JP6090117B2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される自動変速機に関し、車両用変速機の技術分野に属する。

車両に搭載される自動変速機は、一般に、複数のプラネタリギヤセット（遊星歯車機構）とクラッチやブレーキ等の複数の油圧式摩擦締結要素とを備え、油圧制御によってこれらの摩擦締結要素を選択的に締結することにより、各プラネタリギヤセットを経由する動力伝達経路を切り換えて、複数の前進変速段と通例１段の後退速段とを実現可能なように構成されるが、近年、エンジンの燃費性能の向上や変速性能の向上のため、前進変速段の多段化が求められており、例えば、３つのプラネタリギヤセットと６つの摩擦締結要素とを備え、これらの摩擦締結要素のうちの２つを締結することにより、前進８段を実現する自動変速機が考えられている。

しかし、この構成では、各変速段において非締結状態の摩擦締結要素が４つ存在することになり、そのため、これらの摩擦締結要素における摩擦板間の摺動抵抗或いは摩擦板間の潤滑油の粘性抵抗等により、変速機全体としての駆動損失が大きくなり、多段化による燃費性能の向上効果が損なわれる可能性がある。

これに対し、特許文献１には、４つのプラネタリギヤセットと、５つの摩擦締結要素とを備え、これらの摩擦締結要素のうちの３つを選択的に締結することにより、前進８段を実現する自動変速機が開示されており、これによれば、各変速段における非締結状態の摩擦締結要素の数が２つになるので、上記のような駆動損失が抑制される。

また、この自動変速機においては、前記４つのプラネタリギヤセットは全てシングルピニオン型であるので、ダブルピニオン型プラネタリギヤセットを用いる場合に比べて構造が簡素化され、変速機全体がコンパクト化される可能性がある。

特許第４６４４７００号公報

前記特許文献１に開示された自動変速機は、図１４に示すように、入力側（図の左側）から第１、第２、第３、第４プラネタリギヤセットＰＧａ、ＰＧｂ、ＰＧｃ、ＰＧｄを配置し、第２、第３プラネタリギヤセットＰＧｂ、ＰＧｃ間に第１クラッチＣＬａを、第３、第４プラネタリギヤセットＰＧｃ、ＰＧｄ間の外周側及び内周側に第２クラッチＣＬｂ及び第３クラッチＣＬｃをそれぞれ配置すると共に、第１プラネタリギヤセットＰＧａのキャリヤと第４プラネタリギヤセットＰＧｄのリングギヤとを動力伝達部材ｘで連結し、第２プラネタリギヤセットＰＧｂのリングギヤと第３プラネタリギヤセットＰＧｃのサンギヤとを動力伝達部材ｙで連結し、第３プラネタリギヤセットＰＧｃのキャリヤと第４プラネタリギヤセットＰＧｄのキャリヤとを動力伝達部材ｚで連結した構成とされている。

このような構成によると、第１クラッチＣＬａの外側に前記動力伝達部材ｘ、ｙが覆い被さり、第２、第３クラッチＣＬｂ、ＣＬｃの外側に前記動力伝達部材ｘ、ｚが覆い被さり、これらのクラッチＣＬａ、ＣＬｂ、ＣＬｃが、両側のプラネタリギヤセットと、外側の動力伝達部材とで囲まれた閉鎖空間内に位置することになる。

この場合、クラッチに油圧を供給する油路を、変速機ケースの外周壁や縦壁、或いは縦壁から軸心に沿って延びるボス部等から導くことができず、例えばプラネタリギヤセットを貫通するシャフト部材やスリーブ部材を利用するなど、プラネタリギヤセットの内側を通過する油路を介してクラッチに油圧を供給する構成となる。

そのため、油圧供給油路が長くかつ複雑化し、変速機が大型化すると共に、油圧の給排による変速制御の応答性が悪化する要因となる。また、相対回転する部材間での油路の連通部が増え、これらの連通部におけるシール機構からの作動油のリーク量が増大し、これによっても、リークを補うためのポンプの大型化による変速機の大型化や、リークによる変速制御の応答性の悪化を招くことになる。

本発明は、自動変速機の多段化に伴う上記のような問題に対処し、軸心が車体幅方向に延びる横置き式の自動変速機として、クラッチへの油圧供給油路の簡素化が可能で、かつ、摩擦締結要素の適切な配置により一層コンパクト化されて、良好な車載性が得られる新たな構成の自動変速機を実現することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る自動変速機は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、
変速機ケース内において、車体幅方向に延びる軸心上に、
駆動源に連結された入力部材と、
前記変速機ケース内の駆動源側に配置されてデファレンシャル機構に連結された出力部材と、
第１サンギヤ、第１リングギヤ、第１キャリヤを有する第１プラネタリギヤセット、第２サンギヤ、第２リングギヤ、第２キャリヤを有する第２プラネタリギヤセット、第３サンギヤ、第３リングギヤ、第３キャリヤを有する第３プラネタリギヤセット、及び、第４サンギヤ、第４リングギヤ、第４キャリヤを有する第４プラネタリギヤセットと、
内外一対の回転部材を有し、油圧の給排に応じてこれらを断接する第１、第２、第３クラッチと、
油圧の給排に応じて変速機ケースと所定の回転部材とを断接する第１、第２ブレーキと、が備えられた横置き式の自動変速機であって、
前記第３、第４プラネタリギヤセットは、互いに隣接して前記第２プラネタリギヤセットの反駆動源側に配置され、
前記第１クラッチ及び前記第１ブレーキは、前記出力部材の駆動源側に配置され、
前記第１、第２、第３、第４プラネタリギヤセット、第２、第３クラッチ及び第２ブレーキは、前記出力部材の反駆動源側に配設され、かつ、
前記第２、第３クラッチの外側回転部材は前記第２サンギヤに常時連結され、
前記第２クラッチの内側回転部材は前記第４リングギヤに常時連結され、
前記第３クラッチの内側回転部材が前記第３リングギヤに常時連結されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の自動変速機において、
前記第１クラッチと前記第１ブレーキとは、軸方向にオーバーラップして配設されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の自動変速機において、
前記第１クラッチに油圧を供給する油圧供給油路は、前記変速機ケースの駆動源側の端部に設けられた縦壁を介して該第１クラッチに導かれており、
前記第２、第３クラッチに油圧を供給する油圧供給油路は、前記変速機ケースの反駆動源側の縦壁を介して該第２、第３クラッチにそれぞれ導かれていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自動変速機において、
前記第１、第２、第３、第４プラネタリギヤセットは、いずれもシングルピニオン型のプラネタリギヤセットであり、
前記第１サンギヤと前記第４サンギヤとが常時連結され、
前記第１リングギヤと前記第２キャリヤとが常時連結され、
前記第１キャリヤと前記第３キャリヤとが常時連結され、
前記第３サンギヤと前記第４リングギヤとが常時連結され、
前記入力部材は前記第４キャリヤに常時連結され、
前記出力部材は前記第１キャリヤ及び第３キャリヤに常時連結され、
前記第１クラッチは、前記入力軸及び前記第４キャリヤと前記第２サンギヤとを断接し、
前記第１ブレーキは、前記第１サンギヤ及び前記第４サンギヤと変速機ケースとを断接し、
前記第２ブレーキは、前記第２リングギヤと変速機ケースとを断接することを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の自動変速機において、
前記第１、第２、第３クラッチ及び前記第１、第２ブレーキのうち、
前記第１クラッチ、前記第１ブレーキ及び前記第２ブレーキが締結されたときに１速が形成され、
前記第２クラッチ、前記第１ブレーキ及び前記第２ブレーキが締結されたときに２速が形成され、
前記第１クラッチ、前記第２クラッチ及び前記第２ブレーキが締結されたときに３速が形成され、
前記第２クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第２ブレーキが締結されたときに４速が形成され、
前記第１クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第２ブレーキが締結されたときに５速が形成され、
前記第１クラッチ、前記第２クラッチ及び前記第３クラッチが締結されたときに、減速比が１の６速が形成され、
前記第１クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第１ブレーキが締結されたときに７速が形成され、
前記第２クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第１ブレーキが締結されたときに８速が形成され、
前記第３クラッチ、前記第１ブレーキ及び前記第２ブレーキが締結されたときに後退速が形成されることを特徴とする。

上記の構成により、請求項１に記載の発明によれば、第１クラッチは、変速機ケース内において駆動源側に配置された出力部材のさらに駆動源側に配設されるから、該変速機ケースの駆動源側の端部に近接して配設されることになる。

また、第２、第３クラッチは、その外側回転部材が第２プラネタリギヤセットの回転要素である第２サンギヤに常時連結される一方、第２クラッチの内側回転部材及び第３クラッチの内側部材は、いずれも前記第２プラネタリギヤセットの反駆動源側に配置された第第４プラネタリギヤセットの回転要素である第４リングギヤ、及び、第３プラネタリギヤセットの回転要素である第３リングギヤに常時連結されるから、該第２、第３クラッチを変速機ケースの反駆動源側の端部に近接して配置することが可能となる。

したがって、第１〜第３クラッチのいずれも、変速機ケースの駆動源側の端部または反駆動源側の端部において、プラネタリギヤセットや他の動力伝達部材等に囲まれることなく、非閉鎖状態で配設することが可能となる。

これにより、例えば図１４に示す従来の自動変速機のように、クラッチがプラネタリギヤセットや動力伝動部材等で囲まれた閉鎖空間内に配置される場合に比べて、第１〜第３クラッチへの油圧供給油路を短く、かつ簡素に構成することができ、変速機全体の大型化や、油圧の給排による変速制御の応答性の悪化が抑制される。また、相対回転する部材間での油路の連通部を少なくすることができるため、該連通部からの作動油のリーク量が減少し、これによっても、変速制御の応答性の悪化が抑制されることになる。

さらに、この発明によれば、前記第１クラッチが第１ブレーキ共に前記出力部材の駆動源側に配置されるので、第１〜第３クラッチへ変速機ケースから直接油圧供給油路を導くため、例えばこれらのクラッチを出力部材の反駆動源側において変速機ケースの外周壁に沿って軸方向に並べて配置する場合等に比べて、前記出力部材より反駆動源側の軸方向寸法が短縮されることになる。

したがって、変速機ケースの駆動源側に前記出力部材により駆動されるデファレンシャル機構が一体的に設けられる横置き式の自動変速機の場合に、該出力部材ないしデファレンシャル機構の軸方向位置（車体幅方向の位置）が車載レイアウトの基準とされるときに、その基準位置から自動変速機の反駆動源側の端部までの寸法が短縮されることになり、該自動変速機の車載性が向上する。

また、請求項２に記載の発明によれば、駆動源と出力部材との間のスペースで、第１クラッチと第１ブレーキが軸方向にオーバーラップして配設されるので、出力部材の駆動源側においても軸方向寸法が短縮されることになり、自動変速機全体の軸方向寸法の短縮が実現され、その車載性がさらに向上する。

また、請求項３に記載の発明によれば、前記第１クラッチに油圧を供給する油圧供給油路は、変速機ケースの駆動源側の端部に設けられた縦壁を介して、第２、第３クラッチに油圧を供給する油圧供給油路は、変速機ケースの反駆動源側の縦壁を介して、これらのクラッチにそれぞれ導かれるように構成されるから、変速機ケースから第１〜第３クラッチへの油圧供給油路の短縮、簡素化が具体的に実現される。

また、請求項４に記載の発明によれば、第１、第２、第３、第４プラネタリギヤセットの各回転要素間の連結関係や、これらと入、出力部材との連結関係、さらには、クラッチやブレーキによって断接される回転要素等を含めて、自動変速機全体の構成が具体化され、また、請求項５に記載の発明によれば、さらに、変速制御の内容が具体化される。これにより、油圧供給油路が簡素化され、しかも、軸方向寸法の短縮が可能な前進８段、後退１段の横置き式の自動変速機が実現される。

本発明の実施形態に係る自動変速機の骨子図である。 同自動変速機の摩擦締結要素の締結表である。 １速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。 ２速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。 ３速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。 ４速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。 ５速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。 ６速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。 ７速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。 ８速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。 後退速時の摩擦締結要素の締結状態を示す骨子図と減速比線図である。 プラネタリギヤセットを構成するギヤの歯数例の表である。 図１２の歯数例の場合の減速比とギヤステップを示す表である。 前進８段の自動変速機の従来例を示す骨子図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る自動変速機１０の構成を示す骨子図であって、この自動変速機１０は、車体幅方向に軸心が延びる横置き式の自動変速機であって、変速機ケース１１内に、例えばエンジンとトルクコンバータとでなる駆動源Ａから延びる入力部材としての入力軸１２と、変速機ケース１１内の前記駆動源Ａ側（以下、「前側」とする）に配設された出力部材としての出力ギヤ１３と、該出力ギヤ１３の反駆動源Ａ側（以下、「後側」とする）に、前側から順に配置された第１、第２、第３、第４プラネタリギヤセット（以下、単に「ギヤセット」という）ＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３、ＰＧ４とを有し、これらが同一軸線上に配置されている。

前記ギヤセットＰＧ１〜ＰＧ４は、いずれも、キャリヤに支持されたピニオンがサンギヤとリングギヤとに直接噛合するシングルピニオン型であって、回転要素として、第１ギヤセットＰＧ１は、第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１、第１キャリヤＣ１を有し、第２ギヤセットＰＧ２は、第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２、第２キャリヤＣ２を有し、第３ギヤセットＰＧ３は、第３サンギヤＳ３、第３リングギヤＲ３、第３キャリヤＣ３を有し、第４ギヤセットＰＧ４は、第４サンギヤＳ４、第４リングギヤＲ４、第４キャリヤＣ４を有する。

そして、前記第１サンギヤＳ１と第４サンギヤＳ４、前記第１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣ２、前記第１キャリヤＣ１と第３キャリヤＣ３、前記第３サンギヤＳ３と第４リングギヤＲ４が、それぞれ常時連結されている。また、前記入力軸１２は、前記第４キャリヤＣ４に、前記出力ギヤ１３は、前記第１キャリヤＣ１及び第３キャリヤＣ３に、それぞれ常時連結されている。

また、前記変速機ケース１１内の前端部において、前記駆動源Ａと出力ギヤ１３との間に第１クラッチＣＬ１及び第１ブレーキＢＲ１が配設され、前記変速機ケース１１内の軸方向の中間部において、前記第２ギヤセットＰＧ２の径方向の外側に第２ブレーキＢＲ２が配設され、前記変速機ケース１１内の後端部において、最も後方に配置された前記第４ギヤセットＰＧ４のさらに後方に、第２、第３クラッチＣＬ２、ＣＬ３が配設されている。

ここで、この自動変速機１０においては、変速機ケース１１の前端側に配置された第１クラッチＣＬ１と第１ブレーキＢＲ１とは軸方向のほぼ同一位置でオーバーラップさせて配置され、第１クラッチＣＬ１の外周側に第１ブレーキＢＲ１が配設されている。また、変速機ケース１１の後端側に配置された第２クラッチＣＬ２と第３クラッチＣＬ３も軸方向のほぼ同一位置でオーバーラップさせて配置され、第２クラッチＣＬ２の外周側に第３クラッチＣＬ３が配設されている。

前記第１クラッチＣＬ１は、前記入力軸１２及び第１キャリヤＣ４と前記第２サンギヤＳ２との間に配設されて、これらを断接するようになっており、前記第２クラッチＣＬ２は、前記第３サンギヤＳ３及び第４リングギヤＲ４と前記第２サンギヤＳ２との間に配設されて、これらを断接するようになっており、前記第３クラッチＣＬ３は、前記第３リングギヤＲ３と前記第２サンギヤＳ２との間に配設されて、これらを断接するようになっている。

ここで、前記第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３は、それぞれ、シリンダＰ１’〜Ｐ３’と、これらのシリンダＰ１’〜Ｐ３’にそれぞれ嵌合されたピストンＰ１”〜Ｐ３”とによって画成された油圧室Ｐ１〜Ｐ３を有し、これらの油圧室Ｐ１〜Ｐ３に油圧が供給されたときに摩擦板が締結され、内外一対の回転部材が結合されるようになっている。

具体的には、第１クラッチＣＬ１は、油圧室Ｐ１への油圧供給時に、外側回転部材１４に常時結合された入力軸１２及び第４キャリヤＣ４と、内側回転部材１５に常時連結された第２サンギヤＳ２とを連結し、第２クラッチＣＬ２は、油圧室Ｐ２への油圧供給時に、外側回転部材１６に常時結合された第２サンギヤＳ２と、内側回転部材１７に常時連結された第３サンギヤＳ３及び第４リングギヤＲ４とを連結し、第３クラッチＣＬ３は、油圧室Ｐ３への油圧供給時に、外側回転部材１８に常時結合された第２サンギヤＳ２と、内側回転部材１９に常時連結された第３リングギヤＲ３とを連結するようになっている。

なお、第１クラッチＣＬ１の内側回転部材１５と、第２、第３クラッチＣＬ２、ＣＬ３の外側回転部材１６、１８は、いずれも第２サンギヤＳ２に常時連結されているので、これらの回転部材１５、１６、１８は連結一体化されている。

また、前記第１ブレーキＢＲ１は、前記変速機ケース１１と前記第１サンギヤＳ１及び第４サンギヤＳ４との間に配設されて、これらを断接するようになっており、前記第２ブレーキＢＲ２は、前記変速機ケース１１と前記第２リングギヤＲ２との間に配設されて、これらを断接するようになっている。

具体的には、第１、第２ブレーキＢＲ１、ＢＲ２も、それぞれ、シリンダＰ４’、Ｐ５’と、これらのシリンダＰ４’、Ｐ５’にそれぞれ嵌合されたピストンＰ４”、Ｐ５”とによって画成された油圧室Ｐ４、Ｐ５を有し、これらの油圧室Ｐ４、Ｐ５に油圧が供給されたときに摩擦板が締結され、第１ブレーキＢＲ１は、第１サンギヤＳ１及び第４サンギヤＳ４を変速機ケース１１に結合して固定し、第２ブレーキＢＲ２は、第２リングギヤＲ２を変速機ケース１１に結合して固定するようになっている。

一方、前記変速機ケース１１は、外周壁１１ａの前端部に設けられた縦壁（以下、「前部縦壁」という）１１ｂと、後端部に設けられた縦壁（以下、「後部縦壁」という）１１ｃと、該変速機ケース１１内の前端部寄りに設けられて、前記出力ギヤ１３を支持する中間壁１１ｄとを有し、前記前部縦壁１１ｂには、内周端から後方へ延びるボス状の第１円筒部１１ｅが設けられ、前記後部縦壁１１ｃには、内周端から前方へ延びるボス状の第２円筒部１１ｆが設けられている。

そして、第１クラッチＣＬ１の油圧室Ｐ１を構成するシリンダＰ１’は前方に膨出されて、その内周面が前記変速機ケース１１の第１円筒部１１ｅの外周面に嵌合されており、変速機ケース１１側から、前記前部縦壁１１ｂ、第１円筒部１１ｅ及び前記嵌合部を介して前記油圧室Ｐ１に通じる油圧供給油路ａが形成されている。

また、第２、第３クラッチＣＬ２、ＣＬ３の油圧室Ｐ２、Ｐ３を構成するシリンダＰ２’、Ｐ３’は、内外２重に一体化されて後方に膨出され、内側に位置する第２クラッチＣＬ２のシリンダＰ２’の内周面が前記変速機ケース１１の第２円筒部１１ｆの外周面に嵌合されており、変速機ケース１１側から、前記後部縦壁１１ｃ、第２円筒部１１ｆ及び前記嵌合部を介して油圧室Ｐ２、Ｐ３にそれぞれ通じる油圧供給油路ｂ、ｃが形成されている。

なお、第１ブレーキＢＲ１の油圧室Ｐ４を構成するシリンダＰ４’は、前記変速機ケース１１の前部縦壁１１ｂにおける第１クラッチＣＬ１のシリンダＰ１’の外周側に後方に延びる第３円筒部１１ｇを設けることにより形成されており、該シリンダＰ４’によって構成される油圧室Ｐ４に、変速機ケース１１の外周壁１１ａから直接通じる油圧供給油路ｄが設けられている。

また、第２ブレーキＢＲ２の油圧室Ｐ５を構成するシリンダＰ５’は、前記変速機ケース１１の外周壁１１ａの軸方向の中間部の内側に縦壁を介して後方に延びる第４円筒部１１ｈを設けることにより形成されており、該シリンダＰ５’によって構成される油圧室Ｐ５に、変速機ケース１１の外周壁１１ａから直接通じる油圧供給油路ｅが設けられている。

なお、図示しないが、前記第１、第２円筒部１１ｅ、１１ｆの外周面と、第１、第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２のシリンダＰ１’、Ｐ２’の内周面との嵌合部における油圧供給油路ａ、ｂ、ｃの連通部は、それぞれシールリングでシールされている。

以上の構成により、この自動変速機１０によれば、前記油圧室Ｐ１〜Ｐ５に対する油圧の給排制御により、図２の締結表に示すように、５つの摩擦締結要素から３つの摩擦締結要素を選択的に締結することにより、前進の１〜８速及び後退速が形成される。次に、図２に示す各摩擦締結要素の締結の組み合わせに従い、変速段ごとに、減速比が決定されるメカニズムを図３〜図１１によって説明する。

なお、図３〜図１１の（ａ）図は、変速機ケース１１及び油圧室Ｐ１〜Ｐ５等に関連する構成を省いた点を除き、図１と同じ図面であり、当該変速段で締結される摩擦締結要素を網掛けによって表示している。

（ｂ）図は、当該変速段の減速比を線図によって示すもので、この減速比線図において、横軸のリングギヤ、キャリヤ間、及び、キャリヤ、サンギヤ間の横方向の間隔はそれぞれのギヤ比に従って設定される。

また、縦軸は回転速度を表し、入力回転速度、即ち、入力軸１２とこれに常時連結された第４キャリヤＣ４の回転速度を「１」、ブレーキによって固定された回転要素の回転速度を「０」とする。また、常時連結された回転要素同士、及びクラッチによって連結された回転要素同士の回転速度は等しくなる。そして、Ｎ１〜Ｎ８、Ｎｒは、第１キャリヤＣ１ないし出力ギヤ１３から出力される回転の各変速段での回転速度を示し、この出力回転速度の逆数が当該変速段における減速比となる。

まず、１速では、図３に示すように、第１クラッチＣＬ１と、第１、第２ブレーキＢＲ１、ＢＲ２とが締結されるから、入力軸１２が第２サンギヤＳ２に連結されて、その回転速度が「１」となり、第２リングギヤＲ２の回転速度が「０」となるから、第２キャリヤＣ２の回転速度及びこれに常時連結された第１リングギヤＲ１の回転速度が決定する。そして、第１サンギヤＳ１の回転速度が「０」であることにより、第１キャリヤＣ１の回転速度が決定し、これが出力回転速度Ｎ１となる。

次に、２速では、図４に示すように、第２クラッチＣＬ２と、第１、第２ブレーキＢＲ１、ＢＲ２とが締結されるから、まず、入力軸１２に常時連結された第４キャリヤＣ４の回転速度が「１」、第４サンギヤＳ４の回転速度が「０」となることにより、第４リングギヤＲ４及びこれに連結された第２サンギヤＳ２の回転速度が決定する。そして、第２リングギヤＲ２の回転速度が「０」であるから、第２キャリヤＣ２の回転速度及びこれに常時連結された第１リングギヤＲ１の回転速度が決定し、さらに、第１サンギヤＳ１の回転速度が「０」であることにより、第１キャリヤＣ１の回転速度が決定し、これが出力回転速度Ｎ２となる。

次に、３速では、図５に示すように、第１、第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２と、第２ブレーキＢＲ２とが締結されるから、まず、入力軸１２に連結された第４リングギヤＲ４と、該入力軸１２に常時連結された第４キャリヤＣ４とが同一回転することにより、第４ギヤセットＰＧ４の全体が回転速度「１」で一体回転し、第４サンギヤＳ４に常時連結された第１サンギヤＳ１の回転速度、第４リングギヤＲ４に連結された第２サンギヤＳ２の回転速度も「１」となる。

そして、第２リングギヤＲ２の回転速度が「０」であることにより、第２キャリヤＣ２及びこれに常時連結された第１リングギヤＲ１の回転速度が決定し、さらに、第１サンギヤＳ１の回転速度が「１」であることにより、第１キャリヤＣ１の回転速度が決定し、これが出力回転速度Ｎ３となる。

次に、４速では、図６に示すように、第２、第３クラッチＣＬ２、ＣＬ３と、第２ブレーキＢＲ２とが締結されるから、まず、第３サンギヤＳ３と第３リングギヤＲ３とが同一回転して第３ギヤセットＰＧ３の全体が一体回転し、第３サンギヤＳ３に常時連結された第４リングギヤＲ４、及び、第３キャリヤＣ３に常時連結された第１キャリヤＣ１も同一回転し、さらに、第３リングギヤＲ３に連結された第２サンギヤＳ２も同一回転する。

そして、この条件と、第４キャリヤＣ４の回転速度が「１」、第２リングギヤＲ２の回転速度が「０」であること、及び、第１サンギヤＳ１と第４サンギヤＳ４、第１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣ２とが、それぞれ常時連結されていることとから、同一回転する前記各回転要素の回転速度が決定し、これが第１キャリヤＣ１から出力される出力回転速度Ｎ４となる。

次に、５速では、図７に示すように、第１、第３クラッチＣＬ１、ＣＬ３と、第２ブレーキＢＲ２とが締結されるから、まず、入力軸１２に常時連結された第４キャリヤＣ４と第３リングギヤＲ３と第２サンギヤＳ２とが連結され、これらの回転速度が「１」となる。また、第２リングギヤＲ２の回転速度が「０」となるから、第２キャリヤＣ２及びこれに常時連結された第１リングギヤＲ１の回転速度が決定する。

そして、第１サンギヤＳ１と第４サンギヤＳ４、第３サンギヤＳ３と第４リングギヤＲ４、第１キャリヤＣ１と第３キャリヤＣ３とがそれぞれ常時連結されていることから、第１キャリヤＣ１の回転速度が決定し、この回転速度が出力回転速度Ｎ５となる。

次に、６速では、図８に示すように、第１、第２、第３クラッチＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３が締結されるから、まず、入力軸１２に連結された第４リングギヤＲ４と、該入力軸１２に常時連結された第４キャリヤＣ４とが同一回転して、第４ギヤセットＰＧ４の全体が回転速度「１」で一体回転する。また、第４リングギヤＲ４と第３サンギヤＳ３とが常時連結され、かつ、該第３サンギヤＳ３と第３リングギヤＲ３とが同一回転することにより、第３ギヤセットＰＧ３も全体が回転速度「１」で一体回転する。

そして、この回転速度が第３キャリヤＣ３から第１キャリヤＣ１を経由して出力回転速度Ｎ６として出力される。これにより、６速が減速比「１」の直結段となる。

次に、７速では、図９に示すように、第１、第３クラッチＣＬ１、ＣＬ３と、第１ブレーキＢＲ１とが締結されるから、まず、第４サンギヤＳ４の回転速度が「０」となり、入力軸１２に常時連結された第４キャリヤＣ４の回転速度が「１」であることにより、第４リングギヤＲ４及びこれに常時連結された第３サンギヤＳ３の回転速度が決定する。また、第４キャリヤＣ４に連結された第３リングギヤＲ３の回転速度が「１」となることにより、第３キャリヤＣ３の回転速度が決定し、この回転速度が第１キャリヤＣ１を経由して出力回転速度Ｎ７として出力される。

次に、８速では、図１０に示すように、第２、３クラッチＣＬ２、ＣＬ３と、第１ブレーキＢＲ１とが締結されるから、まず、第４サンギヤＳ４の回転速度が「０」となり、入力軸１２に常時連結された第４キャリヤＣ４の回転速度が「１」であることにより、第４リングギヤＲ４及びこれに常時連結された第３サンギヤＳ３の回転速度が決定する。

また、この第３サンギヤＳ３と第３リングギヤＲ３とが連結されることにより、第３ギヤセットＰＧ３の全体が一体回転し、その回転速度が、第３キャリヤＣ３から第１キャリヤＣ１を経由して出力回転速度Ｎ８として出力される。

さらに、後退速では、図１１に示すように、第３クラッチＣＬ３と、第１、第２ブレーキＢＲ１、ＢＲ２とが締結されるから、まず、入力軸１２に常時連結された第４キャリヤＣ４の回転速度が「１」、第４サンギヤＳ４の回転速度が「０」となることにより、第４リングギヤＲ４及びこれに常時連結された第３サンギヤＳ３の回転速度が決定する。

そして、この条件と、第２サンギヤＳ２と第３リングギヤＲ３とが連結されて同一回転すること、第１サンギヤＳ１及び第２リングギヤＲ２の回転速度が「０」であること、第１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣ２とが常時連結されていること、第３キャリヤＣ３と第１キャリヤＣ１とが常時連結されていることとから、該第１キャリヤＣ１の回転速度が決定し、この回転速度が前進時と逆方向の出力回転速度Ｎｒとなる。

以上のようにして、図２に示す摩擦締結要素の締結の組み合わせにより、回転速度Ｎ１〜Ｎ８、Ｎｒを、Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３＜Ｎ４＜Ｎ５＜Ｎ６＜Ｎ７＜Ｎ８、Ｎｒ＜０とすることが可能となると共に、前記の構成により、Ｎ６＝１となるから、前進８段、後退１段で、６速が減速比「１」の直結段となる自動変速機が得られる。

ここで、第１〜第４ギヤセットＰＧ１〜ＰＧ４の各ギヤの歯数を例えば図１２に示すように設定すれば、各変速段の減速比及び前進の隣接変速段間のギヤステップ（下段の減速比／上段の減速比）は図１３に示すようになり、各変速段の減速比及び各変速段間でのギヤステップの配分が適切に設定される。

一方、この自動変速機１０においては、図１を用いて前述したように、第１クラッチＣＬ１を変速機ケース１１内の前端部に配設し、該第１クラッチＣＬ１の油圧室Ｐ１へ油圧を供給する油圧供給油路ａを、変速機ケース１１から、該変速機ケース１１の前部縦壁１１ｂ及び第１円筒部１１ｅを経由して、油圧室Ｐ１へ導くようになっている。

また、第２、第３クラッチＣＬ２、ＣＬ３は、前記変速機ケース１１内の後端部に配設し、該第２、第３クラッチＣＬ２、ＣＬ３の油圧室Ｐ２、Ｐ３へ油圧を供給する油圧供給油路ｂ、ｃを、変速機ケース１１から、該変速機ケース１１の後部縦壁１１ｃ及び第２円筒部１１ｆを経由して、油圧室Ｐ２、Ｐ３へ導くようになっている。

つまり、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３のいずれも、ギヤセットや他の動力伝達部材等に囲まれることなく、非閉鎖状態で配設されているので、これらのクラッチＣＬ１〜ＣＬ３に油圧を供給する油圧供給油路ａ、ｂ、ｃが、他の動力伝達部材等を介することなく、変速機ケース１１から各油圧室Ｐ１〜Ｐ３へ直接導かれているのである。

これにより、例えば、図１４に示す自動変速機のように、クラッチが閉鎖空間内に配置されているため、油圧室への油圧供給油路をプラネタリギヤセットの内側を貫通するシャフト部材等のクラッチ構成部材以外の動力伝達部材等を経由させる必要がなくなる。その結果、油圧供給油路が短く、かつ簡素化され、変速機の大型化や、変速制御の応答性の悪化等が抑制される。

また、この自動変速機１０においては、前記第１クラッチＣＬ１を、第１ブレーキＢＲ２と共に、前記出力ギヤ１３の駆動源Ａ側、換言すれば、変速機ケース１１内の前端部に配置したので、第１〜第３クラッチへ変速機ケースから直接油圧供給油路を導くために、例えば、これらのクラッチを出力ギヤの反駆動源側で変速機ケースの外周壁に沿って軸方向に並べて配置する場合等に比べて、出力ギヤ１３より反駆動源Ａ側の軸方向寸法が短縮されることになる。

これにより、出力ギヤ１３からの出力によって駆動されるデファレンシャル機構が、該出力ギヤ１３の駆動源Ａ側に一体的に設けられる横置き式の自動変速機１０において、出力ギヤ１３ないしデファレンシャル機構の軸方向位置が車載レイアウトの基準とされるときに、該自動変速機１０の車体への搭載性が向上することになる。

その場合に、この自動変速機１０においては、前記第１クラッチＣＬ１と第１ブレーキＢＲ１とは、出力ギヤ１３の駆動源Ａ側において軸方向のほぼ同一位置でオーバーラップさせて配設されているので、出力ギヤ１３の駆動源Ａ側においても軸方向寸法が短縮されて、変速機全体としても軸方向寸法が短縮される。

さらに、変速機ケース１１の後端側においても、第２クラッチＣＬ２と第３クラッチＣＬ３とが軸方向のほぼ同一位置でオーバーラップさせて配置されているので、自動変速機１０の全体の軸方向寸法がさらに短縮され、該自動変速機１０の車載性が一層向上することになる。

以上のように本発明によれば、例えば前進８段等の多段化された横置き式の自動変速機として、その大型化や変速制御の応答性の悪化が抑制され、しかも、車載性に優れた自動変速機が実現されるので、この種の車両用自動変速機ないし車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。

１０ 自動変速機
１１ 変速機ケース
１１ｂ 縦壁（前部縦壁）
１１ｃ 縦壁（後部縦壁）
１２ 入力部材（入力軸）
１３ 出力部材（出力ギヤ）
ＰＧ１〜ＰＧ４ 第１〜第４プラネタリギヤセット
ＣＬ１〜ＣＬ３ 第１〜第３クラッチ
ＢＲ１、ＢＲ２ 第１、第２ブレーキ

Claims (5)

1. 変速機ケース内において、車体幅方向に延びる軸心上に、
   駆動源に連結された入力部材と、
   前記変速機ケース内の駆動源側に配置されてデファレンシャル機構に連結された出力部材と、
   第１サンギヤ、第１リングギヤ、第１キャリヤを有する第１プラネタリギヤセット、第２サンギヤ、第２リングギヤ、第２キャリヤを有する第２プラネタリギヤセット、第３サンギヤ、第３リングギヤ、第３キャリヤを有する第３プラネタリギヤセット、及び、第４サンギヤ、第４リングギヤ、第４キャリヤを有する第４プラネタリギヤセットと、
   内外一対の回転部材を有し、油圧の給排に応じてこれらを断接する第１、第２、第３クラッチと、
   油圧の給排に応じて変速機ケースと所定の回転部材とを断接する第１、第２ブレーキと、が備えられた横置き式の自動変速機であって、
   前記第３、第４プラネタリギヤセットは、互いに隣接して前記第２プラネタリギヤセットの反駆動源側に配置され、
   前記第１クラッチ及び前記第１ブレーキは、前記出力部材の駆動源側に配置され、
   前記第１、第２、第３、第４プラネタリギヤセット、第２、第３クラッチ及び第２ブレーキは、前記出力部材の反駆動源側に配設され、かつ、
   前記第２、第３クラッチの外側回転部材は前記第２サンギヤに常時連結され、
   前記第２クラッチの内側回転部材は前記第４リングギヤに常時連結され、
   前記第３クラッチの内側回転部材が前記第３リングギヤに常時連結されていることを特徴とする自動変速機。
2. 前記第１クラッチと前記第１ブレーキとは、軸方向にオーバーラップして配設されていることを特徴とする請求項１記載の自動変速機。
3. 前記第１クラッチに油圧を供給する油圧供給油路は、前記変速機ケースの駆動源側の端部に設けられた縦壁を介して該第１クラッチに導かれており、
   前記第２、第３クラッチに油圧を供給する油圧供給油路は、前記変速機ケースの反駆動源側の縦壁を介して該第２、第３クラッチにそれぞれ導かれていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動変速機。
4. 前記第１、第２、第３、第４プラネタリギヤセットは、いずれもシングルピニオン型のプラネタリギヤセットであり、
   前記第１サンギヤと前記第４サンギヤとが常時連結され、
   前記第１リングギヤと前記第２キャリヤとが常時連結され、
   前記第１キャリヤと前記第３キャリヤとが常時連結され、
   前記第３サンギヤと前記第４リングギヤとが常時連結され、
   前記入力部材は前記第４キャリヤに常時連結され、
   前記出力部材は前記第１キャリヤ及び第３キャリヤに常時連結され、
   前記第１クラッチは、前記入力軸及び前記第４キャリヤと前記第２サンギヤとを断接し、
   前記第１ブレーキは、前記第１サンギヤ及び前記第４サンギヤと変速機ケースとを断接し、
   前記第２ブレーキは、前記第２リングギヤと変速機ケースとを断接することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自動変速機。
5. 前記第１、第２、第３クラッチ及び前記第１、第２ブレーキのうち、
   前記第１クラッチ、前記第１ブレーキ及び前記第２ブレーキが締結されたときに１速が形成され、
   前記第２クラッチ、前記第１ブレーキ及び前記第２ブレーキが締結されたときに２速が形成され、
   前記第１クラッチ、前記第２クラッチ及び前記第２ブレーキが締結されたときに３速が形成され、
   前記第２クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第２ブレーキが締結されたときに４速が形成され、
   前記第１クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第２ブレーキが締結されたときに５速が形成され、
   前記第１クラッチ、前記第２クラッチ及び前記第３クラッチが締結されたときに、減速比が１の６速が形成され、
   前記第１クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第１ブレーキが締結されたときに７速が形成され、
   前記第２クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第１ブレーキが締結されたときに８速が形成され、
   前記第３クラッチ、前記第１ブレーキ及び前記第２ブレーキが締結されたときに後退速が形成されることを特徴とする請求項４に記載の自動変速機。

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