JP2892138B2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動変速機に関し、特に、フロントエンジ
ンフロントドライブ（FF）車に搭載する横置き式自動変
速機に関する。

〔従来の技術〕

従来、２組のプラネタリギヤセットを用いて前進４速
後進１速を得るようにした自動変速機のギヤトレインに
は様々な形式のものがある。これらは通常、２組のプラ
ネタリギヤセットを少なくとも３つのクラッチと２つの
反力要素（ブレーキ）と２つのワンウェイクラッチによ
り制御するもので、これらの要素を効率よく配置するか
否かで変速機としての寸法が左右される。

ところで、自動変速機におけるギヤトレインはシフト
時のショックが小さいことが望ましい、このようなシフ
トの円滑化を図った構成の前進４速後進１速自動変速機
として米国特許第4,086,827号明細書に開示されたもの
がある。この変速機におけるギヤトレインでは、トルク
コンバータからの出力を第１のサンギヤに伝達するフォ
ワードクラッチがドライブ時に変速に拘わらず係合状態
を保つようにして、ドライブレンジでのシフトショック
を防ぐ構成が採られており、また、シフトを円滑化する
うえで重要な３−４速アップシフト、４−３速ダウンシ
フト及び４−２速ダウンシフト時には、それぞれリバー
スクラッチを介して入力が伝達される第２のサンギヤを
停止させる第１のブレーキの係合、該ブレーキの解放及
び該ブレーキ係合のままでの第２のキャリヤへの入力を
伝達するダイレクトクラッチの解放により変速が可能な
構成が採られており、したがって、単一のクラッチ又は
ブレーキの作動のみでこれらの変速が行われるため、シ
フトショックを大幅に低減することができる利点が得ら
れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記のような利点をもつギヤトレイン
をFF車に搭載可能な横置き式の自動変速機に適用する場
合、前記ギヤトレインの出力をその出力端側にカウンタ
ドライブギヤを設けて折り返し、ディファレンシャル機
構に導かなければならないため、第２軸としてのカウン
タ軸が極端に長くなり、ギヤトレインの重量及び寸法が
大きくなって、車両への搭載性を著しく損なうこととな
る。

一方、他の形式のギヤトレインを用いる横置き式の自
動変速機において、軸方向寸法を減少させる技術とし
て、特開昭62−141345号公報に開示の技術がある。この
自動変速機では、主変速部を構成するギヤトレインの途
中にケースに支持してカウタドライブギヤを配設し、自
動変速機の軸方向ほぼ中央部でカウンタ軸に動力伝達を
行う構成で軸方向寸法の短縮が図られている。

しかし、このような技術を前記形式のギヤトレインに
そのまま適用することはできない。

そこで本発明は、前記シフトショックの小さい縦置き
式の４速のギヤトレインを横置き式の自動変速機に適用
して前進４速後進１速を得ることを可能とすべく、前記
４速のギヤトレインの必須の４つのクラッチの第１軸上
における配設位置の工夫により軸方向中央部でのカウン
タ軸への動力伝達を行い、さらに、前記クラッチをダブ
ルピストン構成とすることによって、軸方向寸法の短縮
を図って、車両への搭載性を向上せしめたシフトショッ
クの小さな４速の横置き式自動変速機を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の課題を解決するため、本発明は、発進装置の出
力要素の回転軸と共軸の入力軸と、該入力軸上に配設さ
れたプラネタリギヤセットと、前記入力軸と前記プラネ
タリギヤセットの第１の要素との間に互いに直列に配置
され且つそれらを係脱自在に連結せしめる第１のクラッ
チ及び第１のワンウェイクラッチと、前記入力軸と前記
プラネタリギヤセットの第２の要素とを係脱自在に連結
せしめる第２のクラッチと、前記入力軸と前記プラネタ
リギヤセットの第３の要素とを係脱自在に連結せしめる
第３のクラッチと、前記第１のクラッチ及び第１のワン
ウェイクラッチと併設配置された第４のクラッチと、前
記プラネタリギヤセットの第３の要素を係止せしめるブ
レーキと、前記プラネタリギヤセットの第２の要素を係
止せしめる他のブレーキ及び第２のワンウェイクラッチ
と、前記プラネタリギヤセットの第４の要素に連結する
カウンタドライブギヤとを備え、前記第１及び第４のク
ラッチ並びに第１のワンウェイクラッチが発進装置の出
力要素側に配置され、前記第２及び第３のクラッチが前
記プラネタリギヤセットを挟んで反出力要素側に配置さ
れ、前記カウンタドライブギヤが前記プラネタリギヤセ
ットと前記第１及び第４のクラッチ並びに第１のワンウ
ェイクラッチの間に配置され、前記第１及び第４のクラ
ッチと、前記第２及び第３のクラッチのピストンは相互
に摺動自在に嵌合したダブルピストンとして構成された
ことを特徴とする。

〔作用及び発明の効果〕

このような構成を採った本発明に係る自動変速機にあ
っては、各前進速において第１のクラッチが常時係合
し、変速時において単一のクラッチ又はブレーキが係合
または解放する動作が行われるギヤトレインを４つのク
ラッチの第１軸上への効率よい配設と、出力要素の中央
配置とにより横置き式に構成しているので、シフトショ
ックの小さい横置き式の４速の自動変速機を軸方向寸法
及び重量の増大を招くことなく提供することができる効
果が得られる。

〔実施例〕

以下、図面に沿い、本発明の実施例について説明す
る。

第１実施例の自動変速機全体の詳細な構造の説明に先
立ち、第１図に示す骨格図に基づきギヤトレインの各構
成要素の配設関係を簡単に説明すると、このギヤトレイ
ンは、２組のプラネタリギヤセットP1,P2、これらを制
御する４つのクラッチC1〜C4、３つのブレーキB1〜B3及
び３つのワンウェイクラッチF1〜F3から構成されてい
る。

第１及び第２のプラネタリギヤセットP1,P2は、トル
クコンバータ（発進装置）の出力要素の回転軸と共軸の
入力軸Ａ上に配設されており、入力軸Ａと第１の要素た
るプラネタリギヤセットP1のサンギヤS1とを係脱自在に
連結する第１のクラッチ（フォワードクラッチ）C1及び
第１のワンウェイクラッチF3は、互いに直列に配置され
ており、これらクラッチC1,F3と併設して第４のクラッ
チC4が配置されている。そして、これらクラッチC1,C4
及びワンウェイクラッチF3は、トルクコンバータの出力
要素側に設けられている。

一方、入力軸Ａと第２の要素たる第２のプラネタリギ
ヤセットP2のキャリヤPC2とを係脱自在に連結する第２
のクラッチC2と、入力軸Ａと第３の要素たるプラネタリ
ギヤセットP2のサンギヤS2とを係脱自在に連結する第３
のクラッチC3は、第１及び第２のプラネタリギヤセット
P1,P2を挟んで反出力要素側に配設されている。

さらに、第２のプラネタリギヤセットP2のサンギヤS2
を変速機ケース100に係止させる第１のブレーキB1と、
これと併設配置され互いに直列する第２のブレーキB2及
び第３のワンウェイクラッチF1は、プラネタリギヤセッ
トP2とクラッチC3の間に開設され、両ブレーキB1,B2の
摩擦係合要素はこれらプラネタリギヤセットP2とクラッ
チC3の外周側に位置している。

第２のプラネタリギヤセットP2のキャリヤPC2と第１
のプラネタリギヤセットP1のリングギヤR1とは第１の連
結部材CRで連結されており、この連結部材を変速機ケー
ス100に係止させる第３のブレーキB3が第１のプラネタ
リギヤセットP1の外周側に配設されている。また、連結
部材CRを変速機ケース100の隔壁102aに係止させる第２
のワンウェイクラッチF2がプラネタリギヤセットP1の出
力要素側に配設されている。

第２のプラネタリギヤセットP2のリングギヤR2と第４
の要素を構成する第１のプラネタリギヤセットP1のキャ
リヤPC1とは第２の連結部材RCで連結されており、この
キャリヤPC1が第１のプラネタリギヤセットP1と第１及
び第４のクラッチC1,C4並びに第１のワンウェイクラッ
チF3の間に配置されたカウンタドライブギヤ２に連結さ
れている。なお、図において、符号PP1、PP2はそれぞれ
第１、第２のプラネタリギヤセットのピニオンギヤを示
す。

次に、このように構成された自動変速機の動作につい
て第２図に示す各制御要素の作動表を参照しながら第３
図に示す動作説明図と第４図に示す速度線図に沿い順を
追って説明する。

先ず、第１速のときには、第２図に示すようにクラッ
チC1が係合される。すると、第３図（ａ）に示すよう
に、入力軸Ａからの入力回転は、ワンウェイクラッチF3
経由でサンギヤS1に入る。このサンギヤS1の回転による
反力でリングギヤR1は逆転しようとするが、逆転はワン
ウェイクラッチF2で止められるので、ピニオンギヤPP1
の公転が生じ、サンギヤS1への入力回転は第４図にで
示すように減速されてキャリヤPC1に出力され、カウン
タドライブギヤ２に伝達される。また、コースト時には
クラッチC4及びブレーキB3を係合させ、ワンウェイクラ
ッチF3及びF2がフリーとなるのを防止するのでエンジン
ブレーキを得ることができる。

次に、第２速のときには、第２図に示すようにクラッ
チC1が係合のままでブレーキB2が係合される。すると、
第３図（ｂ）に示すように、入力はサンギヤS1から入る
が、サンギヤS2の逆転をワンウェイクラッチF1経由でブ
レーキB2で止めるので、第４図にで示すように第１速
より若干増速された減速出力回転がキャリヤPC1に出力
される。なお、このとき、リングギヤR1は、第４図に
で示すように正転方向に回転する。また、コースト時に
は、クラッチC4及びブレーキB1を係合させ、ワンウェイ
クラッチF3及びF1がフリーとなるのを防止するのでエン
ジンブレーキを得ることができる。

次の第３速のときには、第２図に示すように更にクラ
ッチC2が係合される。この場合、第３図（ｃ）に示すよ
うに、入力は、サンギヤS1に入ると同時に、クラッチC2
経由でキャリヤPC2、連結部材CRを介してリングギヤR1
にも入り、両ギヤの回転が等しくなるため、プラネタリ
ギヤセットP1は直結状態となり、第４図にで示すよう
に1:1の回転がキャリヤPC1に出力される。このとき、ブ
レーキB2は係合状態のままであるが、両プラネタリギヤ
セットは一体になって回転するので、ワンウェイクラッ
チF1はフリーとなる。さらにコースト時にワンウェイク
ラッチF3がフリーとなることを防止するためにクラッチ
C4を係合させる。

第４速のときには、第２図に示すようにさらにブレー
キB1を係止する。第３図（ｄ）に示すように、このブレ
ーキB1はワンウェイクラッチF1を介さずに直接サンギヤ
S2に作用するので、サンギヤS2は停止する。すると、ク
ラッチC2経由の入力は、キャリヤPC2から入り、サンギ
ヤS2の停止でピニオンギヤPP2が公転するので、第４図
にで示すようにオーバードライブ出力がリングギヤR
2、連結部材RC経由でキャリヤPC1に出力される。このと
き、サンギヤS1は第４図のに示すように入力回転より
も高速で空回りし、ワンウェイクラッチF3はフリーとな
る。 後進のときには、第２図に示すようにクラッチC3
を係合し、ブレーキB3を係止して、第３図（ｅ）に示す
ように、キャリヤPC2を停止させる。この状態では、ピ
ニオンギヤPP2の自転でリングギヤR2が逆回転し、その
出力は第４図にで示すように逆転としてキャリアPC1
に出力される。

このようにして、このギヤトレインを用いた自動変速
機では、各前進速においてダイレクトクラッチC1は常に
係合状態とされ、３−４速アップシフトではブレーキB1
の係合、４−３速ダウンシフトではブレーキB1の解放、
４−２速ダウンシフトではクラッチC2の解放が行われる
だけなのでシフトショックが大幅に軽減される。なお、
実際には、３−４速アップシフトと４−３速ダウンシフ
トのときクラッチC4の係脱も併せて行われるが、３−４
速アップシフトの際には、ブレーキB1の係合に先立ち開
放され、４−３速ダウンシフトの際にはブレーキB1の開
放後に係合されるので、クラッチC4の係脱によるシフト
ショックへの影響はない。

また、第２のブレーキB2及び第３のワンウェイクラッ
チF1は必ずしもギヤトレインに必須のものではないが、
２−３速アップシフト及び３−２速ダウンシフト時のシ
フトショックを軽減している。

次に、この自動変速機の更に詳細な構成について第５
図の全体断面図及び第６図の部分拡大断面図に沿って説
明する。なお、以後の説明において、便宜上トルクコン
バータの出力要素側を前、反対側を後とするが、これは
変速機の前後を表すものではない。

第５図に示すように、この自動変速機は、トルクコン
バータケース101、中央部を隔壁102aで仕切られて前後
の開口部102b,102cに向かい若干拡開する周壁102dを有
するトランスファアクスルケース102及びリヤカバー103
からなるケース100にトルクコンバータ７、第１軸を構
成する入力軸Ａ、第２軸を構成するカウンタ軸８及びフ
ロントディファレンシャル装置のリングギヤマウントケ
ース９を回転自在に支持して組込まれている。そして、
この変速機のギヤトレインは、トランスファアクスルケ
ース102内の隔壁102aの前方にカウンタドライブギヤ
２、第１のクラッチC1及び第１のワンウェイクラッチF3
並びに第４のクラッチC4を、また、後方の内周側に２組
のプラネタリギヤセットP1,P2及び第２、第３のクラッ
チC2,C3を、そしてそれらの外周側に第１〜第３のブレ
ーキB1,B2,B3を配置して構成されており、トランスファ
アクスルケース102前方の開口部102bはオイルポンプ６
を内蔵するオイルポンプボディ104で覆われ、後方の開
口部102cはリヤカバー103で覆われている。

まず、この変速機では、入力軸Ａは前後に分割された
入力軸前半部A1と入力軸後半部A2から構成されている。
入力軸前半部A1は、その前側をオイルポンプカバー105
の内周面に嵌合されているステータシャフト106の前側
小径部内周面にブッシュを介して支持され、後側をロー
ラベアリングを介してステータシャフト106の後側大径
部内周面に支持され、前端部外周面に形成されたスプラ
インA1aを介してトルクコンバータ７の出力要素すなわ
ちタービン73及びロックアップクラッチ71のハブスプラ
イン72に軸方向摺動自在に嵌合され、後端部から放射方
向に張出形成されたフランジ部A1bを両クラッチC1,C4に
共通のアクチュエータスリーブC11（後に詳記する。）
後側の内向きフランジ部に取付けられてそれぞれに駆動
連結されている。なお、フランジ部A1b前端面とステー
タシャフト106後端面との間にはスラストローラベアリ
ングが介装されている。

第６図に示すように、入力軸後半部A2は、内部に軸線
方向に全通する潤滑油通孔A2aを穿けた中空軸として構
成されており、その通孔前端部は閉栓され、潤滑油通孔
A2aからオイルをギヤトレインの各部に供給すべく放射
方向に多数の油孔A2bが形成されており、軸の前端部A2g
を前端部A2gに形成されたスプラインA2eと入力軸前半部
A1の後端から軸方向に形成された連結孔A1cの内周面に
形成されたスプラインA1dとのスプライン嵌合により、
入力軸前半部A1に駆動連結かつ支持され、後端側縮径部
A2dをローラベアリングを介してリヤカバー103の軸支持
孔103aに支持され、軸の前端縮径部A2cの前端面を連結
孔A1c底部の縮径部底面に当接することにより軸方向の
位置決めをされ、後端側縮径部A2d直前に放射方向に張
出形成されたフランジ部A2fをクラッチC2,C3に共通のア
クチュエータスリーブC21（後に詳記する。）に取付け
て駆動連結されている。なお、フランジ部A2fとリヤカ
バー103のボス部103b端面との間には、スラストローラ
ベアリングが介装されている。

入力軸後半部A2の軸方向中央部には第１及び第２のプ
ラネタリギヤセットP1,P2が配設されている。第１のプ
ラネタリギヤセットP1は、入力軸後半部A2の外周に沿い
前方に延びて第２の入力軸を構成する中空軸部S1aを有
するサンギヤS1と、これに噛合する複数個のピニオンギ
ヤPP1と、ピニオンギヤPP1に噛合するリングギヤR1と、
ピニオンギヤPP1を回転自在に支持するキャリヤPC1とか
ら構成されいる。キャリヤPC1は、ピニオンギヤPP1の支
持軸PC11と、該支持軸を支持し内径側に延びるフランジ
部PC12aを有しその最内周部から前記中空軸部S1aの外周
に沿い前方に延びる中空軸PC12を備えており、この中空
軸PC12内周が前後一対のブッシュを介して中空軸部S1a
に回転自在に支持されており、フランジ部PC12aの後端
面とサンギヤS1の前端面との間にはスラストローラベア
リングが介装されている。中空軸PC12の外周前半部には
スプラインPC12bが形成されており、このスプラインが
カウンタドライブギヤ２の内周から後方に延びる中空軸
部2aの内周に形成されたスプライン2bに嵌合してカウン
タドライブギヤ２に駆動連結されている。

第２のプラネタリギヤセットP2は、後に詳記する第３
のクラッチC3のハブC31に連結固定されたサンギヤS2を
備えており、サンギヤS2の内周面は、後に詳記する第２
のクラッチC2のハブC29の内周に固定されて入力軸後半
部A2の外周に沿い前方に延びる中空軸C22の外周面に前
後一対のブッシュを介して支持されている。サンギヤS2
に外周から噛合する複数のピニオンギヤPP2は、前後一
対のニードルベアリングを介してキャリヤPC2の支持軸P
C21に支持されており、該支持軸はその前方をキャリヤ
フランジPC22に取付け支持され、キャリヤフランジPC22
の内周面に形成されたスプラインPC22aが前記中空軸C22
の最前方に形成されたスプラインC22aに嵌合して、相互
に駆動連結されている。支持軸PC21の後方は径方向外側
に延びるキャリヤフランジPC23に取付け支持されてお
り、キャリヤフランジPC23の外周面にはスプラインPC23
aが形成されている。このスプラインPC23aは、第１の連
結部材を構成するブレーキB3のハブドラムB31内周に形
成されたスプラインB31aの後端に嵌合して連結されてお
り、スプラインB31aの前端は、ワンウェイクラッチF2の
アウタレースF21に形成されたスプラインF21aと噛合し
ている。そして、スプラインB31の中間部には第１のプ
ラネタリギヤP1のリングギヤR1外周に形成されたスプラ
インR1aと嵌合され両者の相対回転が規制されスナップ
リングにより連結されてリングギヤR1の軸方向移動が規
制されている。なお、ワンウェイクラッチF2のインナレ
ースF22はカウンタドライブギヤ２をケース102の隔壁10
2aに支持するベアリングのアウタレース32にスプライン
嵌合で支持されている。また、このアウタレース後端面
とキャリヤフランジPC12a前端面との間には、外周を前
記ハブドラムB31のスプラインB31aに嵌合支持してスラ
ストフランジB32が取付けられており、その内周側前後
端面がスラストローラベアリングを介してアウタレース
32後端面とキャリヤフランジPC12a前端面に支持されて
いる。プネタリギヤセットP2のリングギヤR2の前方延長
部には、その内周歯に噛合して支持軸PC11に固定された
第２の連結部材RCが配設されている。

トランスファアクスルケース102のほぼ中央で内側に
張出形成された隔壁102aの内周には、カウンタドライブ
ギヤ２のボス部2aが挿入されており、このボス部2aの外
周面はダブルテーパードローラベアリング３を介して隔
壁102aの内周面に支持されている。詳述すると、ベアリ
ング３のインナレース31は前端面をカウンタドライブギ
ヤ２の後端面に当接し、後端面をボス部2aの後端外周に
ねじ込まれたナット2cに当接し、与圧調整されてボス部
2aの外周面に取付けられており、一方、ベアリング３の
アウタレース32は、その外周面に形成さたスプライン32
aを隔壁102a内周面に形成されたスプライン102eに嵌合
し、前端に形成されたカラーと後方に嵌め込まれたスナ
ップリングにより軸方向への移動を拘束されて回転不能
に支持されている。そして、サンギヤS1とキャリヤフラ
ンジPC12a,PC22の間及びサンギヤS2とキャリヤフランジ
PC22の間並びにハブC29,C31の間にはそれぞれスラスト
ローラベアリングが介装されている。

カウンタドライブギヤ２の前方には、第１のクラッチ
C1、第１のワンウェイクラッチF3及び第４のクラッチC4
が配設されている。第１のクラッチC1は、クラッチドラ
ムC12の内周後半部に形成されたスプライン部C12aに外
周スプラインを嵌合支持されたクラッチ板C13と、後方
への移動をスナップリングC14で規制されて同様に取付
けられたプレッシャープレートC15と、内周側をスリー
ブC11に摺動自在に支持され外周側をクラッチドラムC12
の内周前半部に摺動自在に支持され且つ後端外周を前記
スプラインC12aに嵌合して配設された油圧ピストンC16
と、さらにクラッチ板C13と重合するクラッチ板C17をス
プライン部に嵌合支持するクラッチハブC18とから構成
されている。そして、クラッチスリーブC11は前記のよ
うに入力軸前半部A1に連結固定され、クラッチハブC18
は第１のワンウェイクラッチF3のアウタレースF31に固
定されている。第４のクラッチC4は、前記第１のクラッ
チC1の油圧ピストンC16をクラッチドラムとし、その後
半部内周面に形成されたスプライン部C16aに外周スプラ
インを嵌合支持されたクラッチ板C41と、後方への移動
をスナップリングC42で規制されて同様に取付けられた
プレッシャープレートC43と、内周側をスリーブC11に摺
動自在に支持され外周側を油圧ピストンC16の内周前半
部に摺動自在に支持され油圧ピストンC44と、さらにク
ラッチ板C41と重合するクラッチ板C45をスプライン部に
嵌合支持するクラッチハブC46とから構成されている。
なお、クラッチC1の係合時には油圧ピストンC16の後半
部内周面に嵌合支持されたクラッチ板C41、プレッシャ
ープレートC43及びクラッチハブC46に嵌合支持されたク
ラッチ板C45は、ピストンC16の移動にともない移動する
ので、クラッチC1の係合によってクラッチC4が係合する
ことはない。そして、クラッチハブC46は第１のワンウ
ェイクラッチF3のインナレースF32に固定されている。
これら両油圧ピストンC16,C44の外周側には、それぞれ
ピストンの両端面間を連通する油孔が設けられており、
油孔内には、ピストンの前端面側から後端面側へのオイ
ルの流動を阻止するボール逆止弁が配設されている。当
然ながらクラッチスリーブC11の内周面に摺動するオイ
ルポンプカバー105から一体に後方へ突出するボス部と
クラッチスリーブC11との間にはスウィベルジョイント
が形成され、クラッチドラムC12と油圧ピストンC16及び
油圧ピストンC16と油圧ピストンC44の間に形成されそれ
らの内外周溝に嵌装された０リングによりシールされた
油室内への油圧供給通路が確保されている。なお、符号
C47はリテーナC48と油圧ピストンC44の間に配設された
クラッチC1,C4の油圧ピストンC16,C44のリターンスプリ
ングを示す。

プラネラリギヤセットP1,P2の後方には、前記構成と
同様のクラッチC2,C3が配設されている。これらのクラ
ッチは前記クラッチC1,C4と本質的には同様に構成され
ているが、配設方向が前記のものとは逆向きになってい
る。すなわち第３のクラッチC3は、クラッチドラムC23
の内周前半部に形成されたスプライン部C23aに外周スプ
ラインを嵌合支持されたクラッチ板C32と、前方への移
動をスナップリングC33で規制されて同様に取付けられ
たプレッシャープレートC34と、内周側をスリーブC21に
摺動自在に支持され外周側をクラッチドラムC23の内周
後半部に摺動自在に支持され且つ前端外周を前記スプラ
インC23aに嵌合して配設された油圧ピストンC35と、さ
らにクラッチ板C32と重合するクラッチ板C36をスプライ
ン部に嵌合支持するクラッチハブC31とから構成されて
いる。そして、クラッチスリーブC21は前記のように入
力軸後半部A2のフランジ部A2fに連結され、クラッチハ
ブC31はこのクラッチの外周側に配設された第１のブレ
ーキB1のブレーキハブB11に連結されている。第２のク
ラッチC2は、前記第３のクラッチC3の油圧ピストンC35
をクラッチドラムとし、その前半部内周面に形成された
スプライン部C35aに外周スプラインを嵌合支持されたク
ラッチ板C24と、前方への移動をスナップリングC25で規
制されて同様に取付けられたプレッシャープレートC26
と、内周側をスリーブC21に支持され外周側を油圧ピス
トンC35の内周部に支持された油圧ピストンC27と、さら
にクラッチ板C24と重合するクラッチ板C28をスプライン
部に嵌合支持するクラッチハブC29とから構成されてい
る。なお、クラッチC3係合時には油圧ピストンC35の前
半部内周面に嵌合支持されたクラッチ板C24、プレッシ
ャープレートC26及びクラッチハブC29に嵌合支持された
クラッチ板C28は、ピストンC35の移動にともない移動す
るので、クラッチC3の係合によってクラッチC2が係合す
ることはない。そして、クラッチハブC29は中空軸C22に
固定されている。これら両油圧ピストンC35,C27の外周
側には、それぞれピストンの両端面間を連通する油孔が
設けられており、油孔内には、ピストンの後端面側から
前端面側へのオイルの流動を阻止するボール逆止弁が配
設されている。当然ながらクラッチスリーブC21の内周
面に摺動するボス部103bに嵌められたスリーブ107とク
ラッチスリーブC21とはスウィベルジョイントを形成
し、クラッチドラムC23と油圧ピストンC35及び油圧ピス
トンC35と油圧ピストンC27の間に形成され、それらの内
外周溝に嵌装された０リングによりシールされた油室内
への油圧供給通路が確保されている。なお、符号C27Aは
クラッチC3,C2の油圧ピストンC35,C27のリターンスプリ
ングを示し、その端部を支持するリテーナC27Bの外周フ
ランジ部は油圧ピストンC27の段部にＯリングを介して
油密に係合して、内部に遠心油圧のキャンセル油室を形
成している。

第１のブレーキB1は、トランスファアクスルケース10
2に前記ブレーキハブB11を係止させる湿式多板のブレー
キとして構成されており、このブレーキを作動させる油
圧ピストンB12は、リターンスプリングB13を支持するリ
テーナB14の間を通って前方に延びる櫛歯状の作動部B12
aを備えており、リヤカバー103の外周側に形成されたリ
ング状シリンダ103cに嵌装されている。そして、このブ
レーキのケース側の摩擦板B15は、トランスファアクス
ルケース102の周壁102d内周に形成されたスプライン102
gに噛合している。

一方、第２のブレーキB2が第２のプラネタリギヤセッ
トP2の外周に配設されている。このブレーキもまた前記
と同様のブレーキで、そのブレーキハブB21は、ブレー
キB1のブレーキハブB11と第２のキャリヤPC2のフランジ
PC23との間を通って内周側に延びワンウェイクラッチF1
を介して第２のサンギヤS2に連結されている。詳述する
と、このワンウェイクラッチF1のアウタレースF11がブ
レーキハブB21の内周面に取付けられ、インナレースF12
は、サンギヤS2と一体に形成されている。この第２のブ
レーキB2のアクチュエータを構成する油圧ピストンB22
は、トランスファアクスルカバー102の内周面に取付け
られたリング状シリンダ102eに嵌装されている。そし
て、このブレーキのケース側摩擦板もまたスプライン10
2gの奥側に噛合している。

最後に、第３のブレーキB3が第１のプラネタリギヤセ
ットP1の外周に配設されている。このブレーキも前記と
同様に湿式多板のブレーキであって、第１及び第２のブ
レーキと同様トランスファアクスルカバー102の内周側
に配設されている。このブレーキの油圧ピストンB33
は、トランスファアクスルケース102の隔壁部後側に形
成されたリング状シリンダ102fに嵌装されおり、前記第
１のブレーキのピストンB12と同様図示しない櫛歯状の
作動部を有している。そしてこのブレーキのケース側摩
擦板は、スプライン102gよりさらに奥に形成されたスプ
ライン102hに噛合し、ハブ側の摩擦板は、前記ハブドラ
ムB31の外周スプラインに係合している。

このように構成された自動変速機におけるギヤトレイ
ンの動作についてはすでに説明したので、以下、クラッ
チC1〜C4の油圧による動作のみを説明する。これらのク
ラッチは、オイルポンプ６から図示しない油圧制御装置
を経て供給される圧油によって作動する。先ず、クラッ
チC1を作動させる場合には、シール機構を経てポートa1
に圧油を供給する。この圧油は油圧ピストンC16の前側
受圧面に作用し、リターンスプリングC45に抗してピス
トンC16を後方へ押す。この結果、クラッチ板C13,C17は
プレシャープレートC14と油圧ピストン後端面との間で
圧縮され、クラッチC1は接続される。この動作の際に、
ピストンC44はピストン16と共に後退する。

次に、このクラッチC1の接続状態でポートa4に圧油を
供給すると、クラッチC1の係合動作で予め後退状態にあ
る油圧ピストンC44がさらにその前側受圧面に油圧を受
けて後方に押される。この結果、クラッチC4のクラッチ
板C41、C45はプレシャープレートC43とピストンC44の間
で圧縮されて係合し、クラッチC4は接続される。なお、
これらクラッチC1,C4の切離しは、油圧ピストンC16及び
C44前面受圧面にかかる油圧は、リターンスプリングC47
の偏倚力が作用し、油圧ピストンC16及びC44に設けられ
たボール逆止弁が開くことによりドレーンされ、さらに
ポートa1及びa4を介して油圧制御装置を経てドレーンさ
れることで行われる。

クラッチC2、C3の動作も前記と同様にして行われる。
なお、これらのクラッチの場合は前記クラッチC1、C4の
場合と異なり、同時に作動することはない。

以上説明したように、この実施例の自動変速機によれ
ば、第１及び第４のクラッチC1,C4を１組のダブルピス
トンとし、第２及び第３のクラッチC2,C3を１組のダブ
ルピストンとして構成することによって、部材の共通化
による軸方向寸法の減少を図ることができる。また、カ
ウンタドライブギヤ２を入力軸Ａに支持することなくト
ランスファアクスルケースの隔壁102aに支持する構成を
採っているので、入力軸Ａにカウンタドライブギヤ２の
荷重をかけないようにすることができ、入力軸Ａの荷重
による撓みを防いで、それによる騒音の発生や耐久性の
低下を改善することができる効果が得られるのである。

ところで、前述の実施例におけるギヤトレインのプラ
ネタリギヤセットは、リングギア及びキャリヤを共通と
し、一方のピニオンギヤをダブルピニオンとしたラビニ
ョ形のプラネタリセットで構成することもできる。以下
にこのプラネタリセットを用いた第２実施例について説
明する。

第７図は第２実施例のギヤトレインを骨格図で示すも
ので、前記第１実施例との相違点は、ラビニョ形のプラ
ネタリギヤセットP3が用いられている点とそれに伴いプ
ラネタリギヤセットの一部の構成要素とこれを制御する
４つのクラッチC1〜C4、３つのブレーキB1〜B3及び３つ
のワンウェイクラッチF1〜F3との接続関係が若干異なる
点だけである。

プラネタリギヤセットP3は、第１の要素として小径の
第１のサンギヤS1aと、第３の要素として大径の第２の
サンギヤS2aを備えており、第１のサンギヤS1aにはショ
ートピニオンギヤPP1aが噛合し、ショートピニオンギヤ
PP1aに噛合するロングピニオンギヤPP2aが第２のサンギ
ヤS2aに噛合するとともにリングギヤRaに噛合してい
る。そしてショートピニオンギヤPP1aとロングピニオン
ギヤPP2aは第２の要素たる共通のキャリヤPCaに支持さ
れている。

したがって、このギヤトレインでは、リングギヤRaが
第４の要素としてカウンタドライブギヤ２に連結され、
キャリヤPCaが第２のクラッチC2を介して入力軸Ａと係
脱自在に連結され、さらに第３のブレーキB3及び第２の
ワンウェイクラッチF2を介して変速機ケース100に連結
されている。

このように構成された自動変速機の各制御要素の動作
については、第２図に示す第１実施例の各制御要素の作
動表に示すと特に異なるところはないので、以下第２図
を参照しながら第８図に示す動作説明図と第９図に示す
速度線図に沿い順を追って説明する。

この例では、先ず、第１速のときには、第２図に示す
ようにクラッチC1が係合される。すると、第８図（ａ）
に示すように、入力軸Ａからの入力回転は、ワンウェイ
クラッチF3経由でサンギヤS1aに入る。このときキャリ
ヤPCaはワンウェイクラッチF2で止められるので、サン
ギヤS1aの回転はピニオンギヤPP1a,PP2aを互いに逆方向
に自転させ、リングギヤRaを正転させる。したがって、
サンギヤS1aへの入力回転は第９図にで示すように減
速されてリングギヤRaに出力され、カウンタドライブギ
ヤ２に伝達される。またコースト時にはクラッチC4及び
ブレーキB3を係合させ、ワンウェイクラッチF3及びF2が
フリーとなるのを防止するのでエンジンブレーキを得る
ことができる。

次に、第２速のときには、第２図に示すようにクラッ
チC1が係合のままでブレーキB2が係合される。すると、
第８図（ｂ）に示すように、入力はサンギヤS1aから入
るが、サンギヤS2aの逆転をワンウェイクラッチF1経由
でブレーキB2で止めるので、第９図にで示すように第
１速より若干増速された減速出力回転がリングギヤRaに
出力される。なお、このとき、キャリヤPCaは、第９図
にで示すように正転方向に回転する。またコースト時
にはクラッチC4及びブレーキB1を係合させ、ワンウェイ
クラッチF3及びF1がフリーとなるのを防止するのでエン
ジンブレーキを得ることができる。

次の第３速のときには、第２図に示すように更にクラ
ッチC2が係合される。この場合、第８図（ｃ）に示すよ
うに、入力は、サンギヤS1aに入ると同時に、クラッチC
2経由でキャリヤPCaにも入り、サンギヤS1aとキャリヤP
Caの回転が等しくなるため、プラネタリギヤセットP3は
直結状態となり、第９図にで示すように1:1の回転が
リングギヤRaに出力される。このとき、ブレーキB2は係
合状態のままであるが、プラネタリギヤセットは一体に
なって回転するので、ワンウェイクラッチF1はフリーと
なる。さらにコースト時にワンウェイクラッチF3がフリ
ーとなることを防止するためにクラッチC4を係合させ
る。

第４速のときには、第２図に示すようにさらにブレー
キB1を係止する。第８図（ｄ）に示すように、このブレ
ーキB1はワンウェイクラッチF1を介さずに直接サンギヤ
S2aに作用するので、サンギヤS2aは停止する。すると、
クラッチC2経由の入力は、キャリヤPCaから入り、サン
ギヤS2aの停止でピニオンギヤPP2aが公転するので、第
９図にで示すようにオーバードライブ出力がリングギ
ヤRaに出力される。このとき、サンギヤS1aは第９図の
に示すように入力回転よりも高速で空回りし、ワンウ
ェイクラッチF3はフリーとなる。

後進のときには、第２図に示すようにクラッチC3を係
合し、ブレーキB3を係止して、第８図（ｅ）に示すよう
に、キャリヤPCaを停止させる。この状態では、ピニオ
ンギヤPP2aの自転でリングギヤRaが逆回転し、その出力
は第９図にで示すように逆転としてリングギヤRaに出
力される。

このようにして、このギヤトレインを用いた自動変速
機でも前述の第１実施例の場合と同様、各前進速におい
てフォードクラッチC1は常に係合状態とされ、３−４速
アップシフトではブレーキB1の係合、４−３速ダウンシ
フトではブレーキB1の解放、４−２速ダウンシフトでは
クラッチC2の解放が行われるだけなのでシフトショック
が大幅に軽減される。

以上、本発明を２つの実施例に基づき詳述したが、本
発明は上述の実施例の開示内容のみに限定されることな
く、特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で種々に細部
の具体的構成を変更して実施可能なものであることはい
うまでもない。

例えば、第２のブレーキB2及び第３のワンウェイクラ
ッチF1は省略することができ、その場合は第３のクラッ
チC3を第２のクラッチC2の径方向外側に配設することに
よって、さらに軸方向寸法の短縮を図ることも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のギヤトレイン構造を示す
骨格図、第２図はその各構成要素の作動表、第３図はそ
の動作説明図、第４図はその速度線図、第５図は本発明
の第１実施例の全体詳細断面図、第６図はその部分拡大
断面図、第７図は本発明の第２実施例のギヤトレイン構
造を示す骨格図、第８図はその動作説明図、第９図はそ
の速度線図である。 １……入力軸、２……カウンタドライブギヤ、７……ト
ルクコンバータ（発進装置）、Ａ……入力軸、B1……第
１のブレーキ（ブレーキ）、B2……第２のブレーキ、B3
……第３のブレーキ（他のブレーキ）、C1〜C4……第１
〜第４のクラッチ、F1……第３のワンウェイクラッチ、
F2……第２のワンウェイクラッチ、F3……第１のワンウ
ェイクラッチ、P1,P2……第１及び第２のプラネタリギ
ヤセット、P3……プラネタリギヤセット、S1,S1a……サ
ンギヤ（第１の要素）、S2,S2a……サンギヤ（第３の要
素）、PC1……キャリヤ（第４の要素）、PC2,PCa……キ
ャリヤ（第２の要素）、R1,R2……リングギヤ、Ra……
リングギヤ（第４の要素）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 孝男 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−238736（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−288753（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−23658（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−47541（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−65943（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−28743（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−96555（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−49045（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−86457（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−84849（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 3/44 - 3/78

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発進装置の出力要素の回転軸と共軸の入力
   軸と、該入力軸上に配設されたプラネタリギヤセット
   と、前記入力軸と前記プラネタリギヤセットの第１の要
   素との間に互いに直列に配置され且つそれらを係脱自在
   に連結せしめる第１のクラッチ及び第１のワンウェイク
   ラッチと、前記入力軸と前記プラネタリギヤセットの第
   ２の要素とを係脱自在に連結せしめる第２のクラッチ
   と、前記入力軸と前記プラネタリギヤセットの第３の要
   素とを係脱自在に連結せしめる第３のクラッチと、前記
   第１のクラッチ及び第１のワンウェイクラッチと併設配
   置された第４のクラッチと、前記プラネタリギヤセット
   の第３の要素を係止せしめるブレーキと、前記プラネタ
   リギヤセットの第２の要素を係止せしめる他のブレーキ
   及び第２のワンウェイクラッチと、前記プラネタリギヤ
   セットの第４の要素に連結するカウンタドライブギヤと
   を備え、 前記第１及び第４のクラッチ並びに第１のワンウェイク
   ラッチが発進装置の出力要素側に配置され、前記第２及
   び第３のクラッチが前記プラネタリギヤセットを挟んで
   反出力要素側に配置され、前記カウンタドライブギヤが
   前記プラネタリギヤセットと前記第１及び第４のクラッ
   チ並びに第１のワンウェイクラッチの間に配置され、前
   記第１及び第４のクラッチと、前記第２及び第３のクラ
   ッチのピストンは相互に摺動自在に嵌合したダブルピス
   トンとして構成されたことを特徴とする自動変速機。