JPH05202998A - 自動変速機の変速歯車機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動変速機の或る回転メンバーに係わるクラ
ッチ及びブレーキの配置を、部品点数の減少及び軸寸法
の短縮が可能となるよう改良する。 【構成】 或る回転メンバーに結合したドラム３０の内
外周にクラッチＬ／Ｃ及びブレーキＬＲ／Ｂのパック３
２，３８を配置し、ドラム３０をその内周に嵌合したク
ラッチシリンダ３４を介して中空固定軸３７上に支持
し、ブレーキパック３８はクラッチＬ／Ｃのピストン３
３とほぼ同じ軸直角面内に配置する。又、ワンウエイク
ラッチＬ／ＯＷＣはクラッチシリンダ３４の内周と、こ
れを支持する中空固定軸３７の外周との間に配置する。
よって、クラッチ及びブレーキがドラム３０を共有して
部品点数の減少が可能で、またブレーキパックがクラッ
チピストン３３とほぼ同じ軸直角面内にあって軸寸法を
短縮し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動変速機の変速歯車機
構、特にその歯車伝動系中における或る回転メンバーを
他の回転メンバーに結合するクラッチ、及び該或る回転
メンバーを固定するブレーキに係わる配置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機は通常、動力伝達系に遊星歯
車組を可とする変速歯車機構を具え、クラッチやブレー
キ等の各種摩擦要素を選択的に締結させることにより、
変速歯車機構の伝動経路を決定し、対応変速段を得る。

【０００３】従って、自動変速機の変速歯車機構は、そ
の歯車伝動系中における或る回転メンバーを他の回転メ
ンバーに結合するクラッチ、及び該或る回転メンバーを
固定するブレーキを必要とする場合がある。例えば１９
８７年３月、日産自動車株式会社発行「ＮＩＳＳＡＮ
ＲＥ４Ｒ０１Ａ型フルレンジ電子制御オートマチックト
ランスミッション整備要領書」第１ー７頁に記載の自動
変速機においては、フォワードクラッチが上記クラッチ
に相当し、ローリバースブレーキが上記ブレーキに相当
する。

【０００４】そして、これらクラッチ及びブレーキは従
来上記文献に記載の如く、又図５に示すように配置する
のが常套であった。つまり、フォワードクラッチＦ／Ｃ
で結合したり、ローリバースブレーキＬＲ／Ｂで固定す
べき或る回転メンバー（図示せず）にクラッチドラムＣ
／Ｄを結合して設け、これを一端が閉塞した有底形とし
てその底部外側にブレーキハブＢ／Ｈを同軸に結合す
る。クラッチドラムＣ／Ｄの底部近傍内にクラッチピス
トンＣ／Ｐを嵌合し、これに近接させてクラッチドラム
Ｃ／Ｄの内周と、クラッチハブＣ／Ｈとの間にクラッチ
パックＣ／Ｋを介在させてフォワードクラッチＦ／Ｃを
構成する。又、ブレーキハブＢ／Ｈの外周と、変速機ケ
ースＴ／Ｃとの間にブレーキパックＢ／Ｋを介在させ、
これを変速機ケースＴ／Ｃに嵌合したブレーキピストン
Ｂ／Ｐにより押圧可能としてローリバースブレーキＬＲ
／Ｂを構成する。更に、上記回転メンバーを一方向に回
転阻止するためのローワンウェイクラッチＬ／ＯＷＣは
ブレーキハブＢ／Ｈの内周と、クラッチドラムＣ／Ｄを
支承する固定軸Ｆ／Ｓとの間に介在させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかして、かかる従来
の変速歯車機構にあっては、ブレーキハブＢ／Ｈがクラ
ッチドラムＣ／Ｄとは別の部品として必要であり、部品
点数の増大を惹起し、それ故に組み付け性が悪くなると
共に高価になるのを否めず、又ブレーキハブＢ／Ｈをク
ラッチドラムＣ／Ｄの底壁に対し同軸突合せ配置にせざ
るをえないため、クラッチピストンＣ／Ｐに対してブレ
ーキパックＢ／Ｋが変速機軸線方向にオフセットし、そ
の分軸寸法が大きくなるという問題を生じていた。本発
明は上記クラッチ及びブレーキの配置に関して当該問題
を生じないよう改善することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的のため本発明
は、歯車伝動系中の或る回転メンバーを他の回転メンバ
ーに結合するクラッチ、及び該或る回転メンバーを固定
するブレーキを具えた自動変速機の変速歯車機構におい
て、前記或る回転メンバーに結合したドラムを設け、該
ドラムの内周に前記クラッチのクラッチパック及びクラ
ッチピストンを配置し、前記ドラムの外周に、前記クラ
ッチピストンとほぼ同じ軸直角面内に配して前記ブレー
キのブレーキパックを配置したものである。

【０００７】本発明の他の目的は、前記或る回転メンバ
ーがワンウエイクラッチにより一方向の回転を阻止され
るべきものである場合でも、上記の目的に符合するよう
にするにあり、この目的のため前記ピストンを受容する
シリンダを前記ドラム内に嵌着し、該シリンダと、この
シリンダを支承する固定軸との間に前記ワンウエイクラ
ッチを介在させたものである。

【０００８】本発明の更に他の目的は、上記の構成にあ
っても上記シリンダを大強度が要求されることのないよ
うにするにあり、この目的のため前記ワンウエイクラッ
チの外レースを前記シリンダと別体に構成したものであ
る。

【０００９】

【作用】上記クラッチ及びブレーキを含む各種摩擦要素
の選択的作動により変速歯車機構の伝動経路が決定され
て、自動変速機は対応する変速段を選択することができ
る。

【００１０】ところで、変速歯車機構の上記クラッチ及
びブレーキが夫々、これらにより他の回転メンバーに結
合したり固定すべき或る回転メンバーに結合したドラム
を共有し、その内外周に夫々上記クラッチ及びブレーキ
のパックを配置して上記クラッチ及びブレーキを構成
し、ブレーキパックを上記クラッチのピストンとほぼ同
じ軸直角面内に配置したから、前記従来構造において必
要だったブレーキハブが不要となる。

【００１１】従って、部品点数の減少が可能となり、こ
れにより組み付け性の向上を図り得ると共に低廉価を実
現し得る。又、ブレーキパックを上記クラッチのピスト
ンとほぼ同じ軸直角面内に配置することが可能となり、
両者の軸方向へのオフセットを避け得てその分軸方向寸
法を詰めることができる。

【００１２】更に、第２発明によれば、或る回転メンバ
ーがワンウエイクラッチにより一方向の回転を阻止され
るべきものである場合でも、前記ピストンを受容するシ
リンダを前記ドラム内に嵌着し、該シリンダと、このシ
リンダを支承する固定軸との間に前記ワンウエイクラッ
チを介在させたことで、上記第１発明の目的に符合させ
ることができる。

【００１３】なお、この場合第３発明のように、上記ワ
ンウエイクラッチの外レースを前記シリンダと別体に構
成すれば、このシリンダがワンウエイクラッチへの大き
な入力を最初に受けることがなく、当該シリンダを安価
なプレス品で構成することが可能となり、上記ワンウエ
イクラッチが必要な構成であっても、低廉価を可能なら
しめる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は本発明の第一実施例を示す自動変速機
の歯車変速機構で、この歯車変速機構は入力軸１、出力
軸２、及びこれら入出力軸間に同軸突合せ関係に配した
中間軸３を具え、入力軸１はトルクコンバータ４を介し
て図示せざるエンジンクランクシャフトに駆動結合す
る。入力軸１上に同心に２個の第１及び第２遊星歯車組
５, ６をタンデムに設け、又出力軸２上には同心に第３
遊星歯車組７を設ける。

【００１５】第１及び第２遊星歯車組５, ６は夫々第１
及び第２サンギヤ５_S , ６_S 、第１及び第２リングギヤ
５_R , ６_R 、これらサンギヤ及びリングギヤに噛合する
ピニオン５_P , ６_P 、及びこれらピニオンを回転自在に
支持する第１及び第２キャリア５_C , ６_C よりなる単純
遊星歯車組とする。又、第３遊星歯車組７も、第３サン
ギヤ７_S 、第３リングギヤ７_R 、これらに噛合するピニ
オン７_P 、及びピニオン７_P を回転自在に支持する第３
キャリア７_C よりなる単純遊星歯車組とする。

【００１６】サンギヤ５_S をバンドブレーキＢ／Ｂによ
り固定可能とする他、リバースクラッチＲ／Ｃにより入
力軸１に結合可能とする。キャリア５_C はハイクラッチ
Ｈ／Ｃにより入力軸１に結合可能とする他、ローワンウ
ェイクラッチＬ／ＯＷＣにより入力軸１と逆の方向へ回
転不能とすると共に、ローリバースブレーキＬＲ／Ｂに
より固定可能とする。キャリア５_C は更にロークラッチ
Ｌ／Ｃによりリングギヤ６_R に結合可能とする。又、サ
ンギヤ６_S を入力軸１に結合し、キャリア６_C をリング
ギヤ５_R に結合すると共に中間軸３に結合する。

【００１７】この中間軸３にリングギヤ７_R を結合し、
キャリア７_C を出力軸２に結合する。キャリア７_C は更
にダイレクトクラッチＤ／Ｃにより適宜サンギヤ７_S に
結合可能とし、更にサンギヤ７_S はリダクションブレー
キＲＤ／Ｂにより適宜固定可能とする。

【００１８】上記した歯車変速装置は運転者が希望する
走行形態（駐停車を含む）に応じて手動で選択するレン
ジ毎に、前記クラッチやブレーキを図１の表に示す組合
せで作動させる（○印で示す）ことにより前進第１速乃
至第５速、及び後退の変速段、並びに駐停車状態を得る
ことができる。

【００１９】即ち、駐車を希望してＰレンジにしたり、
停車を希望してＮレンジにすると、リダクションブレー
キＲＤ／Ｂのみが締結される。従って、サンギヤ７_S が
固定され、中間軸３からリングギヤ７_R への回転動力は
ピニオン７_P をサンギヤ７_S の周りに転動させつつキャ
リア７_C 、従って出力軸２へ減速下に伝達され、第３遊
星歯車組７は減速伝動状態となるが、第１及び第２遊星
歯車組５，６に係わる摩擦要素が全て締結されないた
め、入力軸１への回転動力が一切中間軸３に至らず、自
動変速機は出力軸２を駆動しない駐停車状態を達成す
る。

【００２０】前進自動変速走行を希望してＤレンジにし
たり、３速エンジンブレーキ走行を希望して３レンジに
したり、２速エンジンブレーキ走行を希望して２レンジ
にしたり、１速エンジンブレーキ走行を希望して１レン
ジにした状態で１速を選択する必要がある時は、リダク
ションブレーキＲＤ／Ｂを締結すると共にロークラッチ
Ｌ／Ｃを締結する。リダクションブレーキＲＤ／Ｂの締
結は上述したように第３遊星歯車組７を減速伝動状態に
する。又、ロークラッチＬ／Ｃを締結させると、ローワ
ンウェイクラッチＬ／ＯＷＣを介してリングギヤ６_R が
入力軸１と逆方向の回転を阻止されるため入力軸１から
サンギヤ６_S への回転はピニオン６_P をリングギヤ６_R
内で転動させ、キャリア６_C を入力軸１と同方向に減速
して正転させる。キャリア６_C の回転は中間軸３に至
り、この回転が第３遊星歯車組７により更に減速されて
出力軸２に達する前進第１速を得ることができる。

【００２１】しかしてこの第１速状態で、キャリア６_C
が入力軸１と同方向へ高速で逆駆動される時、ローワン
ウェイクラッチＬ／ＯＷＣの開放により入力軸１に逆駆
動力が伝わらず、エンジンブレーキが得られない。１レ
ンジを選択してエンジンブレーキを希望する時は、図１
の表中△印で示すようにローリバースブレーキＬＲ／Ｂ
を作動させてローワンウェイクラッチＬ／ＯＷＣの解放
をころす必要がある。

【００２２】第２速を選択すべき走行状態では、リダク
ションブレーキＲＤ／Ｂ、ロークラッチＬ／Ｃ、及びバ
ンドブレーキＢ／Ｂを締結させる。リダクションブレー
キＲＤ／Ｂの締結は上述したと同様に第３遊星歯車組７
を減速伝動状態にする。一方、ロークラッチＬ／Ｃ及び
バンドブレーキＢ／Ｂの締結は、バンドブレーキＢ／Ｂ
によりサンギヤ５_S が固定されて反力受けの用をなし、
又ロークラッチＬ／Ｃがリングギヤ６_R の回転をキャリ
ア５_C に伝えてピニオン５_P をサンギヤ５_S の周りに転
動させながらリングギヤ５_R に伝達するため、キャリア
６_C 、従って中間軸３の正転回転数が増大して１速状態
より高速の２速状態が得られる。

【００２３】第３速を選択すべき走行状態になると、リ
ダクションブレーキＲＤ／Ｂ、ロークラッチＬ／Ｃ、及
びハイクラッチＨ／Ｃを締結させる。リダクションブレ
ーキＲＤ／Ｂの締結は上述したと同様に第３遊星歯車組
７を減速伝動状態にする。一方、ロークラッチＬ／Ｃ及
びハイクラッチＨ／Ｃの締結はリングギヤ６_R を入力軸
１と共に回転させるようになり、入力軸１に結合されて
いるサンギヤ６_S とリングギヤ６_R の一体回転によりキ
ャリア６_C 、従って中間軸３が入力軸１と同一の回転を
行う第３速 (直結) 選択状態が得られる。

【００２４】第４速を選択すべき走行状態になると、第
１及び第２遊星歯車組５，６に係わる摩擦要素は上記第
３速の時と同じ組合せで締結し、第３遊星歯車組７につ
いてはリダクションブレーキＲＤ／Ｂの代わりにダイレ
クトクラッチＤ／Ｃを締結させる。ダイレクトクラッチ
Ｄ／Ｃの締結で、サンギヤ７_S がキャリア７_C に結合さ
れ、第３遊星歯車組７を全要素が一体回転する直結伝動
状態にする。よって、中間軸３からの回転が減速されず
そのまま出力軸２に至り、上記第３速より高速の第４速
を得ることができる。

【００２５】第５速を選択すべき走行状態になると、ダ
イレクトクラッチＤ／Ｃ、バンドブレーキＢ／Ｂ、及び
ハイクラッチＨ／Ｃを締結させる。ダイレクトクラッチ
Ｄ／Ｃの締結は第３遊星歯車組７を上記と同じ直結伝動
状態にする。一方、バンドブレーキＢ／Ｂ及びハイクラ
ッチＨ／Ｃの締結は、ハイクラッチＨ／Ｃの作動でキャ
リア５_C が入力軸１と共に回転され、バンドブレーキＢ
／Ｂの作動でサンギヤ５_S が固定されるため、サンギヤ
５_S 上でのピニオン５_P の転動を介し、リングギヤ
５_R 、従ってキャリア６_C 及び中間軸３を増速回転させ
ることとなり、第５速を選択することができる。

【００２６】後退走行を希望してＲレンジを選択する
と、リダクションブレーキＲＤ／Ｂの締結により第３遊
星歯車組７を減速伝動状態にし、他方でリバースクラッ
チＲ／Ｃ及びローリバースブレーキＬＲ／Ｂを締結す
る。これらリバースクラッチＲ／Ｃ及びローリバースブ
レーキＬＲ／Ｂの締結は、リバースクラッチＲ／Ｃがサ
ンギヤ５_S を入力軸１と一体に回転させ、ローリバース
ブレーキＬＲ／Ｂがキャリア５_C を固定するため、リン
グギヤ５_R 、従ってキャリア６_C 及び中間軸３を入力軸
１と逆方向に回転させ、この逆転動力が出力軸２に更に
減速されて伝達される後退の変速段を得ることができ
る。

【００２７】なお、図１にＰのプリフィックスを用いて
各種サフィックスの使い分けにより示す圧力は、詳しく
は図３、図４につき後述する各摩擦要素の作動圧である
が、本発明に係る圧力について以下予備説明する。バン
ドブレーキＢ／Ｂ及びハイクラッチＨ／Ｃを締結して行
う第５速選択時に締結されると歯車変速機構のインター
ロックを生ずるロークラッチＬ／Ｃは常態で勿論解放さ
れ、締結圧Ｐ_LCA で締結されるが、この締結圧を供給さ
れたまま逆向きに解放圧Ｐ_LCR を供給される時解放され
るものとする。又、ダイレクトクラッチＤ／Ｃが締結さ
れた第４速、第５速で締結されると歯車変速機構のイン
ターロックを生ずるリダクションブレーキＲＤ／Ｂは常
態で解放され、締結圧Ｐ_RDBAで締結されるが、この締結
圧を供給されたまま逆向きに解放圧Ｐ_RDBRを供給される
時解放されるものとする。

【００２８】図２及び図３は図１の歯車変速機構を具体
化し、前記した如くにインターロックを生ずるロークラ
ッチＬ／Ｃ及びリダクションブレーキＲＤ／Ｂに本発明
の着想を適用した実施例で、図２及び図３はＺ面におい
て相互に合体するものとする。１１は変速機ケースを示
し、このケース内に入力軸１、中間軸３及び出力軸２を
エンジン側（図２の左側）から順次同軸突き合わせ関係
に軸承し、これら３軸を全て相対回転可能とする。

【００２９】入力軸１は図２に示す如く中空固定軸１２
内に回転自在に挿通し、挿入内端上に同心に第１及び第
２遊星歯車組５，６を配置する。第２サンギヤ６_S を入
力軸１上にセレーション嵌合し、第２キャリア６_C を第
１リングギヤ５_R に結合すると共に中間軸３上にセレー
ション嵌合する。第１サンギヤ５_S を、中空固定軸１２
上に回転自在に支持したドラム１３の一端に結着し、第
１キャリア５_C を入力軸１上に回転自在に支持したクラ
ッチハブ１４にセレーション嵌合する。

【００３０】ドラム１３の外周にバンドブレーキＢ／Ｂ
を巻装し、内周にピストン１５を摺動自在に嵌合して室
１６を画成する。ドラム１３の内側に同心に内側ドラム
１７を配設し、これらドラム１３，１７間に、これらに
夫々スプライン嵌合した摩擦板１８，１９の交互配置に
なるクラッチパック２０を介在させて、室１６への締結
圧Ｐ_RCに応動するピストン１５により摩擦板１８，１９
間を押圧される時締結状態となるリバースクラッチＲ／
Ｃを構成する。

【００３１】内側ドラム１７はその内周部を中空固定軸
１２上に回転自在に支持すると共に入力軸１にセレーシ
ョン嵌合し、クラッチハブ１４は径方向に延在するハブ
ディスク１４ａと、その外周に連なり内側ドラム１７の
内側に同心配置とした筒状部１４ｂとを有する形状とす
る。そして、該筒状部１４ｂの外周及び内側ドラム１７
の内周間に、これらにスプライン嵌合した摩擦板２１，
２２の交互配置になるクラッチパック２３を介在させ、
ドラム１７内にピストン２４を摺動自在に嵌合して室２
５を画成することで、室２５への締結圧Ｐ_HCに応動する
ピストン２４により摩擦板２１，２２間を押圧する時締
結されるハイクラッチＨ／Ｃを構成する。なお、室２５
から遠いピストン２４の側に隔壁２６を対設して遠心圧
キャンセル室２７を画成し、この室にピストン２４のリ
ターンスプリング２８を縮設する。

【００３２】第１キャリヤ５ｃには更にドラム３０を駆
動結合し、このドラムを第１及び第２遊星歯車組５，６
にかぶさって後方へ延在する大径ドラムとする。ドラム
３０の内周と、第２リングギヤ６_R に設けたクラッチハ
ブ３１の外周との間に、これらにスプライン嵌合した摩
擦板の交互配置になるクラッチパック３２を介在させ、
該クラッチパック３２とピストン３３とでロークラッチ
Ｌ／Ｃを構成する。このロークラッチＬ／Ｃにより第２
リングギヤ６_R の径方向を支持する。しかしてクラッチ
ハブ３１は第２リングギヤ６_R より遠去かる軸方向に延
在させて、第２リングギヤ６_R の噛み合い点からオフセ
ツトさせる。

【００３３】ピストン３３はドラム３０に結着したシリ
ンダ３４内に摺動自在に嵌合してアプライ室35を画成
し、変速機ケース１１にボルト（３６）で結合した中空
固定軸３７上にシリンダ３４の内周を回転自在に支持す
る。しかして、シリンダ３４は中空固定軸３７との間に
設けたローワンウェイクラッチＬ／ＯＷＣによりエンジ
ンと逆方向の回転を阻止する。なお、この中空固定軸３
７は内周において中間軸３を回転自在に支持する用もな
す。又、室３５ａから遠いピストン３３の側に隔壁３３
ａを対設してピストン３３の解放圧受圧面が臨むレリー
ズ室３５ａを画成する。かくてロークラッチＬ／Ｃは、
リターンスプリング３５ｂに抗し室３５への締結圧Ｐ
_LCA に応動してピストン３３がクラッチハブパック３２
の摩擦板間を押圧する時締結され、この状態で室３５ａ
にもレリーズ圧Ｐ_LCR を供給される時ピストン３３が押
し戻されてクラッチを解放するものとする。尚、室３５
ａはレリーズ圧Ｐ_LCR が作用しない時にも油が充填され
ており、室３５へ締結圧Ｐ_LCA が作用していない時、遠
心キャンセル室として作用する。

【００３４】ドラム３０の外周と変速機ケース１１との
間には、これらにスプライン嵌合した摩擦板の交互配置
になるブレーキパック３８を介在させ、これとピストン
３９とでローリバースブレーキＬＲ／Ｂを構成する。ピ
ストン３９は変速機ケース１１に嵌合して室４０を画成
し、この室への締結圧Ｐ_LRBAでピストン３９をストロー
クさせてブレーキパック３８を押圧する時、ローリバー
スブレーキＬＲ／Ｂは締結されるものとする。

【００３５】ここで、本発明の特徴部分であるロークラ
ッチＬ／Ｃ、ローリバースブレーキＬＲ／Ｂについて説
明する。

【００３６】ロークラッチＬ／Ｃ及びローリバースブレ
ーキＬＲ／Ｂは、第１キャリア５ｃに結合したドラム３
０を共有し、基本的には該ドラム３０の内外にロークラ
ッチＬ／Ｃ及びローリバースブレーキＬＲ／Ｂを配置す
る。

【００３７】まず、ロークラッチＬ／Ｃを説明するに、
第２リングギヤ６Ｒのディスク６ａに一体成形したクラ
ッチハブ３１を具え、このクラッチハブ３１を第２リン
グギヤ６Ｒより遠去かる軸線方向に延在させてドラム３
０の内側に同心に配置する。そしてクラッチドラム３０
及びクラッチハブ３１間に、これらにスプライン嵌合し
た摩擦板の交互配置になるクラッチパック３２を介在さ
せ、ドラム３０は、その内周に一体結合したシリンダ３
４を介して中空固定軸３７上に回転自在に支持し、この
シリンダ３４にピストン３３を摺動自在に嵌合してアプ
ライ室３５を画成する。そして、このアプライ室３５か
ら遠い側に配してピストン３３に隔壁３３ａを対設し、
その内周をシリンダ３４に係止すると共に、外周をピス
トン３３に摺動自在に嵌合することにより、ピストン３
３及び隔壁３３ａ間にキャンセル室兼レリーズ室３５ａ
を画成する。又、これらピストン３３及び隔壁３３ａ間
にリターンスプリング３５ｂを縮設し、これによりピス
トン３３を図示のクラッチ解放位置に弾支する。なお、
アプライ室３５に対する作動圧の供給はポート３５ｃを
経てこれを行い、キャンセル室兼レリーズ室３５ａに対
する作動油の供給はポート３５ｄを経てこれを行う。

【００３８】次にローリバースブレーキＬＲ／Ｂを説明
するに、クラッチピストン３３とほぼ同じ軸直角面内に
配してドラム３０の外周と変速機ケース１１の内周との
間に、こららにスプライン嵌合した摩擦板の交互配置に
なるブレーキパック３８を介在させ、この領域でドラム
３０を残部よりも小径にしてブレーキパック３８のスペ
ース効率を高める。変速機ケース１１の端壁１１ａにピ
ストン３９を摺動自在に嵌合してアプライ室４０を画成
し、変速機ケース１１及び中空固定軸３７間の合わせ面
に挟持したばね座３９ａと、ピストン３９との間にリタ
ーンスプリング３９ｂを縮設し、これによりピストン３
９を図示のブレーキ解放位置に弾支する。

【００３９】前記第１キャリア５ｃ、即ちドラム３０を
エンジンと同方向へのみ回転可能とし、逆方向の回転を
阻止するローワンウエイクラッチＬ／ＯＷＣはシリンダ
３４の内周と中空固定軸３７の外周との間に介在させ、
その外レース１０１をシリンダ３４に一体とせず、シリ
ンダ３４の内周に嵌合する。

【００４０】上記実施例の作用を次に説明する。アプラ
イ室３５に作動圧を供給しない時、ピストン３３はリタ
ーンスプリング３５ｂにより図示の位置に弾支されてお
り、クラッチパック３２の摩擦板間を押圧せず、ローク
ラッチＬ／Ｃは解放状態である。ここで、ポート３５ｃ
よりアプライ室３５に作動圧を供給すると、ピストン３
３はリターンスプリング３５ｂに抗して押動され、クラ
ッチパック３２の摩擦板間を押圧してロークラッチＬ／
Ｃを締結状態にする。この状態では、ドラム３０に結着
した図示せざる或る回転メンバーが第２リングギヤ６Ｒ
に結合され、これらをローワンウエイクラッチＬ／ＯＷ
Ｃが逆転阻止することとも相俟って自動変速機は第１速
選択状態となる。

【００４１】なお、この第１速選択状態では、エンジン
が逆駆動されるような走行時にローワンウエイクラッチ
Ｌ／ＯＷＣが空転して逆駆動力がエンジンに至らず、エ
ンジンブレーキが得られない。エンジンブレーキが必要
な時は、アプライ室４０に作動圧を供給してピストン３
９のストロークを介しブレーキパック３８の摩擦板間を
押圧し、ローリバースブレーキＬＲ／Ｂを締結状態にす
る。これにより、ローワンウエイクラッチＬ／ＯＷＣの
空転が殺され、ドラム３０、つまり前記第１キャリア５
ｃが固定されて両方向共に回転し得なくなり、第１速で
エンジンブレーキを効かせることができる。

【００４２】又、ロークラッチＬ／Ｃの当該締結状態で
ポート３５ｄよりキャンセル室兼レリーズ室３５ａ内に
レリーズ圧Ｐ_LCR を供給すると、リターンスプリング３
５ｂのばね力とも相俟ってピストン３３は室３５内の作
動圧にもかかわらず図示の位置に押し戻され、ロークラ
ッチＬ／Ｃを解放状態にして他の摩擦要素の締結で対応
変速段への変速を行うことができる。

【００４３】なお、アプライ室３５に作動圧を供給しな
いクラッチ解放状態では、ロークラッチＬ／Ｃの回転に
伴いアプライ室３５内に生じた遠心圧が、リターンスプ
リング３５ｂに抗してピストン３３を押し、クラッチパ
ック３２の摩擦板間を押圧するに至ってロークラッチＬ
／Ｃを引きずる傾向にある。しかして、この時キャンセ
ル室レリーズ室３５ａ内にも遠心圧が発生し、この遠心
圧がアプライ室３５内の遠心圧を打ち消すよう作用して
ピストン３３の上記ストロークを禁じ、アプライ室３５
に作動圧を供給しないクラッチの解放状態にもかかわら
ずアプライ室３５内の遠心圧でクラッチが引きずられる
のを防止することができる。

【００４４】ところで、ロークラッチＬ／Ｃ及びローリ
バースブレーキＬＲ／Ｂが夫々、これらにより第２リン
グギヤ６_R に結合したり固定すべき第１キャリア５ｃに
結合したドラム３０を共有し、その内外周に夫々ローク
ラッチＬ／Ｃ及びローリバースブレーキＬＲ／Ｂのパッ
ク３２，３８を配置してこれらクラッチ及びブレーキを
構成し、ブレーキパック３８をロークラッチＬ／Ｃのピ
ストン３３とほぼ同じ軸直角面内に配置したから、図５
につき前述した従来構造において必要だったブレーキハ
ブＢ／Ｈが不要となる。

【００４５】従って、部品点数の減少が可能となり、こ
れにより組み付け性の向上を図り得ると共に低廉価を実
現し得る。又、ブレーキパック３８をロークラッチＬ／
Ｃのピストン３３とほぼ同じ軸直角面内に配置すること
が可能となり、両者の軸方向へのオフセットを避け得て
その分軸方向寸法を詰めることができる。

【００４６】更に、ドラム３０がローワンウエイクラッ
チＬ／ＯＷＣにより一方向の回転を阻止されるべきもの
である場合でも、クラッチピストン３３を受容するシリ
ンダ３４を前記ドラム３０内に嵌着し、該シリンダ３４
と、このシリンダを支承する中空固定軸３７との間に上
記ローワンウエイクラッチＬ／ＯＷＣを介在させたこと
で、上記の作用効果を相変わらず奏し得る。

【００４７】なお、ローワンウエイクラッチＬ／ＯＷＣ
の外レース１０１をクラッチシリンダ３０と別体に構成
したから、このクラッチシリンダがローワンウエイクラ
ッチＬ／ＯＷＣへの大きな入力を最初に受けることがな
く、当該シリンダを安価なプレス品で構成することが可
能となり、上記ローワンウエイクラッチが必要な構成で
あっても、低廉価を可能ならしめる。

【００４８】更に、クラッチシリンダ３４に対してクラ
ッチピストン３３及びローワンウエイクラッチ外レース
１０１を予備組立しておくことができ、この点でも組立
作業性を向上させることができて大いに有利である。

【００４９】次に、図３を説明するに、第３リングギヤ
７_R を中間軸３の末端に結着し、第３キャリア７_C を出
力軸２にセレーション嵌合する。出力軸２上に回転自在
に嵌合した第３サンギヤ７_S にドラム４１を結着し、こ
のドラムを変速機ケース１１に一体で出力軸２の軸承の
用も兼ねる中空固定軸４２上に回転自在に支持する。第
３キャリア７_C にはドラム４１内に侵入するクラッチハ
ブ４３を一体成形し、クラッチハブ４３の外周とドラム
４１の内周との間に、これらにスプライン嵌合する摩擦
板の交互配置になるクラッチパック４４を介在させる。
ドラム４１内にピストン４５を摺動自在に嵌合して室４
６を画成し、ピストン４５とクラッチパック４４とでダ
イレクトクラッチＤ／Ｃを構成する。又室４６から遠い
ピストン４５の側には隔壁４５ａを対設して遠心圧キャ
ンセル室４６ａを画成する。ダイレクトクラッチＤ／Ｃ
は、室４６への締結圧Ｐ_DCに応動するピストン４５によ
り摩擦板４４間を押圧する時締結されるものとする。

【００５０】ドラム４の外周と、変速機ケース１１の内
周との間に、これらにスプライン嵌合した摩擦板の交互
配置になるブレーキパック４７を介在させ、これとピス
トン４８とでリダクションブレーキＲＤ／Ｂを構成す
る。ピストン４８は中空固定軸４２に嵌合してアプライ
室４９を画成し、この室から遠いピストン４８の側に隔
壁４８ａを対設してピストン４８の解放圧受圧面が臨む
レリーズ室４９ａを画成する。そしてリダクションブレ
ーキＲＤ／Ｂは、リターンスプリング４８ｂに抗しピス
トン４８が室４９への締結圧Ｐ_RDBAに応動して摩擦板４
７間を押圧する時締結され、この状態で室４９ａにもレ
リーズ圧Ｐ_RDBRを供給される時ピストン４８が押し戻さ
れてブレーキを解放するものとする。尚、符号１００ａ
〜１００ｍはスラストベアリングである。

【００５１】図４は図１乃至図３に示す歯車変速機構の
変速制御油圧回路を示す。５１は所定のライン圧Ｐ_L を
常時発生する圧力源で、これからの圧力をマニュアル弁
52に供給する。このマニュアル弁は運転者が希望する走
行形態（駐停車を含む）に応じ前記したＰ，Ｒ，Ｎ，
Ｄ，３，２，１レンジに手動操作し、選択レンジに応じ
ライン圧Ｐ_L を、マニュアル弁ポート配置として図示す
る形態で適宜回路５３〜５５に出力するものとする。

【００５２】回路５３はワンウェイオリフィス５６を経
てロークラッチＬ／Ｃのアプライ室３５に接続し、回路
５４は回路５３の分岐路と共に１速エンジンブレーキ選
択弁５７に接続する。この弁５７はソレノイド切換弁
で、ＯＦＦ時ポート配置５７ａとなり、ＯＮ時ポート配
置５７ｂになるものとする。弁５７の出力回路５８，５
９のうち、一方の回路５８はデューティソレノイド弁Ａ
₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ を経てバンドブレーキＢ／Ｂの２速アプ
ライ室２Ａ、３速４速レリーズ室３４Ｒ、ロークラッチ
Ｌ／Ｃのレリーズ室３５ａに接続する。

【００５３】デューティソレノイド弁Ａ₂ ，Ａ₃ の出力
回路６０，６１を夫々シャトル弁６２の２入力に通じさ
せ、該シャトル弁の出力をハイクラッチＨ／Ｃの室２５
に接続する。デューティソレノイド弁Ａ₃ の出力回路６
１は更にバンドブレーキＢ／Ｂの５速アプライ室５Ａに
接続し、バンドブレーキＢ／Ｂは常態で開放され、室２
Ａへ圧力Ｐ_BB2Aを供給する時締結され、この状態で室３
４Ｒへも圧力Ｐ_BB34R を供給する時開放され、更に室５
Ａにも圧力Ｐ_BB5Aを供給する時締結されるものとする。
又、ロークラッチＬ／Ｃも常態で開放され、室３５へ圧
力Ｐ_LCA を供給する時締結され、この状態で室３５ａに
も圧力Ｐ_LCR を供給する時開放されるものとする。

【００５４】１速エンジンブレーキ選択弁５７の他方の
出力回路５９は１レンジ減圧弁６３を経てシャトル弁６
４の一方の入力に接続し、該シャトル弁は他方の入力に
回路５５を接続し、出力をローリバースブレーキＬＲ／
Ｂの室４０に接続する。回路５５は他方でリバースクラ
ッチＲ／Ｃの室１６に接続する。

【００５５】圧力源５１からのライン圧Ｐ_L は他方で、
回路６５によりデューティソレノイド弁Ａ₄ を経てダイ
レクトクラッチＤ／Ｃの室４６に接続し、弁Ａ₄ の前後
に夫々リダクションブレーキＲＤ／Ｂのアプライ室４９
及びレリーズ室４９ａを接続する。なお、リダクション
ブレーキＲＤ／Ｂは常態で解放され、室４９に圧力Ｐ
_RDBAを供給する時締結され、この状態で室４９ａにも圧
力Ｐ_RDBRを供給する時解放されるものとする。

【００５６】上記した図４に示す変速制御油圧回路の作
用を次に説明する。Ｐ，Ｎレンジ 駐車又は停車を希望してマニュアル弁５２をＰ又はＮレ
ンジにすると、この弁は回路５３〜５５を全てドレン
し、リバークラッチＲ／Ｃ、バンドブレーキＢ／Ｂ、ロ
ークラッチＬ／Ｃ、ハイクラッチＨ／Ｃ、ローリバース
ブレーキＬＲ／Ｂのどれにも圧力を供給せず、これら全
要素を解放する。この時、図１〜３の中間軸３にエンジ
ン回転が至らず、従って出力軸２は停止され、駐停車を
可能にする。しかして、回路６５には常時ライン圧Ｐ_L
が供給され、これがリダクションブレーキＲＤ／Ｂのア
プライ室４９にＰ_RDBA圧として達する。一方この時、デ
ューティソレノイド弁Ａ₄ はデューティ０％により、リ
ダクションブレーキＲＤ／Ｂのレリーズ室４９ａへの圧
力Ｐ_RDBRをダイレクトラッチＤ／Ｃの室４６への圧力Ｐ
_DCと共に０にしており、ダイレクトクラッチＤ／Ｃを解
放すると共にリダクションブレーキＲＤ／Ｂを締結す
る。これにより図１，３の第３遊星歯車組７は出力軸２
を中間軸に減速伝動状態に結合し、第１速又は後退変速
段での発進に備える。

【００５７】Ｄ，３レンジ （第１速）自動変速走行又は３速エンジンブレーキ走行
を希望してマニュアル弁５２をＤ又は３レンジにする
と、この弁は回路５３にライン圧Ｐ_L を供給する。一
方、このレンジでは１速エンジンブレーキ選択弁５７が
ＯＦＦされ、ポート配置５７ａとなって回路５８にライ
ン圧Ｐ_L を供給する。回路５３のライン圧はワンウェイ
オリフィス５６を経由し、ロークラッチＬ／Ｃのアプラ
イ室３５にＰ_LCA 圧として供給される。回路５８のライ
ン圧はデューティソレノイド弁Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ に至る
も、これら弁が全てデューティ０％で、出力圧Ｐ_BB2A,
Ｐ_BB34R , Ｐ_LCR , Ｐ_BB5A, Ｐ_HCを０にする。よって、
ロークラッチＬ／Ｃは締結されるが、バンドブレーキＢ
／Ｂ及びハイクラッチＨ／Ｃは解放のままにされる。他
方、デューティソレノイドＡ₄ もＰ，Ｎレンジと同様デ
ューティ０％を維持してリダクションブレーキＲＤ／Ｂ
の締結、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの解放により第３遊
星歯車組７を減速伝動状態のままに保つ。以上により、
自動変速機は第１速を選択することができ、発進を可能
ならしめる。

【００５８】（第２速）第２速を選択すべき走行状態に
なると、デューティソレノイド弁Ａ₁ のデューティを漸
増させてバンドブレーキＢ／Ｂの２速サーボアプライ室
２ＡにＰ_BB2A圧を供給する。これによりバンドブレーキ
Ｂ／Ｂが追加作動（締結）されることとなり、ロークラ
ッチＬ／Ｃの締結保持と相俟って自動変速機は第２速を
選択することができる。

【００５９】（第３速）第３速を選択すべき走行状態に
なると、デューティソレノイド弁Ａ₂ のデューティも増
大させてバンドブレーキＢ／Ｂの３速４速レリーズ室３
４Ｒにも圧力Ｐ _BB34R を供給する。これによりバンドブ
レーキＢ／Ｂが解放される。同時にＰ_{BB 34R} はシャトル
弁６２を経由しハイクラッチＨ／Ｃの室２５にも圧力Ｐ
_HCとして供給され、このハイクラッチＨ／Ｃを締結す
る。よって、バンドブレーキＢ／Ｂが解放されると同時
にハイクラッチＨ／Ｃが締結される摩擦要素の掛け換え
により第３速を選択することができる。

【００６０】（第４速）第４速を選択すべき走行状態に
なると、デューティソレノイド弁Ａ₁ 〜Ａ₃ は第３速の
時と同じにしたまま、デューティソレノイド弁Ａ₄ のデ
ューティを漸増してリダクションブレーキＲＤ／Ｂのレ
リーズ室４９ａへの圧力Ｐ_RDBR及びダイレクトクラッチ
Ｄ／Ｃの室４６への圧力Ｐ_DCを上昇させる。これによ
り、リダクションブレーキＲＤ／Ｂが解放され、ダイレ
クトクラッチＤ／Ｃが締結される摩擦要素の掛け換えが
なされて、第３遊星歯車組７を今迄の減速伝動状態から
直結伝動状態に切り換え、第４速を選択することができ
る。なお、３レンジではこの第４速及び後述の第５速へ
の変速を実行せず、３速エンジンブレーキ走行を可能な
らしめる。

【００６１】（第５速）第５速を選択すべき走行状態に
なると、デューティソレノイド弁Ａ₃ のデューティをも
増大させてロークラッチＬ／Ｃのレリーズ室３５ａへ圧
力Ｐ_LCR を、又バンドブレーキB/B の5 速アプライ室5A
へ圧力Ｐ_BB5Aを供給する。これによりロークラッチＬ／
Ｃが解放され、代わりにバンドブレーキＢ／Ｂが締結さ
れることとなり、第５速を選択することができる。

【００６２】２，１レンジ ２速エンジンブレーキ走行又は１速エンジンブレーキ走
行を希望する時はマニュアル弁５２を２（１）レンジに
して回路５３，５４にライン圧Ｐ_L を供給する。回路５
３のライン圧は前記Ｄ，３レンジと同様にロークラッチ
Ｌ／Ｃを締結する。一方、デューティソレノイド弁Ａ₄
はこれらレンジでデューティ０％にされ、ダイレクトク
ラッチＤ／Ｃを解放し、リダクションブレーキＲＤ／Ｂ
を締結して、第３遊星歯車組７を減速伝動状態にする。

【００６３】ここで２レンジ希望であれば、運転者は図
示せざる手動スイッチのＯＦＦにより弁５７をポート配
置５７ｂとなす。これにより回路５８を経てデューティ
ソレノイド弁Ａ₁ にライン圧が至っており、該弁のＯ
Ｎ，ＯＦＦによりバンドブレーキＢ／Ｂを締結するか、
解放するかで、前記Ｄ又は３レンジと同様に第２速又は
第１速を選択することができる。そして、このレンジで
はデューティソレノイド弁Ａ₂ , Ａ₃ をＯＦＦし続け、
第３速以上への変速を禁止し、これにより第２速エンジ
ンブレーキ走行を可能ならしめる。

【００６４】次に１レンジ希望であれば、運転者は図示
せざる手動スイッチのＯＮにより弁５７をポート配置５
７b にする。これにより回路５３のライン圧が回路５
９、１レンジ減圧弁６３、シャトル弁６４を経由し、ロ
ーリバースブレーキＬＲ／Ｂの室４０にその作動圧Ｐ
_LRB として供給され、このブレーキを締結する。一方、
弁５７が回路５８をドレンするため、バンドブレーキＢ
／Ｂ及びハイクラッチＨ／Ｃの締結はあり得ず、ローク
ラッチＬ／Ｃの締結と相俟って第１速でのエンジンブレ
ーキ走行を可能ならしめる。

【００６５】Ｒレンジ 後退走行を希望してマニュアル弁５２をＲレンジにする
と、回路５３，５４がドレンされ、回路５５のみにライ
ン圧が供給される。回路５３，５４のドレンはロークラ
ッチＬ／Ｃ、バンドブレーキＢ／Ｂ、ハイクラッチＨ／
Ｃの前進走行用摩擦要素を解放する。回路５５のライン
圧は一方でリバースクラッチＲ／Ｃの室１６にその作動
圧Ｐ_RCとして至り、他方でシャトル弁６４を経由し、ロ
ーリバースブレーキＬＲ／Ｂの室４０にその作動圧Ｐ
_LRB として供給され、リバースクラッチＲ／Ｃ及びロー
リバースブレーキＬＲ／Ｂを締結する。

【００６６】なお、デューティソレノイド弁Ａ₄ はこの
Ｒレンジでデューティを０％にされ、ダイレクトクラッ
チＤ／Ｃを解放し、リダクションブレーキＲＤ／Ｂを締
結して、第３遊星歯車組７を減速伝動状態にする。よっ
て、後退の変速段が得られ、後退走行を可能ならしめ
る。

【００６７】

【発明の効果】かくして本発明の変速歯車機構は請求項
１に記載の如く、クラッチ及びブレーキが夫々、これら
により他の回転メンバーに結合したり固定すべき或る回
転メンバーに結合したドラムを共有し、その内外周に夫
々当該クラッチ及びブレーキのパックを配置してこれら
クラッチ及びブレーキを構成し、ブレーキパックをクラ
ッチのピストンとほぼ同じ軸直角面内に配置したから、
従来構造において必要だったブレーキハブが不要とな
る。

【００６８】従って、部品点数の減少が可能となり、こ
れにより組み付け性の向上を図り得ると共に低廉価を実
現し得る。又、ブレーキパックを上記クラッチのピスト
ンとほぼ同じ軸直角面内に配置する構成が可能となり、
両者の軸方向へのオフセットを避け得てその分軸方向寸
法を詰めることができる。

【００６９】更に、請求項２に記載の発明によれば、上
記或る回転メンバーがワンウエイクラッチにより一方向
の回転を阻止されるべきものである場合でも、前記ピス
トンを受容するシリンダを前記ドラム内に嵌着し、該シ
リンダと、このシリンダを支承する固定軸との間に前記
ワンウエイクラッチを介在させたことで、上記第１発明
の作用効果を何等損なわない。

【００７０】なお、この場合請求項３に記載の発明のよ
うに、上記ワンウエイクラッチの外レースを前記シリン
ダと別体に構成すれば、このシリンダがワンウエイクラ
ッチへの大きな入力を最初に受けることがなく、当該シ
リンダを安価なプレス品で構成することが可能となり、
上記ワンウエイクラッチが必要な構成であっても、低廉
価を可能ならしめる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す自動変速機用歯車変速
機構のスケルトン図である。

【図２】同歯車変速機構の実体構成に係わる断面図であ
る。

【図３】同歯車変速機構の実体構成に係わる断面図であ
る。

【図４】同歯車変速機構の変速制御油圧回路を示す油圧
回路図である。

【図５】従来の変速歯車機構を例示する要部概略断面図
である。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ 出力軸 ３ 中間軸 ４ トルクコンバータ ５ 第１遊星歯車組 ６ 第２遊星歯車組 ７ 第３遊星歯車組 L/C ロークラッチ B/B バンドブレーキ H/C ハイクラッチ LR/B ローリバースブレーキ RD/B リダクションブレーキ D/C ダイレクトクラッチ L/OWC ローワンウェイクラッチ ９ 摩擦板 30 ドラム 31 クラッチハブ 32 クラッチパック 33 ピストン 34 シリンダ 35 アプライ室 35a レリーズ室（遠心キャンセル室） 37 中空固定軸 38 ブレーキパック 39 ピストン 40 アプライ室 120a スラストベアリング 120b スラストベアリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯車伝動系中の或る回転メンバーを他の
   回転メンバーに結合するクラッチ、及び該或る回転メン
   バーを固定するブレーキを具えた自動変速機の変速歯車
   機構において、 前記或る回転メンバーに結合したドラムを設け、該ドラ
   ムの内周に前記クラッチのクラッチパック及びクラッチ
   ピストンを配置し、前記ドラムの外周に、前記クラッチ
   ピストンとほぼ同じ軸直角面内に配して前記ブレーキの
   ブレーキパックを配置したことを特徴とする自動変速機
   の変速歯車機構。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記或る回転メンバ
   ーがワンウエイクラッチにより一方向の回転を阻止され
   るべきものである場合、前記ピストンを受容するシリン
   ダを前記ドラム内に嵌着し、該シリンダと、このシリン
   ダを支承する固定軸との間に前記ワンウエイクラッチを
   介在させたことを特徴とする自動変速機の変速歯車機
   構。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記ワンウエイクラ
   ッチの外レースを前記シリンダと別体に構成した自動変
   速機の変速歯車機構。