JP2008303962A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】 クラッチの制御性を向上させつつ自動変速機を小型化する。
【解決手段】 入力軸の回転を常時減速して出力する常時減速プラネタリギヤセット３０と、ドラム１１２、ハブ１１４、複数の摩擦板１１６、摩擦板を押圧するピストン１１８、およびピストンを制御する油圧室１２０を備えるクラッチ４３とを有する自動変速機であって、ドラムは摩擦板を支持する円筒部１２２、開口部、および底部１２４から構成され、ドラムの円筒部内の底部側にピストンが収納されて、底部とピストンとの間に油圧室が形成され、ドラムの円筒部と常時減速プラネタリギヤセットの出力部材３４とを連絡する連絡する連絡部材１０８が備えられている。連絡部材は、ピストンと摩擦板との間でドラムの円筒部に結合されており、周方向の複数個所に切り欠き部が設けられている。ピストンには、連絡部材の切り欠き部を通過して軸方向に延び、摩擦板を押圧する櫛歯状の押圧部１５２が設けられている。
【選択図】 図３

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に記載する自動変速機が開示されている。このような自動変速機は、多段化するためにプラネタリギヤセットや摩擦要素を多く備え、それらの中には入力軸の回転を常時減速する常時減速プラネタリギヤセットが含まれる。

特許文献１の自動変速機の場合、常時減速プラネタリギヤセットは、キャリア入力、リングギヤ出力、サンギヤ固定に設定されている。一方、特許文献２の自動変速機の場合、常時減速プラネタリギヤセットは、リングギヤ入力、キャリア出力、サンギヤ固定に設定されている。いずれも、出力部材（特許文献１のものはリングギヤ、特許文献２のものはキャリア）は、常時減速プラネタリギヤセットの外周に配置されたクラッチのハブに連結され、該ギヤセットの出力（トルク）は、クラッチ締結時にハブ、ドラム、該ドラムに連結された部材の順に伝達される。

特開２００７−７８１９１公報 特開２００２−３４９６４７公報

ところが、特許文献１および２に記載の自動変速機には、常時減速プラネタリギヤセットの出力部材とクラッチのハブとが連結され、クラッチの油圧室がクラッチのドラムとピストンとの間に形成されているために起こる問題がある。

説明すると、特許文献１および２に記載の自動変速機において、クラッチのドラムは、常時減速プラネタリギヤセットの出力部材と連結しているハブに比べて非締結時における回転の変化が激しい。これは、クラッチのドラムの下流側にブレーキなどの摩擦要素が配置されている場合に、その断接により回転状態が頻繁に変化することに起因する。

そして、クラッチのドラムの回転の変化が激しくなると、ドラムとピストンとの間に形成された油圧室内の作動油に作用する遠心力も激しく変化する。ピストンには、油圧室に対抗して遠心油圧を相殺するための遠心キャンセル油圧室（バランス室）が設けられているものの、過渡状態では、遠心油圧を完全に相殺しきれずに適正なクラッチ締結力が得られず、クラッチの制御性が悪く適正なシフト品質の確保が難しいという問題が起こる。

この問題の対処として、常時減速プラネタリギヤセットの出力部材を、ピストンと協働して油圧室を形成するクラッチのドラムに連結することが考えられる。これにより、クラッチのドラムは、常に、常時減速プラネタリギヤセットの出力部材のみに従って回転するため、その回転が安定的に変化し、その結果、安定した遠心力が作用するため、クラッチの制御性がよく、シフト品質を容易に確保できる。

しかし、このように常時減速プラネタリギヤセットの出力部材とクラッチのドラムとを連結する場合、出力部材を、自動変速機の中心部に配置されてドラムを支持するスリーブ部材に連結する必要がある。これは、ドラムが、円筒部、円筒部一端側の開口部、および円筒部他端側の底部で構成された形状であって、その内部に、摩擦板や該摩擦板を押圧するピストンなどを収容していることによる。

すなわち、常時減速プラネタリギヤセットの出力部材は、ピストンの反ドラム底部側を中心部に向かって延びる連絡部材を介してドラムを支持するスリーブ部材に連絡される。したがって、クラッチ締結時、常時減速プラネタリギヤセットの出力（トルク）は、出力部材から順に、連絡部材、スリーブ部材、ドラムの底部、ドラムの円筒部、および摩擦板を経てハブに伝達される。

この場合、ドラム、特にその底部は、伝達するトルク、特に常時減速プラネタリギヤセットにより増幅された大きなトルクに耐えうる肉厚（ドラムが変形しない肉厚）を備える必要がある。しかしながら、ドラムの底部が肉厚になる分、自動変速機が軸方向に大きくなってしまう。このことは、近年の自動変速機を小型化する傾向に逆行しており、特にＦＦ（フロントエンジン、フロントドライブ）車に搭載される自動変速機においては、軸方向に並んで配置されるエンジンの大型化とこれらの搭載スペースの制約などにより、より軸方向の大きさが小さいものが求められているため好ましくない。

そこで、本発明は、常時減速プラネタリギヤセットと、該ギヤセットとその下流側の部材とを断接するクラッチとを備えたものであって、該クラッチの制御性を向上させるとともに、軸方向に小型化することができる構造の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、入力軸と、該入力軸の回転を常時減速して出力する常時減速プラネタリギヤセットと、ドラム、ハブ、該ドラムとハブとの間に配設された複数の摩擦板、該摩擦板を押圧するピストン、および該ピストンを制御する油圧室を備えるクラッチとを有する自動変速機であって、前記ドラムは摩擦板を支持する円筒部、該円筒部一端側の開口部、および該円筒部他端側の底部から構成され、前記ドラムの円筒部内の底部側に前記ピストンが収納されて、該底部と前記ピストンとの間に前記油圧室が形成されているとともに、前記ドラムの円筒部と前記常時減速プラネタリギヤセットの出力部材とを連絡する連絡部材が備えられ、前記連絡部材が前記ピストンと前記摩擦板との間で前記ドラムの円筒部に結合されており、かつ、該連絡部材には、周方向の複数個所に切り欠き部が設けられているとともに、前記ピストンの先端部には、前記連絡部材の切り欠き部を通過して軸方向に延び、前記摩擦板を押圧する櫛歯状の押圧部が設けられていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動変速機において、前記ドラムの円筒部の内周面には、前記摩擦板のうちのドラム側に係合される摩擦板を支持するスプライン歯が形成されており、前記連絡部材が該スプライン歯に係合されていることを特徴とする。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の自動変速機において、前記スプライン歯に係合する連絡部材をドラムの円筒部に対して軸方向に係止する係止手段を有することを特徴とする。

さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の自動変速機において、前記クラッチのハブと変速機ケースとを断接するブレーキを有することを特徴とする。

加えて、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の自動変速機において、前記常時減速プラネタリギヤセットは、サンギヤが変速機ケースに固定され、キャリアが入力軸に結合され、リングギヤが前記出力部材であるダブルピニオン型のプラネタリギヤセットであることを特徴とする。

加えてまた、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の自動変速機において、前記常時減速プラネタリギヤセットは、サンギヤが変速機ケースに固定され、リングギヤが入力軸に結合され、キャリアが前記出力部材であるシングルピニオン型のプラネタリギヤセットであ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、常時減速プラネタリギヤセットの出力部材とクラッチのドラムの円筒部が、ピストンと摩擦板との間に配置された連絡部材を介して連絡される。このことを可能とするために、連絡部材には周方向の複数個所に切り欠き部が設けられ、ピストンの先端部には連絡部材の切り欠き部を通過して軸方向に延び、摩擦板を押圧する櫛歯状の押圧部が設けられている。

常時減速プラネタリギヤセットの出力部材と、ピストンと協働して油圧室を形成するクラッチのドラムとが連絡部材を介して連絡されることにより、クラッチ非締結時、ドラムが出力部材にのみにしたがって回転するためにその回転が安定的に変化し、その結果、安定した遠心力が作用するため、クラッチの制御性がよく、シフト品質を容易に確保できる。

また、常時減速プラネタリギヤセットの出力部材とドラムの円筒部が連絡部材を介して連絡されていることにより、該ギヤセットの出力トルクは、該ドラムの底部を伝達することなく摩擦板を支持する円筒部に伝達される。ドラムの底部はトルクを伝達しないので、肉厚を小さくすることができる。肉厚が小さくなる分、自動変速機は軸方向に関して小型化することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、連絡部材は、複数の摩擦板（ドラム側の摩擦板）を支持するスプライン歯に係合してドラムの円筒部内周面に結合される。連絡部材とドラムを結合するための結合部をドラムに形成する必要がなくなる、すなわちドラムの構造が単純になる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、スプライン歯に係合する連絡部材は、係止手段により、軸方向に係止される。これにより、連絡部材とドラムの一体性が増して該ドラムの剛性が高くなる。

さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、クラッチのハブがブレーキを介して変速機ケースと断接される変速機において、言い換えるとハブの回転が頻繁に断接するブレーキにより激しく変化する自動変速機において、常時減速プラネタリギヤセットの出力部材と、油圧室の構成要素であるクラッチのドラムとを連絡部材を介して連絡することにより、クラッチ非締結時、ドラムが出力部材にのみにしたがって回転するためにその回転が安定的に変化し、その結果、安定した遠心力が作用するため、クラッチの制御性がよく、シフト品質を容易に確保できる。

加えて、請求項５に記載の発明によれば、常時減速プラネタリギヤセットが、サンギヤが変速機ケースに固定され、キャリアが入力軸に結合され、リングギヤが出力部材であるギヤセットであって、軸方向に小型化された自動変速機が実現される。

加えてまた、請求項６に記載の発明によれば、常時減速プラネタリギヤセットが、サンギヤが変速機ケースに固定され、リングギヤが入力軸に結合され、キャリアが出力部材であるギヤセットであって、軸方向に小型化された自動変速機が実現される。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

（第1の実施の形態）
図１は本発明の第１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、変速機構５の出力回転が、同じく入力軸４の軸心上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。

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、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、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、トルクコンバータ側から順に、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を有する。

また、変速機構５を構成する摩擦要素として、第１ギヤセット１０のトルクコンバータ側に、第１クラッチ４１と第２クラッチ４２とが配置されているとともに、変速機ケース６内の反トルクコンバータ側に、第３クラッチ４３と第１ブレーキ５１とが配置されており、さらに変速機ケース６の中央に、第２ブレーキ５２とワンウェイクラッチ６１とが並列に配置されている。

第１および第２ギヤセット１０、２０は、シングルピニオン型プラネタリギヤセットであって、サンギヤ１１、２１と、これらのサンギヤ１１、２１にそれぞれ噛み合った各複数のピニオン１２、２２と、これらのピニオン１２、２２をそれぞれ支持するキャリア１３、２３と、ピニオン１２、２２にそれぞれ噛み合ったリングギヤ１４、２４とで構成されている。

一方、第３ギヤセット３０は、ダブルピニオン型プラネタリギヤセットであって、サンギヤ３１と、サンギヤ３１と噛み合うピニオン３２ａと、ピニオン３２ａと噛み合うピニオン３２ｂと、ピニオン３２ａとピニオン３２ｂとを支持するキャリア３３と、ピニオン３２ｂと噛み合ったリングギヤ３４とで構成されている。

第１ギヤセット１０のサンギヤ１１は、第１のクラッチ４１を介して入力軸４に断接可能に連結されている。加えて、キャリア１３は、出力ギヤ７と第２ギヤセット２０のリングギヤ２４とに連結されている。加えてまた、リングギヤ１４は、第２ギヤセット２０のキャリア２３に連結されつつ、第２ブレーキ５２を介して変速機ケース６に断接可能に連結されているとともに、ワンウェイクラッチ６１を介して該変速機ケース６に断接可能に連結されている。

また、第２ギヤセット２０のキャリア２３は、第２クラッチ４２を介して入力軸４に断接可能に連結されている。加えてサンギヤ２１は、第３クラッチ４３を介して第３ギヤセット３０のリングギヤ３４に断接可能に連結されているとともに、第１ブレーキ５１を介して変速機ケース６に断接可能に連結されている。

さらに、第３ギヤセット３０のサンギヤ３１は、変速機ケース６に固定されている。加えて、キャリア３３は入力軸４に結合されている。したがって、第３ギヤセット３０は、サンギヤ３１が固定状態であって、入力軸４の回転がキャリア３３に入力され、回転をリングギヤ３４から出力する、入力軸４の回転を常時減速する常時減速プラネタリギヤセットとして機能している。

以上の構成により、この変速機構５によれば、第１〜第３クラッチ４１〜４３、及び第１、第２ブレーキ５１、５２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に表で示す。なお、図の丸印は締結状態を示す。

まず、１速では、図２の表に示すように第１クラッチ４１を締結状態にする。加えて、エンジンブレーキが作動する１速の場合、ワンウェイクラッチ６１をロック状態にせず、第２ブレーキ５２を締結状態にする。

一方、エンジンブレーキを作動させない１速の場合、第２ブレーキ５２を締結状態にせず、ワンウェイクラッチ６１がロック状態になる。

２速では、第１クラッチ４１および第１ブレーキ５１を締結状態にする。

３速では、第１クラッチ４１および第３クラッチ４３を締結状態にする。

４速では、第１クラッチ４１および第２のクラッチ４２を締結状態にする。

５速では、第２クラッチ４２および第３クラッチ４３を締結状態にする。

６速では、第２クラッチ４２および第１ブレーキ５１を締結状態にする。

また、後退速では、第３クラッチ４３および第２ブレーキ５２とが締結される。

ここからは、本発明の特徴部分である第３ギヤセット３０、すなわち常時減速プラネタリギヤセットおよびその出力側に配置される第３クラッチ４３周辺の自動変速機の構成を図３を参照しながら詳しく説明する。

図３に示すように、変速機ケース６の反エンジン側（以下、「後側」と称する。）の開口部には、該ケース６を閉じるためにエンドカバー１０２が取り付けらており、そのエンドカバー１０２軸心部には軸線（入力軸４の回転中心線）Ｃに沿って延びるボス部１０４が備えられている。そのボス部１０４の先端には、第３ギヤセット３０のサンギヤ３１が、スプライン嵌合して固定されている。

第３ギヤセット３０のキャリア３３は、ピニオン３２ａ（図には示していないが、ピニオン３２ｂとサンギヤ３１の間にあって、それぞれと噛み合っている。）と３２ｂを支持するとともに、エンジン側（以下、「前側」と称する。）のキャリア３３が、タービン軸１０６と連結されている。タービン軸１０６は入力軸４と同一の回転中心線Ｃを有し、入力軸４の回転がそのまま伝達されて回転するものである。したがって、キャリア３３には、入力軸４の回転が入力されている。

第３ギヤセット３０のリングギヤ３４は、その後側端で、矢印Ａ方向（変速機ケース６後側）から見た図４に示すように輪形状の連絡部材１０８の中心側（回転中心線Ｃに近い側）端１１０に接合されいる。なお、リングギヤ３４と連絡部材１０８は別体であるが、これらを１つの部材として一体に構成してもよい。

クラッチ４３は、ドラム１１２、ハブ１１４、ドラム１１２とハブ１１４の間に配設された複数の摩擦板１１６、摩擦板１１６を押圧するピストン１１８、およびピストン１１８を制御する油圧室１２０を有する。

ドラム１１２は、円筒部１２２、円筒部一端側の開口部、および円筒部他端側の底部１２４で構成されており、その円筒部１２２の内側に、中心部から外側に向かって並んで第３ギヤセット３０、ハブ１１４、複数の摩擦板１１６を収納している。ドラム１１２は、複数の摩擦板１１６を円筒部１２２の内周面で支持している。

また、ドラム１１２は、第３ギヤセット３０と底部１２４との間にピストン１１８を収納している。ドラム１１２とピストン１１８は、ドラム１１２をその中心側端で固定支持するスリーブ部材１２６、スリーブ部材１２６とピストン１１８の間をシールするためにピストン１１８のスリーブ部材側端に取り付けられたシール部材１２８、およびドラム１１２とピストン１１８の間をシールするシール部材１３０と協働して油圧室１２０を形成している。油圧室１２０には、油圧室１２０に接続された、スリーブ部材１２６に形成された油圧路１３２を介して油圧が供給される。油圧室１２０の油圧を制御することにより、ピストン１１８の軸線Ｃ方向の進退が制御される。スリーブ部材１２６は、軸線Ｃを中心として回転可能にボス部１０４に支持されている。

また、油圧室１２０の前側には、バランス室１３４が形成されている。バランス室１３４は、ピストン１１８、ピストン１１８と第３ギヤセット３０との間に配置されたシールプレート１３６、シールプレート１３６をその中心側端で固定支持するスリーブ部材１２６、シール部材１２８、およびシールプレート１３６とピストン１１８との間をシールするために該シールプレート１３６の外側端に取り付けられたシール部材１３８により形成されている。

この、バランス室１３４は、油圧室１２０への油圧非供給時、言い換えるとクラッチ４３の非締結時、油圧室１２０の残留する作動油に遠心力が作用してピストン１１８が前側に押圧されてリターンスプリング（ピストン１１８を後側に押圧するスプリング）１３９の反力に打ち勝って移動することを、バランス室１３４内の作動油に作用する遠心力により抑制する、すなわち油圧室１２０の油圧からの押圧力と逆方向の力でリターンスプリング１３９と協働してピストン１１８を押し返すために形成されている。バランス室１３４への油圧供給は、油圧路１４０を介して行われる。

クラッチ４３のハブ１１４は、円筒形状であって、その外周面で複数の摩擦板１１６を支持している。また、ハブ１１４の前側端が、連絡部材１４２に結合されている。連絡部材１４２は、第２ギヤセット２０のサンギヤ２１とハブ１１４を連結するものである（図１参照。）。また、連絡部材１４２の外側端は、第１ブレーキ５１のハブ１４４を構成している。

複数の摩擦板１１６には、ドラム１１２に支持されるものと、ハブ１１４に支持されるものがあって、これらが交互に軸線Ｃ方向に配設されている。複数の摩擦板１１６それぞれは、ドラム１１２の円筒部１２２の内周面に形成されたスプライン歯１４６またはハブ１１４の外周面に形成されたスプライン歯１４８のいずれかにスプライン係合されている。すなわち、軸線Ｃと直交する方向への移動は規制されるものの、軸線Ｃ方向の移動は規制されずにドラム１１２またはハブ１１４のいずれかに支持されている。複数の摩擦板１１６は、ピストン１１８によって軸線Ｃ方向に押圧されると互いに接触し合い、それによりドラム１１２からハブ１１４に回転を伝達する（クラッチ４３を締結状態にする）。

ピストン１１８は、ドラム１１２の底部１２４と概ね平行に配置されて油圧室１２０を形成する本体部１５０と、本体部１５０の外側端から軸線Ｃ方向前側に向かって延びる（複数の摩擦板１１６に向かって伸びる）押圧部１５２とで構成されている。

ところで、図３に示すように、リングギヤ３４の後側端に中心側端が結合された連絡部材１０８が、複数の摩擦板１１６とピストン１１８の間に存在する。

連絡部材１０８の外側端１５４は、図４に示すように、ドラム１１６の円筒部１２２のスプライン歯１４６と係合する形状に形成されており、これによりドラム１１６とスプライン係合している。

また、連絡部材１０８は、図３に示すように、ドラム１１２に対して軸線Ｃ方向に係止するスナップリング１５６を介して該ドラム１１２に固定されている。これにより、ドラム１１２と連絡部材１０８の一体性が増し、ドラム１１２の剛性が高くなる。

ピストン１１８と複数の摩擦板１１６との間に連絡部材１０８が存在してもピストン１１８の押圧部１５２が複数の摩擦板１１６を押圧することを可能とするために、連絡部材１０８には、図４に示すように周方向の複数個所に切り欠き部１５８が設けられており、ピストン１１８の押圧部１５２が、その切り欠き部１５８を通過して複数の摩擦板１１６を押圧できるように櫛歯形状にされている。図４に示す１５２ａ、１５２ｂは、櫛歯形状の押圧部１５２の２つの櫛歯を示している。

本実施の形態の効果を述べるために、効果を得るために必要な本実施の形態の特徴をまとめると、常時減速プラネタリギヤセットである第３ギヤセット３０の出力部材であるリングギヤ３４と第３クラッチ４３のドラム１１２の円筒部１２２が、ピストン１１８と摩擦板１１６との間に配置された連絡部材１０８を介して連絡されている。このことを可能とするために、連絡部材１０８には周方向の複数個所に切り欠き部１５８が設けられ、ピストン１１８には連絡部材１０８の切り欠き部１５８を通過して軸線Ｃ方向に延び、摩擦板１１６を押圧する櫛歯状の押圧部１５２が設けられている。

第３ギヤセット３０のリングギヤ３４と、ピストン１１８と協働して油圧室１２０を形成する第３クラッチ４３のドラム１１２とが連絡部材１０８を介して連絡されることにより、第３クラッチ４３非締結時、ドラム１１２がリングギヤ３４のみにしたがって回転するためにその回転が安定的に変化し、その結果、安定した遠心力が作用するため、クラッチの制御性がよく、シフト品質を容易に確保できる。

また、第３ギヤセット３０のリングギヤ３４とドラム１１２の円筒部１２２が連絡部材１０８を介して連絡されていることにより、該ギヤセット３０の出力トルクは、該ドラム１１２の底部１２４を伝達することなく摩擦板１１６を支持する円筒部１２２に伝達される。ドラム１１２の底部１２４はトルクを伝達しないので、肉厚を小さくすることができる。肉厚が小さくなる分、自動変速機１は軸線Ｃ方向に関して小型化することができる。

（第２の実施の形態）
本実施の形態は、第１の実施の形態の自動変速機と略同一であるが、異なる点は、常時減速プラネタリギヤセットが第１の実施の形態がダブルピニオン型であったのに対し、本実施の形態がシングルピニオン型である点である。したがって、異なる部分を中心として本実施の形態を説明する。

図５は本実施の形態に係る自動変速機の構成を示す骨子図である。第１の実施形態と異なる部分は、第３ギヤセット２３０の周辺であるため、そこを中心に説明する。自動変速機２０１において、トルクコンバータ２０３、カウンタドライブ機構２０８、および差動装置２０９は、第１の実施の形態のトルクコンバータ３、カウンタドライブ８、差動装置９と同一である。また、変速機構２０５において、第１ギヤセット２１０、第２ギヤセット２２０、第１クラッチ２４１、第２クラッチ２４２、第１ブレーキ２５１、第２ブレーキ２５２、およびワンウェイクラッチ２６１は、第１の実施の形態の第１ギヤセット１０、第２ギヤセット２０、第１クラッチ４１、第２クラッチ４２、第１ブレーキ５１、第２ブレーキ５２、ワンウェイクラッチ６１と同一である。

第３のギヤセット２３０は、シングルピニオン型プラネタリギヤセットであって、サンギヤ２３１と、サンギヤ２３１と噛み合うピニオン２３２と、ピニオン２３２を支持するキャリア２３３と、ピニオン２３２と噛み合ったリングギヤ２３４とで構成されている。

第３ギヤセット２３０のサンギヤ２３１は、変速機ケース２０６に固定されている。キャリア２３３は、第３クラッチ２４３を介して第２ギヤセット２２０のサンギヤ２２１に断接可能に連結されているとともに、第１ブレーキ２５１を介して変速機ケース２０６に断接可能に連結されている。リングギヤ２３４は入力軸２０４に結合されている。したがって、第３ギヤセット２３０は、サンギヤ２３１が固定状態であって、入力軸２０４の回転がリングギヤ２３４に入力され、回転をキャリア２３３から出力する、入力軸２０４の回転を常時減速する常時減速プラネタリギヤセットとして機能している。

この変速機構２０５によれば、第１〜第３クラッチ２４１〜２４３、及び第１、第２ブレーキ２５１、２５２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６に表で示す。なお、図の丸印は締結状態を示す。

まず、１速では、図６の表に示すように第１クラッチ２４１を締結状態にする。加えて、エンジンブレーキが作動する１速の場合、ワンウェイクラッチ２６１をロック状態にせず、第２ブレーキ２５２を締結状態にする。

一方、エンジンブレーキを作動させない１速の場合、第２ブレーキ２５２を締結状態にせず、ワンウェイクラッチ２６１がロック状態になる。

２速では、第１クラッチ２４１および第１ブレーキ２５１を締結状態にする。

３速では、第１クラッチ２４１および第３クラッチ２４３を締結状態にする。

４速では、第１クラッチ２４１および第２のクラッチ２４２を締結状態にする。

５速では、第２クラッチ２４２および第３クラッチ２４３を締結状態にする。

６速では、第２クラッチ２４２および第１ブレーキ２５１を締結状態にする。

また、後退速では、第３クラッチ２４３および第２ブレーキ２５２とが締結される。

ここからは、第３ギヤセット２３０、すなわち常時減速プラネタリギヤセット、およびその出力側に配置される第３クラッチ２４３周辺の自動変速機の構成を図７を参照しながら詳しく説明する。

図７に示すように、変速機ケース２０６の後側の開口部には、該ケース２０６を閉じるためにエンドカバー３０２が取り付けらており、そのエンドカバー３０２軸心部には軸線（入力軸２０４の回転中心線）Ｃに沿って延びるボス部３０４が備えられている。そのボス部３０４の先端には、第３ギヤセット２３０のサンギヤ２３１が、スプライン嵌合して固定されている。

第３ギヤセット２３０のキャリア２３３は、ピニオン２３２を支持するとともに、後側のキャリア２３３が、第３クラッチ２４３のドラム３１２と連結され、そのために、後側キャリア２３３は、外側にドラム３１２と連結する連結部３０８（第１の実施の形態の連結部材１０８と同一機能を有する。）を備えている。

第３ギヤセット２３０のリングギヤ２３４は、タービン軸３０６と連結されている。

クラッチ２４３は、ドラム３１２、ハブ３１４、ドラム３１２とハブ３１４の間に配設された複数の摩擦板３１６、摩擦板３１６を押圧するピストン３１８、およびピストン３１８を制御する油圧室３２０を有する。

ドラム３１２は、円筒部３２２、円筒部一端側の開口部、および円筒部他端側の底部３２４で構成されており、その円筒部３２２の内側に、中心部から外側に向かって並んで第３ギヤセット２３０、ハブ３１４、複数の摩擦板３１６を収納している。ドラム３１２は、複数の摩擦板３１６を円筒部３２２の内周面で支持している。

また、ドラム３１２は、第３ギヤセット２３０と底部３２４との間にピストン３１８を収納している。ドラム３１２とピストン３１８は、ドラム３１２をその中心側端で固定支持するスリーブ部材３２６、スリーブ部材３２６とピストン３１８の間をシールするためにピストン３１８のスリーブ部材側端に取り付けられたシール部材３２８、およびドラム３１２とピストン３１８の間をシールするシール部材３３０と協働して油圧室３２０を形成している。油圧室３２０には、油圧室３２０に接続された、スリーブ部材３２６に形成された油圧路３３２を介して油圧が供給される。スリーブ部材３２６は、軸線Ｃを中心として回転可能にボス部３０４に支持されている。

また、油圧室３２０の前側には、バランス室３３４が形成されている。バランス室３３４は、ピストン３１８、ピストン３１８と第３ギヤセット２３０との間に配置されたシールプレート３３６、シールプレート３３６をその中心側端で固定支持するスリーブ部材３２６、シール部材３２８、およびシールプレート３３６とピストン３１８との間をシールするために該シールプレート３３６の外側端に取り付けられたシール部材３３８により形成されている。バランス室３３４への油圧供給は、油圧路３４０を介して行われる。

クラッチ２４３のハブ３１４は、円筒形状であって、その外周面で複数の摩擦板３１６を支持している。また、ハブ３１４の前側端が、連絡部材３４２に結合されている。連絡部材３４２は、第２ギヤセット２２０のサンギヤ２２１とハブ３１４を連結するものである（図５参照。）。また、連絡部材３４２の外側端は、第１ブレーキ２５１のハブ３４４を構成している。

複数の摩擦板３１６には、ドラム３１２に支持されるものと、ハブ３１４に支持されるものがあって、これらが交互に軸線Ｃ方向に配設されている。複数の摩擦板３１６それぞれは、ドラム３１２の円筒部３２２の内周面に形成されたスプライン歯３４６またはハブ３１４の外周面に形成されたスプライン歯３４８のいずれかにスプライン係合されている。

ピストン３１８は、ドラム３１２の底部３２４と概ね平行に配置されて油圧室３２０を形成する本体部３５０と、本体部３５０の外側端から軸線Ｃ方向前側に向かって延びる（複数の摩擦板３１６に向かって伸びる）押圧部３５２とで構成されている。

第１の実施の形態と同様に、図７に示すように、キャリア２３３の連絡部３０８が、複数の摩擦板３１６とピストン３１８の間に存在する。

連絡部３０８の外側端は、第１の実施の形態の連絡部材１０８と同様に（図４参照。）、ドラム３１６の円筒部３２２のスプライン歯３４６と係合する形状に形成されており、これによりドラム３１６とスプライン係合している。

また、キャリア２３３の連絡部３０８は、図７に示すように、ドラム３１２に対して軸線Ｃ方向に係止するスナップリング３５６を介して該ドラム３１２に固定されている。

ピストン３１８と複数の摩擦板３１６との間にキャリア２３３の連絡部材３０８が存在してもピストン３１８の押圧部３５２が複数の摩擦板３１６を押圧することを可能とするために、連絡部３０８には、第１の実施の形態の連絡部材１０８と同様に（図４参照。）、周方向の複数個所に切り欠き部が設けられており、ピストン３１８の押圧部３５２が、第１の実施の形態のピストン１１８の押圧部１５２と同様に、その切り欠き部を通過して複数の摩擦板３１６を押圧できるように櫛歯形状にされている。

本実施の形態によれば、第３ギヤセット２３０のキャリア２３３と、ピストン３１８と協働して油圧室３２０を形成する第３クラッチ２４３のドラム３１２とが連絡部３０８を介して連絡されることにより、第３クラッチ２４３非締結時、ドラム３１２がキャリア２３３のみにしたがって回転するためにその回転が安定的に変化し、その結果、安定した遠心力が作用するため、クラッチの制御性がよく、シフト品質を容易に確保できる。

また、第３ギヤセット２３０のキャリア２３３とドラム３１２の円筒部３２２が連絡部３０８を介して連絡されていることにより、該ギヤセット２３０の出力トルクは、該ドラム３１２の底部３２４を伝達することなく摩擦板３１６を支持する円筒部３２２に伝達される。ドラム３１２の底部３２４はトルクを伝達しないので、肉厚を小さくすることができる。肉厚が小さくなる分、自動変速機２０１は軸線Ｃ方向に関して小型化することができる。

以上、２つの実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、常時減速プラネタリギヤセット（３０、２３０）の出力部材（リングギヤ３４、キャリア２３３）とクラッチ（４３、２４３）のドラムの円筒部とを連結する連絡部材（１０８、３０８）は、スプライン係合していたが、これに限定されない。ドラムの内周面に連絡部材と結合するためのみの結合部を設けてもよい。しかしながら、ドラムが複雑な形状になる。

また、上述の実施の形態は、３つのプラネタリギヤセットと５つの摩擦要素を備えた自動変速機であったが、これに限定されない。本発明は、広義には、常時減速プラネタリギヤセットと１つのクラッチを少なくとも備える自動変速機に適用可能である。

以上のように、本発明に係る自動変速機は、常時減速プラネタリギヤセットと１つのクラッチを少なくとも備える自動変速機に適用されるものである。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。

本発明の第１の実施の形態に係る自動変速機の骨子図である。 第１の実施の形態の自動変速機の摩擦要素の締結表を示す図である。 第１の実施の形態の自動変速機の常時減速プラネタリギヤセットおよびクラッチの周辺の断面図である。 第１の実施の形態の自動変速機の連絡部材を部分的に示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る自動変速機の骨子図である。 第２の実施の形態の自動変速機の摩擦要素の締結表を示す図である。 第２の実施の形態の自動変速機の常時減速プラネタリギヤセットおよびクラッチの周辺の断面図である。

符号の説明

３０ 常時減速プラネタリギヤセット（第３ギヤセット）
３４ 出力部材（リングギヤ）
４３ クラッチ（第３クラッチ）
１１２ ドラム
１１４ ハブ
１１６ 摩擦板
１１８ ピストン
１２０ 油圧室
１２２ 円筒部
１２４ 底部
１５２ 押圧部

Claims (6)

1. 入力軸と、該入力軸の回転を常時減速して出力する常時減速プラネタリギヤセットと、ドラム、ハブ、該ドラムとハブとの間に配設された複数の摩擦板、該摩擦板を押圧するピストン、および該ピストンを制御する油圧室を備えるクラッチとを有する自動変速機であって、
   前記ドラムは摩擦板を支持する円筒部、該円筒部一端側の開口部、および該円筒部他端側の底部から構成され、
   前記ドラムの円筒部内の底部側に前記ピストンが収納されて、該底部と前記ピストンとの間に前記油圧室が形成されているとともに、
   前記ドラムの円筒部と前記常時減速プラネタリギヤセットの出力部材とを連絡する連絡部材が備えられ、
   前記連絡部材が前記ピストンと前記摩擦板との間で前記ドラムの円筒部に結合されており、かつ、
   該連絡部材には、周方向の複数個所に切り欠き部が設けられているとともに、前記ピストンの先端部には、前記連絡部材の切り欠き部を通過して軸方向に延び、前記摩擦板を押圧する櫛歯状の押圧部が設けられていることを特徴とする自動変速機。
2. 請求項１に記載の自動変速機において、
   前記ドラムの円筒部の内周面には、前記摩擦板のうちのドラム側に係合される摩擦板を支持するスプライン歯が形成されており、
   前記連絡部材が該スプライン歯に係合されていることを特徴とする自動変速機。
3. 請求項２に記載の自動変速機において、
   前記スプライン歯に係合する連絡部材をドラムの円筒部に対して軸方向に係止する係止手段を有することを特徴とする自動変速機。
4. 請求項１に記載の自動変速機において、
   前記クラッチのハブと変速機ケースとを断接するブレーキを有することを特徴とする自動変速機。
5. 請求項１に記載の自動変速機において、
   前記常時減速プラネタリギヤセットは、サンギヤが変速機ケースに固定され、キャリアが入力軸に結合され、リングギヤが前記出力部材であるダブルピニオン型のプラネタリギヤセットであることを特徴とする自動変速機。
6. 請求項１に記載の自動変速機において、
   前記常時減速プラネタリギヤセットは、サンギヤが変速機ケースに固定され、リングギヤが入力軸に結合され、キャリアが前記出力部材であるシングルピニオン型のプラネタリギヤセットであることを特徴とする自動変速機。

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