JP2015098912A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】外部に回転駆動力を出力可能としつつ、従来と比較して軸方向長さを短縮できる自動変速機を提供することを目的とする。【解決手段】第一クラッチＣ１は、第二クラッチＣ２よりも入力側に配置される。ブレーキＢ１は、第二クラッチＣ２の外周側に配置され、回転軸線Ｌ方向においてブレーキＢ１の摩擦材が配置される範囲Ｒｂが第二クラッチＣ２の摩擦材が配置される範囲Ｒｃと互いに重複する。ギヤ部９４は、回転軸線Ｌ方向においてギヤ部９４が配置される範囲が第一クラッチＣ１の摩擦材が配置される範囲と互いに重複するように配置されている、または第一クラッチＣ１よりも出力側に配置されている。【選択図】図３

Description

本発明は、回転駆動力の変速を行う複数のプラネタリ機構と外部に回転駆動力を出力可能なＰＴＯ（パワーテイクオフ）機構とを備える自動変速機に関する。

自動変速機は、車両に搭載されたエンジンなどの動力源が出力する回転駆動力を変速する装置として用いられている。車両用の自動変速機として、例えば特許文献１には、複数のプラネタリ機構と、複数の係合要素とを備えるものが開示されている。特許文献１のレイアウトでは、係合要素であるクラッチおよびブレーキを複合的に作動させることによって、前進６速段および後進１速段からなる変速段を成立可能な構成となっている。

ところで、自動変速機には、入力した回転駆動力を補助動力として外部に出力するＰＴＯ機構を備えるものがある。例えば、特許文献１では、入力軸と一体的に回転するクラッチドラムの外周側に配置されたＰＴＯギヤから回転駆動力を出力するＰＴＯ機構が開示されている。また、特許文献２では、トルクコンバータのインペラシャフトと一体的に回転する軸部材の外周側に設けられたＰＴＯギヤから、中間ギヤを介して回転駆動力を出力するＰＴＯ機構が開示されている。

特開２００４−２０４８８８号公報 特開２００９−８３８３８号公報

ここで、自動変速機にＰＴＯ機構を設けて入力軸と同じ回転数の回転駆動力を外部へ出力する場合には、上記のように特許文献１，２のような構成が考えられる。しかしながら、特許文献１の構成では、自動変速機においてハウジングの内周面と対向する面を有し、且つ入力軸に連結される部材を有するレイアウトに限られる。また、特許文献２の構成では、ＰＴＯ機構の中間ギヤをプラネタリ機構と軸方向に並設する必要があり、ＰＴＯギヤの歯幅の分だけ自動変速機の軸方向長さが延びてしまうことが懸念される。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、外部に回転駆動力を出力可能としつつ、従来と比較して軸方向長さを短縮できる自動変速機を提供することを目的とする。

請求項１に係る自動変速機は、ハウジングと、サンギヤ、リングギヤ、およびキャリアの３要素をそれぞれ有し、回転軸線周りに回転可能に前記ハウジングに支承された複数のプラネタリ機構と、前記回転軸線周りに回転可能に前記ハウジングに支承され、回転駆動力を入力する入力軸と、前記回転軸線周りに回転可能に前記ハウジングに支承され、前記複数のプラネタリ機構により変速された回転駆動力を出力する出力軸と、摩擦材を有し、前記複数のプラネタリ機構のうち前記入力軸が配置された入力側に位置する第一プラネタリ機構の前記サンギヤの回転を制動するブレーキと、摩擦材を有し、前記複数のプラネタリ機構の要素同士を選択的に連結可能な第一クラッチおよび第二クラッチと、前記入力軸に連結され、前記ハウジングの外周側に回転駆動力を出力可能なギヤ部を有する外部出力部材と、を備え、前記第一クラッチは、前記第二クラッチよりも入力側に配置され、前記ブレーキは、前記第二クラッチの外周側に配置され、前記回転軸線方向において前記ブレーキの前記摩擦材が配置される範囲が前記第二クラッチの前記摩擦材が配置される範囲と互いに重複し、前記ギヤ部は、前記回転軸線方向において前記ギヤ部が配置される範囲が前記第一クラッチの前記摩擦材が配置される範囲と互いに重複するように配置されている、または前記第一クラッチよりも前記出力軸が配置された出力側に配置されている。

このような構成によると、第一プラネタリ機構よりも入力側に３つの係合要素（第一、第二クラッチとブレーキ）および外部出力部材が配置されるレイアウトにおいて、第一、第二クラッチがブレーキと外部出力部材の外側筒状部と軸方向範囲が重複するように配置される。これにより、回転軸線方向に３つの係合要素を配置するために要するスペースを小さくすることができる。さらに、３つの係合要素を配置したスペースに外部出力部材のギヤ部が配置されるので、特許文献２のようにＰＴＯギヤ（本発明の「ギヤ部」に相当する）の歯幅分のスペースが不要となる。よって、従来と比較して軸方向長さを短縮することができる。

請求項２に係る自動変速機において、前記外部出力部材は、前記入力軸の外周に直接的に連結され且つ前記第一クラッチおよび前記第二クラッチの動作に対して独立して動作可能に設けられている。

このような構成によると、外部出力部材は、複数のプラネタリ機構の要素同士を連結するクラッチとは独立し、入力した回転駆動力を外周側まで伝達する。これにより、自動変速機におけるレイアウトによらずＰＴＯ機構を構成できるので、レイアウトの設計自由度を向上できる。

請求項３に係る自動変速機は、動力源が出力する回転駆動力をポンプインペラから入力して、前記入力軸に回転駆動力を伝達するトルクコンバータと、前記ポンプインペラの回転により駆動するオイルポンプと、をさらに備え、前記第一クラッチの前記クラッチ係合部は、前記オイルポンプから供給される油圧により作動し、前記外部出力部材は、外周側に前記ギヤ部が形成される外側筒状部と、前記第一クラッチの前記クラッチ係合部の内周側において回転軸線方向に延伸するとともに前記外側筒状部と連結される内側筒状部と、を有し、前記内側筒状部には、前記オイルポンプから前記第一クラッチまで連通する油路の一部が形成されている。

このような構成によると、オイルポンプから第一クラッチまでの油路が入力軸内を経由しないので、油路の構成を簡易にすることができる。また、このようにオイルポンプから油圧を第一クラッチに供給するレイアウトにＰＴＯ機構を設ける場合には、ＰＴＯギヤが形成される外部出力部材は、例えば特許文献２のように、トルクコンバータのポンプインペラと一体的に回転する軸部材に設けられる。このような構成では、ＰＴＯギヤが形成された軸方向位置において、回転駆動力を外部まで導出しつつ、軸方向に延びる油路を形成する必要がある。

そのため、特許文献２の図３に示されるように、回転軸線周りの所定の位相範囲に配置された中間ギヤ（アイドラギヤ３８）により回転駆動力を伝達しながら、他の位相範囲に油路を形成可能となっている。これに対して、本発明では、第一クラッチの内周側に位置する内側筒状部に油路の一部が形成される構成とすることにより、オイルポンプと第一クラッチの間にＰＴＯギヤの歯幅分のスペースが不要となり、従来と比較して軸方向長さを短縮することができる。

実施形態における自動変速機の全体構造を示すスケルトン図である。 図１における自動変速機の断面図である。 図２における外部出力部材を示す拡大図である。

以下、本発明の自動変速機を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。実施形態において、自動変速機は、車両に搭載されたエンジンなどの動力源が出力する回転駆動力の変速に用いられる。車両は、自動変速機により変速された回転駆動力が図示しない差動装置などを介して車両の駆動輪に伝達されて、自動変速機において成立した所定の変速段で前進または後進するように構成されている。

＜実施形態＞
（自動変速機の全体構成）
図１を参照して、自動変速機１の全体構成を説明する。自動変速機１は、トルクコンバータ１０と、オイルポンプ２０と、変速機構３０と、外部出力部材９０とを備えて構成される。自動変速機１は、車両のエンジン（図示しない）の回転駆動力を、トルクコンバータ１０を介して入力軸Ｎに入力する。自動変速機１は、入力軸Ｎより入力した回転駆動力を、変速機構３０により変速して出力軸Ｔから出力する。入力軸Ｎおよび出力軸Ｔは、回転軸線Ｌ周りに回転可能にハウジングＨに支承された軸部材である。

トルクコンバータ１０は、作動油を循環させることにより回転駆動力を増幅する流体クラッチである。トルクコンバータ１０は、図１および図２に示すように、ステータ１１と、ポンプインペラ１２と、タービンランナ１３と、ロックアップクラッチ１４とを有する。ステータ１１は、ワンウェイクラッチ（不図示）を介してハウジングＨに連結されている。ポンプインペラ１２は、クランクシャフトＳに連結され、クランクシャフトＳと一体的に回転する。タービンランナ１３は、ポンプインペラ１２に対向して配置されている。タービンランナ１３は、作動油を介してポンプインペラ１２から回転駆動力が伝達される。タービンランナ１３は、入力軸Ｎに連結され、増幅した回転駆動力を入力軸Ｎに出力する。

ロックアップクラッチ１４は、クランクシャフトＳとタービンランナ１３の間に配置される。ロックアップクラッチ１４は、クランクシャフトＳと入力軸Ｎを選択的に連結可能な油圧式の係合装置である。ロックアップクラッチ１４が作動すると、油圧ピストンが複数のクラッチ板を押圧し、駆動力が伝達される。このように、ロックアップクラッチ１４が係合状態となると、クランクシャフトＳと入力軸Ｎが一体的に回転する。

オイルポンプ２０は、ロックアップクラッチ１４や変速機構３０における油圧式の係合要素などを動作させるための油圧を発生させる。オイルポンプ２０のロータ２１は、トルクコンバータ１０のポンプインペラ１２に連結され、ポンプインペラ１２と一体的に回転する。オイルポンプ２０は、ポンプインペラ１２の回転により駆動され、油圧を発生させる。オイルポンプ２０のポンプボディ２２は、ボルトによりハウジングＨに固定されている。ポンプボディ２２は、ロータ２１を回転可能に支持する。ポンプボディ２２には、オイルポンプ２０において発生する油圧を分配するための油路と、循環する作動油を吸引するための油路とが形成されている。

変速機構３０は、回転軸線Ｌ周りに回転可能にハウジングＨに支承された４つのプラネタリ機構Ｐ１〜Ｐ４と、複数の要素同士を選択的に連結可能な４つのクラッチＣ１〜Ｃ４と、所定の要素の回転を制動する２つのブレーキＢ１，Ｂ２とを備えて構成される。また、車両の制御ＥＣＵ２は、クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１，Ｂ２からなる係合要素の作動状態を、制御信号に基づいて制御する。プラネタリ機構Ｐ１〜Ｐ４は、サンギヤ、リングギヤ、およびキャリアの３要素をそれぞれ有する。ここで、回転軸線Ｌ方向において、入力軸Ｎが配置された入力側（図１の左側）から出力軸Ｔが配置された出力側（図１の右側）に向けて、順に第一プラネタリ機構Ｐ１、第二プラネタリ機構Ｐ２、第三プラネタリ機構Ｐ３、および第四プラネタリ機構Ｐ４とする。

クラッチＣ１〜Ｃ４は、複数の要素同士を選択的に連結可能な係合要素である。本実施形態においては、クラッチＣ１〜Ｃ４は、常開型であり、オイルポンプ２０から供給される油圧によって作動する油圧式としている。クラッチＣ１〜Ｃ４は、オイルポンプ２０から油圧が供給される。制御ＥＣＵ２が制御指令に基づいてオイルポンプ２０を作動させることにより、入力軸Ｎに形成された軸内油路やポンプボディ２２などに形成された油路を介してクラッチＣ１〜Ｃ４への油圧が供給される。

詳細には、クラッチＣ１〜Ｃ４は、クラッチ係合部Ｃ１ａ〜Ｃ４ａをそれぞれ有する。クラッチ係合部Ｃ１ａ〜Ｃ４ａは、連結の対象とする各要素に相対回転を規制され、且つ軸方向に移動自在に保持された複数のクラッチ板（本発明の「摩擦材」に相当する）により構成される。クラッチＣ１〜Ｃ４は、供給された油圧により複数のクラッチ板を接触させることにより、対象の要素間の要素同士で駆動力が伝達されるように要素同士を連結する。そして、クラッチＣ１〜Ｃ４は、上記のオイルポンプ２０による油圧の供給が遮断されると、クラッチ板同士を離間させて、対象の要素間の要素同士で駆動力が伝達されないように要素同士を離脱させる。クラッチＣ１〜Ｃ４が配置される位置については後述する。

ブレーキＢ１，Ｂ２は、ハウジングＨに設けられ、所定の要素の回転を制動する係合要素である。本実施形態においては、ブレーキＢ１，Ｂ２は、クラッチＣ１〜Ｃ４と同様に、供給される油圧によって作動する油圧式としている。ブレーキＢ１，Ｂ２は、オイルポンプ２０から油圧が供給される。制御ＥＣＵ２が制御指令に基づいてオイルポンプ２０を作動させることにより、ハウジングＨに形成された油路を介して、ブレーキＢ１，Ｂ２への油圧が供給される。

詳細には、ブレーキＢ１，Ｂ２は、ブレーキ係合部Ｂ１ａ，Ｂ２ａを有する。ブレーキ係合部Ｂ１ａ，Ｂ２ａは、ハウジングＨと制動の対象とする要素に相対回転を規制され、且つ軸方向に移動自在に保持された複数のブレーキディスク（本発明の「摩擦材」に相当する）により構成される。ブレーキＢ１，Ｂ２は、供給された油圧により複数のブレーキディスクを接触させることにより、対象とする所定の要素の回転を制動する。そして、ブレーキＢ１，Ｂ２は、オイルポンプ２０による油圧の供給が遮断されると、ブレーキディスク同士を離間させて、所定の要素の回転を許容する。

ここで、変速機構３０における各プラネタリ機構Ｐ１〜Ｐ４などの連結状態について説明する。また、プラネタリ機構の３要素を表記するため、サンギヤに関しては各プラネタリ機構の符号”Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４”に対して符号’ｓ’を、リングギヤに関しては各プラネタリ機構の符号”Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４”に対して符号’ｒ’を、キャリアに関しては各プラネタリ機構の符号”Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４”に対して符号’ｃ’を付加して示す。即ち、第一プラネタリ機構Ｐ１では、３要素をサンギヤＰ１ｓ、リングギヤＰ１ｒ、およびキャリアＰ１ｃのように示す。その他の第二、第三、および第四プラネタリ機構Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の３要素についても同様に示す。

第一プラネタリ機構Ｐ１のサンギヤＰ１ｓは、連結部材であるＰ１ｓＢ１部材５１によって、第一ブレーキＢ１と連結されている。第一ブレーキＢ１は、対象とする第一プラネタリ機構Ｐ１のサンギヤＰ１ｓの回転を制動する。また、第一プラネタリ機構Ｐ１のサンギヤＰ１ｓは、連結部材であるＰ１ｓＰ２ｓ部材５４によって、第二プラネタリ機構Ｐ２のサンギヤＰ２ｓと連結されている。Ｐ１ｓＰ２ｓ部材５４には、第一クラッチＣ１が設けられている。サンギヤＰ１ｓ，Ｐ２ｓは、第一クラッチＣ１の作動により選択的に連結される。

Ｐ１ｓＰ２ｓ部材５４は、第一連結部位５４ａと第二連結部位５４ｂとにより構成される。第一連結部位５４ａの一端は、サンギヤＰ１ｓの内周側から、サンギヤＰ１ｓに対して連結している。第一連結部位５４ａの他端は、第一クラッチＣ１の外周側から、第一クラッチＣ１に対して連結している。第一連結部位５４ａは、上記のＰ１ｓＢ１部材５１と一体的に形成されている。第二連結部位５４ｂの一端は、第一クラッチＣ１の内周側から、第一クラッチＣ１に対して連結している。第二連結部位５４ｂの他端は、サンギヤＰ２ｓの内周側から、サンギヤＰ２ｓに対して連結している。

第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１ｒは、連結部材であるＰ１ｒＰ３ｓＰ４ｓ部材５３によって、第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓおよび第四プラネタリ機構Ｐ４のサンギヤＰ４ｓに常時連結されている。Ｐ１ｒＰ３ｓＰ４ｓ部材５３の一端は、リングギヤＰ１ｒの外周側に連結している。Ｐ１ｒＰ３ｓＰ４ｓ部材５３の他端は、各サンギヤＰ３ｓ，Ｐ４ｓの内周に対して連結している。これにより、第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１ｒ、第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓ、および第四プラネタリ機構Ｐ４のサンギヤＰ４ｓは、常に一体的に回転するように構成されている。

また、第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１ｒは、連結部材であるＰ１ｒＰ２ｃ部材５６によって、第二プラネタリ機構Ｐ２のキャリアＰ２ｃと連結されている。Ｐ１ｒＰ２ｃ部材５６には、第四クラッチＣ４が設けられている。リングギヤＰ１ｒおよび各サンギヤＰ３ｓ，Ｐ４ｓは、第二プラネタリ機構Ｐ２のキャリアＰ２ｃに対して、第四クラッチＣ４の作動により選択的に連結される。

Ｐ１ｒＰ２ｃ部材５６は、第七連結部位５６ａと第八連結部位５６ｂとにより構成される。第七連結部位５６ａの一端は、リングギヤＰ１ｒの外周側から、リングギヤＰ１ｒに対して連結している。第七連結部位５６ａの他端は、第四クラッチＣ４の外周側から、第四クラッチＣ４に対して連結している。第七連結部位５６ａは、上記のＰ１ｒＰ３ｓＰ４ｓ部材５３と一体的に形成されている。第八連結部位５６ｂの一端は、第四クラッチＣ４の内周側から、第四クラッチＣ４に対して連結している。第八連結部位５６ｂの他端は、変速機構３０の出力側から、キャリアＰ２ｃに対して連結している。

第一プラネタリ機構Ｐ１のキャリアＰ１ｃは、連結部材であるＰ１ｃＮ部材５２によって、入力軸Ｎに常時連結されている。Ｐ１ｃＮ部材５２の一端は、変速機構３０における出力側から、キャリアＰ１ｃ対して連結している。Ｐ１ｃＮ部材５２の他端は、入力軸Ｎの外周に対して固定されている。また、第一プラネタリ機構Ｐ１のキャリアＰ１ｃは、連結部材であるＰ１ｃＰ２ｓ部材５５によって、第二プラネタリ機構Ｐ２のサンギヤＰ２ｓと連結されている。Ｐ１ｃＰ２ｓ部材５５には、第二クラッチＣ２が設けられている。キャリアＰ１ｃおよびサンギヤＰ２ｓは、第二クラッチＣ２の作動により選択的に連結される。

Ｐ１ｃＰ２ｓ部材５５は、第三連結部位５５ａと第四連結部位５５ｂとにより構成される。第三連結部位５５ａの一端は、変速機構３０における入力側から、キャリアＰ１ｃに対して連結している。第三連結部位５５ａの他端は、第二クラッチＣ２の外周側から、第二クラッチＣ２に対して連結している。第四連結部位５５ｂの一端は、第二クラッチＣ２の内周側から、第二クラッチＣ２に対して連結している。第四連結部位５５ｂの他端は、サンギヤＰ２ｓの内周側から、サンギヤＰ２ｓに対して連結している。第四連結部位５５ｂは、上記のＰ１ｓＰ２ｓ部材５４の第二連結部位５４ｂと一体的に形成されている。

第二プラネタリ機構Ｐ２のサンギヤＰ２ｓは、上記のように第一クラッチＣ１により第一プラネタリ機構Ｐ１のサンギヤＰ１ｓと選択的に連結される。また、サンギヤＰ２ｓは、第二クラッチＣ２により第一プラネタリ機構Ｐ１のキャリアＰ１ｃと選択的に連結される。第二プラネタリ機構Ｐ２のリングギヤＰ２ｒは、連結部材であるＰ２ｒＰ３ｃ部材６１によって、第三プラネタリ機構Ｐ３のキャリアＰ３ｃに常時連結されている。

第二プラネタリ機構Ｐ２のキャリアＰ２ｃは、上記のように第四クラッチＣ４により第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１ｒと選択的に連結される。また、キャリアＰ２ｃは、連結部材であるＰ２ｃＰ３ｒ部材６２によって、第三プラネタリ機構Ｐ３のリングギヤＰ３ｒと連結されている。Ｐ２ｃＰ３ｒ部材６２には、第三クラッチＣ３が設けられている。キャリアＰ２ｃおよびリングギヤＰ３ｒは、第三クラッチＣ３の作動により選択的に連結される。

連結部材Ｐ２ｃＰ３ｒ部材６２は、第五連結部位６２ａと第六連結部位６２ｂとにより構成される。第五連結部位６２ａの一端は、変速機構３０における入力側から、キャリアＰ２ｃに対して連結している。第五連結部位６２ａの他端は、第三クラッチＣ３の外周側から、第三クラッチ３に対して連結している。第六連結部位６２ｂの一端は、第三クラッチＣ３の内周側から、第三クラッチＣ３に対して連結している。第六連結部位６２ｂの他端は、リングギヤＰ３ｒの外周側から、リングギヤＰ３ｒに対して連結している。

第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓは、上記のように第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１ｒおよび第四プラネタリ機構Ｐ４のサンギヤＰ４ｓと常時連結されている。第三プラネタリ機構Ｐ３のリングギヤＰ３ｒは、第三クラッチＣ３により第二プラネタリ機構Ｐ２のキャリアＰ２ｃと選択的に連結される。第三プラネタリ機構Ｐ３のキャリアＰ３ｃは、第二プラネタリ機構Ｐ２のリングギヤＰ２ｒと連結している。また、キャリアＰ３ｃは、連結部材であるＰ３ｃＰ４ｒ部材７１によって、第四プラネタリ機構Ｐ４のリングギヤＰ４ｒに常時連結されている。

第四プラネタリ機構Ｐ４のサンギヤＰ４ｓは、上記のように第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１ｒおよび第三プラネタリ機構Ｐ３のサンギヤＰ３ｓと常時連結されている。第四プラネタリ機構Ｐ４のリングギヤＰ４ｒは、第三プラネタリ機構Ｐ３のキャリアＰ３ｃと常時連結される。また、リングギヤＰ４ｒは、連結部材であるＰ４ｒＢ２部材８１によって、第二ブレーキＢ２と連結されている。第二ブレーキＢ２は、対象とする第四プラネタリ機構Ｐ４のリングギヤＰ４ｒの回転を制動する。Ｐ４ｒＢ２部材８１は、上記のＰ３ｃＰ４ｒ部材７１と一体的に形成されている。

第四プラネタリ機構Ｐ４のリングギヤＰ４ｒ、第二プラネタリ機構Ｐ２のリングギヤＰ２ｒおよび第三プラネタリ機構Ｐ３のキャリアＰ３ｃは、２つの連結部材６１，７１により常に一体的に回転するように構成され、また第二ブレーキＢ２の作動によって揃って制動される。第四プラネタリ機構Ｐ４のキャリアＰ４ｃは、連結部材であるＰ４ｃＴ部材８２によって、出力軸Ｔに常時連結されている。Ｐ４ｃＴ部材８２の一端は、変速機構３０における出力側から、キャリアＰ４ｃに対して連結している。Ｐ４ｃＴ部材８２の他端は、出力軸Ｔに対して固定されている。

上記のような連結状態に構成された変速機構３０において、第一ブレーキＢ１、第一クラッチＣ１、および第二クラッチＣ２は、以下のように配置される。第一クラッチＣ１および第二クラッチＣ２は、第一プラネタリ機構Ｐ１よりも入力側にそれぞれ配置されている。第一クラッチＣ１は、第二クラッチよりも入力側に位置している。また、第一クラッチＣ１のクラッチ係合部Ｃ１ａおよび第二クラッチＣ２のクラッチ係合部Ｃ２ａは、回転軸線Ｌ方向に並設されている。

第一ブレーキＢ１のブレーキ係合部Ｂ１ａは、第一プラネタリ機構Ｐ１よりも入力側に配置されている。また、ブレーキ係合部Ｂ１ａは、クラッチＣ１，Ｃ２のうち出力側に位置する第二クラッチＣ２のクラッチ係合部Ｃ２ａと軸方向範囲が重複するように配置されている。ここで、ブレーキ係合部Ｂ１ａおよびクラッチ係合部Ｃ２ａの軸方向範囲とは、それぞれを構成する複数の摩擦材（ブレーキディスク、クラッチ板）が回転軸線Ｌ方向に配置されている範囲である。本実施形態において、第一ブレーキＢ１のブレーキ係合部Ｂ１ａの軸方向範囲Ｒｂは、図２および図３に示すように、第二クラッチＣ２のクラッチ係合部Ｃ２ａの軸方向範囲Ｒｃに対して重複している。

外部出力部材９０は、自動変速機１に入力された回転駆動力を外部に出力可能なＰＴＯ（パワーテイクオフ）機構を構成する部材である。外部出力部材９０は、本実施形態において、入力軸Ｎに直接的に連結されている。ＰＴＯ機構は、外部出力部材９０により自動変速機１の外周側まで導出された回転駆動力を、ハウジングＨの外周側に配置された車両の補機などに伝達する。この外部出力部材９０の構成の詳細については後述する。

上記のように構成された自動変速機１において、制御ＥＣＵ２は、クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１，Ｂ２からなる６つの係合要素の作動状態を制御する。そして、自動変速機１は、例えば６つの係合要素のうち３つの係合要素を選択的に作動させることによって、前進１０速段および後進１速段を成立させる。これにより、自動変速機１は、トルクコンバータ１０を介して入力された回転駆動力を、変速機構３０において成立させた変速段により変速して出力軸Ｔから出力する。

（外部出力部材の詳細構成）
ＰＴＯ機構を構成する外部出力部材９０の詳細構成について、図３を参照して説明する。外部出力部材９０は、図３に示すように、内側筒状部９１と、円盤部９２と、外側筒状部９３と、ギヤ部９４とを備えて構成される。

内側筒状部９１は、筒状の全体形状を有している。内側筒状部９１は、第一クラッチＣ１のクラッチ係合部Ｃ１ａの内周側において回転軸線Ｌ方向に延伸している。内側筒状部９１は、クラッチ係合部Ｃ１ａよりも出力側（図３の右側）において、入力軸Ｎと直接的に連結されている。具体的には、内側筒状部９１の一端から径方向内方に延びる連結部９１ａの内周面に内歯スプラインが形成され、入力軸Ｎの外周面に形成された外歯スプラインとこの内歯スプラインが嵌合することにより、回転駆動力を伝達可能に構成されている。

また、内側筒状部９１は、第一クラッチＣ１のクラッチドラムとして機能するＰ１ｓＢ１部材（以下、「連結部材５１」と称する）と、オイルポンプ２０のポンプボディ２２の一部との間に介在している。内側筒状部９１には、オイルポンプ２０から第一クラッチＣ１まで連通する油路Ｄの一部が形成されている。内側筒状部９１は、連結部材５１およびポンプボディ２２に対して相対回転可能である。そのため、部材９１、部材５１、および部材２２それぞれの間には、作動油の漏出を防止するためのシール機構が設けられている。

円盤部９２は、連結部材５１とオイルポンプ２０の間において、内側筒状部９１と外側筒状部９３を連結する。円盤部９２の厚みは、ＰＴＯ機構における駆動ギヤであるギヤ部９４の歯幅よりも小さくなるように設定されている。外側筒状部９３は、筒状の全体形状を有している。外側筒状部９３は、第一クラッチＣ１のクラッチ係合部Ｃ１ａの外周側において回転軸線Ｌ方向に延伸している。外側筒状部９３の一端は、円盤部９２と一体的に連結されている。

ギヤ部９４は、外側筒状部９３の他端部の外周面に形成されている。ギヤ部９４は、本実施形態において、第一クラッチＣ１のクラッチ係合部Ｃ１ａよりも変速機構３０における出力側に配置されている。また、ギヤ部９４は、ハウジングＨにおける所定の位置に設けられた開口部からその一部を露出している。自動変速機１のＰＴＯ機構は、このギヤ部９４に被駆動ギヤを噛合させて、回転駆動力を外部に出力する。

このような構成からなる外部出力部材９０は、本実施形態においては、連結部材５１の外形に概ね倣うように形成されている。また、外部出力部材９０は、連結部材５１との間に軸受を介在させて互いに支承する。外部出力部材９０は、連結部材５１を含む何れの連結部材とも回転駆動力を伝達する関係になく、第一クラッチＣ１および第二クラッチＣ２の何れに対しても独立して動作可能に設けられている。

即ち、外部出力部材９０は、クラッチＣ１，Ｃ２が変速機構３０における変速に寄与しているか否か関わらず、入力した回転駆動力を外周側まで伝達する構成となっている。このように、外部出力部材９０は、変速機構３０を構成するプラネタリ機構Ｐ１〜Ｐ４の何れの要素に対して駆動連結されず、ＰＴＯ機構に用いられる専用部材である。

（実施形態の構成による効果）
以上説明した自動変速機１によると、第一、第二クラッチＣ１，Ｃ２、第一ブレーキＢ１、および外部出力部材９０のギヤ部９４が上記のようにレイアウトされることにより、回転軸線Ｌ方向にこれらの各部材を配置するために要するスペースを小さくすることができる。さらに、第一クラッチＣ１のクラッチ係合部Ｃ１ａよりも出力側にギヤ部９４が配置されるので、ＰＴＯ機構を有する自動変速機１において、所定の軸方向位置においてＰＴＯギヤの歯幅の分だけスペースを確保することを要さず、全体として軸方向長さを短縮することができる。

また、外部出力部材９０は、入力軸Ｎの外周に直接的に連結され且つクラッチＣ１，Ｃ２の何れに対しても独立して動作可能に設けられている。よって、外部出力部材９０は、変速機構３０の変速状態や係合要素などの位置関係によらずに、入力軸Ｎに入力した回転駆動力を外周側まで伝達できる。従って、変速機構３０におけるレイアウトの設計自由度を向上できる。

また、外部出力部材９０の内側筒状部９１には、オイルポンプ２０から第一クラッチＣ１まで連通する油路Ｄの一部が形成されている。このような構成によると、油路Ｄについて、本実施形態のように入力軸Ｎの軸内を経由しない経路にすることができるので、油路Ｄの構成を簡易にすることができる。また、内側筒状部９１と外側筒状部９３を連結する円盤部９２は、伝達する回転駆動力に応じて厚みを設定される。これにより、従来のように所定の軸方向位置にＰＴＯギヤの歯幅分のスペースを確保する構成と比較して、自動変速機１の軸方向長さを短縮することができる。

＜実施形態の変形態様＞
実施形態において、外部出力部材９０のギヤ部９４は、第一クラッチＣ１のクラッチ係合部Ｃ１ａよりも変速機構３０における出力側に配置される構成を採用している。ＰＴＯ機構の駆動ギヤとして機能するギヤ部９４は、第一クラッチＣ１のクラッチ係合部Ｃ１ａにおける入力側（図３の左側）の端部と第一ブレーキＢ１との軸方向間に配置される構成であれば、実施形態と同様の効果を奏する。例えば、ギヤ部９４がクラッチ係合部Ｃ１ａと軸方向範囲が重複するように配置される構成としてもよい。

また、外部出力部材９０は、内側筒状部９１が入力軸Ｎとスプライン嵌合により直接的に連結されている。これに対して、外部出力部材９０は、入力軸Ｎとの間に他の部材を介在させて、間接的に入力軸Ｎに連結される構成としてもよい。例えば、変速機構３０のレイアウトによっては、第一プラネタリ機構Ｐ１の入力側において入力軸Ｎと一体的に回転する部材が配置されることがある。このような場合に、外部出力部材９０は、この部材を介して入力軸Ｎに連結することで、実施形態と同様にハウジングＨの外周側に回転駆動力を出力できる。

１：自動変速機、 ２：制御ＥＣＵ
１０：トルクコンバータ
１１：ステータ、 １２：ポンプインペラ、 １３：タービンランナ
１４：ロックアップクラッチ
２０：オイルポンプ、 ２１：ロータ、 ２２：ポンプボディ
３０：変速機構
Ｐ１：第一プラネタリ機構
Ｐ１ｓ：サンギヤ、 Ｐ１ｒ：リングギヤ、 Ｐ１ｃ：キャリア
Ｐ２：第二プラネタリ機構
Ｐ２ｓ：サンギヤ、 Ｐ２ｒ：リングギヤ、 Ｐ２ｃ：キャリア
Ｐ３：第三プラネタリ機構
Ｐ３ｓ：サンギヤ、 Ｐ３ｒ：リングギヤ、 Ｐ３ｃ：キャリア
Ｐ４：第四プラネタリ機構
Ｐ４ｓ：サンギヤ、 Ｐ４ｒ：リングギヤ、 Ｐ４ｃ：キャリア
Ｃ１：第一クラッチ、 Ｃ２：第二クラッチ
Ｃ３：第三クラッチ、 Ｃ４：第四クラッチ
Ｃ１ａ〜Ｃ４ａ：クラッチ係合部
Ｂ１：第一ブレーキ、 Ｂ２：第二ブレーキ
Ｂ１ａ，Ｂ２ａ：ブレーキ係合部
Ｎ：入力軸、 Ｔ：出力軸、 Ｈ：ハウジング、 Ｓ：クランクシャフト
５１：Ｐ１ｓＢ１部材、 ５２：Ｐ１ｃＮ部材
５３：Ｐ１ｒＰ３ｓＰ４ｓ部材
５４：Ｐ１ｓＰ２ｓ部材、 ５４ａ：第一連結部位、 ５４ｂ：第二連結部位
５５：Ｐ１ｃＰ２ｓ部材、 ５５ａ：第三連結部位、 ５５ｂ：第四連結部位
５６：Ｐ１ｒＰ２ｃ部材、 ５６ａ：第七連結部位、 ５６ｂ：第八連結部位
６１：Ｐ２ｒＰ３ｃ部材
６２：Ｐ２ｃＰ３ｒ部材、 ６２ａ：第五連結部位、 ６２ｂ：第六連結部位
７１：Ｐ３ｃＰ４ｒ部材、 ８１：Ｐ４ｒＢ２部材、 ８２：Ｐ４ｃＴ部材
９０：外部出力部材
９１：内側筒状部、 ９２：円盤部、 ９３：外側筒状部、 ９４：ギヤ部
Ｒｂ，Ｒｃ：軸方向範囲、 Ｄ：油路

Claims (3)

1. ハウジングと、
   サンギヤ、リングギヤ、およびキャリアの３要素をそれぞれ有し、回転軸線周りに回転可能に前記ハウジングに支承された複数のプラネタリ機構と、
   前記回転軸線周りに回転可能に前記ハウジングに支承され、回転駆動力を入力する入力軸と、
   前記回転軸線周りに回転可能に前記ハウジングに支承され、前記複数のプラネタリ機構により変速された回転駆動力を出力する出力軸と、
   摩擦材を有し、前記複数のプラネタリ機構のうち前記入力軸が配置された入力側に位置する第一プラネタリ機構の前記サンギヤの回転を制動するブレーキと、
   摩擦材を有し、前記複数のプラネタリ機構の要素同士を選択的に連結可能な第一クラッチおよび第二クラッチと、
   前記入力軸に連結され、前記ハウジングの外周側に回転駆動力を出力可能なギヤ部を有する外部出力部材と、を備え、
   前記第一クラッチは、前記第二クラッチよりも入力側に配置され、
   前記ブレーキは、前記第二クラッチの外周側に配置され、前記回転軸線方向において前記ブレーキの前記摩擦材が配置される範囲が前記第二クラッチの前記摩擦材が配置される範囲と互いに重複し、
   前記ギヤ部は、前記回転軸線方向において前記ギヤ部が配置される範囲が前記第一クラッチの前記摩擦材が配置される範囲と互いに重複するように配置されている、または前記第一クラッチよりも前記出力軸が配置された出力側に配置されている自動変速機。
2. 前記外部出力部材は、前記入力軸の外周に直接的に連結され、且つ前記第一クラッチおよび前記第二クラッチの動作に対して独立して動作可能に設けられている、請求項１に記載の自動変速機。
3. 前記自動変速機は、
   動力源が出力する回転駆動力をポンプインペラから入力して、前記入力軸に回転駆動力を伝達するトルクコンバータと、
   前記ポンプインペラの回転により駆動するオイルポンプと、をさらに備え、
   前記第一クラッチの前記クラッチ係合部は、前記オイルポンプから供給される油圧により作動し、
   前記外部出力部材は、外周側に前記ギヤ部が形成される外側筒状部と、前記第一クラッチの前記クラッチ係合部の内周側において回転軸線方向に延伸するとともに前記外側筒状部と連結される内側筒状部と、を有し、
   前記内側筒状部には、前記オイルポンプから前記第一クラッチまで連通する油路の一部が形成されている、請求項１または２に記載の自動変速機。

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