(57)【要約】【課題】  ２つのクラッチを軸方向直列に配置する際、径方向に拡大することなくレイアウト自由度が高い自動変速機を提供すること。【解決手段】  第１クラッチと第２クラッチを軸方向直列に配置し、第１クラッチのみを第２遊星ギヤと径方向に重なるように配置し、第１クラッチのシリンダ室と第２クラッチのシリンダ室を、第２遊星ギヤを軸方向の基準として一方側に集中して配置した。また、第１クラッチのピストンを、第１クラッチドラムを支持する径方向延在部と第１クラッチドラムの底面部に囲まれた領域に収容すると共に、第１遠心キャンセル室を構成し、第２クラッチのピストンを、第１クラッチピストンよりも内径側に配置すると共に、第２遠心キャンセル室を構成した。【選択図】        図４
2005249126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの回転を入力する入力部と、
変速された回転を出力する出力部と、
三組の遊星ギヤと、
複数の回転要素間を一体的に連結する複数のメンバと、
入力部，出力部，メンバ及び三組の遊星ギヤの各回転要素間に配置され、選択的に断接する３つのクラッチと選択的に固定する２つのブレーキとを備え、
前記三組の遊星ギヤのうち一組を、第１サンギヤと、第１リングギヤと、両ギヤに噛み合うピニオンを支持する第１キャリアとを有する第１遊星ギヤとし、
前記三組の遊星ギヤのうち一組を、第２サンギヤと、第２リングギヤと、両ギヤに噛み合うピニオンを支持する第２キャリヤを有するシングルピニオン型遊星ギヤを第２遊星ギヤとし、
前記三組の遊星ギヤのうち一組を、第３及び第４サンギヤと、該２つのサンギヤの各々に噛み合うピニオンと、前記２つのサンギヤ間に配置され、かつ回転を入力または出力するセンターメンバを有する第３キャリヤと、前記ピニオンギヤに噛み合う１つの第３リングギヤと、を有するダブルサンギヤ型遊星ギヤを第３遊星ギヤとし、
第１リングギヤに連結される入力部と、
第２キャリヤに連結される出力部と、
第２サンギヤと第３サンギヤとを一体的に連結する第１連結メンバと、
第２キャリヤと第３リングギヤとを一体的に連結する第２連結メンバと、
第１キャリヤと第２リングギヤとを選択的に断接する第１クラッチと、
第１キャリヤと第１連結メンバとを選択的に断接する第２クラッチと、
第３キャリヤと入力部とを選択的に断接する第３クラッチと、
第３キャリヤの回転を選択的に停止させる第１ブレーキと、
第４サンギヤの回転を選択的に停止させる第２ブレーキと、
を備え、
前記第１クラッチと前記第２クラッチを軸方向直列に配置し、
前記第１クラッチのみを前記第２遊星ギヤと径方向に重なるように配置し、
前記第１クラッチのシリンダ室と前記第２クラッチのシリンダ室を、前記第２遊星ギヤを軸方向の基準として一方側に集中して配置し、
前記第１クラッチのピストンを、前記第１クラッチドラムを支持する径方向延在部と前記第１クラッチドラムの底面部に囲まれた領域に収容すると共に、前記第１クラッチのシリンダ室と前記第１クラッチのピストンを介して軸方向に対向する側に設けられた第１アキュームプレートと前記第１クラッチピストン内周との間に第１遠心キャンセル室を構成し、
前記第２クラッチのピストンを、前記第１クラッチピストンよりも内径側に配置すると共に、前記第２クラッチのシリンダ室と前記第２クラッチのピストンを介して軸方向に対向する側に設けられた第２アキュームプレートと前記第２クラッチピストン内周との間に第２遠心キャンセル室を構成したことを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の自動変速機において、
前記第１クラッチのピストン及び第２クラッチのピストンのストローク方向は、前記第１クラッチのシリンダ室及び第２クラッチのシリンダ室から前記第２遊星ギヤに向かって同一方向であることを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の自動変速機において、
前記第１クラッチ及び第２クラッチは共通のクラッチドラムを有し、
前記クラッチドラムの外径は前記第１及び第２クラッチの外周において同一径としたことを特徴とする自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、締結要素の締結・解放により複数の変速段を達成する自動変速機に関し、特にクラッチの配置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動変速機として例えば、特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報に記載の自動変速機には、減速プラネタリギヤG1の前後及び外周を囲むように２つの減速回転入力用クラッチC-1，C-3が配置されている。
【特許文献１】特開２００２−３４９６８３号公報（第５頁左下段、図３参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術のように２つのクラッチC-1，C-3を軸方向直列に配置する際、
１）２つのクラッチのクラッチハブを減速プラネタリギヤG1よりも外周側に設けており、クラッチの要求性能に応じて径方向に拡大する。
２）２つのクラッチの油圧サーボであるシリンダ室は、減速プラネタリギヤG1を介して対向配置しているため、一方のシリンダ室に油圧を供給する油路は、他方の油路に比べて減速プラネタリギヤG1分だけ長くする必要がある。
３）他のプラネタリギヤと連結メンバを介して変速ギヤセット等を構成する際、ピストンに囲まれてしまうため、レイアウト自由度が制約される。
４）２つのクラッチに遠心キャンセル室を構成する場合、ピストンを介してシリンダ室に軸方向に対向する位置に設ける必要があり、シリンダ室と遠心キャンセル室が複数連続して配置されるため軸方向寸法が長くなる。
といった問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、２つのクラッチを軸方向直列に配置する際、径方向に拡大することなくレイアウト自由度が高い自動変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、第１クラッチと第２クラッチを軸方向直列に配置し、第１クラッチのみを第２遊星ギヤと径方向に重なるように配置し、第１クラッチのシリンダ室と第２クラッチのシリンダ室を、第２遊星ギヤを軸方向の基準として一方側に集中して配置した。更に、第１クラッチのピストンを、第１クラッチドラムを支持する径方向延在部と第１クラッチドラムの底面部に囲まれた領域に収容すると共に、第１クラッチのシリンダ室と前記第１クラッチのピストンを介して軸方向に対向する側に設けられた第１アキュームプレートと第１クラッチピストン内周との間に第１遠心キャンセル室を構成し、第２クラッチのピストンを、第１クラッチピストンよりも内径側に配置すると共に、第２クラッチのシリンダ室と前記第２クラッチのピストンを介して軸方向に対向する側に設けられた第２アキュームプレートと第２クラッチピストン内周との間に第２遠心キャンセル室を構成した。
【発明の効果】
【０００６】
よって、シリンダ室を集中して配置することで、油路の取り回し性の向上を図ることができる。また、一方の締結要素のみを遊星ギヤと軸方向に重なるように配置したことで、締結容量を変更するために内径側にクラッチプレート等を拡大することが可能となり、径方向のコンパクト化を図ることができる。また、第１クラッチ及び第２クラッチに遠心キャンセル室を構成することを考慮すると、シリンダ室に軸方向に対向する位置に設ける必要があるため、軸方向の増大を招く虞があり、また、第１クラッチは要求される締結容量が大きい。これらの点に鑑み、第１クラッチのピストンを外径側に配置することで締結容量を確保し、第２クラッチのピストンを内径側に配置することで、第１及び第２遠心キャンセル室を径方向にオフセットして配置することが可能となり、第１クラッチの締結容量を確保しつつ軸方向寸法の短縮化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の自動変速機を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の全体構成を表す概略図である。エンジン１から出力された回転は、エンジン出力軸E1を介してトルクコンバータ２に入力され、トルク増大された回転は、入力軸Inputを介して変速機構部に入力される。トルクコンバータ２はロックアップクラッチ機構を備えており、トルクの伝達効率が低下すると、エンジン出力軸E1と入力軸Inputを直結する。
【０００９】
変速機構部は、第１遊星ギヤG1と遊星ギヤセットGSとから構成され、入力軸Inputから入力された回転を出力ギヤOutputから出力する。
【００１０】
第１遊星ギヤG1は、第１サンギヤS1と、第１リングギヤR1と、両ギヤS1,R1に噛み合う第１ピニオンP1を支持する第１キャリヤC1と、を有する減速装置としてのシングルピニオン型遊星ギヤである。
【００１１】
遊星ギヤセットGSは、第２遊星ギヤG2及び第３遊星ギヤG3から構成されている。
第２遊星ギヤG2は、第２サンギヤS2と、第２リングギヤR2と、両ギヤS2,R2に噛み合う第２ピニオンP2を支持する第２キャリヤC2と、を有するシングルピニオン型遊星ギヤである。
第３遊星ギヤＧ３は、第３サンギヤS3及び第４サンギヤS4と、第３及び第４サンギヤS3，S4の各々に噛み合う第３ピニオンP3と、この第３ピニオンP3を支持する軸方向の第３キャリヤC3と、該第３キャリヤC3に接続され、両サンギヤS3，S4の間に配置されるセンターメンバCMと、第３ピニオンP3に噛み合う１つの第３リングギヤR3と、を有するダブルサンギヤ型遊星ギヤである。なお、センターメンバCMは、第３キャリヤPC3の円周上に隣接する複数の第３ピニオンP3との空間位置において、第３キャリヤC3に結合されている。
【００１２】
入力軸Inputは、第１リングギヤR1に連結され、駆動源であるエンジン１からの回転駆動力を、トルクコンバータ２を介して入力する。
【００１３】
出力ギヤOutputは、第２キャリヤC2に連結され、出力回転駆動力を図外のファイナルギヤ等を介して駆動輪に伝達する。
【００１４】
第２サンギヤS2と第３サンギヤS3とは第１連結メンバM1により一体的に連結されている。第２キャリヤC2と第３リングギヤR3とは第２連結メンバM2により一体的に連結されている。
【００１５】
ロークラッチL/C（特許請求の範囲に記載の第１クラッチ）は、第１キャリヤC1と第２リングギヤR2とを選択的に断接する。3-5リバースクラッチ3-5R/C（特許請求の範囲に記載の第２クラッチ）は、第１キャリヤC1と第２サンギヤS2とを選択的に断接する。ハイクラッチH/C（特許請求の範囲に記載の第３クラッチ）は、入力軸InputとセンターメンバCMとを選択的に断接する。
【００１６】
ローリバースブレーキL&R/B（特許請求の範囲に記載の第１ブレーキ）は、第３キャリヤC3の回転を選択的に停止させる。2-6ブレーキ2-6/B（特許請求の範囲に記載の第２ブレーキ）は、第４サンギヤS4の回転を選択的に停止させる。
【００１７】
前記各クラッチL/C，3-5R/C，H/C及び各ブレーキL&R/B，2-6/Bには、図２の締結作動表に示すように、前進６速後退１速の各変速段にて締結圧（○印）や解放圧（無印）を作り出す図外の変速油圧制御装置が接続されている。なお、変速油圧制御装置としては、油圧制御タイプ，電子制御タイプ，油圧＋電子制御タイプ等が採用される。
【００１８】
図３は実施例１の自動変速機における前進６速後退１速の各変速段でのメンバの回転停止状態を示す共線図である。図２に示す締結作動表に従って、１速〜６速及び後退１速を達成する。
【００１９】
図４は実施例１のロークラッチL/C及び3-5リバースクラッチ3-5R/Cの拡大断面図である。第１遊星ギヤG1の第１キャリヤC1は回転軸１０に接続されている。
【００２０】
回転軸１０には、ロークラッチL/Cの第１ピストン３０を支持する第１ピストン支持部１１（特許請求の範囲に記載の径方向延在部）と、ピストン壁６０を支持するピストン壁支持部１２と、3-5R/Cの第２ピストン４０を支持する第２ピストン支持部１３が設けられている。また、回転軸１０の外周側端部１４には、クラッチドラム２０が接続されている。
【００２１】
クラッチドラム２０には、ロークラッチL/Cのドライブ側クラッチプレートとスプライン嵌合する第１スプライン部２１と、3-5リバースクラッチ3-5R/Cのドライブ側クラッチプレートとスプライン嵌合する第２スプライン部２２が設けられている。また、出力ギヤOutputと隣接するクラッチドラム２０の底部には、ロークラッチL/C用の第１シリンダ室３５が設けられている。また、第１シリンダ室３５と第１ピストン３０を介して対向する側には第１アキュームプレート３６ａと第１ピストン３０内周とで画成された第１遠心キャンセル室３６が設けられている。
【００２２】
第１ピストン３０には串状の腕部３１と、この腕部３１の先端にロークラッチL/Cを押圧する押圧部３２が設けられている。ここで、3-5リバースクラッチ3-5R/Cのドライブ側クラッチプレートには、クラッチドラム２０とスプライン嵌合していない部分に連通孔が設けられており、この連通孔に串状の腕部３１が挿通されている。これにより、3-5リバースクラッチ3-5R/Cのクラッチプレートを貫通して第１ピストン３０のストロークをロークラッチL/Cに伝達する。
【００２３】
第２リングギヤR2の外周にはロークラッチL/Cのドライブ側クラッチプレートとスプライン嵌合する第１クラッチハブ３３が設けられている。第１クラッチハブ３３は径方向に延在された第１支持部３４により支持されている。第１支持部３４はスラストベアリングを介して第２キャリヤC2及び第２クラッチハブ４２（径方向延在部４２ａ）と相対回転可能に挟持されている。
【００２４】
ピストン壁６０と第２ピストン４０の間には、3-5リバースクラッチ3-5R/C用の第２シリンダ室４５が設けられている。また、第２シリンダ室４５と第２ピストン４０を介して対向する側には第２アキュームプレート４６ａと第２ピストン４０内周とで画成された第２遠心キャンセル室４６が設けられている。
【００２５】
第２クラッチハブ４２には、第１連結メンバM1に接続された径方向延在部４２ａと、3-5リバースクラッチ3-5R/Cのドライブ側クラッチプレートとスプライン嵌合するハブ部４２ｂが設けられている。ハブ部４２ｂは、第２遠心キャンセル室４６よりも径方向外側であって第１クラッチハブ３３よりも径方向内側に設けられている。
【００２６】
次に、上記構成に基づくロークラッチL/Cと3-5リバースクラッチ3-5R/Cの配置における特徴について説明する。
【００２７】
１）ロークラッチL/C用の第１シリンダ室３５と、3-5リバースクラッチ3-5R/C用の第２シリンダ室４５を第２遊星ギヤG2を軸方向の基準として図中右方に集中して配置している。これにより、第１シリンダ室３５及び第２シリンダ室４５への油路の取り回し性を向上することができる。また、ロークラッチL/Cのみを第２遊星ギヤG2と軸方向に重なるように配置したことで、3-5リバースクラッチ3-5R/Cの締結容量を変更する場合、内径側にクラッチプレートを拡大することが可能となり、径方向のコンパクト化を図ることができる。また、ロークラッチL/C及び3-5リバースクラッチ3-5R/Cに遠心キャンセル室を構成することを考慮すると、第１ピストン３０及び第２ピストン４０を介して第１シリンダ室３５及び第２シリンダ室４５に軸方向に対向する位置に設ける必要がある。よって、複数の油圧室が軸方向に並ぶことになり、軸方向の増大を招く虞がある。また、ロークラッチL/Cは要求される締結容量が大きい。これらの点に鑑み、ロークラッチL/Cの第１ピストン３５を外径側に配置することで締結容量を確保し、3-5リバースクラッチ3-5R/Cの第２ピストン４５を内径側に配置することで、第１遠心キャンセル室３６と第２遠心キャンセル室４６を径方向にオフセットして配置することが可能となり、ロークラッチL/Cの締結容量を確保しつつ軸方向寸法の短縮化を図ることができる（請求項１に対応）。
【００２８】
２）ロークラッチL/Cと3-5リバースクラッチ3-5R/Cを軸方向直列に配置する際、１）で記載したように一方に集中してシリンダ室３５，４５を配置し、第１及び第２ピストン３０，４０のピストンストローク方向を同一方向としている。
【００２９】
よって、２つのクラッチの一方側を開放することが可能となり、レイアウト自由度の向上を図ることができる。具体的には、第２遊星ギヤG2のように第１連結メンバM1及び第２連結メンバM2を有する遊星ギヤセットGSを構成する遊星ギヤを配置することができる（請求項２に対応）。
【００３０】
３）第２遊星ギヤG2の外径側にロークラッチL/Cを配置し、第２遊星ギヤG2と軸方向シリンダ室側にオフセットした位置に3-5リバースクラッチ3-5R/Cを配置している。また、クラッチドラム２０の外径はロークラッチL/C及び3-5リバースクラッチ3-5R/Cの外周において同一径としている。また、ロークラッチL/C用の第１シリンダ室３５を3-5リバースクラッチ3-5R/C用の第２シリンダ室４５よりも外径側に配置している。
【００３１】
すなわち、ロークラッチL/Cは発進要素となるため大きなトルクがかかる。よって、第１シリンダ室３５の面積（容量）を確保するために外径側に配置する。一方、3-5リバースクラッチ3-5R/C用の第２シリンダ室４５は内径側に配置されているが、ロークラッチL/Cのように内径側に遊星ギヤ等が配置されていない。よって、クラッチプレートを内径方向に大きくし、これにより締結容量を確保している。このとき、クラッチプレートを内径方向に大きくすることで、締結容量を確保するために外径方向に拡大する必要が無い。すなわち、クラッチドラム２０の外径はロークラッチL/C及び3-5リバースクラッチ3-5R/Cの外周に置いて同一径とすることが可能となり、径方向の拡大を防止することができる（請求項３に対応）。
【００３２】
以上、本発明の自動変速機を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１の自動変速機の全体構成を表す概略図である。
【図２】実施例１の自動変速機の各変速段における締結作動表である。
【図３】実施例１の自動変速機の各変速段における共線図である。
【図４】実施例１のロークラッチ及び3-5リバースクラッチ部分を表す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  エンジン
２  トルクコンバータ
１０  回転軸
１１  第１ピストン支持部
１２  ピストン壁支持部
１３  第２ピストン支持部
１４  外周側端部
２０  クラッチドラム
２１  第１スプライン部
２２  第２スプライン部
３０  第１ピストン
３１  腕部
３２  押圧部
３３  第１クラッチハブ
３４  第１支持部
３５  第１シリンダ室
３６  第１遠心キャンセル室
４０  第２ピストン
４１  押圧部
４２  第２クラッチハブ
４２ａ  径方向延在部
４２ｂ  ハブ部
４５  第２シリンダ室
４６  第２遠心キャンセル室
【図１】
2005249126.tif 000003
【図２】
2005249126.tif 000004
【図３】
2005249126.tif 000005
【図４】
2005249126.tif 000006