(57)【要約】【課題】６速以上の多段変速機において、減速用遊星ギアと各クラッチをまとめて配置することにより自動変速機全体の構造を簡素化する。【解決手段】入力軸４を軸支する保持部材３のボス部を遊星ギア列側に円筒状に延材し、保持部材３の円筒ボス部の径方向外側に減速用遊星ギア４０と複数のクラッチを配し、保持部材３の円筒ボス部外周から複数のクラッチの油圧サーボに油を供給する油路を設け、入力軸４から減速用遊星ギア４０を駆動する連結部材を、保持部材３の円筒ボス部外周に沿って回転自在に配し、連結部材と一体となるクラッチドラムを有したクラッチを設ける。【選択図】  図１９
2008008432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４個の構成要素からなる遊星ギア列の第１と第３の構成要素に、入力軸の回転と減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転のどちらか一方又は両方を、クラッチを介して入力するとともに第３の構成要素にブレーキを配し、第２の構成要素に、入力軸の回転をクラッチを介して入力するとともにブレーキ及びワンウェイクラッチを配し、第４の構成要素を出力軸に連結した自動変速装置であって、
前記入力軸と、前記遊星ギア列と、前記出力軸とを軸方向順に配し、
変速機ケースに脱着可能に固定され、前記入力軸を軸支する保持部材のボス部を前記遊星ギア列側に円筒状に延材し、
前記保持部材の円筒ボス部の径方向外側に前記減速用遊星ギアと前記複数のクラッチを配し、
前記保持部材の円筒ボス部外周から前記複数のクラッチの油圧サーボに油を供給する油路を設け、
前記入力軸から前記減速用遊星ギアを駆動する連結部材を、前記保持部材の円筒ボス部外周に沿って回転自在に配し、
前記連結部材と一体となるクラッチドラムを有したクラッチを設けたことを特徴とする自動変速装置。
【請求項２】
前記入力軸の回転を、クラッチC１、C２を介して前記遊星ギア列の第１及び第２の構成要素に連結し、前記減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC３を介して前記遊星ギア列の第３の構成要素に連結した前進６速後進１速の自動変速装置であって、
クラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材の径方向内側にクラッチC１の伝達経路６に連結する摩擦部材を配した２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムを、前記入力軸から前記減速用遊星ギアを駆動する前記連結部材と一体に固定し、
前記減速用遊星ギアにダブル遊星ギアを用い、サンギア又はキャリアの何れか一方を前記保持部材に固定し、何れか他方を前記入力軸に連結し、
リングギアとクラッチC３のクラッチドラムを連結する摩擦部材を前記リングギアの外周部に配し、クラッチC３のクラッチドラムを前記減速用遊星ギアと前記保持部材側壁との軸間の前記保持部材円筒ボス部の外周、あるいは前記減速用遊星ギアと前記２連式クラッチ装置との軸間の前記連結部材の外周に回転自在に配して伝達経路８に連結し、
前記保持部材の円筒ボス部外周から外径方向に順に、前記遊星ギア列の第１、第２及び第３の構成要素に繋がるクラッチC１、C２及びC３の伝達経路６、７及び８を配したことを特徴とする請求項１に記載の自動変速装置。
【請求項３】
前記入力軸から前記減速用遊星ギアを駆動する前記連結部材の前記減速用遊星ギア側に固定され、伝達経路７との間にクラッチＣ２の摩擦部材を保持するクラッチドラムと、
前記連結部材の前記遊星ギア列側に脱着可能に軸方向に固定される固定部材と、
クラッチＣ２の摩擦部材を保持するクラッチドラムと前記固定部材との間の前記連結部材の外周で軸方向移動可能に保持され、クラッチＣ２の摩擦部材を保持するクラッチドラムとの間に油圧室を形成してクラッチＣ２の摩擦部材を前記遊星ギア列側に押圧するクラッチＣ２のピストンと、
クラッチＣ２のピストンと前記固定部材との間の前記連結部材の外周で軸方向移動可能に保持され、クラッチＣ２の摩擦部材の径方向内側で伝達経路６との間にクラッチＣ１の摩擦部材を保持するとともに前記固定部材との間に油圧室を形成してクラッチＣ１の摩擦部材を前記固定部材に押圧するクラッチＣ１のピストンとを有し、
クラッチＣ１のピストンをクラッチＣ２の摩擦部材を保持するクラッチドラムと一体として回転するようクラッチＣ２の摩擦部材を保持するクラッチドラムのスプラインと勘合するとともに、クラッチＣ２のピストン突起部をクラッチＣ２の摩擦部材に当接可能とするよう円周方向に切り欠きを設け、クラッチＣ１とＣ２とのピストンの間にクラッチＣ１とＣ２の摩擦部材を開放側に作用する油圧室を形成するとともにリターンスプリングを配した２連式クラッチ装置を介して、
前記入力軸の回転を、前記遊星ギア列の第１及び第２構成要素に入力する請求項１と２に記載の自動変速装置。
【請求項４】
前記入力軸の回転を、クラッチC２を介して前記遊星ギア列の第２の構成要素に連結し、前記減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC１、C３を介して前記遊星ギア列の第１及び第３の構成要素に連結した前進６速後進１速の自動変速装置であって、
クラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材を保持するクラッチドラムを前記入力軸から前記減速用遊星ギアを駆動する前記連結部材と一体に固定し、
前記減速用遊星ギアにシングル遊星ギアを用い、サンギアを前記保持部材に固定し、リングギアを前記連結部材に連結し、キャリアを前記リングギアの外周部径方向外側に筒状に配し、
前記キャリアとクラッチC１、Ｃ３のクラッチドラムを連結する摩擦部材を前記キャリアの筒状外周部に前記遊星ギア列から順に配し、クラッチC１のクラッチドラムを前記減速用遊星ギアとクラッチＣ２のクラッチドラムとの軸間の前記連結部材の外周に回転自在に配して伝達経路６に連結し、
クラッチC３のクラッチドラムを前記減速用遊星ギアと前記保持部材側壁との軸間の前記保持部材円筒ボス部の外周に回転自在に配して伝達経路８に連結し、
あるいは前記キャリアを、前記保持部材側壁から順にクラッチC１、C３の伝達経路６及び８に連結する摩擦部材を軸方向直列に配する２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムに連結し、前記減速用遊星ギアと前記保持部材側壁との軸間の前記保持部材円筒ボス部の外周に前記２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムを回転自在に配し、
前記保持部材の円筒ボス部外周から外径方向に順に、前記遊星ギア列の第２、第１及び第３の構成要素に繋がるクラッチC２、C１及びC３の伝達経路７、６及び８を配したことを特徴とする請求項１に記載の自動変速装置。
【請求項５】
前記入力軸の回転を、クラッチC２、C３を介して前記遊星ギア列の第２及び第３の構成要素に連結し、前記減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC１を介して前記遊星ギア列の第１の構成要素に連結した前進６速後進１速の自動変速装置であって、
クラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材を保持するクラッチドラムを前記入力軸から前記減速用遊星ギアを駆動する前記連結部材と一体に固定し、
前記減速用遊星ギアにダブル遊星ギアを用い、サンギアを前記保持部材に固定し、キャリアを前記連結部材に連結し、
リングギアとクラッチC１のクラッチドラムを連結する摩擦部材を前記リングギアの外周部に配し、クラッチC１のクラッチドラムを前記減速用遊星ギアとクラッチＣ２のクラッチドラムとの軸間の前記連結部材の外周に回転自在に配して伝達経路６に連結し、
前記キャリアとクラッチC３のクラッチドラムを連結する摩擦部材を前記キャリアに連結したクラッチハブの外周に配し、クラッチC３のクラッチドラムを前記減速用遊星ギアと前記保持部材側壁との軸間の前記保持部材円筒ボス部の外周に回転自在に配して伝達経路８に連結し、
前記保持部材の円筒ボス部外周から外径方向に順に、前記遊星ギア列の第２、第１及び第３の構成要素に繋がるクラッチC２、C１及びC３の伝達経路７、６及び８を配したことを特徴とする請求項１に記載の自動変速装置。
【請求項６】
前記入力軸の回転を、クラッチC４、C２を介して前記遊星ギア列の第１及び第２の構成要素に連結し、前記減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC１、C３を介して前記遊星ギア列の第１及び第３の構成要素に連結した前進１０速後進１速の自動変速装置であって、
クラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材を保持するクラッチドラムを前記入力軸から前記減速用遊星ギアを駆動する前記連結部材と一体に固定し、
前記減速用遊星ギアにダブル遊星ギアを用い、サンギアを前記保持部材に固定し、キャリアを前記連結部材に連結し、リングギアの外周を前記遊星ギア列側に延材し、前記リングギア延材部の内周方向内側でクラッチハブを前記連結部材に連結し、
前記リングギア及び前記クラッチハブと、クラッチC１及びC４の円周方向に２段のドラムを有した２連式クラッチ装置の一体となるクラッチドラムとを連結する摩擦部材を前記リングギア延材部及び前記クラッチハブの外周部に配し、前記２連式クラッチ装置の一体となるクラッチドラムを前記減速用遊星ギアとクラッチＣ２のクラッチドラムとの軸間の前記連結部材の外周に回転自在に配して伝達経路６に連結し、
前記リングギアとクラッチC３のクラッチドラムを連結する摩擦部材を前記リングギアの外周部に配し、クラッチC３のクラッチドラムを前記減速用遊星ギアと前記保持部材側壁との軸間の前記保持部材円筒ボス部の外周に回転自在に配して伝達経路８に連結し、
前記保持部材の円筒ボス部外周から外径方向に順に、前記遊星ギア列の第２、第１及び第３の構成要素に繋がるクラッチC２の伝達経路７、クラッチC１とC4共通の伝達経路６及びクラッチC３の伝達経路８を配したことを特徴とする請求項１に記載の自動変速装置。
【請求項７】
前記入力軸の回転を、クラッチC２、C４を介して前記遊星ギア列の第２及び第３の構成要素に連結し、前記減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC１、C３を介して前記遊星ギア列の第１及び第３の構成要素に連結した前進８速後進２速の自動変速装置であって、
クラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材を保持するクラッチドラムを前記入力軸から前記減速用遊星ギアを駆動する前記連結部材と一体に固定し、
前記減速用遊星ギアにダブル遊星ギアを用い、サンギアを前記保持部材に固定し、キャリアを前記連結部材に連結し、リングギアの外周を前記保持部材側壁側に延材し、前記リングギア延材部の内周方向内側でクラッチハブを前記キャリアに連結し、
前記リングギア及び前記キャリアとクラッチC３及びC４の円周方向に２段のドラムを有した２連式クラッチ装置の一体となるクラッチドラムを連結する摩擦部材を前記リングギア延材部及び前記クラッチハブの外周部に配し、前記２連式クラッチ装置の一体となるクラッチドラムを前記減速用遊星ギアと前記保持部材側壁との軸間の前記保持部材円筒ボス部の外周に回転自在に配して伝達経路８に連結し、
前記リングギアとクラッチC１のクラッチドラムを連結する摩擦部材を前記リングギアの外周部に配し、クラッチC１のクラッチドラムを前記減速用遊星ギアとクラッチＣ２のクラッチドラムとの軸間の前記連結部材の外周に回転自在に配して伝達経路６に連結し、
前記保持部材の円筒ボス部外周から外径方向に順に、前記遊星ギア列の第２、第１及び第３の構成要素に繋がるクラッチC２の伝達経路７、クラッチC１の伝達経路６及びクラッチC３とC4共通の伝達経路８を配したことを特徴とする請求項１に記載の自動変速装置。
【請求項８】
前記減速用遊星ギアにダブル遊星ギアを用い、サンギアを前記保持部材に固定し、キャリアを前記入力軸から前記減速用遊星ギアを駆動する前記連結部材に連結し、
リングギア外周部を軸方向に延材するとともに前記リングギア延材部の内周方向内側に前記キャリア又は前記連結部材に連結したクラッチハブを設け、
一方が開口されたコの字断面のクラッチドラムに、L字断面の円筒部材の軸部を前記クラッチドラムの開口側内部で前記クラッチドラムの側壁から一定距離で複数のスタッドピンにより絞め固定して円周方向に２段となるクラッチドラムとし、
前記リングギア延材部と前記クラッチドラム間及び前記キャリア又は前記連結部材に連結した前記クラッチハブと前記L字断面の円筒部材間に摩擦部材を配し、
前記クラッチドラムと、前記スタッドピン部を貫通し前記リングギアとの間に配された摩擦部材を押圧するピストンと、前記クラッチハブとの間に配された摩擦部材を押圧するピストンと、クラッチドラムに固定されピストンのリターンスプリングを保持する固定板とを各部材間に油圧室が形成されるよう軸方向順に重ね合わせて配した２連式クラッチのクラッチドラムを介して、
前記入力軸の回転と、前記減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転とを、前記遊星ギア列の同一構成要素に入力する請求項６，７及び１に記載の自動変速装置。
【請求項９】
前記入力軸の回転を、クラッチC４、C2を介して前記遊星ギア列の第１及び第２の構成要素に連結し、前記減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC１、C3を介して前記遊星ギア列の第１及び第３の構成要素に連結した前進１０速後進１速の自動変速装置であって、
クラッチC４の伝達経路６に連結する摩擦部材の径方向内側にクラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材を配した２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムを前記入力軸から前記減速用遊星ギアを駆動する前記連結部材と一体に固定し、
前記減速用遊星ギアにシングル遊星ギアを用い、サンギアを前記保持部材に固定し、リングギアを前記連結部材に連結し、
キャリアを、前記保持部材側壁から順にクラッチC１、C３の伝達経路６及び８に連結する摩擦部材を軸方向直列に配する２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムに連結し、クラッチC１、C３の共通するクラッチドラムを前記減速用遊星ギアと前記保持部材側壁との軸間の前記保持部材円筒ボス部の外周に回転自在に配し、
クラッチC１とC4の出力部を一体として連結し、
前記保持部材の円筒ボス部外周から外径方向に順に、前記遊星ギア列の第２、第１及び第３の構成要素に繋がるクラッチC２の伝達経路７、クラッチC１とC4共通の伝達経路６及びクラッチC３の伝達経路８を配したことを特徴とする請求項１に記載の自動変速装置。
【請求項１０】
前記入力軸の回転を、クラッチC2又はクラッチC４、C2を介して前記遊星ギア列の第２又は第１及び第２の構成要素に連結し、前記減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC１、C3の摩擦部材を軸方向直列に配する２連式クラッチ装置を介して前記遊星ギア列の第１及び第３の構成要素に連結した請求項４における前進６速後進１速又は請求項９における前進１０速後進１速の自動変速装置であって、
クラッチC2又はクラッチC４、C2の径方向外側に、前記変速機ケースとクラッチC３の伝達経路８との間に伝達経路８を係止するブレーキ２の摩擦部材を配し、
ブレーキ２の摩擦部材から前記出力軸に向かって前記変速機ケースとの間に、前記遊星ギア列の第２の構成要素を一方向に制動する前記ワンウェイクラッチのアウターレースと、前記第２の構成要素を係止するブレーキ１の摩擦部材とを順に配し、
前記変速機ケースの前記出力軸軸支部の径方向外側に、前記変速機ケースとの間に油圧室を形成し前記ブレーキ２の摩擦部材を押圧するピストンと、前記ブレーキ２の摩擦部材を押圧するピストンとの間に油圧室を形成し前記ブレーキ１の摩擦部材を押圧するピストンとを重ねて配し、前記ブレーキ２の摩擦部材を押圧するピストンの円周突起部が前記ワンウェイクラッチのアウターレースと前記ブレーキ１の摩擦部材の円周方向切り欠き部を通過するようになしたことを特徴とする請求項１と４及び９に記載の自動変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧クラッチ及びブレーキを用いて制御する車両用自動変速機に関し、特に入力軸と出力軸が直線上に配され、入力軸の回転と入力軸の減速回転を、クラッチを介して遊星ギア列に入力する前進６速以上の自動変速装置に於ける減速用遊星ギアとクラッチ及びその他の部位の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の如く、近年地球環境問題のため自動車の省燃費の要求は強く、車両用自動変速装置の前進６速以上への多段化が進められている。特に入力軸と出力軸が直線上に配される所謂後輪駆動車両には大型車両が用いられ、車両重量対パワーの関係上前進６速以上の自動変速装置が求められている。前進６速以上の多段化を得る有効な手段として、４個の構成要素を持った２個の遊星ギア列の、３個の構成要素に選択的に減速回転と非減速回転を入力し、そのうちの２個の構成要素にブレーキを配し、残りの１個の構成要素を出力するシンプルな車両用自動変速装置が考案されている。１個の構成要素に減速回転を入力し、他の２個の構成要素に非減速回転を入力した特許文献1と、２個の構成要素に減速回転を入力し、他の１個の構成要素に非減速回転を入力した特許文献２のパワートレンである。又、同一構成要素に減速回転と非減速回転を入力し、前進７速以上を得る方式も提案されている。
【０００３】
後輪駆動車両に実用化された前進６速後進１速の自動変速装置としては特許文献1に類似した方式の文献３、４、５と特許文献２に類似した方式の文献６、７がある。これらはＳＡＥ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＰＡＰＥＲ  に記載された自動変速装置である。４個の構成要素を持った２個の遊星ギア列として文献３、４、５では２個のサンギア及びキャリアとリングギアを連結し残りのキャリアを出力したものが用いられ、文献６、７では出力をリングギアとするキャリアとリングギアを共有した所謂ラビニョー遊星ギアが用いられている。減速回転は、１個又は２個の遊星ピニオンギアを有した３個の構成要素からなる減速用遊星ギアを用い、1個の構成要素に入力し、他の1個の構成要素を固定することにより残りの１個の構成要素を減速して出力して用いている。後輪駆動車両用としては遊星ギアを介さない１：１の変速段を有する文献３、４、５の方が文献６、７より伝達効率上有利となるが、文献３、４、５に用いられる遊星ギア列は前進５、６速段で動力が増速されてから減速される動力伝達上の欠点があり、本発明ではこれらの遊星ギア列以外のものも実施例として記載した。
【０００４】
文献３、４では変速特性は同じとなるが、減速回転をクラッチではなくブレーキを用いて入力するため一部の部位が高回転になりすぎる欠点が生じ本発明のクラッチを用いて減速回転を得る方式とは異なる。本発明の一部と同じ１個の減速回転と２個の非減速回転とをクラッチを介して入力する方式を用いた文献５の構造は、変速機ケースに脱着可能に固定された入力軸を軸支する保持部材のボス部と入力軸に各１個の非減速回転を伝達するクラッチを配し、変速機ケースの中央部に設けた保持部材のボス部に１個の減速回転を伝達するクラッチを配し、さらに、減速用遊星ギアの固定構成要素を両保持部材の間の変速機ケースにフランジを介して固定したので、動力の外部出力となるPTO機能が附加されているもののきわめて複雑な構造となっている。
【０００５】
本発明の他の一部と同じ２個の減速回転と１個の非減速回転とをクラッチを介して入力する方式を用いた文献６，７の構造では、減速回転を伝達する２個のクラッチの１個と減速用遊星ギアとが、変速機ケースに脱着可能に固定される入力軸を軸支する保持部材のボス部外周に配され、減速回転を伝達する他の１個のクラッチと非減速回転を伝達する１個のクラッチが、入力軸とその他の軸上に別々に配されるため、それらクラッチへの作動油通路の管路抵抗が増し応答性に悪影響を及ぼすとともに潤滑通路とも混在し複雑化するばかりではなく、クラッチ自体も共通部位が使えず複雑にならざるを得ない。加えて、入力軸上にクラッチを配する場合、クラッチ及び遊星ギア列の構成要素の軸支支点が入力軸の軸受部より片持ち的にオーバハングされ振動騒音の原因ともなる。
【０００６】
尚、本発明の一部である２個の減速回転と１個の非減速回転とをクラッチを介して入力する方式の構造に関しては多くの特許出願があり、その中で本件に関係するものの第１例として、入力軸を軸支する保持部材のボス部外周に２個の減速回転を伝達する２個のクラッチと減速用遊星ギアが配される構造が特許文献８に記載されている。この構造では２個の減速回転を伝達する２個のクラッチの油圧サーボに一部共通部位のシールリングが使えるが、減速用遊星ギアと保持部材側壁の間に２個のクラッチを別々に配するため減速用遊星ギアと保持部材側壁の間を大きくしなければならない。さらに、１個の非減速回転を伝達する１個のクラッチが入力軸上に配されるため、作動油通路の管路抵抗増大と潤滑通路混在及びオーバハング軸支による振動等の悪影響が発生する。
【０００７】
第２例として、入力軸を軸支する保持部材のボス部外周に２個の減速回転を伝達する２個のクラッチと１個の非減速回転を伝達するクラッチと減速用遊星ギアが配される構造が特許文献９に記載されている。この構造では２個の減速回転を伝達する２個のクラッチと１個の非減速回転を伝達するクラッチとを減速用遊星ギアと保持部材側壁の間にそれぞれのクラッチを別々に配するため、クラッチの軸支は安定するが、減速用遊星ギアと保持部材側壁の間を大きくしなければならないのに加え、入力軸の回転を伝達するクラッチドラム自体を構成要素に連結するため、その軸受をキャリアとの連結部材上に別途設けなければならず構造が複雑化されるばかりではなく、構成要素の慣性量も増えることから変速時に悪影響を与える。
【０００８】
本発明の一部である前進６速より多い前進８速の変速段数を有した２個の減速回転と２個の非減速回転とを４個のクラッチを介して入力する方式の構造が特許文献１０に記載されている。この構造では各１個の減速回転と非減速回転とを伝達する２個のクラッチが入力軸及び入力軸と一体となる軸上に別々に配され、作動油通路の管路抵抗増大と潤滑通路混在及びオーバハング軸支による振動等の悪影響が発生するばかりではなく、クラッチ自体も共通部位が使えず複雑にならざるを得ない。尚、減速用遊星ギアと保持部材側壁の間に配した各１個の減速回転と非減速回転とを伝達する２個のクラッチは、一部クラッチドラムの連結に工夫はされているが、クラッチドラムとピストン及びリターンスプリングが独立して配されており複雑な構造となっている。
【０００９】
【特許文献１】特開昭５２−１４９５６２
【特許文献２】特開平４−２１９５５３
【非特許文献３】ＳＡＥ  ＰＡＰＥＲ  ８８１８４０（ＧＭ）
【非特許文献４】ＳＡＥ  ＰＡＰＥＲ  ２００４−０１−０６５０（ＴＯＹＯＴＡ）
【非特許文献５】ＳＡＥ  ＰＡＰＥＲ  ２００４−０１−０６５３（ＡＩＳＩＮ）
【非特許文献６】ＳＡＥ  ＰＡＰＥＲ  ２００３−０１−０５９６（ＺＦ）
【非特許文献７】ＳＡＥ  ＰＡＰＥＲ  ２００４−０１−０６５２（ＡＩＳＩＮ  ＡＷ）
【特許文献８】特開２０００−１９９５４８
【特許文献９】特開２０００−１１０９００
【特許文献１０】特開２００５−０９０５１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の第１の課題は、４個の構成要素からなる遊星ギア列の構成要素に、入力軸の回転と減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転のどちらか一方又は両方を、クラッチを介して入力する前進６速以上の自動変速装置に関して、４個の構成要素からなる遊星ギア列に対し、減速用遊星ギアと各クラッチを変速機ケースの保持部材上にまとめて配置することにより、自動変速装置全体の構造を簡素化することである。
【００１１】
本発明の第２の課題は、変速装置に用いられている回転軸の軸支を確実かつシンプルに行うことであり、各クラッチドラムの軸支を安定させ騒音振動を低減さすことである。特に入力軸から減速用遊星ギアまでの間に複数のクラッチを配する場合、各部位の軸支を安定させることである。
【００１２】
本発明の第３の課題は、各クラッチへの油の供給油路をまとめるとともに供給油路の長さを短くし、管路抵抗を小さくすることである。
【００１３】
本発明の第４の課題は、種々のパワートレンの特性に合ったクラッチドラムを共有する２連式クラッチを用いることでクラッチ構造の簡素化を図り、減速用遊星ギアと各クラッチをシンプルにまとめるとともに、自動変速装置の各構成部位をコンパクトに配置することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係わる本発明は、４個の構成要素からなる遊星ギア列に対する入力軸の回転と減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を伝達するクラッチと減速用遊星ギアの配置に関するもので、第１、第２及び第３の課題を解決するための手段であり、４個の構成要素からなる遊星ギア列の第１と第３の構成要素に、入力軸の回転と減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転のどちらか一方又は両方を、クラッチを介して入力するとともに第３の構成要素にブレーキを配し、第２の構成要素に、入力軸の回転をクラッチを介して入力するとともにブレーキ及びワンウェイクラッチを配し、第４の構成要素を出力軸に連結し、入力軸と、遊星ギア列と、出力軸とを軸方向順に配し、変速機ケースに脱着可能に固定され、入力軸を軸支する保持部材のボス部を遊星ギア列側に円筒状に延材し、保持部材の円筒ボス部の径方向外側に減速用遊星ギアと複数のクラッチを配し、保持部材の円筒ボス部外周から複数のクラッチの油圧サーボに油を供給する油路を設け、入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材を、保持部材の円筒ボス部外周に沿って回転自在に配し、連結部材と一体となるクラッチドラムを有したクラッチを設けた。
【００１５】
請求項２に係わる本発明は、１個の減速回転と２個の非減速回転とをクラッチを介して入力する方式を用いた前進６速後進１速の自動変速装置に関するもので、第１、第２、第３及び第４の課題を解決するための手段であり、入力軸の回転を、クラッチC１、C２を介して遊星ギア列の第１及び第２の構成要素に連結し、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC３を介して遊星ギア列の第３の構成要素に連結し、クラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材の径方向内側にクラッチC１の伝達経路６に連結する摩擦部材を配した２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムを、入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材と一体に固定し、減速用遊星ギアにダブル遊星ギアを用い、サンギア又はキャリアの何れか一方を保持部材に固定し、何れか他方を入力軸に連結し、リングギアとクラッチC３のクラッチドラムを連結する摩擦部材をリングギアの外周部に配し、クラッチC３のクラッチドラムを減速用遊星ギアと保持部材側壁との軸間の保持部材円筒ボス部の外周、あるいは、減速用遊星ギアと２連式クラッチ装置との軸間の連結部材の外周に回転自在に配して伝達経路８に連結し、保持部材の円筒ボス部外周から外径方向に順に、遊星ギア列の第１、第２及び第３の構成要素に繋がるクラッチC１、C２及びC３の伝達経路６、７及び８を配した。
【００１６】
請求項３に係わる本発明は、請求項２に係わる自動変速装置の２連式クラッチ装置に関するもので、第４の課題を解決するための手段であり、入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材の減速用遊星ギア側に固定され、伝達経路７との間にクラッチＣ２の摩擦部材を保持するクラッチドラムと、連結部材の遊星ギア列側に脱着可能に軸方向に固定される固定部材と、クラッチドラムと固定部材との間の連結部材の外周で軸方向移動可能に保持され、クラッチドラムとの間に油圧室を形成してクラッチＣ２の摩擦部材を遊星ギア列側に押圧するクラッチＣ２のピストンと、クラッチＣ２のピストンと固定部材との間の連結部材の外周で軸方向移動可能に保持され、クラッチＣ２の摩擦部材の径方向内側で伝達経路６との間のクラッチＣ１の摩擦部材を保持するとともに固定部材との間に油圧室を形成してクラッチＣ１の摩擦部材を固定部材に押圧するクラッチＣ１のピストンとを有し、クラッチＣ１のピストンをクラッチドラムと一体として回転するようクラッチＣ２の摩擦部材を保持するクラッチドラムのスプラインと勘合するとともに、クラッチＣ２のピストン突起部をクラッチＣ２の摩擦部材に当接可能とするよう円周方向に切り欠きを設け、クラッチＣ１とＣ２とのピストンの間にクラッチＣ１とＣ２の摩擦部材を開放側に作用する油圧室を形成するとともにリターンスプリングを配した２連式クラッチ装置とした。
【００１７】
請求項４に係わる本発明は、２個の減速回転と１個の非減速回転とをクラッチを介して入力する方式を用いた前進６速後進１速の自動変速装置に関するもので、第１、第２、第３及び第４の課題を解決するための手段であり、入力軸の回転を、クラッチC２を介して遊星ギア列の第２の構成要素に連結し、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC１、C３を介して遊星ギア列の第１及び第３の構成要素に連結し、クラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材を保持するクラッチドラムを入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材と一体に固定し、減速用遊星ギアにシングル遊星ギアを用い、サンギアを保持部材に固定し、リングギアを連結部材に連結し、キャリアをリングギアの外周部径方向外側に筒状に配し、キャリアとクラッチC１、Ｃ３のクラッチドラムを連結する摩擦部材をキャリアの筒状外周部に遊星ギア列から順に配し、クラッチC１のクラッチドラムを減速用遊星ギアとクラッチＣ２のクラッチドラムとの軸間の連結部材の外周に回転自在に配して伝達経路６に連結し、クラッチC３のクラッチドラムを減速用遊星ギアと保持部材側壁との軸間の保持部材円筒ボス部の外周に回転自在に配して伝達経路８に連結し、あるいはキャリアを、保持部材側壁から順にクラッチC１、C３の伝達経路６及び８に連結する摩擦部材を軸方向直列に配する２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムに連結し、減速用遊星ギアと保持部材側壁との軸間の保持部材円筒ボス部の外周に２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムを回転自在に配し、保持部材の円筒ボス部外周から外径方向に順に、遊星ギア列の第２、第１及び第３の構成要素に繋がるクラッチC２、C１及びC３の伝達経路７、６及び８を配した。
【００１８】
請求項５に係わる本発明は、１個の減速回転と２個の非減速回転とをクラッチを介して請求項２とは異なる構成要素に入力する方式を用いた前進６速後進１速の自動変速装置に関するもので、入力軸の回転を、クラッチC２、C３を介して遊星ギア列の第２及び第３の構成要素に連結し、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC１を介して遊星ギア列の第１の構成要素に連結し、クラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材を保持するクラッチドラムを入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材と一体に固定し、減速用遊星ギアにダブル遊星ギアを用い、サンギアを保持部材に固定し、キャリアを連結部材に連結し、リングギアとクラッチC１のクラッチドラムを連結する摩擦部材をリングギアの外周部に配し、クラッチC１のクラッチドラムを減速用遊星ギアとクラッチＣ２のクラッチドラムとの軸間の連結部材の外周に回転自在に配して伝達経路６に連結し、キャリアとクラッチC３のクラッチドラムを連結する摩擦部材をキャリアに連結したクラッチハブの外周に配し、クラッチC３のクラッチドラムを減速用遊星ギアと保持部材側壁との軸間の保持部材円筒ボス部の外周に回転自在に配して伝達経路８に連結し、保持部材の円筒ボス部外周から外径方向に順に、遊星ギア列の第２、第１及び第３の構成要素に繋がるクラッチC２、C１及びC３の伝達経路７、６及び８を配した。
【００１９】
請求項６に係わる本発明は、２個の減速回転と２個の非減速回転とをクラッチを介して入力する方式を用いた前進１０速後進１速の自動変速装置に関するもので、入力軸の回転を、クラッチC４、C２を介して遊星ギア列の第１及び第２の構成要素に連結し、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC１、C３を介して遊星ギア列の第１及び第３の構成要素に連結し、クラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材を保持するクラッチドラムを入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材と一体に固定し、減速用遊星ギアにダブル遊星ギアを用い、サンギアを保持部材に固定し、キャリアを連結部材に連結し、リングギアの外周を遊星ギア列側に延材し、リングギア延材部の内周方向内側でクラッチハブを連結部材に連結し、リングギア及びクラッチハブと、クラッチC１及びC４の円周方向に２段のドラムを有した２連式クラッチ装置の一体となるクラッチドラムとを連結する摩擦部材をリングギア延材部及びクラッチハブの外周部に配し、２連式クラッチ装置の一体となるクラッチドラムを減速用遊星ギアとクラッチＣ２のクラッチドラムとの軸間の連結部材の外周に回転自在に配して伝達経路６に連結し、リングギアとクラッチC３のクラッチドラムを連結する摩擦部材をリングギアの外周部に配し、クラッチC３のクラッチドラムを減速用遊星ギアと保持部材側壁との軸間の保持部材円筒ボス部の外周に回転自在に配して伝達経路８に連結し、保持部材の円筒ボス部外周から外径方向に順に、遊星ギア列の第２、第１及び第３の構成要素に繋がるクラッチC２の伝達経路７、クラッチC１とC4共通の伝達経路６及びクラッチC３の伝達経路８を配した。
【００２０】
請求項７に係わる本発明は、２個の減速回転と２個の非減速回転とをクラッチを介して請求項６とは異なる構成要素に入力する方式を用いた前進８速後進２速の自動変速装置に関するもので、入力軸の回転を、クラッチC２、C４を介して遊星ギア列の第２及び第３の構成要素に連結し、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC１、C３を介して遊星ギア列の第１及び第３の構成要素に連結し、クラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材を保持するクラッチドラムを入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材と一体に固定し、減速用遊星ギアにダブル遊星ギアを用い、サンギアを保持部材に固定し、キャリアを連結部材に連結し、リングギアの外周を保持部材側壁側に延材し、リングギア延材部の内周方向内側でクラッチハブをキャリアに連結し、リングギア及びキャリアとクラッチC３及びC４の円周方向に２段のドラムを有した２連式クラッチ装置の一体となるクラッチドラムを連結する摩擦部材をリングギア延材部及びクラッチハブの外周部に配し、２連式クラッチ装置の一体となるクラッチドラムを減速用遊星ギアと保持部材側壁との軸間の保持部材円筒ボス部の外周に回転自在に配して伝達経路８に連結し、リングギアとクラッチC１のクラッチドラムを連結する摩擦部材をリングギアの外周部に配し、クラッチC１のクラッチドラムを減速用遊星ギアとクラッチＣ２のクラッチドラムとの軸間の連結部材の外周に回転自在に配して伝達経路６に連結し、保持部材の円筒ボス部外周から外径方向に順に、遊星ギア列の第２、第１及び第３の構成要素に繋がるクラッチC２の伝達経路７、クラッチC１の伝達経路６及びクラッチC３とC4共通の伝達経路８を配した。
【００２１】
請求項８に係わる本発明は、請求項６と７に係わる自動変速装置の２連式クラッチ装置に関するもので、第４の課題を解決するための手段であり、減速用遊星ギアにダブル遊星ギアを用い、サンギアを変速機ケースに固定された保持部材に固定し、キャリアを入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材に連結し、リングギア外周部を軸方向に延材するとともにリングギアの内周方向内側にキャリア又は連結部材に連結したクラッチハブを設け、一方が開口されたコの字断面のクラッチドラムに、L字断面の円筒部材の軸部をクラッチドラムの開口側内部でクラッチドラムの側壁から一定距離で複数のスタッドピンにより絞め固定して円周方向に２段となるクラッチドラムとし、リングギア延材部とクラッチドラム間及びキャリア又は連結部材に連結したクラッチハブとL字断面の円筒部材間に摩擦部材を配し、クラッチドラムと、スタッドピン部を貫通しリングギアとの間に配された摩擦部材を押圧するピストンと、クラッチハブとの間に配された摩擦部材を押圧するピストンと、クラッチドラムに固定されピストンのリターンスプリングを保持する固定板とを各部材間に油圧室が形成されるよう軸方向順に重ね合わせて配した２連式クラッチのクラッチドラムを介して、入力軸の回転と、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転とを、遊星ギア列の同一構成要素に入力するようになした。
【００２２】
請求項９に係わる本発明は、２個の減速回転と２個の非減速回転とをそれぞれ２連式クラッチ装置を介して入力する方式を用いた前進１０速後進１速の自動変速装置に関するもので、入力軸の回転を、クラッチC４、C２を介して遊星ギア列の第１及び第２の構成要素に連結し、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC１、C３を介して遊星ギア列の第１及び第３の構成要素に連結し、クラッチC４の伝達経路６に連結する摩擦部材の径方向内側にクラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材を配した２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムを入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材と一体に固定し、減速用遊星ギアにシングル遊星ギアを用い、サンギアを保持部材に固定し、リングギアを連結部材に連結し、キャリアを、保持部材側壁から順にクラッチC１、C３の伝達経路６及び８に連結する摩擦部材を軸方向直列に配する２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムに連結し、クラッチC１、C３の共通するクラッチドラムを減速用遊星ギアと保持部材側壁との軸間の保持部材円筒ボス部の外周に回転自在に配し、クラッチC１とC4の出力部を一体として固定し、保持部材の円筒ボス部外周から外径方向に順に、遊星ギア列の第２、第１及び第３の構成要素に繋がるクラッチC２の伝達経路７、クラッチC１とC4共通の伝達経路６及びクラッチC３の伝達経路８を配した。
【００２３】
請求項１０に係わる本発明は、請求項４における２個の減速回転と１個の非減速回転とを２連式クラッチ装置を介して入力する方式を用いた前進６速後進１速の自動変速装置と、請求項９における２個の減速回転と２個の非減速回転とをそれぞれ２連式クラッチ装置を介して入力する方式を用いた前進１０速後進１速の自動変速装置のブレーキ及びブレーキピストンの配置に関するもので、クラッチC2又はクラッチC４、C2の径方向外側に、変速機ケースとクラッチC３の伝達経路８との間に伝達経路８を係止するブレーキ２の摩擦部材を配し、ブレーキ２の摩擦部材から出力軸に向かって変速機ケースとの間に、遊星ギア列の第２の構成要素を一方向に制動するワンウェイクラッチのアウターレースと、第２の構成要素を係止するブレーキ１の摩擦部材とを順に配し、変速機ケースの出力軸軸支部の径方向外側に、変速機ケースとの間に油圧室を形成しブレーキ２の摩擦部材を押圧するピストンと、ブレーキ２の摩擦部材を押圧するピストンとの間に油圧室を形成しブレーキ１の摩擦部材を押圧するピストンとを重ねて配し、ブレーキ２の摩擦部材を押圧するピストンの円周突起部がワンウェイクラッチのアウターレースとブレーキ１の摩擦部材の円周方向切り欠き部を通過するようになした。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１記載の構成では、４個の構成要素からなる遊星ギア列の第１と第３の構成要素に、入力軸の回転と減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転のどちらか一方又は両方を、クラッチを介して入力するとともに第３の構成要素にブレーキを配し、第２の構成要素に、入力軸の回転をクラッチを介して入力するとともにブレーキ及びワンウェイクラッチを配し、第４の構成要素を出力軸に連結し、入力軸と、遊星ギア列と、出力軸とを軸方向順に配し、変速機ケースに脱着可能に固定され、入力軸を軸支する保持部材のボス部を遊星ギア列側に円筒状に延材し、保持部材の円筒ボス部の径方向外側に減速用遊星ギアと複数のクラッチを配し、保持部材の円筒ボス部外周から複数のクラッチの油圧サーボに油を供給する油路を設け、入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材を、保持部材の円筒ボス部外周に沿って回転自在に配し、連結部材と一体となるクラッチドラムを有したクラッチを設けたので、減速用遊星ギアと複数のクラッチの回転重心が保持部材の円筒ボス部の径方向外側に位置し、特に入力軸と一体となる連結部材のクラッチドラムが入力軸に片持ち的にオーバハングして軸支されることなく安定的に軸支されるとともに、入力軸と出力軸間の遊星ギアの構成要素を軸支する中継軸の入力軸における軸支部が入力軸を軸支する保持部材の円筒ボス部近傍に来るので、中継軸が入力軸に片持ち的にオーバハングして軸支されることなく安定的に軸支される。加えて、入力軸と出力軸の軸受間距離が短くなり、その間に配置される遊星ギア列の各構成要素の軸支が簡素化し安定する。又保持部材の円筒ボス部外周から各クラッチに油が供給されるため、油路が短くなるとともにシールリングを共有化でき数を減らすことが可能となる。
【００２５】
請求項２記載の構成では、入力軸の回転を、クラッチC１、C２を介して遊星ギア列の第１及び第２の構成要素に連結し、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC３を介して遊星ギア列の第３の構成要素に連結し、クラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材の径方向内側にクラッチC１の伝達経路６に連結する摩擦部材を配した２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムを、入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材と一体に固定したので、入力軸のオーバハング軸支がなく遊星ギア列の各構成要素の軸支が簡素化し安定するとともに、各クラッチへの油路が短くでき管路抵抗を減らすことができるオーバドライブが前進５、６速段となる前進６速後進１速の自動変速装置が得られる。本発明は文献５と同じ特性の自動変速装置であり、文献５のように減速用遊星ギアを保持部材と分離せず保持部材円筒ボス部の径方向外側にまとめて配置したのでシンプルな構造となる。特に入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材に重量及び容積が大きくなる２連式クラッチ装置を配する場合、入力軸に片持ち的にオーバハングして軸支されない構造となりより効果が大きい。尚、減速用遊星ギアにダブル遊星ギアを用い、キャリアを変速機ケースに固定された保持部材に固定し、サンギアを入力軸に連結し、リングギアとクラッチC３のクラッチドラムを連結する摩擦部材をリングギアの外周部に配し、クラッチC３のクラッチドラムを減速用遊星ギアと２連式クラッチ装置との軸間の連結部材の外周に回転自在に配する構造にすると、常時減速回転をするリングギアを変速機ケースに固定された保持部材に軸支されたカウンターギアに連結することで、動力の外部出力となるPTO機能及び例えば電動モータからの外部入力となるハイブリッド動力機能も可能となる。
【００２６】
請求項３記載の構成では、入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材の減速用遊星ギア側に固定され、伝達経路７との間にクラッチＣ２の摩擦部材を保持するクラッチドラムと、連結部材の遊星ギア列側に脱着可能に軸方向に固定される固定部材と、クラッチドラムと固定部材との間の連結部材の外周で軸方向移動可能に保持され、クラッチドラムとの間に油圧室を形成してクラッチＣ２の摩擦部材を遊星ギア列側に押圧するクラッチＣ２のピストンと、クラッチＣ２のピストンと固定部材との間の連結部材の外周で軸方向移動可能に保持され、クラッチＣ２の摩擦部材の径方向内側で伝達経路６との間のクラッチＣ１の摩擦部材を保持するとともに固定部材との間に油圧室を形成してクラッチＣ１の摩擦部材を固定部材に押圧するクラッチＣ１のピストンとを有し、クラッチＣ１のピストンをクラッチドラムと一体として回転するようクラッチＣ２の摩擦部材を保持するクラッチドラムのスプラインと勘合するとともに、クラッチＣ２のピストン突起部をクラッチＣ２の摩擦部材に当接可能とするよう円周方向に切り欠きを設け、クラッチＣ１とＣ２とのピストンの間にクラッチＣ１とＣ２の摩擦部材を開放側に作用する油圧室を形成するとともにリターンスプリングを配した２連式クラッチ装置を連結部材と一体として配したので、クラッチＣ１とＣ２の摩擦部材が円周方向２段配置になるとともに、2個のピストンが重ね合わされているにもかかわらず、それぞれのピストンの締結作動油圧室が独立して干渉されることなく制御でき、２個の油圧サーボの遠心油圧キャンセラ室及びリターンスプリングが共有でき軸方向がコンパクトになる。尚、この２連式クラッチ装置では遠心油圧キャンセラー室に圧力油を作動さすことにより、締結開放が精度良く制御できる。
【００２７】
請求項４記載の構成では、入力軸の回転を、クラッチC２を介して遊星ギア列の第２の構成要素に連結し、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC１、C３を介して遊星ギア列の第１及び第３の構成要素に連結し、クラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材を保持するクラッチドラムを入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材と一体に固定し、減速用遊星ギアにシングル遊星ギアを用い、サンギアを保持部材に固定し、リングギアを連結部材に連結し、キャリアをリングギアの外周部径方向外側に筒状に配し、キャリアとクラッチC１、Ｃ３のクラッチドラムを連結する摩擦部材をキャリアの筒状外周部に遊星ギア列から順に配し、クラッチC１のクラッチドラムを減速用遊星ギアとクラッチＣ２のクラッチドラムとの軸間の連結部材の外周に回転自在に配して伝達経路６に連結し、クラッチC３のクラッチドラムを減速用遊星ギアと保持部材側壁との軸間の保持部材円筒ボス部の外周に回転自在に配して伝達経路８に連結し、あるいはキャリアを、保持部材側壁から順にクラッチC１、C３の伝達経路６及び８に連結する摩擦部材を軸方向直列に配する２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムに連結し、減速用遊星ギアと保持部材側壁との軸間の保持部材円筒ボス部の外周に２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムを回転自在に配したので、入力軸のオーバハング軸支がなく遊星ギア列の各構成要素の軸支が簡素化し安定するとともに、各クラッチへの油路が短くでき管路抵抗を減らすことができるオーバドライブが前進５、６速段となる前進６速後進１速の自動変速装置が得られる。本発明は文献６，７及び特許文献８、９と同じ特性の自動変速装置であり、それらと比べると入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材にクラッチC2を一体に配したので保持部材の円筒ボス部端から出力軸までが短くなり、中継軸と一体となるラビニョー遊星ギア列の軸幅が大きくなるキャリアの軸支が安定する。特に本発明の２連式クラッチ装置を用いた場合、減速用遊星ギアと３個のクラッチをシンプルにまとめることができる。
【００２８】
請求項５記載の構成では、入力軸の回転を、クラッチC２、C３を介して遊星ギア列の第２及び第３の構成要素に連結し、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC１を介して遊星ギア列の第１の構成要素に連結し、クラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材を保持するクラッチドラムを入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材と一体に固定し、減速用遊星ギアにダブル遊星ギアを用い、サンギアを保持部材に固定し、キャリアを連結部材に連結し、リングギアとクラッチC１のクラッチドラムを連結する摩擦部材をリングギアの外周部に配し、クラッチC１のクラッチドラムを減速用遊星ギアとクラッチＣ２のクラッチドラムとの軸間の連結部材の外周に回転自在に配して伝達経路６に連結し、キャリアとクラッチC３のクラッチドラムを連結する摩擦部材をキャリアに連結したクラッチハブの外周に配し、クラッチC３のクラッチドラムを減速用遊星ギアと保持部材側壁との軸間の保持部材円筒ボス部の外周に回転自在に配して伝達経路８に連結したので、入力軸のオーバハング軸支がなく遊星ギア列の各構成要素の軸支が簡素化し安定するとともに、各クラッチへの油路が短くでき管路抵抗を減らすことができるオーバドライブが前進６速段のみとなる前進６速後進１速の自動変速装置が得られる。
【００２９】
請求項６記載の構成では、入力軸の回転を、クラッチC４、C２を介して遊星ギア列の第１及び第２の構成要素に連結し、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC１、C３を介して遊星ギア列の第１及び第３の構成要素に連結し、クラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材を保持するクラッチドラムを入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材と一体に固定し、減速用遊星ギアにダブル遊星ギアを用い、サンギアを保持部材に固定し、キャリアを連結部材に連結し、リングギアの外周を遊星ギア列側に延材し、リングギア延材部の内周方向内側でクラッチハブを連結部材に連結し、リングギア及びクラッチハブと、クラッチC１及びC４の円周方向に２段のドラムを有した２連式クラッチ装置の一体となるクラッチドラムとを連結する摩擦部材をリングギア延材部及びクラッチハブの外周部に配し、２連式クラッチ装置の一体となるクラッチドラムを減速用遊星ギアとクラッチＣ２のクラッチドラムとの軸間の連結部材の外周に回転自在に配して伝達経路６に連結し、リングギアとクラッチC３のクラッチドラムを連結する摩擦部材をリングギアの外周部に配し、クラッチC３のクラッチドラムを減速用遊星ギアと保持部材側壁との軸間の保持部材円筒ボス部の外周に回転自在に配して伝達経路８に連結したので、４個のクラッチと減速用遊星ギアをコンパクトに保持部材円筒ボス部外周に配することができるとともに入力軸のオーバハング軸支がなく遊星ギア列の各構成要素の軸支が簡素化し安定するとともに、各クラッチへの油路が短くでき管路抵抗を減らすことができるオーバドライブが前進９、１０速段となる前進１０速後進１速の自動変速装置が得られる。特に入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材に２連式クラッチ装置を回転自在に配するとともにクラッチC２を一体に配したのでシンプルな構造で多段速が得られる。
【００３０】
請求項７記載の構成では、入力軸の回転を、クラッチC２、C４を介して遊星ギア列の第２及び第３の構成要素に連結し、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC１、C３を介して遊星ギア列の第１及び第３の構成要素に連結し、クラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材を保持するクラッチドラムを入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材と一体に固定し、減速用遊星ギアにダブル遊星ギアを用い、サンギアを保持部材に固定し、キャリアを連結部材に連結し、リングギアの外周を保持部材側壁側に延材し、リングギア延材部の内周方向内側でクラッチハブをキャリアに連結し、リングギア及びキャリアとクラッチC３及びC４の円周方向に２段のドラムを有した２連式クラッチ装置の一体となるクラッチドラムを連結する摩擦部材をリングギア延材部及びクラッチハブの外周部に配し、２連式クラッチ装置の一体となるクラッチドラムを減速用遊星ギアと保持部材側壁との軸間の保持部材円筒ボス部の外周に回転自在に配して伝達経路８に連結し、リングギアとクラッチC１のクラッチドラムを連結する摩擦部材をリングギアの外周部に配し、クラッチC１のクラッチドラムを減速用遊星ギアとクラッチＣ２のクラッチドラムとの軸間の連結部材の外周に回転自在に配して伝達経路６に連結したので、４個のクラッチと減速用遊星ギアをコンパクトに保持部材円筒ボス部外周に配することができるとともに入力軸のオーバハング軸支がなく遊星ギア列の各構成要素の軸支が簡素化し安定するとともに、各クラッチへの油路が短くでき管路抵抗を減らすことができるオーバドライブが前進７、８速段となる前進８速後進２速の自動変速装置が得られる。
【００３１】
請求項８記載の構成では、減速用遊星ギアにダブル遊星ギアを用い、サンギアを変速機ケースに固定された保持部材に固定し、キャリアを入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材に連結し、リングギア外周部を軸方向に延材するとともにリングギアの内周方向内側にキャリア又は連結部材に連結したクラッチハブを設け、一方が開口されたコの字断面のクラッチドラムに、L字断面の円筒部材の軸部をクラッチドラムの開口側内部でクラッチドラムの側壁から一定距離で複数のスタッドピンにより絞め固定し、リングギア延材部とクラッチドラム間及びキャリア又は連結部材に連結したクラッチハブとL字断面の円筒部材間に摩擦部材を配し、クラッチドラムと、スタッドピン部を貫通しリングギアとの間に配された摩擦部材を押圧するピストンと、クラッチハブとの間に配された摩擦部材を押圧するピストンと、クラッチドラムに固定されピストンのリターンスプリングを保持する固定板とを各部材間に油圧室が形成されるよう軸方向順に重ね合わせて配した２連式クラッチのクラッチドラムを介して、入力軸の回転と、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転とを、遊星ギア列の同一構成要素に入力するようになしたので、軸方向幅が単一クラッチとあまりかわらなくなる。又、ピストンを重ね合わせた２重ピストン方式とし両ピストン間に油圧室を設けたため、片方のクラッチの油圧上昇でもう片方のクラッチの油圧下降が逆比例的に始まり自動的な締結開放のワンウェイクラッチ的制御が可能となる。
【００３２】
請求項９記載の構成では、クラッチC４の伝達経路６に連結する摩擦部材の径方向内側にクラッチC２の伝達経路７に連結する摩擦部材を配した２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムを入力軸から減速用遊星ギアを駆動する連結部材と一体に固定し、減速用遊星ギアにシングル遊星ギアを用い、サンギアを保持部材に固定し、リングギアを連結部材に連結し、キャリアを、保持部材側壁から順にクラッチC１、C３の伝達経路６及び８に連結する摩擦部材を軸方向直列に配する２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムに連結し、クラッチC１、C３の共通するクラッチドラムを減速用遊星ギアと保持部材側壁との軸間の保持部材円筒ボス部の外周に回転自在に配し、クラッチC１とC4の出力部を一体として固定したので、２個の２連式クラッチ装置と減速用遊星ギアを極めてシンプル・コンパクトに保持部材円筒ボス部外周に配することができるとともに入力軸のオーバハング軸支がなく遊星ギア列の各構成要素の軸支が簡素化し安定するとともに、各クラッチへの油路が短くでき管路抵抗を減らすことができるオーバドライブが前進９、１０速段となる前進１０速後進１速の自動変速装置が得られる。
【００３３】
請求項１０記載の構成では、クラッチC2又はクラッチC４、C2の径方向外側に、変速機ケースとクラッチC３の伝達経路８との間に伝達経路８を係止するブレーキ２の摩擦部材を配し、ブレーキ２の摩擦部材から出力軸に向かって変速機ケースとの間に、遊星ギア列の第２の構成要素を一方向に制動するワンウェイクラッチのアウターレースと、第２の構成要素を係止するブレーキ１の摩擦部材とを順に配し、変速機ケースの出力軸軸支部の径方向外側に、変速機ケースとの間に油圧室を形成しブレーキ２の摩擦部材を押圧するピストンと、ブレーキ２の摩擦部材を押圧するピストンとの間に油圧室を形成しブレーキ１の摩擦部材を押圧するピストンとを重ねて配し、ブレーキ２の摩擦部材を押圧するピストンの円周突起部がワンウェイクラッチのアウターレースとブレーキ１の摩擦部材の円周方向切り欠き部を通過するようになしたので、２個のブレーキの油圧サーボを１箇所にまとめることができシンプル・コンパクトとなる。通常自動変速における前進１速ではワンウェイクラッチＯＷＣを使用し、ブレーキ１はシフトタワーの手動操作におけるＬ又は１及びＲレンジで作動する。その時ブレーキ２は常に開放状態でブレーキ１，２が同時に作動することがないためブレーキ１，２のブレーキピストンを重ね合わせて用いても何ら影響はでない。特に本発明のように減速回転をクラッチC１、C３の共通するクラッチドラムを有する２連式クラッチ装置で伝達する場合、伝達経路８を係止するブレーキ２の摩擦部材をクラッチC１、C３の共通のクラッチドラム端からワンウェイクラッチＯＷＣの間のクラッチC２又はクラッチC４の径方向外側に位置する空きスペースに配することができ、２個のブレーキの油圧サーボを１箇所にまとめると本発明の保持部材の円筒ボス部端から出力軸までが短くなる特徴を最大限に活かすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１から図７に本発明の減速用遊星ギアと複数のクラッチを配した種々の自動変速装置全体を模式化し、そこで使用される遊星ギア列を空白として示す。図８から図１３は本発明の減速用遊星ギアと複数のクラッチを実際の構造で示したものである。本発明における自動変速装置を特性上５種類に大別し、代表的な遊星ギア列２種の模式図と共線図及び各変速段における締結要素に関しＶ型を図１４、Ｗ型を図１５、Ｘ型を図１６、Ｙ型を図１７、Ｚ型を図１８として示す。又、本発明に適した自動変速装置の全体構造に関しＶ型を図１９と図２０、Ｗ型を図２１、Ｙ型を図２２と図２３、Ｚ型を図２４として示す。尚、図１９から図２４に示した自動変速装置における変速比特性に関し、図２１と図２３に示したラビニョー遊星ギア列を使ったものは文献及び特許に多くの事例があるため変速比特性の説明を省き、その他の自動変速装置における変速比特性は遊星ギア列を含めたパワートレンの選定上重要な要因となるため、模式図及び共線図とともにＶ１型を図２５、Ｖ２型を図２６、Ｙ１型を図２７、Ｚ１型を図２８に示す。尚、図２９は本発明における２重ピストン方式の油圧クラッチに関する制御ダイアグラムを示したものである。
【００３５】
本発明の５種類に大別した自動変速装置に於いて、請求項１はこれら全ての自動変速装置に於ける減速用遊星ギアと複数のクラッチの配置と構造を示したものである。請求項２はＶ型で図１、図８、図１３、図１４、図１９、図２０、図２５、図２６に、請求項４はＷ型で図２、図３、図９、図１５、図２１に、請求項５はＸ型で図４、図１６に、請求項６はＹ型で図５、図１０、図１７、図２２、図２７に、請求項７はＺ型で図６、図１１、図１８、図２４、図２８に、請求項９はＹ型の減速用遊星ギアと複数のクラッチの請求項６とは異なる配置と構造で図７、図１２、図２３に減速用遊星ギアと複数のクラッチの配置と構造を示す。又、請求項３はＶ型で図１、図８、図１３に、請求項８はＹ型とＺ型で図５、図６、図１０、図１１、図２９に請求項１に於ける減速用遊星ギアと複数のクラッチの配置をした自動変速装置の２連式クラッチ装置の構造を示し、請求項１０はＷ２型とＹ２型で図２１、図２３に請求項１に於ける減速用遊星ギアと複数のクラッチの配置をした自動変速装置のブレーキの構造を示す。
【００３６】
本発明の実施例であるＶ型の自動変速装置は、入力軸の回転をクラッチC１、C２を介して遊星ギア列の第１及び第２の構成要素に連結し、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチC３を介して遊星ギア列の第３の構成要素に連結した前進６速後進１速の自動変速装置である。図１４の模式図において、遊星ギア列はＶ１型に示す２列のシンプル遊星ギアのキャリアＰ２とＰ１及びリングギアＲ２とサンギアＳ１を連結したものと、Ｖ２型に示すサンギアＳ２とＳ１及びキャリアＰ２とリングギアＲ１を連結したもので、動力は模式図左側の図示しない入力軸と減速用遊星ギアから内径側から順に配されたクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３により入力される。Ｖ１型ではサンギアＳ２が第１構成要素、キャリアＰ２とＰ１が第２構成要素、リングギアＲ２とサンギアＳ１が第３構成要素、リングギアＲ１が出力される第４構成要素となり、Ｖ２型ではサンギアＳ２とＳ１が第１構成要素、キャリアＰ２とリングギアＲ１が第２構成要素、リングギアＲ２が第３構成要素、キャリアＰ１が出力される第４構成要素となり、第１、第２、第３構成要素にクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３から動力が入力され、第２構成要素にワンウェイクラッチＯＷＣとブレーキＢ１が配され、第３構成要素にブレーキＢ２が配される。共線図において入力軸の減速回転はサンギアＳ０、リングギアＲ０、キャリアＰ０のダブル遊星ギアからなる減速用遊星ギアによって得られ、クラッチＣ１とブレーキＢ１又はワンウェイクラッチＯＷＣの締結で前進1速段が、クラッチＣ１とブレーキＢ２の締結で前進２速段が、クラッチＣ１とクラッチＣ３の締結で前進３速段が、クラッチＣ１とクラッチＣ２の締結で前進４速段が、クラッチＣ３とクラッチＣ２の締結で前進５速段が、クラッチＣ２とブレーキＢ２の締結で前進６速段が、クラッチＣ３とブレーキＢ１の締結で後進段が得られる。ちなみに、後輪駆動車両に実用化された前進６速後進１速の自動変速装置として取り上げた文献３、４、５はＶ２型の遊星ギア列を用いている。
【００３７】
図１はＶ型の自動変速装置におけるクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３及び減速用遊星ギアの配置を示す模式図であり、遊星ギア列を空白とし変速装置全体を示す。図１において、図示しない原動機からトルクコンバータ１０に動力が伝達され、変速機の入力軸４に導かれる。変速機ケース１にはトルクコンバータ１０と変速装置を隔てる隔壁２が脱着可能に固定され、隔壁２には保持部材３が脱着可能に固定される。保持部材３のボス部はトルクコンバータ１０側と空白とした遊星ギア列側が円筒状に延材され両端の円筒部内径の軸受け５ａ、５ｂで入力軸４が軸支される。
【００３８】
図１と図１のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３及び減速用遊星ギアの構造を示す図８において、減速用遊星ギアである第３遊星歯車列４０はサンギアＳ０（４１）とダブル遊星ギア４２ａ、４２ｂを軸支するキャリアＰ０とリングギアＲ０（４３）からなり、保持部材３の円筒ボス部の軸方向中央でサンギア４１がスプラインで固定される。キャリアＰ０は両サイドの側壁４５ａ、４５ｂと軸４４とからなり、側壁４５ａと入力軸４の保持部材３の円筒ボス部端に形成されたフランジとが連結部材７５でスプライン連結され、リングギア４３は歯部にリティニングリング４７で固定された側板４６が両サイドのスラストニードルベアリングで側壁４５ａと後述するクラッチドラム７４の間で回転自在に保持される。
【００３９】
クラッチＣ３は摩擦部材８２ａと８２ｂを内径に形成されたスプラインとリティニングリング８３で係止するクラッチドラム８４と、摩擦部材８２ａを押圧するピストン８６と、ピストン８６のリターンスプリング８８と、キャンセラプレート８７とから成っている。クラッチドラム８４とピストン８６との間には油圧室が形成されピストン８６とキャンセラプレート８７との間にはリターンスプリング８８が配され遠心油圧キャンセラ室が形成される。リングギア４３の外周に形成されたスプライン上には摩擦部材８２ａと交互に配置される摩擦部材８１が係止される。クラッチドラム８４は摩擦部材８２ａと８２ｂを係止するスプラインにより伝達経路８へと連結されるとともに内周側が円筒部材８５に溶着され、円筒部材８５に圧入されたブシュ５ｄにより保持部材３の側壁と第３遊星歯車列４０の間の、保持部材３の円筒ボス部外周上でシールリングを介して各油圧室に油が導かれるよう回転自在に配される。尚、円筒部材８５の外周にはピストン８６が軸方向に移動可能に保持されるとともにキャンセラプレート８７がリティニングリング８９で軸方向に固定される。
【００４０】
クラッチＣ２のクラッチドラム７４は図右側が開口され、摩擦部材７２ａと７２ｂを開口部内径に形成されたスプラインとリティニングリング７３で係止するとともに内周側が連結部材７５にキャリアＰ０の側壁４５ａ側で一体に溶着され、連結部材７５の外周で軸方向移動可能に保持されるピストン７６は、クラッチドラム７４との間に油圧室を形成して摩擦部材７２ａを押圧する。伝達経路７におけるハブのスプライン上には摩擦部材７２ａと交互に配置される摩擦部材７１が係止される。
【００４１】
連結部材７５の入力軸４との連結部外周にはクラッチＣ１の摩擦部材５２ａの押圧端となる固定部材５５がリティニングリング７８で軸方向に固定され、固定部材５５の図左側にはクラッチＣ１のピストン５４が配される。ピストン５４はクラッチＣ２の摩擦部材７１、７２ａの径方向内側の円筒部内径に形成されたスプラインとリティニングリング５３で摩擦部材５２ａと５２ｂを係止するとともにクラッチドラム７４のスプラインとピストン７６の径方向外側で噛合いクラッチドラム７４と一体となるとともに、固定部材５５との間に油圧室を形成して摩擦部材５２ａを固定部材５５側に押圧するよう連結部材７５の外周で軸方向移動可能に保持される。ピストン５４とクラッチドラム７４のスプライン連結部のピストン５４における径方向内側には円周上に複数の切り欠きが設けられ、ピストン７６の突起部がピストン５４の複数の切り欠きを通し摩擦部材７２ａを押圧可能に配される。
【００４２】
ピストン７６とピストン５４の間には両ピストンを開放側に作用する油圧室が形成されリターンスプリング７７が配される。連結部材７５はサンギア４１との間のスラストニードルベアリングと、保持部材３の円筒ボス部端に形成された入力軸４のフランジ外周の径方向に２段に形成されたスプラインの段付き部で軸方向が規制されるとともに径方向が入力軸４に芯出をされ、側壁４５ａとのスプライン連結部内周のブシュ５ｃと入力軸４を軸支するニードルベアリング５ｂにより保持部材３に軸支され、保持部材３の円筒ボス部外周上でシールリングを介して各油圧室に油が導かれるよう回転自在に配される。入力軸４と一体となるクラッチＣ１、Ｃ２とキャリアＰ０を合わせた重心は保持部材３が入力軸４を軸支する軸受５ａと５ｂの間となり安定する。特に本発明の２連式クラッチ装置においては2個のピストンが重ね合わされているにもかかわらず、それぞれのピストンの締結作動油圧室が独立して干渉されることなく制御でき、遠心油圧キャンセラ室とリターンスプリングが共用できるので、２連式クラッチ装置そのものがコンパクトとなり入力軸４の軸支をより安定さす。
【００４３】
本発明の他の実施例であるＷ型の自動変速装置は、入力軸の回転をクラッチC２を介して遊星ギア列の第２の構成要素に連結し、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチＣ１、C３を介して遊星ギア列の第１及び第３の構成要素に連結した前進６速後進１速の自動変速装置である。図１５の模式図において、遊星ギア列はＷ１型に示す２列のシンプル遊星ギアのキャリアＰ２とＰ１及びリングギアＲ２とサンギアＳ１を連結したＶ１型と同じ遊星ギア列と、Ｗ２型に示すサンギアＳ１とキャリアＰ及びリングギアＲからなるダブル遊星ギアのリングギアと噛合う遊星ギアを軸方向に伸ばしサンギアＳ２と噛合わせた所謂ラビニョー遊星ギアで、動力は模式図左側の図示しない入力軸と減速用遊星ギアから内径側から順に配されたクラッチＣ２、Ｃ１、Ｃ３により入力される。Ｗ１型ではサンギアＳ２が第１構成要素、キャリアＰ２とＰ１が第２構成要素、リングギアＲ２とサンギアＳ１が第３構成要素、リングギアＲ１が出力される第４構成要素となり、Ｗ２型ではサンギアＳ１が第１構成要素、キャリアＰが第２構成要素、サンギアＳ２が第３構成要素、リングギアＲが出力される第４構成要素となり、第１、第２、第３構成要素にクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３から動力が入力され、第２構成要素にワンウェイクラッチＯＷＣとブレーキＢ１が配され、第３構成要素にブレーキＢ２が配される。共線図において入力軸の減速回転はサンギアＳ０、キャリアＰ０、リングギアＲ０のシングル遊星ギアからなる減速用遊星ギアによって得られ、クラッチＣ１とブレーキＢ１又はワンウェイクラッチＯＷＣの締結で前進1速段が、クラッチＣ１とブレーキＢ２の締結で前進２速段が、クラッチＣ１とクラッチＣ３の締結で前進３速段が、クラッチＣ１とクラッチＣ２の締結で前進４速段が、クラッチＣ３とクラッチＣ２の締結で前進５速段が、クラッチＣ２とブレーキＢ２の締結で前進６速段が、クラッチＣ３とブレーキＢ１の締結で後進段が得られる。
【００４４】
図２はＷ型の自動変速装置におけるクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３及び減速用遊星ギアの配置を示す模式図の一例であり、変速機の入力軸４の軸支方法は図１と全く同じであるため説明を省略する。図２において減速用遊星ギアである第３遊星歯車列４０はシングル遊星ギアでサンギアＳ０とキャリアＰ０とリングギアＲ０からなり、保持部材３の円筒ボス部の軸方向中央でサンギアＳ０が固定されリングギアＲ０が入力軸４と保持部材３の円筒ボス部外周の連結部材で連結され、キャリアＰ０が保持部材３の側壁側からリングギアＲ０の径方向外側まで円筒状に延材され保持部材３の側壁側から軸方向順にクラッチＣ３とＣ１の摩擦部材が係止される。
【００４５】
クラッチＣ３の油圧サーボ及び摩擦部材を内包したクラッチドラムはブシュ５ｄにより保持部材３の側壁と第３遊星歯車列４０の間の、保持部材３の円筒ボス部外周上でシールリングを介して油圧サーボに油が導かれるよう回転自在に配されるとともに外周部で伝達経路８へと連結される。クラッチＣ１の油圧サーボ及び摩擦部材を内包したクラッチドラムは第３遊星歯車列４０の入力軸４との連結側でブシュ５ｅによりリングギアＲ０と入力軸４とを連結する連結部材の外周上に回転自在に配されるとともに外周部で伝達経路６へと連結され、さらに、入力軸４との連結側で伝達経路７へと動力を伝えるクラッチＣ２の油圧サーボ及び摩擦部材を内包したクラッチドラムはリングギアＲ０と入力軸４とを連結する連結部材と一体となりブシュ５ｃにより、保持部材３の円筒ボス部外周上でシールリングを介して油圧サーボに油が導かれるよう回転自在に配される。尚、図２においてクラッチＣ３のクラッチドラムにブレーキが装着されているが、ブレーキをこの位置に装着しなくてもよい。
【００４６】
図３はＷ型の自動変速装置におけるクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３及び減速用遊星ギアの配置を示す模式図の別の一例であり、変速機の入力軸４の軸支方法は図１、図２と全く同じであるため説明を省略する。
【００４７】
図３と図３のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３及び減速用遊星ギアの構造を示す図９において、減速用遊星ギアである第３遊星歯車列４０はサンギアＳ０（４１）とシングル遊星ギア４２を軸支するキャリアＰ０とリングギアＲ０（４３）からなり、保持部材３の円筒ボス部の軸方向中央でサンギア４１がスプラインで固定される。キャリアＰ０は両サイドの側壁４５ａ、４５ｂと軸４４とからなり、側壁４５ｂが保持部材３の側壁側で円筒部材５５にスプライン連結され、リングギア４３がクラッチＣ２のクラッチドラム７４に溶着される。
【００４８】
キャリアＰ０とスプライン連結した円筒部材５５はクラッチドラム５４の側壁内周部に一体として溶着される。クラッチドラム５４はリングギア４３の径方向外側で図右側に円筒部が延材され、円筒部内径の軸方向中央のスプライン部に摩擦部材５２ｂがリティニングリング５３で固定され図左側にクラッチＣ１の摩擦部材５２ａ、図右側にクラッチＣ３の摩擦部材８２を係止し、クラッチドラム５４の側壁の図右側にクラッチドラム５４との間に油圧室を形成して円筒部材５５の外周を軸方向に移動可能で摩擦部材５２ａを固定された摩擦部材５２ｂ側に押圧するクラッチＣ１のピストン５６と、クラッチドラム５４の側壁の図左側にクラッチドラム５４との間に油圧室を形成して円筒部材５５の外周を軸方向に移動可能でクラッチドラム５４の径方向外側に配され、リティニングリング８３で固定されたフランジ８９を介し摩擦部材８２を固定された摩擦部材５２ｂ側に押圧するクラッチＣ３のピストン８６と、ピストン５６の図右側にピストン５６との間に遠心油圧キャンラ室を形成するキャンラプレート８７とを付帯する。ピストン８６とキャンラプレート８７はクラッチドラム５４の側壁外側でクラッチドラム５４とピストン５６の側壁に開けられた複数の穴を貫通してスタッドピン８５で一定距離に固定され、スタッドピン８５の外周部に配されピストン５６とピストン８６と一体のキャンラプレート８７を押し広げるスプリングホルダー５７とリターンスプリング５８が配される。
【００４９】
クラッチドラム５４はクラッチC１、C３の摩擦部材を軸方向直列に配する２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムであり、クラッチC１の摩擦部材５２ａと交互に配された摩擦部材５１を係止しリングギア４３の径方向外側を円筒状に延材する伝達経路６とクラッチC３の摩擦部材８２と交互に配された摩擦部材８１を係止し伝達経路６の円筒状に延材部の径方向外側を円筒状に延材する伝達経路８とが配され、クラッチドラム５４と一体となる円筒部材５５がブシュ５ｄにより保持部材３の側壁と第３遊星歯車列４０の間の、保持部材３の円筒ボス部外周上でシールリングを介して各油圧室に油が導かれるよう回転自在に配される。尚、この２連式クラッチ装置は本件発明者が特願２００５−２３５１６１で出願したものであり、本件のように第３遊星歯車列４０と各クラッチをまとめて保持部材３の円筒ボス部外周上に配した構造に適用すると特にシンプル・コンパクトとなる。
【００５０】
リングギア４３と一体となるクラッチＣ２のクラッチドラム７４は図右側が開口され、摩擦部材７２ａと７２ｂを開口部内径に形成されたスプラインとリティニングリング７３で係止するとともに内周側が連結部材７５にキャリアＰ０の側壁４５ａ側で一体に溶着され、連結部材７５の外周にはクラッチドラム７４との間に油圧室を形成し軸方向移動可能に保持され摩擦部材７２ａを押圧するピストン７６と、ピストン７６との間に油圧キャンセラ室を形成するとともにリターンスプリング７８を保持するキャンセラプレート７７がリティニングリング７９で軸方向に固定される。伝達経路７におけるハブのスプライン上には摩擦部材７２ａと交互に配置される摩擦部材７１が係止される。
【００５１】
連結部材７５はリングギア４３と一体となるクラッチドラム７４の側壁とキャリアＰ０の側壁４５ａとの間のスラストニードルベアリングと、保持部材３の円筒ボス部端に形成された入力軸４のフランジ外周の径方向に２段に形成されたスプラインの段付き部で軸方向が規制されるとともに径方向が入力軸４に芯出をされ、入力軸４を軸支するニードルベアリング５ｂにより保持部材３に軸支され、保持部材３の円筒ボス部外周上でシールリングを介して各油圧室に油が導かれるよう回転自在に配される。
【００５２】
本発明の他の実施例であるＸ型の自動変速装置は、入力軸の回転をクラッチC２、Ｃ３を介して遊星ギア列の第２及び第３の構成要素に連結し、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチＣ１を介して遊星ギア列の第１の構成要素に連結した前進６速後進１速の自動変速装置である。図１６の模式図において、遊星ギア列はＸ１型に示す２列のシンプル遊星ギアのキャリアＰ２とＰ１及びサンギアＳ２とＳ１を連結した遊星ギア列と、Ｘ２型に示すサンギアＳ２とキャリアＰ及びリングギアＲからなるシングル遊星ギアの遊星ギアと噛合う遊星ギアを軸方向に伸ばしサンギアＳ２と噛合わせたＷ２型とは少し異なる所謂ラビニョー遊星ギアで、動力は模式図左側の図示しない入力軸と減速用遊星ギアから内径側から順に配されたクラッチＣ２、Ｃ１、Ｃ３により入力される。Ｘ１型ではリングギアＲ２が第１構成要素、キャリアＰ２とＰ１が第２構成要素、サンギアＳ２とＳ１が第３構成要素、リングギアＲ１が出力される第４構成要素となり、Ｘ２型ではサンギアＳ１が第１構成要素、キャリアＰが第２構成要素、サンギアＳ２が第３構成要素、リングギアＲが出力される第４構成要素となり、第１、第２、第３構成要素にクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３から動力が入力され、第２構成要素にワンウェイクラッチＯＷＣとブレーキＢ１が配され、第３構成要素にブレーキＢ２が配される。共線図において入力軸の減速回転はサンギアＳ０、リングギアＲ０、キャリアＰ０のダブル遊星ギアからなる減速用遊星ギアによって得られ、クラッチＣ１とブレーキＢ１又はワンウェイクラッチＯＷＣの締結で前進1速段が、クラッチＣ１とブレーキＢ２の締結で前進２速段が、クラッチＣ１とクラッチＣ３の締結で前進３速段が、クラッチＣ１とクラッチＣ２の締結で前進４速段が、クラッチＣ３とクラッチＣ２の締結で前進５速段が、クラッチＣ２とブレーキＢ２の締結で前進６速段が、クラッチＣ３とブレーキＢ１の締結で後進段が得られる。
【００５３】
図４はＸ型の自動変速装置におけるクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３及び減速用遊星ギアの配置を示す模式図の一例であり、変速機の入力軸４の軸支方法は図１と全く同じであるため説明を省略する。図４において減速用遊星ギアである第３遊星歯車列４０はダブル遊星ギアでサンギアＳ０とキャリアＰ０とリングギアＲ０からなり、保持部材３の円筒ボス部の軸方向中央でサンギアＳ０が固定されキャリアＰ０が入力軸４と保持部材３の円筒ボス部外周の連結部材で連結されるとともに保持部材３の側壁側にクラッチＣ３の摩擦部材が係止されるクラッチハブが連結され、リングギアＲ０の外周にクラッチＣ１の摩擦部材が係止される。
【００５４】
クラッチＣ３の油圧サーボ及び摩擦部材を内包したクラッチドラムはブシュ５ｄにより保持部材３の側壁と第３遊星歯車列４０の間の、保持部材３の円筒ボス部外周上でシールリングを介して油圧サーボに油が導かれるよう回転自在に配されるとともに外周部で伝達経路８へと連結される。クラッチＣ１の油圧サーボ及び摩擦部材を内包したクラッチドラムは第３遊星歯車列４０の入力軸４との連結側でブシュ５ｅによりキャリアＰ０と入力軸４とを連結する連結部材の外周上に回転自在に配されるとともに外周部で伝達経路６へと連結され、さらに、入力軸４との連結側で伝達経路６へと動力を伝えるクラッチＣ２の油圧サーボ及び摩擦部材を内包したクラッチドラムはキャリアＰ０と入力軸４とを連結する連結部材と一体となりブシュ５ｃにより、保持部材３の円筒ボス部外周上でシールリングを介して油圧サーボに油が導かれるよう回転自在に配される。尚、図４においてクラッチＣ３のクラッチドラムにブレーキが装着されているが、ブレーキをこの位置に装着しなくてもよい。
【００５５】
本発明の他の実施例であるＹ型の自動変速装置は、入力軸の回転をクラッチC４、Ｃ２を介して遊星ギア列の第１及び第２の構成要素に連結し、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチＣ１、C３を介して遊星ギア列の第１及び第３の構成要素に連結した前進１０速後進１速の自動変速装置である。図１７の模式図において、遊星ギア列はＹ１型に示す２列のシンプル遊星ギアのキャリアＰ２とＰ１及びリングギアＲ２とサンギアＳ１を連結したＶ１及びＷ１型と同じ遊星ギア列と、Ｙ２型に示すサンギアＳ１とキャリアＰ及びリングギアＲからなるダブル遊星ギアのリングギアと噛合う遊星ギアを軸方向に伸ばしサンギアＳ２と噛合わせたＷ２型と同じ所謂ラビニョー遊星ギアで、動力は模式図左側の図示しない入力軸と減速用遊星ギアから内径側から順に配されたクラッチＣ２、Ｃ１とＣ４、Ｃ３により入力される。Ｙ１型ではサンギアＳ２が第１構成要素、キャリアＰ２とＰ１が第２構成要素、リングギアＲ２とサンギアＳ１が第３構成要素、リングギアＲ１が出力される第４構成要素となり、Ｙ２型ではサンギアＳ１が第１構成要素、キャリアＰが第２構成要素、サンギアＳ２が第３構成要素、リングギアＲが出力される第４構成要素となり、第１構成要素にクラッチＣ１とＣ４、第２、第３構成要素にクラッチＣ２、Ｃ３から動力が入力され、第２構成要素にワンウェイクラッチＯＷＣとブレーキＢ１が配され、第３構成要素にブレーキＢ２が配される。共線図において入力軸の減速回転はサンギアＳ０、リングギアＲ０、キャリアＰ０のダブル遊星ギアからなる減速用遊星ギアによって得られ、クラッチＣ１とブレーキＢ１又はワンウェイクラッチＯＷＣの締結で前進1速段が、クラッチＣ１とブレーキＢ２の締結で前進２速段が、クラッチＣ４とブレーキＢ１の締結で前進３速段が、クラッチＣ１とクラッチＣ３の締結で前進４速段が、クラッチＣ４とブレーキＢ２の締結で前進５速段が、クラッチＣ４とクラッチＣ３の締結で前進６速段が、クラッチＣ１とクラッチＣ３の締結で前進７速段が、クラッチＣ４とクラッチＣ２の締結で前進８速段が、クラッチＣ３とクラッチＣ２の締結で前進９速段が、クラッチＣ２とブレーキＢ２の締結で前進１０速段が、クラッチＣ３とブレーキＢ１の締結で後進段が得られる。
【００５６】
図５はＹ型の自動変速装置におけるクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及び減速用遊星ギアの配置を示す模式図の一例であり、変速機の入力軸４の軸支方法は図１と全く同じであるため説明を省略する。図５において減速用遊星ギアである第３遊星歯車列４０はダブル遊星ギアでサンギアＳ０とキャリアＰ０とリングギアＲ０からなり、保持部材３の円筒ボス部の軸方向中央でサンギアＳ０が固定されキャリアＰ０が入力軸４と保持部材３の円筒ボス部外周の連結部材で連結されるとともに第３遊星歯車列４０の図右側にクラッチＣ４の摩擦部材が係止されるクラッチハブが連結され、リングギアＲ０の外周部が図右側に延材され保持部材３の側壁側から軸方向順にクラッチＣ３とＣ１の摩擦部材が係止される。
【００５７】
図５と図５のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及び減速用遊星ギアの構造を示す図１０において、減速用遊星ギアである第３遊星歯車列４０はサンギアＳ０（４１）とダブル遊星ギア４２ａ、４２ｂを軸支するキャリアＰ０とリングギアＲ０（４３）からなり、保持部材３の円筒ボス部の軸方向中央でサンギア４１がスプラインで固定される。キャリアＰ０は両サイドの側壁４５ａ、４５ｂと軸４４とからなり、側壁４５ａ及びクラッチＣ４の摩擦部材６１を係止するクラッチハブ４５ｃと、入力軸４の保持部材３の円筒ボス部端に形成されたフランジとが連結部材７５でスプライン連結され、リングギア４３は歯部にリティニングリング４７で固定された側板４６が両サイドのスラストニードルベアリングで側壁４５ａとクラッチハブ４５ｃの間で回転自在に保持される。
【００５８】
クラッチＣ３は摩擦部材８２ａと８２ｂを内径に形成されたスプラインとリティニングリング８３で係止するクラッチドラム８４と、摩擦部材８２ａを押圧するピストン８６と、ピストン８６のリターンスプリング８８と、キャンセラプレート８７とから成っている。クラッチドラム８４とピストン８６との間には油圧室が形成されピストン８６とキャンセラプレート８７との間にはリターンスプリング８８が配され遠心油圧キャンセラ室が形成される。リングギア４３の外周は図右側に延材され、外周に形成されたスプライン上には保持部材３の側壁側から軸方向順にクラッチＣ３の摩擦部材８２ａと交互に配置される摩擦部材８１とクラッチＣ１の摩擦部材５１が係止される。クラッチドラム８４は摩擦部材８２ａと８２ｂを係止するスプラインにより伝達経路８へと連結されるとともに内周側が円筒部材８５に溶着され、円筒部材８５に圧入されたブシュ５ｄにより保持部材３の側壁と第３遊星歯車列４０の間の、保持部材３の円筒ボス部外周上でシールリングを介して各油圧室に油が導かれるよう回転自在に配される。尚、円筒部材８５の外周にはピストン８６が軸方向に移動可能に保持されるとともにキャンセラプレート８７がリティニングリング８９で軸方向に固定される。
【００５９】
クラッチＣ１のクラッチドラム５４ａは図左側が開口され、リングギア４３の外周延材部に係止される摩擦部材５１と交互に配置される摩擦部材５２ａ及び５２ｂが内径に形成されたスプラインとリティニングリング５３で係止され、側壁の内周で円筒部材５５を溶着し、側壁の外周側に位置するリングギア４３の外周延材部の径方向内側でクラッチハブ４５ｃに係止されるクラッチＣ４の摩擦部材６１と交互に配置される摩擦部材６２ａ及び６２ｂを内径に形成されたスプラインとリティニングリング６３で係止するL字断面の円筒部材６４の軸部を、側壁から一定距離で複数のスタッドピン６５により絞め固定すると同時に伝達経路６に繋がるハブ５４ｂを側壁の図右側で複数のスタッドピン６５により絞め固定し、円周方向に２段となるクラッチドラムとして形成される。
【００６０】
クラッチドラム５４ａに溶着された円筒部材５５の外周には、クラッチドラム５４ａとの間に油圧室を形成し、側壁とL字断面の円筒部材６４との間の複数のスタッドピン６５を貫通し軸方向に移動可能で摩擦部材５２ａを押圧するピストン５６と、ピストン５６との間に油圧室を形成し軸方向に移動可能で摩擦部材６２ａを押圧するピストン６６と、ピストン６６との間に遠心油圧キャンセラ室を形成しリターンスプリング６８を保持するリティニングリング６９で軸方向に固定されるキャンセラプレート６７とが軸方向に重ね合わせて配される。円筒部材５５は内周に圧入されたブシュ５ｅにより連結部材７５の外周上でシールリングを介して各油圧室に油が導かれるよう回転自在に配される。
【００６１】
クラッチＣ２のクラッチドラム７４は図右側が開口され、摩擦部材７２ａと７２ｂを開口部内径に形成されたスプラインとリティニングリング７３で係止するとともに内周側が連結部材７５にクラッチドラム５４ａ側で一体に溶着され、連結部材７５の外周にはクラッチドラム７４との間に油圧室を形成し軸方向移動可能に保持され摩擦部材７２ａを押圧するピストン７６と、ピストン７６との間に油圧キャンセラ室を形成するとともにリターンスプリング７８を保持するキャンセラプレート７７がリティニングリング７９で軸方向に固定される。伝達経路７におけるハブのスプライン上には摩擦部材７２ａと交互に配置される摩擦部材７１が係止される。
【００６２】
連結部材７５はサンギア４１との間のスラストニードルベアリングと、保持部材３の円筒ボス部端に形成された入力軸４のフランジ外周の径方向に２段に形成されたスプラインの段付き部で軸方向が規制されるとともに径方向が入力軸４に芯出をされ、側壁４５ａとのスプライン連結部内周でブシュ５ｃと入力軸４を軸支するニードルベアリング５ｂにより保持部材３に軸支され、保持部材３の円筒ボス部外周上でシールリングを介してクラッチＣ１、Ｃ４の２連クラッチ及びクラッチＣ２の各油圧室に油が導かれるよう回転自在に配される。
【００６３】
本発明の他の実施例であるＺ型の自動変速装置は、入力軸の回転をクラッチC２、Ｃ４を介して遊星ギア列の第２及び第３の構成要素に連結し、減速用遊星ギアを介した入力軸の減速回転を、クラッチＣ１、C３を介して遊星ギア列の第１及び第３の構成要素に連結した前進８速後進２速の自動変速装置である。図１８の模式図において、遊星ギア列はＺ１型に示す２列のシンプル遊星ギアのキャリアＰ２とＰ１及びリングギアＲ２とサンギアＳ１を連結したＶ１、Ｗ１及びＹ１型と同じ遊星ギア列と、Ｚ２型に示すサンギアＳ１とキャリアＰ及びリングギアＲからなるダブル遊星ギアのリングギアと噛合う遊星ギアを軸方向に伸ばしサンギアＳ２と噛合わせたＷ２及びＹ２型と同じ所謂ラビニョー遊星ギアで、動力は模式図左側の図示しない入力軸と減速用遊星ギアから内径側から順に配されたクラッチＣ２、Ｃ１、Ｃ４とＣ３により入力される。Ｚ１型ではサンギアＳ２が第１構成要素、キャリアＰ２とＰ１が第２構成要素、リングギアＲ２とサンギアＳ１が第３構成要素、リングギアＲ１が出力される第４構成要素となり、Ｚ２型ではサンギアＳ１が第１構成要素、キャリアＰが第２構成要素、サンギアＳ２が第３構成要素、リングギアＲが出力される第４構成要素となり、第１構成要素にクラッチＣ１、第２構成要素にクラッチＣ２、第３構成要素にクラッチＣ４とＣ３から動力が入力され、第２構成要素にワンウェイクラッチＯＷＣとブレーキＢ１が配され、第３構成要素にブレーキＢ２が配される。共線図において入力軸の減速回転はサンギアＳ０、リングギアＲ０、キャリアＰ０のダブル遊星ギアからなる減速用遊星ギアによって得られ、クラッチＣ１とブレーキＢ１又はワンウェイクラッチＯＷＣの締結で前進1速段が、クラッチＣ１とブレーキＢ２の締結で前進２速段が、クラッチＣ１とクラッチＣ３の締結で前進３速段が、クラッチＣ１とクラッチＣ４の締結で前進４速段が、クラッチＣ１とクラッチＣ２の締結で前進５速段が、クラッチＣ４とクラッチＣ２の締結で前進６速段が、クラッチＣ３とクラッチＣ２の締結で前進７速段が、クラッチＣ２とブレーキＢ２クラッチＣ２の締結で前進８速段が、クラッチＣ３とブレーキＢ１の締結で後進１段が得られる。尚、クラッチＣ４とブレーキＢ１の締結で後進段２段が得られるが実用的ではないので図１８には記していない。
【００６４】
図６はＺ型の自動変速装置におけるクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及び減速用遊星ギアの配置を示す模式図の一例であり、変速機の入力軸４の軸支方法は図１と全く同じであるため説明を省略する。図６において減速用遊星ギアである第３遊星歯車列４０はダブル遊星ギアでサンギアＳ０とキャリアＰ０とリングギアＲ０からなり、保持部材３の円筒ボス部の軸方向中央でサンギアＳ０が固定されキャリアＰ０が入力軸４と保持部材３の円筒ボス部外周の連結部材で連結されるとともに第３遊星歯車列４０の図左側にクラッチＣ４の摩擦部材が係止されるクラッチハブが連結され、リングギアＲ０の外周部が図左側に延材され保持部材３の側壁側から軸方向順にクラッチＣ３とＣ１の摩擦部材が係止される。
【００６５】
図６と図６のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及び減速用遊星ギアの構造を示す図１１において、減速用遊星ギアである第３遊星歯車列４０はサンギアＳ０（４１）とダブル遊星ギア４２ａ、４２ｂを軸支するキャリアＰ０とリングギアＲ０（４３）からなり、保持部材３の円筒ボス部の軸方向中央でサンギア４１がスプラインで固定される。キャリアＰ０は両サイドの側壁４５ａ、４５ｂと軸４４とからなり、側壁４５ａと入力軸４の保持部材３のボス部端に形成されたフランジが連結部材７５でスプライン連結され、側壁４５ｂにはクラッチＣ４の摩擦部材６１を係止するクラッチハブ４５ｃが溶着され、リングギア４３はリティニングリング４７で固定された側板４６が両サイドのスラストニードルベアリングで側壁４５ａと円筒部材５５の間で回転自在に保持される。
【００６６】
クラッチＣ３のクラッチドラム８４は図右側が開口され、リングギア４３の外周延材部に係止される摩擦部材８１と交互に配置される摩擦部材８２ａ及び８２ｂを内径に形成されたスプラインとリティニングリング８３で係止すると同時に伝達経路８にスプラインで連結され、側壁の内周で円筒部材８５を溶着し、側壁の外周側に位置するリングギア４３の外周延材部の径方向内側でクラッチハブ４５ｃに係止されるクラッチＣ４の摩擦部材６１と交互に配置される摩擦部材６２ａ及び６２ｂを内径に形成されたスプラインとリティニングリング６３で係止するL字断面の円筒部材６４の軸部を、側壁から一定距離で複数のスタッドピン６５により絞め固定し、円周方向に２段となるクラッチドラムとして形成される。
【００６７】
クラッチドラム８４に溶着された円筒部材８５の外周には、クラッチドラム８４との間に油圧室を形成し、側壁とL字断面の円筒部材６４との間の複数のスタッドピン６５を貫通し軸方向に移動可能で摩擦部材８２ａを押圧するピストン８６と、ピストン８６との間に油圧室を形成し軸方向に移動可能で摩擦部材６２ａを押圧するピストン６６と、ピストン６６との間に遠心油圧キャンセラ室を形成しリターンスプリング６８を保持するリティニングリング６９で軸方向に固定されるキャンセラプレート６７とが軸方向に重ね合わせて配される。円筒部材８５は内周に圧入されたブシュ５ｄにより保持部材３の側壁と第３遊星歯車列４０の間の、保持部材３の円筒ボス部外周上でシールリングを介して各油圧室に油が導かれるよう回転自在に配される。
【００６８】
クラッチＣ１のクラッチドラム５４ａは図左側が開口され、リングギア４３の外周に係止される摩擦部材５１と交互に配置される摩擦部材５２ａ及び５２ｂを内径に形成されたスプラインとリティニングリング５３で係止すると同時に側壁外側で伝達経路６に繋がるハブ５４ｂと側壁の内周で円筒部材５５とが溶着され、円筒部材５５の外周にはクラッチドラム５４ａとの間に油圧室を形成し軸方向に移動可能で摩擦部材５２ａを押圧するピストン５６と、ピストン５６との間に遠心油圧キャンセラ室を形成しリターンスプリング５８を保持するリティニングリング５９で軸方向に固定されるキャンセラプレート５７とが配され、円筒部材５５の内周に圧入されたブシュ５ｅにより第３遊星歯車列４０の図右側
で、連結部材７５の外周上でシールリングを介して各油圧室に油が導かれるよう回転自在に配される。
【００６９】
クラッチＣ２のクラッチドラム７４は図右側が開口され、摩擦部材７２ａと７２ｂを開口部内径に形成されたスプラインとリティニングリング７３で係止するとともに内周側が連結部材７５にクラッチドラム５４ａ側で一体に溶着され、連結部材７５の外周にはクラッチドラム７４との間に油圧室を形成し軸方向移動可能に保持され摩擦部材７２ａを押圧するピストン７６と、ピストン７６との間に油圧キャンセラ室を形成するとともにリターンスプリング７８を保持するキャンセラプレート７７がリティニングリング７９で軸方向に固定される。伝達経路７におけるハブのスプライン上には摩擦部材７２ａと交互に配置される摩擦部材７１が係止される。
【００７０】
連結部材７５はサンギア４１との間のスラストニードルベアリングと、保持部材３の円筒ボス部端に形成された入力軸４のフランジ外周の径方向に２段に形成されたスプラインの段付き部で軸方向が規制されるとともに径方向が入力軸４に芯出をされ、側壁４５ａとのスプライン連結部内周でブシュ５ｃと入力軸４を軸支するニードルベアリング５ｂにより保持部材３に軸支され、保持部材３の円筒ボス部外周上でシールリングを介してクラッチＣ１及びクラッチＣ２の各油圧室に油が導かれるよう回転自在に配される。
【００７１】
本発明の実施例であるＹ型の自動変速装置について、クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及び減速用遊星ギアの配置及び構造が図５、図１０と異なる実施例を図７、図１２にＹ‘として示す。変速特性は図１７と同じであるが、減速用遊星ギアにシングル遊星ギアを使用した点異なる。又、クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及び減速用遊星ギアの配置及び構造は２連クラッチＣ１、Ｃ３、及び減速用遊星ギアが図３と図９に示したＷ型と同じで、２連クラッチＣ４、Ｃ２が図１と図８に示したＶ型の２連クラッチＣ２、Ｃ１と同じとなる。
【００７２】
図７と図７のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及び減速用遊星ギアの構造を示す図１２において、減速用遊星ギアである第３遊星歯車列４０はサンギアＳ０（４１）とシングル遊星ギア４２を軸支するキャリアＰ０とリングギアＲ０（４３）からなり、保持部材３の円筒ボス部の軸方向中央でサンギア４１がスプラインで固定される。キャリアＰ０は両サイドの側壁４５ａ、４５ｂと軸４４とからなり、側壁４５ｂが保持部材３の側壁側で円筒部材５５にスプライン連結され、リングギア４３がクラッチＣ４のクラッチドラム６４に溶着される。
【００７３】
キャリアＰ０と連結した円筒部材５５はクラッチドラム５４の側壁内周部に一体として溶着される。クラッチドラム５４はリングギア４３の径方向外側で図右側に円筒部が延材され、円筒部内径の軸方向中央のスプライン部に摩擦部材５２ｂがリティニングリング５３で固定され図左側にクラッチＣ１の摩擦部材５２ａ、図右側にクラッチＣ３の摩擦部材８２を係止し、クラッチドラム５４の側壁の図右側にクラッチドラム５４との間に油圧室を形成して円筒部材５５の外周を軸方向に移動可能で摩擦部材５２ａを固定された摩擦部材５２ｂ側に押圧するクラッチＣ１のピストン５６と、クラッチドラム５４の側壁の図左側にクラッチドラム５４との間に油圧室を形成して円筒部材５５の外周を軸方向に移動可能でクラッチドラム５４の径方向外側に配されリティニングリング８３で固定されたフランジ８９を介し摩擦部材８２を固定された摩擦部材５２ｂ側に押圧するクラッチＣ３のピストン８６と、ピストン５６の図右側にピストン５６との間に遠心油圧キャンラ室を形成するキャンラプレート８７とを付帯する。ピストン８６とキャンラプレート８７はクラッチドラム５４の側壁外側でクラッチドラム５４とピストン５６の側壁に開けられた複数の穴を貫通してスタッドピン８５で一定距離に固定され、スタッドピン８５の外周部に配されピストン５６とピストン８６と一体のキャンラプレート８７を押し広げるスプリングホルダー５７とリターンスプリング５８が配される。
【００７４】
クラッチドラム５４はクラッチC１、C３の摩擦部材を軸方向直列に配する２連式クラッチ装置の共通するクラッチドラムであり、クラッチC１の摩擦部材５２ａと交互に配された摩擦部材５１を係止しリングギア４３の径方向外側を円筒状に延材する伝達経路６とクラッチC３の摩擦部材８２と交互に配された摩擦部材８１を係止し伝達経路６の円筒状に延材部の径方向外側を円筒状に延材する伝達経路８とが配され、クラッチドラム５４と一体となる円筒部材５５がブシュ５ｄにより保持部材３の側壁と第３遊星歯車列４０の間の、保持部材３の円筒ボス部外周上でシールリングを介して各油圧室に油が導かれるよう回転自在に配される。
【００７５】
リングギア４３と一体となるクラッチＣ４のクラッチドラム６４は図右側が開口され、摩擦部材６２ａと６２ｂを開口部内径に形成されたスプラインとリティニングリング６３で係止するとともに内周側が連結部材６５にキャリアＰ０の側壁４５ａ側で一体に溶着され、連結部材６５の外周で軸方向移動可能に保持されるピストン６６は、クラッチドラム６４との間に油圧室を形成して摩擦部材６２ａを押圧する。伝達経路６におけるハブのスプライン上には摩擦部材６２ａと交互に配置される摩擦部材６１が係止される。尚、クラッチＣ１の伝達経路６のハブとクラッチＣ４の伝達経路６のハブとはクラッチドラム６４の図右側で一体となる。
【００７６】
連結部材６５の入力軸４との連結部外周にはクラッチＣ２の摩擦部材７２ａの押圧端となる固定部材７５がリティニングリング７９で軸方向に固定され、固定部材７５の図左側にはクラッチＣ２のピストン７４が配される。ピストン７４とリティニングリング７３で一体となるＬ字断面の円筒部材７６はクラッチＣ４の摩擦部材６１、６２ａの径方向内側の円筒部内径に形成されたスプラインで摩擦部材７２ａと７２ｂを係止するとともにクラッチドラム６４のスプラインとピストン６６の径方向外側で噛合い、ピストン７４は固定部材７５との間に油圧室を形成して摩擦部材７２ａを固定部材７５側に押圧するよう連結部材６５の外周で軸方向移動可能に保持される。
【００７７】
ピストン６６とピストン７４の間には両ピストンを開放側に作用する油圧室が形成されリターンスプリング７８が配される。連結部材６５はキャリアＰ０の側壁４５ａとの間のスラストニードルベアリングと、保持部材３の円筒ボス部端に形成された入力軸４のフランジ外周の径方向に２段に形成されたスプラインの段付き部で軸方向が規制されるとともに径方向が入力軸４に芯出をされ、入力軸４を軸支するニードルベアリング５ｂにより保持部材３に軸支され、保持部材３の円筒ボス部外周上でシールリングを介して各油圧室に油が導かれるよう回転自在に配される。
【００７８】
本発明の実施例であるＶ型の自動変速装置について、クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、及び減速用遊星ギアの配置及び構造が図１、図８と異なる実施例を図１３にＶ‘として示す。この実施例の変速特性は図１４と同じであるが、動力を変速装置の出力軸以外に外部に入出力するパワーテイクオフ（ＰＴＯ）用であり、電動モータ動力を外部から入力するハイブリッド電気自動車用の変速装置としても使用できる。そのため、減速用遊星ギアであるダブル遊星ギアの入力と固定要素を図１、図８と異なるようにした。
【００７９】
クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３及び減速用遊星ギアの構造を示す図１３において、２連クラッチＣ１、Ｃ２の構造は図８と同じであり説明を省く。減速用遊星ギアである第３遊星歯車列４０はダブル遊星ギアのサンギアＳ０とキャリアＰ０とリングギアＲ０とからなり、保持部材３の側壁部がキャリアＰ０と一体となり固定され、入力軸４と保持部材３の側壁側に位置するサンギアＳ０が連結部材７５と一体として連結され、リングギアＲ０が外周の段付きスプラインでギア１０１に軸方向固定として連結されるとともにクラッチＣ３の摩擦部材８１を係止する。ギア１０１は保持部材３の側壁にリティニングリング４７ａで固定された軸受５ｆにリティニングリング４７ｂにより軸方向に固定され回転自在に軸支される。
【００８０】
伝達経路８に繋がるハブはクラッチＣ３の摩擦部材８１と交互に配された摩擦部材８２ａ及び８２ｂを内径に形成されたスプラインとリティニングリング８３で係止するとともにプレート８４をスプラインで一体として連結する。プレート８４は内周で円筒部材８５が溶着され、円筒部材８５の外周にはプレート８４との間に油圧室を形成し軸方向に移動可能で摩擦部材８２ａを押圧するピストン８６と、ピストン８６との間に遠心油圧キャンセラ室を形成しリターンスプリング８８を保持するリティニングリング８９で軸方向に固定されるキャンセラプレート８７とが配され、円筒部材８５の内周に圧入されたブシュ５ｄにより第３遊星歯車列４０の図右側で、連結部材７５の外周上でシールリングを介して各油圧室に油が導かれるよう回転自在に配される。
【００８１】
クラッチＣ２のクラッチドラムと溶着する連結部材７５は保持部材３の側壁側に第３遊星歯車列４０のサンギアＳ０が一体として形成され、保持部材３の側壁との間のスラストニードルベアリングと、保持部材３の円筒ボス部端に形成された入力軸４のフランジ外周の径方向に２段に形成されたスプラインの段付き部で軸方向が規制されるとともに径方向が入力軸４に芯出をされ、サンギアＳ０内周のブシュ５ｃと入力軸４を軸支するニードルベアリング５ｂにより保持部材３に軸支され、保持部材３の円筒ボス部外周上でシールリングを介して各油圧室に油が導かれるよう回転自在に配される。
【００８２】
自動変速装置のＶ型における全体構造を図１９と図２０に示しその変速特性及び実用的な変速比を図２５と図２６に示す。Ｖ型は入力軸４からの動力が入力される減速用遊星ギアの前部の入力軸４に複数個のクラッチＣ１、Ｃ２が配される構成であり、最も本発明の特徴を出した構造である。既に図１４で説明したように４個の構成要素を有した遊星ギア列の違いでＶ１とＶ２型の2種に分類したもので、Ｖ１型を図１９と図２５に、Ｖ２型を図２０と図２６に示し、クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３及び減速用遊星ギアとブレーキＢ１、Ｂ２、ワンウェイクラッチの配置及び構造は全く同一になしたものである。したがって遊星ギア列のみの交換で変速比の特性が異なる自動変速装置が設定できる。
【００８３】
Ｖ１型の自動変速装置の構造を示す図１９において、トルクコンバータ１０から遊星ギア列に入力するまでの構造は図１、図８と同一であるため説明を省く。遊星ギア列は入力軸４から出力軸９に向かって第２遊星ギア列３０と第１遊星ギア列２０が順に配置される。第２遊星ギア列３０はサンギアＳ２（３１）と遊星ピニオンギア３２を軸支するキャリアＰ２とリングギアＲ２（３３）とからなり、サンギア３１がクラッチＣ１の伝達経路６のハブに溶着され、側壁３４ｂ、３４ｃと軸３４ａとからなるキャリアＰ２の側壁３４ｂがクラッチＣ２の伝達経路７のハブと一体となり、リングギア３３がクラッチＣ３の伝達経路８のハブにスプライン連結されるとともにブレーキＢ２の摩擦部材を係止する。キャリアＰ２の側壁３４ｃは内周部が図右側に円筒状に延材され内周にはスプラインが形成される。
【００８４】
第１遊星ギア列２０はサンギアＳ１（２１）と遊星ピニオンギア２２を軸支するキャリアＰ１とリングギアＲ１（２３）とからなり、サンギア２１がリングギア３３の歯部にリティニングリング３５により連結され、リングギア２３は外周部にパーキング用の歯を形成し転がり軸受５ｋと５ｌで変速機ケース１に軸支される出力軸９に溶着される。キャリアＰ１は側壁２４ｂ、２４ｃと軸２４ａとからなり、側壁２４ｂがリングギア２３の径方向外側で図右側に円筒部が延材されブレーキＢ１の摩擦部材を係止するとともに、第１及び第２遊星ギア列２０、３０の間に配されたワンウェイクラッチＯＷＣのインナーレース１４と連結され、側壁２４ｃがサンギア２１の径方向内側で図左側に円筒部が延材され内周にはスプラインが形成される。
【００８５】
変速機ケース１の第１及び第２遊星ギア列２０、３０が位置する内周にはスプライン状の歯が形成され、ワンウェイクラッチＯＷＣのアウターレースを変速機ケース１にリティニングリングで固定するとともに両サイドにブレーキＢ２とＢ１の摩擦部材を係止する。クラッチＣ３の伝達経路８のハブにスプライン連結されるリングギア３３の径方向外側の変速機ケース１にはシリンダとピストン及びリターンスプリングからなるブレーキＢ２の油圧サーボが配され、出力軸９の軸受５ｋの径方向外側に位置する変速機ケース１にはピストンとリターンスプリングからなるブレーキＢ１の油圧サーボが配される。
【００８６】
中継軸１１は一端が保持部材３にニードルベアリング５ｂで軸支される入力軸４の径方向内側に配されたニードルベアリング５ｇで軸支され、もう一端が変速機ケース１に転がり軸受５ｋで軸支される出力軸９の径方向内側に配されたニードルベアリング５ｊで軸支され、キャリアＰ２の側壁３４ｃとキャリアＰ１の側壁２４ｃの内周をスプライン連結しキャリアＰ２とＰ１を連結するとともに一体として保持する。サンギア３１は中継軸１１上にブシュ５ｈで回転自在に保持され、リングギア３３と連結したサンギア２１は中継軸１１と一体となるキャリアＰ２の側壁３４ｃの外周上でブシュ５ｉにより回転自在に保持される。入力軸４の軸中心には保持部材３から中継軸１１に向かって潤滑油を供給する潤滑穴が明けられ、中継軸１１の軸中心にも潤滑穴が明けられ軸外周に向けられ明けられた複数の潤滑穴で各部の潤滑を行う。
【００８７】
図１９においてクラッチＣ３は軸受５ｄにより保持部材３に軸支され、２連クラッチＣ１、Ｃ２と第３遊星ギア列４０のキャリアＰ０及びリングギアＲ０は重心を軸受５ａと５ｂの間、且つ又軸受５ｃと５ｂの間に置き保持部材３に安定に軸支された状態で動力を伝達経路６、７、８に導き、伝達経路６、７、８と連結する第１及び第２遊星ギア列２０、３０の構成要素は中継軸１１に軸支され、中継軸１１は入力軸４と出力軸９の変速機ケース１に繋がる軸受５ｂ、５ｋの径方向内側で軸受５ｇ、５ｊにオーバハングされることなく軸支され、各クラッチへの作動油と潤滑油及び第３遊星ギア列４０の潤滑油は保持部材３の円筒ボス部外周から短路で供給されるとともに第１及び第２遊星ギア列２０、３０の構成要素の潤滑油は保持部材から入力軸４と中継軸１１の潤滑穴を通して供給される。
【００８８】
Ｖ２型の自動変速装置の構造を示す図２０において、トルクコンバータ１０から遊星ギア列に入力するまでの構造は図１、図８と同一であるため説明を省く。遊星ギア列は入力軸４から出力軸９に向かって第２遊星ギア列３０と第１遊星ギア列２０が順に配置される。第２遊星ギア列３０はサンギアＳ２（３１）と遊星ピニオンギア３２を軸支するキャリアＰ２とリングギアＲ２（３３）とからなり、サンギア３１がクラッチＣ１の伝達経路６のハブに溶着され、側壁３４ｂ、３４ｃと軸３４ａとからなるキャリアＰ２の側壁３４ｂがクラッチＣ２の伝達経路７のハブと一体となり、リングギア３３がクラッチＣ３の伝達経路８のハブにスプライン連結されるとともにブレーキＢ２の摩擦部材を係止する。キャリアＰ２の側壁３４ｃは内周部が図右側に円筒状に延材され外周にはスプラインが形成される。
【００８９】
第１遊星ギア列２０はサンギアＳ１（２１）と遊星ピニオンギア２２を軸支するキャリアＰ１とリングギアＲ１（２３）とからなり、サンギア２１が中継軸１１と一体として形成され、キャリアＰ１は側壁２４ｂ、２４ｃと軸２４ａとからなり側壁２４ｃが外周部にパーキング用の歯を形成し転がり軸受５ｋと５ｌで変速機ケース１に軸支される出力軸９と一体に成形される。リングギア２３は外周部のスプラインでブレーキＢ１の摩擦部材を係止するとともに歯部にリティニングリングでハブ１５が連結され、ハブ１５と第１及び第２遊星ギア列２０、３０の間に配されたワンウェイクラッチＯＷＣのインナーレース１４の内周がキャリアＰ２の側壁３４の外周にスプライン連結される。
【００９０】
変速機ケース１の第１及び第２遊星ギア列２０、３０が位置する内周にはスプライン状の歯が形成され、ワンウェイクラッチＯＷＣのアウターレースを変速機ケース１にリティニングリングで固定するとともに両サイドにブレーキＢ２とＢ１の摩擦部材を係止する。クラッチＣ３の伝達経路８のハブにスプライン連結されるリングギア３３の径方向外側の変速機ケース１にはシリンダとピストン及びリターンスプリングからなるブレーキＢ２の油圧サーボが配され、出力軸９の軸受５ｋの径方向外側に位置する変速機ケース１にはピストンとリターンスプリングからなるブレーキＢ１の油圧サーボが配される。このブレーキＢ１、Ｂ２及びワンウェイクラッチＯＷＣは図１９に示したＶ１型と同一である。
【００９１】
中継軸１１は一端が保持部材３にニードルベアリング５ｂで軸支される入力軸４の径方向内側に配されたニードルベアリング５ｇで軸支され、もう一端が変速機ケース１に転がり軸受５ｋで軸支される出力軸９の径方向内側に配されたニードルベアリング５ｊで軸支され、サンギア３１がスプライン連結されるとともにサンギア２１が一体として形成される。リングギア３３はキャリアＰ２の側壁３４ｃとインナーレース１４の間に両サイドがスラストニードルベアリングに挟まれリティニングリング３５で歯部に係止されるハブにより回転自在に保持され、キャリアＰ２の側壁３４ｃは中継軸１１上にブシュ５ｈで回転自在に保持される。
【００９２】
図２０において第１及び第２遊星ギア列２０、３０以外の各部位の軸支方法及び油路は図１９のＶ１型と同一である。図１９と図２０に示したようにＶ１型とＶ２型とは第１及び第２遊星ギア列２０、３０が異なるだけであり、減速用遊星ギア、クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、ブレーキＢ１、Ｂ２、ワンウェイクラッチＯＷＣ、変速機ケース１及び図指しないコントロールバルブ等共通にでき、自動変速装置として互換性があるものである。
【００９３】
Ｖ１とＶ２型の変速比を図２５と図２６に示しその違いを説明する。図１４及び図２５、図２６に示したＶ型の共線図における特色はクラッチＣ１の入力となる第１構成要素と出力となる第４構成要素の距離が大きいほど低速段の変速比が大きくなり、クラッチＣ２の入力となる第２構成要素とクラッチＣ３の入力となる第３構成要素の距離が小さいほど高速段の変速比が小さくなることである。実用的なリングギアとサンギアの歯数比は１．５〜３であり、減速用遊星ギアである第３遊星ギア列４０のリングギアＲ０とサンギアＳ０の歯数比をＺＲ０／ＺＳ０＝２．０００でＶ１、Ｖ２型とも同じとし、Ｖ１型の第１及び第２遊星ギア列２０、３０の歯数比をＺＲ１／ＺＳ１＝１．９４７、ＺＲ２／ＺＳ２＝２．４６７とし、Ｖ２型の第１及び第２遊星ギア列２０、３０の歯数比をＺＲ１／ＺＳ１＝２．７１４、ＺＲ２／ＺＳ２＝２．４６７とする。共線図における第１構成要素と第４構成要素の距離はＶ２型ではＺＲ１／ＺＳ１＝２．７１４となり、Ｖ１型では（ＺＲ１／ＺＳ１）*（ＺＲ２／ＺＳ２）−１＝３．８０３と大きくなる。変速比の特性となるＲＡＮＧＥとしてはＶ１型が前進１速〜６速（４．８０３〜０．６６１）の７．２７でＶ２型が前進１速〜６速（３．７１４〜０．６０１）の６．１８となり、Ｖ１型の方がＶ２型より変速比がワイドで低速段が大きくなる特色があり、図１９と図２０に示したように互換性をもって使用できる。尚、後輪駆動車両に実用化された前進６速後進１速の自動変速装置として示した文献３、４、５に用いられる遊星ギア列はＶ２型であり、前進５、６速で動力は出力回転より増速されるサンギアＳ２、Ｓ１を通過し減速されて出力されるが、Ｖ１型では動力が通過しないサンギアＳ２は出力回転より増速されるものの、その他の構成要素は出力回転より低い回転となり伝達効率の悪化はない。
【００９４】
自動変速装置のＷ型におけるＷ２型の全体構造を図２１に示す。既に図１５で説明したように４個の構成要素を有した遊星ギア列の違いでＷ１とＷ２型の２種に分類し、Ｗ１型はＶ１型と同じ遊星ギア列を用いＷ２型は所謂ラビニョー遊星ギアを用いたものである。Ｗ２型は参考文献６，７に示したように実用化されており、それらと対比させたのが図２１である。
【００９５】
Ｗ２型の自動変速装置の構造を示す図２１において、トルクコンバータ１０から遊星ギア列に入力するまでの構造は図３、図９と同一であるため説明を省く。遊星ギア列は入力軸４から出力軸９に向かってロング遊星ピニオンギア２２ａと噛合うサンギアＳ２（３１）とロング遊星ピニオンギア２２ａと噛合うショート遊星ピニオンギア２２ｂとリングギアＰ（２３）及びショート遊星ピニオンギア２２ｂと噛合うサンギアＳ１（２１）が順に配置される。ロング遊星ピニオンギア２２ａとショート遊星ピニオンギア２２ｂを軸支するキャリアＰは側壁３４ｂ、３４ｃと軸３４ａとからなり、側壁３４ｂの外周がロング遊星ピニオンギア２２ａの径方向外側で図右側に円筒部が延材されブレーキＢ１の摩擦部材９１を係止するとともに内周が図左側に円筒部が延材されワンウェイクラッチＯＷＣのインナーレース１４とスプライン連結され、側壁３４ｃが中継軸１１と一体となり形成される。
【００９６】
リングギア２３は外周部にパーキング用の歯を形成し転がり軸受５ｋと５ｌで変速機ケース１に軸支される出力軸９に溶着される。キャリアＰと一体の中継軸１１は一端が保持部材３にニードルベアリング５ｂで軸支される入力軸４の径方向内側に配されたニードルベアリング５ｇで軸支され、もう一端が変速機ケース１に転がり軸受５ｋで軸支される出力軸９の径方向内側に配されたニードルベアリング５ｊで軸支され、入力軸４側でクラッチＣ２の伝達経路７のハブにスプライン連結され、サンギア２１が筒状に入力軸４側に延材され中継軸１１上でブシュ５ｉにより回転自在に軸支されるとともにクラッチＣ１の伝達経路６のハブにスプライン連結され、サンギア３１が筒状に入力軸４側に延材されサンギア２１の筒状延材部外周でブシュ５ｈにより回転自在に軸支されるとともにクラッチＣ３の伝達経路８のハブに溶着される。
【００９７】
変速機ケース１のサンギア３１及びクラッチＣ２が位置する内周にはスプライン状の歯が形成され、ワンウェイクラッチＯＷＣのアウターレース１３を変速機ケース１にリティニングリング９６で固定するとともに右サイドにブレーキＢ１のアウターレース１３に当接するリング９２ｂで摩擦部材９１と交互に配された摩擦部材９２ａを係止し、左サイドにクラッチＣ３の伝達経路８のハブ外周に係止された摩擦部材１０１と交互に配されたブレーキＢ２の摩擦部材１０２ａ、１０２ｂをリティニングリング１０７で係止する。ブレーキＢ１、Ｂ２のピストン９３、１０３は出力軸９の軸受５ｋの径方向外側に位置する変速機ケース１に配され、変速機ケース１に形成されたスプライン状の歯の内周に沿ってアウターレース１３及び摩擦部材９２ａの円周部切り欠きを貫通するブレーキＢ２のピストン１０３が、変速機ケース１との間で形成される油圧室でブレーキＢ２の摩擦部材１０２ａを押圧し、ピストン１０３の径方向内側に変速機ケース１に当接するよう配置されるブレーキＢ１のピストン９３が変速機ケース１及びピストン１０３との間で形成される油圧室でブレーキＢ１の摩擦部材９２ａを押圧し、ピストン９３、１０３にはリティニングリング９５で変速機ケース１に固定される共通のプレートに、ピストン１０３にはプレート１０６を介しリターンスプリング１０５とピストン９３には直接リターンスプリング９４が配される。
【００９８】
参考文献６，７との基本的な違いは図３、図９に既に示したようにクラッチＣ２とクラッチドラムを共通とした２連クラッチＣ１、Ｃ３及び減速用遊星ギアを保持部材３の円筒ボス部外周に配したことである。加えて図２１に示したようにブレーキＢ１、Ｂ２のピストンを重ねて変速機ケース１の出力軸９の外周に配し、ブレーキＢ１、Ｂ２の摩擦部材をワンウェイクラッチＯＷＣの両サイドに配することでよりシンプルとなる効果が得られる。２連クラッチＣ１、Ｃ３及びキャリアＰ０は軸受５ｄにより保持部材３に軸支され、クラッチＣ２とリングギアＲ０は重心を軸受５ａと５ｂの間に置き保持部材３に安定に軸支された状態で動力を伝達経路６、７、８に導き、伝達経路６、７、８と連結する各構成要素は中継軸１１に軸支され、中継軸１１は入力軸４と出力軸９の変速機ケース１に繋がる軸受５ｂ、５ｋの径方向内側で軸受５ｇ、５ｊにオーバハングされることなく軸支され、各クラッチへの作動油と潤滑油及び第３遊星ギア列４０の潤滑油は保持部材３の円筒ボス部外周から短路で供給されるとともに第１及び第２遊星ギア列２０、３０の構成要素の潤滑油は保持部材から入力軸４と中継軸１１の潤滑穴を通して供給される。
【００９９】
自動変速装置のＹ型における全体構造を図２２と図２３に示しその変速特性及び実用的な変速比を図２７に示す。既に図１７で説明したように４個の構成要素を有した遊星ギア列の違いでＹ１とＹ２型の2種に分類したものである。しかしながら、Ｙ１とＹ２型は本発明の主願である減速用遊星ギアを駆動する保持部材の円筒ボス部外周の連結部材にクラッチを設けた点は同じであるが、クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の配置と構造を異ならせたもので、Ｙ１型を図２２と図２７に、Ｙ２型を図２３に示す。尚、図１７では減速用遊星ギアにダブル遊星ギアを用いたが、Ｙ２型では基本的な変速特性が同じとなるシングル遊星ギアを用いた。
【０１００】
Ｙ１型はＶ１型の遊星ギア列と同じであるが、伝達経路６と７の径方向位置が逆となり、伝達経路７と第２遊星ギア列３０の連結がＶ１型では直接キャリアＰ２の側壁３４ｂと連結するのに対し、Ｙ１型では中継軸１１を介して連結する。Ｙ１型の自動変速装置の構造を示す図２２において、トルクコンバータ１０から遊星ギア列に入力するまでの構造は図５、図１０と同一であるため説明を省く。遊星ギア列は入力軸４から出力軸９に向かって第２遊星ギア列３０と第１遊星ギア列２０が順に配置される。第２遊星ギア列３０はサンギアＳ２（３１）と遊星ピニオンギア３２を軸支するキャリアＰ２とリングギアＲ２（３３）とからなり、サンギア３１がクラッチＣ１、Ｃ４の伝達経路６のハブに溶着され、リングギア３３がクラッチＣ３の伝達経路８のハブにスプライン連結されるとともにブレーキＢ２の摩擦部材を係止する。側壁３４ｂ、３４ｃと軸３４ａとからなるキャリアＰ２の側壁３４ｃは内周部が図右側に円筒状に延材され内周にはスプラインが形成される。
【０１０１】
第１遊星ギア列２０はサンギアＳ１（２１）と遊星ピニオンギア２２を軸支するキャリアＰ１とリングギアＲ１（２３）とからなり、サンギア２１がリングギア３３の歯部にリティニングリング３５により連結され、リングギア２３は外周部にパーキング用の歯を形成し転がり軸受５ｋと５ｌで変速機ケース１に軸支される出力軸９に溶着される。キャリアＰ１は側壁２４ｂ、２４ｃと軸２４ａとからなり、側壁２４ｂがリングギア２３の径方向外側で図右側に円筒部が延材されブレーキＢ１の摩擦部材を係止するとともに、第１及び第２遊星ギア列２０、３０の間に配されたワンウェイクラッチＯＷＣのインナーレース１４と連結され、側壁２４ｃがサンギア２１の径方向内側で図左側に円筒部が延材され内周にはスプラインが形成される。
【０１０２】
変速機ケース１の第１及び第２遊星ギア列２０、３０が位置する内周にはスプライン状の歯が形成され、ワンウェイクラッチＯＷＣのアウターレースを変速機ケース１にリティニングリングで固定するとともに両サイドにブレーキＢ２とＢ１の摩擦部材を係止する。クラッチＣ３の伝達経路８のハブにスプライン連結されるリングギア３３の径方向外側の変速機ケース１にはシリンダとピストン及びリターンスプリングからなるブレーキＢ２の油圧サーボが配され、出力軸９の軸受５ｋの径方向外側に位置する変速機ケース１にはピストンとリターンスプリングからなるブレーキＢ１の油圧サーボが配される。
【０１０３】
中継軸１１は一端が保持部材３にニードルベアリング５ｂで軸支される入力軸４の径方向内側に配されたニードルベアリング５ｇで軸支され、もう一端が変速機ケース１に転がり軸受５ｋで軸支される出力軸９の径方向内側に配されたニードルベアリング５ｊで軸支され、キャリアＰ２の側壁３４ｃとキャリアＰ１の側壁２４ｃの内周をスプライン連結しキャリアＰ２とＰ１を連結するとともに、入力軸４側でクラッチＣ２の伝達経路７のハブを一体として溶着する。サンギア３１は中継軸１１上にブシュ５ｈで回転自在に保持され、リングギア３３と連結したサンギア２１は中継軸１１と一体となるキャリアＰ２の側壁３４ｃの外周上でブシュ５ｉにより回転自在に保持される。入力軸４の軸中心には保持部材３から中継軸１１に向かって潤滑油を供給する潤滑穴が明けられ、中継軸１１の軸中心にも潤滑穴が明けられ軸外周に向けられ明けられた複数の潤滑穴で各部の潤滑を行う。
【０１０４】
図２２においてクラッチＣ３は軸受５ｄにより保持部材３に軸支され、リングギアＲ０と２連クラッチＣ１、Ｃ４は第３遊星ギア列４０のキャリアＰ０を駆動する連結部材に軸支され、クラッチＣ２と第３遊星ギア列４０のキャリアＰ０と一体となる連結部材は重心を軸受５ａと５ｂの間、且つ又軸受５ｃと５ｂの間に置き保持部材３に安定に軸支された状態で動力を伝達経路６、７、８に導き、伝達経路６、７、８と連結する第１及び第２遊星ギア列２０、３０の構成要素は中継軸１１に軸支され、中継軸１１は入力軸４と出力軸９の変速機ケース１に繋がる軸受５ｂ、５ｋの径方向内側で軸受５ｇ、５ｊにオーバハングされることなく軸支され、各クラッチへの作動油と潤滑油及び第３遊星ギア列４０の潤滑油は保持部材３の円筒ボス部外周から短路で供給されるとともに第１及び第２遊星ギア列２０、３０の構成要素の潤滑油は保持部材から入力軸４と中継軸１１の潤滑穴を通して供給される。
【０１０５】
Ｙ１型の変速比を図２７に示す。図１７及び図２７に示したＹ型の共線図における特色は入力する遊星ギア列の第３構成要素に入力軸の減速回転を入力し第１構成要素に入力軸の回転と入力軸の減速回転の両方を入力することで、第１構成要素に入力軸の回転を入力するＶ１型と減速回転の両方を入力するＷ１型を合わせた特性を持つ。Ｖ１、Ｗ１型は図１４、図１５で説明したように前進６速の変速段を持ち、遊星ギア列の第１構成要素への入力回転の違いで前進１速〜４速
の変速比に差ができ前進５、６速は同じとなる。つまり、図２７の共線図と変速比の表にしめすように前進１０速後進１速が得られる。一般車両では変速装置の変速比は変速装置からタイヤまでに配される終減速比も考慮し６〜０．６が適切とされ、共線図の第１構成要素と出力となる第４構成要素の距離とクラッチＣ２の入力となる第２構成要素とクラッチＣ３の入力となる第３構成要素の距離を比較的小さくした方がよい。そこで減速用遊星ギアである第３遊星ギア列４０のリングギアＲ０とサンギアＳ０の歯数比をＺＲ０／ＺＳ０＝２．０００とし、第１及び第２遊星ギア列２０、３０の歯数比をＺＲ１／ＺＳ１＝１．６５５、ＺＲ２／ＺＳ２＝１．６００とする。
【０１０６】
通常変速は変速特性悪化を避けるため２個の締結要素の１個を切り換えることで行われる。図２７のＡ〜Ｅの変速パターンを示した表は、クラッチＣ１から始まるＷ型をＶ型のクラッチＣ４に切り換える変速段を変えたものである。クラッチＣ１は１ｓｔ、２ｎｄ、４ｔｈ、７ｔｈのＷ型の４変速段で締結し、クラッチＣ４は３ｒｄ、５ｔｈ、６ｔｈ、８ｔｈのＶ型の４変速段で締結しそれぞれ締結要素の１個を切り換えることで変速が行われる。変速パターンＡではＷ型の１ｓｔからＶ型の３ｒｄ、５ｔｈ、６ｔｈ、８ｔｈに変速し、変速パターンＢではＷ型の１ｓｔ、２ｎｄ、４ｔｈからＶ型の６ｔｈ、８ｔｈに変速し、変速パターンＣではＷ型の１ｓｔ、２ｎｄからＶ型の５ｔｈ、６ｔｈ、８ｔｈに変速し、変速パターンＤではＷ型の１ｓｔ、２ｎｄ、４ｔｈ、７ｔｈからＶ型の８ｔｈに変速し、変速パターンＥでは３ｒｄの締結要素クラッチＣ４とブレーキＢ１のブレーキＢ１の代わりに自動的に切り換わり変速特性のよいワンウェイクラッチＯＷＣを用いたものを変速パターンＡに追加し、Ｗ型をＶ型共通の９ｔｈ、１０ｔｈを含めて１ｓｔの変速比を１０ｔｈの変速比で割った値が８．５とワイドになる前進７速段又は８速段とした。
【０１０７】
次に、クラッチＣ１、Ｃ４間の切り換えについて説明する。遊星ギア列の第１構成要素へ入力するクラッチＣ１とＣ４のクラッチドラムとクラッチＣ１のピストン間、及びクラッチＣ１、Ｃ２のピストン間に油圧室を設けたためこの油圧室の油圧制御で両クラッチの自動的な締結開放のワンウェイクラッチ制御が可能となる。図２９は車両が原動機からの動力で加速している状態のパワーＯＮアップシフトのクラッチＣ１とＣ４の作動状態を示すダイアグラムである。クラッチＣ１からＣ４に切り換える場合、変速開始時間ｔ１でクラッチＣ１の作動圧をクラッチが滑り出すＢ点圧力より少し低く保つ同時にクラッチＣ４に作動油を送る。ｔ２時間はクラッチＣ４のピストンが摩擦部材に当接し動かなくなる時間で、ｔ１からｔ２まではリターンスプリング抵抗とピストンの摺動抵抗と慣性抵抗が圧力となるがこれは小さな圧力である。クラッチＣ４のピストンが摩擦部材に当接後例えば比例弁で油圧を上げると、両クラッチのピストン間に油圧室があるためクラッチＣ１の作動圧が逆比例で下がる。ｔ２からｔ３時間でクラッチＣ４の摩擦部材への押し付け過重が上がると同時にクラッチＣ１の摩擦部材への押し付け過重が下がりクラッチＣ４の圧力制御のみで切り換え制御が可能となる。
【０１０８】
クラッチＣ４からＣ１に切り換える場合、変速開始時間ｔ１でクラッチＣ１の作動圧をＢ点圧力近くまで上げ一定に保つと同時に、クラッチＣ１のピストンの摺動抵抗と慣性抵抗に対する圧力Ｐ３だけ低い圧力までクラッチＣ４の作動圧を下げクラッチＣ１のピストンを摩擦部材の方へ動かす。ｔ２時間でクラッチＣ４のピストンが摩擦部材に当接するがその前後でクラッチＣ４の作動圧を例えば比例弁で油圧を下げると、両クラッチのピストン間に油圧室があるためクラッチＣ１の作動圧が逆比例で上がる。ｔ２からｔ３時間でクラッチＣ４の摩擦部材への押し付け過重が下がると同時にクラッチＣ１の摩擦部材への押し付け過重が上がりクラッチＣ４の圧力制御のみで切り換え制御が可能となる。このように２個のピストンを重ねた２連クラッチを用いるとシンプル・コンパクトになるばかりではなく変速特性が向上し、通常Ａ〜Ｅで行う１個の締結要素のみの切り換えパターンが２個の締結要素の切り換えでも可能となり変速に多様性が出る。例えば前進４速から５速へ切り換える場合、クラッチＣ３を開放しブレーキＢ２を締結すると同時にクラッチＣ１を開放しクラッチＣ４を締結しなければならないが、クラッチＣ１の開放とクラッチＣ４の締結は片方のみの油圧制御で自動的に行われるため変速特性の大きな悪化がなくなる。当然、例えば前進１速から３速へ切り換えるクラッチＣ１の開放とクラッチＣ４の締結のみの切り換えでは変速特性が向上する。
【０１０９】
Ｙ２型はＷ２型の遊星ギア列と同じであり、Ｗ２型の伝達経路６に入力軸の回転をクラッチＣ４を介して入力したもので図２３に構造を示す。減速用遊星ギアである第３遊星ギア列４０及びクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の配置及び構造は既に図７、図１２で説明しており、遊星ギア列の配置及び構造も図２１で説明しているため説明を省く。図２３において２連クラッチＣ１、Ｃ３及びキャリアＰ０は軸受５ｄにより保持部材３に軸支され、２連クラッチＣ２、Ｃ４とリングギアＲ０は重心を軸受５ｃと５ｂの間に置き保持部材３に安定に軸支された状態で動力を伝達経路６、７、８に導き、伝達経路６、７、８と連結する各構成要素は中継軸１１に軸支され、中継軸１１は入力軸４と出力軸９の変速機ケース１に繋がる軸受５ｂ、５ｋの径方向内側で軸受５ｇ、５ｊにオーバハングされることなく軸支され、各クラッチへの作動油と潤滑油及び第３遊星ギア列４０の潤滑油は保持部材３の円筒ボス部外周から短路で供給されるとともに第１及び第２遊星ギア列２０、３０の構成要素の潤滑油は保持部材から入力軸４と中継軸１１の潤滑穴を通して供給される。
【０１１０】
Ｙ１とＹ２型の減速用遊星ギアである第３遊星ギア列４０及びクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の配置及び構造の違いは、Ｙ１型が入力軸の回転を伝えるクラッチＣ２、Ｃ４を独立させ、同様に入力軸の減速回転を伝えるクラッチＣ１、Ｃ３も独立させ、伝達経路６に入力するクラッチＣ１、Ｃ４の共通のクラッチドラムを伝達経路６に連結した２重ピストン方式の２連クラッチとしたのに対し、Ｙ２型では入力軸の回転を伝えるクラッチＣ２、Ｃ４をクラッチドラムが共通な２連クラッチとし、同様に入力軸の減速回転を伝えるクラッチＣ１、Ｃ３もクラッチドラムが共通な２連クラッチとし、クラッチＣ１、Ｃ４の出力を伝達経路６に連結したものである。したがって、Ｙ２型の方が２連クラッチを２個使うためシンプル・コンパクトとなるが、Ｙ１型のような２個の締結要素の切り換えに難がでる。
【０１１１】
自動変速装置のＺ型における全体構造を図２４に示しその変速特性及び実用的な変速比を図２８に示す。既に図１８で説明したように４個の構成要素を有した遊星ギア列の違いでＺ１とＺ２型の2種に分類し、Ｚ１型はＶ１、Ｗ１型と同じ遊星ギア列を用いＺ２型はＷ２型と同じ所謂ラビニョー遊星ギアを用いたものである。Ｚ２型は特許文献１０で公開されており、遊星ギア列の異なるＺ１型として対比させたのが図２４である。
【０１１２】
Ｚ１型はＹ１型の遊星ギア列と同じであり、Ｙ１型が伝達経路６に入力軸の回転を伝えるクラッチＣ４と入力軸の減速回転を伝えるクラッチＣ１の共通のクラッチドラムを連結するのに対し、Ｚ１型では伝達経路８に入力軸の回転を伝えるクラッチＣ４と入力軸の減速回転を伝えるクラッチＣ３の共通のクラッチドラムを連結するようになしたものである。Ｚ１型の減速用遊星ギアである第３遊星ギア列４０及びクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の配置及び構造は既に図６、図１１で説明しており、遊星ギア列の配置及び構造もＹ１型の図２２で説明しているため説明を省く。図２４において２連クラッチＣ３、Ｃ４は軸受５ｄにより保持部材３に軸支され、リングギアＲ０とクラッチＣ１は第３遊星ギア列４０のキャリアＰ０を駆動する連結部材に軸支され、クラッチＣ２と第３遊星ギア列４０のキャリアＰ０と一体となる連結部材は重心を軸受５ａと５ｂの間、且つ又軸受５ｃと５ｂの間に置き保持部材３に安定に軸支された状態で動力を伝達経路６、７、８に導き、伝達経路６、７、８と連結する第１及び第２遊星ギア列２０、３０の構成要素は中継軸１１に軸支され、中継軸１１は入力軸４と出力軸９の変速機ケース１に繋がる軸受５ｂ、５ｋの径方向内側で軸受５ｇ、５ｊにオーバハングされることなく軸支され、各クラッチへの作動油と潤滑油及び第３遊星ギア列４０の潤滑油は保持部材３の円筒ボス部外周から短路で供給されるとともに第１及び第２遊星ギア列２０、３０の構成要素の潤滑油は保持部材から入力軸４と中継軸１１の潤滑穴を通して供給される。
【０１１３】
Ｚ１型の変速比を図２８に示す。図１８及び図２８に示したＺ型の共線図における特色は入力する遊星ギア列の第３構成要素に入力軸の回転と入力軸の減速回転の両方を入力し第１構成要素に入力軸の減速回転を入力することで、第３構成要素に入力軸の回転を入力するＸ型と入力軸の減速回転を入力するＷ型を合わせた特性を持つ。Ｗ型とＸ型は図１５、図１６で説明したように前進６速の変速段を持ち、遊星ギア列の第３構成要素への入力回転の違いでＷ型にＸ型の前進３速と５速が追加され、逆にＸ型にＷ型の前進３速と５速が追加され、前進８速の変速段が得られる。後進はＷ型の後進１速とＸ型の後進２速が得られるが、実用上後進１速しか用いないため図１８では後進１速のみを記している。つまり、図２８の共線図と変速比の表にしめすように前進８速後進１速が得られる。一般車両では変速装置の変速比は変速装置からタイヤまでに配される終減速比も考慮し６〜０．６が適切とされ、共線図の第１構成要素と出力となる第４構成要素の距離とクラッチＣ２の入力となる第２構成要素とクラッチＣ３の入力となる第３構成要素の距離を比較的小さくした方がよい。そこで減速用遊星ギアである第３遊星ギア列４０のリングギアＲ０とサンギアＳ０の歯数比をＺＲ０／ＺＳ０＝２．０００とし、第１及び第２遊星ギア列２０、３０の歯数比をＺＲ１／ＺＳ１＝１．６５５、ＺＲ２／ＺＳ２＝１．６００とする。これら第１、第２及び第３遊星ギア列２０、３０、４０の歯数比はＹ１型と同一であり、クラッチＣ２及び第１、第２遊星ギア列２０、３０の配置構造も同一でＹ１型とＺ１型は互換性を持たせることが可能となる。
【０１１４】
Ｚ型と特許文献１０との違いは、減速用遊星ギアである第３遊星ギア列４０及びクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の配置及び構造がＺ型では保持部材３の円筒ボス部上に集約され配置されることで、各部位の安定した軸支と油路の簡素化が可能となることである。図２８の変速段の変速比を表す表において、Ｚ型では次段への変速及び次々段への変速は締結要素２個の１個の切り換えのみで可能となり、特にクラッチＣ３、Ｃ４の切り換えも２重ピストンとする必要はないが、特許文献１０と異なり２重ピストンとすることでよりシンプル・コンパクトでより良い変速特性が可能となるクラッチを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明のＶ型の自動変速装置を表し、遊星ギア列を空白で表す模式図
【図２】本発明のＷ型の自動変速装置を表し、遊星ギア列を空白で表す模式図
【図３】本発明の図２とは別のＷ型を示す実施例の自動変速装置を表し、遊星ギア列を空白で表す模式図
【図４】本発明のＸ型の自動変速装置を表し、遊星ギア列を空白で表す模式図
【図５】本発明のＹ型の自動変速装置を表し、遊星ギア列を空白で表す模式図
【図６】本発明のＺ型の自動変速装置を表し、遊星ギア列を空白で表す模式図
【図７】本発明のＹ型を示す別の実施例であるＹ‘型の自動変速装置を表し、遊星ギア列を空白で表す模式図
【図８】本発明のＶ型を示す減速用遊星ギアとクラッチの構造図
【図９】本発明のＷ型示す減速用遊星ギアとクラッチの構造図
【図１０】本発明のＹ型示す減速用遊星ギアとクラッチの構造図
【図１１】本発明のＺ型示す減速用遊星ギアとクラッチの構造図
【図１２】本発明のＹ型を示す別の実施例であるＹ‘型の減速用遊星ギアとクラッチの構造図
【図１３】本発明のＶ型を示す別の実施例であるＶ‘型の減速用遊星ギアとクラッチの構造図
【図１４】本発明のＶ型のギアトレンを示す模式図と共線図
【図１５】本発明のＷ型のギアトレンを示す模式図と共線図
【図１６】本発明のＸ型のギアトレンを示す模式図と共線図
【図１７】本発明のＹ型のギアトレンを示す模式図と共線図
【図１８】本発明のＺ型のギアトレンを示す模式図と共線図
【図１９】本発明のＶ１型を示す自動変速装置の構造図
【図２０】本発明のＶ２型を示す自動変速装置の構造図
【図２１】本発明のＷ２型を示す自動変速装置の構造図
【図２２】本発明のＹ１型を示す自動変速装置の構造図
【図２３】本発明のＹ２型を示す自動変速装置の構造図
【図２４】本発明のＺ１型を示す自動変速装置の構造図
【図２５】本発明のＶ１型を示すギアトレンの模式図と共線図及び変速比表
【図２６】本発明のＶ２型を示すギアトレンの模式図と共線図及び変速比表
【図２７】本発明のＹ１型を示すギアトレンの模式図と共線図及び変速比表
【図２８】本発明のＺ１型を示すギアトレンの模式図と共線図及び変速比表
【図２９】本発明の２重ピストン方式におけるクラッチの切り換え特性
【符号の説明】
【０１１６】
１        変速機ケース
２        隔壁
３        保持部材
４        入力軸
９        出力軸
１０      トルクコンバータ
１１      中継軸
２０      第１遊星歯車列
３０      第２遊星歯車列
４０      第３遊星歯車列
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４        クラッチ
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３              ブレーキ
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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