JP2007225020A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの変速段のそれぞれにおいて締結されるブレーキ要素Ｂ２を備えた自動変速機ＡＴにおいて、高速段の締結時における制御油圧の制御レンジを拡大して、シフトクオリティを向上させる。
【解決手段】第１及び第２の変速段において締結されるブレーキ要素Ｂ２を押圧するブレーキピストン８５に対して、ブレーキ受圧室８８とは反対側に対抗室８９を配置する。ブレーキ要素Ｂ２が第１の変速段において締結される時には、ブレーキ受圧室８８に油圧が供給され、ブレーキ要素Ｂ２が第２の変速段において締結される時には、ブレーキ受圧室８８及び対抗室８９のそれぞれに油圧が供給される。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動変速機に関する。

変速機構における入力軸から出力部までの動力伝達系路を摩擦締結要素（ブレーキ要素及びクラッチ要素）を選択的に作動させて切り換えることにより、変速段の切り換えを行う自動変速機においては、例えば特許文献１に記載されているように、所定のブレーキ要素が、互いに異なる２つの変速段のそれぞれにおいて締結される場合がある。
特開２００３−４９９３７号公報

ところで、上述の自動変速機においては、リニアソレノイドバルブやデューティーソレノイドバルブ等によって制御油圧を直接制御することにより、変速過渡時におけるブレーキ要素のトルク容量を調整し、シフトクオリティを高めるようにしている。制御油圧に対するトルク容量の特性（制御ゲイン）は、ブレーキ要素のトルク分担に基づいて予め設定されることになるが、例えばそのブレーキ要素が、トルク分担が互いに異なる２つの変速段のそれぞれにおいて締結される場合は、トルク分担の大きい低速段において要求されるトルク容量に合わせて制御ゲインが設定されることになる。

しかしながらその場合、トルク分担が小さく、従って要求されるトルク容量が小さい高速段の締結時においても、低速段において要求される大きいトルク容量に応じて設定された制御ゲインのまま油圧の制御を行わなければならない。このため、高速段の締結の際には、比較的低い制御油圧で要求されるトルク容量に達してしまうことになる。このことは、高速段の締結時における油圧の制御レンジが、低速段の締結時における制御レンジに比べて狭くなることと等価であり、高速段の締結時にはきめ細かな油圧制御ができなくなって、例えば変速ショックや変速の遅れ、又は吹き上がり等が発生し、シフトクオリティが低下してしまうという問題がある。

特に、上記特許文献１に開示されているように前進６速を実現する自動変速機においては、２速と６速とのそれぞれにおいて締結されるブレーキ要素が存在する場合があり、その場合、２つの変速段のそれぞれで要求されるトルク容量の差が大きい。そのため、６速の締結時における油圧の制御レンジはさらに狭くなり、シフトクオリティの悪化がより顕著になる。

本発明は、かかる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、２つの変速段のそれぞれにおいて締結されるブレーキ要素を備えた自動変速機において、高速段の締結時における制御油圧の制御レンジを拡大して、シフトクオリティを向上させることにある。

本発明の自動変速機は、第１の変速段及び該第１の変速段よりも高速ギヤ比である第２の変速段のそれぞれにおいて締結されるブレーキ要素と、上記ブレーキ要素を押圧することによって該ブレーキ要素を締結させるブレーキピストンと、制御油圧が供給されることによって上記ブレーキピストンの押圧力を発生させるブレーキ受圧室と、上記ブレーキピストンを挟んで上記ブレーキ受圧室とは反対側に配置され且つ、油圧が供給されることによって上記ブレーキピストンの押圧力を低減する対抗室と、を備える。

そして、上記ブレーキ要素が上記第１の変速段において締結される時には、上記ブレーキ受圧室に油圧が供給され、上記ブレーキ要素が上記第２の変速段において締結される時には、上記ブレーキ受圧室と対抗室とのそれぞれに油圧が供給される、とする。

この構成によると、ブレーキ要素は、第１の変速段及び第２の変速段のそれぞれにおいて締結される。第２の変速段は、第１の変速段よりも高速ギヤ比であるから、第１の変速段におけるトルク分担と第２の変速段におけるトルク分担とでは、第１の変速段におけるトルク分担の方が大きく、従って第１の変速段における締結時の方が、ブレーキ要素に要求されるトルク容量が大きい。

そして上記自動変速機においては、上記ブレーキ要素を押圧するブレーキピストンを挟んだ両側にブレーキ受圧室と対抗室とをそれぞれ配置し、第１の変速段においてブレーキ要素を締結する時には、ブレーキ受圧室に油圧を供給し、第２の変速段においてブレーキ要素を締結する時には、ブレーキ受圧室と対抗室との双方に油圧を供給する。

これにより、要求されるトルク容量が相対的に大きい第１の変速段においてブレーキ要素を締結する時には、上記ブレーキ受圧室にのみ油圧が供給されるため、その受圧室に供給された油圧に応じた押圧力でブレーキ要素が締結される。これに対し、要求されるトルク容量が相対的に小さい第２の変速段においてブレーキ要素を締結する時には、上記ブレーキ受圧室と対抗室との双方に油圧が供給されるため、その受圧室に供給された油圧に応じた押圧力から、対抗室に供給された油圧に応じた対抗力が差し引かれ、その差し引かれた押圧力でブレーキ要素が締結される。

従って、第２の変速段においてブレーキ要素を締結する時には、その対抗力の分だけ制御油圧に対するトルク容量のゲインが低下した状態となり、それによって第２の変速段における油圧の制御レンジは拡大する。

その結果、第１の変速段の変速過渡時は勿論のこと、第２の変速段の変速過渡時においてもきめ細かな油圧制御が可能になり、シフトクオリティを向上させることができる。

ここで、上記ブレーキピストンは、上記ブレーキ受圧室側の受圧面積が、上記対抗室側の受圧面積に比べて大に設定される、としてもよい。

こうすることで、第２の変速段における締結時に、ブレーキ受圧室と対抗室とに同じ油圧を供給することによって、ブレーキ受圧室と対抗室との受圧面積の差に応じた押圧力でブレーキ要素が締結される。ここで、ブレーキ受圧室と対抗室との受圧面積の差を、第１及び第２の変速段において要求されるトルク容量差に応じて設定しておくことにより、第２の変速段における制御レンジが、第１の変速段における制御レンジと同じ程度まで拡大する。つまり、ブレーキ受圧室側と対抗室側との受圧面積差を設けてブレーキ受圧室と対抗室との双方に同じ油圧を供給することを可能にすることによって、油圧回路の構成及びその制御が簡略化する。

上記自動変速機は、上記第２の変速段において締結されるクラッチ要素と、上記クラッチ要素を押圧することによって該クラッチ要素を締結させるクラッチピストンと、制御油圧が供給されることによって上記クラッチピストンの押圧力を発生させるクラッチ受圧室と、上記クラッチ受圧室に制御油圧を供給するクラッチ油路と、をさらに備え、上記対抗室は、上記クラッチ油路に連通している、としてもよい。

この構成では、第２の変速段においてクラッチ要素を締結すべく、クラッチ受圧室にクラッチ油路を介して制御油圧を供給することによって、そのクラッチ油路に連通する対抗室にも油圧が供給されることになる。

このように、対抗室に油圧を供給する経路を、クラッチ要素の油圧供給経路と共用化することによって、自動変速機の油圧回路が簡略化される。

また上記自動変速機は、少なくとも１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、を有しかつ、上記第１〜第３のクラッチ並びに第１及び第２のブレーキを選択的に作動させることによって、少なくとも前進６速を得る変速機構をさらに備え、上記ブレーキ要素は、２速及び６速のそれぞれにおいて締結されるブレーキであり、上記クラッチ要素は、４速、５速及び６速のそれぞれにおいて締結されるクラッチである、としてもよい。

この構成によると、クラッチ要素は４速、５速及び６速で締結されるため、４速又は５速の状態で、対抗室内には油圧が供給された状態となっている。

このため、例えば５速から６速へ、又は４側から６速への変速に伴いブレーキ受圧室に制御油圧の供給を開始する時点では、対抗室内に既に油圧が供給されていることになるから、制御油圧の供給当初から制御ゲインを低下させた状態でブレーキ要素の締結が行われる。従って、変速に際し制御ゲインの変更が遅れることなく、シフトクオリティを向上させる上で有利である。

また、上記ブレーキ要素は、２速（第１の変速段に相当）及び６速（第２の変速段に相当）で締結されるブレーキであり、２速時に要求されるトルク容量と、６速時に要求されるトルク容量との差が大きいが、上述したように本発明は、制御ゲインを変更することによって、６速締結時の制御レンジの拡大が図られているため、特に有効である。

上記変速機構は、上記変速機構は、入力軸と、該入力軸に同軸に配置された出力部と、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、を有する、としてもよい。

上記変速機構は、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の互いのキャリアとリングギヤとを連結したＣＲ−ＣＲ型連結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、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くなるとともに、構造が単純になって製造コストの低減も図れる。

また、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、トルク変動が小さくトルク負荷も極小化されるため、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。

上記ブレーキピストンは、上記変速機構を収容する変速機ケースの反エンジン側の側壁部に配置されている、としてもよい。

上述したように本発明においては、上記ブレーキピストンを挟んだ両側にブレーキ受圧室と対抗室とが配置され、その双方に油圧を供給する必要があるが、ブレーキピストンを反エンジン側の側壁部に配置することによって広いスペースが確保し易くなり、ブレーキ受圧室及び対抗室の双方に油圧を供給する油路をレイアウトする上で有利になる。

以上説明したように、本発明の自動変速機によると、ブレーキ要素を押圧するブレーキピストンを挟んだ両側にブレーキ受圧室と対抗室とをそれぞれ配置し、第２の変速段においてブレーキ要素を締結する時には、ブレーキ受圧室と対抗室との双方に油圧を供給することによって、第２の変速段においてブレーキ要素を締結する時には、対抗室に供給した油圧に相当する対抗力の分だけ制御油圧に対するトルク容量のゲインが低下した状態となり、第２の変速段における油圧の制御レンジが拡大する。その結果、第２の変速段の変速過渡時においてもきめ細かな油圧制御が可能になり、シフトクオリティを向上させることができる。

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。

−全体構成−
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と同軸配置された出力ギヤ（出力部）Outputから出力する。出力ギヤOutputは、上記入力軸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、該出力ギヤ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はトルクコンバータハウジング５内に、上記変速歯車機構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、それぞれ収容されている。上記トルクコンバータハウジング５は、変速機ケース１の一端側（エンジン側）を塞ぐように配設されている。上記変速機ケース１は、大別すると、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、を備えており、上記変速歯車機構収容部１２の反トルクコンバータ側は、リヤカバー６により覆われるようになっている。

次に、図１，２を参照しながら、変速歯車機構２の構成について説明する。図２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，Ｃ３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。尚、上記４組のプラネタリギヤセットＧＳ１〜ＧＳ４の内、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該変速機ケース１の内周面から径方向内方に向かって突出するように支持壁１５が形成されている。この支持壁１５によって、上記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、上記第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。これにより、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を中間に挟むように入力軸方向の両側に位置付けられることになる。

−プラネタリギヤセットの構成−
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も、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サンギヤの歯数の比）は、変速機のギヤリングの適正化の観点から互いに同一にも、互いに異なる値にも設定することができる。

上記第１のプラネタリギヤセットＧＳ１の第１サンギヤＳ１は、変速機ケース１に対して固定（常時固定）されていて、上記第２のプラネタリギヤセットＧＳ２の第２サンギヤＳ２も、変速機ケース１に対して固定（常時固定）されている。

一方、上記第１のプラネタリギヤセットＧＳ１の第１リングギヤＲ１は、そのボス部が入力軸Inputに溶接等により固定される第１連結メンバＭ１によって該入力軸Inputに連結（常時連結）されていて、上記第２のプラネタリギヤセットＧＳ２の第２リングギヤＲ２は、そのボス部が入力軸Inputにスプライン嵌合等により固定される第２連結メンバＭ２によって該入力軸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。また、上記第１及び第２のプラネタリギヤセットＧＳ１，ＧＳ２には、それぞれ、第１及び第２リングギヤＲ１，Ｒ２を介して入力軸Inputから入力トルクがそのまま入力されるだけで、トルクが増大されることがなく、大きなトルク変動もないため、該第１及び第２のプラネタリギヤセットＧＳ１，ＧＳ２を小型化することができる。

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も、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、該第３リングギヤＲ３及び第４キャリアＰＣ４は一体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の外周側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及び第４リングギヤＲ４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、これにより互いのキャリアとリングギヤとを連結したＣＲ−ＣＲ型連結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で且つ該支持壁１５に隣接するように配置されている。即ち、上記出力ギヤOutputは、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を挟んだ反対側に位置付けられる。そして、上記支持壁１５の内周部には、入力軸方向に延びるようにボス部が形成されているとともに、該ボス部にはベアリングが内嵌されて固定されており、上記出力ギヤOutputは、このベアリングによって回転可能に支持されている。また、上記出力ギヤOutputは、上記第４のプラネタリギヤセットＧＳ４の第４キャリアＰＣ４に連結されており、これによって、該第４キャリアＰＣ４と一体回転するようになっている。

−クラッチ及びブレーキの構成−
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換えることにより、前進６速及び後退速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及び第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３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、例えば電子制御タイプを採用すればよい。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（図３の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ためのクラッチであって、上記図３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）。

このＬｏｗクラッチＣ１は、図１に示すように、湿式多板式のクラッチであって、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１の外周側に配置されている。尚、この実施形態では、ＬｏｗクラッチＣ１の回転に伴い、クラッチピストンを押圧する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、受圧室と隣り合うように遠心バランス室を区画形成しており、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ようにしている。

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ためのクラッチであって、図３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）。

このＨｉｇｈクラッチＣ２は、図１に示すように、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１の外周側に配置されており、該ＨｉｇｈクラッチＣ２とＬｏｗクラッチＣ１とは、該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、入力軸方向に並んで配置されている。ＨｉｇｈクラッチＣ２は、内周側のボス部が第１リングギヤＲ１に連結されるクラッチドラム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るクラッチハブ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）に交互に配設される複数のクラッチプレート６３，６４，…と、を備えている。上記クラッチハブ６２は、その内周側のボス部が、入力軸Inputと出力ギヤOutputとの間を該入力軸Inputの軸方向に反トルクコンバータ側に延びて、第３のプラネタリギヤセットＧＳ３の第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との間に受圧室を区画するように、該第１連結メンバＭ１と入力軸方向に隣接した位置にクラッチピストン６５が配設されている。該クラッチピストン６５は、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の付勢力に抗して反トルクコンバータ側（図１の左方向）へ移動することにより、クラッチプレート６３，６４，…を押圧して、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、上記クラッチピストン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、受圧室と隣り合うように遠心バランス室が区画形成されている。

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が常時減速の第１のプラネタリギヤセットＧＳ１とともに収容されていて、その前室１２ａ内では、該Ｌｏｗ及びＨｉｇｈクラッチＣ１，Ｃ２が第１のプラネタリギヤセットＧＳ１の外周側に配置されているため、変速歯車機構２の全長を短縮することができ、自動変速機ＡＴのコンパクト化を図れる。

また、上記第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を効率良く配置して、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をトルクコンバータ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をトルクコンバータ３から遠い側に、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。

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及び第１及び第２のブレーキＢ１，Ｂ２が第２〜４のプラネタリギヤセットＧＳ２〜ＧＳ４とともに、それぞれ収容されている。

第３のクラッチＣ３は、第２のプラネタリギヤセットＧＳ２の第２キャリアＰＣ２と第３のプラネタリギヤセットＧＳ３の第３サンギヤＳ３とを選択的に断接するためのクラッチであって、図３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、図１，４に示すように、第２のプラネタリギヤセットＧＳ２の外周側に且つ該第２のプラネタリギヤセットＧＳ２に軸方向にオーバーラップするように配置されている。そして、内周側のボス部が第２キャリアＰＣ２に連結されるクラッチドラム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且つその内周側のボス部が第３サンギヤＳ３に連結されるクラッチハブ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。このクラッチピストン７５は、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４の右側）へ移動することにより、クラッチプレート７３，７４，…を押圧して、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、上記クラッチピストン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、受圧室と隣り合うように遠心バランス室が区画形成されている。

従って、以上のような構成により、上記３／５／ＲクラッチＣ３を締結状態にすると、第２のプラネタリギヤセットＧＳ２の第２キャリアＰＣ２と第３のプラネタリギヤセットＧＳ３の第３サンギヤＳ３とを一体的に回転させることになる。

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、該第３サンギヤＳ３の回転を選択的に停止させるためのブレーキであり、図３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、この第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、図１，４に示すように、上記３／５／ＲクラッチＣ３よりもさらに外周側に位置し且つ該クラッチＣ３及び上記第２のプラネタリギヤセットＧＳ２に軸方向にオーバーラップするように配置されている。また、上記２／６ブレーキＢ１は、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且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のリヤカバー６には、凹部が形成されており、該凹部内にブレーキピストン８５が内挿されて、該凹部とブレーキピストン８５との間に受圧室８８が区画形成されている。このブレーキピストン８５は、受圧室８８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４の右側）へ移動することにより、軸方向に隣接するブレーキプレート８３，８４，…を押圧して、該ブレーキプレート８３，８４，…同士を係合させるようになっている。

また、上記ブレーキピストン８５の反受圧室側には、リヤカバー６に固定されたシーリングプレート８６が配置されており、これによって、ブレーキピストン８５を挟んで受圧室８８側とは反対側に、後述するように油圧が供給される対抗室８９が区画形成される。尚、このシーリングプレート８６はまた、上記リターンスプリング８７の受けとしても機能する。

ここで、上記ブレーキピストン８５における受圧室８８側の受圧面積Ｓ１は、対抗室８９側の受圧面積Ｓ２に比べて大に設定されており、後述するように、受圧室８８と対抗室８９との双方に同じ油圧が供給されたときには、その受圧面積の差（Ｓ１−Ｓ２）に相当する押圧力が発生して、２／６ブレーキを締結することになる。

また、上記ブレーキピストン８５は、３／５／ＲクラッチＣ３のクラッチピストン７５に対して軸方向にオーバーラップするように配置されている。

第２のブレーキＢ２は、第３キャリアＰＣ３と第４リングギヤＲ４とを連結する第４連結メンバＭ４を、選択的に変速機ケース１に断接して、該第４連結メンバＭ４の回転を選択的に停止させるためのブレーキであり、図３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、この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、エンジンブレーキを必要とする時にのみ締結される。

このＬ／ＲブレーキＢ２は、図１に示すように、湿式多板式のブレーキであって、２／６ブレーキＢ１よりもトルクコンバータ側で且つ第３及び第４のプラネタリギヤセットＧＳ３，ＧＳ４の外周側に配置されている。

また、上記Ｌ／ＲブレーキＢ２よりも反トルクコンバータ側には、ワンウエイクラッチＯＷＣが配設されている。この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、該第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における後室１２ｂにおいては、上述のように小型化された第２のプラネタリギヤセットＧＳ２に対して、その外周側に、３／５／ＲクラッチＣ３及び２／６ブレーキＢ１を軸方向にオーバーラップするように配置されている。このことによって、変速機ＡＴの全長を短くしてよりコンパクトに構成することができる。このとき、第２のプラネタリギヤセットＧＳ２が小型化されていることで、第２のプラネタリギヤセットＧＳ２の外周側位置にクラッチＣ３及びブレーキＢ１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。これにより、リヤカバー６やケース１等の大型化も抑制されるため、それらの剛性も確保することができる。

特に、上記３／５／ＲクラッチＣ３のクラッチピストン７５及び２／６ブレーキＢ１のブレーキピストン８５を軸方向にオーバーラップするように配置することによって、それらのピストン７５，８５を軸方向によりコンパクトに配置することができ、自動変速機ＡＴをよりコンパクトにすることができる。

さらに、第３及び第４のプラネタリギヤセットＧＳ３，ＧＳ４の外周側に、Ｌ／ＲブレーキＢ２を配置することで、さらに軸方向長さを短くすることができ、自動変速機ＡＴをさらにコンパクトにすることができる。

−ブレーキ油路及びクラッチ油路の構成−
上記変速機ケース１のリヤカバー６には、図１，４に示すように、２／６ブレーキＢ１の受圧室８８に制御油圧を供給するためのブレーキ油路５１が形成されていると共に、ＨｉｇｈクラッチＣ２の受圧室（及び遠心バランス室）に制御油圧を供給するためのクラッチ油路の一部を構成する第１通路５２が形成されている。

これらブレーキ油路５１及び第１通路５２はそれぞれ、図外の変速油圧制御装置に連通しており、変速油圧制御装置において作り出された制御油圧は、ブレーキ油路５１及び第１通路５２を介して、２／６ブレーキＢ１及びＨｉｇｈクラッチＣ２に供給される。

上記入力軸Inputの内部には、図１，５に示すように、軸線ｄ１に沿って延びる孔５３が形成されていると共に、孔５３内には、その孔径よりも径が小さいパイプ５４が内挿されている。これによって入力軸Inputの内部には、パイプ５４内の通路と、パイプ５４と孔の内周面との間の通路との、２つの通路が形成されている。

その２つの通路の内、径方向外側の通路は潤滑油供給通路５５とされており、入力軸Inputには、この潤滑油供給通路５５に連通すると共に径方向の外方に延びて入力軸Inputの外周面に開口する貫通孔５５ａが軸方向に所定の間隔を空けて複数形成されている。これによって、入力軸Inputの回転による遠心力で、潤滑油を貫通孔５５ａから径方向の外方に放射状に流出させて、変速歯車機構２の各部に潤滑油を供給するように構成されている。

また、上記２つの通路の内、径方向内側の通路は、入力軸Inputの反トルクコンバータ側の端部において、リヤカバー６に形成された第１通路５２と連通しており、この径方向内側の通路はクラッチ油路の一部を構成する第２通路５６とされている。

そして、上記入力軸Inputにおける軸方向の所定位置には、上記ＨｉｇｈクラッチＣ２の受圧室に連通するように、上記第２通路５６から径方向に延びる貫通孔５６ａが形成されており、ＨｉｇｈクラッチＣ２の受圧室に対しては、リヤカバー６に形成した第１通路５２、入力軸Input内部の第２通路５６、及び貫通孔５６ａを介して制御油圧が供給される。尚、パイプ５４の内径は、クラッチ締結の応答性を考慮して、比較的大径に設定することが好ましい。

そして、上記リヤカバー６には、第１通路５２から分岐した分岐路５７が形成されており、この分岐路５７は、上記対抗室８９内に連通している。これによって、上記ＨｉｇｈクラッチＣ２を締結すべく、その受圧室に油圧を供給したときには、分岐路５７を介して対抗室８９にも油圧が供給されることになる。

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。

そして、上記自動変速機ＡＴにおいては、２／６ブレーキＢ１が、２速と６速とのそれぞれにおいて、受圧室８８に制御油圧が供給されることによって締結されるが、２速の締結時においては、受圧室８８にのみ制御油圧が供給されて、ブレーキピストン８５の押圧力が発生するのに対し、６速の締結時においては、ＨｉｇｈクラッチＣ２が締結されることに伴い、受圧室８８だけでなく、第１通路５２及び分岐路５７を介して対抗室８９にも油圧が供給される。

これによって、受圧室８８に供給された油圧に応じた押圧力から、対抗室８９に供給された油圧に応じた対抗力が差し引かれ、ブレーキピストン８５の押圧力は、その差し引かれた押圧力となる。

これによって、例えば図６に示すように、２／６ブレーキＢ１の制御ゲインは、２速において要求されるトルク容量に基づいて予め設定されているものの（同図の実線参照）、６速の締結時においては、ブレーキピストン８５の押圧力が対抗力の分だけ低下することにより、制御油圧に対するトルク容量のゲインは低下する（同図の一点鎖線参照）。そのため、図６において実線で示す制御ゲインのままでは、６速の締結時に比較的低い制御油圧で要求されるトルク容量に到達してしまい、制御レンジが狭くなってしまう（同図の実線の矢印参照）ところを、制御ゲインが低下することによって６速の締結時の制御レンジが、２速の締結時の制御レンジと同等程度に拡大することになる（同図の一点鎖線の矢印参照）。

その結果、２速の変速過渡時は勿論のこと、６速の変速過渡時においてもきめ細かな油圧制御が可能になり、シフトクオリティを向上させることができる。

特に、２／６ブレーキＢ１は、２速時に要求されるトルク容量と、６速時に要求されるトルク容量との差が大きいが、２速時と６速時とのそれぞれにおいてほぼ同じ制御レンジを確保することができるため、２／６ブレーキＢ１は、本構成を適用するブレーキとして最適である。

また、上記構成では、ブレーキピストン８５における、受圧室８８側の受圧面積Ｓ１と対抗室８９側の受圧面積Ｓ２との差に応じて、ブレーキピストン８５の押圧力を低下させており、受圧室８８と対抗室８９とにはそれぞれ同じ油圧を供給すればよいため、油圧制御が簡略化する。尚、ブレーキピストン８５における受圧室側の受圧面積Ｓ１と、対抗室側の受圧面積Ｓ２との差は、２速と６速とのトルク分担の差に応じて設定されることになるため、それを考慮して、ブレーキピストン８５の形状を設定すればよい。

また、上記対抗室８９への油圧の供給は、クラッチ油路を利用しているため、対抗室８９への油圧の供給のために新たな油路を設ける必要はなく、油圧回路の構成が簡略化する。それと共に、そのクラッチ油路は、４速、５速及び６速のそれぞれにおいて締結されるＨｉｇｈクラッチＣ２用の油路であるため、例えば５速から６速への変速、又は４速から６速への変速においては、４速及び５速の状態で既に、対抗室８９に油圧が供給されていることになる。

それによって、５速から６速への変速、又は４速から６速への変速に伴い、２／６ブレーキＢ１の受圧室８８に制御油圧を供給する当初から、制御ゲインを低下させた状態で２／６ブレーキＢ１を締結することができ、変速に際し制御ゲインの変更が遅れることなく、シフトクオリティを向上させる上で有利である。

また、上記２／６ブレーキＢ１のブレーキピストン８５が、リヤカバー６に配置されているため、比較的広いスペースが確保可能な反エンジン側において、ブレーキ油路５１や第１通路５２、分岐路５７等を配置することができ、油路をレイアウトする上で有利になる。

（その他の実施形態）
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。即ち、上記実施形態では、ＨｉｇｈクラッチＣ２のクラッチ油路を、リヤカバー６に形成した第１通路５２、入力軸に形成した第２通路５６により構成し、制御油圧を反エンジン側からケース１内に導入しているが、例えば図７に示すように、制御油圧をエンジン側からケース１内に導入すべく、クラッチ油路を構成してもよい。

具体的には、変速油圧制御装置からの制御油圧は、トルクコンバータハウジング５と変速機ケース１との間から変速機ケース１内に導入される（図７の矢印参照）。変速機ケース１には、導入孔５８が形成されており、その導入孔５８が、入力軸Inputに形成した孔５３と連通している。また、ＨｉｇｈクラッチＣ２の受圧室に制御油圧を供給する貫通孔５６ａは、上記孔５３と連通している。

そして、上記実施形態と同様に、入力軸Inputの孔５３には、パイプ５４が内挿されており、そのパイプ５４内の通路（第２通路５６）はリヤカバー６に形成された第１通路５２と連通している。これにより、ＨｉｇｈクラッチＣ２を締結すべく、その受圧室に油圧を供給したときには、第２通路５６、第１通路５２及び分岐路５７を介して対抗室８９にも油圧が供給されることになる。

この構成では、第２通路５６がＨｉｇｈクラッチＣ２よりも制御油圧の供給方向の下流側になり、しかも対抗室８９への油圧供給は応答性を確保する必要がない。このため、例えば入力軸Inputに内挿するパイプ５４の内径を比較的小さくすることが可能であり、その分、潤滑油供給通路５５の流路面積を拡大させることができる点で有利である。

また、図示は省略するが、対抗室８９への油圧経路を、クラッチ油路と共用化しなくても、変速油圧制御装置から別途、対抗室８９に油圧を供給する油路を形成してもよい。

また、本発明が適用可能な自動変速機（変速歯車機構２）は、上記の構成には限らず、また変速歯車機構は、前進６速を得る構成でなくてもよい。また、本発明を適用するブレーキ要素は、その変速歯車機構の構成に応じて適宜設定することが可能である。

また、上記実施形態では、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、ＲＲ車用の横置きパワートレインに適用するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、２つの変速段のそれぞれにおいて締結されるブレーキ要素を備えた自動変速機のシフトクオリティを向上させることができるから、例えば乗用車に搭載する自動変速機として特に有用である。

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。 同自動変速機の２／６ブレーキ部分を拡大して示す断面図である。 入力軸の断面図である。 ２／６ブレーキの制御油圧に対するトルク容量特性を示す図である。 変形例に係る自動変速機の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 変速機ケース
５２ 第１通路（クラッチ油路）
５６ 第２通路（クラッチ油路）
５６ａ 貫通孔（クラッチ油路）
５７ 分岐路
６１ クラッチドラム（クラッチ要素）
６２ クラッチハブ（クラッチ要素）
６３，６４ クラッチプレート（クラッチ要素）
６５ クラッチピストン
８２ ブレーキハブ（ブレーキ要素）
８３，８４ ブレーキプレート（ブレーキ要素）
８５ ブレーキピストン
８８ ブレーキ受圧室
８９ 対抗室
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）

Claims (6)

1. 第１の変速段及び該第１の変速段よりも高速ギヤ比である第２の変速段のそれぞれにおいて締結されるブレーキ要素と、
   上記ブレーキ要素を押圧することによって該ブレーキ要素を締結させるブレーキピストンと、
   制御油圧が供給されることによってその制御油圧に応じた上記ブレーキピストンの押圧力を発生させるブレーキ受圧室と、
   上記ブレーキピストンを挟んで上記ブレーキ受圧室とは反対側に配置され且つ、油圧が供給されることによって上記ブレーキピストンの押圧力を低減させる対抗室と、を備え、
   上記ブレーキ要素が上記第１の変速段において締結される時には、上記ブレーキ受圧室に油圧が供給され、
   上記ブレーキ要素が上記第２の変速段において締結される時には、上記ブレーキ受圧室と対抗室とのそれぞれに油圧が供給される自動変速機。
2. 請求項１に記載の自動変速機において、
   上記ブレーキピストンは、上記ブレーキ受圧室側の受圧面積が、上記対抗室側の受圧面積に比べて所定量だけ大に設定される自動変速機。
3. 請求項１に記載の自動変速機において、
   上記第２の変速段において締結されるクラッチ要素と、
   上記クラッチ要素を押圧することによって該クラッチ要素を締結させるクラッチピストンと、
   制御油圧が供給されることによって上記クラッチピストンの押圧力を発生させるクラッチ受圧室と、
   上記クラッチ受圧室に制御油圧を供給するクラッチ油路と、をさらに備え、
   上記対抗室は、上記クラッチ油路に連通している自動変速機。
4. 請求項３に記載の自動変速機において、
   少なくとも１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、を有しかつ、上記第１〜第３のクラッチ並びに第１及び第２のブレーキを選択的に作動させることによって、少なくとも前進６速を得る変速機構をさらに備え、
   上記ブレーキ要素は、上記第１及び第２のブレーキの内の、２速及び６速のそれぞれにおいて締結されるブレーキであり、
   上記クラッチ要素は、上記第１〜第３のクラッチの内の、４速、５速及び６速のそれぞれにおいて締結されるクラッチである自動変速機。
5. 請求項４に記載の自動変速機において、
   上記変速機構は、入力軸と、該入力軸に同軸に配置された出力部と、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、を有する自動変速機。
6. 請求項５に記載の自動変速機において、
   上記ブレーキピストンは、上記変速機構を収容する変速機ケースにおける反エンジン側の側壁部に配置されている自動変速機。
   

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