JPWO2003087624A1 - 自動変速機 - Google Patents
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Abstract
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。
背景技術
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、特開平4−125345号公報、及び特開2000−274498号公報参照)。これらのものは、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。
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回転要素や上記プラネタリギヤの回転要素に入力軸の回転を入力するための複数のクラッチが備えられているが、それら複数のクラッチの配置によっては、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。また、特にFF(フロントエンジン、フロントドライブ)の車輌に用いられる自動変速機などにおいては、駆動車輪に該自動変速機の出力回転を、平行な他の軸に出力するためのギヤ、いわゆるカウンタギヤを有するものがあり、該カウンタギヤも同様に、例えば上記プラネタリギヤユニットと上記プラネタリギヤとの間に配置するなど、該カウンタギヤの配置によっては、上記減速回転を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。
そこで本発明は、減速回転出力手段をプラネタリギヤユニットの軸方向一方側に配置し、第1及び第2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、出力部材を第1及び第2のクラッチとプラネタリギヤユニットとの間に配置し、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。
発明の開示
請求の範囲第1項に係る本発明は、駆動源の出力回転に基づき回転する入力軸と、第1、第2、第3及び第4の回転要素を有するプラネタリギヤユニットと、前記入力軸の回転を減速した減速回転を前記第1の回転要素に出力自在な減速回転出力手段と、前記入力軸と前記第2の回転要素との間に介在する第1のクラッチと、前記入力軸と前記第3の回転要素との間に介在する第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、を備えた自動変速機において、前記減速回転出力手段を、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及び第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、前記第1及び第2のクラッチと前記プラネタリギヤユニットとの間に配置して構成される。
これにより、減速回転出力手段とプラネタリギヤユニットとを、例えばクラッチ、出力部材を間に配置することなく、近接して配置することができ、減速回転を伝達するための部材(例えば伝達部材やスリーブ部材など)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。
請求の範囲第2項に係る本発明は、前記第1のクラッチは、前記出力部材の内周側を通って前記第2の回転要素に連結されてなり、前記第2のクラッチは、前記第1のクラッチの外周側及び前記出力部材の内周側を通って前記第3の回転要素に連結されて構成される。
これにより、各回転要素の連結のための部材の錯綜を防止でき、自動変速機をコンパクト化することができる。
請求の範囲第3項に係る本発明は、前記第1のクラッチは、内周側が前記第2の回転要素に連結する部材にスプライン係合する摩擦板と、油圧サーボを内包すると共に該摩擦板の外周側にスプライン係合し、かつ前記入力軸に連結される第1のクラッチドラムと、該摩擦板を押圧する第1のピストンと、該第1のピストンの内周側と前記入力軸との間、及び外周側と該第1のクラッチドラムとの間を液密状にシールすることにより形成される第1の油圧サーボ用油圧室と、を有してなり、前記第2のクラッチは、内周側が前記第1のクラッチドラムにスプライン係合する摩擦板と、油圧サーボを内包すると共に該摩擦板の外周側にスプライン係合し、かつ前記第3の回転要素に連結する第2のクラッチドラムと、該摩擦板を押圧する第2のピストンと、該第2のピストンの内周側及び外周側と該第2のクラッチドラムとの間を液密状にシールすることにより形成される第2の油圧サーボ用油圧室と、を有して構成される。
これにより、第1のクラッチは、その外周側に第2のクラッチが配置される構造であり、外周側に拡径することができないが、油圧サーボを入力軸上に設けることによって、(例えばボス部上に設ける場合より)該油圧サーボ、特に第1の油圧サーボ用油室の受圧面積を内周側に大きく確保することができ、第1のクラッチの容量を増大させることができる。
請求の範囲第4項に係る本発明は、前記第1のクラッチは、内周側が前記第2の回転要素に連結する部材にスプライン係合する摩擦板と、油圧サーボを内包すると共に該摩擦板の外周側にスプライン係合し、かつ前記入力軸に連結される第1のクラッチドラムと、該摩擦板を押圧する第1のピストンと、該第1のピストンの内周側と前記入力軸との間、及び外周側と該第1のクラッチドラムとの間を液密状にシールすることにより形成される第1の油圧サーボ用油圧室と、を有してなり、前記第2のクラッチは、内周側が前記第3の回転要素に連結する部材にスプライン係合する摩擦板と、油圧サーボを内包すると共に該摩擦板の外周側にスプライン係合し、かつ前記第1のクラッチドラムの外周側に配置されると共に前記入力軸に連結される第2のクラッチドラムと、該摩擦板を押圧する第2のピストンと、該第2のピストンの内周側及び外周側と該第2のクラッチドラムとの間を液密状にシールすることにより形成される第2の油圧サーボ用油圧室と、を有して構成される。
これにより、第1のクラッチは、その外周側に第2のクラッチが配置される構造であり、外周側に拡径することができないが、油圧サーボを入力軸上に設けることによって、(例えばボス部上に設ける場合より)該油圧サーボ、特に第1の油圧サーボ用油室の受圧面積を内周側に大きく確保することができ、第1のクラッチの容量を増大させることができる。
請求の範囲第5項に係る本発明は、前記減速回転出力手段は、減速プラネタリギヤを有し、前記減速プラネタリギヤ、前記プラネタリギヤユニット、及び前記出力部材を前記入力軸と同軸上に設けて構成される。
これにより、特に自動変速機をFF車両に搭載した場合には、(例えば減速プラネタリギヤなどを他軸上に設ける場合に比して)駆動車輪伝達機構(例えばカウンタシャフト部4など)をコンパクト化することができ、例えば車体メンバとの干渉を防止することができ、自動変速機の車両搭載性を向上させることができる。
請求の範囲第6項に係る本発明は、前記減速回転出力手段は、前記入力軸の回転を入力する入力回転要素、回転を固定する固定要素、及び前記第1の回転要素に常時連結する出力回転要素とを有する前記減速プラネタリギヤと、前記固定要素の回転を固定可能な第1のブレーキと、からなり、前記第1のブレーキの係合により、前記減速回転の出力が可能に構成される。
これにより、固定要素の回転を固定可能な第1のブレーキが減速回転の出力を接・断するので、例えば減速回転を接・断するクラッチに比して、第1のブレーキをコンパクト化することができ、かつ減速回転出力手段とプラネタリギヤユニットとを近接して配置することができる。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る。
請求の範囲第7項に係る本発明は、前記減速回転出力手段は、前記入力軸の回転を入力する入力回転要素、回転を固定する固定要素、及び前記第1の回転要素に常時連結する出力回転要素とを有する減速プラネタリギヤと、前記入力軸と前記入力回転要素との間に介在する第3のクラッチ及び前記固定要素の回転を固定可能な第1のブレーキと、からなり、前記第3のクラッチ、前記第1のブレーキの係合により、前記減速回転の出力が可能に構成される。
これにより、入力軸と入力回転要素との間に介在する第3のクラッチ、及び固定要素の回転を固定可能な第1のブレーキが減速回転の出力を接・断するので、例えば減速回転を接・断するクラッチに比して、第3のクラッチ及び第1のブレーキをコンパクト化することができ、かつ減速回転出力手段とプラネタリギヤユニットとを近接して配置することができる。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る。
請求の範囲第8項に係る本発明は、前記減速回転出力手段は、前記入力軸の回転を常時入力する入力回転要素、回転を常時固定する固定要素、及び前記第1の回転要素に常時連結する出力回転要素とを有する減速プラネタリギヤと、前記入力軸と前記入力回転要素との間に介在する第3のクラッチと、からなり、前記第3のクラッチの係合により、前記減速回転の出力が可能に構成される。
これにより、入力軸と入力回転要素との間に介在する第3のクラッチが減速回転の出力を接・断するので、例えば減速回転を接・断するクラッチに比して、第3のクラッチをコンパクト化することができ、かつ減速回転出力手段とプラネタリギヤユニットとを近接して配置することができる。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る。
請求の範囲第9項に係る本発明は、前記減速回転出力手段は、前記入力軸の回転を常時入力する入力回転要素、回転を常時固定する固定要素、及び前記第1の回転要素に連結する出力回転要素とを有する減速プラネタリギヤと、前記第1の回転要素と前記出力回転要素との間に介在する第3のクラッチと、からなり、前記第3のクラッチの係合により、前記減速回転の出力が可能に構成される。
これにより、第1の回転要素と出力回転要素との間に介在する第3のクラッチが減速回転の出力を接・断するので、減速回転を第1の回転要素に出力自在にすることができるものでありながら、例えば第3のクラッチを解放することで、入力回転要素に入力される入力軸の回転をプラネタリギヤにて空転させることができる。それにより、例えば回転を固定する要素を、ブレーキを配設することなく、直接ケースなどに固定することができ、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る。
請求の範囲第10項に係る本発明は、前記第1のクラッチ、前記第2のクラッチ、前記第3のクラッチは、それぞれの油圧サーボを有し、前記第2のクラッチの油圧サーボは、前記ケースの一端から延設された第1のボス部上に配置されると共に、該第1のボス部に設けられた油路に連通し、前記第1のクラッチの油圧サーボは、前記入力軸の一端上に配置され、前記入力軸内に設けられた油路を介して前記第1のボス部又は前記ケースの一端の油路に連通し、前記第3のクラッチの油圧サーボは、前記ケースの他端から延設された第2のボス部上又は前記入力軸の他端上に配置され、前記第2のボス部に設けられた油路又は前記入力軸内に設けられた油路に連通して構成される。
これにより、第1のクラッチの油圧サーボは入力軸の一端上に設けられているので、ケースから1対のシールリングで漏れ止めして入力軸内に設けられた油路に油を供給することで、例えば入力軸と該油圧サーボとの間にシールリングを設けることなく、該油圧サーボに油を供給することができる。更に、第2及び第3のクラッチの油圧サーボは、それぞれケースから延設されたボス部から、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対のシールリングをそれぞれ設けることで、油を供給することができる。従って、3つの油圧サーボには、それぞれ1対のシールリングを設けるだけで、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、自動変速機の効率を向上させることができる。
請求の範囲第11項に係る本発明は、前記第1のクラッチ、前記第2のクラッチ、前記第3のクラッチは、それぞれの油圧サーボを有し、前記第2のクラッチの油圧サーボは、前記ケースの一端から延設された第1のボス部上に配置されると共に、該第1のボス部に設けられた油路に連通し、前記第1のクラッチの油圧サーボは、前記入力軸の一端上に配置され、前記入力軸内に設けられた油路を介して前記第1のボス部又は前記ケースの一端の油路に連通し、前記第3のクラッチの油圧サーボは、前記入力軸の一端上に配置され、前記入力軸の他端上に配置され、前記入力軸内に設けられた油路に連通して構成される。
これにより、第1のクラッチの油圧サーボは入力軸の一端上に設けられているので、ケースから1対のシールリングで漏れ止めして入力軸内に設けられた油路に油を供給することで、例えば入力軸と該油圧サーボとの間にシールリングを設けることなく、該油圧サーボに油を供給することができる。第2のクラッチの油圧サーボは、ケースから延設されたボス部から、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る。更に、第3のクラッチの油圧サーボは前記入力軸の上に配置され、ケースから1対のシールリングで漏れ止めして入力軸内に設けられた油路に油を供給することで、例えば入力軸と該油圧サーボとの間にシールリングを設けることなく、該油圧サーボに油を供給することができる。即ち、1対のシールリングをそれぞれ設けることで、油を供給することができる。従って、3つの油圧サーボには、それぞれ1対のシールリングを設けるだけで、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、自動変速機の効率を向上させることができる。さらに、入力軸上に第1及び第3のクラッチの油圧サーボが配置されるが、それぞれ入力軸の一端側及び他端側に分けて配置されるため、入力軸内の油圧サーボ用の油路を重ねて設ける必要がないため、入力軸を細くすることができ、自動変速機をコンパクトにすることができる。
請求の範囲第12項に係る本発明は、前記第3のクラッチは、内周側が前記減速プラネタリギヤの前記入力回転要素又は前記出力回転要素に連結する部材にスプライン係合する摩擦板と、油圧サーボを内包すると共に該摩擦板の外周側にスプライン係合する第3のクラッチドラムと、該摩擦板を押圧する第3のピストンと、該第3のピストンの内周側及び外周側と該第3のクラッチドラムとの間を液密状にシールすることにより形成される第1の油圧サーボ用油圧室と、を有してなり、前記摩擦板は、前記減速プラネタリギヤの径方向外周側に少なくとも一部が重なる位置に配置されてなり、前記第3のクラッチドラムは、前記減速プラネタリギヤ方向に開口するように配置されてなり、前記減速プラネタリギヤは、前記第3のクラッチの油圧サーボと前記プラネタリギヤユニットとの軸方向の間に配置されて構成される。
これにより、摩擦板が減速プラネタリギヤの径方向外周側に配置されて、自動変速機を軸方向にコンパクト化することができる。また、減速プラネタリギヤを第3のクラッチの油圧サーボとプラネタリギヤユニットとの軸方向の間に配置することによって、減速プラネタリギヤとプラネタリギヤユニットとを隣接して配置することができるため(第3のクラッチの油圧サーボが減速プラネタリギヤとプラネタリギヤユニットとの間にないため)、減速回転を伝達するための部材(例えば伝達部材やスリーブ部材など)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。
請求の範囲第13項に係る本発明は、前記減速プラネタリギヤは、ダブルピニオンプラネタリギヤである。
これにより、入力軸の回転を減速回転として出力することができると共に、自動変速機のギヤ比を良好に設定したとしても、プラネタリギヤユニット、減速プラネタリギヤの各回転要素を大きくすることがなく、高回転をも抑制できるため、自動変速機をコンパクトにすることができる。
請求の範囲第14項に係る本発明は、前記減速プラネタリギヤは、前記入力回転要素である第1のキャリヤと、前記固定要素である第1のサンギヤと、前記出力回転要素である第1のリングギヤと、を有して構成される。
これにより、入力軸の回転を減速回転として出力することができる。
請求の範囲第15項に係る本発明は、前記減速プラネタリギヤは、前記入力回転要素である第1のサンギヤと、前記固定要素である第1のキャリヤと、前記出力回転要素である第1のリングギヤと、を有して構成される。
これにより、入力軸の回転を減速回転として出力することができる。
請求の範囲第16項に係る本発明は、前記プラネタリギヤユニットは、第2のサンギヤ、第3のサンギヤ、第2のキャリヤ、及び第2の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出力回転を入力し、かつ第2のブレーキの係止により固定自在な前記第2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3のサンギヤであり、前記第3の回転要素は、前記第2のサンギヤに噛合するロングピニオンと、前記第3のサンギヤに噛合するショートピニオンと、を有し、第3のブレーキの係止により固定自在であると共に、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する前記第2のキャリヤであり、前記第4の回転要素は、前記ロングピニオンに噛合する前記第2のリングギヤである。
これにより、例えば前進6速段、後進1速段を可能にすることができるものでありながら、減速回転出力手段とプラネタリギヤユニットとを近接して配置することができ、減速回転を伝達するための部材を比較的短くすることができる。
請求の範囲第17項に係る本発明は、前記第3のブレーキと並列に配置され、前記キャリヤの回転を一方向に規制する第1のワンウェイクラッチを備えて構成される。
これにより、例えば正駆動時の前進1速段を第1のクラッチと第1のワンウェイクラッチの係合で達成できるため、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速段の達成を滑らかに行うことができる。
請求の範囲第18項に係る本発明は、前記第3のブレーキを前記プラネタリギヤユニットの外周側に配置し、前記第1のワンウェイクラッチを前記第2のクラッチに隣接させて配置して構成される。
これにより、第1のワンウェイクラッチは前進1速段達成時に入力軸の回転を入力する第1のクラッチと共に係合されるのに対し、第3のブレーキは減速回転を接・断するための第3のクラッチと共に係合することで後進1速段を達成するものであることから、第3のブレーキに作用する反力トルクは、第1のワンウェイクラッチに作用する反力トルクより大きくなる。従って、第3のブレーキをプラネタリギヤユニットの外周側に近接して設けることによって、減速回転に基づくトルクを第3のブレーキに伝達する部材を比較的短くすることができる。更に、第1のワンウェイクラッチをプラネタリギヤユニットと離れた第2のクラッチに近接させて設けても、第2のクラッチと第2のキャリヤを連結する部材を大きくする必要はない。また、第1のワンウェイクラッチをプラネタリギヤユニットの外周に配置しないことによって、ブレーキの設計自由度を増やすことができる。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る。
請求の範囲第19項に係る本発明は、前記第3のブレーキと前記第1のワンウェイクラッチとを前記プラネタリギヤユニットの外周側に配置して構成される。
これにより、(例えば第1のワンウェイクラッチを第1のクラッチに隣接して配置した場合に比して、第1及び第2のクラッチが配設されている部分を軸方向にコンパクト化することができるため)出力部材を、例えばトルクコンバータ側に近づけることができる。それにより、駆動車輪伝達機構部(特にカウンタシャフト部)を軸方向に対してコンパクト化することができる。
請求の範囲第20項に係る本発明は、前記第2のブレーキと並列に配置され、第4のブレーキの係止により前記第2のサンギヤの回転を一方向に規制する第2のワンウェイクラッチを備えて構成される。
これにより、例えば前進2速段から前進3速段への変速を滑らかに行うことができる。
請求の範囲第21項に係る本発明は、前記減速回転出力手段と前記第2のサンギヤとの間に介在し、前記減速回転出力手段の出力回転と前記第2のサンギヤの回転とを連結するスリーブ部材を備え、前記第2のワンウェイクラッチのインナーレースと前記スリーブ部材とを一体に形成して構成される。
これにより、前進2速段から前進3速段への変速を滑らかに行うことができるものでありながら、自動変速機をコンパクト化することができる。
請求の範囲第22項に係る本発明は、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の縦軸に対応させ、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。
これにより、速度線図に示すように、前進6速段、後進1速段を達成できるものでありながら、減速回転出力手段とプラネタリギヤユニットとを近接して配置することができ、減速回転を伝達するための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。
請求の範囲第23項に係る本発明は、前記第1のクラッチ及び前記第3のブレーキの係合により前進1速段を、前記第1のクラッチ及び前記第2のブレーキの係合により前進2速段を、前記第1のクラッチの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで前進3速段を、前記第1のクラッチ及び前記第2のクラッチの係合により前進4速段を、前記第2のクラッチの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで前進5速段を、前記第2のクラッチ及び前記第2のブレーキの係合により前進6速段を、前記第3のブレーキの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで後進1速段をそれぞれ達成する。
これにより、前進6速段及び後進1速段を達成するものであって、前進4速段に第1及び第2のクラッチを共に係合し、つまり前進4速段において直結状態となるので、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、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。
請求の範囲第24項に係る本発明は、前記プラネタリギヤユニットは、第2のサンギヤ、第2のキャリヤ、第2のリングギヤを有する第1シンプルプラネタリギヤと、第3のサンギヤ、第3のキャリヤ、第3のリングギヤを有する第2シンプルプラネタリギヤと、からなり、前記第1の回転要素は、前記ダブルピニオンプラネタリギヤの出力回転を入力し、かつ第2のブレーキの係止により固定自在な前記第3のリングギヤであり、前記第2の回転要素は、第3のブレーキの係止により固定自在であると共に、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3のキャリヤ及び前記第2のリングギヤであり、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する前記第2のサンギヤ及び前記第3のサンギヤであり、前記第4の回転要素は、前記第2のサンギヤ及び前記第2のリングギヤに噛合する前記第2のキャリヤである。
これにより、例えば前進6速段、後進1速段を可能にすることができるものでありながら、減速回転出力手段とプラネタリギヤユニットとを近接して配置することができ、減速回転を伝達するための部材を比較的短くすることができる。
請求の範囲第25項に係る本発明は、前記第3のブレーキと並列に配置され、前記第3のキャリヤ及び前記第2のリングギヤの回転を一方向に規制する第1のワンウェイクラッチを備えて構成される。
これにより、例えば正駆動時の前進1速段を第2のクラッチと第1のワンウェイクラッチの係合で達成できるため、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速段の達成を滑らかに行うことができる。
請求の範囲第26項に係る本発明は、前記第3のブレーキと前記第1のワンウェイクラッチとを前記プラネタリギヤユニットの外周側に配置して構成される。
これにより、(例えば第1のワンウェイクラッチを第2のクラッチに隣接して配置した場合に比して、第1及び第2のクラッチが配設されている部分を軸方向にコンパクト化することができるため)出力部材を、例えばトルクコンバータ側に近づけることができる。それにより、駆動車輪伝達機構部(特にカウンタシャフト部)を軸方向に対してコンパクト化することができる。
請求の範囲第27項に係る本発明は、前記第1のワンウェイクラッチのインナーレースと前記第2のリングギヤとを一体に形成して構成される。
これにより、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速段の達成を滑らかに行うことができるものでありながら、自動変速機をコンパクト化することができる。
請求の範囲第28項に係る本発明は、前記第2のブレーキと並列に配置され、第4のブレーキの係止により前記第3のリングギヤの回転を一方向に規制する第2のワンウェイクラッチを備えて構成される。
これにより、例えば前進2速段から前進3速段への変速を滑らかに行うことができる。
請求の範囲第29項に係る本発明は、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の縦軸に対応させ、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。
これにより、速度線図に示すように、前進6速段、後進1速段を達成できるものでありながら、減速回転出力手段とプラネタリギヤユニットとを近接して配置することができ、減速回転を伝達するための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。
請求の範囲第30項に係る本発明は、前記第2のクラッチ及び前記第3のブレーキの係合により前進1速段を、前記第2のクラッチ及び前記第2のブレーキの係合により前進2速段を、前記第2のクラッチの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで前進3速段を、前記第1のクラッチ及び前記第2のクラッチの係合により前進4速段を、前記第1のクラッチの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで前進5速段を、前記第1のクラッチ及び前記第2のブレーキの係合により前進6速段を、前記第3のブレーキの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで後進1速段をそれぞれ達成する。
これにより、前進6速段及び後進1速段を達成するものであって、前進4速段に第1及び第2のクラッチを共に係合し、つまり前進4速段において直結状態となるので、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、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。
請求の範囲第31項に係る本発明は、前記プラネタリギヤユニットは、第2のサンギヤ、第3のサンギヤ、第2のキャリヤ、及び第2の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出力回転を入力し得る前記第3のサンギヤであり、前記第2の回転要素は、前記第2のサンギヤに噛合するロングピニオンと、前記第3のサンギヤに噛合するショートピニオンと、を有し、第2のブレーキの係止により固定自在であると共に、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のキャリヤであり、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第2のサンギヤであり、前記第4の回転要素は、前記ロングピニオンに噛合する前記第2のリングギヤである。
これにより、例えば前進6速段、後進1速段を可能にすることができるものでありながら、減速回転出力手段とプラネタリギヤユニットとを近接して配置することができ、減速回転を伝達するための部材を比較的短くすることができる。
請求の範囲第32項に係る本発明は、前記第2のブレーキと並列に配置され、前記第2のキャリヤの回転を一方向に規制する第1のワンウェイクラッチを備えて構成される。
これにより、例えば正駆動時の前進1速段を第3のクラッチと第1のワンウェイクラッチの係合で達成できるため、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速段の達成を滑らかに行うことができる。
請求の範囲第33項に係る本発明は、前記第2のブレーキと前記第1のワンウェイクラッチとを前記プラネタリギヤユニットの外周側に配置して構成される。
これにより、(例えば第1のワンウェイクラッチを第1のクラッチに隣接して配置した場合に比して、第1及び第2のクラッチが配設されている部分を軸方向にコンパクト化することができるため)出力部材を、例えばトルクコンバータ側に近づけることができる。それにより、駆動車輪伝達機構部(特にカウンタシャフト部)を軸方向に対してコンパクト化することができる。
請求の範囲第34項に係る本発明は、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の縦軸に対応させ、順に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、前記第3の回転要素に対応させて構成される。
これにより、速度線図に示すように、前進6速段、後進1速段を達成できるものでありながら、減速回転出力手段とプラネタリギヤユニットとを近接して配置することができ、減速回転を伝達するための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。
請求の範囲第35項に係る本発明は、前記第2のブレーキの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで前進1速段を、前記第3のブレーキの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで前進2速段を、前記第2のクラッチの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで前進3速段を、前記第1のクラッチの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで前進4速段を、前記第1のクラッチ及び前記第2のクラッチの係合により前進5速段を、前記第1のクラッチ及び前記第3のブレーキの係合により前進6速段を、前記第2のクラッチ及び前記第2のブレーキの係合により後進1速段をそれぞれ達成する。
これにより、例えば前進6速段及び後進1速段を達成するものであって、前進5速段の際に第1及び第2のクラッチを係合し、いわゆる直結状態とするので、つまり減速回転を前記1速段から前進4速段までの4段にわたって出力することができ、特に自動変速機を車輌に搭載した際に、車輌の低中速領域での変速を細分化することができる。それにより、特に車輌の低中速領域において、例えばエンジン等の駆動源の最良効率となる回転数領域をより多く使用することが可能となり、燃費の向上を図ることができる。更に、前進6速段のみをオーバードライブとすることができ、例えば前進4速段の際に直結状態となって前進5速段及び前進6速段がオーバードライブとなるものに比して、最終減速比を小さくすることができる。それにより、例えばディファレンシャル部のデフリングギヤ径を小さくすることができ、入力軸とディファレンシャル部の軸との軸間距離を短縮することができ、特にFF車両に搭載した場合には、自動変速機をコンパクトにすることができる。
請求の範囲第36項に係る本発明は、前記駆動車輪伝達機構は、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。
これにより、自動変速機を例えばFF車輌に搭載することができる。
発明を実施するための最良の形態
<第1の実施の形態>
以下、本発明に係る第1の実施の形態を第1図乃至第5図に沿って説明する。第1図は第1の実施の形態に係る自動変速機を示す断面展開図、第2図は第1の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す断面図、第3図は第1の実施の形態に係る自動変速機を示すスケルトン図、第4図は第1の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第5図は第1の実施の形態に係る自動変速機の速度線図である。
本発明の第1の実施の形態に係る自動変速機11は、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、第1図に示すように、ハウジングケース3a及びミッションケース3bからなるケース3を有しており、該ハウジングケース3a内にトルクコンバータ12、該ミッションケース3b内に自動変速機構21、カウンタシャフト部(駆動車輪伝達機構)4、及びディファレンシャル部(駆動車輪伝達機構)5が配置されている。該トルクコンバータ12は、例えばエンジン(不図示)の出力軸10と同軸上である自動変速機構21の入力軸20を中心とした軸上に配置されており、該自動変速機構21は、該エンジンの出力軸10、即ち、該入力軸20と同軸上である中心軸30を中心とした軸上に配置されている。また、カウンタシャフト部4は、それら入力軸20及び中心軸30と平行な軸上であるカウンタシャフト52上に配置されており、ディファレンシャル部5は、該カウンタシャフト52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。
なお、第1図に示す断面展開図は、自動変速機11を平面的に展開して示しているものであって、上記入力軸20及び中心軸30と、カウンタシャフト52と、不図示の左右車軸とは、側面視くの字状の位置関係であり、特に第1図における符号12’は、カウンタシャフト52に対するトルクコンバータの位置関係を示しているものである。
上記エンジンの出力軸10には、ディスク状部材11が配置されており、該ディスク状部材11の外周側がトルクコンバータ12のポンプインペラ12aに接続されている。また、トルクコンバータ12のタービンランナ12bがその内周側にて、トルク変動を吸収するダンパ装置13に接続されており、該ダンパ装置13の外周側が、上記ポンプインペラ12aに係合自在であるロックアップクラッチのピストン部材14に接続され、更に該ピストン部材14が上記自動変速機構21の入力軸20に接続されている。つまり、該ピストン部材14がポンプインペラ12aに対して係合していない状態では、トルクコンバータ12を介して上記入力軸20に不図示のエンジンのトルクが伝達され、該ピストン部材14がポンプインペラ12aに対して係合している状態では、上記出力軸10と入力軸20とが直結状態となって、エンジンのトルクが直接的に入力軸20に伝達される。
ついで、自動変速機構21について第2図に沿って説明する。第2図に示すように、上記入力軸20のトルクコンバータ12とは反対側の一端には、その内周側にスプライン20sが形成されており、中心軸30の一端外周側に形成されているスプライン30sに係合して、つまり入力軸20と中心軸30とが回転方向に接続されている。該中心軸30上には、プラネタリギヤユニットPUとプラネタリギヤ(減速回転出力手段、減速プラネタリギヤ)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(第2の回転要素、第3のサンギヤ)S2、キャリヤ(第3の回転要素、第2のキャリヤ)CR2、リングギヤ(第4の回転要素、第2のリングギヤ)R2、及びサンギヤ(第1の回転要素、第2のサンギヤ)S3を有し、該キャリヤCR2に、側板42,44に支持されてサンギヤS3及びリングギヤR2に噛合するロングピニオンPLと、側板43,44に支持されてサンギヤ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(入力回転要素、第1のキャリヤ)CR1に、リングギヤR1(出力回転要素、第1のリングギヤ)に噛合するピニオンP1及びサンギヤ(固定要素、第1のサンギヤ)S1に噛合するピニオンP2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20上には、内周側に、油圧サーボ62、摩擦板72、クラッチドラム(第1のクラッチドラム)を形成するハブ部材22及びドラム状部材21、サンギヤS2に連結されるハブ部材(第2の回転要素に連結する部材)23、を有する多板式クラッチ(第1のクラッチ)C1と、その外周側に、油圧サーボ61、摩擦板71、クラッチドラム(第2のクラッチドラム)を形成するハブ部材24及びシリンダ部材61e、キャリヤCR2に連結されるハブ部材25、を有する多板式クラッチ(第2のクラッチ)C2と、が配置されている。
該油圧サーボ62は、摩擦板72を押圧するためのピストン部材(第1のピストン)62bと、シリンダ部62eを有するドラム状部材21、該ピストン部材62bと該シリンダ部62eとの間にシールリング62f,62gによってシールされて形成される油室(第1の油圧サーボ用油室)62aと、該ピストン部材62bを該油室62aの方向に付勢するリターンスプリング62cと、該リターンスプリング62cの付勢を受け止めるリターンプレート62dと、により構成されている。該油室62aは、上記入力軸20に形成されている油路20a,20bと連通しており、該油路20aは、ケース3の一端に延設され、入力軸20上にスリーブ状に設けられているボス部3cの油路91に連通している。そして、該油路91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62は、入力軸20上に配置されているため、ケース3のボス部3cと入力軸20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室62aまでの油路が構成されている。
また、該油圧サーボ61は、摩擦板71を押圧するためのピストン部材(第2のピストン)61bと、シリンダ部材61e、該ピストン部材61bと該シリンダ部材61eとの間にシールリング61f,61gによってシールされて形成される油室(第2の油圧サーボ用油圧室)61aと、該ピストン部材61bを該油室61aの方向に付勢するリターンスプリング61cと、該リターンスプリング61cの付勢を受け止めるリターンプレート61dと、により構成されている。該油室61aは、上記ボス部3c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61は、ケース3のボス部3cとシリンダ部材61eとの間をシールする1対のシールリング80によって、不図示の油圧制御装置から油室61aまでの油路が構成されている。
即ち、上記入力軸20には、上記ドラム状部材21が接続されており、該ドラム状部材21の外周側には、上記ハブ部材22が接続されている。該ハブ部材22の先端部内周側には、クラッチC1用油圧サーボ62によって係合自在となっているクラッチC1がスプライン係合する形で配置されており、該クラッチC1の内周側がハブ部材23にスプライン係合する形で接続されている。そして、該ハブ部材23の内周側が、中心軸30上に回転自在に設けられたスリーブ部材(第2の回転要素に連結する部材)26の一端に接続されており、該スリーブ部材26の他端の先端部外周側に上記サンギヤS2が一体的に形成されている。
また、上記ハブ部材22の先端部外周側には、クラッチC2用油圧サーボ61により係合自在となっているクラッチC2がスプライン係合する形で配置されており、該クラッチC2の外周側には、ドラム状部材24がその内周側にてスプライン係合する形で接続されている。該ドラム状部材24の一端(図中右方側)外周側には、上記ミッションケース3bとの間にワンウェイクラッチ(第1のワンウェイクラッチ)F3が配置されており、該ドラム部材24の回転を一方向に対して規制している。また、該ドラム状部材の他端(図中左方側)の内周側には、接続部材25がスプライン係合する形で接続されており、上記キャリヤCR2の側板44に接続されている。
一方、中心軸30上には、油圧サーボ66、摩擦板76、クラッチドラム(第3のクラッチドラム)を形成するハブ部材32及びドラム状部材31、キャリヤCR1に連結されるハブ部材33、を有する多板式クラッチ(第3のクラッチ、減速回転出力手段)C3が配置されている。該油圧サーボ66は、摩擦板76を押圧するためのピストン部材66bと、シリンダ部66eを有するドラム状部材31、該ピストン部材66bと該シリンダ部66eとの間にシールリング66f,66gによってシールされて形成される油室66aと、該ピストン部材66bを該油室66aの方向に付勢するリターンスプリング66cと、該リターンスプリング66cの付勢を受け止めるリターンプレート66dと、により構成されている。なお、ハブ部材32及びドラム状部材31からなるクラッチドラムは、プラネタリギヤPRの方向に開口しており、該プラネタリギヤPRは、油圧サーボ66とプラネタリギヤユニットPUとの軸方向の間に配置されている。また、摩擦板76がプラネタリギヤPRの径方向外径側に重なる位置に配置されている。
該油室66aは、ケース3の、上記ボス部3cとは反対側の他端に延設され、中心軸30上にスリーブ状に設けられているボス部3dの油路93に連通しており、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66は、ケース3のボス部3dとシリンダ部66eを有するドラム状部材61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室66aまでの油路が構成されている。
即ち、上記入力軸20に接続されている中心軸30には、該入力軸20とは反対側(図中左方側)において、ドラム状部材31が接続されており、該ドラム状部材31の外周側には、ハブ部材32が接続されている。該ハブ部材32の先端部内周側には、クラッチC3用油圧サーボ66により係合自在となっているクラッチC3がスプライン係合する形で配置されており、該クラッチC3の内周側には、上記キャリヤCR1の側板33の延設部分がスプライン係合する形で配置されている。該キャリヤCR1は、該側板33と側板34とにより支持している上記ピニオンP1及びピニオンP2を有しており、該ピニオンP2は、スリーブ状に形成されて軸上に回転自在に配置されているサンギヤS1に噛合している。該サンギヤS1の一端には、ハブ部材35が接続されており、該ハブ部材35の外周側には、ブレーキB1用油圧サーボ65及び摩擦板75を有して、該油圧サーボ65により係止自在となっている多板式ブレーキ(第1のブレーキ)B1が、その摩擦板75がスプライン係合する形で配置されている。そして、該ブレーキB1の摩擦板75の外周側は、上記ミッションケース3bの内周側に形成されているスプライン3sにスプライン係合している。
また、上記ピニオンP1は、上述のようにリングギヤR1に噛合しており、該リングギヤR1の内周側一端には、上記中心軸30上に回転自在に支持され、該リングギヤR1の回転を伝達する伝達部材(減速回転出力手段)401が接続されている。該伝達部材401のリングギヤR1に接続されている部分の反対側(図中右方側)には、その外周側にスプライン40sが形成されており、該スプライン40sには、(図中左方側において)ハブ部材46がスプライン係合していると共に、(図中右方側において)スリーブ部材411がスプライン係合している。該ハブ部材46の外周側には、ブレーキB2用油圧サーボ64及び摩擦板74を有して、該油圧サーボ64により係止自在となっているブレーキ(第2のブレーキ)B2が、その摩擦板74がスプライン係合する形で配置されており、該ブレーキB2の摩擦板74の外周側は、上記ブレーキB1と同様に、上記ミッションケース3bの内周側に形成されているスプライン3sにスプライン係合している。
上記スリーブ部材411の内周側には、上記プラネタリギヤユニットPUのサンギヤS3が一体的に形成されており、該サンギヤS1には、上述のようにキャリヤCR2の側板42及び側板44に支持されているロングピニオンPLが噛合している。また、該側板44と側板43との間には、上述のようにショートピニオンPSが支持されており、該側板43の外周側には、ハブ部材47が接続されている。該ハブ部材47の外周側には、ブレーキB4用油圧サーボ63及び摩擦板73を有して、該ブレーキB4用油圧サーボ63により係止自在となっているブレーキ(第3のブレーキ)B4が、その摩擦板73がスプライン係合する形で配置されており、該ブレーキB4の摩擦板73の外周側は、上記ブレーキB1及びブレーキB2と同様に、上記ミッションケース3bの内周側に形成されているスプライン3sにスプライン係合している。
そして、上記ロングピニオンPLには、上述のようにリングギヤR2が噛合しており、該リングギヤR2の一端には連結部材45が接続されて、該リングギヤR2が該連結部材45を介してカウンタギヤ50に連結されている。該カウンタギヤ50には、第1図に示すように、上記カウンタシャフト部4のカウンタシャフト52上に固定されているギヤ51が噛合しており、該カウンタシャフト52には、外周面上に形成されているギヤ52aを介してディファレンシャル部5のギヤ53が噛合している。そして、該ギヤ53は、ハウジング54に固定されており、該ハウジング54がディファレンシャルギヤ55を介して不図示の左右車軸に接続されている。
以上説明したように、入力軸20上においてクラッチC1及びクラッチC2が配置され、中心軸30上においてカウンタギヤ50、プラネタリギヤユニットPU、プラネタリギヤPRが順に配置されており、つまり、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が、軸方向他方側にクラッチC1及びクラッチC2が、クラッチC1及びクラッチC2とプラネタリギヤユニットPUとの間にカウンタギヤ50が配置されている。また、クラッチC3及びブレーキB1はプラネタリギヤPRの外周側に、ブレーキB2及びブレーキB4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。また、プラネタリギヤPR、プラネタリギヤユニットPU、及びカウンタギヤ50は、入力軸20と同軸上に設けられて構成されている。
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機11の作用について第3図、第4図及び第5図に沿って説明する。なお、第5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5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R2、サンギヤS2に対応している。
第3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20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20の回転が入力されると共に、該キャリヤCR2は、ブレーキB4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F3により一方向の回転が規制されている。
一方、上記キャリヤCR1には、クラッチC3が係合することにより入力軸20の回転が入力され、上記サンギヤS1は、ブレーキB1の係止により回転が固定自在となっている。上記リングギヤR1は、伝達部材401及びスリーブ部材411により上記サンギヤS3に接続されており、該リングギヤR1及びサンギヤS3は、ブレーキB2の係止により回転が固定自在となっている。そして、上記リングギヤR2の回転は、上記カウンタギヤ50に出力され、該カウンタギヤ50、上記カウンタシャフト部4及びディファレンシャル部5(第1図参照)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4図に示すように、クラッチC1及びワンウェイクラッチF3が係合される。すると、第5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20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20の回転が、固定されたキャリヤCR2を介してリングギヤR2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50から出力される。なお、この際、上記プラネタリギヤPRにおいて、サンギヤS3を介してリングギヤR1に逆転した減速回転が出力され、かつブレーキB1の係止によりサンギヤS1が固定されているが、クラッチC3が解放されているため、キャリヤCR1が空転状態であって、特にトルク伝達は行われない。また、エンジンブレーキ時(コースト時)には、ブレーキB4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。
なお、該前進1速段では、ワンウェイクラッチF3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。また、該ワンウェイクラッチF3は、サンギヤS2を介して入力軸20の回転を受け止める形であり、例えば減速回転を受け止める場合に比して作用するトルクが小さいため、該ワンウェイクラッチF3や、該ワンウェイクラッチF3とクラッチC2とを接続するドラム状部材24などを大きくする必要がない。
D(ドライブ)レンジにおける前進2速段では、第4図に示すように、クラッチC1が係合され、ブレーキB2が係止される。すると、第5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20の回転が入力されると共に、ブレーキB2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20の回転が、該減速回転のキャリヤCR2を介してリングギヤR2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50から出力される。なお、この際、上記プラネタリギヤPRにおいて、サンギヤS3及びリングギヤR1は、ブレーキB2の係止により固定されており、クラッチC3が解放されているため、キャリヤCR1及びサンギヤS1は停止状態である。
D(ドライブ)レンジにおける前進3速段では、第4図に示すように、クラッチC1及びクラッチC3が係合され、ブレーキB1が係止される。すると、第5図に示すように、クラッチC3を介してキャリヤCR1と、クラッチC1を介してサンギヤS2と、に入力軸20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S1が固定される。それにより、キャリヤCR1に入力された入力軸20の回転と、固定されたサンギヤS1とによりリングギヤR1が減速回転し、上記伝達部材401及びスリーブ部材411を介してサンギヤS3に該減速回転が出力される。すると、サンギヤS2に入力された入力軸20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20の回転が、該減速回転のキャリヤCR2を介してリングギヤR2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50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401及びスリーブ部材411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4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5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20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20の回転と、キャリヤCR2に入力された入力軸20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R2に入力軸20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50から出力される。なお、この際、上記プラネタリギヤPRにおいて、クラッチC3を介してキャリヤCR1に入力軸20の回転が入力され、また、リングギヤR1にサンギヤS3からの入力軸20の回転(直結回転)が入力されるが、ブレーキB1が解放されており、サンギヤS1が空転状態であって、特にトルク伝達は行われない。
D(ドライブ)レンジにおける前進5速段では、第4図に示すように、クラッチC2及びクラッチC3が係合され、ブレーキB1が係止される。すると、第5図に示すように、クラッチC3を介してキャリヤCR1と、クラッチC2を介してキャリヤCR2と、に入力軸20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S1が固定される。それにより、キャリヤCR1に入力された入力軸20の回転と、固定されたサンギヤS1とによりリングギヤR1が減速回転し、上記伝達部材401及びスリーブ部材411を介してサンギヤS3に該減速回転が出力される。すると、サンギヤS3の減速回転と、入力軸20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R2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50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401及びスリーブ部材411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4図に示すように、クラッチC2が係合され、ブレーキB2が係止される。すると、第5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20の回転が入力されると共に、ブレーキB2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20の回転と固定されたサンギヤS2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R2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50から出力される。なお、この際、上記プラネタリギヤPRにおいて、上記前進2速段の状態と同様に、サンギヤS3及びリングギヤR1は、ブレーキB2の係止により固定されており、クラッチC3が解放されているため、キャリヤCR1及びサンギヤS1は停止状態である。
R(リバース)レンジにおける後進1速段では、第4図に示すように、クラッチC3が係合され、ブレーキB1及びブレーキB4が係止される。すると、第5図に示すように、クラッチC3を介してキャリヤCR1に入力軸20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S1と、ブレーキB4の係止によりキャリヤCR2とが固定される。それにより、キャリヤCR1に入力された入力軸20の回転と、固定されたサンギヤS1とによりリングギヤR1が減速回転し、上記伝達部材401及びスリーブ部材411を介してサンギヤS3に該減速回転が出力される。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R2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50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401及びスリーブ部材411は、比較的大きなトルク伝達を行っている。
また、この際、ブレーキB4は、減速回転が入力されるサンギヤS3の回転を受け止める形であるが、該ブレーキB4をプラネタリギヤユニットPUの外周側において、比較的近くに配置しているので、該減速回転に基づくトルクを伝達するハブ部材47を比較的短くすることができる。
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20とカウンタギヤ50との間の動力伝達が切断状態であって、自動変速機構21全体としては空転状態(ニュートラル状態)となる。なお、サンギヤS1を固定するブレーキB1が係止されているが、これは該ブレーキB1の頻繁な係止・解放の繰り返しを防止するものであって、特に自動変速機構21内のその他の回転要素の回転状態に影響を与えるものではない。
なお、上記自動変速機11において、上記クラッチC3は、上述のように前進3速段、前進5速段、及び後進1速段の状態で係合し、入力軸20の回転をキャリヤCR1に入力しているが、これに限らず、クラッチC3をリングギヤR1とサンギヤS3との間に介在させて、キャリヤCR1を入力軸20に常時接続状態とし、上記前進3速段、前進5速段、及び後進1速段の状態で該クラッチC3を係合するようにしても、同様にプラネタリギヤPR、クラッチC3、及び伝達部材401により減速回転をサンギヤS3に出力することができ、同様に前進6速段、後進1速段を得ることができる。しかしながら、この際のクラッチC3は、減速回転を接・断するものとなり、入力軸20の回転を接・断する上記実施の形態のものよりも、大きなトルクを接・断する必要があるため、比較的大きなものにする必要がある。
以上のように、本発明に係る自動変速機11によると、減速回転出力手段としてのプラネタリギヤPR、クラッチC3、及び伝達部材401をプラネタリギヤユニットPUの軸方向一方側(第1図、第2図及び第3図中左方側)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(第1図、第2図及び第3図中右方側)に配置し、更に、出力部材としてのカウンタギヤ50をクラッチC1及びクラッチC2とプラネタリギヤユニットPUとの間に配置したので、特にプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して位置に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401及びスリーブ部材411の軸方向の長さを比較的短くすることができる。それにより、自動変速機11のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、伝達部材401及びスリーブ部材411の軽量化によってイナーシャ(慣性力)を小さくすることができるため、自動変速機11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C2は、クラッチC1の外周側を通ってキャリヤCR2に連結されるので、各回転要素の連結のための部材の錯綜を防止でき、自動変速機11をコンパクト化することができる。
更に、クラッチC1は、その外周側にクラッチC2が配置される構造であり、外周側に拡径することができないが、油圧サーボ62を入力軸20上に設けることによって、(例えばボス部3c上に設ける場合より)該油圧サーボ62、特に油圧サーボ62用油室62aの受圧面積を内周側に大きく確保することができ、クラッチC1の容量を増大させることができる。
また、プラネタリギヤPR、プラネタリギヤユニットPU、及びカウンタギヤ50を入力軸20と同軸上に設けるので、特に自動変速機11をFF車両に搭載した場合には、(例えば減速プラネタリギヤなどを他軸上に設ける場合に比して)駆動車輪伝達機構(例えばカウンタシャフト部4など)をコンパクト化することができ、例えば車体メンバとの干渉を防止することができ、自動変速機11の車両搭載性を向上させることができる。
また、例えば特開2001−263438号公報などに開示されているように、クラッチC3を、リングギヤR1とサンギヤS3との間に介在させると、減速回転を接・断する必要があり、比較的大きなものになってしまい、かつプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとの間が広がってしまうが、入力軸20とキャリヤCR1との間に介在させることで、該クラッチC3による入力軸20の回転の接・断によってプラネタリギヤPRのリングギヤR1から出力される減速回転を接・断するので、クラッチC3をコンパクト化することができ、かつプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを比較的近い位置に配置することができる。それにより自動変速機11をコンパクト化することができる。
また、油圧サーボ62は入力軸20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で漏れ止めして入力軸20内に設けられた油路20a,20bに油を供給することで、例えば入力軸20との油圧サーボ62との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ62の油室62aに油を供給することができる。更に、油圧サーボ61,66は、それぞれケース3から延設されたボス部3c,3d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80,82をそれぞれ設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ62,61,66には、それぞれ1対のシールリング81,80,82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11の効率を向上させることができる。
また、摩擦板33がプラネタリギヤPRの径方向外周側に配置されるので、自動変速機11を軸方向にコンパクト化することができる。また、プラネタリギヤPRをクラッチC3の油圧サーボ66とプラネタリギヤユニットPUとの軸方向の間に配置することによって、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを隣接して配置することができるため(クラッチC3の油圧サーボ66がプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとの間にないため)、伝達部材401及びスリーブ部材411を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機11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11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PRは、ダブルピニオンプラネタリギヤであるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができると共に、自動変速機11のギヤ比を良好に設定したとしても、プラネタリギヤユニット、減速プラネタリギヤの各回転要素を大きくすることがなく、高回転をも抑制できるため、自動変速機11をコンパクトにすることができる。
更に、プラネタリギヤPRは、入力回転要素であるキャリヤCR1と、固定要素であるサンギヤS1と、出力回転要素であるリングギヤR1と、を有して構成されるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができる。
また、プラネタリギヤユニットPUは、サンギヤS2、サンギヤS3、キャリヤCR2、及びリングギヤR2により構成されるラビニヨ型プラネタリギヤであるので、例えば前進6速段、後進1速段を可能にすることができるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材401及びスリーブ部材411を比較的短くすることができる。
また、ブレーキB4と並列に配置され、キャリヤCR2の回転を一方向に規制するワンウェイクラッチF3を備えているので、正駆動時の前進1速段をクラッチC1とワンウェイクラッチF3の係合で達成できるため、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速段の達成を滑らかに行うことができる。
更に、ブレーキB4をプラネタリギヤユニットPUの外周側に配置し、ワンウェイクラッチF3をクラッチC2に隣接させて配置するので、ワンウェイクラッチF3は前進1速段達成時に入力軸の回転を入力するクラッチC1と共に係合されるのに対し、ブレーキB4は減速回転を接・断するためのクラッチC3と共に係合することで後進1速段を達成するものであることから、ブレーキB4に作用する反力トルクは、ワンウェイクラッチF3に作用する反力トルクより大きくなる。従って、ブレーキB4をプラネタリギヤユニットPUの外周側に近接して設けることによって、減速回転に基づくトルクをブレーキB4に伝達するハブ部材47を比較的短くすることができる。更に、ワンウェイクラッチF3をプラネタリギヤユニットPUと離れたクラッチC2に近接させて設けても、クラッチC2とキャリヤCR2を連結するハブ部材25及び側板44を大きくする必要はない。また、ワンウェイクラッチF3をプラネタリギヤユニットPUの外周に配置しないことによって、ブレーキの設計自由度を増やすことができる。それにより、自動変速機11のコンパクト化、軽量化を可能にすることができる。
また、速度線図に示すように、前進6速段、後進1速段を達成できるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材401及びスリーブ部材411を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機11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11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、前進6速段及び後進1速段を達成するものであって、前進4速段にクラッチC1,C2を共に係合し、つまり前進4速段において直結状態となるので、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、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。
また、駆動車輪伝達機構として、駆動車輪に回転を出力するディファレンシャル部5と、該ディファレンシャル部5に係合するカウンタシャフト部4と、を有し、出力部材がカウンタシャフト部4に噛合するカウンタギヤであるので、自動変速機11を例えばFF車輌に搭載することができる。
<第2の実施の形態>
以下、第1の実施の形態を一部変更した第2の実施の形態について第6図乃至第10図に沿って説明する。第6図は第2の実施の形態に係る自動変速機を示す断面展開図、第7図は第2の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す断面図、第8図は第2の実施の形態に係る自動変速機を示すスケルトン図、第9図は第2の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第10図は第2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2の実施の形態は、一部変更を除き、第1の実施の形態と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
第6図に示すように、第2の実施の形態に係る自動変速機12は、第1の実施の形態の自動変速機11に対して(第1図参照)、プラネタリギヤユニットPUとプラネタリギヤ(減速回転出力手段、減速プラネタリギヤ)PRとの間にワンウェイクラッチ(第2のワンウェイクラッチ)F2を配置し、該ワンウェイクラッチF2の係合を接・断するブレーキ(第4のブレーキ)B3を配置したものである。
第7図に示すように、プラネタリギヤPRのリングギヤR1に接続された伝達部材402は、プラネタリギヤユニットPUのサンギヤS3が一体的に形成されているスリーブ部材412とスプライン係合している。また、該スリーブ部材412は、ワンウェイクラッチF2のインナーレースが一体的に形成されており、該ワンウェイクラッチF2のアウターレースがハブ部材48と一体的に形成されている。該ハブ部材48の外周側には、ブレーキB3用油圧サーボ67及び摩擦板77を有して、該ブレーキB3用油圧サーボ67により係止自在となっているブレーキ(第4のブレーキ)B3が、その摩擦板77がスプライン係合する形で配置されており、該ブレーキB3の摩擦板77の外周側は、上記ミッションケース3bの内周側に形成されているスプライン3sにスプライン係合している。なお、ブレーキB2にスプライン係合するハブ部材46は、内周側にてスリーブ部材412にスプライン係合しており、即ち、該スリーブ部材412を介して伝達部材402に接続されている。
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機12のワンウェイクラッチF2に係る作用について第8図、第9図及び第10図に沿って説明する。なお、上記第1の実施の形態と同様に、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R2、サンギヤS2に対応している。
第8図に示すように、該ワンウェイクラッチF2は、ブレーキB2と並列に配置されており、ブレーキB3の係止により上記スリーブ部材412、つまりサンギヤS3、及び伝達部材402を介してリングギヤR1の回転を一方向(正転回転方向)に規制する。
すると、第9図に示すように、D(ドライブ)レンジにおける前進2速段では、クラッチC1が係合され、ブレーキB3を係合することによってワンウェイクラッチF2が係合される。すると、第10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20の回転が入力されると共に、ブレーキB3を係合することによってワンウェイクラッチF2によりサンギヤS3の回転が一方向(正転回転方向)に規制され、該サンギヤS3の逆転回転が防止される。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20の回転が、該減速回転のキャリヤCR2を介してリングギヤR2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50から出力される。なお、この際、上記プラネタリギヤPRにおいて、サンギヤS3及びリングギヤR1は、ワンウェイクラッチF2により逆転回転が防止されており、クラッチC3が解放されているため、キャリヤCR1及びサンギヤS1は停止状態である。
なお、前進1速段から前進2速段への変速は、ブレーキB3を係合し、ワンウェイクラッチF2がサンギヤS3の逆転を防止することによって、サンギヤS2は正転回転となり前進1速段で係合しているワンウェイクラッチF3により自動的に解放されるので、例えばエンジンの吹き上がりなどを防いで、滑らかに該前進2速段に変速させることができる。また、エンジンブレーキ時(コースト時)には、ワンウェイクラッチF2と並列に設けられたブレーキB2を係止してサンギヤS3(及びリングギヤR1)を固定し、該サンギヤS3の正転回転を防止する形で、上記前進2速段の状態を維持する。
以上のように、本発明に係る自動変速機12によると、減速回転出力手段としてのプラネタリギヤPR、クラッチC3、及び伝達部材402をプラネタリギヤユニットPUの軸方向一方側(第6図、第7図及び第8図中左方側)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(第6図、第7図及び第8図中右方側)に配置し、更に、出力部材としてのカウンタギヤ50をクラッチC1及びクラッチC2とプラネタリギヤユニットPUとの間に配置したので、特にプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して位置に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402及びスリーブ部材412の軸方向の長さを比較的短くすることができる。それにより、自動変速機12のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、伝達部材402及びスリーブ部材412の軽量化によってイナーシャ(慣性力)を小さくすることができるため、自動変速機12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C2は、クラッチC1の外周側を通ってキャリヤCR2に連結されるので、各回転要素の連結のための部材の錯綜を防止でき、自動変速機12をコンパクト化することができる。
更に、クラッチC1は、その外周側にクラッチC2が配置される構造であり、外周側に拡径することができないが、油圧サーボ62を入力軸20上に設けることによって、(例えばボス部3c上に設ける場合より)該油圧サーボ62、特に油圧サーボ62用油室62aの受圧面積を内周側に大きく確保することができ、クラッチC1の容量を増大させることができる。
また、プラネタリギヤPR、プラネタリギヤユニットPU、及びカウンタギヤ50を入力軸20と同軸上に設けるので、特に自動変速機12をFF車両に搭載した場合には、(例えば減速プラネタリギヤなどを他軸上に設ける場合に比して)駆動車輪伝達機構(例えばカウンタシャフト部4など)をコンパクト化することができ、例えば車体メンバとの干渉を防止することができ、自動変速機12の車両搭載性を向上させることができる。
また、第1の実施の形態と同様に、クラッチC3を、リングギヤR1とサンギヤS3との間に介在させると、減速回転を接・断する必要があり、比較的大きなものになってしまい、かつプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとの間が広がってしまうが、入力軸20とキャリヤCR1との間に介在させることで、該クラッチC3による入力軸20の回転の接・断によってプラネタリギヤPRのリングギヤR1から出力される減速回転を接・断するので、クラッチC3をコンパクト化することができ、かつプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを比較的近い位置に配置することができる。それにより自動変速機12をコンパクト化することができる。
また、油圧サーボ62は入力軸20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で漏れ止めして入力軸20内に設けられた油路20a,20bに油を供給することで、例えば入力軸20との油圧サーボ62との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ62の油室62aに油を供給することができる。更に、油圧サーボ61,66は、それぞれケース3から延設されたボス部3c,3d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80,82をそれぞれ設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ62,61,66には、それぞれ1対のシールリング81,80,82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12の効率を向上させることができる。
また、摩擦板33がプラネタリギヤPRの径方向外周側に配置されるので、自動変速機12を軸方向にコンパクト化することができる。また、プラネタリギヤPRをクラッチC3の油圧サーボ66とプラネタリギヤユニットPUとの軸方向の間に配置することによって、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを隣接して配置することができるため(クラッチC3の油圧サーボ66がプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとの間にないため)、伝達部材402及びスリーブ部材412を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機12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12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PRは、ダブルピニオンプラネタリギヤであるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができると共に、自動変速機12のギヤ比を良好に設定したとしても、プラネタリギヤユニット、減速プラネタリギヤの各回転要素を大きくすることがなく、高回転をも抑制できるため、自動変速機12をコンパクトにすることができる。
更に、プラネタリギヤPRは、入力回転要素であるキャリヤCR1と、固定要素であるサンギヤS1と、出力回転要素であるリングギヤR1と、を有して構成されるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができる。
また、プラネタリギヤユニットPUは、サンギヤS2、サンギヤS3、キャリヤCR2、及びリングギヤR2により構成されるラビニヨ型プラネタリギヤであるので、例えば前進6速段、後進1速段を可能にすることができるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材402及びスリーブ部材412を比較的短くすることができる。
また、ブレーキB4と並列に配置され、キャリヤCR2の回転を一方向に規制するワンウェイクラッチF3を備えているので、正駆動時の前進1速段をクラッチC1とワンウェイクラッチF3の係合で達成できるため、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速段の達成を滑らかに行うことができる。
更に、ブレーキB4をプラネタリギヤユニットPUの外周側に配置し、ワンウェイクラッチF3をクラッチC2に隣接させて配置するので、ワンウェイクラッチF3は前進1速段達成時に入力軸の回転を入力するクラッチC1と共に係合されるのに対し、ブレーキB4は減速回転を接・断するためのクラッチC3と共に係合することで後進1速段を達成するものであることから、ブレーキB4に作用する反力トルクは、ワンウェイクラッチF3に作用する反力トルクより大きくなる。従って、ブレーキB4をプラネタリギヤユニットPUの外周側に近接して設けることによって、減速回転に基づくトルクをブレーキB4に伝達するハブ部材47を比較的短くすることができる。更に、ワンウェイクラッチF3をプラネタリギヤユニットPUと離れたクラッチC2に近接させて設けても、クラッチC2とキャリヤCR2を連結するハブ部材25及び側板44を大きくする必要はない。また、ワンウェイクラッチF3をプラネタリギヤユニットPUの外周に配置しないことによって、ブレーキの設計自由度を増やすことができる。それにより、自動変速機12のコンパクト化、軽量化を可能にすることができる。
また、ブレーキB2と並列に配置され、ブレーキB3の係止によりサンギヤS3の回転を一方向に規制するワンウェイクラッチF2を備えているので、前進2速段から前進3速段への変速を滑らかに行うことができる。
更に、ワンウェイクラッチF2のインナーレースとスリーブ部材412とを一体に形成するので、前進2速段から前進3速段への変速を滑らかに行うことができるものでありながら、自動変速機12を、特に径方向に対してコンパクト化することができる。
また、速度線図に示すように、前進6速段、後進1速段を達成できるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材402及びスリーブ部材412を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機12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12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、前進6速段及び後進1速段を達成するものであって、前進4速段にクラッチC1,C2を共に係合し、つまり前進4速段において直結状態となるので、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、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。
また、駆動車輪伝達機構として、駆動車輪に回転を出力するディファレンシャル部5と、該ディファレンシャル部5に係合するカウンタシャフト部4と、を有し、出力部材がカウンタシャフト部4に噛合するカウンタギヤであるので、自動変速機12を例えばFF車輌に搭載することができる。
<第3の実施の形態>
以下、第1及び第2の実施の形態を一部変更した第3の実施の形態について第11図乃至第14図に沿って説明する。第11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断面図、第12図は第3の実施の形態に係る自動変速機を示すスケルトン図、第13図は第3の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第14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の実施の形態と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
第11図に示すように、第3の実施の形態に係る自動変速機13は、第1及び第2の実施の形態の自動変速機11,12に対して(第1図及び第6図参照)、自動変速機構2を変更したものである。自動変速機構23は、第1及び第2の実施の形態の自動変速機構21,22と同様に、上記入力軸20のトルクコンバータ12(第1図及び第6図参照)とは反対側の一端に、その内周側にスプライン20sが形成されており、中心軸303の一端外周側に形成されているスプライン30sに係合して、つまり入力軸20と中心軸303とが回転方向に接続されている。該中心軸303上には、プラネタリギヤユニットPUとプラネタリギヤ(減速回転出力手段、減速プラネタリギヤ)PRとを有している。
該プラネタリギヤユニットPUは、第1シンプルプラネタリギヤSP2と第2シンプルプラネタリSP3とにより構成されており、4つの回転要素として、後述するスリーブ127を介して連結されているサンギヤ(第3の回転要素、第2のサンギヤ)S2及びサンギヤ(第3の回転要素、第3のサンギヤ)S3、側板143により連結されているキャリヤ(第2の回転要素、第3のキャリヤ)CR3及びリングギヤ(第2の回転要素、第2のリングギヤ)R2、リングギヤ(第1の回転要素、第3のリングギヤ)R3、キャリヤ(第4の回転要素、第2のキャリヤ)CR2を有している、いわゆるシンプソン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(入力回転要素、第1のキャリヤ)CR1に、リングギヤ(出力回転要素、第1のリングギヤ)R1に噛合するピニオンP1a及びサンギヤ(固定要素、第1のサンギヤ)S1に噛合するピニオンP1b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20上には、外周側に、油圧サーボ161、摩擦板172、クラッチドラム(第2のクラッチドラム)を形成するシリンダ部材161e及びドラム状部材122、スリーブ部材127に連結されるハブ部材(第3の回転要素に連結する部材)125、を有する多板式クラッチ(第2のクラッチ)C1と、その内周側に、油圧サーボ162、摩擦板171、クラッチドラム(第1のクラッチドラム)を形成するシリンダ部材162e及びドラム状部材124、スリーブ部材1263に連結されるハブ部材(第2の回転要素に連結する部材)123、を有する多板式クラッチ(第1のクラッチ)C2と、が配置されている。
該油圧サーボ161は、摩擦板172を押圧するためのピストン部材(第2のピストン)161bと、後述するシリンダ部材162eにスプライン係合して入力軸20の回転が入力されるシリンダ部材161e、該ピストン部材161bと該シリンダ部材161eとの間にシールリング161f,161gによってシールされて形成される油室(第2の油圧サーボ用油圧室)161aと、該ピストン部材161bを該油室161aの方向に付勢するリターンスプリング161cと、該リターンスプリング161cの付勢を受け止めるリターンプレート161dと、により構成されている。該油室161aは、ケース3の一端に延設され、入力軸20上にスリーブ状に設けられているボス部(第1のボス部)3cの油路192に連通しており、該油路192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161は、ケース3のボス部3cとシリンダ部材161eとの間をシールする1対のシールリング80によって、不図示の油圧制御装置から油室161aまでの油路が構成されている。
また、該油圧サーボ162は、摩擦板171を押圧するためのピストン部材(第1のピストン)162bと、入力軸20に固着されているシリンダ部材162e、該ピストン部材162bと該シリンダ部材162eとの間にシールリング162f,162gによってシールされて形成される油室(第1の油圧サーボ用油圧室)162aと、該ピストン部材162bを該油室162aの方向に付勢するリターンスプリング162cと、該リターンスプリング162cの付勢を受け止めるリターンプレート162dと、により構成されている。該油室162aは、上記入力軸20に形成されている油路20a,20bと連通しており、該油路20aは、上記ボス部3cの油路191に連通している。そして、該油路191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162は、入力軸20上に配置されているため、ケース3のボス部3cと入力軸20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室162aまでの油路が構成されている。
即ち、上記入力軸20に、上記シリンダ部材162eを介して上記シリンダ部材161eが接続されており、該シリンダ部材161eの外周側には、上記ドラム状部材122が接続されている。該ドラム状部材122の先端部内周側には、クラッチC1用油圧サーボ161によって係合自在となっているクラッチC1の摩擦板172がスプライン係合する形で配置されており、該クラッチC1の摩擦板172の内周側がハブ部材125にスプライン係合する形で接続されている。そして、該ハブ部材125の内周側が、中心軸303上に回転自在に設けられたスリーブ部材127の一端に接続されており、該スリーブ部材127外周側に上記サンギヤS2及びサンギヤS3が一体的に形成されている。
また、上記シリンダ部材162eの外周側には、ドラム状部材124が接続されており、該ドラム状部材124の先端部内周側には、クラッチC2用油圧サーボ162によって係合自在となっているクラッチC2の摩擦板171がスプライン係合する形で配置されて、該クラッチC2の摩擦板171の内周側がハブ部材123にスプライン係合する形で接続されている。そして、該ハブ部材123の内周側が、中心軸303上に回転自在に設けられたスリーブ部材126の一端に接続されており、該スリーブ部材126の他端の先端部外周側にスプライン126sが形成されて、上記キャリヤCR3の側板1423のスプライン142sを介して該側板1423が接続されている。
一方、ケース3の、上記ボス部3cとは反対側の他端に延設され、固着されたスリーブ状部材1313を有するボス部(第2のボス部)3d3上には、油圧サーボ166、摩擦板176、シリンダ部166eを有するクラッチドラム(第3のクラッチドラム)132、を有する多板式クラッチ(減速回転出力手段、第3のクラッチ)C3が配置されている。該油圧サーボ166は、摩擦板176を押圧するためのピストン部材166bと、該ピストン部材166bと上記シリンダ部166eとの間にシールリング166f,166gによってシールされて形成される油室166aと、該ピストン部材166bを該油室166aの方向に付勢するリターンスプリング166cと、該リターンスプリング166cの付勢を受け止めるリターンプレート166dと、により構成されている。なお、クラッチドラム132は、プラネタリギヤPRの方向に開口しており、該プラネタリギヤPRは、油圧サーボ166とプラネタリギヤユニットPUとの軸方向の間に配置されている。また、摩擦板176がプラネタリギヤPRの径方向外径側に重なる位置に配置されている。
該油室166aは、ボス部3d3の油路193に連通しており、該油路193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166は、ケース3のボス部3d3とシリンダ部166eを有するドラム状部材132との間をシールする1対のシールリング182によって、不図示の油圧制御装置から油室166aまでの油路が構成されている。
上記クラッチC3のクラッチドラム132の内周側には、上記摩擦板176がスプライン係合しており、該摩擦板176の内周側は、リングギヤR1にスプライン係合して、つまりクラッチC3によってクラッチドラム132とリングギヤR1とが係合自在となっている。また、該クラッチドラム132の外周側には、油圧サーボ164、摩擦板174を有するブレーキ(第2のブレーキ)B2が配設されており、該摩擦板174の外周側がミッションケース3bの内周に形成されているスプライン3sにスプライン係合していると共に、該摩擦板174の内周側がクラッチドラム132の先端部外周側にスプライン係合しており、つまりブレーキB2によって、クラッチドラム132が係止自在となっている。
上記リングギヤR1には、側板1333、側板1343、及びそれら側板1333,1343に支持されたピニオンP1a、P1bを(第12図参照)有しているキャリヤCR1が、該ピニオンP1aを介して噛合しており、該側板1343は、上記中間軸303に固着(入力回転が常時入力)されている。また、該キャリヤCR1は、上述のようにケース3のボス部3d3にスプライン係合して回転不能(常時固定)になっているサンギヤS1に、ピニオンP1bを介して噛合している。なお、リングギヤR1は、円盤状部材1353により中間軸303に対して回転自在に支持されている。
そして、上記クラッチドラム132の先端部内周側には、上記中心軸303上にスリーブ部材1263及びキャリヤCR3の側板1423を介して回転自在に支持され、該クラッチドラム132の回転を伝達する伝達部材(減速回転出力手段)1403が接続されている。該伝達部材1403の略々中間部分には、上記プラネタリギヤユニットPUの第2シンプルプラネタリSP3のリングギヤR3が固着されている。
該リングギヤR3の外周側には、ワンウェイクラッチ(第2のワンウェイクラッチ)F2が配設されており、該ワンウェイクラッチF2のインナーレース141が該リングギヤR3の外周側にスプライン係合している。また、該ワンウェイクラッチF2のアウターレース148の外周側には、油圧サーボ167、摩擦板177を有するブレーキ(第4のブレーキ)B3が配設されており、該摩擦板177の内周側が該アウターレース148にスプライン係合していると共に、該摩擦板177の外周側がミッションケース3bの内周に形成されているスプライン3sにスプライン係合して、つまりブレーキB3によって該アウターレース148が係止自在となっている。
また、上記リングギヤR3の内周側には、上述のようにスリーブ部材1263にスプライン係合している側板1423、側板143、及びそれら側板1423,143に支持されたピニオンP3を有しているキャリヤCR3が、該ピニオンP3を介して噛合しており、該キャリヤCR3は、該ピニオンP3を介して上記スリーブ部材127に形成されているサンギヤS3に噛合している。該キャリヤCR3の側板143は、上記プラネタリギヤユニットPUの第1シンプルプラネタリSP2のリングギヤR2にスプライン係合している。
該リングギヤR2は、それ自体がワンウェイクラッチF3のインナーレースとなる形で、該リングギヤR2の一端外周側にワンウェイクラッチ(第1のワンウェイクラッチ)F3が配設されており、該ワンウェイクラッチF3のアウターレースは、ミッションケース3bの内周に形成されているスプライン3sにスプライン係合している。また、該リングギヤR2の他端外周側には、油圧サーボ163、摩擦板173を有するブレーキ(第3のブレーキ)B4が配設されており、該摩擦板173の内周側が該リングギヤR2に固着されたハブ部材147にスプライン係合すると共に、該摩擦板173の外周側がミッションケース3bの内周に形成されているスプライン3sにスプライン係合して、つまりブレーキB4によってリングギヤR2が係止自在となっている。
また、上記リングギヤR2の内周側には、側板144、側板145、及びそれら側板144,145に支持されたピニオンP2を有しているキャリヤCR2が、該ピニオンP2を介して噛合しており、該キャリヤCR2は、該ピニオンP2を介して上記スリーブ部材127に形成されているサンギヤS2に噛合している。そして、該キャリヤCR2は、該側板145を介してカウンタギヤ50に連結されている。
該カウンタギヤ50には、例えば第1図又は第6図に示す自動変速機11,12と同様に、上記カウンタシャフト部4のカウンタシャフト52上に固定されているギヤ51が噛合しており、該カウンタシャフト52には、外周面上に形成されているギヤ52aを介してディファレンシャル部5のギヤ53が噛合している。そして、該ギヤ53は、ハウジング54に固定されており、該ハウジング54がディファレンシャルギヤ55を介して不図示の左右車軸に接続されている。
以上説明したように、入力軸20上においてクラッチC1及びクラッチC2が配置され、中心軸303上においてカウンタギヤ50、プラネタリギヤユニットPU、プラネタリギヤPRが順に配置されており、つまり、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が、軸方向他方側にクラッチC1及びクラッチC2が、クラッチC1及びクラッチC2とプラネタリギヤユニットPUとの間にカウンタギヤ50が配置されている。また、クラッチC3及びブレーキB2はプラネタリギヤPRの外周側に、ブレーキB3及びブレーキB4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。また、プラネタリギヤPR、プラネタリギヤユニットPU、及びカウンタギヤ50は、入力軸20と同軸上に設けられて構成されている。
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機13の作用について第12図、第13図及び第14図に沿って説明する。なお、第14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14図中右方側)の縦軸はリングギヤR3に、以降図中左方側へ順に縦軸はリングギヤR2及びキャリヤCR3、キャリヤCR2、サンギヤS2及びサンギヤS3に対応している。
第12図に示すように、上記サンギヤS2及びサンギヤS3には、クラッチC1が係合することにより入力軸20の回転が入力される。上記キャリヤCR3及びリングギヤR2には、クラッチC2が係合することにより入力軸20の回転が入力されると共に、該キャリヤCR2及びリングギヤR2は、ブレーキB4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F3により一方向の回転が規制されている。
一方、上記キャリヤCR1には、中間軸303を介して入力軸20の回転が入力され、上記サンギヤS1は、ケース3に対して回転が固定されており、上記リングギヤR1は、該キャリヤCR1に入力される入力軸20の回転に基づき減速回転する。上記リングギヤR3には、クラッチC3が係合することにより、伝達部材1403を介してリングギヤR1の減速回転が入力される。また、該リングギヤR3は、ブレーキB3の係止によって作用するワンウェイクラッチF3により一方向の回転が規制されていると共に、ブレーキB2の係止により回転が固定自在となっている。そして、上記リングギヤR2の回転は、上記カウンタギヤ50に出力され、該カウンタギヤ50、上記カウンタシャフト部4及びディファレンシャル部5(第1図又は第6図参照)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13図に示すように、クラッチC1及びワンウェイクラッチF3が係合される。すると、第5図に示すように、クラッチC1を介してサンギヤS2及びサンギヤS3に入力軸20の回転が入力されると共に、キャリヤCR3及びリングギヤR2の回転が一方向(正転回転方向)に規制されて、つまりリングギヤR2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20の回転と、固定されたリングギヤR2とによりキャリヤCR2に減速回転が出力され、前進1速段としての正転回転がカウンタギヤ50から出力される。なお、この際、プラネタリギヤPRにおいて、入力軸20の回転が入力されるキャリヤCR1と固定されたサンギヤS1によりリングギヤR3に減速回転が出力されるが、クラッチC3が解放されているため、特に伝達部材1403にはトルク伝達が行われない。また、エンジンブレーキ時(コースト時)には、ブレーキB4を係止してリングギヤR2を固定し、該リングギヤR2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。
なお、該前進1速段では、ワンウェイクラッチF3によりリングギヤR2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F3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13図に示すように、クラッチC1及びワンウェイクラッチF2が係合される。すると、第14図に示すように、クラッチC1を介してサンギヤS2及びサンギヤS3に入力軸20の回転が入力されると共に、リングギヤR3の回転が一方向(正転回転方向)に規制されて、つまりリングギヤR3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S3に入力された入力軸20の回転と、固定されたリングギヤR3とによりキャリヤCR3及びリングギヤR2に減速回転が出力され、サンギヤS2に入力された入力軸20の回転と、該リングギヤR2に入力された減速回転とによりキャリヤCR2に上記前進1速段よりも大きな減速回転が出力され、前進2速段としての正転回転がカウンタギヤ50から出力される。なお、この際も、プラネタリギヤPRにおいて、入力軸20の回転が入力されるキャリヤCR1と固定されたサンギヤS1によりリングギヤR3に減速回転が出力されるが、クラッチC3が解放されているため、特に伝達部材1403にはトルク伝達が行われない。また、エンジンブレーキ時(コースト時)には、ブレーキB2を係止してリングギヤR3を固定し、該リングギヤR3の正転回転を防止する形で、上記前進2速段の状態を維持する。
なお、前進1速段から前進2速段への変速は、ブレーキB3を係合し、ワンウェイクラッチF2がリングギヤR3の逆転を防止することによって、キャリヤCR3及びリングギヤR2は正転回転となり前進1速段で係合しているワンウェイクラッチF3により自動的に解放されるので、例えばエンジンの吹き上がりなどを防いで、滑らかに前進2速段に変速させることができる。
D(ドライブ)レンジにおける前進3速段では、第13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14図に示すように、キャリヤCR1に入力軸20の回転が入力され、固定されたサンギヤS1によりリングギヤR1が減速回転する。また、クラッチC3の係合により、上記伝達部材1403を介してリングギヤR3に該リングギヤR1の減速回転が入力される。一方、サンギヤS3には、入力軸20の回転が入力され、該サンギヤS3に入力された入力軸20の回転と、リングギヤR3の減速回転とによりキャリヤCR3及びリングギヤR2に僅かに大きな減速回転が出力され、サンギヤS2に入力された入力軸20の回転と、該リングギヤR2に入力された僅かに大きな減速回転とによりキャリヤCR2に上記前進2速段よりも大きな減速回転が出力され、前進3速段としての正転回転がカウンタギヤ50から出力される。なお、この際、リングギヤR1及びリングギヤR3は減速回転しているので、上記伝達部材1403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13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14図に示すように、クラッチC1を介してサンギヤS2及びサンギヤS3と、クラッチC2を介してキャリヤCR3及びリングギヤR2とに入力軸20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20の回転と、リングギヤR2に入力された入力軸20の回転とにより、つまり直結回転の状態となってキャリヤCR2に入力軸20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50から出力される。なお、この際も、プラネタリギヤPRにおいて、入力軸20の回転が入力されるキャリヤCR1と固定されたサンギヤS1によりリングギヤR3に減速回転が出力されるが、クラッチC3が解放されているため、特に伝達部材1403にはトルク伝達が行われない。
D(ドライブ)レンジにおける前進5速段では、第13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14図に示すように、キャリヤCR1に入力軸20の回転が入力され、固定されたサンギヤS1によりリングギヤR1が減速回転する。また、クラッチC3の係合により、上記伝達部材1403を介してリングギヤR3に該リングギヤR1の減速回転が入力される。一方、キャリヤCR3及びリングギヤR2には、入力軸20の回転が入力され、該キャリヤCR3に入力された入力軸20の回転と、リングギヤR3の減速回転とによりサンギヤS3及びサンギヤS3に増速回転が出力され、リングギヤR2に入力された入力軸20の回転と、該サンギヤS2に入力された増速回転とによりキャリヤCR2に増速回転が出力され、前進5速段としての正転回転がカウンタギヤ50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、リングギヤR1及びリングギヤR3は減速回転しているので、上記伝達部材1403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13図に示すように、クラッチC2が係合され、ブレーキB2が係止される。すると、第14図に示すように、クラッチC2を介してキャリヤCR3及びリングギヤR2に入力軸20の回転が入力されると共に、ブレーキB2の係止によりリングギヤR3が固定される。それにより、キャリヤCR3に入力された入力軸20の回転と固定されたリングギヤR3とにより、(上記前進5速段よりも大きな)増速回転となってサンギヤS3及びサンギヤS2に出力され、リングギヤR2に入力された入力軸20の回転と、該サンギヤS2に入力された増速回転とによりキャリヤCR2に前進5速段より大きな増速回転が出力され、前進6速段としての正転回転がカウンタギヤ50から出力される。なお、この際も、プラネタリギヤPRにおいて、入力軸20の回転が入力されるキャリヤCR1と固定されたサンギヤS1によりリングギヤR3に減速回転が出力されるが、クラッチC3が解放されているため、特に伝達部材1403にはトルク伝達が行われない。
R(リバース)レンジにおける後進1速段では、第13図に示すように、クラッチC3が係合され、ブレーキB4が係止される。すると、第14図に示すように、キャリヤCR1に入力軸20の回転が入力され、固定されたサンギヤS1によりリングギヤR1が減速回転する。また、クラッチC3の係合により、上記伝達部材1403を介してリングギヤR3に該リングギヤR1の減速回転が入力される。一方、ブレーキB4の係止によりキャリヤCR3及びリングギヤR2の回転が固定され、固定されたキャリヤCR3と、リングギヤR3の減速回転とによりサンギヤS3及びサンギヤS3に逆転回転が出力され、固定されたリングギヤR2と、該サンギヤS2に入力された逆転回転とによりキャリヤCR2に逆転回転が出力され、後進1速段としての逆転回転がカウンタギヤ50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、リングギヤR1及びリングギヤR3は減速回転しているので、上記伝達部材1403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20とカウンタギヤ50との間の動力伝達が切断状態であって、自動変速機構23全体としては空転状態(ニュートラル状態)となる。
以上のように、本発明に係る自動変速機13によると、減速回転出力手段としてのプラネタリギヤPR、クラッチC3、及び伝達部材1403をプラネタリギヤユニットPUの軸方向一方側(第11図及び第12図中左方側)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(第11図及び第12図中右方側)に配置し、更に、出力部材としてのカウンタギヤ50をクラッチC1及びクラッチC2とプラネタリギヤユニットPUとの間に配置したので、特にプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して位置に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1403の軸方向の長さを比較的短くすることができる。それにより、自動変速機13のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、伝達部材1403の軽量化によってイナーシャ(慣性力)を小さくすることができるため、自動変速機13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C1は、クラッチC2の外周側を通ってサンギヤS2及びサンギヤS3に連結されるので、各回転要素の連結のための部材の錯綜を防止でき、自動変速機13をコンパクト化することができる。
更に、クラッチC2は、その外周側にクラッチC1が配置される構造であり、外周側に拡径することができないが、油圧サーボ162を入力軸20上に設けることによって、(例えばボス部3c上に設ける場合より)該油圧サーボ162、特に油圧サーボ162用油室162aの受圧面積を内周側に大きく確保することができ、クラッチC1の容量を増大させることができる。
また、プラネタリギヤPR、プラネタリギヤユニットPU、及びカウンタギヤ50を入力軸20と同軸上に設けるので、特に自動変速機13をFF車両に搭載した場合には、(例えば減速プラネタリギヤなどを他軸上に設ける場合に比して)駆動車輪伝達機構(例えばカウンタシャフト部4など)をコンパクト化することができ、例えば車体メンバとの干渉を防止することができ、自動変速機13の車両搭載性を向上させることができる。
また、クラッチC3が減速回転の出力を接・断するので、減速回転をリングギヤR3に出力自在にすることができるものでありながら、クラッチC3を解放することで、キャリヤCR1に入力される入力軸の回転をプラネタリギヤPR、特にリングギヤR1にて空転させることができる。それにより、サンギヤS1を、ブレーキを配設することなく、直接ケース3などに固定することができ、自動変速機13のコンパクト化、軽量化を可能にすることができる。また、サンギヤS1を固定するブレーキを配設しないので、リングギヤR3を係止自在にするためのブレーキB2をプラネタリギヤPRの外周側に配設することが可能となる。
また、油圧サーボ162は入力軸20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181で漏れ止めして入力軸20内に設けられた油路20a,20bに油を供給することで、例えば入力軸20との油圧サーボ162との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ162の油室162aに油を供給することができる。更に、油圧サーボ161,166は、それぞれケース3から延設されたボス部3c,3d3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180,182をそれぞれ設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ162,161,166には、それぞれ1対のシールリング181,180,182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13の効率を向上させることができる。
また、摩擦板176がプラネタリギヤPRの径方向外周側に配置されるので、自動変速機13を軸方向にコンパクト化することができる。また、プラネタリギヤPRをクラッチC3の油圧サーボ166とプラネタリギヤユニットPUとの軸方向の間に配置することによって、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを隣接して配置することができるため(クラッチC3の油圧サーボ166がプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとの間にないため)、伝達部材1403を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機13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13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PRは、ダブルピニオンプラネタリギヤであるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができると共に、自動変速機13のギヤ比を良好に設定したとしても、プラネタリギヤユニット、減速プラネタリギヤの各回転要素を大きくすることがなく、高回転をも抑制できるため、自動変速機13をコンパクトにすることができる。
更に、プラネタリギヤPRは、入力回転要素であるキャリヤCR1と、固定要素であるサンギヤS1と、出力回転要素であるリングギヤR1と、を有して構成されるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができる。
また、プラネタリギヤユニットPUは、サンギヤS2、キャリヤCR2、リングギヤR2を有する第1シンプルプラネタリギヤSP2と、サンギヤS3、キャリヤCR3、リングギヤR3を有する第2シンプルプラネタリギヤSP3と、により構成されるので、例えば前進6速段、後進1速段を可能にすることができるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材1403を比較的短くすることができる。
また、ブレーキB4と並列に配置され、キャリヤCR3及びリングギヤR2の回転を一方向に規制するワンウェイクラッチF3を備えているので、例えば正駆動時の前進1速段をクラッチC1とワンウェイクラッチF3の係合で達成できるため、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速段の達成を滑らかに行うことができる。
更に、ブレーキB4とワンウェイクラッチF3とをプラネタリギヤユニットPUの外周側に配置するので、例えばワンウェイクラッチF3をクラッチC2に隣接して(特にハブ部材123の一方向の回転を規制するために)配置した場合に比して、クラッチC1,C2が配設されている部分を軸方向にコンパクト化することができるため、カウンタギヤ50をトルクコンバータ側に近づけることができる。それにより、カウンタシャフト52のギヤ51もトルクコンバータ側に近づけることができ、カウンタシャフト部4を軸方向に対してコンパクト化することができる。
また、ワンウェイクラッチF3のインナーレースとリングギヤR2とを一体に形成しているので、カウンタシャフト部4を軸方向に対してコンパクト化することができるものでありながら、自動変速機13の自動変速機構23を径方向に対してコンパクト化することができる。
また、ブレーキB2と並列に配置され、ブレーキB3の係止によりリングギヤR3の回転を一方向に規制するワンウェイクラッチF2を備えているので、例えば前進2速段から前進3速段への変速を滑らかに行うことができる。
また、速度線図に示すように、前進6速段、後進1速段を達成できるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材1403を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機13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13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、前進6速段及び後進1速段を達成するものであって、前進4速段にクラッチC1,C2を共に係合し、つまり前進4速段において直結状態となるので、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、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。
また、駆動車輪伝達機構として、駆動車輪に回転を出力するディファレンシャル部5と、該ディファレンシャル部5に係合するカウンタシャフト部4と、を有し、出力部材がカウンタシャフト部4に噛合するカウンタギヤであるので、自動変速機13を例えばFF車輌に搭載することができる。
<第4の実施の形態>
以下、第3の実施の形態を一部変更した第4の実施の形態について第15図乃至第18図に沿って説明する。第15図は第4の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す断面図、第16図は第4の実施の形態に係る自動変速機を示すスケルトン図、第17図は第4の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第18図は第4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4の実施の形態は、一部変更を除き、第3の実施の形態と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
第15図及び第16図に示すように、第4の実施の形態に係る自動変速機14は、第3の実施の形態の自動変速機13に対して(第11図及び第12図参照)、入力軸20の回転をプラネタリギヤ(減速回転出力手段、減速プラネタリギヤ)PRのキャリヤCR1でなく、サンギヤ(入力回転要素、第1のサンギヤ)S1に入力するものである。
第15図に示すように、自動変速機構24において、中間軸304の入力軸20とは反対側の一端外周側(第15図中左方側)に、サンギヤS1が該中間軸30と一体的に形成されており、入力回転が常時入力される。また、固着されたスリーブ状部材1314を有するボス部3d4上には、キャリヤ(固定要素、第1のキャリヤ)CR1の側板1334が、該スリーブ状部材1314にスプライン係合すると共に該ボス部3d4上に固着(常時固定)されている。キャリヤCR1は、もう一方の側板1344によりピニオンP1a,P1b(第16図参照)を支持して有しており、該ピニオンP1bが上記サンギヤS1に噛合していると共に、該ピニオンP1aがリングギヤ(出力回転要素、第1のリングギヤ)R1に噛合している。該リングギヤR1は、円盤状部材1354により上記スリーブ状部材1314に対して回転自在に支持されている。
一方、クラッチドラム(第3のクラッチドラム)132の先端部内周側には、上記中心軸304上に回転自在に支持され、該クラッチドラム132の回転を伝達する伝達部材(減速回転出力手段)1404が接続されている。そして、該伝達部材1404の略々中間部分には、プラネタリギヤユニットPUの第2シンプルプラネタリSP3のリングギヤR3が固着されている。また、該第2シンプルプラネタリSP3のキャリヤCR3の側板1424は、クラッチC2のハブ部材123にスプライン係合しているスリーブ部材1264と一体的に形成されている。なお、クラッチドラム132は、プラネタリギヤPRの方向に開口しており、該プラネタリギヤPRは、油圧サーボ166とプラネタリギヤユニットPUとの軸方向の間に配置されている。また、摩擦板176がプラネタリギヤPRの径方向外径側に重なる位置に配置されている。
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機12のプラネタリギヤPRに係る作用について第16図、第17図及び第18図に沿って説明する。なお、上記第3の実施の形態と同様に、第18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18図中右方側)の縦軸はリングギヤR3に、以降図中左方側へ順に縦軸はリングギヤR2及びキャリヤCR3、キャリヤCR2、サンギヤS2及びサンギヤS3に対応している。
第16図に示すように、上記サンギヤS1には、中間軸304を介して入力軸20の回転が入力され、上記キャリヤCR1は、ケース3に対して回転が固定されており、上記リングギヤR1は、該サンギヤS1に入力される入力軸20の回転に基づき減速回転する。上記リングギヤR3には、クラッチC3が係合することにより、伝達部材1404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17図及び第18図に示すように、前進1速段、前進2速段、前進4速段、前進6速段では、プラネタリギヤPRにおいて、入力軸20の回転が入力されるサンギヤS1と固定されたキャリヤCR1によりリングギヤR3に減速回転が出力されるが、クラッチC3が解放されているため、特に伝達部材1404にはトルク伝達が行われない。一方、前進3速段、前進5速段、後進1速段では、プラネタリギヤPRにおいて、クラッチC3が係合されるため、入力軸20の回転が入力されるサンギヤS1と固定されたキャリヤCR1によりリングギヤR3が減速回転し、該クラッチC3及び伝達部材1404を介してリングギヤR3に該リングギヤR1の減速回転が出力される。この際、リングギヤR1及びリングギヤR3は減速回転しているので、上記伝達部材1404は、比較的大きなトルク伝達を行っている。
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3の実施の形態と同様であるので、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14によると、減速回転出力手段としてのプラネタリギヤPR、クラッチC3、及び伝達部材1404をプラネタリギヤユニットPUの軸方向一方側(第15図及び第16図中左方側)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(第15図及び第16図中右方側)に配置し、更に、出力部材としてのカウンタギヤ50をクラッチC1及びクラッチC2とプラネタリギヤユニットPUとの間に配置したので、特にプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して位置に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1404の軸方向の長さを比較的短くすることができる。それにより、自動変速機14のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、伝達部材1404の軽量化によってイナーシャ(慣性力)を小さくすることができるため、自動変速機14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C1は、クラッチC2の外周側を通ってサンギヤS2及びサンギヤS3に連結されるので、各回転要素の連結のための部材の錯綜を防止でき、自動変速機14をコンパクト化することができる。
更に、クラッチC2は、その外周側にクラッチC1が配置される構造であり、外周側に拡径することができないが、油圧サーボ162を入力軸20上に設けることによって、(例えばボス部3c上に設ける場合より)該油圧サーボ162、特に油圧サーボ162用油室162aの受圧面積を内周側に大きく確保することができ、クラッチC1の容量を増大させることができる。
また、プラネタリギヤPR、プラネタリギヤユニットPU、及びカウンタギヤ50を入力軸20と同軸上に設けるので、特に自動変速機14をFF車両に搭載した場合には、(例えば減速プラネタリギヤなどを他軸上に設ける場合に比して)駆動車輪伝達機構(例えばカウンタシャフト部4など)をコンパクト化することができ、例えば車体メンバとの干渉を防止することができ、自動変速機14の車両搭載性を向上させることができる。
また、クラッチC3が減速回転の出力を接・断するので、減速回転をリングギヤR3に出力自在にすることができるものでありながら、クラッチC3を解放することで、サンギヤS1に入力される入力軸の回転をプラネタリギヤPR、特にリングギヤR1にて空転させることができる。それにより、キャリヤCR1を、ブレーキを配設することなく、直接ケース3などに固定することができ、自動変速機14のコンパクト化、軽量化を可能にすることができる。また、キャリヤCR1を固定するブレーキを配設しないので、リングギヤR3を係止自在にするためのブレーキB2をプラネタリギヤPRの外周側に配設することが可能となる。
また、油圧サーボ162は入力軸20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181で漏れ止めして入力軸20内に設けられた油路20a,20bに油を供給することで、例えば入力軸20との油圧サーボ162との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ162の油室162aに油を供給することができる。更に、油圧サーボ161,166は、それぞれケース3から延設されたボス部3c,3d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180,182をそれぞれ設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ162,161,166には、それぞれ1対のシールリング181,180,182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14の効率を向上させることができる。
また、摩擦板176がプラネタリギヤPRの径方向外周側に配置されるので、自動変速機14を軸方向にコンパクト化することができる。また、プラネタリギヤPRをクラッチC3の油圧サーボ166とプラネタリギヤユニットPUとの軸方向の間に配置することによって、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを隣接して配置することができるため(クラッチC3の油圧サーボ166がプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとの間にないため)、伝達部材1404を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機14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14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PRは、ダブルピニオンプラネタリギヤであるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができると共に、自動変速機14のギヤ比を良好に設定したとしても、プラネタリギヤユニット、減速プラネタリギヤの各回転要素を大きくすることがなく、高回転をも抑制できるため、自動変速機14をコンパクトにすることができる。
更に、プラネタリギヤPRは、入力回転要素であるサンギヤS1と、固定要素であるキャリヤCR1と、出力回転要素であるリングギヤR1と、を有して構成されるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができる。
また、プラネタリギヤユニットPUは、サンギヤS2、キャリヤCR2、リングギヤR2を有する第1シンプルプラネタリギヤSP2と、サンギヤS3、キャリヤCR3、リングギヤR3を有する第2シンプルプラネタリギヤSP3と、により構成されるので、例えば前進6速段、後進1速段を可能にすることができるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材1404を比較的短くすることができる。
また、ブレーキB4と並列に配置され、キャリヤCR3及びリングギヤR2の回転を一方向に規制するワンウェイクラッチF3を備えているので、例えば正駆動時の前進1速段をクラッチC1とワンウェイクラッチF3の係合で達成できるため、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速段の達成を滑らかに行うことができる。
更に、ブレーキB4とワンウェイクラッチF3とをプラネタリギヤユニットPUの外周側に配置するので、例えばワンウェイクラッチF3をクラッチC2に隣接して(特にハブ部材123の一方向の回転を規制するために)配置した場合に比して、クラッチC1,C2が配設されている部分を軸方向にコンパクト化することができるため、カウンタギヤ50をトルクコンバータ側に近づけることができる。それにより、カウンタシャフト52のギヤ51もトルクコンバータ側に近づけることができ、カウンタシャフト部4を軸方向に対してコンパクト化することができる。
また、ワンウェイクラッチF3のインナーレースとリングギヤR2とを一体に形成しているので、カウンタシャフト部4を軸方向に対してコンパクト化することができるものでありながら、自動変速機14の自動変速機構24を径方向に対してコンパクト化することができる。
また、ブレーキB2と並列に配置され、ブレーキB3の係止によりリングギヤR3の回転を一方向に規制するワンウェイクラッチF2を備えているので、例えば前進2速段から前進3速段への変速を滑らかに行うことができる。
また、速度線図に示すように、前進6速段、後進1速段を達成できるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材1404を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機14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14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、前進6速段及び後進1速段を達成するものであって、前進4速段にクラッチC1,C2を共に係合し、つまり前進4速段において直結状態となるので、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、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。
また、駆動車輪伝達機構として、駆動車輪に回転を出力するディファレンシャル部5と、該ディファレンシャル部5に係合するカウンタシャフト部4と、を有し、出力部材がカウンタシャフト部4に噛合するカウンタギヤであるので、自動変速機14を例えばFF車輌に搭載することができる。
なお、以上の本発明に係る第1乃至第4の実施の形態において、自動変速機14にトルクコンバータ12を備えているものを一例として説明しているが、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14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。
<第5の実施の形態>
以下、第1及び第2の実施の形態を一部変更した第5の実施の形態について第19図乃至第21図に沿って説明する。第19図は第5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20図は第5の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第21図は第5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5の実施の形態は、一部変更を除き、第1及び第2の実施の形態と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
まず、第5の実施の形態に係る自動変速機1の自動変速機構25について第19図に沿って説明する。第19図に示すように、入力軸20上には、プラネタリギヤユニットPUとプラネタリギヤ(減速回転出力手段、減速プラネタリギヤ)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(第2の回転要素、第3のサンギヤ)S2、キャリヤ(第3の回転要素、第2のキャリヤ)CR2、リングギヤ(第4の回転要素、第2のリングギヤ)R2、及びサンギヤ(第1の回転要素、第2のサンギヤ)S3を有し、該キャリヤCR2に、側板242,244に支持されてサンギヤS3及びリングギヤR2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(固定要素、第1のキャリヤ)CR1に、リングギヤ(出力回転要素、第1のリングギヤ)R1に噛合するピニオンP2及びサンギヤ(入力回転要素、第1のサンギヤ)S1に噛合するピニオンP1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20上には、内周側に、油圧サーボ262、摩擦板272、クラッチドラム(第1のクラッチドラム)を形成するドラム状部材222と、サンギヤS2に連結されるハブ部材(第2の回転要素に連結する部材)223、を有する多板式クラッチ(第1のクラッチ)C1と、その外周側に、油圧サーボ261、摩擦板271、クラッチドラム(第2のクラッチドラム)を形成するドラム部材224、キャリヤCR2に連結されるハブ部材(第3の回転要素に連結する部材)225、を有する多板式クラッチ(第2のクラッチ)C2と、が配置されている。
該油圧サーボ262は、摩擦板272を押圧するためのピストン部材(第1のピストン)262bと、シリンダ部262eを有するドラム状部材222と、該ピストン部材262bと該シリンダ部262eとの間にシールリング262f,262gによってシールされて形成される油室(第1の油圧サーボ用油圧室)262aと、該ピストン部材262bを該油室262aの方向に付勢するリターンスプリング262cと、該リターンスプリング262cの付勢を受け止めるリターンプレート262dと、により構成されている。該油室262aは、上記入力軸20に形成されている油路20a,20bと連通しており、該油路20aは、ケース3の一端に延設され、入力軸20上にスリーブ状に設けられているボス部3cの油路291に連通している。そして、該油路291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262は、入力軸20上に配置されているため、ケース3のボス部3cと入力軸20との間をシールする1対のシールリング281によって、不図示の油圧制御装置から油室262aまでの油路が構成されている。
また、該油圧サーボ261は、摩擦板271を押圧するためのピストン部材(第2のピストン)261bと、シリンダ部材261eを有するドラム状部材224と、該ピストン部材261bと該シリンダ部材261eとの間にシールリング261f,261gによってシールされて形成される油室(第2の油圧サーボ用油圧室)261aと、該ピストン部材261bを該油室261aの方向に付勢するリターンスプリング261cと、該リターンスプリング261cの付勢を受け止めるリターンプレート261dと、により構成されている。該油室261aは、上記ボス部3cの油路292に連通しており、該油路292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261は、ケース3のボス部3cとシリンダ部材261eとの間をシールする1対のシールリング280によって、不図示の油圧制御装置から油室261aまでの油路が構成されている。
即ち、上記入力軸20には、上記ドラム状部材222が接続されており、該ドラム状部材222の先端部内周側には、クラッチC1用油圧サーボ262によって係合自在となっているクラッチC1がスプライン係合する形で配置されて、該クラッチC1の内周側がハブ部材223にスプライン係合する形で接続されている。そして、該ハブ部材223は、上記サンギヤS2に接続されている。また、上記ドラム状部材224の先端部内周側には、クラッチC2用油圧サーボ261により係合自在となっているクラッチC2がスプライン係合する形で配置されており、該クラッチC2の内周側には、ハブ部材225がスプライン係合する形で接続されている。そして、該ハブ部材225は、上記キャリヤCR2に接続されている。
一方、入力軸20の他端上(図中左方)には、油圧サーボ265、摩擦板275、クラッチドラム(第3のクラッチドラム)を形成するドラム状部材232、リングギヤR1に連結されるハブ部材235、を有する多板式クラッチC3が配置されている。該油圧サーボ265は、摩擦板275を押圧するためのピストン部材265bと、シリンダ部265eを有するドラム状部材232と、該ピストン部材265bと該シリンダ部265eとの間にシールリング265f,265gによってシールされて形成される油室265aと、該ピストン部材265bを該油室265aの方向に付勢するリターンスプリング265cと、該リターンスプリング265cの付勢を受け止めるリターンプレート265dと、により構成されている。なお、ドラム状部材232からなるクラッチドラムは、プラネタリギヤPRの方向に開口しており、該プラネタリギヤPRは、油圧サーボ265とプラネタリギヤユニットPUとの軸方向の間に配置されている。また、摩擦板275がプラネタリギヤPRの径方向外径側に重なる位置に配置されている。
該油室265aは、ケース3の、上記ボス部3cとは反対側の他端に延設され、入力軸20上にスリーブ状に設けられているボス部3dの油路293に連通しており、該油路293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265は、ケース3のボス部3dとシリンダ部265eを有するドラム状部材232との間をシールする1対のシールリング282によって、不図示の油圧制御装置から油室265aまでの油路が構成されている。
また、クラッチC3の外周側で、かつケース3bの内周側には、油圧サーボ264、摩擦板274、を有する多板式ブレーキB1が配置されている。該油圧サーボ264は、摩擦板274を押圧するためのピストン部材264bと、ケース3bの一部に形成されたシリンダ部264eと、該ピストン部材264bと該シリンダ部264eとの間にシールリング264f,264gによってシールされて形成される油室264aと、該ピストン部材264bを該油室264aの方向に付勢するリターンスプリング264cと、該リターンスプリング264cの付勢を受け止めるリターンプレート264dと、により構成されている。
即ち、上記ボス部3d上には、図中左方側において、ドラム状部材232が回転自在に支持されており、該ドラム状部材232の先端部内周側には、クラッチC3用油圧サーボ265により係合自在となっているクラッチ(第3のクラッチ)C3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の内周側には、上記リングギヤR1が形成されているハブ部材235がスプライン係合する形で配置されており、該ハブ部材235は、入力軸20に回転自在に支持されている。また、該ドラム状部材232の先端部外周側には、ブレーキB1用油圧サーボ264により係止自在となっているブレーキ(第2のブレーキ)B1がスプライン係合する形で配置されている。また、キャリヤCR1は、ピニオンP1及びピニオンP2を有しており、該ピニオンP2は上記リングギヤR1に噛合し、該ピニオンP1は、入力軸20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231を介してケース3bのボス部3dに固定されている。
そして、上記クラッチC3及びブレーキB1がスプライン係合しているドラム状部材232は、上記ボス部3d上に回転自在に支持され、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240が接続されており、また、該伝達部材240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。
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263、摩擦板273、ハブ部材247を有する多板式ブレーキ(第3のブレーキ)B2が配置されている。該油圧サーボ263は、摩擦板273を押圧するためのピストン部材263bと、ケース3bの一部に形成されたシリンダ部263eと、該ピストン部材263bと該シリンダ部263eとの間にシールリング263f,263gによってシールされて形成される油室263aと、該ピストン部材263bを該油室263aの方向に付勢するリターンスプリング263cと、該リターンスプリング263cの付勢を受け止めるリターンプレート263dと、により構成されている。
また、ラネタリギヤユニットPUの外周側には、ワンウェイクラッチ(第1のワンウェイクラッチ)F3が配設されており、該ワンウェイクラッチF3のアウターレースは、ミッションケース3bの内周にスプライン係合している。上記プラネタリギヤユニットPUのキャリヤCR2の側板242には、上記ブレーキB2がスプライン係合している形のハブ部材247が接続されており、該ハブ部材247にはワンウェイクラッチF3のインナーレースが接続されている。そして、該キャリヤCR2のロングピニオンPLには、上記リングギヤR2が噛合しており、該リングギヤR2の一端には連結部材245が接続されて、該リングギヤR2が該連結部材245を介してカウンタギヤ50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が、軸方向他方側にクラッチC1及びクラッチC2が、クラッチC1及びクラッチC2とプラネタリギヤユニットPUとの間にカウンタギヤ50が配置されている。また、クラッチC3及びブレーキB1はプラネタリギヤPR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。また、プラネタリギヤPR、プラネタリギヤユニットPU、及びカウンタギヤ50は、入力軸20と同軸上に設けられて構成されている。
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機構25の作用について第19図、第20図及び第21図に沿って説明する。なお、第21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21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R2、サンギヤS2に対応している。
第19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20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20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F3により一方向の回転が規制されている。また、サンギヤS3は、ブレーキB1の係止により回転が固定自在になっている。
一方、上記サンギヤS1は、入力軸20に接続されており、該入力軸20の回転が入力され、また、上記キャリヤCR1はケース3bに接続されて回転が固定されており、それによってリングギヤR1は減速回転する。また、クラッチC3が係合することにより、該リングギヤR1の減速回転がサンギヤS3に入力される。
そして、上記リングギヤR2の回転は、上記カウンタギヤ50に出力され、該カウンタギヤ50、上記カウンタシャフト部4及びディファレンシャル部5(第1図参照)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20図に示すように、クラッチC1及びワンウェイクラッチF3が係合される。すると、第21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20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20の回転が、固定されたキャリヤCR2を介してリングギヤR2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50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F3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20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21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20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20の回転が、該減速回転のキャリヤCR2を介してリングギヤR2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50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20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21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20の回転が入力される。また、サンギヤS1に入力された入力軸20の回転と、固定されたキャリヤCR1とによりリングギヤR1が減速回転し、該リングギヤR1の減速回転がクラッチC3、及び伝達部材240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20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20の回転が、該減速回転のキャリヤCR2を介してリングギヤR2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50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240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20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21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20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20の回転と、キャリヤCR2に入力された入力軸20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R2に入力軸20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50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20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21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20の回転が入力される。また、サンギヤS1に入力された入力軸20の回転と、固定されたキャリヤCR1とによりリングギヤR1が減速回転し、該リングギヤR1の減速回転がクラッチC3、及び上記伝達部材240を介してサンギヤS3に該減速回転が出力される。すると、サンギヤS3の減速回転と、入力軸20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R2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50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240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20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21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20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20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R2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50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20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21図に示すように、サンギヤS1に入力された入力軸20の回転と、固定されたキャリヤCR1とによりリングギヤR1が減速回転し、該リングギヤR1の減速回転がクラッチC3、及び上記伝達部材240を介してサンギヤS3に該減速回転が出力される。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R2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50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240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20とカウンタギヤ50との間の動力伝達が切断状態であって、自動変速機構25全体としては空転状態(ニュートラル状態)となる。
以上のように、本発明に係る自動変速機構25によると、減速回転出力手段としてのプラネタリギヤPR、クラッチC3、及び伝達部材240をプラネタリギヤユニットPUの軸方向一方側(第19図中左方側)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(第19図中右方側)に配置し、更に、出力部材としてのカウンタギヤ50をクラッチC1及びクラッチC2とプラネタリギヤユニットPUとの間に配置したので、特にプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して位置に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240の軸方向の長さを比較的短くすることができる。それにより、自動変速機15のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、伝達部材240の軽量化によってイナーシャ(慣性力)を小さくすることができるため、自動変速機15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C2は、クラッチC1の外周側を通ってキャリヤCR2に連結されるので、各回転要素の連結のための部材の錯綜を防止でき、自動変速機15をコンパクト化することができる。
更に、クラッチC1は、その外周側にクラッチC2が配置される構造であり、外周側に拡径することができないが、油圧サーボ262を入力軸20上に設けることによって、(例えばボス部3c上に設ける場合より)該油圧サーボ262、特に油圧サーボ262用油室262aの受圧面積を内周側に大きく確保することができ、クラッチC1の容量を増大させることができる。
また、プラネタリギヤPR、プラネタリギヤユニットPU、及びカウンタギヤ50を入力軸20と同軸上に設けるので、特に自動変速機15をFF車両に搭載した場合には、(例えば減速プラネタリギヤなどを他軸上に設ける場合に比して)駆動車輪伝達機構(例えばカウンタシャフト部4など)をコンパクト化することができ、例えば車体メンバとの干渉を防止することができ、自動変速機15の車両搭載性を向上させることができる。
また、クラッチC3が減速回転の出力を接・断するので、減速回転をサンギヤS3に出力自在にすることができるものでありながら、クラッチC3を解放することで、サンギヤS1に入力される入力軸の回転をプラネタリギヤPR、特にリングギヤR1にて空転させることができる。それにより、キャリヤCR1を、ブレーキを配設することなく、直接ケース3などに固定することができ、自動変速機15のコンパクト化、軽量化を可能にすることができる。また、キャリヤCR1を固定するブレーキを配設しないので、サンギヤS3を係止自在にするためのブレーキB1をプラネタリギヤPRの外周側に配設することが可能となる。
また、油圧サーボ262は入力軸20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281で漏れ止めして入力軸20内に設けられた油路20a20bに油を供給することで、例えば入力軸20との油圧サーボ262との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ262の油室262aに油を供給することができる。更に、油圧サーボ261,265は、それぞれケース3から延設されたボス部3c,3d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280,282をそれぞれ設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ262,261,265は、それぞれ1対のシールリング281,280,282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15の効率を向上させることができる。
また、摩擦板275がプラネタリギヤPRの径方向外周側に配置されるので、自動変速機15を軸方向にコンパクト化することができる。また、プラネタリギヤPRをクラッチC3の油圧サーボ265とプラネタリギヤユニットPUとの軸方向の間に配置することによって、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを隣接して配置することができるため(クラッチC3の油圧サーボ265がプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとの間にないため)、伝達部材240を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機15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15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PRは、ダブルピニオンプラネタリギヤであるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができると共に、自動変速機15のギヤ比を良好に設定したとしても、プラネタリギヤユニット、減速プラネタリギヤの各回転要素を大きくすることがなく、高回転をも抑制できるため、自動変速機15をコンパクトにすることができる。
更に、プラネタリギヤPRは、入力回転要素であるサンギヤS1と、固定要素であるキャリヤCR1と、出力回転要素であるリングギヤR1と、を有して構成されるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができる。
また、プラネタリギヤユニットPUは、サンギヤS2、サンギヤS3、キャリヤCR2、及びリングギヤR2により構成されるラビニヨ型プラネタリギヤであるので、例えば前進6速段、後進1速段を可能にすることができるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材240を比較的短くすることができる。
また、ブレーキB2と並列に配置され、キャリヤCR2の回転を一方向に規制するワンウェイクラッチF3を備えているので、例えば正駆動時の前進1速段をクラッチC1とワンウェイクラッチF3の係合で達成できるため、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速段の達成を滑らかに行うことができる。
更に、ブレーキB2とワンウェイクラッチF3とをプラネタリギヤユニットPUの外周側に配置するので、例えばワンウェイクラッチF3をクラッチC2に隣接して(特にハブ部材223の一方向の回転を規制するために)配置した場合に比して、クラッチC1,C2が配設されている部分を軸方向にコンパクト化することができるため、カウンタギヤ50をトルクコンバータ側に近づけることができる。それにより、カウンタシャフト52のギヤ51もトルクコンバータ側に近づけることができ、カウンタシャフト部4を軸方向に対してコンパクト化することができる。
また、速度線図に示すように、前進6速段、後進1速段を達成できるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材240を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機15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15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、前進6速段及び後進1速段を達成するものであって、前進4速段にクラッチC1,C2を共に係合し、つまり前進4速段において直結状態となるので、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、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。
また、駆動車輪伝達機構として、駆動車輪に回転を出力するディファレンシャル部5と、該ディファレンシャル部5に係合するカウンタシャフト部4と、を有し、出力部材がカウンタシャフト部4に噛合するカウンタギヤであるので、自動変速機15を例えばFF車輌に搭載することができる。
<第6の実施の形態>
以下、第5の実施の形態を一部変更した第6の実施の形態について第22図に沿って説明する。第22図は第6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である。なお、第6の実施の形態は、一部変更を除き、第5の実施の形態と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
第22図に示すように、第6の実施の形態に係る自動変速機1の自動変速機構26は、第5の実施の形態の自動変速機構25に対して(第19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20図及び第21図参照)。
これにより第5の実施の形態と同様に、本発明に係る自動変速機構26によると、減速回転出力手段としてのプラネタリギヤPR、クラッチC3、及び伝達部材240をプラネタリギヤユニットPUの軸方向一方側(第22図中右方側)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(第22図中左方側)に配置し、更に、出力部材としてのカウンタギヤ50をクラッチC1及びクラッチC2とプラネタリギヤユニットPUとの間に配置したので、特にプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して位置に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240の軸方向の長さを比較的短くすることができる。それにより、自動変速機16のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、伝達部材240の軽量化によってイナーシャ(慣性力)を小さくすることができるため、自動変速機16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C2は、クラッチC1の外周側を通ってキャリヤCR2に連結されるので、各回転要素の連結のための部材の錯綜を防止でき、自動変速機16をコンパクト化することができる。
更に、クラッチC1は、その外周側にクラッチC2が配置される構造であり、外周側に拡径することができないが、油圧サーボ262を入力軸20上に設けることによって、(例えばボス部3c上に設ける場合より)該油圧サーボ262、特に油圧サーボ262用油室262aの受圧面積を内周側に大きく確保することができ、クラッチC1の容量を増大させることができる。
また、プラネタリギヤPR、プラネタリギヤユニットPU、及びカウンタギヤ50を入力軸20と同軸上に設けるので、特に自動変速機16をFF車両に搭載した場合には、(例えば減速プラネタリギヤなどを他軸上に設ける場合に比して)駆動車輪伝達機構(例えばカウンタシャフト部4など)をコンパクト化することができ、例えば車体メンバとの干渉を防止することができ、自動変速機16の車両搭載性を向上させることができる。
また、クラッチC3が減速回転の出力を接・断するので、減速回転をサンギヤS3に出力自在にすることができるものでありながら、クラッチC3を解放することで、サンギヤS1に入力される入力軸の回転をプラネタリギヤPR、特にリングギヤR1にて空転させることができる。それにより、キャリヤCR1を、ブレーキを配設することなく、直接ケース3などに固定することができ、自動変速機16のコンパクト化、軽量化を可能にすることができる。また、キャリヤCR1を固定するブレーキを配設しないので、サンギヤS3を係止自在にするためのブレーキB1をプラネタリギヤPRの外周側に配設することが可能となる。
また、油圧サーボ262は入力軸20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281で漏れ止めして入力軸20内に設けられた油路20a,20bに油を供給することで、例えば入力軸20との油圧サーボ262との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ262の油室262aに油を供給することができる。更に、油圧サーボ261,265は、それぞれケース3から延設されたボス部3c,3d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280,282をそれぞれ設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ262,261,265は、それぞれ1対のシールリング281,280,282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16の効率を向上させることができる。
また、摩擦板275がプラネタリギヤPRの径方向外周側に配置されるので、自動変速機16を軸方向にコンパクト化することができる。また、プラネタリギヤPRをクラッチC3の油圧サーボ265とプラネタリギヤユニットPUとの軸方向の間に配置することによって、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを隣接して配置することができるため(クラッチC3の油圧サーボ265がプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとの間にないため)、伝達部材240を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機16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16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PRは、ダブルピニオンプラネタリギヤであるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができると共に、自動変速機16のギヤ比を良好に設定したとしても、プラネタリギヤユニット、減速プラネタリギヤの各回転要素を大きくすることがなく、高回転をも抑制できるため、自動変速機16をコンパクトにすることができる。
更に、プラネタリギヤPRは、入力回転要素であるサンギヤS1と、固定要素であるキャリヤCR1と、出力回転要素であるリングギヤR1と、を有して構成されるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができる。
また、プラネタリギヤユニットPUは、サンギヤS2、サンギヤS3、キャリヤCR2、及びリングギヤR2により構成されるラビニヨ型プラネタリギヤであるので、例えば前進6速段、後進1速段を可能にすることができるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材240を比較的短くすることができる。
また、ブレーキB2と並列に配置され、キャリヤCR2の回転を一方向に規制するワンウェイクラッチF3を備えているので、例えば正駆動時の前進1速段をクラッチC1とワンウェイクラッチF3の係合で達成できるため、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速段の達成を滑らかに行うことができる。
更に、ブレーキB2とワンウェイクラッチF3とをプラネタリギヤユニットPUの外周側に配置するので、例えばワンウェイクラッチF3をクラッチC2に隣接して(特にハブ部材223の一方向の回転を規制するために)配置した場合に比して、クラッチC1,C2が配設されている部分を軸方向にコンパクト化することができるため、カウンタギヤ50をトルクコンバータ側に近づけることができる。それにより、カウンタシャフト52のギヤ51もトルクコンバータ側に近づけることができ、カウンタシャフト部4を軸方向に対してコンパクト化することができる。
また、速度線図に示すように、前進6速段、後進1速段を達成できるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材240を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機16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16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、前進6速段及び後進1速段を達成するものであって、前進4速段にクラッチC1,C2を共に係合し、つまり前進4速段において直結状態となるので、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、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。
また、駆動車輪伝達機構として、駆動車輪に回転を出力するディファレンシャル部5と、該ディファレンシャル部5に係合するカウンタシャフト部4と、を有し、出力部材がカウンタシャフト部4に噛合するカウンタギヤであるので、自動変速機16を例えばFF車輌に搭載することができる。
<第7の実施の形態>
以下、第5の実施の形態を一部変更した第7の実施の形態について第23図乃至第25図に沿って説明する。第23図は第7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24図は第7の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第25図は第7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7の実施の形態は、一部変更を除き、第5の実施の形態と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
第23図に示すように、第7の実施の形態に係る自動変速機1の自動変速機構27は、第5の実施の形態の自動変速機構25に対して(第19図参照)、プラネタリギヤPRと、クラッチC3との配置を変更したものである。
該自動変速機構27において、クラッチ(第3のクラッチ)C3は、プラネタリギヤ(減速回転出力手段、減速プラネタリギヤ)PRの、プラネタリギヤユニットPUとは反対側(図中左方側)に配置されており、該クラッチC3のドラム状部材331の先端部内周側は、摩擦板275にスプライン係合している。また、該クラッチC3のドラム状部材331は、入力軸20に接続されている。
一方、サンギヤ(入力回転要素、第1のサンギヤ)S1は、入力軸20に回転自在に支持されていると共に、ハブ部材332に接続されており、該ハブ部材332の先端部外周側には、上記摩擦板275がスプライン係合している。また、キャリヤ(固定要素、第1のキャリヤ)CR1は、その側板に固定部材330が接続されて、ケース3bに固定支持されている。そして、リングギヤ(出力回転要素、第1のリングギヤ)R1の外周側にブレーキB1の摩擦板274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340が接続されて、該伝達部材340を介してサンギヤS3が接続されている。
また、クラッチC3用油圧サーボ265の油室265aは、上記入力軸20に形成されている油路20c,20dと連通しており、該油路20cは、ケース3のボス部3dの油路293に連通している。そして、該油路293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265は、入力軸20上に配置されているため、ケース3のボス部3dと入力軸20との間をシールする1対のシールリング283によって、不図示の油圧制御装置から油室265aまでの油路が構成されている。
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機構27の作用について第23図、第24図及び第25図に沿って説明する。なお、上記第5の実施の形態と同様に、第25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25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R2、サンギヤS2に対応している。
第23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20の回転が入力される。また、上記キャリヤCR1は、ケース3に対して回転が固定されており、上記リングギヤR1は、該サンギヤS1に入力される入力軸20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が係合することにより、伝達部材340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21図及び第22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20の回転がサンギヤS1に入力され、固定されたキャリヤCR1によりリングギヤR3に減速回転が出力されて、伝達部材340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340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340を介してサンギヤS3の回転がリングギヤR1に入力され、クラッチC3が解放されているため、第25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。
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5の実施の形態と同様であるので、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27によると、減速回転出力手段としてのプラネタリギヤPR、クラッチC3、及び伝達部材340をプラネタリギヤユニットPUの軸方向一方側(第23図中左方側)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(第23図中右方側)に配置し、更に、出力部材としてのカウンタギヤ50をクラッチC1及びクラッチC2とプラネタリギヤユニットPUとの間に配置したので、特にプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して位置に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340の軸方向の長さを比較的短くすることができる。それにより、自動変速機17のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、伝達部材340の軽量化によってイナーシャ(慣性力)を小さくすることができるため、自動変速機17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C2は、クラッチC1の外周側を通ってキャリヤCR2に連結されるので、各回転要素の連結のための部材の錯綜を防止でき、自動変速機17をコンパクト化することができる。
更に、クラッチC1は、その外周側にクラッチC2が配置される構造であり、外周側に拡径することができないが、油圧サーボ262を入力軸20上に設けることによって、(例えばボス部3c上に設ける場合より)該油圧サーボ262、特に油圧サーボ262用油室262aの受圧面積を内周側に大きく確保することができ、クラッチC1の容量を増大させることができる。
また、プラネタリギヤPR、プラネタリギヤユニットPU、及びカウンタギヤ50を入力軸20と同軸上に設けるので、特に自動変速機17をFF車両に搭載した場合には、(例えば減速プラネタリギヤなどを他軸上に設ける場合に比して)駆動車輪伝達機構(例えばカウンタシャフト部4など)をコンパクト化することができ、例えば車体メンバとの干渉を防止することができ、自動変速機17の車両搭載性を向上させることができる。
また、例えば特開2001−263438号公報などに開示されているように、クラッチC3を、リングギヤR1とサンギヤS3との間に介在させると、減速回転を接・断する必要があり、比較的大きなものになってしまい、かつプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとの間が広がってしまうが、入力軸20とサンギヤS1との間に介在させることで、該クラッチC3による入力軸20の回転の接・断によってプラネタリギヤPRのリングギヤR1から出力される減速回転を接・断するので、クラッチC3をコンパクト化することができ、かつプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを比較的近い位置に配置することができる。それにより自動変速機17をコンパクト化することができる。
また、油圧サーボ262,265は入力軸20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281,283で漏れ止めして入力軸20内に設けられた油路20a,20b,20c,20dに油を供給することで、例えば入力軸20との油圧サーボ262,265との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ262,265の油室262a,265aに油を供給することができる。更に、油圧サーボ261は、それぞれケース3から延設されたボス部3c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280をそれぞれ設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ262,261,265は、それぞれ1対のシールリング281,280,283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17の効率を向上させることができる。さらに、入力軸20上に油圧サーボ262,265が配置されるが、それぞれ入力軸20の一端側(図23中右方側)及び他端側(図23中左方側)に分けて配置されるため、入力軸20内の油圧サーボ用の油路(例えば油路20a及び油路20c)を重ねて設ける必要がないため、入力軸20を細くすることができ、自動変速機17をコンパクトにすることができる。
また、プラネタリギヤPRは、ダブルピニオンプラネタリギヤであるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができると共に、自動変速機17のギヤ比を良好に設定したとしても、プラネタリギヤユニット、減速プラネタリギヤの各回転要素を大きくすることがなく、高回転をも抑制できるため、自動変速機17をコンパクトにすることができる。
更に、プラネタリギヤPRは、入力回転要素であるサンギヤS1と、固定要素であるキャリヤCR1と、出力回転要素であるリングギヤR1と、を有して構成されるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができる。
また、プラネタリギヤユニットPUは、サンギヤS2、サンギヤS3、キャリヤCR2、及びリングギヤR2により構成されるラビニヨ型プラネタリギヤであるので、例えば前進6速段、後進1速段を可能にすることができるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材340を比較的短くすることができる。
また、ブレーキB2と並列に配置され、キャリヤCR2の回転を一方向に規制するワンウェイクラッチF3を備えているので、例えば正駆動時の前進1速段をクラッチC1とワンウェイクラッチF3の係合で達成できるため、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速段の達成を滑らかに行うことができる。
更に、ブレーキB2とワンウェイクラッチF3とをプラネタリギヤユニットPUの外周側に配置するので、例えばワンウェイクラッチF3をクラッチC2に隣接して(特にハブ部材223の一方向の回転を規制するために)配置した場合に比して、クラッチC1,C2が配設されている部分を軸方向にコンパクト化することができるため、カウンタギヤ50をトルクコンバータ側に近づけることができる。それにより、カウンタシャフト52のギヤ51もトルクコンバータ側に近づけることができ、カウンタシャフト部4を軸方向に対してコンパクト化することができる。
また、速度線図に示すように、前進6速段、後進1速段を達成できるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材340を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機17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17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、前進6速段及び後進1速段を達成するものであって、前進4速段にクラッチC1,C2を共に係合し、つまり前進4速段において直結状態となるので、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、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奇与することができる。
また、駆動車輪伝達機構として、駆動車輪に回転を出力するディファレンシャル部5と、該ディファレンシャル部5に係合するカウンタシャフト部4と、を有し、出力部材がカウンタシャフト部4に噛合するカウンタギヤであるので、自動変速機17を例えばFF車輌に搭載することができる。
<第8の実施の形態>
以下、第5の実施の形態を一部変更した第8の実施の形態について第26図乃至第28図に沿って説明する。第26図は第8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27図は第8の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第28図は第8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8の実施の形態は、一部変更を除き、第5の実施の形態と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
第26図に示すように、第8の実施の形態に係る自動変速機1の自動変速機構28は、第5の実施の形態の自動変速機構25に対して(第19図参照)、クラッチC3の代わりにブレーキ(第3のブレーキ)B3を配置し、プラネタリギヤPRのキャリヤ(固定要素、第1のキャリヤ)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27において、ブレーキB3は、プラネタリギヤ(減速回転出力手段、減速プラネタリギヤ)PRの、プラネタリギヤユニットPUとは反対側(図中左方側)に配置されている。該ブレーキB3は、油圧サーボ266、摩擦板276、ハブ部材432を有しており、該油圧サーボ266は、摩擦板276を押圧するためのピストン部材266bと、ケース3bの一部に形成されたシリンダ部266eと、該ピストン部材266bと該シリンダ部266eとの間にシールリング266f,266gによってシールされて形成される油室266aと、該ピストン部材266bを該油室266aの方向に付勢するリターンスプリング266cと、該リターンスプリング266cの付勢を受け止めるリターンプレート266dと、により構成されている。
該ブレーキB3のハブ部材432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の他方の側板434は、入力軸20に回転自在に支持されている。また、サンギヤ(入力回転要素、第1のサンギヤ)S1は入力軸20に接続されている。そして、リングギヤ(出力回転要素、第1のリングギヤ)R1の外周側にブレーキB1の摩擦板274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440が接続されて、該伝達部材440を介してサンギヤS3が接続されている。
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機構28の作用について第26図、第27図及び第28図に沿って説明する。なお、上記第5の実施の形態と同様に、第28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28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R2、サンギヤS2に対応している。
第26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3bに対して固定される。また、サンギヤS1には、入力軸20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20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440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27図及び第28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20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440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440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440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28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20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5の実施の形態と同様であるので、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28によると、減速回転出力手段としてのプラネタリギヤPR、ブレーキB3、及び伝達部材440をプラネタリギヤユニットPUの軸方向一方側(第26図中左方側)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(第26図中右方側)に配置し、更に、出力部材としてのカウンタギヤ50をクラッチC1及びクラッチC2とプラネタリギヤユニットPUとの間に配置したので、特にプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して位置に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340の軸方向の長さを比較的短くすることができる。それにより、自動変速機18のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、伝達部材440の軽量化によってイナーシャ(慣性力)を小さくすることができるため、自動変速機18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C2は、クラッチC1の外周側を通ってキャリヤCR2に連結されるので、各回転要素の連結のための部材の錯綜を防止でき、自動変速機18をコンパクト化することができる。
更に、クラッチC1は、その外周側にクラッチC2が配置される構造であり、外周側に拡径することができないが、油圧サーボ262を入力軸20上に設けることによって、(例えばボス部3c上に設ける場合より)該油圧サーボ262、特に油圧サーボ262用油室262aの受圧面積を内周側に大きく確保することができ、クラッチC1の容量を増大させることができる。
また、プラネタリギヤPR、プラネタリギヤユニットPU、及びカウンタギヤ50を入力軸20と同軸上に設けるので、特に自動変速機18をFF車両に搭載した場合には、(例えば減速プラネタリギヤなどを他軸上に設ける場合に比して)駆動車輪伝達機構(例えばカウンタシャフト部4など)をコンパクト化することができ、例えば車体メンバとの干渉を防止することができ、自動変速機18の車両搭載性を向上させることができる。
また、ブレーキB3の係合により減速回転の出力を接・断するので、例えば減速回転を接・断するクラッチに比して、ブレーキB3をコンパクト化することができ、かつプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができる。それにより自動変速機18のコンパクト化、軽量化を可能にすることができる。
また、油圧サーボ262は入力軸20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281で漏れ止めして入力軸20内に設けられた油路20a,20bに油を供給することで、例えば入力軸20との油圧サーボ262との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ262の油室262aに油を供給することができる。更に、油圧サーボ261は、それぞれケース3から延設されたボス部3c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280をそれぞれ設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ262,261は、それぞれ1対のシールリング281,280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18の効率を向上させることができる。
また、プラネタリギヤPRは、ダブルピニオンプラネタリギヤであるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができると共に、自動変速機18のギヤ比を良好に設定したとしても、プラネタリギヤユニット、減速プラネタリギヤの各回転要素を大きくすることがなく、高回転をも抑制できるため、自動変速機18をコンパクトにすることができる。
更に、プラネタリギヤPRは、入力回転要素であるサンギヤS1と、固定要素であるキャリヤCR1と、出力回転要素であるリングギヤR1と、を有して構成されるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができる。
また、プラネタリギヤユニットPUは、サンギヤS2、サンギヤS3、キャリヤCR2、及びリングギヤR2により構成されるラビニヨ型プラネタリギヤであるので、例えば前進6速段、後進1速段を可能にすることができるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材440を比較的短くすることができる。
また、ブレーキB2と並列に配置され、キャリヤCR2の回転を一方向に規制するワンウェイクラッチF3を備えているので、例えば正駆動時の前進1速段をクラッチC1とワンウェイクラッチF3の係合で達成できるため、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速段の達成を滑らかに行うことができる。
更に、ブレーキB2とワンウェイクラッチF3とをプラネタリギヤユニットPUの外周側に配置するので、例えばワンウェイクラッチF3をクラッチC2に隣接して(特にハブ部材223の一方向の回転を規制するために)配置した場合に比して、クラッチC1,C2が配設されている部分を軸方向にコンパクト化することができるため、カウンタギヤ50をトルクコンバータ側に近づけることができる。それにより、カウンタシャフト52のギヤ51もトルクコンバータ側に近づけることができ、カウンタシャフト部4を軸方向に対してコンパクト化することができる。
また、速度線図に示すように、前進6速段、後進1速段を達成できるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材440を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機18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18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、前進6速段及び後進1速段を達成するものであって、前進4速段にクラッチC1,C2を共に係合し、つまり前進4速段において直結状態となるので、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、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。
また、駆動車輪伝達機構として、駆動車輪に回転を出力するディファレンシャル部5と、該ディファレンシャル部5に係合するカウンタシャフト部4と、を有し、出力部材がカウンタシャフト部4に噛合するカウンタギヤであるので、自動変速機18を例えばFF車輌に搭載することができる。
<第9の実施の形態>
以下、第1、第2及び第5の実施の形態を一部変更した第9の実施の形態について第29図乃至第31図に沿って説明する。第29図は第9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30図は第9の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第31図は第9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9の実施の形態は、一部変更を除き、第1、第2及び第5の実施の形態と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
まず、第9の実施の形態に係る自動変速機1の自動変速機構29について第29図に沿って説明する。第29図に示すように、入力軸20上には、プラネタリギヤユニットPUとプラネタリギヤ(減速回転出力手段、減速プラネタリギヤ)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(第3の回転要素、第2のサンギヤ)S2、キャリヤ(第2の回転要素、第2のキャリヤ)CR2、リングギヤ(第4の回転要素、第2のリングギヤ)R2、及びサンギヤ(第1の回転要素、第3のサンギヤ)S3を有し、該キャリヤCR2に、側板542,544に支持されてサンギヤS2及びリングギヤR2に噛合するロングピニオンPLと、サンギヤS3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(固定要素、第1のキャリヤ)CR1に、リングギヤ(出力回転要素、第1のリングギヤ)R1に噛合するピニオンP2及びサンギヤ(入力回転要素、第1のサンギヤ)S1に噛合するピニオンP1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20上には、内周側に、油圧サーボ565、摩擦板572、クラッチドラム(第1のクラッチドラム)を形成するドラム状部材522と、キャリヤCR2に連結されるハブ部材(第2の回転要素に連結する部材)523、を有する多板式クラッチ(第1のクラッチ)C3と、その外周側に、油圧サーボ262、摩擦板571、クラッチドラム(第2のクラッチドラム)を形成するドラム部材524、サンギヤS2に連結されるハブ部材(第3の回転要素に連結する部材)525、を有する多板式クラッチ(第2のクラッチ)C2と、が配置されている。
該油圧サーボ565は、摩擦板272を押圧するためのピストン部材(第1のピストン)565bと、シリンダ部565eを有するドラム状部材522と、該ピストン部材565bと該シリンダ部565eとの間にシールリング565f,565gによってシールされて形成される油室(第1の油圧サーボ用油圧室)565aと、該ピストン部材565bを該油室565aの方向に付勢するリターンスプリング565cと、該リターンスプリング565cの付勢を受け止めるリターンプレート565dと、により構成されている。該油室565aは、上記入力軸20に形成されている油路20a,20bと連通しており、該油路20aは、ケース3の一端に延設され、入力軸20上にスリーブ状に設けられているボス部3cの油路591に連通している。そして、該油路591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565は、入力軸20上に配置されているため、ケース3のボス部3cと入力軸20との間をシールする1対のシールリング581によって、不図示の油圧制御装置から油室565aまでの油路が構成されている。
また、該油圧サーボ562は、摩擦板271を押圧するためのピストン部材(第2のピストン)562bと、シリンダ部材562eを有するドラム状部材524と、該ピストン部材562bと該シリンダ部材562eとの間にシールリング562f,562gによってシールされて形成される油室(第2の油圧サーボ用油圧室)562aと、該ピストン部材562bを該油室562aの方向に付勢するリターンスプリング562cと、該リターンスプリング562cの付勢を受け止めるリターンプレート562dと、により構成されている。該油室562aは、上記ボス部3cの油路592に連通しており、該油路592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562は、ケース3のボス部3cとシリンダ部材562eとの間をシールする1対のシールリング580によって、不図示の油圧制御装置から油室562aまでの油路が構成されている。
また、ハブ部材525の外周側には、油圧サーボ563、摩擦板574、を有する多板式ブレーキ(第3のブレーキ)B2が配置されている。該油圧サーボ563は、摩擦板574を押圧するためのピストン部材563bと、ケース3bの一部に形成されたシリンダ部563eと、該ピストン部材563bと該シリンダ部563eとの間にシールリング563f,563gによってシールされて形成される油室563aと、該ピストン部材563bを該油室563aの方向に付勢するリターンスプリング563cと、該リターンスプリング563cの付勢を受け止めるリターンプレート563dと、により構成されている。
即ち、上記入力軸20には、上記ドラム状部材522が接続されており、該ドラム状部材522の先端部内周側には、クラッチC3用油圧サーボ565によって係合自在となっているクラッチC3がスプライン係合する形で配置されて、該クラッチC3の内周側がハブ部材523にスプライン係合する形で接続されている。そして、該ハブ部材523は、上記サンギヤS2に接続されている。また、上記ドラム状部材524の先端部内周側には、クラッチC2用油圧サーボ562により係合自在となっているクラッチC2がスプライン係合する形で配置されており、該クラッチC2の内周側には、ハブ部材525がスプライン係合する形で接続されている。また、該ドラム状部材525の外周側には、ブレーキB2用油圧サーボ563により係止自在となっているブレーキB2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525は、上記キャリヤCR2に接続されている。
一方、入力軸20の他端上(図中左方)には、油圧サーボ561、摩擦板575、クラッチドラム(第3のクラッチドラム)を形成するドラム状部材531、を有する多板式クラッチ(第3のクラッチ)C1が配置されている。該油圧サーボ561は、摩擦板575を押圧するためのピストン部材561bと、シリンダ部561eを有するドラム状部材531と、該ピストン部材561bと該シリンダ部561eとの間にシールリング561f,561gによってシールされて形成される油室561aと、該ピストン部材561bを該油室561aの方向に付勢するリターンスプリング561cと、該リターンスプリング561cの付勢を受け止めるリターンプレート561dと、により構成されている。なお、ドラム状部材531からなるクラッチドラムは、プラネタリギヤPRの方向に開口しており、該プラネタリギヤPRは、油圧サーボ561とプラネタリギヤユニットPUとの軸方向の間に配置されている。また、摩擦板575がプラネタリギヤPRの径方向外径側に重なる位置に配置されている。
該油室561aは、ケース3の、上記ボス部3cとは反対側の他端に延設され、入力軸20上にスリーブ状に設けられているボス部3dの油路593に連通しており、該油路593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561は、ケース3のボス部3dとシリンダ部561eを有するドラム状部材532との間をシールする1対のシールリング582によって、不図示の油圧制御装置から油室561aまでの油路が構成されている。
即ち、上記ボス部3d上には、図中左方側において、ドラム状部材531が該ボス部3dに回転自在に支持されており、該ドラム状部材561の先端部内周側には、クラッチC1用油圧サーボ561により係合自在となっているクラッチC1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の内周側には、上記リングギヤR1が形成されているハブ部材532がスプライン係合する形で配置されており、該ハブ部材532は、ボス部3dに回転自在に支持されている。また、キャリヤCR1は、ピニオンP1及びピニオンP2を有しており、該ピニオンP2は上記リングギヤR1に噛合し、該ピニオンP1は、入力軸20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633を介してケース3bに固定されている。
そして、上記クラッチC1がスプライン係合しているドラム状部材531は、上記ボス部3d上に回転自在に支持され、クラッチC1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540が接続されており、また、該伝達部材540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。
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564、摩擦板573、ハブ部材547を有する多板式ブレーキ(第2のブレーキ)B1とワンウェイクラッチ(第1のワンウェイクラッチ)F3とが配置されている。該油圧サーボ564は、摩擦板573を押圧するためのピストン部材564bと、ケース3bの一部に形成されたシリンダ部564eと、該ピストン部材564bと該シリンダ部564eとの間にシールリング564f,564gによってシールされて形成される油室564aと、該ピストン部材564bを該油室564aの方向に付勢するリターンスプリング564cと、該リターンスプリング564cの付勢を受け止めるリターンプレート564dと、により構成されている。
即ち、上記プラネタリギヤユニットPUのキャリヤCR2の側板542には、上記ブレーキB2がスプライン係合している形のハブ部材547が接続されており、また、該ハブ部材547にはワンウェイクラッチF3のインナーレースが接続されている。そして、該キャリヤCR2のロングピニオンPLには、上記リングギヤR2が噛合しており、該リングギヤR2の一端には連結部材545が接続されて、該リングギヤR2が該連結部材545を介してカウンタギヤ50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が、軸方向他方側にクラッチC2、クラッチC3及びブレーキB1が、クラッチC2、クラッチC3及びブレーキB1とプラネタリギヤユニットPUとの間にカウンタギヤ50が配置されている。また、クラッチC1はプラネタリギヤPR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。また、プラネタリギヤPR、プラネタリギヤユニットPU、及びカウンタギヤ50は、入力軸20と同軸上に設けられて構成されている。
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機構29の作用について第29図、第30図及び第31図に沿って説明する。なお、第31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31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リングギヤR2、キャリヤCR2、サンギヤS2に対応している。
第29図に示すように、上記サンギヤS2には、クラッチC2が係合することにより入力軸20の回転が入力されると共に、該サンギヤS1は、ブレーキB1の係止により回転が固定自在となっている。上記キャリヤCR2には、クラッチC3が係合することにより入力軸20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F3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は、入力軸20に接続されており、該入力軸20の回転が入力され、また、上記キャリヤCR1はケース3bに接続されて回転が固定されており、それによってリングギヤR1は減速回転する。また、クラッチC1が係合することにより、該リングギヤR1の減速回転がサンギヤS3に入力される。
そして、上記リングギヤR2の回転は、上記カウンタギヤ50に出力され、該カウンタギヤ50、上記カウンタシャフト部4及びディファレンシャル部5(第1図参照)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30図に示すように、クラッチC1及びワンウェイクラッチF3が係合される。すると、第31図に示すように、クラッチC1、伝達部材540を介してリングギヤR1の減速回転がサンギヤS3に入力される。また、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S3に入力された減速回転と、固定されたキャリヤCR2とにより、リングギヤR2が前進1速段としての正転回転となり、その回転がカウンタギヤ50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B1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F3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。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540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2速段では、第30図に示すように、クラッチC1が係合され、ブレーキB2が係止される。すると、第31図に示すように、クラッチC1、伝達部材540を介してリングギヤR1の減速回転がサンギヤS3に入力されると共に、サンギヤS2の回転がブレーキB2により固定される。それにより、キャリヤCR2が僅かに減速回転し、サンギヤS3に入力された減速回転と、該僅かな減速回転のキャリヤCR2とにより、リングギヤR2が前進2速段としての正転回転となり、その回転がカウンタギヤ50から出力される。なお、この際も、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540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3速段では、第30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31図に示すように、クラッチC1、伝達部材540を介してリングギヤR1の減速回転がサンギヤS3に入力されると共に、クラッチC2の係合によりサンギヤS2に入力軸20の回転が入力される。すると、サンギヤS2に入力された入力軸20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の入力回転と、サンギヤS3の減速回転とにより、リングギヤR2が前進3速段としての正転回転となり、その回転がカウンタギヤ50から出力される。なお、この際も、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540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30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31図に示すように、クラッチC1、伝達部材540を介してリングギヤR1の減速回転がサンギヤS3に入力されると共に、クラッチC3を介してキャリヤCR2に入力軸20の回転が入力される。そして、キャリヤCR2に入力された入力軸20の回転と、サンギヤS3の減速回転とにより、リングギヤR2が前進4速段としての正転回転となり、その回転がカウンタギヤ50から出力される。なお、この際も、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540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5速段では、第30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31図に示すように、クラッチC3を介してキャリヤCR2に入力軸20の回転が入力されると共に、クラッチC2を介してサンギヤS2に入力軸20の回転が入力される。そして、サンギヤS2に入力された入力軸20の回転と、キャリヤCR2に入力された入力軸20の回転とにより、つまりリングギヤR2が直結回転の状態となって、前進5速段として入力軸20と同回転の正転回転となり、その回転がカウンタギヤ50から出力される。
D(ドライブ)レンジにおける前進6速段では、第30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31図に示すように、クラッチC3を介してキャリヤCR2に入力軸20の回転が入力されると共に、ブレーキB2の係止によりサンギヤS2の回転が固定される。そして、キャリヤCR2に入力された入力軸20の回転と、固定されたサンギヤS2とにより、リングギヤR2が前進6速段としての増速回転となり、その回転がカウンタギヤ50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30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31図に示すように、クラッチC2の係合によりサンギヤS2に入力軸20の回転が入力されると共に、ブレーキB1の係止によりキャリヤCR2の回転が固定される。そして、サンギヤS2に入力された入力軸20の回転と、固定されたキャリヤCR2とにより、リングギヤR2が後進1速段としての逆転回転となり、その回転がカウンタギヤ50から出力される。
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20とカウンタギヤ50との間の動力伝達が切断状態であって、自動変速機構29全体としては空転状態(ニュートラル状態)となる。なお、キャリヤCR2を固定するブレーキB1が係止されているが、これは該ブレーキB1の頻繁な係止・解放の繰り返しを防止するものであって、特に自動変速機構29内のその他の回転要素の回転状態に影響を与えるものではない。
以上のように、本発明に係る自動変速機構29によると、減速回転出力手段としてのプラネタリギヤPR、クラッチC1、及び伝達部材540をプラネタリギヤユニットPUの軸方向一方側(第29図中左方側)に配置し、クラッチC2及びクラッチC3をプラネタリギヤユニットPUの軸方向他方側(第29図中右方側)に配置し、更に、出力部材としてのカウンタギヤ50をクラッチC2及びクラッチC3とプラネタリギヤユニットPUとの間に配置したので、特にプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して位置に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540の軸方向の長さを比較的短くすることができる。それにより、自動変速機19のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、伝達部材540の軽量化によってイナーシャ(慣性力)を小さくすることができるため、自動変速機19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C2は、クラッチC3の外周側を通ってキャリヤCR2に連結されるので、各回転要素の連結のための部材の錯綜を防止でき、自動変速機19をコンパクト化することができる。
更に、クラッチC3は、その外周側にクラッチC2が配置される構造であり、外周側に拡径することができないが、油圧サーボ565を入力軸20上に設けることによって、(例えばボス部3c上に設ける場合より)該油圧サーボ565、特に油圧サーボ565用油室565aの受圧面積を内周側に大きく確保することができ、クラッチC3の容量を増大させることができる。
また、プラネタリギヤPR、プラネタリギヤユニットPU、及びカウンタギヤ50を入力軸20と同軸上に設けるので、特に自動変速機19をFF車両に搭載した場合には、(例えば減速プラネタリギヤなどを他軸上に設ける場合に比して)駆動車輪伝達機構(例えばカウンタシャフト部4など)をコンパクト化することができ、例えば車体メンバとの干渉を防止することができ、自動変速機19の車両搭載性を向上させることができる。
また、クラッチC1が減速回転の出力を接・断するので、減速回転をサンギヤS3に出力自在にすることができるものでありながら、クラッチC1を解放することで、サンギヤS1に入力される入力軸の回転をプラネタリギヤPR、特にリングギヤR1にて空転させることができる。それにより、キャリヤCR1を、ブレーキを配設することなく、直接ケース3などに固定することができ、自動変速機19のコンパクト化、軽量化を可能にすることができる。
また、油圧サーボ565は入力軸20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281で漏れ止めして入力軸20内に設けられた油路20a20bに油を供給することで、例えば入力軸20との油圧サーボ565との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ565の油室565aに油を供給することができる。更に、油圧サーボ562,561は、それぞれケース3から延設されたボス部3c,3d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580,582をそれぞれ設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ565,562,561は、それぞれ1対のシールリング581,580,582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19の効率を向上させることができる。
また、摩擦板575がプラネタリギヤPRの径方向外周側に配置されるので、自動変速機19を軸方向にコンパクト化することができる。また、プラネタリギヤPRをクラッチC1の油圧サーボ561とプラネタリギヤユニットPUとの軸方向の間に配置することによって、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを隣接して配置することができるため(クラッチC1の油圧サーボ561がプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとの間にないため)、伝達部材540を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機19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19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PRは、ダブルピニオンプラネタリギヤであるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができると共に、自動変速機19のギヤ比を良好に設定したとしても、プラネタリギヤユニット、減速プラネタリギヤの各回転要素を大きくすることがなく、高回転をも抑制できるため、自動変速機19をコンパクトにすることができる。
更に、プラネタリギヤPRは、入力回転要素であるサンギヤS1と、固定要素であるキャリヤCR1と、出力回転要素であるリングギヤR1と、を有して構成されるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができる。
また、プラネタリギヤユニットPUは、サンギヤS2、サンギヤS3、キャリヤCR2、及びリングギヤR2により構成されるラビニヨ型プラネタリギヤであるので、例えば前進6速段、後進1速段を可能にすることができるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材540を比較的短くすることができる。
また、ブレーキB1と並列に配置され、キャリヤCR2の回転を一方向に規制するワンウェイクラッチF3を備えているので、例えば正駆動時の前進1速段をクラッチC1とワンウェイクラッチF3の係合で達成できるため、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速段の達成を滑らかに行うことができる。
更に、ブレーキB1とワンウェイクラッチF3とをプラネタリギヤユニットPUの外周側に配置するので、例えばワンウェイクラッチF3をクラッチC2に隣接して(特にハブ部材523の一方向の回転を規制するために)配置した場合に比して、クラッチC1,C2が配設されている部分を軸方向にコンパクト化することができるため、カウンタギヤ50をトルクコンバータ側に近づけることができる。それにより、カウンタシャフト52のギヤ51もトルクコンバータ側に近づけることができ、カウンタシャフト部4を軸方向に対してコンパクト化することができる。
また、速度線図に示すように、前進6速段、後進1速段を達成できるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材540を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機19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19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、本自動変速機構29は、前進5速段において直結状態となり、つまり減速回転を前記1速段から前進4速段までの4段にわたって出力することができ、特に自動変速機構29を車輌に搭載した際に、車輌の低中速領域での変速を細分化することができる。それにより、特に車輌の低中速領域において、例えばエンジン等の駆動源の最良効率となる回転数領域をより多く使用することが可能となり、燃費の向上を図ることができる。更に、前進5速段の際に直結状態とするので、前進6速段のみをオーバードライブとすることができ、例えば前進4速段の際に直結状態となって前進5速段及び前進6速段がオーバードライブとなるものに比して、最終減速比を小さくすることができる。それにより、例えばディファレンシャル部5のデフリングギヤ径を小さくすることができ、入力軸20とディファレンシャル部5の軸との軸間距離を短縮することができ、特にFF車両に搭載した場合には、自動変速機19をコンパクトにすることができる。
また、駆動車輪伝達機構として、駆動車輪に回転を出力するディファレンシャル部5と、該ディファレンシャル部5に係合するカウンタシャフト部4と、を有し、出力部材がカウンタシャフト部4に噛合するカウンタギヤであるので、自動変速機19を例えばFF車輌に搭載することができる。
<第10の実施の形態>
以下、第9の実施の形態を一部変更した第10の実施の形態について第32図乃至第34図に沿って説明する。第32図は第10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33図は第10の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第34図は第10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10の実施の形態は、一部変更を除き、第9の実施の形態と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
第32図に示すように、第10の実施の形態に係る自動変速機1の自動変速機構210は、第9の実施の形態の自動変速機構29に対して(第29図参照)、プラネタリギヤ(減速回転出力手段、減速プラネタリギヤ)PRと、クラッチ(第3のクラッチ)C1との配置を変更したものである。
該自動変速機構210において、クラッチC1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(図中左方側)に配置されており、該クラッチC1のドラム状部材631の先端部内周側は、摩擦板575にスプライン係合している。また、該クラッチC1のドラム状部材631は、入力軸20に接続されている。
一方、サンギヤ(入力回転要素、第1のサンギヤ)S1は、入力軸20に回転自在に支持されていると共に、ハブ部材632に接続されており、該ハブ部材632の先端部外周側には、上記摩擦板575がスプライン係合している。また、キャリヤ(固定要素、第1のキャリヤ)CR1は、その側板に固定部材633が接続されて、ケース3bに固定支持されている。そして、リングギヤ(出力回転要素、第1のリングギヤ)R1には伝達部材640が接続されて、該伝達部材640を介してサンギヤS3が接続されている。
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機構210の作用について第32図、第33図及び第34図に沿って説明する。なお、上記第9の実施の形態と同様に、第34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34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R2、サンギヤS2に対応している。
第32図に示すように、クラッチC1が係合することにより上記サンギヤS1には、入力軸20の回転が入力される。また、上記キャリヤCR1は、ケース3に対して回転が固定されており、上記リングギヤR1は、該サンギヤS1に入力される入力軸20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C1が係合することにより、伝達部材640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33図及び第34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3速段、前進4速段では、クラッチC1が係合されることにより入力軸20の回転がサンギヤS1に入力され、固定されたキャリヤCR1によりリングギヤR3に減速回転が出力されて、伝達部材640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640は、比較的大きなトルク伝達を行っている。一方、前進5速段、前進6速段、後進1速段では、伝達部材640を介してサンギヤS3の回転がリングギヤR1に入力され、クラッチC1が解放されているため、第34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。
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9の実施の形態と同様であるので、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210によると、減速回転出力手段としてのプラネタリギヤPR、クラッチC1、及び伝達部材640をプラネタリギヤユニットPUの軸方向一方側(第32図中左方側)に配置し、クラッチC2及びクラッチC3をプラネタリギヤユニットPUの軸方向他方側(第32図中右方側)に配置し、更に、出力部材としてのカウンタギヤ50をクラッチC2及びクラッチC3とプラネタリギヤユニットPUとの間に配置したので、特にプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して位置に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640の軸方向の長さを比較的短くすることができる。それにより、自動変速機110のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、伝達部材640の軽量化によってイナーシャ(慣性力)を小さくすることができるため、自動変速機110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C2は、クラッチC3の外周側を通ってキャリヤCR2に連結されるので、各回転要素の連結のための部材の錯綜を防止でき、自動変速機110をコンパクト化することができる。
更に、クラッチC3は、その外周側にクラッチC2が配置される構造であり、外周側に拡径することができないが、油圧サーボ565を入力軸20上に設けることによって、(例えばボス部3c上に設ける場合より)該油圧サーボ565、特に油圧サーボ565用油室565aの受圧面積を内周側に大きく確保することができ、クラッチC3の容量を増大させることができる。
また、プラネタリギヤPR、プラネタリギヤユニットPU、及びカウンタギヤ50を入力軸20と同軸上に設けるので、特に自動変速機110をFF車両に搭載した場合には、(例えば減速プラネタリギヤなどを他軸上に設ける場合に比して)駆動車輪伝達機構(例えばカウンタシャフト部4など)をコンパクト化することができ、例えば車体メンバとの干渉を防止することができ、自動変速機110の車両搭載性を向上させることができる。
また、例えば特開2001−263438号公報などに開示されているように、クラッチC1を、リングギヤR1とサンギヤS3との間に介在させると、減速回転を接・断する必要があり、比較的大きなものになってしまい、かつプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとの間が広がってしまうが、入力軸20とサンギヤS1との間に介在させることで、該クラッチC1による入力軸20の回転の接・断によってプラネタリギヤPRのリングギヤR1から出力される減速回転を接・断するので、クラッチC1をコンパクト化することができ、かつプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを比較的近い位置に配置することができる。それにより自動変速機110をコンパクト化することができる。
また、油圧サーボ565は入力軸20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281で漏れ止めして入力軸20内に設けられた油路20a,20bに油を供給することで、例えば入力軸20との油圧サーボ565との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ565の油室565aに油を供給することができる。更に、油圧サーボ562,561は、それぞれケース3から延設されたボス部3c,3d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580,582をそれぞれ設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ565,562,561は、それぞれ1対のシールリング581,580,582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110の効率を向上させることができる。
また、プラネタリギヤPRは、ダブルピニオンプラネタリギヤであるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができると共に、自動変速機110のギヤ比を良好に設定したとしても、プラネタリギヤユニット、減速プラネタリギヤの各回転要素を大きくすることがなく、高回転をも抑制できるため、自動変速機110をコンパクトにすることができる。
更に、プラネタリギヤPRは、入力回転要素であるサンギヤS1と、固定要素であるキャリヤCR1と、出力回転要素であるリングギヤR1と、を有して構成されるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができる。
また、プラネタリギヤユニットPUは、サンギヤS2、サンギヤS3、キャリヤCR2、及びリングギヤR2により構成されるラビニヨ型プラネタリギヤであるので、例えば前進6速段、後進1速段を可能にすることができるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材640を比較的短くすることができる。
また、ブレーキB1と並列に配置され、キャリヤCR2の回転を一方向に規制するワンウェイクラッチF3を備えているので、例えば正駆動時の前進1速段をクラッチC1とワンウェイクラッチF3の係合で達成できるため、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速段の達成を滑らかに行うことができる。
更に、ブレーキB1とワンウェイクラッチF3とをプラネタリギヤユニットPUの外周側に配置するので、例えばワンウェイクラッチF3をクラッチC2に隣接して(特にハブ部材523の一方向の回転を規制するために)配置した場合に比して、クラッチC1,C2が配設されている部分を軸方向にコンパクト化することができるため、カウンタギヤ50をトルクコンバータ側に近づけることができる。それにより、カウンタシャフト52のギヤ51もトルクコンバータ側に近づけることができ、カウンタシャフト部4を軸方向に対してコンパクト化することができる。
また、速度線図に示すように、前進6速段、後進1速段を達成できるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材640を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機110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110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、本自動変速機構210は、前進5速段において直結状態となり、つまり減速回転を前記1速段から前進4速段までの4段にわたって出力することができ、特に自動変速機構210を車輌に搭載した際に、車輌の低中速領域での変速を細分化することができる。それにより、特に車輌の低中速領域において、例えばエンジン等の駆動源の最良効率となる回転数領域をより多く使用することが可能となり、燃費の向上を図ることができる。更に、前進5速段の際に直結状態とするので、前進6速段のみをオーバードライブとすることができ、例えば前進4速段の際に直結状態となって前進5速段及び前進6速段がオーバードライブとなるものに比して、最終減速比を小さくすることができる。それにより、例えばディファレンシャル部5のデフリングギヤ径を小さくすることができ、入力軸20とディファレンシャル部5の軸との軸間距離を短縮することができ、特にFF車両に搭載した場合には、自動変速機110をコンパクトにすることができる。
また、駆動車輪伝達機構として、駆動車輪に回転を出力するディファレンシャル部5と、該ディファレンシャル部5に係合するカウンタシャフト部4と、を有し、出力部材がカウンタシャフト部4に噛合するカウンタギヤであるので、自動変速機110を例えばFF車輌に搭載することができる。
<第11の実施の形態>
以下、第9の実施の形態を一部変更した第11の実施の形態について第35図乃至第37図に沿って説明する。第35図は第11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36図は第11の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第37図は第11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11の実施の形態は、一部変更を除き、第9の実施の形態と同様の部分に同符号を付して、その説明を省略する。
第35図に示すように、第11の実施の形態に係る自動変速機1の自動変速機構211は、第9の実施の形態の自動変速機構29に対して(第29図参照)、クラッチC1の代わりにブレーキ(第3のブレーキ)B3を配置し、プラネタリギヤ(減速回転出力手段、減速プラネタリギヤ)PRのキャリヤ(固定要素、第1のキャリヤ)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211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(図中左方側)に配置されている。該ブレーキB3は、油圧サーボ566、摩擦板576、ハブ部材731を有しており、該油圧サーボ566は、摩擦板576を押圧するためのピストン部材566bと、ケース3bの一部に形成されたシリンダ部566eと、該ピストン部材566bと該シリンダ部566eとの間にシールリング566f,566gによってシールされて形成される油室566aと、該ピストン部材566bを該油室566aの方向に付勢するリターンスプリング566cと、該リターンスプリング566cの付勢を受け止めるリターンプレート566dと、により構成されている。
該ブレーキB3のハブ部材731は、キャリヤCR1の側板732に接続されており、該側板732は、ボス部3dに回転自在に支持されている。そして、該キャリヤCR1のピニオンP1に噛合するサンギヤ(入力回転要素、第1のサンギヤ)S1は入力軸20に接続されていると共に、該キャリヤCR1のピニオンP2に噛合するリングギヤ(出力回転要素、第1のリングギヤ)R1には伝達部材740が接続されて、該伝達部材740を介してサンギヤS3が接続されている。
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機構211の作用について第35図、第36図及び第37図に沿って説明する。なお、上記第9の実施の形態と同様に、第37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37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リングギヤR2、キャリヤCR2、サンギヤS2に対応している。
第35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3bに対して固定される。また、サンギヤS1には、入力軸20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20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740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36図及び第37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3速段、前進4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20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740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740は、比較的大きなトルク伝達を行っている。一方、前進5速段、前進6速段、後進1速段では、伝達部材740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37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20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9の実施の形態と同様であるので、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211によると、減速回転出力手段としてのプラネタリギヤPR、ブレーキB3、及び伝達部材740をプラネタリギヤユニットPUの軸方向一方側(第35図中左方側)に配置し、クラッチC2及びクラッチC3をプラネタリギヤユニットPUの軸方向他方側(第35図中右方側)に配置し、更に、出力部材としてのカウンタギヤ50をクラッチC2及びクラッチC3とプラネタリギヤユニットPUとの間に配置したので、特にプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して位置に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740の軸方向の長さを比較的短くすることができる。それにより、自動変速機111のコンパクト化、軽量化を可能にすることができ、更に、伝達部材740の軽量化によってイナーシャ(慣性力)を小さくすることができるため、自動変速機111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C2は、クラッチC3の外周側を通ってキャリヤCR2に連結されるので、各回転要素の連結のための部材の錯綜を防止でき、自動変速機111をコンパクト化することができる。
更に、クラッチC3は、その外周側にクラッチC2が配置される構造であり、外周側に拡径することができないが、油圧サーボ565を入力軸20上に設けることによって、(例えばボス部3c上に設ける場合より)該油圧サーボ565、特に油圧サーボ565用油室565aの受圧面積を内周側に大きく確保することができ、クラッチC3の容量を増大させることができる。
また、プラネタリギヤPR、プラネタリギヤユニットPU、及びカウンタギヤ50を入力軸20と同軸上に設けるので、特に自動変速機111をFF車両に搭載した場合には、(例えば減速プラネタリギヤなどを他軸上に設ける場合に比して)駆動車輪伝達機構(例えばカウンタシャフト部4など)をコンパクト化することができ、例えば車体メンバとの干渉を防止することができ、自動変速機111の車両搭載性を向上させることができる。
また、ブレーキB3の係合により減速回転の出力を接・断するので、例えば減速回転を接・断するクラッチに比して、ブレーキB3をコンパクト化することができ、かつプラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができる。それにより自動変速機111のコンパクト化、軽量化を可能にすることができる。
また、油圧サーボ565は入力軸20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581で漏れ止めして入力軸20内に設けられた油路20a,20bに油を供給することで、例えば入力軸20との油圧サーボ565との間にシールリングを設けることなく、油圧サーボ565の油室565aに油を供給することができる。更に、油圧サーボ562は、それぞれケース3から延設されたボス部3c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580をそれぞれ設けることで、油を供給することができる。従って、油圧サーボ565,562は、それぞれ1対のシールリング581,580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111の効率を向上させることができる。
また、プラネタリギヤPRは、ダブルピニオンプラネタリギヤであるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができると共に、自動変速機111のギヤ比を良好に設定したとしても、プラネタリギヤユニット、減速プラネタリギヤの各回転要素を大きくすることがなく、高回転をも抑制できるため、自動変速機111をコンパクトにすることができる。
更に、プラネタリギヤPRは、入力回転要素であるサンギヤS1と、固定要素であるキャリヤCR1と、出力回転要素であるリングギヤR1と、を有して構成されるので、入力軸20の回転を減速回転として出力することができる。
また、プラネタリギヤユニットPUは、サンギヤS2、サンギヤS3、キャリヤCR2、及びリングギヤR2により構成されるラビニヨ型プラネタリギヤであるので、例えば前進6速段、後進1速段を可能にすることができるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材740を比較的短くすることができる。
また、ブレーキB1と並列に配置され、キャリヤCR2の回転を一方向に規制するワンウェイクラッチF3を備えているので、例えば正駆動時の前進1速段をクラッチC1とワンウェイクラッチF3の係合で達成できるため、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速段の達成を滑らかに行うことができる。
更に、ブレーキB1とワンウェイクラッチF3とをプラネタリギヤユニットPUの外周側に配置するので、例えばワンウェイクラッチF3をクラッチC2に隣接して(特にハブ部材523の一方向の回転を規制するために)配置した場合に比して、クラッチC1,C2が配設されている部分を軸方向にコンパクト化することができるため、カウンタギヤ50をトルクコンバータ側に近づけることができる。それにより、カウンタシャフト52のギヤ51もトルクコンバータ側に近づけることができ、カウンタシャフト部4を軸方向に対してコンパクト化することができる。
また、速度線図に示すように、前進6速段、後進1速段を達成できるものでありながら、プラネタリギヤPRとプラネタリギヤユニットPUとを近接して配置することができ、減速回転を伝達する伝達部材740を比較的短くすることができる。それにより、自動変速機111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111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、本自動変速機構211は、前進5速段において直結状態となり、つまり減速回転を前記1速段から前進4速段までの4段にわたって出力することができ、特に自動変速機構211を車輌に搭載した際に、車輌の低中速領域での変速を細分化することができる。それにより、特に車輌の低中速領域において、例えばエンジン等の駆動源の最良効率となる回転数領域をより多く使用することが可能となり、燃費の向上を図ることができる。更に、前進5速段の際に直結状態とするので、前進6速段のみをオーバードライブとすることができ、例えば前進4速段の際に直結状態となって前進5速段及び前進6速段がオーバードライブとなるものに比して、最終減速比を小さくすることができる。それにより、例えばディファレンシャル部5のデフリングギヤ径を小さくすることができ、入力軸20とディファレンシャル部5の軸との軸間距離を短縮することができ、特にFF車両に搭載した場合には、自動変速機111をコンパクトにすることができる。
また、駆動車輪伝達機構として、駆動車輪に回転を出力するディファレンシャル部5と、該ディファレンシャル部5に係合するカウンタシャフト部4と、を有し、出力部材がカウンタシャフト部4に噛合するカウンタギヤであるので、自動変速機111を例えばFF車輌に搭載することができる。
なお、以上の本発明に係る第1乃至第11の実施の形態において、自動変速機にトルクコンバータ12を備えているものを一例として説明しているが、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乃至第11の実施の形態において、減速回転出力手段の構成をそれぞれ1つのもの一例として説明しているが、それら全ての実施の形態において、入力軸と入力回転要素との間にクラッチを設けるもの、減速回転要素と第1の回転要素との間にクラッチを設けるもの、固定要素をブレーキにより固定自在にするもの、入力軸と入力回転要素との間にクラッチを設け、かつ固定要素をブレーキにより固定自在にするもの、の何れのものを適用してもよい。
更に、例えば第5の実施の形態と第6の実施の形態とにおいて、自動変速機構の入力側と出力側とを入れ替えた形のものを説明したが、これに限らず、その他の実施の形態における自動変速機構も入力側と出力側とを入れ替えた形のものを用いることが可能である。
産業上の利用可能性
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。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の実施の形態に係る自動変速機を示す断面展開図、第2図は第1の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す断面図、第3図は第1の実施の形態に係る自動変速機を示すスケルトン図、第4図は第1の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第5図は第1の実施の形態に係る自動変速機の速度線図、第6図は第2の実施の形態に係る自動変速機を示す断面展開図、第7図は第2の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す断面図、第8図は第2の実施の形態に係る自動変速機を示すスケルトン図、第9図は第2の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第10図は第2の実施の形態に係る自動変速機の速度線図、第11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断面図、第12図は第3の実施の形態に係る自動変速機を示すスケルトン図、第13図は第3の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第14図は第3の実施の形態に係る自動変速機の速度線図、第15図は第4の実施の形態に係る自動変速機の自動変速機構を示す断面図、第16図は第4の実施の形態に係る自動変速機を示すスケルトン図、第17図は第4の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第18図は第4の実施の形態に係る自動変速機の速度線図、第19図は第5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20図は第5の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第21図は第5の実施の形態に係る自動変速機の速度線図、第22図は第6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23図は第7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24図は第7の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第25図は第7の実施の形態に係る自動変速機の速度線図、第26図は第8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27図は第8の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第28図は第8の実施の形態に係る自動変速機の速度線図、第29図は第9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30図は第9の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第31図は第9の実施の形態に係る自動変速機の速度線図、第32図は第10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33図は第10の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第34図は第10の実施の形態に係る自動変速機の速度線図、第35図は第11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36図は第11の実施の形態に係る自動変速機の作動表、第37図は第11の実施の形態に係る自動変速機の速度線図である。
Claims (36)
- 駆動源の出力回転に基づき回転する入力軸と、
第1、第2、第3及び第4の回転要素を有するプラネタリギヤユニットと、
前記入力軸の回転を減速した減速回転を前記第1の回転要素に出力自在な減速回転出力手段と、
前記入力軸と前記第2の回転要素との間に介在する第1のクラッチと、
前記入力軸と前記第3の回転要素との間に介在する第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、を備えた自動変速機において、
前記減速回転出力手段を、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及び第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、前記第1及び第2のクラッチと前記プラネタリギヤユニットとの間に配置する、
ことを特徴とする自動変速機。 - 前記第1のクラッチは、前記出力部材の内周側を通って前記第2の回転要素に連結されてなり、
前記第2のクラッチは、前記第1のクラッチの外周側及び前記出力部材の内周側を通って前記第3の回転要素に連結されてなる、
請求の範囲第1項記載の自動変速機。 - 前記第1のクラッチは、内周側が前記第2の回転要素に連結する部材にスプライン係合する摩擦板と、油圧サーボを内包すると共に該摩擦板の外周側にスプライン係合し、かつ前記入力軸に連結される第1のクラッチドラムと、該摩擦板を押圧する第1のピストンと、該第1のピストンの内周側と前記入力軸との間、及び外周側と該第1のクラッチドラムとの間を液密状にシールすることにより形成される第1の油圧サーボ用油圧室と、を有してなり、
前記第2のクラッチは、内周側が前記第1のクラッチドラムにスプライン係合する摩擦板と、油圧サーボを内包すると共に該摩擦板の外周側にスプライン係合し、かつ前記第3の回転要素に連結する第2のクラッチドラムと、該摩擦板を押圧する第2のピストンと、該第2のピストンの内周側及び外周側と該第2のクラッチドラムとの間を液密状にシールすることにより形成される第2の油圧サーボ用油圧室と、を有してなる、
請求の範囲第1項または第2項記載の自動変速機。 - 前記第1のクラッチは、内周側が前記第2の回転要素に連結する部材にスプライン係合する摩擦板と、油圧サーボを内包すると共に該摩擦板の外周側にスプライン係合し、かつ前記入力軸に連結される第1のクラッチドラムと、該摩擦板を押圧する第1のピストンと、該第1のピストンの内周側と前記入力軸との間、及び外周側と該第1のクラッチドラムとの間を液密状にシールすることにより形成される第1の油圧サーボ用油圧室と、を有してなり、
前記第2のクラッチは、内周側が前記第3の回転要素に連結する部材にスプライン係合する摩擦板と、油圧サーボを内包すると共に該摩擦板の外周側にスプライン係合し、かつ前記第1のクラッチドラムの外周側に配置されると共に前記入力軸に連結される第2のクラッチドラムと、該摩擦板を押圧する第2のピストンと、該第2のピストンの内周側及び外周側と該第2のクラッチドラムとの間を液密状にシールすることにより形成される第2の油圧サーボ用油圧室と、を有してなる、
請求の範囲第1項または第2項記載の自動変速機。 - 前記減速回転出力手段は、減速プラネタリギヤを有し、
前記減速プラネタリギヤ、前記プラネタリギヤユニット、及び前記出力部材を前記入力軸と同軸上に設けてなる、
請求の範囲第1項ないし第4項のいずれか記載の自動変速機。 - 前記減速回転出力手段は、前記入力軸の回転を入力する入力回転要素、回転を固定する固定要素、及び前記第1の回転要素に常時連結する出力回転要素とを有する前記減速プラネタリギヤと、前記固定要素の回転を固定可能な第1のブレーキと、からなり、
前記第1のブレーキの係合により、前記減速回転の出力が可能となる、
請求の範囲第5項記載の自動変速機。 - 前記減速回転出力手段は、前記入力軸の回転を入力する入力回転要素、回転を固定する固定要素、及び前記第1の回転要素に常時連結する出力回転要素とを有する減速プラネタリギヤと、前記入力軸と前記入力回転要素との間に介在する第3のクラッチ及び前記固定要素の回転を固定可能な第1のブレーキと、からなり、
前記第3のクラッチ、前記第1のブレーキの係合により、前記減速回転の出力が可能となる、
請求の範囲第5項記載の自動変速機。 - 前記減速回転出力手段は、前記入力軸の回転を常時入力する入力回転要素、回転を常時固定する固定要素、及び前記第1の回転要素に常時連結する出力回転要素とを有する減速プラネタリギヤと、前記入力軸と前記入力回転要素との間に介在する第3のクラッチと、からなり、
前記第3のクラッチの係合により、前記減速回転の出力が可能となる、
請求の範囲第5項記載の自動変速機。 - 前記減速回転出力手段は、前記入力軸の回転を常時入力する入力回転要素、回転を常時固定する固定要素、及び前記第1の回転要素に連結する出力回転要素とを有する減速プラネタリギヤと、前記第1の回転要素と前記出力回転要素との間に介在する第3のクラッチと、からなり、
前記第3のクラッチの係合により、前記減速回転の出力が可能となる、
請求の範囲第5項記載の自動変速機。 - 前記第1のクラッチ、前記第2のクラッチ、前記第3のクラッチは、それぞれの油圧サーボを有し、
前記第2のクラッチの油圧サーボは、前記ケースの一端から延設された第1のボス部上に配置されると共に、該第1のボス部に設けられた油路に連通し、
前記第1のクラッチの油圧サーボは、前記入力軸の一端上に配置され、前記入力軸内に設けられた油路を介して前記第1のボス部又は前記ケースの一端の油路に連通し、
前記第3のクラッチの油圧サーボは、前記ケースの他端から延設された第2のボス部上又は前記入力軸の他端上に配置され、前記第2のボス部に設けられた油路に連通してなる、
請求の範囲第7項ないし第9項のいずれか記載の自動変速機。 - 前記第1のクラッチ、前記第2のクラッチ、前記第3のクラッチは、それぞれの油圧サーボを有し、
前記第2のクラッチの油圧サーボは、前記ケースの一端から延設された第1のボス部上に配置されると共に、該第1のボス部に設けられた油路に連通し、
前記第1のクラッチの油圧サーボは、前記入力軸の一端上に配置され、前記入力軸内に設けられた油路を介して前記第1のボス部又は前記ケースの一端の油路に連通し、
前記第3のクラッチの油圧サーボは、前記入力軸の他端上に配置され、前記入力軸内に設けられた油路に連通してなる、
請求の範囲第7項または第8項記載の自動変速機。 - 前記第3のクラッチは、内周側が前記減速プラネタリギヤの前記入力回転要素又は前記出力回転要素に連結する部材にスプライン係合する摩擦板と、油圧サーボを内包すると共に該摩擦板の外周側にスプライン係合する第3のクラッチドラムと、該摩擦板を押圧する第3のピストンと、該第3のピストンの内周側及び外周側と該第3のクラッチドラムとの間を液密状にシールすることにより形成される第1の油圧サーボ用油圧室と、を有してなり、
前記摩擦板は、前記減速プラネタリギヤの径方向外周側に少なくとも一部が重なる位置に配置されてなり、
前記第3のクラッチドラムは、前記減速プラネタリギヤ方向に開口するように配置されてなり、
前記減速プラネタリギヤは、前記第3のクラッチの油圧サーボと前記プラネタリギヤユニットとの軸方向の間に配置されてなる、
請求の範囲第10項または第11項記載の自動変速機。 - 前記減速プラネタリギヤは、ダブルピニオンプラネタリギヤである、
請求の範囲第6項ないし第12項のいずれか記載の自動変速機。 - 前記減速プラネタリギヤは、前記入力回転要素である第1のキャリヤと、前記固定要素である第1のサンギヤと、前記出力回転要素である第1のリングギヤと、を有してなる、
請求の範囲第13項記載の自動変速機。 - 前記減速プラネタリギヤは、前記入力回転要素である第1のサンギヤと、前記固定要素である第1のキャリヤと、前記出力回転要素である第1のリングギヤと、を有してなる、
請求の範囲第13項記載の自動変速機。 - 前記プラネタリギヤユニットは、第2のサンギヤ、第3のサンギヤ、第2のキャリヤ、及び第2の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出力回転を入力し、かつ第2のブレーキの係止により固定自在な前記第2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3のサンギヤであり、
前記第3の回転要素は、前記第2のサンギヤに噛合するロングピニオンと、前記第3のサンギヤに噛合するショートピニオンと、を有し、第3のブレーキの係止により固定自在であると共に、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する前記第2のキャリヤであり、
前記第4の回転要素は、前記ロングピニオンに噛合する前記第2のリングギヤである、
請求の範囲第1項ないし第15項のいずれか記載の自動変速機。 - 前記第3のブレーキと並列に配置され、前記キャリヤの回転を一方向に規制する第1のワンウェイクラッチを備えてなる、
請求の範囲第16項記載の自動変速機。 - 前記第3のブレーキを前記プラネタリギヤユニットの外周側に配置し、
前記第1のワンウェイクラッチを前記第2のクラッチに隣接させて配置してなる、
請求の範囲第17項記載の自動変速機。 - 前記第3のブレーキと前記第1のワンウェイクラッチとを前記プラネタリギヤユニットの外周側に配置してなる、
請求の範囲第17項記載の自動変速機。 - 前記第2のブレーキと並列に配置され、第4のブレーキの係止により前記第2のサンギヤの回転を一方向に規制する第2のワンウェイクラッチを備えてなる、
請求の範囲第16項ないし第19項のいずれか記載の自動変速機。 - 前記減速回転出力手段と前記第2のサンギヤとの間に介在し、前記減速回転出力手段の出力回転と前記第2のサンギヤの回転とを連結するスリーブ部材を備え、
前記第2のワンウェイクラッチのインナーレースと前記スリーブ部材とを一体に形成してなる、
請求の範囲第20項記載の自動変速機。 - 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の縦軸に対応させ、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、
請求の範囲第16項ないし第21項のいずれか記載の自動変速機。 - 前記第1のクラッチ及び前記第3のブレーキの係合により前進1速段を、
前記第1のクラッチ及び前記第2のブレーキの係合により前進2速段を、
前記第1のクラッチの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで前進3速段を、
前記第1のクラッチ及び前記第2のクラッチの係合により前進4速段を、
前記第2のクラッチの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで前進5速段を、
前記第2のクラッチ及び前記第2のブレーキの係合により前進6速段を、
前記第3のブレーキの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで後進1速段をそれぞれ達成する、
請求の範囲第16項ないし第22項のいずれか記載の自動変速機。 - 前記プラネタリギヤユニットは、第2のサンギヤ、第2のキャリヤ、第2のリングギヤを有する第1シンプルプラネタリギヤと、第3のサンギヤ、第3のキャリヤ、第3のリングギヤを有する第2シンプルプラネタリギヤと、からなり、
前記第1の回転要素は、前記ダブルピニオンプラネタリギヤの出力回転を入力し、かつ第2のブレーキの係止により固定自在な前記第3のリングギヤであり、
前記第2の回転要素は、第3のブレーキの係止により固定自在であると共に、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3のキャリヤ及び前記第2のリングギヤであり、
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する前記第2のサンギヤ及び前記第3のサンギヤであり、
前記第4の回転要素は、前記第2のサンギヤ及び前記第2のリングギヤに噛合する前記第2のキャリヤである、
請求の範囲第1項ないし第15項のいずれか記載の自動変速機。 - 前記第3のブレーキと並列に配置され、前記第3のキャリヤ及び前記第2のリングギヤの回転を一方向に規制する第1のワンウェイクラッチを備えてなる、
請求の範囲第24項記載の自動変速機。 - 前記第3のブレーキと前記第1のワンウェイクラッチとを前記プラネタリギヤユニットの外周側に配置してなる、
請求の範囲第25項記載の自動変速機。 - 前記第1のワンウェイクラッチのインナーレースと前記第2のリングギヤとを一体に形成してなる、
請求の範囲第26項記載の自動変速機。 - 前記第2のブレーキと並列に配置され、第4のブレーキの係止により前記第3のリングギヤの回転を一方向に規制する第2のワンウェイクラッチを備えてなる、
請求の範囲第24項ないし第27項のいずれか記載の自動変速機。 - 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の縦軸に対応させ、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、
請求の範囲第24項ないし第28項のいずれか記載の自動変速機。 - 前記第2のクラッチ及び前記第3のブレーキの係合により前進1速段を、
前記第2のクラッチ及び前記第2のブレーキの係合により前進2速段を、
前記第2のクラッチの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで前進3速段を、
前記第1のクラッチ及び前記第2のクラッチの係合により前進4速段を、
前記第1のクラッチの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで前進5速段を、
前記第1のクラッチ及び前記第2のブレーキの係合により前進6速段を、
前記第3のブレーキの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで後進1速段をそれぞれ達成する、
請求の範囲第24項ないし第29項のいずれか記載の自動変速機。 - 前記プラネタリギヤユニットは、第2のサンギヤ、第3のサンギヤ、第2のキャリヤ、及び第2の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出力回転を入力し得る前記第3のサンギヤであり、
前記第2の回転要素は、前記第2のサンギヤに噛合するロングピニオンと、前記第3のサンギヤに噛合するショートピニオンと、を有し、第2のブレーキの係止により固定自在であると共に、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のキャリヤであり、
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第2のサンギヤであり、
前記第4の回転要素は、前記ロングピニオンに噛合する前記第2のリングギヤである、
請求の範囲第1項ないし第15項のいずれか記載の自動変速機。 - 前記第2のブレーキと並列に配置され、前記第2のキャリヤの回転を一方向に規制する第1のワンウェイクラッチを備えてなる、
請求の範囲第31項記載の自動変速機。 - 前記第2のブレーキと前記第1のワンウェイクラッチとを前記プラネタリギヤユニットの外周側に配置してなる、
請求の範囲第32項記載の自動変速機。 - 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の縦軸に対応させ、順に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、前記第3の回転要素に対応させてなる、
請求の範囲第31項ないし第33項のいずれか記載の自動変速機。 - 前記第2のブレーキの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで前進1速段を、
前記第3のブレーキの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで前進2速段を、
前記第2のクラッチの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで前進3速段を、
前記第1のクラッチの係合及び前記減速回転出力手段から減速回転を出力可能な状態とすることで前進4速段を、
前記第1のクラッチ及び前記第2のクラッチの係合により前進5速段を、
前記第1のクラッチ及び前記第3のブレーキの係合により前進6速段を、
前記第2のクラッチ及び前記第2のブレーキの係合により後進1速段をそれぞれ達成する、
請求の範囲第31項ないし第34項のいずれか記載の自動変速機。 - 前記駆動車輪伝達機構は、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、
請求第1項ないし第35項のいずれか記載の自動変速機。
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