JP3105555B2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動変速機、特に、入力
軸とこれに平行に設けられた出力軸とを有すると共に、
これらの軸上に複数の遊星歯車機構が配置された自動変
速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車に搭載される自動変速機は、トル
クコンバータと変速歯車機構とを組み合わせ、この変速
歯車機構の動力伝達経路をクラッチやブレーキ等の複数
の摩擦締結要素の選択的作動により切り換えて、運転状
態に応じて変速段を自動的に切り換えるように構成され
たものであるが、この種の自動変速機として、トルクコ
ンバータを介してエンジン出力が入力される入力軸と、
該入力軸に平行に配置された出力軸とを有する２軸タイ
プの自動変速機が知られている。例えば特開昭６２−９
３５４６号公報によれば、トルクコンバータのタービン
に連結された入力軸と、該入力軸に平行に配置された出
力軸とを有し、上記入力軸上において変速機ケースの後
壁部と隔壁部との間に変速歯車機構としての一対のプラ
ネタリギヤ機構が配置された形式の自動変速機が開示さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に入力軸上に配置されるプラネタリギヤ機構は、通常、
振動や騒音の低減および動力伝達効率の向上等を考慮し
て、はすば歯車により構成されており、該プラネタリギ
ヤ機構の作動に伴ってスラスト荷重が発生することにな
るのであるが、はすば歯車の形成方向によっては、変速
機ケースの後壁部等にスラスト荷重が作用することにな
る。このため、後壁部等の厚みを増して該部の強度や剛
性を向上させる必要があるが、この場合には、変速機の
重量増加、大型化を招くことになる。

【０００４】また、上記のように入力軸上に配置された
一対のプラネタリギヤ機構におけるいずれかの回転要素
を結合することにより、複数の変速段を得るように構成
されるのであるが、この場合には、上記回転要素を結合
するための連結部材が必要となり、部品点数が増加する
ことになる。

【０００５】そこで本発明は、入力軸とこれに平行に配
置された出力軸とを有すると共に、上記入力軸上に一対
の遊星歯車機構が配置された自動変速機において、上記
一対の遊星歯車機構の作動により発生するスラスト荷重
を変速機ケースにより効果的に受止し得ると共に、これ
らの遊星歯車機構におけるいずれかの回転要素の結合を
部品点数の増加を招くことなく達成することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

【０００７】

【０００８】

【０００９】まず、本願の請求項１に係る発明（以下、
第１発明という）は、入力軸とこれに平行に設けられた
出力軸とを有する自動変速機において、上記入力軸上
に、一対の遊星歯車機構と、変速機ケースに支持された
出力ギヤと、上記一対の遊星歯車機構への２つの入力要
素とを配置すると共に、該入力要素を軸方向に間隔を隔
てて配置し、且つこれらの入力要素間に上記一対の遊星
歯車機構と出力ギヤとを配置すると共に、該出力ギヤを
連結部材として一対の遊星歯車機構におけるいずれかの
回転要素を結合したことを特徴とする。

【００１０】また、本願の請求項２に係る発明（以下、
第２発明という）は、上記第１発明と同様に、入力軸と
これに平行に設けられた出力軸とを有する自動変速機に
おいて、上記入力軸上に、一対の遊星歯車機構と、変速
機ケースに支持された出力ギヤと、上記一対の遊星歯車
機構への２つの入力要素とを配置すると共に、該入力要
素を軸方向に間隔を隔てて配置し、且つこれらの入力要
素間において上記出力ギヤを中央にその両側部に各遊星
歯車機構をそれぞれ配置すると共に、上記出力ギヤを連
結部材として一対の遊星歯車機構におけるいずれかの回
転要素を結合したことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記の構成によれば、第１、第２発明のいずれ
においても、入力軸上に間隔を隔てて配置された２つの
入力要素を介してこれら入力要素間の遊星歯車機構が作
動され、これに伴ってスラスト荷重が発生し、このスラ
スト荷重が遊星歯車機構を介して該遊星歯車機構と共に
２つの入力要素間に配置された出力ギヤに作用すること
になるのであるが、該出力ギヤが比較的剛性の高い変速
機ケースに支持されていることにより、上記のスラスト
荷重が変速機ケース側で効果的に受止されることにな
る。

【００１２】

【００１３】そして、上記２つの入力要素間に一対の遊
星歯車機構と出力ギヤとが配置され、一対の遊星歯車機
構におけるいずれかの回転要素が出力ギヤにより結合さ
れているので、これらの回転要素を連結するための連結
部材が不要となって、部品点数の増加が防止されること
になる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１５】図１，２に示すように、この実施例に係る
自動変速機１は、変速機ケース２内に、主たる構成要素
として、トルクコンバータ１０と、該トルクコンバータ
１０の出力が伝達される入力軸としてのタービンシャフ
ト１１と、該タービンシャフト１１に平行に配置された
出力軸１２と、上記入力軸１１および出力軸上１２に配
置された変速歯車装置としての複数のプラネタリギヤ機
構２０，３０，４０と、これらのプラネタリギヤ機構２
０，３０，４０の動力伝達経路を切り換えるクラッチや
ブレーキ等の複数の摩擦締結要素５１〜５７および第１
〜第３のワンウェイクラッチ６１，６２，６３とを有
し、これらの選択的作動により、前進５段（１速〜５
速）、後退１段（１速）の変速段が得られるようになっ
ている。

【００１６】上記トルクコンバータ１０は、エンジンの
出力軸Ａに連結されたケース１３内に固設されたポンプ
１４と、このポンプ１４に対向して配置されて該ポンプ
１４により作動油を介して駆動されるタービン１５と、
上記ポンプ１４とタービン１５との間に介設され、且つ
ワンウェイクラッチ１６を介して変速機ケース２側に連
結されてトルク増大作用を行うステータ１７と、上記ケ
ース１３とタービン１５との間に設けられて該ケース１
３を介してエンジン出力軸Ａとタービン１５とを直結す
るロックアップクラッチ１８とで構成されており、上記
タービン１５の回転がタービンシャフト１１を介して該
シャフト１１上に配置された各プラネタリギヤ機構２
０，３０側に出力されるようになっている。

【００１７】なお、上記ケース１３にはオイルポンプ１
９が連結され、該オイルポンプ１９がケース１３の回転
に伴って駆動されるようになっている。

【００１８】そして、上記各プラネタリギヤ機構２０，
３０のうち一方のプラネタリギヤ機構２０は、上記ター
ビンシャフト１１上に遊嵌合されたサンギヤ２１と、該
サンギヤ２１にそれぞれ噛合する複数のピニオンギヤ２
２…２２と、各ピニオンギヤ２２に噛合するリングギヤ
２３と、上記各ピニオンギヤ２２を回転自在に支持する
キャリア２４とで構成されている。また、他方のプラネ
タリギヤ機構３０は、上記タービンシャフト１１上に遊
嵌合されたサンギヤ３１と、該サンギヤ３１にそれぞれ
噛合する複数のピニオンギヤ３２…３２と、各ピニオン
ギヤ３２に噛合するリングギヤ３３と、上記各ピニオン
ギヤ３２を回転自在に支持するキャリア３４とで構成さ
れており、上記リングギヤ２３とサンギヤ３１とが連結
されていると共に、上記各キャリア２４，３４がそれぞ
れ出力ギヤ８１に結合されている。

【００１９】一方、上記サンギヤ２１とタービンシャフ
ト１１との間に第１クラッチ５１が直列に配置され、該
第１クラッチ５１と変速機ケース２との間に第１ブレー
キ５２が設けられていると共に、同じく第１クラッチ５
１と変速機ケース２との間には、第１ワンウェイクラッ
チ６１を介して第２ブレーキ５３が設けられている。ま
た、上記サンギヤ３１とタービンシャフト１１との間に
第２クラッチ５４が直列に配置され、更に、リングギヤ
３３と変速機ケース２との間には、第３ブレーキ５５お
よび第２ワンウェイクラッチ６２がそれぞれ設けられて
いる。

【００２０】また、上記出力軸１２上に配置されたプラ
ネタリギヤ機構４０は、図１に示すように、出力軸１２
と一体に設けられたサンギヤ４１と、該サンギヤ４１に
それぞれ噛合する複数のピニオンギヤ４２…４２と、各
ピニオンギヤ４２に噛合するリングギヤ４３と、上記各
ピニオンギヤ４２を回転自在に支持するキャリア４４と
で構成されており、上記リングギヤ４３に出力軸１２上
に遊嵌合され、且つ上記出力ギヤ８１に噛合する入力ギ
ヤ８２が連結されていると共に、上記キャリア４４が同
じく出力軸１２上に遊嵌合された駆動ギヤ８３に連結さ
れている。更に、上記入力ギヤ８２と出力軸１２との間
には、第３クラッチ５６が設けられ、且つこの第３クラ
ッチ５６と変速機ケース２との間に、第３ワンウェイク
ラッチ６３および第４ブレーキ５７がそれぞれ介設され
ており、上記出力ギヤ８１に噛合する入力ギヤ８２の回
転がプラネタリギヤ機構４０を介して駆動ギヤ８３に伝
達されるようになっている。これにより、上記プラネタ
リギヤ機構２０，３０，４０の動力伝達経路をクラッチ
やブレーキ等の複数の摩擦締結要素５１〜５７および第
１〜第３のワンウェイクラッチ６１，６２，６３の選択
的作動により切り換えて、上記エンジン出力軸Ａの出力
が運転状態に応じて変速して駆動ギヤ８３に伝達される
ようになっている。

【００２１】ここで、上記各クラッチやブレーキ等の摩
擦締結要素５１〜５７および第１〜第３ワンウェイクラ
ッチ６１〜６３の作動状態と変速段との関係を表１に示
す。

【００２２】

【表１】 即ち、表１に示すように、１速においては、第２クラッ
チ５４が締結され、且つ第３、第４ブレーキ５５，５７
が締結されると共に、第２、第３ワンウェイクラッチ６
２，６３が動力伝達状態とされる。また、２速において
は、第２クラッチ５４と共に第３クラッチ５６が締結さ
れ、且つ第３ブレーキ５５のみが締結されると共に、第
２ワンウェイクラッチ６２のみが動力状態とされる。更
に、第３速においては、２速において締結された第３ク
ラッチ５６が解放され、且つ第１、第２、第４の各ブレ
ーキ５２，５３，５７がそれぞれ締結されると共に、第
１、第３ワンウェイクラッチ６１，６３が共に動力伝達
状態とされる。また、４速においては、第１、第２クラ
ッチ５１，５４が締結され、且つ第２、第４ブレーキ５
３，５７が締結されると共に、第３ワンウェイクラッチ
６３のみが動力伝達状態とされ、更に、５速において
は、第１〜第３クラッチ５１，５４，５６が締結され、
且つ第２ブレーキ５３のみが締結されると共に、全ての
ワンウェイクラッチ６１〜６３が空転状態となる。ま
た、後退段においては、第１、第３クラッチ５１、５６
のみが締結され、それ以外の全てのブレーキが解放され
ると共に、全てのワンウェイクラッチが空転状態とされ
る。

【００２３】そして、本実施例においては、上記出力ギ
ヤ８１が変速機ケース２の隔壁部２ａにテーパーローラ
ベアリング８１ａを介して支持されていると共に、その
両側部に上記各プラネタリ機構２０，３０がそれぞれ配
置されており、これら機構２０，３０におけるキャリア
２４，３４がそれぞれ出力ギヤ８１により結合されてい
る。

【００２４】上記の構成によれば、入力軸２１上に間隔
を隔てて配置された第１、第２クラッチ５１，５４の締
結により各プラネタリギヤ機構２０，３０が作動され、
これに伴ってスラスト荷重が発生し、このスラスト荷重
がプラネタリギヤ機構２０，３０を介して出力ギヤ８１
に作用することになるのであるが、該出力ギヤ８１が比
較的剛性の高い変速機ケース２の隔壁部２ａにテーパー
ローラベアリング８１ａを介して支持されていることに
より、上記のスラスト荷重を変速機ケース２側で効果的
に受止することができる。

【００２５】また、特に、上記第１、第２クラッチ５
１，５４間において出力ギヤ８１が中央部にその両側部
に一対のプラネタリギヤ機構２０，３０がそれぞれ配置
されていると共に、これらのプラネタリギヤ機構２０，
３０における各キャリア２４，３４が上記出力ギヤ８１
により結合されているので、これらのキャリア２４，３
４を連結するための連結部材を新たに用意する必要がな
く、これにより、部品点数の増加が防止されることにな
る。

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】次に、図３に示す他の実施例について説明
すると、この実施例に係る自動変速機２００は、トルク
コンバータ２１０に連結されたタービンシャフト２１１
上に配置されたプラネタリギヤ機構２２０，２３０と、
上記タービンシャフト２１１に平行に配置された出力軸
２１２上に配置されたプラネタリギヤ機構２４０とを有
し、上記プラネタリギヤ機構２２０は、上記タービンシ
ャフト２１１上に遊嵌合されたサンギヤ２２１と、該サ
ンギヤ２２１にそれぞれ噛合する複数のピニオンギヤ２
２２…２２２と、各ピニオンギヤ２２２に噛合するリン
グギヤ２２３と、上記各ピニオンギヤ２２２を回転自在
に支持するキャリア２２４とで構成されている。また、
他方のプラネタリギヤ機構２３０は、上記タービンシャ
フト２１１上に遊嵌合されたサンギヤ２３１と、該サン
ギヤ２３１にそれぞれ噛合する複数のピニオンギヤ２３
２…２３２と、各ピニオンギヤ２３２に噛合するリング
ギヤ２３３と、上記各ピニオンギヤ２３２を回転自在に
支持するキャリア２３４とで構成されており、上記リン
グギヤ２２３とサンギヤ２３１とが連結されていると共
に、上記各キャリア２２４，２３４がそれぞれ出力ギヤ
２８１に結合されている。

【００３１】一方、上記サンギヤ２２１とタービンシャ
フト２１１との間に第１クラッチ２５１が直列に配置さ
れ、該第１クラッチ２５１と変速機ケース２０２との間
に第１ブレーキ２５２が設けられていると共に、同じく
第１クラッチ２５１と変速機ケース２０２との間には、
第１ワンウェイクラッチ２６１を介して第２ブレーキ２
５３が設けられている。また、上記サンギヤ２３１とタ
ービンシャフト２１１との間に第２クラッチ２５４が直
列に配置され、更に、リングギヤ２３３と変速機ケース
２０２との間には、第３ブレーキ２５５および第２ワン
ウェイクラッチ２６２がそれぞれ設けられている。

【００３２】また、上記出力軸２１２上に配置されたプ
ラネタリギヤ機構２４０は、出力軸２１２と一体に設け
られたサンギヤ２４１と、該サンギヤ２４１にそれぞれ
噛合する複数のピニオンギヤ２４２…２４２と、各ピニ
オンギヤ２４２に噛合するリングギヤ２４３と、上記各
ピニオンギヤ２４２を回転自在に支持するキャリア２４
４とで構成されており、上記リングギヤ２４３に出力軸
２１２上に遊嵌合され、且つ上記出力ギヤ２８１に噛合
する入力ギヤ２８２が連結されていると共に、上記キャ
リア２４４が同じく出力軸２１２上に遊嵌合された駆動
ギヤ２８３に連結されている。更に、上記入力ギヤ２８
２と出力軸２１２との間には、第３クラッチ２５６が設
けられ、且つこの第３クラッチ２５６と変速機ケース２
０２との間に、第３ワンウェイクラッチ２６３および第
４ブレーキ２５７がそれぞれ介設されており、上記出力
ギヤ２８１に噛合する入力ギヤ２８２の回転がプラネタ
リギヤ機構２４０を介して駆動ギヤ２８３に伝達される
ようになっている。

【００３３】上記の構成によれば、入力軸２１１上に間
隔を隔てて配置された第１、第２クラッチ２５１，２５
４を介してプラネタリギヤ機構２３０，２４０が作動さ
れ、これに伴ってスラスト荷重が発生し、このスラスト
荷重がプラネタリギヤ機構２３０，２４０を介して出力
ギヤ２８１に作用することになるのであるが、該出力ギ
ヤ２８１が比較的剛性の高い変速機ケース２０２の隔壁
部２０２ａにテーパーローラベアリング２８１ａを介し
て支持されていることにより、上記のスラスト荷重を変
速機ケース２０２側で効果的に受止することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、第１、第２発明のいずれ
においても、入力軸上に間隔を隔てて配置された２つの
入力要素を介してこれら入力要素間の遊星歯車機構が作
動され、これに伴ってスラスト荷重が発生し、このスラ
スト荷重が遊星歯車機構を介して該遊星歯車機構と共に
２つの入力要素間に配置された出力ギヤに作用すること
になるのであるが、該出力ギヤが比較的剛性の高い変速
機ケースに支持されていることにより、上記のスラスト
荷重を変速機ケース側で効果的に受止することができ
る。

【００３５】

【００３６】そして、上記２つの入力要素間に一対の遊
星歯車機構と出力ギヤとが配置され、一対の遊星歯車機
構におけるいずれかの回転要素が出力ギヤにより結合さ
れているので、これらの回転要素を連結するための連結
部材が不要となって、部品点数の増加を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る自動変速機の構成を示す骨子
図。

【図２】 該自動変速機の要部の縦断面図。

【図３】 第２実施例の自動変速機の構成を示す骨子
図。

【符号の説明】１，２００ 自動変速機２，２０２ 変速機ケース１１，２１１ 入力軸１２，２１２ 出力軸２０，３０，２２０，２３０ プラネタリギヤ機構 ５１，２５１ 第１クラッチ５４，２５４ 第２クラッチ８１，２８１ 出力ギヤ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸とこれに平行に設けられた出力軸
   とを有する自動変速機であって、上記入力軸上に、一対
   の遊星歯車機構と、変速機ケースに支持された出力ギヤ
   と、上記一対の遊星歯車機構への２つの入力要素とが配
   置されていると共に、該入力要素が軸方向に間隔を隔て
   て配置され、且つこれらの入力要素間に上記一対の遊星
   歯車機構と出力ギヤとが配置されていると共に、該出力
   ギヤを連結部材として一対の遊星歯車機構におけるいず
   れかの回転要素が結合されていることを特徴とする自動
   変速機。
2. 【請求項２】 入力軸とこれに平行に設けられた出力軸
   とを有する自動変速機であって、上記入力軸上に、一対
   の遊星歯車機構と、変速機ケースに支持された出力ギヤ
   と、上記一対の遊星歯車機構への２つの入力要素とが配
   置されていると共に、該入力要素が軸方向に間隔を隔て
   て配置され、且つこれらの入力要素間において上記出力
   ギヤを中央にその両側部に各遊星歯車機構がそれぞれ配
   置されていると共に、上記出力ギヤを連結部材として一
   対の遊星歯車機構におけるいずれかの回転要素が結合さ
   れていることを特徴とする自動変速機。