JP2000220703A - 車両用自動変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多段の車両用自動変速機において、ギヤトレ
インの最小限の変更で変速段数の変更に対応可能とす
る。 【解決手段】 自動変速機は、４つの変速要素Ｓ２，Ｓ
３，Ｃ２，Ｒ２を有するプラネタリギヤセットＧと、そ
れへの３つの異なる入力経路を係脱自在に連結する３つ
のクラッチＣ−１〜Ｃ−３と、少なくとも２つの係止要
素Ｂ−１，Ｂ−２（Ｆ−１）とを備え、必要に応じて少
なくともいずれかのクラッチへの入力を減速する減速プ
ラネタリギヤＧ１が配設されるものとする。プラネタリ
ギヤセットの一方側に２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３を
配置し、他方側に１つのクラッチＣ−２を配置し、減速
プラネタリギヤを、２つのクラッチが配置された側に配
置して少なくとも２つのクラッチのいずれか一方に連結
するギヤトレインを基本とし、減速プラネタリギヤの有
無に応じて、主として２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３の
入力側の連結関係の変更により変速段数変更に対応す
る。

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各
変速機構成要素の配置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用自動変速機の多くは、プラネタリ
ギヤセットの変速要素としてのサンギヤ、キャリア及び
リングギヤに入力軸の回転を伝達すべく３つのクラッチ
を備えている。これらクラッチの配置として種々のもの
があるが、プラネタリギヤセットを挟んで、一方側に２
つ、他方側に１つのクラッチを配置したコンパクトな４
速のギヤトレイン構成を採るものとして、特開平５−１
７２２２２号公報に開示のものがある。

【０００３】他方、上記と同様のクラッチ配置におい
て、他方側の１つのクラッチに隣接せて減速用のプラネ
タリギヤを配置し、その減速回転を該クラッチを介して
プラネタリギヤセットの変速要素に入力する構成を採る
ことで、前進５速を達成する構成のものが特開平４−１
２５３４５号公報に見られる。

【０００４】更に、２つの減速回転をプラネタリギヤセ
ットの２つの変速要素に入力する構成を採ることで、前
進６速を達成する構成のものが特開平４−２１９５５３
号公報において提案されている。このギヤトレインで
は、３つのクラッチをプラネタリギヤセットの一方側に
まとめて配置し、減速用のプラネタリギヤを経た減速回
転を非減速回転の入力クラッチを跨いでプラネタリギヤ
セットに入力する構成が採られている。

【０００５】このように、従来の自動変速機では、達成
する変速段の数に応じてギヤトレイン構成も変更され、
個々に合理性を追求したものとされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近時の自動
変速機には、ドライバビリティの確保や省エネルギに不
可欠な燃費の向上のために多段化の要求がある反面、軽
量かつコスト低減の要求もある。こうした両面性を持つ
要求に応えるには、重量やコスト面で有利な３速から多
段の６速まで、車種毎に異なる要求に幅広く適応可能な
ギヤトレインを実現することができれば有効である。こ
うした面から従来の構成を見ると、共通して３つのクラ
ッチを配置する構成を採りながら、減速プラネタリギヤ
の有無や、減速回転入力の数により異なるギヤトレイン
配置を採っており、車種への適応性において改善すべき
問題点を残している。

【０００７】そこで、クラッチ配置と減速プラネタリギ
ヤとの関連について考察するに、上記５速を達成する減
速プラネタリギヤ配置を踏襲して２対１のクラッチ配置
による２つの減速入力による６速化を図った場合、減速
プラネタリギヤの一方の減速回転はそのまま近傍のクラ
ッチに連結して伝達するとして、他方の減速回転につい
ては、一旦プラネタリギヤセットの内周側を通して反対
側のクラッチに導き、更にクラッチを経た出力をプラネ
タリギヤセット側に戻す連結関係となり、減速により増
幅されたトルクの伝達部材の引回しが長くなり、部材強
度維持のために重量増加となる問題点を生じる。

【０００８】本発明は、こうした事情に鑑みなされたも
のであり、不自然なトルク伝達部材の引回しを生じず
に、減速プラネタリギヤを要しない４速から減速プラネ
タリギヤを要する５、６速まで実質上基本的なトレイン
構成を変更せずに適宜対応可能な自動変速機を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【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、４つの変速要素を有するプラネタリギヤ
セットと、該プラネタリギヤセットの３つの異なる入力
経路を係脱自在に連結する３つのクラッチと、少なくと
も２つの係止要素とを備え、各クラッチの係脱による入
力経路の選択と、係止要素の係脱の選択による適宜の変
速要素の固定により多段の変速段を達成する車両用自動
変速機であって、必要に応じて少なくともいずれかのク
ラッチへの入力を減速する減速プラネタリギヤが配設さ
れるものにおいて、前記プラネタリギヤセットの一方側
に２つのクラッチが配置され、プラネタリギヤセットの
他方側に１つのクラッチが配置され、前記減速プラネタ
リギヤは、２つのクラッチが配置された側に配置され、
少なくとも２つのクラッチのいずれか一方に連結される
ことを特徴とする。

【００１０】次に、互換性を向上させる意味で、前記プ
ラネタリギヤセットと２つのクラッチの内周側を通る入
力軸を備え、該入力軸と、２つのクラッチを経た入力経
路を構成する部材は、プラネタリギヤセットと２つのク
ラッチとの間で、軸方向に着脱自在に連結された構成と
するのが有効である。

【００１１】更に、２つのクラッチのコンパクト化の点
から、前記減速プラネタリギヤは、変速機ケース側のボ
ス部先端に１つの要素を固定させて配置され、前記２つ
のクラッチの一方の油圧サーボは、減速プラネタリギヤ
の一方側で前記ボス部上に配置され、他方のクラッチの
油圧サーボは、減速プラネタリギヤの他方側で入力軸上
に配置された構成を採るのが有効である。

【００１２】次に、軸長の短縮の意味から、前記一方の
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、他方のクラッチの摩擦部材は、他方のクラッ
チの油圧サーボの外周側に配置された構成とするのが有
効である。

【００１３】次に、径方向のコンパクト化の意味で、前
記係止要素は、バンドブレーキを包含し、該バンドブレ
ーキのバンドは、前記一方のクラッチのドラムの外周に
係合するものとされ、該ドラムは、変速機ケース側のボ
ス部で支持された構成とするのが有効である。

【００１４】更に、軸長短縮の意味で、前記変速機ケー
ス側のボス部は、変速ケース自体のボス部と、該ボス部
を超えて延在するステータシャフトからなり、前記減速
プラネタリギヤは、そのサンギヤをステータシャフトの
先端部に固定され、前記一方のクラッチのドラムは、サ
ンギヤと径方向に重なる位置で変速機ケース自体のボス
部に支持された構成とするのが有効である。

【００１５】次に、変速段数の変更に伴う２つのクラッ
チの変更を最小限に抑える意味で、前記プラネタリギヤ
セットは、その各変速要素の位置をギヤ比に対応させた
横軸方向の間隔で縦軸として表すとともに、該縦軸上に
各変速要素の回転数比を表した速度線図に基づき横軸方
向にその一端から順次各要素を第１〜第４変速要素と称
したときに、第１変速要素は、前記２つのクラッチのう
ちの他方のクラッチにより入力経路を連結され、第２変
速要素は、出力部材に連結され、第３変速要素は、プラ
ネタリギヤセットの他方側に配置された前記１つのクラ
ッチにより入力経路を連結されるとともに、第２係止要
素により係止可能とされ、第４変速要素は、前記２つの
クラッチのうちの一方のクラッチにより入力経路を連結
されるとともに、第１係止要素により係止可能とされた
構成とするのが有効である。

【００１６】特に、６速構成とする場合、前記２つのク
ラッチは、共に減速プラネタリギヤの出力要素に連結さ
れた構成とするのが有効である。

【００１７】また、５速構成とする場合、前記一方のク
ラッチは、減速プラネタリギヤの出力要素に連結され、
他方のクラッチは、入力軸に連結された構成とするのが
有効である。

【００１８】次に、コンパクト化する意味で、前記他方
のクラッチの油圧サーボは、他方のクラッチのドラムを
プラネタリギヤセットの変速要素に連結する動力伝達部
材で構成するのが有効である。

【００１９】同様の意味で、前記２つのクラッチは共通
のハブを有し、該ハブは減速プラネタリギヤの出力要素
に連結された構成とするのが有効である。

【００２０】また、変速段数に応じて変速機外形をコン
パクト化する場合、変速機ケースの後端部にリアケース
が設けられ、前記２つのクラッチと、減速プラネタリギ
ヤは、リアケース内に配置された構成とするのが有効で
ある。

【００２１】

【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の配設側を２つのクラッチの配設側
とすることで、機構のコンパクト化のために３つの要素
の関連配置を工夫することができるため、１つのクラッ
チの配設側において２つの要素の関連配置を工夫する場
合に比べて工夫の自由度が増すため、変速機ケースやギ
ヤトレインの大幅な変更なしに、減速プラネタリギヤの
配設・非配設と、それに伴う２つのクラッチの部分的な
変更で変速段数の増減への対応が可能となる。また、減
速プラネタリギヤの配設により増幅されたトルクを伝達
することになる入力経路を短く構成することができ、そ
れにより入力経路を構成する部材の強度保持のための厚
肉化を防いで、変速段数の増加による重量増加を抑える
ことができる。

【００２２】次に、請求項２記載の構成では、減速プラ
ネタリギヤの配設・非配設に伴い変更される部分と、変
更を要しない部分とのユニット化が可能となり、組立の
作業性を向上させることができる。

【００２３】次に、請求項３記載の構成では、他方のク
ラッチの油圧サーボについて、その入力軸上への配置に
より内径方向への寸法を確保することができるため、油
圧サーボの受圧面積を大きく採ることができ、それに合
わせて摩擦部材の構成枚数を減らすことができるため、
軸長を短縮することができる。また、特に減速プラネタ
リギヤ配設に伴い、他方のクラッチを減速トルクの入力
クラッチとする場合、上記の理由で油圧サーボの受圧面
積を大きく採ることができることから、クラッチの容量
の確保が容易となる。

【００２４】次に、請求項４記載の構成では、２つのク
ラッチの摩擦部材の減速プラネタリギヤと他のクラッチ
の油圧サーボとの重合配置により、軸方向寸法の短縮が
可能となる。

【００２５】次に、請求項５記載の構成では、係止要素
をバンドブレーキ化することで、その径方向寸法を殆ど
増加させない配置が可能となり、変速機を小径化するこ
とができる。また、バンドブレーキ化に伴うドラムに係
る荷重の支持を確実に行うことができる。

【００２６】次に、請求項６記載の構成では、通常アル
ミ製とされる変速機ケースに対して強度の高い鋼製とさ
れるステータシャフトでサンギヤを固定することによ
り、固定部の嵌合長さを短くできるので、サンギヤの内
周側に空間を設けることができ、該空間を利用して一方
のクラッチのドラムを支持することで、バンドブレーキ
によるドラム締結部の内径側により近い位置でブレーキ
締結時の荷重を支持して、ドラムに係るモーメントを減
らすことができ、しかも、軸方向寸法の短縮も可能とな
る。

【００２７】次に、請求項７記載の構成では、２つのク
ラッチの出力側の連結関係を変更することなく、ギヤト
レイン構成を変更することができるため、２つのクラッ
チの構成の変更を最小限に抑えることができる。

【００２８】次に、請求項８記載の構成では、プラネタ
リギヤセットに減速プラネタリギヤ経由の２つの減速入
力を行うことができるため、６速構成の自動変速機を実
現することができる。

【００２９】一方、請求項９記載の構成では、プラネタ
リギヤセットに減速プラネタリギヤ経由の１つの減速入
力を行うことができるため、５速構成の自動変速機を実
現することができる。

【００３０】次に、請求項１０記載の構成では、他方の
クラッチの油圧サーボを、該クラッチの摩擦部材とプラ
ネタリギヤセットとを連結する動力伝達部材を利用して
構成することができるため、油圧サーボを軸方向に短縮
することができ、減速プラネタリギヤを配設した場合の
軸長の伸びを最小限に抑えることができる。したがっ
て、逆に変速段数を減らした場合のデッドスペースの発
生を少なく抑えることができる。

【００３１】次に、請求項１１記載の構成では、２つの
クラッチのハブの共通化により径方向横断部材の数を減
らすことができ、それによる軸長の短縮が可能となる。
また、減速トルクの伝達経路の共通化により、軽量、コ
ンパクト化も可能となる。

【００３２】次に、請求項１２記載の構成では、リアケ
ース部を変更することで、変速段数の変更への対応が可
能となるため、各変速段数に対して変速機の外形を最小
限に抑えるコンパクト化が可能となる。

【００３３】

【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〜図１８は本発明を具体化した第
１実施形態を示す。図１〜図４に６〜３速のギヤトレイ
ン構成をスケルトンで示すように、この自動変速機は、
主軸Ｘ、カウンタ軸Ｙ、デフ軸Ｚが互いに並行に配置さ
れた３軸構成のトランスアクスルの形態で具体化されて
いる。

【００３４】この変速機は、ラビニヨタイプのプラネタ
リギヤセットＧを構成する各要素、すなわち、サンギヤ
Ｓ２，Ｓ３、キャリアＣ２（Ｃ３）、リングギヤＲ２
（Ｒ３）を変速要素とし、それらのうちの３つの変速要
素に３つのクラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３を介してそ
れぞれ適宜の回転を入力し、１つの要素Ｒ２から変速回
転を出力させる構成とされ、そのために２つの係止要素
Ｂ−１，Ｂ−２（Ｆ−１）の係脱により２つの変速要素
に反力を取る構成とされている。

【００３５】この形態では、プラネタリギヤセットＧ
は、入力要素となる小径のサンギヤＳ３と、入力要素兼
反力要素となる大径のサンギヤＳ２と、互いに噛合して
一方が大径のサンギヤＳ２に噛合し、他方が小径のサン
ギヤＳ３に噛合するロングピニオンＰ２及びショートピ
ニオンＰ３と、それらを支持する入力要素兼反力要素と
なるキャリアＣ２（Ｃ３）と、ロングピニオンＰ２に噛
合して出力要素となるリングギヤＲ２（Ｒ３）とで構成
されている。

【００３６】このプラネタリギヤセットＧを挟んで、そ
の一方側（本形態においてエンジンの動力がトルクコン
バータを介して入力される側、本明細書を通じてこの側
を前側という）には、２つの入力クラッチＣ−１，Ｃ−
３が配置され、他方側（同じく後側という）には、１つ
の入力クラッチＣ−２が配置されている。そして、これ
ら各クラッチは、その入力側をプラネタリギヤセットＧ
の内周を通る入力軸１１に直接又は間接的に連結され、
出力側を各変速要素に連結されている。周知のように、
入力軸１１は、図示しないエンジンの動力をポンプイン
ペラ４１からタービンランナ４２に伝達するロックアッ
プクラッチ４３付のトルクコンバータ４のタービンラン
ナ４２に連結されている。

【００３７】他方、プラネタリギヤセットＧの出力要素
としてのリングギヤＲ２（Ｒ３）は、カンタドライブギ
ヤ１９に連結され、その出力は、カンタドライブギヤ１
９に噛合する大径のカウンタドリブンギヤ２１、カウン
タ軸２０、小径のデフドライブピニオンギヤ２２により
減速され、デフリングギヤ３１を経てデフケース３２に
伝達され、その内部の差動ギヤからデフ軸３０を経て車
輪に伝達される構成とされている。

【００３８】プラネタリギヤセットＧの反力要素をケー
ス１０に必要に応じて固定する係止合要素は、この形態
では、大径サンギヤＳ２を固定するバンド・ドラム構成
のブレーキＢ−１と、キャリアＣ２（Ｃ３）をケース１
０に固定する多板構成のブレーキＢ−２と、それに並列
するワンウェイクラッチＦ−１とで構成されている。

【００３９】こうした配列を基本とするギヤトレインに
おいて、図１に示す６速構成の場合、２つのクラッチＣ
−１，Ｃ−３に隣接させてシングルピニオン構成の減速
プラネタリギヤＧ１が配置される。この場合、減速プラ
ネタリギヤＧ１のサンギヤＳ１は反力要素としてケース
１０に固定され、リングギヤＲ１が入力要素として入力
軸１１に連結され、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１に噛
合するピニオンＰ１のキャリアＣ１が減速回転の出力要
素としてクラッチＣ−１の入力側とクラッチＣ−３の入
力側に連結されている。したがって、このトレインで
は、両クラッチＣ−１，Ｃ−３が共に減速回転を入力す
るクラッチを構成している。

【００４０】次に、５速構成の場合、図２に示すよう
に、２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３に隣接させてダブル
ピニオン構成の減速プラネタリギヤＧ１が配置される。
この場合、減速プラネタリギヤＧ１のサンギヤＳ１は反
力要素としてケース１０に固定され、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Ｐ１，Ｐ１’のキャリアＣ１が入
力軸１１に連結され、一方のピニオンＰ１’に噛合する
リングギヤＲ１が、減速回転の出力要素としてクラッチ
Ｃ−３の入力側に連結される。したがって、このトレイ
ンでは、クラッチＣ−３が減速回転を入力するクラッチ
を構成している。また、非減速回転の入力要素としての
クラッチＣ−１は入力軸１１に連結される。両クラッチ
の出力側の連結関係は６速構成の場合と同様である。

【００４１】更に、４速構成の場合、図３に示すよう
に、減速プタネタリギヤは配置されず、クラッチＣ−１
とクラッチＣ−３の入力側は共に入力軸１１に連結さ
れ、クラッチＣ−１の出力側は、６速、５速構成の場合
と同様で、サンギヤＳ３に連結され、同様にクラッチＣ
−３の出力側もサンギヤＳ２に連結される。

【００４２】また、例外的ではあるが、３速構成とする
場合、図４に示すように、更に１つのクラッチＣ−２を
除去した構成が採られる。

【００４３】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５〜図８は、上
記各変速段構成に対するクラッチ及びブレーキ（又はワ
ンウェイクラッチ）の係合と、それにより達成される変
速段の関係を図表化して示す。図の○印は係合を表し、
括弧付の○印は、エンジンブレーキ達成のための係合を
表す。なお、図５に示す５速構成の係合図表に関して、
第５速達成のための係合要素は、クラッチＣ―３に代え
てブレーキＢ―１とすることができるし、６速構成の係
合図表における第４速を抜く形態での５速構成とするこ
ともできる。

【００４４】ここで、本発明の主題とは若干離れるが、
ワンウェイクラッチＦ−１の配設理由について説明す
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・解放関係に見るように、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
放と他方の係合が同時に行われる、いわゆる掴み替えさ
れる摩擦係合要素となる。こうした摩擦係合要素の掴み
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６〜図８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、単に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。

【００４５】図９〜図１２は、上記各ギヤトレインの作
動をプラネタリギヤセットの各変速要素の位置をギヤ比
に対応させた横軸方向の間隔で縦軸として表すととも
に、該縦軸上に各変速要素の回転数比を表した速度線図
で示す。図の●印は各クラッチ及びブレーキの係合表
し、○印は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示す。図９に示す６速構成の場
合、まず、第１速は、図５の係合図表に示すクラッチＣ
−１とブレーキＢ−２の係合により達成される。これに
より図１に示す入力軸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１９に出力される。その後の動力伝達については、先
にスケルトンを参照して説明した通りである。

【００４６】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５にみるように、第１速（１ＳＴ）より
小さくなる。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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Ｒ
２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。

【００５１】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。

【００５２】このようにして達成される各変速段は、図
９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５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＝４４／７８、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＝３６／７８、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＝３０／７
８に設定すると、入出力ギヤ比は、 第１速（１ＳＴ）：（１＋λ１）／λ３＝４．０６７ 第２速（２ＮＤ）：（１＋λ１）（λ２＋λ３）／λ３
（１＋λ２）＝２．３５４ 第３速（３ＲＤ）：１＋λ１＝１．５６４ 第４速（４ＴＨ）：（１＋λ１）／（１＋λ１−λ１・
λ３）＝１．１６１ 第５速（５ＴＨ）：（１＋λ１）／（１＋λ１＋λ１・
λ２）＝０．８５７ 第６速（６ＴＨ）：１／（１＋λ２）＝０．６８４ 後進（ＲＥＶ）：−（１＋λ１）／λ２＝−３．３８９ となる。そして、これらギヤ比間のステップは、 第１・２速間：１．７３ 第２・３速間：１．５１ 第３・４速間：１．３５ 第４・５速間：１．３５ 第５・６速間：１．２５ となる。

【００５３】次に、図１０に示す５速構成の場合、前進
段である第１〜５速（１ＳＴ〜５ＴＨ）及び後進段（Ｒ
ＥＶ）について、６速構成の場合のそれらと入出力関係
は同様となるが、クラッチＣ−１の係合による入力が入
力軸１１からの非減速回転となり、クラッチＣ−３の係
合による入力が減速プラネタリギヤＧ１を経た減速回転
となるため、減速比は異なってくる。すなわち、第１速
（１ＳＴ）と第２速（２ＮＤ）では減速比が小さくな
る。また、第３速（３ＲＤ）は、クラッチＣ−１経由の
非減速入力に対してクラッチＣ−３経由の減速入力によ
り直結とはならず、減速比の最も小さな減速段となる。
そして、クラッチＣ−１とクラッチＣ−２の同時係合に
よる第４速（４ＴＨ）が直結段となる。更に、オーバド
ライブの第５速（５ＴＨ）では、減速プラネタリギヤＧ
１の減速比が６速構成の場合より大きいため、増速比は
大きくなる。一方、後進（ＲＥＶ）については、減速プ
ラネタリギヤＧ１の減速比が大きいことから、６速構成
の場合より大きくなる。

【００５４】更に、図１１に示す４速構成の場合、第１
速（１ＳＴ）と第２速（２ＮＤ）については、５速構成
の第１、第２速と入出力関係、減速比とも同じとなる。
また、この場合、クラッチＣ−１とクラッチＣ−２の同
時係合による入力時が直結段となる。そして、オーバド
ライブの第４速（４ＴＨ）については、６速構成のとき
の第６速と入出力関係、増速比ともに同じとなる。ま
た、後進（ＲＥＶ）については、前２者と入出力関係に
ついては同様であるが、クラッチＣ−３経由の入力が非
減速回転であることから、この場合の減速比は最も小さ
くなる。

【００５５】そして、図１２に示す３速構成の場合、第
１〜３速（１ＳＴ〜３ＲＤ）及び後進（ＲＥＶ）全ての
変速段が４速構成の場合と同じ入出力関係、減速比とな
る。ただし、この場合の直結段の第３速（３ＲＤ）は、
４速構成の場合と異なり、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。

【００５６】次に、図１３〜図１６は、６〜３速を達成
する各ギヤトレインを共通のケースに組み込んだ場合の
実際の構成を断面で示す。以下、スケルトンに現れない
細部について説明する。なお、本明細書を通じて、クラ
ッチという用語は、摩擦部材と、それを支持してトルク
を伝達するハブ及びドラムと、更にドラム内にそれをシ
リンダとして組み込まれる油圧サーボとを総称するもの
とし、ブレーキについても、摩擦部材、それを支持して
ケースにトルクを伝達するハブ及びケースをシリンダと
して組み込まれる油圧サーボを総称するものとする。

【００５７】変速機構を収容するケース１０は、後端壁
部１０ｅから前方に向かってテーパ状に拡径する周壁部
１０ｆを備えるケース本体１０Ｂと、前端の開口を閉じ
るオイルポンプボディ１０ｐと、それに固定のオイルポ
ンプカバー１０ｑからなり、ケース本体１０Ｂにボルト
止め固定される前端壁１０Ａとから構成されている。そ
して、本体１０Ｂの周壁部１０ｆ内面には、前端の開口
からほぼ後端壁部１０ｅに達するスプライン１０ｇが形
成され、後端壁部１０ｅには、入力軸１１の後端を支持
すべく、後端壁部から前方に突出する後側ボス部１０ｂ
と、後に詳記するブレーキＢ−２の油圧サーボのシリン
ダの内周壁を構成する環状壁１０ｅ’が形成されてい
る。ケース本体１０Ｂの軸方向中央部には段差が形成さ
れ、この段差部にケース本体前側から別部材で構成され
るセンタサポート１０Ｄがボルト止め固定されている。
センタサポート１０Ｄには、その内周側で後方に延びる
ボス部１０ｄが設けられ、カウンタドライブギヤ１９を
ベアリングを介して支持する支持部を構成している。ま
た、前端壁１０Ａには、オイルポンプカバー１０ｑから
後方に突出する前側ボス部１０ａが形成されている。

【００５８】入力軸１１は、加工及び組付性の便宜上か
ら前後２軸１１Ａ，１１Ｂに分割され、スプライン係合
で相互に連結一体化され、軸前半部１１Ａの軸内には、
潤滑圧の供給油路１１ｒとサーボ圧の供給油路１１ｐが
形成され、軸後半部１１Ｂの軸内には、潤滑圧油路１１
ｓが形成されている。また、軸前半部１１Ａの後端寄り
の外周には、フランジ１１ａが形成され、軸後半部１１
Ｂの後端寄りの外周には、フランジ１１ｂが形成されて
いる。そして、軸前半部１１Ａは、オイルポンプ配設位
置の内周側と、フランジ１１ａの直前部で、それぞれブ
ッシュを介して前側ボス部１０ａの内周に嵌挿されたス
リーブ軸（ステータシャフト）１３に支持され、軸後半
部１１Ｂは、前端を軸前半部１１Ａとのスプライン係合
で、また後端をケース１０の後側ボス部１０ｂにベアリ
ングを介して径方向支持され、支持部に隣接させて形成
されたそれぞれのフランジ１１ａ，１１ｂと両ボス部先
端との間に介装されたスラストベアリングにより軸方向
支持されている。

【００５９】こうしたケース構成と、その全長に渡って
延びる入力軸に対して、センタサポート１０Ｄの前側に
は２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３が配置され、後側には
プラネタリギヤセットＧと１つのクラッチＣ−２が配置
されている。次に、６速〜３速構成について共通の構成
を採る（ただし、３速構成においては、クラッチＣ−２
の除去に伴う若干の変更がなされる）センタサポート１
０Ｄより後側のトレイン構成について先に説明する。

【００６０】図１４に拡大して詳細を示すように、プラ
ネタリギヤセットＧは、入力軸１１の軸後半部１１Ｂの
外周に配置され、サンギヤＳ３は、そのギヤ部と延長軸
部をそれぞれブッシュを介して軸後半部１１Ｂに両端支
持され、サンギヤＳ２は、そのギヤ部と延長軸部をそれ
ぞれブッシュを介してサンギヤＳ３の延長軸部に両端支
持されている。キャリアＣ２（Ｃ３）は、その前端側を
ブッシュを介してサンギヤＳ２の延長軸部に片持ち支持
され、リングギヤＲ２は、フランジ部材を介するスプラ
イン連結で、カウンタドライブギヤ１９に支持されてい
る。そして、プラネタリギヤセットＧのサンギヤＳ２
は、その延長軸部をスプライン係合で動力伝達部材１４
に連結され、動力伝達部材１４は、クラッチＣ−３のド
ラム７２に端面噛み合いで連結されている。また、サン
ギヤＳ３は、その延長軸部をクラッチＣ−１の油圧サー
ボのシリンダ６０の延長部にスプライン係合で連結され
ている。そして、キャリアＣ２（Ｃ３）は、その後端に
固定されてプラネタリギヤセットＧの外周側を前方に向
かって延びるクラッチＣ−２のハブ５４とブレーキＢ−
２のハブとワンウェイクラッチＦ−１のインナレースと
を一体化した部材９４に連結されている。

【００６１】並列配置のブレーキＢ−２とワンウェイク
ラッチＦ−１は、キャリアＣ３から軸方向に延長され、
途中に段差を有する前記ハブ５４の延長部９４をブレー
キハブ及びインナレースとする構成とされている。ワン
ウェイクラッチＦ−１のアウタレースは、ケース本体１
０Ｂの周壁内周に形成されたスプライン１０ｇに係合支
持されている。

【００６２】ブレーキＢ−２は、多板構成とされ、その
摩擦部材９３は、プラネタリギヤセットＧの外周側にお
ける前方に配置され、ブレーキＢ−２の油圧サーボ９
は、クラッチＣ−２の油圧サーボ５の外周側におけるケ
ース１０の後端壁部１０ｅに配置され、クラッチＣ−２
の摩擦部材５３の外側を通してブレーキＢ−２の摩擦部
材９３を係合可能とされ、ワンウェイクラッチＦ−１と
並べて配置されている。そして、ブレーキＢ−２の油圧
サーボ９は、変速機ケース１０の後端壁部１０ｅに、ピ
ストン９１を内包するシリンダを内蔵させた形態で設け
られている。更に詳しくは、摩擦部材９３のセパレータ
プレートが、それらの外周をスプライン係合でケース１
０の周壁部１０ｆに回り止め支持され、摩擦材ディスク
が、それらの外周をスプライン係合でブレーキハブ９４
に回り止め支持されている。また、油圧サーボ９は、ケ
ース１０の周壁部１０ｆと、後端壁部１０ｅと、後端壁
部１０ｅから軸方向に延びる環状壁１０ｅ’とで画定さ
れるシリンダに環状のピストン９１を嵌挿した構成とさ
れ、ピストン９１の延長部がクラッチＣ−２のドラム５
２の外周を通って摩擦部材９３に対峙する配置とされて
いる。ブレーキＢ−２の油圧サーボ９のリターンスプリ
ング９６とその受け部９６’は、ブレーキＢ−２の摩擦
部材９３を支持するスプライン１０ｇの凹部に配置され
ている。このように、ブレーキＢ−２の油圧サーボ９の
リターンスプリング９６とその受け部９６’を、ケース
１０のスプラインの凹部に配置することで、リターンス
プリング９６について、実質上配設スペースを要しない
配置を実現でき、その分だけ変速機のケース外径が小さ
くなっている。

【００６３】プラネタリギヤセットＧの一方側の１つの
クラッチとしてのクラッチＣ−２は、入力側をクラッチ
ドラム５２とし、出力側をクラッチハブ５４とする構成
とされ、クラッチドラム５２内周側がスリーブ状のシリ
ンダ部材を介して入力軸１１のフランジ部１１ｂに連結
支持されている。クラッチドラム５２の径方向中央部は
シリンダ部材と協働して後方に突出し、その内側がシリ
ンダとされ、油圧サーボ５を構成している。クラッチド
ラム５２の外周側の軸方向延長部内周には、セパレータ
プレートがスプライン係合支持され、摩擦材ディスク
は、キャリアＣ３と一体のクラッチハブ５４の外周にス
プライン係合支持されている。

【００６４】クラッチＣ−２の油圧サーボ５は、プラネ
タリギヤセットＧの後側、すなわち変速機構の最後部に
配置され、内周側を入力軸後半部１１Ｂのフランジ部１
１ｂに連結され、外周側を拡径延長してドラム５２とさ
れたシリンダ５０と、シリンダ５０に内包されたピスト
ン５１と、遠心油圧のキャンセルプレート５５と、リタ
ーンスプリング５６とで構成されている。この油圧サー
ボ５の油圧の給排は、変速機ケースの後側ボス部１０ｂ
に形成されたケース内油路１０ｔを介して行われる。

【００６５】クラッチＣ−２の摩擦部材５３は、プラネ
タリギヤセットＧの外周側における後方で、かつ、リン
グギヤのない部位に、内周側をハブ５４にスプライン係
合させ、外周側をドラム５２にスプライン係合させた多
板の摩擦材ディスクとセパレータプレートから構成さ
れ、ドラム５２の先端に固定されたバッキングプレート
と、油圧サーボ５内への油圧の供給によりシリンダ５０
から押し出されるピストン５１とで挟持されるクラッチ
係合作動により、ドラム５２からハブ５４にトルクを伝
達する構成とされている。

【００６６】このように、クラッチＣ−２及びブレーキ
Ｂ−２に関して、減速されないトルクを伝達することで
クラッチＣ−１，Ｃ−３に比べてトルク容量の小さなク
ラッチＣ−２の摩擦部材５３を、プラネタリギヤセット
Ｇの外周側に配置することで大径化して摩擦部材側で容
量を稼ぎ、その分だけ小径化したクラッチＣ−２の油圧
サーボ５の外周側にブレーキＢ−２の油圧サーボ９を径
方向に重ねた配置となるため、径方向スペースを有効に
利用した両油圧サーボの配置により、更なる変速機軸長
の短縮がなされている。

【００６７】次に、カウンタドライブギヤ１９の支持に
関しては、該ギヤ１９は、その支持部材を構成するサポ
ート１０Ｄの内周を後方に延びるボス部１０ｄの外周に
ベアリング１２を介して支持されている。このサポート
１０Ｄは、ケース本体１０Ｂのほぼ中間部を若干拡径し
て形成される段差部におけるスプラインの凸部の端面に
外周側をボルト止めしてケース本体１０Ｂに固定されて
いる。

【００６８】こうした共通の構成を採る後部に対して、
前側は変速段数に応じて変更される。以下、６速構成の
場合から順次説明する。

【００６９】図１５に示す６速構成の場合、減速プラネ
タリギヤＧ１はシングルプラネタリギヤとされる。減速
プラネタリギヤＧ１は、前側ボス部１０ａの内周に嵌合
固定されて前端部でトルクコンバータのステータをワン
ウェイクラッチを介してオイルポンプカバーに固定する
ステータシャフト１３の後端部に反力要素としてのサン
ギヤＳ１をスプライン係合で固定し、入力要素としての
リングギヤＲ１を入力軸１１のフランジ１１ａの外周に
フレンジ部材を介して連結させて、変速機構の前側に配
置されている。そして、出力要素としてのキャリアＣ１
は、その前端側を、２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３に共
通のハブ７４と一体化されている。

【００７０】次に、２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３の油
圧サーボ６，７は、減速プラネタリギヤＧ１を挟んでそ
の両側に、前後に向かい合わせに配置されている。そし
て、クラッチＣ−１の油圧サーボ６は、入力軸の軸前半
部１１Ａの後端部外周に回転自在に支持され、外周側に
ドラム６２を固定されたシリンダ６０と、シリンダ６０
に摺動自在に嵌挿されたピストン６１と、ピストン６１
の背面にかかる遠心油圧を相殺するキャンセルプレート
６５と、リターンスプリング６６とから構成されてい
る。この油圧サーボに対するサーボ圧の給排は、軸前半
部１１Ａの軸内油路１１ｐを介して行われる。

【００７１】このクラッチＣ−１の油圧サーボ６は、該
クラッチの摩擦部材６３の内周側に配置され、プラネタ
リギヤセットＧのサンギヤＳ３にシリンダ６０の延長軸
部でスプライン連結させて、クラッチＣ−１のドラム６
２からプラネタリギヤセットＧのサンギヤＳ３に動力を
伝達する構成とされている。そして、プラネタリギヤセ
ットＧのリングギヤＲ３からの出力をカウンタ軸２０に
伝達するカウンタドライブギヤ１９の支持部材としての
サポート１０Ｃの内周側で入力軸前半部１０Ａに支持さ
れている。

【００７２】こうした構成により、クラッチＣ−１から
プラネタリギヤセットＧのサンギヤＳ３への動力伝達
を、クラッチＣ−１の油圧サーボ６を利用して、動力伝
達のための格別の部材を軸方向に介在させることなく行
うことができ、それによる一層の軸長の短縮がなされて
いる。また、クラッチＣ−１の油圧サーボ６を介するド
ラム６２の支持部６２ａを、実質的な軸方向スペースを
要しないように、動力伝達部材１４の内周側に配置する
ことで、油圧サーボ６の軸方向長を、該油圧サーボへの
サーボ圧の供給路を軸方向両側で漏れ止めするシールリ
ングの配置間隔に対応する軸方向長まで薄くして、クラ
ッチドラム６２を確実に支持しながら変速機構の軸長の
短縮がなされている。

【００７３】クラッチＣ−３の油圧サーボ７は、前側ボ
ス部１０ａの外周にブッシュを介して回転自在に支持さ
れ、外周側を拡径してドラム７２とされたシリンダ７０
と、シリンダ７０に摺動自在に嵌挿されたピストン７１
と、ピストン７１の背面にかかる遠心油圧を相殺するキ
ャンセルプレート７５と、リターンスプリング７６とか
ら構成されている。この油圧サーボ７に対するサーボ圧
の給排は、前側ボス部１０ａに形成されたケース内油路
１０ｑを介して行われる。

【００７４】クラッチＣ−１の摩擦部材６３とクラッチ
Ｃ−３の摩擦部材７３は、減速プラネタリギヤＧ１の外
周側に並べて配置されている。そして、クラッチＣ−１
の摩擦部材６３は、内周側をハブ７４にスプライン係合
させ、外周側をドラム６２にスプライン係合させた多板
の摩擦材ディスクとセパレータプレートから構成され、
ドラム６２の先端に固定されたバッキングプレートと、
油圧サーボ６内への油圧の供給によりシリンダ６０から
押し出されるピストン６１とで挟持されるクラッチ係合
作動により、ハブ７４からドラム６２にトルクを伝達す
る構成とされている。

【００７５】クラッチＣ−３の摩擦部材７３は、内周側
をハブ７４にスプライン係合させ、外周側をドラム７２
にスプライン係合させた多板の摩擦材ディスクとセパレ
ータプレートから構成され、ドラム７２の先端に固定さ
れたバッキングプレートと、油圧サーボ７内への油圧の
供給によりシリンダ７０から押し出されるピストン７１
とで挟持されるクラッチ係合作動により、ハブ７４から
ドラム７２にトルクを伝達する構成とされている。

【００７６】このように、減速プラネタリギヤＧ１から
出力される減速トルクをプラネタリギヤセットＧに伝達
する２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３を減速プラネタリギ
ヤＧ１の直近に、しかも減速プラネタリギヤＧ１の外周
側の摩擦部材６３，７３及び前後の油圧サーボ６，７で
取り囲む構成となるため、減速プラネタリギヤＧ１から
両クラッチＣ−１，Ｃ−３への動力伝達を取り囲まれた
内部のみで、キャリアＣ１から両クラッチに共通のハブ
７４へ、格別の部材を配することなく直接行い、２つの
クラッチを経た一方の動力のプラネタリギヤセットＧへ
の伝達を油圧サーボ６を介して行うことができるように
し、動力伝達のために軸への支持を必要とし軸方向に重
ねられる部材の数を、減速プラネタリギヤＧ１から両ク
ラッチＣ−１，Ｃ−３への直接の動力伝達と、クラッチ
Ｃ−１の油圧サーボ６を利用した動力伝達により削減し
ている。したがって、この構成により、変速機構の軸長
が短縮されている。また、減速トルクの伝達経路を集約
化し、プラネタリギヤセットＧへの減速トルクの入力経
路と非減速トルクの入力経路の錯綜によりプラネタリギ
ヤセットＧの内周側に動力伝達のための軸を通すような
多軸構造をなくしているため、変速機の軽量、コンパク
ト化がなされている。

【００７７】また、入力軸１１の前後分割に伴うそれら
相互の連結部と、入力軸１１の外周とカウンタドライブ
ギヤ内周との間を通してのクラッチＣ−１及びクラッチ
Ｃ−３のプラネタリギヤＧとの連結に関して、入力軸前
半部１１Ａと後半部１１Ｂのスプライン連結部、サンギ
ヤＳ３の延長軸部とシリンダ６０の延長軸部とのスプラ
イン連結部、及びサンギヤＳ２の延長軸部と動力伝達部
材１４とのスプライン連結部が、相互に軸方向にずらさ
れているので、それら３つの連結部の径方向の重なりに
よる大径化が防がれ、コンパクトな構成となっている。

【００７８】次に、第１のブレーキＢ−１はバンドブレ
ーキとされ、そのブレーキバンド８３は、クラッチＣ−
３のドラム７２を締めつける構成とされている。これに
より、ブレーキＢ−１は、軸方向スペースを要せず、し
かも径方向寸法をほとんど増加させずに配置されている
ことになる。なお、このバンドブレーキの油圧サーボ
は、ブレーキバンド８３と同じ軸方向位置で、ドラム７
２に対して接線方向に延びるものであるため、図示を省
略している。このように、減速プラネラリギヤＧ１の外
周側に配置されたクラッチＣ−３の摩擦部材７３を支持
するクラッチドラム７２をブレーキＢ−１のドラムと
し、しかも該ドラムの支持部を減速プラネタリギヤＧ１
のサンギヤＳ１と重なる位置に配置したため、ブレーキ
ドラム配設のめの径方向スペースと、ドラム支持のため
の軸方向スペースを共に削減して、変速機構の外径と軸
長の短縮がなされている。しかも、バンド８３で締結さ
れるドラムを締結部の内周側でケースの前側ボス部１０
ａに支持した構成となるため、クラッチドラム７２を利
用しながら、安定したブレーキ性能を得ることができ
る。

【００７９】次に、図１６に示す５速構成の場合、６速
構成に対して減速プラネタリギヤＧ１がダブルピニオン
タイプに変更されるため、入力軸１１と２つのクラッチ
Ｃ−１，Ｃ−３に対する連結関係が変更されるが、図１
５と図１７を対比して一見明らかなように、２つのクラ
ッチＣ−１，Ｃ−３の構成と配置自体は６速構成の場合
と同様とすることができる。したがって、以下変更点を
主に説明する。

【００８０】減速プラネタリギヤＧ１は、キャリアＣ１
が入力軸１１と一体の径方向フランジ部１１ａに連結支
持され、リングギヤＲ１が浮動状態に支持された配置と
されている。クラッチＣ−１のハブ６４はキャリアＣ１
の外周の軸方向延長部とされ、その外周側に摩擦材ディ
スクをスプライン係合支持する構成とされ、内周にセパ
レータプレートをスプライン係合支持するドラム６２
は、６速構成の場合と同様の手法でサンギヤＳ３に連結
されている。このクラッチＣ−１の油圧サーボ６につい
ても、前記６速構成の場合と同様である。一方、減速回
転の入力手段を構成するクラッチＣ−３は、リングギヤ
Ｒ１の外周をクラッチハブとして、その外周にスプライ
ン係合で摩擦部材の摩擦材ディスクを連結支持する構成
とされ、セパレータプレートを内周側にスプライン係合
支持するクラッチドラム７２と、油圧サーボ７の構成は
６速構成の場合と同様である。また、ブレーキＢ−１に
ついては、６速構成の場合と実質同様であるので説明を
省略する。

【００８１】更に、図１７に示す４速構成の場合、減速
プラネタリギヤＧ１の除去に伴い、２つのクラッチＣ−
１，Ｃ−３の入力軸１１に対する連結関係は更に単純化
される。この場合も２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３及び
ブレーキＢ−１の構成と配置は６、５速構成の場合と同
様とすることができる。この４速構成の場合、２つのク
ラッチＣ−１，Ｃ−３のハブは１部材として共通化さ
れ、入力軸１１の径方向フランジ部の外周に連結固定さ
れる。この連結位置がハブ内周側の軸方向中央位置とさ
れているのは、ハブに係る荷重をバランス良く支持する
ためである。

【００８２】また、図１８に示す３速構成の場合、４速
構成に対して、オーバドライブ段用のクラッチＣ−２を
除去することになるので、変速機構後部側の変更とな
る。この場合、単にクラッチＣ−２の組み込みをなくす
ことで対応可能である。なお、３速及び４速構成の場
合、減速プラネタリギヤＧ１により増幅されたトルクが
クラッチＣ−１，Ｃ−３に作用しないため、５速及び６
速構成に較べ、変速機に入力されるトルクが減速プラネ
タリギヤＧ１のギヤ比倍の高トルク容量の変速機とする
ことができる。

【００８３】以上詳記したように、第１実施形態によれ
ば、多段化時の減速プラネタリギヤＧ１の配設側を２つ
のクラッチＣ−１，Ｃ−３の配設側とすることで、機構
のコンパクト化のために３つの要素Ｃ−１，Ｃ−３，Ｇ
１の関連配置を工夫することができるため、１つのクラ
ッチＣ−２の配設側において２つの要素Ｃ−２，Ｇ１の
関連配置を工夫する場合に比べて工夫の自由度が増すた
め、変速機ケース１０やギヤトレインの大幅な変更なし
に、減速プラネタリギヤＧ１の配設・非配設と、それに
伴う２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３の部分的な変更で変
速段数の増減への対応が可能となる。また、減速プラネ
タリギヤＧ１の配設により増幅されたトルクを伝達する
ことになる入力経路を短く構成することができ、それに
より入力経路を構成する部材の強度保持のための厚肉化
を防いで、変速段数の増加による重量増加を抑えること
ができる。

【００８４】次に、図１９〜図２３は、プラネタリギヤ
セットＧの構成と、２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３の構
成を若干変更した第２実施形態を示す。まず、図１９に
スケルトンで示すように、この形態のプラネタリギヤセ
ットＧは、第１実施形態のものと異なり、ロングピニオ
ンＰ３がサンギヤＳ３に対する噛合部とショートピニオ
ンＰ２に対する噛合部で径の異なる段付ピニオンとされ
ている。そして、この場合、ショートピニオンＰ２は、
段付ピニオンＰ３の小径部に噛合するとともに、更に大
径サンギヤＳ２とリングギヤＲ２にも噛合する構成とさ
れている。その余の後部構成は第１実施形態と同様であ
り、各クラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチの係
合に対して達成される変速段、更に、速度線図について
も第１実施形態の場合と同様となるので、説明を省略す
る。

【００８５】この場合も共通の構成を採る後部に対し
て、前側は変速段数に応じて変更される。この形態にお
いても６速構成の場合、図２０にスケルトン、図２２に
断面で示すように、減速プラネタリギヤＧ１はシンプル
プラネタリギヤとされ、そのサンギヤＳ１を前壁１０Ａ
を通して導入されているステータシャフト１３の先端外
周にスプライン嵌合支持され、入力要素としてのリング
ギヤＲ１を入力軸１１と一体の径方向フランジ部１１ａ
に連結支持され、ピニオンＰ１を支持するキャリアＣ１
がクラッチＣ−３のハブ７４に連結されている。

【００８６】クラッチＣ−１のドラム６２は、入力軸１
１の外周にブッシュを介して回転自在に支持されたシリ
ンダ部材６０の外周端部に固定され、その内周側にセパ
レータプレートをスプライン係合支持する構成とされ、
外周に摩擦材ディスクをスプライン係合支持するクラッ
チハブ６４は、サンギヤＳ３から延びる動力伝達部材に
スプライン係合支持されている。このクラッチＣ−１の
油圧サーボ６は、上記シリンダ部材６０の一側をシリン
ダとし、それに外嵌するピストン６１を備える構成とさ
れ、ピストン６１の外周側はクラッチドラム６２と摩擦
部材６３の間まで径方向外方に延長されている。

【００８７】一方、クラッチＣ−３のハブ７４は、一端
側を減速プラネタリギヤＧ１のキャリアＣ１に連結さ
れ、他端側をクラッチＣ−１のドラム６２に連結されて
シリンダ部材６０を介して入力軸１１に支持され、その
外周にスプライン係合で摩擦部材の摩擦材ディスクを支
持する構成とされ、セパレータプレートを内周側にスプ
ライン係合支持するドラム７４は、軸方向後方に延長さ
れて、その先端部に櫛歯状の噛み合い部で連結する板状
の連結部材を介してサンギヤＳ２の延長軸部にスプライ
ン係合支持されている。クラッチドラム７４の前側は若
干縮径された段差部を経て径方向に延長され、内周側で
軸方向後方に折り返されて減速プラネタリギヤＧ１のサ
ンギヤＳ１の裏側まで延び、そこでステータシャフト１
３の先端部外周にブッシュを介して支持されている。ク
ラッチＣ−３の油圧サーボ７は、ドラム７４の段差部と
折り返し部との間に形成されたシリンダ７０と、そこに
嵌挿されたピストン７１で構成されている。なお、クラ
ッチＣ−３のドラム７４は、バンド構成のブレーキＢ−
１のドラムも兼ねており、ブレーキＢ−１の油圧サーボ
は、他の油圧サーボと異なりバンドに対して接線方向に
延びる配置となるため、図示されていない。

【００８８】次に、図２３に示す５速構成の場合、減速
プラネタリギヤＧ１は、ダブルピニオン構成とされ、キ
ャリアＣ１が入力軸１１と一体の径方向フランジ部１１
ａに連結支持され、リングギヤＲ１が浮動状態に支持さ
れた配置とされている。この場合の非減速回転の入力ク
ラッチとなるクラッチＣ−１のドラム６２は、径方向フ
ランジ部１１ａの外周端部に固定され、その内周側にセ
パレータプレートをスプライン係合支持する構成とさ
れ、外周に摩擦材ディスクをスプライン係合支持するク
ラッチハブ６４は、サンギヤＳ３から延びる動力伝達部
材にスプライン係合支持されている。このクラッチＣ−
１の油圧サーボ６は、入力軸１１と一体の径方向フラン
ジ部１１ａの一側をシリンダ６０とし、径方向フランジ
部１１ａに外嵌するピストン６１を備える構成とされて
いる。

【００８９】一方、減速回転の入力手段を構成するクラ
ッチＣ−３は、リングギヤＲ１の外周をハブとして、そ
の外周にスプライン係合で摩擦部材の摩擦材ディスクを
支持する構成とされている。この場合のクラッチドラム
７２側の構成は、油圧サーボ７の構成も含めて、６速構
成の場合と同様である。

【００９０】最後に、図２４及び図２５は、本発明の第
３実施形態を示す。この形態は、前２形態のギヤトレイ
ン配置とは逆に、１つのクラッチＣ−２が前側、２つの
クラッチＣ−１，Ｃ−３が後側に配置された例である。
こうした配置を採る場合の６速構成時の全体構成は、図
２４にスケルトンで示すようになる。このトレインを構
成する各要素の機能は、前記第１実施形態における６速
構成のものと全く同様となるので、各要素に同様の参照
符号を付して対応関係を示し、係合図表、速度線図及び
それに基づくギヤ比、変速段の説明については、それら
の参照を以て説明に代え、以下、具体的な構成につい
て、相違点を主として図２５の断面図に基づき説明す
る。

【００９１】まず、キャリアＣ２（Ｃ３）に入力軸１１
の回転を直接入力するクラッチＣ−２は、前記の説明か
ら明らかなように、前進１速（１ＳＴ）〜３速（３Ｒ
Ｄ）及び後進（ＲＥＶ）時に係合されないクラッチであ
る。そのため、このクラッチＣ−２は、車両停止時のよ
うなトルクコンバータ４からのエンジントルクを増幅し
たストールトルクを受けることはなく、また、図９の速
度線図を参照して、他の２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３
との対比でわかるように、減速による増幅トルクを負担
することはない。したがって、このクラッチＣ−２は、
他のクラッチに比してトルク容量（この容量は、クラッ
チ径と摩擦部材の枚数により決まる）の小さなクラッチ
とすることができる。したがって、このクラッチ径を小
さくすることで、図２４に示す軸位置関係から、主軸Ｘ
とデフ軸Ｚの軸間距離に対して、クラッチ径を小さくし
た分だけデフリングギヤ３１のギヤ径を大きくすること
ができる。

【００９２】また、本実施形態のクラッチＣ−２は、上
記理由から他の２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３に比べて
コンパクトにすることができる関係を利用して、カウン
タドライブギヤ１９の一方側に配置されることで、結果
的にギヤトレインの端部に位置させ、その摩擦部材と油
圧サーボの間に障害物のない配置とすることができる。
そこで、本形態では、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のトルク
コンバータハウジング側の隔壁（オイルポンプボディを
兼ねる）１０ａのカバー１０ｂ側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５７を介
してプレッシャプレート５８を押圧する構成とされ、入
力軸１１に一体化されたフランジ５９との間でクラッチ
摩擦部材（ディスクとセパレータプレート）５３を挟持
して、フランジ５９側のハブからの入力回転をドラム５
２を介してキャリアＣ２，Ｃ３に入力することになる。

【００９３】ところで、こうした静止シリンダ型の油圧
サーボ構成を採ると、一般的なドラム内配置の油圧サー
ボのようにサーボドラム内でサーボ力を閉ループさせる
ことで、軸方向の不平衡力を相殺することができなくな
るが、本形態では、減速プラネタリギヤＧ１を、その反
力要素としてのサンギヤＳ１が変速機ケース１０に固定
され、その入力要素としてのリングギヤＲ１がフランジ
１６を介して入力軸１１に連結されており、フランジ１
６とサンギヤＳ１との間にベアリング１７が配設された
構成により、静止シリンダ型油圧サーボ５のサーボ力
は、入力軸１１、フランジ１６及びベアリング１７を介
してサンギヤＳ１に伝達されて、変速機ケース１０のリ
アカバー１０Ｃに支持されるようにしている。

【００９４】他方、クラッチＣ−１の摩擦部材６３は、
減速プラネタリギヤＧ１の外周側に配置されている。そ
して、クラッチＣ−３の摩擦部材７３は、プラネタリギ
ヤセットＧの外周側に配置されている。このように、こ
れらクラッチをそれぞれ減速プラネタリギヤＧ１及びプ
ラネタリギヤセットＧに対して外径側にオーバラップさ
せているのは、これらのクラッチが、エンジントルクを
減速して増幅されたトルクを伝達することと、前記スト
ールトルク負荷の関係で、前記クラッチＣ−２より大容
量のものであることから、減速プラネタリギヤＧ１とプ
ラネタリギヤセットＧに対して軸方向に並べた場合の小
径化に伴う摩擦部材枚数の増加による軸方向寸法の増加
を避ける意味合いを持っている。

【００９５】このように配置した両クラッチＣ−１，Ｃ
−３の摩擦部材６３，７３に対して、減速プラネタリギ
ヤＧ１の軸方向他方側に、クラッチＣ−１及びクラッチ
Ｃ−３を操作する油圧サーボ６及び油圧サーボ７が設け
られている。これら油圧サーボ６，７は、それらの個々
のピストン６１，７１を一方のドラム６０の内側及び外
側に嵌合させて個々に作動可能に配置されている。更に
詳しくは、クラッチＣ−１を構成する摩擦部材６３の外
周を支持するドラム６２の内周側がピストン６１のシリ
ンダとされ、ドラム６２の外周側に被さるクラッチＣ−
３のドラムが、ピストン７１とされている。

【００９６】この配列の油圧サーボ構成では、ピストン
６１がクラッチＣ−１の摩擦部材６３をドラム６２との
間で挟持し、それによりキャリアＣ１の減速回転をハブ
６４を介して小径のサンギヤＳ３に入力する作動を行
う。このときのサーボ力は、ピストン６１から摩擦部材
６３を経てドラム６２に戻り、ドラム６２にかかる油圧
反力と相殺する閉ループを構成する。一方、ピストン７
１は、クラッチＣ−３の摩擦部材７３をドラム６２との
間で挟持し、それによりキャリアＣ１の減速回転をハブ
７４を介して大径のサンギヤＳ２に入力する作動を行
う。このときのサーボ力も、ピストン７１から摩擦部材
７３を経てドラム６２に戻り、ドラム６２にかかる油圧
反力と相殺する閉ループを構成する。

【００９７】このように、両クラッチＣ−１，Ｃ−３の
摩擦部材６３，７３の位置を自動変速機の外端から離れ
た配置とし、比較的設計自由度が大きなそれらの操作用
の油圧サーボ６，７を外端に配置することにより、搭載
する車両との干渉が問題となる変速機端部の形状に自由
度を与え、車両搭載性を向上させている。しかも、一方
のクラッチＣ−１のドラム６２の内側と外側をシリンダ
として、それぞれのピストン６１，７１を内外位置関係
に置いて、個々に作動可能とすることで、２つのクラッ
チＣ−１，Ｃ−３の掴み替え操作（こうした操作は、跳
び変速時に必要となる）を可能としながら、両クラッチ
油圧サーボ６，７のシリンダの共通化により、両油圧サ
ーボの専有スペースをコンパクト化している。

【００９８】この第３実施形態のように１つのクラッチ
Ｃ−２を前側にし、２つのクラッチＣ−１，Ｃ−３をプ
ラネタリギヤセットの後側に配置した構成を基本とする
場合でも、前記２形態と同様に減速プラネタリギヤＧ１
の有無と、それに応じた両クラッチＣ−１，Ｃ−３の入
力側の連結構成の変更で変速段数の変更への対応が可能
である。そして、特にこのトレイン配置を基本とする場
合、リアケース１０Ｃ部を変更することで、変速段数の
変更への対応が可能となるため、各変速段数に対して変
速機の外形を最小限に抑えるコンパクト化が可能とな
る。

【００９９】以上、本発明をプラネタリギヤセットを良
好なギヤ比ステップが得られるラビニヨ式のギヤセット
とした一実施形態を基に詳説したが、同様の良好なギヤ
比ステップが得られるギヤセットは、これに限るもので
はなく、各変速要素の連結関係と入出力関係の工夫によ
り、シンプルプラネタリギヤとダブルプラネタリギヤの
組み合わせ、ダブルプラネタリギヤ同士の組み合わせに
よっても、同様の比較的良好なギヤ比ステップを実現で
きる。したがって、本発明は、こうした異なる形式のギ
ヤセットにより同様のクラッチ数とブレーキ数により多
段を達成するギヤトレインにも適用可能なものであり、
例示した実施形態に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動変速機の第１実施形態における６
速ギヤトレインを展開して示すスケルトン図である。

【図２】第１実施形態における５速ギヤトレインの一部
を示すスケルトン図である。

【図３】第１実施形態における４速ギヤトレインの一部
を示すスケルトン図である。

【図４】第１実施形態における３速ギヤトレインを展開
して示すスケルトン図である。

【図５】上記６速ギヤトレインの作動を表す係合図表で
ある。

【図６】上記５速ギヤトレインの作動を表す係合図表で
ある。

【図７】上記４速ギヤトレインの作動を表す係合図表で
ある。

【図８】上記３速ギヤトレインの作動を表す係合図表で
ある。

【図９】上記６速ギヤトレインの速度線図である。

【図１０】上記５速ギヤトレインの速度線図である。

【図１１】上記４速ギヤトレインの速度線図である。

【図１２】上記３速ギヤトレインの速度線図である。

【図１３】上記６速ギヤトレインを具体化した断面図で
ある。

【図１４】図１３の部分拡大図である。

【図１５】図１３の他部の部分拡大図である。

【図１６】上記５速ギヤトレインを具体化した部分断面
図である。

【図１７】上記４速ギヤトレインを具体化した部分断面
図である。

【図１８】上記３速ギヤトレインを具体化した断面図で
ある。

【図１９】本発明の自動変速機の第２実施形態における
６速ギヤトレインを展開して示すスケルトン図である。

【図２０】第２実施形態における５速ギヤトレインの一
部を示すスケルトン図である。

【図２１】第２実施形態における４速ギヤトレインの一
部を示すスケルトン図である。

【図２２】第２実施形態の６速ギヤトレインを具体化し
た断面図である。

【図２３】第２実施形態の５速ギヤトレインを具体化し
た断面図である。

【図２４】本発明の自動変速機の第３実施形態における
６速ギヤトレインを展開して示すスケルトン図である。

【図２５】第３実施形態における６速ギヤトレインを具
体化した断面図である。

【符号の説明】

Ｇ プラネタリギヤセット Ｇ１ 減速プラネタリギヤ Ｃ−３ 一方のクラッチ Ｃ−１ 他方のクラッチ Ｃ−２ １つのクラッチ Ｂ−１ バンドブレーキ（第１係止要素） Ｂ−２ ブレーキ（第２係止要素） Ｆ−１ ワンウェイクラッチ（第２係止要素） Ｓ１ サンギヤ（要素） Ｃ１ 出力要素 Ｓ３ サンギヤ（第１変速要素） Ｒ２（Ｒ３） リングギヤ（第２変速要素） Ｃ２（Ｃ３） キャリア（第３変速要素） Ｓ２ サンギヤ（第４変速要素） ５，６，７ 油圧サーボ １０ 変速機ケース １０ａ 変速ケース自体のボス部 １０Ｃ リアケース １１ 入力軸 １３ ステータシャフト １９ カウンタドライブギヤ（出力部材） ５２，６２，７２ ドラム ５３，６３，７３ 摩擦部材 ５４，６４，７４ ハブ ６０ シリンダ（動力伝達部材） ８３ バンド

───────────────────────────────────────────────────── 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 西田 正明 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 (72)発明者 加藤 明利 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 EA25 EB05 EB06 EB07 EB08 EB13 EB31 EB35 EB37 EB54 EB62 EB66 FA06 FC13 FC17 FC20 FC23 FC24 FC32 FC42 FC63 GA01 HA14 HA24

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４つの変速要素を有するプラネタリギヤ
   セットと、該プラネタリギヤセットの３つの異なる入力
   経路を係脱自在に連結する３つのクラッチと、少なくと
   も２つの係止要素とを備え、各クラッチの係脱による入
   力経路の選択と、係止要素の係脱の選択による適宜の変
   速要素の固定により多段の変速段を達成する車両用自動
   変速機であって、必要に応じて少なくともいずれかのク
   ラッチへの入力を減速する減速プラネタリギヤが配設さ
   れるものにおいて、 前記プラネタリギヤセットの一方側に２つのクラッチが
   配置され、 プラネタリギヤセットの他方側に１つのクラッチが配置
   され、 前記減速プラネタリギヤは、２つのクラッチが配置され
   た側に配置され、 少なくとも２つのクラッチのいずれか一方に連結される
   ことを特徴とする車両用自動変速機。
2. 【請求項２】 前記プラネタリギヤセットと２つのクラ
   ッチの内周側を通る入力軸を備え、 該入力軸と、２つのクラッチを経た入力経路を構成する
   部材は、プラネタリギヤセットと２つのクラッチとの間
   で、軸方向に着脱自在に連結された、請求項１記載の車
   両用自動変速機。
3. 【請求項３】 前記減速プラネタリギヤは、変速機ケー
   ス側のボス部先端に１つの要素を固定させて配置され、 前記２つのクラッチの一方の油圧サーボは、減速プラネ
   タリギヤの一方側で前記ボス部上に配置され、 他方のクラッチの油圧サーボは、減速プラネタリギヤの
   他方側で入力軸上に配置された、請求項１又は２記載の
   車両用自動変速機。
4. 【請求項４】 前記一方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、 他方のクラッチの摩擦部材は、他方のクラッチの油圧サ
   ーボの外周側に配置された、請求項３記載の車両用自動
   変速機。
5. 【請求項５】 前記係止要素は、バンドブレーキを包含
   し、該バンドブレーキのバンドは、前記一方のクラッチ
   のドラムの外周に係合するものとされ、 該ドラムは、変速機ケース側のボス部で支持された、請
   求項３又は４記載の車両用自動変速機。
6. 【請求項６】 前記変速機ケース側のボス部は、変速ケ
   ース自体のボス部と、該ボス部を超えて延在するステー
   タシャフトからなり、 前記減速プラネタリギヤは、そのサンギヤをステータシ
   ャフトの先端部に固定され、 前記一方のクラッチのドラムは、サンギヤと径方向に重
   なる位置で変速機ケース自体のボス部に支持された、請
   求項５記載の車両用自動変速機。
7. 【請求項７】 前記プラネタリギヤセットは、その各変
   速要素の位置をギヤ比に対応させた横軸方向の間隔で縦
   軸として表すとともに、該縦軸上に各変速要素の回転数
   比を表した速度線図に基づき横軸方向にその一端から順
   次各要素を第１〜第４変速要素と称したときに、 第１変速要素は、前記２つのクラッチのうちの他方のク
   ラッチにより入力経路を連結され、 第２変速要素は、出力部材に連結され、 第３変速要素は、プラネタリギヤセットの他方側に配置
   された前記１つのクラッチにより入力経路を連結される
   とともに、第２係止要素により係止可能とされ、 第４変速要素は、前記２つのクラッチのうちの一方のク
   ラッチにより入力経路を連結されるとともに、第１係止
   要素により係止可能とされた、請求項１記載の車両用自
   動変速機。
8. 【請求項８】 前記２つのクラッチは、共に減速プラネ
   タリギヤの出力要素に連結された、請求項１〜７のいず
   れか１項記載の車両用自動変速機。
9. 【請求項９】 前記一方のクラッチは、減速プラネタリ
   ギヤの出力要素に連結され、 他方のクラッチは、入力軸に連結された、請求項３記載
   の車両用自動変速機。
10. 【請求項１０】 前記他方のクラッチの油圧サーボは、
    他方のクラッチのドラムをプラネタリギヤセットの変速
    要素に連結する動力伝達部材で構成された、請求項３記
    載の車両用自動変速機。
11. 【請求項１１】 前記２つのクラッチは共通のハブを有
    し、 該ハブは減速プラネタリギヤの出力要素に連結された、
    請求項１０記載の車両用自動変速機。
12. 【請求項１２】 変速機ケースの後端部にリアケースが
    設けられ、 前記２つのクラッチと、減速プラネタリギヤは、リアケ
    ース内に配置された、請求項３記載の車両用自動変速
    機。