(57)【要約】自動変速機１は、クラッチＣ−１、クラッチＣ−３、及びクラッチＣ−４をプラネタリギヤユニットＰＵよりも軸方向におけるプラネタリギヤＤＰ側に配置している。クラッチＣ−１の摩擦板２１及びクラッチＣ−３の摩擦板３１は、プラネタリギヤＤＰの外周側に配置されると共に、クラッチＣ−４の摩擦板４１がクラッチＣ−３の摩擦板３１の内周側に少なくとも一部が軸方向にオーバラップするように配置されている。これにより、クラッチＣ−３の摩擦板３１とクラッチＣ−４の摩擦板４１とを軸方向にオーバラップさせた分だけ自動変速機１の軸方向長さをコンパクト化することができる。
2008102909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸の回転を入力して、該入力軸の回転を減速した減速回転を出力し得る減速プラネタリギヤと、
前記減速プラネタリギヤと同軸上に配置され、回転数比の関係の順に第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素と第４回転要素とを有するプラネタリギヤユニットと、
前記減速回転を前記第４回転要素に入力する第１クラッチと、
前記入力軸の回転を前記第２回転要素に入力する第２クラッチと、
前記減速回転を前記第１回転要素に入力する第３クラッチと、
前記入力軸の回転を前記第１回転要素に入力する第４クラッチと、
前記第１回転要素の回転を固定する第１係止手段と、
前記第２回転要素の回転を固定する第２係止手段と、
前記第３回転要素と連結される出力部材と、を備え、少なくとも前進７速段及び後進段を達成し得る自動変速機において、
前記第１クラッチ、前記第３クラッチ、及び前記第４クラッチを前記プラネタリギヤユニットよりも軸方向における前記減速プラネタリギヤ側に配置し、
前記第１クラッチの摩擦板が前記第３クラッチの摩擦板と第４クラッチの摩擦板とに対して軸方向にオフセットされて配置され、
前記第４クラッチの摩擦板を、前記第３クラッチの摩擦板の内周側に、該第３クラッチの摩擦板と少なくとも一部が軸方向にオーバラップするように配置した、
ことを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
前記第４クラッチの油圧サーボを、前記第３クラッチの油圧サーボの内周側に少なくとも一部が軸方向にオーバラップするように配置した、
ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機。
【請求項３】
前記第３クラッチのキャンセル油室の少なくとも一部を、前記第４クラッチの摩擦板の外周側で、該第４クラッチの摩擦板と軸方向にオーバラップし、かつ前記第３クラッチの摩擦板と径方向にオーバラップするように配置した、
ことを特徴とする請求項２記載の自動変速機。
【請求項４】
前記第１クラッチの油圧サーボを前記減速プラネタリギヤと前記プラネタリギヤユニットとの軸方向の間に配置すると共に、前記第３クラッチの油圧サーボ及び前記第４クラッチの油圧サーボを前記減速プラネタリギヤに対して前記プラネタリギヤユニットとは軸方向反対側に配置し、
前記第１クラッチの油圧サーボのクラッチドラムと前記第３クラッチの油圧サーボのクラッチドラムとを、前記減速プラネタリギヤを挟んで開口方向が対向するように配置した、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載の自動変速機。
【請求項５】
前記減速プラネタリギヤは、ケースに対して固定された第１サンギヤと、
前記入力軸の回転が入力される第１キャリヤと、
回転が固定された前記第１サンギヤ及び前記第１キャリヤの前記入力軸の回転によって、前記入力軸の回転より減速された減速回転となる第１リングギヤと、を有して構成された、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載の自動変速機。
【請求項６】
前記減速プラネタリギヤの第１リングギヤの外周側に、該第１リングギヤから少なくとも軸方向一方側に一部が突出したハブ部を形成し、
前記第３クラッチの摩擦板の少なくとも一部を、前記ハブ部の前記第１リングギヤから突出した部分にスプライン係合するように配置した、
ことを特徴とする請求項５記載の自動変速機。
【請求項７】
前記ハブ部の前記第１リングギヤから突出した部分に、内周側から供給される潤滑油を外周側に導通する潤滑油孔を形成した、
ことを特徴とする請求項６記載の自動変速機。
【請求項８】
前記第３クラッチは、２速段以上離れた複数の変速段にて係合されるクラッチからなる、
ことを特徴とする請求項７記載の自動変速機。
【請求項９】
前記ハブ部を、前記第１リングギヤの外周側にて軸方向他方側にも突出するように形成し、
前記第１クラッチの摩擦板の少なくとも一部が前記ハブ部の他方側に突出した部分にスプライン係合するように、前記第１クラッチの摩擦板と前記第３クラッチの摩擦板とを前記ハブ部の外周側に並列配置した、
ことを特徴とする請求項６ないし８のいずれか記載の自動変速機。
【請求項１０】
前記第４クラッチの摩擦板にスプライン係合するクラッチハブを備え、
前記減速プラネタリギヤの第１キャリヤは、ピニオンを回転自在に支持する側板を有し、前記クラッチハブと前記側板とを別体に構成すると共に前記側板に前記クラッチハブを固定配置した、
ことを特徴とする請求項５ないし９のいずれか記載の自動変速機。
【請求項１１】
前記プラネタリギヤユニットは、互いにキャリヤが連結されたシングルピニオンプラネタリギヤと、ダブルピニオンプラネタリギヤとを有し、
前記シングルピニオンプラネタリギヤを前記ダブルピニオンプラネタリギヤよりも前記減速プラネタリギヤ側に配置し、
前記第４回転要素は、前記ダブルピニオンプラネタリギヤの第２サンギヤであり、
前記第１回転要素は、前記シングルピニオンプラネタリギヤの第３サンギヤである、
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか記載の自動変速機。
【請求項１２】
前記第２回転要素は、前記シングルピニオンプラネタリギヤ及び前記ダブルピニオンプラネタリギヤに共通となるロングピニオンと、該ロングピニオンに噛合して前記ダブルピニオンプラネタリギヤを形成するショートピニオンとを回転自在に支持する第２キャリヤであり、
前記第３回転要素は、前記ロングピニオンに噛合する第２リングギヤである、
ことを特徴とする請求項１１記載の自動変速機。
【請求項１３】
前記第１クラッチを係合すると共に前記第２係止手段を係止することにより前進１速段を、
前記第１クラッチを係合すると共に前記第１係止手段を係止することにより前進２速段を、
前記第１クラッチを係合すると共に前記第３クラッチを係合することにより前進３速段を、
前記第１クラッチを係合すると共に前記第４クラッチを係合することにより前進４速段を、
前記第１クラッチを係合すると共に前記第２クラッチを係合することにより前進５速段を、
前記第２クラッチを係合すると共に前記第４クラッチを係合することにより前進６速段を、
前記第２クラッチを係合すると共に前記第３クラッチを係合することにより前進７速段を、
前記第２クラッチを係合すると共に前記第１係止手段を係止することにより前進８速段を、
前記第３クラッチ又は前記第４クラッチを係合すると共に、前記第２係止手段を係止することにより後進段を、それぞれ達成してなる、
ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか記載の自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌等に用いて好適な自動変速機に係り、詳しくは、入力回転が入力され、減速回転が出力される減速プラネタリギヤと、４つの回転要素を有するプラネタリギヤユニットとを備え、前進８速段及び後進段を達成し得る自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、ＦＦタイプ（フロントエンジン、フロントドライブ）の車輌に用いて好適な自動変速機においては、自動変速機構の出力部材（カウンタギヤ）の変速比を生成する変速プラネタリギヤセットと、減速回転を生成する減速プラネタリギヤとを備え、前進８速段及び後進段を達成するものが提案されている。この自動変速機は、変速プラネタリギヤセットのそれぞれの回転要素に該減速プラネタリギヤからの減速回転及び入力回転を選択的に入力するための３つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３とが備えられており、それら３つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が変速プラネタリギヤセットに対して軸方向における該減速プラネタリギヤ側に配置されている（例えば日本国特開２００７−３２６２４号公報、図４参照）。【０００３】
ところで、近年、車輌等に搭載される自動変速機において、環境問題に対する要求から、燃費の向上などが求められており、比較的小型の車輌等においても多段変速化が求められるようになっている。一方、自動変速機においては、上記特許文献１に示すような、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）タイプの車輌に用いられる多段変速が可能な自動変速機においても、コンパクト化が求められるようになっている。つまり、ＦＦタイプの車輌では、左右前輪の間にエンジンと自動変速機とが配置されるので、前輪の操舵角の確保などの観点から、特に軸方向長さのコンパクト化が望まれている。
【発明の開示】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の自動変速機においては、それぞれに複数の摩擦板が備えられた３つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が軸方向に並列に配置されている。これら３つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３の摩擦板は、それぞれ受け持つトルク容量が決まっているので摩擦板の枚数を減らすことはできない。また、摩擦板のトルク容量を確保するために、摩擦板の１枚あたりの面積を増加させることが考えられるが、自動変速機の径方向の肥大化を招くため望ましくない。この結果、従来の自動変速機は、軸方向にコンパクト化するのが困難であった。
【０００５】
そこで本発明は、第１クラッチ、第３クラッチ、及び第４クラッチの配置を工夫することにより軸方向のコンパクト化を図ることが可能な自動変速機を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明は（例えば図１ないし図４参照）、入力軸（７）の回転を入力して、該入力軸（７）の回転を減速した減速回転を出力し得る減速プラネタリギヤ（ＤＰ）と、
前記減速プラネタリギヤと同軸上に配置され、回転数比の関係の順に第１回転要素（Ｓ３）と第２回転要素（ＣＲ２）と第３回転要素（Ｒ３）と第４回転要素（Ｓ２）とを有するプラネタリギヤユニット（ＰＵ）と、
前記減速回転を前記第４回転要素（Ｓ２）に入力する第１クラッチ（Ｃ−１）と、
前記入力軸（７）の回転を前記第２回転要素（ＣＲ２，ＣＲ３）に入力する第２クラッチ（Ｃ−２）と、
前記減速回転を前記第１回転要素（Ｓ３）に入力する第３クラッチ（Ｃ−３）と、
前記入力軸（７）の回転を前記第１回転要素（Ｓ３）に入力する第４クラッチ（Ｃ−４）と、
前記第１回転要素（Ｓ３）の回転を固定する第１係止手段（Ｂ−１）と、
前記第２回転要素（ＣＲ２，ＣＲ３）の回転を固定する第２係止手段（Ｂ−２）と、
前記第３回転要素（Ｒ３）と連結される出力部材（８）と、を備え、少なくとも前進７速段及び後進段を達成し得る自動変速機（１）において、
前記第１クラッチ（Ｃ−１）、前記第３クラッチ（Ｃ−３）、及び前記第４クラッチ（Ｃ−４）を前記プラネタリギヤユニット（ＰＵ）よりも軸方向における前記減速プラネタリギヤ（ＤＰ）側に配置し、
前記第１クラッチ（Ｃ−１）の摩擦板（２１）が前記第３クラッチ（Ｃ−３）の摩擦板（３１）と第４クラッチ（Ｃ−４）の摩擦板（４１）とに対して軸方向にオフセットされて配置され、
前記第４クラッチ（Ｃ−４）の摩擦板（４１）を、前記第３クラッチ（Ｃ−３）の摩擦板（３１）の内周側に、該第３クラッチ（Ｃ−３）の摩擦板（３１）と少なくとも一部が軸方向にオーバラップするように配置した、
ことを特徴とする自動変速機（１）にある。
【０００７】
これにより、第３クラッチの摩擦板と第４クラッチの摩擦板とを軸方向にオーバラップさせた分だけ、自動変速機の軸方向長さをコンパクト化することができる。
【０００８】
また、第１クラッチと第３クラッチは減速回転を伝達し、第４クラッチは入力回転を伝達するので、第１クラッチと第３クラッチは第４クラッチより大きなトルクを伝達する。さらに、第１クラッチは低速段達成時に係合し、第３クラッチは第1クラッチよりも高速段側で係合するので、第１クラッチは第３クラッチより大きなトルクを伝達する。よって、一番大きなトルク容量が必要な第１クラッチは第３クラッチの摩擦板と第４クラッチの摩擦板と軸方向にオーバラップしないように配置し、次にトルク容量の必要な第４クラッチの摩擦板の内周側に一番小さなトルク容量が必要な第４クラッチの摩擦板を配置した為、第１クラッチの摩擦板は径方向に第３クラッチの摩擦板と第４クラッチの摩擦板に制限されずに配置でき、第３クラッチの摩擦板は、その外径を第４クラッチの摩擦板の外径よりも大きくすることができる。よって第４クラッチに比して第３クラッチのトルク容量を大きくすることが出来、第３クラッチに比して第１クラッチのトルク容量を大きくすることができる為、それぞれに必要なトルク容量を確保しながら自動変速機の軸方向長さをコンパクト化することが出来る。
【０００９】
また具体的には（例えば図４参照）、前記第４クラッチ（Ｃ−４）の油圧サーボ（４０）を、前記第３クラッチ（Ｃ−３）の油圧サーボ（３０）の内周側に少なくとも一部が軸方向にオーバラップするように配置した。
【００１０】
これにより、第３クラッチの油圧サーボと第４クラッチの油圧サーボとを軸方向にオーバラップさせた分だけ、自動変速機の軸方向長さをコンパクト化することができる。
【００１１】
また、第３クラッチは減速回転を第１回転要素に伝達し、第４クラッチは入力回転を第１回転要素に伝達するため、第３クラッチの方が第４クラッチよりも大きなトルクを伝達する。そのため、第４クラッチの油圧サーボが第３クラッチの油圧サーボよりも内周側に配置されることにより、第３クラッチの油圧サーボの直径を第４クラッチの油圧サーボの直径よりも大きくすることができ、第４クラッチに比して第３クラッチのトルク容量を大きくすることができて、トルク容量を確保しながら自動変速機の軸方向長さをコンパクト化することができる。
【００１２】
また具体的には（例えば図４参照）、前記第３クラッチ（Ｃ−３）のキャンセル油室（３８）の少なくとも一部を、前記第４クラッチ（Ｃ−４）の摩擦板（４１）の外周側で、該第４クラッチ（Ｃ−４）の摩擦板（４１）と軸方向にオーバラップし、かつ前記第３クラッチ（Ｃ−３）の摩擦板（３１）と径方向にオーバラップするように配置した。
【００１３】
これにより、第３クラッチのキャンセル油室の一部と第４クラッチの摩擦板とを軸方向にオーバラップさせた分だけ、自動変速機の軸方向長さをコンパクト化することができる。
【００１４】
また具体的には（例えば図４参照）、前記第１クラッチ（Ｃ−１）の油圧サーボ（２０）を前記減速プラネタリギヤ（ＤＰ）と前記プラネタリギヤユニット（ＰＵ）との軸方向の間に配置すると共に、前記第３クラッチ（Ｃ−３）の油圧サーボ（３０）及び前記第４クラッチ（Ｃ−４）の油圧サーボ（４０）を前記減速プラネタリギヤ（ＤＰ）に対して前記プラネタリギヤユニット（ＰＵ）とは軸方向反対側に配置し、
前記第１クラッチ（Ｃ−１）の油圧サーボ（２０）のクラッチドラム（２２）と前記第３クラッチ（Ｃ−３）の油圧サーボ（３０）のクラッチドラム（３２）とを、前記減速プラネタリギヤ（ＤＰ）を挟んで開口方向が対向するように配置した。
【００１５】
これにより、第１クラッチの摩擦板と第３クラッチの摩擦板とを、例えばこれらの間に第１クラッチの油圧サーボのクラッチドラムを介在させて配置する場合に比して、該第１クラッチの摩擦板と第３クラッチの摩擦板と近づけて配置することができて、自動変速機を軸方向にコンパクト化することができる。
【００１６】
また具体的には（例えば図１及び図４参照）、前記減速プラネタリギヤ（ＤＰ）は、ケース（６）に対して固定された第１サンギヤ（Ｓ１）と、
前記入力軸（７）の回転が入力される第１キャリヤ（ＣＲ１）と、
回転が固定された前記第１サンギヤ（Ｓ１）及び前記第１キャリヤ（ＣＲ１）の前記入力軸（７）の回転によって、前記入力軸（７）の回転より減速された減速回転となる第１リングギヤ（Ｒ１）と、を有して構成された。
【００１７】
また具体的には（例えば図４参照）、前記減速プラネタリギヤ（ＤＰ）の第１リングギヤ（Ｒ１）の外周側に、該第１リングギヤ（Ｒ１）から少なくとも軸方向一方側に一部が突出したハブ部（５１）を形成し、
前記第３クラッチ（Ｃ−３）の摩擦板（３１）の少なくとも一部を、前記ハブ部（５１）の前記第１リングギヤ（Ｒ１）から突出した部分にスプライン係合するように配置した。
【００１８】
これにより、第３クラッチの摩擦板の一部をハブ部に配置するだけの簡単な構成により、該第３クラッチの摩擦板と第４クラッチの摩擦板とを軸方向にオーバラップさせて配置することができ、自動変速機を軸方向にコンパクト化することができる。
【００１９】
また具体的には（例えば図４参照）、前記ハブ部（５１）の前記第１リングギヤ（Ｒ１）から突出した部分に、内周側から供給される潤滑油を外周側に導通する潤滑油孔（５１ｄ）を形成した。
【００２０】
これにより、ハブ部の第１リングギヤから突出した部分に配置されている第３クラッチの摩擦板の潤滑効率を良好とすることができる。即ち、減速回転が伝達され、トルク容量の多い第３クラッチに効率よく潤滑油を供給することができる。
【００２１】
また具体的には（例えば図２及び図３参照）、前記第３クラッチ（Ｃ−３）は、２速段以上離れた複数の変速段にて係合されるクラッチからなる。
【００２２】
これにより、２速段以上離れた複数の変速段にて係合される第３クラッチが係合・解放を行う回数が多くなるような場合であっても、自動変速機としての潤滑効率を良好とすることができる。
【００２３】
また具体的には（例えば図４参照）、前記ハブ部（５１）を、前記第１リングギヤ（Ｒ１）の外周側にて軸方向他方側にも突出するように形成し、
前記第１クラッチ（Ｃ−１）の摩擦板（２１）の少なくとも一部が前記ハブ部（５１）の他方側に突出した部分にスプライン係合するように、前記第１クラッチ（Ｃ−１）の摩擦板（２１）と前記第３クラッチ（Ｃ−３）の摩擦板（３１）とを前記ハブ部（５１）の外周側に並列配置した。
【００２４】
これにより、第１クラッチの摩擦板と第３クラッチの摩擦板とを減速プラネタリギヤの外周側で近づけて配置することができると共に、第１クラッチの摩擦板と減速プラネタリギヤとを軸方向にオーバラップさせて配置することができる。よって、第1クラッチと第3クラッチのトルク容量を確保しながら、自動変速機を軸方向にコンパクト化することができる。
【００２５】
また具体的には（例えば図４参照）、前記第４クラッチ（Ｃ−４）の摩擦板（４１）にスプライン係合するクラッチハブ（５６）を備え、
前記減速プラネタリギヤ（ＤＰ）の第１キャリヤ（ＣＲ１）は、ピニオンを回転自在に支持する側板（ＣＲ１ｂ）を有し、前記クラッチハブ（５６）と前記側板（ＣＲ１ｂ）とを別体に構成すると共に前記側板（ＣＲ１ｂ）に前記クラッチハブ（５６）を固定配置した。
【００２６】
これにより、例えば第１キャリヤとクラッチハブとを一体的に形成した場合、ピニオンシャフトの支持部とクラッチハブの根元とを径方向位置でずらす必要があり、クラッチハブの配置できる径方向位置に制約があった。しかし本発明によるとキャリヤの側板とクラッチハブとを別体に構成するので、クラッチハブを所望の径方向位置に固定配置することができ、第４クラッチを第３クラッチの内周側に配置することができる。
【００２７】
また具体的には（例えば図１参照）、前記プラネタリギヤユニット（ＰＵ）は、互いにキャリヤが連結されたシングルピニオンプラネタリギヤ（ＰＵＳ）と、ダブルピニオンプラネタリギヤ（ＰＵＤ）とを有し、
前記シングルピニオンプラネタリギヤ（ＰＵＳ）を前記ダブルピニオンプラネタリギヤ（ＰＵＤ）よりも前記減速プラネタリギヤ（ＤＰ）側に配置し、
前記第４回転要素は、前記ダブルピニオンプラネタリギヤ（ＰＵＤ）の第２サンギヤ（Ｓ２）であり、
前記第１回転要素は、前記シングルピニオンプラネタリギヤ（ＰＵＳ）の第３サンギヤ（Ｓ３）である。
【００２８】
これにより、第２サンギヤと第３サンギヤとのそれぞれが減速プラネタリギヤ側から延びる部材と連結する場合に、第２サンギヤに連結する部材を第３サンギヤの内周側を通して配置することができ、径方向にコンパクト化できるものでありながら、第４クラッチが減速プラネタリギヤのプラネタリギヤユニットとは反対側に配置される際にも軸方向長さをコンパクト化することができる。
【００２９】
また具体的には（例えば図１参照）、前記第２回転要素は、前記シングルピニオンプラネタリギヤ（ＰＵＳ）及び前記ダブルピニオンプラネタリギヤ（ＰＵＤ）に共通となるロングピニオン（Ｐ３）と、該ロングピニオンに噛合して前記ダブルピニオンプラネタリギヤ（ＰＵＤ）を形成するショートピニオン（Ｐ４）とを回転自在に支持する第２キャリヤ（ＣＲ２，ＣＲ３）であり、
前記第３回転要素は、前記ロングピニオン（Ｐ３）に噛合する第２リングギヤ（Ｒ３）である。
【００３０】
また具体的には（例えば図１及び図２参照）、前記第１クラッチ（Ｃ−１）を係合すると共に前記第２係止手段（Ｂ−２）を係止することにより前進１速段を、
前記第１クラッチ（Ｃ−１）を係合すると共に前記第１係止手段（Ｂ−１）を係止することにより前進２速段を、
前記第１クラッチ（Ｃ−１）を係合すると共に前記第３クラッチ（Ｃ−３）を係合することにより前進３速段を、
前記第１クラッチ（Ｃ−１）を係合すると共に前記第４クラッチ（Ｃ−４）を係合することにより前進４速段を、
前記第１クラッチ（Ｃ−１）を係合すると共に前記第２クラッチ（Ｃ−２）を係合することにより前進５速段を、
前記第２クラッチ（Ｃ−２）を係合すると共に前記第４クラッチ（Ｃ−４）を係合することにより前進６速段を、
前記第２クラッチ（Ｃ−２）を係合すると共に前記第３クラッチ（Ｃ−３）を係合することにより前進７速段を、
前記第２クラッチ（Ｃ−２）を係合すると共に前記第１係止手段（Ｂ−１）を係止することにより前進８速段を、
前記第３クラッチ（Ｃ−３）又は前記第４クラッチ（Ｃ−４）を係合すると共に、前記第２係止手段（Ｂ−２）を係止することにより後進段を、それぞれ達成してなる。
【００３１】
これにより、本自動変速機を前進８速段及び少なくとも後進１速段を達成する自動変速機に用いて好適とすることができる。
【００３２】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施の形態に係る自動変速機を示すスケルトン図。
【図２】自動変速機の係合表。
【図３】自動変速機の速度線図。
【図４】自動変速機の一部を示す側面断面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明に係る実施の形態を図１乃至図４に沿って説明する。図１は本実施の形態に係る自動変速機を示すスケルトン図、図２は自動変速機の係合表、図３は自動変速機の速度線図、図４は自動変速機の一部を示す側面断面図である。なお、本実施の形態に係る自動変速機は、車輌に搭載されたとき、軸方向が車輌の進行方向に対して左右方向となるが、本明細書中においては、エンジンが接続される側、つまりトルクコンバータ２側から見た自動変速機１を正面とする。このため、図４は側面側から見た側面断面図となる。また、軸方向において、該トルクコンバータ２側を前方側とし、クラッチＣ−２側を後方側としている。【００３５】
まず、本発明を適用し得る自動変速機１の概略構成について図１に沿って説明する。図１に示すように、例えばＦＦタイプ（フロントエンジン、フロントドライブ）の車輌に用いて好適な自動変速機１は、ハウジングケースとミッションケースからなるケース６を備えており、該ケース６の前方側に、不図示のエンジンに接続し得る自動変速機１としての入力部材（フロントカバー及びセンターピース）１０を有している。また、自動変速機１は、ロックアップクラッチ２ａを有するトルクコンバータ２が配置されており、ケース６内に、変速機構３、カウンタシャフト部４、及びディファレンシャル部５が配置されている。【００３６】
上記トルクコンバータ２は、自動変速機１の入力部材１０に接続されたポンプインペラ２ｂと、作動流体を介して該ポンプインペラ２ｂの回転が伝達されるタービンランナ２ｃとを有しており、該タービンランナ２ｃは、上記入力部材１０と同軸上に配設された上記変速機構３の入力軸７に接続されている。また、該トルクコンバータ２には、ロックアップクラッチ２ａが備えられており、該ロックアップクラッチ２ａが不図示の油圧制御装置の油圧制御によって係合されると、上記自動変速機１の入力部材１０の回転が変速機構３の入力軸７に直接伝達される。【００３７】
上記変速機構３には、入力軸７上において、プラネタリギヤ（減速プラネタリギヤ）ＤＰと、プラネタリギヤユニットＰＵとが備えられている。該プラネタリギヤＤＰは、サンギヤ（第１サンギヤ）Ｓ１、キャリヤ（第１キャリヤ）ＣＲ１、及びリングギヤ（第１リングギヤ）Ｒ１を備えており、該キャリヤＣＲ１に、サンギヤＳ１に噛合するピニオンＰ２及びリングギヤＲ１に噛合するピニオンＰ１を互いに噛合する形で有している、いわゆるダブルピニオンプラネタリギヤである。【００３８】
また、上記プラネタリギヤユニットＰＵは、シングルピニオンプラネタリギヤＰＵＳ及びダブルピニオンプラネタリギヤＰＵＤの２つのプラネタリギヤを連結した形で構成されており、該シングルピニオンプラネタリギヤＰＵＳは、サンギヤ（第３サンギヤ）Ｓ３、キャリヤ（第２キャリヤ）ＣＲ３、及びリングギヤ（第２リングギヤ）Ｒ３を備え、該ダブルピニオンプラネタリギヤＰＵＤは、サンギヤ（第２サンギヤ）Ｓ２及びキャリヤ（第２キャリヤ）ＣＲ２を備えている。さらに、シングルピニオンプラネタリギヤＰＵＳ及びダブルピニオンプラネタリギヤＰＵＤは、共通するピニオンをロングピニオンＰ３として有し、該ダブルピニオンプラネタリギヤＰＵＤに備えられると共に該ロングピニオンＰ３と互いに噛合するショートピニオンＰ４を有する。そして、該シングルピニオンプラネタリギヤＰＵＳ及び該ダブルピニオンプラネタリギヤＰＵＤは、該ロングピニオンＰ３を回転自在に支持するピニオンシャフトＰＳ３と、該ショートピニオンＰ４を回転自在に支持するピニオンシャフトＰＳ４とを支持するキャリヤＣＲ２，ＣＲ３を備えている。なお、キャリヤＣＲ２，ＣＲ３は、ダブルピニオンプラネタリギヤＰＵＤのキャリヤＣＲ２及びシングルピニオンプラネタリギヤＰＵＳのキャリヤＣＲ３のように説明したが、共通するロングピニオンＰ３を有し、同一の回転をする１つのキャリヤである。即ち、プラネタリギヤユニットＰＵは、４つの回転要素としてダブルピニオンプラネタリギヤＰＵＤのサンギヤとなるサンギヤ（第４回転要素、第２サンギヤ）Ｓ２、シングルピニオンプラネタリギヤＰＵＳのサンギヤとなるサンギヤ（第１回転要素、第３サンギヤ）Ｓ３、上記キャリヤ（第２回転要素、第２キャリヤ）ＣＲ２，ＣＲ３、及びリングギヤ（第３回転要素、第２リングギヤ）Ｒ３を有している、いわゆるラビニヨ型プラネタリギヤである。なお、上記カッコ内に示した各回転要素（第１ないし第４回転要素）の数字の順序は、これら回転要素が回転する際の回転数の比率の順序となっている。即ち、図３に示すように、詳しくは後述する速度線図におけるプラネタリギヤユニットＰＵ部分の図中左方側からの順序になっている。【００３９】
さらに、プラネタリギヤユニットＰＵは、ダブルピニオンプラネタリギヤＰＵＤにおけるロングピニオンＰ３の内周側にショートピニオンＰ３を有している。このため、シングルピニオンプラネタリギヤＰＵＳのサンギヤＳ３は、ダブルピニオンプラネタリギヤＰＵＤのサンギヤＳ２よりも外径の大きなサンギヤとなっている。また、シングルピニオンプラネタリギヤＰＵＳは、ダブルピニオンプラネタリギヤＰＵＤよりもプラネタリギヤＤＰ側（図中右方側）に配置されており、該プラネタリギヤＤＰ側から延びる部材と連結する際に、サンギヤＳ２に連結する部材をサンギヤＳ３の内周側を通して配置することができるため、ダブルピニオンプラネタリギヤＰＵＤがプラネタリギヤＤＰ側に配置される場合よりも、自動変速機１を径方向にコンパクト化することが可能となっている。【００４０】
上記プラネタリギヤＤＰのサンギヤＳ１は、ケース６に一体的に固定されている。また、上記キャリヤＣＲ１は、上記入力軸７の回転と同回転（以下「入力回転」という。）になっていると共に、クラッチ（第４クラッチ）Ｃ−４に接続されている。さらに上記リングギヤＲ１は、該固定されたサンギヤＳ１と該入力回転するキャリヤＣＲ１とにより、入力回転が減速された減速回転になると共に、クラッチ（第１クラッチ）Ｃ−１及びクラッチ（第３クラッチ）Ｃ−３に接続されている。【００４１】
上記プラネタリギヤユニットＰＵのサンギヤＳ３は、ブレーキ（第１係止手段）Ｂ−１に接続されてケース６に対して固定自在となっていると共に、上記クラッチＣ−４及びクラッチＣ−３に接続されて、該クラッチＣ−４を介して上記キャリヤＣＲ１の入力回転が、該クラッチＣ−３を介して上記リングギヤＲ１の減速回転が、それぞれに入力自在となっている。また、上記サンギヤＳ２は、クラッチＣ−１に接続されており、上記リングギヤＲ１の減速回転が入力自在となっている。【００４２】
更に、上記キャリヤＣＲ２（ＣＲ３）は、入力軸７の回転が入力されるクラッチ（第２クラッチ）Ｃ−２に接続されて、該クラッチＣ−２を介して入力回転が入力自在となっており、また、ワンウェイクラッチＦ−１及びブレーキ（第２係止手段）Ｂ−２に接続されて、該ワンウェイクラッチＦ−１を介してケース６に対して一方向の回転が規制されると共に、該ブレーキＢ−２を介して回転が固定自在となっている。そして、上記リングギヤＲ３は、ケース６に対して固定された不図示のセンターサポート部材に回転自在に支持されたカウンタギヤ（出力部材）８に接続されている。【００４３】
また、該カウンタギヤ８には、上記カウンタシャフト部４のカウンタシャフト１２上に固定されている大径ギヤ１１が噛合しており、該カウンタシャフト１２には、外周面上に形成されている小径ギヤ１２ａを介してディファレンシャル部５のギヤ１４が噛合している。そして、該ギヤ１４は、ディファレンシャルギヤ１３に固定されており、該ディファレンシャルギヤ１３を介して左右車軸１５，１５に接続されている。【００４４】
つづいて、上記構成に基づき、変速機構３の作用について図１ないし図３に沿って説明する。【００４５】
上記構成からなる自動変速機１は、図示しない電子制御装置と油圧制御装置とによる制御で、運転者により選択されたレンジに応じた変速段の範囲で車輌負荷に基づき、変速を行う。図２は各クラッチ及びブレーキの係合及び解放（○印で係合、無印で解放を表す）で達成される変速段を図表化して示す。また、図３は各クラッチ及びブレーキの係合（●印でそれらの係合を表す）により達成される変速段と、そのときの各変速要素の回転数比との関係を速度線図で示す。なお、この速度線図において、縦軸はそれぞれの回転要素（各ギヤ）の回転数を示しており、横軸はそれら回転要素のギヤ比に対応して示している。また、該速度線図のプラネタリギヤユニットＰＵの部分において、横軸方向にその一端（図３中左方側）から順次各変速要素を第１ないし第４回転要素とする場合に、第１回転要素は、大径のサンギヤＳ３に対応し、プラネタリギヤＤＰによって減速された回転をクラッチＣ−３により、入力軸７の入力回転をクラッチＣ−４により、それぞれ入力する経路に連結されると共に、ブレーキＢ−１により係止可能に連結されている。さらに、第２回転要素は、キャリヤＣＲ２（ＣＲ３）に対応し、入力軸７の入力回転をクラッチＣ−２により入力する経路に連結されると共に、ブレーキＢ−２により係止可能に連結されている。また、第３回転要素は、リングギヤＲ３に対応し、カウンタギヤ８に連結されている。さらに、第４回転要素は、小径のサンギヤＳ２に対応し、プラネタリギヤＤＰによって減速された回転をクラッチＣ−１により入力する経路に連結されている。【００４６】
例えばＤ（ドライブ）レンジであって、前進１速段（１ｓｔ）では、図２に示すように、クラッチＣ−１及びワンウェイクラッチＦ１が係合される。すると、図１及び図３に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるキャリヤＣＲ１によって、減速回転するリングギヤＲ１の回転が、クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ２に入力される。また、キャリヤＣＲ２（ＣＲ３）の回転が一方向（正転回転方向）に規制されて、つまりキャリヤＣＲ２の逆回転が防止されて固定された状態になる。すると、サンギヤＳ２に入力された減速回転が、固定されたキャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ３に出力され、前進１速段としての正回転がカウンタギヤ８から出力される。【００４７】
なお、エンジンブレーキ時（コースト時）には、ブレーキＢ−２を係止してキャリヤＣＲ２を固定し、該キャリヤＣＲ２の正回転を防止する形で、上記前進１速段の状態を維持する。また、該前進１速段では、ワンウェイクラッチＦ１によりキャリヤＣＲ２の逆回転を防止し、かつ正回転を可能にするので、例えば非走行レンジから走行レンジに切換えた際の前進１速段の達成を、ワンウェイクラッチＦ１の自動係合により滑らかに行うことができる。【００４８】
前進２速段（２ｎｄ）では、図２に示すように、クラッチＣ−１が係合され、ブレーキＢ−１が係止される。すると、図１及び図３に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるキャリヤＣＲ１によって減速回転するリングギヤＲ１の回転が、クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ２に入力される。また、ブレーキＢ−１の係止によりサンギヤＳ３の回転が固定される。すると、キャリヤＣＲ２がサンギヤＳ２よりも低回転の減速回転となり、該サンギヤＳ２に入力された減速回転が該キャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ３に出力され、前進２速段として正転回転がカウンタギヤ８から出力される。【００４９】
前進３速段（３ｒｄ）では、図２に示すように、クラッチＣ−１及びクラッチＣ−３が係合される。すると、図１及び図３に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるキャリヤＣＲ１によって減速回転するリングギヤＲ１の回転がクラッチＣ−１を介してサンギヤＳ２に入力される。また、クラッチＣ−３の係合によりリングギヤＲ１の減速回転がサンギヤＳ３に入力される。つまり、サンギヤＳ３及びサンギヤＳ２にリングギヤＲ１の減速回転が入力されるため、プラネタリギヤユニットＰＵが減速回転の直結状態となり、そのまま減速回転がリングギヤＲ３に出力され、前進３速段としての正転回転がカウンタギヤ８から出力される。【００５０】
前進４速段（４ｔｈ）では、図２に示すように、クラッチＣ−１及びクラッチＣ−４が係合される。すると、図１及び図３に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるキャリヤＣＲ１によって減速回転するリングギヤＲ１の回転が、クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ２に入力される。また、クラッチＣ−４の係合によりキャリヤＣＲ１の入力回転がサンギヤＳ３に入力される。すると、キャリヤＣＲ２がサンギヤＳ２よりも高回転の減速回転となり、該サンギヤＳ２に入力された減速回転が該キャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ３に出力され、前進４速段としての正転回転がカウンタギヤ８から出力される。【００５１】
前進５速段（５ｔｈ）では、図２に示すように、クラッチＣ−１及びクラッチＣ−２が係合される。すると、図１及び図３に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるキャリヤＣＲ１によって減速回転するリングギヤＲ１の回転が、クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ２に入力される。また、クラッチＣ−２の係合によりキャリヤＣＲ２に入力回転が入力される。すると、該サンギヤＳ２に入力された減速回転とキャリヤＣＲ２に入力された入力回転とにより、上記前進４速段より高い減速回転となってリングギヤＲ３に出力され、前進５速段としての正転回転がカウンタギヤ８から出力される。【００５２】
前進６速段（６ｔｈ）では、図２に示すように、クラッチＣ−２及びクラッチＣ−４が係合される。すると、図１及び図３に示すように、クラッチＣ−４の係合によりサンギヤＳ３にキャリヤＣＲ１の入力回転が入力される。また、クラッチＣ−２の係合によりキャリヤＣＲ２に入力回転が入力される。つまり、サンギヤＳ３及びキャリヤＣＲ２に入力回転が入力されるため、プラネタリギヤユニットＰＵが入力回転の直結状態となり、そのまま入力回転がリングギヤＲ３に出力され、前進６速段としての正転回転がカウンタギヤ８から出力される。【００５３】
前進７速段（７ｔｈ）では、図２に示すように、クラッチＣ−２及びクラッチＣ−３が係合される。すると、図１及び図３に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるキャリヤＣＲ１によって減速回転するリングギヤＲ１の回転が、クラッチＣ−３を介してサンギヤＳ３に入力される。また、クラッチＣ−２の係合によりキャリヤＣＲ２に入力回転が入力される。すると、該サンギヤＳ３に入力された減速回転とキャリヤＣＲ２に入力された入力回転とにより、入力回転より僅かに高い増速回転となってリングギヤＲ３に出力され、前進７速段としての正転回転がカウンタギヤ８から出力される。【００５４】
前進８速段（８ｔｈ）では、図２に示すように、クラッチＣ−２が係合され、ブレーキＢ−１が係止される。すると、図１及び図３に示すように、クラッチＣ−２の係合によりキャリヤＣＲ２に入力回転が入力される。また、ブレーキＢ−１の係止によりサンギヤＳ３の回転が固定される。すると、固定されたサンギヤＳ３によりキャリヤＣＲ２の入力回転が上記前進７速段より高い増速回転となってリングギヤＲ３に出力され、前進８速段としての正転回転がカウンタギヤ８から出力される。【００５５】
後進１速段（Ｒｅｖ１）では、図２に示すように、クラッチＣ−３が係合され、ブレーキＢ−２が係止される。すると、図１及び図３に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるキャリヤＣＲ１によって減速回転するリングギヤＲ１の回転が、クラッチＣ−３を介してサンギヤＳ３に入力される。また、ブレーキＢ−２の係止によりキャリヤＣＲ２の回転が固定される。すると、サンギヤＳ３に入力された減速回転が、固定されたキャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ３に出力され、後進１速段としての逆転回転がカウンタギヤ８から出力される。【００５６】
後進２速段（Ｒｅｖ２）では、図２に示すように、クラッチＣ−４が係合され、ブレーキＢ−２が係止される。すると、図１及び図３に示すように、クラッチＣ−４の係合によりキャリヤＣＲ１の入力回転がサンギヤＳ３に入力される。また、ブレーキＢ−２の係止によりキャリヤＣＲ２の回転が固定される。すると、サンギヤＳ３に入力された入力回転が、固定されたキャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ３に出力され、後進２速段としての逆転回転がカウンタギヤ８から出力される。【００５７】
なお、例えば、Ｐ（パーキング）レンジ及びＮ（ニュートラル）レンジでは、クラッチＣ−１、クラッチＣ−２、クラッチＣ−３、及びクラッチＣ−４が、解放される。すると、キャリヤＣＲ１とサンギヤＳ３との間、リングギヤＲ１とサンギヤＳ３との間、リングギヤＲ１とサンギヤＳ２との間、即ちプラネタリギヤＤＰとプラネタリギヤユニットＰＵとの間が切断状態となる。また、入力軸７とキャリヤＣＲ２との間が切断状態となる。これにより、入力軸７とプラネタリギヤユニットＰＵとの間の動力伝達が切断状態となり、つまり入力軸７とカウンタギヤ８との動力伝達が切断状態となる。【００５８】
なお、本実施の形態に係る自動変速機１においては、前進８速段及び後進２速段を達成するものを説明したが、例えば上記前進８速段（８ｔｈ）を使用しない前進７速段及び後進２速段を達成するものであってもよく、つまり所定の係止手段と４つのクラッチとによって変速段を形成し得る自動変速機であれば、どのような変速段数の自動変速機であっても本発明を適用することができる。【００５９】
次に、本発明に係る自動変速機１のクラッチＣ−１、クラッチＣ−３、クラッチＣ−４、及びプラネタリギヤＤＰについて、図４に沿って説明する。ケース６（図１参照）の内側には、入力軸７上に、ダブルピニオンプラネタリギヤからなるプラネタリギヤＤＰが配置されており、サンギヤＳ１と、キャリヤＣＲ１と、リングギヤＲ１とが配置されている。このうちサンギヤＳ１は、入力軸７の外周面に被嵌されると共に、前方に延びるスリーブ部材７１の後方側端部の外周面に形成されたスプライン７１ｓによって、該スリーブ部材７１に連結されている。このスリーブ部材７１は、ベアリングｂ１を介して入力軸７を回転自在に支持すると共に、ケース６の前方に設けられたオイルポンプのポンプカバー（不図示）の内径側から後方側に延設されたボス部７０の内周面に一体的に固定されている。従って、サンギヤＳ１は、ケース６に対して回転不能に連結されている。【００６０】
上記キャリヤＣＲ１は、後方側の後キャリヤプレートＣＲ１ａと前方側の前キャリヤプレートＣＲ１ｂとを有しており、この両キャリヤプレートＣＲ１ａ，ＣＲ１ｂによってピニオンシャフトＰＳ１，ＰＳ２を支持している。また、ピニオンシャフトＰＳ１が上記ピニオンＰ１を回転自在に支持し、ピニオンシャフトＰＳ２が上記ピニオンＰ２を回転自在に支持している。そして、ピニオンＰ１は、外周側においてリングギヤＲ１と噛合すると共にピニオンＰ２と噛合しており、該ピニオンＰ２は、内周側においてサンギヤＳ１と噛合している。さらに、後キャリヤプレートＣＲ１ａは、内周端部において入力軸７に一体的に固定されている。これにより、キャリヤＣＲ１は、入力軸７に対して支持されていると共に、入力軸７と同回転するように構成されている。【００６１】
上記リングギヤＲ１は、外周側に、詳しくは後述するハブ部５１が一体的に形成されており、後方側部分において、略々中空円板状に形成された支持部材５３の外径端部に固着されている。該支持部材５３は、内周側において、後方側がベアリング６６を介して、後述するクラッチＣ−１のクラッチドラム２２の中空軸部２２ｃに回転自在に支持されており、前方側がベアリング６７を介して上記キャリヤＣＲ１の後キャリヤプレートＣＲ１ａに回転自在に支持されている。これにより、リングギヤＲ１は、クラッチＣ−１のクラッチドラム２２、キャリヤＣＲ１の後キャリヤプレートＣＲ１ａ、及び支持部材５３を介して入力軸７に対して回転自在に支持されている。【００６２】
つづいて、本発明に係るクラッチＣ−１、Ｃ−３、及びＣ−４について詳しく説明する。上記ブレーキＢ−１の内周側にあって、プラネタリギヤＤＰの外周側から後方側には、クラッチＣ−１が配置されている。該クラッチＣ−１は、外摩擦板２１ａ及び内摩擦板２１ｂからなる摩擦板２１と、この摩擦板２１を接断させる油圧サーボ２０とを備えており、該内摩擦板２１ｂは、後述するハブ部５１にスプライン係合されている。【００６３】
上記油圧サーボ２０は、クラッチドラム２２、ピストン部材２４、キャンセルプレート２５、リターンスプリング２６を有しており、これらにより、作動油室２７、キャンセル油室２８を構成している。クラッチドラム２２は、外周側部材２２Ａと内周側部材２２Ｂとが固着されて一体に構成されており、プラネタリギヤＤＰ側（前方側）に向けて開口していると共に、内周側から外周側に延びるフランジ部２２ｂと、該フランジ部２２ｂの外周側から前方側にプラネタリギヤＤＰの外周側まで延びるドラム部２２ａと、該フランジ部２２ｂの内周側において、前方側に延びると共に中空軸状に形成された中空軸部２２ｃとを有している。【００６４】
上記フランジ部２２ｂの前方側には、ピストン部材２４と対向する部分に、上記作動油室２７を構成するためのシリンダ部２２ｄが形成されている。クラッチドラム２２のドラム部２２ａは、プラネタリギヤＤＰの外周側において、内周面に上記外摩擦板２１ａがスプライン係合されている。上記中空軸部２２ｃは、スリーブ部材７２に被嵌される形で配置されており、該スリーブ部材７２は、ベアリングｂ２によって該入力軸７に対して回転自在となるように配置されている。つまり、中空軸部２２ｃは、スリーブ部材７２を介して入力軸７に対して回転自在に配置されている。【００６５】
上記ピストン部材２４は、上述のクラッチドラム２２のフランジ部２２ｂの前方側にあって、上記中空軸部２２ｃの前方側に嵌合する形で上記シリンダ部２２ｄに対向して軸方向移動自在に配置されている。また、ピストン部材２４は、シールリング６１及びシール部材６２によってシールされることにより、クラッチドラム２２との間に油密状の作動油室２７を構成している。さらに、ピストン部材２４の外周側には、押圧部２４ａが延設されており、該押圧部２４ａは、その前端が摩擦板２１に対向配置されている。また、該押圧部２４ａの外周端部には、スプラインが形成されており、上記クラッチドラム２２のドラム部２２ａの内周側に形成されたスプラインにスプライン係合している。【００６６】
上記キャンセルプレート２５は、上述の中空軸部２２ｃの前方側において嵌合されたスナップリング７３によって前方側への移動が規制されている。キャンセルプレート２５は、その後方側に配置されたピストン部材２４との間に、リターンスプリング２６が縮設されると共に、該キャンセルプレート２５の外周部に配置されたシール部材７４により油密状のキャンセル油室２８を構成している。【００６７】
上記ブレーキＢ−１の内周側にあって、プラネタリギヤＤＰの外周側から前方側には、クラッチＣ−３が配置されている。該クラッチＣ−３は、外摩擦版３１ａ及び内摩擦版３１ｂからなる摩擦版３１と、この摩擦版３１を接断させる油圧サーボ３０とを備えており、該内摩擦板３１ｂは、後述するハブ部５１にスプライン係合されている。【００６８】
上記油圧サーボ３０は、シリンダ部３２ｅが形成されたクラッチドラム３２、ピストン部材３４、キャンセルプレート３５、リターンスプリング３６を有しており、これらにより、作動油室３７、キャンセル油室３８を構成している。クラッチドラム３２は、内周側から外周側に延びるフランジ部３２ｂ及び該フランジ部３２ｂの外周側から上記摩擦板３１の外周側まで延びるドラム部３２ａを有する外周側部材３２Ａと、上記ポンプカバー（不図示）のボス部７０に被嵌している中空軸部３２ｃを有する内周側部材３２Ｂとが固着されて一体に構成されており、上記クラッチＣ−１のクラッチドラム２２と対向する方向（後方側）に向けて開口する形で配置されている。また、該内周側部材３２Ｂは、中空軸部３２ｃの前方側部分から外周側に向かって延び、フランジ状に形成されたピストン支持部３２ｆを有している。【００６９】
上記ドラム部３２ａは、上記プラネタリギヤＤＰの外周側において、内周側に上記外摩擦板３１ａがスプライン係合されており、前方端部において、内周側に向かってフランジ部３２ｂが形成されている。なお、ドラム部３２ａは、上記クラッチドラム２２の外周側を通り、該クラッチドラム２２の略々後方側まで延設され、接続部材７６に接続されている。そして、該接続部材７６は、前述のプラネタリギヤユニットＰＵのサンギヤＳ３に対して接続されている。即ちクラッチＣ−３が係合すると、クラッチドラム３２と接続部材７６とが同回転となり、つまりプラネタリギヤＤＰのリングギヤＲ１の回転（減速回転）がプラネタリギヤユニットＰＵのサンギヤＳ３に伝達されることになる。【００７０】
なお、ドラム部３２ａの前端部、つまりフランジ部３２ｂの外周端部には、肉厚に形成された肉厚部３２ｄが備えられている。該肉厚部３２ｄは、周方向の任意の部分において前方側から軸方向にドリルなどにより穴を穿設することができ、これにより、クラッチドラム３２のバランス取りをすることができる。【００７１】
上記中空軸部３２ｃは、後方側部分の内周面において、前述のようにポンプカバーのボス部７０の先端部分にベアリングｂ３を介して回転自在に支持されている。また、中空軸部３２ｃの前方側部分、つまり上記内周側部材３２Ｂのピストン支持部３２ｆには、外周側において軸方向後方側に短く延びるように形成された鍔部３２ｇが備えられており、該鍔部３２ｇは、内周側において、クラッチＣ−４のクラッチドラム４２の段差部４２ｄとスプライン係合している。【００７２】
上記ピストン部材３４は、上記クラッチドラム３２のフランジ部３２ｂの後方にあって、上記ピストン支持部３２ｆに嵌合する形で上記シリンダ部３２ｅに対向して軸方向移動自在に配置されており、シール部材６３及びシールリング６４によってシールされることにより、クラッチドラム３２との間に油密状の作動油室３７を構成している。また、ピストン部材３４の後方外周側には、押圧部３４ａが形成されており、該押圧部３４ａは、その後端が摩擦板３１に対向配置されている。さらに、該押圧部３４ａの外周面には、スプラインが形成されており、上記クラッチドラム３２のドラム部３２ａの内周側に形成されたスプラインにスプライン係合している。【００７３】
上記キャンセルプレート３５は、上記ピストン部材３４の後方側に配置され、該ピストン部材３４との間に、リターンスプリング３６が縮設されており、該キャンセルプレート３５の外周部及び内周部に配置されたシール部材により油密状のキャンセル油室３８を構成している。【００７４】
一方、プラネタリギヤＤＰとクラッチＣ−３との間、即ちクラッチドラム３２に内包された部分には、上記クラッチＣ−４が配置されている。該クラッチＣ−４には、外摩擦板４１ａ及び内摩擦板４１ｂからなる摩擦板４１と、この摩擦板４１を接断させる油圧サーボ４０とを備えており、該摩擦板４１は、上記クラッチＣ−３の摩擦板３１の内周側において、一部が軸方向にオーバラップする形で配置されている。また、内摩擦板４１ｂは、クラッチハブ５６にスプライン係合されており、該クラッチハブ５６は、上記キャリヤＣＲ１の前キャリヤプレートＣＲ１ｂに接続されている。これにより、クラッチＣ−４の内摩擦板４１ｂのスプライン係合しているクラッチハブ５６とキャリヤＣＲ１の前キャリヤプレートＣＲ１ｂとが別部材によって構成されており、該クラッチハブ５６と該前キャリヤプレートＣＲ１ｂとを一体に形成する場合に比して、前キャリヤプレートＣＲ１ｂのピニオンシャフトＰＳ１，ＰＳ２の径方向位置とクラッチハブ５６の径方向位置とずらして形成するという制約をなくすことができる。【００７５】
上記油圧サーボ４０は、シリンダ部４２ｅが形成されたクラッチドラム４２、ピストン部材４４、キャンセルプレート４５、リターンスプリング４６を有しており、これらにより、作動油室４７、キャンセル油室４８を構成している。クラッチドラム４２は、内周側から外周側に延びるフランジ部４２ｂと、該フランジ部４２ｂの外周側から上記摩擦板４１の外周側まで延びるドラム部４２ａと、上記クラッチドラム３２の中空軸部３２ｃに被嵌しているボス部４２ｃとによって構成されており、上記クラッチＣ−３と同じ方向（後方側）に向けて開口する形で配置されている。【００７６】
上記ドラム部４２ａは、上記プラネタリギヤＤＰの前方側かつクラッチＣ−３の摩擦板３１の内周側に配置され、内周側に上記外摩擦板４１ａがスプライン係合されており、前方端部において、上記クラッチドラム３２の鍔部３２ｇとスプライン係合している段差部４２ｄが形成され、該段差部４２ｄから内周側に向かってフランジ部４２ｂが形成されている。上記ボス部４２ｃは、上記クラッチドラム３２の中空軸部３２ｃの前方部分において被嵌しており、スナップリング５５により後方側への移動が規制されている。【００７７】
上記ピストン部材４４は、上記クラッチドラム４２のフランジ部４２ｂの後方にあって、上記クラッチドラム３２の中空軸部３２ｃに嵌合する形で上記シリンダ部４２ｅに対向して軸方向移動自在に配置されており、シール部材６８及びシールリング６９によってシールされることにより、クラッチドラム４２との間に油密状の作動油室４７を構成している。また、ピストン部材４４の後方外周側には、押圧部４４ａが形成されており、該押圧部４４ａは、その後端が摩擦板４１に対向配置されている。【００７８】
上記キャンセルプレート４５は、上記ピストン部材４４の後方側に配置され、該ピストン部材４４との間に、リターンスプリング４６が縮設されており、該キャンセルプレート４５の外周部に配置されたシール部材５９により略々油密状のキャンセル油室４８を構成している。【００７９】
ついで、ハブ部５１について説明する。ハブ部５１は、上記リングギヤＲ１の外周面側に一体的に形成されており、リングギヤＲ１の外周面部分となる基端部５１ｃ、軸方向前方側に突出する形に配置された前突出部５１ａ、及び軸方向後方側に突出する形に配置された後突出部５１ｂを備えている。また、ハブ部５１の外周面には、該基端部５１ｃ、前突出部５１ａ、及び後突出部５１ｂ部分に亘ってスプライン５１ｓが形成されている。そして、これらスプライン５１ｓの前突出部５１ａ部分には、上記クラッチＣ−３の内摩擦板３１ｂがスプライン係合しており、また基端部５１ｃ及び後突出部５１ｂ部分には、該内摩擦板３１ｂに隣接する形で上記クラッチＣ−１の内摩擦板２１ｂがスプライン係合している。【００８０】
また、ハブ部５１の前突出部５１ａには、上記スプライン５１ｓの谷部と内周側とを連通する潤滑油孔５１ｄが周方向に複数形成されている。さらにハブ部５１の後突出部５１ｂには、上記スプライン５１ｓの谷部と内周側とを連通する潤滑油孔５１ｅが周方向に複数形成されている。【００８１】
つづいて、クラッチＣ−１、クラッチＣ−３、及びクラッチＣ−４の作用について説明する。クラッチＣ−１は、作動油室２７に生じる油圧によってピストン部材２４を軸方向に移動させ、摩擦板２１を押圧することによりクラッチＣ−１の係合・解放を行う。該作動油室２７には、不図示の油圧制御装置からクラッチＣ−１用の作動油圧がクラッチドラム２２に形成された油路ｃ２１を通って供給される。また、作動油室２７には遠心油圧が働くため、ピストン部材２４を挟んで対向するキャンセル油室２８にクラッチドラム２２に形成された油路ｃ２３を介して潤滑油が供給され、作動油室２７に発生した遠心油圧と平衡させている。【００８２】
クラッチＣ−３は、作動油室３７に生じる油圧によってピストン部材３４を軸方向に移動させ、摩擦板３１を押圧することによりクラッチＣ−３の係合・解放を行う。該作動油室３７には、不図示の油圧制御装置からクラッチＣ−３用の作動油圧が、クラッチドラム３２に形成された油路ｃ２４から全周に亘り面状に設けられた隙間Ａを通って供給される。また、該作動油室３７には遠心油圧が働くため、ピストン部材３４を挟んで対向するキャンセル油室３８に、クラッチドラム３２に形成された油路ｃ２５から全周に亘り面状に設けられた隙間Ｂを介して潤滑油が供給され、該キャンセル油室３８に遠心油圧を発生させ、作動油室３７に発生した遠心油圧と平衡させている。【００８３】
クラッチＣ−４は、作動油室４７に生じる油圧によってピストン部材４４を軸方向に移動させ、摩擦板４１を押圧することによりクラッチＣ−４の係合・解放を行う。該作動油室４７には、不図示の油圧制御装置からクラッチＣ−４用の作動油圧がクラッチドラム３２の中空軸部３２ｃに形成された油路ｃ２８を通って供給される。また、作動油室４７には遠心油圧が働くため、ピストン部材４４を挟んで対向するキャンセル油室４８に中空軸部３２ｃに形成された油路ｃ２９を介して潤滑油が供給され、作動油室４７に発生した遠心油圧と平衡させている。【００８４】
ついで、潤滑油の供給について説明する。例えばオイルポンプ（不図示）により発生した油圧に基づく潤滑油が、上記クラッチドラム２２に形成された油路ｃ２３に供給されると、キャンセル油室２８にキャンセル油として供給されると共に、キャンセルプレート２５に設けられた切欠き部２５ａを介して、該キャンセルプレート２５と上記支持部材５３との間を通って外周側に供給される。キャンセルプレート２５と支持部材５３との間に供給された潤滑油は、ハブ部５１の後突出部５１ｂの内周側に供給され、該ハブ部５１の潤滑油孔５１ｅを介して上記摩擦板２１を潤滑する。【００８５】
一方、例えばオイルポンプ（不図示）により発生した油圧に基づく潤滑油が、上記ボス部７０に形成された油路ｃ２６に供給されると、油路ｃ２７を介してボス部７０とクラッチドラム３２の中空軸部３２ｃとの間に供給される。ボス部７０と中空軸部３２ｃとの間に供給された潤滑油は、ベアリングｂ３を潤滑すると共に、該中空軸部３２ｃとサンギヤＳ１との間を通り、プラネタリギヤＤＰの前方側に供給される。プラネタリギヤＤＰの前方側に供給された潤滑油は、上記前キャリヤプレートＣＲ１ｂに形成された油路を介してピニオンＰ１及びピニオンＰ２を潤滑すると共に、該前キャリヤプレートＣＲ１ｂの隙間を通り、ハブ部５１の前突出部５１ａの内周側に供給され、該ハブ部５１の潤滑油孔５１ｄを介して上記摩擦板３１を潤滑する。【００８６】
このとき、摩擦板３１を配置した状態の軸方向長さに対する潤滑油孔５１ｄの内径の割合は、摩擦板２１を配置した状態の軸方向長さに対する潤滑油孔５１ｅの内径の割合に比して、大きくなっており、つまり摩擦板３１は、摩擦板２１に比して潤滑油が効率良く供給される。また、クラッチＣ−１及びクラッチＣ−３は、図２に示すように、走行時において、クラッチＣ−３の方が、クラッチＣ−１に比して係合・解放の回数が多くなることが考えられる。従って、係合・解放の回数が多くなるクラッチＣ−３の摩擦板３１が、クラッチＣ−１の摩擦板２１に比して、潤滑油が効率良く供給され、自動変速機１としての潤滑効率が良好となる。【００８７】
以上のように本発明に係る自動変速機１は、クラッチＣ−１とクラッチＣ−３が減速回転を伝達し、クラッチＣ−４が入力回転を伝達するので、クラッチＣ−１とクラッチＣ−３はクラッチＣ−４より大きなトルクを伝達する。また、クラッチＣ−１は低速段達成時に係合し、クラッチＣ−３はクラッチＣ−１よりも高速段側で係合するので、クラッチＣ−１はクラッチＣ−３より大きなトルクを伝達する。よって、一番大きなトルク容量が必要なクラッチＣ−１はクラッチＣ−３の摩擦板３１とクラッチＣ−４の摩擦板４１と軸方向にオーバラップしないように配置し、次にトルク容量の必要なクラッチＣ−３の摩擦板３１の内周側に一番小さなトルク容量が必要なクラッチＣ−４の摩擦板４１を配置した為、クラッチＣ−１の摩擦板２１は径方向にクラッチＣ−３の摩擦板３１とクラッチＣ−４の摩擦板４１に制限されずに配置でき、クラッチＣ−３の摩擦板３１は、その外径をクラッチＣ−４の摩擦板４１の外径よりも大きくすることができる。よってクラッチＣ−４に比してクラッチＣ−３のトルク容量を大きくすることが出来、クラッチＣ−３に比してクラッチＣ−１のトルク容量を大きくすることができる為、それぞれに必要なトルク容量を確保しながら自動変速機１の軸方向長さをコンパクト化することが出来る。【００８８】
また、クラッチＣ−１の油圧サーボ２０のクラッチドラム２２とクラッチＣ−３の油圧サーボ３０のクラッチドラム３２とが、プラネタリギヤＤＰを挟んで開口方向が対向するように配置され、リングギヤＲ１の外周側に、該リングギヤＲ１から軸方向両側に突出するように形成したハブ部５１に、クラッチＣ−１の摩擦板２１とクラッチＣ−３の摩擦板３１とがスプライン係合するように並列配置されているので、クラッチＣ−１の摩擦板２１とクラッチＣ−３の摩擦板３１とを、これらの間にクラッチＣ−１の油圧サーボ２０のクラッチドラム２２を介在させることなく配置することができる。これにより、該クラッチＣ−１の摩擦板２１とクラッチＣ−３の摩擦板３１と近づけて配置することができると共に、クラッチＣ−１の摩擦板２１とプラネタリギヤＤＰとを軸方向にオーバラップさせて配置することができ、自動変速機１を軸方向にコンパクト化することができる。【００８９】
また、クラッチＣ−４の摩擦板４１を、クラッチＣ−３の摩擦板３１の内周側に少なくとも一部が軸方向にオーバラップするように配置しているので、該クラッチＣ−４の摩擦板４１及びクラッチＣ−３の摩擦板３１が軸方向に並んで配置された場合に比して、軸方向寸法を短縮化することができ、自動変速機１を軸方向にコンパクト化することができる。【００９０】
また、クラッチＣ−３の摩擦板３１は、ハブ部５１におけるリングギヤＲ１から軸方向突出し、潤滑油孔５１ｄが形成された部分にスプライン係合されているので、潤滑油が内周側から供給されるようにすることができる。従って、クラッチＣ−１の摩擦板２１は、ハブ部５１におけるリングギヤＲ１から軸方向一方側に突出した部分からリングギヤＲ１と軸方向にオーバラップする部分に跨ってスプライン係合するように配置されているので、クラッチＣ−３の摩擦板３１の方が、効率よく潤滑油を供給することができ、２速段以上離れた複数の変速段にて係合されるクラッチＣ−３の方が係合・解放を行う回数が多くなるような場合であっても、自動変速機１としての潤滑効率を良好とすることができる。【００９１】
また、クラッチＣ−４のクラッチハブ５６とプラネタリギヤＤＰのキャリヤＣＲ１の前キャリヤプレートＣＲ１ｂとを別体に構成すると共に該クラッチハブ５６を該前キャリヤプレートＣＲ１ｂに固定配置したので、例えばキャリヤＣＲ１とクラッチハブ５６とを一体的に形成した場合、ピニオンシャフトＰＳ１，ＰＳ２の支持部とクラッチハブ５６の根元とを径方向位置でずらす必要があり、クラッチハブ５６の配置できる径方向位置に制約があった。しかし本発明によると前キャリヤプレートＣＲ１ｂとクラッチハブ５６とを別体に構成するので、クラッチハブ５６を所望の径方向位置に固定配置することができ、クラッチＣ−４をクラッチＣ−３の内周側に配置することができる。【００９２】
また、サンギヤＳ２とサンギヤＳ３とのそれぞれがプラネタリギヤＤＰ側から延びる部材と連結する場合に、サンギヤＳ２に連結する部材をサンギヤＳ３の内周側を通して配置することができ、径方向にコンパクト化できるものでありながら、クラッチＣ−４がプラネタリギヤＤＰのプラネタリギヤユニットＰＵとは反対側に配置される際にも軸方向長さをコンパクト化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明に係る自動変速機は、乗用車、トラック、バス、農機等の車輌に用いることが可能であり、自動変速機の軸方向長さのコンパクト化が要求されているものに用いて好適であって、特にＦＦタイプの車輌に用いられる多段変速が可能な自動変速機における軸方向長さのコンパクト化が要求されるものに適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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