(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機構として、入力軸と、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、２つのブレーキと、３つのクラッチと、カウンタドライブギヤとが配置された車両用自動変速機であって、
プラネタリギヤセットの第１の変速要素が第１のクラッチにより減速プラネタリギヤを介して入力軸に連結され、第２の変速要素が第３のクラッチにより減速プラネタリギヤを介して入力軸に連結されるとともに第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の変速要素が第２のクラッチにより入力軸に連結されるとともに第２のブレーキにより変速機ケースに係止可能とされ、第４の変速要素がカウンタドライブギヤに連結されたものにおいて、
減速プラネタリギヤは、ダブルピニオンプラネタリギヤ構成として、そのキャリアの後端側を入力軸に連結されるとともに、前端側を第２のクラッチに連結され、リングギヤを入力軸の後方に設けられた中間軸に連結され、サンギヤを変速機ケースの前端部に固定されて変速機構の前端側に配置され、
第２のクラッチの摩擦部材は、減速プラネタリギヤの外周側に配置され、
カウンタドライブギヤは、減速プラネタリギヤの後方に配置され、
第１のクラッチと第３のクラッチは、中間軸を介して減速プラネタリギヤのリングギヤに連結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のブレーキは、バンドブレーキ構成とされ、第２のクラッチの外周に配置された、請求項１記載の車両用自動変速機。
【請求項３】
前記プラネタリギヤセットは、カウンタドライブギヤの一方側に配置され、
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、プラネタリギヤセットの外周側に配置され、
第１のクラッチと第３のクラッチの油圧サーボが、プラネタリギヤセットの一方側に並べて配置された、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１のクラッチの摩擦部材と第３のクラッチの摩擦部材の外周側にバンドブレーキ構成の第１のブレーキが配置された、請求項３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変速機構成要素相互の配置に関する。
【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、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。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や変速要素を操作す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、自動変速機の多段化の要求があり、こうした要求に応えるには、ギヤトレインの変速段数当たりの変速要素数とクラッチやブレーキ数の一層の削減が必要となる。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、変速段数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、歯の噛合によりトルクを伝達するギヤでは、トルク伝達時のギヤノイズの発生を避け難いため、カウンタドライブギヤのように常時トルクを伝達するギヤは、変速機の後端（本明細書を通じて、動力が入力される側を前として軸上の位置関係を規定する）側への配置を避け、なるべく車両の幅方向の中心寄り、すなわち変速機の前端側に配置することで、エンジン等の遮蔽物によりノイズが車両の外側に漏れにくくする（本明細書を通じて、こうしたノイズの遮蔽をノイズの低減という）のが好ましい。また、特に、上記提案に係るギヤトレインでは、減速用プラネタリギヤが、第１速から第５速までの幅広い速度域においてトルク伝達状態となるため、このギヤノイズに対する格別の対策も必要となる。この点に関して、上記従来の技術では、プラネタリギヤセットの軸方向前端側にまとめてクラッチ及びブレーキを配置し、後端部にカウンタドライブギヤを配したレイアウトを採っている点で上記のノイズの低減上問題がある。
【０００５】
そこで、減速プラネタリギヤとカウンタドライブギヤを変速機構の前側に配置することが想起される。ところで、最小限の構成要素を用いているとはいえ、上記にようなギヤトレインでは、変速機構の６速化に伴い、部材数が増加し、変速機が大型化する。そこで、ギヤノイズの低減を行うに際して、その対策は、車両への搭載性を損なうような変速機の大型化、特に車両側メンバとの干渉が生じるような全長の増加を伴うものであってはならない。したがって、こうした観点から、上記ノイズ対策、すなわち減速プラネタリギヤとカウンタドライブギヤの変速機構前側への配置は、変速機の軸長の短縮のための変速機構成要素の径方向への重合配置と相容れないものであってはならない。
【０００６】
本発明は、こうした事情に鑑みなされたものであり、ギヤノイズを低減させながら、多段化に伴う軸長の増大を防いで車両搭載性を向上させた車両用自動変速機を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、変速機構として、入力軸と、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、２つのブレーキと、３つのクラッチと、カウンタドライブギヤとが配置された車両用自動変速機であって、プラネタリギヤセットの第１の変速要素が第１のクラッチにより減速プラネタリギヤを介して入力軸に連結され、第２の変速要素が第３のクラッチにより減速プラネタリギヤを介して入力軸に連結されるとともに第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の変速要素が第２のクラッチにより入力軸に連結されるとともに第２のブレーキにより変速機ケースに係止可能とされ、第４の変速要素がカウンタドライブギヤに連結されたものにおいて、減速プラネタリギヤは、ダブルピニオンプラネタリギヤ構成として、そのキャリアの後端側を入力軸に連結されるとともに、前端側を第２のクラッチに連結され、リングギヤを入力軸の後方に設けられた中間軸に連結され、サンギヤを変速機ケースの前端部に固定されて変速機構の前端側に配置され、第２のクラッチの摩擦部材は、減速プラネタリギヤの外周側に配置され、カウンタドライブギヤは、減速プラネタリギヤの後方に配置され、第１のクラッチと第３のクラッチは、中間軸を介して減速プラネタリギヤのリングギヤに連結されたことを構成上の主たる特徴とする。
【０００８】
そして、更に軸長を短縮する意味で、前記第２のブレーキは、バンドブレーキ構成とされ、第２のクラッチの外周に配置された構成とするのが有効である。
【０００９】
また、特に変速機後端部をコンパクト化する意味で、前記プラネタリギヤセットは、カウンタドライブギヤの一方側に配置され、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、プラネタリギヤセットの外周側に配置され、第１のクラッチと第３のクラッチの油圧サーボが、プラネタリギヤセットの一方側に並べて配置された構成を採るのが有効である。
【００１０】
更に、総合的なコンパクト化を図る意味で、前記第１のクラッチの摩擦部材と第３のクラッチの摩擦部材の外周側にバンドブレーキ構成の第１のブレーキが配置された構成とするのが有効である。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１記載の構成では、減速プラネタリギヤとカウンタドライブギヤを変速機構の前端側、すなわち、車両の中央に近づけて配置したので、ギヤノイズの低減が可能となる。そして、減速プラネタリギヤをダブルピニオンギヤ構成とし、入力軸からの回転をキャリアを通して第２のクラッチに伝達するようにして、減速プラネタリギヤの外周に第２のクラッチの摩擦部材の配置を可能にしたので、部材の重合配置により、全長短縮が可能となる。この際に、第２のクラッチは、減速トルクが伝達されない比較的小容量のクラッチであるので、径方向寸法は比較的小さくて済み、前端部において、デフリングギヤなどとの干渉を防止することができる。また、第２のクラッチと減速プラネタリギヤの前端配置に伴い、入力回転を伝達する必要のある部材は、これらクラッチとギヤより後ろ側にはなくなるため、入力軸をこれらの配置位置で終端させ、別途中間軸を設けて減速プラネタリギヤからの減速回転を後方に伝達するようにして、不要な多重軸構造を避けているので、径方向寸法の増大を抑えながらの各部材の重合配置に有利な構成とすることができる。
【００１２】
そして、請求項２記載の構成では、第２のブレーキをバンドブレーキ構成とすることにより、径方向寸法の増大を最小限に抑えながら、更なる重合配置により全長の短縮を図ることができる。
【００１３】
更に、請求項３記載の構成では、後端部の径方向のコンパクト化を可能にしながら、全体として、コンパクトにレイアウトした構成を実現できる。
【００１４】
また、請求項４記載の構成では、第１及び第３のクラッチの摩擦部材の外周に、軸方向に長く、径方向にコンパクトなバンドブレーキを配置することにより、スペースを無駄なく利用でき、径方向にコンパクトな構成にすることができ、軽量化することができる。更に、バルブボディを自動変速機前方に搭載した際には、ラジエターファンなどの補機との干渉が避けられるとともに、クラッシャブルゾーンを確保できる。また、下方に搭載した際には、最低地上高をより大きく確保できる。
【００１５】
【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は本発明を具体化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、カウンタ軸Ｙ、デフ軸Ｚの各軸上に各要素が配設された３軸構成とされている。そして、変速機構として、入力軸１１と、４つの変速要素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Ｇ１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、カウンタドライブギヤ１９とが主軸Ｘ上に配置されている。
【００１６】
この自動変速機では、プラネタリギヤセットＧの第１の変速要素Ｓ３が第１のクラッチＣ−１により減速プラネタリギヤＧ１を介して入力軸１１に連結され、第２の変速要素Ｓ２が第３のクラッチＣ−３により減速プラネタリギヤＧ１を介して入力軸１１に連結されるとともに第１のブレーキＢ−１により変速機ケースに１０係止可能とされ、第３の変速要素Ｃ２（Ｃ３）が第２のクラッチＣ−２により入力軸１１に連結されるとともに第２のブレーキＢ−２により変速機ケースに１０係止可能とされ、第４の変速要素Ｒ２（Ｒ３）が主軸Ｘ上の出力要素としてのカウンタドライブギヤ１９に連結されている。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−１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。
【００１７】
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構成が採られている。
【００１８】
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の変速要素とされ、リングギヤＲ２（Ｒ３）が第４の変速要素とされている。
【００１９】
減速プラネタリギヤＧ１は、そのサンギヤＳ１を反力要素として変速機ケース１０に固定され、キャリアＣ１を入力要素として入力軸１１に連結され、リングギヤＲ１を出力要素として第１のクラッチＣ−１及び第３のクラッチＣ−３を介してプラネタリギヤセットＧに連結されている。プラネタリギヤセットＧの第１の変速要素すなわち小径のサンギヤＳ３は、第１のクラッチＣ−１に連結され、第２の変速要素すなわち大径のサンギヤＳ２は、第３のクラッチＣ−３に連結されるとともに、バンドブレーキで構成される第１のブレーキＢ−１により自動変速機ケース１０に係止可能とされている。また、第３の変速要素であるキャリア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に係止可能とされるとともに、ワンウェイクラッチＦ−１により変速機ケース１０に一方向回転係止可能とされている。そして、第４の変速要素すなわちリングギヤＲ２（Ｒ３）がカウンタドライブギヤ１９に連結されている。
【００２０】
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。
【００２１】
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Ｇ１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。
【００２２】
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Ｇ１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。
【００２３】
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Ｇ１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。
【００２４】
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Ｇ１を経て減速された回転がクラッチＣ−１経由でサンギヤＳ３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。
【００２５】
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Ｇ１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。
【００２６】
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。
【００２７】
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Ｇ１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。
【００２８】
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。
【００２９】
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Ｇ１のサンギヤＳ１とリングギヤＲ１の歯数比λ１＝０．３３３、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＝０．４３６、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＝０．３５９に設定すると、入出力ギヤ比とステップは、図３に示すようになり、ギヤ比幅は６．０００となる。
【００３０】
次に、図５は自動変速機の構成を更に具体化した模式的断面で示す。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について、ここで説明する。本発明の特徴に従い、減速プラネタリギヤＧ１は、互いに噛合して一方がサンギヤＳ１に噛合し、他方がリングギヤＲ１に噛合する一対のピニオンギヤＰ１，Ｐ１’を支持するキャリアＣ１からなるダブルピニオンプラネタリギヤ構成として、そのキャリアＣ１の後端側を入力軸１１に連結されるとともに、前端側を第２のクラッチＣ−２に連結され、リングギヤＲ１を入力軸１１の後方に設けられた中間軸１３に連結され、このようにして前側が開放されたサンギヤＳ１を変速機ケース１０の前端部から後方に延びるボス部１０ａに固定されて、変速機構の前端側に配置されている。そして、第２のクラッチＣ−２の摩擦部材５５は、減速プラネタリギヤＧ１の外周側に配置されている。また、カウンタドライブギヤ１９は、減速プラネタリギヤＧ１の後方に配置されている。更に、第１のクラッチＣ−１と第３のクラッチＣ−３は、中間軸１３を介して減速プラネタリギヤＧ１のリングギヤＲ１に連結されている。
【００３１】
プラネタリギヤセットＧは、カウンタドライブギヤ１９の一方側に配置され、第１のクラッチＣ−１と第３のクラッチＣ−３の油圧サーボ６，７が、プラネタリギヤセットＧの一方側に並べて配置され、第１のクラッチＣ−１と第３のクラッチＣ−３の摩擦部材６３，７３は、油圧サーボ６の外周側からプラネタリギヤセットＧの外周側にかけて配置されている。更に、第１のクラッチＣ−１と第３のクラッチＣ−３の摩擦部材６３，７３の外周側にバンドブレーキ構成の第１のブレーキＢ−１が配置されている。このように２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３を軸方向に並べて配置することにより、両クラッチをほぼ同じ容量としている。また、並んで配置され、同等の外径を有するこれらクラッチの外周に、軸方向に長く、径方向にコンパクトなバンドブレーキを配置することにより、自動変速機においてディファレンシャル装置３や車両側メンバーＢとの干渉がないため径方向寸法の制約が比較的ゆるやかな変速機中間部分のスペースを無駄なく利用した軸方向寸法の短縮が図られている。
【００３２】
この形態における第１のクラッチＣ−１の油圧サーボ６と第３のクラッチＣ−３の油圧サーボ７は、減速プラネタリギヤＧ１のキャリアＣ１に連なる中間軸１３に連結されたトルク伝達部材６０をそれぞれの油圧サーボシリンダとして構成されている。具体的には、トルク伝達部材６０は、その前端側を中間軸１３に連結され、変速機ケース１０の後端から前方に延びるボス部１０ｂに支持された第１の筒状部６０ａと、第１の筒状部６０ａの軸方向ほぼ中央部から外径方向に延び、所定の径のところで前後方への折り曲げにより筒状とされた第２の筒状部６０ｂと、そこから第１のクラッチＣ−１と第３のクラッチＣ−３に向けて延びるドラム部６２とからなり、両筒状部６０ａと外径方向に延びる部分により、それぞれ、第１のクラッチＣ−１と第３のクラッチＣ−３の油圧サーボシリンダが背中合わせに構成されている。
【００３３】
これら両シリンダには、両油圧サーボ６，７のピストン６１，７１が嵌挿されている。したがって、油圧サーボ６は、トルク伝達部材６０と一体のドラム部６２側をシリンダとし、それにピストン６１が嵌挿された通常のサーボ形式を採るのに対して、油圧サーボ７は、トルク伝達部材６０と一体のドラム部６２側を軸方向に不動のピストンとし、ピストン７１から延びるドラム部７２を軸方向に可動のシリンダとする通常とは逆構成のサーボ形式とされている。このサーボ形式の関係から、クラッチＣ−１の摩擦部材（ディスクとセパレータプレートからなる。他のクラッチについて同じ）６３の外周を支持するドラム部６２の外側に被さるクラッチＣ−３のドラム部７２が、クラッチＣ−１のドラム部６２とのスプライン係合により共回りする構成とされ、このドラム部７２に摩擦部材７３の外周が支持されている。この配置により、トルク伝達部材６０に入る減速回転は、常時クラッチＣ−１のドラム部６２とクラッチＣ−３のドラム部７２に伝達される。したがって、油圧サーボ６の作動でピストン６１がシリンダから押し出されたときに、軸方向に不動のドラム部６２とピストン６１との間で摩擦部材６３が挟持されて、減速回転がハブ６４を経てサンギヤＳ３へ伝達される。一方、油圧サーボ７の作動でピストン７１がドラム部６２に対して押し戻されたときに、ドラム部７２と軸方向に不動のドラム部６２との間で摩擦部材７３が挟持されて、減速回転がハブ７４を経てサンギヤＳ２へ伝達される。なお、図５において、符号６５は油圧サーボ６の遠心油圧を相殺するキャンセルプレート、同じく符号７５は油圧サーボ７の遠心油圧を相殺するキャンセルプレートを示す。
【００３４】
また、第２のクラッチＣ−２の油圧サーボ構造に関して、この形態では、クラッチＣ−２を操作する油圧サーボ５を、変速機ケース１０の前端部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、シリンダ５０は、変速機ケース１０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、プラネタリギヤセットＧのキャリアＣ２，Ｃ３に連結したドラム５６との間でクラッチ摩擦部材５５を挟持して、キャリアＣ１に連結された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。
【００３５】
そして、カウンタドライブギヤ１９の支持に関しては、この形態では、カウンタドライブギヤ１９のハブの軸方向延長部外周が、ベアリング１２を介して第２のブレーキＢ−２の油圧サーボシリンダを兼ねるケース１０のサポート１０ｃの内周に支持されている。
【００３６】
なお、この形態では、ブレーキＢ−２は多板構成の摩擦部材８４を、サポート１０ｃに内蔵された油圧サーボ８で係合させる構成とされ、摩擦部材８４に隣接させて配置されたワンウェイクラッチＦ−１のインナレース９を介してキャリヤＣ２に連結されている。これらブレーキＢ−２とワンウェイクラッチＦ−１は、プラネタリギヤセットＧの外周側に配置されている。
【００３７】
かくして、この実施形態では、減速プラネタリギヤＧ１とカウンタドライブギヤ１９を変速機構の前端側、すなわち、車両の中央に近づけて配置したので、ギヤノイズの低減が可能となる。そして、減速プラネタリギヤＧ１をダブルピニオンギヤ構成とし、入力軸１１からの回転をキャリアＣ１を通して第２のクラッチＣ−２に伝達するようにして、減速プラネタリギヤＧ１の外周に第２のクラッチＣ−２の摩擦部材５５を配置したことで、部材の重合配置により、全長が短縮されている。この場合の第２のクラッチＣ−２は、減速トルクが伝達されない比較的小容量のクラッチであるため、径方向寸法は比較的小さくて済み、前端部において、デフリングギヤ３１などとの干渉が防止されている。また、第２のクラッチＣ−２と減速プラネタリギヤＧ１の前端配置に伴い、入力回転を伝達する必要のある部材は、これらクラッチとギヤより後ろ側にはなくなるため、入力軸１１をこれらの配置位置で終端させ、別途中間軸１３を設けて減速プラネタリギヤＧ１からの減速回転を後方に伝達するようにして、不要な多重軸構造を避けているので、プラネタリギヤセットＧ外周側への第３のクラッチの摩擦部材７３、第１のブレーキの摩擦部材８４、ワンウェイクラッチＦ−１及び第２のブレーキの重合配置にも拘わらず径方向寸法の増大が抑えられているのである。
【００３８】
更に、後端部に油圧サーボ６，７を配置することで、後端部の径方向のコンパクト化を可能にしながら、全体として、コンパクトにレイアウトした構成を実現している。また、第１及び第３のクラッチＣ−１，Ｃ−３の摩擦部材６３，７３の外周に、軸方向に長く、径方向にコンパクトなバンドブレーキＢ−１を配置することにより、スペースを無駄なく利用でき、径方向にコンパクトな構成としている。
【００３９】
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、比較的良好なギヤ比とステップを取りうるギヤセット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。
【００４０】
図６は第１実施形態に対して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、シンプルプラネタリギヤＧ２と、互いに噛合する一対のピニオンギヤＰ３，Ｐ３’の一方がサンギヤＳ３に噛合し、他方がリングギヤＲ３に噛合するダブルピニオン式のプラネタリギヤＧ３とを組み合わせた構成とされている。このプラネタリギヤセットＧの場合、第１のクラッチＣ−１が２つのサンギヤＳ２，Ｓ３に連結され、第３のクラッチＣ−３がシンプルプラネタリギヤＧ２のリングギヤＲ２に連結され、第２のクラッチＣ−２がキャリアＣ２とキャリアＣ３に連結され、リングギヤＲ３がカウンタドライブギヤ１９に連結されている。そして、ブレーキＢ−１はシンプルプラネタリギヤＧ２のリングギヤＲ２を係止するものとされ、ブレーキＢ−２とワンウェイクラッチＦ−１は双方のキャリアＣ２とキャリアＣ３を係止するものとされる。したがってこの形態では、両サンギヤＳ２，Ｓ３が第１の変速要素、リングギヤＲ２が第２の変速要素、キャリアＣ２，Ｃ３が第３の変速要素とされ、リングギヤＲ３が第４の変速要素とされている。こうした場合、例えば下記の表１に示すようなギヤ比とステップが得られる。
【表１】
0003906578.tif 000002
ちなみに、この場合の減速プラネタリギヤＧ１の歯数比λ１＝０．３３３、大径リングギヤ側の歯数比λ２＝０．６３６、小径リングギヤ側の歯数比λ３＝０．３３３であり、ギヤ比幅は６．８５７となる。
【００４１】
次に、図７は第２実施形態に対してプラネタリギヤセットＧのシンプルプラネタリギヤとダブルプラネタリギヤの位置関係を逆転させた第３実施形態を示す。この形態では、第１のクラッチＣ−１がダブルプラネタリギヤＧ２側の小径のサンギヤＳ２に連結され、第３のクラッチＣ−３がダブルプラネタリギヤＧ２のキャリアＣ２とシンプルプラネタリギヤＧ３の大径のサンギヤＳ３に連結され、第２のクラッチＣ−２がシンプルプラネタリギヤＧ３のキャリアＣ３とダブルプラネタリギヤＧ２のリングギヤＲ２に連結され、シンプルプラネタリギヤＧ３のリングギヤＲ３がカウンタドライブギヤ１９に連結されている。そして、ブレーキＢ−１はキャリアＣ２と大径のサンギヤＳ３を係止するものとされ、ブレーキＢ−２とワンウェイクラッチＦ−１はリングギヤＲ２とキャリアＣ３を係止するものとされる。したがってこの形態では、小径のサンギヤＳ２が第１の変速要素、キャリアＣ２と大径のサンギヤＳ３が第２の変速要素、リングギヤＲ２とキャリアＣ３が第３の変速要素とされ、リングギヤＲ３が第４の変速要素とされている。こうした場合、例えば下記の表２に示すようなギヤ比とステップが得られる。
【表２】
0003906578.tif 000003
ちなみに、この場合の減速プラネタリギヤＧ１の歯数比λ１＝０．３３３、ダブルプラネタリギヤＧ２の歯数比λ２＝０．４４７、シンプルプラネタリギヤＧ３の歯数比λ３＝０．４４４であり、ギヤ比幅は６．０２２となる。
【００４２】
次に、図８はプラネタリギヤセットＧを２つのダブルプラネタリギヤＧ２，Ｇ３で構成した第４実施形態を示す。この形態では、第１のクラッチＣ−１がサンギヤＳ３とキャリアＣ２に連結され、第３のクラッチＣ−３がサンギヤＳ２に連結され、第２のクラッチＣ−２がキャリアＣ３とリングギヤＲ２に連結され、リングギヤＲ３がカウンタドライブギヤ１９に連結されている。そして、ブレーキＢ−１はサンギヤＳ２を係止するものとされ、ブレーキＢ−２とワンウェイクラッチＦ−１はリングギヤＲ２とキャリアＣ３を係止するものとされる。したがってこの形態では、小径のサンギヤＳ３とキャリアＣ２が第１の変速要素、大径のサンギヤＳ２が第２の変速要素、リングギヤＲ２とキャリアＣ３が第３の変速要素とされ、リングギヤＲ３が第４の変速要素とされている。こうした場合、例えば下記の表３に示すようなギヤ比とステップが得られる。
【表３】
0003906578.tif 000004
ちなみに、この場合の減速プラネタリギヤＧ１の歯数比λ１＝０．３３３、プラネタリギヤＧ２の歯数比λ２＝０．５５６、プラネタリギヤＧ３の歯数比λ３＝０．３３３であり、ギヤ比幅は６．３７５となる。
【００４３】
次に、図９は第４実施形態に対して連結関係のみを変更した第５実施形態を示す。この形態では、第１のクラッチＣ−１が両サンギヤＳ２，Ｓ３に連結され、第３のクラッチＣ−３がキャリアＣ２に連結され、第２のクラッチＣ−２がキャリアＣ３とリングギヤＲ２に連結され、リングギヤＲ３がカウンタドライブギヤ１９に連結されている。そして、ブレーキＢ−１はキャリアＣ２を係止するものとされ、ブレーキＢ−２とワンウェイクラッチＦ−１はリングギヤＲ２とキャリアＣ３を係止するものとされる。この形態では、大径及び小径の両サンギヤＳ２，Ｓ３が第１の変速要素、キャリアＣ２が第２の変速要素、リングギヤＲ２とキャリアＣ３が第３の変速要素とされ、リングギヤＲ３が第４の変速要素とされている。こうした場合は、例えば下記の表４に示すようなギヤ比とステップが得られる。
【表４】
0003906578.tif 000005
ちなみに、この場合の減速プラネタリギヤＧ１の歯数比λ１＝０．３３３、プラネタリギヤＧ２の歯数比λ２＝０．４４４、プラネタリギヤＧ３の歯数比λ３＝０．３６１であり、ギヤ比幅は６．０２９となる。
【００４４】
以上の各実施形態（以下の説明において、これらを総称して第１群の実施形態という）は、第１実施形態を基本として、プラネタリギヤセットＧを変更したものであるが、次に、第２のブレーキＢ−２の配置を変更した実施形態を挙げて説明する。
【００４５】
図１０及び図１１にスケルトンと模式化した断面で示す第６実施形態では、第２のブレーキＢ−２は、バンドブレーキ構成とされ、第２のクラッチＣ−２のの外周に配置されている。この形態では、第２のブレーキのバンドブレーキ化に伴い、第１群の実施形態に対して、カンタドライブギヤ１９の支持構造と、第１及び第３のクラッチＣ−１，Ｃ−３並びにワンウェイクラッチＦ−１の配設位置が変更されているので、この関連の部分のみ説明する。
【００４６】
先ず、第２のブレーキＢ−２は、デフリングギヤ３１と同様の軸方向位置にある第２のクラッチＣ−２の外周にバンドブレーキとして配置されている。こうした第２のクラッチＣ−２とバンドブレーキＢ−２の径方向への重合配置は、デフリングギヤ３１との干渉を生じる径方向寸法の増大を避けながらクラッチとブレーキを同じ軸方向位置に配置するのに有効な方法である。
【００４７】
そして、第１群の実施形態において多板構成の摩擦部材が占めていた空きスペースを利用して、第１及び第２のクラッチＣ−１，Ｃ−３並びにワンウェイクラッチＦ−１を全体に前方に寄せて、実質上プラネタリギヤセットＧの外周側に配置している。こうした配置は、油圧サーボ配設部の外周部を小径化することに役立つため、車両側メンバーとの干渉を避ける点では、第１群の実施形態より有利な配置となる。
【００４８】
この形態における第１のクラッチＣ−１の油圧サーボ６と第３のクラッチＣ−３の油圧サーボ７についても、減速プラネタリギヤＧ１のキャリアＣ１に連なる中間軸１３に連結されたトルク伝達部材６０をそれぞれの油圧サーボシリンダとして構成されているが、トルク伝達部材６０とピストン７１との関係が第１群の実施形態とは若干相違している。具体的には、トルク伝達部材６０の前後方への折り曲げによる第２の筒状部は形成されておらず、トルク伝達部材６０は所定の径のところから第１のクラッチＣ−１と第３のクラッチＣ−３に向けて延びるドラム部６２に連なるものとされ、ピストン７１がドラム部６２に被さる構成とされている。
【００４９】
また、この実施形態では、カンタドライブギヤ１９の支持構造に関して、ケース１０のサポート１０ｃの内周側を軸方向後方に延長したボス部を形成し、その外周にベアリング１２を介してカウンタドライブギヤ１９の内周を支持する構成が採られている。この構成の利点は、カウンタドライブギヤ１９の同ドリブンギヤ２１との噛合部の内周側を軸方向のオフセットなく支持することで、ベアリング１２にかかるモーメント力による負荷を軽減することができるため、負荷容量の小さなベアリングとすることができる点にある。
【００５０】
この配置を採る自動変速機では、第２のブレーキＢ−２をバンドブレーキ構成とすることにより、径方向寸法の増大を最小限に抑えながら、第２のクラッチＣ−２との重合配置により全長の短縮が図られている。
【００５１】
このギヤトレイン構成のものについても、第１群の実施形態で挙げたような、プラネタリギヤの構成の変更と、その変速要素とクラッチ及びブレーキとの連結関係の変更は可能である。
【００５２】
図１２は第６実施形態に対してプラネタリギヤセットＧの部分だけを一部変更した第７実施形態を示す。この形態では、プラネタリギヤセットＧの構成と、その各変速要素と各クラッチ及びブレーキとの連結関係は、前記第２実施形態と同様であり、それにより得られるギヤ比とステップについても、同様の歯数比の設定により同様となるので、これらの点については、第２実施形態の説明の参照を以て説明に代える。
【００５３】
次に、図１３は前記第３実施形態と同様のプラネタリギヤセットＧの構成と、その各変速要素と各クラッチ及びブレーキとの連結関係を用いた第８実施形態を示す。したがって、この場合についても、得られるギヤ比とステップは、第３実施形態の場合と同様の歯数比の設定により同様となるので、これらの点については、第３実施形態の説明の参照を以て説明に代える。
【００５４】
更に、図１４は前記第４実施形態と同様のプラネタリギヤセットＧの構成と、その各変速要素と各クラッチ及びブレーキとの連結関係を用いた第９実施形態を示す。この場合についても、得られるギヤ比とステップは、第４実施形態の場合と同様の歯数比の設定により同様となるので、これらの点については、第４実施形態の説明の参照を以て説明に代える。
【００５５】
また、図１５は前記第５実施形態と同様のプラネタリギヤセットＧの構成と、その各変速要素と各クラッチ及びブレーキとの連結関係を用いた第１０実施形態を示す。この場合についても、上記と同様となるので、第５実施形態の説明の参照を以て説明に代える。
【００５６】
以上、本発明を構成要素の形式及び配置並びに連結関係を変更した実施形態を挙げて詳説したが、これらは、比較的良好なギヤ比ステップが得られるものに絞って例示したものであって、本発明は、これら実施形態に限定されるものではなく、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具体的な構成を変更して実施することができるものである。
【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】上記ギヤトレインの主軸部分のみを模式化した断面図である。
【図６】上記ギヤトレインのプラネタリギヤセットを変更した第２実施形態の主軸部分の模式化断面図である。
【図７】同様にプラネタリギヤセットを他の形態に変更した第３実施形態の主軸部分の模式化断面図である。
【図８】同様にプラネタリギヤセットを更に他の形態に変更した第４実施形態の主軸部分の模式化断面図である。
【図９】同様にプラネタリギヤセットを更に他の形態に変更した第５実施形態の主軸部分の模式化断面図である。
【図１０】上記ギヤトレインの第２のブレーキの形式と配置を変更した第６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１１】上記第６実施形態のギヤトレインの主軸部分の模式化断面図である。
【図１２】上記ギヤトレインのプラネタリギヤセットを変更した第７実施形態の主軸部分の模式化断面図である。
【図１３】同様にプラネタリギヤセットを更に変更した第８実施形態の主軸部分の模式化断面図である。
【図１４】同様にプラネタリギヤセットを更に変更した第９実施形態の主軸部分の模式化断面図である。
【図１５】同様にプラネタリギヤセットを更に変更した第１０実施形態の主軸部分の模式化断面図である。
【符号の説明】
Ｇ  プラネタリギヤセット
Ｇ１  ダブルピニオンプラネタリギヤ（減速プラネタリギヤ）
Ｓ２，Ｓ３  サンギヤ（変速要素）
Ｃ２，Ｃ３  キャリア（変速要素）
Ｒ２，Ｒ３  リングギヤ（変速要素）
Ｓ１  サンギヤ
Ｃ１  キャリア
Ｒ１  リングギヤ
Ｂ−１  第１のブレーキ
Ｂ−２  第２のブレーキ
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
６，７  油圧サーボ
１０  変速機ケース
１１  入力軸
１３  中間軸
１９  カウンタドライブギヤ
【図１】
0003906578.tif 000006
【図２】
0003906578.tif 000007
【図３】
0003906578.tif 000008
【図４】
0003906578.tif 000009
【図５】
0003906578.tif 000010
【図６】
0003906578.tif 000011
【図７】
0003906578.tif 000012
【図８】
0003906578.tif 000013
【図９】
0003906578.tif 000014
【図１０】
0003906578.tif 000015
【図１１】
0003906578.tif 000016
【図１２】
0003906578.tif 000017
【図１３】
0003906578.tif 000018
【図１４】
0003906578.tif 000019
【図１５】
0003906578.tif 000020