１を介してフロント変速部Ｆｒの第１サンギヤＳp1および第２サンギヤＳp2にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＤ１を介してリヤ変速部Ｒｒの第３キャリアＣp3および第４リングギヤＲp4にトルクが入力される。第１リングギヤＲp1に入力されたトルクは、ブレーキＢ１が係合されていることにより、回転数が引き下げられた状態の第２キャリアＣp2から出力される。第２キャリアＣp2から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp3に伝達される。

一方、第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4に入力されたトルクは、第３リングギヤＲp3の回転数が入力軸３の回転数よりも小さいことにより、回転数が引き上げられた状態の第４キャリアＣp4から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp4の回転数は、上記の第８速における第４キャリアＣp4の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を増速したトルクが出力軸４に伝達されて、第８速よりも変速比が小さい第９速が設定される。

第１０速（10th）は、クラッチＣ３、ブレーキＢ２、およびクラッチＤ１を係合し、クラッチＣ１、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、ブレーキＢ３、およびクラッチＤ２を開放することにより設定される。この第１０速の状態は、図３の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf4とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr10とによって示される。具体的には、入力軸３からクラッチＣ３を介してフロント変速部Ｆｒの第１キャリアＣp1および第２リングギヤＲp2にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＤ１を介してリヤ変速部Ｒｒの第３キャリアＣp3および第４リングギヤＲp4にトルクが入力される。第１キャリアＣp1および第２リングギヤＲp2に入力されたトルクは、ブレーキＢ２が係合されていることにより、回転数が引き下げられた状態の第２キャリアＣp2から出力される。第２キャリアＣp2から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp3に伝達される。

一方、第３キャリアＣp3および第４リングギヤＲp4に入力されたトルクは、第３リングギヤＲp3の回転数が入力軸３の回転数よりも小さいことにより、回転数が引き上げられた状態の第４キャリアＣp4から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp4の回転数は、上記の第９速における第４キャリアＣp4の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を増速したトルクが出力軸４に伝達されて、第９速よりも変速比が小さい第１０速が設定される。

第１１速（11th）は、ブレーキＢ１、ブレーキＢ２、およびクラッチＤ１を係合し、クラッチＣ１、クラッチＣ２、クラッチＣ３、ブレーキＢ３、およびクラッチＤ２を開放することにより設定される。この第１０速の状態は、図３の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf3とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr11とによって示される。具体的には、ブレーキＢ１およびブレーキＢ２が共に係合されることにより、フロント変速部Ｆｒの各回転要素の回転数が全て“０”になる。それに伴って、フロント変速部Ｆｒの第２キャリアＣp2と連結されているリヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp3の回転数も“０”になる。

一方、入力軸３からクラッチＤ１を介してリヤ変速部Ｒｒの第３キャリアＣp3および第４リングギヤＲp4にトルクが入力される。第３キャリアＣp3および第４リングギヤＲp4に入力されたトルクは、第３リングギヤＲp3の回転数が“０”に固定されていることにより、回転数が引き上げられた状態の第４キャリアＣp4から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp4の回転数は、上記の第１０速における第４キャリアＣp4の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を増速したトルクが出力軸４に伝達されて、第１０速よりも更に変速比が小さい第１１速が設定される。

第１２速（12th）は、クラッチＣ１、ブレーキＢ２、およびクラッチＤ１を係合し、クラッチＣ２、クラッチＣ３、ブレーキＢ１、ブレーキＢ３、およびクラッチＤ２を開放することにより設定される。この第１２速の状態は、図３の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf1とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr12とによって示される。具体的には、入力軸３からクラッチＣ１を介してフロント変速部Ｆｒの第１サンギヤＳp1および第２サンギヤＳp2にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＤ１を介してリヤ変速部Ｒｒの第３キャリアＣp3および第４リングギヤＲp4にトルクが入力される。第１サンギヤＳp1および第２サンギヤＳp2に入力されたトルクは、ブレーキＢ２が係合されていることにより、入力軸３の回転方向と反対の方向に回転する第２キャリアＣp2から出力される。第２キャリアＣp2から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp3に伝達される。

一方、第３キャリアＣp3および第４リングギヤＲp4に入力されたトルクは、第３リングギヤＲp3が第２キャリアＣp2と共に入力軸３の回転方向と反対の方向に回転することにより、回転数が大幅に引き上げられた状態の第４キャリアＣp4から出力される。そして、出力軸４に伝達される。したがって、駆動力源の回転数を大幅に増速したトルクが出力軸４に伝達される。すなわち、変速比が最小となる第１２速が設定される。

図１に示す構成の自動変速機１では、第１速から第６速までの減速側の変速段と、第８速から第１２速までの増速側の変速段とで、クラッチＤ１およびクラッチＤ２の係合状態が入れ替わっている。すなわち、第１速から第６速までの減速側の変速段では、クラッチＤ１を開放し、クラッチＤ２を係合することが必須になっている。それに対して、第８速から第１２速までの増速側の変速段では、クラッチＤ１を係合し、クラッチＤ２を開放することが必須になっている。前述したように、クラッチＤ１およびクラッチＤ２はドグクラッチによって構成されているため、それらクラッチＤ１およびクラッチＤ２を係合もしくは開放する操作を行う場合には、クラッチＤ１およびクラッチＤ２により係合させる回転部材同士の回転数を同期させる必要がある。もしくは、クラッチＤ１およびクラッチＤ２を無負荷の状態にする必要がある。これに対してこの発明における自動変速機１は、第７速を設定した場合に、クラッチＤ１およびクラッチＤ２により係合させる回転部材同士の回転数が同期する、もしくは、クラッチＤ１およびクラッチＤ２がいずれも無負荷の状態になるように構成されている。

上記のように、この自動変速機１は、第７速で変速比が“１”となる直結段となるように構成されている。そのため、第７速を設定した状態では、第１遊星歯車機構Ｐ１、第２遊星歯車機構Ｐ２、第３遊星歯車機構Ｐ３、および第４遊星歯車機構Ｐ４の全てが、入力軸３と一体になって回転する。したがって、第７速を設定した状態では、クラッチＤ１によって選択的に入力軸３と連結される第３キャリアＣp3および第４リングギヤＲp4も、いずれも入力軸３と同じ回転数で回転する。同様に、クラッチＤ２によって選択的に入力軸３と連結される第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4も、いずれも入力軸３と同じ回転数で回転する。

このように、この発明における自動変速機１は、第７速が、ドグクラッチであるクラッチＤ１およびクラッチＤ２をいずれも係合もしくは開放の状態を維持しつつ、それらドグクラッチＤ１，Ｄ２以外の他の係合機構（具体的にはクラッチＣ１およびブレーキＢ１）の係合もしくは開放の状態を切り替えることにより設定される。そして、その第７速で、クラッチＤ１で係合する回転部材同士の回転数、およびクラッチＤ２で係合する回転部材同士の回転数が、全て一致するように構成されている。別の言い方をすると、この発明における自動変速機１では、ドグクラッチであるクラッチＤ１およびクラッチＤ２が、図３に示すような各遊星歯車機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４についての共線図において回転数が同一の１本の線（すなわち入力軸３の回転数を表す直線Ｌin）に示されるように配置されている。この自動変速機１で設定する第７速は、上述の通り、変速比が“１”となる変速段である。また、この自動変速機１で設定する第７速は、変速比がより大きい第１速から第６速までの減速側の変速段と、変速比がより小さい第８速から第１２速までの増速側の変速段との間の変速段である。

したがって、この発明における自動変速機１では、第７速を設定することにより、クラッチＤ１およびクラッチＤ２によって連結する各回転部材同士の回転数が全て一致する。そのため、クラッチＤ１およびクラッチＤ２のうち、例えば、開放しているいずれか一方のクラッチＤ１（もしくはＤ２）においては、その後に係合させる２つの回転部材の回転数が同期した状態になる。また、係合しているいずれか一方のクラッチＤ２（もしくはＤ１）においては、開放している他方のクラッチＤ１（もしくはＤ２）を係合させて、一旦クラッチＤ１およびクラッチＤ２の両方を係合させた状態にすることにより、その後に開放させる２つの回転部材の間に負荷が掛からない状態になる。したがって、第７速を設定することにより、クラッチＤ１およびクラッチＤ２は、いずれも、係合もしくは開放させる操作が可能な状態になる。その状態で、クラッチＤ１を係合し、クラッチＤ２を開放することにより、第８速から第１２速までの増速側の変速段を設定することが可能な状態になる。あるいは、クラッチＤ１を開放し、クラッチＤ２を係合することにより、第１速から第６速までの減速側の変速段を設定することが可能な状態になる。そのため、この発明における自動変速機１によれば、例えばシンクロメッシュ機構などの特別な装置や機構を設けることなく、クラッチＤ１およびクラッチＤ２によって連結する回転部材の回転数を一致させることができる。あるいは、そのためだけの特別な制御を行うことなく、クラッチＤ１およびクラッチＤ２によって連結する回転部材の回転数を一致させることができる。また、クラッチＤ１およびクラッチＤ２以外の他の係合機構を、上記のようなクラッチＤ１およびクラッチＤ２の操作のためだけに係合させることがないので、それら他の係合機構の耐久性の低下を抑制することができる。

上記のようにして設定される第１速から第１２速までの前進段に対して、後進段（Rev）は、クラッチＣ３、ブレーキＢ２、およびブレーキＢ３を係合し、クラッチＣ１、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、クラッチＤ１、およびクラッチＤ２を開放することにより設定される。この後進段の状態は、図３の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf4とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr13によって示される。具体的には、入力軸３からクラッチＣ３を介してフロント変速部Ｆｒの第１キャリアＣp1および第２リングギヤＲp2にトルクが入力される。それら第１キャリアＣp1および第２リングギヤＲp2に入力されたトルクは、ブレーキＢ２が係合されていることにより、回転数が引き下げられた状態の第２キャリアＣp2から出力される。第２キャリアＣp2から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp3に伝達される。

一方、第３リングギヤＲp3に入力されたトルクは、ブレーキＢ３が係合されていることにより、入力軸３の回転方向と反対の方向に回転する第４キャリアＣp4から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp4の回転数は、入力軸３の回転数よりも小さくなる。したがって、駆動力源の回転数を減速し、かつ入力軸３の回転方向と反対の方向に回転するトルクが出力軸４に伝達される。すなわち、後進段が設定される。

なお、上記の後進段は、いずれかの前進段が設定されている状態から、一旦、自動変速機１をニュートラルの状態にした後に設定される。もしくは、自動変速機１でニュートラルが設定されている状態から後進段が設定される。自動変速機１のニュートラルの状態は、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｄ１，Ｄ２、およびブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３を全て開放することにより設定することができる。したがって、後進段を設定する際には、クラッチＤ１およびクラッチＤ２は、一旦、無負荷の状態になる。そのため、後進段を設定するために、ドグクラッチによって構成されているクラッチＤ１およびクラッチＤ２を開放することは可能である。

図４に、この発明を適用した変速機のギヤトレーンの他の例を示してある。この図４に示すギヤトレーンは、４つの遊星歯車機構と９つの係合機構とにより、１２速の前進の変速段および１速の後進の変速段を設定することが可能な変速機を構成した例である。

図４において、自動変速機１０は、第１遊星歯車機構Ｐ１１、第２遊星歯車機構Ｐ１２、第３遊星歯車機構Ｐ１３、および第４遊星歯車機構Ｐ１４の４つの遊星歯車機構を備えている。それら４つの遊星歯車機構は、入力軸３に近い方から（図４での左側から）、第１遊星歯車機構Ｐ１１、第２遊星歯車機構Ｐ１２、第３遊星歯車機構Ｐ１３、および第４遊星歯車機構Ｐ１４の順に直列に配置されている。この図４に示す例では、上記の第１遊星歯車機構Ｐ１１、第２遊星歯車機構Ｐ１２、第３遊星歯車機構Ｐ１３、および第４遊星歯車機構Ｐ１４が、この発明における“４つの遊星歯車機構”に相当する。

第１遊星歯車機構Ｐ１１は、ダブルピニオン形の遊星歯車機構によって構成されている。具体的には、第１サンギヤＳp11と、その第１サンギヤＳp11に対して同心円上に配置された第１リングギヤＲp11と、これら第１サンギヤＳp11および第１リングギヤＲp11に噛み合っている２つのピニオンギヤ（図示せず）を自転および公転が可能なように保持している第１キャリアＣp11とによって構成されている。

第２遊星歯車機構Ｐ１２は、ダブルピニオン形の遊星歯車機構によって構成されている。具体的には、第２サンギヤＳp12と、その第２サンギヤＳp12に対して同心円上に配置された第２リングギヤＲp12と、これら第２サンギヤＳp12および第２リングギヤＲp12に噛み合っている２つのピニオンギヤ（図示せず）を自転および公転が可能なように保持している第２キャリアＣp12とによって構成されている。

第３遊星歯車機構Ｐ１３は、シングルピニオン形の遊星歯車機構によって構成されている。具体的には、第３サンギヤＳp13と、その第３サンギヤＳp13に対して同心円上に配置された第３リングギヤＲp13と、これら第３サンギヤＳp13および第３リングギヤＲp13に噛み合っているピニオンギヤ（図示せず）を自転および公転が可能なように保持している第３キャリアＣp13とによって構成されている。

第４遊星歯車機構Ｐ１４は、シングルピニオン形の遊星歯車機構によって構成されている。具体的には、第４サンギヤＳp14と、その第４サンギヤＳp14に対して同心円上に配置された第４リングギヤＲp14と、これら第４サンギヤＳp14および第４リングギヤＲp14に噛み合っているピニオンギヤ（図示せず）を自転および公転が可能なように保持している第４キャリアＣp14とによって構成されている。

上記の各遊星歯車機構Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４は、隣り合う遊星歯車機構同士で互いに連結されている。すなわち、第１遊星歯車機構Ｐ１１の第１キャリアＣp11と、第２遊星歯車機構Ｐ２の第２サンギヤＳp12とが連結されている。また、第２遊星歯車機構Ｐ１２の第２リングギヤＲp12と、第３遊星歯車機構Ｐ１３の第３リングギヤＲp13とが連結されている。また、第３遊星歯車機構Ｐ１３の第３キャリアＣp13と、第４遊星歯車機構Ｐ１４の第４リングギヤＲp14とが連結されている。また、第３遊星歯車機構Ｐ１３の第３サンギヤＳp13と、第４遊星歯車機構Ｐ１４の第４サンギヤＳp14とが連結されている。そして、第１遊星歯車機構Ｐ１１の第１サンギヤＳp11が入力軸３に連結されている。また、第４遊星歯車機構Ｐ１４の第４キャリアＣp14が出力軸４に連結されている。

この図４に示す例では、上記の４つの遊星歯車機構Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４のうち、第１遊星歯車機構Ｐ１１が、この発明における第１遊星歯車機構に相当し、その第１遊星歯車機構Ｐ１１の第１サンギヤＳp11、第１リングギヤＲp11、および第１キャリアＣp11が、それぞれ、この発明における第１回転要素、第２回転要素、および第３回転要素に相当する。また、第２遊星歯車機構Ｐ１２が、この発明における第２遊星歯車機構に相当し、その第２遊星歯車機構Ｐ１２の第２サンギヤＰp12、第２リングギヤＲp12、および第２キャリアＣp12が、それぞれ、この発明における第４回転要素、第５回転要素、および第６回転要素に相当する。また、第３遊星歯車機構Ｐ１３が、この発明における第３遊星歯車機構に相当し、その第３遊星歯車機構Ｐ１３の第３サンギヤＰp13、第３キャリアＣp13、および第３リングギヤＲp13が、それぞれ、この発明における第７回転要素、第８回転要素、および第９回転要素に相当する。そして、第４遊星歯車機構Ｐ１４が、この発明における第４遊星歯車機構に相当し、その第４遊星歯車機構Ｐ１４の第４サンギヤＰp14、第４キャリアＣp14、および第４リングギヤＲp14が、それぞれ、この発明における第１０回転要素、第１１回転要素、および第１２回転要素に相当する。

入力軸３と第２遊星歯車機構Ｐ１２との間に、入力軸３と第２遊星歯車機構Ｐ１２の第２サンギヤＳp12とを選択的に連結するクラッチＣ１１が設けられている。このクラッチＣ１１は、相対回転する回転部材同士を摩擦力によって係合させる摩擦クラッチによって構成されている。

また、入力軸３と第２遊星歯車機構Ｐ１２との間には、入力軸３と第２遊星歯車機構Ｐ１２の第２キャリアＣp12とを選択的に連結するクラッチＣ１２が設けられている。このクラッチＣ１２は、上記のクラッチＣ１１と同様、相対回転する回転部材同士を摩擦力によって係合させる摩擦クラッチによって構成されている。

第１遊星歯車機構Ｐ１１と第２遊星歯車機構１２との間には、第１遊星歯車機構Ｐ１１の第１キャリアＣp11と第２遊星歯車機構Ｐ１２の第２キャリアＣp12とを選択的に連結するクラッチＣ１３が設けられている。このクラッチＣ１３は、上記のクラッチＣ１１，Ｃ１２と同様、相対回転する回転部材同士を摩擦力によって係合させる摩擦クラッチによって構成されている。

第１遊星歯車機構Ｐ１１の第１リングギヤＲp11には、第１リングギヤＲp11の回転を選択的に止めるブレーキＢ１１が設けられている。このブレーキＢ１１は、回転部材と固定部材とを摩擦力によって係合させる摩擦ブレーキによって構成されている。

第１遊星歯車機構Ｐ１１の第１キャリアＣp11には、第１キャリアＣp11の回転を選択的に止めるブレーキＢ１２が設けられている。このブレーキＢ１２は、上記のブレーキＢ１１と同様、回転部材と固定部材とを摩擦力によって係合させる摩擦ブレーキによって構成されている。

第２遊星歯車機構Ｐ１２の第２キャリアＣp12には、第２キャリアＣp12の回転を選択的に止めるブレーキＢ１３が設けられている。このブレーキＢ１３は、上記のブレーキＢ１１，Ｂ１２と同様、回転部材と固定部材とを摩擦力によって係合させる摩擦ブレーキによって構成されている。

第３遊星歯車機構Ｐ１３の第３キャリアＣp13および第４遊星歯車機構Ｐ１４の第４リングギヤＲp14には、それら第３キャリアＣp13および第４リングギヤＲp14の回転を選択的に止めるブレーキＢ１４が設けられている。このブレーキＢ１４は、上記のブレーキＢ１１，Ｂ１２，Ｂ１３と同様、回転部材と固定部材とを摩擦力によって係合させる摩擦ブレーキによって構成されている。

そして、入力軸３と第３遊星歯車機構Ｐ１３との間に、入力軸３と第３遊星歯車機構Ｐ１３の第３キャリアＣp13とを選択的に連結するクラッチＤ１１が設けられている。このクラッチＤ１１は、入力軸３上に、もしくは入力軸３と同一の回転軸上に配置されている。また、このクラッチＤ１１は、相対回転する回転部材同士を互いに噛み合わせて機械的に係合させるドグクラッチによって構成されている。

また、入力軸３と第３遊星歯車機構Ｐ１３との間には、入力軸３と第３遊星歯車機構Ｐ１３の第３サンギヤＳp13とを選択的に連結するクラッチＤ１２が設けられている。このクラッチＤ１２は、上記のクラッチＤ１１と共に、入力軸３上に、もしくは入力軸３と同一の回転軸上に配置されている。また、このクラッチＤ１２は、上記のクラッチＤ１１と同様、相対回転する回転部材同士を互いに噛み合わせて機械的に係合させるドグクラッチによって構成されている。

この図４に示す例では、上記の入力軸３が、この発明における“第１回転部材”に相当し、第３キャリアＣp13が、この発明における“第２回転部材”に相当する。さらに、第３キャリアＣp13は、この発明において、後述するリヤ変速部Ｒｒの“第１要素”に相当している。したがって、クラッチＤ１１が、この発明における“第１ドグクラッチ”に相当する。また、上記の第３サンギヤＳp13が、この発明における“第３回転部材”に相当する。さらに、第３サンギヤＳp13は、後述するリヤ変速部Ｒｒの“第２要素”に相当している。したがって、クラッチＤ１２が、この発明における“第２ドグクラッチ”に相当する。そして、上記のように摩擦クラッチによって構成された各クラッチＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３、摩擦ブレーキによって構成された各ブレーキＢ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４、および、ドグクラッチによって構成された各クラッチＤ１１，Ｄ１２の９つの係合機構が、この発明における“複数の係合機構”に相当する。

上記のような“複数の係合機構”のうち、各クラッチＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３および各ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ１４が、この発明における“他の係合機構”に相当する。特に、クラッチＣ１１は、第２サンギヤＳp12（第４回転要素）と入力軸３とを選択的に連結する摩擦クラッチであり、この発明における“第１摩擦クラッチ”に相当する。クラッチＣ１２は、第２キャリアＣp12（第６回転要素）と入力軸３とを選択的に連結する摩擦クラッチであり、この発明における“第２摩擦クラッチ”に相当する。クラッチＣ１３は、第１キャリアＣp11（第３回転要素）と、第２サンギヤＳp12（第４回転要素）ならびに第２リングギヤＲp12（第５回転要素）ならびに第２キャリアＣp12（第６回転要素）のうちのいずれか２つとを選択的に連結する摩擦クラッチであり、この発明における“第３摩擦クラッチ”に相当する。この図６に示す例では、クラッチＣ１３は、第１キャリアＣp11（第３回転要素）と第２サンギヤＳp12（第４回転要素）および第２キャリアＣp12（第６回転要素）とを選択的に連結するように構成されている。また、ブレーキＢ１１は、第１リングギヤＲp11（第２回転要素）を選択的に回転不可能な状態に固定する摩擦ブレーキであり、この発明における“第１摩擦ブレーキ”に相当する。ブレーキＢ１２は、第１キャリアＣp11（第３回転要素）を選択的に回転不可能な状態に固定する摩擦ブレーキであり、この発明における“第２摩擦ブレーキ”に相当する。ブレーキＢ１３は、第２キャリアＣp12（第６回転要素）を選択的に回転不可能な状態に固定する摩擦ブレーキであり、この発明における“第３摩擦ブレーキ”に相当する。ブレーキＢ１４は、第３キャリアＣp13（第８回転要素）および第４リングギヤＲp14（第１２回転要素）を選択的に回転不可能な状態に固定する摩擦ブレーキであり、すなわち第３遊星歯車機構Ｐ１３および第４遊星歯車機構Ｐ１４の各回転要素のうちの少なくとも１つを選択的に回転不可能な状態に固定する摩擦ブレーキである。したがって、ブレーキＢ１４が、この発明における“第４摩擦ブレーキ”に相当する。

上記のように構成された自動変速機１０は、各クラッチＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３、各ブレーキＢ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４、および各クラッチＤ１１，Ｄ１２の各係合機構をそれぞれ操作することにより、１２速の前進の変速段と１速の後進の変速段とを設定することができる。各変速段に対応する各係合機構の係合および開放の状態を図５の表に示してある。図５において、前述の図２と同様に、“＋”は係合状態を表し、空欄は開放状態を表している。“＊”は、クラッチＤ１１およびクラッチＤ１２のいずれか一方が係合状態である、もしくはクラッチＤ１１およびクラッチＤ１２の両方が係合状態であること表している。また、各変速段を設定した状態における各遊星歯車機構Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４の状態を図６の共線図に示してある。図６において、左側の６本の縦線（線分）が、第１遊星歯車機構Ｐ１１と第２遊星歯車機構Ｐ１２とから構成されるフロント変速部Ｆｒにおける各回転要素（第１サンギヤＳp11，第１リングギヤＲp11，第１キャリアＣp11，第２サンギヤＳp12，第２リングギヤＲp12，第２キャリアＣp12）を表している。これら左側の４本の縦線は、第１遊星歯車機構Ｐ１１および第２遊星歯車機構Ｐ１２における各回転要素間のギヤ比に応じた間隔を空けて平行に配置されている。一方、右側の４本の縦線（線分）が、第３遊星歯車機構Ｐ１３と第４遊星歯車機構Ｐ１４とから構成されるリヤ変速部Ｒｒにおける各回転要素（第３サンギヤＳp13，第３リングギヤＲp13，第３キャリアＣp13，第４サンギヤＳp14，第４リングギヤＲp14，第４キャリアＣp14）を表している。これら右側の４本の縦線も、第３遊星歯車機構Ｐ１３および第４遊星歯車機構Ｐ１４における各回転要素間のギヤ比に応じた間隔を空けて平行に配置されている。そして、上記の左側の４本の縦線および右側の４本の縦線にそれぞれ直行し、“０”が記されている横線が、回転数が“０”である基線となっている。上記の各縦線上でこの基線からの長さを示す点が、各回転要素のそれぞれの回転数を表している。なお、直線Ｌinは、入力軸３の回転数を示す横線である。

図５に示すように、第１速（1st）は、ブレーキＢ１１、ブレーキＢ１３、およびブレーキＢ１４を係合し、クラッチＣ１１、クラッチＣ１２、クラッチＣ１３、ブレーキＢ１２、クラッチＤ１１、およびクラッチＤ１２を開放することにより設定される。この第１速の状態は、図６の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf101および直線Ｌf102とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr101とによって示される。具体的には、入力軸３からフロント変速部Ｆｒの第１サンギヤＳp11にトルクが入力される。第１サンギヤＳp11に入力されたトルクは、ブレーキＢ１１が係合されていることにより、入力軸３の回転方向と反対の方向に回転する第１キャリアＣp11から出力される。第１キャリアＣp11から出力されたトルクは、フロント変速部Ｆｒの第２サンギヤＳp12に伝達される。第２サンギヤＳp12に伝達されたトルクは、ブレーキＢ１３が係合されていることにより、第２キャリアＣp12よりも回転数が引き下げられた状態の第２リングギヤＲp12から出力される。この場合の第２リングギヤＲp12の回転方向は、依然、入力軸３の回転方向と反対の回転方向である。

一方、第２リングギヤＲp12から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp13に伝達される。そして、第３リングギヤＲp13に伝達されたトルクは、ブレーキＢ１４が係合されていることにより、第３リングギヤＲp13の回転方向と反対の方向に回転する第４キャリアＣp14から出力される。すなわち、入力軸３と同じ方向に回転する第４キャリアＣp14から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp14の回転数は、入力軸３の回転数に対して大幅に小さくなっている。したがって、駆動力源の回転数を大幅に減速したトルクが出力軸４に伝達される。すなわち、変速比が最大となる第１速が設定される。

上記のように設定される第１速から後述する第２速へシフトアップする場合は、先ず、ブレーキＢ１４の係合状態を維持しつつ、ブレーキＢ１３が徐々に開放させられる。また、クラッチＣ１３が徐々に係合させられる。ブレーキＢ１３が開放され、クラッチＣ１３が係合されることにより、第２キャリアＣp12および第２サンギヤＳp12の回転数が、入力軸３と反対の方向に回転している第１キャリアＣp11の回転数に向けて徐々に引き上げられる。第２キャリアＣp12および第２サンギヤＳp12の回転数が入力軸３と反対の回転方向に徐々に引き上げられるのに伴い、第２リングギヤＰp12およびそれに連結している第３リングギヤＲp13の回転数も入力軸３と反対の回転方向に徐々に引き上げられる。ブレーキＢ１４が係合されている状態で第３リングギヤＲp13の回転数が入力軸３と反対の回転方向に引き上げられることにより、第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14の回転数が、入力軸３と同じ回転方向に徐々に引き上げられる。その後、第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14の回転数は、所定の時点で入力軸３の回転数に一致する。すなわち、クラッチＤ１２によって係合させられる入力軸３の回転数と第３サンギヤＳp13の回転数とが同期し、開放状態のクラッチＤ１２を係合させることが可能な状態になる。その状態でクラッチＤ１２が係合させられる。その後、ブレーキＢ１４が開放させられるとともに、クラッチＣ１３が完全に係合させられ、ブレーキＢ１３が完全に開放させられる。それにより、第３リングギヤＲp13が、入力軸３と反対の回転方向で、第１キャリアＣp11の回転数と同じ回転数で回転する状態になり、第１速から第２速へのシフトアップが完了する。

なお、第２速から第１速へのシフトダウンは、上記の第１速から第２速へのシフトアップの場合と逆の手順で実施することができる。すなわち、クラッチＣ１３、ブレーキＢ１１、およびクラッチＤ１２を係合させて第２速が設定されている状態から、先ず、クラッチＣ１３が徐々に開放させられるとともに、ブレーキＢ１３が徐々に係合させられる。また、ブレーキＢ１４が係合させられる。ブレーキＢ１４が係合した所定の時点でクラッチＣ１３およびブレーキＢ１３の動作が制御されていることにより、クラッチＤ１２には負荷が掛からず、係合状態のクラッチＤ１２を開放させることが可能な状態になっているその状態でクラッチＤ１２が開放させられる。その後、ブレーキＢ１４が係合させられるとともに、クラッチＣ１３が完全に開放させられ、ブレーキＢ１３が完全に係合させられる。それにより、第３リングギヤＲp13が、入力軸３と反対の回転方向で、第１キャリアＣp11の回転数よりも小さい第２リングギヤＲp12の回転数と同じ回転数で回転する状態になり、第２速から第１速へのシフトダウンが完了する。

上記のように、第２速（2nd）は、クラッチＣ１３、ブレーキＢ１１、およびクラッチＤ１２を係合し、クラッチＣ１１、クラッチＣ１２、ブレーキＢ１２、ブレーキＢ１３、ブレーキＢ１４、およびクラッチＤ１１を開放することにより設定される。この第２速の状態は、図６の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf101および直線Ｌf103とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr102とによって示される。具体的には、入力軸３からフロント変速部Ｆｒの第１サンギヤＳp11にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＤ１２を介してリヤ変速部Ｒｒの第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14にトルクが入力される。第１サンギヤＳp11に入力されたトルクは、ブレーキＢ１１が係合されていることにより、入力軸３の回転方向と反対の方向に回転する第１キャリアＣp11から出力される。第１キャリアＣp11から出力されたトルクは、フロント変速部Ｆｒの第２サンギヤＳp12に伝達される。この場合、クラッチＣ１３が係合されていることにより、第２遊星歯車機構Ｐ１２の全体が一体となって回転する。したがって、第２サンギヤＳp12に伝達されたトルクは、そのまま、第２遊星歯車機構Ｐ１２を介してリヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp13に伝達される。

一方、クラッチＤ１２を介して第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14に入力されたトルクは、上記のように第３リングギヤＲp13に入力軸３の回転方向と反対の方向に回転するトルクが入力されていることにより、回転数が大きく引き下げられた状態の第４キャリアＣp14から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp14の回転数は、上記の第１速における第４キャリアＣp14の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を減速したトルクが出力軸４に伝達されて、第１速よりも変速比が小さい第２速が設定される。

第３速（3rd）は、ブレーキＢ１１、ブレーキＢ１４、およびクラッチＤ１２を係合し、クラッチＣ１１、クラッチＣ１２、クラッチＣ１３、ブレーキＢ１２、ブレーキＢ１３、およびクラッチＤ１１を開放することにより設定される。この第３速の状態は、図６の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf101および直線Ｌf104とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr103とによって示される。具体的には、入力軸３からフロント変速部Ｆｒの第１サンギヤＳp11にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＤ１２を介してリヤ変速部Ｒｒの第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14にトルクが入力される。第１サンギヤＳp11に入力されたトルクは、ブレーキＢ１１が係合されていることにより、入力軸３の回転方向と反対の方向に回転する第１キャリアＣp11から出力される。第１キャリアＣp11から出力されたトルクは、フロント変速部Ｆｒの第２サンギヤＳp12に伝達される。この場合、第２遊星歯車機構Ｐ１２は、上記のように第２サンギヤＳp12に第１キャリアＣp11からのトルクが入力されるとともに、第２リングギヤＲp12に、後述するようなリヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp13からのトルクが入力される。したがって、第２遊星歯車機構Ｐ１２は、第２サンギヤＳp12ならびに第２リングギヤＲp12に入力されるトルクおよび各回転要素間のギヤ比に応じて差動回転する状態になる。

一方、クラッチＤ１２を介して第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14に入力されたトルクは、ブレーキＢ１４が係合して第３キャリアＣp13および第４リングギヤＲp14の回転数が“０”に固定されていることにより、回転数が引き下げられた状態の第４キャリアＣp14から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp14の回転数は、上記の第２速における第４キャリアＣp14の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を減速したトルクが出力軸４に伝達されて、第２速よりも変速比が小さい第３速が設定される。なお、この場合の第３リングギヤＲp13は、上記のように第３キャリアＣp13および第４リングギヤＲp14の回転数が“０”に固定されていることにより、入力軸３の回転方向と反対の方向に回転し、その回転数が引き上げられている。そして、第３リングギヤＲp13からフロント変速部Ｆｒの第２リングギヤＲp12にトルクが伝達されている。

第４速（4th）は、ブレーキＢ１１、ブレーキＢ１３、およびクラッチＤ１２を係合し、クラッチＣ１１、クラッチＣ１２、クラッチＣ１３、ブレーキＢ１２、ブレーキＢ１４、およびクラッチＤ１１を開放することにより設定される。この第４速の状態は、図６の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf101および直線Ｌf102とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr104とによって示される。具体的には、入力軸３からフロント変速部Ｆｒの第１サンギヤＳp11にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＤ１２を介してリヤ変速部Ｒｒの第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14にトルクが入力される。第１サンギヤＳp11に入力されたトルクは、ブレーキＢ１１が係合されていることにより、入力軸３の回転方向と反対の方向に回転する第１キャリアＣp11から出力される。第１キャリアＣp11から出力されたトルクは、フロント変速部Ｆｒの第２サンギヤＳp12に伝達される。第２サンギヤＳp12に伝達されたトルクは、ブレーキＢ１３が係合されていることにより、第２キャリアＣp12よりも回転数が引き下げられた状態の第２リングギヤＲp12から出力される。この場合の第２リングギヤＲp12の回転方向は、依然、入力軸３の回転方向と反対方向である。第２リングギヤＲp12から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp13に伝達される。

一方、クラッチＤ１２を介して第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14に入力されたトルクは、上記のように第３リングギヤＲp13に入力軸３の回転方向と反対の方向に回転するトルクが入力されていることにより、回転数が引き下げられた状態の第４キャリアＣp14から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp14の回転数は、上記の第３速における第４キャリアＣp14の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を減速したトルクが出力軸４に伝達されて、第３速よりも変速比が小さい第４速が設定される。

第５速（5th）は、ブレーキＢ１２、ブレーキＢ１３、およびクラッチＤ１２を係合し、クラッチＣ１１、クラッチＣ１２、クラッチＣ１３、ブレーキＢ１１、ブレーキＢ１４、およびクラッチＤ１１を開放することにより設定される。この第５速の状態は、図６の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf105とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr105とによって示される。具体的には、ブレーキＢ１２およびブレーキＢ１３が共に係合されることにより、第２遊星歯車機構Ｐ１２の各回転要素の回転数が全て“０”になる。それに伴って、第２遊星歯車機構Ｐ１２の第２リングギヤＲp12と連結されているリヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp13の回転数も“０”になる。また、入力軸３からクラッチＤ１２を介してリヤ変速部Ｒｒの第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14にトルクが入力される。第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14に入力されたトルクは、上記のように、第３リングギヤＲp13の回転数が“０”に固定されていることにより、回転数が引き下げられた状態の第４キャリアＣp14から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp14の回転数は、上記の第４速における第４キャリアＣp14の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を減速したトルクが出力軸４に伝達されて、第４速よりも変速比が小さい第５速が設定される。

第６速（6th）は、クラッチＣ１２、ブレーキＢ１１、およびクラッチＤ１２を係合し、クラッチＣ１１、クラッチＣ１３、ブレーキＢ１２、ブレーキＢ１３、ブレーキＢ１４、およびクラッチＤ１１を開放することにより設定される。この第６速の状態は、図６の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf101および直線Ｌf106とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr106とによって示される。具体的には、入力軸３からフロント変速部Ｆｒの第１サンギヤＳp11にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＣ１２を介してフロント変速部Ｆｒの第２キャリアＣp12にトルクが入力される。さらに、入力軸３からクラッチＤ１２を介してリヤ変速部Ｒｒの第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14にトルクが入力される。第１サンギヤＳp11に入力されたトルクは、ブレーキＢ１１が係合されていることにより、入力軸３の回転方向と反対の方向に回転する第１キャリアＣp11から出力される。第１キャリアＣp11から出力されたトルクは、フロント変速部Ｆｒの第２サンギヤＳp12に伝達される。したがって、クラッチＣ１２を介して第２キャリアＣp12に入力されたトルクは、上記のように第２サンギヤＳp12が入力軸３の回転方向と反対の方向に回転していることにより、回転数が引き下げられた状態の第２リングギヤＲp12から出力される。第２リングギヤＲp12から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp13に伝達される。

一方、クラッチＤ１２を介して第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14に入力されたトルクは、上記のように第３リングギヤＲp13の回転数が入力軸３の回転数よりも小さいことにより、回転数が引き下げられた状態の第４キャリアＣp14から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp14の回転数は、上記の第５速における第４キャリアＣp14の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を減速したトルクが出力軸４に伝達されて、第５速よりも変速比が小さい第６速が設定される。

第７速（7rd）は、クラッチＣ１２、ブレーキＢ１２、およびクラッチＤ１２を係合し、クラッチＣ１１、クラッチＣ１３、ブレーキＢ１１、ブレーキＢ１３、ブレーキＢ１４、およびクラッチＤ１１を開放することにより設定される。この第７速の状態は、図６の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf107および直線Ｌf108とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr107とによって示される。具体的には、入力軸３からクラッチＣ１２を介してフロント変速部Ｆｒの第２キャリアＣp12にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＤ１２を介してリヤ変速部Ｒｒの第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14にトルクが入力される。ブレーキＢ１２が係合されていることにより、第１キャリアＣp11と共に、第２サンギヤＳp12の回転数が“０”になる。そのため、クラッチＣ１２を介して第２キャリアＣp12に入力されたトルクは、第２サンギヤＳp12の回転数が“０”に固定されていることにより、回転数が引き下げられた状態の第２リングギヤＲp12から出力される。第２リングギヤＲp12から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp13に伝達される。

一方、クラッチＤ１２を介して第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14に入力されたトルクは、上記のように第３リングギヤＲp13の回転数が入力軸３の回転数よりも小さいことにより、回転数が引き下げられた状態の第４キャリアＣp14から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp14の回転数は、上記の第６速における第４キャリアＣp14の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を減速したトルクが出力軸４に伝達されて、第６速よりも変速比が小さい第７速が設定される。

第８速（8th）は、クラッチＣ１１およびクラッチＣ１２を係合し、クラッチＣ１３、ブレーキＢ１１、ブレーキＢ１２、ブレーキＢ１３、ブレーキＢ１４を開放するとともに、クラッチＤ１１もしくはクラッチＤ１２のいずれか一方を係合することにより設定される。例えば、この第８速は、上記の第７速の状態からシフトアップする場合に、開放されているクラッチＣ１１を係合するとともに、係合されているブレーキＢ１２を開放することによって設定することができる。この場合、クラッチＣ１２およびクラッチＤ１２は、それぞれ係合されている状態が維持され、クラッチＣ１３、ブレーキＢ１１、ブレーキＢ１３、ブレーキＢ１４、およびクラッチＤ１１は、それぞれ開放されている状態が維持される。あるいは、この第８速は、後述する第９速の状態からシフトダウンする場合に、開放されているクラッチＣ１１を係合するとともに、係合されているブレーキＢ１２を開放することによって設定することができる。この場合は、クラッチＣ１２およびクラッチＤ１１は、それぞれ係合されている状態が維持され、クラッチＣ１３、ブレーキＢ１１、ブレーキＢ１３、ブレーキＢ１４、およびクラッチＤ１２は、それぞれ開放されている状態が維持される。

図４に示す構成の自動変速機１０において、この第８速は、変速比が“１”になるいわゆる直結段である。この第８速の状態は、図６の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf109とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr108とによって示される。例えば、第１速から第７速までの減速段側から第８速へシフトアップする場合は、クラッチＤ１１を開放した状態に維持するとともにクラッチＤ１２を係合した状態に維持した状態で、第８速が設定される。この場合は、入力軸３からクラッチＣ１１を介してフロント変速部Ｆｒの第２サンギヤＳp12にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＣ１２を介してフロント変速部Ｆｒの第２キャリアＣp12にトルクが入力される。さらに、入力軸３からクラッチＤ１２を介してリヤ変速部Ｒｒの第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14にトルクが入力される。入力軸３のトルクが第２サンギヤＳp12と第２キャリアＣp12とに同時に入力されることにより、第２遊星歯車機構Ｐ１２の全ての回転要素が入力軸３と同じ回転数で回転する。すなわち、第２遊星歯車機構Ｐ１２の全体が入力軸３と一体になって回転する。それに伴って、第１遊星歯車機構Ｐ１１の全ての回転要素も入力軸３と同じ回転数で回転することになる。したがって、入力軸３からフロント変速部Ｆｒに入力されたトルクは、そのまま第２リングギヤＲp12から出力される。第２リングギヤＲp12から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp13に伝達される。

なお、例えば、後述する第９速から第８速へ変速する場合には、クラッチＤ１１を係合しかつクラッチＤ１２を開放した状態で、第８速が設定される。この場合は、入力軸３からクラッチＣ１１を介してフロント変速部Ｆｒの第２サンギヤＳp12にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＣ１２を介してフロント変速部Ｆｒの第２キャリアＣp12にトルクが入力される。さらに、入力軸３からクラッチＤ１１を介してリヤ変速部Ｒｒの第３キャリアＣp13および第４リングギヤＲp14にトルクが入力される。

一方、リヤ変速部Ｒｒでは、クラッチＤ１１が係合されている場合には、第３キャリアＣp13および第４リングギヤＲp14にも入力軸３からのトルクが入力される。もしくは、クラッチＤ１２が係合されている場合には、第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14にも入力軸３からのトルクが入力される。いずれの場合であっても、第３遊星歯車機構Ｐ１３のいずれか２つの回転要素に、入力軸３のトルクが同時に入力される。そのため、第３遊星歯車機構Ｐ１３の全ての回転要素が入力軸３と同じ回転数で回転する。それに伴って、第４遊星歯車機構Ｐ１４の全ての回転要素も入力軸３と同じ回転数で回転することになる。すなわち、リヤ変速部Ｒｒも全体が入力軸３と一体になって回転する。したがって、入力軸３のトルクがそのまま第４キャリアＣp14から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp14の回転数は、入力軸３の回転数と同じであり、上記の第７速の場合における第４キャリアＣp14の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数のままのトルクが出力軸４に伝達されて、第７速よりも変速比が小さく、かつ変速比が“１”である第８速が設定される。

第９速（9rd）は、クラッチＣ１２、ブレーキＢ１２、およびクラッチＤ１１を係合し、クラッチＣ１１、クラッチＣ１３、ブレーキＢ１１、ブレーキＢ１３、ブレーキＢ１４、およびクラッチＤ１２を開放することにより設定される。この第９速の状態は、図６の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf107および直線Ｌf108とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr109とによって示される。具体的には、入力軸３からクラッチＣ１２を介してフロント変速部Ｆｒの第２キャリアＣp12にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＤ１１を介してリヤ変速部Ｒｒの第３キャリアＣp13および第４リングギヤＲp14にトルクが入力される。ブレーキＢ１２が係合されていることにより、第１キャリアＣp11と共に、第２サンギヤＳp12の回転数が“０”になる。したがって、クラッチＣ１２を介して第２キャリアＣp12に入力されたトルクは、第２サンギヤＳp12の回転数が“０”に固定されていることにより、回転数が引き下げられた状態の第２リングギヤＲp12から出力される。第２リングギヤＲp12から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp13に伝達される。

一方、クラッチＤ１１を介して第３キャリアＣp13および第４リングギヤＲp14に入力されたトルクは、上記のように第３リングギヤＲp13の回転数が入力軸３の回転数よりも小さいことにより、回転数が引き上げられた状態の第４キャリアＣp14から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp14の回転数は、上記の第８速における第４キャリアＣp14の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を増速したトルクが出力軸４に伝達されて、第８速よりも変速比が小さい第９速が設定される。

第１０速（10th）は、クラッチＣ１２、ブレーキＢ１１、およびクラッチＤ１１を係合し、クラッチＣ１１、クラッチＣ１３、ブレーキＢ１２、ブレーキＢ１３、ブレーキＢ１４、およびクラッチＤ１２を開放することにより設定される。この第１０速の状態は、図６の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf101および直線Ｌf106とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr110とによって示される。具体的には、入力軸３からフロント変速部Ｆｒの第１サンギヤＳp11にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＣ１２を介してフロント変速部Ｆｒの第２キャリアＣp12にトルクが入力される。さらに、入力軸３からクラッチＤ１１を介してリヤ変速部Ｒｒの第３キャリアＣp13および第４リングギヤＲp14にトルクが入力される。第１サンギヤＳp11に入力されたトルクは、ブレーキＢ１１が係合されていることにより、入力軸３の回転方向と反対の方向に回転する第１キャリアＣp11から出力される。第１キャリアＣp11から出力されたトルクは、フロント変速部Ｆｒの第２サンギヤＳp12に伝達される。したがって、クラッチＣ１２を介して第２キャリアＣp12に入力されたトルクは、上記のように第２サンギヤＳp12が入力軸３の回転方向と反対の方向に回転していることにより、回転数が引き下げられた状態の第２リングギヤＲp12から出力される。第２リングギヤＲp12から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp13に伝達される。

一方、クラッチＤ１１を介して第３キャリアＣp13および第４リングギヤＲp14に入力されたトルクは、上記のように第３リングギヤＲp13の回転数が入力軸３の回転数よりも小さいことにより、回転数が引き上げられた状態の第４キャリアＣp14から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp14の回転数は、上記の第９速における第４キャリアＣp14の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を増速したトルクが出力軸４に伝達されて、第９速よりも変速比が小さい第１０速が設定される。

第１１速（11th）は、ブレーキＢ１２、ブレーキＢ１３、およびクラッチＤ１１を係合し、クラッチＣ１１、クラッチＣ１２、クラッチＣ１３、ブレーキＢ１１、ブレーキＢ１４、およびクラッチＤ１２を開放することにより設定される。この第１１速の状態は、図６の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf105とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr111とによって示される。具体的には、ブレーキＢ１２およびブレーキＢ１３が共に係合されることにより、第２遊星歯車機構Ｐ１２の各回転要素の回転数が全て“０”になる。それに伴って、第２遊星歯車機構Ｐ１２の第２リングギヤＲp12と連結されているリヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp13の回転数も“０”になる。

一方、入力軸３からクラッチＤ１１を介してリヤ変速部Ｒｒの第３キャリアＣp13および第４リングギヤＲp14にトルクが入力される。第３キャリアＣp13および第４リングギヤＲp14に入力されたトルクは、上記のように、第３リングギヤＲp13の回転数が“０”に固定されていることにより、回転数が引き上げられた状態の第４キャリアＣp14から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp14の回転数は、上記の第１０速における第４キャリアＣp14の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を増速したトルクが出力軸４に伝達されて、第１０速よりも変速比が小さい第１１速が設定される。

第１２速（12th）は、ブレーキＢ１１、ブレーキＢ１３、およびクラッチＤ１１を係合し、クラッチＣ１１、クラッチＣ１２、クラッチＣ１３、ブレーキＢ１２、ブレーキＢ１４、およびクラッチＤ１２を開放することにより設定される。この第１２速の状態は、図６の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf101および直線Ｌf102とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr112とによって示される。具体的には、入力軸３からフロント変速部Ｆｒの第１サンギヤＳp11にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＤ１１を介してリヤ変速部Ｒｒの第３キャリアＣp13および第４リングギヤＲp14にトルクが入力される。第１サンギヤＳp11に入力されたトルクは、ブレーキＢ１１が係合されていることにより、入力軸３の回転方向と反対の方向に回転する第１キャリアＣp11から出力される。第１キャリアＣp11から出力されたトルクは、フロント変速部Ｆｒの第２サンギヤＳp12に伝達される。第２サンギヤＳp12に伝達されたトルクは、ブレーキＢ１３が係合されていることにより、第２サンギヤＳp12よりも回転数が引き下げられた状態の第２リングギヤＲp12から出力される。この場合の第２リングギヤＲp12の回転方向は、依然、入力軸３の回転方向と反対方向である。第２リングギヤＲp12から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp13に伝達される。

一方、クラッチＤ１１を介して第３キャリアＣp13および第４リングギヤＲp14に入力されたトルクは、上記のように第３リングギヤＲp13に入力軸３の回転方向と反対の方向に回転するトルクが入力されていることにより、回転数が引き上げられた状態の第４キャリアＣp14から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp14の回転数は、上記の第１１速における第４キャリアＣp14の回転数よりも大きくなる。したがって、駆動力源の回転数を増速したトルクが出力軸４に伝達される。すなわち、変速比が最小となる第１２速が設定される。

図４に示す構成の自動変速機１０では、第１速を除く第２速から第７速までの減速側の変速段と、第９速から第１２速までの増速側の変速段とで、クラッチＤ１１およびクラッチＤ１２の係合状態が入れ替わっている。すなわち、第２速から第７速までの減速側の変速段では、クラッチＤ１１を開放し、クラッチＤ１２を係合することが必須になっている。それに対して、第９速から第１２速までの増速側の変速段では、クラッチＤ１１を係合し、クラッチＤ１２を開放することが必須になっている。前述したクラッチＤ１およびクラッチＤ２と同様に、クラッチＤ１１およびクラッチＤ１２はドグクラッチによって構成されている。そのため、それらクラッチＤ１１およびクラッチＤ１２を係合もしくは開放する操作を行う場合には、クラッチＤ１１およびクラッチＤ１２により係合させる回転部材同士の回転数を同期させる必要がある。もしくは、クラッチＤ１およびクラッチＤ２を無負荷の状態にする必要がある。これに対してこの発明における自動変速機１０は、第８速を設定した場合に、クラッチＤ１１およびクラッチＤ１２により係合させる回転部材同士の回転数が同期する、もしくは、クラッチＤ１１およびクラッチＤ１２がいずれも無負荷の状態になるように構成されている。

上記のように、この自動変速機１０は、第８速で変速比が“１”となる直結段となるように構成されている。そのため、第８速を設定した状態では、第１遊星歯車機構Ｐ１１、第２遊星歯車機構Ｐ１２、第３遊星歯車機構Ｐ１３、および第４遊星歯車機構Ｐ１４の全てが、入力軸３と一体になって回転する。したがって、第８速を設定した状態では、クラッチＤ１１によって選択的に入力軸３と連結される第３キャリアＣp13および第４リングギヤＲp14も、いずれも入力軸３と同じ回転数で回転する。同様に、クラッチＤ１２によって選択的に入力軸３と連結される第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14も、いずれも入力軸３と同じ回転数で回転する。

このように、この発明における自動変速機１０は、第８速が、ドグクラッチであるクラッチＤ１１およびクラッチＤ１２をいずれも係合もしくは開放の状態を維持しつつ、それらドグクラッチＤ１１，Ｄ１２以外の他の係合機構（具体的にはクラッチＣ１１およびブレーキＢ１２）の係合もしくは開放の状態を切り替えることにより設定される。そして、その第８速で、クラッチＤ１１で係合する回転部材同士の回転数、およびクラッチＤ１２で係合する回転部材同士の回転数が、全て一致するように構成されている。別の言い方をすると、この発明における自動変速機１０では、ドグクラッチであるクラッチＤ１１およびクラッチＤ１２が、図６に示すような各遊星歯車機構Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４についての共線図において回転数が同一の１本の線（すなわち入力軸３の回転数を表す直線Ｌin）に示されるように配置されている。この自動変速機１０で設定する第８速は、上述の通り、変速比が“１”となる変速段である。また、この自動変速機１で設定する第８速は、変速比がより大きい第２速から第７速までの減速側の変速段と、変速比がより小さい第９速から第１２速までの増速側の変速段との間の変速段である。

したがって、この発明における自動変速機１０では、第８速を設定することにより、クラッチＤ１１およびクラッチＤ１２によって連結する各回転部材同士の回転数が全て一致する。そのため、クラッチＤ１１およびクラッチＤ１２のうち、例えば、開放しているいずれか一方のクラッチＤ１１（もしくはＤ１２）においては、その後に係合させる２つの回転部材の回転数が同期した状態になる。また、係合しているいずれか一方のクラッチＤ１２（もしくはＤ１１）においては、開放している他方のクラッチＤ１１（もしくはＤ１２）を係合させて、一旦クラッチＤ１１およびクラッチＤ１２の両方を係合させた状態にすることにより、その後に開放させる２つの回転部材の間に負荷が掛からない状態になる。したがって、第８速を設定することにより、クラッチＤ１１およびクラッチＤ１２は、いずれも、係合もしくは開放させる操作が可能な状態になる。その状態で、クラッチＤ１１を係合し、クラッチＤ１２を開放することにより、第９速から第１２速までの増速側の変速段を設定することが可能な状態になる。あるいは、クラッチＤ１１を開放し、クラッチＤ１２を係合することにより、第２速から第７速までの減速側の変速段を設定することが可能な状態になる。そのため、この発明における自動変速機１０によれば、例えばシンクロメッシュ機構などの特別な装置や機構を設けることなく、ドグクラッチであるクラッチＤ１１およびクラッチＤ１２によって連結する回転部材の回転数を一致させることができる。あるいは、そのためだけの特別な制御を行うことなくドグクラッチによって連結する回転部材の回転数を一致させることができる。また、クラッチＤ１１およびクラッチＤ１２以外の他の係合機構を、上記のようなクラッチＤ１１およびクラッチＤ１２の操作のためだけに係合させることがないので、それら他の係合機構の耐久性の低下を抑制することができる。

上記のようにして設定される第１速から第１２速までの前進段に対して、後進段（Rev）は、クラッチＣ１２、ブレーキＢ１１、およびブレーキＢ１４を係合し、クラッチＣ１１、クラッチＣ１３、ブレーキＢ１２、ブレーキＢ１３、クラッチＤ１１、およびクラッチＤ１２を開放することにより設定される。この後進段の状態は、図６の共線図においては、フロント変速部Ｆｒの直線Ｌf101および直線Ｌf106とリヤ変速部Ｒｒの直線Ｌr113によって示される。具体的には、入力軸３からフロント変速部Ｆｒの第１サンギヤＳp11にトルクが入力される。また、入力軸３からクラッチＣ１２を介してフロント変速部Ｆｒの第２キャリアＣp12にトルクが入力される。第１サンギヤＳp11に入力されたトルクは、ブレーキＢ１１が係合されていることにより、入力軸３の回転方向と反対の方向に回転する第１キャリアＣp11から出力される。第１キャリアＣp11から出力されたトルクは、フロント変速部Ｆｒの第２サンギヤＳp12に伝達される。したがって、クラッチＣ１２を介して第２キャリアＣp12に入力されたトルクは、上記のように第２サンギヤＳp12が入力軸３の回転方向と反対の方向に回転していることにより、回転数が引き下げられた状態の第２リングギヤＲp12から出力される。第２リングギヤＲp12から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp13に伝達される。

リヤ変速部Ｒｒの第３リングギヤＲp13に伝達されたトルクは、ブレーキＢ１４が係合されていることにより、第３リングギヤＲp13の回転方向と反対の方向に回転する第４キャリアＣp14から出力される。すなわち、入力軸３の回転方向と反対の方向に回転する第４キャリアＣp14から出力される。そして、出力軸４に伝達される。この場合の第４キャリアＣp14の回転数は、入力軸３の回転数よりも小さくなる。したがって、駆動力源の回転数を減速し、かつ入力軸３の回転方向と反対の方向に回転するトルクが出力軸４に伝達される。すなわち、後進段が設定される。

なお、上記の後進段は、いずれかの前進段が設定されている状態から、一旦、自動変速機１をニュートラルの状態にした後に設定される。もしくは、自動変速機１でニュートラルが設定されている状態から後進段が設定される。自動変速機１のニュートラルの状態は、クラッチＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｄ１１，Ｄ１２、およびブレーキＢ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４を全て開放することにより設定することができる。したがって、後進段を設定する際には、クラッチＤ１１およびクラッチＤ１２は、一旦、無負荷の状態になる。そのため、後進段を設定するために、ドグクラッチによって構成されているクラッチＤ１１もしくはクラッチＤ１２を開放することは可能である。

図７から図１２に、この発明を適用した自動変速機のギヤトレーンの更に他の例を示してある。具体的には、図１および図４にギヤトレーンにおけるリヤ変速部Ｒｒの他の構成例を示してある。図１に示す自動変速機１および図４に示す自動変速機１０のリヤ変速部Ｒｒは、いずれも、シングルピニオン形の遊星歯車機構により形成された、第３遊星歯車機構Ｐ３と第４遊星歯車機構Ｐ４との対、もしくは、第３遊星歯車機構Ｐ１３と第４遊星歯車機構Ｐ１４との対によって構成されている。また、第３キャリアＣp3と第４リングギヤＲp4とが連結されている。もしくは、第３キャリアＣp13と第４リングギヤＲp14とが連結されている。そして、クラッチＤ１によって入力軸３と第３キャリアＣp3および第４リングギヤＲp4とが選択的に連結されるように構成されている。また、クラッチＤ２によって入力軸３と第３サンギヤＳp3および第４サンギヤＳp4とが選択的に連結されるように構成されている。もしくは、クラッチＤ１１によって入力軸３と第３キャリアＣp13および第４リングギヤＲp14とが選択的に連結されるように構成されている。また、クラッチＤ１２によって入力軸３と第３サンギヤＳp13および第４サンギヤＳp14とが選択的に連結されるように構成されている。

これに対して、この発明における自動変速機のリヤ変速部Ｒｒは、シングルピニオン形の遊星歯車機構の他にダブルピニオン形の遊星歯車機構を用いることができる。また、リヤ変速部Ｒｒを構成する２つの遊星歯車機構の連結関係を変更することができる。また、クラッチＤ１，Ｄ１１およびクラッチＤ２，Ｄ１２によって、それぞれ、入力軸３と選択的に連結する回転要素を変更することができる。

例えば、図７に示すリヤ変速部Ｒｒは、シングルピニオン形の第３遊星歯車機構Ｐ２３と、シングルピニオン形の第４遊星歯車機構Ｐ２４とから構成されている。第３遊星歯車機構Ｐ２３の第３キャリアＣp23と第４遊星歯車機構Ｐ２４の第４サンギヤＳp24とが連結されている。また、第３遊星歯車機構Ｐ２３の第３サンギヤＳp23と第４遊星歯車機構Ｐ２４の第４キャリアＣp24とが連結されている。第３サンギヤＳp23と第４キャリアＣp24には、それら第３サンギヤＳp23および第４キャリアＣp24の回転を選択的に止めるブレーキＢ３もしくはブレーキＢ１４が設けられている。第３遊星歯車機構Ｐ２３の第３リングギヤＲp23が、図１に示すフロント変速部Ｆｒの第２キャリアＣp2、もしくは、図４に示すフロント変速部Ｆｒの第２リングギヤＲp12に連結されている。第４遊星歯車機構Ｐ２４の第４リングギヤＲp24が出力軸４に連結されている。そして、入力軸３と第３遊星歯車機構Ｐ２３との間に、入力軸３と第３キャリアＣp23および第４サンギヤＳp24とを選択的に連結するクラッチＤ１もしくはクラッチＤ１１が設けられている。また、入力軸３と第４遊星歯車機構Ｐ２４との間に、入力軸３と第３サンギヤＳp23および第４キャリアＣp24とを選択的に連結するクラッチＤ２もしくはクラッチＤ１２が設けられている。この場合も、各クラッチＤ１，Ｄ２もしくはＤ１１，Ｄ１２は、いずれも、入力軸３上に、もしくは入力軸３と同一の回転軸上に配置されている。

図８に示すリヤ変速部Ｒｒは、シングルピニオン形の第３遊星歯車機構Ｐ３３と、シングルピニオン形の第４遊星歯車機構Ｐ３４とから構成されている。第３遊星歯車機構Ｐ３３の第３キャリアＣp33と第４遊星歯車機構Ｐ３４の第４リングギヤＲp34とが連結されている。また、第３遊星歯車機構Ｐ３３の第３リングギヤＲp33と第４遊星歯車機構Ｐ３４の第４キャリアＣp34とが連結されている。第３キャリアＣp33と第４リングギヤＲp34には、それら第３キャリアＣp33および第４リングギヤＲp34の回転を選択的に止めるブレーキＢ３もしくはブレーキＢ１４が設けられている。第３遊星歯車機構Ｐ３３の第３サンギヤＳp33が、図１に示すフロント変速部Ｆｒの第２キャリアＣp2、もしくは、図４に示すフロント変速部Ｆｒの第２リングギヤＲp14に連結されている。第４遊星歯車機構Ｐ３４の第４キャリアＣp34および第３遊星歯車機構Ｐ３３の第３リングギヤＲp33が出力軸４に連結されている。そして、入力軸３と第３遊星歯車機構Ｐ３３との間に、入力軸３と第３キャリアＣp33および第４リングギヤＲp34とを選択的に連結するクラッチＤ１もしくはクラッチＤ１１が設けられている。また、入力軸３と第４遊星歯車機構Ｐ３４との間に、入力軸３と第４サンギヤＳp34とを選択的に連結するクラッチＤ２もしくはクラッチＤ１２が設けられている。この場合も、各クラッチＤ１，Ｄ２もしくはＤ１１，Ｄ１２は、いずれも、入力軸３上に、もしくは入力軸３と同一の回転軸上に配置されている。

図９に示すリヤ変速部Ｒｒは、シングルピニオン形の第３遊星歯車機構Ｐ４３と、シングルピニオン形の第４遊星歯車機構Ｐ４４とから構成されている。第３遊星歯車機構Ｐ４３の第３キャリアＣp43と第４遊星歯車機構Ｐ４４の第４リングギヤＲp44とが連結されている。また、第３遊星歯車機構Ｐ４３の第３サンギヤＳp43と第４遊星歯車機構Ｐ４４の第４キャリアＣp44とが連結されている。第３キャリアＣp43と第４リングギヤＲp44には、それら第３キャリアＣp43および第４リングギヤＲp44の回転を選択的に止めるブレーキＢ３もしくはブレーキＢ１４が設けられている。第３遊星歯車機構Ｐ４３の第３リングギヤＲp43が、図１に示すフロント変速部Ｆｒの第２キャリアＣp2、もしくは、図４に示すフロント変速部Ｆｒの第２リングギヤＲp12に連結されている。第４遊星歯車機構Ｐ４４の第４キャリアＣp44が出力軸４に連結されている。そして、入力軸３と第３遊星歯車機構Ｐ４３との間に、入力軸３と第３キャリアＣp43および第４リングギヤＲp44とを選択的に連結するクラッチＤ１もしくはクラッチＤ１１が設けられている。また、入力軸３と第４遊星歯車機構Ｐ４４との間に、入力軸３と第４サンギヤＳp44とを選択的に連結するクラッチＤ２もしくはクラッチＤ１２が設けられている。この場合も、各クラッチＤ１，Ｄ２もしくはＤ１１，Ｄ１２は、いずれも、入力軸３上に、もしくは入力軸３と同一の回転軸上に配置されている。

図１０に示すリヤ変速部Ｒｒは、シングルピニオン形の第３遊星歯車機構Ｐ５３と、ダブルピニオン形の第４遊星歯車機構Ｐ５４とから構成されている。第３遊星歯車機構Ｐ５３の第３キャリアＣp53と第４遊星歯車機構Ｐ５４の第４サンギヤＳp54とが連結されている。また、第３遊星歯車機構Ｐ５３の第３リングギヤＲp53と第４遊星歯車機構Ｐ５４の第４リングギヤＲp54とが連結されている。第３キャリアＣp53と第４サンギヤＳp54には、それら第３キャリアＣp53および第４サンギヤＳp54の回転を選択的に止めるブレーキＢ３もしくはブレーキＢ１４が設けられている。第３遊星歯車機構Ｐ５３の第３サンギヤＳp53が、図１に示すフロント変速部Ｆｒの第２キャリアＣp2、もしくは、図４に示すフロント変速部Ｆｒの第２リングギヤＲp12に連結されている。第４遊星歯車機構Ｐ５４の第４リングギヤＲp54が出力軸４に連結されている。そして、入力軸３と第３遊星歯車機構Ｐ５３との間に、入力軸３と第３キャリアＣp53および第４サンギヤＳp54とを選択的に連結するクラッチＤ１もしくはクラッチＤ１１が設けられている。また、入力軸３と第４遊星歯車機構Ｐ５４との間に、入力軸３と第４キャリアＣp54とを選択的に連結するクラッチＤ２もしくはクラッチＤ１２が設けられている。この場合も、各クラッチＤ１，Ｄ２もしくはＤ１１，Ｄ１２は、いずれも、入力軸３上に、もしくは入力軸３と同一の回転軸上に配置されている。

図１１に示すリヤ変速部Ｒｒは、シングルピニオン形の第３遊星歯車機構Ｐ６３と、ダブルピニオン形の第４遊星歯車機構Ｐ６４とから構成されている。第３遊星歯車機構Ｐ６３の第３キャリアＣp63と第４遊星歯車機構Ｐ６４の第４サンギヤＳp64とが連結されている。また、第３遊星歯車機構Ｐ６３の第３サンギヤＳp63と第４遊星歯車機構Ｐ６４の第４リングギヤＲp64とが連結されている。第３キャリアＣp63と第４サンギヤＳp64には、それら第３キャリアＣp63および第４サンギヤＳp64の回転を選択的に止めるブレーキＢ３もしくはブレーキＢ１４が設けられている。第３遊星歯車機構Ｐ６３の第３リングギヤＲp63が、図１に示すフロント変速部Ｆｒの第２キャリアＣp2、もしくは、図４に示すフロント変速部Ｆｒの第２リングギヤＲp12に連結されている。第４遊星歯車機構Ｐ６４の第４リングギヤＲp64が出力軸４に連結されている。そして、入力軸３と第３遊星歯車機構Ｐ６３との間に、入力軸３と第３キャリアＣp63および第４サンギヤＳp64とを選択的に連結するクラッチＤ１もしくはクラッチＤ１１が設けられている。また、入力軸３と第４遊星歯車機構Ｐ６４との間に、入力軸３と第４キャリアＣp64とを選択的に連結するクラッチＤ２もしくはクラッチＤ１２が設けられている。この場合も、各クラッチＤ１，Ｄ２もしくはＤ１１，Ｄ１２は、いずれも、入力軸３上に、もしくは入力軸３と同一の回転軸上に配置されている。

図１２に示すリヤ変速部Ｒｒは、ダブルピニオン形の第３遊星歯車機構Ｐ７３と、シングルピニオン形の第４遊星歯車機構Ｐ７４とから構成されている。第３遊星歯車機構Ｐ７３の第３キャリアＣp73と第４遊星歯車機構Ｐ７４の第４サンギヤＳp74とが連結されている。第３遊星歯車機構Ｐ７３の第３リングギヤＲp73には、第３リングギヤＲp73の回転を選択的に止めるブレーキＢ３もしくはブレーキＢ１４が設けられている。第３遊星歯車機構Ｐ７３の第３キャリアＣp73が、図１に示すフロント側歯車セットＦｒの第２キャリアＣp2、もしくは、図４に示すフロント変速部Ｆｒの第２リングギヤＲp12に連結されている。第４遊星歯車機構Ｐ７４の第４リングギヤＲp74が出力軸４に連結されている。そして、入力軸３と第３遊星歯車機構Ｐ７３との間に、入力軸３と第３サンギヤＳp73とを選択的に連結するクラッチＤ１もしくはクラッチＤ１１が設けられている。また、入力軸３と第４遊星歯車機構Ｐ７４との間に、入力軸３と第４キャリアＣp74とを選択的に連結するクラッチＤ２もしくはクラッチＤ１２が設けられている。この場合も、各クラッチＤ１，Ｄ２もしくはＤ１１，Ｄ１２は、いずれも、入力軸３上に、もしくは入力軸３と同一の回転軸上に配置されている。

なお、上述した具体例では、この発明における第１係合機構および第２係合機構が、共にドグクラッチで構成された例を示しているが、この発明の第１係合機構および第２係合機構は、少なくともいずれか一方が、ドグクラッチによって構成されていればよい。すなわち、図１３に示すように、上述の図１に示す例のクラッチＤ１の代わりに、摩擦クラッチによって構成されたクラッチＣ２１を設けてもよい。あるいは、図１４に示すように、上述の図４に示す例のクラッチＤ１２の代わりに、摩擦クラッチによって構成されたクラッチＣ２２を設けてもよい。

また、上述した具体例では、この発明における第１係合機構および第２係合機構によって選択的に係合させる第１回転部材（具体例では、入力軸３）、第２回転部材（図１に示す例では第３キャリアＣp3、図４に示す例では第３キャリアＣp13）、および第３回転部材（図１に示す例では第３サンギヤＳp3、図４に示す例では第３サンギヤＳp13）が、この発明における中間変速段（図１に示す例では第７速、図４に示す例では第８速）を設定することにより、それら第１回転部材の回転数、第２回転部材の回転数、および第３回転部材の回転数が全て入力軸３の回転数に一致する構成を示している。しかしながら、この発明における車両用自動変速機では、中間変速段を設定した場合に、必ずしも、第１回転部材の回転数、第２回転部材の回転数、および第３回転部材の回転数が全て入力軸の回転数に一致していなくともよい。すなわち、中間変速段が、必ずしも変速比が“１”となる変速段ではなくともよい。例えば、図１５に示すように、中間変速段を設定した状態で、変速比が“１”よりも大きい減速段を設定する構成であってもよい。なお、図１５は、この発明を適用した車両用自動変速機の動作原理を説明するための共線図である。

具体的には、この図１５の共線図において、左側の３本の縦線がフロント変速部Ｆｒを表し、右側の４本の縦線がリヤ変速部Ｆｒを表している。“０”が記されている横線は、回転数が“０”となる基線である。直線Ｌinは、入力軸の回転数を示す横線である。この図１５で説明する車両用自動変速機は、フロント変速部Ｆｒに、互いに差動回転する第１要素１０１、第２要素１０２、および第３要素１０３が設けられている。また、フロント変速部Ｆｒには、入力軸と第３要素とを選択的に連結するクラッチＣ１０１、入力軸と第２要素１０２とを選択的に連結するクラッチＣ１０２、および、入力軸よりも低い回転数で回転する所定の回転部材と第２要素１０２とを選択的に連結するクラッチＣ１０３が設けられている。上記の各クラッチＣ１０１，Ｃ１０２，Ｃ１０３は、いずれも、相対回転する回転部材同士を摩擦力によって係合させる摩擦クラッチによって構成されている。このフロント変速部Ｆｒの第１要素１０１は、回転が不可能なように固定されている。

リヤ変速部Ｒｒに、互いに差動回転する第１要素２０１、第２要素２０２、第３要素２０３、および第４要素２０４が設けられている。また、リヤ変速部Ｒｒには、第３要素２０３の回転を選択的に止めるブレーキＢ１０１、および、入力軸と第１要素２０１とを選択的に連結するクラッチＤ１０１が設けられている。クラッチＤ１０１は、相対回転する回転部材同士を互いに噛み合わせて機械的に係合させるドグクラッチによって構成されている。また、ブレーキＢ１０１は、回転部材と固定部材とを摩擦力によって係合させる摩擦ブレーキによって構成されている。なお、このブレーキＢ１０１は、回転部材と固定部材とを互いに噛み合わせて機械的に係合させるドグブレーキによって構成することもできる。このリヤ変速部Ｒｒの第２要素２０２と、上記のフロント変速部Ｆｒの第３要素１０３とが連結されている。そして、このリヤ変速部Ｒｒの第４要素２０４が出力軸４に連結されている。

この図１５で示す車両用自動変速機では、フロント変速部ＦｒのクラッチＣ１０１を係合させ、クラッチＣ１０２およびクラッチＣ１０３をいずれも開放するとともに、リヤ変速部ＲｒのブレーキＢ１０１を係合させ、クラッチＤ１０１を開放させることにより、変速比が最大になる第１速（1st）が設定される。この第１速では、クラッチＣ１０１が係合されていることにより、入力軸からフロント変速部Ｆｒの第３要素１０３およびリヤ変速部Ｒｒの第２要素２０２にトルクが入力される。リヤ変速部Ｒｒにおいては、ブレーキＢ１０１が係合され、クラッチＤ１０１が開放されていることから、第２要素２０２に伝達されたトルクが、回転数が大幅に引き下げられた状態の第４要素２０４から出力される。

上記の第１速の状態から、フロント変速部ＦｒのクラッチＣ１０１およびクラッチＣ１０２の係合もしくは開放の状態を切り替えること、すなわち、クラッチＣ１０１を解放し、クラッチＣ１０２を係合することにより、第２速（2nd）が設定される。この第２速では、クラッチＣ１０１が解放され、クラッチＣ１０２が係合されることにより、第２要素１０２に入力されたトルクが、回転数が引き上げられた状態の第３要素１０３から出力される。第３要素１０３から出力されたトルクは、リヤ変速部Ｒｒの第２要素２０２に伝達される。リヤ変速部Ｒｒにおいては、ブレーキＢ１０１が係合され、クラッチＤ１０１が開放されていて、入力軸よりも回転数が高いトルクが第２要素２０２に入力されていることから、第２要素２０２に伝達されたトルクが、回転数が引き下げられた状態の第４要素２０４から出力される。この場合の第４要素２０４の回転数は、上記の第１速を設定した場合の第４要素２０４の回転数よりも高くなる。したがって、第１速よりも変速比が小さい第２速が設定される。

そして、この図１５で示す車両用自動変速機は、この第２速を設定した状態で、ドグクラッチであるクラッチＤ１０１によって出力軸４に連結される第１要素２０１の回転数と出力軸４の回転数とが一致するように構成されている。すなわち、この図１５で示す車両用自動変速機は、この第２速を設定した状態では、クラッチＤ１０１で係合させる２つの回転部材が回転同期した状態になる、もしくは、クラッチＤ１０１で係合している２つの回転部材間に負荷が掛からない状態になるように構成されている。したがって、この第２速を設定することにより、ドグクラッチであるクラッチＤ１０１の係合および開放の操作が可能な状態になるようになる。この第２速では、クラッチＤ１０１は係合もしくは開放のいずれの状態であってもよい。

上記の第２速の状態から、フロント変速部ＦｒのクラッチＣ１０１を解放し、クラッチＣ１０２を係合するとともに、クラッチＤ１０１を係合させ、ブレーキＢ１０１を開放させることにより、第３速（3rd）が設定される。この第３速では、クラッチＣ１０２が解放され、クラッチＣ１０１が係合されることにより、第３要素１０３に入力されたトルクが、そのまま、リヤ変速部Ｒｒの第２要素２０２に伝達される。リヤ変速部Ｒｒにおいては、クラッチＤ１０１が係合されていて、入力軸と同じ回転数のトルクが第２要素２０２に入力されていることから、リヤ変速部Ｒｒの全体が一体となって回転する状態になる。したがって、第２要素２０２に伝達されたトルクが、そのまま第４要素２０４から出力される。すなわち、第２速よりも変速比が小さく、かつ変速比が“１”になるいわゆる直結段が設定される。

上記の第３速の状態から、フロント変速部ＦｒのクラッチＣ１０１を解放し、クラッチＣ１０２を係合するとともに、クラッチＣ１０３を係合することにより、第４速（4th）が設定される。この第４速では、クラッチＣ１０３が係合され、クラッチＣ１０１およびクラッチＣ１０２が共に開放されることにより、フロント変速部Ｆｒには入力軸からのトルクは入力されず、また、第３要素１０３が入力軸よりも低い回転数で回転する状態になる。一方、リヤ変速部Ｒｒにおいては、クラッチＤ１０１が係合されていることから、入力軸からのトルクが第１要素２０１に入力される。また、クラッチＤ１０１が係合され、ブレーキＢ１０１が開放されていて、さらに、フロント変速部Ｆｒの第２要素１０２と共に、第２要素２０２が入力軸よりも低い回転数で回転する状態になっていることから、第１要素２０１に伝達されたトルクが、回転数が引き上げられた状態の第４要素２０４から出力される。すなわち、この場合の第４要素２０４の回転数は、上記の第３速を設定した場合の第４要素２０４の回転数よりも高くなる。したがって、第３速よりも変速比が小さい第４速が設定される。

上記のように、この図１５で示す構成の車両用自動変速機は、この発明の中間変速段に相当する第２速を設定することにより、ドグクラッチであるクラッチＤ１０１によって連結される２つの回転部材の回転数が同期する、もしくは、それら２つの回転部材間に負荷が掛からない状態になる。すなわち、ドグクラッチ以外の他の係合機構（図１５に示す例では、クラッチＣ１０１およびクラッチＣ１０２）の動作を制御することにより、クラッチＤ１０１すなわちドグクラッチを係合および開放の操作が可能な状態にすることができる。したがって、ドグクラッチの係合および開放の状態を容易に切り替えることができる。そのため、第２速よりも変速比が大きい第１速、および、第２速よりも変速比が小さい第３速ならびに第４速の複数の変速段を適切に設定することができる。

１，１０…車両用自動変速機、 ３…入力軸（第１回転部材）、 ４…出力軸、 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３…クラッチ（他の係合機構；摩擦クラッチ）、 Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４…ブレーキ（他の係合機構；摩擦ブレーキ）、 Ｄ１…クラッチ（第１係合機構；第１ドグクラッチ）、 Ｄ２…クラッチ（第２係合機構；第２ドグクラッチ）、 Ｐ１，Ｐ１１…第１遊星歯車機構、 Ｐ２，Ｐ１２…第２遊星歯車機構、 Ｐ３，Ｐ１３，Ｐ２３，Ｐ３３，Ｐ４３，Ｐ５３，Ｐ６３，Ｐ７３…第３遊星歯車機構、 Ｐ４，Ｐ１４，Ｐ２４，Ｐ３４，Ｐ４４，Ｐ５４，Ｐ６４，Ｐ７４…第４遊星歯車機構、 Ｃp3，Ｃp13…第３キャリア（第２回転部材；第１要素）、 Ｓp3，Ｓp13…第３サンギヤ（第３回転部材；第２要素）、 Ｆｒ…フロント変速部、 Ｒｒ…リヤ変速部。

Claims (8)

1. 第１回転部材と第２回転部材とを選択的に係合させる第１係合機構と、前記第１回転部材と第３回転部材とを選択的に係合させる第２係合機構と、前記第１，第２係合機構以外の他の係合機構とを含む複数の係合機構を備え、前記複数の係合機構を選択的に係合させることにより、中間変速段および前記中間変速段よりも変速比が小さい少なくとも１つの高速変速段ならびに前記中間変速段よりも変速比が大きい少なくとも１つの低速変速段の複数の変速段を設定することが可能な車両用自動変速機において、
   前記第１係合機構は、前記高速変速段を設定する場合に係合させられ、かつ前記低速変速段を設定する場合に開放させられるとともに、前記高速変速段から変速して前記中間変速段を設定する場合に係合している状態が維持され、前記低速変速段から変速して前記中間変速段を設定する場合に開放している状態が維持されるように構成され、
   前記第２係合機構は、前記高速変速段を設定する場合に開放させられ、かつ前記低速変速段を設定する場合に係合させられるとともに、前記高速変速段から変速して前記中間変速段を設定する場合に開放している状態が維持されて、前記低速変速段から変速して前記中間変速段を設定する場合に係合している状態が維持されるように構成され、
   前記第１係合機構および前記第２係合機構の少なくともいずれか１つは、前記第１回転部材と前記第２回転部材もしくは前記第３回転部材とを機械的に連結するドグクラッチによって構成され、
   前記他の係合機構の係合または開放の状態を切り替えて前記中間変速段を設定することにより、前記第２回転部材および前記第３回転部材のうち少なくとも前記ドグクラッチによって前記第１回転部材に連結される回転部材の回転数と前記第１回転部材の回転数とが一致するように構成されており、
   入力軸、出力軸、および、前記入力軸と前記出力軸との間に配置された４つの遊星歯車機構を備えている
   ことを特徴とする車両用自動変速機。
2. 前記中間変速段は、変速比が“１”となる変速段であることを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機。
3. 前記第１係合機構は、前記第１回転部材と前記第２回転部材とを機械的に連結するドグクラッチによって構成され、前記第２係合機構は、前記第１回転部材と前記第３回転部材とを機械的に連結するドグクラッチによって構成され、
   前記他の係合機構の係合または開放の状態を切り替えて前記中間変速段を設定することにより、前記第１回転部材の回転数、前記第２回転部材の回転数、および前記第３回転部材の回転数が全て一致するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用自動変速機。
4. 前記第１係合機構および前記第２係合機構は、いずれも、前記４つの遊星歯車機構についての共線図において回転速度が同一の１本の直線上に示されるように配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用自動変速機。
5. 前記４つの遊星歯車機構は、前記入力軸に近い方から、第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とを有する第１遊星歯車機構、第４回転要素と第５回転要素と第６回転要素とを有する第２遊星歯車機構、第７回転要素と第８回転要素と第９回転要素とを有する第３遊星歯車機構、および、第１０回転要素と第１１回転要素と第１２回転要素と回転要素を有する第４遊星歯車機構の順に配置された４つであり、
   前記他の係合機構は、いずれも、摩擦クラッチまたは摩擦ブレーキによって構成されているとともに、前記第１回転要素ならびに前記第４回転要素と前記入力軸とを選択的に連結する第１摩擦クラッチ、前記第２回転要素と前記入力軸とを選択的に連結する第２摩擦クラッチ、前記第３回転要素ならびに前記第６回転要素と前記入力軸とを選択的に連結する第３摩擦クラッチ、前記第３回転要素ならびに前記第６回転要素をそれぞれ選択的に回転不可能な状態に固定する第１摩擦ブレーキ、前記第２回転要素を選択的に回転不可能な状態に固定する第２摩擦ブレーキ、および、前記第３遊星歯車機構ならびに前記第４遊星歯車機構の各回転要素のうちの少なくとも１つを選択的に回転不可能な状態に固定する第３摩擦ブレーキを含み、
   前記第１係合機構は、前記第３遊星歯車機構の各回転要素のうちのいずれか１つと前記入力軸とを選択的に連結するドグクラッチによって構成され、
   前記第２係合機構は、前記第４遊星歯車機構の各回転要素のうちのいずれか１つと前記入力軸とを選択的に連結するドグクラッチによって構成され、
   １２速の前進変速段および１速の後進変速段を設定することが可能なように構成されている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用自動変速機。
6. 前記４つの遊星歯車機構は、前記入力軸に近い方から、第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とを有する第１遊星歯車機構、第４回転要素と第５回転要素と第６回転要素とを有する第２遊星歯車機構、第７回転要素と第８回転要素と第９回転要素とを有する第３遊星歯車機構、および、第１０回転要素と第１１回転要素と第１２回転要素とを有する第４遊星歯車機構の順に配置された４つであり、
   前記他の係合機構は、いずれも、摩擦クラッチまたは摩擦ブレーキによって構成されているとともに、前記第４回転要素と前記入力軸とを選択的に連結する第１摩擦クラッチ、前記第６回転要素と前記入力軸とを選択的に連結する第２摩擦クラッチ、前記第３回転要素と前記第２遊星歯車機構のいずれか２つの回転要素とを選択的に連結する第３摩擦クラッチ、前記第２回転要素を選択的に回転不可能な状態に固定する第１摩擦ブレーキ、前記第３回転要素を選択的に回転不可能な状態に固定する第２摩擦ブレーキ、前記第６回転要素を選択的に回転不可能な状態に固定する第３摩擦ブレーキ、および、前記第３遊星歯車機構ならびに前記第４遊星歯車機構の各回転要素のうちの少なくとも１つを選択的に回転不可能な状態に固定する第４摩擦ブレーキを含み、
   前記第１係合機構は、前記第３遊星歯車機構の各回転要素のうちのいずれか１つと前記入力軸とを選択的に連結するドグクラッチによって構成され、
   前記第２係合機構は、前記第４遊星歯車機構の各回転要素のうちのいずれか１つと前記入力軸とを選択的に連結するドグクラッチによって構成され、
   １２速の前進変速段および１速の後進変速段を設定することが可能なように構成されている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用自動変速機。
7. 第１回転部材と第２回転部材とを選択的に係合させる第１係合機構と、前記第１回転部材と第３回転部材とを選択的に係合させる第２係合機構と、前記第１，第２係合機構以外の他の係合機構とを含む複数の係合機構を備え、前記複数の係合機構を選択的に係合させることにより、中間変速段および前記中間変速段よりも変速比が小さい少なくとも１つの高速変速段ならびに前記中間変速段よりも変速比が大きい少なくとも１つの低速変速段の複数の変速段を設定することが可能な車両用自動変速機において、
   前記第１係合機構は、前記高速変速段を設定する場合に係合させられ、かつ前記低速変速段を設定する場合に開放させられるとともに、前記高速変速段から変速して前記中間変速段を設定する場合に係合している状態が維持され、前記低速変速段から変速して前記中間変速段を設定する場合に開放している状態が維持されるように構成され、
   前記第２係合機構は、前記高速変速段を設定する場合に開放させられ、かつ前記低速変速段を設定する場合に係合させられるとともに、前記高速変速段から変速して前記中間変速段を設定する場合に開放している状態が維持されて、前記低速変速段から変速して前記中間変速段を設定する場合に係合している状態が維持されるように構成され、
   前記第１係合機構および前記第２係合機構の少なくともいずれか１つは、前記第１回転部材と前記第２回転部材もしくは前記第３回転部材とを機械的に連結するドグクラッチによって構成され、
   前記他の係合機構の係合または開放の状態を切り替えて前記中間変速段を設定することにより、前記第２回転部材および前記第３回転部材のうち少なくとも前記ドグクラッチによって前記第１回転部材に連結される回転部材の回転数と前記第１回転部材の回転数とが一致するように構成されており、
   入力軸、出力軸、前記他の係合機構の少なくともいずれか２つを係合させることにより全体が一体となって前記入力軸と同じ回転数で回転するフロント変速部、および、複数の遊星歯車機構を有するとともに前記複数の遊星歯車機構における所定の回転要素同士を連結することにより互いに差動回転する第１要素と第２要素と第３要素と第４要素とが形成されているリヤ変速部を備え、
   前記第１要素と前記入力軸との間に前記第１要素と前記入力軸とを選択的に連結する前記第１係合機構が設けられ、前記第２要素と前記入力軸との間に前記第２要素と前記入力軸とを選択的に連結する前記第２係合機構が設けられ、前記第３要素が前記フロント変速部に連結され、前記第４要素が前記出力軸に連結されている
   ことを特徴とする車両用自動変速機。
8. 前記リヤ変速部は、前記４つの要素を前記複数の遊星歯車機構におけるギヤ比に応じた間隔を空けて平行に配置した４本の線分で示すとともに、前記４つの要素の各回転数をそれぞれ前記４本の線分に直行する基線からの長さとして示す共線図によって表され、
   前記共線図において、
   前記第３要素の回転数を示す点および係合した状態の前記第１係合機構の回転数を示す点の２点で決まる直線によって前記高速変速段が表され、
   前記第３要素の回転数を示す点および係合した状態の前記第２係合機構の回転数を示す点の２点で決まる直線によって前記低速変速段が表され、
   係合した状態の前記第１係合機構の回転数を示す点および係合した状態の前記第２係合機構の回転数を示す点の２点で決まる直線によって前記中間変速段が表される
   ように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の車両用自動変速機。

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