(57)【要約】【課題】多段化された横置き式の自動変速機において、各クラッチへの油圧供給油路の構成を簡素化すると共に、変速機、駆動源及びデファレンシャル機構のコンパクトな一体化を可能にする回転要素間の新たな連結構造を実現する。【解決手段】入力軸１２、出力ギヤ１３、シングルピニオン型の第１、第２、第３、第４ギヤセットＰＧ１〜ＰＧ４、第１、第２、第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３、及び第１、第２ブレーキＢＲ１、ＢＲ２を備えた横置き式の自動変速機１０であって、第１、第２ギヤセットは、第３、第４ギヤセットよりも軸方向の一端側に配置され、第１、第２、第３クラッチで共用される外側共用回転部材１４の軸方向の他端側の端部が第３サンギヤに常時連結され、各内側回転部材は、入力軸または第１、第２ギヤセットの回転要素のいずれかに常時連結され、かつ、軸方向において最も駆動源側から順に、第２ブレーキＢＲ２、出力ギヤ１３が配置される。【選択図】図１
2015086893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機ケース内において、同軸上に、
駆動源に連結された入力部材と、
デファレンシャル機構に連結された出力ギヤと、
いずれもシングルピニオン型のプラネタリギヤセットであって、第１サンギヤ、第１リングギヤ及び第１キャリヤを有する第１プラネタリギヤセット、第２サンギヤ、第２リングギヤ及び第２キャリヤを有する第２プラネタリギヤセット、第３サンギヤ、第３リングギヤ及び第３キャリヤを有する第３プラネタリギヤセット、並びに、第４サンギヤ、第４リングギヤ及び第４キャリヤを有する第４プラネタリギヤセットと、
第１、第２、第３クラッチと、
第１、第２ブレーキと、
を備えた横置き式の自動変速機であって、
前記第１サンギヤと前記第４サンギヤとが常時連結され、
前記第１リングギヤと前記第２サンギヤとが常時連結され、
前記第２キャリヤと前記第４キャリヤとが常時連結され、
前記第３キャリヤと前記第４リングギヤとが常時連結され、
前記入力部材は、前記第１キャリヤに常時連結され、
前記出力ギヤは、前記第２キャリヤ及び第４キャリヤに常時連結され、
前記第１クラッチは、前記入力部材及び第１キャリヤと前記第３サンギヤとの間を断接し、
前記第２クラッチは、前記第１リングギヤ及び前記第２サンギヤと前記第３サンギヤとの間を断接し、
前記第３クラッチは、前記第２リングギヤと前記第３サンギヤとの間を断接し、
前記第１ブレーキは、前記第３リングギヤと前記変速機ケースとの間を断接し、
前記第２ブレーキは、前記第１サンギヤ及び第４サンギヤと前記変速機ケースとの間を断接するように構成され、
前記第１、第２プラネタリギヤセットは、前記第３、第４プラネタリギヤセットよりも軸方向の一端側に配置され、
前記第１、第２、第３クラッチの油圧の給排に応じて結合・分離される内外の回転部材のうち外側回転部材は一体化されて、第１、第２、第３クラッチで共用される外側共用回転部材とされ、該外側共用回転部材の軸方向の他端側の端部が前記第３サンギヤに常時連結されていると共に、
前記第１クラッチの内側回転部材は、前記入力部材及び第１キャリヤに常時連結され、
前記第２クラッチの内側回転部材は、前記第１リングギヤ及び第２サンギヤに常時連結され、
前記第３クラッチの内側回転部材は、前記第２リングギヤに常時連結され、かつ、
前記出力ギヤ、前記第１、第２、第３、第４プラネタリギヤセット、前記第１、第２、第３クラッチ、前記第１、第２ブレーキのうち、軸方向において最も駆動源側から順に、第２ブレーキ、出力ギヤが配置されていることを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
前記外側共用回転部材は、外周面が前記変速機ケースにおける外周壁の内周面と直接対向するように設けられ、
前記変速機ケースから前記第１、第２、第３クラッチへの油圧供給油路は、変速機ケース側から、該ケース外周壁の内周面と前記外側共用回転部材の外周面との互いの対向面間を介して前記各クラッチに連通するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。
【請求項３】
前記第４プラネタリギヤセットは、前記第３プラネタリギヤセットよりも軸方向の駆動源側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動変速機。
【請求項４】
前記第３プラネタリギヤセットは、前記第４プラネタリギヤセットよりも軸方向の駆動源側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動変速機。
【請求項５】
前記第１、第２、第３クラッチ及び第１、第２ブレーキのうち、
前記第１クラッチ、前記第１ブレーキ及び前記第２ブレーキが締結されたときに１速が形成され、
前記第２クラッチ、前記第１ブレーキ及び前記第２ブレーキが締結されたときに２速が形成され、
前記第１クラッチ、前記第２クラッチ及び前記第１ブレーキが締結されたときに３速が形成され、
前記第２クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第１ブレーキが締結されたときに４速が形成され、
前記第１クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第１ブレーキが締結されたときに５速が形成され、
前記第１クラッチ、前記第２クラッチ及び前記第３クラッチが締結されたときに、減速比が１の６速が形成され、
前記第１クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第２ブレーキが締結されたときに７速が形成され、
前記第２クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第２ブレーキが締結されたときに８速が形成され、
前記第３クラッチ、前記第１ブレーキ及び前記第２ブレーキが締結されたときに後退速が形成されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される自動変速機に関し、車両用変速機の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される自動変速機は、一般に、複数のプラネタリギヤセット（遊星歯車機構）とクラッチやブレーキ等の複数の油圧式摩擦締結要素とを備え、油圧制御によってこれらの摩擦締結要素を選択的に締結することにより、各プラネタリギヤセットを経由する動力伝達経路を切り換えて、複数の前進変速段と通例１段の後退速段とを実現可能なように構成されるが、近年、エンジンの燃費性能の向上や変速性能の向上のため、前進変速段の多段化が求められており、例えば、３つのプラネタリギヤセットと６つの摩擦締結要素とを備え、これらの摩擦締結要素のうちの２つを締結することにより、前進８段を実現する自動変速機が考えられている。
【０００３】
しかし、この構成では、各変速段において非締結状態の摩擦締結要素が４つ存在することになり、そのため、これらの摩擦締結要素における摩擦板間の摺動抵抗或いは摩擦板間の潤滑油の粘性抵抗等により、変速機全体としての駆動損失が大きくなり、多段化による燃費性能の向上効果が損なわれる可能性がある。
【０００４】
これに対し、特許文献１には、４つのプラネタリギヤセットと、５つの摩擦締結要素とを備え、これらの摩擦締結要素のうちの３つを選択的に締結することにより、前進８段を実現する自動変速機が開示されており、これによれば、各変速段における非締結状態の摩擦締結要素の数が２つになるので、上記のような駆動損失が抑制される。
【０００５】
また、この自動変速機においては、前記４つのプラネタリギヤセットは全てシングルピニオン型であるので、ダブルピニオン型プラネタリギヤセットを用いる場合に比べて構造が簡素化され、変速機全体がコンパクト化される可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４６４４７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１に開示された自動変速機は、図１６に示すように、入力側（図の左側）から第１、第２、第３、第４プラネタリギヤセットＰＧａ、ＰＧｂ、ＰＧｃ、ＰＧｄを配置し、第２、第３プラネタリギヤセットＰＧｂ、ＰＧｃ間に第１クラッチＣＬａを、第３、第４プラネタリギヤセットＰＧｃ、ＰＧｄ間の外周側及び内周側に第２クラッチＣＬｂ及び第３クラッチＣＬｃをそれぞれ配置すると共に、第１プラネタリギヤセットＰＧａのキャリヤと第４プラネタリギヤセットＰＧｄのリングギヤとを動力伝達部材ｘで連結し、第２プラネタリギヤセットＰＧｂのリングギヤと第３プラネタリギヤセットＰＧｃのサンギヤとを動力伝達部材ｙで連結し、第３プラネタリギヤセットＰＧｃのキャリヤと第４プラネタリギヤセットＰＧｄのキャリヤとを動力伝達部材ｚで連結した構成とされている。
【０００８】
このような構成によると、第１クラッチＣＬａの外側に前記動力伝達部材ｘ、ｙが覆い被さり、第２、第３クラッチＣＬｂ、ＣＬｃの外側に前記動力伝達部材ｘ、ｚが覆い被さり、これらのクラッチＣＬａ、ＣＬｂ、ＣＬｃが、両側のプラネタリギヤセットと、外側の動力伝達部材とで囲まれた閉鎖空間内に位置することになる。
【０００９】
この場合、クラッチに油圧を供給する油路を、変速機ケースの外周壁や縦壁、或いは縦壁から軸心に沿って延びるボス部等から導くことができず、例えばプラネタリギヤセットを貫通するシャフト部材やスリーブ部材を利用するなど、プラネタリギヤセットの内側を通過する油路を介してクラッチに油圧を供給する構成となる。
【００１０】
そのため、油圧供給油路が長くかつ複雑化し、変速機が大型化すると共に、油圧の給排による変速制御の応答性が悪化する要因となる。また、相対回転する部材間での油路の連通部が増え、これらの連通部におけるシール機構からの作動油のリーク量が増大し、これによっても、リークを補うためのポンプの大型化による変速機の大型化や、リークによる変速制御の応答性の悪化を招くことになる。
【００１１】
そこで、特許文献１の自動変速機において、各クラッチへの油圧供給油路の構成を簡素化しようとして、各プラネタリギヤセットの回転要素間の連結関係や、これらの回転要素と摩擦締結要素との関係の一部を変更しようとしても、一般に自動変速機の構成は、一部の変更が他の部位に及ぶため、結局、新しい自動変速機を始めから創り出さなければならないことになる。
【００１２】
その場合において、新たに創り出される自動変速機が横置き式である場合、例えばエンジンとトルクコンバータとでなる駆動源と、自動変速機と、デファレンシャル機構とをエンジンルーム内の限られた車幅方向寸法内に収納する必要上、これらをできるだけコンパクトに一体化することが要請される。
【００１３】
本発明は、自動変速機の多段化に伴う上記のような問題に対処し、４つのプラネタリギヤセットと３つのクラッチとを備える横置き式の自動変速機において、前記各クラッチへの油圧供給油路の構成を簡素化することにより、変速制御の応答性の悪化や変速機の大型化を抑制すると共に、変速機、駆動源及びデファレンシャル機構をコンパクトに一体化することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するため、本発明に係る自動変速機は、次のように構成したことを特徴とする。
【００１５】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、
変速機ケース内において、同軸上に、
駆動源に連結された入力部材と、
デファレンシャル機構に連結された出力ギヤと、
いずれもシングルピニオン型のプラネタリギヤセットであって、第１サンギヤ、第１リングギヤ及び第１キャリヤを有する第１プラネタリギヤセット、第２サンギヤ、第２リングギヤ及び第２キャリヤを有する第２プラネタリギヤセット、第３サンギヤ、第３リングギヤ及び第３キャリヤを有する第３プラネタリギヤセット、並びに、第４サンギヤ、第４リングギヤ及び第４キャリヤを有する第４プラネタリギヤセットと、
第１、第２、第３クラッチと、
第１、第２ブレーキと、
を備えた横置き式の自動変速機であって、
前記第１サンギヤと前記第４サンギヤとが常時連結され、
前記第１リングギヤと前記第２サンギヤとが常時連結され、
前記第２キャリヤと前記第４キャリヤとが常時連結され、
前記第３キャリヤと前記第４リングギヤとが常時連結され、
前記入力部材は、前記第１キャリヤに常時連結され、
前記出力ギヤは、前記第２キャリヤ及び第４キャリヤに常時連結され、
前記第１クラッチは、前記入力部材及び第１キャリヤと前記第３サンギヤとの間を断接し、
前記第２クラッチは、前記第１リングギヤ及び前記第２サンギヤと前記第３サンギヤとの間を断接し、
前記第３クラッチは、前記第２リングギヤと前記第３サンギヤとの間を断接し、
前記第１ブレーキは、前記第３リングギヤと前記変速機ケースとの間を断接し、
前記第２ブレーキは、前記第１サンギヤ及び第４サンギヤと前記変速機ケースとの間を断接するように構成され、
前記第１、第２プラネタリギヤセットは、前記第３、第４プラネタリギヤセットよりも軸方向の一端側に配置され、
前記第１、第２、第３クラッチの油圧の給排に応じて結合・分離される内外の回転部材のうち外側回転部材は一体化されて、第１、第２、第３クラッチで共用される外側共用回転部材とされ、該外側共用回転部材の軸方向の他端側の端部が前記第３サンギヤに常時連結されていると共に、
前記第１クラッチの内側回転部材は、前記入力部材及び第１キャリヤに常時連結され、
前記第２クラッチの内側回転部材は、前記第１リングギヤ及び第２サンギヤに常時連結され、
前記第３クラッチの内側回転部材は、前記第２リングギヤに常時連結され、かつ、
前記出力ギヤ、前記第１、第２、第３、第４プラネタリギヤセット、前記第１、第２、第３クラッチ、前記第１、第２ブレーキのうち、軸方向において最も駆動源側から順に、第２ブレーキ、出力ギヤが配置されていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記外側共用回転部材は、外周面が前記変速機ケースにおける外周壁の内周面と直接対向するように設けられ、
前記変速機ケースから前記第１、第２、第３クラッチへの油圧供給油路は、変速機ケース側から、該ケース外周壁の内周面と前記外側共用回転部材の外周面との互いの対向面間を介して前記各クラッチに連通するように設けられていることを特徴とする。
【００１７】
さらに、請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の発明において、
前記第４プラネタリギヤセットは、前記第３プラネタリギヤセットよりも軸方向の駆動源側に配置されていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の発明において、
前記第３プラネタリギヤセットは、前記第４プラネタリギヤセットよりも軸方向の駆動源側に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
さらに、請求項５に記載の発明は、前記請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、
前記第１、第２、第３クラッチ及び第１、第２ブレーキのうち、
前記第１クラッチ、前記第１ブレーキ及び前記第２ブレーキが締結されたときに１速が形成され、
前記第２クラッチ、前記第１ブレーキ及び前記第２ブレーキが締結されたときに２速が形成され、
前記第１クラッチ、前記第２クラッチ及び前記第１ブレーキが締結されたときに３速が形成され、
前記第２クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第１ブレーキが締結されたときに４速が形成され、
前記第１クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第１ブレーキが締結されたときに５速が形成され、
前記第１クラッチ、前記第２クラッチ及び前記第３クラッチが締結されたときに、減速比が１の６速が形成され、
前記第１クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第２ブレーキが締結されたときに７速が形成され、
前記第２クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第２ブレーキが締結されたときに８速が形成され、
前記第３クラッチ、前記第１ブレーキ及び前記第２ブレーキが締結されたときに後退速が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、断接する部材の一方が第３ギヤである点で共通する第１、第２、第３クラッチの外側回転部材を一体化して、これらのクラッチで共用される外側共用回転部材とした上で、該外側共用回転部材を第３サンギヤに常時連結し、第１クラッチの内側回転部材を入力部材及び第１キャリヤに常時連結し、第２クラッチの内側回転部材を第１リングギヤ及び第２サンギヤに常時連結し、第３クラッチの内側回転部材を第２リングギヤに常時連結したので、これらの３つのクラッチの内側に第１、第２プラネタリギヤセットを配置することができる。
【００２１】
つまり、第１、第２、第３クラッチを、変速機ケース内において、プラネタリギヤセットや他の動力伝達部材等によって囲まれていない状態、即ち非閉鎖状態で配置することができる。そのため、第１、第２、第３クラッチへの油圧供給経路を、いずれも、プラネタリギヤセットの内側を通過させることなく、変速機ケースから外側共用回転部材を経由するだけで設けることができる。
【００２２】
これにより、例えば、図１６に示す従来の自動変速機のように、クラッチがプラネタリギヤセットや動力伝動部材等で囲まれた閉鎖空間内に配置されている場合に比べて、第１、第２、第３クラッチへの油圧供給油路を短く、かつ簡素に構成することが可能となり、多段化に伴う変速機の大型化や、油圧の給排による変速制御の応答性の悪化が抑制されることになる。
【００２３】
また、相対回転する部材間での油路の連通部を少なくすることができて、該連通部からの作動油のリーク量が減少し、これによっても、ポンプの大型化による変速機の大型化や、リークによる変速制御の応答性の悪化が抑制されることになる。
【００２４】
特に、この発明に係る横置き式の自動変速機によれば、出力ギヤよりも駆動源側には第２ブレーキしか配置されておらず、残りの第１、第２、第３、第４プラネタリギヤセット、第１、第２、第３クラッチ、第１ブレーキは反駆動源側に配置されている。そのため、出力ギヤに連結されるデファレンシャル機構を駆動源の近傍に配置しつつ、デファレンシャル機構と出力ギヤとを互いに軸方向に近づけて配置することができる。これにより、出力ギヤとデファレンシャル機構との間の動力伝達経路を構成する動力伝達軸を短縮することが可能になる。したがって、例えばエンジンとトルクコンバータとでなる駆動源と、本発明に係る自動変速機と、デファレンシャル機構とを、エンジンルーム内の限られた車幅方向寸法内に収まるようにコンパクトに一体化することが可能になり、エンジンルームへの良好な搭載性を実現することができる。
【００２５】
そして、請求項２に記載の発明によれば、前記外側共用回転部材を、外周面が前記変速機ケースにおける外周壁の内周面と直接対向するように設け、前記変速機ケースから第１、第２、第３クラッチへの油圧供給油路を、前記変速機ケース外周壁の内周面と前記外側共用回転部材の外周面との互いの対向面間を介して前記各クラッチに連通するように設けたから、第１、第２、第３クラッチへの油圧供給油路の短縮ないし簡素化が具体的に実現されることになる。
【００２６】
また、請求項３に記載の発明によれば、第２ブレーキに連結された第４サンギヤと、出力ギヤに連結された第４キャリヤとを有する第４プラネタリギヤセットが、残りのプラネタリギヤセットよりも駆動源側に配置されているため、第４プラネタリギヤセットの駆動源側に配置された出力ギヤ及び第２ブレーキに対して、第４サンギヤ及び第４キャリヤを、それぞれ簡素でコンパクトな取り回しで連結することができる。したがって、自動変速機全体の構造の簡素化および小型化を図ることができる。
【００２７】
一方、請求項４に記載の発明によれば、第１ブレーキに連結された第３リングギヤを有する第３プラネタリギヤセットが、残りのプラネタリギヤセットよりも駆動源側に配置されているため、第１ブレーキが駆動源側に寄せて配置されることになる。また、上述のように、第２ブレーキは最も駆動源側に配置されている。一般的に、自動変速機のブレーキは、低変速段で締結されることからトルク容量を大きくするために大径化しやすい傾向にあるが、本発明によれば、大径の第１、第２ブレーキが駆動源側に寄せて配置されることにより、反駆動源側において自動変速機の小径化を図ることができる。これにより、自動変速機の反駆動源側の端部と、サイドフレームやマウント部材等の周辺部材との干渉を容易に回避することができる。
【００２８】
そして、請求項５に記載の発明によれば、本発明に係る自動変速機の変速制御の内容が具体化され、上記のように、全体としての大型化や変速制御の応答性の悪化を抑制しながら、前進８段、後退１段の自動変速機が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る自動変速機の骨子図である。
【図２】同自動変速機の摩擦締結要素の締結表である。
【図３】１速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。
【図４】２速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。
【図５】３速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。
【図６】４速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。
【図７】５速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。
【図８】６速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。
【図９】７速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。
【図１０】８速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。
【図１１】後退速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。
【図１２】プラネタリギヤセットを構成するギヤの歯数例の表である。
【図１３】図１２の歯数例の場合の減速比とギヤステップを示す表である。
【図１４】図１に示す自動変速機を含む駆動ユニットの骨子図である。
【図１５】第２実施形態に係る自動変速機の骨子図である。
【図１６】前進８段の自動変速機の従来例を示す骨子図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００３１】
図１は、本発明の第１実施形態に係る自動変速機１０の構成を示す骨子図であって、この自動変速機１０は、変速機ケース１１内に、駆動源側（図の右側）から延びる入力部材としての入力軸１２と、出力部材としての出力ギヤ１３とを有する横置き式の自動変速機である。出力ギヤ１３は、入力軸１２と同一軸線上に配置されている。入力軸１２の軸線上には、入力軸１２の反駆動源側の端部と出力ギヤ１３との間に、反駆動源側から、第１、第２、第３、第４プラネタリギヤセット（以下、単に「ギヤセット」という）ＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３、ＰＧ４が配設されている。
【００３２】
また、前記変速機ケース１１内における前記第１、第２ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２の径方向の外側には、反駆動源側から第１、第２、第３クラッチＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３が配設されていると共に、前記第３ギヤセットＰＧ３の近傍に第１ブレーキＢＲ１が、前記出力ギヤ１３の駆動源側に第２ブレーキＢＲ２が、それぞれ配設されている。
【００３３】
前記第１〜第４ギヤセットＰＧ１〜ＰＧ４は、いずれも、キャリヤに支持されたピニオンがサンギヤとリングギヤに直接噛合するシングルピニオン型であって、回転要素として、第１ギヤセットＰＧ１は、第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１、第１キャリヤＣ１を有し、第２ギヤセットＰＧ２は、第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２、第２キャリヤＣ２を有し、第３ギヤセットＰＧ３は、第３サンギヤＳ３、第３リングギヤＲ３、第３キャリヤＣ３を有し、第４ギヤセットＰＧ４は、第４サンギヤＳ４、第４リングギヤＲ４、第４キャリヤＣ４を有する。
【００３４】
この自動変速機１０においては、前記第１サンギヤＳ１と第４サンギヤＳ４、前記第１リングギヤＲ１と第２サンギヤＳ２、前記第２キャリヤＣ２と第４キャリヤＣ４、前記第３キャリヤＣ３と第４リングギヤＲ４が、それぞれ常時連結されている。そして、前記入力軸１２は前記第１キャリヤＣ１に、前記出力ギヤ１３は前記第２キャリヤＣ２及び第４キャリヤＣ４に、それぞれ常時連結されている。具体的に、出力ギヤ１３は、動力伝達部材１８を介して第４キャリヤＣ４の駆動源側に結合され、第４キャリヤＣ４と第２キャリヤＣ２とは動力伝達部材１６を介して結合されている。
【００３５】
また、前記第１クラッチＣＬ１は、前記入力軸１２及び第１キャリヤＣ１と、第３サンギヤＳ３との間に配設されて、これらを断接するようになっており、前記第２クラッチＣＬ２は、前記第１リングギヤＲ１及び第２サンギヤＳ２と、第３サンギヤＳ３との間に配設されて、これらを断接するようになっており、前記第３クラッチＣＬ３は、前記第２リングギヤＲ２と第３サンギヤＳ３との間に配設されて、これらを断接するようになっている。
【００３６】
さらに、前記第１ブレーキＢＲ１は、前記変速機ケース１１と第３リングギヤＲ３との間に配設されて、これらを断接するようになっており、前記第２ブレーキＢＲ２は、前記変速機ケース１１と第１、第４サンギヤＳ１、Ｓ４との間に配設されて、これらを断接するようになっている。第１、第２ブレーキＢＲ１、ＢＲ２は、油圧の給排に応じて結合・分離される摩擦板の外周側が変速機ケース１１に一体化されており、摩擦板の内周側に配置される内側回転部材がそれぞれ第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４に結合されている。第２ブレーキＢＲ２の内側回転部材１７は、直接的には第４サンギヤＳ４に結合され、第１サンギヤＳ１には第４サンギヤＳ４及び動力伝達部材１５を介して結合されている。
【００３７】
前記第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３は、いずれも、摩擦板の締結によって結合される内外一対の回転部材の一方が第３サンギヤＳ３に結合されるので、摩擦板の外周側に配置される外側回転部材を一体化し、ドラム状の外側共用回転部材１４とされ、その駆動源側の端部１４ａが前記第３サンギヤＳ３に結合されている。
【００３８】
その場合に、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３の内側回転部材が結合される部材は、いずれも、これらのクラッチＣＬ１〜ＣＬ３の径方向の内側に配置された入力軸１２と第１、第２ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２の回転要素であり、また、第１、第２ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２の回転要素と第３、第４ギヤセットＰＧ３、ＰＧ４の回転要素とを連結する動力伝達部材は、第１サンギヤＳ１と第４サンギヤＳ４とを連結する動力伝達部材１５と、第２キャリヤＣ２と第４キャリヤＣ４とを連結する動力伝達部材１６のみであって、いずれも、前記外側共用回転部材１４の駆動源側の端部１４ａが結合される第３サンギヤＳ３の内側を通過させることが可能である。
【００３９】
したがって、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３は、プラネタリギヤセットや他の動力伝達部材等によって囲まれることなく、前記変速機ケース１１内に非閉鎖状態で収納することができ、図示のように、外側共用回転部材１４は、その外周面１４ｂを、他の動力伝達部材等に邪魔されることなく、変速機ケース１１の外周壁１１ａの内周面１１ｂに直接対向するように配置されている。
【００４０】
そして、この外側共用回転部材１４の内側に、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３の油圧室として、いずれも、シリンダ１７と該シリンダ１７に内嵌されたピストン１８とで画成された第１〜第３油圧室Ｐ１〜Ｐ３が軸方向に並べて設けられていると共に、各油圧室Ｐ１〜Ｐ３には、変速機ケース１１の外周壁１１ａに設けられた油路と外側共用回転部材１４に設けられた油路とを、前者の内周面１１ｂと後者の外周面１４ｂとの対向面間を介して連通させてなる油圧供給油路ａ、ｂ、ｃにより、それぞれ油圧が供給されるようになっている。
【００４１】
なお、図示しないが、前記内周面１１ｂと外周面１４ｂの対向面間における油路の連通部は、シールリングでシールされるようになっている。
【００４２】
また、前記第１、第２ブレーキＢＲ１、ＢＲ２の油圧室Ｐ４、Ｐ５は変速機ケース１１に設けられるので、該変速機ケース１１に設けられた油圧供給油路ｄ、ｅによって直接油圧が供給されることになる。
【００４３】
以上の構成により、この自動変速機１０によれば、前記油圧室Ｐ１〜Ｐ５に対する油圧の給排制御により、図２の締結表に示すように、５つの摩擦締結要素から３つの摩擦締結要素を選択的に締結することにより、前進の１〜８速及び後退速が形成される。次に、図２に示す各摩擦締結要素の締結の組み合わせに従い、変速段ごとに、減速比が決定されるメカニズムを図３〜図１１によって説明する。
【００４４】
なお、図３〜図１１の（ａ）図は、油圧室関連の記載を省いた点を除き、図１と同じ図面であり、当該変速段で締結される摩擦締結要素を網掛けによって表示している。
【００４５】
（ｂ）図は、当該変速段の減速比を線図によって示すもので、この減速比線図において、横軸のリングギヤ、キャリヤ間、及び、キャリヤ、サンギヤ間の横方向の間隔はそれぞれのギヤ比に従って設定されている。
【００４６】
また、縦軸は回転速度を表し、入力回転速度、即ち、入力軸１２とこれに常時連結された第１キャリヤＣ１の回転速度を「１」、ブレーキによって固定された回転要素の回転速度を「０」とする。また、常時連結された回転要素同士、及びクラッチによって連結された回転要素同士の回転速度は等しくなる。そして、Ｎ１〜Ｎ８、Ｎｒは、第２、第４キャリヤＣ２、Ｃ４ないし出力軸１３から出力される回転の各変速段での回転速度を示し、この出力回転速度の逆数が当該変速段における減速比となる。
【００４７】
まず、１速では、図３に示すように、第１クラッチＣＬ１と、第１、第２ブレーキＢＲ１、ＢＲ２とが締結されるから、入力軸１２が第３サンギヤＳ３に連結されて、その回転速度が「１」となると共に、第３リングギヤＲ３の回転速度が「０」であるから、第３キャリヤＣ３の回転速度及びこれに常時連結された第４リングギヤＲ４の回転速度が決定する。そして、第４サンギヤＳ４の回転速度が「０」であることにより、第４キャリヤＣ４の回転速度が決定し、これが出力回転速度Ｎ１となる。
【００４８】
次に、２速では、図４に示すように、第２クラッチＣＬ２と、第１、第２ブレーキＢＲ１、ＢＲ２とが締結されるから、まず、入力軸１２に常時連結された第１キャリヤＣ１の回転速度が「１」、第１サンギヤＳ１の回転速度が「０」となることにより、第１リングギヤＲ１及びこれに連結された第３サンギヤＳ３の回転速度が決定する。そして、第３リングギヤＲ３の回転速度が「０」であるから、第３キャリヤＣ３の回転速度及びこれに常時連結された第４リングギヤＲ４の回転速度が決定し、さらに、第４サンギヤＳ４の回転速度が「０」であることにより、第４キャリヤＣ４の回転速度が決定し、これが出力回転速度Ｎ２となる。
【００４９】
次に、３速では、図５に示すように、第１、第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２と、第１ブレーキＢＲ１とが締結されるから、まず、入力軸１２が第１キャリヤＣ１及び第１リングギヤＲ１に連結されてこれらが同一回転することにより、第１ギヤセットＰＧ１の全体が回転速度「１」で一体回転し、第１リングギヤＲ１に連結された第３サンギヤＳ３、及び、第１サンギヤＳ１に常時連結された第４サンギヤＳ４の回転速度も「１」となる。
【００５０】
そして、第３リングギヤＲ３の回転速度が「０」であることにより、第３キャリヤＣ３及びこれに常時連結された第４リングギヤＲ４の回転速度が決定し、さらに、第４サンギヤＳ４の回転速度が「１」であることにより、第４キャリヤＣ４の回転速度が決定し、これが出力回転速度Ｎ３となる。
【００５１】
次に、４速では、図６に示すように、第２、第３クラッチＣＬ２、ＣＬ３と、第１ブレーキＢＲ１とが締結されるから、まず、第２サンギヤＳ２と第２リングギヤＲ２とが同一回転して第２ギヤセットＰＧ２の全体が一体回転し、第２サンギヤＳ２に常時連結された第１リングギヤＲ１、及び、第２キャリヤＣ２に常時連結された第４キャリヤＣ４も同一回転し、さらに、第２リングギヤＲ２に連結された第３サンギヤＳ３も同一回転する。
【００５２】
そして、この条件と、第１キャリヤＣ１の回転速度が「１」、第３リングギヤＲ３の回転速度が「０」であること、及び、第１サンギヤＳ１と第４サンギヤＳ４、第３キャリヤＣ３と第４リングギヤＲ４とが、それぞれ常時連結されていることとから、同一回転する前記各回転要素の回転速度が決定し、これが第４キャリヤＣ４から出力される出力回転速度Ｎ４となる。
【００５３】
次に、５速では、図７に示すように、第１、第３クラッチＣＬ１、ＣＬ３と、第１ブレーキＢＲ１とが締結されるから、まず、入力軸１２に常時連結された第１キャリヤＣ１と第２リングギヤＲ２と第３サンギヤＳ３とが連結され、これらの回転速度が「１」となる。また、第３リングギヤＲ３の回転速度が「０」となるから、第３キャリヤＣ３及びこれに常時連結された第４リングギヤＲ４の回転速度が決定する。
【００５４】
そして、第１サンギヤＳ１と第４サンギヤＳ４、第１リングギヤＲ１と第２サンギヤＳ２、第２キャリヤＣ２と第４キャリヤＣ４とがそれぞれ常時連結されていることから、第４キャリヤＣ４の回転速度が決定し、この回転速度が出力回転速度Ｎ５となる。
【００５５】
次に、６速では、図８に示すように、第１、第２、第３クラッチＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３が締結されるから、まず、入力軸１２に常時連結された第１キャリヤＣ１と第１リングギヤＲ１とが同一回転して、第１ギヤセットＰＧ１の全体が回転速度「１」で一体回転する。また、第１リングギヤＲ１と第２サンギヤＳ２とが常時連結され、かつ、該第２サンギヤＳ２と第２リングギヤＲ２とが同一回転することにより、第２ギヤセットＰＧ２も全体が回転速度「１」で一体回転する。
【００５６】
そして、この回転速度が第２キャリヤＣ２から第４キャリヤＣ４を経由して出力回転速度Ｎ６として出力される。これにより、６速が減速比「１」の直結段となる。
【００５７】
次に、７速では、図９に示すように、第１、第３クラッチＣＬ１、ＣＬ３と、第２ブレーキＢＲ２とが締結されるから、まず、第１サンギヤＳ１の回転速度が「０」となり、入力軸１２に常時連結された第１キャリヤＣ１の回転速度が「１」であることにより、第１リングギヤＲ１及びこれに常時連結された第２サンギヤＳ２の回転速度が決定する。また、第１キャリヤＣ１に連結された第２リングギヤＲ２の回転速度が「１」となることにより、第２キャリヤＣ２の回転速度が決定し、この回転速度が第４キャリヤＣ４を経由して出力回転速度Ｎ７として出力される。
【００５８】
次に、８速では、図１０に示すように、第２、３クラッチＣＬ２、ＣＬ３と、第２ブレーキＢＲ２とが締結されるから、まず、第１サンギヤＳ１の回転速度が「０」となり、入力軸１２に常時連結された第１キャリヤＣ１の回転速度が「１」であることにより、第１リングギヤＲ１及びこれに常時連結された第２サンギヤＳ２の回転速度が決定する。
【００５９】
また、この第２サンギヤＳ２と第２リングギヤＲ２とが連結されることにより、第２ギヤセットＰＧ２の全体が一体回転し、その回転速度が、第２キャリヤＣ２から第４キャリヤＣ４を経由して出力回転速度Ｎ８として出力される。
【００６０】
さらに、後退速では、図１１に示すように、第３クラッチＣＬ３と、第１、第２ブレーキＢＲ１、ＢＲ２とが締結されるから、まず、入力軸１２に常時連結された第１キャリヤＣ１の回転速度が「１」、第１サンギヤＳ１の回転速度が「０」となることにより、第１リングギヤＲ１及びこれに常時連結された第２サンギヤＳ２の回転速度が決定する。
【００６１】
そして、この条件と、第２リングギヤＲ２と第３サンギヤＳ３とが連結されて同一回転すること、第３リングギヤＲ３及び第４サンギヤＳ４の回転速度が「０」であること、第２キャリヤＣ２と第４キャリヤＣ２とが常時連結されていること、第３キャリヤＣ３と第４リングギヤＲ４とが常時連結されていることとから、第４キャリヤＣ４の回転速度が決定し、この回転速度が前進時と逆方向の出力回転速度Ｎｒとなる。
【００６２】
以上のようにして、図２に示す摩擦締結要素の締結の組み合わせにより、回転速度Ｎ１〜Ｎ８、Ｎｒを、Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３＜Ｎ４＜Ｎ５＜Ｎ６＜Ｎ７＜Ｎ８、Ｎｒ＜０とすることが可能となると共に、前記の構成により、Ｎ６＝１となるから、前進８段、後退１段で、６速が減速比「１」の直結段となる自動変速機が得られる。
【００６３】
ここで、第１〜第４ギヤセットＰＧ１〜ＰＧ４の各ギヤの歯数を例えば図１２に示すように設定すれば、各変速段の減速比及び前進の隣接変速段間のギヤステップ（下段の減速比／上段の減速比）は図１３に示すようになり、各変速段間でほぼ均等なギヤステップの変速段が得られる。
【００６４】
また、この自動変速機１０においては、図１を用いて前述したように、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３によってそれぞれ締結される内外一対の回転部材の一方がいずれも第３サンギヤＳ３に連結されるので、これらを一体化して単一の外側共用回転部材１４とされ、その駆動源側の端部１４ａが前記第３サンギヤＳ３に結合されている。そして、この外側共用回転部材１４は、変速機ケース１４内に、その外側に他の動力伝達部材等が存在しない非閉鎖状態で収納され、外周面１４ｂが変速機ケース１１の外周壁１１ａの内周面１１ｂに直接対向するように配置されている。
【００６５】
さらに、この外側共用回転部材１４の内側に、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３の油圧室として、第１〜第３油圧室Ｐ１〜Ｐ３が設けられ、変速機ケース１１の外周壁１１ａに設けられた油路と、前記外側共用回転部材１４に設けられた油路とを、前記両面１１ｂ、１４ｂの対向面間を介して連通させて、変速機ケース１１側から前記第１〜第３油圧室Ｐ１〜Ｐ３にそれぞれ油圧を供給する油圧供給油路ａ、ｂ、ｃが形成されている。
【００６６】
したがって、変速機ケース１１から各油圧室Ｐ１〜Ｐ３へ、他の動力伝達部材等に設けられた油路を経由することなく直接油圧が供給されることになり、例えば、図１６に示す自動変速機のように、クラッチが閉鎖空間内に配置されているため、油圧室への油圧供給油路をプラネタリギヤセットの内側を貫通するシャフト部材等のクラッチ構成部材以外の動力伝達部材等を経由させる必要がなくなる。その結果、油圧供給油路が短く、かつ簡素化され、これにより、変速機の大型化や、変速制御の応答性の悪化等が抑制される。
【００６７】
ここで、自動変速機１０を構成する出力ギヤ１３、第１〜第４ギヤセットＰＧ１〜ＰＧ４、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３、第１、第２ブレーキＢＲ１、ＢＲ２のうち、軸方向において最も駆動源側から順に、第２ブレーキＢＲ２、出力ギヤ１３が配置されている。そして、第１実施形態では、これら第２ブレーキＢＲ２及び出力ギヤ１３に連結された回転要素を有する第４ギヤセットＰＧ４が、残りのギヤセットＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３よりも駆動源側に配置されているため、第４ギヤセットＰＧ４の駆動源側に配置された出力ギヤ１３、第２ブレーキＢＲ２に対して、第４サンギヤＳ４、第４キャリヤＣ４を、それぞれ簡素でコンパクトな取り回しで連結することができる。したがって、自動変速機１０全体の構造の簡素化および小型化を図ることができる。
【００６８】
図１４に示すように、自動変速機１０は、例えばエンジン及びトルクコンバータからなる駆動源２、並びに、デファレンシャル機構７と共に、駆動ユニット１を構成してもよい。この場合、自動変速機１０の出力ギヤ１３は、例えば、入力軸１２に平行なカウンタ軸４上のドリブンギヤ５に噛合され、カウンタ軸４上においてドリブンギヤ５よりも駆動源側に設けられたドライブギヤ６は、デファレンシャル機構７のデフリングギヤ８に噛合される。このような駆動連結により、駆動源２から自動変速機１０及びデファレンシャル機構７を経由して車軸９ａ、９ｂに動力が伝達される。
【００６９】
上述のように、自動変速機１０の構成要素のうち、出力ギヤ１３よりも駆動源側には第２ブレーキＢＲ２しか配置されていない。そのため、デファレンシャル機構７を駆動源２の近傍に配置しつつ、デファレンシャル機構７と出力ギヤ１３とを互いに軸方向に近づけて配置することができ、これにより、カウンタ軸４を短縮することが可能になる。また、第２ブレーキＢＲ２は、変速機ケース１１内における出力ギヤ１３よりも駆動源側のスペース、すなわち、カウンタ軸４のドライブギヤ６とデフリングギヤ８との噛合部に対応する軸方向位置のデッドスペースを利用して配置されている。以上のレイアウトにより、駆動ユニット１全体をコンパクトに構成することが可能になり、エンジンルームへの良好な搭載性を実現することができる。
【００７０】
また、入力軸１２には、駆動源２とは反対側において、例えばモータ等、駆動源２とは別の駆動源を追加で連結することが可能である。すなわち、上記構成の自動変速機１０を用いることにより、複数の駆動源を選択的または組み合わせて使用するハイブリッド車用の駆動ユニットを容易に形成することができる。
【００７１】
次に、図１５に示す第２実施形態に係る自動変速機２０について説明する。この自動変速機２０においても、駆動源側（図の右側）から延びる入力軸２２の軸心上に、出力ギヤ２３、及び、シングルピニオン型の第１〜第４ギヤセットＰＧ１〜ＰＧ４を配置すると共に、摩擦締結要素として、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３と、第１、第２ブレーキＢＲ１、ＢＲ２とを備えた構成で、各回転要素の連結関係や、摩擦締結要素による回転要素間或いは変速機ケースと回転要素間の断接関係等は、前記第１実施形態に係る自動変速機１０と同じである。
【００７２】
したがって、第２実施形態に係る自動変速機２０によっても、図２に示す締結表に従い、図３〜図１１に示すメカニズムによって、前進８段、後退１段で、６速が減速比１の直結段となる自動変速機が得られる。
【００７３】
また、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３の外側回転部材を一体化してなる外側共用回転部材２４の構成と、第１〜第３油圧室Ｐ１〜Ｐ３に関する構成も、寸法等の微細な相違点を除けば、第１実施形態と同様である。そのため、第２実施形態に係る自動変速機２０においても、外側共用回転部材２４の外周面２４ｂが変速機ケース２１の外周壁２１ａの内周面２１ｂに直接対向するように配置されるため、該両面２１ｂ、２４ｂの対向面間に、変速機ケース２１の外周壁２１ａに設けられた油路と、前記外側共用回転部材２４に設けられた油路とを連通する油圧供給油路ａ、ｂ、ｃが形成されることになる。
【００７４】
したがって、第２実施形態によっても、変速機ケース２１側から前記第１〜第３油圧室Ｐ１〜Ｐ３へ、他の動力伝達部材等に設けられた油路を経由することなく直接油圧が供給されることになり、図１６に示す例のように油圧室への油圧供給油路をプラネタリギヤセットの内側を貫通するシャフト部材等のクラッチ構成部材以外の動力伝達部材等を経由させる必要がない。その結果、油圧供給油路が短く、かつ簡素化され、これにより、変速機の大型化や、変速制御の応答性の悪化等が抑制される。
【００７５】
以下、第２実施形態に係る自動変速機２０について、第１実施形態に係る自動変速機１０と異なる点について説明する。なお、以下の説明では、ギヤセット及び摩擦締結要素等に関する構成については、第１実施形態で用いた符号と同一の符号を用いる。
【００７６】
まず、図１５に示す第２実施形態に係る自動変速機２０においては、駆動源側から順に第１、第２、第４、第３ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ４、ＰＧ３が並べて配置されている。すなわち、第１実施形態と比べて、第３ギヤセットＰＧ３と第４ギヤセットＰＧ４の順番が入れ替わっている。
【００７７】
第２実施形態において、第４ギヤセットＰＧ４は、外側共用回転部材２４の内側に配置されている。第４リングギヤＲ４は、外側共用回転部材２４の駆動源側の端部２４ａの内側を通る動力伝達部材２９を介して、第３キャリヤＣ３に連結されている。第４キャリヤＣ４は、外側共用回転部材２４の駆動源側の端部２４ａの内側を通る動力伝達部材２８を介して、第３ギヤセットＰＧ３よりも駆動源側に配置された出力ギヤ２３に連結されている。第４サンギヤＳ４の駆動源側には、自動変速機２０の最も駆動源側に配置された第２ブレーキＢＲ２の内側回転部材２７が結合されており、該内側回転部材２７も、外側共用回転部材２４の駆動源側の端部２４ａの内側を通るように配置されている。
【００７８】
第２実施形態においても、出力ギヤ２３よりも駆動源側には第２ブレーキＢＲ２しか配置されていない。そのため、第１実施形態と同様、出力ギヤ２３とデファレンシャル機構７（図１４参照）とを軸方向に互いに近づけて配置することができ、自動変速機２０とデファレンシャル機構７との間に介在するカウンタ軸４（図１４参照）を短縮することが可能になる。したがって、自動変速機２０、駆動源及びデファレンシャル機構をコンパクトに一体化させることが可能になり、エンジンルームへの良好な搭載性を実現することができる。
【００７９】
また、この自動変速機２０によれば、第１ブレーキＢＲ１に連結された第３リングギヤＲ３を有する第３ギヤセットＰＧ３が、残りのギヤセットＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ４よりも駆動源側に配置されているため、第１ブレーキＢＲ１が駆動源側に寄せて配置されることになる。一般的に、自動変速機のブレーキは、低変速段で締結されることからトルク容量を大きくするために大径化しやすい傾向にあるが、第２実施形態によれば、大径の第１、第２ブレーキＢＲ１、ＢＲ２が駆動源側に寄せて配置されることにより、反駆動源側において自動変速機２０の小径化を図ることができる。これにより、自動変速機２０の反駆動源側の端部と、サイドフレームやマウント部材等の周辺部材（図示せず）との干渉を容易に回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上のように本発明によれば、例えば前進８段等の多段化された自動変速機において、その大型化や変速制御の応答性の悪化が抑制されるので、この種の車両用自動変速機ないし車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。
【符号の説明】
【００８１】
１              駆動ユニット
２              駆動源
４              カウンタ軸
７              デファレンシャル機構
１０、２０      自動変速機
１１、２１      変速機ケース
１２、２２      入力軸
１３、２３      出力ギヤ
ＰＧ１〜ＰＧ４  第１〜第４プラネタリギヤセット
Ｓ１〜Ｓ４      サンギヤ
Ｒ１〜Ｒ４      リングギヤ
Ｃ１〜Ｃ４      キャリヤ
ＣＬ１〜ＣＬ３  第１〜第３クラッチ
ＢＲ１、ＢＲ２  第１、第２ブレーキ
Ｐ１〜Ｐ３      第１〜第３油圧室
ａ、ｂ、ｃ      油圧供給油路
【図１】
2015086893.tif 000003
【図２】
2015086893.tif 000004
【図３】
2015086893.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2015086893.tif 000018