JP2000055151A - 車両用自動変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ３軸構成の車両用自動変速において、主軸上
で６速を達成するギヤトレインの主軸とデフ軸の軸間距
離に対して大きなデフリングギヤ径を確保する。 【解決手段】 車両用自動変速機は、主軸Ｘ上に、４つ
の変速要素Ｓ２，Ｓ３，Ｃ２（Ｃ３），Ｒ３（Ｒ２）を
有するプラネタリギヤセットＧ、減速プラネタリギヤＧ
０、カウンタドライブギヤ１９、２つのブレーキＢ−
１，Ｂ−２、３つのクラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３を
有する変速機構を備え、デフ軸Ｚ上にデフリングギヤ３
１を備える。主軸Ｘとデフ軸Ｚ間とで相対的にデフリン
グギヤ径を大きくすべく、減速プラネタリギヤＧ０を経
ない非減速回転を伝達するためトルク容量が小さく、外
径を小さくできるクラッチＣ−２を変速機構の前端側に
配して、クラッチＣ−２に軸方向位置で重なるように配
したデフリングギヤ３１の大きな外径の確保を可能とし
た。

Description

【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、デフ軸上のデフリングギヤが、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構
成の特徴とする。

【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Ｃ
２（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（Ｃ
３）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１
９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１
９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（１Ｓ
Ｔ）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Ｓ
２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Ｓ
２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Ｃ
２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＝３０／７
８に設定すると、入出力ギヤ比は、 第１速（１ＳＴ）：（１＋λ１）／λ３＝４．０６７ 第２速（２ＮＤ）：（１＋λ１）（λ２＋λ３）／λ３（１＋λ２） ＝２．３５４ 第３速（３ＲＤ）：１＋λ１＝１．５６４ 第４速（４ＴＨ）：（１＋λ１）／（１＋λ１−λ１・λ３）＝１．１６１ 第５速（５ＴＨ）：（１＋λ１）／（１＋λ１＋λ１・λ２）＝０．８５７ 第６速（６ＴＨ）：１／（１＋λ２）＝０．６８４ 後進（ＲＥＶ）：−（１＋λ１）／λ２＝３．３８９ 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１
０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１
２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１
９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７
１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６
１，７１によりそれぞれ画定される油室は、シリンダ６
０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Ｓ
１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】

【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Ｓ
１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】

【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Ｓ
１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】

【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Ｐ２
ａ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Ｓ
２，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Ｃ
２，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Ｓ
１とリングギヤＲ１の歯数比λ１＝３８／７８＝０．４
８７、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】

【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Ｃ
２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Ｒ
３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】

【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，Ｐ
３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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早渕 正宏 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 糟谷 悟 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 Ｆターム(参考） 3J028 EA02 EA25 EB08 EB13 EB31 EB33 EB35 EB37 EB54 EB62 EB66 FA41 FA57 FB06 FC13 FC16 FC17 FC24 FC25 FC32 FC63 GA03 HA14 HA24

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【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、 デフ軸上のデフリングギヤが、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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。
9. 【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。
10. 【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。
11. 【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。
12. 【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。
13. 【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１項記載の車両用自動変速機。
14. 【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。
15. 【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。
16. 【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。