JP2000055152A - 車両用自動変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ６速を達成するギヤ構成の車両用自動変速機
において、ギヤノイズを低減しながら軸長を短縮させて
車両搭載性を向上させる。 【解決手段】 自動変速機は、変速機構として、入力軸
１１、４つの変速要素Ｓ２，Ｓ３，Ｃ２（Ｃ３），Ｒ３
（Ｒ２）を有するプラネタリギヤセットＧ、減速プラネ
タリギヤＧ１、２つのブレーキＢ−１，Ｂ−２、３つの
クラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３、カウンタドライブギ
ヤ１９を備える。減速プラネタリギヤＧ１は、ダブルピ
ニオンプラネタリギヤ構成として、そのキャリアＣ１の
後端側を入力軸１１に、前端側をクラッチＣ−２に連結
し、リングギヤＲ１を入力軸１１の後方に設けられた中
間軸１３に連結し、サンギヤＳ１を変速機ケース１０の
前端部に固定して変速機構の前端側に配置した。クラッ
チＣ−２の摩擦部材５５を減速プラネタリギヤＧ１の外
周側、カウンタドライブギヤ１９を減速プラネタリギヤ
Ｇ１の後方に配置し、クラッチＣ−１，Ｃ−３を中間軸
１３を介して減速プラネタリギヤＧ１のリングギヤＲ１
に連結した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載される
自動変速機に関し、特に、そのギヤトレインにおける変
速機構成要素相互の配置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用自動変速機の一形態として、フロ
ントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）車又はリヤエ
ンジン・リヤドライブ（ＲＲ）車用の横置式の自動変速
機がある。こうした形式の自動変速機では、車両の左右
ホイールの間にエンジンと自動変速機を直列に並べて搭
載する配置となるため、自動変速機の軸長が著しく制限
される。そこで、こうした自動変速機のギヤトレイン
は、主として軸長を延ばす要素となる多数の変速要素を
もつプラネタリギヤセットや変速要素を操作するクラッ
チやブレーキの数を可能な限り少なくした構成のものと
しなければならない。

【０００３】他方、ドライバビリティの確保のみなら
ず、省エネルギに不可欠な燃費の向上のために、自動変
速機の多段化の要求があり、こうした要求に応えるに
は、ギヤトレインの変速段数当たりの変速要素数とクラ
ッチやブレーキ数の一層の削減が必要となる。そこで、
最小限の変速要素からなるプラネタリギヤセットを用
い、それを操作する３つのクラッチと２つのブレーキと
で、前進６速・後進１速を達成するギヤトレインが特開
平４−２１９５５３号公報において提案されている。こ
の提案に係るギヤトレインは、エンジン出力回転と、そ
れを減速した回転とを３つのクラッチを用いて適宜変速
機の４つの変速要素からなるプラネタリギヤセットへ２
つの速度の異なる入力として入力させ、２つのブレーキ
で２つの変速要素を係止制御することで多段の６速を達
成するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、この提
案に係るギヤトレイン構成は、変速段数当たりの変速要
素数、必要とするクラッチ及びブレーキの数において非
常に合理的なものであるが、実用面での問題がないわけ
ではない。一般に、歯の噛合によりトルクを伝達するギ
ヤでは、トルク伝達時のギヤノイズの発生を避け難いた
め、カウンタドライブギヤのように常時トルクを伝達す
るギヤは、変速機の後端（本明細書を通じて、動力が入
力される側を前として軸上の位置関係を規定する）側へ
の配置を避け、なるべく車両の幅方向の中心寄り、すな
わち変速機の前端側に配置することで、エンジン等の遮
蔽物によりノイズが車両の外側に漏れにくくする（本明
細書を通じて、こうしたノイズの遮蔽をノイズの低減と
いう）のが好ましい。また、特に、上記提案に係るギヤ
トレインでは、減速用プラネタリギヤが、第１速から第
５速までの幅広い速度域においてトルク伝達状態となる
ため、このギヤノイズに対する格別の対策も必要とな
る。この点に関して、上記従来の技術では、プラネタリ
ギヤセットの軸方向前端側にまとめてクラッチ及びブレ
ーキを配置し、後端部にカウンタドライブギヤを配した
レイアウトを採っている点で上記のノイズの低減上問題
がある。

【０００５】そこで、減速プラネタリギヤとカウンタド
ライブギヤを変速機構の前側に配置することが想起され
る。ところで、最小限の構成要素を用いているとはい
え、上記にようなギヤトレインでは、変速機構の６速化
に伴い、部材数が増加し、変速機が大型化する。そこ
で、ギヤノイズの低減を行うに際して、その対策は、車
両への搭載性を損なうような変速機の大型化、特に車両
側メンバとの干渉が生じるような全長の増加を伴うもの
であってはならない。したがって、こうした観点から、
上記ノイズ対策、すなわち減速プラネタリギヤとカウン
タドライブギヤの変速機構前側への配置は、変速機の軸
長の短縮のための変速機構成要素の径方向への重合配置
と相容れないものであってはならない。

【０００６】本発明は、こうした事情に鑑みなされたも
のであり、ギヤノイズを低減させながら、多段化に伴う
軸長の増大を防いで車両搭載性を向上させた車両用自動
変速機を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、変速機構として、入力軸と、４つの変速
要素を有するプラネタリギヤセットと、減速プラネタリ
ギヤと、２つのブレーキと、３つのクラッチと、カウン
タドライブギヤとが配置された車両用自動変速機であっ
て、プラネタリギヤセットの第１の変速要素が第１のク
ラッチにより減速プラネタリギヤを介して入力軸に連結
され、第２の変速要素が第３のクラッチにより減速プラ
ネタリギヤを介して入力軸に連結されるとともに第１の
ブレーキにより変速機ケースに係止可能とされ、第３の
変速要素が第２のクラッチにより入力軸に連結されると
ともに第２のブレーキにより変速機ケースに係止可能と
され、第４の変速要素がカウンタドライブギヤに連結さ
れたものにおいて、減速プラネタリギヤは、ダブルピニ
オンプラネタリギヤ構成として、そのキャリアの後端側
を入力軸に連結されるとともに、前端側を第２のクラッ
チに連結され、リングギヤを入力軸の後方に設けられた
中間軸に連結され、サンギヤを変速機ケースの前端部に
固定されて変速機構の前端側に配置され、第２のクラッ
チの摩擦部材は、減速プラネタリギヤの外周側に配置さ
れ、カウンタドライブギヤは、減速プラネタリギヤの後
方に配置され、第１のクラッチと第３のクラッチは、中
間軸を介して減速プラネタリギヤのリングギヤに連結さ
れたことを構成上の主たる特徴とする。

【０００８】そして、更に軸長を短縮する意味で、前記
第２のブレーキは、バンドブレーキ構成とされ、第２の
クラッチの外周に配置された構成とするのが有効であ
る。

【０００９】また、特に変速機後端部をコンパクト化す
る意味で、前記プラネタリギヤセットは、カウンタドラ
イブギヤの一方側に配置され、第１のクラッチの摩擦部
材と第３のクラッチの摩擦部材は、プラネタリギヤセッ
トの外周側に配置され、第１のクラッチと第３のクラッ
チの油圧サーボが、プラネタリギヤセットの一方側に並
べて配置された構成を採るのが有効である。

【００１０】更に、総合的なコンパクト化を図る意味
で、前記第１のクラッチの摩擦部材と第３のクラッチの
摩擦部材の外周側にバンドブレーキ構成の第１のブレー
キが配置された構成とするのが有効である。

【００１１】

【発明の作用及び効果】上記請求項１記載の構成では、
減速プラネタリギヤとカウンタドライブギヤを変速機構
の前端側、すなわち、車両の中央に近づけて配置したの
で、ギヤノイズの低減が可能となる。そして、減速プラ
ネタリギヤをダブルピニオンギヤ構成とし、入力軸から
の回転をキャリアを通して第２のクラッチに伝達するよ
うにして、減速プラネタリギヤの外周に第２のクラッチ
の摩擦部材の配置を可能にしたので、部材の重合配置に
より、全長短縮が可能となる。この際に、第２のクラッ
チは、減速トルクが伝達されない比較的小容量のクラッ
チであるので、径方向寸法は比較的小さくて済み、前端
部において、デフリングギヤなどとの干渉を防止するこ
とができる。また、第２のクラッチと減速プラネタリギ
ヤの前端配置に伴い、入力回転を伝達する必要のある部
材は、これらクラッチとギヤより後ろ側にはなくなるた
め、入力軸をこれらの配置位置で終端させ、別途中間軸
を設けて減速プラネタリギヤからの減速回転を後方に伝
達するようにして、不要な多重軸構造を避けているの
で、径方向寸法の増大を抑えながらの各部材の重合配置
に有利な構成とすることができる。

【００１２】そして、請求項２記載の構成では、第２の
ブレーキをバンドブレーキ構成とすることにより、径方
向寸法の増大を最小限に抑えながら、更なる重合配置に
より全長の短縮を図ることができる。

【００１３】更に、請求項３記載の構成では、後端部の
径方向のコンパクト化を可能にしながら、全体として、
コンパクトにレイアウトした構成を実現できる。

【００１４】また、請求項４記載の構成では、第１及び
第３のクラッチの摩擦部材の外周に、軸方向に長く、径
方向にコンパクトなバンドブレーキを配置することによ
り、スペースを無駄なく利用でき、径方向にコンパクト
な構成にすることができ、軽量化することができる。更
に、バルブボディを自動変速機前方に搭載した際には、
ラジエターファンなどの補機との干渉が避けられるとと
もに、クラッシャブルゾーンを確保できる。また、下方
に搭載した際には、最低地上高をより大きく確保でき
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿い、本発明の実施
形態を説明する。図１は本発明を具体化した車両用自動
変速機の第１実施形態のギヤトレインを、軸間を共通平
面内に展開してスケルトンで示す。また、図２は上記自
動変速機を端面からみて実際の軸位置関係を示す。この
自動変速機は、互いに並行する主軸Ｘ、カウンタ軸Ｙ、
デフ軸Ｚの各軸上に各要素が配設された３軸構成とされ
ている。そして、変速機構として、入力軸１１と、４つ
の変速要素を有するプラネタリギヤセットＧと、減速プ
ラネタリギヤＧ１と、２つのブレーキＢ−１，Ｂ−２
と、３つのクラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３と、カウン
タドライブギヤ１９とが主軸Ｘ上に配置されている。

【００１６】この自動変速機では、プラネタリギヤセッ
トＧの第１の変速要素Ｓ３が第１のクラッチＣ−１によ
り減速プラネタリギヤＧ１を介して入力軸１１に連結さ
れ、第２の変速要素Ｓ２が第３のクラッチＣ−３により
減速プラネタリギヤＧ１を介して入力軸１１に連結され
るとともに第１のブレーキＢ−１により変速機ケースに
１０係止可能とされ、第３の変速要素Ｃ２（Ｃ３）が第
２のクラッチＣ−２により入力軸１１に連結されるとと
もに第２のブレーキＢ−２により変速機ケースに１０係
止可能とされ、第４の変速要素Ｒ２（Ｒ３）が主軸Ｘ上
の出力要素としてのカウンタドライブギヤ１９に連結さ
れている。なお、図に示すギヤトレインでは、ブレーキ
Ｂ−２に並列させてワンウェイクラッチＦ−１を配して
いるが、これは、後に詳記する１→２変速時のブレーキ
Ｂ−２とブレーキＢ−１の掴み替えのための複雑な油圧
制御を避け、ブレーキＢ−２の解放制御を単純化すべ
く、ブレーキＢ−１の係合に伴って自ずと係合力を解放
するワンウェイクラッチＦ−１を用いたものであり、ブ
レーキＢ−２と同等のものである。

【００１７】以下、この実施形態のギヤトレインを更に
詳細に説明する。主軸Ｘ上には、図示しないエンジンの
回転を入力軸１１に伝達するロックアップクラッチ付の
トルクコンバータ４が配置されている。カウンタ軸Ｙ上
には、カンタギヤ２が配置されている。カンタギヤ２
は、カウンタ軸２０に固定され、カウンタドライブギヤ
１９に噛合する大径のカンタドリブンギヤ２１と、同じ
くカウンタ軸２０に固定され、デフリングギヤ３１に噛
合する小径のデフドライブピニオンギヤ２２とが配設さ
れており、これらにより主軸Ｘ側からの出力を減速する
とともに、反転させてディファレンシャル装置３に伝達
する機能を果たす。デフ軸Ｚ上には、ディファレンシャ
ル装置３が配設されている。ディファレンシャル装置３
は、デフリングギヤ３１に固定してデフケース３２が設
けられ、その中に配置された差動歯車の差動回転が左右
軸３０に出力され、最終的なホイール駆動力とされる構
成が採られている。

【００１８】プラネタリギヤセットＧは、大小径の異な
る一対のサンギヤＳ２，Ｓ３と、互いに噛合して一方が
大径のサンギヤＳ２に噛合するとともにリングギヤＲ２
（Ｒ３）に噛合し、他方が小径のサンギヤＳ３に噛合す
る一対のピニオンギヤＰ２，Ｐ３を支持するキャリアＣ
２，Ｃ３からなるラビニヨ式のギヤセットで構成されて
いる。そして、この形態では、小径のサンギヤＳ３が第
１の変速要素、大径のサンギヤＳ２が第２の変速要素、
キャリアＣ２，Ｃ３が第３の変速要素とされ、リングギ
ヤＲ２（Ｒ３）が第４の変速要素とされている。

【００１９】減速プラネタリギヤＧ１は、そのサンギヤ
Ｓ１を反力要素として変速機ケース１０に固定され、キ
ャリアＣ１を入力要素として入力軸１１に連結され、リ
ングギヤＲ１を出力要素として第１のクラッチＣ−１及
び第３のクラッチＣ−３を介してプラネタリギヤセット
Ｇに連結されている。プラネタリギヤセットＧの第１の
変速要素すなわち小径のサンギヤＳ３は、第１のクラッ
チＣ−１に連結され、第２の変速要素すなわち大径のサ
ンギヤＳ２は、第３のクラッチＣ−３に連結されるとと
もに、バンドブレーキで構成される第１のブレーキＢ−
１により自動変速機ケース１０に係止可能とされてい
る。また、第３の変速要素であるキャリアＣ２（Ｃ３）
は、第２のクラッチＣ−２を介して入力軸１１に連結さ
れ、かつ、第２のブレーキＢ−２により変速機ケース１
０に係止可能とされるとともに、ワンウェイクラッチＦ
−１により変速機ケース１０に一方向回転係止可能とさ
れている。そして、第４の変速要素すなわちリングギヤ
Ｒ２（Ｒ３）がカウンタドライブギヤ１９に連結されて
いる。

【００２０】こうした構成からなる自動変速機は、図示
しない電子制御装置と油圧制御装置とによる制御で、運
転者により選択されたレンジに応じた変速段の範囲で車
両負荷と車速に基づき、変速を行う。図３は各クラッチ
及びブレーキの係合及び解放（○印で係合、無印で解放
を表す）で達成される変速段を図表化して示す。また、
図４は各クラッチ及びブレーキの係合（●印でそれらの
係合を表す）により達成される変速段と、そのときの各
変速要素の回転数比との関係を速度線図で示す。

【００２１】両図を併せ参照してわかるように、第１速
（１ＳＴ）は、クラッチＣ−1 とブレーキＢ−２の係合
（本形態において、作動表を参照してわかるように、こ
のブレーキＢ−２の係合に代えてワンウェイクラッチＦ
−１の自動係合が用いられているが、この係合を用いて
いる理由及びこの係合がブレーキＢ−２の係合に相当す
る理由については後に詳述する。）により達成される。
この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経
て減速された回転がクラッチＣ−１経由で小径サンギヤ
Ｓ３に入力され、ワンウェイクラッチＦ−１の係合によ
り係止されたキャリアＣ３に反力を取って、リングギヤ
Ｒ３の最大減速比の減速回転がカウンタドライブギヤ１
９に出力される。

【００２２】次に、第２速（２ＮＤ）は、クラッチＣ−
1 とブレーキＢ−１の係合により達成される。この場
合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速
された回転がクラッチＣ−１経由で小径サンギヤＳ３に
入力され、ブレーキＢ−１の係合により係止された大径
サンギヤＳ２に反力を取って、リングギヤＲ２（Ｒ３）
の減速回転がカウンタドライブギヤ１９に出力される。
このときの減速比は、図４にみるように、第１速（１Ｓ
Ｔ）より小さくなる。

【００２３】また、第３速（３ＲＤ）は、クラッチＣ−
１とクラッチＣ−３の同時係合により達成される。この
場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減
速された回転がクラッチＣ−１とクラッチＣ−３経由で
同時に大径サンギヤＳ２と小径サンギヤＳ３に入力さ
れ、プラネタリギヤセットＧが直結状態となるため、両
サンギヤへの入力回転と同じリングギヤＲ２（Ｒ３）の
回転が、入力軸１１の回転に対しては減速された回転と
して、カウンタドライブギヤ１９に出力される。

【００２４】更に、第４速（４ＴＨ）は、クラッチＣ−
１とクラッチＣ−２の同時係合により達成される。この
場合、一方で入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を
経て減速された回転がクラッチＣ−１経由でサンギヤＳ
３に入力され、他方で入力軸１１からクラッチクラッチ
Ｃ−２経由で入力された非減速回転がキャリアＣ３に入
力され、２つの入力回転の中間の回転が、入力軸１１の
回転に対しては僅かに減速されたリングギヤＲ３の回転
としてカウンタドライブギヤ１９に出力される。

【００２５】次に、第５速（５ＴＨ）は、クラッチＣ−
２とクラッチＣ−３の同時係合により達成される。この
場合、一方で入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を
経て減速された回転がクラッチＣ−３経由でサンギヤＳ
２に入力され、他方で入力軸１１からクラッチクラッチ
Ｃ−２経由で入力された非減速回転がキャリアＣ２に入
力され、リングギヤＲ２の入力軸１１の回転より僅かに
増速された回転がカウンタドライブギヤ１９に出力され
る。

【００２６】そして、第６速（６ＴＨ）は、クラッチＣ
−２とブレーキＢ−１の係合により達成される。この場
合、入力軸１１からクラッチクラッチＣ−２経由で非減
速回転がキャリアＣ２にのみ入力され、ブレーキＢ−１
の係合により係止されたサンギヤＳ２に反力を取るリン
グギヤＲ２の更に増速された回転がカウンタドライブギ
ヤ１９に出力される。

【００２７】なお、後進（ＲＥＶ）は、クラッチＣ−３
とブレーキＢ−２の係合により達成される。この場合、
入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速され
た回転がクラッチＣ−３経由でサンギヤＳ２に入力さ
れ、ブレーキＢ−２の係合により係止されたキャリアＣ
２に反力を取るリングギヤＲ２の逆転がカウンタドライ
ブギヤ１９に出力される。

【００２８】ここで、先に触れたワンウェイクラッチＦ
−１とブレーキＢ−２との関係について説明する。上記
の第１速と第２速時の両ブレーキＢ−１，Ｂ−２の係合
・解放関係にみるように、これら両ブレーキは、両変速
段間でのアップダウンシフト時に、一方の解放と同時に
他方の係合が行われる、いわゆる掴み替えされる摩擦要
素となる。こうした摩擦要素の掴み替えは、それらを操
作する油圧サーボの係合圧と解放圧の精密な同時制御を
必要とし、こうした制御を行うには、そのためのコント
ロールバルブの付加や油圧回路の複雑化等を招くことと
なる。そこで、本形態では、第１速と第２速とで、キャ
リアＣ２（Ｃ３）にかかる反力トルクが逆転するのを利
用して、ワンウェイクラッチＦ−１の係合方向を第１速
時の反力トルク支持方向に合わせた設定とすることで、
ワンウェイクラッチＦ−１に実質上ブレーキＢ−２の係
合と同等の機能を発揮させて、第１速時のブレーキＢ−
２の係合に代えて（ただし、ホイール駆動の車両コース
ト状態ではキャリアＣ２（Ｃ３）にかかる反力トルクの
方向がエンジン駆動の状態に対して逆転するので、エン
ジンブレーキ効果を得るためには、図３に括弧付きの○
印で示すようにブレーキＢ−２の係合を必要とする）、
キャリアＣ２（Ｃ３）の係止を行っているわけである。
したがって、変速段を達成する上では、ワンウェイクラ
ッチを設けることなく、ブレーキＢ−２の係合により第
１速を達成する構成を採ることもできる。

【００２９】このようにして達成される各変速段は、図
４の速度線図上で、リングギヤＲ２，Ｒ３の速度比を示
す○印の上下方向の間隔を参照して定性的にわかるよう
に、各変速段に対して比較的等間隔の良好な速度ステッ
プとなる。この関係を具体的に数値を設定して、定量的
に表すと、図３に示すギヤ比となる。この場合のギヤ比
は、減速プラネタリギヤＧ１のサンギヤＳ１とリングギ
ヤＲ１の歯数比λ１＝０．３３３、プラネタリギヤセッ
トＧの大径サンギヤ側のサンギヤＳ２とリングギヤＲ２
（Ｒ３）の歯数比λ２＝０．４３６、小径サンギヤ側の
サンギヤＳ３とリングギヤＲ３の歯数比λ３＝０．３５
９に設定すると、入出力ギヤ比とステップは、図３に示
すようになり、ギヤ比幅は６．０００となる。

【００３０】次に、図５は自動変速機の構成を更に具体
化した模式的断面で示す。先にスケルトンを参照して説
明した各構成要素については、同じ参照符号を付して説
明に代えるが、スケルトンから参照し得ない細部につい
て、ここで説明する。本発明の特徴に従い、減速プラネ
タリギヤＧ１は、互いに噛合して一方がサンギヤＳ１に
噛合し、他方がリングギヤＲ１に噛合する一対のピニオ
ンギヤＰ１，Ｐ１’を支持するキャリアＣ１からなるダ
ブルピニオンプラネタリギヤ構成として、そのキャリア
Ｃ１の後端側を入力軸１１に連結されるとともに、前端
側を第２のクラッチＣ−２に連結され、リングギヤＲ１
を入力軸１１の後方に設けられた中間軸１３に連結さ
れ、このようにして前側が開放されたサンギヤＳ１を変
速機ケース１０の前端部から後方に延びるボス部１０ａ
に固定されて、変速機構の前端側に配置されている。そ
して、第２のクラッチＣ−２の摩擦部材５５は、減速プ
ラネタリギヤＧ１の外周側に配置されている。また、カ
ウンタドライブギヤ１９は、減速プラネタリギヤＧ１の
後方に配置されている。更に、第１のクラッチＣ−１と
第３のクラッチＣ−３は、中間軸１３を介して減速プラ
ネタリギヤＧ１のリングギヤＲ１に連結されている。

【００３１】プラネタリギヤセットＧは、カウンタドラ
イブギヤ１９の一方側に配置され、第１のクラッチＣ−
１と第３のクラッチＣ−３の油圧サーボ６，７が、プラ
ネタリギヤセットＧの一方側に並べて配置され、第１の
クラッチＣ−１と第３のクラッチＣ−３の摩擦部材６
３，７３は、油圧サーボ６の外周側からプラネタリギヤ
セットＧの外周側にかけて配置されている。更に、第１
のクラッチＣ−１と第３のクラッチＣ−３の摩擦部材６
３，７３の外周側にバンドブレーキ構成の第１のブレー
キＢ−１が配置されている。このように２つのクラッチ
Ｃ−１，Ｃ−３を軸方向に並べて配置することにより、
両クラッチをほぼ同じ容量としている。また、並んで配
置され、同等の外径を有するこれらクラッチの外周に、
軸方向に長く、径方向にコンパクトなバンドブレーキを
配置することにより、自動変速機においてディファレン
シャル装置３や車両側メンバーＢとの干渉がないため径
方向寸法の制約が比較的ゆるやかな変速機中間部分のス
ペースを無駄なく利用した軸方向寸法の短縮が図られて
いる。

【００３２】この形態における第１のクラッチＣ−１の
油圧サーボ６と第３のクラッチＣ−３の油圧サーボ７
は、減速プラネタリギヤＧ１のキャリアＣ１に連なる中
間軸１３に連結されたトルク伝達部材６０をそれぞれの
油圧サーボシリンダとして構成されている。具体的に
は、トルク伝達部材６０は、その前端側を中間軸１３に
連結され、変速機ケース１０の後端から前方に延びるボ
ス部１０ｂに支持された第１の筒状部６０ａと、第１の
筒状部６０ａの軸方向ほぼ中央部から外径方向に延び、
所定の径のところで前後方への折り曲げにより筒状とさ
れた第２の筒状部６０ｂと、そこから第１のクラッチＣ
−１と第３のクラッチＣ−３に向けて延びるドラム部６
２とからなり、両筒状部６０ａと外径方向に延びる部分
により、それぞれ、第１のクラッチＣ−１と第３のクラ
ッチＣ−３の油圧サーボシリンダが背中合わせに構成さ
れている。

【００３３】これら両シリンダには、両油圧サーボ６，
７のピストン６１，７１が嵌挿されている。したがっ
て、油圧サーボ６は、トルク伝達部材６０と一体のドラ
ム部６２側をシリンダとし、それにピストン６１が嵌挿
された通常のサーボ形式を採るのに対して、油圧サーボ
７は、トルク伝達部材６０と一体のドラム部６２側を軸
方向に不動のピストンとし、ピストン７１から延びるド
ラム部７２を軸方向に可動のシリンダとする通常とは逆
構成のサーボ形式とされている。このサーボ形式の関係
から、クラッチＣ−１の摩擦部材（ディスクとセパレー
タプレートからなる。他のクラッチについて同じ）６３
の外周を支持するドラム部６２の外側に被さるクラッチ
Ｃ−３のドラム部７２が、クラッチＣ−１のドラム部６
２とのスプライン係合により共回りする構成とされ、こ
のドラム部７２に摩擦部材７３の外周が支持されてい
る。この配置により、トルク伝達部材６０に入る減速回
転は、常時クラッチＣ−１のドラム部６２とクラッチＣ
−３のドラム部７２に伝達される。したがって、油圧サ
ーボ６の作動でピストン６１がシリンダから押し出され
たときに、軸方向に不動のドラム部６２とピストン６１
との間で摩擦部材６３が挟持されて、減速回転がハブ６
４を経てサンギヤＳ３へ伝達される。一方、油圧サーボ
７の作動でピストン７１がドラム部６２に対して押し戻
されたときに、ドラム部７２と軸方向に不動のドラム部
６２との間で摩擦部材７３が挟持されて、減速回転がハ
ブ７４を経てサンギヤＳ２へ伝達される。なお、図５に
おいて、符号６５は油圧サーボ６の遠心油圧を相殺する
キャンセルプレート、同じく符号７５は油圧サーボ７の
遠心油圧を相殺するキャンセルプレートを示す。

【００３４】また、第２のクラッチＣ−２の油圧サーボ
構造に関して、この形態では、クラッチＣ−２を操作す
る油圧サーボ５を、変速機ケース１０の前端部にシリン
ダとピストンとを内蔵させた静止シリンダ型の油圧サー
ボとされている。詳しくは、シリンダ５０は、変速機ケ
ース１０に環状溝として形成されており、その内部に、
同じく環板状のピストン５１が軸方向摺動自在に嵌合さ
れた構成とされている。そして、このピストン５１は、
スラストベアリング５２を介してプレッシャプレート５
３を押圧する構成とされ、プラネタリギヤセットＧのキ
ャリアＣ２，Ｃ３に連結したドラム５６との間でクラッ
チ摩擦部材５５を挟持して、キャリアＣ１に連結された
ハブからの入力回転をドラム５６を介してキャリアＣ
２，Ｃ３に入力することになる。

【００３５】そして、カウンタドライブギヤ１９の支持
に関しては、この形態では、カウンタドライブギヤ１９
のハブの軸方向延長部外周が、ベアリング１２を介して
第２のブレーキＢ−２の油圧サーボシリンダを兼ねるケ
ース１０のサポート１０ｃの内周に支持されている。

【００３６】なお、この形態では、ブレーキＢ−２は多
板構成の摩擦部材８４を、サポート１０ｃに内蔵された
油圧サーボ８で係合させる構成とされ、摩擦部材８４に
隣接させて配置されたワンウェイクラッチＦ−１のイン
ナレース９を介してキャリヤＣ２に連結されている。こ
れらブレーキＢ−２とワンウェイクラッチＦ−１は、プ
ラネタリギヤセットＧの外周側に配置されている。

【００３７】かくして、この実施形態では、減速プラネ
タリギヤＧ１とカウンタドライブギヤ１９を変速機構の
前端側、すなわち、車両の中央に近づけて配置したの
で、ギヤノイズの低減が可能となる。そして、減速プラ
ネタリギヤＧ１をダブルピニオンギヤ構成とし、入力軸
１１からの回転をキャリアＣ１を通して第２のクラッチ
Ｃ−２に伝達するようにして、減速プラネタリギヤＧ１
の外周に第２のクラッチＣ−２の摩擦部材５５を配置し
たことで、部材の重合配置により、全長が短縮されてい
る。この場合の第２のクラッチＣ−２は、減速トルクが
伝達されない比較的小容量のクラッチであるため、径方
向寸法は比較的小さくて済み、前端部において、デフリ
ングギヤ３１などとの干渉が防止されている。また、第
２のクラッチＣ−２と減速プラネタリギヤＧ１の前端配
置に伴い、入力回転を伝達する必要のある部材は、これ
らクラッチとギヤより後ろ側にはなくなるため、入力軸
１１をこれらの配置位置で終端させ、別途中間軸１３を
設けて減速プラネタリギヤＧ１からの減速回転を後方に
伝達するようにして、不要な多重軸構造を避けているの
で、プラネタリギヤセットＧ外周側への第３のクラッチ
の摩擦部材７３、第１のブレーキの摩擦部材８４、ワン
ウェイクラッチＦ−１及び第２のブレーキの重合配置に
も拘わらず径方向寸法の増大が抑えられているのであ
る。

【００３８】更に、後端部に油圧サーボ６，７を配置す
ることで、後端部の径方向のコンパクト化を可能にしな
がら、全体として、コンパクトにレイアウトした構成を
実現している。また、第１及び第３のクラッチＣ−１，
Ｃ−３の摩擦部材６３，７３の外周に、軸方向に長く、
径方向にコンパクトなバンドブレーキＢ−１を配置する
ことにより、スペースを無駄なく利用でき、径方向にコ
ンパクトな構成としている。

【００３９】ところで、前記第１実施形態では、プラネ
タリギヤセットＧをラビニヨ式としたが、比較的良好な
ギヤ比とステップを取りうるギヤセットＧは、これに限
るものではない。そこで、プラネタリギヤセットＧを他
の形式のものに変更した実施形態について、次に説明す
る。

【００４０】図６は第１実施形態に対してプラネタリギ
ヤセットＧの部分だけを一部変更した第２実施形態を示
す。この形態では、プラネタリギヤセットＧは、シンプ
ルプラネタリギヤＧ２と、互いに噛合する一対のピニオ
ンギヤＰ３，Ｐ３’の一方がサンギヤＳ３に噛合し、他
方がリングギヤＲ３に噛合するダブルピニオン式のプラ
ネタリギヤＧ３とを組み合わせた構成とされている。こ
のプラネタリギヤセットＧの場合、第１のクラッチＣ−
１が２つのサンギヤＳ２，Ｓ３に連結され、第３のクラ
ッチＣ−３がシンプルプラネタリギヤＧ２のリングギヤ
Ｒ２に連結され、第２のクラッチＣ−２がキャリアＣ２
とキャリアＣ３に連結され、リングギヤＲ３がカウンタ
ドライブギヤ１９に連結されている。そして、ブレーキ
Ｂ−１はシンプルプラネタリギヤＧ２のリングギヤＲ２
を係止するものとされ、ブレーキＢ−２とワンウェイク
ラッチＦ−１は双方のキャリアＣ２とキャリアＣ３を係
止するものとされる。したがってこの形態では、両サン
ギヤＳ２，Ｓ３が第１の変速要素、リングギヤＲ２が第
２の変速要素、キャリアＣ２，Ｃ３が第３の変速要素と
され、リングギヤＲ３が第４の変速要素とされている。
こうした場合、例えば下記の表１に示すようなギヤ比と
ステップが得られる。

【表１】 ちなみに、この場合の減速プラネタリギヤＧ１の歯数比
λ１＝０．３３３、大径リングギヤ側の歯数比λ２＝
０．６３６、小径リングギヤ側の歯数比λ３＝０．３３
３であり、ギヤ比幅は６．８５７となる。

【００４１】次に、図７は第２実施形態に対してプラネ
タリギヤセットＧのシンプルプラネタリギヤとダブルプ
ラネタリギヤの位置関係を逆転させた第３実施形態を示
す。この形態では、第１のクラッチＣ−１がダブルプラ
ネタリギヤＧ２側の小径のサンギヤＳ２に連結され、第
３のクラッチＣ−３がダブルプラネタリギヤＧ２のキャ
リアＣ２とシンプルプラネタリギヤＧ３の大径のサンギ
ヤＳ３に連結され、第２のクラッチＣ−２がシンプルプ
ラネタリギヤＧ３のキャリアＣ３とダブルプラネタリギ
ヤＧ２のリングギヤＲ２に連結され、シンプルプラネタ
リギヤＧ３のリングギヤＲ３がカウンタドライブギヤ１
９に連結されている。そして、ブレーキＢ−１はキャリ
アＣ２と大径のサンギヤＳ３を係止するものとされ、ブ
レーキＢ−２とワンウェイクラッチＦ−１はリングギヤ
Ｒ２とキャリアＣ３を係止するものとされる。したがっ
てこの形態では、小径のサンギヤＳ２が第１の変速要
素、キャリアＣ２と大径のサンギヤＳ３が第２の変速要
素、リングギヤＲ２とキャリアＣ３が第３の変速要素と
され、リングギヤＲ３が第４の変速要素とされている。
こうした場合、例えば下記の表２に示すようなギヤ比と
ステップが得られる。

【表２】 ちなみに、この場合の減速プラネタリギヤＧ１の歯数比
λ１＝０．３３３、ダブルプラネタリギヤＧ２の歯数比
λ２＝０．４４７、シンプルプラネタリギヤＧ３の歯数
比λ３＝０．４４４であり、ギヤ比幅は６．０２２とな
る。

【００４２】次に、図８はプラネタリギヤセットＧを２
つのダブルプラネタリギヤＧ２，Ｇ３で構成した第４実
施形態を示す。この形態では、第１のクラッチＣ−１が
サンギヤＳ３とキャリアＣ２に連結され、第３のクラッ
チＣ−３がサンギヤＳ２に連結され、第２のクラッチＣ
−２がキャリアＣ３とリングギヤＲ２に連結され、リン
グギヤＲ３がカウンタドライブギヤ１９に連結されてい
る。そして、ブレーキＢ−１はサンギヤＳ２を係止する
ものとされ、ブレーキＢ−２とワンウェイクラッチＦ−
１はリングギヤＲ２とキャリアＣ３を係止するものとさ
れる。したがってこの形態では、小径のサンギヤＳ３と
キャリアＣ２が第１の変速要素、大径のサンギヤＳ２が
第２の変速要素、リングギヤＲ２とキャリアＣ３が第３
の変速要素とされ、リングギヤＲ３が第４の変速要素と
されている。こうした場合、例えば下記の表３に示すよ
うなギヤ比とステップが得られる。

【表３】 ちなみに、この場合の減速プラネタリギヤＧ１の歯数比
λ１＝０．３３３、プラネタリギヤＧ２の歯数比λ２＝
０．５５６、プラネタリギヤＧ３の歯数比λ３＝０．３
３３であり、ギヤ比幅は６．３７５となる。

【００４３】次に、図９は第４実施形態に対して連結関
係のみを変更した第５実施形態を示す。この形態では、
第１のクラッチＣ−１が両サンギヤＳ２，Ｓ３に連結さ
れ、第３のクラッチＣ−３がキャリアＣ２に連結され、
第２のクラッチＣ−２がキャリアＣ３とリングギヤＲ２
に連結され、リングギヤＲ３がカウンタドライブギヤ１
９に連結されている。そして、ブレーキＢ−１はキャリ
アＣ２を係止するものとされ、ブレーキＢ−２とワンウ
ェイクラッチＦ−１はリングギヤＲ２とキャリアＣ３を
係止するものとされる。この形態では、大径及び小径の
両サンギヤＳ２，Ｓ３が第１の変速要素、キャリアＣ２
が第２の変速要素、リングギヤＲ２とキャリアＣ３が第
３の変速要素とされ、リングギヤＲ３が第４の変速要素
とされている。こうした場合は、例えば下記の表４に示
すようなギヤ比とステップが得られる。

【表４】 ちなみに、この場合の減速プラネタリギヤＧ１の歯数比
λ１＝０．３３３、プラネタリギヤＧ２の歯数比λ２＝
０．４４４、プラネタリギヤＧ３の歯数比λ３＝０．３
６１であり、ギヤ比幅は６．０２９となる。

【００４４】以上の各実施形態（以下の説明において、
これらを総称して第１群の実施形態という）は、第１実
施形態を基本として、プラネタリギヤセットＧを変更し
たものであるが、次に、第２のブレーキＢ−２の配置を
変更した実施形態を挙げて説明する。

【００４５】図１０及び図１１にスケルトンと模式化し
た断面で示す第６実施形態では、第２のブレーキＢ−２
は、バンドブレーキ構成とされ、第２のクラッチＣ−２
のの外周に配置されている。この形態では、第２のブレ
ーキのバンドブレーキ化に伴い、第１群の実施形態に対
して、カンタドライブギヤ１９の支持構造と、第１及び
第３のクラッチＣ−１，Ｃ−３並びにワンウェイクラッ
チＦ−１の配設位置が変更されているので、この関連の
部分のみ説明する。

【００４６】先ず、第２のブレーキＢ−２は、デフリン
グギヤ３１と同様の軸方向位置にある第２のクラッチＣ
−２の外周にバンドブレーキとして配置されている。こ
うした第２のクラッチＣ−２とバンドブレーキＢ−２の
径方向への重合配置は、デフリングギヤ３１との干渉を
生じる径方向寸法の増大を避けながらクラッチとブレー
キを同じ軸方向位置に配置するのに有効な方法である。

【００４７】そして、第１群の実施形態において多板構
成の摩擦部材が占めていた空きスペースを利用して、第
１及び第２のクラッチＣ−１，Ｃ−３並びにワンウェイ
クラッチＦ−１を全体に前方に寄せて、実質上プラネタ
リギヤセットＧの外周側に配置している。こうした配置
は、油圧サーボ配設部の外周部を小径化することに役立
つため、車両側メンバーとの干渉を避ける点では、第１
群の実施形態より有利な配置となる。

【００４８】この形態における第１のクラッチＣ−１の
油圧サーボ６と第３のクラッチＣ−３の油圧サーボ７に
ついても、減速プラネタリギヤＧ１のキャリアＣ１に連
なる中間軸１３に連結されたトルク伝達部材６０をそれ
ぞれの油圧サーボシリンダとして構成されているが、ト
ルク伝達部材６０とピストン７１との関係が第１群の実
施形態とは若干相違している。具体的には、トルク伝達
部材６０の前後方への折り曲げによる第２の筒状部は形
成されておらず、トルク伝達部材６０は所定の径のとこ
ろから第１のクラッチＣ−１と第３のクラッチＣ−３に
向けて延びるドラム部６２に連なるものとされ、ピスト
ン７１がドラム部６２に被さる構成とされている。

【００４９】また、この実施形態では、カンタドライブ
ギヤ１９の支持構造に関して、ケース１０のサポート１
０ｃの内周側を軸方向後方に延長したボス部を形成し、
その外周にベアリング１２を介してカウンタドライブギ
ヤ１９の内周を支持する構成が採られている。この構成
の利点は、カウンタドライブギヤ１９の同ドリブンギヤ
２１との噛合部の内周側を軸方向のオフセットなく支持
することで、ベアリング１２にかかるモーメント力によ
る負荷を軽減することができるため、負荷容量の小さな
ベアリングとすることができる点にある。

【００５０】この配置を採る自動変速機では、第２のブ
レーキＢ−２をバンドブレーキ構成とすることにより、
径方向寸法の増大を最小限に抑えながら、第２のクラッ
チＣ−２との重合配置により全長の短縮が図られてい
る。

【００５１】このギヤトレイン構成のものについても、
第１群の実施形態で挙げたような、プラネタリギヤの構
成の変更と、その変速要素とクラッチ及びブレーキとの
連結関係の変更は可能である。

【００５２】図１２は第６実施形態に対してプラネタリ
ギヤセットＧの部分だけを一部変更した第７実施形態を
示す。この形態では、プラネタリギヤセットＧの構成
と、その各変速要素と各クラッチ及びブレーキとの連結
関係は、前記第２実施形態と同様であり、それにより得
られるギヤ比とステップについても、同様の歯数比の設
定により同様となるので、これらの点については、第２
実施形態の説明の参照を以て説明に代える。

【００５３】次に、図１３は前記第３実施形態と同様の
プラネタリギヤセットＧの構成と、その各変速要素と各
クラッチ及びブレーキとの連結関係を用いた第８実施形
態を示す。したがって、この場合についても、得られる
ギヤ比とステップは、第３実施形態の場合と同様の歯数
比の設定により同様となるので、これらの点について
は、第３実施形態の説明の参照を以て説明に代える。

【００５４】更に、図１４は前記第４実施形態と同様の
プラネタリギヤセットＧの構成と、その各変速要素と各
クラッチ及びブレーキとの連結関係を用いた第９実施形
態を示す。この場合についても、得られるギヤ比とステ
ップは、第４実施形態の場合と同様の歯数比の設定によ
り同様となるので、これらの点については、第４実施形
態の説明の参照を以て説明に代える。

【００５５】また、図１５は前記第５実施形態と同様の
プラネタリギヤセットＧの構成と、その各変速要素と各
クラッチ及びブレーキとの連結関係を用いた第１０実施
形態を示す。この場合についても、上記と同様となるの
で、第５実施形態の説明の参照を以て説明に代える。

【００５６】以上、本発明を構成要素の形式及び配置並
びに連結関係を変更した実施形態を挙げて詳説したが、
これらは、比較的良好なギヤ比ステップが得られるもの
に絞って例示したものであって、本発明は、これら実施
形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の個々
の請求項に記載の事項の範囲内で種々に具体的な構成を
変更して実施することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した車両用自動変速機の第１実施
形態のギヤトレインを展開して示すスケルトン図であ
る。

【図２】上記ギヤトレインの実際の３軸位置関係を示す
軸方向端面図である。

【図３】上記ギヤトレインの作動及び達成されるギヤ比
並びにギヤ比ステップを示す図表である。

【図４】上記ギヤトレインの速度線図である。

【図５】上記ギヤトレインの主軸部分のみを模式化した
断面図である。

【図６】上記ギヤトレインのプラネタリギヤセットを変
更した第２実施形態の主軸部分の模式化断面図である。

【図７】同様にプラネタリギヤセットを他の形態に変更
した第３実施形態の主軸部分の模式化断面図である。

【図８】同様にプラネタリギヤセットを更に他の形態に
変更した第４実施形態の主軸部分の模式化断面図であ
る。

【図９】同様にプラネタリギヤセットを更に他の形態に
変更した第５実施形態の主軸部分の模式化断面図であ
る。

【図１０】上記ギヤトレインの第２のブレーキの形式と
配置を変更した第６実施形態のギヤトレインを展開して
示すスケルトン図である。

【図１１】上記第６実施形態のギヤトレインの主軸部分
の模式化断面図である。

【図１２】上記ギヤトレインのプラネタリギヤセットを
変更した第７実施形態の主軸部分の模式化断面図であ
る。

【図１３】同様にプラネタリギヤセットを更に変更した
第８実施形態の主軸部分の模式化断面図である。

【図１４】同様にプラネタリギヤセットを更に変更した
第９実施形態の主軸部分の模式化断面図である。

【図１５】同様にプラネタリギヤセットを更に変更した
第１０実施形態の主軸部分の模式化断面図である。

【符号の説明】

Ｇ プラネタリギヤセット Ｇ１ ダブルピニオンプラネタリギヤ（減速プラネタリ
ギヤ） Ｓ２，Ｓ３ サンギヤ（変速要素） Ｃ２，Ｃ３ キャリア（変速要素） Ｒ２，Ｒ３ リングギヤ（変速要素） Ｓ１ サンギヤ Ｃ１ キャリア Ｒ１ リングギヤ Ｂ−１ 第１のブレーキ Ｂ−２ 第２のブレーキ Ｃ−１ 第１のクラッチ Ｃ−２ 第２のクラッチ Ｃ−３ 第３のクラッチ ６，７ 油圧サーボ １０ 変速機ケース １１ 入力軸 １３ 中間軸 １９ カウンタドライブギヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早渕 正宏 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 糟谷 悟 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 Ｆターム(参考） 3J028 EA01 EA25 EB08 EB13 EB26 EB31 EB37 EB54 EB62 EB66 FA06 FB06 FC13 FC16 FC17 FC20 FC24 FC25 FC63 HA14

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速機構として、入力軸と、４つの変速
   要素を有するプラネタリギヤセットと、減速プラネタリ
   ギヤと、２つのブレーキと、３つのクラッチと、カウン
   タドライブギヤとが配置された車両用自動変速機であっ
   て、 プラネタリギヤセットの第１の変速要素が第１のクラッ
   チにより減速プラネタリギヤを介して入力軸に連結さ
   れ、第２の変速要素が第３のクラッチにより減速プラネ
   タリギヤを介して入力軸に連結されるとともに第１のブ
   レーキにより変速機ケースに係止可能とされ、第３の変
   速要素が第２のクラッチにより入力軸に連結されるとと
   もに第２のブレーキにより変速機ケースに係止可能とさ
   れ、第４の変速要素がカウンタドライブギヤに連結され
   たものにおいて、 減速プラネタリギヤは、ダブルピニオンプラネタリギヤ
   構成として、そのキャリアの後端側を入力軸に連結され
   るとともに、前端側を第２のクラッチに連結され、リン
   グギヤを入力軸の後方に設けられた中間軸に連結され、
   サンギヤを変速機ケースの前端部に固定されて変速機構
   の前端側に配置され、 第２のクラッチの摩擦部材は、減速プラネタリギヤの外
   周側に配置され、 カウンタドライブギヤは、減速プラネタリギヤの後方に
   配置され、 第１のクラッチと第３のクラッチは、中間軸を介して減
   速プラネタリギヤのリングギヤに連結されたことを特徴
   とする車両用自動変速機。
2. 【請求項２】 前記第２のブレーキは、バンドブレーキ
   構成とされ、第２のクラッチの外周に配置された、請求
   項１又は２記載の車両用自動変速機。
3. 【請求項３】 前記プラネタリギヤセットは、カウンタ
   ドライブギヤの一方側に配置され、 第１のクラッチの摩擦部材と第３のクラッチの摩擦部材
   は、プラネタリギヤセットの外周側に配置され、 第１のクラッチと第３のクラッチの油圧サーボが、プラ
   ネタリギヤセットの一方側に並べて配置された、請求項
   １、２又は３記載の車両用自動変速機。
4. 【請求項４】 前記第１のクラッチの摩擦部材と第３の
   クラッチの摩擦部材の外周側にバンドブレーキ構成の第
   １のブレーキが配置された、請求項４記載の車両用自動
   変速機。