JP2007127186A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも６段の自動変速機ＡＴにおいてギヤノイズの発生を抑えながら、そのコンパクト化を図る。
【解決手段】自動変速機ＡＴは、第１及び第２の常時減速プラネタリギヤセットＧＳ１，ＧＳ２と、互いに連結されて第１〜第４の４つの回転要素を有すると共に、その第１の回転要素ＰＣ４が出力部Outputに連結される２組のプラネタリギヤセットＧＳ３，ＧＳ４と、第１〜第３のクラッチＣ１〜Ｃ３と、第１及び第２のブレーキＢ１，Ｂ２と、を備える。プラネタリギヤセットＧＳ１〜ＧＳ４は、入力軸Inputへの動力入力側からその反対側に向かって、第１の常時減速プラネタリギヤセットＧＳ１、２組のプラネタリギヤセットＧＳ３，ＧＳ４、及び第２の常時減速プラネタリギヤセットＧＳ２の順に配置され、出力部Outputは、第１の常時減速プラネタリギヤセットＧＳ１とプラネタリギヤセットＧＳ４との中間位置に配置される。
【選択図】図３

Description

本発明は、４組のプラネタリギヤセットを備え、３つのクラッチと２つのブレーキとによって少なくとも前進６速を得るようにした自動変速機に関する。

この種の自動変速機として、従来より、入力軸と、これを減速する減速ギヤセットと、２組のシングルプラネタリギヤセットを組み合わせたシンプソン型遊星歯車列と、３つのクラッチと、２つのブレーキと、出力軸とを有して構成され、摩擦要素である３つのクラッチと２つのブレーキとを適宜締結、開放するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１の図１等を参照）。

上記の自動変速機においては、オーバドライブの変速段を得るために遊星歯車列のキャリア及びリングギヤへの入力が必要であるが、入力軸と出力軸とを同軸に設けると、回転要素が３つに限られるシングルプラネタリギヤセットでは、キャリア及びリングギヤの両方への入力経路は成立しなくなる。そのため、入力軸と出力軸とを異なる軸線上に平行に配置せざるを得ず、このことが変速機の大型化を招く。

そこで、シンプソン型の遊星歯車列に代えて、いわゆるラビニヨ型の遊星歯車列（ダブルピニオンにそれぞれサンギヤを噛み合わせた複合遊星歯車列）を用いることが、例えば同文献の図３、図１３等に開示されている。また、このものでは、入力軸と出力軸とを同軸に設けるために、入力回転を減速する減速ギヤセットとして１組のシングルピニオンタイプのプラネタリギヤセットを用いている。

しかし、一般的にラビニヨ型の遊星歯車列は、構造が複雑でギヤの噛み合い箇所が多いことから、ギヤノイズや振動が大きくなりやすいという難がある。また、シンプソン型に比べて高コストにもなりやすく、加えて、強度の確保が難しいことや遊星歯車列の内部でトルク循環が発生すること等、種々の問題を内包する。

斯かる点を考慮して、特許文献２、３には、ラビニヨ型ではなく、シンプソン型の遊星歯車列を採用するとともに、これを構成する２組のプラネタリギヤセットのうちの一方を所謂ダブルリングギヤタイプ又はダブルサンギヤタイプのものとして、キャリアへの回転の入出力をセンターメンバによって径方向で行うようにすることが提案されている。
特開平４−２１９５５３号公報 国際公開第２００２／０９９３１６号パンフレット 特開２００４−０６９０５０号公報

しかしながら、上記提案例のようなダブルリングギヤタイプ、ダブルサンギヤタイプ等のプラネタリギヤセットは、単純にリングギヤやサンギヤを半分に割ったものではなく、そうして分割した個々のギヤがそれぞれ駆動力を伝達することを考慮して、各々、十分な強度を有するように構成しなくてはならない。

そのため、上記ダブルリングギヤタイプ等のプラネタリギヤセットの外形は、概略、２組のプラネタリギヤセットを組み合わせたものと同程度の寸法になり、回転軸の方向にかなり大きくなってしまう。また、分割されたギヤに跨って噛み合うピニオンが長くなって傾きを生じやすいことから、ギヤノイズや振動が大きくなる傾向がある。

本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、少なくとも前進６段の自動変速機においてギヤノイズの発生を抑えながら、そのコンパクト化を図ることにある。

本発明の自動変速機は、入力軸と、上記入力軸と同軸に配設された出力部と、それぞれ上記入力軸の回転を常時減速して出力する第１及び第２の常時減速プラネタリギヤセットと、互いに連結されることによって合わせて第１〜第４の４つの回転要素を有すると共に、その第１の回転要素が上記出力部に連結されている２組のプラネタリギヤセットと、第１〜第３のクラッチと、第１及び第２のブレーキと、を備え、上記第１〜第３のクラッチ及び第１及び第２のブレーキを選択的に作動させて上記入力軸から上記出力部までの動力伝達系路を切り換えることによって、少なくとも前進６速を得る自動変速機である。

そして、上記第１及び第２の常時減速プラネタリギヤセット、及び２組のプラネタリギヤセットは、上記入力軸への動力入力側からその反対側に向かって、第１の常時減速プラネタリギヤセット、２組のプラネタリギヤセット、及び第２の常時減速プラネタリギヤセットの順に入力軸の軸方向に並んで配置され、上記出力部は、上記第１の常時減速プラネタリギヤセットと上記２組のプラネタリギヤセットとの中間位置に配置される。

上記構成の自動変速機は、入力回転を常時減速する２組のプラネタリギヤセット（第１及び第２の常時減速プラネタリギヤセット）と、これに組み合わされる２組のプラネタリギヤセットからなるシンプソン型遊星歯車列とを備えており、３つのクラッチと２つのブレーキとを選択的に作動させることで、前進６速を得ることが可能なものである。従って、従来例のようなダブルリングギヤタイプ等のプラネタリギヤセットを用いる必要がなくなり、これによりギヤノイズや振動が大きくなる虞れがない。

入力回転を常時減速する２組のプラネタリギヤセットは、減速ギヤを介することなく常に入力トルクが直接入力されるので、トルクの変動が小さくトルク負荷が極小化するため、これら第１及び第２のプラネタリギヤセットを十分に小型化することができる。

こうして小型化した第１の常時減速プラネタリギヤセットを動力入力側、つまり、エンジン（又はトルクコンバータ）に近い側に配置すると共に、その第１の常時減速プラネタリギヤセットから入力軸の軸方向に沿って、２組のプラネタリギヤセット、第１の常時減速プラネタリギヤセットと同様に小型化した第２の常時減速プラネタリギヤセットの順にそれぞれ配置しかつ、２組のプラネタリギヤセットの第１の回転要素に連結されている出力部を、２組のプラネタリギヤセットと第１の常時減速プラネタリギヤセットとの中間位置に配置する。このことによって、各プラネタリギヤセット、出力部、各クラッチ及び各ブレーキ間を連結する部材の取り回しが短縮化され、自動変速機のコンパクト化が図られる。

また、本自動変速機は、出力部を入力軸の中間位置に配置しているため、ＦＦ車又はＲＲ車等の、横置きされたエンジンに対し自動変速機が直列に（エンジン出力軸と変速機の入力軸とが同軸になるように）接続される構成に好適であるが、エンジンに近い側に配置された第１の常時減速プラネタリギヤセットは、上述したように小型化されているため、この自動変速機からの出力を受ける差動歯車機構（ディファレンシャル）を、第１の常時減速プラネタリギヤセットに対して、車幅方向に略同じ位置で車両の前後方向に近接して配置することが可能になる。このことにより、差動歯車機構を含めた自動変速機全体のコンパクト化が可能になると同時に、差動歯車機構が車体中心線に近い位置に配置されることになるから、左右のドライブ軸の折れ角がそれぞれ緩やかになる点で有利になる。また、差動歯車機構のリングギヤを大径化させることも可能になり、変速機をコンパクトな構成としながら、減速比の設計自由度が高まる点で好ましい。

さらに、出力部からの出力を受ける比較的大径のドリブンギヤは、上記第１の常時減速プラネタリギヤセットに対し車幅方向にずれて配置されることになるため、カウンタ軸を自動変速機に対して上下方向に近接して配置することができ、自動変速機が上下方向にコンパクト化する。また、出力部が第１の常時減速プラネタリギヤセットに対して車幅方向に隣り合って配置されているため、この出力部と車幅方向に同じ位置に配置されるドリブンギヤと、差動歯車機構のリングギヤと噛み合うファイナルギヤとの間隔は比較的短くなる、換言すればカウンタ軸の長さが短くなるため、余計な機械損失や重量の増大を招くことなく、自動変速機の車幅方向に対するコンパクト化が図られる。

ここで、上記自動変速機は、上記各常時減速プラネタリギヤセット、２組のプラネタリギヤセット、各クラッチ及び各ブレーキを収容する変速機ケースをさらに備え、該変速機ケースの内部には、上記出力部を支持する支持壁が設けられ、その支持壁によって上記変速機ケース内部は上記入力軸の軸方向に上記入力軸への動力入力側である前室とその反対側である後室とに区画され、上記第１の常時減速プラネタリギヤセット、並びに第１及び第２のクラッチは、上記前室に収容され、上記２組のプラネタリギヤセット、第２の常時減速プラネタリギヤセット、第３のクラッチ、並びに第１及び第２のブレーキは、上記後室に収容され、上記第１及び第２のクラッチは、上記前室内において、上記第１の常時減速プラネタリギヤセットの外周側位置に、上記入力軸の軸方向に並んで配置されている、としてもよい。

第１の常時減速プラネタリギヤセットに対して、その外周側位置に、クラッチを配置することによって、変速機の全長を短縮してコンパクトに構成できるとともに、より一層、ＦＦ車又はＲＲ車への搭載に適したものとなる。このときに、第１の常時減速プラネタリギヤセットは小型化されていることで、第１の常時減速プラネタリギヤセットの外周側位置にクラッチを配置しても、自動変速機の径方向への大型化は抑制される。

特にブレーキ容量を確保する観点から、比較的径が大きくなる第１及び第２のブレーキは共に後室内に収容されており、径をそれほど大きくする必要がないクラッチ（第１及び第２のクラッチ）のみが前室内に収容されるため、第１の常時減速プラネタリギヤセットが収容される前室は径方向にそれほど大きくはならない。これは、差動歯車機構をこの前室に対して車両の前後方向に近接して配置したり、カウンタ軸を前室に対して上下方向に近接して配置したりする上で有利である。

上記第１及び第２のクラッチはそれぞれ、そのクラッチ締結のためのクラッチピストンを有し、上記第１のクラッチのクラッチピストンと、上記第２のクラッチのクラッチピストンとは、上記第１の常時減速プラネタリギヤセットを挟んだ上記入力軸の軸方向両側に、それぞれ配置されている、としてもよい。

第１の常時減速プラネタリギヤセットを、前室内において軸方向の略中央位置に配置し、その第１の常時減速プラネタリギヤセットを挟んだ軸方向両側のスペースに第１及び第２のクラッチのクラッチピストンをそれぞれ配置することで、第１の常時減速プラネタリギヤセット並びに、第１及び第２のクラッチをスペース効率よく配置して、前室が径方向に大型化することが回避される。

上記第１のクラッチは、上記第１の常時減速プラネタリギヤセットの出力と、上記２組のプラネタリギヤセットの第２の回転要素とを断接するクラッチであり、上記第２のクラッチは、上記入力軸と、上記２組のプラネタリギヤセットの第３の回転要素とを断接するクラッチであり、上記第１のクラッチは上記入力軸への動力入力側に対し近い側に、上記第２のクラッチは上記入力軸への動力入力側に対し遠い側に、それぞれ配置されている、としてもよい。

つまり、第１のクラッチは第１の常時減速プラネタリギヤセットの出力側に連結されるクラッチであるのに対し、入力軸に連結される第２クラッチは、第１の常時減速プラネタリギヤセットが入力軸に連結されることから、第１の常時減速プラネタリギヤセットの入力側に連結されるクラッチである。そして、第１の常時減速プラネタリギヤセットの出力側に連結される第１のクラッチは、入力軸への動力入力側に対し近い側に、第１の常時減速プラネタリギヤセットの入力側に連結される第２のクラッチは、入力軸への動力入力側に対し遠い側に、それぞれ配置することによって、第１及び第２のクラッチに対する入力・出力を行う部材の取り回しが短縮され、自動変速機のコンパクト化が実現する。

上記支持壁の内周側にボス部を形成して、上記出力部は、上記ボス部の外周面に支持されているとしてもよいし、上記ボス部の内周面に支持されているとしてもよい。

以上説明したように、本発明の自動変速機によると、３つのクラッチと２つのブレーキとによって少なくとも前進６速を得る自動変速機において、シンプソン型の遊星歯車列を構成する２組のプラネタリギヤセット以外に、第１及び第２の２組のプラネタリギヤセットを設け、それらを常時減速用のものとして小型化を図りつつ、それぞれ上記遊星歯車列の軸方向両側に配置したことで、入力軸を出力部と同軸に配置しながら、オーバードライブを含む高変速段を達成することができ、しかも、ギヤノイズや振動が大きくなる虞れもなく、変速機のコンパクト化にも有利になる。

さらに、その出力部を、入力軸への動力入力側に配置された第１のプラネタリギヤセットと、２組のプラネタリギヤセットとの中間位置に配置することによって、各プラネタリギヤセット、出力部、各クラッチ及び各ブレーキ間を連結する部材の取り回しが短縮され、自動変速機のコンパクト化に有利になると共に、差動歯車機構を、車体中心線に近い位置で第１の常時減速プラネタリギヤセットに対し車両の前後方向に近接して配置することができる。さらにカウンタ軸を短縮化しつつ、自動変速機に対して上下方向に近接して配置することできる。その結果、自動変速機全体を大幅にコンパクトな構成とすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本実施形態に係る自動変速機ＡＴの全体構成を示しており、この構成は、自動変速機ＡＴを車両に対し横置きに搭載されるＦＦ車用のパワートレインに適用した場合を示している。

自動変速機ＡＴは、主たる構成要素として、トルクコンバータ３と、変速歯車機構２と、差動歯車機構４と、を備えている。トルクコンバータ３は、図外のエンジンの出力軸から出力される回転駆動力を、車幅方向に配設された変速歯車機構２の入力軸Inputに伝達し、変速歯車機構２は、その回転駆動力を変速して上記入力軸Inputと同軸の出力ギヤ（出力部）Outputから出力する。出力ギヤOutputは、入力軸Inputに対して平行に配置されたカウンタ軸４３のドリブンギヤ４４と噛み合っており、出力ギヤOutputの回転はドリブンギヤ４４によってカウンタ軸４３に伝達される。差動歯車機構４は、このカウンタ軸４３上のファイナルギヤ４５と差動歯車機構４のリングギヤ４１との噛み合いによって減速された後の回転駆動力を、上記入力軸Inputに対して平行に配置されたドライブ軸４２，４２に伝達する。

上記トルクコンバータ３、変速歯車機構２、差動歯車機構４、及びカウンタ軸４３は、変速機ケース１内に収容されている。この変速機ケース１は、大別すると、トルクコンバータ３を収容するトルクコンバータ収容部１１と、変速歯車機構２を収容する変速歯車機構収容部１２と、差動歯車機構４を収容する差動歯車機構収容部１３と、上記変速歯車機構収容部１２及び差動歯車機構収容部１３の中間に配置されたカウンタ軸４３を収容するカウンタ軸収容部１４と、を備えている。

ここで、図２を参照しながら、入力軸Input、カウンタ軸４３及びドライブ軸４２の３つの軸の位置関係について説明する。同図において、軸線ｄ１、ｄ２及びｄ３はそれぞれ入力軸Input、カウンタ軸４３及びドライブ軸４２の軸線を示している。また、同図において破線で示す円はそれぞれ、入力軸Inputと同軸の出力ギヤOutput、カウンタ軸４３と同軸のドリブンギヤ４４及びファイナルギヤ４５、並びに、ドライブ軸４２と同軸のリングギヤ４１を示している。

上記の３つの軸ｄ１，ｄ２，ｄ３は、車両の前方から後方へ向かって、入力軸Input、カウンタ軸４３、ドライブ軸４２の順に配置されている。また、カウンタ軸４３の位置はドライブ軸４２よりも上下方向に高い位置に設定されていると共に、入力軸Inputの位置はカウンタ軸４３とドライブ軸４２との間の高さ位置に設定されている。尚、入力軸Input、カウンタ軸４３及びドライブ軸４２の相対的な位置関係は、変速歯車機構２を構成するギヤ、差動歯車機構４を構成するギヤ、ドリブンギヤ４４及びファイナルギヤ４５の寸法関係、及び自動変速機ＡＴの配置スペースの制約等により設定されることになる。

次に、図１，３，４を参照しながら、変速歯車機構２の内部機構について説明する。図３は、上記の自動変速機ＡＴにおいて変速歯車機構２の部分を拡大して示す断面図、図４は、変速歯車機構２の構成を示す骨子線図（スケルトン図）である。

変速歯車機構２は、第１〜第４の４組のプラネタリギヤセットＧＳ１，ＧＳ２，ＧＳ３，ＧＳ４と、第１〜第３の３つの湿式多板式のクラッチＣ１，Ｃ２と、第１及び第２の２つの湿式多板式のブレーキＢ１，Ｂ２と、を備えている。また、第１及び第２のプラネタリギヤセットＧＳ１，ＧＳ２は、それぞれ第３及び第４のプラネタリギヤセットＧＳ３，ＧＳ４よりも小型のものとされている。

ここで、変速機ケース１における変速歯車機構収容部１２には、入力軸方向の略中間位置において変速機ケース１の内周面から径方向の内方に立設した支持壁１５が形成されている。この支持壁１５によって、変速歯車機構収容部１２は、入力軸方向に、トルクコンバータ３に近い側（以下、トルクコンバータ側）の前室１２ａと、トルクコンバータ３から遠い側（以下、反トルクコンバータ側）の後室１２ｂとの２つの室に分割されている。

そして、第１〜第４の４組のプラネタリギヤセットＧＳ１〜ＧＳ４の内、第２、第３及び第４のプラネタリギヤセットＧＳ２，ＧＳ３，ＧＳ４は、後室１２ｂ内に、入力軸方向の反トルクコンバータ側からトルクコンバータ側に向かって順に配置されている一方、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１は、前室１２ａ内に配置されている。それによって、第１及び第２のプラネタリギヤセットＧＳ１，ＧＳ２は、第３及び第４のプラネタリギヤセットＧＳ３，ＧＳ４を中間に挟む入力軸方向の両側位置に配置されている。

第１のプラネタリギヤセットＧＳ１は、第１サンギヤＳ１と、第１リングギヤＲ１と、該両ギヤＳ１，Ｒ１に噛み合う第１ピニオンＰ１を支持する第１キャリアＰＣ１と、を有す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。また、第２のプラネタリギヤセットＧＳ２は、第２サンギヤＳ２と、第２リングギヤＲ２と、該両ギヤＳ２，Ｒ２に噛み合う第２ピニオンＰ２を支持する第２キャリアＰＣ２と、を有す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。尚、上記第１及び第２のプラネタリギヤセットＧＳ１，ＧＳ２における入力回転の減速比（即ち、それぞれのリングギヤ及びピニオンの歯数の比）は、互いに異なる値に設定されている。

ここで、変速機ケース１における変速歯車機構収容部１２には、トルクコンバータ側に形成されて入力軸Inputのトルクコンバータ側を支持する第１のボス部１６ａと、反トルクコンバータ側に形成されて入力軸Inputの反トルクコンバータ側端部を支持する第２のボス部１６ｂと、がそれぞれ形成されている。

上記第１サンギヤＳ１は、第１のボス部１６ａの外周面に対してスプライン等によって固定（常時固定）され、第２サンギヤＳ２は、第２のボス部１６ｂの内周面に対してスプライン等によって固定（常時固定）されている。

一方、第１リングギヤＲ１は、そのボス部が入力軸Inputに対し溶接等によって固定された第１連結メンバＭ１によって入力軸Inputに連結（常時連結）され、第２リングギヤＲ２は、そのボス部が入力軸Inputに対しスプライン等によって固定された第２連結メンバＭ２によって入力軸Inputに連結（常時連結）されている。

これにより、上記入力軸Inputの回転は第１及び第２のプラネタリギヤセットＧＳ１，ＧＳ２においてそれぞれ常時減速されて、第１及び第２キャリアＰＣ１，ＰＣ２から出力される。

第３のプラネタリギヤセットＧＳ３は、第３サンギヤＳ３と、第３リングギヤＲ３と、該両ギヤＳ３，Ｒ３に噛み合う第３ピニオンＰ３を支持する第３キャリアＰＣ３と、を有す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。また、第４のプラネタリギヤセットＧＳ４は、第４サンギヤＳ４と、第４リングギヤＲ４と、該両ギヤＳ４，Ｒ４に噛み合う第４ピニオンＰ４を支持する第４キャリアＰＣ４と、を有す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。

そして、上記第３リングギヤＲ３と第４キャリアＰＣ４とは、第３連結メンバＭ３により連結（常時連結）されており、これによって、第３リングギヤＲ３と第４キャリアＰＣ４とは互いに一体に回転するようになっている。また、上記第３キャリアＰＣ３と第４リングギヤＲ４とは、上記第３のプラネタリギヤセットＧＳ３の外周囲を覆うように配置された第４連結メンバＭ４により連結（常時連結）されており、これによって、上記第３キャリアＰＣ３と第４リングギヤＲ４とは互いに一体的に回転するようになっている。

つまり、第３及び第４のプラネタリギヤセットＧＳ３，ＧＳ４は、第３及び第４連結メンバＭ３，Ｍ４によって互いに連結されることにより、合わせて４つの回転要素（第３サンギヤＳ３、第３キャリアＰＣ３＝第４リングギヤＲ４、第３リングギヤＲ３＝第４キャリアＰＣ４、第４サンギヤＳ４）を有するようになっており、これによりシンプソン型の遊星歯車列を構成している。

出力ギヤOutputは、上記支持壁１５に対しトルクコンバータ側に、この支持壁１５に隣接して配置されている。上記支持壁１５の内周部に形成されたボス部１５ａにはベアリング１５ｂが内嵌されて固定されており、出力ギヤOutputはこのベアリング１５ｂによって回転可能に支持されている。この出力ギヤOutputは、第４キャリアＰＣ４に連結されており、これによって、第４キャリアＰＣ４と一体に回転するようになっている。

そして上記変速歯車機構２は、上記第１〜第３の３つのクラッチＣ１〜Ｃ３と、第１及び第２の２つのブレーキＢ１，Ｂ２とを選択的に作動させて入力軸Inputから出力ギヤOutputまでの駆動力の伝達経路を切り替えることにより、前進６速と後退速とが得られるようになっている。

尚、図示しないが、上記第１〜第３のクラッチＣ１〜Ｃ３、第１、第２のブレーキＢ１，Ｂ２には変速油圧制御装置が接続されており、この変速油圧制御装置が、図５の締結作動表に示すように、各変速段にて締結圧（●印）や解放圧（無印）を作り出すようになっている。このような変速油圧制御装置としては、油圧制御タイプ、電子制御タイプ、油圧＋電子制御タイプ等が考えられる。尚、詳しくは後述するが、本実施形態では第２のブレーキＢ２と並列にワンウエイクラッチＯＷＣが配置されており、この場合、前進１速では第２のブレーキＢ２は締結されず、例えばマニュアルモードやホールドモード等、エンジンブレーキの必要な場合にのみ、第２のブレーキＢ２は締結される（締結作動表においては括弧を付して示す）。但し、ワンウエイクラッチＯＷＣはなくてもよく、その場合は、前進１速で第２のブレーキＢ２が締結される。

第１のクラッチＣ１は、第４サンギヤＳ４と第１キャリアＰＣ１とを選択的に断接するクラッチであって、図５の締結作動表に示すように、低速側の１〜４速にて締結されるクラッチである（以下、第１のクラッチをＬｏｗクラッチと呼ぶ）。

ＬｏｗクラッチＣ１は、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１の外周側位置に配置されていて、内周側のボス部が、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１よりもトルクコンバータ側位置において、第１キャリアＰＣ１に連結されたクラッチドラム５１と、このクラッチドラム５１の外周壁の内面から径方向内方に離間して配置されたクラッチハブ５２と、これらクラッチドラム５１及びクラッチハブ５２の間に入力軸方向（図の左右方向）に交互に配設された複数のクラッチプレート５３，５４…と、を備えている。

上記クラッチハブ５２は、後述するＨｉｇｈクラッチＣ２のクラッチドラム６１の外周囲を覆うように反トルクコンバータ側に向かって軸方向に延びており、その先端部（反トルクコンバータ側の端部）には、円板状の回転力伝達部材５８が結合されている。この回転力伝達部材５８は、その内周側のボス部が、第５連結メンバＭ５にスプライン等によって連結されている。第５連結メンバＭ５は、上記第４のプラネタリギヤセットＧＳ４のサンギヤＳ４に連結されて入力軸Inputと出力ギヤOutputとの間を入力軸Inputの軸方向に延びて配設されており、これによって、上記クラッチハブ５２は、回転力伝達部材５８及び第５連結メンバＭ５を介して第４サンギヤＳ４に連結されている。

そして、上記クラッチドラム５１内には、このクラッチドラム５１との間に受圧室を区画するようにクラッチピストン５５が配設されている。クラッチピストン５５は、その受圧室に供給される作動油圧に応じて、リターンスプリング５７の付勢力に抗して反トルクコンバータ側（図３の左側）へ移動し、クラッチプレート５３，５４，…を押圧し、軸方向に隣接するクラッチプレート５３，５４，…同士を係合させるようになっている。

また、この実施形態では、ＬｏｗクラッチＣ１の回転に伴い受圧室の作動油が遠心力を受け、制御油圧に対し上昇することを考慮して、クラッチピストン５５の反受圧室側にシーリングプレート（バランスプレート）５６を配置しそれによって、受圧室と隣り合う遠心バランス室を区画している。この遠心バランス室の油圧が受圧室と同様に遠心力により上昇することで、遠心力による上昇油圧を相殺してクラッチ制御性を高めることができる。

第２のクラッチＣ２は、第３キャリアＰＣ３と第１リングギヤＲ１（入力軸Input）とを選択的に断接するクラッチであって、図５の締結作動表に示すように、高速側の４〜６速にて締結されるクラッチである（以下、第２のクラッチをＨｉｇｈクラッチと呼ぶ）。

ＨｉｇｈクラッチＣ２は、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１の外周側の位置に配置されており、これによってＬｏｗクラッチＣ１とＨｉｇｈクラッチＣ２とは、ＬｏｗクラッチＣ１がトルクコンバータ３に近い側、ＨｉｇｈクラッチＣ２がトルクコンバータ３に遠い側に、入力軸方向に並んで配置されている。このＨｉｇｈクラッチＣ２は、内周側のボス部が第１リングギヤＲ１に連結されたクラッチドラム６１と、このクラッチドラム６１の外周壁の内面から径方向内方に離間して配置されたクラッチハブ６２と、これらクラッチドラム６１及びクラッチハブ６２の間に入力軸方向（図の左右方向）に交互に配設された複数のクラッチプレート６３，６４，…と、を備えている。クラッチハブ６２は、その内周側のボス部が、入力軸Inputと出力ギヤOutputとの間を入力軸Inputの軸方向に沿って反トルクコンバータ側に延びて、第３キャリアＰＣ３に連結されている。

そして、第１リングギヤＲ１を入力軸Inputに連結する第１連結メンバＭ１に対して入力軸方向に隣接して、その第１連結メンバＭ１との間に受圧室を区画するようにクラッチピストン６５が配設されている。クラッチピストン６５は、その受圧室に供給される作動油圧に応じて、リターンスプリング６７の付勢力に抗して反トルクコンバータ側（図３の左方向）へ移動し、クラッチプレート６３，６４，…を押圧し、軸方向に隣接するクラッチプレート６３，６４，…同士を係合させるようになっている。また、クラッチピストン６５の反受圧室側にはシーリングプレート６６が配設されており、受圧室と隣り合う遠心バランス室を区画している。

このように、変速機ケース１の変速歯車機構収容部１２における前室１２ａには、Ｌｏｗ及びＨｉｇｈの２つのクラッチＣ１，Ｃ２が収容されており、その前室１２ａ内では、ＬｏｗクラッチＣ１がトルクコンバータ３に近い側に、ＨｉｇｈクラッチＣ２がトルクコンバータ３から遠い側にそれぞれ配置されて、ＬｏｗクラッチＣ１及びＨｉｇｈクラッチＣ２が入力軸方向に並んで配置されると共に、ＬｏｗクラッチＣ１のクラッチピストン５５とＨｉｇｈクラッチＣ２のクラッチピストン６５とが、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１を挟んだ軸方向の両側に、この第１のプラネタリギヤセットＧＳ１に近接してそれぞれ配置されている。

これに対し、変速機ケース１の変速歯車機構収容部１２における後室１２ｂには、第３のクラッチＣ３と、第１及び第２のブレーキＢ１，Ｂ２がそれぞれ収容されている。

第３のクラッチＣ３は、第２キャリアＰＣ２と第３サンギヤＳ３とを選択的に断接するクラッチであって、図５の締結作動表に示すように、３速、５速及び後退速にて締結されるクラッチである（以下、第３のクラッチを３／５／Ｒクラッチと呼ぶ）。

この３／５／ＲクラッチＣ３は、第２のプラネタリギヤセットＧＳ２の外周側の位置に配置されていて、内周側のボス部が第２キャリアＰＣ２に連結されたクラッチドラム７１と、このクラッチドラム７１の外周壁の内面から径方向内方に離間して配置されかつ、その内周側のボス部が第３サンギヤＳ３に連結されたクラッチハブ７２と、これらクラッチドラム７１及びクラッチハブ７２の間に入力軸方向（図の左右方向）に交互に配設された複数のクラッチプレート７３，７４，…と、を備えている。

そして、上記クラッチドラム７１内には、該クラッチドラム７１との間に受圧室を区画するようにクラッチピストン７５が配設されている。クラッチピストン７５は、その受圧室に供給される作動油圧に応じて、リターンスプリング７７の付勢力に抗してトルクコンバータ側（図３の右側）へ移動し、クラッチプレート７３，７４，…を押圧し、軸方向に隣接するクラッチプレート７３，７４，…同士を係合させるようになっている。また、クラッチピストン７５の反受圧室側にはシーリングプレート７６が配設されており、受圧室と隣り合う遠心バランス室を区画している。

第１のブレーキＢ１は、第３サンギヤＳ３を選択的に変速機ケース１に断接して、これを選択的に停止させるブレーキであり、図５の締結作動表に示すように、２速及び６速にて締結されるブレーキである（以下、第１のブレーキを２／６ブレーキと呼ぶ）。

この２／６ブレーキＢ１は、上記３／５／ＲクラッチＣ３よりも外周側の位置に配置されていて、変速機ケース１の内周面から径方向内方に離間して配置されかつ、その内周側のボス部が上記３／５／ＲクラッチＣ３のクラッチハブ７２に連結されるブレーキハブ８２と、変速機ケース１の内周面及びブレーキハブ８２の間に入力軸方向に交互に配設された複数のブレーキプレート８３，８４，…と、を備えている。尚、上記ブレーキハブ８２は、３／５／ＲクラッチＣ３のクラッチハブ７２に連結されることから、このクラッチハブ７２を介して第３サンギヤＳ３に連結されることになる。

そして、変速機ケース１の反トルクコンバータ側の側壁部には凹部が形成されており、当該凹部内にブレーキピストン８５が内挿されることによって、この凹部とブレーキピストン８５との間に受圧室が区画形成されている。ブレーキピストン８５は、その受圧室への油圧の供給に応じて、リターンスプリング８７の付勢力に抗してトルクコンバータ側（図３の右側）へ移動し、ブレーキプレート８３，８４，…を押圧し、軸方向に隣接するブレーキプレート８３，８４，…同士を係合させるようになっている。

第２のブレーキＢ２は、第３キャリアＰＣ３及び第４リングギヤＲ４を連結する第４連結メンバＭ４を、選択的に変速機ケース１に断接して、これを選択的に停止させるブレーキであり、図５の締結作動表に示すように、１速及び後退速にて締結されるブレーキである（以下、第２のブレーキをＬ／Ｒブレーキと呼ぶ）。但し、上述したように、Ｌ／ＲブレーキＢ２はマニュアルモードやホールドモード等、エンジンブレーキの必要時にのみ締結される。

Ｌ／ＲブレーキＢ２は、２／６ブレーキＢ１よりもトルクコンバータ側の位置であって、第３及び第４のプラネタリギヤセットＧＳ３，ＧＳ４の外周側位置に配置されている。このＬ／ＲブレーキＢ２のブレーキハブは、第３キャリアＰＣ３及び第４リングギヤＲ４を連結する第４連結メンバＭ４によって構成されており、変速機ケース１の内周面及び第４連結メンバＭ４の外周面の間に複数のブレーキプレート９３，９４，…が入力軸方向に交互に配設されて構成されている。

そして、変速機ケース１の支持壁１５には凹部が形成されており、当該凹部内にブレーキピストン９５が内挿されることによって、この凹部とブレーキピストン９５との間に受圧室が区画形成されている。ブレーキピストン９５は、その受圧室への油圧の供給に応じて、リターンスプリング９７の付勢力に抗して反トルクコンバータ側（図３の左側）へ移動し、ブレーキプレート９３，９４，…を押圧し、軸方向に隣接するブレーキプレート９３，９４，…同士を係合させるようになっている。

ここで、上記リターンスプリング９７は、変速機ケース１の内周面に形成した凹溝１７内に配置されており、これによってリターンスプリング９７は、ブレーキプレート９３，９４よりも外周側に位置している。

また、このＬ／ＲブレーキＢ２よりも反トルクコンバータ側位置には、ワンウエイクラッチＯＷＣが配置されており、ワンウエイクラッチＯＷＣは、変速機ケース１と第４連結メンバＭ４との間で、この第４連結メンバＭ４の一方向回転を阻止するようになっている。

このワンウエイクラッチＯＷＣは、変速機ケース１の内周面に取付固定された支持部材１８によって支持されている。この支持部材１８は、ワンウエイクラッチＯＷＣの支持の他にも、Ｌ／ＲブレーキＢ２のリターンスプリング９７の受けとして機能すると共に、ブレーキピストン９５によるブレーキプレート９３，９４，…の押圧力を受け止めるためのリテーニングプレートとしての役割を有している。

本実施形態の自動変速機ＡＴは、第１〜第４の４組のシングルピニオンタイプのシンプルプラネタリギヤセットＧＳ１〜ＧＳ４を備え、第１〜第３の３つのクラッチＣ１〜Ｃ３と第１、第２の２つのブレーキＢ１，Ｂ２とを選択的に作動させて、前進６速と後退速とを得るようになっている。言い換えると、上記変速機ＡＴは、ラビニヨタイプ等の複合型のプラネタリギヤセットを含まず、ダブルサンギヤタイプ、ダブルピニオンタイプ、ダブルリングギヤタイプのプラネタリギヤセットを必要としない上に、回転要素同士を断接するクラッチ、ブレーキ等の個数が５つ以下と比較的、少なくて済み、その分、コンパクト化、コスト及び重量の低減、騒音の低減等に有利である。

また、常時減速プラネタリギヤセットＧＳ１，ＧＳ２はトルク負荷が小さく、小型化することができる。このため、小型の第１の常時減速プラネタリギヤセットＧＳ１をトルクコンバータ側に、小型の第２の常時減速プラネタリギヤセットＧＳ２を反トルクコンバータ側に、比較的大きな第３、第４の２組のプラネタリギヤセットＧＳ３，ＧＳ４によって構成されるシンプソン型遊星歯車列を、その第１及び第２の常時減速プラネタリギヤセットＧＳ１，ＧＳ２の間に、それぞれ配置しかつ、第４キャリアＰＣ４に連結されている出力ギヤOutputを、シンプソン型遊星歯車列と第１の常時減速プラネタリギヤセットＧＳ１との中間位置に配置することによって、各プラネタリギヤセットＧＳ１〜ＧＳ４及び出力ギヤOutput間を連結する各連結メンバ等Ｍ１〜Ｍ５，５１，５２，５８，６１，６２，７１，７２，８２の取り回しが短縮化され、自動変速機ＡＴをコンパクト化することができる。

また、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１に対して、その外周側位置に、Ｌｏｗ及びＨｉｇｈクラッチＣ１，Ｃ２を配置することによって、変速機ＡＴの全長を短縮してコンパクトに構成できるとともに、より一層、ＦＦ車への搭載に適したものとなる。このときに、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１は小型化されていることで、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１の外周側位置にクラッチＣ１，Ｃ２を配置しても、自動変速機ＡＴの径方向への大型化は抑制される。

特にブレーキ容量を確保する観点から、比較的径が大きくなる２／６ブレーキＢ１及びＬ／ＲブレーキＢ２は共に後室１２ｂ内に収容されており、径をそれほど大きくする必要がないクラッチ（Ｌｏｗ及びＨｉｇｈクラッチＣ１，Ｃ２）のみが前室１２ａ内に収容されるため、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１が収容される前室１２ａは径方向にそれほど大きくはならない。

さらに、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１を、前室１２ａ内において軸方向の略中央位置に配置し、その第１のプラネタリギヤセットＧＳ１を挟んだ軸方向両側のスペースにＬｏｗ及びＨｉｇｈクラッチＣ１，Ｃ２のクラッチピストン５５，６５をそれぞれ配置することで、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１、Ｌｏｗ及びＨｉｇｈクラッチＣ１，Ｃ２をスペース効率よく配置して、前室１２ａが径方向に大型化することが回避される。

加えて、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１の出力側に連結されるＬｏｗクラッチＣ１はトルクコンバータ３に近い側に、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１の入力側に連結されるＨｉｇｈクラッチＣ２はトルクコンバータ３に遠い側に、それぞれ配置することによって、Ｌｏｗ及びＨｉｇｈクラッチＣ１，Ｃ２に対する入力・出力を行う部材５１，５２，５８，６１，６２の取り回しが短縮され、自動変速機ＡＴのコンパクト化が実現する。

そして、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１が収容された自動変速機ＡＴの前室１２ａ部分が径方向にコンパクト化されていることによって、差動歯車機構４を、前室１２ａに対して車両の前後方向に近接して配置することが可能になり（図２参照）、差動歯車機構４を含めた自動変速機全体のコンパクト化が可能になると共に、差動歯車機構４を車体中心線に近い位置に配置することができる（図１参照）。これは、左右のドライブ軸４２，４２の折れ角がそれぞれ緩やかになる点で有利である。また、差動歯車機構４のリングギヤ４１を大径化させることも可能になり、コンパクト化を阻害することなく、減速比の設計自由度が高まる点で好ましい。

さらに、出力ギヤOutputが、トルクコンバータ３に対して第１のプラネタリギヤセットＧＳ１を挟んだ反対側の位置に配置されているため、比較的大径のドリブンギヤ４４が第１のプラネタリギヤセットＧＳ１に対し車幅方向にずれて配置されることになり、カウンタ軸４３を変速歯車機構２に対して略上下方向に近接して配置することができる（図２参照）。つまり、自動変速機ＡＴが上下方向にコンパクト化する。また、ドリブンギヤ４４がファイナルギヤ４５に近づいて配置されることでカウンタ軸４３の長さが短くなるため、余計な機械損失や重量の増大を招くことなく、自動変速機ＡＴの車幅方向に対するコンパクト化が図られる（図１参照）。

尚、上記実施形態では、出力ギヤOutputを、支持壁１５のボス部１５ａに内嵌されたベアリング１５ｂによって回転可能に支持されているが、例えば図６に示すように、支持壁１５のボス部１５ａにベアリング１５ｂを外嵌させ、そのベアリング１５ｂによって上記出力ギヤOutputを回転可能に支持してもよい。この構成では、出力ギヤOutputは、支持壁１５の反トルクコンバータ側に配置されることになる。

また、本発明の具体的な構成は、上記実施形態の自動変速機ＡＴに限定されず、それ以外の種々の構成を包含するものである。上記実施形態では、本発明の自動変速機ＡＴをＦＦ車用の横置きパワートレインに適用した例を示したが、本発明はＲＲ車用の横置きパワートレインにも適用可能である。

以上説明したように、本発明は、車両の自動変速機であって、５つ以下の摩擦要素により前進６速を達成する軽量、コンパクトなものであるから、特に乗用車に搭載するものとして有用である。

本発明の実施形態に係る自動変速機の構成を示す断面図である。 同自動変速機の側面説明図である。 同自動変速機の変速歯車機構部分を拡大して示す断面図である。 同自動変速機の概略構成を示す骨子線図である。 同自動変速機の締結作動表である 変形例に係る自動変速機の出力部近傍を示す断面図である

符号の説明

１ 変速機ケース
１２ａ 前室
１２ｂ 後室
１５ 支持壁
１５ａ ボス部
５５ クラッチピストン（第１のクラッチ）
６５ クラッチピストン（第２のクラッチ）
Ｂ１ 第１のブレーキ（２／６ブレーキ）
Ｂ２ 第２のブレーキ（Ｌ／Ｒブレーキ）
Ｃ１ 第１のクラッチ（Ｌｏｗクラッチ）
Ｃ２ 第２のクラッチ（Ｈｉｇｈクラッチ）
Ｃ３ 第３のクラッチ（３／５／Ｒクラッチ）
ＧＳ１ 第１の常時減速プラネタリギヤセット
ＧＳ２ 第２の常時減速プラネタリギヤセット
ＧＳ３ プラネタリギヤセット（２組のプラネタリギヤセット）
ＧＳ４ プラネタリギヤセット（２組のプラネタリギヤセット）
Input 入力軸
Output 出力ギヤ（出力部）
ＰＣ３ 第３キャリア（第３の回転要素）
ＰＣ４ 第４キャリア（第１の回転要素）
Ｓ４ 第４サンギヤ（第２の回転要素）

Claims (6)

1. 入力軸と、
   上記入力軸と同軸に配設された出力部と、
   それぞれ上記入力軸の回転を常時減速して出力する第１及び第２の常時減速プラネタリギヤセットと、
   互いに連結されることによって合わせて第１〜第４の４つの回転要素を有すると共に、その第１の回転要素が上記出力部に連結されている２組のプラネタリギヤセットと、
   第１〜第３のクラッチと、
   第１及び第２のブレーキと、を備え、
   上記第１〜第３のクラッチ及び第１及び第２のブレーキを選択的に作動させて上記入力軸から上記出力部までの動力伝達系路を切り換えることによって、少なくとも前進６速を得る自動変速機であって、
   上記第１及び第２の常時減速プラネタリギヤセット、及び２組のプラネタリギヤセットは、上記入力軸への動力入力側からその反対側に向かって、第１の常時減速プラネタリギヤセット、２組のプラネタリギヤセット、及び第２の常時減速プラネタリギヤセットの順に入力軸の軸方向に並んで配置され、
   上記出力部は、上記第１の常時減速プラネタリギヤセットと上記２組のプラネタリギヤセットとの中間位置に配置されている自動変速機。
2. 請求項１に記載の自動変速機において、
   上記各常時減速プラネタリギヤセット、２組のプラネタリギヤセット、各クラッチ及び各ブレーキを収容する変速機ケースをさらに備え、該変速機ケースの内部には、上記出力部を支持する支持壁が設けられ、その支持壁によって上記変速機ケース内部は上記入力軸の軸方向に上記入力軸への動力入力側である前室とその反対側である後室とに区画され、
   上記第１の常時減速プラネタリギヤセット、並びに第１及び第２のクラッチは、上記前室に収容され、
   上記２組のプラネタリギヤセット、第２の常時減速プラネタリギヤセット、第３のクラッチ、並びに第１及び第２のブレーキは、上記後室に収容され、
   上記第１及び第２のクラッチは、上記前室内において、上記第１の常時減速プラネタリギヤセットの外周側位置に、上記入力軸の軸方向に並んで配置されている自動変速機。
3. 請求項２に記載の自動変速機において、
   上記第１及び第２のクラッチはそれぞれ、そのクラッチ締結のためのクラッチピストンを有し、
   上記第１のクラッチのクラッチピストンと、上記第２のクラッチのクラッチピストンとは、上記第１の常時減速プラネタリギヤセットを挟んだ上記入力軸の軸方向両側にそれぞれ配置されている自動変速機。
4. 請求項３に記載の自動変速機において、
   上記第１のクラッチは、上記第１の常時減速プラネタリギヤセットの出力と、上記２組のプラネタリギヤセットの第２の回転要素とを断接するクラッチであり、
   上記第２のクラッチは、上記入力軸と、上記２組のプラネタリギヤセットの第３の回転要素とを断接するクラッチであり、
   上記第１のクラッチは上記入力軸への動力入力側に対し近い側に、上記第２のクラッチは上記入力軸への動力入力側に対し遠い側に、それぞれ配置されている自動変速機。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の自動変速機において、
   上記支持壁の内周側には、ボス部が形成されており、
   上記出力部は、上記ボス部の外周面に支持されている自動変速機。
6. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の自動変速機において、
   上記支持壁の内周側には、ボス部が形成されており、
   上記出力部は、上記ボス部の内周面に支持されている自動変速機。

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