(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸と、カウンタ軸と、デフ軸とを備え、
主軸上に、少なくとも４つの変速要素を有するプラネタリギヤセットと、減速プラネタリギヤと、カウンタドライブギヤと、少なくとも２つのブレーキと、３つのクラッチとを有する変速機構が配置され、デフ軸上にデフリングギヤが配置された車両用自動変速機であって、
３つのクラッチの選択的係合と、２つのブレーキの必要に応じた択一的係合とにより、主軸上の入力軸の回転が、一方で減速プラネタリギヤを介する減速回転としてプラネタリギヤセットの第１の変速要素及び第２の変速要素に入力され、他方で非減速回転として第３の変速要素に入力され、必要に応じて１つの変速要素が係止されることで、第４の変速要素の変速回転となってカウンタドライブギヤに出力されるものにおいて、
変速機構の前端側に、第３の変速要素に非減速回転を入力する第２のクラッチが配置され、
前記第２のクラッチの軸方向後方側に前記カウンタドライブギヤが配置され、
該カウンタドライブギヤの軸方向後方側に、前記第１の変速要素に減速回転を入力する第１のクラッチ及び前記第２の変速要素に減速回転を入力する第３のクラッチが配置され、
前記デフ軸上のデフリングギヤが、前記第２のクラッチと重なる軸方向位置に配置されたことを特徴とする車両用自動変速機。
【請求項２】
前記第２のクラッチは、摩擦部材と油圧サーボとで構成される、請求項１記載の車両用自動変速機。
【請求項３】
前記カウンタドライブギヤは、第２のクラッチに隣接して配置された、請求項１又は２記載の車両用自動変速機。
【請求項４】
前記第２のクラッチは、前進低速段及び後進段達成時には係合されないクラッチとされた、請求項１，２又は３記載の車両用自動変速機。
【請求項５】
前記第２のクラッチを操作する第２の油圧サーボは、変速機ケースにシリンダとピストンとを内蔵させた静止シリンダ型の油圧サーボとされた、請求項１〜４のいずれか１項記載の車両用自動変速機。
【請求項６】
前記減速プラネタリギヤは、その反力要素が変速機ケースに固定され、その入力要素がフランジを介して入力軸に連結されており、フランジと反力要素との間にベアリングが配設されており、静止シリンダ型油圧サーボのサーボ力が、入力軸、フランジ及びベアリングを介して反力要素に伝達されて、変速機ケースに支持される、請求項５記載の車両用自動変速機。
【請求項７】
前記減速プラネタリギヤは、その入力要素を入力軸に連結され、出力要素を第１のクラッチを介してプラネタリギヤセットの第１の変速要素に連結され、
プラネタリギヤセットの第２の変速要素は、第３のクラッチを介して減速プラネタリギヤの出力要素に連結され、かつ、第１のブレーキにより変速機ケースに係止可能とされ、第３の変速要素は、第２のクラッチを介して入力軸に連結され、かつ、第２のブレーキにより変速機ケースに係止可能とされ、
カウンタドライブギヤは、プラネタリギヤセットの第４の変速要素に連結された、請求項１〜６のいずれか１項記載の車両用自動変速機。
【請求項８】
前記プラネタリギヤセットは、大小径の異なる一対のサンギヤと、互いに噛合する一対のピニオンギヤを支持するキャリアと、リングギヤとからなり、一方のピニオンギヤが大径のサンギヤに噛合するとともにリングギヤに噛合し、他方のピニオンギヤが小径のサンギヤに噛合するラビニヨ式のギヤセットで構成され、
小径のサンギヤが第１の変速要素、大径のサンギヤが第２の変速要素、キャリアが第３の変速要素、リングギヤが第４の変速要素とされた、請求項１〜７のいずれか１項記載の車両用自動変速機。
【請求項９】
前記プラネタリギヤセットは、大小径の異なる一対のサンギヤと、互いに噛合する一方が段付の一対のピニオンギヤを支持するキャリアと、大小径の異なる一対のリングギヤとからなり、一方の段付のピニオンギヤの小径ギヤ部が大径のサンギヤに噛合するとともに小径のリングギヤに噛合し、更に大径ギヤ部が大径のリングギヤにも噛合し、他方のピニオンギヤが小径のサンギヤに噛合するギヤセットで構成され、
小径のサンギヤが第１の変速要素、大径のサンギヤが第２の変速要素、キャリアが第３の変速要素、大径のリングギヤが第４の変速要素、小径のリングギヤが第５の変速要素とされた、請求項１〜６のいずれか１項記載の車両用自動変速機。
【請求項１０】
前記プラネタリギヤセットは、サンギヤ、リングギヤ、キャリアの３つの変速要素からなる一対のプラネタリギヤで構成され、相互のキャリア同士が連結され、一方のサンギヤと他方のリングギヤが連結され、
残りのサンギヤが第１の変速要素、連結されたサンギヤとリングギヤが第２の変速要素、キャリアが第３の変速要素、残りのリングギヤが第４の変速要素とされた、請求項１〜７のいずれか１項記載の車両用自動変速機。
【請求項１１】
前記プラネタリギヤセットは、サンギヤと、互いに噛合する一対のピニオンギヤを支持するキャリアと、大小径の異なる２つのリングギヤとからなり、一方のピニオンギヤがサンギヤに噛合するとともに小径のリングギヤに噛合し、他方のピニオンギヤが大径のリングギヤに噛合するギヤセットで構成され、
サンギヤが第１の変速要素、小径のリングギヤが第２の変速要素、キャリアが第３の変速要素、大径のリングギヤが第４の変速要素とされた、請求項１〜７のいずれか１項記載の車両用自動変速機。
【請求項１２】
前記プラネタリギヤセットは、
第１のクラッチを係合させて第１の変速要素を減速回転の入力要素とし、第２のブレーキを係合させて第３の変速要素を係止状態の反力要素とする第４の変速要素からの出力で第１速、
第１のクラッチを係合させて第１の変速要素を減速回転の入力要素とし、第１のブレーキを係合させて第２の変速要素を係止状態の反力要素とする第４の変速要素からの出力で第２速、
第１及び第３のクラッチを係合させて第１及び第２の変速要素を共に減速回転の入力要素とするプラネタリギヤセットの直結状態での第４の変速要素からの出力で第３速、
第１及び第２のクラッチを係合させて第１の変速要素を減速回転の入力要素、第３の変速要素を非減速回転の入力要素とする第４の変速要素からの出力で第４速、
第２及び第３のクラッチを係合させて第２の変速要素を減速回転の入力要素、第３の変速要素を非減速回転の入力要素とする第４の変速要素からの出力で第５速、
第２のクラッチを係合させて第３の変速要素を非減速回転の入力要素とし、第１のブレーキを係合させて第２の変速要素を反力要素とする第４の変速要素からの出力で第６速を達成する、請求項７又は８記載の車両用自動変速機。
【請求項１３】
前記カウンタドライブギヤの一方側に、順次、プラネタリギヤセット、減速プラネタリギヤ、第１のクラッチの油圧サーボ及び第３のクラッチの油圧サーボが配置され、
第１のクラッチの摩擦部材と第３のクラッチの摩擦部材は、それらの少なくとも一方をプラネタリギヤセットの外周側に重合させ、軸方向に並べて配置された、請求項１〜１０のいずれか１項記載の車両用自動変速機。
【請求項１４】
変速機ケースの後端部から前方に延在し、内周部で入力軸を支持するボス部が設けられ、
該ボス部の先端部外周側に減速プラネタリギヤが配置され、該減速プラネタリギヤの反力要素は、ボス部の先端部に固定され、
減速プラネタリギヤと変速機ケース後端部との間のボス部外周側に、該ボス部からの油圧供給が可能に第１及び第３の油圧サーボが軸方向に並べて配置された、請求項１１記載の車両用自動変速機。
【請求項１５】
前記第１のブレーキは、バンドブレーキとされ、第１のクラッチと第３のクラッチの摩擦部材の外周側に配置された、請求項１１又は１２記載の車両用自動変速機。
【請求項１６】
前記第１及び第３の油圧サーボは、それらの個々のピストンを一方のドラムの内側及び外側に嵌合させて個々に作動可能に配置された、請求項１３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、車両に搭載される自動変速機に関し、特に、そのギヤトレインにおける各変速機構成要素の配置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用自動変速機の一形態として、フロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）車又はリヤエンジン・リヤドライブ（ＲＲ）車用の横置式の自動変速機がある。こうした形式の自動変速機では、エンジンの出力軸と同軸の主軸と、これと並行する車軸と同軸のデフ軸との間に、カウンタ軸を配した３軸構成が採られる。横置式の自動変速機では、車両の左右ホイールの間にエンジンと自動変速機を直列に並べて搭載する配置となるため、自動変速機の軸長が著しく制限されるばかりでなく、配設スペースの制約や最低地上高の確保のために、上記３軸の軸間距離も制約される。そこで、こうした自動変速機のギヤトレインは、主として軸長を延ばす要素となる多数の変速要素をもつプラネタリギヤセットの使用を避け、また、主として軸間距離を広げる要素となるクラッチやブレーキの数を可能な限り少なくした構成のものとしなければならない。
【０００３】
他方、ドライバビリティの確保のみならず、省エネルギに不可欠な燃費の向上のために、自動変速機には多段化の要求があり、こうした多段化を上記のような制約のもとに実現するには、ギヤトレインの一層の小要素化、機構の簡素化が必要となる。そこで、最小限の変速要素からなるプラネタリギヤセットを用い、それを操作する３つのクラッチと２つのブレーキとで、前進６速・後進１速を達成するギヤトレインが特開平４−２１９５５３号公報において提案されている。この提案に係るギヤトレインは、エンジン出力回転、厳密にはトルクコンバータのタービン出力回転と、それを減速した回転とを３つのクラッチを用いて適宜変速機構の４つの変速要素からなるプラネタリギヤセットへ２つの速度の異なる入力として入力させ、２つのブレーキで２つの変速要素を係止制御することで多段の６速を達成するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、この提案に係るギヤトレイン構成は、変速段当たりの変速要素数、必要とするクラッチ及びブレーキの数において非常に合理的なものであるが、実用面での問題がないわけではない。一般に横置式の自動変速機では、車種等によって異なる主軸とデフ軸との軸間距離に適宜対応可能なように、できるだけ大きなギヤ径のデフリングギヤの配設を可能としておき、車両に応じて軸間距離を詰める方向で、異なる車種への対応を取ることが通常行われる。したがって、この面で、可能な限り大きなデフリングギヤを配設可能とし、カウンタ軸とデフ軸との間で大きな減速比を得られるようにしておき、変速機全体としてのギヤ比の選択の自由度を増加させることが望ましいが、上記のように制限された軸間距離の中では、デフリングギヤのギヤ径を大きくすることは、デフリングギヤと主軸側の要素との干渉が問題となってくる。こうした点からみると、上記提案の構成では、デフリングギヤをトルクコンバータと変速機構の間の主軸側の要素のない軸方向位置に配置しており、主軸側の要素との干渉を避けることができるが、反面、こうした構成では、デフリングギヤを主軸側に入り込ませる分だけ主軸側の軸長が長くなり、車両搭載性が良好でなく、しかもカウンタ軸長も長くなるため、重量軽減が困難な点で、合理的な配置とはいい難い。
【０００５】
本発明は、こうした事情に鑑みなされたものであり、デフ比設定の自由度を確保する上で重要なデフリングギヤ径方向スペースを、限られた軸間距離の間で確保しながら、軸長の短縮を可能とする車両用自動変速機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、主軸と、カウンタ軸と、デフ軸とを備え、主軸上に、少なくとも４つの変速要素を有するプラネタリギヤセットと、減速プラネタリギヤと、カウンタドライブギヤと、少なくとも２つのブレーキと、３つのクラッチとを有する変速機構が配置され、デフ軸上にデフリングギヤが配置された車両用自動変速機であって、３つのクラッチの選択的係合と、２つのブレーキの必要に応じた択一的係合とにより、主軸上の入力軸の回転が、一方で減速プラネタリギヤを介する減速回転としてプラネタリギヤセットの第１の変速要素及び第２の変速要素に入力され、他方で非減速回転として第３の変速要素に入力され、必要に応じて１つの変速要素が係止されることで、第４の変速要素の変速回転となってカウンタドライブギヤに出力されるものにおいて、変速機構の前端側に、第３の変速要素に非減速回転を入力する第２のクラッチが配置され、前記第２のクラッチの軸方向後方側に前記カウンタドライブギヤが配置され、該カウンタドライブギヤの軸方向後方側に、前記第１の変速要素に減速回転を入力する第１のクラッチ及び前記第２の変速要素に減速回転を入力する第３のクラッチが配置され、前記デフ軸上のデフリングギヤが、前記第２のクラッチと重なる軸方向位置に配置されたことを特徴とする。
【０００７】
そして、上記の構成において、前記第２のクラッチは、摩擦部材と油圧サーボとで構成されるのが有効である。
【０００８】
また、更なるカウンタ軸の軸長の短縮を図る意味では、前記カウンタドライブギヤは、第２のクラッチに隣接して配置された構成とするのが有効である。
【０００９】
一方、第２のクラッチの更なる小径化を図るには、前記第２のクラッチは、前進低速段及び後進段達成時に係合されないクラッチとするのが有効である。
【００１０】
そして、クラッチのコンパクトを図る上では、前記第２のクラッチを操作する第２の油圧サーボは、変速機ケースにシリンダとピストンとを内蔵させた静止シリンダ型の油圧サーボとするのが有効である。
【００１１】
上記の構成に関連して、前記減速プラネタリギヤは、その反力要素が変速機ケースに固定され、その入力要素がフランジを介して入力軸に連結されており、フランジと反力要素との間にベアリングが配設されており、静止シリンダ型油圧サーボのサーボ力が、入力軸、フランジ及びベアリングを介して反力要素に伝達されて、変速機ケースに支持される構成とするのが有効である。
【００１２】
また、ギヤトレインに関して、前記減速プラネタリギヤは、その入力要素を入力軸に連結され、出力要素を第１のクラッチを介してプラネタリギヤセットの第１の変速要素に連結され、プラネタリギヤセットの第２の変速要素は、第３のクラッチを介して減速プラネタリギヤの出力要素に連結され、かつ、第１のブレーキにより変速機ケースに係止可能とされ、第３の変速要素は、第２のクラッチを介して入力軸に連結され、かつ、第２のブレーキにより変速機ケースに係止可能とされ、カウンタドライブギヤは、プラネタリギヤセットの第４の変速要素に連結された構成を採るのが有効である。
【００１３】
更に、具体的には、前記プラネタリギヤセットは、大小径の異なる一対のサンギヤと、互いに噛合する一対のピニオンギヤを支持するキャリアと、リングギヤとからなり、一方のピニオンギヤが大径のサンギヤに噛合するとともにリングギヤに噛合し、他方のピニオンギヤが小径のサンギヤに噛合するラビニヨ式のギヤセットで構成され、小径のサンギヤが第１の変速要素、大径のサンギヤが第２の変速要素、キャリアが第３の変速要素、リングギヤが第４の変速要素とされた構成とすることができる。
【００１４】
また、前記プラネタリギヤセットは、大小径の異なる一対のサンギヤと、互いに噛合する一方が段付の一対のピニオンギヤを支持するキャリアと、大小径の異なる一対のリングギヤとからなり、一方の段付のピニオンギヤの小径ギヤ部が大径のサンギヤに噛合するとともに小径のリングギヤに噛合し、更に大径ギヤ部が大径のリングギヤにも噛合し、他方のピニオンギヤが小径のサンギヤに噛合するギヤセットで構成され、小径のサンギヤが第１の変速要素、大径のサンギヤが第２の変速要素、キャリアが第３の変速要素、大径のリングギヤが第４の変速要素、小径のリングギヤが第５の変速要素とされた構成とすることもできる。
【００１５】
また、前記プラネタリギヤセットは、サンギヤ、リングギヤ、キャリアの３つの変速要素からなる一対のプラネタリギヤで構成され、相互のキャリア同士が連結され、一方のサンギヤと他方のリングギヤが連結され、残りのサンギヤが第１の変速要素、連結されたサンギヤとリングギヤが第２の変速要素、キャリアが第３の変速要素、残りのリングギヤが第４の変速要素とされた構成としてもよい。
【００１６】
あるいは、前記プラネタリギヤセットは、サンギヤと、互いに噛合する一対のピニオンギヤを支持するキャリアと、大小径の異なる２つのリングギヤとからなり、一方のピニオンギヤがサンギヤに噛合するとともに小径のリングギヤに噛合し、他方のピニオンギヤが大径のリングギヤに噛合するギヤセットで構成され、サンギヤが第１の変速要素、小径のリングギヤが第２の変速要素、キャリアが第３の変速要素、大径のリングギヤが第４の変速要素とされた構成としてもよい。
【００１７】
そして、特に良好な前進６速を得るには、前記プラネタリギヤセットは、第１のクラッチを係合させて第１の変速要素を減速回転の入力要素とし、第２のブレーキを係合させて第３の変速要素を係止状態の反力要素とする第４の変速要素からの出力で第１速、第１のクラッチを係合させて第１の変速要素を減速回転の入力要素とし、第１のブレーキを係合させて第２の変速要素を係止状態の反力要素とする第４の変速要素からの出力で第２速、第１及び第３のクラッチを係合させて第１及び第２の変速要素を共に減速回転の入力要素とするプラネタリギヤセットの直結状態での第４の変速要素からの出力で第３速、第１及び第２のクラッチを係合させて第１の変速要素を減速回転の入力要素、第３の変速要素を非減速回転の入力要素とする第４の変速要素からの出力で第４速、第２及び第３のクラッチを係合させて第２の変速要素を減速回転の入力要素、第３の変速要素を非減速回転の入力要素とする第４の変速要素からの出力で第５速、第２のクラッチを係合させて第３の変速要素を非減速回転の入力要素とし、第１のブレーキを係合させて第２の変速要素を反力要素とする第４の変速要素からの出力で第６速を達成する構成とするのが有効である。
【００１８】
また、変速機全体の配置については、前記カウンタドライブギヤの一方側に、順次、プラネタリギヤセット、減速プラネタリギヤ、第１のクラッチの油圧サーボ及び第３のクラッチの油圧サーボが配置され、第１のクラッチの摩擦部材と第３のクラッチの摩擦部材は、それらの少なくとも一方をプラネタリギヤセットの外周側に重合させ、軸方向に並べて配置された構成とするのが有効である。
【００１９】
また、変速機の後端側については、変速機ケースの後端部から前方に延在し、内周部で入力軸を支持するボス部が設けられ、該ボス部の先端部外周側に減速プラネタリギヤが配置され、該減速プラネタリギヤの反力要素は、ボス部の先端部に固定され、減速プラネタリギヤと変速機ケース後端部との間のボス部外周側に、該ボス部からの油圧供給が可能に第１及び第３の油圧サーボが軸方向に並べて配置された構成とするのが有効である。
【００２０】
また、ブレーキ配置については、前記第１のブレーキは、バンドブレーキとされ、第１のクラッチと第３のクラッチの摩擦部材の外周側に配置された構成とするのが有効である。
【００２１】
更に、油圧サーボのコンパクト化の点では、前記第１及び第３の油圧サーボは、それらの個々のピストンを一方のドラムの内側及び外側に嵌合させて個々に作動可能に配置された構成とするのが有効である。
【００２２】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１記載の構成では、第１及び第３のクラッチに比べて、減速プラネタリギヤからの減速トルクが入力されないだけ軸方向寸法を増大させることなく径方向にコンパクトに構成できる第２のクラッチを変速機構の前端側に配置し、それと重なる軸方向位置のデフ軸上に配置されたデフリングギヤの径方向のスペースを確保することできる。その結果、デフリングギヤの外径側と重なる主軸側に部材の配置を避けた構成に比して、軸長の短縮が可能となる。
【００２３】
次に、請求項３記載の構成では、デフリングギヤとカウンタドライブギヤの軸方向位置関係を最も接近させることができるため、カウンタドライブギヤとデフリングギヤとの間隔で決まるカウンタ軸の軸長を最短のものとすることができ、一層の重量軽減を図ることができる。また、カウンタドライブギヤは、変速機の後端部から離れた位置に配置されることになるので、ギヤノイズを低減することができる。
【００２４】
そして、請求項４記載の構成では、変速機構の前端側に配置される第２のクラッチを前進低速段と後進段での動力伝達に関与しないクラッチとしているので、このクラッチを、通常、自動変速機に設けられるトルクコンバータのストールトルクが作用しないクラッチとすることができ、その分だけトルク容量を小さく、よりコンパクトに構成できるので、このクラッチと変速機構の前端部に配置されたデフリングギヤが軸方向位置上で重なる場合でも、デフリングギヤの大径化の面でより有利となる。
【００２５】
また、請求項５記載の構成では、油圧サーボを静止シリンダ型とすることで、通常のドラム型シリンダのように遠心油圧が発生しないので、該油圧をキャンセルするためのキャンセルプレートを設ける必要がなくなり、その分だけ油圧サーボを軸方向にコンパクトに構成できる。
【００２６】
更に、請求項６記載の構成では、入力軸と、減速プラネタリギヤの固定部材となる反力要素と、入力要素と入力軸とを連結するに不可欠なフランジを利用してサーボ力を伝達することにより、サーボ力支持のための格別の部材を設ける構成を避けることができるため、サーボ力伝達経路の簡素化が可能となる。
【００２７】
そして、請求項１３記載の構成では、デフリングギヤ及び車両側メンバとの干渉を避けるために径方向寸法の制約がある変速機の前端部及び後端部の間の比較的径方向寸法の制約が小さい部位に位置するプラネタリギヤセットの外周側に、減速トルクが入力されるために大容量が必要とされる第１及び第３のクラッチの摩擦部材を配置することで、それらのクラッチ容量を確保することができるので、それらの操作のための油圧サーボについては受圧面積を小さく、すなわち、径方向寸法を小さくでき、小径化されたこれら油圧サーボが配置される後端部を車両メンバとの干渉に対して有利な小径の構造とすることができる。また、大容量となるクラッチをプラネタリギヤセットと重合配置することにより、軸方向寸法の短縮を図ることができる。
【００２８】
そして、請求項１４記載の構成では、入力軸を支持するボス部の先端部に減速プラネタリギヤの反力要素を固定し、それより後方のボス部から油圧サーボへの油圧の供給を可能としたので、減速プラネタリギヤの反力要素固定のための壁等の固定手段を変速機構の間に介在させる必要がなくなるため、変速機構の軸長を短縮することができる。
【００２９】
次に、請求項１５記載の構成では、車両側メンバとの干渉の問題のない変速機構の軸方向中間部位にブレーキを更に重合配置することにより、変速機の後端部の外径を小さくすることができるため、車両搭載性の面で有利となる。
【００３０】
更に、請求項１６記載の構成では、一方のクラッチのドラムの内側と外側をシリンダとして、それぞれのピストンを内外位置関係に置いて、個々に作動可能とすることで、２つのクラッチの掴み替え操作を可能としながら、両クラッチの油圧サーボのシリンダの共通化により、両油圧サーボの専有スペースをコンパクト化することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿い、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明を適用した車両用自動変速機の第１実施形態のギヤトレインを、軸間を共通平面内に展開してスケルトンで示す。また、図２は上記自動変速機を端面からみて実際の軸位置関係を示す。この自動変速機は、互いに並行する主軸Ｘと、カウンタ軸Ｙと、デフ軸Ｚとを備える３軸構成とされている。主軸Ｘ上には、変速機構として、４つの変速要素Ｓ２，Ｓ３，Ｃ２（Ｃ３），Ｒ２（Ｒ３）を有するプラネタリギヤセットＧと、減速プラネタリギヤＧ０と、カウンタドライブギヤ１９と、２つのブレーキＢ−１，Ｂ−２と、３つのクラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３とが配置され、デフ軸Ｚ上には、デフリングギヤ３１が配置されている。
【００３２】
この自動変速機では、３つのクラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３の選択的係合と、必要に応じた２つのブレーキＢ−１，Ｂ−２の択一的係合とにより、主軸Ｘ上の入力軸１１の回転が、一方で減速プラネタリギヤＧ０を介する減速回転として第１の変速要素Ｓ３及び第２の変速要素Ｓ２に入力され、他方で非減速回転として第３の変速要素Ｃ２（Ｃ３）に入力され、必要に応じて１つの変速要素Ｓ２又は変速要素Ｃ２（Ｃ３）が係止されることで、第４の変速要素Ｒ２（Ｒ３）の変速回転となってカウンタドライブギヤ１９に出力される動力伝達経路が各変速段に応じて形成される。なお、図に示すギヤトレインでは、ブレーキＢ−２に並列させてワンウェイクラッチＦ−１を配しているが、これは、後に詳記する１→２変速時のブレーキＢ−２とブレーキＢ−１の掴み替えのための複雑な油圧制御を避け、ブレーキＢ−２の解放制御を単純化すべく、ブレーキＢ−２の係合に伴って自ずと係合力を解放するワンウェイクラッチＦ−１を用いたものであり、ブレーキＢ−２と同等のものである。
【００３３】
本発明の特徴に従い、変速機構の前（本明細書を通じて、動力が入力される側を前として位置関係を説明する）端側に、第３の変速要素Ｃ２（Ｃ３）に非減速回転を入力する第２のクラッチＣ−２が配置されている。そして、デフ軸Ｚ上のデフリングギヤ１９が、第２のクラッチＣ−２と重なる軸方向位置に配置されている。
【００３４】
以下、この実施形態のギヤトレインを更に詳細に説明する。主軸Ｘ上には、図示しないエンジンの回転を入力軸１１に伝達するロックアップクラッチ付のトルクコンバータ４が配置されている。カウンタ軸Ｙ上には、カンタギヤ２が配置されている。カンタギヤ２は、カウンタ軸２０に固定され、カウンタドライブギヤ１９に噛合する大径のカンタドリブンギヤ２１と、同じくカウンタ軸２０に固定され、デフリングギヤ３１に噛合する小径のデフドライブピニオンギヤ２２とが配設されており、これらにより主軸Ｘ側からの出力を減速するとともに、反転させてディファレンシャル装置３に伝達する機能を果たす。デフ軸Ｚ上には、ディファレンシャル装置３が配設されている。ディファレンシャル装置３には、デフリングギヤ３１に固定してデフケース３２が設けられ、その中に配置された差動歯車の差動回転が左右軸３０に出力され、最終的なホイール駆動力とされる。
【００３５】
プラネタリギヤセットＧは、大小径の異なる一対のサンギヤＳ２，Ｓ３と、互いに噛合して一方が大径のサンギヤＳ２に噛合するとともにリングギヤＲ２（Ｒ３）に噛合し、他方が小径のサンギヤＳ３に噛合する一対のピニオンギヤＰ２，Ｐ３を支持するキャリアＣ２（Ｃ３）からなるラビニヨ式のギヤセットで構成されている。そして、この形態では、小径のサンギヤＳ３を第１の変速要素、大径のサンギヤＳ２を第２の変速要素、キャリアＣ２（Ｃ３）を第３の変速要素とし、リングギヤＲ２（Ｒ３）を第４の変速要素とされている。
【００３６】
減速プラネタリギヤＧ０は、その入力要素としてのリングギヤＲ１を入力軸１１に連結され、出力要素としてのキャリアＣ１を第１のクラッチＣ−１を介して第１の変速要素すなわち小径サンギヤＳ３に連結されている。プラネタリギヤセットＧの第２の変速要素すなわち大径サンギヤＳ２は、第３のクラッチＣ−３を介して減速プラネタリギヤＧ０の出力要素すなわちリングギヤＲ１に連結されている。第３の変速要素Ｃ２（Ｃ３）は、第２のクラッチＣ−２を介して入力軸１１に連結され、かつ、第２のブレーキＢ−２により変速機ケース１０に係止可能とされている。第２の変速要素すなわち大径サンギヤＳ２は、第３のクラッチＣ−３を介して減速プラネタリギヤＧ０の出力要素Ｃ１に連結され、かつ、第１のブレーキＢ−１により変速機ケース１０に係止可能とされている。そして、カウンタドライブギヤ１９は、第４の変速要素すなわちリングギヤＲ２（Ｒ３）に連結されている。
【００３７】
こうした構成からなる自動変速機は、図示しない電子制御装置と油圧制御装置とによる制御で、運転者により選択されたレンジに応じた変速段の範囲で車両負荷と車速に基づき、変速を行う。図３は各クラッチ及びブレーキの係合及び解放（○印で係合、無印で解放を表す）で達成される変速段を図表化して示す。また、図４は各クラッチ及びブレーキの係合（●印でそれらの係合を表す）により達成される変速段と、そのときの各変速要素の回転数比との関係を速度線図で示す。
【００３８】
両図を併せ参照してわかるように、第１速（１ＳＴ）は、クラッチＣ−1 とブレーキＢ−２の係合（本形態において、作動表を参照してわかるように、このブレーキＢ−２の係合に代えてワンウェイクラッチＦ−１の自動係合が用いられているが、この係合を用いている理由及びこの係合がブレーキＢ−２の係合に相当する理由については後に詳述する。）により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ０を経て減速された回転がクラッチＣ−１経由で小径サンギヤＳ３に入力され、ワンウェイクラッチＦ−１の係合により係止されたキャリアＣ３に反力を取って、リングギヤＲ３の最大減速比の減速回転がカウンタドライブギヤ１９に出力される。
【００３９】
次に、第２速（２ＮＤ）は、クラッチＣ−1 とブレーキＢ−１の係合により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ０を経て減速された回転がクラッチＣ−１経由で小径サンギヤＳ３に入力され、ブレーキＢ−１の係合により係止された大径サンギヤＳ２に反力を取って、リングギヤＲ２（Ｒ３）の減速回転がカウンタドライブギヤ１９に出力される。このときの減速比は、図４にみるように、第１速（１ＳＴ）より小さくなる。
【００４０】
また、第３速（３ＲＤ）は、クラッチＣ−１とクラッチＣ−３の同時係合により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ０を経て減速された回転がクラッチＣ−１とクラッチＣ−３経由で同時に大径サンギヤＳ２と小径サンギヤＳ３に入力され、プラネタリギヤセットＧが直結状態となるため、両サンギヤへの入力回転と同じリングギヤＲ２（Ｒ３）の回転が、入力軸１１の回転に対しては減速された回転として、カウンタドライブギヤ１９に出力される。
【００４１】
更に、第４速（４ＴＨ）は、クラッチＣ−１とクラッチＣ−２の同時係合により達成される。この場合、一方で入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ０を経て減速された回転がクラッチＣ−１経由でサンギヤＳ２に入力され、他方で入力軸１１からクラッチクラッチＣ−２経由で入力された非減速回転がキャリアＣ３に入力され、２つの入力回転の中間の回転が、入力軸１１の回転に対しては僅かに減速されたリングギヤＲ３の回転としてカウンタドライブギヤ１９に出力される。
【００４２】
次に、第５速（５ＴＨ）は、クラッチＣ−２とクラッチＣ−３の同時係合により達成される。この場合、一方で入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ０を経て減速された回転がクラッチＣ−３経由でサンギヤＳ２に入力され、他方で入力軸１１からクラッチクラッチＣ−２経由で入力された非減速回転がキャリアＣ２に入力され、リングギヤＲ２の入力軸１１の回転より僅かに増速された回転がカウンタドライブギヤ１９に出力される。
【００４３】
そして、第６速（６ＴＨ）は、クラッチＣ−２とブレーキＢ−１の係合により達成される。この場合、入力軸１１からクラッチクラッチＣ−２経由で非減速回転がキャリアＣ２にのみ入力され、ブレーキＢ−１の係合により係止されたサンギヤＳ２に反力を取るリングギヤＲ２の更に増速された回転がカウンタドライブギヤ１９に出力される。
【００４４】
なお、後進（ＲＥＶ）は、クラッチＣ−３とブレーキＢ−２の係合により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ０を経て減速された回転がクラッチＣ−３経由でサンギヤＳ２に入力され、ブレーキＢ−２の係合により係止されたキャリアＣ２に反力を取るリングギヤＲ２の逆転がカウンタドライブギヤ１９に出力される。
【００４５】
ここで、先に触れたワンウェイクラッチＦ−１とブレーキＢ−２との関係について説明する。上記の第１速と第２速時の両ブレーキＢ−１，Ｂ−２の係合・解放関係にみるように、これら両ブレーキは、両変速段間でのアップダウンシフト時に、一方の解放と同時に他方の係合が行われる、いわゆる掴み替えされる摩擦要素となる。こうした摩擦要素の掴み替えは、それらを操作する油圧サーボの係合圧と解放圧の精密な同時制御を必要とし、こうした制御を行うには、そのためのコントロールバルブの付加や油圧回路の複雑化等を招くこととなる。そこで、本形態では、第１速と第２速とで、キャリアＣ２（Ｃ３）にかかる反力トルクが逆転するのを利用して、ワンウェイクラッチＦ−１の係合方向を第１速時の反力トルク支持方向に合わせた設定とすることで、ワンウェイクラッチＦ−１に実質上ブレーキＢ−２の係合と同等の機能を発揮させて、第１速時のブレーキＢ−２の係合に代えて（ただし、ホイール駆動の車両コースト状態ではキャリアＣ２（Ｃ３）にかかる反力トルクの方向がエンジン駆動の状態に対して逆転するので、エンジンブレーキ効果を得るためには、図３に括弧付きの○印で示すようにブレーキＢ−２の係合を必要とする）、キャリアＣ２（Ｃ３）の係止を行っているわけである。したがって、変速段を達成する上では、ワンウェイクラッチを設けることなく、ブレーキＢ−２の係合により第１速を達成する構成を採ることもできる。
【００４６】
このようにして達成される各変速段は、図４の速度線図上で、リングギヤＲ２，Ｒ３の速度比を示す○印の上下方向の間隔を参照して定性的にわかるように、各変速段に対して比較的等間隔の良好な速度ステップとなる。この関係を具体的に数値を設定して、定量的に表すと、図３に示すギヤ比となる。この場合のギヤ比は、減速プラネタリギヤＧ０のサンギヤＳ１とリングギヤＲ１の歯数比λ１＝４４／７８、プラネタリギヤセットＧの大径サンギヤ側のサンギヤＳ２とリングギヤＲ２（Ｒ３）の歯数比λ２＝３６／７８、小径サンギヤ側のサンギヤＳ３とリングギヤＲ３の歯数比λ３＝３０／７８に設定すると、入出力ギヤ比は、
0003909622.tif 000002
となる。そして、これらギヤ比間のステップは、
第１・２速間：１．７３
第２・３速間：１．５１
第３・４速間：１．３５
第４・５速間：１．３５
第５・６速間：１．２５
となる。
【００４７】
次に、図５及び図６は自動変速機の構成を更に詳細に断面で示す。先にスケルトンを参照して説明した各構成要素については、同じ参照符号を付して説明に代えるが、スケルトンから参照し得ない細部、主として各クラッチ及びブレーキを構成する摩擦部材と油圧サーボの配置関係について、次に説明する。なお、本明細書を通じて、各クラッチ及びブレーキという用語は、摩擦部材と油圧サーボを総称するものとする。したがって、第１のクラッチＣ−１は摩擦部材６３と油圧サーボ６で、同様に第２のクラッチＣ−２は摩擦部材５５と油圧サーボ５で、第３のクラッチＣ−３は摩擦部材７３と油圧サーボ７で構成されている。また、バンドブレーキＢ−１はバンド８０と図示しない油圧サーボで構成され、多板ブレーキＢ−２は、クラッチと同様の摩擦部材と油圧サーボで構成されている。
【００４８】
まず、第３の変速要素Ｃ２（Ｃ３）に入力軸１１の回転を直接入力するクラッチＣ−２は、前記の説明から明らかなように、前進１速（１ＳＴ）〜３速（３ＲＤ）及び後進（ＲＥＶ）時に係合されないクラッチである。そのため、このクラッチＣ−２は、車両停止時のようなトルクコンバータ４からのエンジントルクを増幅したストールトルクを受けることはなく、また、図４の速度線図を参照して、他の２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３との対比でわかるように、減速による増幅トルクを負担することはない。したがって、このクラッチＣ−２は、他のクラッチに比してトルク容量（この容量は、クラッチ径と摩擦部材の摩擦材の枚数により決まる）の小さなクラッチとすることができる。したがって、このクラッチ径を小さくすることで、図２に示す軸位置関係から、主軸Ｘとデフ軸Ｚの軸間距離に対して、クラッチ径を小さくした分だけデフリングギヤ３１のギヤ径を大きくすることができる。
【００４９】
更にこの関係について、同様のプラネタリギヤセットを用い、３つのクラッチと２つのブレーキで前進４速、後進１速を達成する４速自動変速機の場合と比較してみる。図１５はこうした自動変速機の変速機構部のみを示す。このギヤトレインの場合、減速歯車機構はないため、３つの非減速回転が、各クラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３を介して各変速要素に入力されることになる。図１６に作動図表、図１７に速度線図を示すように、この変速機構の場合、３つのクラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３は、いずれもトルクコンバータを経たエンジントルクをそのまま負担する容量を必要とすることになる。ただ、この場合もクラッチＣ−２は、図１６の作動図表にみるように、直結の第３速及びオーバドライブの第４速達成のために係合する摩擦要素となるため、トルクコンバータによるトルク増幅が殆どない状態でのトルク容量を持てばよいため、低速段達成用のクラッチＣ−１や後進達成用のクラッチＣ−３に比べればトルク容量は小さくてすむが、本実施形態のクラッチＣ−２のように、他のクラッチに比べて減速比の面からも小容量のものとなることはない。
【００５０】
また、本実施形態のクラッチＣ−２は、上記理由から他の２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３に比べてコンパクトにすることができる関係を利用して、前記のようにギヤトレインの前端側に位置させ、その摩擦部材と油圧サーボの間に障害物のない配置とすることができる。そこで、本形態では、図５に示すようにクラッチＣ−２の摩擦部材５５を操作する油圧サーボ５は、変速機ケース１０にシリンダとピストンとを内蔵させた静止シリンダ型の油圧サーボとされている。詳しくは、図６に拡大して示すように、シリンダ５０は、変速機ケース１０のトルクコンバータハウジング側の隔壁（オイルポンプボディを兼ねる）１０ａのカバー１０ｂ側に環状溝として形成されており、その内部に、同じく環板状のピストン５１が軸方向摺動自在に嵌合された構成とされている。そして、このピストン５１は、スラストベアリング５２を介してプレッシャプレート５３を押圧する構成とされ、入力軸１１に一体化されたフランジ５４との間でクラッチ摩擦部材（摩擦材とセパレータプレート）５５を挟持して、フランジ５４側のハブからの入力回転をドラム５６を介してキャリアＣ２，Ｃ３に入力することになる。
【００５１】
ところで、こうした静止シリンダ型の油圧サーボ構成を採ると、一般的なドラム内配置の油圧サーボのようにサーボドラム内でサーボ力を閉ループさせることで、軸方向の不平衡力を相殺することができなくなるが、本形態では、減速プラネタリギヤＧ０を、その反力要素としてのサンギヤＳ１が変速機ケース１０に固定され、その入力要素としてのリングギヤＲ１がフランジ１２を介して入力軸１１に連結されており、フランジ１２とサンギヤＳ１との間にベアリング１３が配設された構成により、静止シリンダ型油圧サーボ５のサーボ力は、入力軸１１、フランジ１２及びベアリング１３を介してサンギヤＳ１に伝達されて、変速機ケース１０のカバー１０ｃに支持されるようにしている。
【００５２】
次に、カウンタドライブギヤ１９は、第２のクラッチＣ−２の軸方向後側に隣接して配置されている。この配置により、デフリングギヤ３１とカウンタドライブギヤ１９の軸方向位置関係を最も接近させることができるため、カウンタ軸２０の軸長を最短のものとすることができる。また、カウンタドライブギヤ１９は、変速機の後端部から離れた位置に配置されることになるので、ギヤノイズを低減することができる。
【００５３】
更に、カウンタドライブギヤ１９の一方側、すなわち後方には、順次、プラネタリギヤセットＧ、減速プラネタリギヤＧ０、第１のクラッチＣ−１の油圧サーボ６及び第３のクラッチＣ−３の油圧サーボ７が配置されている。そして、第１のクラッチＣ−１の摩擦部材６２と第３のクラッチＣ−３の摩擦部材７２は、それらの少なくとも一方をプラネタリギヤセットＧの外周側に重合させ、軸方向に並べて配置されている。この配置は、デフリングギヤ３１及び車両側メンバＢとの干渉を避けるために径方向寸法の制約がある変速機の前端部及び後端部の間の比較的径方向寸法の制約が小さい部位に位置するプラネタリギヤセットＧの外周側に、減速トルクが入力されるために大容量が必要とされる第１及び第３のクラッチの摩擦部材６６，７２を配置することで、それらのクラッチ容量を確保することができるので、それらの操作のための油圧サーボ６，７については受圧面積を小さく、すなわち、径方向寸法を小さくでき、小径化されたこれら油圧サーボが配置される後端部を車両メンバＢとの干渉に対して有利な小径の構造とすることができる。また、大容量となるクラッチをプラネタリギヤセットＧと重合配置することにより、軸方向寸法の短縮を図ることができる。このように、これらクラッチの摩擦部材をそれぞれ減速プラネタリギヤＧ０及びプラネタリギヤセットＧに対して外径側にオーバラップさせているのは、これらのクラッチが、エンジントルクを減速して増幅されたトルクを伝達することと、ストールトルク負荷の関係で、クラッチＣ−２より大容量のものであることから、減速プラネタリギヤＧ０とプラネタリギヤセットＧに対して軸方向に並べた場合の小径化に伴う摩擦部材の摩擦材の枚数の増加による軸方向寸法の増加を避ける意味合いを持っている。
【００５４】
このように配置した両摩擦部材に対して、第１及び第２の油圧サーボ６，７は、それらの個々のピストン６１，７１を一方のドラム６０の内側及び外側に嵌合させて個々に作動可能に配置されている。更に詳しくは、クラッチＣ−１を構成する摩擦部材６２の外周を支持するドラム６０の内周側がピストン６１のシリンダとされ、ドラム６０の外周側に被さるクラッチＣ−３のドラムが、ピストン７１とされている。
【００５５】
この配列の油圧サーボ構成では、ピストン６１がクラッチＣ−１の摩擦部材６２をドラム６０との間で挟持し、それによりキャリアＣ１の減速回転をハブ６３を介して小径のサンギヤＳ３に入力する作動を行う。このときのサーボ力は、ピストン６１から摩擦部材６２を経てドラム６０に戻り、ドラム６０にかかる油圧反力と相殺する閉ループを構成する。一方、ピストン７１は、クラッチＣ−３の摩擦部材７２をドラム６０との間で挟持し、それによりキャリアＣ１の減速回転をハブ７３を介して大径のサンギヤＳ２に入力する作動を行う。このときのサーボ力も、ピストン７１から摩擦部材７２を経てドラム６０に戻り、ドラム６０にかかる油圧反力と相殺する閉ループを構成する。
【００５６】
このように、両クラッチＣ−１，Ｃ−３の摩擦部材の位置を自動変速機の外端から離れた配置とし、比較的設計自由度が大きなそれらの操作用の油圧サーボ６，７を外端に配置することにより、搭載する車両との干渉が問題となる変速機端部の形状に自由度を与え、車両搭載性を向上させている。しかも、一方のクラッチＣ−１のドラム６０の内側と外側をシリンダとして、それぞれのピストン６１，７１を内外位置関係に置いて、個々に作動可能とすることで、２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３の掴み替え操作（こうした操作は、跳び変速時に必要となる）を可能としながら、両クラッチ油圧サーボ６，７のシリンダの共通化により、両油圧サーボの専有スペースをコンパクト化している。
【００５７】
更に本発明の特徴に従い、自動変速機ケース１０の後端部から前方に延在し、内周部で入力軸１１を支持するボス部１０ｄが、ケース１０と一体又は別体の部材として設けられている。そして、ボス部１０ｄ先端部に減速プラネタリギヤＧ０の反力要素を構成するサンギヤＳ３が連結されている。更に、減速プラネタリギヤＧ０とケース１０後端部との間のボス部１０ｄの外周に、ボス部からの油圧供給が可能に第１のクラッチＣ−１の油圧サーボ６と第３のクラッチの油圧サーボ７が軸方向に並べて配置されている。
【００５８】
そして、図６の詳細な断面からわかるように、両油圧サーボ６，７のシリンダ６０とピストン６１，７１によりそれぞれ画定される油室は、シリンダ６０の筒状部６０ａに穿設された油孔及びケース１０のボス部１０ｄに形成された周溝並びに径方向油路を経てケース１０に形成された供給油路に接続され、それにより油圧の供給が、ボス部１０ｄを介して可能とされている。
【００５９】
また、減速プラネタリギヤＧ０は、そのサンギヤＳ１がボス部１０ｄにスプライン係合で固定され、リングギヤＲ１が減速プラネタリギヤＧ１の一方側でフランジ１１ａを介して入力軸１１に連結され、キャリアＣ１がドラム６０の筒状部６０ａに連結されている。
【００６０】
更に、本形態では、第１のブレーキＢ−１は、バンド８０と、図示しない油圧サーボからなるバンドブレーキとされ、第１のクラッチＣ−１と第３のクラッチＣ−３の摩擦部材６２，７２の外周側に配置されている。このように車両側メンバＢとの干渉の問題のない変速機構の軸方向中間部位にブレーキＢ−１を更に重合配置することにより、変速機の後端部の外径が小径化されて、車両搭載性の面で有利な形態とされている。
【００６１】
ところで、前記第１実施形態では、プラネタリギヤセットＧをラビニヨ式としたが、ギヤセットＧは、これに限るものではない。そこで、プラネタリギヤセットＧを他の形式のものに変更した実施形態について、次に説明する。
【００６２】
図７はプラネタリギヤセットＧの部分だけを一部変更した第２実施形態を示す。この形態では、プラネタリギヤセットＧは、互いに噛合する一対のピニオンギヤＰ２，Ｐ２’の一方が大径のサンギヤＳ２に噛合し、他方が大径のリングギヤＲ２に噛合するダブルピニオンプラネタリギヤと、シンプルプラネタリギヤとの組み合わせで構成されている。そして、サンギヤＳ２がクラッチＣ−１からの減速回転の入力要素、ダブルピニオンを支持するキャリアＣ２とサンギヤＳ３が互いに連結されてクラッチＣ−３からの減速回転の入力要素兼第２速達成時の反力要素、リングギヤＲ２とキャリアＣ３が互いに連結されてクラッチＣ−２からの非減速回転の入力要素兼第３速達成時の反力要素、リングギヤＲ３がカウンタドライブギヤ１９に連結した出力要素とされている。したがって、この形態の場合、それぞれのサンギヤＳ２が第１の変速要素、キャリアＣ２とサンギヤＳ３が第２の変速要素、キャリアＣ３とリングギヤＲ２が第３の変速要素、リングギヤＲ３が第４の変速要素となる。
【００６３】
こうしたプラネタリギヤセットＧによっても、前記第１実施形態の場合と同様に、各変速段に対して比較的等間隔の良好な速度ステップが得られる。この場合のギヤ比は、減速プラネタリギヤＧ０のサンギヤＳ１とリングギヤＲ１の歯数比λ１＝０．５５６、プラネタリギヤセットＧのサンギヤＳ２とリングギヤＲ２の歯数比λ２＝０．４４７、サンギヤＳ３とリングギヤＲ３の歯数比λ３＝０．４４４に設定すると、入出力ギヤ比とステップは、次の表１に示すようになる。ちなみに、この場合のギヤ比幅は６．２４５である。
【表１】
0003909622.tif 000003
【００６４】
図８はプラネタリギヤセットＧの部分だけを一部変更した第３実施形態を示す。この形態では、プラネタリギヤセットＧは、それぞれが一対ずつのピニオンギヤＰ２，Ｐ２’，Ｐ３，Ｐ３’を有するダブルピニオンプラネタリギヤＧ１，Ｇ２で構成されている。そして、両サンギヤＳ２，Ｓ３同士を連結してクラッチＣ−１からの減速回転の入力要素、キャリアＣ２をクラッチＣ−３からの減速回転の入力要素兼第２速達成時の反力要素、キャリアＣ３とリングギヤＲ２を連結してクラッチＣ−２からの非減速回転の入力要素兼第３速達成時の反力要素、リングギヤＲ３をカウンタドライブギヤ１９に連結して出力要素としている。したがって、この形態の場合、それぞれのサンギヤＳ３，Ｓ２が第１の変速要素、キャリアＣ２が第２の変速要素、キャリアＣ３とリングギヤＲ２が第３の変速要素、リングギヤＲ３が第４の変速要素となる。
【００６５】
こうしたプラネタリギヤセットＧによっても、前記第１実施形態の場合と同様に、各変速段に対して比較的等間隔の良好な速度ステップが得られる。この場合のギヤ比は、減速プラネタリギヤＧ０のサンギヤＳ１とリングギヤＲ１の歯数比λ１＝０．５５６、プラネタリギヤセットＧのサンギヤＳ２とリングギヤＲ２の歯数比λ２＝０．４４４、サンギヤＳ３とリングギヤＲ３の歯数比λ３＝０．３６１に設定すると、入出力ギヤ比とステップは、次の表２に示すようになる。ちなみに、この場合のギヤ比幅は６．２５２である。
【表２】
0003909622.tif 000004
【００６６】
図９はプラネタリギヤセットＧの連結関係を上記第３実施形態に対して変更した第４実施形態を示す。この形態では、同様のプラネタリギヤセットＧにおいて、キャリアＣ２とサンギヤＳ３が相互に連結されて減速回転の入力要素、サンギヤＳ２が減速回転の入力要素兼第２速達成時の反力要素、リングギヤＲ２とキャリアＣ３が相互に連結されて非減速回転の入力要素兼第３速達成時の反力要素、リングギヤＲ２がカウンタドライブギヤ１９に連結されて出力要素となっている。したがって、この形態の場合、サンギヤＳ３とキャリアＣ２が第１の変速要素、サンギアＳ２が第２の変速要素、リングギヤＲ２とキャリアＣ３が第３の変速要素、リングギヤＲ３が第４の変速要素となる。
【００６７】
こうしたプラネタリギヤセットＧによっても、前記第１実施形態の場合と同様に、各変速段に対して比較的等間隔の良好な速度ステップが得られる。この場合のギヤ比は、減速プラネタリギヤＧ０のサンギヤＳ１とリングギヤＲ１の歯数比λ１＝０．５５６、プラネタリギヤセットＧのサンギヤＳ２とリングギヤＲ２の歯数比λ２＝０．５５６、サンギヤＳ３とリングギヤＲ３の歯数比λ３＝０．３６１に設定すると、入出力ギヤ比とステップは、次の表３に示すようになる。ちなみに、この場合のギヤ比幅は６．２５２である。
【表３】
0003909622.tif 000005
【００６８】
図１０はプラネタリギヤセットＧの部分だけを一部変更した第５実施形態を示す。この形態では、プラネタリギヤセットＧは、大小径の異なる一対のサンギヤＳ２，Ｓ３と、一方が段付の互いに噛合する一対のピニオンギヤＰ２，Ｐ３を支持するキャリアＣ２，Ｃ３と、大小径の異なる一対のリングギヤＲ２，Ｒ３とからなり、一方の段付のピニオンギヤＰ２の小径ギヤ部Ｐ２ａが大径のサンギヤＳ２に噛合するとともに小径のリングギヤＲ２に噛合し、更に大径ギヤ部Ｐ２ｂが大径のリングギヤＲ３にも噛合し、他方のピニオンギヤＰ３が小径のサンギヤＳ３に噛合するギヤセットで構成されている。したがって、この場合、小径のサンギヤＳ３が第１の変速要素、大径のサンギヤＳ２が第２の変速要素、キャリアＣ２，Ｃ３が第３の変速要素、大径のリングギヤＲ３が第４の変速要素とされ、小径のリングギヤＲ２が専ら反力支持のために係止される第５の変速要素となる。なお、この形態のプラネタリギヤセット構成は、段付ピニオンギヤＰ２が、大小径部Ｐ２ａ，Ｐ２ｂにおいてモジュールのみ異なる同じ歯数の歯車であることを条件として成立する。
【００６９】
次に、図１１に示す第６実施形態のものでは、プラネタリギヤセットＧは、それぞれサンギヤＳ２，Ｓ３、リングギヤＲ２，Ｒ３、キャリアＣ２，Ｃ３の３要素からなる一対のシンプルプラネタリギヤＧ１，Ｇ２で構成されている。そして、サンギヤＳ２とリングギヤＲ３及びキャリアＣ２，Ｃ３同士を連結し、サンギヤＳ２を減速回転の入力要素兼第２速達成時の反力要素、サンギヤＳ３を減速回転の入力要素、キャリアＣ２，Ｃ３を非減速回転の入力要素兼第３速達成時の反力要素、リングギヤＲ２をカウンタドライブギヤ１９に連結した出力要素としている。したがって、この形態の場合、それぞれのサンギヤＳ３，Ｓ２が第１及び第２の変速要素、キャリアＣ２，Ｃ３が第３の変速要素、リングギヤＲ２が第４の変速要素となる。
【００７０】
こうしたプラネタリギヤセットＧによっても、前記第１実施形態の場合と同様に、各変速段に対して比較的等間隔の良好な速度ステップが得られる。この場合のギヤ比は、減速プラネタリギヤＧ０のサンギヤＳ１とリングギヤＲ１の歯数比λ１＝３８／７８＝０．４８７、プラネタリギヤセットＧのサンギヤＳ２とリングギヤＲ２の歯数比λ２＝４６／８８＝０．５２３、サンギヤＳ３とリングギヤＲ３の歯数比λ３＝５６／８８＝０．６３６に設定すると、入出力ギヤ比とステップは、次の表４に示すようになる。ちなみに、この場合のギヤ比幅は６．８０８である。
【表４】
0003909622.tif 000006
【００７１】
なお、プラネタリギヤセットＧを変更したこととは直接関係ないが、減速プラネタリギヤＧ０は、図１２に変形形態を示すようにリングギヤＲ１を変速機ケース１０に固定して反力要素とし、サンギヤＳ１を入力軸１１に連結して入力要素とし、キャリアＣ１を減速回転の出力要素として両クラッチＣ−１，Ｃ−３に連結した構成を採ることもできる。
【００７２】
次に、図１３に示す第７実施形態のものでは、プラネタリギヤセットＧは、サンギヤＳ２とリングギヤＲ２とそれらに噛合するピニオンギヤをキャリアＣ２で支持したシンプルプラネタリギヤＧ１と、相互に噛合する一対のピニオンギヤの一方がサンギヤＳ３に噛合し、他方がリングギヤＲ３に噛合する両ピニオンギヤをキャリヤＣ３で支持したダブルピニオンプラネタリギヤＧ２とから構成されている。そして、この形態では、両サンギヤＳ２，Ｓ３が減速回転の入力要素、リングギヤＲ２が減速回転の入力要素兼第２速達成時の反力要素、互いに連結されたキャリアＣ２，Ｃ３が非減速回転の入力要素兼第３速達成時の反力要素、リングギヤＲ３がカウンタドライブギヤ１９に連結した出力要素とされている。
【００７３】
こうしたプラネタリギヤセットＧによる場合も、前記第１実施形態の場合と同様に、各変速段に対して比較的等間隔の良好な速度ステップが得られる。この場合のギヤ比は、減速プラネタリギヤＧ０のサンギヤＳ１とリングギヤＲ１の歯数比λ１＝０．５５６、プラネタリギヤセットＧのサンギヤＳ２とリングギヤＲ２の歯数比λ２＝０．６３６、サンギヤＳ３とリングギヤＲ３の歯数比λ３＝０．３３３に設定すると、入出力ギヤ比とステップは、次の表５に示すようになる。ちなみに、この場合のギヤ比幅は７．１１１である。
【表５】
0003909622.tif 000007
【００７４】
最後に図１４に示す第８実施形態では、プラネタリギヤセットＧは、第１実施形態のものが、リングギヤ径を共通として、サンギヤ径を異ならせたのに対して、逆に、サンギヤ径を共通として、リングギヤ径を異ならせたものである。この形態では、サンギヤＳ２，Ｓ３と、互いに噛合して一方がサンギヤＳ２に噛合するとともに小径のリングギヤＲ２に噛合し、他方が大径のリングギヤＲ３に噛合する一対のピニオンギヤＰ２，Ｐ３をキャリアＣ２とキャリアＣ３とで支持したギヤセットで構成されている。この場合、両サンギヤＳ２，Ｓ３を第１の変速要素、小径のリングギヤＲ２を第２の変速要素、両キャリアＣ２，Ｃ３を第３の変速要素とし、大径のリングギヤＲ３を第４の変速要素とすることになる。
【００７５】
なお、この場合もプラネタリギヤセットＧを変更したこととは直接関係はないが、減速プラネタリギヤＧ０は、図示のようにダブルピニオン構成とし、サンギヤＳ１を変速機ケース１０に固定の反力要素とし、キャリアＣ１，Ｃ１’を入力軸１１に連結して入力要素とし、リングギヤＲ１を減速回転の出力要素として両クラッチＣ−１，Ｃ−３に連結した構成を採ることもできる。
【００７６】
以上、本発明を８つの実施形態に基づき詳説したが、本発明は、特許請求の範囲の個々の請求項に記載の事項の範囲内で種々に細部の具体的な構成を変更して実施することができる。例えば、第１のブレーキＢ−１について、第１実施形態における具体的構造としてバンドブレーキを用いているが、変速機の減速プラネタリギヤＧ０より軸方向外側の外径に制約がなければ、クラッチＣ−１，Ｃ−３の摩擦部材を端部側に寄せた配置とし、プラネタリギヤセットＧの外周にブレーキＢ−２と同様の多板ブレーキを配置する構成を採ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した車両用自動変速機の第１実施形態のギヤトレインを展開して示すスケルトン図である。
【図２】上記ギヤトレインの実際の３軸位置関係を示す軸方向端面図である。
【図３】上記ギヤトレインの作動及び達成されるギヤ比並びにギヤ比ステップを示す図表である。
【図４】上記ギヤトレインの速度線図である。
【図５】上記自動変速機の実際の断面を展開して示す軸方向断面図である。
【図６】図４の部分拡大断面図である。
【図７】上記ギヤトレインのプラネタリギヤセットの構成を一部変更した第２実施形態の主軸部分のみのスケルトン図である。
【図８】上記と同様の第３実施形態の主軸部分のみのスケルトン図である。
【図９】上記と同様の第４実施形態の主軸部分のみのスケルトン図である。
【図１０】上記と同様の第５実施形態の主軸部分のみのスケルトン図である。
【図１１】上記と同様の第６実施形態の主軸部分のみのスケルトン図である。
【図１２】上記第６実施形態の一部を変更した変形形態のギヤトレインの主軸部分のみを示すスケルトン図である。
【図１３】上記と同様の第７実施形態のギヤトレインの主軸部分のみを示すスケルトン図である。
【図１４】上記と同様の第８実施形態の主軸部分のみを示すスケルトン図である。
【図１５】従来のランビニヨ式プラネタリギヤセットに減速入力を行わないギヤトレインのスケルトン図である。
【図１６】上記ギヤトレインの作動図表である。
【図１７】上記ギヤトレインの速度線図である。
【符号の説明】
Ｘ  主軸
Ｙ  カウンタ軸
Ｚ  デフ軸
Ｇ  プラネタリギヤセット
Ｓ３  第１の変速要素
Ｓ２  第２の変速要素
Ｃ２，Ｃ３  第３の変速要素
Ｒ３  第４の変速要素
Ｇ０  減速プラネタリギヤ
Ｃ１  入力要素
Ｓ１  反力要素
Ｒ１  出力要素
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３  ピニオンギヤ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３  キャリア
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３  リングギヤ
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３  サンギヤ
Ｃ−１  第１のクラッチ
Ｃ−２  第２のクラッチ
Ｃ−３  第３のクラッチ
Ｂ−１  第１のブレーキ
Ｂ−２  第２のブレーキ
５  第２の油圧サーボ
６  第１の油圧サーボ
７  第３の油圧サーボ
１０  変速機ケース
１０ｄ  ボス部
１１  入力軸
１２  フランジ
１３  ベアリング
１９  カウンタドライブギヤ
３１  デフリングギヤ
５１  シリンダ
５２  ピストン
６０  ドラム
６１，７１  ピストン
６２，７２  摩擦部材
【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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