JP2015183740A

JP2015183740A - 変速装置

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Publication number: JP2015183740A
Application number: JP2014059418A
Authority: JP
Inventors: 栄希中村; Yoshimare Nakamura; 清春高木; Kiyoharu Takagi; 篤弘間瀬; Atsuhiro Mase
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2015-10-22
Anticipated expiration: 2034-03-24
Also published as: US9347547B2; EP2924320A1; JP6264979B2; US20150267805A1; CN104948684A; EP2924320B1; CN104948684B

Abstract

【課題】外部に回転駆動力を出力可能としつつ、レイアウトの設計自由度が向上する変速装置を提供することを目的とする。【解決手段】変速装置３０は、ハウジングＨと、プラネタリ機構Ｐ１と、入力軸Ｎと、出力軸Ｔと、ブレーキＢ１と、外部出力ギヤ９１とを備える。ブレーキＢ１は、摩擦材８１と、ピストン部材８２と、アクチュエータ部８３とを有し、プラネタリ機構Ｐ１の何れかの要素の回転を制動する。外部出力ギヤ９１は、摩擦材８１とアクチュエータ部８３との軸方向間に配置される。ピストン部材８２は、外部出力ギヤが配置された回転軸線方向の範囲において、回転軸線周りに所定の角度範囲に亘って形成された開口部８２ｃを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、回転駆動力の変速を行う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）機構とを備える変速装置に関する。

変速装置は、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。車両用の変速装置として、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、変速装置には、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外部出力ギヤ（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、変速装置に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。ＰＴＯ機構を備える構成において、ＰＴＯギヤの周辺にブレーキが設けられることがある。このような場合には、変速装置は、ＰＴＯギヤによる回転駆動力の出力を妨げないようにブレーキの構成部材を配置する必要があり、レイアウトの設計が制約されることがある。

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、レイアウトの設計自由度が向上する変速装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る変速装置は、ハウジングと、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、回転駆動力が入力される入力軸と、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、摩擦材と、当該摩擦材を押圧するピストン部材と、前記ピストン部材に押圧力を付与するアクチュエータ部とを有し、前記プラネタリ機構のサンギヤ、リングギヤ、およびキャリアの何れかの回転を制動するブレーキと、前記回転軸線方向において前記摩擦材および前記アクチュエータ部の間に配置され、前記入力軸と一体的に回転する部材に設けられ、前記ハウジングの外周側に回転駆動力を出力可能な外部出力ギヤと、を備え、前記ピストン部材は、前記外部出力ギヤが配置された前記回転軸線方向の範囲において、前記回転軸線周りに所定の角度範囲に亘って形成された開口部を有する。

このような構成によると、外部出力ギヤは、ブレーキの摩擦材とアクチュエータ部とを連結するピストン部材の内周側に配置される。しかし、外部出力ギヤは、ピストン部材の開口部により露出した部位において、回転駆動力を出力する機構（ＰＴＯ機構）の被駆動ギヤと噛合可能な構成となっている。よって、ブレーキの構成部材は、外部出力ギヤの配置位置により制約されることなく、配置位置を適宜設定される。よって、変速装置は、外部に回転駆動力を出力可能であり、レイアウトの設計自由度が向上する。

請求項２に係る変速装置において、前記入力軸と前記プラネタリ機構の前記キャリアを連結する連結部材をさらに備え、前記ブレーキは、前記プラネタリ機構の前記サンギヤの回転を制動し、前記ブレーキの前記摩擦材は、前記外部出力ギヤに対して前記出力軸が配置された出力側に配置され、前記連結部材は、前記プラネタリ機構の前記リングギヤの外周側に配置され且つ前記入力軸と一体的に回転する筒状部を有し、前記外部出力ギヤは、前記連結部材における前記筒状部の外周面に設けられる。

このように、連結部材の筒状部に外部出力ギヤを設けることにより、外部出力ギヤは、入力軸と一体的に回転する。よって、変速装置は、リングギヤの外周側まで入力の回転駆動力を伝達するための外部出力専用部材を要さないので、ＰＴＯ機構の部品点数を低減できる。また、このような構成において、ブレーキの摩擦材は、外部出力ギヤに対して出力側に配置される。本発明では、ピストン部材の開口部において外部出力ギヤがＰＴＯ機構の被駆動ギヤと噛合可能である。そのため、ブレーキのアクチュエータ部を外部出力ギヤよりも入力側に配置できるので、レイアウトの設計自由度を向上できる。

請求項３に係る変速装置において、前記プラネタリ機構の前記キャリアに前記入力軸が配置された入力側から連結され、前記入力軸と前記プラネタリ機構の前記キャリアを連結する連結部材をさらに備え、前記ブレーキは、前記プラネタリ機構の前記リングギヤの回転を制動し、前記外部出力ギヤは、前記連結部材において前記入力軸と一体的に回転する部位に設けられる。

このような構成によると、ブレーキがリングギヤの回転を制動し、且つ外部出力ギヤがブレーキの摩擦材よりも入力側に配置される。本発明では、ピストン部材の開口部において外部出力ギヤがＰＴＯ機構の被駆動ギヤと噛合可能である。そのため、ブレーキのアクチュエータ部を外部出力ギヤよりも入力側に配置できるので、レイアウトの設計自由度を向上できる。

請求項４に係る変速装置において、前記入力軸と前記プラネタリ機構の前記サンギヤを連結する連結部材をさらに備え、前記ブレーキは、前記プラネタリ機構の前記リングギヤまたは前記キャリアの回転を制動し、前記連結部材は、前記プラネタリ機構の前記リングギヤの外周側に配置され且つ前記入力軸と一体的に回転する筒状部を有し、前記外部出力ギヤは、前記連結部材における前記筒状部の外周面に設けられる。

このように、連結部材の筒状部に外部出力ギヤを設けることにより、外部出力ギヤは、入力軸と一体的に回転する。よって、変速装置は、リングギヤの外周側まで入力の回転駆動力を伝達する外部出力専用部材を要さないので、ＰＴＯ機構の部品点数が低減する。また、このような構成において、ブレーキの摩擦材は、外部出力ギヤに対して出力側に配置される。本発明では、ピストン部材の開口部において外部出力ギヤがＰＴＯ機構の被駆動ギヤと噛合可能である。そのため、ブレーキのアクチュエータ部を外部出力ギヤよりも入力側に配置できるので、レイアウトの設計自由度を向上できる。

請求項５に係る変速装置において、前記アクチュエータ部は、前記外部出力ギヤの歯先円よりも径方向内側に配置され、前記摩擦材において前記ピストン部材に押圧される部位は、前記外部出力ギヤの前記歯先円よりも径方向内側に配置され、前記ピストン部材は、前記摩擦材を押圧する押圧部と、前記アクチュエータ部から押圧力を付与される受圧部と、を有し、前記押圧部と前記受圧部が前記外部出力ギヤの前記歯先円よりも径方向外側において連結される。

このような構成部材の位置関係からなるブレーキは、ピストン部材が一体部材からなる構成と比較して、摩擦材を内周側に配置することができる。よって、摩擦材を設けられるハウジングの径方向寸法を小さくすることができ、変速装置の小型化を図ることができる。しかし、上記のような位置関係からなるブレーキのピストン部材は、外部出力ギヤを内部に配置されることになる。そのため、変速装置の組付けが容易でない。これに対して、本発明のピストン部材は、押圧部と受圧部が外部出力ギヤの歯先円よりも径方向外側において連結される。これにより、変速装置の組付け工程において、ピストン部材は、外部出力ギヤなどが内周側に配置された後に、受圧部と押圧部を適宜連結されて構成される。よって、ピストン部材を一体部材で構成する場合と比較すると、変速装置の組付け性を向上できる。

請求項６に係る変速装置において、前記ブレーキは、オイルポンプから供給される油圧により作動する油圧式であり、前記オイルポンプは、前記プラネタリ機構に対して前記入力軸が配置された入力側に配置されている。

変速装置に用いられるブレーキは、ハウジングの内周に固定されるため、油圧式である場合には、例えばハウジングに形成された油路からアクチュエータ部に油圧が供給される。そのため、オイルポンプがプラネタリ機構に対して入力側に配置される場合には、オイルポンプからアクチュエータ部までの距離が長くなる。また、油圧が複数の部材を経由して供給されると、シール部材などが必要となり構成が複雑となる。これに対して、本発明では、アクチュエータ部がオイルポンプと同様に、プラネタリ機構に対して入力側に配置されるので、オイルポンプにおいて油圧を発生させる部位から、アクチュエータ部において油圧を供給される部位までの距離を短くすることができる。また、変速装置における油路の構成に要する部品点数を低減することができる。

請求項７に係る変速装置において、前記アクチュエータ部は、前記オイルポンプのポンプボディとの間に油圧室を形成し、当該油圧室を構成する各部位の周方向端部が前記回転軸線周りに係合して前記ピストン部材の回転を規制する。

このような構成によると、油圧を供給するオイルポンプのポンプボディとアクチュエータ部との間に油圧室が形成されるので、油圧を発生させる部位から油圧室までの距離をさらに短くすることができる。また、ブレーキを作動させる駆動機構（アクチュエータ）を、ポンプボディとアクチュエータ部により一体的に形成できるので、変速装置の部品点数を低減することができる。また、ピストン部材は、油圧室を構成する各部位の周方向端部が回転軸線周りに係合することにより回転を規制される。これにより、ピストン部材を回り止めするための専用部材を設ける必要がないので、変速装置の構成が簡易となる。

実施形態における変速装置の全体構造を示すスケルトン図である。図１における変速装置の一部を示す断面図である。ピストン部材の一部を拡大して示す断面図である。第一変形態様における変速装置を示すスケルトン図である。第二変形態様における変速装置を示すスケルトン図である。第三変形態様における変速装置を示すスケルトン図である。

以下、本発明の変速装置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、変速装置は、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、変速装置により変速された回転駆動力が差動装置などを介して車両の駆動輪に伝達されて、変速装置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１の構成）
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、変速装置３０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、変速装置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の構成）
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の構成）
オイルポンプ２０は、ロックアップクラッチ１４や変速装置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。また、ポンプボディ２２は、後述する第一ブレーキＢ１との間で油圧室Ｍｈを形成する。

（変速装置３０の構成）
変速装置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３つのプラネタリ機構Ｐ１〜Ｐ３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〜Ｐ３は、本実施形態において、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、および第三プラネタリ機構Ｐ３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である。制御ＥＣＵ２は、制御指令に基づいてオイルポンプ２０を作動させる。これにより、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の油圧室に油圧が供給される。

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である。制御ＥＣＵ２は、制御指令に基づいてオイルポンプ２０を作動させる。これにより、ポンプボディ２２およびハウジングＨに形成された油路を介して、ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧室に油圧が供給される。ここで、回転軸線Ｌ方向において、変速装置３０の入力側から出力側に向けて、順に第一ブレーキＢ１、および第二ブレーキＢ２とする。

詳細には、第一ブレーキＢ１は、複数の摩擦材８１と、ピストン部材８２と、アクチュエータ部８３とを有する。複数の摩擦材８１は、ハウジングＨに相対回転を規制されるものと、制動の対象とする要素に相対回転を規制されるものとが、回転軸線Ｌ方向に交互に配置されている。摩擦材８１は、回転軸線Ｌ方向に移動自在に保持されたブレーキディスクである。ピストン部材８２は、摩擦材８１を押圧して、複数の摩擦材８１同士を接触させる部材である。このピストン部材８２の詳細については、後述する。

ここで、本実施形態において、変速装置３０の入力側に配置された第一ブレーキＢ１のアクチュエータ部８３は、図２および図３に示すように、オイルポンプ２０のポンプボディ２２との間に油圧室Ｍｈを形成する。ポンプボディ２２の端面には、突出部２２ａが形成されている。突出部２２ａは、ポンプボディ２２の端面から回転軸線Ｌ方向に沿って隆起している。突出部２２ａは、ポンプボディ２２の端面において、回転軸線Ｌ周りの所定の角度範囲に亘って円弧状に形成されている。突出部２２ａの先端には、オイルの吐出口が設けられている。

また、アクチュエータ部８３は、突出部２２ａを覆うように形成された凹状部８３ａを有する。凹状部８３ａは、突出部２２ａの側面に対してシール性を確保され、且つ回転軸線Ｌ方向に移動自在に構成されている。また、凹状部８３ａの周方向端部は、突出部２２ａと周方向に係合して回り止めされる。このように、アクチュエータ部８３は、油圧室Ｍｈを構成する各部位（突出部２２ａ、凹状部８３ａ）の周方向端部が回転軸線Ｌ周りに係合することにより、当該アクチュエータ部８３に連結されるピストン部材８２の回転を規制する。

第一ブレーキＢ１のアクチュエータ部８３は、ポンプボディ２２との間に形成された油圧室Ｍｈに、制御バルブ（不図示）を介してオイルポンプ２０において発生した油圧を供給される。アクチュエータ部８３は、油圧室Ｍｈに油圧が供給されると、ばね部材の弾性力に抗してピストン部材８２に押圧力を付与する。

そして、アクチュエータ部８３に油圧が供給されてピストン部材８２に押圧力が付与されると、複数の摩擦材８１同士が接触する。これにより、第一ブレーキＢ１は、対象とする所定の要素の回転を制動する。また、第一ブレーキＢ１は、油圧の供給が遮断されると、複数の摩擦材８１同士を離間させて、制動の対象である要素の回転を許容する。また、第二ブレーキＢ２は、アクチュエータ部（不図示）とハウジングＨとの間に油圧室を形成する点で、第一ブレーキＢ１と相違する。第二ブレーキＢ２は、他の基本的な構成については第一ブレーキＢ１と実質的に同様であるため、詳細な説明を省略する。

（変速装置３０のレイアウト）
変速装置３０における各部材のレイアウトについて説明する。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”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”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”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。第二プラネタリ機構Ｐ２および第三プラネタリ機構Ｐ３の３要素についても同様に示す。

各プラネタリ機構Ｐ１〜Ｐ３は、本実施形態において、入力軸Ｎ、出力軸Ｔ、クラッチＣ１〜Ｃ４、第一ブレーキＢ１、および第二ブレーキＢ２に対して、図１で示すように各要素が連結される。詳細には、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に連結されている。また、第一プラネタリ機構Ｐ１のサンギヤＰ１ｓは、Ｐ１ｓＢ１部材５１との間に第一クラッチＣ１を介在させた連結部材であるＰ１ｓＰ２ｒ部材５２によって、第二プラネタリ機構Ｐ２のリングギヤＰ２ｒに連結されている。

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Ｐ１ｒＰ３ｓ部材５３によって、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。また、第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１ｒは、Ｐ１ｒＰ３ｓ部材５３との間に第二クラッチＣ２を介在させた連結部材であるＰ１ｒＰ２ｃ部材５４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。

第一プラネタリ機構Ｐ１のキャリアＰ１ｃは、Ｐ１ｓＰ２ｒ部材５２との間に第三クラッチＣ３を介在させた連結部材であるＰ１ｃＰ２ｒ部材５５によって、第二プラネタリ機構Ｐ２のリングギヤＰ２ｒと連結されている。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Ｐ１ｃＮ部材５６によって、入力軸Ｎに常時連結されている。このＰ１ｃＮ部材５６は、入力軸Ｎと一体的に回転する部材である。

Ｐ１ｃＮ部材５６は、図２に示すように、第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１ｒの外周側に配置される筒状部５６ａを有する。筒状部５６ａは、回転軸線Ｌ方向に延伸する有底筒状の全体形状を有している。筒状部５６ａの底部は、入力軸Ｎの外周に連結されている。これにより、筒状部５６ａは、入力軸Ｎと一体的に回転する。Ｐ１ｃＮ部材５６は、本実施形態においては、入力軸Ｎと第一プラネタリ機構Ｐ１のキャリアＰ１ｃを常時連結する。

第二プラネタリ機構Ｐ２のサンギヤＰ２ｓは、連結部材であるＰ２ｓＰ３ｒ部材６１によって、第三プラネタリ機構Ｐ３のリングギヤＰ３ｒ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、連結部材であるＰ２ｃＰ３ｃ部材６２によって、第三プラネタリ機構Ｐ３のキャリアＰ３ｃに連結されている。Ｐ２ｃＰ３ｃ部材６２には、第四クラッチＣ４が設けられている。

Ｐ２ｃＰ３ｃ部材６２は、第一連結部位６２ａと第二連結部位６２ｂとにより構成される。第一連結部位６２ａの一端は、Ｐ１ｒＰ２ｃ部材５４に連結している。第一連結部位６２ａの他端は、第四クラッチＣ４に内周側から、第四クラッチＣ４に連結している。第二連結部位６２ｂの一端は、第四クラッチの外周側から、第四クラッチに連結している。第二連結部位６２ｂの他端は、第三プラネタリ機構Ｐ３のキャリアＰ３ｃに連結している。

第三プラネタリ機構Ｐ３のリングギヤＰ３ｒは、連結部材であるＰ３ｒＢ２部材７１によって、第二ブレーキＢ２に連結されている。第三プラネタリ機構Ｐ３のキャリアＰ３ｃは、連結部材であるＰ３ｃＴ部材７２によって、出力軸Ｔに常時連結されている。

上記のように構成された変速装置３０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、変速装置３０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、変速装置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。

（ＰＴＯ機構と第一ブレーキＢ１の詳細構成）
ＰＴＯ（パワーテイクオフ）機構は、変速装置３０の外部に回転駆動力を出力可能とする。変速装置３０の外部に出力された回転駆動力は、例えばハウジングＨの外周側に配置された車両の補機などに補助動力として伝達される。ＰＴＯ機構は、外部出力ギヤ９１と、被駆動ギヤ（不図示）とを有する。外部出力ギヤ９１は、図１および図２に示すように、回転軸線Ｌ方向において第一ブレーキＢ１の摩擦材８１およびアクチュエータ部８３の間に配置されている。外部出力ギヤ９１は、入力軸Ｎと一体的に回転するＰ１ｃＮ部材５６における筒状部５６ａ設けられている。具体的には、外部出力ギヤ９１は、筒状部５６ａにおいて回転軸線Ｌ方向に延伸する円筒部の外周面に一体的に固定されている。

ここで、図１に示される連結状態に構成された変速装置３０において、第一ブレーキＢ１は、上記のように第一プラネタリ機構Ｐ１のサンギヤＰ１ｓの回転を制動する。この第一ブレーキＢ１の構成部材８１〜８３は、以下のように配置される。第一ブレーキＢ１の摩擦材８１は、第一プラネタリ機構Ｐ１に対して出力側に配置される。第一ブレーキＢ１のアクチュエータ部８３は、第一プラネタリ機構Ｐ１に対して入力側に配置される。

第一ブレーキＢ１のピストン部材８２は、摩擦材８１とアクチュエータ部８３を連結するように、回転軸線Ｌ方向において摩擦材８１の配置位置からアクチュエータ部８３の配置位置に亘って配置される。よって、ピストン部材８２は、摩擦材８１とアクチュエータ部８３の軸方向間に配置された外部出力ギヤ９１の外周側を回転軸線軸Ｌ方向に延伸している。ピストン部材８２は、押圧部８２ａと、受圧部８２ｂと、開口部８２ｃとを有する。押圧部８２ａは、摩擦材８１を押圧する筒状部材である。受圧部８２ｂは、アクチュエータ部８３から押圧力を付与される円盤状部材である。本実施形態において、受圧部８２ｂは、アクチュエータ部８３と一体的に形成されている。

ピストン部材８２の押圧部８２ａは、図２に示すように、外部出力ギヤ９１の歯先円よりも径方向外側において受圧部８２ｂに連結される。具体的には、押圧部８２ａの入力側端部が、受圧部８２ｂの外周側に形成された嵌合部に嵌合されて連結される。

ここで、本実施形態において、アクチュエータ部８３は、外部出力ギヤ９１の歯先円よりも径方向内側に配置されている。さらに、摩擦材８１においてピストン部材８２に押圧される部位Ｒｃは、外部出力ギヤ９１の歯先円よりも径方向内側に配置されている。このような構成によると、ピストン部材８２における押圧側端部の内周縁の開口径Ｄｏは、図３に示すように、外部出力ギヤ９１の歯先円の直径Ｄａよりも小径となる（Ｄａ＞Ｄｏ）。つまり、ピストン部材８２は、開口径Ｄｏよりも大径の歯先円を有する外部出力ギヤ９１を内部に配置される。

しかしながら、上記のような大小関係（Ｄａ＞Ｄｏ）においては、外部出力ギヤ９１は、ピストン部材８２の押圧側端部の内周側を通過できない。そこで、ピストン部材８２は、外部出力ギヤ９１の歯先円の直径Ｄａよりも径方向外側において連結される押圧部８２ａと受圧部８２ｂとの２部材からなる構成としている。具体的には、図３に示すように、押圧部８２ａと受圧部８２ｂの連結部の直径Ｄｃは、外部出力ギヤ９１の歯先円の直径Ｄａよりも大径（Ｄｃ＞Ｄａ）である。

そして、変速装置３０の組付け工程において、ピストン部材８２は、外部出力ギヤ９１などピストン部材８２の内周側に位置する部材が配置された後に、押圧部８２ａと受圧部８２ｂを連結して構成される。このように、ピストン部材８２は、外部出力ギヤ９１の歯先円よりも径方向外側において連結される２部材で構成される。これにより、ピストン部材８２における押圧側端部の内周縁の開口径Ｄｏよりも大径の歯先円を有する外部出力ギヤ９１をピストン部材８２の内周側に配置することが可能となる。

ピストン部材８２の開口部８２ｃは、外部出力ギヤ９１が配置された回転軸線Ｌ方向の範囲に、回転軸線Ｌ周りにおいて回転軸線Ｌ周りに所定の角度範囲に亘って形成されている。本実施形態において、開口部８２ｃは、図３に示すように、押圧部８２ａに形成されている。これにより、外部出力ギヤ９１の一部が、開口部８２ｃを介して、押圧部８２ａの外周側に対して露出する。また、ハウジングＨには、ピストン部材８２の開口部８２ｃと対応する開口部が形成されている。このような構成により、自動変速機１のＰＴＯ機構は、外部出力ギヤ９１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。

（実施形態の構成による効果）
以上説明した変速装置３０において、第一ブレーキＢ１の摩擦材８１が外部出力ギヤ９１よりも出力側に配置され、且つ第一ブレーキＢ１のアクチュエータ部８３が外部出力ギヤ９１よりも入力側に配置される。このように、回転軸線Ｌ方向において、第一ブレーキＢ１の摩擦材８１およびアクチュエータ部８３の間に外部出力ギヤ９１を挟むようにして配置する場合、外部出力ギヤ９１の外周側に、第一ブレーキＢ１のピストン部材８２が配置される。

つまり、ハウジングＨの外周側に回転駆動力を出力する外部出力ギヤ９１が第一ブレーキＢ１のピストン部材８２により覆われることになる。これに対して、変速装置３０のピストン部材８２は、外部出力ギヤ９１が配置された回転軸線Ｌ方向の範囲に、回転軸線Ｌ周りにおいて回転軸線Ｌ周りに所定の角度範囲に亘って開口部８２ｃが形成されている。これにより、外部出力ギヤ９１は、ピストン部材８２の開口部８２ｃにより一部を露出できるので、ＰＴＯ機構の被駆動ギヤと噛合可能な構成となっている。よって、第一ブレーキＢ１の構成部材８１〜８３の配置位置は、外部出力ギヤ９１の配置位置により制約されることなく、適宜設定される。よって、変速装置３０は、外部に回転駆動力を出力可能としつつ、レイアウトの設計自由度を向上できる。

また、外部出力ギヤ９１は、入力軸Ｎと一体的に回転するＰ１ｃＮ部材５６における筒状部５６ａの外周面に設けられる。これにより、変速装置３０は、入力された回転駆動力を、連結部材であるＰ１ｃＮ部材５６を介して、リングギヤＰ１ｒの外周側まで伝達できる。よって、変速装置３０に外部出力用の専用部材を設ける必要がなく、ＰＴＯ機構の部品点数が低減される。

また、第一ブレーキＢ１のピストン部材８２の押圧部８２ａおよび受圧部８２ｂは、外部出力ギヤ９１の歯先円よりも径方向外側において連結される。つまり、押圧部８２ａと受圧部８２ｂの連結部の直径Ｄｃは、外部出力ギヤ９１の歯先円の直径Ｄａよりも大径である（Ｄｃ＞Ｄａ）。これにより、変速装置３０の組付け工程において、外部出力ギヤ９１を配置した後に、ピストン部材８２を形成できる。よって、ピストン部材８２の内部に、押圧部８２ａの内周縁の開口径Ｄｏよりも歯先円の直径Ｄａが大径である外部出力ギヤ９１を配置するレイアウトであっても（Ｄａ＞Ｄｏ）、当該外部出力ギヤ９１の配置後に押圧部８２ａおよび受圧部８２ｂを連結して変速装置３０を組付けることが可能となる。

ここで、第一ブレーキＢ１のアクチュエータ部８３が外部出力ギヤ９１の歯先円よりも径方向内側に配置され、ピストン部材８２が一体部材で構成される場合には、変速装置３０の組付けを考慮して、摩擦材８１においてピストン部材８２に押圧される部位Ｒｃは、外部出力ギヤ９１の歯先円よりも径方向外側に配置される。これに対して、ピストン部材８２を押圧部８２ａと受圧部８２ｂとの２部材からなる構成とすることで、上記のようなピストン部材８２が一体部材からなる構成と比較して、第一ブレーキＢ１の摩擦材８１が内周側に配置される。よって、摩擦材８１を設けられるハウジングＨの径方向寸法を小さくすることができ、変速装置３０の小型化を図ることができる。

また、第一ブレーキＢ１に油圧を供給するオイルポンプ２０は、第一プラネタリ機構Ｐ１に対して入力側に配置されている。よって、アクチュエータ部８３およびオイルポンプ２０は、ともに第一プラネタリ機構Ｐ１に対して入力側に配置される。これにより、オイルポンプ２０において油圧を発生させる部位から、アクチュエータ部８３において油圧を供給される部位までの距離を短くすることができる。従って、変速装置３０における油路の構成に要する部品点数を低減することができる。

また、アクチュエータ部８３とオイルポンプ２０のポンプボディ２２との間に油圧室Ｍｈが形成される。このような構成によると、オイルポンプ２０において油圧を発生させる部位から油圧室Ｍｈまでの距離をさらに短くすることができる。また、第一ブレーキＢ１を作動させる駆動機構（アクチュエータ）を、ポンプボディ２２とアクチュエータ部８３により一体的に形成できるので、変速装置３０の部品点数を低減することができる。

さらに、アクチュエータ部８３は、油圧室Ｍｈを構成する各部位（突出部２２ａ、凹状部８３ａ）の周方向端部が回転軸線Ｌ周りに係合してピストン部材８２の回転を規制する。これにより、ピストン部材８２は、ポンプボディ２２にアクチュエータ部８３が係合して回転を規制される。よって、ピストン部材８２を回り止めするための専用部材を設ける必要がないので、変速装置３０の構成が簡易となる。

＜実施形態の変形態様＞
実施形態において、変速装置３０のレイアウトの一例を説明した。これに対して、第一ブレーキＢ１の摩擦材８１とアクチュエータ部８３との軸方向間に外部出力ギヤ９１が配置される構成であれば、本発明を適用することが可能である。また、第一ブレーキＢ１は、制動の対象を第一プラネタリ機構Ｐ１のサンギヤ、リングギヤ、およびキャリアの何れかの要素としてもよい。変速装置は、例えば、以下のような態様に示されるレイアウトを採用できる。

（第一変形態様）
第一変形態様の変速装置１３０は、図４に示すように各要素が連結される。詳細には、第一ブレーキＢ１は、第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１ｒの回転を制動する。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１５６により入力軸Ｎに連結される。

Ｐ１ｃＮ部材１５６の一端は、入力軸Ｎの外周に連結される。Ｐ１ｃＮ部材１５６の他端は、第一プラネタリ機構Ｐ１のキャリアＰ１ｃに入力側から連結される。外部出力ギヤ９１は、Ｐ１ｃＮ部材１５６において入力軸Ｎと一体的に回転する部位に設けられる。具体的には、外部出力ギヤ９１は、Ｐ１ｃＮ部材１５６の拡張部１９２の外周面に設けられている。この拡張部１９２は、Ｐ１ｃＮ部材１５６と一体的に形成され、回転駆動力をキャリアＰ１ｃの外周側まで伝達する。

このような変速装置１３０のレイアウトでは、外部出力ギヤ９１は、回転軸線Ｌ方向において第一ブレーキＢ１の摩擦材８１とアクチュエータ部８３の間に配置される。つまり、外部出力ギヤ９１の外周側には、第一ブレーキＢ１のピストン部材８２が配置される。このような変速装置１３０のレイアウトに対して、ピストン部材８２には、開口部８２ｃが形成されている。

これにより、変速装置１３０は、実施形態と同様に、開口部８２ｃから露出した外部出力ギヤ９１に被駆動ギヤを噛合可能に構成される。従って、第一ブレーキＢ１のアクチュエータ部８３を外部出力ギヤ９１よりも入力側に配置したレイアウトにおいて、外部に回転駆動力を出力可能としつつ、レイアウトの設計自由度を向上できる。

（第二変形態様）
第二変形態様の変速装置２３０は、図５に示すように各要素が連結される。詳細には、第一ブレーキＢ１は、第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１ｒの回転を制動する。第一プラネタリ機構Ｐ１のサンギヤＰ１ｓは、連結部材であるＰ１ｓＮ部材２５７により入力軸Ｎと常時連結される。

Ｐ１ｓＮ部材２５７は、第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１ｒの外周側に配置される筒状部２５７ａを有する。Ｐ１ｓＮ部材２５７の筒状部２５７ａは、実施形態におけるＰ１ｃＮ部材５６の筒状部５６ａと実質的に同様であるため、詳細な説明は省略する。外部出力ギヤ９１は、Ｐ１ｓＮ部材２５７における筒状部２５７ａの外周面に設けられる。

このような変速装置２３０のレイアウトでは、外部出力ギヤ９１は、回転軸線Ｌ方向において第一ブレーキＢ１の摩擦材８１とアクチュエータ部８３の間に配置される。つまり、外部出力ギヤ９１の外周側には、第一ブレーキＢ１のピストン部材８２が配置される。このような変速装置２３０のレイアウトに対して、ピストン部材８２には、開口部８２ｃが形成されている。これにより、変速装置２３０は、実施形態と同様の効果を奏する。

また、第二変形態様においては、第一ブレーキＢ１は、第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１ｒを対象として、当該リングギヤＰ１ｒの回転を制動するものとした。これに対して、第一ブレーキＢ１が第一プラネタリ機構Ｐ１のキャリアＰ１ｃの回転を制動するレイアウトにおいても、同様に本発明を適用することが可能である。

（第三変形態様）
第三変形態様の変速装置３３０は、図６に示すように各要素が連結される。詳細には、第一ブレーキＢ１は、第一プラネタリ機構Ｐ１のキャリアＰ１ｃの回転を制動する。第一プラネタリ機構Ｐ１は、ダブルピニオン式を採用している。ダブルピニオン式においては、互いに噛合する２つのピニオンギヤの一方がサンギヤＰ１ｓに噛合し、且つ他方がリングギヤＰ１ｒに噛合する。

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Ｐ１ｒＮ部材３５８により入力軸Ｎに常時連結される。Ｐ１ｒＮ部材３５８は、第一プラネタリ機構Ｐ１のリングギヤＰ１ｒの外周側に配置される筒状部３５８ａを有する。Ｐ１ｒＮ部材３５８の筒状部３５８ａは、実施形態におけるＰ１ｃＮ部材５６の筒状部５６ａと実質的に同様であるため、詳細な説明は省略する。外部出力ギヤ９１は、Ｐ１ｒＮ部材３５８における筒状部３５８ａの外周面に設けられる。

このような変速装置３３０のレイアウトでは、外部出力ギヤ９１は、回転軸線Ｌ方向において第一ブレーキＢ１の摩擦材８１とアクチュエータ部８３の間に配置される。つまり、外部出力ギヤ９１の外周側には、第一ブレーキＢ１のピストン部材８２が配置される。このような変速装置３３０のレイアウトに対して、ピストン部材８２には、開口部８２ｃが形成されている。これにより、変速装置３３０は、実施形態と同様の効果を奏する。

（その他の変形態様）
実施形態におけるピストン部材８２の開口部８２ｃは、外部出力ギヤ９１が配置された軸方向範囲において、回転軸線Ｌ周りに所定の角度範囲に亘って形成される。この開口部８２ｃの形状は、変速装置３０から回転駆動力を外部に出力する周方向位置や、被駆動ギヤの形状によって適宜設定される。また、ピストン部材８２に複数の開口部８２ｃを形成して、同時に複数の被駆動ギヤと噛合する構成としてもよい。

また、実施形態において、ピストン部材８２は、押圧部８２ａと受圧部８２ｂの２部材から構成される。これに対して、例えば第一ブレーキＢ１の摩擦材８１においてピストン部材８２に押圧される部位Ｒｃを通る仮想円の直径が、外部出力ギヤ９１の外径よりも大径の場合には、ピストン部材８２を一体部材で構成してもよい。この場合には、変速装置３０の部品点数が低減される。

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、２２ａ：突出部
３０，１３０，２３０：変速装置
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
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
Ｂ１：第一ブレーキ、Ｂ２：第二ブレーキ
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：Ｐ１ｓＰ２ｒ部材、５３：Ｐ１ｒＰ３ｓ部材
５４：Ｐ１ｒＰ２ｃ部材、５５：Ｐ１ｃＰ２ｒ部材
５６，１５６：Ｐ１ｃＮ部材、５６ａ：筒状部
２５７：Ｐ１ｓＮ部材、２５７ａ：筒状部
３５８：Ｐ１ｒＮ部材、３５８ａ：筒状部
６１：Ｐ２ｓＰ３ｒ部材、６２：Ｐ２ｃＰ３ｃ部材
６２ａ：第一連結部位、６２ｂ：第二連結部位
７１：Ｐ３ｒＢ２部材、７２：Ｐ３ｃＴ部材
８１：摩擦材
８２：ピストン部材、８２ａ：押圧部、８２ｂ：受圧部、８２ｃ：開口部
８３：アクチュエータ部、８３ａ：凹状部
９１：外部出力ギヤ、１９２：拡張部
Ｒｃ：接触部位、Ｄ：油路、Ｍｈ：油圧室
Ｄａ：（外部出力ギヤの）歯先円の直径
Ｄｏ：（ピストン部材における押圧側端部の内周縁の）開口径
Ｄｃ：（押圧部と受圧部の）連結部の直径

Claims

ハウジングと、
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、回転駆動力が入力される入力軸と、
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、
摩擦材と、当該摩擦材を押圧するピストン部材と、前記ピストン部材に押圧力を付与するアクチュエータ部とを有し、前記プラネタリ機構のサンギヤ、リングギヤ、およびキャリアの何れかの回転を制動するブレーキと、
前記回転軸線方向において前記摩擦材および前記アクチュエータ部の間に配置され、前記入力軸と一体的に回転する部材に設けられ、前記ハウジングの外周側に回転駆動力を出力可能な外部出力ギヤと、を備え、
前記ピストン部材は、前記外部出力ギヤが配置された前記回転軸線方向の範囲において、前記回転軸線周りに所定の角度範囲に亘って形成された開口部を有する変速装置。
前記入力軸と前記プラネタリ機構の前記キャリアを連結する連結部材をさらに備え、
前記ブレーキは、前記プラネタリ機構の前記サンギヤの回転を制動し、
前記ブレーキの前記摩擦材は、前記外部出力ギヤに対して前記出力軸が配置された出力側に配置され、
前記連結部材は、前記プラネタリ機構の前記リングギヤの外周側に配置され且つ前記入力軸と一体的に回転する筒状部を有し、
前記外部出力ギヤは、前記連結部材における前記筒状部の外周面に設けられる、請求項１に記載の変速装置。
前記プラネタリ機構の前記キャリアに前記入力軸が配置された入力側から連結され、前記入力軸と前記プラネタリ機構の前記キャリアを連結する連結部材をさらに備え、
前記ブレーキは、前記プラネタリ機構の前記リングギヤの回転を制動し、
前記外部出力ギヤは、前記連結部材において前記入力軸と一体的に回転する部位に設けられる、請求項１に記載の変速装置。
前記入力軸と前記プラネタリ機構の前記サンギヤを連結する連結部材をさらに備え、
前記ブレーキは、前記プラネタリ機構の前記リングギヤまたは前記キャリアの回転を制動し、
前記連結部材は、前記プラネタリ機構の前記リングギヤの外周側に配置され且つ前記入力軸と一体的に回転する筒状部を有し、
前記外部出力ギヤは、前記連結部材における前記筒状部の外周面に設けられる、請求項１に記載の変速装置。
前記アクチュエータ部は、前記外部出力ギヤの歯先円よりも径方向内側に配置され、
前記摩擦材において前記ピストン部材に押圧される部位は、前記外部出力ギヤの前記歯先円よりも径方向内側に配置され、
前記ピストン部材は、前記摩擦材を押圧する押圧部と、前記アクチュエータ部から押圧力を付与される受圧部と、を有し、前記押圧部と前記受圧部が前記外部出力ギヤの前記歯先円よりも径方向外側において連結される、請求項１〜４の何れか一項に記載の変速装置。
前記ブレーキは、オイルポンプから供給される油圧により作動する油圧式であり、
前記オイルポンプは、前記プラネタリ機構に対して前記入力軸が配置された入力側に配置されている、請求項１〜５の何れか一項に記載の変速装置。
前記アクチュエータ部は、前記オイルポンプのポンプボディとの間に油圧室を形成し、当該油圧室を構成する各部位の周方向端部が前記回転軸線周りに係合して前記ピストン部材の回転を規制する、請求項６に記載の変速装置。