JP3433572B2 - Automatic transmission - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、車両用の自動変速機
に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】車両の自動変速機は、従来一般には、複
数組の遊星歯車機構を主体として構成された歯車列に対
して、トルクコンバータからの駆動力を多板クラッチや
一方向クラッチを介して選択的に伝達し、かつ反力要素
（固定要素）を多板ブレーキや一方向クラッチなどで適
宜に固定するよう構成されている。したがってこれらの
クラッチやブレーキの係合状態に応じてトルクの伝達経
路が変更されるので、それに応じて適宜の変速比に設定
される。 【０００３】従来の自動変速機で使用されている多板ク
ラッチや多板ブレーキは、係合時や解放時に過渡的に滑
り状態となるために、トルク容量の変化が滑らかであ
り、すなわちイナーシャトルクを吸収することができ、
また摩擦材の枚数によってトルク容量を変更できるなど
の利点があり、従来から多用されている。その一方で、
摩擦係数を安定させ、また焼付きを防止するためなどの
ために、潤滑油によって湿潤状態に維持されるため、解
放状態であっても摩擦板の間で潤滑油を介してトルクの
伝達が生じる。これは引摺りトルク（ドラッグトルク）
として知られており、歯車列における回転要素の自由回
転を阻止するように作用するので、結局は、走行抵抗の
増大を招来し、燃費の悪化原因となっている。 【０００４】そこで従来では、二つの入力クラッチをそ
の軸線を平行にして配置するとともに、常時噛合しかつ
互いにギヤ比の異なる複数組のギヤ対をこれらのクラッ
チと同一軸線上に配置し、動力の伝達に関与するギヤ対
を、これらのクラッチおよび同期連結機構（シンクロナ
イザ）を介して選択することにより複数の変速段に設定
するよう構成した変速装置が開発されている。その一例
が特開昭５６−１２７８４２号公報に記載されている。 【０００５】これを簡単に説明すると、入力軸と出力軸
とが互いに平行に配置されるとともに、入力軸と同軸上
に第１軸が回転自在に配置され、かつ出力軸と同軸上に
第２軸が回転自在に配置されている。その入力軸と第１
軸との間には、両者を選択的に連結する第１クラッチが
配置され、また出力軸と第２軸との間には、両者を選択
的に連結する第２クラッチが配置されている。 【０００６】さらに入力軸と第２軸との間には、常時噛
合している２組のギヤ対が設けられ、第２軸側のギヤ
は、第２軸に対して同期連結機構を介して選択的に連結
されるようになっている。また第１軸と出力軸との間に
は、常時噛合した３組のギヤ対が設けられて、出力軸側
のギヤは同期連結機構を介して出力軸に対して選択的に
連結されるようになっている。また後進段を設定するた
めに第３の軸が設けられている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】上記の変速装置によれ
ば、一方のクラッチを係合させている状態で、他方のク
ラッチからトルクの伝達される同期連結機構を切り換え
動作させて所定の変速段を設定する状態にし、ついで係
合させるべきクラッチを変更することにより変速を達成
することができる。したがって引摺りトルクの生じるク
ラッチの数が少なくなるので、走行抵抗を低減すること
ができる。 【０００８】しかしながら、上記いずれかのギヤ対でト
ルクを伝達している状態では、噛合しているギヤを互い
に離隔させる方向の荷重（半径方向力）が不可避的に生
じ、しかもその荷重は伝達トルクに従って大きくなる。
そのため上述した入力軸や出力軸ならびに第１および第
２の軸を、強度確保上、大径のものにしなければならな
い。また各軸と同一軸線上に多数のギヤおよび同期連結
機構を並べて配置することになるので、その軸長が長く
なり、それに伴って軸受の間隔が長くなるから、半径方
向力が大きいことと相まって、各軸を支持する軸受を大
型のものとしなければならなくなる。 【０００９】このように従来の構成では、引摺りトルク
の低減を図ることができても、軸径や軸受径を大きくし
なければならないので、小型軽量化を図ることが困難で
あり、そのために車両の燃費の向上に対する効果の小さ
いものとなってしまう不都合があった。なお、各軸の支
持をその両端のみで行わずに、中間部においても支持す
るように構成することも可能であるが、このようにすれ
ば、軸径や軸受の径を小さくすることができるかも知れ
ない。しかしその半面、同軸上に並べて配置する部材が
増えるために全長が長くなり、またセンターサポートを
必要とするためにケーシングの構造が複雑化し、それに
伴って重量の増大や組み付け作業性の悪化などの不都合
が生じる。 【００１０】また上記従来の変速装置は、基本的には、
いわゆる平行２軸の２クラッチタイプのものであるが、
後進段のための逆回転用の第３の軸を必要し、そのため
この点でも装置の小型軽量を阻害する不都合があった。 【００１１】この発明は、上記の事情を背景としてなさ
れたものであり、引摺りトルクを低減し、また小型軽量
化を図ることのできる自動変速機を提供することを目的
とするものである。 【００１２】 【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、入力要素と出力要素とが互いに平行
に配置されるとともに、入力要素と同一軸線上に配置し
た第１クラッチと、該第１クラッチと同一軸線上あるい
は出力要素と同一軸線上に配置した第２クラッチとを選
択的に係合させることにより、入力要素から入力された
駆動力を増減速して出力要素に伝達する自動変速機にお
いて、前記入力要素と同一軸線上に第１の遊星歯車機構
が配置されるとともに、出力要素と同一軸線上に第２の
遊星歯車機構が配置され、シンクロナイザリングおよび
ハブスリーブを介してトルク伝達する同期連結機構が、
各遊星歯車機構における所定の回転要素と前記いずれか
のクラッチとの間およびいずれかの遊星歯車機構の所定
の回転要素と所定の固定部との間のそれぞれに配置さ
れ、入力要素から入力された駆動力をいずれかのクラッ
チを介して第１の遊星歯車機構および第２の遊星歯車機
構に選択的に伝達するとともに、これらの遊星歯車機構
で増減速もしくは反転して出力要素に伝達するように構
成されていることを特徴とするものである。 【００１３】 【作用】この発明の自動変速機においては、第１クラッ
チと第２クラッチとを選択的に係合させることにより、
入力要素からの入力を切り換えることができる。すなわ
ち第１クラッチを係合させることにより、これと同一軸
線上の第１の遊星歯車機構に対して駆動力が伝達され
る。その場合、この第１の遊星歯車機構における所定の
回転要素が同期連結機構によって第１クラッチに連結さ
れるとともに、他の回転要素が同期連結装置を介して固
定されるので、トルクの伝達経路がこれら連結・固定状
態に応じて適宜に設定され、所定の変速比に設定され
る。また遊星歯車機構は、サンギヤおよびリングギヤな
らびにこれらに噛合したピニオンを保持しているキャリ
ヤの３つの要素のうちいずれかを入力要素とするととも
に、他の要素を出力要素とし、さらに他の要素を固定要
素とすることにより増減速作用をなし、あるいは２つの
要素を連結することにより全体が一体回転するものであ
り、トルク伝達に伴う半径方向力は、サンギヤとリング
ギヤとの間で相殺される。 【００１４】一方、第１クラッチを係合させて所定の変
速段を設定し、かつ第２クラッチを解放している状態
で、第２クラッチと同一軸線上に配置してある第２の遊
星歯車機構についての同期連結機構を動作させて他の所
定の変速段の状態に設定する。その後に、第１クラッチ
を解放して第２クラッチを係合させれば、変速を実行す
ることができる。そしてこの第２クラッチを係合させて
第２の遊星歯車機構によって変速段を設定している状態
においても、トルク伝達に応じた半径方向の荷重が第２
の遊星歯車機構のサンギヤとリングギヤとの間で相殺さ
れる。 【００１５】したがってこの発明においては、入力軸や
出力軸などの軸部材に作用する半径方向力が小さくな
り、この半径方向力が軸受の近くに作用するように構成
することにより、軸部材の撓みが小さくなる。また軸受
の容量を小さくすることができる。また後進段を設定す
る場合には、いずれかの遊星歯車機構における入力要素
および固定要素を前進段設定時とは異ならせればよく、
したがって後進段用の軸を新たに設ける必要がない。そ
のため、全体としての構成が簡素化され、小型軽量化を
図ることができる。 【００１６】 【実施例】つぎにこの発明を図に示す実施例に基づいて
説明する。図１はこの発明の実施例を示すスケルトン図
であって、トルクコンバータ（図示せず）などの伝動装
置から動力を伝達される入力軸１と出力軸２とが互いに
平行に配置されている。その入力軸１と同一軸線上に中
間軸３が配置されており、その中間軸３の軸端側（入力
軸１と反対側の端部）には、ラビニョ型遊星歯車機構４
が配置されている。 【００１７】このラビニョ型遊星歯車機構４について説
明すると、第１サンギヤ５にショートピニオン６が噛合
しており、このショートピニオン６はそれより外周側に
配置してあるロングピニオン７に噛合している。そして
これらショートピニオン６とロングピニオン７とは、そ
れぞれに自転可能にキャリア８によって保持されてお
り、このキャリヤ８が前記中間軸３に一体回転するよう
連結されている。 【００１８】さらにサンギヤ５と同心円上にリングギヤ
９が配置されており、このリングギヤ９がロングピニオ
ン７に噛合している。そして、第１サンギヤ５と同一軸
線上に配置した第２サンギヤ１０がロングピニオン７に
噛合している。このラビニョ型遊星歯車機構４における
出力要素はリングギヤ９であって、このリングギヤ９は
出力用のカウンタードライブギヤ１１に一体化されてい
る。 【００１９】前記入力軸１には、入力用のカウンタード
ライブギヤ１２が一体的に取り付けられている。またこ
の入力軸１と同一軸線上に多板クラッチである第１クラ
ッチＣ1 が配置されている。この第１クラッチＣ1 の出
力側の要素と前記ラビニョ型遊星歯車機構４の所定の回
転要素との間に同期連結機構が配置されている。また、
ラビニョ型遊星歯車機構４の他の回転要素と所定の固定
部との間に同期連結機構が配置されている。 【００２０】すなわち第１クラッチＣ1 の出力側部材１
３には、ハブスリーブＳ1 が軸線方向へ移動できるよう
スプライン嵌合している。このハブスリーブＳ1 と前記
第１サンギヤ５に一体のサンギヤ軸１４との間、および
ハブスリーブＳ1 と中間軸３との間には、同期連結機構
Ｋ1 ，Ｋ2 が設けられている。これらの同期連結機構Ｋ
1 ，Ｋ2 は、手動変速機などで従来一般に用いられてい
る同期連結機構とほぼ同様な構成であって、シンクロナ
イザーリングによって同期回転させつつハブスリーブＳ
1 を係合させてトルク伝達するよう構成されている。 【００２１】上記の第１ハブスリーブＳ1 の外周面には
スプラインが形成されており、ここに第４ハブスリーブ
Ｓ4 が軸線方向に移動可能に係合している。一方、前記
第２サンギヤ１０に一体の第２サンギヤ軸１５がこの第
４ハブスリーブＳ4 の外周側に延びており、これら両者
の間に同期連結機構Ｋ4 が設けられている。 【００２２】この第４の同期連結機構Ｋ4 は、前述した
第２の同期連結機構Ｋ1 ，Ｋ2 と同様な構成であるが、
シンクロナイザーリングおよびこれによって同期回転さ
せられる回転部材が、ハブスリーブＳ4 より外周側にあ
る点で構成の相違がある。 【００２３】さらに上記第４の同期連結機構Ｋ4 の外周
側で第２サンギヤ軸１５とケーシングなどの固定部１６
との間には、第２サンギヤ軸１５の回転を選択的に止め
るための同期連結機構Ｂ2 が設けられている。すなわ
ち、固定部１６の内周面には軸線方向に移動可能なハブ
スリーブＳ3 がスプライン嵌合している。 【００２４】前記第４の同期連結機構Ｋ4 における第２
サンギヤ軸１５側の回転部材とこの第３のハブスリーブ
Ｓ3 との間に同期連結機構Ｂ2 が設けられている。この
同期連結機構Ｂ2 としてはシングルコーンタイプのもの
以外にダブルコーンタイプやトリプルコーンタイプのも
のを使用することができ、ハブスリーブＳ3 を図１の右
方向にスライドさせることにより、シンクロナイザーリ
ングによって同期が図られるとともに、第２サンギヤ軸
１５と固定部１６とが連結されるようになっている。 【００２５】前記キャリヤ８と一体のキャリヤ軸１７が
上記第３のハブスリーブＳ3 の近くにまで延びており、
このキャリヤ軸１７と第３のハブスリーブＳ3 との間
に、キャリヤ軸１７を固定部１６に選択的に連結するた
めの同期連結機構Ｂ3 が設けられている。この同期連結
機構Ｂ3 は、前記第２サンギヤ軸１５のための同期連結
機構Ｂ2 とハブスリーブＳ3 を共用するものであって、
シンクロナイザーリングによって同期回転させるととも
にハブスリーブＳ3 によって固定部１６とキャリヤ軸１
７とを選択的に連結するよう構成されている。 【００２６】つぎに出力軸２側の構成について説明す
る。この出力軸２と同一軸線上に多板クラッチである第
２クラッチＣ2 が配置されており、この第２クラッチＣ
2 の入力側の部材が前記入力用カウンタードリブンギヤ
１８に一体回転するよう連結されている。また前記出力
用カウンタードライブギヤ１１に噛合している出力用カ
ウンタードリブンギヤ１９が出力軸２と同一軸線上に配
置されかつ出力軸２に一体回転するよう連結されてい
る。 【００２７】この出力用カウンタードリブンギヤ１９に
隣接してダブルピニオン型の遊星歯車機構２０が配置さ
れている。この遊星歯車機構２０は、サンギヤ２１と同
心円上にリングギヤ２２を配置するとともに、互いに噛
合しているピニオン２３をこれらサンギヤ２１とリング
ギヤ２２との間に配置し、かつこれらのピニオン２３を
キャリヤ２４によって回転自在に保持したものである。 【００２８】そのリングギヤ２２は前記出力用カウンタ
ードリブンギヤ１９に一体回転するように連結されてお
り、またサンギヤ２１は第２クラッチＣ2 の出力側の部
材に一体的に連結されている。そして、キャリヤ２４と
サンギヤ２１との間、およびキャリヤ２４と所定の固定
部２５との間には、それぞれ同期連結機構Ｋ3 ，Ｂ1が
設けられている。 【００２９】すなわち、キャリヤ２４に一体のキャリヤ
軸２６が、サンギヤ２１と第２クラッチＣ2 とを連結し
ているサンギヤ軸２７の中間部にまで延びており、この
キャリヤ軸２６に一体のクラッチハブ２８にハブスリー
ブＳ2 が軸線方向へ往復動可能にスプライン嵌合してい
る。このハブスリーブＳ2 とサンギヤ軸２７との間にシ
ンクロナイザーリングにより同期を取りつつ、ハブスリ
ーブＳ2 とスプラインによって係合する同期連結機構Ｋ
3 が設けられている。 【００３０】またこの同期連結機構Ｋ3 に対してクラッ
チハブ２８を挟んで反対側の位置に、キャリヤ軸２６を
選択的に固定するための同期連結機構Ｂ1 が設けられて
いる。この同期連結機構Ｂ1 としては、サンギヤ軸２７
との間の同期連結機構Ｋ3 と同一の構成のものを採用す
ることができ、シングルコーンタイプのもの以外にダブ
ルコーンタイプのものあるいはトリプルコーンタイプの
ものを採用することができる。 【００３１】図２に上記の自動変速機をより具体化して
示してある。ケーシング１６におけるトルクコンバータ
（図示せず）側の端部には、ポンプボディ３０が固定さ
れており、このポンプボディ３０に取り付けてあるポン
プカバー３１の内周側には、中空軸である固定軸３２が
挿入されている。入力軸１はこの固定軸３２の内周側に
回転自在に挿入されている。 【００３２】ポンプカバー３１は軸線方向に突出したボ
ス部３３を備えており、このボス部３３の外周面に入力
用カウンタードライブギヤ１２が回転自在に嵌合してい
る。この入力用カウンタードライブギヤ１２には、第１
クラッチＣ1 のクラッチドラムが一体化されており、ま
たこのカウンタードライブギヤ１２のハブに相当する部
分には、第１クラッチＣ1 を係合させるための油圧サー
ボピストン３４が液密状態を維持して前後動するよう配
置されている。 【００３３】一方、前記入力軸１の先端部には、中間軸
３の一方の端部が挿入されて回転自在に保持されてお
り、またこの中間軸３の他方の端部は、ケーシング１６
の端部に取り付けたエンドカバー３５の内部に挿入され
てスラストベアリング３６により軸線方向において回転
自在に保持されている。この中間軸３のエンドカバー３
５側の端部にキャリヤ８がスプライン嵌合している。 【００３４】またこのキャリヤ８のボス部の外周側に
は、コネクティングドラム３７のボス部が軸受を介して
回転自在に嵌合している。さらにこのコネクティングド
ラム３７のボス部の外周面と前記エンドカバー３５の内
周面との間に軸受３８が配置されている。したがって中
間軸３は、これらキャリヤ８およびコネクティングドラ
ム３７のボス部を介して軸受３８により軸線方向におい
て回転自在に支持されている。 【００３５】この中間軸３の外周側に第１サンギヤ軸１
４および第２サンギヤ軸１６ならびにキャリヤ軸１７
が、これらの順に回転自在に嵌合させられており、その
キャリヤ軸１７の外周側に出力用カウンタードライブギ
ヤ１１が回転自在に嵌合されている。なお、この出力用
カウンタードライブギヤ１１は、ケーシング１６の内周
面から中心方向に延びたサポート部３９の内周側に、軸
受４０を介して回転自在に保持されている。また、この
出力用カウンタードライブギヤ１１に前記コネクティン
グドラム３７の端部が一体化されている。したがって、
このカウンタードライブギヤ１１およびこれと一体のリ
ングギヤ１０は、軸受３８，４０によって両持ち状態で
支持されている。 【００３６】前記中間軸３のうち入力軸１側の端部外周
面には、テーパ面およびスプラインを内周側に形成した
スプラインピース４１が、スプライン嵌合させられてい
る。また第１サンギヤ軸１４の入力軸１側の端部外周面
には、スプラインピース４１におけるテーパ面およびス
プラインと対称となるテーパ面およびスプラインを形成
したスプラインピース４２が、スプライン嵌合させられ
ている。これらのスプラインピース４１，４２のテーパ
部のそれぞれにシンクロナイザーリング４３，４４が遊
嵌させられており、これらのシンクロナイザーリング４
３，４４の間にハブ４５が配置されている。そしてこの
ハブ４５の外周側にキー（図示せず）を介してハブスリ
ーブＳ1 がスプライン嵌合している。 【００３７】このハブスリーブＳ1 は円筒状の部材であ
って、その一端部は第１クラッチＣ1 のクラッチハブに
おけるボス部の外周側に延びており、この部分で第１ク
ラッチＣ1 のボス部に軸線方向への移動が可能にスプラ
イン嵌合している。そしてその外周面にはシフトフォー
ク４６が係合させられている。 【００３８】またこの第１のハブスリーブＳ1 の外周面
にはスプラインが形成されており、ここに第４のハブス
リーブＳ4 が軸線方向へ移動可能にスプライン嵌合して
いる。この第４のハブスリーブＳ4 には他のシフトフォ
ーク４７が係合している。 【００３９】前記第２のサンギヤ軸１５の端部は、この
第４のハブスリーブＳ4 の外周側にまで延びており、こ
こにスプラインピース４８が一体的に連結されている。
このスプラインピース４８は、内周側と外周側との両方
にテーパ面とスプラインとを有するものであって、内周
側のテーパ面にシンクロナイザーリング４９が遊嵌させ
られるとともに、その内周側にハブ５０が配置されてい
る。そしてこのハブ５０がキー（図示せず）を介して第
４のハブスリーブＳ4 にスプライン嵌合している。 【００４０】他方、スプラインピース４８の外周側のテ
ーパ面にトリプルコーンタイプのシンクロナイザーリン
グ５１が遊嵌させられている。さらにキャリヤ軸１７の
端部がこのシンクロナイザーリング５１に軸線方向で対
向する位置に延びており、その端部にテーパ面およびス
プラインが形成されている。このキャリヤ軸１７のテー
パ面は、前記スプラインピース４８のテーパ面とほぼ対
称となるテーパ面であって、ここにシンクロナイザーリ
ング５２が遊嵌させられている。 【００４１】そしてこのシングルコーンタイプのシンク
ロナイザーリング５２と前記トリプルコーンタイプのシ
ンクロナイザーリング５１との間にハブ５３が配置され
ており、その外周側にキー（図示せず）を介して第３の
ハブスリーブＳ3 がスプライン嵌合している。なお、こ
のハブスリーブＳ3 はケーシング１６の内周面にもスプ
ライン嵌合している。 【００４２】前記の入力軸１と平行に配置された出力軸
２は、その一方の端部をコンバータケーシング５４に軸
受５５を介して回転自在に支持され、また他方の端部を
軸受５６を介してケーシング１６によって回転自在に支
持されている。この出力軸２のうちコンバータ側の端部
の外周面には、出力ギヤ５７が一体に形成されており、
フロントディファレンシャルなどの差動装置（図示せ
ず）のリングギヤ５８がこの出力ギヤ５７に噛合してい
る。 【００４３】またこの出力ギヤ５７に隣接する箇所に
は、入力用カウンタードリブンギヤ１８が軸受を介して
回転自在に取り付けられている。さらにこのカウンター
ドリブンギヤ１８には、第２クラッチＣ2 のクラッチド
ラムが一体化されており、またこのカウンタードリブン
ギヤ１８のハブに相当する部分には、第２クラッチＣ2
を係合させるための油圧サーボピストン５９が、液密状
態を維持して軸線方向へ前後動するよう配置されてい
る。さらにこの第２クラッチＣ2 のクラッチハブは、出
力軸２の外周側に回転自在に嵌合させたサンギヤ軸２７
に一体化されている。 【００４４】一方、出力軸２のうち出力ギヤ５７とは反
対側の端部に、出力用カウンタードリブンギヤ１９がス
プライン嵌合されている。このカウンタードリブンギヤ
１９のボス部の外周に前記軸受５６が嵌合しており、し
たがって出力軸２の他方の端部は、カウンタードリブン
ギヤ１９と共に軸受５６によって回転自在に支持されて
いる。この出力用カウンタードリブンギヤ１９には、遊
星歯車機構２０におけるリングギヤ２２が一体的に形成
されている。またこの遊星歯車機構２０におけるキャリ
ヤ２４と一体のキャリヤ軸２６は、サンギヤ軸２７の外
周側に回転自在に嵌合させられている。 【００４５】このキャリヤ軸２６は、サンギヤ軸２７の
中間位置まで延びており、そのキャリヤ軸２６の先端部
には、外周部にキー（図示せず）を保持したクラッチハ
ブ２８がスプライン嵌合させられている。そしてこのク
ラッチハブ２８を挟んだ左右両側に同期連結装置Ｋ3 ，
Ｂ1 が配置されている。 【００４６】すなわちサンギヤ軸２７のうちクラッチハ
ブ２８に隣接する箇所には、テーパ面とスプラインとが
形成されている。またこれらテーパ面とスプラインとに
対してクラッチハブ２８を挟んで対向する箇所には、ケ
ーシング１６に一体化させたスプラインピース６１が配
置されている。このスプラインピース６１には、サンギ
ヤ軸２７におけるテーパ面およびスプラインと対称なテ
ーパ面およびスプラインが形成されている。 【００４７】そしてこれらサンギヤ軸２７とスプライン
ピース６１とのテーパ面にトリプルコーンタイプのシン
クロナイザリング６２，６３が遊嵌させられている。ま
た前記クラッチハブ２８の外周部に第２のハブスリーブ
Ｓ2 が軸線方向に往復動してサンギヤ軸２７のスプライ
ンおよびスプラインピース６１のスプラインに選択的に
係合するように構成されている。 【００４８】なお、図２において符号６４は、シフトフ
ォークを示し、また符号６５は、パーキングギヤをそれ
ぞれ示す。 【００４９】上述した自動変速機では、前進５段・後進
１段の変速段を設定することができる。これらの変速段
を設定するための各クラッチＣ1 ，Ｃ2 および同期連結
機構の係合状態を図３に作動表として示してある。な
お、図３において、○印は係合あるいは連結状態、空欄
は解放あるいは非連結状態をそれぞれ示す。以下、各変
速段について説明する。 【００５０】前進第１速は、第１ハブスリーブＳ1 を図
の左方向にスライドさせて第１サンギヤ軸１４側の同期
連結機構Ｋ1 を係合状態とし、さらに第３ハブスリーブ
Ｓ3を図の左方向にスライドさせてキャリヤ軸１７側の
同期連結機構Ｂ3 を係合状態とし、この状態で第１クラ
ッチＣ1 を係合させることにより設定する。したがって
駆動力は入力軸１から第１クラッチＣ1 および同期連結
機構Ｋ1 を介してラビニョ型遊星歯車機構４における第
１サンギヤ５に伝達される。またラビニョ型遊星歯車機
構４におけるキャリヤ８は、これと一体のキャリヤ軸１
７が同期連結機構Ｂ3 およびハブスリーブＳ 3を介して
ケーシング１６に連結されていることにより固定状態と
なる。 【００５１】したがってラビニョ型遊星歯車機構４にお
いては、キャリヤ８を固定した状態で第１サンギヤ５を
駆動することになるから、リングギヤ５４は、第１サン
ギヤ５よりも低速で第１サンギヤ５と同方向に回転す
る。このラビニョ型遊星歯車機構４によって減速された
駆動力は、出力用ギヤ対１１，１９を介して出力軸２に
伝達される。その結果、この第１速での変速比は、ラビ
ニョ型遊星歯車機構４における第１サンギヤ５とリング
ギヤ９との歯数の比（ギヤ比）と出力用カウンターギヤ
対１１，１９のギヤ比とによって定まる値となる。 【００５２】前進第２速は、出力軸２側の第２ハブスリ
ーブＳ2 を図の左方向にスライドさせてキャリヤ軸２６
をケーシングなどの固定部２５に連結してキャリヤ２４
を固定し、この状態で第２クラッチＣ2 を係合させるこ
とにより設定される。すなわち入力軸１からの駆動力
は、入力用カウンターギヤ対１２，１８を介して第２ク
ラッチＣ2 に伝達され、ここからサンギヤ軸２７を介し
てサンギヤ２１に伝達される。 【００５３】この遊星歯車機構２０においては、キャリ
ヤ２４が固定されているから、そのリングギヤ２２は、
サンギヤ２１よりも低速でサンギヤ２１と同方向に回転
する。そしてこのリングギヤ２２と一体の出力用カウン
タードリブンギヤ１９から出力軸２に駆動力が伝達され
る。したがってこの前進第２速の変速比は、入力用カウ
ンターギヤ対１２，１８のギヤ比と遊星歯車機構２０に
おけるギヤ比とに応じて定まる値となる。 【００５４】前進第３速は、第１ハブスリーブＳ 1を図
の左方向にスライドさせて第１サンギヤ軸１４における
同期連結機構Ｋ1 を係合状態とし、かつ第３ハブスリー
ブＳ3 を図の右方向にスラスイドさせて第２サンギヤ軸
１５をケーシング１６に連結して固定し、この状態で第
１クラッチＣ1 を係合させることにより設定される。 【００５５】その結果、ラビニョ型遊星歯車機構４にお
いては、第１サンギヤ５に入力軸１からの駆動力が伝達
されるとともに、第２サンギヤ１０が固定された状態に
なるから、キャリヤ８が第１サンギヤ５と同方向にゆっ
くり回転するとともに、リングギヤ９がこのキャリヤ８
よりも若干速い速度で第１サンギヤ５と同方向に回転
し、このリングギヤ９から出力用カウンターギヤ対１
１，１９を介して出力軸２に駆動力が伝達される。した
がってこの場合の変速比は、第１サンギヤ５とリングギ
ヤ９とのギヤ比および第２サンギヤ１０とリングギヤ９
とのギヤ比ならびに出力用カウンターギヤ対１１，１９
のギヤ比に応じて定まる値となる。 【００５６】前進第４速は、第２ハブスリーブＳ2 を図
の右方向にスライドさせてキャリヤ軸２６とサンギヤ軸
２７とを連結し、この状態で第２クラッチＣ2 を係合さ
せることにより設定される。したがって遊星歯車機構２
０は、二つの回転要素が相互に連結されることになるの
で、その全体が一体回転し、したがって入力軸１から入
力用カウンダギヤ対１２，１８を介して第２クラッチＣ
2 から伝達された駆動力は、そのまま遊星歯車機構２０
を経て出力軸２に伝達される。したがってこの場合の変
速比は、入力用カウンターギヤ対１２，１８のギヤ比に
なる。 【００５７】前進第５速は、第１ハブスリーブＳ1 を図
の右方向にスライドさせて第１クラッチＣ1 を中間軸３
に連結し、また第３ハブスリーブＳ3 を図の右方向にス
ライドさせて第２サンギヤ軸１５をケーシング１６に連
結して固定し、この状態で第１クラッチＣ1 を係合させ
ることによって設定される。したがってラビニョ型遊星
歯車機構４においては、第２サンギヤ１０を固定した状
態でキャリヤ８に入力することになるから、リングギヤ
９は、キャリヤ８と同方向にキャリヤ８よりも増速され
て回転し、そのリングギヤ９から出力用カウンターギヤ
対１１，１９を介して出力軸２に駆動力が伝達される。 【００５８】すなわちラビニョ型遊星歯車機構４は、増
速作用をなすことになり、この前進第５速はいわゆるオ
ーバードライブ段となる。なお、この場合の変速比は、
ラビニョ型遊星歯車機構４における第２サンギヤ１０と
リングギヤ９とのギヤ比および出力用カウンターギヤ対
１１，１９のギヤ比によって定まる値となる。 【００５９】後進段は、第３のハブスリーブＳ3 を図の
左方向にスライドさせてキャリヤ軸１７を同期連結機構
Ｂ3 およびハブスリーブＳ3 を介してケーシング１６に
連結することによりキャリヤ８を固定し、かつ第４のハ
ブスリーブＳ4 を図の右方向にスライドさせて同期連結
機構Ｋ4 を係合状態とすることにより、第３サンギヤ軸
１５を第１クラッチＣ1 に連結し、この状態で第１クラ
ッチＣ1 を係合させることにより設定される。 【００６０】したがって入力軸１からの駆動力は、第１
クラッチＣ1 および同期連結機構Ｋ4 を介してラビニョ
型遊星歯車機構４における第２サンギヤ１０に伝達され
る。この状態ではキャリヤ８が固定されているから、リ
ングギヤ９は、第２サンギヤ１０とは反対方向に回転
し、したがって後進段となる。そしてこのリングギヤ９
から出力用カウンターギヤ対１１，１９を介して出力軸
２に駆動力が伝達される。その結果、この後進段での変
速比は、第２サンギヤ１０とリングギヤ９とのギヤ比お
よび出力用カウンターギヤ対１１，１９のギヤ比によっ
て定まる値となる。 【００６１】上述したように上記の自動変速機において
は、第１速および第３速ならびに第５速の奇数段と後進
段とを、ラビニョ型遊星歯車機構４によって設定し、ま
た第２速および第４速の偶数段をダブルピニオン型遊星
歯車機構２０によって設定することになるが、これらの
遊星歯車機構４，２０におけるトルクの伝達に伴う半径
方向の荷重は、それぞれのサンギヤとリンギヤとの間で
相殺される。 【００６２】換言すれば、入力軸１や中間軸３あるいは
出力軸２に対するトルク伝達に伴う半径方向の荷重は、
各カウンターギヤ対１２，１８，１１，１９によるもの
に限定され、したがってこれらの軸に対する半径方向力
が、従来の装置に比較して極めて小さくなる。そのた
め、上記の自動変速機によれば、入力軸１や中間軸３あ
るいは出力軸２の軸径を小さくし、またこれらの軸を支
持する軸受の径を小さくすることができる。それに伴っ
て装置全体を小型軽量化することが可能になる。また特
に上記の自動変速機では、ラビニョ型遊星歯車機構を使
用しているために、軸長を短くすることができる。 【００６３】さらに上記の自動変速機では、入力軸１側
で前進段における奇数段を設定し、また出力軸２側で前
進段における偶数段を設定するように構成してあるか
ら、駆動力の選択的な伝達手段として同期連結機構を採
用すること可能となり、また多板クラッチは、第１クラ
ッチＣ1 と第２クラッチＣ2 との２つでよい。そのため
引摺りトルクを生じる装置は、いずれか一方のクラッチ
に限定され、その結果、引摺りトルクを極めて小さく
し、動力損失やそれに起因する燃費の悪化を防止するこ
とができる。 【００６４】また採用する遊星歯車機構のギヤ比は、外
径を増大させることなく適宜に変えることが可能であ
り、したがって上記の自動変速機によれば、変速比の選
択の自由度が向上する。なおまた、上記の自動変速機で
は、後進段をラビニュ型遊星歯車機構４によって設定す
ることができるから、互いに平行に配置する軸は２本で
よく、この点でも装置の小型軽量化に有利なものとな
る。 【００６５】なお、上記の実施例では、入力軸側にラビ
ニョ型遊星歯車機構を配置し、出力軸側にダブルピニオ
ン型の遊星歯車機構を配置する構成としたが、これらの
遊星歯車機構の配置は適宜に入れ替えて構成することも
できる。またこの発明で採用することのできる遊星歯車
機構は、上記の実施例で示したラビニョ型およびダブル
ピニオン型のものに限定されない。 【００６６】 【発明の効果】以上説明したようにこの発明の自動変速
機においては、入力軸と出力軸とのそれぞれに遊星歯車
機構を同一軸線上に配置し、これらの遊星歯車機構によ
って変速段を設定するように構成してあるから、入力軸
やこれと同一軸線上に配置してある軸あるいは出力軸に
掛かるトルク伝達に起因した半径方向の荷重が小さくな
り、そのためこれらの軸径あるいは軸受径を小さくする
ことができる。また後進段を設定するための第３の軸を
設ける必要がない。その結果、この発明によれば、軸径
や軸受径が小さいうえに軸数が少なくなるから、装置全
体を小型軽量化することが可能になる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic transmission for a vehicle.
It is about. 2. Description of the Related Art Conventionally, automatic transmissions for vehicles are generally equipped with multiple transmissions.
For gear trains composed mainly of several sets of planetary gear mechanisms
And the driving force from the torque converter is
Selective transmission via one-way clutch and reaction element
(Fixed element) with multiple disc brakes, one-way clutches, etc.
It is configured to be fixed as needed. Therefore these
Transmission of torque according to the engagement state of the clutch or brake
Since the road is changed, set the appropriate gear ratio accordingly
Is done. [0003] A multi-plate clutch used in a conventional automatic transmission.
Latches and multi-disc brakes may slide transiently when engaged or released.
Change in torque capacity is smooth.
In other words, it can absorb the inertia torque,
In addition, the torque capacity can be changed depending on the number of friction materials.
Has been widely used. On the other hand,
For stabilizing the coefficient of friction and preventing seizure
Is maintained wet by the lubricating oil,
Even in the release state, torque is
Communication occurs. This is the drag torque (drag torque)
Free rotation of rotating elements in a gear train
It acts to prevent rolling, so eventually the running resistance
This leads to an increase in fuel consumption, which is a cause of deterioration in fuel efficiency. Therefore, conventionally, two input clutches are used.
Are arranged in parallel with each other,
Multiple gear pairs with different gear ratios
Gear pair that is placed on the same axis as the
Of these clutches and synchronous linkages (synchronous
Set multiple speeds by selecting via
Transmissions have been developed that are configured to: An example
Is described in JP-A-56-127842. [0005] Briefly describing this, an input shaft and an output shaft
Are arranged parallel to each other and coaxial with the input shaft.
The first shaft is arranged rotatably and is coaxial with the output shaft
The second shaft is rotatably arranged. Its input axis and the first
Between the shaft and the first clutch that selectively connects the two
It is arranged, and both are selected between the output shaft and the second shaft.
A second clutch is provided which is connected to the first clutch. Further, there is a constant mesh between the input shaft and the second shaft.
Two gear pairs are provided, and a gear on the second shaft side is provided.
Is selectively connected to the second axis via a synchronous connection mechanism
It is supposed to be. Also between the first shaft and the output shaft
Is provided with three gear pairs that are always meshed, and
Gear is selectively connected to the output shaft via a synchronous coupling mechanism.
It is to be connected. Also set the reverse gear
For this purpose, a third shaft is provided. [0007] According to the above transmission,
If one clutch is engaged and the other clutch is
Switching the synchronous coupling mechanism to which torque is transmitted from the latch
Operate to set a predetermined gear position, and then
Shifting is achieved by changing the clutch to be engaged
can do. Therefore, there is no
Reduced running resistance due to fewer latches
Can be. However, any one of the above gear pairs
While transmitting torque, the engaged gears
Inevitably generates a load (radial force) in the direction separating
And the load increases with the transmission torque.
Therefore, the input shaft and output shaft described above and the first and
The shaft 2 must have a large diameter to ensure strength.
No. Many gears and synchronous connection on the same axis as each shaft
Since the mechanisms are arranged side by side, the shaft length is long
And the bearing spacing becomes longer accordingly,
Due to the large directional force, the bearings supporting each shaft must be large.
Type. As described above, in the conventional configuration, the drag torque
Can be reduced, but increase the shaft diameter and bearing diameter.
And it is difficult to reduce the size and weight.
Yes, which has little effect on improving fuel efficiency of vehicles
There was an inconvenience. The support of each axis
Not only at the ends, but also at the middle
Although it is possible to configure
Could reduce the shaft diameter and bearing diameter.
Absent. However, on the other hand, the members arranged coaxially
The total length is longer to increase, and the center support
The structure of the casing is complicated by the need,
Inconveniences such as increase in weight and deterioration of assembly workability
Occurs. [0010] Further, the conventional transmission described above basically includes:
It is a so-called parallel two-shaft two-clutch type,
Requires a third axis for reverse rotation for the reverse gear,
Also in this respect, there is a disadvantage that the size and weight of the apparatus are hindered. The present invention has been made in view of the above circumstances.
It reduces drag torque and is compact and lightweight.
To provide an automatic transmission that can achieve
It is assumed that. [0012] The present invention has been made in consideration of the above-mentioned object.
Input and output elements are parallel to each other to achieve
And on the same axis as the input element.
The first clutch and the same axis as the first clutch.
Selects the output element and the second clutch arranged on the same axis.
By selectively engaging, input from the input element
An automatic transmission that increases and decelerates the driving force and transmits it to the output element
And a first planetary gear mechanism on the same axis as the input element.
Are arranged, and the second is coaxial with the output element.
A planetary gear mechanism is arranged, and a synchronizer ring and
Synchronous coupling mechanism that transmits torque via hub sleeve,
A predetermined rotating element in each planetary gear mechanism and any of the above
Between the clutch and any planetary gear mechanism
Located between each of the rotating elements and the predetermined fixed part
And the driving force input from the input element
A first planetary gear mechanism and a second planetary gear machine
And the planetary gear mechanism
To increase or decelerate or reverse and transmit to the output element.
It is characterized by having been done. In the automatic transmission according to the present invention, the first clutch is provided.
By selectively engaging the first clutch and the second clutch,
The input from the input element can be switched. Sand
By engaging the first clutch, the same shaft
The driving force is transmitted to the first planetary gear mechanism on the line.
You. In this case, the predetermined planetary gear mechanism
The rotating element is connected to the first clutch by a synchronous connection mechanism.
And the other rotating elements are fixed via the synchronous coupling device.
The transmission path of torque is
The gear ratio is set appropriately according to the situation, and is set to a predetermined gear ratio.
You. The planetary gear mechanism is composed of sun gear and ring gear.
Carrier holding pinion engaged with these
If any of the three elements
Other elements as output elements, and other elements to be fixed.
Do not accelerate or decelerate, or
By connecting the elements, the whole rotates together.
The radial force associated with torque transmission is
Offset between gears. On the other hand, by engaging the first clutch, a predetermined change
The gear is set and the second clutch is disengaged
Thus, the second clutch arranged on the same axis as the second clutch.
Activating the synchronous coupling mechanism for the star gear mechanism
Set to a constant gear position. After that, the first clutch
Is released and the second clutch is engaged to execute the shift.
Can be And engage this second clutch
A state in which the speed is set by the second planetary gear mechanism
, The radial load corresponding to the torque transmission is
Offset between the sun gear and ring gear of the planetary gear mechanism
It is. Therefore, in the present invention, the input shaft and
Radial force acting on shaft members such as the output shaft is reduced.
So that this radial force acts near the bearing
By doing so, the deflection of the shaft member is reduced. Also bearing
Capacity can be reduced. Also set the reverse gear
The input element in any of the planetary gear mechanisms
And the fixed element should be different from the setting at the time of setting the forward gear.
Therefore, it is not necessary to newly provide a shaft for the reverse gear. So
As a result, the overall configuration is simplified,
Can be planned. Next, the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings.
explain. FIG. 1 is a skeleton diagram showing an embodiment of the present invention.
A transmission device such as a torque converter (not shown).
The input shaft 1 and the output shaft 2 to which power is transmitted from the
They are arranged in parallel. On the same axis as input shaft 1
The intermediate shaft 3 is disposed, and the shaft end side of the intermediate shaft 3 (input
Ravigneaux type planetary gear mechanism 4
Is arranged. The Ravigneaux planetary gear mechanism 4 will be described.
Then, the short pinion 6 meshes with the first sun gear 5.
The short pinion 6 is located on the outer peripheral side
It meshes with the long pinion 7 arranged. And
These short pinion 6 and long pinion 7
Each is rotatably held by the carrier 8
So that the carrier 8 rotates integrally with the intermediate shaft 3.
Are linked. Further, a ring gear is arranged concentrically with the sun gear 5.
9 and the ring gear 9 is a long pinion
Gear 7. And the same shaft as the first sun gear 5
The second sun gear 10 arranged on the line becomes the long pinion 7
Are engaged. In this Ravigneaux type planetary gear mechanism 4,
The output element is a ring gear 9, and this ring gear 9
It is integrated with the counter drive gear 11 for output.
You. The input shaft 1 has a counter for input.
The live gear 12 is integrally mounted. Again
The first clutch, which is a multi-disc clutch on the same axis as the input shaft 1 of the
Switch C1 is arranged. The output of the first clutch C1
The force-side element and the predetermined rotation of the Ravigneaux planetary gear mechanism 4
A synchronous coupling mechanism is arranged between the rolling elements. Also,
Predetermined fixing with other rotating elements of the Ravigneaux planetary gear mechanism 4
A synchronous coupling mechanism is disposed between the first and second sections. That is, the output side member 1 of the first clutch C1
3, so that the hub sleeve S1 can move in the axial direction.
Spline fit. This hub sleeve S1 and the above
Between the first sun gear 5 and a sun gear shaft 14 integrated with the first sun gear 5, and
A synchronous coupling mechanism is provided between the hub sleeve S1 and the intermediate shaft 3.
K1 and K2 are provided. These synchronous coupling mechanisms K
1 and K2 are conventionally used in manual transmissions and the like.
The configuration is almost the same as that of the
Hub sleeve S while rotating synchronously by iser ring
1 is engaged to transmit torque. The outer peripheral surface of the first hub sleeve S1 is
A spline is formed and the fourth hub sleeve
S4 is engaged movably in the axial direction. On the other hand,
The second sun gear shaft 15 integrated with the second sun gear 10
4 hub sleeve S4, which extends to the outer peripheral side.
Is provided with a synchronous coupling mechanism K4. The fourth synchronous coupling mechanism K4 is the same as that described above.
It has the same configuration as the second synchronous coupling mechanisms K1 and K2,
Synchronizer ring and thereby synchronized rotation
Rotating member is located on the outer peripheral side of the hub sleeve S4.
There is a difference in the configuration. Further, the outer periphery of the fourth synchronous coupling mechanism K4
On the side, a second sun gear shaft 15 and a fixing portion 16 such as a casing
, The rotation of the second sun gear shaft 15 is selectively stopped.
A synchronous coupling mechanism B2 is provided. Sand
An inner peripheral surface of the fixed portion 16 has a hub movable in the axial direction.
The sleeve S3 is spline-fitted. In the fourth synchronous coupling mechanism K4, the second
Rotary member on sun gear shaft 15 side and this third hub sleeve
A synchronous connection mechanism B2 is provided between S3 and S3. this
Single cone type as synchronous coupling mechanism B2
In addition to double cone type and triple cone type
The hub sleeve S3 can be used as shown in FIG.
Synchronizer by sliding
And the second sun gear shaft
15 and the fixed part 16 are connected. The carrier shaft 17 integral with the carrier 8 is
It extends close to the third hub sleeve S3,
Between the carrier shaft 17 and the third hub sleeve S3
In addition, the carrier shaft 17 is selectively connected to the fixing portion 16.
A synchronous coupling mechanism B3 is provided. This synchronous connection
The mechanism B3 is a synchronous connection for the second sun gear shaft 15.
It shares the hub sleeve S3 with the mechanism B2,
With synchronous rotation by synchronizer ring
The fixing part 16 and the carrier shaft 1 by the hub sleeve S3
7 is selectively connected. Next, the configuration of the output shaft 2 will be described.
You. A multi-disc clutch on the same axis as the output shaft 2
The second clutch C2 is disposed.
2 The input side member is the input driven gear
18 so as to rotate integrally therewith. Also the output
Output gear meshing with the output counter drive gear 11
The driven gear 19 is arranged on the same axis as the output shaft 2.
And is connected to the output shaft 2 so as to rotate integrally therewith.
You. For the output counter driven gear 19,
Adjacent to the double pinion type planetary gear mechanism 20
Have been. This planetary gear mechanism 20 is the same as the sun gear 21.
The ring gear 22 is arranged on the center circle, and
The pinion 23 that is engaged with the sun gear 21 and the ring
And these pinions 23
It is rotatably held by a carrier 24. The ring gear 22 is provided with the output counter.
Driven gear 19 so as to rotate integrally therewith.
The sun gear 21 is located on the output side of the second clutch C2.
It is integrally connected to the material. And with the carrier 24
Fixed between sun gear 21 and carrier 24
Between the unit 25 and the synchronous coupling mechanism K3, B1 respectively
Is provided. That is, the carrier integrated with the carrier 24
A shaft 26 connects the sun gear 21 and the second clutch C2.
Extending to the intermediate portion of the sun gear shaft 27
A hub three is attached to the clutch hub 28 integrated with the carrier shaft 26.
Is fitted with a spline so that it can reciprocate in the axial direction.
You. A gap between the hub sleeve S2 and the sun gear shaft 27
While synchronizing with the synchronizer ring,
Synchronous coupling mechanism K engaged with the valve S2 and the spline
3 are provided. Also, the synchronous coupling mechanism K3
The carrier shaft 26 is positioned at the opposite side of the
A synchronous coupling mechanism B1 for selectively fixing is provided.
I have. As the synchronous coupling mechanism B1, the sun gear shaft 27
Of the same configuration as the synchronous coupling mechanism K3 between
Besides single cone type
Lucone type or triple cone type
Things can be adopted. FIG. 2 shows the above-mentioned automatic transmission in more concrete form.
Is shown. Torque converter in casing 16
A pump body 30 is fixed to an end (not shown).
And the pump attached to the pump body 30
A fixed shaft 32 which is a hollow shaft is provided on the inner peripheral side of the cover 31.
Has been inserted. The input shaft 1 is located on the inner peripheral side of the fixed shaft 32.
It is inserted rotatably. The pump cover 31 has an axially projecting bore.
The boss 33 is provided on the outer peripheral surface.
Counter drive gear 12 is rotatably fitted
You. The input counter drive gear 12 has a first
The clutch drum of clutch C1 is integrated,
A part corresponding to the hub of the counter drive gear 12
A hydraulic circuit for engaging the first clutch C1.
It is arranged that the bopiston 34 moves back and forth while maintaining the liquid tight state.
Is placed. On the other hand, an intermediate shaft is provided at the tip of the input shaft 1.
3 is inserted and held rotatably.
The other end of the intermediate shaft 3 is
Inserted into the end cover 35 attached to the end of the
Rotation in the axial direction by thrust bearing 36
It is freely held. End cover 3 of this intermediate shaft 3
The carrier 8 is spline-fitted to the end on the 5th side. Further, on the outer peripheral side of the boss portion of the carrier 8,
Means that the boss of the connecting drum 37 is
It is fitted rotatably. In addition, this connected
The outer peripheral surface of the boss portion of the ram 37 and the inside of the end cover 35
A bearing 38 is arranged between the bearing and the peripheral surface. Therefore inside
The shaft 3 is composed of the carrier 8 and the connecting drum.
Axially by the bearing 38 through the boss of the
Supported rotatably. The first sun gear shaft 1 is provided on the outer peripheral side of the intermediate shaft 3.
4 and 2nd sun gear shaft 16 and carrier shaft 17
Are rotatably fitted in these order,
An output counter drive gear is provided on the outer peripheral side of the carrier shaft 17.
The gear 11 is rotatably fitted. In addition, for this output
The counter drive gear 11 is provided inside the casing 16.
A shaft is provided on the inner peripheral side of the support portion 39 extending from the surface toward the center.
It is rotatably held via a receiver 40. Also this
Connect the output counter drive gear 11 to the
The ends of the drums 37 are integrated. Therefore,
The counter drive gear 11 and a ring integrated therewith
The gearing 10 is held in both ends by bearings 38 and 40.
Supported. Outer end of the intermediate shaft 3 on the input shaft 1 side
On the surface, tapered surface and spline were formed on the inner peripheral side
The spline piece 41 is
You. The outer peripheral surface of the end of the first sun gear shaft 14 on the input shaft 1 side.
Has a tapered surface and a thread on the spline piece 41.
Form tapered surfaces and splines that are symmetrical to the pllines
Spline piece 42 is spline-fitted.
ing. Tapers of these spline pieces 41 and 42
Synchronizer rings 43 and 44 play in each of the
These synchronizer rings 4
A hub 45 is disposed between the hubs 3 and 44. And this
A hub screw is attached to the outer peripheral side of the hub 45 via a key (not shown).
Probe S1 is spline-fitted. The hub sleeve S1 is a cylindrical member.
Therefore, one end thereof is connected to the clutch hub of the first clutch C1.
Extending to the outer peripheral side of the boss portion at which the first click
The boss of the latch C1 can be moved in the axial direction.
In mating. And on the outer peripheral surface,
The lock 46 is engaged. The outer peripheral surface of the first hub sleeve S1
Is formed with a spline, where the fourth hubs
Leave S4 is spline-fitted so that it can move in the axial direction.
I have. This fourth hub sleeve S4 has another shift fore.
Work 47 is engaged. The end of the second sun gear shaft 15 is
It extends to the outer peripheral side of the fourth hub sleeve S4.
The spline piece 48 is integrally connected here.
This spline piece 48 has both the inner peripheral side and the outer peripheral side.
Having a tapered surface and a spline,
Synchronizer ring 49 is loosely fitted to the tapered surface on the side
And a hub 50 is disposed on the inner peripheral side thereof.
You. The hub 50 is connected to a second key via a key (not shown).
4 is spline-fitted to the hub sleeve S4. On the other hand, the outer peripheral side of the spline piece 48
Synchronizer with triple cone type
The plug 51 is loosely fitted. Further, the carrier shaft 17
The end is axially opposed to the synchronizer ring 51.
The tapered surface and
A pline is formed. The carrier shaft 17
The spur face is substantially opposed to the tapered face of the spline piece 48.
It is a tapered surface that is called a synchronizer
Ring 52 is loosely fitted. And this single cone type sink
Ronizer ring 52 and the triple cone type
A hub 53 is arranged between the hub 53 and the synchronizer ring 51.
And a third key is provided on the outer peripheral side thereof via a key (not shown).
The hub sleeve S3 is spline-fitted. In addition, this
The hub sleeve S3 of the
Line fitting. An output shaft arranged in parallel with the input shaft 1
2 has one end thereof connected to the converter casing 54
It is rotatably supported via a receiver 55, and the other end is
It is rotatably supported by the casing 16 via the bearing 56.
Is held. The end of the output shaft 2 on the converter side
An output gear 57 is integrally formed on the outer peripheral surface of
A differential device such as a front differential (not shown)
) Is engaged with the output gear 57.
You. Further, at a position adjacent to the output gear 57,
Is that the input driven gear 18 is
It is rotatably mounted. Furthermore this counter
The driven gear 18 has a clutched clutch of the second clutch C2.
The ram is integrated and this counter driven
The portion corresponding to the hub of the gear 18 includes a second clutch C2.
Hydraulic servo piston 59 for engaging
It is arranged to move back and forth in the axial direction while maintaining
You. Further, the clutch hub of the second clutch C2 is
Sun gear shaft 27 rotatably fitted on the outer peripheral side of force shaft 2
It is integrated into. On the other hand, the output shaft 57 is opposite to the output gear 57 of the output shaft 2.
An output counter driven gear 19 is provided at the opposite end.
Pline fitted. This counter driven gear
The bearing 56 is fitted around the outer periphery of the boss portion 19, and
Therefore, the other end of the output shaft 2 is counter driven.
Rotatably supported by a bearing 56 together with the gear 19
I have. The output driven gear 19 has
The ring gear 22 in the star gear mechanism 20 is integrally formed.
Have been. In addition, the carrier in this planetary gear mechanism 20
The carrier shaft 26 integral with the gear 24 is located outside the sun gear shaft 27.
It is rotatably fitted on the peripheral side. This carrier shaft 26 is
Extending to an intermediate position, the tip of the carrier shaft 26
The clutch housing has a key (not shown) on the outer periphery.
The bush 28 is spline-fitted. And this ku
On both left and right sides of the latch hub 28, synchronous coupling devices K3,
B1 is located. That is, the clutch gear of the sun gear shaft 27
A tapered surface and a spline are formed at a portion adjacent to the
Is formed. Also, these tapered surfaces and splines
On the opposite side of the clutch hub 28,
The spline piece 61 integrated with the
Is placed. This spline piece 61 has
A tape symmetrical with the tapered surface and spline at the gear shaft 27
The paper surface and the spline are formed. The sun gear shaft 27 and the spline
Triple cone type thin on the tapered surface with the piece 61
The chronizer rings 62 and 63 are loosely fitted. Ma
A second hub sleeve is provided on the outer peripheral portion of the clutch hub 28.
S2 reciprocates in the axial direction and splices the sun gear shaft 27.
And spline piece 61
It is configured to engage. In FIG. 2, reference numeral 64 denotes a shift buffer.
And 65 indicates the parking gear.
Shown respectively. In the automatic transmission described above, five forward speeds / reverse speed
One shift speed can be set. These gears
Clutches C1, C2 and synchronous connection for setting
The engagement state of the mechanism is shown as an operation table in FIG. What
In FIG. 3, the circles indicate the engaged or connected state, and are blank.
Indicates a released or unconnected state, respectively. Below, each change
The gear will be described. For the first forward speed, the first hub sleeve S1 is shown.
Of the first sun gear shaft 14 side
The coupling mechanism K1 is engaged, and the third hub sleeve is further engaged.
S3 is slid to the left in FIG.
The synchronous coupling mechanism B3 is engaged, and in this state, the first clutch
It is set by engaging the switch C1. Therefore
The driving force is from the input shaft 1 to the first clutch C1 and synchronous connection.
The mechanism in the Ravigneaux type planetary gear mechanism 4 via the mechanism K1
It is transmitted to one sun gear 5. Ravigneaux planetary gear machine
The carrier 8 in the structure 4 is a carrier shaft 1 integrated therewith.
7 is via the synchronous coupling mechanism B3 and the hub sleeve S3
By being connected to the casing 16, the fixed state
Become. Therefore, the Ravigneaux type planetary gear mechanism 4
In the state where the carrier 8 is fixed, the first sun gear 5 is
Since the ring gear 54 is driven, the first sun
Rotates in the same direction as the first sun gear 5 at a lower speed than the gear 5
You. The speed was reduced by the Ravigneaux planetary gear mechanism 4.
The driving force is applied to the output shaft 2 via the output gear pairs 11 and 19.
Is transmitted. As a result, the gear ratio at the first speed is
First sun gear 5 and ring in gno type planetary gear mechanism 4
Gear number ratio with gear 9 (gear ratio) and output counter gear
The value is determined by the gear ratio of the pair 11 and 19. The second forward speed corresponds to the second hub slot on the output shaft 2 side.
The carrier S2 is slid to the left in FIG.
Is connected to a fixing portion 25 such as a casing, and the carrier 24
Is fixed, and in this state, the second clutch C2 is engaged.
Is set by That is, the driving force from the input shaft 1
Is connected to the second crank through the input counter gear pair 12 and 18.
Transmitted to the latch C2 and from there via the sun gear shaft 27.
And transmitted to the sun gear 21. In this planetary gear mechanism 20, the carry
Since the gear 24 is fixed, the ring gear 22
Rotates in the same direction as sun gear 21 at a lower speed than sun gear 21
I do. An output counter integrated with the ring gear 22
The driving force is transmitted from the driven gear 19 to the output shaft 2.
You. Therefore, the speed ratio of the second forward speed is determined by the input cowl.
Gear ratio of the pair of center gears 12 and 18 and the planetary gear mechanism 20
The value is determined according to the gear ratio of the vehicle. For the third forward speed, the first hub sleeve S 1 is shown.
Of the first sun gear shaft 14
The synchronous coupling mechanism K1 is engaged, and the third hub three
The second sun gear shaft by sliding the bush S3 rightward in the figure.
15 is connected to the casing 16 and fixed.
It is set by engaging one clutch C1. As a result, the Ravigneaux type planetary gear mechanism 4
Therefore, the driving force from the input shaft 1 is transmitted to the first sun gear 5.
And the second sun gear 10 is fixed.
The carrier 8 moves in the same direction as the first sun gear 5.
As the ring gear 9 rotates, the carrier 8
Rotates in the same direction as the first sun gear 5 at a speed slightly faster than
Then, the output counter gear pair 1
The driving force is transmitted to the output shaft 2 via the first and the first 19. did
Therefore, the gear ratio in this case is determined by the first sun gear 5 and the ring gear.
Gear ratio with the gear 9 and the second sun gear 10 with the ring gear 9
Gear ratio and output counter gear pair 11, 19
The value is determined according to the gear ratio. For the fourth forward speed, the second hub sleeve S2 is shown.
To the right of the carrier shaft 26 and the sun gear shaft.
27, and in this state, the second clutch C2 is engaged.
Is set. Therefore, the planetary gear mechanism 2
0 means that the two rotating elements are interconnected
And the whole rotates integrally, so that the input shaft 1
The second clutch C via the pair of force counter gears 12 and 18;
2 is transmitted to the planetary gear mechanism 20 as it is.
And transmitted to the output shaft 2. Therefore, the change in this case is
The speed ratio is determined by the gear ratio of the input counter gear pair 12, 18.
Become. For the fifth forward speed, the first hub sleeve S1 is shown.
To the right to move the first clutch C1 to the intermediate shaft 3.
And slide the third hub sleeve S3 rightward in the figure.
To connect the second sun gear shaft 15 to the casing 16.
And in this state, the first clutch C1 is engaged.
Is set by Therefore the Ravigneaux planet
In the gear mechanism 4, the second sun gear 10 is fixed.
Input to the carrier 8 in the state
9 is accelerated in the same direction as carrier 8
Counter gear for output from the ring gear 9
Driving force is transmitted to the output shaft 2 via the pair 11 and 19. That is, the Ravigneaux type planetary gear mechanism 4 is
And the fifth forward speed is the so-called off speed.
Overdrive stage. The gear ratio in this case is
A second sun gear 10 in the Ravigneaux type planetary gear mechanism 4;
Gear ratio with ring gear 9 and counter gear pair for output
The value is determined by the gear ratios 11 and 19. In the reverse gear, the third hub sleeve S3 is
Slide the carrier shaft 17 to the left by sliding it to the left.
To casing 16 via B3 and hub sleeve S3
The carrier 8 is fixed by the connection, and the fourth c
Slide the sleeve S4 to the right in the figure for synchronous connection
By engaging the mechanism K4, the third sun gear shaft
15 is connected to the first clutch C1.
It is set by engaging the switch C1. Therefore, the driving force from the input shaft 1 is
Ravigno via the clutch C1 and the synchronous coupling mechanism K4
Transmitted to the second sun gear 10 in the mold type planetary gear mechanism 4.
You. In this state, since the carrier 8 is fixed,
Gear 9 rotates in the opposite direction to the second sun gear 10
And therefore the reverse gear. And this ring gear 9
Output shaft via output counter gear pair 11 and 19
2, the driving force is transmitted. As a result, changes in this reverse gear
The gear ratio is the gear ratio between the second sun gear 10 and the ring gear 9 and the like.
And the gear ratio of the output counter gear pair 11 and 19.
It is a value determined by As described above, in the above automatic transmission,
Is the reverse of the first gear, third gear, and fifth gear odd-numbered gears
The step is set by the Ravigneaux planetary gear mechanism 4, and
2nd and 4th speed even stages are double pinion type planets
These are set by the gear mechanism 20, but these
Radius of torque transmission in planetary gear mechanisms 4 and 20
Direction load between each sun gear and ring gear
Offset. In other words, the input shaft 1, the intermediate shaft 3, or
The radial load accompanying the torque transmission to the output shaft 2 is
By each counter gear pair 12, 18, 11, 19
And therefore radial forces on these axes
However, it is extremely small as compared with the conventional apparatus. That
Therefore, according to the above automatic transmission, the input shaft 1 and the intermediate shaft 3
Alternatively, reduce the diameter of the output shaft 2 and support these shafts.
The diameter of the bearing to be held can be reduced. With it
Thus, the entire apparatus can be reduced in size and weight. Also special
The above automatic transmission uses a Ravigneaux type planetary gear mechanism.
As a result, the shaft length can be shortened. Further, in the above automatic transmission, the input shaft 1 side
To set an odd number of forward gears, and
Is it configured to set even-numbered steps in advance steps?
Therefore, a synchronous coupling mechanism is adopted as a means for selectively transmitting the driving force.
And the multi-plate clutch can be
And the second clutch C2. for that reason
The device that generates the drag torque is one of the clutches
As a result, the drag torque is extremely small.
Power loss and the resulting deterioration in fuel economy.
Can be. The gear ratio of the planetary gear mechanism employed is
It can be changed appropriately without increasing the diameter
Therefore, according to the above automatic transmission, the selection of the gear ratio is performed.
The freedom of choice is improved. Also, with the above automatic transmission
Sets the reverse gear by the Ravigne-type planetary gear mechanism 4.
Two axes can be placed parallel to each other
This is also an advantage in reducing the size and weight of the device.
You. In the above embodiment, the rabbit is provided on the input shaft side.
Nyo-type planetary gear mechanism is arranged, and a double pinion is provided on the output shaft side.
Configuration of a planetary gear mechanism
The arrangement of the planetary gear mechanism can be changed as appropriate.
it can. Also, a planetary gear that can be employed in the present invention.
The mechanism is the Ravigneaux type and double type shown in the above embodiment.
It is not limited to the pinion type. As described above, the automatic transmission according to the present invention
Planetary gears on each of the input and output shafts
The mechanisms are arranged on the same axis, and these planetary gear mechanisms
Is set to set the gear position.
Or an axis or output axis that is arranged on the same axis
Radial load due to applied torque transmission is reduced
Therefore, reduce the shaft diameter or bearing diameter
be able to. And the third axis for setting the reverse gear
No need to provide. As a result, according to the present invention, the shaft diameter
And the bearing diameter is small and the number of shafts is reduced,
The body can be reduced in size and weight.

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の一実施例を説明するためのスケルト
ン図である。 【図２】図１に示す構成をより具体化して示す断面図で
ある。 【図３】各変速段を設定するためのクラッチおよび同期
連結機構の係合状態を示す図である。 【符号の説明】 １ 入力軸 ２ 出力軸 ４ ラビニョ型遊星歯車機構 ２０ ダブルピニオン型遊星歯車機構 Ｃ1 ，Ｃ2 クラッチ Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 ハブスリーブ Ｋ1 ，〜Ｋ4 ，Ｂ1 ，〜Ｂ3 同期連結機構BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a skeleton diagram for explaining an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration shown in FIG. 1 more specifically; FIG. 3 is a diagram showing an engagement state of a clutch and a synchronous connection mechanism for setting each shift speed. [Description of Signs] 1 Input shaft 2 Output shaft 4 Ravigneaux type planetary gear mechanism 20 Double pinion type planetary gear mechanism C1, C2 Clutch S1, S2, S3, S4 Hub sleeve K1, ~ K4, B1, ~ B3 Synchronous coupling mechanism

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鬼頭 誠 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−266253（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−80329（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−205048（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−221389（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−222643（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−42257（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−73467（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 3/44 F16H 3/62 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued from the front page (72) Inventor Makoto Kito 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (56) References JP-A-62-266253 (JP, A) JP-A-62-80329 (JP, A) JP-A-60-205048 (JP, A) JP-A-6-221389 (JP, A) JP-A-59-222643 (JP, A) JP-A-48-42257 (JP, A) Kaihei 6-73467 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) F16H 3/44 F16H 3/62

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 入力要素と出力要素とが互いに平行に配
置されるとともに、入力要素と同一軸線上に配置した第
１クラッチと、該第１クラッチと同一軸線上あるいは出
力要素と同一軸線上に配置した第２クラッチとを選択的
に係合させることにより、入力要素から入力された駆動
力を増減速して出力要素に伝達する自動変速機におい
て、 前記入力要素と同一軸線上に第１の遊星歯車機構が配置
されるとともに、出力要素と同一軸線上に第２の遊星歯
車機構が配置され、 シンクロナイザリングおよびハブスリーブを介してトル
ク伝達する同期連結機構が、各遊星歯車機構における所
定の回転要素と前記いずれかのクラッチとの間およびい
ずれかの遊星歯車機構の所定の回転要素と所定の固定部
との間のそれぞれに配置され、 入力要素から入力された駆動力をいずれかのクラッチを
介して第１の遊星歯車機構および第２の遊星歯車機構に
選択的に伝達するとともに、これらの遊星歯車機構で増
減速もしくは反転して出力要素に伝達するように構成さ
れていることを特徴とする自動変速機。(1) An input element and an output element are arranged in parallel with each other, a first clutch arranged on the same axis as the input element, and a first clutch arranged on the same axis as the first clutch. An automatic transmission for selectively driving a line clutch or a second clutch disposed on the same axis as the output element to transmit / decelerate a driving force input from the input element to the output element; A first planetary gear mechanism is arranged on the same axis as the element, a second planetary gear mechanism is arranged on the same axis as the output element, and a synchronous coupling mechanism for transmitting torque via a synchronizer ring and a hub sleeve is provided. Are arranged between a predetermined rotating element of each planetary gear mechanism and any one of the clutches and between a predetermined rotating element of any one of the planetary gear mechanisms and a predetermined fixed portion. The drive force input from the input element is selectively transmitted to the first planetary gear mechanism and the second planetary gear mechanism via one of the clutches, and the planetary gear mechanism accelerates / decelerates or reverses the drive force. An automatic transmission configured to transmit to an output element.