(57)【要約】  減速プラネタリギヤ（ＤＰ）と油圧クラッチ（Ｃ−１）とを備える自動変速機（１）において、油圧クラッチ（Ｃ−１）は、クラッチドラム（２２）と、クラッチハブ（９１）と、第１及び第２摩擦係合プレート（２１ａ，２１ｂ）と、ピストン（２３）と、係合油室画成部材（２４）とを含み、クラッチハブ（９１）はリングギヤ（Ｒ１）と一体回転する支持部材（９５）とリングギヤ（Ｒ１）とからなり、ピストン（２３）はクラッチハブ（９１）により移動自在に支持され、ピストン（２３）と支持部材（９５）とが、係合油室（２６）内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室（２７）を画成する。
2014077408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリヤに入力される回転を減速してリングギヤから出力するダブルピニオン式の減速プラネタリギヤと、該減速プラネタリギヤの前記リングギヤと他の回転要素とを連結すると共に両者の連結を解除する油圧クラッチとを備える自動変速機において、
前記油圧クラッチは、
前記他の回転要素に連結されるクラッチドラムと、
前記減速プラネタリギヤの前記リングギヤが一体化されたクラッチハブと、
前記クラッチドラムに嵌合される第１摩擦係合プレートと、
前記クラッチハブに嵌合される第２摩擦係合プレートと、
前記第１及び第２摩擦係合プレートを押圧して摩擦係合させるピストンと、
前記ピストンと共に係合油圧が供給される係合油室を画成する係合油室画成部材とを含み、
前記ピストンは、前記クラッチハブにより移動自在に支持され、該クラッチハブと共に前記係合油室内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室を画成し、
前記クラッチハブは、前記リングギヤと、該リングギヤと一体に回転すると共に該リングギヤを前記自動変速機の入力軸上に回転自在に支持する支持部材とからなり、
前記キャンセル油室は、前記ピストンと前記支持部材とで画成される、
ことを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
前記第２摩擦係合プレートは、前記リングギヤの外周部に嵌合されると共に、前記ピストンにより軸方向一方側から押圧され、
前記クラッチハブは、前記第２摩擦係合プレートの軸方向他方側を前記リングギヤに対して位置決めするストッパ部を備え、
前記係合油室画成部材は、前記支持部材により軸方向に移動不能に支持される、
ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機。
【請求項３】
前記他の回転要素を含む第２プラネタリギヤを更に備え、
前記クラッチハブ、前記ピストン及び前記係合油室画成部材は、前記クラッチドラムの内側かつ前記減速プラネタリギヤと前記第２プラネタリギヤとの間に配置される、
ことを特徴とする請求項２記載の自動変速機。
【請求項４】
前記係合油室画成部材の外周部は、前記ピストンに対して油密状にシールされ、
前記係合油室画成部材の内周部は、前記クラッチハブに対して油密状にシールされると共に、前記外周部より前記他の回転要素側に位置する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の自動変速機。
【請求項５】
前記入力軸は、前記支持部材を回転自在に支持する第１入力軸と、前記他の回転要素を回転自在に支持する第２入力軸と、を備え、
前記第１入力軸の前記第２入力軸側の端部には、前記第２入力軸の端部の外周面に嵌合する嵌合部を備え、
前記嵌合部より前記他の回転要素側の前記クラッチドラムと前記支持部材との間に、前記第１入力軸の外径より小さい内径を有するスラストベアリングを備える、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の自動変速機。
【請求項６】
前記支持部材は、前記嵌合部の外径側にラジアルベアリングを介して回転自在に支持されると共に、前記ラジアルベアリングより前記第１入力軸側に、前記支持部材の内周側から前記係合油室に連通する作動油路を備え、
前記支持部材と前記第１入力軸との間には、前記作動油路を軸方向両側で油密状にシールする一対のシールリングを備える、
ことを特徴とする請求項５記載の自動変速機。
【請求項７】
前記他の回転要素の最高回転数は、前記自動変速機を構成する複数の回転要素の最高回転数の中で最も高い、
ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の自動変速機。
【請求項８】
前記リングギヤは、
前記減速プラネタリギヤのピニオンに噛合するギヤ部と、
前記支持部材の支持側溶接部に溶接面で溶接されるギヤ側溶接部と、
前記ギヤ部及び前記ギヤ側溶接部の間に形成され、前記ギヤ部及び前記ギヤ側溶接部よりも薄肉の薄肉部と、を有する、
ことを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の自動変速機。
【請求項９】
前記ギヤ側溶接部の内周面と前記支持側溶接部の外周面とが溶接され、
前記薄肉部の内周面は、前記ギヤ側溶接部の内周面よりも凹んだ凹部を有する、
ことを特徴とする請求項８記載の自動変速機。
【請求項１０】
前記支持部材は、前記ギヤ部に当接する当接部を有し、
前記凹部は、前記ギヤ部と前記支持部材とにより閉塞される、
ことを特徴とする請求項９に記載の自動変速機。
【請求項１１】
前記凹部の隅部は、連続した湾曲形状に形成されている、
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の自動変速機。
【請求項１２】
前記ギヤ側溶接部の内周面は、前記ギヤ部の歯底より外周側に配置される、
ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の自動変速機。
【請求項１３】
前記ギヤ側溶接部の前記薄肉部側の側面の内周縁部と、前記支持側溶接部の前記薄肉部側の側面の外周縁部とは、径方向に延びた面を有する、
ことを特徴とする請求項８乃至１２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、例えば車輌等に搭載される自動変速機に係り、詳しくは、プラネタリギヤのリングギヤの外周側にクラッチの内摩擦板及び外摩擦板が設けられた構造を有する自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車輌等に搭載される自動変速機は、出力部材の変速比を生成するために、リングギヤを有するプラネタリギヤを採用したものが広く普及している。この種の自動変速機では、燃費向上等の要求から例えば前進８速段等の多段化が図られており、減速プラネタリギヤと変速用プラネタリギヤを有したものが知られている。【０００３】
このような自動変速機では、車輌搭載性の観点からコンパクト化が求められており、そのために減速プラネタリギヤのリングギヤの外周側に形成されるスプラインに係合する内摩擦板と、内摩擦板に交互に配置される外摩擦板と、内摩擦板を軸方向一方側から押圧可能なピストンを有する油圧サーボと、を備えるクラッチが採用されたものがある（特許文献１参照）。外摩擦板は変速用プラネタリギヤのサンギヤに連結されている。即ち、このクラッチは、減速プラネタリギヤのリングギヤと、変速用プラネタリギヤのサンギヤとを接断するようになっている。この自動変速機によれば、減速プラネタリギヤとクラッチの内摩擦板及び外摩擦板とを軸方向に重ねて配置できるので、コンパクト化を図ることができる。【０００４】
この自動変速機では、ピストンにより内摩擦板及び外摩擦板を押圧する油圧サーボが、外摩擦板が連結するクラッチドラムに内包されており、変速用プラネタリギヤのサンギヤに一体回転するように設けられている。【０００５】
また、この自動変速機では、リングギヤを支持するために、リングギヤが嵌合される略円板形状の支持部材を備え、リングギヤと支持部材とはスナップリングにより軸方向に位置決めされている。この構成により、リングギヤと支持部材とを簡易な構成で一体化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１２１８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、変速用プラネタリギヤのサンギヤは、変速段の設定によっては高速回転することがあり、該サンギヤに一体回転するよう設けられている油圧サーボは高速回転による遠心力に対する耐久性を確保するために剛性を高めるべく大型化してしまい、コンパクト化が困難になっている。このため、このような理由によって剛性を高めるために自動変速機が大型化してしまうことを抑制し、コンパクト化を図ることが望まれている。【０００８】
これに対し、減速プラネタリギヤのリングギヤの回転数は、変速用プラネタリギヤのサンギヤの高速回転時の回転数より低いので、油圧サーボを減速プラネタリギヤのリングギヤに設けることで、油圧サーボに作用する遠心力を小さくして要求される剛性を小さくし、コンパクト化を図ることが考えられる。【０００９】
しかしながら、特許文献１の自動変速機では、リングギヤの支持部材に油圧サーボを設けるには、リングギヤと支持部材とがスナップリングで軸方向に位置決めされているので、油圧サーボを設けるために必要な剛性を確保するために、リングギヤと支持部材とを溶接で接合することが望まれる。また、リングギヤの支持部材に油圧サーボを設けた場合は、ピストンにより押圧される内摩擦板及び外摩擦板をリングギヤに軸方向に位置決めするストッパ部を設ける必要がある。【００１０】
ところが、特許文献１の自動変速機でリングギヤと支持部材とを溶接により接合した場合は、溶接部分には、回転に伴うラジアル方向の応力に加え、プラネタリギヤに使用されるはすば歯車によるスラスト方向への応力が加わり、更にはピストンの作動により、リングギヤ→ストッパ部→内摩擦板及び外摩擦板→油圧サーボ→支持部材→リングギヤという応力の閉ループが形成されることでスラスト方向への応力が集中してしまうため、必要な耐久性を得るために応力集中の抑制が望まれていた。【００１１】
そこで本発明は、高速回転に起因する遠心力に対して剛性を高めるための大型化を抑制し、コンパクト化を図ることができる自動変速機を提供することを第１の目的とするものである。また、本発明は、リングギヤと支持部材との溶接面への応力の集中を抑制することで、耐久性を向上することができる自動変速機を提供することを第２の目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る自動変速機（１）は（例えば、図４参照）、キャリヤ（ＣＲ１）に入力される回転を減速してリングギヤ（Ｒ１）から出力するダブルピニオン式の減速プラネタリギヤ（ＤＰ）と、該減速プラネタリギヤ（ＤＰ）の前記リングギヤ（Ｒ１）と他の回転要素（Ｓ２）とを連結すると共に両者の連結を解除する油圧クラッチ（Ｃ−１）とを備える自動変速機（１）において、
前記油圧クラッチ（Ｃ−１）は、
前記他の回転要素（Ｓ２）に連結されるクラッチドラム（２２）と、
前記減速プラネタリギヤ（ＤＰ）の前記リングギヤ（Ｒ１）が一体化されたクラッチハブ（９１）と、
前記クラッチドラム（２２）に嵌合される第１摩擦係合プレート（２１ａ）と、
前記クラッチハブ（９１）に嵌合される第２摩擦係合プレート（２１ｂ）と、
前記第１及び第２摩擦係合プレート（２１ａ，２１ｂ）を押圧して摩擦係合させるピストン（２３）と、
前記ピストン（２３）と共に係合油圧が供給される係合油室（２６）を画成する係合油室画成部材（２４）とを含み、
前記ピストン（２３）は、前記クラッチハブ（９１）により移動自在に支持され、該クラッチハブ（９１）と共に前記係合油室（２６）内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室（２７）を画成し、
前記クラッチハブ（９１）は、前記リングギヤ（Ｒ１）と、該リングギヤ（Ｒ１）と一体に回転すると共に該リングギヤ（Ｒ１）を前記自動変速機（１）の入力軸（７）上に回転自在に支持する支持部材（９５）とからなり、
前記キャンセル油室（２７）は、前記ピストン（２３）と前記支持部材（９５）とで画成されることを特徴とする。【００１３】
また、本発明に係る自動変速機（１）は（例えば、図４参照）、前記第２摩擦係合プレート（２１ｂ）は、前記リングギヤ（Ｒ１）の外周部に嵌合されると共に、前記ピストン（２３）により軸方向一方側から押圧され、
前記クラッチハブ（９１）は、前記第２摩擦係合プレート（２１ｂ）の軸方向他方側を前記リングギヤ（Ｒ１）に対して位置決めするストッパ部（Ｒ１ａ）を備え、
前記係合油室画成部材（２４）は、前記支持部材（９５）により軸方向に移動不能に支持されることを特徴とする。【００１４】
また、本発明に係る自動変速機（１）は（例えば、図４参照）、前記他の回転要素（Ｓ２）を含む第２プラネタリギヤ（ＰＵ）を更に備え、
前記クラッチハブ（９１）、前記ピストン（２３）及び前記係合油室画成部材（２４）は、前記クラッチドラム（２２）の内側かつ前記減速プラネタリギヤ（ＤＰ）と前記第２プラネタリギヤ（ＰＵ）との間に配置されることを特徴とする。【００１５】
また、本発明に係る自動変速機（１）は（例えば、図４参照）、前記係合油室画成部材（２４）の外周部は、前記ピストン（２３）に対して油密状にシールされ、
前記係合油室画成部材（２４）の内周部は、前記クラッチハブ（９１）に対して油密状にシールされると共に、前記外周部より前記他の回転要素（Ｓ２）側に位置することを特徴とする。【００１６】
また、本発明に係る自動変速機（１）は（例えば、図４参照）、前記入力軸（７）は、前記支持部材（９５）を回転自在に支持する第１入力軸（７Ａ）と、前記他の回転要素（Ｓ２）を回転自在に支持する第２入力軸（７Ｂ）と、を備え、
前記第１入力軸（７Ａ）の前記第２入力軸（７Ｂ）側の端部には、前記第２入力軸（７Ｂ）の端部の外周面に嵌合する嵌合部（７ｂ）を備え、
前記嵌合部（７ｂ）より前記他の回転要素（Ｓ２）側の前記クラッチドラム（２２）と前記支持部材（９５）との間に、前記第１入力軸（７Ａ）の外径より小さい内径を有するスラストベアリング（ｂ５）を備えることを特徴とする。【００１７】
また、本発明に係る自動変速機（１）は（例えば、図４参照）、前記支持部材（９５）は、前記嵌合部（７ｂ）の外径側にラジアルベアリング（ｂ４）を介して回転自在に支持されると共に、前記ラジアルベアリング（ｂ４）より前記第１入力軸（７Ａ）側に、前記支持部材（９５）の内周側から前記係合油室（２６）に連通する作動油路（ｃ３）を備え、
前記支持部材（９５）と前記第１入力軸（７Ａ）との間には、前記作動油路（ｃ３）を軸方向両側で油密状にシールする一対のシールリング（ａ１，ａ２）を備えることを特徴とする。【００１８】
また、本発明に係る自動変速機（１）は（例えば、図４参照）、前記他の回転要素（Ｓ２）の最高回転数は、前記自動変速機（１）を構成する複数の回転要素の最高回転数の中で最も高いことを特徴とする。【００１９】
また、本発明に係る自動変速機（１）は（例えば、図４乃至図６参照）、前記リングギヤ（Ｒ１）は、
前記減速プラネタリギヤ（ＤＰ）のピニオン（Ｐ１）に噛合するギヤ部（Ｒ１ｃ）と、
前記支持部材（９５）の支持側溶接部（９５ｄ）に溶接面（９６）で溶接されるギヤ側溶接部（Ｒ１ｂ）と、
前記ギヤ部（Ｒ１ｃ）及び前記ギヤ側溶接部（Ｒ１ｂ）の間に形成され、前記ギヤ部（Ｒ１ｃ）及び前記ギヤ側溶接部（Ｒ１ｂ）よりも薄肉の薄肉部（Ｒ１ｄ）と、を有することを特徴とする。【００２０】
また、本発明に係る自動変速機（１）は（例えば、図５及び図６参照）、前記ギヤ側溶接部（Ｒ１ｂ）の内周面と前記支持側溶接部（９５ｄ）の外周面とが溶接され、
前記薄肉部（Ｒ１ｄ）の内周面は、前記ギヤ側溶接部（Ｒ１ｂ）の内周面よりも凹んだ凹部（Ｒ１ｅ）を有することを特徴とする。【００２１】
また、本発明に係る自動変速機（１）は（例えば、図５及び図６参照）、前記支持部材（９５）は、前記ギヤ部（Ｒ１ｃ）に当接する当接部（９５ｅ）を有し、前記凹部（Ｒ１ｅ）は、前記ギヤ部（Ｒ１ｃ）と前記支持部材（９５）とにより閉塞されることを特徴とする。【００２２】
また、本発明に係る自動変速機（１）は（例えば、図５及び図６参照）、前記凹部（Ｒ１ｅ）の隅部（Ｒ１ｆ）は、連続した湾曲形状に形成されていることを特徴とする。【００２３】
また、本発明に係る自動変速機（１）は（例えば、図５及び図６参照）、前記ギヤ側溶接部（Ｒ１ｂ）の内周面は、前記ギヤ部（Ｒ１ｃ）の歯底より外周側に配置されることを特徴とする。【００２４】
また、本発明に係る自動変速機（１）は（例えば、図６参照）、前記ギヤ側溶接部（Ｒ１ｂ）の前記薄肉部（Ｒ１ｄ）側の側面の内周縁部（Ｒ１ｇ）と、前記支持側溶接部（９５ｄ）の前記薄肉部（Ｒ１ｄ）側の側面の外周縁部（９５ｆ）とは、径方向に延びた面を有することを特徴とする。【００２５】
なお、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、請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、自動変速機は、キャリヤに入力される回転を減速してリングギヤから出力するダブルピニオン式の減速プラネタリギヤと、当該減速プラネタリギヤのリングギヤが一体化されたクラッチハブを含む油圧クラッチとを備える。そして、油圧クラッチの第１及び第２摩擦係合プレートを押圧して摩擦係合させるピストンは、クラッチハブにより移動自在に支持され、当該クラッチハブと共に係合油圧が供給される係合油室内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室を画成する。更に、ピストンと共に係合油室を画成する係合油室画成部材は、ピストンに対してキャンセル油室とは反対側に位置するようにクラッチハブにより支持される。これにより、係合油室やキャンセル油室を画成するピストン及び係合油室画成部材を減速プラネタリギヤの入力要素であるキャリヤよりも常時低い回転数で回転するリングギヤと一体に回転させることができるため、キャリヤに入力される回転が高まったとしても、係合油室内やキャンセル油室内に過大な遠心油圧が発生するのをより良好に抑制することができる。従って、この自動変速機では、油圧クラッチの係合油室やキャンセル油室を画成するクラッチハブ、ピストン及び係合油室画成部材に求められる剛性をより低減することができるため、これらの部材を薄肉化し、油圧クラッチひいては自動変速機の小型化、特に軸方向の短縮化を図ることが可能となる。【００２７】
また、クラッチハブは、リングギヤと、該リングギヤと一体に回転すると共に該リングギヤを自動変速機の入力軸上に回転自在に支持する支持部材とからなり、キャンセル油室は、ピストンと支持部材とで画成されている。これにより、係合油室やキャンセル油室を画成するピストン及び係合油室画成部材を自動変速機の入力軸上に回転自在に支持されたリングギヤと一体に回転させることができるため、当該入力軸の回転が高まったとしても、係合油室内やキャンセル油室内に過大な遠心油圧が発生するのをより良好に抑制することができる。【００２８】
本発明によると、クラッチハブは、第２摩擦係合プレートの軸方向他方側をリングギヤに対して位置決めするストッパ部を備え、係合油室画成部材は、支持部材により軸方向に移動不能に支持される。これにより、ピストンの押圧力は、各摩擦係合プレートからストッパ部を経てリングギヤに伝達される。また、ピストンの押圧を支持するために後方に作用する反力は、係合油室内の作動油から係合油室画成部材を経て、支持部材に伝達される。したがって、リングギヤ、油圧クラッチ、支持部材では軸方向の応力の閉ループが形成され、ピストンの作動によりリングギヤと支持部材との間には軸方向への応力が発生し、動作するようになる。【００２９】
本発明によると、クラッチハブ、ピストン及び係合油室画成部材は、クラッチドラムの内側かつ減速プラネタリギヤと第２プラネタリギヤとの間に配置されている。これにより、クラッチドラムの内側かつ減速プラネタリギヤと第２プラネタリギヤとの間のスペースを有効に活用して、油圧クラッチ、ひいては自動変速機の軸長をより短縮化することができる。【００３０】
本発明によると、係合油室画成部材の内周部が外周部より他の回転要素側に位置することにより、係合油室画成部材の全体形状は、中央部を他の回転要素側に突出させた凸形状になる。これにより、係合油室画成部材が平板状である場合に比べて、剛性を向上することができ、軸方向の薄型化を図ることができる。【００３１】
本発明によると、クラッチドラムと支持部材との間に介在されるスラストベアリングを内径側に小さくすることができる。これにより、スラストベアリングを径方向に小型化することができ、自動変速機の小型化を図ることができる。【００３２】
本発明によると、支持部材の内周側から係合油室に連通する作動油路がラジアルベアリングより第１入力軸側に配置されているので、係合油室を第１入力軸側に寄せて配置することができる。このため、第１入力軸の外周部に形成された油路から係合油室へ、作動油を作動油路１本のみで供給可能になるので、部品点数及び加工工数を低減することができる。【００３３】
本発明によると、他の回転要素の最高回転数は、自動変速機を構成する複数の回転要素の最高回転数の中で最も高い。この場合には、油圧クラッチのクラッチドラムが自動変速機を構成する複数の回転要素の中で最も高回転となり得る回転要素に連結されるが、油圧クラッチの解放時にクラッチドラムが当該他の回転要素と共に高回転状態になったとしても、係合油室やキャンセル油室を画成するピストン及び係合油室画成部材は、クラッチドラムの回転数に依存しない減速プラネタリギヤのリングギヤと一体に回転するため、係合油室内やキャンセル油室内に過大な遠心油圧が発生するのをより良好に抑制することができる。【００３４】
本発明によると、リングギヤは、ギヤ部及びギヤ側溶接部の間に薄肉部を有しているので、リングギヤに大きなラジアル方向の応力が作用した際に、薄肉部がギヤ部及びギヤ側溶接部よりも大きく弾性変形することで、溶接面に伝達される応力が吸収されて低減されるようになる。これにより、リングギヤと支持部材との溶接面への応力の集中を抑制できるので、耐久性を向上することができる。【００３５】
本発明によると、薄肉部の内周面側に凹部が形成されているので、薄肉部の外径をギヤ部及びギヤ側溶接部と同じ外径にすることができ、リングギヤのギヤ部、薄肉部、ギヤ側溶接部の外周面の全域にスプラインを形成することができる。これにより、スプラインを形成する際の加工性を向上することができる。【００３６】
本発明によると、薄肉部の凹部は支持部材により閉塞されるので、凹部は閉空間になり、ギヤ側溶接部と支持側溶接部とを溶接する際に発生するスパッタ（溶接部から飛散する金属粒子）を閉空間に閉じ込めることができる。これにより、スパッタが他の部位に飛散して潤滑油に混入したり、リングギヤ等の歯面に付着したりすることを抑制できる。【００３７】
本発明によると、凹部の隅部は連続した湾曲形状に形成されているので、当該隅部が例えば直角のように直線の交わりである場合に比べて、応力を分散させ応力集中を抑制することができる。【００３８】
本発明によると、ギヤ側溶接部の内周面はギヤ部の歯底より外周側に配置されるので、例えばブローチ盤を利用してギヤ部に歯を形成する際に、ブローチがギヤ側溶接部に干渉することを防止して、リングギヤを形成する際の加工性を向上することができる。【００３９】
本発明によると、ギヤ側溶接部の薄肉部側の側面の内周縁部と、支持側溶接部の薄肉部側の側面の外周縁部とは、径方向に延びた面を有するので、これら内周縁部と外周縁部とが角度、特に鋭角を形成する場合に比べて、溶接面への応力の集中を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動変速機を示すスケルトン図。
【図２】自動変速機の変速段の係合表。
【図３】自動変速機の速度線図。
【図４】本発明の実施の形態に係る自動変速機の一部を示す拡大断面図。
【図５】本発明の実施の形態に係る自動変速機の主要部を示す拡大断面図。
【図６】自動変速機の変形例を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明に係る実施の形態を図１乃至図５に沿って説明する。
【００４２】
なお、本発明に係る自動変速機は、例えばＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）タイプ等の車輌に搭載されて好適な自動変速機であり、図１、図４、図５中における左右方向が実際の車輌搭載状態における左右方向（或いは左右逆方向）に対応するが、説明の便宜上、エンジン等の駆動源側である図中右方側を「前方側」、図中左方側を「後方側」というものとする。また、本実施の形態では、８段変速の自動変速機としているが、これに限られないのは勿論である。
【００４３】
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。例えばＦＦタイプの車輌に用いて好適な自動変速機１は、ケース６を備えており、該ケース６の前方側に、不図示のエンジンのクランクシャフトに接続し得る自動変速機１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、該自動変速機１は、ケース６内に、ロックアップクラッチ２ａを有するトルクコンバータ２と、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。
【００４４】
該トルクコンバータ２は、例えばエンジン（不図示）の出力軸と同軸上である変速機構３の入力軸（第１入力軸）７Ａを中心とした軸上に配置されており、該変速機構３は、該入力軸７Ａと同軸上で接続された中心軸（第２入力軸）７Ｂを中心とした軸上に配置されている。また、カウンタシャフト部４は、それら入力軸７Ａ及び中心軸７Ｂと平行な軸上であるカウンタシャフト１２上に配置されており、ディファレンシャル部５は、該カウンタシャフト１２と平行な軸上に不図示の左右車軸を有する形で配置されている。
【００４５】
なお、図１に示すスケルトン図は、自動変速機１を平面的に展開して示しているものであって、入力軸７Ａ及び中心軸７Ｂと、カウンタシャフト１２と、左右車軸１５，１５とは、側面視で、入力軸７Ａ及び中心軸７Ｂとカウンタシャフト１２とを結ぶ直線が、カウンタシャフト１２と左右車軸１５，１５とを結ぶ直線に対して曲折した角度を有するように位置されている。
【００４６】
変速機構３には、トルクコンバータ２を介してエンジンからの回転が伝達される入力軸７Ａが備えられており、該入力軸７Ａの後方側に接続配置された中心軸７Ｂが備えられている。即ち、本自動変速機１においては、入力軸７Ａと中心軸７Ｂとによって広義としての入力軸７が構成されている。また、入力軸７Ａの中心軸７Ｂ側の端部には、中心軸７Ｂの端部の外周面に嵌合する嵌合部７ｂが設けられている。そして、該変速機構３には、入力軸７Ａ上において、プラネタリギヤ（減速プラネタリギヤ）ＤＰが備えられ、該中心軸７Ｂ上において、変速用プラネタリギヤユニット（プラネタリギヤユニット、第２プラネタリギヤ）ＰＵが備えられている。
【００４７】
プラネタリギヤＤＰは、第１のサンギヤＳ１、第１のキャリヤ（キャリヤ）ＣＲ１、及び第１のリングギヤ（リングギヤ）Ｒ１を備えており、該第１のキャリヤＣＲ１に、第１のサンギヤＳ１に噛合するピニオンＰ２及び第１のリングギヤ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式のプラネタリギヤである。
【００４８】
一方、該プラネタリギヤユニットＰＵは、４つの回転要素として第２のサンギヤＳ２、第３のサンギヤＳ３、第２のキャリヤＣＲ２、及び第２のリングギヤＲ２を有し、該第２のキャリヤＣＲ２に、第３のサンギヤＳ３及び第２のリングギヤＲ２に噛合するロングピニオンＰ３と、第２のサンギヤＳ２に噛合するショートピニオンＰ４とを互いに噛合する形で有している、いわゆるラビニヨ型プラネタリギヤである。
【００４９】
プラネタリギヤＤＰの第１のサンギヤＳ１は、ケース６に対して回転が固定されている。また、第１のキャリヤＣＲ１は、入力軸７Ａに接続されて、該入力軸７Ａ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、第４のクラッチＣ−４に接続されている。更に、第１のリングギヤＲ１は、該固定された第１のサンギヤＳ１と該入力回転する第１のキャリヤ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、第１のクラッチＣ−１及び第３のクラッチＣ−３に接続されている。
【００５０】
プラネタリギヤユニットＰＵの第３のサンギヤＳ３は、第１のブレーキ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、第４のクラッチＣ−４及び第３のクラッチＣ−３に接続されて、第４のクラッチＣ−４を介して第１のキャリヤＣＲ１の入力回転が、第３のクラッチＣ−３を介して第１のリングギヤＲ１の減速回転が、それぞれ入力自在となっている。また、第２のサンギヤＳ２は、第１のクラッチＣ−１に接続されており、第１のリングギヤＲ１の減速回転が入力自在となっている。これにより、第１のクラッチＣ−１は、プラネタリギヤＤＰの第１のリングギヤＲ１と、プラネタリギヤユニットＰＵの第２のサンギヤＳ２とを連結すると共に、両者の連結を解除可能になっている。
【００５１】
更に、第２のキャリヤＣＲ２は、中心軸７Ｂを介して入力軸７Ａの回転が入力される第２のクラッチＣ−２に接続されて、該第２のクラッチ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及び第２のブレーキ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、該第２のブレーキＢ−２を介して回転が固定自在となっている。そして、第２のリングギヤＲ２は、ケース６に固定されたセンターサポート部材に対して回転自在に支持されたカウンタギヤ８に接続されている。
【００５２】
また、カウンタギヤ８には、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、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。
【００５３】
以上のように構成された自動変速機１は、図１のスケルトン図に示す各第１〜第４のクラッチＣ−１〜Ｃ−４、第１及び第２のブレーキＢ−１，Ｂ−２、ワンウェイクラッチＦ−１が、図２の係合表に示す組み合わせで係脱されることにより、図３の速度線図のような回転数比で、前進１速段（１ｓｔ）〜前進８速段（８ｔｈ）、及び後進１速段（Ｒｅｖ１）〜後進２速段（Ｒｅｖ２）が達成される。
【００５４】
ここで、図３に示すように、例えば、前進８速段や前進７速段では、第２のサンギヤＳ２がエンジン回転数よりも高くなってしまう。このため、従来のように第２のサンギヤＳ２に連動するクラッチドラム２２に油圧サーボを設置すると、高速回転による遠心力に対する耐久性を確保するために剛性を高めるべく大型化してしまい、コンパクト化が困難になってしまう。これに対し、第１のリングギヤＲ１の回転数は、エンジン回転数を減速するものであるので、油圧サーボ２０を第１のリングギヤＲ１に設けることで、油圧サーボ２０に作用する遠心力を小さくして要求される剛性を小さくし、後述するピストン２３の肉厚を薄くすることで油圧サーボ２０のコンパクト化を図ることできる。
【００５５】
続いて、自動変速機１において、本発明に係るプラネタリギヤＤＰ等が配置されている部分を、図４に沿って詳細説明する。ケース６の内側には、入力軸７Ａ上にプラネタリギヤＤＰが配置されており、第１のサンギヤＳ１と、第１のキャリヤＣＲ１と、第１のリングギヤＲ１とが配置されている。このうち第１のサンギヤＳ１は、入力軸７Ａの外周面に被嵌されるとともに前方に延びるスリーブ部材９０に一体的に固定されている。このスリーブ部材９０は、ニードルベアリングｂ２を介して入力軸７Ａ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の内径側から後方に延設されたボス部の内周面に一体的に固定されており、これらスリーブ部材９０とボス部とによって、広義としてのケース６から延設されたボス部を構成している。従って、第１のサンギヤＳ１は、ケース６に対して回転不能に固定されている。
【００５６】
第１のキャリヤＣＲ１は、後キャリヤプレートと前キャリヤプレートとを有していて、ピニオンＰ１，Ｐ２を回転自在に支持している。これらピニオンＰ１，Ｐ２は相互に噛合されるとともに、該ピニオンＰ２はサンギヤＳ１に、また該ピニオンＰ１はリングギヤＲ１にそれぞれ噛合している。後キャリヤプレートは、入力軸７Ａの外周面から外径側に向かってフランジ状に延設された部分７ａに固着されている。この入力軸７Ａのフランジ状の部分７ａは、第１のサンギヤＳ１に対してスラストベアリングｂ３によって回転自在に支持されている。
【００５７】
第１のリングギヤＲ１は、その外周面にスプラインＲ１ｈが形成され、後述する第１のクラッチ（油圧クラッチ）Ｃ−１の内摩擦板（第２摩擦係合プレート）２１ｂと、第３のクラッチＣ−３とがスプライン係合されている。即ち、内摩擦板２１ｂは、クラッチハブ９１の第１のリングギヤＲ１に嵌合されている。第１のリングギヤＲ１の外周面であって、第１のクラッチＣ−１の前端側（軸方向他方側）には、内摩擦板２１ｂを第１のリングギヤＲ１に対して位置決めする拡径された段部からなるストッパ部Ｒ１ａが形成されている。
【００５８】
一方、支持部材９５は、入力軸７Ａに支持されるボス部９５ｂと、ボス部９５ｂの前端部から外側に延設された円板部９５ａと、円板部９５ａの外端部から後方側に向けて延設された外筒部９５ｇとを備えている。第１のリングギヤＲ１は、支持部材９５の円板部９５ａの外端部によって支持されており、該円板部９５ａは、入力軸７Ａのフランジ状の部分７ａに対してスラストベアリングｂ１によって回転自在に支持されている。支持部材９５のボス部９５ｂは、ベアリング（ラジアルベアリング）ｂ４を介して入力軸７Ａに回転自在に支持されている。支持部材９５は、ボス部９５ｂが入力軸７Ａに支持されているので、入力軸７Ａに対するがた付きが抑えられている。
【００５９】
図中、符号ａ１，ａ２は、油路ｃ１をシールするためのシールリングである。これらの一対のシールリングａ１，ａ２は、ボス部９５ｂと入力軸７Ａとの間に配置されると共に、油路ｃ１及び後述する油路ｃ３を軸方向両側で油密状にシールするようになっている。これにより、支持部材９５の内周側から作動油室２６に連通する油路ｃ３がベアリングｂ４より入力軸７Ａ側に配置されているので、作動油室２６を入力軸７Ａ側に寄せて配置することができる。このため、入力軸７Ａの外周部に形成された油路ｃ１から作動油室２６へ、作動油を１本の油路ｃ３のみで供給可能になるので、部品点数及び加工工数を低減することができる。
【００６０】
これにより、支持部材９５は、第１のリングギヤＲ１と一体に回転すると共に、第１のリングギヤＲ１を入力軸７Ａに回転自在に支持するようになっている。これら第１のリングギヤＲ１及び支持部材９５が一体化されることにより、クラッチハブ９１が構成されている。
【００６１】
第１のクラッチＣ−１の内摩擦板２１ｂの間には、外摩擦板（第１摩擦係合プレート）２１ａが交互に配置されている。一方、クラッチドラム２２は、外摩擦板２１ａの外周部が嵌合されるスプラインを有するドラム部２２ａと、ドラム部２２ａから内側に延びる環状壁部２２ｃと、環状壁部２２ｃの内周部から後方に向けて延設されるボス部２２ｂとを備えている。外摩擦板２１ａは、外周側に配置されたクラッチドラム２２のドラム部２２ａの内周面に形成されたスプラインにスプライン係合されている。即ち、外摩擦板２１ａは、クラッチドラム２２に嵌合されている。
【００６２】
クラッチドラム２２のボス部２２ｂは、支持部材９５のボス部９５ｂに対してスラストベアリングｂ５によって回転自在に支持されている。即ち、スラストベアリングｂ５は、嵌合部７ｂより第２のサンギヤＳ２側のクラッチドラム２２と支持部材９５との間に配置されている。また、スラストベアリングｂ５は、入力軸７Ａの外径より小さい内径を有するようになっている。このため、クラッチドラム２２と支持部材９５との間に介在されるスラストベアリングｂ５を内径側に小さくすることができ、自動変速機１の小型化を図ることができる。
【００６３】
また、クラッチドラム２２のボス部２２ｂは、プラネタリギヤユニットＰＵの第２のサンギヤ（他の回転要素）Ｓ２に一体回転するように連結されている。クラッチドラム２２が第２のサンギヤＳ２に連結されることにより、クラッチドラム２２の最高回転数は、自動変速機１を構成する複数の回転要素の最高回転数の中で最も高くなる可能性がある。また、クラッチハブ９１と、後述するピストン２３及びシリンダプレート２４とは、クラッチドラム２２の内側かつプラネタリギヤＤＰとプラネタリギヤユニットＰＵとの間に配置されている。
【００６４】
クラッチドラム２２の外周側及び後方側には、第１のブレーキＢ−１と第３のサンギヤＳ３とを連結するクラッチドラム３０が設けられている。クラッチドラム３０は、第１のブレーキＢ−１の内摩擦板にスプライン係合するスプラインを備えている。
【００６５】
一方、プラネタリギヤＤＰの後方側、詳しくは支持部材９５の円板部９５ａの後方側には、第１のクラッチＣ−１の油圧サーボ２０が配置されている。該第１のクラッチ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、上述のように該摩擦板２１がリングギヤＲ１の外周側に配置されると共に、該油圧サーボ２０が、該摩擦板２１の内周側に配置されている。
【００６６】
該油圧サーボ２０は、一部を支持部材９５により構成されると共に、ピストン２３、シリンダプレート（係合油室画成部材）２４、リターンスプリング２５を有しており、これらにより、作動油室（係合油室）２６、キャンセル油室２７を構成している。作動油室２６は、係合油圧が供給される油室であり、ピストン２３とシリンダプレート２４とにより画成される。キャンセル油室２７は、作動油室２６内で発生する遠心油圧をキャンセルするための油室であり、ピストン２３とクラッチハブ９１の支持部材９５とにより画成される。
【００６７】
円板部９５ａの後方側で、円板部９５ａを挟んでボス部９５ｂ及び外筒部９５ｇに囲まれたピストン２３と対向する部分には、作動油室２６を構成するためのシリンダ部９５ｃが形成されている。ボス部９５ｂの外周側には、ピストン２３が軸方向摺動自在に嵌合されていると共に、シリンダプレート２４が嵌合されスナップリング２９によって移動不能に位置決めされる形で配設されている。即ち、ピストン２３は、クラッチハブ９１により移動自在に支持されている。
【００６８】
ピストン２３は、円板部９５ａの後方に、円板部９５ａに対向して軸方向移動自在に配置されており、円板部９５ａとの間に板ばねからなるリターンスプリング２５が縮設されると共に、２本のシールリングａ３，ａ４により、支持部材９５との間に油密状のキャンセル油室２７を構成している。キャンセル油室２７には、該キャンセル油室２７に作動油を流入及び流出させるために円板部９５ａに形成された油路ｃ２が連通している。
【００６９】
ピストン２３は、油圧を受ける受圧部２３ｂと、受圧部２３ｂの外周部に連続する筒状部２３ｃと、筒状部２３ｃに連続して、外摩擦板２１ａ及び内摩擦板２１ｂを押圧可能な押圧部２３ａとを備えている。受圧部２３ｂは、環状で、中心孔２３ｄを有すると共に、支持部材９５に対向して設けられている。筒状部２３ｃは、受圧部２３ｂの外周部から、後方側に向けて支持部材９５から離間するように延設されている。
【００７０】
押圧部２３ａは、筒状部２３ｃの後端部から外摩擦板２１ａ及び内摩擦板２１ｂに向けて延設され、後方側（軸方向一方側）から前方側に押圧可能になっている。即ち、ピストン２３は、押圧部２３ａにより外摩擦板２１ａ及び内摩擦板２１ｂを押圧して摩擦係合させることができるようになっている。また、押圧部２３ａの内周面にはスプライン２３ｓが形成されており、第１のリングギヤＲ１の外周側に形成されたスプラインＲ１ｈにスプライン係合している。
【００７１】
シリンダプレート２４は、上述したように、ボス部９５ｂに嵌合されたスナップリング２９によって後側への移動が規制されている。シリンダプレート２４は、２本のシールリングａ５，ａ６により油密状の作動油室２６を構成している。シリンダプレート２４の外周部は、ピストン２３に対してシールリングａ６により油密状にシールされている。シリンダプレート２４の内周部は、クラッチハブ９１に対してシールリングａ５により油密状にシールされると共に、外周部より第２のサンギヤＳ２側に位置している。このため、シリンダプレート２４の全体形状は、中央部を第２のサンギヤＳ２側に突出させた凸形状になる。これにより、シリンダプレート２４が平板状である場合に比べて、剛性を向上することができ、軸方向の薄型化を図ることができる。
【００７２】
作動油室２６には、該作動油室２６に作動油を流入及び流出させるためにボス部９５ｂに形成された油路（作動油路）ｃ３が連通している。油路ｃ３は、支持部材９５のラジアルベアリングｂ４より入力軸７Ａ側に形成され、支持部材９５の内周側から作動油室２６に連通するようになっている。なお、シリンダプレート２４は、リターンスプリング２５の付勢力あるいは作動油室２６の油圧に基づき後方側に常時付勢されて、支持部材９５に対して固定された形となっている。
【００７３】
油路ｃ３から作動油室２６に作動油が流入されると、ピストン２３はリターンスプリング２５に抗して前方に摺動し、第１のクラッチＣ−１の摩擦板２１を押圧する。この時、ピストン２３の押圧力は、摩擦板２１からストッパ部Ｒ１ａを経てリングギヤＲ１に伝達される。一方、ピストン２３の押圧を支持するために後方に作用する反力は、作動油室２６内の作動油→シリンダプレート２４→スナップリング２９という経路を経て、支持部材９５に伝達される。したがって、第１のリングギヤＲ１、第１のクラッチＣ−１、支持部材９５では軸方向の応力の閉ループが形成され、ピストン２３の作動により、第１のリングギヤＲ１と支持部材９５との間には、軸方向への応力が発生する。
【００７４】
続いて、本発明の要部となる第１のリングギヤＲ１について説明する。
【００７５】
図４及び図５に示すように、第１のリングギヤＲ１は、後端部にギヤ側溶接部Ｒ１ｂを有し、該ギヤ側溶接部Ｒ１ｂの内周面は、支持部材９５の円板部９５ａの外周部に設けられた支持側溶接部９５ｄの外周面に溶接面９６で溶接されている。このギヤ側溶接部Ｒ１ｂとピニオンＰ１に噛合するギヤ部Ｒ１ｃとの間には、ギヤ部Ｒ１ｃ及びギヤ側溶接部Ｒ１ｂよりも薄肉の薄肉部Ｒ１ｄが形成されている。薄肉部Ｒ１ｄは、ギヤ部Ｒ１ｃ及びギヤ側溶接部Ｒ１ｂに比べて薄肉であるので、リングギヤＲ１に大きなラジアル方向の応力が作用した際には、薄肉部Ｒ１ｄがギヤ部Ｒ１ｃ及びギヤ側溶接部Ｒ１ｂよりも大きく弾性変形し、溶接面９６に伝達される応力が吸収されて低減されるようになる。
【００７６】
ギヤ側溶接部Ｒ１ｂの内周面は、ギヤ部Ｒ１ｃの歯底よりも外周側に配置されている。これにより、例えばブローチ盤を利用してギヤ部Ｒ１ｃに歯を形成する際に、ブローチがギヤ側溶接部Ｒ１ｂに干渉することを防止できる。
【００７７】
薄肉部Ｒ１ｄの内周面は、ギヤ側溶接部Ｒ１ｂの内周面よりも凹んだ凹部Ｒ１ｅを有し、第１のリングギヤＲ１の外周面は後端部からストッパ部Ｒ１ａの近傍までスプラインＲ１ｈが形成されている。凹部Ｒ１ｅの隅部Ｒ１ｆは、連続した湾曲形状に形成されている。凹部Ｒ１ｅに対向する円板部９５ａの外周部には、ギヤ部Ｒ１ｃの後端面に当接する当接部９５ｅが形成されている。これにより、凹部Ｒ１ｅはギヤ部Ｒ１ｃと支持部材９５とにより閉塞されているので閉空間になり、ギヤ側溶接部Ｒ１ｂと支持側溶接部９５ｄとを溶接する際に発生するスパッタを当該閉空間に閉じ込めることができる。尚、ギヤ側溶接部Ｒ１ｂの前端面の内周縁部と、支持側溶接部９５ｄの前端面の外周縁部とは、成形の容易さを考慮して適宜な角度を有して組み付けられるようにしている。
【００７８】
上述した自動変速機１の第１のクラッチＣ−１の動作を以下に説明する。
【００７９】
作動油室２６に作動油が供給されていない時は、リターンスプリング２５がピストン２３を後方に付勢することで、押圧部２３ａは摩擦板２１から離隔しており、第１のクラッチＣ−１は切断されている。
【００８０】
そして、油路ｃ３から作動油室２６に作動油が流入されると、ピストン２３はリターンスプリング２５に抗して前方に摺動し、第１のクラッチＣ−１の摩擦板２１を押圧する。摩擦板２１は、前端をストッパ部Ｒ１ａにより止められているので、内摩擦板２１ｂ及び外摩擦板２１ａとの押圧力が高まって、第１のクラッチＣ−１が接続されるようになる。
【００８１】
ここで、ピストン２３が作動して摩擦板２１を押圧する際は、上述したように第１のリングギヤＲ１と支持部材９５との間には、軸方向への応力が発生する。これに対し、第１のリングギヤＲ１と支持部材９５とは溶接面９６において溶接により接合されていることから剛性が十分高い上に、ギヤ部Ｒ１ｃ及びギヤ側溶接部Ｒ１ｂの間に薄肉部Ｒ１ｄが形成されているので、薄肉部Ｒ１ｄが弾性変形して溶接面９６に伝達される応力が吸収されて低減される。
【００８２】
以上説明したように、本実施の形態の自動変速機１によると、作動油室２６やキャンセル油室２７を画成するピストン２３及びシリンダプレート２４をプラネタリギヤＤＰの入力要素である第１のキャリヤＣＲ１よりも常時低い回転数で回転する第１のリングギヤＲ１と一体に回転させることができるため、第１のキャリヤＣＲ１に入力される回転が高まったとしても、作動油室２６内やキャンセル油室２７内に過大な遠心油圧が発生するのをより良好に抑制することができる。従って、この自動変速機１では、作動油室２６やキャンセル油室２７を画成する油圧サーボ２０のクラッチハブ９１、ピストン２３及びシリンダプレート２４に求められる剛性をより低減することができるため、これらの部材を薄肉化し、第１のクラッチＣ−１ひいては自動変速機１の小型化、特に軸方向の短縮化を図ることが可能となる。
【００８３】
また、本実施の形態の自動変速機１によると、クラッチハブ９１は、第１のリングギヤＲ１と、該第１のリングギヤＲ１と一体に回転する支持部材９５とからなり、キャンセル油室２７は、ピストン２３と支持部材９５とで画成されている。これにより、作動油室２６やキャンセル油室２７を画成するピストン２３及びシリンダプレート２４を入力軸７Ａ上に回転自在に支持された第１のリングギヤＲ１と一体に回転させることができるため、当該入力軸７Ａの回転が高まったとしても、作動油室２６内やキャンセル油室２７内に過大な遠心油圧が発生するのをより良好に抑制することができる。
【００８４】
また、本実施の形態の自動変速機１によると、クラッチハブ９１、ピストン２３及びシリンダプレート２４は、クラッチドラム２２の内側かつプラネタリギヤＤＰとプラネタリギヤユニットＰＵとの間に配置されている。これにより、クラッチドラム２２の内側かつプラネタリギヤＤＰとプラネタリギヤユニットＰＵとの間のスペースを有効に活用して、第１のクラッチＣ−１ひいては自動変速機１の軸長をより短縮化することができる。
【００８５】
また、本実施の形態の自動変速機１によると、プラネタリギヤユニットＰＵの第２のサンギヤＳ２の最高回転数は、自動変速機１を構成する複数の回転要素の最高回転数の中で最も高い。この場合には、クラッチドラム２２が自動変速機１を構成する複数の回転要素の中で最も高回転となり得る回転要素に連結されるが、第１のクラッチＣ−１の解放時にクラッチドラム２２が第２のサンギヤＳ２と共に高回転状態になったとしても、作動油室２６やキャンセル油室２７を画成するピストン２３及びシリンダプレート２４は、クラッチドラム２２の回転数に依存しない第１のリングギヤＲ１と一体に回転するため、作動油室２６内やキャンセル油室２７内に過大な遠心油圧が発生するのをより良好に抑制することができる。
【００８６】
また、本実施の形態の自動変速機１によると、第１のリングギヤＲ１がギヤ部Ｒ１ｃ及びギヤ側溶接部Ｒ１ｂの間に薄肉部Ｒ１ｄを有しているので、第１のリングギヤＲ１に大きなラジアル方向の応力が作用した際に、薄肉部Ｒ１ｄがギヤ部Ｒ１ｃ及びギヤ側溶接部Ｒ１ｂよりも大きく弾性変形することで、溶接面９６に伝達される応力が吸収されて低減されるようになる。これにより、第１のリングギヤＲ１と支持部材９５との溶接面９６への応力の集中を抑制できるので、耐久性を向上することができる。
【００８７】
また、本実施の形態の自動変速機１によると、薄肉部Ｒ１ｄの内周面側に凹部Ｒ１ｅが形成されているので、薄肉部Ｒ１ｄの外径をギヤ部Ｒ１ｃ及びギヤ側溶接部Ｒ１ｂと同じ外径にすることができ、ギヤ部Ｒ１ｃ、薄肉部Ｒ１ｄ、ギヤ側溶接部Ｒ１ｂの外周面の全域にスプラインＲ１ｈを形成することができる。これにより、スプラインＲ１ｈを形成する際の加工性を向上することができる。
【００８８】
また、本実施の形態の自動変速機１によると、薄肉部Ｒ１ｄの凹部Ｒ１ｅはギヤ部Ｒ１ｃと支持部材９５とにより閉塞されるので、凹部Ｒ１ｅは閉空間になり、ギヤ側溶接部Ｒ１ｂと支持側溶接部９５ｄとを溶接する際に発生するスパッタを閉空間に閉じ込めることができる。これにより、スパッタがプラネタリギヤ等の他の部位に飛散して潤滑油に混合したり、各ギヤに噛み込まれることを抑制できる。
【００８９】
また、本実施の形態の自動変速機１によると、当接部９５ｅは、ギヤ部Ｒ１ｃの後端面に当接しているので、自動変速機１の組立時に、第１のリングギヤＲ１に対して支持部材９５を組み付ける際に支持部材９５の軸方向の位置決めを容易に行うことができる。
【００９０】
また、本実施の形態の自動変速機１によると、凹部Ｒ１ｅの隅部Ｒ１ｆは連続した湾曲形状に形成されているので、当該隅部Ｒ１ｆが例えば直角のように直線の交わりである場合に比べて、応力を分散させ応力集中を抑制することができる。
【００９１】
また、本実施の形態の自動変速機１によると、ギヤ側溶接部Ｒ１ｂの内周面はギヤ部Ｒ１ｃの歯底より外周側に配置されるので、例えばブローチ盤を利用してギヤ部に歯を形成する際に、ブローチがギヤ側溶接部Ｒ１ｂに干渉することを防止して、第１のリングギヤＲ１を形成する際の加工性を向上することができる。
【００９２】
また、本実施の形態の自動変速機１によると、第１のリングギヤＲ１は、プラネタリギヤＤＰに入力された回転を減速して出力するものであるので、油圧サーボ２０を高速回転するプラネタリギヤユニットＰＵの第２のサンギヤＳ２に連動するクラッチドラム２２に設ける場合に比べて、油圧サーボ２０に要求される剛性が低くなり、ピストン２３の肉厚を薄くすることで油圧サーボ２０のコンパクト化を図ることができると共に、油圧サーボ２０への遠心力による負荷が小さくなることから耐久性を向上することができる。
【００９３】
なお、以上説明した本実施の形態の自動変速機１においては、ギヤ側溶接部Ｒ１ｂの前端面の内周縁部と、支持側溶接部９５ｄの前端面の外周縁部とは、適宜な角度を有して組み付けられる場合について説明した。しかしながら、本発明に係る自動変速機は、これに限られず、例えば、図６に示すように、ギヤ側溶接部Ｒ１ｂの前端面の内周縁部Ｒ１ｇと、支持側溶接部９５ｄの前端面の外周縁部９５ｆとは、径方向に延びた面を有するようにしてもよい。この場合、これら内周縁部Ｒ１ｇと外周縁部９５ｆとが角度、特に鋭角を形成する場合に比べて、溶接面９６への応力の集中を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明に係る自動変速機は、例えば車輌等に搭載することが可能であり、特にプラネタリギヤのリングギヤの外周側にクラッチの内摩擦板及び外摩擦板が設けられた構造を有するものに用いて好適である。
【符号の説明】
【００９５】
１      自動変速機
７      入力軸
７Ａ    入力軸（第１入力軸）
７Ｂ    中心軸（第２入力軸）
７ｂ    嵌合部
２０    油圧サーボ
２１ａ  外摩擦板（第１摩擦係合プレート）
２１ｂ  内摩擦板（第２摩擦係合プレート）
２２    クラッチドラム
２３    ピストン
２４    シリンダプレート（係合油室画成部材）
２６    作動油室（係合油室）
２７    キャンセル油室
９１    クラッチハブ
９５    支持部材
９５ｄ  支持側溶接部
９５ｅ  当接部
９５ｆ  外周縁部
９６    溶接面
ａ１    シールリング
ａ２    シールリング
ｂ４    ラジアルベアリング
ｂ５    スラストベアリング
Ｃ−１  第１のクラッチ（油圧クラッチ）
ＣＲ１  第１のキャリヤ（キャリヤ）
ｃ３    油路（作動油路）
ＤＰ    プラネタリギヤ（減速プラネタリギヤ）
Ｐ１    ピニオン
ＰＵ    変速用プラネタリギヤユニット（第２プラネタリギヤ）
Ｒ１    第１のリングギヤ（リングギヤ）
Ｒ１ａ  ストッパ部
Ｒ１ｂ  ギヤ側溶接部
Ｒ１ｃ  ギヤ部
Ｒ１ｄ  薄肉部
Ｒ１ｅ  凹部
Ｒ１ｆ  隅部
Ｒ１ｇ  内周縁部
Ｒ１ｈ  スプライン
Ｓ２    第２のサンギヤ（他の回転要素）
【図１】
2014077408.tif 000003
【図２】
2014077408.tif 000004
【図３】
2014077408.tif 000005
【図４】
2014077408.tif 000006
【図５】
2014077408.tif 000007
【図６】
2014077408.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月28日(2015.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
一方、支持部材９５は、入力軸７Ａに支持されるボス部９５ｂと、ボス部９５ｂの前端部から径方向外側に延設された円板部９５ａと、円板部９５ａの外端部から後方側に向けて延設された外筒部９５ｇとを備えている。第１のリングギヤＲ１は、支持部材９５の円板部９５ａの外端部によって支持されており、該円板部９５ａは、入力軸７Ａのフランジ状の部分７ａに対してスラストベアリングｂ１によって回転自在に支持されている。支持部材９５のボス部９５ｂは、ベアリング（ラジアルベアリング）ｂ４を介して入力軸７Ａに回転自在に支持されている。支持部材９５は、ボス部９５ｂが入力軸７Ａに支持されているので、入力軸７Ａに対するがた付きが抑えられている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
第１のクラッチＣ−１の内摩擦板２１ｂの間には、外摩擦板（第１摩擦係合プレート）２１ａが交互に配置されている。一方、クラッチドラム２２は、外摩擦板２１ａの外周部が嵌合されるスプラインを有するドラム部２２ａと、ドラム部２２ａから径方向内側に延びる環状壁部２２ｃと、環状壁部２２ｃの内周部から後方に向けて延設されるボス部２２ｂとを備えている。外摩擦板２１ａは、外周側に配置されたクラッチドラム２２のドラム部２２ａの内周面に形成されたスプラインにスプライン係合されている。即ち、外摩擦板２１ａは、クラッチドラム２２に嵌合されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
円板部９５ａの後方側で、円板部９５ａを挟んでボス部９５ｂ及び外筒部９５ｇに囲まれたピストン２３と対向する部分には、キャンセル油室２７を構成するためのシリンダ部９５ｃが形成されている。ボス部９５ｂの外周側には、ピストン２３が軸方向摺動自在に嵌合されていると共に、シリンダプレート２４が嵌合されスナップリング２９によって移動不能に位置決めされる形で配設されている。即ち、ピストン２３は、クラッチハブ９１により移動自在に支持されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
また、本実施の形態の自動変速機１によると、薄肉部Ｒ１ｄの凹部Ｒ１ｅはギヤ部Ｒ１ｃと支持部材９５とにより閉塞されるので、凹部Ｒ１ｅは閉空間になり、ギヤ側溶接部Ｒ１ｂと支持側溶接部９５ｄとを溶接する際に発生するスパッタを閉空間に閉じ込めることができる。これにより、スパッタがプラネタリギヤ等の他の部位に飛散して潤滑油に混合したり、各ギヤに付着することを抑制できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリヤに入力される回転を減速してリングギヤから出力するダブルピニオン式の減速プラネタリギヤと、該減速プラネタリギヤの前記リングギヤと他の回転要素とを連結すると共に両者の連結を解除する油圧クラッチとを備える自動変速機において、
前記油圧クラッチは、
前記他の回転要素に連結されるクラッチドラムと、
前記減速プラネタリギヤの前記リングギヤが一体化されたクラッチハブと、
前記クラッチドラムに嵌合される第１摩擦係合プレートと、
前記クラッチハブに嵌合される第２摩擦係合プレートと、
前記第１及び第２摩擦係合プレートを押圧して摩擦係合させるピストンと、
前記ピストンと共に係合油圧が供給される係合油室を画成する係合油室画成部材とを含み、
前記ピストンは、前記クラッチハブにより移動自在に支持され、該クラッチハブと共に前記係合油室内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室を画成し、
前記クラッチハブは、前記リングギヤと、該リングギヤと一体に回転すると共に該リングギヤを前記自動変速機の入力軸上に回転自在に支持する支持部材とからなり、
前記キャンセル油室は、前記ピストンと前記支持部材とで画成される、
ことを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
前記第２摩擦係合プレートは、前記リングギヤの外周部に嵌合されると共に、前記ピストンにより軸方向一方側から押圧され、
前記クラッチハブは、前記第２摩擦係合プレートの軸方向他方側を前記リングギヤに対して位置決めするストッパ部を備え、
前記係合油室画成部材は、前記支持部材により軸方向に移動不能に支持される、
ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機。
【請求項３】
前記他の回転要素を含む第２プラネタリギヤを更に備え、
前記クラッチハブ、前記ピストン及び前記係合油室画成部材は、前記クラッチドラムの内側かつ前記減速プラネタリギヤと前記第２プラネタリギヤとの間に配置される、
ことを特徴とする請求項２記載の自動変速機。
【請求項４】
前記係合油室画成部材の外周部は、前記ピストンに対して油密状にシールされ、
前記係合油室画成部材の内周部は、前記クラッチハブに対して油密状にシールされると共に、前記外周部より前記他の回転要素側に位置する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の自動変速機。
【請求項５】
前記入力軸は、前記支持部材を回転自在に支持する第１入力軸と、前記他の回転要素を回転自在に支持する第２入力軸と、を備え、
前記第１入力軸の前記第２入力軸側の端部には、前記第２入力軸の端部の外周面に嵌合する嵌合部を備え、
前記嵌合部より前記他の回転要素側の前記クラッチドラムと前記支持部材との間に、前記第１入力軸の外径より小さい内径を有するスラストベアリングを備える、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の自動変速機。
【請求項６】
前記支持部材は、前記嵌合部の外径側にラジアルベアリングを介して回転自在に支持されると共に、前記ラジアルベアリングより前記第１入力軸側に、前記支持部材の内周側から前記係合油室に連通する作動油路を備え、
前記支持部材と前記第１入力軸との間には、前記作動油路を軸方向両側で油密状にシールする一対のシールリングを備える、
ことを特徴とする請求項５記載の自動変速機。
【請求項７】
前記他の回転要素の最高回転数は、前記自動変速機を構成する複数の回転要素の最高回転数の中で最も高い、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の自動変速機。
【請求項８】
前記リングギヤは、
前記減速プラネタリギヤのピニオンに噛合するギヤ部と、
前記支持部材の支持側溶接部に溶接面で溶接されるギヤ側溶接部と、
前記ギヤ部及び前記ギヤ側溶接部の間に形成され、前記ギヤ部及び前記ギヤ側溶接部よりも薄肉の薄肉部と、を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の自動変速機。
【請求項９】
前記ギヤ側溶接部の内周面と前記支持側溶接部の外周面とが溶接され、
前記薄肉部の内周面は、前記ギヤ側溶接部の内周面よりも凹んだ凹部を有する、
ことを特徴とする請求項８記載の自動変速機。
【請求項１０】
前記支持部材は、前記ギヤ部に当接する当接部を有し、
前記凹部は、前記ギヤ部と前記支持部材とにより閉塞される、
ことを特徴とする請求項９に記載の自動変速機。
【請求項１１】
前記凹部の隅部は、連続した湾曲形状に形成されている、
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の自動変速機。
【請求項１２】
前記ギヤ側溶接部の内周面は、前記ギヤ部の歯底より外周側に配置される、
ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の自動変速機。
【請求項１３】
前記ギヤ側溶接部の前記薄肉部側の側面の内周縁部と、前記支持側溶接部の前記薄肉部側の側面の外周縁部とは、径方向に延びた面を有する、
ことを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の自動変速機。
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月10日(2016.6.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリヤに入力される回転を減速してリングギヤから出力するダブルピニオン式の減速プラネタリギヤと、該減速プラネタリギヤの前記リングギヤと他の回転要素とを連結すると共に両者の連結を解除する油圧クラッチとを備える自動変速機において、
前記油圧クラッチは、
前記他の回転要素に連結されるクラッチドラムと、
前記減速プラネタリギヤの前記リングギヤが一体化されたクラッチハブと、
前記クラッチドラムに嵌合される第１摩擦係合プレートと、
前記クラッチハブに嵌合される第２摩擦係合プレートと、
前記第１及び第２摩擦係合プレートを押圧して摩擦係合させるピストンと、
前記ピストンと共に係合油圧が供給される係合油室を画成する係合油室画成部材とを含み、
前記ピストンは、前記クラッチハブにより移動自在に支持され、該クラッチハブと共に前記係合油室内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室を画成し、
前記クラッチハブは、前記リングギヤと、該リングギヤと一体に回転すると共に該リングギヤを前記自動変速機の入力軸上に回転自在に支持する支持部材とからなり、
前記キャンセル油室は、前記ピストンと前記支持部材とで画成され、
前記第２摩擦係合プレートは、前記リングギヤの外周部に嵌合されると共に、前記ピストンにより軸方向一方側から押圧され、
前記クラッチハブは、前記第２摩擦係合プレートの軸方向他方側を前記リングギヤに対して位置決めするストッパ部を備え、
前記係合油室画成部材は、前記支持部材により軸方向に移動不能に支持される、
ことを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
前記他の回転要素を含む第２プラネタリギヤを更に備え、
前記クラッチハブ、前記ピストン及び前記係合油室画成部材は、前記クラッチドラムの内側かつ前記減速プラネタリギヤと前記第２プラネタリギヤとの間に配置される、
ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機。
【請求項３】
前記係合油室画成部材の外周部は、前記ピストンに対して油密状にシールされ、
前記係合油室画成部材の内周部は、前記クラッチハブに対して油密状にシールされると共に、前記外周部より前記他の回転要素側に位置する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の自動変速機。
【請求項４】
前記入力軸は、前記支持部材を回転自在に支持する第１入力軸と、前記他の回転要素を回転自在に支持する第２入力軸と、を備え、
前記第１入力軸の前記第２入力軸側の端部には、前記第２入力軸の端部の外周面に嵌合する嵌合部を備え、
前記嵌合部より前記他の回転要素側の前記クラッチドラムと前記支持部材との間に、前記第１入力軸の外径より小さい内径を有するスラストベアリングを備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機。
【請求項５】
前記支持部材は、前記嵌合部の外径側にラジアルベアリングを介して回転自在に支持されると共に、前記ラジアルベアリングより前記第１入力軸側に、前記支持部材の内周側から前記係合油室に連通する作動油路を備え、
前記支持部材と前記第１入力軸との間には、前記作動油路を軸方向両側で油密状にシールする一対のシールリングを備える、
ことを特徴とする請求項４に記載の自動変速機。
【請求項６】
前記他の回転要素の最高回転数は、前記自動変速機を構成する複数の回転要素の最高回転数の中で最も高い、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の自動変速機。
【請求項７】
前記リングギヤは、
前記減速プラネタリギヤのピニオンに噛合するギヤ部と、
前記支持部材の支持側溶接部に溶接面で溶接されるギヤ側溶接部と、
前記ギヤ部及び前記ギヤ側溶接部の間に形成され、前記ギヤ部及び前記ギヤ側溶接部よりも薄肉の薄肉部と、を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の自動変速機。
【請求項８】
前記ギヤ側溶接部の内周面と前記支持側溶接部の外周面とが溶接され、
前記薄肉部の内周面は、前記ギヤ側溶接部の内周面よりも凹んだ凹部を有する、
ことを特徴とする請求項７に記載の自動変速機。
【請求項９】
前記支持部材は、前記ギヤ部に当接する当接部を有し、
前記凹部は、前記ギヤ部と前記支持部材とにより閉塞される、
ことを特徴とする請求項８記載の自動変速機。
【請求項１０】
前記凹部の隅部は、連続した湾曲形状に形成されている、
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の自動変速機。
【請求項１１】
前記ギヤ側溶接部の内周面は、前記ギヤ部の歯底より外周側に配置される、
ことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の自動変速機。
【請求項１２】
前記ギヤ側溶接部の前記薄肉部側の側面の内周縁部と、前記支持側溶接部の前記薄肉部側の側面の外周縁部とは、径方向に延びた面を有する、
ことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の自動変速機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明に係る自動変速機（１）は（例えば、図４参照）、キャリヤ（ＣＲ１）に入力される回転を減速してリングギヤ（Ｒ１）から出力するダブルピニオン式の減速プラネタリギヤ（ＤＰ）と、該減速プラネタリギヤ（ＤＰ）の前記リングギヤ（Ｒ１）と他の回転要素（Ｓ２）とを連結すると共に両者の連結を解除する油圧クラッチ（Ｃ−１）とを備える自動変速機（１）において、
前記油圧クラッチ（Ｃ−１）は、
前記他の回転要素（Ｓ２）に連結されるクラッチドラム（２２）と、
前記減速プラネタリギヤ（ＤＰ）の前記リングギヤ（Ｒ１）が一体化されたクラッチハブ（９１）と、
前記クラッチドラム（２２）に嵌合される第１摩擦係合プレート（２１ａ）と、
前記クラッチハブ（９１）に嵌合される第２摩擦係合プレート（２１ｂ）と、
前記第１及び第２摩擦係合プレート（２１ａ，２１ｂ）を押圧して摩擦係合させるピストン（２３）と、
前記ピストン（２３）と共に係合油圧が供給される係合油室（２６）を画成する係合油室画成部材（２４）とを含み、
前記ピストン（２３）は、前記クラッチハブ（９１）により移動自在に支持され、該クラッチハブ（９１）と共に前記係合油室（２６）内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室（２７）を画成し、
前記クラッチハブ（９１）は、前記リングギヤ（Ｒ１）と、該リングギヤ（Ｒ１）と一体に回転すると共に該リングギヤ（Ｒ１）を前記自動変速機（１）の入力軸（７）上に回転自在に支持する支持部材（９５）とからなり、
前記キャンセル油室（２７）は、前記ピストン（２３）と前記支持部材（９５）とで画成され、
前記第２摩擦係合プレート（２１ｂ）は、前記リングギヤ（Ｒ１）の外周部に嵌合されると共に、前記ピストン（２３）により軸方向一方側から押圧され、
前記クラッチハブ（９１）は、前記第２摩擦係合プレート（２１ｂ）の軸方向他方側を前記リングギヤ（Ｒ１）に対して位置決めするストッパ部（Ｒ１ａ）を備え、
前記係合油室画成部材（２４）は、前記支持部材（９５）により軸方向に移動不能に支持されることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2014077408.tif 000009
2014077408.tif 000010
2014077408.tif 000011
2014077408.tif 000012