JP2008298126A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】 シングルピニオン型プラネタリギヤセットのみを用いて前進６速の自動変速機を実現する。
【解決手段】 シングルピニオン型プラネタリギヤセットでなる第１〜第３ギヤセット１０、２０、３０を備え、第１サンギヤ１１と第２サンギヤ２１、第１リングギヤ１４と第２キャリヤ２３、第２リングギヤ２４と第３キャリヤ３３、第３サンギヤ３１と入力軸４、第１キャリヤ１３と出力ギヤ７をそれぞれ連結し、かつ、入力軸４と第１サンギヤ１１及び第２サンギヤ２１、入力軸４と第１リングギヤ１４及び第２キャリヤ１３をそれぞれ断接する第１、第２クラッチ４０、５０と、ケース６と第１リングギヤ１４及び第２キャリヤ２３、ケース６と第２リングギヤ２４及び第３キャリヤ３３、ケース６と第３リングギヤ３４をそれぞれ断接する第１〜第３ブレーキ６０、７０、８０とを備え、これらのクラッチ及びブレーキの選択的締結により、前進６速と後退速とを実現する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車に搭載される自動変速機、特にその変速機構の構造に関し、自動車用変速機の技術分野に属する。

自動車に搭載される自動変速機は、トルクコンバータを介してエンジン出力回転が入力される変速機構の動力伝達経路を複数の摩擦要素の選択的締結によって切り換えることにより、減速比の異なる複数の変速段を達成するように構成されたものであるが、近年、自動車の走行性能の向上や燃費性能の向上等を目的として変速段を多段化する傾向にあり、例えば特許文献１及び特許文献２には前進６速を達成する自動変速機が開示されている。

このうち、特許文献１に開示されたものは、１つのシングルピニオン型プラネタリギヤセットと、１つのラビニョ型プラネタリギヤセットとを用いて変速機構が構成されており、特許文献２に開示されたものは、２つのシングルピニオン型プラネタリギヤセットと、１つのダブルピニン型プラネタリギヤセットを用いて変速機構が構成されている。そして、いずれも、５つの摩擦要素を備え、これらの選択的締結によって前進６速と後退速とが実現されるようになっている。

特開２０００−１９９５４９号公報 特開２００６−１７７５５４号公報

前記特許文献１の自動変速機で用いられているラビニョ型プラネタリギヤセットは、径の異なる２つのサンギヤと２種類のピニオンとを必要とし、そのため、シングルピニオン型プラネタリギヤセットに比べて構造が複雑となって、コストが高くつくと共に、ギヤノイズが生じ易いなどの難点がある。

また、前記特許文献２の自動変速機で用いられているダブルピニオン型プラネタリギヤセットも２種類のピニオンを有し、構造が複雑となってコストが高くつくと共に、径が大きくなるなどの難点がある。そして、いずれのプラネタリギヤセットも、歯車の数が多いので、シングルピニオン型プラネタリギヤセットに比べて動力損失が大きくなる。

そこで、本発明は、構造が簡素なシングルピニオン型プラネタリギヤセットのみを用いて前進６速を達成する自動変速機を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項1に記載の発明は、ケース内に、入力軸と、該入力軸と同軸上の中間位置に配設された出力部材と、サンギヤ、ピニオン、キャリヤ及びリングギヤで構成されるシングルピニオン型プラネタリギヤセットでなる第１、第２、第３ギヤセットとを備え、第１ギヤセットのサンギヤと第２ギヤセットのサンギヤ、第１ギヤセットのリングギヤと第２ギヤセットのキャリヤ、第２ギヤセットのリングギヤと第３ギヤセットのキャリヤをそれぞれ連結すると共に、第３ギヤセットのサンギヤを前記入力軸に、第１ギヤセットのキャリヤを前記出力部材にそれぞれ連結し、かつ、前記入力軸と第１ギヤセットのサンギヤ及び第２ギヤセットのサンギヤとを断接する第１クラッチと、前記入力軸と第１ギヤセットのリングギヤ及び第２ギヤセットのキャリヤとを断接する第２クラッチと、前記ケースと第１ギヤセットのリングギヤ及び第２ギヤセットのキャリヤとを断接する第１ブレーキと、前記ケースと第２ギヤセットのリングギヤ及び第３ギヤセットのキャリヤとを断接する第２ブレーキと、前記ケースと第３ギヤセットのリングギヤとを断接する第３ブレーキとを備え、前記第１クラッチ及び第１ブレーキを締結することにより１速を形成し、前記第１クラッチ及び第２ブレーキを締結することにより２速を形成し、前記第１クラッチ及び第３ブレーキを締結することにより３速を形成し、前記第１クラッチ及び第２クラッチを締結することにより４速を形成し、前記第２クラッチ及び第３ブレーキを締結することにより５速を形成し、前記第２クラッチ及び第２ブレーキを締結することにより６速を形成することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記入力軸は、当該自動車の車幅方向に配置されて一方の端部が駆動源に連結されていると共に、前記第１、第２、第３ギヤセットは、該入力軸上に並べて配置されており、かつ、最も駆動源に近いギヤセットの駆動源側に前記出力部材が配置されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の発明において、前記第１、第２クラッチは、前記出力部材の駆動源側または反駆動源側の一方側に、前記第１、第２、第３ブレーキは該出力部材の駆動源側または反駆動源側の他方側に、それぞれ配置されていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の発明において、前記第１、第２クラッチは、径方向の内外に重ねて配置されていることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項３に記載の発明において、前記第１、第２クラッチは、前記出力部材の駆動源側に配置されていると共に、これらのクラッチの駆動源側に設けられたケース壁の中心部から反駆動源側に延びるボス部に、両クラッチの油圧室に作動油を供給する油路が設けられていることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、前記請求項３に記載の発明において、前記第１、第２、第３ブレーキは、前記出力部材の反駆動源側において、前記第１、第２、第３ギヤセットの外側に配置されていることを特徴とする。

さらに、請求項７に記載の発明は、前記請求項１から請求項６のいずれかに記載の発明において、前記第２ブレーキの油圧室は、内周側の油圧室と外周側の油圧室とで構成されていることを特徴とする。

そして、請求項８に記載の発明は、前記請求項１から請求項７のいずれかに記載の発明において、前記第３ギヤセットのピニオンの軸受部に潤滑油を供給する専用の潤滑油路が設けられていることを特徴とする。

以上のように構成したことにより、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。

まず、請求項１に記載の発明によれば、前進６速の自動変速機が構造の簡素なシングルピニオン型プラネタリギヤセットのみを用いて構成されることになり、ラビニョ型プラネタリギヤセットや、ダブルピニオン型プラネタリギヤセットを用いたものに比べて、変速機全体としてのコンパクト化やコストの低減が図られると共に、動力伝達効率や静粛性に優れた自動変速機が実現される。

また、請求項２に記載の発明によれば、第１、第２、第３ギヤセットのうち、最も駆動源に近い位置に配置されたギヤセットのさらに駆動源側に出力部材が配置されることにより、該出力部材が駆動源に近接することになる。これにより、当該自動変速機を含むパワーユニットがコンパクト化され、車載時のレイアウト性が向上する。

つまり、入力軸が当該自動車の車幅方向に配置される横置き式の自動変速機の場合、出力部材によりカウンタドライブ機構を介して駆動される差動装置が該変速機の駆動源側、即ちトルクコンバータの近傍に配置されるのが通例であるが、請求項２に記載の発明によれば、出力部材が駆動源に近接することにより、該出力部材と差動装置との間も近くなる。したがって、前記カウンタドライブ機構がコンパクト化され、該機構を介して連結される自動変速機と差動装置とを一体化してパワーユニットを構成する場合に、これをコンパクトに構成することができ、車載時のレイアウト性が向上することになる。

また、請求項３に記載の発明によれば、前記第１、第２クラッチと、前記第１、第２、第３ブレーキとは、前記出力部材の駆動源側と反駆動源側とに分けて配置されることになり、これにより、これらのクラッチ及びブレーキに作動油を供給する油路の構成が簡素化されることになる。

つまり、クラッチは、入力軸が配置された変速機中心側から作動油が供給され、ブレーキはケースが設けられた変速機外周側から作動油が供給されるのが通例であるが、上記のように、各複数のクラッチとブレーキとを出力部材の駆動源側と反駆動源側とに分けて配置することにより、変速機中心側から導かれる油路と変速機外周側から導かれる油路とを、それぞれまとめて設けることが可能となる。これにより、変速機中心側からの油路と変速機外周側からの油路とが混在する場合に比べて、全体としての油路の構成が簡素化されることになる。

また、請求項４に記載の発明によれば、出力部材の駆動源側または反駆動源側にまとめて配置される第１、第２クラッチが、径方向の内外に重ねて配置されるので、これらを軸方向に並べて配置する場合より、変速機の軸方向寸法が短縮されることになる。

また、請求項５に記載の発明によれば、前記第１、第２クラッチが出力部材の駆動源側に配置される場合において、これらのクラッチの油圧室に作動油を供給する油路が、両クラッチの駆動源側に設けられたケース壁の中心部から反駆動源側に延びるボス部に設けられることにより、変速機中心側からクラッチの油圧室へ導かれる油路を、入力軸から導く場合に比べて簡素に構成することが可能となる。この場合、前記ケース壁としては、通例、変速機ケースのトルクコンバータ収納部と変速機構収納部との間に取り付けられるオイルポンプカバーの利用が可能である。

また、請求項６に記載の発明によれば、前記第１、第２、第３ブレーキが出力部材の反駆動源側に配置される場合に、これらのブレーキが、該出力部材の反駆動源側に配置された第１、第２、第３ギヤセットの外側に配置されることにより、これのブレーキとギヤセットとが軸方向にオフセットして配置される場合に比較して、変速機全体の軸方向寸法が短縮されることになる。

さらに、請求項７に記載の発明によれば、２速と６速とで締結される第２ブレーキの油圧室が内周側の油圧室と外周側の油圧室とで構成されているから、２速と６速への変速時において該第２ブレーキが締結されるときに、締結動作完了後には両油圧室に作動油を供給することにより所要のトルク伝達容量を確保しながら、締結動作中は、いずれか一方の油圧室のみを用いることにより、締結動作の微妙な制御が可能となり、伝達トルクの差が大きい２速と６速のいずれの変速段への変速時にも、良好な変速動作が実現されることになる。

そして、請求項８に記載の発明によれば、所定の変速段で特に高速で回転する第３ギヤセットのピニオンの軸受部に対し、専用の潤滑油路により十分な量の潤滑油が確実に供給されることになり、該ピニオンが潤滑不足の状態で高速回転することによる不具合が回避される。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は本発明の実施の形態に係る自動変速機の構成を示す骨子図であって、この自動変速機１は、フロントエンジンフロントドライブ車等のエンジン横置き式自動車に適用されるもので、主たる構成要素として、エンジン出力軸２に取り付けられたトルクコンバータ３と、該トルクコンバータ３の出力回転が入力軸４を介して入力される変速機構５とを有し、該変速機構５が入力軸４の軸心上に配置された状態で、変速機ケース６に収納されている。

そして、該変速機構５の出力回転が、同じく入力軸４の軸心上において該入力軸４の中間部に配置された出力ギヤ７からカウンタドライブ機構８を介して差動装置９に伝達され、左右の車軸９ａ、９ｂが駆動されるようになっている。

前記トルクコンバータ３は、エンジン出力軸２に連結されたケース３ａと、該ケース３ａ内に固設されたポンプ３ｂと、該ポンプ３ｂに対向配置されて該ポンプ３ｂにより作動油を介して駆動されるタービン３ｃと、該ポンプ３ｂとタービン３ｃとの間に介設され、かつ、前記変速機ケース６にワンウェイクラッチ３ｄを介して支持されてトルク増大作用を行うステータ３ｅと、前記ケース３ａとタービン３ｃとの間に設けられ、該ケース３ａを介してエンジン出力軸２とタービン３ｃとを直結するロックアップクラッチ３ｆとで構成されている。そして、タービン３ｃの回転が前記入力軸４を介して変速機構５に伝達されるようになっている。

一方、変速機構５は、第１、第２、第３プラネタリギヤセット（以下、単に「第１、第２、第３ギヤセット」という）１０、２０、３０を有し、これらが変速機ケース６内における前記出力ギヤ７の反トルクコンバータ側において、トルクコンバータ側から順に配置されている。

また、変速機構５を構成する摩擦要素として、前記出力ギヤ７のトルクコンバータ側に、第１クラッチ４０及び第２クラッチ５０が配置されていると共に、出力ギヤ７の反トルクコンバータ側には、第１ブレーキ６０、第２ブレーキ７０及び第３ブレーキ８０がトルクコンバータ側から順に配置されており、さらに、第１ブレーキ６０に並列にワンウェイクラッチ９０が配置されている。

前記第１、第２、第３ギヤセット１０、２０、３０は、いずれもシングルピニオン型のプラネタリギヤセットであって、サンギヤ１１、２１、３１と、これらのサンギヤ１１、２１、３１にそれぞれ噛み合った各複数のピニオン１２、２２、３２と、これらのピニオン１２、２２、３２をそれぞれ支持するキャリヤ１３、２３、３３と、ピニオン１２、２２、３２にそれぞれ噛み合ったリングギヤ１４、２４、３４とで構成されている。

そして、前記入力軸４が第３ギヤセット３０のサンギヤ３１に連結されていると共に、第１ギヤセット１０のサンギヤ１１と第２ギヤセット２０のサンギヤ２１、第１ギヤセット１０のリングギヤ１４と第２ギヤセット２０のキャリヤ２３、第２ギヤセット２０のリングギヤ２４と第３ギヤセット３０のキャリヤ３３が、それぞれ連結されている。そして、第１ギヤセット１０のキャリヤ１３に前記出力ギヤ７が連結されている。

また、第１ギヤセット１０のサンギヤ１１及び第２ギヤセット２０のサンギヤ２１は、前記第１クラッチ４０を介して入力軸４に断接可能に連結されており、第２ギヤセット２０のキャリヤ２３は、前記第２クラッチ５０を介して入力軸４に断接可能に連結されている。

さらに、第１ギヤセット１０のリングギヤ１４及び第２ギヤセット２０のキャリヤ２３は、並列に配置された前記第１ブレーキ６０及びワンウェイクラッチ９０を介して変速機ケース６に断接可能に連結されており、第２ギヤセット２０のリングギヤ２４及び第３ギヤセット３０のキャリヤ３３は、前記第２ブレーキ７０を介して変速機ケース６に断接可能に連結されており、さらに、第３ギヤセット３０のリングギヤ３４は、前記第３ブレーキ８０を介して変速機ケース６に断接可能に連結されている。

以上の構成により、この変速機構５によれば、第１、第２クラッチ４０、５０及び第１、第２、第３ブレーキ６０、７０、８０の締結状態の組み合わせにより、前進６速と後退速とが得られるようになっており、その組み合わせと変速段の関係を図２の締結表に示す。なお、第１ブレーキ６０はエンジンブレーキを作動させる１速でのみ締結され、エンジンブレーキを作動させない１速では、ワンウェイクラッチ９０がロックすることにより１速を形成する。

次に、各変速段における変速機構５の動力伝達状態を説明する。

まず、１速では、図３に示すように、第１クラッチ４０が締結し、ワンウェイクラッチ９０がロックした状態にある。また、エンジンブレーキが作動する１速では、第１ブレーキ６０も締結される。

このとき、入力軸４の回転（以下、「入力回転」という）は、第１クラッチ４０を介して第１ギヤセット１０のサンギヤ１１に入力されるが、該第１ギヤセット１０のリングギヤ１４は第１ブレーキ６０またはワンウェイクラッチ９０を介して変速機ケース６に固定されているので、入力回転は減速された上でキャリヤ１３から出力ギヤ７に出力される。これにより、減速比の大きな１速が得られる。

次に、２速では、図４に示すように、第１クラッチ４０と第２ブレーキ７０とが締結され、入力回転は、第１クラッチ４０を介して第１ギヤセット１０のサンギヤ１１と第２ギヤセット２０のサンギヤ２１とに入力される。このとき、第２ギヤセット２０においては、第２ブレーキ７０によりリングギヤ２４が固定されているから、サンギヤ２１に入力された入力回転は減速された上でキャリヤ２３から出力され、第１ギヤセット１０のリングギヤ１４に入力される。

したがって、第１ギヤセット１０においては、サンギヤ１１に入力される入力回転は、リングギヤ１４が固定される１速よりも小さな減速比でキャリヤ１３ないし出力ギヤ７に出力されることになり、これにより、１速よりも減速比の小さな２速が得られる。

次に、３速では、図５に示すように、第１クラッチ４０と第３ブレーキ８０とが締結され、入力回転は、第１クラッチ４０を介して第１ギヤセット１０のサンギヤ１１と第２ギヤセット２０のサンギヤ２１とに入力されると共に、第３ギヤセット３０のサンギヤ３１にも直接入力される。

このとき、第３ギヤセット３０においては、第３ブレーキ８０によりリングギヤ３４が固定されているから、サンギヤ３１に入力される入力回転は減速された上でキャリヤ３３から出力され、第２ギヤセット２０のリングギヤ２４に入力される。したがって、第２ギヤセット２０においては、サンギヤ２１に入力される入力回転が、リングギヤ２４が固定される２速よりも小さな減速比でキャリヤ２３から出力されることになり、この回転が第１ギヤセット１０のリングギヤ１４に入力される。

その結果、第１ギヤセット１０においては、リングギヤ１４の回転が２速よりも増速され、サンギヤ１１に入力される入力回転が減速されてキャリヤ１３から出力ギヤ７に出力される際の回転が２速よりも増速されることになる。これにより、２速よりも減速比が小さな３速が得られる。

次に、４速では、図６に示すように、第１クラッチ４０と第２クラッチ５０とが締結され、入力回転は、第１クラッチ４０を介して第１ギヤセット１０のサンギヤ１１に入力されると同時に、第２クラッチ５０を介して第２ギヤセット２０のキャリヤ２３にも入力される。この第２ギヤセット２０のキャリヤ２３は、第１ギヤセット１０のリングギヤ１４に連結されているから、該第１ギヤセット１０のリングギヤ１４にも入力回転が入力されることになる。

その結果、第１ギヤセット１０は全体が入力軸４と一体的に回転し、リングギヤ１４から出力ギヤ７に入力回転と同一速度の回転が出力される。これにより、減速比が１の４速が得られる。

次に、５速では、図７に示すように、第２クラッチ５０と第３ブレーキ８０とが締結され、入力回転は、第２クラッチ５０を介して第２ギヤセット２０のキャリヤ２３に入力されると同時に、第３ギヤセット３０のサンギヤ３１にも直接入力される。

このとき、第３ギヤセット３０においては、第３ブレーキ８０によりリングギヤ３４が固定されているから、サンギヤ３１に入力された入力回転は減速された上でキャリヤ３３から出力され、第２ギヤセット２０のリングギヤ２４に入力される。したがって、第２ギヤセット２０においては、キャリヤ２３に入力される入力回転が増速されてサンギヤ２１から出力され、この回転が第１ギヤセット１０のサンギヤ１１に入力される。

その結果、第１ギヤセット１０においては、第２ギヤセット２０のキャリヤ２３を介してリングギヤ１４に入力回転が入力されると同時に、該入力回転より増速された回転がサンギヤ１１に入力されることになり、キャリヤ１３から出力ギヤ７に入力回転より増速された回転が出力される。これにより、減速比が１より小さなオーバードライブの５速が得られる。

次に、６速では、図８に示すように、第２クラッチ５０と第２ブレーキ７０とが締結され、入力回転は、第２クラッチ５０を介して第２ギヤセット２０のキャリヤ２３に入力される。このとき、第２ギヤセット２０においては、第２ブレーキ７０によりリングギヤ２４が固定されているから、キャリヤ２３に入力された入力回転は増速されてサンギヤ２１から出力され、第１ギヤセット１０のサンギヤ１１に入力される。

その結果、第１ギヤセット１０においては、第２ギヤセット２０のキャリヤ２３を介してリングギヤ１４に入力回転が入力されると同時に、該入力回転より増速された回転がサンギヤ１１に入力されることになるが、この場合、サンギヤ１１に入力される回転は５速の場合より増速されているので、キャリヤ１３から出力される回転も５速より増速されることになる。これにより、５速より減速比が小さなオーバードライブの６速が得られる。

さらに、後退速では、図９に示すように、第１ブレーキ６０と第３ブレーキ８０とが締結され、入力回転は、第３ギヤセット３０のサンギヤ３１に直接入力される。この第３ギヤセット３０のリングギヤ３４は、第３ブレーキ８０により固定されているから、サンギヤ３１に入力された入力回転は、減速された上でキャリヤ３３から第２ギヤセット２０のリングギヤ２４に入力される。

このとき、第２ギヤセット２０においては、第１ブレーキ６０によりキャリヤ２３が固定されているから、リングギヤ２４に入力された回転は方向が逆転されてサンギヤ２１から出力され、この回転が第１ギヤセット１０のサンギヤ１１に入力される。

したがって、第１ギヤセット１０においては、第１ブレーキ６０によりリングギヤ１４が固定された状態で、サンギヤ１１に逆方向の回転が入力され、さらに減速された上でキャリヤ１３から出力ギヤ７に出力されることになる。これにより、減速比が大きな後退速が得られる。

以上のように、この実施の形態によれば、変速機構５が、構成が簡素で、駆動損失や騒音の少ない３つのシングルピニオン型プラネタリギヤセット１０、２０、３０を用いて構成されることになる。これにより、前進６速の自動変速機として、各変速段の減速比が適正に設定され、しかもコンパクトで、動力伝達効率及び静粛性に優れた自動変速機が実現される。

また、前記変速機構５においては、入力軸４の中間部における第１、第２、第３ギヤセット１０、２０、３０のトルクコンバータ側に出力ギヤ７が配置されているから、該出力ギヤ７がトルクコンバータ３に近接することになる。そのため、図１に示すように、トルクコンバータ３の近傍に配置された差動装置９と出力ギヤ７とが軸方向に接近し、カウンタドライブ機構８を構成するカウンタドライブシャフト８ａの長さが短くなる。

これにより、該カウンタドライブ機構８を介して連結される自動変速機１と差動装置９とを一体化してパワーユニットを構成する場合に、これをコンパクトに構成することができ、車載時のレイアウト性が向上する。

次に、この実施の形態に係る変速機構５の具体的構造について説明する。

図１０は、変速機機構５の出力ギヤ７よりトルクコンバータ側の構造を示すもので、変速機ケース６の前端の開口部にはオイルポンプ１００が取り付けられ、該オイルポンプ１００と出力ギヤ７との間に第１、第２クラッチ４０、５０が配置されている。なお、このオイルポンプ１００は、変速機ケース６と共に変速機構５の収納部を形成するケースとしても機能する。

前記第１クラッチ４０は、ドラム４１と、その内側に配置されたハブ４２とを有し、ドラム４１は内周部に結合された延長部材４１ａを介して入力軸４に連結され、ハブ４２は、同じく内周部に結合された延長部材４２ａを介して第１、第２ギヤセット１０、２０のサンギヤ１１、２１に連結されている（図１１参照）。

また、該ドラム４１とハブ４２との間には複数の摩擦板４３…４３が配設され、該ドラム４１とハブ４２とに交互に係合されていると共に、これらの摩擦板４３…４３を締結させるピストン４４と、該ピストン４４と前記ドラム４１との間に設けられて、作動油の供給時にピストン４４を締結方向に作動させる油圧室４５と、該ピストン４４を反締結方向に付勢するリターンスプリング４６とが備えられている。さらに、ピストン４４の反油圧室４５側には、シールプレート４７により形成されて、非締結時における油圧室４５の残存作動油による摩擦板４３…４３の引き摺りを防止するバランス室４８が設けられている。

また、前記第２クラッチ５０は、前記第１クラッチ４０のハブ４２の内側に配置されたドラム５１と、その内側に配置されたハブ５２とを有し、ドラム５１は内周部に結合された延長部材５１ａ及び第１クラッチ４０のドラム４１の延長部材４１ａを介して入力軸４に連結され、ハブ５２は、同じく内周部に結合された延長部材５２ａを介して第２ギヤセット２０のキャリヤ２３に連結されている（図１１参照）。

また、該ドラム５１とハブ５２との間には複数の摩擦板５３…５３が配設され、該ドラム５１とハブ５２とに交互に係合されていると共に、第１クラッチ４０と同様に、これらの摩擦板５３…５３を締結させるピストン５４と、該ピストン５４を締結方向に作動させる油圧室５５と、該ピストン５４を反締結方向に付勢するリターンスプリング５６とが備えられており、さらに、シールプレート５７によりバランス室５８が形成されている。

一方、前記オイルポンプ１００は、ポンプハウジング１０１とポンプカバー１０２との間に一対のポンプギヤ１０３、１０３を収納し、該ギヤ１０３、１０３をトルクコンバータ３のケース３ａに設けられたスリーブ３ｇで駆動することにより油圧を発生するように構成されている。

そして、ポンプカバー１０２の中心部には、反トルクコンバータ側に延びるボス部１０２ａが設けられ、該ボス部１０２ａに前記第１、第２クラッチ４０、５０のドラム４１、５１の延長部材４１ａ、５１ａが回転自在に支持されていると共に、これらのクラッチ４０、５０の油圧室４５、５５にそれぞれ作動油を供給する油路４５ａ、５５ａが前記ポンプカバー１０２のボス部１０２ａに設けられている。なお、両クラッチ４０、５０のバランス室４８，５８には、入力軸４に設けられた潤滑用の油路４ａから作動油が供給されるようになっている。

以上のような構成で、出力ギヤ７のトルクコンバータ側に、第１、第２クラッチ４０、５０が配置されているが、前述のように、第２クラッチ５０のドラム５１が第１クラッチ４０のハブ４２の内側に配置され、両クラッチ４０、５０が軸方向にオーバラップして内外に重ねて配置されているから、これらを軸方向に並べて配置する場合に比べて、変速機構５ないし自動変速機全体としての軸方向寸法が短縮されることになる。

次に、図１１により、変速機機構５の出力ギヤ７より反トルクコンバータ側の具体的構造を説明すると、変速機ケース６には、ベアリング１１０を介して前記出力ギヤ７を支持する中間壁６ａが設けられていると共に、該変速機ケース６の反トルクコンバータ側の端部の開口部には、該変速機ケース６と共に変速機構５の収納部を形成するケースとして機能するエンドカバー６ｂの筒状部６ｂ′が嵌合され、これにより前記変速機ケース６の開口部が閉鎖されている。

そして、前記中間壁６ａとエンドカバー６ｂとの間に、前記第１、第２、第３ギヤセット１０、２０、３０が中間壁６ａ側からこの順で配置され、前述のように、第１クラッチ４０のハブ４２の延長部材４２ａに第１、第２ギヤセット１０、２０のサンギヤが連結され、第２クラッチ５０のハブ５２の延長部材５２ａに第２ギヤセット２０のキャリヤ２３が連結されている。

また、入力軸４に第３ギヤセット３０のサンギヤ３１が連結されていると共に、第１ギヤセット１０のキャリヤ１３と出力ギヤ７、第１ギヤセット１０のリングギヤ１４と第２ギヤセット２０のキャリヤ２３、第２ギヤセット２０のリングギヤ２４と第３ギヤセット３０のキャリヤ３３が、それぞれ連結されている。

そして、これらのギヤセット１０、２０、３０の外側に、第１ブレーキ６０、第２ブレーキ７０、及び第３ブレーキ８０が、中間壁６ａ側からこの順に配置されている。

このうち、第１ブレーキ６０は、前記第１ギヤセット１０のリングギヤ１４に一体のハブ６１と、該ハブ６１と変速機ケース６の内周面との間に配置されて該ハブ６１と変速機ケース６に交互に係合された複数の摩擦板６２…６２と、これらの摩擦板６２…６２を締結させるピストン６３と、作動油の供給時に該ピストン６３を締結方向に作動させる油圧室６４とを有する。そして、該油圧室６４に作動油を供給する油路６４ａが変速機ケース６に設けられている。また、この第１ブレーキ６０と並列のワンウエィクラッチ９０が、前記ハブ６１と変速機ケース６の内周面との間に配設されている。

また、第２ブレーキ７０は、前記第２ギヤセット２０のリングギヤ２４及び第３ギヤセット３０のキャリヤ３３に一体のハブ７１と、該ハブ７１とエンドカバー６ｂの筒状部６ｂ′の内周面との間に配置されて、該ハブ７１とエンドカバー筒状部６ｂ′に交互に係合された複数の摩擦板７２…７２と、これらの摩擦板７２…７２を締結させるピストン７３とを有する。

このピストン７３は、前記変速機ケース６とエンドカバー６ｂの筒状部６ｂ′との嵌合部に取り付けられたシリンダ部材７４に収納されており、該ピストン７３とシリンダ部材７４との間の外周側と内周側とに、外側油圧室７５及び内側油圧室７６が設けられている。そして、これらの油圧室７５、７６にそれぞれブレーキ締結用の作動油を供給する油路７５ａ、７５ｂが、変速機ケース６及び前記シリンダ部材７４に設けられている。

また、第３ブレーキ８０は、前記第３ギヤセット３０のリングギヤ３４に一体のハブ８１と、該ハブ８１とエンドカバー６ｂの筒状部６ｂ′の内周面との間に配置されて、該ハブ８１とエンドカバー筒状部６ｂ′に交互に係合された複数の摩擦板８２…８２と、これらの摩擦板８２…８２を締結させるピストン８３とを有する。そして、作動油の供給時に該ピストン８３を締結方向に作動させる油圧室８４と、該油圧室８４に作動油を供給する油路８４ａとが前記エンドカバー６ｂに設けられている。

さらに、前記エンドカバー６ｂには、第３ギヤセット３０におけるピニオン３２の軸受部に潤滑油を供給する専用の潤滑油路６ｂ″が設けられている。この油路６ｂ″は、第３ギヤセット３０のキャリヤ３３に設けられた油路３３ａ及びピニオンシャフト３５に設けられた油路３５ａに連通して、該ピニオンシャフト３５とピニオン３２との間の軸受部に潤滑油を供給するようになっている。

以上のように、出力ギヤ７を支持する変速機ケース６の中間壁６ａと、エンドカバー６ｂとの間に第１、第２、第３ブレーキ６０、７０、８０が配置されているが、これらは、第１、第２、第３ギヤセット１０、２０、３０の外側に配置されているから、これらのブレーキ６０、７０、８０と、ギヤセット１０、２０、３０とが軸方向にオフセットして配置される場合に比べて、変速機構５ないし自動変速機全体の軸方向寸法が短縮されることになる。

そして、前記出力ギヤ７ないし変速機ケースの中間壁６ａのトルクコンバータ側には前記第１、第２クラッチ４０、５０が、反トルクコンバータ側には第１、第２、第３ブレーキ６０、７０、８０が、それぞれまとめて配置されているから、これらの油圧室に作動油を供給する油路が簡素に構成されることになる。

つまり、クラッチ４０、５０は、変速機ケース６から直接作動油を供給することができず、入力軸４が配置された中心側から作動油を供給することになり、一方、ブレーキ６０、７０、８０は、変速機ケース６側から作動油が供給されるので、これらが変速機ケース６内に混在すると油路の構成が複雑化するのであるが、前記のように、第１、第２クラッチ４０、５０と、第１、第２、第３ブレーキ６０、７０、８０とを、それぞれまとめて配置したことにより、油路が簡素に構成されることになるのである。

そして、第１、第２クラッチ４０、５０を、変速機ケース６内のトルクコンバータ側にまとめて配置したことにより、これらの油圧室４５、５５に作動油を供給する油路４５ａ、５５ａをオイルポンプカバー１０２に集中的に設けることが可能となり、これによっても油路の構成が簡素化されることになる。

また、前述のように、第２ブレーキ７０の油圧室は外側油圧室７５と内側油圧室７６とに分割されているので、２速と６速への変速時において該第２ブレーキ７０が締結されるときに、締結動作完了後には両油圧室７５、７６に作動油を供給することにより所要のトルク伝達容量を確保しながら、締結動作中は、いずれか一方の油圧室のみを用いることにより、締結動作の微妙な制御が可能となる。これにより、伝達トルクの差が大きい２速と６速のいずれの変速段への変速時にも、良好な変速動作が実現されることになる。

ところで、以上の構成の変速機構５によれば、１速時、図３に示すように、第２ギヤセット２０においては、キャリヤ２３が第１ブレーキ６０によって固定された状態で、サンギヤ２１に入力軸４の回転が入力されることにより、リングギヤ２４が入力軸４の回転と逆方向に回転することになる。そして、この逆方向の回転が第３ギヤセット３０のキャリヤ３３に入力されるため、該第３ギヤセット３０においては、サンギヤ３１に入力軸４の回転が入力され、キャリヤ３３にこれとは逆方向の回転が入力されることになる。

そのため、ピニオン３２が動力を伝達しない状態で著しく高速で回転することになり、入力軸４に設けられた潤滑用の油路４ｂ、４ｃ等による潤滑では、回転速度に対して潤滑油量が不足することになる。

しかし、図１１に示すように、第３ギヤセット３０におけるピニオン３２の軸受部には、エンドカバー６ｂに設けられた専用の潤滑油路６ｂ″から潤滑油が十分に供給されるので、該ピニオン３２が潤滑不足の状態で高速回転することによる不具合が回避される。

以上のように、本発明に係る自動変速機は、変速機構が簡素な構造のシングルピニオン型プラネタリギヤセットのみで構成されるので、自動変速機のコンパクト化やコストの低減に寄与することになり、したがって、自動車産業もしくは自動車用変速機の製造産業の分野において好適に利用される可能性がある。

本発明の実施の形態に係る自動変速機の骨子図である。 摩擦要素の締結の組み合わせと変速段との関係を示す表である。 １速の状態を示す要部骨子図である。 ２速の状態を示す要部骨子図である。 ３速の状態を示す要部骨子図である。 ４速の状態を示す要部骨子図である。 ５速の状態を示す要部骨子図である。 ６遠の状態を示す要部骨子図である。 後退速の状態を示す要部骨子図である。 変速機構のトルクコンバータ側の部分の構造を示す断面図である。 同じく反トルクコンバータ側の部分の構造を示す断面図である。

符号の説明

１ 自動変速機
４ 入力軸
６ ケース
７ 出力部材（出力ギヤ）
１０ 第１ギヤセット
２０ 第２ギヤセット
３０ 第３ギヤセット
４０ 第１クラッチ
５０ 第２クラッチ
６０ 第１ブレーキ
７０ 第２ブレーキ
８０ 第３ブレーキ

Claims (8)

1. ケース内に、入力軸と、
   該入力軸と同軸上の中間位置に配設された出力部材と、
   サンギヤ、ピニオン、キャリヤ及びリングギヤで構成されるシングルピニオン型プラネタリギヤセットでなる第１、第２、第３ギヤセットとを備え、
   第１ギヤセットのサンギヤと第２ギヤセットのサンギヤ、第１ギヤセットのリングギヤと第２ギヤセットのキャリヤ、第２ギヤセットのリングギヤと第３ギヤセットのキャリヤをそれぞれ連結すると共に、
   第３ギヤセットのサンギヤを前記入力軸に、第１ギヤセットのキャリヤを前記出力部材にそれぞれ連結し、かつ、
   前記入力軸と第１ギヤセットのサンギヤ及び第２ギヤセットのサンギヤとを断接する第１クラッチと、
   前記入力軸と第１ギヤセットのリングギヤ及び第２ギヤセットのキャリヤとを断接する第２クラッチと、
   前記ケースと第１ギヤセットのリングギヤ及び第２ギヤセットのキャリヤとを断接する第１ブレーキと、
   前記ケースと第２ギヤセットのリングギヤ及び第３ギヤセットのキャリヤとを断接する第２ブレーキと、
   前記ケースと第３ギヤセットのリングギヤとを断接する第３ブレーキとを備え、
   前記第１クラッチ及び第１ブレーキを締結することにより１速を形成し、
   前記第１クラッチ及び第２ブレーキを締結することにより２速を形成し、
   前記第１クラッチ及び第３ブレーキを締結することにより３速を形成し、
   前記第１クラッチ及び第２クラッチを締結することにより４速を形成し、
   前記第２クラッチ及び第３ブレーキを締結することにより５速を形成し、
   前記第２クラッチ及び第２ブレーキを締結することにより６速を形成することを特徴とする自動変速機。
2. 前記請求項１に記載の発明において、
   前記入力軸は、当該自動車の車幅方向に配置されて一方の端部が駆動源に連結されていると共に、
   前記第１、第２、第３ギヤセットは、該入力軸上に並べて配置されており、
   かつ、最も駆動源に近いギヤセットの駆動源側に前記出力部材が配置されていることを特徴とする自動変速機。
3. 前記請求項１または請求項２に記載の発明において、
   前記第１、第２クラッチは、前記出力部材の駆動源側または反駆動源側の一方側に、前記第１、第２、第３ブレーキは該出力部材の駆動源側または反駆動源側の他方側に、それぞれ配置されていることを特徴とする自動変速機。
4. 前記請求項３に記載の発明において、
   前記第１、第２クラッチは、径方向の内外に重ねて配置されていることを特徴とする自動変速機。
5. 前記請求項３に記載の発明において、
   前記第１、第２クラッチは、前記出力部材の駆動源側に配置されていると共に、
   これらのクラッチの駆動源側に設けられたケース壁の中心部から反駆動源側に延びるボス部に、両クラッチの油圧室に作動油を供給する油路が設けられていることを特徴とする自動変速機。
6. 前記請求項３に記載の発明において、
   前記第１、第２、第３ブレーキは、前記出力部材の反駆動源側において、前記第１、第２、第３ギヤセットの外側に配置されていることを特徴とする自動変速機。
7. 前記請求項１から請求項６のいずれかに記載の発明において、
   前記第２ブレーキの油圧室は、内周側の油圧室と外周側の油圧室とで構成されていることを特徴とする自動変速機。
8. 前記請求項１から請求項７のいずれかに記載の発明において、
   前記第３ギヤセットのピニオンの軸受部に潤滑油を供給する専用の潤滑油路が設けられていることを特徴とする自動変速機。

Images