JP4811335B2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

本発明は、自動車に搭載される自動変速機、特にその変速機構の構造に関し、自動車用変速機の技術分野に属する。

自動車に搭載される自動変速機は、トルクコンバータを介してエンジン出力回転が入力される変速機構の動力伝達経路を複数の摩擦要素の選択的締結によって切り換えることにより、減速比の異なる複数の変速段を達成するように構成されたものであるが、近年、自動車の走行性能の向上や燃費性能の向上等を目的として変速段を多段化する傾向にあり、例えば特許文献１及び特許文献２には前進６速を達成する自動変速機が開示されている。

このうち、特許文献１に開示されたものは、１つのシングルピニオン型プラネタリギヤセットと、１つのラビニョ型プラネタリギヤセットとを用いて変速機構が構成されており、特許文献２に開示されたものは、２つのシングルピニオン型プラネタリギヤセットと、１つのダブルピニン型プラネタリギヤセットを用いて変速機構が構成されている。そして、いずれも、５つの摩擦要素を備え、これらの選択的締結によって前進６速と後退速とが実現されるようになっている。

特開２０００−１９９５４９号公報 特開２００６−１７７５５４号公報

前記特許文献１の自動変速機で用いられているラビニョ型プラネタリギヤセットは、径の異なる２つのサンギヤと２種類のピニオンとを必要とし、そのため、シングルピニオン型プラネタリギヤセットに比べて構造が複雑となって、コストが高くつくと共に、ギヤノイズが生じ易いなどの難点がある。

また、前記特許文献２の自動変速機で用いられているダブルピニオン型プラネタリギヤセットも２種類のピニオンを有し、構造が複雑となってコストが高くつくと共に、径が大きくなるなどの難点がある。そして、いずれのプラネタリギヤセットも、歯車の数が多いので、シングルピニオン型プラネタリギヤセットに比べて動力損失が大きくなる。

そこで、本発明は、構造が簡素なシングルピニオン型プラネタリギヤセットのみを用い、少なくとも前進６速を実現できる変速機構を備えた自動変速機を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項1に記載の発明は、ケース内に入力軸と同軸上に出力部材が配置され、少なくとも前進６速を達成する自動変速機であって、サンギヤ、ピニオン、キャリヤ及びリングギヤで構成されるシングルピニオン型プラネタリギヤセットでなる第１、第２、第３ギヤセットを備え、第１ギヤセットのリングギヤと第２ギヤセットのキャリヤ、第２ギヤセットのリングギヤと第３ギヤセットのキャリヤ、第３ギヤセットのリングギヤと第１ギヤセットのキャリヤをそれぞれ連結し、該第３ギヤセットのリングギヤと第１ギヤセットのキャリヤとを前記出力部材に連結すると共に、前記第１ギヤセットのサンギヤを固定し、かつ、前記入力軸と第２ギヤセットのサンギヤとを断接する第１クラッチと、前記入力軸と第２ギヤセットのリングギヤ及び第３ギヤセットのキャリヤとを断接する第２クラッチと、前記入力軸と第３ギヤセットのサンギヤとを断接する第３クラッチと、前記ケースと第３ギヤセットのサンギヤとを断接する第１ブレーキと、前記ケースと第３ギヤセットのキャリヤ及び第２ギヤセットのリングギヤとを断接する第２ブレーキとを備え、前記第１クラッチ及び第２ブレーキを締結することにより１速を形成し、前記第１クラッチ及び第１ブレーキを締結することにより２速を形成し、前記第１クラッチ及び第３クラッチを締結することにより３速を形成し、前記第１クラッチ及び第２クラッチを締結することにより４速を形成し、前記第２クラッチ及び第３クラッチを締結することにより５速を形成し、前記第２クラッチ及び第１ブレーキを締結することにより６速を形成することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記入力軸は、当該自動車の車幅方向に配置されて一方の端部が駆動源に連結されていると共に、前記第１、第２、第３ギヤセットは、該入力軸上に駆動源側からこの順序で配置されており、かつ、第１ギヤセットの駆動源側に前記出力部材が配置されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、前記入力軸の最も駆動源側に第１、第２クラッチが配置されていると共に、前記ケースは、該第１、第２クラッチと出力部材との間に位置する中間壁を有し、前記第１ギヤセットのサンギヤが該中間壁に固定されていると共に、前記出力部材が該中間壁に回転自在に支持されていることを特徴とする。

さらに、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記第３ギヤセットのピニオンは、同一軸心上に大径部と小径部とを有する段付きピニオンとされ、サンギヤとリングギヤの一方が該段付きピニオンの大径部に、他方が該段付きピニオンの小径部にそれぞれ噛み合わされていることを特徴とする。

そして、請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の発明において、前記第３ギヤセットは、前記サンギヤが段付きピニオンの大径部に、前記リングギヤが段付きピニオンの小径部にそれぞれ噛み合わされていると共に、該段付きピニオンの小径部に噛み合う第２のサンギヤと、該第２のサンギヤと前記ケースとを断接する第３ブレーキとが備えられ、前記第２クラッチ及び第３ブレーキを締結することにより７速を形成することを特徴とする。

以上のように構成したことにより、本願各請求の発明によれば、次の効果が得られる。

まず、請求項１に記載の発明によれば、少なくとも前進６速の自動変速機が構造の簡素なシングルピニオン型プラネタリギヤセットのみを用いて構成されることになり、ラビニョ型プラネタリギヤセットや、ダブルピニオン型プラネタリギヤセットを用いたものに比べて、変速機全体としてのコンパクト化やコストの低減が図られると共に、動力伝達効率や静粛性に優れた自動変速機が実現される。

また、請求項２に記載の発明によれば、第１、第２、第３ギヤセットのうち、最も駆動源に近い位置に配置された第１ギヤセットのさらに駆動源側に出力部材が配置されることにより、該出力部材が駆動源に近接することになる。これにより、当該自動変速機を含むパワーユニットがコンパクト化され、車載時のレイアウト性が向上する。

つまり、入力軸が当該自動車の車幅方向に配置される横置き式の自動変速機の場合、出力部材によりカウンタドライブ機構を介して駆動される差動装置が該変速機の駆動源側、即ちトルクコンバータの近傍に配置されるのが通例であるが、請求項２に記載の発明によれば、出力部材が駆動源に近接することにより、該出力部材と差動装置との間も近くなる。したがって、前記カウンタドライブ機構がコンパクト化され、該機構を介して連結される自動変速機と差動装置とを一体化してパワーユニットを構成する場合に、これをコンパクトに構成することができ、車載時のレイアウト性が向上することになる。

また、請求項３に記載の発明によれば、ケースに設けられた中間壁に第１ギヤセットのサンギヤを固定すると共に、この中間壁を利用して出力部材を回転自在に支持させるようにしたから、該出力部材を支持するための部材を別途設けることなく、大きな動力を伝える出力部材を強固に支持することが可能となり、円滑な動力伝達が図られる。

さらに、請求項４に記載の発明によれば、第３ギヤセットのピニオンとして段付きピニオンを用い、その大径部と小径部の一方にサンギヤを、他方にリングギヤを噛み合せるように構成したから、例えばサンギヤとキャリヤとを共通化しながらリングギヤの径を変更し、或いはリングギヤとキャリヤとを共通化しながらサンギヤの径を変更することが可能となる。

これにより、第２クラッチ及び第１ブレーキを締結して、第３ギヤセットのサンギヤを固定した状態で、入力軸の回転を該第３ギヤセットのキャリヤから入力し、これを増速してリングギヤから出力部材に出力するオーバードライブの６速について、最小限の部品の交換で、減速比を所定範囲内で自由に設定することが可能となる。

特に、部品の共通化等のために、第１〜第３ギヤセットのサンギヤ、ピニオン及びリングギヤの歯数をそれぞれ統一した場合、６速のオーバードライブ量が大きくなって、減速比が１の５速との間の減速比差が大きくなる傾向があるが、請求項４に記載の発明によれば、第３ギヤセットの段付きピニオンの小径部の径を他のギヤセットと等しくし、これにリングギヤを噛み合わせると共に、大径部にサンギヤを噛み合わせて、該サンギヤの径を他のギヤセットよりも小さくすることにより、６速のオーバードライブ量を小さくすることが可能となり、５速との間の減速比差が適切な６速が実現されることになる。

そして、請求項５に記載の発明によれば、前記請求項４に記載の発明において、第３ギヤセットの段付きピニオンの小径部に噛み合う第２のサンギヤと、該第２のサンギヤを固定する第３ブレーキとを追加したので、第２のサンギヤを固定した状態で、入力軸の回転をキャリヤに入力し、これを増速してリングギヤから出力部材に出力する新たな変速段を設定することが可能となる。

その場合に、段付きピニオンの小径部に噛み合う第２のサンギヤは、大径部に噛み合って６速で固定されるサンギヤに比べて径が大きくなるので、新たな変速段では、第３ギヤセットのキャリヤからリングギヤへの回転の増速比が６速よりも大きくなる。これにより、６速よりもオーバードライブ量が大きい（減速比が小さい）７速が設定されることになる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態に係る自動変速機の構成を示す骨子図であって、この自動変速機１は、フロントエンジンフロントドライブ車等のエンジン横置き式自動車に適用されるもので、主たる構成要素として、エンジン出力軸２に取り付けられたトルクコンバータ３と、該トルクコンバータ３の出力回転が入力軸４を介して入力される変速機構５とを有し、該変速機構５が入力軸４の軸心上に配置された状態で、変速機ケース６に収納されている。

そして、該変速機構５の出力回転が、同じく入力軸４の軸心上に配置された出力ギヤ７からカウンタドライブ機構８を介して差動装置９に伝達され、左右の車軸９ａ、９ｂが駆動されるようになっている。

前記トルクコンバータ３は、エンジン出力軸２に連結されたケース３ａと、該ケース３ａ内に固設されたポンプ３ｂと、該ポンプ３ｂに対向配置されて該ポンプ３ｂにより作動油を介して駆動されるタービン３ｃと、該ポンプ３ｂとタービン３ｃとの間に介設され、かつ、前記変速機ケース６にワンウェイクラッチ３ｄを介して支持されてトルク増大作用を行うステータ３ｅと、前記ケース３ａとタービン３ｃとの間に設けられ、該ケース３ａを介してエンジン出力軸２とタービン３ｃとを直結するロックアップクラッチ３ｆとで構成されている。そして、タービン３ｃの回転が前記入力軸４を介して変速機構５に伝達されるようになっている。

一方、前記変速機構５は、第１、第２、第３プラネタリギヤセット（以下、単に「第１、第２、第３ギヤセット」という）１０、２０、３０を有し、これらが前記変速機ケース６に設けられた中間壁６ａの反トルクコンバータ側において、該中間壁６ａ側から順に配置されていると共に、該中間壁６ａと第１ギヤセット１０との間に前記出力ギヤ７が配置されている。

また、変速機構５を構成する摩擦要素として、前記中間壁６ａのトルクコンバータ側に、第１クラッチ４１と第２クラッチ４２とが配置されていると共に、変速ケース６内の反トルクコンバータ側の端部には、第３クラッチ４３と第１ブレーキ５１とが配置されており、さらに、これらと第３ギヤセット３０との間には、第２ブレーキ５２とワンウェイクラッチ６１とが並列に配置されている。

前記第１〜第３ギヤセット１０、２０、３０は、いずれもシングルピニオン型のプラネタリギヤセットであって、サンギヤ１１、２１、３１と、これらのサンギヤ１１、２１、３１にそれぞれ噛み合った各複数のピニオン１２、２２、３２と、これらのピニオン１２、２２、３２をそれぞれ支持するキャリヤ１３、２３、３３と、ピニオン１２、２２、３２にそれぞれ噛み合ったリングギヤ１４、２４、３４とで構成されている。

そして、第１ギヤセット１０のサンギヤ１１は、前記変速機ケース６の中間壁６ａに設けられたボス部６ｂに固定されていると共に、第１ギヤセット１０のリングギヤ１４は第２ギヤセット２０のキャリヤ２３に、第２ギヤセット２０のリングギヤ２４は第３ギヤセット３０のキャリヤ３３に、第３ギヤセット３０のリングギヤ３４は第１ギヤセット１０のキャリヤ１３に、それぞれ連結されている。

また、第２ギヤセット２０のサンギヤ２１は、前記第１クラッチ４１を介して入力軸４に断接可能に連結されていると共に、該第２ギヤセット２０のリングギヤ２４及び第３ギヤセット３０のキャリヤ３３は、前記第２クラッチ４２を介して入力軸４に断接可能に連結されており、また、第３ギヤセット３０のサンギヤ３１は、前記第３クラッチ４３を介して入力軸４に断接可能に連結されている。

さらに、第３ギヤセット３０のサンギヤ３１は、第１ブレーキ５１を介して変速機ケース６に断接可能に連結されていると共に、第２ギヤセット２０のリングギヤ２４及びこれに連結された第３ギヤセット３０のキャリヤ３３は、並列に配置された第２ブレーキ５２及びワンウエィクラッチ６１を介して変速機ケース６に断接可能に連結されている。

以上の構成により、この変速機構５によれば、第１〜第３クラッチ４１〜４３、及び第１、第２ブレーキ５１、５２の締結状態の組み合わせにより、前進６速と後退速とが得られるようになっており、その組み合わせと変速段の関係を表１に示す。なお、第２ブレーキ５２はエンジンブレーキを作動させる１速でのみ締結され、エンジンブレーキを作動させない１速では、ワンウェイクラッチ６１がロックすることにより１速を形成する。

次に、各変速段における変速機構５の動力伝達状態を説明する。

まず、１速では、図２に示すように、第１クラッチ４１が締結し、ワンウェイクラッチ６１がロックした状態にある。また、エンジンブレーキが作動する１速では、第２ブレーキ５２も締結される。

このとき、入力軸４の回転は第１クラッチ４１を介して第２ギヤセット２０のサンギヤ２１に入力されるが、該第２ギヤセット２０のリングギヤ２４は第２ブレーキ５２及びワンウェイクラッチ６１を介して変速機ケース６に固定されているので、入力回転は減速された上で正方向（入力回転と同一方向）の回転としてキャリヤ２３から出力され、第１ギヤセット１０のリングギヤ１４に入力される。

また、第１ギヤセット１０においては、サンギヤ１１が固定されているので、前記リングギヤ１４への入力回転がさらに減速され、キャリヤ１３から正方向の回転として出力ギヤ７に出力される。これにより、減速比の大きな１速が得られる。

次に、２速では、図３に示すように、第１クラッチ４１と第１ブレーキ５１とが締結され、入力軸４の回転は、１速の場合と同様に、第２ギヤセット２０のサンギヤ２１に入力され、該第２ギヤセット２０のキャリヤ２３から第１ギヤセット１０のリングギヤ１４に出力される。そして、該第１ギヤセット１０で減速された上で、キャリヤ１３から正方向の回転として出力ギヤ７に出力される。

その場合に、この第１ギヤセット１０のキャリヤ１３からの出力回転は、第１ブレーキ５１によりサンギヤ３１が固定された第３ギヤセット３０のリングギヤ３４に伝達され、該第３ギヤセット３０で減速された上でキャリヤ３３から第２ギヤセット２０のリングギヤ２４に伝達され、該リングギヤ２４が比較的低速で正方向に回転する。

したがって、第２ギヤセット２０のリングギヤ２４が固定される１速に比較して、該第２ギヤセット２０におけるサンギヤ２１からキャリヤ２３への回転の減速比が小さくなる。これにより、１速より減速比の小さな２速が得られる。

次に、３速では、図４に示すように、第１クラッチ４１と第３クラッチ４３とが締結され、入力軸４の回転は、１速及び２速の場合と同様に、第２ギヤセット２０のサンギヤ２１に入力され、該第２ギヤセット２０のキャリヤ２３から第１ギヤセット１０のリングギヤ１４に出力される。そして、該第１ギヤセット１０により減速された上で、キャリヤ１３から正方向の回転として出力ギヤ７に出力される。

その場合に、この第１ギヤセット１０のキャリヤ１３からの出力回転は、２速の場合と同様に、第３ギヤセット３０のリングギヤ３４に伝達された後、該第３ギヤセット３０のキャリヤ３３から第２ギヤセット２０のリングギヤ２４に伝達され、該リングギヤ２４が正方向に回転することになるが、３速では、第３ギヤセット３０のサンギヤ３１に、第３クラッチ４３を介して入力軸４の回転が入力されており、したがって、該第３ギヤセット３０におけるキャリヤ３３の回転が、サンギヤ３１が固定される２速の場合に比べて増速され、これに伴って、第２ギヤセット２０のリングギヤ２４の回転も２速の場合に比べて増速される。

その結果、第２ギヤセット２０のサンギヤ２１からキャリヤ２３への回転の減速比が２速よりも小さくなり、これにより、２速より減速比の小さな３速が得られる。

次に、４速では、図５に示すように、第１クラッチ４１と第２クラッチ４２とが締結され、入力軸４の回転は、第１クラッチ４１を介して第２ギヤセット２０のサンギヤ２１に入力されると同時に、第２クラッチ４２を介して該第２ギヤセット２０のリングギヤ２４にも入力される。そのため、第２ギヤセット２０は全体が入力軸４と一体的に回転し、キャリヤ２３から第１ギヤセット１０のリングギヤ１４に入力回転と同一速度の正方向の回転が伝達される。

そして、この回転は、１〜３速の場合と同様に、第１ギヤセット１０で減速された上で、キャリヤ１３から正方向の回転として出力ギヤ７に出力されるが、その場合に、入力軸４の回転は第２ギヤセット２０では減速されていないので、３速の減速比よりも小さな減速比の４速が得られる。

次に、５速では、図６に示すように、第２クラッチ４２と第３クラッチ４３とが締結され、入力軸４の回転は、第２クラッチ４２を介して第３ギヤセット３０のキャリヤ３３に入力されると同時に、第３クラッチ４３を介して該第３ギヤセット３０のサンギヤ３１にも入力される。そのため、第３ギヤセット３０は全体が入力軸４と一体的に回転し、リングギヤ３４から出力ギヤ７に入力回転と同一速度の正方向の回転が伝達される。これにより、減速比が１の５速が得られる。

さらに、６速では、図７に示すように、第２クラッチ４２と第１ブレーキ４１とが締結され、入力軸４の回転は、第２クラッチ４２を介して第３ギヤセット３０のキャリヤ３３に入力される。この第３ギヤセット３０のサンギヤ３１は、第１ブレーキ５１により固定されているから、キャリヤ３３に入力された入力回転は増速された上でリングギヤ３４から出力され、出力ギヤ７に入力回転より増速された正方向の回転が伝達される。これにより、減速比が１より小さなオーバードライブの６速が得られる。

また、後退速では、図８に示すように、第３クラッチ４３と第２ブレーキ５２とが締結され、入力軸４の回転は、第３クラッチ４３を介して第３ギヤセット３０のサンギヤ３１に入力される。この第３ギヤセット３０のキャリヤ３３は、第２ブレーキ５２により固定されているから、サンギヤ３１に入力された入力回転は、減速された上でリングギヤ３４から逆方向の回転として出力され、出力ギヤ７に伝達される。これにより、減速比が大きな後退速が得られる。

以上のように、この実施の形態によれば、変速機構５が、構成が簡素で、駆動損失や騒音の少ない３つのシングルピニオン型プラネタリギヤセット１０、２０、３０を用いて構成されることになる。これにより、前進６速の自動変速機として、各変速段の減速比が適正に設定され、しかもコンパクトで、動力伝達効率及び静粛性に優れた自動変速機が実現される。また、この実施の形態では、第１〜第３ギヤセット１０、２０、３０を構成する各歯車の径が統一化され、部品の共通化が図られている。

さらに、前記変速機構５は、入力軸４の第３クラッチ４３及び第１ブレーキ５１側の端部をトルクコンバータ３に連結することも可能であるが、以上の実施の形態では、入力軸４の第１、第２クラッチ４１、４２側をトルクコンバータ３に連結したから、これらのクラッチ４１、４２と第１ギヤセット１０との間に配置された出力ギヤ７がトルクコンバータ３に近接することになる。

そのため、図１に示すように、トルクコンバータ３の近傍に配置された差動装置９と出力ギヤ７とが軸方向に接近し、カウンタドライブ機構８を構成するカウンタドライブシャフト８ａの長さが短くなる。これにより、該カウンタドライブ機構８を介して連結される自動変速機１と差動装置９とを一体化してパワーユニットを構成する場合に、これをコンパクトに構成することができ、車載時のレイアウト性が向上する。

また、以上の実施の形態では、変速機ケース６に、第１、第２クラッチ４１、４２と出力ギヤ７との間に位置する中間壁６ａを設け、該中間壁６ａに設けたボス部６ｂに第１ギヤセット１０のサンギヤ１１を固定すると共に、前記出力ギヤ７を該ボス部６ｂに回転自在に支持させる構成としたから、出力ギヤ７を支持するための部材を別途設けることなく、大きな動力を伝える出力ギヤ７を強固に支持することが可能となる。

次に、図９に示す本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、この実施の形態は、本願の請求項４の発明に対応するものであり、以下の説明では、第１の実施の形態と同一構成要素については同一の符号を用いる。

この実施の形態では、第３ギヤセット３０′のピニオンが、同一軸心上に大径部３２ａ′と小径部３２ｂ′とを一体的に設けた段付きピニオンとされ、大径部３２ｂ′にサンギヤ３１′が、小径部３２ｂ′にリングギヤ３４′がそれぞれ噛み合わされている。なお、その他の構成は第１の実施の形態と同じである。

この実施の形態においても、６速では、第２クラッチ４２と第１ブレーキ４１とが締結され、サンギヤ３１′が固定された状態で、入力軸４の回転が第３ギヤセット３０′のキャリヤ３３′に入力される。したがって、キャリヤ３３′への入力回転は増速された上でリングギヤ３４′から出力され、減速比が１より小さなオーバードライブの６速が得られる。

その場合に、サンギヤ３１′がピニオンの大径部３２ａ′に、リングギヤ３４′がピニオンの小径部３２ｂ′にそれぞれ噛み合わされているから、例えば、リングギヤ３４′の径を第１の実施の形態と等しくし、サンギヤ３１′の径を第１の実施の形態よりも小さくすることができ、これにより、第３ギヤセット３０′におけるキャリヤ３３′からリングギヤ３４′への回転の増速比、即ち６速におけるオーバードライブ量を第１の実施の形態よりも小さくすることが可能となる。

つまり、第３ギヤセット３０、３０′のように、サンギヤが固定された状態でキャリヤに回転が入力され、リングギヤから回転が出力される場合、入力回転速度をＮｃ、出力回転速度をＮｒ、サンギヤの径（歯数）をＳ、リングギヤの径（歯数）をＲとすれば、
Ｎｒ＝（１＋Ｓ／Ｒ）・Ｎｃ
となるから、前記のように、サンギヤ３１′の径を小さくすることにより、増速比（１＋Ｓ／Ｒ）を小さくすることができるのである。

これにより、６速として、第１の実施の形態よりもオーバードライブ量の少ない（減速比が大きい）６速が得られることになり、減速比が１の５速との間の減速比差が小さくなる。

また、以上の例の他、ピニオン３２′の大径部３２ａ′の径を第１、第２ギヤセット１０、２０のピニオン１２、２２と等しくし、小径部３２ｂ′の径をそれよりも小径とすれば、サンギヤ３１′の径を第１の実施の形態と等しくして、リングギヤ３４′の径を第１の実施の形態よりも小さくすることができ、この場合、第３ギヤセット３０による増速比が第１の実施の形態よりも大きくなって、オーバードライブ量の大きな（減速比の小さな）６速が得られる。

また、ピニオン３２′の大径部３２ａにリングギヤ３４′を、小径部３２ｂ′にサンギヤ３１′をそれぞれ噛み合わせることも可能であり、このように、この実施の形態によれば、キャリヤ３３′を変更することなく、ピニオンと、サンギヤ又はリングギヤの少なくとも一方とを交換するだけで、６速の減速比を一定範囲内で自由に設定、変更することが可能となる。

次に、図１０に示す第３の実施の形態について説明する。なお、この実施の形態は、本願の請求項５の発明に対応するものであり、この実施の形態は前記第２の実施の形態の構成を前提とするもので、同一の構成要素は同一の符号を用いて説明する。

この実施の形態における第３ギヤセット３０″は、ピニオンとして、同一軸心上に大径部３２ａ″と小径部３２ｂ″とを一体的に設けた段付きピニオンが用いられていると共に、大径部３２ａ"に第１サンギヤ３１ａ″が、小径部３２ｂ″に第２サンギヤ３１ｂ″とリングギヤ３４″とがそれぞれ噛み合わされている。そして、第２サンギヤ３１ｂ″と変速機ケース６との間に第３ブレーキ５３″が設けられている。なお、その他の構成は第１、第２の実施の形態と同じである。

この実施の形態においても、表２に示すように、６速では、第２クラッチ４２と第１ブレーキ５１とが締結され、第１サンギヤ３１ａ″が固定された状態で、入力軸４の回転が第３ギヤセット３０″のキャリヤ３３″に入力される。したがって、キャリヤ３３″への入力回転は増速された上でリングギヤ３４″から出力ギヤ７に出力され、減速比が１より小さなオーバードライブの６速が形成される。

また、前記第１ブレーキ５１を解放し、第３ブレーキ５３″を締結すれば、第２サンギヤ３１ｂ″が固定された状態で、入力軸４の回転が第３ギヤセット３０″のキャリヤ３３″に入力され、前記の場合と同様に、増速された上でリングギヤ３４″から出力ギヤ７に出力される。

この状態を前記６速の場合と比較すると、前記第２サンギヤ３１ｂ″は、段付きピニオンの小径部３２ｂ″に噛み合わされているから、６速で固定される第１サンギヤ３１ａ″よりも径が大きく、したがって、キャリヤ３３″からリングギヤ３４″への回転の増速比が６遠の場合より大きくなる。これにより、減速比が６速よりも小さなオーバードライブの７速が形成されることになる。

その場合に、段付きピニオンの小径部３２ｂ″の径を第１、第２ギヤセット１０、２０のピニオン１２、２２の径と等しくすれば、これに噛み合う第２サンギヤ３１ｂ″及びリングギヤ３４″の径も第１、第２ギヤセット１０、２０と同じになり、第１の実施の形態における６速がこの実施の形態の７速になる。そして、この７速と５速との間に前記の６速が新たに形成された形となって、部品の共通化を図りながら、変速段の追加が可能となる。

以上のように、本発明に係る自動変速機は、変速機構が簡素な構造のシングルピニオン型プラネタリギヤセットのみで構成されるので、自動変速機のコンパクト化やコストの低減に寄与することになり、したがって、自動車産業もしくは自動車用変速機の製造産業の分野において好適に利用される可能性がある。

本発明の第１の実施の形態に係る自動変速機の骨子図である。 同自動変速機の１速の状態を示す要部骨子図である。 同じく2速の状態を示す要部骨子図である。 同じく3速の状態を示す要部骨子図である。 同じく4速の状態を示す要部骨子図である。 同じく5速の状態を示す要部骨子図である。 同じく6遠の状態を示す要部骨子図である。 同じく後退速の状態を示す要部骨子図である。 第２の実施の形態に係る自動変速機の６速の状態を示す要部骨子である。 第３の実施の形態に係る自動変速機の６速の状態を示す要部骨子図である。 同じく７速の状態を示す要部骨子図である。

符号の説明

１ 自動変速機
４ 入力軸
６ ケース
７ 出力部材（出力ギヤ）
１０ 第１ギヤセット
２０ 第２ギヤセット
３０、３０′、３０″ 第３ギヤセット
４１ 第１クラッチ
４２ 第２クラッチ
４３ 第３クラッチ
５１ 第１ブレーキ
５２ 第２ブレーキ
５３″ 第３ブレーキ

Claims (5)

1. ケース内に入力軸と同軸上に出力部材が配置され、少なくとも前進６速を達成する自動変速機であって、
   サンギヤ、ピニオン、キャリヤ及びリングギヤで構成されるシングルピニオン型プラネタリギヤセットでなる第１、第２、第３ギヤセットを備え、
   第１ギヤセットのリングギヤと第２ギヤセットのキャリヤ、第２ギヤセットのリングギヤと第３ギヤセットのキャリヤ、第３ギヤセットのリングギヤと第１ギヤセットのキャリヤをそれぞれ連結し、
   該第３ギヤセットのリングギヤ及び第１ギヤセットのキャリヤを前記出力部材に連結すると共に、
   前記第１ギヤセットのサンギヤを固定し、かつ、
   前記入力軸と第２ギヤセットのサンギヤとを断接する第１クラッチと、
   前記入力軸と第２ギヤセットのリングギヤ及び第３ギヤセットのキャリヤとを断接する第２クラッチと、
   前記入力軸と第３ギヤセットのサンギヤとを断接する第３クラッチと、
   前記ケースと第３ギヤセットのサンギヤとを断接する第１ブレーキと、
   前記ケースと第３ギヤセットのキャリヤ及び第２ギヤセットのリングギヤとを断接する第２ブレーキとを備え、
   前記第１クラッチ及び第２ブレーキを締結することにより１速を形成し、
   前記第１クラッチ及び第１ブレーキを締結することにより２速を形成し、
   前記第１クラッチ及び第３クラッチを締結することにより３速を形成し、
   前記第１クラッチ及び第２クラッチを締結することにより４速を形成し、
   前記第２クラッチ及び第３クラッチを締結することにより５速を形成し、
   前記第２クラッチ及び第１ブレーキを締結することにより６速を形成することを特徴とする自動変速機。
2. 前記請求項１に記載の発明において、
   前記入力軸は、当該自動車の車幅方向に配置されて一方の端部が駆動源に連結されていると共に、
   前記第１、第２、第３ギヤセットは、駆動源側からこの順序で配置されており、かつ、
   第１ギヤセットの駆動源側に前記出力部材が配置されていることを特徴とする自動変速機。
3. 前記請求項２に記載の発明において、
   前記入力軸の最も駆動源側に第１、第２クラッチが配置されていると共に、
   前記ケースは、該第１、第２クラッチと出力部材との間に位置する中間壁を有し、
   前記第１ギヤセットのサンギヤが該中間壁に固定されていると共に、
   前記出力部材が該中間壁に回転自在に支持されていることを特徴とする自動変速機。
4. 前記請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、
   前記第３ギヤセットのピニオンは、同一軸心上に大径部と小径部とを有する段付きピニオンとされ、
   サンギヤとリングギヤの一方が該段付きピニオンの大径部に、他方が該段付きピニオンの小径部にそれぞれ噛み合わされていることを特徴とする自動変速機。
5. 前記請求項４に記載の発明において、
   前記第３ギヤセットは、前記サンギヤが段付きピニオンの大径部に、前記リングギヤが段付きピニオンの小径部にそれぞれ噛み合わされていると共に、
   該段付きピニオンの小径部に噛み合う第２のサンギヤと、
   該第２のサンギヤと前記ケースとを断接する第３ブレーキとが備えられ、
   前記第２クラッチ及び第３ブレーキを締結することにより７速を形成することを特徴とする自動変速機。

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