(57)【要約】【課題】多段変速を可能とする変速装置を提供することを目的とする。【解決手段】変速装置１は、ハウジングＨと、４つのプラネタリ機構Ｐ１〜Ｐ４と、要素同士を連結する連結部材と、４つのクラッチＣ１〜Ｃ４と、２つのブレーキＢ１，Ｂ２と、入力軸Ｎと、出力軸Ｔとを備える。第一クラッチは、第一プラネタリ機構Ｐ１の第一要素Ｐ１１と第二プラネタリ機構Ｐ２の第二要素Ｐ２２、第二プラネタリ機構Ｐ２の第一要素Ｐ２１と入力軸Ｎ、および第二プラネタリ機構Ｐ２のサンギヤＰ２ｓと第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓからなる３つの要素間Ｗ１〜Ｗ３の要素同士を選択的に連結する。【選択図】図１
2015064042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
サンギヤ、リングギヤ、キャリアの３要素を有するシングルピニオン式またはダブルピニオン式のプラネタリ機構であって、前記シングルピニオン式の場合には前記リングギヤが第一要素、前記キャリアが第二要素と定義され、前記ダブルピニオン式の場合には前記キャリアが第一要素、前記リングギヤが第二要素と定義され、前記ハウジングに回転軸線周りに回転可能に支承された第一、第二、第三、および第四プラネタリ機構と、
前記要素同士を連結する連結部材と、
前記要素同士を選択的に連結可能な第一、第二、第三、および第四クラッチと、
前記第一プラネタリ機構の前記サンギヤの回転を制動する第一ブレーキと、
前記第三プラネタリ機構の前記第一要素の回転を制動する第二ブレーキと、
前記第一プラネタリ機構の前記第二要素に常時連結し、前記ハウジングに前記回転軸線周りに回転可能に支承された入力軸と、
前記第三プラネタリ機構の第二要素および前記第四プラネタリ機構の前記第一要素に常時連結し、前記ハウジングに前記回転軸線周りに回転可能に支承された出力軸と、を備え、
前記第一クラッチは、前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第二プラネタリ機構の前記第二要素、前記第二プラネタリ機構の前記第一要素と前記入力軸、および前記第二プラネタリ機構の前記サンギヤと前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤからなる３つの要素間のうち何れか１つの前記要素間の要素同士を選択的に連結し、
前記連結部材により他の２つの前記要素間の要素同士を常時連結し、
前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤは、前記第四プラネタリ機構の前記サンギヤに常時連結し、
前記第二クラッチは、前記第一ブレーキとともに作動した場合に前記第一プラネタリ機構の前記第一要素の回転を前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤに伝達可能とし、且つ前記第一クラッチとともに作動した場合に前記入力軸の回転を前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤに伝達可能とする位置に配置され、
前記第三クラッチは、前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第三プラネタリ機構の前記第一要素とを選択的に連結する位置に配置され、
前記第四クラッチは、前記入力軸と前記第四プラネタリ機構の前記第二要素とを選択的に連結する位置に配置されている変速装置。
【請求項２】
ハウジングと、
サンギヤ、リングギヤ、キャリアの３要素を有するシングルピニオン式またはダブルピニオン式のプラネタリ機構であって、前記シングルピニオン式の場合には前記リングギヤが第一要素、前記キャリアが第二要素と定義され、前記ダブルピニオン式の場合には前記キャリアが第一要素、前記リングギヤが第二要素と定義され、前記ハウジングに回転軸線周りに回転可能に支承された第一、第二、第三、および第四プラネタリ機構と、
前記要素同士を連結する連結部材と、
前記要素同士を選択的に連結可能な第一、第二、第三、および第四クラッチと、
前記第一プラネタリ機構の前記サンギヤの回転を制動する第一ブレーキと、
前記第三プラネタリ機構の前記第一要素の回転を制動する第二ブレーキと、
前記第一プラネタリ機構の前記第二要素に常時連結し、前記ハウジングに前記回転軸線周りに回転可能に支承された入力軸と、
前記第三プラネタリ機構の第二要素および前記第四プラネタリ機構の前記第一要素に常時連結し、前記ハウジングに前記回転軸線周りに回転可能に支承された出力軸と、を備え、
前記第一クラッチは、前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第二プラネタリ機構の前記第二要素、前記第二プラネタリ機構の前記サンギヤと前記入力軸、および前記第二プラネタリ機構の前記第一要素と前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤからなる３つの要素間のうち何れか１つの前記要素間の要素同士を選択的に連結し、
前記連結部材により他の２つの前記要素間の要素同士を常時連結し、
前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤは、前記第四プラネタリ機構の前記サンギヤに常時連結し、
前記第二クラッチは、前記第一ブレーキとともに作動した場合に前記第一プラネタリ機構の前記第一要素の回転を前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤに伝達可能とし、且つ前記第一クラッチとともに作動した場合に前記入力軸の回転を前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤに伝達可能とする位置に配置され、
前記第三クラッチは、前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第三プラネタリ機構の前記第一要素とを選択的に連結する位置に配置され、
前記第四クラッチは、前記入力軸と前記第四プラネタリ機構の前記第二要素とを選択的に連結する位置に配置されている変速装置。
【請求項３】
前記第一クラッチは、前記３つの要素間のうち前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第二プラネタリ機構の前記第二要素の要素間の要素同士を選択的に連結する位置に配置されている、請求項１または２の変速装置。
【請求項４】
前記第一クラッチは、前記３つの要素間のうち前記第二プラネタリ機構の前記第一要素と前記入力軸の要素間の要素同士を選択的に連結する位置に配置され、
前記第一および第四クラッチは、前記入力軸の外周面に設けられ、当該入力軸の軸内油路から供給される油圧によって作動する、請求項１の変速装置。
【請求項５】
前記第一クラッチは、前記３つの要素間のうち前記第二プラネタリ機構の前記サンギヤと前記入力軸の要素間の要素同士を選択的に連結する位置に配置され、
前記第一および第四クラッチは、前記入力軸の外周面に設けられ、当該入力軸の軸内油路から供給される油圧によって作動する、請求項２の変速装置。
【請求項６】
前記第一プラネタリ機構は、前記シングルピニオン式であり、
前記第一プラネタリ機構の前記第二要素である前記キャリアには、前記変速装置の外周側に回転駆動力を出力可能な外部出力部材が常時連結されている、請求項１〜５の何れか一項の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のプラネタリ機構によって多段変速を可能とする変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
変速装置は、車両に搭載されたエンジンなどの原動機が出力する回転駆動力を変速する装置として用いられている。車両用の変速装置として、例えば特許文献１，２には、回転軸線周りに回転可能に支承された４つのプラネタリ機構と、プラネタリ機構における所定の要素同士を選択的に連結する４つのクラッチと、プラネタリ機構における所定の要素の回転を制動する２つのブレーキとを備える変速装置が開示されている。特許文献１，２に開示された各部材のレイアウトでは、４つのクラッチおよび２つのブレーキのうち３つを複合的に作動させることによって、前進１０速段および後進１速段からなる変速段を成立可能な構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／００５４１９６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／０１９２０１０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、複数のプラネタリ機構、クラッチ、およびブレーキを備える変速装置は、プラネタリ機構の特性によって比較的小型な体格で多段変速を得られるという利点がある。一方で、このような変速装置では、入力側から出力側までに連結すべき要素が多く、そのレイアウトのパターンが多岐に亘る。また、それぞれのレイアウトにおいても特性が相違するため、当該変速装置の用途や要求性能、製造コストなどの側面から最適なレイアウトの設計が求められている。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来とは相違するレイアウトによって、多段変速を可能とする変速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】
【０００６】
請求項１に係る変速装置は、ハウジングと、サンギヤ、リングギヤ、キャリアの３要素を有するシングルピニオン式またはダブルピニオン式のプラネタリ機構であって、前記シングルピニオン式の場合には前記リングギヤが第一要素、前記キャリアが第二要素と定義され、前記ダブルピニオン式の場合には前記キャリアが第一要素、前記リングギヤが第二要素と定義され、前記ハウジングに回転軸線周りに回転可能に支承された第一、第二、第三、および第四プラネタリ機構と、前記要素同士を連結する連結部材と、前記要素同士を選択的に連結可能な第一、第二、第三、および第四クラッチと、前記第一プラネタリ機構の前記サンギヤの回転を制動する第一ブレーキと、前記第三プラネタリ機構の前記第一要素の回転を制動する第二ブレーキと、前記第一プラネタリ機構の前記第二要素に常時連結し、前記ハウジングに前記回転軸線周りに回転可能に支承された入力軸と、前記第三プラネタリ機構の第二要素および前記第四プラネタリ機構の前記第一要素に常時連結し、前記ハウジングに前記回転軸線周りに回転可能に支承された出力軸と、を備え、前記第一クラッチは、前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第二プラネタリ機構の前記第二要素、前記第二プラネタリ機構の前記第一要素と前記入力軸、および前記第二プラネタリ機構の前記サンギヤと前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤからなる３つの要素間のうち何れか１つの前記要素間の要素同士を選択的に連結し、前記連結部材により他の２つの前記要素間の要素同士を常時連結し、前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤは、前記第四プラネタリ機構の前記サンギヤに常時連結し、前記第二クラッチは、前記第一ブレーキとともに作動した場合に前記第一プラネタリ機構の前記第一要素の回転を前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤに伝達可能とし、且つ前記第一クラッチとともに作動した場合に前記入力軸の回転を前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤに伝達可能とする位置に配置され、前記第三クラッチは、前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第三プラネタリ機構の前記第一要素とを選択的に連結する位置に配置され、前記第四クラッチは、前記入力軸と前記第四プラネタリ機構の前記第二要素とを選択的に連結する位置に配置されている。
【０００７】
このような構成によると、４つのクラッチと２つのブレーキのうち３つの係合要素を作動させることによって、少なくとも前進１０速段、後進１速段の多段変速を得ることができる。また、変速装置は、各前進段において、作動させる３つの係合要素のうち１つを切り換えることによって、隣り合う変速段に移行することができる。よって、変速装置は、従来とは相違するレイアウトによって多段階の変速を可能とするとともに、運用状態における高い制御性を確保することができる。
【０００８】
請求項２に係る変速装置は、ハウジングと、サンギヤ、リングギヤ、キャリアの３要素を有するシングルピニオン式またはダブルピニオン式のプラネタリ機構であって、前記シングルピニオン式の場合には前記リングギヤが第一要素、前記キャリアが第二要素と定義され、前記ダブルピニオン式の場合には前記キャリアが第一要素、前記リングギヤが第二要素と定義され、前記ハウジングに回転軸線周りに回転可能に支承された第一、第二、第三、および第四プラネタリ機構と、前記要素同士を連結する連結部材と、前記要素同士を選択的に連結可能な第一、第二、第三、および第四クラッチと、前記第一プラネタリ機構の前記サンギヤの回転を制動する第一ブレーキと、前記第三プラネタリ機構の前記第一要素の回転を制動する第二ブレーキと、前記第一プラネタリ機構の前記第二要素に常時連結し、前記ハウジングに前記回転軸線周りに回転可能に支承された入力軸と、前記第三プラネタリ機構の第二要素および前記第四プラネタリ機構の前記第一要素に常時連結し、前記ハウジングに前記回転軸線周りに回転可能に支承された出力軸と、を備え、前記第一クラッチは、前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第二プラネタリ機構の前記第二要素、前記第二プラネタリ機構の前記サンギヤと前記入力軸、および前記第二プラネタリ機構の前記第一要素と前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤからなる３つの要素間のうち何れか１つの前記要素間の要素同士を選択的に連結し、前記連結部材により他の２つの前記要素間の要素同士を常時連結し、前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤは、前記第四プラネタリ機構の前記サンギヤに常時連結し、前記第二クラッチは、前記第一ブレーキとともに作動した場合に前記第一プラネタリ機構の前記第一要素の回転を前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤに伝達可能とし、且つ前記第一クラッチとともに作動した場合に前記入力軸の回転を前記第三プラネタリ機構の前記サンギヤに伝達可能とする位置に配置され、前記第三クラッチは、前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第三プラネタリ機構の前記第一要素とを選択的に連結する位置に配置され、前記第四クラッチは、前記入力軸と前記第四プラネタリ機構の前記第二要素とを選択的に連結する位置に配置されている。
【０００９】
このような構成によると、４つのクラッチと２つのブレーキのうち３つの係合要素を作動させることによって、少なくとも前進１０速段、後進１速段の多段変速を得ることができる。また、変速装置は、各前進段において、作動させる３つの係合要素のうち１つを切り換えることによって、隣り合う変速段に移行することができる。よって、変速装置は、従来とは相違するレイアウトによって多段階の変速を可能とするとともに、運用状態における高い制御性を確保することができる。
【００１０】
請求項３に係る変速装置において、前記第一クラッチは、前記３つの要素間のうち前記第一プラネタリ機構の前記第一要素と前記第二プラネタリ機構の前記第二要素の要素間の要素同士を選択的に連結する位置に配置されている。
【００１１】
上記のようなレイアウトにより構成される変速装置は、第一クラッチを作動させずに、第一ブレーキを作動させて成立させた所定の変速段において、第二プラネタリ機構が変速を行わないが、３要素のうち２要素に駆動力が伝達されるため、残りの１要素が所定の回転数で回転することになる。ここで、当該変速段では、第一プラネタリ機構により入力回転が増速されるため、この増速された回転が第二プラネタリ機構に入力されると、キャリアが支持するピニオンギヤの自転が高速となる場合がある。そこで、上記のような構成とすると、第一クラッチが第一プラネタリ機構の第一要素と第二プラネタリ機構の第二要素間における駆動力の伝達を遮断することができる。よって、所定の変速段において、第二プラネタリ機構のピニオンギヤが高回転となることを防止し、変速装置における負荷を軽減できる。
【００１２】
請求項４に係る変速装置において、前記第一クラッチは、前記３つの要素間のうち前記第二プラネタリ機構の前記第一要素と前記入力軸の要素間の要素同士を選択的に連結する位置に配置され、前記第一および第四クラッチは、前記入力軸の外周面に設けられ、当該入力軸の軸内油路から供給される油圧によって作動する。
【００１３】
変速装置に用いられるクラッチは、供給される油圧によって作動する油圧式を採用されることがある。このような油圧式のクラッチは、各部材が高速で回転することから遠心力による影響を勘案して、回転の中心側から外周側に向かって供給されることが一般的である。そのため、クラッチには、中心部に位置する軸内油路に連結される油路を経由して油圧が供給される。ここで、変速装置では、外径の異なる複数の軸部材が相対回転可能に同軸上に配置されており、上記の油路が異なる軸部材間を跨いで形成される場合には、作動油の漏出を防止するシール機構が必要となる。これに対して、本発明では、油圧式の第一および第四クラッチは、入力軸の外周面に設けられるので、少なくともこれらのクラッチに油圧を供給するための油路にシール機構を設ける必要がない。よって、従来と比較して変速装置の構造を簡素にして、製造コストの低減を図ることができる。また、シール機構が介在しない分だけ、油圧供給におけるシール機構の数量を減少させることができる。
【００１４】
請求項５に係る変速装置において、前記第一クラッチは、前記３つの要素間のうち前記第二プラネタリ機構の前記サンギヤと前記入力軸の要素間の要素同士を選択的に連結する位置に配置され、前記第一および第四クラッチは、前記入力軸の外周面に設けられ、当該入力軸の軸内油路から供給される油圧によって作動する。
【００１５】
このような構成によると、油圧式の第一および第四クラッチは、入力軸の外周面に設けられるので、少なくともこれらのクラッチに油圧を供給するための油路にはシール機構を設ける必要がない。よって、変速装置の構造を従来と比較して簡素にして、製造コストの低減を図ることができる。また、シール機構が介在しない分だけ、油圧供給におけるシール機構の数量を減少させることができる。
【００１６】
請求項６に係る変速装置において、前記第一プラネタリ機構は、前記シングルピニオン式であり、前記第一プラネタリ機構の前記第二要素である前記キャリアには、前記変速装置の外周側に回転駆動力を出力可能な外部出力部材が常時連結されている。
【００１７】
このような構成によると、第一プラネタリ機構の第二要素であるキャリアは、入力軸と常時連結された状態となり、入力軸と一体的に回転することになる。また、第一プラネタリ機構は、サンギヤを第一ブレーキにより制動され、第一要素であるリングギヤを第三クラッチにより第三プラネタリ機構の第一要素と選択的に連結される構成であるため、キャリアと第一ブレーキの軸方向の間隔を適宜確保することができ、その間隔に外部出力部材を配置することができる。これにより、外部出力部材は、変速装置が成立させている何れの変速段においても入力軸と一体的に回転させることができ、入力軸から回転駆動力を出力軸とは別に出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第一実施形態における変速装置の全体構造を示すスケルトン図である。
【図２】各変速段におけるクラッチおよびブレーキの作動状態を示す係合表である。
【図３】各プラネタリ機構における各要素の回転数の比率を示す速度線図である。
【図４】第二実施形態における変速装置の全体構造を示すスケルトン図である。
【図５】各プラネタリ機構における各要素の回転数の比率を示す速度線図である。
【図６】変形態様における変速装置の全体構造を示すスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の変速装置を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。実施形態において、変速装置は、車両に搭載されたエンジンが出力する回転駆動力を変速する装置として用いられる。車両は、変速装置により変速された回転駆動力が図示しない差動装置などを介して車両の駆動輪に伝達されて、変速装置において成立した所定の変速段で前進または後進するように構成されている。
【００２０】
＜第一実施形態＞
（変速装置の構成）
変速装置１の構成について図１を参照して説明する。変速装置１は、ハウジングＨに回転軸線Ｌ周りに回転可能に支承された４つのプラネタリ機構Ｐ１〜Ｐ４と、複数の要素同士を選択的に連結可能な４つのクラッチＣ１〜Ｃ４と、所定の要素の回転を制動する２つのブレーキＢ１，Ｂ２と、各要素を連結する連結部材５１〜５４，６１〜６３，７１〜７３，８１と、外部出力部材９１と、ハウジングＨに回転軸線Ｌ周りに回転可能に支承された入力軸Ｎと、ハウジングＨに回転軸線Ｌ周りに回転可能に支承された出力軸Ｔとを備えて構成される。
【００２１】
また、この変速装置１において、車両の制御ＥＣＵ２は、各クラッチＣ１〜Ｃ４、各ブレーキＢ１，Ｂ２からなる係合要素の作動状態を、制御信号に基づいて制御する。そして、本実施形態においては、上記の係合要素のうち３つの係合要素を作動させることによって、入力軸Ｎから入力される回転駆動力を、前進１０速段および後進１速段の何れかに変速して、出力軸Ｔから出力可能な構成となっている。変速装置１における係合要素の作動状態と成立する変速段に関する詳細については後述する。
【００２２】
各プラネタリ機構Ｐ１〜Ｐ４は、サンギヤ、リングギヤ、キャリアの３要素を有する。回転軸線Ｌ方向において、入力側（図１の左側）から出力側（図１の右側）に向けて、順に第一、第二、第三、および第四プラネタリ機構Ｐ１〜Ｐ４とする。プラネタリ機構は、シングルピニオン式とダブルピニオン式を含む。シングルピニオン式においては、キャリアに回転可能に支持されたピニオンギヤが、サンギヤおよびリングギヤに噛合する。ダブルピニオン式においては、互いに噛合する２つのピニオンギヤの一方がサンギヤに噛合し、且つ他方がリングギヤに噛合する。シングルピニオン式は部品点数が少なく構成を簡易にできるという利点があり、ダブルピニオン式はプラネタリ機構における変速比の設計自由度を高くできるという利点がある。
【００２３】
本実施形態に係る変速装置１において、前進１０速段、後進１速段の多段変速を得るという観点からは、シングルピニオン式またはダブルピニオン式の何れも各プラネタリ機構Ｐ１〜Ｐ４に適用することが可能である。但し、シングルピニオン式とダブルピニオン式とでは、例えばキャリアを固定してサンギヤを回転させた場合にリングギヤの回転方向が異なるという違いがある。そのため、シングルピニオン式のプラネタリ機構とダブルピニオン式のプラネタリ機構との間で変更を行う場合には、当該プラネタリ機構のリングギヤおよびキャリアに連結される要素を互いに入れ換えることにより、変更に対応することができる。
【００２４】
そこで、以下では、シングルピニオン式の場合にはリングギヤを第一要素、キャリアを第二要素と定義し、ダブルピニオン式の場合にはキャリアを第一要素、リングギヤを第二要素と定義する。具体的には、本実施形態において、第一プラネタリ機構Ｐ１、第三プラネタリ機構Ｐ３、および第四プラネタリ機構Ｐ４は、シングルピニオン式であり、各リングギヤが第一要素、各キャリアが第二要素と定義される。第二プラネタリ機構Ｐ２は、ダブルピニオン式であり、キャリアが第一要素、リングギヤが第二要素と定義される。
【００２５】
また、プラネタリ機構の３要素を表記するため、サンギヤに関しては各プラネタリ機構の符号”Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４”に対して符号’ｓ’を、第一要素に関しては各プラネタリ機構の符号”Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４”に対して符号’１’を、第二要素に関しては各プラネタリ機構の符号”Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４”に対して符号は’２’をそれぞれ付加して示す。即ち、シングルピニオン式の第一プラネタリ機構Ｐ１については、３要素をサンギヤＰ１ｓ、リングギヤＰ１１、およびキャリアＰ１２のように示す。同様に、ダブルピニオン式の第二プラネタリ機構については、３要素をサンギヤＰ２ｓ、リングギヤＰ２２、およびキャリアＰ２１のように示す。その他の第三および第四プラネタリ機構Ｐ３，Ｐ４の３要素についても同様に示す。
【００２６】
各クラッチＣ１〜Ｃ４は、複数の要素同士を選択的に連結可能な係合要素である。本実施形態においては、各クラッチＣ１〜Ｃ４は、常開型であり、供給される油圧によって作動する油圧式としている。例えば、制御ＥＣＵ２が制御指令に基づいて油圧ポンプを作動することにより、入力軸ＮやハウジングＨに形成された油路を介して、油圧ポンプから各クラッチＣ１〜Ｃ４に油圧が供給される。各クラッチＣ１〜Ｃ４は、供給された油圧により複数のクラッチ板（不図示）を接触させることにより、対象の要素間の要素同士で駆動力が伝達されるように要素同士を連結する。そして、各クラッチＣ１〜Ｃ４は、上記の油圧ポンプによる油圧の供給が遮断されると、クラッチ板同士を離間させて、対象の要素間の要素同士で駆動力が伝達されないように要素同士を離脱させる。各クラッチＣ１〜Ｃ４が配置される位置については後述する。
【００２７】
各ブレーキＢ１，Ｂ２は、ハウジングＨに設けられ、所定の要素の回転を制動する係合要素である。本実施形態においては、各クラッチＣ１〜Ｃ４と同様に、ハウジングＨに形成された油路から供給される油圧によって作動する油圧式としている。例えば、制御ＥＣＵ２が制御指令に基づいて油圧ポンプを作動することにより、入力軸ＮやハウジングＨに形成された油路を介して、油圧ポンプから各ブレーキＢ１、Ｂ２に油圧が供給される。各ブレーキＢ１、Ｂ２は、供給された油圧によりディスク（不図示）にパッド（不図示）を押圧させることにより、対象とする所定の要素の回転を制動する。そして、各ブレーキＢ１，Ｂ２は、油圧ポンプによる油圧の供給が遮断されると、ディスクからパッドを離間させて、所定の要素の回転を許容する。
【００２８】
第一ブレーキＢ１は、連結部材であるＰ１ｓＢ１部材５１によって、第一プラネタリ機構Ｐ１のサンギヤＰ１ｓと連結されている。つまり、第一ブレーキＢ１は、制動対象である第一プラネタリ機構Ｐ１のサンギヤＰ１ｓの回転を制動する。第二ブレーキＢ２は、連結部材であるＰ３１Ｂ２部材７１によって、第三プラネタリ機構Ｐ３の第一要素であるリングギヤＰ３１と連結されている。つまり、第二ブレーキＢ２は、制動対象である第三プラネタリ機構Ｐ３のリングギヤＰ３１の回転を制動する。
【００２９】
入力軸Ｎは、クラッチ装置などを介して車両のエンジンの回転駆動力を変速装置１に入力する軸部材である。入力軸Ｎは、連結部材であるＰ１２Ｎ部材５２によって、第一プラネタリ機構Ｐ１の第二要素であるキャリアＰ１２に常時連結されている。Ｐ１ｃＮ部材５２の一端は、変速装置１における出力側（図１の右側）から、キャリアＰ１ｃに対して連結している。Ｐ１ｃＮ部材５２の他端は、入力軸Ｎの外周に対して固定されている。
【００３０】
出力軸Ｔは、入力軸Ｎと同軸上に配置され、変速された回転駆動力を車両の差動装置などを介して駆動輪に出力する軸部材である。出力軸Ｔは、連結部材であるＰ３２Ｐ４１Ｔ部材７２によって、第三プラネタリ機構Ｐ３の第二要素であるキャリアＰ３２、および第四プラネタリ機構Ｐ４の第一要素であるリングギヤＰ４１に常時連結されている。Ｐ３２Ｐ４１Ｔ部材７２の一端は、変速装置１における出力側から、キャリアＰ３２およびリングギヤ４１に対して連結している。また、Ｐ３２Ｐ４１Ｔ部材７２の他端は、出力軸Ｔの外周に対して固定されている。
【００３１】
ここで、第一クラッチＣ１は、変速装置１における以下の３つの要素間Ｗ１〜Ｗ３のうち何れか１つの要素間の要素同士を選択的に連結する。また、他の２つの要素間の要素同士は連結部材により常時連結される。本実施形態においては、第一クラッチＣ１が、３つの要素間Ｗ１〜Ｗ３のうち第一の要素間Ｗ１の要素同士を選択的に連結する位置に配置されている。即ち、連結部材であるＰ１１Ｐ２２部材５３が、第一プラネタリ機構Ｐ１の第一要素であるリングギヤＰ１１と、第二プラネタリ機構Ｐ２の第二要素であるリングギヤＰ２２との間を連結している。そして、第一クラッチＣ１は、Ｐ１１Ｐ２２部材５３に設けられている。これにより、第一クラッチＣ１は、第一の要素間Ｗ１の要素同士を選択的に連結している。
【００３２】
Ｐ１１Ｐ２２部材５３は、第一連結部位５３ａと第二連結部位５３ｂとにより構成される。第一連結部位５３ａの一端は、リングギヤＰ１１の外周側から、リングギヤＰ１１に対して連結している。第一連結部位５３ａの他端は、第一クラッチＣ１の外周側から、第一クラッチＣ１に対して連結している。第二連結部位５３ｂの一端は、第一クラッチＣ１の外周側から、第一クラッチＣ１に対して連結している。第二連結部位５３ｂの他端は、リングギヤＰ２２の外周側から、リングギヤＰ２２に対して連結している。第一連結部位５３ａは筒状部を有する。第一連結部位５３ａの筒状部の外周面は、ハウジングＨの内周面と対向する。第二連結部位５３ｂは、第一連結部位５３ａの内周側に配置されている。
【００３３】
第二の要素間Ｗ２の要素同士は、第二プラネタリ機構Ｐ２の第一要素であるキャリアＰ２１と入力軸Ｎとの間を、連結部材であるＰ２１Ｎ部材６１により常時連結している。本実施形態においては、Ｐ２１Ｎ部材６１は、Ｐ１２Ｎ部材５２と一体的に形成されている。Ｐ２１Ｎ部材６１は、変速装置１における入力側から、キャリアＰ２１に対して連結している。また、第三の要素間Ｗ３の要素同士は、第二プラネタリ機構Ｐ２のサンギヤＰ２ｓと、第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓとの間を、連結部材であるＰ２ｓＰ３ｓ部材６２により常時連結している。Ｐ２ｓＰ３ｓ部材６２の一端は、サンギヤＰ２ｓの内周側から、サンギヤＰ２ｓに対して連結している。Ｐ２ｓＰ３ｓ部材６２の他端は、サンギヤＰ３ｓの内周側から、サンギヤＰ３ｓに対して連結している。Ｐ２ｓＰ３ｓ部材６２は筒状部を有する。Ｐ２ｓＰ３ｓ部材６２の筒状部の内周面は、入力軸Ｎの外周面と対向する。
【００３４】
ここで、プラネタリ機構は、３要素のうち２要素の回転数が決定されることにより、残りの１要素の回転数が決定される。第一プラネタリ機構Ｐ１においては、キャリアＰ１２が入力軸Ｎと常時連結されている。このため、第一プラネタリ機構Ｐ１において、サンギヤＰ１ｓが第一ブレーキＢ１により制動されると、増速された回転駆動力がリングギヤＰ１１から出力側へと伝達される。そして、３つの要素間Ｗ１〜Ｗ３のうち何れか１つの要素間に配置された第一クラッチＣ１が作動した状態においては、第二プラネタリ機構Ｐ２において、第一プラネタリ機構Ｐ１により増速された回転駆動力がリングギヤＰ２２から入力され、且つ入力軸Ｎによる回転駆動力がキャリアＰ２１から入力され、減速された回転駆動力がサンギヤＰ２ｓから出力側に伝達される。なお、この回転駆動力は、第一クラッチＣ１が３つの要素間Ｗ１〜Ｗ３の何れの要素間に配置されたとしても、同様に伝達される。
【００３５】
一方で、第一クラッチＣ１が作動しない状態においては、第二プラネタリ機構Ｐ２は、第一クラッチＣ１により回転駆動力の伝達が遮断されるので、変速を行わない。３要素のうち２要素の回転数が決定した場合においても、第二プラネタリ機構Ｐ２は同様に変速を行わない。このように、第一クラッチＣ１は、第二プラネタリ機構Ｐ２による変速の実行と不実行とを切り換え可能となるように、３つの要素間Ｗ１〜Ｗ３の何れかの要素間に適宜配置される。また、本実施形態において、第一の要素間Ｗ１の要素同士を選択的に連結する位置に第一クラッチＣ１を配置する構成としたことにより、所定の変速段において第二プラネタリ機構Ｐ２が変速を行わない場合に、第一プラネタリ機構Ｐ１により増速された回転駆動力が、第二プラネタリ機構Ｐ２に入力されることを防止することができる。
【００３６】
また、第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓは、連結部材であるＰ３ｓＰ４ｓ部材７３によって、第四プラネタリ機構Ｐ４のサンギヤＰ４ｓに常時連結されている。Ｐ３ｓＰ４ｓ部材７３は、Ｐ２ｓＰ３ｓ部材６２と一体的に形成されている。Ｐ３ｓＰ４ｓ部材７３の一端は、サンギヤＰ３ｓの内周側から、サンギヤＰ３ｓに対して連結している。Ｐ３ｓＰ４ｓ部材７３の他端は、サンギヤＰ４ｓの内周側から、サンギヤＰ４ｓに対して連結している。これにより、第二、第三、および第四プラネタリ機構Ｐ２〜Ｐ４の各サンギヤＰ２ｓ〜Ｐ４ｓは、常に一体的に回転するように構成されている。
【００３７】
第二クラッチＣ２は、第一クラッチＣ１とともに作動した場合に第二プラネタリ機構Ｐ２の３要素のうち２要素を選択的に連結する位置に配置される。また、第二クラッチＣ２は、第一ブレーキＢ１とともに作動した場合に、第一プラネタリ機構Ｐ１の第一要素であるリングギヤＰ１１の回転を第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓに伝達可能とする位置に配置される。同時に、第二クラッチＣ２は、第一クラッチＣ１とともに作動した場合に、入力軸Ｎの回転を第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓに伝達可能とする位置に配置される。具体的には、第二クラッチＣ２は、第二プラネタリ機構Ｐ２のサンギヤＰ２ｓと第二要素であるリングギヤＰ２２との要素間に配置される。
【００３８】
つまり、第二プラネタリ機構Ｐ２のサンギヤＰ２ｓとリングギヤＰ２２は、連結部材であるＰ２ｓＰ２２部材６３により連結されている。Ｐ２ｓＰ２２部材６３には、第二クラッチＣ２が設けられている。Ｐ２ｓＰ２２部材６３は、第三連結部位６３ａと第四連結部位６３ｂとにより構成される。第三連結部位６３ａは、Ｐ１１Ｐ２２部材５３の第一連結部位５３ａと一体的に形成される。第四連結部位６３ｂは、Ｐ２ｓＰ３ｓ部材６２と一体的に形成される。第三連結部位６３ａの一端は、第一クラッチＣ１の外周側から、第一クラッチＣ１に対して連結している。第三連結部位６３ａの他端は、第二クラッチＣ２の外周側から、第二クラッチＣ２に対して連結している。第三連結部位６３ａは筒状部を有する。第三連結部位６３ａの筒状部の外周面は、ハウジングＨの内周面と対向する。第三連結部位６３ａの一部は、第三連結部位６３ａの筒状部の内周面から回転軸線Ｌに向かう方向に延在する。第四連結部位６３ｂの一端は、第二クラッチＣ２の内周側から、第二クラッチＣ２に対して連結している。第四連結部位６３ｂの他端は、サンギヤＰ２ｓの外周側から、サンギヤＰ２ｓに対して連結している。
【００３９】
ここで、プラネタリ機構は、３要素のうち２要素が連結されると、残りの１要素とともにプラネタリ機構が全体として一体的に回転するロック状態となる。第二クラッチＣ２は、所定の作動状態において、第二プラネタリ機構Ｐ２をロック状態にできるように配置される。そのため、第二クラッチＣ２の配置候補として、第二プラネタリ機構Ｐ２に対しては、（ａ）サンギヤＰ２ｓとリングギヤＰ２２との間の位置、（ｂ）サンギヤＰ２ｓとキャリアＰ２１との間の位置、および（ｃ）リングギヤＰ２２とキャリアＰ２１との間の位置の３箇所を配置候補として挙げることができる。そして、第二クラッチＣ２の配置候補（ａ）〜（ｃ）のうち、下記の条件（ｍ），（ｎ）を全て満たす位置に第二クラッチＣ２を配置することができる。
【００４０】
第一の条件（ｍ）：第二クラッチＣ２が第一ブレーキＢ１とともに作動した場合に、第一プラネタリ機構Ｐ１の第一要素であるリングギヤＰ１１の回転が、第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓに伝達されること。
そうすると、上記の配置候補（ｂ）、（ｃ）に関しては、第一クラッチＣ１が配置された位置を考慮すると第一クラッチＣ１が作動しない場合には当該回転を伝達できないため、第二クラッチＣ２の配置位置から除外される。
【００４１】
第二の条件（ｎ）：第二クラッチＣ２が第一クラッチＣ１とともに作動した場合に、入力軸Ｎの回転が、第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓに伝達されること。
第一の条件（ｍ）を満たす上記の配置候補（ａ）に第二クラッチＣ２が配置された場合、第一クラッチＣ１および第二クラッチＣ２によって、第二プラネタリ機構Ｐ２のサンギヤＰ２ｓとリングギヤＰ２２が連結されて、第二プラネタリ機構Ｐ２がロック状態となる。
【００４２】
そうすると、Ｐ２１Ｎ部材６１によりキャリアＰ２１は入力軸Ｎと常時連結されているので、第二プラネタリ機構Ｐ２が入力軸Ｎと一体的に回転することにより、Ｐ２ｓＰ３ｓ部材６２を介して、第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓに入力軸Ｎの回転が伝達される。よって、本実施形態においては、上記の配置候補（ａ）が第一の条件（ｍ）および第二の条件（ｎ）を満たすため、第二クラッチＣ２は、Ｐ２ｓＰ２２部材６３に設けられる。
【００４３】
第三クラッチＣ３は、第一プラネタリ機構Ｐ１の第一要素であるリングギヤＰ１１と、第三プラネタリ機構Ｐ３の第一要素であるリングギヤＰ３１と、を選択的に連結する位置に配置される。つまり、第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１１と第三プラネタリ機構Ｐ３のリングギヤＰ３１の要素間の要素同士は、連結部材であるＰ１１Ｐ３１部材５４により連結されている。Ｐ１１Ｐ３１部材５４には、第三クラッチＣ３が設けられている。
【００４４】
また、Ｐ１１Ｐ３１部材５４は、第五連結部位５４ａと第六連結部位５４ｂとにより構成される。第五連結部位５４ａは、Ｐ２ｓＰ２２部材６３に一体的に形成される。第六連結部位５４ｂは、Ｐ３１Ｂ２部材７１に一体的に形成される。第五連結部位５４ａは筒状部を有する。第五連結部位５４ａの筒状部の外周面は、ハウジングＨの内周面と対向する。第五連結部位５４ａの一部は、第五連結部位５４ａの筒状部の内周面から回転軸線Ｌに向かう方向に延在する。第五連結部位５４ａの一端は、第三クラッチＣ３の外周側から、第三クラッチＣ３に対して連結している。第五連結部位５４ａの他端は、リングギヤＰ１１の外周側から、リングギヤＰ１１に対して連結している。第六連結部位５４ｂの一端は、第三クラッチＣ３の内周側から、第三クラッチＣ３に対して連結している。第六連結部位５４ｂの他端は、リングギヤＰ３１の外周側から、リングギヤＰ３１に対して連結している。
【００４５】
第四クラッチＣ４は、入力軸Ｎと、第四プラネタリ機構Ｐ４の第二要素であるキャリアＰ４２と、を選択的に連結する位置に配置される。つまり、入力軸Ｎと第四プラネタリ機構Ｐ４のキャリアＰ４２の要素間の要素同士は、連結部材であるＰ４２Ｎ部材８１により連結されている。Ｐ４２Ｎ部材８１には、第四クラッチＣ４が設けられている。よって、第四プラネタリ機構Ｐ４は、第四クラッチＣ４が作動した場合にはキャリアＰ４２が入力軸Ｎと一体的に回転し、第四クラッチＣ４が作動していない場合には入力軸Ｎからの回転は伝達されずに変速装置１における変速に寄与しない。
【００４６】
また、Ｐ４２Ｎ部材８１は、第七連結部位８１ａと第八連結部位８１ｂとにより構成される。第七連結部位８１ａの一端は、変速装置１における出力側（図１の右側）から、キャリアＰ４２に対して連結している。第七連結部位８１ａの他端は、第四クラッチＣ４の外周側から、第四クラッチＣ４に対して連結している。第八連結部位８１ｂの一端は、第四クラッチＣ４の内周側から、第四クラッチＣ４に対して連結している。第八連結部位８１ｂの他端は、入力軸Ｎの外周側に対して固定されている。
【００４７】
外部出力部材９１は、第一プラネタリ機構Ｐ１の第二要素であるキャリアＰ１２に常時連結されている。外部出力部材９１は、入力軸Ｎから入力される回転駆動力を変速装置１の外周側に出力可能に構成されている。ところで、変速装置１は、変速した回転駆動力の他に、例えばハウジングＨの外周側に配置された車両の補機などに回転駆動力を出力したい場合がある。このような場合に、本実施形態のレイアウトにおいては、例えばハウジングＨ内の外周側に位置するＰ１１Ｐ２２部材５３やＰ３２Ｐ４１Ｔ部材７２に、回転駆動力の取り出しを目的とした部材を配置することが考えられる。
【００４８】
しかし、成立する変速段によっては、連結部材５３，７２の回転数は入力軸Ｎの回転数と比較して大きく変動することがあり、また回転しない場合もある。さらに、後進段が成立している場合には回転方向が反転することから、回転駆動力の取り出しという観点からは、連結部材５３，７２から回転駆動力の取り出しを行うことは好適でない。そこで、本実施形態においては、第一プラネタリ機構Ｐ１のキャリアＰ１２に、外部出力部材９１を常時連結する構成としている。これにより、第一プラネタリ機構Ｐ１のキャリアＰ１２は、Ｐ１２Ｎ部材５２によって入力軸Ｎと常時連結されるため、外部出力部材９１は、変速装置における変速段の成否、および成立させている変速段に関わらず、入力軸Ｎと常に同じ回転数の回転駆動力を外部へ出力することが可能となる。
【００４９】
また、外部出力部材９１の一端は、変速装置１における入力側（言い換えると、第二要素から見て、第一ブレーキＢ１が配置される側）から、第一プラネタリ機構Ｐ１の第二要素に対して連結される。第一プラネタリ機構Ｐ１の第二要素は、入力軸Ｎと常時連結される。ここで、第一プラネタリ機構Ｐ１の第二要素は、キャリアＰ１２である。そして、変速装置１の外周側に回転駆動力を出力するために、外部出力部材９１は、Ｐ１ｓＢ１部材５１と、第一要素に連結されるＰ１１Ｐ２２部材５３との間に介在されて、変速装置１の外周側に向かって延在するように形成される。ここで、第一プラネタリ機構Ｐ１の第一要素は、リングギヤＰ１１である。第一プラネタリ機構Ｐ１をシングルピニオン式とし、第一プラネタリ機構Ｐ１の第一要素、第二要素、および第一ブレーキＢ１の位置関係をこのように構成することにより、外部出力部材９１の配置を可能としている。
【００５０】
（変速装置の動作）
続いて、上記のように構成された変速装置１の動作について図２および図３を参照して説明する。変速装置１において、制御ＥＣＵ２は、各クラッチＣ１〜Ｃ４、各ブレーキＢ１，Ｂ２からなる６つの係合要素の作動状態を制御する。そして、変速装置１は、図２の係合表に示すように、６つの係合要素のうち３つの係合要素を選択的に作動させることによって、前進１０速段（図２における１ｓｔ、２ｎｄ、〜１０ｔｈ）および後進１速段（図２におけるＲｅｖ）を成立させる。
【００５１】
より詳細には、図２の係合表において、係合要素の作動状態がＯＮである場合、対応する係合要素について’○’を付して示している。つまり、各クラッチＣ１〜Ｃ４が、対象とする要素間の要素同士を連結する作動状態にあることを示している。また、各ブレーキＢ１，Ｂ２が、対象とする要素の回転を制動する作動状態にあることを示している。図２の係合表において、係合要素の作動状態がＯＦＦである場合、対応する係合要素について’○’を付していない。これは、例えば、各クラッチＣ１〜Ｃ４が常閉型であっても同様である。
【００５２】
変速装置１における第１速段は、係合表によると、第一クラッチＣ１、第二クラッチＣ２、および第二ブレーキＢ２の作動状態がＯＮである。このような係合状態においては、先ず、第一クラッチＣ１および第二クラッチ２により第二プラネタリ機構Ｐ２がロック状態とされ、キャリアＰ２１に入力された入力軸Ｎの回転駆動力が、第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓに伝達される。第三プラネタリ機構Ｐ３は、リングギヤＰ３１を第二ブレーキＢ２により制動されているので、サンギヤＰ３ｓから入力された回転駆動力は歯数に応じた変速比で減速し、減速した回転駆動力は、Ｐ３２Ｐ４１Ｔ部材７２を介して、出力軸Ｔに伝達される。
【００５３】
変速装置１は、第１速段から第２速段に移行する場合、第二クラッチＣ２および第二ブレーキＢ２の作動状態を維持しつつ、作動させる係合要素を第一クラッチＣ１から第一ブレーキＢ１に切り換える。このような係合状態においては、先ず、第一プラネタリ機構Ｐ１のキャリアＰ１２に入力軸Ｎの回転駆動力が入力され、且つ第一ブレーキＢ１によりサンギヤＰ１ｓが制動されているので、増速した回転駆動力が、リングギヤＰ１１からＰ１１Ｐ２２部材５３、第二クラッチＣ２などを介して第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓに伝達される。
【００５４】
そして、第三プラネタリ機構Ｐ３において、リングギヤＰ３１を第二ブレーキＢ２により制動されているので、サンギヤＰ３ｓから入力された回転駆動力は歯数に応じた変速比で減速し、減速した回転駆動力は、Ｐ３２Ｐ４１Ｔ部材７２を介して出力軸Ｔに伝達される。このとき、各変速段における各プラネタリ機構Ｐ１〜Ｐ４の３要素の速度比は、図３の速度線図で示される。この速度線図は、第三プラネタリ機構Ｐ３および第四プラネタリ機構Ｐ４の各要素を、ギヤ比（λ）に対応させた間隔（１：λ）で横軸方向に配置し、各要素に対してその速度比を縦軸方向に取ったものである。また、図３においては、上記の速度比に対応する第一プラネタリ機構Ｐ１および第二プラネタリ機構Ｐ２の各要素を、同図の右側に表記している。
【００５５】
このように、変速装置１は、６つの係合要素のうち３つの係合要素を選択的に作動させることによって、図３の速度線図に示すように、それぞれ異なる変速比となる変速段を成立可能である。また、変速装置１は、図２の係合表に示すように、作動させる３つの係合要素のうち１つを切り換えることによって、隣り合う変速段に移行可能である。
【００５６】
ところで、変速装置１のレイアウトを採用した場合、第一ブレーキＢ１を作動させて成立させる各変速段においては、入力軸Ｎの回転駆動力が第一プラネタリ機構Ｐ１により増速される。また、Ｐ１１Ｐ２２部材５３に第一クラッチＣ１を設ける構成を採用することにより、第二プラネタリ機構Ｐ２は、第一クラッチＣ１を作動させない場合には第二プラネタリ機構Ｐ２は変速を行わないため、増速された回転の伝達が遮断されている。このようなレイアウトによって、例えば第８速段において、第二プラネタリ機構Ｐ２のキャリアＰ２１が支持するピニオンギヤが高回転となることを防止することができる。
【００５７】
また、変速装置１のレイアウトにおいては、回転駆動力が入力軸Ｎに入力されている場合には、入力軸Ｎと同じ回転数の回転駆動力が外部出力部材９１から出力される。これは、変速装置１が所定の変速段を成立させている状態、および何れの係合要素も作動させずに出力軸Ｔから回転駆動力を出力しない状態の何れであっても同様である。
【００５８】
（第一実施形態の構成による効果）
上記の変速装置１によれば、４つのクラッチＣ１〜Ｃ４と２つのブレーキＢ１，Ｂ２のうち３つの係合要素を作動させることによって、前進１０速段、後進１速段の多段変速を得ることができる。また、変速装置１は、各前進段において、作動させる３つの係合要素のうち１つを切り換えることによって、隣り合う変速段に移行することができる。よって、変速装置１は、上記のようなレイアウトによって多段階の変速を可能とするとともに、運用状態における高い制御性を確保することができる。
【００５９】
また、第一クラッチＣ１は、Ｐ１１Ｐ２２部材５３に設けられる構成とした。Ｐ１１Ｐ２２部材５３は、第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１１と第二プラネタリ機構Ｐ２のリングギヤＰ２２とを連結している。ここで、第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１１と第二プラネタリ機構Ｐ２のリングギヤＰ２２は、変速装置１における３つの要素間Ｗ１〜Ｗ３のうちの第一の要素間Ｗ１の要素同士である。これにより、変速を行わない第二プラネタリ機構Ｐ２に伝達される回転駆動力に関して、第一クラッチＣ１は、第一ブレーキＢ１が作動し且つ第一クラッチＣ１が作動しない場合に、増速された回転駆動力が第二プラネタリ機構Ｐ２に伝達されることを遮断することができる。よって、所定の変速段において、第二プラネタリ機構Ｐ２のピニオンギヤが高回転となることを防止し、変速装置１における負荷を軽減できる。
【００６０】
また、外部出力部材９１は、入力軸Ｎに常時連結された第一プラネタリ機構Ｐ１のキャリアＰ１２に連結される構成とした。また、第一プラネタリ機構Ｐ１において、サンギヤＰ１ｓが第一ブレーキＢ１により制動される。そして、第一プラネタリ機構Ｐ１において、第三クラッチＣ３により、第一要素であるリングギヤＰ１１が、第三プラネタリ機構Ｐ３の第一要素であるリングギヤＰ３１と選択的に連結される。この構成を採用することにより、回転軸線Ｌ方向における第一ブレーキＢ１とキャリアＰ１２との間に所定の間隔を適宜確保することができ、その間隔に外部出力部材９１を配置することができる。これにより、外部出力部材９１は、変速装置１が成立させている何れの変速段においても入力軸Ｎと一体的に回転させることができ、入力軸Ｎからの回転駆動力を出力軸Ｔとは別に出力することが可能となる。
【００６１】
＜第二実施形態＞
第二実施形態の変速装置１０１について、図４を参照して説明する。第二実施形態の構成は、主として、第一クラッチＣ１の配置候補となる３つの要素間が相違するとともに、何れのプラネタリ機構もシングルピニオン式を適用した点が相違する。その他の共通する構成については、第一実施形態と実質的に同一であるため、詳細な説明を省略する。以下、相違点のみについて説明する。
【００６２】
本実施形態では、上記のように第二プラネタリ機構Ｐ２にシングルピニオン式を適用する。よって、第二プラネタリ機構Ｐ２は、リングギヤが第一要素、キャリアが第二要素と定義される。つまり、第二プラネタリ機構Ｐ２では、３要素をサンギヤＰ２ｓ、リングギヤＰ２１、およびキャリアＰ２２としてそれぞれ示す。他の第一、第三、および第四プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４の３要素については、第一実施形態と同様に示す。
【００６３】
ここで、第一クラッチＣ１は、変速装置１０１における以下の３つの要素間Ｗ４〜Ｗ６のうち何れか１つの要素間の要素同士を選択的に連結する。また、他の２つの要素間の要素同士は連結部材により常時連結される。本実施形態においては、第一クラッチＣ１が、３つの要素間Ｗ４〜Ｗ６のうち第二の要素間Ｗ５の要素同士を選択的に連結する位置に配置されている。即ち、連結部材であるＰ２ｓＮ部材６５が、第二プラネタリ機構Ｐ２のサンギヤＰ２ｓと入力軸Ｎとの間を連結している。そして、第一クラッチＣ１は、Ｐ２ｓＮ部材６５に設けられている。これにより、第一クラッチＣ１は、第二の要素間Ｗ５の要素同士を選択的に連結している。
【００６４】
Ｐ２ｓＮ部材６５は、第九連結部位６５ａと第十連結部位６５ｂとにより構成される。第九連結部位６５ａの一端は、サンギヤＰ２ｓの内周側から、サンギヤＰ２ｓに対して連結している。第九連結部位６５ａの他端は、第一クラッチＣ１の外周側から、第一クラッチＣ１に対して連結している。第十連結部位６５ｂの一端は、第一クラッチＣ１の内周側から、第一クラッチＣ１に対して連結している。第十連結部位６５ｂの他端は、入力軸Ｎの外周側から、入力軸Ｎに連結している。
【００６５】
第一の要素間Ｗ４は、第一プラネタリ機構Ｐ１の第一要素であるリングギヤＰ１１と、
第二プラネタリ機構Ｐ２の第二要素であるキャリアＰ２２との間である。第一の要素間Ｗ４の要素同士は、連結部材であるＰ１１Ｐ２２部材５３により常時連結されている。また、第三の要素間Ｗ６は、第二プラネタリ機構Ｐ２の第一要素であるリングギヤＰ２１と、第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓとの間である。第三の要素間Ｗ６の要素同士は、連結部材であるＰ２１Ｐ３ｓ部材６６により常時連結されている。Ｐ２１Ｐ３ｓ部材６６は、リングギヤＰ２１の外周側からリングギヤＰ２１に固定される大径部と、サンギヤＰ３ｓの内周側からサンギヤＰ３ｓに固定される小径部と、大径部と小径部を連結する環状部とにより構成される。
【００６６】
３つの要素間Ｗ４〜Ｗ６のうち何れか１つの要素間に配置される第一クラッチＣ１が作動すると、第二プラネタリ機構Ｐ２において、第一プラネタリ機構Ｐ１により増速された回転駆動力がキャリアＰ１２から入力されるとともに入力軸Ｎによる回転駆動力がサンギヤＰ２ｓから入力され、リングギヤＰ２１から減速された回転駆動力が出力側に伝達される。この回転駆動力は、第一クラッチＣ１が何れの要素間に配置されたとしても、同様に伝達される。一方で、第一クラッチＣ１が作動しない状態では、第二プラネタリ機構Ｐ２において、第一クラッチＣ１により回転駆動力の伝達が遮断されるので、変速が行われない。なお、第二プラネタリ機構Ｐ２において、３要素のうち２要素の回転数が決定した場合においても、同様に変速が行われない。
【００６７】
このように、第一クラッチＣ１は、第一実施形態と同様に、第二プラネタリ機構Ｐ２による変速の実行と不実行とを切り換え可能となるように、３つの要素間Ｗ４〜Ｗ６の何れかに適宜配置される。また、本実施形態において、第二の要素間Ｗ５の要素同士を選択的に連結する位置に第一クラッチＣ１を配置する構成を採用することにより、変速装置１０１の内周側に第一クラッチＣ１を配置し、第一クラッチＣ１に油圧を供給する油路の構成を簡易にすることができる。
【００６８】
詳細には、変速装置１０１は、第一クラッチＣ１および第四クラッチＣ４を入力軸Ｎの外周面に設け、入力軸Ｎの軸内油路から油圧を第一クラッチＣ１および第四クラッチＣ４に供給することにより、第一クラッチＣ１および第四クラッチＣ４を作動する。ここで、油圧式のクラッチは、変速装置を構成する各部材は高速で回転するため、遠心力による影響を勘案する必要がある。このため、油圧式のクラッチは、回転の中心側から外周側に向かって油圧を供給する構成を採用する。そこで、変速装置１０１は、変速装置１０１の中心に位置する入力軸Ｎに軸内油路を形成し、この油路を介して各クラッチの油圧室に作動油を流通させることにより、第一、第三、および第四クラッチＣ１，Ｃ３，Ｃ４に油圧を供給する。
【００６９】
ここで、変速装置においては、外径の異なる複数の軸部材が相対回転可能に同軸上に配置され、且つ、異なる軸部材間を跨いで上記の油路が形成される場合には、作動油の漏出を防止するためのシール機構が必要とされる。これに対して、本実施形態では、油圧式の第一および第四クラッチＣ１，Ｃ４を入力軸Ｎの外周面に設けることができるので、少なくとも第一、第四クラッチＣ１，Ｃ４に油圧を供給するための油路に対して、シール機構を設ける必要がない。このように、本実施形態では、３つの要素間Ｗ１〜Ｗ３のうち第二の要素間Ｗ５の要素同士を選択的に連結する位置に第一クラッチＣ１を配置し、且つ第一クラッチＣ１および第四クラッチＣ４を入力軸Ｎの外周面に設ける構成を採用することにより、変速装置１０１の構造の簡素化や、油圧供給におけるシール機構の数量の減少を図ることができる。
【００７０】
第二クラッチＣ２は、第一実施形態と同様に、第一クラッチＣ１とともに作動した場合に、第二プラネタリ機構Ｐ２の３要素のうち２要素を選択的に連結する位置に配置される。第二クラッチＣ２は、第一ブレーキＢ１とともに作動した場合に、第一プラネタリ機構Ｐ１の第一要素であるリングギヤＰ１１の回転を、第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓに伝達可能とする位置に配置される。同時に、第二クラッチＣ２は、第一クラッチＣ１とともに作動した場合に、入力軸Ｎの回転を、第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓに伝達可能とする位置に配置される。本実施形態では、第二クラッチＣ２は、第二プラネタリ機構Ｐ２のサンギヤＰ２ｓと第一要素であるリングギヤＰ２１との要素間に配置される。
【００７１】
つまり、第二プラネタリ機構Ｐ２のサンギヤＰ２ｓとリングギヤＰ２１は、第二クラッチＣ２を設けられた連結部材であるＰ２ｓＰ２１部材６７により連結されている。Ｐ２ｓＰ２１部材６７は、第十一連結部位６７ａと第十二連結部位６７ｂとにより構成されている。第十一連結部位６７ａは、Ｐ２１Ｐ３ｓ部材６６と一体的に形成されている。第十一連結部位６７ａの一端は、第二クラッチＣ２の外周側から、第二クラッチＣ２に対して連結している。第十一連結部位６７ａの他端は、リングギヤＰ２２の外周側から、リングギヤＰ２２に対して連結している。第十二連結部位６７ｂの一端は、第二クラッチＣ２の内周側から、第二クラッチＣ２に対して連結している。第十二連結部位６７ｂの他端は、サンギヤＰ２１の内周側から、サンギヤＰ２１に対して連結している。このように、第二クラッチＣ２は、所定の作動状態において、第二プラネタリ機構Ｐ２をロック状態にできるように配置される。
【００７２】
なお、第二クラッチＣ２は、第二プラネタリ機構Ｐ２に対しては、（ｄ）サンギヤＰ２ｓとリングギヤＰ２１との間の位置、（ｅ）サンギヤＰ２ｓとキャリアＰ２２との間の位置、および（ｆ）リングギヤＰ２１とキャリアＰ２２との間の位置の３箇所を配置候補として挙げることができる。そして、第二クラッチＣ２は、上記の配置候補（ｄ）〜（ｆ）のうち、下記の条件（ｍ），（ｎ）を全て満たす位置に配置される。また、この条件（ｍ），（ｎ）は、第一実施形態で示したものと同一である。
【００７３】
第一の条件（ｍ）：第二クラッチＣ２が第一ブレーキＢ１とともに作動した場合に、第一プラネタリ機構Ｐ１の第一要素であるリングギヤＰ１１の回転が、第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓに伝達されること。
上記の配置候補（ｄ）〜（ｆ）の何れにおいても、第二クラッチ２が作動すると、第二プラネタリ機構Ｐ２がロック状態とされ、キャリアＰ２１から入力する第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１１の回転が、Ｐ２１Ｐ３ｓ部材６６を介して第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓに伝達される。
【００７４】
第二の条件（ｎ）：第二クラッチＣ２が第一クラッチＣ１とともに作動した場合に、入力軸Ｎの回転が、第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓに伝達されること。
上記の配置候補（ｄ）〜（ｆ）の何れにおいても、第二クラッチＣ２が作動すると、第二プラネタリ機構Ｐ２がロック状態とされ、サンギヤＰ２ｓから入力される入力軸Ｎの回転が、Ｐ２１Ｐ３ｓ部材６６を介して第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓに伝達される。よって、上記の配置候補（ｄ）〜（ｆ）の何れも第一の条件（ｍ）および第二の条件（ｎ）を満たすことになり、本実施形態においては、上記の配置候補（ｄ）に対応するＰ２ｓＰ２２部材６３に、第二クラッチＣ２を設ける構成を採用する。
【００７５】
（変速装置の動作）
続いて、上記のように構成された変速装置１０１の動作について図５を参照して説明する。ここで、変速装置１０１において、制御ＥＣＵ２は、各クラッチＣ１〜Ｃ４、各ブレーキＢ１，Ｂ２からなる６つの係合要素の作動状態を制御する。そして、変速装置１０１は、第一実施形態の変速機１と同一の係合表（図２を参照）に示すように、６つの係合要素のうち３つの係合要素を選択的に作動させることによって、前進１０速段（図２における１ｓｔ、２ｎｄ、〜１０ｔｈ）および後進１速段（図２におけるＲｅｖ）を成立させる。
【００７６】
なお、変速装置１０１は、何れのプラネタリ機構もシングルピニオン式を適用していることから、第一実施形態の変速装置１と比較して変速比が相違する構成も想定されるが、各変速段における各プラネタリ機構Ｐ１〜Ｐ４の３要素の速度比は、図５に示すように、第一実施形態の変速装置１と同様の速度線図により示される。但し、第二プラネタリ機構Ｐ２にシングルピニオン式を適用し、第二プラネタリ機構Ｐ２において入力軸Ｎに連結され得る要素がキャリアからサンギヤに変更されたことから、第二プラネタリ機構Ｐ２の３要素の表記を変更している。
【００７７】
具体的には、シングルピニオン式の適用により第一要素と第二要素を入れ換え、且つ第一プラネタリ機構Ｐ１の第二要素であるキャリアＰ１２に対応する要素を、キャリアからサンギヤに入れ換えている。よって、図３の速度線図では、下からＰ２１→Ｐ２２→Ｐ２ｓの順として表記したが、図５の速度線図では、下からＰ２ｓ→Ｐ２２→Ｐ２１の順に表記している。但し、第一実施形態と第二実施形態とでは、係合表（図２）が共通であり、且つ速度線図（図３および図５）に上記の表記以外の変更がないことから明らかなように、各要素の機能は相互に対応している。
その他、各変速段を成立させるための係合要素の作動状態の制御、および外部出力部材９１による回転駆動力の取り出しについては、第一実施形態と実質的に同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００７８】
（第二実施形態の構成による効果）
上記の変速装置１０１によると、第一実施形態と同様の効果を奏する。また、本実施形態では、第一クラッチＣ１は、Ｐ２ｓＮ部材６５に設けられる構成とした。そして、第一クラッチＣ１は、変速装置１０１における３つの要素間Ｗ４〜Ｗ６のうち第二の要素間Ｗ５の要素同士である、第二プラネタリ機構Ｐ２のサンギヤＰ２ｓと入力軸Ｎとを連結する。さらに、第一および第四クラッチＣ１，Ｃ４は、入力軸Ｎの外周面に設けられ、且つ油圧式であるものとした。
【００７９】
このような構成によると、変速装置１０１では、第一および第四クラッチＣ１，Ｃ４に対して油圧を供給するための油路に、シール機構を設ける必要がない。よって、従来と比較して変速装置１０１の構造を簡素にして、製造コストの低減を図ることができる。また、シール機構が介在しない分だけ、油圧供給におけるシール機構の数量を減少させることができる。
【００８０】
＜第一、第二実施形態の変形態様＞
第一クラッチＣ１について、第一実施形態では３つの要素間Ｗ１〜Ｗ３のうち第一の要素間Ｗ１の要素同士を、第二実施形態では３つの要素間Ｗ４〜Ｗ６のうち第二の要素間Ｗ５の要素同士を選択的に連結する位置に配置される構成とした。本発明はこれに限定されず、第一クラッチＣ１は、変速装置１における他の要素間Ｗ２，Ｗ３、または変速装置１０１における他の要素間Ｗ４，Ｗ６の何れかの要素間の要素同士を選択的に連結する位置に配置されるようにしてもよい。
【００８１】
例えば、第一実施形態の変速装置１において、第一クラッチＣ１をＰ２１Ｎ部材６１に設ける構成としてもよい。即ち、第一クラッチＣ１を、第二の要素間Ｗ４に配置し、第一クラッチＣ１により、第二プラネタリ機構Ｐ２の第一要素であるキャリアＰ２１と入力軸Ｎとの間を連結する。このような構成では、さらに第一および第四クラッチＣ１，Ｃ４を入力軸Ｎの外周面に設け、且つ油圧式とすることにより、第二実施形態と同様に、変速装置１に設けられるシール機構の数量を低減できる。
【００８２】
また、第二実施形態の変速装置１０１において、第一クラッチＣ１をＰ１１Ｐ２２部材５３に設ける構成としてもよい。即ち、第一クラッチＣ１を第一の要素間Ｗ５に配置し、第一クラッチＣ１により、第一プラネタリ機構Ｐ１の第一要素であるリングギヤＰ１１と第二プラネタリ機構Ｐ２の第二要素であるキャリアＰ２２とを連結する。このような構成では、第一実施形態と同様に、所定の変速段において第二プラネタリ機構Ｐ２が変速を行わない場合に、第一プラネタリ機構Ｐ１により増速された回転駆動力が第二プラネタリ機構Ｐ２に入力されることを防止することができる。
【００８３】
第一実施形態では第二プラネタリ機構Ｐ２にダブルピニオン式を適用し、第二実施形態では何れのプラネタリ機構にシングルピニオン式を適用した。これに対して、変速装置１，１０１は、何れのプラネタリ機構についても、シングルピニオン式またはダブルピニオン式を適宜適用することが可能である。例えば、第二実施形態の変速装置１０１の第二プラネタリ機構Ｐ２にダブルピニオン式を適用すると、図６に例示するレイアウトを採用することができる。
【００８４】
上記のように、第一クラッチＣ１を何れかの要素間に配置し、シングルピニオン式またはダブルピニオン式を適用したとしても、図２の係合表に示すように、６つの係合要素のうち３つの係合要素を選択的に作動させることによって、前進１０速段および後進１速段を成立させることができる。また、各プラネタリ機構Ｐ１〜Ｐ４の３要素の速度比は、シングルピニオン式およびダブルピニオン式における第一要素と第二要素の定義に従って各要素の表記が入れ替わることはあるが、図３および図５と同様の速度線図で示される。
【００８５】
但し、第一クラッチＣ１の配置位置などのレイアウトによっては、第二クラッチＣ２の配置候補（ａ）〜（ｃ），（ｄ）〜（ｆ）のうち、上記の条件（ｍ），（ｎ）を満たすか否かが変動することがある。そのため、第二クラッチＣ２の配置が制限される場合があるが、第一、第二の条件（ｍ），（ｎ）を満たす位置に第二クラッチＣ２を配置することで、同様の多段変速を得ることが可能である。また、変速装置１，１０１のように、外部出力部材９１を設ける場合には、第一プラネタリ機構Ｐ１がシングルピニオン式とすることができる。
【００８６】
また、第一、第二実施形態では、変速装置１，１０１は、図２の係合表で示すように、作動させる３つの係合要素を組み合わせて多段変速を得るものとした。ここで、係合要素の組合せとしては、図２の係合表には記載されていないものの、出力軸Ｔから回転駆動力を出力可能な組み合わせも考えられる。しかしながら、そのような変速段における変速比や、隣り合う変速段に移行する際に切り換える係合要素の数量などの観点から、第一、第二実施形態では前進１０速段、および後進１速段を成立させる１１通りの組み合わせを採用している。もちろん、変速装置１，１０１の用途などによっては、他の組み合わせを採用してもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１，１０１：変速装置、  ２：制御ＥＣＵ
Ｐ１：第一プラネタリ機構、  Ｐ２：第二プラネタリ機構
Ｐ３：第三プラネタリ機構、  Ｐ４：第四プラネタリ機構
Ｐ１ｓ，Ｐ２ｓ，Ｐ３ｓ，Ｐ４ｓ：サンギヤ
Ｐ１１，Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ４１：第一要素（リングギヤ／キャリア）
Ｐ１２，Ｐ２２，Ｐ３２，Ｐ４２：第二要素（キャリア／リングギヤ）
Ｃ１：第一クラッチ、  Ｃ２：第二クラッチ
Ｃ３：第三クラッチ、  Ｃ４：第四クラッチ
Ｂ１：第一ブレーキ、  Ｂ２：第二ブレーキ
Ｎ：入力軸、  Ｔ：出力軸、  Ｈ：ハウジング、  Ｗ１〜Ｗ３，Ｗ４〜Ｗ６：要素間
５１：Ｐ１ｓＢ１部材、  ５２：Ｐ１２Ｎ部材
５３：Ｐ１１Ｐ２２部材、  ５３ａ：第一連結部位、  ５３ｂ：第二連結部位
５４：Ｐ１１Ｐ３１部材、  ５４ａ：第五連結部位、  ５４ｂ：第六連結部位
６１：Ｐ２１Ｎ部材、  ６２：Ｐ２ｓＰ３ｓ部材
６３：Ｐ２ｓＰ２２部材、  ６３ａ：第三連結部位、  ６３ｂ：第四連結部位
６５：Ｐ２ｓＮ部材、  ６５ａ：第九連結部位、  ６５ｂ：第十連結部位
６６：Ｐ２１Ｐ３ｓ部材、  ６６ａ：第十一連結部位、  ６６ｂ：第十二連結部位
６７：Ｐ２ｓＰ２１部材、  ７１：Ｐ３１Ｂ２部材、  ７２：Ｐ３２Ｂ４１Ｔ部材
７３：Ｐ３ｓＰ４ｓ部材
８１：Ｐ４２Ｎ部材、  ８１ａ：第七連結部位、  ８１ｂ：第八連結部位
９１：外部出力部材
【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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