JP4110281B2 - 自動変速機 - Google Patents

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Description

本発明は、車輌等に搭載される自動変速機に係り、詳しくは、プラネタリギヤユニットの１つの回転要素に減速回転を入力自在にすることで多段変速を可能にする自動変速機の配置構造に関する。
一般に、車輌等に搭載される自動変速機において、２列のプラネタリギヤを連結したプラネタリギヤユニットと、入力軸の回転を減速した減速回転を出力自在なプラネタリギヤとを備えているものがある（例えば特許文献１参照）。このものは、例えば４つの回転要素を有するプラネタリギヤユニットの１つの回転要素に上記プラネタリギヤからの減速回転をクラッチを介在して入力自在することで、例えば前進６速段、後進１速段を達成している。また、例えば前進４速段の際に、プラネタリギヤユニットの２つの回転要素に入力軸の回転を共に入力すると、該前進４速段を、入力軸の回転と同じ、いわゆる直結状態とすることが可能である。
特開平４−１２５３４５号公報
ところで、上述した自動変速機には、上記プラネタリギヤユニットの２つの回転要素に入力軸の回転を入力するための２つのクラッチと、減速回転を該プラネタリギヤユニットの回転要素に出力するためのプラネタリギヤとが備えられているが、それら２つのクラッチやそれらクラッチの係合を制御する油圧サーボをプラネタリギヤユニットとプラネタリギヤとの間に配置してしまうと、該プラネタリギヤの減速回転をプラネタリギヤユニットの回転要素に伝達するための部材が軸方向に長くなってしまう。
減速回転を伝達する部材が長くなることは、つまり大きなトルクを伝達する部材が長くなることであり、その大きなトルクに耐え得るような部材を長く設けることは、比較的肉厚の厚い部材を長く設けることであって、自動変速機のコンパクト化の妨げになる。また、そのような部材は重さも重くなり、自動変速機の軽量化の妨げになるばかりか、イナーシャ（慣性力）が大きくなって、自動変速機の制御性を低下させることによる変速ショックが発生し易くなる虞もある。
また、例えば上記プラネタリギヤから上記プラネタリギヤユニットに出力する減速回転を接・断するには、クラッチ又はブレーキを設ける必要があるが、クラッチを設けた場合には、そのクラッチと上述した２つのクラッチ、つまり３つのクラッチが必要となる。一般にクラッチは、入力される回転を摩擦板に伝達するドラム状部材（クラッチドラム）を有しているため、例えば相対回転などの問題から、クラッチの油圧サーボの油室に油圧供給をするには、自動変速機の中心側から供給することになる。
しかしながら、例えばそれら３つのクラッチをプラネタリギヤユニットの軸方向一方側に配置すると、自動変速機の中心部分において、３つの油圧サーボに油圧供給するための油路が例えば３重構造になるなど、油路の構成が複雑になる虞がある。
そこで本発明は、プラネタリギヤ、及び入力軸と入力回転要素との間に介在する第１のクラッチや固定回転要素を固定自在なブレーキをプラネタリギヤユニットの軸方向一方側に配置すると共に、第２のクラッチ及び第３のクラッチをプラネタリギヤユニットの軸方向他方側に配置し、もって上記課題を解決した自動変速機を提供することを目的とするものである。
請求項１に係る本発明は、駆動源の出力回転に基づき回転する入力軸と、前記入力軸と常時接続される入力回転要素と、回転が固定され得る固定回転要素と、該入力回転要素と該固定回転要素との回転に基づき減速回転し得る減速回転要素と、を有する減速プラネタリギヤと、前記固定回転要素を固定自在な第１のブレーキと、前記減速回転要素と常時接続されて前記減速回転を入力する第１の回転要素と、第２の回転要素と、第３の回転要素と、第４の回転要素と、を有するプラネタリギヤユニットと、前記第１の回転要素を固定自在の第２のブレーキと、前記入力軸と前記第２の回転要素を係脱自在に連結する第１のクラッチと、前記入力軸と前記第３の回転要素を係脱自在に連結する第２のクラッチと、前記第４の回転要素の回転を駆動車輪伝達機構に出力する出力部材と、を備え、１つの前記減速回転と２つの前記入力軸の回転とを前記プラネタリギヤユニットの入力として用いることで、少なくとも前進５速段及び後進１速段を達成し得、かつ前進４速段の際に前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを共に係合する自動変速機において、前記減速プラネタリギヤ及び前記第１のブレーキ及び前記第２のブレーキを、前記プラネタリギヤユニットの軸方向一方側に配置し、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを、前記プラネタリギヤユニットの軸方向他方側に配置し、前記出力部材を前記プラネタリギヤユニットと前記減速プラネタリギヤ及び前記第１のブレーキとの間に配置し、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチは、摩擦部材と該摩擦部材を押圧する油圧サーボとをそれぞれ有し、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチの油圧サーボを、前記プラネタリギヤユニットに対して前記減速プラネタリギヤとは軸方向反対側に配置する、ことを特徴として構成される。
これにより、前進４速段の際に、いわゆる直結状態となるような少なくとも前進５速段及び後進１速段を達成する自動変速機を提供できるものでありながら、例えばプラネタリギヤとプラネタリギヤユニットとの間に２つのクラッチの油圧サーボを配置する場合に比して、プラネタリギヤとプラネタリギヤユニットとを近づけて配置することができ、減速回転を伝達するための伝達部材を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、イナーシャ（慣性力）を小さくすることができるため、自動変速機の制御性を向上させることができ、変速ショックの発生を低減することができる。
また、プラネタリギヤユニットと減速プラネタリギヤ及び係合手段との軸方向における間に出力部材を配置するので、出力部材を自動変速機の軸方向の略々中央に配置することができ、例えば自動変速機を車輌に搭載する際に、出力部材を駆動車輪伝達機構に合わせて搭載するため、軸方向のどちらか（特に駆動源からの入力側を前方としたときの後方側）に肥大化することを防ぐことができる。それにより、特にＦＦ車輌であれば前輪への干渉を少なくすることができ、例えば操舵角の増大などが可能となるなど、車輌の搭載性を向上することができる。
請求項２に係る本発明は、前記第１のブレーキを、前記減速プラネタリギヤに対して前記プラネタリギヤユニットとは軸方向反対側に配置し、前記第１のブレーキの油圧サーボを、ケースに設けて構成される。
請求項３に係る本発明は、前記第１のブレーキ及び前記第２のブレーキは、摩擦部材と該摩擦部材を押圧する油圧サーボとをそれぞれ有してなり、前記第２のブレーキの油圧サーボの径方向内周側に前記第１のブレーキの油圧サーボを配置すると共に、前記第１のブレーキの摩擦部材を前記第１のブレーキの油圧サーボと前記第２のブレーキの油圧サーボとの間から延される部材に噛合して構成される。
請求項４に係る本発明は、前記第１のクラッチを、前記プラネタリギヤユニットに隣接配置し、前記第１のクラッチは、前記油圧サーボに一体的に構成されたドラム部材と、ハブ部材と、を有してなり、前記ドラム部材と前記入力軸とを連結し、前記ハブ部材と前記第２の回転要素とを連結して構成される。
請求項５に係る本発明は、前記プラネタリギヤの減速回転要素と前記減速プラネタリギヤユニットの第１の回転要素とを連結する伝達部材は、前記出力部材の内周を通って互いに連結されて構成される。
請求項６に係る本発明は、駆動車輪に回転を出力するディファレンシャル部と、該ディファレンシャル部に係合するカウンタシャフト部と、を有し、前記出力部材は、前記カウンタシャフト部に噛合するカウンタギヤであるように構成される。
請求項７に係る本発明は、縦軸に前記第１、第２、第３及び第４の回転要素のそれぞれの回転数を示すと共に、横軸に前記第１、第２、第３及び第４の回転要素のギヤ比に対応させて示してなる速度線図において、前記減速回転が入力される前記第１の回転要素を横方向最端部に位置し、順に前記第３の回転要素、前記出力部材に連結された前記第４の回転要素、前記第２の回転要素に対応させて構成される。
請求項８に係る本発明は、前記プラネタリギヤユニットは、第１のサンギヤ、該第１のサンギヤに噛合するロングピニオンと、該ロングピニオンに噛合するショートピニオンと、該ロングピニオン及び該ショートピニオンと回転支持するキャリヤと、前記ショートピニオンに噛合する第２のサンギヤと、前記ロングピニオンに噛合するリングギヤにより構成されるラビニヨ型プラネタリギヤであり、前記第１の回転要素は、前記減速回転出力手段の減速回転を入力し、かつ第２のブレーキの係止により固定自在な前記第１のサンギヤであり、前記第２の回転要素は、前記第１のクラッチの係合により前記入力軸の回転を入力する前記第２のサンギヤであり、前記第３の回転要素は、前記第２のクラッチの係合により前記入力軸の回転を入力し、かつ第３のブレーキの係止により固定自在な前記キャリヤであり、前記第４の回転要素は、前記出力部材に連結された前記リングギヤであるように構成される。
請求項９に係る本発明は、前進１速段の際に、前記第１のクラッチを係合すると共に、前記第３のブレーキを係止し、前進２速段の際に、前記第１のクラッチを係合すると共に、前記第２のブレーキを係止し、前進３速段の際に、前記第１の回転要素に前記減速回転出力手段からの減速回転を入力すると共に、前記第１のクラッチを係合し、前進４速段の際に、前記第１のクラッチと前記第２のクラッチとを共に係合し、前進５速段の際に、前記第１の回転要素に前記減速回転出力手段からの減速回転を入力すると共に、前記第２のクラッチを係合し、前進６速段の際に、前記第２のクラッチを係合すると共に、前記第２のブレーキを係止し、後進１速段の際に、前記第１の回転要素に前記減速回転出力手段からの減速回転を入力すると共に、前記第３のブレーキを係止し、前進６速段、及び後進１速段を達成するように構成される。
＜第１の参考例＞
以下、第１の参考例について第１図乃至第３図に沿って説明する。第１図は第１の参考例に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図、第２図は第１の参考例に係る自動変速機の作動表、第３図は第１の参考例に係る自動変速機の速度線図である。
第１の参考例に係る自動変速機は、第１図に示すような自動変速機構１１を有しており、特にＦＦ（フロントエンジン、フロントドライブ）車輌に用いて好適であって、不図示のハウジングケース及びミッションケース３からなるケースを有しており、該ハウジングケース内に不図示のトルクコンバータ、該ミッションケース３内に自動変速機構１１、不図示のカウンタシャフト部（駆動車輪伝達機構）及びディファレンシャル部（駆動車輪伝達機構）が配置されている。
該トルクコンバータは、例えばエンジン（不図示）の出力軸と同軸上である自動変速機構１１の入力軸２を中心とした軸上に配置されており、該自動変速機構１１は、該エンジンの出力軸、即ち、該入力軸２を中心とした軸上に配置されている。また、上記カウンタシャフト部は、それら入力軸２と平行な軸上であるカウンタシャフト（不図示）上に配置されており、上記ディファレンシャル部は、該カウンタシャフトと平行な軸上に不図示の左右車軸を有する形で配置されている。
ついで、第１の参考例に係る自動変速機の自動変速機構１１について第１図に沿って説明する。第１図に示すように、自動変速機構１１は、入力軸２上に、プラネタリギヤユニットＰＵとプラネタリギヤＰＲとを有している。該プラネタリギヤユニットＰＵは、４つの回転要素としてサンギヤＳ２（第２の回転要素）、キャリヤＣＲ２（第３の回転要素）、リングギヤＲ３（第４の回転要素）、及びサンギヤＳ３（第１の回転要素）を有し、該キャリヤＣＲ２に、側板に支持されてサンギヤＳ３及びリングギヤＲ３に噛合するロングピニオンＰＬと、サンギヤＳ２に噛合するショートピニオンＰＳとを、互いに噛合する形で有している、いわゆるラビニヨ型プラネタリギヤである。また、上記プラネタリギヤＰＲは、キャリヤ（固定回転要素）ＣＲ１に、リングギヤ（減速回転要素）Ｒ１に噛合するピニオンＰｂ及びサンギヤ（入力回転要素）Ｓ１に噛合するピニオンＰａ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。
上記入力軸２上には、油圧サーボ１３、摩擦板７３、クラッチドラムを形成するドラム状部材２５、ハブ部材２６を有する多板式クラッチＣ３（第３のクラッチ）が配置されている。
該油圧サーボ１３は、摩擦板７３を押圧するためのピストン部材ｂと、シリンダ部ｅを有するドラム状部材２５と、該ピストン部材ｂと該シリンダ部ｅとの間にシールリングｆ，ｇによってシールされて形成される油室ａと、該ピストン部材ｂを該油室ａの方向に付勢するリターンスプリングｃと、該リターンスプリングｃの付勢を受け止めるリターンプレートｄと、により構成されている。
なお、以下の説明において、各油圧サーボは、同様に油室ａ、ピストン部材ｂ、リターンスプリングｃ、リターンプレートｄ、シリンダ部材ｅ、シールリングｆ，ｇにより構成されているものとし、その説明を省略する。
該油圧サーボ１３の油室ａは、入力軸２に形成されている油路２ａと連通しており、該油路２ａは、ケース３の一端に延設され、該入力軸２上にスリーブ状に形成されているボス部３ａの油路９２に連通しており、該油路９２は、不図示の油圧制御装置に連通している。即ち、上記油圧サーボ１３は、入力軸２上に配置されているため、該ボス部３ａと入力軸２との間をシールする１対のシールリング８１によって、不図示の油圧制御装置から油圧サーボ１３の油室ａまでの油路が構成されている。
また、上記入力軸２には、上記ドラム状部材２５が接続されており、該ドラム状部材２５の先端部内周側には、クラッチＣ３用油圧サーボ１３によって係合自在となっているクラッチＣ３の摩擦板７３がスプライン係合する形で配置されている。該クラッチＣ３の摩擦板７３の内周側には、ハブ部材２６がスプライン係合する形で配置されており、該ハブ部材２６は、サンギヤＳ１に接続されている。また、キャリヤＣＲ１は、ピニオンＰａ及びピニオンＰｂを有しており、該ピニオンＰｂは上記リングギヤＲ１に噛合し、該ピニオンＰａは、入力軸２に接続されたサンギヤＳ１に噛合している。該キャリヤＣＲ１は、側板を介してケース３のボス部３ａに固定されており、該リングギヤＲ１は、支持部材３１によりボス部３ａに回転自在に支持されている。
該リングギヤＲ１の外周側には、油圧サーボ１４、摩擦板７４、ハブ部材２９を有する多板式ブレーキＢ１（第２のブレーキ）が配置されており、該ハブ部材２９の外周側には、ブレーキＢ１用油圧サーボ１４によって係止自在となっているブレーキＢ１の摩擦板７４がスプライン係合する形で配置されている。そして、該ハブ部材２９には、該リングギヤＲ１に接続されていると共に、該クラッチＣ３が係合した際にリングギヤＲ１の回転を伝達する伝達部材３０が接続されており、該伝達部材３０の他方側には、上記プラネタリギヤユニットＰＵのサンギヤＳ３が接続されている。つまり、リングギヤＲ１とサンギヤＳ３とは、その間にクラッチが介在してなく、常時接続されており、常時回転が伝達される状態となっている。
一方、入力軸２の他端上（図中左方）には、油圧サーボ１１、摩擦板７１、クラッチドラムを形成するドラム状部材２１、ハブ部材２２、を有する多板式クラッチＣ１（第１のクラッチ）が配置されている。また、ケース３の、上記ボス部３ａとは反対側の他端に延設され、入力軸２上にスリーブ状に設けられているボス部３ｂ上には、油圧サーボ１２、摩擦板７２、クラッチドラムを形成するドラム状部材２３、ハブ部材２４、を有する多板式クラッチＣ２（第２のクラッチ）が配置されている。
該油圧サーボ１１の油室ａは、上記入力軸２に形成されている油路２ｂと連通しており、該油路２ｂは、上記ボス部３ｂの油路９３に連通して、該油路９３は、不図示の油圧制御装置に連通している。即ち、上記油圧サーボ１１は、ケース３のボス部３ｂと入力軸２との間をシールする１対のシールリング８２によって、不図示の油圧制御装置から油圧サーボ１１の油室ａまでの油路が構成されている。
上記油圧サーボ１２の油室ａは、上記ボス部３ｂの油路９４に連通しており、該油路９４は、不図示の油圧制御装置に連通している。即ち、上記油圧サーボ１２に対しては、ケース３のボス部３ｂとドラム状部材２３との間をシールする１対のシールリング８３によって、不図示の油圧制御装置から油圧サーボ１２の油室ａまでの油路が構成されている。
上記クラッチＣ１のドラム状部材２１は、入力軸２に接続されており、該ドラム状部材２１の先端内周側には、クラッチＣ１用油圧サーボ１１によって係合自在となっているクラッチＣ１の摩擦板７１がスプライン係合する形で配置されている。該クラッチＣ１の摩擦板７１の内周側には、ハブ部材２２がスプライン係合する形で配置されており、該ハブ部材２２は、サンギヤＳ２に接続されている。
上記クラッチＣ２のドラム状部材２３も、入力軸２に接続されており、該ドラム状部材２３の先端内周側には、クラッチＣ２用油圧サーボ１２によって係合自在となっているクラッチＣ２の摩擦板７２がスプライン係合する形で配置されている。該クラッチＣ２の摩擦板７２の内周側には、ハブ部材２４がスプライン係合する形で配置されており、該ハブ部材２４は、キャリヤＣＲ２に接続されている。
一方、プラネタリギヤユニットＰＵの外周側には、油圧サーボ１５、摩擦板７５、ハブ部材２８を有する多板式ブレーキＢ２が配置されている。上記プラネタリギヤユニットＰＵのキャリヤＣＲ２の側板には、上記ブレーキＢ２の摩擦板７５がスプライン係合している形のハブ部材２８が接続されており、また、該ハブ部材２８にはワンウェイクラッチＦ１のインナーレースが接続されている。該キャリヤＣＲ２のショートピニオンＰＳにはサンギヤＳ２が噛合しており、該キャリヤＣＲ２のロングピニオンＰＬには、上記サンギヤＳ３及びリングギヤＲ３が噛合している。そして、該リングギヤＲ３の一端には連結部材２７が接続されて、該リングギヤＲ２が該連結部材２７を介してカウンタギヤ（出力部材）５に連結されている。
以上説明したように、プラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側にプラネタリギヤＰＲ及びクラッチＣ３が配置されていると共に、軸方向他方側にクラッチＣ１及びクラッチＣ２が配置されている。また、プラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとの軸方向における間には、カウンタギヤ５が配置されている。また、ブレーキＢ１はプラネタリギヤの外周側に、ブレーキＢ２はプラネタリギヤユニットＰＵの外周側に、それぞれ配置されている。
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機構１１の作用について第１図、第２図及び第３図に沿って説明する。なお、第３図に示す速度線図において、縦軸はそれぞれの回転要素の回転数を示しており、横軸はそれら回転要素のギヤ比に対応して示している。また、該速度線図のプラネタリギヤユニットＰＵの部分において、横方向最端部（第３図中右方側）の縦軸はサンギヤＳ３に、以降図中左方側へ順に縦軸はキャリヤＣＲ２、リングギヤＲ３、サンギヤＳ２に対応している。更に、該速度線図のプラネタリギヤＰＲの部分において、横方向最端部（第３図中右方側）の縦軸はサンギヤＳ１に、以降図中左方側へ順に縦軸はリングギヤＲ１、キャリヤＣＲ１に対応している。また、それら縦軸の間隔は、それぞれのサンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３の歯数の逆数、及びそれぞれのリングギヤＲ１，Ｒ３の歯数の逆数に比例している。そして、図中横軸方向の破線は伝達部材３０により回転が伝達されることを示している。
第１図に示すように、上記サンギヤＳ２には、クラッチＣ１が係合することにより入力軸２の回転が入力される。上記キャリヤＣＲ２には、クラッチＣ２が係合することにより入力軸２の回転が入力されると共に、該キャリヤＣＲ２は、ブレーキＢ２の係止により回転が固定自在となっており、また、ワンウェイクラッチＦ１により一方向の回転が規制されている。
一方、上記サンギヤＳ１には、クラッチＣ３が係合することにより入力軸２の回転が入力される。また、上記キャリヤＣＲ１はケース３に接続されて回転が固定されており、該サンギヤＳ１に入力軸２の回転が入力されると、それによってリングギヤＲ１は減速回転する。該リングギヤＲ１の減速回転は、伝達部材３０を介してサンギヤＳ３に入力される。また、クラッチＣ３が係合してなく、ブレーキＢ１が係止されると、該伝達部材３０を介してサンギヤＳ３の回転が固定される。
そして、上記リングギヤＲ２の回転は、上記カウンタギヤ５に出力され、該カウンタギヤ５、不図示のカウンタシャフト部及びディファレンシャル部を介して不図示の駆動車輪に出力される。
Ｄ（ドライブ）レンジにおける前進１速段では、第２図に示すように、クラッチＣ１及びワンウェイクラッチＦ１が係合される。すると、第３図に示すように、クラッチＣ１を介してサンギヤＳ２に入力軸２の回転が入力されると共に、キャリヤＣＲ２の回転が一方向（正転回転方向）に規制されて、つまりキャリヤＣＲ２の逆転回転が防止されて固定された状態になる。そして、サンギヤＳ２に入力された入力軸２の回転が、固定されたキャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ３に出力され、前進１速段としての正転回転がカウンタギヤ５から出力される。
なお、エンジンブレーキ時（コースト時）には、ブレーキＢ２を係止してキャリヤＣＲ２を固定し、該キャリヤＣＲ２の正転回転を防止する形で、上記前進１速段の状態を維持する。また、該前進１速段では、ワンウェイクラッチＦ１によりキャリヤＣＲ２の逆転回転を防止し、かつ正転回転を可能にするので、例えば非走行レンジから走行レンジに切換えた際の前進１速段の達成を、ワンウェイクラッチの自動係合により滑らかに行うことができる。
Ｄ（ドライブ）レンジにおける前進２速段では、第２図に示すように、クラッチＣ１が係合され、ブレーキＢ１が係止される。すると、第３図に示すように、クラッチＣ１を介してサンギヤＳ２に入力軸２の回転が入力されると共に、ブレーキＢ１の係止によりサンギヤＳ３が固定される。それにより、キャリヤＣＲ２が僅かに減速回転し、サンギヤＳ２に入力された入力軸２の回転が、該減速回転のキャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ３に出力され、前進２速段としての正転回転がカウンタギヤ５から出力される。
Ｄ（ドライブ）レンジにおける前進３速段では、第２図に示すように、クラッチＣ１及びクラッチＣ３が係合される。すると、第３図に示すように、クラッチＣ１を介してサンギヤＳ２に入力軸２の回転が入力される。また、クラッチＣ３を介してサンギヤＳ１に入力軸２の回転が入力され、固定されたキャリヤＣＲ１によりリングギヤＲ１が減速回転して、該リングギヤＲ１の減速回転が伝達部材３０を介してサンギヤＳ３に出力される。すると、サンギヤＳ２に入力された入力軸２の回転と、サンギヤＳ３の減速回転とによりキャリヤＣＲ２が、該サンギヤＳ３の減速回転より僅かに大きな減速回転となる。そして、サンギヤＳ２に入力された入力軸２の回転が、該減速回転のキャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ３に出力され、前進３速段としての正転回転がカウンタギヤ５から出力される。なお、この際、サンギヤＳ３及びリングギヤＲ１は減速回転しているので、上記伝達部材３０は、比較的大きなトルク伝達を行っている。
Ｄ（ドライブ）レンジにおける前進４速段では、第２図に示すように、クラッチＣ１及びクラッチＣ２が係合される。すると、第３図に示すように、クラッチＣ１を介してサンギヤＳ２と、クラッチＣ２を介してキャリヤＣＲ２とに入力軸２の回転が入力される。それにより、サンギヤＳ２に入力された入力軸２の回転と、キャリヤＣＲ２に入力された入力軸２の回転とにより、つまり直結回転の状態となってリングギヤＲ３に入力軸２の回転がそのまま出力され、前進４速段としての正転回転がカウンタギヤ５から出力される。
Ｄ（ドライブ）レンジにおける前進５速段では、第２図に示すように、クラッチＣ２及びクラッチＣ３が係合される。すると、第３図に示すように、クラッチＣ２を介してキャリヤＣＲ２に入力軸２の回転が入力される。また、クラッチＣ３を介してサンギヤＳ１に入力軸２の回転が入力され、固定されたキャリヤＣＲ１によりリングギヤＲ１が減速回転して、該リングギヤＲ１の減速回転が伝達部材３０を介してサンギヤＳ３に出力される。すると、サンギヤＳ３の減速回転と、入力軸２の回転が入力されたキャリヤＣＲ２とにより、増速回転となってリングギヤＲ３に出力され、前進５速段としての正転回転がカウンタギヤ５から出力される。なお、この際、上記前進３速段の状態と同様に、サンギヤＳ３及びリングギヤＲ１は減速回転しているので、上記伝達部材３０は、比較的大きなトルク伝達を行っている。
Ｄ（ドライブ）レンジにおける前進６速段では、第２図に示すように、クラッチＣ２が係合され、ブレーキＢ１が係止される。すると、第３図に示すように、クラッチＣ２を介してキャリヤＣＲ２に入力軸２の回転が入力されると共に、ブレーキＢ１の係止によりサンギヤＳ３が固定される。それにより、キャリヤＣＲ２に入力された入力軸２の回転と固定されたサンギヤＳ３とにより、（上記前進５速段よりも大きな）増速回転となってリングギヤＲ３に出力され、前進６速段としての正転回転がカウンタギヤ５から出力される。
Ｒ（リバース）レンジにおける後進１速段では、第２図に示すように、クラッチＣ３が係合され、ブレーキＢ２が係止される。すると、第３図に示すように、クラッチＣ３を介してサンギヤＳ１に入力軸２の回転が入力され、固定されたキャリヤＣＲ１によりリングギヤＲ１が減速回転して、該リングギヤＲ１の減速回転が伝達部材３０を介してサンギヤＳ３に出力される。また、ブレーキＢ２の係止によりキャリヤＣＲ２が固定される。すると、サンギヤＳ３の減速回転と固定されたキャリヤＣＲ２とにより、逆転回転としてリングギヤＲ３に出力され、後進１速段としての逆転回転がカウンタギヤ５から出力される。なお、この際、上記前進３速段や前進５速段の状態と同様に、サンギヤＳ３及びリングギヤＲ１は減速回転しているので、上記伝達部材３０は、比較的大きなトルク伝達を行っている。
Ｐ（パーキング）レンジ及びＮ（ニュートラル）レンジでは、特にクラッチＣ１、クラッチＣ２及びクラッチＣ３が解放されており、入力軸２とカウンタギヤ５との間の動力伝達が切断状態であって、自動変速機構１１全体としては空転状態（ニュートラル状態）となる。
なお、第２図及び第３図に示すように、プラネタリギヤＰＲにおいて、前進１速段、前進２速段、前進４速段、前進６速段では、伝達部材３０を介してサンギヤＳ３の回転がリングギヤＲ１に入力され、また、クラッチＣ３が解放されているため、第３図に示すように、サンギヤＳ１が、該リングギヤＲ１のそれぞれ変速段における回転と固定されたキャリヤＣＲ１とに基づき回転する。
以上のように、第１の参考例に係る自動変速機構１１によると、プラネタリギヤＰＲ及びクラッチＣ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ１及びクラッチＣ２をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、前進４速段の際に、いわゆる直結状態となるような前進６速段及び後進１速段を達成する自動変速機を提供できるものでありながら、例えばプラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとの間にクラッチＣ１やクラッチＣ２を配置する場合に比して、プラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとを近づけて配置することができ、減速回転を伝達するための伝達部材３０を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、イナーシャ（慣性力）を小さくすることができるため、自動変速機の制御性を向上させることができ、変速ショックの発生を低減することができる。
また、クラッチＣ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ１及びクラッチＣ２をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、例えば３つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３をプラネタリギヤユニットＰＵの一方側に配置する場合に比して、それらクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３の油圧サーボ１１，１２，１３に供給する油路（例えば２ａ，２ｂ，９２，９３，９４）の構成を容易にすることができ、製造工程の簡易化、コストダウンなどを図ることができる。
また、油圧サーボ１１，１３は入力軸２上に設けられているので、ケース３から１対のシールリング８１，８２で漏れ止めして入力軸２内に設けられた油路２ａ，２ｂに油を供給することで、例えば入力軸２との油圧サーボ１１，１３との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ１１，１３の油室に油を供給することができる。更に、油圧サーボ１２は、ケース３から延設されたボス部３ｂから、例えば他の部材を介すことなく、油を供給することができ、即ち、１対のシールリング８３を設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ１１，１２，１３には、それぞれ１対のシールリング８１，８２，８３を設けるだけで、油を供給することができ、シールリングによる摺動抵抗を最小にすることができ、それにより、自動変速機の効率を向上させることができる。
また、クラッチＣ１は、比較的低中速段である前進１速段、前進２速段、前進３速段、前進４速段にて係合するクラッチであるので、該クラッチＣ１が比較的高速段である前進５速段、前進６速段や後進１速段などで解放された際に、特に該クラッチＣ１とサンギヤＳ２とを接続するハブ部材２２が比較的高回転又は逆転回転することになり（第３図参照）、一方で前進５速段や後進１速段では伝達部材３０が減速回転し、前進６速段では伝達部材が固定される場合が生じ、ハブ部材２２と伝達部材３０との回転数差が大きくなる場合があるが、該クラッチＣ１はプラネタリギヤユニットＰＵを介してプラネタリギヤＰＲの反対側に位置するため、つまりハブ部材２２と伝達部材３０とを分離して配置することができ、例えばそれらの部材が多重軸構造で接触配置された場合に比して、それら部材間の相対回転によって生じる摩擦などに起因した自動変速機の効率低下を防ぐことができる。
更に、プラネタリギヤユニットＰＵとプラネタリギヤＰＲとの軸方向における間にカウンタギヤ５を配置するので、カウンタギヤ５を自動変速機の軸方向の略々中央に配置することができ、例えば自動変速機を車輌に搭載する際に、カウンタギヤ５を駆動車輪伝達機構に合わせて搭載するため、軸方向のどちらか（特に駆動源からの入力側を前方としたときの後方側）に肥大化することを防ぐことができる。それにより、特にＦＦ車輌であれば前輪への干渉を少なくすることができ、例えば操舵角の増大などが可能となるなど、車輌の搭載性を向上することができる。
また、例えば油圧サーボ１３をプラネタリギヤＰＲに隣接配置してハブ部材２６を油圧サーボ１３のシリンダ部材とすると、ハブ部材２６と入力軸２との間に１対のシールリングを設ける必要が生じるが、クラッチＣ３の油圧サーボ１３を、摩擦板７３に対してプラネタリギヤＰＲとは軸方向反対側に配置したので、シールリングを設けることなく、つまりシールリングの数を減らすことができ、摺動抵抗を低減することができて、それにより、自動変速機の効率を向上させることができる。
また、本参考例の自動変速機構１１は、前進４速段において直結状態となる変速機構であり、前進５速段及び前進６速段でのギヤ比を高く設定することができる。それにより、特に車輌に搭載された際に、高車速で走行する車輌において、エンジン回転数を低くすることができ、高速走行での車輌の静粛性に寄与することができる。
ところで、上述のような問題を解決するものとして、特開平８−６８４５６号公報に開示されたようなものが提案されている。しかしながら、該公報のものは、減速プラネタリギヤの減速回転を、プラネタリギヤユニットの回転要素に伝達する経路上にクラッチを配置した構成となっており、該減速回転を伝達する経路は大きなトルクが入力される経路であるため、該クラッチやトルク伝達する部材などをその大きなトルクに耐え得るように構成する必要がある。即ち、クラッチの摩擦部材の枚数を多くしたり、大きくしたり、若しくは、摩擦部材を押圧する油圧サーボを大きくしたりする必要がある。また、プラネタリギヤユニットの回転要素を係止するためのブレーキを配置する必要があるため、自動変速機としてのコンパクト性に欠くものととなっていた。そこで本参考例においては、減速プラネタリギヤ周辺のクラッチ及びブレーキをコンパクトに構成することで、上記課題を解決した自動変速機を提供することを目的としている。
即ち、本参考例に係る自動変速機構１１によると、クラッチＣ３が入力軸２とサンギヤＳ１との間に介在するものであるので、クラッチＣ３が例えばリングギヤＲ１とサンギヤＳ３との間に介在するものに比して、クラッチＣ３にかかる負荷を低減することができ、クラッチＣ３のコンパクト化を図ることができる。更に、クラッチＣ３の摩擦部材及び油圧サーボを小さくすることできるので、ブレーキＢ１の径方向内周側に配置することを可能にすることができ、自動変速機のコンパクト化も図ることができる。
＜第２の参考例＞
以下、第１の参考例を一部変更した第２の参考例について第４図に沿って説明する。第４図は第２の参考例に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図である。なお、第２の参考例は、一部変更を除き、第１の参考例と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
第４図に示すように、第２の参考例に係る自動変速機の自動変速機構１２は、第１の参考例の自動変速機構１１に対して（第１図参照）、入力側と出力側とを逆にしたものである。また、前進１速段乃至前進６速段、及び後進１速段において、その作用は同様のものとなる（第２図及び第３図参照）。
以上のように、第２の参考例に係る自動変速機構１２によると、プラネタリギヤＰＲ及びクラッチＣ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ１及びクラッチＣ２をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、前進４速段の際に、いわゆる直結状態となるような前進６速段及び後進１速段を達成する自動変速機を提供できるものでありながら、例えばプラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとの間にクラッチＣ１やクラッチＣ２を配置する場合に比して、プラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとを近づけて配置することができ、減速回転を伝達するための伝達部材３０を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、イナーシャ（慣性力）を小さくすることができるため、自動変速機の制御性を向上させることができ、変速ショックの発生を低減することができる。
また、クラッチＣ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ１及びクラッチＣ２をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、例えば３つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３をプラネタリギヤユニットＰＵの一方側に配置する場合に比して、それらクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３の油圧サーボ１１，１２，１３に供給する油路（例えば２ａ，２ｂ，９２，９３，９４）の構成を容易にすることができ、製造工程の簡易化、コストダウンなどを図ることができる。
また、油圧サーボ１１，１３は入力軸２上に設けられているので、ケース３から１対のシールリング８１，８２で漏れ止めして入力軸２内に設けられた油路２ａ，２ｂに油を供給することで、例えば入力軸２との油圧サーボ１１，１３との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ１１，１３の油室に油を供給することができる。更に、油圧サーボ１２は、ケース３から延設されたボス部３ｂから、例えば他の部材を介すことなく、油を供給することができ、即ち、１対のシールリング８３を設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ１１，１２，１３には、それぞれ１対のシールリング８１，８２，８３を設けるだけで、油を供給することができ、シールリングによる摺動抵抗を最小にすることができ、それにより、自動変速機の効率を向上させることができる。
また、クラッチＣ１は、比較的低中速段である前進１速段、前進２速段、前進３速段、前進４速段にて係合するクラッチであるので、該クラッチＣ１が比較的高速段である前進５速段、前進６速段や後進１速段などで解放された際に、特に該クラッチＣ１とサンギヤＳ２とを接続するハブ部材２２が比較的高回転又は逆転回転することになり（第３図参照）、一方で前進５速段や後進１速段では伝達部材３０が減速回転し、前進６速段では伝達部材が固定される場合が生じ、ハブ部材２２と伝達部材３０との回転数差が大きくなる場合があるが、該クラッチＣ１はプラネタリギヤユニットＰＵを介してプラネタリギヤＰＲの反対側に位置するため、つまりハブ部材２２と伝達部材３０とを分離して配置することができ、例えばそれらの部材が多重軸構造で接触配置された場合に比して、それら部材間の相対回転によって生じる摩擦などに起因した自動変速機の効率低下を防ぐことができる。
更に、プラネタリギヤユニットＰＵとプラネタリギヤＰＲとの軸方向における間にカウンタギヤ５を配置するので、カウンタギヤ５を自動変速機の軸方向の略々中央に配置することができ、例えば自動変速機を車輌に搭載する際に、カウンタギヤ５を駆動車輪伝達機構に合わせて搭載するため、軸方向のどちらか（特に駆動源からの入力側を前方としたときの後方側）に肥大化することを防ぐことができる。それにより、特にＦＦ車輌であれば前輪への干渉を少なくすることができ、例えば操舵角の増大などが可能となるなど、車輌の搭載性を向上することができる。
また、例えば油圧サーボ１３をプラネタリギヤＰＲに隣接配置してハブ部材２６を油圧サーボ１３のシリンダ部材とすると、ハブ部材２６と入力軸２との間に１対のシールリングを設ける必要が生じるが、クラッチＣ３の油圧サーボ１３を、摩擦板７３に対してプラネタリギヤＰＲとは軸方向反対側に配置したので、シールリングを設けることなく、つまりシールリングの数を減らすことができ、摺動抵抗を低減することができて、それにより、自動変速機の効率を向上させることができる。
また、本参考例の自動変速機構１２は、前進４速段において直結状態となる変速機構であり、前進５速段及び前進６速段でのギヤ比を高く設定することができる。それにより、特に車輌に搭載された際に、高車速で走行する車輌において、エンジン回転数を低くすることができ、高速走行での車輌の静粛性に寄与することができる。
ところで、上述のような問題を解決するものとして、特開平８−６８４５６号公報に開示されたようなものが提案されている。しかしながら、該公報のものは、減速プラネタリギヤの減速回転を、プラネタリギヤユニットの回転要素に伝達する経路上にクラッチを配置した構成となっており、該減速回転を伝達する経路は大きなトルクが入力される経路であるため、該クラッチやトルク伝達する部材などをその大きなトルクに耐え得るように構成する必要がある。即ち、クラッチの摩擦部材の枚数を多くしたり、大きくしたり、若しくは、摩擦部材を押圧する油圧サーボを大きくしたりする必要がある。また、プラネタリギヤユニットの回転要素を係止するためのブレーキを配置する必要があるため、自動変速機としてのコンパクト性に欠くものととなっていた。そこで本参考例においては、減速プラネタリギヤ周辺のクラッチ及びブレーキをコンパクトに構成することで、上記課題を解決した自動変速機を提供することを目的としている。
即ち、本参考例に係る自動変速機構１２によると、クラッチＣ３が入力軸２とサンギヤＳ１との間に介在するものであるので、クラッチＣ３が例えばリングギヤＲ１とサンギヤＳ３との間に介在するものに比して、クラッチＣ３にかかる負荷を低減することができ、クラッチＣ３のコンパクト化を図ることができる。更に、クラッチＣ３の摩擦部材及び油圧サーボを小さくすることできるので、ブレーキＢ１の径方向内周側に配置することを可能にすることができ、自動変速機のコンパクト化も図ることができる。
＜第３の実施の形態＞
以下、第１の参考例を一部変更した第３の実施の形態について第５図乃至第７図に沿って説明する。第５図は第３の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図、第６図は第３の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第７図は第３の実施の形態に係る自動変速機の速度線図である。なお、第３の実施の形態は、変更部分を除き、第１の参考例と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
第５図に示すように、第３の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構１３は、第１の参考例の自動変速機構１１に対して（第１図参照）、プラネタリギヤＰＲの配置を変更し、また、クラッチＣ３の代わりにブレーキＢ３（第２のブレーキ）を配置し、プラネタリギヤＰＲのキャリヤＣＲ１をブレーキＢ３により固定自在となるように変更したものである。
該自動変速機構１３において、ブレーキＢ３は、プラネタリギヤＰＲの、プラネタリギヤユニットＰＵとは反対側（図中右方側）に配置されている。該ブレーキＢ３は、油圧サーボ１６、摩擦板７６、ハブ部材３３を有している。また、ブレーキＢ１は、ブレーキＢ３の外周側に配置されている。
該ブレーキＢ３のハブ部材３３は、キャリヤＣＲ１の一方の側板に接続されており、該キャリヤＣＲ１は、入力軸２又はボス部３ａに回転自在に支持されている。また、サンギヤＳ１は入力軸２に接続されている。そして、リングギヤＲ１の外周側には、ブレーキＢ１の摩擦板７４がスプライン係合していると共に、該リングギヤＲ１には伝達部材３０が接続されて、該伝達部材３０を介してサンギヤＳ３が接続されている。つまり、リングギヤＲ１とサンギヤＳ３とは、その間に例えばクラッチ等が介在してなく、常時接続されており、常時回転が伝達される状態となっている。
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機構１３の作用について第５図、第６図及び第７図に沿って説明する。なお、上記第１の参考例と同様に、第７図に示す速度線図において、縦軸はそれぞれの回転要素の回転数を示しており、横軸はそれら回転要素のギヤ比に対応して示している。また、該速度線図のプラネタリギヤユニットＰＵの部分において、横方向最端部（第７図中右方側）の縦軸はサンギヤＳ３に、以降図中左方側へ順に縦軸はキャリヤＣＲ２、リングギヤＲ３、サンギヤＳ２に対応している。更に、該速度線図のプラネタリギヤＰＲの部分において、横方向最端部（第７図中右方側）の縦軸はサンギヤＳ１に、以降図中左方側へ順に縦軸はリングギヤＲ１、キャリヤＣＲ１に対応している。また、それら縦軸の間隔は、それぞれのサンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３の歯数の逆数、及びそれぞれのリングギヤＲ１，Ｒ３の歯数の逆数に比例している。そして、図中横軸方向の破線は伝達部材３０により回転が伝達されることを示している。
第５図に示すように、ブレーキＢ３が係止することにより上記キャリヤＣＲ１は、ケース３に対して固定される。また、サンギヤＳ１には、入力軸２の回転が入力されており、上記リングギヤＲ１は、該キャリヤＣＲ１が固定されることにより、該サンギヤＳ１に入力される入力軸２の回転に基づき減速回転する。つまりサンギヤＳ３には、ブレーキＢ３が係合することにより、伝達部材３０を介してリングギヤＲ１の減速回転が入力される。
すると、第６図及び第７図に示すように、プラネタリギヤＰＲにおいて、前進３速段、前進５速段、後進１速段では、ブレーキＢ３が係止されることによりキャリヤＣＲ１が固定され、入力軸２の回転が入力されているサンギヤＳ１の回転によりリングギヤＲ３に減速回転が出力されて、伝達部材３０を介してサンギヤＳ３に減速回転が入力される。この際、リングギヤＲ１及びサンギヤＳ３は減速回転しているので、上記伝達部材３０は、比較的大きなトルク伝達を行っている。一方、前進１速段、前進２速段、前進４速段、前進６速段では、伝達部材３０を介してサンギヤＳ３の回転がリングギヤＲ１に入力され、ブレーキＢ３が解放されているため、第７図に示すように、キャリヤＣＲ１が、該リングギヤＲ１のそれぞれ変速段における回転と入力軸２の回転のサンギヤＳ１とに基づき回転する。
なお、上記プラネタリギヤＰＲ以外の作用については、上述した第１の参考例と同様であるので（第２図及び第３図参照）、その説明を省略する。
以上のように、本発明に係る自動変速機構１３によると、プラネタリギヤＰＲ及びブレーキＢ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ１及びクラッチＣ２をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、前進４速段の際に、いわゆる直結状態となるような前進６速段及び後進１速段を達成する自動変速機を提供できるものでありながら、例えばプラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとの間にクラッチＣ１やクラッチＣ２を配置する場合に比して、プラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとを近づけて配置することができ、減速回転を伝達するための伝達部材３０を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、イナーシャ（慣性力）を小さくすることができるため、自動変速機の制御性を向上させることができ、変速ショックの発生を低減することができる。
また、油圧サーボ１１は入力軸２上に設けられているので、ケース３から１対のシールリング８２で漏れ止めして入力軸２内に設けられた油路２ｂに油を供給することで、例えば入力軸２との油圧サーボ１１との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ１１の油室に油を供給することができる。更に、油圧サーボ１２は、ケース３から延設されたボス部３ｂから、例えば他の部材を介すことなく、油を供給することができ、即ち、１対のシールリング８３を設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ１１，１２には、それぞれ１対のシールリング８２，８３を設けるだけで、油を供給することができ、シールリングによる摺動抵抗を最小にすることができ、それにより、自動変速機の効率を向上させることができる。
また、クラッチＣ１は、比較的低中速段である前進１速段、前進２速段、前進３速段、前進４速段にて係合するクラッチであるので、該クラッチＣ１が比較的高速段である前進５速段、前進６速段や後進１速段などで解放された際に、特に該クラッチＣ１とサンギヤＳ２とを接続するハブ部材２２が比較的高回転又は逆転回転することになり（第７図参照）、一方で前進５速段や後進１速段では伝達部材３０が減速回転し、前進６速段では伝達部材が固定される場合が生じ、ハブ部材２２と伝達部材３０との回転数差が大きくなる場合があるが、該クラッチＣ１はプラネタリギヤユニットＰＵを介してプラネタリギヤＰＲの反対側に位置するため、つまりハブ部材２２と伝達部材３０とを分離して配置することができ、例えばそれらの部材が多重軸構造で接触配置された場合に比して、それら部材間の相対回転によって生じる摩擦などに起因した自動変速機の効率低下を防ぐことができる。
更に、プラネタリギヤユニットＰＵとプラネタリギヤＰＲとの軸方向における間にカウンタギヤ５を配置するので、カウンタギヤ５を自動変速機の軸方向の略々中央に配置することができ、例えば自動変速機を車輌に搭載する際に、カウンタギヤ５を駆動車輪伝達機構に合わせて搭載するため、軸方向のどちらか（特に駆動源からの入力側を前方としたときの後方側）に肥大化することを防ぐことができる。それにより、特にＦＦ車輌であれば前輪への干渉を少なくすることができ、例えば操舵角の増大などが可能となるなど、車輌の搭載性を向上することができる。
更に、プラネタリギヤＰＲからプラネタリギヤユニットＰＵに出力する減速回転をブレーキＢ３により接・断するようにしたので、例えばクラッチＣ３を設ける場合に比して、部品点数（例えばドラム状部材など）を削減することができる。また、ブレーキＢ３は、ケース３からそのまま油路を構成することができるので、例えばクラッチＣ３を設ける場合に比して、油路の構成を簡単にすることができる。
また、本実施の形態の自動変速機構１３は、前進４速段において直結状態となる変速機構であり、前進５速段及び前進６速段でのギヤ比を高く設定することができる。それにより、特に車輌に搭載された際に、高車速で走行する車輌において、エンジン回転数を低くすることができ、高速走行での車輌の静粛性に寄与することができる。
ところで、上述のような問題を解決するものとして、特開平８−６８４５６号公報に開示されたようなものが提案されている。しかしながら、該公報のものは、減速プラネタリギヤの減速回転を、プラネタリギヤユニットの回転要素に伝達する経路上にクラッチを配置した構成となっており、該減速回転を伝達する経路は大きなトルクが入力される経路であるため、該クラッチやトルク伝達する部材などをその大きなトルクに耐え得るように構成する必要がある。即ち、クラッチの摩擦部材の枚数を多くしたり、大きくしたり、若しくは、摩擦部材を押圧する油圧サーボを大きくしたりする必要がある。また、プラネタリギヤユニットの回転要素を係止するためのブレーキを配置する必要があるため、自動変速機としてのコンパクト性に欠くものととなっていた。そこで本実施の形態においては、減速プラネタリギヤ周辺のクラッチ及びブレーキをコンパクトに構成することで、上記課題を解決した自動変速機を提供することを目的としている。
即ち、本実施の形態に係る自動変速機構１３によると、ブレーキＢ３によりキャリヤＣＲ１を固定するものであるので、例えばリングギヤＲ１とサンギヤＳ３との間に介在するクラッチに比して、ブレーキＢ３にかかる負荷を低減することができ、ブレーキＢ３の摩擦部材及び油圧サーボを小さくすることできるので、ブレーキＢ１の径方向内周側に配置することを可能にすることができ、自動変速機のコンパクト化も図ることができる。
＜第４の参考例＞
以下、第１の参考例を一部変更した第４の参考例について第８図乃至第１０図に沿って説明する。第８図は第４の参考例に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図、第９図は第４の参考例に係る自動変速機の作動表、第１０図は第４の参考例に係る自動変速機の速度線図である。なお、第４の参考例は、一部変更を除き、第１の参考例と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
第８図に示すように、第４の参考例に係る自動変速機の自動変速機構１４は、第１の参考例の自動変速機構１１に対して（第１図参照）、プラネタリギヤＰＲとの配置を変更し、更にブレーキＢ３を配置して、プラネタリギヤＰＲのサンギヤＳ１にクラッチＣ３により入力軸２の回転を入力自在にすると共に、キャリヤＣＲ１をブレーキＢ３により固定自在にしたものである。
該自動変速機構１４において、クラッチＣ３は、プラネタリギヤＰＲの、プラネタリギヤユニットＰＵ側（図中左方側）に配置されており、ブレーキＢ３は、プラネタリギヤＰＲの、プラネタリギヤユニットＰＵとは反対側（図中右方側）に配置されている。該クラッチＣ３のドラム状部材２５の先端部内周側は、摩擦板７３にスプライン係合しており、該摩擦板７３の内周側には、ハブ部材２６がスプライン係合している。また、ドラム状部材２５は、入力軸２に接続されており、ハブ部材２６は、サンギヤＳ１に接続されている。
ブレーキＢ３は、プラネタリギヤＰＲの、プラネタリギヤユニットＰＵとは反対側（図中右方側）に配置されている。該ブレーキＢ３は、油圧サーボ１６、摩擦板７６、ハブ部材３３を有している。該ブレーキＢ３のハブ部材３３の外周側には、摩擦板７６がスプライン係合していると共に、該ハブ部材３３はキャリヤＣＲ１の一方の側板に接続されており、該キャリヤＣＲ１は、入力軸２又はボス部３ａに回転自在に支持されている。そして、リングギヤＲ１の外周側にブレーキＢ１の摩擦板７４がスプライン係合していると共に、該リングギヤＲ１には伝達部材３０が接続されて、該伝達部材３０を介してサンギヤＳ３が接続されている。つまり、リングギヤＲ１とサンギヤＳ３とは、その間にクラッチが介在してなく、常時接続されており、常時回転が伝達される状態となっている。
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機構１４の作用について第８図、第９図及び第１０図に沿って説明する。なお、上記第１の参考例と同様に、第１０図に示す速度線図において、縦軸はそれぞれの回転要素の回転数を示しており、横軸はそれら回転要素のギヤ比に対応して示している。また、該速度線図のプラネタリギヤユニットＰＵの部分において、横方向最端部（第１０図中右方側）の縦軸はサンギヤＳ３に、以降図中左方側へ順に縦軸はキャリヤＣＲ２、リングギヤＲ３、サンギヤＳ２に対応している。更に、該速度線図のプラネタリギヤＰＲの部分において、横方向最端部（第１０図中右方側）の縦軸はサンギヤＳ１に、以降図中左方側へ順に縦軸はリングギヤＲ１、キャリヤＣＲ１に対応している。また、それら縦軸の間隔は、それぞれのサンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３の歯数の逆数、及びそれぞれのリングギヤＲ１，Ｒ３の歯数の逆数に比例している。そして、図中横軸方向の破線は伝達部材３０により回転が伝達されることを示している。
第８図に示すように、クラッチＣ３が係合することにより上記サンギヤＳ１には、入力軸２の回転が入力される。また、ブレーキＢ３が係止することにより上記キャリヤＣＲ１は、ケース３に対して固定される。そのため、クラッチＣ３が係合し、かつブレーキＢ３が係止されると、上記リングギヤＲ１は、該サンギヤＳ１に入力される入力軸２の回転に基づき減速回転する。つまりサンギヤＳ３には、クラッチＣ３の係合とブレーキＢ３の係止とにより、伝達部材３０を介してリングギヤＲ１の減速回転が入力される。
すると、第９図及び第１０図に示すように、プラネタリギヤＰＲにおいて、前進３速段、前進５速段、後進１速段では、クラッチＣ３が係合されることにより入力軸２の回転がサンギヤＳ１に入力され、また、ブレーキＢ３が係止することによりキャリヤＣＲ１が固定され、それによってリングギヤＲ３に減速回転が出力されて、伝達部材３０を介してサンギヤＳ３に減速回転が入力される。この際、リングギヤＲ１及びサンギヤＳ３は減速回転しているので、上記伝達部材３０は、比較的大きなトルク伝達を行っている。一方、前進１速段、前進２速段、前進４速段、前進６速段では、伝達部材３０を介してサンギヤＳ３の回転がリングギヤＲ１に入力されるが、クラッチＣ３及びブレーキＢ３が解放されているため、キャリヤＣＲ１及びサンギヤＳ１は自由回転状態となっている。
なお、上記プラネタリギヤＰＲ以外の作用については、上述した第１の参考例と同様であるので（第２図及び第３図参照）、その説明を省略する。
以上のように、第４の参考例に係る自動変速機構１４によると、プラネタリギヤＰＲ、クラッチＣ３、及びブレーキＢ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ１及びクラッチＣ２をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、前進４速段の際に、いわゆる直結状態となるような前進６速段及び後進１速段を達成する自動変速機を提供できるものでありながら、例えばプラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとの間にクラッチＣ１やクラッチＣ２を配置する場合に比して、プラネタリギヤＰＲとプラネタリギヤユニットＰＵとを近づけて配置することができ、減速回転を伝達するための伝達部材３０を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、イナーシャ（慣性力）を小さくすることができるため、自動変速機の制御性を向上させることができ、変速ショックの発生を低減することができる。
また、クラッチＣ３をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向一方側に配置し、クラッチＣ１及びクラッチＣ２をプラネタリギヤユニットＰＵの軸方向他方側に配置したので、例えば３つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３をプラネタリギヤユニットＰＵの一方側に配置する場合に比して、それらクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３の油圧サーボ１１，１２，１３に供給する油路（例えば２ａ，２ｂ，９２，９３，９４）の構成を容易にすることができ、製造工程の簡易化、コストダウンなどを図ることができる。
また、油圧サーボ１１，１３は入力軸２上に設けられているので、ケース３から１対のシールリング８１，８２で漏れ止めして入力軸２内に設けられた油路２ａ，２ｂに油を供給することで、例えば入力軸２との油圧サーボ１１，１３との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ１１，１３の油室に油を供給することができる。更に、油圧サーボ１２は、ケース３から延設されたボス部３ｂから、例えば他の部材を介すことなく、油を供給することができ、即ち、１対のシールリング８３を設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ１１，１２，１３には、それぞれ１対のシールリング８１，８２，８３を設けるだけで、油を供給することができ、シールリングによる摺動抵抗を最小にすることができ、それにより、自動変速機の効率を向上させることができる。
また、クラッチＣ１は、比較的低中速段である前進１速段、前進２速段、前進３速段、前進４速段にて係合するクラッチであるので、該クラッチＣ１が比較的高速段である前進５速段、前進６速段や後進１速段などで解放された際に、特に該クラッチＣ１とサンギヤＳ２とを接続するハブ部材２２が比較的高回転又は逆転回転することになり（第３図参照）、一方で前進５速段や後進１速段では伝達部材３０が減速回転し、前進６速段では伝達部材が固定される場合が生じ、ハブ部材２２と伝達部材３０との回転数差が大きくなる場合があるが、該クラッチＣ１はプラネタリギヤユニットＰＵを介してプラネタリギヤＰＲの反対側に位置するため、つまりハブ部材２２と伝達部材３０とを分離して配置することができ、例えばそれらの部材が多重軸構造で接触配置された場合に比して、それら部材間の相対回転によって生じる摩擦などに起因した自動変速機の効率低下を防ぐことができる。
更に、プラネタリギヤユニットＰＵとプラネタリギヤＰＲとの軸方向における間にカウンタギヤ５を配置するので、カウンタギヤ５を自動変速機の軸方向の略々中央に配置することができ、例えば自動変速機を車輌に搭載する際に、カウンタギヤ５を駆動車輪伝達機構に合わせて搭載するため、軸方向のどちらか（特に駆動源からの入力側を前方としたときの後方側）に肥大化することを防ぐことができる。それにより、特にＦＦ車輌であれば前輪への干渉を少なくすることができ、例えば操舵角の増大などが可能となるなど、車輌の搭載性を向上することができる。
また、例えば油圧サーボ１３をプラネタリギヤＰＲに隣接配置してハブ部材２６を油圧サーボ１３のシリンダ部材とすると、ハブ部材２６と入力軸２との間に１対のシールリングを設ける必要が生じるが、クラッチＣ３の油圧サーボ１３を、摩擦板７３に対してプラネタリギヤＰＲとは軸方向反対側に配置したので、シールリングを設けることなく、つまりシールリングの数を減らすことができ、摺動抵抗を低減することができて、それにより、自動変速機の効率を向上させることができる。
また、本参考例の自動変速機構１４は、前進４速段において直結状態となる変速機構であり、前進５速段及び前進６速段でのギヤ比を高く設定することができる。それにより、特に車輌に搭載された際に、高車速で走行する車輌において、エンジン回転数を低くすることができ、高速走行での車輌の静粛性に寄与することができる。
ところで、上述のような問題を解決するものとして、特開平８−６８４５６号公報に開示されたようなものが提案されている。しかしながら、該公報のものは、減速プラネタリギヤの減速回転を、プラネタリギヤユニットの回転要素に伝達する経路上にクラッチを配置した構成となっており、該減速回転を伝達する経路は大きなトルクが入力される経路であるため、該クラッチやトルク伝達する部材などをその大きなトルクに耐え得るように構成する必要がある。即ち、クラッチの摩擦部材の枚数を多くしたり、大きくしたり、若しくは、摩擦部材を押圧する油圧サーボを大きくしたりする必要がある。また、プラネタリギヤユニットの回転要素を係止するためのブレーキを配置する必要があるため、自動変速機としてのコンパクト性に欠くものととなっていた。そこで本参考例においては、減速プラネタリギヤ周辺のクラッチ及びブレーキをコンパクトに構成することで、上記課題を解決した自動変速機を提供することを目的としている。
即ち、本参考例に係る自動変速機構１４によると、クラッチＣ３が入力軸２とサンギヤＳ１との間に介在するものであるので、クラッチＣ３が例えばリングギヤＲ１とサンギヤＳ３との間に介在するものに比して、クラッチＣ３にかかる負荷を低減することができ、クラッチＣ３のコンパクト化を図ることができる。更に、クラッチＣ３の摩擦部材及び油圧サーボを小さくすることできるので、ブレーキＢ１の径方向内周側に配置することを可能にすることができ、自動変速機のコンパクト化も図ることができる。
なお、以上の第１、第２、第４の参考例、及び第３の実施の形態において、自動変速機にトルクコンバータを備えているものに適用されるとして説明したが、これに限らず、発進時にトルク（回転）の伝達を行うような発進装置であれば何れのものであってもよい。また、駆動源としてエンジンである車輌に搭載する場合について説明したが、これに限らず、ハイブリッド車輌に搭載することも可能であり、駆動源が何れのものであってもよいことは、勿論である。更に、上記自動変速機はＦＦ車輌に用いて好適であるが、これに限らず、ＦＲ車輌、４輪駆動車輌など、他の駆動方式の車輌に用いることも可能である。
また、以上の第１、第２、第４の参考例、及び第３の実施の形態の減速プラネタリギヤにおいて、サンギヤに入力軸の回転を入力すると共にキャリヤを固定することでリングギヤを減速回転させるものを説明したが、これに限らず、キャリヤに入力軸の回転を入力すると共にサンギヤを固定してリングギヤを減速回転させるものであってもよい。
以上のように、本発明に係る自動変速機は、乗用車、トラック、バス、などの車輌に搭載するものとして有用であり、特に車輌の搭載性からコンパクト化、軽量化が要求され、更に変速ショックの低減が要求される車輌に搭載するものとして用いるのに適している。
第１の参考例に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図。 第１の参考例に係る自動変速機の作動表。 第１の参考例に係る自動変速機の速度線図。 第２の参考例に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図。 第３の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図。 第３の実施の形態に係る自動変速機の作動表。 第３の実施の形態に係る自動変速機の速度線図。 第４の参考例に係る自動変速機の自動変速機構を示す模式断面図。 第４の参考例に係る自動変速機の作動表。 第４の参考例に係る自動変速機の速度線図。

Claims (9)

  1. 駆動源の出力回転に基づき回転する入力軸と、
    前記入力軸と常時接続される入力回転要素と、回転が固定され得る固定回転要素と、該入力回転要素と該固定回転要素との回転に基づき減速回転し得る減速回転要素と、を有する減速プラネタリギヤと、
    前記固定回転要素を固定自在な第１のブレーキと、
    前記減速回転要素と常時接続されて前記減速回転を入力する第１の回転要素と、第２の回転要素と、第３の回転要素と、第４の回転要素と、を有するプラネタリギヤユニットと、
    前記第１の回転要素を固定自在の第２のブレーキと、
    前記入力軸と前記第２の回転要素を係脱自在に連結する第１のクラッチと、
    前記入力軸と前記第３の回転要素を係脱自在に連結する第２のクラッチと、
    前記第４の回転要素の回転を駆動車輪伝達機構に出力する出力部材と、を備え、１つの前記減速回転と２つの前記入力軸の回転とを前記プラネタリギヤユニットの入力として用いることで、少なくとも前進５速段及び後進１速段を達成し得、かつ前進４速段の際に前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを共に係合する自動変速機において、
    前記減速プラネタリギヤ及び前記第１のブレーキ及び前記第２のブレーキを、前記プラネタリギヤユニットの軸方向一方側に配置し、
    前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを、前記プラネタリギヤユニットの軸方向他方側に配置し、
    前記出力部材を前記プラネタリギヤユニットと前記減速プラネタリギヤ及び前記第１のブレーキとの間に配置し、
    前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチは、摩擦部材と該摩擦部材を押圧する油圧サーボとをそれぞれ有し、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチの油圧サーボを、前記プラネタリギヤユニットに対して前記減速プラネタリギヤとは軸方向反対側に配置する、
    ことを特徴とする自動変速機。
  2. 前記第１のブレーキを、前記減速プラネタリギヤに対して前記プラネタリギヤユニットとは軸方向反対側に配置し、
    前記第１のブレーキの油圧サーボを、ケースに設けてなる、
    請求項１記載の自動変速機。
  3. 前記第１のブレーキ及び前記第２のブレーキは、摩擦部材と該摩擦部材を押圧する油圧サーボとをそれぞれ有してなり、
    前記第２のブレーキの油圧サーボの径方向内周側に前記第１のブレーキの油圧サーボを配置すると共に、前記第１のブレーキの摩擦部材を前記第１のブレーキの油圧サーボと前記第２のブレーキの油圧サーボとの間から延される部材に噛合してなる、
    請求項１または２記載の自動変速機。
  4. 前記第１のクラッチを、前記プラネタリギヤユニットに隣接配置し、
    前記第１のクラッチは、前記油圧サーボに一体的に構成されたドラム部材と、ハブ部材と、を有してなり、
    前記ドラム部材と前記入力軸とを連結し、前記ハブ部材と前記第２の回転要素とを連結してなる、
    請求項１ないし３のいずれか記載の自動変速機。
  5. 前記減速プラネタリギヤの減速回転要素と前記プラネタリギヤユニットの第１の回転要素とを連結する伝達部材は、前記出力部材の内周を通って互いに連結されてなる、
    請求項１ないし４のいずれか記載の自動変速機。
  6. 駆動車輪に回転を出力するディファレンシャル部と、該ディファレンシャル部に係合するカウンタシャフト部と、を有し、
    前記出力部材は、前記カウンタシャフト部に噛合するカウンタギヤである、
    請求項１ないし５のいずれか記載の自動変速機。
  7. 縦軸に前記第１、第２、第３及び第４の回転要素のそれぞれの回転数を示すと共に、横軸に前記第１、第２、第３及び第４の回転要素のギヤ比に対応させて示してなる速度線図において、
    前記減速回転が入力される前記第１の回転要素を横方向最端部に位置し、順に前記第３の回転要素、前記出力部材に連結された前記第４の回転要素、前記第２の回転要素に対応させてなる、
    請求項１ないし６のいずれか記載の自動変速機。
  8. 前記プラネタリギヤユニットは、第１のサンギヤ、該第１のサンギヤに噛合するロングピニオンと、該ロングピニオンに噛合するショートピニオンと、該ロングピニオン及び該ショートピニオンと回転支持するキャリヤと、前記ショートピニオンに噛合する第２のサンギヤと、前記ロングピニオンに噛合するリングギヤにより構成されるラビニヨ型プラネタリギヤであり、
    前記第１の回転要素は、前記減速回転出力手段の減速回転を入力し、かつ第２のブレーキの係止により固定自在な前記第１のサンギヤであり、
    前記第２の回転要素は、前記第１のクラッチの係合により前記入力軸の回転を入力する前記第２のサンギヤであり、
    前記第３の回転要素は、前記第２のクラッチの係合により前記入力軸の回転を入力し、かつ第３のブレーキの係止により固定自在な前記キャリヤであり、
    前記第４の回転要素は、前記出力部材に連結された前記リングギヤである、
    請求項１ないし７のいずれか記載の自動変速機。
  9. 前進１速段の際に、前記第１のクラッチを係合すると共に、前記第３のブレーキを係止し、
    前進２速段の際に、前記第１のクラッチを係合すると共に、前記第２のブレーキを係止し、
    前進３速段の際に、前記第１の回転要素に前記減速回転出力手段からの減速回転を入力すると共に、前記第１のクラッチを係合し、
    前進４速段の際に、前記第１のクラッチと前記第２のクラッチとを共に係合し、
    前進５速段の際に、前記第１の回転要素に前記減速回転出力手段からの減速回転を入力すると共に、前記第２のクラッチを係合し、
    前進６速段の際に、前記第２のクラッチを係合すると共に、前記第２のブレーキを係止し、
    後進１速段の際に、前記第１の回転要素に前記減速回転出力手段からの減速回転を入力すると共に、前記第３のブレーキを係止し、
    前進６速段、及び後進１速段を達成してなる、
    請求項８記載の自動変速機。
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