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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6689504
(24)【登録日】2020年4月10日
(45)【発行日】2020年4月28日
(54)【発明の名称】多段変速装置
(51)【国際特許分類】
F16H 3/66 20060101AFI20200421BHJP
【ＦＩ】
F16H3/66 Z
【請求項の数】7
【全頁数】75
(21)【出願番号】特願2016-49523(P2016-49523)
(22)【出願日】2016年3月14日
(65)【公開番号】特開2017-166504(P2017-166504A)
(43)【公開日】2017年9月21日
【審査請求日】2019年2月26日
(73)【特許権者】
【識別番号】502408872
【氏名又は名称】大窪 正博
(72)【発明者】
【氏名】大窪 正博
【審査官】
小川 克久
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１３／０８８９００（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２０１４−２２４５４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１５−１９０４９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１４−０７７５３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１５−１８３８５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１４−００５９１７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ１６Ｈ ３／６６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
シンプル遊星ギアからなる第１サンギア（Ｓ１）、第１遊星キャリア（Ｐ１）、第１リングギア（Ｒ１）の構成要素を有した第１遊星ギア列（１０）と、シンプル遊星ギアからなる第２サンギア（Ｓ２）、第２遊星キャリア（Ｐ２）、第２リングギア（Ｒ２）の構成要素を有した第２遊星ギア列（２０）の、連結した第１サンギア（Ｓ１）と第２サンギア（Ｓ２）を第１構成要素とし、入力軸を第３クラッチ（Ｃ３）で連結可能にした第１遊星キャリア（Ｐ１）を第２構成要素とすると共に連結した第１リングギア（Ｒ１）と第２遊星キャリア（Ｐ２）を第３構成要素とし、あるいは、前記入力軸に連結した第１遊星キャリア（Ｐ１）を第２構成要素とすると共に第３クラッチ（Ｃ３）で連結可能にした第１リングギア（Ｒ１）と第２遊星キャリア（Ｐ２）を第３構成要素とし、第３ブレーキ（Ｂ３）で制動可能とした第２リングギア（Ｒ２）を第４構成要素とし、第２遊星キャリア（Ｐ２）を出力軸に連結し、前記第１、第２、第３、第４構成要素を軸方向順に並べて配した共通の速度線図を有する主変速機構の第１構成要素に、
前記入力軸の回転と少なくとも前記入力軸の増速回転を含む複数の変速回転を選択的に入力可能とする、少なくとも２個の遊星ギア列と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を含む少なくとも４個の締結要素を有した前置変速機構を設け、
前記主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、第３構成要素が少なくとも前進９速後進１速の変速段を得るようになした多段変速装置であって、
前記多段変速装置の変速機ケース内部に前記前置変速機構と主変速機構を軸方向順に配すると共に、前記入力軸を前記前置変速機構と主変速機構の回転中心部に一体として配し、前記変速機ケースの、前記前置変速機構側となる一端に設けた円筒部材の前記主変速機構側の内周端部で前記入力軸を軸支すると共に、前記変速機ケースのもう一端で前記入力軸を軸支するか、あるいは、前記変速機ケースのもう一端に軸支された前記出力軸で前記入力軸を軸支するようになし、
前記前置変速機構の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を各摩擦部材が径方向に２段に重なるよう前記円筒部材の外周方向外側に回転自在に配して、前記円筒部材の外周から前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）に作動油を供給するようになし、
前記円筒部材の内周端部から前記主変速機構側の軸方向に、前記前置変速機構の少なくとも２個の遊星ギア列のうちの、多くとも１個の遊星ギア列、あるいは、２個の遊星ギア列を径方向に２階建てに重ねた１対の遊星ギア列を配するようになした多段変速装置。
前記入力軸の回転と少なくとも前記入力軸の増速回転を含む複数の変速回転を選択的に入力可能とする、少なくとも２個の遊星ギア列と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を含む少なくとも４個の締結要素を有した前置変速機構を設け、
前記主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、第３構成要素が少なくとも前進９速後進１速の変速段を得るようになした多段変速装置であって、
前記多段変速装置の変速機ケース内部に前記前置変速機構と主変速機構を軸方向順に配すると共に、前記入力軸を前記前置変速機構と主変速機構の回転中心部に一体として配し、前記変速機ケースの、前記前置変速機構側となる一端に設けた円筒部材の前記主変速機構側の内周端部で前記入力軸を軸支すると共に、前記変速機ケースのもう一端で前記入力軸を軸支するか、あるいは、前記変速機ケースのもう一端に軸支された前記出力軸で前記入力軸を軸支するようになし、
前記前置変速機構の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を各摩擦部材が径方向に２段に重なるよう前記円筒部材の外周方向外側に回転自在に配して、前記円筒部材の外周から前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）に作動油を供給するようになし、
前記円筒部材の内周端部から前記主変速機構側の軸方向に、前記前置変速機構の少なくとも２個の遊星ギア列のうちの、多くとも１個の遊星ギア列、あるいは、２個の遊星ギア列を径方向に２階建てに重ねた１対の遊星ギア列を配するようになした多段変速装置。
【請求項2】
前記円筒部材の外周方向外側に前記入力軸と連結する筒状の入力連結部材（Ｙ）を回転自在に配し、前記前置変速機構の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）に各摩擦部材が同軸上で径方向に２段に重なる２連クラッチ連結部材（Ｘ）を設け、前記入力連結部材（Ｙ）と２連クラッチ連結部材（Ｘ）を一体に連結し、あるいは、前記入力連結部材（Ｙ）の外周方向外側に前記２連クラッチ連結部材（Ｘ）を回転自在に配し、前記入力連結部材（Ｙ）、あるいは、前記２連クラッチ連結部材（Ｘ）に前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）のサーボ機構となる油圧室を設け、前記円筒部材の外周から前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の油圧室に前記入力連結部材（Ｙ）を通して作動油を供給するようになした請求項１記載の多段変速装置。
【請求項3】
前記変速機ケースの軸方向中央部に前記変速機ケースと一体となる隔壁を設け、前記隔壁に軸支される出力カウンターギアを配し、前記出力カウンターギアを挟んで軸方向の一方側に前記主変速機構の第１遊星ギア列（１０）を配し、もう一方側に前記主変速機構の第２遊星ギア列（２０）と前記前置変速機構を配するようになした請求項１記載の多段変速装置。
【請求項4】
前記主変速機構の、前記入力軸に連結した第１遊星キャリア（Ｐ１）を第２構成要素とすると共に前記第３クラッチ（Ｃ３）で連結可能にした第１リングギア（Ｒ１）と第２遊星キャリア（Ｐ２）を第３構成要素とした構成において、前記変速機ケースと一体となる隔壁に前記第１リングギア（Ｒ１）と第２遊星キャリア（Ｐ２）を連結可能にする前記第３クラッチ（Ｃ３）の作動油を供給する通路を設けるようになし、
あるいは、前記多段変速装置が４個のブレーキを有する構成において、前記隔壁に１個のブレーキのサーボ機構となる油圧室を設けるようになした請求項３記載の多段変速装置。
あるいは、前記多段変速装置が４個のブレーキを有する構成において、前記隔壁に１個のブレーキのサーボ機構となる油圧室を設けるようになした請求項３記載の多段変速装置。
【請求項5】
少なくとも２個の遊星ギア列を有する前記前置変速機構の、どちらか一方の遊星ギア列の遊星キャリアが前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）で前記入力軸と他の構成要素に締結可能となる前記前置変速機構の構成において、
前記遊星キャリアの遊星ギアを軸支するサイド部材を前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の２連クラッチ連結部材（Ｘ）と連結すると共に、前記サイド部材に前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の少なくともどちらか一方のサーボ機構となる油圧室を設けるようになした請求項１記載の多段変速装置。
前記遊星キャリアの遊星ギアを軸支するサイド部材を前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の２連クラッチ連結部材（Ｘ）と連結すると共に、前記サイド部材に前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の少なくともどちらか一方のサーボ機構となる油圧室を設けるようになした請求項１記載の多段変速装置。
【請求項6】
前記前置変速機構は主前置変速機構と副前置変速機構からなり、
前記主前置変速機構は、Ｄ、Ｅ、Ｆの３個の構成要素を軸方向順に並べて配した１個のシンプル遊星ギアの遊星キャリアとなる構成要素Ｅに前記入力軸を第１クラッチ（Ｃ１）で連結可能とすると共に、構成要素Ｅと構成要素Ｄ又はＦを第２クラッチ（Ｃ２）で連結可能とし、構成要素Ｆと前記主変速機構の第１構成要素を連結し、構成要素Ｅを第２ブレーキ（Ｂ２）で制動可能とした第１主前置変速機構であり、あるいは、前記第１主前置変速機構の構成要素Ｄを第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能とした第２主前置変速機構であり、
前記副前置変速機構は、Ａ、Ｂ、Ｃの３個の構成要素を軸方向順に並べて配した１個の遊星ギア列の構成要素Ｃに前記入力軸を連結して構成要素Ａを第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とした第１副前置変速機構であり、あるいは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｇの４個の構成要素を軸方向順に並べて配した２個の遊星ギア列からなる構成要素Ａに前記入力軸を連結して構成要素Ｇを第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とし、構成要素Ｃを第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能とした第２副前置変速機構であり、
前記第１主前置変速機構の構成要素Ｄと前記第１副前置変速機構の構成要素Ｂを連結し、前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び前記第１、第２ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２）の何れか２個を締結することにより前記第１主前置変速機構の構成要素Ｆが、前記入力軸の回転と、前記入力軸の減速回転と、前記入力軸の増速回転と、０回転と、前記入力軸の逆回転と、の５種の回転を選択的に得るようになし、前記主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、前記第３構成要素が前進９速後進１速の変速段を得るようになし、
あるいは、前記第２主前置変速機構の構成要素Ｄと前記第１副前置変速機構の構成要素Ｂを連結し、前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び前記第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）の何れか２個を締結することにより前記第２主前置変速機構の構成要素Ｆが、前記入力軸の回転と、前記入力軸の減速回転と、前記入力軸の増速回転２種と、０回転と、前記入力軸の逆回転と、の６種の回転を選択的に得るようになし、前記主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、前記第３構成要素が前進１１速後進１速の変速段を得るようになし、
あるいは、前記第１主前置変速機構の構成要素Ｄと前記第２副前置変速機構の構成要素Ｂを連結し、前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び前記第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）の何れか２個を締結することにより前記第１主前置変速機構の構成要素Ｆが、前記入力軸の回転と、前記入力軸の減速回転２種と、前記入力軸の増速回転２種と、０回転と、前記入力軸の逆回転２種と、の８種の回転を選択的に得るようになし、前記主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、前記第３構成要素が前進１４速後進１速の変速段を得るようになした請求項５記載の多段変速装置。
前記主前置変速機構は、Ｄ、Ｅ、Ｆの３個の構成要素を軸方向順に並べて配した１個のシンプル遊星ギアの遊星キャリアとなる構成要素Ｅに前記入力軸を第１クラッチ（Ｃ１）で連結可能とすると共に、構成要素Ｅと構成要素Ｄ又はＦを第２クラッチ（Ｃ２）で連結可能とし、構成要素Ｆと前記主変速機構の第１構成要素を連結し、構成要素Ｅを第２ブレーキ（Ｂ２）で制動可能とした第１主前置変速機構であり、あるいは、前記第１主前置変速機構の構成要素Ｄを第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能とした第２主前置変速機構であり、
前記副前置変速機構は、Ａ、Ｂ、Ｃの３個の構成要素を軸方向順に並べて配した１個の遊星ギア列の構成要素Ｃに前記入力軸を連結して構成要素Ａを第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とした第１副前置変速機構であり、あるいは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｇの４個の構成要素を軸方向順に並べて配した２個の遊星ギア列からなる構成要素Ａに前記入力軸を連結して構成要素Ｇを第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とし、構成要素Ｃを第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能とした第２副前置変速機構であり、
前記第１主前置変速機構の構成要素Ｄと前記第１副前置変速機構の構成要素Ｂを連結し、前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び前記第１、第２ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２）の何れか２個を締結することにより前記第１主前置変速機構の構成要素Ｆが、前記入力軸の回転と、前記入力軸の減速回転と、前記入力軸の増速回転と、０回転と、前記入力軸の逆回転と、の５種の回転を選択的に得るようになし、前記主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、前記第３構成要素が前進９速後進１速の変速段を得るようになし、
あるいは、前記第２主前置変速機構の構成要素Ｄと前記第１副前置変速機構の構成要素Ｂを連結し、前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び前記第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）の何れか２個を締結することにより前記第２主前置変速機構の構成要素Ｆが、前記入力軸の回転と、前記入力軸の減速回転と、前記入力軸の増速回転２種と、０回転と、前記入力軸の逆回転と、の６種の回転を選択的に得るようになし、前記主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、前記第３構成要素が前進１１速後進１速の変速段を得るようになし、
あるいは、前記第１主前置変速機構の構成要素Ｄと前記第２副前置変速機構の構成要素Ｂを連結し、前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び前記第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）の何れか２個を締結することにより前記第１主前置変速機構の構成要素Ｆが、前記入力軸の回転と、前記入力軸の減速回転２種と、前記入力軸の増速回転２種と、０回転と、前記入力軸の逆回転２種と、の８種の回転を選択的に得るようになし、前記主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、前記第３構成要素が前進１４速後進１速の変速段を得るようになした請求項５記載の多段変速装置。
【請求項7】
前記前置変速機構は、シンプル遊星ギアからなる第３サンギア（Ｓ３）、第３遊星キャリア（Ｐ３）、第３リングギア（Ｒ３）の構成要素を有した第３遊星ギア列（３０）と、第４サンギア（Ｓ４）、第４遊星キャリア（Ｐ４）、第４リングギア（Ｒ４）の構成要素を有した第４遊星ギア列（４０）の、第３サンギア（Ｓ３）を前記入力軸に連結し、第３遊星キャリア（Ｐ３）と第４リングギア（Ｒ４）を第２クラッチ（Ｃ２）で連結可能にし、第３リングギア（Ｒ３）と第４遊星キャリア（Ｐ４）を連結し、第３遊星キャリア（Ｐ３）と前記入力軸を第１クラッチ（Ｃ１）で連結可能にすると共に第４リングギア（Ｒ４）を前記主変速機構の第１構成要素に連結し、前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）で第３遊星ギア列（３０）と第４遊星ギア列（４０）の連結を選択的に変更する変速機構であって、
第３遊星キャリア（Ｐ３）を第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とし、第４サンギア（Ｓ４）を第２ブレーキ（Ｂ２）で制動可能とし、前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び前記第１、第２ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２）の何れか２個を締結することにより前記主変速機構の第１構成要素に連結した第４リングギア（Ｒ４）が、前記入力軸の回転と、前記入力軸の減速回転と、前記入力軸の増速回転と、０回転と、前記入力軸の逆回転と、の５種の回転を選択的に得るようになし、前記主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、前記第３構成要素が前進９速後進１速の変速段を得るようになし、
あるいは、第３遊星キャリア（Ｐ３）を第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とし、第４サンギア（Ｓ４）を第２ブレーキ（Ｂ２）で制動可能とし、連結した第３リングギア（Ｒ３）と第４遊星キャリア（Ｐ４）を第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能とし、前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び前記第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）の何れか２個を締結することにより前記主変速機構の第１構成要素に連結した第４リングギア（Ｒ４）が、前記入力軸の回転と、前記入力軸の減速回転２種と、前記入力軸の増速回転と、０回転と、前記入力軸の逆回転と、の６種の回転を選択的に得るようになし、前記主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、前記第３構成要素が前進１１速後進１速の変速段を得るようになした請求項５記載の多段変速装置。
第３遊星キャリア（Ｐ３）を第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とし、第４サンギア（Ｓ４）を第２ブレーキ（Ｂ２）で制動可能とし、前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び前記第１、第２ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２）の何れか２個を締結することにより前記主変速機構の第１構成要素に連結した第４リングギア（Ｒ４）が、前記入力軸の回転と、前記入力軸の減速回転と、前記入力軸の増速回転と、０回転と、前記入力軸の逆回転と、の５種の回転を選択的に得るようになし、前記主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、前記第３構成要素が前進９速後進１速の変速段を得るようになし、
あるいは、第３遊星キャリア（Ｐ３）を第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とし、第４サンギア（Ｓ４）を第２ブレーキ（Ｂ２）で制動可能とし、連結した第３リングギア（Ｒ３）と第４遊星キャリア（Ｐ４）を第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能とし、前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び前記第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）の何れか２個を締結することにより前記主変速機構の第１構成要素に連結した第４リングギア（Ｒ４）が、前記入力軸の回転と、前記入力軸の減速回転２種と、前記入力軸の増速回転と、０回転と、前記入力軸の逆回転と、の６種の回転を選択的に得るようになし、前記主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、前記第３構成要素が前進１１速後進１速の変速段を得るようになした請求項５記載の多段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、油圧クラッチ及びブレーキを用いて遊星ギアを制御する車両用自動変速機であるＡＴ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）に関し、特にギアの噛み合い効率がよい前進９速段、及びそれを超える多段変速装置の構造に関する。
【背景技術】
【0002】
複数の遊星ギア列とクラッチやブレーキの締結要素を用いた多段変速装置にとって最も重要なことは変速比であり、一般的な車両では最低速段から次段へのギア比のステップ値が１．６０前後、次段から最高速段へのギア比のステップ値が１．１５前後と高速段に移行するに従って徐々にステップ値が小さくなる特性が望まれる。その結果、最低速段の変速比を最高速段の変速比で除した変速比巾（Ｇｅａｒ Ｒａｎｇｅ）は、前進７速段であれば８、前進８速段であれば９、前進９速段であれば１０、前進１０速段であれば１１程度が適切となる。
【0003】
既存のＭＴ（Ｍａｎｕａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）では各変速段においてそれぞれ専用のカウンターギアが噛み合う構造となっているため、自由な変速比を得ることができるが、ＡＴでは複数の変速段で同じ遊星ギア列に動力を通過させることが可能となるため、変速比の自由度は小さくなる。したがって、適切な変速比を設定するには一定個数の遊星ギア列と締結要素が必要となる。
【0004】
歴史を振り返ると、１９６０年代に乗用車用に普及した前進３速後進１速の３ＡＴは、遊星ギア列が２列で締結要素が４個（クラッチ２個、ブレーキ２個）であったが、牽引特性向上のため１９８０年代に締結要素を１個（クラッチ）増やして５個としたた４ＡＴが普及した。しかしながら、前進３速から４速段へのステップ値が大きすぎる難点があった。一方、牽引力を最重要視するトラック、バスでは遊星ギア列を１列増やして３列とし、締結要素が５個（クラッチ２個、ブレーキ３個）で理想的な変速比が得られる４ＡＴを用いており、この４ＡＴと同等の、３個の遊星ギア列と５個の締結要素（クラッチ２個、ブレーキ３個）で適切な変速比が得られる６ＡＴとしたのが、１９７０年代に特開昭５２−１４９５６２で考案されたＧＭ（Ａｌｌｉｓｏｎ）の６ＡＴ（Ａタイプ）である。更に、特開平４−２１９５５３によるＬｅｐｅｌｌｅｔｉｅｒの６ＡＴ（Ｂタイプ）と、ＵＳ５，４３５，７９１によるＭｅｒｃｅｄｅｓ−Ｂｅｎｚの５ＡＴ（Ｃタイプ）へと繋がり、これらは３ＡＴに次ぐ完成形のＡＴということができる。つまり、適切な変速比が得られる５、６ＡＴとするには、３個の遊星ギア列と５個の締結要素が必要ということになる。
【0005】
Ａ、Ｂ、Ｃタイプのいずれも前進の減速段において、主変速機構（ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ）の２個の遊星ギア列からなる４個の構成要素の主動側（駆動側）となる構成要素に入力軸の回転、あるいは、前置変速機構（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）の１個の遊星ギア列と１個の締結要素から得られる入力軸の減速回転を選択的に入力する同じ方式であるが、入力する回転と変速方式に違いがあり、それにより特性に異なりが生じる。前進の減速段において、主変速機構の主動側となる構成要素に入力する回転を、Ａタイプは入力軸の回転とし、Ｂタイプは入力軸の減速回転とし、Ｃタイプは入力軸の回転、及び入力軸の減速回転としたもので、Ａ、Ｂタイプは主動側を固定し、受動側（制動側）を変えて変速を行う従来の３、４ＡＴと同じ方式であるのに対し、Ｃタイプは受動側を固定し、主動側を変えて変速を行う方式である。
【0006】
近年、更なる燃費と走行性向上のため７、８ＡＴが実用化されている。Ｃタイプ５ＡＴをベースとした特開２０００−２６６１３８に記載されたＤａｉｍｌｅｒのＣタイプ７ＡＴと、Ｂタイプ６ＡＴをベースとした特開２００１−１８２７８５（アイシン精機）に記載されたＴｏｙｏｔａのＢタイプ８ＡＴと、特表２００８−５２７２６７に記載されたＺＦのＤタイプ８ＡＴである。Ｄタイプとは、３個以上の遊星ギア列の互いの構成要素２箇所を連結し、連結部にクラッチを配して連結を変え変速する方式である。Ｃタイプ７ＡＴはＣタイプ５ＡＴに遊星ギア列と締結要素（ブレーキ）を各々１個追加し、４個の遊星ギア列と６個の締結要素（クラッチ３個、ブレーキ３個）からなり、Ｂタイプ８ＡＴはＢタイプ６ＡＴに締結要素（クラッチ）を１個追加し、３個の遊星ギア列と６個の締結要素（クラッチ４個、ブレーキ２個）からなり、Ｄタイプ８ＡＴは４個の遊星ギア列と５個の締結要素（クラッチ３個、ブレーキ２個）からなる。最も重要となる変速比に関しては、Ｂ、Ｄタイプ８ＡＴはギア比のステップ値が悪く、加えて、Ｇｅａｒ Ｒａｎｇｅも悪く、Ｂタイプ８ＡＴが６．７、Ｄタイプ８ＡＴが７．３と多少勝るが、８ＡＴとして相応しい９程度よりかなり小さくなる。さすがに、Ｂ、Ｄタイプ８ＡＴより１個多い遊星ギア列又は締結要素を用いた４個の遊星ギア列と６個の締結要素のＣタイプ７ＡＴはギア比のステップ値が理想的であるがＧｅａｒ Ｒａｎｇｅが６程度と小さく適用車両が限定される。なお、遊星ギア列の構成要素間にクラッチを配するＢ、Ｄタイプ８ＡＴは、入力軸と遊星ギア列の構成要素間にクラッチを配するＡ、Ｃタイプより構造が複雑になると同時に作動油の供給通路も複雑になり、単純に遊星ギア列や締結要素の数を減らすことがシンプル・コンパクトさに繋がるわけではないことに留意しなければならない。因みに、スケルトン図（模式図）ではクラッチは遊星ギア列より小さく見えるが実際の構造では遊星ギア列と同等、あるいはそれ以上の大きなスペースを必要とし、このクラッチの配置がシンプル・コンパクトさを左右する。これらＢ、Ｄタイプ８ＡＴの他に、３個の遊星ギア列と６個の締結要素からなる８ＡＴや、４個の遊星ギア列と５個の締結要素からなる８ＡＴが数多く特許として提案されているが、全て８ＡＴとして相応しいギア比が得られていなく、クラッチの配置が構造全体を複雑化する場合が多い。つまり、重量の小さな乗用車としては、Ｇｅａｒ Ｒａｎｇｅが９程度あれば十分で、ギア比のステップ値と変速機の重量及び伝達効率が適切ならば変速段数は７、８速（７，８ＡＴ）で十分であるが、現状の７、８ＡＴではそれを満足できない状況にある。
【0007】
遊星ギア列や締結要素を少なくして変速段数を増やすと、クラッチで遊星ギア列の構成要素の連結を複数個所にわたり変えなければならず、連結部位が増えるのに加えクラッチの配置構造が複雑になるばかりか、同じ遊星ギア列の動力通過路を複雑に変える必要があるため必然的にステップ値が乱れ、噛み合い効率を悪くする可能性も高く変速性能を悪化させる。逆に、遊星ギア列や締結要素を増やしてもクラッチの配置や遊星ギア列の連結さえシンプルならそれほどコスト高とはならず、走行性能のよさや燃費向上によるランニングコスト低下の方がメリットを増す。
【0008】
そこで、ギア比の悪い８ＡＴに遊星ギア列又は締結要素を１個加え、４個の遊星ギア列と６個の締結要素を用いた多段変速装置に相応しいギア比が得られる前進８速以上の多段速ＡＴの検討が必要となる。当然、最も重要となる変速比以外に遊星ギアの噛み合い効率や摩擦部材の連れ回り損失も重要となり、搭載性に影響を及ぼす軽量化やコンパクトさも必然となる。なお、ＡＴでは発進デバイスとしてトルク増幅作用のあるトルクコンバータが用いられているが、Ｇｅａｒ Ｒａｎｇｅが９程度ある変速装置ではトルク増幅の必要性はなく、モータジェネレータ（ＭＧ）も含めて別の手段の発進デバイスも考慮する必要がある。当然、原動機直結として効率を高める必要性があるため、遊星ギアの噛み合い効率がより一層の重要度を増し、これらを含めて多段変速装置の検討をしなければならない。なお、ＧＶＷ（車両総重量）に比して原動機のパワーの小さな商用車は、パワーの大きな乗用車に比べより多くの変速段を必要とし、この商用車のことも考慮しなければならない。
【0009】
ところで、遊星ギアの噛み合い効率に関しては正しい理解がなされていないようで、多くの特許事例では効率には不可欠となる互いに噛み合う歯車の回転速度とトルクが考慮されず、リングギア（内歯）とピニオンギア（外歯）の噛み合い損失がピニオンギア（外歯）とサンギア（外歯）の噛み合い損失の半分にも満たないことが無視されたりして、遊星ギアの噛み合い効率の評価が不十分であるばかりか、間違ったりしている。因みに、特開２０１３−１４５０１６（本願出願人）に記載したように、実用化されたトヨタの８ＡＴはこのクラスで遊星ギアの噛み合い効率が最も悪く、現在多くの特許が出願されている後述するトヨタ系列による「５−ＴＹＰＥ」１０ＡＴの遊星ギアの噛み合い効率も悪い。また、効率を最重視しなければならないハイブリッド車であるトヨタの２００５年式のＨＥＶには、エンジンと同軸に配される出力側のモータジェネレータ（ＭＧ）の遊星減速構造に、遊星ギアの噛み合い効率が悪くなる逆転減速機構が用いられている。「燃費を最重要視している」と謳っているトヨタでさえ、このような状態である。本願出願人は動力を伝達する互いに噛み合うギア間の伝達トルクと相対回転速度を求め、噛み合い損失を各々計算して合計し、各変速段の噛み合い効率を算出して評価している。なお、遊星ギアの噛み合いでは、動力が分散することや、リングギア（内歯）とピニオンギア（外歯）の噛み合い損失がピニオンギア（外歯）とサンギア（外歯）の噛み合い損失の半分にも満たないことで噛み合い効率が９９％を超える変速段があり、ＭＴよりギアの噛み合い効率がよくなる変速段が多く存在する。
【0010】
４個の遊星ギア列と６個の締結要素を用いた多段変速装置として近年２種類の９ＡＴが実用化されている。何れも主変速機構の２個の遊星ギア列からなる４個の構成要素の主動側（駆動側）となる構成要素に変速回転を入力するＣタイプで、２個の遊星ギア列と４個の締結要素からなる前置変速機構と２個の遊星ギア列と２個の締結要素からなる主変速機構の組み合わせからなる。先行して実用化されたＣ１タイプ９ＡＴは、主変速機構の遊星ギア列が特開２０００−２６６１３８に記載されたＤａｉｍｌｅｒのＣタイプ７ＡＴの主変速機構に、前置変速機構から、入力軸回転、入力軸の減速回転２種、０回転、入力軸の逆回転、の５種の回転を選択的に入力させたもので、ＺＦが特表２０１１−５１３６６２（ＺＦ）をベースにＦＦ用として９ＡＴを実用化している。次に実用化されたＣ３タイプ９ＡＴは、同じくＤａｉｍｌｅｒのＣタイプ７ＡＴの主変速機構の共通の速度線図上に第１から第４まで番号順に並べた２個の遊星ギア列（シンプソン遊星ギア列）の入出力構成要素を逆にした、前述のＧＭ ＡＬＬＩＳＯＮの６ＡＴの主変速機構の遊星ギア列を用いたもので、前置変速機構から、入力軸回転、入力軸の減速回転、入力軸の増速回転、０回転、入力軸の逆回転、の５種の回転を選択的に入力させたものである。この９ＡＴはＤａｉｍｌｅｒが特許文献１をベースに実用化したものである。つまり、前置変速機構からの、１種の入力軸の減速回転で主変速機構は１種の減速回転と１種の増速回転を得ることができ、１種の入力軸の増速回転で２種の減速回転を得ることができるので、Ｃ１タイプ９ＡＴは前置変速機構から２種の減速回転を主変速機構に入力させて２種の減速回転と２種の増速回転を得るのに対し、Ｃ３タイプ９ＡＴは前置変速機構から１種の減速回転と１種の増速回転を主変速機構に入力させて３種の減速回転と１種の増速回転を得るようにしたものである。
【0011】
この２種類のＣ１、Ｃ３タイプ９ＡＴはＧｅａｒ Ｒａｎｇｅが９〜１１程度に広くとれ、ギア比や遊星ギアの噛み合い効率も適切で完成形と成り得る多段変速機である。Ｃ１タイプ９ＡＴとＣ３タイプ９ＡＴを比較すると、Ｃ１タイプ９ＡＴが入力軸回転の増速段が４段で減速段が４段となるのに対し、Ｃ３タイプ９ＡＴが入力軸回転の増速段が３段で減速段が５段となり、Ｃ３タイプ９ＡＴの方が使いやすい。但し、クラッチやブレーキの摩擦部材がもたらす連れまわり損失は減速比が大きくなるＣ３タイプ９ＡＴの方が大きくなる。一方、Ｃ１タイプ９ＡＴの前置変速機構は従来の３ＡＴが使えることでＣ３タイプ９ＡＴの前置変速機構よりシンプルな構造にできる。また、Ｃ１タイプ９ＡＴの方が前置変速機構や主変速機構も用途により多様な遊星ギア列が採用でき、特開２０１３−１４５０１６（本願出願人）では４ＡＴに匹敵するコンパクトな構造となるＦＦ用９ＡＴを提案している。なお、Ｃ３タイプ９ＡＴにおける主変速機構の遊星ギア列は限定されるが、入出力の連結構造はＣ１タイプ９ＡＴよりシンプルとなり遊星ギアの噛み合い効率もよくなる。この特許文献１によるＣ３タイプ９ＡＴの２個の遊星ギア列と２個の締結要素からなる主変速機構を用いて前置変速機構を様々に変えた多段変速装置が提案されている。
【0012】
多くの提案はスケルトン図のみの提案であるが、一部構造に関する提案もある。この構造に関する提案や実用化されたＤａｉｍｌｅｒによるＣ３タイプ９ＡＴでは、前置変速機構のクラッチの少なくとも１個が入力軸の周り(上部)に配され、２体化された入力軸から作動油が供給される複雑な構造となっている。なお、Ｃ３タイプ９ＡＴは４個の遊星ギア列と６個（クラッチ３個、ブレーキ３個）の締結要素を用いた多段変速装置であり、単純に配列すると、軸方向にスペースが必要な遊星ギア列４個とクラッチ３個の計７個分が必要となり軸方向が長くなる。さらに、この変速形態では入力軸が前置変速機構と主変速機構の両方に連結されるため、変速装置の全幅にわたり回転中心部に入力軸を配さなければならなく、入力軸や入力軸の軸支間が長くなるのが避け難く、入力軸を二体化する等の対処をしなければならなくなる。また、これらの提案で共通に用いる主変速機構はシンプルな連結構造となるが、ブレーキが施される一方の遊星ギア列の浮遊されたリングギアにはスラスト方向の軸支が必要となり、スラスト軸受けをもう一方の遊星ギア列の間にとると軸方向が長くなるのでその反対側にとる方がよくなる。本願はこのＣ３タイプ９ＡＴ、及びＣ３タイプ９ＡＴの主変速機構を用いて前置変速機構を様々に変えた、９ＡＴを超える変速段を有する多段変速装置の種々の問題点を解決するためのＦＲ用とＦＦ用の多段変速装置の構造に関する提案である。本願の対象となる多段変速装置の多くは既に特許が出願されており、次の６種類（１〜６−ＴＹＰＥ）に分類できる。なお、実用化されているものや構造が記載されている特許は構造が明確であるが、スケルトン図のみの特許は構造が不明確なため、遊星ギア列やクラッチ・ブレーキの配置により推測される構造について記載する。
【0013】
＜１−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−１、９〜１５ＡＴ」特許文献２で本願出願人が提案した特許で、前置変速機構は、少なくとも１個の遊星ギア列からなる主前置変速機構と、主前置変速機構に入力軸の１種の変速回転速度のみを選択的に入力可能とする１個の遊星ギア列からなる副前置変速機構と、少なくとも第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を含めた複数の締結要素からなっている。特許文献２では９ＡＴとＡタイプ６ＡＴを前置変速機構に用いた１５ＡＴの２種をＦＲ用の実施例として掲載しているが、同じ形態の副前置変速機構を備えたＣタイプ５ＡＴやＢタイプ６ＡＴを前置変速機構に用いた１３ＡＴ、１４ＡＴや、その他、１０ＡＴ、１１ＡＴ、の多彩な多段変速装置が可能となる。しかし、特許文献２にはＦＲ用として本願の特許請求内容と一部重なる実施例が記載されているが、ＦＦ用としては提案していない。なお、特許文献２の１５ＡＴに用いた前置変速機構となるＡタイプ６ＡＴは、現状商品化されている４ＡＴよりも軸方向がコンパクトになり、６ＡＴとしても商品化できるパワートレンと構造である。このタイプの９ＡＴではギア比や遊星ギアの噛み合い効率も適切であるが、それより変速段を増やすとギア比の連なりはあまりよくならない。
【0014】
＜２−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−２、９ＡＴ、１１ＡＴ」特許文献１を始めとして、ＤＥ１０２０１００６３６３４（特表２０１４−５００４６３）（ＺＦ）、特開２０１３−１９９９５７（ジヤトコ、日産）、特開２０１３−１９９９５８（ジヤトコ、日産）、特開２０１３−１９９９５９（ジヤトコ、日産）で提案された特許で、前置変速機構は２個の遊星ギア列と少なくとも第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を含めた４個の締結要素からなっており、前置変速機構は、２個の遊星ギア列の連結状態を第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）で変え、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）以外の２個の締結要素を用いて一方の遊星ギア列から出力構成要素を有するもう一方の遊星ギア列に３種の回転を伝達して４種の回転を出力すると共に各々２個の構成要素を連結した４個の構成要素から１種の回転を出力することを可能とした変速形態となっている。これらの提案のなかでは特許文献１の提案がギア比や遊星ギアの噛み合い効率等が適切で、ＤａｉｍｌｅｒがＦＲ用としてＣ３タイプのオリジナルとなる９ＡＴを実用化した。実用化された前置変速機構の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）はそれぞれ異なる軸方向の位置に配されており、第２クラッチ（Ｃ２）には入力軸内部に設けられた油穴から作動油が供給されるため構造が複雑となり、前置変速機構が軸方向に長くなっている。なお、ＦＦ用としては提案されていない。また、これらの特許には記載されていないが、連結した４個の構成要素の１個を１個追加となる第４ブレーキで制動可能にすればもう一種の入力軸の減速回転が得られ、本願提案の１１ＡＴ（Ｃ３−２−２）となる。但し、１１ＡＴは第２クラッチ（Ｃ２）の容量をさらに大きくしなければ成立しないし、９ＡＴよりギア比のステップ値は若干悪くなる。本願はこのＤａｉｍｌｅｒ提案の９ＡＴと本願提案の１１ＡＴに関する構造提案である。
【0015】
＜３−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−３、Ｃ３−４、１１ＡＴ」前置変速機構は、４個の構成要素からなる２個の遊星ギア列と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を含む４個の締結要素に更にクラッチ又はブレーキを１個追加し、Ｃ３タイプ９ＡＴに入力軸の減速回転を１個追加して出力可能としたものである。特許としてはブレーキを１個追加した構造（Ｃ３−３−２）の特開２０１５−１６１３１１（本田）の図１と、クラッチを１個追加した構造（Ｃ３−４−１）の特開２０１４−７７５３５（ＨＵＮＤＡＩ）、特開２０１５−７８７６３（ＨＵＮＤＡＩ）の図１が本願の対象となる。主変速機構の変速形態は（Ｃ３−２−２）の１１ＡＴと同じで、前置変速機構に入力軸の減速回転出力を１種追加したものである。但し、この前置変速機構は従来の４ＡＴと同じであり、これらの特許例以外にもパワートレンは存在するが、特開２０１５−１６１３１１（本田）は特開２０１２−２４７０５７（ＨＵＮＤＡＩ）に抵触する可能性が高い。特開２０１５−１６１３１１（本田）の図１はＦＦ用で出力ギアが前置変速機構と主変速機構の間に配されるため主変速機構のリングギアＲ３と遊星キャリアＣ４の間に配するクラッチの構造が複雑になることや、リングギアＲ４の、小径部でスラストニードルベアリングにより保持しなければならない保持機構が複雑となり軸方向を長くし、特開２０１４−７７５３５（ＨＵＮＤＡＩ）と特開２０１５−７８７６３（ＨＵＮＤＡＩ）の図１はＦＲ用で前置変速機構の２個のクラッチは前置変速機構の反主変速機構側に配されるため入力軸が前置変速機構と主変速機構の４個の遊星ギア列とその他の部位を軸支することになり、振動防止のため入力軸の径を大きくしなければならなく重量増やコスト増を招く。なお、これらの特許では主変速機構のクラッチは入力軸と遊星キャリアの間に設けられているが、特許文献１によるＣ３タイプ９ＡＴに用いられたリングギアＲ３と遊星キャリアＣ４の間に配するクラッチの方が、容量が小さくて済み、この構造を成立させるべきである。ギア比のステップ値の連なりは前述した「Ｃ３−２−２、１１ＡＴ」と同じであり、９ＡＴより悪くなるがＧｅａｒ Ｒａｎｇｅは適切に取れ、遊星ギアの噛み合い効率も悪くはない。
【0016】
＜４−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３―５、１４ＡＴ」前置変速機構は、１個の遊星ギア列からなる主前置変速機構と、主前置変速機構に２個のブレーキで入力軸の２種の減速回転速度を選択的に入力可能とする２個の遊星ギア列からなる副前置変速機構と、主前置変速機構を制御する第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）と１個のブレーキを含めた５個の締結要素からなっている。この前置変速機構の形態は「Ｃ３−１、９ＡＴ」と同じで、「Ｃ３−１、９ＡＴ」と同じ主前置変速機構と副前置変速機構に、各１個ブレーキと遊星ギア列を副前置変速機構に追加し２種の減速回転速度を主前置変速機構に入力可能とすることで、各２種の入力軸の増速回転、減速回転、逆回転と入力軸の回転及び０回転の８種の回転を主変速機構に入力させて１４ＡＴとしたものである。「Ｃ３−１、９ＡＴ」の遊星ギアの噛み合い効率は最高レベルであり、１４ＡＴも最高レベルの遊星ギアの噛み合い効率となる。但し、クラッチの容量を大きくしなければならない。この方式はまだ未公開であり、本願で特許出願とする。なお、この１４ＡＴに用いた前置変速機構は、現状商品化されている４ＡＴよりも軸方向がコンパクトな５ＡＴとなり、５ＡＴとしても商品化できる形態である。
【0017】
＜５−ＴＹＰＥ＞「Ｃ４―１、１０ＡＴ」変速装置の減速段ではＣ３タイプと同じ変速形態を用いるが、増速段では変速形態が異なるので、「Ｃ４タイプ」とした。特許としてはＵＳ２００９００５４１９６（ＧＭ）を始めとして、特開２０１５−５２３７７（ＡＷ）、特開２０１５−６４０４２（アイシン精機）、特開２０１５−６４０９９（ＡＷ、トヨタ）、特開２０１５−７２０６１（ＡＷ）、特開２０１５−８３８５３（アイシン精機）、特開２０１５−１０５７２１〜１０５７２６（ＡＷ）、特開２０１５−１８３８５５（ＧＭ）、とパワートレン及び構造に関して多くの提案がなされている。前置変速機構は、４個の構成要素からなる２個の遊星ギア列と主変速機構の第１構成要素と連結可能とする第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）と主変速機構の第４構成要素と連結可能とする第４クラッチ（Ｃ４）と、遊星ギア列の一部を制動可能にするブレーキの４個の締結要素からなり、Ｃ３タイプ９ＡＴと同じ数の４個の遊星ギア列と６個の締結要素で１０ＡＴと一段多い変速段を出している。しかしながら、Ｇｅａｒ Ｒａｎｇｅが８程度と小さくギア比のステップ値も前進３速から７速の間で等比級数となるのに加え、主変速機構の第４構成要素と前置変速機構を連結可能とする第４クラッチ（Ｃ４）の連結が構造を複雑にする。更に、多くの構造特許が出願されている特開２０１５−１０５７２１〜１０５７２６（ＡＷ）のパワートレンでは、前進３速段と前進５速段における遊星ギアの噛み合い効率が極端に悪くなる。また、多く提案されている全ての構造図では、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）への作動油は変速機ケースから入力軸を通過しクラッチに供給されるため管路抵抗が大きくなるのに加えクラッチの構造を複雑にする。当然、入力軸には他にトルクコンバータへの供給油や潤滑油の油穴が必要となり、穴加工を可能とするため入力軸を二体化して複雑にしなければならなくなる。また、入力軸の軸支間が長くなるこの構造では軸支間における振動防止のため入力軸の径を大きくしなければならなく、入力軸の周りに通常の変速装置より多く配される増速回転部位の径を大きくしなければならず不利となる。ＦＦ用として特開２０１５−６４０９９（ＡＷ、トヨタ）の図６、７、１０のスケルトン図があり、主変速機構の外周部に出力ギアが配されているがこの遊星ギア列のリングギアとサンギアの歯数比は３．６と通常よりも大きく、出力ギアもそれ以上に大きくなり現実的ではない。前置変速機構と主変速機構が軸方向に順に並べていないため本願の対象とはならないが、特開２０１５−１８３７９３（ＡＷ、トヨタ）に主変速機構の２個の遊星ギア列の間に出力ギアが配されるＦＦ用の配置が記載されているが、クラッチを４個も配さなければならないパワートレンで主変速機構の２個の遊星ギア列の間に出力ギアを軸支する例えば変速機と一体となる隔壁を設けると軸方向が長くなり成立が困難となる。
【0018】
＜６−ＴＹＰＥ＞「Ｃ５―１、１０ＡＴ」変速装置の逆転段でのみＣ３タイプと異なる変速形態を用いるので、「Ｃ５タイプ」とした。逆転段はＤａｉｍｌｅｒのＵＳ５，４３５，７９１によるＣタイプ５ＡＴと特開２０００−２６６１３８によるＣタイプ７ＡＴと同じで、主変速機構の第２構成要素を第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能として逆転段を設けたものである。前置変速機構は、４個の構成要素からなる２個の遊星ギア列と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を含む４個の締結要素からなっている。特許としては特開２０１５−１６１３１２（本田）の図１と特開２０１５−１６１３１３（本田）の図１が本願の対象となる。これらの特許例以外にもパワートレンは存在するが、特開２０１２−２２５５０６（ＨＵＮＤＡＩ）に同じ変速形態があり、一部特開２０１５−１６１３１３（本田）と同じ遊星ギア列がある。本願の対象となる主変速機構は第２構成要素に第４ブレーキ（Ｂ４）を配するためＦＦ用にしか適用できない。特開２０１５−１６１３１２（本田）の図１と特開２０１５−１６１３１３（本田）の図１は「Ｃ３―３、１１ＡＴ」と同じく出力ギアが前置変速機構と主変速機構の間に配されるためリングギアＲ４の、スラストニードルベアリングで保持しなければならない保持機構が複雑となり軸方向を長くする。なお、コンパクトになる要素のない遊星ギア列を軸方向に４個並べるこのスケルトン図では軸方向が長くなり過ぎでＦＦ用に用いるのは困難となり、特開２０１５−１６１３１３（本田）の図４のように主変速機構の遊星ギア列の外周部に出力ギアを配置しなければならなくなるが、出力ギアや噛み合うカウンターギアの径を大きくしななければならず重量増や体積増を招き、狭いエンジンルーム内の配置に悪影響を及ぼす。唯一、特開２０１５−１６１３１３（本田）の前置変速機構の２個の遊星ギア列を２階建てにすることが可能でＦＦ用に用いることが可能となるが、このパワートレンでは前進４速段における遊星ギアの噛み合い効率が極端に悪くなる。なお、Ｇｅａｒ Ｒａｎｇｅは適切に取れ、ギア比のステップ値の連なりは１０ＡＴのなかではよい方である。
【0019】
以上のことから４個の遊星ギア列と６個（クラッチ３個、ブレーキ３個）の締結要素を用いた＜１−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３―１、９ＡＴ」と＜２−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３―２、９ＡＴ」が最も重要となるギア比のステップ値の連なりやＧｅａｒ Ｒａｎｇｅ、及び遊星ギアの噛み合い効率がよいことがわかり、同じ個数の４個の遊星ギア列と６個（クラッチ４個、ブレーキ２個）の締結要素を用いた＜５−ＴＹＰＥ＞「Ｃ４―１、１０ＡＴ」が最もギア比のステップ値の連なりやＧｅａｒ Ｒａｎｇｅ、及び遊星ギアの噛み合い効率が悪くなることがわかる。段落「０００６」で述べた「乗用車としては、Ｇｅａｒ Ｒａｎｇｅが９程度あれば十分で、ギア比のステップ値と変速機の重量及び伝達効率が適切ならば変速段数は７、８速（７，８ＡＴ）で十分である。」ことより、この段階で「Ｃ３―１、９ＡＴ」と「Ｃ３―２、９ＡＴ」の方が「Ｃ４―１、１０ＡＴ」より走行性能や燃費で優位となることがわかる。締結要素を１個増やした「１１ＡＴ」に関しては乗用車としての必要性に疑問はあるが、コンパクトに配することができれば商用車には適切な変速装置になり得る。「１１ＡＴ」は前置変速機構の減速回転を１個増やした＜２−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３―２、１１ＡＴ」や＜３−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３―３、Ｃ３―４、１１ＡＴ」の、増速段が４段となる「１１ＡＴ」より、前置変速機構の増速回転を１個増やした＜１−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３―１、１１ＡＴ」の、増速段が３段となる「１１ＡＴ」の方がよい。なお、締結要素を１個増やしたＦＦ専用となる＜６−ＴＹＰＥ＞「Ｃ５―１」の「１０ＡＴ」に関しては、前進４速段における遊星ギアの噛み合い効率が極端に悪くなるものの、シンプルな構造にできれば価値が出る。本願の目的の一つとして、効率のよいコンパクトなＡＴの多段化の限界を見極めることがあり、更に多段化した＜４−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３―５、１４ＡＴ」や＜１−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−１、１５ＡＴ」の検討も行う。「乗用車としては、変速段数は７、８速（７，８ＡＴ）で十分である。」と言ってはいるが、もし、Ｇｅａｒ Ｒａｎｇｅが６ＡＴの３倍広くなる１４ＡＴや１５ＡＴを乗用車に用いることができるなら、エンジン回転が１０００〜２０００ＲＰＭでよいことになり、この仕様で燃料消費量のよいエンジンを開発できれば大きな変革をもたらすことになる。当然、トラック、バス等の商用車ではなお一層の変革をもたらす。本願の主課題ではないが、上記６種類の多段変速装置に関し、既に判明しているギア比のステップ値の連なりやＧｅａｒ Ｒａｎｇｅに加え、遊星ギアの噛み合い効率の算出ができていない現況において、本願で遊星ギアの噛み合い効率を算出し、構造を検討して総合的な評価をするものである。
【0020】
Ｄａｉｍｌｅｒが特許文献１をベースにＦＲ用として実用化したＣ３タイプ９ＡＴと同じ主変速機構を用いた本願の６種のパワートレンは、段落「００１３」に示した本願出願人の提案した特許文献２による「Ｃ３−１、９〜１５ＡＴ」と、段落「００１６」に示した特許文献２に類似した「Ｃ３―５、１４ＡＴ」を除いて、全て乗用車を対象に特許出願がなされたものである。トルクコンバータ（Ｗａｎｄｌｅｒ）を用いた車両用変速装置は元々Ｗａｎｄｌｅｒを開発したドイツで乗り合いバス（シティバス）用に実用化されたもので、その後米国のＧＭにより乗用車に用いられた。したがって、欧米ではシティバスの１００％がＡＴ化され、リターダを付けたＡＴも普及している。トラック、バス等の運転者は所謂プロであり、一定の技能を必要とするが、人手不足や技量不足も含め運転ミスによる重大事故が多発している現状がある。近年、研究が進んでいる自動運転技術は重量の大きなトラック、バスほど安全上必要となり、今後、自動変速機のニーズがトラック、バスに広まることが予想される。トラック、バス等の商用車用ＡＴとしては遊星ギア列や締結要素が増えても変速比巾（Ｇｅａｒ Ｒａｎｇｅ）が変速段数に見あって広くとれ、軸方向がコンパクトになることが求められると共に、乗用車より負荷頻度が１０倍厳しく耐久寿命も１００万キロメートルと１０倍必要な多段変速装置が求められる。その厳しさのため、供給メーカが世界でも数社しかなく、供給機種も不十分な状態である。本願出願人は商用車用ＡＴとして特開２０１４−２２４５４７でＣ１、Ｃ２タイプ９〜１２ＡＴを提案し、特許文献２でＣ３タイプ９〜１５ＡＴを提案してきた。本願では全てを商用車用として意識しているが、具体的な構造図としては特に遊星ギアの噛み合い効率がよくなる段落「００１６」に示した「Ｃ３―５、１４ＡＴ」を対象にした。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0021】
【特許文献1】ＤＥ１０２００８０５５６２６（Ｄａｉｍｌｅｒ）
【特許文献2】特願２０１４−１９５３１６（本願出願人）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0022】
本発明の第１の課題は、段落「００１０」〜「００１２」で説明したＤａｉｍｌｅｒが特許文献１をベースにＦＲ用として実用化した、Ｇｅａｒ Ｒａｎｇｅが９〜１１程度に広くとれ、ギア比や遊星ギアの噛み合い効率も適切な＜２−ＴＹＰＥ＞のＣ３タイプ９ＡＴと、これと同じ主変速機構を用い、更にシンプルで性能も同等以上となる本願出願人が出願した特許文献２による＜１−ＴＹＰＥ＞のＣ３タイプ９ＡＴに関し、一部特許文献２ではＦＲ用として示しているが、ＦＲ及びＦＦ仕様としてよりシンプルでコンパクトになる構造を提案するものである。
【0023】
本発明の第２の課題は、Ｄａｉｍｌｅｒと本願出願人が提案した特許文献１、２による＜１、２−ＴＹＰＥ＞のＣ３タイプ９ＡＴをベースに更に多段化した遊星ギアの噛み合い効率のよい段落「００１３」に示した＜１−ＴＹＰＥ＞の「１１ＡＴ、１５ＡＴ」、段落「００１４」に示した＜２−ＴＹＰＥ＞の「１１ＡＴ」、及び段落「００１６」に示した＜４−ＴＹＰＥ＞の「１４ＡＴ」を、ＦＲのみならずＦＦ仕様としてもコンパクトに成立させることである。
【0024】
本発明の第３の課題は、Ｄａｉｍｌｅｒの特許文献１による＜２−ＴＹＰＥ＞のＣ３タイプ９ＡＴと同じ主変速機構を用いた、既に特許出願がなされている段落「００１５」に示した＜３−ＴＹＰＥ＞の「Ｃ３−３、Ｃ３−４、１１ＡＴ」、段落「００１７」に示した＜５−ＴＹＰＥ＞の「Ｃ４―１、１０ＡＴ」、及び段落「００１８」に示した＜６−ＴＹＰＥ＞の「Ｃ５―１、１０ＡＴ」の、少し欠点がある３種に関しても、シンプルでコンパクトになる構造を提案するものである。
【0025】
本発明の第４の課題は、まだパワートレンの特許出願がなされていない本願出願人が提案した特許文献２に類似した段落「００１６」に示した＜４−ＴＹＰＥ＞の「Ｃ３―５、１４ＡＴ」を、構造特許として出願するものである。
【課題を解決するための手段】
【0026】
請求項１に係わる本発明は、Ｃ３タイプ９ＡＴに用いられる主変速機構を用い、様々な前置変速機構と組み合わせた多段変速装置の共通となる構造に関するもので、第１〜第３の課題を解決するための手段であり、シンプル遊星ギアからなる第１サンギア（Ｓ１）、第１遊星キャリア（Ｐ１）、第１リングギア（Ｒ１）の構成要素を有した第１遊星ギア列（１０）と、シンプル遊星ギアからなる第２サンギア（Ｓ２）、第２遊星キャリア（Ｐ２）、第２リングギア（Ｒ２）の構成要素を有した第２遊星ギア列（２０）の、連結した第１サンギア（Ｓ１）と第２サンギア（Ｓ２）を第１構成要素とし、入力軸を第３クラッチ（Ｃ３）で連結可能にした第１遊星キャリア（Ｐ１）を第２構成要素とすると共に連結した第１リングギア（Ｒ１）と第２遊星キャリア（Ｐ２）を第３構成要素とし、あるいは、入力軸に連結した第１遊星キャリア（Ｐ１）を第２構成要素とすると共に第３クラッチ（Ｃ３）で連結可能にした第１リングギア（Ｒ１）と第２遊星キャリア（Ｐ２）を第３構成要素とし、第３ブレーキ（Ｂ３）で制動可能とした第２リングギア（Ｒ２）を第４構成要素とし、第２遊星キャリア（Ｐ２）を出力軸に連結し、第１、第２、第３、第４構成要素を軸方向順に並べて配した共通の速度線図を有する主変速機構の第１構成要素に、入力軸の回転と少なくとも入力軸の増速回転を含む複数の変速回転を選択的に入力可能とする、少なくとも２個の遊星ギア列と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を含む少なくとも４個の締結要素を有した前置変速機構を設け、主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、第３構成要素が少なくとも前進９速後進１速の変速段を得るようになした多段変速装置であって、多段変速装置の変速機ケース内部に前置変速機構と主変速機構を軸方向順に配すると共に、入力軸を前置変速機構と主変速機構の回転中心部に一体として配し、変速機ケースの、前置変速機構側となる一端に設けた円筒部材の主変速機構側の内周端部で入力軸を軸支すると共に、変速機ケースのもう一端で入力軸を軸支するか、あるいは、変速機ケースのもう一端に軸支された出力軸で入力軸を軸支するようになし、前置変速機構の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を各摩擦部材が径方向に２段に重なるよう円筒部材の外周方向外側に回転自在に配して、円筒部材の外周から第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）に作動油を供給するようになし、円筒部材の内周端部から主変速機構側の軸方向に、前置変速機構の少なくとも２個の遊星ギア列のうちの、多くとも１個の遊星ギア列、あるいは、２個の遊星ギア列を径方向に２階建てに重ねた１対の遊星ギア列を配するようになした。
【0027】
請求項２に係わる本発明は、様々な前置変速機構に共通して用いられる第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の構造と配置、及び作動油供給回路に関するもので、第１〜第３の課題を解決するための手段であり、円筒部材の外周方向外側に入力軸と連結する筒状の入力連結部材（Ｙ）を回転自在に配し、前置変速機構の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）に各摩擦部材が同軸上で径方向に２段に重なる２連クラッチ連結部材（Ｘ）を設け、入力連結部材（Ｙ）と２連クラッチ連結部材（Ｘ）を一体に連結し、あるいは、入力連結部材（Ｙ）の外周方向外側に２連クラッチ連結部材（Ｘ）を回転自在に配し、入力連結部材（Ｙ）、あるいは、２連クラッチ連結部材（Ｘ）に第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）のサーボ機構となる油圧室を設け、円筒部材の外周から前記第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の油圧室に入力連結部材（Ｙ）を通して作動油を供給するようになした。
【0028】
請求項３に係わる本発明は、Ｃ３タイプ９ＡＴに用いられる主変速機構を用い、様々な前置変速機構と組み合わせた多段変速装置のＦＦ仕様となる配置構造に関するもので、第１〜第３の課題を解決するための手段であり、変速機ケースの軸方向中央部に変速機ケースと一体となる隔壁を設け、隔壁に軸支される出力カウンターギアを配し、出力カウンターギアを挟んで軸方向の一方側に主変速機構の第１遊星ギア列（１０）を配し、もう一方側に主変速機構の第２遊星ギア列（２０）と前置変速機構を配するようになした。
【0029】
請求項４に係わる本発明は、ＦＦ仕様となる請求項３における主変速機構の第３クラッチ（Ｃ３）への作動油供給回路と、多段変速装置が４個のブレーキを有する構成におけるブレーキの配置構造に関するもので、第１〜第３の課題を解決するための手段であり、主変速機構の、入力軸に連結した第１遊星キャリア（Ｐ１）を第２構成要素とすると共に第３クラッチ（Ｃ３）で連結可能にした第１リングギア（Ｒ１）と第２遊星キャリア（Ｐ２）を第３構成要素とした構成において、変速機ケースと一体となる隔壁に第１リングギア（Ｒ１）と第２遊星キャリア（Ｐ２）を連結可能にする第３クラッチ（Ｃ３）の作動油を供給する通路を設けるようになし、あるいは、多段変速装置が４個のブレーキを有する構成において、隔壁に１個のブレーキのサーボ機構となる油圧室を設けるようになした。
【0030】
請求項５に係わる本発明は、Ｃ３タイプ９ＡＴとＣ３タイプ９ＡＴをベースに更に多段化した遊星ギアの噛み合い効率のよい段落「００１３」と段落「００１４」に示した「１１ＡＴ」、及び段落「００１６」に示した「１４ＡＴ」の前置変速機構を構成する第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の構造に関するもので、第１と第２の課題を解決するための手段であり、少なくとも２個の遊星ギア列を有する前置変速機構の、どちらか一方の遊星ギア列の遊星キャリアが第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）で入力軸と他の構成要素に締結可能となる構成において、遊星キャリアの遊星ギアを軸支するサイド部材を第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の２連クラッチ連結部材（Ｘ）と連結すると共に、サイド部材に第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の少なくともどちらか一方のサーボ機構となる油圧室を設けるようになした。
【0031】
請求項６に係わる本発明は、本願出願人が出願した特許文献２による「９ＡＴ」と段落「００１３」に示した「１１ＡＴ」、及び段落「００１６」に示した「１４ＡＴ」の前置変速機構のパワートレンに関するもので、第１と第２、及び第４の課題を解決するための手段であり、前置変速機構は主前置変速機構と副前置変速機構からなり、主前置変速機構は、Ｄ、Ｅ、Ｆの３個の構成要素を軸方向順に並べて配した１個のシンプル遊星ギアの遊星キャリアとなる構成要素Ｅに入力軸を第１クラッチ（Ｃ１）で連結可能とすると共に、構成要素Ｅと構成要素Ｄ又はＦを第２クラッチ（Ｃ２）で連結可能とし、構成要素Ｆと主変速機構の第１構成要素を連結し、構成要素Ｅを第２ブレーキ（Ｂ２）で制動可能とした第１主前置変速機構であり、あるいは、第１主前置変速機構の構成要素Ｄを第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能とした第２主前置変速機構であり、副前置変速機構は、Ａ、Ｂ、Ｃの３個の構成要素を軸方向順に並べて配した１個の遊星ギア列の構成要素Ｃに入力軸を連結して構成要素Ａを第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とした第１副前置変速機構であり、あるいは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｇの４個の構成要素を軸方向順に並べて配した２個の遊星ギア列からなる構成要素Ａに入力軸を連結して構成要素Ｇを第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とし、構成要素Ｃを第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能とした第２副前置変速機構であり、第１主前置変速機構の構成要素Ｄと第１副前置変速機構の構成要素Ｂを連結し、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び第１、第２ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２）の何れか２個を締結することにより第１主前置変速機構の構成要素Ｆが、入力軸の回転と、入力軸の減速回転と、入力軸の増速回転と、０回転と、入力軸の逆回転と、の５種の回転を選択的に得るようになし、主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、第３構成要素が前進９速後進１速の変速段を得るようになし、あるいは、第２主前置変速機構の構成要素Ｄと第１副前置変速機構の構成要素Ｂを連結し、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）の何れか２個を締結することにより第２主前置変速機構の構成要素Ｆが、入力軸の回転と、入力軸の減速回転と、入力軸の増速回転２種と、０回転と、入力軸の逆回転と、の６種の回転を選択的に得るようになし、主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、第３構成要素が前進１１速後進１速の変速段を得るようになし、あるいは、第１主前置変速機構の構成要素Ｄと第２副前置変速機構の構成要素Ｂを連結し、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）の何れか２個を締結することにより第１主前置変速機構の構成要素Ｆが、入力軸の回転と、入力軸の減速回転２種と、入力軸の増速回転２種と、０回転と、入力軸の逆回転２種と、の８種の回転を選択的に得るようになし、主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、第３構成要素が前進１４速後進１速の変速段を得るようになした。
【0032】
請求項７に係わる本発明は、段落「００１４」に示した特許文献1による「９ＡＴ」と本願提案の「１１ＡＴ」の前置変速機構のパワートレンに関するもので、第１と第２の課題を解決するための手段であり、前置変速機構は、シンプル遊星ギアからなる第３サンギア（Ｓ３）、第３遊星キャリア（Ｐ３）、第３リングギア（Ｒ３）の構成要素を有した第３遊星ギア列（３０）と、第４サンギア（Ｓ４）、第４遊星キャリア（Ｐ４）、第４リングギア（Ｒ４）の構成要素を有した第４遊星ギア列（４０）の、第３サンギア（Ｓ３）を入力軸に連結し、第３遊星キャリア（Ｐ３）と第４リングギア（Ｒ４）を第２クラッチ（Ｃ２）で連結可能にし、第３リングギア（Ｒ３）と第４遊星キャリア（Ｐ４）を連結し、第３遊星キャリア（Ｐ３）と入力軸を第１クラッチ（Ｃ１）で連結可能にすると共に第４リングギア（Ｒ４）を主変速機構の第１構成要素に連結し、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）で第３遊星ギア列（３０）と第４遊星ギア列（４０）の連結を選択的に変更する変速機構であって、第３遊星キャリア（Ｐ３）を第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とし、第４サンギア（Ｓ４）を第２ブレーキ（Ｂ２）で制動可能とし、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び第１、第２ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２）の何れか２個を締結することにより主変速機構の第１構成要素に連結した第４リングギア（Ｒ４）が、入力軸の回転と、入力軸の減速回転と、入力軸の増速回転と、０回転と、入力軸の逆回転と、の５種の回転を選択的に得るようになし、主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、第３構成要素が前進９速後進１速の変速段を得るようになし、あるいは、第３遊星キャリア（Ｐ３）を第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とし、第４サンギア（Ｓ４）を第２ブレーキ（Ｂ２）で制動可能とし、連結した第３リングギア（Ｒ３）と第４遊星キャリア（Ｐ４）を第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能とし、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）の何れか２個を締結することにより主変速機構の第１構成要素に連結した第４リングギア（Ｒ４）が、入力軸の回転と、入力軸の減速回転２種と、入力軸の増速回転と、０回転と、入力軸の逆回転と、の６種の回転を選択的に得るようになし、主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、第３構成要素が前進１１速後進１速の変速段を得るようになした。
【発明の効果】
【0033】
請求項１記載の構成では、シンプル遊星ギアからなる第１サンギア（Ｓ１）、第１遊星キャリア（Ｐ１）、第１リングギア（Ｒ１）の構成要素を有した第１遊星ギア列（１０）と、シンプル遊星ギアからなる第２サンギア（Ｓ２）、第２遊星キャリア（Ｐ２）、第２リングギア（Ｒ２）の構成要素を有した第２遊星ギア列（２０）の、連結した第１サンギア（Ｓ１）と第２サンギア（Ｓ２）を第１構成要素とし、入力軸を第３クラッチ（Ｃ３）で連結可能にした第１遊星キャリア（Ｐ１）を第２構成要素とすると共に連結した第１リングギア（Ｒ１）と第２遊星キャリア（Ｐ２）を第３構成要素とし、あるいは、入力軸に連結した第１遊星キャリア（Ｐ１）を第２構成要素とすると共に第３クラッチ（Ｃ３）で連結可能にした第１リングギア（Ｒ１）と第２遊星キャリア（Ｐ２）を第３構成要素とし、第３ブレーキ（Ｂ３）で制動可能とした第２リングギア（Ｒ２）を第４構成要素とし、第２遊星キャリア（Ｐ２）を出力軸に連結し、第１、第２、第３、第４構成要素を軸方向順に並べて配した共通の速度線図を有する主変速機構の第１構成要素に、入力軸の回転と少なくとも入力軸の増速回転を含む複数の変速回転を選択的に入力可能とする、少なくとも２個の遊星ギア列と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を含む少なくとも４個の締結要素を有した前置変速機構を設け、主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、第３構成要素が少なくとも前進９速後進１速の変速段を得るようになした多段変速装置であって、多段変速装置の変速機ケース内部に前置変速機構と主変速機構を軸方向順に配すると共に、入力軸を前置変速機構と主変速機構の回転中心部に一体として配し、変速機ケースの、前置変速機構側となる一端に設けた円筒部材の主変速機構側の内周端部で入力軸を軸支すると共に、変速機ケースのもう一端で入力軸を軸支するか、あるいは、変速機ケースのもう一端に軸支された出力軸で入力軸を軸支するようになし、前置変速機構の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を各摩擦部材が径方向に２段に重なるよう円筒部材の外周方向外側に回転自在に配して、円筒部材の外周から第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）に作動油を供給するようになし、円筒部材の内周端部から主変速機構側の軸方向に、前置変速機構の少なくとも２個の遊星ギア列のうちの、多くとも１個の遊星ギア列、あるいは、２個の遊星ギア列を径方向に２階建てに重ねた１対の遊星ギア列を配するようになしたので、シンプルでコンパクトな構造となる。特に入力軸が一体化できるのに加え、入力軸の軸支間が短くでき、入力軸はトルク容量分の太さより大きくする必要もなく入力軸の周りの部位の径も大きくならず軽量化できる。
【0034】
請求項２記載の構成では、円筒部材の外周方向外側に入力軸と連結する筒状の入力連結部材（Ｙ）を回転自在に配し、前置変速機構の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）に各摩擦部材が同軸上で径方向に２段に重なる２連クラッチ連結部材（Ｘ）を設け、入力連結部材（Ｙ）と２連クラッチ連結部材（Ｘ）を一体に連結し、あるいは、入力連結部材（Ｙ）の外周方向外側に２連クラッチ連結部材（Ｘ）を回転自在に配し、入力連結部材（Ｙ）、あるいは、２連クラッチ連結部材（Ｘ）に第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）のサーボ機構となる油圧室を設け、円筒部材の外周から第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の油圧室に入力連結部材（Ｙ）を通して作動油を供給するようになしたので、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が軸方向にコンパクトに配され、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の油圧室への供給油路も短く管路抵抗が小さくなりクラッチ断接の応答性がよくなる。
【0035】
請求項３記載の構成では、変速機ケースの軸方向中央部に変速機ケースと一体となる隔壁を設け、隔壁に軸支される出力カウンターギアを配し、出力カウンターギアを挟んで軸方向の一方側に主変速機構の第１遊星ギア列（１０）を配し、もう一方側に主変速機構の第２遊星ギア列（２０）と前置変速機構を配するようになしたので、第２遊星ギア列（２０）の軸方向に浮遊した第２リングギア（Ｒ２）の軸方向を保持するスラスト方向の軸受けを第２遊星ギア列（２０）と前置変速機構の間にコンパクトに配することができると共に、出力カウンターギアを変速機ケースの軸方向中央部に配するＦＦ仕様となる配置構造として、第１遊星ギア列（１０）の出力構成要素となる第１リングギア（Ｒ１）と第２遊星ギア列（２０）の出力構成要素となる第２遊星キャリア（Ｐ２）と出力カウンターギアとの連結もバランスよくコンパクトにできる。
【0036】
請求項４記載の構成では、主変速機構の、入力軸に連結した第１遊星キャリア（Ｐ１）を第２構成要素とすると共に第３クラッチ（Ｃ３）で連結可能にした第１リングギア（Ｒ１）と第２遊星キャリア（Ｐ２）を第３構成要素とした構成において、変速機ケースと一体となる隔壁に第１リングギア（Ｒ１）と第２遊星キャリア（Ｐ２）を連結可能にする第３クラッチ（Ｃ３）の作動油を供給する通路を設けるようになし、あるいは、多段変速装置が４個のブレーキを有する構成において、隔壁に１個のブレーキのサーボ機構となる油圧室を設けるようになしたので、隔壁と第１遊星ギア列（１０）の軸間に隔壁から作動油が供給される第３クラッチ（Ｃ３）をコンパクトに配することができる。また、隔壁にブレーキの油圧室を設けると軸方向がコンパクトになり、特に４個のブレーキを有する構成において効果が顕著になる。
【0037】
請求項５記載の構成では、少なくとも２個の遊星ギア列を有する前置変速機構の、どちらか一方の遊星ギア列の遊星キャリアが第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）で入力軸と他の構成要素に締結可能となる構成において、遊星キャリアの遊星ギアを軸支するサイド部材を第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の２連クラッチ連結部材（Ｘ）と連結すると共に、サイド部材に第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の少なくともどちらか一方のサーボ機構となる油圧室を設けるようになしたので、クラッチカバー部材を遊星キャリアの遊星ギアを軸支するサイド部材と共有することができ、シンプル、コンパクトになる。
【0038】
請求項６記載の構成では、前置変速機構は主前置変速機構と副前置変速機構からなり、主前置変速機構は、Ｄ、Ｅ、Ｆの３個の構成要素を軸方向順に並べて配した１個のシンプル遊星ギアの遊星キャリアとなる構成要素Ｅに入力軸を第１クラッチ（Ｃ１）で連結可能とすると共に、構成要素Ｅと構成要素Ｄ又はＦを第２クラッチ（Ｃ２）で連結可能とし、構成要素Ｆと主変速機構の第１構成要素を連結し、構成要素Ｅを第２ブレーキ（Ｂ２）で制動可能とした第１主前置変速機構であり、あるいは、第１主前置変速機構の構成要素Ｄを第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能とした第２主前置変速機構であり、副前置変速機構は、Ａ、Ｂ、Ｃの３個の構成要素を軸方向順に並べて配した１個の遊星ギア列の構成要素Ｃに入力軸を連結して構成要素Ａを第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とした第１副前置変速機構であり、あるいは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｇの４個の構成要素を軸方向順に並べて配した２個の遊星ギア列からなる構成要素Ａに入力軸を連結して構成要素Ｇを第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とし、構成要素Ｃを第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能とした第２副前置変速機構であり、第１主前置変速機構の構成要素Ｄと第１副前置変速機構の構成要素Ｂを連結し、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び第１、第２ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２）の何れか２個を締結することにより第１主前置変速機構の構成要素Ｆが、入力軸の回転と、入力軸の減速回転と、入力軸の増速回転と、０回転と、入力軸の逆回転と、の５種の回転を選択的に得るようになし、主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、第３構成要素が前進９速後進１速の変速段を得るようになし、あるいは、第２主前置変速機構の構成要素Ｄと第１副前置変速機構の構成要素Ｂを連結し、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）の何れか２個を締結することにより第２主前置変速機構の構成要素Ｆが、入力軸の回転と、入力軸の減速回転と、入力軸の増速回転２種と、０回転と、入力軸の逆回転と、の６種の回転を選択的に得るようになし、主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、第３構成要素が前進１１速後進１速の変速段を得るようになし、あるいは、第１主前置変速機構の構成要素Ｄと第２副前置変速機構の構成要素Ｂを連結し、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）の何れか２個を締結することにより第１主前置変速機構の構成要素Ｆが、入力軸の回転と、入力軸の減速回転２種と、入力軸の増速回転２種と、０回転と、入力軸の逆回転２種と、の８種の回転を選択的に得るようになし、主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、第３構成要素が前進１４速後進１速の変速段を得るようになしたので、特許文献２による「９ＡＴ」がシンプルとなり、更に、第４ブレーキ（Ｂ４）を主前置変速機構に追加することで同じ変速形態の前進１１速後進１速ができることや、１個の遊星ギア列と第４ブレーキ（Ｂ４）を副前置変速機構に追加することで同じ変速形態の前進１４速後進１速の多段化ができ、いずれもシンプルな構造となる。
【0039】
請求項７記載の構成では、前置変速機構は、シンプル遊星ギアからなる第３サンギア（Ｓ３）、第３遊星キャリア（Ｐ３）、第３リングギア（Ｒ３）の構成要素を有した第３遊星ギア列（３０）と、第４サンギア（Ｓ４）、第４遊星キャリア（Ｐ４）、第４リングギア（Ｒ４）の構成要素を有した第４遊星ギア列（４０）の、第３サンギア（Ｓ３）を入力軸に連結し、第３遊星キャリア（Ｐ３）と第４リングギア（Ｒ４）を第２クラッチ（Ｃ２）で連結可能にし、第３リングギア（Ｒ３）と第４遊星キャリア（Ｐ４）を連結し、第３遊星キャリア（Ｐ３）と入力軸を第１クラッチ（Ｃ１）で連結可能にすると共に第４リングギア（Ｒ４）を主変速機構の第１構成要素に連結し、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）で第３遊星ギア列（３０）と第４遊星ギア列（４０）の連結を選択的に変更する変速機構であって、第３遊星キャリア（Ｐ３）を第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とし、第４サンギア（Ｓ４）を第２ブレーキ（Ｂ２）で制動可能とし、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び第１、第２ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２）の何れか２個を締結することにより主変速機構の第１構成要素に連結した第４リングギア（Ｒ４）が、入力軸の回転と、入力軸の減速回転と、入力軸の増速回転と、０回転と、入力軸の逆回転と、の５種の回転を選択的に得るようになし、主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、第３構成要素が前進９速後進１速の変速段を得るようになし、あるいは、第３遊星キャリア（Ｐ３）を第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とし、第４サンギア（Ｓ４）を第２ブレーキ（Ｂ２）で制動可能とし、連結した第３リングギア（Ｒ３）と第４遊星キャリア（Ｐ４）を第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能とし、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、及び第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）の何れか２個を締結することにより主変速機構の第１構成要素に連結した第４リングギア（Ｒ４）が、入力軸の回転と、入力軸の減速回転２種と、入力軸の増速回転と、０回転と、入力軸の逆回転と、の６種の回転を選択的に得るようになし、主変速機構の第１、第２及び第４構成要素の何れか２個の構成要素の回転を選択的に規制することにより、第３構成要素が前進１１速後進１速の変速段を得るようになしたので、特許文献1による「９ＡＴ」がシンプルとなり、更に、第４ブレーキ（Ｂ４）を前置変速機構に追加することで同じ変速形態の前進１１速後進１速ができ、本願提案の「１１ＡＴ」がシンプルな構造となる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】＜１−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−１−１、９ＡＴ」 本発明の特許文献２によるＣ３タイプ９ＡＴの実施例を示す模式図と速度線図、及び変速比と歯車の噛み合い効率を示す表。
【図2】＜１−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−１−２、１１ＡＴ」 本発明の特許文献２によるＣ３タイプ１１ＡＴの実施例を示す模式図と速度線図、及び変速比と歯車の噛み合い効率を示す表。
【図3】＜１−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−１−３、１５ＡＴ」 本発明の特許文献２によるＣ３タイプ１５ＡＴの実施例を示す模式図と速度線図、及び変速比と歯車の噛み合い効率を示す表。
【図4】＜２−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−２−１、９ＡＴ」 本発明の特許文献１によるＣ３タイプ９ＡＴの実施例を示す模式図と速度線図、及び変速比と歯車の噛み合い効率を示す表。
【図5】＜２−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−２−２、１１ＡＴ」 本発明の特許文献１にブレーキ（Ｂ４）を加えたＣ３タイプ１１ＡＴの実施例を示す模式図と速度線図、及び変速比と歯車の噛み合い効率を示す表。
【図6】＜３−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−３−１、１１ＡＴ」 本発明のＣ３タイプ１１ＡＴの実施例を示す模式図と速度線図、及び変速比と歯車の噛み合い効率を示す表。
【図7】＜３−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−３−２、１１ＡＴ」 本発明の特開２０１５−１６１３１１（本田）と特開２０１２−２４７０５７（現代）によるＣ３タイプ１１ＡＴの実施例を示す模式図と速度線図、及び変速比と歯車の噛み合い効率を示す表。
【図8】＜３−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−４−１、１１ＡＴ」 本発明の特開２０１４−７７５３５（現代）によるＣ３タイプ１１ＡＴの実施例を示す模式図と速度線図、及び変速比を示す表。
【図9】＜４−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−５−１、１４ＡＴ」 本発明の特許文献２に類似した新しいパワートレンによるＣ３タイプ１４ＡＴの実施例を示す模式図と速度線図、及び変速比と歯車の噛み合い効率を示す表。
【図11】＜５−ＴＹＰＥ＞「Ｃ４−１−１、１０ＡＴ」 本発明のＵＳ２００９−００５４１９６Ａ１（ＧＭ）をベースとしたＣ４タイプ１０ＡＴの実施例を示す模式図と速度線図、及び変速比を示す表。
【図12】＜５−ＴＹＰＥ＞「Ｃ４−１−２、１０ＡＴ」 本発明の特開２０１５−１０５７２２（ＡＷ）によるＣ４タイプ１０ＡＴの実施例を示す模式図と速度線図、及び変速比と歯車の噛み合い効率を示す表。
【図13】＜６−ＴＹＰＥ＞「Ｃ５−１−１、１０ＡＴ」 本発明の特開２０１５−１６１３１３（本田）と特開２０１２−２２２５５０６（現代）によるＣ５タイプ１０ＡＴの実施例を示す模式図と速度線図、及び変速比と歯車の噛み合い効率を示す表。
【発明を実施するための形態】
【0041】
本発明は「１〜６−ＴＹＰＥ」の６種の多段変速機の構造に関するもので、図１〜図１３はその代表的なパワートレンと性能を示している。図５の「２−ＴＹＰＥ」１１ＡＴと図９、図１０の「４−ＴＹＰＥ」１４ＡＴを除いて全て特許出願がなされており、図１〜図１３の表に記入した変速比はそれらの特許に基づいたものであるが、実施例が異なるものや新しい実施例に関しては本願出願人が適切に創出したものである。なお、表の「ＧＥＡＲ ＥＦＦ」は今まで算出できなかった遊星ギアの噛み合い効率を表し、多段変速機の性能を評価する重要項目である。遊星ギアの噛み合い損失は主に歯面のころがりとすべり損失であり通過動力に比例するため、噛み合う箇所一個一個の相対速度と伝達トルクを求め損失を計算して合計し効率としたものである。また、遊星ピニオンギアとリングギアの噛み合い損失は、インボリュート曲線部の歯面が同方向の形状で噛み合うため面圧が低くすべりも少なくなり、インボリュート曲線部の歯面が対抗して噛み合う遊星ピニオンギアとサンギアの４０％程度とした。したがって、これらの図に表記したＧＥＡＲ ＥＦＦは同じ方式で計算したものであり、正確に比較できる値である。図１〜図１３の模式図は本願構造の特徴、及び遊星ギアと締結要素等の配置を示し、既に出願されている特許に記載された模式図とは異なる。本願の「請求項１、３」はこの模式図で表されるが、その他の請求項は図１〜図１３の模式図に加え、模式図を構造図にした図１４〜図２３で表される。
【0042】
本発明の請求項１は、図１０を除く図１〜図１３の模式図と、図１４〜図１９のＦＲ仕様の構造図と、図２０〜図２４のＦＦ仕様の構造図に示され、請求項２は、図１４〜図１９のＦＲ仕様の構造図と、図２０〜図２４のＦＦ仕様の構造図に示され、請求項３と請求項４は、図２０〜図２４のＦＦ仕様の構造図に示され、請求項５は、図１４、図１６、図１８のＦＲ仕様の構造図と、図２０〜図２３のＦＦ仕様の構造図に示され、請求項６は、図１、図２、図９、図１０の模式図及び速度線図と、図１４、図１８のＦＲ仕様の構造図と、図２０、図２１、図２３のＦＦ仕様の構造図に示され、請求項７は、図４、図５の模式図及び速度線図と、図１６のＦＲ仕様の構造図と、図２２のＦＦ仕様の構造図に示される。なお、図１８の商用車を対象としたＦＲ仕様の構造図は原動機のトルクを１０００Ｎｍとしてコンセプトしたもので、図１８以外のＦＲとＦＦ仕様の構造図は原動機のトルクを３００Ｎｍとして乗用車を対象にコンセプトしたものである。したがって、乗用車を対象にした構造図はＴＹＰＥによる大きさが比較できる。なお、本願は特に実用化として価値の高い「１−ＴＹＰＥ」と「２−ＴＹＰＥ」、及び「４−ＴＹＰＥ」に絞り、「請求項５、６、７」においてパワートレン及び構造を規定したものである。
【0043】
＜１−ＴＹＰＥ＞段落「００１３」で説明した多段変速機で、本願出願人が提案した特許文献２のパワートレンの変速形態を本願の発明とする構造にしたものである。本願の実施例としては、「Ｃ３−１−１、９ＡＴ」図１、図１４、図２０と「Ｃ３−１−２、１１ＡＴ」図２、（図１４）、図２１と「Ｃ３−１−３、１５ＡＴ」図３、図１５の３種を記載する。特許文献２では１１ＡＴとＦＦ仕様のパワートレンは実施例として記載していない。また、特許文献２の実施例の一部は本願の特許請求範囲の構造も含むが、特許文献２の特許請求範囲は本願の特許請求範囲を含んでいなく、特にＦＦ仕様に関しては何の請求もしていないので、本願で実施例を追加しその詳細を記載する。
【0044】
＜１−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−１−１、９ＡＴ」図１、図１４、図２０図１は、Ｃ３タイプ９ＡＴの２種の模式図と変速形態を表した速度線図と各変速段における締結要素（ＳＨＩＦＴ）、及び変速比（ＲＡＴＩＯ）と遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）を示したものである。図１の速度線図において、速度線図はＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）とＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に分かれており、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）は主前置変速機構と副前置変速機構に分かれている。ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の速度線図は、図の右から順に第１、２、３、４構成要素が配置され、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構の速度線図は、図の右から順に第５、６、７構成要素（Ａ、Ｂ、Ｃ）が配置され、主前置変速機構の速度線図は、図の右から順に第８、９、１０構成要素（Ｄ、Ｅ、Ｆ）が配置され、第６構成要素（Ｂ）と第８構成要素（Ｄ）が第２連結部材（８）で連結され、第１構成要素と第１０構成要素（Ｆ）が第１連結部材（７）で連結され、第３構成要素が変速装置の出力となる。速度線図の上下方向が速度を表し、１と記入された値が入力軸の回転速度を示し、０と記入された値が速度ゼロを示す。
【0045】
図１の２種の模式図は、左図が乗用車（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ）と商用車（Ｔｒｕｃｋ Ｂｕｓ）に適したＦＲ仕様のギアトレンで、右図が乗用車（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ）に適したＦＦ仕様のギアトレンである。図示しない左前方に原動機があり、トルクコンバータを介して動力が変速装置の入力軸に入力される。ＦＲ仕様の左図では、変速装置の左前方から軸方向順にシンプル遊星ギアからなる第３遊星ギア列（３０）、第４遊星ギア列（４０）、第２遊星ギア列（２０）、第１遊星ギア列（１０）が配され、ＦＦ仕様の右図では、変速装置の左前方から軸方向順にシンプル遊星ギアからなる第１遊星ギア列（１０）、第２遊星ギア列（２０）、第４遊星ギア列（４０）、第３遊星ギア列（３０）が配され、第１及び第２遊星ギア列（１０、２０）がＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）を構成し、第３及び第４遊星ギア列（３０、４０）がＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）を構成する。また、第３遊星ギア列（３０）がＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構を構成し、第４遊星ギア列（４０）が主前置変速機構を構成する。なお、ＦＦ仕様の右図では、第１遊星ギア列（１０）と第２遊星ギア列（２０）の間に変速機ケースと一体となる隔壁に軸支される出力カウンターギアが配される。第１、第２、第３、第４遊星ギア列（１０、２０、３０、４０）は、第１、第２、第３、第４サンギア（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）と、第１、第２、第３、第４遊星キャリア（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）と、第１、第２、第３、第４リングギア（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）とで構成される。また、変速機ケースの、前置変速機構側（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）となる一端に設けた円筒部材の主変速機構側（ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ）の内周端部で入力軸を軸支すると共に、ＦＦ仕様では変速機ケースのもう一端で入力軸が軸支され、ＦＲ仕様では変速機ケースのもう一端に軸支された出力軸で入力軸が軸支され、前置変速機構の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が各摩擦部材を径方向に２段に重ねるよう円筒部材の外周方向外側の第３遊星ギア列（３０）と第４遊星ギア列（４０）の間に配され、円筒部材の内周端部から主変速機構側（ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ）の軸方向に、前置変速機構（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）の第４遊星ギア列（Ｓ４、Ｐ４、Ｒ４）が配される。
【0046】
図１の２種の模式図と速度線図において、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）を構成する第１及び第２遊星ギア列（１０、２０）の第１及び第２サンギア（Ｓ１、Ｓ２）を第１構成要素とし、第１遊星キャリア（Ｐ１）を第２構成要素とし、第１リングギア（Ｒ１）と第２遊星キャリア（Ｐ２）を第３構成要素とし、第２リングギア（Ｒ２）を第４構成要素とし、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構を構成する第３遊星ギア列（３０）の第３サンギア（Ｓ３）、第３遊星キャリア（Ｐ３）、第３リングギア（Ｒ３）を第５、第６、第７構成要素（Ａ、Ｂ、Ｃ）とし、主前置変速機構を構成する第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）、第４遊星キャリア（Ｐ４）、第４サンギア（Ｓ４）を第８、第９、第１０構成要素（Ｄ、Ｅ、Ｆ）とする。
【0047】
ここで、、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第１構成要素を構成する第１、第２サンギア（Ｓ１、Ｓ２）は連結されると共に第１連結部材（７）に連結され、第２構成要素を構成する第１遊星キャリア（Ｐ１）は入力軸に連結され、第３構成要素を構成する第２遊星キャリア（Ｐ２）は出力軸と連結されると共に第３クラッチ（Ｃ３）で第１リングギア（Ｒ１）と連結可能とされ、第４構成要素を構成する第２リングギア（Ｒ２）は第３ブレーキ（Ｂ３）で制動可能とされる。ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構となる第５構成要素（Ａ）を構成する第３サンギア（Ｓ３）は第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とされ、第６構成要素（Ｂ）を構成する第３遊星キャリア（Ｐ３）は第２連結部材（８）に連結され、第７構成要素（Ｃ）は入力軸に連結され、主前置変速機構となる第８構成要素（Ｄ）を構成する第４リングギア（Ｒ）は第２連結部材（８）に連結され、第９構成要素（Ｅ）を構成する第４遊星キャリア（Ｐ４）は第１クラッチ（Ｃ１）で入力軸に連結可能とされると共に第２ブレーキ（Ｂ２）で制動可能とされ、第１０構成要素（Ｆ）を構成する第４サンギア（Ｓ４）は第１連結部材（７）に連結され、第９構成要素（Ｅ）を構成する第４遊星キャリア（Ｐ４）と第８構成要素（Ｄ）を構成する第４リングギア（Ｒ）を第２クラッチ（Ｃ２）で連結可能とされる。なお、特許文献２では第４遊星ギア列（４０）を一体化する第２クラッチ（Ｃ２）を、第９構成要素（Ｅ）を構成する第４遊星キャリア（Ｐ４）と第１０構成要素（Ｆ）を構成する第４サンギア（Ｓ４）の連結に用いたが、本願ではシンプルな構造にするため、第４リングギア（Ｒ）に連結される第２連結部材（８）と第４遊星キャリア（Ｐ４）の連結に用いた。
【0048】
図１の表は各変速段における締結要素（ＳＨＩＦＴ）と変速比（ＲＡＴＩＯ）、及び遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）を示す。性能を示す変速比（ＲＡＴＩＯ）、変速比のステップ値（ＳＴＥＰ）、変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）に関して、変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）は９．８６と９ＡＴに相応しい値になり、変速比のステップ値（ＳＴＥＰ）もほぼ適切となる。遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）は前進１速（１ｓｔ）９８．４％と前進３速（３ｒｄ）９８．２％を除いて９９％を超える噛み合い効率の高さを示しており、性能面で従来の８ＡＴよりかなり優れたものとなっている。各変速段における動力の流れ等の変速形態は既に特許文献２に示されているので説明は省略する。
【0049】
図１４「Ｃ３−１−１、９ＡＴ、Ｃ３−１−２、１１ＡＴ（ＦＲ）」は、図１の左図のＦＲ仕様の模式図を原動機からの入力動力を３００Ｎｍとして乗用車用にコンセプト設計した構造図である。なお、後述する１１ＡＴを示す図２の第４ブレーキ（Ｂ４）の配置構造を参考として図１４に表した。図１４において、変速機の左前方には図示しない原動機が配され、トルクコンバータ（２００ａ）を介して動力が変速機に入力される。変速機ケース１は一体として配され、変速機ケース１の内部には左前方より、第３遊星ギア列（３０）、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、第４遊星ギア列（４０）とそれらの外周に配された第１、第２ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２）、あるいは、１１ＡＴとした場合用いる第４ブレーキ（Ｂ４）で構成される前置変速機構と、第２遊星ギア列（２０）、第１遊星ギア列（１０）、第３クラッチ（Ｃ３）と第２遊星ギア列（２０）の外周に摩擦部材が配される第３ブレーキ（Ｂ３）で構成される主変速機構が順に配される。
【0050】
変速機ケース１の前部には、変速機を油圧制御するためのチャージングポンプを保持する保持部材２ａがボルトで締結され、保持部材２ａにはトルクコンバータ（２００ａ）のホィールステータを固定する変速機内部方向に筒状に延材された円筒部材２ｂがボルトで締結される。円筒部材２ｂの両端の内周にはブシュ４ａとニードルローラコロ軸受け４ｂが配され入力軸３ａを軸支する。変速機ケース１の後部には、ニードルローラコロ軸受け４ｆと深溝玉軸受け４ｅで軸支された出力軸３ｃが配され、出力軸３ｃの内周に配されたニードルローラコロ軸受け４ｄで入力軸３ａを軸支する。ここで、一体となる入力軸３ａは３点で軸支されたことになり、各軸支間の距離は短く入力軸３ａは円周方向のアンバランスによる振動の影響を受けにくいため、トルク伝達容量に見合った小さな径でよく、入力軸３ａの周りに配される部位の径も小さくでき変速機の軽量化に繋がる。
【0051】
円筒部材２ｂの外周には左前方よりＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構となる第３遊星ギア列（３０）と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第３遊星ギア列（３０）は入力軸３ａの回転を減速して主前置変速機構となる第４遊星ギア列（４０）に選択的に伝達する。第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）は右側サイド部材の内周に筒状に延材された内径に圧入されたブシュ４ｊで円筒部材２ｂの外周に回転自在に保持され、更に、第３サンギア（Ｓ３）は内周に圧入されたブシュ４iで第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材の内周に筒状に延材された外周に回転自在に保持される。第３サンギア（Ｓ３）の前方側には薄板状のブレーキハブが溶着され、第３遊星ギア列（３０）の外周まで延材され第１ブレーキ（Ｂ１）の摩擦部材が係止される。第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材は第３遊星ギア列（３０）の外周を通り変速機ケース１の内側に沿って第２連結部材（８）として後方に延材される。第３リングギア（Ｒ３）は、入力連結部材（Ｙ）に溶着された入力ハブに連結される。入力連結部材（Ｙ）は円筒部材２ｂの後方で入力軸３ａにスプライン連結され、円筒部材２ｂの外周に沿って円筒状に前方に延材されブシュ４ｃで円筒部材２ｂの外周に回転自在に保持される。また、入力連結部材（Ｙ）の前方には第３リングギア（Ｒ３）に連結されるハブが溶着されると共に第１クラッチ（Ｃ１）の摩擦部材を係止するクラッチハブが溶着される。
【0052】
第３遊星ギア列（３０）の後方の円筒部材２ｂの外周端部には第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第１クラッチ（Ｃ１）は、入力軸３ａと第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）を連結可能とし、第２クラッチ（Ｃ２）は第４遊星キャリア（Ｐ４）と第４リングギア（Ｒ４）と連結する第２連結部材（８）を連結可能とする。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）は、各摩擦部材が同軸上で径方向に２段に重なる２連クラッチ連結部材（Ｘ）が入力連結部材（Ｙ）の外周にブシュ４ｋで回転自在に保持され、後方端部には第４遊星ギア列（４０）を構成する第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側サイド部材が溶着される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）の前方には２連クラッチ連結部材（Ｘ）の径方向内周と入力連結部材（Ｙ）に溶着されたクラッチハブに配される第１クラッチ（Ｃ１）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配され、第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側左側サイド部材には２連クラッチ連結部材（Ｘ）の径方向外周と第２連結部材（８）に配される第２クラッチ（Ｃ２）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）と第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側サイド部材の間には仕切り板により第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側サイド部材の径方向上部に配されたサーボ機構に供給されるピストンの作動油と油圧キャンセル油の通路が形成される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）の径方向上部に配された第２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構と径方向下部に配された第１クラッチ（Ｃ１）のサーボ機構には、円筒部材２ｂの外周から入力連結部材（Ｙ）に設けられたピストンリングで密閉された油路を介して作動油と油圧キャンセル油が供給される。また、第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側サイド部材の第２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構となる油圧室の遊星ピニオンギアの軸支部にはＯリングが配され、油圧室を密閉する。この第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の構造は本願の「請求項２」と「請求項５」、「請求項６」であり、極めてシンプル、コンパクトとなり、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）への油路も管路抵抗が小さくクラッチの応答性もよくなる。
【0053】
円筒部材２ｂと第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の後方にはＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の主前置変速機構となる第４遊星ギア列（４０）が配される。第４遊星ギア列（４０）は、５種類（１１ＡＴでは増速回転が１種多くなり６種類）の回転を主変速機構となる第１、第２遊星ギア列（１０、２０）に選択的に伝達する。 第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）は、第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材の変速機ケース１の内側に沿って第２連結部材（８）として延材された後方でスプライン連結される。第４リングギア（Ｒ４）と噛み合う遊星ピニオンギアを支持する第４遊星キャリア（Ｐ４）は左側サイド部材が第２クラッチ（Ｃ２）のクラッチカバーとなって２連クラッチ連結部材（Ｘ）に溶着され、右側サイド部材が第４リングギア（Ｒ４）の外周に延材される。出力となる第４サンギア（Ｓ４）は内周で第１連結部材（７）にスプライン連結される。
【0054】
第１ブレーキ（Ｂ１）は、第３遊星ギア列（３０）の第３サンギア（Ｓ３）を制動可能とする。第３サンギア（Ｓ３）の前方に溶着された薄板状のブレーキハブが第３遊星ギア列（３０）の外周まで延材され、外周に成形されたスプラインに第１ブレーキ（Ｂ１）の一方の摩擦部材が係止される。第１ブレーキ（Ｂ１）のもう一方の摩擦部材は変速機ケース１の前方に成形されたスプラインに係止され、変速機ケース１の前方にボルトで固定された保持部材２ａの油圧室にピストンとリターンスプリングが保持され、第１ブレーキ（Ｂ１）の油圧サーボが形成される。
【0055】
第２ブレーキ（Ｂ２）は、第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）を制動可能とする。第４遊星キャリア（Ｐ４）の右側サイド部材は第４リングギア（Ｒ４）の外周に延材され、外周に成形されたスプラインに第２ブレーキ（Ｂ２）の一方の摩擦部材が係止される。第２ブレーキ（Ｂ２）のもう一方の摩擦部材は変速機ケース１の前方に成形された第１ブレーキ（Ｂ１）の摩擦部材を係止するスプラインが延材される第４リングギア（Ｒ４）の外周で係止され、第２ブレーキ（Ｂ２）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが保持されるブレーキケースが摩擦部材前方の変速機ケース１にリティニングリングで固定される。
【0056】
図１４は９ＡＴとなる図１のＦＲ仕様の模式図の構造図であるが、このパワートレンの第３遊星キャリア（Ｐ３）と第４リングギア（Ｒ４）を連結するて第２連結部材（８）を第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能にすれば後述する図２の１１ＡＴとなり、参考として第４ブレーキ（Ｂ４）の配置構造を示す。第２連結部材（８）の外周に成形されたスプラインに第４ブレーキ（Ｂ４）の一方の摩擦部材が係止され、もう一方の摩擦部材は変速機ケース１の前方に成形された第１ブレーキ（Ｂ１）の摩擦部材を係止する延材されたスプラインに係止される。第４ブレーキ（Ｂ４）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが保持されるブレーキケースが第４ブレーキ（Ｂ４）の摩擦部材の後方に第２ブレーキ（Ｂ２）のブレーキケースと一体となり変速機ケース１にリティニングリングで固定される。なお、９ＡＴを示す図１では第４ブレーキ（Ｂ４）は必要としない。
【0057】
第４遊星ギア列（４０）の後方に配される第２遊星ギア列（２０）は、前進１速（１ｓｔ）から前進４速（４ｔｈ）、及び後進（Ｒｅｖ１）に於いて、第１連結部材（７）と入力軸３ａから第１遊星ギア列（１０）を介して入力される回転を減速して出力する。第２遊星ギア列（２０）の第２サンギア（Ｓ２）は、第１遊星ギア列（１０）の第１サンギア（Ｓ１）と一体成形されてニードルローラコロ軸受け４ｈで入力軸３ａ外周に回転自在に配されると共に前方に第１連結部材（７）として延材され第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）とスプライン連結される。第２サンギア（Ｓ２）と噛み合う遊星ピニオンギアは第２遊星キャリア（Ｐ２）に支持され、右側サイド部材が出力軸３ｃに溶着され第１遊星ギア列（１０）の外周部に配された出力ハブ９にスプライン連結されるまた、遊星ピニオンギアと噛み合う第２リングギア（Ｒ２）は、左端歯部にリティニングリングで軸方向が固定されスプライン連結されたプレートが第２遊星キャリア（Ｐ２）の左側サイド部材の内周に延材され第２遊星ギア列（２０）の第２サンギア（Ｓ２）との間でスラストニードルベアリングにより軸方向が規制されて回転自在に配される。第２リングギア（Ｒ２）の外周には第３ブレーキ（Ｂ３）の摩擦部材が係止されるが、両者の重心は第４遊星ギア列（４０）の遊星ピニオンギアの幅内にあり、第２遊星キャリア（Ｐ２）で第２リングギア（Ｒ２）と摩擦部材のラジアル荷重を受けるので第２リングギア（Ｒ２）専用のラジアル軸受けは必要としない。
【0058】
第２遊星ギア列（２０）の後方に配される第１遊星ギア列（１０）は、前進４速（４ｔｈ）から前進９速（９ｔｈ）に於いて、第１連結部材（７）と入力軸３ａから入力される回転を第１サンギア（Ｓ１）と第１遊星キャリア（Ｐ１）に入力し、第１リングギア（Ｒ１）より出力する。第２サンギア（Ｓ２）と一体成形される第１サンギア（Ｓ１）と噛み合う遊星ピニオンギアは第１遊星キャリア（Ｐ１）に支持され、右側サイド部材が入力軸３ａとスプライン連結される。遊星ピニオンギアと噛み合う第１リングギア（Ｒ１）は第１遊星ギア列（１０）の後方に配され内周でブシュ４ｇにより軸支されると共に第３クラッチ（Ｃ３）の摩擦部材を係止するクラッチハブが溶着される。
【0059】
第３クラッチ（Ｃ３）は第１遊星ギア列（１０）の第１リングギア（Ｒ１）と出力軸３ｃを連結可能とする。第３クラッチ（Ｃ３）のクラッチハブの外周に成形されたスプラインに第３クラッチ（Ｃ３）の一方の摩擦部材が係止され、出力軸３ｃに溶着された出力ハブ９の内周に成形されたスプラインに第３クラッチ（Ｃ３）のもう一方の摩擦部材が係止される。出力軸３ｃの前方には第３クラッチ（Ｃ３）のピストンとリターンスプリングが保持され、第３クラッチ（Ｃ３）の油圧サーボが形成される。出力軸３ｃは変速機ケース１の後部でニードルローラコロ軸受け４ｆと深溝玉軸受け４ｅで軸支され、ニードルローラコロ軸受け４ｆと深溝玉軸受け４ｅの間で変速機ケース１からシールリングで密閉された油路を介して第３クラッチ（Ｃ３）の作動油の供給を受ける。なお、出力軸３ｃのフランジ部外周にはパーキングギア６ａが形成される。
【0060】
第３ブレーキ（Ｂ３）は、第２遊星ギア列（２０）の第２リングギア（Ｒ２）を制動可能とする。第２リングギア（Ｒ２）は外周部にスプラインが成形され第３ブレーキ（Ｂ３）の一方の摩擦部材を係止する。変速機ケース１の内周にはスプラインが形成され第３ブレーキ（Ｂ３）のもう一方の摩擦部材が係止される。また、出力軸３ｃのフランジ部後方の変速機ケース１には第３ブレーキ（Ｂ３）のピストンとリターンスプリングが保持され、第３ブレーキ（Ｂ３）の油圧サーボが形成される。第３ブレーキ（Ｂ３）のピストンは出力ハブ９の外周で第３ブレーキ（Ｂ３）の摩擦部材を押圧する。
【0061】
図１の遊星ギア列では第３遊星ギア列（３０）と第４遊星ギア列（４０）の入力動力が径の大きなリングギアに入力されるのが特徴で、「荷重＝トルク／半径」となることより第３遊星ギア列（３０）と第４遊星ギア列（４０）の遊星ギアの負荷荷重が小さくなり歯巾を小さく設定でき、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を２階建てにすることと相まってＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）をコンパクトにできる。さらに図１４の構造図では「請求項１」に記載した各構成部位の配置や「請求項５」に記載した第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の構造で、特許文献２の図２に記載した構造より５％程度シンプル、コンパクトになる。なお、図１４において、第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）のエンドプレートから冷却油を注入する構造は本願出願人が特開２００９−２３６２３４で提案した構造であり、トルクコンバータを用いず原動機と入力軸を回転変動吸収ダンパで直結し、第１ブレーキ（Ｂ１）を滑らせて車両のクリープやスムースな発進を行うための発進デバイスとして用いることも可能で、例えばＤＣＴに用いる発進デバイスとしての入力軸と同じトルク容量が必要となるクラッチより、発熱量が小さく冷却効果に優れたシンプルな構造となる。
【0062】
図２０「Ｃ１−１−１、９ＡＴ（ＦＦ）」は、図１の乗用車に適したＦＦ仕様の右図の模式図を原動機からの入力動力を３００Ｎｍとしてコンセプト設計した構造図で、全長が４００ｍｍ程度となる。図２０において、図の左側前方の図示しない原動機から流体伝導装置であるトルクコンバータ２００ａに動力が伝達され、変速装置の入力軸３に導かれる。変速装置全体を収めるハウジングは、前部のトルクコンバータケース１ａと変速機本体となる変速機ケース１ｂと後部を閉ざすの変速機ケース１ｃとからなり、入力軸３と入力軸３と並行に配された中継軸１７と出力軸を含んだディファレンシャル装置９とを軸支する母体となる。入力軸３は、前部の一端が保持部材２ａ、２ｂに配された軸受け４ａで、後部の一端が変速機ケース１ｃに配された軸受け４ｂで軸支される。保持部材２ａ、２ｂは、乾式のトルクコンバータケース１ａと湿式の変速機ケース１ｂを隔てる隔壁であり、トルクコンバータ２００ａを軸支し変速装置のチャージングポンプを保持する。中継軸１７は、一端がトルクコンバータケース１ａに配された軸受け４ｇで、もう一端が変速機ケース１ｂに配された軸受け４ｆで軸支され、入力軸３と同軸上の出力カウンターギア５と噛み合うカウンターギア６がスプラインで連結されると共に、出力軸を含んだディファレンシャル装置９に動力を伝達するピニオンギアが一体成形されている。また、出力軸部はディファレンシャル装置９のキャリアとなり、一端がトルクコンバータケース１ａに配された軸受け４ｉで、もう一端が変速機ケース１ｂに配された軸受け４ｈで軸支され、ピニオンギアと一体の中継軸１７と噛み合う大歯車１８がボルトで締結されている。周知の如く、ディファレンシャル装置９はピニオンギアとサイドギアからなり、サイドギアには自動変速装置の出力軸が連結される。
【0063】
図２０において、変速機ケース１ｂは、後方に変速機ケース１ｃがボルトにより締結されており、軸方向中央部にＬ字型の円筒形状の隔壁が変速機ケース１ｂに一体として設けられ、内周円筒部の外周にアンギュラ軸受け４ｅが背面合わせでネジにより固定され、出力カウンターギア５を軸支する。隔壁前方には、隔壁側から順に第３クラッチ（Ｃ３）と第１遊星ギア列（１０）が配され、出力カウンターギア５の後方には、出力カウンターギア５側から順に第２遊星ギア列（２０）と、第４遊星ギア列（４０）、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、第３遊星ギア列（３０）が配される。第４遊星ギア列（４０）と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）と第３遊星ギア列（３０）の外周には出力カウンターギア５側から順に第２ブレーキ（Ｂ２）と第１ブレーキ（Ｂ１）が配され前置変速機構を構成し、第２遊星ギア列（２０）の外周には第３ブレーキ（Ｂ３）が配され第３クラッチ（Ｃ３）と第１遊星ギア列（１０）と共に主変速機構を構成する。
【0064】
変速機の後部を閉ざすの変速機ケース１ｃは一体となる内周部が円筒状に前方に突き出ており、突き出た円筒部材の内周端部にはニードルローラコロ軸受け４ｂが配され入力軸３を軸支する。そのため、入力軸３の軸支間が短くなり回転振動を抑えることができる。突き出た円筒部材の外周には右後方よりＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構となる第３遊星ギア列（３０）と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第３遊星ギア列（３０）は入力軸３の回転を減速して主前置変速機構となる第４遊星ギア列（４０）に選択的に伝達する。第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）は左側サイド部材の内周に筒状に延材された内径に圧入されたブシュで変速機ケース１ｃの円筒部材の外周に回転自在に保持され、更に、第３サンギア（Ｓ３）は内周に圧入されたブシュで第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材の内周に筒状に延材された外周に回転自在に保持される。第３サンギア（Ｓ３）の後方側には薄板状のブレーキハブが溶着され、第３遊星ギア列（３０）の外周まで延材され第１ブレーキ（Ｂ１）の摩擦部材が係止される。第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材は第３遊星ギア列（３０）の外周を通り第２連結部材（８）として後方に延材される。第３リングギア（Ｒ３）は、入力連結部材（Ｙ）に溶着されると共に第１クラッチ（Ｃ１）の一方の摩擦部材を係止するクラッチハブにスプライン連結される。入力連結部材（Ｙ）は変速機ケース１ｃの円筒部材の前方で入力軸３にスプライン連結され、円筒部材の外周に沿って円筒状に後方に延材されブシュで円筒部材の外周に回転自在に保持される。
【0065】
第３遊星ギア列（３０）の前方の変速機ケース１ｃの円筒部材の外周端部には第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第１クラッチ（Ｃ１）は、入力軸３と第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）を連結可能とし、第２クラッチ（Ｃ２）は第４遊星キャリア（Ｐ４）と第４リングギア（Ｒ４）と連結する第２連結部材（８）を連結可能とする。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）は、各摩擦部材が同軸上で径方向に２段に重なる２連クラッチ連結部材（Ｘ）が入力連結部材（Ｙ）の外周にブシュ４ｋで回転自在に保持され、前方端部には第４遊星ギア列（４０）を構成する第４遊星キャリア（Ｐ４）の右側サイド部材が溶着される。第４遊星キャリア（Ｐ４）の右側サイド部材には２連クラッチ連結部材（Ｘ）の径方向外周と第２連結部材（８）に配される第２クラッチ（Ｃ２）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配され、２連クラッチ連結部材（Ｘ）と第４遊星キャリア（Ｐ４）の右側サイド部材の間には仕切り板により径方向上部に配されたサーボ機構に供給されるピストンの作動油と油圧キャンセル油の通路を通して変速機ケース１ｃの円筒部材の外周から入力連結部材（Ｙ）に設けられたピストンリングで密閉された油路を介して作動油と油圧キャンセル油が供給される。また、第４遊星キャリア（Ｐ４）の右側サイド部材の第２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構となる油圧室の遊星ピニオンギアの軸支部にはＯリングが配され、油圧室を密閉する。変速機ケース１ｃの円筒部材の外周からは入力連結部材（Ｙ）に設けられたピストンリングで密閉された油路を介して第２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構に作動油と油圧キャンセル油が供給される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）の後方には、第１クラッチ（Ｃ１）の摩擦部材を係止するクラッチハブが入力連結部材（Ｙ）に溶着され、その摩擦部材を押圧するサーボ機構となるクラッチカバーとピストンとリターンスプリングが入力連結部材（Ｙ）に保持される。第１クラッチ（Ｃ１）のサーボ機構には、変速機ケース１ｃの円筒部材の外周から入力連結部材（Ｙ）に設けられたピストンリングで密閉された油路から作動油と油圧キャンセル油が供給される。このＦＦ仕様の第１クラッチ（Ｃ１）の入力連結部材（Ｙ）に設けられたサーボ機構は、段落「００４３」に記載したＦＲ仕様の２連クラッチ連結部材（Ｘ）に設けられた第１クラッチ（Ｃ１）のサーボ機構と異なるが、第１クラッチ（Ｃ１）のサーボ機構はどちらに設けてもよい。また、第４遊星キャリア（Ｐ４）の右サイド部材の第２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構となる油圧室の遊星ピニオンギアの軸支部にはＯリングが配され、油圧室を密閉する。この第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の構造は本願の「請求項２」と「請求項５」、「請求項６」であり、極めてシンプル、コンパクトとなり、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）への油路も管路抵抗が小さくクラッチの応答性もよくなる。
【0066】
変速機ケース１ｃの円筒部材と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の前方にはＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の主前置変速機構となる第４遊星ギア列（４０）が配される。第４遊星ギア列（４０）は、５種類の回転を主変速機構となる第１、第２遊星ギア列（１０、２０）に選択的に伝達する。 第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）は、第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材と一体となる第２連結部材（８）として前方に延材されスプライン連結される。第４リングギア（Ｒ４）と噛み合う遊星ピニオンギアを支持する第４遊星キャリア（Ｐ４）は右側サイド部材が第２クラッチ（Ｃ２）のクラッチカバーとなって２連クラッチ連結部材（Ｘ）に溶着され、左側サイド部材が第４リングギア（Ｒ４）の外周に延材される。出力となる第４サンギア（Ｓ４）は内周で入力軸３の外周にブシュで軸支される第１連結部材（７）にスプライン連結される。
【0067】
第１ブレーキ（Ｂ１）は、第３遊星ギア列（３０）の第３サンギア（Ｓ３）を制動可能とする。第３サンギア（Ｓ３）の後方に溶着された薄板状のブレーキハブが第３遊星ギア列（３０）の外周まで延材され、外周に成形されたスプラインに第１ブレーキ（Ｂ１）の一方の摩擦部材が係止される。第１ブレーキ（Ｂ１）のもう一方の摩擦部材は変速機ケース１ｃの前方に成形されたスプラインに係止され、変速機ケース１ｃに形成された油圧室にピストンとリターンスプリングが保持され、第１ブレーキ（Ｂ１）の油圧サーボが形成される。
【0068】
第２ブレーキ（Ｂ２）は、第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）を制動可能とする。、第４遊星ギア列（４０）を構成する第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側サイド部材は第４リングギア（Ｒ４）の外周に延材され、外周に成形されたスプラインに第２ブレーキ（Ｂ２）の一方の摩擦部材が係止される。第２ブレーキ（Ｂ２）のもう一方の摩擦部材は変速機ケース１ｂの内周に成形されたスプラインに係止される。第２ブレーキ（Ｂ２）の摩擦部材の前方の変速機ケース１ｂには第２ブレーキ（Ｂ２）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが保持されるブレーキケースがリティニングリングで固定される。
【0069】
第４遊星ギア列（４０）の前方に配される第２遊星ギア列（２０）の第２サンギア（Ｓ２）は、第１連結部材（７）にスプライン連結される。第２サンギア（Ｓ２）と噛み合う遊星ピニオンギアは第２遊星キャリア（Ｐ２）に支持され、左側サイド部材が出力カウンターギア５にスプライン連結されリティニングリングで固定される。遊星ピニオンギアと噛み合う第２リングギア（Ｒ２）は、右端歯部にリティニングリングで軸方向が固定されスプライン連結されたプレートが第２遊星ギア列（２０）の第２サンギア（Ｓ２）まで延材され、第２サンギア（Ｓ２）と第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）及び第１連結部材（７）の間でスラストニードルベアリングにより軸方向が規制されて回転自在に配される。
【0070】
第３ブレーキ（Ｂ３）は、第２遊星ギア列（２０）の第２リングギア（Ｒ２）を制動可能とする。第２リングギア（Ｒ２）は外周部にスプラインが成形され第３ブレーキ（Ｂ３）の一方の摩擦部材を係止する。変速機ケース１ｂの内周にはスプラインが形成され第３ブレーキ（Ｂ３）のもう一方の摩擦部材が係止される。また、第３ブレーキ（Ｂ３）の摩擦部材の後方には第２ブレーキ（Ｂ２）のブレーキケースと一体となり第３ブレーキ（Ｂ３）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが保持されるブレーキケースが配される。
【0071】
第２遊星ギア列（２０）の前方に配される出力カウンターギア５は、変速機ケース１ｂの軸方向中央部に配されたＬ字型の円筒形状の隔壁の円筒部の外周にネジにより固定された背面合わせのアンギュラ軸受け４ｅで軸支される。出力カウンターギア５の右外周には第２遊星ギア列（２０）の第２遊星キャリア（Ｐ２）の左側サイド部材がスプライン連結されリティニングリングで固定される。
【0072】
変速機ケース１ｂの軸方向中央部に配された隔壁の前方に配された第３クラッチ（Ｃ３）は、ピストンとリターンスプリングを保持して第３クラッチ（Ｃ３）の油圧サーボを形成するクラッチカバーの内周円筒部材が隔壁の内周内側を通り第２遊星ギア列（２０）の第２遊星キャリア（Ｐ２）の左側サイド部材の内周に延材され左側サイド部材にスプライン連結され、出力カウンターギア５に連結される。また、第３クラッチ（Ｃ３）のクラッチカバーの内周円筒部材は入力軸３の外周にブシュで軸支される第１連結部材（７）の外周にブシュで軸支されると共に、変速機ケース１ｂの隔壁の内周に開けられた油路からシールリングで密閉された油路を介して第３クラッチ（Ｃ３）の作動油の供給を受ける。第３クラッチ（Ｃ３）のクラッチカバーの外周プレートの内周にはスプラインが成形され第３クラッチ（Ｃ３）の一方の摩擦部材が係止され、第３クラッチ（Ｃ３）の前方に配された第１遊星ギア列（１０）の第１リングギア（Ｒ１）に溶着されたクラッチハブの外周部のスプラインにはもう一方の摩擦部材が係止される。
【0073】
第３クラッチ（Ｃ３）の前方に配された第１遊星ギア列（１０）は、第１遊星キャリア（Ｐ１）の左側サイド部材が第１サンギア（Ｓ１）の内周側に延材され入力軸３とスプライン連結され、第１サンギア（Ｓ１）が第３クラッチ（Ｃ３）の内周側で入力軸３の外周にブシュで軸支される第１連結部材（７）にスプライン連結される。第１リングギア（Ｒ１）は右側で第３クラッチ（Ｃ３）のクラッチハブに溶着され、クラッチハブは第１サンギア（Ｓ１）の外周にブシュで軸支される。第１リングギア（Ｒ１）と第１遊星ギア列（１０）の外側に摩擦部材を係止する第３クラッチ（Ｃ３）のクラッチハブの重心は第１遊星ギア列（１０）の遊星ピニオンギアの幅外となるため、専用のラジアル軸受けを必要とする。
【0074】
図２０の構造では第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）の右側サイド部材を第２クラッチ（Ｃ２）の油圧室とする「請求項５」、「請求項６」の構造と、入力連結部材（Ｙ）と２連クラッチ連結部材（Ｘ）の配置を規定した「請求項２」の構造と、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を各摩擦部材が径方向に２段に重なるよう円筒部材の外周方向外側に回転自在に配して円筒部材の外周から作動油を供給すると共に第３遊星ギア列（３０）を配する「請求項１」の構造により前置変速機構をコンパクトにし、第１遊星ギア列（１０）と第２遊星ギア列（２０）を出力カウンターギア５を挟んで配し、第２遊星ギア列（２０）の第２リングギア（Ｒ２）を第２サンギア（Ｓ２）と第４サンギアの間においてスラストニードルベアリングで軸支する「請求項３」の構造と、隔壁から第３クラッチ（Ｃ３）の作動油を供給する「請求項４」の構造により主変速機構をコンパクトにして、ＦＦ様に成立させたものである。
【0075】
＜１−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−１−２、１１ＡＴ」図２、（図１４）、図２１図２は、Ｃ３タイプ１１ＡＴの２種の模式図と変速形態を表した速度線図と各変速段における締結要素（ＳＨＩＦＴ）、及び変速比（ＲＡＴＩＯ）と遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）を示したものである。図２の速度線図において、速度線図はＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）とＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に分かれており、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）は主前置変速機構と副前置変速機構に分かれている。ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の速度線図は、図の右から順に第１、２、３、４構成要素が配置され、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構の速度線図は、図の右から順に第５、６、７構成要素（Ａ、Ｂ、Ｃ）が配置され、主前置変速機構の速度線図は、図の右から順に第８、９、１０構成要素（Ｄ、Ｅ、Ｆ）が配置され、第６構成要素（Ｂ）と第８構成要素（Ｄ）が第２連結部材（８）で連結され、第１構成要素と第１０構成要素（Ｆ）が第１連結部材（７）で連結され、第３構成要素が変速装置の出力となる。速度線図の上下方向が速度を表し、１と記入された値が入力軸の回転速度を示し、０と記入された値が速度ゼロを示す。この配置形態は図１と全く同じである。
【0076】
図２の２種の模式図は、左図が乗用車（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ）と商用車（Ｔｒｕｃｋ Ｂｕｓ）に適したＦＲ仕様のギアトレンで、右図が乗用車（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ）に適したＦＦ仕様のギアトレンである。図１との違いは第８、９、１０構成要素（Ｄ、Ｅ、Ｆ）を有する主前置変速機構のみであるため、主前置変速機構について説明する。図１では主前置変速機構を構成する第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）、第４遊星キャリア（Ｐ４）、第４サンギア（Ｓ４）を第８、第９、第１０構成要素（Ｄ、Ｅ、Ｆ）としたのに対し、図２では主前置変速機構を構成する第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）、第４遊星キャリア（Ｐ４）、第４リングギア（Ｒ４）を第８、第９、第１０構成要素（Ｄ、Ｅ、Ｆ）とし、第４サンギア（Ｓ４）と第４リングギア（Ｒ４）を入れ替えた構成とする。そして、第８構成要素（Ｄ）となる第４サンギア（Ｓ４）を第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能とすることにより、図１より１個多い入力軸の増速回転を得たものである。当然、図１４で参考として記載した第４リングギア（Ｒ４）を第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能とした構造のように、図１の第８構成要素（Ｄ）となる第４リングギア（Ｒ４）を第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能としてもよい。
【0077】
特許文献２では第２クラッチ（Ｃ２）は第４遊星ギア列（４０）を一体化する役目を担うため、第４遊星ギア列（４０）を構成する３個の構成要素の何れか２個を第２クラッチ（Ｃ２）で連結すればよいことになる。第１クラッチ（Ｃ１）は第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）に入力軸を連結可能とし、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）は２階建ての２連クラッチとすることより、第２クラッチ（Ｃ２）は第４遊星キャリア（Ｐ４）と第４リングギア（Ｒ４）を連結可能とした方がシンプル、コンパクトな構造となる。したがって、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の配列はＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）側から順に図１では第４遊星ギア列（４０）、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、第３遊星ギア列（３０）の順となったが、図２では第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）がＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）と連結するため、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、第４遊星ギア列（４０）、第３遊星ギア列（３０）の順に配置される。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）に作動油を供給する円筒部材は更にＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の方に近づき、円筒部材の外周にはＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）のすべての部位が配される。そして、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、第４遊星ギア列（４０）、第３遊星ギア列（３０）の外周には第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）が配される。
【0078】
図２の、右図のＦＦ仕様の模式図及び各遊星ギアの歯数比を示す表において、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第１遊星ギア列（１０）のリングギアとサンギアの歯数比は２．３００で、第２遊星ギア列（２０）のリングギアとサンギアの歯数比は３．０００となり図１の第１遊星ギア列（１０）の歯数比３．０００と第２遊星ギア列（２０）の歯数比２．６６７とは大きく異なる。これは図１の９ＡＴと図２の１１ＡＴの変速比を各々適切にするためであり、図２では第１遊星ギア列（１０）の歯数比が２．３００と小さいため第１リングギア（Ｒ１）の外径が小さくなる。そのため第１リングギア（Ｒ１）の外周に第３クラッチ（Ｃ３）の摩擦部材を配することができる。また、変速機ケースの中央部に配された隔壁の後方には第１、第２、第３、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４）が配されるため、出力カウンターギアを図１とは反対側の隔壁の前方側に配した。
【0079】
図２「Ｃ３−１−２、１１ＡＴ」の変速比を示す表において、変速比は６．７２１〜０，６１５と前進の減速段が８段で増速段が３段となり、実用上問題のない変速比が得られる。しかしながら、変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）は１０．９３と１１ＡＴとしては若干小さくなり、低速域から中速域にかけて変速比のステップ値（ＳＴＥＰ）が少しクロスとなる。遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）は図１「Ｃ３−１−１、９ＡＴ」より若干劣るものの、このクラスのＡＴとしては最高レベルである。これは、図１「Ｃ３−１−１、９ＡＴ」に第４ブレーキ（Ｂ４）を付加しただけであり、変速形態は図１と全く同じとなるためである。
【0080】
段落「０００６」で「重量の小さな乗用車としては、Ｇｅａｒ Ｒａｎｇｅが９程度あれば十分で、ギア比のステップ値と変速機の重量及び伝達効率が適切ならば変速段数は７、８速（７，８ＡＴ）で十分である」と説明したように、乗用車で特殊な用途以外は１１ＡＴを必要としなく、このギアトレンはトラック・バス等の商用車に向いている。
【0081】
図２１「Ｃ１−１−２、１１ＡＴ（ＦＦ）」は、図２のＦＦ仕様の右図の模式図を原動機からの入力動力を３００Ｎｍとしてコンセプト設計した構造図で、全長は図２０の９ＡＴ（ＦＦ）と変わらず、４００ｍｍ程度となる。トルクコンバータ２００ａからの入力構造や出力カウンターギア５と噛み合うカウンターギア６を介してディファレンシャル装置９に出力する出力構造は図２０と同じである。変速装置全体を収めるハウジングは、前部のトルクコンバータケース１ａと変速機本体となる変速機ケース１ｂと後部を閉ざすの変速機ケース１ｃとからなり、変速機ケース１ｂの軸方向中央部に逆Ｌ字型の円筒形状の隔壁が一体として設けられ、内周円筒部の外周にアンギュラ軸受け４ｅが背面合わせでネジにより固定され、出力カウンターギア５を軸支する。隔壁の前方には、隔壁側から順に出力カウンターギア５と第３クラッチ（Ｃ３）と第１遊星ギア列（１０）が配され、隔壁の後方には、隔壁側から順に第２遊星ギア列（２０）と、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、第４遊星ギア列（４０）、第３遊星ギア列（３０）が配される。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）と第４遊星ギア列（４０）と第３遊星ギア列（３０）の外周には隔壁側から順に第２ブレーキ（Ｂ２）と第４ブレーキ（Ｂ４）と第１ブレーキ（Ｂ１）が配され前置変速機構を構成し、第２遊星ギア列（２０）の外周には第３ブレーキ（Ｂ３）が配され第３クラッチ（Ｃ３）と第１遊星ギア列（１０）と共に主変速機構を構成する。
【0082】
変速機の後部を閉ざすの変速機ケース１ｃは一体となる内周部が円筒状に前方に突き出ており、突き出た円筒部材の内周端部にはニードルローラコロ軸受け４ｂが配され入力軸３を軸支する。そのため、入力軸３の軸支間が短くなり回転振動を抑えることができる。突き出た円筒部材の外周には右後方よりＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構となる第３遊星ギア列（３０）と第４遊星ギア列（４０）と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。図２０の９ＡＴと比べ第４遊星ギア列（４０）が円筒部材の外周に配されるため、その分、円筒部材は前方に突き出、入力軸３の軸支間を更に短くする。第３遊星ギア列（３０）は入力軸３の回転を減速して主前置変速機構となる第４遊星ギア列（４０）に選択的に伝達する。第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）は左側サイド部材の内周に筒状に延材された内径に圧入されたブシュで変速機ケース１ｃの円筒部材の外周に回転自在に保持され、更に、第３サンギア（Ｓ３）は内周に圧入されたブシュで第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材の内周に筒状に延材された外周に回転自在に保持される。第３サンギア（Ｓ３）の後方側には薄板状のブレーキハブが溶着され、第３遊星ギア列（３０）の外周まで延材され第１ブレーキ（Ｂ１）の摩擦部材が係止される。第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材は第３遊星ギア列（３０）の外周に第２連結部材（８）として延材される。第３リングギア（Ｒ３）は、入力連結部材（Ｙ）に溶着される入力ハブにスプライン連結される。入力連結部材（Ｙ）は変速機ケース１ｃの円筒部材の前方で入力軸３にスプライン連結され、円筒部材の外周に沿って円筒状に後方に延材されブシュで円筒部材の外周に回転自在に保持される。
【0083】
第３遊星ギア列（３０）の前方に配される第４遊星ギア列（４０）は、６種類の回転を主変速機構となる第１、第２遊星ギア列（１０、２０）に選択的に伝達する。第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）は内周で入力連結部材（Ｙ）の外周にブシュで軸支され、第４ブレーキ（Ｂ４）のブレーキハブが溶着され、ブレーキハブは第３遊星ギア列（３０）の外周に延材された第２連結部材（８）とスプライン連結すると共に第４ブレーキ（Ｂ４）の摩擦部材を係止する。第４サンギア（Ｓ４）と噛み合う遊星ピニオンギアを支持する第４遊星キャリア（Ｐ４）は右側サイド部材が第４遊星ギア列（４０）の外周に延材され、左側サイド部材が第２クラッチ（Ｃ２）のクラッチカバーとなって２連クラッチ連結部材（Ｘ）に溶着される。
【0084】
第４遊星ギア列（４０）の前方の変速機ケース１ｃの円筒部材の外周端部には第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第１クラッチ（Ｃ１）は、入力軸３と第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）を連結可能とし、第２クラッチ（Ｃ２）は第４遊星キャリア（Ｐ４）と第４リングギア（Ｒ４）を連結可能とする。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）は、各摩擦部材が同軸上で径方向に２段に重なる２連クラッチ連結部材（Ｘ）が入力連結部材（Ｙ）の外周にブシュ４ｋで回転自在に保持され、後方端部には第４遊星ギア列（４０）を構成する第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側サイド部材が溶着される。第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側サイド部材には２連クラッチ連結部材（Ｘ）の径方向外周と第４リングギア（Ｒ４）に配される第２クラッチ（Ｃ２）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配され、変速機ケース１ｃの円筒部材の外周から入力連結部材（Ｙ）に設けられたピストンリングで密閉された油路を介して作動油と油圧キャンセル油が供給される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）の前方には、第１クラッチ（Ｃ１）の摩擦部材を押圧するサーボ機構となるクラッチカバーとピストンとリターンスプリングが入力連結部材（Ｙ）の前方端にスプライン連結されるクラッチハブに保持される。第１クラッチ（Ｃ１）のサーボ機構には、変速機ケース１ｃの円筒部材の外周から入力連結部材（Ｙ）に設けられたピストンリングで密閉された油路から作動油と油圧キャンセル油がこのクラッチハブに供給される。このＦＦ仕様の第１クラッチ（Ｃ１）の入力連結部材（Ｙ）に設けられたサーボ機構は、段落「００４３」に記載したＦＲ仕様の２連クラッチ連結部材（Ｘ）に設けられた第１クラッチ（Ｃ１）のサーボ機構と異なるが、第１クラッチ（Ｃ１）のサーボ機構はどちらに設けてもよいが、ＦＦ仕様としては図２０、図２１のほうがコンパクトになる。また、第４遊星キャリア（Ｐ４）の左サイド部材の第２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構となる油圧室の遊星ピニオンギアの軸支部にはＯリングが配され、油圧室を密閉する。この第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の構造は本願の「請求項２」と「請求項５」、「請求項６」であり、極めてシンプル、コンパクトとなり、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）への油路も管路抵抗が小さくクラッチの応答性もよくなる。また、第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）には断面が逆Ｌ字型をした第１連結部材（７）がスプライン連結され、入力軸３の外周にブシュで回転自在に軸支される。
【0085】
第１ブレーキ（Ｂ１）は、第３遊星ギア列（３０）の第３サンギア（Ｓ３）を制動可能とする。第３サンギア（Ｓ３）の後方に溶着された薄板状のブレーキハブが第３遊星ギア列（３０）の外周まで延材され、外周に成形されたスプラインに第１ブレーキ（Ｂ１）の一方の摩擦部材が係止される。第１ブレーキ（Ｂ１）のもう一方の摩擦部材は変速機ケース１ｃの前方に成形されたスプラインに係止され、変速機ケース１ｃに形成された油圧室にピストンとリターンスプリングが保持され、第１ブレーキ（Ｂ１）の油圧サーボが形成される。
【0086】
第４ブレーキ（Ｂ４）は、第１ブレーキ（Ｂ１）の前方に対抗して配され、第３遊星ギア列（３０）の外周に配された第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材と第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）を連結する第２連結部材（８）を制動可能とする。第４サンギア（Ｓ４）の内周に溶着された第４ブレーキ（Ｂ４）のブレーキハブは第３遊星ギア列（３０）の外周に延材された第２連結部材（８）とスプライン連結すると共に第４ブレーキ（Ｂ４）の一方の摩擦部材を係止し、もう一方の摩擦部材は変速機ケース１ｃの前方に成形されたスプラインに係止される。変速機ケース１ｂの後端には第４ブレーキ（Ｂ４）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが保持されるブレーキケースがリティニングリングで固定される。
【0087】
第４ブレーキ（Ｂ４）の前方には第２ブレーキ（Ｂ２）が配され、第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）を制動可能とする。第４遊星ギア列（４０）を構成する第４遊星キャリア（Ｐ４）の右側サイド部材は第４リングギア（Ｒ４）の外周に延材され、外周に成形されたスプラインに第２ブレーキ（Ｂ２）の一方の摩擦部材が係止される。第２ブレーキ（Ｂ２）のもう一方の摩擦部材は変速機ケース１ｂの内周に成形されたスプラインに係止される。第４ブレーキ（Ｂ４）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが保持されるブレーキケースには、対抗して第２ブレーキ（Ｂ２）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが保持される。
【0088】
第１連結部材（７）と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）との前方には第２遊星ギア列（２０）が配され、第２サンギア（Ｓ２）が入力軸３の外周に軸支される第１連結部材（７）にスプライン連結される。第２サンギア（Ｓ２）と噛み合う遊星ピニオンギアは第２遊星キャリア（Ｐ２）に支持され、左側サイド部材が変速機ケース１ｂと一体の逆Ｌ字型をした隔壁の内周側で第３クラッチ（Ｃ３）のクラッチカバーの内周円筒部材にスプライン連結される。遊星ピニオンギアと噛み合う第２リングギア（Ｒ２）は、右端歯部にリティニングリングで軸方向が固定されスプライン連結されたプレートが第２サンギア（Ｓ２）方向に延材され、第２遊星キャリア（Ｐ２）の右側サイド部材と第１連結部材（７）の間でスラストニードルベアリングにより軸方向が規制されて回転自在に配される。
【0089】
第３ブレーキ（Ｂ３）は、第２遊星ギア列（２０）の第２リングギア（Ｒ２）を制動可能とする。第２リングギア（Ｒ２）は外周部にスプラインが成形され第３ブレーキ（Ｂ３）の一方の摩擦部材を係止する。変速機ケース１ｂの内周にはスプラインが形成され第３ブレーキ（Ｂ３）のもう一方の摩擦部材が係止される。また、第３ブレーキ（Ｂ３）の摩擦部材の前方には第２ブレーキ（Ｂ２）のブレーキケースと一体となり第３ブレーキ（Ｂ３）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが変速機ケース１ｂと一体の隔壁に保持される。
【0090】
変速機ケース１ｂと一体の隔壁の前方に配される出力カウンターギア５は、隔壁の円筒部の外周にネジにより固定された背面合わせのアンギュラ軸受け４ｅで軸支される。出力カウンターギア５の左外周には第３クラッチ（Ｃ３）のクラッチカバーと一体のスプラインハブが連結されリティニングリングで固定される。
【0091】
出力カウンターギア５の前方に配された第３クラッチ（Ｃ３）は、ピストンとリターンスプリングを保持して第３クラッチ（Ｃ３）の油圧サーボを形成するクラッチカバーの内周円筒部材が隔壁の内周内側を通り第２遊星ギア列（２０）の第２遊星キャリア（Ｐ２）の内周に延材された左側サイド部材にスプライン連結されると共に、ブシュで第１連結部材（７）の外周に軸支され、変速機ケース１ｂの隔壁の内周に開けられた油路からシールリングで密閉された油路を介して第３クラッチ（Ｃ３）の作動油の供給を受ける。また、第３クラッチ（Ｃ３）のクラッチカバーの外周プレートが第３クラッチ（Ｃ３）の前方に配された第１遊星ギア列（１０）の外周側に延材され、内周のスプラインで第３クラッチ（Ｃ３）の一方の摩擦部材が係止され、第３クラッチ（Ｃ３）の第１遊星ギア列（１０）の第１リングギア（Ｒ１）の外周に形成されたスプラインにはもう一方の摩擦部材が係止される。第３クラッチ（Ｃ３）のピストンはクラッチカバーの外周部に配され、外周部まで延材されたクラッチの作動油とピストンの遠心油圧をキャンセルするキャンセラー油を仕切る仕切り板とキャンセラープレートの間を通り油が供給される。
【0092】
第３クラッチ（Ｃ３）の前方に配された第１遊星ギア列（１０）は、第１遊星キャリア（Ｐ１）の左側サイド部材が第１サンギア（Ｓ１）の内周側に延材され入力軸３とスプライン連結され、第１サンギア（Ｓ１）が第３クラッチ（Ｃ３）の内周側で入力軸３の外周にブシュで軸支される第１連結部材（７）にスプライン連結される。第１リングギア（Ｒ１）は右側で第３クラッチ（Ｃ３）のクラッチハブに溶着され、クラッチハブは第１サンギア（Ｓ１）の外周にブシュで軸支される。
【0093】
図２１の１１ＡＴの構造では図２０の９ＡＴの構造と比べ第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）に第３遊星ギア列（３０）から動力が入力するため、第４リングギア（Ｒ４）に入力する図２０の９ＡＴの構造より歯面荷重が大きくなり歯幅を増やさなければならない。加えて、第４リングギア（Ｒ４）から第１連結部材（７）で動力を出力するため、第４サンギア（Ｓ４）から出力する図２０の９ＡＴの構造より第１連結部材（７）の板厚分軸方向が長くなる。しかしながら、第１遊星ギア列（１０）のリングギアとサンギアの歯数比を小さくできるので、第１遊星ギア列（１０）の外周側に第３クラッチ（Ｃ３）の摩擦部材を配することができ、第３クラッチ（Ｃ３）がコンパクトになる。その結果、図２１の１１ＡＴと図２０の９ＡＴの構造の軸方向が同じとなる。特許請求項の内容は図２０の９ＡＴと同じとなるが、更に隔壁に第４ブレーキ（Ｂ４）の油圧室を設けた「請求項４」の構造が追加される。
【0094】
＜１−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−１−３、１５ＡＴ」図３、図１５図３は、Ｃ３タイプ１５ＡＴの２種の模式図と変速形態を表した速度線図と各変速段における締結要素（ＳＨＩＦＴ）、及び変速比（ＲＡＴＩＯ）と遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）を示したものである。図３の速度線図において、速度線図はＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）とＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に分かれており、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）は主前置変速機構と副前置変速機構に分かれている。ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の速度線図は、図の右から順に第１、２、３、４構成要素が配置され、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構の速度線図は、図の右から順に第５、６、７構成要素（Ａ、Ｂ、Ｃ）が配置され、主前置変速機構の速度線図は、図の右から順に第８、９、１０、１１構成要素（Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）が配置され、第６構成要素（Ｂ）と第８構成要素（Ｄ）が第２連結部材（８）で連結され、第１構成要素と第１０構成要素（Ｆ）が第１連結部材（７）で連結され、第３構成要素が変速装置の出力となる。速度線図の上下方向が速度を表し、１と記入された値が入力軸の回転速度を示し、０と記入された値が速度ゼロを示す。この配置形態は第１１構成要素（Ｇ）が増えただけで、図１、図２と全く同じである。
【0095】
図３の２種の模式図は、左図が乗用車（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ）と商用車（Ｔｒｕｃｋ Ｂｕｓ）に適したＦＲ仕様のギアトレンで、右図が乗用車（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ）に適したＦＦ仕様のギアトレンである。変速装置にはＦＲ仕様における左図の左前方から軸方向順にシンプル遊星ギアからなる第３遊星ギア列（３０）、２階建ての第４遊星ギア列（４０）と第５遊星ギア列（５０）、第２遊星ギア列（２０）、第１遊星ギア列（１０）が配され、第１及び第２遊星ギア列（１０、２０）がＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）を構成し、第３、第４及び第５遊星ギア列（３０、４０、５０）がＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）を構成する。ＦＦ仕様の右図では各遊星ギアの配置が逆になる。また、第３遊星ギア列（３０）がＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構を構成し、２階建てとなる第４、第５遊星ギア列（４０、５０）が主前置変速機構を構成する。第１、第２、第３、第４、第５遊星ギア列（１０、２０、３０、４０、５０）は、第１、第２、第３、第４、第５サンギア（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５）と、第１、第２、第３、第４、第５遊星キャリア（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５）と、第１、第２、第３、第４、第５リングギア（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５）とで構成される。変速形態は特許文献２に記載しているので省略する。図２のＣ３タイプ１１ＡＴと比較すると、図３は図２に第５遊星ギア列（５０）を増やしただけである。なお、ＦＦ仕様ではトルク増幅作用のあるトルクコンバータは１５ＡＴでは必要としないので、軸方向がトルクコンバータより２０％程短くなる流体継ぎ手を用いた。
【0096】
図３の模式図は特許文献２の図３に記載した模式図とほとんど同じである。違いはＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構を構成する第３遊星ギア列（３０）の連結だけである。特許文献２では第３遊星ギア列（３０）の第３リングギア（Ｒ３）に入力軸が連結し第３サンギア（Ｓ３）を第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とするのに対し、第３サンギア（Ｓ３）に入力軸が連結し第第３リングギア（Ｒ３）を第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とするもので、第８構成要素（Ｄ）に伝達する減速回転を特許文献２より大きくした。なお、第１、第２、第３、第４、第５遊星ギア列（１０、２０、３０、４０、５０）のリングギアとサンギアの歯数比は特許文献２と全く同じとしたが、本願では特許文献２より少しＧｅａｒ Ｒａｎｇｅを小さくなるよう第３遊星ギア列（３０）の連結を変えた。また、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第１遊星ギア列（１０）のリングギアとサンギアの歯数比は２．０００で、第２遊星ギア列（２０）のリングギアとサンギアの歯数比は３．０００となり、図２の１１ＡＴより第１遊星ギア列（１０）のリングギアとサンギアの歯数比が更に小さく、図２同様、第１リングギア（Ｒ１）の外周に第３クラッチ（Ｃ３）の摩擦部材を配することができる。図３の左右のＦＲ仕様とＦＦ仕様の模式図では、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構を構成する第３遊星ギア列（３０）と主前置変速機構を構成する２階建てとなる第４、第５遊星ギア列（４０、５０）の軸間に２階建てとなる第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配され、変速機ケースの、前置変速機構側となる一端に設けた円筒部材の外周方向外側に第３遊星ギア列（３０）と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を配し、入力軸を軸支する円筒部材端部の主変速機構側に２階建てとなる第４、第５遊星ギア列（４０、５０）を配した「請求項１」の構造が示される。図３の右のＦＦ仕様の模式図では、出力カウンターギアを挟んでＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第１遊星ギア列（１０）と第２遊星ギア列（２０）を配した「請求項３」の構造が示される。
【0097】
図３「Ｃ３−１−３、１５ＡＴ」の変速比を示す表において、変速比は１１．１９９〜０，６０４と前進の減速段が１０段で増速段が５段となり、実用上問題のない変速比が得られる。変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）は１８．５４と乗用車では比較対象がないほど大きくなるが、低速域から中速域にかけて変速比のステップ値（ＳＴＥＰ）が少しクロスとなる。遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）は変速比が１ｓｔの１１．１９９で９６．２％、２ｎｄの７．０６４で９７．４％と極端に悪くなるが、その他の変速段では９８％を超え、特に増速段では９９％を超えるため、総合的には最高レベルに近い効率となる。一般的には１５ＡＴのような多段変速機は３速発進をするため１ｓｔ、２ｎｄの効率の悪さは問題とならない。当然、図３のＦＦ仕様の模式図のような１５ＡＴは乗用車に必要としないが、図２のＣ３タイプ１１ＡＴに第５遊星ギア列（５０）を増やしただけであり、第５遊星ギア列（５０）を第４遊星ギア列（４０）の１階部に配したため、ギア幅が若干広くなるだけで、実質的に１１ＡＴの軸長と変わらなくなる。したがって、原動機からの入力動力を３００Ｎｍとしてトルクコンバータを用いても全長が４１０ｍｍ前後となることが想像できる。トルクコンバータに変え流体継ぎ手を用いると４００ｍｍ前後とＣ３タイプ９ＡＴ、１１ＡＴと変わらなくなる。図３は変速比や遊星ギアの噛み合い効率が適切で乗用車に搭載できる変速段数の限界を見極めるもので、前進１５速までは可能と言える。
【0098】
図１５「Ｃ１−１−３、１５ＡＴ（ＦＲ）」は、図３のＦＲ仕様の右図の模式図を原動機からの入力トルクを３００Ｎｍとしてコンセプト設計した構造図で、全長が図１４の９ＡＴ、１１ＡＴ（ＦＲ）と１．５％程長くなるだけでほとんど変わらない。図１５において、変速機の左前方には図示しない原動機が配され、トルクコンバータ（２００ａ）を介して動力が変速機に入力される。変速機ケース１は一体として配され、変速機ケース１の内部には左前方より、第３遊星ギア列（３０）、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、２階建てとなる第４、第５遊星ギア列（４０、５０）とそれらの外周に配された第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）で構成される前置変速機構と、第２遊星ギア列（２０）、第１遊星ギア列（１０）、第１遊星ギア列（１０）の外周に摩擦部材が配される第３クラッチ（Ｃ３）と第２遊星ギア列（２０）の外周に摩擦部材が配される第３ブレーキ（Ｂ３）で構成される主変速機構が順に配される。
【0099】
変速機ケース１の前部には、変速機を油圧制御するためのチャージングポンプを保持する保持部材２ａがボルトで締結され、保持部材２ａにはトルクコンバータ（２００ａ）のホィールステータを固定する変速機内部方向に筒状に延材された円筒部材２ｂがボルトで締結される。円筒部材２ｂの両端の内周にはブシュ４ａとニードルローラコロ軸受け４ｂが配され入力軸３ａを軸支する。変速機ケース１の後部には、ニードルローラコロ軸受け４ｆと深溝玉軸受け４ｅで軸支された出力軸３ｃが配され、出力軸３ｃの内周に配されたニードルローラコロ軸受け４ｄで入力軸３ａを軸支する。ここで、一体となる入力軸３ａは３点で軸支されたことになり、各軸支間の距離は短く入力軸３ａは円周方向のアンバランスによる振動の影響を受けにくいため、トルク伝達容量に見合った小さな径でよく、入力軸３ａの周りに配される部位の径も小さくでき変速機の軽量化に繋がる。
【0100】
円筒部材２ｂの外周には左前方よりＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構となる第３遊星ギア列（３０）と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第３遊星ギア列（３０）は入力軸３ａの回転を減速して主前置変速機構となる第４、第５遊星ギア列（４０、５０）に選択的に伝達する。第３遊星ギア列（３０）の第３リングギア（Ｒ３）は、第３遊星ギア列（３０）の外周まで延材され第１ブレーキ（Ｂ１）の摩擦部材が係止されると共に内周に筒状に延材された内径に圧入されたブシュ４ｋを有する薄板状のブレーキハブが溶着され、円筒部材２ｂの外周に回転自在に保持される。第３遊星キャリア（Ｐ３）は、左側サイド部材が内周に筒状に延材され、内径に圧入されたブシュ４ｊで第３リングギア（Ｒ３）に溶着されたブレーキハブの外周に回転自在に保持され、更に、第３サンギア（Ｓ３）は内周に圧入されたブシュ４ｃで第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材の内周に筒状に延材された外周に回転自在に保持される。第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材は第３遊星ギア列（３０）の外周まで延材され変速機ケース１の内側に沿って第２連結部材（８）として後方に延材される。第３サンギア（Ｓ３）は、入力連結部材（Ｙ）に溶着された第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）のクラッチカバーに溶着される。入力連結部材（Ｙ）は円筒部材２ｂの後方で入力軸３ａにスプライン連結され、円筒部材２ｂの外周に沿って円筒状に前方に延材されて第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）のクラッチカバーを介して第３サンギア（Ｓ３）に溶着され、第３サンギア（Ｓ３）は内周に圧入されたブシュ４ｃで回転自在に保持される。
【0101】
第３遊星ギア列（３０）の後方の円筒部材２ｂの外周端部には第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第１クラッチ（Ｃ１）は、入力軸３ａと第５遊星ギア列（５０）の第５遊星キャリア（Ｐ５）を連結可能とし、第２クラッチ（Ｃ２）は入力軸３ａと第５サンギア（Ｓ５）を連結可能とする。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）は、各摩擦部材が同軸上で径方向に２段に重なる２連クラッチ連結部材（Ｘ）が入力連結部材（Ｙ）と一体になっており、第２クラッチ（Ｃ２）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配される。入力連結部材（Ｙ）と溶着する第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）のクラッチカバーには第１クラッチ（Ｃ１）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配される。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）のクラッチカバーと２連クラッチ連結部材（Ｘ）の間には仕切り板により径方向上部に配された第１クラッチ（Ｃ１）のサーボ機構に供給されるピストンの作動油と油圧キャンセル油の通路が形成される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）に配された第２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構と第１クラッチ（Ｃ１）のサーボ機構には、円筒部材２ｂの外周から入力連結部材（Ｙ）に設けられたピストンリングで密閉された油路を介して作動油と油圧キャンセル油が供給される。この第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の構造は本願の「請求項２」であり、極めてシンプル、コンパクトとなり、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）への油路も管路抵抗が小さくクラッチの応答性もよくなる。
【0102】
円筒部材２ｂと第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の後方にはＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の主前置変速機構となる２階建てとなる第４、第５遊星ギア列（４０、５０）が配される。第４、第５遊星ギア列（４０、５０）は、８種類の回転を主変速機構となる第１、第２遊星ギア列（１０、２０）に選択的に伝達する。一体化された第５遊星ギア列（５０）の第５リングギア（Ｒ５）と第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）には、第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材の変速機ケース１の内側に沿って延材された第２連結部材（８）が第４サンギア（Ｓ４）にスプライン連結される。２階建てとなる第４、第５遊星ギア列（４０、５０）の１階には第５遊星ギア列（５０）が配され、第２クラッチ（Ｃ２）の一方の摩擦部材が外周スプラインに係止されるクラッチハブが溶着された第５サンギア（Ｓ５）がブシュ４ｉで入力軸３ａの外周に回転自在に配される。なお、第２クラッチ（Ｃ２）のもう一方の摩擦部材は２連クラッチ連結部材（Ｘ）の内周スプラインに係止される。第５遊星ギア列（５０）の第５遊星キャリア（Ｐ５）は、左側サイド部材がブシュ４ｌで第５サンギア（Ｓ５）の外周に軸支され、第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）の右側サイド部材と一体の第５遊星ギア列（５０）の第５遊星キャリア（Ｐ５）の右側サイド部材がブシュ４ｍで入力軸３ａの外周に回転自在に配される。ここで、２階建てとなる第４、第５遊星ギア列（４０、５０）の第４、第５遊星キャリア（Ｐ４、Ｐ５）は両サイドでしっかり軸支されたことになる。また、第５遊星ギア列（５０）の第５遊星キャリア（Ｐ５）の左側サイド部材には第１クラッチ（Ｃ１）の一方の摩擦部材が内周スプラインに係止されるクラッチハブがスプライン連結され、２連クラッチ連結部材（Ｘ）の外周スプラインには第１クラッチ（Ｃ１）のもう一方の摩擦部材が係止される。第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側サイド部材には、第４遊星ギア列（４０）の外周に延材される第２ブレーキ（Ｂ２）のブレーキハブが溶着され、出力となる第４リングギア（Ｒ４）には、後方の内周に第１連結部材（７）がスプライン連結される。第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）の配置と構造は図１４の１１ＡＴと同じである。
【0103】
第４遊星ギア列（４０）の後方に配される第２遊星ギア列（２０）は、前進１速（１ｓｔ）から前進７速（７ｔｈ）、及び後進（Ｒｅｖ１）に於いて、第１連結部材（７）と入力軸３ａから第１遊星ギア列（１０）を介して入力される回転を減速して出力する。第２遊星ギア列（２０）の第２サンギア（Ｓ２）は、第１遊星ギア列（１０）の第１サンギア（Ｓ１）と一体成形されてニードルローラコロ軸受け４ｈで入力軸３ａ外周に回転自在に配されると共に前方で第１連結部材（７）にスプライン連結される。第２サンギア（Ｓ２）と噛み合う遊星ピニオンギアは第２遊星キャリア（Ｐ２）に支持され、右側サイド部材が出力軸３ｃに溶着され第１遊星ギア列（１０）の外周部に配された出力ハブ９にスプライン連結される。また、遊星ピニオンギアと噛み合う第２リングギア（Ｒ２）は、左端歯部にリティニングリングで軸方向が固定されスプライン連結されたプレートが第１連結部材（７）の内周に延材され第２遊星ギア列（２０）の、第２遊星キャリア（Ｐ２）の左側サイド部材との間でスラストニードルベアリングにより軸方向が規制されて回転自在に配される。第２リングギア（Ｒ２）の外周には第３ブレーキ（Ｂ３）の摩擦部材が係止されるが、両者の重心は第４遊星ギア列（４０）の遊星ピニオンギアの幅内にあり、第２遊星キャリア（Ｐ２）で第２リングギア（Ｒ２）と摩擦部材のラジアル荷重を受けるので第２リングギア（Ｒ２）専用のラジアル軸受けは必要としない。
【0104】
第２遊星ギア列（２０）の後方に配される第１遊星ギア列（１０）は、前進４速（７ｔｈ）から前進９速（１５ｔｈ）において、第１連結部材（７）と入力軸３ａから入力される回転を第１サンギア（Ｓ１）と第１遊星キャリア（Ｐ１）に入力し、第１リングギア（Ｒ１）より出力する。第２サンギア（Ｓ２）と一体成形される第１サンギア（Ｓ１）と噛み合う遊星ピニオンギアは第１遊星キャリア（Ｐ１）に支持され、右側サイド部材が入力軸３ａとスプライン連結される。遊星ピニオンギアと噛み合う第１リングギア（Ｒ１）は第１遊星ギア列（１０）の後方に配され内周でブシュ４ｇにより軸支されると共に外周に形成されたスプラインで第３クラッチ（Ｃ３）の摩擦部材を係止する。
【0105】
第３クラッチ（Ｃ３）は第１遊星ギア列（１０）の第１リングギア（Ｒ１）と出力軸３ｃを連結可能とする。第１遊星ギア列（１０）の外周に形成されたスプラインに第３クラッチ（Ｃ３）の一方の摩擦部材が係止され、出力軸３ｃに溶着された出力ハブ９の内周に成形されたスプラインに第３クラッチ（Ｃ３）のもう一方の摩擦部材が係止される。出力軸３ｃの前方には第３クラッチ（Ｃ３）のピストンとリターンスプリングが保持され、第３クラッチ（Ｃ３）の油圧サーボが形成される。出力軸３ｃは変速機ケース１の後部でニードルローラコロ軸受け４ｆと深溝玉軸受け４ｅで軸支され、ニードルローラコロ軸受け４ｆと深溝玉軸受け４ｅの間で変速機ケース１からシールリングで密閉された油路を介して第３クラッチ（Ｃ３）の作動油の供給を受ける。なお、出力軸３ｃのフランジ部外周にはパーキングギア６ａが形成される。第３ブレーキ（Ｂ３の）配置と構造は図１４と同じである。
【0106】
特許文献２の図４は原動機からの入力トルクを１０００Ｎｍとして商用車用にコンセプト設計した構造図で、商用車は乗用車と比べ負荷頻度の１０倍厳しく、耐久寿命も１０倍必要で、全く強度が違うものである。したがって、特許文献２の図４では２階建てとなる第４、第５遊星ギア列（４０、５０）と第２遊星ギア列（２０）のギア幅を極端に大きくしたが、本願の図１５ではそれほど大きくしなくてもよい。しかしながら、図１４の９ＡＴ、１１ＡＴよりは減速比が大きくなるのでギア幅を大きくした。それにより軸長は増えるが、第１遊星ギア列（１０）の径が小さくできるので第３クラッチ（Ｃ３）の摩擦部材を第１遊星ギア列（１０）の外周に配することができコンパクトになるため、全長は図１４の９ＡＴ、１１ＡＴより僅かの１．５％長くなるだけで済む。なお、本願では特許文献２による「１−ＴＹＰＥ」の実施例として９ＡＴ、１１ＡＴ、１５ＡＴの３種を記載したが、本願のＡタイプ６ＡＴをＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に用いた１５ＡＴより効率は悪くなるが、１種の変速回転を主前置変速機構に伝えるＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に、「段落４」に記載したＢタイプ６ＡＴやＣタイプ５ＡＴを用いても良い。なお、本願の１５ＡＴに用いたＡタイプ６ＡＴは、現状商品化されている４ＡＴよりも軸方向がコンパクトになり、６ＡＴとしても商品化できるパワートレンと構造である。
【0107】
＜２−ＴＹＰＥ＞段落「００１４」で説明した多段変速機で、Ｄａｉｍｌｅｒ提案の特許文献１のパワートレンを本願の発明とする構造に変更したものである。特許文献１のパワートレンはＣ３タイプ９ＡＴでＤａｉｍｌｅｒにより実用化されており、実用化された各部位の配置は特許文献１の配置とは異なり、本願出願人が特許文献２の図６に記載した。Ｄａｉｍｌｅｒが提案した配置や実用化した配置はＦＲ仕様のみであり、しかもシンプル、コンパクトにはならないため、本願の「Ｃ３−２−１、９ＡＴ」図４、図１６、図２２でＦＲ仕様とＦＦ仕様の構造を特許として請求し、その実施例を記載する。なお、特許文献１のパワートレンは９ＡＴのみであるため、この９ＡＴをベースとした１１ＡＴを「Ｃ３−２−２、１１ＡＴ」図５で本願の実施例として記載する。
【0108】
＜２−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−２−１、９ＡＴ」図４、図１６、図２２図４は、Ｃ３タイプ９ＡＴの２種の模式図と変速形態を表した速度線図と各変速段における締結要素（ＳＨＩＦＴ）、及び変速比（ＲＡＴＩＯ）と遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）を示したものである。図４の速度線図において、速度線図はＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）とＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に分かれており、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）は「１−ＴＹＰＥ」と対比させ、理解を簡略化させるため主前置変速機構と副前置変速機構に分けた。ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の速度線図は、図の右から順に第１、２、３、４構成要素が配置され、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構の速度線図は、図の右から順に第５、６、７構成要素（Ａ、Ｂ、Ｃ）が配置され、主前置変速機構の速度線図は、図の右から順に第６、７、８構成要素（Ｂ、Ｃ、Ｄ）が配置され、第１構成要素と第６構成要素（Ｂ）が第１連結部材（７）で連結され、第３構成要素が変速装置の出力となる。速度線図の上下方向が速度を表し、１と記入された値が入力軸の回転速度を示し、０と記入された値が速度ゼロを示す。
【0109】
ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の変速形態は図１と同じであるため説明を省き、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の変速形態について説明する。図４の速度線図において、副前置変速機構となる第３遊星ギア列（３０）は第５構成要素（Ａ）となる第３サンギア（Ｓ３）が入力軸に連結し、第６構成要素（Ｂ）となる第３遊星キャリア（Ｐ３）が第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とされると共に第１クラッチ（Ｃ１）で入力軸に連結可能となり、更に主前置変速機構となる第４遊星ギア列（４０）の出力構成要素となる第４リングギア（Ｒ４）に第２クラッチ（Ｃ２）で連結可能となり、第７構成要素（Ｃ）となる第３リングギア（Ｒ３）が第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）に連結し、第４サンギア（Ｓ４）が第２ブレーキ（Ｂ２）で制動可能となっている。ここで、副前置変速機構となる第３遊星ギア列（３０）は、第１ブレーキ（Ｂ１）の締結で第４遊星キャリア（Ｐ４）に入力軸の逆回転を出力すると共に第２クラッチ（Ｃ２）の締結で第４リングギア（Ｒ４）に０回転を出力し、第１クラッチ（Ｃ１）の締結で第４遊星キャリア（Ｐ４）に入力軸の回転を出力すると共に第２クラッチ（Ｃ２）の締結で第４リングギア（Ｒ４）に入力軸の回転を出力する。つまり、副前置変速機構となる第３遊星ギア列（３０）は主前置変速機構となる第４遊星ギア列（４０）に入力軸の回転と逆回転と０回転の３種の回転を出力したことになる。更に主前置変速機構となる第４遊星ギア列（４０）は、第４サンギア（Ｓ４）を第２ブレーキ（Ｂ２）で制動することにより、第３リングギア（Ｒ３）から第４遊星キャリア（Ｐ４）に出力された入力軸の回転と逆回転を増速して出力する。つまり、主前置変速機構となる第４遊星ギア列（４０）は、入力軸の回転と逆回転と０回転と増速回転の４種の回転を出力することになる。更に第２クラッチ（Ｃ２）の締結で副前置変速機構となる第３遊星ギア列（３０）と主前置変速機構となる第４遊星ギア列（４０）は図４の速度線図が示す４個の構成要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）となり、第２ブレーキ（Ｂ２）で制動することにより入力軸の減速回転を得、合わせて５種の回転を出力することになる。
【0110】
図４の２種の模式図は、左図が乗用車（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ）と商用車（Ｔｒｕｃｋ Ｂｕｓ）に適したＦＲ仕様のギアトレンで、右図が乗用車（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ）に適したＦＦ仕様のギアトレンである。図示しない左前方に原動機があり、トルクコンバータを介して動力が変速装置の入力軸に入力される。ＦＲ仕様の左図では、変速装置の左前方から軸方向順にシンプル遊星ギアからなる第３遊星ギア列（３０）、第４遊星ギア列（４０）、第２遊星ギア列（２０）、第１遊星ギア列（１０）が配され、ＦＦ仕様の右図では、変速装置の左前方から軸方向順にシンプル遊星ギアからなる第１遊星ギア列（１０）、第２遊星ギア列（２０）、第４遊星ギア列（４０）、第３遊星ギア列（３０）が配され、第１及び第２遊星ギア列（１０、２０）がＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）を構成し、第３及び第４遊星ギア列（３０、４０）がＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）を構成する。また、第３遊星ギア列（３０）がＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構を構成し、第４遊星ギア列（４０）が主前置変速機構を構成する。なお、ＦＦ仕様の右図では、第１遊星ギア列（１０）と第２遊星ギア列（２０）の間に変速機ケースと一体となる隔壁に軸支される出力カウンターギアが配される。第１、第２、第３、第４遊星ギア列（１０、２０、３０、４０）は、第１、第２、第３、第４サンギア（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）と、第１、第２、第３、第４遊星キャリア（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）と、第１、第２、第３、第４リングギア（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）とで構成される。また、変速機ケースの、前置変速機構側（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）となる一端に設けた円筒部材の主変速機構側（ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ）の内周端部で入力軸を軸支すると共に、ＦＦ仕様では変速機ケースのもう一端で入力軸が軸支され、ＦＲ仕様では変速機ケースのもう一端に軸支された出力軸で入力軸が軸支され、前置変速機構の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が各摩擦部材を径方向に２段に重ねるよう円筒部材の外周方向外側の第３遊星ギア列（３０）と第４遊星ギア列（４０）の間に配され、円筒部材の内周端部から主変速機構側（ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ）の軸方向に、前置変速機構（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）の第４遊星ギア列（Ｓ４、Ｐ４、Ｒ４）が配される。
【0111】
図４の表はＤａｉｍｌｅｒが実用化した各変速段における締結要素（ＳＨＩＦＴ）と変速比（ＲＡＴＩＯ）、及び遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）を示す。性能を示す変速比（ＲＡＴＩＯ）、変速比のステップ値（ＳＴＥＰ）、変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）に関して、変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）は９．０８と９ＡＴとしては少し小さな値になり、変速比のステップ値（ＳＴＥＰ）はほぼ適切となる。遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）は前進１速（１ｓｔ）９８．１％と前進３速（３ｒｄ）９８．６％を除いてほぼ図１と同じように９９％を超える噛み合い効率の高さを示しており、性能面で従来の８ＡＴよりかなり優れたものとなっている。
【0112】
図１６「Ｃ３−２−１、９ＡＴ（ＦＲ）」は、図４の左図のＦＲ仕様の模式図を原動機からの入力動力を３００Ｎｍとして乗用車用にコンセプト設計した構造図である。図１６において、変速機の左前方には図示しない原動機が配され、トルクコンバータ（２００ａ）を介して動力が変速機に入力される。変速機ケース１は一体として配され、変速機ケース１の内部には左前方より、第３遊星ギア列（３０）、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、第４遊星ギア列（４０）とそれらの外周に配された第１、第２ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２）で構成される前置変速機構と、第２遊星ギア列（２０）、第１遊星ギア列（１０）、第３クラッチ（Ｃ３）と第２遊星ギア列（２０）の外周に摩擦部材が配される第３ブレーキ（Ｂ３）で構成される主変速機構が順に配される。
【0113】
変速機ケース１の前部には、変速機を油圧制御するためのチャージングポンプを保持する保持部材２ａがボルトで締結され、保持部材２ａにはトルクコンバータ（２００ａ）のホィールステータを固定する変速機内部方向に筒状に延材された円筒部材２ｂがボルトで締結される。円筒部材２ｂの両端の内周にはブシュ４ａとニードルローラコロ軸受け４ｂが配され入力軸３ａを軸支する。変速機ケース１の後部には、ニードルローラコロ軸受け４ｆと深溝玉軸受け４ｅで軸支された出力軸３ｃが配され、出力軸３ｃの内周に配されたニードルローラコロ軸受け４ｄで入力軸３ａを軸支する。ここで、一体となる入力軸３ａは３点で軸支されたことになり、各軸支間の距離は短く入力軸３ａは円周方向のアンバランスによる振動の影響を受けにくいため、トルク伝達容量に見合った小さな径でよく、入力軸３ａの周りに配される部位の径も小さくでき変速機の軽量化に繋がる。
【0114】
円筒部材２ｂの外周には左前方よりＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構となる第３遊星ギア列（３０）と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第３遊星ギア列（３０）の第３サンギア（Ｓ３）は内周に圧入されたブシュ４ｃで円筒部材２ｂの外周に回転自在に保持され、円筒部材２ｂの後方で入力軸３ａにスプライン連結され円筒部材２ｂの外周に沿って円筒状に前方に延材される入力連結部材（Ｙ）が溶着される。第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材は内周で２連クラッチ連結部材（Ｘ）に溶着され、左側サイド部材には薄板状のブレーキハブが溶着され、第３遊星ギア列（３０）の外周に延材されて第１ブレーキ（Ｂ１）の摩擦部材が係止される。第３リングギア（Ｒ３）は、外周で変速機ケース１の内側に沿って後方に延材され第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）に溶着される連結部材がスプライン連結される。
【0115】
第３遊星ギア列（３０）の後方の円筒部材２ｂの外周端部には第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第１クラッチ（Ｃ１）は、入力軸３ａと第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）を連結可能とし、第２クラッチ（Ｃ２）は第３遊星キャリア（Ｐ３）と第４リングギア（Ｒ４）とを連結可能とする。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）は、各摩擦部材が同軸上で径方向に２段に重なる２連クラッチ連結部材（Ｘ）が入力連結部材（Ｙ）の外周にブシュ４ｋで回転自在に保持され、前方端部には第３遊星ギア列（３０）を構成する第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材が溶着される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）の後方内側には、２連クラッチ連結部材（Ｘ）の径方向内周と入力連結部材（Ｙ）にスプライン連結されたクラッチハブに係止される第１クラッチ（Ｃ１）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配され、第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材には、２連クラッチ連結部材（Ｘ）の径方向外周と第４リングギア（Ｒ４）に配される第２クラッチ（Ｃ２）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）と、第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材の間には仕切り板により第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材の径方向上部に配されたサーボ機構に供給されるピストンの作動油と油圧キャンセル油の通路が形成される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）の径方向上部に配された第２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構と径方向下部に配された第１クラッチ（Ｃ１）のサーボ機構には、円筒部材２ｂの外周から入力連結部材（Ｙ）に設けられたピストンリングで密閉された油路を介して作動油と油圧キャンセル油が供給される。また、第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材の第２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構となる油圧室の遊星ピニオンギアの軸支部にはＯリングが配され、油圧室を密閉する。この第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の構造は本願の「請求項２」と「請求項５」、「請求項７」であり、極めてシンプル、コンパクトとなり、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）への油路も管路抵抗が小さくクラッチの応答性もよくなる。
【0116】
円筒部材２ｂと第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の後方にはＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の主前置変速機構となる第４遊星ギア列（４０）が配される。第４遊星ギア列（４０）は、５種類の回転を主変速機構となる第１、第２遊星ギア列（１０、２０）に選択的に伝達する。第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）の右側サイド部材には、外周で変速機ケース１の内側に沿って第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の外周を通り第３遊星ギア列（３０）の第３リングギア（Ｒ３）にスプライン連結される連結部材が溶着される。出力となる第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）は、前方の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の外周に延材され第２クラッチ（Ｃ２）の摩擦部材を係止すると共に前方で第１連結部材（７）がスプライン連結され、第４遊星ギア列（４０）の内周まで延材された第２遊星ギア列（２０）と第１遊星ギア列（１０）の一体化した第２サンギア（Ｓ２）と第１サンギア（Ｓ１）に第１連結部材（７）がスプライン連結される。第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側サイド部材は第４遊星ギア列（４０）の内周に延材されブシュ４ｉで第１連結部材（７）に軸支され、第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）は内周のブシュ４ｊで延材された第２サンギア（Ｓ２）に軸支されると共に後方で第４遊星ギア列（４０）の外周まで延材され第２ブレーキ（Ｂ２）の摩擦部材を係止するブレーキハブが溶着される。
【0117】
第１ブレーキ（Ｂ１）は、第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）を制動可能とする。第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材には薄板状のブレーキハブが溶着され、第３遊星ギア列（３０）の外周まで延材され、外周に成形されたスプラインに第１ブレーキ（Ｂ１）の一方の摩擦部材が係止される。第１ブレーキ（Ｂ１）のもう一方の摩擦部材は変速機ケース１の前方に成形されたスプラインに係止され、変速機ケース１の前方にボルトで固定された保持部材２ａの油圧室にピストンとリターンスプリングが保持され、第１ブレーキ（Ｂ１）の油圧サーボが形成される。
【0118】
第２ブレーキ（Ｂ２）は、第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）を制動可能とする。第４サンギア（Ｓ４）の後部に溶着されたブレーキハブは第４リングギア（Ｒ４）の外周に延材され、外周に成形されたスプラインに第２ブレーキ（Ｂ２）の一方の摩擦部材が係止される。第２ブレーキ（Ｂ２）のもう一方の摩擦部材は変速機ケース１の中央に成形されたスプラインに第４リングギア（Ｒ４）の外周で係止され、第２ブレーキ（Ｂ２）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが保持されるブレーキケースが摩擦部材前方の変速機ケース１にリティニングリングで固定される。なお、変速機ケース１の中央に成形されたスプラインは後方に延材され、第２遊星ギア列（２０）の外周で第３ブレーキ（Ｂ３）の摩擦部材を係止する。
【0119】
第４遊星ギア列（４０）の後方に配される主変速機構（ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ）の構造は「１−ＴＹＰＥ」の図１４と同じであるため説明を省略する。Ｄａｉｍｌｅｒが実用化した「２−ＴＹＰＥ」の９ＡＴと本願の図１６の９ＡＴを比較すると、同じパワートレンでも部位の配置構造により本願の図１６の９ＡＴの方が１５％程度コンパクトになり、その分軽量化される。また、図１６の「２−ＴＹＰＥ」９ＡＴと図１４の「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴを比較すると、前置変速機構（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）の第３遊星ギア列（３０）と第４遊星ギア列（４０）の連結が異なるだけで、各部位の配置は同じとなる。但し、図１４の「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴの第３遊星ギア列（３０）と第４遊星ギア列（４０）では径の大きなリングギアに動力が入力するため、歯面荷重がサンギアに入力する図１６の「２−ＴＹＰＥ」９ＡＴより小さくなりその分歯幅を小さくできる。したがって、変速機の全長は図１４の「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴの方が図１６の「２−ＴＹＰＥ」９ＡＴより１％程度短くできるが、ほとんど同じと言ってよい。「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴと「２−ＴＹＰＥ」９ＡＴの本願の構造は、実用化されたＺＦの「Ｄ−ＴＹＰＥ」８ＡＴやＴＯＹＯＴＡの「Ｂ−ＴＹＰＥ」８ＡＴと比べると、変速機の全長は同等以下となり、変速比は極めて優れたものとなる。遊星ギアの噛み合い効率はＴＯＹＯＴＡの「Ｂ−ＴＹＰＥ」８ＡＴが極端に悪く、このクラス最高のＺＦの「Ｄ−ＴＹＰＥ」８ＡＴに引けを取らない。
【0120】
図２２「Ｃ３−２−１、９ＡＴ（ＦＦ）」は、図４の乗用車に適したＦＦ仕様の右図の模式図を原動機からの入力動力を３００Ｎｍとしてコンセプト設計した構造図で、図２０「Ｃ３−１−１、９ＡＴ（ＦＦ）」の全長が４００ｍｍを僅かに切るのに対し、僅かに超える程度となる。図２０と図２２の違いは前置変速機構（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）の第３遊星ギア列（３０）と第４遊星ギア列（４０）の連結が異なるだけで、各部位の配置は同じとなり大差は出ない。したがって、図２２の前置変速機構（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）の構造について説明し、その他は省略する。ＦＦ仕様における図２０の「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴと図２２の「２−ＴＹＰＥ」９ＡＴの構造図は、本願出願人が提案した特開２０１３−１４５０１６のＣ１タイプ９ＡＴの構造図にはコンパクトさは及ばないものの、十分成立するものである。
【0121】
図２２において、変速機の後部を閉ざすの変速機ケース１ｃは一体となる内周部が円筒状に前方に突き出ており、突き出た円筒部材の内周端部にはニードルローラコロ軸受け４ｂが配され入力軸３を軸支する。そのため、入力軸３の軸支間が短くなり回転振動を抑えることができる。突き出た円筒部材の外周には右後方よりＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構となる第３遊星ギア列（３０）と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第３遊星ギア列（３０）の第３サンギア（Ｓ３）は内周に圧入されたブシュで変速機ケース１ｃの円筒部材の外周に回転自在に保持され、円筒部材の前方で入力軸３にスプライン連結され円筒部材２の外周に沿って円筒状に後方に延材される入力連結部材（Ｙ）が溶着される。第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材は内周で２連クラッチ連結部材（Ｘ）に溶着され、右側サイド部材には薄板状のブレーキハブが溶着され、第３遊星ギア列（３０）の外周に延材されて第１ブレーキ（Ｂ１）の摩擦部材が係止される。第３リングギア（Ｒ３）は、外周で変速機ケース１の内側に沿って前方に延材され第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）に溶着される連結部材がスプライン連結される。
【0122】
第３遊星ギア列（３０）の前方の変速機ケース１ｃの円筒部材の外周端部には第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第１クラッチ（Ｃ１）は、入力軸３と第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）を連結可能とし、第２クラッチ（Ｃ２）は第３遊星キャリア（Ｐ３）と第４リングギア（Ｒ４）を連結可能とする。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）は、各摩擦部材が同軸上で径方向に２段に重なる２連クラッチ連結部材（Ｘ）が入力連結部材（Ｙ）の外周にブシュ４ｋで回転自在に保持され、後方端部には第３遊星ギア列（３０）を構成する第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材が溶着される。第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材には２連クラッチ連結部材（Ｘ）の径方向外周と第４リングギア（Ｒ４）に配される第２クラッチ（Ｃ２）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配され、２連クラッチ連結部材（Ｘ）と第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材の間には仕切り板により第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材の径方向上部に配されたサーボ機構に供給されるピストンの作動油と油圧キャンセル油の通路を通して変速機ケース１ｃの円筒部材の外周から入力連結部材（Ｙ）に設けられたピストンリングで密閉された油路を介して作動油と油圧キャンセル油が供給される。また、第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材の第２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構となる油圧室の遊星ピニオンギアの軸支部にはＯリングが配され、油圧室を密閉する。２連クラッチ連結部材（Ｘ）の前方内側には、第１クラッチ（Ｃ１）の摩擦部材を係止するクラッチハブが入力連結部材（Ｙ）にスプライン連結され、その摩擦部材を押圧するサーボ機構となるクラッチカバーとピストンとリターンスプリングが入力連結部材（Ｙ）に保持される。第１クラッチ（Ｃ１）のサーボ機構には、変速機ケース１ｃの円筒部材の外周から入力連結部材（Ｙ）に設けられたピストンリングで密閉された油路から作動油と油圧キャンセル油が供給される。この第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の構造は本願の「請求項２」と「請求項５」、「請求項７」であり、極めてシンプル、コンパクトとなり、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）への油路も管路抵抗が小さくクラッチの応答性もよくなる。
【0123】
変速機ケース１ｃの円筒部材と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の前方にはＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の主前置変速機構となる第４遊星ギア列（４０）が配される。第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側サイド部材には、外周で変速機ケース１ｃの内側に沿って第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の外周を通り第３遊星ギア列（３０）の第３リングギア（Ｒ３）にスプライン連結される連結部材が溶着される。出力となる第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）は、後方の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の外周に延材され第２クラッチ（Ｃ２）の摩擦部材を係止すると共に後方で出力ハブがスプライン連結されて第４遊星ギア列（４０）の内周まで延材され、入力軸３の外周にブシュで軸支された第１連結部材（７）とスプライン連結される。第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）の右側サイド部材は第４遊星ギア列（４０）の内周に延材されブシュで出力ハブに軸支され、第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）は内周のブシュ４で第１連結部材（７）に軸支されると共に前方で第４遊星ギア列（４０）の外周まで延材され第２ブレーキ（Ｂ２）の摩擦部材を係止するブレーキハブが溶着される。
【0124】
第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材には薄板状のブレーキハブが溶着され、第３遊星ギア列（３０）の外周まで延材され、外周に成形されたスプラインに第１ブレーキ（Ｂ１）の一方の摩擦部材が係止される。第１ブレーキ（Ｂ１）のもう一方の摩擦部材は変速機ケース１ｃに成形されたスプラインに係止され、変速機ケース１ｃの後方に成形された油圧室にピストンとリターンスプリングが保持され、第１ブレーキ（Ｂ１）の油圧サーボが形成される。
【0125】
第４サンギア（Ｓ４）の前部に溶着されたブレーキハブは第４リングギア（Ｒ４）の外周に延材され、外周に成形されたスプラインに第２ブレーキ（Ｂ２）の一方の摩擦部材が係止される。第２ブレーキ（Ｂ２）のもう一方の摩擦部材は変速機ケース１ｂの後部にリティニングリングで固定されたブレーキケースのスプラインに係止され、ブレーキケースには第２ブレーキ（Ｂ２）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが保持される。なお、ブレーキケースには対抗して第３ブレーキ（Ｂ３）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが保持される。
【0126】
＜２−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−２−２、１１ＡＴ」図５図５は、Ｃ３タイプ９ＡＴを示す図４のＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の第７構成要素（Ｃ）を第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能として、更に大きな入力軸の減速回転をＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）に伝達可能にしたものである。したがって、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）には入力軸の回転、入力軸の減速回転２種、入力軸の増速回転、０回転、逆回転の６種が伝達可能となる。つまり、図５より明らかなように、構成部位の配置としては図４の「２−ＴＹＰＥ」９ＡＴの模式図に第４ブレーキ（Ｂ４）を追加しただけである。第７構成要素（Ｃ）は、第３遊星ギア列（３０）の第３リングギア（Ｒ３）と第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）の連結部に第４ブレーキ（Ｂ４）を配するため、図２の「１−ＴＹＰＥ」１１ＡＴと同様にシンプル、コンパクトな構造になり得る。しかしながら、１１ＡＴとしてよい変速比を得るならＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第１遊星ギア列（１０）のリングギアとサンギアの歯数比を２．８００と大きくし、第２遊星ギア列（２０）のリングギアとサンギアの歯数比を１．７２７と小さくしなければならない。したがって、第１遊星ギア列（１０）の外径が多くくなり、図２の「１−ＴＹＰＥ」１１ＡＴのように第１遊星ギア列（１０）の外周に第３クラッチ（Ｃ３）の摩擦部材を配することができなく、軸方向が長くなる。加えて減速比がより大きくなるため、第２クラッチ（Ｃ２）や第２遊星ギア列（２０）の容量をアップしなければならず、更に軸長が長くなり、ＦＦ仕様には適さなくなる。変速比は７．３１７〜０．６０２と減速段が７段で増速段が４段となり、図２の「１−ＴＹＰＥ」１１ＡＴの前進の減速段が８段で増速段が３段の方がよいが、実用上問題はない。変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）は１２．２４と図２の「１−ＴＹＰＥ」１１ＡＴの１０．９３より広くてよい。遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）は「１−ＴＹＰＥ」や「２−ＴＹＰＥ」の９ＡＴより劣るものの、図２の「１−ＴＹＰＥ」１１ＡＴ同様、このクラスのＡＴとしては最高レベルである。総合的な判断としては、乗用車用としては図２の「１−ＴＹＰＥ」１１ＡＴの方が向いており、ＦＲ仕様として、商用車（Ｔｒｕｃｋ Ｂｕｓ）に適切なパワートレンと言える。なお、図５の「２−ＴＹＰＥ」１１ＡＴは模式図のみで構造図は記載していなく、ＦＲ仕様の構造は図１６の「２−ＴＹＰＥ」９ＡＴより十分想像でき、コンパクトな構造となる。
【0127】
＜３−ＴＹＰＥ＞段落「００１５」で説明した多段変速機で、従来から考えられていた遊星ギア列２個による４個の構成要素をクラッチ２個とブレーキ３個で制御した４ＡＴ、あるいは、遊星ギア列２個による４個の構成要素をクラッチ３個とブレーキ２個で制御した４ＡＴをＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に用いた１１ＡＴである。ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）からは図５の「２−ＴＹＰＥ」１１ＡＴと同じ入力軸の回転、入力軸の減速回転２種、入力軸の増速回転、０回転、逆回転の６種がＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）に伝達可能になる。なお、段落「００１５」に記載したように数件の特許が模式図として出願されており、本願はこれらを最適な構造とする提案である。なお、このタイプでまだ特許出願されていない遊星ギア列もあるため、本願の「Ｃ３−３−１、１１ＡＴ」図６、図１７、「Ｃ３−３−２、１１ＡＴ」図７、「Ｃ３−４−１、１１ＡＴ」図８でＦＲ仕様とＦＦ仕様の構造を特許として請求し、その実施例を記載する。なお、遊星ギア列２個による４個の構成要素を、図３の「１−ＴＹＰＥ」１５ＡＴで用いた「２階建てとなる第４、第５遊星ギア列（４０、５０）」が適用できれば「３−ＴＹＰＥ」はコンパクトになるが、２階建て方式はリングギアとサンギアの歯数比が制限され１１ＡＴとして適切な変速比が得られないため実施例には記載しなかった。
【0128】
＜３−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−３−１、１１ＡＴ」図６、図１７「Ｃ３−３、１１ＡＴ」はＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に遊星ギア列２個による４個の構成要素をクラッチ２個とブレーキ３個で制御した４ＡＴを用いたものである。図６は、２種の模式図と変速形態を表した速度線図と各変速段における締結要素（ＳＨＩＦＴ）、及び変速比（ＲＡＴＩＯ）と遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）を示したものである。図６の速度線図において、速度線図はＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）とＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に分かれており、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の速度線図は、図の右から順に第１、２、３、４構成要素が配置され、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構の速度線図は、図の右から順に第５、６、７、８構成要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が配置され、第１構成要素と第７構成要素（Ｃ）が第１連結部材（７）で連結され、第３構成要素が変速装置の出力となる。速度線図の上下方向が速度を表し、１と記入された値が入力軸の回転速度を示し、０と記入された値が速度ゼロを示す。
【0129】
ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の変速形態は図１と同じであるため説明を省き、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の変速形態について説明する。図６の速度線図において、第３遊星ギア列（３０）の第３リングギア（Ｒ３）と第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）が連結されて第５構成要素（Ａ）をなし、第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）と第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）が連結されて第６構成要素（Ｂ）をなし、第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）が第７構成要素（Ｃ）をなし、第３遊星ギア列（３０）の第３サンギア（Ｓ３）が第８構成要素（Ｄ）をなす。入力軸と第５、第６構成要素（Ａ、Ｂ）が各々第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）で連結可能となり、第８、第５、第６構成要素（Ｄ、Ａ、Ｂ）が各々第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）で制動可能となる。第１クラッチ（Ｃ１）と第１ブレーキ（Ｂ１）の締結で一番大きな入力軸の減速回転を出力し、第２クラッチ（Ｃ２）と第１ブレーキ（Ｂ１）の締結で次の入力軸の減速回転を出力し、第１クラッチ（Ｃ１）と第２クラッチ（Ｃ２）の締結で入力軸の回転を出力し、第２クラッチ（Ｃ２）と第２ブレーキ（Ｂ２）の締結で入力軸の増速回転を出力し、第１ブレーキ（Ｂ１）と第４ブレーキ（Ｂ４）の締結で０回転を出力し、第１クラッチ（Ｃ１）と第４ブレーキ（Ｂ４）の締結で入力軸の逆回転を出力する。つまり、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）から入力軸の回転、入力軸の減速回転２種、入力軸の増速回転、０回転、逆回転の６種がＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）に入力可能になる。
【0130】
図６の２種の模式図は、左図が乗用車（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ）と商用車（Ｔｒｕｃｋ Ｂｕｓ）に適したＦＲ仕様のギアトレンで、右図が乗用車（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ）に適したＦＦ仕様のギアトレンである。ここで、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第１遊星ギア列（１０）のリングギアとサンギアの歯数比を３．０００と大きくし、第２遊星ギア列（２０）のリングギアとサンギアの歯数比を２．２２２と小さくしなければよい変速比はとれない。したがって、第１遊星ギア列（１０）の外径が大きくなり、図２の「１−ＴＹＰＥ」１１ＡＴのように第１遊星ギア列（１０）の外周に第３クラッチ（Ｃ３）の摩擦部材を配することができなく、軸方向が長くなる。加えて減速比がより大きくなるため、第２遊星ギア列（２０）の容量をアップしなければならず、更に軸長が長くなり、ＦＦ仕様には適さなくなるが、発進デバイスにトルクコンバータに換えて２０％程度軸方向が短くなる流体継手を用いた。図示しない左前方に原動機があり、トルクコンバータ（流体継手）を介して動力が変速装置の入力軸に入力される。ＦＲ仕様の左図では、変速装置の左前方から軸方向順にシンプル遊星ギアからなる第３遊星ギア列（３０）、第４遊星ギア列（４０）、第２遊星ギア列（２０）、第１遊星ギア列（１０）が配され、ＦＦ仕様の右図では、変速装置の左前方から軸方向順にシンプル遊星ギアからなる第１遊星ギア列（１０）、第２遊星ギア列（２０）、第４遊星ギア列（４０）、第３遊星ギア列（３０）が配され、第１及び第２遊星ギア列（１０、２０）がＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）を構成し、第３及び第４遊星ギア列（３０、４０）がＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）を構成する。なお、ＦＦ仕様の右図では、第１遊星ギア列（１０）と第２遊星ギア列（２０）の間に変速機ケースと一体となる隔壁に軸支される出力カウンターギアが配される。第１、第２、第３、第４遊星ギア列（１０、２０、３０、４０）は、第１、第２、第３、第４サンギア（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）と、第１、第２、第３、第４遊星キャリア（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）と、第１、第２、第３、第４リングギア（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）とで構成される。また、変速機ケースの、前置変速機構側（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）となる一端に設けた円筒部材の主変速機構側（ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ）の内周端部で入力軸を軸支すると共に、ＦＦ仕様では変速機ケースのもう一端で入力軸が軸支され、ＦＲ仕様では変速機ケースのもう一端に軸支された出力軸で入力軸が軸支され、前置変速機構の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が各摩擦部材を径方向に２段に重ねるよう円筒部材の外周方向外側の前置変速機構（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）の第４遊星ギア列（４０）と主変速機構側（ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ）の第２遊星ギア列（２０）の間に配される。前置変速機構（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）に配される３個の第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）は軸方向に近寄った構成要素を制動するため、「１−ＴＹＰＥ」や「２−ＴＹＰＥ」の１１ＡＴのように第３、第４遊星ギア列（３０、４０）と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の外周に配置するのが困難となり、軸方向が長くなる。
【0131】
図６の表は本願出願人が１１ＡＴとして適切な変速比が得られるよう各遊星ギア列のリングギアとサンギアの歯数比を選定したもので、各変速段における締結要素（ＳＨＩＦＴ）と変速比（ＲＡＴＩＯ）、及び遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）を示す。性能を示す変速比（ＲＡＴＩＯ）、変速比のステップ値（ＳＴＥＰ）、変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）に関して、変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）は１１．２７となり、変速比のステップ値（ＳＴＥＰ）も理想的ではないがほぼ適切となる。遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）は前進１速（１ｓｔ）９７．２％と前進２速（３ｒｄ）９７．７％を除いて優れた噛み合い効率となり、性能面で大きな問題はない。但し、「２−ＴＹＰＥ」１１ＡＴと同じく、減速段が７段で増速段が４段となり、「１−ＴＹＰＥ」１１ＡＴの前進の減速段が８段で増速段が３段の方がよい。
【0132】
図１７「Ｃ３−３−１、１１ＡＴ（ＦＲ）」は、図６の左図のＦＲ仕様の模式図を原動機からの入力動力を３００Ｎｍとして乗用車用にコンセプト設計した構造図である。図１７において、変速機の左前方には図示しない原動機が配され、トルクコンバータ（２００ａ）を介して動力が変速機に入力される。変速機ケース１は一体として配され、変速機ケース１の内部には左前方より、第２ブレーキ（Ｂ２）、第３遊星ギア列（３０）、第４遊星ギア列（４０）、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）とそれらの外周に配された第１、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ４）で構成される前置変速機構と、第２遊星ギア列（２０）、第１遊星ギア列（１０）、第３クラッチ（Ｃ３）と第２遊星ギア列（２０）の外周に摩擦部材が配される第３ブレーキ（Ｂ３）で構成される主変速機構が順に配される。
【0133】
変速機ケース１の前部には、変速機を油圧制御するためのチャージングポンプを保持する保持部材２ａがボルトで締結され、保持部材２ａにはトルクコンバータ（２００ａ）のホィールステータを固定する変速機内部方向に筒状に延材された円筒部材２ｂがボルトで締結される。円筒部材２ｂの両端の内周にはブシュ４ａとニードルローラコロ軸受け４ｂが配され入力軸３ａを軸支する。変速機ケース１の後部には、ニードルローラコロ軸受け４ｆと深溝玉軸受け４ｅで軸支された出力軸３ｃが配され、出力軸３ｃの内周に配されたニードルローラコロ軸受け４ｄで入力軸３ａを軸支する。ここで、一体となる入力軸３ａは３点で軸支されたことになり、各軸支間の距離は短く入力軸３ａは円周方向のアンバランスによる振動の影響を受けにくいため、トルク伝達容量に見合った小さな径でよく、入力軸３ａの周りに配される部位の径も小さくでき変速機の軽量化に繋がる。
【0134】
円筒部材２ｂの外周には左前方よりＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の第２ブレーキ（Ｂ２）、第３遊星ギア列（３０）、第４遊星ギア列（４０）、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第３遊星ギア列（３０）の第３サンギア（Ｓ３）は、前方で第１ブレーキ（Ｂ１）のブレーキハブが溶着され第３遊星ギア列（３０）の外周に延材されて第１ブレーキ（Ｂ１）の摩擦部材を係止すると共に内周に圧入されたブシュ４ｊで第２ブレーキ（Ｂ２）のブレーキハブの外周に軸支される。第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材は第３遊星ギア列（３０）の内周まで延材されてブシュ４ｊで第２ブレーキ（Ｂ２）のブレーキハブの外周に軸支され、第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材が第３遊星ギア列（３０）の外周後方まで延材されて第４ブレーキ（Ｂ４）の摩擦部材を係止すると共に第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）にスプライン連結される。第３遊星ギア列（３０）の第３リングギア（Ｒ３）は後方に連結部材が溶着され、第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）にスプライン連結される。
【0135】
第３遊星ギア列（３０）の後方には第４遊星ギア列（４０）が配される。第４第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側サイド部材は、外周で第３遊星ギア列（３０）の外周後方まで延材された第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材にスプライン連結され、右側サイド部材は、内周に圧入されたブシュ４ｋで第４サンギア（Ｓ４）にスプライン連結される第１クラッチ（Ｃ１）のクラッチハブの外周に軸支されると共に外周後方に延材されて、第２クラッチ（Ｃ２）の摩擦部材を係止するクラッチハブが溶着される。第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）は、第３リングギア（Ｒ３）に溶着される連結部材に外周でスプライン連結されると共に内周で前方に延材される第２ブレーキ（Ｂ２）のブレーキハブと後方に延材される第１クラッチ（Ｃ１）のクラッチハブにスプライン連結され、第２ブレーキ（Ｂ２）のブレーキハブと第１クラッチ（Ｃ１）のクラッチハブは各々円筒部材２ｂの外周にブシュ４ｉとブシュ４ｃで軸支される。第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）は、外周で後方に延材される第１連結部材（７）がスプライン連結される。
【0136】
第４遊星ギア列（４０）の後方の円筒部材２ｂの外周端部には第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）は、各摩擦部材が同軸上で径方向に２段に重なる２連クラッチ連結部材（Ｘ）が入力連結部材（Ｙ）と一体に形成され、入力連結部材（Ｙ）は円筒部材２ｂの後方で入力軸３ａにスプライン連結される。入力連結部材（Ｙ）の後方にはクラッチカバーが溶着され外周前方には第３遊星キャリア（Ｐ３）のクラッチハブに係止される第２クラッチ（Ｃ２）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配され、２連クラッチ連結部材（Ｘ）の前方内側には第４サンギア（Ｓ４）にスプライン連結されるクラッチハブに係止される第１クラッチ（Ｃ１）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）とクラッチカバーの間には仕切り板により２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構に供給されるピストンの作動油と油圧キャンセル油の通路が形成される。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）のサーボ機構には、円筒部材２ｂの外周から入力連結部材（Ｙ）に設けられたピストンリングで密閉された油路を介して作動油と油圧キャンセル油が供給される。この第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の構造は本願の「請求項２」であり、極めてシンプル、コンパクトとなり、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）への油路も管路抵抗が小さくクラッチの応答性もよくなる。
【0137】
変速機ケース１の前方には第１ブレーキ（Ｂ１）と第２ブレーキ（Ｂ２）が第１ブレーキ（Ｂ１）を上部にして径方向に２段に配される。第１ブレーキ（Ｂ１）は、第３遊星ギア列（３０）の第３サンギア（Ｓ３）を制動可能とし、第３サンギア（Ｓ３）の前方には第１ブレーキ（Ｂ１）のブレーキハブが溶着され第３遊星ギア列（３０）の外周に延材されて一方の摩擦部材が係止され、もう一方の摩擦部材は変速機ケース１の前方に成形されたスプラインに係止される。変速機ケース１の前方にボルトで固定された保持部材２ａの２段となる外周側の油圧室にピストンとリターンスプリングが保持され、第１ブレーキ（Ｂ１）の油圧サーボが形成される。
【0138】
第２ブレーキ（Ｂ２）は、第３遊星ギア列（３０）の第３リングギア（Ｒ３）に連結した第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）を制動可能とする。第４サンギア（Ｓ４）は、第３遊星ギア列（３０）の前方まで延材される第２ブレーキ（Ｂ２）のブレーキハブに内周でスプライン連結され、第２ブレーキ（Ｂ２）のブレーキハブには第３遊星ギア列（３０）の前方で一方の摩擦部材が係止され、もう一方の摩擦部材は変速機ケース１にボルトで固定された保持部材２ａに成形されたスプラインに係止される。保持部材２ａの２段となる内周側の油圧室にピストンとリターンスプリングが保持され、第２ブレーキ（Ｂ２）の油圧サーボが形成される。
【0139】
第４ブレーキ（Ｂ４）は、第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）に連結した第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）を制動可能とする。第３遊星ギア列（３０）の外周後方まで延材された第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材には一方の摩擦部材が係止され、もう一方の摩擦部材は変速機ケース１の前方に成形された第１ブレーキ（Ｂ１）の後方に延材されたスプラインに係止される。第４ブレーキ（Ｂ４）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが保持されるブレーキケースが摩擦部材後方の変速機ケース１にリティニングリングで固定される。
【0140】
図１７に示した、第２遊星ギア列（２０）、第１遊星ギア列（１０）、第３クラッチ（Ｃ３）と第２遊星ギア列（２０）の外周に摩擦部材が配される第３ブレーキ（Ｂ３）で構成される主変速機構の配置構造は、図１４の「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴや図１６の「２−ＴＹＰＥ」９ＡＴと同じであるため説明を省略するが、第２遊星ギア列（２０）のリングギアとサンギアの歯数比が２．２２２と小さいため、第２サンギア（Ｓ２）の径を大きくして第２サンギア（Ｓ２）の内周で第１連結部材（７）とスプライン連結する構造とした。
【0141】
図６の左図のＦＲ仕様の模式図を原動機からの入力動力を３００Ｎｍとして乗用車用にコンセプト設計した図１７「３−ＴＹＰＥ」１１ＡＴの構造図は、同じ原動機からの入力動力を３００Ｎｍとした図１４の「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴ、１１ＡＴや図１５の「１−ＴＹＰＥ」１５ＡＴより変速機の全長が８〜１０％程度長くなる。これは前置変速機構に用いた第３、第４遊星ギア列（３０、４０）の、２個の構成要素を連結する構造と、第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）の配置構造によるものである。
【0142】
＜３−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−３−２、１１ＡＴ」図７図６と同じ変速形態のＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に遊星ギア列２個による４個の構成要素をクラッチ２個とブレーキ３個で制御した４ＡＴを用いたもので、遊星ギア列２個の組み合わせが異なるもので、特開２０１５−１６１３１１(本田)と同じ組み合わせである。但し、特開２０１５−１６１３１１(本田)は、特開２０１２−２４７０５７(現代)と変速形態は同じで、特開２０１２−２４７０５７(現代)の図１と図４から容易に想定できるものである。何れも、ＦＦ仕様の模式図が記載されているが、この配置では軸方向が長くなり過ぎで実用的ではない。なお、これらの特許と本願とは第３クラッチ（Ｃ３）の締結要素が異なるが、本願の方がクラッチの容量が小さくなる。図７は、Ｃ３タイプ１１ＡＴの２種の模式図と変速形態を表した速度線図と各変速段における締結要素（ＳＨＩＦＴ）、及び変速比（ＲＡＴＩＯ）と遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）を示したものである。図７の速度線図において、速度線図はＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）とＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に分かれており、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の速度線図は、図の右から順に第１、２、３、４構成要素が配置され、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構の速度線図は、図の右から順に第５、６、７、８構成要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が配置され、第１構成要素と第７構成要素（Ｃ）が第１連結部材（７）で連結され、第３構成要素が変速装置の出力となる。速度線図の上下方向が速度を表し、１と記入された値が入力軸の回転速度を示し、０と記入された値が速度ゼロを示す。
【0143】
ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の変速形態は図１と同じであるため説明を省き、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の変速形態について説明する。図７の速度線図において、第３遊星ギア列（３０）の第３サンギア（Ｓ３）が第５構成要素（Ａ）をなし、第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）と第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）が連結されて第６構成要素（Ｂ）をなし、第３遊星ギア列（３０）の第３リングギア（Ｒ３）と第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）が連結されて第７構成要素（Ｃ）をなし、第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）が第８構成要素（Ｄ）をなす。入力軸と第５、第６構成要素（Ａ、Ｂ）が各々第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）で連結可能となり、第８、第５、第６構成要素（Ｄ、Ａ、Ｂ）が各々第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）で制動可能となる。第１クラッチ（Ｃ１）と第１ブレーキ（Ｂ１）の締結で一番大きな入力軸の減速回転を出力し、第２クラッチ（Ｃ２）と第１ブレーキ（Ｂ１）の締結で次の入力軸の減速回転を出力し、第１クラッチ（Ｃ１）と第２クラッチ（Ｃ２）の締結で入力軸の回転を出力し、第２クラッチ（Ｃ２）と第２ブレーキ（Ｂ２）の締結で入力軸の増速回転を出力し、第１ブレーキ（Ｂ１）と第４ブレーキ（Ｂ４）の締結で０回転を出力し、第１クラッチ（Ｃ１）と第４ブレーキ（Ｂ４）の締結で入力軸の逆回転を出力する。つまり、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）から入力軸の回転、入力軸の減速回転２種、入力軸の増速回転、０回転、逆回転の６種がＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）に入力可能になる。
【0144】
図７の２種の模式図は、左図が乗用車（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ）と商用車（Ｔｒｕｃｋ Ｂｕｓ）に適したＦＲ仕様のギアトレンで、右図が乗用車（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ）に適したＦＦ仕様のギアトレンである。ここで、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第１遊星ギア列（１０）のリングギアとサンギアの歯数比を３．３３３と大きくし、第２遊星ギア列（２０）のリングギアとサンギアの歯数比を１．８１８と小さくしなければよい変速比はとれない。したがって、第１遊星ギア列（１０）の外径が大きくなり、図２の「１−ＴＹＰＥ」１１ＡＴのように第１遊星ギア列（１０）の外周に第３クラッチ（Ｃ３）の摩擦部材を配することができなく、軸方向が長くなる。加えて減速比がより大きくなるため、第２遊星ギア列（２０）の容量をアップしなければならず、更に軸長が長くなり、ＦＦ仕様には適さなくなるが、発進デバイスにトルクコンバータに換えて２０％程度軸方向が短くなる流体継手を用いた。図示しない左前方に原動機があり、トルクコンバータ（流体継手）を介して動力が変速装置の入力軸に入力される。ＦＲ仕様の左図では、変速装置の左前方から軸方向順にシンプル遊星ギアからなる第３遊星ギア列（３０）、第４遊星ギア列（４０）、第２遊星ギア列（２０）、第１遊星ギア列（１０）が配され、ＦＦ仕様の右図では、変速装置の左前方から軸方向順にシンプル遊星ギアからなる第１遊星ギア列（１０）、第２遊星ギア列（２０）、第４遊星ギア列（４０）、第３遊星ギア列（３０）が配され、第１及び第２遊星ギア列（１０、２０）がＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）を構成し、第３及び第４遊星ギア列（３０、４０）がＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）を構成する。なお、ＦＦ仕様の右図では、第１遊星ギア列（１０）と第２遊星ギア列（２０）の間に変速機ケースと一体となる隔壁に軸支される出力カウンターギアが配される。第１、第２、第３、第４遊星ギア列（１０、２０、３０、４０）は、第１、第２、第３、第４サンギア（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）と、第１、第２、第３、第４遊星キャリア（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）と、第１、第２、第３、第４リングギア（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）とで構成される。また、変速機ケースの、前置変速機構側（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）となる一端に設けた円筒部材の主変速機構側（ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ）の内周端部で入力軸を軸支すると共に、ＦＦ仕様では変速機ケースのもう一端で入力軸が軸支され、ＦＲ仕様では変速機ケースのもう一端に軸支された出力軸で入力軸が軸支され、前置変速機構の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が各摩擦部材を径方向に２段に重ねるよう円筒部材の外周方向外側の前置変速機構（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）の第３遊星ギア列（３０）と第４遊星ギア列（４０）の間に配される。前置変速機構（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）に配される３個の第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）は軸方向に近寄った構成要素を制動するが、第３、第４遊星ギア列（３０、４０）と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の外周に配置した。
【0145】
図７の表に示した変速比は、ほぼ特開２０１５−１６１３１１(本田)と同じで、各遊星ギア列のリングギアとサンギアの歯数比は本願出願人が選定したもので、模式図は各遊星ギア列のリングギアとサンギアの歯数比を考慮して考案したものである。性能を示す変速比（ＲＡＴＩＯ）、変速比のステップ値（ＳＴＥＰ）、変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）に関して、変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）は１１．０７となり、変速比のステップ値（ＳＴＥＰ）も理想的ではないが図６同様ほぼ適切となる。遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）は図６より若干よくなり、性能面で大きな問題はない。但し、図６同様、減速段が７段で増速段が４段となり、「１−ＴＹＰＥ」１１ＡＴの前進の減速段が８段で増速段が３段の方がよい。
【0146】
図６、図７の模式図と図７の構造図は、「３−ＴＹＰＥ」「Ｃ３−３、１１ＡＴ」における、本願の「請求項１」と「請求項３」を表すものである。図７のＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に遊星ギア列２個による４個の構成要素の組み合わせは遊星ギアの噛み合い効率と軸長の面で図６より図７の方がよく、「３−ＴＹＰＥ」の「Ｃ３−３、１１ＡＴ」方式の変速形態では図７がよい。しかしながら、乗用車用には「１−ＴＹＰＥ」１１ＡＴの方がよく、適用するには用途を考える必要がある。
【0147】
＜３−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−４−１、１１ＡＴ」図８ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に遊星ギア列２個による４個の構成要素をクラッチ３個とブレーキ２個で制御した４ＡＴを用いた１１ＡＴである。ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の変速形態は図６、図７の「Ｃ３−３、１１ＡＴ」と異なるが一般的な４ＡＴに実用化されており、同じような変速比が得られる。特開２０１４−７７５３５(現代)で提案されているものはクラッチＣ１の締結要素が異なるが、本願では一般的な用い方をした。特開２０１４−７７５３５(現代)の配置では軸方向が長くなり過ぎで実用的ではない。図８は、２種の模式図と変速形態を表した速度線図と各変速段における締結要素（ＳＨＩＦＴ）、及び変速比（ＲＡＴＩＯ）を示したものである。図８の速度線図において、速度線図はＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）とＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に分かれており、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の速度線図は、図の右から順に第１、２、３、４構成要素が配置され、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構の速度線図は、図の右から順に第５、６、７、８構成要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が配置され、第１構成要素と第６構成要素（Ｂ）が第１連結部材（７）で連結され、第３構成要素が変速装置の出力となる。速度線図の上下方向が速度を表し、１と記入された値が入力軸の回転速度を示し、０と記入された値が速度ゼロを示す。
【0148】
ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の変速形態は図１と同じであるため説明を省き、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の変速形態について説明する。ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の４個の構成要素は図７と同じであり、入力軸と第５、第７、第８構成要素（Ａ、Ｃ、Ｄ）が各々第１、第２、第４クラッチ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４）で連結可能となり、第７、第８構成要素（Ｃ、Ｄ）が各々第１、第２ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２）で制動可能となる。第１クラッチ（Ｃ１）と第１ブレーキ（Ｂ１）の締結で一番大きな入力軸の減速回転を出力し、第１クラッチ（Ｃ１）と第２ブレーキ（Ｂ２）の締結で次の入力軸の減速回転を出力し、第１クラッチ（Ｃ１）と第２クラッチ（Ｃ２）の締結で入力軸の回転を出力し、第２クラッチ（Ｃ２）と第２ブレーキ（Ｂ２）の締結で入力軸の増速回転を出力し、第１ブレーキ（Ｂ１）と第２ブレーキ（Ｂ２）の締結で０回転を出力し、第４クラッチ（Ｃ４）と第１ブレーキ（Ｂ１）の締結で入力軸の逆回転を出力する。つまり、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）から入力軸の回転、入力軸の減速回転２種、入力軸の増速回転、０回転、逆回転の６種がＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）に入力可能になる。
【0149】
図８の２種の模式図は、左図が乗用車（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ）と商用車（Ｔｒｕｃｋ Ｂｕｓ）に適したＦＲ仕様のギアトレンで、右図が乗用車（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ）に適したＦＦ仕様のギアトレンである。ここで、第３遊星ギア列（３０）と第４遊星ギア列（４０）のリングギアとサンギアの歯数比を図７と入れ換え、速度線図の構成要素Ａ−Ｂ間の距離とＣ−Ｄ間の距離を逆にしたのが図８である。ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第１遊星ギア列（１０）のリングギアとサンギアの歯数比は図７と同じにすると各遊星ギアの配列は第３遊星ギア列（３０）と第４遊星ギア列（４０）が図７とは逆になるだけである。また、変速機ケースの、前置変速機構側（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）となる一端に設けた円筒部材の主変速機構側（ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ）の内周端部で入力軸を軸支すると共に、ＦＦ仕様では変速機ケースのもう一端で入力軸を軸支し、ＦＲ仕様では変速機ケースのもう一端に軸支された出力軸で入力軸が軸支する。第１、第２、第４クラッチ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４）は、第２、第４クラッチ（Ｃ２、Ｃ４）が各摩擦部材を径方向に２段に重ねるよう配置されると共に第１クラッチ（Ｃ１）を軸方向に並べて、円筒部材の外周方向外側の前置変速機構の第４遊星ギア列（４０）と第３遊星ギア列（３０）の間に配される。前置変速機構に配される２個の第１、第２ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２）は第４遊星ギア列（４０）と第１、第２、第４クラッチ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４）の外周に配される。前置変速機構にクラッチを３個配するため、「１−ＴＹＰＥ」や「２−ＴＹＰＥ」の１１ＡＴより軸方向が長くなる。
【0150】
図８の模式図は本願の「請求項１」と「請求項３」を表すものである。図８の表に示した変速比は図７と全く同じとなり、性能面で大きな問題はない。しかしながら、前置変速機構にクラッチを３個用いるため、コスト高で軸方向が長くなるため、参考として提案した実施例である。
【0151】
＜４−ＴＹＰＥ＞段落「００１６」で説明した多段変速機で、「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴに変速形態が類似している。「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴでは前置変速機構の主前置変速機構に副前置変速機構から１種の減速回転速度を入力可能としたが、「４−ＴＹＰＥ」では副前置変速機構から２種の減速回転速度を入力可能としたことが異なる。主前置変速機構の変速形態は同じであることより、「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴと同じ主前置変速機構と副前置変速機構に、各１個ブレーキと遊星ギア列を副前置変速機構に追加し２種の減速回転速度を主前置変速機構に入力可能とすることで、各２種の入力軸の増速回転、減速回転、逆回転と入力軸の回転及び０回転の８種の回転を主変速機構に入力させて１４ＡＴとしたものである。この方式はまだ未公開であり、本願の「Ｃ３−５−１、１４ＡＴ」図９、図１８、図２３でＦＲ仕様とＦＦ仕様の構造を特許として「請求項６」で請求し、その実施例を記載する。なお、副前置変速機構に用いることのできる複数の遊星ギア列を図１０に記載する。「４−ＴＹＰＥ」は１４ＡＴという乗用車では必要のない変速段を有するため、ＦＲ仕様の構造図となる図１８は本願実施例では唯一トラック、バス用の商用車とした。ＦＲ仕様の乗用車用とした「１−ＴＹＰＥ」１５ＡＴの図１５の構造図は、既に特許文献２でトラック、バス用にコンセプトしており、その他の乗用車用９ＡＴ〜１１ＡＴの１実施例と大きさを比較するため記載したものであり、「４−ＴＹＰＥ」１４ＡＴを乗用車用にコンセプトすると、大きさは「１−ＴＹＰＥ」１５ＡＴと同等以下となり、これら１４ＡＴ、１５ＡＴは極めてコンパクトになる。なお、「１−ＴＹＰＥ」１５ＡＴはＦＦ仕様としての構造図は記載しなかったので、「４−ＴＹＰＥ」１４ＡＴの乗用車用ＦＦ仕様の構造図を図２３に記載する。
【0152】
＜４−ＴＹＰＥ＞「Ｃ３−５−１、１４ＡＴ」図９、図１８、図２３図９は、１４ＡＴの２種の模式図と変速形態を表した速度線図と各変速段における締結要素（ＳＨＩＦＴ）、及び変速比（ＲＡＴＩＯ）と遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）を示したものである。図９の速度線図において、速度線図はＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）とＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に分かれており、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の速度線図は、図の右から順に第１、２、３、４構成要素が配置され、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構の速度線図は、図の右から順に第５、６、７、１１構成要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｇ）が配置され、主前置変速機構の速度線図は、図の右から順に第８、９、１０構成要素（Ｄ、Ｅ、Ｆ）が配置され、第６構成要素（Ｂ）と第８構成要素（Ｄ）が第２連結部材（８）で連結され、第１構成要素と第１０構成要素（Ｆ）が第１連結部材（７）で連結され、第３構成要素が変速装置の出力となる。速度線図の上下方向が速度を表し、１と記入された値が入力軸の回転速度を示し、０と記入された値が速度ゼロを示す。この配置形態は図１と全く同じである。
【0153】
図９の２種の模式図は、左図が乗用車（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ）と商用車（Ｔｒｕｃｋ Ｂｕｓ）に適したＦＲ仕様のギアトレンで、右図が乗用車（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｃａｒ）に適したＦＦ仕様のギアトレンである。図示しない左前方に原動機があり、トルクコンバータを介して動力が変速装置の入力軸に入力される。ＦＲ仕様の左図では、変速装置の左前方から軸方向順にシンプル遊星ギアからなる２階建てとなる第４遊星ギア列（４０）、第５遊星ギア列（５０）と第３遊星ギア列、第２遊星ギア列（２０）、第１遊星ギア列（１０）が配され、ＦＦ仕様の右図では、変速装置の左前方から軸方向順にシンプル遊星ギアからなる第１遊星ギア列（１０）、第２遊星ギア列（２０）、第３遊星ギア列（３０）と２階建てとなる第４遊星ギア列（４０）、第５遊星ギア列（５０）が配され、第１及び第２遊星ギア列（１０、２０）がＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）を構成し、第３遊星ギア列（３０）と２階建てとなる第４遊星ギア列（４０）、第５遊星ギア列（５０）がＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）を構成する。また、２階建てとなる第４遊星ギア列（４０）、第５遊星ギア列（５０）がＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構を構成し、第３遊星ギア列（３０）が主前置変速機構を構成する。なお、ＦＦ仕様の右図では、第１遊星ギア列（１０）と第２遊星ギア列（２０）の間に変速機ケースと一体となる隔壁に軸支される出力カウンターギアが配される。第１、第２、第３、第４、第５遊星ギア列（１０、２０、３０、４０、５０）は、第１、第２、第３、第４、第５サンギア（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５）と、第１、第２、第３、第４、第５遊星キャリア（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５）と、第１、第２、第３、第４、第５リングギア（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５）とで構成される。また、変速機ケースの、前置変速機構側（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）となる一端に設けた円筒部材の主変速機構側（ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ）の内周端部で入力軸を軸支すると共に、ＦＦ仕様では変速機ケースのもう一端で入力軸が軸支され、ＦＲ仕様では変速機ケースのもう一端に軸支された出力軸で入力軸が軸支され、前置変速機構の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が各摩擦部材を径方向に２段に重ねるよう円筒部材の外周方向外側の２階建てとなる第４遊星ギア列（４０）、第５遊星ギア列（５０）と第３遊星ギア列（３０）の間に配され、円筒部材の内周端部から主変速機構側（ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ）の軸方向に、前置変速機構（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）の第３遊星ギア列（３０）が配される。
【0154】
図９の２種の模式図と速度線図において、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）を構成する第１及び第２遊星ギア列（１０、２０）の第１及び第２サンギア（Ｓ１、Ｓ２）を第１構成要素とし、第１遊星キャリア（Ｐ１）を第２構成要素とし、第１リングギア（Ｒ１）と第２遊星キャリア（Ｐ２）を第３構成要素とし、第２リングギア（Ｒ２）を第４構成要素とし、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構を構成する第４遊星ギア列（４０）の第１サンギア（Ｓ１）と第５遊星ギア列（５０）の第５リングギア（Ｒ５）を第５構成要素（Ａ）とし、第４、第５遊星ギア列（４０、５０）の第４、第５遊星キャリア（Ｐ４、Ｐ５）を第６構成要素（Ｂ）とし、第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）を第７構成要素（Ｃ）とし、第５遊星ギア列（５０）の第５サンギア（Ｓ５）を第１１構成要素（Ｇ）とし、主前置変速機構を構成する第３遊星ギア列（３０）の第３リングギア（Ｒ３）、第３遊星キャリア（Ｐ３）、第３サンギア（Ｓ３）を第８、第９、第１０構成要素（Ｄ、Ｅ、Ｆ）とする。
【0155】
ここで、、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第１構成要素を構成する第１、第２サンギア（Ｓ１、Ｓ２）は連結されると共に第１連結部材（７）に連結され、第２構成要素を構成する第１遊星キャリア（Ｐ１）は入力軸に連結され、第３構成要素を構成する第２遊星キャリア（Ｐ２）は出力軸と連結されると共に第３クラッチ（Ｃ３）で第１リングギア（Ｒ１）と連結可能とされ、第４構成要素を構成する第２リングギア（Ｒ２）は第３ブレーキ（Ｂ３）で制動可能とされる。ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構となる第５構成要素（Ａ）は入力軸に連結され、第６構成要素（Ｂ）は第２連結部材（８）に連結され、第７構成要素（Ｃ）は第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能とされ、第１１構成要素（Ｇ）は第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とされ、主前置変速機構となる第８構成要素（Ｄ）は第２連結部材（８）に連結され、第９構成要素（Ｅ）は第１クラッチ（Ｃ１）で入力軸に連結可能とされると共に第２ブレーキ（Ｂ２）で制動可能とされ、第１０構成要素（Ｆ）は第１連結部材（７）に連結され、第８構成要素（Ｄ）と第９構成要素（Ｅ）は第２クラッチ（Ｃ２）で連結可能とされる。
【0156】
ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の変速形態について説明する。副前置変速機構を構成する第５、第６、第７、第１１構成要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｇ）の速度線図において、第１、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ４）の何れか１個の締結により、入力軸の２種の減速回転が第６構成要素（Ｂ）から第２連結部材（８）を介して主前置変速機構となる第８構成要素（Ｄ）に入力される。第８構成要素（Ｄ）に入力された減速回転は、主前置変速機構の第２クラッチ（Ｃ２）の締結で第３遊星ギア列（３０）が一体となりそのまま出力され、第９構成要素（Ｅ）の第１クラッチ（Ｃ１）の締結で第１０構成要素（Ｆ）が増速されて出力され、第９構成要素（Ｅ）の第２ブレーキ（Ｂ２）の締結で第１０構成要素（Ｆ）が逆転されて出力され、合計３種の回転が第１０構成要素（Ｆ）から第１連結部材（７）を介してＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第１構成要素に出力可能となる。副前置変速機構からは２種の減速回転が主前置変速機構に入力されるため合計６種の回転がＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）に出力可能となる。加えて、主前置変速機構の第２クラッチ（Ｃ２）の締結で第３遊星ギア列（３０）が一体となるため、第１クラッチ（Ｃ１）及び第２ブレーキ（Ｂ２）の何れか１個の締結で入力軸の回転と０回転の２種がＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）に出力可能となる。つまり、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、第１、第２、第４ブレーキ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４）の何れか２個の締結で、各２種の入力軸の増速回転、減速回転、逆回転と入力軸の回転及び０回転の８種の回転をＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）に出力可能となる。
【0157】
ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の変速形態は図１の「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴと同じであるため説明を省略する。図９の表は各変速段における締結要素（ＳＨＩＦＴ）と変速比（ＲＡＴＩＯ）、及び遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）を示す。図３に記載した「１−ＴＹＰＥ」１５ＡＴと比較すると、変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）は１８．４０となり、「１−ＴＹＰＥ」１５ＡＴの１８．５４と同じとなり、変速比のステップ値（ＳＴＥＰ）は若干よくなる。遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）もよくなるが、変速比（ＲＡＴＩＯ）が９．４〜０．５１１と「１−ＴＹＰＥ」１５ＡＴの１１．１９９〜０．６０４と比べ高速側に振れあまりよくない。総合的な評価としては多段変速機として適切な変速比が得られ、遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）もよく、「１−ＴＹＰＥ」１５ＡＴ同様、優れた性能を有した変速機と言える。
【0158】
図１８「Ｃ３−５−１、１４ＡＴ（ＦＲ）」は、図９の左図のＦＲ仕様の模式図を原動機からの入力動力を１０００Ｎｍとしてトラック、バス等の商用車用にコンセプト設計した構造図である。大型商用車の分野では世界では車両メーカとエンジンメーカ、及び変速機メーカが異なっているため、搭載や取り付けに関してはＳＡＥで標準化されており、図１８では変速機ケースにＳＡＥのＮＯ１Ｈｏｕｓｉｎｇを用いた。この継ぎ手には、一般的にトルクコンバータが用いられるが、トルク増幅作用のないフルードカップリングやトルク変動を吸収するハイドロダンパ、あるいは、ＨＥＶ用にモータジェネレータ等を用いてもよい。一体化されたメインケース１ａの前部には、変速機を油圧制御するためのチャージングポンプを保持する保持部材２ａがボルトで締結され、チャージングポンプの左前方には乾式となる継ぎ手側と湿式となる変速機側を隔てる隔壁５ａがメインケース１ａに締結される。チャージングポンプは原動機から継ぎ手を介して直接ギアにより駆動され、このギアは図示しないＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ Ｔａｋｅ Ｏｆｆ）用のギアを駆動する。ＰＴＯは特装車には必須の作業用装置であり、原動機で直接駆動され、このような変速機にはＰＴＯ装置を装着可能としなけれはならない。保持部材２ａは断面がＬ字形状をしており筒状の内周円筒部には筒状の保持部材２ｂが締結されており、保持部材２ｂの両端でニードルローラコロ軸受け４ａ、４ｂを保持し原動機から継ぎ手を介して動力が入力する入力軸３ａを軸支する。またリアケース１ｂにはテーパコロ軸受け４ｆ、４ｅが背面合わせで装着されており、出力軸３ｃを軸支する。変速機の回転中心部には、入力軸３ａが配され、後端が出力軸３ｃの内周部に配されたニードルローラコロ軸受け４ｄで軸支される。ここで入力軸３ａは３点で軸支されたことになる。
【0159】
保持部材２ａの円筒部の外周には左前方よりＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構となる２階建ての第４遊星ギア列（４０）、第５遊星ギア列（５０）と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。２階建ての第４遊星ギア列（４０）、第５遊星ギア列（５０）は入力軸３ａの回転を選択的に２種類に減速して主前置変速機構となる第３遊星ギア列（３０）に伝達する。２階建ての第４遊星ギア列（４０）、第５遊星ギア列（５０）は第５遊星ギア列（５０）が１階で第４遊星ギア列（４０）が２階に配置され、第５リングギア（Ｒ５）と第１サンギア（Ｓ１）が一体となり、第５遊星キャリア（Ｐ５）と第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側サイド部材が一体となってコンパクトに配される。、第５遊星キャリア（Ｐ５）の右側サイド部材は内周部が後方に延材されニードルローラコロ軸受け４ｊで保持部材２ａの円筒部の外周に軸支され、第４遊星キャリア（Ｐ４）の右側サイド部材にメインケース１ａの内周に沿って後方に延材される第２連結部材（８）が溶着される。第５遊星キャリア（Ｐ５）と第４遊星キャリア（Ｐ４）の右側サイド部材の間の一体となる第５リングギア（Ｒ５）と第１サンギア（Ｓ１）には入力軸３ａにスプライン連結された入力連結部材（Ｙ）がスプライン連結される。第５遊星ギア列（５０）の第５サンギア（Ｓ５）は内周に配されたニードルローラコロ軸受け４ｌで保持部材２ａの円筒部の外周に軸支されると共に、第１ブレーキ（Ｂ１）のブレーキハブが２階の第４遊星ギア列（４０）の外周まで延材されスプライン連結される。また、第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）は後方に延材され外周に第４ブレーキ（Ｂ４）の摩擦部材を係止するスプラインが形成されると共に、前方の内周でスラストニードルベアリングにより軸方向を規制するプレートがスプライン連結される。
【0160】
２階建てとなる第４遊星ギア列（４０）と第５遊星ギア列（５０）の後方の保持部材２ａの円筒部外周端部には第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第１クラッチ（Ｃ１）は、入力軸３ａと第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）を連結可能とし、第２クラッチ（Ｃ２）は第３遊星キャリア（Ｐ３）と第３リングギア（Ｒ３）と連結する第２連結部材（８）を連結可能とする。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）は、各摩擦部材が同軸上で径方向に２段に重なる２連クラッチ連結部材（Ｘ）が入力連結部材（Ｙ）の外周にブシュ４ｋで回転自在に保持され、後方端部には第３遊星ギア列（３０）を構成する第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材が溶着される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）の前方には内周において入力連結部材（Ｙ）と一体のクラッチハブに配される第１クラッチ（Ｃ１）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配され、第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側サイド部材には２連クラッチ連結部材（Ｘ）の径方向外周と第２連結部材（８）に配される第２クラッチ（Ｃ２）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配される。入力連結部材（Ｙ）は保持部材２ａの円筒部外周端部後方で入力軸３ａにスプライン連結されると共に第５遊星ギア列（５０）の第５遊星キャリア（Ｐ５）の右側サイド部材の外周にブシュ４ｃで軸支される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）と第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材の間には仕切り板により第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材の径方向上部に配されたサーボ機構に供給されるピストンの作動油と油圧キャンセル油の通路が形成される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）の径方向上部に配された第２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構と径方向下部に配された第１クラッチ（Ｃ１）のサーボ機構には、円筒部材２ｂの外周から入力連結部材（Ｙ）に設けられたピストンリングで密閉された油路を介して作動油と油圧キャンセル油が供給される。また、第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材の第２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構となる油圧室の遊星ピニオンギアの軸支部にはＯリングが配され、油圧室を密閉する。この第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の構造は本願の「請求項２」と「請求項５」、「請求項６」であり、極めてシンプル、コンパクトとなり、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）への油路も管路抵抗が小さくクラッチの応答性もよくなる。
【0161】
保持部材２ａの円筒部と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の後方にはＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の主前置変速機構となる第３遊星ギア列（３０）が配される。第３遊星ギア列（３０）は、８種類の回転を主変速機構となる第１、第２遊星ギア列（１０、２０）に選択的に伝達する。 第３遊星ギア列（３０）の第３リングギア（Ｒ３）は、第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）の右側サイド部材に溶着された第２連結部材（８）にスプライン連結される。第３リングギア（Ｒ３）と噛み合う遊星ピニオンギアを支持する第３遊星キャリア（Ｐ３）は左側サイド部材が第２クラッチ（Ｃ２）のクラッチカバーとなって２連クラッチ連結部材（Ｘ）に溶着され、右側サイド部材が第３リングギア（Ｒ３）の外周に延材される。出力となる第３サンギア（Ｓ３）は内周で第１連結部材（７）にスプライン連結される。ここで、この第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）と第３遊星ギア列（３０）の構造は「１−ＴＹＰＥ」の図１４「Ｃ３−１−１、９ＡＴ、Ｃ３−１−２、１１ＡＴ（ＦＲ）」と同じである。
【0162】
第１ブレーキ（Ｂ１）は、第５遊星ギア列（５０）の第５サンギア（Ｓ５）を制動可能とする。第５サンギア（Ｓ５）の前方に溶着された薄板状のブレーキハブが２階建ての第４遊星ギア列（４０）の外周まで延材され、外周に成形されたスプラインに第１ブレーキ（Ｂ１）の一方の摩擦部材が係止される。第１ブレーキ（Ｂ１）のもう一方の摩擦部材はメインケース１ａの前方に成形されたスプラインに係止され、メインケース１ａの前方にボルトで固定された保持部材２ａの油圧室にピストンとリターンスプリングが保持され、第１ブレーキ（Ｂ１）の油圧サーボが形成される。
【0163】
第４ブレーキ（Ｂ４）は、第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）を制動可能とする。第４リングギア（Ｒ４）の後方に延材さた外周スプラインには第４ブレーキ（Ｂ４）の一方の摩擦部材が係止される。第４ブレーキ（Ｂ４）のもう一方の摩擦部材はメインケース１ａの前方に成形された第１ブレーキ（Ｂ１）の摩擦部材を係止する延材されたスプラインに係止され、第４ブレーキ（Ｂ４）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが保持されるブレーキケースが摩擦部材後方のメインケース１ａにリティニングリングで固定される。
【0164】
第２ブレーキ（Ｂ２）は、第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）を制動可能とする。第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材は第３リングギア（Ｒ３）の外周に延材され、外周に成形されたスプラインに第２ブレーキ（Ｂ２）の一方の摩擦部材が係止される。第２ブレーキ（Ｂ２）のもう一方の摩擦部材はメインケース１ａに成形されたスプラインに係止され、第２ブレーキ（Ｂ２）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが第４ブレーキ（Ｂ４）の油圧サーボに対抗してが第４ブレーキ（Ｂ４）の油圧サーボを保持するブレーキケースに配される。
【0165】
第３遊星ギア列（３０）の後方に配される第２遊星ギア列（２０）は、第２サンギア（Ｓ２）が第１遊星ギア列（１０）の第１サンギア（Ｓ１）の内周まで延材されニードルローラコロ軸受け４ｈで入力軸３ａ外周に回転自在に配されると共に前方に第１連結部材（７）として延材され第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）とスプライン連結される。第２サンギア（Ｓ２）と噛み合う遊星ピニオンギアは第２遊星キャリア（Ｐ２）に支持され、右側サイド部材が出力軸３ｃにスプライン連結される第１遊星ギア列（１０）の外周部に配された出力ハブ９にスプライン連結される。また、遊星ピニオンギアと噛み合う第２リングギア（Ｒ２）は、左端歯部にリティニングリングで軸方向が固定されスプライン連結されたプレートが第２遊星キャリア（Ｐ２）の左側サイド部材の内周に延材され第２遊星ギア列（２０）の第２サンギア（Ｓ２）との間でスラストニードルベアリングにより軸方向が規制されて回転自在に配される。第２リングギア（Ｒ２）の外周には第３ブレーキ（Ｂ３）の摩擦部材が係止されるが、両者の重心は第２遊星ギア列（２０）の遊星ピニオンギアの幅内にあり、第２遊星キャリア（Ｐ２）で第２リングギア（Ｒ２）と摩擦部材のラジアル荷重を受けるので第２リングギア（Ｒ２）専用のラジアル軸受けは必要としない。
【0166】
第２遊星ギア列（２０）の後方に配される第１遊星ギア列（１０）は、第１サンギア（Ｓ１）が内周まで延材された第２遊星ギア列（２０）の第２サンギア（Ｓ２）にスプライン連結される。第１サンギア（Ｓ１）と噛み合う遊星ピニオンギアは第１遊星キャリア（Ｐ１）に支持され、右側サイド部材が入力軸３ａと第１サンギア（Ｓ１）の内周でスプライン連結される。遊星ピニオンギアと噛み合う第１リングギア（Ｒ１）は外周に第３クラッチの摩擦部材を係止するスプラインが形成されスラストニードルベアリングにより軸方向が規制されるプレートが溶着される。
【0167】
第３クラッチ（Ｃ３）は第１遊星ギア列（１０）の第１リングギア（Ｒ１）と出力軸３ｃを連結可能とする。第１遊星ギア列（１０）の第１リングギア（Ｒ１）の外周に形成されたスプラインに一方の摩擦部材が係止され、出力ハブ９の内周に成形されたスプラインに第３クラッチ（Ｃ３）のもう一方の摩擦部材が係止される。なお、このスプラインには出力軸３ｃと第２遊星ギア列（２０）の第２遊星キャリア（Ｐ２）の右側サイド部材が連結される。出力軸３ｃの前方には第３クラッチ（Ｃ３）のピストンとリターンスプリングが保持され、第３クラッチ（Ｃ３）の油圧サーボが形成される。出力軸３ｃはメインケース１ａの後部で背面合わせとなるテーパコロ軸受け４ｅ、４ｆで軸支され、両テーパコロ軸受けの間でメインケース１ａからシールリングで密閉されたアダプタ５ｂの油路を介して第３クラッチ（Ｃ３）の作動油の供給を受ける。
【0168】
第３ブレーキ（Ｂ３）は、第２遊星ギア列（２０）の第２リングギア（Ｒ２）を制動可能とする。第２リングギア（Ｒ２）は外周部にスプラインが成形され第３ブレーキ（Ｂ３）の一方の摩擦部材を係止する。変速機ケース１の内周にはスプラインが形成され第３ブレーキ（Ｂ３）のもう一方の摩擦部材が係止される。また、出力軸３ｃのフランジ部後方のメインケース１ａには第３ブレーキ（Ｂ３）のピストンとリターンスプリングが保持され、第３ブレーキ（Ｂ３）の油圧サーボが形成される。第３ブレーキ（Ｂ３）のピストンは出力ハブ９の外周で第３ブレーキ（Ｂ３）の摩擦部材を押圧する。なお、第３ブレーキ（Ｂ３）の容量は大きいため摩擦部材を押圧する油圧室の面積を大きくして大きな押圧力を出すと共に応答性をよくするため油圧室を２重とし、小さな面積の油圧室に油を供給するとき、大きな面積の油圧室が真空になりピストンの移動を妨げるのを防ぐため大きな面積の油圧室にチェックバルブを設けている。
【0169】
図１８は原動機からの入力動力を１０００Ｎｍとしてトラック、バス等の商用車用にコンセプト設計した構造図であるため、大きさを比較するには特許文献２の図４に記載した同じ１０００Ｎｍとしてトラック、バス等の商用車用にコンセプト設計したＣ３−１５ＡＴと比較しなければならない。図１８のＣ３−１４ＡＴでは第３遊星ギア列（３０）と第５遊星ギア列（５０）の入力動力が径の大きなリングギアに入力され、「荷重＝トルク／半径」となることより第３遊星ギア列（３０）と第５遊星ギア列（５０）の遊星ギアの負荷荷重が小さくなり歯巾を小さく設定でき、「請求項４」に記載した第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の構造や減速比が小さくなることと相まってＣ３−１５ＡＴより５％程度軸方向がコンパクトになる。大型トラックは世界では一般的にトラクターが用いられておりトラクターヘッドには前進１０〜１６段のＭＴが用いられている。日本では１０トン車と言われるカーゴトラックが多く用いられ、変速比の幅が１０程度の前進７段のＭＴが主流となっている。したがって、本願の「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴ、１１ＡＴで十分このカーゴトラックに対応できるが、９ＡＴ、１１ＡＴと比べそれほど大きくならない図１８の変速比の幅が１．８倍も大きな１４ＡＴを用いると、エンジンの回転速度が１／１．８に小さくできる。加えて、ギア効率がＭＴより０．５〜１％もよいため、チャージングポンプのロスを考慮してもＭＴより燃費はよくなる。エンジンの制御はアクセルペダル開度の如何にかかわらずフルトルクの出るオールスピードガバナ制御のためチャージングポンプロスは１％未満となるからである。乗用車より自動運転が必要となる大型商用車にはＡＴが必要となる。
【0170】
図２３「Ｃ３−５−１、１４ＡＴ（ＦＦ）」は、図９の右図のＦＦ仕様の模式図を原動機からの入力動力を３００Ｎｍとしてコンセプト設計した構造図で、全長は図２０の９ＡＴ（ＦＦ）や図２1の１１ＡＴ（ＦＦ）とほとんど変わらず、４００ｍｍを少し超えた程度となる。第１遊星ギア列（１０）、第２遊星ギア列（２０）、第３クラッチ（Ｃ３）、第３ブレーキ（Ｂ３）からなる主変速機構や、隔壁に軸支される出力カウンターギア５からの出力構造等は全て図２1の１１ＡＴ（ＦＦ）と同じであるため説明を省略する。
【0171】
変速機の後部を閉ざすの変速機ケース１ｃは一体となる内周部が円筒状に前方に突き出ており、突き出た円筒部材の内周端部にはニードルローラコロ軸受け４ｂが配され入力軸３を軸支する。そのため、入力軸３の軸支間が短くなり回転振動を抑えることができる。突き出た円筒部材の外周には右後方よりＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構となる２階建ての第４遊星ギア列（４０）と第５遊星ギア列（５）と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配され、突き出た円筒部材と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の前方に第３遊星ギア列（３０）が配される。２階建ての第４遊星ギア列（４０）と第５遊星ギア列（５）は入力軸３の２種の減速回転を主前置変速機構となる第３遊星ギア列（３０）に選択的に伝達する。２階建ての１階に配された第５遊星ギア列（５０）の第５遊星キャリア（Ｐ５）は左側サイド部材の内周に筒状に延材された内径でニードルローラコロ軸受け４jにより変速機ケース１ｃの円筒部材の外周に回転自在に保持され、更に、第５サンギア（Ｓ５）は内周に圧入されたブシュ４ｌで変速機ケース１ｃの円筒部材の外周に回転自在に保持される。第５サンギア（Ｓ５）の後方側には薄板状のブレーキハブがスプライン連結され、２階建ての２階に配された第４遊星ギア列（４０）の外周まで延材され第１ブレーキ（Ｂ１）の摩擦部材が係止される。第５遊星キャリア（Ｐ５）の右側サイド部材は第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）の右側サイド部材と一体となると共に第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側サイド部材に前方に延材された第２連結部材（８）が溶着される。第５遊星キャリア（Ｐ５）と第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側サイド部材の間の一体となる第５リングギア（Ｒ５）と第１サンギア（Ｓ１）には入力軸３にスプライン連結された入力連結部材（Ｙ）がスプライン連結される。第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）は外周に第４ブレーキ（Ｂ４）の摩擦部材を係止するスプラインが形成されると共に、後方の内周でスラストニードルベアリングにより軸方向を規制するプレートがスプライン連結される。
【0172】
２階建てとなる第４遊星ギア列（４０）と第５遊星ギア列（５０）の前方の円筒部材の外周端部には第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第１クラッチ（Ｃ１）は、入力軸３と第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）を連結可能とし、第２クラッチ（Ｃ２）は第３遊星キャリア（Ｐ３）と第３リングギア（Ｒ３）と連結する第２連結部材（８）を連結可能とする。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）は、各摩擦部材が同軸上で径方向に２段に重なる２連クラッチ連結部材（Ｘ）が入力連結部材（Ｙ）の外周にブシュ４ｋで回転自在に保持され、前方端部には第３遊星ギア列（３０）を構成する第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材が溶着される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）の後方には内周において入力連結部材（Ｙ）と一体のクラッチハブに配される第１クラッチ（Ｃ１）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配され、第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材には２連クラッチ連結部材（Ｘ）の径方向外周と第２連結部材（８）に配される第２クラッチ（Ｃ２）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配される。入力連結部材（Ｙ）は変速機ケース１ｃの円筒部材の前方で入力軸３にスプライン連結されると共に第５遊星ギア列（５０）の第５遊星キャリア（Ｐ５）の左側サイド部材の外周にブシュ４ｃで軸支される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）と第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材の間には仕切り板により第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材の径方向上部に配されたサーボ機構に供給されるピストンの作動油と油圧キャンセル油の通路が形成される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）の径方向上部に配された第２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構と径方向下部に配された第１クラッチ（Ｃ１）のサーボ機構には、円筒部材２ｂの外周から入力連結部材（Ｙ）に設けられたピストンリングで密閉された油路を介して作動油と油圧キャンセル油が供給される。また、第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材の第２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構となる油圧室の遊星ピニオンギアの軸支部にはＯリングが配され、油圧室を密閉する。この第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の構造は本願の「請求項２」と「請求項５」、「請求項６」であり、極めてシンプル、コンパクトとなり、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）への油路も管路抵抗が小さくクラッチの応答性もよくなる。
【0173】
変速機ケース１ｃの円筒部材と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の前方にはＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の主前置変速機構となる第３遊星ギア列（３０）が配される。第３遊星ギア列（３０）は、８種類の回転を主変速機構となる第１、第２遊星ギア列（１０、２０）に選択的に伝達する。 第３遊星ギア列（３０）の第３リングギア（Ｒ３）は、第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）の左側サイド部材に溶着された第２連結部材（８）にスプライン連結される。第３リングギア（Ｒ３）と噛み合う遊星ピニオンギアを支持する第３遊星キャリア（Ｐ３）は右側サイド部材が第２クラッチ（Ｃ２）のクラッチカバーとなって２連クラッチ連結部材（Ｘ）に溶着され、左側サイド部材には第３リングギア（Ｒ３）の外周に延材された第２ブレーキ（Ｂ２）のブレーキハブが溶着される。出力となる第３サンギア（Ｓ３）は内周で第１連結部材（７）にスプライン連結される。
【0174】
第１ブレーキ（Ｂ１）は、第５遊星ギア列（５０）の第５サンギア（Ｓ５）を制動可能とする。第５サンギア（Ｓ５）の後方に溶着された薄板状のブレーキハブが２階建ての第４遊星ギア列（４０）の外周まで延材され、外周に成形されたスプラインに第１ブレーキ（Ｂ１）の一方の摩擦部材が係止される。第１ブレーキ（Ｂ１）のもう一方の摩擦部材は変速機ケース１ｃに成形されたスプラインに係止され、変速機ケース１ｃの後方に設けられた油圧室にピストンとリターンスプリングが保持され、第１ブレーキ（Ｂ１）の油圧サーボが形成される。
【0175】
第４ブレーキ（Ｂ４）は、第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）を制動可能とする。第４リングギア（Ｒ４）の外周スプラインには第４ブレーキ（Ｂ４）の一方の摩擦部材が係止される。第４ブレーキ（Ｂ４）のもう一方の摩擦部材は変速機ケース１ｃに成形された第１ブレーキ（Ｂ１）の摩擦部材を係止する延材されたスプラインに係止され、第４ブレーキ（Ｂ４）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが保持されるブレーキケースが摩擦部材前方の変速機ケース１ｂにリティニングリングで固定される。
【0176】
第２ブレーキ（Ｂ２）は、第３遊星ギア列（４０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）を制動可能とする。第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材には第３リングギア（Ｒ３）の外周に延材された第２ブレーキ（Ｂ２）のブレーキハブが溶着され、ブレーキハブの外周に成形されたスプラインに第２ブレーキ（Ｂ２）の一方の摩擦部材が係止される。第２ブレーキ（Ｂ２）のもう一方の摩擦部材は変速機ケース１ｂに成形されたスプラインに係止され、第２ブレーキ（Ｂ２）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが第４ブレーキ（Ｂ４）の油圧サーボに対抗してが第４ブレーキ（Ｂ４）の油圧サーボを保持するブレーキケースに配される。
【0177】
図２３の１４ＡＴ（ＦＦ）の構造は、や図２1の１１ＡＴ（ＦＦ）とほとんど変わらず、図２０の９ＡＴ（ＦＦ）も含めてＦＦとして成立する大きさである。通常、乗用車にこれだけ多段化された変速機は必要としないが、図２３の１４ＡＴ（ＦＦ）は変速比の幅が１８．４０で、６ＡＴの３倍、９ＡＴの２倍と既存の概念を離れた特性を持つ。したがって、エンジン回転が１０００〜２０００ＲＰＭでよいことになり、この仕様で燃料消費量のよいエンジンが開発できたなら大きな変革をもたらすことになる。
【0178】
図１０は「４−ＴＹＰＥ」１４ＡＴにおける図９のＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の４個の構成要素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｇからなる副前置変速機構の構成を示したものである。２個の遊星ギア列と２個の締結要素を用いて入力軸の減速回転を２種出力する方式はこの他にも多数存在し、どれを使ってもよい。「４−ＴＹＰＥ」は副前置変速機構で入力軸の減速回転を１種増やせば、主前置変速機構が３種増やした回転をＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）に出力でき、その結果、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）には５種類の変速段が可能となる。つまり、「４−ＴＹＰＥ」１９ＡＴにすることも容易にでき、多段化し易い方式である。
【0179】
＜５−ＴＹＰＥ＞段落「００１７」で説明した多段変速機で、オリジナルな特許としてＵＳ２００９００５４１９６（ＧＭ）があり、本願の図１１に記載する。変速形態はＣ３タイプをベースとして一部Ｂタイプ方式の変速形態を導入することで、Ｃ３タイプの９ＡＴと同じ遊星ギア列と締結要素の数で変速段が１個多い１０ＡＴとしたものである。ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第１、第２遊星ギア列（１０、２０）と第３クラッチ（Ｃ３）、第３ブレーキ（Ｂ３）の配置構造は「１〜４−ＴＹＰＥ」と同じである。「５−ＴＹＰＥ」は９ＡＴと同じ遊星ギア列と締結要素の数で変速段が１個多い１０ＡＴとしたことや、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の組み合わせも多数あり、変速段も増速段が３段でバランスもよいこと等により、一見、優れて見える。Ｃ３タイプのＡＴとして説明してきた「１〜４−ＴＹＰＥ」のＡＴは、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の変速形態が第３ブレーキ（Ｂ３）の締結状態と第３クラッチ（Ｃ３）の締結状態の２つの状態に区別でき、変速形態が変わる変態点が１個ということになる。これに対し、「５−ＴＹＰＥ」のＡＴは、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の変速形態がＢ３ブレーキの締結状態とＣ３クラッチの締結状態の２つの状態の他にＣ１クラッチの締結状態ができ、変態点が２個ということになる。変態点により変速形態が変わるため変速比の連なりが悪化する可能性が増えるわけで、段落「０００６」で述べたＤタイプはこの例に当たり、よい変速比を得難い。ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）は入力軸の回転とその増速から発進段が始まり、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）は通常のＡＴでは用いないリングギアとサンギアの大きな歯数比を用いて効率が悪化する大きな減速を行っている。変速機の低速段では大きなステップ値が望まれるため増速比も大きくなり効率も悪化する。因みにＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の２段目の大きな増速比は０．４５で「１〜４−ＴＹＰＥ」の１１ＡＴ、１４ＡＴ、１５ＡＴで用いる２段目の大きな増速比（０．５７）の１・２５倍である。したがって、２段目の大きな増速比を用いる前進３速段と前進５速段ではギア効率が極端に悪化する。こうした大きな欠点があるにもかかわらず、アイシン精機、ＡＷ、トヨタがＧＭも含めて多くの特許を出願している。そこで、その中でも最も多い構造特許が出願されている特開２０１５−１０５７２１〜１０５７２６（ＡＷ）に関し、本願に適用した場合の引例を図１２に示し、その構造図を図１９に示す。
【0180】
＜５−ＴＹＰＥ＞「Ｃ４−１−１、１０ＡＴ」図１１図１１は、「５−ＴＹＰＥ」のオリジナルな特許であるＵＳ２００９００５４１９６（ＧＭ）１０ＡＴを、本願の構造を適用したＦＲ仕様の模式図として示し、変速形態を表した速度線図と各変速段における締結要素（ＳＨＩＦＴ）、及び変速比（ＲＡＴＩＯ）を示したものである。なお、本願の第３クラッチ（Ｃ３）の作用位置はＵＳ２００９００５４１９６（ＧＭ）１０ＡＴと異なるが、本願の方が容量が小さくて済み、本願では全般に渡りこの方式を用いており、変速作用は同じである。図１１の速度線図において、速度線図はＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）とＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に分かれており、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の速度線図は、図の右から順に第１、２、３、４構成要素が配置され、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の速度線図は、図の右から順に第５、６、７、８構成要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が配置され、第７構成要素（Ｃ）が第１連結部材（７）と第１クラッチ（Ｃ１）を介して第１構成要素と、第２連結部材（８）と第４クラッチ（Ｃ４）を介して第４構成要素に連結され、第８構成要素（Ｄ）が第１連結部材（７）と第２クラッチ（Ｃ２）を介して第１構成要素に連結され、第３構成要素が変速装置の出力となる。速度線図の上下方向が速度を表し、１と記入された値が入力軸の回転速度を示し、０と記入された値が速度ゼロを示す。
【0181】
図１１のＦＲ仕様の模式図において、図示しない左前方に原動機があり、トルクコンバータを介して動力が変速装置の入力軸に入力される。変速装置の左前方から軸方向順にシンプル遊星ギアからなる第４遊星ギア列（４０）、第３遊星ギア列、第２遊星ギア列（２０）、第１遊星ギア列（１０）が配され、第１及び第２遊星ギア列（１０、２０）がＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）を構成し、第３及び第４遊星ギア列（３０、４０）がＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）を構成する。第１、第２、第３、第４遊星ギア列（１０、２０、３０、４０）は、第１、第２、第３、第４サンギア（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）と、第１、第２、第３、第４遊星キャリア（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）と、第１、第２、第３、第４リングギア（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）とで構成される。また、変速機ケースの、前置変速機構側（ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ）となる一端に設けた円筒部材の主変速機構側（ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ）の内周端部で入力軸を軸支すると共に、変速機ケースのもう一端に軸支された出力軸で入力軸が軸支され、第１連結部材（７）に連結可能とする前置変速機構の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が各摩擦部材を径方向に２段に重ねるよう第３遊星ギア列の後方の円筒部材の外周方向外側に配される。これは本願の「請求項１」による配置である。模式図でははっきりした効果がわからないが、後述する図１９でその効果を説明する。
【0182】
ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の第５構成要素（Ａ）は連結した第３遊星ギア列（３０）と第４遊星ギア列（４０）の第３、第４サンギア（Ｓ３、Ｓ４）からなり、第６構成要素（Ｂ）は第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）からなり、第７構成要素（Ｃ）は連結した第３遊星ギア列（３０）と第４遊星ギア列（４０）の第３リングギア（Ｒ３）と第４遊星キャリア（Ｐ４）からなり、第８構成要素（Ｄ）は第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）からなる。変速形態はオリジナルの特許に記載済であり詳細説明は省くが、速度線図において、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の第６構成要素（Ｂ）が入力軸に連結しており第５構成要素（Ａ）を第１ブレーキ（Ｂ１）で制動することにより、第７構成要素（Ｃ）が増速され、更に第８構成要素（Ｄ）が大きく増速され、の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）によりＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第１構成要素に選択的に伝達される。また、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の両方が締結することによりＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の遊星ギア列は一体となり入力軸の回転は第１構成要素に選択的に伝達される。ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第３ブレーキ（Ｂ３）を締結することにより第１構成要素の３種の回転は更に大きく減速され、第３クラッチ（Ｃ３）を締結することにより第１構成要素の３種の回転は更に小さく減速され、６種の減速回転が第３構成要素から出力される。加えて、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第３ブレーキ（Ｂ３）と第３クラッチ（Ｃ３）の２個の締結要素の締結により１種の減速回転が第３構成要素から出力可能となり、合わせて７種の減速回転が出力可能となる。ここまでの変速形態は「１〜４−ＴＹＰＥ」と同じである。増速段において、、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の第７構成要素（Ｃ）とＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第４構成要素を第４クラッチ（Ｃ４）で連結可能とすることにより、第４構成要素に増速回転が入力され第３クラッチ（Ｃ３）の締結と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）のそれぞれの締結により３種の増速回転が第３構成要素から出力可能となる。後進段はＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第４構成要素を第３ブレーキ（Ｂ３）で締結し、第４クラッチ（Ｃ４）の締結でＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の第７構成要素（Ｃ）を制動し第８構成要素（Ｄ）を逆転してＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第１構成要素に伝達し、更に減速して第３構成要素から出力する。その結果前進１０速段、後進１速段の１０ＡＴが生まれる。
【0183】
図１１の表に記載した変速比はＵＳ２００９００５４１９６（ＧＭ）１０ＡＴに記載されている変速比である。変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）は７．２１と１０ＡＴとしては小さ過ぎで、前進３速段〜前進９速段までのステップ値が１．２の等比級数となり車両用変速機としてはよくない。これは変態点を２個持たせた変速形態によるもので、構成部位を少なくして変速段を増やしても性能が向上できなければ成果は得られない。本来ならＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に図３の「１−ＴＹＰＥ」１５ＡＴや図９の「４−ＴＹＰＥ」１４ＡＴに用いた最も遊星ギアの噛み合い効率がよくなる連結方法の２階建ての遊星ギア列を用いれば「５−ＴＹＰＥ」もコンパクトになり遊星ギアの噛み合い効率も多少はよくなるが、変速比が悪くなるため用いることができない。特開２０１５−１８３８５３（ＧＭ）の図２ではＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に２階建ての遊星ギア列を用いているが、遊星ギアの噛み合い効率が悪くなる採用し難い連結となっている。
【0184】
＜５−ＴＹＰＥ＞「Ｃ４−１−２、１０ＡＴ」図１２、図１９図１２は、「５−ＴＹＰＥ」の数あるＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の４個の構成要素からなる２個の遊星ギア列の内、特開２０１５−１０５７２１〜特開２０１５−１０５７２６（ＡＷ）と、最も多く用いられているラビニョー遊星ギア列を用いたもので、出願されている構造特許と比較するために同じ歯数比のラビニョー遊星ギア列を用いて構造比較したものである。但し、「１〜４−ＴＹＰＥ」と比較するため、遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）を算出し記載した。速度線図は図１１と同じで、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の第５、６、７、８構成要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）がラビニョー遊星ギア列に代わるだけである。ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）のラビニョー遊星ギア列となる第３、第４遊星ギア列（３０、４０）の第５構成要素（Ａ）は第３遊星ギア列（３０）の第３サンギア（Ｓ３）からなり、第６構成要素（Ｂ）は第３、第４遊星ギア列（３０、４０）の共通の遊星キャリア（Ｐ）からなり、第７構成要素（Ｃ）は第３、第４遊星ギア列（３０、４０）の共通のリングギア（Ｒ）からなり、第８構成要素（Ｄ）は第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）からなる。ラビニョー遊星ギア列を用いるため多少コンパクトにはなるが、２階建てのようなコンパクトさではない。
【0185】
図１２の２種の模式図は、左図がＦＲ仕様のギアトレンで、右図がＦＦ仕様のギアトレンである。左図のＦＲ仕様の模式図は図１１のＦＲ仕様の模式図と第３、第４遊星ギア列（３０、４０）が変わっただけで配置は同じとなる。右図のＦＦ仕様の模式図において、変速装置の左前方から軸方向順にシンプル遊星ギアからなる第１遊星ギア列（１０）、第２遊星ギア列（２０）、ラビニョー遊星ギア列となる第３、第４遊星ギア列（３０、４０）が配される。変速機ケースの最後尾から円筒部材が内周に延材され、延材された円筒部材の先端の内周で入力軸が軸支される。延材された円筒部材の外周には後部からラビニョー遊星ギア列と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配され、第１クラッチ（Ｃ１）の外周又は後方には第４クラッチ（Ｃ４）が配される。ここで、第１、第２、第４クラッチ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４）には円筒部材の外周から作動油が供給される。これは本願の「請求項１」による配置であり、多少シンプル、コンパクトな配置となる。
【0186】
図１２の表に記載した変速比は、計算上僅かな違いはあるが、特開２０１５−１０５７２１〜特開２０１５−１０５７２６（ＡＷ）に記載された変速比と同じである。ここで、第１遊星ギア列（１０）のリングギアとサンギアの歯数比は３．６１０で、第２遊星ギア列（２０）のリングギアとサンギアの歯数比は４．０９８と大きくなる。通常、歯数比を大きくとると遊星ギアの噛み合い効率が悪くなるため、車両用変速機ではこのように大きな歯数比はとらない。本願出願人が提案した「１、４−ＴＹＰＥ」では最大３．０００の歯数比しかとっていない。これは、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）で大きく増速するためで、この大きく増速することも遊星ギアの噛み合い効率が悪くなる原因となる。したがって、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）で大きく増速してＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）で大きく減速する前進３速段の遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）が９７．２％、前進５速段が９７．８％と極端に悪くなる。その他の変速段はかなりよい方であるが、減速比が大きくなる発進段が悪いのは止むを得ない面があり、滑り発進のこともありカバーできるが、前進３速段や５速段が悪いのは燃費に影響する。変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）は８．６７と図１１の７．２１よりよいが、１０ＡＴとしては小さく、前進３速段〜前進９速段までのステップ値も１．２５の等比級数となり車両用変速機としてはよくない。
【0187】
図１９「Ｃ４−１−２、１０ＡＴ（ＦＲ）」は、図１２の左図のＦＲ仕様の模式図を原動機からの入力動力を３００Ｎｍとして乗用車用にコンセプト設計した構造図である。図１９において、変速機の左前方には図示しない原動機が配され、トルクコンバータ（２００ａ）を介して動力が変速機に入力される。変速機ケース１は一体として配され、変速機ケース１の内部には左前方より、ラビニョー遊星ギア列としての第３遊星ギア列（３０）、第４遊星ギア列（４０）とその外周に配された第１ブレーキ（Ｂ１）、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）及び第４クラッチ（Ｃ４）で構成される前置変速機構と、第４クラッチ（Ｃ４）の外周に配される第３ブレーキ（Ｂ３）と隔壁及び第２遊星ギア列（２０）、第１遊星ギア列（１０）、第３クラッチ（Ｃ３）とで構成される主変速機構が順に配される。
【0188】
変速機ケース１の前部には、変速機を油圧制御するためのチャージングポンプを保持する保持部材２ａがボルトで締結され、保持部材２ａにはトルクコンバータ（２００ａ）のホィールステータを固定する変速機内部方向に筒状に延材された円筒部材２ｂがボルトで締結される。円筒部材２ｂの両端の内周にはブシュ４ａとニードルローラコロ軸受け４ｂが配され入力軸３ａを軸支する。変速機ケース１の後部には、ニードルローラコロ軸受け４ｆと深溝玉軸受け４ｅで軸支された出力軸３ｃが配され、出力軸３ｃの内周に配されたニードルローラコロ軸受け４ｄで入力軸３ａを軸支する。ここで、一体となる入力軸３ａは３点で軸支されたことになり、各軸支間の距離は短く入力軸３ａは円周方向のアンバランスによる振動の影響を受けにくいため、トルク伝達容量に見合った小さな径でよく、入力軸３ａの周りに配される部位の径も小さくでき変速機の軽量化に繋がる。
【0189】
円筒部材２ｂの外周には左前方よりＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）のラビニョー遊星ギア列としての第３遊星ギア列（３０）、第４遊星ギア列（４０）、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。ラビニョー遊星ギア列は共通の遊星キャリア（Ｐ）に軸支されるロングピニオンギアとショートピニオンギアが噛み合っており、ロングピニオンギアには第３遊星ギア列（３０）の第３サンギア（Ｓ３）と共通のリングギア（Ｒ）が噛み合い、ショートピニオンギアには第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）が噛み合っている。第３遊星ギア列（３０）の第３サンギア（Ｓ３）は、前方で第１ブレーキ（Ｂ１）のブレーキハブが溶着され第３遊星ギア列（３０）の外周に延材されて第１ブレーキ（Ｂ１）の摩擦部材を係止すると共に内周に圧入されたブシュ４ｉで円筒部材２ｂの外周に軸支される。ロングピニオンギアの軸方向中央部から内周側に出された共通の遊星キャリア（Ｐ）は円筒部材２ｂの外周にブシュ４ｃで軸支される入力連結部材（Ｙ）に溶着され、第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）は後部に第２クラッチ（Ｃ２）のクラッチハブが溶着されて入力連結部材（Ｙ）の外周にブシュ４ｋで軸支される。共通のリングギア（Ｒ）の外周には第１クラッチ（Ｃ１）のクラッチハブとなる第２連結部材（８）がスプライン連結される。
【0190】
ラビニョー遊星ギア列の後方の円筒部材２ｂの外周端部にはＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）からＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第１構成要素となる第１、第２遊星ギア列（１０、２０）の第１、第２サンギア（Ｓ１、Ｓ２）に連結する第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）は、各摩擦部材が同軸上で径方向に２段に重なる２連クラッチ連結部材（Ｘ）が入力連結部材（Ｙ）の外周にブシュ４ｊで軸支される。入力連結部材（Ｙ）は円筒部材２ｂの後方で入力軸３ａにスプライン連結され、円筒部材２ｂの外周をラビニョー遊星ギア列の中央部まで延材され円筒部材２ｂの外周にブシュ４ｃで回転自在に軸支される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）は後方のＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）と連結する第１連結部材（７）が一体成型されており、第１連結部材（７）は入力軸３ａにニードルローラコロ軸受け４ｎで軸支される。また、２連クラッチ連結部材（Ｘ）の後方にはクラッチカバーが溶着され外周前方にはリングギア（Ｒ）にスプライン連結される第２連結部材（８）となるクラッチハブに係止される第１クラッチ（Ｃ１）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配され、２連クラッチ連結部材（Ｘ）の前方内側には第４サンギア（Ｓ４）に溶着されたクラッチハブに係止される第２クラッチ（Ｃ２）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）とクラッチカバーの間には仕切り板により２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構に供給されるピストンの作動油と油圧キャンセル油の通路が形成される。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）のサーボ機構には、円筒部材２ｂの外周から入力連結部材（Ｙ）に設けられたピストンリングで密閉された油路を介して作動油と油圧キャンセル油が供給される。この第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の構造は本願の「請求項２」であり、極めてシンプル、コンパクトとなり、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）への油路も管路抵抗が小さくクラッチの応答性もよくなる。
【0191】
変速機ケース１の前方に配された第１ブレーキ（Ｂ１）は、第３遊星ギア列（３０）の第３サンギア（Ｓ３）を制動可能とし、第３サンギア（Ｓ３）の前方には第１ブレーキ（Ｂ１）のブレーキハブが溶着されロングピニオンギアの外周に延材されて一方の摩擦部材が係止され、もう一方の摩擦部材は変速機ケース１の前方に成形されたスプラインに係止される。変速機ケース１の前方にボルトで固定された保持部材２ａの外周油圧室にピストンとリターンスプリングが保持され、第１ブレーキ（Ｂ１）の油圧サーボが形成される。
【0192】
第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の後方にはラビニョー遊星ギア列の共通のリングギア（Ｒ）とＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第４構成要素となる第２遊星ギア列（２０）の第２リングギア（Ｒ２）とを連結する第４クラッチ（Ｃ４）が配される。共通のリングギア（Ｒ）にスプライン連結される第２連結部材（８）は、第４クラッチ（Ｃ４）の一方の摩擦部材を係止するスプラインが形成されて第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の後方に延材され、２連クラッチ連結部材（Ｘ）と一体に形成された第１連結部材（７）の外周にブシュ４ｌと４ｍで軸支される。第２連結部材（８）の後方には第４クラッチ（Ｃ４）のクラッチカバーが配されて第４クラッチ（Ｃ４）のもう一方の摩擦部材を係止すると共に摩擦部を押圧するサーボ機構が配される。第４クラッチ（Ｃ４）のクラッチカバーの後方には変速機ケース１にリティニングリングで固定され、内周に延材された隔壁が配され、隔壁に設けられた油路からシールリングで密閉された油路を介して第４クラッチ（Ｃ４）の油圧サーボに油が供給される。また、第２遊星ギア列（２０）の第２リングギア（Ｒ２）にスプライン連結されたプレートが隔壁の内周側まで延材されて第１連結部材（７）の外周にブシュ４ｏで軸支されると共に、隔壁の内周側で第４クラッチ（Ｃ４）のクラッチカバーにスプライン連結される。
【0193】
隔壁の後方には第２遊星ギア列（２０）が配される。第２遊星ギア列（２０）はリングギアとサンギアの歯数比は４．０９８と大きくなるため、変速機ケース１の内周まで配される。第２遊星ギア列（２０）の第２リングギア（Ｒ２）を制動する第３ブレーキ（Ｂ３）は第４クラッチ（Ｃ４）のクラッチカバーの外周に配され、第２リングギア（Ｒ２）に連結するクラッチカバーには第３ブレーキ（Ｂ３）の一方の摩擦部材を係止し、変速機ケース１に形成されたスプラインでもう一方の摩擦部材を係止する。、隔壁の外周油圧室にピストンとリターンスプリングが保持され、第３ブレーキ（Ｂ３）の油圧サーボが形成される。隔壁の内周側で第１、第２遊星ギア列（１０、２０）の一体となる第１、第２サンギア（Ｓ１、Ｓ２）が第１連結部材（７）にスプライン連結される。第１、第２遊星ギア列（１０、２０）と第３クラッチ（Ｃ３）及び出力軸３ｃの構造は図１４「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴ、図１６「２−ＴＹＰＥ」９ＡＴ、１７「３−ＴＹＰＥ」１１ＡＴと同じであるため説明を省略する。
【0194】
本願の図１９と特開２０１５−１０５７２１〜１０５７２６（ＡＷ）を比較すると、特開２０１５−１０５７２１〜１０５７２６（ＡＷ）の方が、胴回りが大きくなる。これはクラッチ作動油油路を入力軸に設けるため、入力軸がに二体化して太くしなければならないためで重量増に繋がる。また、変速機ケースと入力軸との油路に関して、第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）への油路はシーツリングで密閉しなければならず、その分軸長が長くなる。当然管路抵抗も増え制御上不利となる。更に、この変速機は入力軸の増速回転を主に使うため内部の部品が通常の変速機より高回転をする。本願の図１９ではその高回転部品の半分を変速機ケース１と一体となる円筒部材２ｂで軸支するのに対し、特開２０１５−１０５７２１〜１０５７２６（ＡＷ）では高回転部品の全てを入力軸で軸支している。したがって、振動を受けやすい。当然、本願の方がシンプルで低コストとなる。
【0195】
図１９と特開２０１５−１０５７２１〜１０５７２６（ＡＷ）を比較すると本願の図１９の方がメリットはあるが、入力トルクを同じ３００Ｎｍとした図１９「５−ＴＹＰＥ」１０ＡＴとして、図１４「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴ、図１５「１−ＴＹＰＥ」１５ＡＴ、図１６「２−ＴＹＰＥ」９ＡＴ、図１７「３−ＴＹＰＥ」１１ＡＴと比較する。単純に変速機部の軸長を比較すると、図１４「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴを基準として、図１６「２−ＴＹＰＥ」９ＡＴが２％、図１５「１−ＴＹＰＥ」１５ＡＴが６％、図１７「３−ＴＹＰＥ」１１ＡＴが２０％、図１９「５−ＴＹＰＥ」１０ＡＴが２８％長くなる。「５−ＴＹＰＥ」１０ＡＴでは第４クラッチ（Ｃ４）の配置が軸方向を２８％も長くし、、図１７「３−ＴＹＰＥ」１１ＡＴではＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）を構成する２個の遊星ギア列と５個の締結要素の連結が軸方向を２０％も長くする。これらの１０ＡＴや１１ＡＴより変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）が倍広くとれる図１５「１−ＴＹＰＥ」１５ＡＴは、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）を構成する部位が３個の遊星ギア列と５個の締結要素と多いが、連結がコンパクトとなるため逆に１５〜２０％も短くなる。
【0196】
＜６−ＴＹＰＥ＞段落「００１８」で説明した多段変速機で、Ｄａｉｍｌｅｒの特開２０００−２６６１３８によるＣタイプ７ＡＴと同じ変速形態で、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に２種の入力軸の減速回転以外に１種の増速回転を追加させたものであり、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第２構成要素に第４ブレーキ（Ｂ４）を配するためＦＦ用にしか適用できない。前置変速機構は、４個の構成要素からなる２個の遊星ギア列と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を含む４個の締結要素からなっており、４個の構成要素からなる２個の遊星ギア列の組み合わせは複数あり、先行している特開２０１２−２２５５０６（ＨＵＮＤＡＩ）や特開２０１５−１６１３１２（本田）、特開２０１５−１６１３１２（本田）があるが、遊星ギア列の配列が平行でＦＦ仕様としては成立が困難となる。本願は２個の遊星ギア列の組み合わせを２階建てにし、出力ギアの配置に特徴を持たせてコンパクトにした実施例として図１３、図２４を記載するものである。
【0197】
＜６−ＴＹＰＥ＞「Ｃ５−１−１、１０ＡＴ」図１３、図２４図１３は、Ｃ５タイプ１０ＡＴのＦＦ仕様の模式図と変速形態を表した速度線図と各変速段における締結要素（ＳＨＩＦＴ）、及び変速比（ＲＡＴＩＯ）と遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）を示したものである。図１３の速度線図において、速度線図はＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）とＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）に分かれている。ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の速度線図は、図の右から順に第１、２、３、４構成要素が配置され、ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の副前置変速機構の速度線図は、図の右から順に第５、６、７、８構成要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が配置され、第６構成要素（Ｂ）と第１構成要素）が第１連結部材（７）で連結され、第３構成要素が変速装置の出力となる。速度線図の上下方向が速度を表し、１と記入された値が入力軸の回転速度を示し、０と記入された値が速度ゼロを示す。
【0198】
図１３のＦＦ仕様の模式図において、図示しない左前方に原動機があり、トルクコンバータを介して動力が変速装置の入力軸に入力される。変速装置の左前方から軸方向順にシンプル遊星ギアからなる第１遊星ギア列（１０）、第２遊星ギア列（２０）、２階建ての第３遊星ギア列（３０）、第４遊星ギア列（４０）が配され、第１及び第２遊星ギア列（１０、２０）がＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）を構成し、２階建ての第３及び第４遊星ギア列（３０、４０）がＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）を構成する。なお、第１遊星ギア列（１０）と第２遊星ギア列（２０）の間に変速機ケースと一体となる隔壁に軸支される出力カウンターギアが配される。第１、第２、第３、第４遊星ギア列（１０、２０、３０、４０）は、第１、第２、第３、第４サンギア（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）と、第１、第２、第３、第４遊星キャリア（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）と、第１、第２、第３、第４リングギア（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）とで構成される。また、変速機ケース後方の２階建ての第３及び第４遊星ギア列（３０、４０）の後部に設けられた円筒部材の内周端部で入力軸を軸支すると共に、変速機ケースの前方のもう一端で入力軸を軸支する。前置変速機構の第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）は各摩擦部材を径方向に２段に重ねるよう円筒部材の外周方向外側に配される。
【0199】
図１３の模式図と速度線図において、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）を構成する第１及び第２遊星ギア列（１０、２０）は「１〜５−ＴＹＰＥ」で記載したものと同じとなるため、説明を省略する。ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）を構成する２階建ての第３及び第４遊星ギア列（３０、４０）は第４遊星ギア列（４０）が１階で第３遊星ギア列（３０）が２階に配される。第３遊星ギア列（３０）の第３サンギア（Ｓ３）と第４遊星ギア列（４０）の第４リングギア（Ｒ４）が一体となって第５構成要素（Ａ）となり、第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）と第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）が連結されて第６構成要素（Ｂ）となり、第３遊星ギア列（３０）の第３リングギア（Ｒ３）が第７構成要素（Ｃ）となり、第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）が第８構成要素（Ｄ）となる。
【0200】
ここで、、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第１構成要素を構成する第１、第２サンギア（Ｓ１、Ｓ２）は連結されると共に第１連結部材（７）に連結され、第２構成要素を構成する第１遊星キャリア（Ｐ１）は入力軸に第３クラッチ（Ｃ３）で連結可能とされると共に第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能とされ、第３構成要素を構成する第２遊星キャリア（Ｐ２）と連結される第１リングギア（Ｒ１）は出力軸と連結され、第４構成要素を構成する第２リングギア（Ｒ２）は第３ブレーキ（Ｂ３）で制動可能とされる。ＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の第５構成要素（Ａ）を構成する一体となる第３サンギア（Ｓ３）と第４リングギア（Ｒ４）は第１クラッチ（Ｃ１）で入力軸に連結可能とされ、第６構成要素（Ｂ）を構成する連結された第３、第４遊星キャリア（Ｐ３、Ｐ４）は第１連結部材（７）に連結され、第７構成要素（Ｃ）を構成する第３リングギア（Ｒ３）は第２クラッチ（Ｃ２）で入力軸に連結可能とされると共に第１ブレーキ（Ｂ１）で制動可能とされ、第８構成要素（Ｄ）を構成する第４サンギア（Ｓ４）は第２ブレーキ（Ｂ２）で制動可能とされる。なお、ＭＡＩＮ ＧＥＡＲ（主変速機構）の第１遊星キャリア（Ｐ１）を第３クラッチ（Ｃ３）で入力軸に連結可能とする方式より「１〜５−ＴＹＰＥ」に記載したように、第２遊星キャリア（Ｐ２）と第１リングギア（Ｒ１）を第３クラッチ（Ｃ３）で連結可能とする方が第３クラッチ（Ｃ３）の容量が小さくて済むため有利となるが、「６−ＴＹＰＥ」では第１遊星キャリア（Ｐ１）を第４ブレーキ（Ｂ４）で制動可能としなければならないため、同じ第１遊星キャリア（Ｐ１）を第３クラッチ（Ｃ３）で入力軸に連結可能とした方が、構造がコンパクトになる。
【0201】
図１３の表は各変速段における締結要素（ＳＨＩＦＴ）と変速比（ＲＡＴＩＯ）、及び遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）を示す。性能を示す変速比（ＲＡＴＩＯ）、変速比のステップ値（ＳＴＥＰ）、変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）に関して、変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）は７，８３３〜０．７１４の１０．９７と１０ＡＴに相応しい値になり、前進の減速段が７段で増速段が３段と適切な変速段がとれ、変速比のステップ値（ＳＴＥＰ）もほぼ適切となる。遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）に関しては、前進４速（４ｔｈ）が９７．３％と他の変速段と比べ極端に悪くなるのが性能的に大きな欠点となる。これはＦＲＯＮＴ ＧＥＡＲ（前置変速機構）の変速において遊星ギアの噛み合い効率が悪くなるためであるが、「５−ＴＹＰＥ」のように前進３速（３ｒｄ）と前進５速（５ｔｈ）の２箇所の中速段が悪いわけではなく、前進４速（４ｔｈ）時以外の性能はよいため、実用化に関して図２４で構造を検討した。各変速段における動力の流れ等の変速形態は既に特開２０１２−２２５５０６（ＨＵＮＤＡＩ）等の特許文献に示されているので説明は省略する。
【0202】
図２４「Ｃ５−１−１、１０ＡＴ（ＦＦ）」は、図１３のＦＦ仕様の模式図を原動機からの入力動力を３００Ｎｍとしてコンセプト設計した構造図で、全長は図２０の９ＡＴ（ＦＦ）と同じで、４００ｍｍ程度となる。トルクコンバータ２００ａからの入力構造や出力カウンターギア５と噛み合うカウンターギア６を介してディファレンシャル装置９に出力する出力構造は図２０と同じである。変速装置全体を収めるハウジングは、前部のトルクコンバータケース１ａと変速機本体となる変速機ケース１ｂと後部を閉ざすの変速機ケース１ｃとからなり、変速機ケース１ｂの軸方向中央部にＬ字型の円筒形状の隔壁が一体として設けられ、内周円筒部の外周にアンギュラ軸受け４ｅが背面合わせでネジにより固定され、出力カウンターギア５を軸支する。隔壁の前方には、隔壁側から順に第１遊星ギア列（１０）と第３クラッチ（Ｃ３）が配され、隔壁の後方には、隔壁側から順に出力カウンターギア５と第２遊星ギア列（２０）と、２階建ての第３、第４遊星ギア列（３０、４０）と第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の外周には第１ブレーキ（Ｂ１）が配され、２階建ての第３、第４遊星ギア列（３０、４０）の外周には第２ブレーキ（Ｂ２）が配され前置変速機構を構成し、第２遊星ギア列（２０）の外周には第３ブレーキ（Ｂ３）が配され、隔壁前方の第１遊星ギア列（１０）の外周には第４ブレーキ（Ｂ４）が配され主変速機構を構成する。
【0203】
変速機の後部を閉ざすの変速機ケース１ｃは一体となる内周部が円筒状に前方に突き出ており、突き出た円筒部材の内周端部にはニードルローラコロ軸受け４ｂが配され入力軸３を軸支する。突き出た円筒部材の外周には第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）が配される。第１クラッチ（Ｃ１）は、入力軸３と一体となる第３サンギア（Ｓ３）と第４リングギア（Ｒ４）を連結可能とし、第２クラッチ（Ｃ２）は入力軸３と第３リングギア（Ｒ３）を連結可能とする。第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）は、各摩擦部材が同軸上で径方向に２段に重なる２連クラッチ連結部材（Ｘ）が入力連結部材（Ｙ）と一体に形成され、入力連結部材（Ｙ）が変速機ケース１ｃの内周に突き出た円筒部材の前方で入力軸３にスプライン連結され、円筒部材の外周に沿って後方に延材される。入力連結部材（Ｙ）の後端にはクラッチカバーが溶着され、２連クラッチ連結部材（Ｘ）の径方向外周と第３リングギアと連結するクラッチハブに配される第２クラッチ（Ｃ２）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配され、２連クラッチ連結部材（Ｘ）の前方には２連クラッチ連結部材（Ｘ）の径方向内周と、一体となる第３サンギア（Ｓ３）と第４リングギア（Ｒ４）に連結するクラッチハブに配される第１クラッチ（Ｃ１）の摩擦部材を押圧するサーボ機構が配される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）とクラッチカバーの間には仕切り板によりクラッチカバーの径方向上部に配されたサーボ機構に供給されるピストンの作動油と油圧キャンセル油の通路が形成される。２連クラッチ連結部材（Ｘ）の径方向上部に配された第２クラッチ（Ｃ２）のサーボ機構と径方向下部に配された第１クラッチ（Ｃ１）のサーボ機構には、変速機ケース１ｃの内周に突き出た円筒部材の外周から入力連結部材（Ｙ）に設けられたピストンリングで密閉された油路を介して作動油と油圧キャンセル油が供給される。
【0204】
第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の前方には２階建ての第３、第４遊星ギア列（３０、４０）が配される。２階建ての１階に配された第４遊星ギア列（４０）の第４遊星キャリア（Ｐ４）は右側サイド部材が入力軸３の外周にブシュで軸支されて第４サンギア（Ｓ４）の内周を通り前方の第２遊星ギア列（２０）まで第１連結部材（７）として延材され第２サンギア（Ｓ２）にスプライン連結されると共に、左側サイド部材が２階に配された第３遊星ギア列（３０）の第３遊星キャリア（Ｐ３）の左側サイド部材と一体に形成される。第４サンギア（Ｓ４）は第２遊星ギア列（２０）まで延材される第３遊星キャリア（Ｐ３）の右側サイド部材の外周にブシュで軸支されると共に前方に第２ブレーキ（Ｂ２）の摩擦部材を係止する薄板状のブレーキハブが溶着される。第４リングギア（Ｒ４）は外周部が第３遊星ギア列（３０）の第３サンギア（Ｓ３）と一体となり、後方でスプライン連結されたプレートが内周に延材されて入力軸３の外周にブシュ４ｘで軸支されると共に、第１クラッチ（Ｃ１）の摩擦部材を係止するクラッチハブがスプライン連結される。２階建ての２階に配された第３遊星ギア列（３０）の第３リングギア（Ｒ３）には、内周で第１クラッチ（Ｃ１）のクラッチハブの外周にブシュ４ｙで軸支されると共に側面に第２クラッチ（Ｃ２）の摩擦部材を係止するクラッチハブが溶着されるプレートがスプライン連結される。
【0205】
第１、第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の外周に配される第１ブレーキ（Ｂ１）は、第３遊星ギア列（３０）の第３リングギア（Ｒ３）を制動可能とする。第３リングギア（Ｒ３）にスプライン連結されるプレートに溶着された第２クラッチ（Ｃ２）のクラッチハブは内周で第２クラッチ（Ｃ２）の一方の摩擦部材を係止すると共に外周で第１ブレーキ（Ｂ１）の一方の摩擦部材を係止する。第１ブレーキ（Ｂ１）のもう一方の摩擦部材は変速機ケース１ｂの内周に成形されたスプラインに係止され、変速機ケース１ｃに形成された油圧室にピストンとリターンスプリングが保持され、第１ブレーキ（Ｂ１）の油圧サーボが形成される。
【0206】
２階建ての第３、第４遊星ギア列（３０、４０）の外周に配される第２ブレーキ（Ｂ２）は、第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）を制動可能とする。第４サンギア（Ｓ４）の前方に溶着されたブレーキハブは第３遊星ギア列（３０）の外周まで延材され第２ブレーキ（Ｂ２）の一方の摩擦部材を係止する。第２ブレーキ（Ｂ２）のもう一方の摩擦部材は変速機ケース１ｂの内周に成形された１ブレーキ（Ｂ１）の延材されたスプラインに係止される。第２ブレーキ（Ｂ２）の摩擦部材の前方の変速機ケース１ｂには第２ブレーキ（Ｂ２）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが保持されるブレーキケースがリティニングリングで固定される。
【0207】
２階建ての第３、第４遊星ギア列（３０、４０）の前方に配される第２遊星ギア列（２０）の第２サンギア（Ｓ２）は、第４遊星キャリア（Ｐ４）の右側サイド部材と一体となる第１連結部材（７）に内周でスプライン連結される。第２サンギア（Ｓ２）と噛み合う遊星ピニオンギアは第２遊星キャリア（Ｐ２）に支持され、左側サイド部材が出力カウンターギア５にスプライン連結されリティニングリングで固定される。遊星ピニオンギアと噛み合う第２リングギア（Ｒ２）は、右端歯部にリティニングリングで軸方向が固定されスプライン連結されたプレートが第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）まで延材され、第２サンギア（Ｓ２）と第４遊星ギア列（４０）の第４サンギア（Ｓ４）に溶着されたブレーキハブの間でスラストニードルベアリングにより軸方向が規制されて回転自在に配される。
【0208】
第３ブレーキ（Ｂ３）は、第２遊星ギア列（２０）の第２リングギア（Ｒ２）を制動可能とする。第２リングギア（Ｒ２）は外周部にスプラインが成形され第３ブレーキ（Ｂ３）の一方の摩擦部材を係止する。変速機ケース１ｂの内周にはスプラインが形成され第３ブレーキ（Ｂ３）のもう一方の摩擦部材が係止される。また、第３ブレーキ（Ｂ３）の摩擦部材の後方には第２ブレーキ（Ｂ２）のブレーキケースと一体となり第３ブレーキ（Ｂ３）の油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが保持されるブレーキケースが配される。
【0209】
第２遊星ギア列（２０）の前方に配される出力カウンターギア５は、変速機ケース１ｂの軸方向中央部に配されたＬ字型の円筒形状の隔壁の円筒部の外周にネジにより固定された背面合わせのアンギュラ軸受け４ｅで軸支される。出力カウンターギア５の右外周には第２遊星ギア列（２０）の第２遊星キャリア（Ｐ２）の左側サイド部材がスプライン連結されリティニングリングで固定される。
【0210】
変速機ケース１ｂの軸方向中央部に配された隔壁の前方に配された第１遊星ギア列（１０）は、第１サンギア（Ｓ１）が入力軸３の外周にブシュで軸支され第２遊星ギア列（２０）まで延材されて第２サンギア（Ｓ２）の内周にスプライン連結される。第１遊星キャリア（Ｐ１）は、左側サイド部材が第１リングギア（Ｒ１）の外周まで延材され、外周に形成されたスプラインの前方で第３クラッチ（Ｃ３）の一方の摩擦部材を係止すると共に後方で第４ブレーキ（Ｂ４）の一方の摩擦部材を係止し、右側サイド部材が第１サンギア（Ｓ１）の延材部にブシュで軸支される。第１リングギア（Ｒ１）は、隔壁の内周部で第１サンギア（Ｓ１）の延材部にブシュで軸支され、第２遊星ギア列（２０）の第２遊星キャリア（Ｐ２）の左側サイド部材にスプライン連結される連結部材にスプライン連結される。
【0211】
第１遊星ギア列（１０）の前方に配される第３クラッチ（Ｃ３）は、入力軸３と第１遊星ギア列（１０）の第１遊星キャリア（Ｐ１）を連結可能とする。入力軸３に溶着された第３クラッチ（Ｃ３）のクラッチカバーは、変速機ケース１ａ、１ｂにボルト締めされた保持部材２ａ、２ｂの内周後方に突き出た円筒部の外周と保持部材２ａ、２ｂの側面に沿って第１遊星ギア列（１０）の外周まで延材され第３クラッチ（Ｃ３）のもう一方の摩擦部材を係止すると共に、油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングを保持する。保持部材２ａ、２ｂの円筒部外周からシールリングで密閉された油路を介して第３クラッチ（Ｃ３）の油圧サーボに作動油が供給される。
【0212】
第１遊星ギア列（１０）の外周の第３クラッチ（Ｃ３）の後方に配される第４ブレーキ（Ｂ４）は、第１遊星ギア列（１０）の第１遊星キャリア（Ｐ１）を制動可能とする。第３クラッチ（Ｃ３）の摩擦部材の後方の変速機ケース１ｂの内周には、対抗して第４ブレーキ（Ｂ４）のもう一方の摩擦部材が配され、変速機ケース１ｂと一体となる隔壁には油圧サーボを形成するピストンとリターンスプリングが保持される。
【0213】
「６−ＴＹＰＥ」１０ＡＴはＦＦ仕様に限って成立するパワートレンであり、前進４速（４ｔｈ）における遊星ギアの噛み合い効率が悪くなる欠点はあるものの、その他の変速段の効率や変速比等の性能はよく、本願のように前置変速機構の２個の遊星ギア列を２階建てにしたり、主変速機構の２個の遊星ギア列を、出力ギアを挟んで配したりすることで成立する可能性が高まる。
【0214】
本発明は４個の構成要素からなる２個の遊星ギア列を２個の締結要素で制御する同じ仕様の主変速機構に、「１〜６−ＴＹＰＥ」の６種の前置変速機構を組み合わせた構造に関するもので、本発明により従来の構造よりシンプル、コンパクトに配することができる。総合的にこの６種を評価すると、「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴと「２−ＴＹＰＥ」９ＡＴが変速比（ＲＡＴＩＯ）、変速比のステップ値（ＳＴＥＰ）、変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）、遊星ギアの噛み合い効率（ＧＥＡＲ ＥＦＦ）の性能面で最も優れており、本発明の構造により最もシンプル、コンパクトになる。その他の１０〜１１ＡＴはそれぞれ欠点があり使い方に注意を要する。その中でも「５−ＴＹＰＥ」１０ＡＴは性能と構造面の両方に欠点があり、実用化には疑問がある。現在実用化されている８ＡＴは性能と構造面の両方に欠点があり、「６−ＴＹＰＥ」１０ＡＴは効率面の欠点もあるが、これら８ＡＴより優れているので実用化の可能性はある。１１ＡＴに関しては、「１−ＴＹＰＥ」９ＡＴや「２−ＴＹＰＥ」９ＡＴより変速比の幅（ＲＡＮＧＥ）が大きくとれるのでそれなりの価値はあるが、乗用車にはそれほどの幅（ＲＡＮＧＥ）は必要ではなく商用車（Ｔｒｕｃｋ Ｂｕｓ）に向いている。１１ＡＴを比較すると、商用車には軸方向がコンパクトになる方がよく、性能と構造面で「１−ＴＹＰＥ」１１ＡＴが最もよく、構造面で「２−ＴＹＰＥ」１１ＡＴとなり「３−ＴＹＰＥ」１１ＡＴは若干劣る。「１−ＴＹＰＥ」１５ＡＴと「４−ＴＹＰＥ」１４ＡＴは「５−ＴＹＰＥ」１０ＡＴや「３−ＴＹＰＥ」１１ＡＴよりかなりコンパクトにでき、ＦＦとしても成立するもので、乗用車と商用車に関し原動機を含めて将来一大変革をなす可能性のあるＡＴである。
【0215】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ ケース２ａ、２ｂ 保持部材
３、３ａ 入力軸
３ｃ 出力軸
４ａ〜４ｙ 軸受け
７、８ 連結部材
１０、２０、３０、４０、５０ 遊星ギア列
２００ａ トルクコンバータ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ クラッチ
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４ ブレーキ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５ サンギア
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５ 遊星キャリア
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５ リングギア