JP3976855B2 - 自動変速装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクコンバータの内径部に前後進切換装置の一部を収納した自動変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無段変速機を主変速部とする自動変速装置では、エンジンとトランスミッションとの動力伝達をコントロールする発進デバイスと、車両を後進させるためにトランスミッションよりの駆動回転方向を逆転させる前後進切換装置と、この前後進切換装置への動力の切換えを行うクラッチ部とを有している。
【０００３】
ここで、上記無段変速機は、その機能上、通常走行における変速作動を任意の変速比に設定することができることから、エンジンと無段変速機とを直結することも可能である。エンジンと無段変速機とを直結することで、通常の多段変速機のように、例えばトルクコンバータ等の流体を介して動力を伝達するような駆動損失が無くなり、同時に、車速とエンジン回転数との関係を最適に保つことのできる変速比を設定することが可能であることから、駆動効率を大幅に向上させることができ、駆動効率の向上により燃費と走行性能ととの双方を改善することが可能となる。
【０００４】
図４に、発進デバイスとしてトルクコンバータを採用し、主変速機として無段変速機を採用する自動変速装置１の概略を示す。
この自動変速装置１では、エンジンＡに併設する発進デバイス１２と無段変速機３との間に、前後進切換装置４が介装されており、この前後進切換装置４に、上記発進デバイス２からの駆動力の伝達−遮断を設定するフォワードクラッチ部５、上記駆動力を逆転させるプラネタリギャ６、このプラネタリギヤ６の作動−停止を設定するリバースブレーキ部７が設けられている。
【０００５】
前進走行時、上記フォワードクラッチ部５のクラッチプレート５ａは締結状態にあり、上記発進クラッチ２からの駆動力が、上記クラッチプレート５ａの締結により連設されたクラッチドラム５ｂとクラッチハブ５ｃとを経て無段変速機３のプライマリプーリ３ａから延出するプーリ入力軸３ｂへ伝達される。尚、発進時は上記発進デバイス２に内蔵するトルクコンバータ２ａの流体を介してクラッチドラム５ｂへ動力が伝達され、通常走行へ移行するとロックアップクラッチ２ｂが締結され、エンジンＡからの駆動力は上記トルクコンバータ２ａを介さず上記クラッチドラム５ｂに直接伝達される。
【０００６】
一方、後進走行時は、上記クラッチプレート５ａが解放され、又上記リバースブレーキ部７のブレーキプレート７ａが締結される。その結果、プラネタリギヤ６を構成するリングギヤ６ａが本体ケースに固定され、上記クラッチドラム５ｂに連結するプラネタリキャリヤ６ｂに支持されているダブル配列のプラネタリピニオン６ｃが上記プーリ入力軸３ｂに設けたサンギヤ６ｄを所定に減速した状態で逆転駆動させる。
【０００７】
ところで、図５に示すように、一体に組み付けられているエンジンＡと自動変速装置１とを、車体８前部に設けたエンジンルーム８ａに横置きに搭載する場合、その車幅方向の寸法Ｗは当然エンジンルーム８ａに収納可能な寸法でなければならない。
【０００８】
ところが、最近のエンジンルーム８ａには衝突時の衝撃を吸収するフレーム９が両側に設けられ、更に、このフレーム９の外側にはフロントタイヤ１０が設けられている。
【０００９】
上記フレーム９は、車両の操縦安定性の維持、及び衝突安全性を保証するためには剛性を維持するに十分なある程度の断面を確保する必要があり、又、上記フロントタイヤ１０は、車両の取回し性を確保するためには転舵角を大きく設定する必要がある。更に、最近の燃費向上等の効率化のためには車体幅をタイヤ幅を含めて小さくする傾向にある。
【００１０】
その結果、エンジンルーム８ａ内のエンジンＡと自動変速装置１とを収納するスペースは次第に狭小化する傾向となり、このエンジンＡと自動変速装置１との車幅方向の寸法Ｗの短縮化を図る必要性がでてきた。その一つの考えとして、自動変速装置１の軸方向の寸法Ｗ’を短縮することが考えられる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の自動変速装置１では、発進デバイス２と前後進切換装置４とが、エンジンＡと無段変速機３との間に、動力伝達経路順に沿ってエンジンＡ側から自動変速装置３側へ配列されているため、自動変速装置１の軸方向の寸法Ｗ’を短縮化することは技術的に困難である。
【００１２】
すなわち、従来の自動変速装置１の配列において軸方向の寸法Ｗ’を短縮するためには、無段変速機のプーリ比を小さく、或いは無段変速機の両プーリ間に巻装するベルトの幅を縮小し、又は各部材の肉厚を薄くし、或いは各部材間のクリアランスを狭める技術が考えられるが、これらは自動変速装置１の機能低下、或いは剛性及び強度の低下による耐久性の低下を招いてしまうため、実現することは難しい。
【００１３】
その対策として、例えば英国公開特許公報第２０３３０２９Ａ号には、発進クラッチとして流体継手を採用し、この流体継手のエンジン側内径分部に、前後進切換装置を構成するプラネタリギヤを収納させることで自動変速装置の軸方向の寸法を短縮する技術が開示されている。
【００１４】
しかし、上記流体継手では、入力軸トルクに対して出力軸トルクを増大させることができないため、出力軸トルクを増大させる手段を新たに必要とし、構成が複雑化してしまう。
【００１５】
又、上記先行技術では、プラネタリギヤを逆転駆動させるリバースブレーキ機構が、該プラネタリギヤに対して上記流体継手を挟んだ無段変速機側に配設されているため、上記プラネタリギヤのキャリヤとリバースブレーキ機構のブレーキプレートとをスリーブを介して連設しなければならず、構造が複雑化ずるばかりでなく、流体継手と無段変速機との間にリバースブレーキ機構を介装した分、軸方向の寸法が長くなってしまい、プラネタリギヤを流体継手の内径部分に収納して得られた寸法の短縮量が相殺されてしまう。
【００１６】
無段変速機を備える自動変速装置において採用される発進デバイスには、停止時や発進時等、駆動輪の回転に対してエンジン回転数が著しく低下し、その回転を維持することができない場合、或いは前後進の切換時等、駆動力の伝達方向が切換えらるときに機能すれば良く、例えばトルクコンバータを採用した場合であっても、本来、要求される機能の全てを満足する必要はない。しかし、発進時等においては出力軸トルクを増大させる機能を必要とするため、流体継手を発進デバイスとして採用することはできず、従って、トルクコンバータを採用するのが一般的である。
【００１７】
しかし、流体継手に代えてトルクコンバータを採用した場合に、ステータが新たな構成要素として加えられるため、トルクコンバータの内径にプラネタリギヤを収納する十分なスペースを確保し、軸方向の寸法を短縮することは技術的に困難である。
【００１８】
本発明は、上記事情に鑑み、耐久性及び機能を低下させず、しかも構造を複雑化することなく、発進デバイスとしてトルクコンバータを使用しても軸方向の寸法の短縮化を可能とし、エンジンと共にエンジンルームに横置きで容易に搭載することの出来る自動変速装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による第１の自動変速装置は、エンジン出力を駆動軸へ伝達する動力伝達系に、少なくともトルクコンバータを内装する発進デバイスと前後進切換装置と変速機とを介装し、上記前後進切換装置に、上記発進デバイスからの出力の伝達及び遮断を制御するフォワードクラッチ部と、上記発進デバイスからの出力を逆転させて伝達するプラネタリギヤと、上記プラネタリギヤの作動及び停止を制御するリバースブレーキ部とを備えるものにおいて、上記トルクコンバータの内径部に、上記リバースブレーキ部のブレーキピストンを進退自在に保持するブレーキシリンダケースを配設し、上記ブレーキシリンダケースの反ブレーキピストン側にステータ支持軸を突設し、上記トルクコンバータに設けたステータに形成したハブを上記ステータ支持軸に対設する方向へ延出し、上記ハブの延出部を上記ステータ支持軸にワンウェイクラッチを介して軸装し、上記ブレーキシリンダケースに隣接して配設する上記プラネタリギヤと該プラネタリギヤの外周に配設されて上記ブレーキピストンからの作動圧で動作するブレーキプレートとの軸方向の少なくとも一部を上記トルクコンバータの内径部に収納したことを特徴とする。
【００２０】
本発明による第２の自動変速装置は、第１の自動変速装置において、前記プラネタリギヤに設けたリングギヤに前記ブレーキプレートを介して対設するブレーキドラムが前記ブレーキシリンダケースから延出されていると共に、上記ブレーキドラムの外周面が前記ハブの外周面に連続する位置に配設されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明による第３の自動変速装置は、第１の自動変速装置において、前記トルクコンバータに設けたタービンランナを前記プラネタリギヤに設けたプラネタリピニオンを支持するプラネタリキャリヤに連結し、更に上記プラネタリキャリヤを前記フォワードクラッチ部に連設したことを特徴とする。
【００２２】
本発明による第４の自動変速装置は、第１の自動変速装置において、前記ブレーキシリンダケースと前記無段変速機に連設すると共に前記プラネタリギヤに連設する入力軸とに、互いに対向する対向面を形成し、この両対向面間に上記プラネタリギヤに設けたプラネタリピニオンを支持するプラネタリキャリヤの内周縁部を介装し摺動部材を介して挟持したことを特徴とする。
【００２３】
すなわち、第１の自動変速装置では、トルクコンバータの内径部に、ブレーキピストンを進退自在に保持するブレーキシリンダケースを配設すると共に、プラネタリギヤ及び該プラネタリギヤの外周に配設する、上記ブレーキピストンから作動圧で動作するブレーキプレートとの少なくとも一部を上記トルクコンバータの内径部に収納することで、装置全体の軸方向の寸法を短縮する。又、上記ブレーキシリンダケースにステータ支持軸を突設し、上記トルクコンバータを構成するステータのハブを上記ステータ支持軸の径方向に対設すると共にワンウェイクラッチを介して軸装することで、上記ステータのハブをトルクコンバータ幅方向の一方へ偏倚させて上記ブレーキシリンダケースの収納スペースを確保する。
【００２４】
第２の自動変速装置では、第１の自動変速装置において、前記プラネタリギヤに設けたリングギヤに前記ブレーキプレートを介して対設するブレーキドラムを前記ブレーキシリンダケースから延出させ、更に上記ブレーキドラムと前記ハブとの外周を略連続面に形成することで、上記パブと上記ブレーキドラムとの両外周面にてトルクコンバータ内の流体の流路を形成する。
【００２５】
第３の自動変速装置では、第１の自動変速装置において、前記トルクコンバータに設けたタービンランナを前記プラネタリギヤに設けたプラネタリピニオンを支持するプラネタリキャリヤに連結し、更に上記プラネタリキャリヤを前記フォワードクラッチ部に連設することで、プラネタリキャリヤを動力伝達部材として共用化する。
【００２６】
第４の自動変速装置では、第１の自動変速装置において、プラネタリギヤに設けたプラネタリピニオンを支持するプラネタリキャリヤの内周縁部を、前記ブレーキシリンダケースと前記無段変速機に連設すると共に前記プラネタリギヤに連設する入力軸とに形成した対向面間に介装し、摺動部材を介して挟持することで、上記プラネタリギヤの軸方向への移動を規制する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３の図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１、図２に本発明の第１実施の形態を示す。
図中の符号１１は自動変速装置で、発進デバイス１２と変速機としての無段変速機３２とを備えていると共に、この自動変速装置１１の入力側にエンジンＡが連設されている。
【００２８】
上記発進デバイス１２に設けたドライブプレート１３が、上記エンジンＡの出力軸であるクランク軸Ａ１に軸着されており、このドライブプレート１３にトルクコンバータケース１４が固設されている。このトルクコンバータケース１４は上記無段変速機３２側へ延出され、上記発進デバイス１２の後部に配設されているトルクコンバータ１５のポンプインペラ１５ａに連設されている。
【００２９】
上記トルクコンバータ１５は、上記ポンプインペラ１５ａと、このポンプインペラ１５ａに流体を介して連設するタービンランナ１５ｂと、流体を整流するステータ１５ｃとで構成されており、上記ポンプインペラ１５ａにオイルポンプ２０のポンプ軸２０ａが連設されている。
【００３０】
又、上記無段変速機３２は上記プライマリプーリ３３と、該プライマリプーリ３３に対設するセカンダリプーリ３４と、この両プーリ３３，３４を連設するベルト３５とを有し、上記プライマリプーリ３３を軸装するプーリ入力軸３３ａが上記発進デバイス１２方向へ延出され、又、上記セカンダリプーリ３４を軸支するプーリ出力軸３４ａが、終減速装置３６の減速歯車列３６ａを介して、前輪或いは後輪の駆動軸３７に軸着されているデファレンシャル装置３６ｂに連設されている。
【００３１】
更に、上記プライマリプーリ３３に、その溝幅を可変動作させるプライマリ油圧室３３ｂが併設されており、一方、上記セカンダリプーリ３４に、その溝幅を可変動作させるセカンダリ油圧室３４ｂが併設されている。上記無段変速機３２では、上記セカンダリ油圧室３４ｂに供給されるセカンダリ油圧により、上記セカンダリプーリ３４に対しトルク伝達に必要な張力が付与され、又、上記プライマリ油圧室３３ｂに供給されるプライマリ油圧により変速比が設定される。尚、このプライマリ油圧、及び上記セカンダリ油圧は図示しないトランスミッション制御装置においてエンジン運転状態等に基づいて設定される。
【００３２】
又、トルクコンバータケース１４には前後進切換装置１６とロックアップクラッチ部２１とが内蔵されている。上記前後進切換装置１６はプラネタリギヤ１７とリバースブレーキ部１８とフォワードクラッチ部１９とで構成されている。
【００３３】
上記ロックアップクラッチ部２１のロックアップクラッチプレート２１ａが上記エンジンＡ側の上記トルクコンバータケース１４に対設されている。更に、上記ロックアップクラッチプレート２１ａがダンバユニット２１ｂを介して、上記フォワードクラッチ部１９を備えるダンパハブ１９ａに連設され、このダンパハブ１９ａが上記プーリ入力軸３３ａに軸着されている。
【００３４】
又、上記ダンパハブ１９ａの中途から上記トルクコンバータ１５方向へ上記フォワードクラッチ部１９に設けられているクラッチドラム１９ｂが突設され、このクラッチドラム１９ｂの内周に、クラッチプレート１９ｃを介して、上記プラネタリギヤ１７に設けたダブル配列のプラネタリピニオン（ダブルプラネタリピニオン）１７ａの両面を支持するプラネタリキャリヤ１７ｂの一方の端部が対設されている。更に、この一方のプラネタリキャリヤ１７ｂが上記タービンランナ１５ｂに連結されている。
【００３５】
又、上記プラネタリギヤ１７のサンギヤ１７ｃが上記プーリ入力軸３３ａに、一体形成或いは軸着されており、このサンギヤ１７ｃの外周に上記ダブルプラネタリピニオン１７ａを介して連設するリングギヤ１７ｄが配設されている。更に、このリングギヤ１７ｄの外周に、上記リバースブレーキ部１８のブレーキドラム１８ａがブレーキプレート１８ｂを介して対設されている。
【００３６】
又、上記ブレーキドラム１８ａがブレーキシリンダケース１８ｃから延出されており、このブレーキシリンダケース１８ｃが、上記トルクコンバータ１５の内径部に収納され、更に、その軸中心が、上記プーリ入力軸３３ａに外装され、且つ上記発進デバイス１２を収納する本体ケース４０に直接或いは間接的に固定されているステータ軸１５ｄにスプライン係合されている。
【００３７】
又、上記ブレーキシリンダケース１８ｃに、上記ブレーキプレート１８ｂに作動圧を印加するブレーキピストン１８ｄが進退自在に保持されており、このブレーキプレート１８ｂと上記ブレーキピストン１８ｄとの間にブレーキ作動室１８ｅが形成されている。
【００３８】
更に、上記ブレーキシリンダケース１８ｃの反ブレーキピストン１８ｄ側である背面にステータ支持軸１８ｆが突設され、このステータ支持軸１８ｆに上記ステータ１５ｃの内周に形成されたハブ１５ｆが、ワンウェイクラッチ１５ｅを介して支持されている。このハブ１５ｆは、上記ステータ１５ｃの中心から上記ポンプインペラ１５ａ側へ軸方向に沿って偏倚されており、その端面がスラスト軸受け等の摺動部材３８ａを介して上記ポンプインペラ１５ａに支持されている。
【００３９】
上記ハブ１５ｆをポンプインペラ１５ａの方向へ偏倚させたことで、上記トルクコンバータ１５の内径部に、上記ブレーキシリンダケース１８ｃの収納スペースを確保することができる。尚、上記ステータ支持軸１８ｆが上記ワンウェイクラッチ１５ｅのインナレースを兼用すれば、部品の共用化を図ることができる。
【００４０】
図２に示すように、上記ブレーキドラム１８ａの外周面が上記ハブ１５ｆの外周面にほぼ連続して形成されており、このブレーキドラム１８ａの外周面がステータを流通するオイルのガイド面を兼用している。又、軸径方向に配列されているブレーキドラム１８ａ、該ブレーキドラム１８ａの軸中心方向に配列されたブレーキプレート１８ｂ、及びプラネタリギヤ１７の軸方向の少なくとも一部が上記トルクコンバータ１５の内径部に収納されている。
【００４１】
又、上記プラネタリギヤ１７の両プラネタリキャリヤ１７ｂにて上記ダブルプラネタリピニオン１７ａ、リングギヤ１７ｄの両側面が規制されており、更に、この両プラネタリキャリヤ１７ｂの外側が、スラスト軸受け等の摺動部材３８ｂを介して上記ブレーキシリンダケース１８ｃの対向面１８ｇと、この対向面１８ｇに対設する、上記プーリ入力軸３３ａの対向面３３ｃとの間に挟持されている。
【００４２】
尚、上記トルクコンバータ１５のタービンランナ１５ｂは上記プラネタリキャリヤ１７ｂ、ダブルプラネタリピニオン１７ａ、サンギヤ１７ｃを介して上記プーリ入力軸３３ａに支持されている。
【００４３】
又、上記ブレーキシリンダケース１８ｃの背面が、上記オイルポンプ２０のポンプ軸２０ａに他の摺動部材３８ｃを介して支持されている。
【００４４】
次に、上記構成による本実施の形態の作用について説明する。
エンジンＡが稼働すると、エンジンＡのクランク軸Ａ１に軸着されているドライブプレート１３、トルクコンバータケース１４を介してトルクコンバータ１５のポンプインペラ１５ａが回転し、このポンプインペラ１５ａに対向するタービンランナ１５ｂに流体を介して動力が伝達される。一方、この流体はステータ１５ｃにより整流された後、上記ポンプインペラ１５ａへ再び流入される。
【００４５】
セレクトレバーがＮレンジ、Ｐレンジにセットされている状態では、発進デバイス１２に設けたリバースブレーキ部１８のブレーキプレート１８ｂ、フォワードクラッチ部１９のクラッチプレート１９ｃ、ロックアップクラッチ部２１のロックアップクラッチプレート２１ａは、全て解放されており、上記タービンランナ１５ｂから出力された動力が、前後進切換装置１６のプラネタリギヤ１７に設けたダブルプラネタリピニオン１７ａを支持するプラネタリキャリヤ１７ｂに伝達され、このプラネタリキャリヤ１７ｂが一体回転する。
【００４６】
すると、上記ダブルプラネタリピニオン１７ａ、リングギヤ１７ｄが、無段変速機３２のプライマリプーリ３３から延出するプーリ入力軸３３ａの周囲を、リバースブレーキ部１８に設けたブレーキシリンダ１８ｃの対向面１８ｇ、及びプーリ入力軸３３ａに形成した対向面３３ｃとの間に、摺動部材３８ｂを介して位置決めされている上記プラネタリキャリヤ１７ｂにて支持されながら空転し、上記プーリ入力軸３３ａに対する動力の伝達が遮断される。
【００４７】
そして、セレクトレバーをＤレンジ等の前進走行レンジにセットすると、フォワードクラッチ部１９のクラッチプレート１９ｃが結合し、上記プラネタリキャリヤ１７ｂとクラッチドラム１９ｂとが連結する。その結果、このクラッチドラム１９ｂを介して無段変速機３２のプライマリプーリ３３から延出するプーリ入力軸３３ａに駆動力が伝達され、この無段変速機３２が正転する。
【００４８】
そして、前進走行時、ロックアップ作動条件が満足されると、ロックアップクラッチ部２１のロックアップクラッチプレート２１ａが結合し、エンジンＡのクランク軸Ａ１に連設するドライブプレート１３、トルクコンバータケース１４、ダンパユニット２１を介して伝達された動力が、上記トルクコンバータ１５による流体を介さず、上記プーリ入力軸３３ａに連結する上記ダンパハブ１９ａに伝達される、ロックアップ状態となる。
【００４９】
一方、後進走行すべく、上記セレクトレバーをＲレンジにセットすると、上記フォワードクラッチ部１９の上記クラッチプレート１９ｃが解放され、又、リバースブレーキ部１８のブレーキプレート１８ｂがブレーキ作動室１８ｅに供給される油圧により作動するブレーキピストン１８ｄの付勢力を受けて結合される。
【００５０】
すると、上記プラネタリギヤ１７のリングギヤ１７ｄが固定され、上記タービンランナ１５ｂに連設するプラネタリキャリヤ１７ｂを介してダブルプラネタリピニオン１７ａが回転し、上記プーリ入力軸３３ａに設けたサンギヤ１７ｃを所定変速比の減速した状態で逆回転させる。
【００５１】
尚、この場合、ストール回転数付近では、ステータ１５ｃの反力によりワンウェイクラッチ１５ｅのインナレースに作用する軸トルクの荷重方向と、ブレーキシリンダケース１８ｃの上記プラネタリギヤ１７の反力を受けるブレーキドラム１８ａに作用する軸トルクの荷重方向とが逆に働くため、上記ブレーキシリンダケース１８ｃでは、上記両軸トルクが内部応力として互いに打ち消し合う方向に作用し、従って、このブレーキシリンダケース１８ｃを支持するステータ軸１５ｄに作用する軸トルクが小さくなる。
【００５２】
このように、本実施の形態では、前後進切換装置１６をトルクコンバータケース１４に収納し、更に、ステータ１５ｃの内周に形成したハブ１５ｆをポンプインペラ１５ａ側の軸方向へ偏倚させたことで、トルクコンバータ１５の内径部にブレーキシリンダケース１８ｃを収納するスペースを確保し、その上、上記ブレーキシリンダケース１８ｃに隣接する一体のブレーキドラム１８ａ、このブレーキドラム１８ａの径方向に配列するブレーキプレート１８ｂ、プラネタリギヤ１７の軸方向の少なくとも一部を上記トルクコンバータ１５内に収納させることで、自動変速装置１１の軸方向の寸法が短縮され、最近の狭隘化するエンジンルーム内に、横置き状態で容易に搭載することが可能になる。
【００５３】
又、ステータ１５ｃを支持するワンウェイクラッチ１５ｅのインナレースをブレーキシリンダケース１８ｃに形成したステータ支持軸１８ｆにて兼用し、更に、トルクコンバータ１５のタービンランナ１５ｂをプラネタリキャリヤ１７ｂを介して支持させることで、部品の共用化が図れると共に構造の簡素化が図れ、その結果、自動変速装置１１の幅方向の寸法を一層短縮させることができるばかりでなく、製品コストの低減を図ることができる。
【００５４】
更に、トルクコンバータケース１４内に前後進切換装置１６を内蔵することで、トルクコンバータ１５周辺の組付けと前後進切換装置１６の組付けとが同時に行えるため、組立工数が削減され、製造コストの低減を図ることができる。
【００５５】
又、スラスト方向に隣接する上記タービンランナ１５ｂ、プラネタリギヤ１７、ブレーキシリンダケース１８ｃを摺動部材３８ａ，３８ｂ等を介して互いに支持することで、各構成部品を独立状態で支持する場合に比し、部品点数を削減することができると共に、軸方向の寸法をより一層短縮化させることができる。
【００５６】
又、後進走行時のストール回転数付近では、ステータ１５ｃの反力としてステータ支持軸１８ｆに作用する軸トルクの荷重方向と、プラネタリギヤ１７からの反力としてブレーキドラム１８ａに作用する軸トルクの荷重方向とが逆方向に働くため、この両軸トルクを受けるブレーキシリンダケース１８ｃでは、上記両トルクが互いに打ち消す方向へ作用し、従って、このブレーキシリンダケース１８ｃを支持するステータ軸１５ｄに作用する軸トルクが小さくなり、相対的に、このステータ軸１５ｄの強度を下げることができ、その分、上記ブレーキシリンダケース１８ｃを支持する構造の簡素化を図ることができると共に、小型化を実現することができる。
【００５７】
又、トルクコンバータ１５に設けたタービンランナ１５ｂをプラネタリキャリヤ１７ｂに連結すると共に、このタービンランナ１５ｂを上記フォワードクラッチ部１９のクラッチドラム１９ｂに対設することで、このプラネタリキャリヤ１７ｂを互いの動力伝達系として共用化することができ、部品点数の削減により構造が簡素化されるばかりでなく、分品点数の削減により装置全体の小型化、及び製造コストの低減を図ることができる。
【００５８】
次に、図３に本発明の第２実施の形態を示す。一般に、プラネタリギヤ１７に設けられているダブルプラネタリピニオン１７ａは、プラネタリキャリヤ１７ｂに対して抜け止めされた状態で支持されているため、上記ダブルプラネタリピニオン１７ａの両面を支持するプラネタリキャリヤ１７ｂの一方を、ブレーキシリンダケース１８ｃの対向面１８ｇとプーリ入力軸３３ａの対向面３３ｃとの間に摺動部材３８ｂを介して挟持させることで、上記プラネタリギヤ１７を位置決めすることができる。
【００５９】
この場合、図に示すように、ブレーキシリンダケース１８ｃに対向する側に配設したプラネタリキャリヤ１７ｂの内周縁部を、プーリ入力軸３３ａに形成したサンギヤ１７ｃの一側に形成した端面３３ｄと、上記ブレーキシリンダケース１８ｃのステータ軸１５ｄの端面に臨まされた対向面１８ｇとの間に上記摺動部材３８ｂを介して挟持することで、上記摺動部材３８ｂの外径が、第１実施の形態における摺動部材３８ｂの外径よりも小さくなり、ブレーキシリンダケース１８ｃに形成するブレーキ作動室１８ｅの容積を軸中心方向へ拡張することができる。
【００６０】
その結果、図に示すように、上記ブレーキ作動室１８ｅの軸中心側をワンウェイクラッチ１５ｅを支持するステータ支持軸１８ｆの内径方向に臨ませることができ、その分、ブレーキシリンダケース１８ｃに一体のブレーキドラム１８ａ、このブレーキドラム１８ａの径方向に配列されたブレーキプレート１８ｂ、プラネタリギヤ１７のほぼ全体を上記トルクコンバータ１５の内径部に収納させることが可能となり、自動変速装置１１の軸方向の寸法をより短縮化することができる。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、トルクコンバータの内径部にリバースブレーキ部のブレーキシリンダケースを内装すると共に、このブレーキシリンダケースに隣接するプラネタリギヤと該プラネタリギヤの外周に配設するブレーキプレートとの軸方向の少なくとも一部を収納したので、上記トルクコンバータとリバースブレーキ部及びプラネタリギヤの少なくとも一部が軸径方向に重畳された分、自動変速装置の軸方向の寸法を短縮することができる。又、トルクコンバータを構成するステータの内周に形成したハブを一方へ偏倚させ、このハブを上記ブレーキシリンダケースに形成したステータ支持軸にワンウェイクラッチを介して支持したので、発進デバイスとしてトルクコンバータを採用する場合であっても、耐久性及び機能を低下させず、しかも構造を複雑化することなく、上記トルクコンバータの内径部に上記ブレーキシリンダケースを収納するスペースを十分に確保することができる。
【００６２】
この場合、請求項２記載の発明のように、ブレーキシリンダケースからブレーキドラムを延出させ、且つ、このブレーキドラムの外周面をトルクコンバータを構成するステータに形成したハブの外周面に連続する位置に配設することで、このブレーキドラムの外周を上記ステータを流通するオイルのガイド面として兼用することができ、部品の共用化による小型化を実現することができる。又、ブレーキシリンダケースに上記ブレーキドラムと上記ステータ支持軸とを設けることで、例えば後進走行時のストール回転数付近では、プラネタリギヤからブレーキドラムに作用する軸トルクの荷重方向とステータからステータ支持軸に作用する軸トルクの荷重方向とが逆になるため、この両軸トルクが上記ブレーキシリンダケースにて打ち消され、従って、このブレーキシリンダケースを支持する軸部の強度を相対的に低くすることができ、その分、製造コストの低減が図れるばかりでなく、構造の簡素化により装置全体の小型化を実現することができる。
【００６３】
更に、請求項３記載の発明のように、前記トルクコンバータに設けたタービンランナを前記プラネタリギヤに設けたプラネタリピニオンを支持するプラネタリキャリヤに連結すると共に、このプラネタリキャリヤを前記フォワードクラッチ部に連設することで、上記プラネタリキャリヤを動力伝達部材として共用化することができ、その結果、部品点数の削減、及び構造の簡素化を実現することができる。
【００６４】
又、請求項４記載の発明のように、前記ブレーキシリンダケースと前記無段変速機に連設すると共に前記プラネタリギヤに連設する入力軸とに、互いに対向する対向面を形成し、この両対向面間に上記プラネタリギヤに設けたプラネタリピニオンを支持するプラネタリキャリヤの内周縁部を介装し摺動部材を介して挟持するようにしたので、上記ブレーキシリンダケースに形成した上記ブレーキピストンを収納するスペースを、軸方向の寸法を増加させることなく確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態による自動変速装置の全体構成図
【図２】同、自動変速装置の要部拡大断面図
【図３】第２実施の形態による自動変速装置の要部拡大断面図
【図４】従来の自動変速装置の全体構成図
【図５】エンジンルーム内にエンジンと一体の自動変速装置を横置きに搭載した状態の概略平面図
【符号の説明】
Ａ…エンジン
１１…自動変速装置
１２…発進デバイス
１５…トルクコンバータ
１５ｂ…タービンランナ
１５ｃ…ステータ
１５ｅ…ワンウェイクラッチ
１５ｆ…ハブ
１６…前後進切換装置
１７…プラネタリギヤ
１７ａ…プラネタリピニオン
１７ｂ…プラネタリキャリヤ
１７ｄ…リングギヤ
１８…リバースブレーキ部
１８ａ…ブレーキドラム
１８ｂ…ブレーキプレート
１８ｃ…ブレーキシリンダケース
１８ｄ…ブレーキピストン
１８ｆ…ステータ支持軸
１８ｇ，３３ｄ…対向面
１９…フォワードクラッチ部
３２…変速機（無段変速機）
３３ａ…入力軸（プーリ入力軸）
３７…駆動軸
３８ｂ…摺動部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクコンバータの内径部に前後進切換装置の一部を収納した自動変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無段変速機を主変速部とする自動変速装置では、エンジンとトランスミッションとの動力伝達をコントロールする発進デバイスと、車両を後進させるためにトランスミッションよりの駆動回転方向を逆転させる前後進切換装置と、この前後進切換装置への動力の切換えを行うクラッチ部とを有している。
【０００３】
ここで、上記無段変速機は、その機能上、通常走行における変速作動を任意の変速比に設定することができることから、エンジンと無段変速機とを直結することも可能である。エンジンと無段変速機とを直結することで、通常の多段変速機のように、例えばトルクコンバータ等の流体を介して動力を伝達するような駆動損失が無くなり、同時に、車速とエンジン回転数との関係を最適に保つことのできる変速比を設定することが可能であることから、駆動効率を大幅に向上させることができ、駆動効率の向上により燃費と走行性能ととの双方を改善することが可能となる。
【０００４】
図４に、発進デバイスとしてトルクコンバータを採用し、主変速機として無段変速機を採用する自動変速装置１の概略を示す。
この自動変速装置１では、エンジンＡに併設する発進デバイス１２と無段変速機３との間に、前後進切換装置４が介装されており、この前後進切換装置４に、上記発進デバイス２からの駆動力の伝達−遮断を設定するフォワードクラッチ部５、上記駆動力を逆転させるプラネタリギャ６、このプラネタリギヤ６の作動−停止を設定するリバースブレーキ部７が設けられている。
【０００５】
前進走行時、上記フォワードクラッチ部５のクラッチプレート５ａは締結状態にあり、上記発進クラッチ２からの駆動力が、上記クラッチプレート５ａの締結により連設されたクラッチドラム５ｂとクラッチハブ５ｃとを経て無段変速機３のプライマリプーリ３ａから延出するプーリ入力軸３ｂへ伝達される。尚、発進時は上記発進デバイス２に内蔵するトルクコンバータ２ａの流体を介してクラッチドラム５ｂへ動力が伝達され、通常走行へ移行するとロックアップクラッチ２ｂが締結され、エンジンＡからの駆動力は上記トルクコンバータ２ａを介さず上記クラッチドラム５ｂに直接伝達される。
【０００６】
一方、後進走行時は、上記クラッチプレート５ａが解放され、又上記リバースブレーキ部７のブレーキプレート７ａが締結される。その結果、プラネタリギヤ６を構成するリングギヤ６ａが本体ケースに固定され、上記クラッチドラム５ｂに連結するプラネタリキャリヤ６ｂに支持されているダブル配列のプラネタリピニオン６ｃが上記プーリ入力軸３ｂに設けたサンギヤ６ｄを所定に減速した状態で逆転駆動させる。
【０００７】
ところで、図５に示すように、一体に組み付けられているエンジンＡと自動変速装置１とを、車体８前部に設けたエンジンルーム８ａに横置きに搭載する場合、その車幅方向の寸法Ｗは当然エンジンルーム８ａに収納可能な寸法でなければならない。
【０００８】
ところが、最近のエンジンルーム８ａには衝突時の衝撃を吸収するフレーム９が両側に設けられ、更に、このフレーム９の外側にはフロントタイヤ１０が設けられている。
【０００９】
上記フレーム９は、車両の操縦安定性の維持、及び衝突安全性を保証するためには剛性を維持するに十分なある程度の断面を確保する必要があり、又、上記フロントタイヤ１０は、車両の取回し性を確保するためには転舵角を大きく設定する必要がある。更に、最近の燃費向上等の効率化のためには車体幅をタイヤ幅を含めて小さくする傾向にある。
【００１０】
その結果、エンジンルーム８ａ内のエンジンＡと自動変速装置１とを収納するスペースは次第に狭小化する傾向となり、このエンジンＡと自動変速装置１との車幅方向の寸法Ｗの短縮化を図る必要性がでてきた。その一つの考えとして、自動変速装置１の軸方向の寸法Ｗ’を短縮することが考えられる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の自動変速装置１では、発進デバイス２と前後進切換装置４とが、エンジンＡと無段変速機３との間に、動力伝達経路順に沿ってエンジンＡ側から自動変速装置３側へ配列されているため、自動変速装置１の軸方向の寸法Ｗ’を短縮化することは技術的に困難である。
【００１２】
すなわち、従来の自動変速装置１の配列において軸方向の寸法Ｗ’を短縮するためには、無段変速機のプーリ比を小さく、或いは無段変速機の両プーリ間に巻装するベルトの幅を縮小し、又は各部材の肉厚を薄くし、或いは各部材間のクリアランスを狭める技術が考えられるが、これらは自動変速装置１の機能低下、或いは剛性及び強度の低下による耐久性の低下を招いてしまうため、実現することは難しい。
【００１３】
その対策として、例えば英国公開特許公報第２０３３０２９Ａ号には、発進クラッチとして流体継手を採用し、この流体継手のエンジン側内径分部に、前後進切換装置を構成するプラネタリギヤを収納させることで自動変速装置の軸方向の寸法を短縮する技術が開示されている。
【００１４】
しかし、上記流体継手では、入力軸トルクに対して出力軸トルクを増大させることができないため、出力軸トルクを増大させる手段を新たに必要とし、構成が複雑化してしまう。
【００１５】
又、上記先行技術では、プラネタリギヤを逆転駆動させるリバースブレーキ機構が、該プラネタリギヤに対して上記流体継手を挟んだ無段変速機側に配設されているため、上記プラネタリギヤのキャリヤとリバースブレーキ機構のブレーキプレートとをスリーブを介して連設しなければならず、構造が複雑化ずるばかりでなく、流体継手と無段変速機との間にリバースブレーキ機構を介装した分、軸方向の寸法が長くなってしまい、プラネタリギヤを流体継手の内径部分に収納して得られた寸法の短縮量が相殺されてしまう。
【００１６】
無段変速機を備える自動変速装置において採用される発進デバイスには、停止時や発進時等、駆動輪の回転に対してエンジン回転数が著しく低下し、その回転を維持することができない場合、或いは前後進の切換時等、駆動力の伝達方向が切換えらるときに機能すれば良く、例えばトルクコンバータを採用した場合であっても、本来、要求される機能の全てを満足する必要はない。しかし、発進時等においては出力軸トルクを増大させる機能を必要とするため、流体継手を発進デバイスとして採用することはできず、従って、トルクコンバータを採用するのが一般的である。
【００１７】
しかし、流体継手に代えてトルクコンバータを採用した場合に、ステータが新たな構成要素として加えられるため、トルクコンバータの内径にプラネタリギヤを収納する十分なスペースを確保し、軸方向の寸法を短縮することは技術的に困難である。
【００１８】
本発明は、上記事情に鑑み、耐久性及び機能を低下させず、しかも構造を複雑化することなく、発進デバイスとしてトルクコンバータを使用しても軸方向の寸法の短縮化を可能とし、エンジンと共にエンジンルームに横置きで容易に搭載することの出来る自動変速装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による第１の自動変速装置は、エンジン出力を駆動軸へ伝達する動力伝達系に、少なくともトルクコンバータを内装する発進デバイスと前後進切換装置と変速機とを介装し、上記前後進切換装置に、上記発進デバイスからの出力の伝達及び遮断を制御するフォワードクラッチ部と、上記発進デバイスからの出力を逆転させて伝達するプラネタリギヤと、上記プラネタリギヤの作動及び停止を制御するリバースブレーキ部とを備えるものにおいて、上記トルクコンバータの内径部に、上記リバースブレーキ部のブレーキピストンを進退自在に保持するブレーキシリンダケースを配設し、上記ブレーキシリンダケースの反ブレーキピストン側にステータ支持軸を突設し、上記トルクコンバータに設けたステータに形成したハブを上記ステータ支持軸に対設する方向へ延出し、上記ハブの延出部を上記ステータ支持軸にワンウェイクラッチを介して軸装し、上記ブレーキシリンダケースに隣接して配設する上記プラネタリギヤと該プラネタリギヤの外周に配設されて上記ブレーキピストンからの作動圧で動作するブレーキプレートとの軸方向の少なくとも一部を上記トルクコンバータの内径部に収納したことを特徴とする。
【００２０】
本発明による第２の自動変速装置は、第１の自動変速装置において、前記プラネタリギヤに設けたリングギヤに前記ブレーキプレートを介して対設するブレーキドラムが前記ブレーキシリンダケースから延出されていると共に、上記ブレーキドラムの外周面が前記ハブの外周面に連続する位置に配設されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明による第３の自動変速装置は、第１の自動変速装置において、前記トルクコンバータに設けたタービンランナを前記プラネタリギヤに設けたプラネタリピニオンを支持するプラネタリキャリヤに連結し、更に上記プラネタリキャリヤを前記フォワードクラッチ部に連設したことを特徴とする。
【００２２】
本発明による第４の自動変速装置は、第１の自動変速装置において、前記ブレーキシリンダケースと前記無段変速機に連設すると共に前記プラネタリギヤに連設する入力軸とに、互いに対向する対向面を形成し、この両対向面間に上記プラネタリギヤに設けたプラネタリピニオンを支持するプラネタリキャリヤの内周縁部を介装し摺動部材を介して挟持したことを特徴とする。
【００２３】
すなわち、第１の自動変速装置では、トルクコンバータの内径部に、ブレーキピストンを進退自在に保持するブレーキシリンダケースを配設すると共に、プラネタリギヤ及び該プラネタリギヤの外周に配設する、上記ブレーキピストンから作動圧で動作するブレーキプレートとの少なくとも一部を上記トルクコンバータの内径部に収納することで、装置全体の軸方向の寸法を短縮する。又、上記ブレーキシリンダケースにステータ支持軸を突設し、上記トルクコンバータを構成するステータのハブを上記ステータ支持軸の径方向に対設すると共にワンウェイクラッチを介して軸装することで、上記ステータのハブをトルクコンバータ幅方向の一方へ偏倚させて上記ブレーキシリンダケースの収納スペースを確保する。
【００２４】
第２の自動変速装置では、第１の自動変速装置において、前記プラネタリギヤに設けたリングギヤに前記ブレーキプレートを介して対設するブレーキドラムを前記ブレーキシリンダケースから延出させ、更に上記ブレーキドラムと前記ハブとの外周を略連続面に形成することで、上記パブと上記ブレーキドラムとの両外周面にてトルクコンバータ内の流体の流路を形成する。
【００２５】
第３の自動変速装置では、第１の自動変速装置において、前記トルクコンバータに設けたタービンランナを前記プラネタリギヤに設けたプラネタリピニオンを支持するプラネタリキャリヤに連結し、更に上記プラネタリキャリヤを前記フォワードクラッチ部に連設することで、プラネタリキャリヤを動力伝達部材として共用化する。
【００２６】
第４の自動変速装置では、第１の自動変速装置において、プラネタリギヤに設けたプラネタリピニオンを支持するプラネタリキャリヤの内周縁部を、前記ブレーキシリンダケースと前記無段変速機に連設すると共に前記プラネタリギヤに連設する入力軸とに形成した対向面間に介装し、摺動部材を介して挟持することで、上記プラネタリギヤの軸方向への移動を規制する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３の図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１、図２に本発明の第１実施の形態を示す。
図中の符号１１は自動変速装置で、発進デバイス１２と変速機としての無段変速機３２とを備えていると共に、この自動変速装置１１の入力側にエンジンＡが連設されている。
【００２８】
上記発進デバイス１２に設けたドライブプレート１３が、上記エンジンＡの出力軸であるクランク軸Ａ１に軸着されており、このドライブプレート１３にトルクコンバータケース１４が固設されている。このトルクコンバータケース１４は上記無段変速機３２側へ延出され、上記発進デバイス１２の後部に配設されているトルクコンバータ１５のポンプインペラ１５ａに連設されている。
【００２９】
上記トルクコンバータ１５は、上記ポンプインペラ１５ａと、このポンプインペラ１５ａに流体を介して連設するタービンランナ１５ｂと、流体を整流するステータ１５ｃとで構成されており、上記ポンプインペラ１５ａにオイルポンプ２０のポンプ軸２０ａが連設されている。
【００３０】
又、上記無段変速機３２は上記プライマリプーリ３３と、該プライマリプーリ３３に対設するセカンダリプーリ３４と、この両プーリ３３，３４を連設するベルト３５とを有し、上記プライマリプーリ３３を軸装するプーリ入力軸３３ａが上記発進デバイス１２方向へ延出され、又、上記セカンダリプーリ３４を軸支するプーリ出力軸３４ａが、終減速装置３６の減速歯車列３６ａを介して、前輪或いは後輪の駆動軸３７に軸着されているデファレンシャル装置３６ｂに連設されている。
【００３１】
更に、上記プライマリプーリ３３に、その溝幅を可変動作させるプライマリ油圧室３３ｂが併設されており、一方、上記セカンダリプーリ３４に、その溝幅を可変動作させるセカンダリ油圧室３４ｂが併設されている。上記無段変速機３２では、上記セカンダリ油圧室３４ｂに供給されるセカンダリ油圧により、上記セカンダリプーリ３４に対しトルク伝達に必要な張力が付与され、又、上記プライマリ油圧室３３ｂに供給されるプライマリ油圧により変速比が設定される。尚、このプライマリ油圧、及び上記セカンダリ油圧は図示しないトランスミッション制御装置においてエンジン運転状態等に基づいて設定される。
【００３２】
又、トルクコンバータケース１４には前後進切換装置１６とロックアップクラッチ部２１とが内蔵されている。上記前後進切換装置１６はプラネタリギヤ１７とリバースブレーキ部１８とフォワードクラッチ部１９とで構成されている。
【００３３】
上記ロックアップクラッチ部２１のロックアップクラッチプレート２１ａが上記エンジンＡ側の上記トルクコンバータケース１４に対設されている。更に、上記ロックアップクラッチプレート２１ａがダンバユニット２１ｂを介して、上記フォワードクラッチ部１９を備えるダンパハブ１９ａに連設され、このダンパハブ１９ａが上記プーリ入力軸３３ａに軸着されている。
【００３４】
又、上記ダンパハブ１９ａの中途から上記トルクコンバータ１５方向へ上記フォワードクラッチ部１９に設けられているクラッチドラム１９ｂが突設され、このクラッチドラム１９ｂの内周に、クラッチプレート１９ｃを介して、上記プラネタリギヤ１７に設けたダブル配列のプラネタリピニオン（ダブルプラネタリピニオン）１７ａの両面を支持するプラネタリキャリヤ１７ｂの一方の端部が対設されている。更に、この一方のプラネタリキャリヤ１７ｂが上記タービンランナ１５ｂに連結されている。
【００３５】
又、上記プラネタリギヤ１７のサンギヤ１７ｃが上記プーリ入力軸３３ａに、一体形成或いは軸着されており、このサンギヤ１７ｃの外周に上記ダブルプラネタリピニオン１７ａを介して連設するリングギヤ１７ｄが配設されている。更に、このリングギヤ１７ｄの外周に、上記リバースブレーキ部１８のブレーキドラム１８ａがブレーキプレート１８ｂを介して対設されている。
【００３６】
又、上記ブレーキドラム１８ａがブレーキシリンダケース１８ｃから延出されており、このブレーキシリンダケース１８ｃが、上記トルクコンバータ１５の内径部に収納され、更に、その軸中心が、上記プーリ入力軸３３ａに外装され、且つ上記発進デバイス１２を収納する本体ケース４０に直接或いは間接的に固定されているステータ軸１５ｄにスプライン係合されている。
【００３７】
又、上記ブレーキシリンダケース１８ｃに、上記ブレーキプレート１８ｂに作動圧を印加するブレーキピストン１８ｄが進退自在に保持されており、このブレーキプレート１８ｂと上記ブレーキピストン１８ｄとの間にブレーキ作動室１８ｅが形成されている。
【００３８】
更に、上記ブレーキシリンダケース１８ｃの反ブレーキピストン１８ｄ側である背面にステータ支持軸１８ｆが突設され、このステータ支持軸１８ｆに上記ステータ１５ｃの内周に形成されたハブ１５ｆが、ワンウェイクラッチ１５ｅを介して支持されている。このハブ１５ｆは、上記ステータ１５ｃの中心から上記ポンプインペラ１５ａ側へ軸方向に沿って偏倚されており、その端面がスラスト軸受け等の摺動部材３８ａを介して上記ポンプインペラ１５ａに支持されている。
【００３９】
上記ハブ１５ｆをポンプインペラ１５ａの方向へ偏倚させたことで、上記トルクコンバータ１５の内径部に、上記ブレーキシリンダケース１８ｃの収納スペースを確保することができる。尚、上記ステータ支持軸１８ｆが上記ワンウェイクラッチ１５ｅのインナレースを兼用すれば、部品の共用化を図ることができる。
【００４０】
図２に示すように、上記ブレーキドラム１８ａの外周面が上記ハブ１５ｆの外周面にほぼ連続して形成されており、このブレーキドラム１８ａの外周面がステータを流通するオイルのガイド面を兼用している。又、軸径方向に配列されているブレーキドラム１８ａ、該ブレーキドラム１８ａの軸中心方向に配列されたブレーキプレート１８ｂ、及びプラネタリギヤ１７の軸方向の少なくとも一部が上記トルクコンバータ１５の内径部に収納されている。
【００４１】
又、上記プラネタリギヤ１７の両プラネタリキャリヤ１７ｂにて上記ダブルプラネタリピニオン１７ａ、リングギヤ１７ｄの両側面が規制されており、更に、この両プラネタリキャリヤ１７ｂの外側が、スラスト軸受け等の摺動部材３８ｂを介して上記ブレーキシリンダケース１８ｃの対向面１８ｇと、この対向面１８ｇに対設する、上記プーリ入力軸３３ａの対向面３３ｃとの間に挟持されている。
【００４２】
尚、上記トルクコンバータ１５のタービンランナ１５ｂは上記プラネタリキャリヤ１７ｂ、ダブルプラネタリピニオン１７ａ、サンギヤ１７ｃを介して上記プーリ入力軸３３ａに支持されている。
【００４３】
又、上記ブレーキシリンダケース１８ｃの背面が、上記オイルポンプ２０のポンプ軸２０ａに他の摺動部材３８ｃを介して支持されている。
【００４４】
次に、上記構成による本実施の形態の作用について説明する。
エンジンＡが稼働すると、エンジンＡのクランク軸Ａ１に軸着されているドライブプレート１３、トルクコンバータケース１４を介してトルクコンバータ１５のポンプインペラ１５ａが回転し、このポンプインペラ１５ａに対向するタービンランナ１５ｂに流体を介して動力が伝達される。一方、この流体はステータ１５ｃにより整流された後、上記ポンプインペラ１５ａへ再び流入される。
【００４５】
セレクトレバーがＮレンジ、Ｐレンジにセットされている状態では、発進デバイス１２に設けたリバースブレーキ部１８のブレーキプレート１８ｂ、フォワードクラッチ部１９のクラッチプレート１９ｃ、ロックアップクラッチ部２１のロックアップクラッチプレート２１ａは、全て解放されており、上記タービンランナ１５ｂから出力された動力が、前後進切換装置１６のプラネタリギヤ１７に設けたダブルプラネタリピニオン１７ａを支持するプラネタリキャリヤ１７ｂに伝達され、このプラネタリキャリヤ１７ｂが一体回転する。
【００４６】
すると、上記ダブルプラネタリピニオン１７ａ、リングギヤ１７ｄが、無段変速機３２のプライマリプーリ３３から延出するプーリ入力軸３３ａの周囲を、リバースブレーキ部１８に設けたブレーキシリンダ１８ｃの対向面１８ｇ、及びプーリ入力軸３３ａに形成した対向面３３ｃとの間に、摺動部材３８ｂを介して位置決めされている上記プラネタリキャリヤ１７ｂにて支持されながら空転し、上記プーリ入力軸３３ａに対する動力の伝達が遮断される。
【００４７】
そして、セレクトレバーをＤレンジ等の前進走行レンジにセットすると、フォワードクラッチ部１９のクラッチプレート１９ｃが結合し、上記プラネタリキャリヤ１７ｂとクラッチドラム１９ｂとが連結する。その結果、このクラッチドラム１９ｂを介して無段変速機３２のプライマリプーリ３３から延出するプーリ入力軸３３ａに駆動力が伝達され、この無段変速機３２が正転する。
【００４８】
そして、前進走行時、ロックアップ作動条件が満足されると、ロックアップクラッチ部２１のロックアップクラッチプレート２１ａが結合し、エンジンＡのクランク軸Ａ１に連設するドライブプレート１３、トルクコンバータケース１４、ダンパユニット２１を介して伝達された動力が、上記トルクコンバータ１５による流体を介さず、上記プーリ入力軸３３ａに連結する上記ダンパハブ１９ａに伝達される、ロックアップ状態となる。
【００４９】
一方、後進走行すべく、上記セレクトレバーをＲレンジにセットすると、上記フォワードクラッチ部１９の上記クラッチプレート１９ｃが解放され、又、リバースブレーキ部１８のブレーキプレート１８ｂがブレーキ作動室１８ｅに供給される油圧により作動するブレーキピストン１８ｄの付勢力を受けて結合される。
【００５０】
すると、上記プラネタリギヤ１７のリングギヤ１７ｄが固定され、上記タービンランナ１５ｂに連設するプラネタリキャリヤ１７ｂを介してダブルプラネタリピニオン１７ａが回転し、上記プーリ入力軸３３ａに設けたサンギヤ１７ｃを所定変速比の減速した状態で逆回転させる。
【００５１】
尚、この場合、ストール回転数付近では、ステータ１５ｃの反力によりワンウェイクラッチ１５ｅのインナレースに作用する軸トルクの荷重方向と、ブレーキシリンダケース１８ｃの上記プラネタリギヤ１７の反力を受けるブレーキドラム１８ａに作用する軸トルクの荷重方向とが逆に働くため、上記ブレーキシリンダケース１８ｃでは、上記両軸トルクが内部応力として互いに打ち消し合う方向に作用し、従って、このブレーキシリンダケース１８ｃを支持するステータ軸１５ｄに作用する軸トルクが小さくなる。
【００５２】
このように、本実施の形態では、前後進切換装置１６をトルクコンバータケース１４に収納し、更に、ステータ１５ｃの内周に形成したハブ１５ｆをポンプインペラ１５ａ側の軸方向へ偏倚させたことで、トルクコンバータ１５の内径部にブレーキシリンダケース１８ｃを収納するスペースを確保し、その上、上記ブレーキシリンダケース１８ｃに隣接する一体のブレーキドラム１８ａ、このブレーキドラム１８ａの径方向に配列するブレーキプレート１８ｂ、プラネタリギヤ１７の軸方向の少なくとも一部を上記トルクコンバータ１５内に収納させることで、自動変速装置１１の軸方向の寸法が短縮され、最近の狭隘化するエンジンルーム内に、横置き状態で容易に搭載することが可能になる。
【００５３】
又、ステータ１５ｃを支持するワンウェイクラッチ１５ｅのインナレースをブレーキシリンダケース１８ｃに形成したステータ支持軸１８ｆにて兼用し、更に、トルクコンバータ１５のタービンランナ１５ｂをプラネタリキャリヤ１７ｂを介して支持させることで、部品の共用化が図れると共に構造の簡素化が図れ、その結果、自動変速装置１１の幅方向の寸法を一層短縮させることができるばかりでなく、製品コストの低減を図ることができる。
【００５４】
更に、トルクコンバータケース１４内に前後進切換装置１６を内蔵することで、トルクコンバータ１５周辺の組付けと前後進切換装置１６の組付けとが同時に行えるため、組立工数が削減され、製造コストの低減を図ることができる。
【００５５】
又、スラスト方向に隣接する上記タービンランナ１５ｂ、プラネタリギヤ１７、ブレーキシリンダケース１８ｃを摺動部材３８ａ，３８ｂ等を介して互いに支持することで、各構成部品を独立状態で支持する場合に比し、部品点数を削減することができると共に、軸方向の寸法をより一層短縮化させることができる。
【００５６】
又、後進走行時のストール回転数付近では、ステータ１５ｃの反力としてステータ支持軸１８ｆに作用する軸トルクの荷重方向と、プラネタリギヤ１７からの反力としてブレーキドラム１８ａに作用する軸トルクの荷重方向とが逆方向に働くため、この両軸トルクを受けるブレーキシリンダケース１８ｃでは、上記両トルクが互いに打ち消す方向へ作用し、従って、このブレーキシリンダケース１８ｃを支持するステータ軸１５ｄに作用する軸トルクが小さくなり、相対的に、このステータ軸１５ｄの強度を下げることができ、その分、上記ブレーキシリンダケース１８ｃを支持する構造の簡素化を図ることができると共に、小型化を実現することができる。
【００５７】
又、トルクコンバータ１５に設けたタービンランナ１５ｂをプラネタリキャリヤ１７ｂに連結すると共に、このタービンランナ１５ｂを上記フォワードクラッチ部１９のクラッチドラム１９ｂに対設することで、このプラネタリキャリヤ１７ｂを互いの動力伝達系として共用化することができ、部品点数の削減により構造が簡素化されるばかりでなく、分品点数の削減により装置全体の小型化、及び製造コストの低減を図ることができる。
【００５８】
次に、図３に本発明の第２実施の形態を示す。一般に、プラネタリギヤ１７に設けられているダブルプラネタリピニオン１７ａは、プラネタリキャリヤ１７ｂに対して抜け止めされた状態で支持されているため、上記ダブルプラネタリピニオン１７ａの両面を支持するプラネタリキャリヤ１７ｂの一方を、ブレーキシリンダケース１８ｃの対向面１８ｇとプーリ入力軸３３ａの対向面３３ｃとの間に摺動部材３８ｂを介して挟持させることで、上記プラネタリギヤ１７を位置決めすることができる。
【００５９】
この場合、図に示すように、ブレーキシリンダケース１８ｃに対向する側に配設したプラネタリキャリヤ１７ｂの内周縁部を、プーリ入力軸３３ａに形成したサンギヤ１７ｃの一側に形成した端面３３ｄと、上記ブレーキシリンダケース１８ｃのステータ軸１５ｄの端面に臨まされた対向面１８ｇとの間に上記摺動部材３８ｂを介して挟持することで、上記摺動部材３８ｂの外径が、第１実施の形態における摺動部材３８ｂの外径よりも小さくなり、ブレーキシリンダケース１８ｃに形成するブレーキ作動室１８ｅの容積を軸中心方向へ拡張することができる。
【００６０】
その結果、図に示すように、上記ブレーキ作動室１８ｅの軸中心側をワンウェイクラッチ１５ｅを支持するステータ支持軸１８ｆの内径方向に臨ませることができ、その分、ブレーキシリンダケース１８ｃに一体のブレーキドラム１８ａ、このブレーキドラム１８ａの径方向に配列されたブレーキプレート１８ｂ、プラネタリギヤ１７のほぼ全体を上記トルクコンバータ１５の内径部に収納させることが可能となり、自動変速装置１１の軸方向の寸法をより短縮化することができる。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、トルクコンバータの内径部にリバースブレーキ部のブレーキシリンダケースを内装すると共に、このブレーキシリンダケースに隣接するプラネタリギヤと該プラネタリギヤの外周に配設するブレーキプレートとの軸方向の少なくとも一部を収納したので、上記トルクコンバータとリバースブレーキ部及びプラネタリギヤの少なくとも一部が軸径方向に重畳された分、自動変速装置の軸方向の寸法を短縮することができる。又、トルクコンバータを構成するステータの内周に形成したハブを一方へ偏倚させ、このハブを上記ブレーキシリンダケースに形成したステータ支持軸にワンウェイクラッチを介して支持したので、発進デバイスとしてトルクコンバータを採用する場合であっても、耐久性及び機能を低下させず、しかも構造を複雑化することなく、上記トルクコンバータの内径部に上記ブレーキシリンダケースを収納するスペースを十分に確保することができる。
【００６２】
この場合、請求項２記載の発明のように、ブレーキシリンダケースからブレーキドラムを延出させ、且つ、このブレーキドラムの外周面をトルクコンバータを構成するステータに形成したハブの外周面に連続する位置に配設することで、このブレーキドラムの外周を上記ステータを流通するオイルのガイド面として兼用することができ、部品の共用化による小型化を実現することができる。又、ブレーキシリンダケースに上記ブレーキドラムと上記ステータ支持軸とを設けることで、例えば後進走行時のストール回転数付近では、プラネタリギヤからブレーキドラムに作用する軸トルクの荷重方向とステータからステータ支持軸に作用する軸トルクの荷重方向とが逆になるため、この両軸トルクが上記ブレーキシリンダケースにて打ち消され、従って、このブレーキシリンダケースを支持する軸部の強度を相対的に低くすることができ、その分、製造コストの低減が図れるばかりでなく、構造の簡素化により装置全体の小型化を実現することができる。
【００６３】
更に、請求項３記載の発明のように、前記トルクコンバータに設けたタービンランナを前記プラネタリギヤに設けたプラネタリピニオンを支持するプラネタリキャリヤに連結すると共に、このプラネタリキャリヤを前記フォワードクラッチ部に連設することで、上記プラネタリキャリヤを動力伝達部材として共用化することができ、その結果、部品点数の削減、及び構造の簡素化を実現することができる。
【００６４】
又、請求項４記載の発明のように、前記ブレーキシリンダケースと前記無段変速機に連設すると共に前記プラネタリギヤに連設する入力軸とに、互いに対向する対向面を形成し、この両対向面間に上記プラネタリギヤに設けたプラネタリピニオンを支持するプラネタリキャリヤの内周縁部を介装し摺動部材を介して挟持するようにしたので、上記ブレーキシリンダケースに形成した上記ブレーキピストンを収納するスペースを、軸方向の寸法を増加させることなく確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態による自動変速装置の全体構成図
【図２】同、自動変速装置の要部拡大断面図
【図３】第２実施の形態による自動変速装置の要部拡大断面図
【図４】従来の自動変速装置の全体構成図
【図５】エンジンルーム内にエンジンと一体の自動変速装置を横置きに搭載した状態の概略平面図
【符号の説明】
Ａ…エンジン
１１…自動変速装置
１２…発進デバイス
１５…トルクコンバータ
１５ｂ…タービンランナ
１５ｃ…ステータ
１５ｅ…ワンウェイクラッチ
１５ｆ…ハブ
１６…前後進切換装置
１７…プラネタリギヤ
１７ａ…プラネタリピニオン
１７ｂ…プラネタリキャリヤ
１７ｄ…リングギヤ
１８…リバースブレーキ部
１８ａ…ブレーキドラム
１８ｂ…ブレーキプレート
１８ｃ…ブレーキシリンダケース
１８ｄ…ブレーキピストン
１８ｆ…ステータ支持軸
１８ｇ，３３ｄ…対向面
１９…フォワードクラッチ部
３２…変速機（無段変速機）
３３ａ…入力軸（プーリ入力軸）
３７…駆動軸
３８ｂ…摺動部材
Claims (4)
- エンジン出力を駆動軸へ伝達する動力伝達系に、少なくともトルクコンバータを内装する発進デバイスと前後進切換装置と変速機とを介装し、
上記前後進切換装置に、上記発進デバイスからの出力の伝達及び遮断を制御するフォワードクラッチ部と、上記発進デバイスからの出力を逆転させて伝達するプラネタリギヤと、上記プラネタリギヤの作動及び停止を制御するリバースブレーキ部とを備える自動変速装置において、
上記トルクコンバータの内径部に、上記リバースブレーキ部のブレーキピストンを進退自在に保持するブレーキシリンダケースを配設し、
上記ブレーキシリンダケースの反ブレーキピストン側にステータ支持軸を突設し、
上記トルクコンバータに設けたステータに形成したハブを上記ステータ支持軸に対設する方向へ延出し、
上記ハブの延出部を上記ステータ支持軸にワンウェイクラッチを介して軸装し、
上記ブレーキシリンダケースに隣接して配設する上記プラネタリギヤと該プラネタリギヤの外周に配設されて上記ブレーキピストンからの作動圧で動作するブレーキプレートとの軸方向の少なくとも一部を上記トルクコンバータの内径部に収納したことを特徴とする自動変速装置。 - 前記プラネタリギヤに設けたリングギヤに前記ブレーキプレートを介して対設するブレーキドラムが前記ブレーキシリンダケースから延出されていると共に、
上記ブレーキドラムの外周面が前記ハブの外周面に連続する位置に配設されていることを特徴とする請求項１記載の自動変速装置。 - 前記トルクコンバータに設けたタービンランナを前記プラネタリギヤに設けたプラネタリピニオンを支持するプラネタリキャリヤに連結し、
更に上記プラネタリキャリヤを前記フォワードクラッチ部に連設したことを特徴とする請求項１記載の自動変速装置。 - 前記ブレーキシリンダケースと前記無段変速機に連設すると共に前記プラネタリギヤに連設する入力軸とに、互いに対向する対向面を形成し、
この両対向面間に上記プラネタリギヤに設けたプラネタリピニオンを支持するプラネタリキャリヤの内周縁部を介装し摺動部材を介して挟持したことを特徴とする請求項１記載の自動変速装置。
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