WO2015034057A1 - 変速装置 - Google Patents

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WO2015034057A1
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clutch
planetary gear
gear
brake
transmission
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PCT/JP2014/073519
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杉浦 伸忠
森本 隆
青木 敏彦
加藤 博
糟谷 悟
政弘 大竹
正典 村上
卓也 中島
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アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a transmission that shifts power transmitted from a motor of a vehicle to an input shaft and transmits it to an output shaft.
  • a transmission device of this type includes two single pinion planetary gears, a so-called Simpson type compound planetary gear mechanism, four clutches, and two brakes (for example, patents).
  • the compound planetary gear mechanism constituting the transmission includes an input element coupled to an input shaft, a fixable element that is selectively fixed to be non-rotatable by a brake, and first and second output elements.
  • the first output element is selectively connected to another rotating element by the first clutch
  • the second output element is selectively connected to another rotating element by the second clutch.
  • the power transmitted to the input element is accelerated and transmitted to the first and second output elements when the fixable element is fixed to be non-rotatable by the brake.
  • the maximum rotational speed of the components such as the clutch hub and the clutch drum of the first clutch corresponding to the first output element and the second clutch corresponding to the second output element is increased, and some measures must be taken.
  • the centrifugal force acting on these components increases. And if it is going to ensure the intensity
  • the main object of the present invention is to suppress an increase in size and cost of a transmission including a clutch having components that rotate at high speed.
  • a transmission according to the present invention includes: In a transmission that shifts the power transmitted from the prime mover to the input shaft and transmits it to the output shaft, A compound planetary gear mechanism having an input element, a fixable element, a first output element and a second output element; A first planetary gear and a second planetary gear which are arranged coaxially with the compound planetary gear mechanism and arranged in the axial direction, each having a plurality of rotating elements; A brake for connecting the fixable element of the compound planetary gear mechanism to a case and fixing the non-rotatable element, and releasing the fixable element rotatably; A first clutch that connects the first output element and at least one of the rotating elements of the first and second planetary gears to each other and releases the connection between them; A second clutch for connecting the second output element and at least one of the rotating elements of the first and second planetary gears to each other and releasing the connection between them; Prepared, The compound planetary gear mechanism accelerates the power transmitted to the input element when the fixable element is non-rotat
  • This speed change device shifts the power transmitted from the prime mover to the input shaft and transmits it to the output shaft, and increases the power transmitted to the input element when the fixable element is fixed non-rotatably by the brake.
  • It includes a compound planetary gear mechanism that rapidly transmits to the first and second output elements.
  • the first clutch that selectively connects the first output element of the compound planetary gear mechanism to at least one of the rotation elements of the first and second planetary gears, and the second output element as the first output element.
  • a second clutch connected to at least one of the rotating elements of the first and second planetary gears is disposed closer to the compound planetary gear mechanism in the axial direction than the first and second planetary gear mechanisms.
  • the axial length of the first clutch component connected to the first output element of the compound planetary gear mechanism and the second clutch component (clutch hub, clutch drum, etc.) connected to the second output element can be reduced. It is possible to suppress the increase, reduce the inertia during rotation of these components, and suppress deformation of the components due to centrifugal force. As a result, it is possible to suppress an increase in size and cost associated with securing the strength of the components of the first and second clutches, thereby suppressing an increase in size and cost of the transmission.
  • the other element that is the connection target of the first output element and the other element that is the connection target of the second output element may be the same or different from each other. .
  • the second planetary gear may be disposed closer to the compound planetary gear mechanism than the first planetary gear
  • the first clutch may be any one of the first output element and the second planetary gear.
  • the two clutch elements may be connected to each other and disconnected from each other, and the second clutch connects the second output element and any one of the second planetary gears to each other.
  • the first and second clutches may be disposed closer to the compound planetary gear mechanism than the second planetary gear. Accordingly, it is not necessary to configure the first and second clutch components connected to the first or second output element of the compound planetary gear mechanism so as to cover the periphery of the first planetary gear.
  • the second clutch may connect the second output element and the rotating element of the second planetary gear connected to the first output element by the first clutch.
  • the transmission includes the first output element of the compound planetary gear mechanism, the rotating element connected to the output element by the first clutch, and connected to the second output element by the second clutch.
  • the rotary element of the second planetary gear different from that of the second planetary gear may be connected to each other and a third clutch for releasing the connection may be further provided, and the third clutch is more complex than the second planetary gear. It may be arranged on the mechanism side.
  • the case may be provided with a central wall portion positioned between the compound planetary gear mechanism and the first and second planetary gears, and the third clutch includes at least a friction engagement plate and the A hydraulic servo including a piston that presses the friction engagement plate may be provided, and the hydraulic servo of the third clutch may be connected to the hydraulic oil supply oil passage formed in the central wall portion via the input shaft.
  • hydraulic oil may be supplied.
  • the transmission includes at least a friction engagement plate and a piston that presses the friction engagement plate, and the rotation element of the second planetary gear connected to the first output element by the third clutch.
  • a second brake connected to the case and fixed so as not to rotate may be further provided.
  • the case has a central wall portion located between the compound planetary gear mechanism and the first and second planetary gears.
  • An engagement oil chamber of the second brake may be defined between the piston of the second brake and the central wall portion.
  • each of the first and second clutches may include at least a friction engagement plate and a piston that presses the friction engagement plate, and may have a hydraulic servo disposed on the input shaft.
  • the hydraulic servo of the second clutch may be supplied with hydraulic oil from an hydraulic oil supply oil passage formed in the case through an in-shaft oil passage formed in the input shaft.
  • the transmission may further include a fourth clutch that connects any one of the rotating elements of the first planetary gear and the output shaft to each other and releases the connection therebetween, and the second planetary gear.
  • a fourth clutch that connects any one of the rotating elements of the first planetary gear and the output shaft to each other and releases the connection therebetween, and the second planetary gear.
  • the fourth clutch may include at least a friction engagement plate and a piston that presses the friction engagement plate, and the output shaft is disposed between the piston of the fourth clutch and the output shaft.
  • An engagement oil chamber of the fourth clutch to which hydraulic oil is supplied through an in-shaft oil passage may be defined.
  • the compound planetary gear mechanism may include third and fourth planetary gears each having three rotation elements, and any two rotation elements of the third planetary gear may be connected to any of the fourth planetary gears. Or may be configured by always connecting to a corresponding one of the two rotating elements.
  • the first planetary gear may include a first rotation element, a second rotation element, and a third rotation element that are sequentially arranged at intervals corresponding to a gear ratio on the velocity diagram.
  • the planetary gear may include a fourth rotation element, a fifth rotation element, and a sixth rotation element that are sequentially arranged at intervals corresponding to the gear ratio on the velocity diagram, and the first planetary gear includes the first rotation gear.
  • One rotation element and the fourth rotation element of the second planetary gear may be always connected, and the second rotation element of the first planetary gear and the input element of the compound planetary gear mechanism are connected to the input shaft.
  • the fifth rotation element of the second planetary gear may be always connected to the output shaft, and the first clutch may be the first rotation of the first planetary gear that is always connected.
  • the first output element of the gear mechanism and the first output element of the gear mechanism may be connected to each other, and the connection between the two may be released.
  • the fourth rotating element of the planetary gear and the second output element of the compound planetary gear mechanism may be connected to each other, and the connection between them may be released.
  • the sixth rotating element and the first output element of the compound planetary gear mechanism are connected to each other, and a third clutch for releasing the connection between the sixth rotating element and the first output element and the second planetary gear that are always connected are connected.
  • the fifth rotating element and the third rotating element of the first planetary gear are connected to each other, and the fourth clutch for releasing the connection between them and the sixth rotating element of the second planetary gear are fixed to be non-rotatable.
  • Serial sixth rotating element may further comprise a second brake release rotatably a.
  • This transmission device includes first and second planetary gears, a compound planetary gear mechanism, first, second, third, and fourth clutches, and first and second brakes.
  • first and second planetary gears a compound planetary gear mechanism
  • first, second, third, and fourth clutches and first and second brakes.
  • the gear ratio can be improved by optimizing the step ratio (gear ratio of a certain gear stage / gear ratio of the gear stage on the one-stage high-speed stage side) (suppressing further increase). Therefore, according to this transmission, both the fuel consumption and drivability of the vehicle can be improved satisfactorily.
  • the second rotating element of the first planetary gear is always connected to the input shaft, and the third rotating element of the first planetary gear is output by the fourth clutch.
  • the member (and the fifth rotating element of the second planetary gear) is selectively connected to the member (and the fifth rotating element of the second planetary gear).
  • the third rotating element of the first planetary gear is always connected to the output member together with the fifth rotating element of the second planetary gear, and the second rotating element of the first planetary gear is selectively connected to the input shaft.
  • the torque sharing of the fourth clutch can be reduced.
  • the fourth clutch can be made compact in at least one of the axial direction and the radial direction. Therefore, according to this transmission, it is possible to improve both power transmission efficiency and drivability, and to suppress an increase in the size of the entire apparatus.
  • the forward engagement is achieved by engaging any three of the six engaging elements, that is, the first to fourth clutches, the first and second brakes, and releasing the remaining three. From the first speed stage, the forward tenth speed stage and the reverse stage are formed. Thus, for example, compared with a transmission that forms two or more gears by engaging two of the six engaging elements and releasing the remaining four, the gears are released as the gears are formed. The number of engaging elements can be reduced. As a result, it is possible to further reduce the drag loss in the engagement elements released with the formation of the shift speed and further improve the power transmission efficiency in the transmission.
  • the forward first speed is formed by engagement of the first clutch, the second clutch, and the second brake.
  • the second forward speed is formed by engagement of the first clutch, the first brake, and the second brake.
  • the third forward speed is formed by engagement of the second clutch, the first brake, and the second brake.
  • the fourth forward speed is formed by engagement of the fourth clutch, the first brake, and the second brake.
  • the fifth forward speed is formed by engagement of the second clutch, the fourth clutch, and the first brake.
  • the sixth forward speed is formed by engagement of the first clutch, the fourth clutch, and the first brake.
  • the seventh forward speed is formed by engagement of the first clutch, the third clutch, and the fourth clutch.
  • the eighth forward speed is formed by engagement of the third clutch, the fourth clutch, and the first brake.
  • the ninth forward speed is formed by engagement of the first clutch, the third clutch, and the first brake.
  • the tenth forward speed is formed by engagement of the second clutch, the third clutch, and the first brake.
  • the reverse speed is formed by engagement of the second clutch, the third clutch, and the second brake.
  • the compound planetary gear mechanism includes a third sun gear, a third ring gear, and a third carrier that holds a plurality of third pinion gears that mesh with the third sun gear and the third ring gear, respectively, in a freely rotating and revolving manner.
  • a first pinion type third planetary gear having a fourth pinion gear, a fourth sun gear, a fourth ring gear, and a plurality of fourth pinion gears meshing with the fourth sun gear and the fourth ring gear, respectively.
  • a fourth planetary gear of a single pinion type having four carriers the fixable element may be the third sun gear and the fourth sun gear that are always connected, and the input element is
  • the third carrier may be a third carrier
  • the first output element includes the third ring gear and the fourth carrier that are always connected. May be I, the second output element, may be the fourth ring gear.
  • the compound planetary gear mechanism includes a third sun gear, a third ring gear, and a third carrier that holds a plurality of third pinion gears that mesh with the third sun gear and the third ring gear, respectively, in a freely rotating and revolving manner.
  • a first pinion type third planetary gear having a fourth pinion gear, a fourth sun gear, a fourth ring gear, and a plurality of fourth pinion gears meshing with the fourth sun gear and the fourth ring gear, respectively.
  • a fourth planetary gear of a single pinion type having four carriers the fixable element may be the fourth sun gear, and the input element includes the third ring gear that is always connected and the fourth gear It may be a fourth carrier, and the first output element is always connected to the third carrier and the fourth ring gear. There may be a, the second output element, may be the third sun gear.
  • the compound planetary gear mechanism includes a third sun gear, a fourth sun gear, a third pinion gear meshing with the third sun gear, a fourth pinion gear meshing with the fourth sun gear and meshing with the third pinion gear;
  • the third and fourth pinion gears may be Ravigneaux planetary gears having a third carrier that holds the third and fourth pinion gears so that they can rotate and revolve, and a third ring gear that meshes with the fourth pinion gears.
  • the fourth sun gear may be used, the input element may be the fourth carrier, the first output element may be the third ring gear, and the second output element may be The third sun gear may be used.
  • the output shaft may be connected to the rear wheel of the vehicle via a differential gear.
  • FIG. 11 is a velocity diagram showing a ratio of a rotational speed of each rotary element to an input rotational speed in the multi-stage transmission of FIG. 10.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power transmission device 10 including an automatic transmission 20 as a transmission device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the power transmission device 10.
  • a power transmission device 10 shown in these drawings is connected to a crankshaft of an engine (internal combustion engine) (not shown) and / or a rotor of an electric motor as a drive source mounted vertically in a front portion of a rear wheel drive vehicle.
  • power (torque) from the engine or the like can be transmitted to left and right rear wheels (drive wheels) (not shown).
  • the power transmission device 10 includes a transmission case (stationary member) 11, a starting device (fluid transmission device) 12, an oil pump 17 and the like in addition to the automatic transmission 20.
  • the starting device 12 includes an input-side pump impeller 14p connected to the drive source as described above, an output-side turbine runner 14t connected to the input shaft (input member) 20i of the automatic transmission 20, a pump impeller 14p, A stator 14s that is disposed inside the turbine runner 14t and rectifies the flow of hydraulic oil from the turbine runner 14t to the pump impeller 14p, is supported by a stator shaft 14z (see FIG. 2), and rotates the stator 14s in one direction.
  • a torque converter having a one-way clutch 14o or the like to be limited is included.
  • the starting device 12 connects the front cover connected to the crankshaft of the engine and the like and the input shaft 20i of the automatic transmission 20 to each other, and releases the connection between the front cover and the automatic transmission. And a damper mechanism 16 that damps vibration between the input shaft 20 i of the machine 20.
  • the starting device 12 may include a fluid coupling that does not have the stator 14s.
  • the oil pump 17 includes a pump assembly including a pump body and a pump cover, an external gear (inner rotor) connected to the pump impeller 14p of the starting device 12 via a chain or a gear train, and an internal meshing with the external gear. It is configured as a gear pump having a tooth gear (outer rotor) or the like.
  • the oil pump 17 is driven by power from an engine or the like, sucks hydraulic oil (ATF) stored in an oil pan (not shown), and pumps it to the hydraulic control device 60 (see FIG. 2).
  • the automatic transmission 20 is configured as a 10-speed transmission, and, as shown in FIGS. 1 and 2, in addition to the input shaft 20i, left and right rear wheels via a differential gear and a drive shaft (not shown).
  • Output pin (output member) 20o connected to the first pinion type first planetary gear 21 and second planetary gear 22 arranged side by side in the axial direction of the automatic transmission 20 (input shaft 20i and output shaft 20o).
  • a Simpson type compound planetary gear train (compound planetary gear mechanism) 25 including a single pinion type third planetary gear 23 and a fourth planetary gear 24.
  • the automatic transmission 20 includes a clutch C1 (fourth clutch), a clutch C2 (third clutch), a clutch C3 (second clutch), a clutch for changing the power transmission path from the input shaft 20i to the output shaft 20o.
  • C4 first clutch
  • brake B1 second brake
  • brake B2 first brake
  • the first and second planetary gears 21 and 22 and the compound planetary gear train 25 are connected to the compound planetary gear train 25 and the second planetary gear from the starting device 12, that is, the engine side (left side in FIGS. 1 and 2).
  • 22, the first planetary gear 21, that is, the fourth planetary gear 24, the third planetary gear 23, the second planetary gear 22, and the first planetary gear 21 are arranged in the transmission case 11 in order.
  • the compound planetary gear train 25 (fourth planetary gear 24) is arranged on the front side of the vehicle so as to be close to an engine (not shown), and the first planetary gear 21 is close to the output shaft 20o.
  • the second planetary gear 22 is disposed on the rear side, and is disposed between the compound planetary gear train 25 (third planetary gear 23) and the first planetary gear 21.
  • the first planetary gear 21 includes a first sun gear 21s that is an external gear, a first ring gear 21r that is an internal gear disposed concentrically with the first sun gear 21s, and a first sun gear 21s and a first ring gear 21r, respectively. And a first carrier 21c that holds the plurality of first pinion gears 21p so as to freely rotate (rotate) and revolve.
  • the first carrier 21c of the first planetary gear 21 is always connected (fixed) to the intermediate shaft (intermediate shaft) 20m of the automatic transmission 20 connected to the input shaft 20i.
  • the first carrier 21c functions as an input element of the first planetary gear 21 (first input element of the automatic transmission 20) when the clutch C1 (fourth clutch) is engaged.
  • the first ring gear 21r of the first planetary gear 21 functions as an output element of the first planetary gear 21 (first output element of the automatic transmission 20).
  • the first carrier 21c idles when the clutch C1 (fourth clutch) is released.
  • the second planetary gear 22 includes a second sun gear 22s that is an external gear, a second ring gear 22r that is an internal gear disposed concentrically with the second sun gear 22s, and a second sun gear 22s and a second ring gear 22r, respectively. And a second carrier 22c that holds the plurality of second pinion gears 22p so that they can rotate (rotate) and revolve freely.
  • the second sun gear 22 s of the second planetary gear 22 is integrally connected (always connected) to the first sun gear 21 s of the first planetary gear 21, and always integrated with the first sun gear 21 s ( And coaxial).
  • the first sun gear 21s and the second sun gear 22s may be configured separately and always connected via a connecting member (first connecting member) (not shown).
  • the second carrier 22c of the second planetary gear 22 is always connected to the output shaft 20o, and always rotates or stops integrally (and coaxially) with the output shaft 20o.
  • the second carrier 22c functions as an output element of the second planetary gear 22 (second output element of the automatic transmission 20).
  • the second ring gear 22r of the second planetary gear 22 functions as a fixable element of the second planetary gear 22 (first fixable element of the automatic transmission 20).
  • the third planetary gear 23 constituting the compound planetary gear train 25 includes a third sun gear 23s that is an external gear, a third ring gear 23r that is an internal gear arranged concentrically with the third sun gear 23s, and a third sun gear 23r.
  • the fourth planetary gear 24 constituting the compound planetary gear train 25 includes a fourth sun gear 24 s that is an external gear, a fourth ring gear 24 r that is an internal gear arranged concentrically with the fourth sun gear 24 s, respectively.
  • the third sun gear 23s of the third planetary gear 23 and the fourth sun gear 24s of the fourth planetary gear 24 are integrally connected (always connected) as shown in FIG. ) Rotate or stop.
  • the third sun gear 23s and the fourth sun gear 24s that are always connected in this manner function as a fixable element of the compound planetary gear train 25 (second fixable element of the automatic transmission 20).
  • the third carrier 23c of the third planetary gear 23 is always connected (fixed) to the input shaft 20i and via an intermediate shaft 20m as a connecting member (second connecting member).
  • the first planetary gear 21 is always connected to the first carrier 21c.
  • the third carrier 23c functions as an input element of the compound planetary gear train 25 (second input element of the automatic transmission 20).
  • the third ring gear 23r of the third planetary gear 23 and the fourth carrier 24c of the fourth planetary gear 24 are integrally connected (always connected) as shown in FIG. And coaxial).
  • the third ring gear 23r and the fourth carrier 24c that are always connected in this manner function as a first output element of the compound planetary gear train 25.
  • the fourth ring gear 24 r of the fourth planetary gear 24 functions as a second output element of the compound planetary gear train 25.
  • the clutch C1 connects the first ring gear 21r, which is an output element of the first planetary gear 21, and the output shaft 20o to each other and releases the connection between them.
  • the clutch C1 is closer to the vehicle rear side than the first planetary gear 21 (in FIGS. 1 and 2) so as to be closest to the output shaft 20o among the six clutches C1 to C4 and the brakes B1 and B2.
  • the clutch C2 connects and disconnects the second ring gear 22r of the second planetary gear 22 and the third ring gear 23r and the fourth carrier 24c, which are the first output elements of the compound planetary gear train 25, to each other. is there.
  • the clutch C ⁇ b> 2 is disposed between the second planetary gear 22 and the compound planetary gear train 25 (third planetary gear 23) so as to be close to the second planetary gear 22.
  • the clutch C3 connects the first sun gear 21s of the first planetary gear 21 and the second sun gear 22s of the second planetary gear 22 and the fourth ring gear 24r, which is the second output element of the compound planetary gear train 25, together. Disconnect the connection.
  • the clutch C3 is disposed so as to surround at least a part of the third planetary gear 23.
  • the clutch C4 connects the first sun gear 21s of the first planetary gear 21 and the second sun gear 22s of the second planetary gear 22 with the third ring gear 23r and the fourth carrier 24c which are the first output elements of the compound planetary gear train 25. It connects and cancels both connections.
  • the clutch C4 is disposed between the clutch C2 and the clutch C3 so as to be close to the compound planetary gear train 25 (third planetary gear 23).
  • the brake B1 fixes (connects) the second ring gear 22r, which is a fixable element of the second planetary gear 22, to the transmission case 11 in a non-rotatable manner, and also fixes the second ring gear 22r to the transmission case 11 as a stationary member. And free to rotate.
  • the brake B1 is disposed so as to surround at least a part of the clutch C2.
  • the brake B2 fixes (connects) the third sun gear 23s and the fourth sun gear 24s, which are fixable elements of the compound planetary gear train 25, to the transmission case 11 as a stationary member in a non-rotatable manner. In contrast, it is free to rotate.
  • the brake B ⁇ b> 1 is disposed so as to surround at least a part of the fourth planetary gear 24 of the fourth planetary gear 24.
  • a multi-plate friction type having a hydraulic servo including a piston, a plurality of friction engagement plates (friction plates and separator plates), an engagement oil chamber to which hydraulic oil is supplied, and the like.
  • a hydraulic clutch (friction engagement element) is employed.
  • the brakes B1 and B2 a multi-plate friction hydraulic brake having a hydraulic servo including a piston, a plurality of friction engagement plates (friction plates and separator plates), an engagement oil chamber to which hydraulic oil is supplied, and the like. Is adopted.
  • the clutches C1 to C4 and the brakes B1 and B2 operate by receiving and supplying hydraulic oil from the hydraulic control device 60.
  • FIG. 3 is a velocity diagram showing the ratio of the rotational speed of each rotary element to the rotational speed (input rotational speed) of the input shaft 20i in the automatic transmission 20 (however, the input shaft 20i, that is, the first carrier 21c and the third carrier 21c).
  • the rotation speed of the carrier 23c is set to a value 1).
  • FIG. 4 is an operation table showing the relationship between each gear position of the automatic transmission 20 and the operating states of the clutches C1 to C4 and the brakes B1 and B2.
  • the three rotating elements constituting the single pinion type first planetary gear 21, that is, the first sun gear 21 s, the first ring gear 21 r, and the first carrier 21 c, are speed lines of the first planetary gear 21.
  • the first sun gear 21s, the first carrier 21c, and the first ring gear 21r are arranged in this order from the left side in the figure at an interval corresponding to the gear ratio ⁇ 1 on the figure (the speed diagram on the right side in FIG. 3).
  • the first sun gear 21s is the first rotating element of the automatic transmission 20
  • the first carrier 21c is the second rotating element of the automatic transmission 20
  • the first The ring gear 21r is a third rotating element of the automatic transmission 20. Therefore, the first planetary gear 21 has the first rotation element, the second rotation element, and the third rotation element of the automatic transmission 20 that are arranged in order at intervals according to the gear ratio ⁇ 1 on the velocity diagram.
  • the three rotating elements constituting the single pinion type second planetary gear 22, that is, the second sun gear 22 s, the second ring gear 22 r and the second carrier 22 c, are velocity diagrams of the second planetary gear 22 (in FIG. 3).
  • the second sun gear 22s, the second carrier 22c, and the second ring gear 22r are arranged in this order from the left side in the figure at an interval corresponding to the gear ratio ⁇ 2 on the central speed diagram).
  • the second sun gear 22s is the fourth rotating element of the automatic transmission 20
  • the second carrier 22c is the fifth rotating element of the automatic transmission 20
  • the second The ring gear 22r is a fourth rotating element of the automatic transmission 20.
  • the second planetary gear 22 has the fourth rotation element, the fifth rotation element, and the sixth rotation element of the automatic transmission 20 that are arranged in order at intervals according to the gear ratio ⁇ 2 on the velocity diagram.
  • the four rotating elements constituting the Simpson type compound planetary gear train 25 that is, the third sun gear 23s and the fourth sun gear 24s as the fixable elements, the third carrier 23c as the input element, and the first sun as the first output element.
  • the three ring gear 23r, the fourth carrier 24c, and the fourth ring gear 24r as the second output element are spaced in this order from the left side in the drawing according to the gear ratios ⁇ 3, ⁇ 4 of the third and fourth planetary gears 23, 24.
  • the third sun gear 23s and the fourth sun gear 24s are used as the seventh rotating element of the automatic transmission 20, and the third carrier 23c is used as the eighth rotation of the automatic transmission 20.
  • the third ring gear 23r and the fourth carrier 24c are the ninth rotating element of the automatic transmission 20, and the fourth ring gear 24r is the tenth rotating element of the automatic transmission 20. Therefore, the compound planetary gear train 25 includes the seventh rotation element, the eighth rotation element, the ninth rotation element, and the eighth rotation element of the automatic transmission 20 that are arranged in order on the speed diagram at intervals corresponding to the gear ratios ⁇ 3 and ⁇ 4. It has 10 rotating elements.
  • the clutches C1 to C4 and the brakes B1 and B2 are engaged or released as shown in FIG. 4, and the first to tenth rotating elements described above (however, the first rotating element and the fourth rotating element are used). Since the elements are always connected to each other, a total of nine rotating elements (substantially a total of nine rotating elements) are changed, so that there are ten ways in the forward rotation direction and reverse driving between the input shaft 20i and the output shaft 20o.
  • One power transmission path in the rotational direction that is, the forward speed and the reverse speed from the first speed to the tenth speed can be set.
  • the forward first speed is formed by engaging the clutch C3, the clutch C4, and the brake B1, and releasing the remaining clutches C1, C2, and the brake B2. That is, when the first forward speed is established, the first sun gear 21s of the first planetary gear 21 and the second sun gear 22s of the second planetary gear 22 and the fourth ring gear 24r (second gear) of the compound planetary gear train 25 are formed by the clutch C3. Output element) are connected to each other, and the first sun gear 21s of the first planetary gear 21 and the second sun gear 22s of the second planetary gear 22 and the third ring gear 23r of the compound planetary gear train 25 and the fourth carrier are connected by the clutch C4.
  • the second forward speed is formed by engaging the clutch C4, the brake B1, and the brake B2, and releasing the remaining clutches C1, C2, and C3. That is, when the second forward speed is established, the first sun gear 21s of the first planetary gear 21 and the second sun gear 22s of the second planetary gear 22 and the third ring gear 23r and fourth of the compound planetary gear train 25 are formed by the clutch C4.
  • the carrier 24c first output element
  • the carrier 24c first output element
  • the second ring gear 22r (fixable element) of the second planetary gear 22 is non-rotatably fixed to the transmission case 11 by the brake B1.
  • the third sun gear 23s and the fourth sun gear 24s (fixable elements) of the compound planetary gear train 25 are fixed to the transmission case 11 so as not to rotate by B2.
  • the third forward speed is formed by engaging the clutch C3, the brake B1, and the brake B2, and releasing the remaining clutches C1, C2, and C4. That is, when the third forward speed is established, the first sun gear 21s of the first planetary gear 21 and the second sun gear 22s of the second planetary gear 22 and the fourth ring gear 24r (second gear) of the compound planetary gear train 25 are formed by the clutch C3. And the second ring gear 22r (fixable element) of the second planetary gear 22 is non-rotatably fixed to the transmission case 11 by the brake B1, and the compound planetary gear by the brake B2. The third sun gear 23s and the fourth sun gear 24s (fixable elements) in the row 25 are fixed to the transmission case 11 so as not to rotate.
  • the forward fourth speed is formed by engaging the clutch C1, the brake B1, and the brake B2, and releasing the remaining clutches C2, C3, and C4. That is, when the first forward speed is established, the first ring gear 21r (output element) of the first planetary gear 21 and the output shaft 20o are connected to each other by the clutch C1, and the second planetary gear 22 is further connected by the brake B1.
  • the second ring gear 22r (fixable element) is fixed to the transmission case 11 in a non-rotatable manner, and the third sun gear 23s and the fourth sun gear 24s (fixable element) of the compound planetary gear train 25 are transmitted to the transmission case by the brake B2. 11 is fixed so as not to rotate.
  • the forward fifth speed is formed by engaging the clutch C1, the clutch C3, and the brake B2, and releasing the remaining clutches C2, C4 and the brake B1. That is, when the fifth forward speed is established, the first ring gear 21r (output element) of the first planetary gear 21 and the output shaft 20o are connected to each other by the clutch C1, and the first planetary gear 21 is connected by the clutch C3.
  • the first sun gear 21s and the second sun gear 22s of the second planetary gear 22 and the fourth ring gear 24r (second output element) of the compound planetary gear train 25 are connected to each other.
  • the third sun gear 23s and the fourth sun gear 24s (fixable elements) are fixed to the transmission case 11 so as not to rotate.
  • the forward sixth speed is formed by engaging the clutch C1, the clutch C4, and the brake B2, and releasing the remaining clutches C2, C3 and the brake B1. That is, when the sixth forward speed is established, the first ring gear 21r (output element) of the first planetary gear 21 and the output shaft 20o are connected to each other by the clutch C1, and the first planetary gear 21 is connected by the clutch C4. The second sun gear 22s of the first sun gear 21s and the second planetary gear 22, the third ring gear 23r and the fourth carrier 24c (first output element) of the compound planetary gear train 25 are connected to each other, and the compound planet is further connected by the brake B2.
  • the third sun gear 23 s and the fourth sun gear 24 s (fixable elements) of the gear train 25 are fixed to the transmission case 11 so as not to rotate.
  • the forward seventh speed is formed by engaging the clutch C1, the clutch C2, and the clutch C4 and releasing the remaining clutch C3 and the brakes B1 and B2. That is, when the seventh forward speed is established, the first ring gear 21r (output element) of the first planetary gear 21 and the output shaft 20o are connected to each other by the clutch C1, and the second planetary gear 22 is connected by the clutch C2.
  • the second ring gear 22r, the third ring gear 23r of the compound planetary gear train 25, and the fourth carrier 24c (first output element) are connected to each other, and further, the first sun gear 21s and the second sun gear 21s of the first planetary gear 21 are connected by the clutch C4.
  • the second sun gear 22s of the planetary gear 22 is connected to the third ring gear 23r and the fourth carrier 24c (first output element) of the compound planetary gear train 25.
  • the forward eighth speed is formed by engaging the clutch C1, the clutch C2, and the brake B2, and releasing the remaining clutches C3, C4 and the brake B1. That is, when the eighth forward speed is established, the first ring gear 21r (output element) of the first planetary gear 21 and the output shaft 20o are connected to each other by the clutch C1, and the second planetary gear 22 is connected by the clutch C2.
  • the second ring gear 22r, the third ring gear 23r of the compound planetary gear train 25 and the fourth carrier 24c (first output element) are connected to each other, and further, the third sun gear 23s and the fourth sun gear 23s of the compound planetary gear train 25 are connected by the brake B2.
  • the sun gear 24s (fixable element) is fixed to the transmission case 11 so as not to rotate.
  • the ninth forward speed is established by engaging the clutch C2, the clutch C4, and the brake B2, and releasing the remaining clutches C1, C3 and the brake B1. That is, when the ninth forward speed is established, the second ring gear 22r of the second planetary gear 22, the third ring gear 23r of the compound planetary gear train 25, and the fourth carrier 24c (first output element) are mutually connected by the clutch C2.
  • the first sun gear 21s of the first planetary gear 21 and the second sun gear 22s of the second planetary gear 22 and the third ring gear 23r of the compound planetary gear train 25 and the fourth carrier 24c (first output element) are connected by the clutch C4.
  • the third sun gear 23s and the fourth sun gear 24s (fixable elements) of the compound planetary gear train 25 are fixed to the transmission case 11 so as not to rotate by the brake B2.
  • the 10th forward speed is formed by engaging the clutch C2, the clutch C3, and the brake B2, and releasing the remaining clutches C1, C4 and the brake B1. That is, when the forward tenth speed is established, the second ring gear 22r of the second planetary gear 22, the third ring gear 23r of the compound planetary gear train 25, and the fourth carrier 24c (first output element) are mutually connected by the clutch C2.
  • the first sun gear 21s of the first planetary gear 21 and the second sun gear 22s of the second planetary gear 22 and the fourth ring gear 24r (second output element) of the compound planetary gear train 25 are connected to each other by the clutch C3.
  • the reverse gear is formed by engaging the clutch C2, the clutch C3, and the brake B1, and releasing the remaining clutches C1, C4 and the brake B2. That is, when the reverse gear is formed, the second ring gear 22r of the second planetary gear 22, the third ring gear 23r of the compound planetary gear train 25, and the fourth carrier 24c (first output element) are connected to each other by the clutch C2. At the same time, the first sun gear 21s of the first planetary gear 21 and the second sun gear 22s of the second planetary gear 22 and the fourth ring gear 24r (second output element) of the compound planetary gear train 25 are connected to each other by the clutch C3.
  • the second ring gear 22r (fixable element) of the second planetary gear 22 is fixed to the transmission case 11 so as not to rotate by the brake B1.
  • the step ratio between the first forward speed and the reverse speed is
  • 0.993.
  • the automatic transmission 20 it is possible to provide the forward speed and the reverse speed from the first speed to the tenth speed by engaging / disengaging the clutches C1 to C4 and the brakes B1 and B2. Become.
  • the spread is increased (in this embodiment, 8.648), in particular, the vehicle fuel efficiency at high vehicle speeds and the acceleration performance at each gear stage are improved, and the step ratio is set appropriately.
  • the shift feeling can be improved by reducing (suppressing becoming larger). Therefore, according to the automatic transmission 20, both the fuel consumption and drivability of the vehicle can be improved satisfactorily.
  • the first forward speed is achieved by engaging any three of the six engaging elements, that is, the clutches C1 to C4 and the brakes B1 and B2 and releasing the remaining three.
  • the clutches C1 to C4 and the brakes B1 and B2 To the tenth forward speed and the reverse speed.
  • it is released as the shift stages are formed. It is possible to reduce the number of engaging elements. As a result, drag loss due to slight contact between members in the engagement element released with the formation of the shift stage can be reduced, and the power transmission efficiency in the automatic transmission 20 can be further improved.
  • the first carrier 21c (second rotating element) of the first planetary gear 21 is input via the intermediate shaft 20m in the same manner as the third carrier 23c (input element) of the compound planetary gear train 25.
  • the first ring gear 21r (third rotating element) of the first planetary gear 21 is connected by the clutch C1 to the output shaft 20o (second planetary gear) at the time of formation from the fourth forward speed to the eighth forward speed. 22 to the second carrier 22c).
  • the first ring gear (third rotating element) of the first planetary gear is always connected to the output shaft together with the second carrier (fifth rotating element) of the second planetary gear, and the first carrier of the first planetary gear.
  • a clutch that selectively connects the first carrier (second rotating element) and the input shaft in a transmission in which the (second rotating element) is selectively connected to the input shaft.
  • the torque sharing of the clutch C1 can be reduced.
  • the first carrier 21c of the first planetary gear 21 is a second rotating element that is always connected to the input shaft 20i, and the first ring gear 21r of the first planetary gear 21 is selectively connected to the output shaft 20o by the clutch C1.
  • the third rotating element to be connected, for example, the first ring gear of the first planetary gear is always connected to the output shaft together with the second carrier of the second planetary gear 22, and the first carrier of the first planetary gear is input.
  • the torque transmitted through the engaged clutch C1 is reduced (1 / (1 + ⁇ 1) Can).
  • the clutch C1 can be made compact in at least one of the axial direction and the radial direction. Therefore, according to the automatic transmission 20, it is possible to improve both power transmission efficiency and drivability, and to suppress an increase in the size of the entire apparatus.
  • first and second planetary gears 21 and 22 are single pinion type planetary gears, so that the first and second planetary gears 21 and 22 are compared with a case where both are made to be a double pinion type planetary gear, for example. It is possible to improve the assembly efficiency while reducing the meshing loss between the rotating elements and improving the power transmission efficiency in the automatic transmission 20 and reducing the number of parts and suppressing the weight of the entire apparatus. Become. Further, when the Simpson type (SS-CR type) compound planetary gear train 25 including the two single pinion type third and fourth planetary gears 23 and 24 is employed as in the automatic transmission 20, the compound planetary gear train 25 is used. To reduce the meshing loss between the rotating elements of the gear train 25 to further improve the power transmission efficiency in the automatic transmission 20, and to reduce the number of parts to improve the assembly while suppressing the increase in the weight of the entire device. Is possible.
  • the clutch C1 of the automatic transmission 20 includes a clutch hub 100, a clutch drum 110, and a plurality of clutch hubs 100, the inner periphery of which is fitted to the clutch hub 100 and movably supported by the clutch hub 100.
  • Friction plates (first friction engagement plates) 105, and a plurality of separator plates (second friction engagement plates) 115 whose outer peripheral portions are fitted to the clutch drum 110 and are movably supported by the clutch drum 110. including.
  • the clutch hub 100 of the clutch C1 is rotatably supported by the intermediate shaft 20m via a radial bearing, and a flange portion formed on the intermediate shaft 20m via two thrust bearings arranged at the front and rear and an output shaft 20o. And is supported in the axial direction. Further, the clutch hub 100 is fixed to the first ring gear 21r of the first planetary gear 21 via a spline and a snap ring, and always rotates or stops integrally (and coaxially) with the first ring gear 21r.
  • the friction plate 105 fitted to the clutch hub 100 is configured by sticking a friction material on both surfaces of an annular member.
  • the clutch drum 110 of the clutch C1 is joined to the diameter-enlarged portion 291 formed on the output shaft 20o by welding or the like, and the outer peripheral portion of the annular wall portion 111 is joined by welding or the like to the output shaft.
  • an outer cylinder portion 112 extending in the axial direction such as 20o.
  • a spline that engages with the outer peripheral portion of the separator plate 115 is formed on the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 112, and the free end portion of the outer cylindrical portion 112 is connected to the second planetary gear 22 via the spline and the snap ring.
  • the second carrier 22c is fixed.
  • the clutch drum 110 always rotates or stops integrally (and coaxially) with the output shaft 20o and the second carrier 22c of the second planetary gear 22.
  • the separator plate 115 fitted to the clutch drum 110 is an annular member having both surfaces formed smoothly.
  • the clutch C1 includes a piston 120 that presses the separator plate 115 and the friction plate 105 and frictionally engages them, a cancel plate (cancellation oil chamber defining member) 130, and a plurality of return springs 140.
  • the piston 120 is supported by the output shaft 20o so as to be movable in the axial direction so as to be positioned closer to the first planetary gear 21 side (vehicle front side) than the annular wall portion 111 in the outer cylindrical portion 112 of the clutch drum 110.
  • the engagement oil chamber 150 is defined together with the clutch drum 110 as the oil chamber defining portion and the output shaft 20o.
  • the cancel plate 130 is attached to the output shaft 20o so as to be positioned on the first planetary gear 21 side (vehicle front side) with respect to the piston 120, and cancels the centrifugal hydraulic pressure generated in the engagement oil chamber 150 together with the piston 120.
  • a cancel oil chamber 160 is defined.
  • the plurality of return springs 140 are disposed between the piston 120 and the cancel plate 130 at intervals in the circumferential direction.
  • the output shaft 20o is rotatably supported by a shaft support portion 11a formed in the transmission case 11 via a sleeve, a radial bearing, and a thrust bearing.
  • An in-case oil passage 11b connected to the hydraulic control device 60 is formed in the shaft support portion 11a of the transmission case 11, and the engagement from the hydraulic control device 60 to the clutch C1 is made in the in-case oil passage 11b. Hydraulic pressure (hydraulic oil) is supplied.
  • an oil passage 292 is formed in the vicinity of the enlarged diameter portion 291 of the output shaft 20o so as to communicate directly with the engagement oil chamber 150 of the clutch C1 and with the in-case oil passage 11b of the transmission case 11. Yes.
  • two seal members 170 are interposed between the shaft support portion 11a of the transmission case 11 and the output shaft 20o so as to sandwich the communication portion between the oil passage 11b in the case and the oil passage 292 from the front and rear.
  • the engagement hydraulic pressure from the hydraulic control device 60 is supplied to the engagement oil chamber 150 of the clutch C1 via the oil passage 11b in the transmission case 11 and the oil passage 292 of the output shaft 20o. Become. Then, when the piston 120 moves in the axial direction of the output shaft 20o according to the increase of the hydraulic pressure in the engagement oil chamber 150 and the separator plate 115 and the friction plate 105 are pressed, the clutch C1 is engaged and the first planetary gear is engaged. 21 first ring gear 21r and output shaft 20o are connected to each other.
  • the cancel oil chamber 160 of the clutch C1 is supplied with hydraulic oil (for example, lubricating / cooling drain oil) from the hydraulic control device 60 through an oil passage formed in the transmission case 11, the output shaft 20o, and the like. Is done.
  • hydraulic oil for example, lubricating / cooling drain oil
  • the clutch C1 that selectively connects the first ring gear 21r of the first planetary gear 21 and the output shaft 20o connected to the rear wheel of the vehicle via the differential gear rotates together with the output shaft 20o.
  • the engagement oil chamber 150 can be defined by the clutch drum 110, the piston 120, and the output shaft 20o as the oil chamber defining portion. Further, in the clutch C1, an oil passage 292 for supplying the engagement oil pressure to the engagement oil chamber 150 is formed in the output shaft 20o, and the engagement oil chamber 150 and the oil passage 292 of the output shaft 20o are directly communicated with each other. Can be made.
  • the compound planetary gear train 25 side (vehicle front side) is engaged with the engagement oil chamber 150 of the clutch C1 through long oil passages formed on the input shaft 20i and the intermediate shaft 20m.
  • the engagement hydraulic pressure can be easily supplied to the engagement oil chamber 150 from the output shaft 20o side (vehicle rear side).
  • a member that defines an engagement oil chamber of the clutch is provided on the input shaft (intermediate shaft) side.
  • the oil passage formed on the output shaft and the oil passage formed on the input shaft (intermediate shaft) must be communicated with each other.
  • the number of seal members (seal portions) increases.
  • the amount of leakage of hydraulic oil increases by the amount of increase in the seal member or the drag loss of the seal member at the communicating portion between the oil passage of the input shaft (intermediate shaft) and the oil passage of the output member. May increase.
  • the number of seal members 170 (seal portions) is reduced. It is possible to satisfactorily suppress an increase in the amount of hydraulic oil leakage and an increase in drag loss of the seal member 170.
  • the hub member 500 that functions as a clutch hub is shared.
  • the hub member 500 includes a hub main body 510 and a sleeve member 520 that is fitted to the hub main body 510 (inlay fitting).
  • the hub main body 510 of the hub member 500 includes a first cylindrical portion 501 having splines on the outer peripheral side, a second cylindrical portion 502 having splines on the inner peripheral side, an inner cylindrical portion 503 having a substantially cylindrical shape, and the inner cylinder. And an annular portion 505 including an annular wall portion 504 that extends radially outward from the portion 503 and supports the first and second tubular portions 501 and 502.
  • the first cylindrical portion 501 extends in the axial direction (the right side in FIGS. 7 and 8) so as to surround the inner cylindrical portion 503 from the outer peripheral portion of the annular wall portion 504 constituting the annular portion 505, and has a second cylindrical shape.
  • the part 502 extends from the outer peripheral part of the annular wall part 504 in the direction opposite to the first tubular part 501 and in the axial direction.
  • the annular wall portion 504 of the annular portion 505 is formed so as to protrude from the second tubular portion 502 side toward the first tubular portion 501 side.
  • An annular projecting portion 507 having an outer peripheral surface facing the inner peripheral surface of the one cylindrical portion 501 at an interval is provided.
  • the diameter is larger than that of the inner tubular portion 503 and is larger than the protruding portion 507.
  • a small-diameter cylindrical extension 509 is extended on the opposite side of the first cylindrical part 501 and the inner cylindrical part 503 so as to be located inside the second cylindrical part 502.
  • the sleeve member 520 of the hub member 500 is fitted into an inner cylindrical portion 503 constituting the annular portion 505 so as to rotate integrally with the hub body 510 and is rotatably supported by the outer peripheral surface of the input shaft 20i.
  • the sleeve member 520 has one end (the left end in FIGS. 7 and 8) that is fitted into the cylindrical extension 509 of the annular portion 505 of the hub body 510. It has a diameter portion 525.
  • serrations are formed on the inner peripheral surface of the cylindrical extension portion 509 of the annular portion 505 and the outer peripheral surface of the sleeve-side enlarged diameter portion 525, and the cylindrical extension portion 509, that is, the hub main body 510 is formed.
  • the sleeve-side enlarged diameter portion 525 that is, the sleeve member 520, is connected to each other through a serration so as not to move in the axial direction and to rotate integrally with each other.
  • an annular flange portion 527 is externally attached so as to come into contact with one end surface (the left end surface in FIGS.
  • the sleeve member 520 supports the above-described connecting sleeve 250 rotatably.
  • the hub member 500 that functions as the clutch drum of the clutch C3 and the clutch hub of the clutch C4 as described above, the arrangement space of the clutches C3 and C4 is reduced, and the enlargement of the automatic transmission 20 is satisfactorily suppressed. Can do. Further, in the hub member 500, the first and second tubular portions 501, 502, part of the annular protrusion 507, and the tubular extending portion 509 function as ribs, respectively. Can be improved. As a result, it is possible to better suppress the increase in thickness and cost associated with securing the strength of the hub member 500, that is, the increase in size and cost of the automatic transmission 20.
  • the clutch C3 that uses the hub member 500 as a clutch drum includes a clutch hub 300 having splines on the outer peripheral side, and an inner peripheral portion (spline fitting) fitted to the clutch hub 300 so that the clutch hub 300 can move freely.
  • a plurality of friction plates (first friction engagement plates) 310 and a second cylindrical portion 502 of the hub member 500 serving as a clutch drum are fitted (spline fitting) on the outer peripheral portion, and the hub member 500 ( And a plurality of separator plates (second friction engagement plates) 315 that are movably supported by the second cylindrical portion 502).
  • the clutch C3 includes a piston 320 that presses the separator plate 315 and the friction plate 310 and frictionally engages them, a cancel plate (cancellation oil chamber defining member) 330, and a plurality of return springs 340.
  • the clutch hub 300 of the clutch C3 is rotatably supported by a third carrier 23c of a third planetary gear 23 fixed to the input shaft 20i via a radial bearing or the like, and has two thrust bearings arranged at the front and rear. And is supported in the axial direction by the third carrier 23c and the hub member 500 (sleeve member 520).
  • the inner cylindrical portion of the clutch hub 300 is disposed inside the sleeve-side enlarged diameter portion 525 of the sleeve member 520 that constitutes the hub member 500 together with a radial bearing and a part of the third carrier 23c.
  • the clutch hub 300 is fixed to the fourth ring gear 24r of the fourth planetary gear 24 by welding or the like, and always rotates or stops integrally (and coaxially) with the fourth ring gear 24r.
  • the friction plate 310 fitted to the clutch hub 300 is configured by sticking a friction material on both surfaces of an annular member.
  • the separator plate 315 fitted to the second tubular portion 502 of the hub member 500 is an annular member having both surfaces formed smoothly.
  • the piston 320 is supported inside the second tubular portion 502 of the hub body 510 (hub member 500) so as to be movable in the axial direction by the tubular extending portion 509 of the hub member 500 and the spline of the second tubular portion 502. Then, together with the annular wall portion 504 of the hub member 500 (the back surface of the protruding portion 507), an engagement oil chamber 350 of the clutch C3 to which the engagement hydraulic pressure is supplied is defined.
  • the cancel plate 330 is attached to the vicinity of the distal end portion (the left end portion in FIGS. 7 and 8) of the cylindrical extension portion 509 of the hub body 510 (hub member 500), and the engagement oil chamber 350 together with the piston 320.
  • a cancel oil chamber (second cancel oil chamber) 360 for canceling the centrifugal oil pressure generated inside is defined.
  • the plurality of return springs 340 are disposed between the piston 320 and the cancel plate 330 at intervals in the circumferential direction.
  • a clutch C4 that uses the hub member 500 as a clutch hub includes a clutch drum 400 having a spline on the inner peripheral side, and an outer peripheral portion fitted (spline fitted) to the clutch drum 400 so that the clutch drum 400 can move freely.
  • a plurality of friction plates (second friction engagement plates) 410 and a first cylindrical portion 501 of the hub member 500 serving as a clutch hub are fitted (spline fitting) to the outer peripheral portion, and the hub member 500 ( A plurality of separator plates (first friction engagement plates) 415 movably supported by the first cylindrical portion 501).
  • the clutch C4 includes a piston 420 that presses the separator plate 415 and the friction plate 410 and frictionally engages them, an oil chamber defining member 430, and a plurality of return springs 440.
  • the clutch drum 400 of the clutch C4 is connected (engaged and fitted) to a connecting member 405 fixed to the fourth carrier 24c of the fourth planetary gear 24 by welding or the like, and is always integrally (and coaxial) with the fourth carrier 24c. Rotate or stop.
  • the clutch drum 400 is coupled to the clutch hub 200 (see FIG. 6) of the clutch C2 and is fixed to the coupling sleeve 250 by rivets via bushes (bearings).
  • an annular plate 506 and a thrust bearing are disposed between the connection sleeve 250 and the inner cylinder portion 503 of the hub member 500.
  • the hub member 500 is supported in the axial direction by the connecting sleeve 250 and the clutch hub 300 of the clutch C3 via the thrust bearings arranged at the front and rear.
  • the friction plate 410 fitted to the clutch drum 400 is configured by sticking a friction material on both surfaces of an annular member.
  • the separator plate 415 fitted to the first cylindrical portion 501 of the hub member 500 is an annular member having both surfaces formed smoothly.
  • the piston 420 is supported by the inner cylinder portion 503 so as to be movable in the axial direction inside the first cylindrical portion 501 of the hub body 510 (hub member 500).
  • the oil chamber defining member 430 is formed in an annular shape, and is located at the tip of the inner cylinder portion 503 (on the right side in FIGS. 7 and 8) so as to be positioned closer to the center support (center wall) 11 c than the piston 420 Attached to the end).
  • the center support 11c is fixed to the transmission case 11 so as to be positioned between the compound planetary gear train 25 and the second planetary gear 22 (and the first planetary gear 21).
  • the piston 420 and the oil chamber defining member 430 define a first engagement oil chamber 451 and a second engagement oil chamber 452 to which engagement hydraulic pressure (working oil) is supplied independently. That is, in the automatic transmission 20 of the present embodiment, the difference between the minimum value and the maximum value of torque sharing when the clutch C4 is engaged is relatively large. For this reason, the first and second engagement oil chambers 451 and 452 to which the engagement hydraulic pressure is independently supplied to the clutch C4 so that the engagement hydraulic pressure is appropriately applied to the piston 420 regardless of the magnitude of torque sharing. Is provided.
  • the first engagement oil chamber 451 is defined by the piston 420 and the hub member 500 so as to be closer to the input shaft 20 i than the second engagement oil chamber 452, and the first engagement oil chamber 451.
  • the chamber diameter (the pressure receiving area of the piston 420 in the first engagement oil chamber 451) is smaller than the chamber diameter of the second engagement oil chamber 452 (the pressure receiving area of the piston 420 in the second engagement oil chamber 452).
  • the piston 420 of the clutch C ⁇ b> 4 extends radially outward from the annular first pressure receiving portion 421 facing the first engagement oil chamber 451 and the outer periphery of the first pressure receiving portion 421. It has the 2nd receiving pressure part 422 which protrudes to an axial direction and opposes a 2nd engagement oil chamber.
  • the first pressure receiving portion 421 is supported by the inner cylinder portion 503 of the hub body 510 (hub member 500) so as to be movable in the axial direction, and a seal member 91 is interposed between the inner cylinder portion 503 and the first pressure receiving portion 421. It is installed.
  • the second pressure receiving portion 422 is formed with an annular recess 422r that opens on the annular wall portion 504 side (first pressure receiving portion 421 side) of the hub body 510 (hub member 500).
  • One end of each return spring 440 is inserted (accommodated) into the annular recess 422r.
  • the other end of each return spring 440 is supported by an annular wall portion 504 of the hub body 510 (hub member 500) via a spring seat.
  • the piston 420 includes an outer cylinder portion 423 that extends in the axial direction so as to be separated from the first pressure receiving portion 421 from the outer peripheral portion of the second pressure receiving portion 422, and the hub member 500.
  • An annular pressing portion 424 extending from the outer cylindrical portion 423 so as to be able to contact the separator plate 415 fitted to the first cylindrical portion 501, and the outer cylinder from the outer peripheral portion of the second pressure receiving portion 422. It has the cylindrical extension part 425 formed so that it might protrude on the opposite side to the part 423.
  • the cylindrical extension portion 425 protrudes from the outer peripheral portion of the second pressure receiving portion 422 toward the annular wall portion 504 of the hub body 510 (hub member 500), and in the cylindrical extension portion 425, A protrusion 507 formed on the annular wall 504 is fitted. And the inner peripheral surface of the cylindrical extension part 425 is slidably contacted with the outer peripheral surface of the protrusion part 507 formed in the annular wall part 504 of the hub main body 510, and between the cylindrical extension part 425 and the protrusion part 507.
  • the seal member 92 is interposed.
  • the oil chamber defining member 430 is press-fitted into the inner cylinder portion 503 of the hub body 510 (hub member 500) and fixed via a snap ring, and radially outward from the annular base portion 431. And an annular wall portion 432 that extends.
  • the annular base portion 431 of the oil chamber defining member 430 is fitted to the second pressure receiving portion 422 (inside thereof) so as to be in sliding contact with the inner peripheral surface 422i of the second pressure receiving portion 422 of the piston 420.
  • a seal member 93 is interposed between the second pressure receiving portion 422 of 420.
  • the outer peripheral surface of the annular wall portion 432 of the oil chamber defining member 430 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the outer cylinder portion 423 of the piston 420, and a seal member is provided between the annular wall portion 432 and the outer cylinder portion 423. 94 is interposed.
  • the annular base 431 of the oil chamber defining member 430 defines the first engagement oil chamber 451 together with the first pressure receiving portion 421 inside the inner peripheral surface 422i of the second pressure receiving portion 422 of the piston 420.
  • the annular wall portion 432 of the oil chamber defining member 430 defines a second engagement oil chamber 452 together with the second pressure receiving portion 422 inside the inner peripheral surface of the outer cylinder portion 423 of the piston 420.
  • the first engagement oil chamber 451 has an axial direction from the second engagement oil chamber 452 to the piston 420, that is, the piston, on the inner side of the second engagement oil chamber 452. This is defined by being offset to the annular wall portion 504 side (left side in FIGS.
  • the plurality of return springs 440 are disposed between the piston 420 and the annular wall portion 504 of the hub main body 510 (hub member 500) so as to surround the first engagement oil chamber 451 and the annular base portion 431 of the oil chamber defining member 430.
  • the first and second engagement oil chambers 451 and 452 are defined so as not to overlap each other when viewed from the radial direction, but both are defined so as to partially overlap when viewed from the radial direction. It may be made.
  • annular space 470 is defined between the first tubular portion 501 of the hub body 510 (hub member 500) and the tubular extending portion 425 of the piston 420, as shown in FIGS. Is done.
  • a hydraulic oil circulation space (oil passage) 480 is defined between the clutch drum 400 of the clutch C4 and the back surface of the piston 420 (the right side surface in FIGS. 7 and 8).
  • the piston 420 has a plurality of oil holes (through holes) 427 for communicating the space 470 between the first cylindrical portion 501 and the cylindrical extension portion 425 and the hydraulic oil circulation space 480.
  • the second engagement oil chambers 451 and 452 are formed at regular intervals so as to be located on the outer side (first tubular portion 501 side).
  • the return springs 440 are not aligned in the pressing direction (axial direction) of both the first and second engagement oil chambers 451 and 452 and the piston 420,
  • the shaft length of the clutch C4 can be shortened.
  • the piston 420 having the first and second pressure receiving portions 421 and 422 and the outer cylinder portion 423 as described above is used, the plurality of return springs 440 are surrounded by the first engagement oil chamber 451 on the inner side.
  • the engagement oil chambers 451 and 452 can be defined.
  • the protruding portion 507 formed on the annular wall portion 504 of the hub main body 510 is fitted into the cylindrical extension portion 425, and the inner peripheral surface of the cylindrical extension portion 425 is fitted. Is in sliding contact with the outer peripheral surface of the protruding portion 507. Accordingly, the hub member 500 and the piston 420 are canceled to cancel the centrifugal hydraulic pressure generated in the first and second engagement oil chambers 451 and 452 inside the inner peripheral surface of the cylindrical extending portion 425.
  • An oil chamber 460 (first cancel oil chamber) is defined.
  • the chamber diameter of the cancel oil chamber 460 (in the cancel oil chamber 460) It is possible to sufficiently secure the centrifugal hydraulic pressure and the pressure receiving area.
  • hydraulic fluid (engagement hydraulic pressure) from the hydraulic control device 60 is transmitted to the engagement oil chamber 350 of the clutch C3 and the first and second engagement oil chambers 451 and 452 of the clutch C4. It is supplied from the front side of the vehicle via an oil passage formed in a front support (support member) 11f (see FIGS. 2 and 6) fixed to the case 11 and an input shaft 20i.
  • hydraulic oil for example, drain oil for lubrication / cooling
  • the hydraulic control device 60 is supplied to the vehicle via the output shaft 20o, the intermediate shaft 20m, and the like. Supplied from the rear side.
  • the input shaft 20i has a first in-shaft oil passage L1 for supplying hydraulic oil to the first engagement oil chamber 451 of the clutch C4, and a second engagement of the clutch C4.
  • a second in-shaft oil passage L2 for supplying the working oil to the oil chamber 452 and a third in-shaft oil passage L3 for supplying the working oil to the engagement oil chamber 350 of the clutch C3 are formed.
  • the first and second in-shaft oil passages L1, L2 corresponding to the clutch C4 are drilled from the end of the input shaft 20i on the intermediate shaft 20m side (right side in FIG. 6 and the like) to the vicinity of the center in the longitudinal direction.
  • An axial oil passage closed by the closing member 80 on the intermediate shaft 20m side and two radial oil passages extending from the vicinity of both ends of the axial oil passage are included.
  • the third in-shaft oil passage L3 corresponding to the clutch C3 is also pierced from the end on the intermediate shaft 20m side of the input shaft 20i to the vicinity of the central portion in the longitudinal direction. Includes installed axial oil passages.
  • the axial oil passage of the third in-shaft oil passage L3 is disposed closer to the vehicle front side than the closing member 80 of the first and second in-shaft oil passages L1 and L2, as shown in FIGS.
  • the closed axial member 80 is divided into a front axial oil passage L3a and a rear axial oil passage L3b.
  • the front axial oil passage L3a communicates with two radial oil passages formed near both ends thereof.
  • the rear axial oil passage L3b communicates with the closing member 80, that is, one radial oil passage formed near the closed end, and the open end (the right end in FIG. 7 and the like) is the interior of the intermediate shaft 20m. It communicates with the oil passage L4 formed in the.
  • the radial oil passage on the vehicle front side of the first in-shaft oil passage L1 has an inner peripheral surface that slides between the front support 11f and the input shaft 20i on the outer peripheral surface of the input shaft 20i. It communicates with a first oil passage 14a formed in a stator shaft 14z as a cylindrical member disposed so as to contact. Further, the radial oil passage on the vehicle front side of the second in-shaft oil passage L2 communicates with the second oil passage 14b formed in the stator shaft 14z, as shown in FIG. Further, the radial oil passage communicating with the front axial oil passage L3a of the third in-shaft oil passage L3 on the vehicle front side is, as shown in FIG. 6, a third oil passage 14c formed in the stator shaft 14z. Communicate.
  • the first to third oil passages 14a to 14c of the stator shaft 14z are oil passages (linear solenoid valves) corresponding to the respective hydraulic control devices 60 through oil passages formed in the front support 11f, the transmission case 11 and the like. Connected to.
  • the engagement oil of the clutch C3 pressure-fed by the hydraulic control device 60 is supplied to the front axial oil passage L3a of the first in-shaft oil passage L1, the second in-shaft oil passage L2, and the third in-shaft oil passage L3.
  • the hydraulic oil (engagement hydraulic pressure) to the first engagement oil chamber 451 and the second engagement oil chamber 452 of the chamber 350 and the clutch C4 is supplied from the vehicle front side.
  • a second front communication portion between the second in-shaft oil passage L2 (radial oil passage) corresponding to the second engagement oil chamber 452 of the clutch C4 and the second oil passage 14b of the stator shaft 14z, and the clutch C3 The front axial oil passage L3a corresponding to the engagement oil chamber 350 (the radial oil passage communicating therewith) and the third front communication portion between the third oil passage 14c of the stator shaft 14z are in the axial direction of the input shaft 20i. Separate from each other. That is, in the automatic transmission 20, the first to third front communication portions are arranged in the order of the third front communication portion, the first front communication portion, and the second front communication portion from the vehicle front side.
  • stator shaft 14 z opens to the inside, that is, the input shaft 20 i between two seal members 70 arranged between the first front side communication portion and the third front side communication portion.
  • a drain oil passage 14d communicating with the periphery of the compound planetary gear train 25 (third and fourth planetary gears 23, 24) is formed on the outside, that is, on the front support 11f side.
  • the radial oil passage on the vehicle rear side of the first in-shaft oil passage L1 constitutes a hub member 500 and its inner peripheral surface slides on the outer peripheral surface of the input shaft 20i. It communicates with a first oil passage 521 formed in a sleeve member 520 as a cylindrical member arranged so as to contact. Further, the radial oil passage on the vehicle rear side of the second in-shaft oil passage L2 communicates with the second oil passage 522 formed in the sleeve member 520, as shown in FIGS.
  • a radial oil passage communicating with the front axial oil passage L3a of the third in-shaft oil passage L3 on the vehicle rear side is a third oil passage formed in the sleeve member 520 as shown in FIGS. 523 communicates.
  • the first to third oil passages 521 to 523 formed in the sleeve member 520 are respectively passed through the oil passages formed in the inner cylinder portion 503 of the hub body 510 and the oil chamber defining member 430 of the hub member 500.
  • the first engagement oil chamber 451, the second engagement oil chamber 452, or the engagement oil chamber 350 communicates with each other.
  • the first in-shaft oil passage L1 (radial oil passage) corresponding to the first engagement oil chamber 451 of the clutch C4 and the first oil passage 521 of the sleeve member 520 are provided.
  • the second rear side of the first rear communication portion, the second in-shaft oil passage L2 (radial oil passage) corresponding to the second engagement oil chamber 452 of the clutch C4, and the second oil passage 522 of the sleeve member 520 The communication portion and the third rear communication portion between the front axial oil passage L3a (radial oil passage communicating therewith) corresponding to the engagement oil chamber 350 of the clutch C3 and the third oil passage 523 of the sleeve member 520 are separated from each other in the axial direction of the input shaft 20i. That is, in the automatic transmission 20, the first to third rear communication portions are arranged in the order of the third rear communication portion, the first rear communication portion, and the second rear communication portion from the vehicle front side. .
  • One seal member 70 is interposed between the communication portions so as to seal a gap between the input shaft 20 i and the sleeve member 520 of the hub member 500.
  • the two seal members 70 are interposed so as to be separated from each other in the axial direction so as to seal a gap between the input shaft 20 i and the sleeve member 520. As shown in FIGS.
  • the sleeve member 520 has an inner side, that is, an input shaft, between the two seal members 70 disposed between the first rear side communication portion and the third rear side communication portion.
  • An oil passage 524 is formed which opens to 20i and communicates with a radial oil passage extending in the vicinity of the closing member 80 from the rear axial oil passage L3b of the third in-shaft oil passage L3.
  • the inner cylindrical portion 503 and the cylindrical extension portion 509 of the hub main body 510 constituting the hub member 500 extend in the axial direction of the input shaft 20 i so as to communicate with the oil passage 524 of the sleeve member 520.
  • An oil passage 530 is formed. As shown in FIG. 7, one end (the left end in FIG. 7) of the oil passage 530 formed between the hub main body 510 and the sleeve member 520 is the cylindrical extension 509 of the hub main body 510 (the annular portion 505). It is closed by a flange portion 527 that contacts one end surface (the left end surface in FIG. 7).
  • the oil passage 530 whose one end is closed with respect to the hub member 500 is easily formed. It becomes possible. As shown in FIG. 7, the oil passage 530 communicates with both the cancel oil chamber 360 of the clutch C3 and the cancel oil chamber 460 of the clutch C4 through another oil passage formed in the hub member 500.
  • the open end (the right end in FIG. 7 and the like) of the rear axial oil passage L3b of the third in-shaft oil passage L3 communicates with an oil passage L4 formed inside the intermediate shaft 20m. Furthermore, hydraulic oil (for example, drainage oil for lubrication / cooling) is supplied to the oil passage L4 of the intermediate shaft 20m from the hydraulic control device 60 through an oil passage formed in the transmission case 11, the output shaft 20o, and the like. Is done.
  • the cancel oil chamber 360 of the clutch C3 and the cancel oil chamber 460 of the clutch C4 a region on the vehicle rear side with respect to the closing member 80 of the third in-shaft oil passage L3, that is, the rear axial oil passage L3b and the hub member.
  • the hydraulic oil is supplied via 500 oil passages 530 and the like.
  • the other end (right end in FIG. 7) of the oil passage 530 formed between the hub member 500, that is, the hub main body 510 and the sleeve member 520 is connected to the clutch C4 via the oil groove formed in the annular plate 506 described above.
  • the hydraulic fluid circulation space 480 defined between the clutch drum 400 and the back surface of the piston 420 communicates.
  • the hydraulic oil supplied from the rear axial oil passage L3b of the third in-shaft oil passage L3 to the oil passage 530 is also supplied to the hydraulic oil circulation space 480, and the hydraulic oil is supplied to the piston 420 of the clutch C4.
  • the hydraulic oil supplied to the space 470 defined between the first cylindrical portion 501 and the cylindrical extension portion 425 of the piston 420 is fitted into the first cylindrical portion 501.
  • the friction plate 410 fitted to the separator plate 415 and the clutch drum 400 can be used for lubrication and cooling.
  • the oil hole 427 for introducing the hydraulic oil into the space 470 is formed. Since the oil hole 427 can be easily formed in the piston 420 by shortening the shaft length, it is not necessary to form a long oblique hole in the hub member 500. As a result, it is possible to ensure good performance of the clutch C4 while improving the workability of the piston 420 and the hub member 500 of the clutch C4.
  • the first in-shaft oil passage of the input shaft 20i with respect to the engagement oil chamber 350 of the clutch C3 and the first and second engagement oil chambers 451 and 452 of the clutch C4.
  • Hydraulic oil engagement hydraulic pressure
  • the third in-shaft oil passage L3 is divided into two by a closing member 80 disposed in the middle, and the cancel oil chambers 360 and 460 of the clutches C3 and C4 are provided by the closing member 80 of the third in-shaft oil passage L3.
  • hydraulic fluid is supplied via the rear axial oil passage L3b on the vehicle rear side.
  • both the first and second engagement oil chambers 452 are supplied with hydraulic oil when the clutch C4 is engaged, the first front communication portion and the second front communication portion described above are used. Even if a small amount of hydraulic fluid circulates between the first rear communication portion and the second rear communication portion, the normal operation of the clutch C4 is not substantially impaired. Therefore, in the automatic transmission 20, the input shaft 20i, the stator shaft 14z, and the hub member are provided between the first front communication portion and the second front communication portion and between the first rear communication portion and the second rear communication portion.
  • One seal member 70 is interposed so as to seal a gap between the 500 sleeve members 520.
  • the clutch C3 and the clutch C4 are not always engaged at the same time, the first front side communication portion corresponding to the clutch C4 or the first front side communication portion corresponding to the clutch C3 and the third front side corresponding to the clutch C3. It is necessary to suppress the flow of hydraulic oil as much as possible between the communication portion and the third rear side communication portion. For this reason, in the automatic transmission 20, the input shaft 20i, the stator shaft 14z, and the sleeve are provided between the first front communication portion and the third front communication portion and between the first rear communication portion and the third rear communication portion. Two sealing members 70 are interposed in the axial direction so as to seal the gap with the member 520.
  • stator shaft 14z is formed with a drain oil passage 14d that opens between two seal members 70 disposed between the first front side communication portion and the third front side communication portion
  • the sleeve member 520 includes An oil passage 524 that opens between the two seal members 70 disposed between the first rear side communication portion and the third rear side communication portion is formed.
  • hydraulic oil flows between the first front communication portion and the third front communication portion and between the first rear communication portion and the third rear communication portion by the two seal members 70. Distribution can be suppressed satisfactorily. Further, in the automatic transmission 20, even if a small amount of hydraulic fluid leaks between the first front communication portion and the third front communication portion, the drained hydraulic oil is formed on the stator shaft 14z. The oil can be collected in the oil passage 14d and guided to a place other than the first front communication portion and the third communication portion, that is, around the compound planetary gear train 25 (third and fourth planetary gears 23, 24).
  • the leaked hydraulic oil is formed in the sleeve member 520. It can be collected inside and can be led to the cancel oil chambers 360, 460, the hydraulic oil circulation space 480, and the like.
  • the clutches C3 and C4 can be smoothly operated while suppressing an increase in the number of members 70.
  • the compound planetary gear train 25 of the automatic transmission 20 is used as an input element when the third sun gear 23s and the fourth sun gear 24s as non-rotatable elements are fixed non-rotatably by the brake B2.
  • the power transmitted to the third carrier 23c is increased and transmitted to the third ring gear 23r and the fourth carrier 24c as the first output element and the fourth ring gear 24r as the second output element.
  • the maximum rotational speeds of the first and second sun gears 21 s and 22 s (other rotational elements) of the first and second planetary gears 21 and 22 that are transmission targets (engagement targets) of the clutches C3 and C4 are shown in FIG. As shown in FIG. 3, it becomes the highest among the rotating elements constituting the automatic transmission 20.
  • the fourth ring gear 24r of the compound planetary gear train 25 is selectively used as the first and second sun gears 21s and 22s of the first and second planetary gears 21 and 22.
  • C4 is disposed on the side of the compound planetary gear train 25 in the axial direction from the first and second planetary gears 21 and 22 and on the input shaft 20i.
  • the drum of the clutch C3 and the clutch C4 can be brought closer to the input shaft 20i (axial center).
  • the hub member 500 (sleeve member 520) is rotatably supported by the outer peripheral surface of the input shaft 20i, so that the outer periphery of the hub member 500, that is, the first and second cylindrical portions 501 and 502, is the input shaft 20i (axial center). Therefore, it is possible to suppress the centrifugal force acting on the hub member 500 from being increased.
  • the adoption of the oil passage structure using the input shaft 20i as described above means that the hub member 500 that functions as the drum of the clutch C3 and the clutch hub of the clutch C4, the clutch hub 300 of the clutch C3, and the clutch of the clutch C4 This is extremely useful for bringing the outer periphery of a component such as the drum 400 closer to the input shaft 20i (axial center).
  • the hydraulic servo of the clutch C2 that is, the engagement oil chamber 210 of the clutch C2 receives hydraulic oil from the hydraulic oil supply oil passage 11L formed in the center support 11c without passing through the input shaft 20i. Supplied.
  • the engagement oil chamber 610 of the brake B1 is defined between the piston 620 and the center support 11c that together with the engagement oil chamber constitute the hydraulic servo of the brake B1.
  • the spread can be increased to improve the power transmission efficiency, that is, the fuel efficiency and acceleration performance of the vehicle, and the step ratio can be optimized to improve the shift feeling.
  • the clutch C1 since the torque sharing of the clutch C1 can be reduced satisfactorily, the clutch C1 can be made compact in at least one of the axial direction and the radial direction. Therefore, according to the automatic transmission 20, it is possible to improve both power transmission efficiency and drivability, and to suppress an increase in the size of the entire apparatus.
  • an engagement oil chamber 150 of the clutch C1 is defined and engaged by the clutch drum 110, the piston 120, and the output shaft 20o as an oil chamber defining portion that rotates integrally with the output shaft 20o.
  • An oil passage 292 for supplying engagement oil pressure to the oil chamber 150 can be formed in the output shaft 20o, and the engagement oil chamber 150 and the oil passage 292 of the output shaft 20o can be directly communicated with each other. Accordingly, it is necessary to supply engagement hydraulic pressure from the compound planetary gear train 25 side (vehicle front side) to the engagement oil chamber 150 of the clutch C1 through long oil passages formed in the input shaft 20i and the intermediate shaft 20m.
  • the engagement hydraulic pressure can be easily supplied to the engagement oil chamber 150 from the output shaft 20o side (the vehicle rear side).
  • the number of seal members 170 (seal portions) can be reduced to reduce the amount of hydraulic oil. It is possible to satisfactorily suppress an increase in leakage and an increase in drag loss of the seal member 170.
  • the shaft length of the clutch C4 can be shortened, and the arrangement space can be reduced.
  • the hub member 500 is configured to be shared by the clutches C3 and C4, it is possible to reduce the arrangement space of the clutch C3. Therefore, in the automatic transmission 20, the enlargement of the entire apparatus can be satisfactorily suppressed.
  • the automatic transmission 20 it is possible to suppress an increase in cost associated with an increase in outer diameter and strength of the input shaft 20i, thereby suppressing an increase in size and cost of the entire apparatus.
  • the automatic transmission 20 can suppress an increase in size and cost associated with securing the strength of the hub member 500 of the clutches C3 and C4, the clutch hub 300, the clutch drum 400, and the like. The increase in size and cost increase of 20 can be suppressed.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a power transmission device 10B including an automatic transmission 20B as a transmission according to another embodiment of the present invention.
  • the automatic transmission 20B of the power transmission device 10B shown in the figure includes the Simpson type compound planetary gear train 25 in the automatic transmission 20 described above, and includes two single-pinion type third and fourth planetary gears 23 and 24. This is equivalent to a so-called CR-CR type compound planetary gear train 25B.
  • the meshing loss between the rotating elements of the compound planetary gear train 25B is reduced to further improve the power transmission efficiency, It is possible to improve the assemblability while reducing the number of parts and suppressing an increase in the weight of the entire apparatus.
  • the fourth sun gear 24s of the fourth planetary gear 24 is composed of the compound planetary gear train 25B corresponding to the seventh rotating element (second fixable element) of the automatic transmission 20B. Acts as a fixable element.
  • the third ring gear 23r of the third planetary gear 23 and the fourth carrier 24c of the fourth planetary gear 24 are integrally connected (always connected) and connected to the input shaft 20i ( Fixed).
  • the third ring gear 23r and the fourth carrier 24c function as input elements of the compound planetary gear train 25B corresponding to the eighth rotation element (second input element) of the automatic transmission 20B.
  • the third carrier 23c of the third planetary gear 23 and the fourth ring gear 24r of the fourth planetary gear 24 are integrally connected (always connected) as shown in FIG. And coaxial).
  • the third carrier 23c and the fourth ring gear 24r that are always connected in this manner function as the first output element of the compound planetary gear train 25B corresponding to the ninth rotation element (third output element) of the automatic transmission 20B.
  • the third sun gear 23s of the third planetary gear 23 functions as a second output element of the compound planetary gear train 25B corresponding to the tenth rotation element (fourth output element) of the automatic transmission 20B.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a power transmission device 10C including an automatic transmission 20C as a multi-stage transmission according to still another embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the automatic transmission 20C.
  • the automatic transmission 20C of the power transmission device 10C shown in these drawings is obtained by replacing the Simpson type compound planetary gear train 25 with a Ravigneaux planetary gear mechanism 25C as a compound planetary gear train in the above-described automatic transmission 20.
  • the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25C includes a third sun gear 23s and a fourth sun gear 24s that are external gears, and a third ring gear 23r that is an internal gear disposed concentrically with the third and fourth sun gears 23s and 24s.
  • a third carrier 23c that holds the plurality of third pinion gears 23p and the plurality of fourth pinion gears 24p so as to be rotatable (rotatable) and revolved.
  • the third sun gear 23s, the third carrier 23c, the third and fourth pinion gears 23p, 24p, and the third ring gear 23r of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25C correspond to the third planetary gear 23 in the compound planetary gear trains 25, 25B. Constructs a double pinion planetary gear.
  • the fourth sun gear 24s, the third carrier 23c, the fourth pinion gear 24p, and the third ring gear 23r of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25C are a single pinion type corresponding to the fourth planetary gear 24 in the compound planetary gear trains 25 and 25B. Construct a planetary gear.
  • the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25C has a gear ratio of the double pinion type planetary gear as the third planetary gear (the number of teeth of the third sun gear 23s / the number of teeth of the third ring gear 23r) described above.
  • FIG. 12 is a velocity diagram showing the ratio of the rotational speed of each rotary element to the input rotational speed in the automatic transmission 20C of FIG.
  • the fourth sun gear 24s of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25C can be fixed (connected) non-rotatably to the transmission case 11 by the brake B2, and the automatic transmission 20C It functions as a fixable element of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25C corresponding to the seventh rotation element (second fixable element).
  • the third carrier 23c of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25C is always connected (fixed) to the input shaft 20i. When power is transmitted from the engine or the like to the input shaft 20i, the third carrier 23c is supplied with the engine or the like.
  • the third carrier 23c functions as an input element of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25C corresponding to the eighth rotation element (second input element) of the automatic transmission 20C.
  • the third ring gear 23r of the third planetary gear 23 functions as a first output element of a Ravigneaux type planetary gear mechanism 25C corresponding to the ninth rotating element (third output element) of the automatic transmission 20C.
  • the third sun gear 23s of the Ravigneaux planetary gear mechanism 25C functions as a second output element of the Ravigneaux planetary gear mechanism 25C corresponding to the tenth rotating element (fourth output element) of the automatic transmission 20C.
  • the Ravigneaux planetary gear mechanism 25C which is a compound planetary gear train constructed by combining the double pinion planetary gear (third planetary gear) and the single pinion planetary gear (fourth planetary gear) as described above. Also in the transmission 20C, it is possible to improve the assembling property while reducing the number of parts and suppressing an increase in the weight of the entire apparatus.
  • the Ravigneaux planetary gear mechanism 25c is transmitted to the third carrier 23c as the input element when the fourth sun gear 24s as the fixable element is fixed to be non-rotatable by the brake B2.
  • the power is increased and transmitted to the third ring gear 23r as the first output element and the third sun gear 23s as the second output element.
  • the diameter is smaller than that of the third ring gear 23r as the first output element, and the strength is higher.
  • the maximum rotation speed of the third sun gear 23s as the second output element that can be easily secured increases.
  • the third sun gear 23s as the second output element is larger than the automatic transmission 20 that is the second output element in which the large-diameter fourth ring gear 24r rotates at a higher speed than the first output element.
  • An increase in dimensions (outer diameter, thickness, etc.), that is, an increase in weight associated with securing the strength of components such as the clutch hub, piston, and cancel plate of the clutch C3 that rotates integrally with the clutch C3 can be suppressed.
  • the inertia at the time of rotation of the third sun gear 23s and the member rotating integrally with the third sun gear 23s can be satisfactorily reduced, and the transmission performance of the automatic transmission 20C can be improved.
  • the clutch C3 corresponding to the third sun gear 23s rotating at a high speed is the same as the third sun gear 23s having a small diameter as described above, and the first planetary gear 21 having a small diameter and being always connected.
  • the first sun gear 21s and the second sun gear 22s of the second planetary gear 22 are connected / disconnected.
  • At least one of the clutches C1 to C4 and the brakes B1 and B2 may be a meshing engagement element such as a dog clutch or a dog brake.
  • a dog brake is employed as the brake B1 that is continuously engaged in the formation of the first forward speed to the fourth forward speed and is engaged in the formation of the reverse speed. May be.
  • the gear ratios ⁇ 1 to ⁇ 4 of the first to fourth planetary gears 21 to 24 are not limited to those exemplified in the above description.
  • At least one of the first and second planetary gears 21 and 22 may be a double pinion type planetary gear, and the compound planetary gear train is not a Simpson type, CR-CR type, or Ravigneaux type. It may be of the form
  • the structure around the clutches C3 and C4 described above can also be applied to an automatic transmission in which the two connection objects (engagement objects) of the clutch C3 and the two connection objects (engagement objects) of the clutch C4 are all different. Needless to say.
  • the above-described automatic transmissions 20 to 20C may be used as a transmission mounted on a front wheel drive vehicle.
  • the present invention can be used in the transmission manufacturing industry and the like.

Landscapes

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Abstract

 自動変速機20の複合遊星歯車列25は、第3サンギヤ23sおよび第4サンギヤ24sがブレーキB2により回転不能に固定された際に第3キャリヤ23cに伝達された動力を増速して第1出力要素としての第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24cと第2出力要素としての第4リングギヤ24rとに伝達し、複合遊星歯車列25の第4リングギヤ24rを第1および第2遊星歯車21,22の第1および第2サンギヤ21s,22sに選択的に接続するクラッチC3と、複合遊星歯車列25の第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24cを第1および第2サンギヤ21s,22sに選択的に接続するクラッチC4とは、第1、第2遊星歯車21,22よりも軸方向における複合遊星歯車列25側に配置される。

Description

変速装置
 本発明は、車両の原動機から入力軸に伝達された動力を変速して出力軸に伝達する変速装置に関する。
 従来、この種の変速装置として、2つのシングルピニオン式の遊星歯車と、いわゆるシンプソン型の複合遊星歯車機構と、4つのクラッチと、2つのブレーキとを含むものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この変速装置を構成する複合遊星歯車機構は、入力軸に連結される入力要素と、ブレーキにより選択的に回転不能に固定される固定可能要素と、第1および第2出力要素とを有する。また、第1出力要素は、第1クラッチにより他の回転要素に選択的に接続され、第2出力要素は、第2クラッチにより他の回転要素に選択的に接続される。
米国特許第8,202,190号明細書(FIG.2)
 上記従来の変速装置を構成する複合遊星歯車機構は、固定可能要素がブレーキにより回転不能に固定された際に、入力要素に伝達された動力を増速して第1および第2出力要素に伝達するものである。従って、上記変速装置では、第1出力要素に対応した第1クラッチおよび第2出力要素に対応した第2クラッチのクラッチハブやクラッチドラムといった構成要素の最高回転速度が高くなり、何らかの対策を施さなければ、これらの構成要素に作用する遠心力が大きくなってしまう。そして、このように大きな遠心力が作用する構成要素の強度を確保しようとすると、当該構成要素ひいては変速装置の大型化やコストアップを招いてしまう。
 そこで、本発明は、高速回転する構成要素を有するクラッチを含む変速装置の大型化やコストアップを抑制することを主目的とする。
 本発明による変速装置は、
 原動機から入力軸に伝達された動力を変速して出力軸に伝達する変速装置において、
 入力要素と、固定可能要素と、第1出力要素および第2出力要素とを有する複合遊星歯車機構と、
 前記複合遊星歯車機構と同軸かつ軸方向に並ぶように配置され、それぞれ複数の回転要素を有する第1遊星歯車および第2遊星歯車と、
 前記複合遊星歯車機構の前記固定可能要素をケースに接続して回転不能に固定すると共に、前記固定可能要素を回転自在に解放するブレーキと、
 前記第1出力要素と前記第1および第2遊星歯車の回転要素の少なくとも何れか1つとを互いに接続すると共に両者の接続を解除する第1クラッチと、
 前記第2出力要素と前記第1および第2遊星歯車の回転要素の少なくとも何れか1つとを互いに接続すると共に両者の接続を解除する第2クラッチと、
 備え、
 前記複合遊星歯車機構は、前記固定可能要素が前記ブレーキにより回転不能に固定された際に前記入力要素に伝達された動力を増速して前記第1および第2出力要素に伝達し、
 前記第1および第2クラッチは、前記第1および第2遊星歯車機構よりも軸方向における前記複合遊星歯車機構側に配置されることを特徴とする。
 この変速装置は、原動機から入力軸に伝達された動力を変速して出力軸に伝達するものであり、固定可能要素がブレーキにより回転不能に固定された際に入力要素に伝達された動力を増速して第1および第2出力要素に伝達する複合遊星歯車機構を含む。そして、この変速装置では、複合遊星歯車機構の第1出力要素を第1および第2遊星歯車の回転要素の少なくとも何れか1つに選択的に接続する第1クラッチと、第2出力要素を第1および第2遊星歯車の回転要素の少なくとも何れか1つに接続する第2クラッチとが第1および第2遊星歯車機構よりも軸方向における複合遊星歯車機構側に配置される。これにより、複合遊星歯車機構の第1出力要素に連結される第1クラッチの構成要素や、第2出力要素に連結される第2クラッチの構成要素(クラッチハブやクラッチドラム等)の軸長の増加を抑制し、これら構成要素の回転時のイナーシャを小さくすると共に当該構成要素の遠心力による変形を抑えることができる。この結果、第1および第2クラッチの構成要素の強度確保に伴う大型化やコストアップを抑制することが可能となり、それにより変速装置の大型化やコストアップを抑制することができる。なお、上記第1出力要素の接続対象である他の要素と、上記第2出力要素の接続対象である他の要素とは、同一のものであってもよく、互いに異なるものであってもよい。
 また、前記第2遊星歯車は、前記第1遊星歯車よりも前記複合遊星歯車機構側に配置されてもよく、前記第1クラッチは、前記第1出力要素と前記第2遊星歯車の何れか1つの回転要素とを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものであってもよく、前記第2クラッチは、前記第2出力要素と前記第2遊星歯車の何れか1つの回転要素とを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものであってもよく、前記第1および第2クラッチは、前記第2遊星歯車よりも前記複合遊星歯車機構側に配置されてもよい。これにより、複合遊星歯車機構の第1または第2出力要素に連結される第1および第2クラッチの構成要素を、第1遊星歯車の周囲を覆うように構成する必要がなくなる。この結果、入力要素よりも増速する第1または第2出力要素に連結される第1および第2クラッチの構成要素を小径化することが可能となり、当該構成要素の回転時のイナーシャを小さくして強度を容易に確保すると共に変速装置の変速性能を向上させることができる。
 更に、前記第2クラッチは、前記第2出力要素と、前記第1クラッチにより前記第1出力要素と接続される前記第2遊星歯車の前記回転要素とを接続するものであってもよい。
 また、前記変速装置は、前記複合遊星歯車機構の前記第1出力要素と、前記第1クラッチにより前記出力要素に接続され、かつ前記第2クラッチにより前記第2出力要素に接続される前記回転要素とは異なる前記第2遊星歯車の回転要素とを互いに接続すると共に両者の接続を解除する第3クラッチを更に備えてもよく、前記第3クラッチは、前記第2遊星歯車よりも前記複合遊星歯車機構側に配置されてもよい。
 更に、前記ケースには、前記複合遊星歯車機構と前記第1および第2遊星歯車との間に位置する中央壁部が設けられてもよく、前記第3クラッチは、少なくとも摩擦係合プレートおよび前記摩擦係合プレートを押圧するピストンを含む油圧サーボを有してもよく、前記第3クラッチの前記油圧サーボには、前記中央壁部に形成された作動油供給油路から前記入力軸を介することなく作動油が供給されてもよい。これにより、入力軸に形成されるべき軸内油路の数の増加を抑制することが可能となるので、当該入力軸や入力軸の周囲に配置される部材を小径化して装置全体の大型化を良好に抑制することができる。
 また、前記変速装置は、少なくとも摩擦係合プレートおよび前記摩擦係合プレートを押圧するピストンを有すると共に、前記第3クラッチにより前記第1出力要素に接続される前記第2遊星歯車の前記回転要素を前記ケースに接続して回転不能に固定する第2ブレーキを更に備えてもよく、前記ケースには、前記複合遊星歯車機構と前記第1および第2遊星歯車との間に位置する中央壁部が設けられてもよく、前記第2ブレーキの前記ピストンと前記中央壁部との間に該第2ブレーキの係合油室が画成されてもよい。
 更に、前記第1および第2クラッチは、少なくとも摩擦係合プレートおよび前記摩擦係合プレートを押圧するピストンを含むと共に前記入力軸上に配置された油圧サーボをそれぞれ有してもよく、前記第1および第2クラッチの前記油圧サーボには、前記ケースに形成された作動油供給油路から前記入力軸に形成された軸内油路を介して作動油が供給されてもよい。このように、第1および第2クラッチの油圧サーボを入力軸上に配置することで、当該油圧サーボの外径の増加を抑制すると共に、第1および第2クラッチの構成要素の回転時のイナーシャを小さくすることができる。
 また、前記変速装置は、前記第1遊星歯車の何れか1つの回転要素と前記出力軸とを互いに接続すると共に両者の接続を解除する第4クラッチを更に備えてもよく、前記第2遊星歯車は、前記出力軸と常時連結される回転要素と、前記第4クラッチにより前記出力軸に接続される前記回転要素とは異なる前記第1遊星歯車の回転要素と常時連結される回転要素とを有してもよい。
 更に、前記第4クラッチは、少なくとも摩擦係合プレートおよび前記摩擦係合プレートを押圧するピストンを有してもよく、前記第4クラッチの前記ピストンと前記出力軸との間には、該出力軸に形成された軸内油路を介して作動油が供給される該第4クラッチの係合油室が画成されてもよい。
 また、前記複合遊星歯車機構は、それぞれ3つの回転要素を有する第3および第4遊星歯車を含んでもよく、前記第3遊星歯車の何れか2つの回転要素のそれぞれを前記第4遊星歯車の何れか2つの回転要素の対応する1つに常時連結することにより構成されてもよい。
 更に、前記第1遊星歯車は、速度線図上でギヤ比に対応した間隔をおいて順番に並ぶ第1回転要素、第2回転要素および第3回転要素を有してもよく、前記第2遊星歯車は、速度線図上でギヤ比に対応した間隔をおいて順番に並ぶ第4回転要素、第5回転要素および第6回転要素を有してもよく、前記第1遊星歯車の前記第1回転要素と前記第2遊星歯車の前記第4回転要素とは常時連結されてもよく、前記第1遊星歯車の前記第2回転要素および前記複合遊星歯車機構の前記入力要素は前記入力軸に常時連結されてもよく、前記第2遊星歯車の前記第5回転要素は前記出力軸に常時連結されてもよく、前記第1クラッチは、常時連結された前記第1遊星歯車の前記第1回転要素および前記第2遊星歯車の前記第4回転要素と、前記複合遊星歯車機構の前記第1出力要素とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除してもよく、前記第2クラッチは、常時連結された前記第1遊星歯車の前記第1回転要素および前記第2遊星歯車の前記第4回転要素と、前記複合遊星歯車機構の前記第2出力要素とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除してもよく、前記変速装置は、前記第2遊星歯車の前記第6回転要素と前記複合遊星歯車機構の前記第1出力要素とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除する第3クラッチと、常時連結された前記出力要素および前記第2遊星歯車の前記第5回転要素と、前記第1遊星歯車の前記第3回転要素とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除する第4クラッチと、前記第2遊星歯車の前記第6回転要素を回転不能に固定すると共に、前記第6回転要素を回転自在に解放する第2ブレーキとを更に備えてもよい。
 この変速装置は、第1および第2遊星歯車と、複合遊星歯車機構と、第1、第2、第3および第4クラッチと、第1および第2ブレーキとを備えるものである。これにより、この変速装置によれば、第1~第4クラッチ、第1および第2ブレーキの係脱により第1速段から第10速段までの前進段と後進段とを提供することが可能となる。この結果、この変速装置では、スプレッド(ギヤ比幅=最低変速段のギヤ比/最高変速段のギヤ比)をより大きくして特に高車速時の車両の燃費や各変速段での加速性能を向上させると共に、ステップ比(ある変速段のギヤ比/1段階高速段側の変速段のギヤ比)を適正化(より大きくなるのを抑制)して変速フィーリングを向上させることができる。従って、この変速装置によれば、車両の燃費とドライバビリティーとの双方を良好に向上させることが可能となる。
 また、この変速装置では、複合遊星歯車機構の入力要素と同様に、第1遊星歯車の第2回転要素が入力軸に常時連結され、第1遊星歯車の第3回転要素が第4クラッチにより出力部材(および第2遊星歯車の第5回転要素)に選択的に接続される。これにより、例えば第1遊星歯車の第3回転要素が第2遊星歯車の第5回転要素と共に出力部材に常時連結され、かつ第1遊星歯車の第2回転要素が入力軸に選択的に接続される変速装置において第2回転要素と入力軸とを選択的に接続させるクラッチに比べて、第4クラッチのトルク分担を低減させることができる。この結果、この変速装置では、第4クラッチを軸方向および径方向の少なくとも何れか一方においてコンパクト化することができる。従って、この変速装置によれば、動力の伝達効率とドライバビリティーとの双方を向上させると共に、装置全体の大型化を抑制することが可能となる。
 そして、この変速装置では、6つの係合要素、すなわち第1~第4クラッチ、第1および第2ブレーキのうち、何れか3つを係合させると共に残余の3つを解放させることにより前進第1速段から前進第10速段および後進段が形成される。これにより、例えば6つの係合要素のうちの2つを係合させると共に残余の4つを解放させることにより複数の変速段を形成する変速装置に比べて、変速段の形成に伴って解放される係合要素の数を減らすことができる。この結果、変速段の形成に伴って解放された係合要素における引き摺り損失を低減させて変速装置における動力の伝達効率をより一層向上させることが可能となる。
 具体的には、前進第1速段は、前記第1クラッチ、前記第2クラッチおよび前記第2ブレーキの係合によりが形成される。前進第2速段は、前記第1クラッチ、前記第1ブレーキおよび前記第2ブレーキの係合により形成される。前進第3速段は、前記第2クラッチ、前記第1ブレーキおよび前記第2ブレーキの係合により形成される。前進第4速段は、前記第4クラッチ、前記第1ブレーキおよび前記第2ブレーキの係合により形成される。前進第5速段は、前記第2クラッチ、前記第4クラッチおよび前記第1ブレーキの係合により形成される。前進第6速段は、前記第1クラッチ、前記第4クラッチおよび前記第1ブレーキの係合により形成される。前進第7速段は、前記第1クラッチ、前記第3クラッチおよび前記第4クラッチの係合により形成される。前進第8速段は、前記第3クラッチ、前記第4クラッチおよび前記第1ブレーキの係合により形成される。前進第9速段は、前記第1クラッチ、前記第3クラッチおよび前記第1ブレーキの係合により形成される。前進第10速段は、前記第2クラッチ、前記第3クラッチおよび前記第1ブレーキの係合により形成される。後進段は、前記第2クラッチ、前記第3クラッチおよび前記第2ブレーキの係合により形成される。
 また、前記複合遊星歯車機構は、第3サンギヤと、第3リングギヤと、それぞれ前記第3サンギヤおよび前記第3リングギヤに噛合する複数の第3ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第3キャリヤとを有するシングルピニオン式の第3遊星歯車と、第4サンギヤと、第4リングギヤと、それぞれ前記第4サンギヤおよび前記第4リングギヤに噛合する複数の第4ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第4キャリヤとを有するシングルピニオン式の第4遊星歯車とを含んでもよく、前記固定可能要素は、常時連結された前記第3サンギヤおよび前記第4サンギヤであってもよく、前記入力要素は、前記第3キャリヤであってもよく、前記第1出力要素は、常時連結された前記第3リングギヤおよび前記第4キャリヤであってもよく、前記第2出力要素は、前記第4リングギヤであってもよい。
 更に、前記複合遊星歯車機構は、第3サンギヤと、第3リングギヤと、それぞれ前記第3サンギヤおよび前記第3リングギヤに噛合する複数の第3ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第3キャリヤとを有するシングルピニオン式の第3遊星歯車と、第4サンギヤと、第4リングギヤと、それぞれ前記第4サンギヤおよび前記第4リングギヤに噛合する複数の第4ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第4キャリヤとを有するシングルピニオン式の第4遊星歯車とを含んでもよく、前記固定可能要素は、前記第4サンギヤであってもよく、前記入力要素は、常時連結された前記第3リングギヤおよび前記第4キャリヤであってもよく、前記第1出力要素は、常時連結された前記第3キャリヤおよび前記第4リングギヤであってもよく、前記第2出力要素は、前記第3サンギヤであってもよい。
 また、前記複合遊星歯車機構は、第3サンギヤと、第4サンギヤと、前記第3サンギヤに噛合する第3ピニオンギヤと、前記第4サンギヤに噛合すると共に前記第3ピニオンギヤに噛合する第4ピニオンギヤと、前記第3および第4ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第3キャリヤと、前記第4ピニオンギヤに噛合する第3リングギヤとを有するラビニヨ式遊星歯車であってもよく、前記固定可能要素は、前記第4サンギヤであってもよく、前記入力要素は、前記第4キャリヤであってもよく、前記第1出力要素は、前記第3リングギヤであってもよく、前記第2出力要素は、前記第3サンギヤであってもよい。
 更に、前記出力軸は、デファレンシャルギヤを介して車両の後輪に連結されてもよい。
本発明による変速装置を含む動力伝達装置の概略構成図である。 図1の動力伝達装置を示す断面図である。 本発明による変速装置における入力回転速度に対する各回転要素の回転速度の比を示す速度線図である。 本発明による変速装置における各変速段とクラッチおよびブレーキの作動状態との関係を示す作動表である。 本発明による変速装置を示す断面図である。 本発明による変速装置を示す断面図である。 本発明による変速装置を示す拡大断面図である。 本発明による変速装置を示す拡大断面図である。 本発明の他の実施形態に係る変速装置を含む動力伝達装置の概略構成図である。 本発明の更に他の実施形態に係る多段変速機を含む動力伝達装置の概略構成図である。 図10の多段変速機を示す断面図である。 図10の多段変速機における入力回転速度に対する各回転要素の回転速度の比を示す速度線図である。
 次に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明する。
 図1は、本発明の一実施形態に係る変速装置としての自動変速機20を含む動力伝達装置10の概略構成図であり、図2は、動力伝達装置10を示す断面図である。これらの図面に示す動力伝達装置10は、後輪駆動車両の前部に縦置きに搭載される駆動源としての図示しないエンジン(内燃機関)のクランクシャフトおよび/または電気モータのロータに接続されると共にエンジン等からの動力(トルク)を図示しない左右の後輪(駆動輪)に伝達可能なものである。図示するように、動力伝達装置10は、自動変速機20に加えて、トランスミッションケース(静止部材)11や、発進装置(流体伝動装置)12、オイルポンプ17等を含む。
 発進装置12は、上述のような駆動源に連結される入力側のポンプインペラ14pや、自動変速機20の入力軸(入力部材)20iに連結される出力側のタービンランナ14t、ポンプインペラ14pおよびタービンランナ14tの内側に配置されてタービンランナ14tからポンプインペラ14pへの作動油の流れを整流するステータ14s、ステータシャフト14z(図2参照)より支持されると共にステータ14sの回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチ14o等を有するトルクコンバータを含む。更に、発進装置12は、エンジンのクランクシャフト等に連結されたフロントカバーと自動変速機20の入力軸20iとを互いに接続すると共に両者の接続を解除するロックアップクラッチ15と、フロントカバーと自動変速機20の入力軸20iとの間で振動を減衰するダンパ機構16とを有する。なお、発進装置12は、ステータ14sを有さない流体継手を含むものであってもよい。
 オイルポンプ17は、ポンプボディとポンプカバーとを含むポンプアッセンブリ、チェーンまたはギヤ列を介して発進装置12のポンプインペラ14pに連結された外歯ギヤ(インナーロータ)、当該外歯ギヤに噛合する内歯ギヤ(アウターロータ)等を有するギヤポンプとして構成される。オイルポンプ17は、エンジン等からの動力により駆動され、図示しないオイルパンに貯留されている作動油(ATF)を吸引して油圧制御装置60(図2参照)へと圧送する。
 自動変速機20は、10段変速式の変速機として構成されており、図1および図2に示すように、入力軸20iに加えて、図示しないデファレンシャルギヤおよびドライブシャフトを介して左右の後輪に連結される出力軸(出力部材)20oや、自動変速機20(入力軸20iや出力軸20o)の軸方向に並べて配設されるシングルピニオン式の第1遊星歯車21および第2遊星歯車22、シングルピニオン式の第3遊星歯車23および第4遊星歯車24を含むシンプソン型の複合遊星歯車列(複合遊星歯車機構)25を含む。更に、自動変速機20は、入力軸20iから出力軸20oまでの動力伝達経路を変更するためのクラッチC1(第4クラッチ)、クラッチC2(第3クラッチ)、クラッチC3(第2クラッチ)、クラッチC4(第1クラッチ)、ブレーキB1(第2ブレーキ)およびブレーキB2(第1ブレーキ)を含む。
 本実施形態において、第1および第2遊星歯車21,22並びに複合遊星歯車列25は、発進装置12すなわちエンジン側(図1および図2における左側)から、複合遊星歯車列25、第2遊星歯車22、第1遊星歯車21、すなわち、第4遊星歯車24、第3遊星歯車23、第2遊星歯車22、第1遊星歯車21という順番で並ぶようにトランスミッションケース11内に配置される。これにより、複合遊星歯車列25(第4遊星歯車24)は、図示しないエンジンに近接するように車両の前部側に配置され、第1遊星歯車21は、出力軸20oに近接するように車両の後部側に配置され、第2遊星歯車22は、複合遊星歯車列25(第3遊星歯車23)と第1遊星歯車21との間に配置される。
 第1遊星歯車21は、外歯歯車である第1サンギヤ21sと、第1サンギヤ21sと同心円上に配置される内歯歯車である第1リングギヤ21rと、それぞれ第1サンギヤ21sおよび第1リングギヤ21rに噛合する複数の第1ピニオンギヤ21pと、複数の第1ピニオンギヤ21pを自転(回転)自在かつ公転自在に保持する第1キャリヤ21cとを有する。本実施形態において、第1遊星歯車21のギヤ比λ1(第1サンギヤ21sの歯数/第1リングギヤ21rの歯数)は、例えば、λ1=0.277と定められている。
 第1遊星歯車21の第1キャリヤ21cは、図1に示すように、入力軸20iに連結された自動変速機20の中間軸(インターミディエイトシャフト)20mに常時連結(固定)される。これにより、エンジン等から入力軸20iに動力が伝達されている際、第1キャリヤ21cには、エンジン等からの動力が入力軸20iおよび中間軸20mを介して常時伝達されることになる。従って、第1キャリヤ21cは、クラッチC1(第4クラッチ)の係合時に第1遊星歯車21の入力要素(自動変速機20の第1入力要素)として機能する。また、第1遊星歯車21の第1リングギヤ21rは、当該第1遊星歯車21の出力要素(自動変速機20の第1出力要素)として機能する。なお、第1キャリヤ21cは、クラッチC1(第4クラッチ)の解放時に空転する。
 第2遊星歯車22は、外歯歯車である第2サンギヤ22sと、第2サンギヤ22sと同心円上に配置される内歯歯車である第2リングギヤ22rと、それぞれ第2サンギヤ22sおよび第2リングギヤ22rに噛合する複数の第2ピニオンギヤ22pと、複数の第2ピニオンギヤ22pを自転(回転)自在かつ公転自在に保持する第2キャリヤ22cとを有する。本実施形態において、第2遊星歯車22のギヤ比λ2(第2サンギヤ22sの歯数/第2リングギヤ22rの歯数)は、例えば、λ2=0.244と定められている。
 第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sは、図1に示すように、第1遊星歯車21の第1サンギヤ21sと一体に連結(常時連結)されており、当該第1サンギヤ21sと常時一体(かつ同軸)に回転または停止する。ただし、第1サンギヤ21sと第2サンギヤ22sとは、別体に構成されると共に図示しない連結部材(第1連結部材)を介して常時連結されてもよい。また、第2遊星歯車22の第2キャリヤ22cは、出力軸20oに常時連結されており、当該出力軸20oと常時一体(かつ同軸)に回転または停止する。これにより、第2キャリヤ22cは、第2遊星歯車22の出力要素(自動変速機20の第2出力要素)として機能する。更に、第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rは、当該第2遊星歯車22の固定可能要素(自動変速機20の第1固定可能要素)として機能する。
 複合遊星歯車列25を構成する第3遊星歯車23は、外歯歯車である第3サンギヤ23sと、第3サンギヤ23sと同心円上に配置される内歯歯車である第3リングギヤ23rと、それぞれ第3サンギヤ23sおよび第3リングギヤ23rに噛合する複数の第3ピニオンギヤ23pと、複数の第3ピニオンギヤ23pを自転(回転)自在かつ公転自在に保持する第3キャリヤ23cとを有する。本実施形態において、第3遊星歯車23のギヤ比λ3(第3サンギヤ23sの歯数/第3リングギヤ23rの歯数)は、例えば、λ3=0.581と定められている。
 複合遊星歯車列25を構成する第4遊星歯車24は、外歯歯車である第4サンギヤ24sと、第4サンギヤ24sと同心円上に配置される内歯歯車である第4リングギヤ24rと、それぞれ第4サンギヤ24sおよび第4リングギヤ24rに噛合する複数の第4ピニオンギヤ24pと、複数の第4ピニオンギヤ24pを自転(回転)自在かつ公転自在に保持する第4キャリヤ24cとを有する。本実施形態において、第4遊星歯車24のギヤ比λ4(第4サンギヤ24sの歯数/第4リングギヤ24rの歯数)は、例えば、λ4=0.378と定められている。
 第3遊星歯車23の第3サンギヤ23sと第4遊星歯車24の第4サンギヤ24sとは、図1に示すように、一体に連結(常時連結)されており、両者は、常時一体(かつ同軸)に回転または停止する。このように常時連結された第3サンギヤ23sと第4サンギヤ24sとは、複合遊星歯車列25の固定可能要素(自動変速機20の第2固定可能要素)として機能する。また、第3遊星歯車23の第3キャリヤ23cは、図1に示すように、入力軸20iに常時連結(固定)されると共に、連結部材(第2連結部材)としての中間軸20mを介して第1遊星歯車21の第1キャリヤ21cに常時連結される。これにより、エンジン等から入力軸20iに動力が伝達されている際、第3キャリヤ23cには、エンジン等からの動力が入力軸20iを介して常時伝達されることになる。従って、第3キャリヤ23cは、複合遊星歯車列25の入力要素(自動変速機20の第2入力要素)として機能する。更に、第3遊星歯車23の第3リングギヤ23rと第4遊星歯車24の第4キャリヤ24cとは、図1に示すように、一体に連結(常時連結)されており、両者は、常時一体(かつ同軸)に回転または停止する。このように常時連結された第3リングギヤ23rと第4キャリヤ24cとは、複合遊星歯車列25の第1出力要素として機能する。また、第4遊星歯車24の第4リングギヤ24rは、複合遊星歯車列25の第2出力要素として機能する。
 クラッチC1は、第1遊星歯車21の出力要素である第1リングギヤ21rと出力軸20oとを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものである。本実施形態において、クラッチC1は、上記6つのクラッチC1~C4およびブレーキB1,B2の中で最も出力軸20oに近接するように第1遊星歯車21よりも車両後部側(図1および図2における右側)に配置される。クラッチC2は、第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rと複合遊星歯車列25の第1出力要素である第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24cとを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものである。本実施形態において、クラッチC2は、第2遊星歯車22に近接するように第2遊星歯車22と複合遊星歯車列25(第3遊星歯車23)との間に配置される。
 クラッチC3は、第1遊星歯車21の第1サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sと複合遊星歯車列25の第2出力要素である第4リングギヤ24rとを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものである。本実施形態において、クラッチC3は、第3遊星歯車23の少なくとも一部を囲むように配置される。クラッチC4は、第1遊星歯車21の第1サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sと複合遊星歯車列25の第1出力要素である第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24cとを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものである。本実施形態において、クラッチC4は、複合遊星歯車列25(第3遊星歯車23)に近接するようにクラッチC2とクラッチC3との間に配置される。
 ブレーキB1は、第2遊星歯車22の固定可能要素である第2リングギヤ22rをトランスミッションケース11に対して回転不能に固定(接続)すると共に当該第2リングギヤ22rを静止部材としてのトランスミッションケース11に対して回転自在に解放するものである。本実施形態において、ブレーキB1は、クラッチC2の少なくとも一部を囲むように配置される。ブレーキB2は、複合遊星歯車列25の固定可能要素である第3サンギヤ23sおよび第4サンギヤ24sを静止部材としてのトランスミッションケース11に対して回転不能に固定(接続)すると共に両者をトランスミッションケース11に対して回転自在に解放するものである。本実施形態において、ブレーキB1は、第4遊星歯車24の第4遊星歯車24の少なくとも一部を囲むように配置される。
 本実施形態では、クラッチC1~C4として、ピストン、複数の摩擦係合プレート(摩擦プレートおよびセパレータプレート)、作動油が供給される係合油室等により構成される油圧サーボを有する多板摩擦式油圧クラッチ(摩擦係合要素)が採用される。また、ブレーキB1およびB2としては、ピストン、複数の摩擦係合プレート(摩擦プレートおよびセパレータプレート)、作動油が供給される係合油室等により構成される油圧サーボを有する多板摩擦式油圧ブレーキが採用される。そして、クラッチC1~C4、ブレーキB1およびB2は、油圧制御装置60による作動油の給排を受けて動作する。
 図3は、自動変速機20における入力軸20iの回転速度(入力回転速度)に対する各回転要素の回転速度の比を示す速度線図である(ただし、入力軸20iすなわち第1キャリヤ21cおよび第3キャリヤ23cの回転速度を値1とする)。また、図4は、自動変速機20の各変速段とクラッチC1~C4、ブレーキB1およびB2の作動状態との関係を示す作動表である。
 図3に示すように、シングルピニオン式の第1遊星歯車21を構成する3つの回転要素、すなわち第1サンギヤ21s、第1リングギヤ21rおよび第1キャリヤ21cは、当該第1遊星歯車21の速度線図(図3における右側の速度線図)上でギヤ比λ1に応じた間隔をおいて図中左側から第1サンギヤ21s、第1キャリヤ21c、第1リングギヤ21rという順番で並ぶ。このような速度線図での並び順に従い、本発明では、第1サンギヤ21sを自動変速機20の第1回転要素とし、第1キャリヤ21cを自動変速機20の第2回転要素とし、第1リングギヤ21rを自動変速機20の第3回転要素とする。従って、第1遊星歯車21は、速度線図上でギヤ比λ1に応じた間隔をおいて順番に並ぶ自動変速機20の第1回転要素、第2回転要素および第3回転要素を有する。
 また、シングルピニオン式の第2遊星歯車22を構成する3つの回転要素、すなわち第2サンギヤ22s、第2リングギヤ22rおよび第2キャリヤ22cは、当該第2遊星歯車22の速度線図(図3における中央の速度線図)上でギヤ比λ2に応じた間隔をおいて図中左側から第2サンギヤ22s、第2キャリヤ22c、第2リングギヤ22rという順番で並ぶ。このような速度線図での並び順に従い、本発明では、第2サンギヤ22sを自動変速機20の第4回転要素とし、第2キャリヤ22cを自動変速機20の第5回転要素とし、第2リングギヤ22rを自動変速機20の第4回転要素とする。従って、第2遊星歯車22は、速度線図上でギヤ比λ2に応じた間隔をおいて順番に並ぶ自動変速機20の第4回転要素、第5回転要素および第6回転要素を有する。
 更に、シンプソン型の複合遊星歯車列25を構成する4つの回転要素、すなわち固定可能要素としての第3サンギヤ23sおよび第4サンギヤ24s、入力要素としての第3キャリヤ23c、第1出力要素としての第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24c、並びに第2出力要素としての第4リングギヤ24rは、この順番で図中左側から第3および第4遊星歯車23,24のギヤ比λ3,λ4に応じた間隔をおいて当該複合遊星歯車列25の速度線図(図3における左側の速度線図)上に並ぶ。このような速度線図での並び順に従い、本発明では、第3サンギヤ23sおよび第4サンギヤ24sを自動変速機20の第7回転要素とし、第3キャリヤ23cを自動変速機20の第8回転要素とし、第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24cを自動変速機20の第9回転要素とし、第4リングギヤ24rを自動変速機20の第10回転要素とする。従って、複合遊星歯車列25は、速度線図上でギヤ比λ3,λ4に応じた間隔をおいて順番に並ぶ自動変速機20の第7回転要素、第8回転要素、第9回転要素および第10回転要素を有する。
 そして、自動変速機20では、クラッチC1~C4、ブレーキB1およびB2を図4に示すように係合または解放させて上述の第1~第10回転要素(ただし、第1回転要素と第4回転要素が常時連結に連結されているので、実質的には合計9個の回転要素)の接続関係を変更することで、入力軸20iから出力軸20oまでの間に前進回転方向に10通りおよび後進回転方向に1通りの動力伝達経路、すなわち第1速段から第10速段の前進段と後進段とを設定することができる。
 具体的には、前進第1速段は、クラッチC3、クラッチC4およびブレーキB1を係合させると共に、残余のクラッチC1,C2およびブレーキB2を解放させることにより形成される。すなわち、前進第1速段の形成に際しては、クラッチC3により第1遊星歯車21の第1サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sと複合遊星歯車列25の第4リングギヤ24r(第2出力要素)とが互いに接続されると共に、クラッチC4により第1遊星歯車21の第1サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sと複合遊星歯車列25の第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24c(第1出力要素)とが互いに接続され、更に、ブレーキB1により第2遊星歯車22の第2リングギヤ22r(固定可能要素)がトランスミッションケース11に対して回転不能に固定される。本実施形態(第1~第4遊星歯車21~24のギヤ比がλ1=0.277,λ2=0.244,λ3=0.581,λ4=0.378である場合、以下同様)において、前進第1速段におけるギヤ比(入力軸20iの回転速度/出力軸20oの回転速度)γ1は、γ1=5.091となる。
 前進第2速段は、クラッチC4、ブレーキB1およびブレーキB2を係合させると共に、残余のクラッチC1,C2およびC3を解放させることにより形成される。すなわち、前進第2速段の形成に際しては、クラッチC4により第1遊星歯車21の第1サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sと複合遊星歯車列25の第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24c(第1出力要素)とが互いに接続され、更に、ブレーキB1により第2遊星歯車22の第2リングギヤ22r(固定可能要素)がトランスミッションケース11に対して回転不能に固定されると共に、ブレーキB2により複合遊星歯車列25の第3サンギヤ23sおよび第4サンギヤ24s(固定可能要素)がトランスミッションケース11に対して回転不能に固定される。本実施形態において、前進第2速段におけるギヤ比γ2は、γ2=3.219となる。また、前進第1速段と前進第2速段との間のステップ比は、γ1/γ2=1.581となる。
 前進第3速段は、クラッチC3、ブレーキB1およびブレーキB2を係合させると共に、残余のクラッチC1,C2およびC4を解放させることにより形成される。すなわち、前進第3速段の形成に際しては、クラッチC3により第1遊星歯車21の第1サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sと複合遊星歯車列25の第4リングギヤ24r(第2出力要素)とが互いに接続され、更に、ブレーキB1により第2遊星歯車22の第2リングギヤ22r(固定可能要素)がトランスミッションケース11に対して回転不能に固定されると共に、ブレーキB2により複合遊星歯車列25の第3サンギヤ23sおよび第4サンギヤ24s(固定可能要素)がトランスミッションケース11に対して回転不能に固定される。本実施形態において、前進第3速段におけるギヤ比γ3は、γ3=2.337となる。また、前進第2速段と前進第3速段との間のステップ比は、γ2/γ3=1.378となる。
 前進第4速段は、クラッチC1、ブレーキB1およびブレーキB2を係合させると共に、残余のクラッチC2,C3およびC4を解放させることにより形成される。すなわち、前進第1速段の形成に際しては、クラッチC1により第1遊星歯車21の第1リングギヤ21r(出力要素)と出力軸20oとが互いに接続され、更に、ブレーキB1により第2遊星歯車22の第2リングギヤ22r(固定可能要素)がトランスミッションケース11に対して回転不能に固定されると共に、ブレーキB2により複合遊星歯車列25の第3サンギヤ23sおよび第4サンギヤ24s(固定可能要素)がトランスミッションケース11に対して回転不能に固定される。本実施形態において、前進第4速段におけるギヤ比γ4は、γ4=1,886となる。また、前進第3速段と前進第4速段との間のステップ比は、γ3/γ4=1.239となる。
 前進第5速段は、クラッチC1、クラッチC3およびブレーキB2を係合させると共に、残余のクラッチC2,C4およびブレーキB1を解放させることにより形成される。すなわち、前進第5速段の形成に際しては、クラッチC1により第1遊星歯車21の第1リングギヤ21r(出力要素)と出力軸20oとが互いに接続されると共に、クラッチC3により第1遊星歯車21の第1サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sと複合遊星歯車列25の第4リングギヤ24r(第2出力要素)とが互いに接続され、更に、ブレーキB2により複合遊星歯車列25の第3サンギヤ23sおよび第4サンギヤ24s(固定可能要素)がトランスミッションケース11に対して回転不能に固定される。本実施形態において、前進第5速段におけるギヤ比γ5は、γ5=1.484となる。また、前進第4速段と前進第5速段との間のステップ比は、γ4/γ5=1.271となる。
 前進第6速段は、クラッチC1、クラッチC4およびブレーキB2を係合させると共に、残余のクラッチC2,C3およびブレーキB1を解放させることにより形成される。すなわち、前進第6速段の形成に際しては、クラッチC1により第1遊星歯車21の第1リングギヤ21r(出力要素)と出力軸20oとが互いに接続されると共に、クラッチC4により第1遊星歯車21の第1サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sと複合遊星歯車列25の第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24c(第1出力要素)とが互いに接続され、更に、ブレーキB2により複合遊星歯車列25の第3サンギヤ23sおよび第4サンギヤ24s(固定可能要素)がトランスミッションケース11に対して回転不能に固定される。本実施形態において、前進第6速段におけるギヤ比γ6は、γ6=1.192となる。また、前進第5速段と前進第6速段との間のステップ比は、γ5/γ6=1.245となる。
 前進第7速段は、クラッチC1、クラッチC2およびクラッチC4を係合させると共に、残余のクラッチC3,ブレーキB1およびB2を解放させることにより形成される。すなわち、前進第7速段の形成に際しては、クラッチC1により第1遊星歯車21の第1リングギヤ21r(出力要素)と出力軸20oとが互いに接続されると共に、クラッチC2により第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rと複合遊星歯車列25の第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24c(第1出力要素)とが互いに接続され、更に、クラッチC4により第1遊星歯車21の第1サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sと複合遊星歯車列25の第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24c(第1出力要素)とが互いに接続される。本実施形態において、前進第7速段におけるギヤ比γ7は、γ7=1.000となる。また、前進第6速段と前進第7速段との間のステップ比は、γ6/γ7=1.192となる。
 前進第8速段は、クラッチC1、クラッチC2およびブレーキB2を係合させると共に、残余のクラッチC3,C4およびブレーキB1を解放させることにより形成される。すなわち、前進第8速段の形成に際しては、クラッチC1により第1遊星歯車21の第1リングギヤ21r(出力要素)と出力軸20oとが互いに接続されると共に、クラッチC2により第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rと複合遊星歯車列25の第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24c(第1出力要素)とが互いに接続され、更に、ブレーキB2により複合遊星歯車列25の第3サンギヤ23sおよび第4サンギヤ24s(固定可能要素)がトランスミッションケース11に対して回転不能に固定される。本実施形態において、前進第8速段におけるギヤ比γ8は、γ8=0.785となる。また、前進第7速段と前進第8速段との間のステップ比は、γ7/γ8=1.273となる。
 前進第9速段は、クラッチC2、クラッチC4およびブレーキB2を係合させると共に、残余のクラッチC1,C3およびブレーキB1を解放させることにより形成される。すなわち、前進第9速段の形成に際しては、クラッチC2により第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rと複合遊星歯車列25の第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24c(第1出力要素)とが互いに接続されると共に、クラッチC4により第1遊星歯車21の第1サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sと複合遊星歯車列25の第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24c(第1出力要素)とが互いに接続され、更に、ブレーキB2により複合遊星歯車列25の第3サンギヤ23sおよび第4サンギヤ24s(固定可能要素)がトランスミッションケース11に対して回転不能に固定される。本実施形態において、前進第9速段におけるギヤ比γ9は、γ9=0.632となる。また、前進第8速段と前進第9速段との間のステップ比は、γ8/γ9=1.242となる。
 前進第10速段は、クラッチC2、クラッチC3およびブレーキB2を係合させると共に、残余のクラッチC1,C4およびブレーキB1を解放させることにより形成される。すなわち、前進第10速段の形成に際しては、クラッチC2により第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rと複合遊星歯車列25の第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24c(第1出力要素)とが互いに接続されると共に、クラッチC3により第1遊星歯車21の第1サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sと複合遊星歯車列25の第4リングギヤ24r(第2出力要素)とが互いに接続され、更に、ブレーキB2により複合遊星歯車列25の第3サンギヤ23sおよび第4サンギヤ24s(固定可能要素)がトランスミッションケース11に対して回転不能に固定される。本実施形態において、前進第10速段におけるギヤ比γ10は、γ10=0.589となる。また、前進第9速段と前進第10速段との間のステップ比は、γ9/γ10=1.074となる。そして、自動変速機20におけるスプレッド(ギヤ比幅=最低変速段である前進第1速段のギヤ比γ1/最高変速段である前進第10速段のギヤ比γ10)は、γ1/γ10=8.648となる。
 後進段は、クラッチC2、クラッチC3およびブレーキB1を係合させると共に、残余のクラッチC1,C4およびブレーキB2を解放させることにより形成される。すなわち、後進段の形成に際しては、クラッチC2により第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rと複合遊星歯車列25の第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24c(第1出力要素)とが互いに接続されると共に、クラッチC3により第1遊星歯車21の第1サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sと複合遊星歯車列25の第4リングギヤ24r(第2出力要素)とが互いに接続され、更に、ブレーキB1により第2遊星歯車22の第2リングギヤ22r(固定可能要素)がトランスミッションケース11に対して回転不能に固定される。本実施形態において、後進段におけるギヤ比γrevは、γrev=-4.954となる。また、前進第1速段と後進段との間のステップ比は、|γrev/γ1|=0.973となる。
 上述のように、自動変速機20によれば、クラッチC1~C4、ブレーキB1およびB2の係脱により第1速段から第10速段までの前進段と後進段とを提供することが可能となる。この結果、自動変速機20では、スプレッドをより大きくして(本実施形態では、8.648)特に高車速時の車両の燃費や各変速段での加速性能を向上させると共に、ステップ比を適正化(より大きくなるのを抑制)して変速フィーリングを向上させることができる。従って、自動変速機20によれば、車両の燃費とドライバビリティーとの双方を良好に向上させることができる。
 また、自動変速機20では、6つの係合要素、すなわちクラッチC1~C4、ブレーキB1およびB2のうち、何れか3つを係合させると共に残余の3つを解放させることにより前進第1速段から前進第10速段および後進段が形成される。これにより、例えば6つのクラッチやブレーキのうちの2つを係合させると共に残余の4つを解放させることにより複数の変速段を形成する変速機に比べて、変速段の形成に伴って解放される係合要素の数を減らすことが可能となる。この結果、変速段の形成に伴って解放された係合要素における部材間の僅かな接触に起因した引き摺り損失を低減させて、自動変速機20における動力の伝達効率をより一層向上させることができる。
 更に、自動変速機20では、複合遊星歯車列25の第3キャリヤ23c(入力要素)と同様に、第1遊星歯車21の第1キャリヤ21c(第2回転要素)が中間軸20mを介して入力軸20iに常時連結され、前進第4速段から前進第8速段の形成時に、第1遊星歯車21の第1リングギヤ21r(第3回転要素)がクラッチC1により出力軸20o(第2遊星歯車22の第2キャリヤ22c)に接続される。これにより、例えば第1遊星歯車の第1リングギヤ(第3回転要素)が第2遊星歯車の第2キャリヤ(第5回転要素)と共に出力軸に常時連結され、かつ第1遊星歯車の第1キャリヤ(第2回転要素)が入力軸に選択的に接続される変速機(特許文献1のFIG.2参照)において第1キャリヤ(第2回転要素)と入力軸とを選択的に接続させるクラッチに比べて、クラッチC1のトルク分担を低減させることができる。
 すなわち、第1遊星歯車21の第1キャリヤ21cを入力軸20iに常時連結される第2回転要素とすると共に、第1遊星歯車21の第1リングギヤ21rをクラッチC1により出力軸20oに選択的に接続される第3回転要素とすることで、例えば第1遊星歯車の第1リングギヤが第2遊星歯車22の第2キャリヤと共に出力軸に常時連結されると共に第1遊星歯車の第1キャリヤが入力軸に選択的に接続される変速機において第1キャリヤと入力軸とを選択的に接続させるクラッチに比べて、係合したクラッチC1を介して伝達されるトルクを低下させる(1/(1+λ1)にする)ことができる。従って、自動変速機20では、クラッチC1のトルク分担を良好に低減させることが可能となる。この結果、自動変速機20では、クラッチC1を軸方向および径方向の少なくとも何れか一方においてコンパクト化することができる。従って、自動変速機20によれば、動力の伝達効率とドライバビリティーとの双方を向上させると共に、装置全体の大型化を抑制することが可能となる。
 また、第1および第2遊星歯車21,22をシングルピニオン式の遊星歯車とすることで、両者を例えばダブルピニオン式の遊星歯車とした場合に比べて、第1および第2遊星歯車21,22における回転要素間の噛み合い損失を低減させて自動変速機20における動力の伝達効率をより向上させると共に、部品点数を削減して装置全体の重量増を抑制しつつ組立性を向上させることが可能となる。更に、上記自動変速機20のように、2つのシングルピニオン式の第3および第4遊星歯車23,24を含むシンプソン型(SS-CR型)の複合遊星歯車列25を採用すれば、複合遊星歯車列25の回転要素間の噛み合い損失を低減させて自動変速機20における動力の伝達効率をより向上させると共に、部品点数を削減して装置全体の重量増を抑制しつつ組立性を向上させることが可能となる。
 続いて、自動変速機20の具体的構成について詳細に説明する。
 まず、図5を参照しながら、自動変速機20のクラッチC1について説明する。同図に示すように、自動変速機20のクラッチC1は、クラッチハブ100と、クラッチドラム110と、クラッチハブ100に内周部が嵌合されて当該クラッチハブ100により移動自在に支持される複数の摩擦プレート(第1摩擦係合プレート)105と、クラッチドラム110に外周部が嵌合されて当該クラッチドラム110により移動自在に支持される複数のセパレータプレート(第2摩擦係合プレート)115とを含む。クラッチC1のクラッチハブ100は、ラジアル軸受を介して中間軸20mにより回転自在に支持されると共に、前後に配置される2つのスラスト軸受を介して中間軸20mに形成されたフランジ部と出力軸20oとにより軸方向に支持される。更に、クラッチハブ100は、スプラインおよびスナップリングを介して第1遊星歯車21の第1リングギヤ21rに固定され、当該第1リングギヤ21rと常時一体(かつ同軸)に回転または停止する。クラッチハブ100に嵌合される摩擦プレート105は、環状部材の両面に摩擦材を貼着することにより構成される。
 また、クラッチC1のクラッチドラム110は、出力軸20oに形成された拡径部291に溶接等により固定される環状壁部111と、環状壁部111の外周部に溶接等により接合されて出力軸20o等の軸方向に沿って延びる外筒部112とを有する。外筒部112の内周面には、セパレータプレート115の外周部と係合するスプラインが形成されており、外筒部112の遊端部は、スプラインおよびスナップリングを介して第2遊星歯車22の第2キャリヤ22cに固定される。これにより、クラッチドラム110は、出力軸20oおよび第2遊星歯車22の第2キャリヤ22cと常時一体(かつ同軸)に回転または停止する。クラッチドラム110に嵌合されるセパレータプレート115は、両面が平滑に形成された環状部材である。
 更に、クラッチC1は、セパレータプレート115および摩擦プレート105を押圧して摩擦係合させるピストン120と、キャンセルプレート(キャンセル油室画成部材)130と、複数のリターンスプリング140とを含む。ピストン120は、クラッチドラム110の外筒部112内で環状壁部111よりも第1遊星歯車21側(車両前部側)に位置するように出力軸20oにより軸方向に移動自在に支持され、油室画成部としてのクラッチドラム110や出力軸20oと共に係合油室150を画成する。キャンセルプレート130は、ピストン120よりも第1遊星歯車21側(車両前部側)に位置するように出力軸20oに取り付けられ、ピストン120と共に係合油室150内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室160を画成する。また、複数のリターンスプリング140は、ピストン120とキャンセルプレート130との間に周方向に間隔おいて配置される。
 図5に示すように、出力軸20oは、スリーブやラジアル軸受、スラスト軸受を介してトランスミッションケース11に形成されたシャフト支持部11aにより回転自在に支持される。トランスミッションケース11のシャフト支持部11aには、油圧制御装置60に接続されるケース内油路11bが形成されており、当該ケース内油路11bには、油圧制御装置60からクラッチC1への係合油圧(作動油)が供給される。更に、出力軸20oの上記拡径部291の近傍には、クラッチC1の係合油室150と直接連通すると共にトランスミッションケース11のケース内油路11bと連通するように油路292が形成されている。また、トランスミッションケース11のシャフト支持部11aと出力軸20oとの間には、ケース内油路11bと油路292との連通部を前後から挟むように2つのシール部材170が介設される。
 これにより、クラッチC1の係合油室150には、トランスミッションケース11のケース内油路11bと出力軸20oの油路292とを介して油圧制御装置60からの係合油圧が供給されることになる。そして、係合油室150内の油圧の高まりに応じてピストン120が出力軸20oの軸方向に移動してセパレータプレート115および摩擦プレート105が押圧すると、クラッチC1が係合して第1遊星歯車21の第1リングギヤ21rと出力軸20oとが互いに接続されることになる。なお、クラッチC1のキャンセル油室160には、トランスミッションケース11や出力軸20o等に形成された油路を介して油圧制御装置60からの作動油(例えば、潤滑・冷却用のドレン油)が供給される。
 このように、第1遊星歯車21の第1リングギヤ21rと、デファレンシャルギヤを介して車両の後輪に連結される出力軸20oとを選択的に接続するクラッチC1では、出力軸20oと一体に回転する油室画成部としてのクラッチドラム110、ピストン120および出力軸20oにより係合油室150を画成することができる。更に、クラッチC1では、係合油室150に係合油圧を供給するための油路292を出力軸20oに形成して、当該係合油室150と出力軸20oの油路292とを直接連通させることができる。
 この結果、自動変速機20では、入力軸20iや中間軸20mに形成された長い油路を介して複合遊星歯車列25側(車両前部側)からクラッチC1の係合油室150に係合油圧を供給する必要がなくなり、係合油室150に出力軸20o側(車両後部側)から容易に係合油圧を供給することが可能となる。また、例えば第1遊星歯車の第1キャリヤがクラッチにより入力軸に選択的に接続される変速機では、当該クラッチの係合油室を画成する部材が入力軸(中間軸)側に設けられることから、当該係合油室に出力軸側から係合油圧を供給するためには、出力軸に形成された油路と入力軸(中間軸)に形成された油路とを連通させなければならず、シール部材(シール部)の数が増加してしまう。そして、かかる変速機では、入力軸(中間軸)の油路と出力部材の油路との連通部で、シール部材が増加する分だけ作動油の漏量が増加したり、シール部材の引き摺り損失が増加したりするおそれがある。これに対して、自動変速機20では、クラッチC1の係合油室150と出力軸20oの油路292とを直接連通させることができるので、シール部材170(シール部)の数を低減させて作動油の漏量の増加やシール部材170の引き摺り損失の増加を良好に抑制することが可能となる。
 次に、図6から図8を参照しながら、自動変速機20のクラッチC3およびC4について説明する。これらの図面に示すように、クラッチC3とクラッチC4とは、第1遊星歯車21の第1サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sに連結されると共にクラッチC3のクラッチドラムおよびクラッチC4のクラッチハブとして機能するハブ部材500を共用する。ハブ部材500は、ハブ本体510と、当該ハブ本体510に嵌合(インロー嵌め)されるスリーブ部材520とを含む。
 ハブ部材500のハブ本体510は、外周側にスプラインを有する第1筒状部501と、内周側にスプラインを有する第2筒状部502と、略円筒状の内筒部503および当該内筒部503から径方向外側に延出されて第1および第2筒状部501,502を支持する環状壁部504を含む環状部505とを有する。第1筒状部501は、環状部505を構成する環状壁部504の外周部から内筒部503を囲むように軸方向(図7および図8における右側)に延出され、第2筒状部502は、当該環状壁部504の外周部から第1筒状部501とは反対側かつ軸方向に延出される。
 また、環状部505の環状壁部504は、図7および図8に示すように、第2筒状部502側から第1筒状部501側に向けて突出するように形成されており、第1筒状部501の内周面と間隔を置いて対向する外周面をもった環状の突出部507を有する。更に、環状部505を構成する環状壁部504の第2筒状部502側の端面(図7および図8における左側の端面)からは、内筒部503よりも大径かつ突出部507よりも小径の筒状延出部509が第1筒状部501および内筒部503とは反対側に第2筒状部502の内側に位置するように延出されている。
 ハブ部材500のスリーブ部材520は、ハブ本体510と一体に回転するように環状部505を構成する内筒部503内に嵌合されると共に入力軸20iの外周面により回転自在に支持される。図7および図8に示すように、スリーブ部材520は、一端(図7および図8における左端)側にハブ本体510の環状部505の筒状延出部509内に嵌合されるスリーブ側拡径部525を有する。本実施形態において、環状部505の筒状延出部509の内周面とスリーブ側拡径部525の外周面とには、セレーションが形成されており、筒状延出部509すなわちハブ本体510と、スリーブ側拡径部525すなわちスリーブ部材520とは、セレーションを介して軸方向に互いに移動不能かつ互いに一体回転可能に連結される。更に、スリーブ側拡径部525の外周面からは、環状部505の筒状延出部509の一端面(図7および図8における左側の端面)と当接するように環状のフランジ部527が外方に延出されている。そして、スリーブ部材520の他端部は、図2等に示すように、第1遊星歯車21の第1サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sに連結される。また、スリーブ部材520は、上述の連結スリーブ250を回転自在に支持する。
 上述のようなクラッチC3のクラッチドラムおよびクラッチC4のクラッチハブとして機能するハブ部材500を用いることで、クラッチC3およびC4の配置スペースを削減して自動変速機20の大型化を良好に抑制することができる。また、ハブ部材500では、第1および第2筒状部501、502、更には、環状の突出部507の一部や筒状延出部509がそれぞれリブとして機能することから、その強度をより向上させることができる。この結果、ハブ部材500の強度確保に伴う肉厚の増加やコストアップ、すなわち自動変速機20の大型化やコストアップをより良好に抑制することが可能となる。
 ハブ部材500をクラッチドラムとして利用するクラッチC3は、外周側にスプラインを有するクラッチハブ300と、クラッチハブ300に内周部が嵌合(スプライン嵌合)されて当該クラッチハブ300により移動自在に支持される複数の摩擦プレート(第1摩擦係合プレート)310と、クラッチドラムとしての上記ハブ部材500の第2筒状部502に外周部が嵌合(スプライン嵌合)されて当該ハブ部材500(第2筒状部502)により移動自在に支持される複数のセパレータプレート(第2摩擦係合プレート)315とを含む。更に、クラッチC3は、セパレータプレート315および摩擦プレート310を押圧して摩擦係合させるピストン320と、キャンセルプレート(キャンセル油室画成部材)330と、複数のリターンスプリング340とを含む。
 クラッチC3のクラッチハブ300は、入力軸20iに固定された第3遊星歯車23の第3キャリヤ23cによりラジアル軸受等を介して回転自在に支持されると共に、前後に配置される2つのスラスト軸受を介して第3キャリヤ23cとハブ部材500(スリーブ部材520)とにより軸方向に支持される。本実施形態において、クラッチハブ300の内筒部は、ラジアル軸受や第3キャリヤ23cの一部と共にハブ部材500を構成するスリーブ部材520のスリーブ側拡径部525の内側に配置される。これにより、自動変速機20の軸長の増加を抑制することができる。そして、クラッチハブ300は、第4遊星歯車24の第4リングギヤ24rに溶接等により固定され、当該第4リングギヤ24rと常時一体(かつ同軸)に回転または停止する。クラッチハブ300に嵌合される摩擦プレート310は、環状部材の両面に摩擦材を貼着することにより構成される。また、ハブ部材500の第2筒状部502に嵌合されるセパレータプレート315は、両面が平滑に形成された環状部材である。
 ピストン320は、ハブ本体510(ハブ部材500)の第2筒状部502の内側でハブ部材500の筒状延出部509と第2筒状部502のスプラインとにより軸方向に移動自在に支持され、ハブ部材500の環状壁部504(突出部507の背面)と共に係合油圧が供給されるクラッチC3の係合油室350を画成する。また、キャンセルプレート330は、ハブ本体510(ハブ部材500)の筒状延出部509の先端部(図7および図8における左側の端部)付近に取り付けられ、ピストン320と共に係合油室350内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室(第2キャンセル油室)360を画成する。更に、複数のリターンスプリング340は、ピストン320とキャンセルプレート330との間に周方向に間隔おいて配置される。
 ハブ部材500をクラッチハブとして利用するクラッチC4は、内周側にスプラインを有するクラッチドラム400と、クラッチドラム400に外周部が嵌合(スプライン嵌合)されて当該クラッチドラム400により移動自在に支持される複数の摩擦プレート(第2摩擦係合プレート)410と、クラッチハブとしての上記ハブ部材500の第1筒状部501に外周部が嵌合(スプライン嵌合)されて当該ハブ部材500(第1筒状部501)により移動自在に支持される複数のセパレータプレート(第1摩擦係合プレート)415とを含む。更に、クラッチC4は、セパレータプレート415および摩擦プレート410を押圧して摩擦係合させるピストン420と、油室画成部材430と、複数のリターンスプリング440とを含む。
 クラッチC4のクラッチドラム400は、第4遊星歯車24の第4キャリヤ24cに溶接等により固定された連結部材405に連結(噛み合い嵌合)され、当該第4キャリヤ24cと常時一体(かつ同軸)に回転または停止する。また、クラッチドラム400は、クラッチC2のクラッチハブ200(図6参照)に連結されると共にブッシュ(軸受)を介して連結スリーブ250にリベットにより固定される。なお、図5に示すように、連結スリーブ250と上記ハブ部材500の内筒部503との間には、環状プレート506およびスラスト軸受が配置される。これにより、ハブ部材500は、前後に配置されたスラスト軸受を介して連結スリーブ250とクラッチC3のクラッチハブ300とにより軸方向に支持される。
 クラッチドラム400に嵌合される摩擦プレート410は、環状部材の両面に摩擦材を貼着することにより構成される。また、ハブ部材500の第1筒状部501に嵌合されるセパレータプレート415は、両面が平滑に形成された環状部材である。ピストン420は、ハブ本体510(ハブ部材500)の第1筒状部501の内側で内筒部503により軸方向に移動自在に支持される。また、油室画成部材430は、環状に形成されており、ピストン420よりもセンターサポート(中央壁部)11c側に位置するように内筒部503の先端部(図7および図8における右側の端部)に取り付けられる。なお、センターサポート11cは、複合遊星歯車列25と第2遊星歯車22(および第1遊星歯車21)との間に位置するようにトランスミッションケース11に固定される。
 ピストン420と油室画成部材430とは、それぞれ独立に係合油圧(作動油)が供給される第1係合油室451および第2係合油室452を画成する。すなわち、本実施形態の自動変速機20では、クラッチC4の係合時におけるトルク分担の最小値と最大値との差が比較的大きくなっている。このため、クラッチC4には、トルク分担の大小に拘わらず係合油圧を適正にピストン420に作用させるべく、それぞれ独立に係合油圧が供給される第1および第2係合油室451,452が設けられる。本実施形態において、第1係合油室451は、ピストン420およびハブ部材500により第2係合油室452よりも入力軸20iに近接するように画成され、当該第1係合油室451のチャンバ径(第1係合油室451におけるピストン420の受圧面積)は、第2係合油室452のチャンバ径(第2係合油室452におけるピストン420の受圧面積)よりも小さい。
 クラッチC4のピストン420は、図8に示すように、第1係合油室451と対向する環状の第1受圧部421と、第1受圧部421の外周部から径方向外側に延出されると共に軸方向に突出して第2係合油室と対向する第2受圧部422とを有する。第1受圧部421は、ハブ本体510(ハブ部材500)の内筒部503により軸方向に移動自在に支持され、内筒部503と第1受圧部421との間には、シール部材91が介設される。また、第2受圧部422には、図示するように、ハブ本体510(ハブ部材500)の環状壁部504側(第1受圧部421側)で開口する環状凹部422rが形成されており、当該環状凹部422r内には、各リターンスプリング440の一端側が差し込まれる(収容される)。各リターンスプリング440の他端は、スプリングシートを介してハブ本体510(ハブ部材500)の環状壁部504により支持される。
 更に、ピストン420は、第2受圧部422の外周部から第1受圧部421から離間するように(図8における右側に向けて)軸方向に延出された外筒部423と、ハブ部材500の第1筒状部501に嵌合されたセパレータプレート415と当接可能となるように外筒部423から延出された環状の押圧部424と、第2受圧部422の外周部から外筒部423とは反対側に突出するように形成された筒状延出部425とを有する。図示するように、筒状延出部425は、第2受圧部422の外周部からハブ本体510(ハブ部材500)の環状壁部504に向けて突出し、筒状延出部425内には、環状壁部504に形成された突出部507が嵌合される。そして、筒状延出部425の内周面は、ハブ本体510の環状壁部504に形成された突出部507の外周面に摺接し、筒状延出部425と突出部507との間には、シール部材92が介設される。
 また、油室画成部材430は、ハブ本体510(ハブ部材500)の内筒部503に圧入されると共にスナップリングを介して固定される環状基部431と、当該環状基部431から径方向外側に延出された環状壁部432とを有する。油室画成部材430の環状基部431は、ピストン420の第2受圧部422の内周面422iに摺接するように当該第2受圧部422(その内側)に嵌合され、環状基部431とピストン420の第2受圧部422との間には、シール部材93が介設される。更に、油室画成部材430の環状壁部432の外周面は、ピストン420の外筒部423の内周面に摺接し、環状壁部432と外筒部423との間には、シール部材94が介設される。
 これにより、油室画成部材430の環状基部431は、ピストン420の第2受圧部422の内周面422iの内側に第1受圧部421と共に第1係合油室451を画成する。また、油室画成部材430の環状壁部432は、ピストン420の外筒部423の内周面の内側に第2受圧部422と共に第2係合油室452を画成する。この結果、第1係合油室451は、図7および図8に示すように、第2係合油室452よりも内側で当該第2係合油室452からピストン420の軸方向すなわち当該ピストン420によるセパレータプレート415および摩擦プレート410の押圧方向に離間するようにハブ部材500の環状壁部504側(図7および図8における左側)にオフセットして画成されることになる。また、複数のリターンスプリング440は、第1係合油室451や油室画成部材430の環状基部431を囲むようにピストン420とハブ本体510(ハブ部材500)の環状壁部504との間に周方向に間隔おいて配置され、第2係合油室452と軸方向に並ぶ(軸方向からみて重なり合う)と共に第1係合油室451と径方向に並ぶ(径方向からみて重なり合う)ことになる。なお、本実施形態において、第1および第2係合油室451,452は径方向からみて互いに重なり合わないように画成されるが、両者は、径方向からみて部分的に重なり合うように画成されてもよい。
 更に、ハブ本体510(ハブ部材500)の第1筒状部501とピストン420の筒状延出部425との間には、図7および図8に示すように、環状の空間470が画成される。また、クラッチC4のクラッチドラム400とピストン420の背面(図7および図8における右側の面)との間には、作動油流通空間(油路)480が画成される。また、ピストン420には、第1筒状部501と筒状延出部425との間の空間470と、作動油流通空間480とを連通させる複数の油孔(貫通孔)427が第1および第2係合油室451,452よりも外側(第1筒状部501側)に位置するように例えば等間隔に形成される。
 上述のように、自動変速機20のクラッチC4では、各リターンスプリング440が第1および第2係合油室451,452の双方とピストン420の押圧方向(軸方向)に並ばないようにして、クラッチC4の軸長を短縮化することができる。この結果、クラッチC4の自動変速機20への搭載性を向上させると共にクラッチC4の配置スペースを削減することが可能となる。また、上述のような第1および第2受圧部421,422や外筒部423を有するピストン420を用いれば、複数のリターンスプリング440を内側の第1係合油室451を囲んで当該第1係合油室451と径方向に並ぶと共に外側の第2係合油室452と軸方向に並ぶように配置することができる。更に、上述のような環状基部431および環状壁部432を有する油室画成部材430を用いれば、クラッチC4の短縮化を図りつつピストン420と油室画成部材430とによって第1および第2係合油室451,452を画成することが可能となる。
 また、クラッチC4では、上述のように、筒状延出部425内にハブ本体510の環状壁部504に形成された突出部507が嵌合され、当該筒状延出部425の内周面が突出部507の外周面に摺接する。これにより、ハブ部材500とピストン420とは、筒状延出部425の内周面の内側に、第1および第2係合油室451,452内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室460(第1キャンセル油室)を画成する。このように、突出部507の外周面に摺接する筒状延出部425の内周面の内側にキャンセル油室460を画成することで、キャンセル油室460のチャンバ径(キャンセル油室460における遠心油圧や受圧面積)を十分に確保することが可能となる。
 引き続き、クラッチC3の係合油室350およびキャンセル油室360、クラッチC4の第1および第2係合油室452並びにキャンセル油室460に作動油を供給するための自動変速機20の油路構造について説明する。自動変速機20では、クラッチC3の係合油室350や、クラッチC4の第1および第2係合油室451,452に対して、油圧制御装置60からの作動油(係合油圧)がトランスミッションケース11に固定されたフロントサポート(支持部材)11f(図2および図6参照)に形成された油路や入力軸20iを介して車両前部側から供給される。また、クラッチC3およびC4のキャンセル油室360,460に対しては、油圧制御装置60からの作動油(例えば、潤滑・冷却用のドレン油)が出力軸20oや中間軸20m等を介して車両後部側から供給される。
 図6および図7に示すように、入力軸20iには、クラッチC4の第1係合油室451に作動油を供給するための第1軸内油路L1と、クラッチC4の第2係合油室452に作動油を供給するための第2軸内油路L2と、クラッチC3の係合油室350に作動油を供給するための第3軸内油路L3とが形成されている。クラッチC4に対応した第1および第2軸内油路L1,L2は、入力軸20iの中間軸20m側(図6等における右側)の端部から長手方向における中央部付近まで穿設されると共に中間軸20m側で閉塞部材80により閉塞された軸方向油路と、当該軸方向油路の両端部付近から延出された2本の径方向油路とをそれぞれ含む。
 クラッチC3に対応した第3軸内油路L3も、第1および第2軸内油路L1,L2と同様に、入力軸20iの中間軸20m側の端部から長手方向における中央部付近まで穿設された軸方向油路を含む。ただし、第3軸内油路L3の軸方向油路は、図6および図7に示すように、第1および第2軸内油路L1,L2の閉塞部材80よりも車両前部側に配置される閉塞部材80により前側軸方向油路L3aと後側軸方向油路L3bとに2分割されている。前側軸方向油路L3aは、その両端部付近に形成された2本の径方向油路と連通する。また、後側軸方向油路L3bは、閉塞部材80すなわち閉鎖端付近に形成された1本の径方向油路と連通し、その開放端(図7等における右端)は、中間軸20mの内部に形成された油路L4と連通する。
 第1軸内油路L1の車両前部側の径方向油路は、図6に示すように、フロントサポート11fと入力軸20iとの間にその内周面が入力軸20iの外周面に摺接するように配置される筒状部材としてのステータシャフト14zに形成された第1油路14aと連通する。また、第2軸内油路L2の車両前部側の径方向油路は、図6に示すように、ステータシャフト14zに形成された第2油路14bと連通する。更に、第3軸内油路L3の前側軸方向油路L3aに車両前部側で連通する径方向油路は、図6に示すように、ステータシャフト14zに形成された第3油路14cと連通する。
 ステータシャフト14zの第1~第3油路14a~14cは、フロントサポート11fやトランスミッションケース11等に形成された油路を介して、油圧制御装置60のそれぞれに対応した油路(リニアソレノイドバルブ)に接続される。これにより、第1軸内油路L1や第2軸内油路L2、第3軸内油路L3の前側軸方向油路L3aには、油圧制御装置60により圧送されるクラッチC3の係合油室350やクラッチC4の第1係合油室451、第2係合油室452への作動油(係合油圧)が車両前部側から供給されることになる。
 図6に示すように、クラッチC4の第1係合油室451に対応した第1軸内油路L1(径方向油路)とステータシャフト14zの第1油路14aとの第1前側連通部と、クラッチC4の第2係合油室452に対応した第2軸内油路L2(径方向油路)とステータシャフト14zの第2油路14bとの第2前側連通部と、クラッチC3の係合油室350に対応した前側軸方向油路L3a(それに連通する径方向油路)とステータシャフト14zの第3油路14cとの第3前側連通部とは、入力軸20iの軸方向において互いに離間する。すなわち、自動変速機20において、当該第1~第3前側連通部は、車両前部側から、第3前側連通部、第1前側連通部、第2前側連通部という順番に並ぶ。
 そして、図6に示すように、クラッチC4の第1係合油室451に対応した第1前側連通部と、クラッチC4の第2係合油室452に対応した第2前側連通部との間には、入力軸20iとステータシャフト14zとの隙間を封止するように1つのシール部材70が介設される。また、図6に示すように、クラッチC4の第1係合油室451に対応した第1前側連通部と、クラッチC3の係合油室350に対応した第3前側連通部との間には、入力軸20iとステータシャフト14zとの隙間を封止するように2つのシール部材70が軸方向に離間するように介設される。更に、図6に示すように、ステータシャフト14zには、第1前側連通部と第3前側連通部との間に配置された2つのシール部材70の間で内側すなわち入力軸20iに開口すると共に、外側すなわちフロントサポート11f側で複合遊星歯車列25(第3および第4遊星歯車23,24)の周囲と連通するドレン油路14dが形成される。
 一方、第1軸内油路L1の車両後部側の径方向油路は、図7および図8に示すように、ハブ部材500を構成すると共にその内周面が入力軸20iの外周面に摺接するように配置される筒状部材としてのスリーブ部材520に形成された第1油路521と連通する。また、第2軸内油路L2の車両後部側の径方向油路は、図7および図8に示すように、スリーブ部材520に形成された第2油路522と連通する。更に、第3軸内油路L3の前側軸方向油路L3aに車両後部側で連通する径方向油路は、図7および図8に示すように、スリーブ部材520に形成された第3油路523と連通する。スリーブ部材520に形成された第1~第3油路521~523は、ハブ部材500のハブ本体510の内筒部503や油室画成部材430に形成された油路を介して、それぞれに対応した第1係合油室451,第2係合油室452または係合油室350と連通する。
 また、図7および図8に示すように、クラッチC4の第1係合油室451に対応した第1軸内油路L1(径方向油路)とスリーブ部材520の第1油路521との第1後側連通部と、クラッチC4の第2係合油室452に対応した第2軸内油路L2(径方向油路)とスリーブ部材520の第2油路522との第2後側連通部と、クラッチC3の係合油室350に対応した前側軸方向油路L3a(それに連通する径方向油路)とスリーブ部材520の第3油路523との第3後側連通部とは、入力軸20iの軸方向において互いに離間する。すなわち、自動変速機20において、当該第1~第3後側連通部は、車両前部側から、第3後側連通部、第1後側連通部、第2後側連通部という順番に並ぶ。
 そして、図7および図8に示すように、クラッチC4の第1係合油室451に対応した第1後側連通部と、クラッチC4の第2係合油室452に対応した第2後側連通部との間には、入力軸20iとハブ部材500のスリーブ部材520との隙間を封止するように1つのシール部材70が介設される。更に、図7および図8に示すように、クラッチC4の第1係合油室451に対応した第1後側連通部と、クラッチC3の係合油室350に対応した第3後側連通部との間には、入力軸20iとスリーブ部材520との隙間を封止するように2つのシール部材70が軸方向に離間するように介設される。また、図7および図8に示すように、スリーブ部材520には、第1後側連通部と第3後側連通部との間に配置された2つのシール部材70の間で内側すなわち入力軸20iに開口して第3軸内油路L3の後側軸方向油路L3bから閉塞部材80の近傍で延出された径方向油路と連通する油路524が形成される。
 更に、ハブ部材500を構成するハブ本体510の内筒部503および筒状延出部509の内周面には、スリーブ部材520の油路524と連通するように入力軸20iの軸方向に延びる油路530が形成されている。図7に示すように、ハブ本体510とスリーブ部材520との間に形成される油路530の一端(図7における左端)は、ハブ本体510(環状部505)の筒状延出部509の一端面(図7における左側の端面)と当接するフランジ部527により閉鎖される。すなわち、スリーブ部材520にハブ本体510の筒状延出部509の一端面と当接するフランジ部527を設けておけば、ハブ部材500に対して一端が閉鎖された油路530を容易に形成することが可能となる。油路530は、図7に示すように、ハブ部材500に形成された他の油路を介して、クラッチC3のキャンセル油室360およびクラッチC4のキャンセル油室460の双方と連通する。
 また、第3軸内油路L3の後側軸方向油路L3bの開放端(図7等における右端)は、中間軸20mの内部に形成された油路L4と連通する。更に、中間軸20mの油路L4には、トランスミッションケース11や出力軸20o等に形成された油路を介して油圧制御装置60からの作動油(例えば、潤滑・冷却用のドレン油)が供給される。これにより、クラッチC3のキャンセル油室360およびクラッチC4のキャンセル油室460には、第3軸内油路L3の閉塞部材80よりも車両後部側の領域すなわち後側軸方向油路L3bやハブ部材500の油路530等を経由して作動油が供給されることになる。
 一方、ハブ部材500すなわちハブ本体510とスリーブ部材520との間に形成される油路530の他端(図7における右端)は、上述の環状プレート506に形成された油溝を介してクラッチC4のクラッチドラム400とピストン420の背面との間に画成される作動油流通空間480と連通する。これにより、第3軸内油路L3の後側軸方向油路L3bから油路530に供給された作動油は、作動油流通空間480にも供給され、当該作動油は、クラッチC4のピストン420に形成された油孔427を介して、ハブ部材500の第1筒状部501とピストン420の筒状延出部425との間に画成される空間470内に導入され、クラッチC4のハブ部材500の第1筒状部501に形成された複数の油孔511(図8参照)を介して複数の摩擦プレート410に供給される。
 従って、クラッチC4では、第1筒状部501とピストン420の筒状延出部425との間に画成される空間470に供給された作動油を第1筒状部501に嵌合されたセパレータプレート415やクラッチドラム400に嵌合された摩擦プレート410の潤滑・冷却に供することが可能となる。更に、このように第1筒状部501とピストン420の筒状延出部425との間に空間470を画成することで、当該空間に470に作動油を導入するための油孔427の軸長を短くして当該油孔427をピストン420に容易に形成することができるので、ハブ部材500に長い斜め孔を形成する必要が無くなる。この結果、クラッチC4のピストン420やハブ部材500の加工性を向上させつつ、クラッチC4の性能を良好に確保することが可能となる。
 そして、上述のように、自動変速機20では、クラッチC3の係合油室350やクラッチC4の第1および第2係合油室451,452に対して入力軸20iの第1軸内油路L1や、第2軸内油路L2、第3軸内油路L3(前側軸方向油路L3a)を介して車両前部側から作動油(係合油圧)が供給される。また、第3軸内油路L3は、中途に配置される閉塞部材80により2分割され、クラッチC3およびC4のキャンセル油室360,460には、第3軸内油路L3の閉塞部材80よりも車両後部側の後側軸方向油路L3bを経由して作動油が供給される。
 これにより、5つの油室、すなわち第1および第2係合油室452、クラッチC3の係合油室350、キャンセル油室360および460に対して、入力軸20iに形成された3本の第1~第3軸内油路L1~L3から作動油を供給することができる。この結果、入力軸20iに形成すべき油路の数を抑えて、すなわち本来最低4本形成されるべき軸内油路を3本として、入力軸20iの外径の増加や強度確保に伴うコストアップを抑制することが可能となり、それにより自動変速機20の大型化やコストアップを抑制することができる。
 ここで、第1および第2係合油室452は、いずれもクラッチC4を係合させる際に作動油が供給されるものであることから、上述の第1前側連通部と第2前側連通部との間や第1後側連通部と第2後側連通部との間で僅かな量の作動油が流通したしても、実質的にクラッチC4の正常な動作が損なわれることはない。従って、自動変速機20では、第1前側連通部と第2前側連通部との間および第1後側連通部と第2後側連通部との間に入力軸20iとステータシャフト14zやハブ部材500のスリーブ部材520との隙間を封止するようにそれぞれ1つのシール部材70が介設される。
 これに対して、クラッチC3およびクラッチC4は、常時同時に係合されるものではないことから、クラッチC4に対応した第1前側連通部や第1後側連通部とクラッチC3に対応した第3前側連通部や第3後側連通部との間では、作動油の流通を極力抑制する必要がある。このため、自動変速機20では、第1前側連通部と第3前側連通部との間および第1後側連通部と第3後側連通部との間に入力軸20iとステータシャフト14zやスリーブ部材520との隙間を封止するように2つのシール部材70が軸方向に離間して介設される。更に、ステータシャフト14zには、第1前側連通部と第3前側連通部との間に配置された2つのシール部材70の間で開口するドレン油路14dが形成され、スリーブ部材520には、第1後側連通部と第3後側連通部との間に配置された2つのシール部材70の間で開口する油路524が形成される。
 これにより、自動変速機20では、2つのシール部材70により第1前側連通部と第3前側連通部との間および第1後側連通部と第3後側連通部との間で作動油が流通するのを良好に抑制することができる。更に、自動変速機20では、第1前側連通部や第3前側連通部から両者の間に僅かな量の作動油が漏れ出しても、漏れ出した作動油をステータシャフト14zに形成されたドレン油路14d内に集めて、第1前側連通部および第3連通部以外の箇所、すなわち複合遊星歯車列25(第3および第4遊星歯車23,24)の周囲に導くことができる。また、第1後側連通部や第3後側連通部から両者の間に僅かな量の作動油が漏れ出したりしても、漏れ出した作動油をスリーブ部材520に形成された油路524内に集めて、キャンセル油室360,460や作動油流通空間480等に導くことができる。この結果、自動変速機20では、単一の係合油室350を有するクラッチC3並びに互いに独立した第1および第2係合油室451,452を有するクラッチC4への作動油の供給に伴うシール部材70の増加を抑制しつつ、クラッチC3およびC4を円滑に作動させることが可能となる。
 そして、自動変速機20の複合遊星歯車列25は、図3に示すように、固定可能要素としての第3サンギヤ23sおよび第4サンギヤ24sがブレーキB2により回転不能に固定された際に入力要素としての第3キャリヤ23cに伝達された動力を増速して第1出力要素としての第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24cと第2出力要素としての第4リングギヤ24rとに伝達する。また、クラッチC3およびC4の動力の伝達対象(締結対象)である第1および第2遊星歯車21,22の第1および第2サンギヤ21s,22s(他の回転要素)の最高回転速度は、図3に示すように、自動変速機20を構成する回転要素の中で最も高くなる。
 これらを踏まえて、自動変速機20では、上述のように、複合遊星歯車列25の第4リングギヤ24rを第1および第2遊星歯車21,22の第1および第2サンギヤ21s,22sに選択的に接続するクラッチC3と、複合遊星歯車列25の第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24cを第1および第2遊星歯車21,22の第1および第2サンギヤ21s,22sに選択的に接続するクラッチC4とが第1、第2遊星歯車21,22よりも軸方向における複合遊星歯車列25側かつ入力軸20i上に配置される。このようにクラッチC3およびC4を複合遊星歯車列25よりも車両後部側(第1および第2遊星歯車21,22側)かつ入力軸20i上に配置することで、クラッチC3のドラムおよびクラッチC4のクラッチハブとして機能するハブ部材500や、クラッチC3のクラッチハブ300、クラッチC4のクラッチドラム400といった構成要素の外周を入力軸20i(軸心)により近接させることができる。
 これにより、クラッチC3やクラッチC4の係合時に、ブレーキB2の係合に伴って高速回転する第3リングギヤ23rおよび第4キャリヤ24cや第4リングギヤ24rと共に回転するクラッチC3,C4のハブ部材500や、クラッチハブ300、クラッチドラム400等の最高回転速度が高くなったとしても、これらのハブ部材500等に作用する遠心力が大きくなるのを抑制することができる。この結果、クラッチC3,C4のハブ部材500や、クラッチハブ300、クラッチドラム400等の強度確保に伴う大型化やコストアップを抑制することが可能となり、それにより自動変速機20の大型化やコストアップを抑制することができる。更に、クラッチC3およびC4により共用されると共に自動変速機20を構成する回転要素の中で最も高速回転する第1および第2遊星歯車21,22の第1および第2サンギヤ21s,22sに連結されるハブ部材500(スリーブ部材520)を入力軸20iの外周面により回転自在に支持することで、ハブ部材500すなわち第1および第2筒状部501,502の外周を入力軸20i(軸心)により近接させて当該ハブ部材500に作用する遠心力が大きくなるのを抑制することが可能となる。
 なお、上述のような自動変速機20では、クラッチC3の係合油室350およびキャンセル油室360や、クラッチC4の第1および第2係合油室451,452やキャンセル油室460に対して入力軸20iや中間軸20m等を介さずにフロントサポート11fあるいはセンターサポート11cから作動油(油圧)を供給することも考えられる。しかしながら、係合油室350、第1および第2係合油室451,452、キャンセル油室360および460に対してフロントサポート11fあるいはセンターサポート11cから作動油(油圧)を供給する場合、フロントサポート11fあるいはセンターサポート11cに形成される筒状部によりクラッチC3,C4のクラッチハブやクラッチドラムといった構成要素を回転自在に支持しなければならず、それにより当該構成要素の外周を入力軸20i(軸心)により近接させ得なくなってしまう。従って、上述のような入力軸20iを利用した油路構造を採用することは、クラッチC3のドラムおよびクラッチC4のクラッチハブとして機能するハブ部材500や、クラッチC3のクラッチハブ300、クラッチC4のクラッチドラム400といった構成要素の外周を入力軸20i(軸心)により近接させる上で極めて有用となる。
 なお、図6に示すように、クラッチC2の油圧サーボすなわちクラッチC2の係合油室210には、センターサポート11cに形成された作動油供給油路11Lから入力軸20iを介することなく作動油が供給される。これにより、入力軸20iに形成されるべき軸内油路の数の増加を抑制することが可能となるので、当該入力軸20iや入力軸20iの周囲に配置される部材を小径化して自動変速機20全体の大型化を良好に抑制することができる。また、図6に示すように、ブレーキB1の係合油室610は、当該係合油室と共にブレーキB1の油圧サーボを構成するピストン620とセンターサポート11cとの間に画成される。
 以上説明したように、自動変速機20では、スプレッドをより大きくして動力の伝達効率すなわち車両の燃費や加速性能を向上させると共に、ステップ比を適正化して変速フィーリングを向上させることができる。また、自動変速機20では、クラッチC1のトルク分担を良好に低減させることができるので、クラッチC1を軸方向および径方向の少なくとも何れか一方においてコンパクト化することができる。従って、自動変速機20によれば、動力の伝達効率とドライバビリティーとの双方を向上させると共に、装置全体の大型化を抑制することが可能となる。
 更に、自動変速機20では、出力軸20oと一体に回転する油室画成部としてのクラッチドラム110、ピストン120および出力軸20oによりクラッチC1の係合油室150を画成すると共に、係合油室150に係合油圧を供給するための油路292を出力軸20oに形成して、当該係合油室150と出力軸20oの油路292とを直接連通させることができる。これにより、入力軸20iや中間軸20mに形成された長い油路を介して複合遊星歯車列25側(車両前部側)からクラッチC1の係合油室150に係合油圧を供給する必要がなくなり、係合油室150に出力軸20o側(車両後部側)から容易に係合油圧を供給することが可能となる。そして、自動変速機20では、クラッチC1の係合油室150と出力軸20oの油路292とを直接連通させることができるので、シール部材170(シール部)の数を低減させて作動油の漏量の増加やシール部材170の引き摺り損失の増加を良好に抑制することが可能となる。
 また、自動変速機20では、クラッチC4の軸長を短縮化して、その配置スペースを削減することができる。更に、自動変速機20では、ハブ部材500がクラッチC3およびC4により共用されるように構成されているので、クラッチC3の配置スペースをも削減することが可能となる。従って、自動変速機20では、装置全体の大型化を良好に抑制することができる。また、自動変速機20では、単一の係合油室350を有するクラッチC3並びに互いに独立した第1および第2係合油室451,452を有するクラッチC4への作動油の供給に伴うシール部材70の増加を抑制しつつ、クラッチC3およびC4を円滑に作動させることが可能となる。更に、自動変速機20では、入力軸20iの外径の増加や強度確保に伴うコストアップを抑制することが可能となり、それにより装置全体の大型化やコストアップを抑制することができる。加えて、自動変速機20では、クラッチC3,C4のハブ部材500や、クラッチハブ300、クラッチドラム400等の強度確保に伴う大型化やコストアップを抑制することが可能となり、それにより自動変速機20の大型化やコストアップを抑制することができる。
 図9は、本発明の他の実施形態に係る変速装置としての自動変速機20Bを含む動力伝達装置10Bの概略構成図である。同図に示す動力伝達装置10Bの自動変速機20Bは、上述の自動変速機20において、シンプソン型の複合遊星歯車列25を2つのシングルピニオン式の第3および第4遊星歯車23,24を含む、いわゆるCR-CR型の複合遊星歯車列25Bで置き換えたものに相当する。このように、CR-CR型の複合遊星歯車列25Bを採用した自動変速機20Bにおいても、複合遊星歯車列25Bの回転要素間の噛み合い損失を低減させて動力の伝達効率をより向上させると共に、部品点数を削減して装置全体の重量増を抑制しつつ組立性を向上させることが可能となる。
 図9に示すように、自動変速機20Bにおいて、第4遊星歯車24の第4サンギヤ24sは、自動変速機20Bの第7回転要素(第2固定可能要素)に相当する複合遊星歯車列25Bの固定可能要素として機能する。また、第3遊星歯車23の第3リングギヤ23rと第4遊星歯車24の第4キャリヤ24cとは、図6に示すように、一体に連結(常時連結)されると共に、入力軸20iに連結(固定)される。これにより、エンジン等から入力軸20iに動力が伝達されている際、常時連結された第3リングギヤ23rと第4キャリヤ24cとには、エンジン等からの動力が入力軸20iを介して常時伝達されることになる。従って、第3リングギヤ23rと第4キャリヤ24cとは、自動変速機20Bの第8回転要素(第2入力要素)に相当する複合遊星歯車列25Bの入力要素として機能する。更に、第3遊星歯車23の第3キャリヤ23cと第4遊星歯車24の第4リングギヤ24rとは、図6に示すように、一体に連結(常時連結)されており、両者は、常時一体(かつ同軸)に回転または停止する。このように常時連結された第3キャリヤ23cと第4リングギヤ24rとは、自動変速機20Bの第9回転要素(第3出力要素)に相当する複合遊星歯車列25Bの第1出力要素として機能する。そして、第3遊星歯車23の第3サンギヤ23sは、自動変速機20Bの第10回転要素(第4出力要素)に相当する複合遊星歯車列25Bの第2出力要素として機能する。
 図10は、本発明の更に他の実施形態に係る多段変速機としての自動変速機20Cを含む動力伝達装置10Cの概略構成図であり、図11は、自動変速機20Cを示す断面図である。これらの図面に示す動力伝達装置10Cの自動変速機20Cは、上述の自動変速機20において、シンプソン型の複合遊星歯車列25を複合遊星歯車列としてのラビニヨ式遊星歯車機構25Cで置き換えたものに相当する。ラビニヨ式遊星歯車機構25Cは、外歯歯車である第3サンギヤ23sおよび第4サンギヤ24sと、第3および第4サンギヤ23s,24sと同心円上に配置される内歯歯車である第3リングギヤ23rと、第3サンギヤ23sに噛合する複数の第3ピニオンギヤ(ショートピニオンギヤ)23pと、第4サンギヤ24sおよび複数の第3ピニオンギヤ23pに噛合すると共にリングギヤ23rに噛合する複数の第4ピニオンギヤ(ロングピニオンギヤ)24pと、複数の第3ピニオンギヤ23pおよび複数の第4ピニオンギヤ24pを自転自在(回転自在)かつ公転自在に保持する第3キャリヤ23cとを有する。
 ラビニヨ式遊星歯車機構25Cの第3サンギヤ23s、第3キャリヤ23c、第3および第4ピニオンギヤ23p,24p、並びに第3リングギヤ23rは、複合遊星歯車列25,25Bにおける第3遊星歯車23に対応したダブルピニオン式遊星歯車を構成する。また、ラビニヨ式遊星歯車機構25Cの第4サンギヤ24s、第3キャリヤ23c、第4ピニオンギヤ24p、および第3リングギヤ23rは、複合遊星歯車列25,25Bにおける第4遊星歯車24に対応したシングルピニオン式遊星歯車を構成する。そして、ラビニヨ式遊星歯車機構25Cは、第3遊星歯車としてのダブルピニオン式遊星歯車のギヤ比(第3サンギヤ23sの歯数/第3リングギヤ23rの歯数)が上述の複合遊星歯車列25,25Bを構成する第3遊星歯車23のギヤ比λ3と同一(λ3=0.581)となり、かつ第4遊星歯車としてのシングルピニオン式遊星歯車のギヤ比(第4サンギヤ24sの歯数/第3リングギヤ23rの歯数)が上述の複合遊星歯車列25,25Bを構成する第4遊星歯車24のギヤ比λ4と同一(λ4=0.378)となるように構成される。
 図12は、図10の自動変速機20Cにおける入力回転速度に対する各回転要素の回転速度の比を示す速度線図である。図10および図12に示すように、ラビニヨ式遊星歯車機構25Cの第4サンギヤ24sは、ブレーキB2によりトランスミッションケース11に対して回転不能に固定(接続)され得るものであり、自動変速機20Cの第7回転要素(第2固定可能要素)に相当するラビニヨ式遊星歯車機構25Cの固定可能要素として機能する。また、ラビニヨ式遊星歯車機構25Cの第3キャリヤ23cは、入力軸20iに常時連結(固定)され、エンジン等から入力軸20iに動力が伝達されている際、第3キャリヤ23cには、エンジン等からの動力が入力軸20iを介して常時伝達されることになる。従って、第3キャリヤ23cは、自動変速機20Cの第8回転要素(第2入力要素)に相当するラビニヨ式遊星歯車機構25Cの入力要素として機能する。更に、第3遊星歯車23の第3リングギヤ23rは、自動変速機20Cの第9回転要素(第3出力要素)に相当するラビニヨ式遊星歯車機構25Cの第1出力要素として機能する。そして、ラビニヨ式遊星歯車機構25Cの第3サンギヤ23sは、自動変速機20Cの第10回転要素(第4出力要素)に相当するラビニヨ式遊星歯車機構25Cの第2出力要素として機能する。
 上述のようなダブルピニオン式遊星歯車(第3遊星歯車)とシングルピニオン式遊星歯車(第4遊星歯車)とを組み合わせて構成される複合遊星歯車列であるラビニヨ式遊星歯車機構25Cを採用した自動変速機20Cにおいても、部品点数を削減して装置全体の重量増を抑制しつつ組立性を向上させることが可能となる。
 また、自動変速機20Cにおいて、ラビニヨ式遊星歯車機構25cは、固定可能要素としての第4サンギヤ24sがブレーキB2により回転不能に固定された際に、入力要素としての第3キャリヤ23cに伝達された動力を増速して第1出力要素としての第3リングギヤ23rと第2出力要素としての第3サンギヤ23sとに伝達する。そして、自動変速機20Cでは、図12からわかるように、出力軸20oが車両前進方向に回転する際、第1出力要素としての第3リングギヤ23rに比べて、それよりも小径であって強度を容易に確保することができる第2出力要素としての第3サンギヤ23sの最高回転速度が高くなる。従って、自動変速機20Cでは、大径の第4リングギヤ24rが第1出力要素に比べて高速回転する第2出力要素となる自動変速機20に比べて、第2出力要素としての第3サンギヤ23sと一体に回転するクラッチC3のクラッチハブやピストン、キャンセルプレートといった構成部材の強度確保に伴う寸法(外径や厚み等)すなわち重量の増加を抑制することができる。この結果、第3サンギヤ23sおよびそれと一体に回転する部材の回転時のイナーシャを良好に低減化して自動変速機20Cの変速性能を向上させることが可能となる。
 更に、自動変速機20Cにおいて、高速回転する第3サンギヤ23sに対応したクラッチC3は、上述のように小径の第3サンギヤ23sと、同様に小径であって常時連結された第1遊星歯車21の第1サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sとを接続・断接するものである。従って、自動変速機20Cでは、クラッチC3の構成部材、すなわち第3サンギヤ23sと一体に回転するクラッチC3のクラッチハブやピストン、キャンセルプレート、第1および第2サンギヤ21s,22sと一体に回転するクラッチドラム(少なくともその一部)等を自動変速機20Cの軸心すなわち入力軸20iや中間軸20mにできるだけ近接するように、ラビニヨ式遊星歯車機構25cと第2遊星歯車22(第1および第2遊星歯車21,22のうちのラビニヨ式遊星歯車機構25cに近接して配置される一方)との間に配置することができる。この結果、自動変速機20Cでは、高速回転する第3サンギヤ23sおよびそれと一体に回転する部材や、図12に示すように第3サンギヤ23sよりも高速で回転する第1および第2サンギヤ21s,22sおよびそれと一体に回転する部材の回転時のイナーシャをより一層良好に低減化することが可能となる。
 なお、上述の自動変速機20~20Cにおいて、クラッチC1~C4、ブレーキB1およびB2の少なくとも何れかは、ドグクラッチあるいはドグブレーキといった噛み合い係合要素とされてもよい。例えば、自動変速機20~20Cでは、前進第1速段から前進第4速段の形成に際して連続して係合されると共に、後進段の形成に際して係合されるブレーキB1として、ドグブレーキを採用してもよい。また、自動変速機20等において、第1~第4遊星歯車21~24のギヤ比λ1~λ4は、上記説明において例示されたものに限られるものではない。更に、自動変速機20等において、第1および第2遊星歯車21,22の少なくとも何れかをダブルピニオン式の遊星歯車としてもよく、複合遊星歯車列をシンプソン型やCR-CR型、ラビニヨ式以外の形式のものとしてもよい。また、上述のクラッチC3およびC4周辺の構造は、クラッチC3の2つの接続対象(締結対象)と、クラッチC4の2つの接続対象(締結対象)とがすべて異なる自動変速機にも適用され得ることはいうまでもない。更に、上述の自動変速機20~20Cは、前輪駆動車両に搭載される変速機として利用されてもよい。
 そして、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記発明を実施するための形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。
 本発明は、変速装置の製造産業等において利用可能である。

Claims (16)

  1.  原動機から入力軸に伝達された動力を変速して出力軸に伝達する変速装置において、
     入力要素と、固定可能要素と、第1出力要素および第2出力要素とを有する複合遊星歯車機構と、
     前記複合遊星歯車機構と同軸かつ軸方向に並ぶように配置され、それぞれ複数の回転要素を有する第1遊星歯車および第2遊星歯車と、
     前記複合遊星歯車機構の前記固定可能要素をケースに接続して回転不能に固定すると共に、前記固定可能要素を回転自在に解放するブレーキと、
     前記第1出力要素と前記第1および第2遊星歯車の回転要素の少なくとも何れか1つとを互いに接続すると共に両者の接続を解除する第1クラッチと、
     前記第2出力要素と前記第1および第2遊星歯車の回転要素の少なくとも何れか1つとを互いに接続すると共に両者の接続を解除する第2クラッチと、
     備え、
     前記複合遊星歯車機構は、前記固定可能要素が前記ブレーキにより回転不能に固定された際に前記入力要素に伝達された動力を増速して前記第1および第2出力要素に伝達し、
     前記第1および第2クラッチは、前記第1および第2遊星歯車機構よりも軸方向における前記複合遊星歯車機構側に配置されることを特徴とする変速装置。
  2.  請求項1に記載の変速装置において、
     前記第2遊星歯車は、前記第1遊星歯車よりも前記複合遊星歯車機構側に配置され、
     前記第1クラッチは、前記第1出力要素と前記第2遊星歯車の何れか1つの回転要素とを互いに接続すると共に両者の接続を解除し、
     前記第2クラッチは、前記第2出力要素と前記第2遊星歯車の何れか1つの回転要素とを互いに接続すると共に両者の接続を解除し、
     前記第1および第2クラッチは、前記第2遊星歯車よりも前記複合遊星歯車機構側に配置されることを特徴とする変速装置。
  3.  請求項2に記載の変速装置において、
     前記第2クラッチは、前記第2出力要素と、前記第1クラッチにより前記第1出力要素と接続される前記第2遊星歯車の前記回転要素とを接続することを特徴とする変速装置。
  4.  請求項3に記載の変速装置において、
     前記複合遊星歯車機構の前記第1出力要素と、前記第1クラッチにより前記出力要素に接続され、かつ前記第2クラッチにより前記第2出力要素に接続される前記回転要素とは異なる前記第2遊星歯車の回転要素とを互いに接続すると共に両者の接続を解除する第3クラッチを更に備え、
     前記第3クラッチは、前記第2遊星歯車よりも前記複合遊星歯車機構側に配置されることを特徴とする変速装置。
  5.  請求項4に記載の変速装置において、
     前記ケースには、前記複合遊星歯車機構と前記第1および第2遊星歯車との間に位置する中央壁部が設けられており、
     前記第3クラッチは、少なくとも摩擦係合プレートおよび前記摩擦係合プレートを押圧するピストンを含む油圧サーボを有し、
     前記第3クラッチの前記油圧サーボには、前記中央壁部に形成された作動油供給油路から前記入力軸を介することなく作動油が供給されることを特徴とする変速装置。
  6.  請求項4または5に記載の変速装置において、
     少なくとも摩擦係合プレートおよび前記摩擦係合プレートを押圧するピストンを有すると共に、前記第3クラッチにより前記第1出力要素に接続される前記第2遊星歯車の前記回転要素を前記ケースに接続して回転不能に固定する第2ブレーキを更に備え、
     前記ケースには、前記複合遊星歯車機構と前記第1および第2遊星歯車との間に位置する中央壁部が設けられており、
     前記第2ブレーキの前記ピストンと前記中央壁部との間に該第2ブレーキの係合油室が画成されることを特徴とする変速装置。
  7.  請求項1から6の何れか一項に記載の変速装置において、
     前記第1および第2クラッチは、少なくとも摩擦係合プレートおよび前記摩擦係合プレートを押圧するピストンを含むと共に前記入力軸上に配置された油圧サーボをそれぞれ有し、
     前記第1および第2クラッチの前記油圧サーボには、前記ケースに形成された作動油供給油路から前記入力軸に形成された軸内油路を介して作動油が供給されることを特徴とする変速装置。
  8.  請求項1から7の何れか一項に記載の変速装置において、
     前記第1遊星歯車の何れか1つの回転要素と前記出力軸とを互いに接続すると共に両者の接続を解除する第4クラッチを更に備え、
     前記第2遊星歯車は、前記出力軸と常時連結される回転要素と、前記第4クラッチにより前記出力軸に接続される前記回転要素とは異なる前記第1遊星歯車の回転要素と常時連結される回転要素とを有することを特徴とする変速装置。
  9.  請求項8に記載の変速装置において、
     前記第4クラッチは、少なくとも摩擦係合プレートおよび前記摩擦係合プレートを押圧するピストンを有し、
     前記第4クラッチの前記ピストンと前記出力軸との間には、該出力軸に形成された軸内油路を介して作動油が供給される該第4クラッチの係合油室が画成されることを特徴とする変速装置。
  10.  請求項1から9の何れか一項に記載の変速装置において、
     前記複合遊星歯車機構は、それぞれ3つの回転要素を有する第3および第4遊星歯車を含み、前記第3遊星歯車の何れか2つの回転要素のそれぞれを前記第4遊星歯車の何れか2つの回転要素の対応する1つに常時連結することにより構成されることを特徴とする変速装置。
  11.  請求項1から10の何れか一項に記載の変速装置において、
     前記第1遊星歯車は、速度線図上でギヤ比に対応した間隔をおいて順番に並ぶ第1回転要素、第2回転要素および第3回転要素を有し、
     前記第2遊星歯車は、速度線図上でギヤ比に対応した間隔をおいて順番に並ぶ第4回転要素、第5回転要素および第6回転要素を有し、
     前記第1遊星歯車の前記第1回転要素と前記第2遊星歯車の前記第4回転要素とは常時連結されており、
     前記第1遊星歯車の前記第2回転要素および前記複合遊星歯車機構の前記入力要素は前記入力軸に常時連結されており、
     前記第2遊星歯車の前記第5回転要素は前記出力軸に常時連結されており、
     前記第1クラッチは、常時連結された前記第1遊星歯車の前記第1回転要素および前記第2遊星歯車の前記第4回転要素と、前記複合遊星歯車機構の前記第1出力要素とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除し、
     前記第2クラッチは、常時連結された前記第1遊星歯車の前記第1回転要素および前記第2遊星歯車の前記第4回転要素と、前記複合遊星歯車機構の前記第2出力要素とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除し、
     前記第2遊星歯車の前記第6回転要素と前記複合遊星歯車機構の前記第1出力要素とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除する第3クラッチと、常時連結された前記出力要素および前記第2遊星歯車の前記第5回転要素と、前記第1遊星歯車の前記第3回転要素とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除する第4クラッチと、前記第2遊星歯車の前記第6回転要素を回転不能に固定すると共に、前記第6回転要素を回転自在に解放する第2ブレーキとを更に備えることを特徴とする変速装置。
  12.  請求項11に記載の変速装置において、
     前記第1クラッチ、前記第2クラッチおよび前記第2ブレーキの係合により前進第1速段が形成され、
     前記第1クラッチ、前記第1ブレーキおよび前記第2ブレーキの係合により前進第2速段が形成され、
     前記第2クラッチ、前記第1ブレーキおよび前記第2ブレーキの係合により前進第3速段が形成され、
     前記第4クラッチ、前記第1ブレーキおよび前記第2ブレーキの係合により前進第4速段が形成され、
     前記第2クラッチ、前記第4クラッチおよび前記第1ブレーキの係合により前進第5速段が形成され、
     前記第1クラッチ、前記第4クラッチおよび前記第1ブレーキの係合により前進第6速段が形成され、
     前記第1クラッチ、前記第3クラッチおよび前記第4クラッチの係合により前進第7速段が形成され、
     前記第3クラッチ、前記第4クラッチおよび前記第1ブレーキの係合により前進第8速段が形成され、
     前記第1クラッチ、前記第3クラッチおよび前記第1ブレーキの係合により前進第9速段が形成され、
     前記第2クラッチ、前記第3クラッチおよび前記第1ブレーキの係合により前進第10速段が形成され、
     前記第2クラッチ、前記第3クラッチおよび前記第2ブレーキの係合により後進段が形成されることを特徴とする変速装置。
  13.  請求項1から12の何れか一項に記載の変速装置において、
     前記複合遊星歯車機構は、第3サンギヤと、第3リングギヤと、それぞれ前記第3サンギヤおよび前記第3リングギヤに噛合する複数の第3ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第3キャリヤとを有するシングルピニオン式の第3遊星歯車と、第4サンギヤと、第4リングギヤと、それぞれ前記第4サンギヤおよび前記第4リングギヤに噛合する複数の第4ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第4キャリヤとを有するシングルピニオン式の第4遊星歯車とを含み、
     前記固定可能要素は、常時連結された前記第3サンギヤおよび前記第4サンギヤであり、前記入力要素は、前記第3キャリヤであり、前記第1出力要素は、常時連結された前記第3リングギヤおよび前記第4キャリヤであり、前記第2出力要素は、前記第4リングギヤであることを特徴とする変速装置。
  14.  請求項1から12の何れか一項に記載の変速装置において、
     前記複合遊星歯車機構は、第3サンギヤと、第3リングギヤと、それぞれ前記第3サンギヤおよび前記第3リングギヤに噛合する複数の第3ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第3キャリヤとを有するシングルピニオン式の第3遊星歯車と、第4サンギヤと、第4リングギヤと、それぞれ前記第4サンギヤおよび前記第4リングギヤに噛合する複数の第4ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第4キャリヤとを有するシングルピニオン式の第4遊星歯車とを含み、
     前記固定可能要素は、前記第4サンギヤであり、前記入力要素は、常時連結された前記第3リングギヤおよび前記第4キャリヤであり、前記第1出力要素は、常時連結された前記第3キャリヤおよび前記第4リングギヤであり、前記第2出力要素は、前記第3サンギヤであることを特徴とする変速装置。
  15.  請求項1から12の何れか一項に記載の変速装置において、
     前記複合遊星歯車機構は、第3サンギヤと、第4サンギヤと、前記第3サンギヤに噛合する第3ピニオンギヤと、前記第4サンギヤに噛合すると共に前記第3ピニオンギヤに噛合する第4ピニオンギヤと、前記第3および第4ピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持する第3キャリヤと、前記第4ピニオンギヤに噛合する第3リングギヤとを有するラビニヨ式遊星歯車であり、
     前記固定可能要素は、前記第4サンギヤであり、前記入力要素は、前記第4キャリヤであり、前記第1出力要素は、前記第3リングギヤであり、前記第2出力要素は、前記第3サンギヤであることを特徴とする変速装置。
  16.  請求項1から15の何れか一項に記載の変速装置において、
     前記出力軸は、デファレンシャルギヤを介して車両の後輪に連結されることを特徴とする変速装置。
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