JP4127539B2

JP4127539B2 - 自動変速機

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Publication number: JP4127539B2
Application number: JP2004046717A
Authority: JP
Inventors: ヒョンヨンチェ; めぐみ石井
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2004-02-23
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2024-02-23
Also published as: JP2005233392A

Description

本発明は、変速機ケース内に単純遊星歯車機構およびラビニヨタイプ遊星歯車機構を少なくとも２つのドラムクラッチを介して駆動結合し、変速ショック対策としてワンウェイクラッチを備えた自動変速機に関するものである。

従来のワンウェイクラッチを備えた自動変速機には、図１０の模式断面図に示すように、ＦＲ（エンジン前置き後輪駆動）車において、変速機ケース内１００に前後配置された単純遊星歯車機構２およびラビニヨタイプ遊星歯車機構６を２つのドラムクラッチ３，４を介して駆動結合したものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−１９９５４８号公報

図１０の自動変速機を詳述すると、単純遊星歯車機構２は、インプットシャフト１に結合するリングギア２ｒを入力として変速機ケース１００に固定したサンギア２ｓを介してキャリア２ｃを出力とするものであり、このキャリア２ｃに第１のドラムクラッチ３を介してラビニヨタイプ遊星歯車機構６の第１サンギア６ｓ₁を駆動結合すると共に第１サンギア６ｓ₁および第１のドラムクラッチ３をバンドブレーキＢによって変速機ケース１００に対する制動を惹起させるように設け、第１サンギア６ｓ₁はまた、ワンウェイクラッチＣoを介して変速機ケース１００に対する制動を惹起させる多板ブレーキ７に接続されている。さらに第１ドラムクラッチ３内には、この第１ドラムクラッチ３と単純遊星歯車機構２のキャリア２ｃを介して係合する第２のドラムクラッチ４を配置し、単純遊星歯車機構２のキャリア２ｃに、第２のドラムクラッチ４を介してラビニヨタイプ遊星歯車機構６の第２サンギア６ｓ₂を駆動結合している。

ところで、ワンウェイクラッチは、重量増大やフリクションの発生を考えると、その使用個数を極力削減することが好ましいが、変速ショックを軽減するための対策が取りやすくなる点では優れた機能を発揮することも事実である。このため、変速ショック対策が取りやすい自動変速機を提供することを目的とした場合には、ワンウェイクラッチを使用する必要があることも事実である。

しかしながら、上記のような自動変速機にあっては、単純遊星歯車機構とラビニヨタイプ遊星歯車機構との間の動力伝達を確保するため、図１０の領域Ｘに示す如く、単純遊星歯車機構２のキャリア２ｃを、第１のドラムクラッチ３を介してラビニヨタイプ遊星歯車機構６の第１サンギア６ｓ₁に駆動結合させると共にこの第１サンギア６ｓ₁をワンウェイクラッチＣoを介して多板ブレーキ７に接続させているため、新たなワンウェイクラッチを必要とした場合には、そのワンウェイクラッチを適切な位置に配置しないと、自動変速機の軸線方向寸法が長大化するという不都合があった。

また自動変速機においては多段化の要求があるため、従来の前進４速又は５速の自動変速機から前進６速の自動変速機へと移行しつつあるが、６速を達成するために変速段が増えると、クラッチとクラッチとの間の掛け替え制御が煩雑になると共に、クラッチを制御する油圧制御装置のバルブ、油圧回路が煩雑になって油圧制御装置が長大化し、制御シーケンスも新たに設けなければならない。

しかも、前進６速の自動変速機では、特に、５速から４速へのダウンシフトの際に掛け替える第１ドラムクラッチの解放と第２ドラムクラッチの締結とのタイミングをドライブダウン、コーストダウンのいかなる運転条件であっても適格に行うことにより、クラッチとクラッチとの間の掛け替えによるショックを低く抑えてシフトクオリティーの向上を図る必要がある。

本発明の解決すべき課題は、上述の事実に鑑みてなされたものであり、自動変速機や油圧制御装置の軸線方向寸法の長大化を抑えられると共に、新たな制御シーケンスを設けることなくシフトクオリティーを向上させることができる自動変速機を提供することを目的とする。

このため、請求項１に係る発明は、駆動源からの回転を入力する入力部と、変速された回転を出力する出力部と、複数の回転要素間を一体的に連結する複数の連結メンバと、入力部、出力部、連結メンバおよび二組の遊星ギアの各回転要素間に配置された複数のクラッチとブレーキとを備え、前記複数のクラッチとブレーキを適宜締結・解放することで、少なくとも前進６速・後退１速を得る変速制御手段を有する自動変速機用歯車変速装置であって、前記二組の遊星ギアは、単純遊星歯車機構およびラビニヨタイプ遊星歯車機構で構成され、該単純遊星歯車機構は、該入力部の入力回転を常時減速する減速装置とし、該ラビニヨタイプ遊星歯車機構は、第１サンギア、第２サンギアの二組のサンギアと、該第１サンギアと噛み合うショートピニオンと第２サンギアと噛み合うロングピニオンと、該ショートピニオンとロングピニオンを一体に支持するキャリアと、前記ショートピニオンに噛み合うリングギアとを有するラビニヨタイプ遊星歯車機構であって、該単純遊星歯車機構のキャリアと前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構の第１サンギアを一体的に連結する第１連結メンバを有する第１クラッチと、該単純遊星歯車機構のキャリアと前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構の第２サンギアを一体的に連結する第２連結メンバを有する第３クラッチとを有する自動変速機において、該第２連結メンバと並列に第３連結メンバを設け、該第３連結メンバは、前記単純遊星歯車機構のキャリアと前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構の第２サンギアを一体に連結する第２クラッチと第１ワンウェイクラッチとによって構成されたことを特徴とするものである。

また、請求項１に係る発明は、前記第１連結メンバを、該第１クラッチと第２ワンウェイクラッチによって連結したことを特徴とするものである。

加えて、請求項１に係る発明は、前記第２ワンウェイクラッチは、第１ブレーキで固定部材に連結することを特徴とするものである。

更に、請求項１に係る発明は、前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構のキャリアと固定部材とを一体に連結する第４連結部材を設け、この第４連結部材を、第２ブレーキと第３ワンウェイクラッチによって構成し、前記単純遊星歯車機構およびラビニヨタイプ遊星歯車機構を隣接配置し、第１ワンウェイクラッチ、第２ワンウェイクラッチ、第３ワンウェイクラッチは、前記単純遊星歯車機構および前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置したことを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、上記請求項１において、前記第１ワンウェイクラッチと第２ワンウェイクラッチは、前記単純遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、第３ワンウェイクラッチは、ラビニヨタイプ遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置したことを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、上記請求項１又は２に係る発明において、前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構のキャリアと入力部とを一体的に連結する第４クラッチを有し、前記第１ワンウェイクラッチ、第２ワンウェイクラッチは、前記単純遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、第３ワンウェイクラッチは、ラビニヨタイプ遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、前記単純遊星歯車機構およびラビニヨタイプ遊星歯車機構は隣接配置した一方側に該第４クラッチを配置し、他方側に第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチを配置したことを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、上記請求項１乃至３のいずれか一発明において、前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構のキャリアと入力部とを一体的に連結する第４クラッチを有し、第１ワンウェイクラッチ、第２ワンウェイクラッチは、前記単純遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、第３ワンウェイクラッチは、ラビニヨタイプ遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、前記単純遊星歯車機構およびラビニヨタイプ遊星歯車機構は連接配置した一方側に該第４クラッチと出力部とを配置し、他方側に第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチとバンドブレーキを配置し、自動変速機内周側から第３クラッチ、第２クラッチ、第１クラッチを配置し、軸方向範囲に該第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチを構成する該第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチのクラッチ板が重なるように配置し、加えて最外周側にバンドブレーキを配置したことを特徴とするものである。

請求項５に係る発明は、上記請求項１乃至４のいずれか一発明において、第１ワンウェイクラッチ、第２ワンウェイクラッチと第１ブレーキは前記単純遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、第３ワンウェイクラッチは、前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構の軸寸法範囲内の外周側に配置し、前記バンドブレーキの外周側に前記第１ブレーキのピストンを配置したことを特徴とするものである。

請求項１に係る発明は、単純遊星歯車機構のキャリアと前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構の第２サンギアを一体的に連結する第２連結メンバと並列に第３連結メンバを設け、該第３連結メンバは、前記単純遊星歯車機構のキャリアと前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構の第２サンギアを一体に連結する第２クラッチと第１ワンウェイクラッチとによって構成したことにより、自動変速機や油圧制御装置の軸線方向寸法の長大化を抑えることができ、しかも、制御シーケンスを追加することなく特定の変速段でのダウンシフト時におけるクラッチ締結に伴う変速ショックも低減できるため、併せてシフトクオリティーも向上する。

また、請求項１に係る発明は、前記第１連結メンバを、該第１クラッチと第２ワンウェイクラッチによって連結したことにより、第１クラッチと第２ワンウェイクラッチとを用いたアップシフト時の変速ショックを低減することができる。

加えて、請求項１に係る発明は、前記第２ワンウェイクラッチを、第１ブレーキで固定部材に連結したことにより、この第１ブレーキの解除・締結によって第２ワンウェイクラッチの作用を解除・維持することができる。

更に、請求項１に係る発明は、前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構のキャリアと固定部材とを一体に連結する第４連結部材を設け、該第４連結部材は、第２ブレーキと第３ワンウェイクラッチによって構成し、前記単純遊星歯車機構およびラビニヨタイプ遊星歯車機構を隣接配置し、第１ワンウェイクラッチ、第２ワンウェイクラッチ、第３ワンウェイクラッチは、前記単純遊星歯車機構および前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置したことにより、自動変速機の軸方向寸法を更に短縮することができる。

請求項２に係る発明は、前記第１ワンウェイクラッチと第２ワンウェイクラッチは、前記単純遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、第３ワンウェイクラッチは、ラビニヨタイプ遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置したことにより、自動変速機の軸方向寸法を更に短縮することができる。

請求項３に係る発明は、前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構のキャリアと入力部とを一体的に連結する第４クラッチを有し、前記第１ワンウェイクラッチ、第２ワンウェイクラッチは、前記単純遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、第３ワンウェイクラッチは、ラビニヨタイプ遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、前記単純遊星歯車機構およびラビニヨタイプ遊星歯車機構は隣接配置した一方側に該第４クラッチを配置し、他方側に第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチを配置したことにより、動力の伝達経路の取り回しが楽になり、構造を簡素化することができ、自動変速機そのものの重量及び自動変速機内のイナーシャも軽減される。

請求項４に係る発明は、前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構のキャリアと入力部とを一体的に連結する第４クラッチを有し、第１ワンウェイクラッチ、第２ワンウェイクラッチは、前記単純遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、第３ワンウェイクラッチは、ラビニヨタイプ遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、前記単純遊星歯車機構およびラビニヨタイプ遊星歯車機構は連接配置した一方側に該第４クラッチと出力部とを配置し、他方側に第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチとバンドブレーキを配置し、自動変速機内周側から第３クラッチ、第２クラッチ、第１クラッチを配置し、軸方向範囲に該第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチを構成する該第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチのクラッチ板が重なるように配置し、加えて最外周側にバンドブレーキを配置したことにより、自動変速機の軸方向寸法を更に短縮することができ、また、クラッチ油圧回路も集約できるので、ケースなどに設けられる回路が簡素化されて回路の取り回しがよい。

請求項５に係る発明は、第１ワンウェイクラッチ、第２ワンウェイクラッチと第１ブレーキは前記単純遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、第３ワンウェイクラッチは、前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構の軸寸法範囲内の外周側に配置し、前記バンドブレーキの外周側に前記第１ブレーキのピストンを配置したことにより、第１ブレーキのピストンを貫通してバンドブレーキのアクチュエータを配置できるので、自走変速機内のレイアウトを簡素化することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。

図１は、変速ショックを軽減するための対策として有効なワンウェイクラッチを３箇所に備えた本発明の一実施形態である自動変速機を採用したＦＦ車（前置エンジン前輪駆動車）用のパワートレーンを示す断面図、図２は図１の自動変速機部分である領域Ｘを示す拡大断面図である。

図１に示すパワートレーンは、インプット軸線Ｏ₁，アイドラ軸線Ｏ₂，アウトプット軸線Ｏ₃の３軸線を並列配したものであり、インプット軸線Ｏ₁上には、図示せぬエンジンからの動力が入力されるロックアップ式トルクコンバータ１０と、このトルクコンバータ１０のポンプインペラ１１と駆動結合するオイルポンプＰと、このトルクコンバータ１０のタービンランナ１２とインプットシャフト（入力部）１を介して駆動結合される遊星歯車機構２０と、この遊星歯車機構２０と駆動結合される第１ドラムクラッチ（第１クラッチ）３０と、この第１ドラムクラッチ３０と係合する第２ドラムクラッチ（第２クラッチ）４０と、この第２ドラムクラッチ４０と係合する第３ドラムクラッチ（第３クラッチ）５０と、第１ドラムクラッチ３０および第２ドラムクラッチ４０に駆動結合されるラビニヨタイプの遊星歯車機構６０と、このラビニヨタイプ遊星歯車機構６０に駆動結合される出力ギアＧ1とを配し、アイドラ軸線Ｏ₂上には、出力ギア（出力部）Ｇ1と噛合する第１アイドラギアＧ2と、ディファレンシャルギアＤに噛合する第２アイドラギアＧ3とを配し、出力ギアＧ1からの動力をディファレンシャルギアＤからアウトプット軸線Ｏ₃上に延在する２つのアウトプットシャフト２ａ，２ｂに回転差を与えられるような動力伝達を行うものである。

さらに図１のパワートレーンを詳述すると、遊星歯車機構２０は、図２に示す如く、サンギア２０ｓが中間部材Ｍを介して変速機ケース１００に固定された所謂、サンギア固定タイプの単純遊星歯車機構であって、インプットシャフト１に対してリングギア２０ｒを一体に取り付ける一方、サンギア２０ｓおよびリングギア２０ｒに噛合するピニオンギア２０ｐを経て駆動結合されるキャリア２０ｃとからなり、このキャリア２０ｃが第１ドラムクラッチ３０の第１クラッチハブ３１に接続される。このため、リングギア２０ｒから伝達されたインプットシャフト１からの入力回転がキャリア２０ｃを経て第１ドラムクラッチ３０に伝達される。

第１ドラムクラッチ３０は、３−５速リバースクラッチであって、複数のクラッチプレート（第１のクラッチのクラッチ板）３３を外周に備えた第１クラッチハブ３１と、この第１クラッチハブ３１のクラッチプレート３３と隙間を空けた状態で互い違いに配置される複数のクラッチプレート（第１のクラッチのクラッチ板）３４を内周に備えた第１クラッチドラム３２と、この第１クラッチドラム３２の内周部をシリンダ室としてこのシリンダ室内にばねＳ1によって支持された油圧式の第１クラッチピストン３５からなる。

このため、第１ドラムクラッチ３０は、第１クラッチピストン３５に油圧が作用すると、この第１クラッチピストン３５がばね力に抗してクラッチプレート３３，３４を押圧することによりクラッチプレート３３，３４間を摩擦力によって締結して第１クラッチハブ３１および第１クラッチドラム３２を一体回転可能な状態にする一方、第１クラッチピストン３５に作用した油圧を解放すると、この第１クラッチピストン３５がばね力によってクラッチプレート３３，３４から離れてクラッチプレート３３，３４間を解除することにより第１クラッチハブ３１および第１クラッチドラム３２を相対回転が可能な状態にする。

第１クラッチドラム３２は、ラビニヨタイプの遊星歯車機構６０の第1サンギア６０ｓ₁と駆動結合しており、その外周には変速機ケース（固定部材）１００に対する制動を惹起させるバンドブレーキＢを構成するブレーキバンドＢoが外装されている。

このため、バンドブレーキＢは、そのブレーキバンドＢoが第１クラッチドラム３２に巻き付くと、ブレーキバンドＢoが第１クラッチドラム３２を押圧することによりブレーキバンドＢoおよび第１クラッチドラム３２間を摩擦力によって締結して第１クラッチドラム３２を変速機ケース１００に対して停止または減速が可能な状態にする一方、ブレーキバンドＢoの巻き付きを解放すると、このブレーキバンドＢoが第１クラッチドラム３２から離れてブレーキバンドＢoおよび第１クラッチドラム３２間を解放することにより第１クラッチドラム３２を回転可能な状態にする。

一方、第１クラッチハブ３１は、そのものがクラッチドラムとして機能する第２ドラムクラッチ４０を有する。この第２ドラムクラッチ４０は、ロークラッチであって、複数のクラッチプレート（第２クラッチのクラッチ板）４３を内周に備えた第１クラッチハブ（第２クラッチドラム）３１と、これらクラッチプレート４３と隙間を空けた状態で互い違いに配置される複数のクラッチプレート（第２クラッチのクラッチ板）４４を外周に備えた第２クラッチハブ４２と、第１クラッチハブ３１の内周部をシリンダ室としてこのシリンダ室内に収納された油圧式の第２クラッチピストン４５とからなる。

第２ドラムクラッチ４０は、第２クラッチハブ４２に対してフォワードワンウェイクラッチである第１のワンウェイクラッチＣ1のアウタレースＣ1aを取り付ける一方、第１のワンウェイクラッチＣ1のインナレースＣ1bに対してラビニヨタイプ遊星歯車機構６０の第２サンギア６０ｓ₂を取り付けることにより、第１ワンウェイクラッチＣ1を介して第２サンギア６０ｓ₂と駆動結合している。

このため、第２ドラムクラッチ４０は、第２クラッチピストン４５に油圧が作用すると、この第２クラッチピストン４５がクラッチプレート４３，４４を押圧することによりクラッチプレート４３，４４間を摩擦力によって締結して第１クラッチハブ３１と第２サンギア６０ｓ₂とを第１ワンウェイクラッチＣ1によって一方向にのみ一体回転可能な状態する一方、第２クラッチピストン４５に作用した油圧を解放すると、クラッチプレート４３，４４から離れてクラッチプレート４３，４４間を解除することにより第１クラッチハブ３１と第２サンギア６０ｓ₂とを相対回転可能な状態にする。

また、第２クラッチピストン４５も、そのものがクラッチドラムとして機能する第３ドラムクラッチ５０を有する。つまり、第３ドラムクラッチ５０も、コースティングクラッチであって、複数のクラッチプレート（第３クラッチのクラッチ板）５３を外周に備えた油圧式の第２クラッチピストン（第３クラッチドラム）４５と、これらクラッチプレート５３と隙間を空けた状態で互い違いに配置される複数のクラッチプレート（第３クラッチのクラッチ板）５４を外周に備えると共に第２サンギア６０ｓ₂と駆動結合する第３クラッチハブ５２と、第２クラッチピストン４５の内周部をシリンダ室としてこのシリンダ室内にばねＳ₂によって支持された油圧式の第３クラッチピストン５５とからなる。

このため、第３ドラムクラッチ５０は、第３クラッチピストン５５に油圧が作用すると、この第３クラッチピストン５５がクラッチプレート５３，５４を押圧することによりクラッチプレート５３，５４間を摩擦力によって締結して第２クラッチピストン４５を第２サンギア６０ｓ₂と一体に回転させることを可能な状態にする一方、第３クラッチピストン５５に作用した油圧を解放すると、この第３クラッチピストン５５がクラッチプレート５３，５４から離れてクラッチプレート５３，５４間を解除することにより第２クラッチピストン４５と第２サンギア６０ｓ₂とを相対回転可能な状態にする。

ラビニヨタイプの遊星歯車機構６０は、図２に示す如く、第１クラッチドラム３２と駆動結合される第１サンギア６０ｓ₁および第２クラッチハブ４２と第１のワンウェイクラッチＣ1を介して駆動結合される第２サンギア６０ｓ₂と、第１サンギア６０ｓ₁と噛合する第１ピニオン６０ｐ₁および第２サンギア６０ｓ₂と噛合する第２ピニオン６０ｐ₂（図２では二点鎖線で図示）と、第１ピニオン６０ｐ₁および第２ピニオン４０ｐ₂を回転自在に支持するキャリア６０ｃと、第１ピニオン６０ｐ₁と噛合して出力ギアＧ1に駆動結合されるリングギア６０ｒとからなる。

特に第１サンギア６０ｓ₁は、第１クラッチドラム３２を介してバンドブレーキＢに接続されると共に、第１クラッチドラム３２に対してセカンドワンウェイクラッチである第２のワンウェイクラッチＣ2のインナレースＣ2bを取り付ける一方、第２のワンウェイクラッチＣ2のアウタレースＣ2aに対して変速機ケース１００に対する制動を惹起させる第１のブレーキである多板ブレーキ７０を取り付けることにより、この第１ブレーキ７０に第２のワンウェイクラッチＣ2を介して接続されている。

第１ブレーキ７０は、２速ブレーキであって、第２のワンウェイクラッチＣ2のアウタレースＣ2aに設けた複数のクラッチプレート７３と、これらのクラッチプレート７３と隙間を空けた状態で互い違いに配置して変速機ケース１００に設けた複数のクラッチプレート７４と、インプット軸線Ｏ₁（アイドラ軸線またはアウトプット軸線）に沿って図示せぬばねで支持された油圧式の第１ブレーキピストン（第１ブレーキ７０のピストン）７５とからなる。この第１ブレーキピストン７５は、図２に示す如く、インプットシャフト1に沿って延在する取り付けおよび取り外しの可能な２つの部材７５ａ，７５ｂからなり、このうちの部材７５ａが変速機ケース１００に形成したシリンダ１００ｒ内に配置されてこのシリンダ１００ｒ内に供給された油圧を受ける受圧面を有する受圧パーツであり、他方の部材７５ｂがクラッチプレート７３，７４に接触する押圧パーツである。なお、押圧パーツ７５ａおよび受圧パーツ７５ｂは、単に接触させたものでも、取り付けおよび取り外し可能に嵌合したものでもよい。

このため、第１多板ブレーキ７０は、第１ブレーキピストン７５に油圧が作用すると、この第１ブレーキピストン７５がクラッチプレート７３，７４を押圧することによりクラッチプレート７３，７４間を摩擦力によって締結して第１サンギア６０ｓ₁および第１クラッチドラム３２を変速機ケース１００に対して一方向への回転のみが可能な状態にする一方、第１ブレーキピストン７５に作用した油圧を解放すると、この第１ブレーキピストン７５がクラッチプレート７３，７４から離れてクラッチプレート７３，７４間を解除することにより第１サンギア６０ｓ₁および第１クラッチドラム３２を回転可能な状態にする。

同様にキャリア６０ｃは、変速機ケース１００に対する制動を惹起させる第２のブレーキ８０および第３ワンウェイクラッチＣ3を介して変速機ケース１００に取り付けられている。

第２のブレーキ８０は、ローアンドリバースブレーキであって、キャリア６０ｃの外周に設けた複数のクラッチプレート８３を有するハブ８１と、これらのクラッチプレート８３と隙間を空けた状態で互い違いに配置して変速機ケース１００に設けた複数のクラッチプレート８４と、変速機ケース１００内に設けたシリンダ室に収納された油圧式の第２ブレーキピストン８５とからなる多板ブレーキである。また第３のワンウェイクラッチＣ3は、ローワンウェイクラッチであって、そのインナレースＣ3bをキャリア６０ｃに取り付ける一方、そのアウタレースＣ3aに変速機ケース１００を取り付けて、キャリア６０ｃを変速機ケース１００に対して第３のワンウェイクラッチＣ3を介して接続する。

このため、第２のブレーキ８０は、第２ブレーキピストン８５に油圧が作用すると、この第２ブレーキピストン８５がクラッチプレート８３，８４を押圧することによりクラッチプレート８３，８４間を摩擦力によって締結してキャリア６０ｃを変速機ケース１００に対して固定する一方、第２ブレーキピストン８５に作用した油圧を解放すると、この第２ブレーキピストン８５がクラッチプレート８３，８４から離れてクラッチプレート８３，８４間を解除することによりキャリア６０ｃを第３のワンウェイクラッチＣ3によって変速機ケース１００に対して一方向への回転のみが可能な状態にする。

なお、リングギア６０ｒは、出力ギアＧ1に接続されると共に第４ドラムクラッチ（第４クラッチ）９０を介してインプットシャフト１に駆動結合されている。第４ドラムクラッチ９０は、ハイクラッチであって、キャリア６０ｃの外周に設けた複数のクラッチプレート９３と、これらのクラッチプレート９３と隙間を空けた状態で互い違いに配置した複数のクラッチプレート９４を有するインプットシャフト１に設けたクラッチドラム９２と、このクラッチドラム９２の内周部をシリンダ室としてこのシリンダ室内にばねＳ3によって支持された油圧式の第４クラッチピストン９５とからなる。

このため、第４ドラムクラッチ９０は、第４クラッチピストン９５に油圧が作用すると、この第４クラッチピストン９５がクラッチプレート９３，９４を押圧することによりクラッチプレート９３，９４間を摩擦力によって締結してキャリア６０ｃをインプットシャフト１との一体回転が可能な状態にする一方、第４クラッチピストン９５に作用した油圧を解放すると、この第４クラッチピストン９５がクラッチプレート９３，９４から離れてクラッチプレート９３，９４間を解除することによりキャリア６０ｃをインプットシャフト１に対して相対回転可能な状態にする。

つまり、本実施形態のラビニヨタイプ遊星歯車機構６０は、バンドブレーキＢおよび多板ブレーキ７０，８０，９０による締結・解放によって、サンギア固定キャリア入力またはキャリア固定サンギア入力としたリングギア出力の伝達機構となる。

図１，２のインプット軸線Ｏ₁上の構成から明らかな如く、本実施形態は、単純遊星歯車機構２０のキャリア２０ｃとラビニヨタイプ遊星歯車機構６０の第２サンギア６０Ｓ₂を一体的に連結する第２連結メンバと並列に第３連結メンバを設け、該第３連結メンバは、単純遊星歯車機構２０のキャリア２０ｃとラビニヨタイプ遊星歯車機構６０の第２サンギア６０Ｓ₂を一体に連結する二組のクラッチの第２ドラムクラッチ４０と第１ワンウェイクラッチＣ1によって構成したことにより、自動変速機や油圧制御装置の軸線方向寸法の長大化を抑えることができ、しかも、制御シーケンスを追加することなく特定の変速段でのダウンシフト時、具体的には、５→４変速時におけるクラッチ締結に伴う変速ショックも低減できるため、併せてシフトクオリティーも向上する。

また本実施形態は、単純遊星歯車機構２０のキャリア２０ｃとラビニヨタイプ遊星歯車機構６０の第１サンギア６０Ｓ1とを連結する第１ドラムクラッチ３０を設け、前記第１連結メンバは、第１ドラムクラッチ３０と第２ワンウェイクラッチＣ2によって構成したことにより、第１ドラムクラッチ３０と第２ワンウェイクラッチＣ2とを用いたアップシフト時の変速ショックを低減することができる。

また本形態は、ラビニヨタイプ遊星歯車機構６０のキャリア６０ｃと変速機ケース１００とを一体に連結する第４連結部材を設け、この第４連結部材は、第２ブレーキ８０と第３ワンウェイクラッチＣ3によって構成したことにより、１→２速アップシフト加速時、２→１速ダウンシフト時にキャリア６０ｃの反力を変速機ケース１００で受けることができる。

また本形態は、単純遊星歯車機構２０およびラビニヨタイプ遊星歯車機構６０は隣接配置し、第１ワンウェイクラッチＣ1、第２ワンウェイクラッチＣ2、第３ワンウェイクラッチＣ3は、単純遊星歯車機構２０およびラビニヨタイプ遊星歯車機構６０の軸寸法内の外周側に配置したことにより、自動変速機の軸方向寸法を更に短縮することができる。

また本形態は、第１ワンウェイクラッチＣ1と第２ワンウェイクラッチＣ2は、単純遊星歯車機構２０の軸寸法内の外周側に配置し、第３ワンウェイクラッチＣ3は、ラビニヨタイプ遊星歯車機構６０の軸寸法内の外周側に配置したことにより、自動変速機の軸方向寸法を更に短縮することができる。

本形態は、ラビニヨタイプ遊星歯車機構６０のキャリア６０ｃとインプットシャフト１とを一体的に連結する第４クラッチを有し、第１ワンウェイクラッチＣ1、第２ワンウェイクラッチＣ2は、単純遊星歯車機構２０の軸寸法内の外周側に配置し、第３ワンウェイクラッチＣ3は、ラビニヨタイプ遊星歯車機構６０の軸寸法内の外周側に配置し、単純遊星歯車機構２０およびラビニヨタイプ遊星歯車機構６０は隣接配置した一方側に第４ドラムクラッチ９０を配置し、他方側に第１ドラムクラッチ３０、第２ドラムクラッチ４０、第３ドラムクラッチ５０を配置したことにより、動力の伝達経路の取り回しが楽になり、構造を簡素化することができ、自動変速機そのものの重量及び自動変速機内のイナーシャも軽減される。

本形態は、ラビニヨタイプ遊星歯車機構６０のキャリア６０ｃとインプットシャフト１とを一体的に連結する第４ドラムクラッチ９０を有し、第１ワンウェイクラッチＣ₁、第２ワンウェイクラッチＣ2は、単純遊星歯車機構２０の軸寸法内の外周側に配置し、第３ワンウェイクラッチＣ3は、ラビニヨタイプ遊星歯車機構６０の軸寸法内の外周側に配置し、単純遊星歯車機構２０およびラビニヨタイプ遊星歯車機構６０は連接配置した一方側に第４ドラムクラッチ９０と出力ギア（出力部）Ｇ1とを配置し、他方側に第１ドラムクラッチ３０、第２ドラムクラッチ４０、第３ドラムクラッチ５０とバンドブレーキＢを配置し、自動変速機内周側から第３ドラムクラッチ５０、第２ドラムクラッチ４０、第１ドラムクラッチ３０を配置し、軸方向範囲に第１ドラムクラッチ３０、第２ドラムクラッチ４０、第３ドラムクラッチ５０を構成する該第１クラッチのクラッチプレート３３，３４、第２クラッチのクラッチプレート４３，４４、第３クラッチのクラッチプレート５３，５４が重なるように配置し、加えて最外周側にバンドブレーキＢを配置したことにより、自動変速機の軸方向寸法を更に短縮することができ、また、クラッチ油圧回路に集約できるので、ケースなどに設けられる回路が簡素化されて回路の取り回しがよい。

本形態は、第１ワンウェイクラッチＣ1、第２ワンウェイクラッチＣ2と第１ブレーキ７０は単純遊星歯車機構２０の軸寸法内の外周側に配置し、第３ワンウェイクラッチＣ3は、ラビニヨタイプ遊星歯車機構６０の軸寸法範囲内の外周側に配置し、バンドブレーキＢの外周側に第１ブレーキ７０の第１ブレーキピストン７５を配置したことにより、このピストン７５を貫通してバンドブレーキＢのアクチュエータを配置できるので、自走変速機内のレイアウトを簡素化することができる。

なお、図３〜９に本実施形態のインプット軸線Ｏ₁上に配した自動変速機（トルクコンバータを除く）を示すスケルトン図であって、図３〜８はそれぞれ第１速から第６速までの動力伝達経路を示し、また図９はリバース（後進）時の動力伝達経路を示す。但し、実際に動力伝達の行われている経路は太線で示し、実際に動力伝達の行われている経路は細線で示す。

これらの場合、第１速〜第６速のいずれの動力伝達においても、第１ワンウェイクラッチＣ1は、前進レンジ時に第２連結部材である単純遊星歯車機構２０のキャリア２０ｃと、ラビニヨタイプ遊星歯車機構６０の第２サンギア６０Ｓ₂とにおけるエンジン回転と同一方向に回転する正転を不能とし、その逆転を可能とし、第２ドラムクラッチ４０が締結状態で前進レンジ加速時に締結し、第２ワンウェイクラッチＣ2は、３速から２速へのダウンシフト時に第１ブレーキ７０が締結状態で第１連結部材の逆回転を防止する方向に締結し、第３ワンウェイクラッチＣ3は、１速時に第３連結部材であるラビニヨタイプ遊星歯車機構６０のキャリア６０ｃにおけるエンジン回転と同一方向に回転する正転を可能とし、その逆転を不能にする。

ワンウェイクラッチを備えた本発明の一実施形態である自動変速機を採用したＦＦ車用パワートレーンを示す断面図である。図１の領域Ｘを示す拡大断面図である。図１のインプット軸線上に配した自動変速機における第１速時の動力伝達経路を示すスケルトン図である。図１のインプット軸線上に配した自動変速機における第２速時の動力伝達経路を示すスケルトン図である。図１のインプット軸線上に配した自動変速機における第３速時の動力伝達経路を示すスケルトン図である。図１のインプット軸線上に配した自動変速機における第４速時の動力伝達経路を示すスケルトン図である。図１のインプット軸線上に配した自動変速機における第５速時の動力伝達経路を示すスケルトン図である。図１のインプット軸線上に配した自動変速機における第６速時の動力伝達経路を示すスケルトン図である。図１のインプット軸線上に配した自動変速機におけるリバース時の動力伝達経路を示すスケルトン図である。ワンウェイクラッチを備えた従来の自動変速機を例示する模式断面図である。

符号の説明

１インプットシャフト
２アウトプットシャフト
10 ロックアップ式トルクコンバータ
20 単純遊星歯車機構
20ｓサンギア
20ｃキャリア
20ｒリングギア
30 第１ドラムクラッチ
31 第１クラッチハブ
32 第１クラッチドラム
35 第１クラッチピストン（第２クラッチドラム）
40 第２ドラムクラッチ
42 第２クラッチハブ
45 第２クラッチピストン（第３クラッチドラム）
50 第３ドラムクラッチ
52 第３クラッチハブ
55 第３クラッチピストン
60 ラビニヨ遊星歯車機構
60ｓ₁ 第１サンギア
60ｓ₂ 第２サンギア
60ｃキャリア
60ｒリングギア
70 第１ブレーキ
80 第２ブレーキ
90 第４ドラムクラッチ
Ｂバンドブレーキ
Ｂo ブレーキバンド
Ｃ1 第１ワンウェイクラッチ
Ｃ2 第２ワンウェイクラッチ
Ｃ3 第３ワンウェイクラッチ

Claims

駆動源からの回転を入力する入力部と、変速された回転を出力する出力部と、複数の回転要素間を一体的に連結する複数の連結メンバと、入力部、出力部、連結メンバおよび二組の遊星ギアの各回転要素間に配置された複数のクラッチとブレーキとを備え、前記複数のクラッチとブレーキを適宜締結・解放することで、少なくとも前進６速・後退１速を得る変速制御手段を有する自動変速機用歯車変速装置であって、
前記二組の遊星ギアは、単純遊星歯車機構およびラビニヨタイプ遊星歯車機構で構成され、
該単純遊星歯車機構は、該入力部の入力回転を常時減速する減速装置とし、該ラビニヨタイプ遊星歯車機構は、第１サンギア、第２サンギアの二組のサンギアと、該第１サンギアと噛み合うショートピニオンと第２サンギアと噛み合うロングピニオンと、該ショートピニオンとロングピニオンを一体に支持するキャリアと、前記ショートピニオンに噛み合うリングギアとを有するラビニヨタイプ遊星歯車機構であって、該単純遊星歯車機構のキャリアと前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構の第１サンギアを一体的に連結する第１連結メンバを有する第１クラッチと、該単純遊星歯車機構のキャリアと前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構の第２サンギアを一体的に連結する第２連結メンバを有する第３クラッチとを有する自動変速機において、
該第２連結メンバと並列に第３連結メンバを設け、該第３連結メンバは、前記単純遊星歯車機構のキャリアと前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構の第２サンギアを一体に連結する第２クラッチと第１ワンウェイクラッチとによって構成し、

前記第１連結メンバは、第２ワンウェイクラッチに連結し、かつ、この第２ワンウェイクラッチは、第１ブレーキで固定部材に連結すると共に、
前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構のキャリアと固定部材とを一体に連結する第４連結部材を設け、この第４連結部材を、第２ブレーキと第３ワンウェイクラッチによって構成し、
前記単純遊星歯車機構およびラビニヨタイプ遊星歯車機構を隣接配置し、第１ワンウェイクラッチ、第２ワンウェイクラッチ、第３ワンウェイクラッチは、前記単純遊星歯車機構および前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置したことを特徴とする自動変速機。
前記第１ワンウェイクラッチと第２ワンウェイクラッチは、前記単純遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、第３ワンウェイクラッチは、ラビニヨタイプ遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置したことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。
前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構のキャリアと入力部とを一体的に連結する第４クラッチを有し、
前記第１ワンウェイクラッチ、第２ワンウェイクラッチは、前記単純遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、第３ワンウェイクラッチは、ラビニヨタイプ遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、
前記単純遊星歯車機構およびラビニヨタイプ遊星歯車機構は隣接配置した一方側に該第４クラッチを配置し、他方側に第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチを配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機。
前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構のキャリアと入力部とを一体的に連結する第４クラッチを有し、
第１ワンウェイクラッチ、第２ワンウェイクラッチは、前記単純遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、第３ワンウェイクラッチは、ラビニヨタイプ遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、
前記単純遊星歯車機構およびラビニヨタイプ遊星歯車機構は連接配置した一方側に該第４クラッチと出力部とを配置し、他方側に第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチとバンドブレーキを配置し、
自動変速機内周側から第３クラッチ、第２クラッチ、第１クラッチを配置し、軸方向範囲に該第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチを構成する該第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチのクラッチ板が重なるように配置し、加えて最外周側にバンドブレーキを配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の自動変速機。
第１ワンウェイクラッチ、第２ワンウェイクラッチと第１ブレーキは前記単純遊星歯車機構の軸寸法内の外周側に配置し、
第３ワンウェイクラッチは、前記ラビニヨタイプ遊星歯車機構の軸寸法範囲内の外周側に配置し、
前記バンドブレーキの外周側に前記第１ブレーキのピストンを配置したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の自動変速機。