JP2006162048A

JP2006162048A - 変速機

Info

Publication number: JP2006162048A
Application number: JP2004358861A
Authority: JP
Inventors: Toshido Yamaguchi; 俊堂山口; Kazumichi Kayama; 和道香山; Nobutada Sugiura; 伸忠杉浦; Takeo Arai; 武夫荒井; Kazuhisa Ozaki; 和久尾崎
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2004-12-10
Filing date: 2004-12-10
Publication date: 2006-06-22

Abstract

【課題】組立工程を短くすることができ、組立スペースを小さくすることができるようにする。
【解決手段】変速機ケース１０と、差動回転装置と、摩擦係合要素と、差動回転装置及び摩擦係合要素を収容するカップ状部材と、カップ状部材の開口部において係止させられ、差動回転装置及び摩擦係合要素の軸方向の移動を規制する規制要素とを有する。差動回転装置の所定の部品によって第１の組立体が構成され、カップ状部材及び摩擦係合要素の各部品によって第２の組立体が構成され、変速機ケースによって第３の組立体が構成され、第１〜第３の組立体によって第４の組立体が構成され、第４の組立体、差動回転装置の他の部品及び規制要素によって第５の組立体が構成されるので、各部品を順次組み付ける必要がなくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、変速機に関するものである。

従来、変速機、例えば、自動変速機においては、複数のプラネタリギヤユニットを備えた変速装置における動力伝達経路を、クラッチ、ブレーキ等を係脱することによって切り換え、ギヤ比を変更して複数の変速段を達成するようになっている。そのために、前記各プラネタリギヤユニットは、サンギヤ、リングギヤ、サンギヤ及びリングギヤと噛（し）合させられるピニオン、並びに該ピニオンを支持するキャリヤを備える。

しかしながら、前記従来の自動変速機においては、各部品を順次組み付けることによって自動変速機を組み立てるようになっているので、組立工程が長くなるだけでなく、組立スペースが大きくなってしまう。

本発明は、前記従来の自動変速機の問題点を解決して、組立工程を短くすることができ、組立スペースを小さくすることができる変速機を提供することを目的とする。

そのために、本発明の変速機においては、変速機ケースと、少なくとも三つの差動回転要素を備えた差動回転装置と、該差動回転装置における入出力を切り換える摩擦係合要素と、前記差動回転装置及び摩擦係合要素を収容するカップ状部材と、該カップ状部材の開口部において係止させられ、前記差動回転装置及び摩擦係合要素の軸方向の移動を規制する規制要素とを有する。

そして、前記差動回転装置の所定の部品によって第１の組立体が構成され、前記カップ状部材及び摩擦係合要素の各部品によって第２の組立体が構成され、前記変速機ケースによって第３の組立体が構成され、前記第１〜第３の組立体によって第４の組立体が構成され、該第４の組立体、差動回転装置の他の部品及び規制要素によって第５の組立体が構成される。

本発明の他の変速機においては、さらに、前記カップ状部材は、前記摩擦係合要素を係脱させる係脱装置を収容し、前記第２の組立体は前記カップ状部材、摩擦係合要素及び係脱装置の各部品によって構成される。

本発明の更に他の変速機においては、さらに、前記第１の組立体を第２の組立体に組み付け、第１の組立体を第３の組立体に組み付けることによって第４の組立体が組み立てられる。

本発明の更に他の変速機においては、さらに、前記第１の組立体は、前記差動回転装置の所定の差動回転要素を変速機ケースに固定することによって、第３の組立体に組み付けられる。

本発明の更に他の変速機においては、さらに、前記摩擦係合要素及び規制要素の軸方向の移動を規制する規制部材を有する。

本発明の更に他の変速機においては、さらに、前記規制部材は、摩擦係合要素及び規制要素を係止させるための共通の係止部に取り付けられる。

本発明の更に他の変速機においては、さらに、前記規制要素は、前記カップ状部材と差動回転装置の差動回転要素とを連結する連結部材である。

本発明の更に他の変速機においては、さらに、前記規制要素が摩擦係合要素のバッキングプレートとして使用される。

本発明の更に他の変速機においては、変速機ケースと、少なくとも三つの差動回転要素を備え、所定の差動回転要素が前記変速機ケースに固定された差動回転装置と、該差動回転装置における入出力を切り換える摩擦係合要素と、前記差動回転装置及び摩擦係合要素を収容するシリンダと、該シリンダ内において進退自在に配設され、前記摩擦係合要素を係脱させるピストンと、前記シリンダの開口部において係止させられ、前記差動回転装置及び摩擦係合要素の軸方向の移動を規制するフランジ部材と、該フランジ部材の前方に隣接させて前記シリンダの内周面に取り付けられた規制要素とを有する。

本発明によれば、変速機においては、変速機ケースと、少なくとも三つの差動回転要素を備えた差動回転装置と、該差動回転装置における入出力を切り換える摩擦係合要素と、前記差動回転装置及び摩擦係合要素を収容するカップ状部材と、該カップ状部材の開口部において係止させられ、前記差動回転装置及び摩擦係合要素の軸方向の移動を規制する規制要素とを有する。

この場合、前記差動回転装置の所定の部品によって第１の組立体が構成され、前記カップ状部材及び摩擦係合要素の各部品によって第２の組立体が構成され、前記変速機ケースによって第３の組立体が構成され、前記第１〜第３の組立体によって第４の組立体が構成され、該第４の組立体、差動回転装置の他の部品及び規制要素によって第５の組立体が構成されるので、各部品を順次組み付ける必要がなくなる。したがって、組立工程を短くすることができ、組立スペースを小さくすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この場合、変速機としての自動変速機について説明する。

図２は本発明の実施の形態における自動変速機の模式図、図３は本発明の実施の形態における変速装置の作動表を示す図である。

図において、１０は筐（きょう）体としての変速機ケース、１１は該変速機ケース１０内に収容された変速装置であり、該変速装置１１は、同様に変速機ケース１０内に収容された流体伝動装置としての図示されないトルクコンバータと共に、自動変速機を構成する。前記トルクコンバータは、図示されないエンジンのクランクシャフトに連結され、前記エンジンによって発生させられた回転を受けて回転させられ、該回転を、作動流体である油を介して変速装置１１の入力軸２０に伝達し、車速が設定値以上になると、ロックアップクラッチが係合させられ、前記回転を入力軸２０に直接伝達する。

前記変速装置１１は、前進６段後進１段の変速を行うＦＦ車用の変速装置であり、第１の差動回転装置としてのダブルピニオン型のプラネタリギヤユニットＰＲと、第２の差動回転装置としてのシンプソン型のプラネタリギヤユニットＰＵとの組合せから成るギヤトレインを有し、前記プラネタリギヤユニットＰＵは、シンプルプラネタリ型の第１、第２のプラネタリギヤユニットＧ１、Ｇ２から成る。本実施の形態においては、プラネタリギヤユニットＰＲ及びプラネタリギヤユニットＰＵによって変速装置１１が構成されるようになっているが、三つ以上のプラネタリギヤユニットによって変速装置１１を構成することができる。

前記プラネタリギヤユニットＰＲは、第１の差動回転要素としてのサンギヤＳ１、第２の差動回転要素としてのリングギヤＲ１、前記サンギヤＳ１と噛合するピニオンＰ１ａ、前記リングギヤＲ１及びピニオンＰ１ａと噛合するピニオンＰ１ｂ、並びに第３の差動回転要素としてのキャリヤＣＲ１を備え、該キャリヤＣＲ１によって前記ピニオンＰ１ａ、Ｐ１ｂが支持される。前記サンギヤＳ１は、回転が入力される入力要素として、リングギヤＲ１は回転が出力される出力要素として、キャリヤＣＲ１は反力を発生させる固定要素として機能する。また、前記ピニオンＰ１ａ、Ｐ１ｂは第１、第２の伝達要素として機能する。

前記プラネタリギヤユニットＰＵは、第１の差動回転要素としてのサンギヤＳ２、Ｓ３、第２の差動回転要素としてのリングギヤＲ２、前記サンギヤＳ２及びリングギヤＲ２と噛合するピニオンＰ２、第３の差動回転要素としてのキャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３、前記サンギヤＳ３及びリングギヤＲ３と噛合するピニオンＰ３、第４の差動回転要素としてのキャリヤＣＲ３を備え、前記キャリヤＣＲ２によってピニオンＰ２が、キャリヤＣＲ３によってピニオンＰ３が支持される。前記サンギヤＳ２、Ｓ３は入力要素として、リングギヤＲ２は入力要素又は固定要素として、キャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３は入力要素又は固定要素として、キャリヤＣＲ３は出力要素として機能する。そして、前記サンギヤＳ２、リングギヤＲ２、ピニオンＰ２及びキャリヤＣＲ２によって第１のプラネタリギヤユニットＧ１が、前記サンギヤＳ３、リングギヤＲ３、ピニオンＰ３及びキャリヤＣＲ３によって第２のプラネタリギヤユニットＧ２が構成される。また、前記ピニオンＰ２、Ｐ３は第１、第２の伝達要素として機能する。

前記変速装置１１における動力伝達経路は、摩擦係合要素としてのクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１、Ｂ２等を係脱し、一方向係合要素としてのワンウェイクラッチＦ１を選択的に作動させ、前記プラネタリギヤユニットＰＲ、ＰＵにおける回転の入出力を切り換えることによって変更され、それに伴ってギヤ比が変更され、複数の変速段が達成される。なお、前記クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１、Ｂ２等を係脱するために、係脱装置として図示されない油圧サーボが配設される。

そして、前記プラネタリギヤユニットＰＲにおいて、前記サンギヤＳ１は中心軸３０を介して入力軸２０と連結され、リングギヤＲ１はクラッチＣ３を介してリングギヤＲ２と、かつ、クラッチＣ３及びブレーキＢ１を介して変速機ケース１０と選択的に連結され、キャリヤＣＲ１は変速機ケース１０に固定される。また、前記プラネタリギヤユニットＰＵにおいて、前記サンギヤＳ２、Ｓ３は、互いに連結され、クラッチＣ１を介して入力軸２０と選択的に連結され、リングギヤＲ２は、前述されたように、クラッチＣ３を介してリングギヤＲ１と、かつ、ブレーキＢ１を介して変速機ケース１０と選択的に連結される。また、キャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３は、互いに連結され、クラッチＣ２を介して入力軸２０と、ブレーキＢ２を介して変速機ケース１０と選択的に連結され、キャリヤＣＲ３は出力軸１２と連結される。

前記キャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３は、前記ワンウェイクラッチＦ１によって変速機ケース１０に対して一方向に回転可能にされる。また、前記出力軸１２は、カウンタドライブシャフトを構成し、出力ギヤ５０が取り付けられる。該出力ギヤ５０は、カウンタドライブギヤを構成し、図示されないカウンタドリブンシャフトに取り付けられたカウンタドリブンギヤと噛合させられる。そして、前記カウンタドリブンシャフトは、図示されないディファレンシャル装置を介して駆動輪と連結される。

なお、本実施の形態においては、変速装置１１における動力伝達経路を変更するために、プラネタリギヤユニットＰＲは三つの差動回転要素を、プラネタリギヤユニットＰＵは四つの差動回転要素を備えるようになっているが、プラネタリギヤユニットＰＲは四つ以上の差動回転要素を、プラネタリギヤユニットＰＵは五つ以上の差動回転要素を備えることができる。

ところで、図３の作動表に示されるように、前記クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１、Ｂ２、及びワンウェイクラッチＦ１が係脱させられ、パーキングレンジ（Ｐ）、後進走行レンジとしてのリバースレンジ（Ｒ）、中立レンジとしてのニュートラルレンジ（Ｎ）及び前進走行レンジとしてのドライブレンジ（Ｄ）の各レンジが設定され、前記ドライブレンジにおいて、１速〜６速の各変速段が達成される。なお、図３において、○は係合を、△はエンジンブレーキを効かせるとき、すなわち、エンジンブレーキ時（コースト時）の係合を、その他は解放を表す。また、パーキングレンジ及びニュートラルレンジによって非走行レンジが、リバースレンジ及びドライブレンジによって走行レンジが構成される。

次に、前記作動表に従って変速装置１１の動作について説明する。

まず、ドライブレンジの１速においては、クラッチＣ１及びワンウェイクラッチＦ１が係合させられる。この場合、プラネタリギヤユニットＰＵにおいて、入力軸２０の回転が、クラッチＣ１を介してサンギヤＳ２、Ｓ３に入力されるとともに、キャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３の逆方向の回転が、ワンウェイクラッチＦ１によって阻止される。

したがって、サンギヤＳ３に入力された入力軸２０の回転は、固定されたリングギヤＲ３によって減速させられ、キャリヤＣＲ３に出力され、１速の正方向の回転が出力ギヤ５０に出力される。

なお、プラネタリギヤユニットＰＲにおいて、入力軸２０の回転が、サンギヤＳ１に入力され、固定されたキャリヤＣＲ１によって減速されてリングギヤＲ１に出力されるが、クラッチＣ３が解放されているので、リングギヤＲ２には伝達されない。

また、エンジンブレーキ時には、ブレーキＢ２が係合させられ、リングギヤＲ３の回転が阻止される。その結果、キャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３の逆方向の回転が阻止されるので、１速の状態が維持される。なお、１速において、ワンウェイクラッチＦ１によって、キャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３の逆方向の回転が阻止され、かつ、正方向の回転が可能にされるので、例えば、非走行レンジから走行レンジに切り換わる際に、ワンウェイクラッチＦ１が自動的に係合することによって、前記１速を円滑に達成することができる。

前記ドライブレンジの２速においては、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が係合させられる。この場合、プラネタリギヤユニットＰＵにおいて、入力軸２０の回転が、クラッチＣ１を介してサンギヤＳ２、Ｓ３に入力されるとともに、ブレーキＢ１の係合に伴ってリングギヤＲ２の回転が阻止される。

その結果、サンギヤＳ２に入力された入力軸２０の回転が、固定されたリングギヤＲ２によって減速させられ、キャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３に出力されるので、サンギヤＳ３に入力された入力軸２０の回転は、前記リングギヤＲ３に出力された回転によって減速させられ、キャリヤＣＲ３に出力され、前記１速の回転より速い２速の正方向の回転が出力ギヤ５０に出力される。

また、エンジンブレーキ時には、ブレーキＢ１が係合させられているので、リングギヤＲ２の正方向の回転が阻止され、２速の状態を維持する。なお、１速から２速への変速においては、ブレーキＢ１が係合させられ、リングギヤＲ２の回転が阻止されるので、キャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３は正方向に回転し、１速において係合していたワンウェイクラッチＦ１が自動的に解放される。したがって、エンジンの吹上り等が発生するのを防止することができ、前記２速を円滑に達成することができる。

前記ドライブレンジの３速においては、クラッチＣ１、Ｃ３が係合させられる。この場合、入力軸２０の回転が、クラッチＣ１を介してサンギヤＳ２、Ｓ３に入力される。

そして、プラネタリギヤユニットＰＲにおいて、入力軸２０の回転が、サンギヤＳ１に入力され、固定されたキャリヤＣＲ１によって減速されてリングギヤＲ１に出力され、クラッチＣ３を介してリングギヤＲ２に出力される。

その結果、プラネタリギヤユニットＰＵにおいて、サンギヤＳ２に入力された入力軸２０の回転が、リングギヤＲ２に出力された回転によって減速させられ、キャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３に出力されるので、サンギヤＳ３に入力された入力軸２０の回転は、前記リングギヤＲ３に出力された回転によって減速させられ、キャリヤＣＲ３に出力され、前記２速の回転より速い３速の正方向の回転が出力ギヤ５０に出力される。

なお、リングギヤＲ１、Ｒ２は減速させられて回転しているので、リングギヤＲ１、Ｒ２間には比較的大きなトルクが発生する。

前記ドライブレンジの４速においては、クラッチＣ１、Ｃ２が係合させられる。この場合、プラネタリギヤユニットＰＵにおいて、入力軸２０の回転が、クラッチＣ１を介してサンギヤＳ２、Ｓ３に、クラッチＣ２を介してキャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３に入力されるので、プラネタリギヤユニットＰＵが直結状態になる。

そして、サンギヤＳ３及びリングギヤＲ３に入力された入力軸２０の回転は、そのまままキャリヤＣＲ３に出力され、４速の正方向の回転が出力ギヤ５０に出力される。

前記ドライブレンジの５速においては、クラッチＣ２、Ｃ３が係合させられる。この場合、プラネタリギヤユニットＰＵにおいて、入力軸２０の回転が、クラッチＣ２を介してキャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３に入力される。

また、キャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３に入力された入力軸２０の回転は、前記リングギヤＲ２に出力された回転によって増速させられ、リングギヤＲ３に出力された回転は、前記サンギヤＳ３に出力された回転によって更に増速させられ、キャリヤＣＲ３に出力され、前記４速より速い５速の正方向の回転が出力ギヤ５０に出力される。

なお、３速と同様に、リングギヤＲ１、Ｒ２が減速されて回転しているので、リングギヤＲ１、Ｒ２間には比較的大きなトルクが伝達される。

前記ドライブレンジの６速においては、クラッチＣ２及びブレーキＢ１が係合させられる。この場合、プラネタリギヤユニットＰＵにおいて、入力軸２０の回転が、クラッチＣ２を介してキャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３に入力されるとともに、ブレーキＢ１の係合に伴ってリングギヤＲ２の回転が阻止される。

そして、キャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３に入力された入力軸２０の回転が、固定されたリングギヤＲ２によって前記５速より増速させられ、リングギヤＲ３に出力された回転が、前記サンギヤＳ３に出力された回転によって更に増速させられ、キャリヤＣＲ３に出力され、前記５速より速い６速の正方向の回転が出力ギヤ５０に出力される。

また、リバースレンジにおいては、クラッチＣ３及びブレーキＢ２が係合させられる。

この場合、プラネタリギヤユニットＰＲにおいて、入力軸２０の回転が、サンギヤＳ１に入力され、固定されたキャリヤＣＲ１によって減速されてリングギヤＲ１に出力され、クラッチＣ３を介してリングギヤＲ２に出力される。

また、プラネタリギヤユニットＰＵにおいて、ブレーキＢ２の係合に伴って、キャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３の回転が阻止され、リングギヤＲ２に出力された回転が、固定されたキャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３によって逆方向にされてサンギヤＳ２、Ｓ３に出力され、逆方向の回転が出力ギヤ５０に出力される。

なお、３速及び５速と同様に、リングギヤＲ１、Ｒ２が減速されて回転しているので、リングギヤＲ１、Ｒ２間には比較的大きなトルクが伝達される。

そして、パーキングレンジ及びニュートラルレンジにおいては、クラッチＣ１〜Ｃ３が解放され、入力軸２０と出力ギヤ５０との間の動力伝達が切断されるので、変速装置１１の全体が空転状態になる。

次に、前記構成の変速装置１１の構造について説明する。この場合、変速装置１１においてトルクコンバータが配設された側を前方とし、反対側を後方とする。

図１は本発明の実施の形態における自動変速機の要部を示す断面図である。

図において、１０は変速機ケースであり、該変速機ケース１０は、前側に配設されたフロントケース１４及び後側に配設されたリヤケース１５から成り、フロントケース１４及びリヤケース１５は固着部材としての図示されないボルトによって固定される。また、３０は中心軸であり、該中心軸３０の前端は、入力軸２０（図２）内に嵌（かん）入され、入力軸２０と共に回転自在に支持され、後端は、前記リヤケース１５から前方に向けて突出させて形成された第１の固定部位としての筒状部１６に対して、ブッシュｂ１によって回転自在に支持される。

前記変速機ケース１０内の後端の近傍には、中心軸３０より径方向外方にプラネタリギヤユニットＰＲが、該プラネタリギヤユニットＰＲより径方向外方にクラッチＣ３が、該クラッチＣ３より径方向外方にブレーキＢ１が互いに軸方向にオーバラップさせて配設され、前記クラッチＣ３の後方に隣接させて、クラッチＣ３を係脱するための油圧サーボＣ−３が、前記ブレーキＢ１の後方に隣接させて、ブレーキＢ１を係脱するための油圧サーボＢ−１が配設される。また、前記プラネタリギヤユニットＰＲの前方に隣接させてプラネタリギヤユニットＰＵを構成する第１のプラネタリギヤユニットＧ１が、クラッチＣ３及びブレーキＢ１の前方に隣接させてワンウェイクラッチＦ１が配設される。

前記プラネタリギヤユニットＰＲは、中心軸３０と一体に形成され、中心軸３０と共に回転自在に配設されたサンギヤＳ１、該サンギヤＳ１に対して相対的に回転自在に配設されたリングギヤＲ１、前記サンギヤＳ１と噛合するピニオンＰ１ａ、前記リングギヤＲ１及びピニオンＰ１ａと噛合するピニオンＰ１ｂ、リヤケース１５に固定されたキャリヤＣＲ１、並びにリングギヤＲ１を保持するための環状のリングギヤフランジ１７を備える。

前記キャリヤＣＲ１は、前方及び後方の側板１８、１９、該側板１８、１９間に架設されたピニオンシャフト２２、２３、側板１９の所定の箇所から後方に向けて、かつ、筒状部１６より径方向外方に突出させて形成された第２の固定部位としての筒状部２４を備え、前記ピニオンシャフト２２、２３はベアリングｂ２、ｂ３によってピニオンＰ１ａ、Ｐ１ｂを回転自在に支持する。また、前記筒状部２４の内周面の少なくとも一部、本実施の形態においては、前半部に雌ねじが、筒状部１６の外周面の少なくとも一部、本実施の形態においては、前半部に雄ねじが形成され、キャリヤＣＲ１は、筒状部２４を筒状部１６に対して螺（ら）合させることによってリヤケース１５に固定される。これに伴って、筒状部１６の後半部は筒状部２４の後半部内に嵌入される。

そして、前記リングギヤフランジ１７の外周縁は、リングギヤＲ１の内周面の前端にかしめによって固定され、内周縁は、ベアリングｂ５を介してサンギヤＳ１の前面に押し付けられる。なお、サンギヤＳ１の後面と側板１９との間にもベアリングｂ６が配設される。

そして、前記油圧サーボＣ−３は、前記筒状部２４より径方向外方において、キャリヤＣＲ１に対して相対的に回転自在に配設されたカップ状部材としての環状のシリンダ２６、該シリンダ２６内において進退自在に配設され、シリンダ２６との間に第１の油室２７を形成するピストン２８、該ピストン２８より前方において進退自在に配設され、ピストン２８との間に第２の油室３１を形成するキャンセルプレート３２、前記ピストン２８とキャンセルプレート３２との間に配設され、ピストン２８を後退させる側に付勢する付勢部材としてのリターンスプリング３３等を備える。前記シリンダ２６は、前記筒状部２４を包囲して軸方向に延びるスリーブ部３６、及び該スリーブ部３６の径方向外方においてピストン２８、キャンセルプレート３２等を包囲して配設され、かつ、スリーブ部３６の後端に溶接によって固定されたドラム部３７を備え、前端及び後端に第１、第２の開口部を形成する。そして、前記ドラム部３７は、第１の油室２７を形成する底面部３８、及び該底面部３８の外周縁から前方に向けて延びる筒状部３９を備え、該筒状部３９によって前記プラネタリギヤユニットＰＲ及びクラッチＣ３が包囲される。その結果、シリンダ２６によって、プラネタリギヤユニットＰＲ、クラッチＣ３及び油圧サーボＣ−３が収容される。この場合、シリンダ２６によってクラッチＣ３が包囲されるので、シリンダ２６によってクラッチドラムが構成される。

なお、前記キャンセルプレート３２はスリーブ部３６の外周面に取り付けられた第１の規制部材としてのスナップリング４１によって前方への移動が規制され、抜止めがされる。そのために、前記スリーブ部３６の外周面にスナップリング４１を取り付けるための溝が形成される。また、キャンセルプレート３２と側板１９との間には、キャンセルプレート３２と側板１９との相対的な回転を許容するために、ワッシャｂｒが配設される。さらに、筒状部２４の前半部とスリーブ部３６の前半部との間には、筒状部２４とスリーブ部３６との相対的な回転を許容するために、ブッシュｂ８が配設される。

前記クラッチＣ３は、リングギヤＲ１と筒状部３９との間に配設され、リングギヤＲ１の外周面とスプライン係合させられた複数の内側薄板４３、各内側薄板４３と交互に配設され、筒状部３９の内周面とスプライン係合させられた複数の外側薄板４４、最前端の内側薄板４３の前方に隣接させて、筒状部３９の内周面とスプライン係合させられたバッキングプレート４５、及び該バッキングプレート４５の前方に隣接させて、筒状部３９の内周面に取り付けられたスナップリング４６を備える。なお、前記内側薄板４３によって第１の摩擦板が、外側薄板４４によって第２の摩擦板が構成される。また、前記リングギヤＲ１の外周面、内側薄板４３の内周縁、筒状部３９の内周面及び外側薄板４４の外周縁には、係止部としてスプラインが形成される。

したがって、前記第１の油室２７にアプライ用の油を供給すると、ピストン２８が前進させられ、外側薄板４４を内側薄板４３に押し付け、これに伴って、リングギヤＲ１と筒状部３９との相対的な回転が阻止され、クラッチＣ３が係合させられる。また、第１の油室２７から前記油を排出すると、ピストン２８はリターンスプリング３３の付勢力によって後退させられ、外側薄板４４が内側薄板４３から離され、これに伴って、リングギヤＲ１と筒状部３９との相対的な回転が許容され、クラッチＣ３が解放される。なお、前記第２の油室３１にも所定の油が供給されるようになっているので、油圧サーボＣ−３が回転するのに伴って第１の油室２７内の油に遠心力が発生し、ピストン２８を押しても、押圧力を第２の油室３１内の油に発生する遠心力によって相殺することができる。

なお、前記第１の油室２７には、リヤケース１５に形成された油路ｍ１、筒状部１６内において、軸方向に延びる油路ｍ２、該油路ｍ２に対して直角の方向に延びる油路ｍ３、筒状部２４内において油路ｍ３と連通させて形成された油路ｍ４、及びスリーブ部３６内において油路ｍ４と連通させて形成された油路ｍ５を介して油が供給される。また、前記第２の油室３１には、リヤケース１５に形成された、前記油路ｍ１とは別の図示されない油路、筒状部１６内において、前記油路ｍ２とは別に軸方向に延びる第１の油路としての油路ｍ７、該油路ｍ７に対して直角の方向に延びる油路ｍ８、筒状部２４内において油路ｍ８と連通させて形成された油路ｍ９、及びスリーブ部３６内において油路ｍ９と連通させて形成された油路ｍ１０を介して油が供給される。

ところで、前記油路ｍ７は、筒状部１６を貫通して筒状部１６の前端面に開口し、側板１９において後端面に開口する第２の油路としての油路ｍ１４と連通させられる。そして、該油路ｍ１４は、側板１９内を径方向外方に向けて延びる油路ｍ１５と連通させられ、さらに、該油路ｍ１５はピニオンシャフト２２、２３内の油路ｍ１６、ｍ１７と連通させられる。したがって、油路ｍ７を介して供給された油を、ピニオンシャフト２２、２３を介してプラネタリギヤユニットＰＲの各所に送り、プラネタリギヤユニットＰＲを潤滑することができる。

前記油圧サーボＢ−１は、前記シリンダ２６より径方向外方において、リヤケース１５の一部として形成されたシリンダ５１、該シリンダ５１より前方において進退自在に配設され、シリンダ５１との間に油室５２を形成するピストン５３、該ピストン５３より前方に配設され、ピストン５３を後退させる側に付勢する付勢部材としてのリターンスプリング５４、該リターンスプリング５４の前方に隣接させて、リヤケース１５の内周面に取り付けられ、リターンスプリング５４の移動を規制し、保持する第２の規制部材としてのスナップリング５５等を備える。そのために、前記リヤケース１５の内周面にスナップリング５５を取り付けるための溝が形成される。なお、前記ピストン５３には、前方に向けて突出させて押圧部５６が形成される。

前記ブレーキＢ１は、筒状部３９とリヤケース１５との間に配設され、筒状部３９の外周面とスプライン係合させられた複数の内側薄板６１、該各内側薄板６１と交互に配設され、リヤケース１５に形成された筒状の保持部６５の内周面とスプライン係合させられた複数の外側薄板６２、最前端の内側薄板６１の前方に隣接させて、リヤケース１５の内周面とスプライン係合させられたバッキングプレート６３、及び該バッキングプレート６３の前方に隣接させて、リヤケース１５の内周面に取り付けられたスナップリング６４を備える。また、前記保持部６５は、フロントケース１４との当接面より前方に向けて、フロントケース１４より径方向内方に延在させられ、前記保持部６５に沿って、外側薄板６２、バッキングプレート６３、スナップリング６４が配設される。そのために、前記保持部６５の内周面にスナップリング６４を取り付けるための溝が形成される。なお、前記内側薄板６１によって第１の摩擦板が、外側薄板６２によって第２の摩擦板が構成される。また、前記筒状部３９の外周面、内側薄板６１、リヤケース１５の内周面及び外側薄板６２の外周縁に係止部としてスプラインが形成される。

したがって、前記油室５２にアプライ用の油を供給すると、ピストン５３が前進させられ、押圧部５６によって外側薄板６２を内側薄板６１に押し付け、これに伴って、筒状部３９のリヤケース１５に対する回転が阻止され、ブレーキＢ１が係合させられる。また、油室５２から前記油を排出すると、ピストン５３はリターンスプリング５４の付勢力によって後退させられ、外側薄板６２が内側薄板６１から離され、これに伴って、筒状部３９のリヤケース１５に対する回転が許容され、ブレーキＢ１が解放される。

前記プラネタリギヤユニットＰＲより前方において、中心軸３０を包囲して、筒状の第１の伝動軸７１が、該第１の伝動軸７１を包囲して筒状の第２の伝動軸７２が配設され、中心軸３０と第１の伝動軸７１とはブッシュｂ１１によって、第１の伝動軸７１と第２の伝動軸７２とはブッシュｂ１２によって相対的に回転自在に支持される。

前記第１のプラネタリギヤユニットＧ１は、第２の伝動軸７２と共に回転自在に配設されたサンギヤＳ２、該サンギヤＳ２に対して相対的に回転自在に配設されたリングギヤＲ２、前記サンギヤＳ２及びリングギヤＲ２と噛合するピニオンＰ２、並びに第１の伝動軸７１の後端部における外周面とスプライン係合させられ、第１の伝動軸７１と共に回転自在に配設されたキャリヤＣＲ２を備える。

前記キャリヤＣＲ２は、前方及び後方の側板７４、７５、並びに該側板７４、７５間に架設されたピニオンシャフト７６を備え、該ピニオンシャフト７６はベアリングｂ１４によってピニオンＰ２を回転自在に支持する。前記側板７５は内周縁において後方に向けて突出させて形成された筒状部８２を備え、該筒状部８２と前記第１の伝動軸７１とがスプライン係合させられる。また、側板７４の外周縁には、キャリヤＣＲ２とワンウェイクラッチＦ１及びリングギヤＲ３とを連結するための連結部材７８が溶接によって取り付けられる。

そして、前記筒状部３９とキャリヤＣＲ２とを連結するために、プラネタリギヤユニットＰＲと第２のプラネタリギヤユニットＧ２との間に、前記リングギヤフランジ１７と平行に、環状の連結部材としてのフランジ部材８１が配設され、該フランジ部材８１は、前記シリンダ２６に第１の開口部において係止させられる。そのために、前記フランジ部材８１の外周縁は、筒状部３９の内周面においてクラッチＣ３より前方の所定の箇所でスプライン係合させられ、フランジ部材８１の内周縁は、前記筒状部８２に対してブッシュｂ１６によって相対的に回転自在に支持される。そして、前記フランジ部材８１は、フランジ部材８１の前方に隣接させて筒状部３９の内周面に取り付けられた第３の規制部材としてのスナップリング８４によって前方への移動が規制され、抜止めがされる。そのために、前記筒状部３９の内周面にスナップリング８４を取り付けるための溝が形成される。また、前記フランジ部材８１の外周縁に係止部としてスプラインが形成される。さらに、フランジ部材８１の径方向における所定の箇所に、前記リングギヤＲ２が溶接によって固定される。なお、前記フランジ部材８１は、スナップリング８４によって軸方向の移動が規制されることにより、第２のプラネタリギヤユニットＧ２及びクラッチＣ３の前方向への移動を規制し、規制要素を構成する。

この場合、外側薄板４４及びバッキングプレート４５をスプライン係合させるためのスプラインと、フランジ部材８１をスプライン係合させるためのスプラインとが共用されるので、筒状部３９の内周面をスプライン加工するための作業を簡素化することができる。

なお、前記リングギヤフランジ１７の内周縁の近傍とフランジ部材８１の内周縁の近傍との間にベアリングｂ２１が、フランジ部材８１の内周縁の近傍と側板７５の内周縁の近傍との間にベアリングｂ２２が、側板７５の内周縁の近傍とサンギヤＳ２との間にベアリングｂ２３が配設され、前記側板７５と、リングギヤフランジ１７、フランジ部材８１及びサンギヤＳ２とは相対的に回転自在にされる。

ところで、本実施の形態においては、前述されたように、キャリヤＣＲ１は、反力を発生させる固定要素として機能し、筒状部２４を筒状部１６に対して螺合させることによってリヤケース１５に固定される。しかも、螺合によって、筒状部１６に対してキャリヤＣＲ１が進退することがなくなるだけでなく、側板１９の後端面と筒状部１６の前端面とを密着させた状態に置くことができる。

したがって、側板１９の後端面と筒状部１６の前端面との間に隙（すき）間が形成されないので、油路ｍ７、ｍ１４間において、潤滑用の油を漏らすことなく受け渡すことができる。その結果、プラネタリギヤユニットＰＲに十分な油を供給することができ、プラネタリギヤユニットＰＲを円滑に潤滑することができる。

また、側板１９の後端面と筒状部１６の前端面との間にＯリング等のシール部材を配設する必要がないので、部品点数を少なくすることができるだけでなく、シール部材を取り付けるための加工が不要になるので、自動変速機のコストを低くすることができる。

さらに、筒状部２４が筒状部１６に対して螺合させられるので、キャリヤＣＲ１を変速機ケース１０に対してセンタリングすることができる。したがって、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１、ピニオンＰ１ａ、Ｐ１ｂ等の歯当たりを安定させることができるので、ギヤノイズ等の騒音が発生するのを抑制することができる。

ところで、前記構成の自動変速機を組み立てるに当たり、各部品を順次組み付けていくと、組立工程が長くなるだけでなく、組立スペースが大きくなってしまう。そこで、本実施の形態においては、変速装置１１における所定の部分ごとにあらかじめ各部品を組み付けて組立体（アッセンブリ）を組み立て、更に各組立体を組み付けるアッセンブリ工法を使用して変速機を組み立てるようにしている。

本実施の形態においては、キャリヤＣＲ１にピニオンＰ１ａ、Ｐ１ｂを組み付けることによって、キャリヤＣＲ１及びピニオンＰ１ａ、Ｐ１ｂから成る第１の組立体が組み立てられる。

そして、シリンダ２６にピストン２８、リターンスプリング３３、キャンセルプレート３２等を組み付け、スリーブ部３６にスナップリング４１を取り付け、続いて、筒状部３９に、クラッチＣ３の外側薄板４４、内側薄板４３及びバッキングプレート４５を組み付け、スナップリング４６を取り付けることによって、油圧サーボＣ−３及びクラッチＣ３の各部品から成る第２の組立体が組み立てられる。

また、リヤケース１５に、ピストン５３及びリターンスプリング５４を組み付け、スナップリング５５を取り付け、続いて、保持部６５に、ブレーキＢ１の外側薄板６２、内側薄板６１及びバッキングプレート６３を組み付け、スナップリング６４を取り付けることによって、リヤケース１５、油圧サーボＢ−１及びブレーキＢ１の各部品から成る第３の組立体が組み立てられる。

次に、スリーブ部３６内に筒状部２４を嵌入させて、第１の組立体を第２の組立体に組み付け、続いて、筒状部２４を筒状部１６に対して螺合させ、第１の組立体を第３の組立体に組み付けることによって、前記第１〜第３の組立体から成る第４の組立体が組み立てられる。

そして、第４の組立体に、サンギヤＳ１と一体の中心軸３０、及びリングギヤＲ１とリングギヤフランジ１７とをかしめて接合した接合体を組み付け、さらに、フランジ部材８１を組み付け、筒状部３９にスナップリング８４を取り付けることによって、第４の組立体、プラネタリギヤユニットＰＲ及び中心軸３０の各部品から成る第５の組立体が組み立てられる。

このように、各部品を組み立てて第１〜第５の組立体を組み立てるようにしているので、各部品を順次組み付ける必要がなくなる。したがって、組立工程を短くすることができ、組立スペースを小さくすることができる。

本実施の形態においては、キャリヤＣＲ１をリヤケース１５に固定するために、雄ねじ及び雌ねじが固着手段として使用され、筒状部２４が筒状部１６に対して螺合させられるようになっているが、例えば、嵌入、ねじ止め等の固着手段によって筒状部２４と筒状部１６とを連結し、キャリヤＣＲ１をリヤケース１５に固定することができる。

また、本実施の形態においては、クラッチＣ３にバッキングプレート４５及びスナップリング４６が配設され、クラッチＣ３が係合させられたときに、バッキングプレート４５及びスナップリング４６によって内側薄板４３及び外側薄板４４に反力が加えられるようになっているが、前記バッキングプレート４５に代えてフランジ部材８１の外周縁をバッキングプレートとして使用することができる。その場合、バッキングプレート４５及びスナップリング４６を使用する必要がなくなるので、部品点数を少なくすることができる。

さらに、本実施の形態においては、キャリヤＣＲ１をリヤケース１５に固定するようになっているが、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１等をリヤケース１５に対して固定した場合にも、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１、ピニオンＰ１ａ、Ｐ１ｂ等の歯当たりを安定させることができるので、ギヤノイズ等の騒音を小さくすることができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における自動変速機の要部を示す断面図である。本発明の実施の形態における自動変速機の模式図である。本発明の実施の形態における変速装置の作動表を示す図である。

符号の説明

１０変速機ケース
２６シリンダ
４１、８４スナップリング
８１フランジ部材
Ｂ１、Ｂ２ブレーキ
Ｃ１〜Ｃ３クラッチ
ＣＲ１〜ＣＲ３キャリヤ
Ｃ−３油圧サーボ
ＰＲ、ＰＵプラネタリギヤユニット
Ｒ１〜Ｒ３リングギヤ
Ｓ１〜Ｓ３サンギヤ

Claims

変速機ケースと、少なくとも三つの差動回転要素を備えた差動回転装置と、該差動回転装置における入出力を切り換える摩擦係合要素と、前記差動回転装置及び摩擦係合要素を収容するカップ状部材と、該カップ状部材の開口部において係止させられ、前記差動回転装置及び摩擦係合要素の軸方向の移動を規制する規制要素とを有するとともに、前記差動回転装置の所定の部品によって第１の組立体が構成され、前記カップ状部材及び摩擦係合要素の各部品によって第２の組立体が構成され、前記変速機ケースによって第３の組立体が構成され、前記第１〜第３の組立体によって第４の組立体が構成され、該第４の組立体、差動回転装置の他の部品及び規制要素によって第５の組立体が構成されることを特徴とする変速機。
前記カップ状部材は、前記摩擦係合要素を係脱させる係脱装置を収容し、前記第２の組立体は前記カップ状部材、摩擦係合要素及び係脱装置の各部品によって構成される請求項１に記載の変速機。
前記第１の組立体を第２の組立体に組み付け、第１の組立体を第３の組立体に組み付けることによって第４の組立体が組み立てられる請求項１に記載の変速機。
前記第１の組立体は、前記差動回転装置の所定の差動回転要素を変速機ケースに固定することによって、第３の組立体に組み付けられる請求項３に記載の変速機。
前記摩擦係合要素及び規制要素の軸方向の移動を規制する規制部材を有する請求項１に記載の変速機。
前記規制部材は、摩擦係合要素及び規制要素を係止させるための共通の係止部に取り付けられる請求項５に記載の変速機。
前記規制要素は、前記カップ状部材と差動回転装置の差動回転要素とを連結する連結部材である請求項１に記載の変速機。
前記規制要素が摩擦係合要素のバッキングプレートとして使用される請求項１に記載の変速機。
変速機ケースと、少なくとも三つの差動回転要素を備え、所定の差動回転要素が前記変速機ケースに固定された差動回転装置と、該差動回転装置における入出力を切り換える摩擦係合要素と、前記差動回転装置及び摩擦係合要素を収容するシリンダと、該シリンダ内において進退自在に配設され、前記摩擦係合要素を係脱させるピストンと、前記シリンダの開口部において係止させられ、前記差動回転装置及び摩擦係合要素の軸方向の移動を規制するフランジ部材と、該フランジ部材の前方に隣接させて前記シリンダの内周面に取り付けられた規制要素とを有することを特徴とする変速機。