(57)【要約】【課題】全体の大きさがコンパクトであって軽量な車両用自動変速機を提供する。【解決手段】エンジンの駆動力を入力する入力軸１１と、入力軸と同軸に設けられ、入力した駆動力を変速する第１の遊星歯車組１２及び第２の遊星歯車組１３と、第１及び第２の遊星歯車組で変速した駆動力を出力する出力ギヤ１４と、出力ギヤに噛合するカウンタギヤ２２を有し、出力ギヤから伝達された駆動力を、ディファレンシャル３０に伝達するカウンタ軸２１とを備え、出力ギヤ１４は、第２の遊星歯車組のリングギヤＲ３に連結して設けられ、第１の遊星歯車組及び第２の遊星歯車組と同軸であって、その第１の遊星歯車組及び第２の遊星歯車組のあいだに配置されている、ことを特徴とする。【選択図】        図１
2004293770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの駆動力を入力する入力軸と、
前記入力軸と同軸に設けられ、入力した駆動力を変速する第１の遊星歯車組及び第２の遊星歯車組と、
前記第１及び第２の遊星歯車組で変速した駆動力を出力する出力ギヤと、
前記出力ギヤに噛合するカウンタギヤを有し、出力ギヤから伝達された駆動力を、ディファレンシャルに伝達するカウンタ軸と、
を備え、
前記出力ギヤは、前記第２の遊星歯車組のリングギヤに連結して設けられ、前記第１の遊星歯車組及び第２の遊星歯車組と同軸であって、その第１の遊星歯車組及び第２の遊星歯車組のあいだに配置されている、
ことを特徴とする車両用自動変速機。
【請求項２】
前記入力軸及び前記カウンタ軸の軸方向は車両前後方向であり、
前記ディファレンシャルが連結するドライブシャフトの軸方向は車両左右方向である、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機。
【請求項３】
前記カウンタ軸は、前記カウンタギヤの前後で、第１の軸受及び第２の軸受によって支持されている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用自動変速機。
【請求項４】
前記出力ギヤは、トランスミッションケースの中間壁から延設されたボス部に取り付けられた軸受で支持され、
前記カウンタ軸を支持する一方の軸受は、前記中間壁に設けられている、
ことを特徴とする請求項３に記載の車両用自動変速機。
【請求項５】
前記第１の遊星歯車組は、サンギヤと、リングギヤと、これらのギヤに噛合するピニオンを回転自在に支持するキャリアとを有する単純遊星歯車組であり、
前記第２の遊星歯車組は、相互に噛合するロングピニオン及びショートピニオンと、ロングピニオンに噛合するサンギヤ及びリングギヤと、ショートピニオンに噛合するサンギヤと、ロングピニオンを回転自在に支持するキャリアと、ロングピニオン及びショートピニオンを回転自在に支持するキャリアとを有するラビニヨ型プラネタリギヤセットであり、
前記第１及び第２の遊星歯車組の回転がクラッチ及びブレーキによって制御され、前進６段変速する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の車両用自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用の自動変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の車両用自動変速機を示す図であり、図４（Ａ）は非特許文献１からの抜粋図、図４（Ｂ）は要部のスケルトンである。
【０００３】
図４に示す従来の車両用自動変速機は、車両前後方向に配置される入力軸１１を有する変速ユニット１０と、同じく車両前後方向に配置されるカウンタ軸２１を有するカウンタギヤ機構２０と、車両左右方向に配置されるドライブシャフト３２ａ，３２ｂを連結するディファレンシャル３０とを備えており、例えば、フロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）車に、いわゆる縦置搭載する。
【０００４】
【非特許文献１】
「４ＨＰ１８ＦＬ  ＭＯＤＥＬ  整備マニュアル」、（独国）、ＺＦ社
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の車両用自動変速機は、変速ユニットの入力軸１１の後端に出力ギヤ１４を配置し、さらにその外側に配置された軸受１８で支持するレイアウトとしている。そのため、全長が長くなり、重量も増大する。
【０００６】
また、出力ギヤ１４の回転方向と、カウンタギヤ２２の回転方向との整合をとるために、あいだにアイドラギヤ５０を配置する必要があり、その点においても重量増の原因となっていた。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、全体の大きさがコンパクトであって軽量な車両用自動変速機を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００９】
本発明は、エンジンの駆動力を入力する入力軸（１１）と、前記入力軸と同軸に設けられ、入力した駆動力を変速する第１の遊星歯車組（１２）及び第２の遊星歯車組（１３）と、前記第１及び第２の遊星歯車組で変速した駆動力を出力する出力ギヤ（１４）と、前記出力ギヤに噛合するカウンタギヤ（２２）を有し、出力ギヤから伝達された駆動力を、ディファレンシャル（３０）に伝達するカウンタ軸（２１）とを備え、前記出力ギヤ（１４）は、前記第２の遊星歯車組のリングギヤ（Ｒ３）に連結して設けられ、前記第１の遊星歯車組及び第２の遊星歯車組と同軸であって、その第１の遊星歯車組及び第２の遊星歯車組のあいだに配置されている、ことを特徴とする。
【００１０】
【作用・効果】
従来は、図４に示すように出力ギヤをユニット後端に設け、それに合わせてカウンタ軸を延長して、カウンタギヤをユニット後端に配置していた。この出力ギヤ及びカウンタギヤは、減速された大トルクを伝達するので、強固に支持する必要があり、従来は、出力ギヤ及びカウンタギヤの両側を軸受で支持する構造としていた。このため、全長が長くなり、また、重量も重くなっていた。
【００１１】
そこで、本発明では、出力ギヤを、第２の遊星歯車組のリングギヤに連結して、第１の遊星歯車組及び第２の遊星歯車組と同軸であって、その第１の遊星歯車組及び第２の遊星歯車組のあいだに配置するようにした。このようにすることで、軸受をユニット後端に設けずにすみ、全長の短縮化及び軽量化を図ることができたのである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００１３】
図１は、本発明による車両用自動変速機の第１実施形態を示すスケルトンである。
【００１４】
車両用自動変速機１は、車両前後方向に配置される入力軸（第１軸）１１を有する変速ユニット１０と、同じく車両前後方向に配置されるカウンタ軸（第２軸）２１を有するカウンタギヤ機構２０と、車両左右方向に配置されるドライブシャフト（第３軸）３２ａ，３２ｂを有するディファレンシャル３０とを備える６速自動変速機である。
【００１５】
変速ユニット１０は、入力軸１１の周りに、減速用遊星歯車組１２と、ラビニヨ型プラネタリギヤセット１３と、出力ギヤ１４とを配置し、それらをトランスミッションケース４０に収納する構成となっている。
【００１６】
入力軸１１は、エンジンの駆動力をトルクコンバータを介して入力する軸であり、エンジンのクランクシャフト（不図示）と平行に、車両前後方向に配置されている。
【００１７】
減速用遊星歯車組１２は、サンギヤＳ１と、リングギヤＲ１と、これらのギヤに噛合するピニオンＰ１を回転自在に支持するキャリアＣ１とを有する単純遊星歯車組である。サンギヤＳ１はトランスミッションケース４０に常時固定されている。リングギヤＲ１は入力軸１１に結合されている。
【００１８】
ラビニヨ型プラネタリギヤセット１３は、相互に噛合するロングピニオンＰ２及びショートピニオンＰ３と、ロングピニオンＰ２に噛合するサンギヤＳ２及びリングギヤＲ３と、ショートピニオンＰ３に噛合するサンギヤＳ３と、ロングピニオンＰ２を回転自在に支持するキャリアＣ２と、ロングピニオンＰ２及びショートピニオンＰ３を回転自在に支持するキャリアＣ３とで構成する。なお、キャリアＣ２及びキャリアＣ３は一体物である。
【００１９】
出力ギヤ１４は、減速用遊星歯車組１２と、ラビニヨ型プラネタリギヤセット１３との間に設けられている。出力ギヤ１４は、ラビニヨ型プラネタリギヤセット１３のリングギヤＲ３に連結されている。出力ギヤ１４は、後述するようにカウンタ軸２１のカウンタギヤ２２に噛合している。
【００２０】
また、変速ユニット１０は、変速用摩擦要素として、ロークラッチＬ／Ｃと、３速＆５速＆後退用クラッチ３＆５＆Ｒ／Ｃと、ハイクラッチＨ／Ｃと、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂと、２速＆６速ブレーキ２＆６／Ｂと、ローワンウエイクラッチＬ／ＯＷＣとを有する。
【００２１】
ロークラッチＬ／ＣはキャリアＣ１及びサンギヤＳ３を締結／解放する。３速＆５速＆後退用クラッチ３＆５＆Ｒ／Ｃは、キャリアＣ１及びサンギヤＳ２を締結／解放する。ハイクラッチＨ／Ｃは、キャリアＣ２，Ｃ３を入力軸１１に締結／解放する。ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂは、キャリアＣ２，Ｃ３をトランスミッションケース４０に固定／解放する。２速＆６速ブレーキ２＆６／Ｂは、サンギヤＳ２をトランスミッションケース４０に固定／解放する。ローワンウエイクラッチＬ／ＯＷＣは、キャリアＣ２，Ｃ３がエンジンと逆方向に回転することを防止する。
【００２２】
変速ユニット１０は、これらの変速用摩擦要素を適宜締結／解放して、前進第１速〜第６速及び後退の変速段を選択する。具体的な制御内容については後述する。
【００２３】
カウンタギヤ機構２０は、カウンタ軸２１と、カウンタギヤ２２と、リダクションギヤ２３とを有し、出力ギヤ１４の回転をディファレンシャル３０に伝達する。なお、さらなる詳細な説明については後述する。
【００２４】
以下、図２を参照しながら具体的な変速制御について説明する。なお図２の「○」は締結状態を示す。
【００２５】
第１速を選択するときは、ロークラッチＬ／Ｃを締結する。このようにすることでエンジン回転は以下のように伝達する。すなわち、エンジン回転は入力軸１１からリングギヤＲ１に伝達する。そしてサンギヤＳ１はトランスミッションケース４０に固定されているので反力受けとして作用し、リングギヤＲ１がキャリアＣ１を入力回転と同じ方向へ減速して回転する。この減速回転をロークラッチＬ／ＣがサンギヤＳ３に伝達する。ところで、ローワンウエイクラッチＬ／ＯＷＣがキャリアＣ２のエンジン回転と逆方向への回転を阻止するので、キャリアＣ２は反力受けとして作用し、サンギヤＳ３が、ショートピニオンＰ３及びロングピニオンＰ２を介してリングギヤＲ３をエンジン回転と同じ方向へ減速して回転する。そしてこの回転がリングギヤＲ３に連結された出力歯車５から出力する。
【００２６】
なお、この第１速選択状態では、エンジンブレーキを作用させようとしても、キャリアＣ２がエンジン回転と同じ方向に回転するので、キャリアＣ２を反力受けとして作用させることができず、エンジンブレーキを作用させることができない。そこでエンジンブレーキが必要なときは、図２に（○）で示すようにロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂを締結してキャリアＣ２がエンジン回転と同じ方向にも回転しないようにし、これにより第１速でのエンジンブレーキを得るようにする。
【００２７】
第２速を選択するときは、ロークラッチＬ／Ｃ及び２速＆６速ブレーキ２＆６／Ｂを締結する。このようにすることでエンジン回転は以下のように伝達する。すなわち、２速＆６速ブレーキ２＆６／Ｂを締結するので、サンギヤＳ２は回転せずに反力受けとして作用する。エンジン回転は入力軸１１から第１速選択時と同様に遊星歯車組１２によって減速され、ロークラッチＬ／Ｃを経てサンギヤＳ３に達する。サンギヤＳ３は、ショートピニオンＰ３及びロングピニオンＰ２を介してリングギヤＲ３をエンジン回転と同じ方向へ減速して、しかし第１速選択時よりも高速に回転する。そしてこの回転がリングギヤＲ３に連結された出力歯車５から出力する。このようにして前進第２速選択状態を実現する。
【００２８】
第３速を選択するときは、ロークラッチＬ／Ｃ及び３速＆５速＆後退用クラッチ３＆５＆Ｒ／Ｃを締結する。このようにすることでエンジン回転は以下のように伝達する。すなわち、エンジン回転は入力軸１１から第１速選択時と同様に遊星歯車組１２によって減速される。この減速回転は、ロークラッチＬ／Ｃを経てサンギヤＳ３に達するとともに、３速＆５速＆後退用クラッチ３＆５＆Ｒ／Ｃを経てサンギヤＳ２に達する。そしてサンギヤＳ２及びサンギヤＳ３は一体回転し、ラビニヨ型プラネタリギヤセット１３はリングギヤＲ３を、サンギヤＳ２及びサンギヤＳ３と同じ速度で、しかし第２速選択時よりも高速で回転する。そしてこの回転がリングギヤＲ３に連結された出力歯車５から出力する。このようにして前進第３速選択状態を実現する。
【００２９】
第４速を選択するときは、ロークラッチＬ／Ｃ及びハイクラッチＨ／Ｃを締結する。このようにすることでエンジン回転は以下のように伝達する。すなわち、エンジン回転は入力軸１１から第１速選択時と同様に遊星歯車組１２によって減速され、ロークラッチＬ／Ｃを経てサンギヤＳ３に達する。一方でハイクラッチＨ／Ｃの締結によりキャリアＣ３がエンジン回転と同速で回転する。この回転とサンギヤＳ３への減速回転とにより、ラビニヨ型プラネタリギヤセット１３はリングギヤＲ３をエンジン回転と同じ方向に、しかし第３速選択時よりも高速に回転する。そしてこの回転がリングギヤＲ３に連結された出力歯車５から出力する。このようにして前進第４速選択状態を実現する。
【００３０】
第５速を選択するときは、３速＆５速＆後退用クラッチ３＆５＆Ｒ／Ｃ及びハイクラッチＨ／Ｃを締結する。このようにすることでエンジン回転は以下のように伝達する。すなわち、エンジン回転は入力軸１１から第１速選択時と同様に遊星歯車組１２によって減速され、３速＆５速＆後退用クラッチ３＆５＆Ｒ／Ｃを経てサンギヤＳ２に達する。一方でハイクラッチＨ／Ｃの締結によりキャリアＣ３がエンジン回転と同速で回転する。この回転とサンギヤＳ２への減速回転とにより、ラビニヨ型プラネタリギヤセット１３はリングギヤＲ３をエンジン回転と同じ方向に、しかし第４速選択時よりも高速に回転する。そしてこの回転がリングギヤＲ３に連結された出力歯車５から出力する。このようにして前進第５速選択状態を実現する。
【００３１】
第６速を選択するときは、ハイクラッチＨ／Ｃ及び２速＆６速ブレーキ２＆６／Ｂを締結する。このようにすることでエンジン回転は以下のように伝達する。すなわち、２速＆６速ブレーキ２＆６／Ｂを締結するので、サンギヤＳ２は回転せずに反力受けとして作用する。また、ハイクラッチＨ／Ｃを締結するので、キャリアＣ３がエンジン回転と同速で回転する。そこで、ラビニヨ型プラネタリギヤセット１３はリングギヤＲ３をエンジン回転と同じ方向に、しかし第５速選択時よりもさらに高速に回転する。そしてこの回転がリングギヤＲ３に連結された出力歯車５から出力する。このようにして前進第６速選択状態を実現する。
【００３２】
後退を選択するときは、３速＆５速＆後退用クラッチ３＆５＆Ｒ／Ｃ及びロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂを締結する。このようにすることでエンジン回転は以下のように伝達する。すなわち、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂを締結するので、キャリアＣ２は回転せずに反力受けとして作用する。エンジン回転は入力軸１１から第１速選択時と同様にして遊星歯車組１２によって減速され、３速＆５速＆後退用クラッチ３＆５＆Ｒ／Ｃを経てサンギヤＳ２に達する。この減速回転はロングピニオンＰ２によって反転され、リングギヤＲ３を回転する。そしてこの回転がリングギヤＲ３に連結された出力歯車５から出力する。このようにして後退選択状態を実現する。
【００３３】
本発明は、ギヤの配置を見直すことで、サイズの小型化及び軽量化を図ろうとするものである。以下、図３を参照して、本発明のギヤ配置について説明する。
【００３４】
出力ギヤ１４は、減速用遊星歯車組１２と、ラビニヨ型プラネタリギヤセット１３との間に設けられている。出力ギヤ１４は、トランスミッションケース４０の中間壁４１から延設されているボス部４２に取り付けられてた２ヶの軸受１５によって支持されている。
【００３５】
カウンタギヤ機構２０は、前述の通り、カウンタ軸２１と、カウンタギヤ２２と、リダクションギヤ２３とを有する。カウンタ軸２１は、入力軸１１と同様に車両前後方向に配置され、カウンタギヤ２２とリダクションギヤ２３との間が軸受２４で支持され、リダクションギヤ２３と反対端が軸受２５で支持されている。カウンタギヤ２２は、カウンタ軸２１の中央付近に配置され、変速ユニット１０の出力ギヤ１４に噛合している。リダクションギヤ２３はカウンタ軸２１の先端に形成され、ディファレンシャル３０のファイナルギヤ３１に噛合する。カウンタギヤ機構２０は、変速ユニット１０の出力ギヤ１４の回転を、カウンタギヤ２２→カウンタ軸２１→リダクションギヤ２３を介して、ディファレンシャル３０に伝達する。
【００３６】
軸受２４は、中間壁４１と車両前後方向において同位置に配置されており、カウンタギヤ２２及びリダクションギヤ２３の間に配置されている。
【００３７】
軸受２５は、リダクションギヤ２３の反対端を支持している。
【００３８】
従来は、前述のように出力ギヤ１４をユニット後端に設け、それに合わせて、カウンタ軸２１を延長して、カウンタギヤ２２をユニット後端に配置していた。この出力ギヤ１４及びカウンタギヤ２２は、減速された大トルクを伝達することとなり、強固に支持する必要があるので、従来は出力ギヤ１４及びカウンタギヤ２２の両側を軸受で支持する構造としていた。このため、全長が長くなり、また、重量も重くなっていた。さらに、出力ギヤ１４の回転方向と、カウンタギヤ２２の回転方向との整合をとるために、あいだにアイドラギヤ５０を配置していたので、その点においても大形化、重量増加の原因となっていた。
【００３９】
そこで、本実施形態では、図３に示すように、出力ギヤ１４を、トランスミッションケース４０の中間壁４１から延設されているボス部４２に取り付けられた２ヶの軸受１５によって支持することで、出力ギヤ１４を減速用遊星歯車組１２及びラビニヨ型プラネタリギヤセット１３の間に配置するようにした。このようにしたので、ユニット後端に軸受を設けることが不要となり、全長の短縮化及び軽量化を図ることができた。また、出力ギヤ１４をラビニヨ型プラネタリギヤセット１３のリングギヤＲ３に連結する構成としたので、従来必要であったアイドラギヤが不要となり、さらなる軽量化を図ることができたのである。
【００４０】
なお、以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両用自動変速機の第１実施形態を示すスケルトンである。
【図２】変速制御時の摩擦締結要素の締結状態を示す図である。
【図３】ギヤ配置を示す図である。
【図４】従来の車両用自動変速機を示す図である。
【符号の説明】
１  車両用自動変速機
１０  変速ユニット
１１  入力軸
１２  減速用遊星歯車組
１３  ラビニヨ型プラネタリギヤセット
１４  出力ギヤ
２０  カウンタギヤ機構
２１  カウンタ軸
２２  カウンタギヤ
２３  リダクションギヤ
３０  ディファレンシャル
３１  ファイナルギヤ
３２ａ，３２ｂ  ドライブシャフト
４０  トランスミッションケース
【図１】
2004293770.tif 000003
【図２】
2004293770.tif 000004
【図３】
2004293770.tif 000005
【図４】
2004293770.tif 000006