JP2016061304A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】ハブ部材に接合されるキャリヤの第２支持体の接合部にあって肉厚を厚くすることなく、かつ耐久性の向上を可能とする。【解決手段】キャリヤ本体５０は、第１支持体５１と第２支持体５２とによりロングピニオンギヤＰ３及びショートピニオンギヤＰ４を支持している。第２支持体５２は、ロングピニオンギヤＰ３を支持する薄板部５２ａとショートピニオンギヤＰ４を支持する厚肉部５２ｂとを有しており、厚肉部５２ｂのそれぞれには、外周側がフランジ部６０Ｆに接合される接合面５２ｆとなる接合部５２ｃが形成されている。接合部５２ｃの付根部分である付根部５２ｄには、フランジ部６０Ｆを突き当てさせる段差部５２ｇが形成されており、厚肉部５２ｂの周方向の端部には、段差部５２ｇの段差を小さくする凹部７０Ｆ，７０Ｒが形成されている。この凹部７０Ｆ，７０Ｒにより段差に生じる応力が分散され、肉厚を厚くすることなく、耐久性を向上できる。【選択図】図４

Description

この技術は、車両等に搭載される自動変速機に係り、詳しくは、ショートピニオンギヤ及びロングピニオンギヤを回転自在に支持するキャリヤに、係止要素により係止されるハブ部材が接合される構造を有する自動変速機に関する。

例えば車両等に搭載される自動変速機の中には、内燃エンジン等の駆動源の回転を減速した減速回転を出力する減速プラネタリギヤと、ショートピニオンギヤ及びロングピニオンギヤを回転自在に支持するキャリヤを有するラビニヨ型のプラネタリギヤセットとを組合せて、例えば前進６速段以上の多段変速を可能とした自動変速機がある。このような自動変速機にあっては、ラビニヨ型のプラネタリギヤセットの外周側にキャリヤをケースに対して係止するブレーキやワンウェイクラッチが配設されたものがある（特許文献１参照）。

このキャリヤは、ロングピニオンギヤを支持する薄板状の薄板部（特許文献１の第２フランジ部３３）とショートピニオンギヤを支持する厚肉部（特許文献１のブリッジ部５５）とを有する支持体（特許文献１の第２キャリヤ本体３４）を有しており、支持体から軸方向に延びるように形成された接合部の外周側の接合面（特許文献１の円弧面）に、ブレーキのハブ部材（ワンウェイクラッチのインナーレースとなる部材）が溶接等により接合されており、当該ブレーキを係止した場合やワンウェイクラッチが係合した場合に、そのハブ部材の回転が固定されることでキャリヤの回転を固定する。

特開２００６−１２５４２５号公報

ところで、ラビニヨ型のプラネタリギヤセットには、上述のようにショートピニオンギヤとロングピニオンギヤとが備えられており、特に伝達するトルクが大きいと回転時には回転方向に大きな力が発生し、かつ互いに噛合するショートピニオンギヤとロングピニオンギヤとの回転方向が異なるため、プラネタリギヤセットの中心に対して互いに回転方向反対側に力が発生する。また、ショートピニオンギヤとロングピニオンギヤとには、インボリュート歯車形状が形成されているが、その形状に伴い、それらギヤの中心には互いに反対方向に押される力が発生する。さらに、ショートピニオンギヤとロングピニオンギヤとは、一般にスパーギヤとなっているため、トルク伝達時にはそれぞれにスラスト力が発生し、それらギヤには軸方向に反対方向のスラスト力が発生する。そして、例えば減速プラネタリギヤから減速回転がサンギヤに入力される場合など、大きなトルクがショートピニオンギヤやロングピニオンギヤに作用すると、それらを支持しているキャリヤの支持体には、例えば支持体の全体を内外周方向に変形させる大きな力が発生することになる。

上述のようにキャリヤの回転がブレーキやワンウェイクラッチにより固定され、かつ上記の変形させる方向の大きな力が発生する状態では、ハブ部材とキャリヤの支持体とを接合した部分、特に、キャリヤの支持体の接合部、特に接合部の付根部分に大きな応力が集中する。このため、従来はこの接合部の肉厚を厚くすることで、接合部における耐久性の向上を図っていた。しかしながら、ギヤ比の設定によっては、ロングピニオンギヤの径が小径化すること或いはショートピニオンギヤの径が大径化することによってリングギヤの内径が支持体に近づくことになるため、接合部の肉厚を外周側に向けて厚くするスペースがなくなり、耐久性の向上が従来の手法では困難となるという問題があった。

そこで、ハブ部材に接合されるキャリヤの第２支持体の接合部にあって肉厚を厚くすることなく、かつ耐久性の向上を可能とする自動変速機を提供することを目的とするものである。

本実施の形態に係る自動変速機（１）は、第１サンギヤ（Ｓ２）と、第２サンギヤ（Ｓ３）と、リングギヤ（Ｒ２）と、前記第１サンギヤ（Ｓ２）に噛合するショートピニオンギヤ（Ｐ４）と前記第２サンギヤ（Ｓ３）、前記ショートピニオンギヤ（Ｐ４）、及び前記リングギヤ（Ｒ２）に噛合するロングピニオンギヤ（Ｐ３）とをキャリヤ本体（５０）により回転自在に支持するキャリヤ（ＣＲ２）と、を有するプラネタリギヤセット（ＰＵ）と、
前記キャリヤ（ＣＲ２）の外周側に配置され、前記キャリヤ本体（５０）に接合されたハブ部材（６０）と、
前記ハブ部材（６０）の回転をケース（６）に対して係止可能な係止要素（Ｂ−２，Ｆ−１）と、を備えた自動変速機（１）において、
前記キャリヤ本体（５０）は、前記ショートピニオンギヤ（Ｐ４）の一端と前記ロングピニオンギヤ（Ｐ３）の一端とを支持する第１支持体（５１）と、中空円板状に形成された薄板部（５２ａ，１５２ａ）と該薄板部（５２ａ，１５２ａ）と一体に形成されると共に周方向の複数箇所に形成された厚肉部（５２ｂ，１５２ｂ）とを有し、前記厚肉部（５２ｂ，１５２ｂ）と前記薄板部（５２ａ，１５２ａ）が周方向に交互に配置され、前記ショートピニオンギヤ（Ｐ４）の他端を前記厚肉部（５２ｂ，１５２ｂ）で支持すると共に前記ロングピニオンギヤ（Ｐ３）の他端を前記薄板部（５２ａ，１５２ａ）で支持する第２支持体（５２，１５２）と、を有し、
前記ハブ部材（６０）は、前記係止要素（Ｂ−２，Ｆ−１）と係合するドラム部（６０Ｄ）と、前記ドラム部（６０Ｄ）から内周側に延びるフランジ部（６０Ｆ）とを有し、
前記厚肉部（５２ｂ，１５２ｂ）のそれぞれは、外周側にて軸方向に延び、外周側が前記フランジ部（６０Ｆ）に接合される接合面（５２ｆ，１５２ｆ）となる接合部（５２ｃ，１５２ｃ）と、前記接合部（５２ｃ，１５２ｃ）の付根にて前記フランジ部（６０Ｆ）を軸方向に前記厚肉部（５２ｂ，１５２ｂ）に突き当てさせる段差部（５２ｇ，１５２ｇ）と、前記段差部（５２ｇ，１５２ｇ）から軸方向に延びると共に前記厚肉部（５２ｂ，１５２ｂ）の周方向の端部に形成された凹部（７０Ｆ，７０Ｒ，１７０Ｆ，１７０Ｒ）と、を有す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。

本自動変速機によると、第２支持体の接合部に変形させる方向の大きな力が生じ、付根部に応力が集中する際、段差を小さくする凹部により応力が分散されるので、接合部の肉厚を厚くすることなく、耐久性を向上することができる。そして、接合部の肉厚を厚くすることを防止できるので、大きなトルクを伝達することを可能とするものでありながら、リングギヤ、ロングピニオンギヤ、及びショートピニオンギヤの配置間隔を変更することを不要とすることもできるし、ショートピニオンギヤの外径を大きくすることも可能とすることができる。

本実施の形態に係る自動変速機を示すスケルトン図。 本実施の形態に係る自動変速機の係合表。 本実施の形態に係る自動変速機の速度線図。 本実施の形態に係る自動変速機の一部を示す断面図。 第１の実施の形態に係るキャリヤの第２支持体を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ矢視図、（ｃ）はＢ−Ｂ矢視断面図、（ｄ）がＣ矢視図。 第１の実施の形態に係るキャリヤの第２支持体を示す斜視図。 第２の実施の形態に係るキャリヤの第２支持体を示す斜視図。

＜第１の実施の形態＞
以下、本第１の実施の形態を図１乃至図６に沿って説明する。なお、本自動変速機１は、例えばＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）タイプ等の車輌に搭載されて好適な自動変速機であり、図１、図４中における左右方向が実際の車輌搭載状態における左右方向（或いは左右逆方向）に対応するが、説明の便宜上、エンジン等の駆動源側である図中右方側を「前方側」、図中左方側を「後方側」というものとする。

［自動変速機の概略構成］
まず、本自動変速機１の概略構成について図１に沿って説明する。図１に示すように、例えばＦＦタイプの車輌に用いて好適な自動変速機１は、前方側に、ロックアップクラッチ２ａを有するトルクコンバータ２が配置されており、後方側に、変速機構３、カウンタシャフト部４、及びディファレンシャル部５が配置されている。

該トルクコンバータ２は、例えば駆動源としてのエンジン（不図示）の出力軸１０と同軸上である変速機構３の入力軸７を中心とした軸上に配置されており、該変速機構３は、該入力軸７を中心とした軸上に配置されている。また、カウンタシャフト部４は、それら入力軸７と平行な軸上であるカウンタシャフト１２上に配置されており、ディファレンシャル部５は、該カウンタシャフト１２と平行な軸上に左右ドライブシャフト１５，１５を有する形で配置されている。

なお、図１に示すスケルトン図は、自動変速機１を平面的に展開して示しているものであって、上記入力軸７と、カウンタシャフト１２と、左右ドライブシャフト１５，１５とは、側面視で三角形状の位置関係である。

上記変速機構３には、入力軸７上において、プラネタリギヤ（減速回転出力部）ＤＰ及びプラネタリギヤユニット（プラネタリギヤセット）ＰＵが備えられている。上記プラネタリギヤＤＰは、第１のサンギヤＳ１、第１のキャリヤＣＲ１、及び第１のリングギヤＲ１を備えており、該第１のキャリヤＣＲ１に、第１のサンギヤＳ１に噛合するピニオンギヤＰ２及び第１のリングギヤＲ１に噛合するピニオンギヤＰ１を互いに噛合する形で有している、いわゆるダブルピニオンプラネタリギヤである。

一方、該プラネタリギヤユニットＰＵは、４つの回転要素として第２のサンギヤ（第１サンギヤ）Ｓ２、第３のサンギヤ（第２サンギヤ）Ｓ３、第２のキャリヤＣＲ２、及び第２のリングギヤＲ２を有し、該第２のキャリヤＣＲ２に、第２のサンギヤＳ２に噛合するショートピニオンギヤＰ４と、第３のサンギヤＳ３、ショートピニオンギヤＰ４、及び第２のリングギヤＲ２に噛合するロングピニオンギヤＰ３とを有している、いわゆるラビニョ型のプラネタリギヤである。

上記プラネタリギヤＤＰの第１のサンギヤＳ１は、ケース６に対して回転が固定されている。また、上記第１のキャリヤＣＲ１は、上記入力軸７に接続されて、該入力軸７の回転と同回転（以下、「入力回転」という。）になっていると共に、第４のクラッチＣ−４に接続されている。更に、第１のリングギヤＲ１は、該固定された第１のサンギヤＳ１と該入力回転する第１のキャリヤＣＲ１とにより、入力回転が減速された減速回転になると共に、第１のクラッチＣ−１及び第３のクラッチＣ−３に接続されている。

上記プラネタリギヤユニットＰＵの第３のサンギヤＳ３は、第１のブレーキＢ−１に接続されてケース６に対して固定自在となっていると共に、上記第４のクラッチＣ−４及び上記第３のクラッチＣ−３に接続されて、第４のクラッチＣ−４を介して上記第１のキャリヤＣＲ１の入力回転が、第３のクラッチＣ−３を介して上記第１のリングギヤＲ１の減速回転が、それぞれ入力自在となっている。また、上記第２のサンギヤＳ２は、第１のクラッチＣ−１に接続されており、上記第１のリングギヤＲ１の減速回転が入力自在となっている。

更に、上記第２のキャリヤＣＲ２は、入力軸７の回転が入力される第２のクラッチＣ−２に接続されて、該第２のクラッチＣ−２を介して入力回転が入力自在となっており、また、第１のワンウェイクラッチ（係止要素）Ｆ−１及び第２のブレーキ（係止要素）Ｂ−２に接続されて、該第１のワンウェイクラッチＦ−１を介してケース６に対して一方向の回転が規制されると共に、該第２のブレーキＢ−２を介して回転がケース６に対して固定自在（係止可能）となっている。そして、上記第２のリングギヤＲ２は、カウンタギヤ８に接続されている。

また、上記カウンタギヤ８には、上記カウンタシャフト部４のカウンタシャフト１２上に固定されているカウンタドリブンギヤ１１が噛合しており、該カウンタシャフト１２には、外周面上に形成されている出力ギヤ１２ａを介してディファレンシャル部５のギヤ１４が噛合している。そして、該ギヤ１４は、ディファレンシャルギヤ１３に固定されており、ディファレンシャルギヤ１３を介して左右ドライブシャフト１５，１５に接続されている。

以上のように構成された自動変速機１は、図１のスケルトンに示す各第１〜第４のクラッチＣ−１〜Ｃ−４、第１及び第２ブレーキＢ−１，Ｂ−２、第１のワンウェイクラッチＦ−１が、図２の係合表に示す組み合わせで係合又は解放制御されることにより、図３の速度線図のような回転数比で、前進１速段（１ｓｔ）〜前進８速段（８ｔｈ）、及び後進１速段（Ｒｅｖ１）〜後進２速段（Ｒｅｖ２）が達成される。なお、本実施の形態においては、後進１速段及び後進２速段を達成するものを説明しているが、後進１速段だけを用いて、後進２速段を使用しないように自動変速機１を設計してもよい。

なお、図３の速度線図に示すように、プラネタリギヤＤＰによってエンジンの回転を減速した減速回転が出力可能となっており、プラネタリギヤユニットＰＵにおいて、前進１速段では、第２のサンギヤＳ２に減速回転を入力すると共に第１のワンウェイクラッチＦ−１の係合により第２のキャリヤＣＲ２の回転を固定することで第２のリングギヤＲ２から前進１速段の回転を出力し、後進１速段では、第３のサンギヤＳ３に減速回転を入力すると共に第２のブレーキＢ−２により第２のキャリヤＣＲ２の回転を固定することで第２のリングギヤＲ２から後進１速段の回転を出力することになる。

［変速機構の後方部分の構造］
続いて、自動変速機１（変速機構３）の後方側部分の詳細構造を図４に沿って説明する。変速機構３は、その中心部分に、上記入力軸７を備えており、該入力軸７の前方側は、ケース６に回転自在に支持されていると共に、該入力軸７の後方側は、ケース６に形成されたボス部６ａに回転自在に支持されている。

上記入力軸７の外周側には、該入力軸７を中心として、上述したラビニョ型のプラネタリギヤユニットＰＵがカウンタギヤ８の後方側に配設されている。入力軸７のその直ぐ外周側には、スリーブ状に形成された第２のサンギヤＳ２が該入力軸７に対して相対回転自在に配置されている。また、入力軸７には、外周側にフランジ状に延びるフランジ部７ａが形成されており、第２のサンギヤＳ２は、入力軸７のフランジ部７ａに対して軸方向に位置決め規制されていると共に、第３のサンギヤＳ３に対して軸方向に位置決め規制されている。第２のサンギヤＳ２の外周側には、スリーブ状に形成された第３のサンギヤＳ３が該入力軸７に対して相対回転自在となるように配置されている。なお、第２のサンギヤＳ２の前方側は、上述した第３のクラッチＣ−３や第４のクラッチＣ−４に連結される連結部材にスプライン係合されている。また、第３のサンギヤＳ３の前方側は、上述した第１のクラッチＣ−１に連結される連結部材にスプライン係合されている。

上記第２のサンギヤＳ２及び第３のサンギヤＳ３の外周側には、第２のキャリヤＣＲ２が配置されている。第２のキャリヤＣＲ２は、大まかに、第１支持体５１と第２支持体５２とにより複数のロングピニオンギヤＰ３及び複数のショートピニオンギヤＰ４を回転自在に支持するキャリヤ本体５０を構成している。第１支持体５１は、中空円板状の側板部５１ａと該側板部５１ａから外周側にドラム状に延設されたハブ部５１ｂとを有しており、そのうちの側板部５１ａには、ロングピニオンギヤＰ３を回転自在に支持するピニオンシャフト５３の後端部が嵌合されて固定される嵌合孔５１ＨＬと、ショートピニオンギヤＰ４を回転自在に支持するピニオンシャフト５４の後端部が嵌合されて固定される嵌合孔５１ＨＳとが形成されており、つまり第１支持体５１は、ロングピニオンギヤＰ３及びショートピニオンギヤＰ４の一端側を回転自在に支持している。また、ハブ部５１ｂの外周側には、後述する第２のクラッチＣ−２の内摩擦板２１ｂがスプライン係合するスプライン部５１ｓが形成されており、さらにハブ部５１ｂの先端には、外周側に鍔状に屈曲形成された鍔部５１ｃが形成されている。なお、鍔部５１ｃは、後述のハブ部材６０の接合面６０ｃ及びフランジ部６０Ｆに溶接等により接合されている。

一方、上記第２支持体５２は、ロングピニオンギヤＰ３のピニオンシャフト５３の前端部に対応する部分が薄肉の薄板部５２ａとして形成されていると共に、ショートピニオンギヤＰ４のピニオンシャフト５４の前端部に対応する部分が薄板部５２ａに対して肉厚の厚肉部５２ｂとなるように形成されており（図５及び図６参照）、厚肉部５２ｂは、ロングピニオンギヤＰ３が存在しない部分に、複数のロングピニオンギヤＰ３と周方向に対して交互に配置されている。薄板部５２ａには、ロングピニオンギヤＰ３を回転自在に支持するピニオンシャフト５３の前端部が嵌合されて固定される嵌合孔５２ＨＬが形成されており、また、厚肉部５２ｂには、ショートピニオンギヤＰ４を回転自在に支持するピニオンシャフト５４の前端部が嵌合されて固定される嵌合孔５２ＨＳが形成されており、つまり第２支持体５２は、ロングピニオンギヤＰ３及びショートピニオンギヤＰ４の一端側を回転自在に支持している。

厚肉部５２ｂの外周側からは、後述のハブ部材６０が接合される部分的に筒状の接合部５２ｃが軸方向に延びるように形成されている。詳しくは図５及び図６に沿って後述する接合部５２ｃには、ハブ部材６０のフランジ部６０Ｆの先端部分が溶接等により接合され、上述のように第１支持体５１の鍔部５１ｃにフランジ部６０Ｆが溶接等で接合されることで、第１支持体５１と第２支持体５２とが一体的なキャリヤ本体５０として構造体を構成している。

一方、プラネタリギヤユニットＰＵの後方部分の外周側には、第２のクラッチＣ−２が配置されている。第２のクラッチＣ−２は、複数の外摩擦板２１ａ及び複数の内摩擦板２１ｂからなる摩擦板２１と、その摩擦板２１を押圧駆動して係合自在にする油圧サーボ２０と、を有して構成されている。

該油圧サーボ２０は、クラッチドラム２２、ピストン部材２３、リターンプレート２４、リターンスプリング２５を有しており、これらにより、作動油室２６、キャンセル油室２７を構成している。クラッチドラム２２は、内周側部材２２Ａと外周側部材２２Ｂとが例えば溶接されて一体に構成されている。内周側部材２２Ａの先端は、上記入力軸７のフランジ部７ａに例えば溶接等により固着されていると共に、内周側部材２２Ａの内周側は、環状部材８１を介してケース６のボス部６ａに対して回転自在に支持されている。外周側部材２２Ｂは、上記摩擦板２１の外周側まで軸方向にドラム状に延びており、内周側が上記外摩擦板２１ａにスプライン係合している。この外周側部材２２Ｂの先端部には、スナップリング２９が嵌合されており、摩擦板２１の前方への移動が規制されている。

上記クラッチドラム２２の前方側は、ピストン部材２３と対向する部分が、上記作動油室２６を構成するためのシリンダとして形成されている。また、内周側部材２２Ａには、ピストン部材２３が軸方向摺動自在に嵌合されていると共に、リターンプレート２４がスナップリング２８によって位置決めされる形で配設されている。上記ピストン部材２３は、上述のクラッチドラム２２の前方側に対向して軸方向移動自在に配置されており、該クラッチドラム２２との間に油密状の作動油室２６を構成している。また、ピストン部材２３の外周側は上記摩擦板２１に対抗配置されている。リターンプレート２４は、その後方に配置されたピストン部材２３との間に、リターンスプリング２５が縮設されると共に油密状のキャンセル油室２７を構成している。なお、上記リターンプレート２４は、上記リターンスプリング２５の付勢力に基づき前方側に常時付勢されて、つまりクラッチドラム２２に対して固定された状態となっている。

以上のように構成された第２のクラッチＣ−２は、ケース６内の油路から環状部材８１の油路を介して作動油室２６に作動油圧が供給されると、リターンスプリング２５の付勢力に抗してピストン部材２３を前方側に押圧駆動し、摩擦板２１を係合させ、クラッチドラム２２、入力軸７と第２のキャリヤＣＲ２とを回転方向に駆動連結する。反対に、作動油室２６から作動油圧が排出されると、キャンセル油室２７の油により作動油室２６の遠心油圧がキャンセルされつつリターンスプリング２５の付勢力によりピストン部材２３が後方側に移動し、摩擦板２１を解放させる。

上記第２のクラッチＣ−２の前方側には、上述したようにキャリヤ本体５０に接続されたハブ部材６０が配置されている。ハブ部材６０は、大まかにドラム状に形成されたドラム部６０Ｄと、ドラム部６０Ｄの後方側の端部から内周側にフランジ状に延びるように形成されたフランジ部６０Ｆと、により一体的な部品として構成されている。そのうちのドラム部６０Ｄは、後方部分が第２のブレーキＢ−２の摩擦板３１の内摩擦板３１ｂにスプライン係合するスプライン部６０ｓが形成されたハブ部６０ａとなっており、前方部分が第１のワンウェイクラッチＦ−１のインナーレースとして機能するインナーレース部６０ｂとなっている。一方のフランジ部６０Ｆは、上述した第１支持体５１と第２支持体５２とをそれぞれ溶接等により接合する部分となっており、該フランジ部６０Ｆの後方側に形成された接合面６０ｃに第１支持体５１の鍔部５１ｃが嵌合されて該フランジ部６０Ｆに突き当てられた状態で溶接等により接合されている。また、フランジ部６０Ｆの先端部６０Ｆａは、詳しくは後述する第２支持体５２の接合面５２ｆに嵌合されて付根部５２ｄの段差に突き当てられた状態で溶接等により接合されている。

上記第２のクラッチＣ−２の外周側から上記ハブ部材６０のハブ部６０ａの外周側にかけては、第２のブレーキＢ−２が配置されている。該第２のブレーキＢ−２は、複数の外摩擦板３１ａ及び複数の内摩擦板３１ｂからなる摩擦板３１と、この摩擦板３１を係止させる油圧サーボ３０とを備えている。上記内摩擦板３１ｂは、上述したハブ部材６０にスプライン係合し（つまりドラム部６０Ｄに係合し）、第２のキャリヤＣＲ２に駆動連結されている。また、外摩擦板３１ａは、ケース６の内周面に形成されたスプライン部６ｓにスプライン係合されている。

上記油圧サーボ３０は、上記ケース６の内面に形成されたシリンダ部３２、ピストン部材３３、リテーナプレート３４、及びリターンスプリング３５を有しており、該シリンダ部３２と該ピストン部材３３とにより作動油室３６を構成している。該ピストン部材３３は、先端部分が櫛歯状に形成されており、複数のリターンスプリング３５の周方向の間から摩擦板３１に対抗配置されるように延設されている。上記リテーナプレート３４は、スナップリング３９によりケース６に対して前方側への移動が規制されており、該リテーナプレート３４とピストン部材３３との間には、リターンスプリング３５が縮設されている。

以上のように構成された第２のブレーキＢ−２は、図示を省略したケース６内の油路から作動油室３６に作動油圧が供給されると、リターンスプリング３５の付勢力に抗してピストン部材３３を前方側に押圧駆動し、摩擦板３１をケース６に対して係止させ、ハブ部材６０を介して第２のキャリヤＣＲ２を回転方向に固定する。反対に、作動油室３６から作動油圧が排出されると、リターンスプリング３５の付勢力によりピストン部材３３が後方側に移動し、摩擦板３１を解放させる。

第２のブレーキＢ−２の摩擦板３１の前方側にあって、プラネタリギヤユニットＰＵの外周側には、第１のワンウェイクラッチＦ−１が配置されている。第１のワンウェイクラッチＦ−１は、大まかに、上述したインナーレース部６０ｂと、アウターレース７２と、それらの間に介在して該インナーレース部６０ｂ（つまりハブ部材６０）の回転方向を一方向に規制する一方向規制機構（例えばローラカム機構やスプラグ機構など）７３と、を有して構成されており、つまり第１のワンウェイクラッチＦ−１は、ハブ部材６０のドラム部６０Ｄに係合している。アウターレース７２は、その外周面がケース６のスプライン部６ｓにスプライン係合しており、両側面がスナップリング７８，７９によって規制されることによって、ケース６に対して位置決め固定されている。

上記インナーレース部６０ｂを有するハブ部材６０の内周側には、ロングピニオンギヤＰ３に噛合する第２のリングギヤＲ２が収納される形で配置されている。該第２のリングギヤＲ２の前方部分は、スプライン形状に形成されており、接続部材４１が内周側からスプライン係合している。また、接続部材４１は、その内周側がカウンタギヤ８にスプライン係合されており、つまり第２のリングギヤＲ２、接続部材４１、カウンタギヤ８が一体的に駆動連結されている。上記カウンタギヤ８は、外周側の歯面が上述のカウンタドリブンギヤ１１（図１参照）の歯面に噛合している。なお、カウンタギヤ８は、ケース６に支持されたセンターサポート部材によりアンギュラボールベアリング（又はテーパードローラ等）を介して回転自在に支持されている。

［第２支持体の詳細構造］
続いて、第２のキャリヤＣＲ２のキャリヤ本体５０の第２支持体５２の詳細構造について、図５及び図６に沿って説明する。図５（ａ）〜（ｄ）及び図６に示すように、第２支持体５２は、薄板状に形成された薄板部５２ａと、その薄板部５２ａに対して例えば周方向複数箇所（４箇所）に肉厚に形成された厚肉部５２ｂとを有しており、薄板部５２ａと厚肉部５２ｂとは、周方向に交互に配置されている。薄板部５２ａには、ロングピニオンギヤＰ３を回転自在に支持するピニオンシャフト５３（図４参照）が嵌合される嵌合孔５２ＨＬが貫通形成され、また、厚肉部５２ｂのそれぞれには、ショートピニオンギヤＰ４を回転自在に支持するピニオンシャフト５４（図４参照）が嵌合される嵌合孔５２ＨＳが貫通形成されている。なお、第２支持体５２は、全体形状が大まかに鍛造により形成され、上記嵌合孔５２ＨＬ及び上記嵌合孔５２ＨＳがドリル等により切削されて形成される。

厚肉部５２ｂの外周側の軸方向端部には、軸方向（変速機構の入力軸７の方向）にそれぞれが部分的な筒状となる接合部５２ｃが一体に形成されており、接合部５２ｃの外周側には、旋盤等により切削されることにより、上記ハブ部材６０が接合される接合面５２ｆが形成されている。そのため、厚肉部５２ｂに対する接合部５２ｃの付根部分となる付根部５２ｄには、接合部５２ｃの接合面５２ｆと厚肉部５２ｂの外周面５２ｅとの間に段差となる段差部５２ｇが形成されている。この付根部５２ｄの段差部５２ｇは、自動変速機１の組付時にあって、ハブ部材６０のフランジ部６０Ｆが接合面５２ｆに嵌合される際に、該フランジ部６０Ｆが軸方向に突き当てられることで位置決めを行う部位となっている。

そして、厚肉部５２ｂの付根部５２ｄの周方向の両側の端部には、上述したように鍛造により第２支持体５２の全体形状を形成するときに同時に形成された凹部７０Ｆ，７０Ｒが、それぞれの付根部５２ｄに対して設けられている。この凹部７０Ｆ，７０Ｒは、厚肉部５２ｂの外周面５２ｅよりも内径側に凹んでおり、かつその凹みの底部分が接合部５２ｃの接合面５２ｆよりも外径側となるように形成されており、つまり凹部７０Ｆ，７０Ｒは、段差部５２ｇから軸方向に延びるように形成されており、上記接合面５２ｆと上記外周面５０ｅとの段差を小さくするような形状となっている。

次に、前進時と後進時に接合部５２ｃの付根部５２ｄに生じる力について説明する。なお、前進時にあって最も大きな力（トルク）が生じるのは、エンジンの回転が最も減速される前進１速段であり、後進時にあって最も大きな力（トルク）が生じるのは、駆動源の回転が最も減速される後進１速段であるので、それぞれ前進１速段の状態と後進１速段の状態を例として説明する。

前進１速段（１ｓｔ）では、図２及び図３に示すように、第１のクラッチＣ−１が係合され、第１のワンウェイクラッチＦ−１が係止される。すると、図１に示すように、ケース６に固定された第１のサンギヤＳ１と入力軸７からエンジンの回転が入力される第１のキャリヤＣＲ１とによって第１のリングギヤＲ１が減速回転し、つまりプラネタリギヤＤＰから第１のクラッチＣ−１に減速回転が出力される。この減速回転は、第１のクラッチＣ−１を介して第２のサンギヤＳ２に入力される。一方、第２のキャリヤＣＲ２は、ハブ部材６０を介して第１のワンウェイクラッチＦ−１によりケース６に対して回転が係止（正転回転方向に規制）され、回転が固定された状態となる。すると、第２のサンギヤＳ２に入力された減速回転は、ショートピニオンギヤＰ４を逆転回転させ、そのショートピニオンギヤＰ４に噛合するロングピニオンギヤＰ３を正転回転させ、さらにロングピニオンギヤＰ３に噛合する第２のリングギヤＲ２をさらに減速させた回転で正転回転させる（図３参照）。これにより、カウンタギヤ８に前進１速段としての正転回転が出力され、カウンタシャフト部４及びディファレンシャル部５を介して車輪に前進１速段の回転が伝達される。

この際、ショートピニオンギヤＰ４が逆転回転し、ロングピニオンギヤＰ３が正転回転することにより、それらショートピニオンギヤＰ４とロングピニオンギヤＰ３とには回転方向反対側に上記減速回転により増幅された大きなトルクに基づく大きな力が発生すると共に、インボリュート歯車形状のギヤの中心に反対方向に押される力や軸方向に反対方向のスラスト力も発生し、それぞれを支持するピニオンシャフト５３，５４を介して第２支持体５２には該第２支持体５２全体を外側から内側に変形させる方向の力が発生する。具体的には、第２支持体５２自体は、第１のワンウェイクラッチＦ−１の係止により回転が固定されていると共に、第２支持体５２の薄板部５２ａの嵌合孔５２ＨＬに掛かる力と厚肉部５２ｂの嵌合孔５２ＨＳに掛かる力とは逆向きになり、第２支持体５２にあっては、薄板部５２ａに対して厚肉部５２ｂが反対方向に引っ張られる形となり、厚肉部５２ｂには捩れ方向の力が発生する。そのため、ケース６に対して第１のワンウェイクラッチＦ−１の係止によって固定されたハブ部材６０が接合されている接合部５２ｃを抑えたまま、厚肉部５２ｂが引っ張られつつ薄板部５２ａが逆向きに引っ張られるので、接合部５２ｃの付根部５２ｄの段差部５２ｇにおける周方向の一方側の端部（凹部７０Ｆの側）には応力が集中し易くなる。

しかしながら、第２支持体５２の接合部５２ｃの付根部５２ｄには、凹部７０Ｆが設けられているので、付根部５２ｄにおける接合面５２ｆと外周面５２ｅとの段差部５２ｇにおける段差が小さくされており、その段差部５２ｇに生じる応力集中が低減される。これにより、接合部５２ｃの付根部５２ｄに発生する応力集中が分散され、接合部５２ｃと厚肉部５２ｂとの間に大きな応力集中が生じなくなるので、接合部５２ｃ（特に付根部５２ｄ）における耐久性が向上する。

また同様に後進１速段（Ｒｅｖ１）では、図２及び図３に示すように、第３のクラッチＣ−３が係合され、第２のブレーキＢ−２が係止される。すると、図１に示すように、ケース６に固定された第１のサンギヤＳ１と入力軸７からエンジンの回転が入力される第１のキャリヤＣＲ１とによって第１のリングギヤＲ１が減速回転し、つまりプラネタリギヤＤＰから第１のクラッチＣ−１に減速回転が出力される。この減速回転は、第３のクラッチＣ−３を介して第３のサンギヤＳ３に入力される。一方、第２のキャリヤＣＲ２は、ハブ部材６０を介して第２のブレーキＢ−２によりケース６に対して回転が係止され、回転が固定された状態となる。すると、第３のサンギヤＳ３に入力された減速回転は、ロングピニオンギヤＰ３を逆転回転させ、さらにロングピニオンギヤＰ３に噛合する第２のリングギヤＲ２をさらに減速させた回転で逆転回転させる（図３参照）。これにより、カウンタギヤ８に後進１速段としての逆転回転が出力され、カウンタシャフト部４及びディファレンシャル部５を介して車輪に後進１速段の回転が伝達される。なお、この際、ショートピニオンギヤＰ４は、ロングピニオンギヤＰ３に噛合しているため、減速された正転回転で回転することになる。

この際、第３のサンギヤＳ３の正転回転に基づき、ロングピニオンギヤＰ３が逆転回転することにより、ロングピニオンギヤＰ３には回転方向に減速回転により増幅された大きなトルクに基づく大きな力が発生し、それを支持するピニオンシャフト５３を介して第２支持体５２には該第２支持体５２全体を内側から外側に変形させる方向の力が発生する。具体的には、第２支持体５２自体は、第２のブレーキＢ−２の係止により回転が固定されていると共に、第２支持体５２の薄板部５２ａの嵌合孔５２ＨＬに掛かる力は厚肉部５２ｂへ掛かる力となり、第２支持体５２にあっては、薄板部５２ａに対して厚肉部５２ｂが外周側に開く方向に押圧される形となる。そのため、ケース６に対して第２のブレーキＢ−２の係止によって固定されたハブ部材６０が接合されている接合部５２ｃを抑えたまま、厚肉部５２ｂが押圧されるので、接合部５２ｃの付根部５２ｄの段差部５２ｇにおける周方向の一方側の端部（凹部７０Ｒの側）には応力が集中し易くなる。

しかしながら、第２支持体５２の接合部５２ｃの付根部５２ｄには、凹部７０Ｒが設けられているので、付根部５２ｄにおける接合面５２ｆと外周面５２ｅとの段差部５２ｇにおける段差が小さくされており、その段差部１５２ｇに生じる応力集中が低減される。これにより、接合部５２ｃの付根部５２ｄに発生する応力集中が分散され、接合部５２ｃと厚肉部５２ｂとの間に大きな応力集中が生じなくなるので、接合部５２ｃ（特に付根部５２ｄ）における耐久性が向上する。

このように前進時にあっても後進時にあっても、応力集中が低減され、耐久性を向上しつつ接合部５２ｃの肉厚を例えば内外周方向に対して厚くして補強する必要がなくなるので、第２のリングギヤＲ２、ロングピニオンギヤＰ３、及びショートピニオンギヤＰ４の配置間隔を従来のものから大幅に変更することを不要とすることができる。それにより、大きなトルクを伝達可能な自動変速機１を、従来のものに比して製造ラインの大幅な変更を行うことなく、製造することが可能となる。また、接合部５２ｃの肉厚を内周方向に厚くすることが不要となるので、ショートピニオンギヤＰ４の外径を大きくすることも可能となり、その分、自動変速機１のギヤ比の設定自由度を上げることも可能となる。

＜第２の実施の形態＞
つづいて、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７に沿って説明する。なお、本第２の実施の形態は、第１の実施の形態における第２支持体５２を変更して第２支持体１５２としたものであり、それ以外の部分は同様であるので、その説明を省略する。

本第２の実施の形態に係る第２支持体１５２は、第１の実施の形態の第２支持体５２の凹部７０Ｆ，７０Ｒに比して、凹部１７０Ｆ，１７０Ｒの形成手法を変更したものである。

詳細には、第２の実施の形態に係る第２支持体１５２は、第１の実施の形態と同様に、ロングピニオンギヤＰ３のための嵌合孔１５２ＨＬが形成された薄板部１５２ａと、ショートピニオンギヤＰ４のための嵌合孔１５２ＨＳが形成された厚肉部１５２ｂと、該厚肉部１５２ｂから軸方向に延びる接合部１５２ｃと、接合面１５２ｆを有する接合部１５２ｃと外周面１５２ｅとの間に段差となる段差部１５２ｇが形成された付根部１５２ｄとを有している。

その厚肉部１５２ｂの付根部１５２ｄの周方向の両側の端部には、凹部１７０Ｆ，１７０Ｒが形成されている。この凹部１７０Ｆ，１７０Ｒは、第２支持体１５２の全体形状を鍛造により形成した後、ドリル等により切削されて形成されるものである。即ち、鍛造を行う際には、付根部１５２ｄの段差部１５２ｇは、厚肉部１５２ｂの外周側の周方向全体に亘って形成されており、第２支持体１５２を仕上げる際に、付根部１５２ｄの段差部１５２ｇが小さくなるように、それぞれ付根部１５２ｄの周方向の両側の端部にドリル等を当てて切削を行い、凹部１７０Ｆ，１７０Ｒを形成する。このように切削により凹部１７０Ｆ，１７０Ｒを形成すると、鍛造により形成する場合に比して、寸法精度を向上することができる。言い換えると、例えば第１の実施の形態のように鍛造により凹部７０Ｆ，７０Ｒを形成すると、寸法誤差により段差が大きく残ったり小さくなり過ぎたりする虞があり、その場合に設計通りの耐久性が向上できないものが製造される虞があって、歩留まりが悪くなる。しかしながら、切削により凹部１７０Ｆ，１７０Ｒを形成する場合は、寸法誤差が小さくなるので、不良品を製造する可能性が小さくなり、歩留まりを向上することができる。なお、切削により凹部１７０Ｆ，１７０Ｒを形成する場合は、凹部１７０Ｆ，１７０Ｒを大きくすると切削工程の時間が長くなるので、必要最低限の大きさに形成することが望ましい。

これ以外の構成、作用、及び効果は、第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

［本実施の形態のまとめ］
本第１及び第２の実施の形態に係る自動変速機（１）は、第１サンギヤ（Ｓ２）と、第２サンギヤ（Ｓ３）と、リングギヤ（Ｒ２）と、前記第１サンギヤ（Ｓ２）に噛合するショートピニオンギヤ（Ｐ４）と前記第２サンギヤ（Ｓ３）、前記ショートピニオンギヤ（Ｐ４）、及び前記リングギヤ（Ｒ２）に噛合するロングピニオンギヤ（Ｐ３）とをキャリヤ本体（５０）により回転自在に支持するキャリヤ（ＣＲ２）と、を有するプラネタリギヤセット（ＰＵ）と、
前記キャリヤ（ＣＲ２）の外周側に配置され、前記キャリヤ本体（５０）に接合されたハブ部材（６０）と、
前記ハブ部材（６０）の回転をケース（６）に対して係止可能な係止要素（Ｂ−２，Ｆ−１）と、を備えた自動変速機（１）において、
前記キャリヤ本体（５０）は、前記ショートピニオンギヤ（Ｐ４）の一端と前記ロングピニオンギヤ（Ｐ３）の一端とを支持する第１支持体（５１）と、中空円板状に形成された薄板部（５２ａ，１５２ａ）と該薄板部（５２ａ，１５２ａ）と一体に形成されると共に周方向の複数箇所に形成された厚肉部（５２ｂ，１５２ｂ）とを有し、前記厚肉部（５２ｂ，１５２ｂ）と前記薄板部（５２ａ，１５２ａ）が周方向に交互に配置され、前記ショートピニオンギヤ（Ｐ４）の他端を前記厚肉部（５２ｂ，１５２ｂ）で支持すると共に前記ロングピニオンギヤ（Ｐ３）の他端を前記薄板部（５２ａ，１５２ａ）で支持する第２支持体（５２，１５２）と、を有し、
前記ハブ部材（６０）は、前記係止要素（Ｂ−２，Ｆ−１）と係合するドラム部（６０Ｄ）と、前記ドラム部（６０Ｄ）から内周側に延びるフランジ部（６０Ｆ）とを有し、
前記厚肉部（５２ｂ，１５２ｂ）のそれぞれは、外周側にて軸方向に延び、外周側が前記フランジ部（６０Ｆ）に接合される接合面（５２ｆ，１５２ｆ）となる接合部（５２ｃ，１５２ｃ）と、前記接合部（５２ｃ，１５２ｃ）の付根にて前記フランジ部（６０Ｆ）を軸方向に前記厚肉部（５２ｂ，１５２ｂ）に突き当てさせる段差部（５２ｇ，１５２ｇ）と、前記段差部（５２ｇ，１５２ｇ）から軸方向に延びると共に前記厚肉部（５２ｂ，１５２ｂ）の周方向の端部に形成された凹部（７０Ｆ，７０Ｒ，１７０Ｆ，１７０Ｒ）と、を有することを特徴とする。

これにより、第２支持体の接合部に捩れ方向の大きな力が生じ、付根部に応力が集中する際、段差部の段差を小さくする凹部により応力が分散されるので、接合部の肉厚を厚くすることなく、耐久性を向上することができる。そして、接合部の肉厚を厚くすることを防止できるので、大きなトルクを伝達することを可能とするものでありながら、リングギヤ、ロングピニオンギヤ、及びショートピニオンギヤの配置間隔を従来のものに比して大幅に変更することを不要とすることができる。それにより、大きなトルクを伝達可能な自動変速機１を、従来のものに比して製造ラインの大幅な変更を行うことなく、製造することが可能となる。また、接合部の肉厚を内周方向に厚くすることが不要となるので、ショートピニオンギヤの外径を大きくすることも可能となり、その分、自動変速機のギヤ比の設定自由度を上げることも可能となる。

また、本第１及び第２の実施の形態に係る自動変速機（１）は、前記凹部（７０Ｆ，７０Ｒ）は、前記厚肉部（５２ｂ，１５２ｂ）の周方向の両側の端部に形成されたことを特徴とする。

これにより、前進走行時と後進走行時とで、接合部に生じる力の向きが逆になるので、前進走行時には付根部の周方向の一方の端部に、後進走行時には付根部の周方向の他方の端部に応力が集中することになるが、付根部の周方向の両側の端部に凹部が形成されているので、前進走行時と後進走行時との両方で応力を分散することができる。

そして、本第１及び第２の実施の形態に係る自動変速機（１）は、駆動源の回転を減速した減速回転を出力可能な減速回転出力部（ＤＰ）を備え、
前記第１サンギヤ（Ｓ２）に前記減速回転を入力すると共に前記係止要素（Ｂ−２，Ｆ−１）により前記キャリヤ（ＣＲ２）の回転を固定することで前記リングギヤ（Ｒ２）から前進１速段の回転を出力し、
前記第２サンギヤ（Ｓ３）に前記減速回転を入力すると共に前記係止要素（Ｂ−２）により前記キャリヤ（ＣＲ２）の回転を固定することで前記リングギヤ（Ｒ２）から後進段の回転を出力することを特徴とする。

これにより、第２支持体の接合部に、前進１速段又は後進１速段では減速回転による大きなトルクに応じた応力集中が生じるが、接合部に生じる応力を凹部により分散することができるので、前進１速段と後進１速段との両方で応力を分散することができる。

なお、本第１及び第２の実施の形態においては、ハブ部材６０に第２のブレーキＢ−２と第１のワンウェイクラッチＦ−１を係止要素として備えているものを説明したが、これに限らず、どちらか一方を備えているものであっても構わない。例えばワンウェイクラッチだけが設けられている場合は、前進１速段でハブ部材が固定されるが、後進時にハブ部材が固定されないので、前進時に発生する応力集中だけを低減できればよく、つまり第２支持体に設ける凹部は、周方向の両側ではなく、前進側の一方だけで足りることになる。

また、本第１及び第２の実施の形態にあっては、前進８速段及び後進２速段を達成する自動変速機１を一例として説明したが、これに限らず、ラビニヨ型のプラネタリギヤセットを搭載する自動変速機であれば、どのようなものであっても構わない。また、本自動変速機１では、後進１速段及び後進２速段を達成するものを説明したが、後進時に変速を行う必要がなければ、どちらか一方だけを達成するように構成したものでよい。さらに、本実施の形態で言うところの後進２速段だけを後進段として用いるものでは、第４のクラッチＣ−４の係合により入力回転をそのままプラネタリギヤユニットＰＵに伝達するので、後進時に減速回転が入力されることがなく、つまり付根部５２ｄ，１５２ｄに発生する応力が小さくなるので、この場合は、凹部７０Ｒ，１７０Ｒを小さくしたり無くしたりすることも考えられる。

１…自動変速機
５０…キャリヤ本体
６０…ハブ部材
６…ケース
Ｂ−２…係止要素（第２のブレーキ）
Ｆ−１…係止要素（第１のワンウェイクラッチ）
５１…第１支持体
５２…第２支持体
５２ａ…薄板部
５２ｂ…厚肉部
５２ｃ…接合部
５２ｆ…接合面
５２ｇ…段差部
６０Ｄ…ドラム部
６０Ｆ…フランジ部
７０Ｆ…凹部
７０Ｒ…凹部
１５２…第２支持体
１５２ａ…薄板部
１５２ｂ…厚肉部
１５２ｃ…接合部
１５２ｆ…接合面
１５２ｇ…段差部
１７０Ｆ…凹部
１７０Ｒ…凹部
ＤＰ…減速回転出力部（プラネタリギヤ）
ＰＵ…プラネタリギヤセット（プラネタリギヤユニット）
Ｓ２…第１サンギヤ（第２のサンギヤ）
Ｓ３…第２サンギヤ（第３のサンギヤ）
ＣＲ２…キャリヤ
Ｐ３…ロングピニオンギヤ
Ｐ４…ショートピニオンギヤ
Ｒ２…リングギヤ（第２のリングギヤ）

Claims (3)

1. 第１サンギヤと、第２サンギヤと、リングギヤと、前記第１サンギヤに噛合するショートピニオンギヤと前記第２サンギヤ、前記ショートピニオンギヤ、及び前記リングギヤに噛合するロングピニオンギヤとをキャリヤ本体により回転自在に支持するキャリヤと、を有するプラネタリギヤセットと、
   前記キャリヤの外周側に配置され、前記キャリヤ本体に接合されたハブ部材と、
   前記ハブ部材の回転をケースに対して係止可能な係止要素と、を備えた自動変速機において、
   前記キャリヤ本体は、前記ショートピニオンギヤの一端と前記ロングピニオンギヤの一端とを支持する第１支持体と、中空円板状に形成された薄板部と該薄板部と一体に形成されると共に周方向の複数箇所に形成された厚肉部とを有し、前記厚肉部と前記薄板部が周方向に交互に配置され、前記ショートピニオンギヤの他端を前記厚肉部で支持すると共に前記ロングピニオンギヤの他端を前記薄板部で支持する第２支持体と、を有し、
   前記ハブ部材は、前記係止要素と係合するドラム部と、前記ドラム部から内周側に延びるフランジ部とを有し、
   前記厚肉部のそれぞれは、外周側にて軸方向に延び、外周側が前記フランジ部に接合される接合面となる接合部と、前記接合部の付根にて前記フランジ部を軸方向に前記厚肉部に突き当てさせる段差部と、前記段差部から軸方向に延びると共に前記厚肉部の周方向の端部に形成された凹部と、を有する、
   ことを特徴とする自動変速機。
2. 前記凹部は、前記厚肉部の周方向の両側の端部に形成された、
   ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。
3. 駆動源の回転を減速した減速回転を出力可能な減速回転出力部を備え、
   前記第１サンギヤに前記減速回転を入力すると共に前記係止要素により前記キャリヤの回転を固定することで前記リングギヤから前進１速段の回転を出力し、
   前記第２サンギヤに前記減速回転を入力すると共に前記係止要素により前記キャリヤの回転を固定することで前記リングギヤから後進段の回転を出力する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の自動変速機。

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