WO2015080090A1 - 多段変速機 - Google Patents

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WO2015080090A1
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clutch
planetary gear
piston
brake
engagement
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PCT/JP2014/081076
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卓也 中島
加藤 博
直也 神内
翔太 池田
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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 includes a brake that fixes an element to be fixed among a plurality of rotating elements to a case so as to be non-rotatable and releases the connection between the two, and shifts the power transmitted from the prime mover of the vehicle to the input member.
  • the present invention relates to a multi-stage transmission that transmits to an output member.
  • a brake included in this type of transmission a piston that is slidable in a case or a cylinder coupled to the case and that engages and disengages a friction material and a disk plate, A first hydraulic chamber provided to the piston, a second hydraulic chamber provided independently of the first hydraulic chamber with respect to the piston, and a return spring that constantly biases the piston toward the first and second hydraulic chambers.
  • the engagement hydraulic pressure hydroaulic fluid
  • Engagement hydraulic pressure is supplied to both of the second hydraulic chambers.
  • the main object of the present invention is to improve the speed change performance of a multi-stage transmission including a brake having two engagement oil chambers.
  • the multi-stage transmission according to the present invention is
  • the brake includes a brake for fixing the non-rotatable element connected to the case and fixing the element to be fixed among the plurality of rotating elements, and shifts the power transmitted from the prime mover of the vehicle to the input member to the output member.
  • the brake is A brake hub that is always connected to the fixed element; A first friction engagement plate fitted to the brake hub; A second friction engagement plate fitted to the case; First and second recesses formed in a part of the case; A first pressure receiving portion that is disposed in the first recess and defines a first engagement oil chamber together with a part of the case; and a plate pressing portion that presses the first and second friction engagement plates.
  • a first piston A second pressure receiving portion disposed in the second recess and defining a second engagement oil chamber together with a part of the case; and the first piston in accordance with the supply of hydraulic pressure to the second engagement oil chamber.
  • a second piston having a piston pressing portion that contacts a part of the first piston and presses the first piston;
  • a return spring that biases the first piston away from the first and second friction engagement plates; It is characterized by providing.
  • the first piston can be smoothly moved according to the hydraulic pressure to the engagement oil chamber. Furthermore, if hydraulic pressure is supplied to both the first and second engagement oil chambers, the second piston comes into contact with a part of the first piston as the hydraulic pressure is supplied to the second engagement oil chamber. Press one piston. As a result, the first piston receives both the force due to the oil pressure in the first engagement oil chamber and the force due to the oil pressure in the second engagement oil chamber transmitted via the second piston. The friction engagement plate is pressed. As a result, regardless of the magnitude of the torque sharing of the brake, the first piston that presses the first and second friction engagement plates is made to act appropriately on the hydraulic pressure corresponding to the torque sharing to smoothly move the first piston. Therefore, it is possible to improve the speed change performance of the multi-stage transmission.
  • the first and second pistons are connected to the return spring by the force of the hydraulic pressure in the second engagement oil chamber. It goes without saying that the first and second frictional engagement plates can be frictionally engaged by moving the first and second frictional engagement plates against the biasing force.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power transmission device 10 including an automatic transmission 20 as a multi-stage transmission according to an embodiment of the present invention.
  • a power transmission device 10 shown in the figure 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 an engine or the like can be transmitted to left and right rear wheels (drive wheels) (not shown).
  • the power transmission device 10 shifts the power transmitted from the engine or the like to the input shaft 20i and transmits it to the output shaft 20o, in addition to the transmission case (stationary member) 11, the starter A device (fluid transmission device) 12, an oil pump 17 and the like are included.
  • 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. Including a torque converter having 14o and the like. Further, 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 attenuates 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 gear 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. 4).
  • the automatic transmission 20 is configured as a 10-speed transmission, and is connected to left and right rear wheels via a differential gear and a drive shaft (not shown) in addition to the input shaft 20i as shown in FIG.
  • the automatic transmission 20 includes a clutch C1 (first clutch) as a first engagement element and a clutch C2 (second clutch) as a second engagement element for changing the power transmission path from the input shaft 20i to the output shaft 20o.
  • a second clutch), a clutch C3 (third clutch) as a third engagement element, a clutch C4 (fourth clutch) as a fourth engagement element, a brake B1 (first brake) as a fifth engagement element, and A brake B2 (second brake) as a sixth engagement element is included.
  • the first and second planetary gears 21 and 22 and the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 are connected to the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 and the second planetary gear 22 from the starting device 12, that is, the engine side (left side in FIG. 1).
  • the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 is arrange
  • the first planetary gear 21 is disposed on the rear side of the vehicle so as to be close to the output shaft 20o. Further, the second planetary gear 22 is disposed between the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 and the first planetary gear 21 in the axial direction of the input shaft 20 i, the output shaft 20 o and the like.
  • 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 (the first input element of the automatic transmission 20) when the clutch C4 is engaged, and idles when the clutch C4 is released.
  • the first ring gear 21r functions as an output element of the first planetary gear 21 (first output element of the automatic transmission 20) when the clutch C4 is engaged.
  • 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 (planetary carrier) 22c that holds the plurality of second pinion gears 22p so that they can rotate (rotate) and revolve freely.
  • the second sun gear 22s of the second planetary gear 22 is integrated (always connected) with the first sun gear 21s of the first planetary gear 21, and is always integrated with the first sun gear 21s (and Rotate or stop on the same axis.
  • 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 Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 includes a third sun gear 23s and a fourth sun gear 24s that are external gears, a third ring gear 23r that is an internal gear disposed concentrically with the third sun gear 23s, and a third sun gear 23s.
  • the third pinion gear 23p and the plurality of fourth pinion gears 24p are rotatable (rotatable) and revolved to hold the third carrier 23c.
  • Such Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 is a compound planetary gear mechanism configured by combining a double pinion type planetary gear (third planetary gear) and a single pinion type planetary gear (fourth planetary gear). That is, the third sun gear 23s, the third carrier 23c, the third and fourth pinion gears 23p and 24p, and the third ring gear 23r of the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 constitute a double pinion type third 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 25 constitute a single pinion type fourth planetary gear.
  • the fourth sun gear 24s is an element that can be fixed to the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 (the second fixing of the automatic transmission 20). Function as a possible element).
  • the third carrier 23 c is always connected (fixed) to the input shaft 20 i, and the first planetary gear 21 is connected via an intermediate shaft 20 m as a connecting member (second connecting member). Always connected to the first carrier 21c.
  • the third carrier 23c functions as an input element of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 (second input element of the automatic transmission 20).
  • the third ring gear 23r functions as a first output element of the Ravigneaux planetary gear mechanism 25, and the third sun gear 23s functions as a second output element of the Ravigneaux planetary gear mechanism 25.
  • the clutch C1 mutually 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 third ring gear 23r, which is the first output element of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25, to each other. It connects and cancels both connections.
  • the clutch C2 mutually 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 third sun gear 23s, which is the second output element of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25, to each other. It connects and cancels both connections.
  • the clutch C3 connects and disconnects the second ring gear 22r of the second planetary gear 22 and the third ring gear 23r, which is the first output element of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25, to each other.
  • the clutch C4 connects the first ring gear 21r, which is the output element of the first planetary gear 21, and the output shaft 20o to each other and releases the connection between them.
  • the brake B1 fixes (connects) the fourth sun gear 24s, which can be fixed to the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25, to the transmission case 11 as a stationary member in a non-rotatable manner, and the fourth sun gear 24s to the transmission case 11. In contrast, it is free to rotate.
  • the brake B2 fixes (connects) the second ring gear 22r, which is a fixable element of the second planetary gear 22, to the transmission case 11 so as not to rotate, and the second ring gear 22r to the transmission case 11 as a stationary member. And free to rotate.
  • a piston a plurality of friction engagement plates (for example, a friction plate formed by sticking a friction material on both surfaces of an annular member, and an annular member formed smoothly on both surfaces)
  • a multi-plate friction type hydraulic clutch having a hydraulic servo composed of a separator plate), an engagement oil chamber to which hydraulic oil is supplied, a centrifugal oil pressure cancellation chamber, and the like are employed.
  • 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. 2 is a velocity diagram showing the ratio of the rotational speed of each rotary element to the rotational speed of the input shaft 20i (input rotational speed) 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. 3 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 drawing (interval corresponding to the gear ratio ⁇ 1) on the drawing (the left velocity diagram in FIG. 2).
  • 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. 2).
  • 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.
  • a fourth sun gear 24s as a lockable element a third carrier 23c as an input element, a third ring gear 23r as a first output element, and a second
  • the third sun gear 23s as the output element is arranged in this order from the left side in the drawing at an interval according to the gear ratio ⁇ 3 of the single third planetary gear and the gear ratio ⁇ 4 of the double pinion fourth planetary gear.
  • a speed diagram speed diagram on the right side in FIG. 2 of the planetary gear mechanism 25.
  • the fourth sun gear 24s is the seventh rotating element of the automatic transmission 20
  • the third carrier 23c is the eighth rotating element of the automatic transmission 20
  • the third The ring gear 23r is the ninth rotating element of the automatic transmission 20
  • the third sun gear 23s is the tenth rotating element of the automatic transmission 20. Therefore, the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 includes the seventh rotation element, the eighth rotation element, the ninth rotation element, and the like 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 a tenth rotating element.
  • the clutches C1 to C4 and the brakes B1 and B2 are engaged or released as shown in FIG. 3, and the first to tenth rotating elements described above (however, the first rotating element and the fourth rotating element). 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 clutches C1 and C2 and the brake B2 and releasing the remaining clutches C3 and C4 and the brake B1. 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 third ring gear 23r (second gear of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25) are formed by the clutch C1. 1 output element) are connected to each other. Further, 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 sun gear 23s (second output element) of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 are connected to each other by the clutch C2. .
  • 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 B2.
  • the second forward speed is formed by engaging the clutch C1 and the brakes B1 and B2 and releasing the remaining clutches C2, C3, and C4. 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 (second gear of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25) are formed by the clutch C1. 1 output element) are connected to each other. Further, the fourth sun gear 24s (fixable element) of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 is fixed to the transmission case 11 so as not to rotate by the brake B1.
  • 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 B2.
  • the forward fourth speed is formed by engaging the clutch C4 and the brakes B1 and B2 and releasing the remaining clutches C1, C2, and C3. 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 C4. Further, the fourth sun gear 24s (fixable element) of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 is fixed to the transmission case 11 so as not to rotate by the brake B1. Further, 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 B2.
  • the forward fifth speed is formed by engaging the clutches C2 and C4 and the brake B1 and releasing the remaining clutches C1 and C3 and the brake B2. That is, when the fifth 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 sun gear 23s (second gear of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25) are engaged by the clutch C2. 2 output elements) are connected to each other. Further, 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 C4.
  • the fourth sun gear 24s (fixable element) of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 is fixed to the transmission case 11 so as not to rotate by the brake B1.
  • the forward sixth speed is formed by engaging the clutches C1 and C4 and the brake B1 and releasing the remaining clutches C2 and C3 and the brake B2. That is, when the sixth 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 (second gear of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25) are formed by the clutch C1. 1 output element) are connected to each other. Further, 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 C4.
  • the fourth sun gear 24s (fixable element) of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 is fixed to the transmission case 11 so as not to rotate by the brake B1.
  • the seventh forward speed is formed by engaging the clutches C1, C3, and C4 and releasing the remaining clutch C2 and the brakes B1 and B2. That is, when the seventh forward speed is formed, 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 (second gear of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25) are engaged by the clutch C1. 1 output element) are connected to each other. Further, the second ring gear 22r of the second planetary gear 22 and the third ring gear 23r (first output element) of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 are connected to each other by the clutch C3.
  • 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 C4.
  • the forward eighth speed is formed by engaging the clutches C3 and C4 and the brake B1 and releasing the remaining clutches C1 and C2 and the brake B2. That is, when the eighth forward speed is established, the clutch C3 connects the second ring gear 22r of the second planetary gear 22 and the third ring gear 23r (first output element) of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 to each other. Further, 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 C4. Further, the fourth sun gear 24s (fixable element) of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 is fixed to the transmission case 11 so as not to rotate by the brake B1.
  • the ninth forward speed is established by engaging the clutches C1, C3 and the brake B1, and releasing the remaining clutches C2, C4 and the brake B2. That is, when the ninth 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 (second gear of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25) are formed by the clutch C1. 1 output element) are connected to each other. Further, the second ring gear 22r of the second planetary gear 22 and the third ring gear 23r (first output element) of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 are connected to each other by the clutch C3.
  • the fourth sun gear 24s (fixable element) of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 is fixed to the transmission case 11 so as not to rotate by the brake B1.
  • the 10th forward speed is formed by engaging the clutches C2 and C3 and the brake B1 and releasing the remaining clutches C1 and C4 and the brake B2. That is, at the time of formation of the forward tenth speed, 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 sun gear 23s of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 (first gear) are generated by the clutch C2. 2 output elements) are connected to each other. Further, the second ring gear 22r of the second planetary gear 22 and the third ring gear 23r (first output element) of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 are connected to each other by the clutch C3.
  • the fourth sun gear 24s (fixable element) of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 is fixed to the transmission case 11 so as not to rotate by the brake B1.
  • the reverse gear is formed by engaging the clutches C2 and C3 and the brake B2 and releasing the remaining clutches C1 and C4 and the brake B1. That is, when the reverse gear is formed, 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 sun gear 23s (second output element) of the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 are formed by the clutch C2. Are connected to each other. Further, the second ring gear 22r of the second planetary gear 22 and the third ring gear 23r (first output element) of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 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 B2.
  • the step ratio between the first forward speed and the reverse speed is
  • 0.955.
  • 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 can be further increased (8.660 in the present embodiment), and the fuel efficiency of the vehicle at high vehicle speeds and the acceleration performance at each gear stage can be improved.
  • the forward first 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 rotation element) of the first planetary gear 21 is interposed via the intermediate shaft 20m. Always connected to the input shaft 20i.
  • the first ring gear 21r (third rotation element) of the first planetary gear 21 is moved by the clutch C4 to the output shaft 20o (second carrier of the second planetary gear 22). 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.
  • 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 output by the clutch C4.
  • the third rotating element is selectively connected to the shaft 20o.
  • first and second planetary gears 21 and 22 are single-pinion planetary gears, so that at least one of the first and second planetary gears 21 and 22 is, for example, a double-pinion planetary gear.
  • the transmission loss in the automatic transmission 20 can be further improved by reducing the meshing loss between the rotating elements in the planetary gears 21 and 22. Furthermore, it is possible to improve assembly while reducing the number of parts and suppressing an increase in the weight of the entire apparatus.
  • a Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 which is a compound planetary gear train configured by combining a double pinion type third planetary gear and a single pinion type fourth planetary gear, is employed. For example, it is possible to improve the assemblability while reducing the number of parts and suppressing an increase in the weight of the entire apparatus.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the automatic transmission 20, and FIGS. 5 to 7 are enlarged cross-sectional views showing the automatic transmission 20.
  • FIG. 1 and 4 the brake B1 for fixing (connecting) the fourth sun gear 24s, which is a fixable element of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25, to the transmission case 11 in a non-rotatable manner is composed of four clutches C1 to Among the C4 and the two brakes B1 and B2, they are arranged closest to the starting device 12 (engine). That is, the brake B1 is on the opposite side of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 from the first and second planetary gears 21, 22, that is, on the vehicle front side (the left side in FIG. 1) of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25. Be placed.
  • the brake B1 includes a brake hub 500 that is always connected (fixed) to the fourth sun gear 24s, a plurality of friction plates 501, and a plurality of friction plates 501 arranged alternately. Separator plate 502 and backing plate; piston 540 that presses friction plate 501 and separator plate 502 to frictionally engage; and a plurality of return springs that urge piston 540 away from friction plate 501 and separator plate 502 ( Coil spring) SP5.
  • a plurality of friction plates 501 (respective inner peripheral portions) of the brake B1 are fitted to splines formed on the outer peripheral surface of the brake hub 500. Accordingly, each friction plate 501 is supported by the brake hub 500 so as to rotate integrally with the brake hub 500 and to be movable in the axial direction.
  • a plurality of separator plates 502 (each outer peripheral portion) of the brake B1 are fixed to the transmission case 11 and form an annular front support (front support portion) 11f that constitutes a part of the transmission case 11 (stationary member). To a spline formed on the inner peripheral surface of the drum portion 11d extending in the axial direction of the input shaft 20i.
  • the plurality of separator plates 502 are supported by the front support 11f so as not to rotate with respect to the transmission case 11 and to be movable in the axial direction.
  • the piston 540 is supported by the front support 11f so as to be non-rotatable and movable in the axial direction with respect to the transmission case 11, and together with the front support 11f, defines an engagement oil chamber 550 of the brake B1.
  • the engagement oil chamber 550 of the brake B1 is supplied with the engagement oil pressure (hydraulic oil) to the brake B1 regulated by the oil pressure control device 60 through the oil passage formed in the input shaft 20i and the front support 11f.
  • the plurality of return springs SP5 are disposed between the piston 540 and the annular spring support member 570 in the circumferential direction and face the engagement oil chamber 550.
  • the spring support member 570 is fixed to the front support 11f using a snap ring so as to be located on the opposite side of the piston 540 from the engagement oil chamber 550.
  • a single leaf spring may be used instead of a plurality of coil springs.
  • the clutch C1 is disposed between the second planetary gear 22 and the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 so as to be close to the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 (third planetary gear).
  • the clutch C2 is surrounded at least in part by the constituent members of the clutch C1 and is connected to the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 so as to be close to the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 (third planetary gear).
  • the clutch C ⁇ b> 3 is disposed between the second planetary gear 22 and the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 so as to be close to the second planetary gear 22.
  • the brake B2 is disposed between the second planetary gear 22 and the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 so as to surround at least a part of the clutch C3 and to be close to the second planetary gear 22.
  • the clutches C1 and C2 use the first sun gear 21s of the first planetary gear 21 and the second sun gear 22s of the second planetary gear 22 as common connection target elements. Therefore, as shown in FIG. 5, the clutches C1 and C2 are always connected (fixed) to the first sun gear 21s and the second sun gear 22s of the second planetary gear 22, and the clutch hub of the clutch C1 and the clutch of the clutch C2
  • the drum member 120 that functions as a drum is shared.
  • the clutches C1 and C3 use the third ring gear 23r of the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 as a common connection target element.
  • the clutches C1 and C3 are always connected (fixed) to the third ring gear 23r and share the drum member 130 that functions as the clutch drum of the clutch C1 and the clutch hub of the clutch C3. Furthermore, as described above, the clutch C3 and the brake B2 use the second ring gear 22r of the second planetary gear 22 as a connection target element or a fixation target element. For this reason, the clutch C3 and the brake B2 share the drum member 360 that functions as a clutch drum of the clutch C3 and a brake hub of the brake B2.
  • the drum member 120 includes a hub portion 121 used by the clutch C1, a drum portion 122 used by the clutch C2, and the first sun gear 21s and the second sun gear 21s of the first planetary gear 21 which are elements to be connected to the clutches C1 and C2. And a connecting portion 125 that is always connected (fixed) to the second sun gear 22 s of the planetary gear 22.
  • the hub portion 121 includes a cylindrical portion 121a having a spline formed on the outer peripheral surface, and an annular flange portion 121b extending radially inward from one end (left end in FIG. 5) of the cylindrical portion 121a.
  • the inner peripheral surface of the cylindrical part 121a is formed in the concave cylindrical surface shape which does not have an unevenness
  • the length of the flange portion 121b in the radial direction is arbitrarily determined according to the torque capacity required for the clutches C1 and C2.
  • the drum portion 122 is formed in a bottomed cylindrical shape with one end (left end in FIG. 5) opened, and has an annular side wall extending radially inward from one end of the cylindrical portion and the cylindrical portion (right end in FIG. 5).
  • Splines are formed on the inner peripheral surface of the drum portion 122 (cylindrical portion), and the outer peripheral surface of the drum portion 122 (cylindrical portion) is formed in a cylindrical surface shape having no irregularities. Thereby, the strength of the drum portion 122 can be ensured without increasing the thickness.
  • the connecting portion 125 has a long cylindrical portion and a flange portion extending radially outward from one end (left end in FIG.
  • the cylindrical portion (other end) of the connecting portion 125 is connected to the first and second sun gears 21 s and 22 s through a spline or the like, and the flange portion of the connecting portion 125 is welded to the inner peripheral portion of the drum portion 122. It is firmly fixed. Thereby, the drum part 122 is always connected to the first and second sun gears 21s and 22s via the connecting part 125.
  • the end portion on the opening side of the drum portion 122 is press-fitted into the flange portion 121 b (opening) of the hub portion 121, and the outer peripheral surface of the end portion on the opening side of the drum portion 122 and the flange portion 121 b.
  • the inner peripheral surface is firmly fixed by welding.
  • the hub part 121 is always connected to the first and second sun gears 21s and 22s via the drum part 122 and the connecting part 125.
  • the flange part 121b fixed to the outer periphery of the edge part by the side of the opening of the drum part 122 functions as a cyclic
  • annular space 121c (oil sump) which opens on the opening side end of the drum part 122 and on the side opposite to the flange part 121b.
  • the drum member 130 includes a drum part 131 used by the clutch C1, a hub part 133 used by the clutch C3, and an annular support part 135.
  • the drum part 131, the hub part 133, and the support part 135 are integrally formed by casting, for example, an aluminum alloy.
  • the drum portion 131 includes a cylindrical portion having an opening-side end portion (left end portion in FIG. 5) that is always connected (fixed) to the third ring gear 23r of the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 that is an element to be connected to the clutches C1 and C3. It has an annular side wall portion extending radially inward from one end of the cylindrical portion (the right end in FIG. 5).
  • Splines are formed on the inner peripheral surface of the drum portion 131 (cylindrical portion), and the outer peripheral surface of the drum portion 131 (cylindrical portion) is formed in a columnar surface shape having no irregularities. Thereby, the strength of the drum portion 131 can be ensured without increasing the thickness.
  • the hub portion 133 of the drum member 130 extends from the annular side wall portion of the drum portion 131 to the opposite side (right side in FIG. 5) to the opening side end portion of the drum portion 131 (cylindrical portion).
  • the hub portion 133 is formed in a cylindrical shape having an outer diameter smaller than that of the drum portion 131.
  • the spline is formed in the outer peripheral surface of the hub part 133, and the inner peripheral surface of the hub part 133 is formed in the concave cylindrical surface shape which does not have an unevenness
  • the support portion 135 extends radially inward from the inner peripheral surface of the hub portion 133, and the inner peripheral portion thereof is connected to the connecting portion 125 (of the drum member 120 via a bush or a radial bearing).
  • the outer peripheral surface is coaxially and rotatably supported.
  • a thrust bearing is disposed between the support portion 135 of the drum member 130 and the flange portion of the connecting portion 125 of the drum member 120.
  • the drum member 360 includes a drum portion 361 formed in a bottomed cylindrical shape with one end (left end in FIG. 5) opened, and a second planetary gear 22 that is a connection target element (fixation target element) of the clutch C3 and the brake B2. And a connecting portion 365 that is always connected (fixed) to a ring gear flange (connecting member) 220 that rotates integrally with the second ring gear 22r.
  • the drum portion 361 of the drum member 360 has a cylindrical portion and an annular side wall portion extending radially inward from one end (the right end in FIG. 5) of the cylindrical portion.
  • Splines are formed on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the drum portion 361 (cylindrical portion), and the outer peripheral portion of the connecting portion 365 is firmly welded to the inner peripheral portion of the drum portion 361 (annular side wall portion). Fixed to.
  • the connecting portion 365 of the drum member 360 is fixed to the transmission case 11 so as to be positioned between the drum portion 361 (Ravigneaux type planetary gear mechanism 25) and the second planetary gear 22, and the transmission. It is supported (aligned) in the radial direction by an annular center support (intermediate support portion) 11c constituting a part of the case 11 (stationary member).
  • the center support 11c includes an inner cylinder portion 115 that extends radially inward from the inner peripheral surface of the transmission case 11 and has a center hole.
  • the connection part 365 of the drum member 360 is rotatably supported by the outer peripheral surface of the inner cylinder part 115 of the center support 11c via a needle bearing (radial bearing).
  • the connecting portion 365 has a cylindrical portion 366 extending in the axial direction of the automatic transmission 20 (the input shaft 20i and the output shaft 20o), and the cylindrical portion 366 is an inner cylinder of the center support 11c via a bush. It is inserted through the portion 115 and connected to the second ring gear 22r.
  • the distal end portion 367 of the cylindrical portion 366 of the coupling portion 365 is formed to have an outer diameter smaller than the portion surrounded by the inner cylindrical portion 115 (the inner peripheral surface) of the center support 11c, and the distal end portion 367. Splines are formed on the outer peripheral surface of the. Furthermore, the ring gear flange 220 is fitted (spline) to the inner peripheral portion 221 that is fitted (spline fitted) to the spline of the tip portion 367 of the connecting portion 365 and the spline formed on the inner peripheral surface of the second ring gear 22r. A peripheral portion 222 to be fitted). Thereby, the drum member 360 (drum part 361) is always connected to the second ring gear 22r via two fitting fitting parts (spline fitting parts) provided on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the ring gear flange 220. Connected.
  • At least one of the fitting portion between the inner peripheral portion 221 of the ring gear flange 220 and the tip portion 367 of the drum member 360 and the fitting portion between the outer peripheral portion 222 of the ring gear flange 220 and the second ring gear 22r is It is configured as a fitting part having no aligning function.
  • the fitting portion having no aligning function has a radial play larger than the backlash in the circumferential direction between adjacent spline teeth (the bottom surface of the spline of the inner peripheral portion 221 and the outer peripheral portion 222, and the tip portion 367. And a clearance (clearance) between the second ring gear 22r and the tip surface of the spline.
  • the distal end portion 367 of the cylindrical portion 366 of the drum member 360 has a smaller outer diameter than the portion supported by the inner peripheral surface of the center support 11c. Accordingly, the distal end portion 367 of the cylindrical portion 366 is connected to the inner peripheral portion 221 of the ring gear flange 220 on the inner side (position closer to the intermediate shaft 20m) than the support position of the connecting portion 365 (cylindrical portion 366) by the center support 11c. Mated.
  • the clutch C ⁇ b> 1 including the drum members 120 and 130 is a plurality of friction plates (friction engagement plates) 101 and a plurality of friction plates 101 arranged alternately. Separator plate (friction engagement plate) 102 and backing plate, piston 140 that frictionally engages friction plate 101 and separator plate 102, and piston 140 that is spaced from friction plate 101 and separator plate 102.
  • a plurality of return springs (coil springs) SP1 and an annular cancel plate (cancellation oil chamber defining member) 170 are included.
  • the plurality of friction plates 101 (respective inner peripheral portions) of the clutch C1 are formed on the outer peripheral surface of the hub portion 121 of the drum member 120, that is, the cylindrical portion 121a, which is disposed so as to be surrounded by the drum portion 131 of the drum member 130. It is fitted to the spline. Accordingly, the plurality of friction plates 101 are supported by the drum member 120 that functions as a clutch hub so as to rotate integrally with the hub portion 121 and to be movable in the axial direction. Further, the plurality of separator plates 102 (the respective outer peripheral portions) of the clutch C1 are fitted into splines formed on the inner peripheral surface of the drum portion 131 of the drum member 130. Accordingly, the plurality of separator plates 102 are supported by the drum member 130 that functions as a clutch drum so as to rotate integrally with the drum portion 131 and be movable in the axial direction.
  • the piston 140 is disposed between the drum portion 131 of the drum member 130 and the drum portion 122 of the drum member 120, and supports the drum member 130 so as to rotate integrally with the drum member 130 and be movable in the axial direction. Supported by part 135.
  • the cancel plate 170 is disposed between the piston 140 and the drum portion 122 of the drum member 120, that is, on the opposite side of the piston 140 from the support portion 135 of the drum member 130, and the support portion using a snap ring. It is fixed to 135.
  • the piston 140 together with the support portion 135 of the drum member 130 defines an engagement oil chamber (first engagement oil chamber) 150 of the clutch C1.
  • the cancel plate 170 defines a centrifugal oil pressure cancel chamber (first centrifugal oil pressure cancel chamber) 190 for canceling the centrifugal oil pressure generated in the engagement oil chamber 150 together with the piston 140 and the support portion 135.
  • the engagement oil chamber 150 and the centrifugal oil pressure canceling chamber 190 are rotated integrally with the third ring gear 23r (first output element) of the Ravigneaux planetary gear mechanism 25.
  • the support part 135), the piston 140 and the cancel plate 170 are defined.
  • the engagement oil chamber 150 and the centrifugal oil pressure cancel chamber 190 of the clutch C1 have a Ravigneaux type planetary gear more than the hub portion 121 and the drum portion 122 of the drum member 120, as shown in FIGS. It is defined so as to be separated from the mechanism 25 and close to the second planetary gear 22.
  • the clutch adjusted by the hydraulic control device 60 via an oil passage formed in the input shaft 20i, the connecting portion 125 of the drum member 120, the support portion 135 of the drum member 130, and the like.
  • Engagement hydraulic pressure (hydraulic oil) to C1 is supplied.
  • the hydraulic oil pressure canceling chamber 190 has hydraulic oil (for example, from the hydraulic control device 60 through an oil passage formed in the input shaft 20i, the connecting portion 125 of the drum member 120, the support portion 135 of the drum member 130, etc.). Lubrication / cooling drain oil).
  • the plurality of return springs SP1 are disposed in the centrifugal hydraulic pressure cancellation chamber 190 at intervals in the circumferential direction so as to be positioned between the piston 140 and the cancellation plate 170.
  • a single leaf spring may be used instead of the plurality of coil springs.
  • the clutch C2 including the drum member 120 described above includes a clutch hub 200, a plurality of friction plates (first friction engagement plates) 201, and a plurality of separator plates 202 (second Frictional engagement plate) and a backing plate, a piston 240 that presses and frictionally engages the friction plate 201 and the separator plate 202, an annular oil chamber defining member 270, and the piston 240 from the friction plate 201 and the separator plate 202. And a plurality of return springs (coil springs) SP2 that are urged so as to be separated from each other.
  • the clutch hub 200 has a cylindrical portion having a spline formed on the outer peripheral surface, extends radially inward from the cylindrical portion, and extends axially from the third sun gear 23s of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25. And an annular connecting portion that is always connected (fixed) to the shaft portion 230.
  • a plurality of friction plates 201 (respective outer peripheral portions) of the clutch C ⁇ b> 2 are fitted into splines formed on the inner peripheral surface of the drum portion 122 of the drum member 120 disposed so as to surround the clutch hub 200.
  • the plurality of friction plates 201 are supported by the drum member 120 that functions as a clutch drum so as to rotate integrally with the drum portion 122 and be movable in the axial direction.
  • the plurality of separator plates 202 (respective inner peripheral portions) of the clutch C2 are fitted to splines formed on the outer peripheral surface of the clutch hub 200 (cylindrical portion). Accordingly, the plurality of separator plates 202 are supported by the clutch hub 200 so as to rotate integrally with the clutch hub 200 and to be movable in the axial direction.
  • the piston 240 is surrounded by the drum portion 122 of the drum member 120 and arranged so that a part of the inner peripheral side enters the inside of the cylindrical portion of the clutch hub 200.
  • the piston 240 is supported by the shaft portion 230 so as to rotate integrally with the shaft portion 230 of the third sun gear 23s and be movable in the axial direction.
  • the oil chamber defining member 270 is fixed to the shaft portion 230 using a snap ring so as to be positioned between the piston 240 and the drum member 120. That is, the oil chamber defining member 270 is located on the side opposite to the coupling portion of the clutch hub 200 and the third sun gear 23s with respect to the piston 240 (the inner peripheral portion).
  • the piston 240 together with the oil chamber defining member 270 and the shaft portion 230, defines an engagement oil chamber (second engagement oil chamber) 250 of the clutch C2. Further, the piston 240 together with the clutch hub 200 and the shaft portion 230 defines a centrifugal oil pressure cancel chamber (second centrifugal oil pressure cancel chamber) 290 for canceling the centrifugal oil pressure generated in the engagement oil chamber 250.
  • the entire oil chamber of the clutch C2 that is, the engagement oil chamber 250 and the centrifugal oil pressure cancel chamber 290, is rotated integrally with the third sun gear 23s (second output element) of the Ravigneaux planetary gear mechanism 25. It is defined by the piston 240 and the oil chamber defining member 270.
  • the engagement oil chamber 250 and the centrifugal oil pressure cancellation chamber 290 of the clutch C2 are, as shown in FIGS. 4 and 5, the cancel plate 170 of the clutch C1, that is, the engagement oil chamber 150 of the clutch C1 and
  • the centrifugal oil pressure cancellation chamber 190 is defined so as to be closer to the Ravigneaux planetary gear mechanism 25.
  • the engagement oil chamber 250 and the centrifugal oil pressure cancellation chamber 290 are separated from the second planetary gear 22 and close to the input shaft 20i.
  • the engagement oil chamber 250 of the clutch C2 has an engagement oil pressure (the engagement oil pressure to the clutch C2 regulated by the oil pressure control device 60 through an oil passage formed in the input shaft 20i, the shaft portion 230 of the third sun gear 23s, and the like. Hydraulic oil) is supplied.
  • the centrifugal oil pressure cancellation chamber 290 has hydraulic oil (for example, drain oil for lubrication / cooling) from an oil passage formed in the input shaft 20i, the shaft portion 230 of the third sun gear 23s, and the like. ) Is supplied.
  • the plurality of return springs SP2 are disposed in the centrifugal hydraulic pressure cancellation chamber 290 at intervals in the circumferential direction so as to be positioned between the piston 240 and the clutch hub 200 (connection portion).
  • the shaft portion 230 of the third sun gear 23s as the hub member and the clutch hub 200 are supported coaxially and rotatably by the input shaft 20i via bushes or radial bearings, and via thrust bearings.
  • the third carrier 23c of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 and the connecting portion 125 of the drum member 120 are supported in the axial direction.
  • the clutch C3 including the drum members 130 and 360 described above includes a plurality of friction plates 301, a plurality of separator plates 302 arranged alternately with the friction plates 301, and a backing.
  • an annular cancel plate (cancellation oil chamber defining member) 370 included in the clutch C3 including the drum members 130 and 360 described above.
  • the plurality of friction plates 301 (respective inner peripheral portions) of the clutch C3 are fitted into splines formed on the outer peripheral surface of the hub portion 133 of the drum member 130 extending toward the second planetary gear 22 side, that is, the vehicle rear side.
  • the plurality of friction plates 301 are supported by the drum member 130 that functions as a clutch hub so as to rotate integrally with the hub portion 133 and be movable in the axial direction.
  • the plurality of separator plates 302 (the respective outer peripheral portions) of the clutch C3 are fitted into splines formed on the inner peripheral surface of the drum portion 361 of the drum member 360 disposed so as to surround the hub portion 133 of the drum member 130.
  • the plurality of separator plates 302 are supported by the drum member 360 that functions as a clutch drum so as to rotate integrally with the drum portion 361 and be movable in the axial direction.
  • the piston 340 is disposed between the drum member 130 and the drum portion 361 of the drum member 360, and is supported by the connecting portion 365 of the drum member 360 so as to rotate integrally with the drum member 360 and be movable in the axial direction. Is done.
  • the cancel plate 370 is disposed between the piston 340 and the drum member 130, that is, on the opposite side of the piston 340 from the connecting portion 365 of the drum member 360, and is fixed to the connecting portion 365 using a snap ring.
  • the piston 340, together with the drum member 360 defines an engagement oil chamber (third engagement oil chamber) 350 of the clutch C3.
  • the cancel plate 370 defines a centrifugal oil pressure cancel chamber (third centrifugal oil pressure cancel chamber) 390 for canceling the centrifugal oil pressure generated in the engagement oil chamber 350 together with the piston 340.
  • the engagement oil chamber 350 and the centrifugal oil pressure cancellation chamber 390 of the clutch C3 are, as shown in FIG. 5, the support portion 135 of the drum member 130, that is, the engagement oil chamber 150 and the centrifugal oil pressure of the clutch C1.
  • the cancel chamber 190 is separated from the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 and is defined to be closer to the second planetary gear 22.
  • the centrifugal hydraulic pressure cancellation chamber 390 has hydraulic oil (for example, the hydraulic oil from the hydraulic control device 60 via an oil passage formed in the intermediate shaft 20m, the connecting portion 125 of the drum member 120, the connecting portion 365 of the drum member 360, and the like). Lubrication / cooling drain oil).
  • the plurality of return springs SP3 are disposed in the centrifugal hydraulic pressure cancel chamber 390 at intervals in the circumferential direction so as to be positioned between the piston 340 and the cancel plate 370.
  • a return spring SP3 of the clutch C3 a single leaf spring may be used instead of a plurality of coil springs.
  • the brake B ⁇ b> 2 including the drum member 360 described above includes a plurality of friction plates (friction engagement plates) 601 and a plurality of separator plates (frictions) arranged alternately with the friction plates 601. Engagement plate) 602 and a backing plate; a first piston 641 that presses the friction plate 601 and the separator plate 602 to frictionally engage; a second piston 642 that can press the first piston 641; and a first piston 641. And a plurality of return springs (coil springs) SP6 that are biased away from the friction plate 601 and the separator plate 602.
  • a plurality of friction plates 601 (respective inner peripheral portions) of the brake B2 are fitted into splines formed on the outer peripheral surface of the drum portion 361 of the drum member 360.
  • Each friction plate 601 is supported by a drum member 360 that functions as a brake hub so as to rotate integrally with the drum portion 361 and to be movable in the axial direction.
  • the plurality of separator plates 602 (each outer peripheral portion) of the brake B ⁇ b> 2 are fitted into splines formed on the inner peripheral surface of the transmission case 11.
  • Each separator plate 602 is supported by the transmission case 11 so as not to rotate with respect to the transmission case 11 and to be movable in the axial direction.
  • the friction plate 601 and the separator plate 602 of the brake B2 are opposite to the second planetary gear 22 with respect to the center support 11c, that is, Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 than the center support 11c. Placed on the side.
  • the center support 11 c includes an annular first recess 111 that opens toward the side opposite to the second planetary gear 22, that is, toward the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 side (left side in the drawing).
  • an annular second recess 112 that opens toward the opposite side of the second planetary gear 22 is formed.
  • the first recess 111 is formed on the radially inner side of the second recess 112 and is surrounded by the second recess 112. That is, the first concave portion 111 is arranged in the radial direction of the second concave portion 112 and the center support 11c (transmission case 11) inside the second concave portion 112 in the radial direction.
  • the first and second recesses 111 and 112 are partitioned by an annular partition wall 113 (see FIG. 6) so as not to communicate with each other.
  • the first and second recesses 111 and 112 are formed to have substantially the same axial length. .
  • the first piston 641 includes an annular first pressure receiving portion 641a, a cylindrical plate pressing portion 641b that presses the first and second friction engagement plates, and a first pressure receiving portion 641a and a plate pressing portion 641b.
  • a center support 11c that is, a flat plate-like (flange-shaped) annular portion 641c extending in the radial direction of the transmission case 11 is provided.
  • the first pressure receiving portion 641a is formed in a short cylindrical shape.
  • the annular portion 641c is offset in the axial direction from the first pressure receiving portion 641a and extends radially outward from the first pressure receiving portion 641a.
  • the plate pressing portion 641b extends from the outer peripheral portion of the annular portion 641c in the opposite direction to the first pressure receiving portion 641a and in the axial direction, and is formed, for example, in a cylindrical shape in this embodiment.
  • the first pressure receiving portion 641 a is movably fitted in the first recess 111.
  • a seal member such as an O-ring is provided between the inner peripheral surface of the first pressure receiving portion 641a and the inner inner surface of the first recess 111 and between the outer peripheral surface of the first pressure receiving portion 641a and the outer inner surface of the first recess 111. Are arranged one by one.
  • the first pressure receiving portion 641a is supported by the center support 11c so as to be movable in the axial direction, and defines the first engagement oil chamber 651 of the brake B1 together with the center support 11c.
  • the plate pressing portion 641b is fitted to the spline of the transmission case 11 and is able to come into contact with the separator plate 602 positioned closest to the second planetary gear 22 so that the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 (second planetary gear). (Opposite to 22).
  • the plate pressing portion 641b may be extended from the annular portion 641c so as to be arranged at intervals in the circumferential direction of the first piston 641. Thereby, the first piston 641 can be reduced in weight.
  • the second piston 642 has an annular second pressure receiving portion 642a and an annular piston pressing portion 642b.
  • the second pressure receiving portion 642a is movably fitted in the second recess 112, and is located between the inner peripheral surface of the second pressure receiving portion 642a and the inner inner surface of the second recess 112, and the outer peripheral surface of the second pressure receiving portion 642a.
  • One seal member such as an O-ring is disposed between the outer inner surface of the second recess 112. Accordingly, the second pressure receiving portion 642a is supported by the center support 11c so as to be movable in the axial direction, and defines a second engagement oil chamber 652 of the brake B2 together with the center support 11c.
  • the piston pressing portion 642b can contact the rear surface of the annular portion 641c of the first piston 641 from the second pressure receiving portion 642a with the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 (on the side opposite to the second planetary gear 22). It is extended toward.
  • the piston pressing portion 642b of the second piston 642 overlaps with substantially the entire plate pressing portion 641b of the first piston 641 when viewed from the axial direction of the input shaft 20i, the output shaft 20o, and the like.
  • the annular portion 641c of the first piston 641 can be pressed from behind the plate pressing portion 641b by the piston pressing portion 642b.
  • Plural piston pressing portions 642b may be formed so as to be arranged at intervals in the circumferential direction of the second pressure receiving portion 642a.
  • the engagement oil pressure (hydraulic oil) adjusted by the oil pressure control device 60 through the oil passage formed in the center support 11c is independent of each other.
  • the plurality of return springs SP6 are disposed between the first piston 641 and the annular spring support member 670 in the circumferential direction and face the first engagement oil chamber 651.
  • the spring support member 670 is fixed to the center support 11c using a snap ring so as to be located on the opposite side of the first engagement oil chamber 651 with respect to the first piston 641.
  • a plurality of holes are formed in the first pressure receiving portion 641a of the first piston 641 at intervals in the circumferential direction so as to be positioned on the side opposite to the first engagement oil chamber 651, and each return One end of the spring SP6 is inserted into the hole. Accordingly, the plurality of return springs SP6 are arranged to face the first engagement oil chamber 651 and press the first pressure receiving portion 641a of the first piston 641. Further, each return spring SP6 partially overlaps the center support 11c second recess 112 when viewed from the radial direction. As the return spring SP6 of the brake B2, a single leaf spring may be used instead of a plurality of coil springs.
  • the clutch C4 is disposed so as to be closest to the output shaft 20o among the four clutches C1 to C4 and the two brakes B1 and B2. That is, the clutch C4 is disposed on the opposite side of the second planetary gear 22 from the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25, that is, on the vehicle rear side (right side in FIG. 1) relative to the first planetary gear 21.
  • the clutch C4 includes a clutch hub 400, a clutch drum 410, a plurality of friction plates 401, a plurality of separator plates 402 and a backing plate arranged alternately with the friction plates 401, and a friction plate.
  • Piston 440 that presses 401 and separator plate 402 to frictionally engage, a plurality of return springs (coil springs) SP4 that urge piston 440 away from friction plate 401 and separator plate 402, and an annular cancel plate ( Cancel oil chamber defining member) 470.
  • the clutch hub 400 is rotatably supported by the intermediate shaft 20m via a bush or radial bearing, and includes a flange portion formed on the intermediate shaft 20m via two thrust bearings arranged at the front and rear, and an output shaft 20o. Is supported in the axial direction.
  • the clutch hub 400 is always connected (fixed) to the first ring gear 21r of the first planetary gear 21 via a spline and a snap ring.
  • the clutch drum 410 is formed in an annular side wall portion 411 that is fixed to the enlarged diameter portion formed on the output shaft 20o by welding or the like, and a bottomed cylindrical shape with one end (left end in FIG. 7) opened, and the annular side wall portion.
  • a cylindrical portion 412 that is joined to the outer peripheral portion of 411 by welding or the like and extends along the axial direction of the output shaft 20o or the like.
  • the end of the cylindrical portion 412 on the opening side is always connected (fixed) to the second carrier 22c of the second planetary gear 22 via a spline or the like.
  • the plurality of friction plates 401 (respective inner peripheral portions) of the clutch C4 are fitted into splines formed on the outer peripheral surface of the clutch hub 400. Accordingly, the plurality of friction plates 401 are supported by the clutch hub 400 so as to rotate integrally with the clutch hub 400 and to be movable in the axial direction. Further, the plurality of separator plates 402 (each outer peripheral portion) of the clutch C4 are fitted into splines formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 412 of the clutch drum 410. Thus, the plurality of separator plates 402 are supported by the clutch drum 410 so as to rotate integrally with the clutch drum 410 and be movable in the axial direction.
  • the piston 440 is disposed within the cylindrical portion 412 of the clutch drum 410 on the first planetary gear 21 side (vehicle front side) with respect to the annular side wall portion 411, and rotates integrally with the output shaft 20o and is movable in the axial direction. It is supported by the output shaft 20o.
  • the cancel plate 470 is fixed to the output shaft 20o using a snap ring so as to be positioned on the first planetary gear 21 side (vehicle front side) with respect to the piston 440.
  • the piston 440 defines an engagement oil chamber (first engagement oil chamber) 450 of the clutch C4 together with the clutch drum 410 as the oil chamber defining portion and the output shaft 20o.
  • the cancel plate 170 together with the piston 440 and the output shaft 20o, defines a centrifugal hydraulic pressure cancel chamber (fourth centrifugal hydraulic pressure cancel chamber) 490 for canceling the centrifugal hydraulic pressure generated in the engagement oil chamber 450.
  • a centrifugal hydraulic pressure cancel chamber fourth centrifugal hydraulic pressure cancel chamber 490 for canceling the centrifugal hydraulic pressure generated in the engagement oil chamber 450.
  • Engagement oil pressure (hydraulic oil) to the clutch C4 adjusted by the oil pressure control device 60 is supplied to the engagement oil chamber 450 of the clutch C4 through an oil passage formed in the transmission case 11, the output shaft 20o, and the like. Is done.
  • the hydraulic oil pressure canceling chamber 490 is supplied with hydraulic oil (for example, drainage oil for lubrication / cooling) from the hydraulic control device 60 through an oil passage formed in the transmission case 11, the output shaft 20o, and the like.
  • the plurality of return springs SP4 are disposed in the centrifugal hydraulic pressure cancellation chamber 490 at intervals in the circumferential direction so as to be positioned between the piston 440 and the cancellation plate 470.
  • the output shaft 20o is rotatably supported by the transmission case 11 via a bush, a radial bearing, and a thrust bearing.
  • the clutch C2 includes the third ring gear 23r (first output element) and the third sun gear 23s (second output element) of the Ravigneaux planetary gear mechanism 25. This corresponds to the third sun gear 23s (see FIG. 2) rotating at a higher speed.
  • the clutch C ⁇ b> 2 is disposed between the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 and the second planetary gear 22 disposed closer to the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 than the first planetary gear 21. Therefore, in the automatic transmission 20, it is not necessary to configure the constituent members of the clutch C2 so as to bypass the large-diameter first and second planetary gears 21 and 22.
  • the engagement oil chamber 250 and the centrifugal oil pressure cancellation chamber 290 of the clutch C2 are defined so as to be closer to the input shaft 20i than the engagement oil chamber 150 and the centrifugal oil pressure cancellation chamber 190 of the clutch C1.
  • the automatic transmission 20 can be suppressed by suppressing an increase in dimensions (outer diameter, shaft length, thickness, etc.), that is, weight associated with securing the strength of the components of the clutch C2, such as the shaft portion 230, the piston 240, and the oil chamber defining member 270. Increase in size can be suppressed. Further, the third sun gear 23s rotating at a higher speed than the third ring gear 23r and the shaft portion 230, the piston 240, and the oil chamber defining member 270 rotating together with the third sun gear 23s are reduced during rotation (equivalent inertia with respect to the input shaft 20i). Thus, the speed change performance can be improved.
  • the third sun gear 23s is connected to the clutch hub 200 that can be made smaller in diameter than the drum member 120 as the clutch drum. It is possible to further reduce the inertia when the member to be rotated is rotated.
  • the engagement oil chamber 150 and the centrifugal oil pressure cancellation chamber 190 of the clutch C1, and the engagement oil chamber 350 and the centrifugal oil pressure cancellation chamber 390 of the clutch C3 are combined with the clutch C2 (the engagement oil chamber 250 and the engagement oil chamber 250).
  • the centrifugal oil pressure canceling chamber 290) is disposed between the second planetary gear 22 disposed closer to the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 than the first planetary gear 21.
  • the clutch C4 is opposite to the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 with respect to the second planetary gear 22 disposed closer to the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 than the first planetary gear 21 (the rear side of the vehicle). Placed in.
  • the clutch C2 corresponding to the third sun gear 23s rotating at a higher speed than the third ring gear 23r can be brought closer to the Ravigneaux planetary gear mechanism 25. Therefore, the axial length of the constituent members of the clutch C2 such as the shaft portion 230, the piston 240, and the oil chamber defining member 270 that rotate integrally with the third sun gear 23s can be reduced, that is, the weight can be reduced. As a result, it is possible to reduce the inertia at the time of rotation of the shaft portion 230, the piston 240, the oil chamber defining member 270, etc., thereby improving the speed change performance and suppressing the increase in the shaft length of the automatic transmission 20. Become.
  • the clutch C1 drum portion 131 or the like corresponding to the third ring gear 23r (first output element) of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 is substantially the entire clutch C2, that is, the drum of the drum member 120.
  • the portion 122, the clutch hub 200, the friction plate 201, the separator plate 202, the oil chamber defining member 270, and the like are disposed.
  • the brake B ⁇ b> 1 is disposed on the opposite side (vehicle front side) of the first and second planetary gears 21 and 22 with respect to the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25.
  • the brake B2 (the drum portion 361 of the drum member 360, the friction plate 601, the separator plate 602, etc.) is disposed closer to the clutch C2 and the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 than to the first planetary gear 21.
  • a part of the clutch C3, that is, the hub part 133, the friction plate 301, the separator plate 302, the oil chamber defining member 270, and the like are arranged between the planetary gear 22 and the planetary gear 22.
  • the arrangement space of the clutches C1, C2, and C3 between the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 and the second planetary gear 22 arranged closer to the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 than the first planetary gear 21. It is possible to suppress an increase in the axial length of the automatic transmission 20 while sufficiently ensuring the above.
  • the brake B1 is engaged to engage the fourth of the Ravigneaux planetary gear mechanism 25.
  • the sun gear 24s fixing element
  • the sun gear 24s fixing element
  • the third carrier rotates from the input shaft 20i so that the rotational speed of the third sun gear 23s (second output element) is higher than the rotational speed of the third ring gear 23r (first output element) by the Ravigneaux planetary gear mechanism 25.
  • the power transmitted to 23c (input element) is increased and transmitted to the third sun gear 23s and the third ring gear 23r (see FIG. 2).
  • the third ring gear 23r and the third sun gear 23s of the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 are rotated at a rotational speed higher than that of the third carrier 23c, that is, the input shaft 20i, except when the reverse gear is formed. Rotate.
  • the clutch C1 includes a drum member 130 that functions as a clutch drum that rotates integrally with the third ring gear 23r, and a piston that defines an engagement oil chamber 150 together with a support portion 135 of the drum member 130. 140 and a cancel plate 170 fixed to the support portion 135 of the drum member 130 and defining a centrifugal hydraulic pressure cancel chamber 190 together with the piston 140. Further, the clutch C2 is engaged with the clutch hub 200 that is always connected to the third sun gear 23s, the piston 240 that defines the centrifugal oil pressure cancel chamber 290 together with the clutch hub 200, and the piston 240 that is fixed to the clutch hub 200. An oil chamber defining member 270 that defines the oil synthesizing chamber 250.
  • the engagement oil chamber 150 and the centrifugal oil pressure cancellation chamber 190 of the clutch C1 are defined by the members that rotate integrally with the third ring gear 23r (first output element), and the engagement oil chamber 250 and the centrifugal force of the clutch C2 are separated.
  • the hydraulic cancel chamber 290 can be defined by a member that rotates integrally with the third sun gear 23s (second output element).
  • the maximum rotational speeds of the first and second sun gears 21s and 22s of the first and second planetary gears 21 and 22, which are elements to be connected common to the clutches C1 and C2, are shown in FIG.
  • a plurality of rotating elements included in the automatic transmission 20 that is, the first to fourth sun gears 21s to 24s and the first to third ring gears 21r.
  • the first to fourth sun gears 21s to 24s and the first to third ring gears 21r.
  • the engagement oil chamber 150 and the centrifugal oil pressure cancellation chamber 190 of the clutch C1 rotate integrally with the third ring gear 23r having a lower maximum rotational speed than the first and second sun gears 21s, 22s.
  • the engaging oil chamber 250 and the centrifugal oil pressure canceling chamber 290 of the clutch C2 are defined by members that rotate integrally with the third sun gear 23s whose maximum rotational speed is lower than that of the first and second sun gears 21s, 22s. Made. Thereby, the number of constituent members of the clutches C1 and C2 that rotate integrally with the first and second sun gears 21s and 22s can be reduced.
  • the component members of the clutches C1 and C2 that rotate integrally with the first and second sun gears 21s and 22s that rotate at high speed that is, the drum member 120, the friction plates 101 and 201, and the like are rotated to automatically reduce the inertia.
  • the speed change performance of the transmission 20 can be further improved.
  • the rotation is relatively stable instead of providing the engagement oil chamber and the centrifugal oil pressure cancel chamber on the first and second sun gears 21s, 22s side where the rotation speed greatly varies depending on the shift speed.
  • Engagement oil chambers 150 and 250 and centrifugal oil pressure cancellation chambers 190 and 290 are provided on the third ring gear 23r and the third sun gear 23s side. As a result, it is possible to improve the speed change performance by reducing the variation of the centrifugal hydraulic pressure at each speed stage.
  • the drum member 120 shared by the clutches C1 and C2 is configured as described above. By doing so, it is possible to satisfactorily suppress the deformation of the drum member 120, particularly the expansion of the end portion on the opening side of the drum portion 122 that becomes the clutch drum of the clutch C2. That is, the cylindrical hub portion 121 serving as the clutch hub of the clutch C1 is fixed to the outer periphery of the opening side end portion of the drum portion 122 opened at one end serving as the clutch drum of the clutch C2.
  • strength of the edge part by the side of the opening of the drum member 120, especially the drum part 122 used as the clutch drum of the clutch C2 can be improved significantly. Therefore, even if the rotational speed of the drum member 120, that is, the first and second sun gears 21s and 22s is increased, the deformation, particularly, the opening of the end portion on the opening side of the drum portion 122 can be satisfactorily suppressed.
  • the hub portion 121 of the drum member 120 includes a cylindrical portion 121a to which the inner peripheral portion of the friction plate 101 of the clutch C1 is fitted, and a drum portion that extends radially inward from one end of the cylindrical portion 121a.
  • the drum member 120 that is, the drum portion 122 as a clutch drum
  • an increase in the weight of the drum member 120 (drum portion 122) can be suppressed, and inertia during rotation can be reduced.
  • the speed change performance of the automatic transmission 20 can be improved.
  • annular space 121c (oil sump) is defined between the cylindrical portion 121a and the drum portion 122 so as to open on the side opposite to the end portion on the opening side of the drum portion 122.
  • the drum member 120 (drum The hydraulic oil scattered around the portion 122) can be received in the space 121c between the hub portion 121 and the drum portion 122.
  • hydraulic oil as a lubrication / cooling medium from the space 121c to the friction plate 101 of the clutch C1 fitted to the hub 121 and the separator plate 102 of the clutch C1 fitted to the drum member 130. It becomes.
  • the clutch member C1 and C2 are arranged so as to be at least partially surrounded by the deformation of the drum member 120 shared as one clutch hub and the other clutch drum, that is, the constituent member of the clutch C1. It is possible to satisfactorily suppress the deformation of the drum portion 122 (the clutch drum of the clutch C2). Further, the friction plate 101 fitted to the hub part 121 and disposed around the drum part 122 and the separator plate 102 fitted to the drum member 130 can be well lubricated and cooled.
  • the clutch members C1 and C2 corresponding to the third ring gear 23r (first output element) and the third sun gear 23s (second output element) of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 include the drum member 120 (clutch hub and clutch) as described above.
  • the automatic transmission 20 can be made compact by applying the drum).
  • the hydraulic pressure control device 60 supplies the hydraulic pressure (only to the first engagement oil chamber 651) when the brake B2 is engaged. Hydraulic oil) is supplied, and hydraulic pressure (hydraulic oil) is not supplied to the second engagement oil chamber 652.
  • the hydraulic control device 60 performs the first operation when the brake B2 is engaged. Hydraulic pressure (hydraulic oil) is supplied to both the first and second engagement oil chambers 651 and 652.
  • the first piston 641 When hydraulic pressure is supplied only from the hydraulic control device 60 to the first engagement oil chamber 651 to engage the brake B2, the first piston 641 is returned to the return spring by the force of the hydraulic pressure in the first engagement oil chamber 651.
  • the first and second friction engagement plates are frictionally engaged by moving against the urging force of SP6 and being pressed by the plate pressing portion 641b of the first piston 641.
  • the second piston 642 when the hydraulic oil is supplied only to the first engagement oil chamber 651, the second piston 642 is stationary in the second recess 112 formed in the center support 11 c constituting a part of the transmission case 11. Therefore, the pressure in the second engagement oil chamber 652 does not fluctuate, and the second engagement oil chamber 652 does not enter a negative pressure state.
  • the torque sharing of the brake B2 is relatively small, and when hydraulic pressure is supplied only to the first engagement oil chamber 651, the state of the second piston 642 and the pressure state in the second engagement oil chamber 652 are different.
  • the movement of the first piston 641 is not hindered, and the first piston 641 can be smoothly moved according to the hydraulic pressure to the first engagement oil chamber 651.
  • the first piston 641 that presses the first and second friction engagement plates is made to act properly on the first piston 641 according to the torque sharing, thereby smoothly moving the first piston 641. Can be moved to. Therefore, in the automatic transmission 20, it is possible to improve the speed change performance satisfactorily.
  • the first and second pistons 641 and 642 are caused to return spring SP6 by the force of the hydraulic pressure in the second engagement oil chamber 652. The friction plate 601 and the separator plate 602 are moved against the urging force to be pressed, and both can be frictionally engaged.
  • the first recess 111 that defines the first engagement oil chamber 651 together with the first piston 641 is the second recess 112 that defines the second engagement oil chamber 652 together with the second piston 642.
  • the plurality of return springs SP6 are arranged so as to face the first engagement oil chamber 651 so as to be located on the inner side in the radial direction.
  • the first engagement oil chamber 651 can be configured to have an appropriate size as an oil chamber used when the torque sharing of the brake B2 is reduced or at the initial stage of gear shifting, so that the hydraulic response is improved and the hydraulic fluid is improved. An increase in consumption flow rate can be suppressed.
  • the diameter of the seal member disposed between the first recess 111 and the first pressure receiving portion 641a of the first piston 641 can be reduced, the sliding resistance to the first piston 641 can be reduced. It becomes possible.
  • the first recess 111 is formed in a part of the center support 11c, that is, the transmission case 11 so as to be aligned with the second recess 112 on the radial inner side of the second recess 112, and the plurality of return springs SP6 are Arranged so that at least a portion thereof overlaps with the second recess 112 when viewed from the radial direction.
  • each return spring SP6 and the second recess 112 and the second piston 642 in which the second pressure receiving portion 642a is disposed in the second recess 112 are overlapped in the axial direction, so that the brake B2 and thus the automatic transmission are overlapped.
  • the axial length of 20 can be shortened.
  • the first piston 641 has an annular portion 641c extending radially outward from the first pressure receiving portion 641a, and the plate pressing portion 641b extends from the annular portion 641c to the side opposite to the first pressure receiving portion 641a. Is issued.
  • the piston pressing portion 642b of the second piston 642 presses the annular portion 641c of the first piston 641, and each return spring SP6 presses the first pressure receiving portion 641a of the first piston 641. Accordingly, the first piston 641 can be smoothly moved in the axial direction by at least one of the hydraulic pressure in the first engagement oil chamber 651 and the hydraulic pressure in the second engagement oil chamber 652.
  • the plate pressing portion 641b of the first piston 641 extends from the outer peripheral portion of the annular portion 641c, and the plate pressing portion 641b of the first piston 641 and the second piston 642 are viewed from the axial direction of the input shaft 20i and the like.
  • the piston pressing portion 642b is annular compared to the case where the piston pressing portion 642b presses near the central portion in the radial direction of the annular portion 641c (when the piston pressing portion 642b does not press the back of the plate pressing portion 641b).
  • the portion 641c is pressed, the bending moment acting near the base end portion of the plate pressing portion 641b can be reduced. As a result, the durability of the first piston 641 can be further improved.
  • the above-described brake B2 is a drum as a brake hub that is always connected to the friction plate 601 and the separator plate 602 disposed on the opposite side of the second planetary gear 22 with respect to the center support 11c, and the second ring gear 22r.
  • Member 360 is included.
  • the drum member 360 is a drum member as a brake hub that is aligned with the transmission case 11 by the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 115 of the center support 11c between the friction plate 601, the separator plate 602, and the second planetary gear 22. 360 is included.
  • the gear group constituting the second planetary gear 22 is configured as an involute gear (the same applies to the first planetary gear 21 and the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25), and the second ring gear 22r is The second sun gear 22s and the second carrier 22c are aligned with respect to the intermediate shaft 20m.
  • the drum member 360 as the brake hub and the second ring gear 22r are coupled in the rotational direction with a radial play (clearance).
  • the drum member 360 as the brake hub of the brake B2 corresponding to the second ring gear 22r is adjusted by the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 115 of the center support 11c constituting a part of the transmission case 11. It is centered (supported in the radial direction). Accordingly, the connecting portion between the drum member 360 and the second ring gear 22r, that is, the fitting portion between the inner peripheral portion 221 of the ring gear flange 220 and the tip portion 367 of the drum member 360 and the outer peripheral portion 222 of the ring gear flange 220 and the second ring gear. Even if the radial play in at least one of the fitting portions with 22r is increased, the posture of the drum member 360 can always be kept stable.
  • the drum member 360 is accurately aligned with the transmission case 11, and the backlash (play) between the drum member 360 and the second ring gear 22r is increased, whereby the second It is possible to further enhance the vibration blocking effect between the ring gear 22r and the drum member 360, that is, the transmission case 11.
  • the second planetary gear 22 itself that is, the second sun gear 22s and the second carrier 22c are engaged by the engagement of the brake B2. It is possible to prevent the alignment function of the ring gear 22r from being impaired, and to suppress the generation of an excessive force due to the axial misalignment between the rotating elements of the second planetary gear 22 when the brake B2 is engaged. it can. Thereby, it is possible to satisfactorily reduce the vibration excited by the second ring gear 22r when the brake B2 is engaged.
  • the drum member 360 as a brake hub has the cylindrical portion 366 connected to the second ring gear 22r through the center hole of the inner cylindrical portion 115, and the center support 11c (inner cylindrical portion 115).
  • the drum member 360 and the second ring gear 22r are supported by the outer peripheral surface in the radial direction.
  • the drum member 360 and the second ring gear 22r include an inner peripheral portion 221 that is fitted to the distal end portion 367 of the cylindrical portion 366 and an outer peripheral portion 222 that is fitted to the second ring gear 22r. It is connected via an annular ring gear flange (connecting member) 220 having.
  • the ring gear flange 220 is fitted with at least one of the drum member 360 (tip portion 367) and the second ring gear 22r with a radial play. Accordingly, the drum member 360 is aligned with respect to the transmission case 11 with higher accuracy, and the effect of blocking vibration between the second ring gear 22r and the drum member 360, that is, the transmission case 11, is further increased, and the drum member 360, etc. It is possible to make the path from the second ring gear 22r through the transmission case 11 longer.
  • the drum member 360 connects the second ring gear 22r and the third ring gear 23r that is the first output element of the Ravigneaux planetary gear mechanism 25 to each other and releases the connection between the clutch C3. It is configured to function (to be used) as a clutch drum. As a result, the posture of the drum member 360 is always kept stable, so that the clutch C3 can be operated more smoothly to improve the speed change performance, and the number of parts of the automatic transmission 20 can be reduced and the size can be reduced. Become.
  • 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 may be employed as the brake B ⁇ b> 2 that is continuously engaged when forming the first forward speed to the fourth forward speed and is engaged when forming the reverse speed.
  • the gear ratios ⁇ 1 to ⁇ 4 in the first and second planetary gears 21 and 22 and the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 are not limited to those illustrated 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
  • the Ravigneaux type planetary gear mechanism 25 is a composite such as a Simpson type or a CR-CR type. It may be replaced with a planetary gear train.
  • the automatic transmission 20 described above may be modified to a transmission mounted on a front wheel drive vehicle.
  • the multi-stage transmission according to the present invention includes a brake that fixes a non-rotatable element connected to a case by fixing a fixing target element among a plurality of rotating elements, and releases the connection between the two.
  • the brake includes a brake hub that is always connected to the element to be fixed, and a first frictional engagement that is fitted to the brake hub.
  • a return spring that urges the first piston so as to be separated from the first and second friction engagement plates.
  • the brake included in the multi-stage transmission includes first and second recesses formed in a part of the case, first and second pistons, and the first piston separated from the first and second friction engagement plates. And a return spring for biasing the The first piston is disposed in the first recess, and the first pressure receiving portion that defines the first engagement oil chamber together with a part of the case, and the plate pressing that presses the first and second friction engagement plates. Part.
  • the second piston is disposed in the second concave portion, and together with a part of the case, defines a second engagement oil chamber together with a part of the case, and with the supply of hydraulic pressure to the second engagement oil chamber.
  • a piston pressing portion that contacts a part of the first piston and presses the first piston;
  • the first piston resists the urging force of the return spring by the force of the hydraulic pressure in the first engagement oil chamber.
  • the first and second frictional engagement plates can be moved so as to press and the first and second frictional engagement plates can be frictionally engaged.
  • the second piston stops in the second recess formed in a part of the case, so that the second engagement oil chamber is in a negative pressure state. None become. Therefore, when the hydraulic pressure is supplied only to the first engagement oil chamber, the movement of the first piston is not hindered by the state of the second piston or the pressure state in the second engagement oil chamber.
  • the first piston can be smoothly moved according to the hydraulic pressure to the engagement oil chamber.
  • the second piston comes into contact with a part of the first piston as the hydraulic pressure is supplied to the second engagement oil chamber. Press one piston.
  • the first piston receives both the force due to the oil pressure in the first engagement oil chamber and the force due to the oil pressure in the second engagement oil chamber transmitted via the second piston.
  • the friction engagement plate is pressed.
  • the first piston that presses the first and second friction engagement plates is made to act appropriately on the hydraulic pressure corresponding to the torque sharing to smoothly move the first piston. Therefore, it is possible to improve the speed change performance of the multi-stage transmission.
  • the first and second pistons are connected to the return spring by the force of the hydraulic pressure in the second engagement oil chamber. It goes without saying that the first and second frictional engagement plates can be frictionally engaged by moving the first and second frictional engagement plates against the biasing force.
  • the first recess may be formed in a part of the case so as to be aligned with the second recess and the radial direction of the case, and at least a part of the return spring is viewed from the radial direction. You may arrange
  • the first piston may include an annular portion extending in a radial direction from the first pressure receiving portion, and the piston pressing portion of the second piston may include the annular portion of the first piston.
  • the return spring may press the first pressure receiving portion of the first piston.
  • the annular portion may extend radially outward from the first pressure receiving portion, and the plate pressing portion of the first piston is opposite to the first pressure receiving portion from the outer peripheral portion of the annular portion.
  • the plate pressing portion of the first piston and the piston pressing portion of the second piston may overlap at least partially when viewed from the axial direction of the input member.
  • the first recess may be formed in a part of the case so as to be located on the radially inner side of the second recess, and the return spring is opposed to the first engagement oil chamber. It may be arranged.
  • the first engagement oil chamber can be configured to have an appropriate size as an oil chamber that is used when the torque sharing of the brake is reduced or at the beginning of shifting, so that the hydraulic response is improved and the flow rate of the operating oil is increased. It is possible to suppress the increase in In addition, since the diameter of the seal member disposed between the first concave portion and the first pressure receiving portion of the first piston can be reduced, the sliding resistance to the first piston can be reduced.
  • the brake hub may be aligned with the case by a part of the case.
  • the inclination of the first and second friction engagement plates can be suppressed, and the variation in torque capacity due to the uneven surface pressure between the two can be reduced, so that the speed change performance of the multi-stage transmission can be further improved. Is possible.
  • the multi-stage transmission may further include a clutch that connects the fixed element and the other rotating element to each other and releases the connection therebetween, and the brake hub is used as a clutch drum of the clutch.
  • An engagement oil chamber of the clutch may be defined together with the piston of the clutch.
  • the multi-stage transmission includes a first planetary gear having a first rotation element, a second rotation element, and a third rotation element that are sequentially arranged at intervals corresponding to the gear ratio on the speed diagram, and a speed diagram.
  • a second planetary gear having a fourth rotating element, a fifth rotating element, and a sixth rotating element that are sequentially arranged at intervals corresponding to the gear ratio, an input element, a fixable element, a first output element, and
  • a Ravigneaux planetary gear mechanism having a second output element, first, second, third and fourth clutches, and first and second brakes may be provided, and the input of the Ravigneaux planetary gear mechanism
  • the element and the second rotating element of the first planetary gear may be always connected to the input member, and the first rotating element of the first planetary gear and the fourth rotating element of the second planetary gear; May be always connected, in front of the second planetary gear.
  • the fifth rotating element and the output member may be constantly connected, and the first clutch is configured such that the first rotating element of the first planetary gear and the fourth rotating element of the second planetary gear are always connected. And the first output element of the Ravigneaux type planetary gear mechanism may be connected to each other, and the connection between the two may be released.
  • the second clutch may be connected to the constantly connected first planetary gear.
  • the first rotating element and the fourth rotating element of the second planetary gear and the second output element of the Ravigneaux planetary gear mechanism may be connected to each other and the connection between them may be released.
  • the third clutch connects the sixth rotating element of the second planetary gear as the element to be fixed and the first output element of the Ravigneaux type planetary gear mechanism to each other and releases the connection between them.
  • the fourth clutch may be configured such that the fifth rotating element and the output member of the second planetary gear, which are always connected, and the third rotating element of the first planetary gear are mutually connected.
  • the first brake may connect the fixed element of the Ravigneaux type planetary gear mechanism to a stationary member and fix it so that it cannot rotate.
  • the second brake may be configured to connect the sixth rotating element of the second planetary gear as the fixing target element to the stationary member and fix the non-rotatable both. The brake for releasing the connection may be used.
  • Such a multi-stage transmission includes a Ravigneaux planetary gear mechanism, first and second planetary gears, first to fourth clutches, and first and second brakes.
  • any three of the first to fourth clutches and the first and second brakes are selectively engaged to advance from the first speed to the tenth speed. Steps and reverse steps can be formed.
  • 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 the increase). Therefore, according to this multi-stage transmission, both power transmission efficiency and drivability can be improved satisfactorily.
  • the second rotating element of the first planetary gear is always connected to the input member, and the third rotating element of the first planetary gear is the fourth clutch.
  • the fourth clutch To selectively connect the output member (and the fifth rotating element of the second planetary gear).
  • the third rotating element of the first planetary gear is always coupled 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 member.
  • 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 multi-stage transmission, it is possible to improve both the power transmission efficiency and the drivability, and to suppress an increase in the size of the entire apparatus.
  • the first to fourth clutches and the first and second brakes are engaged as described below, so that the forward speed and the reverse speed from the first speed to the tenth speed are set.
  • the seventh forward speed is formed by engaging the first clutch, the third clutch, and the fourth clutch.
  • the eighth forward speed is formed by engaging the third clutch, the fourth clutch, and the first brake.
  • the ninth forward speed is formed by engaging the first clutch, the third clutch, and the first brake.
  • the tenth forward speed is formed by engaging the second clutch, the third clutch, and the first brake.
  • the reverse gear is formed by engaging the second clutch, the third clutch, and the second brake.
  • any of the six engagement elements that is, the first to fourth clutches and the first and second brakes are engaged and the remaining three are released.
  • the forward first speed, the forward tenth speed and the reverse speed are formed.
  • the release is performed with the formation of the shift stage.
  • the number of engaging elements can be reduced. As a result, it is possible to further reduce the drag loss in the engagement element released with the formation of the shift speed and further improve the power transmission efficiency in the multi-speed transmission.
  • the output member may be an output shaft connected to the rear wheel of the vehicle via a differential gear. That is, the multi-stage transmission according to the present invention may be configured as a transmission mounted on a rear wheel drive vehicle. However, as described above, the multi-stage transmission according to the present invention can also be configured as a transmission mounted on a front-wheel drive vehicle.
  • the present invention can be used in the manufacturing industry of multi-stage transmissions.

Landscapes

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Abstract

 自動変速機(20)のブレーキ(B2)は、センターサポート(11c)に形成された第1および第2凹部(111,112)と、第1凹部(111)内に配置されて第1係合油室(651)を画成する第1受圧部(641a)および摩擦プレート(601)およびセパレータプレート(602)を押圧するプレート押圧部(641b)を有する第1ピストン(641)と、第2凹部(112)内に配置されて第2係合油室(652)を画成する第2受圧部(642a)および第2係合油室(652)への油圧の供給に伴って第1ピストン(641)を押圧するピストン押圧部(642b)を有する第2ピストン(642)と、第1ピストン(641)を摩擦プレート(601)およびセパレータプレート(602)から離間するように付勢するリターンスプリング(SP6)とを含む。

Description

多段変速機
 本発明は、複数の回転要素のうちの固定対象要素をケースに接続して回転不能に固定すると共に両者の接続を解除するブレーキを含み、車両の原動機から入力部材に伝達された動力を変速して出力部材に伝達する多段変速機に関する。
 従来、この種の変速機に含まれるブレーキとして、ケース内あるいはケースに結合されたシリンダ内を摺動可能であって摩擦材とディスクプレートとを係脱させる1体のピストンと、当該ピストンに対して設けられた第1油圧室と、当該ピストンに対して第1油圧室とは独立に設けられた第2油圧室と、ピストンを第1および第2油圧室側に常時付勢するリターンスプリングとを有するものが知られている(例えば、特許文献1および2参照)。このようなブレーキでは、トルク分担が比較的小さくなる際に第1および第2油圧室の何れか一方に係合油圧(作動油)が供給され、トルク分担が比較的大きくなる際に第1および第2油圧室の双方に係合油圧が供給される。
特開2001-032928号公報 特開2007-064400号公報
 しかしながら、上記従来のブレーキでは、係合油圧が第1および第2の油圧室の一方のみに供給される際、ピストンの移動により第1および第2の油圧室の他方の内部が負圧状態となるため、ピストンの円滑な移動が妨げられて変速性能が悪化してしまうおそれがある。
 そこで、本発明は、2つの係合油室を有するブレーキを含む多段変速機の変速性能を向上させることを主目的とする。
 本発明による多段変速機は、
 複数の回転要素のうちの固定対象要素をケースに接続して回転不能に固定すると共に両者の接続を解除するブレーキを含み、車両の原動機から入力部材に伝達された動力を変速して出力部材に伝達する多段変速機において、
 前記ブレーキは、
 前記固定対象要素に常時連結されるブレーキハブと、
 前記ブレーキハブに嵌合される第1摩擦係合プレートと、
 前記ケースに嵌合される第2摩擦係合プレートと、
 前記ケースの一部に形成された第1および第2凹部と、
 前記第1凹部内に配置されて前記ケースの一部と共に第1係合油室を画成する第1受圧部と、前記第1および第2摩擦係合プレートを押圧するプレート押圧部とを有する第1ピストンと、
 前記第2凹部内に配置されて前記ケースの一部と共に第2係合油室を画成する第2受圧部と、前記第2係合油室への油圧の供給に伴って前記第1ピストンの一部と当接して該第1ピストンを押圧するピストン押圧部とを有する第2ピストンと、
 前記第1ピストンを前記第1および第2摩擦係合プレートから離間するように付勢するリターンスプリングと、
 を備えることを特徴とする。
 この多段変速機のブレーキでは、第1係合油室のみに油圧(作動油)を供給すれば、第1係合油室内の油圧による力によって第1ピストンをリターンスプリングの付勢力に抗して第1および第2摩擦係合プレートを押圧するように移動させ、第1および第2摩擦係合プレートを摩擦係合させることができる。そして、第1係合油室のみに油圧が供給される際、第2ピストンはケースの一部に形成された第2凹部内で静止することから、第2係合油室内が負圧状態になることはない。従って、第1係合油室のみに油圧が供給される際には、第2ピストンの状態や第2係合油室内の圧力の状態によって第1ピストンの移動が妨げられることはなく、第1係合油室への油圧に応じて第1ピストンをスムースに移動させることが可能となる。更に、第1および第2係合油室内の双方に油圧を供給すれば、第2係合油室への油圧の供給に伴って第2ピストンが第1ピストンの一部と当接して当該第1ピストンを押圧する。これにより、第1ピストンは、第1係合油室内の油圧による力と、第2ピストンを介して伝えられる第2係合油室内の油圧による力との双方を受けて、第1および第2摩擦係合プレートを押圧することになる。この結果、ブレーキのトルク分担の大小に拘わらず、第1および第2摩擦係合プレートを押圧する第1ピストンにトルク分担に応じた油圧を適正に作用させて当該第1ピストンをスムースに移動させることができるので、多段変速機の変速性能を向上させることが可能となる。なお、本発明による多段変速機に含まれるブレーキでは、第2係合油室のみに油圧を供給しても、第2係合油室内の油圧による力によって第1および第2ピストンをリターンスプリングの付勢力に抗して第1および第2摩擦係合プレートを押圧するように移動させ、第1および第2摩擦係合プレートを摩擦係合させることができることはいうまでもない。
本発明による多段変速機を含む動力伝達装置の概略構成図である。 本発明による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。 本発明による多段変速機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。 本発明による多段変速機を示す断面図である。 本発明による多段変速機を示す拡大断面図である。 本発明による多段変速機を示す拡大断面図である。 本発明による多段変速機を示す拡大断面図である。
 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多段変速機としての自動変速機20を含む動力伝達装置10の概略構成図である。同図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、エンジン等から入力軸20iに伝達された動力を変速して出力軸20oに伝達する自動変速機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、図示しないステータシャフト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とを含む。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4参照)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、ダブルピニオン式遊星歯車とシングルピニオン式遊星歯車とを組み合わせて構成される複合遊星歯車機構としてのラビニヨ式遊星歯車機構25とを含む。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第1係合要素としてのクラッチC1(第1クラッチ)、第2係合要素としてのクラッチC2(第2クラッチ)、第3係合要素としてのクラッチC3(第3クラッチ)、第4係合要素としてのクラッチC4(第4クラッチ)、第5係合要素としてのブレーキB1(第1ブレーキ)および第6係合要素としてのブレーキB2(第2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並びにラビニヨ式遊星歯車機構25は、発進装置12すなわちエンジン側(図1における左側)から、ラビニヨ式遊星歯車機構25、第2遊星歯車22、第1遊星歯車21、すなわち、ラビニヨ式遊星歯車機構25を構成するシングルピニオン式遊星歯車、ラビニヨ式遊星歯車機構25を構成するダブルピニオン式遊星歯車、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、ラビニヨ式遊星歯車機構25は、発進装置12に近接するように車両の前部側に配置される。また、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る。更に、第2遊星歯車22は、入力軸20iや出力軸20o等の軸方向におけるラビニヨ式遊星歯車機構25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。第1キャリヤ21cは、クラッチC4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)として機能し、クラッチC4の解放時には空転する。また、第1リングギヤ21rは、クラッチC4の係合時に当該第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。
 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(プラネタリキャリヤ)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と一体化(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。
 ラビニヨ式遊星歯車機構25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、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に噛合すると共に第3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。
 このようなラビニヨ式遊星歯車機構25は、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機構である。すなわち、ラビニヨ式遊星歯車機構25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、ダブルピニオン式の第3遊星歯車を構成する。また、ラビニヨ式遊星歯車機構25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、シングルピニオン式の第4遊星歯車を構成する。そして、本実施形態において、ラビニヨ式遊星歯車機構25は、ダブルピニオン式の第3遊星歯車のギヤ比λ3(第3サンギヤ23sの歯数/第3リングギヤ23rの歯数)が、例えば、λ3=0.488となり、かつシングルピニオン式の第4遊星歯車のギヤ比λ4(第4サンギヤ24sの歯数/第3リングギヤ23rの歯数)が、例えば、λ4=0.581となるように構成される。
 また、ラビニヨ式遊星歯車機構25(第3および第4遊星歯車)を構成する回転要素のうち、第4サンギヤ24sは、ラビニヨ式遊星歯車機構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。更に、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、ラビニヨ式遊星歯車機構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。また、第3リングギヤ23rは、当該ラビニヨ式遊星歯車機構25の第1出力要素として機能し、第3サンギヤ23sは、当該ラビニヨ式遊星歯車機構25の第2出力要素として機能する。
 クラッチC1は、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とラビニヨ式遊星歯車機構25の第1出力要素である第3リングギヤ23r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。クラッチC2は、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とラビニヨ式遊星歯車機構25の第2出力要素である第3サンギヤ23s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。クラッチC3は、第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rとラビニヨ式遊星歯車機構25の第1出力要素である第3リングギヤ23r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。クラッチC4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。
 ブレーキB1は、ラビニヨ式遊星歯車機構25の固定可能要素である第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)すると共に当該第4サンギヤ24s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。ブレーキB2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(例えば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た摩擦プレートおよび両面が平滑に形成された環状部材であるセパレータプレート)、それぞれ作動油が供給される係合油室および遠心油圧キャンセル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2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3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2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2における左側の速度線図)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2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、ラビニヨ式遊星歯車機構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、並びに第2出力要素としての第3サンギヤ23sは、この順番で図中左側からシングル式の第3遊星歯車のギヤ比λ3およびダブルピニオン式の第4遊星歯車のギヤ比λ4に応じた間隔をおいて当該ラビニヨ式遊星歯車機構25の速度線図(図2における右側の速度線図)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を自動変速機20の第9回転要素とし、第3サンギヤ23sを自動変速機20の第10回転要素とする。従って、ラビニヨ式遊星歯車機構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3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C1,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サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sとラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23r(第1出力要素)とが互いに接続される。また、クラッチC2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とラビニヨ式遊星歯車機構25の第3サンギヤ23s(第2出力要素)とが互いに接続される。更に、ブレーキB2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および第2遊星歯車21,22並びに第3および第4遊星歯車のギヤ比がλ1=0.277,λ2=0.244,λ3=0.488,λ4=0.581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C1、ブレーキB1および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2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サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sとラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23r(第1出力要素)とが互いに接続される。また、ブレーキB1によりラビニヨ式遊星歯車機構25の第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。更に、ブレーキB2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、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C2、ブレーキB1およびB2を係合させると共に、残余のクラッチC1,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3速段の形成に際しては、クラッチC2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とラビニヨ式遊星歯車機構25の第3サンギヤ23s(第2出力要素)とが互いに接続される。また、ブレーキB1によりラビニヨ式遊星歯車機構25の第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。更に、ブレーキB2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、前進第3速段におけるギヤ比γ3は、γ3=2.324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=1.385となる。
 前進第4速段は、クラッチC4、ブレーキB1および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1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。また、ブレーキB1によりラビニヨ式遊星歯車機構25の第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。更に、ブレーキB2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、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=1.232となる。
 前進第5速段は、クラッチC2,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,C3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5速段の形成に際しては、クラッチC2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とラビニヨ式遊星歯車機構25の第3サンギヤ23s(第2出力要素)とが互いに接続される。また、クラッチC4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。更に、ブレーキB1によりラビニヨ式遊星歯車機構25の第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=1.491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=1.265となる。
 前進第6速段は、クラッチC1,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C2,C3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サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sとラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23r(第1出力要素)とが互いに接続される。また、クラッチC4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。更に、ブレーキB1によりラビニヨ式遊星歯車機構25の第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=1.251となる。
 前進第7速段は、クラッチC1,C3およびC4を係合させると共に、残余のクラッチC2,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サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sとラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23r(第1出力要素)とが互いに接続される。また、クラッチC3により第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rとラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23r(第1出力要素)とが互いに接続される。更に、クラッチC4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。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C3,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8速段の形成に際しては、クラッチC3により第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rとラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23r(第1出力要素)とが互いに接続される。また、クラッチC4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。更に、ブレーキB1によりラビニヨ式遊星歯車機構25の第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C1,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C2,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、前進第9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サンギヤ21sおよび第2遊星歯車22の第2サンギヤ22sとラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23r(第1出力要素)とが互いに接続される。また、クラッチC3により第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rとラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23r(第1出力要素)とが互いに接続される。更に、ブレーキB1によりラビニヨ式遊星歯車機構25の第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,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、前進第10速段の形成に際しては、クラッチC2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とラビニヨ式遊星歯車機構25の第3サンギヤ23s(第2出力要素)とが互いに接続される。また、クラッチC3により第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rとラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23r(第1出力要素)とが互いに接続される。更に、ブレーキB1によりラビニヨ式遊星歯車機構25の第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=0.588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=1.076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=8.660となる。
 後進段は、クラッチC2,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、後進段の形成に際しては、クラッチC2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とラビニヨ式遊星歯車機構25の第3サンギヤ23s(第2出力要素)とが互いに接続される。また、クラッチC3により第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rとラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23r(第1出力要素)とが互いに接続される。更に、ブレーキB2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=-4.860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|=0.955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、8.660)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ことができる。更に、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可能となる。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、ラビニヨ式遊星歯車機構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に常時連結される。また、前進第4速段から前進第8速段の形成時には、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C4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従来の変速機(米国特許第8,202,190号明細書のFIG.2,FIG.3参照)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C4のトルク分担を低減させることができる。
 すなわち、自動変速機20では、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C4により出力軸20oに選択的に接続される第3回転要素としている。これにより、上記従来の変速機の第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C4を介して伝達されるトルクを1/(1+λ1)に低下させることができる。従って、自動変速機20では、クラッチC4のトルク分担を良好に低減させることが可能となり、クラッチC4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。この結果、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、両者の少なくとも何れか一方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ことができる。更に、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。そして、上記自動変速機20のように、ダブルピニオン式の第3遊星歯車とシングルピニオン式の第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25を採用すれば、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。
 図4は、自動変速機20を示す断面図であり、図5から図7は、自動変速機20を示す拡大断面図である。図1および図4に示すように、ラビニヨ式遊星歯車機構25の固定可能要素である第4サンギヤ24s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)するブレーキB1は、4つのクラッチC1~C4および2つのブレーキB1,B2の中で最も発進装置12(エンジン)に近接するように配置される。すなわち、ブレーキB1は、ラビニヨ式遊星歯車機構25に対して第1および第2遊星歯車21,22とは反対側、つまりラビニヨ式遊星歯車機構25よりも車両前部側(図1における左側)に配置される。
 ブレーキB1は、図4および図5に示すように、第4サンギヤ24sに常時連結(固定)されるブレーキハブ500と、複数の摩擦プレート501と、摩擦プレート501と交互に配設される複数のセパレータプレート502およびバッキングプレートと、摩擦プレート501およびセパレータプレート502を押圧して摩擦係合させるピストン540と、ピストン540を摩擦プレート501およびセパレータプレート502から離間するように付勢する複数のリターンスプリング(コイルバネ)SP5とを含む。
 ブレーキB1の複数の摩擦プレート501(それぞれの内周部)は、ブレーキハブ500の外周面に形成されたスプラインに嵌合される。これにより、各摩擦プレート501は、ブレーキハブ500と一体に回転すると共に軸方向に移動可能となるように当該ブレーキハブ500により支持される。また、ブレーキB1の複数のセパレータプレート502(それぞれの外周部)は、トランスミッションケース11に固定されて当該トランスミッションケース11(静止部材)の一部を構成する環状のフロントサポート(前側の支持部)11fから入力軸20iの軸方向に延びるドラム部11dの内周面に形成されたスプラインに嵌合される。これにより、複数のセパレータプレート502は、トランスミッションケース11に対して回転不能かつ軸方向に移動可能となるようにフロントサポート11fにより支持される。ピストン540は、トランスミッションケース11に対して回転不能かつ軸方向に移動自在となるようにフロントサポート11fにより支持され、当該フロントサポート11fと共にブレーキB1の係合油室550を画成する。
 ブレーキB1の係合油室550には、入力軸20iやフロントサポート11fに形成された油路を介して油圧制御装置60により調圧されたブレーキB1への係合油圧(作動油)が供給される。また、複数のリターンスプリングSP5は、ピストン540と環状のスプリング支持部材570との間に周方向に間隔をおいて配設され、係合油室550と対向する。スプリング支持部材570は、ピストン540に対して係合油室550とは反対側に位置するようにスナップリングを用いてフロントサポート11fに固定される。なお、ブレーキB1のリターンスプリングSP5としては、複数のコイルバネの代わりに単一の板バネが用いられてもよい。
 図1および図4に示すように、クラッチC1は、ラビニヨ式遊星歯車機構25(第3遊星歯車)に近接するように第2遊星歯車22とラビニヨ式遊星歯車機構25との間に配置される。また、クラッチC2は、クラッチC1の構成部材により少なくとも一部が囲まれると共にラビニヨ式遊星歯車機構25(第3遊星歯車)に近接するように第2遊星歯車22とラビニヨ式遊星歯車機構25との間に配置される。更に、クラッチC3は、第2遊星歯車22に近接するように当該第2遊星歯車22とラビニヨ式遊星歯車機構25との間に配置される。また、ブレーキB2は、クラッチC3の少なくとも一部を囲むと共に第2遊星歯車22に近接するように当該第2遊星歯車22とラビニヨ式遊星歯車機構25との間に配置される。
 クラッチC1およびC2は、上述のように、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を共通の接続対象要素とする。このため、クラッチC1およびC2は、図5に示すように、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に常時連結(固定)されると共にクラッチC1のクラッチハブおよびクラッチC2のクラッチドラムとして機能するドラム部材120を共用する。また、クラッチC1およびC3は、上述のように、ラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23rを共通の接続対象要素とする。このため、クラッチC1およびC3は、第3リングギヤ23rに常時連結(固定)されると共にクラッチC1のクラッチドラムおよびクラッチC3のクラッチハブとして機能するドラム部材130を共用する。更に、クラッチC3およびブレーキB2は、上述のように、第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rを接続対象要素または固定対象要素とする。このため、クラッチC3およびブレーキB2は、クラッチC3のクラッチドラムおよびブレーキB2のブレーキハブとして機能するドラム部材360を共用する。
 ドラム部材120は、クラッチC1により利用されるハブ部121と、クラッチC2により利用されるドラム部122と、クラッチC1およびC2の接続対象要素である第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に常時連結(固定)される連結部125とを含む。ハブ部121は、外周面に形成されたスプラインを有する筒状部121aと、筒状部121aの一端(図5における左端)から径方向内側に延出された環状のフランジ部121bとを有する。本実施形態において、筒状部121aの内周面は、凹凸を有さない凹円柱面状に形成されている。これにより、筒状部121aの厚みを大きくすることなくハブ部121の強度を確保することが可能となる。なお、フランジ部121bの径方向における長さは、クラッチC1およびC2に要求されるトルク容量に応じて任意に定められる。
 ドラム部122は、一端(図5における左端)が開口した有底円筒状に形成されており、円筒部および当該円筒部の一端(図5における右端)から径方向内側に延出された環状側壁部を有する。ドラム部122(円筒部)の内周面には、スプラインが形成されており、ドラム部122(円筒部)の外周面は、凹凸を有さない円柱面状に形成されている。これにより、ドラム部122の厚みを大きくすることなく、その強度を確保することが可能となる。連結部125は、長尺の筒状部および当該筒状部の一端(図5における左端)から径方向外側に延出されたフランジ部を有し、ブッシュあるいはラジアル軸受等を介して入力軸20iにより同軸かつ回転自在に支持される。連結部125の筒状部(その他端)は、スプライン等を介して第1および第2サンギヤ21s,22sに連結され、連結部125のフランジ部は、ドラム部122の内周部に溶接等により強固に固定される。これにより、ドラム部122は、連結部125を介して第1および第2サンギヤ21s,22sに常時連結される。
 図5に示すように、ドラム部122の開口側の端部は、ハブ部121のフランジ部121b(開口)内に圧入され、ドラム部122の開口側の端部の外周面とフランジ部121bの内周面とは溶接により強固に固定される。これにより、ハブ部121は、ドラム部122および連結部125を介して第1および第2サンギヤ21s,22sに常時連結される。そして、ドラム部122の開口側の端部の外周に固定されるフランジ部121bは、環状のリブとして機能することになる。また、ハブ部121の筒状部121aの内周面は、フランジ部121bの径方向における寸法に応じた間隔をおいてドラム部122の外周面と対向する。ハブ部121の筒状部121aとドラム部122との間には、ドラム部122の開口側の端部やフランジ部121bとは反対側で開口する環状の空間121c(油溜め)が画成される。
 ドラム部材130は、クラッチC1により利用されるドラム部131と、クラッチC3により利用されるハブ部133と、環状の支持部135とを含む。本実施形態において、ドラム部131、ハブ部133および支持部135は、例えばアルミニウム合金等を鋳造することにより一体に成形される。ドラム部131は、クラッチC1およびC3の接続対象要素であるラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23rに常時連結(固定)される開口側端部(図5における左端部)を有する円筒部および当該円筒部の一端(図5における右端)から径方向内側に延出された環状側壁部を有する。ドラム部131(円筒部)の内周面には、スプラインが形成されており、ドラム部131(円筒部)の外周面は、凹凸を有さない円柱面状に形成されている。これにより、ドラム部131の厚みを大きくすることなく、その強度を確保することが可能となる。
 ドラム部材130のハブ部133は、ドラム部131の環状側壁部から当該ドラム部131(円筒部)の開口側端部とは反対側(図5における右側)に延出される。本実施形態において、ハブ部133は、ドラム部131よりも小さい外径を有する筒状に形成されている。また、ハブ部133の外周面には、スプラインが形成されており、ハブ部133の内周面は、凹凸を有さない凹円柱面状に形成されている。これにより、ハブ部133の厚みを大きくすることなく、その強度を確保することが可能となる。支持部135は、本実施形態において、ハブ部133の内周面から径方向内側に延出されており、その内周部は、ブッシュあるいはラジアル軸受等を介してドラム部材120の連結部125(の外周面)により同軸かつ回転自在に支持される。更に、ドラム部材130の支持部135とドラム部材120の連結部125のフランジ部との間には、スラスト軸受が配置される。
 ドラム部材360は、一端(図5における左端)が開口した有底円筒状に形成されたドラム部361と、クラッチC3およびブレーキB2の接続対象要素(固定対象要素)である第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rと一体に回転するリングギヤフランジ(連結部材)220に常時連結(固定)される連結部365とを含む。ドラム部材360のドラム部361は、円筒部および当該円筒部の一端(図5における右端)から径方向内側に延出された環状側壁部を有する。ドラム部361(円筒部)の内周面および外周面には、スプラインが形成されており、ドラム部361(環状側壁部)の内周部には、連結部365の外周部が溶接等により強固に固定される。
 ドラム部材360の連結部365は、図6に示すように、ドラム部361(ラビニヨ式遊星歯車機構25)と第2遊星歯車22との間に位置するようにトランスミッションケース11に固定されて当該トランスミッションケース11(静止部材)の一部を構成する環状のセンターサポート(中間の支持部)11cにより径方向に支持(調心)される。センターサポート11cは、図示するように、トランスミッションケース11の内周面から径方向内側に向けて延在し、中心孔を有する内筒部115を含む。そして、ドラム部材360の連結部365は、ニードルベアリング(ラジアル軸受)を介してセンターサポート11cの内筒部115の外周面により回転自在に支持される。これにより、内筒部115の外周面(センターサポート11c)によってドラム部材360をトランスミッションケース11に対して精度よく調心することが可能となる。また、連結部365は、自動変速機20(入力軸20iや出力軸20o)の軸方向に延びる筒状部366を有し、当該筒状部366は、ブッシュを介してセンターサポート11cの内筒部115に挿通されて第2リングギヤ22rに連結される。
 連結部365の筒状部366の先端部367は、センターサポート11cの内筒部115(その内周面)によって囲まれる部分よりも小さい外径を有するように形成されており、当該先端部367の外周面には、スプラインが形成されている。更に、リングギヤフランジ220は、連結部365の先端部367のスプラインに嵌合(スプライン嵌合)される内周部221と、第2リングギヤ22rの内周面に形成されたスプラインに嵌合(スプライン嵌合)される外周部222とを有する。これにより、ドラム部材360(ドラム部361)は、リングギヤフランジ220の内周側および外周側に設けられた2箇所の嵌め合い嵌合部(スプライン嵌合部)を介して第2リングギヤ22rに常時連結される。
 本実施形態において、リングギヤフランジ220の内周部221とドラム部材360の先端部367との嵌合部およびリングギヤフランジ220の外周部222と第2リングギヤ22rとの嵌合部の少なくとも何れか一方は、調心機能をもたない嵌合部として構成される。かかる調心機能をもたない嵌合部は、互いに隣り合うスプライン歯同士の周方向におけるバックラッシよりも大きい径方向のガタ(内周部221や外周部222のスプラインの歯底面と、先端部367や第2リングギヤ22rのスプラインの歯先面との間隙すなわちクリアランス)を有する。また、上述のようにドラム部材360の筒状部366の先端部367は、センターサポート11cの内周面によって支持される部分よりも小さい外径を有する。従って、筒状部366の先端部367は、センターサポート11cによる連結部365(筒状部366)の支持位置よりも内側(中間軸20mにより近接した位置)でリングギヤフランジ220の内周部221に嵌合される。
 上述のドラム部材120,130を構成部材とするクラッチC1は、当該ドラム部材120,130に加えて、複数の摩擦プレート(摩擦係合プレート)101と、摩擦プレート101と交互に配設される複数のセパレータプレート(摩擦係合プレート)102およびバッキングプレートと、摩擦プレート101およびセパレータプレート102を押圧して摩擦係合させるピストン140と、ピストン140を摩擦プレート101およびセパレータプレート102から離間するように付勢する複数のリターンスプリング(コイルバネ)SP1と、環状のキャンセルプレート(キャンセル油室画成部材)170とを含む。
 クラッチC1の複数の摩擦プレート101(それぞれの内周部)は、ドラム部材130のドラム部131によって囲まれるように配置されるドラム部材120のハブ部121すなわち筒状部121aの外周面に形成されたスプラインに嵌合される。これにより、複数の摩擦プレート101は、ハブ部121と一体に回転すると共に軸方向に移動可能となるようにクラッチハブとして機能するドラム部材120により支持される。また、クラッチC1の複数のセパレータプレート102(それぞれの外周部)は、ドラム部材130のドラム部131の内周面に形成されたスプラインに嵌合される。これにより、複数のセパレータプレート102は、ドラム部131と一体に回転すると共に軸方向に移動可能となるようにクラッチドラムとして機能するドラム部材130により支持される。
 ピストン140は、ドラム部材130のドラム部131とドラム部材120のドラム部122との間に配置され、ドラム部材130と一体に回転すると共に軸方向に移動自在となるように当該ドラム部材130の支持部135により支持される。また、キャンセルプレート170は、ピストン140とドラム部材120のドラム部122との間、すなわちピストン140に対してドラム部材130の支持部135とは反対側に配置され、スナップリングを用いて当該支持部135に固定される。そして、ピストン140は、ドラム部材130の支持部135と共にクラッチC1の係合油室(第1係合油室)150を画成する。更に、キャンセルプレート170は、ピストン140および支持部135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遠心油圧キャンセル室(第1遠心油圧キャンセル室)190を画成する。
 これにより、クラッチC1の全油室、すなわち係合油室150および遠心油圧キャンセル室190は、ラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23r(第1出力要素)と一体に回転するドラム部材130(支持部135)、ピストン140およびキャンセルプレート170により画成される。また、本実施形態において、クラッチC1の係合油室150および遠心油圧キャンセル室190は、図4および図5に示すように、ドラム部材120のハブ部121やドラム部122よりもラビニヨ式遊星歯車機構25から離間すると共に第2遊星歯車22に近接するように画成される。
 クラッチC1の係合油室150には、入力軸20iやドラム部材120の連結部125、ドラム部材130の支持部135等に形成された油路を介して油圧制御装置60により調圧されたクラッチC1への係合油圧(作動油)が供給される。また、遠心油圧キャンセル室190には、入力軸20iやドラム部材120の連結部125、ドラム部材130の支持部135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。複数のリターンスプリングSP1は、ピストン140とキャンセルプレート170との間に位置するように遠心油圧キャンセル室190の内部に周方向に間隔をおいて配設される。なお、クラッチC1のリターンスプリングSP1としては、複数のコイルバネの代わりに単一の板バネが用いられてもよい。
 上述のドラム部材120を構成部材とするクラッチC2は、当該ドラム部材120に加えて、クラッチハブ200と、複数の摩擦プレート(第1摩擦係合プレート)201と、複数のセパレータプレート202(第2摩擦係合プレート)およびバッキングプレートと、摩擦プレート201およびセパレータプレート202を押圧して摩擦係合させるピストン240と、環状の油室画成部材270と、ピストン240を摩擦プレート201およびセパレータプレート202から離間するように付勢する複数のリターンスプリング(コイルバネ)SP2とを含む。
 クラッチハブ200は、外周面に形成されたスプラインを有する筒状部と、当該筒状部から径方向内側に延出されると共にラビニヨ式遊星歯車機構25の第3サンギヤ23sから軸方向に延出されたシャフト部230に常時連結(固定)される環状の連結部とを有する。クラッチC2の複数の摩擦プレート201(それぞれの外周部)は、クラッチハブ200を囲むように配置されるドラム部材120のドラム部122の内周面に形成されたスプラインに嵌合される。これにより、複数の摩擦プレート201は、ドラム部122と一体に回転すると共に軸方向に移動自在となるようにクラッチドラムとして機能するドラム部材120により支持される。また、クラッチC2の複数のセパレータプレート202(それぞれの内周部)は、クラッチハブ200(筒状部)の外周面に形成されたスプラインに嵌合される。これにより、複数のセパレータプレート202は、クラッチハブ200と一体に回転すると共に軸方向に移動自在となるように当該クラッチハブ200により支持される。
 ピストン240は、ドラム部材120のドラム部122によって囲まれると共に内周側の一部がクラッチハブ200の筒状部の内側に入り込むように配置される。ピストン240は、第3サンギヤ23sのシャフト部230と一体に回転すると共に軸方向に移動自在となるように当該シャフト部230により支持される。また、油室画成部材270は、ピストン240とドラム部材120との間に位置するようにスナップリングを用いてシャフト部230に固定される。すなわち、油室画成部材270は、ピストン240(その内周部)に対してクラッチハブ200の連結部や第3サンギヤ23sとは反対側に位置する。ピストン240は、油室画成部材270およびシャフト部230と共にクラッチC2の係合油室(第2係合油室)250を画成する。更に、ピストン240は、クラッチハブ200およびシャフト部230と共に係合油室250内で発生する遠心油圧をキャンセルするための遠心油圧キャンセル室(第2遠心油圧キャンセル室)290を画成する。
 これにより、クラッチC2の全油室、すなわち係合油室250および遠心油圧キャンセル室290は、ラビニヨ式遊星歯車機構25の第3サンギヤ23s(第2出力要素)と一体に回転するシャフト部230、ピストン240および油室画成部材270により画成される。また、本実施形態において、クラッチC2の係合油室250および遠心油圧キャンセル室290は、図4および図5に示すように、クラッチC1のキャンセルプレート170、すなわちクラッチC1の係合油室150および遠心油圧キャンセル室190よりもラビニヨ式遊星歯車機構25に近接するように画成される。更に、係合油室250および遠心油圧キャンセル室290は、第2遊星歯車22から離間し、かつ入力軸20iに近接する。
 クラッチC2の係合油室250には、入力軸20iや第3サンギヤ23sのシャフト部230等に形成された油路を介して油圧制御装置60により調圧されたクラッチC2への係合油圧(作動油)が供給される。また、遠心油圧キャンセル室290には、入力軸20iや第3サンギヤ23sのシャフト部230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。複数のリターンスプリングSP2は、ピストン240とクラッチハブ200(連結部)との間に位置するように遠心油圧キャンセル室290の内部に周方向に間隔をおいて配設される。なお、クラッチC2のリターンスプリングSP2としては、複数のコイルバネの代わりに単一の板バネが用いられてもよい。更に、本実施形態において、ハブ部材としての第3サンギヤ23sのシャフト部230およびクラッチハブ200は、ブッシュあるいはラジアル軸受を介して入力軸20iにより同軸かつ回転自在に支持されると共に、スラスト軸受を介してラビニヨ式遊星歯車機構25の第3キャリヤ23cとドラム部材120の連結部125とにより軸方向に支持される。
 上述のドラム部材130および360を構成部材とするクラッチC3は、当該ドラム部材130,360に加えて、複数の摩擦プレート301と、摩擦プレート301と交互に配設される複数のセパレータプレート302およびバッキングプレートと、摩擦プレート301およびセパレータプレート302を押圧して摩擦係合させるピストン340と、ピストン340を摩擦プレート301およびセパレータプレート302から離間するように付勢する複数のリターンスプリング(コイルバネ)SP3と、環状のキャンセルプレート(キャンセル油室画成部材)370とを含む。
 クラッチC3の複数の摩擦プレート301(それぞれの内周部)は、第2遊星歯車22側すなわち車両後部側に向けて延びるドラム部材130のハブ部133の外周面に形成されたスプラインに嵌合される。これにより、複数の摩擦プレート301は、ハブ部133と一体に回転すると共に軸方向に移動自在となるようにクラッチハブとして機能するドラム部材130により支持される。また、クラッチC3の複数のセパレータプレート302(それぞれの外周部)は、ドラム部材130のハブ部133を囲むように配置されるドラム部材360のドラム部361の内周面に形成されたスプラインに嵌合される。これにより、複数のセパレータプレート302は、ドラム部361と一体に回転すると共に軸方向に移動自在となるようにクラッチドラムとして機能するドラム部材360により支持される。
 ピストン340は、ドラム部材130とドラム部材360のドラム部361との間に配置され、ドラム部材360と一体に回転すると共に軸方向に移動自在となるように当該ドラム部材360の連結部365により支持される。また、キャンセルプレート370は、ピストン340とドラム部材130との間、すなわちピストン340に対してドラム部材360の連結部365とは反対側に配置され、スナップリングを用いて当該連結部365に固定される。そして、ピストン340は、ドラム部材360と共にクラッチC3の係合油室(第3係合油室)350を画成する。更に、キャンセルプレート370は、ピストン340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遠心油圧キャンセル室(第3遠心油圧キャンセル室)390を画成する。
 これにより、クラッチC3の全油室、すなわち係合油室350および遠心油圧キャンセル室390は、第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rと一体に回転するドラム部材360、ピストン340およびキャンセルプレート370により画成される。また、本実施形態において、クラッチC3の係合油室350および遠心油圧キャンセル室390は、図5に示すように、ドラム部材130の支持部135、すなわちクラッチC1の係合油室150および遠心油圧キャンセル室190よりもラビニヨ式遊星歯車機構25から離間すると共に第2遊星歯車22に近接するように画成される。
 クラッチC3の係合油室350には、センターサポート11cや、ドラム部材360の連結部365等に形成された油路を介して油圧制御装置60により調圧されたクラッチC3への係合油圧(作動油)が供給される。このように、クラッチC3の係合油室350にセンターサポート11cに設けられた油路を介して作動油を供給することで、自動変速機20における油路構造の複雑化を抑制することが可能となる。また、遠心油圧キャンセル室390には、中間軸20mやドラム部材120の連結部125、ドラム部材360の連結部365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。複数のリターンスプリングSP3は、ピストン340とキャンセルプレート370との間に位置するように遠心油圧キャンセル室390の内部に周方向に間隔をおいて配設される。なお、クラッチC3のリターンスプリングSP3としては、複数のコイルバネの代わりに単一の板バネが用いられてもよい。
 上述のドラム部材360を構成部材とするブレーキB2は、図6に示すように、複数の摩擦プレート(摩擦係合プレート)601と、摩擦プレート601と交互に配設される複数のセパレータプレート(摩擦係合プレート)602およびバッキングプレートと、摩擦プレート601およびセパレータプレート602を押圧して摩擦係合させる第1ピストン641と、第1ピストン641を押圧可能な第2ピストン642と、第1ピストン641を摩擦プレート601およびセパレータプレート602から離間するように付勢する複数のリターンスプリング(コイルバネ)SP6とを含む。
 ブレーキB2の複数の摩擦プレート601(それぞれの内周部)は、ドラム部材360のドラム部361の外周面に形成されたスプラインに嵌合される。各摩擦プレート601は、ドラム部361と一体に回転すると共に軸方向に移動自在となるようにブレーキハブとして機能するドラム部材360により支持される。また、ブレーキB2の複数のセパレータプレート602(それぞれの外周部)は、トランスミッションケース11の内周面に形成されたスプラインに嵌合される。各セパレータプレート602は、トランスミッションケース11に対して回転不能かつ軸方向に移動可能となるように当該トランスミッションケース11により支持される。図4から図6に示すように、ブレーキB2の摩擦プレート601およびセパレータプレート602は、センターサポート11cに対して第2遊星歯車22とは反対側、すなわちセンターサポート11cよりもラビニヨ式遊星歯車機構25側に配置される。
 図5から図7に示すように、センターサポート11cには、第2遊星歯車22とは反対側すなわちラビニヨ式遊星歯車機構25側(図中左側)に向けて開口する環状の第1凹部111と、同様に第2遊星歯車22とは反対側に向けて開口する環状の第2凹部112とが形成されている。第1凹部111は、第2凹部112の径方向内側に形成され、第2凹部112により包囲される。すなわち、第1凹部111は、第2凹部112の径方向内側で当該第2凹部112とセンターサポート11c(トランスミッションケース11)の径方向に並ぶ。第1および第2凹部111,112は、互いに連通しないように環状の仕切壁113(図6参照)により仕切られており、本実施形態では、互いに概ね同一の軸長を有するように形成される。
 第1ピストン641は、環状の第1受圧部641aと、第1および第2摩擦係合プレートを押圧する筒状のプレート押圧部641bと、第1受圧部641aとプレート押圧部641bとの間でセンターサポート11cすなわちトランスミッションケース11の径方向に延在する平板状(フランジ状)の環状部641cとを有する。第1受圧部641aは、短尺の円筒状に形成される。環状部641cは、第1受圧部641aから軸方向にオフセットされると共に、当該第1受圧部641aから径方向外側に延出される。プレート押圧部641bは、環状部641cの外周部から第1受圧部641aとは反対側かつ軸方向に延出され、本実施形態では、例えば円筒状に形成される。図6に示すように、第1受圧部641aは、第1凹部111内に移動自在に嵌合される。また第1受圧部641aの内周面と第1凹部111の内側内面との間および第1受圧部641aの外周面と第1凹部111の外側内面との間には、Oリング等のシール部材が1個ずつ配置される。これにより、第1受圧部641aは、軸方向に移動自在となるようにセンターサポート11cにより支持され、当該センターサポート11cと共にブレーキB1の第1係合油室651を画成する。更に、プレート押圧部641bは、トランスミッションケース11のスプラインに嵌合され、最も第2遊星歯車22側に位置するセパレータプレート602と当接可能となるようにラビニヨ式遊星歯車機構25(第2遊星歯車22とは反対側)に向けて突出する。なお、プレート押圧部641bは、第1ピストン641の周方向に間隔をおいて並ぶように環状部641cから延出されてもよい。これにより、第1ピストン641を軽量化することが可能となる。
 第2ピストン642は、環状の第2受圧部642aと、環状のピストン押圧部642bとを有する。第2受圧部642aは、第2凹部112内に移動自在に嵌合され、第2受圧部642aの内周面と第2凹部112の内側内面との間および第2受圧部642aの外周面と第2凹部112の外側内面との間には、Oリング等のシール部材が1個ずつ配置される。これにより、第2受圧部642aは、軸方向に移動自在となるようにセンターサポート11cにより支持され、当該センターサポート11cと共にブレーキB2の第2係合油室652を画成する。また、ピストン押圧部642bは、第1ピストン641の環状部641cの背面と当接可能となるように、第2受圧部642aからラビニヨ式遊星歯車機構25(第2遊星歯車22とは反対側)に向けて延出される。本実施形態において、第2ピストン642のピストン押圧部642bは、入力軸20iや出力軸20o等の軸方向からみて、第1ピストン641のプレート押圧部641bの概ね全体と重なり合う。これにより、ピストン押圧部642bによって第1ピストン641の環状部641cをプレート押圧部641bの背後から押圧可能となる。なお、ピストン押圧部642bは、第2受圧部642aの周方向に間隔をおいて並ぶように複数形成されてもよい。
 ブレーキB2の第1および第2係合油室651および652には、センターサポート11cに形成された油路を介して油圧制御装置60により調圧された係合油圧(作動油)がそれぞれ独立に供給される。また、複数のリターンスプリングSP6は、第1ピストン641と環状のスプリング支持部材670との間に周方向に間隔をおいて配設され、第1係合油室651と対向する。スプリング支持部材670は、第1ピストン641に対して第1係合油室651とは反対側に位置するようにスナップリングを用いてセンターサポート11cに固定される。また、第1ピストン641の第1受圧部641aには、第1係合油室651とは反対側に位置するように複数の孔部が周方向に間隔をおいて形成されており、各リターンスプリングSP6の一端は、当該孔部に差し込まれる。これにより、複数のリターンスプリングSP6は、それぞれ第1係合油室651と対向すると共に、第1ピストン641の第1受圧部641aを押圧するように配置される。また、各リターンスプリングSP6は、径方向からみてセンターサポート11c第2凹部112と部分的に重なり合う。なお、ブレーキB2のリターンスプリングSP6としては、複数のコイルバネの代わりに単一の板バネが用いられてもよい。
 図4および図7に示すように、クラッチC4は、4つのクラッチC1~C4および2つのブレーキB1,B2の中で最も出力軸20oに近接するように配置される。すなわち、クラッチC4は、第2遊星歯車22に対してラビニヨ式遊星歯車機構25とは反対側、つまり第1遊星歯車21よりも車両後部側(図1における右側)に配置される。図7に示すように、クラッチC4は、クラッチハブ400と、クラッチドラム410と、複数の摩擦プレート401と、摩擦プレート401と交互に配設される複数のセパレータプレート402およびバッキングプレートと、摩擦プレート401およびセパレータプレート402を押圧して摩擦係合させるピストン440と、ピストン440を摩擦プレート401およびセパレータプレート402から離間するように付勢する複数のリターンスプリング(コイルバネ)SP4と、環状のキャンセルプレート(キャンセル油室画成部材)470とを含む。
 クラッチハブ400は、ブッシュあるい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。また、クラッチハブ400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に常時連結(固定)される。クラッチドラム410は、出力軸20oに形成された拡径部に溶接等により固定される環状側壁部411と、一端(図7における左端)が開口した有底円筒状に形成されると共に環状側壁部411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円筒部412とを有する。円筒部412の開口側の端部(図7における左端部)は、スプライン等を介して第2遊星歯車22の第2キャリヤ22cに常時連結(固定)される。
 クラッチC4の複数の摩擦プレート401(それぞれの内周部)は、クラッチハブ400の外周面に形成されたスプラインに嵌合される。これにより、複数の摩擦プレート401は、クラッチハブ400と一体に回転すると共に軸方向に移動自在となるように当該クラッチハブ400により支持される。また、クラッチC4の複数のセパレータプレート402(それぞれの外周部)は、クラッチドラム410の円筒部412の内周面に形成されたスプラインに嵌合される。これにより、複数のセパレータプレート402は、クラッチドラム410と一体に回転すると共に軸方向に移動自在となるように当該クラッチドラム410により支持される。
 ピストン440は、クラッチドラム410の円筒部412内で環状側壁部411よりも第1遊星歯車21側(車両前部側)に配置され、出力軸20oと一体に回転すると共に軸方向に移動自在となるように当該出力軸20oにより支持される。また、キャンセルプレート470は、ピストン440よりも第1遊星歯車21側(車両前部側)に位置するようにスナップリングを用いて出力軸20oに固定される。そして、ピストン440は、油室画成部としてのクラッチドラム410や出力軸20oと共にクラッチC4の係合油室(第1係合油室)450を画成する。更に、キャンセルプレート170は、ピストン440および出力軸20oと共に係合油室450内で発生する遠心油圧をキャンセルするための遠心油圧キャンセル室(第4遠心油圧キャンセル室)490を画成する。これにより、クラッチC4の全油室、すなわち係合油室450および遠心油圧キャンセル室490は、第2遊星歯車22の第2キャリヤ22cおよび出力軸20oと一体に回転するクラッチドラム410、ピストン440およびキャンセルプレート470により画成される。
 クラッチC4の係合油室450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により調圧されたクラッチC4への係合油圧(作動油)が供給される。また、遠心油圧キャンセル室490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。複数のリターンスプリングSP4は、ピストン440とキャンセルプレート470との間に位置するように遠心油圧キャンセル室490の内部に周方向に間隔をおいて配設される。なお、クラッチC4のリターンスプリングSP4としては、複数のコイルバネの代わりに単一の板バネが用いられてもよい。また、出力軸20oは、ブッシュやラジアル軸受、スラスト軸受を介してトランスミッションケース11により回転自在に支持される。
 さて、上述のように構成される自動変速機20において、クラッチC2は、ラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23r(第1出力要素)および第3サンギヤ23s(第2出力要素)のうちのより高速で回転する第3サンギヤ23s(図2参照)に対応するものである。そして、クラッチC2は、ラビニヨ式遊星歯車機構25と、第1遊星歯車21よりもラビニヨ式遊星歯車機構25に近接して配置される第2遊星歯車22との間に配置される。従って、自動変速機20では、大径の第1および第2遊星歯車21,22を迂回するようにクラッチC2の構成部材を構成する必要がなくなる。更に、クラッチC2の係合油室250および遠心油圧キャンセル室290は、クラッチC1の係合油室150および遠心油圧キャンセル室190よりも入力軸20iに近接するように画成される。
 これにより、シャフト部230やピストン240、油室画成部材270といったクラッチC2の構成部材の強度確保に伴う寸法(外径や軸長、厚み等)すなわち重量の増加を抑制して自動変速機20の大型化を抑制することができる。また、第3リングギヤ23rよりも高速で回転する第3サンギヤ23sおよびそれと一体に回転するシャフト部230、ピストン240および油室画成部材270の回転時のイナーシャ(入力軸20iに対する等価イナーシャ)を低減化して変速性能を向上させることが可能となる。更に、第3サンギヤ23sにクラッチドラムとしてのドラム部材120に比べて小径化することができるクラッチハブ200を連結することで、第3リングギヤ23rよりも高速で回転する第3サンギヤ23s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低減化することが可能となる。
 また、自動変速機20では、クラッチC1の係合油室150および遠心油圧キャンセル室190と、クラッチC3の係合油室350および遠心油圧キャンセル室390とが、クラッチC2(係合油室250および遠心油圧キャンセル室290)と、第1遊星歯車21よりもラビニヨ式遊星歯車機構25に近接して配置される第2遊星歯車22との間に配置される。加えて、クラッチC4は、第1遊星歯車21よりもラビニヨ式遊星歯車機構25に近接して配置される第2遊星歯車22に対してラビニヨ式遊星歯車機構25とは反対側(車両後部側)に配置される。これにより、第3リングギヤ23rよりも高速で回転する第3サンギヤ23sに対応したクラッチC2をラビニヨ式遊星歯車機構25に対してより近接させることが可能となる。従って、第3サンギヤ23sと一体に回転するシャフト部230やピストン240、油室画成部材270といったクラッチC2の構成部材の軸長の短縮化、すなわち軽量化を図ることができる。この結果、シャフト部230やピストン240、油室画成部材270等の回転時のイナーシャを低減化して変速性能をより向上させると共に、自動変速機20の軸長の増加を抑制することが可能となる。
 更に、自動変速機20では、ラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23r(第1出力要素)に対応したクラッチC1(ドラム部131等)が、クラッチC2の概ね全体、すなわちドラム部材120のドラム部122、クラッチハブ200、摩擦プレート201、セパレータプレート202、油室画成部材270等を囲むように配置される。これにより、自動変速機20の軸長の増加をより良好に抑制することが可能となる。また、自動変速機20において、ブレーキB1は、ラビニヨ式遊星歯車機構25に対して第1および第2遊星歯車21,22とは反対側(車両前部側)に配置される。更に、ブレーキB2(ドラム部材360のドラム部361、摩擦プレート601、セパレータプレート602等)は、クラッチC2と、第1遊星歯車21よりもラビニヨ式遊星歯車機構25に近接して配置される第2遊星歯車22との間で、クラッチC3の一部、すなわちハブ部133、摩擦プレート301、セパレータプレート302、油室画成部材270等を囲むように配置される。これにより、ラビニヨ式遊星歯車機構25と、第1遊星歯車21よりもラビニヨ式遊星歯車機構25に近接して配置される第2遊星歯車22との間に、クラッチC1,C2およびC3の配置スペースを充分に確保しつつ、自動変速機20の軸長の増加を抑制することが可能となる。
 引き続き、自動変速機20の動作について説明する。
 自動変速機20では、前進第2速段から第6速段並びに第8速段から第10速段が形成される際、ブレーキB1が係合されることによりラビニヨ式遊星歯車機構25の第4サンギヤ24s(固定可能要素)が回転不能に固定される(図3参照)。これにより、ラビニヨ式遊星歯車機構25によって第3サンギヤ23s(第2出力要素)の回転速度が第3リングギヤ23r(第1出力要素)の回転速度よりも高くなるように入力軸20iから第3キャリヤ23c(入力要素)に伝達された動力が増速され、第3サンギヤ23sおよび第3リングギヤ23rに伝達される(図2参照)。従って、自動変速機20の作動中、ラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23rおよび第3サンギヤ23sは、後進段の形成時を除いて、第3キャリヤ23cすなわち入力軸20i以上の回転速度で回転する。
 これを踏まえて、自動変速機20では、上述のように、第3リングギヤ23rに対応したクラッチC1の係合油室150および遠心油圧キャンセル室190が当該第3リングギヤ23rと一体に回転するドラム部材130(支持部135)、ピストン140およびキャンセルプレート170により画成される。また、第3サンギヤ23sに対応したクラッチC2の係合油室250および遠心油圧キャンセル室290は、当該第3サンギヤ23sと一体に回転するシャフト部230、ピストン240および油室画成部材270により画成される。これにより、自動変速機20の作動中、クラッチC1およびC2の遠心油圧キャンセル室190,290の回転速度を高く保って、一旦供給された作動油が遠心油圧キャンセル室190,290から流出してしまうのを良好に抑制することができる。この結果、自動変速機20では、ラビニヨ式遊星歯車機構25の出力要素である第3リングギヤ23rおよび第3サンギヤ23sに対応したクラッチC1およびC2をスムースに係合させて変速性能を良好に確保することが可能となる。
 また、上記自動変速機20において、クラッチC1は、第3リングギヤ23rと一体に回転するクラッチドラムとして機能するドラム部材130と、ドラム部材130の支持部135と共に係合油室150を画成するピストン140と、ドラム部材130の支持部135に固定されてピストン140と共に遠心油圧キャンセル室190を画成するキャンセルプレート170とを有する。更に、クラッチC2は、第3サンギヤ23sに常時連結されるクラッチハブ200と、クラッチハブ200と共に遠心油圧キャンセル室290を画成するピストン240と、クラッチハブ200に対して固定されてピストン240と共に係合油室250を画成する油室画成部材270とを有する。これにより、クラッチC1の係合油室150および遠心油圧キャンセル室190を第3リングギヤ23r(第1出力要素)と一体に回転する部材により画成すると共に、クラッチC2の係合油室250および遠心油圧キャンセル室290を第3サンギヤ23s(第2出力要素)と一体に回転する部材により画成することが可能となる。
 そして、上記自動変速機20において、クラッチC1およびC2に共通する接続対象要素である第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の最高回転速度は、図2に示すように、出力軸20oが正転(車両前進方向に回転)する際に自動変速機20に含まれる複数の回転要素、すなわち第1~第4サンギヤ21s~24s、第1~第3リングギヤ21r~23rおよび第1~第3キャリヤ21c~23cの中で最も高くなる。これを踏まえて、自動変速機20では、クラッチC1の係合油室150および遠心油圧キャンセル室190が第1および第2サンギヤ21s,22sよりも最高回転数が低い第3リングギヤ23rと一体に回転する部材により画成され、クラッチC2の係合油室250および遠心油圧キャンセル室290が第1および第2サンギヤ21s,22sよりも最高回転数が低い第3サンギヤ23sと一体に回転する部材により画成される。これにより、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C1およびC2の構成部材数を減らすことができる。この結果、高速で回転する第1および第2サンギヤ21s,22sと一体に回転するクラッチC1およびC2の構成部材、すなわちドラム部材120や摩擦プレート101,201等の回転時のイナーシャを低減化して自動変速機20の変速性能をより向上させることが可能となる。更に、自動変速機20では、変速段によって回転数が大きく変動する第1および第2サンギヤ21s,22s側に係合油室や遠心油圧キャンセル室を設ける代わりに、回転が比較的安定している第3リングギヤ23rや第3サンギヤ23s側に係合油室150,250や遠心油圧キャンセル室190,290が設けられる。これにより、変速段ごとの遠心油圧の変動を小さくして変速性能を向上させることができる。
 また、クラッチC1およびC2の接続対象要素である第1および第2サンギヤ21s,22sが非常に高い回転速度で回転したとしても、クラッチC1およびC2により共用されるドラム部材120を上述のように構成することで、当該ドラム部材120の変形、特にクラッチC2のクラッチドラムとなるドラム部122の開口側の端部の拡がりを良好に抑制することが可能となる。すなわち、クラッチC1のクラッチハブとなる筒状のハブ部121は、クラッチC2のクラッチドラムとなる一端が開口したドラム部122の開口側の端部の外周に固定される。これにより、ドラム部材120、特に、クラッチC2のクラッチドラムとなるドラム部122の開口側の端部の強度を大幅に向上させることができる。従って、ドラム部材120、すなわち第1および第2サンギヤ21s,22sの回転速度が高まっても、その変形、特にドラム部122の開口側の端部の拡がりを良好に抑制することが可能となる。
 更に、ドラム部材120のハブ部121は、クラッチC1の摩擦プレート101の内周部が嵌合される筒状部121aと、当該筒状部121aの一端から径方向内側に延出されると共にドラム部122の開口側の端部の外周に固定される環状のフランジ部121bとを含み、フランジ部121bは、環状のリブとして機能する。従って、ドラム部122の開口側の端部ひいてはドラム部材120全体の強度をより良好に向上させることが可能となる。そして、ドラム部材120、すなわちクラッチドラムとしてのドラム部122の強度が向上することにより、当該ドラム部材120(ドラム部122)の重量の増加を抑制して回転時のイナーシャを低減化することができるので、自動変速機20の変速性能を向上させることが可能となる。
 また、自動変速機20では、クラッチC1のクラッチハブとなるハブ部121の筒状部121aの内周面とクラッチC2のクラッチドラムとなるドラム部122の外周面とが間隔をおいて対向する。従って、筒状部121aとドラム部122との間に、ドラム部122の開口側の端部とは反対側で開口する環状の空間121c(油溜め)が画成される。これにより、内側、すなわちドラム部122に嵌合されたクラッチC2の摩擦プレート201や、クラッチC2のクラッチハブ200に嵌合されたセパレータプレート202を通過した作動油に加えて、ドラム部材120(ドラム部122)の周辺に飛散する作動油をハブ部121とドラム部122との間の空間121c内に受容することができる。この結果、空間121cからハブ部121に嵌合されたクラッチC1の摩擦プレート101やドラム部材130に嵌合されたクラッチC1のセパレータプレート102に潤滑・冷却媒体としての作動油を供給することが可能となる。
 従って、自動変速機20では、クラッチC1およびC2により一方のクラッチハブおよび他方のクラッチドラムとして共用されるドラム部材120の変形、すなわちクラッチC1の構成部材により少なくとも一部が囲まれるように配置されるドラム部122(クラッチC2のクラッチドラム)の変形を良好に抑制することが可能となる。また、ハブ部121に嵌合されてドラム部122の周りに配置される摩擦プレート101やドラム部材130に嵌合されたセパレータプレート102を良好に潤滑・冷却することができる。そして、ラビニヨ式遊星歯車機構25の第3リングギヤ23r(第1出力要素)および第3サンギヤ23s(第2出力要素)に対応したクラッチC1およびC2に上述のようなドラム部材120(クラッチハブおよびクラッチドラム)を適用することで、自動変速機20をコンパクト化することが可能となる。
 また、上述のように構成される自動変速機20では、第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rに対応したブレーキB2のトルク分担の変化幅が大きい。このため、ブレーキB2のトルク分担が比較的小さい場合(例えば、前進第4速段の形成時)には、ブレーキB2の係合に際して油圧制御装置60から第1係合油室651のみに油圧(作動油)が供給され、第2係合油室652には油圧(作動油)が供給されない。これに対して、ブレーキB2のトルク分担が比較的大きい場合(例えば、前進第1速段から第3速段、後進段の形成時)には、ブレーキB2の係合に際して油圧制御装置60から第1および第2係合油室651,652の双方に油圧(作動油)が供給される。
 ブレーキB2を係合させるべく油圧制御装置60から第1係合油室651のみに油圧が供給される際には、第1係合油室651内の油圧による力によって第1ピストン641がリターンスプリングSP6の付勢力に抗して移動し、第1ピストン641のプレート押圧部641bにより押圧されることで第1および第2摩擦係合プレートが摩擦係合する。このように第1係合油室651のみに作動油が供給される際、第2ピストン642はトランスミッションケース11の一部を構成するセンターサポート11cに形成された第2凹部112内で静止することから第2係合油室652内の圧力は変動せず、第2係合油室652内が負圧状態になることはない。従って、ブレーキB2のトルク分担が比較的小さく、第1係合油室651のみに油圧が供給される際には、第2ピストン642の状態や第2係合油室652内の圧力の状態によって第1ピストン641の移動が妨げられることはなく、第1係合油室651への油圧に応じて第1ピストン641をスムースに移動させることが可能となる。
 また、ブレーキB2を係合させるべく油圧制御装置60から第1および第2係合油室651,652内の双方に油圧が供給される際には、第2係合油室652への油圧の供給に伴って第2ピストン642が第1ピストン641のプレート押圧部641bの背面と当接して当該第1ピストン641を摩擦プレート601やセパレータプレート602に向けて押圧する。これにより、第1ピストン641は、第1係合油室651内の油圧による力と、第2ピストン642を介して伝えられる第2係合油室652内の油圧による力との双方を受けて、摩擦プレート601およびセパレータプレート602を押圧することになる。従って、トルク分担が比較的大きく、第1および第2係合油室651,652内の双方に油圧が供給される際には、第1ピストン641にブレーキB2のトルク分担に応じた充分な油圧による力を作用させることができる。
 この結果、ブレーキB2のトルク分担の大小に拘わらず、第1および第2摩擦係合プレートを押圧する第1ピストン641にトルク分担に応じた油圧を適正に作用させて当該第1ピストン641をスムースに移動させることができる。従って、自動変速機20では、変速性能を良好に向上させることが可能となる。なお、上述のブレーキB2では、第2係合油室652のみに油圧を供給しても、第2係合油室652内の油圧による力によって第1および第2ピストン641,642をリターンスプリングSP6の付勢力に抗して摩擦プレート601およびセパレータプレート602を押圧するように移動させ、両者を摩擦係合させることができる。
 更に、自動変速機20において、第1ピストン641と共に第1係合油室651を画成する第1凹部111は、第2ピストン642と共に第2係合油室652を画成する第2凹部112の径方向内側に位置するようにセンターサポート11cに形成され、複数のリターンスプリングSP6は、第1係合油室651と対向するように配置される。これにより、第1係合油室651をブレーキB2のトルク分担が小さくなる際や変速初期に用いられる油室として適正なサイズに構成することができるので、油圧応答性を向上させると共に作動油の消費流量の増加を抑制することが可能となる。加えて、第1凹部111と第1ピストン641の第1受圧部641aとの間に配置されるシール部材を小径化することができるので、第1ピストン641への摺動抵抗を低減することが可能となる。
 また、第1凹部111は、第2凹部112の径方向内側で当該第2凹部112と径方向に並ぶようにセンターサポート11cすなわちトランスミッションケース11の一部に形成され、複数のリターンスプリングSP6は、径方向からみて少なくとも一部が第2凹部112と重なり合うように配置される。これにより、各リターンスプリングSP6と、第2凹部112や当該第2凹部112内に第2受圧部642aが配置される第2ピストン642とを軸方向に重なるようにして、ブレーキB2ひいては自動変速機20の軸長を短縮化することが可能となる。更に、第1ピストン641は、第1受圧部641aから径方向外側に延出された環状部641cを有し、プレート押圧部641bは、環状部641cから第1受圧部641aとは反対側に延出される。また、第2ピストン642のピストン押圧部642bは、第1ピストン641の環状部641cを押圧し、各リターンスプリングSP6は、第1ピストン641の第1受圧部641aを押圧する。これにより、第1係合油室651内の油圧および第2係合油室652内の油圧の少なくとも何れか一方により、第1ピストン641をスムースに軸方向に移動させることが可能となる。加えて、第1ピストン641のプレート押圧部641bは、環状部641cの外周部から延出され、入力軸20i等の軸方向からみて、第1ピストン641のプレート押圧部641bと、第2ピストン642のピストン押圧部642bとは、少なくとも部分的に重なり合う。これにより、例えばピストン押圧部642bが環状部641cの径方向における中央部付近を押圧する場合(ピストン押圧部642bがプレート押圧部641bの背後を押圧しない場合)に比べて、ピストン押圧部642bが環状部641cを押圧する際にプレート押圧部641bの基端部付近に作用する曲げモーメントを小さくすることができる。この結果、第1ピストン641の耐久性をより向上させることが可能となる。
 更に、上述のブレーキB2は、センターサポート11cに対して第2遊星歯車22とは反対側に配置される摩擦プレート601およびセパレータプレート602と、第2リングギヤ22rに常時連結されるブレーキハブとしてのドラム部材360を含む。ドラム部材360は、摩擦プレート601およびセパレータプレート602と第2遊星歯車22との間でセンターサポート11cの内筒部115の外周面によりトランスミッションケース11に対して調心されるブレーキハブとしてのドラム部材360を含む。更に、自動変速機20において、第2遊星歯車22を構成するギヤ群は、インボリュート歯車として構成されており(第1遊星歯車21やラビニヨ式遊星歯車機構25も同様)、第2リングギヤ22rは、第2サンギヤ22sおよび第2キャリヤ22cによって中間軸20mに対して調心される。そして、ブレーキハブとしてのドラム部材360と第2リングギヤ22rとは、径方向のガタ(クリアランス)をもって回転方向に連結される。
 このように、自動変速機20では、第2リングギヤ22rに対応したブレーキB2のブレーキハブとしてのドラム部材360がトランスミッションケース11の一部を構成するセンターサポート11cの内筒部115の外周面により調心(径方向に支持)される。従って、ドラム部材360と第2リングギヤ22rとの連結部、すなわち、リングギヤフランジ220の内周部221とドラム部材360の先端部367との嵌合部およびリングギヤフランジ220の外周部222と第2リングギヤ22rとの嵌合部の少なくとも何れか一方における径方向のガタを大きくしてもドラム部材360の姿勢を常時安定に保つことができる。これにより、自動変速機20では、ドラム部材360をトランスミッションケース11に対して精度よく調心しつつ、ドラム部材360と第2リングギヤ22rとの間のガタ(遊び)を大きくすることにより、第2リングギヤ22rとドラム部材360すなわちトランスミッションケース11との間における振動の遮断効果をより高めることが可能となる。
 更に、ドラム部材360と第2リングギヤ22rとの連結部における径方向のガタを大きくすることで、ブレーキB2の係合によって第2遊星歯車22自体すなわち第2サンギヤ22sおよび第2キャリヤ22cによる第2リングギヤ22rの調心機能が損なわれないようにすると共に、ブレーキB2の係合時に第2遊星歯車22の回転要素間の軸心のズレに起因した無理な力が発生するのを抑制することができる。これにより、ブレーキB2の係合時に第2リングギヤ22rに励起される振動を良好に低減することが可能となる。また、ブレーキB2の摩擦プレート601およびセパレータプレート602をセンターサポート11cに対して第2遊星歯車22とは反対側に配置することで、ドラム部材360等を介した第2リングギヤ22rからトランスミッションケース11までの経路をより長くすることができる。これにより、第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rをブレーキB2によりトランスミッションケース11に接続(固定)する際に、第2リングギヤ22rに励起される振動を良好に減衰することが可能となる。加えて、上述のようにブレーキハブとしてのドラム部材360の姿勢が常時安定に保たれることで、摩擦プレート601およびセパレータプレート602の傾きを抑制し、プレート間における面圧の偏りによるトルク容量のバラつきを低減化することが可能となり、自動変速機20の変速性能をより向上させることができる。
 この結果、自動変速機20では、第2遊星歯車22の第2リングギヤ22rをブレーキB2によりトランスミッションケース11に接続して回転不能に固定した際に当該トランスミッションケース11への振動の伝達を良好に抑制すると共に、変速性能を向上させることが可能となる。
 また、上記実施形態において、ブレーキハブとしてのドラム部材360は、内筒部115の中心孔を通して第2リングギヤ22rに連結される筒状部366を有すると共に、センターサポート11c(内筒部115)の外周面により径方向に支持され、ドラム部材360と第2リングギヤ22rとは、筒状部366の先端部367に嵌合される内周部221および第2リングギヤ22rに嵌合される外周部222を有する環状のリングギヤフランジ(連結部材)220を介して連結される。そして、リングギヤフランジ220は、ドラム部材360(先端部367)と第2リングギヤ22rとの少なくとも何れか一方に径方向のガタをもって嵌合される。これにより、ドラム部材360をトランスミッションケース11に対してより精度よく調心すると共に、第2リングギヤ22rとドラム部材360すなわちトランスミッションケース11との間における振動の遮断効果をより高め、かつドラム部材360等を介した第2リングギヤ22rからトランスミッションケース11までの経路をより長くすることが可能となる。
 更に、自動変速機20において、ドラム部材360は、第2リングギヤ22rとラビニヨ式遊星歯車機構25の第1出力要素である第3リングギヤ23rとを互いに接続すると共に両者の接続を解除するクラッチC3のクラッチドラムとしても機能するように(利用されるように)構成される。これにより、ドラム部材360の姿勢を常時安定に保つことで、クラッチC3をよりスムースに作動させて変速性能を向上させると共に、自動変速機20の部品点数の削減やコンパクト化を図ることが可能となる。
 なお、上述の自動変速機20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B2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において、第1および第2遊星歯車21,22並びにラビニヨ式遊星歯車機構25におけるギヤ比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、ラビニヨ式遊星歯車機構25を例えばシンプソン型やCR-CR型といった複合遊星歯車列に置き換えてもよい。また、上述の自動変速機20は、前輪駆動車両に搭載される変速機に改変されてもよい。
 以上説明したように、本発明による多段変速機は、複数の回転要素のうちの固定対象要素をケースに接続して回転不能に固定すると共に両者の接続を解除するブレーキを含み、車両の原動機から入力部材に伝達された動力を変速して出力部材に伝達する多段変速機において、前記ブレーキは、前記固定対象要素に常時連結されるブレーキハブと、前記ブレーキハブに嵌合される第1摩擦係合プレートと、前記ケースに嵌合される第2摩擦係合プレートと、前記ケースの一部に形成された第1および第2凹部と、前記第1凹部内に配置されて前記ケースの一部と共に第1係合油室を画成する第1受圧部と、前記第1および第2摩擦係合プレートを押圧するプレート押圧部とを有する第1ピストンと、前記第2凹部内に配置されて前記ケースの一部と共に第2係合油室を画成する第2受圧部と、前記第2係合油室への油圧の供給に伴って前記第1ピストンの一部と当接して該第1ピストンを押圧するピストン押圧部とを有する第2ピストンと、前記第1ピストンを前記第1および第2摩擦係合プレートから離間するように付勢するリターンスプリングとを備えることを特徴とする。
 この多段変速機に含まれるブレーキは、ケースの一部に形成された第1および第2凹部と、第1および第2のピストンと、第1ピストンを第1および第2摩擦係合プレートから離間するように付勢するリターンスプリングとを備える。そして、第1ピストンは、第1凹部内に配置されてケースの一部と共に第1係合油室を画成する第1受圧部と、第1および第2摩擦係合プレートを押圧するプレート押圧部とを有する。また、第2ピストンは、第2凹部内に配置されてケースの一部と共に第2係合油室を画成する第2受圧部と、第2係合油室への油圧の供給に伴って第1ピストンの一部と当接して当該第1ピストンを押圧するピストン押圧部とを有する。
 このように構成されたブレーキでは、第1係合油室のみに油圧(作動油)を供給すれば、第1係合油室内の油圧による力によって第1ピストンをリターンスプリングの付勢力に抗して第1および第2摩擦係合プレートを押圧するように移動させ、第1および第2摩擦係合プレートを摩擦係合させることができる。そして、第1係合油室のみに油圧が供給される際、第2ピストンはケースの一部に形成された第2凹部内で静止することから、第2係合油室内が負圧状態になることはない。従って、第1係合油室のみに油圧が供給される際には、第2ピストンの状態や第2係合油室内の圧力の状態によって第1ピストンの移動が妨げられることはなく、第1係合油室への油圧に応じて第1ピストンをスムースに移動させることが可能となる。
 また、第1および第2係合油室内の双方に油圧を供給すれば、第2係合油室への油圧の供給に伴って第2ピストンが第1ピストンの一部と当接して当該第1ピストンを押圧する。これにより、第1ピストンは、第1係合油室内の油圧による力と、第2ピストンを介して伝えられる第2係合油室内の油圧による力との双方を受けて、第1および第2摩擦係合プレートを押圧することになる。この結果、ブレーキのトルク分担の大小に拘わらず、第1および第2摩擦係合プレートを押圧する第1ピストンにトルク分担に応じた油圧を適正に作用させて当該第1ピストンをスムースに移動させることができるので、多段変速機の変速性能を向上させることが可能となる。なお、本発明による多段変速機に含まれるブレーキでは、第2係合油室のみに油圧を供給しても、第2係合油室内の油圧による力によって第1および第2ピストンをリターンスプリングの付勢力に抗して第1および第2摩擦係合プレートを押圧するように移動させ、第1および第2摩擦係合プレートを摩擦係合させることができることはいうまでもない。
 更に、前記第1凹部は、前記第2凹部と前記ケースの径方向に並ぶように該ケースの一部に形成されてもよく、前記リターンスプリングは、前記径方向からみて少なくとも一部が前記第2ピストンと重なり合うように配置されてもよい。これにより、リターンスプリングと、第2凹部内に第2受圧部が配置される第2ピストンとを軸方向に重なるようにして、ブレーキひいては多段変速機の軸長を短縮化することが可能となる。
 また、前記第1ピストンは、前記第1受圧部から径方向に延出された環状部を有してもよく、前記第2ピストンの前記ピストン押圧部は、前記第1ピストンの前記環状部を押圧してもよく、前記リターンスプリングは、前記第1ピストンの前記第1受圧部を押圧してもよい。これにより、第1係合油室内の油圧および第2係合油室内の油圧の少なくとも何れか一方により、第1ピストンをスムースに軸方向に移動させることが可能となる。
 更に、前記環状部は、前記第1受圧部から径方向外側に延出されてもよく、前記第1ピストンの前記プレート押圧部は、前記環状部の外周部から前記第1受圧部とは反対側に延出されてもよく、前記入力部材の軸方向からみて、前記第1ピストンの前記プレート押圧部と、前記第2ピストンの前記ピストン押圧部とは、少なくとも部分的に重なり合ってもよい。これにより、例えばピストン押圧部が環状部の径方向における中央部付近を押圧する場合に比べて、第2ピストンのピストン押圧部が第1ピストンの環状部を押圧する際に当該第1ピストンのプレート押圧部の基端部付近に作用する曲げモーメントを小さくすることができる。この結果、第1ピストンの耐久性をより向上させることが可能となる。
 また、前記第1凹部は、前記第2凹部の径方向内側に位置するように前記ケースの一部に形成されてもよく、前記リターンスプリングは、前記第1係合油室と対向するように配置されてもよい。これにより、第1係合油室をブレーキのトルク分担が小さくなる際や変速初期に用いられる油室として適正なサイズに構成することができるので、油圧応答性を向上させると共に作動油の消費流量の増加を抑制することが可能となる。加えて、第1凹部と第1ピストンの第1受圧部との間に配置されるシール部材を小径化することができるので、第1ピストンへの摺動抵抗を低減することが可能となる。
 更に、前記ブレーキハブは、前記ケースの一部により該ケースに対して調心されてもよい。これにより、第1および第2摩擦係合プレートの傾きを抑制し、両者間における面圧の偏りによるトルク容量のバラつきを低減化することができるので、多段変速機の変速性能をより向上させることが可能となる。
 また、前記多段変速機は、前記固定対象要素と他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クラッチを更に備えてもよく、前記ブレーキハブは、前記クラッチのクラッチドラムとして利用され、前記クラッチのピストンと共に該クラッチの係合油室を画成してもよい。これにより、多段変速機の部品点数を削減すると共に、当該多段変速機のコンパクト化を図ることが可能となる。
 更に、前記多段変速機は、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回転要素を有する第1遊星歯車と、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回転要素を有する第2遊星歯車と、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ラビニヨ式遊星歯車機構と、第1、第2、第3および第4クラッチと、第1および第2ブレーキとを備えてもよく、前記ラビニヨ式遊星歯車機構の前記入力要素と前記第1遊星歯車の前記第2回転要素とは前記入力部材に常時連結されてもよく、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2遊星歯車の前記第5回転要素と前記出力部材とは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、前記ラビニヨ式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ものであってもよく、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、前記ラビニヨ式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、両者の接続を解除するものであってもよく、前記第3クラッチは、前記固定対象要素としての前記第2遊星歯車の前記第6回転要素と、前記ラビニヨ式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前記クラッチであってもよく、前記第4クラッチは、常時連結された前記第2遊星歯車の前記第5回転要素および前記出力部材と、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ものであってもよく、前記第1ブレーキは、前記ラビニヨ式遊星歯車機構の前記固定可能要素を静止部材に接続して回転不能に固定すると共に、両者の接続を解除するものであってもよく、前記第2ブレーキは、前記固定対象要素としての前記第2遊星歯車の前記第6回転要素を前記静止部材に接続して回転不能に固定すると共に、両者の接続を解除する前記ブレーキであってもよい。
 かかる態様の多段変速機は、ラビニヨ式遊星歯車機構と、第1および第2遊星歯車と、第1から第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。そして、この多段変速機では、第1から第4クラッチ並びに第1および第2ブレーキのうちの何れか3つを選択的に係合させることにより、第1速段から第10速段までの前進段と後進段とを形成することが可能となる。この結果、この多段変速機では、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(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、この多段変速機によれば、動力の伝達効率とドライバビリティーとの双方を良好に向上させることができる。
 また、この多段変速機では、ラビニヨ式遊星歯車機構の入力要素と同様に、第1遊星歯車の第2回転要素が入力部材に常時連結され、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回転要素が入力部材に選択的に接続される変速機において第2回転要素と入力部材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、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、この多段変速機によれば、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、この多段変速機では、次のように第1から第4クラッチ並びに第1および第2ブレーキを係合させることにより、第1速段から第10速段までの前進段と後進段とを形成することができる。すなわち、前進第1速段は、第1クラッチ、第2クラッチおよび第2ブレーキを係合させることにより形成される。また、前進第2速段は、第1クラッチ、第1ブレーキおよび第2ブレーキを係合させることにより形成される。更に、前進第3速段は、第2クラッチ、第1ブレーキおよび第2ブレーキを係合させることにより形成される。また、前進第4速段は、第4クラッチ、第1ブレーキおよび第2ブレーキを係合させることにより形成される。更に、前進第5速段は、第2クラッチ、第4クラッチおよび第1ブレーキを係合させることにより形成される。また、前進第6速段は、第1クラッチ、第4クラッチおよび第1ブレーキを係合させることにより形成される。更に、前進第7速段は、第1クラッチ、第3クラッチおよび第4クラッチを係合させることにより形成される。また、前進第8速段は、第3クラッチ、第4クラッチおよび第1ブレーキを係合させることにより形成される。更に、前進第9速段は、第1クラッチ、第3クラッチおよび第1ブレーキを係合させることにより形成される。更に、前進第10速段は、第2クラッチ、第3クラッチおよび第1ブレーキを係合させることにより形成される。また、後進段は、第2クラッチ、第3クラッチおよび第2ブレーキを係合させることにより形成される。
 このように、上記態様の多段変速機では、6つの係合要素、すなわち第1から第4クラッチ並びに第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、多段変速機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。
 更に、前記出力部材は、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出力軸であってもよい。すなわち、本発明による多段変速機は、後輪駆動車両に搭載される変速機として構成されてもよい。ただし、本発明による多段変速機が前輪駆動車両に搭載される変速機としても構成され得ることは、上述のとおりである。
 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、多段変速機の製造産業等において利用可能である。

Claims (10)

  1.  複数の回転要素のうちの固定対象要素をケースに接続して回転不能に固定すると共に両者の接続を解除するブレーキを含み、車両の原動機から入力部材に伝達された動力を変速して出力部材に伝達する多段変速機において、
     前記ブレーキは、
     前記固定対象要素に常時連結されるブレーキハブと、
     前記ブレーキハブに嵌合される第1摩擦係合プレートと、
     前記ケースに嵌合される第2摩擦係合プレートと、
     前記ケースの一部に形成された第1および第2凹部と、
     前記第1凹部内に配置されて前記ケースの一部と共に第1係合油室を画成する第1受圧部と、前記第1および第2摩擦係合プレートを押圧するプレート押圧部とを有する第1ピストンと、
     前記第2凹部内に配置されて前記ケースの一部と共に第2係合油室を画成する第2受圧部と、前記第2係合油室への油圧の供給に伴って前記第1ピストンの一部と当接して該第1ピストンを押圧するピストン押圧部とを有する第2ピストンと、
     前記第1ピストンを前記第1および第2摩擦係合プレートから離間するように付勢するリターンスプリングと、
     を備えることを特徴とする多段変速機。
  2.  請求項1に記載の多段変速機において、
     前記第1凹部は、前記第2凹部と前記ケースの径方向に並ぶように該ケースの一部に形成され、
     前記リターンスプリングは、前記径方向からみて少なくとも一部が前記第2ピストンと重なり合うように配置されることを特徴とする多段変速機。
  3.  請求項2に記載の多段変速機において、
     前記第1ピストンは、前記第1受圧部から径方向に延出された環状部を有し、
     前記第2ピストンの前記ピストン押圧部は、前記第1ピストンの前記環状部を押圧し、
     前記リターンスプリングは、前記第1ピストンの前記第1受圧部を押圧することを特徴とする多段変速機。
  4.  請求項3に記載の多段変速機において、
     前記環状部は、前記第1受圧部から径方向外側に延出され、
     前記第1ピストンの前記プレート押圧部は、前記環状部の外周部から前記第1受圧部とは反対側に延出され、
     前記入力部材の軸方向からみて、前記第1ピストンの前記プレート押圧部と、前記第2ピストンの前記ピストン押圧部とは、少なくとも部分的に重なり合うことを特徴とする多段変速機。
  5.  請求項1から4の何れか一項に記載の多段変速機において、
     前記第1凹部は、前記第2凹部の径方向内側に位置するように前記ケースの一部に形成され、
     前記リターンスプリングは、前記第1係合油室と対向するように配置されることを特徴とする多段変速機。
  6.  請求項1から5の何れか一項に記載の多段変速機において、
     前記ブレーキハブは、前記ケースの一部により該ケースに対して調心されることを特徴とする多段変速機。
  7.  請求項1から6の何れか一項に記載の多段変速機において、
     前記固定対象要素と他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クラッチを更に備え、
     前記ブレーキハブは、前記ブレーキハブは、前記クラッチのクラッチドラムとして利用され、前記クラッチのピストンと共に該クラッチの係合油室を画成することを特徴とする多段変速機。
  8.  請求項7に記載の多段変速機において、
     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回転要素を有する第1遊星歯車と、
     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回転要素を有する第2遊星歯車と、
     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ラビニヨ式遊星歯車機構と、
     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、
     前記ラビニヨ式遊星歯車機構の前記入力要素と前記第1遊星歯車の前記第2回転要素とは前記入力部材に常時連結され、
     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、
     前記第2遊星歯車の前記第5回転要素と前記出力部材とは常時連結され、
     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、前記ラビニヨ式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、前記ラビニヨ式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3クラッチは、前記固定対象要素としての前記第2遊星歯車の前記第6回転要素と、前記ラビニヨ式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前記クラッチであり、
     前記第4クラッチは、常時連結された前記第2遊星歯車の前記第5回転要素および前記出力部材と、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、両者の接続を解除し、
     前記第1ブレーキは、前記ラビニヨ式遊星歯車機構の前記固定可能要素を静止部材に接続して回転不能に固定すると共に、両者の接続を解除し、
     前記第2ブレーキは、前記固定対象要素としての前記第2遊星歯車の前記第6回転要素を前記静止部材に接続して回転不能に固定すると共に、両者の接続を解除する前記ブレーキであることを特徴とする多段変速機。
  9.  請求項8に記載の多段変速機において、
     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多段変速機。
  10.  請求項1から9の何れか一項に記載の多段変速機において、
     前記出力部材は、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出力軸であることを特徴とする多段変速機。
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