JP2007285529A - 自動変速機 - Google Patents

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Abstract

【課題】コンパクト化が可能であると共に、制御性の向上が可能な自動変速機を提供する。
【解決手段】ラビニヨ型のプラネタリギヤユニットＰＵを備え、特にサンギヤＳ２にクラッチＣ２の係合により入力軸２の回転を入力し得、かつ該サンギヤＳ２をブレーキＢ２により固定し得る構成にあって、減速回転を出力するためのプラネタリギヤＰＲ及びクラッチＣ１をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側（図中右方側）に配置し、該クラッチＣ２と、キャリヤＣＲ２に入力する入力軸２の回転を接・断するクラッチＣ３と、を該プラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側（図中左方側）に配置する。プラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとを近づけて配置でき、減速回転を伝達する伝達部材３０が短くなる。また、例えばクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３を一方側に集中配置した場合に比して、油路の構成が簡単になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輌等に搭載される自動変速機に係り、詳しくは、プラネタリギヤユニットの１つの回転要素に減速回転を入力自在にすることで多段変速を可能にする自動変速機の配置構造に関する。
一般に、車輌等に搭載される自動変速機において、２列のプラネタリギヤを連結したプラネタリギヤユニットと、入力軸の回転を減速した減速回転を出力自在なプラネタリギヤとを備えているものがある（例えば特許文献１参照）。このものは、例えば４つの回転要素を有するプラネタリギヤユニットの１つの回転要素に上記プラネタリギヤからの減速回転をクラッチを介在して入力自在することで、例えば前進６速段、後進１速段を達成している。また、例えば前進５速段の際に、２つのクラッチを係合してプラネタリギヤユニットの２つの回転要素に入力軸の回転を共に入力し、該前進５速段を入力軸の回転と同じ、いわゆる直結状態とするものもある（例えば特許文献２参照）。
特開平４−１２５３４５号公報 特開２０００−２７４４９８号公報
ところで、上述した自動変速機には、上記プラネタリギヤユニットの２つの回転要素に入力軸の回転を入力するための２つのクラッチと、減速回転を該プラネタリギヤユニットの回転要素に出力するためのプラネタリギヤとが備えられているが、それら２つのクラッチやそれらクラッチの係合を制御する油圧サーボをプラネタリギヤユニットとプラネタリギヤとの間に配置してしまうと、該プラネタリギヤの減速回転をプラネタリギヤユニットの回転要素に伝達するための部材が軸方向に長くなってしまう。
減速回転を伝達する部材が長くなることは、つまり大きなトルクを伝達する部材が長くなることであり、その大きなトルクに耐え得るような部材を長く設けることは、比較的肉厚の厚い部材を長く設けることであって、自動変速機のコンパクト化の妨げになる。また、そのような部材は重さも重くなり、自動変速機の軽量化の妨げになるばかりか、イナーシャ（慣性力）が大きくなって、自動変速機の制御性を低下させることによる変速ショックが発生し易くなる虞もある。
また、例えば上記プラネタリギヤから上記プラネタリギヤユニットに出力する減速回転を接・断するには、クラッチ又はブレーキを設ける必要があるが、クラッチを設けた場合には、そのクラッチと上述した２つのクラッチ、つまり３つのクラッチが必要となる。一般にクラッチは、入力される回転を摩擦板に伝達するドラム状部材（クラッチドラム）を有しているため、例えば相対回転などの問題から、クラッチの油圧サーボの油室に油圧供給をするには、自動変速機の中心側から供給することになる。
しかしながら、例えばそれら３つのクラッチをプラネタリギヤユニットの軸方向一方側に配置すると、自動変速機の中心部分において、３つの油圧サーボに油圧供給するための油路が例えば３重構造になるなど、油路の構成が複雑になる虞がある。
そこで本発明は、減速回転出力手段をプラネタリギヤユニットの軸方向一方側に配置すると共に、第１のクラッチ及び第２のクラッチをプラネタリギヤユニットの軸方向他方側に配置し、もって上記課題を解決した自動変速機を提供することを目的とするものである。
請求項１に係る本発明は、駆動源の出力回転に基づき回転する入力軸と、第１、第２、第３及び第４の回転要素を有するプラネタリギヤユニットと、前記入力軸の回転を減速した減速回転を前記第１の回転要素に出力自在な減速回転出力手段と、前記入力軸と前記第２の回転要素とを係脱自在に連結する第１のクラッチと、前記入力軸と前記第３の回転要素とを係脱自在に連結する第２のクラッチと、前記第４の回転要素の回転を駆動車輪伝達機構に出力する出力部材と、を備え、少なくとも前進５速段及び後進１速段を達成し得、かつ少なくとも前進５速段以上の変速段の際に前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを共に係合することによって入力軸の回転をそのまま出力する直結段を達成可能な自動変速機において、前記第２の回転要素を係止自在な第１のブレーキと、前記第３の回転要素を係止自在な第２のブレーキと、を備え、前記プラネタリギヤユニットは、第１のサンギヤと、該第１のサンギヤに噛合するロングピニオンと、該ロングピニオンに噛合するショートピニオンと、該ロングピニオン及び該ショートピニオンを回転支持するキャリヤと、該ショートピニオンに噛合する第２のサンギヤと、該ロングピニオンに噛合するリングギヤと、により構成されるラビニヨ型プラネタリギヤであり、前記第１の回転要素は、前記減速回転出力手段の減速回転を入力し得る前記第２のサンギヤであり、前記第２の回転要素は、前記第１のクラッチの係合により前記入力軸の回転を入力し得、かつ前記第１のブレーキの係止により固定自在な前記第１のサンギヤであり、前記第３の回転要素は、前記第２のクラッチの係合により前記入力軸の回転を入力し得、かつ前記第２のブレーキの係止により固定自在な前記キャリヤであり、前記第４の回転要素は、前記出力部材に連結される前記リングギヤであり、前記減速回転出力手段を、前記プラネタリギヤユニットの軸方向一方側に配置すると共に、前記出力部材を前記プラネタリギヤユニットと前記減速回転出力手段との間に配置し、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを、前記プラネタリギヤユニットの軸方向他方側に配置することを特徴として構成される。
これにより、前進５速段の際に、いわゆる直結状態となるような少なくとも前進５速段及び後進１速段を達成する自動変速機を提供できるものでありながら、例えば減速回転出力手段とプラネタリギヤユニットとの間にクラッチを配置する場合に比して、減速回転出力手段とプラネタリギヤユニットとを近づけて配置することができ、減速回転を伝達するための伝達部材を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、イナーシャ（慣性力）を小さくすることができるため、自動変速機の制御性を向上させることができ、変速ショックの発生を低減することができる。また、例えば減速回転出力手段がクラッチを有する場合は３つのクラッチを配置することになるが、３つのクラッチをプラネタリギヤユニットの一方側に配置する場合に比して、それらクラッチの油圧サーボに供給する油路の構成を容易にすることができ、製造工程の簡易化、コストダウンなどを図ることができる。
また、プラネタリギヤユニットと減速回転出力手段との軸方向における間に出力部材を配置するので、出力部材を自動変速機の軸方向の略々中央に配置することができ、例えば自動変速機を車輌に搭載する際に、出力部材を駆動車輪伝達機構に合わせて搭載するため、軸方向のどちらか（特に駆動源からの入力側を前方としたときの後方側）に肥大化することを防ぐことができる。それにより、特にＦＦ車輌であれば前輪への干渉を少なくすることができ、例えば操舵角の増大などが可能となるなど、車輌の搭載性を向上することができる。
請求項２に係る本発明は、前記減速回転出力手段は、前記減速回転にて回転する減速回転要素を有する減速プラネタリギヤと、該減速プラネタリギヤの所定要素の回転を操作し得る第３の係合要素と、を有して構成される。
請求項３に係る本発明は、前記第３の係合要素は前進１速段にて係合する係合要素であるように構成される。
請求項４に係る本発明は、前記減速プラネタリギヤは、前記入力軸の回転を常時入力する入力回転要素と、回転が固定される固定回転要素と、該入力回転要素と該固定回転要素との回転に基づき減速回転する減速回転要素とを有してなり、前記第３の係合要素は、前記減速回転要素と前記第２のサンギヤとを係脱自在に連結する第３のクラッチであるように構成される。
これにより、減速回転出力手段が第３のクラッチを有しているので、３つのクラッチを配置することになるが、減速回転出力手段をプラネタリギヤユニットの軸方向一方側に配置し、第１のクラッチ及び第２のクラッチをプラネタリギヤユニットの軸方向他方側に配置したため、それら３つのクラッチをプラネタリギヤユニットの一方側に配置する場合に比して、それらクラッチの油圧サーボに供給する油路の構成を容易にすることができ、製造工程の簡易化、コストダウンなどを図ることができる。
請求項５に係る本発明は、前記第３のクラッチは、前記減速プラネタリギヤの前記プラネタリギヤユニットの軸方向反対側に配置されてなり、前記第３のクラッチは、摩擦部材を押圧する油圧サーボと、該油圧サーボに一体的に構成され、前記減速プラネタリギヤ方向に開口するドラム部材と、ハブ部材と、を有してなり、ケースから伸びるボス部上に前記第３のクラッチの油圧サーボを配置すると共に、該ボス部に設けた油路から該油圧サーボに油を供給するように構成される。
請求項６に係る本発明は、前記減速プラネタリギヤは、前記入力軸の回転を入力し得る入力回転要素と、回転が固定される固定回転要素と、該入力回転要素と該固定回転要素との回転に基づき減速回転し得る減速回転要素とを有してなり、前記第３の係合要素は、入力軸と入力回転要素を係脱自在に連結する第３のクラッチであるように構成される。
これにより、減速回転出力手段が第３のクラッチを有しているので、３つのクラッチを配置することになるが、減速回転出力手段をプラネタリギヤユニットの軸方向一方側に配置し、第１のクラッチ及び第２のクラッチをプラネタリギヤユニットの軸方向他方側に配置したため、それら３つのクラッチをプラネタリギヤユニットの一方側に配置する場合に比して、それらクラッチの油圧サーボに供給する油路の構成を容易にすることができ、製造工程の簡易化、コストダウンなどを図ることができる。
また、第３のクラッチが入力軸と入力回転要素とを係脱自在に連結するものであるので、第３のクラッチが例えば入力回転要素と第１の回転要素とを係脱自在にするものに比して、第３のクラッチにかかる負荷を低減することができ、第３のクラッチのコンパクト化を図ることができる。
請求項７に係る本発明は、前記第３のクラッチは、摩擦部材を押圧する油圧サーボと、該油圧サーボに一体的に構成されたドラム部材と、ハブ部材と、を有してなり、前記ハブ部材を、前記入力回転要素と連結してなり、前記ドラム部材を、前記入力軸と連結すると共に、前記減速プラネタリギヤ方向に開口するように配置して構成される。
また、ドラム部材よりも径の小さいハブ部材に例えば前進６速段の際に高速回転する入力回転要素を連結することができ、ドラム部材に連結する場合に比して遠心力を低減することができ、第３のクラッチの係合・解放時の制御性の低下を防止することができる。
請求項８に係る本発明は、前記第３のクラッチの油圧サーボを、前記入力軸上に配置してなり、前記第３のクラッチの油圧サーボに、前記入力軸内に設けられた油路から油を供給するように構成される。
請求項９に係る本発明は、前記第３のクラッチの油圧サーボを、ケースから伸びるボス部上に配置してなり、前記第３のクラッチの油圧サーボに、前記ボス部内に設けられた油路から油を供給するように構成される。
請求項１０に係る本発明は、前記減速プラネタリギヤは、前記入力軸の回転を入力し得る入力回転要素と、回転が固定される固定回転要素と、該入力回転要素と該固定回転要素との回転に基づき減速回転し得る減速回転要素とを有してなり、前記第３の係合要素は、前記固定回転要素を固定自在の第３のブレーキであるように構成される。
請求項１１に係る本発明は、前記第３のブレーキを、前記減速プラネタリギヤの前記プラネタリギヤユニットの軸方向反対側に配置してなり、前記第３のブレーキの油圧サーボを、ケース端壁に設けて構成される。
請求項１２に係る本発明は、前記第１のクラッチは、前記後進１速段にて係合するクラッチであるように構成される。
これにより、第１のクラッチが後進段で係合された際に、減速回転出力手段の減速回転する部材（特に伝達部材）が逆転回転することになり、一方で該第１のクラッチの係合により該第１のクラッチと第２の回転要素とを接続する部材が入力軸の回転となる場合が生じ、その回転数差が大きくなる場合があるが、該第１のクラッチはプラネタリギヤユニットを介して減速回転出力手段の反対側に位置するため、つまり逆転回転する部材（特に伝達部材）と入力軸の回転となる部材とを分離して配置することができ、例えばそれらの部材が多重軸構造で接触配置された場合に比して、それら部材間の相対回転によって生じる自動変速機の効率低下を防ぐことができる。
請求項１３に係る本発明は、前記第１のクラッチは、前記プラネタリギヤユニットと隣接配置されてなり、前記第１のクラッチは、摩擦部材と該摩擦部材を押圧する油圧サーボと、該油圧サーボに一体的に構成されたドラム部材とハブ部材とを有してなり、前記ドラム部材が前記入力軸と連結され、前記ハブ部材が前記第１のサンギヤと連結されてなり、前記第２のクラッチは、前記第１のクラッチに対し、前記プラネタリギヤユニットの軸方向反対側に配置されてなり、前記第２のクラッチは、摩擦部材と該摩擦部材を押圧する油圧サーボと、該油圧サーボに一体的に構成されたドラム部材とハブ部材とを有してなり、前記ドラム部材が前記入力軸と連結され、前記ハブ部材が前記第１のクラッチの外周側を通して前記キャリヤと連結されて構成される。
請求項１４に係る本発明は、前記第１のブレーキを、前記第１のクラッチの外周側に配置し、前記第２のブレーキを、前記プラネタリギヤユニットの外周側に配置して構成される。
請求項１５に係る本発明は、前記第１のブレーキは、摩擦部材と該摩擦部材を押圧する油圧サーボとを有してなり、前記第１のブレーキの油圧サーボを、前記第１のクラッチの油圧サーボの径方向外周側にて、少なくとも一部が軸方向にオーバーラップする位置に油圧サーボを設けてなり、前記第１のブレーキの摩擦部材を、ケース及び前記第１のクラッチのハブ部材に連結して構成される。
請求項１６に係る本発明は、前記第２のブレーキは、摩擦部材と該摩擦部材を押圧する油圧サーボとを有してなり、前記第２のブレーキの油圧サーボは、前記出力部材を回転自在に支持するように延材されたケース部材に設けられてなり、前記第２のブレーキの摩擦部材を、前記プラネタリギヤユニットの外周側に配置して構成される。
請求項１７に係る本発明は、前記減速プラネタリギヤの減速回転要素又は前記第３の係合要素と、前記プラネタリギヤユニットの第２のサンギヤと、を連結する伝達部材は、前記出力部材の内周を通って互いに連結されて構成される。
請求項１８に係る本発明は、駆動車輪に回転を出力するディファレンシャル部と、該ディファレンシャル部に係合するカウンタシャフト部と、を有し、前記出力部材は、前記カウンタシャフト部に噛合するカウンタギヤであるように構成される。
請求項１９に係る本発明は、縦軸に前記第１のサンギヤ、前記第２のサンギヤ、前記キャリヤ、及び前記リングギヤのそれぞれの回転数を示すと共に、横軸に前記第１のサンギヤ、前記第２のサンギヤ、前記キャリヤ、及び前記リングギヤのギヤ比に対応させて示してなる速度線図において、前記減速回転が入力される前記第２のサンギヤを横方向最端部に位置し順に前記出力部材に連結された前記リングギヤ、前記キャリヤ、前記第１のサンギヤに対応させて構成される。
請求項２０に係る本発明は、前進１速段の際に、前記第２のサンギヤに前記減速回転出力手段からの減速回転を入力すると共に、前記第２のブレーキを係止し、前進２速段の際に、前記第２のサンギヤに前記減速回転出力手段からの減速回転を入力すると共に、前記第１のブレーキを係止し、前進３速段の際に、前記第２のサンギヤに前記減速回転出力手段からの減速回転を入力すると共に、前記第１のクラッチを係合し、前進４速段の際に、前記第２のサンギヤに前記減速回転出力手段からの減速回転を入力すると共に、前記第２のクラッチを係合し、前進５速段の際に、前記第１のクラッチと前記第２のクラッチとを共に係合し、前進６速段の際に、前記第２のクラッチを係合すると共に、前記第１のブレーキを係止し、後進１速段の際に、前記第１のクラッチを係合すると共に、前記第２のブレーキを係止し、前進６速段、及び後進１速段を達成するように構成される。
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明に係る第１の実施の形態について第１図乃至第３図に沿って説明する。第１図は第１の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図、第２図は第１の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第３図は第１の実施の形態に係る自動変速機の速度線図である。
本発明の第１の実施の形態に係る自動変速機は、第１図に示すような自動変速機構１１を有しており、特にＦＦ（フロントエンジン、フロントドライブ）車輌に用いて好適であって、不図示のハウジングケース及びミッションケース３からなるケースを有しており、該ハウジングケース内に不図示のトルクコンバータ、該ミッションケース３内に自動変速機構１１、不図示のカウンタシャフト部（駆動車輪伝達機構）及びディファレンシャル部（駆動車輪伝達機構）が配置されている。
該トルクコンバータは、例えばエンジン（不図示）の出力軸と同軸上である自動変速機構１１の入力軸２を中心とした軸上に配置されており、該自動変速機構１１は、該エンジンの出力軸、即ち、該入力軸２を中心とした軸上に配置されている。また、上記カウンタシャフト部は、それら入力軸２と平行な軸上であるカウンタシャフト（不図示）上に配置されており、上記ディファレンシャル部は、該カウンタシャフトと平行な軸上に不図示の左右車軸を有する形で配置されている。
ついで、第１の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構１１について第１図に沿って説明する。第１図に示すように、自動変速機構１１は、入力軸２上に、プラネタリギヤユニットＰＵとプラネタリギヤ（減速回転出力手段、減速プラネタリギヤ）ＰＲとを有している。該プラネタリギヤユニットＰＵは、４つの回転要素としてサンギヤＳ２（第２の回転要素）、キャリヤＣＲ２（第３の回転要素）、リングギヤＲ３（第４の回転要素）、及びサンギヤＳ３（第１の回転要素）を有し、該キャリヤＣＲ２に、側板に支持されてサンギヤＳ２及びリングギヤＲ３に噛合するロングピニオンＰＬと、サンギヤＳ３に噛合するショートピニオンＰＳとを、互いに噛合する形で有している、いわゆるラビニヨ型プラネタリギヤである。また、上記プラネタリギヤＰＲは、キャリヤＣＲ１に、リングギヤＲ１に噛合するピニオンＰｂ及びサンギヤＳ１に噛合するピニオンＰａを互いに噛合する形で有している、いわゆるダブルピニオンプラネタリギヤである。
上記入力軸２上には、ケース３の一端に延設され、該入力軸２上にスリーブ状に形成されているボス部３ａが設けられており、該ボス部３ａ上には、油圧サーボ１１、摩擦板７１、クラッチドラムを形成するドラム状部材２１と、を有する多板式クラッチＣ１（減速回転出力手段、、第３の係合要素、第３のクラッチ）が配置されている。
該油圧サーボ１１は、摩擦板７１を押圧するためのピストン部材ｂと、シリンダ部ｅを有するドラム状部材２１と、該ピストン部材ｂと該シリンダ部ｅとの間にシールリングｆ，ｇによってシールされて形成される油室ａと、該ピストン部材ｂを該油室ａの方向に付勢するリターンスプリングｃと、該リターンスプリングｃの付勢を受け止めるリターンプレートｄと、により構成されている。
なお、以下の説明において、各油圧サーボは、同様に油室ａ、ピストン部材ｂ、リターンスプリングｃ、リターンプレートｄ、シリンダ部材ｅ、シールリングｆ，ｇにより構成されているものとし、その説明を省略する。
該油圧サーボ１１の油室ａは、ボス部３ａの油路９２に連通しており、該油路９２は、不図示の油圧制御装置に連通している。即ち、上記油圧サーボ１１は、ボス部３ａ上に配置されているため、該ボス部３ａとドラム状部材２１との間をシールする１対のシールリング８０によって、不図示の油圧制御装置から油圧サーボ１１の油室ａまでの油路が構成されている。
また、上記ボス部３ａ上には、上記ドラム状部材２１が回転自在に支持されており、該ドラム状部材２１の先端部内周側には、クラッチＣ１用油圧サーボ１１によって係合自在となっているクラッチＣ１の摩擦板７１がスプライン係合する形で配置されている。該クラッチＣ１の摩擦板７１の内周側には、リングギヤＲ１が形成されているハブ部材３１がスプライン係合する形で配置されており、該ハブ部材３１は、ボス部３ａに回転自在に支持されている。また、キャリヤＣＲ１は、ピニオンＰａ及びピニオンＰｂを有しており、該ピニオンＰｂは上記リングギヤＲ１に噛合し、該ピニオンＰａは、入力軸２に接続されたサンギヤＳ１に噛合している。該キャリヤＣＲ１は、側板を介してケース３のボス部３ａに固定されており、サンギヤＳ１は入力軸２に接続されている。
そして、上記クラッチＣ１の摩擦板７１がスプライン係合しているドラム状部材２１には、該クラッチＣ１が係合した際にリングギヤＲ１の回転を伝達する伝達部材（減速回転出力手段）３０が接続されており、該伝達部材３０の他方側には、上記プラネタリギヤユニットＰＵのサンギヤＳ３が接続されている。
一方、入力軸２の他端上（図中左方）には、油圧サーボ１３、摩擦板７３、クラッチドラムを形成するドラム状部材２５、ハブ部材２６、を有する多板式クラッチＣ３（第２のクラッチ）が配置されている。また、ケース３の、上記ボス部３ａとは反対側の他端に延設され、入力軸２上にスリーブ状に設けられているボス部３ｂ上には、油圧サーボ１２、摩擦板７２、クラッチドラムを形成するドラム状部材２３、ハブ部材２４、を有する多板式クラッチＣ２（第１のクラッチ）が配置されている。更に、該クラッチＣ２の外周側には、少なくとも一部が油圧サーボ１２に対して軸方向にオーバーラップする油圧サーボ１５、摩擦板７５、を有する多板式ブレーキＢ２が配置されている。
該油圧サーボ１３の油室ａは、上記入力軸２に形成されている油路２ｂと連通しており、該油路２ｂは、上記ボス部３ｂの油路９３に連通して、該油路９３は、不図示の油圧制御装置に連通している。即ち、上記油圧サーボ１３は、ケース３のボス部３ｂと入力軸２との間をシールする１対のシールリング８２によって、不図示の油圧制御装置から油圧サーボ１３の油室ａまでの油路が構成されている。
上記油圧サーボ１２の油室ａは、上記ボス部３ｂの油路９４に連通しており、該油路９４は、不図示の油圧制御装置に連通している。即ち、上記油圧サーボ１２に対しては、ケース３のボス部３ｂとドラム状部材２３との間をシールする１対のシールリング８３によって、不図示の油圧制御装置から油圧サーボ１２の油室ａまでの油路が構成されている。
上記クラッチＣ３のドラム状部材２５は、入力軸２に接続されており、該ドラム状部材２５の先端内周側には、クラッチＣ３用油圧サーボ１３によって係合自在となっているクラッチＣ３の摩擦板７３がスプライン係合する形で配置されている。該クラッチＣ３の摩擦板７３の内周側には、ハブ部材２６がスプライン係合する形で配置されており、該ハブ部材２６は、キャリヤＣＲ２に接続されている。
上記クラッチＣ２のドラム状部材２３は、入力軸２に接続されており、該ドラム状部材２３の先端内周側には、クラッチＣ２用油圧サーボ１２によって係合自在となっているクラッチＣ２の摩擦板７２がスプライン係合する形で配置されている。該クラッチＣ２の摩擦板７２の内周側には、ハブ部材２４がスプライン係合する形で配置されており、該ハブ部材２４の外周側には、ブレーキＢ２用油圧サーボ１５によって係合自在となっているブレーキＢ２の摩擦板７５がスプライン係合する形で配置されている。そして、該ハブ部材２４は、サンギヤＳ２に接続されている。
一方、プラネタリギヤユニットＰＵの外周側には、油圧サーボ１４、摩擦板７４、ハブ部材２８を有する多板式ブレーキＢ１が配置されている。該油圧サーボ１４は、後述のカウンタギヤ５を回転自在に支持するケース３から延設された部材に設けられている。また、上記プラネタリギヤユニットＰＵのキャリヤＣＲ２の側板には、上記ブレーキＢ１の摩擦板７４がスプライン係合している形のハブ部材２８が接続されており、該ハブ部材２８にはワンウェイクラッチＦ１のインナーレースが接続されている。該キャリヤＣＲ２のショートピニオンＰＳにはサンギヤＳ３が噛合しており、該キャリヤＣＲ２のロングピニオンＰＬには、上記サンギヤＳ２及びリングギヤＲ３が噛合している。そして、該リングギヤＲ３の一端には連結部材２７が接続されて、該リングギヤＲ３が該連結部材２７を介してカウンタギヤ（出力部材）５に連結されている。
以上説明したように、プラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側にプラネタリギヤＰＲ及びクラッチＣ１が配置されていると共に、軸方向他方側にクラッチＣ２及びクラッチＣ３が配置されている。また、プラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとの軸方向における間には、カウンタギヤ５が配置されている。また、ブレーキＢ２はクラッチＣ２の外周側に、ブレーキＢ１はプラネタリギヤユニットＰＵの外周側に、それぞれ配置されている。
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機構１１の作用について第１図、第２図及び第３図に沿って説明する。なお、第３図に示す速度線図において、縦軸はそれぞれの回転要素の回転数を示しており、横軸はそれら回転要素のギヤ比に対応して示している。また、該速度線図のプラネタリギヤユニットＰＵの部分において、横方向最端部（第３図中右方側）の縦軸はサンギヤＳ３に、以降図中左方側へ順に縦軸はリングギヤＲ３、キャリヤＣＲ２、サンギヤＳ２に対応している。更に、該速度線図のプラネタリギヤＰＲの部分において、横方向最端部（第３図中右方側）の縦軸はサンギヤＳ１に、以降図中左方側へ順に縦軸はリングギヤＲ１、キャリヤＣＲ１に対応している。また、それら縦軸の間隔は、それぞれのサンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３の歯数の逆数、及びそれぞれのリングギヤＲ１，Ｒ３の歯数の逆数に比例している。そして、図中横軸方向の破線は伝達部材３０により回転が伝達されることを示している。
第１図に示すように、上記サンギヤＳ２には、クラッチＣ２が係合することにより入力軸２の回転が入力されると共に、該サンギヤＳ２は、ブレーキＢ２の係止により回転が固定自在となっている。上記キャリヤＣＲ２には、クラッチＣ３が係合することにより入力軸２の回転が入力されると共に、該キャリヤＣＲ２は、ブレーキＢ２の係止により回転が固定自在となっており、また、ワンウェイクラッチＦ３により一方向の回転が規制されている。
一方、上記サンギヤＳ１は、入力軸２に接続されており、該入力軸２の回転が入力され、また、上記キャリヤＣＲ１はケース３に接続されて、回転が固定されており、それによってリングギヤＲ１は減速回転する。また、クラッチＣ１が係合することにより、該リングギヤＲ１の減速回転がサンギヤＳ３に入力される。そして、上記リングギヤＲ３の回転は、上記カウンタギヤ５に出力され、該カウンタギヤ５、不図示のカウンタシャフト部及びディファレンシャル部を介して不図示の駆動車輪に出力される。
Ｄ（ドライブ）レンジにおける前進１速段では、第２図に示すように、クラッチＣ１及びワンウェイクラッチＦ１が係合される。すると、第３図に示すように、クラッチＣ１、伝達部材３０を介してリングギヤＲ１の減速回転がサンギヤＳ３に入力される。また、ワンウェイクラッチＦ１によりキャリヤＣＲ２の回転が一方向（正転回転方向）に規制されて、つまりキャリヤＣＲ２の逆転回転が防止されて固定された状態になる。そして、サンギヤＳ３に入力された減速回転と、固定されたキャリヤＣＲ２とにより、リングギヤＲ３が前進１速段としての正転回転となり、その回転がカウンタギヤ５から出力される。
なお、エンジンブレーキ時（コースト時）には、ブレーキＢ１を係止してキャリヤＣＲ２を固定し、該キャリヤＣＲ２の正転回転を防止する形で、上記前進１速段の状態を維持する。また、該前進１速段では、ワンウェイクラッチＦ１によりキャリヤＣＲ２の逆転回転を防止し、かつ正転回転を可能にするので、例えば非走行レンジから走行レンジに切換えた際の前進１速段の達成を、ワンウェイクラッチの自動係合により滑らかに行うことができる。なお、この際、サンギヤＳ３及びリングギヤＲ１は減速回転しているので、上記伝達部材３０は、比較的大きなトルク伝達を行っている。
Ｄ（ドライブ）レンジにおける前進２速段では、第２図に示すように、クラッチＣ１が係合され、ブレーキＢ２が係止される。すると、第３図に示すように、クラッチＣ１、伝達部材３０を介してリングギヤＲ１の減速回転がサンギヤＳ３に入力されると共に、サンギヤＳ２の回転がブレーキＢ２により固定される。それにより、キャリヤＣＲ２が僅かに減速回転し、サンギヤＳ３に入力された減速回転と、該僅かな減速回転のキャリヤＣＲ２とにより、リングギヤＲ３が前進２速段としての正転回転となり、その回転がカウンタギヤ５から出力される。なお、この際も、サンギヤＳ３及びリングギヤＲ１は減速回転しているので、上記伝達部材３０は、比較的大きなトルク伝達を行っている。
Ｄ（ドライブ）レンジにおける前進３速段では、第２図に示すように、クラッチＣ１及びクラッチＣ２が係合される。すると、第３図に示すように、クラッチＣ１、伝達部材３０を介してリングギヤＲ１の減速回転がサンギヤＳ３に入力されると共に、クラッチＣ２の係合によりサンギヤＳ２に入力軸２の回転が入力される。すると、サンギヤＳ２に入力された入力軸２の回転と、サンギヤＳ３の減速回転とにより、キャリヤＣＲ２が、該サンギヤＳ３の減速回転より僅かに大きな減速回転となる。そして、サンギヤＳ２の入力回転と、サンギヤＳ３の減速回転とにより、リングギヤＲ３が前進３速段としての正転回転となり、その回転がカウンタギヤ５から出力される。なお、この際も、サンギヤＳ３及びリングギヤＲ１は減速回転しているので、上記伝達部材３０は、比較的大きなトルク伝達を行っている。
Ｄ（ドライブ）レンジにおける前進４速段では、第２図に示すように、クラッチＣ１及びクラッチＣ３が係合される。すると、第３図に示すように、クラッチＣ１、伝達部材３０を介してリングギヤＲ１の減速回転がサンギヤＳ３に入力されると共に、クラッチＣ３を介してキャリヤＣＲ２に入力軸２の回転が入力される。そして、キャリヤＣＲ２に入力された入力軸２の回転と、サンギヤＳ３の減速回転とにより、リングギヤＲ３が前進４速段としての正転回転となり、その回転がカウンタギヤ５から出力される。なお、この際も、サンギヤＳ３及びリングギヤＲ１は減速回転しているので、上記伝達部材３０は、比較的大きなトルク伝達を行っている。
Ｄ（ドライブ）レンジにおける前進５速段では、第２図に示すように、クラッチＣ２及びクラッチＣ３が係合される。すると、第３図に示すように、クラッチＣ３を介してキャリヤＣＲ２に入力軸２の回転が入力されると共に、クラッチＣ２を介してサンギヤＳ２に入力軸２の回転が入力される。そして、サンギヤＳ２に入力された入力軸２の回転と、キャリヤＣＲ２に入力された入力軸２の回転とにより、つまりリングギヤＲ３が直結回転の状態となって、前進５速段として入力軸２と同回転の正転回転となり、その回転がカウンタギヤ５から出力される。
Ｄ（ドライブ）レンジにおける前進６速段では、第２図に示すように、クラッチＣ３が係合され、ブレーキＢ２が係止される。すると、第３図に示すように、クラッチＣ３を介してキャリヤＣＲ２に入力軸２の回転が入力されると共に、ブレーキＢ２の係止によりサンギヤＳ２の回転が固定される。そして、キャリヤＣＲ２に入力された入力軸２の回転と、固定されたサンギヤＳ２とにより、リングギヤＲ３が前進６速段としての増速回転となり、その回転がカウンタギヤ５から出力される。
Ｒ（リバース）レンジにおける後進１速段では、第２図に示すように、クラッチＣ２が係合され、ブレーキＢ１が係止される。すると、第３図に示すように、クラッチＣ２の係合によりサンギヤＳ２に入力軸２の回転が入力されると共に、ブレーキＢ１の係止によりキャリヤＣＲ２の回転が固定される。そして、サンギヤＳ２に入力された入力軸２の回転と、固定されたキャリヤＣＲ２とにより、リングギヤＲ３が後進１速段としての逆転回転となり、その回転がカウンタギヤ５から出力される。
Ｐ（パーキング）レンジ及びＮ（ニュートラル）レンジでは、特にクラッチＣ１、クラッチＣ２及びクラッチＣ３が解放されており、入力軸２とカウンタギヤ５との間の動力伝達が切断状態であって、自動変速機構１１全体としては空転状態（ニュートラル状態）となる。
以上のように、本発明に係る自動変速機構１１によると、プラネタリギヤＰＲ及びクラッチＣ１をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ２及びクラッチＣ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、前進５速段の際に、いわゆる直結状態となるような前進６速段及び後進１速段を達成する自動変速機を提供できるものでありながら、例えばプラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとの間にクラッチＣ２やクラッチＣ３を配置する場合に比して、プラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとを近づけて配置することができ、減速回転を伝達するための伝達部材３０を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、イナーシャ（慣性力）を小さくすることができるため、自動変速機の制御性を向上させることができ、変速ショックの発生を低減することができる。
また、クラッチＣ１をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ２及びクラッチＣ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、例えば３つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３をプラネタリギヤユニットＰＵの一方側に配置する場合に比して、それらクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３の油圧サーボ１１，１２，１３に供給する油路（例えば２ｂ，９２，９３，９４）の構成を容易にすることができ、製造工程の簡易化、コストダウンなどを図ることができる。
また、油圧サーボ１３は入力軸２上に設けられているので、ケース３から１対のシールリング８２で漏れ止めして入力軸２内に設けられた油路２ｂに油を供給することで、例えば入力軸２との油圧サーボ１３との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ１３の油室ａに油を供給することができる。更に、油圧サーボ１１，１２は、それぞれケース３から延設されたボス部３ａ，３ｂから、例えば他の部材を介すことなく、油を供給することができ、即ち、１対のシールリング８０，８３をそれぞれ設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ１１，１２，１３には、それぞれ１対のシールリング８２，８０，８３を設けるだけで、油を供給することができ、シールリングによる摺動抵抗を最小にすることができ、それにより、自動変速機の効率を向上させることができる。
また、クラッチＣ２は、後進１速段にて係合するクラッチであるので、該クラッチＣ２が後進１速段で係合された際に、伝達部材３０が逆転回転することになり、一方で該クラッチＣ２の係合により該クラッチＣ２とサンギヤＳ２とを接続するハブ部材２４が入力軸２の回転と同じになる場合が生じ、伝達部材３０とハブ部材２４との回転数差が大きくなる場合があるが、該クラッチＣ２はプラネタリギヤユニットＰＵを介してプラネタリギヤＰＲの反対側に位置するため、つまり伝達部材３０とハブ部材２４とを分離して配置することができ、例えばそれらの部材が多重軸構造で接触配置された場合に比して、それら部材間の相対回転によって生じる摩擦などに起因した自動変速機の効率低下を防ぐことができる。
更に、プラネタリギヤユニットＰＵとプラネタリギヤＰＲとの軸方向における間にカウンタギヤ５を配置するので、カウンタギヤ５を自動変速機の軸方向の略々中央に配置することができ、例えば自動変速機を車輌に搭載する際に、カウンタギヤ５を駆動車輪伝達機構に合わせて搭載するため、軸方向のどちらか（特に駆動源からの入力側を前方としたときの後方側）に肥大化することを防ぐことができる。それにより、特にＦＦ車輌であれば前輪への干渉を少なくすることができ、例えば操舵角の増大などが可能となるなど、車輌の搭載性を向上することができる。
また、本実施の形態の自動変速機構１１は、前進５速段において直結状態となる変速機構であり、前進１速段ないし前進４速段でのギヤ比の幅を細かく設定することができる。それにより、特に車輌に搭載された際に、低中車速で走行する車輌において、エンジンをより良い回転数で使用することができ、低中速走行での燃費の向上を図ることができる。
＜第２の実施の形態＞
以下、第１の実施の形態を一部変更した第２の実施の形態について第４図に沿って説明する。第４図は第２の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図である。なお、第２の実施の形態は、一部変更を除き、第１の実施の形態と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
第４図に示すように、第２の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構１２は、第１の実施の形態の自動変速機構１１に対して（第１図参照）、入力側と出力側とを逆にしたものである。また、前進１速段乃至前進６速段、及び後進１速段において、その作用は同様のものとなる（第２図及び第３図参照）。
これにより第１の実施の形態と同様に、本発明に係る自動変速機構１２によると、プラネタリギヤＰＲ及びクラッチＣ１をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ２及びクラッチＣ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、前進５速段の際に、いわゆる直結状態となるような前進６速段及び後進１速段を達成する自動変速機を提供できるものでありながら、例えばプラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとの間にクラッチＣ２やクラッチＣ３を配置する場合に比して、プラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとを近づけて配置することができ、減速回転を伝達するための伝達部材３０を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、イナーシャ（慣性力）を小さくすることができるため、自動変速機の制御性を向上させることができ、変速ショックの発生を低減することができる。
また、クラッチＣ１をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ２及びクラッチＣ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、例えば３つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３をプラネタリギヤユニットＰＵの一方側に配置する場合に比して、それらクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３の油圧サーボ１１，１２，１３に供給する油路（例えば２ｂ，９２，９３，９４）の構成を容易にすることができ、製造工程の簡易化、コストダウンなどを図ることができる。
また、油圧サーボ１３は入力軸２上に設けられているので、ケース３から１対のシールリング８２で漏れ止めして入力軸２内に設けられた油路２ｂに油を供給することで、例えば入力軸２との油圧サーボ１３との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ１３の油室ａに油を供給することができる。更に、油圧サーボ１１，１２は、それぞれケース３から延設されたボス部３ａ，３ｂから、例えば他の部材を介すことなく、油を供給することができ、即ち、１対のシールリング８０，８３をそれぞれ設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ１１，１２，１３には、それぞれ１対のシールリング８２，８０，８３を設けるだけで、油を供給することができ、シールリングによる摺動抵抗を最小にすることができ、それにより、自動変速機の効率を向上させることができる。
また、クラッチＣ２は、後進１速段にて係合するクラッチであるので、該クラッチＣ２が後進１速段で係合された際に、伝達部材３０が逆転回転することになり、一方で該クラッチＣ２の係合により該クラッチＣ２とサンギヤＳ２とを接続するハブ部材２４が入力軸２の回転と同じになる場合が生じ、伝達部材３０とハブ部材２４との回転数差が大きくなる場合があるが、該クラッチＣ２はプラネタリギヤユニットＰＵを介してプラネタリギヤＰＲの反対側に位置するため、つまり伝達部材３０とハブ部材２４とを分離して配置することができ、例えばそれらの部材が多重軸構造で接触配置された場合に比して、それら部材間の相対回転によって生じる摩擦などに起因した自動変速機の効率低下を防ぐことができる。
更に、プラネタリギヤユニットＰＵとプラネタリギヤＰＲとの軸方向における間にカウンタギヤ５を配置するので、カウンタギヤ５を自動変速機の軸方向の略々中央に配置することができ、例えば自動変速機を車輌に搭載する際に、カウンタギヤ５を駆動車輪伝達機構に合わせて搭載するため、軸方向のどちらか（特に駆動源からの入力側を前方としたときの後方側）に肥大化することを防ぐことができる。それにより、特にＦＦ車輌であれば前輪への干渉を少なくすることができ、例えば操舵角の増大などが可能となるなど、車輌の搭載性を向上することができる。
また、本実施の形態の自動変速機構１２は、前進５速段において直結状態となる変速機構であり、前進１速段ないし前進４速段でのギヤ比の幅を細かく設定することができる。それにより、特に車輌に搭載された際に、低中車速で走行する車輌において、エンジンをより良い回転数で使用することができ、低中速走行での燃費の向上を図ることができる。
＜第３の実施の形態＞
以下、第１の実施の形態を一部変更した第３の実施の形態について第５図乃至第７図に沿って説明する。第５図は第３の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図、第６図は第３の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第７図は第３の実施の形態に係る自動変速機の速度線図である。なお、第３の実施の形態は、変更部分を除き、第１の実施の形態と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
第５図に示すように、第３の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構１３は、第１の実施の形態の自動変速機構１１に対して（第１図参照）、プラネタリギヤＰＲとクラッチＣ１との配置を変更し、また、クラッチＣ１の油圧サーボ１１の油路の構成を変更したものである。
該自動変速機構１３において、クラッチＣ１は、プラネタリギヤＰＲの、プラネタリギヤユニットＰＵとは反対側（図中右方側）に配置されている。該クラッチＣ１のドラム状部材２１の先端部内周側は、摩擦板７１にスプライン係合しており、該摩擦板７１の内周側には、ハブ部材２２がスプライン係合している。ドラム状部材２１は、入力軸２に接続されており、ハブ部材２２は、プラネタリギヤＰＲのサンギヤＳ１に接続されている。該プラネタリギヤＰＲのキャリヤＣＲ１は、その側板がケース３に固定支持されている。そして、リングギヤＲ１には伝達部材３０が接続されており、該伝達部材３０がサンギヤＳ３に接続されている。つまり、リングギヤＲ１とサンギヤＳ３とは、その間にクラッチが介在してなく、常時接続されており、常時回転が伝達される状態となっている。
また、油圧サーボ１１の油室は、入力軸２に形成されている油路２ａに連通しており、該油路２ａは、ケース３の一端に延設され、入力軸２上にスリーブ状に設けられているボス部３ａの油路９１に連通して、該油路９１は、不図示の油圧制御装置に連通している。即ち、上記油圧サーボ１１に対しては、ケース３のボス部３ａと入力軸２との間をシールする１対のシールリング８１を設けるだけで、不図示の油圧制御装置から油圧サーボ１１の油室までの油路が構成されている。
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機構１３の作用について第５図、第６図及び第７図に沿って説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様に、第７図に示す速度線図において、縦軸はそれぞれの回転要素の回転数を示しており、横軸はそれら回転要素のギヤ比に対応して示している。また、該速度線図のプラネタリギヤユニットＰＵの部分において、横方向最端部（第７図中右方側）の縦軸はサンギヤＳ３に、以降図中左方側へ順に縦軸はリングギヤＲ３、キャリヤＣＲ２、サンギヤＳ２に対応している。更に、該速度線図のプラネタリギヤＰＲの部分において、横方向最端部（第７図中右方側）の縦軸はサンギヤＳ１に、以降図中左方側へ順に縦軸はリングギヤＲ１、キャリヤＣＲ１に対応している。また、それら縦軸の間隔は、それぞれのサンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３の歯数の逆数、及びそれぞれのリングギヤＲ１，Ｒ３の歯数の逆数に比例している。そして、図中横軸方向の破線は伝達部材３０により回転が伝達されることを示している。
第５図に示すように、クラッチＣ１が係合することにより上記サンギヤＳ１には、入力軸２の回転が入力される。また、上記キャリヤＣＲ１は、ケース３に対して回転が固定されており、上記リングギヤＲ１は、該サンギヤＳ１に入力される入力軸２の回転に基づき減速回転する。つまりサンギヤＳ３には、クラッチＣ１が係合することにより、伝達部材３０を介してリングギヤＲ１の減速回転が入力される。
すると、第６図及び第７図に示すように、プラネタリギヤＰＲにおいて、前進１速段、前進２速段、前進３速段、前進４速段では、クラッチＣ１が係合されることにより入力軸２の回転がサンギヤＳ１に入力され、固定されたキャリヤＣＲ１によりリングギヤＲ３に減速回転が出力されて、伝達部材３０を介してサンギヤＳ３に減速回転が入力される。この際、リングギヤＲ１及びサンギヤＳ３は減速回転しているので、上記伝達部材３０は、比較的大きなトルク伝達を行っている。一方、前進５速段、前進６速段、後進１速段では、伝達部材３０を介してサンギヤＳ３の回転がリングギヤＲ１に入力され、クラッチＣ１が解放されているため、第７図に示すように、サンギヤＳ１が、該リングギヤＲ１のそれぞれ変速段における回転と固定されたキャリヤＣＲ１とに基づき回転する。
なお、上記プラネタリギヤＰＲ以外の作用については、上述した第１の実施の形態と同様であるので（第２図及び第３図参照）、その説明を省略する。
以上のように、本発明に係る自動変速機構１３によると、プラネタリギヤＰＲ及びクラッチＣ１をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ２及びクラッチＣ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、前進５速段の際に、いわゆる直結状態となるような前進６速段及び後進１速段を達成する自動変速機を提供できるものでありながら、例えばプラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとの間にクラッチＣ２やクラッチＣ３を配置する場合に比して、プラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとを近づけて配置することができ、減速回転を伝達するための伝達部材３０を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、イナーシャ（慣性力）を小さくすることができるため、自動変速機の制御性を向上させることができ、変速ショックの発生を低減することができる。
また、クラッチＣ１をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ２及びクラッチＣ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、例えば３つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３をプラネタリギヤユニットＰＵの一方側に配置する場合に比して、それらクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３の油圧サーボ１１，１２，１３に供給する油路（例えば２ａ，２ｂ，９１，９３，９４）の構成を容易にすることができ、製造工程の簡易化、コストダウンなどを図ることができる。
また、油圧サーボ１１，１３は入力軸２上に設けられているので、ケース３から１対のシールリング８１，８２で漏れ止めして入力軸２内に設けられた油路２ａ，２ｂに油を供給することで、例えば入力軸２との油圧サーボ１１，１３との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ１１，１３の油室に油を供給することができる。更に、油圧サーボ１２は、ケース３から延設されたボス部３ｂから、例えば他の部材を介すことなく、油を供給することができ、即ち、１対のシールリング８３を設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ１１，１２，１３には、それぞれ１対のシールリング８１，８２，８３を設けるだけで、油を供給することができ、シールリングによる摺動抵抗を最小にすることができ、それにより、自動変速機の効率を向上させることができる。
また、クラッチＣ２は、後進１速段にて係合するクラッチであるので、該クラッチＣ２が後進１速段で係合された際に、伝達部材３０が逆転回転することになり、一方で該クラッチＣ２の係合により該クラッチＣ２とサンギヤＳ２とを接続するハブ部材２４が入力軸２の回転と同じになる場合が生じ、伝達部材３０とハブ部材２４との回転数差が大きくなる場合があるが、該クラッチＣ２はプラネタリギヤユニットＰＵを介してプラネタリギヤＰＲの反対側に位置するため、つまり伝達部材３０とハブ部材２４とを分離して配置することができ、例えばそれらの部材が多重軸構造で接触配置された場合に比して、それら部材間の相対回転によって生じる摩擦などに起因した自動変速機の効率低下を防ぐことができる。
更に、プラネタリギヤユニットＰＵとプラネタリギヤＰＲとの軸方向における間にカウンタギヤ５を配置するので、カウンタギヤ５を自動変速機の軸方向の略々中央に配置することができ、例えば自動変速機を車輌に搭載する際に、カウンタギヤ５を駆動車輪伝達機構に合わせて搭載するため、軸方向のどちらか（特に駆動源からの入力側を前方としたときの後方側）に肥大化することを防ぐことができる。それにより、特にＦＦ車輌であれば前輪への干渉を少なくすることができ、例えば操舵角の増大などが可能となるなど、車輌の搭載性を向上することができる。
また、本実施の形態の自動変速機構１３は、前進５速段において直結状態となる変速機構であり、前進１速段ないし前進４速段でのギヤ比の幅を細かく設定することができる。それにより、特に車輌に搭載された際に、低中車速で走行する車輌において、エンジンをより良い回転数で使用することができ、低中速走行での燃費の向上を図ることができる。
ところで、上述のような問題を解決するものとして、特開平８−６８４５６号公報に開示されたようなものが提案されている。しかしながら、該公報のものは、減速プラネタリギヤの減速回転を、プラネタリギヤユニットの回転要素に伝達する経路上にクラッチを配置した構成となっており、該減速回転を伝達する経路は大きなトルクが入力される経路であるため、該クラッチやトルク伝達する部材などをその大きなトルクに耐え得るように構成する必要がある。また、この減速回転を伝達する経路は、例えば前進６速段の際に高速回転する部分であるため、上記公報のもののように、クラッチのドラムがプラネタリギヤユニットの回転要素に連結されるような構成にすると、高速回転による遠心力により、ドラム部材が偏心して該クラッチの係合・解放の際の制御性が損なわれてしまう。そこで本実施の形態においては、プラネタリギヤユニットの回転要素の高速回転時にも、減速回転出力手段としてのクラッチの制御性を損なうことがない自動変速機を提供することを目的としている。
即ち、本実施の形態に係る自動変速機構１３によると、クラッチＣ１が入力軸２とサンギヤＳ１とを係脱自在に連結するものであるので、クラッチＣ１が例えばリングギヤＲ１とサンギヤＳ３とを係脱自在にするものに比して、クラッチＣ１にかかる負荷を低減することができ、クラッチＣ１の制御性を損なうことを防ぐことができ、また、クラッチＣ１のコンパクト化も図ることができる。
また、クラッチＣ１のドラム状部材２１を入力軸２に、ハブ部材２２をプラネタリギヤＰＲのサンギヤＳ１に連結したので、ドラム状部材２１よりも径の小さいハブ部材２２に例えば前進６速段の際に高速回転するサンギヤＳ１を連結することができ、ドラム状部材にサンギヤＳ１を連結する場合に比して遠心力を低減することができ、クラッチＣ１の係合・解放時の制御性の低下を防止することができる。
＜第４の実施の形態＞
以下、第３の実施の形態を一部変更した第４の実施の形態について第８図に沿って説明する。第８図は第４の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図である。なお、第４の実施の形態は、一部変更を除き、第３の実施の形態と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
第８図に示すように、第４の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構１４は、第３の実施の形態の自動変速機構１３に対して（第５図参照）、プラネタリギヤＰＲと、クラッチＣ１との配置を変更したものである。
該自動変速機構１４において、クラッチＣ１は、プラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとの軸方向における間、詳細にはプラネタリギヤＰＲとカウンタギヤ５との間に配置されている。
入力軸２の一端上（図中右方側）には、ドラム状部材２１が接続されており、該ドラム状部材２１の先端部内周側には、クラッチＣ１用油圧サーボ１１によって係合自在となっているクラッチＣ１の摩擦板７１がスプライン係合する形で配置されている。該クラッチＣ１の摩擦板７１の内周側には、ハブ部材２２がスプライン係合する形で配置されており、該ハブ部材２２は、プラネタリギヤＰＲのサンギヤＳ１に接続されている。
該プラネタリギヤＰＲのキャリヤＣＲ１は、ピニオンＰａ及びピニオンＰｂを有しており、該ピニオンＰｂはリングギヤＲ１に噛合し、該ピニオンＰａは、上記ハブ部材２２に接続されたサンギヤＳ１に噛合している。該キャリヤＣＲ１は、側板を介してケース３に固定されており、リングギヤＲ１は伝達部材３０が接続されている。そして、該伝達部材３０の他方側には、上記プラネタリギヤユニットＰＵのサンギヤＳ３が接続されている。
また、該クラッチＣ１の油圧サーボ１１の油室ａは、入力軸２の油路２ａに連通しており、該油路２ａは、ボス部３ａの油路９１を介して不図示の油圧制御装置に連通している。即ち、上記油圧サーボ１１は、入力軸２上に配置されているため、該ボス部３ａと入力軸２との間をシールする１対のシールリング８１によって、不図示の油圧制御装置から油圧サーボ１１の油室ａまでの油路が構成されている。
以上の構成に基づく自動変速機構１４の作用は、第３の実施の形態と同様であるので（第６図及び第７図参照）、その説明を省略する。
以上のように、本発明に係る自動変速機構１４によると、プラネタリギヤＰＲ及びクラッチＣ１をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ２及びクラッチＣ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、前進５速段の際に、いわゆる直結状態となるような前進６速段及び後進１速段を達成する自動変速機を提供できるものでありながら、例えばプラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとの間にクラッチＣ２やクラッチＣ３を配置する場合に比して、プラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとを近づけて配置することができ、減速回転を伝達するための伝達部材３０を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、イナーシャ（慣性力）を小さくすることができるため、自動変速機の制御性を向上させることができ、変速ショックの発生を低減することができる。
また、クラッチＣ１をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ２及びクラッチＣ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、例えば３つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３をプラネタリギヤユニットＰＵの一方側に配置する場合に比して、それらクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３の油圧サーボ１１，１２，１３に供給する油路（例えば２ａ，２ｂ，９１，９３，９４）の構成を容易にすることができ、製造工程の簡易化、コストダウンなどを図ることができる。
また、油圧サーボ１１，１３は入力軸２上に設けられているので、ケース３から１対のシールリング８１，８２で漏れ止めして入力軸２内に設けられた油路２ａ，２ｂに油を供給することで、例えば入力軸２との油圧サーボ１１，１３との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ１１，１３の油室に油を供給することができる。更に、油圧サーボ１２は、ケース３から延設されたボス部３ｂから、例えば他の部材を介すことなく、油を供給することができ、即ち、１対のシールリング８３を設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ１１，１２，１３には、それぞれ１対のシールリング８１，８２，８３を設けるだけで、油を供給することができ、シールリングによる摺動抵抗を最小にすることができ、それにより、自動変速機の効率を向上させることができる。
また、クラッチＣ２は、後進１速段にて係合するクラッチであるので、該クラッチＣ２が後進１速段で係合された際に、伝達部材３０が逆転回転することになり、一方で該クラッチＣ２の係合により該クラッチＣ２とサンギヤＳ２とを接続するハブ部材２４が入力軸２の回転と同じになる場合が生じ、伝達部材３０とハブ部材２４との回転数差が大きくなる場合があるが、該クラッチＣ２はプラネタリギヤユニットＰＵを介してプラネタリギヤＰＲの反対側に位置するため、つまり伝達部材３０とハブ部材２４とを分離して配置することができ、例えばそれらの部材が多重軸構造で接触配置された場合に比して、それら部材間の相対回転によって生じる摩擦などに起因した自動変速機の効率低下を防ぐことができる。
更に、プラネタリギヤユニットＰＵとプラネタリギヤＰＲとの軸方向における間にカウンタギヤ５を配置するので、カウンタギヤ５を自動変速機の軸方向の略々中央に配置することができ、例えば自動変速機を車輌に搭載する際に、カウンタギヤ５を駆動車輪伝達機構に合わせて搭載するため、軸方向のどちらか（特に駆動源からの入力側を前方としたときの後方側）に肥大化することを防ぐことができる。それにより、特にＦＦ車輌であれば前輪への干渉を少なくすることができ、例えば操舵角の増大などが可能となるなど、車輌の搭載性を向上することができる。
また、本実施の形態の自動変速機構１４は、前進５速段において直結状態となる変速機構であり、前進１速段ないし前進４速段でのギヤ比の幅を細かく設定することができる。それにより、特に車輌に搭載された際に、低中車速で走行する車輌において、エンジンをより良い回転数で使用することができ、低中速走行での燃費の向上を図ることができる。
ところで、上述のような問題を解決するものとして、特開平８−６８４５６号公報に開示されたようなものが提案されている。しかしながら、該公報のものは、減速プラネタリギヤの減速回転を、プラネタリギヤユニットの回転要素に伝達する経路上にクラッチを配置した構成となっており、該減速回転を伝達する経路は大きなトルクが入力される経路であるため、該クラッチやトルク伝達する部材などをその大きなトルクに耐え得るように構成する必要がある。また、この減速回転を伝達する経路は、例えば前進６速段の際に高速回転する部分であるため、上記公報のもののように、クラッチのドラムがプラネタリギヤユニットの回転要素に連結されるような構成にすると、高速回転による遠心力により、ドラム部材が偏心して該クラッチの係合・解放の際の制御性が損なわれてしまう。そこで本実施の形態においては、プラネタリギヤユニットの回転要素の高速回転時にも、減速回転出力手段としてのクラッチの制御性を損なうことがない自動変速機を提供することを目的としている。
即ち、本実施の形態に係る自動変速機構１４によると、クラッチＣ１が入力軸２とサンギヤＳ１とを係脱自在に連結するものであるので、クラッチＣ１が例えばリングギヤＲ１とサンギヤＳ３とを係脱自在にするものに比して、クラッチＣ１にかかる負荷を低減することができ、クラッチＣ１の制御性を損なうことを防ぐことができ、また、クラッチＣ１のコンパクト化も図ることができる。
また、クラッチＣ１のドラム状部材２１を入力軸２に、ハブ部材２２をプラネタリギヤＰＲのサンギヤＳ１に連結したので、ドラム状部材２１よりも径の小さいハブ部材２２に例えば前進６速段の際に高速回転するサンギヤＳ１を連結することができ、ドラム状部材にサンギヤＳ１を連結する場合に比して遠心力を低減することができ、クラッチＣ１の係合・解放時の制御性の低下を防止することができる。
＜第５の実施の形態＞
以下、第３の実施の形態を一部変更した第５の実施の形態について第９図に沿って説明する。第９図は第５の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図である。なお、第５の実施の形態は、一部変更を除き、第３の実施の形態と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
第９図に示すように、第５の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構１５は、第３の実施の形態の自動変速機構１３に対して（第５図参照）、クラッチＣ１を、入力軸２上ではなく、ボス部３ａ上に配置したものである。
該自動変速機構１５において、クラッチＣ１は、プラネタリギヤＰＲの、プラネタリギヤユニットＰＵとは反対側（図中右方側）に配置されている。該クラッチＣ１のドラム状部材２１は、ケース３より延設されたボス部３ａ上に回転自在に支持されて配置されていると共に、該ドラム状部材２１の内周部先端が入力軸２に接続されている。また、該クラッチＣ１のドラム状部材２１の先端部内周側は、摩擦板７１にスプライン係合しており、該摩擦板７１の内周側には、プラネタリギヤＰＲのサンギヤＳ１に接続されているハブ部材２２がスプライン係合している。
プラネタリギヤＰＲのキャリヤＣＲ１は、ピニオンＰａ及びピニオンＰｂを有しており、該ピニオンＰｂはリングギヤＲ１に噛合し、該ピニオンＰａは、上記ハブ部材２２に接続されたサンギヤＳ１に噛合している。該キャリヤＣＲ１は、側板を介してケース３に固定されており、リングギヤＲ１は伝達部材３０が接続されている。そして、該伝達部材３０の他方側には、上記プラネタリギヤユニットＰＵのサンギヤＳ３が接続されている。
また、該クラッチＣ１の油圧サーボ１１の油室ａは、ボス部３ａの油路９１に連通しており、該油路９１は、不図示の油圧制御装置に連通している。即ち、上記油圧サーボ１１は、ボス部３ａ上に配置されているため、該ボス部３ａと油圧サーボ１１との間をシールする１対のシールリング８１によって、不図示の油圧制御装置から油圧サーボ１１の油室ａまでの油路が構成されている。
以上の構成に基づく自動変速機構１５の作用は、第３の実施の形態と同様であるので（第６図及び第７図参照）、その説明を省略する。
以上のように、本発明に係る自動変速機構１５によると、プラネタリギヤＰＲ及びクラッチＣ１をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ２及びクラッチＣ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、前進５速段の際に、いわゆる直結状態となるような前進６速段及び後進１速段を達成する自動変速機を提供できるものでありながら、例えばプラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとの間にクラッチＣ２やクラッチＣ３を配置する場合に比して、プラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとを近づけて配置することができ、減速回転を伝達するための伝達部材３０を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、イナーシャ（慣性力）を小さくすることができるため、自動変速機の制御性を向上させることができ、変速ショックの発生を低減することができる。
また、クラッチＣ１をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ２及びクラッチＣ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、例えば３つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３をプラネタリギヤユニットＰＵの一方側に配置する場合に比して、それらクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３の油圧サーボ１１，１２，１３に供給する油路（例えば２ａ，２ｂ，９１，９３，９４）の構成を容易にすることができ、製造工程の簡易化、コストダウンなどを図ることができる。
また、油圧サーボ１３は入力軸２上に設けられているので、ケース３から１対のシールリング８２で漏れ止めして入力軸２内に設けられた油路２ｂに油を供給することで、例えば入力軸２との油圧サーボ１３との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ１３の油室に油を供給することができる。更に、油圧サーボ１１，１２は、ケース３から延設されたボス部３ａ，３ｂから、例えば他の部材を介すことなく、油を供給することができ、即ち、それぞれ１対のシールリング８１，８３を設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ１１，１２，１３には、それぞれ１対のシールリング８１，８２，８３を設けるだけで、油を供給することができ、シールリングによる摺動抵抗を最小にすることができ、それにより、自動変速機の効率を向上させることができる。
また、クラッチＣ２は、後進１速段にて係合するクラッチであるので、該クラッチＣ２が後進１速段で係合された際に、伝達部材３０が逆転回転することになり、一方で該クラッチＣ２の係合により該クラッチＣ２とサンギヤＳ２とを接続するハブ部材２４が入力軸２の回転と同じになる場合が生じ、伝達部材３０とハブ部材２４との回転数差が大きくなる場合があるが、該クラッチＣ２はプラネタリギヤユニットＰＵを介してプラネタリギヤＰＲの反対側に位置するため、つまり伝達部材３０とハブ部材２４とを分離して配置することができ、例えばそれらの部材が多重軸構造で接触配置された場合に比して、それら部材間の相対回転によって生じる摩擦などに起因した自動変速機の効率低下を防ぐことができる。
更に、プラネタリギヤユニットＰＵとプラネタリギヤＰＲとの軸方向における間にカウンタギヤ５を配置するので、カウンタギヤ５を自動変速機の軸方向の略々中央に配置することができ、例えば自動変速機を車輌に搭載する際に、カウンタギヤ５を駆動車輪伝達機構に合わせて搭載するため、軸方向のどちらか（特に駆動源からの入力側を前方としたときの後方側）に肥大化することを防ぐことができる。それにより、特にＦＦ車輌であれば前輪への干渉を少なくすることができ、例えば操舵角の増大などが可能となるなど、車輌の搭載性を向上することができる。
また、本実施の形態の自動変速機構１５は、前進５速段において直結状態となる変速機構であり、前進１速段ないし前進４速段でのギヤ比の幅を細かく設定することができる。それにより、特に車輌に搭載された際に、低中車速で走行する車輌において、エンジンをより良い回転数で使用することができ、低中速走行での燃費の向上を図ることができる。
ところで、上述のような問題を解決するものとして、特開平８−６８４５６号公報に開示されたようなものが提案されている。しかしながら、該公報のものは、減速プラネタリギヤの減速回転を、プラネタリギヤユニットの回転要素に伝達する経路上にクラッチを配置した構成となっており、該減速回転を伝達する経路は大きなトルクが入力される経路であるため、該クラッチやトルク伝達する部材などをその大きなトルクに耐え得るように構成する必要がある。また、この減速回転を伝達する経路は、例えば前進６速段の際に高速回転する部分であるため、上記公報のもののように、クラッチのドラムがプラネタリギヤユニットの回転要素に連結されるような構成にすると、高速回転による遠心力により、ドラム部材が偏心して該クラッチの係合・解放の際の制御性が損なわれてしまう。そこで本実施の形態においては、プラネタリギヤユニットの回転要素の高速回転時にも、減速回転出力手段としてのクラッチの制御性を損なうことがない自動変速機を提供することを目的としている。
即ち、本実施の形態に係る自動変速機構１５によると、クラッチＣ１が入力軸２とサンギヤＳ１とを係脱自在に連結するものであるので、クラッチＣ１が例えばリングギヤＲ１とサンギヤＳ３とを係脱自在にするものに比して、クラッチＣ１にかかる負荷を低減することができ、クラッチＣ１の制御性を損なうことを防ぐことができ、また、クラッチＣ１のコンパクト化も図ることができる。
また、このクラッチＣ１を油圧制御装置からの油路９１が形成されるボス部３ａ上に配置したので、例えば該クラッチＣ１を入力軸２上に配置した場合に比して（第５図参照）、自動変速機１５を軸方向にコンパクト化することができる。
また、クラッチＣ１のドラム状部材２１を入力軸２に、ハブ部材２２をプラネタリギヤＰＲのサンギヤＳ１に連結したので、ドラム状部材２１よりも径の小さいハブ部材２２に例えば前進６速段の際に高速回転するサンギヤＳ１を連結することができ、ドラム状部材にサンギヤＳ１を連結する場合に比して遠心力を低減することができ、クラッチＣ１の係合・解放時の制御性の低下を防止することができる。
＜第６の実施の形態＞
以下、第１の実施の形態を一部変更した第６の実施の形態について第１０図乃至第１２図に沿って説明する。第１０図は第６の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図、第１１図は第６の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第１２図は第６の実施の形態に係る自動変速機の速度線図である。なお、第６の実施の形態は、変更部分を除き、第１の実施の形態と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
第１０図に示すように、第６の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構１６は、第１の実施の形態の自動変速機構１１に対して（第１図参照）、クラッチＣ１の代わりにブレーキＢ３（減速回転出力手段、第３の係合要素、第３のブレーキ）を配置し、プラネタリギヤＰＲのキャリヤＣＲ１をブレーキＢ３により固定自在となるように変更したものである。
該自動変速機構１６において、ブレーキＢ３は、プラネタリギヤＰＲの、プラネタリギヤユニットＰＵとは反対側（図中右方側）に配置されている。該ブレーキＢ３は、油圧サーボ１６、摩擦板７６、ハブ部材３３を有している。
該ブレーキＢ３のハブ部材３３は、キャリヤＣＲ１の一方の側板に接続されており、該キャリヤＣＲ１は、入力軸２又はボス部３ａに回転自在に支持されている。また、サンギヤＳ１は入力軸２に接続されている。そして、該リングギヤＲ１には伝達部材３０が接続されて、該伝達部材３０を介してサンギヤＳ３が接続されている。
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機構１６の作用について第１０図、第１１図及び第１２図に沿って説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様に、第１２図に示す速度線図において、縦軸はそれぞれの回転要素の回転数を示しており、横軸はそれら回転要素のギヤ比に対応して示している。また、該速度線図のプラネタリギヤユニットＰＵの部分において、横方向最端部（第１２図中右方側）の縦軸はサンギヤＳ３に、以降図中左方側へ順に縦軸はリングギヤＲ３、キャリヤＣＲ２、サンギヤＳ２に対応している。更に、該速度線図のプラネタリギヤＰＲの部分において、横方向最端部（第１２図中右方側）の縦軸はサンギヤＳ１に、以降図中左方側へ順に縦軸はリングギヤＲ１、キャリヤＣＲ１に対応している。また、それら縦軸の間隔は、それぞれのサンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３の歯数の逆数、及びそれぞれのリングギヤＲ１，Ｒ３の歯数の逆数に比例している。そして、図中横軸方向の破線は伝達部材３０により回転が伝達されることを示している。
第１０図に示すように、ブレーキＢ３が係止することにより上記キャリヤＣＲ１は、ケース３に対して固定される。また、サンギヤＳ１には、入力軸２の回転が入力されており、上記リングギヤＲ１は、該キャリヤＣＲ１が固定されることにより、該サンギヤＳ１に入力される入力軸２の回転に基づき減速回転する。つまりサンギヤＳ３には、ブレーキＢ３が係合することにより、伝達部材３０を介してリングギヤＲ１の減速回転が入力される。
すると、第１１図及び第１２図に示すように、プラネタリギヤＰＲにおいて、前進１速段、前進２速段、前進３速段、前進４速段では、ブレーキＢ３が係止されることによりキャリヤＣＲ１が固定され、入力軸２の回転が入力されているサンギヤＳ１の回転によりリングギヤＲ３に減速回転が出力されて、伝達部材３０を介してサンギヤＳ３に減速回転が入力される。この際、リングギヤＲ１及びサンギヤＳ３は減速回転しているので、上記伝達部材３０は、比較的大きなトルク伝達を行っている。一方、前進５速段、前進６速段、後進１速段では、伝達部材３０を介してサンギヤＳ３の回転がリングギヤＲ１に入力され、ブレーキＢ３が解放されているため、第１２図に示すように、キャリヤＣＲ１が、該リングギヤＲ１のそれぞれ変速段における回転と入力軸２の回転のサンギヤＳ１とに基づき回転する。
なお、上記プラネタリギヤＰＲ以外の作用については、上述した第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
以上のように、本発明に係る自動変速機構１６によると、プラネタリギヤＰＲ及びブレーキＢ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ２及びクラッチＣ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、前進５速段の際に、いわゆる直結状態となるような前進６速段及び後進１速段を達成する自動変速機を提供できるものでありながら、例えばプラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとの間にクラッチＣ２やクラッチＣ３を配置する場合に比して、プラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとを近づけて配置することができ、減速回転を伝達するための伝達部材３０を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、イナーシャ（慣性力）を小さくすることができるため、自動変速機の制御性を向上させることができ、変速ショックの発生を低減することができる。
また、油圧サーボ１３は入力軸２上に設けられているので、ケース３から１対のシールリング８２で漏れ止めして入力軸２内に設けられた油路２ｂに油を供給することで、例えば入力軸２との油圧サーボ１３との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ１３の油室に油を供給することができる。更に、油圧サーボ１２は、ケース３から延設されたボス部３ｂから、例えば他の部材を介すことなく、油を供給することができ、即ち、１対のシールリング８３を設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ１２，１３には、それぞれ１対のシールリング８２，８３を設けるだけで、油を供給することができ、シールリングによる摺動抵抗を最小にすることができ、それにより、自動変速機の効率を向上させることができる。
また、クラッチＣ２は、後進１速段にて係合するクラッチであるので、該クラッチＣ２が後進１速段で係合された際に、伝達部材３０が逆転回転することになり、一方で該クラッチＣ２の係合により該クラッチＣ２とサンギヤＳ２とを接続するハブ部材２４が入力軸２の回転と同じになる場合が生じ、伝達部材３０とハブ部材２４との回転数差が大きくなる場合があるが、該クラッチＣ２はプラネタリギヤユニットＰＵを介してプラネタリギヤＰＲの反対側に位置するため、つまり伝達部材３０とハブ部材２４とを分離して配置することができ、例えばそれらの部材が多重軸構造で接触配置された場合に比して、それら部材間の相対回転によって生じる摩擦などに起因した自動変速機の効率低下を防ぐことができる。
更に、プラネタリギヤユニットＰＵとプラネタリギヤＰＲとの軸方向における間にカウンタギヤ５を配置するので、カウンタギヤ５を自動変速機の軸方向の略々中央に配置することができ、例えば自動変速機を車輌に搭載する際に、カウンタギヤ５を駆動車輪伝達機構に合わせて搭載するため、軸方向のどちらか（特に駆動源からの入力側を前方としたときの後方側）に肥大化することを防ぐことができる。それにより、特にＦＦ車輌であれば前輪への干渉を少なくすることができ、例えば操舵角の増大などが可能となるなど、車輌の搭載性を向上することができる。
更に、プラネタリギヤＰＲからプラネタリギヤユニットＰＵに出力する減速回転をブレーキＢ３により接・断するようにしたので、例えばクラッチＣ１を設ける場合に比して、部品点数（例えばドラム状部材など）を削減することができる。また、ブレーキＢ３は、ケース３からそのまま油路を構成することができるので、例えばクラッチＣ１を設ける場合に比して、油路の構成を簡単にすることができる。
また、本実施の形態の自動変速機構１６は、前進５速段において直結状態となる変速機構であり、前進１速段ないし前進４速段でのギヤ比の幅を細かく設定することができる。それにより、特に車輌に搭載された際に、低中車速で走行する車輌において、エンジンをより良い回転数で使用することができ、低中速走行での燃費の向上を図ることができる。
ところで、上述のような問題を解決するものとして、特開平８−６８４５６号公報に開示されたようなものが提案されている。しかしながら、該公報のものは、減速プラネタリギヤの減速回転を、プラネタリギヤユニットの回転要素に伝達する経路上にクラッチを配置した構成となっており、該減速回転を伝達する経路は大きなトルクが入力される経路であるため、該クラッチやトルク伝達する部材などをその大きなトルクに耐え得るように構成する必要がある。また、この減速回転を伝達する経路は、例えば前進６速段の際に高速回転する部分であるため、上記公報のもののように、クラッチのドラムがプラネタリギヤユニットの回転要素に連結されるような構成にすると、高速回転による遠心力により、ドラム部材が偏心して該クラッチの係合・解放の際の制御性が損なわれてしまう。そこで本実施の形態においては、プラネタリギヤユニットの回転要素の高速回転時にも、減速回転出力手段としてのクラッチの制御性を損なうことがない自動変速機を提供することを目的としている。
即ち、本実施の形態に係る自動変速機構１６によると、ブレーキＢ３がキャリヤＣＲ１を固定自在にするものであるので、例えばリングギヤＲ１とサンギヤＳ３とを係脱自在にするクラッチに比して、ブレーキＢ３にかかる負荷を低減することができ、該ブレーキＢ３をコンパクト化することができ、自動変速機のコンパクト化も図ることができる。
なお、以上の本発明に係る第１乃至第６の実施の形態において、自動変速機にトルクコンバータを備えているものに適用されるとして説明したが、これに限らず、発進時にトルク（回転）の伝達を行うような発進装置であれば何れのものであってもよい。また、駆動源としてエンジンである車輌に搭載する場合について説明したが、これに限らず、ハイブリッド車輌に搭載することも可能であり、駆動源が何れのものであってもよいことは、勿論である。更に、上記自動変速機はＦＦ車輌に用いて好適であるが、これに限らず、ＦＲ車輌、４輪駆動車輌など、他の駆動方式の車輌に用いることも可能である。
また、以上の第１乃至第６の実施の形態の減速プラネタリギヤにおいて、サンギヤに入力軸の回転を入力すると共にキャリヤを固定することでリングギヤを減速回転させるものを説明したが、これに限らず、キャリヤに入力軸の回転を入力すると共にサンギヤを固定してリングギヤを減速回転させるものであってもよい。
以上のように、本発明に係る自動変速機は、乗用車、トラック、バス、などの車輌に搭載するものとして有用であり、特に車輌の搭載性からコンパクト化、軽量化が要求され、更に変速ショックの低減が要求される車輌に搭載するものとして用いるのに適している。
第１の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図。 第１の実施の形態に係る自動変速機の作動表。 第１の実施の形態に係る自動変速機の速度線図。 第２の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図。 第３の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図。 第３の実施の形態に係る自動変速機の作動表。 第３の実施の形態に係る自動変速機の速度線図。 第４の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図。 第５の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図。 第６の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図。 第６の実施の形態に係る自動変速機の作動表。 第６の実施の形態に係る自動変速機の速度線図。

Claims (20)

  1. 駆動源の出力回転に基づき回転する入力軸と、
    第１、第２、第３及び第４の回転要素を有するプラネタリギヤユニットと、
    前記入力軸の回転を減速した減速回転を前記第１の回転要素に出力自在な減速回転出力手段と、
    前記入力軸と前記第２の回転要素とを係脱自在に連結する第１のクラッチと、
    前記入力軸と前記第３の回転要素とを係脱自在に連結する第２のクラッチと、
    前記第４の回転要素の回転を駆動車輪伝達機構に出力する出力部材と、を備え、少なくとも前進５速段及び後進１速段を達成し得、かつ少なくとも前進５速段以上の変速段の際に前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを共に係合することによって入力軸の回転をそのまま出力する直結段を達成可能な自動変速機において、
    前記第２の回転要素を係止自在な第１のブレーキと、
    前記第３の回転要素を係止自在な第２のブレーキと、を備え、
    前記プラネタリギヤユニットは、第１のサンギヤと、該第１のサンギヤに噛合するロングピニオンと、該ロングピニオンに噛合するショートピニオンと、該ロングピニオン及び該ショートピニオンを回転支持するキャリヤと、該ショートピニオンに噛合する第２のサンギヤと、該ロングピニオンに噛合するリングギヤと、により構成されるラビニヨ型プラネタリギヤであり、
    前記第１の回転要素は、前記減速回転出力手段の減速回転を入力し得る前記第２のサンギヤであり、
    前記第２の回転要素は、前記第１のクラッチの係合により前記入力軸の回転を入力し得、かつ前記第１のブレーキの係止により固定自在な前記第１のサンギヤであり、
    前記第３の回転要素は、前記第２のクラッチの係合により前記入力軸の回転を入力し得、かつ前記第２のブレーキの係止により固定自在な前記キャリヤであり、
    前記第４の回転要素は、前記出力部材に連結される前記リングギヤであり、
    前記減速回転出力手段を、前記プラネタリギヤユニットの軸方向一方側に配置すると共に、前記出力部材を前記プラネタリギヤユニットと前記減速回転出力手段との間に配置し、
    前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを、前記プラネタリギヤユニットの軸方向他方側に配置する、
    ことを特徴とする自動変速機。
  2. 前記減速回転出力手段は、前記減速回転にて回転する減速回転要素を有する減速プラネタリギヤと、該減速プラネタリギヤの所定要素の回転を操作し得る第３の係合要素と、を有してなる、
    請求項１記載の自動変速機。
  3. 前記第３の係合要素は前進１速段にて係合する係合要素である、
    請求項１または２記載の自動変速機。
  4. 前記減速プラネタリギヤは、前記入力軸の回転を常時入力する入力回転要素と、回転が固定される固定回転要素と、該入力回転要素と該固定回転要素との回転に基づき減速回転する減速回転要素とを有してなり、
    前記第３の係合要素は、前記減速回転要素と前記第２のサンギヤとを係脱自在に連結する第３のクラッチである、
    請求項２または３記載の自動変速機。
  5. 前記第３のクラッチは、前記減速プラネタリギヤの前記プラネタリギヤユニットの軸方向反対側に配置されてなり、
    前記第３のクラッチは、摩擦部材を押圧する油圧サーボと、該油圧サーボに一体的に構成され、前記減速プラネタリギヤ方向に開口するドラム部材と、ハブ部材と、を有してなり、
    ケースから伸びるボス部上に前記第３のクラッチの油圧サーボを配置すると共に、該ボス部に設けた油路から該油圧サーボに油を供給してなる、
    請求項４記載の自動変速機。
  6. 前記減速プラネタリギヤは、前記入力軸の回転を入力し得る入力回転要素と、回転が固定される固定回転要素と、該入力回転要素と該固定回転要素との回転に基づき減速回転し得る減速回転要素とを有してなり、
    前記第３の係合要素は、入力軸と入力回転要素を係脱自在に連結する第３のクラッチである、
    請求項２または３記載の自動変速機。
  7. 前記第３のクラッチは、摩擦部材を押圧する油圧サーボと、該油圧サーボに一体的に構成されたドラム部材と、ハブ部材と、を有してなり、
    前記ハブ部材を、前記入力回転要素と連結してなり、
    前記ドラム部材を、前記入力軸と連結すると共に、前記減速プラネタリギヤ方向に開口するように配置してなる、
    請求項６記載の自動変速機。
  8. 前記第３のクラッチの油圧サーボを、前記入力軸上に配置してなり、
    前記第３のクラッチの油圧サーボに、前記入力軸内に設けられた油路から油を供給してなる、
    請求項７記載の自動変速機。
  9. 前記第３のクラッチの油圧サーボを、ケースから伸びるボス部上に配置してなり、
    前記第３のクラッチの油圧サーボに、前記ボス部内に設けられた油路から油を供給してなる、
    請求項７記載の自動変速機。
  10. 前記減速プラネタリギヤは、前記入力軸の回転を入力し得る入力回転要素と、回転が固定される固定回転要素と、該入力回転要素と該固定回転要素との回転に基づき減速回転し得る減速回転要素とを有してなり、
    前記第３の係合要素は、前記固定回転要素を固定自在の第３のブレーキである、
    請求項２または３記載の自動変速機。
  11. 前記第３のブレーキを、前記減速プラネタリギヤの前記プラネタリギヤユニットの軸方向反対側に配置してなり、
    前記第３のブレーキの油圧サーボを、ケース端壁に設けてなる、
    請求項１０記載の自動変速機。
  12. 前記第１のクラッチは、前記後進１速段にて係合するクラッチである、
    請求項１ないし１１のいずれか記載の自動変速機。
  13. 前記第１のクラッチは、前記プラネタリギヤユニットと隣接配置されてなり、
    前記第１のクラッチは、摩擦部材と該摩擦部材を押圧する油圧サーボと、該油圧サーボに一体的に構成されたドラム部材とハブ部材とを有してなり、
    前記ドラム部材が前記入力軸と連結され、前記ハブ部材が前記第１のサンギヤと連結されてなり、
    前記第２のクラッチは、前記第１のクラッチに対し、前記プラネタリギヤユニットの軸方向反対側に配置されてなり、
    前記第２のクラッチは、摩擦部材と該摩擦部材を押圧する油圧サーボと、該油圧サーボに一体的に構成されたドラム部材とハブ部材とを有してなり、
    前記ドラム部材が前記入力軸と連結され、前記ハブ部材が前記第１のクラッチの外周側を通して前記キャリヤと連結されてなる、
    請求項１２記載の自動変速機。
  14. 前記第１のブレーキを、前記第１のクラッチの外周側に配置し、
    前記第２のブレーキを、前記プラネタリギヤユニットの外周側に配置してなる、
    請求項１３記載の自動変速機。
  15. 前記第１のブレーキは、摩擦部材と該摩擦部材を押圧する油圧サーボとを有してなり、
    前記第１のブレーキの油圧サーボを、前記第１のクラッチの油圧サーボの径方向外周側にて、少なくとも一部が軸方向にオーバーラップする位置に油圧サーボを設けてなり、
    前記第１のブレーキの摩擦部材を、ケース及び前記第１のクラッチのハブ部材に連結してなる、
    請求項１４記載の自動変速機。
  16. 前記第２のブレーキは、摩擦部材と該摩擦部材を押圧する油圧サーボとを有してなり、
    前記第２のブレーキの油圧サーボは、前記出力部材を回転自在に支持するように延材されたケース部材に設けられてなり、
    前記第２のブレーキの摩擦部材を、前記プラネタリギヤユニットの外周側に配置してなる、
    請求項１５記載の自動変速機。
  17. 前記減速プラネタリギヤの減速回転要素又は前記第３の係合要素と、前記プラネタリギヤユニットの第２のサンギヤと、を連結する伝達部材は、前記出力部材の内周を通って互いに連結されてなる、
    請求項２ないし１６のいずれか記載の自動変速機。
  18. 駆動車輪に回転を出力するディファレンシャル部と、該ディファレンシャル部に係合するカウンタシャフト部と、を有し、
    前記出力部材は、前記カウンタシャフト部に噛合するカウンタギヤである、
    請求項１ないし１７のいずれか記載の自動変速機。
  19. 縦軸に前記第１のサンギヤ、前記第２のサンギヤ、前記キャリヤ、及び前記リングギヤのそれぞれの回転数を示すと共に、横軸に前記第１のサンギヤ、前記第２のサンギヤ、前記キャリヤ、及び前記リングギヤのギヤ比に対応させて示してなる速度線図において、
    前記減速回転が入力される前記第２のサンギヤを横方向最端部に位置し順に前記出力部材に連結された前記リングギヤ、前記キャリヤ、前記第１のサンギヤに対応させてなる、
    請求項１ないし１８のいずれか記載の自動変速機。
  20. 前進１速段の際に、前記第２のサンギヤに前記減速回転出力手段からの減速回転を入力すると共に、前記第２のブレーキを係止し、
    前進２速段の際に、前記第２のサンギヤに前記減速回転出力手段からの減速回転を入力すると共に、前記第１のブレーキを係止し、
    前進３速段の際に、前記第２のサンギヤに前記減速回転出力手段からの減速回転を入力すると共に、前記第１のクラッチを係合し、
    前進４速段の際に、前記第２のサンギヤに前記減速回転出力手段からの減速回転を入力すると共に、前記第２のクラッチを係合し、
    前進５速段の際に、前記第１のクラッチと前記第２のクラッチとを共に係合し、
    前進６速段の際に、前記第２のクラッチを係合すると共に、前記第１のブレーキを係止し、
    後進１速段の際に、前記第１のクラッチを係合すると共に、前記第２のブレーキを係止し、
    前進６速段、及び後進１速段を達成してなる、
    請求項１ないし１９のいずれか記載の自動変速機。
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