(57)【要約】【課題】自動変速機において、遊星歯車機構の出力要素の変速機ケースに対する偏心量を低減し、高効率で低騒音の構成を実現することである。【解決手段】自動変速機は、変速機ケース１２内に回転可能に設けられた入力要素であるリアサンギヤＳＲまたはリングギヤと、出力要素であるフロントキャリアＣＦ１とを有し、リアサンギヤＳＲまたはリングギヤとフロントキャリアＣＦ１との間で動力を可変速で伝達可能に構成される遊星歯車機構２８を含む。フロントキャリアＣＦ１は、変速機ケース１２に対し、スプライン結合部を介さずに転がり軸受であるボール軸受３６により回転可能に支持される。【選択図】図４
2014219055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機ケース内に回転可能に設けられた入力要素及び出力要素を含み、
前記入力要素及び前記出力要素の間で動力を可変速で伝達可能に構成される遊星歯車機構を備える自動変速機であって、
前記出力要素は、前記変速機ケースに対し、スプライン結合部を介さずに転がり軸受により回転可能に支持されることを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の自動変速機おいて、
前記出力要素は、動力取り出し用のカウンタドライブギヤに締結部材により結合され、かつ、前記変速機ケースに対し、前記カウンタドライブギヤを介さずに前記転がり軸受により回転可能に支持されることを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
請求項２に記載の自動変速機において、
前記出力要素は、前記転がり軸受が外周側に嵌合される軸受嵌合部を有する筒部を含み、
前記カウンタドライブギヤは、前記筒部の前記軸受嵌合部とは軸方向に異なる部分、または前記出力要素の前記筒部よりも径方向内側に配置される部分に設けられたギヤ固定部の周囲に固定されることを特徴とする自動変速機。
【請求項４】
請求項３に記載の自動変速機において、
前記カウンタドライブギヤは、前記出力要素において、前記筒部よりも径方向内側に配置されるように一体に設けられた内側部分と前記筒部との間に進入して、前記内側部分にスプライン結合されることを特徴とする自動変速機。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１に記載の自動変速機において、
前記遊星歯車機構は、
互いに同軸で軸方向にずれて配置される回転可能なリアサンギヤ及びフロントサンギヤと、
キャリアに第１ピニオン軸を介して支持され、前記リアサンギヤ及び前記フロントサンギヤの周囲に前記リアサンギヤまたは前記フロントサンギヤと噛合するように配置された複数のロングピニオンギヤと、
前記キャリアに第２ピニオン軸を介して支持され、前記フロントサンギヤまたは前記リアサンギヤの周囲に、前記フロントサンギヤまたは前記リアサンギヤと前記ロングピニオンギヤとに噛合するように配置された複数のショートピニオンギヤと、
前記複数のロングピニオンギヤまたは前記複数のショートピニオンギヤの周囲に配置され、前記複数のロングピニオンギヤまたは前記複数のショートピニオンギヤと噛合するリングギヤとを備え、
前記出力要素は、前記キャリアまたは前記リングギヤであり、
前記入力要素は、前記出力要素以外の前記遊星歯車機構の構成要素の少なくとも１つであり、
ラビニヨ型遊星歯車であることを特徴とする自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転可能に設けられた入力要素及び出力要素を含み、入力要素及び出力要素の間で動力を可変速で伝達可能に構成される遊星歯車機構を備える自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動変速機において、ピニオンギヤとして１組のみを含むシングルピニオン型の遊星歯車機構、またはロングピニオンギヤ及びショートピニオンギヤを含むラビニヨ型の遊星歯車機構、またはシングルピニオン型及びラビニヨ型の両方を組み込むことが行われている。
【０００３】
特許文献１には、ラビニヨ型の遊星歯車機構を含む自動変速機が記載されている。入力軸にクラッチを介して連結されるサンギヤ軸には、入力要素であるリアサンギヤが一体に設けられる。リアサンギヤはショートピニオンギヤに噛合する。ショートピニオンギヤは、ロングピニオンギヤと出力要素であるリングギヤとに噛合する。リングギヤはフランジ部材を介してカウンタドライブギヤに結合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８１１４１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｄａｉｓｕｋｅ  Ｋｕｓａｍｏｔｏ他４名、「Ｔｏｙｏｔａ’ｓ  Ｎｅｗ  Ｓｉｘ−Ｓｐｅｅｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓａｘｌｅ  Ｕ６６０Ｅ  ｆｏｒ  ＦＷＤ  Ｖｅｈｉｃｌｅｓ」，ＳＡＥ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＰＡＰＥＲ  ＳＥＲＩＥＳ（米国），２００６年、２００６―０１−０８４７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の構成において、出力要素であるリングギヤは、フランジ部材とカウンタドライブギヤとの間に設けられたスプライン結合部を介してカウンタドライブギヤに結合される。カウンタドライブギヤはボール軸受を介して変速機ケースに回転可能に支持される。この構成では、リングギヤは、カウンタドライブギヤに対してスプライン結合部によって偏心して組み付けられる場合がある。このため、リングギヤが変速機ケースに対して大きく偏心して回転し、複数のピニオンギヤの荷重分担が不均等になって損失及び騒音が増大するおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、遊星歯車機構の出力要素の変速機ケースに対する偏心量を低減し、高効率で低騒音の自動変速機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る自動変速機は、変速機ケース内に回転可能に設けられた入力要素及び出力要素を含み、前記入力要素及び前記出力要素の間で動力を可変速で伝達可能に構成される遊星歯車機構を備える自動変速機であって、前記出力要素は、前記変速機ケースに対し、スプライン結合部を介さずに転がり軸受により回転可能に支持されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の自動変速機によれば、出力要素が変速機ケースに対し、スプライン結合部を介さずに回転可能に支持されるので、変速機ケースに対する偏心量を低減でき、高効率で低騒音の構成を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態の自動変速機の断面図である。
【図２】図１の構成の機能を説明するための模式図である。
【図３】図１の構成のクラッチ及びブレーキの接続状態と実現される変速段との関係を示す図である。
【図４】図１のＡ部拡大図である。
【図５】図４に対応する模式図である。
【図６】比較例の自動変速機における図５に対応する模式図である。
【図７】本発明において、サンギヤ軸に対する荷重増加による損失と、ケースに対するキャリアの偏心量との関係の計算結果を示す図である。
【図８】本発明において、カウンタドライブギヤの荷重変動振幅（回転１次成分）と、ケースに対するキャリアの偏心量との関係の計算結果を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の別例の自動変速機を示す模式図である。
【図１０】図９の自動変速機の一部の具体的構造を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態の別例の第２例の自動変速機の図５に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下において、図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。図１から図５は、本発明の実施形態を示している。先ず、図１から図３を用いて、自動変速機１０の基本的構成と変速段を実現する制御とを説明し、その後、本実施形態の特徴部分である遊星歯車機構２８の出力要素であるフロントキャリアＣＦ１の回転支持構造を説明する。図１は、本実施形態の自動変速機１０の断面図を示している。図１は前輪駆動車両（ＦＷＤ）に組み込んで用いる自動変速機１０を示しているが、自動変速機はこれに限定するものではなく、種々の形式の車両に組み込む自動変速機としてもよい。
【００１２】
自動変速機１０は、変速機ケース１２と、変速機ケース１２内にそれぞれ配置されたトルクコンバータ１４、入力軸１６、サンギヤ軸１８、主変速部２０、副変速部２２、及びカウンタドライブギヤ２４とを備える。トルクコンバータ１４は、エンジンの出力軸２６に結合される。入力軸１６及びサンギヤ軸１８は変速機ケース１２に回転可能に支持される。入力軸１６は、トルクコンバータ１４の出力側に結合される。サンギヤ軸１８は入力軸１６に同軸に結合され、同期回転する。エンジンから入力軸１６に伝達された動力は、主変速部２０及び副変速部２２の一方または両方により変速されて主変速部２０の後述するフロントキャリアＣＦ１に結合されたカウンタドライブギヤ２４から取り出し可能である。
【００１３】
主変速部２０は、ラビニヨ型の遊星歯車機構２８と、複数のクラッチＣ１，Ｃ２と、ブレーキＢ２と、一方向クラッチＦ１とを含む。遊星歯車機構２８は、サンギヤ軸１８の周囲に配置され、サンギヤ軸１８にクラッチＣ１を介して連結されるリアサンギヤＳＲと、リアサンギヤＳＲと同軸で軸方向にずれて配置されるフロントサンギヤＳＦと、複数のロングピニンギヤＰＬと、複数のショートピニオンギヤＰＳと、リングギヤＲ１と、フロントキャリアＣＦ１及びリアキャリアＣＲ１とを有する。リアサンギヤＳＲ、フロントサンギヤＳＦ、ロングピニンギヤＰＬ、ショートピニオンギヤＰＳ、リングギヤＲ１、フロントキャリアＣＦ１及びリアキャリアＣＲ１は回転可能である。リアサンギヤＳＲ及びフロントサンギヤＳＦはそれぞれサンギヤ軸１８に軸受を介して回転可能に支持される。
【００１４】
複数のロングピニオンギヤＰＬは、フロントサンギヤＳＦ及びリアサンギヤＳＲの周囲に配置される。複数のショートピニオンギヤＰＳは、フロントサンギヤＳＦの周囲に配置される。リングギヤＲ１は、複数のロングピニオンギヤＰＬの周囲に配置される。リングギヤＲ１は、クラッチＣ２を介してサンギヤ軸１８に連結される。リングギヤＲ１は、ブレーキＢ２により変速機ケース１２に固定可能である。一方向クラッチＦ１は、変速機ケース１２とリングギヤＲ１との間に設けられ、変速機ケース１２に対しリングギヤＲ１の一方向の回転のみを許容し、他方向の回転を阻止する。
【００１５】
フロントキャリアＣＦ１及びリアキャリアＣＲ１は、ショートピニオンギヤＰＳ及びロングピニオンギヤＰＬの両側に配置される。なお、エンジンに近い図１の右側をフロントといい、エンジンから遠い図１の左側をリアという。各キャリアＣＦ１，ＣＲ１は、各ショートピニオンギヤＰＳを回転可能に支持する第１ピニオン軸Ｔ１を介して、各ショートピニオンギヤＰＳを支持する。各キャリアＣＦ１，ＣＲ１は、各ロングピニオンギヤＰＬを回転可能に支持する第２ピニオン軸Ｔ２を介して、各ロングピニオンギヤＰＬを支持する。フロントサンギヤＳＦは、後述する副変速部２２を構成する遊星歯車機構３０のリアキャリアＣＲ２にスプライン結合部で同軸に結合され、リアキャリアＣＲ２と同期回転する。
【００１６】
図２の模式図で分かりやすく示すように、複数のロングピニオンギヤＰＬは、リアサンギヤＳＲ及びリングギヤＲ１に噛合する。複数のショートピニオンギヤＰＳは、ロングピニオンギヤＰＬ及びフロントサンギヤＳＦに噛合する。リアサンギヤＳＲ及びリングギヤＲ１の一方は、クラッチＣ１，Ｃ２の接続により入力要素として機能する。遊星歯車機構２８は、入力要素であるリアサンギヤＳＲまたはリングギヤＲ１と、出力要素であるフロントキャリアＣＦ１との間で動力を可変速で伝達可能に構成される。
【００１７】
カウンタドライブギヤ２４は、図示しない車輪側に動力を取り出す動力取出し用として用いられ、カウンタドリブンギヤ５０（図１）と噛合する。カウンタドライブギヤ２４に出力される動力は、カウンタドリブンギヤ５０と噛合するディファレンシャル装置を介して、車輪に連結された車軸に伝達され、車輪を駆動する。
【００１８】
副変速部２２は、シングルピニオン型の遊星歯車機構３０と、ブレーキＢ１，Ｂ３とを含む。遊星歯車機構３０は、サンギヤ軸１８の周囲に回転可能に配置された第２リアキャリアＣＲ２と、第２フロントキャリアＣＦ２と、入力軸１６に一体に設けられたサンギヤＳ２と、サンギヤＳ２の周囲に配置されたリングギヤＲ２と、サンギヤＳ２及びリングギヤＲ２に噛合する複数のピニオンギヤＰ２とを有する。第２リアキャリアＣＲ２及び第２フロントキャリアＣＦ２は、複数のピニオンギヤＰ２の両側に配置され、各ピニオンギヤＰ２を回転可能に支持するピニオン軸Ｔを介して、各ピニオンギヤＰ２を支持する。
【００１９】
第２フロントキャリアＣＦ２は、ブレーキＢ１により変速機ケース１２に固定可能である。リングギヤＲ２は、ブレーキＢ３により変速機ケース１２に固定可能である。
【００２０】
図２、図３を用いてクラッチＣ１，Ｃ２、ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３、及び一方向クラッチＦ１と実現される変速段との関係を説明する。図３は、図１の構成のクラッチＣ１，Ｃ２及びブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３の接続状態と実現される変速段との関係を示している。図３において、○印はクラッチの係合を、無印はクラッチの係合解除を示しており、△印はエンジンブレーキ達成のためのブレーキの係合を表している。例えば、自動変速機１０の第１変速段（１ｓｔ）の実現時には、クラッチＣ１、ブレーキＢ２及び一方向クラッチＦ１を係合させる。
【００２１】
図示しない制御装置は、図３のクラッチＣ１，Ｃ２、ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３、及び一方向クラッチＦ１と実現される変速段との関係を表すマップのデータを記憶部で記憶する。制御装置は、図示しないシフトレバー位置の検出値と車速などの運転条件とに応じて、記憶部のマップのデータからクラッチ及びブレーキの係合状態を制御する。この場合、制御装置は、必要に応じて、サーボ油圧の供給の制御によって、リアサンギヤＳＲまたはリングギヤＲ１と一体回転するギヤ側ディスクに対して摩擦部材の押し付けまたは押し付け解除を指示し、クラッチＣ１，Ｃ２の係合状態を制御する。また、制御装置は、必要に応じて、サーボ油圧の供給の制御で、第２フロントキャリアＣＦ２、リングギヤＲ１またはリングギヤＲ２と一体回転する回転側ディスクに対して摩擦部材の押し付けまたは押し付け解除を指示し、ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３の係合状態を制御する。
【００２２】
次に、図４を用いて、遊星歯車機構２８の出力要素であるフロントキャリアＣＦ１の回転支持構造を説明する。フロントキャリアＣＦ１は、サンギヤ軸１８の周囲に回転可能に配置される。フロントキャリアＣＦ１は、円板状に形成されてピニオン軸Ｔ１，Ｔ２を支持するフランジ部３２と、フランジ部３２の内周部に軸方向一方側である図４の右側に突出するように一体に設けられた筒部３４とを含む。転がり軸受であるボール軸受３６は、筒部３４の円筒状の外周面と、変速機ケース１２の内周面との間に設けられ、フロントキャリアＣＦ１を変速機ケース１２に対し回転可能に支持する。筒部３４は、外周面に設けられ、ボール軸受３６の内輪４０，４２が外周側に嵌合される軸受嵌合部３７を有する。
【００２３】
ボール軸受３６は、外輪３８と２つの内輪４０，４２との間に複列に設けられた複数のボール４４を含む。図示の例ではボール軸受３６用の外輪３８は１つであるが、２つに分離された外輪を軸方向に突き合わせた構造としてもよい。ボール軸受３６は、単列の複数のボールを含む単列型としてもよい。このような構成により、フロントキャリアＣＦ１は、スプライン結合部を介さずにボール軸受３６を介して変速機ケース１２に回転可能に支持される。
【００２４】
筒部３４の外周面において、軸受嵌合部３７よりも軸方向一方側である図４の右側である、軸受嵌合部３７とは軸方向に異なる部分には、ギヤ固定部４５が設けられる。カウンタドライブギヤ２４は、ギヤ固定部４５の周囲にスプライン結合部４６により結合固定され、フロントキャリアＣＦ１と同期回転可能となる。ギヤ固定部４５は、雄スプラインライン部を有する。
【００２５】
締結部材であるナット部材４８は、筒部３４の一方側（図４の右側）端部外周面にねじ結合され、フランジ部３２との間で、ボール軸受３６の内輪４０，４２とカウンタドライブギヤ２４とを軸方向に挟んで固定する。この構成により、フロントキャリアＣＦ１は、カウンタドライブギヤ２４にナット部材４８とその締結部である筒部３４のねじ部とにより結合される。このため、フロントキャリアＣＦ１は、変速機ケース１２に対し、カウンタドライブギヤ２４を介さずにボール軸受３６により回転可能に支持される。
【００２６】
なお、カウンタドライブギヤ２４は、フロントキャリアＣＦ１の筒部３４に圧入により固定してもよい。この場合、フロントキャリアＣＦ１は、筒部３４の外周面において、軸受嵌合部３７とは軸方向に異なる部分である先端部に設けられた円筒状のギヤ固定部の周囲に圧入により固定される。この場合、カウンタドライブギヤ２４の圧入荷重は、ナット部材４８とねじ部との締結部により管理してもよい。なお、ボール軸受３６の外輪３８を支持する変速機ケース１２は、互いにボルトなどによって結合される複数のケース構成部材により構成されてもよい。例えば、変速機ケース１２はケース本体と、ケース本体とは別のケース構成部材の結合により構成され、フロントキャリアＣＦ１は、このケース構成部材に、スプライン結合部を介さずにボール軸受３６により回転可能に支持されてもよい。
【００２７】
上記の自動変速機１０によれば、効率化及び低騒音化を図れる。これについて、図５、図６を用いて説明する。図５は、図２に対応する模式図であり、図６は、比較例の自動変速機１０における図５に対応する模式図である。
【００２８】
本実施形態では、出力要素であるフロントキャリアＣＦ１は、変速機ケース１２に対して、スプライン結合部を介さずにボール軸受３６を介して直接に回転可能に支持される。このため、変速機ケース１２に対してフロントキャリアＣＦ１の偏心量が増大する要因となるスプライン結合部がないので、この偏心量を低減でき、高効率で低騒音の構成を実現できる。また、組み付け時には、フロントキャリアＣＦ１にボール軸受３６を組み付けた後、フロントキャリアＣＦ１にカウンタドライブギヤ２４をスプライン結合させ、またはフロントキャリアＣＦ１をカウンタドライブギヤ２４に圧入させた状態でナット部材４８の結合により固定すればよく、組み付け性の低下を抑制できる。
【００２９】
一方、図６に示す比較例は、カウンタドライブギヤ２４の内周部の軸方向一方側に突出する筒部５２を含む。筒部５２は、フロントキャリアＣＦ１の筒部３４の周囲に配置される。カウンタドライブギヤ２４は、２つの筒部３４，５２同士の間に設けられたスプライン結合部５４によって、フロントキャリアＣＦ１と同期回転可能にフロントキャリアＣＦ１に固定される。ナット部材４８は、フロントキャリアＣＦ１の筒部３４の先端部にねじ結合され、フロントキャリアＣＦ１のフランジ部３２との間で、カウンタドライブギヤ２４を軸方向に挟んで固定する。
【００３０】
ボール軸受３６は、カウンタドライブギヤ２４の筒部５２の外周面と変速機ケース１２の内周面との間に設けられる。このため、フロントキャリアＣＦ１は、スプライン結合部５４とカウンタドライブギヤ２４とボール軸受３６とを介して、変速機ケース１２に回転可能に支持される。
【００３１】
このような比較例の構成では、スプライン結合部５４の存在によって、出力要素であるフロントキャリアＣＦ１と変速機ケース１２との間の組み付けによる偏心量が大きくなる場合がある。偏心量が大きくなると、フロントキャリアＣＦ１の回転に伴って複数のショートピニオンギヤＰＳ同士及び複数のロングピニオンギヤＰＬ同士の分担荷重が変動し、ショートピニオンギヤＰＳ同士及びロングピニオンギヤＰＬ同士のそれぞれで、分担荷重が不均等になる。このため、自動変速機のエネルギ損失及び騒音が増大する要因となる。本実施形態によれば、このような不都合がなくなる。
【００３２】
図７は、本発明において、サンギヤ軸１８に対する荷重増加による遊星歯車機構２８でのエネルギ損失と、変速機ケース１２に対するフロントキャリアＣＦ１の偏心量との関係の計算結果を示している。図７で、フロントキャリアＣＦ１の「偏心なし」は、本実施形態の場合に対応する。後述する図８でも同様である。図７の縦軸で表す損失は、「偏心なし」の場合を１とした相対値で示している。図７の計算では、偏心量を種々に変更した自動変速機１０を対象に機構運動解析を行い、偏心量がエネルギ損失に及ぼす影響を調査した。
【００３３】
フロントキャリアＣＦ１の偏心量が大きくなることによって、複数のピニオンギヤＰＳ，ＰＬの分担荷重が不均等になると、複数のピニオンギヤＰＳ，ＰＬの内側に配置されたサンギヤＳＦ，ＳＲを介してサンギヤ軸１８の軸受部に不均等荷重が作用して、エネルギ損失が増大する。図７の計算結果では、偏心が大きくなるほど損失が非線形的に増大した。本実施形態は「偏心なし」に対応するので、損失を大きく低減できることが分かる。
【００３４】
図８は、本発明において、カウンタドライブギヤ２４の荷重変動振幅（回転１次成分）と、変速機ケース１２に対するフロントキャリアＣＦ１の偏心量との関係の計算結果を示している。図８の縦軸で表す荷重変動振幅は、「偏心なし」の場合を１とした相対値で示している。図８の計算では、偏心量を種々に変更した自動変速機１０を対象に機構運動解析を行い、偏心量が荷重変動振幅に及ぼす影響を調査した。遊星歯車機構２８が起振源となる振動の大きさは、カウンタドライブギヤ２４を支持するボール軸受３６の荷重変動振幅で評価可能である。
【００３５】
フロントキャリアＣＦ１の偏心量が大きくなる場合、カウンタドライブギヤ２４に加わる荷重が周方向で不均等になるので、回転周期における荷重変動振幅が増大する。図８の計算結果から、偏心が大きくなるほど荷重変動振幅が増大した。本実施形態は「偏心なし」に対応するので、荷重変動振幅を大きく低減でき、その結果、振動及び騒音を低減できることが分かる。
【００３６】
図９は、本発明の実施形態の別例の自動変速機を示す模式図である。図１０は、図９の自動変速機の一部の具体的構造を示す断面図である。まず、図９で自動変速機の概略構成を説明する。自動変速機は、変速機ケース１２に回転可能に支持された入力軸１６及びサンギヤ軸１８と、サンギヤ軸１８の周囲に配置されたラビニヨ型の遊星歯車機構５６と、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３、ブレーキＢ１及び一方向クラッチＦＡ，ＦＢとを備える。本実施形態では、遊星歯車機構５６のリングギヤＲ１が出力要素となる。
【００３７】
遊星歯車機構５６は、サンギヤ軸１８に一体に設けられたリアサンギヤＳＲと、リアサンギヤＳＲと同軸で軸方向にずれて配置されるフロントサンギヤＳＦと、複数のショートピニオンギヤＰＳと、複数のロングピニンギヤＰＬと、リングギヤＲ１と、フロントキャリアＣＦ１及びリアキャリアＣＲ１とを有する。リアサンギヤＳＲ、フロントサンギヤＳＦ、ショートピニオンギヤＰＳ、ロングピニンギヤＰＬ、リングギヤＲ１、フロントキャリアＣＦ１及びリアキャリアＣＲ１は回転可能である。サンギヤ軸１８は、入力軸１６に対し、互いに並列に設けられた一方向クラッチＦＡ及びクラッチＣ２を介して連結される。一方向クラッチＦＡは、入力軸１６に対しサンギヤ軸１８の一方向の回転のみを許容し、他方向の回転を阻止する。
【００３８】
複数のショートピニオンギヤＰＳは、リアサンギヤＳＲの周囲に配置される。複数のロングピニオンギヤＰＬは、フロントサンギヤＳＦ及びリアサンギヤＳＲの周囲に配置される。リングギヤＲ１は、複数のショートピニオンギヤＰＳの周囲に配置される。後述するように、リングギヤＲ１にはフランジ部材５８が固定され、フランジ部材５８にカウンタドライブギヤ２４が固定される。
【００３９】
フロントキャリアＣＦ１及びリアキャリアＣＲ１は、ショートピニオンギヤＰＳ及びロングピニオンギヤＰＬの両側に配置される。各キャリアＣＦ１，ＣＲ１は、各ショートピニオンギヤＰＳを回転可能に支持する第１ピニオン軸Ｔ１を介して、各ショートピニオンギヤＰＳを支持する。各キャリアＣＦ１，ＣＲ１は、各ロングピニオンギヤＰＬを回転可能に支持する第２ピニオン軸Ｔ２を介して、各ロングピニオンギヤＰＬを支持する。フロントサンギヤＳＦは、クラッチＣ１を介して入力軸１６に連結される。
【００４０】
複数のショートピニオンギヤＰＳは、リアサンギヤＳＲ及びリングギヤＲ１に噛合する。複数のロングピニオンギヤＰＬは、ショートピニオンギヤＰＳ及びフロントサンギヤＳＦに噛合する。リアサンギヤＳＲ、フロントサンギヤＳＦ及び各キャリアＣＦ１，ＣＲ１の少なくとも一方は入力要素として機能する。遊星歯車機構５６は、入力要素とリングギヤＲ１との間で動力を可変速で伝達可能に構成される。カウンタドライブギヤ２４は、図示しないカウンタドリブンギヤを介してディファレンシャルギヤ装置に動力の伝達可能に連結される。カウンタドリブンギヤとディファレンシャルギヤ装置との間にシングルプラネタリ型の遊星歯車機構を設けてもよい。
【００４１】
図示しない制御装置は、図示しないシフトレバー位置の検出値と車速などの運転条件とに応じて、予め設定されたクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３、ブレーキＢ１の接続状態と変速段との関係を表すマップのデータから、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３及びブレーキＢ１の係合状態を制御する。
【００４２】
次に、図１０を用いて、出力要素であるリングギヤＲ１の回転支持構造を説明する。リングギヤＲ１にはフランジ部材５８が固定される。フランジ部材５８は、円板状のフランジ部６０と、フランジ部６０の内周部に軸方向一方側に突出するように一体に設けられた筒部６２とを含む。
【００４３】
筒部６２の外周面に設けられた軸受嵌合部６４にボール軸受３６の内輪４０，４２が嵌合固定され、リングギヤＲ１は、スプライン結合部を介さずにボール軸受３６を介して変速機ケース１２に回転可能に支持される。筒部６２の外周面の軸受嵌合部６４とは軸方向に異なる先端部に設けられたギヤ固定部６６に、スプライン結合部６８によりカウンタドライブギヤ２４が結合固定される。このため、リングギヤＲ１には、フランジ部材５８を介してカウンタドライブギヤ２４が結合される。
【００４４】
上記の構成によれば、出力要素であるリングギヤＲ１は、変速機ケース１２に対して、スプライン結合部を介さずにボール軸受３６を介して回転可能に支持される。このため、変速機ケース１２に対するリングギヤＲ１の偏心量の増大の要因となるスプライン結合部がないので、この偏心量を低減でき、高効率で低騒音の構成を実現できる。その他の構成及び作用は、上記の図１から図５と同様である。なお、筒部６２の外周面において、ボール軸受３６とフランジ部６０との軸方向の間にギヤ固定部を設けて、カウンタドライブギヤ２４はこのギヤ固定部に固定されてもよい。
【００４５】
図１１は、本発明の実施形態の別例の第２例の自動変速機の図５に対応する図を示している。本例の構成では、上記の図１から図５の構成において、フロントキャリアＣＦ１は、フランジ部３２と、フランジ部３２の径方向中間部と内周部とに、互いに同軸で軸方向一方側である図１１の右側に突出するように一体に設けられた外側筒部７０及び内側筒部７２とを含む。外側筒部７０及び内側筒部７２は円筒状であり、内側部分である内側筒部７２は、外側筒部７０の径方向内側に配置される。外側筒部７０は、ボール軸受３６の内輪４０，４２が外周側に嵌合される軸受嵌合部７４を有する。内側筒部７２は、雄スプライン部を有するギヤ固定部７６を含む。
【００４６】
変速機ケース１２と軸受嵌合部７４との間にボール軸受３６が設けられる。この構成により、フロントキャリアＣＦ１は、変速機ケース１２に対しスプライン結合部を介さずに、ボール軸受３６によって回転可能に支持される。
【００４７】
カウンタドライブギヤ２４は、円板状のフランジ部７８と、ギヤ側筒部８０とを含む。ギヤ側筒部８０は、フロントキャリアＣＦ１の外側筒部７０よりも径方向内側に配置されるように、フランジ部７８の内周部の軸方向他方側である図１１の左側に突出するように、フランジ部７８に一体に設けられる。ギヤ側筒部８０は、内側筒部７２と外側筒部７０との間に進入して、内側筒部７２のギヤ固定部７６との間に設けられたスプライン結合部８２によって、フロントキャリアＣＦ１に結合固定される。
【００４８】
ナット部材４８は、内側筒部７２の一方側である図１１の右側の端部外周面にねじ結合され、外側筒部７０の先端面との間でカウンタドライブギヤ２４を軸方向に挟んで固定する。この構成により、カウンタドライブギヤ２４はフロントキャリアＣＦ１と同期回転可能となる。
【００４９】
上記の構成によれば、カウンタドライブギヤ２４とフロントキャリアＣＦ１との間に設けられるスプライン結合部８２の軸方向長さを大きくできるので、フロントキャリアＣＦ１からカウンタドライブギヤ２４を介して出力可能なトルクを大きくできる。なお、外側筒部７０の内周面は図１１のような円筒状に限定するものではなく、例えば先端に向かって直径が大きくなるテーパ面状としてもよい。また、図１１の構成で、出力要素を上記の図１０の構成と同様にリングギヤとしてもよい。その他の構成及び作用は、上記の図１から図５と同様である。なお、上記の図４，５，６において、図１１のようにスプライン係合部４６，５４とナット部材４８のねじ部との径方向位置を異ならせることもできる。
【００５０】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。例えば、遊星歯車機構の出力要素は、キャリア及びリングギヤ以外の遊星歯車機構の構成要素としてもよい。また、出力要素と変速機ケースとの間に設けられる転がり軸受は、ボール軸受３６以外、例えばころ軸受としてもよい。また、出力要素を有する遊星歯車機構は、上記のようなラビニヨ型に限定せず、例えばシングルプラネタリ型としてもよい。例えば、シングルプラネタリ型の遊星歯車機構を構成するキャリアまたはリングギヤを出力要素として、変速機ケースにこの出力要素を、スプライン結合部を介さずにボール軸受により回転可能に支持してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０  自動変速機、１２  変速機ケース、１４  トルクコンバータ、１６  入力軸、１８  サンギヤ軸、２０  主変速部、２２  副変速部、２４  カウンタドライブギヤ、２６  出力軸、２８，３０  遊星歯車機構、３２  フランジ部、３４  筒部、３６  ボール軸受、３７  軸受嵌合部、３８  外輪、４０，４２  内輪、４４  ボール、４５  ギヤ固定部、４６  スプライン係合部、４８  ナット部材、５０  カウンタドリブンギヤ、５２  筒部、５４  スプライン結合部、５６  遊星歯車機構、５８  フランジ部材、６０  フランジ部、６２  筒部、６４  軸受嵌合部、６６  ギヤ固定部、６８  スプライン結合部、７０  外側筒部、７２  内側筒部、７４  軸受嵌合部、７６  ギヤ固定部、７８  フランジ部、８０  ギヤ側筒部、８２  スプライン結合部。
【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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