JP5861379B2

JP5861379B2 - 自動変速機

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Publication number: JP5861379B2
Application number: JP2011232766A
Authority: JP
Inventors: 健輔上田; 将倫佐々木; 亨成中島; 敏久丸末; 昌道藤川
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2011-10-24
Filing date: 2011-10-24
Publication date: 2016-02-16
Anticipated expiration: 2031-10-24
Also published as: JP2013092167A

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成要素のレイアウトの改良に関し、自動車用変速機の技術分野に属する。

一般に、自動車に搭載される自動変速機は、トルクコンバータと変速機構とを備え、エンジンの出力回転が前記トルクコンバータを介して前記変速機構に入力される。前記変速機構は、動力伝達経路を構成するプラネタリギヤセットと、クラッチやブレーキ等の摩擦締結要素とを有し、これらのクラッチやブレーキ等の締結状態が切り換わることにより減速比の異なる複数の変速段が達成される。その結果、変速機構に入力されたエンジンの出力回転は、複数の摩擦締結要素の選択的締結によって動力伝達経路が切り換わることにより所望の変速比に変速された後、差動装置側に出力される。

前記クラッチやブレーキ等を摩擦締結要素と称するのと同様、前記プラネタリギヤセットのサンギヤやピニオンキャリヤやインターナルギヤ等を回転要素と称する。また、これらの摩擦締結要素とプラネタリギヤセットの回転要素とをまとめて変速機構の構成要素と総称する。これらの変速機構の構成要素同士の連結関係、あるいは変速機構の構成要素と入力軸又は出力ギヤとの連結関係は、様々な要因に基いて決定される。そのため、変速機構の構成要素のレイアウトは前記連結関係に応じて様々に変化し、そのレイアウトの変化は変速機構ひいては自動変速機のコンパクト化に影響を及ぼす。

例えば、特許文献１には、複数のプラネタリギヤセットが同軸上に並んで配置された変速機構を有する自動変速機において、相互に隣接するプラネタリギヤセットのインターナルギヤ同士を連結する構成が記載されている。

特許４０１７８１９号公報（段落００６５、段落００６８、図４）

前記特許文献１に記載されている構成を図９を参照して説明する。図９は前記特許文献１の図４の一部を抜粋し簡略化して描いたものである。図９において符号ｏは変速機構の軸芯である。この軸芯ｏ上に、サンギヤｅ、ピニオンｃ，ｄ及びインターナルギヤｂを備える第１のプラネタリギヤセットａと、サンギヤｉ、ピニオンｈ及びインターナルギヤｇを備える第２のプラネタリギヤセットｆとが相互に隣接して配置されている。そして、第１のプラネタリギヤセットａのインターナルギヤｂと第２のプラネタリギヤセットｆのインターナルギヤｇとがスプラインにより一体に結合されている。ただし、第２のプラネタリギヤセットｆは第１のプラネタリギヤセットａよりも小径のため、第２のプラネタリギヤセットｆのインターナルギヤｇの端部（第１のプラネタリギヤセットａ側の端部）は外径方向に延びる鍔部とされ、この鍔部の外周部が第１のプラネタリギヤセットａのインターナルギヤｂの内周面にスプライン係合されている。

一般に、相互に隣接するプラネタリギヤセットのインターナルギヤ同士を連結する場合、次のような問題が生じる。例えば、相互に隣接するプラネタリギヤセットのサンギヤとインターナルギヤとを連結する場合や、ピニオンキャリヤとインターナルギヤとを連結する場合は、もともとサンギヤやピニオンキャリヤの軸方向の位置が規制されることが通例であるから、これらと連結されるインターナルギヤの軸方向の位置もまた規制されることが多い。しかし、インターナルギヤ自体は軸方向の位置が規制されないことが通例であるから、相互に隣接するプラネタリギヤセットのインターナルギヤ同士を連結する場合は、連結されたインターナルギヤの軸方向の位置を規制するための対策が必要となる。

この点、前記特許文献１には、図９に符号ｍで示すように、前記軸芯ｏと同心の円盤状のプレート部材が用いられている。このプレート部材ｍは、その外周部が第１のプラネタリギヤセットａのインターナルギヤｂの内周面にスプライン係合され、前記第２のプラネタリギヤセットｆのインターナルギヤｇの鍔部の外周部と共にスナップリングｋにより固定され抜け止めされている。一方、プレート部材ｍの内周部は、第１のプラネタリギヤセットａのサンギヤｅと第２のプラネタリギヤセットｆのピニオンキャリヤ（図示せず）とにより挟持され、これにより、連結されたインターナルギヤｂ，ｇの軸方向の位置がプレート部材ｍを介して規制されている。

ところが、前記特許文献１に記載されている構成では、図９に示したように、インターナルギヤｂ，ｇの連結部ｊとプレート部材ｍの外周部とがスプライン上で軸方向に並んで配置されているので、第１のプラネタリギヤセットａと第２のプラネタリギヤセットｆとの軸方向の間隔が、プレート部材ｍを備えない場合と比べて、プレート部材ｍの厚みの分だけ増大し、そのため、変速機構ひいては自動変速機の軸方向の寸法が増大するという問題がある。自動変速機の軸方向の寸法が増大すると、エンジン及び自動変速機が横置きされる場合はエンジンルームの車幅方向の寸法が増大し、エンジン及び自動変速機が縦置きされる場合はエンジンルームの車体前後方向の寸法が増大する。このような問題は、例えば、インターナルギヤｂ，ｇ同士の確実な連結を確保するために前記連結部ｊを軸方向に長く設定した場合や、前記プレート部材ｍの十分な剛性を確保するために前記プレート部材ｍの厚みを大きく設定した場合等に特に顕著となる。

そこで、本発明の目的は、相互に軸方向に隣接するプラネタリギヤセットのインターナルギヤ同士が連結された構成の自動変速機において、連結されたインターナルギヤの軸方向の位置を規制するためのプレート部材を備えつつ、自動変速機の軸方向のコンパクト化を達成することである。

前記課題を解決するために、本発明は、相互に軸方向に隣接する第１のプラネタリギヤセットと第２のプラネタリギヤセットとが備えられ、前記第１のプラネタリギヤセットの第１のインターナルギヤと前記第２のプラネタリギヤセットの第２のインターナルギヤとが連結された自動変速機であって、前記第１のインターナルギヤのギヤ部よりも前記第２のインターナルギヤ側に向かって軸方向に延びる第１延設部が前記第１のインターナルギヤに設けられ、前記第１延設部は、前記第２のインターナルギヤ側に突出する周方向に所定間隔で形成された複数の突起であり、前記第２のインターナルギヤのギヤ部よりも前記第１のインターナルギヤ側に向かって軸方向に延びる第２延設部が前記第２のインターナルギヤに設けられ、前記第２延設部は、前記第１のインターナルギヤ側に突出する周方向に所定間隔で形成された複数の突起であり、前記第１延設部と前記第２延設部とが周方向に互い違いに配置されて相互に嵌合し合うことにより、前記第１延設部と前記第２延設部とを介して前記第１のインターナルギヤと前記第２のインターナルギヤとが連結された連結部が設けられ、連結された前記第１のインターナルギヤ及び前記第２のインターナルギヤの軸方向の位置を規制するための円盤状のプレート部材が設けられ、前記プレート部材の内周部は、前記第１のプラネタリギヤセットと前記第２のプラネタリギヤセットとにより挟持され、前記プレート部材は、前記連結部と軸方向にオーバーラップする位置において、前記連結部の内周側に組み付けられていることを特徴とする自動変速機である（請求項１）。

本発明によれば、第１のプラネタリギヤセットと第２のプラネタリギヤセットとが相互に軸方向に隣接している。第１のプラネタリギヤセットの第１のインターナルギヤに、第２のインターナルギヤ側に向かって軸方向に延びる第１延設部が設けられている。第２のプラネタリギヤセットの第２のインターナルギヤに、第１のインターナルギヤ側に向かって軸方向に延びる第２延設部が設けられている。そして、これらの第１延設部と第２延設部とを介して第１のインターナルギヤと第２のインターナルギヤとが連結される。連結された第１のインターナルギヤ及び第２のインターナルギヤの軸方向の位置を規制するためのプレート部材が、第１のインターナルギヤと第２のインターナルギヤとの連結部に対して軸方向にオーバーラップする位置において前記連結部の内周側に組み付けられている。すなわち、相互に軸方向に隣接する第１、第２のプラネタリギヤセットの第１、第２のインターナルギヤ同士が連結された構成の自動変速機において、第１、第２のインターナルギヤの連結部とプレート部材とは軸方向に並んで配置されず、径方向に並んで配置される。このようなレイアウトの結果、プレート部材を用いたために変速機構ひいては自動変速機の軸方向の寸法が増大するという問題が回避され、相互に軸方向に隣接するプラネタリギヤセットのインターナルギヤ同士が連結された構成の自動変速機において、プレート部材を用いながらも、自動変速機の軸方向のコンパクト化が達成される。

本発明において、前記第１のインターナルギヤと前記第２のインターナルギヤとを連結状態で固定する固定部材が前記連結部に設けられ、前記プレート部材の外周部が前記固定部材と前記第１のインターナルギヤの段部又は前記第２のインターナルギヤの段部とにより挟持されることにより、前記プレート部材が前記連結部の内周側に組み付けられていることが好ましい（請求項２）。

この構成によれば、第１のインターナルギヤと第２のインターナルギヤとを連結状態で固定する固定部材が前記連結部に設けられている。そして、前記プレート部材は、その外周部が前記固定部材と第１のインターナルギヤ又は第２のインターナルギヤの段部とにより挟持されることによって、前記連結部の内周側に組み付けられている。このようなレイアウトの結果、インターナルギヤ同士の固定とプレート部材の連結部への固定とが共通する単一の部材で達成され、自動変速機の部品点数の削減ひいてはコストダウンや自動変速機の構成の簡素化等が図られる。

本発明において、連結された前記第１のインターナルギヤ及び前記第２のインターナルギヤのための摩擦締結要素が、前記連結部と軸方向にオーバーラップする位置において、前記連結部の径方向外側に配設され、前記第１のインターナルギヤ又は前記第２のインターナルギヤの外周側に前記連結部側に向かって軸方向に延びる外周側延設部が設けられ、前記外周側延設部が前記摩擦締結要素のハブ部を構成していることが好ましい（請求項３）。

この構成によれば、連結されたインターナルギヤを他の回転要素や入力軸又は出力ギヤ等と連結するクラッチや、変速機ケースに固定するブレーキ等の摩擦締結要素が、前記連結部に対して軸方向にオーバーラップする位置において前記連結部の径方向外側に配設されている。したがって、連結されたインターナルギヤのための摩擦締結要素がこのようにレイアウトされている場合であっても、連結されたインターナルギヤと前記摩擦締結要素のハブ部との接続構造が良好に構築される。

本発明によれば、相互に軸方向に隣接するプラネタリギヤセットのインターナルギヤ同士が連結された構成の自動変速機において、連結されたインターナルギヤの軸方向の位置を規制することができ、かつ、その位置規制のためのプレート部材を備えながらも、自動変速機の軸方向のコンパクト化を達成することができる。

本発明の実施形態に係る自動変速機の骨子図である。図１の自動変速機の締結表である。第１の実施形態に係る自動変速機の要部拡大断面図である。図３の自動変速機の相互に軸方向に隣接するプラネタリギヤセットのインターナルギヤ、プレート部材及びスナップリングの分解斜視図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順に、図４のインターナルギヤ、プレート部材及びスナップリングを組み付ける作業を示す作業工程図である。第２の実施形態に係る自動変速機の要部拡大断面図である。図６の自動変速機の相互に軸方向に隣接するプラネタリギヤセットのインターナルギヤ、プレート部材及びスナップリングの分解斜視図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順に、図７のインターナルギヤ、プレート部材及びスナップリングを組み付ける作業を示す作業工程図である。従来技術の説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。まず、図１〜図５に基き、第１の実施形態を説明する。本実施形態においては、本発明は、図１に示す自動変速機１に適用されている。

この自動変速機１は、例えば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搭載されている。この自動変速機１は、図外のエンジン出力軸に取り付けられたトルクコンバータと、このトルクコンバータを介してエンジンの出力回転が入力される変速機構３０とを備える。

エンジンの出力回転が変速機構３０に入力される経路として、後に詳しく述べるように、入力軸４から第３プラネタリギヤセット（以下、プラネタリギヤセットを「ＰＧＳ」と記す）６０のサンギヤ６１に直接入力される経路と、入力軸４から第１クラッチ１０及び出力部材１１を経由して第１ＰＧＳ４０のサンギヤ４１及び第２ＰＧＳ５０のサンギヤ５１に入力される経路と、入力軸４から第２クラッチ２０及び出力部材２１を経由して第２ＰＧＳ５０のピニオンキャリヤ５３に入力される経路とが設けられている。

変速機構３０の出力回転は、出力ギヤ７から取り出される。出力ギヤ７は、第１ＰＧＳ４０のピニオンキャリヤ４３に連結されている。出力ギヤ７から取り出された回転は、図外のカウンタドライブ機構を介して差動装置に伝達され、左右の車軸を駆動する。

これらの第１クラッチ１０、第２クラッチ２０、第１ＰＧＳ４０、第２ＰＧＳ５０、第３ＰＧＳ６０及び出力ギヤ７は、入力軸４の軸芯上に同軸に並んで配置されている。そして、その状態で、変速機ケースに収納されている。変速機ケースは、図３に一部を示すように、外周囲を構成する本体部５ａと、本体部５ａの端部（反エンジン側の端部）の開口を閉塞するエンドカバー５ｃとを含んでいる。

変速機構３０は、動力伝達経路を構成する、第１、第２、第３ＰＧＳ４０、５０、６０を有している。第１、第２、第３ＰＧＳ４０、５０、６０は、エンジン側からこの順に相互に軸方向に隣接して配置されている。

変速機構３０は、摩擦締結要素として、第１、第２クラッチ１０、２０及び第１、第２、第３ブレーキ７０、８０、９０を有している。第１、第２クラッチ１０、２０は、軸方向にオーバーラップして、すなわち径方向に並んで配置されている。これらの第１、第２クラッチ１０、２０及び第１、第２、第３ブレーキ７０、８０、９０は、エンジン側からこの順に軸方向に配置されている。第１、第２ブレーキ７０、８０の間にワンウエイクラッチ９が配置されている。

第１、第２ＰＧＳ４０、５０はシングルピニオン型ＰＧＳ、第３ＰＧＳ６０はダブルピニオン型ＰＧＳである。各ＰＧＳ４０、５０、６０は、サンギヤ４１、５１、６１と、このサンギヤ４１、５１、６１に噛み合うピニオン４２、５２、６２と、このピニオン４２、５２、６２を支持するピニオンキャリヤ４３、５３、６３と、前記ピニオン４２、５２、６２に噛み合うインターナルギヤ４４、５４、６４とを備えている。

次に、これらの変速機構３０の構成要素同士の連結関係、及び変速機構３０の構成要素と入力軸４や出力ギヤ７との連結関係を説明する。

第１ＰＧＳ４０のサンギヤ４１と第２ＰＧＳ５０のサンギヤ５１とが連結され、第１ＰＧＳ４０のインターナルギヤ４４と第２ＰＧＳ５０のピニオンキャリヤ５３とが連結され、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４と第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４とが連結されている。

連結されたサンギヤ４１、５１は、第１クラッチ１０の出力部材１１に連結され、第１クラッチ１０を介して入力軸４に断接可能に連結されている。連結されたインターナルギヤ４４及びピニオンキャリヤ５３は、第２クラッチ２０の出力部材２１に連結され、第２クラッチ２０を介して入力軸４に断接可能に連結されている。

連結されたインターナルギヤ４４及びピニオンキャリヤ５３は、第１ブレーキ７０及びワンウエイクラッチ９を介して変速機ケースの本体部５ａに断接可能に連結されている。連結されたインターナルギヤ５４、６４は、第２ブレーキ８０を介して変速機ケースのエンドカバー５ｃに断接可能に連結されている。第３ＰＧＳ６０のピニオンキャリヤ６３は、第３ブレーキ９０を介して変速機ケースのエンドカバー５ｃに断接可能に連結されている。

第３ＰＧＳ６０のサンギヤ６１は、入力軸４に直接連結されている。第１ＰＧＳ４０のピニオンキャリヤ４３は、出力ギヤ７に直接連結されている。

以上の連結関係により、本実施形態に係る自動変速機１においては、図２の締結表に示すように、第１、第２クラッチ１０、２０及び第１、第２、第３ブレーキ７０、８０、９０の締結状態が切り換わることにより、前進６速と後退速とが達成される。図２の締結表において、「○」は締結されることを示す。

１速では第１クラッチ（ロークラッチ）１０と第１ブレーキ（ローリバースブレーキ）７０とが締結される。入力軸４の回転は、第１ＰＧＳ４０のサンギヤ４１に入力される。入力された回転は、第１ＰＧＳ４０によって大きな減速比で減速された後、第１ＰＧＳ４０のピニオンキャリヤ４３から出力ギヤ７に取り出される。

なお、第１ブレーキ７０は、エンジンブレーキを作動させる１速でのみ締結される。エンジンブレーキを作動させない１速では、第１ブレーキ７０は締結されず、代わりに、ワンウェイクラッチ９がロックすることによって１速が達成される。図２の締結表において、１速の第１ブレーキ７０が「（○）」で表されているのは、こういう意味である。

２速では第１クラッチ（ロークラッチ）１０と第２ブレーキ（２−６ブレーキ）８０とが締結される。入力軸４の回転は、第１ＰＧＳ４０のサンギヤ４１と、第２ＰＧＳ５０のピニオンキャリヤ５３を介して第１ＰＧＳ４０のインターナルギヤ４４とに入力される。入力された回転は、１速よりも小さな減速比で減速された後、第１ＰＧＳ４０のピニオンキャリヤ４３から出力ギヤ７に取り出される。

３速では第１クラッチ（ロークラッチ）１０と第３ブレーキ（Ｒ−３−５ブレーキ）９０とが締結される。入力軸４の回転は、第１ＰＧＳ４０のサンギヤ４１と、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４及び第２ＰＧＳ５０のピニオンキャリヤ５３を介して第１ＰＧＳ４０のインターナルギヤ４４とに入力される。入力された回転は、２速よりもさらに小さな減速比で減速された後、第１ＰＧＳ４０のピニオンキャリヤ４３から出力ギヤ７に取り出される。

４速では第１クラッチ（ロークラッチ）１０と第２クラッチ（ハイクラッチ）２０とが締結される。入力軸４の回転は、第１ＰＧＳ４０のサンギヤ４１と、第２ＰＧＳ５０のピニオンキャリヤ５３を介して第１ＰＧＳ４０のインターナルギヤ４４とに入力される（減速なし）。入力された回転は、第１ＰＧＳ４０全体を入力軸４と一体に回転させるので、減速比１の回転が第１ＰＧＳ４０のピニオンキャリヤ４３から出力ギヤ７に取り出される。

５速では第２クラッチ（ハイクラッチ）２０と第３ブレーキ（Ｒ−３−５ブレーキ）９０とが締結される。入力軸４の回転は、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４及び第２ＰＧＳ５０のサンギヤ５１を介して第１ＰＧＳ４０のサンギヤ４１と、第２ＰＧＳ５０のピニオンキャリヤ５３を介して第１ＰＧＳ４０のインターナルギヤ４４とに入力される（減速なし）。入力された回転は、増速された後、第１ＰＧＳ４０のピニオンキャリヤ４３から出力ギヤ７に取り出される。

６速では第２クラッチ（ハイクラッチ）２０と第２ブレーキ（２−６ブレーキ）８０とが締結される。入力軸４の回転は、第２ＰＧＳ５０のサンギヤ５１を介して第１ＰＧＳ４０のサンギヤ４１と、第２ＰＧＳ５０のピニオンキャリヤ５３を介して第１ＰＧＳ４０のインターナルギヤ４４とに入力される（減速なし）。入力された回転は、５速よりも大きな増速比で増速された後、第１ＰＧＳ４０のピニオンキャリヤ４３から出力ギヤ７に取り出される。

後退速では第１ブレーキ（ローリバースブレーキ）７０と第３ブレーキ（Ｒ−３−５ブレーキ）９０とが締結される。入力軸４の回転は、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４及び第２ＰＧＳ５０のサンギヤ５１を介して第１ＰＧＳ４０のサンギヤ４１に入力される。入力された回転は、第２ＰＧＳ５０により回転方向が逆転されており、第１ＰＧＳ４０によって大きな減速比で減速された後、第１ＰＧＳ４０のピニオンキャリヤ４３から入力軸４の回転方向と反対方向の回転として出力ギヤ７に取り出される。

以上のように、本実施形態に係る自動変速機１においては、変速機構３０は、３つのＰＧＳ４０、５０、６０と、２つのクラッチ１０、２０と、３つのブレーキ７０、８０、９０とを有し、これらのクラッチ１０、２０及びブレーキ７０、８０、９０が選択的に締結されることにより、ＰＧＳ４０、５０、６０の動力伝達経路が切り換わり、前進６速と後退速とが達成される。

次に、本実施形態の特徴部分を説明する。

図３は、前記第２ＰＧＳ５０（第１のプラネタリギヤセット）、第３ＰＧＳ６０（第２のプラネタリギヤセット）及び第２ブレーキ８０の周辺の部分断面図、図４は、前記第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４、プレート部材１００及びスナップリング１１０の分解斜視図、図５は、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順に、前記第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４、プレート部材１００及びスナップリング１１０を組み付ける作業を示す作業工程図である。

本明細書において、「スプライン係合」とは、一方の部材の内周部に形成されたスプライン歯と、他方の部材の外周部に形成されたスプライン歯とが噛み合うことをいう。

前述したように、本実施形態では、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４と第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４とが連結されている。図３を参照すると、例えば、第２ＰＧＳ５０のサンギヤ５１は、第１クラッチ１０の出力部材１１とのスプライン係合により、第３ＰＧＳ６０のサンギヤ６１は、入力軸４とのスプライン係合により、第２ＰＧＳ５０のピニオンキャリア５３は、第２クラッチ２０の出力部材２１とのスプライン係合により、第３ＰＧＳ６０のピニオンキャリア６３は、変速機ケースのエンドカバー５ｃにより、それぞれ軸方向の位置が規制されている。しかし、インターナルギヤ５４、６４は、軸方向の位置が規制されていない。そこで、本実施形態では、連結されたインターナルギヤ５４、６４の軸方向の位置を規制するためのプレート部材１００が用いられている。

図４に示すように、前記プレート部材１００は、円盤状であり、中央部に入力軸４を挿通させるための円孔が形成されている。

図４、図５に示すように、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４は、ギヤ部５４ａを有し、このギヤ部５４ａよりも第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４側に向かって軸方向に延びる延設部５４ｂが設けられている。本実施形態では、前記延設部５４ｂは、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４側に突出する突起として形成されている。突起は等間隔に１２個形成されている。この突起（すなわち延設部５４ｂ）の内周面には、ギヤ部５４ａ側から順に、凹溝５４ｄと傾斜面５４ｅとが形成されている。凹溝５４ｄには、スナップリング１１０が嵌入される。

図４、図５に示すように、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４は、ギヤ部６４ａを有し、このギヤ部６４ａよりも第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４側に向かって軸方向に延びる延設部６４ｂが設けられている。本実施形態では、前記延設部６４ｂは、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４側に突出する突起として形成されている。突起は等間隔に１２個形成されている。この突起（すなわち延設部６４ｂ）の内周面には、ギヤ部６４ａ側から順に、段部６４ｃと凹溝６４ｄとが形成されている。段部６４ｃには、プレート部材１００の外周部が当接し、凹溝６４ｄには、スナップリング１１０が嵌入される。

次に説明するように、前記第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４の延設部５４ｂと、前記第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４の延設部６４ｂとを介して、前記第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４と前記第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４とが連結される。そのとき、第２ＰＧＳ５０の延設部５４ｂと第３ＰＧＳ６０の延設部６４ｂとは、周方向に互い違いに配置され、一方の延設部が他方の相互に周方向に隣接する延設部間に形成された空間に突入することにより、第２ＰＧＳ５０の延設部５４ｂと第３ＰＧＳ６０の延設部６４ｂとが相互に嵌合し合うことになる。

なお、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４の外周側には、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４側に向かって軸方向に延びる外周側延設部が第２ブレーキ８０のハブ部８１として設けられているが、これについては後述する。

図５を参照して、前記第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４、プレート部材１００及びスナップリング１１０を組み付ける作業を説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４の延接部６４ｂの内周面に形成された段部６４ｃにプレート部材１００の外周部を当接させ、この状態で、凹溝６４ｄにスナップリング１１０を嵌入する。ここで、段部６４ｃの軸方向の長さはプレート部材１００の厚みに略同じであり、凹溝６４ｄは段部６４ｃに隣接している。これにより、プレート部材１００は、スナップリング１１０によって、第３ＰＧＳ６０の延接部６４ｂの内周面に固定される。

次いで、図５（ｂ）に示すように、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４と第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４とを延接部５４ｂ、６４ｂ同士が向き合うように配置し、この状態で、インターナルギヤ５４、６４を相互に近接する側に軸方向に移動させる。ここで、前述したように、第２ＰＧＳ５０の延設部５４ｂと第３ＰＧＳ６０の延設部６４ｂとは、周方向に互い違いに配置され、一方の延設部が他方の相互に周方向に隣接する延設部間に形成された空間に突入していき、第２ＰＧＳ５０の延設部５４ｂと第３ＰＧＳ６０の延設部６４ｂとが相互に嵌合し合っていく。

インターナルギヤ５４、６４の移動の途中で、図５（ｃ）に示すように、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４の延接部５４ｂの内周面に形成された傾斜面５４ｅが、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４の延接部６４ｂの凹溝６４ｄに嵌入されたスナップリング１１０に接触する。さらに、そのままインターナルギヤ５４、６４を移動させていくことにより、スナップリング１１０は傾斜面５４ｅに乗り上げて縮径していく。

そして、図５（ｄ）に示すように、第２ＰＧＳ５０の凹溝５４ｄと第３ＰＧＳ６０の凹溝６４ｄとが軸方向に一致したときに、縮径していたスナップリング１１０は弾性復元力によって拡径し、第２ＰＧＳ５０の凹溝５４ｄに自ずと嵌入される。すなわち、スナップリング１１０は、第２ＰＧＳ５０の凹溝５４ｄと第３ＰＧＳ６０の凹溝６４ｄとの両方に嵌入された状態となる。これにより、第２ＰＧＳ５０の延設部５４ｂと第３ＰＧＳ６０の延設部６４ｂとがスナップリング１１０によって連結され、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４と第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４とがスナップリング１１０によって連結された状態で固定される。そして、プレート部材１００は、その外周部がスナップリング１１０と第３ＰＧＳ６０の段部６４ｃとにより挟持されることによって、第２ＰＧＳ５０の延設部５４ｂの内周面及び第３ＰＧＳ６０の延接部６４ｂの内周面に固定される。

なお、図３及び図５（ｄ）において、第２ＰＧＳ５０の延設部５４ｂと第３ＰＧＳ６０の延設部６４ｂとの嵌合部（第２ＰＧＳ５０の延設部５４ｂと第３ＰＧＳ６０の延設部６４ｂとが周方向に互い違いに配置されて相互に嵌合し合っている部分）、つまり、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４と第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４との連結部に符号Ａを付す。

図３に示すように、プレート部材１００は、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４と第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４との連結部Ａの内周側に入力軸４の軸芯と同心に組み付けられている。このプレート部材１００は、その外周部が、スナップリング１１０により第２ＰＧＳ５０の延設部５４ｂの内周面及び第３ＰＧＳ６０の延接部６４ｂの内周面に固定され、その内周部が、スラストベアリング１０１を介して、第２ＰＧＳ５０のピニオンキャリア５３と第３ＰＧＳ６０のサンギヤ６１とにより挟持されている。これにより、連結されたインターナルギヤ５４、６４の軸方向の位置がプレート部材１１０を介して規制されている。

なお、第３ＰＧＳ６０のサンギヤ６１は、スラストニードルベアリング１０２を介して、変速機ケースのエンドカバー５ｃにより支持されている。すなわち、プレート部材１００の内周部は、スラストベアリング１０１、第３ＰＧＳ６０のサンギヤ６１、スラストニードルベアリング１０２を介して、変速機ケースのエンドカバー５ｃにより支持されている。また、プレート部材１００は、その外周部よりも径方向にやや内側の部分が、スラストベアリング１０１、第３ＰＧＳ６０のピニオンキャリア６３、スラストニードルベアリング１０２を介して、変速機ケースのエンドカバー５ｃにより支持されている。また、プレート部材１００は、第２ＰＧＳ５０及び第３ＰＧＳ６０の回転要素との干渉回避や、剛性向上のために、段付き形状を呈している。

そして、本実施形態では、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４と第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４との連結部Ａと、プレート部材１００とは、軸方向に並んで配置されているのではなく、軸方向にオーバーラップして、すなわち径方向に並んで配置されている。

図３に示したように、連結されたインターナルギヤ５４、６４を変速機ケースのエンドカバー５ｃに固定する第２ブレーキ８０は、前記連結部Ａと軸方向にオーバーラップして、すなわち径方向に並んで、前記連結部Ａの径方向外側に配設されている。また、第３ＰＧＳ６０のピニオンキャリヤ６３を変速機ケースのエンドカバー５ｃに固定する第３ブレーキ９０は、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４のギヤ部６４ａと軸方向にオーバーラップして、すなわち径方向に並んで、前記インターナルギヤ６４のギヤ部６４ａの径方向外側に配設されている。

第２ブレーキ８０は、ハブ部８１を有し、このハブ部８１と変速機ケースのエンドカバー５ｃとに複数の摩擦板８２…８２が互い違いにスプライン係合されている。第３ブレーキ９０は、ハブ部９１を有し、このハブ部９１と変速機ケースのエンドカバー５ｃとに複数の摩擦板９２…９２が互い違いにスプライン係合されている。

なお、符号５ｘは、第２ブレーキ８０のピストンを格納するための変速機ケースの壁部である。また、第２ブレーキ８０のピストン及び第３ブレーキ８０のピストンを反締結側に付勢するリターンスプリングが備えられているが、図示は省略してある。

そして、本実施形態では、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４の外周側に、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４側に向かって、つまり連結部Ａ側に向かって軸方向に延びる外周側延設部が設けられ、この外周側延設部が第２ブレーキ８０のハブ部８１を構成している。具体的には、ハブ部８１は、外周面にスプライン歯が形成された環状部材であり、この環状部材が、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４の外周面に形成された隆起部に接合されている。

本実施形態の特徴を以下にまとめる。

本実施形態に係る自動変速機１は、相互に軸方向に隣接する第２ＰＧＳ５０と第３ＰＧＳ６０とが備えられ、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４と第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４とが連結されている。第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４のギヤ部５４ａよりも第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４側に向かって軸方向に延びる延設部５４ｂが第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４に設けられ、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４のギヤ部６４ａよりも第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４側に向かって軸方向に延びる延設部６４ｂが第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４に設けられ、これらの延設部５４ｂ、６４ｂ同士が相互に嵌合し合うことにより、インターナルギヤ５４、６４同士が連結されている。連結されたインターナルギヤ５４、６４の軸方向の位置を規制するためのプレート部材１００が、延設部５４ｂ、６４ｂ同士の嵌合部、つまりインターナルギヤ５４、６４同士の連結部Ａと軸方向にオーバーラップする位置において、前記連結部Ａの内周側に組み付けられている。

このような構成により、インターナルギヤ５４、６４同士の連結部Ａとプレート部材１００とは軸方向に並んで配置されず、径方向に並んで配置される。このようなレイアウトの結果、プレート部材１００を用いたために変速機構３０ひいては自動変速機１の軸方向の寸法が増大するという問題が回避される。そのため、相互に軸方向に隣接するＰＧＳ５０、６０のインターナルギヤ５４、６４同士が連結された構成の自動変速機１において、プレート部材１００を用いながらも、自動変速機１の軸方向のコンパクト化が達成される。

本実施形態では、前記延設部５４ｂ、６４ｂ同士、つまりインターナルギヤ５４、６４同士を連結状態で固定するスナップリング１１０が前記連結部Ａに設けられている。より具体的には、前記スナップリング１１０は、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４の延接部５４ｂの内周面に形成された凹溝５４ｄと、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４の延接部６４ｂの内周面に形成された凹溝６４ｄとに嵌入されている。そして、前記プレート部材１００の外周部が、前記スナップリング１１０と、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４の延接部６４ｂの内周面に形成された段部６４ｃとにより挟持されることによって、前記プレート部材１００が前記連結部Ａの内周側に組み付けられている。

このようなレイアウトの結果、インターナルギヤ５４、６４同士の固定と、プレート部材１００の連結部Ａへの固定とが、共通する単一の部材（スナップリング１１０）で達成され、自動変速機１の部品点数の削減ひいてはコストダウンや自動変速機１の構成の簡素化等が図られる。

本実施形態では、連結されたインターナルギヤ５４、６４を変速機ケースのエンドカバー５ｃに固定する第２ブレーキ８０が、前記連結部Ａと軸方向にオーバーラップする位置において、前記連結部Ａの径方向外側に配設されている。そして、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４の外周側に、前記連結部Ａ側に向かって軸方向に延びる外周側延設部が設けられ、この外周側延設部が前記第２ブレーキ８０のハブ部８１を構成している。

このような構成により、第２ブレーキ８０が前記連結部Ａに対して軸方向にオーバーラップする位置において前記連結部Ａの径方向外側に配設されたレイアウトであっても、連結されたインターナルギヤ５４、６４と第２ブレーキ８０のハブ部８１との接続構造が良好に構築される。

次に、図６〜図８に基き、第２の実施形態を説明する。図６〜図８は、図３〜図５に対応し、相当又は類似する構成要素には同じ符号が用いられている。第１の実施形態と同じ構成は説明を省略し、第２の実施形態の特徴部分のみ説明する。

第２の実施形態では、第１の実施形態と比べて、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４の延設部５４ｂの構成及び第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４の延設部６４ｂの構成が異なっている。また、第２ブレーキ８０のハブ部８１が第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４の外周側に設けられている。

図７、図８に示すように、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４の延設部５４ｂは、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４側に突出する突起として形成されている。突起は等間隔に１２個形成されている。この突起（すなわち延設部５４ｂ）の内周面には、凹溝５４ｄが形成されている。凹溝５４ｄには、スナップリング１１０が嵌入される。

図７、図８に示すように、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４の延設部６４ｂは、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４側に突出する突起として形成されている。突起は等間隔に１２個形成されている。この突起（すなわち延設部６４ｂ）の内周面には、ギヤ部６４ａ側から順に、段部６４ｃと凹溝６４ｄと傾斜面６４ｅとが形成されている。段部６４ｃには、プレート部材１００の外周部が当接し、凹溝６４ｄには、スナップリング１１０が嵌入される。

図８を参照して、前記第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４、プレート部材１００及びスナップリング１１０を組み付ける作業を説明する。

まず、図８（ａ）に示すように、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４の延接部６４ｂの内周面に形成された段部６４ｃにプレート部材１００の外周部を当接させ、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４の延接部５４ｂの内周面に形成された凹溝５４ｄにスナップリング１１０を嵌入する。

次いで、図８（ｂ）に示すように、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４と第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４とを延接部５４ｂ、６４ｂ同士が向き合うように配置し、この状態で、インターナルギヤ５４、６４を相互に近接する側に軸方向に移動させる。第２ＰＧＳ５０の延設部５４ｂと第３ＰＧＳ６０の延設部６４ｂとは、周方向に互い違いに配置され、一方の延設部が他方の相互に周方向に隣接する延設部間に形成された空間に突入していき、第２ＰＧＳ５０の延設部５４ｂと第３ＰＧＳ６０の延設部６４ｂとが相互に嵌合し合っていく。

インターナルギヤ５４、６４の移動の途中で、図８（ｃ）に示すように、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４の延接部６４ｂの内周面に形成された傾斜面６４ｅが、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４の延接部５４ｂの凹溝５４ｄに嵌入されたスナップリング１１０に接触する。さらに、そのままインターナルギヤ５４、６４を移動させていくことにより、スナップリング１１０は傾斜面６４ｅに乗り上げて縮径していく。

そして、図８（ｄ）に示すように、第２ＰＧＳ５０の凹溝５４ｄと第３ＰＧＳ６０の凹溝６４ｄとが軸方向に一致したときに、縮径していたスナップリング１１０は弾性復元力によって拡径し、第３ＰＧＳ６０の凹溝６４ｄに自ずと嵌入される。すなわち、スナップリング１１０は、第２ＰＧＳ５０の凹溝５４ｄと第３ＰＧＳ６０の凹溝６４ｄとの両方に嵌入された状態となる。これにより、第２ＰＧＳ５０の延設部５４ｂと第３ＰＧＳ６０の延設部６４ｂとがスナップリング１１０によって連結され、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４と第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４とがスナップリング１１０によって連結された状態で固定される。そして、プレート部材１００は、その外周部がスナップリング１１０と第３ＰＧＳ６０の段部６４ｃとにより挟持されることによって、第２ＰＧＳ５０の延設部５４ｂの内周面及び第３ＰＧＳ６０の延接部６４ｂの内周面に固定される。

なお、図６及び図８（ｄ）において、第２ＰＧＳ５０の延設部５４ｂと第３ＰＧＳ６０の延設部６４ｂとの嵌合部（第２ＰＧＳ５０の延設部５４ｂと第３ＰＧＳ６０の延設部６４ｂとが周方向に互い違いに配置されて相互に嵌合し合っている部分）、つまり、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４と第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４との連結部に符号Ａを付す。

図６に示すように、プレート部材１００は、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４と第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４との連結部Ａの内周側に入力軸４の軸芯と同心に組み付けられている。このプレート部材１００は、その外周部が、スナップリング１１０により第２ＰＧＳ５０の延設部５４ｂの内周面及び第３ＰＧＳ６０の延接部６４ｂの内周面に固定され、その内周部が、スラストベアリング１０１を介して、第２ＰＧＳ５０のピニオンキャリア５３と第３ＰＧＳ６０のサンギヤ６１とにより挟持されている。これにより、連結されたインターナルギヤ５４、６４の軸方向の位置がプレート部材１１０を介して規制されている。

図６に示したように、連結されたインターナルギヤ５４、６４を変速機ケースのエンドカバー５ｃに固定する第２ブレーキ８０は、前記連結部Ａと軸方向にオーバーラップして、すなわち径方向に並んで、前記連結部Ａの径方向外側に配設されている。

そして、本実施形態では、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４の外周側に、第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４側に向かって、つまり連結部Ａ側に向かって軸方向に延びる外周側延設部が設けられ、この外周側延設部が第２ブレーキ８０のハブ部８１を構成している。具体的には、ハブ部８１は、外周面にスプライン歯が形成された断面Ｌ字状の環状部材であり、この環状部材が、第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４の外周面に形成された隆起部に接合されている。

この第２の実施形態の特徴は、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。ただし、図５と図８とを比べたときに、第１の実施形態では、スナップリング１１０によるプレート部材１００の固定が先に行われ（図５（ａ））、スナップリング１１０によるインターナルギヤ５４、６４同士の固定が後で行われる（図５（ｄ））のに対し、第２の実施形態では、スナップリング１１０によるプレート部材１００の固定と、スナップリング１１０によるインターナルギヤ５４、６４同士の固定とが同時に行われる（図８（ｄ））点で作用が異なる。

次に、本実施形態の変形例を説明する。

前記実施形態では、第２ＰＧＳ５０を第１のプラネタリギヤセットとし、第３ＰＧＳ６０を第２のプラネタリギヤセットとしたが、第３ＰＧＳ６０を第１のプラネタリギヤセットとし、第２ＰＧＳ５０を第２のプラネタリギヤセットとしてもよい。

第１の実施形態において、第２ブレーキ８０のハブ部８１を第３ＰＧＳ６０のインターナルギヤ６４の外周側に設けてもよく、第２の実施形態において、第２ブレーキ８０のハブ部８１を第２ＰＧＳ５０のインターナルギヤ５４の外周側に設けてもよい。

プレート部材１００がインターナルギヤ５４、６４同士の連結部Ａと軸方向にオーバーラップする位置において連結部Ａの内周側に組み付けられる限り、延接部５４ｂ、６４ｂの突起の形状、数、配置等は、特に限定されない。また、延接部を突起以外の形状とすることもできる。例えば、延設部を、他方のインターナルギヤ側に向かって軸方向に延びる円筒状部とし、一方の円筒状部の径と他方の円筒状部の径とを相互に異ならせ、これらの円筒状部同士を相互に軸方向に挿通させ合う、あるいはスプライン係合させることにより、インターナルギヤ５４、６４同士を連結することもできる。

プレート部材１００の内周部は、変速機構３０の他の構成要素により挟持されても構わない。

１自動変速機
４入力軸
５ａ変速機ケースの本体部
５ｃ変速機ケースのエンドカバー
７出力ギヤ
９ワンウエイクラッチ
１０第１クラッチ（ロークラッチ）
２０第２クラッチ（ハイクラッチ）
３０変速機構
４０第１プラネタリギヤセット
５０第２プラネタリギヤセット（第１のプラネタリギヤセット）
５４インターナルギヤ（第１のインターナルギヤ）
５４ａギヤ部
５４ｂ延設部（第１延設部）
６０第３プラネタリギヤセット（第２のプラネタリギヤセット）
６４インターナルギヤ（第２のインターナルギヤ）
６４ａギヤ部
６４ｂ延設部（第２延設部）
６４ｃ段部
７０第１ブレーキ（ローリバースブレーキ）
８０第２ブレーキ（２−６ブレーキ）
８１ハブ部（外周側延設部）
９０第３ブレーキ（Ｒ−３−５ブレーキ）
１００プレート部材
１０１スラストベアリング
１０２スラストニードルベアリング
１１０スナップリング（固定部材）
Ａ連結部

Claims

相互に軸方向に隣接する第１のプラネタリギヤセットと第２のプラネタリギヤセットとが備えられ、前記第１のプラネタリギヤセットの第１のインターナルギヤと前記第２のプラネタリギヤセットの第２のインターナルギヤとが連結された自動変速機であって、
前記第１のインターナルギヤのギヤ部よりも前記第２のインターナルギヤ側に向かって軸方向に延びる第１延設部が前記第１のインターナルギヤに設けられ、前記第１延設部は、前記第２のインターナルギヤ側に突出する周方向に所定間隔で形成された複数の突起であり、
前記第２のインターナルギヤのギヤ部よりも前記第１のインターナルギヤ側に向かって軸方向に延びる第２延設部が前記第２のインターナルギヤに設けられ、前記第２延設部は、前記第１のインターナルギヤ側に突出する周方向に所定間隔で形成された複数の突起であり、
前記第１延設部と前記第２延設部とが周方向に互い違いに配置されて相互に嵌合し合うことにより、前記第１延設部と前記第２延設部とを介して前記第１のインターナルギヤと前記第２のインターナルギヤとが連結された連結部が設けられ、
連結された前記第１のインターナルギヤ及び前記第２のインターナルギヤの軸方向の位置を規制するための円盤状のプレート部材が設けられ、前記プレート部材の内周部は、前記第１のプラネタリギヤセットと前記第２のプラネタリギヤセットとにより挟持され、前記プレート部材は、前記連結部と軸方向にオーバーラップする位置において、前記連結部の内周側に組み付けられていることを特徴とする自動変速機。
請求項１に記載の自動変速機において、
前記第１のインターナルギヤと前記第２のインターナルギヤとを連結状態で固定する固定部材が前記連結部に設けられ、
前記プレート部材の外周部が前記固定部材と前記第１のインターナルギヤの段部又は前記第２のインターナルギヤの段部とにより挟持されることにより、前記プレート部材が前記連結部の内周側に組み付けられていることを特徴とする自動変速機。
請求項１又は２に記載の自動変速機において、
連結された前記第１のインターナルギヤ及び前記第２のインターナルギヤのための摩擦締結要素が、前記連結部と軸方向にオーバーラップする位置において、前記連結部の径方向外側に配設され、
前記第１のインターナルギヤ又は前記第２のインターナルギヤの外周側に前記連結部側に向かって軸方向に延びる外周側延設部が設けられ、
前記外周側延設部が前記摩擦締結要素のハブ部を構成していることを特徴とする自動変速機。