JP4051814B2 - 車両用自動変速機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用自動変速機に関し、特に、そのギヤトレインにおける各変速機構成要素の配置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のドライバビリティの確保のみならず、省エネルギに不可欠な燃費の向上のために、車両用自動変速機には多段化の要求があり、こうした要求から、変速機構は従来の前進４速のものから５速のものへと移行しつつある。こうしたなかで、限られた車両搭載スペース内で更なる多段化を実現するには、ギヤトレインの一層の小要素化、機構の簡素化が必要となる。そこで、最小限の変速要素からなるプラネタリギヤセットを用いて前進６速・後進１速を達成するギヤトレインが特開平４−２１９５５３号公報において提案されている。この提案に係るギヤトレインは、入力回転と、それを減速した２つの減速回転とを適宜変速機構の４つの変速要素からなるプラネタリギヤセットへ２つの速度の異なる入力として入力させて多段の前進６速を達成するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記提案に係るギヤトレイン構成は、変速段当たりの変速要素数、必要とするクラッチ及びブレーキの数において非常に合理的なものであるが、実用面での改善すべき問題点を含んでいる。特に、上記ギヤトレインの特徴として、減速プラネタリギヤ経由の減速回転をプラネタリギヤセットの異なる２つの要素にそれぞれ入力するクラッチとして、２つの減速回転伝達クラッチを必要とするが、これらのクラッチは、減速により増幅されたトルクを伝達するところから、通常の非減速回転を入力するクラッチより大きなトルク容量の確保を必要とする。この点に関して、上記従来の技術では、サンギヤを常時固定の反力要素とした減速プラネタリギヤの一方側に２つの減速回転伝達クラッチを配置し、特にその一方のクラッチについては、減速プラネタリギヤから離れた位置に配置しているため、必然的に高トルクを伝達する部材が長くなる。そのため、変速機の大型化や重量増加を招く問題点がある。
【０００４】
そこで、本発明は、プラネタリギヤセットに２つの減速回転を入力することで多段変速を達成する変速機構において、減速入力用の２つのクラッチのトルク容量を確保しながら、高トルク伝達経路を短くすることで、変速機構の大型化を重量増加を防いだ車両用自動変速機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、入力軸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、該減速プラネタリギヤを経た減速回転を伝達する少なくとも２つのクラッチと、それら２つのクラッチを経た減速回転が入力されるプラネタリギヤセットとにより多段の変速段を達成すると共に、前記減速プラネタリギヤ、前記少なくとも２つのクラッチ、及び前記プラネタリギヤセットが前記入力軸と同軸上に配置された車両用自動変速機において、前記プラネタリギヤセットの一方側に、減速プラネタリギヤと、該減速プラネタリギヤを経た減速回転をそれぞれプラネタリギヤセットの異なる２つの要素へ入力する第１及び第３のクラッチとが配置され、減速プラネタリギヤは、第１のクラッチの油圧サーボと第３のクラッチの油圧サーボとの間に配置されたことを特徴とする。
【０００６】
そして、上記変速機を前進６速の変速機とする場合、前記プラネタリギヤセットは、その第１の要素が第１のクラッチの出力側部材に連結され、第２の要素が第３のクラッチの出力側部材に連結されるとともに、第１の係止手段により変速機ケースに係止可能とされ、第３の要素が非減速回転を入力する第２のクラッチの出力側部材に連結されるとともに、第２の係止手段により変速機ケースに係止可能とされ、第４の要素が出力部材に連結された構成とするのが有効である。
【０００７】
上記の構成において、前記減速プラネタリギヤは、変速機ケースから延びるボス部の先端に１要素を固定され、第３のクラッチは、その油圧サーボが前記ボス部の外周に回転自在に支持され、第１のクラッチは、その油圧サーボが入力軸上に配置され、第３のクラッチとプラネタリギヤセットの１要素は、第１のクラッチの外周を通る動力伝達部材により連結された構成とするのが有効である。
【０００８】
更に、前記減速プラネタリギヤの出力要素は、第３のクラッチの摩擦部材の内周側に係合するクラッチハブに直接連結され、第３のクラッチの油圧サーボは、そのシリンダを減速プラネタリギヤ側に開口する向きに向けて、第３のクラッチの摩擦部材の外周側に係合するクラッチドラムに連接され、該クラッチドラムは、前記動力伝達部材を介してプラネタリギヤセットの１要素に連結された構成とするのが有効である。
【０００９】
更に、前記第１のクラッチの摩擦部材の内周側に係合するクラッチハブは、減速プラネタリギヤの出力要素に連結され、第１のクラッチの摩擦部材の外周側に係合するクラッチドラムは、プラネタリギヤセットの１要素に連結され、第１のクラッチのクラッチドラムに連接する油圧サーボは、そのシリンダを減速プラネタリギヤ側に開口する向きに向けて配置された構成とするのが有効である。
【００１０】
上記の場合において、前記減速プラネタリギヤの出力要素は、減速プラネタリギヤの外周側に配置された第３のクラッチの摩擦部材の内周側に係合するクラッチハブに連結され、該クラッチハブは、更に軸方向に延長されて第１のクラッチの摩擦部材の内周側に係合するクラッチハブに連接された構成とするのが有効である。
【００１１】
また、前記第１のクラッチの油圧サーボは、そのシリンダが減速プラネタリギヤとは反対方向に開口する向きに向けて配置され、外周側で第１のクラッチのクラッチドラムに連接され、該第１のクラッチのクラッチドラムは、減速プラネタリギヤの出力要素に連結された構成とするのも有効である。
【００１２】
また、前記第１のクラッチの油圧サーボは、そのシリンダが減速プラネタリギヤとは反対方向に開口する向きに向けて配置され、外周側で第１のクラッチのクラッチドラムに連接され、該第１のクラッチのクラッチドラムは、減速プラネタリギヤの出力要素に連結された構成としてもよい。
【００１３】
更に、前記第３のクラッチのクラッチドラムに連接する油圧サーボは、減速プラネタリギヤと径方向から見て重なる位置にボス部への支持部を有する構成とするのも有効である。
【００１４】
また、前記第１の係止手段は、バンドブレーキで構成され、第３のクラッチのクラッチドラムの外周面をバンドの係合面とされた構成とするのも有効である。
【００１５】
また、前記第３のクラッチの油圧サーボの供給油路は、ボス部に設けられ、第１のクラッチの油圧サーボの供給油路は、入力軸に設けられた軸内油路を介して変速機ケースに設けられた油路に連通された構成とするのが有効である。
【００１６】
更に、前記減速プラネタリギヤ、第１のクラッチ及び第３のクラッチは、変速機の後部に配置され、入力軸に設けられた前記供給油路は、入力軸の後端部で変速機ケースに設けられた油路に連通され、入力軸と変速機ケースとの間が、１つのシールリングにより漏れ止めされた構成とするのが有効である。
【００１７】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１記載の構成では、減速プラネタリギヤを経て増幅されたトルクを伝達するため高トルク容量を要する第１のクラッチと第３のクラッチを、共に減速プラネタリギヤに近づけて配置することができるため、高トルクを伝達する経路を構成する部材の長さを短くすることができるので、変速機の軽量、コンパクト化を達成できる。
【００１８】
次に、請求項２記載の構成では、少ない要素数で良好な６速のギヤ比の変速機構を実現することができる変速機において、上記の効果を達成することができる。
【００１９】
そして、請求項３記載の構成では、減速プラネタリギヤの１要素を変速機ケースから延びるボス部で常時固定するようにしたので、固定のための専用の支持手段としてのサポートの配設を不要として、変速機のコンパクト化を図ることができる。また、この構成では、第３のクラッチとプラネタリギヤセットとを連結する動力伝達部材が第１のクラッチの外周を通ることになるが、第１のクラッチの油圧サーボをボス部より小径の入力軸上に配置することで、従来技術のようにボス部上に配置する場合に比べて、油圧サーボの受圧面を内周側に広げることができる。したがって、外径側を規制されることでクラッチ容量の確保が難しくなる第１のクラッチについても、その油圧サーボの受圧面積を大きくすることによって、クラッチ容量を確保することができる。
【００２０】
次に、請求項４記載の構成では、減速プラネタリギヤの出力が他の部材を介さずに直接第３のクラッチの摩擦部材の入力側部材であるハブに伝達されるので、高トルクを伝達する減速プラネタリギヤの出力側伝達経路を短縮することができる。また、第３のクラッチのハブに伝達される高トルクは、内周側の油圧サーボにトルク負荷を与えずに外周側のクラッチドラムから、プラネタリギヤセットに伝達されるため、クラッチドラムに連接する油圧サーボの薄肉化が可能であるため、変速機を軽量、コンパクトに構成することができる。
【００２１】
また、請求項５記載の構成では、第１のクラッチとプラネタリギヤセットの１変速要素との間を連結する動力伝達部材を、第１のクラッチの油圧サーボのシリンダと共通化することができるので、回転部材数を低減でき、それにより変速機をコンパクト化することができる。
【００２２】
また、請求項６記載の構成では、第３のクラッチの摩擦部材を減速プラネタリギヤの外周側に配置することによって、減速プラネタリギヤの出力要素と第３のクラッチの入力側部材との伝達経路を短くすることができるとともに、プラネタリギヤセットから離れている第３のクラッチとプラネタリギヤセットを連結する出力側伝達経路を構成する部材も短くすることができる。また、第１のクラッチと第３のクラッチの内周側ハブを共通部材とすることで、部材の共通化及び高トルク伝達部材の短縮が成されるので、変速機の軽量、コンパクト化が可能となる。
【００２３】
そして、請求項７記載の構成では、第３のクラッチのみならず、第１のクラッチについても、ドラムの内周側に連接する油圧サーボに高トルク負荷を与えることなく、クラッチバブからドラムへの高トルクの伝達で、外周側でのトルク伝達が成されるため、内周側の油圧サーボのシリンダの薄肉化が可能となり、それにより変速機の軽量、コンパクト化が可能となる。
【００２４】
また、請求項８記載の構成では、第３のクラッチの摩擦部材を減速プラネタリギヤの外周側に配置することによって、減速プラネタリギヤの出力要素と第３のクラッチの入力側部材との伝達経路を短くすることができるとともに、プラネタリギヤセットから離れている第３のクラッチとプラネタリギヤセットを連結する出力側伝達経路を構成する部材も短くすることができる。また、第１のクラッチと第３のクラッチの内周側ハブを共通部材とすることで、部材の共通化及び高トルク伝達部材の短縮が成されるので、変速機の軽量、コンパクト化が可能となる。
【００２５】
更に、請求項９記載の構成では、第３のクラッチのドラムの支持を減速プラネタリギヤと径方向から見て重なる位置で行うことができるため、ドラム支持のための軸方向スペースを削減して、変速機の軸方向寸法を短縮することができる。
【００２６】
また、請求項１０記載の構成では、第１の係止手段を径方向配設スペースを極めて小さくすることができるバンドブレーキとすることで、共にプラネタリギヤセットの第２の要素に連結される第１の係止手段と第３のクラッチを径方向に重ねた配置としながら第３のクラッチの外径方向のスペースを確保して、該クラッチの大径化を図ることができ、それによるトルク伝達容量の確保で、クラッチの軸長を短縮することができる。また、第３のクラッチのクラッチドラムが油圧サーボによりボス部上に回転自在に支持されているので、バンド化によるドラムの支持を確実にできる。
【００２７】
また、請求項１１記載の構成では、減速プラネタリギヤ、第１のクラッチ及び第３のクラッチの配設スペースをコンパクト化しながら、摺動抵抗の発生により伝達効率を低下させる要因となるシールリング数を少なくすることができる。
【００２８】
そして、請求項１２記載の構成では、第１のクラッチへ油圧を供給する油路を入力軸の軸端を介して変速機ケースに連結することで、入力軸を介して第１のクラッチへ油圧の供給を行うことに伴う供給油路の漏れ止めのためのシールリング数の増加を最小限の抑え、摺動抵抗の増加による伝達効率の低下を防ぐことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿い、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明を具体化した自動変速機の一実施形態のギヤトレインを、軸間を共通平面内に展開してスケルトンで示す。また、図２は上記自動変速機を端面からみて実際の軸位置関係を示す。この自動変速機は、減速プラネタリギヤＧ１と、減速プラネタリギヤＧ１を経た減速回転を伝達する２つのクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−３）と、それら２つのクラッチを経た減速回転が入力されるプラネタリギヤセットＧとにより多段の変速段を達成するものとされている。そして、プラネタリギヤセットＧの一方側に、減速プラネタリギヤＧ１と、それを経た減速回転をそれぞれプラネタリギヤセットＧの異なる２つの要素Ｓ２，Ｓ３へ入力する第１及び第３のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−３）とが配置され、減速プラネタリギヤＧ１は、第１のクラッチ（Ｃ−１）と第３のクラッチ（Ｃ−３）の間に配置されている。
【００３０】
以下、この自動変速機の更に具体的なギヤトレイン構成を説明する。この変速機は、フロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）車又はリヤエンジン・リヤドライブ（ＲＲ）車用の横置式トランスアクスルの形態を採っており、図１及び図２に示すように、互いに並列的に配置された主軸Ｘ、カウンタ軸Ｙ、デフ軸Ｚの各軸上に変速機構の各要素が配設された３軸構成とされている。そして、主軸Ｘ上の入力軸１１の周りには、４つの変速要素Ｓ２，Ｓ３，Ｃ２（Ｃ３），Ｒ２（Ｒ３）を有するプラネタリギヤセットＧと、減速プラネタリギヤＧ１と、２つのブレーキ（Ｂ−１，Ｂ−２）と、３つのクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２，Ｃ−３）とを備える変速機構が配置されている。このギヤトレインでは、プラネタリギヤセットＧの一方の減速回転の入力要素Ｓ３が第１のクラッチ（Ｃ−１）により減速プラネタリギヤＧ１を介して入力軸１１に連結され、他方の入力要素Ｓ２が第３のクラッチ（Ｃ−３）により減速プラネタリギヤＧ１を介して入力軸１１に連結されるとともに、第１のブレーキ（Ｂ−１）により変速機ケース１０に係止可能とされ、非減速回転の入力要素Ｃ２（Ｃ３）が第２のクラッチ（Ｃ−２）により入力軸１１に連結されるとともに第２のブレーキ（Ｂ−２）により変速機ケース１０に係止可能とされ、残りの変速要素Ｒ２（Ｒ３）が出力要素として、主軸Ｘ上の出力要素としてのカウンタドライブギヤ１９に連結されている。
【００３１】
なお、図に示すギヤトレインでは、上記の他に、係合要素としてブレーキ（Ｂ−２）に並列させてワンウェイクラッチ（Ｆ−１）を配しているが、これは、後に詳記する１→２変速時のブレーキ（Ｂ−２）とブレーキ（Ｂ−１）の掴み替えのための複雑な油圧制御を避け、ブレーキ（Ｂ−２）の解放制御を単純化すべく、ブレーキ（Ｂ−１）の係合に伴って自ずと係合力を解放するワンウェイクラッチ（Ｆ−１）を用いたものであり、上記のような過渡的な機能を除き、本質的にはブレーキ（Ｂ−２）と同等のものである。
【００３２】
また、主軸Ｘ上には、図示しないエンジンに接続されて、その回転を入力軸１１に伝達するロックアップクラッチ付のトルクコンバータ４が配置されている。そして、カウンタ軸Ｙ上には、カウンタギヤ２が配置されている。カウンタギヤ２は、カウンタ軸２０に固定され、主軸Ｘ上の出力部材としてのカウンタドライブギヤ１９に噛合する大径のカウンタドリブンギヤ２１と、同じくカウンタ軸２０に固定され、カウンタ軸Ｙ上の出力要素としての小径のデフドライブピニオンギヤ２２とが配設されており、これらにより主軸Ｘ側からの出力を減速するとともに、反転させてディファレンシャル装置３に伝達することで、適宜の最終減速比を得るとともに、入力軸１１の回転方向とディファレンシャル装置３からの出力の回転方向を合わせる機能を果たす。デフ軸Ｚ上には、ディファレンシャル装置３が配設されている。ディファレンシャル装置３は、デフケース３２に固定されたデフリングギヤ３１をデフドライブピニオンギヤ２２に噛合させてカウンタ軸２０に連結され、デフケース３２内に配置された差動歯車の差動回転が左右軸３０に出力される構成とされ、この出力が最終的なホイール駆動力とされる。
【００３３】
プラネタリギヤセットＧは、大径のサンギヤＳ２と、小径のサンギヤＳ３と、互いに噛合するロングピニオンＰ２とショートピニオンＰ３とを支持するキャリアＣ２（Ｃ３）と、リングギヤＲ２（Ｒ３）（このリングギヤは、理論上２つのギヤを構成するが、実質はいずれかのサンギヤの外周側にのみ位置する１つのギヤであるので、以下サンギヤに対する位置に応じてＲ２又はＲ３として、一方の略号のみ付記する）とで構成され、ロングピニオンＰ２が大径のサンギヤＳ２とリングギヤＲ２とに噛合し、ショートピニオンＰ３が小径のサンギヤＳ３に噛合するラビニヨ式のギヤセットで構成されている。そして、この形態では、大径のサンギヤＳ２と小径のサンギヤＳ３が減速回転の入力要素、キャリアＣ２（Ｃ３）が非減速回転の入力要素、リングギヤＲ２が出力要素とされている。プラネタリギヤセットＧの小径のサンギヤＳ３は、クラッチ（Ｃ−１）の出力側部材に連結され、大径のサンギヤＳ２は、クラッチ（Ｃ−３）の出力側部材に連結されるとともに、バンドブレーキで構成されるブレーキ（Ｂ−１）により自動変速機ケース１０に係止可能とされている。また、キャリアＣ２（Ｃ３）は、クラッチ（Ｃ−２）を介して入力軸１１に連結され、かつ、ブレーキ（Ｂ−２）により変速機ケース１０に係止可能とされるとともに、ワンウェイクラッチ（Ｆ−１）により変速機ケース１０に一方向回転係止可能とされている。そして、リングギヤＲ２がカウンタドライブギヤ１９に連結されている。
【００３４】
減速プラネタリギヤＧ１は、その１要素としてのサンギヤＳ１を変速機ケース１０に固定され、リングギヤＲ１を入力要素として入力軸１１に連結され、キャリアＣ１を出力要素としてクラッチ（Ｃ−１）及びクラッチ（Ｃ−３）の出力側部材に連結させて、上記の連結関係でプラネタリギヤセットＧに連結されている。
【００３５】
こうした構成からなる自動変速機は、図示しない電子制御装置と油圧制御装置とによる制御で、運転者により選択されたレンジに応じた変速段の範囲で車両負荷に基づき、変速を行う。図３は各クラッチ及びブレーキの係合及び解放（○印で係合、無印で解放を表す）で達成される変速段を図表化して示す。また、図４は各クラッチ及びブレーキの係合（●印でそれらの係合を表す）により達成される変速段と、そのときの各変速要素の回転数比との関係を速度線図で示す。
【００３６】
両図を併せ参照してわかるように、第１速（１ＳＴ）は、クラッチ（Ｃ−1 ）とブレーキ（Ｂ−２）の係合（本形態において、作動表を参照してわかるように、このブレーキ（Ｂ−２）の係合に代えてワンウェイクラッチ（Ｆ−１）の自動係合が用いられているが、この係合を用いている理由及びこの係合がブレーキ（Ｂ−２）の係合に相当する理由については後に詳述する。）により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−１）経由で小径のサンギヤＳ３に入力され、ワンウェイクラッチ（Ｆ−１）の係合により変速機ケース１０に係止されたキャリアＣ３に反力を取って、リングギヤＲ２の最大減速比の減速回転がカウンタドライブギヤ１９に出力される。
【００３７】
次に、第２速（２ＮＤ）は、クラッチ（Ｃ−1 ）とブレーキ（Ｂ−１）の係合により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−１）経由で小径のサンギヤＳ３に入力され、ブレーキ（Ｂ−１）の係合により変速機ケース１０に係止された大径のサンギヤＳ２に反力を取って、リングギヤＲ２の減速回転がカウンタドライブギヤ１９に出力される。このときの減速比は、図４にみるように、第１速（１ＳＴ）より小さくなる。
【００３８】
また、第３速（３ＲＤ）は、クラッチ（Ｃ−１）とクラッチ（Ｃ−３）の同時係合により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−１）とクラッチ（Ｃ−３）経由で同時に大径のサンギヤＳ２と小径のサンギヤＳ３に入力され、プラネタリギヤセットＧが直結状態となるため、両サンギヤへの入力回転と同じリングギヤＲ２の回転が、入力軸１１の回転に対しては減速された回転として、カウンタドライブギヤ１９に出力される。
【００３９】
更に、第４速（４ＴＨ）は、クラッチ（Ｃ−１）とクラッチ（Ｃ−２）の同時係合により達成される。この場合、一方で入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−１）経由で小径のサンギヤＳ３に入力され、他方で入力軸１１からクラッチ（Ｃ−２）経由で入力された非減速回転がキャリアＣ２（Ｃ３）に入力され、２つの入力回転の中間の回転が、入力軸１１の回転に対しては僅かに減速されたリングギヤＲ２の回転としてカウンタドライブギヤ１９に出力される。
【００４０】
次に、第５速（５ＴＨ）は、クラッチ（Ｃ−２）とクラッチ（Ｃ−３）の同時係合により達成される。この場合、一方で入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−３）経由で大径のサンギヤＳ２に入力され、他方で入力軸１１からクラッチ（Ｃ−２）経由で入力された非減速回転がキャリアＣ２（Ｃ３）に入力され、リングギヤＲ２の入力軸１１の回転より僅かに増速された回転がカウンタドライブギヤ１９に出力される。
【００４１】
そして、第６速（６ＴＨ）は、クラッチ（Ｃ−２）とブレーキ（Ｂ−１）の係合により達成される。この場合、入力軸１１からクラッチ（Ｃ−２）経由で非減速回転がキャリアＣ２（Ｃ３）にのみ入力され、ブレーキ（Ｂ−１）の係合により変速機ケース１０に係止されたサンギヤＳ２に反力を取るリングギヤＲ２の更に増速された回転がカウンタドライブギヤ１９に出力される。
【００４２】
なお、後進（ＲＥＶ）は、クラッチ（Ｃ−３）とブレーキ（Ｂ−２）の係合により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−３）経由でサンギヤＳ２に入力され、ブレーキ（Ｂ−２）の係合により変速機ケース１０係止されたキャリアＣ２（Ｃ３）に反力を取るリングギヤＲ２の逆転がカウンタドライブギヤ１９に出力される。
【００４３】
ここで、先に触れたワンウェイクラッチ（Ｆ−１）とブレーキ（Ｂ−２）との関係について説明する。上記の第１速と第２速時の両ブレーキ（Ｂ−１，Ｂ−２）の係合・解放関係にみるように、これら両ブレーキは、両変速段間でのアップダウンシフト時に、一方の解放と同時に他方の係合が行われる、いわゆる掴み替えされる摩擦係合要素となる。こうした摩擦係合要素の掴み替えは、それらを操作する油圧サーボの係合圧と解放圧の精密な同時制御を必要とし、こうした制御を行うには、そのためのコントロールバルブの付加や油圧回路の複雑化等を招くこととなる。そこで、本形態では、第１速と第２速とで、キャリアＣ２（Ｃ３）にかかる反力トルクが逆転するのを利用して、ワンウェイクラッチ（Ｆ−１）の係合方向を第１速時の反力トルク支持方向に合わせた設定とすることで、ワンウェイクラッチ（Ｆ−１）に実質上ブレーキ（Ｂ−２）の係合と同等の機能を発揮させて、第１速時のブレーキ（Ｂ−２）の係合に代えて（ただし、ホイール駆動のエンジンコースト状態ではキャリアＣ２（Ｃ３）にかかる反力トルクの方向がエンジン駆動の状態に対して逆転するので、エンジンブレーキ効果を得るためには、図３に括弧付きの○印で示すようにブレーキ（Ｂ−２）の係合を必要とする）、キャリアＣ２（Ｃ３）の係止を行っているわけである。したがって、変速段を達成する上では、ワンウェイクラッチを設けることなく、ブレーキ（Ｂ−２）の係合により第１速を達成する構成を採ることもできる。
【００４４】
このようにして達成される各変速段は、図４の速度線図上で、リングギヤＲ２，Ｒ３の速度比を示す○印の上下方向の間隔を参照して定性的にわかるように、各変速段に対して比較的等間隔の良好な速度ステップとなる。この関係を具体的に数値を設定して、定量的に表すと、図３に示すギヤ比となる。この場合のギヤ比は、減速プラネタリギヤＧ１のサンギヤＳ１とリングギヤＲ１の歯数比λ１＝４４／７８、プラネタリギヤセットＧの大径サンギヤ側のサンギヤＳ２とリングギヤＲ２（Ｒ３）の歯数比λ２＝３６／７８、小径サンギヤ側のサンギヤＳ３とリングギヤＲ３の歯数比λ３＝３０／７８に設定すると、入出力ギヤ比は、
第１速（１ＳＴ）：（１＋λ１）／λ３＝４．０６７
第２速（２ＮＤ）：（１＋λ１）（λ２＋λ３）／λ３（１＋λ２）＝２．３５４
第３速（３ＲＤ）：１＋λ１＝１．５６４
第４速（４ＴＨ）：（１＋λ１）／（１＋λ１−λ１・λ３）＝１．１６１
第５速（５ＴＨ）：（１＋λ１）／（１＋λ１＋λ１・λ２）＝０．８５７
第６速（６ＴＨ）：１／（１＋λ２）＝０．６８４
後進（ＲＥＶ）：−（１＋λ１）／λ２＝−３．３８９
となる。そして、これらギヤ比間のステップは、
第１・２速間：１．７３
第２・３速間：１．５１
第３・４速間：１．３５
第４・５速間：１．３５
第５・６速間：１．２５
となる。
【００４５】
次に、図５は自動変速機の全体構成を更に具体化した断面で示す。また、図６及び図７は図５の一部をそれぞれ拡大して示す。先にスケルトンを参照して説明した各構成要素については、同じ参照符号を付して説明に代えるが、スケルトンから参照し得ない細部について、全体的な位置関係については図５、各部の詳細については図６及び図７を参照して説明する。なお、本明細書を通じて、クラッチ及びブレーキという用語は、それらが多板構成のものである場合、それらの入出力要素への連結部材としてのドラムとハブ、係脱部材としての摩擦部材、及び操作機構としてドラムに内包又は連結一体化（本明細書において、これら両方の態様を含めて連接という）されたシリンダを備える油圧サーボを総称するものとする。
【００４６】
変速機ケース１０は、後端壁部１０ｅから前方に向かってテーパ状に拡径する周壁部１０ｆを備えるケース本体１０Ｂと、前端の開口を閉じるオイルポンプボディと、それに固定のオイルポンプカバーからなり、ケース本体１０Ｂにボルト止め固定される前端壁１０Ａと、ケース本体１０Ｂの軸方向ほぼ中央部にボルト止め固定されるサポート壁１０Ｃとから構成されている。そして、本体１０Ｂの周壁部１０ｆ内面には、前端の開口からほぼ後端壁部１０ｅに達するスプライン１０ｇが形成され、後端壁部１０ｅには、入力軸１１の後端を支持すべく、後端壁部から延ばされて前方に突出する後側ボス部１０ｂと、後に詳記するブレーキ（Ｂ−２）の油圧サーボのシリンダの内周壁を構成する環状壁１０ｅ’が形成されている。また、前端壁１０Ａには、オイルポンプカバーから延ばされて後方に突出するボス部と、その内周に嵌挿されたスリーブ軸１３の変速機ケース１０内への突出部とからなる前側ボス部１０ａが形成されている。更に、サポート壁１０Ｃには、その内周を後方に延び、カウンタドライブギヤ１９の支持部を構成する中央ボス部１０ｈが形成されている。
【００４７】
入力軸１１は、加工の便宜上から前後２軸１１Ａ，１１Ｂに分割され、スプライン係合で相互に連結一体化され、軸前半部１１Ａの軸内には、潤滑圧供給用の軸内油路１１ｒとサーボ圧供給用の軸内油路１１ｐが形成され、軸後半部１１Ｂの軸内には、潤滑圧供給用の軸内油路１１ｓが形成されている。また、軸前半部１１Ａの後端寄りの外周には、フランジ部１１ａが形成され、軸後半部１１Ｂの後端寄りの外周には、フランジ部１１ｂが形成されている。そして、軸前半部１１Ａは、オイルポンプ配設位置の内周側と、フランジ部１１ａの直前部で、それぞれブッシュを介して前側ボス部１０ａを構成するスリーブ軸１３に支持され、軸後半部１１Ｂは、前端を軸前半部１１Ａとのスプライン係合で、また後端をケース１０の後側ボス部１０ｂにベアリングを介して径方向支持され、支持部に隣接させて形成されたそれぞれのフランジ部１１ａ，１１ｂと両ボス部１０ａ，１０ｂ先端との間に介装されたスラストベアリングにより軸方向支持されている。
【００４８】
プラネタリギヤセットＧは、入力軸１１の軸後半部１１Ｂの外周に配置され、サンギヤＳ３は、そのギヤ部と延長軸部をそれぞれブッシュを介して軸後半部１１Ｂに両端支持され、サンギヤＳ２は、そのギヤ部と延長軸部をそれぞれブッシュを介してサンギヤＳ３の延長軸部に両端支持されている。キャリアＣ２（Ｃ３）は、その前端側をブッシュを介してサンギヤＳ２の延長軸部に片持ち支持され、リングギヤＲ２は、フランジ部材を介するスプライン連結で、カウンタドライブギヤ１９に支持されている。そして、プラネタリギヤセットＧのサンギヤＳ２は、その延長軸部をスプライン係合で動力伝達部材１４に連結され、動力伝達部材１４は、第３のクラッチ（Ｃ−３）のドラム７２の外周側円筒部先端に端面噛み合いで連結されている。また、サンギヤＳ３は、その延長軸部を第１のクラッチ（Ｃ−１）の油圧サーボのシリンダ６０の延長軸部にスプライン係合で連結されている。そして、キャリアＣ２（Ｃ３）は、その後端に固定されてプラネタリギヤセットＧの外周側を前方に向かって延びる第２のクラッチのハブ５４と第２のブレーキ（Ｂ−２）のハブとワンウェイクラッチ（Ｆ−１）のインナレースとを一体化した部材に連結されている。更に、リングギヤＲ２は、上記のように、連結部材を介してカウンタドライブギヤ１９に連結されている。
【００４９】
減速プラネタリギヤＧ１は、オイルポンプカバーの内周に嵌合固定されて前端部でトルクコンバータのステータをワンウェイクラッチを介してオイルポンプカバーに固定するスリーブ軸１３の後端部で構成される前側ボス部１０ａに反力要素としてのサンギヤＳ１をスプライン係合で固定し、入力要素としてのリングギヤＲ１を入力軸１１のフランジ部１１ａの外周にスプライン係合で連結させて、第３のクラッチ（Ｃ−３）と第１のクラッチ（Ｃ−１）の間、詳しくは、それらクラッチの両油圧サーボ７，６の間に配置されている。そして、出力要素としてのキャリアＣ１は、その前端側を、後に詳記する第１及び第３のクラッチに共通のハブ７４に直接連結されている。
【００５０】
次に、第１及び第３のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−３）の油圧サーボ６，７は、減速プラネタリギヤＧ１を挟んでその両側に前後に向かい合わせ、すなわち油圧サーボ６，７のシリンダ６０，７０が減速プラネタリギヤＧ１側に開口する向きに配置されている。そして、第１のクラッチの油圧サーボ６は、入力軸の軸前半部１１Ａの後端部外周に支持部６２ａで回転自在に支持され、外周側にドラム６２を固定されたシリンダ６０と、シリンダ６０に摺動自在に嵌挿されたピストン６１と、ピストン６１にかかる遠心油圧を相殺するキャンセルプレート６５と、リターンスプリング６６とから構成されている。この油圧サーボ６に対するサーボ圧の給排は、入力軸１１の軸前半部１１Ａに設けられた軸内油路１１ｐを介して、変速機ケースに設けられた油路との連通により行われる。
【００５１】
この第１のクラッチ（Ｃ−１）のシリンダ６０は、該クラッチの摩擦部材６３の内周側に配置され、プラネタリギヤセットＧのサンギヤＳ３に延長軸部でスプライン連結させて、第１のクラッチのドラム６２からプラネタリギヤセットＧのサンギヤＳ３に動力を伝達する部材とされている。そして、シリンダ６０とそれに連接されたドラム６２は、プラネタリギヤセットＧのリングギヤＲ３からの出力をカウンタ軸２０に伝達するカウンタドライブギヤ１９の支持部材としてのサポート１０Ｃの内周側でサンギヤＳ３の延長軸部とスプライン連結されている。
【００５２】
こうした構成により、第１のクラッチ（Ｃ−１）からプラネタリギヤセットＧのサンギヤＳ３への動力を伝達を、第１のクラッチのシリンダ６０を利用して、動力伝達のための格別の部材を軸方向に介在させることなく行うことができ、それによる軸長の短縮がなされている。また、第１のクラッチの油圧サーボ６を介するドラム６２の支持部６２ａを、実質的な軸方向スペースを要しないように、動力伝達部材１４とシリンダ６０の肉厚に相当する幅の内周側に配置することで、油圧サーボ６の軸方向長を、該油圧サーボへのサーボ圧の供給路を軸方向両側で漏れ止めするシールリングの配置間隔に対応する軸方向長まで薄くして、クラッチドラム６２を確実に支持しながら変速機構の軸長の短縮がなされている。
【００５３】
第３のクラッチの油圧サーボ７は、その内周側を前側ボス部１０ａの外周に支持部７２ａでブッシュを介して回転自在に支持され、外周側を拡径してドラム７２とされたシリンダ７０と、シリンダ７０に摺動自在に嵌挿されたピストン７１と、ピストン７１にかかる遠心油圧を相殺するキャンセルプレート７５と、リターンスプリング７６とから構成されている。この油圧サーボ７に対するサーボ圧の給排は、前側ボス部１０ａに形成されたケース内油路１０ｑから直接行われる。
【００５４】
第１のクラッチ（Ｃ−１）の摩擦部材６３と第３のクラッチ（Ｃ−３）の摩擦部材７３は、減速プラネタリギヤＧ１の外周側に並べて配置されている。そして、第１のクラッチ（Ｃ−１）の摩擦部材６３は、内周側をハブ７４にスプライン係合させ、外周側をドラム６２にスプライン係合させた多板の摩擦材とセパレータプレートから構成され、ドラム６２の先端に固定されたバッキングプレートと、油圧サーボ６内への油圧の供給によりシリンダ６０から押し出されるピストン６１とで挟持されるクラッチ係合作動により、入力側部材としてのハブ７４から出力側部材としてのドラム６２にトルクを伝達する構成とされている。
【００５５】
第３のクラッチ（Ｃ−３）の摩擦部材７３は、内周側をハブ７４にスプライン係合させ、外周側をドラム７２にスプライン係合させた多板の摩擦材とセパレータプレートから構成され、ドラム７２の先端に固定されたバッキングプレートと、油圧サーボ７内への油圧の供給によりシリンダ７０から押し出されるピストン７１とで挟持されるクラッチ係合作動により、入力側部材としてのハブ７４から出力側部材としてのドラム７２にトルクを伝達する構成とされている。
【００５６】
このように、減速プラネタリギヤＧ１から出力される減速トルクをプラネタリギヤセットＧに伝達する第１及び第３の２つのクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−３）を減速プラネタリギヤＧ１の直近に、しかも減速プラネタリギヤＧ１の外周側の摩擦部材６３，７３及び前後の油圧サーボ６，７で取り囲む構成となるため、減速プラネタリギヤＧ１から両クラッチ（Ｃ−１，Ｃ−３）への動力伝達を取り囲まれた内部のみで、キャリアＣ１から両クラッチに共通のハブ７４へ、格別の部材を配することなく直接行い、２つのクラッチを経た一方の動力のプラネタリギヤセットＧへの伝達を第１の油圧サーボ６を介して行うことができるようにし、動力伝達のために軸への支持を必要とし軸方向に重ねられる部材の数を、減速プラネタリギヤＧ１から両クラッチ（Ｃ−１，Ｃ−３）への直接の動力伝達と、第１のクラッチの油圧サーボ６を利用した動力伝達により削減している。したがって、この構成により、変速機構の軸長が短縮され、それによる高トルク伝達部材の短縮もなされている。また、減速トルクの伝達経路を集約化し、プラネタリギヤセットＧへの減速トルクの入力経路と非減速トルクの入力経路の錯綜によりプラネタリギヤセットＧの内周側に動力伝達のための軸を通すような多軸構造をなくしているため、変速機の軽量、コンパクト化がなされている。
【００５７】
また、入力軸１１の前後分割に伴うそれら相互の連結部と、入力軸１１の外周とカウンタドライブギヤ内周との間を通しての第１のクラッチ（Ｃ−１）及び第３のクラッチ（Ｃ−３）のプラネタリギヤＧとの連結に関して、入力軸前半部１１Ａと後半部１１Ｂのスプライン連結部、サンギヤＳ３の延長軸部とシリンダ６０の延長軸部とのスプライン連結部、及びサンギヤＳ２の延長軸部と動力伝達部材１４とのスプライン連結部が、相互に軸方向にずらされているので、それら３つの連結部の径方向の重なりによる大径化が防がれ、コンパクトな構成となっている。
【００５８】
他方、第２のクラッチの油圧サーボ５は、プラネタリギヤセットＧの後側、すなわち変速機構の最後部に配置され、内周側を入力軸後半部１１Ｂのフランジ部１１ｂに連結され、外周側を拡径延長してドラム５２とされたシリンダ５０と、シリンダ５０に嵌挿されたピストン５１と、遠心油圧のキャンセルプレート５５と、リターンスプリング５６とで構成されている。この油圧サーボ６の油圧の給排は、変速機ケースの後側ボス部１０ｂに形成されたケース内油路１０ｔを介して行われる。
【００５９】
第２のクラッチ（Ｃ−２）の摩擦部材５３は、プラネタリギヤセットＧの外周側における後方で、かつ、リングギヤのない部位に、内周側をハブ５４にスプライン係合させ、外周側をドラム５２にスプライン係合させた多板の摩擦材ディスクとセパレータプレートから構成され、ドラム５２の先端に固定されたバッキングプレートと、油圧サーボ５内への油圧の供給によりシリンダ５０から押し出されるピストン５１とで挟持されるクラッチ係合作動により、ドラム５２を入力側部材とし、ハブ５４を出力側部材としてトルクを伝達する構成とされている。
【００６０】
このように、第２のクラッチ（Ｃ−２）及び第２のブレーキ（Ｂ−２）に関して、減速されないトルクを伝達することで第１及び第３のクラッチに比べてトルク容量の小さな第２のクラッチ（Ｃ−２）の摩擦部材５３を、プラネタリギヤセットＧの外周側に配置することで大径化して摩擦部材側で容量を稼ぎ、その分だけ小径化した第２のクラッチの油圧サーボ５の外周側に第２のブレーキ（Ｂ−２）の油圧サーボ９を径方向に重ねた配置となるため、径方向スペースを有効に利用した両油圧サーボの配置により、更なる変速機軸長の短縮がなされている。
【００６１】
次に、第１のブレーキ（Ｂ−１）はバンドブレーキとされ、そのブレーキバンド８３は、第３のクラッチ（Ｃ−３）のドラム７２の外周面を係合面として締めつける構成とされている。これにより、第１のブレーキ（Ｂ−１）は、軸方向スペースを要せず、しかも径方向寸法をほとんど増加させずに配置されていることになる。なお、このバンドブレーキの油圧サーボは、ブレーキバンド８３と同じ軸方向位置で、ドラム７２に対して接線方向に延びるものであるため、図示を省略している。このように、減速プラネラリギヤＧ１の外周側に配置された第３のクラッチの摩擦部材７３を支持するクラッチドラム７２を第１のブレーキのドラムとし、しかも該ドラムの支持部７２ａを減速プラネタリギヤＧ１のサンギヤＳ１と重なる位置に配置したため、ブレーキドラム配設のための径方向スペースと、ドラム支持のための軸方向スペースを共に削減して、変速機構の外径と軸長の短縮がなされている。しかも、バンド８３で締結されるドラムを締結部の内周側でケースの前側ボス部１０ａに支持した構成となるため、クラッチドラムを利用しながら、安定したブレーキ性能を得ることができる。
【００６２】
第２のブレーキ（Ｂ−２）は、各クラッチと同様に多板構成とされ、その摩擦部材９３は、プラネタリギヤセットＧの外周側における前方に配置され、第２のブレーキの油圧サーボ９は、第２のクラッチの油圧サーボ５の外周側におけるケース１０の後端壁部１０ｅに配置され、第２のクラッチの摩擦部材５３の外周側を通して第２のブレーキの摩擦部材９３を押圧可能とされ、ワンウェイクラッチ（Ｆ−１）と並べて配置されている。そして、第２のブレーキ（Ｂ−２）の油圧サーボ９は、変速機ケース１０の後端壁部１０ｅに、ピストン９１を嵌挿させてシリンダを内蔵させた形態で設けられている。更に詳しくは、摩擦部材９３のセパレータプレートが、それらの外周側をスプライン係合でケース１０の周壁部１０ｆに回り止め支持され、摩擦材ディスクが、それらの内周側をスプライン係合でクラッチハブ５４と一体のブレーキハブに回り止め支持されている。また、油圧サーボ９は、ケース１０の周壁部１０ｆと、後端壁部１０ｅと、後端壁部１０ｅから軸方向に延びる環状壁部１０ｅ’とで画定されるシリンダに環状のピストン９１を嵌挿した構成とされ、ピストン９１の延長部が第２のクラッチのドラム５２の外周を通って摩擦部材９３に対峙する配置とされている。第２のブレーキ（Ｂ−２）の油圧サーボ９のリターンスプリング９６とその受け部９６’は、第２のブレーキ（Ｂ−２）の摩擦部材９３を支持するスプライン１０ｆの凹部１０ｇ’に配置されている。
【００６３】
このように、第２のブレーキの油圧サーボ９のリターンスプリング９６とその受け部９６’を、ケース１０のスプライン１０ｇの凹部１０ｇ’に配置することで、リターンスプリング９６について、実質上配設スペースを要しない配置を実現でき、その分だけ変速機のケース外径が小さくなっている。
【００６４】
次に、カウンタドライブギヤ１９の支持に関しては、該ギヤ１９は、その支持部材を構成するサポート１０Ｃの内周を後方に延びるボス部１０ｈの外周にベアリング１２を介して支持されている。このサポート１０Ｃは、図５を参照してわかるように、ケース本体１０Ｂのほぼ中間部を若干拡径して形成される段差部におけるスプラインの凸部の端面に外周側をボルト止めしてケース本体１０Ｂに固定されている。
【００６５】
上記のように変速機構が配置された入力軸１１に対して、図５を参照してわかるように、カウンタ軸２０の前端部には、オイルポンプボディを一部切り欠く形態で前端壁１０Ａに軸方向に重ねて、ディファレンシャル装置３のデフリングギヤ３１に噛み合うデフドライブピニオンギヤ２２が配置されている。この最前部へのデフドライブピニオンギヤ２２の配置に伴い、カウンタ軸２０の前側は、デフドライブピニオンギヤ２２の後方でケース本体１０Ｂにベアリングを介して支持されている。そして、この位置関係から、第３のクラッチ（Ｃ−３）の油圧サーボ７は、デフリングギヤ３１と径方向に重なった位置に配置され、第３のクラッチの摩擦部材７３は、減速プラネラリギヤＧ１の外周でデフリングギヤ３１と軸方向に一部重なった配置とされている。
【００６６】
こうした配置は、デフドライブピニオンギヤ２２をできるだけ前方に配置することで、デフリングギヤ３１と第３のクラッチの摩擦部材７３との径方向の重なりをなくし、摩擦部材７３の径方向寸法の制約をなくして容量を確保するのに役立ち、軸間距離の短縮あるいはギヤ径の拡大によるデフリングギヤ３１との干渉により、第３のクラッチの油圧サーボ７が小径化しても、十分なクラッチ容量を得ることを可能にしている。したがって、この構成により、入力軸１０とデフ軸３０との間で一定の軸間距離を採る場合において、デフリングギヤ径の選択の幅を大きくすることでデフ比設定の自由度を増すのに役立ち、あるいは軸間距離の短縮も容易にしている。
【００６７】
次に、図８は、第１実施形態と実質同様の各要素配置において、カウンタドライブギヤ１９だけを変速機の最後部に移設した第２実施形態を模式化した断面で示す。この形態の場合、第２のクラッチの油圧サーボ５は、入力軸後半部１１Ｂの外周に支持され、代わってカウンタドライブギヤ１９がケース本体１０Ｂの大径の第２の後側ボス部１０ｂ’に支持される。また、第２のブレーキの油圧サーボ９は、ケース本体１０Ｂの段差部をシリンダとして配置される。
【００６８】
この第２実施形態では、第２のクラッチの油圧サーボ５が入力軸後半部１１Ｂの外周に支持されるため、油圧サーボ５へのサーボ圧の供給のために、入力軸１１の軸内油路の構成が変更されている。すなわち、入力軸後半部１１Ｂの軸内油路は前後に分割され、前側の軸内油路１１ｓ’については、第１実施形態の場合と同様に前側ボス部１０ａにおいて変速ケース内油路に連結され、後側の軸内油路１１ｓ”については、変速機ケース本体１０Ｂの後端壁部１０ｅ側に設けたサーボ圧供給用のケース内油路１０ｔに連結されている。そして、入力軸後半部１１Ｂの外周と後側ボス部１０ｂとの間には、サーボ圧の漏れ止め用のシールリング１１ｕが配設されている。
【００６９】
この第２実施形態による利点は、サポート１０Ｃの廃止による軸長の短縮が可能である点に加えて、第１及び第３のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−３）の出力側を直接プラネタリギヤセットＧの両要素Ｓ２，Ｓ３に連結することができる点にあり、これにより第１及び第３のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−３）は、その入力側の高トルク伝達経路のみならず、出力側の高トルク伝達経路も最短とすることができる。また、この形態では、ケース本体１０Ｂの後端部外周をカウンタドライブギヤ１９の外径に合わせて縮径することで、変速後端部を小径化することがでる利点もあり、これにより、車両搭載時における車両側メンバとの干渉を生じ易い後端部を特に小径化することで、軸長に比して変速機の搭載性を向上させることができる。更に、入力軸後半部１１Ｂの後側の軸内油路１１ｓ”を軸端に開口させて、後側ボス部１０ｂの内部でケース内油路１０ｔに接続する構成により、軸周で油路を接続する場合に油路接続部を挟む前後一対の軸周シールリングを必要とするのに比して、第２のクラッチの油圧サーボ５へのサーボ圧の供給を入力軸を介して行うことに伴うシールリング数の増加を最小限に抑えることができる利点も得られる。
【００７０】
同様に図９は、第１実施形態と実質同様の各要素配置において、カウンタドライブギヤ１９をプラネタリギヤセットＧと第２のクラッチ（Ｃ−２）との間に配設した第３実施形態を模式化した断面で示す。この形態の場合、カウンタドライブギヤ１９はケース本体１０Ｂの周壁１０ｆに固定されたサポート１０Ｃから前方に延びるボス部１０ｈに支持される。これに伴い、プラネタリギヤセットＧと第２のクラッチ（Ｃ−２）の関係では、両者の間にカウンタドライブギヤ１９が位置することになるので、第２のクラッチのハブ５４を入力軸１１に沿って前方に延長し、同じくプラネタリギヤセットＧのキャリアＣ２（Ｃ３）の軸支持部を入力軸１１に沿って後方に延長し、双方の軸方向延長部をカウンタドライブギヤ１９を支持するサポート１０Ｃの内周側でスプライン係合連結する構成とされる。また、ブレーキ（Ｂ−２）の油圧サーボ９については、ケース本体１０Ｂの周壁１０ｆに固定された独自のシリンダ９０を備える構成とされる。なおこの場合、ブレーキ（Ｂ−２）とワンウェイクラッチ（Ｆ−１）の位置が逆転しているが、これは、プラネタリギヤセットＧのリングギヤＲ２を小径のサンギヤＳ３の外周側へ移設することで、外周にリングギヤを欠く部分にシリンダ９０を配置することでサーボ容量を確保するためである。
【００７１】
この第３実施形態による利点は、トルク負荷の小さい第２のクラッチ（Ｃ−２）を最後部に位置させることで、高トルク負荷の各要素をまとめて相対的に前方に寄せる配置となるため、変速機全体としての剛性の維持が容易となる点にある。また、油圧供給の関係は第１実施形態の構成を踏襲できるため、第２実施形態に対しては、シールリングによる摺動抵抗の軽減の点で有利となる。
【００７２】
次に図１０は、第２実施形態と同様にカウンタドライブギヤ１９を最後部に配置したものにおいて、第２のクラッチ（Ｃ−２）をプラネタリギヤセットＧと第１のクラッチ（Ｃ−１）との間に配設した第４実施形態を模式化した断面で示す。この形態の場合、これまでの各実施形態と異なり入力軸前半部１１Ａと後半部１１Ｂは、相互に回転自在とされ、入力軸後半部１１Ｂの前端はベアリングを介して前半部１１Ａに支持される。そして、入力軸前半部１１Ａの後端部の外周に第２のクラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５が配設されている。油圧サーボ５のシリンダ５０は、入力軸前半部１１Ａの外周と、それに固定され、第１のクラッチのシリンダ６０と類似した断面形状の板状の部材で構成され、シリンダ５０の外周側に連結してクラッチドラム５２が設けられている。油圧サーボ５のピストン５１も第１のクラッチのピストン６１と同様の断面形状とされている。摩擦部材５３の内周側に係合するクラッチハブ５４は、入力軸後半部１１Ｂの前端側に連結されている。また、プラネタリギヤセットＧのキャリアＣ２は、入力軸後半部１１Ｂの後端側に連結されている。また、第２のクラッチのサーボ圧供給用の軸内油路は、第１のクラッチのサーボ圧供給用の軸内油路１１ｐと並列に入力軸前半部１１Ａの軸内油路１１ｐ’として形成されている。
【００７３】
この形態による利点は、第２のクラッチ（Ｃ−２）に関して、その油圧サーボ５の軸周配置により、内径方向への受圧面積の拡大が可能となり、外径方向についても第１及び第３のクラッチの出力側部材が通るだけなので寸法状の制約が緩和される点にある。したがって、この形態では、本来トルク伝達容量が小さくてよい第２のクラッチ（Ｃ−２）について、その油圧サーボ５の容量を内径方向への拡大により稼ぎ、摩擦部材５３の大径化により構成枚数を減じることで第２のクラッチ全体について軸方向寸法のコンパクト化が図られている。これにより、図面上同一比率で示す他の先行実施形態との対比で明らかなように、変速機の顕著な軸長短縮が成される。
【００７４】
ところで、上記各形態では、第１及び第３のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−３）並びに減速プラネタリギヤＧ１（以下、これら３者を総称して高トルク伝達系という）を変速機におけるエンジンへの接続側に配設しているが、これらは、同様の構成と連結関係のまま、変速機の後端側に配置することもできる。図１１はこうした構成を採る第５実施形態を模式化した断面で示す。この形態では、プラネタリギヤセットＧ、減速プラネタリギヤＧ１、３つのクラッチ（Ｃ−１〜Ｃ−３）及びカウンタドライブギヤ１９の配置を第１実施形態に対して全く逆向きとしている。
【００７５】
こうした配置を採る場合、減速プラネタリギヤＧ１のサンギヤＳ１はケース本体１０Ｂから延びる後側ボス部１０ｂに固定され、第３のクラッチの油圧サーボ７も後側ボス部１０ｂに支持され、第１のクラッチの油圧サーボ６は入力軸後半部１１Ｂに支持される。また、第２のクラッチの油圧サーボ５は、前側ボス部１０ａに支持される。更に、第２のブレーキの油圧サーボ９は、ケース本体周壁１０ｆに固定した独自のシリンダ９０を持つ構成とされる。また、軸内油路については、軸前半部１１Ａ内のものが潤滑油路１本に単純化される。
【００７６】
この第５実施形態の利点は、減速トルクの伝達に関与しないためにトルク伝達容量が小さく、それにより摩擦部材５３の外径を小さくできる第２のクラッチ（Ｃ−２）が最前方に位置する関係となるため、クラッチ摩擦部材５３とデフリングギヤ３１との干渉の制約が緩和され、図１に示す主軸Ｘとデフ軸Ｚとの軸間距離（デフギヤ比の設定に影響する）の設定の自由度が増す点にある。
【００７７】
この点について、更に詳述すると、キャリアＣ２（Ｃ３）に入力軸１１の回転を直接入力するクラッチ（Ｃ−２）は、先の変速段の説明から明らかなように、前進１速（１ＳＴ）〜３速（３ＲＤ）及び後進（ＲＥＶ）時に係合されないクラッチである。そのため、このクラッチ（Ｃ−２）は、車両停止時のようなトルクコンバータ４からのエンジントルクを増幅したストールトルクを受けることはなく、また、図４の速度線図を参照して、他の２つのクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−３）との対比でわかるように、減速による増幅トルクを負担することはない。したがって、このクラッチ（Ｃ−２）は、他のクラッチに比してトルク容量（この容量は、クラッチ径と摩擦部材の枚数により決まる）の小さなクラッチとすることができる。したがって、このクラッチ径を小さくすることで、図２に示す軸位置関係から、主軸Ｘとデフ軸Ｚの軸間距離に対して、クラッチ径を小さくした分だけデフリングギヤ３１のギヤ径を大きくすることができる。
【００７８】
次に、前記のように高トルク伝達系を変速機の後端側に配置する構成においても、前記各実施形態と同様のその余の要素位置の変更が可能である。図１２はプラネタリギヤセットＧと第２のクラッチ（Ｃ−２）との間にカウンタドライブギヤ１９を配置した第６実施形態を模式化した断面で示す。この形態の場合、プラネタリギヤセットＧに対して小径のサンギヤＳ３側にカウンタドライブギヤ１９が位置することから、上記第３実施形態の場合と同様の連結関係の理由から、プラネタリギヤセットＧのリングギヤＲ３は大径のサンギヤＳ３側に配設され、それに伴い、第２のブレーキ（Ｂ−２）とワンウェイクラッチ（Ｆ−１）の位置関係は、第５実施形態に対して逆転している。
【００７９】
この第６実施形態の場合、上記第５実施形態より減速トルクの伝達経路がサポート壁１０Ｃの内周を通らない分だけ短くなる利点が得られる。また、カウンタドライブギヤ１９が、デフドライブピニオンギヤ２２（図１参照）に接近するため、カウンタドリブンギヤ２１とデフドライブピニオンギヤ２２を支持するカウンタ軸２０の軸長の短縮による軽量化が可能となる。
【００８０】
次に、図１３は第６実施形態に対して、第２のクラッチ（Ｃ−２）とカウンタドライブギヤ１９の位置を入れ替えた第７実施形態を模式化した断面で示す。この形態の場合、カウンタドライブギヤ１９は、変速機ケースの前側ボス部１０ａに直接支持され、第２のクラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５は、入力軸前半分１１Ａの外周に支持される。そして、特にこの形態では、軸前半部の前側の一部で、第２のクラッチ（Ｃ−２）のサーボ圧供給用の軸内油路と潤滑圧供給用の軸内油路が並列することから、軸前半部１１Ａは加工の便宜上から２部材を一体化した構成とされている。このように変速機構の最前部にカウンタドライブギヤ１９を配置する構成は、図１に示す第２軸Ｙをアイドラ軸として第２軸での減速を行わない形式のトランスアクスルに適している。
【００８１】
この実施形態による利点は、カウンタドライブギヤ１９をケース前端壁１０Ａで支持することになるため、ケース本体１０Ｂにサポートを設ける必要がなく、しかも、同様のケースへの支持構造を採る図８及び図１０に示す第２及び第４実施形態に比して、ギヤノイズを生じるカウンタドライブギヤ１９をノイズ放射されにくい変速機の最奥部に置いたことになるため、ギヤノイズの低減の点で有利となる。
【００８２】
次に、図１４は前記第４実施形態と同様の考え方を高トルク伝達系を変速機の後端側に配置する構成に適用した第８実施形態を模式化した断面で示す。この形態では、全ての配置が第４実施形態に対して逆転している。この配置も上記第７実施形態と同様に第２軸Ｙをアイドラ軸とする形式のトランスアクスルに適している。そして特にこの形態の場合、大重量要素であるプラネタリギヤセットＧとカウンタドライブギヤ１９が、前側に集約配置されることになるめ、変速機の剛性を高める点で優れた配置となる。
【００８３】
次に、図１５は上記第８実施形態に対してプラネタリギヤセットＧとカウンタドライブギヤ１９の位置を入れ替えた第９実施形態を模式化した断面で示す。この形態の場合、カウンタドライブギヤ１９は、前記第５実施形態と同様の方法でサポート１０Ｃに支持され、第２のブレーキ（Ｂ−２）の油圧サーボ９は、変速機ケースの前端壁１０Ａに内蔵される。この配置も大重量要素であるプラネタリギヤセットＧとカウンタドライブギヤ１９が、前側に集約配置されることになるめ、変速機の剛性を高める点で優れた配置となる。
【００８４】
以上の各実施形態は、本発明のトランスアクスルへの適用を例示したものであるが、本発明は、フロントエンジン・リヤドライブ（ＦＲ）車用の縦置式の変速機にも適用可能である。図１６〜図１９は、こうした例示としての第１０実施形態を示す。この形態における変速機構も本質的には、前記各形態と同様のものであるが、縦置化したことに伴う２つの相違点がある。その第１は、横置式の場合に比べて軸長の制約が緩やかであるため、変速過渡時、特に掴み替え変速時の油圧制御を簡略化すべく、先行実施形態における第２のブレーキ（Ｂ−２）に対するワンウェイクラッチ（Ｆ−１）の併設と同様の意味を持つワンウェイクラッチとブレーキの組み合わせを第１のブレーキ（Ｂ−１）に対して設けている点である。そして、第２は、出力要素としてのリングギヤＲ２を入力軸１１と同軸の出力軸に連結している点である。
【００８５】
こうした構成要素の付加に伴い、第２のブレーキとワンウェイクラッチの呼称が各先行形態に対してずれているので、冗長とはなるが、混乱を避ける意味で、ギヤトレイン構成から改めて説明する。
【００８６】
図１６は第１０実施形態のギヤトレインをスケルトンで示す。図１６を参照して、この自動変速機では、その機構の最前部に、図示しないエンジンに連結されるロックアップクラッチ付のトルクコンバータ４が配置され、その後部に前進６速・後進１速を達成する変速機構が配置された構成が採られている。トルクコンバータ４は、ポンプインペラ４１と、タービンランナ４２と、それらの間に配置されたステータ４３と、ステータ４３を変速機ケース１０に一方向回転係合させるワンウェイクラッチ４４と、ワンウェイクラッチのインナレースを変速機ケース１０に固定するステータシャフト４５とを備える。
【００８７】
変速機構の主体をなすプラネタリギヤセットＧは、先の各実施形態と同様に、大小径の異なる一対のサンギヤＳ２，Ｓ３と、互いに噛合して一方が大径のサンギヤＳ２に噛合するとともにリングギヤＲ３に噛合し、他方が小径のサンギヤＳ３に噛合する一対のピニオンギヤＰ２，Ｐ３を支持するキャリアＣ２（Ｃ３）からなるラビニヨ式のギヤセットで構成されている。
【００８８】
また、減速プラネタリギヤＧ１についても同様に、シンプルプラネタリギヤで構成され、その入力要素としてのリングギヤＲ１を入力軸１１に連結され、出力要素としてのキャリアＣ１を第１のクラッチ（Ｃ−１）を介して小径サンギヤＳ３に連結されるとともに、第３のクラッチ（Ｃ−３）を介して大径のサンギヤＳ２に連結され、反力を取る固定要素としてのサンギヤＳ１を変速機ケース１０に固定されている。
【００８９】
この自動変速機の場合の各クラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチの係合・解放と達成される変速段との関係は図１７の係合図表に示すようになる。係合表における○印は係合、無印は解放、△印はエンジンブレーキ時のみの係合、●印は変速段の達成に直接作用しない係合を表す。また、図１８は各クラッチ及びブレーキの係合（●印でそれらの係合を表す）により達成される変速段と、そのときの各変速要素の回転数比との関係を速度線図で示す。
【００９０】
両図を併せ参照してわかるように、第１速（１ＳＴ）は、クラッチ（Ｃ−1 ）とブレーキ（Ｂ−３）の係合（本形態において、作動表を参照してわかるように、このブレーキ（Ｂ−３）の係合に代えてワンウェイクラッチ（Ｆ−２）の自動係合が用いられているが、この係合を用いている理由及びこの係合がブレーキ（Ｂ−３）の係合に相当する理由については、それらの呼称が異なるだけで、先の実施形態においてブレーキ（Ｂ−２）とワンウェイクラッチ（Ｆ−１）との関係で述べた通りである。）により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−１）経由で小径サンギヤＳ３に入力され、ワンウェイクラッチ（Ｆ−２）の係合により係止されたキャリアＣ３に反力を取って、リングギヤＲ３の最大減速比の減速回転が出力軸１９Ａに出力される。
【００９１】
次に、第２速（２ＮＤ）は、クラッチ（Ｃ−1 ）とブレーキ（Ｂ−１）の係合に相当するワンウェイクラッチ（Ｆ−１）の係合とそれを有効にするブレーキ（Ｂ−２）の係合（これらの係合がブレーキ（Ｂ−１）の係合に相当する理由については後に詳述する。）により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−１）経由で小径サンギヤＳ３に入力され、ブレーキ（Ｂ−２）及びワンウェイクラッチ（Ｆ−１）の係合により係止された大径サンギヤＳ２に反力を取って、リングギヤＲ３の減速回転が出力軸１９Ａに出力される。このときの減速比は、図１８にみるように、第１速（１ＳＴ）より小さくなる。
【００９２】
また、第３速（３ＲＤ）は、クラッチ（Ｃ−１）とクラッチ（Ｃ−３）の同時係合により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−１）とクラッチ（Ｃ−３）経由で同時に大径サンギヤＳ２と小径サンギヤＳ３に入力され、プラネタリギヤセットＧが直結状態となるため、両サンギヤへの入力回転と同じリングギヤＲ３の回転が、入力軸１１の回転に対しては減速された回転として、出力軸１９Ａに出力される。
【００９３】
更に、第４速（４ＴＨ）は、クラッチ（Ｃ−１）とクラッチ（Ｃ−２）の同時係合により達成される。この場合、一方で入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−１）経由でサンギヤＳ３に入力され、他方で入力軸１１からクラッチ（Ｃ−２）経由で入力された非減速回転がキャリアＣ３に入力され、２つの入力回転の中間の回転が、入力軸１１の回転に対しては僅かに減速されたリングギヤＲ３の回転として出力軸１９Ａに出力される。
【００９４】
次に、第５速（５ＴＨ）は、クラッチ（Ｃ−２）とクラッチ（Ｃ−３）の同時係合により達成される。この場合、一方で入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−３）経由でサンギヤＳ２に入力され、他方で入力軸１１からクラッチ（Ｃ−２）経由で入力された非減速回転がキャリアＣ２に入力され、リングギヤＲ３の入力軸１１の回転より僅かに増速された回転が出力軸１９Ａに出力される。
【００９５】
そして、第６速（６ＴＨ）は、クラッチ（Ｃ−２）とブレーキ（Ｂ−１）の係合により達成される。この場合、入力軸１１からクラッチ（Ｃ−２）経由で非減速回転がキャリアＣ２にのみ入力され、ブレーキ（Ｂ−１）の係合により係止されたサンギヤＳ２に反力を取り、リングギヤＲ３の更に増速された回転が出力軸１９Ａに出力される。
【００９６】
なお、後進（ＲＥＶ）は、クラッチ（Ｃ−３）とブレーキ（Ｂ−３）の係合により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−３）経由でサンギヤＳ２に入力され、ブレーキ（Ｂ−３）の係合により係止されたキャリアＣ２に反力を取り、リングギヤＲ３の逆転が出力軸１９Ａに出力される。
【００９７】
ここで、先に触れたワンウェイクラッチ（Ｆ−１）と両ブレーキ（Ｂ−１，Ｂ−２）との関係について説明する。この場合は、サンギヤＳ２に連結したワンウェイクラッチ（Ｆ−１）の係合方向をサンギヤＳ２の第２速時の反力トルク支持方向に合わせた設定とすることで、ワンウェイクラッチ（Ｆ−１）に実質上ブレーキ（Ｂ−１）の係合と同等の機能を発揮させることができる。ただし、このサンギヤＳ２は、キャリアＣ２（Ｃ３）とは異なり、第２速時のエンジンブレーキ効果を得るために係合するだけでなく、第６速達成のためにも係止される変速要素であるため、ブレーキ（Ｂ−１）が必要となる。また、サンギヤＳ２は、図１８の速度線図でも分かるように、第１速（１ＳＴ）達成時には入力回転方向に対して逆方向に回転するが、第３速以上の変速段の場合は、入力回転方向と同じ方向に回転する。したがって、ワンウェイクラッチ（Ｆ−１）は、直接固定部材に連結することができないため、ブレーキ（Ｂ−２）との直列配置により係合状態の有効性を制御可能な構成としている。
【００９８】
このようにして達成される各変速段は、図１８の速度線図上で、リングギヤＲ３，Ｒ２の速度比を示す○印の上下方向の間隔を参照して定性的にわかるように、各変速段に対して比較的等間隔の良好な速度ステップとなる。この関係を具体的に数値を設定して、定量的に表すと、図１７に示すギヤ比及びギヤ比間のステップとなる。この場合のギヤ比は、減速プラネタリギヤＧ１のサンギヤＳ１とリングギヤＲ１の歯数比λ１＝０．５５６、プラネタリギヤセットＧの大径サンギヤ側のサンギヤＳ２とリングギヤＲ２（Ｒ３）の歯数比λ２＝０．４５８、小径サンギヤ側のサンギヤＳ３とリングギヤＲ３の歯数比λ３＝０．３７５に設定した場合であり、ギヤ比幅は６．０４９となる。
【００９９】
次に、図１９は自動変速機の構成を更に詳細に断面で示す。先にスケルトンを参照して説明した各構成要素については、同じ参照符号を付して説明に代えるが、スケルトンから参照し得ない細部について、次に説明する。まず、入力軸１１は、この形態では、主として加工上の便宜のために軸前半部１１Ａと軸後半部１１Ｂとに分割されているが、互いにスプライン等で緊密に嵌合させて実質上一体化させた構成とされている。入力軸１１の小径化された前端部は、トルクコンバータ４のタービンランナ４２に連結され、大径の中間部がステータシャフト４５を介して変速機ケース１０のオイルポンプカバーで構成される前端壁１０Ａの前側ボス部１０ａに回転自在に支持されている。入力軸後半部１１Ｂの小径化された後端部は、出力軸１９Ａの凹部１９ａに嵌挿されて、出力軸１９Ａを介して変速機ケース１０の後端壁部１０ｅに回転自在に支持されている。減速プラネタリギヤＧ１への入力部は、入力軸前半部１１Ａのフランジ部とされ、リングギヤＲ１に連結されている。
【０１００】
この入力軸前半部１１Ａには、前側ボス部１０ａに形成されたケース内油路に連結するライン圧供給用の軸内油路１１ｐと、潤滑圧供給用の軸内油路１１ｒとが形成され、軸内油路１１ｐの軸方向端部は閉栓され、径方向油路により第１のクラッチの油圧サーボ６に連通している。また、潤滑圧供給用の軸内油路１１ｒの軸方向端部は開放され、入力軸後半部１１Ｂに形成された潤滑圧供給用の軸内油路１１ｓに連通している。入力軸後半部１１Ｂの潤滑圧供給用の軸内油路１１ｓは、軸の後端部近傍で終端し、軸の後端側に形成されたライン圧供給用の軸内油路１１ｔと分離されている。
【０１０１】
次に、出力軸１９Ａは、その前端部をローラベアリングを介して変速機ケース１０の後端壁部１０ｅに回転自在に支持され、後端部をボールベアリグを介して変速機ケース１０の最後部に回転自在に支持されている。プラネタリギヤセットＧの出力要素への連結部は、入力軸後半部１１Ｂのフランジ部とされ、ドラム状部材を介してリングギヤＲ３に連結されている。
【０１０２】
この出力軸１９Ａには、変速機ケース１０の後部のケース内油路に通じるライン圧供給用の軸内油路が前記凹部１９ａにより形成されており、この軸内油路が、凹部１９ａに嵌挿された入力軸後半部１１Ｂの後端部に形成された軸内油路１１ｔを介して第２のクラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５に連通している。
【０１０３】
プラネタリギヤセットＧは、入力軸後半部１１Ｂの軸方向ほぼ中央部分の外周側に配置され、入力軸後半部１１Ｂの外周にサンギヤＳ３が回転自在に支持され、更にその外周にサンギヤＳ２が回転自在に支持されている。ピニオンＰ２，Ｐ３を支持するキャリアＣ２，Ｃ３は一体化され、その前端部はサンギヤＳ２に回転自在に支持され、後端部は入力軸後半部１１Ｂに回転自在に支持されている。
【０１０４】
減速プラネタリギヤＧ１は、入力軸前半部１１Ａの大径部の軸方向ほぼ中央位置に外周に配置され、そのサンギヤＳ１は、変速機ケース１０の前側ボス部１０ａとしてのステータシャフト４５の後端にスプライン嵌合で固定されている。減速プラネタリギヤＧ１のキャリアＣ１は、オイルポンプカバーで構成される前側ボス部１０ａの外周に片持支持されている。
【０１０５】
第１のクラッチ（Ｃ−１）は、そのシリンダ６０の内周部を入力軸前半部１１Ａの外周に回転自在に支持され、第３のクラッチ（Ｃ−３）のハブ７４を介して減速プラネタリギヤＧ１のキャリアＣ１に連結されている。クラッチ（Ｃ−１）の多板の摩擦材とセパレータプレートからなる摩擦部材６３は、セパレータプレートをドラム６２の内周に係合支持され、摩擦材の内周をハブ６４の外周に係合支持されて、ドラム６２とハブ６４との間に配置され、ハブ６４の内周がサンギヤＳ３に連結されている。クラッチ（Ｃ−１）の油圧サーボ６は、ドラム６２の内側をシリンダ６０とし、それに軸方向摺動自在に嵌挿されたピストン６１と、ドラム６２の内周部に軸方向止めされたキャンセルプレートと、ピストン６１とキャンセルプレートとの間に配設されたリターンスプリングとを備えた構成とされている。
【０１０６】
第３のクラッチ（Ｃ−３）は、そのドラム７２がワンウェイクラッチ（Ｆ−１）のインナレースと連結されるとともに、その前端部が変速機ケース１０の前側ボス部１０ａに回転自在に支持され、後端部をドラム状の動力伝達部材を介してサンギヤＳ２に連結支持されている。クラッチ（Ｃ−３）の多板の摩擦材とセパレータプレートからなる摩擦部材７３は、セパレータプレートをドラム７２の内周に係合支持され、摩擦材の内周をハブ７４の外周に係合支持されて、ドラム７２とハブ７４との間に配置され、ハブ７４の後端が第１のクラッチ（Ｃ−１）のドラム６２に固定されている。クラッチ（Ｃ−３）の油圧サーボ７は、ドラム７２と一体のシリンダ７０と、それに軸方向摺動自在に嵌挿されたピストン７１と、シリンダ７０の内周部に軸方向止めされたキャンセルプレートと、ピストン７１とキャンセルプレートとの間に配設されたリターンスプリングとを備えた構成とされている。
【０１０７】
第２のクラッチ（Ｃ−２）は、そのドラム５２の後端部を入力軸後半部１０Ｂのフランジ部に固定され、片持ち状態に支持されている。クラッチ（Ｃ−２）の多板の摩擦材とセパレータプレートからなる摩擦部材５３は、セパレータプレートをドラム５２の内周に係合支持され、摩擦材の内周をハブ５４の外周に係合支持されて、ドラム５２とハブ５４との間に配置され、ハブ５４の前端がプラネタリギヤセットＧのキャリアＣ３に固定されて片持ち状態に支持されている。クラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５は、入力軸１１の外周をシリンダ５０の一部としてドラム５２と一体化され、それに軸方向摺動自在に嵌挿されたピストン５１と、入力軸後半部１１Ｂに軸方向止めされたキャンセルプレートと、ピストン５１とキャンセルプレートとの間に配設されたリターンスプリングとを備えた構成とされている。
【０１０８】
第１のブレーキ（Ｂ−１）は、第３のクラッチ（Ｃ−３）のドラム７２の外周に係合するバンド８３を備えるバンドブレーキとされている。なお、このブレーキの油圧サーボについては、図示を省略されている。
【０１０９】
第２のブレーキ（Ｂ−３）は、多板の摩擦材とセパレータプレートを摩擦部材９３とする多板ブレーキとされ、セパレータプレートが変速機ケース内周に係止支持され、摩擦材がキャリアＣ２に固定されたハブ９４に係合支持されている。ブレーキ（Ｂ−３）の油圧サーボ９は、変速機ケース本体１０Ｂの後端壁部１０ｅをシリンダとし、それに摺動自在に嵌挿されたピストン９１と、変速機ケースの後端壁部に軸方向止めされてピストン９１に当接するリターンスプリングとを備えた構成とされている。ピストン９１のケースの周壁１０ｆに沿って延長されて摩擦部材９３の後端に至る延長部は、その外周をケース周壁１０ｆのスプライン１０ｇに嵌合させて回り止めされている。
【０１１０】
このブレーキ（Ｂ−３）の摩擦部材９３は、プラネタリギヤセットＧの大径のサンギヤＳ２の外周側に径方向に重合させて配置されている。
【０１１１】
また、ワンウェイクラッチ（Ｆ−１）は、そのインナレースを第３のクラッチ（Ｃ−３）のシリンダ７０に固定され、アウタレースをブレーキ（Ｂ−２）のハブと一体化された構成とされ、第３のクラッチ（Ｃ−３）の前方、すなわち変速機構の最前部に配置されている。アウタレースを変速機ケース１０に係止するブレーキ（Ｂ−２）は、アウタレースに係合支持された摩擦材と、変速機ケースの内周スプラインに係合支持されたセパレータプレートを摩擦部材とする多板構成のブレーキとされている。ブレーキ（Ｂ−２）の油圧サーボは、変速機ケース１０の前端壁１０Ａをシリンダとし、それに摺動自在に嵌挿されたピストンと、変速機ケース１０の前端壁に軸方向止めされてピストンに当接するリターンスプリングとを備えた構成とされている。
【０１１２】
そして、ワンウェイクラッチ（Ｆ−２）は、そのインナレースをキャリアＣ２の前端部にスプライン結合され、アウタレースを変速機ケース内周のスプライン１０ｇに係合させて、第１のクラッチ（Ｃ−１）の摩擦部材６３とプラネタリギヤセットＧとの間の軸方向位置に配置されている。
【０１１３】
この第１０実施形態の場合は、前記のように、第１のクラッチ（Ｃ−１）の油圧サーボ６は、そのシリンダ６０が減速プラネタリギヤＧ１とは反対方向に開口する向きに向けて配置され、外周側で第１のクラッチのクラッチドラム６２に連接され、このクラッチドラム６２が減速プラネタリギヤＧ１のキャリアＣ１に連結された構成が採られているため、第３のクラッチ（Ｃ−３）のみならず、第１のクラッチ（Ｃ−１）についても、ドラム６２の内周側に連接する油圧サーボ６に高トルク負荷を与えることなく、クラッチバブ６４からドラム６２への高トルクの伝達で、外周側でのトルク伝達が成されるため、内周側の油圧サーボ６のシリンダ６０の薄肉化が可能となり、それにより変速機の軽量、コンパクト化が可能となる。
【０１１４】
そして、この形態の場合も、第３のクラッチ（Ｃ−３）が減速プラネタリギヤＧ１の前方に配置され、そのクラッチの油圧サーボ７を形成するシリンダ７０が、変速機前端壁１０Ａから延びる前側ボス部１０ａに支持され、その油圧サーボ７への油圧の供給路が前側ボス部１０ａに形成され、減速プラネタリギヤＧ１は、そのサンギヤＳ１を前側ボス部１０ａに固定し、リングギヤＲ１を減速プラネタリギヤＧ１の後方で入力軸１１に連結し、キャリアＣ１からの出力を減速プラネタリＧ１の前方へ取り出す構造としているので、クラッチドラム７２の支持及び油圧の供給のための前側ボス部１０ａを、減速プラネタリギヤＧ１のサンギヤＳ１の固定部材として利用することで、別途サンギヤ固定のためのサポート部材を設ける必要がなくなり、その分、コンパクト化が成されている。
【０１１５】
また、ステータシャフト４５を延長し、ステータシャフトの先端を前側ボス部１０ａとして減速プラネタリギヤＧ１のサンギヤＳ１を固定したので、サンギヤＳ１の小径化による減速プラネタリギヤ全体の小型化が達成され、この小型化により、第３のクラッチ（Ｃ−３）の摩擦部材７３の内周側に減速プラネタリギヤＧ１を配置することで、自動変速機の軸方向寸法が短縮されている。
【０１１６】
更に、減速プラネタリギヤＧ１は、第１のクラッチ及び第３のクラッチの油圧サーボ６，７の間に配置され、それら油圧サーボの一方を構成するシリンダ７０が、前側ボス部の外周に回転自在に支持され、油圧サーボの他方を構成するシリンダ６０が、入力軸１１の外周に回転自在に支持された構成により、変速機ケース１０の前側ボス部１０ａ外周に油圧サーボを支持した場合と比較して、支持部の径が小さい分だけピストン６１の受圧面積を大きく採ることができるため、トルク容量の確保が容易となっている。
【０１１７】
また、縦置式配置に本発明の構成を適用したことによる特有の効果としては、伝達トルク容量が小さいためクラッチ径を小さくできるクラッチ（Ｃ−２）を変速機構の最後部に配置したので、自動変速後部の外径を小さくすることができ、車室内スペースへの影響を小さくすることができる。
【０１１８】
また、出力軸１９Ａは、入力軸１１の端部に対向する凹部１９ａを形成され、自動変速機の後部で支持され、入力軸１１は、出力軸１９Ａの前端部に対向する先端部が、出力軸の凹部１９ａに嵌挿されて、そこで後端部を支持され、第２のクラッチＣ−２の油圧サーボ５への油圧の供給路は、出力軸１９Ａから入力軸１１の後端部に渡って形成され、自動変速機内部潤滑用の油路１１ｓは、入力軸１１における供給路１１ｔが形成された後端部より前方に形成されているので、クラッチ作動用油圧と潤滑油供給のための２本の油路を入力軸後端部に併設する場合に比べて、その分だけ、出力軸１９Ａの凹部１９ａに挿入される入力軸１１後端部の径を小さくすることができ、入力軸１１の後端部の支持のために出力軸１９Ａの凹部１９ａに嵌挿した入力軸後部の径を小さくすることができる。したがって、この構成によれば、自動変速機における後部の外径を軸径の面からも小さくすることができ、一層車室内スペースへの影響を小さくすることができる。
【０１１９】
更に、第２のブレーキ（Ｂ−３）は、その摩擦部材９３を多板の摩擦部材とされ、その油圧サーボ９が変速機の最後部に配置されているので、自動変速機ケース１０の後端壁部を油圧サーボシリンダとして利用でき、油圧サーボがバンドブレーキの場合のように変速機ケース外部に張り出すことがなくなり、車室のスペースを小さくすることがない。また、バンドブレーキの場合、その係合によって、バンドブレーキの配置されるキャリアに対して、ある方向への力がかかり、これがプラネタリギヤセットのセンタリングや支持、あるいはプラネタリギヤセットが支持されている入力軸の支持やセンタリングに悪影響を及ぼす。そのため、入力軸やプラネタリギヤセットを支持するためのブッシュやベアリング、あるいは入力軸自体を大型化する必要がある。しかし、この実施形態において、第２のブレーキ（Ｂ−３）は多板ブレーキであるため、上記のようなことがなく、コンパクトな自動変速機とすることができる。
【０１２０】
最後に、図２０は第１０実施形態に対して、減速プラネタリギヤＧ１と第１及び第３のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−３）の連結関係を、第１〜第９実施形態の場合と同様のものに変更した第１１実施形態を模式化した断面で示す。この形態では、第１のクラッチ（Ｃ−１）の摩擦部材６３の内周側に係合するクラッチハブ６４は、第３のクラッチ（Ｃ−３）のクラッチハブ７４を介して減速プラネタリギヤＧ１のキャリアＣ１に連結され、第１のクラッチの摩擦部材６３の外周側に係合するクラッチドラム６２は、プラネタリギヤセットＧの小径のサンギヤＳ３に連結され、第１のクラッチのクラッチドラム６２に連接する油圧サーボ６は、そのシリンダ６０を減速プラネタリギヤＧ１側に開口する向きに向けて配置されている。
【０１２１】
こうした両クラッチの連結関係による利点は、第１実施形態において前述したように、第１のクラッチの油圧サーボシリンダ６０を動力伝達部材とすることで、要素間を径方向に横断する部材を削減して、変速機の軸長を短縮できる点にある。
【０１２２】
以上、本発明を代表的な実施形態に基づき詳説したが、本発明は、特許請求の範囲の個々の請求項に記載の事項の範囲内で種々に細部の具体的な構成を変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した自動変速機の第１実施形態のギヤトレインを示すスケルトン図である。
【図２】ギヤトレインの３軸位置関係を示す軸方向端面図である。
【図３】ギヤトレインの作動及び達成されるギヤ比並びにギヤ比ステップを示す図表である。
【図４】ギヤトレインの速度線図である。
【図５】ギヤトレインの全体構成を示す断面図である。
【図６】ギヤトレインの主軸部分の前半部を示す拡大断面図である。
【図７】ギヤトレインの主軸部分の後半部を示す拡大断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態を示す軸方向模式断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態を示す軸方向模式断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態を示す軸方向模式断面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態を示す軸方向模式断面図である。
【図１２】本発明の第６実施形態を示す軸方向模式断面図である。
【図１３】本発明の第７実施形態を示す軸方向模式断面図である。
【図１４】本発明の第８実施形態を示す軸方向模式断面図である。
【図１５】本発明の第９実施形態を示す軸方向模式断面図である。
【図１６】本発明の第１０実施形態のギヤトレインを示すスケルトン図である。
【図１７】第１０実施形態のギヤトレインの作動及び達成されるギヤ比並びにギヤ比ステップを示す図表である。
【図１８】第１０実施形態のギヤトレインの速度線図である。
【図１９】第１０実施形態のギヤトレインの軸方向断面図である。
【図２０】本発明の第１１実施形態の軸方向模式断面図である。
【符号の説明】
Ｇ プラネタリギヤセット
Ｇ１ 減速プラネタリギヤ
Ｃ−１ 第１のクラッチ
Ｃ−２ 第２のクラッチ
Ｃ−３ 第３のクラッチ
Ｂ−１ バンドブレーキ（第１の係止手段）
Ｂ−２ ブレーキ（第２の係止手段）
Ｆ−１ ワンウェイクラッチ（第２の係止手段）
Ｓ１ サンギヤ（１要素）
Ｃ１ キャリア（出力要素）
Ｓ２ サンギヤ（第１の要素）
Ｓ３ サンギヤ（第２の要素）
Ｃ２，Ｃ３ キャリア（第３の要素）
Ｒ２，Ｒ３ リングギヤ（第４の要素）
６ 油圧サーボ
７ 油圧サーボ
１０ 変速機ケース
１０ａ，１０ｂ ボス部
１０ｇ 供給油路
１１ 入力軸
１１ｐ 軸内油路
１１ｕ シールリング
１４ 動力伝達部材
１９ カウンタドライブギヤ（出力部材）
１９Ａ 出力軸（出力部材）
５４ 出力側部材
６０，７０ シリンダ
６２，７２ クラッチドラム（出力側部材）
６３，７３ 摩擦部材
６４，７４ クラッチハブ
７２ａ 支持部
８３ バンド

Claims (12)

1. 入力軸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、該減速プラネタリギヤを経た減速回転を伝達する少なくとも２つのクラッチと、それら２つのクラッチを経た減速回転が入力されるプラネタリギヤセットとにより多段の変速段を達成すると共に、前記減速プラネタリギヤ、前記少なくとも２つのクラッチ、及び前記プラネタリギヤセットが前記入力軸と同軸上に配置された車両用自動変速機において、
   前記プラネタリギヤセットの一方側に、前記減速プラネタリギヤと、該減速プラネタリギヤを経た減速回転をそれぞれ前記プラネタリギヤセットの異なる２つの要素へ入力する第１及び第３のクラッチとが配置され、
   前記減速プラネタリギヤは、前記第１のクラッチの油圧サーボと前記第３のクラッチの油圧サーボとの間に配置されたことを特徴とする車両用自動変速機。
2. 前記プラネタリギヤセットは、
   その第１の要素が前記第１のクラッチの出力側部材に連結され、
   第２の要素が前記第３のクラッチの出力側部材に連結されるとともに、第１の係止手段により変速機ケースに係止可能とされ、
   第３の要素が非減速回転を入力する第２のクラッチの出力側部材に連結されるとともに、第２の係止手段により前記変速機ケースに係止可能とされ、
   第４の要素が出力部材に連結された、請求項１記載の車両用自動変速機。
3. 前記減速プラネタリギヤは、変速機ケースから延びるボス部の先端に１要素を固定され、
   前記第３のクラッチは、その油圧サーボが前記ボス部の外周に回転自在に支持され、
   前記第１のクラッチは、その油圧サーボが入力軸上に配置され、
   前記第３のクラッチと前記プラネタリギヤセットの１要素は、前記第１のクラッチの外周を通る動力伝達部材により連結された、請求項１又は２記載の車両用自動変速機。
4. 前記減速プラネタリギヤの出力要素は、前記第３のクラッチの摩擦部材の内周側に係合するクラッチハブに直接連結され、
   前記第３のクラッチの油圧サーボは、そのシリンダを前記減速プラネタリギヤ側に開口する向きに向けて、該第３のクラッチの摩擦部材の外周側に係合するクラッチドラムに連接され、
   該クラッチドラムは、前記動力伝達部材を介して前記プラネタリギヤセットの１要素に連結された、請求項３記載の車両用自動変速機。
5. 前記第１のクラッチの摩擦部材の内周側に係合するクラッチハブは、前記減速プラネタリギヤの出力要素に連結され、前記第１のクラッチの摩擦部材の外周側に係合するクラッチドラムは、前記プラネタリギヤセットの１要素に連結され、
   前記第１のクラッチのクラッチドラムに連接する油圧サーボは、そのシリンダを前記減速プラネタリギヤ側に開口する向きに向けて配置された、請求項４記載の車両用自動変速機。
6. 前記減速プラネタリギヤの出力要素は、前記減速プラネタリギヤの外周側に配置された前記第３のクラッチの摩擦部材の内周側に係合するクラッチハブに連結され、
   該クラッチハブは、更に軸方向に延長されて前記第１のクラッチの摩擦部材の内周側に係合するクラッチハブに連接された、請求項５記載の車両用自動変速機。
7. 前記第１のクラッチの油圧サーボは、そのシリンダが前記減速プラネタリギヤとは反対方向に開口する向きに向けて配置され、外周側で前記第１のクラッチのクラッチドラムに連接され、
   該第１のクラッチのクラッチドラムは、前記減速プラネタリギヤの出力要素に連結された、請求項４記載の車両用自動変速機。
8. 前記減速プラネタリギヤの出力要素は、前記減速プラネタリギヤの外周側に配置された前記第３のクラッチの摩擦部材の内周側に係合するクラッチハブに連結され、
   その軸方向延長上で前記第１のクラッチのクラッチドラムに連結された、請求項７記載の車両用自動変速機。
9. 前記第３のクラッチのクラッチドラムに連接する油圧サーボは、前記減速プラネタリギヤと径方向から見て重なる位置に前記ボス部への支持部を有する、請求項４記載の自動変速機。
10. 前記第１の係止手段は、バンドブレーキで構成され、前記第３のクラッチのクラッチドラムの外周面をバンドの係合面とされた、請求項４又は９記載の車両用自動変速機。
11. 前記第３のクラッチの油圧サーボの供給油路は、前記ボス部に設けられ、前記第１のクラッチの油圧サーボの供給油路は、前記入力軸に設けられた軸内油路を介して前記変速機ケースに設けられた油路に連通された、請求項３記載の車両用自動変速機。
12. 前記減速プラネタリギヤ、前記第１のクラッチ及び前記第３のクラッチは、前記変速機の後部に配置され、前記入力軸に設けられた前記供給油路は、前記入力軸の後端部で前記変速機ケースに設けられた油路に連通され、前記入力軸と前記変速機ケースとの間が、１つのシールリングにより漏れ止めされた、請求項１１記載の車両用自動変速機。

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