(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１要素、第２要素及び第３要素をそれぞれ有する第１プラネタリ機構、第２プラネタリ機構、第３プラネタリ機構及び第４プラネタリ機構と、
前記第１プラネタリ機構の第２要素と連結する入力軸と、
前記第４プラネタリ機構の第２要素と連結する出力軸と、
第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ及び第４クラッチ並びに第１ブレーキ、第２ブレーキ及び第３ブレーキの７つの係合要素と、
前記第１クラッチと前記第２クラッチとを連結する第１連結部材と、
前記第１プラネタリ機構の第３要素と前記第３プラネタリ機構の第１要素とを連結する第２連結部材と、
前記第２プラネタリ機構の第１要素と前記第３プラネタリ機構の第３要素とを連結する第３連結部材と、
前記第２プラネタリ機構の第３要素と前記第１連結部材とを連結する第４連結部材と、
前記第３プラネタリ機構の第２要素と前記第４プラネタリ機構の第２要素とを連結する第５連結部材と、
前記第３プラネタリ機構の第３要素と前記第４プラネタリ機構の第１要素とを連結する第６連結部材と、
を備え、
前記第１ブレーキは、前記第１プラネタリ機構の第１要素を固定部材に対し係脱可能に固定し、
前記第２ブレーキは、前記第４プラネタリ機構の第１要素を前記固定部材に対し係脱可能に固定し、
前記第３ブレーキは、前記第４プラネタリ機構の第３要素を前記固定部材に対し係脱可能に固定し、
前記第１クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第２要素と前記第１連結部材とを係脱可能な係合により連結し、
前記第２クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第１要素と前記第１連結部材とを係脱可能な係合により連結し、
前記第３クラッチは、前記第２プラネタリ機構の第２要素と前記第２連結部材とを係脱可能な係合により連結し、
前記第４クラッチは、前記第２プラネタリ機構の第２要素と前記第３プラネタリ機構の第２要素とを係脱可能な係合により連結し、
前記７つの係合要素のうちの３つの係合要素を係合することにより、前進１１段速及び後進５段速を形成する車両用自動変速機であって、
後進第１段形成時、
前記第３ブレーキは、前記第４プラネタリ機構の第３要素を前記固定部材に対し係合により固定し、
前記第１クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第２要素と前記第１連結部材とを係合により連結し、
前記第３クラッチは、前記第２プラネタリ機構の第２要素と前記第２連結部材とを係合により連結し、
後進第２段形成時、
前記第３ブレーキは、前記第４プラネタリ機構の第３要素を前記固定部材に対し係合により固定し、
前記第２クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第１要素と前記第１連結部材とを係合により連結し、
前記第３クラッチは、前記第２プラネタリ機構の第２要素と前記第２連結部材とを係合により連結し、
後進第３段形成時、
前記第３ブレーキは、前記第４プラネタリ機構の第３要素を前記固定部材に対し係合により固定し、
前記第１クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第２要素と前記第１連結部材とを係合により連結し、
前記第２クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第１要素と前記第１連結部材とを係合により連結し、
後進第４段形成時、
前記第３ブレーキは、前記第４プラネタリ機構の第３要素を前記固定部材に対し係合により固定し、
前記第２クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第１要素と前記第１連結部材とを係合により連結し、
前記第４クラッチは、前記第２プラネタリ機構の第２要素と前記第３プラネタリ機構の第２要素とを係合により連結し、
後進第５段形成時、
前記第１ブレーキは、前記第１プラネタリ機構の第１要素と前記固定部材とを係合により固定し、
前記第２クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第１要素と前記第１連結部材とを係合により連結し、
前記第４クラッチは、前記第２プラネタリ機構の第２要素と前記第３プラネタリ機構の第２要素とを係合により連結する、車両用自動変速機。
【請求項２】
前記第１プラネタリ機構、前記第２プラネタリ機構、前記第３プラネタリ機構及び前記第４プラネタリ機構は、シングルピ二オン式プラネタリ機構であり、
前記第１プラネタリ機構、前記第２プラネタリ機構、前記第３プラネタリ機構及び前記第４プラネタリ機構の各第１要素はサンギヤであり、各第２要素はキャリアであり、各第３要素はリングギヤである、請求項１に記載の車両用自動変速機。
【請求項３】
前記第１プラネタリ機構、前記第３プラネタリ機構及び前記第４プラネタリ機構は、シングルピ二オン式プラネタリ機構であり、
前記第２プラネタリ機構は、ダブルピ二オン式プラネタリ機構であり、
前記第１プラネタリ機構の第１要素、前記第２プラネタリ機構の第３要素、前記第３プラネタリ機構の第１要素及び前記第４プラネタリ機構の第１要素は、サンギヤであり、
前記第１プラネタリ機構の第２要素、前記第２プラネタリ機構の第１要素、前記第３プラネタリ機構の第２要素及び前記第４プラネタリ機構の第２要素は、キャリアであり、
前記第１プラネタリ機構の第３要素、前記第２プラネタリ機構の第２要素、前記第３プラネタリ機構の第３要素及び前記第４プラネタリ機構の第３要素は、リングギヤである、請求項１に記載の車両用自動変速機。
【請求項４】
前記車両用自動変速機は、
前記第２プラネタリ機構を一体回転させることができ、前記第２プラネタリ機構の第１要素と前記第２プラネタリ機構の第２要素、前記第２プラネタリ機構の第２要素と前記第２プラネタリ機構の第３要素、前記第２プラネタリ機構の第１要素と前記第２プラネタリ機構の第３要素の何れかを係脱可能に係合する第５クラッチを備え、
追加の前進変速段形成時、
前記第１ブレーキは、前記第１プラネタリ機構の第１要素と前記固定部材とを係合により固定し、
前記第１クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第２要素と前記第１連結部材とを係合により連結し、
前記第５クラッチは、前記第２プラネタリ機構の第２要素と前記第２プラネタリ機構の第３要素とを係合により連結する、請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたエンジン等が出力する回転駆動力を変速する車両用自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記に示す特許文献１，２に記載の車両用自動変速機は、３つのシングルピ二オン式プラネタリ機構並びに６つの係合要素、すなわち２つのブレーキ及び４つのクラッチで構成され、そのうちの３要素を係合させることで、前進１０速段、後進１速段の変速段を形成する。図１７に示すように、車両用自動変速機３０の第１、第２、第３プラネタリ機構Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３は、この順序で入力軸Ｎ側から出力軸Ｔ側に向かって配置される。
【０００３】
以下の説明では、第１、第２、第３プラネタリ機構Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３を構成する各要素は、第１、第２、第３ピニオンＱ３１，Ｑ３２，Ｑ３３を支承する第１、第２、第３キャリアＣ３１，Ｃ３２，Ｃ３３、第１、第２、第３サンギヤＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３及び第１、第２、第３リングギヤＲ３１，Ｒ３２，Ｒ３３と称する。
【０００４】
第２キャリアＣ３２は、入力軸Ｎと連結している。第２リングギヤＲ３２は、第３サンギヤＳ３３と連結している。第２サンギヤＳ３２は、第１ブレーキＢ３１によりハウジングＨとの固定を選択可能であり且つ第２クラッチＣＬ３２により第１サンギヤＳ３１との連結を選択可能である。第２キャリアＣ３２は、第１クラッチＣＬ３１により第１サンギヤＳ３１との連結を選択可能である。
【０００５】
第２リングギヤＲ３２は、第３クラッチＣＬ３３により第１キャリアＣ３１との連結を選択可能である。第１リングギヤＲ３１は、第３キャリアＣ３３と連結している。第１キャリアＣ３１は、第４クラッチＣＬ３４により第３リングギヤＲ３３との連結を選択可能である。第３リングギヤＲ３３は、第２ブレーキＢ３２によりハウジングＨとの固定を選択可能である。第３キャリアＣ３３は、出力軸Ｔと連結している。
【０００６】
図１８は、各変速段に対応する各クラッチＣＬ３１，ＣＬ３２，ＣＬ３３，ＣＬ３４及び各ブレーキＢ３１，Ｂ３２の作動状態を示しており、欄に丸印が付されている場合、係合状態にあることを示す。図１９は、後進変速段形成時における第１、第２、第３プラネタリ機構Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３を構成する各要素であるサンギヤＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３、キャリアＣ３１，Ｃ３２，Ｃ３３、リングギヤＲ３１，Ｒ３２，Ｒ３３を横軸方向にギヤ比λ３１，λ３２，λ３３に対応させた間隔で配置し、縦軸方向に各要素に対応してその回転速度比を取った回転速度線図を示す。
【０００７】
また、例えば、下記に示す特許文献３に記載の車両用自動変速機は、４つのシングルピ二オン式プラネタリ機構並びに６つの係合要素、すなわち３つのブレーキ及び３つのクラッチで構成され、そのうちの３要素を係合させることで、前進１０速段、後進１速段の変速段を形成する。図２０に示すように、車両用自動変速機４０の第１、第２、第３、第４プラネタリ機構Ｐ４１，Ｐ４２，Ｐ４３，Ｐ４４は、この順序で入力軸Ｎ側から出力軸Ｔ側に向かって配置される。
【０００８】
以下の説明では、第１、第２、第３、第４プラネタリ機構Ｐ４１，Ｐ４２，Ｐ４３，Ｐ４４を構成する各要素は、第１、第２、第３、第４ピニオンＱ４１，Ｑ４２，Ｑ４３，Ｑ４４を支承する第１、第２、第３、第４キャリアＣ４１，Ｃ４２，Ｃ４３，Ｃ４４、第１、第２、第３、第４サンギヤＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４４及び第１、第２、第３、第４リングギヤＲ４１，Ｒ４２，Ｒ４３，Ｒ４４と称する。
【０００９】
第２キャリアＣ４２は、入力軸Ｎと連結している。第２リングギヤＲ４２は、第３サンギヤＳ４３と連結している。第２サンギヤＳ４２は、第１ブレーキＢ４１によりハウジングＨとの固定を選択可能であり且つ第２クラッチＣＬ４２により第１サンギヤＳ４１との連結を選択可能である。第２キャリアＣ４２は、第１クラッチＣＬ４１により第１サンギヤＳ４１との連結を選択可能である。
【００１０】
第２リングギヤＲ４２は、第３クラッチＣＬ４３により第１キャリアＣ４１との連結を選択可能である。第１リングギヤＲ４１は、第３キャリアＣ４３と連結している。第１キャリアＣ４１は、第４リングギヤＲ４４と連結している。第３リングギヤＲ４３は、第４キャリアＣ４４と連結している。第４キャリアＣ４４は、第２ブレーキＢ４２によりハウジングＨとの固定を選択可能である。第４サンギヤＳ４４は、第３ブレーキＢ４３によりハウジングＨとの固定を選択可能である。第３キャリアＣ４３は、出力軸Ｔと連結している。
【００１１】
図２１は、各変速段に対応する各クラッチＣＬ４１，ＣＬ４２，ＣＬ４３及び各ブレーキＢ４１，Ｂ４２，Ｂ４３の作動状態を示しており、欄に丸印が付されている場合、係合状態にあることを示す。図２２は、後進変速段形成時における第１、第２、第３、第４プラネタリ機構Ｐ４１，Ｐ４２，Ｐ４３，Ｐ４４を構成する各要素であるサンギヤＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４４、キャリアＣ４１，Ｃ４２，Ｃ４３，Ｃ４４、リングギヤＲ４１，Ｒ４２，Ｒ４３，Ｒ４４を横軸方向にギヤ比λ４１，λ４２，λ４３，λ４４に対応させた間隔で配置し、縦軸方向に各要素に対応してその回転速度比を取った回転速度線図を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第７８２８６８８号明細書
【特許文献２】米国特許第７１３１９２６号明細書
【特許文献３】米国特許第８９２６４６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図１９に示すように、特許文献１，２に示される車両用自動変速機３０では、後進変速段形成時に、第１クラッチＣＬ３１を係合状態にして入力軸Ｎの回転駆動力を第１サンギヤＳ３１に入力する。そして、第４クラッチＣＬ３４を係合状態にして第１キャリアＣ３１と第３リングギヤＲ３３とを連結し、第２ブレーキＢ３２を係合状態にして第１キャリアＣ３１を固定することにより、第１リングギヤＲ３１に逆回転駆動力を作り出す。この第１リングギヤＲ３１の逆回転駆動力は、第３キャリアＣ３３を介して出力軸Ｔに出力される。つまり、この車両用自動変速機３０では、第１プラネタリ機構Ｐ３１への入力と第１プラネタリ機構Ｐ３１へのブレーキの作動のみで逆回転駆動力を作り出している。
【００１４】
そして、第３サンギヤＳ３３は、第３リングギヤＲ３３が固定され、第３キャリアＣ３３が逆回転しているため、受動的に第３キャリアＣ３３よりも増速で逆回転となる。そして、第２リングギヤＲ３２は、第３サンギヤＳ３３と連結しているので逆回転となり、第２キャリアＣ３２は、入力軸Ｎの回転が入力されているため、第２サンギヤＳ３２は、高速回転に晒される。すなわち、第２サンギヤＳ３２の回転速度比は、ギヤ比λ３２（＝第２サンギヤＳ３２の歯数／第２リングギヤＲ３２の歯数）の逆数と、第２リングギヤＲ３２の回転速度比の絶対値及び入力回転速度比の和とを積算した値に、入力回転速度比を加算した値Ｈａとなる。
【００１５】
よって、第２サンギヤＳ３２を第１サンギヤＳ３１に係脱可能な第２クラッチＣＬ３２及びハウジングＨに係脱可能な第１ブレーキＢ３１は、相対回転速度が大きくなって急激な温度上昇等が発生し易くなる。また、第２サンギヤＳ３２を支持している軸受等は、耐久性の低下が著しくなる。また、第２サンギヤＳ３２に連結している軸に油路を形成している場合は、軸上に設置されているシーリングの耐久性も問題になるおそれがある。
【００１６】
また、図２２に示すように、特許文献３に示される車両用自動変速機４０では、後進変速段形成時に、第１クラッチＣＬ４１を係合状態にして入力軸Ｎの回転駆動力を第１サンギヤＳ４１に入力する。そして、第２ブレーキＢ４２を係合状態にして第４キャリアＣ４４を固定し、第３ブレーキＢ４３を係合状態にして第４サンギヤＳ４４を固定することにより、第３リングギヤＲ４３を固定し、第３リングギヤＲ４３に連結する第１キャリアＣ４１を固定することにより、第１リングギヤＲ４１に逆回転駆動力を作り出す。この第１リングギヤＲ４１の逆回転駆動力は、第３キャリアＣ４３を介して出力軸Ｔに出力される。つまり、この車両用自動変速機４０では、第１プラネタリ機構Ｐ４１への入力と第１プラネタリ機構Ｐ４１へのブレーキの作動のみで逆回転駆動力を作り出している。
【００１７】
そして、第３サンギヤＳ４３は、第３リングギヤＲ４３が固定され、第３キャリアＣ４３が逆回転しているため、受動的に第３キャリアＣ４３よりも増速で逆回転となる。そして、第２リングギヤＲ４２は、第３サンギヤＳ４３と連結しているので逆回転となり、第２キャリアＣ４２は、入力軸Ｎの回転が入力されているため、第２サンギヤＳ４２は、高速回転に晒される。すなわち、第２サンギヤＳ４２の回転速度比は、ギヤ比λ４２（＝第２サンギヤＳ４２の歯数／第２リングギヤＲ４２の歯数）の逆数と、第２リングギヤＲ４２の回転速度比の絶対値及び入力回転速度比の和とを積算した値に、入力回転速度比を加算した値Ｈｂとなる。
【００１８】
よって、第２サンギヤＳ４２を第１サンギヤＳ４１に係脱可能な第２クラッチＣＬ４２及びハウジングＨに係脱可能な第１ブレーキＢ４１は、相対回転速度が大きくなって急激な温度上昇等が発生し易くなる。また、第２サンギヤＳ４２を支持している軸受等は、耐久性の低下が著しくなる。また、第２サンギヤＳ４２に連結している軸に油路を形成している場合は、軸上に設置されているシーリングの耐久性も問題になるおそれがある。
【００１９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、後進変速段形成時におけるギヤの高速回転化を抑制できる車両用自動変速機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】
【００２０】
上記課題を解決するため、本発明の車両用自動変速機は、第１要素、第２要素及び第３要素をそれぞれ有する第１プラネタリ機構、第２プラネタリ機構、第３プラネタリ機構及び第４プラネタリ機構と、前記第１プラネタリ機構の第２要素と連結する入力軸と、前記第４プラネタリ機構の第２要素と連結する出力軸と、第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ及び第４クラッチ並びに第１ブレーキ、第２ブレーキ及び第３ブレーキの７つの係合要素と、前記第１クラッチと前記第２クラッチとを連結する第１連結部材と、前記第１プラネタリ機構の第３要素と前記第３プラネタリ機構の第１要素とを連結する第２連結部材と、前記第２プラネタリ機構の第１要素と前記第３プラネタリ機構の第３要素とを連結する第３連結部材と、前記第２プラネタリ機構の第３要素と前記第１連結部材とを連結する第４連結部材と、前記第３プラネタリ機構の第２要素と前記第４プラネタリ機構の第２要素とを連結する第５連結部材と、前記第３プラネタリ機構の第３要素と前記第４プラネタリ機構の第１要素とを連結する第６連結部材と、を備える。
【００２１】
そして、前記第１ブレーキは、前記第１プラネタリ機構の第１要素を固定部材に対し係脱可能に固定し、前記第２ブレーキは、前記第４プラネタリ機構の第１要素を前記固定部材に対し係脱可能に固定し、前記第３ブレーキは、前記第４プラネタリ機構の第３要素を前記固定部材に対し係脱可能に固定し、前記第１クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第２要素と前記第１連結部材とを係脱可能な係合により連結し、前記第２クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第１要素と前記第１連結部材とを係脱可能な係合により連結し、前記第３クラッチは、前記第２プラネタリ機構の第２要素と前記第２連結部材とを係脱可能な係合により連結し、前記第４クラッチは、前記第２プラネタリ機構の第２要素と前記第３プラネタリ機構の第２要素とを係脱可能な係合により連結し、前記７つの係合要素のうちの３つの係合要素を係合することにより、前進１１段速及び後進５段速を形成する。
【００２２】
そして、車両用自動変速機は、後進第１段形成時、前記第３ブレーキは、前記第４プラネタリ機構の第３要素を前記固定部材に対し係合により固定し、前記第１クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第２要素と前記第１連結部材とを係合により連結し、前記第３クラッチは、前記第２プラネタリ機構の第２要素と前記第２連結部材とを係合により連結し、後進第２段形成時、前記第３ブレーキは、前記第４プラネタリ機構の第３要素を前記固定部材に対し係合により固定し、前記第２クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第１要素と前記第１連結部材とを係合により連結し、前記第３クラッチは、前記第２プラネタリ機構の第２要素と前記第２連結部材とを係合により連結し、後進第３段形成時、前記第３ブレーキは、前記第４プラネタリ機構の第３要素を前記固定部材に対し係合により固定し、前記第１クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第２要素と前記第１連結部材とを係合により連結し、前記第２クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第１要素と前記第１連結部材とを係合により連結し、後進第４段形成時、前記第３ブレーキは、前記第４プラネタリ機構の第３要素を前記固定部材に対し係合により固定し、前記第２クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第１要素と前記第１連結部材とを係合により連結し、前記第４クラッチは、前記第２プラネタリ機構の第２要素と前記第３プラネタリ機構の第２要素とを係合により連結し、後進第５段形成時、前記第１ブレーキは、前記第１プラネタリ機構の第１要素と前記固定部材とを係合により固定し、前記第２クラッチは、前記第１プラネタリ機構の第１要素と前記第１連結部材とを係合により連結し、前記第４クラッチは、前記第２プラネタリ機構の第２要素と前記第３プラネタリ機構の第２要素とを係合により連結することを要旨とする。
【００２３】
この構成の車両用自動変速機では、後進第１段形成時は、第３ブレーキ、第１クラッチ及び第３クラッチを係合状態にして第４リングギヤを固定することにより、第４キャリアに逆回転駆動力を作り出す。この逆回転駆動力は、出力軸に出力される。第３サンギヤ及び第１リングギヤは、同一回転で回転し、第１サンギヤは、高速回転となる。しかし、第１サンギヤの回転は、第１リングギヤの回転速度比が１より小さいが０より大きく、第１キャリアが入力回転であるので、従来の車両用自動変速機の第２サンギヤのような高速回転に達することはない。
【００２４】
また、後進第２段形成時は、第３ブレーキ、第２クラッチ及び第３クラッチを係合状態にして第４リングギヤを固定することにより、第４キャリアに逆回転駆動力を作り出す。この逆回転駆動力は、出力軸に出力される。第２サンギヤ、第３リングギヤ及び第４サンギヤは、同一回転で第４キャリアの回転（出力回転）よりも高速回転となる。しかし、第２サンギヤの回転は、第４リングギヤが固定され、第４キャリアが出力回転であるので、従来の車両用自動変速機の第２サンギヤのような高速回転に達することはない。
【００２５】
また、後進第３段形成時は、第３ブレーキ、第１クラッチ及び第２クラッチを係合状態にして第４リングギヤを固定することにより、第４キャリアに逆回転駆動力を作り出す。この逆回転駆動力は、出力軸に出力される。第２サンギヤ、第３リングギヤ及び第４サンギヤは、同一回転で第３キャリアの回転（出力回転）よりも高速回転となる。しかし、第２サンギヤの回転は、第４リングギヤが固定され、第４キャリアが出力回転であるので、従来の車両用自動変速機の第２サンギヤのような高速回転に達することはない。
【００２６】
また、後進第４段形成時は、第３ブレーキ、第２クラッチ及び第４クラッチを係合状態にして第４リングギヤを固定することにより、第４キャリアに逆回転駆動力を作り出す。この逆回転駆動力は、出力軸に出力される。第２サンギヤ、第３リングギヤ及び第４サンギヤは、同一回転で第３キャリアの回転（出力回転）よりも高速回転となる。しかし、第２サンギヤの回転は、第４リングギヤが固定され、第４キャリアが出力回転であるので、従来の車両用自動変速機の第２サンギヤのような高速回転に達することはない。
【００２７】
また、後進第５段形成時に、第１ブレーキ、第２クラッチ及び第４クラッチを係合状態にして第１サンギヤ及び第２リングギヤを固定することにより、第２キャリアに逆回転駆動力を作り出す。この逆回転駆動力は、第２キャリアから第３キャリアを介して出力軸に出力される。第２サンギヤ及び第３リングギヤは、同一回転で第３キャリアの回転（出力回転）よりも高速回転となる。しかし、第２サンギヤの回転は、第２リングギヤが固定され、第２キャリアが出力回転であるので、従来の車両用自動変速機の第２サンギヤのような高速回転に達することはない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の車両用自動変速機の第１実施形態の概略構成を模式的に示すレバーダイアグラムである。
【図２】図１の第１実施形態の第１具体例の概略構成を模式的に示すスケルトン図である。
【図３】図２の第１具体例の各変速段におけるブレーキ及びクラッチの作動状態を示す図である。
【図４】図２の第１具体例の後進第５段形成時におけるプラネタリ機構を構成する各要素の回転速度比を示す速度線図である。
【図５】図２の第１具体例の後進第４段形成時におけるプラネタリ機構を構成する各要素の回転速度比を示す速度線図である。
【図６】図２の第１具体例の後進第３段形成時におけるプラネタリ機構を構成する各要素の回転速度比を示す速度線図である。
【図７】図２の第１具体例の後進第２段形成時におけるプラネタリ機構を構成する各要素の回転速度比を示す速度線図である。
【図８】図２の第１具体例の後進第１段形成時におけるプラネタリ機構を構成する各要素の回転速度比を示す速度線図である。
【図９】図２の第１具体例の後進第１〜５段形成時におけるプラネタリ機構を構成する各要素の回転速度比を示す速度線図である。
【図１０】図２の第１具体例の後進第１〜５段形成時における係合要素が受けるトルクの分担比を示す図である。
【図１１】図１の第１実施形態の第２具体例の概略構成を模式的に示すスケルトン図である。
【図１２】図１の第１実施形態の第３具体例の概略構成を模式的に示すスケルトン図である。
【図１３】図１の第１実施形態の第４具体例の概略構成を模式的に示すスケルトン図である。
【図１４】図１の第１実施形態の第５具体例の概略構成を模式的に示すスケルトン図である。
【図１５】本発明の車両用自動変速機の第２実施形態の具体例の概略構成を模式的に示すスケルトン図である。
【図１６】図１５の具体例の各変速段におけるブレーキ及びクラッチの作動状態を示す図である。
【図１７】従来の第１の車両用自動変速機のスケルトン図である。
【図１８】図１７の第１の車両用自動変速機の各変速段におけるブレーキ及びクラッチの作動状態を示す図である。
【図１９】図１７の第１の車両用自動変速機の後進変速段形成時におけるプラネタリ機構を構成する各要素の回転速度比を示す速度線図である。
【図２０】従来の第２の車両用自動変速機のスケルトン図である。
【図２１】図２０の第２の車両用自動変速機の各変速段におけるブレーキ及びクラッチの作動状態を示す図である。
【図２２】図２０の第２の車両用自動変速機の後進変速段形成時におけるプラネタリ機構を構成する各要素の回転速度比を示す速度線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の車両用自動変速機の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、車両用自動変速機は、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、車両用自動変速機により変速された回転駆動力が差動装置などを介して駆動輪に伝達され、車両用自動変速機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る。
【００３０】
＜第１実施形態＞
本発明の車両用自動変速機の第１実施形態は、種々の構成が考えられるが、先ず、それらを包括した構成を示す図１のレバーダイアグラムを参照して説明する。この車両用自動変速機１は、入力軸Ｎ、出力軸Ｔ、シングルピ二オン式又はダブルピ二オン式の第１、第２、第３、第４プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を備える。第１、第２、第３、第４プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、入力軸Ｎに沿って順不同に配置される。なお、第１、第２、第３、第４プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、入力軸Ｎの軸線に直角な方向に向かって順不同に配置、すなわち入力軸Ｎの軸線に順不同に平行に配置することも可能である。
【００３１】
各プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、第１要素Ｎ１１，Ｎ２１，Ｎ３１，Ｎ４１、第２要素Ｎ１２，Ｎ２２，Ｎ３２，Ｎ４２、第３要素Ｎ１３，Ｎ２３，Ｎ３３，Ｎ４３を有している。第１要素Ｎ１１，Ｎ２１，Ｎ３１，Ｎ４１、第２要素Ｎ１２，Ｎ２２，Ｎ３２，Ｎ４２、第３要素Ｎ１３，Ｎ２３，Ｎ３３，Ｎ４３は、プラネタリ機構を構成するサンギヤ、キャリア、リングギヤのいずれかとなる。
そして、車両用自動変速機１は、７つの係合要素（第１、第２、第３、第４クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４及び第１、第２、第３ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３）を備える。この車両用自動変速機１は、上記７つの係合要素のうち、３つの係合要素を係合することによって１１個の前進変速段及び５個の後進変速段を形成する。
【００３２】
第１プラネタリ機構Ｐ１の第１要素Ｎ１１は、第１ブレーキＢ１により固定部材Ｋとの連結を選択可能であり、また第２クラッチＣＬ２により第１連結部材Ｊ１及び第４連結部材Ｊ４を介して第２プラネタリ機構Ｐ２の第３要素Ｎ２３との連結を選択可能である。第１プラネタリ機構Ｐ１の第２要素Ｎ１２は、入力軸Ｎと連結しており、また第１クラッチＣＬ１により第１連結部材Ｊ１及び第４連結部材Ｊ４を介して第２プラネタリ機構Ｐ２の第３要素Ｎ２３との連結を選択可能である。第１プラネタリ機構Ｐ１の第３要素Ｎ１３は、第２連結部材Ｊ２を介して第３プラネタリ機構Ｐ３の第１要素Ｎ３１と連結している。
【００３３】
第２プラネタリ機構Ｐ２の第１要素Ｎ２１は、第３連結部材Ｊ３を介して第３プラネタリ機構Ｐ３の第３要素Ｎ３３と連結している。第２プラネタリ機構Ｐ２の第２要素Ｎ２２は、第３クラッチＣＬ３により第２連結部材Ｊ２と連結を選択可能であり、また第４クラッチＣＬ４により第３プラネタリ機構Ｐ３の第２要素Ｎ３２と連結を選択可能である。
第３プラネタリ機構Ｐ３の第２要素Ｎ３２は、第５連結部材Ｊ５を介して第４プラネタリ機構Ｐ４の第２要素Ｎ４２と連結している。第３プラネタリ機構Ｐ３の第３要素Ｎ３３は、第６連結部材Ｊ６を介して第４プラネタリ機構Ｐ４の第１要素Ｎ４１と連結している。
第４プラネタリ機構Ｐ４の第１要素Ｐ４１は、第２ブレーキＢ２により固定部材Ｋとの連結を選択可能である。第４プラネタリ機構Ｐ４の第２要素Ｎ４２は、出力軸Ｔと連結している。第４プラネタリ機構Ｐ４の第３要素Ｎ４３は、第３ブレーキＢ３により固定部材Ｋとの連結を選択可能である。
【００３４】
第１連結部材Ｊ１は、第１クラッチＣＬ１と第２クラッチＣＬ２とを連結する。第２連結部材Ｊ２は、第１プラネタリ機構Ｐ１の第３要素Ｎ１３と第３プラネタリ機構Ｐ３の第１要素Ｎ３１とを連結する。第３連結部材Ｊ３は、第２プラネタリ機構Ｐ２の第１要素Ｎ２１と第３プラネタリ機構Ｐ３の第３要素Ｎ３３とを連結する。第４連結部材Ｊ４は、第２プラネタリ機構Ｐ２の第３要素Ｎ２３と第１連結部材Ｊ１とを連結する。第５連結部材Ｊ５は、第３プラネタリ機構Ｐ３の第２要素Ｎ３２と第４プラネタリ機構Ｐ４の第２要素Ｎ４２とを連結する。第６連結部材Ｊ６は、第３プラネタリ機構Ｐ３の第３要素Ｎ３３と第４プラネタリ機構Ｐ４の第１要素Ｎ４１とを連結する。
【００３５】
そして、第１ブレーキＢ１は、第１プラネタリ機構Ｐ１の第１要素Ｎ１１を固定部材Ｋ（Ｈ）に対し係脱可能に固定する。第２ブレーキＢ２は、第４プラネタリ機構Ｐ４の第１要素Ｎ４１を固定部材Ｋ（Ｈ）に対し係脱可能に固定する。第３ブレーキＢ３は、第４プラネタリ機構Ｐ４の第３要素Ｎ４３を固定部材Ｋ（Ｈ）に対し係脱可能に固定する。第１クラッチＣＬ１は、第１プラネタリ機構Ｐ１の第２要素Ｎ１２と第１連結部材Ｊ１とを係脱可能な係合により連結する。第２クラッチＣＬ２は、第１プラネタリ機構Ｐ１の第１要素Ｎ１１と第１連結部材Ｊ１とを係脱可能な係合により連結する。第３クラッチＣＬ３は、第２プラネタリ機構Ｐ２の第２要素Ｎ２２と第２連結部材Ｊ２とを係脱可能な係合により連結する。第４クラッチＣＬ４は、第２プラネタリ機構Ｐ２の第２要素Ｎ２２と第３プラネタリ機構Ｐ３の第２要素Ｎ３２とを係脱可能な係合により連結する。
【００３６】
＜第１実施形態の第１具体例＞
次に、図１に示す第１実施形態の車両用自動変速機１の第１具体例の概略構成について図２を参照して説明する。なお、図２においては、図１に示す車両用自動変速機１の構成部材と同一の構成部材は同一番号を付す。
【００３７】
この車両用自動変速機１１は、入力側（図２の左側）から出力側（図２の右側）に向かって軸方向に並設された４つのシングルピニオン式の第１、第２、第３、第４プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４と、各プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を構成する要素同士を選択的に係脱可能に連結する４つの第１、第２、第３、第４クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４と、所定の要素をハウジングＨ（固定部材）に係脱可能に固定する３つの第１、第２、第３ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３とを備える。
【００３８】
さらに、車両用自動変速機１１は、第１、第２、第３、第４、第５、第６連結部材Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４，Ｊ５，Ｊ６と、第１、第２、第３、第４クラッチ連結部材Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３１，Ｗ３２，Ｗ４１，Ｗ４２と、第１、第２，第３ブレーキ連結部材Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と、入力軸Ｎと、出力軸Ｔと、入力軸連結部材Ｕ１と、出力軸連結部材Ｕ２とを備える。
【００３９】
また、この車両用自動変速機１１は、車両の制御ＥＣＵ２による制御信号に基づいて各クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４、各ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３からなる係合要素の作動状態を制御される。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１１速段及び後進５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。車両用自動変速機１１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。
【００４０】
入力軸Ｎ及び出力軸Ｔは、ハウジングＨに対し、回転軸線Ｌ周りに回転可能に支承されている。入力軸Ｎは、図略のクラッチ装置などを介してエンジンの回転駆動力を車両用自動変速機１１に入力する軸部材である。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図略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。
【００４１】
各プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、キャリアＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に回転可能に支持されたピニオンギヤＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４がサンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４及びリングギヤＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に噛合するシングルピニオン式であり、入力側から順に第１、第２、第３、第４プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４と称する。そして、各プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の各要素は、第１、第２、第３、第４サンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４、第１、第２、第３、第４キャリアＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４、第１、第２、第３、第４リングギヤＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４と称する。
【００４２】
なお、この車両用自動変速機１１においては、第１、第２、第３、第４プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、シングルピニオン式であるため、第１、第２、第３、第４サンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が図１の第１要素Ｎ１１，Ｎ２１，Ｎ３１，Ｎ４１に相当し、第１、第２、第３、第４キャリアＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が図１の第２要素Ｎ１２，Ｎ２２，Ｎ３２，Ｎ４２に相当し、第１、第２、第３、第４リングギヤＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４が図１の第３要素Ｎ１３，Ｎ２３，Ｎ３３，Ｎ４３に相当する。
【００４３】
第１プラネタリ機構Ｐ１は、回転軸線Ｌと同軸に回転可能に支承された第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１、及び第１サンギヤＳ１と第１リングギヤＲ１とに噛合する第１ピ二オンＱ１を支承する第１キャリアＣ１で構成される。
第２プラネタリ機構Ｐ２は、回転軸線Ｌと同軸に回転可能に支承された第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２、及び第２サンギヤＳ２と第２リングギヤＲ２とに噛合する第２ピ二オンＱ２を支承する第２キャリアＣ２で構成される。
第３プラネタリ機構Ｐ３は、回転軸線Ｌと同軸に回転可能に支承された第３サンギヤＳ３、第３リングギヤＲ３、及び第３サンギヤＳ３と第３リングギヤＲ３とに噛合する第３ピ二オンＱ３を支承する第３キャリアＣ３で構成される。
第４プラネタリ機構Ｐ４は、回転軸線Ｌと同軸に回転可能に支承された第４サンギヤＳ４、第４リングギヤＲ４、及び第４サンギヤＳ４と第４リングギヤＲ４とに噛合する第４ピ二オンＱ４を支承する第４キャリアＣ４で構成される。
【００４４】
各ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３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。本実施形態では、各クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４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。これにより、各ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３は、例えば制御ＥＣＵ２による制御指令に基づいて作動する油圧ポンプから油圧を供給されると、図示しないディスクにパッドを押圧して、対象とする所定の要素の回転を制動する。そして、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。
【００４５】
各クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４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。本実施形態では、各クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４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。これにより、各クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４は、例えば制御ＥＣＵ２による制御指令に基づいて作動する油圧ポンプから入力軸ＮやハウジングＨに形成された油路を介して油圧を供給されると、図示しない複数のクラッチ板を接触させて、対象の要素間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、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、対象の要素間で駆動力が伝達されないように要素同士を離脱させる。
【００４６】
次に、車両用自動変速機１１における連結状態について説明する。
第１連結部材Ｊ１は、第１クラッチＣＬ１と第２クラッチＣＬ２とを連結する。第２連結部材Ｊ２は、第１リングギヤＲ１と第３サンギヤＳ３とを連結する。第３連結部材Ｊ３は、第２サンギヤＳ２と第３リングギヤＲ３とを連結する。第４連結部材Ｊ４は、第２リングギヤＲ２と第１連結部材Ｊ１とを連結する。第５連結部材Ｊ５は、第４キャリアＣ４と出力軸Ｔとを連結する。第６連結部材Ｊ６は、第３リングギヤＲ３と第４サンギヤＳ４とを連結する。
入力軸Ｎは、第１リングギヤＲ１の外側を通って軸線方向に延在する入力軸連結部材Ｕ１を介して第１キャリアＣ１に連結されている。
出力軸Ｔは、出力軸連結部材Ｕ２を介して第３キャリアＣ３に連結されている。
【００４７】
第１ブレーキＢ１は、第１ブレーキ連結部材Ｖ１に連結されている第１サンギヤＳ１の回転を、第１ブレーキ連結部材Ｖ１を介して制動する。
第２ブレーキＢ２は、第２ブレーキ連結部材Ｖ２及び第３連結部材Ｊ３を介して連結されている第２サンギヤＳ２の回転、第２ブレーキ連結部材Ｖ２に連結されている第３リングギヤＲ３の回転、並びに第２ブレーキ連結部材Ｖ２及び第６連結部材Ｊ６を介して連結されている第４サンギヤＳ４の回転を、第２ブレーキ連結部材Ｖ２を介して制動する。
第３ブレーキＢ３は、第３ブレーキ連結部材Ｖ３に連結されている第４リングギヤＲ４の回転を、第３ブレーキ連結部材Ｖ３を介して制動する。
【００４８】
第１クラッチＣＬ１の一方は、第４連結部材Ｊ４に連結された第１連結部材Ｊ１に連結され、第１クラッチＣＬ１の他方は、第１サンギヤＳ１の内側を通って軸線方向に延在する第１クラッチ連結部材Ｗ１を介して第１キャリアＣ１に連結される。第１クラッチＣＬ１は、第２リングギヤＲ２と第１キャリアＣ１とを係脱可能に連結する。
第２クラッチＣＬ２の一方は、第１ブレーキ連結部材Ｖ１に連結された第２クラッチ連結部材Ｗ２を介して第１サンギヤＳ１に連結され、第２クラッチＣＬ２の他方は、第４連結部材Ｊ４に連結された第１連結部材Ｊ１に連結される。第２クラッチＣＬ２は、第２リングギヤＲ２と第１サンギヤＳ１とを係脱可能に連結する。
【００４９】
第３クラッチＣＬ３の一方は、第３クラッチ連結部材Ｗ３１を介して第２キャリアＣ２に連結され、第３クラッチＣＬ３の他方は、第３クラッチ連結部材Ｗ３２を介して第２連結部材Ｊ２に連結される。第３クラッチＣＬ３は、第２キャリアＣ２と、第１キャリアＣ１及び第３サンギヤＳ３とを係脱可能に連結する。
第４クラッチＣＬ４の一方は、第４クラッチ連結部材Ｗ４１を介して第３キャリアＣ３に連結され、第４クラッチＣＬ４の他方は、第４クラッチ連結部材Ｗ４２を介して第３クラッチ連結部材Ｗ３１に連結される。第４クラッチＣＬ４は、第３キャリアＣ３と第２キャリアＣ２とを係脱可能に連結する。
【００５０】
以上のように構成された車両用自動変速機１１は、第１、第２、第３、第４クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４、第１、第２、第３ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３を選択的に作動して第１、第２、第３、第４プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の要素の回転を規制することにより、前進１１段、後進５段の変速段を形成することができる。車両用自動変速機１１は、係合表に示すように、係合状態にする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としている。
【００５１】
一般的に、シングルピ二オン式プラネタリ機構においては、サンギヤの回転数Ｎｓ、キャリアの回転数Ｎｃ、リングギヤの回転数Ｎｒとプラネタリ機構のギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρとの関係は、下記式（１）で示され、各変速段におけるギヤ比は、式（１）に基づいて算出される。車両用自動変速機１１の第１、第２、第３、第４プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の第１、第２、第３、第４サンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の歯数をＺｓ１，Ｚｓ２，Ｚｓ３，Ｚｓ４、第１、第２、第３、第４リングギヤＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の歯数をＺｒ１，Ｚｒ２，Ｚｒ３，Ｚｒ４とすると、第１、第２、第３、第４プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のギヤ比ρ１，ρ２，ρ３，ρ４は、ρ１＝Ｚｓ１／Ｚｒ１，ρ２＝Ｚｓ２／Ｚｒ２，ρ３＝Ｚｓ３／Ｚｒ３，ρ４＝Ｚｓ４／Ｚｒ４である。
Ｎｓ＝（１＋１／ρ）・Ｎｃ−１／ρ・Ｎｒ・・・（１）
【００５２】
車両用自動変速機１１において５つの後進変速段（Ｒｅｖ．５，Ｒｅｖ．４，Ｒｅｖ．３，Ｒｅｖ．２，Ｒｅｖ．１）形成時の第１、第２、第３、第４プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の各要素の回転速度比は、図４〜図８に示す速度線図のようになる。速度線図は、第１、第２、第３、第４プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の第１、第２、第３、第４サンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４、第１、第２、第３、第４キャリアＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４、第１、第２、第３、第４リングギヤＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４からなる各要素を横軸方向にギヤ比ρ１，ρ２，ρ３，ρ４に対応させた間隔で配置し、縦軸方向に各要素に対応してその回転速度比を取ったものである。
【００５３】
ここで、課題で説明したように、従来の４つのプラネタリ機構を備える車両用自動変速機では、図２２に示すように、後進変速段形成時に、第２サンギヤＳ４２が高速回転（回転速度比Ｈｂ）に晒されるので、第１ブレーキＢ１１及び第２クラッチＣＬ１２は、相対回転速度が大きくなって急激な温度上昇等が発生し易くなる等の問題がある。
しかし、本実施形態の車両用自動変速機１１では、図４に示すように後進第５段Ｒｅｖ．５形成時に、第１ブレーキＢ１、第２クラッチＣＬ２及び第４クラッチＣＬ４を係合状態にして第１サンギヤＳ１及び第２リングギヤＲ２を固定することにより、第２キャリアＣ２に逆回転駆動力を作り出す。この逆回転駆動力は、第２キャリアＣ２から第３キャリアＣ３を介して出力軸Ｔに出力される。
【００５４】
第２サンギヤＳ２及び第３リングギヤＲ３は、同一回転で第３キャリアＣ３の回転（出力回転）よりも高速回転となる。しかし、第２サンギヤＳ２の回転速度比は、第２プラネタリ機構Ｐ２に着目して算出すると、第２リングギヤＲ２が固定され、第２キャリアＣ２が出力回転であるので、ギヤ比ρ２（＝第２サンギヤＳ２の歯数／第２リングギヤＲ２の歯数）の逆数＋１と、出力回転速度比とを積算した値ｈ１となるため、従来の車両用自動変速機４０の第２サンギヤＳ４２の回転速度比Ｈｂのような高速回転に達することはない。よって、車両用自動変速機１１では、後進第５段Ｒｅｖ．５形成時、第２クラッチＣＬ２及び第１ブレーキＢ１の急激な温度上昇等の発生を防止できる。
【００５５】
また、車両用自動変速機１１では、後進第５段（Ｒｅｖ．５）形成時に、第１キャリアＣ１は、入力軸Ｎの回転が入力され、第１サンギヤＳ１は、第１ブレーキＢ１により固定されているので、第１リングギヤＲ１は、増速の回転を得ており、前進段のうち５，７，９〜１１速段を構成しているときと同じ回転を得ているため、後進変速時特有の特異な回転を生じない。
【００５６】
次に、図５に示すように、後進第４段Ｒｅｖ．４形成時は、第３ブレーキＢ３、第２クラッチＣＬ２及び第４クラッチＣＬ４を係合状態にして第４リングギヤＲ４を固定することにより、第４キャリアＣ４に逆回転駆動力を作り出す。この逆回転駆動力は、出力軸Ｔに出力される。
第２サンギヤＳ２、第３リングギヤＲ３及び第４サンギヤＳ４は、同一回転で第３キャリアＣ３の回転（出力回転）よりも高速回転となる。しかし、第２サンギヤＳ２の回転速度比は、第４プラネタリ機構Ｐ４に着目して算出すると、第４リングギヤＲ４が固定され、第４キャリアＣ４が出力回転であるので、ギヤ比ρ４（＝第４サンギヤＳ４の歯数／第４リングギヤＲ４の歯数）の逆数＋１と、出力回転速度比とを積算した値ｈ２となるため、従来の車両用自動変速機４０の第２サンギヤＳ４２の回転速度比Ｈｂのような高速回転に達することはない。よって、車両用自動変速機１１では、後進第４段Ｒｅｖ．４形成時、第２クラッチＣＬ２及び第１ブレーキＢ１の急激な温度上昇等の発生を防止できる。
【００５７】
次に、図６に示すように、後進第３段Ｒｅｖ．３形成時は、第３ブレーキＢ３、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２を係合状態にして第４リングギヤＲ４を固定することにより、第４キャリアＣ４に逆回転駆動力を作り出す。この逆回転駆動力は、出力軸Ｔに出力される。この場合も図５の説明と同様に、第２サンギヤＳ２の回転速度比はｈ３となるため、従来の車両用自動変速機４０の第２サンギヤＳ４２の回転速度比Ｈｂのような高速回転に達することはない。よって、車両用自動変速機１１では、後進第３段Ｒｅｖ．３形成時、第２クラッチＣＬ２及び第１ブレーキＢ１の急激な温度上昇等の発生を防止できる。
【００５８】
次に、図７に示すように、後進第２段Ｒｅｖ．２形成時は、第３ブレーキＢ３、第２クラッチＣＬ２及び第３クラッチＣＬ３を係合状態にして第４リングギヤＲ４を固定することにより、第４キャリアＣ４に逆回転駆動力を作り出す。この逆回転駆動力は、出力軸Ｔに出力される。この場合も図５の説明と同様に、第２サンギヤＳ２の回転速度比はｈ４となるため、従来の車両用自動変速機４０の第２サンギヤＳ４２の回転速度比Ｈｂのような高速回転に達することはない。よって、車両用自動変速機１１では、後進第２段Ｒｅｖ．２形成時、第２クラッチＣＬ２及び第１ブレーキＢ１の急激な温度上昇等の発生を防止できる。
【００５９】
次に、図８に示すように、後進第１段Ｒｅｖ．１形成時は、第３ブレーキＢ３、第１クラッチＣＬ１及び第３クラッチＣＬ３を係合状態にして第４リングギヤＲ４を固定することにより、第４キャリアＣ４に逆回転駆動力を作り出す。この逆回転駆動力は、出力軸Ｔに出力される。
第３サンギヤＳ３及び第１リングギヤＲ１は、同一回転で回転し、第１サンギヤＳ１は、高速回転となる。しかし、第１サンギヤＳ１の回転速度比は、第１プラネタリ機構Ｐ１に着目して算出すると、第１リングギヤＲ１の回転速度比が１より小さいが０より大きく、第１キャリアＣ１が入力回転であるので、ギヤ比λ１（＝第１サンギヤＳ１の歯数／第１リングギヤＲ１の歯数）の逆数＋１と、入力回転速度比とを積算した値ｈ５となるため、従来の車両用自動変速機４０の第２サンギヤＳ４２の回転速度比Ｈｂのような高速回転に達することはない。よって、車両用自動変速機１１では、後進第１段Ｒｅｖ．１形成時、第２クラッチＣＬ２及び第１ブレーキＢ１の急激な温度上昇等の発生を防止できる。
【００６０】
図９は、各後進変速段Ｒｅｖ．５，Ｒｅｖ．４，Ｒｅｖ．３，Ｒｅｖ２，Ｒｅｖ１における回転速度比を纏めて示す図である。この図から明らかなように、後進変速段を出力ギヤ比が大きくなる側に追加しても、図８に示す第１サンギヤＳ１の回転が最高回転速度であり、従来の車両用自動変速機４０の第２サンギヤＳ４２の回転速度比Ｈｂのような高速回転に達することはない。よって、車両用自動変速機１１では、後進変速段Ｒｅｖ．５，Ｒｅｖ．４，Ｒｅｖ．３，Ｒｅｖ．２，Ｒｅｖ．１形成時、第２クラッチＣＬ２及び第１ブレーキＢ１の急激な温度上昇等の発生を防止できる。
【００６１】
また、車両用自動変速機１１によると、第２サンギヤＳ２、第３リングギヤＲ３及び第４サンギヤＳ４をハウジングＨに係脱可能な第２ブレーキＢ２は、相対回転速度が大きくならないので急激な温度上昇等の発生を抑制することができる。また、第２サンギヤＳ２を支持している軸受等は、耐久性が向上する。また、第２サンギヤＳ２に連結している軸に油路を形成している場合は、軸上に設置されているシーリングの耐久性も向上する。
【００６２】
ところで、車両用自動変速機１１が後進第５段Ｒｅｖ．５形成のときは、第２クラッチＣＬ２、第４クラッチＣＬ４及び第１ブレーキＢ１には、出力の反力が掛かることになる。すなわち、第２クラッチＣＬ２、第４クラッチＣＬ４及び第１ブレーキＢ１は、各プラネタリ機構Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のギヤ比ρ１，ρ２，ρ３．ρ４で表されるトルク分担比で反力を受ける必要があり、第２クラッチＣＬ２、第４クラッチＣＬ４及び第１ブレーキＢ１が大型化する。具体的には、図１０に示すように、第２クラッチＣＬ２、第４クラッチＣＬ４及び第１ブレーキＢ１のトルク分担比は大きい値となる。なお、図１０では、後進第５〜１段Ｒｅｖ．５，Ｒｅｖ．４，Ｒｅｖ．３，Ｒｅｖ２，Ｒｅｖ１の順に図の左側から右側に向けて示す。
【００６３】
そこで、車両用自動変速機１１では、後進第４段Ｒｅｖ．４形成時は、第１ブレーキＢ１は係合状態にせずに解放状態のままとし、第３ブレーキＢ３を係合状態にして第４リングギヤＲ４を固定し、第２クラッチＣＬ２を係合状態にして第１サンギヤＳ１と第２リングギヤＲ２とを連結するとともに、第４クラッチＣＬ４を係合状態にして第２キャリアＣ２と第３キャリアＣ３とを連結することにより、第３キャリアＣ３に逆回転駆動力を作り出す。
【００６４】
これにより、図１０に示すように、第１ブレーキＢ１は解放状態であるのでトルク分担比は０になり、第２クラッチＣＬ２及び第４クラッチＣＬ４のトルク分担比は前進変速段で第２クラッチＣＬ２及び第４クラッチＣＬ４が同時に係合状態となっているときと同じ小さい値となり、第３ブレーキＢ３が大部分のトルクを分担することになる。つまり、後進第５段Ｒｅｖ．５と比較して、第２クラッチＣＬ２、第４クラッチＣＬ４及び第１ブレーキＢ１のトルク分担比を大幅に減少させることができる。よって、第２クラッチＣＬ２、第４クラッチＣＬ４及び第１ブレーキＢ１は、摩擦材の枚数やアクチュエータ室の面積を減少させて小型化でき、変速機のコストを低減でき、またトランスミッションサイズの小型化を図り内部構成の自由度を高められる。
【００６５】
また、後進第３段Ｒｅｖ．３形成時は、第１ブレーキＢ１及び第４クラッチＣＬ４は係合状態にせずに解放状態のままとし、第３ブレーキＢ３を係合状態にして第４リングギヤＲ４を固定し、第１クラッチＣＬ１を係合状態にして第１キャリアＣ１と第２リングギヤＲ２とを連結するとともに、第２クラッチＣＬ２を係合状態にして第１サンギヤＳ１と第２リングギヤＲ２とを連結することにより、第３キャリアＣ３に逆回転駆動力を作り出す。
【００６６】
これにより、図１０に示すように、第１ブレーキＢ１及び第４クラッチＣＬ４は解放状態であるのでトルク分担比は０になり、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２のトルク分担比は前進変速段で第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２が同時に係合状態となっているときと同じ小さい値となり、第３ブレーキＢ３が大部分のトルクを分担することになる。つまり、後進第５段Ｒｅｖ．５と比較して、第２クラッチＣＬ２、第４クラッチＣＬ４及び第１ブレーキＢ１のトルク分担比を大幅に減少させることができる。よって、第２クラッチＣＬ２、第４クラッチＣＬ４及び第１ブレーキＢ１は、摩擦材の枚数やアクチュエータ室の面積を減少させて小型化でき、変速機のコストを低減でき、またトランスミッションサイズの小型化を図り内部構成の自由度を高められる。
【００６７】
また、後進第２段Ｒｅｖ．２形成時は、第１ブレーキＢ１及び第４クラッチＣＬ４は係合状態にせずに解放状態のままとし、第３ブレーキＢ３を係合状態にして第４リングギヤＲ４を固定し、第２クラッチＣＬ２を係合状態にして第１サンギヤＳ１と第２サンギヤＳ２とを連結するとともに、第３クラッチＣＬ３を係合状態にして第１リングギヤＲ１と第２キャリアＣ２と第３サンギヤＳ３とを連結することにより、第３キャリアＣ３に逆回転駆動力を作り出す。
【００６８】
これにより、図１０に示すように、第１ブレーキＢ１及び第４クラッチＣＬ４は解放状態であるのでトルク分担比は０になり、第２クラッチＣＬ２及び第３クラッチＣＬ３のトルク分担比は前進変速段で第２クラッチＣＬ２及び第３クラッチＣＬ３が同時に係合状態となっているときと同じ小さい値となり、第３ブレーキＢ３が大部分のトルクを分担することになる。つまり、後進第５段Ｒｅｖ．５と比較して、第２クラッチＣＬ２、第４クラッチＣＬ４及び第１ブレーキＢ１のトルク分担比を大幅に減少させることができる。よって、第２クラッチＣＬ２、第４クラッチＣＬ４及び第１ブレーキＢ１は、摩擦材の枚数やアクチュエータ室の面積を減少させて小型化でき、変速機のコストを低減でき、またトランスミッションサイズの小型化を図り内部構成の自由度を高められる。
【００６９】
また、後進第１段Ｒｅｖ．１形成時は、第１ブレーキＢ１及び第４クラッチＣＬ４は係合状態にせずに解放状態のままとし、第３ブレーキＢ３を係合状態にして第４リングギヤＲ４を固定し、第１クラッチＣＬ１を係合状態にして第１キャリアＣ１と第２リングギヤＲ２とを連結するとともに、第３クラッチＣＬ３を係合状態にして第１サンギヤＳ１と第２キャリアＣ２と第３サンギヤＳ３とを連結することにより、第３キャリアＣ３に逆回転駆動力を作り出す。
【００７０】
これにより、図１０に示すように、第１ブレーキＢ１及び第４クラッチＣＬ４は解放状態であるのでトルク分担比は０になり、第１クラッチＣＬ１及び第３クラッチＣＬ３のトルク分担比は前進変速段で第１クラッチＣＬ１及び第３クラッチＣＬ３が同時に係合状態となっているときと同じ小さい値となり、第３ブレーキＢ３が大部分のトルクを分担することになる。つまり、後進第５段Ｒｅｖ．５と比較して、第２クラッチＣＬ２、第４クラッチＣＬ４及び第１ブレーキＢ１のトルク分担比を大幅に減少させることができる。よって、第２クラッチＣＬ２、第４クラッチＣＬ４及び第１ブレーキＢ１は、摩擦材の枚数やアクチュエータ室の面積を減少させて小型化でき、変速機のコストを低減でき、またトランスミッションサイズの小型化を図り内部構成の自由度を高められる。
【００７１】
＜第１実施形態の第２具体例＞
次に、図１に示す第１実施形態の車両用自動変速機１の第２具体例の概略構成について図２に対応させて示す図１１を参照して説明する。なお、図１１においては、図２に示す車両用自動変速機１１の構成部材と同一の構成部材は同一番号を付して詳細な説明を省略する。この車両用自動変速機１２は、入力軸Ｎを第１プラネタリ機構Ｐ１の内径側から連結している点で第１具体例の車両用自動変速機１１と異なる構成となっている。すなわち、入力軸Ｎは、第１サンギヤＳ１の内側を通って軸線方向に延在する入力軸連結部材Ｕ１を介して第１キャリアＣ１に連結されている。このような構成の車両用自動変速機１２においても、第１具体例の車両用自動変速機１１と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
＜第１実施形態の第３具体例＞
次に、図１に示す第１実施形態の車両用自動変速機１の第３具体例の概略構成について図２に対応させて示す図１２を参照して説明する。なお、図１２においては、図２に示す車両用自動変速機１１の構成部材と同一の構成部材は同一番号を付して詳細な説明を省略する。この車両用自動変速機１３は、第２プラネタリ機構Ｐ２と第３プラネタリ機構Ｐ３とを入れ替えた点で第１具体例の車両用自動変速機１１と異なる構成となっている。すなわち、車両用自動変速機１３は、入力側（図１の左側）から出力側（図１の右側）に向かって軸方向に、第１プラネタリ機構Ｐ１、第３プラネタリ機構Ｐ３、第２プラネタリ機構Ｐ２、第４プラネタリ機構Ｐ４の順に並設した構成となっている。そして、入力軸Ｎは、第１サンギヤＳ１の内側を通って軸線方向に延在する入力軸連結部材Ｕ１を介して第１キャリアＣ１に連結されている。このような構成の車両用自動変速機１３においても、第１具体例の車両用自動変速機１１と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
＜第１実施形態の第４具体例＞
次に、図１に示す第１実施形態の車両用自動変速機１の第４具体例の概略構成について図２に対応させて示す図１３を参照して説明する。なお、図１３においては、図２に示す車両用自動変速機１１の構成部材と同一の構成部材は同一番号を付して詳細な説明を省略する。この車両用自動変速機１４は、第１プラネタリ機構Ｐ１と第２プラネタリ機構Ｐ２とを入れ替えた点、及び入力軸Ｎと出力軸Ｔを同一方向に配置した点で第１具体例の車両用自動変速機１１と異なる構成となっている。すなわち、車両用自動変速機１４は、入力側（図１の左側）から出力側（図１の右側）に向かって軸方向に、第２プラネタリ機構Ｐ２、第１プラネタリ機構Ｐ１、第３プラネタリ機構Ｐ３、第４プラネタリ機構Ｐ４の順に並設した構成となっている。そして、出力側から伸びる入力軸Ｎは、第４、第３サンギヤＳ４，Ｓ３の内側を通って軸線方向に延在する入力軸連結部材Ｕ１を介して第１キャリアＣ１に連結されている。このような構成の車両用自動変速機１４においても、第１具体例の車両用自動変速機１１と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
＜第１実施形態の第５具体例＞
次に、図１に示す第１実施形態の車両用自動変速機１の第５具体例の概略構成について図２に対応させて示す図１４を参照して説明する。なお、図１４においては、図２に示す車両用自動変速機１１の構成部と同一の構成部は同一番号を付して詳細な説明を省略する。この車両用自動変速機１５は、シングルピ二オン式の第２プラネタリ機構Ｐ２をダブルピ二オン式の第２プラネタリ機構Ｐ２に変更した点で図２に示す車両用自動変速機１１と異なる構成となっている。
この第５具体例においては、ダブルピニオン式の第２プラネタリ機構Ｐ２を用いているため、第２プラネタリ機構Ｐ２の各要素は、第２サンギヤＳ２が本発明の「第１要素」に相当し、第２リングギヤＲ２が本発明の「第２要素」に相当し、第２キャリアＣ２が本発明の「第３要素」に相当する。
【００７５】
この車両用自動変速機１５では、第２サンギヤＳ２は、第３、第１連結部材Ｊ３，Ｊ１を介して第１、第２クラッチＣＬ１，ＣＬ２に連結され、第２キャリアＣ２は、第４連結部材Ｊ４を介して第３リングギヤＲ３及び第４サンギヤＳ４に連結され、第２リングギヤＲ２は、第３、第４クラッチ連結部材Ｗ３１，Ｗ４２を介して第３、第４クラッチＣＬ３，ＣＬ４に連結されている。このような構成の車両用自動変速機１５においても、第１具体例の車両用自動変速機１１と同様の効果を得ることができる。
なお、ダブルピニオン式の第２プラネタリ機構Ｐ２を用いた場合、第２プラネタリ機構Ｐ２の各要素を、第２キャリアＣ２を本発明の「第１要素」、第２リングギヤＲ２を本発明の「第２要素」、第２サンギヤＳ２を本発明の「第３要素」となるように構成してもよい。
【００７６】
＜第２実施形態＞
本発明の車両用自動変速機の第２実施形態の具体例を、図２に対応させて示す図１５を参照して説明する。なお、図１５においては、図２に示す車両用自動変速機１１の構成部材と同一の構成部材は同一番号を付して詳細な説明を省略する。この車両用自動変速機２１は、図２の車両用自動変速機１１において、第５クラッチＣＬ５を追加し、連結部材、クラッチ、ブレーキの繋ぎは概略据え置いた構成である。
【００７７】
この車両用自動変速機２１では、第５クラッチＣＬ５の一方は、第５クラッチ連結部材Ｗ５１を介して第１連結部材Ｊ１及び第２リングギヤＲ２に連結され、第５クラッチＣＬ５の他方は、第５クラッチ連結部材Ｗ５２を介して第２キャリアＣ２に連結される。第５クラッチＣＬ５は、第２リングギヤＲ２と第２キャリアＣ２とを係脱可能に連結する。図１６に示すように、この車両用自動変速機２１では、第１クラッチＣＬ１、第１ブレーキＢ１及び第５クラッチＣＬ５を係合状態にすることにより、第１実施形態の車両用自動変速機１１における８速段と９速段との間に新たな９速段を追加して前進１２段とすることができる。
【００７８】
すなわち、第１クラッチＣＬ１、第１ブレーキＢ１及び第５クラッチＣＬ５を係合状態では、第１クラッチＣＬ１及び第５クラッチＣＬ５により、第１キャリアＣ１、第２リングギヤＲ２及び第２キャリアＣ２が一体回転する。第１キャリアＣ１から出力された入力軸Ｎの回転駆動力は、第１サンギヤＳ１が第１ブレーキＢ１により固定されているので、増速されて第１リングギヤＲ１から第３サンギヤＳ３に伝達される。そして、第３キャリアＣ３は、第３サンギヤＳ３に伝達された回転駆動力及び第３リングギヤＲ３に伝達された回転駆動力に基づいて、出力軸連結部材４を介して出力軸Ｔに新たな変速段（図１６における９変速段）の回転駆動力を伝達する。
【００７９】
なお、第１、第４、第５クラッチＣＬ１，ＣＬ４，ＣＬ５を係合状態にすることにより、第１、第３、第４クラッチＣＬ１，ＣＬ３，ＣＬ４を係合状態にして第８変速段を構成するときと同様の第８変速段を構成することができる。また、第４、第５クラッチＣＬ４，ＣＬ５及び第１ブレーキＢ１、又は第３、第５クラッチＣＬ３，ＣＬ５及び第１ブレーキＢ１を係合状態にすることにより、第３、第４クラッチＣＬ３，ＣＬ４及び第１ブレーキＢ１を係合状態にして第１０変速段を構成するときと同様の第１０変速段を構成することができる。
【００８０】
上述の第２実施形態では、第５クラッチＣＬ５は、第２リングギヤＲ２と第２キャリアＣ２とを係脱可能に連結する構成としたが、第２リングギヤＲ２と第３リングギヤＲ３とを係脱可能に連結する構成としてもよい。また、第１クラッチＣＬ１を通って伝達される入力回転を第３リングギヤＲ３に伝達できる位置に配置する構成としてもよい。
以上のように構成された第２実施形態の車両用自動変速機２１においては、第１実施形態の車両用自動変速機１１〜１５と同様に第１〜第５クラッチＣＬ１〜ＣＬ５、第１、第２、第３ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３を選択的に作動して第１〜第４プラネタリ機構Ｐ１〜Ｐ４の要素の回転を規制することにより、前進１２段、後進５段の変速段を成立することができる。そして、第２実施形態の車両用自動変速機２１においても、第１実施形態の車両用自動変速機１１〜１５と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
（効果）
第１実施形態（第１〜第５具体例を含む）の車両用自動変速機１（１１，１２，１３，１４，１５）は、第１要素Ｎ１１，Ｎ２１，Ｎ３１，Ｎ４１、第２要素Ｎ１２，Ｎ２２，Ｎ３２，Ｎ４２及び第３要素Ｎ１３，Ｎ２３，Ｎ３３，Ｎ４３をそれぞれ有する第１プラネタリ機構Ｐ１、第２プラネタリ機構Ｐ２、第３プラネタリ機構Ｐ３及び第４プラネタリ機構Ｐ４と、第１プラネタリ機構Ｐ１の第２要素Ｎ１２と連結する入力軸Ｎと、第４プラネタリ機構Ｐ４の第２要素Ｎ４２と連結する出力軸Ｔと、第１クラッチＣＬ１、第２クラッチＣＬ２、第３クラッチＣＬ３及び第４クラッチＣＬ４並びに第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３の７つの係合要素と、第１クラッチＣＬ１と第２クラッチＣＬ２とを連結する第１連結部材Ｊ１と、第１プラネタリ機構Ｐ１の第３要素Ｎ１３と第３プラネタリ機構Ｐ３の第１要素Ｎ３１とを連結する第２連結部材Ｊ２と、第２プラネタリ機構Ｐ２の第１要素Ｎ２１と第３プラネタリ機構Ｐ３の第３要素Ｎ３３とを連結する第３連結部材Ｊ３と、第２プラネタリ機構Ｐ２の第３要素Ｎ２３と第１連結部材Ｊ１とを連結する第４連結部材Ｊ４と、第３プラネタリ機構Ｐ３の第２要素Ｎ３２と第４プラネタリ機構Ｐ４の第２要素Ｎ４２とを連結する第５連結部材Ｊ５と、第３プラネタリ機構Ｐ３の第３要素Ｎ３３と第４プラネタリ機構Ｐ４の第１要素Ｎ４１とを連結する第６連結部材Ｊ６と、を備える。
【００８２】
そして、第１ブレーキＢ１は、第１プラネタリ機構Ｐ１の第１要素Ｎ１１を固定部材Ｋ（Ｈ）に対し係脱可能に固定し、第２ブレーキＢ２は、第４プラネタリ機構Ｐ４の第１要素Ｎ４１を固定部材Ｋ（Ｈ）に対し係脱可能に固定し、第３ブレーキＢ３は、第４プラネタリ機構Ｐ４の第３要素Ｎ４３を固定部材Ｋ（Ｈ）に対し係脱可能に固定し、第１クラッチＣＬ１は、第１プラネタリ機構Ｐ１の第２要素Ｎ１２と第１連結部材Ｊ１とを係脱可能な係合により連結し、第２クラッチＣＬ２は、第１プラネタリ機構Ｐ１の第１要素Ｎ１１と第１連結部材Ｊ１とを係脱可能な係合により連結し、第３クラッチＣＬ３は、第２プラネタリ機構Ｐ２の第２要素Ｎ２２と第２連結部材Ｊ２とを係脱可能な係合により連結し、第４クラッチＣＬ４は、第２プラネタリ機構Ｐ２の第２要素Ｎ２２と第３プラネタリ機構Ｐ３の第２要素Ｎ３２とを係脱可能な係合により連結し、７つの係合要素のうちの３つの係合要素を係合することにより、前進１１段速及び後進５段速を形成する。
【００８３】
そして、この車両用自動変速機１（１１，１２，１３，１４，１５）は、後進第１段形成Ｒｅｖ．１時、第３ブレーキＢ３は、第４プラネタリ機構Ｐ４の第３要素Ｎ４３を固定部材Ｋ（Ｈ）に対し係合により固定し、第１クラッチＣＬ１は、第１プラネタリ機構Ｐ１の第２要素Ｎ１２と第１連結部材Ｊ１とを係合により連結し、第３クラッチＣＬ３は、第２プラネタリ機構Ｐ２の第２要素Ｎ２２と第２連結部材Ｊ２とを係合により連結し、後進第２段形成Ｒｅｖ．２時、第３ブレーキＢ３は、第４プラネタリ機構Ｐ４の第３要素Ｎ４３を固定部材Ｋ（Ｈ）に対し係合により固定し、第２クラッチＣＬ２は、第１プラネタリ機構Ｐ１の第１要素Ｎ１１と第１連結部材Ｊ１とを係合により連結し、第３クラッチＣＬ３は、第２プラネタリ機構Ｐ２の第２要素Ｎ２２と第２連結部材Ｊ２とを係合により連結し、後進第３段形成Ｒｅｖ．３時、第３ブレーキＢ３は、第４プラネタリ機構Ｐ４の第３要素Ｎ４３を固定部材Ｋ（Ｈ）に対し係合により固定し、第１クラッチＣＬ１は、第１プラネタリ機構Ｐ１の第２要素Ｎ１２と第１連結部材Ｊ１とを係合により連結し、第２クラッチＣＬ２は、第１プラネタリ機構Ｐ１の第１要素Ｎ１１と第１連結部材Ｊ１とを係合により連結し、後進第４段形成Ｒｅｖ．４時、第３ブレーキＢ３は、第４プラネタリ機構Ｐ４の第３要素Ｎ４３を固定部材Ｋ（Ｈ）に対し係合により固定し、第２クラッチＣＬ２は、第１プラネタリ機構Ｐ１の第１要素Ｎ１１と第１連結部材Ｊ１とを係合により連結し、第４クラッチＣＬ４は、第２プラネタリ機構Ｐ２の第２要素Ｎ２２と第３プラネタリ機構Ｐ３の第２要素Ｎ３２とを係合により連結し、後進第５段形成Ｒｅｖ．５時、第１ブレーキＢ１は、第１プラネタリ機構Ｐ１の第１要素Ｎ１１と固定部材Ｋ（Ｈ）とを係合により固定し、第２クラッチＣＬ２は、第１プラネタリ機構Ｐ１の第１要素Ｎ１１と第１連結部材Ｊ１とを係合により連結し、第４クラッチＣＬ４は、第２プラネタリ機構Ｐ２の第２要素Ｎ２２と第３プラネタリ機構Ｐ３の第２要素Ｎ３２とを係合により連結することを要旨とする。
【００８４】
この構成の車両用自動変速機１（１１，１２，１３，１４，１５）では、後進第１段形成Ｒｅｖ．１時は、第３ブレーキＢ３、第１クラッチＣＬ１及び第３クラッチＣＬ３を係合状態にして第４リングギヤＲ４を固定することにより、第４キャリアＣ４に逆回転駆動力を作り出す。この逆回転駆動力は、第３キャリアＣ３を介して出力軸Ｔに出力される。第３サンギヤＳ３及び第１リングギヤＲ１は、同一回転で回転し、第１サンギヤＳ１は、高速回転となる。しかし、第１サンギヤＳ１の回転は、第１リングギヤＲ１の回転速度比が１より小さいが０より大きく、第１キャリアＣ１が入力回転であるので、従来の車両用自動変速機４０の第２サンギヤＳ４２のような高速回転に達することはない。さらに、後進第１段形成Ｒｅｖ．１時は、第１ブレーキＢ１及び第４クラッチＣＬ４は解放状態であるのでトルク分担比は０になり、第１クラッチＣＬ１及び第３クラッチＣＬ３のトルク分担比は前進変速段で第１クラッチＣＬ１及び第３クラッチＣＬ３が同時に係合状態となっているときと同じ小さい値となり、第３ブレーキＢ３が大部分のトルクを分担することになる。
【００８５】
また、後進第２段Ｒｅｖ．２形成時は、第３ブレーキＢ３、第２クラッチＣＬ２及び第３クラッチＣＬ３を係合状態にして第４リングギヤＲ４を固定することにより、第４キャリアＣ４に逆回転駆動力を作り出す。この逆回転駆動力は、第３キャリアＣ３を介して出力軸Ｔに出力される。第２サンギヤＳ２、第３リングギヤＲ３及び第４サンギヤＳ４は、同一回転で第３キャリアＣ３の回転（出力回転）よりも高速回転となる。しかし、第２サンギヤＳ２の回転は、第４リングギヤＲ４が固定され、第４キャリアＣ４が出力回転であるので、従来の車両用自動変速機４０の第２サンギヤＳ４２のような高速回転に達することはない。さらに、後進第２段Ｒｅｖ．２形成時は、第１ブレーキＢ１及び第４クラッチＣＬ４は解放状態であるのでトルク分担比は０になり、第２クラッチＣＬ２及び第３クラッチＣＬ３のトルク分担比は前進変速段で第２クラッチＣＬ２及び第３クラッチＣＬ３が同時に係合状態となっているときと同じ小さい値となり、第３ブレーキＢ３が大部分のトルクを分担することになる。
【００８６】
また、後進第３段Ｒｅｖ．３形成時は、第３ブレーキＢ３、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２を係合状態にして第４リングギヤＲ４を固定することにより、第４キャリアＣ４に逆回転駆動力を作り出す。この逆回転駆動力は、第３キャリアＣ３を介して出力軸Ｔに出力される。第２サンギヤＳ２、第３リングギヤＲ３及び第４サンギヤＳ４は、同一回転で第３キャリアＣ３の回転（出力回転）よりも高速回転となる。しかし、第２サンギヤＳ２の回転は、第４リングギヤＲ４が固定され、第４キャリアＣ４が出力回転であるので、従来の車両用自動変速機４０の第２サンギヤＳ４２のような高速回転に達することはない。さらに、後進第３段Ｒｅｖ．３形成時は、第１ブレーキＢ１及び第４クラッチＣＬ４は解放状態であるのでトルク分担比は０になり、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２のトルク分担比は前進変速段で第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２が同時に係合状態となっているときと同じ小さい値となり、第３ブレーキＢ３が大部分のトルクを分担することになる。
【００８７】
また、後進第４段Ｒｅｖ．４形成時は、第３ブレーキＢ３、第２クラッチＣＬ２及び第４クラッチＣＬ４を係合状態にして第４リングギヤＲ４を固定することにより、第４キャリアＣ４に逆回転駆動力を作り出す。この逆回転駆動力は、第３キャリアＣ３を介して出力軸Ｔに出力される。第２サンギヤＳ２、第３リングギヤＲ３及び第４サンギヤＳ４は、同一回転で第３キャリアＣ３の回転（出力回転）よりも高速回転となる。しかし、第２サンギヤＳ２の回転は、第４リングギヤＲ４が固定され、第４キャリアＣ４が出力回転であるので、従来の車両用自動変速機４０の第２サンギヤＳ４２のような高速回転に達することはない。さらに、後進第４段Ｒｅｖ．４形成時は、第１ブレーキＢ１は解放状態であるのでトルク分担比は０になり、第２クラッチＣＬ２及び第４クラッチＣＬ４のトルク分担比は前進変速段で第２クラッチＣＬ２及び第４クラッチＣＬ４が同時に係合状態となっているときと同じ小さい値となり、第３ブレーキＢ３が大部分のトルクを分担することになる。
【００８８】
また、後進第５段Ｒｅｖ．５形成時に、第１ブレーキＢ１、第２クラッチＣＬ２及び第４クラッチＣＬ４を係合状態にして第１サンギヤＳ１及び第２リングギヤＲ２を固定することにより、第２キャリアＣ２に逆回転駆動力を作り出す。この逆回転駆動力は、第２キャリアＣ２から第３キャリアＣ３を介して出力軸Ｔに出力される。第２サンギヤＳ２及び第３リングギヤＲ３は、同一回転で第３キャリアＣ３の回転（出力回転）よりも高速回転となる。しかし、第２サンギヤＳ２の回転は、第２リングギヤＲ２が固定され、第２キャリアＣ２が出力回転であるので、従来の車両用自動変速機４０の第２サンギヤＳ４２のような高速回転に達することはない。
【００８９】
よって、車両用自動変速機１１では、後進変速段（Ｒｅｖ．５，Ｒｅｖ．４，Ｒｅｖ．３，Ｒｅｖ．２，Ｒｅｖ．１）形成時、第２クラッチＣＬ２及び第１ブレーキＢ１の急激な温度上昇等の発生を防止できる。さらに、後進変速段（Ｒｅｖ．４，Ｒｅｖ．３，Ｒｅｖ．２，Ｒｅｖ．１）形成時、第２クラッチＣＬ２、第４クラッチＣＬ４及び第１ブレーキＢ１は、摩擦材の枚数やアクチュエータ室の面積を減少させて小型化でき、変速機のコストを低減でき、またトランスミッションサイズの小型化を図り内部構成の自由度を高められる。
【００９０】
また、第１プラネタリ機構Ｐ１、第２プラネタリ機構Ｐ２、第３プラネタリ機構Ｐ３及び第４プラネタリ機構Ｐ４は、入力軸Ｎに沿って順不同に配置される。これにより、回転軸線Ｌと直角な方向にコンパクトな車両用自動変速機１（１１，１２，１３，１４，１５）の構成の自由度が高まる。
また、第１プラネタリ機構Ｐ１、第２プラネタリ機構Ｐ２、第３プラネタリ機構Ｐ３及び第４プラネタリ機構Ｐ４は、入力軸Ｎの軸線に直角な方向に向かって順不同に配置される。これにより、回転軸線Ｌ方向にコンパクトな車両用自動変速機１（１１，１２，１３，１４，１５）の構成の自由度が高まる。
【００９１】
また、第１プラネタリ機構Ｐ１、第２プラネタリ機構Ｐ２、第３プラネタリ機構Ｐ３及び第４プラネタリ機構Ｐ４は、シングルピ二オン式プラネタリ機構であり、第１プラネタリ機構Ｐ１、第２プラネタリ機構Ｐ２、第３プラネタリ機構Ｐ３及び第４プラネタリ機構Ｐ４の各第１要素Ｎ１１，Ｎ２１，Ｎ３１，Ｎ４１はサンギヤであり、各第２要素Ｎ１２，Ｎ２２，Ｎ３２，Ｎ４２はキャリアであり、各第３要素Ｎ１３，Ｎ２３，Ｎ３３，Ｎ４３はリングギヤである。これにより、車両用自動変速機１（１１，１２，１３，１４，１５）は、シングルピ二オン式プラネタリ機構のみで構成することができる。
【００９２】
また、第１プラネタリ機構Ｐ１、第３プラネタリ機構Ｐ３及び第４プラネタリ機構Ｐ４は、シングルピ二オン式プラネタリ機構であり、第２プラネタリ機構Ｐ２は、ダブルピ二オン式プラネタリ機構であり、第１プラネタリ機構Ｐ１の第１要素Ｎ１１、第２プラネタリ機構Ｐ２の第３要素Ｎ２３、第３プラネタリ機構Ｐ３の第１要素Ｎ３１及び第４プラネタリ機構Ｐ４の第１要素Ｎ４１は、サンギヤであり、第１プラネタリ機構Ｐ１の第２要素Ｎ１２、第２プラネタリ機構Ｐ２の第１要素Ｎ２１、第３プラネタリ機構Ｐ３の第２要素Ｎ３２及び第４プラネタリ機構Ｐ４の第２要素Ｎ４２は、キャリアであり、第１プラネタリ機構Ｐ１の第３要素Ｎ１３、第２プラネタリ機構Ｐ２の第２要素Ｎ２２、第３プラネタリ機構Ｐ３の第３要素Ｎ３３及び第４プラネタリ機構Ｐ４の第３要素Ｎ４３は、リングギヤである。これにより、車両用自動変速機１（１１，１２，１３，１４，１５）は、３つのシングルピ二オン式プラネタリ機構と１つのダブルピ二オン式プラネタリ機構の組み合わせで構成することができる。
【００９３】
第２実施形態の具体例の車両用自動変速機２１は、第２プラネタリ機構Ｐ２を一体回転させることができ、第２プラネタリ機構Ｐ２の第１要素Ｎ２１と第２プラネタリ機構Ｐ２の第２要素Ｎ２２、第２プラネタリ機構Ｐ２の第２要素Ｎ２２と第２プラネタリ機構Ｐ２の第３要素Ｎ２３、第２プラネタリ機構Ｐ２の第１要素Ｎ２１と第２プラネタリ機構Ｐ２の第３要素Ｎ２３の何れかを係脱可能に係合する第５クラッチＣＬ５を備え、追加の前進変速段形成時、第１ブレーキＢ１は、第１プラネタリ機構Ｐ１の第１要素Ｎ１１と固定部材Ｋ（Ｈ）とを係合により固定し、第１クラッチＣＬ１は、第１プラネタリ機構Ｐ１の第２要素Ｎ１２と第１連結部材Ｊ１とを係合により連結し、第５クラッチＣＬ５は、第２プラネタリ機構Ｐ２の第２要素Ｎ２２と第２プラネタリ機構Ｐ２の第３要素Ｎ２３とを係合により連結する。
【００９４】
この構成の車両用自動変速機２１では、第１クラッチＣＬ１、第１ブレーキＢ１及び第５クラッチＣＬ５を係合状態では、第１クラッチＣＬ１及び第５クラッチＣＬ５により、第１キャリアＣ１、第２リングギヤＲ２及び第２キャリアＣ２が一体回転する。第１キャリアＣ１から出力された入力軸Ｎの回転駆動力は、第１サンギヤＳ１が第１ブレーキＢ１により固定されているので、増速されて第１リングギヤＲ１から第３サンギヤＳ３に伝達される。そして、第３キャリアＣ３は、第３サンギヤＳ３に伝達された回転駆動力及び第３リングギヤＲ３に伝達された回転駆動力に基づいて、出力軸Ｔに新たな変速段の回転駆動力を伝達することができる。
【００９５】
なお、複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合せることが可能であることは、明らかである。
【符号の説明】
【００９６】
１，１１，１２，１３，１４，１５，２１：車両用自動変速機、  Ｕ１：入力軸連結部材、  Ｕ２：出力軸連結部材、  Ｈ（Ｋ）：ハウジング（固定部材）、  Ｎ：入力軸、  Ｔ：出力軸、  Ｌ：回転軸線、  ＣＬ１：第１クラッチ、  ＣＬ２：第２クラッチ、  ＣＬ３：第３クラッチ、  ＣＬ４：第４クラッチ、  ＣＬ５：第５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、  Ｐ１：第１プラネタリ機構、  Ｐ２：第２プラネタリ機構、  Ｐ３：第３プラネタリ機構、  Ｐ４：第４プラネタリ機構、  Ｎ１１，Ｎ２１，Ｎ３１，Ｎ４１：第１要素、  Ｎ１２，Ｎ２２，Ｎ３２，Ｎ４２：第２要素、  Ｎ１３，Ｎ２３，Ｎ３３，Ｎ４３：第３要素、  Ｓ１：第１サンギヤ、  Ｓ２：第２サンギヤ、  Ｓ３：第３サンギヤ、  Ｓ４：第４サンギヤ、  Ｃ１：第１キャリア、  Ｃ２：第２キャリア、  Ｃ３：第３キャリア、  Ｃ４：第４キャリア、  Ｒ１：第１リングギヤ、  Ｒ２：第２リングギヤ、  Ｒ３：第３リングギヤ、  Ｒ４：第４リングギヤ、  Ｖ１，Ｖ２：第１、第２ブレーキ連結部材、  Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４，Ｊ５，Ｊ６：第１、第２、第３、第４、第５、第６連結部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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