(57)【要約】    【課題】  多板クラッチを備えた自動変速機において、多板クラッチの解放時に空転する部材の回転イナーシャと回転数とに応じてトルク損失が増大することに着目し、この観点からトルク損失を軽減させる。    【解決手段】  タービンシャフト１７と出力部との間の動力伝達経路に、入力回転を常時減速して出力する第１プラネタリギヤセット２１と、第１プラネタリギヤセット２１の出力回転を変速して出力する第３、第４プラネタリギヤセットと、第１プラネタリギヤセット２１と第３、第４プラネタリギヤセットとの間に設けた第１クラッチ３１とを有し、第１クラッチ３１は、所定の変速段での開放時に第３、第４プラネタリギヤセット側の回転数が第１プラネタリギヤセット２１側の回転数よりも高くなる自動変速機であって、第１クラッチ３１は、第３、第４プラネタリギヤセット側にハブ部材３１ｃを連結し、第１プラネタリギヤセット２１側にドラム部材３１ｂを連結した。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部と出力部との間の動力伝達経路に、入力回転を常時減速して出力する常時減速プラネタリギヤセットと、該常時減速プラネタリギヤセットの出力回転を変速して出力する後続プラネタリギヤセットと、前記常時減速プラネタリギヤセットと後続プラネタリギヤセットとの間に設けられてドラム部材とハブ部材とを備えた多板クラッチとを有し、該多板クラッチは、所定の変速段で解放されたときに後続プラネタリギヤセット側の回転数が常時減速プラネタリギヤセット側の回転数よりも高くなるように構成された自動変速機であって、
前記多板クラッチは、後続プラネタリギヤセット側にハブ部材が連結され、常時減速プラネタリギヤセット側にドラム部材が連結されていることを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
前記請求項１に記載の自動変速機において、
前記ドラム部材には、クラッチピストンが備えられていることを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
前記請求項２に記載の自動変速機において、
多板クラッチにおけるクラッチピストンが、常時減速プラネタリギヤセットに隣接して配置され、
前記多板クラッチの摩擦板が、前記クラッチピストンの外周側に配置されていることを特徴とする自動変速機。
【請求項４】
前記請求項３に記載の自動変速機において、
前記多板クラッチは第１多板クラッチとすると共に、
入力部と後続プラネタリギヤセットとの間に常時減速プラネタリギヤセット及び第１多板クラッチをバイパスする第２多板クラッチが設けられ、かつ、
該第２多板クラッチのドラム部材には、クラッチピストンが備えられ、
該第２多板クラッチのクラッチピストンは、前記常時減速プラネタリギヤセットに対して前記第１多板クラッチのクラッチピストンとは反対側に配置されていると共に、
該第２多板クラッチの摩擦板が、該第２多板クラッチのクラッチピストンの外周側に配置されていることを特徴とする自動変速機。
【請求項５】
前記請求項４に記載の自動変速機において、
前記第１多板クラッチのハブ部材と、前記後続プラネタリギヤセットの入力側とを連結する連結部材が、前記第２多板クラッチのドラム部材の外周に配設されている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、多板クラッチを備えた自動変速機に関し、自動車に搭載される変速機の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドライバビリティの向上や燃費の改善のために前進５、６速の多段化に対応した自動変速機が提案されている。例えば特許文献１に開示された自動変速機は、入力部と出力部との間に、入力回転を常時減速する常時減速プラネタリギヤセット（特許文献１における図１の減速プラネタリギヤＧ１）と、入力回転或いは常時減速プラネタリギヤセットから出力される減速回転を入力し、この減速回転を変速して出力部に出力する後続プラネタリギヤセット（同じくプラネタリギヤセットＧ）とが配置され、常時減速プラネタリギヤセットの出力側と後続プラネタリギヤセットの入力側とを２つの異なる経路で係脱可能に連結する第１、第３のクラッチ（同じく第１のクラッチＣ−１、Ｃ−３）と、入力部と後続プラネタリギヤセットの入力側とを係脱可能に連結する第２のクラッチ（同じく第２のクラッチＣ−２）とが備えられている。
【０００３】
ここで、前記第１のクラッチと第３のクラッチとは常時減速プラネタリギヤセットの近傍にまとめて配置され、第２のクラッチは後続プラネタリギヤセットに対して常時減速プラネタリギヤセットとは反対側に配置されている。この結果、常時減速プラネタリギヤセット、第１のクラッチ、第３のクラッチを後続プラネタリギヤセットに近接配置することが可能となり、装置のコンパクト化が実現されるようになっている。
【０００４】
一方、この構成において、前記第１クラッチは、常時減速プラネタリギヤセットの入力側に連結されたハブ部材と後続プラネタリギヤセットの入力側に連結されたドラム部材とを有し、５、６速時に解放されるようになっている。この構成においては、第１クラッチの解放時にドラム部材がハブ部材よりも高回転となる。
【特許文献１】特開２０００−２２０７０４          号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記特許文献１に記載の自動変速機においては、５、６速で第１クラッチが解放されたときに、摩擦板やクラッチピストンを備えて重量物となるドラム部材が、ハブ部材よりも高回転になるので、このドラム部材の回転イナーシャによるトルク損失が問題になる。このトルク損失は、燃費悪化の原因になるため、改善策が必要になる。
【０００６】
そこで、本発明は、多板クラッチを備えた自動変速機において、多板クラッチの解放時に空転する部材の回転イナーシャと回転数とに応じてトルク損失が増大することに着目し、この観点からトルク損失を軽減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【０００８】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、入力部と出力部との間の動力伝達経路に、入力回転を常時減速して出力する常時減速プラネタリギヤセットと、該常時減速プラネタリギヤセットの出力回転を変速して出力する後続プラネタリギヤセットと、前記常時減速プラネタリギヤセットと後続プラネタリギヤセットとの間に設けられてドラム部材とハブ部材とを備えた多板クラッチとを有し、該多板クラッチは、所定の変速段で解放されたときに後続プラネタリギヤセット側の回転数が常時減速プラネタリギヤセット側の回転数よりも高くなるように構成された自動変速機であって、前記多板クラッチは、後続プラネタリギヤセット側にハブ部材が連結され、常時減速プラネタリギヤセット側にドラム部材が連結されていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の自動変速機において、前記ドラム部材には、クラッチピストンが備えられていることを特徴とする。
【００１０】
さらに、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の自動変速機において、多板クラッチにおけるクラッチピストンが、常時減速プラネタリギヤセットに隣接して配置され、前記多板クラッチの摩擦板が、前記クラッチピストンの外周側に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の自動変速機において、前記多板クラッチは第１多板クラッチとすると共に、入力部と後続プラネタリギヤセットとの間に常時減速プラネタリギヤセット及び第１多板クラッチをバイパスする第２多板クラッチが設けられ、かつ、該第２多板クラッチのドラム部材には、クラッチピストンが備えられ、該第２多板クラッチのクラッチピストンは、前記常時減速プラネタリギヤセットに対して前記第１多板クラッチのクラッチピストンとは反対側に配置されていると共に、該第２多板クラッチの摩擦板が、該第２多板クラッチのクラッチピストンの外周側に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
そして、請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の自動変速機において、前記第１多板クラッチのハブ部材と、前記後続プラネタリギヤセットの入力側とを連結する連結部材が、前記第２多板クラッチのドラム部材の外周に配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
まず、請求項１に記載の発明によれば、多板クラッチが所定の変速段で解放されたときに、多板クラッチのドラム部材とハブ部材とが空転し、このとき、後続プラネタリギヤセット側にハブ部材が連結され、常時減速プラネタリギヤセット側にドラム部材が連結されているため、ハブ部材の回転数はドラム部材の回転数よりも高くなる。一方、ドラム部材は、ハブ部材に比べて半径方向に大きい箇所に質量が分布しているため回転イナーシャが大きいが、該ドラム部材には、常時減速プラネタリギヤセットから出力された減速回転が入力されるので、トルク損失としては小さくなる。また、ハブ部材は、ドラム部材に対して回転数が高くなるが、径が小さく、回転イナーシャが小さいので、トルク損失としては小さくなる。これらの結果、多板クラッチ解放時のトータルとしての損失トルクが低減されることになり、燃費改善が実現される。
【００１４】
ところで、多板クラッチは、一般にクラッチピストンにより画成された油圧室に制御油圧が供給され、該ピストンの移動により締結力が制御されるようになっているが、クラッチの回転時には、遠心力を受けて油圧室に遠心油圧が作用することになる。そして、このような遠心油圧の影響により、制御油圧に対する多板クラッチの締結力のリニアリティが崩れ、変速時の制御性の低下が問題になる。さらに、高回転時程、遠心油圧は高くなるので、この問題は顕著になる。
【００１５】
一方、クラッチピストンの油圧室に対する反対側にバランス室を設け、該バランス室の油圧により油圧室の遠心油圧を相殺させるように構成することがある。しかしながら、油圧室やバランス室の形状に応じて、また、油圧室とバランス室とに供給される油圧は別のものとされ、さらにバランス室に供給された油圧は潤滑のために常時排出される状態となるように構成されるなどの理由で、遠心油圧を完全に相殺することは困難であり、前述のものと同様に変速時の制御性の低下が問題になる。このときも、高回転時ほど、遠心油圧による影響が大きくなるので、問題が顕著になる。
【００１６】
これらに対し、請求項２に記載の発明によれば、多板クラッチのドラム部材にクラッチピストンが備えられているので、所定の変速段における多板クラッチの解放時に、クラッチピストンを含めたドラム部材が低回転となり、これらの部材に作用する遠心力ないし遠心油圧が低減される。この結果、制御油圧と多板クラッチの締結力とのリニアリティが確保され、変速時の締結力制御の精度を向上させることができる。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明によれば、多板クラッチにおけるクラッチピストンが、常時減速プラネタリギヤセットに隣接して配置されており、前記多板クラッチの摩擦板がクラッチピストンの外周側に配置された構造であるから、摩擦板とクラッチピストンとが軸方向に並ぶことがなく、クラッチピストンと常時減速プラネタリギヤセットとの近接配置が可能となって、軸方向にコンパクトなレイアウト構造が実現される。
【００１８】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、入力部と後続プラネタリギヤセットとの間に常時減速プラネタリギヤセット及び第１多板クラッチをバイパスする第２多板クラッチが設けられた構造において、該第２多板クラッチは、前記請求項３に記載の発明における第１多板クラッチの構成と同様に、摩擦板がクラッチピストンの外周側に配置された構造であるから軸方向にコンパクトに構成されると共に、このように扁平となった第１、第２多板クラッチが常時減速プラネタリギヤセットを両側から挟み込む構成とされているから、コンパクトなレイアウト構造が実現される。
【００１９】
そして、請求項５に記載の発明によれば、前記第２多板クラッチのドラム部材の外周に、前記第１多板クラッチのハブ部材と、前記後続プラネタリギヤセットの入力側とを連結する連結部材が配設されているので、前記請求項４に記載の発明によるコンパクトなレイアウト構造を損なうことなく、第１多板クラッチのハブ部材から後続プラネタリギヤセットの入力側に至る動力伝達経路が構成されることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
まず、図１の骨子図により本実施の形態に係る自動変速機全体の機械的な概略構成を説明する。なお、以下の説明において、エンジン側を前方、反エンジン側を後方とする。
【００２２】
この自動変速機１は、主な構成要素として、トルクコンバータ１０と、該コンバータ１０の出力により駆動される変速歯車機構として、第１〜第４プラネタリギヤセット２１〜２４と、これらのプラネタリギヤセット２１〜２４でなる動力伝達経路を切り換えるクラッチやブレーキ等の複数の摩擦要素３１〜３５とを有し、これらにより前進１〜６速及び後退速が得られるようになっている。
【００２３】
前記トルクコンバータ１０は、エンジン出力軸２に連結されたケース１１内に固設されたポンプ１２と、該ポンプ１２に対向して配置されて該ポンプ１２により作動油を介して駆動されるタービン１３と、該ポンプ１２とタービン１３との間に介設され、かつ、変速機ケース３にワンウェイクラッチ１４を介して支持されてトルク増大作用を行うステータ１５と、前記ケース１１とタービン１５との間に設けられ、該ケース１１を介してエンジン出力軸２とタービン１５とを直結するロックアップクラッチ１６とで構成されている。そして、前記タービン１５の回転がタービンシャフト１７を介してプラネタリギヤセット２１〜２４側に出力されるようになっている。
【００２４】
ここで、このトルクコンバータ１０の後方には、該トルクコンバータ１０のケース１１を介してエンジン出力軸２に駆動されるオイルポンプ１８が配置されている。
【００２５】
一方、前記第１〜第４プラネタリギヤセット２１〜２４は、いずれもサンギヤ２１ａ〜２４ａと、このサンギヤ２１ａ〜２４ａに噛合った複数のピニオン２１ｂ〜２４ｂと、これらのピニオン２１ｂ〜２４ｂを支持するキャリヤ２１ｃ〜２４ｃと、ピニオン２１ｂ〜２４ｂに噛合ったリングギヤ２１ｄ〜２４ｄとで構成される、シングルピニオンタイプのプラネタリギヤセットである。第１、第２プラネタリギヤセット２１，２２は、それぞれ第３及び第４プラネタリギヤセット２３，２４よりも小型のものとされて、第３、第４プラネタリギヤセット２３，２４を中間に挟む軸方向の両側位置に配置されている。
【００２６】
そして、第１プラネタリギヤセット２１は、サンギヤ２１ａが変速機ケース３の壁部３ａにスプライン嵌合され、リングギヤ２１ｄが第１メンバ４１によりタービンシャフト１７に固設されている。第２プラネタリギヤセット２２は、サンギヤ２２ａがタービンシャフト１７を支持する変速機ケース３の壁部のボス部３ｂにスプライン嵌合され、リングギヤ２２ｄが第２メンバ４２によりタービンシャフト１７に固設されている。
【００２７】
一方、第３プラネタリギヤセット２３のリングギヤ２３ｄと第４プラネタリギヤセット２４のキャリヤ２４ｃとが一体回転するように第３メンバ４３により連結されていると共に、第４プラネタリギヤセット２４のキャリヤ２４ｃに出力ギヤ２５が一体回転するように連結されている。また、第３プラネタリギヤセット２３のキャリヤ２３ｃと第４プラネタリギヤセット２４のリングギヤ２４ｄとが一体回転するように第４連結メンバ４４により連結されている。ここで、第３及び第４プラネタリギヤセット２３，２４は、合わせて４つの回転要素を有するように互いに連結されている。
【００２８】
そして、第１〜第３クラッチ３１〜３３と、第１、第２ブレーキ３４，３５とを選択的に締結させて、タービンシャフト１７から出力ギヤ２５までの動力伝達経路を切り換えることにより、前進６速と後退速とが得られることになる。
【００２９】
前記第１クラッチ３１は、第１プラネタリギヤセット２１のキャリヤ２１ｃと第４プラネタリギヤセット２４のサンギヤ２４ａとの間の動力伝達経路を断接するクラッチである。また、第２クラッチ３２は、第１プラネタリギヤセット２１のリングギヤ２１ｄと第３プラネタリギヤセット２３のサンギヤ２３ａとの間の動力伝達経路を断接するクラッチである。また、第３クラッチ３３は、第２プラネタリギヤセット２２のキャリヤ２２ｃと第３プラネタリギヤセット２３のサンギヤ２３ａとの間の動力伝達経路を断接するものである。
【００３０】
一方、第１ブレーキ３４は、第３プラネタリギヤセット２３のサンギヤ２３ａを変速機ケース３に対して断接するものである。また、第２ブレーキ３５は、第３プラネタリギヤセット２３のキャリヤ２３ｃ及び第４プラネタリギヤセット２３のリングギヤ２３ｄとを連結する第４メンバ４４を変速機ケース３に対して断接するものである。なお、第２ブレーキ３５と並列にワンウェイクラッチを配設してもよい。
【００３１】
そして、出力ギヤ２５が、中間伝動機構５０を構成するアイドルシャフト５１上の第１中間ギヤ５２に噛合わされていると共に、該アイドルシャフト５１上の第２中間ギヤ５３と差動装置６０の入力ギヤ６１とが噛合わされて、前記出力ギヤ２５の回転が差動装置６０のデフケース６２に入力され、該差動装置６０を介して左右の車軸６３，６４が駆動されるようになっている。
【００３２】
次に、前記の骨子図に示した自動変速機１の構成のうち、特徴的な第１、第２クラッチ３１，３２の周辺部分について詳細に説明する。
【００３３】
図２に示すように、変速機ケース３の壁部３ａには、タービンシャフト１７に沿って後方に伸びるスリーブ部３ａ′が設けられている。そして、前記第１クラッチ３１は、スリーブ部３ａ′の外周に、該スリーブ部３ａ′に対して回転自在に嵌合された内周部材３１ａと、該内周部材３１ａの前端に固着されたドラム部材３１ｂと、第４プラネタリギヤセット２４のサンギヤ２４ａに連結されるハブ部材３１ｃと、該ドラム部材３１ｂとハブ部材３１ｃとに交互にスプライン結合された複数枚の摩擦板３１ｄ…３１ｄと、該摩擦板３１ｄ…３１ｄの内周側に前記ドラム部材３１ｂ内に軸方向に摺動可能に収納され、ドラム部材３１ｂとの間に油圧室３１ｅを形成するクラッチピストン３１ｆとを有している。
【００３４】
前記ドラム部材３１ｂは、内周が前記内周部材３１ａに固着されたドラム状のシリンダ部３１ｂ′と、該シリンダ部３１ｂ′の外周に溶接固定された同じくドラム状の外周部材３１ｂ″とで構成されていおり、前記油圧室３１ｅはシリンダ部３１ｂ′と前記クラッチピストン３１ｆとの間に形成されている。また、前記摩擦板３１ｄ…３１ｄは外周部材３１ｂ″の内周面に嵌合されていると共に、該外周部材３１ｂ″には、摩擦板３１ｄ…３１ｄの前方にディッシュプレート３１ｇが、摩擦板３１ｄ…３１ｄの後方にはリテーニングプレート３１ｈがそれぞれスプライン嵌合され、該プレート３１ｈの後方にスナップリング３１ｉが装着されている。
【００３５】
そして、油路３ｂを介してオイルポンプ１８からの作動圧が油圧室３１ｅに供給されたときに、クラッチピストン３１ｆがリターンスプリング３１ｊに抗して移動して前記各摩擦板３１ｄ…３１ｄを締結することにより、前記ドラム部材３１ｂとハブ部材３１ｃとを結合するようになっている。
【００３６】
また、この第１クラッチ３１においては、クラッチピストン３１ｆもドラム状とされていると共に、その反油圧室側の空間が、内周部材３１ａ上に固定されたシールプレート３１ｋにより仕切られてバランス室３１Ｌとされ、該バランス室３１Ｌ内に図示しない油路を介して作動油が導入されるようになっている。
【００３７】
なお、ドラム部材３１ｂにおけるシリンダ部３１ｂ′の外周には、クラッチピストン３１ｆの内周面に摺接して油圧室３１ｅをシールするシール部材３１ｍが設けられており、また、シールプレート３１ｋの外周部にもクラッチピストン３１ｆの後端部内周面に摺接してバランス室３１Ｌの外周部をシールするシール部材３１ｎが設けられている。また、このシールプレート３１ｋにより、クラッチピストン３１ｆは前記リターンスプリング３１ｊの反力を受けるようになっている。
【００３８】
また、前記バランス室３１Ｌは、第１クラッチ３１の非締結時に油圧室３１ｅに残留した作動油に作用する遠心油圧により、クラッチピストン３１ｆがクラッチ締結方向に押圧されることを阻止するためのものであり、該バランス室３１Ｌ内に導入された作動油による遠心油圧により、前記油圧室３１ｅ側の遠心油圧を打ち消すように作用する。
【００３９】
また、第１クラッチ３１の後方隣には前記第１プラネタリギヤセット２１が配設され、該第１プラネタリギヤセット２１の後方隣に第２クラッチ２２が配設されている。
【００４０】
第２クラッチ３２は、タービンシャフト１７に溶接固定されたドラム部材３２ｂと、第３プラネタリギヤセット２３のキャリヤ２３ｃに連結されたハブ部材３２ｃと、該ドラム部材３２ｂとハブ部材３２ｃとに交互にスプライン結合された摩擦板３２ｄ…３２ｄと、該摩擦板３２ｄ…３２ｄの内周側に前記ドラム部材３２ｂ内に軸方向に摺動可能に収納され、該ドラム部材３２ｂとの間に油圧室３２ｅを形成するクラッチピストン３２ｆとを有している。
【００４１】
また、前記ドラム部材３２ｂの内周面に前記摩擦板３２ｄ…３２ｄが嵌合されていると共に、該摩擦板３２ｄ…３２ｄの後方にリテーニングプレート３２ｈが嵌合され、該プレート３２ｆの後方にスナップリング３２ｉが装着されている。
【００４２】
そして、タービンシャフト１７に設けられた油路１７ｂから作動圧が供給されたときに、クラッチピストン３２ｆがリターンスプリング３２ｉに抗して移動して前記摩擦板３２ｄ…３２ｄを締結することにより、前記ドラム部材３２ｂとハブ部材３２ｃとを結合するようになっている。
【００４３】
そして、この第２クラッチ３２においても、前記クラッチピストン３２ｆはドラム状とされ、その反油圧室側の空間が、タービンシャフト１７上に固定されたシールプレート３２ｋにより仕切られてバランス室３２Ｌとされ、図示しない油路を介して該バランス室３２Ｌ内に作動油が導入されるようになっている。
【００４４】
また、クラッチピストン３２ｆにはドラム部材３２ｂの内面に摺接して油圧室３２ｅをシールするシール部材３２ｍが設けられており、また、シールプレート３２ｋの外周部にもクラッチピストン３２ｆの先端部内周面に摺接してバランス室３２Ｌの外周部をシールするシール部材３２ｎが設けられている。そして、このバランス室３２Ｌにより前述のバランス室３１Ｌと同様の遠心油圧を打ち消す作用が得られるようになっている。
【００４５】
一方、図３に示すように、前記ドラム部材３２ｂは、縦壁の内径側に後方に窪む凹部３２ｂ′が形成され、該凹部３２ｂ′と前記第１クラッチ３１のシールプレート３１ｋとの間に形成された空間に第１プラネタリギヤセット２１が配置されている。該プラネタリギヤセット２１のサンギヤ２１ａは、前記スリーブ部３ａの後端部にスプライン嵌合されている。
【００４６】
一方、サンギヤ２１ａに噛合う複数のピニオン２１ｂにはピニオンシャフト２１ｃ１がそれぞれ連通されていると共に、それぞれのピニオンシャフト２１ｃ１がキャリヤ２１ｃを構成する前後のキャリヤプレート２１ｃ２，２１ｃ２に回転自在に支持されている。つまり、キャリヤプレート２１ｃ２，２１ｃ２間にピニオンシャフト２１ｃ１が架設され、このシャフト２１ｃ１にニードルベアリング２１ｂ′，２１ｂ′を介してピニオン２１ｂが回転自在に支持されるのであるが、このピニオン２１ｂの前後両端面と前後のキャリヤプレート２１ｃ２，２１ｃ２との間にはそれぞれスラストワッシャ２１ｃ３，２１ｃ３が介設されている。また、前側のキャリヤプレート２１ｃ２の内周が前記第１クラッチ３１の内周部材３１ａの後端部に固着されている。
【００４７】
そして、図２、３に示すように、第１プラネタリギヤセット２１のリングギヤ２１ｄには、外周側に延長すると共に切欠きが形成された延長部２１ｄ′が設けられ、ドラム部材３２ｂの外周に溶接固定された連結部材３２ｐが延長部２１ｄ′の切欠きに係合することにより、リングギヤ２１ｄとドラム部材３２ｂとが一体回転するようになっている。
【００４８】
また、図２に示すように、第１クラッチ３１のハブ部材３１ｃと第４プラネタリギヤセット２４のサンギヤ２４ａとを連結する構造として、ハブ部材３１ｃは、第２クラッチ３２の外周を通る連結部３１ｃ１と、該連結部３１ｃ１に連結されて第２クラッチ３２の後端から内周側に形成される縦壁３１ｃ２と、該縦壁３１ｃ２の内周に溶接固定されて後方に伸び、第４プラネタリギヤセット２４のサンギヤ２４ａに連結される筒状部３１ｃ３とで構成されている。
【００４９】
なお、前記タービンシャフト１７は請求項１に記載の自動変速機における入力部に相当し、第１プラネタリギヤセット２１は同じく常時減速プラネタリギヤセットに相当し、第３、第４プラネタリギヤセット２３，２４は同じく後続プラネタリギヤセットに相当し、出力ギヤ２５は同じく出力部に相当し、第１クラッチ３１は同じく（第１）多板クラッチに相当する。また、第２クラッチ３２は請求項４に記載の自動変速機における第２多板クラッチに相当し、連結部３１ｂ１は請求項５に記載の連結部材に相当する。
【００５０】
ここで、前記各クラッチ３１〜３３やブレーキ３４，３５の摩擦要素の作動状態と変速段との関係をまとめると、次の表１に示すようになる。
【表１】
2007120685.tif 000003
【００５１】
１速では、第１クラッチ３１と第２ブレーキ３５とが締結される。このとき、まず第１クラッチ３１の締結により第１プラネタリギヤセット２１のキャリヤ２１ｃと第４プラネタリギヤセット２４のサンギヤ２４ａとが連結されるので、タービンシャフト１７から第１プラネタリギヤセット２１のリングギヤ２１ｄに入力された回転が減速されて第１プラネタリギヤセット２１のキャリヤ２１ｃから出力され、第４プラネタリギヤセット２４のサンギヤ２４ａに入力される。この第４プラネタリギヤセット２４では、第２ブレーキ３５の締結によりリングギヤ２４ｄが固定されるので、サンギヤ２４ａに入力された回転は減速されて、キャリヤ２４ｃから出力される。
【００５２】
このように、１速では、第１プラネタリギヤセット２１において減速された入力回転が、さらに第４プラネタリギヤセット２４のリングギヤ２４ｄとピニオン２４ｂとの歯数比に応じて減速され、出力ギヤ２５に出力されることになる。
【００５３】
２速では、第１クラッチ３１と第１ブレーキ３４とが締結される。このとき、まず第１ブレーキ３１の締結により第３プラネタリギヤセット２３のサンギヤ２３ａが固定されると共に、前記１速時と同様に、第１クラッチ３１の締結により第１プラネタリギヤセット２１からの減速回転が第４プラネタリギヤセット２４のサンギヤ２４ａに入力される。
【００５４】
このように、第４プラネタリギヤセット２４のサンギヤ２４ａが回転すると、前記１速時と同様に、第４プラネタリギヤセット２４のキャリヤ２４ｃが減速回転することになるが、このキャリヤ２４ｃと一体に第３プラネタリギヤセット２３のリングギヤ２３ｄが回転することになる。そして、第１ブレーキ３４の締結により第３プラネタリギヤセット２３のサンギヤ２３ａが固定されているため、該第３プラネタリギヤセット２３のキャリヤ２３ｃも同じ方向に回転することになる。
【００５５】
この結果、第３プラネタリギヤセット２３のキャリヤ２３ｃに常時連結されている第４プラネタリギヤセット２４のリングギヤ２４ｄが回転し、この回転に応じて第４プラネタリギヤセット２４のサンギヤ２４ａからキャリヤ２４ｃへの減速回転が増速されることになるので、２速においては前記１速よりも高速の減速回転が出力ギヤ２５に出力されることになる。
【００５６】
３速では、第１クラッチ３１と第３クラッチ３３とが締結される。このとき、まず前記１、２速時と同様に、第１クラッチ３１の締結により第１プラネタリギヤセット２１からの減速回転が第４プラネタリギヤセット２４のサンギヤ２４ａに入力される。
【００５７】
一方、第３クラッチ３３の締結により第２プラネタリギヤセット２２のキャリヤ２２ｃと第３プラネタリギヤセット２３のサンギヤ２３ａとが連結されるので、タービンシャフト１７から第２プラネタリギヤセット２２のサンギヤ２２ａに入力した回転が減速されてキャリヤ２２ｃから第３プラネタリギヤセット２３のサンギヤ２３ａに入力される。
【００５８】
そして、第３、第４プラネタリギヤセット２３，２４のサンギヤ２３ａ，２４ａにそれぞれ入力された減速回転が合成されて、第４プラネタリギヤセット２４のキャリヤ２４ｃから出力ギヤ２５に出力される。
【００５９】
４速では、第１クラッチ３１と第２クラッチ３２とが締結される。このときも前記１〜３速時と同様に第１クラッチ３１の締結により第１プラネタリギヤセット２１からの減速回転が第４プラネタリギヤセット２４のサンギヤ２４ａに入力される。
【００６０】
同時に、第２クラッチ３２の締結により、第２プラネタリギヤセット２２のリングギヤ２２ｄの回転、即ちタービンシャフト１７からの入力回転がそのまま第３プラネタリギヤセット２３のキャリヤ２３ｃ（及びこれと一体回転する第４プラネタリギヤセット２４のリングギヤ２４ｄ）に伝達される。そして、第４プラネタリギヤセット２４のリングギヤ２４ｄ及びサンギヤ２４ａにそれぞれ入力された回転が第４プラネタリギヤセット２４において合成され、キャリヤ２４ｃから出力ギヤ２５に出力される。
【００６１】
５速では、第２クラッチ３２と第３クラッチ３３とが締結される。このとき、図４に示すように、まず前記４速時と同様に第１クラッチ３１の締結によって、第１プラネタリギヤセット２１のリングギヤ２１ｄの回転、即ちタービンシャフト１７からの入力回転がそのまま第３プラネタリギヤセット２３のキャリヤ２３ｃに伝達される。
【００６２】
また、前記３速時と同様に、第３クラッチ３３の締結によって第２プラネタリギヤセット２２からの減速回転が第３プラネタリギヤセット２３のサンギヤ２３ａに入力される。そして、サンギヤ２３ａ及びキャリヤ２３ｃにそれぞれ入力された回転が第３プラネタリギヤセット２３において合成されて、リングギヤ２３ｄに出力される。さらに、第３プラネタリギヤセット２３のリングギヤ２３ｄの回転は、これと一体回転する第４プラネタリギヤセット２４のキャリヤ２４ｃを介して出力ギヤ２５に出力される。この５速においては、入力回転がやや増速されて出力されるようになる。
【００６３】
そして、この５速においては第１クラッチ３１は解放されているのであるが、ドラム部材３１ｂは、タービンシャフト１７からの入力回転が第１プラネタリギヤセット２１により減速された回転で空転し、ハブ部材３１ｃは、第４プラネタリギヤセット２４のキャリヤ２４ｃを介してサンギヤ２４ａに入力される増速回転で空転することになる。
【００６４】
６速では、第２クラッチ３２と第１ブレーキ３４とが締結される。このとき、図５に示すように、第１ブレーキ３４の締結により、第３プラネタリギヤセット２３のサンギヤ２３ａが固定されるから、前記４速、５速時と同様にタービンシャフト１７の回転がそのまま第３プラネタリギヤセット２３のキャリヤ２３ｃに伝達され、増速される。そして、この回転が第３プラネタリギヤセット２３のリングギヤ２３ｄから第４プラネタリギヤセット２４のキャリヤ２４ｃを介して出力ギヤ２５に出力される。６速では、入力回転が実質的に第３プラネタリギヤセット２３のみを通って、増速されることになる。
【００６５】
そして、この６速においては前記５速と同様に第１クラッチ３１は解放されており、ドラム部材３１ｂは、タービンシャフト１７からの入力回転が第１プラネタリギヤセット２１により減速された回転で空転し、ハブ部材３１ｃは、第４プラネタリギヤセット２４のキャリヤ２４ｃを介してサンギヤ２４ａに入力される増速回転で空転することになる。
【００６６】
後退速では、第３クラッチ３３と第２ブレーキ３５とが締結される。このとき、前記３、５速時と同様に、第２プラネタリギヤセット２２によって減速された入力回転が、第３クラッチ３３を介して第３プラネタリギヤセット２３のサンギヤ２３ａに伝達される。そして、前記１速時と同様に第２ブレーキ３５の締結により第３プラネタリギヤセット２３のキャリヤ２３ｃが固定されるので、サンギヤ２３ａに伝達された減速回転が逆転して、リングギヤ２３ｄから出力ギヤ２５に出力されるようになる。
【００６７】
以上のような構成により、第１クラッチ３１が５、６速時に解放されたときに、第１クラッチ３１のドラム部材３１ｂとハブ部材ｃとが空転し、このとき、第４プラネタリギヤセット２４のサンギヤ２４ａにハブ部材２４ｃが連結され、第１プラネタリギヤセット２１のキャリヤ２４ｃにドラム部材２４ｂが連結されているため、ハブ部材２４ｃの回転数はドラム部材２４ｂの回転数よりも高くなる。一方、ドラム部材２４ｂは、ハブ部材２４ｃに比べて半径方向に大きい箇所に質量が分布しているため回転イナーシャが大きいが、該ドラム部材２４ｂには、第１プラネタリギヤセット２１から出力された減速回転が入力されるので、トルク損失としては小さくなる。また、ハブ部材３１ｃは、増速回転が入力されるため、ドラム部材３１ｂに対して回転数が高くなるが、径が小さく、回転イナーシャが小さいので、トルク損失としては小さくなる。これらの結果、第１クラッチ３１の解放時のトータルとしての損失トルクが低減されることになり、燃費改善が実現される。
【００６８】
また、ドラム部材３１ｂは、開放側の周面が遠心力により外方に変形するおそれがあり、これを防止するためにはドラム部材３１ｂの剛性を向上させなければならず、ドラム部材３１ｂの大型化や重量増が問題になる。これに対して、前述のように低回転となる側にドラム部材３１ｂを設けることにより、該ドラム部材３１ｂに作用する遠心力が軽減され、ドラム部材３１ｂの大型化や重量増が回避されるという効果がある。
【００６９】
ところで、一般に多板クラッチは、クラッチピストンにより画成された油圧室に制御油圧が供給され、該ピストンの移動により締結力が制御されるようになっているが、クラッチの回転時には、遠心力を受けて油圧室に遠心油圧が作用することになる。そして、このような遠心油圧の影響により、制御油圧に対する多板クラッチの締結力のリニアリティが崩れ、変速時の制御性の低下が問題になる。さらに、高回転時程、遠心油圧は高くなるので、この問題は顕著になる。
【００７０】
一方、本実施の形態に示したように、クラッチピストン３１ｆの油圧室３１ｅに対する反対側にバランス室３１Ｌを設け、該バランス室３１Ｌの油圧により油圧室３１ｅの遠心油圧を相殺させることが行われている。しかしながら、油圧室３１ｅやバランス室３１Ｌの形状等に応じて、また、油圧室３１ｅとバランス室３１Ｌとに供給される油圧は別のものとされ、さらにバランス室３１Ｌに供給された油圧は潤滑のために常時排出される状態となるように構成されるなどの理由で、遠心油圧を完全に相殺することは困難であり、前述のバランス室を設けないものと同様に変速時の制御性の低下が問題になる。このときも、高回転時ほど、遠心油圧による影響が大きくなるので、問題が顕著になる。
【００７１】
これらに対し、第１クラッチ３１のドラム部材３１ｂにクラッチピストン３１ｆが備えられているので、５、６速における第１クラッチ３１の解放時に、クラッチピストン３１ｆを含めたドラム部材３１ｂが低回転となるので、これらの部材に作用する遠心力ないし遠心油圧が低減される。この結果、制御油圧と第１クラッチ３１の締結力とのリニアリティが確保され、変速時の締結力制御の精度を向上させることができる。
【００７２】
また、第１クラッチ３１におけるクラッチピストン３１ｂが、第１プラネタリギヤセット２１に隣接して配置されており、第１クラッチ３１の摩擦板３１ｄ…３１ｄがクラッチピストン３１の外周側に配置された構造であるから、摩擦板３１ｄ…３１ｄとクラッチピストン３１ｆとが軸方向に並ぶことがなく、クラッチピストン３１ｆと第１プラネタリギヤセット２１との近接配置が可能となって、軸方向にコンパクトなレイアウト構造が実現される。
【００７３】
さらに、タービンシャフト１７と第３プラネタリギヤセット２３との間に第１プラネタリギヤセット２１及び第１クラッチ３１をバイパスする第２クラッチ３２が設けられた構造において、該第２クラッチ３２は、前述の第１クラッチ３１の構成と同様に、摩擦板３２ｄ…３２ｄがクラッチピストン３２ｆの外周側に配置された構造であるから軸方向にコンパクトに構成されると共に、このように扁平となった第１、第２クラッチ３１，３２が第１プラネタリギヤセット２１を両側から挟み込む構成とされているから、コンパクトなレイアウト構造が実現される。
【００７４】
そして、第２クラッチ３２のドラム部材３２ｂの外周に、第１クラッチ３１のハブ部材３１ｃと、第４プラネタリギヤセット２４のサンギヤ２４ａとを連結する連結部３１ｃ１が配設されているので、コンパクトなレイアウト構造を損なうことなく、第１クラッチ３１のハブ部材３１ｃから第４プラネタリギヤセット２４のサンギヤ２４ａに至る動力伝達経路が構成されることになる。
【００７５】
なお、前記第１プラネタリギヤセット２１は、シングルピニオンタイプのものに限らず、ダブルピニオンタイプのものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、多板クラッチを供えた自動変速機に関し、自動車産業に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動変速機の概略構成を示す骨子図である。
【図２】第１、第２クラッチ周辺の説明図である。
【図３】第１プラネタリギヤ周辺の説明図である。
【図４】５速時の動力伝達経路の説明図である。
【図５】６速時の動力伝達経路の説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
１          自動変速機
１７        タービンシャフト
２１〜２４  第１〜第４プラネタリギヤ
２５        出力ギヤ
３１        第１クラッチ
３２        第２クラッチ
３１ｂ、３２ｂ      ドラム部材
３１ｃ、３２ｃ      ハブ部材
３１ｄ、３２ｄ      摩擦板
３１ｆ、３２ｆ      クラッチピストン
３１ｃ１            連結部
【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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