(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、
出力軸と、
サン・ギヤ、リング・ギヤおよびピニオン・キャリヤの３つの回転要素を備える第１遊星歯車組〜第４遊星歯車組と、
第１ブレーキ、第２ブレーキ、第１クラッチ〜第４クラッチの６個の摩擦締結要素と、
を備え、
前記第１遊星歯車組の３つの回転要素を、共通速度線図上で前記第１遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第１要素、第２要素、第３要素とし、
前記第２遊星歯車組の３つの回転要素を、前記共通速度線図上で前記第２遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第４要素、第５要素、第６要素とし、
前記第３遊星歯車組の３つの回転要素を、前記共通速度線図上で前記第３遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第７要素、第８要素、第９要素とし、
前記第４遊星歯車組の３つの回転要素を、前記共通速度線図上で前記第４遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第１０要素、第１１要素、第１２要素とし、
前記入力軸を前記第２要素および前記第４要素に常時連結し、
前記出力軸を前記第１１要素に常時連結し、
前記第２要素を前記第７要素に常時連結し、
前記第６要素を前記第１２要素に常時連結し、
前記第９要素を前記第１０要素に常時連結し、
前記第１要素を前記第１クラッチの締結により前記第５要素と連結可能とするとともに、前記第２クラッチの締結により前記第６要素に連結可能とし、
前記第３要素を前記第１ブレーキにより静止部に固定可能とし、
前記第８要素を前記第３クラッチの締結により前記第１要素に連結可能とするとともに、前記第４クラッチの締結により前記第１１要素と連結可能とし、
前記第１０要素を前記第２ブレーキの締結により前記静止部に固定可能とした、
ことを特徴とする車両用自動変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用自動変速機において、
前記第１ブレーキは、第３速、第５速、および第７速〜第９速で締結し、
前記第２ブレーキは、第１速〜第４速および後退で締結し、
前記第１クラッチは、第２速、第９速、および後退で締結し、
前記第２クラッチは、第１速〜第６速、および第８速で締結し、
前記第３クラッチは、第１速、第６速〜第９速および後退で締結し、
前記第４クラッチは、第４速〜第７速で締結する、
ことを特徴とする車両用自動変速機。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両用自動変速機において、
前記第１遊星歯車組〜第４遊星歯車組は、それぞれの３つの回転要素がサン・ギヤ、リング・ギヤ、前記サン・ギヤおよび前記リング・ギヤの両方に噛み合う複数のピニオンを回転自在に支持するピニオン・キャリヤを有する・シングル・ピニオン・タイプである、
ことを特徴とする車両用自動変速機。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用自動変速機において、
前記第１要素、前記第４要素、前記第７要素および前記第１０要素は、それぞれリング・ギヤであり、
前記第２要素、前記第５要素、前記第８要素および前記第１１要素は、それぞれピニオン・キャリヤであり、
前記第３要素、前記第６要素、前記第９要素および前記第１２要素は、それぞれサン・ギヤである、
ことを特徴とする車両用自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用自動変速機は、エンジンの出力回転速度および出力トルクを車両走行に適した大きさに変換するため、遊星歯車組等が用いられて複数の変速段を得るようにしている。最近は、燃費向上を目的として変速段の多段化が進んでいる。この場合、第１速のギヤ比が車両の発進性能や登坂性能で決まるので、高速段側でより多段化する傾向にある。
【０００３】
このような従来の多段自動変速機としては、下記のものが知られている。
すなわち、特許文献１に記載のものは、４組の遊星歯車組と、２個のブレーキおよび３個のクラッチとを備え、前進８速、後退１速を得るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６７２７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記引用文献１に記載の従来の車両用自動変速機では、第１速での変速比（ギヤ比）が4.700で第８速のギヤ比が0.667であるため、レシオ・カバーレッジ（全変速比幅であり、前進１速のギヤ比を最高変速段のギヤ比で割った値）が7.05しかない。この結果、低速走行時の駆動力を確保しつつ高速走行時におけるエンジンの回転速度を抑えて燃料消費量を減らすことには限界があり、さらなる燃料消費量の改善が望まれる。
また、前進１速の変速比(ギヤ比)が4.7であるのに対し、後退のギヤ比が3.280と、これらギヤ比間での差が大きくなる結果、同じアクセル・ペダルの踏込量に対する駆動力差が大きくなるので、ドライバーが運転操作に違和感を持つといった問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、低速走行時における駆動力を確保しながら高速走行時におけるエンジンの回転速度を抑えて燃料消費量をさらに低減させることができ、かつ前進１速走行時と後退時の間でのアクセル・ペダル操作の違和感を小さくすることができるようにした車両用自動変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のため、本発明による車両用自動変速機は、
入力軸と、
出力軸と、
サン・ギヤ、リング・ギヤおよびピニオン・キャリヤの３つの回転要素を備える第１遊星歯車組〜第４遊星歯車組と、
第１ブレーキ、第２ブレーキ、第１クラッチ〜第４クラッチの６個の摩擦締結要素と、
を備え、
第１遊星歯車組の３つの回転要素を、共通速度線図上で第１遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第１要素、第２要素、第３要素とし、
第２遊星歯車組の３つの回転要素を、共通速度線図上で第２遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第４要素、第５要素、第６要素とし、
第３遊星歯車組の３つの回転要素を、共通速度線図上で第３遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第７要素、第８要素、第９要素とし、
第４遊星歯車組の３つの回転要素を、共通速度線図上で第４遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第１０要素、第１１要素、第１２要素とし、
入力軸を第２要素および第４要素に常時連結し、
出力軸を第１１要素に常時連結し、
第２要素を第７要素に常時連結し、
第６要素を第１２要素に常時連結し、
第９要素を第１０要素に常時連結し、
第１要素を第１クラッチの締結により第５要素と連結可能とするとともに、第２クラッチの締結により第６要素に連結可能とし、
第３要素を第１ブレーキにより静止部に固定可能とし、
第８要素を第３クラッチの締結により第１要素に連結可能とするとともに、第４クラッチの締結により第１１要素と連結可能とし、
第１０要素を第２ブレーキの締結により静止部に固定可能とした、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両用自動変速機にあっては、低速走行時における駆動力を確保しながら高速走行時におけるエンジンの回転速度を抑えて燃料消費量をさらに低減することができ、かつ前進１速走行時と後退時との間でのアクセル・ペダル操作の違和感を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１の車両用自動変速機の歯車列およびこの歯車列の作動を切り替える摩擦締結要素をスケルトンで示す図である。
【図２】実施例１の車両用自動変速機の摩擦締結要素の締結関係を示す作動表の図である。
【図３】実施例１の車両用変速機における、第１速での各遊星歯車組の共通速度線図である。
【図４】実施例１の車両用変速機における、第２速での各遊星歯車組の共通速度線図である。
【図５】実施例１の車両用変速機における、第３速での各遊星歯車組の共通速度線図である。
【図６】実施例１の車両用変速機における、第４速での各遊星歯車組の共通速度線図である。
【図７】実施例１の車両用変速機における、第５速での各遊星歯車組の共通速度線図である。
【図８】実施例１の車両用変速機における、第６速での各遊星歯車組の共通速度線図である。
【図９】実施例１の車両用変速機における、第７速での各遊星歯車組の共通速度線図である。
【図１０】実施例１の車両用変速機における、第８速での各遊星歯車組の共通速度線図である。
【図１１】実施例１の車両用変速機における、第９速での各遊星歯車組の共通速度線図である。
【図１２】実施例１の車両用変速機における、後退での各遊星歯車組の共通速度線図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、実施例１の車両用自動変速機の構成を説明する。
この実施例１の車両用自動変速機は、入力軸１と、４組の遊星歯車組２〜５と、６つの摩擦締結要素（ブレーキやクラッチからなる）６〜１１と、出力軸１２と、を備えている。
【００１２】
入力軸１は、図示しないエンジン（ガソリン・エンジンやディーゼル・エンジンなどの内燃機関）に図示しないトルク・コンバータを介して常時連結される。
一方、出力軸１２は、入力軸１と同心軸上に配置され、図示しない終減速機、差動歯車組を介して左右の駆動輪に連結されている。
【００１３】
４組の遊星歯車組、すなわち第１遊星歯車組２、第２遊星歯車組３、第３遊星歯車組４、第４遊星歯車組５は、本実施例ではすべてシングル・ピニオン・タイプであって、入力軸１上で、エンジン側から出力軸１２へ向けて上記の順に配置される。
【００１４】
第１遊星歯車組２は、サン・ギヤ２１と、リング・ギヤ２２と、これらサン・ギヤ２１およびリング・ギヤ２２の両方に噛み合う複数のピニオン２３を回転自在に支持するピニオン・キャリヤ２４と、の３つの回転要素を備えている。ここで、第１遊星歯車組２の歯数比α１（サン・ギヤ２１の歯数比／リング・ギヤ２２の歯数比）は、たとえば0.333に設定してある。
【００１５】
第２遊星歯車組３は、サン・ギヤ３１と、リング・ギヤ３２と、これらサン・ギヤ３１およびリング・ギヤ３２の両方に噛み合う複数のピニオン３３を回転自在に支持するピニオン・キャリヤ３４と、の３つの回転要素を備えている。ここで、第２遊星歯車組３の歯数比α２（サン・ギヤ３１の歯数比／リング・ギヤ３２の歯数比）は、たとえば0.2882に設定してある。
【００１６】
第３遊星歯車組４は、サン・ギヤ４１と、リング・ギヤ４２と、これらサン・ギヤ４１およびリング・ギヤ４２の両方に噛み合う複数のピニオン４３を回転自在に支持するピニオン・キャリヤ４４と、の３つの回転要素を備えている。ここで、第３遊星歯車組４の歯数比α３（サン・ギヤ４１の歯数比／リング・ギヤ４２の歯数比）は、たとえば0.5882に設定してある。
【００１７】
第４遊星歯車組５は、サン・ギヤ５１と、リング・ギヤ５２と、これらサン・ギヤ５１およびリング・ギヤ５２の両方に噛み合う複数のピニオン５３を回転自在に支持するピニオン・キャリヤ５４と、の３つの回転要素を備えている。ここで、第４遊星歯車組５の歯数比α４（サン・ギヤ５１の歯数比／リング・ギヤ５２の歯数比）は、たとえば0.5688に設定してある。
【００１８】
これらの４組の遊星歯車組２〜５は、以下のように連結される。
入力軸１は、第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４および第２遊星歯車組３のリング・ギヤ３２に常時連結されている。
入力軸１と同心線上に配置された出力軸１２は、第４遊星歯車組５のピニオン・キャリヤ５４に常時連結されている。
【００１９】
また、第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４は、第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２に常時連結されている。
第３遊星歯車組４のサン・ギヤ４１は、第４遊星歯車組５のリング・ギヤ５２に常時連結されている。
第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１は、第４遊星歯車組５のサン・ギヤ５１に常時連結されている。
【００２０】
第１遊星歯車組２では、サン・ギヤ２１が、インターメディエット・アンド・ハイ・ブレーキ６により自動変速機ケース１３に固定可能である。
一方、リング・ギヤ２２は、セカンド・アンド・リバース・クラッチ８により第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４に、またロー・クラッチ９により第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１にそれぞれ連結可能である。
【００２１】
第２遊星歯車組３の連結関係は、上記説明から分かるので、続いて第３遊星歯車組４について説明する。
第３遊星歯車組４では、ピニオン・キャリヤ４４がハイ・アンド・リバース・クラッチ１０により第１遊星歯車組２のリング・ギヤ２２に、またインターメディエット・クラッチ１１により第４遊星歯車組５のピニオン・キャリヤ５４にそれぞれ連結可能である。
【００２２】
第４遊星歯車組５では、リング・ギヤ５２が、ロー・アンド・リバース・ブレーキ７により自動変速機ケース１３に固定可能であり、かつ前述のように第３遊星歯車組４のサン・ギヤ４１に常時連結されている。
【００２３】
なお、インターメディエット・アンド・ハイ・ブレーキ６は本発明の第１ブレーキに、またロー・アンド・リバース・ブレーキ７は本発明の第２ブレーキに、セカンド・アンド・リバース・クラッチ８は本発明の第１クラッチに、またロー・クラッチ９は本発明の第２クラッチに、またハイ・アンド・リバース・クラッチ１０は本発明の第３クラッチに、またインターメディエット・クラッチ１１は本発明の第４クラッチに、また自動変速機ケース１３は本発明の静止部に、それぞれ相当する。
【００２４】
また、第１遊星歯車組２のリング・ギヤ２２は本発明の第１要素に、そのピニオン・キャリヤ２４は本発明の第２要素に、またそのサン・ギヤ２１は本発明の第３要素に、それぞれ相当する。
第２遊星歯車組３のリング・ギヤ３２は本発明の第４要素に、そのピニオン・キャリヤ３４は本発明の第５要素に、またそのサン・ギヤ３１は本発明の第６要素に、それぞれ相当する。
第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２は本発明の第７要素に、そのピニオン・キャリヤ４４は本発明の第８要素に、またそのサン・ギヤ４１は本発明の第９要素に、それぞれ相当する。
第４遊星歯車組５のリング・ギヤ５２は本発明の第１０要素に、そのピニオン・キャリヤ５４は本発明の第１１要素に、またそのサン・ギヤ５１は本発明の第１２要素に、それぞれ相当する。
【００２５】
上記摩擦締結要素は、本実施例では油圧作動による多板式のものを用いる。
すなわち、インターメディエット・アンド・ハイ・ブレーキ６およびロー・アンド・リバース・ブレーキ７には、油圧作動式の多板ブレーキを、またセカンド・アンド・リバース・クラッチ８〜インターメディエット・クラッチ１１の４個のクラッチには、油圧作動式の多板クラッチを用いる。
なお、これらの摩擦締結要素は、図示しないコントローラにより電子制御される図示しないコントロール・バルブからの圧油の供給、抜きにより、それらの締結、解放が制御される。これらのコントローラやコントロール・バルブの構成および作用はよく知られているので、ここではそれらの説明は省略する。
【００２６】
図２の作動表に、上記自動変速機の歯車列における変速段を切り替える上記各摩擦締結要素の締結・解放の制御、および上記歯数比α１〜α４を用いた場合の各変速段でのギヤ比を示す。
図２中、横方向に各変速段を、また縦方向に摩擦締結要素、ギヤ比、レシオ・カバーレッジ（全変速比幅であり、前進１速のギヤ比を最高変速段のギヤ比で割った値）R/C、前進１速時のギヤ比に対する後退時のギヤ比の割合(Rev/1st)が、それぞれ記載してある。なお、同図中、○印は、この○印に相当する摩擦締結要素が締結状態にあることを、また空白はその摩擦締結要素が解放状態にあることを意味する。
【００２７】
次に、各変速段における動力の伝達経路を、そのときの共通速度線図とともに説明する。
【００２８】
ここで、共通速度線図とは、縦軸に各回転要素の回転速度を取り、横軸にこれら回転要素を遊星歯車組２〜５の歯数比α１〜α４の大きさに応じて割り振った線図である。
すなわち、横軸上に、シングル・ピニオン・タイプの遊星歯車組の場合には、リング・ギヤ、ピニオン・キャリヤ、サン・ギヤ３つの回転要素の回転速度軸を、この順に（左右いずれの方向でもよい）、リング・ギヤおよびピニオン・キャリヤ間の大きさをこの遊星歯車組の歯数比αとした場合、ピニオン・キャリヤおよびサン・ギヤ間の大きさが１となる割合でそれぞれ離して配置したものである。
この場合、縦軸には、回転速度ゼロより上方にエンジンと同じ回転方向の回転速度をとり、回転速度ゼロより下方にエンジンと逆回転方向の回転速度をとるようにする。
共通速度線図にあっては、リング・ギヤ、ピニオン、サン・ギヤのそれぞれの噛み合い関係は歯と歯とが１対１で噛み合うリニアな関係となるので、各回転要素の回転速度を結ぶと直線関係となる。
【００２９】
次に、上記各摩擦要素の締結関係を示した図２、および各変速段における歯車列での動力伝達経路およびそのときの共通速度線図を示した図３〜図１２に基づいて、各変速段での動力伝達について説明する。
なお、共通速度線図は、図中左側から右側へ向けて順に第１遊星歯車組２〜第４遊星歯車組５にそれぞれ対応し、各遊星歯車組ではリング・ギヤの回転速度軸、ピニオン・キャリヤの回転速度軸、サン・ギヤの回転軸の順に回転速度軸を配置している。
また、共通速度線図間で同じ速度となる回転要素同士間については、点線で結んである。また、共通速度線図にあっては、それらのリング・ギヤにはＲを、またピニオン・キャリヤにはＣを、またサン・ギヤにはＳを付け、これらの記号に第１遊星歯車組２〜第４遊星歯車組５に応じてそれぞれ１〜４の添え字を付けてある。
【００３０】
まず、前進走行で第１速から順にシフト・アップしていく場合を説明する。
第１速を得るには、ロー・アンド・リバース・ブレーキ７、ロー・クラッチ９、およびハイ・アンド・リバース・クラッチ１０を締結する。
このとき、図３に示すように、エンジンからの駆動力は、第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４、第２遊星歯車組３のリング・ギヤ３２、および第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２にそれぞれ入力される。
そうすると、第３遊星歯車組４のサン・ギヤ４１と第４遊星歯車組５のリング・ギヤ５２とが常時連結されており、かつこのリング・ギヤ５２がロー・アンド・リバース・ブレーキ７の締結により固定されているので、第３遊星歯車組４のサン・ギヤ４１も固定される。
この結果、第３遊星歯車組４では、リング・ギヤ４２が入力軸１と同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ４１が固定されて回転速度０であるので、そのピニオン・キャリヤ４４は、リング・ギヤ４２の回転速度とサン・ギヤ４１の回転速度を結ぶ直線がピニオン・キャリヤ４４の回転速度軸C3と交わる回転速度、すなわち前進方向に減速された回転数で駆動される。
このとき、ピニオン・キャリヤ４４は、ハイ・アンド・リバース・クラッチ１０の締結により第１遊星歯車組２のリング・ギヤ２２に連結されているので、このリング・ギヤ２２をピニオン・キャリヤ４４と同じ回転速度で回転させる。
一方、リング・ギヤ２２は、これにロー・クラッチ９の締結により接続された第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１をリング・ギヤ２２およびピニオン・キャリヤ４４と同じ回転速度で回転させる。
サン・ギヤ３１は第４遊星歯車組５のサン・ギヤ５１に常時連結しているので、サン・ギヤ５１もそれらと同じ回転速度で回転させる。
第４遊星歯車組５のリング・ギヤ５２がロー・アンド・リバース・ブレーキ７で固定されて回転速度が０であり、サン・ギヤ５１が第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４と同じ減速回転速度で回転しているので、これらを結ぶ直線が第４遊星歯車組５のピニオン・キャリヤ５４の回転速度軸C4と交わる位置での回転速度、すなわちサン・ギヤ５１、サン・ギヤ３１、サン・ギヤ５１よりさらに遅い回転速度となる第１速(ギヤ比4.380）で、ピニオン・キャリヤ５４およびこれに連結されている出力軸１２が、回転駆動される。
なお、第１遊星歯車組２のサン・ギヤは増速回転され、第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４はサン・ギヤ３１より早い減速回転速度で回転する。
【００３１】
次に、第１速から第２速にするには、第１速の状態からハイ・アンド・リバース・クラッチ１０を解放するとともに、セカンド・アンド・リバース・クラッチ８を締結する。
そうすると、図４に示すように、第１速の場合と同様に、第３遊星歯車組４では、リング・ギヤ４２が入力軸１と同じ回転速度で回転され、サン・ギヤ４１がロー・アンド・リバース・ブレーキ７の締結によりリング・ギヤ５２を介して固定され回転速度０となるので、ピニオン・キャリヤ４４は減速回転する。
一方、セカンド・アンド・リバース・クラッチ８およびロー・クラッチ９の両方が締結されるので、第２遊星歯車組３では、リング・ギヤ３１、リング・ギヤ３２、およびピニオン・キャリヤ３４が一体となって回転する。この場合、リング・ギヤ３２にエンジンからの駆動力が入力されているので、第２遊星歯車組３は一体となって入力軸１と同じ回転速度で回転する。
この第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１は、第４遊星歯車組５のサン・ギヤ５１に常時連結されているので、サン・ギヤ５１も入力軸１と同じ回転速度で回転する。
したがって、第４遊星歯車組５では、サン・ギヤ５１が入力軸１と同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ５２が固定されて回転速度が０であるので、これらを結ぶ直線がピニオン・キャリヤ５４の回転速度軸と交わる位置での回転速度、すなわち第１速より早い減速回転速度となる第２速(ギヤ比2.758）で、ピニオン・キャリヤ５４およびこれに連結されている出力軸１２が回転駆動される。
なお、第１遊星歯車組２では、リング・ギヤ２２がセカンド・アンド・リバース・クラッチ８およびロー・クラッチ９の両方の締結により第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４およびサン・ギヤ３１に連結されて入力軸１と同じ回転速度で回転しており、かつピニオン・キャリヤ２４が入力軸１と同じ回転速度で回転しているので、そのサン・ギヤ２１も入力軸１と同じ回転速度で回転する。
【００３２】
第２速から第３速にするには、第２速の状態からセカンド・アンド・リバース・ブレーキ８を解放するとともに、インターメディエット・アンド・ハイ・ブレーキ６を締結する。
そうすると、図５に示すように、第１遊星歯車組２では、ピニオン・キャリヤ２４にエンジンからの駆動力が入力され、サン・ギヤ２１がインターメディエット・アンド・ハイ・ブレーキ６の締結により固定される。したがって、そのリング・ギヤ２２は増速回転される。
増速されたリング・ギヤ２２は、ロー・クラッチ９の締結により第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１およびこれに連結されている第４遊星歯車組５のサン・ギヤ５１を同じ増速回転速度で回転する。
第４遊星歯車組５では、サン・ギヤ５１が増速され、リング・ギヤ５２がロー・アンド・リバース・ブレーキ７の締結により固定されているので、これらを結ぶ直線がピニオン・キャリヤ５４の回転速度軸と交わる位置での回転速度、すなわち第２速より早い減速回転速度となる第３速(ギヤ比2.069）で、そのピニオン・キャリヤ５４およびこれに連結されている出力軸１２が回転駆動される。
なお、第２遊星歯車組３では、リング・ギヤ３２にエンジンからの駆動力が入力され、ロー・クラッチ９の締結により第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１が第１遊星歯車組２のリング・ギヤ２２に連結されてこれと同じ増速回転速度で回転するので、そのピニオン・キャリヤ３４は第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１、したがって第１遊星歯車組２のリング・ギヤ２２より遅い増速回転速度で回転する。
また第３遊星歯車組４では、リング・ギヤ４２が入力軸１と同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ４１がロー・アンド・リバース・ブレーキ７の締結により第４遊星歯車組５のリング・ギヤ５２を介して固定されているので、そのピニオン・キャリヤ４４は減速回転する。
【００３３】
第３速から第４速にするには、インターメディエット・アンド・ハイ・ブレーキ６を解放するとともに、インターメディエット・クラッチ１１を締結する。
そうすると、図６に示すように、第３遊星歯車組４では、第３速の場合と同様に、リング・ギヤ４２が入力軸１と同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ４１がロー・アンド・リバース・ブレーキ７の締結により固定されているので、そのピニオン・キャリヤ４４は減速回転する。
一方、第４遊星歯車組５では、ピニオン・キャリヤ５４およびこれに連結されている出力軸１２は、インターメディエット・クラッチ１１の締結により第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４に連結されているので、このピニオン・キャリヤ４４と同じ回転速度となり、第３速より早い減速回転速度となる第４速(ギヤ比1.588)で回転駆動される。
なお、第４遊星歯車組５のサン・ギヤ５１は、リング・ギヤ５２がロー・アンド・リバース・ブレーキ７の締結により固定され、ピニオン・キャリヤ５４が第４速の減速回転速度で回転しているので、そのサン・ギヤ５１は増速回転する。
このサン・ギヤ５１は、第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１に連結されているので、このサン・ギヤ３１を同じ増速回転速度で増速する。したがって、第２遊星歯車組３では、サン・ギヤ３１が増速回転し、リング・ギヤ３２が入力軸１と同じ回転速度で回転するので、そのピニオン・キャリヤ３４は、サン・ギヤ３１より遅い増速回転速度で回転する。
また、第１遊星歯車組２では、このリング・ギヤ２２がロー・クラッチ９の締結により第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１に連結されてこれと同じ増速回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ２４が入力軸１と同じ回転速度で回転されるので、そのサン・ギヤ２１はエンジンの駆動方向とは逆方向に増速回転する。
【００３４】
第４速から第５速にするには、ロー・アンド・リバース・ブレーキ７を解放するとともに、インターメディエット・アンド・ハイ・ブレーキ６を締結する。
そうすると、図７に示すように、第１遊星歯車組２では、ピニオン・キャリヤ２４が入力軸１により回転駆動され、サン・ギヤ２１がインターメディエット・アンド・ハイ・ブレーキ６の締結で固定されるので、そのリング・ギヤ２２は、増速回転する。
このリング・ギヤ２２は、ロー・クラッチ９の締結により第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１およびこれに連結された第４遊星歯車組５のサン・ギヤ５１をリング・ギヤ２２と同じ増速回転速度で回転する。
したがって、第２遊星歯車組３では、第４速と同様に、リング・ギヤ３２が入力軸１と同じ回転速度で回転され、サン・ギヤ３１が増速回転されるので、そのピニオン・キャリヤ３４はサン・ギヤ３１より遅い増速回転速度で回転する。
一方、第３遊星歯車組４では、このリング・ギヤ４２が入力軸１と同じ回転速度で回転され、ピニオン・キャリヤ４４がインターメディエット・クラッチ１１の締結により第４遊星歯車組５のピニオン・キャリヤ５４および出力軸１２に連結されてこれらと同じ回転速度で回転し、かつそのサン・ギヤ４１がこれと連結された第４遊星歯車組５のリング・ギヤ５２と同じ回転速度で回転するので、出力軸１２は第４速より早い減速回転速度となる第５速(ギヤ比1.201)で回転駆動される。
【００３５】
第５速から第６速にするには、インターメディエット・アンド・ハイ・ブレーキ６を解放し、ハイ・アンド・リバース・クラッチ１０を締結する。
そうすると、図８に示すように、ロー・クラッチ９、ハイ・アンド・リバース・クラッチ１０、およびインターメディエット・クラッチ１１の締結により、第１遊星歯車組２のリング・ギヤ２２、第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１およびこれに連結されている第４遊星歯車組５のサン・ギヤ５１、第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４、第４遊星歯車組５のピニオン・キャリヤ５４およびこれに連結されている出力軸１２は、すべて同じ回転速度で回転する。この場合、第１遊星歯車組２のピニオン・キャリヤ２４、第２遊星歯車組３のリング・ギヤ３２、および第３遊星歯車組４のリング・ギヤ４２が入力軸１と同じ回転速度で回転しているので、すべての回転要素が直結状態となる第６速(ギヤ比1.000)で出力軸１２は駆動回転される。
【００３６】
第６速から第７速にするには、ロー・クラッチ９を解放するとともに、インターメディエット・アンド・ハイ・ブレーキ６を締結する。
そうすると、図９に示すように、第１遊星歯車組２では、ピニオン・キャリヤ２４が入力軸１と同じ回転速度で回転され、サン・ギヤ２１がインターメディエット・アンド・ハイ・ブレーキ６の締結で固定されて回転速度が０となるので、３速〜５速の場合と同様となり、そのリング・ギヤ２２は増速回転する。
この増速回転するリング・ギヤ２２はハイ・アンド・リバース・クラッチ１０の締結により第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４をリング・ギヤ２２と同じ増速回転速度で回転させる。
この結果、第３遊星歯車組４では、ピニオン・キャリヤ４４が増速回転し、リング・ギヤ４２が入力軸１と同じ回転速度で回転するので、そのサン・ギヤ４１はさらなる増速回転速度で回転される。
このサン・ギヤ４１は、これに連結されている第４遊星歯車組５のリング・ギヤ５２をサン・ギヤ４１と同じ増速回転速度で回転させる。
また、インターメディエット・クラッチ１１の締結により第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４と第４遊星歯車組５のピニオン・キャリヤ５４およびこれに連結された出力軸１２とは一体回転させられるので、結局、ピニオン・キャリヤ５４および出力軸１２は、第６速より速い増速回転速度となる第７速(ギヤ比0.750)で回転駆動されることになる。
なお、第４遊星歯車組５のサン・ギヤ５１とれに連結されている第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１とは減速回転される。したがって、第２遊星歯車組３では、
リング・ギヤ３２が入力軸１と同じ回転速度で回転するので、そのピニオン・キャリヤ３４は、サン・ギヤ３１より早い減速回転速度で回転する。
【００３７】
第７速から第８速にするには、インターメディエット・クラッチ１１を解放するとともに、ロー・クラッチ９を締結する。
そうすると、図１０に示すように、第１遊星歯車組２では、第７速の場合と同様に、ピニオン・キャリヤ２４が入力軸１と同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ２１がインターメディエット・アンド・ハイ・ブレーキ６の締結で固定されて回転速度が０となるので、そのリング・ギヤ２２は増速回転する。
リング・ギヤ２２は、ロー・クラッチ９の締結により接続された第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１およびこれに連結された第４遊星歯車組５のサン・ギヤ５１と、ハイ・アンド・リバース・クラッチ１０の締結により連結された第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４とを第１遊星歯車組２のリング・ギヤ２２と同じ増速回転速度で回転する。
第３遊星歯車組４では、リング・ギヤ４２が入力軸１と同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ４４がリング・ギヤ２２と同じ増速回転速度で回転するので、そのサン・ギヤ４１およびこれに連結されている第４遊星歯車組のリング・ギヤ５２は、さらなる高速の増速回転速度で回転する。
したがって、第４遊星歯車組５では、リング・ギヤ５２が第３遊星歯車組４のサン・ギヤ４１と同じで最も早い増速回転速度で回転し、サン・ギヤ５１が第１遊星歯車組２のリング・ギヤ２２と同じ増速回転速度で回転されるので、そのピニオン・キャリヤ５４はリング・ギヤ５２とサン・ギヤ５１との間の早さで第７速よりも早い増速回転速度となる第８速(ギヤ比0.590)で回転駆動される。
なお、第２遊星歯車組３ではリング・ギヤ３２が入力軸１と同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ３１が第１遊星歯車組２のリング・ギヤ２２と同じ回転速度で回転するので、そのピニオン・キャリヤ３４は、リング・ギヤ３２とサン・ギヤ３１との間の早さの増速回転速度で回転する。
【００３８】
第８速から最高速段である第９速にするには、ロー・クラッチ９を解放するとともに、セカンド・アンド・リバース・クラッチ８を締結する。
そうすると、図１１に示すように、第１遊星歯車組２では、第３速〜第５速、第７速、および第８速の場合と同様に、そのリング・ギヤ２２が増速回転する。
このリング・ギヤ２２は、セカンド・アンド・リバース・クラッチ８の締結により第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４と、ハイ・アンド・リバース・クラッチ１０の締結により第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４とを、リング・ギヤ２２と同じ増速回転速度で回転する。
第２遊星歯車組３では、リング・ギヤ３２が入力軸１と同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ３４が増速回転するので、そのサン・ギヤ３１は最高の速さの増速回転速度で回転する。
このサン・ギヤ３１は、第４遊星歯車組５のサン・ギヤ５１に連結されるとともに、ハイ・アンド・リバース・クラッチ１０の締結により第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４にも連結されているので、これらをサン・ギヤ３１と同じ増速回転速度で回転する。
したがって、第３遊星歯車組４では、リング・ギヤ４２が入力軸１と同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ４４が増速回転速度で回転するので、そのサン・ギヤ４１は増速回転速度で回転する。
一方、第４遊星歯車組５では、サン・ギヤ５１が第２遊星歯車組３のサン・ギヤ３１に連結されて最高の増速回転速度で回転し、リング・ギヤ５２が第３遊星歯車組４のサン・ギヤ４１に接続されて増速回転速度で回転するので、そのピニオン・キャリヤ４４およびこれに連結された出力軸１２は、リング・ギヤ５２とサン・ギヤ５１との間で第８速よりも速い増速回転速度となる第９速（0.473）で回転駆動される。
【００３９】
一方、後退を得るには、ロー・アンド・リバース・ブレーキ７と、セカンド・アンド・リバース・クラッチ８およびハイアンド・リバース・ブレーキ１０の両ブクラッチと、を締結する。
そうすると、図１２に示すように、第３遊星歯車組４では、リング・ギヤ４２が入力軸１と同じ回転速度で回転し、サン・ギヤ４１がロー・アンド・リバース・ブレーキ７の締結により第４遊星歯車組５のリング・ギヤ５２を介して固定され、回転速度が０となるので、第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４は減速回転する。
このピニオン・キャリヤ４４は、ハイアンド・リバース・ブレーキ１０およびセカンド・アンド・リバース・クラッチ８の締結により第１遊星歯車組２のリング・ギヤ２２および第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４に連結されて、これらをピニオン・キャリヤ４４と同じ減速回転速度で回転する。
第２遊星歯車組３では、リング・ギヤ３２が入力軸１と同じ回転速度で回転し、ピニオン・キャリヤ３４が減速回転するので、そのサン・ギヤ３１はエンジンの回転方向とは逆方向に減速回転する。
このサン・ギヤ３１は、第４遊星歯車組５のサン・ギヤ５１に連結されて同じ回転速度で逆方向の減速回転速度で回転させる。第４遊星歯車組５では、サン・ギヤ５１が逆方向の減速回転速度で回転し、リング・ギヤ５１がロー・アンド・リバース・ブレーキ７の締結により固定されて回転速度が０となっているので、そのピニオン・キャリヤ５４およびこれに連結されている出力軸１２は、エンジンの回転方向とは逆方向にサン・ギヤ５１より遅い減速回転速度となるリバース比(ギヤ比−4.207、ただしマイナスは逆回転方向を表す)で回転駆動される。
なお、第1遊星歯車組２では、ピニオン・キャリヤ２４が入力軸１と同じ回転速度で回転し、リング・ギヤ２２が第２遊星歯車組３のピニオン・キャリヤ３４および第３遊星歯車組４のピニオン・キャリヤ４４と同じ減速回転速度で回転するので、そのサン・ギヤ２１は増速回転する。
【００４０】
上記はシフト・アップにつき、説明したが、シフト・ダウンはシフト・アップとは逆の順序で行われる。
【００４１】
実施例１の自動変速機では、第１速〜第９速でのギヤ比およびリバースでのギヤ比は、α１を0.333、α２を0.2882、α３を0.5882、α４を0.5688とすると、上記のように、4.380、2.758、2.069、1.588、1.201、1.000、0.750、0.590、0.473、−4.207となる。したがって、隣合う変速段間の段間比は、第１速〜第２速間で2.758、第２速〜第３速間で1.333、第３速〜第４速間で1.302、第４速〜第５速間で1.331、第５速〜第６速間で1.201、第６速〜第７速間で1.333、第７速〜第８速間で1.271、第８速〜第９速間で1.247となり、かなり良い段間比が得られる。
【００４２】
また、図２に示すように、実施例１の自動変速機では、レシオ・カバーレッジR/Cを9.260と大きな値にすることができ、従来の自動変速機でのレシオ・カバーレッジ（引用文献１では7.05）よりかなり大きく設定されることとなる。
また、リバース比／１速比は、実施例１の自動変速機では、0.961となり、従来の自動変速機での同比（引用文献１では0.70）より大きくなって１により近い値になる。
【００４３】
以上のように構成した実施例１の自動変速機は、以下の効果を得ることができる。
実施例１の自動変速機４組の遊星歯車組２〜５と、２個のブレーキ６、７および４個のクラッチ８〜１１からなる摩擦締結要素とを、図１のような連結関係とし、かつ図２の作動表に基づいて、摩擦締結要素を制御するようにしたので、各段に最適なギヤ比、および段間比を得ることが可能となる。
すなわち、前進９速を得ることができるので、車両の走行条件に適したギヤ比を選択するのが容易となる。
【００４４】
したがって、上記レシオ・カバーレッジR/Cを9.260などと従来技術のものより大きくとることができるので、走行条件に応じたギヤ比を設定できる。
この場合、第１速を4.380などの大きなギヤ比に設定できるので、発進時など低速時における駆動力を確保でき、また、第9速を0.473などの小さなギヤ比に設定できるので、高速走行時はエンジンの回転速度を小さくして騒音の抑制や消費燃費の低減が可能となる。
【００４５】
また、リバース比／１速比Rev/1stを、0.961などのように、１に近い値に設定できるので、第１速での前進時と後退時との間における駆動力差を小さく抑えることができ、この結果ドライバーの運転（アクセル・ペダル操作など）上での違和感をなくすことができる。
【００４６】
また、前進９速を達成しながらブレーキは２つで済むので、走行中の引きずりトルク（ブレーキは一方の側が自動変速機ケースであるため、潤滑油の排出性がクラッチよりも劣る結果、クラッチより引きずり抵抗が大きくなる）を小さく抑えることが可能となり、燃費の低下を抑制することが可能となる。
【００４７】
以上、本発明を上記各実施例に基づき説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。
【００４８】
たとえば、遊星歯車組２〜５の歯数比α１〜α４は上記実施例に限られない。
【００４９】
また、上記実施例では、遊星歯車組２〜５をすべてシングル・ピニオン・タイプで構成したが、少なくとも１組以上をダブル・ピニオン・タイプのものとしても良い。このダブル・ピニオン・タイプの場合、共通速度線図は、ピニオン・キャリヤ、リング・ギヤ、サン・ギヤ３つの回転要素をこの順に（左右いずれの方向でもよい）、リング・ギヤおよびピニオン・キャリヤ間のこの遊星歯車組の歯数比αとした場合、ピニオン・キャリヤおよびサン・ギヤ間を１となる割合で配置する。
【符号の説明】
【００５０】
１      入力軸
２      第１遊星歯車装置
２１    サン・ギヤ
２２    リング・ギヤ
２３    ピニオン
２４    ピニオン・キャリヤ
３      第２遊星歯車装置
３１    サン・ギヤ
３２    リング・ギヤ
３３    ピニオン
３４    ピニオン・キャリヤ
４      第３遊星歯車装置
４１    サン・ギヤ
４２    リング・ギヤ
４３    ピニオン
４４    ピニオン・キャリヤ
５      第４遊星歯車装置
５１    サン・ギヤ
５２    リング・ギヤ
５３    ピニオン
５４    ピニオン・キャリヤ
６      ハインターメディエット・アンド・ハイ・ブレーキ（第１ブレーキ）
７      ロー・アンド・リバース・ブレーキ（第２ブレーキ）
８      セカンド・アンド・リバース・クラッチ（第１クラッチ）
９      ロー・・クラッチ（第２クラッチ）
１０    ハイ・アンド・リバース・クラッチ(第３クラッチ)
１１      インターメディエット・クラッチ(第４クラッチ)
１２      出力軸
【図１】
0005780987.tif 000002
【図２】
0005780987.tif 000003
【図３】
0005780987.tif 000004
【図４】
0005780987.tif 000005
【図５】
0005780987.tif 000006
【図６】
0005780987.tif 000007
【図７】
0005780987.tif 000008
【図８】
0005780987.tif 000009
【図９】
0005780987.tif 000010
【図１０】
0005780987.tif 000011
【図１１】
0005780987.tif 000012
【図１２】
0005780987.tif 000013