JP3789831B2

JP3789831B2 - 自動変速機

Info

Publication number: JP3789831B2
Application number: JP2002050331A
Authority: JP
Inventors: 伸忠杉浦; 穂藤堂; 芳信野崎; 秀夫友松
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2022-02-26
Also published as: DE10307789A1; CN1441178A; JP2003247612A; US6835158B2; CN1324250C; US20030224900A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両に搭載される自動変速機に係り、特に多数のクラッチを前半部にまとめて配置し、後半部にギヤ部を設けた自動変速機に用いて好適であり、詳しくはギヤ部の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の車両に搭載される自動変速機において、多数のクラッチを前半部にまとめて配置し、後半部にギヤ部を設けた自動変速機が知られている。
【０００３】
図１１，図１２に、このような自動変速機の従来例を示す。これらのスケルトン図に示す自動変速機は、この順に、特開平４−２８５３４７号公報の図１，図３に開示されているものである。これらの自動変速機は、前半部にクラッチＣ１，Ｃ２をまとめて配置し、後半部にギヤ部（第１，第２，第３遊星歯車組Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３）を設けており、図示のギヤトレーンによって前進６速の変速段を可能としている。
【０００４】
なお、従来技術の理解に不要と思われる符号の説明は適宜省略した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近時、自動変速機に対して、燃費向上の観点から多段化が強く要求されている。一方、搭載性の観点からは自動変速機自体のコンパクト化が強く要求されている。これら自動変速機における多段化とコンパクト化とは相反するものである。そしてさらに、自動変速機の制御性の良さも求められている。すなわち、簡便な制御で例えば変速ショックのない快適な変速が求められている。これを達成するための１つの方策として、一般に、ワンウェイクラッチが積極的に使用される。
【０００６】
しかしながら、上述の図１１，図１２に示す自動変速機にあっては、ワンウェイクラッチの記載がなく、したがって、変速はクラッチツウクラッチで行われると推察されるため、制御性が悪い、という問題があった。
【０００７】
ここで、例えば、上述の従来例の構成を基本としてワンウェイクラッチ変速による前進６速段を達成しようとした場合、図１１，図１２に示す構成においては、所定回転要素（図１１ではサンギヤＳ１、図１２ではキャリヤＰＣ１）に対して第３ブレーキＢ３と並列にワンウェイクラッチを設ける構成が考えられる。
【０００８】
しかしこの場合、入力軸Ｉと所定回転要素とが直結されているため、これら所定回転要素に対して上述の位置にワンウェイクラッチを設けてしまうと、ワンウェイクラッチによって所定回転要素の逆転が阻止されてしまう。このため実際には、６速段を達成することができない。
【０００９】
そこで、本発明は、コンパクトな構成でありながら、ワンウェイクラッチ変速を可能として制御性に優れた自動変速機を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は（例えば図１，図４参照）、入力軸（１２）と、第１プラネタリギヤ（３）と、少なくとも４つの回転要素（１３５，１３６，１３７，１３８）を有するプラネタリギヤセット（リヤギヤユニット１３１）と、出力軸（１０５）とを備え、前記入力軸（１２）の回転を、前記第１プラネタリギヤ（３）及び前記プラネタリギヤセット（１３１）によって複数の変速段に変速して前記出力軸（１０５）に伝達する自動変速機（１）において、前記第１プラネタリギヤ（３）は、前記入力軸（１２）の回転が入力される第１の変速要素（サンギヤＳ１）と、第１係止手段（第１ブレーキＢ１）及び第３係止手段（第３ブレーキＢ３、第１ワンウェイクラッチＦ１）によって係脱される第２の変速要素（キャリヤＣＲ１）と、前記入力軸（１２）の回転とは異なる回転数の回転を前記プラネタリギヤセット（１３１）に伝達する第３の変速要素（リングギヤＲ１）と、前記入力軸（１２）の回転を前記プラネタリギヤセット（１３１）に伝達する第２クラッチ（Ｃ２）と、前記入力軸（１２）の回転を前記第１プラネタリギヤ（３）に伝達する第３クラッチ（Ｃ３）と、を備え、前記第２クラッチ（Ｃ２）と前記第３クラッチ（Ｃ３）とは、前記第２クラッチ（Ｃ２）を支持する第２ドラム（２９）が前記第３クラッチ（Ｃ３）用の第３ピストン（２９）を兼用し、前記第２クラッチ（Ｃ２）用の第２ピストン（４７）によって前記第２クラッチ（Ｃ２）を係合する際には前記第３ピストン（２９）によって前記第３クラッチ（Ｃ３）を係合するダブルピストン構造であり、第１の変速要素（Ｓ１）は、前記第３クラッチ（Ｃ３）の係脱により、前記入力軸（１２）の回転の伝達状態が切り換えられ、前記第１係止手段は第１ブレーキ（Ｂ１）によって構成され、前記第３係止手段は、前記第２の変速要素（ＣＲ１）に係脱される第１ワンウェイクラッチ（Ｆ１）と、前記第１ワンウェイクラッチ（Ｆ１）を係止する第３ブレーキ（Ｂ３）と、によって構成され、前記第３の変速要素（Ｒ１）が前記プラネタリギヤセット（１３１）の１要素（リングギヤＲ２）に直結され、前記所定変速段の１つ前の変速段において、前記第２，第３クラッチ（Ｃ２，Ｃ３）、第１，第３ブレーキ（Ｂ１，Ｂ３）が係合状態にあり、前記所定変速段の１つ前の変速段から、前記第１，第３ブレーキ（Ｂ１，Ｂ３）が解放され、前記第２ブレーキ（Ｂ２）が係合されて、前記１要素（Ｒ２）及び前記第３の変速要素（Ｒ１）が停止状態で前記第１の変速要素（Ｓ１）が回転状態となる所定変速段に変速する際、前記第３クラッチ（Ｃ３）が係合状態を維持したまま、前記第３ブレーキ（Ｂ３）が前記第１ワンウェイクラッチ（Ｆ１）を解放することで前記第２の変速要素（ＣＲ１）がフリー状態となる、ことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の自動変速機（１）において、前記１要素（Ｒ２）及び前記第３の変速要素（Ｒ１）を係止する第２ブレーキ（Ｂ２）を有する、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の自動変速機（１）において、前記第１プラネタリギヤ（３）がダブルピニオン（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ）を有するプラネタリギヤであり、前記第１の変速要素がサンギヤ（Ｓ１）であり、前記第２の変速要素がキャリヤ（ＣＲ１）であり、前記第３の変速要素がリングギヤ（Ｒ１）であり、前記第１プラネタリギヤ（３）及び前記プラネタリギヤセット（４，５）によって少なくとも前進６速の変速段が達成される、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の自動変速機（１）において、前記第１の変速要素（Ｓ１）は、第２ワンウェイクラッチ（Ｆ２）が連結されている、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の自動変速機（１）において、前記第１プラネタリギヤ（３）の外径側に前記第１ブレーキ（Ｂ１）を配置し、前記第１ブレーキ（Ｂ１）の前面側において前記第３ブレーキ（Ｂ３）を前記第１ブレーキ（Ｂ１）と軸方向に略々整列するように配置し、前記第３ブレーキ（Ｂ３）の前面側において前記第３ブレーキ用の油圧アクチュエータ（６６）を前記第３ブレーキ（Ｂ３）と軸方向に略々整列するように配置し、前記第１プラネタリギヤ（３）の前面側に前記第１ワンウェイクラッチ（Ｆ１）を配置し、前記第１ワンウェイクラッチ（Ｆ１）の前面側に前記第２ワンウェイクラッチ（Ｆ２）を配置するとともに、これら第１，第２ワンウェイクラッチ（Ｆ１，Ｆ２）を前記第３ブレーキ（Ｂ３）及び前記第３ブレーキ用の油圧アクチュエータ（６６）の内径側に位置するように配置する、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の自動変速機（１）において、前進段のうちの直結段（例えば、４速段）を超えた１段目（例えば、５速段）において、前記第１ブレーキ（Ｂ１）が係合状態をとって前記第１プラネタリギヤ（３）の前記キャリヤ（ＣＲ１）が停止されるとともに、前記直結段（４速段）を超えた１段目（５速段）から前記直結段を超えた２段目（例えば、６速段）に変速する際、前記第１，第３ブレーキ（Ｂ１，Ｂ３）が解放されて前記第１ワンウェイクラッチ（Ｆ１）がフリーとなって前記第１プラネタリギヤ（３）の前記キャリヤ（ＣＲ１）の逆転を許容する、ことを特徴とする。
【００１５】
なお、上記［課題を解決するための手段］においてカッコ内に示した符号や語句は、各請求項と実施の形態における図面との対応付けを容易かつ迅速にするための便宜的なものであり、これにより、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によると、第２，第３クラッチは第２ドラムと第３ピストンとが兼用されるダブルピストン構造であるので、構成を簡略化してコンパクト化することができるものでありながら、第２，第３クラッチ、第１，第３ブレーキが係合状態にある所定変速段の１つ前の変速段から、第１，第３ブレーキが解放され、かつ第２ブレーキが係合されて、１要素及び第３の変速要素が停止状態で第１の変速要素が回転状態となる所定変速段に変速する際、第３ブレーキが第１ワンウェイクラッチを解放することで第２の変速要素がフリー状態とするので、第２の変速要素の逆転が可能となる。これにより、例えば、前進６速段の変速が可能となる。さらに、変速時に第１ワンウェイクラッチを使用したワンウェイクラッチ変速が行えるので、簡単な構成で、制御性を向上させることができる。
請求項２に係る発明によると、第２ブレーキによって１要素及び第３の変速要素を停止させることができる。
【００１７】
請求項３の発明によると、第１プラネタリギヤがサンギヤとキャリヤとダブルピニオンとリングギヤとを有していて、この第１プラネタリギヤと、プラネタリギヤセットとによって少なくとも前進６速段を達成することが可能となる。
【００１８】
請求項４に係る発明によると、第１の変速要素は、第２ワンウェイクラッチ及び第３クラッチにより、逆転が可能となる。
【００１９】
請求項５に係る発明は、各構成要素の空間的な配置関係を規定したものである。この請求項５に係る発明によると、径方向についての外径側には、後面側から順に、第１ブレーキ、第３ブレーキ、第３ブレーキ用のアクチュエータが、軸方向に略々整列するように配置され、これらの軸方向内径側に、後面側から順に第１プラネタリギヤ、第１ワンウェイクラッチ、第２ワンウェイクラッチが配置されている。つまり、これら第１，第３ブレーキ、第２ブレーキ用の油圧アクチュエータ、第１プラネタリギヤ、第１，第２ワンウェイクラッチは、径方向についても、また軸方向についてもスペース効率よく配置されて、自動変速機のコンパクト化に寄与している。
【００２０】
請求項６に係る発明によると、第１ワンウェイクラッチをミッションケースに直接的に連結するのではなく、この第１ワンウェイクラッチを第３ブレーキを介してミッションケースに連結するようにしたので、第１ワンウェイクラッチは、第３ブレーキを係合させたときには、ワンウェイクラッチ本来の機能を発揮し、すなわち第１プラネタリギヤのキャリヤの正転を許容して、逆転を阻止する。一方、第３ブレーキを開放したときには、第１ワンウェイクラッチはフリーな状態（無いのと同じ状態）となるので、第１プラネタリギヤのキャリヤは、正転、逆転のいずれの方向の回転も許容される。この第１プラネタリギヤの逆転が可能であるということに基づいて、前進６速段を可能なものとしている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
＜実施の形態１＞
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る自動変速機の全体断面図であり、図２，図３，図４は、その部分拡大断面図である。なお、以下の説明では、図１〜図４中における左側を前面側（前方）、また右側を後面側（背面側：後方）というものとする。
【００２２】
自動変速機１は、図１に示すように、トルクコンバータ２と、３個のプラネタリギヤ（第１プラネタリギヤ３，第２プラネタリギヤ４，第３プラネタリギヤ５）を有する多段変速機構６とを備えており、これらトルクコンバータ２及び多段変速機構６が１軸上に直列的に配置されているとともに、コンバータハウジング７及びミッションケース９からなる一体ケースに収納されている。なお、上述の第２，第３プラネタリギヤ４，５によってプラネタリギヤセットを構成している。
【００２３】
トルクコンバータ２は、図２に詳示するように、エンジン出力軸（不図示）に連結されるカバー１０に設けられたポンプインぺラ１１と、多段変速機構６の入力軸１２に連結されるタービンランナ１３と、ワンウェイクラッチ１５を介して支持されているステータ１６と、を備えており、さらに上述のカバー１０と入力軸１２とをスプリングダンパ１７を介して機械的に連結するロックアップクラッチ１９を備えている。また、コンバータハウジング７とミッションケース９（図１参照）との間部分にはポンプケース２０が固定されており、このポンプケース２０には、オイルポンプ２１が配設されているとともに、上述のカバー１０が回転自在に支持されている。さらに、ポンプケース２０の後側面にはポンプカバー２２が固定されており、このポンプカバー２２には上述のワンウェイクラッチ１５のインナレースが固定されているとともに、各油路が形成されている。
【００２４】
図１に示すように、上述の多段変速機構６は、前面側となる前半部（トルクコンバータ側）がクラッチ部２３となり、背面側となる後半分（出力軸側）がギヤ部２４となっている。
【００２５】
クラッチ部２３には、３個のクラッチ、すなわち第１クラッチＣ１，第２クラッチＣ２，第３クラッチＣ３が、これらの油圧アクチュエータ５５，４９，４６（後述）とともにまとめて配置されている。これら３個のクラッチのうち第２，第３クラッチＣ２，Ｃ３は、外径側において第２クラッチＣ２が前面側に、また第３クラッチＣ３が背面側に配置されている。すなわち、第２，第３クラッチＣ２，Ｃ３は、外径側において第２クラッチＣ２の背面側と第３クラッチＣ３の前面側とが対面するように、軸方向に略々整列されて配置されている。そして、これら第２，第３クラッチＣ２，Ｃ３の内径側に第１クラッチＣ１が配置されている。さらに詳しくは、第１クラッチＣ１は、軸方向については第２クラッチＣ２とオーバラップすることなく、第３クラッチＣ３の内径側に配置されている。
【００２６】
以下、図３（図１におけるクラッチ部２３の拡大図）を参照してクラッチ部２３について詳述する。
【００２７】
第１，第２，第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、上述のポンプカバー２２のボス部２２ａの外周面によって回転自在に支持されるとともに上述の入力軸（入力部材）１２に連結されているスリーブ２５から回転が伝達されるようになっている。このスリーブ２５は前方部分にてフランジ状になっており、かつそのフランジ部２５ａの外周部分に第３ドラム部材（クラッチドラム）２６が固着されている。この第３ドラム部材２６の内周面にはスプライン２６ａが形成されており、このスプライン２６ａに、第３クラッチＣ３の複数枚のドライブプレート（外摩擦板）２７が係合しているとともに、第２ドラム部材（クラッチドラム）２９が係合しており、これら第２，第３ドラム部材２９，２６は、一体に回転するようになっている。
【００２８】
この第２ドラム部材２９はその内径側がフランジ部２９ａとなっていて、上述のスリーブ２５に油蜜状に軸方向移動自在に支持されており、かつそのドラム部２９ｂの外周面にスプライン２９ｃが形成されて、第３ドラム部材２６のスプライン２６ａに係合しているとともに、その内周面にスプライン２９ｄが形成されて、このスプライン２９ｄに第２クラッチＣ２の複数枚のドライブプレート（外摩擦板）３１が係合している。また、第２，第３クラッチＣ２，Ｃ３の内径側において、上述の入力軸１２に固定されて第１ドラム部材（クラッチドラム）３２が配置されており、この第１ドラム部材３２の外径側のドラム部３２ａの内周面にスプライン３２ｂが形成されており、このスプライン３２ｂに、第１クラッチＣ１の複数枚のドライブプレート（外摩擦板）３３が係合している。
【００２９】
一方、異なる半径上に、小径側から第１ハブ３５、第２ハブ３６、第３ハブ３７が順次配設されており、これら第１，第２，第３ハブ３５，３６，３７の外周面にはそれぞれスプライン３５ａ，３６ａ，３７ａが形成されている。そして、第１ハブ３５のスプライン３５ａには第１クラッチＣ１の複数枚のドリブンディスク（内摩擦板）３９が、また第２ハブ３６のスプライン３６ａには第２クラッチＣ２の複数枚のドリブンディスク（内摩擦板）４０が、さらに第３ハブ３７のスプライン３７ａには第３クラッチＣ３の複数枚のドリブンディスク（内摩擦板）４１がそれぞれ係合しており、また第１ハブ３５は中心軸からなる中間軸４２に、また第２ハブ３６はこの中心軸４２に被嵌された第２スリーブ軸４３に、さらに第３ハブ３７はこの第２スリーブ軸４３に被嵌された第３スリーブ軸４５にそれぞれ連結・固定されている。すなわち中間軸４２、第２スリーブ軸４３、及び第３スリーブ軸４５は同軸状にそれぞれブッシュ等を介在させて回転自在に支持されている。
【００３０】
また、上述のスリーブ２５のフランジ部２５ａには、その軸方向後側にて、第２ドラム部材２９のフランジ部２９ａが油蜜状に嵌合して、第３クラッチ用の油圧アクチュエータ４６を構成しており、上述のフランジ部２９ａを有する第２ドラム部材２９は、第２クラッチＣ２の係合面を越えた先端部２９ｅが第３クラッチＣ３に対向して、第３クラッチ用のピストンの一部を構成している。上述の第２ドラム部材２９のフランジ部２９ａには、その軸方向後側にて、第２ピストン部材４７が油密状に嵌合して、第２クラッチ用の油圧アクチュエータ４９を構成しており、この第２ピストン部材４７の外径側の先端部４７ａが第２クラッチＣ２に対向している。さらに、第２ピストン部材４７の背面（軸方向後側）には、スリーブ２５に嵌合されたスナップリングにより軸方向移動が規制されてキャンセルプレート５０が油密状に嵌合しており、このキャンセルプレート５０と第２ピストン部材４７の背面との間には、リターンスプリング５１が縮設されているとともに、第３，第２クラッチ用の油圧アクチュエータ４６，４９の遠心油圧をキャンセルするキャンセル室５２が形成されている。
【００３１】
また、上述の第１ドラム部材３２は、キャンセルプレート５０の軸方向後側に配置されており、この第１ドラム部材３２には、その軸方向後側にて、第１ピストン部材５３が油密状に嵌合して、第１クラッチ用の油圧アクチュエータ５５を構成しており、この第１ピストン部材５３の先端５３ａが第１クラッチＣ１に対向している。さらに第１ピストン部材５３の背面（軸方向後側）には、入力軸１２に嵌合されたスナップリングにより軸方向移動が規制されてキャンセルプレート５６が油密状に嵌合しており、このキャンセルプレート５６と第１ピストン部材５３の背面との間には、リターンスプリング５７が縮設されているとともに、油圧アクチュエータ５５の遠心油圧をキャンセルするキャンセル室５９が形成されている。
【００３２】
すなわち、第３ドラム部材２６及び第２ドラム部材２９は、スプライン２６ａ、２９ｄが形成されている内周部分が直線状に延びており、かつ第３ドラム部材２６は、第２ドラム部材２９の外周面を被嵌して軸方向に、第２ドラム部材２９より所定長さ延長して延設されている。したがって、これら第３ドラム部材２６及び第２ドラム部材２９に係合している第３クラッチＣ３及び第２クラッチＣ２が軸方向に略々整列して、かつ第３クラッチＣ３が、そのドライブプレート２７の外周面を第２クラッチＣ２のそれよりも略々第２ドラム部材２６の板厚だけ外径側に位置するととも軸方向後側に配置されている。
【００３３】
また、第１クラッチＣ１は、第２，第３クラッチＣ２，Ｃ３の内径側に位置されており、かつこの第１クラッチＣ１の内径側に、上述の第１クラッチ用の油圧アクチュエータ５５のキャンセル室５９の大部分が配置されており、この第１クラッチＣ１は、第２，第３クラッチＣ２，Ｃ３の内周側に配置されて、これら第２，第３クラッチＣ２，Ｃ３とは独立して作動するようになっている。
【００３４】
以上で、第１，第２，第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３、及びこれらを作動させる油圧アクチュエータ５５，４９，４６がまとめて配置されたクラッチ部２３の説明を終了し、ギヤ部２４の説明に移る。
【００３５】
図１に示すように、ギヤ部２４は、上述の多段変速機構６の後半部、つまり上述のクラッチ部２３の後方に設けられており、３個のプラネタリギヤ（第１プラネタリギヤ３，第２プラネタリギヤ４，第３プラネタリギヤ５）がその係止手段（第１〜第５係止手段）とともに、まとめて配置されている。なお、本実施の形態においては、第１係止手段は第１ブレーキＢ１により構成され、また第２係止手段は第２ブレーキＢ２により構成され、さらに第３係止手段は、第３ブレーキＢ３と第１ワンウェイクラッチＦ１とにより構成され、さらにまた第４係止手段は、第４ブレーキＢ４と第３ワンウェイクラッチＦ３とにより構成され、そして第５係止手段が第２ワンウェイクラッチＦ２により構成されている。
【００３６】
ギヤ部２４は、図４に詳示するように、前方（入力部材１２側）から、第３スリーブ軸４５に形成されたサンギヤ（第１の変速要素）Ｓ１を有する第１プラネタリギヤ３、第２スリーブ軸４３に連結されるキャリヤＣＲ２を有する第２プラネタリギヤ４、そして中間軸３１に形成されたサンギヤＳ３を有する第３プラネタリギヤ５が順次に配設されている。さらに、クラッチ部２３と第１プラネタリギヤ３との軸方向間部分に第３ブレーキＢ３、第１ワンウェイクラッチＦ１、及び第２ワンウェイクラッチＦ２が配設されており、また第２プラネタリギヤ４と第３プラネタリギヤ５との軸方向間部分に第３ワンウェイクラッチＦ３が配設されている。
【００３７】
第３ブレーキＢ３は多板ブレーキからなり、複数枚の外ブレーキプレート６１がミッションケース９に形成されたスプライン９ａに係合しており、また第１ワンウェイクラッチＦ１のアウタレース６２に固定されているハブ６３に、第３ブレーキＢ３の複数枚の内ブレーキディスク６４が係合している。第１ワンウェイクラッチＦ１のインナレース６５は第１プラネタリギヤ３のキャリヤ（第２の変速要素）ＣＲ１と一体に構成されている。これら第３ブレーキＢ３と第１ワンウェイクラッチＦ１とは、異なる径方向位置において、軸方向に略々オーバラップする位置に配置されている。すなわち、これら第３ブレーキＢ３と第１ワンウェイクラッチＦ１とは、軸方向の位置については略々オーバラップするように、また径方向の位置については、前者の第３ブレーキＢ３が外側で、その内側に後者の第１ワンウェイクラッチＦ１が配置されている。
【００３８】
第３ブレーキＢ３の軸方向前方側には、この第３ブレーキ用の油圧アクチュエータ６６が配設されており、この油圧アクチュエータ６６は、ミッションケース９に軸方向及び回転方向移動不能に連結されたシリンダ部材６７と、このシリンダ部材６７に油密状に嵌合して、その後方端部６９ａが第３ブレーキＢ３に対向しているピストン部材６９と、からなる。さらに、シリンダ部材６７の内周面にスプライン係合されて、第２ワンウェイクラッチＦ２のアウタレース７０が配置されており、この第２ワンウェイクラッチＦ２のインナレース７１は第３スリーブ軸４５自体で構成されている。そして、第３ブレーキ用の油圧アクチュエータ６６と第２ワンウェイクラッチＦ２は、異なる径方向位置において、軸方向に略々（少なくとも一部が）オーバラップするように配置されている。上述のピストン部材６９の内側でかつ第２ワンウェイクラッチＦ２の外側には、ピストン部材６９を復帰させるためにリターンスプリング７３が配設されている。なお、このピストン部材６９は、後述のピストン部材８３がブレーキに向けて延びかつクシ歯の間にリターンスプリング８５を配置する延出部を有するのに対し、このような延出部を有さない短い構造からなる。リターンスプリング７３は、ピストン部材６９の内側に、支持部材７４によって保持されていて、連結部材７８によってピストン部材６９に連結されている。
【００３９】
ここで、上述の第３ブレーキＢ３、その油圧アクチュエータ６６、第１，第２ワンウェイクラッチＦ１，Ｆ２の位置関係に着目すると、径方向外側において、前側に油圧アクチュエータ６６が配置され、その後側に第３ブレーキＢ３配置され、これら油圧アクチュエータ６６と第３ブレーキＢ３の内側と、第３スリーブ軸４５の外側とに囲まれた空間に、第１，第２ワンウェイクラッチＦ１，Ｆ２の略々全体が収まるように配置されている。そして、これら第３ブレーキＢ３、その油圧アクチュエータ６６、第１，第２ワンウェイクラッチＦ１，Ｆ２をコンパクトに配置しながら、後述のように、前進６速の変速段を可能にしている。
【００４０】
第１プラネタリギヤ３は、サンギヤＳ１に噛合するピニオンＰ１ａとリングギヤ（第３の変速要素）Ｒ１に噛合するピニオンＰ１ｂとを有するデュアルプラネタリギヤからなり（図５参照）、これら相互に噛合するピニオンＰ１ａ、Ｐ１ｂを支持するキャリヤＣＲ１がそのボス部７２により第３スリーブ軸４５に回転自在に支持されており、またサンギヤＳ１が第３スリーブ軸４５に一体に形成されている。さらに、リングギヤＲ１が、その後方端でスプライン結合されているプレート７５により軸方向位置を規制された状態で回転自在に支持されているとともに、第２プラネタリギヤ４のリングギヤＲ２にスプライン結合されている。第１プラネタリギヤ３のキャリヤＣＲ１は、前述のように、第１ワンウェイクラッチＦ１のインナレース６５と一体に構成されており、したがってキャリヤＣＲ１は、第３スリーブ軸４５によって回転自在に支持されるとともに、ミッションケース９に対して上述の第１ワンウェイクラッチＦ１を介して第３ブレーキＢ３に連結されている。さらに後述するように、キャリヤＣＲ１は、第１ブレーキＢ１に対して直接、連結されている。
【００４１】
そして、第１ブレーキＢ１は多板ブレーキからなり、その複数枚の外ブレーキプレート７６が、ミッションケース９に形成されたスプライン９ｂ（前述のスプライン９ａに連続して形成されている。）に係合されるとともに前方方向移動を規制されて支持されている。第１ブレーキ用の内ブレーキディスク７９は、キャリヤＣＲ１を構成するカップ状部材８０の外径側外周面に形成されたスプラインに係合している。このカップ状部材８０は、その外径側平坦面８０ａが第１プラネタリギヤ３の外径側を覆うように延びており、この外径側平坦面８０ａの外周面に形成されたスプラインに係合している第１ブレーキＢ１が、第１プラネタリギヤ３の外径側にて軸方向に略々オーバラップするように（正確には第３プラネタリギヤ３の幅内に第１ブレーキＢ１が収まるように）配置されている。
【００４２】
第１ブレーキＢ１の後方側には第１ブレーキ用の油圧アクチュエータ８１が配設されている。この油圧アクチュエータ８１は、ミッションケース９の段付小径部９ｃに固定・配置されているシリンダ部材８２及びそれに油密状に嵌合しているピストン部材８３を有しており、この油圧アクチュエータ８１は、第１，第２プラネタリギヤ３，４の外径側にて、軸方向において股がった状態で配置されている。すなわち、第１プラネタリギヤ３の外径側において、この第１プラネタリギヤの所定の回転要素（ＣＲ１）を係止する第１ブレーキＢ１及びその油圧アクチュエータ８１が、この第１プラネタリギヤ３と軸方向に少なくとも一部がオーバラップするように配置されている。なお、上述のピストン部材８３はクシ歯状に第１ブレーキＢ１に向けて延びており、かつそのクシ歯の間にリターンスプリング８５が配置されている。
【００４３】
第２プラネタリギヤ４は、シンプルプラネタリギヤからなり、ピニオンＰ２を支持するキャリヤＣＲ２が第２スリーブ軸４３にスプライン係合している。また、サンギヤＳ２が、中間軸３１にスプラインにより一体に結合されており、またリングギヤＲ２が第１プラネタリギヤ３のリングギヤＲ１にスプラインにより一体に結合されている。この第２プラネタリギヤ４は、デュアルプラネタリギヤからなる第１プラネタリギヤ３より小径に構成されており、したがってリングギヤＲ２の前方端に外径方向に延びる鍔部８６が形成されて、この鍔部８６の外周部がリングギヤＲ１の内周面にプレート７５とともにスプラインにより一体に連結されている。第１ブレーキ用の油圧アクチュエータ８１は、そのピストン延出部を除いて、上述の小径からなる第２プラネタリギヤ４の外径側に第２ブレーキＢ２とともに配置されている。したがって、この油圧アクチュエータ８１は、ミッションケース９が段付小径部９ｃにより小径となっているにもかかわらず、所定の受圧面積が確保され、この第１ブレーキＢ１の必要トルクに対応するトルク容量を有する。
【００４４】
そして、第１ブレーキ用の油圧アクチュエータ８１の後方側に第２ブレーキＢ２が配置されている。この第２ブレーキＢ２は多板ブレーキからなり、複数枚の外ブレーキプレート８７が上述の小径部となるミッションケース９の内スプライン９ｄに係合しており、内ブレーキディスク８９がリングギヤＲ２の外周面に形成されたスプラインに係合している。この第２ブレーキＢ２は、第２プラネタリギヤ４の外径側において、この第２プラネタリギヤ４と軸方向にオーバラップするように（正確には第２プラネタリギヤ４の幅内に第２ブレーキＢ２が納まるように）配置されている。
【００４５】
第２ブレーキＢ２の後方側には第２ブレーキ用の油圧アクチュエータ９０が配設されている。このアクチュエータ９０は、ミッションケース９の内周面に固定・配置されているシリンダ部材９１及びそれに油密状に嵌合しているピストン部材９２を有しており、このピストン部材９２は、ピストン部材８３がブレーキに向けて延びかつクシ歯の間にリターンスプリング８５を配置する延出部を有するのに対し、このような延出部を有さない短い構造からなる。この油圧アクチュエータ９０は、第２ブレーキＢ２の後方側において、第２プラネタリギヤ４の後端部に一部オーバラップするか、又はそのピストン部材９２先端部が略々整列するように配置されている。そして、第２ブレーキＢ２の外ブレーキプレート８７及び内ブレーキディスク８９は、その外径部分に所定間隔毎に切欠かれており、その切欠き部９３に、ピストン部材９２の先端部に設けられた支持プレート９５とミッションケース９等の固定部材との間に縮設されたリターンスプリング９６が配置されている。
【００４６】
前記第２ブレーキＢ２用油圧アクチュエータ９０の後方側、すなわち第２プラネタリギヤ４と第３プラネタリギヤ５との間部分には、第３ワンウェイクラッチＦ３が配設されている。第２プラネタリギヤ４の後キャリヤプレート９７と、第３プラネタリギヤ５のリングギヤＲ３とは連結部材９９を介して連結されている。第３ワンウェイクラッチＦ３は、固定側となるアウタレース１００と可動側となるインナレース１０１とを有しており、アウタレース１００の外周面がミッションケース９にスプライン係合されているとともに、インナレース１０１の内周面が連結部材９９のボス部９９ａにスプライン係合している。
【００４７】
上述のアウタレース１００は、ローラ又はスプラグ等の係合部材１０２部分がこの係合部分の幅に合せて幅広になっているとともに、外径方向に向ってその前後両方から漸減するように幅狭となっており、かつ外径端にあっては後方側のみ鍔状に延出している。これにより、このアウタレース１００は、比較的軸方向に長い係合部材１０２に合せた接合面を有するとともに、ミッションケース９との係合部分も上述の鍔状の延出部により所定軸方向長さを確保して、所定トルク容量を備えるものでありながら、その前方側が凹んで凹部１００ａとなっており、この凹部１００ａに、第２ブレーキ用の油圧アクチュエータ９０の後方部分が収納されて、この油圧アクチュエータ９０を含む第２ブレーキ装置の第２プラネタリギヤ４の外径側配置（少なくとも一部が軸方向にオーバラップする）を可能として、自動変速機１全体の軸方向の短縮化に寄与している。すなわち、上述の油圧アクチュエータ９０は、第２プラネタリギヤ４及び第３ワンウェイクラッチＦ３の間部分に配置されて、コンパクトな構成となっている。
【００４８】
上述のインナレース１０１は、係合部材１０２の係合部分がこの係合部材に合せて幅広になっており、かつその内径側に向けて漸減するように幅狭になって、上述と同様に、接合面積に起因するトルク容量を確保するとともに、連結部材９９と後キャリヤプレート９７とのスプライン連結スペースを確保している。
【００４９】
上述の第３ワンウェイクラッチＦ３の後方側には第３プラネタリギヤ５が配設されている。この第３プラネタリギヤ５はシンプルプラネタリギヤからなり、リングギヤＲ３が連結部材９９のフランジ９９ｂ外周面に係合してキャリヤＣＲ２と連結している。一方、サンギヤＳ３は、中間軸３１の後方端部にあってこの中間軸３１に一体形成されており、またピニオンＰ３を支持するキャリヤＣＲ３は出力軸１０５に一体に形成されている。中間軸３１はサンギヤＳ３部分を最も大径として、前方に向かって順次に小径となる段付き構造からなる。キャリヤＣＲ３は出力軸１０５が鍔状に拡がって形成されている。出力軸１０５は、中間軸３１の後端突出部３１ａと出力軸１０５の前端中空部１０５ａとが嵌合して回転自在にかつ軸方向移動不能に支持されている。なお、中間軸３１は、その前端部を入力軸１２（図３参照）に嵌合して回転自在に支持されて、その両端部をそれぞれ入力軸１２及び出力軸１０５を介してミッションケースに間接支持されている。また、出力軸１０５は、その前端部がミッションケース９の後側９ｅの鍔部９ｆにベアリングを介して直接支持されるとともに、その後部分がエクステンションケース（ミッションケース９の後端部に固定：不図示）にベアリングを介して直接支持されている。
【００５０】
上述の第３ワンウェイクラッチＦ３の後方側に第４ブレーキＢ４が配設されている。この第４ブレーキＢ４は、多板ブレーキからなり、複数枚の外ブレーキプレート１０６が第３ワンウェイクラッチＦ３のアウタレース１００とともにミッションケース９内周面の内スプライン９ｄに係合していて、さらにスナップリング（不図示）により軸方向移動が規制されて支持されており、また内ブレーキディスク１０７がリングギヤＲ３の外周面に形成されたスプラインに係合している。この第４ブレーキＢ４は、第３プラネタリギヤ５の外径側において、この第３プラネタリギヤ５に軸方向に略々オーバラップして（少なくとも一部がオーバラップして）配置されている。
【００５１】
上述の第４ブレーキＢ４及び第３プラネタリギヤ５の後方側には、第４ブレーキ用の油圧アクチュエータ１０９が配設されている。この油圧アクチュエータ１０９はミッションケース９の後端部内周面、後側９ｅ及び鍔部９ｆをシリンダとしたダブルピストンタイプからなり、第１ピストン部材１１０、中間支持部材１１１及び第２ピストン部材１１２を有する。第１ピストン部材１１０は、上述のシリンダに油密状に嵌合しているとともに、その外径側にて前方に突出する延出部１１０ａ及びその内径側にて後方に突出するハブ部１１０ｂを有しており、延出部１１０ａが内スプライン９ｄに係合しつつ上述の第４ブレーキＢ４に対向している。
【００５２】
中間支持部材１１１は、その内径側をハブ部１１０ｂに嵌合してシリンダに油密状に嵌合しているとともに、その外径側延出部がミッションケース９の後側９ｅに当接している。第２ピストン部材１１２は、その外径側を上述の外径側延出部の内周面に接してシリンダに油密状に嵌合しており、かつその内径部分にて第１ピストン部材１１０のハブ部１１０ｂに当接している。なお、第１ピストン部材１１０とミッションケース９の鍔部９ｆに設けられた支持プレート１１４との間にリターンスプリング１１３が縮設されている。
【００５３】
したがって、第４ブレーキ用の油圧アクチュエータ１０９は、ミッションケース９の後端面を利用した大きい受圧面積からなるとともに、第１，第２のピストン部材１１０，１１２からなるダブルピストンに基づいてさらに大きな受圧面積が得られ、上述の第４ブレーキＢ４の設定トルク容量に対応する大きな押圧力が得られる。なお、キャリヤＣＲ３の外径側にパーキングギヤ１１５が一体に設けられており、このパーキングギヤ１１５を、ミッションケース９に貫通して設けられたパーキングポール１１６により係止することにより出力軸１０５が固定される。また、第４ブレーキ用の油圧アクチュエータ１０９の第１ピストン部材１１０は、パーキングギヤ１１５を被嵌するとともに、パーキングポール１１６部のみを切欠いており、また第３プラネタリギヤ５の外径側において、僅かに軸方向にオーバラップして後方側に配置されている。
【００５４】
ついで、上述の構成の多段変速機構６の作用について、自動変速機構１の多段変速機構６のスケルトン図である図５、同じく作動表である図６、及び同じく速度線図である図７に沿って説明する。
【００５５】
多段変速機構６は、第１プラネタリギヤ３からなるフロントギヤユニット（第１のギヤユニット）１３０と、第２プラネタリギヤ４及び第３プラネタリギヤ５からなるリヤギヤユニット（第２のギヤユニット）１３１とにその機能上分かれており、かつリヤギヤユニット１３１は、中間軸３１を介して連結されている両サンギヤＳ２，Ｓ３からなる第１の回転要素１３７と、連結部材９９を介して連結されているキャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３からなる第２の回転要素１３６と、相互に連結されているリングギヤＲ１，Ｒ２からなる第３の回転要素１３５と、出力軸１０５に連結されているキャリヤＣＲ３からなる第４の（出力）回転要素１３８の、合計４個の回転要素から構成される。
【００５６】
そして、第１の回転要素１３７は、中間軸３１を介してクラッチ部２３内径側に位置する第１クラッチＣ１に、また第２の回転要素１３６は、第２スリーブ軸４３を介してクラッチ部２３の外径側において前方側に位置する第２クラッチＣ２に、さらに第１プラネタリギヤ３の入力要素であるサンギヤＳ１は、第３スリーブ軸４５を介してクラッチ部２３の外径側において後方側に位置する第３クラッチＣ３にそれぞれ連結している。
【００５７】
前進段の１速（１速段：１ＳＴ）では、図６に示すように、第１クラッチＣ１が係合し、第３ワンウェイクラッチＦ３が作動し、入力軸１２とサンギヤＳ２，Ｓ３（第１の回転要素１３７）が連結されるとともに、キャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３（第２の回転要素１３６）の逆転が第３ワンウェイクラッチＦ３により阻止されて、入力軸１２の回転（ＲＩＮ）は、第１クラッチＣ１を介して直接、第３プラネタリギヤ５のサンギヤＳ３に入力される。すると、第３ワンウェイクラッチＦ３の作動に基づき停止状態にあるリングギヤＲ３により、図７の速度線図において、線図Ｌ１に示す状態となり、出力軸１０５が接続されたキャリヤＣＲ３（出力回転要素１３８）からは、正回転の１速が取り出される。なお、第２プラネタリギヤ４は、サンギヤＳ２が回転するが、空転状態となっている。
【００５８】
この際、１速状態及び発進時に基づく大きなトルクが作用し、このトルクを第３ワンウェイクラッチＦ３にて担持することになるが、この第３ワンウェイクラッチＦ３は、図４に示すように、第２，第３プラネタリギヤ４，５の間部分にて軸方向に比較的長い空間に配置され、特にその係止部材（ローラ又はスプラグ）１０２及びそれに接するアウタレース１００及びインナレース１０１部分の面積も広くなっており、上述の大きなトルクを確実に担持し得る。また、第１クラッチＣ１は、クラッチ部２３の内径側においてかつ独立した第１クラッチＣ１の油圧アクチュエータ５５により操作される。
【００５９】
前進段の２速（２速段：２ＮＤ）では、図６に示すように、１速時の第１クラッチＣ１の係合に加えて、第３ブレーキＢ３が係合するとともに、第３ワンウェイクラッチＦ３の作動が解除され、第１，第２ワンウェイクラッチＦ１，Ｆ２が作動する。この状態では、第１プラネタリギヤ３は、ロック状態の第１ワンウェイクラッチＦ１により停止状態のキャリヤＣＲ１、及び第３ブレーキＢ３の係止によりロック状態の第２ワンウェイクラッチＦ２により停止状態のサンギヤＳ１に基づき、停止状態にあり、したがってそのリングギヤＲ１に連結している第２プラネタリギヤ４のリングギヤＲ２も停止状態にある。
【００６０】
そして、入力軸１２の回転は、第１クラッチＣ１を介してサンギヤＳ２から第２プラネタリギヤ４に入力されるとともに、サンギヤＳ３を介して第３プラネタリギヤ５に入力される。第２プラネタリギヤ４は、前述したようにリングギヤＲ２の回転が阻止され（速度＝０）、図７の速度線図において、線図Ｌ２に示す状態となり、出力軸１０５が接続されたキャリヤＣＲ３から、正回転の２速回転が取り出される。
【００６１】
この際の、リングギヤＲ２の回転トルクは、第１，第２ワンウェイクラッチＦ１，Ｆ２を介して第３ブレーキＢ３により分担されて担持され、第１ワンウェイクラッチＦ１のトルク担持能力を利用する形でその分、第２ワンウェイクラッチＦ２及び第３ブレーキＢ３のトルク負担能力を小さなものとすることができ、第２ワンウェイクラッチＦ２及び第３ブレーキＢ３の小容量化及び小型化が図れる。これにより、第３ブレーキＢ３及びその油圧アクチュエータ６６、並びに第１，第２ワンウェイクラッチＦ１，Ｆ２を、第１プラネタリギヤ３の前方部分にまとめてコンパクトに配置することが可能となる。
【００６２】
前進段の３速（３速段：３ＲＤ）では、図６に示すように、１，２速時の第１クラッチＣ１の係合に加えて、第３クラッチＣ３が係合され、第３ブレーキＢ３の係合が維持されるとともに、第２ワンウェイクラッチＦ２の作動が解除され、第１ワンウェイクラッチＦ１の作動が維持される。この状態では、入力軸１２の回転は、それまでの第１クラッチＣ１を介したリヤギヤユニット１３１への入力に加えて、第３クラッチＣ３を介してフロントギヤユニット１３０のサンギヤＳ１にも入力され、かつキャリヤＣＲ１が第１ワンウェイクラッチＦ１により係止される。
【００６３】
すると、第１プラネタリギヤ３は、サンギヤＳ１に入力軸１２の回転が入力され、キャリヤＣＲ１が係止されることから、図７の速度線図において、線図Ｌ３に示す状態となり、フロントギヤユニット１３０の出力要素としてのリングギヤＲ１から、正回転ＲＶ１がリヤギヤユニット１３１の入力要素としての第２プラネタリギヤ４のリングギヤＲ２に出力される。一方、リヤギヤユニット１３１には、サンギヤＳ２，Ｓ３に入力軸２の回転ＲＩＮが入力されているので、上述のリングギヤＲ２へ入力される回転ＲＶ１は、図７の線図Ｌ４に示すように、合成され、出力軸１０５に連結されるキャリヤＣＲ３からは、３速回転が取り出される。
【００６４】
この際、第３ブレーキＢ３及び第１ワンウェイクラッチＦ１が、第１プラネタリギヤ３へ伝達されるトルクの反力を担持するが、３速状態にあっては、このフロントギヤユニット１３０である第１プラネタリギヤ３を経由するトルクと、リヤギヤユニット１３１に第１クラッチＣ１を介して直接伝達されるトルクとが合成されるため、上述の第３ブレーキＢ３及び第１ワンウェイクラッチＦ１が担持する反力トルクは、伝達トルク全体の一部で足りる。したがって、これら第３ブレーキＢ３、第１ワンウェイクラッチＦ１は、トルク容量が小さい小型のもので足り、第１プラネタリギヤ３の前方の比較的狭いスペースに、他の係止手段である第１ワンウェイクラッチＦ１、第３ブレーキＢ３の油圧アクチュエータ６６とともにまとめて配置することが可能となる。
【００６５】
また、第３クラッチＣ３は、油圧アクチュエータ４６への油圧の供給により、第２ドラム部材２９が軸方向後方に移動し、先端部２９ｅがドライブプレート２７及びドリブンディスク４１を押圧することにより接続する。この際、第２ドラム部材２９にスプライン係合している第２クラッチＣ２は解放状態にあり、上述の第２ドラム部材２９の移動を妨げることなく、またこの第２ドラム部材２９の移動によって、第２クラッチＣ２に影響を及ぼすことはない。
【００６６】
前進段の４速（４速段：４ＴＨ）では、図６に示すように、１，２，３速時の第１クラッチＣ１の係合及び３速時の第３クラッチＣ３の係合に加えて、第２クラッチＣ２が係合されるとともに、第１ワンウェイクラッチＦ１の作動が解除される。この状態では、入力軸１２の回転は、それまでの第１クラッチＣ１を介したリヤギヤユニット１３１のサンギヤＳ２、Ｓ３への入力に加えて、第２クラッチＣ２を介してキャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３にも入力され、リヤギヤユニット１３１、すなわち第２，第３プラネタリギヤ４，５全体が直結回転となり、図７の線図Ｌ５に示す状態となり、出力軸１０５に連結されるキャリヤＣＲ３から、４速回転が取り出される。
【００６７】
この際、第３クラッチＣ３及び第３ブレーキＢ３は、図６に示すように、係合状態となっているが、第１プラネタリギヤ３は、サンギヤＳ１に第２クラッチＣ２を介して入力軸１２の回転が伝達される一方で、第２プラネタリギヤ４が、入力軸１２と直結状態で正回転することから、そのリングギヤＲ２に連結されたリングギヤＲ１にも入力軸１２の回転が入力され、図７の線図Ｌ６の状態となり、フロントギヤユニット１３０を構成する第１プラネタリギヤ３は全体が直結状態で空転する。また、この４速状態は、フロントギヤユニット１３０及びリヤギヤユニット１３１は、双方とも直結状態であって、ブレーキ及びワンウェイクラッチの係止手段はなにも作動せず、反力を担持することはない。
【００６８】
また、第２クラッチＣ２は、油圧アクチュエータ４９への油圧供給により、ピストン部材４７を軸方向後方に移動し、その後端部４７ａがクラッチプレート３１及びクラッチディスク４０を押圧することにより接続する。この際、上述したように、第３クラッチＣ３が係合状態に保持されており、ピストン部材４７の反力支持部材（シリンダ部材）となる第２ドラム部材２９はその位置に保持されて、ピストン部材４７の移動に何等影響を与えることなく、また第２ドラム部材２９は第３クラッチ係合位置に保持されており、第２クラッチＣ２の係合動作に何等影響を与えることはない。
【００６９】
前進段の５速（５速段：５ＴＨ）では、図６に示すように、第１クラッチＣ１の係合が解除されるとともに、第２，第３クラッチＣ２，Ｃ３がそのまま係合状態を維持し、かつ第１ブレーキＢ１が係合される。この状態では、入力軸１２の回転は、第２クラッチＣ２を介してリヤギヤユニット１３１である第２プラネタリギヤ４のキャリヤＣＲ２及び第３プラネタリギヤ５のリングギヤＲ３に入力されるとともに、第３クラッチＣ３を介してフロントギヤユニット１３０である第１プラネタリギヤ３のサンギヤＳ１に入力される。すると、キャリヤＣＲ１が第１ブレーキＢ１により係止されているので、フロントギヤユニット１３０は、図７の線図Ｌ３で示す状態となり、リングギヤＲ１からは、減速された正回転ＲＶ１がリヤギヤユニット１３１のリングギヤＲ２に出力される。一方、前述したように、リヤギヤユニット１３１のキャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３には、入力軸１２の回転が入力されるので、速度線図は、図７の線図Ｌ７となり、キャリヤＣＲ３から出力軸３へ、５速回転が取り出される。
【００７０】
この際、第３ブレーキＢ３は、図６に示すように、係合状態となっているが、第１ワンウェイクラッチＦ１が空転状態となっているので、この第３ブレーキＢ３は何ら変速に関与しない。
【００７１】
また、この５速状態にあっては、第１ブレーキＢ１が上述の伝達トルクの反力を担持するが、高速状態である５速にあっては、そのトルク容量は小さくて足り、さらに第２クラッチＣ２を経由する経路と、第３クラッチＣ３を経由する経路からのトルクが、リヤギヤユニット１３１で合成されて出力軸１０５に伝達されるので、キャリヤＣＲ１及びリングギヤＲ１を係止する上述の第１ブレーキＢ１のトルク容量は、伝達トルク全体の一部で足り、さらにそのトルク容量は小さなもので足りる。したがって、この第１ブレーキＢ１は、第１プラネタリギヤ３の外径側にて軸方向に比較的短い長さに設置でき、かつその油圧アクチュエータ８１も、隣接する第１，第２プラネタリギヤ３，４に股がる外径側における、軸方向に比較的短い小さなスペースに設置することができ、上述の第３ブレーキＢ３及びその油圧アクチュエータ８１を、第１プラネタリギヤ３の外径側における比較的小さなスペースに設置することが可能となる。
【００７２】
また、第１クラッチＣ１は、油圧アクチュエータ５５の油圧解放により、リターンスプリング５７によりピストン部材５３が軸方向前方に移動してクラッチプレート３３、クラッチディスク３９の押圧が解除される。この際、第１ドラム部材３２は比較的高速で回転しているが、キャンセル室５９内のオイルにも、同じ回転に基づく遠心油圧が作用しており、このため油圧アクチュエータ５５の油圧は、速やかに排出される。
【００７３】
前進段の６速（６速段：６ＴＨ）では、図６に示すように、第２，第３クラッチＣ２，Ｃ３がそのまま係合状態を維持され、かつ第１ブレーキＢ１が解放され、第２ブレーキＢ２が係合されるとともに、第３ブレーキＢ３が解放される。この状態では、入力軸１２の回転は、第２クラッチＣ２を介してリヤギヤユニット１３１である第２プラネタリギヤ４のキャリヤＣＲ２及び第３プラネタリギヤ５のリングギヤＲ３に入力される。一方、リングギヤＲ２が第２ブレーキＢ２により係止されているので、上述のキャリヤＣＲ２の回転により、サンギヤＳ２，Ｓ３が上述の５速のときよりも高速で正回転する。上述のリングギヤＲ３の回転とこのサンギヤＳ３の高速回転とにより、キャリヤＣＲ３から出力軸１０５には、５速よりもさらに高速の６速回転が取り出される。この６速は、図７の速度線図のＬ８に対応する。この際、第１，第３ブレーキＢ１，Ｂ３は、図６に示すように、解放状態となっているので、何ら変速に関与しない。また、第３クラッチＣ３は係合状態を維持するが、第２ワンウェイクラッチＦ２の作動が解除されており、また第１プラネタリギヤ３のキャリヤＣＲ１がフリー状態となっているので、変速には何等寄与しない。
【００７４】
また、この６速状態にあっては、第２ブレーキＢ２が上述の伝達トルクの反力を担持するが、上述の５速よりもさらに高速状態である６速にあっては、そのトルク容量は小さくて足る。したがって、第１ブレーキＢ１の場合と同様、第２ブレーキＢ２は、第２プラネタリギヤ４の外径側にて軸方向に比較的短い長さに設置でき、かつその油圧アクチュエータ９０も、第３ワンウェイクラッチＦ３の前面側の比較的短い小さなスペースに設置することができる。
【００７５】
本実施の形態においては、図６から明らかなように、１速〜４速までの変速がワンウェイクラッチにより行われ、４−５変速及び５−６変速がクラッチｔｏブレーキ変速で行われる。
【００７６】
前述のように、第１，第２，第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３について、第１クラッチＣ１は、他の第２，第３クラッチＣ２，Ｃ３の作動とは完全に独立して作動させることができる。これに対して第２，第３クラッチＣ２，Ｃ３は、一部連動して作動する。このためシフトダウン時には、第２，第３クラッチＣ２，Ｃ３の双方が係合している状態から、一方の第２クラッチＣ２のみを解除することになる４速から３速へのシフトダウン時、及び第２クラッチＣ２が既に解放されている状態から第３クラッチＣ３を解放することになる３速から４速へのシフトダウン時に、円滑なシフトダウンが行えるか否かが問題となる。
【００７７】
まず、４速から３速へのシフトダウン時には、油圧アクチュエータ４９の油圧は、キャンセル室５２のオイルに作用する遠心油圧により、速やかに解放される。また、第３クラッチＣ３は係合状態に保持されているので、第２ドラム部材２９はそのままの位置に保持されており、第２クラッチＣ２は、第３クラッチＣ３に影響を受けることなく、ドライブプレート３１及びドリブンディスク４０が解放される。
【００７８】
次に、３速から２速にシフトダウンする際、第３クラッチＣ３が解放されるが、この際、既に第２クラッチＣ２は解放状態にあって、第２ピストン部材４７はリターンスプリング５１により第２ドラム部材２９の背面に当接した状態にあり、キャンセル室５２の遠心油圧に基づく力は、第２ドラム部材２９に直接作用し、遠心油圧をキャンセルさせて、油圧アクチュエータ４６の油圧は、速やかに解放される。また、既に第２クラッチＣ２は解放されているので、ピストン部材の一部を構成する第２ドラム部材２９は、第２クラッチＣ２に影響を受けることなく軸方向前方に移動して、第３クラッチＣ３のドライブプレート２７及びドリブンディスク４１の押圧を解放する。
【００７９】
このように、シフトダウン時にも、第２，第３クラッチＣ２，Ｃ３は、円滑に動作する。
【００８０】
後進（後進段：ＲＥＶ）では、図６に示すように、第３クラッチＣ３が係合されるとともに、第３，第４ブレーキＢ３，Ｂ４、及び第１ワンウェイクラッチＦ１が係止される。この状態では、入力軸１２の回転は、第３クラッチＣ３を介してフロントギヤユニット１３０のサンギヤＳ１に入力され、キャリヤＣＲ１が第１ワンウェイクラッチＦ１により係止されることから、速度線図は、図７の線図Ｌ３に示す状態となり、リングギヤＲ１からは、正回転の出力回転ＲＶ１がリヤギヤユニット１３１のリングギヤＲ２に出力される。このリヤギヤユニット１３１は、リングギヤＲ３及びキャリヤＣＲ２が第４ブレーキＢ４により係止されるので、図７の線図Ｌ１０で示す状態となり、キャリヤＣＲ３から出力軸３へ、後進回転が取り出される。
【００８１】
この際、この後進状態は、減速された大きなトルクがリングギヤＲ３及びキャリヤＣＲ２を係止する第４ブレーキＢ４に作用するが、この第４ブレーキＢ４は、第３プラネタリギヤ５の外径側にてこの第３プラネタリギヤ５に略々オーバラップする比較的軸方向に長いものからなり、かつその油圧アクチュエータ１０９は、ミッションケース９の後端９ｅに配置された比較的広い受圧面積からなるとともにダブルピストン構造からなり、大きな押圧力を作用することができ、上述の大きな反力に対応する要求トルクを確実に担持することが可能となる。
【００８２】
また、エンジンブレーキ（コースト）時には、図６に示すように、通常の作動に加えて、３速及び後進時には、第１ブレーキＢ１が係合され、第１ワンウェイクラッチＦ１の空転に対してキャリヤＣＲ１を確実に係止し、２速時には第２ブレーキＢ２が係合され、リングギヤＲ２を確実に係止し、さらに１速時には、第４ブレーキＢ４が係合されて、リングギヤＲ３が確実に係止される。
【００８３】
さらに、２速のエンジンブレーキ時に、本来のエンジンブレーキ用の第２ブレーキＢ２に加えて第１ブレーキＢ１を作動させて、リングギヤＲ２の係止を、直接作動する第２ブレーキＢ２及びキャリヤＣＲ１を介して作動する第１ブレーキＢ１によりともに行わせ、第２ブレーキＢ２のトルク容量を小さくしてその分、この第２ブレーキＢ２を小型化することも可能である。第２ブレーキＢ２は、上述の２速時のエンジンブレーキ用であって、そのトルク容量は小さくて足り、第２プラネタリギヤ４の外径部分の比較的小さな設置スペースで足りるが、さらに上述したように、この２速エンジンブレーキ時に、第１ブレーキＢ１を共働作動すると、さらに第２ブレーキＢ２のトルク容量が小さくて足り、その油圧アクチュエータ９０も含めて小さな設置スペースに配置したものでありながら、確実で信頼性の高いブレーキ作動を行うことができる。
【００８４】
さらに、上述したように、第２プラネタリギヤ４に入力軸１２からのトルクが入力する場合、２速時にサンギヤＳ２，Ｓ３から、３速時にサンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３から、４速時にサンギヤＳ２，Ｓ３から、５速時にサンギヤＳ１，Ｓ２及びリングギヤＲ３から、そして６速時にサンギヤＳ２，Ｓ３及びリングギヤＲ３から、それぞれ入力トルクがフロントギヤユニット１３０及びリヤギヤユニット１３１に入力される。したがって、入力トルクが第２プラネタリギヤ４のみに入力されることはなく、この第２プラネタリギヤ４は、最適なギヤ比を得るために小型化されるとともに、上述の分散入力に基づいて強度上からも小型化が可能となり、この小径の第２プラネタリギヤ４の外径側に、油圧アクチュエータ８１を配置して、第１ブレーキＢ１の必要トルクを担持し得るトルク容量を有するものでありながら、軸方向及び径方向のコンパクト化を可能とする。
【００８５】
また、入力トルクを第１，第２，第３プラネタリギヤ３，４，５に伝達する第１，第２，第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、トルク容量を充分に確保するために径方向寸法を大きくすることが好ましいが、クラッチ部２３は、多段変速機構６のトルクコンバータ２側に配置されるので、径方向寸法の大きなものから、出力軸に向けて小径化して配置することができ、ＦＲ用の自動変速機として車両搭載上好ましい全体形状の変速機を得ることができる。
【００８６】
＜実施の形態２＞
図８に実施の形態２を示す。同図は本実施の形態に係る自動変速機のクラッチ部の部分拡大断面図であり、前述の実施の形態１における図３に相当する図である。なお、以下の説明では、主に前述の実施の形態１と異なる部分について説明し、同様な部分についての重複説明は適宜省略した。
【００８７】
本実施の形態は、前述の実施の形態１に加えて、第１クラッチＣ１の前面側に第４クラッチＣ４を、第１クラッチＣ１に対して軸方向に略々整列させて配置し、第１，第４クラッチＣ１，Ｃ４の入力側の部材を一体に構成し、第４クラッチＣ４の出力側の部材と第２，第３プラネタリギヤ４，５のサンギヤＳ２，Ｓ３とを一体に構成し、さらに第１クラッチＣ１の出力側の部材と第４クラッチの出力側の部材との間に第４ワンウェイクラッチ（ワンウェイクラッチ）Ｆ０を介装したことを特徴としている。
【００８８】
以下、詳述する。
【００８９】
図８に示すように、本実施の形態においては、第１クラッチＣ１が取り付けられる第１クラッチドラム１４０は、内径側が上述の出力軸１２と一体のスリーブ２５の後端側に固定されたフランジ部１４０ａと、このフランジ部１４０ａの外径側から背面側（後方）に延びるドラム部１４０ｂとを有している。ドラム部１４０ｂの内周面には、スプライン１４０ｃが形成されていて、このスプライン１４０ｃのうちの後半の部分には、第１クラッチＣ１の複数枚のドライブプレート（外摩擦板）１４１が軸方向移動可能に係合されている。これらドライブプレート１４１に係脱される複数枚のドリブンディスク（内摩擦板）１４２は、第４ワンウェイクラッチＦ０のアウタレース１４３の外周面に形成されたスプライン１４３ａに係合されている。この第４ワンウェイクラッチＦ０のインナレース１４４は、中間軸３１の外周面にスプライン結合されている。
【００９０】
第１クラッチドラム１４０の内側には、第４クラッチＣ４の第４クラッチドラム１４５が配設されている。第４クラッチドラム１４５は、内径側が出力軸１２の外周面に固定されたフランジ部１４５ａとこのフランジ部１４５ａの外径側から背面側に延びるドラム部１４５ｂを有している。ドラム部１４５ｂの内周面にはスプライン１４５ｃが形成されていて、このスプライン１４５ｃには、第４クラッチＣ４の複数枚のドライブプレート１４６が軸方向移動可能に係合されている。このドライブプレート１４６に係脱される複数枚のドリブンディスク１４７は、第４ハブ１４９の外周面に形成されたスプライン１４９ａに軸方向移動可能に係合されている。第４ハブ１４９は、その内径側が上述の入力軸１２の外周面に固定されている。
【００９１】
第４クラッチドラム１４５のドラム部１４５ｂの外周面にはスプライン（不図示）が形成されていて、上述の第１クラッチドラム１４０のドラム部１４０ｂのスプライン１４０ｃに係合されている。ドラム部１４５ｂの先端１４５ｄは、第１クラッチＣ１の前面側に対面するように配置されている。第４クラッチドラム１４５全体は、上述の第１クラッチドラム１４０と出力軸１２とによって軸方向移動可能に支持されており、フランジ部１４５ａの前面側と第１クラッチドラム１４０のドラム部１４０ａの背面側との間には、油密な第４油圧室１５０が形成されている。第４クラッチドラム１４５は、第４クラッチＣ４のクラッチドラムとして作用するに加えて、第１クラッチＣ１を係脱させる第１油圧アクチュエータのピストンとしても作用する。
【００９２】
上述の第４クラッチドラム１４５の内側には、第４油圧アクチュエータの第４ピストン１５１が配設されている。第４ピストン１５１は、フランジ部１５１ａとドラム部１５１ｂとを有しており、第４クラッチドラム１４５と入力軸１２の外周面とによって軸方向移動可能に支持されている。第４ピストン１５１は、ドラム部１５１ｂの先端１５１ｃが第４クラッチＣ４の前面側に対面するように配置されるとともに、フランジ部１５１ａの前面側と第４クラッチドラム１４５のフランジ部１４５ａの背面側との間には油密な第４油圧室１５２が形成されている。
【００９３】
第４ピストン１５１の背面側には、内径側を出力軸１２の外周面に固定された第４キャンセルプレート１５３が配設されている。この第４キャンセルプレート１５３の前面側と第４ピストン１５１の背面側との間には、リターンスプリング１５４が縮設されるとともに、第４キャンセル室１５５が形成されている。
【００９４】
ついで、上述の多段変速機構６のスケルトン図である図９、同じく作動表である図１０に沿って、多段変速機構６の作用について説明する。なお、第１，第４クラッチＣ１，Ｃ４、第４ワンウェイクラッチＦ０以外の動作については、前述の実施の形態１と同様なので重複説明は適宜省略して、以下では主に第１，第４クラッチＣ１，Ｃ４、第４ワンウェイクラッチＦ０の作用を説明する。
【００９５】
図９に示すように、本実施の形態においては、入力軸１２と中間軸３１との間に、第１クラッチＣ１と第４クラッチＣ４とが介装され、さらに第１クラッチＣ１と中間軸３１との間に第４ワンウェイクラッチＦ０が介装されている。
【００９６】
本実施の形態の図１０の作動表と、実施の形態１の図６の作動表とを比較すると、本実施の形態においては、１速〜４速で、第４クラッチＣ４がエンジンブレーキ時のみ係合され、かつ第４ワンウェイクラッチＦ０が係合されていることが分かる。この違いにより、本実施の形態においては、前述の実施の形態１では、クラッチｔｏブレーキ変速であった４−５変速を、ワンウェイクラッチによる変速とすることができるので、この変速を円滑に行うことができる。また、１速〜４速におけるエンジンブレード時のトルク伝達を、実施の形態１では第１クラッチＣ１のみを介して行っていたが、本実施の形態２では第１，第４クラッチＣ１，Ｃ４の双方を介して行うことができる。このため、第１クラッチＣ１及びこれを作動させるための第１油圧アクチュエータをコンパクト化することが可能となる。
【００９７】
なお、上述の実施の形態２は、上述の多段変速機構６に沿って説明したが、本発明に係る自動変速機構はこれに限らず、少なくとも４個のクラッチをまとめて配置したクラッチ部２３を有するものであれば、本発明の適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る自動変速機の全体を示す断面図である。
【図２】実施の形態１におけるトルクコンバータ部分を示す拡大断面図である。
【図３】実施の形態１における多段変速機構の前部であるクラッチ部を示す拡大断面図である。
【図４】実施の形態１における多段変速機構の後部であるギヤ部を示す拡大断面図である。
【図５】実施の形態１における多段変速機構のスケルトン図である。
【図６】実施の形態１における多段変速機構の作動を示す図である。
【図７】実施の形態１における多段変速機構の速度線図である。
【図８】実施の形態２における多段変速機構の前部であるクラッチ部を示す拡大断面図である。
【図９】実施の形態２における多段変速機構のスケルトン図である。
【図１０】実施の形態２における多段変速機構の作動を示す図である。
【図１１】従来の自動変速機のスケルトン図である。
【図１２】従来の他の自動変速機のスケルトン図である。
【符号の説明】
１自動変速機
２トルクコンバータ
３第１プラネタリギヤ
４第２プラネタリギヤ
５第３プラネタリギヤ
６多段変速機構
９ミッションケース
１２入力部材（入力軸）
２３クラッチ部
２４ギヤ部
６６第３ブレーキ用の油圧アクチュエータ
１０５出力部材（出力軸）
１３１プラネタリギヤセット（リヤギヤユニット）
１３５，１３６，１３７，１３８
回転要素
Ｂ１第１係止手段（第１ブレーキ）
Ｂ２第２ブレーキ
Ｂ３第３ブレーキ
Ｂ４第４ブレーキ
Ｃ１第１クラッチ
Ｃ２第２クラッチ
Ｃ３第３クラッチ
Ｆ０ワンウェイクラッチ（第４ワンウェイクラッチ）
Ｆ１第１ワンウェイクラッチ
Ｆ２第２ワンウェイクラッチ
Ｆ３第３ワンウェイクラッチ
Ｓ１第１変速要素
ＣＲ１第２変速要素
Ｒ１第３変速要素
Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ
ダブルピニオン

Claims

入力軸と、第１プラネタリギヤと、少なくとも４つの回転要素を有するプラネタリギヤセットと、出力軸とを備え、前記入力軸の回転を、前記第１プラネタリギヤ及び前記プラネタリギヤセットによって複数の変速段に変速して前記出力軸に伝達する自動変速機において、
前記第１プラネタリギヤは、
前記入力軸の回転が入力される第１の変速要素と、
第１係止手段及び第３係止手段によって係脱される第２の変速要素と、
前記入力軸の回転とは異なる回転数の回転を前記プラネタリギヤセットに伝達する第３の変速要素と、
前記入力軸の回転を前記プラネタリギヤセットに伝達する第２クラッチと、
前記入力軸の回転を前記第１プラネタリギヤに伝達する第３クラッチと、を備え、
前記第２クラッチと前記第３クラッチとは、前記第２クラッチを支持する第２ドラムが前記第３クラッチ用の第３ピストンを兼用し、前記第２クラッチ用の第２ピストンによって前記第２クラッチを係合する際には前記第３ピストンによって前記第３クラッチを係合するダブルピストン構造であり、
前記第１の変速要素は、前記第３クラッチの係脱により、前記入力軸の回転の伝達状態が切り換えられ、
前記第１係止手段は、第１ブレーキによって構成され、
前記第３係止手段は、前記第２の変速要素に係脱される第１ワンウェイクラッチと、前記第１ワンウェイクラッチを係止する第３ブレーキと、によって構成され、
前記第３の変速要素が前記プラネタリギヤセットの１要素に直結され、
所定変速段の１つ前の変速段において、前記第２，第３クラッチ、第１，第３ブレーキが係合状態にあり、
前記所定変速段の１つ前の変速段から、前記第１，第３ブレーキが解放され、かつ前記第２ブレーキが係合されて、前記１要素及び前記第３の変速要素が停止状態で前記第１の変速要素が回転状態となる所定変速段に変速する際、前記第３クラッチが係合状態を維持したまま、前記第３ブレーキが前記第１ワンウェイクラッチを解放することで前記第２の変速要素がフリー状態となる、
ことを特徴とする自動変速機。
前記１要素及び前記第３の変速要素を係止する第２ブレーキを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。
前記第１プラネタリギヤがダブルピニオンを有するプラネタリギヤであり、前記第１の変速要素がサンギヤであり、前記第２の変速要素がキャリヤであり、前記第３の変速要素がリングギヤであり、前記第１プラネタリギヤ及び前記プラネタリギヤセットによって少なくとも前進６速の変速段が達成される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機。
前記第１の変速要素は、第２ワンウェイクラッチが連結されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の自動変速機。
前記第１プラネタリギヤの外径側に前記第１ブレーキを配置し、
前記第１ブレーキの前面側において前記第３ブレーキを前記第１ブレーキと軸方向に略々整列するように配置し、
前記第３ブレーキの前面側において前記第３ブレーキ用の油圧アクチュエータを前記第３ブレーキと軸方向に略々整列するように配置し、
前記第１プラネタリギヤの前面側に前記第１ワンウェイクラッチを配置し、前記第１ワンウェイクラッチの前面側に前記第２ワンウェイクラッチを配置するとともに、これら第１，第２ワンウェイクラッチを前記第３ブレーキ及び前記第３ブレーキ用の油圧アクチュエータの内径側に位置するように配置する、
ことを特徴とする請求項４に記載の自動変速機。
前進段のうちの直結段を超えた１段目において、前記第１ブレーキが係合状態をとって前記第１プラネタリギヤの前記キャリヤが停止されるとともに、前記直結段を超えた１段目から前記直結段を超えた２段目に変速する際、前記第１，第３ブレーキが解放されて前記第１ワンウェイクラッチがフリーとなって前記第１プラネタリギヤの前記キャリヤの逆転を許容する、
ことを特徴とする請求項５に記載の自動変速機。