(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機ケースと、入力軸と、該入力軸に連結され複数の変速要素を有する変速機構と、該変速機構に連結された出力軸と、前記入力軸及び前記複数の変速要素の内のいずれか２つをそれぞれ駆動連結する第１及び第２のクラッチと、油圧の供給により前記第１及び第２のクラッチをそれぞれ係合させる第１及び第２の油圧サーボとを備え、複数の前進変速段を達成する車両用自動変速機において、
前記変速機ケースは、前記変速機構、前記第１及び第２のクラッチ並びに前記第１及び第２の油圧サーボを内包し、軸方向両端部にそれぞれ側壁を有し、
前記第１及び第２のクラッチは、前記変速機構を挟んで前記変速機構の軸方向両端にそれぞれ配設され、
前記第１及び第２の油圧サーボは、それぞれ、
前記変速機ケースのそれぞれの前記側壁に相互に対向して形成された静止型の第１及び第２のシリンダと、
該第１及び第２のシリンダ内にそれぞれ摺動自在に配設され、それぞれが前記第１及び第２のシリンダと協働して油圧が供給される油室を画定する第１及び第２のピストンと、
前記第１及び第２のピストンと前記第１及び第２のクラッチとの間にそれぞれ配設され、前記第１及び第２のピストンと前記第１及び第２のクラッチとの間の相対回転をそれぞれ許容するとともに油圧の供給にともなう前記第１及び第２のピストンからの押圧力を前記第１及び第２のクラッチにそれぞれ伝達する第１及び第２のベアリングとを有し、
前記車両用自動変速機を構成する部材からなり、前記第１及び第２の油圧サーボからのそれぞれの押圧力を、それぞれ前記第１及び第２のクラッチを介して前記変速機ケースに伝達する第１及び第２の反力部材を有し、
前記第１及び第２の反力部材は、前記それぞれの押圧力が互いに干渉しない独立した経路で前記それぞれの押圧力を伝達することを特徴とする車両用自動変速機。
【請求項２】
前記第１及び第２の反力部材は、それらの一方が前記変速機構を含み、他方が前記入力軸を含む請求項１記載の車両用自動変速機。
【請求項３】
前記第１及び第２の油圧サーボは、前記油室への油圧の供給に伴う前記第１及び第２のピストンの移動に抗する押圧力をそれぞれ該第１及び第２のピストンに付与する第１及び第２のリターンスプリングと、前記第１及び第２のベアリングと前記第１及び第２のクラッチとの間にそれぞれ第１及び第２の押圧部材とを有し、
前記第１及び第２のリターンスプリングは、それぞれ前記第１及び第２の押圧部材と前記第１及び第２の反力部材とに当接する請求項１記載の車両用自動変速機。
【請求項４】
前記入力軸は、前記変速機構を貫通して両前記側壁間に延在し、
前記変速機構は、前記第１及び第２のクラッチに隣接してそれぞれ配設されて前記第１及び第２のピストンからの押圧力がそれぞれ前記第１及び第２のクラッチを介して伝達される第１及び第２のフランジ部を有し、
前記第１及び第２のクラッチは、それぞれ前記第１及び第２の油圧サーボの作動により前記入力軸と前記複数の変速要素の内のいずれか１つとを駆動連結するものとされ、前記入力軸にそれぞれ前記第１及び第２のフランジ部を介して連結されたハブと、それぞれ前記複数の変速要素の内の１つに駆動連結されて摩擦板部を挟んで前記ハブの外周側に配設されたリムとを有し、
前記第１及び第２のクラッチの内の少なくとも一方の前記摩擦板部は、両面にフェーシングが貼られた複数の摩擦材と、該複数の摩擦材と軸方向に交互に配設された複数のセパレータプレートとからなり、
前記複数の摩擦材は、前記リムの内周面に外周側をスプライン嵌合され、
前記複数のセパレータプレートは、前記ハブの外周面に内周側をスプライン嵌合され、
前記第１及び第２の油圧サーボの少なくとも一方は、該油圧サーボの前記第１又は第２のベアリングと該油圧サーボに対応するクラッチとの間に前記ハブの外周面にスプライン嵌合された押圧部材を有し、
該押圧部材と前記フランジ部には、それぞれ前記複数の摩擦材の内の両外端に位置する摩擦材が対峙する請求項１記載の車両用自動変速機。
【請求項５】
前記入力軸は、前記変速機構を貫通して両前記側壁間に延在し、
前記第１及び第２のクラッチは、前記第１及び第２の油圧サーボの作動により前記入力軸と前記複数の変速要素の内のいずれか１つとをそれぞれ駆動連結するものとされ、それぞれ、前記入力軸に駆動連結されたハブと、前記複数の変速要素の内の１つに駆動連結されて摩擦板部を挟んで前記ハブの外周側に配設されたリムとを有し、
前記第１及び第２の油圧サーボのいずれか一方は、該油圧サーボの前記第１又は第２のベアリングと該油圧サーボに対応するクラッチとの間に押圧部材を有し、
該押圧部材は、前記ハブに相対回転不能かつ軸方向摺動可能に連結され、外周部に前記リムの径方向外側まで延設されて回転センサに対向する複数の切欠が形成されたロータ部を有する請求項１記載の車両用自動変速機。
【請求項６】
前記第１及び第２のクラッチは、前記第１及び第２の油圧サーボの作動により前記入力軸と前記複数の変速要素の内のいずれか１つとをそれぞれ駆動連結するものとされ、それぞれ、前記入力軸に連結されたハブと、前記複数の変速要素の内の１つに駆動連結されて摩擦板部を挟んで前記ハブの外周側に配設されたリムとを有し、
それぞれの前記ハブは、それらの径方向内側から供給される潤滑油を前記摩擦板部に導くべく前記ハブの内外周面を連通する貫通油路を有する請求項１記載の車両用自動変速機。
【請求項７】
前記出力軸と並列的に配設され、車輪に駆動連結されたカウンタ軸と、前記出力軸に一体的に連結されたカウンタドライブギヤと、該カウンタドライブギヤに噛合するとともに前記カウンタ軸に一体的に連結されたカウンタドリブンギヤとを有し、
第１及び第２のクラッチは、前記第１及び第２の油圧サーボの作動により前記入力軸と前記複数の変速要素の内のいずれか１つとをそれぞれ駆動連結するものとされ、
前記カウンタドライブギヤは、前記第１及び第２のクラッチの間に位置する請求項１記載の車両用自動変速機。
【請求項８】
前記変速機構は、
第２のリングギヤと、該第２のリングギヤに噛合する第２のピニオンギヤを回転自在に支承する第２のキャリアと、前記第２のピニオンギヤに噛合する第２のサンギヤと、前記第２のキャリアに連結された第１のリングギヤと、該第１のリングギヤに噛合する第１のピニオンギヤを回転自在に支承するとともに、前記第２のリングギヤに連結された第１のキャリアと、前記第１のピニオンギヤに噛合する第１のサンギヤと、前記第１のキャリアに支承されるとともに前記第１のピニオンギヤより小径とされて前記第１のピニオンギヤに相対回転不能に連結された第３のピニオンギヤに噛合する第３のサンギヤとからなるプラネタリギヤセットを有し、
前記第１のリングギヤ及び第２のキャリアは、前記出力軸に連結され、
前記第１のサンギヤは、前記第１のクラッチにより前記入力軸に連結されるとともに、第１のブレーキにより前記ケースに係止され、
前記第２のサンギヤは、第２のブレーキにより前記ケースに係止され、
前記第１のキャリア及び第２のリングギヤは、第３のブレーキにより前記ケースに係止されるとともに、前記第２のクラッチにより前記入力軸に連結され、
前記第３のサンギヤは、第４のブレーキにより前記ケースに係止された請求項１記載の車両用自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用自動変速機に関し、特に油圧サーボ部分を静止型シリンダを用いて非回転としたクラッチにより動力伝達経路の切り換えを行うギヤトレイン構成の車両用自動変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載して複数の前進変速段を達成させる自動変速機において、変速に係わる回転部材同士を連結するクラッチは、ギヤトレインの構成にもよるが、少なくとも２つ必要となる。従来、自動変速機のこうしたクラッチは、湿式多板クラッチとされるが、反力要素を変速機ケース等に固定する同様の湿式多板のブレーキとは異なり、摩擦板部を支持するクラッチハブとクラッチドラムは、ともに回転部材となることから、摩擦板部を係合作動させる油圧サーボも、クラッチドラムと一体化して構成されるのが通例であり、具体的には、クラッチドラムをシリンダとし、該シリンダに摺動自在にピストンを嵌挿して、シリンダとピストンにより油室を画定する構成とされている（以下、このような形式をクラッチドラム形式という）。こうした構成のクラッチとして、例えば、特開昭６２−５２２４９号公報に開示の技術がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように、クラッチドラム形式に構成した場合、油圧サーボのシリンダ分だけ装置が大型化してしまう。そして、このことが、上記のように複数の前進変速段を達成するために少なくとも２つのクラッチを要することとあいまって、自動変速機の小型化を妨げる要因ともなっている。
【０００４】
また、自動変速機では、変速の際に、回転部材に回転変化が生じ、その回転変化と回転部材の重量により慣性力（イナーシャトルク）が発生し、それが出力軸トルクの変動に影響を与え、変速ショックを生じる。こうした面から上記従来の技術をみると、該技術では、回転部材中に油圧サーボを含ませたクラッチドラム形式であるので、回転部材の重量が油圧サーボの分だけ増加し、イナーシャトルクが増大して、上記の変速ショックを大きくしてしまう。
【０００５】
更に、油圧サーボを従来のようにクラッチドラム形式とした場合、シリンダ内の油に作用する遠心力により遠心油圧が発生し、油圧制御装置からの出力油圧よりも遠心油圧分だけ高い油圧がピストンに作用し、これが変速時の油圧特性を低下させる。具体的には、遠心油圧は、解放時にはクラッチの解放遅れを生じさせ、係合時には係合タイミングを意図するところより速める作用をする。このような理由により、前記特開昭６２−５２２４９号公報に開示の技術では、遠心油圧を相殺する油室を設けている。しかしながら、遠心油圧相殺室を設けることは、回転部材の重量増を招くことになるので、イナーシャトルクの減少による変速ショック低減の面からは好ましくない。また、遠心油圧相殺室を設けると、装置が大型化する問題点もある。
【０００６】
また、前記従来のクラッチドラム形式では、クラッチドラム内でピストンの押圧力とそれにより生じる反力が互いに打ち消し合う閉ループが構成されるため、クラッチ係合による不平衡力が生じない利点があるが、油圧サーボをクラッチから分離させた静止型シリンダ形式とした場合、上記の利点が得られなくなる。こうした理由から、２つのクラッチの油圧サーボを静止型シリンダで構成した場合、一方のクラッチに対して他方のクラッチの油圧サーボの押圧力が影響する場合があり、こうした場合、一方のクラッチと他方のクラッチを掴み合えるような変速のときの制御が非常に複雑になる。
【０００７】
そこで、本発明は、複数の前進変速段を達成する上で必要な２つのクラッチの油圧サーボを変速機ケースに組み込むことで装置のコンパクト化を図るとともに、静止型シリンダ形式として、油圧サーボを非回転とすることで、回転部材の重量増と大型化を招く遠心油圧相殺油室を不要として、イナーシャトルクの減少による変速ショックの低減と、更なる装置の小型化を図るものでありながら、それぞれのクラッチが油圧サーボから受ける押圧力を支持する反力部材を互いに独立させることで、押圧力が互いに干渉しないようにして、２つのクラッチの油圧サーボを静止型シリンダで構成することに伴う制御の複雑化を防ぐ車両用自動変速機を提供することを第１の目的とする。
【０００８】
次に、本発明は、上記押圧力の干渉を避ける構成を、簡単な構造で実現することを第２の目的とする。
【０００９】
また、従来のクラッチドラム形式のシリンダの場合、前記のようにクラッチドラム内油圧サーボの押圧力と反力とをバランスさせ、クラッチには平衡した圧接力だけが作用するようにしているため、外部からのスラスト力もクラッチに作用しない。したがって、クラッチ係合時のピストンのストローク量はほぼ一定となる。これに対して、いわゆる静止型シリンダの場合には、クラッチに圧接に伴う不平衡力が作用するため、反力を他の部材、例えば、変速機構、入力軸等を介して支持しなければならず、そのために逆に、外部からも様々な力、例えば、ヘリカルギヤ構成によるスラスト力等がクラッチに作用することになる。そこで、クラッチの解放時にこのような力が作用していると、クラッチの摩擦板部間のクリアランスがそのときの状況に応じて変化することとなり、クラッチ係合時には、そのクリアランスの変化によって、常にクラッチ係合特性が変化してしまうことになり、変速時の油圧の制御性の低下や変速ショックを招く。
【００１０】
そこで、本発明は、クラッチに付随するリターンスプリングを、外部からのスラスト力に対抗してクラッチのクリアランスを一定に保つように作用させることで、上記の変速時の油圧の制御性の低下や変速ショックを防止することを第３の目的とする。
【００１１】
更に、一般的なクラッチは、両面にフェーシングが貼られた複数の摩擦材の間に、それらに対して軸方向に交互に複数のセパレータプレートを挟み込み、ピストンにより押圧される側の端部に位置する摩擦材とピストンとの間にプレッシャプレートを介在させ、反対側の端部に位置する摩擦材をバッキングプレートに当接させて、ピストン押圧力の反力を支持する構成としている。このバッキングプレートは、セパレータプレートを支持する側の部材（通常クラッチドラム）にスナップリングにより固定されている。こうした従来構成の場合、バッキングプレート固定のための余分な軸方向スペースを要するばかりでなく、スナップリングによるバッキングプレートの支持は、該プレートの外径側のみの片持ち状となるため、バッキングプレートがピストンからの押圧力で皿バネ状に撓んで摩擦材とセパレータプレートとの摩擦係合状態を不均一なものとし、摩擦特性を悪化させないように、バッキングプレートをかなりの厚肉のものとしなければならず、軸方向スペースの増大の要因となる。
【００１２】
そこで、本発明は、変速機構とクラッチとを駆動連結する部材自体をバッキングプレートとして利用することで、スナップリングによる固定の必要性をなくして、そのための軸方向スペースを削減し、上記摩擦特性の悪化の防止のためのバッキングプレートの厚肉な構成を不要とすることを第４の目的とする。
【００１３】
また一般に、自動変速機においては、その制御の必要上、変速機入力軸の回転数を検出できることが望ましい。この点で従来のクラッチドラム形式の場合は、ドラムの外周部にロータを取り付けることで容易に入力回転数の検出が行われるのに対して、変速機ケースの両側壁油圧サーボを配置した場合、必然的に入力軸と連結するのはクラッチの摩擦板部の内周側を支持するハブとなるため、クラッチの内周側に位置するこのハブからクラッチの外周側で入力軸の回転を検出するのは困難となる。
【００１４】
そこで、本発明は、入力軸の回転数の検出をクラッチのハブ側から、しかもクラッチの外周側で検出可能な構成を実現することを第５の目的とする。
【００１５】
次に、クラッチは、係合及び解放状態を問わず発熱を防止し、かつ、係合及び解放途中の安定した摩擦特性を得るために、摩擦板部に定常的に潤滑油を供給するのが好ましいが、従来のクラッチドラム形式では、リム側を入力軸に連結し、ハブ側を変速機構の変速要素の１つに連結した構成とした場合、車両停止時や上記変速要素が関与しない変速段のときには、変速要素が停止している状態となることが多く、こうした状態では、回転しないハブが、その径方向内側からの潤滑油の摩擦板部への供給を妨げ、上記の発熱防止及び安定した摩擦特性の維持の面から不利な場合が生じる。こうした問題点は、クラッチドラムを入力軸に連結した場合には、必然的に生じるものである。
【００１６】
そこで、本発明は、静止型シリンダ形式の油圧サーボ構成のクラッチにおいて、ハブを入力軸に連結することで、常時、摩擦板部に潤滑油を供給可能とすることを第６の目的とする。
【００１７】
ところで、前記のように２つのクラッチの油圧サーボを変速機ケースに組み込んで静止型シリンダ形式とし、それらを入力クラッチとした場合、両入力クラッチに連結される入力軸は、変速機ケースの両端部まで延在し、かつ、入力クラッチで変速機構を挟み込む形になるので、出力が取り出しにくい構成となる。
【００１８】
そこで、本発明は、上記の構成において、変速出力の合理的な取り出し配置を得ることを第７の目的とする。
【００１９】
また、従来の一般的変速機構では、前進５段を達成するのに、通常３つのクラッチを配置する必要があるが、装置の大型化を招くクラッチを数多く配設することは、変速機のコンパクト化において不利である。
【００２０】
そこで、本発明は、２つのクラッチのみの配設により、クラッチ及びブレーキの選択的係合及び解放により前進５段後進１段を達成することができる変速機構を、前記のような２つのクラッチの油圧サーボを変速機ケースの両端に配置した静止型シリンダ形式としてコンパクト化した構成に適合させることで、装置の更なるコンパクト化を図ることを第８の目的とする。
【００２１】
なお、本発明の第１の目的に関して、クラッチ単体についていえば、その油圧サーボを非回転式とする技術は、特開平２−２９０７３１号公報、特開平４−２８５３３１号公報に見られるように、従来ないではないが、前者は、センタディファレンシャル機構における前後輪間のトルク配分のために差動装置と出力軸を連結するクラッチに適用されたものであり、後者は、動力取出装置（パワーテイクオフ装置）の出力歯車を出力軸に連結するクラッチに適用されたものであって、これらに倣って、仮令、自動変速機の変速機構中の変速時に大きな回転変化が生じない最終的な出力の取り出し部に油圧サーボを非回転式としたクラッチを配置したとしても、本発明の目的とするような、イナーシャトルクの減少による変速ショックの低減や、遠心油圧が発生しないことによる変速時の油圧制御特性の低下を防ぐといったような自動変速機にとって重要な機能は生じない。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するため、本発明は、変速機ケースと、入力軸と、該入力軸に連結され複数の変速要素を有する変速機構と、該変速機構に連結された出力軸と、前記入力軸及び前記複数の変速要素の内のいずれか２つをそれぞれ駆動連結する第１及び第２のクラッチと、油圧の供給により前記第１及び第２のクラッチをそれぞれ係合させる第１及び第２の油圧サーボとを備え、複数の前進変速段を達成する車両用自動変速機において、前記変速機ケースは、前記変速機構、前記第１及び第２のクラッチ並びに前記第１及び第２の油圧サーボを内包し、軸方向両端部にそれぞれ側壁を有し、前記第１及び第２のクラッチは、前記変速機構を挟んで前記変速機構の軸方向両端にそれぞれ配設され、前記第１及び第２の油圧サーボは、それぞれ、前記変速機ケースのそれぞれの前記側壁に相互に対向して形成された静止型の第１及び第２のシリンダと、該第１及び第２のシリンダ内にそれぞれ摺動自在に配設され、それぞれが前記第１及び第２のシリンダと協働して油圧が供給される油室を画定する第１及び第２のピストンと、前記第１及び第２のピストンと前記第１及び第２のクラッチとの間にそれぞれ配設され、前記第１及び第２のピストンと前記第１及び第２のクラッチとの間の相対回転をそれぞれ許容するとともに油圧の供給にともなう前記第１及び第２のピストンからの押圧力を前記第１及び第２のクラッチにそれぞれ伝達する第１及び第２のベアリングとを有し、前記車両用自動変速機を構成する部材からなり、前記第１及び第２の油圧サーボからのそれぞれの押圧力を、それぞれ前記第１及び第２のクラッチを介して前記変速機ケースに伝達する第１及び第２の反力部材を有し、前記第１及び第２の反力部材は、前記それぞれの押圧力が互いに干渉しない独立した経路で前記それぞれの押圧力を伝達することを特徴とする。
【００２３】
上記第２の目的を達成するため、前記第１及び第２の反力部材は、それらの一方が前記変速機構を含み、他方が前記入力軸を含む構成とされる。
【００２４】
上記第３の目的を達成するため、前記第１及び第２の油圧サーボは、前記油室への油圧の供給に伴う前記第１及び第２のピストンの移動に抗する押圧力をそれぞれ該第１及び第２のピストンに付与する第１及び第２のリターンスプリングと、前記第１及び第２のベアリングと前記第１及び第２のクラッチとの間にそれぞれ第１及び第２の押圧部材とを有し、前記第１及び第２のリターンスプリングは、それぞれ前記第１及び第２の押圧部材と前記第１及び第２の反力部材とに当接する構成とされる。
【００２５】
上記第４の目的を達成するため、前記入力軸は、前記変速機構を貫通して両前記側壁間に延在し、前記変速機構は、前記第１及び第２のクラッチに隣接してそれぞれ配設されて前記第１及び第２のピストンからの押圧力がそれぞれ前記第１及び第２のクラッチを介して伝達される第１及び第２のフランジ部を有し、前記第１及び第２のクラッチは、それぞれ前記第１及び第２の油圧サーボの作動により前記入力軸と前記複数の変速要素の内のいずれか１つとを駆動連結するものとされ、前記入力軸にそれぞれ前記第１及び第２のフランジ部を介して連結されたハブと、それぞれ前記複数の変速要素の内の１つに駆動連結されて摩擦板部を挟んで前記ハブの外周側に配設されたリムとを有し、前記第１及び第２のクラッチの内の少なくとも一方の前記摩擦板部は、両面にフェーシングが貼られた複数の摩擦材と、該複数の摩擦材と軸方向に交互に配設された複数のセパレータプレートとからなり、前記複数の摩擦材は、前記リムの内周面に外周側をスプライン嵌合され、前記複数のセパレータプレートは、前記ハブの外周面に内周側をスプライン嵌合され、前記第１及び第２の油圧サーボの少なくとも一方は、該油圧サーボの前記第１又は第２のベアリングと該油圧サーボに対応するクラッチとの間に前記ハブの外周面にスプライン嵌合された押圧部材を有し、該押圧部材と前記フランジ部には、それぞれ前記複数の摩擦材の内の両外端に位置する摩擦材が対峙する構成とされる。
【００２６】
上記第５の目的を達成するため、前記入力軸は、前記変速機構を貫通して両前記側壁間に延在し、前記第１及び第２のクラッチは、前記第１及び第２の油圧サーボの作動により前記入力軸と前記複数の変速要素の内のいずれか１つとをそれぞれ駆動連結するものとされ、それぞれ、前記入力軸に駆動連結されたハブと、前記複数の変速要素の内の１つに駆動連結されて摩擦板部を挟んで前記ハブの外周側に配設されたリムとを有し、前記第１及び第２の油圧サーボのいずれか一方は、該油圧サーボの前記第１又は第２のベアリングと該油圧サーボに対応するクラッチとの間に押圧部材を有し、該押圧部材は、前記ハブに相対回転不能かつ軸方向摺動可能に連結され、外周部に前記リムの径方向外側まで延設されて回転センサに対向する複数の切欠が形成されたロータ部を有する構成とされる。
【００２７】
上記第６の目的を達成するため、前記第１及び第２のクラッチは、前記第１及び第２の油圧サーボの作動により前記入力軸と前記複数の変速要素の内のいずれか１つとをそれぞれ駆動連結するものとされ、それぞれ、前記入力軸に連結されたハブと、前記複数の変速要素の内の１つに駆動連結されて摩擦板部を挟んで前記ハブの外周側に配設されたリムとを有し、それぞれの前記ハブは、それらの径方向内側から供給される潤滑油を前記摩擦板部に導くべく前記ハブの内外周面を連通する貫通油路を有する構成を採ることもできる。
【００２８】
上記第７の目的を達成するため、前記出力軸と並列的に配設され、車輪に駆動連結されたカウンタ軸と、前記出力軸に一体的に連結されたカウンタドライブギヤと、該カウンタドライブギヤに噛合するとともに前記カウンタ軸に一体的に連結されたカウンタドリブンギヤとを有し、第１及び第２のクラッチは、前記第１及び第２の油圧サーボの作動により前記入力軸と前記複数の変速要素の内のいずれか１つとをそれぞれ駆動連結するものとされ、前記カウンタドライブギヤは、前記第１及び第２のクラッチの間に位置する構成とされる。
【００２９】
そして、上記第８の目的を達成するため、前記変速機構は、第２のリングギヤと、該第２のリングギヤに噛合する第２のピニオンギヤを回転自在に支承する第２のキャリアと、前記第２のピニオンギヤに噛合する第２のサンギヤと、前記第２のキャリアに連結された第１のリングギヤと、該第１のリングギヤに噛合する第１のピニオンギヤを回転自在に支承するとともに、前記第２のリングギヤに連結された第１のキャリアと、前記第１のピニオンギヤに噛合する第１のサンギヤと、前記第１のキャリアに支承されるとともに前記第１のピニオンギヤより小径とされて前記第１のピニオンギヤに相対回転不能に連結された第３のピニオンギヤに噛合する第３のサンギヤとからなるプラネタリギヤセットを有し、前記第１のリングギヤ及び第２のキャリアは、前記出力軸に連結され、前記第１のサンギヤは、前記第１のクラッチにより前記入力軸に連結されるとともに、第１のブレーキにより前記ケースに係止され、前記第２のサンギヤは、第２のブレーキにより前記ケースに係止され、前記第１のキャリア及び第２のリングギヤは、第３のブレーキにより前記ケースに係止されるとともに、前記第２のクラッチにより前記入力軸に連結され、前記第３のサンギヤは、第４のブレーキにより前記ケースに係止された構成とされる。
【００３０】
【発明の作用及び効果】
上記構成よりなる本発明では、第１及び第２のクラッチをそれぞれ変速機構を挟んで変速機の軸方向両端に配設し、それらクラッチを係合させる第１及び第２の油圧サーボのシリンダをケースの両側壁に形成したので、ケースの両側壁を第１及び第２の油圧サーボのシリンダとして有効に利用することができ、２つのクラッチの２つの油圧サーボがコンパクトな構成となり、装置の大型化を防止できる。また、上記のような油圧サーボの構成とし、この油圧サーボによりクラッチを係合するようにしたので、従来のような装置の大型化を招く遠心油圧相殺油室を設ける必要がなくなり、回転部材の重量が軽減され、変速時のイナーシャトルクによる変速ショックを低減することができるものでありながら、第１及び第２の油圧サーボからの第１及び第２のクラッチへの押圧力が他方の第２及び第１のクラッチに作用しなくなり、両クラッチの制御の複雑化を避けることができる。
【００３１】
更に、請求項２に記載の構成によれば、第１及び第２のクラッチへの押圧力による反力を簡単な構造で支持することができる。
【００３２】
そして、請求項３に記載の構成によれば、反力部材と押圧部材との間に配置されたリターンスプリングが、クラッチの解放時に、外部からのスラスト力に対抗してクラッチのクリアランスを一定に保つように作用し、それにより、クラッチの制御性の低下や変速ショックを極力抑えることができる。
【００３３】
また、請求項４に記載の構成によれば、クラッチの摩擦材をリムにスプライン嵌合し、セパレータプレートを押圧部材と同じハブにスプライン嵌合するとともに、押圧部材とフランジ部を摩擦材に対峙させたので、フランジ部を格別の軸方向止めが不要なバッキングプレートとして利用した軸方向寸法の短縮が可能となる。しかも、摩擦特性の悪化の防止のためのバッキングプレートの厚肉の構成も不要となる。
【００３４】
更に、請求項５に記載の構成によれば、変速機ケースの両端に両油圧サーボを配置したことで、必然的に入力軸と連結することになるクラッチ内周側のハブから、押圧部材を介して入力軸の回転をクラッチ外周側まで導くことができ、それにより入力軸の回転数の常時検出が可能となる。
【００３５】
更に、請求項６に記載の構成によれば、常にクラッチのハブは、入力軸とともに回転することになり、径方向内側から供給される油が遠心力によりハブの貫通油路を通して安定して摩擦板部に供給され、潤滑を促進する方向に作用し、潤滑性能と冷却効果が向上する。
【００３６】
更に、請求項７に記載の構成によれば、変速出力を入力軸と並列的に設けられたカウンタ軸に取り出す構成により、変速機の両端部に渡って延在する入力軸の両端に入力クラッチを配置した構成を採りながら、入力軸と干渉することなく、変速出力をカウンタドリブンギヤに取り出すことができる。
【００３７】
最後に、請求項８に記載の構成によれば、変速機構がクラッチ２つのみで前進５段後進１段を達成できるので、上記装置全体の構成の一層コンパクト化が前進５段を達成する自動変速機についても得られる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿い、本発明の実施形態を説明する。先ず図１は、プラネタリギヤセットの相互のキャリアとリングギヤとを直結した変速機構を２つのクラッチで制御する第１参考例を示す。概略構成から説明すると、図にスケルトンで示すように、この車両用自動変速機Ｔは、変速機ケース１０と、入力軸１４と、入力軸１４に連結され複数の変速要素（後に詳記するサンギヤ、ピニオンギヤを支承するキャリア、リングギヤ等）を有する変速機構Ｍと、変速機構Ｍに連結された出力軸１５と、入力軸１４及び複数の変速要素の内の何れか２つ、すなわち本例においてサンギヤＳ１とキャリアＣ１をそれぞれ駆動連結する第１及び第２のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）と、油圧の供給により第１及び第２のクラッチをそれぞれ係合させる第１及び第２の油圧サーボ３，４とを備え、複数（本例において５速）の前進変速段を達成する。
【００３９】
変速機ケース１０は、変速機構Ｍ、第１及び第２のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）並びに第１及び第２の油圧サーボ３，４を内包し、軸方向両端部にそれぞれ側壁１０ａ，１０ｂを有する。第１及び第２のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）は、変速機構Ｍを挟んで、変速機構Ｍの軸方向両端にそれぞれ配設されている。第１及び第２の油圧サーボ３，４は、それぞれ、変速機ケース１０のそれぞれの側壁１０ａ，１０ｂに相互に対向して形成された静止型の第１及び第２のシリンダ３０，４０と、これらシリンダ３０，４０内にそれぞれ摺動自在に配設され、それぞれが第１及び第２のシリンダ３０，４０と協働して油圧が供給される油室３Ｃ，４Ｃを画定する第１及び第２のピストン３１，４１と、それらピストン３１，４１と第１及び第２のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）との間にそれぞれ配設され、第１及び第２のピストン３１，４１と第１及び第２のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）との間の相対回転をそれぞれ許容するとともに油圧の供給にともなう第１及び第２のピストン３１，４１からの押圧力を第１及び第２のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）にそれぞれ伝達する第１及び第２のベアリング３２，４２とを有する。
【００４０】
図３及び図４に詳細断面を示すように、第１及び第２の油圧サーボ３，４は、第１及び第２のベアリング３２，４２と第１及び第２のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）との間に、それぞれハブ５３，６３の外周面に相対回転不能かつ軸方向摺動可能にスプライン嵌合された押圧部材３３，４３と、油室３Ｃ，４Ｃへの油圧の供給にともなう第１及び第２のピストン３１，４１の移動に抗する押圧力をそれぞれ第１及び第２のピストン３１，４１に付与する第１及び第２のリターンスプリング５８，６８を有する。第１及び第２のリターンスプリング５８，６８は、それぞれ第１及び第２の押圧部材３３，４３と反力部材としての第１及び第２のフランジ部５６，６６とに当接する。
【００４１】
押圧部材３３，４３は、内周側部でベアリング３２，４２と対峙し、外周側部でクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）と対峙している。押圧部材３３，４３は、詳しくは本例において、その外径側の一側に、摩擦材５２に対する当接部を有し、当接部の内周面がセパレータプレート５１と同様に、入力軸１４に連結されたハブ５３，６３に相対回転不能でかつ軸方向摺動可能にスプライン係合されている。そして、何れか一方（本例において油圧サーボ３）の押圧部材３３の当接部の外周側には、リム５４の径方向外側まで被さるように軸方向に延設されて、変速機ケースに取り付けられた回転センサ７に対向する複数の切欠３９ａが形成されたロータ部３９を有する。
【００４２】
入力軸１４は、変速機構Ｍを貫通して両側壁間１０ａ，１０ｂに延在する。変速機構Ｍは、第１及び第２のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）に隣接してそれぞれ配設されて第１及び第２のピストン３１，４１からの押圧力がそれぞれ第１及び第２のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）を介して伝達される第１及び第２のフランジ部５６，６６を有し、これらフランジ部５６，６６は、それぞれ第１及び第２のピストン３１，４１からの押圧力を入力軸１４に伝達する。こうして、押圧部材３３，４３の当接部とフランジ部５６，６６には、それぞれ複数の摩擦材５２，６２の内の両外端に位置する摩擦材が対峙することとなる。更に、入力軸１４とそれぞれの側壁１０ａ，１０ｂとの間には、第１及び第２のピストン３１，４１からの押圧力にともなう入力軸１４の軸方向の移動を規制する第３及び第４のベアリング５９，６９が設けられている。
【００４３】
第１及び第２のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）は、入力軸１４にそれぞれ第１及び第２のフランジ部５６，６６を介して連結されたハブ５３，６３と、それぞれ複数の変速要素の内の１つ、すなわち、第１のクラッチ（Ｃ−１）についてはサンギヤ軸１６を介してサンギヤＳ１に、第２のクラッチ（Ｃ−２）についてはキャリア軸１７を介してキャリアＣ１に駆動連結されて、摩擦板部５０，６０を挟んでハブ５３，６３の外周側に配設された環状のリム５４及びドラム形のリム６４を有する。
【００４４】
第１及び第２のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）の摩擦板部５０，６０は、両面にフェーシング５２ａ，６２ａが貼られた複数の摩擦材５２，６２と、複数の摩擦材５２，６２と軸方向に交互に配設された複数のセパレータプレート５１，６１とからなる。複数の摩擦材５２，６２は、リム５４，６４の内周面に外周側をスプライン嵌合され、複数のセパレータプレート５１，６１は、ハブ５３，６３の外周面に内周側をスプライン嵌合されている。また、それぞれのハブ５３，６３は、それらの径方向内側から供給される潤滑油を摩擦板部５０，６０に導くべくハブ５３，６３の内外周面を連通する貫通油路５３ａ，６３ａを有する。
【００４５】
なお、図３及び図４において、符号１４ｒは潤滑油を軸心側から各部へ供給する軸内油路、１０ｒは同じくハウジング内油路を示し、油圧サーボ３への作動油の供給油路は、図示を省略されている。
【００４６】
図１に戻って、この自動変速機Ｔは、出力軸１５と並列的に配設され、最終的に図示しない車輪に駆動連結されたカウンタ軸２２と、出力軸１５に一体的に連結されたカウンタドライブギヤ１９と、カウンタドライブギヤ１９に噛合するとともにカウンタ軸２２に一体的に連結されたカウンタドリブンギヤ２３とを有する。カウンタドライブギヤ１９は、第１及び第２のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）の間に位置する。
【００４７】
次に、この自動変速機Ｔのギヤトレインの全体構成を説明する。この変速機Ｔは、ロックアップクラッチ１１付のトルクコンバータ１２と、３段のプラネタリギヤセットＭ１，Ｍ２，Ｍ３と、それらに関連配置されたブレーキ（Ｂ−０L ,Ｂ−０H ，Ｂ−１，Ｂ−２）及び前記クラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）から構成されている。プラネタリギヤセットＭ１，Ｍ３は、サンギヤＳ１，Ｓ３と、リングギヤＲ１，Ｒ３と、それらに噛合するピニオンギヤＰ１，Ｐ３を回転自在に支承するキャリアＣ１，Ｃ３とを備え、プラネタリギヤセットＭ２は、サンギヤＳ２とそれに噛合する上記ピニオンギヤＰ１より小径のピニオンギヤＰ２とを備え、ピニオンギヤＰ２はキャリアＣ１に回転自在に支承されて、ピニオンギヤＰ１に相対回転不能に連結されている。両ギヤセットＭ１，Ｍ３のそれぞれのリングギヤＲ１，Ｒ３とキャリアＣ３，Ｃ１は、相互に連結されており、ギヤセットＭ１のサンギヤＳ１とキャリアＣ１は、入力要素とすべく、それぞれクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）を介してトルクコンバータ１２のタービン軸１３に連なる入力軸１４に連結されている。相互に連結されたリングギヤＲ１とキャリアＣ３は、出力軸１５を介して出力要素としてのカウンタドライブギヤ１９に連結されている。
【００４８】
更に、ギヤセットＭ１のサンギヤＳ１は、ブレーキ（Ｂ−０L ）により変速機ケース１０に固定可能とされ、ギヤセットＭ３のサンギヤＳ３は、ブレーキ（Ｂ−１）により同じく変速機ケース１０に固定可能とされ、キャリアＣ１に連結されたリングギヤＲ３は、ブレーキ（Ｂ−２）により変速機ケース１０に固定可能とされている。さらに詳しくは、本例において、サンギヤＳ１は、入力軸１４の外周に嵌まるサンギヤ軸１６を介してクラッチ（Ｃ−１）に連結され、キャリアＣ１は、入力軸１４の外周に嵌まるキャリア軸１７を介してクラッチ（Ｃ−２）に連結され、サンギヤＳ３は、キャリア軸１７の外周に嵌まるサンギヤ軸１８を介してブレーキ（Ｂ−１）に連結されている。また、これに限るものではないが、ブレーキ（Ｂ−２）を除く各ブレーキは、バンドブレーキ構成とされ、ブレーキ（Ｂ−２）については、湿式多板構成とされている。なお、この例では、カウンタドライブギヤ１９は、カウンタギヤ２０を介して差動装置２１に連結されて、横置構成のトランスミッションとされている。
【００４９】
このように構成された変速機は、図示しない油圧制御装置の制御の下に各クラッチ及びブレーキに対応する油圧サーボに油圧を供給し、図２に作動を図表化して示すように、各クラッチ及びブレーキを係合（図に○印で示す）及び解放（図に無印で示す）させることで各変速段を達成する。すなわち、第１速（１ＳＴ）は、クラッチ（Ｃ−１）とブレーキ（Ｂ−１）を係合させたときに達成される。このとき、入力軸１４の回転は、クラッチ（Ｃ−１）経由でサンギヤＳ１に入り、ブレーキ（Ｂ−１）の係合によるサンギヤＳ３の固定で最も減速されたキャリアＣ３の回転としてカウンタドライブギヤ１９に出力される。これに対して第２速（２ＮＤ）は、クラッチ（Ｃ−２）とブレーキ（Ｂ−１）の係合で達成される。このとき、クラッチ（Ｃ−２）経由でキャリア軸１７に入った入力は、キャリヤＣ１経由でそのままリングギヤＲ３に入り、ブレーキ（Ｂ−１）の係合で固定されたサンギヤＳ３を反力要素とするキャリアＣ３の差動回転としてカウンタドライブギヤ１９に出力される。第３速（３ＲＤ）は、両クラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）の係合による第１のプラネタリギヤセットＭ１の直結で達成される。このとき入力軸１４の回転は、そのままキャリアＣ３の回転としてカウンタドライブギヤ１９に出力される。
【００５０】
オーバドライブによる第４速（４ＴＨ）は、クラッチ（Ｃ−２）の係合と、サンギヤＳ１を固定するブレーキ（Ｂ−０L ）の係合で達成される。このとき、入力軸１４の回転はキャリアＣ１の回転に対してピニオンギヤＰ１の自転分増速されたリングギヤＲ１の回転としてキャリアＣ３からカウンタドライブギヤ１９に伝達される。これに対して、第５速は、クラッチ（Ｃ−２）の係合と、ブレーキ（Ｂ−０H ）の係合で達成され、このとき、入力軸１４の回転はキャリアＣ１の回転に対して、第４速達成時より大径のサンギヤＳ２に反力をとる小径のピニオンギヤＰ２の自転分さらに増速されたリングギヤＲ１の回転としてキャリアＣ３からカウンタドライブギヤ１９に伝達される。
【００５１】
なお、後進（ＲＥＶ）は、クラッチ（Ｃ−１）とブレーキ（Ｂ−２）の係合で達成され、このとき、サンギヤＳ１の入力に対してキャリアＣ１の固定で逆転する減速されたリングギヤＲ１の回転がキャリアＣ３経由でカウンタドライブギヤ１９から出力される。
【００５２】
本発明が適用された両クラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）は、油室３Ｃ，４Ｃに図示しないハウジング内油路から油圧が供給されると、ピストン３１，４１が作動するが、ピストン３１，４１とクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）の間にはベアリング３２，４２と押圧部材３３，４３が設けられているので、クラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）とピストン３１，４１との相対回転を許容しながらピストン３１，４１からの押圧力を摩擦板部５０，６０に伝達することができ、クラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）を係合させることができる。
【００５３】
こうした動作の際、第１の油圧サーボ３のピストン３１からの押圧力は、ベアリング３２、押圧部材３３及び第１のクラッチ（Ｃ−１）の摩擦板部５０を介して第１のフランジ部５６に伝達され、そして、第１のフランジ部５６から入力軸１４を介して第２の油圧サーボ４に伝達されるが、第２の油圧サーボ４側には入力軸１４とケース側壁１０ｂの間に第４のベアリング６９が配設されているので、最終的には押圧力は反対側のケース側壁１０ｂに伝達される。また、第１の油圧サーボ３が設けられている側のケース側壁１０ａには、ピストン３１の押圧力とは反対方向の反力が作用する。その結果、ピストン３１の押圧力とその反対方向の反力は、両ケース側壁１０ａ，１０ｂ、すなわち、変速機ケース１０に伝達されて打ち消し合う。こうした機能は、第２の油圧サーボ４についても同様に達成される。かくして、両ピストン３１，４１からの押圧力を変速機構に影響させないようにすることができる。しかも、両フランジ部５６，６６とも、入力軸１４をハブ５３，６３に駆動連結する動力伝達部材として機能しながら、上記押圧力の支持に関して、それら自体が従来のクラッチにおけるバッキングプレートとしての機能も果たす。
【００５４】
かくして、上記参考例によれば、上記のような油圧サーボの構成とし、こうした油圧サーボ３，４により自動変速機Ｔのクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）を係合するようにしたので、装置の小型化を図ることができるとともに、回転部材としてのサンギヤ軸１６及びキャリア軸１７関連の重量が軽減され、変速時のイナーシャトルクによる変速ショックを低減することができる。また、油室３Ｃ，４Ｃへの油圧供給は、シリンダ３１，４１が変速機ケース１０に形成されていることで、遠心油圧の発生による変速時の油圧制御特性の低下を招くことがない。
【００５５】
また、前記の簡単な反力支持構造により、第１及び第２の油圧サーボ３，４からの第１及び第２のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）への押圧力が他方の第２及び第１のクラッチ（Ｃ−２，Ｃ−１）に作用しなくなり、両クラッチの制御の複雑化を避けることができる。
【００５６】
そして、反力部材を構成するフランジ部５６，６６と押圧部材３３，４３との間に配置されたリターンスプリング５８，６８が、クラッチの解放時に、外部からのスラスト力に対抗してクラッチの摩擦板部５０，６０の摩擦材５１，６１とセパレータプレート５２，６２との間のクリアランスを一定に保つように作用し、それにより、クラッチの制御性の低下や変速ショックを極力抑えることができる。
【００５７】
また、クラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）の摩擦材５１，６１をリム５４，６４にスプライン嵌合し、セパレータプレート５２，６２を押圧部材３３，４３と同じハブ５３，６３にスプライン嵌合するとともに、押圧部材３３，４３とフランジ部５６，６６を摩擦材５１，６１に対峙させたので、フランジ部５６，６６を格別の軸方向止めが不要なバッキングプレートとして利用した軸方向寸法の短縮が可能となる。しかも、摩擦特性の悪化の防止のためのバッキングプレートの厚肉の構成も不要となる。
【００５８】
更に、変速機ケース１０の両端に両油圧サーボ３，４を配置したことで、必然的に入力軸１４と連結することになるクラッチ内周側のハブ５３，６３から、押圧部材３３，４３を介して入力軸１４の回転をクラッチ外周側まで導くことができ、回転センサ７によりロータ部３９の切欠３９ａの変位をパルスとして検出することで、クラッチ（Ｃ−１）の係合及び解放にかかわらず、入力軸１４の回転数の常時検出が可能となる。
【００５９】
更に、常にクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）のハブ５３，６３は、入力軸１４とともに回転することになり、径方向内側の軸内油路１４ｒから供給される油が遠心力によりハブ５３，６３の貫通油路５３ａ，６３ａを通して安定して摩擦板部５０，６０に供給され、潤滑を促進する方向に作用し、潤滑性能と冷却効果が向上する。
【００６０】
更に、変速出力を入力軸１４と並列的に設けられたカウンタ軸２２に取り出す構成により、変速機Ｔの両端部に渡って延在する入力軸１４の両端に入力クラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）を配置した構成を採りながら、入力軸１４と干渉することなく、変速出力をカウンタドリブンギヤ２３に取り出すことができる。
【００６１】
そして、変速機構Ｍがクラッチ２つのみで前進５段後進１段を達成できるので、２のクラッチを変速機ケース１０の両端に配置した静止型シリンダ形式の油圧サーボ３，４とするコンパクトな油圧サーボ構成と変速機構Ｍが適合し、装置全体の構成が一層コンパクト化される。
【００６２】
次に、図５は第２参考例を示す車両用自動変速機Ｔのスケルトン図である。この例は、第１参考例におけるプラネタリギヤセットＭ２をなくして前進変速段を４速とした例であり、この変更に伴い、上記ギヤセットＭ２のサンギヤＳ２を停止するブレーキ（Ｂ−０H ）も除去され、前記ブレーキ（Ｂ−０L）に相当するブレーキは、略号（Ｂ−０）で示すブレーキとされている。その他の構成については、上記第１参考例と同様であるので、相当する部材に同様の符号又は略号を付して、各部分の構成の説明に代える。
【００６３】
こうした構成とした場合、前進変速段は、上記のように４速となるが、後進も含めて各変速段における摩擦係合要素の係合、解放関係と動力伝達の状況は全く同様となるので、前記作動説明と図２の作動図表のブレーキ（Ｂ−０L ）のブレーキ（Ｂ−０）への読替えを以て説明に代える。こうした構成を採った場合でも、第１参考例と同様の効果が得られる。
【００６４】
次に、図６は第３参考例を示す車両用自動変速機Ｔのスケルトン図である。この例は、第２参考例と実質的に同様の変速機構を両クラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）を含めて、変速機ケースに対して、前後逆転して配置した例であり、相当する部材に同様の符号又は略号を付して、各部分の構成の説明に代える。こうした構成としても、各摩擦係合要素の作動と動力伝達の関係は、第２参考例と同様であり、得られる効果についても同様である。
【００６５】
次に、図７は第４参考例を示す車両用自動変速機Ｔのスケルトン図である。この例は、２つのプラネタリギヤセットＭ１，Ｍ３の変速要素の接続関係を上記各参考例に対して変更したものであり、この例では、相互のサンギヤＳ１，Ｓ３を直結し、一方のキャリアＣ３と他方のリングギヤＲ１を直結したものである。こうした構成によっても摩擦係合要素の係合、解放関係と達成される変速段との関係は、上記第２、第３参考例と全く同様となる。この例の場合、第１速は、サンギヤＳ３入力、リングギヤＲ３反力によるキャリアＣ３の出力となり、第２速は、キャリアＣ１入力、リングギヤＲ３反力によるキャリアＣ３の出力となり、第３速は、プラネタリギヤセットＭ１の直結によるリングギヤＲ１出力となり、第４速は、キャリアＣ１入力、サンギヤＳ１反力によるリングギヤＲ１の増速出力となる。こうした構成を採った場合でも、第１参考例と同様の効果が得られる。
【００６６】
次に、図８は第５参考例を示す車両用自動変速機Ｔのスケルトン図である。この例は、第４参考例と実質的に同様の変速機構を両クラッチを含めて、変速機ケースに対して、前後逆転して配置した例である。こうした構成としても、摩擦係合要素の係合、解放関係と動力伝達の状況は上記第４参考例と全く同様となりで、第１参考例と同様の効果が得られる。
【００６７】
次に、図９は第６参考例を示す車両用自動変速機Ｔのスケルトン図である。この例は、ラビニョ式の歯車機構を変速機構Ｍとした例であり、変速機構Ｍは、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１及びキャリアＣ１に回転自在に支承されてそれらに噛合するピニオンギヤＰ１からなる第１のプラネタリギヤセットＭ１と、サンギヤＳ３、上記リングギヤと共通のリングギヤＲ１、相互に噛合し、上記ピニオンギヤと共通のピニオンギヤＰ１とサンギヤＳ３に噛合するピニオンギヤＰ３からなり、ピニオンギヤＰ１を回転自在に支承するキャリアＣ１とピニオンギヤＰ３を回転自在に支承するキャリアＣ３とが相互に連結された第２のプラネタリギヤセットＭ３とからなる構成とされている。そして、サンギヤＳ３は、クラッチ（Ｃ−１）を介して入力軸１４に駆動連結されるとともに、ブレーキ（Ｂ−０）によりケース１０に固定可能とされ、リングギヤＲ１はクラッチ（Ｃ−２）経由で入力軸１４に駆動連結され、キャリアＣ１は、出力軸１５に連結されている。また、サンギヤＳ１は、ブレーキ（Ｂ−１）によりケース１０に固定可能とされ、リングギヤＲ１は、ブレーキ（Ｂ−２）によりケース１０に固定可能とされている。その他の構成については、前記第１参考例と同様であるので、相当する部材に同様の符号又は略号を付して、各部分の説明に代える。
【００６８】
こうした構成を採った場合の各クラッチ及びブレーキの係合及び解放と達成される変速段との関係は、第２参考例以降の場合と全く同様となる。したがって、各変速要素間の動力伝達のみ説明すると、第１速時、サンギヤＳ３の入力は、サンギヤＳ１を反力要素とする相互に噛合するピニオンギヤＰ１，Ｐ３の回転によるキャリアＣ１の出力となり、第２速時、リングギヤＲ１の入力は、サンギヤＳ１を反力要素とする相互に噛合するピニオンギヤＰ１，Ｐ３の回転によるキャリアＣ１出力となり、第３速時、サンギヤＳ３とリングギヤＲ１の入力は、プラネタリギヤセットＭ３を直結とし、そのままキャリアＣ１の出力となる。オーバドライブ回転となる第４速時は、リングギヤＲ１入力に対して、サンギヤＳ３が反力要素となり、ピニオンギヤＰ１の自転分だけ増速された回転がキャリアＣ１に出力される。こうした変速機構及び各クラッチ並びにブレーキ配置によっても、前記第１参考例と同様の効果が得られる。
【００６９】
次に、図１０は第７参考例を示す車両用自動変速機Ｔのスケルトン図である。この例は、第６参考例と実質的に同様の変速機構に対する入出力関係を逆転させたものである。こうした構成とした場合、第１速時、サンギヤＳ１の入力は、サンギヤＳ３を反力要素とする相互に噛合するピニオンギヤＰ１，Ｐ３の回転によるリングギヤＲ１の出力となり、第２速時、キャリアＣ１の入力は、サンギヤＳ３を反力要素とする相互に噛合するピニオンギヤＰ１，Ｐ３の回転によるリングギヤＲ１の出力となり、第３速時、サンギヤＳ１とキャリアＣ１の入力は、第１のプラネタリギヤセットＭ１を直結とし、そのままリングギヤＲ１の出力となる。オーバドライブ回転となる第４速時は、キャリアＣ１入力に対して、サンギヤＳ１が反力要素となり、ピニオンギヤＰ１の自転分だけ増速された回転がリングギヤＲ１に出力される。こうした構成としても、当然に上記第６参考例と同様の効果が得られる。
【００７０】
次に、図１１は第８参考例を示す車両用自動変速機Ｔのスケルトン図である。この例は、第７参考例と実質的に同様の変速機構を両クラッチを含めて、変速機ケースに対して、前後逆転して配置した例である。こうした構成としても、上記第７参考例と同様の機能と効果が得られる。
【００７１】
次に、図１２は第９参考例を示す車両用自動変速機Ｔのスケルトン図である。この例は、第８参考例と異なるラビニョ式の歯車機構を変速機機構Ｍとした例であり、変速機構Ｍは、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１及びキャリアＣ１に回転自在に支承されてそれらに噛合するピニオンギヤＰ１からなる第１のプラネタリギヤセットＭ１と、サンギヤＳ３、ピニオンギヤＰ１とサンギヤＳ３に噛合する段付ピニオンギヤＰ３及びピニオンギヤＰ１を回転自在に支承するキャリアＣ１に連結されてピニオンギヤＰ３を回転自在に支承するキャリアＣ３からなる第２のプラネタリギヤセットＭ３とからなる構成とされている。そして、サンギヤＳ１は、クラッチ（Ｃ−１）を介して入力軸１４に駆動連結されるとともに、ブレーキ（Ｂ−０）によりケース１０に固定可能とされ、キャリアＣ１はクラッチ（Ｃ−２）経由で入力軸１４に駆動連結され、リングギヤＲ１は、出力軸１５に連結されている。また、サンギヤＳ３は、ブレーキ（Ｂ−１）によりケース１０に固定可能とされ、キャリアＣ１は、ブレーキ（Ｂ−２）によりケース１０に固定可能とされている。その他の構成については、上記第１参考例と同様であるので、相当する部材に同様の符号又は略号を付して、各部分の説明に代える。
【００７２】
こうした構成とした場合も、前進変速段は、４速となる。この例の場合の各クラッチ及びブレーキの係合及び解放と達成される変速段の関係は、前記第２参考例以降の場合と同様であり、こうした構成とした場合、第１速時、サンギヤＳ１の入力は、サンギヤＳ３を反力要素とする相互に噛合するピニオンギヤＰ１，Ｐ３の回転によるリングギヤＲ１の出力となり、第２速時、キャリアＣ１の入力は、サンギヤＳ３を反力要素とする相互に噛合するピニオンギヤＰ１，Ｐ３の回転によるリングギヤＲ１の出力となり、第３速時、サンギヤＳ１とキャリアＣ１の入力は、第１のプラネタリギヤセットＭ１を直結とし、そのままリングギヤＲ１の出力となる。オーバドライブ回転となる第４速時は、キャリアＣ１入力に対して、サンギヤＳ１が反力要素となり、ピニオンギヤＰ１の自転分だけ増速された回転がリングギヤＲ１に出力される。こうした構成を採った場合でも、第１参考例と同様の効果が得られる。
【００７３】
最後に、図１３は本発明の実施形態を示す車両用自動変速機Ｔのスケルトン図である。この例は、前記第１参考例と実質的に同様のギヤトレイン構成とされているが、反力受け構造が相違している。すなわち、この例では、クラッチ（Ｃ−１）にかかる押圧力を変速機構Ｍ中に介装された多段階のスラストベアリングを介して最終的に出力軸１５を支持するセンタサポート１０ｄで受けるようにしている。こうした反力支持構成を採る理由について第１参考例と比較して説明すると、第１参考例のように共通の入力軸１４でそれぞれのクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）にかかる両方向の押圧力をケース側壁１０ａ，１０ｂに伝えるようにした場合、一方のクラッチを解放しながら他方のクラッチを係合するいわゆるクラッチトゥクラッチ操作時において（この例では、図２を参照してわかるように、第１速度（１ＳＴ）から第２速（２ＮＤ）あるいはその逆の変速時にこの操作が行われる。）、入力軸１４を介して相手方のクラッチに押圧力が影響してしまうため、クラッチの制御が困難になるからである。
【００７４】
そこで、本実施形態では、クラッチ（Ｃ−２）にかかる押圧力の方は、同様に入力軸１４からフランジ部５６Ａ及びベアリング５９を介して変速機ケース側壁１０ｂで受けるようにし、クラッチ（Ｃ−１）にかかる押圧力については、変速機構Ｍ中に介装された、図１３にそれらの配設位置を略示する多段階のスラストベアリングを介して最終的に出力軸１５を支持するセンタサポート１０ｄで受けるようにしている。
【００７５】
この実施形態の場合、クラッチ（Ｃ−２）関連の構成については、本質的に前記各参考例に用いられているものと同様の図４に詳細を示す構成とされるが、図１５に詳細を示すように、クラッチ（Ｃ−１）側の関連構成については、反力支持形態の相違により若干相違した構成が採られている。具体的には、入力軸１４に対してフランジ部５６はスプライン係合で回り止めしただけで軸方向に可動とされ、代わって入力軸１４の段部に当接する反力部材としてのフランジ５６Ａが入力軸１４に嵌合されている。このフランジ５６Ａは、ケース１０の側壁１０ａとの間に配設されたスラストベアリング５９を介して、入力軸１４が受けるクラッチ（Ｃ−２）からの押圧力を側壁１０ａに伝達する。他方、クラッチ（Ｃ−１）の受ける押圧力については、上記フランジ５６Ａには作用せず、フランジ部５６からスラストベアリング７１を介してサンギヤ軸１６に伝えられ、更に変速機構Ｍ中に図１３に示すように配設された各スラストベアリングを介して最終的にセンタサポート１０ｄで受けられる。したがって、この形態では、変速機構Ｍのフランジ部６６とフランジ５６Ａを含む入力軸１４がクラッチ（Ｃ−２）の反力部材となり、フランジ部５６を含む変速機構Ｍがクラッチ（Ｃ−１）の反力部材となる。その余の構成については、上記第１参考例と同様であるので、相当する部材に同様の符号又は略号を付して、各部分の構成の説明に代える。
【００７６】
こうした構成とした場合、各変速段については、図１４の作動図表に示すように前記第１参考例と同様となる。そして、特にこの実施形態の場合、上記クラッチトゥクラッチ操作時において、入力軸１４を介して相手方クラッチへの押圧力の影響が生じなくなるため、クラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）の油圧制御が容易となる利点が得られる。その余の効果については、第１参考例と同様である。
【００７７】
以上要するに、上記参考例及び実施形態のいずれの変速機構Ｍを採るにしても、２つのクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）の油圧サーボ３，４を静止型シリンダ形式として遠心油圧相殺室のいらない構造とし、変速機構Ｍの両端に、しかも、ケース側壁１０ａ，１０ｂをシリンダとして配置することで、通常のクラッチドラム形式より少ないスペースでクラッチを構成することができ、コンパクトかつ高効率な自動変速機を構成することができる。なお、油圧サーボ３，４をケース側壁１０ａ，１０ｂに設けた構成は、プラネタリギヤの外周部やクラッチの外周部にバンドブレーキを配設するにも有利となる。
【００７８】
以上、本発明を変速機構を種々変更し、反力支持構成を一部変更した１０の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に例示した変速機構に限らず、特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で、種々に具体的構成を変更して、広く種々の変速機構に適用することができるものである。また、上記各例では、本発明を専ら入力軸と変速要素とを駆動連結する場合について例示したが、本発明は変速機構の変速要素同士を駆動連結するクラッチに適用することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１参考例に係る車両用自動変速機の全体構成を示すスケルトン図である。
【図２】  上記変速機の作動図表である。
【図３】  第１参考例の車両用自動変速機の一方のクラッチとその油圧サーボを示す部分断面図である。
【図４】  第１参考例の車両用自動変速機の他方のクラッチとその油圧サーボを示す部分断面図である。
【図５】  第２参考例に係る車両用自動変速機の全体構成を示すスケルトン図である。
【図６】  第３参考例に係る車両用自動変速機の全体構成を示すスケルトン図である。
【図７】  第４参考例に係る車両用自動変速機の全体構成を示すスケルトン図である。
【図８】  第５参考例に係る車両用自動変速機の全体構成を示すスケルトン図である。
【図９】  第６参考例に係る車両用自動変速機の全体構成を示すスケルトン図である。
【図１０】  第７参考例に係る車両用自動変速機の全体構成を示すスケルトン図である。
【図１１】  第８参考例に係る車両用自動変速機の全体構成を示すスケルトン図である。
【図１２】  第９参考例に係る車両用自動変速機の全体構成を示すスケルトン図である。
【図１３】  本発明の実施形態に係る車両用自動変速機の全体構成を示すスケルトン図である。
【図１４】  上記変速機の作動図表である。
【図１５】  上記本発明の実施形態の車両用自動変速機の一方のクラッチとその油圧サーボを示す部分断面図である。
【符号の説明】
Ｔ  自動変速機
Ｍ  プラネタリギヤセット（変速機構）
Ｍ１  第１のプラネタリギヤセット
Ｍ３  第２のプラネタリギヤセット
Ｓ１  第１のサンギヤ（変速要素）
Ｓ２  第３のサンギヤ（変速要素）
Ｓ３  第２のサンギヤ（変速要素）
Ｐ１  第１のピニオンギヤ
Ｐ２  第３のピニオンギヤ
Ｐ３  第２のピニオンギヤ
Ｃ１  第１のキャリア（変速要素）
Ｃ３  第２のキャリア（変速要素）
Ｒ１  第１のリングギヤ（変速要素）
Ｒ３  第２のリングギヤ（変速要素）
Ｃ−１  第１のクラッチ
Ｃ−２  第２のクラッチ
Ｂ−０  第１のブレーキ
Ｂ−１  第２のブレーキ
Ｂ−２  第３のブレーキ
Ｂ−０H 第４のブレーキ
３Ｃ，４Ｃ  油室
３  第１の油圧サーボ
４  第２の油圧サーボ
７  回転センサ
１０  変速機ケース
１０ａ，１０ｂ  側壁
１４  入力軸
１５  出力軸
１９  カウンタドライブギヤ
２２  カウンタ軸
２３  カウンタドリブンギヤ
３０  第１のシリンダ
３１  第１のピストン
３２  第１のベアリング
３３  第１の押圧部材
３９  ロータ部
３９ａ  切欠
４０  第２のシリンダ
４１  第２のピストン
４２  第２のベアリング
４３  第２の押圧部材
５０，６０  摩擦板部
５１，６１  セパレータプレート
５２，６２  摩擦材
５２ａ，６２ａ  フェーシング
５３，６３  ハブ
５３ａ，６３ａ  貫通油路
５４，６４  リム
５６  第１のフランジ部（反力部材）
５８  第１のリターンスプリング
５９  第３のベアリング
６６  第２のフランジ部（反力部材）
６８  第２のリターンスプリング
６９  第４のベアリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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