JP2012202550A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】５つの回転要素を有するプラネタリギヤセットと３つのクラッチ及び３つのブレーキとを備えて多段変速を達成する自動変速機にあって、コンパクト化や軽量化を可能にする。
【解決手段】自動変速機１_１は、プラネタリギヤセットＰＳと、第１乃至第３クラッチＣ−１〜Ｃ−３と、第１乃至第３ブレーキＢ−１〜Ｂ−３と、変速された回転を出力するカウンタギヤ１００とを備えている。該カウンタギヤ１００をプラネタリギヤセットＰＳの軸方向一方側に配置し、第２ブレーキＢ−２をカウンタギヤ１００に対してプラネタリギヤセットＰＳとは軸方向反対側に配置する。他のクラッチやブレーキに比して高回転となることがない第２ブレーキＢ−２をプラネタリギヤセットＰＳから離して配置でき、他のクラッチやブレーキ、カウンタギヤ１００をプラネタリギヤセットＰＳの近傍に配置し、肉厚が厚くなる部材を短縮化してコンパクト化や軽量化を図る。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輌等に搭載される多段式の自動変速機に係り、詳しくは、プラネタリギヤセットの各ギヤやキャリヤに入力軸の回転を入力自在なクラッチや各ギヤやキャリヤの回転を係止自在なブレーキの配置構造に関する。

近年、車輌等に搭載される自動変速機においては、燃費向上等が求められており、変速段の多段化が進められている。このような多段式の自動変速機の中には、例えば２つのサンギヤと２つのリングギヤとキャリヤとの、つまり５つの回転要素を有するプラネタリギヤセットを用い、かつ例えば３つのクラッチ及び３つのブレーキを用いることで、例えば前進６速段及び後進段を達成するものが提案されている（例えば特許文献１の第１図乃至第３図、特許文献２の図６乃至図８参照）。

特開平２−２２９９４６号公報 特開２００１−２４１５１９号公報

上記特許文献１及び特許文献２のように５つの回転要素を有するプラネタリギヤセットは、例えば他のプラネタリギヤ等を組合せることなく、１つのプラネタリギヤセットで例えば前進６速段及び後進段を達成することが可能であり、コンパクト性に優れたものであるが、上記特許文献１及び特許文献２にあっては、上述した３つのクラッチ及び３つのブレーキの配置構造によるコンパクト化や軽量化について何ら考慮されていない。

そこで本発明は、５つの回転要素を有するプラネタリギヤセットと３つのクラッチ及び３つのブレーキとを備えて多段変速を達成するものであって、コンパクト化や軽量化を可能に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。

本発明は（例えば図１乃至図４参照）、駆動源の回転を入力する入力軸（５）と、
第１サンギヤ（Ｓ１）と、第２サンギヤ（Ｓ２）と、第１リングギヤ（Ｒ１）と、第２リングギヤ（Ｒ２）と、キャリヤ（ＣＲ）と、を有するプラネタリギヤセット（ＰＳ）と、
前記第１サンギヤ（Ｓ１）に前記入力軸（５）の回転を入力自在な第１クラッチ（Ｃ−１）と、
前記キャリヤ（ＣＲ）に前記入力軸（５）の回転を入力自在な第２クラッチ（Ｃ−２）と、
前記第２サンギヤ（Ｓ２）に前記入力軸（５）の回転を入力自在な第３クラッチ（Ｃ−３）と、
前記第２サンギヤ（Ｓ２）の回転を係止自在な第１ブレーキ（Ｂ−１）と、
前記第１リングギヤ（Ｒ１）の回転を係止自在な第２ブレーキ（Ｂ−２）と、
前記キャリヤ（ＣＲ）の回転を係止自在な第３ブレーキ（Ｂ−３）と、
前記第２リングギヤ（Ｒ２）の回転を出力する出力部材（１００）と、を備え、
前記出力部材（１００）を、前記プラネタリギヤセット（ＰＳ）の軸方向一方側に配置し、
前記第２ブレーキ（Ｂ−２）を、前記出力部材（１００）に対して前記プラネタリギヤセット（ＰＳ）とは軸方向反対側に配置した、
ことを特徴とする自動変速機（１）によって構成される。

また、本発明は（例えば図１及び図４参照）、前記第２クラッチ（Ｃ−２）を、前記出力部材（１００）の軸方向一方側に配置すると共に、前記第２ブレーキ（Ｂ−２）の内周側に配置したことを特徴とする。

また、本発明は（例えば図１及び図４参照）、前記第３ブレーキ（Ｂ−３）の摩擦板（６１）を、前記プラネタリギヤセット（ＰＳ）の外周側に配置したことを特徴とする。

さらに、本発明は（例えば図１及び図４参照）、ケース（３）の内周面（３ｄ）から内側へ中空円板状に延設され、前記出力部材（１００）を回転自在に支持するサポート壁（３ｃ）を備え、
前記第３ブレーキ（Ｂ−３）の油圧サーボ（６０）の作動油室（６４）は、前記サポート壁（３ｃ）の側面に形成されたことを特徴とする。

さらに、本発明は（例えば図１及び図４参照）、前記キャリヤ（ＣＲ）の一方向の回転を規制するワンウェイクラッチ（Ｆ−２）を備え、
前記ワンウェイクラッチ（Ｆ−２）を、前記プラネタリギヤセット（ＰＳ）の外周側に配置したことを特徴とする。

また、本発明は（例えば図１及び図４参照）、前記キャリヤ（ＣＲ）は、前記第１サンギヤ（Ｓ１）及び前記第１リングギヤ（Ｒ１）に噛合する第１ピニオン（Ｐ１）と、前記第１ピニオン（Ｐ１）に連結された第２ピニオン（Ｐ２）に噛合すると共に前記第２サンギヤ（Ｓ２）及び前記第２リングギヤ（Ｒ２）に噛合する第３ピニオン（Ｐ３）とを回転自在に支持してなることを特徴とする。

そして、本発明は（例えば図２及び図３参照）、前記第１クラッチ（Ｃ−１）を係合すると共に、前記第３ブレーキ（Ｂ−３）を係止することにより前進１速段を、
前記第１クラッチ（Ｃ−１）を係合すると共に、前記第２ブレーキ（Ｂ−２）を係止することにより前進２速段を、
前記第１クラッチ（Ｃ−１）を係合すると共に、前記第１ブレーキ（Ｂ−１）を係止することにより前進３速段を、
前記第１クラッチ（Ｃ−１）と前記第２クラッチ（Ｃ−２）とを係合することにより前進４速段を、
前記第２クラッチ（Ｃ−２）を係合すると共に、前記第１ブレーキ（Ｂ−１）を係止することにより前進５速段を、
前記第２クラッチ（Ｃ−２）を係合すると共に、前記第２ブレーキ（Ｂ−２）を係止することにより前進６速段を、
前記第３クラッチ（Ｃ−３）を係合すると共に、前記第３ブレーキ（Ｂ−３）を係止することにより後進段を、それぞれ達成してなることを特徴とする。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、出力部材をプラネタリギヤセットの軸方向一方側に配置し、第２ブレーキを出力部材に対して前記プラネタリギヤセットとは軸方向反対側に配置したので、他のクラッチやブレーキ（例えば第１クラッチ、第３クラッチ、第１ブレーキ、第３ブレーキ）に比して回転数が高くなることがない第２ブレーキ、つまり第１リングギヤと摩擦板とを連結する連結部材やハブ部材等の肉厚を比較的薄くすることが可能な第２ブレーキを、プラネタリギヤセットから離した位置に配置することができる。これにより、出力部材や他のクラッチ及びブレーキをプラネタリギヤセットの近傍に配置することを可能とすることができ、それら出力部材や他のクラッチ及びブレーキとプラネタリギヤセットとを連結する比較的肉厚の厚い連結部材等を短縮化することができるため、自動変速機のコンパクト化や軽量化を図ることができる。また、軽量化によって発生するイナーシャを小さくすることができ、自動変速機の制御性の向上も図ることができる。

また、第２ブレーキを、出力部材を介してプラネタリギヤセットとは軸方向反対側に配置することになるので、出力部材が軸方向の中央に寄せて配置することが可能となり、例えばＦＦタイプの（軸方向が車両進行方向に対して横置きとなる）自動変速機に用いた場合に、カウンタシャフトやディファレンシャル装置の配置構造として有利なものとすることができる。

請求項２に係る本発明によると、第２クラッチを出力部材の軸方向一方側に配置すると共に第２ブレーキの内周側に配置したので、他のクラッチやブレーキ（例えば第１クラッチ、第３クラッチ、第１ブレーキ、第３ブレーキ）に比して回転数が高くなることがない第２クラッチ、つまりキャリヤと摩擦板とを連結する連結部材やハブ部材等の肉厚を比較的薄くすることが可能な第２クラッチを、プラネタリギヤセットから離した位置に配置することができる。これにより、出力部材や他のクラッチ及びブレーキをプラネタリギヤセットの近傍に配置することを可能とすることができ、それら出力部材や他のクラッチ及びブレーキとプラネタリギヤセットとを連結する比較的肉厚の厚い連結部材等を短縮化することができるため、自動変速機のコンパクト化や軽量化を図ることができる。

更に、第２クラッチは、他のクラッチやブレーキ（例えば第１クラッチ、第３クラッチ、第１ブレーキ、第３ブレーキ）に比して高速段で係合されるため伝達トルク容量が大きくなることがなく、摩擦板の摩擦係合部分の面積が小さくても十分であり、摩擦板を小径化することができる。このような小径化した摩擦板を有する第２クラッチを第２ブレーキの内周側に配置するので、例えば第２クラッチの摩擦板と第２ブレーキの摩擦板とを軸方向に並列に配置する場合に比して、軸方向のコンパクト化も図ることができる。

請求項３に係る本発明によると、第３ブレーキの摩擦板をプラネタリギヤセットの外周側に配置したので、前進１速段や後進段で係合されて伝達トルク容量が大きくなる第３ブレーキ、つまりキャリヤと摩擦板とを連結する連結部材やハブ部材等の肉厚が比較的厚くなる第３ブレーキを、プラネタリギヤセットに近接させて配置することができる。これにより、第３ブレーキの摩擦板とプラネタリギヤセットとを連結する比較的肉厚の厚い連結部材等を短縮化することができるため、自動変速機のコンパクト化や軽量化を図ることができる。また、プラネタリギヤセットと、大きなトルク容量により枚数の多くなる傾向にある第３ブレーキの摩擦板を（径方向から視て）軸方向にオーバーラップすることができるため、自動変速機の軸方向への短縮化ができる。

請求項４に係る本発明によると、第３ブレーキの油圧サーボの作動油室を、ケースのサポート壁の側面に形成したので、複雑な油路構造になることがなく、ケース内に形成した簡易な構造の油路で第３ブレーキの油圧サーボの作動油室に作動油圧を供給することができる。

請求項５に係る本発明によると、キャリヤの一方向の回転を規制するワンウェイクラッチを、プラネタリギヤセットの外周側に配置したので、前進１速段で係合されて伝達トルク容量が大きくなるワンウェイクラッチ、つまりキャリヤとインナーレースとを連結する連結部材等の肉厚が比較的厚くなるワンウェイクラッチを、プラネタリギヤセットに近接させて配置することができる。これにより、ワンウェイクラッチとプラネタリギヤセットとを連結する比較的肉厚の厚い連結部材等を短縮化することができるため、自動変速機のコンパクト化や軽量化を図ることができる。また、プラネタリギヤセットと、大きなトルク容量により軸方向に長くなる傾向にあるワンウェイクラッチを（径方向から視て）軸方向にオーバーラップすることができるため、自動変速機の軸方向への短縮化ができる。

請求項６に係る本発明によると、キャリヤは、第１サンギヤ及び第１リングギヤに噛合する第１ピニオンと、第１ピニオンに連結された第２ピニオンに噛合すると共に第２サンギヤ及び第２リングギヤに噛合する第３ピニオンとを回転自在に支持する構造からなるので、前進６速段を良好なステップ比で得ることができるプラネタリギヤセットを構成することができる。

請求項７によると、第１乃至第３クラッチ及び第１乃至第３ブレーキの作動により前進６速段及び後進段を達成することができる。

第１の実施の形態に係る自動変速機を示す模式断面図。 本自動変速機の係合表。 本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を示す模式断面図。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明に係る第１の実施の形態を図１乃至図３に沿って説明する。図１に示すように、例えばＦＦタイプ（フロントドライブ、フロントエンジン）の車輌に搭載して好適である自動変速機１_１は、不図示のトルクコンバータを内包するハウジングケース等が接続されるミッションケース（ケース）３を有しており、該ミッションケース３内には、変速機構２_１、図示を省略したカウンタシャフト及びディファレンシャル装置が配置されている。変速機構２_１は、例えばエンジン（不図示）の出力軸と同軸上である入力軸５を中心とした軸上に配置されており、また、不図示のカウンタシャフトは、それら入力軸５と平行な軸上に配置されて、更に、不図示のディファレンシャルギヤ装置は、該カウンタシャフトと平行な軸上に左右車軸を有する形で配置されている。なお、上記入力軸５と、カウンタシャフトと、左右車軸とは、側面視くの字状の位置関係である。また、一般にカウンタシャフトやディファレンシャル装置は、トルクコンバータに隣接する位置に配置され、つまり軸方向において入力軸５の入力側にオーバーラップする位置に配置されている。

なお、以下に説明するＦＦタイプの車輌に搭載して好適な自動変速機においては、図中における左右方向が実際にも車輌における左右方向である。しかしながら、搭載する方向によっては、図中の右側が実際の車輌の左側、図中の左側が実際の車輌の右側になるが、以下の説明において、単に「右方側」又は「左方側」という場合は、図中における「右方側」又は「左方側」をいう。

まず、自動変速機１_１の変速機構２_１における各部の大まかな配置構造について図１に沿って説明する。自動変速機１_１の変速機構２_１には、不図示のトルクコンバータ等を介してエンジン（駆動源）に接続され、該エンジンの回転を入力する入力軸５が備えられており、該入力軸５は、その両端が図示を省略したベアリングによりミッションケース３に回転自在に支持されている。該入力軸５上には、該入力軸５を中心としてプラネタリギヤセットＰＳが配置されており、該プラネタリギヤセットＰＳの右方側（軸方向一方側）には、ミッションケース３の内周面３ｄから内側に延設されると共に中空円板状に形成されたサポート壁３ｃが配置されている。

該サポート壁３ｃの内周側には、ベアリング９０が配置されており、詳しくは後述する第２リングギヤＲ２に連結された連結部材１０９を介して該ベアリング９０により、該サポート壁３ｃの右方側（軸方向一方側）に配置されたカウンタギヤ（出力部材）１００が回転自在に支持されている。該カウンタギヤ１００のさらに右方側（軸方向一方側）には、ミッションケース３の入力側の隔壁３ｂ（例えばオイルポンプカバー等で形成される壁）との間にあって、摩擦板５１及びそれを押圧駆動する油圧サーボ５０を有する第２ブレーキＢ−２が外周側に、摩擦板２１及びそれを押圧駆動する油圧サーボ２０を有する第２クラッチＣ−２が該第２ブレーキＢ−２の内周側にそれぞれ配置されている。つまり第２ブレーキＢ−２及び第２クラッチＣ−２は、カウンタギヤ１００に対してプラネタリギヤセットＰＳとは軸方向反対側に配置されている。

一方、上記プラネタリギヤセットＳＰの外周側には、ミッションケース３の内周面３ｄとの間にあって、第３ブレーキＢ−３の摩擦板６１とワンウェイクラッチＦ−２とがそれぞれ配置されており、第３ブレーキＢ−３の摩擦板６１を押圧駆動する油圧サーボ６０は、上記サポート壁３ｃの側面に作動油室６４が形成される形で、該サポート壁３ｃからプラネタリギヤセットＰＳの外周側にかけて配置されている。

また、上記プラネタリギヤセットＰＳの左方側（軸方向他方側）には、ミッションケース３の入力側とは反対側の端壁３ａとの間にあって、摩擦板４１及びそれを押圧駆動する油圧サーボ４０を有する第１ブレーキＢ−１が外周側に、摩擦板３１及びそれを押圧駆動する油圧サーボ３０を有する第３クラッチＣ−３が該第１ブレーキＢ−１の内周側に、摩擦板１１及びそれを押圧駆動する油圧サーボ１０を有する第１クラッチＣ−１が該第３クラッチＣ−３の内周側に、それぞれ配置されている。

つづいて、変速機構２_１の各部について詳細に説明する。入力軸５上に配置された第１クラッチＣ−１は、摩擦板１１と、この摩擦板１１を接断させる油圧サーボ１０とを備えている。この油圧サーボ１０は、後述の第３クラッチＣ−３の油圧サーボ３０のピストン部材３２をシリンダとして用いた、いわゆるダブルピストンタイプからなり、ピストン部材１２や、該ピストン部材１２や後述のピストン部材３２を左方側に押し戻すためのリターンスプリング１６、及び該リターンスプリング１６の反力を受けるキャンセルプレート１７を有している。ピストン部材１２は、入力軸５及びピストン部材３２に対して軸方向（左右方向）移動可能に配置されていて、２本のシールリングａ１０，ａ１１により、入力軸５及びピストン部材３２との間に作動油室１４を構成している。また、キャンセルプレート１７は、入力軸５に対してスナップリング８１により軸方向に位置決め固定されており、これらピストン部材１２とキャンセルプレート１７との間にリターンスプリング１６が縮設されていると共に、シールリングａ１２によりピストン部材１２とキャンセルプレート１７との間に遠心油圧をキャンセルするキャンセル油室１８を形成している。

該第１クラッチＣ−１の摩擦板１１のうちの外摩擦板は、上記ピストン部材３２の先端内周側にスプライン係合されており、さらに、該ピストン部材３２は後述のクラッチドラム３３にスプライン係合され、該クラッチドラム３３は入力軸５に連結されている。従って、第１クラッチＣ−１の摩擦板１１の外摩擦板は、入力軸５に回転連結されている。また、該第１クラッチＣ−１の摩擦板１１のうちの内摩擦板は、ハブ部材１５の外周側にスプライン係合されており、該ハブ部材１５は連結部材１９に連結され、さらに該連結部材１９は後述の第１サンギヤＳ１に連結されている。

入力軸５上に配置された第３クラッチＣ−３は、上記第１クラッチＣ−１の外周側を覆う形で配置されており、摩擦板３１と、この摩擦板３１を接断させる油圧サーボ３０とを備えている。この油圧サーボ３０は、上述のように第１クラッチＣ−１の油圧サーボ１０を内包した、いわゆるダブルピストンタイプからなり、クラッチドラム３３、ピストン部材３２を有している。クラッチドラム３３の内周側は、入力軸５の左方側端部に連結・固着されており、つまり入力軸５に回転連結されている。ピストン部材３２は、入力軸５及びクラッチドラム３３に対して軸方向（左右方向）移動可能に配置されていて、２本のシールリングａ３０，ａ３１により、入力軸５及びクラッチドラム３３との間に作動油室３４を構成している。

該第３クラッチＣ−３の摩擦板３１のうちの外摩擦板は、上記クラッチドラム３３の先端内周側にスプライン係合されており、つまり該外摩擦板は入力軸５に回転連結されている。また、該第３クラッチＣ−３の摩擦板３１のうちの内摩擦板は、ハブ部材３５の外周側にスプライン係合されており、該ハブ部材３５は連結部材３９に連結され、さらに該連結部材３９は後述の第２サンギヤＳ２に連結されている。

上記第３クラッチＣ−３の外周側を覆う形で配置された第１ブレーキＢ−１は、ミッションケース３の内周面３ｄに沿って配置されており、摩擦板４１と、この摩擦板４１を接断させる油圧サーボ４０とを備えている。この油圧サーボ４０は、ミッションケース３の端壁３ａの内面に形成されたシリンダ部４３、ピストン部材４２、該ピストン部材４２を左方側に押し戻すためのリターンスプリング４６、及び該リターンスプリング４６の反力を受けるリターンプレート４７を有している。ピストン部材４２は、ミッションケース３に対して軸方向（左右方向）移動可能に配置されていて、２本のシールリングａ４０，ａ４１により、ミッションケース３との間に作動油室４４を構成している。また、リターンプレート４７は、ミッションケース３に対してスナップリング８４により軸方向に位置決め固定されており、これらピストン部材４２とリターンプレート４７との間にリターンスプリング４６が縮設されている。

該第１ブレーキＢ−１の摩擦板４１のうちの外摩擦板は、ミッションケース３の内周面３ｄにスプライン係合されており、つまり該外摩擦板は相対回転不能に配置されている。また、該第１ブレーキＢ−１の摩擦板４１のうちの内摩擦板は、ハブ部材４５の外周側にスプライン係合されており、該ハブ部材４５は上述の連結部材３９に連結され、さらに該連結部材３９は後述の第２サンギヤＳ２に連結されている。

上記プラネタリギヤセットＰＳの外周側からサポート壁３ｃの側面にかけて配置された第３ブレーキＢ−３は、ミッションケース３の内周面３ｄに沿って配置されており、後述の第１リングギヤＲ１の外周側に配置された摩擦板６１と、この摩擦板６１を接断させる油圧サーボ６０とを備えている。この油圧サーボ６０は、ミッションケース３のサポート壁３ｃの側面に形成されたシリンダ部６３、ピストン部材６２、該ピストン部材６２を右方側に押し戻すためのリターンスプリング６６、及び該リターンスプリング６６の反力を受けるリターンプレート４７を有している。ピストン部材６２は、ミッションケース３のサポート壁３ｃに対して軸方向（左右方向）移動可能に配置されていて、２本のシールリングａ６０，ａ６１により、ミッションケース３のサポート壁３ｃの側面との間に作動油室６４を構成している。また、ピストン部材６２の外周側には支持プレート部６２ａが固着されていると共に、リターンプレート６７は、ミッションケース３に対してスナップリング８６により軸方向に位置決め固定されており、これら支持プレート６２ａとリターンプレート６７との間にリターンスプリング６６が縮設されている。

該第３ブレーキＢ−３の摩擦板６１のうちの外摩擦板は、ミッションケース３の内周面３ｄにスプライン係合されており、つまり該外摩擦板は相対回転不能に配置されている。また、該第３ブレーキＢ−３の摩擦板６１のうちの内摩擦板は、ハブ部材６５の外周側にスプライン係合されており、該ハブ部材６５は後述のワンウェイクラッチＦ−２のインナーレース７１の内周側を通って、後述のキャリヤＣＲに連結されている。

上記プラネタリギヤセットＰＳの外周側にあって、後述の第２リングギヤＲ２の外周側に配置されたワンウェイクラッチＦ−２は、インナーレース７１とアウターレース７２とそれら両レースの間に配置されたローラ機構７３とを備えている。アウターレース７２は、ミッションケース３の内周面３ｄにスプライン係合して相対回転不能に配置されており、また、インナーレース７１は、連結部材６９の外周側にスプライン係合されて配置され、上記ハブ部材６５及びキャリヤＣＲに回転連結されている。そして、ローラ機構７３は、アウターレース７２に対してインナーレース７１の回転を一方向に規制するように構成されており、つまりワンウェイクラッチＦ−２はキャリヤＣＲの逆転回転を規制する。なお、本実施の形態においてインナーレース７１は、ハブ部材６５及びキャリヤＣＲを連結する連結部材６９の外周側にスプライン係合するように構成しているが、インナーレース７１自体をハブ部材６５及びキャリヤＣＲを連結する部材として用いてもよい。また、ワンウェイクラッチＦ−２は同様の機能を達成できればローラ機構７３に限らずスプラグ機構を用いてもよい。

一方、第２クラッチＣ−２の外周側を覆う形で配置された第２ブレーキＢ−２は、ミッションケース３の内周面３ｄに沿って配置されており、摩擦板５１と、この摩擦板５１を接断させる油圧サーボ５０とを備えている。この油圧サーボ５０は、ミッションケース３の隔壁３ｂの内面に形成されたシリンダ部５３、ピストン部材５２、該ピストン部材５２を左方側に押し戻すためのリターンスプリング５６、及び該リターンスプリング５６の反力を受けるリターンプレート５７を有している。ピストン部材５２は、ミッションケース３に対して軸方向（左右方向）移動可能に配置されていて、２本のシールリングａ５０，ａ５１により、ミッションケース３との間に作動油室５４を構成している。また、リターンプレート５７は、ミッションケース３に対してスナップリング８５により軸方向に位置決め固定されており、これらピストン部材５２とリターンプレート５７との間にリターンスプリング５６が縮設されている。

該第２ブレーキＢ−２の摩擦板５１のうちの外摩擦板は、ミッションケース３の内周面３ｄにスプライン係合されており、つまり該外摩擦板は相対回転不能に配置されている。また、該第２ブレーキＢ−２の摩擦板５１のうちの内摩擦板は、ハブ部材５５の外周側にスプライン係合されており、該ハブ部材５５は連結部材５９に連結され、さらに該連結部材５９は後述のカウンタギヤ１００の内周側を通って後述の第１リングギヤＲ１に連結されている。

上記第２ブレーキＢ−２の内周側にあって、入力軸５上に配置された第２クラッチＣ−２は、摩擦板２１と、この摩擦板２１を接断させる油圧サーボ２０とを備えている。この油圧サーボ２０は、入力軸５の右方側端部に連結されたクラッチドラム２３、ピストン部材２２、該ピストン部材２２を右方側に押し戻すためのリターンスプリング２６、及び該リターンスプリング２６の反力を受けるキャンセルプレート２７を有している。ピストン部材２２は、入力軸５及びクラッチドラム２３に対して軸方向（左右方向）移動可能に配置されていて、２本のシールリングａ２０，ａ２１により、入力軸５及びクラッチドラム２３との間に作動油室２４を構成している。また、キャンセルプレート２７は、入力軸５に対してスナップリング８２により軸方向に位置決め固定されており、これらピストン部材２２とキャンセルプレート２７との間にリターンスプリング２６が縮設されていると共に、シールリングａ２２によりピストン部材２２とキャンセルプレート２７との間に遠心油圧をキャンセルするキャンセル油室２８を形成している。

該第２クラッチＣ−２の摩擦板２１のうちの外摩擦板は、上記クラッチドラム２３の先端内周側にスプライン係合されており、つまり該外摩擦板は入力軸５に回転連結されている。また、該第２クラッチＣ−２の摩擦板２１のうちの内摩擦板は、ハブ部材２５の外周側にスプライン係合されており、該ハブ部材２５は連結部材２９に連結され、さらに該連結部材２９は後述のカウンタギヤ１００の内周側（上記連結部材５９のさらに内周側）を通って後述の第２サンギヤＳ２に連結されている。

プラネタリギヤセットＰＳは、第１サンギヤＳ１と、第２サンギヤＳ２と、キャリヤＣＲと、第１リングギヤＲ１と、第２リングギヤＲ２とを備えている。このうち第１サンギヤＳ１は、入力軸５に対して回転自在に支持されていると共に、上述したように連結部材１９に連結されており、第１クラッチＣ−１から入力軸５の回転が入力自在となっている。また、第２サンギヤＳ２は、連結部材１９を介して入力軸５に対して回転自在に支持されていると共に、上述したように連結部材３９に連結されており、第３クラッチＣ−３から入力軸５の回転が入力自在となり、かつ第１ブレーキＢ−１によって回転が係止自在（固定自在）となっている。

更に、キャリヤＣＲは、上述したように連結部材２９に連結されており、第２クラッチＣ−２から入力軸５の回転を入力自在となっていると共に、上記ワンウェイクラッチＦ−２のインナーレース７１及びハブ部材６５に連結され、該ワンウェイクラッチＦ−２により一方向の回転（逆転回転）が規制され、かつ第３ブレーキＢ−３によって回転が係止自在（固定自在）となっている。

このキャリヤＣＲは、第１サンギヤＳ１及び第１リングギヤＲ１に噛合する第１ピニオンＰ１と、該第１ピニオンＰ１に連結された第２ピニオンＰ２に噛合すると共に第２サンギヤＳ２及び第２リングギヤＲ２に噛合する第３ピニオンＰ３とを回転自在に支持して構成されている。

また、第１リングギヤＲ１は、上述したように連結部材５９に連結されており、第２ブレーキＢ−２によって回転が係止自在（固定自在）となっている。そして、第２リングギヤＲ２は、連結部材１０９に連結されており、該連結部材１０９はカウンタギヤ１００に連結されている。該連結部材１０９は、サポート壁３ｃの内周側を通っており、該連結部材１０９及びカウンタギヤ１００は、サポート壁３ｃに対してベアリング９０を介して回転自在に支持されている。なお、カウンタギヤ１００の外周側の一部には、不図示のカウンタシャフトに連結されたギヤが噛合しており、更に該カウンタシャフトは、不図示のギヤ機構やディファレンシャルギヤなどを介して駆動車輪に連結されている。

続いて、本自動変速機１_１の動作について図１を参照しつつ図２及び図３に沿って説明する。例えばＤ（ドライブ）レンジであって、前進１速段（１ｓｔ）では、図２に示すように、第１クラッチＣ−１及びワンウェイクラッチＦ−２が係合される。すると、図１及び図３に示すように、キャリヤＣＲの回転が固定（規制）され、かつ第１サンギヤＳ１に入力軸５の回転（以下、「入力回転」という）が入力される。これにより、第１サンギヤＳ１の入力回転が、固定されたキャリヤＣＲを介して第２リングギヤＲ２に減速されて出力され、前進１速段としての減速回転がカウンタギヤ１００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、第３ブレーキＢ−３を係止してキャリヤＣＲを固定し、該キャリヤＣＲ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Ｆ−２によりキャリヤＣＲ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り替えた際の前進１速段の達成を、ワンウェイクラッチＦ−２の自動係合により滑らかに行うことができる。

前進２速段（２ｎｄ）では、図２に示すように、第１クラッチＣ−１が係合され、第２ブレーキＢ−２が係止される。すると、図１及び図３に示すように、第１リングギヤＲ１の回転が固定され、かつ第１サンギヤＳ１に入力回転が入力される。これにより、第１サンギヤＳ１の入力回転と固定された第１リングギヤＲ１とによってキャリヤＣＲが減速回転し、減速回転したキャリヤＣＲと第１サンギヤＳ１の入力回転とによって、第２リングギヤＲ２が減速回転し、前進２速段としての減速回転がカウンタギヤ１００から出力される。

前進３速段（３ｒｄ）では、図２に示すように、第１クラッチＣ−１が係合され、第１ブレーキＢ−１が係止される。すると、図１及び図３に示すように、第２サンギヤＳ２の回転が固定され、かつ第１サンギヤＳ１に入力回転が入力される。これにより、第１サンギヤＳ１の入力回転と固定された第２サンギヤＳ２とによってキャリヤＣＲが上記前進２速段よりも僅かに早い減速回転で回転し、該減速回転のキャリヤＣＲと第１サンギヤＳ１の入力回転とによって、第２リングギヤＲ２が減速回転し、前進２速段としての減速回転がカウンタギヤ１００から出力される。

前進４速段（４ｔｈ）では、図２に示すように、第１クラッチＣ−１及び第２クラッチＣ−２が係合される。すると、図１及び図３に示すように、第１クラッチＣ−１の係合により第１サンギヤＳ１に入力回転が入力され、また、第２クラッチＣ−２の係合によりキャリヤＣＲに入力回転が入力される。つまり、第１サンギヤＳ１及びキャリヤＣＲに入力回転が入力されるため、プラネタリギヤセットＰＳが入力回転の直結状態となり、そのまま入力回転が第２リングギヤＲ２に出力され、前進４速段としての直結回転がカウンタギヤ１００から出力される。

前進５速段（５ｔｈ）では、図２に示すように、第２クラッチＣ−２が係合され、第１ブレーキＢ−１が係止される。すると、図１及び図３に示すように、第２サンギヤＳ２の回転が固定され、かつキャリヤＣＲに入力回転が入力される。これにより、キャリヤＣＲの入力回転と固定された第２サンギヤＳ２とによって、第２リングギヤＲ２が増速回転し、前進５速段としての増速回転がカウンタギヤ１００から出力される。

前進６速段（６ｔｈ）では、図２に示すように、第２クラッチＣ−２が係合され、第２ブレーキＢ−２が係止される。すると、図１及び図３に示すように、第１リングギヤＲ１の回転が固定され、かつキャリヤＣＲに入力回転が入力される。これにより、キャリヤＣＲの入力回転と固定された第１リングギヤＲ１とによって、第１ピニオンＰ１よりも小径な第２ピニオンＰ２が大径な第３ピニオンＰ３に噛合している歯数比の関係上、第２リングギヤＲ２が上記前進５速段よりも僅かに早い増速回転で回転し、前進６速段としての増速回転がカウンタギヤ１００から出力される。

後進段（Ｒｅｖ）では、図２に示すように、第３クラッチＣ−３が係合され、第３ブレーキＢ−３が係止される。すると、図１及び図３に示すように、キャリヤＣＲの回転が固定され、第２サンギヤＳ２に入力回転が入力される。これにより、第２サンギヤＳ２の入力回転が、固定されたキャリヤＣＲによって反転されて第２リングギヤＲ２に出力され、後進段としての減速逆転回転がカウンタギヤ１００から出力される。

なお、例えばＰ（パーキング）レンジ及びＮ（ニュートラル）レンジでは、第１クラッチＣ−１、第２クラッチＣ−２、及び第３クラッチＣ−３が解放される。すると、入力軸５とプラネタリギヤセットＰＳとの間が切断状態となり、入力軸５から」プラネタリギヤセットＰＳに動力伝達が行われず、つまり入力軸５とカウンタギヤ１００との動力伝達が切断状態となる。

以上説明した本自動変速機１_１においては、図３に示すように、第１リングギヤＲ１やキャリヤＣＲの回転が、前進４速段において入力回転となるものの、他の前進段や後進段では入力回転よりも低回転となる。従って、第１リングギヤＲ１と第２ブレーキＢ−２とを連結する連結部材５９やハブ部材５５、キャリヤＣＲと第２クラッチＣ−２とを連結する連結部材２９やハブ部材２５は、他の連結部材１９，３９やハブ部材１５，３５、或いはカウンタギヤ１００に比して、高回転となることがない。そのため、連結部材２９，５９やハブ部材２５，５５は、高い遠心力に耐える必要がなく、肉厚を薄くした構造を採用することができる。

また、第２クラッチＣ−２は、図２及び図３に示すように、前進４速段〜前進６速段という比較的高速段で係合されるため、前進１速段〜前進３速段や後進段で係合（係止）される他のクラッチやブレーキに比して、伝達トルク容量が小さくて足りる。これにより、連結部材２９やハブ部材２５は、さらに肉厚を薄いものとすることができる。また、伝達トルク容量が小さいので、摩擦板２１の摩擦係合部分（摩擦材）の面積が小さくても十分足りるので、摩擦板２１を小径化することができ、第２ブレーキＢ−２の摩擦板５１と軸方向に並列に配置しなくても、該摩擦板５１の内周側に収納するように配置することができる。

このように、高速回転にならない第２ブレーキＢ−２及び第２クラッチＣ−２、或いは伝達トルク容量が小さい第２クラッチＣ−２をプラネタリギヤセットＰＳから、サポート壁３ｃやカウンタギヤ１００を介して離れた位置に配置することで、前進１速段や後進段で係止するために伝達トルク容量が大きくなる第３ブレーキＢ−３、比較的高速回転となる第１クラッチＣ−１、第３クラッチＣ−３、第１ブレーキＢ−１、或いは、低速段では伝達トルクが大きく、かつ高速段では高速回転となるカウンタギヤ１００を、プラネタリギヤセットＰＳの近傍に配置することができる。これにより、比較的肉厚の厚くなる連結部材１９，３９，１０９やハブ部材１５，３５，６５などの長さを短縮化することができ、自動変速機１_１のコンパクト化や軽量化が可能となる。また、軽量化が可能となることで、発生するイナーシャを小さくすることができるので、自動変速機１_１の制御性も向上を図ることができる。

また、第２ブレーキＢ−２及び第２クラッチＣ−２を、カウンタギヤ１００を介してプラネタリギヤセットＰＳとは軸方向反対側に配置することになるので、カウンタギヤ１００が軸方向の中央に寄せて配置することが可能となり、例えばＦＦタイプの（軸方向が車両進行方向に対して横置きとなる）本自動変速機１_１に用いた場合に、カウンタギヤ１００がトルクコンバータ等と干渉することないので、カウンタシャフトやディファレンシャル装置の配置構造として有利なものとすることができる。

さらに具体的には、前進１速段や後進段で係合されて伝達トルク容量が大きくなる第３ブレーキＢ−３の摩擦板６１をプラネタリギヤセットＰＳの外周側に配置したので、キャリヤＣＲと摩擦板６１とを連結する連結部材（例えばインナーレース７１）やハブ部材６５は肉厚が比較的厚くなるが、プラネタリギヤセットＰＳに近接させて配置することで、その長さを短縮化することができるため、自動変速機１_１のコンパクト化や軽量化を図ることができる。また、プラネタリギヤセットＰＳと、大きなトルク容量により枚数の多くなる傾向にある第３ブレーキＢ−３の摩擦板６１を（径方向から視て）軸方向にオーバーラップすることができるため、自動変速機の軸方向への短縮化ができる。

また、第３ブレーキＢ−３の油圧サーボ６０の作動油室６４を、ミッションケース３のサポート壁３ｃの側面に形成したので、複雑な油路構造になることがなく、ミッションケース３内に形成した簡易な構造の油路で第３ブレーキＢ−３の油圧サーボ６０の作動油室６４に作動油圧を供給する構成を採用することができる。

さらに、前進１速段で係合されて伝達トルク容量が大きくなるため、インナーレース７１の肉厚や、キャリヤＣＲとインナーレース７１とを連結する連結部材６９（キャリヤＣＲの側板も含む）等の肉厚が、比較的厚くなるワンウェイクラッチＦ−２を、プラネタリギヤセットＰＳの外周側に配置することができるので、プラネタリギヤセットＰＳの外周側のスペースに適宜に配置することができると共に、比較的肉厚の厚い連結部材６９等を短縮化することができるため、自動変速機１_１のコンパクト化や軽量化を図ることができる。また、プラネタリギヤセットＰＳと、大きなトルク容量により軸方向に長くなる傾向にあるワンウェイクラッチＦ−２を（径方向から視て）軸方向にオーバーラップすることができるため、自動変速機の軸方向への短縮化ができる。

また、キャリヤＣＲは、第１サンギヤＳ１及び第１リングギヤＲ１に噛合する第１ピニオンＰ１と、第１ピニオンＰ１に連結された第２ピニオンＰ２に噛合すると共に第２サンギヤＳ２及び第２リングギヤＲ２に噛合する第３ピニオンＰ３とを回転自在に支持する構造からなるので、上述したような前進１速段〜前進６速段を良好なステップ比として得ることができるプラネタリギヤセットＰＳを構成することができる。

＜第２の実施の形態＞
ついで、上記第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、図４に沿って説明する。なお、以下に説明する第２の実施の形態においては、第１の実施の形態に係る自動変速機１_１に対して異なる部分だけを説明し、その他の部分は略同様であるので、その説明を省略する。

図４に示すように、例えばＦＦタイプ（フロントドライブ、フロントエンジン）の車輌に搭載して好適である自動変速機１_２は、前述の第１の実施の形態に係る自動変速機１_１に対し、入力軸５に対するエンジン（不図示）の接続方向をそのままに、第１乃至第３クラッチＣ−１〜Ｃ−３、第１乃至第３ブレーキＢ−１〜Ｂ−３、ワンウェイクラッチＦ−２、プラネタリギヤセットＰＳ、カウンタギヤ１００などの配置を左右方向（軸方向）に略反転させて構成したものであり、即ち、変速機構２_１を左右方向（軸方向）に略反転させて変速機構２_２を構成したものである。

詳述すると、自動変速機１_２は、変速機構２_２が、例えばエンジン（不図示）の出力軸と同軸上である入力軸５を中心とした軸上に配置されており、ミッションケース３内には、上記入力軸５上にプラネタリギヤセットＰＳが配置されている。該プラネタリギヤセットＰＳの軸方向の左方側（軸方向一方側）には、サポート壁３ｃを介してカウンタギヤ１００が配置されており、さらにカウンタギヤ１００の軸方向左方側（軸方向一方側）には、第２ブレーキＢ−２が配置され、該第２ブレーキＢ−２の内周側に第２クラッチＣ−２が配置されている。つまり第２ブレーキＢ−２及び第２クラッチＣ−２は、カウンタギヤ１００に対してプラネタリギヤセットＰＳとは軸方向反対側に配置されている。

一方、プラネタリギヤセットＰＳの外周側に、第３ブレーキＢ−３の摩擦板６１が位置するように、該第３ブレーキＢ−３がプラネタリギヤセットＰＳの外周側からサポート壁３ｃにかけて配置されており、その軸方向の右方側（軸方向他方側）には、ワンウェイクラッチＦ−２が第１リングギヤＲ１の外周側に位置するように配置されている。さらに、プラネタリギヤセットＰＳの右方側には、外周側から内周側に順に、第１ブレーキＢ−１、第３クラッチＣ−３、第１クラッチＣ−１が配置されている。

以上のような配置構造を有する自動変速機１_２は、上述した第１の実施の形態に係る自動変速機１_１と連結関係、各変速段の動作、及びその効果が同じであるので、その説明は省略する。

なお、以上説明した第１及び第２の実施の形態においては、自動変速機がＦＦタイプの車両に用いて好適なものを説明したが、特にこれに限定されるものではない。

また、第１及び第２の実施の形態において説明した自動変速機は、例えば駆動源をエンジンのみとして搭載される車両の他に、電気モータ等を搭載したハイブリッド車両等にも用いることができることは、言うまでもない。

また、第１及び第２の実施の形態において説明した自動変速機では、エンジンとの間にトルクコンバータが配置されるものを前提として説明したが、これに限らず、発進クラッチを有する発進装置などを用いても構わない。

また、第１及び第２の実施の形態においては、ワンウェイクラッチＦ−２を備えて、比較的滑らかに前進１速段を達成し得る自動変速機を一例として説明したが、特にワンウェイクラッチＦ−２を備えていないものであってもよく、この際は、第３ブレーキＢ−３を係合させることで前進１速段を達成することが可能となる。

１ 自動変速機
３ ケース
３ｃ サポート壁
３ｄ 内周面
５ 入力軸
６０ 油圧サーボ
６１ 摩擦板
６４ 作動油室
１００ 出力部材（カウンタギヤ）
ＰＳ プラネタリギヤセット
Ｓ１ 第１サンギヤ
Ｓ２ 第２サンギヤ
Ｒ１ 第１リングギヤ
Ｒ２ 第２リングギヤ
ＣＲ キャリヤ
Ｐ１ 第１ピニオン
Ｐ２ 第２ピニオン
Ｐ３ 第３ピニオン
Ｃ−１ 第１クラッチ
Ｃ−２ 第２クラッチ
Ｃ−３ 第３クラッチ
Ｂ−１ 第１ブレーキ
Ｂ−２ 第２ブレーキ
Ｂ−３ 第３ブレーキ
Ｆ−２ ワンウェイクラッチ

Claims (7)

1. 駆動源の回転を入力する入力軸と、
   第１サンギヤと、第２サンギヤと、第１リングギヤと、第２リングギヤと、キャリヤと、を有するプラネタリギヤセットと、
   前記第１サンギヤに前記入力軸の回転を入力自在な第１クラッチと、
   前記キャリヤに前記入力軸の回転を入力自在な第２クラッチと、
   前記第２サンギヤに前記入力軸の回転を入力自在な第３クラッチと、
   前記第２サンギヤの回転を係止自在な第１ブレーキと、
   前記第１リングギヤの回転を係止自在な第２ブレーキと、
   前記キャリヤの回転を係止自在な第３ブレーキと、
   前記第２リングギヤの回転を出力する出力部材と、を備え、
   前記出力部材を、前記プラネタリギヤセットの軸方向一方側に配置し、
   前記第２ブレーキを、前記出力部材に対して前記プラネタリギヤセットとは軸方向反対側に配置した、
   ことを特徴とする自動変速機。
2. 前記第２クラッチを、前記出力部材の軸方向一方側に配置すると共に、前記第２ブレーキの内周側に配置した、
   ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機。
3. 前記第３ブレーキの摩擦板を、前記プラネタリギヤセットの外周側に配置した、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機。
4. ケースの内周面から内側へ中空円板状に延設され、前記出力部材を回転自在に支持するサポート壁を備え、
   前記第３ブレーキの油圧サーボの作動油室は、前記サポート壁の側面に形成された、
   ことを特徴とする請求項３記載の自動変速機。
5. 前記キャリヤの一方向の回転を規制するワンウェイクラッチを備え、
   前記ワンウェイクラッチを、前記プラネタリギヤセットの外周側に配置した、
   ことを特徴とする請求項３または４記載の自動変速機。
6. 前記キャリヤは、前記第１サンギヤ及び前記第１リングギヤに噛合する第１ピニオンと、前記第１ピニオンに連結された第２ピニオンに噛合すると共に前記第２サンギヤ及び前記第２リングギヤに噛合する第３ピニオンとを回転自在に支持してなる、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか記載の自動変速機。
7. 前記第１クラッチを係合すると共に、前記第３ブレーキを係止することにより前進１速段を、
   前記第１クラッチを係合すると共に、前記第２ブレーキを係止することにより前進２速段を、
   前記第１クラッチを係合すると共に、前記第１ブレーキを係止することにより前進３速段を、
   前記第１クラッチと前記第２クラッチとを係合することにより前進４速段を、
   前記第２クラッチを係合すると共に、前記第１ブレーキを係止することにより前進５速段を、
   前記第２クラッチを係合すると共に、前記第２ブレーキを係止することにより前進６速段を、
   前記第３クラッチを係合すると共に、前記第３ブレーキを係止することにより後進段を、それぞれ達成してなる、
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか記載の自動変速機。

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