(57)【要約】【課題】入力軸の耐久性の低下を抑えて入力軸を分割可能とし、高い組み立て作業性を得ることができる動力伝達装置を提供する。【解決手段】駆動源Ｅ側から入力軸１１に沿って、第１クラッチＣ１、第１遊星歯車機構ＰＧ１、第２遊星歯車機構ＰＧ２、第３遊星歯車機構ＰＧ３、第４遊星歯車機構ＰＧ４、第３クラッチＣ３の順に配置する。入力軸を、第１スプライン嵌合部ＳＰＬ１を介して互いに同軸に連結して軸線方向に分割自在とした第１入力軸１１ａと第２入力軸１１ｂとで構成する。第１スプライン嵌合部を、入力軸における第１クラッチと第３遊星歯車機構の第１要素Ｓｃとの間に設ける。第１入力軸に、第１クラッチを連結する。第２入力軸に、第３遊星歯車機構の第１要素と、第３クラッチとを連結する。第３遊星歯車機構の第１要素を、第２スプライン嵌合部ＳＰＬ２を介して第２入力軸に着脱自在に連結する。【選択図】図２
2018159448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に回転自在に軸支されると共に車両に搭載される駆動源からの駆動力が伝達されることにより回転する入力軸と、
出力部材と、
サンギヤ、キャリア及びリングギヤの３つの要素を夫々有する第１から第４の４つの遊星歯車機構と、
複数の係合機構とを備える動力伝達装置であって、
前記第３遊星歯車機構の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、
前記第４遊星歯車機構の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とし、
前記第１遊星歯車機構の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第７要素、第８要素及び第９要素とし、
前記第２遊星歯車機構の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第１０要素、第１１要素及び第１２要素として、
前記第１要素が前記入力軸に連結され、前記第１０要素が前記出力部材に連結され、前記第２要素と前記第５要素と前記第９要素とを連結して第１連結体が構成され、前記第３要素と前記第１２要素とを連結して第２連結体が構成され、前記第８要素と前記第１１要素とを連結して第３連結体が構成され、
前記係合機構は、第１から第３の３つのクラッチと、第１及び第２の２つのブレーキと、他のブレーキとを備え、
前記第１クラッチは、前記第１要素と前記第３連結体とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成され、
前記第２クラッチは、前記第２連結体と前記第６要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成され、
前記第３クラッチは、前記第１要素と前記第４要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成され、
前記第１ブレーキは、前記第７要素を前記筐体に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成され、
前記第２ブレーキは、前記第６要素を前記筐体に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成され、
前記他のブレーキは、前記第３連結体を前記筐体に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成され、
前記駆動源側から前記入力軸に沿って、前記第１クラッチ、前記第１遊星歯車機構、前記第２遊星歯車機構、前記第３遊星歯車機構、前記第４遊星歯車機構、前記第３クラッチの順に配置され、
前記入力軸は、第１スプライン嵌合部を介して互いに同軸に連結されて軸線方向に分割自在の第１入力軸と第２入力軸とを備え、
前記第１スプライン嵌合部は、前記入力軸における前記第１クラッチと前記第３遊星歯車機構の前記第１要素との間に設けられ、
前記第１入力軸には、前記第１クラッチが連結され、
前記第２入力軸には、前記第３遊星歯車機構の前記第１要素と、前記第３クラッチとが連結され、
前記第３遊星歯車機構の前記第１要素は、前記第２入力軸に第２スプライン嵌合部を介して着脱自在に連結されていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
筐体内に回転自在に軸支されると共に車両に搭載される駆動源からの駆動力が伝達されることにより回転する入力軸と、
出力部材と、
サンギヤ、キャリア及びリングギヤの３つの要素を夫々有する第１から第４の４つの遊星歯車機構と、
複数の係合機構とを備える動力伝達装置であって、
前記第３遊星歯車機構の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、
前記第４遊星歯車機構の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とし、
前記第１遊星歯車機構の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第７要素、第８要素及び第９要素とし、
前記第２遊星歯車機構の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第１０要素、第１１要素及び第１２要素として、
前記第１要素が前記入力軸に連結され、前記第１０要素が前記出力部材に連結され、前記第２要素と前記第５要素と前記第９要素とを連結して第１連結体が構成され、前記第３要素と前記第１２要素とを連結して第２連結体が構成され、前記第８要素と前記第１１要素とを連結して第３連結体が構成され、
前記係合機構は、第１から第３の３つのクラッチと、第１及び第２の２つのブレーキと、他のブレーキとを備え、
前記第１クラッチは、前記第１要素と前記第３連結体とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成され、
前記第２クラッチは、前記第２連結体と前記第６要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成され、
前記第３クラッチは、前記第１要素と前記第４要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成され、
前記第１ブレーキは、前記第７要素を前記筐体に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成され、
前記第２ブレーキは、前記第６要素を前記筐体に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成され、
前記他のブレーキは、前記第３連結体を前記筐体に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成され、
前記駆動源側から前記入力軸に沿って、前記第１クラッチ、前記第１遊星歯車機構、前記第２遊星歯車機構、前記第３遊星歯車機構、前記第４遊星歯車機構、前記第３クラッチの順に配置され、
前記入力軸は、スプライン嵌合部を介して互いに同軸に連結されて軸線方向に分割自在の第１入力軸と第２入力軸とを備え、
前記スプライン嵌合部は、前記入力軸における前記第１クラッチと前記第３遊星歯車機構の前記第１要素との間に設けられ、
前記第１入力軸には、前記第１クラッチが連結され、
前記第２入力軸には、前記第３遊星歯車機構の前記第１要素と、前記第３クラッチとが連結されていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項３】
筐体内に回転自在に軸支されると共に車両に搭載される駆動源からの駆動力が伝達されることにより回転する入力軸と、
出力部材と、
サンギヤ、キャリア及びリングギヤの３つの要素を夫々有する第１から第４の４つの遊星歯車機構と、
複数の係合機構とを備える動力伝達装置であって、
前記第３遊星歯車機構の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、
前記第４遊星歯車機構の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とし、
前記第１遊星歯車機構の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第７要素、第８要素及び第９要素とし、
前記第２遊星歯車機構の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第１０要素、第１１要素及び第１２要素として、
前記第１要素が前記入力軸に連結され、前記第１０要素が前記出力部材に連結され、前記第２要素と前記第５要素と前記第９要素とを連結して第１連結体が構成され、前記第３要素と前記第１２要素とを連結して第２連結体が構成され、前記第８要素と前記第１１要素とを連結して第３連結体が構成され、
前記係合機構は、第１から第３の３つのクラッチと、第１及び第２の２つのブレーキと、他のブレーキとを備え、
前記第１クラッチは、前記第１要素と前記第３連結体とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成され、
前記第２クラッチは、前記第２連結体と前記第６要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成され、
前記第３クラッチは、前記第１要素と前記第４要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成され、
前記第１ブレーキは、前記第７要素を前記筐体に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成され、
前記第２ブレーキは、前記第６要素を前記筐体に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成され、
前記他のブレーキは、前記第３連結体を前記筐体に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成され、
前記駆動源側から前記入力軸に沿って、前記第１クラッチ、前記第１遊星歯車機構、前記第２遊星歯車機構、前記第３遊星歯車機構、前記第４遊星歯車機構、前記第３クラッチの順に配置され、
前記入力軸には、前記第１クラッチと、前記第３遊星歯車機構の前記第１要素と、前記第３クラッチとが連結され、
前記第３遊星歯車機構の前記第１要素は、前記入力軸にスプライン嵌合部を介して着脱自在に連結されていることを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載される動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の動力伝達装置として、１つの変速段を確立するために複数の係合機構を係合させる自動変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この自動変速機は、変速機ケース（筐体）内に回転自在に軸支されると共に車両に搭載される駆動源（エンジン等）からの駆動力が伝達されることにより回転する入力軸と、出力部材と、サンギヤ、キャリア及びリングギヤの３つの要素を夫々有する第１から第４の４つの遊星歯車機構と、第１から第３の３つのクラッチとを備えている。
【０００４】
入力軸には、駆動源側から順に、第１クラッチ、第３遊星歯車機構のサンギヤ、第３クラッチが一体に連結されている。更に、第１クラッチと第３遊星歯車機構のサンギヤとの間で入力軸の外周には、第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構が回動可能に支持されており、第３クラッチと第３遊星歯車機構のサンギヤとの間で入力軸の外周には、第４遊星歯車機構が回動可能に支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１８１７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の自動変速機においては、入力軸に一体に連結されている第１クラッチや第３遊星歯車機構のサンギヤが、第１遊星歯車機構、第２遊星歯車機構、及び第４遊星歯車機構の組み付けの際に干渉し、円滑な組立作業が行えない。
【０００７】
そこで、入力軸を複数に分割可能とし、組み立て作業時に分割状態で組み付け、組み立て完了時には一体化されるように構成することで、各部品の干渉を避けつつ組み付け作業を行うことが考えられる。
【０００８】
しかし、入力軸を複数に分割可能とすることで組み立て作業性は向上するものの、入力軸の分割部分に駆動源からの比較的大きなトルクが掛かる等によって入力軸の耐久性が低下するおそれがある。
【０００９】
本発明は、入力軸の耐久性の低下を抑えて入力軸を分割可能とし、高い組み立て作業性を得ることができる動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
［１］上記目的を達成するため、本発明は、筐体（例えば、実施形態の変速機ケース１０。以下同一。）内に回転自在に軸支されると共に車両に搭載される駆動源（例えば、実施形態のエンジンＥ。以下同一。）からの駆動力が伝達されることにより回転する入力軸（例えば、実施形態の入力軸１１。以下同一。）と、出力部材（例えば、実施形態の出力部材１３。以下同じ）と、サンギヤ（例えば、実施形態のサンギヤＳａ〜Ｓｄ。以下同一。）、キャリア（例えば、実施形態のキャリアＣａ〜Ｃｄ。以下同一。）及びリングギヤ（例えば、実施形態のリングギヤＲａ〜Ｒｄ。以下同一。）の３つの要素を夫々有する第１から第４の４つの遊星歯車機構と、複数の係合機構とを備える動力伝達装置であって、前記第３遊星歯車機構（例えば、実施形態の第３遊星歯車機構ＰＧ３。以下同一。）の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第１要素（例えば、実施形態のサンギヤＳｃ。以下同一。）、第２要素（例えば、実施形態のキャリアＣｃ。以下同一。）及び第３要素（例えば、実施形態のリングギヤＲｃ。以下同一。）とし、前記第４遊星歯車機構（例えば、実施形態の第４遊星歯車機構ＰＧ４。以下同一。）の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第４要素（例えば、実施形態のリングギヤＲｄ。以下同一。）、第５要素（例えば、実施形態のキャリアＣｄ。以下同一。）及び第６要素（例えば、実施形態のサンギヤＳｄ。以下同一。）とし、前記第１遊星歯車機構（例えば、実施形態の第１遊星歯車機構ＰＧ１。以下同一。）の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第７要素（例えば、実施形態のサンギヤＳａ。以下同一。）、第８要素（例えば、実施形態のキャリアＣａ。以下同一。）及び第９要素（例えば、実施形態のリングギヤＲａ。以下同一。）とし、前記第２遊星歯車機構（例えば、実施形態の第２遊星歯車機構ＰＧ２。以下同一。）の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第１０要素（例えば、実施形態のリングギヤＲｂ。以下同一。）、第１１要素（例えば、実施形態のキャリアＣｂ。以下同一。）及び第１２要素（例えば、実施形態のサンギヤＳｂ。以下同一。）として、前記第１要素が前記入力軸に連結され、前記第１０要素が前記出力部材に連結され、前記第２要素と前記第５要素と前記第９要素とを連結して第１連結体（例えば、実施形態の第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａ。以下同一。）が構成され、前記第３要素と前記第１２要素とを連結して第２連結体（例えば、実施形態の第２連結体Ｒｃ−Ｓｂ。以下同一。）が構成され、前記第８要素と前記第１１要素とを連結して第３連結体（例えば、実施形態の第３連結体Ｃａ−Ｃｂ。以下同一。）が構成され、前記係合機構は、第１から第３の３つのクラッチと、第１及び第２の２つのブレーキと、他のブレーキとを備え、前記第１クラッチ（例えば、実施形態の第１クラッチＣ１。以下同一。）は、前記第１要素と前記第３連結体とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成され、前記第２クラッチ（例えば、実施形態の第２クラッチＣ２。以下同一。）は、前記第２連結体と前記第６要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成され、前記第３クラッチ（例えば、実施形態の第３クラッチＣ３。以下同一。）は、前記第１要素と前記第４要素とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成され、前記第１ブレーキ（例えば、実施形態の第１ブレーキＢ１。以下同一。）は、前記第７要素を前記筐体に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成され、前記第２ブレーキ（例えば、実施形態の第２ブレーキＢ２。以下同一。）は、前記第６要素を前記筐体に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成され、前記他のブレーキ（例えば、実施形態のツーウェイクラッチＦ１。以下同一。）は、前記第３連結体を前記筐体に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成され、前記入力軸に沿って前記駆動源側から、前記第１クラッチ、前記第１遊星歯車機構、前記第２遊星歯車機構、前記第３遊星歯車機構、前記第４遊星歯車機構、前記第３クラッチの順に配置され、前記入力軸は、第１スプライン嵌合部（例えば、実施形態の第１スプライン嵌合部ＳＰＬ１。以下同一。）を介して互いに同軸に連結されて軸線方向に分割自在の第１入力軸（例えば、実施形態の第１入力軸１１ａ。以下同一。）と第２入力軸（例えば、実施形態の第２入力軸１１ｂ。以下同一。）とを備え、前記第１スプライン嵌合部は、前記入力軸における前記第１クラッチと前記第３遊星歯車機構の前記第１要素との間に設けられ、前記第１入力軸には、前記第１クラッチが連結され、前記第２入力軸には、前記第３遊星歯車機構の前記第１要素と、前記第３クラッチとが連結され、前記第３遊星歯車機構の前記第１要素は、前記第２入力軸に第２スプライン嵌合部（例えば、実施形態の第２スプライン嵌合部ＳＰＬ２。以下同一。）を介して着脱自在に連結されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、前記入力軸が前記第１入力軸と前記第２入力軸とで構成されていて、両者が前記第１スプライン嵌合部により連結されているので、各遊星歯車機構を筐体の内部に組み付ける作業を容易に行うことができる。即ち、前記第２入力軸、第２クラッチ、及び第１〜第４の各遊星歯車機構を筐体内部に組み付けた後に、第１クラッチが連結された第１入力軸を第２入力軸に連結する。これによれば、組み付け作業時に第１クラッチが邪魔になることがなく、組み立て作業を円滑に行うことができる。
【００１２】
また、本発明によれば、前記第３遊星歯車機構の前記第１要素が、前記第２スプライン嵌合部によって第２入力軸に連結されているため、第２入力軸からの着脱が自在に行える。これにより、例えば、第３遊星歯車機構と第３クラッチの間に第４遊星歯車機構を組み付けるときに両者が干渉する場合には、第３遊星歯車機構の第１要素を第２入力軸から取り外した状態で第４遊星歯車機構の組み付け作業を行う。そして、その後、第２入力軸に第３遊星歯車機構の第１要素を組み付けることで、第３遊星歯車機構の第１要素の第４遊星歯車機構への干渉を防止することができる。よって、組み立て作業が容易となる。
【００１３】
更に、第１スプライン嵌合部は、入力軸のうち駆動源により付与されるトルクが最も小さい位置に設けられている。第２スプライン嵌合部は、入力軸（第２入力軸）と第３遊星歯車機構の第１要素との連結位置に設けられるが、第２スプライン嵌合部の位置は、入力軸（第１入力軸）と第１クラッチとの連結位置や、入力軸（第２入力軸）と第３クラッチとの連結位置よりも、駆動源により付与されるトルクが最も小さい。これにより、第１スプライン嵌合部及び第２スプライン嵌合部による耐久性の低下を抑えることができる。
【００１４】
［２］本発明における他の態様として、前記入力軸は、スプライン嵌合部を介して互いに同軸に連結されて軸線方向に分割自在の第１入力軸と第２入力軸とを備え、前記スプライン嵌合部（例えば、実施形態の第１スプライン嵌合部ＳＰＬ１。）は、前記入力軸における前記第１クラッチと前記第３遊星歯車機構の前記第１要素との間に設けられ、前記第１入力軸には、前記第１クラッチが連結され、前記第２入力軸には、前記第３遊星歯車機構の前記第１要素と、前記第３クラッチとが連結されていてもよい。
【００１５】
［３］本発明における他の態様として、前記入力軸には、前記第１クラッチと、前記第３遊星歯車機構の前記第１要素と、前記第３クラッチとが連結され、前記第３遊星歯車機構の前記第１要素は、前記入力軸にスプライン嵌合部（例えば、実施形態の第２スプライン嵌合部ＳＰＬ２。）を介して着脱自在に連結されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の動力伝達装置を搭載した車両を模式的に示す説明図である。
【図２】本実施形態の動力伝達装置である変速機構を示すスケルトン図である。
【図３】本実施形態の動力伝達装置である変速機構の共線図である。
【図４】本実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図である。
【図５】本実施形態において採用するツーウェイクラッチの固定状態を断面で示す説明図である。
【図６】本実施形態において採用するツーウェイクラッチの逆転阻止状態を断面で示す説明図である。
【図７】本実施形態において採用するツーウェイクラッチの固定状態を示す斜視図である。
【図８】本実施形態において採用するツーウェイクラッチの逆転阻止状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。図１に示すように、車両Ｖは、本実施形態の動力伝達装置ＰＴと、クランクシャフト１が車体左右方向を向くように横置きに搭載されたエンジンＥ（内燃機関、駆動源。エンジンＥに代えて電動機を用いてもよい。）とを備えている。
【００１８】
エンジンＥから出力される駆動力は、動力伝達装置ＰＴに伝達される。動力伝達装置ＰＴは、エンジンＥの駆動力を選択された変速比に対応して調整し、左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲに伝達する。
【００１９】
動力伝達装置ＰＴは、クランクシャフト１に接続されたトルクコンバータ２と、トルクコンバータ２に接続された自動変速機３と、自動変速機３に接続されたフロントデファレンシャルギヤ４とで構成される。このように構成された動力伝達装置ＰＴは、変速制御装置ＥＣＵにより制御される。
【００２０】
フロントデファレンシャルギヤ４は、前部左車軸７Ｌ及び前部右車軸７Ｒを介して左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲに接続される。
【００２１】
図２は、自動変速機３のスケルトン図である。この自動変速機３は、筐体としての変速機ケース１０内に回転自在に支持された入力部材としての入力軸１１と、入力軸１１と同心に配置された出力ギヤからなる出力部材１３とを備えている。入力軸１１には、ロックアップクラッチ及びダンパを有するトルクコンバータ２を介してエンジンＥからの駆動力が伝達される。
【００２２】
出力部材１３の回転は、出力部材１３と噛合するアイドルギヤ２１と、アイドルギヤ２１を軸支するアイドル軸２３と、アイドル軸２３に軸支されるファイナルドライブギヤ２５と、ファイナルドライブギヤ２５に噛合するファイナルドリブンギヤ２７を備えるフロントデファレンシャルギヤ４と、を介して車両の左右の駆動輪（前輪ＷＦＬ，ＷＦＲ）に伝達される。
【００２３】
なお、トルクコンバータ２に代えて、摩擦係合自在に構成される単板型又は多板型の発進クラッチを設けてもよい。また、フロントデファレンシャルギヤ４に代えてプロペラシャフトを接続して、後輪駆動車両に適用することもできる。また、フロントデファレンシャルギヤ４にトランスファーを介してプロペラシャフトを接続して、四輪駆動車両に適用することもできる。
【００２４】
変速機ケース１０内には、エンジンＥ側から順に第１〜第４の４つの遊星歯車機構ＰＧ１〜４が入力軸１１と同心に配置されている。第３遊星歯車機構ＰＧ３は、サンギヤＳｃと、リングギヤＲｃと、サンギヤＳｃとリングギヤＲｃとに噛合するピニオンＰｃを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｃとからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成されている。
【００２５】
所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構は、キャリアを固定してサンギヤを回転させると、リングギヤがサンギヤと異なる方向に回転するため、マイナス遊星歯車機構又はネガティブ遊星歯車機構ともいう。なお、所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構は、リングギヤを固定してサンギヤを回転させると、キャリアがサンギヤと同一方向に回転する。
【００２６】
図３の上から２段目に示す第３遊星歯車機構ＰＧ３の共線図（サンギヤ、キャリア、リングギヤの３つの要素の相対回転速度の比を直線（速度線）で表すことができる図）を参照して、第３遊星歯車機構ＰＧ３の３つの要素Ｓｃ，Ｃｃ，Ｒｃを、共線図におけるギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）に対応する間隔での並び順に左側から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とすると、第１要素はサンギヤＳｃ、第２要素はキャリアＣｃ、第３要素はリングギヤＲｃになる。
【００２７】
ここで、サンギヤＳｃとキャリアＣｃ間の間隔とキャリアＣｃとリングギヤＲｃ間の間隔との比は、第３遊星歯車機構ＰＧ３のギヤ比をｈとして、ｈ：１に設定される。なお、共線図において、下の横線と上の横線（４ｔｈ及び６ｔｈと重なる線）は夫々回転速度が「０」と「１」（入力軸１１と同じ回転速度）であることを示している。
【００２８】
第４遊星歯車機構ＰＧ４も、サンギヤＳｄと、リングギヤＲｄと、サンギヤＳｄ及びリングギヤＲｄに噛合するピニオンＰｄを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｄとからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。
【００２９】
図３の上から１段目（最上段）に示す第４遊星歯車機構ＰＧ４の共線図を参照して、第４遊星歯車機構ＰＧ４の３つの要素Ｓｄ，Ｃｄ，Ｒｄを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とすると、第４要素はリングギヤＲｄ、第５要素はキャリアＣｄ、第６要素はサンギヤＳｄになる。サンギヤＳｄとキャリアＣｄ間の間隔とキャリアＣｄとリングギヤＲｄ間の間隔との比は、第４遊星歯車機構ＰＧ４のギヤ比をｉとして、ｉ：１に設定される。
【００３０】
第１遊星歯車機構ＰＧ１も、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、サンギヤＳａ及びリングギヤＲａに噛合するピニオンＰａを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣａとからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。
【００３１】
図３の上から３段目に示す第１遊星歯車機構ＰＧ１の共線図を参照して、第１遊星歯車機構ＰＧ１の３つの要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒａを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第７要素、第８要素及び第９要素とすると、第７要素はサンギヤＳａ、第８要素はキャリアＣａ、第９要素はリングギヤＲａになる。サンギヤＳａとキャリアＣａ間の間隔とキャリアＣａとリングギヤＲａ間の間隔との比は、第１遊星歯車機構ＰＧ１のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。
【００３２】
第２遊星歯車機構ＰＧ２も、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、サンギヤＳｂ及びリングギヤＲｂに噛合するピニオンＰｂを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｂとからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。
【００３３】
図３の上から４段目（最下段）に示す第２遊星歯車機構ＰＧ２の共線図を参照して、第２遊星歯車機構ＰＧ２の３つの要素Ｓｂ，Ｃｂ，Ｒｂを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第１０要素、第１１要素及び第１２要素とすると、第１０要素はリングギヤＲｂ、第１１要素はキャリアＣｂ、第１２要素はサンギヤＳｂになる。サンギヤＳｂとキャリアＣｂ間の間隔とキャリアＣｂとリングギヤＲｂ間の間隔との比は、第２遊星歯車機構ＰＧ２のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。
【００３４】
第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）は、入力軸１１（後述の第２入力軸１１ｂ）に連結されている。また、第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）は、出力ギヤからなる出力部材１３に連結されている。
【００３５】
また、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第２要素）と第４遊星歯車機構ＰＧ４のキャリアＣｄ（第５要素）と第１遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤＲａ（第９要素）とが連結されて、第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａが構成されている。また、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第３要素）と第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第１２要素）とが連結されて、第２連結体Ｒｃ−Ｓｂが構成されている。また、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第８要素）と第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアＣｂ（第１１要素）とが連結されて、第３連結体Ｃａ−Ｃｂが構成されている。
【００３６】
また、本実施形態の自動変速機は、第１から第３の３つのクラッチＣ１〜Ｃ３と、第１から第３の３つのブレーキＢ１〜Ｂ３と、１つのツーウェイクラッチＦ１からなる７つの係合機構を備える。
【００３７】
第１クラッチＣ１は、油圧作動型の湿式多板クラッチであり、第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）と第３連結体Ｃａ−Ｃｂとを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。第１クラッチＣ１の入力側は、入力軸１１（後述の第１入力軸１１ａ）に連結されている。
【００３８】
第３クラッチＣ３は、油圧作動型の湿式多板クラッチであり、第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）と第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。
【００３９】
第２クラッチＣ２は、油圧作動型の湿式多板クラッチであり、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）と第２連結体Ｒｃ−Ｓｂとを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。
【００４０】
ツーウェイクラッチＦ１は、本発明における他のブレーキとしての機能を兼ね備えるものであり、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転（入力軸１１及び出力部材１３の回転方向と同一方向への回転）を許容し、逆転を阻止する逆転阻止状態と、第３連結体Ｃａ−Ｃｂを変速機ケース１０に固定する固定状態とに切換自在に構成されている。
【００４１】
ツーウェイクラッチＦ１は、逆転阻止状態において、第３連結体Ｃａ−Ｃｂに正転方向に回転しようとする力が加わった場合に、この回転が許容されて開放状態となり、逆転方向に回転しようとする力が加わった場合に、この回転が阻止されて変速機ケース１０に固定される固定状態となる。本実施形態においては、ツーウェイクラッチＦ１が切換機構に該当する。
【００４２】
第１ブレーキＢ１は、油圧作動型の湿式多板ブレーキであり、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）を変速機ケース１０に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。
【００４３】
第２ブレーキＢ２は、油圧作動型の湿式多板ブレーキであり、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）を変速機ケース１０に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。第３ブレーキＢ３は、油圧作動型の湿式多板ブレーキであり、第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）を変速機ケース１０に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。
【００４４】
各クラッチＣ１〜Ｃ３及び各ブレーキＢ１〜Ｂ３、ツーウェイクラッチＦ１は、図１に示すトランスミッション・コントロール・ユニット（ＴＣＵ）で構成される変速制御装置ＥＣＵにより、車両の走行速度等の車両情報に基づいて、状態が切り換えられる。
【００４５】
変速制御装置ＥＣＵは、図示省略したＣＰＵやメモリ等により構成された電子ユニットで構成され、車両Ｖの走行速度やアクセル開度、エンジンＥの回転速度や出力トルク、パドルシフトレバー３３の操作情報等の所定の車両情報を受信することができると共に、メモリなどの記憶装置に保持された制御プログラムをＣＰＵで実行することにより、自動変速機３（変速機構）を制御する。
【００４６】
図１に示すように、本実施形態の車両Ｖのハンドル３１にはパドルシフトレバー３３が設けられており、右パドル３３ｕを手前に引くことで手動操作によるアップシフトとなり、左パドル３３ｄを手前に引くことで手動操作によるダウンシフトとなる。パドルシフトレバー３３の操作信号は変速制御装置ＥＣＵに送信される。
【００４７】
なお、本発明の手動操作するための操作部としては、実施形態のパドルシフトレバー３３に限らず、他の操作部、例えば、運転席と助手席の間に配置されたシフトレバーやハンドルに配置されたボタンであってもよい。
【００４８】
図２に示すように、入力軸１１の軸線上には、エンジンＥ及びトルクコンバータ２側から、第１クラッチＣ１、第１遊星歯車機構ＰＧ１、第２遊星歯車機構ＰＧ２、第３遊星歯車機構ＰＧ３、第２クラッチＣ２、第４遊星歯車機構ＰＧ４、第３クラッチＣ３の順番で配置されている。
【００４９】
そして、第３ブレーキＢ３が第４遊星歯車機構ＰＧ４の径方向外方に配置され、第２ブレーキＢ２が第２クラッチＣ２の径方向外方に配置され、第１ブレーキＢ１は第１クラッチＣ１の径方向外方に配置され、ツーウェイクラッチＦ１は第１遊星歯車機構ＰＧ１の径方向外方に配置されている。
【００５０】
このように、３つのブレーキＢ１〜Ｂ３及びツーウェイクラッチＦ１を遊星歯車機構又はクラッチの径方向外方に配置することにより、ブレーキＢ１〜Ｂ３及びツーウェイクラッチＦ１を遊星歯車機構及びクラッチと共に入力軸１１の軸線上に並べて配置した場合に比べて、自動変速機３の軸長の短縮化を図ることができる。なお、第３ブレーキＢ３を第３クラッチＣ３の径方向外方に配置し、第２ブレーキＢ２を第４遊星歯車機構ＰＧ４の径方向外方に配置してもよい。
【００５１】
次に、図３及び図４を参照して、実施形態の自動変速機３の各変速段を確立させる場合を説明する。
【００５２】
１速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態（図４のＲ）とし、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を固定状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態（Ｒ）とし、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂ及び第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）の逆転が阻止され、第３連結体Ｃａ−Ｃｂ及び第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）の回転速度が「０」になる。
【００５３】
これにより、第１遊星歯車機構ＰＧ１の第７から第９の３つの要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒａが相対回転不能なロック状態となり、第１遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤＲａ（第９要素）を含む第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａの回転速度も「０」になる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「１ｓｔ」となり、１速段が確立される。
【００５４】
なお、１速段を確立させるためには第２ブレーキＢ２を固定状態とする必要はないが、１速段から後述する２速段へスムーズに変速できるように１速段で固定状態とさせている。また、１速段でエンジンブレーキを効かせる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態（Ｒ）から固定状態（Ｌ）に切り換えればよい。
【００５５】
２速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態（Ｒ）とし、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第２クラッチＣ２を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。また、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）の回転速度が「０」になる。また、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度が「０」になる。
【００５６】
また、第２クラッチＣ２を連結状態とするで、第２連結体Ｒｃ−Ｓｂの回転速度が、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度と同一速度の「０」になる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「２ｎｄ」となり、２速段が確立される。
【００５７】
３速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とし、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第３クラッチＣ３を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。また、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）の回転速度が「０」になる。また、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度が「０」になる。
【００５８】
また、第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度が、入力軸１１に連結された第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となる。第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度が「０」、リングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度が「１」となるため、キャリアＣｄ（第５要素）の回転速度、即ち第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａの回転速度は、ｉ／（ｉ＋１）となる。
【００５９】
そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「３ｒｄ」となり、３速段が確立される。
【００６０】
４速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とし、第１ブレーキＢ１を固定状態とし、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。また、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）の回転速度が「０」になる。
【００６１】
また、第２クラッチＣ２を連結状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）と第２連結体Ｒｃ−Ｓｂとが同一速度で回転する。これにより、第３遊星歯車機構ＰＧ３と第４遊星歯車機構ＰＧ４との間では、キャリアＣｃ（第２要素）とキャリアＣｄ（第５要素）とが連結され、リングギヤＲｃ（第３要素）とサンギヤＳｄ（第６要素）とが連結されることとなり、第２クラッチＣ２を連結状態とする４速段においては、第３遊星歯車機構ＰＧ３と第４遊星歯車機構ＰＧ４とで４つの要素からなる１つの共線図を描くことができる。
【００６２】
そして、第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度が、第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となり、第３遊星歯車機構ＰＧ３と第４遊星歯車機構ＰＧ４とで構成される４つの要素のうちの２つの要素の回転速度が同一速度の「１」となる。
【００６３】
従って、第３遊星歯車機構ＰＧ３及び第４遊星歯車機構ＰＧ４の各要素が相対回転不能なロック状態となり、第３遊星歯車機構ＰＧ３及び第４遊星歯車機構ＰＧ４の全ての要素の回転速度が「１」となる。そして、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度がｊ／（ｊ＋１）となり、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「４ｔｈ」となり、４速段が確立される。
【００６４】
５速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とし、第１ブレーキＢ１を固定状態とし、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。また、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）の回転速度が「０」になる。
【００６５】
また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」になる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「５ｔｈ」となり、５速段が確立される。
【００６６】
なお、５速段を確立させるためには第３クラッチＣ３を連結状態とする必要はない。しかしながら、４速段及び後述する６速段では第３クラッチＣ３を連結状態とする必要があるため、５速段から４速段へのダウンシフト、及び５速段から後述する６速段へのアップシフトをスムーズに行えるように５速段でも連結状態とさせている。
【００６７】
６速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とし、第１から第３の３つのクラッチＣ１〜Ｃ３を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。
【００６８】
また、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、４速段で説明したように、第３遊星歯車機構ＰＧ３と第４遊星歯車機構ＰＧ４の各要素が相対回転不能な状態となり、第２連結体Ｒｃ−Ｓｂの回転速度が「１」となる。また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が「１」となる。
【００６９】
従って、第２遊星歯車機構ＰＧ２は、キャリアＣｂ（第１１要素）とサンギヤＳｂ（第１２要素）とが同一速度の「１」となり、各要素が相対回転不能なロック状態となる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「６ｔｈ」の「１」となり、６速段が確立される。
【００７０】
７速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とし、第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。
【００７１】
また、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度が「０」になる。また、第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度が、第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となり、第４遊星歯車機構ＰＧ４のキャリアＣｄ（第５要素）を含む第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａの回転速度がｉ／（ｉ＋１）となる。
【００７２】
また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が、入力軸１１に連結された第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」になる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「７ｔｈ」となり、７速段が確立される。
【００７３】
８速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とし、第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。
【００７４】
また、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度が「０」になる。また、第２クラッチＣ２を連結状態とすることで、第２連結体Ｒｃ−Ｓｂの回転速度が第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度と同一速度の「０」になる。
【００７５】
また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」になる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「８ｔｈ」となり、８速段が確立される。
【００７６】
９速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とし、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３を固定状態とし、第１クラッチＣ１を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。
【００７７】
また、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度が「０」になる。また、第３ブレーキＢ３を固定状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度も「０」となる。このため、第４遊星歯車機構ＰＧ４の各要素Ｓｄ，Ｃｄ，Ｒｄは相対回転不能なロック状態となり、第４遊星歯車機構ＰＧ４のキャリアＣｄ（第５要素）を含む第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａの回転速度も「０」になる。
【００７８】
また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度は第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「９ｔｈ」となり、９速段が確立される。
【００７９】
１０速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とし、第３ブレーキＢ３を固定状態とし、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。
【００８０】
また、第２クラッチＣ２を連結状態とすることで、第２連結体Ｒｃ−Ｓｂと第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）とが同一速度で回転する。また、第３ブレーキＢ３を固定状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度が「０」になる。また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｄ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「１０ｔｈ」となり、１０速段が確立される。
【００８１】
後進段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を固定状態（図４のＬ）とし、第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第３クラッチＣ３を連結状態とする。第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａの回転速度がｉ／（ｉ＋１）となる。また、ツーウェイクラッチＦ１を固定状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が「０」になる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す逆転の「Ｒｖｓ」となり、後進段が確立される。
【００８２】
なお、図３中の破線で示す速度線は、４つの遊星歯車機構ＰＧ１〜ＰＧ４のうち動力伝達する遊星歯車機構に追従して他の遊星歯車機構の各要素が回転（空回り）することを表している。
【００８３】
図４は、上述した各変速段におけるクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１〜Ｂ３、ツーウェイクラッチＦ１の状態を纏めて表示した図であり、第１から第３の３つのクラッチＣ１〜Ｃ３、第１から第３の３つのブレーキＢ１〜Ｂ３の列の「○」は連結状態又は固定状態を示し、空欄は開放状態を示している。また、ツーウェイクラッチＦ１の列の「Ｒ」は逆転阻止状態を示し、「Ｌ」は固定状態を示している。
【００８４】
また、下線を付した「Ｒ」及び「Ｌ」はツーウェイクラッチＦ１の働きで第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が「０」となることを示している。また、「Ｒ／Ｌ」は、通常時は逆転阻止状態の「Ｒ」であるが、エンジンブレーキを効かせる場合には固定状態の「Ｌ」に切り換えることを示している。
【００８５】
また、図４には、第３遊星歯車機構ＰＧ３のギヤ比ｈを２．７３４、第４遊星歯車機構ＰＧ４のギヤ比ｉを１．６１４、第１遊星歯車機構ＰＧ１のギヤ比ｊを２．６８１、第２遊星歯車機構ＰＧ２のギヤ比ｋを１．９１４とした場合における各変速段の変速比（入力軸１１の回転速度／出力部材１３の回転速度）、及び公比（各変速段間の変速比の比。所定の変速段の変速比を所定の変速段よりも１段高速側の変速段の変速比で割った値。）も示しており、これによれば、公比を適切に設定できることが分かる。
【００８６】
次に、図５から図８を参照して、ツーウェイクラッチＦ１について詳しく説明する。ツーウェイクラッチＦ１は、第３連結体Ｃａ−Ｃｂを変速機ケース１０に固定する固定状態と、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転を許容し逆転を阻止する逆転阻止状態とに切換自在に構成されている。
【００８７】
図５及び図６に断面で示すように、ツーウェイクラッチＦ１は、変速機ケース１０に固定された固定プレートＴＷ１１と、回転プレートＴＷ１２とを備える。図７に示すように、固定プレートＴＷ１１は、環状（ドーナツ状）に形成されている。また、図７では省略しているが、回転プレートＴＷ１２も固定プレートＴＷ１１と同様に環状（ドーナツ状）に形成されており、固定プレートＴＷ１１と回転プレートＴＷ１２とは、同心に配置されている。
【００８８】
図５に示すように、固定プレートＴＷ１１における回転プレートＴＷ１２と対向する対向面ＴＷ１１ａには、固定プレートＴＷ１１の周方向一方側（回転プレートＴＷ１２が正転する方向）の端部を軸に周方向他方側（回転プレートＴＷ１２が逆転する方向）の端ＴＷ１３ａが揺動する板状の正転阻止側揺動部ＴＷ１３と、固定プレートＴＷ１１の周方向他方側（逆転方向）の端部を軸に周方向一方側（正転方向）の端ＴＷ１４ａが揺動する板状の逆転阻止側揺動部ＴＷ１４とが設けられている。
【００８９】
また、固定プレートＴＷ１１の対向面ＴＷ１１ａには、正転阻止側揺動部ＴＷ１３と逆転阻止側揺動部ＴＷ１４とを夫々収納可能に凹んだ収納部ＴＷ１５，ＴＷ１６が設けられている。収納部ＴＷ１５，ＴＷ１６の底面には、対応する揺動部ＴＷ１３，ＴＷ１４の揺動する端ＴＷ１３ａ，ＴＷ１４ａを収納部ＴＷ１５，ＴＷ１６から突出させるように、各揺動部ＴＷ１３，ＴＷ１４を付勢するバネからなる付勢部材ＴＷ１７ａ，ＴＷ１７ｂが設けられている。
【００９０】
回転プレートＴＷ１２における固定プレートＴＷ１１と対向する対向面ＴＷ１２ａには、揺動部ＴＷ１３，ＴＷ１４に対応する位置に穴部ＴＷ１８，ＴＷ１９が設けられている。正転阻止側揺動部ＴＷ１３に対応する位置に設けられた第１穴部ＴＷ１８には、その回転プレートＴＷ１２の周方向他方側（逆転方向側）に位置させて、正転阻止側揺動部ＴＷ１３の揺動する端ＴＷ１３ａと係合可能な段形状からなる第１係合部ＴＷ１８ａが設けられている。
【００９１】
逆転阻止側揺動部ＴＷ１４に対応する位置に設けられた第２穴部ＴＷ１９には、その回転プレートＴＷ１２の周方向一方側（正転方向側）に位置させて、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４の揺動する端ＴＷ１４ａと係合可能な段形状からなる第２係合部ＴＷ１９ａが設けられている。
【００９２】
図５及び図７に示すように、正転阻止側揺動部ＴＷ１３の端ＴＷ１３ａと第１係合部ＴＷ１８ａとが係合可能な状態であり、且つ、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４の端ＴＷ１４ａと第２係合部ＴＷ１９ａとが係合可能な状態であるときには、回転プレートＴＷ１２が正転逆転共に阻止される。従って、各端ＴＷ１３ａ，ＴＷ１４ａと、それに対応する係合部ＴＷ１８ａ，ＴＷ１９ａとが、互いに係合する状態が、他の実施形態のツーウェイクラッチＦ１における固定状態となる。
【００９３】
固定プレートＴＷ１１と回転プレートＴＷ１２との間には、切換プレートＴＷ２０が挟まれている。図７に示すように、切換プレートＴＷ２０も環状（ドーナツ状）に形成されている。切換プレートＴＷ２０には、揺動部ＴＷ１３，ＴＷ１４に対応する位置に切欠孔ＴＷ２０ａ，ＴＷ２０ｂが設けられている。
【００９４】
切換プレートＴＷ２０の外縁には、径方向外方に突出する突部ＴＷ２０ｃが設けられている。図８に示すように、切換プレートＴＷ２０は固定プレートＴＷ１１に対して揺動自在とされている。
【００９５】
切換プレートＴＷ２０を図７に示す固定状態から図８に示す状態に揺動させたとき、図６に示すように、正転阻止側揺動部ＴＷ１３に対応する第１切欠孔ＴＷ２０ａは正転阻止側揺動部ＴＷ１３を超えて、正転阻止側揺動部ＴＷ１３は、切換プレートＴＷ２０に押されて、付勢部材ＴＷ１７ａの付勢力に抗し、収納部ＴＷ１５内に収納される。これにより、正転阻止側揺動部ＴＷ１３の端ＴＷ１３ａと第１係合部ＴＷ１８ａとの係合が阻止される。従って、回転プレートＴＷ１２の正転側の回転が許容される。
【００９６】
また、図８に示すように、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４に対応する第２切欠孔ＴＷ２０ｂは、切換プレートＴＷ２０を図７に示す固定状態から図８に示す状態に揺動させたときでも、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４が収納部ＴＷ１６に収容させることなく端ＴＷ１４ａが第２係合部ＴＷ１９ａと係合できるように構成されている。
【００９７】
これらのことから図６及び図８に示す状態は、本実施形態のツーウェイクラッチＦ１における逆転阻止状態となる。
【００９８】
次に、本発明の要旨にかかる構成を説明する。図２に示すように、入力軸１１は、第１入力軸１１ａと第２入力軸１１ｂとで構成されている。第１入力軸１１ａと第２入力軸１１ｂとは、第１スプライン嵌合部ＳＰＬ１により互いに同軸で一体的な連結状態が形成されている。第１入力軸１１ａは、トルクコンバータ２側に位置して第１クラッチＣ１の入力側を一体に支持している。第２入力軸１１ｂは、第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）を第２スプライン嵌合部ＳＰＬ２により一体的に支持している。
【００９９】
上記構成の動力伝達装置ＰＴを組み立てる際には、変速機ケース１０内に第２入力軸１１ｂの一端を取り付けた後に、第２入力軸１１ｂの他端に第１入力軸１１ａを連結する。第２入力軸１１ｂには、変速機ケース１０内に取り付けるに先立ち、第４遊星歯車機構ＰＧ４が組み付けられる。このとき、第２入力軸１１ｂには、第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）が取り付けられているが、この状態で、第２入力軸１１ｂに第４遊星歯車機構ＰＧ４のキャリアＣｄ（第５要素）を組み付けるのは困難である。
【０１００】
しかし、第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃは、第２スプライン嵌合部ＳＰＬ２によって第２入力軸１１ｂに嵌合されるから、第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃを取り外した状態の第２入力軸１１ｂに第４遊星歯車機構ＰＧ４のキャリアＣｄを組み付け、その後第２入力軸１１ｂに第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃを嵌合すればよく、その作業は容易である。
【０１０１】
次いで、変速機ケース１０内に取り付けられた第２入力軸１１ｂの外周には、サンギヤＳｃを介して第３遊星歯車機構ＰＧ３の他の要素が組み付けられ、更に、第２遊星歯車機構ＰＧ２、及び第１遊星歯車機構ＰＧ１が組み付けられる。
【０１０２】
そして、第２入力軸１１ｂには、第１クラッチＣ１の入力側を一体に支持した第１入力軸１１ａが第１スプライン嵌合部ＳＰＬ１により連結され、入力軸１１として一体化される。これによれば、第１クラッチＣ１に干渉することなく第２遊星歯車機構ＰＧ２や第１遊星歯車機構ＰＧ１の組み付け作業を行うことができ、その作業は容易である。
【０１０３】
第１スプライン嵌合部ＳＰＬ１の位置及び第２スプライン嵌合部ＳＰＬ２の位置は、本発明者等が行った試験の結果に基づいて選択したものである。即ち、本発明者等は、入力軸１１における第１クラッチＣ１の連結位置とサンギヤＳｃの連結位置との間に掛かるトルク、入力軸１１におけるサンギヤＳｃの連結位置と第３クラッチＣ３の連結位置との間に掛かるトルク、入力軸１１と第１クラッチＣ１との間に掛かるトルク、入力軸１１とサンギヤＳｃとの間に掛かるトルク、及び、入力軸１１と第３クラッチＣ３との間に掛かるトルクを測定し、測定したトルクを比較した。
【０１０４】
その結果、入力軸１１における第１クラッチＣ１の連結位置とサンギヤＳｃの連結位置との間に掛かるトルク、及び、入力軸１１とサンギヤＳｃとの間に掛かるトルクが、何れも最も小さいこが明らかとなった。
【０１０５】
このことから、入力軸１１における第１クラッチＣ１の連結位置とサンギヤＳｃの連結位置との間に位置する第１スプライン嵌合部ＳＰＬ１、及び入力軸１１とサンギヤＳｃとの間に位置する第２スプライン嵌合部ＳＰＬ２は、何れもエンジンＥにより付与されるトルクが最も小さい。従って、第１スプライン嵌合部ＳＰＬ１及び第２スプライン嵌合部ＳＰＬ２を設けることにより、入力軸１１を第１入力軸１１ａと第２入力軸１１ｂとで分割して高い組み付け作業性を得ることができるだけでなく、入力軸１１の耐久性の低下を抑えることができる。
【０１０６】
なお、本実施形態においては、第１スプライン嵌合部ＳＰＬ１と第２スプライン嵌合部ＳＰＬ２との両方を設けた例を示したが、何れか一方のみを設けた場合であっても、従来に比べて組み付け作業性を向上させることができる。
【０１０７】
本実施形態の自動変速機３においては、何れか１つの変速段（例えば、１０速段）を省略して前進９速段の変速を行うように構成してもよい。
【０１０８】
また、本実施形態では、シフトポジションの切換えをパドルシフトレバー３３の手動操作で行うものを説明した。しかしながら、シフトポジションの切換え方法については、これに限らず、例えば、ボタンの押圧などによってシフトポジションを切り換えるように構成されていてもよい。この場合、例えば、ボタンの押圧信号から選択されたシフトポジションを判断するように構成することもできる。
【０１０９】
また、本実施形態においては、ツーウェイクラッチＦ１を用いたものを説明したが、ツーウェイクラッチＦ１に代えて、湿式多板ブレーキ及びこのブレーキに併設されたワンウェイクラッチを設けてもよい。この場合、ワンウェイクラッチは第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転を許容し逆転を阻止するように構成すると共に、湿式多板ブレーキは、後進段及び１速段におけるエンジンブレーキを掛けたい場合にのみ係合させればよい。
【０１１０】
また、ツーウェイクラッチＦ１に代わる他のブレーキとして湿式多板ブレーキを採用し、第３連結体Ｃａ−Ｃｂを変速機ケース１０に固定する固定状態と、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転を許容する状態とに切換自在としてもよい。
【０１１１】
また、本実施形態の自動変速機３において第３ブレーキＢ３を設けることなく前進８速段の変速を行う構成としてもよい。
【０１１２】
本実施形態においては、各変速段を３つの係合機構を係合させることにより確立することができる変速機構（自動変速機３）を用いて説明したが、これ以外に、各変速段を２つの係合機構を係合させることにより確立することができる変速機構や各変速段を４つ以上の係合機構を係合させることにより確立することができる変速機構であっても本発明を適用して同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１  クランクシャフト
２  トルクコンバータ
３  自動変速機（変速機構）
４  フロントデファレンシャルギヤ
１０  変速機ケース（筐体）
１１  入力軸（入力部材）
１１ａ  第１入力軸
１１ｂ  第２入力軸
１３  出力部材
Ｅ  エンジン（内燃機関、駆動源）
ＰＴ  動力伝達装置
ＷＦＬ，ＷＦＲ  前輪
ＷＲＬ，ＷＲＲ  後輪
ＥＣＵ  変速制御装置
ＰＧ１  第１遊星歯車機構
Ｓａ  サンギヤ  （第７要素）
Ｃａ  キャリア  （第８要素）
Ｒａ  リングギヤ  （第９要素）
Ｐａ  ピニオン
ＰＧ２  第２遊星歯車機構
Ｓｂ  サンギヤ  （第１２要素）
Ｃｂ  キャリア  （第１１要素）
Ｒｂ  リングギヤ  （第１０要素）
Ｐｂ  ピニオン
ＰＧ３  第３遊星歯車機構
Ｓｃ  サンギヤ  （第１要素）
Ｃｃ  キャリア  （第２要素）
Ｒｃ  リングギヤ  （第３要素）
Ｐｃ  ピニオン
ＰＧ４  第４遊星歯車機構
Ｓｄ  サンギヤ  （第６要素）
Ｃｄ  キャリア  （第５要素）
Ｒｄ  リングギヤ  （第４要素）
Ｐｄ  ピニオン
Ｃ１  第１クラッチ
Ｃ２  第２クラッチ
Ｃ３  第３クラッチ
Ｂ１  第１ブレーキ
Ｂ２  第２ブレーキ
Ｂ３  第３ブレーキ
Ｆ１  ツーウェイクラッチ（切換機構、他のブレーキ）
Ｖ  車両
２１  アイドルギヤ
２３  アイドル軸
２５  ファイナルドライブギヤ
２７  ファイナルドリブンギヤ
３１  ハンドル
３３  パドルシフトレバー
３３ｕ  右パドル
３３ｄ  左パドル
ＳＰＬ１  第１スプライン嵌合部
ＳＰＬ２  第２スプライン嵌合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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