ブレーキ機構
【課題】部品点数の増加を抑制しながら、摩擦相手板がスプライン嵌合される第２連結部材のケース固定を確保することができるブレーキ機構を提供すること。
【解決手段】共通キャリアＣを係止可能な第５ブレーキR/Bであって、第１ドラム部材４１と、第５ブレーキ用ドラム４２と、中間壁２１と、第５ブレーキピストン４３と、第５ブレーキリターンスプリング４５と、を備える。第１ドラム部材４１は、共通キャリアＣに連結され、摩擦板６０がスプライン嵌合される。第５ブレーキ用ドラム４２は、自動変速機ケースATCにスプライン嵌合し、摩擦相手板６１がスプライン嵌合される。中間壁２１は、第５ブレーキ用ドラム４２のＥ方向側への移動を規制する。第５ブレーキピストン４３は、摩擦相手板６１をＥ方向側へ押圧可能に設けられる。第５ブレーキリターンスプリング４５は、第５ブレーキ用ドラム４２に対してＥ方向側への付勢力を発生し、第５ブレーキピストン４３に対してＦ方向側への付勢力を発生する。
【解決手段】共通キャリアＣを係止可能な第５ブレーキR/Bであって、第１ドラム部材４１と、第５ブレーキ用ドラム４２と、中間壁２１と、第５ブレーキピストン４３と、第５ブレーキリターンスプリング４５と、を備える。第１ドラム部材４１は、共通キャリアＣに連結され、摩擦板６０がスプライン嵌合される。第５ブレーキ用ドラム４２は、自動変速機ケースATCにスプライン嵌合し、摩擦相手板６１がスプライン嵌合される。中間壁２１は、第５ブレーキ用ドラム４２のＥ方向側への移動を規制する。第５ブレーキピストン４３は、摩擦相手板６１をＥ方向側へ押圧可能に設けられる。第５ブレーキリターンスプリング４５は、第５ブレーキ用ドラム４２に対してＥ方向側への付勢力を発生し、第５ブレーキピストン４３に対してＦ方向側への付勢力を発生する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機等に適用され、摩擦板と摩擦相手板をピストン部材により押圧することで回転要素をケースに係止可能なブレーキ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、第３ブレーキＢ３が配設されるブレーキハウジング４０を、第１ブレーキＢ１が配設されるケース２６と別体に構成するとともに、第３ブレーキＢ３の第１嵌合部４２の先端を、第１ブレーキＢ１の第２嵌合部７０の先端に僅かな隙間を隔てて対向させ、その第１ブレーキＢ１の摩擦板７４と摩擦相手板７２を第２ピストン７８との間で挟圧する第２ストッパ部材として機能させるようにしたタンデム型摩擦係合装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７８５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示されたブレーキ機構にあっては、摩擦相手板４４がスプライン嵌合されるブレーキハウジング４０が、ボルト３９によって第２ケース部材３６に固定されているため、ブレーキハウジング４０のケース固定を確保するのに部品点数が増加する、という課題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、部品点数の増加を抑制しながら、摩擦相手板がスプライン嵌合される第２連結部材のケース固定を確保することができるブレーキ機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、回転要素を係止可能なブレーキ機構であって、第１連結部材と、第２連結部材と、ストッパ部材と、ピストン部材と、弾性部材と、を備える。
前記第１連結部材は、前記回転要素に連結され、摩擦板が相対回転不能にスプライン嵌合される。
前記第２連結部材は、前記回転要素を収容するケースに相対回転不能にスプライン嵌合し、摩擦相手板が相対回転不能にスプライン嵌合される。
前記ストッパ部材は、前記第２連結部材の一方側への移動を規制する。
前記ピストン部材は、前記摩擦相手板を前記一方側へ押圧可能に設けられる。
前記弾性部材は、前記第２連結部材とピストン部材との間に配置され、前記第２連結部材に対して前記一方側への付勢力を発生し、前記ピストン部材に対して前記一方側の逆方向である他方側への付勢力を発生する。
【発明の効果】
【０００７】
上記のように、回転要素を係止する第２連結部材をケースにスプライン嵌合させるため、第２連結部材を固定するボルト等の締結部品を要さない。
しかし、第２連結部材をケースにスプライン嵌合させただけでは、第２連結部材とケースとのスプライン嵌合に抜けが生じる可能性がある。このようなスプライン嵌合の抜けが生じると、ピストンが押圧していない状態であっても摩擦板と摩擦相手板とに引き摺りが生じてしまう。
これに対し、本発明は、第２連結部材とピストン部材との間に弾性部材を配置し、弾性部材の付勢力を、第２連結部材をケースに押し付ける一方側と、ピストン部材を元の位置に戻す他方側と、の両方に作用させる構成を採用している。すなわち、摩擦板と摩擦相手板の押圧を解除する位置までピストン部材を戻す弾性部材を、ケースにスプライン嵌合された第２連結部材の抜けを防止する抜け防止部材として兼用している。このため、ケースにスプライン嵌合された第２連結部材の抜けを防止するための追加部品が不要である。
この結果、部品点数の増加を抑制しながら、摩擦相手板がスプライン嵌合される第２連結部材のケース固定を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機を示すスケルトン図である。
【図３】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機において５つの摩擦締結要素のうち二つの同時締結の組み合わせにより前進４速及び後退１速の締結作動を示す締結作動表図である。
【図４】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機において出力ギアより駆動源から遠い後方側を示す詳細断面図である。
【図５】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機において出力ギアより駆動源に近い前方側を示す詳細断面図である。
【図６】実施例１のブレーキ機構である第５ブレーキの周辺構成を示す拡大断面図である。
【図７】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機における第１速（1st）の変速段でのスケルトン図(a)と速度線図(b)を示す変速作用説明図である。
【図８】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機における第２速（2nd）の変速段でのスケルトン図(a)と速度線図(b)を示す変速作用説明図である。
【図９】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機における第３速（3rd）の変速段でのスケルトン図(a)と速度線図(b)を示す変速作用説明図である。
【図１０】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機における第４速（4th）の変速段でのスケルトン図(a)と速度線図(b)を示す変速作用説明図である。
【図１１】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機における後退速（Rev）の変速段でのスケルトン図(a)と速度線図(b)を示す変速作用説明図である。
【図１２】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機において各変速段における各摩擦締結要素のトルク分担比を示すトルク分担比表図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のブレーキ機構を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機の構成を、「全体構成」、「変速構成」、「後方側配置の摩擦締結要素構成」、「前方側配置の摩擦締結要素構成」、「第５ブレーキの周辺構成」に分けて説明する。
【００１１】
［全体構成］
図１は、実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機の全体構成を示す縦断面図であり、図２は、実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機を示すスケルトン図である。以下、図１及び図２に基づいて、自動変速機の遊星歯車構成と摩擦締結要素構成を説明する。
【００１２】
実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機は、図１及び図２に示すように、ラビニオ式遊星歯車PGUと、入力軸INと、出力ギアOUTと、第１クラッチ13R/Cと、第２クラッチ234/Cと、第３ブレーキ12/Bと、第４ブレーキ4/Bと、第５ブレーキR/Bと、自動変速機ケースATCと、を備えている。
【００１３】
前記ラビニオ式遊星歯車PGUは、２列の遊星歯車であるシングルピニオン式遊星歯車とダブルピニオン式遊星歯車を一体化した複合型遊星歯車である。このラビニオ式遊星歯車PGUは、図１及び図２に示すように、フロントサンギアSsと、リアサンギアSdと、リングギアＲと、フロントサンギアSsとリングギアＲに噛み合うロングピニオンPLと、リアサンギアSdとロングピニオンPLに噛み合うショートピニオンPSと、ロングピニオンPLとショートピニオンPSを回転可能に支持する共通キャリアＣと、を有する。
【００１４】
前記入力軸INは、図外のエンジン（駆動源）からの回転駆動トルクが、図１に示すように、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータT/Cを介して入力される軸である。この入力軸INに対し同軸配置によりフロントサンギア軸FSが設けられ、このフロントサンギア軸FSに、ラビニオ式遊星歯車PGUのフロントサンギアSsがスプライン嵌合されている。
【００１５】
前記出力ギアOUTは、図１に示すように、リングギアＲに常時連結する。この出力ギアOUTの出力回転は、カウンターギア１→カウンターシャフト２→終減速ギア３→ドライブギア４→デファレンシャルギアケース５へと伝達される。そして、デファレンシャルギアケース５に伝達された出力回転は、デファレンシャルギアケース５と一体に回転するピニオンメートシャフト６→ピニオン７，７を経過し、ピニオン７，７に噛み合う一対のサイドギア８，９から図外の左右のドライブシャフト及び左右の駆動輪へ伝達される。
【００１６】
前記第１クラッチ13R/Cは、第１速（1st）と第３速（3rd）と後退速（Rev）において入力軸INとフロントサンギアSs（＝フロントサンギア軸FS）を選択的に連結する多板摩擦締結クラッチである。
【００１７】
前記第２クラッチ234/Cは、第２速（2nd）と第３速（3rd）と第４速（4th）において入力軸INと共通キャリアＣを選択的に連結する多板摩擦締結クラッチである。
【００１８】
前記第３ブレーキ12/Bは、第１速（1st）と第２速（2nd）においてリアサンギアSdを選択的に自動変速機ケースATCに固定する多板摩擦締結ブレーキである。
【００１９】
前記第４ブレーキ4/Bは、第４速（4th）においてフロントサンギアSs（＝フロントサンギア軸FS）を選択的に自動変速機ケースATCに固定する多板摩擦締結ブレーキである。
【００２０】
前記第５ブレーキR/Bは、後退速（Rev）において共通キャリアＣを選択的に自動変速機ケースATCに固定する多板摩擦締結ブレーキである。
【００２１】
前記自動変速機ケースATCは、図１に示すように、ケース内部空間にラビニオ式遊星歯車PGUと５つの摩擦締結要素13R/C,234/C,12/B,4/B,R/B等を収納している。この自動変速機ケースATCの駆動源側には、コンバータハウジング１０が連結され、コンバータハウジング１０内にトルクコンバータT/Cが配置される。また、自動変速機ケースATCとコンバータハウジング１０の連結部には、エンジン（駆動源）により回転駆動されるオイルポンプO/Pが配置されている。
【００２２】
［変速構成］
図３は、実施例１のブレーキ機構において５つの摩擦締結要素のうち二つの同時締結の組み合わせにより前進４速及び後退１速を達成する締結作動表を示す。以下、図３に基づいて、実施例１のブレーキ機構の各変速段を成立させる変速構成を説明する。
【００２３】
第１速（1st）の変速段は、図３に示すように、第１クラッチ13R/Cと第３ブレーキ12/Bの同時締結により、入力軸INとフロントサンギアSsを連結し、リアサンギアSdをケース固定することで達成する。
【００２４】
第２速（2nd）の変速段は、図３に示すように、第２クラッチ234/Cと第３ブレーキ12/Bの同時締結により、入力軸INと共通キャリアＣを連結し、リアサンギアSdをケース固定することで達成する。
【００２５】
第３速（3rd）の変速段は、図３に示すように、第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cの同時締結により、入力軸INとフロントサンギアSsと共通キャリアＣを互いに連結することで達成する。
【００２６】
第４速（4th）の変速段は、図３に示すように、第２クラッチ234/Cと第４ブレーキ4/Bの同時締結により、入力軸INと共通キャリアＣを連結し、フロントサンギアSsをケース固定することで達成する。
【００２７】
後退速（Rev）の変速段は、図３に示すように、第１クラッチ13R/Cと第５ブレーキR/Bの同時締結により、入力軸INとフロントサンギアSsを連結し、共通キャリアＣをケース固定することで達成する。
【００２８】
そして、図３の締結作動表から明らかなように、第１速（1st）から第４速（4th）までの隣接変速段でのアップ変速及びダウン変速は、所謂、２つの摩擦締結要素の掛け替え変速により行われる。ここで、掛け替え変速とは、変速前の変速段において同時締結されている２つの摩擦締結要素のうち、１つの摩擦締結要素を締結状態のまま維持し、他の１つの摩擦締結要素を解放し、新たに１つの摩擦締結要素を締結して変速後の変速段に移行することをいう。例えば、第１速（1st）から第２速（2nd）へのアップ変速は、第３ブレーキ12/Bを締結状態のまま維持し、第１クラッチ13R/Cを解放し、第２クラッチ234/Cを締結することで行われる。
【００２９】
［後方側配置の摩擦締結要素構成］
５つの摩擦締結要素は、図１及び図２に示すように、出力ギアOUTを境とし、出力ギアOUTより駆動源に近い前方側の領域と、出力ギアOUTより駆動源から遠い後方側の領域に分けて配置している。以下、図４に基づいて、出力ギアOUTより駆動源から遠い後方側の領域に配置された摩擦締結要素の構成を説明する。
【００３０】
前記出力ギアOUTより駆動源から遠い後方側の領域には、図４に示すように、自動変速機ケースATCの内部空間に、ラビニオ式遊星歯車PGUと第３ブレーキ12/Bと第４ブレーキ4/Bの２つの摩擦締結要素を配置している。
【００３１】
前記出力ギアOUTは、中間壁２１の円筒部２１ｂにベアリング２２を介して支持されている。中間壁２１は、出力ギアOUTの前方側に配置されるとともに、自動変速機ケースATCに連結され、径方向に伸びる壁部２１ａと、該壁部２１ａから軸方向の前記後方側に伸びる円筒部２１ｂと、からなる。なお、出力ギアOUTは、後方側がリングギアＲに常時連結され、前方側がパーキングギア２３に常時連結される。このパーキングギア２３には、パーキングポール２４が噛み合い可能に配置される。
【００３２】
前記ラビニオ式遊星歯車PGUは、出力ギアOUTの後方側に隣接した位置であって、フロントサンギア軸FSの外周位置に配置される。ラビニオ式遊星歯車PGUの外径寸法は、リングギアＲの外径により規定され、ラビニオ式遊星歯車PGUの軸方向寸法は、共通キャリアＣの軸方向長さにより規定される。フロントサンギア軸FSの外周位置には、フロントサンギアSsがスプライン結合され、リアサンギアSdが回転可能に支持される。共通キャリアＣは、ロングピニオンPLを支持するロングピニオン軸２５と、ショートピニオンPSを支持するショートピニオン軸２６（図１参照）と、両ピニオン軸２５，２６を両端位置にて支持するフロントキャリアプレート２７及びリアキャリアプレート２８と、により構成される。
【００３３】
前記第３ブレーキ12/Bは、ラビニオ式遊星歯車PGUより径方向外周位置であって、ラビニオ式遊星歯車PGUと径方向に重なる位置に配置される。第３ブレーキ12/Bの４枚の摩擦板３６は、共通キャリアＣの後方側を通ってリアサンギアSdにスプライン結合された第２ハブ部材２９の外周側にスプライン嵌合される。第３ブレーキ12/Bの４枚の摩擦相手板３７は、自動変速機ケースATCにスプライン嵌合される。第３ブレーキ12/Bの第３ブレーキピストン３０は、交互に配置された摩擦板３６と摩擦相手板３７による第３ブレーキ12/Bの後方側であって、自動変速機ケースATCと、その内側の軸方向突出ケース部３１と、により形成した大円環溝のピストンシリンダに配置される。自動変速機ケースATCと第３ブレーキピストン３０の間には、第３ブレーキリターンスプリング３２が介装される。
【００３４】
前記第４ブレーキ4/Bは、第３ブレーキ12/Bの径方向内側位置であって、第３ブレーキピストン３０と径方向に重なる位置に配置される。第４ブレーキ4/Bの２枚の摩擦板３８は、第２ハブ部材２９の後方側及びリアサンギアSdの内周側を通るフロントサンギア軸FSにスプライン結合された第３ハブ部材３３の外周側にスプライン嵌合される。第４ブレーキ4/Bの２枚の摩擦相手板３９は、軸方向突出ケース部３１にスプライン嵌合される。第４ブレーキ4/Bの第４ブレーキピストン３４は、第４ブレーキ4/Bの後方側であって、自動変速機ケースATCにより形成した小円環溝のピストンシリンダに配置される。自動変速機ケースATCと第４ブレーキピストン３４の間には、第４ブレーキリターンスプリング３５が介装される。
【００３５】
前記自動変速機ケースATCは、上記のように、出力ギアOUTとラビニオ式遊星歯車PGUと第３ブレーキ12/Bと第４ブレーキ4/Bをレイアウトしたことに対応した形状としている。すなわち、図４に示すように、出力ギアOUTの位置のケース径Dfから第３ブレーキ12/Bの位置へ向かってケース径を徐々に小さく絞り込み、第３ブレーキピストン３０と第４ブレーキ4/Bが配置される後端側のケース径Dr（＜Df）を小径にする形状設定としている。
【００３６】
［前方側配置の摩擦締結要素構成］
５つの摩擦締結要素は、図１及び図２に示すように、出力ギアOUTを境とし、出力ギアOUTより駆動源に近い前方側の領域と、出力ギアOUTより駆動源から遠い後方側の領域に分けて配置している。以下、図５に基づいて、出力ギアOUTより駆動源に近い前方側の領域に配置された摩擦締結要素の構成を説明する。
【００３７】
前記出力ギアOUTより駆動源に近い前方側の領域には、図５に示すように、自動変速機ケースATCの内部空間に、第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cと第５ブレーキR/Bの３つの摩擦締結要素を配置している。これら３つの摩擦締結要素の径方向の配置関係は、径方向外側に第５ブレーキR/Bを配置し、第５ブレーキR/Bより径方向内側に第２クラッチ234/Cを配置し、第２クラッチ234/Cより径方向内側に第１クラッチ13R/Cを配置している。
【００３８】
前記第５ブレーキR/Bは、図５に示すように、出力ギアOUTより駆動源に近い前方側の領域に配置される３つの摩擦締結要素のうち、最外周位置に配置される。第５ブレーキR/Bの３枚の摩擦板６０は、共通キャリアＣの前方側端部のフロントキャリアプレート２７に対し円筒状連結プレート４０を介して連結する第１ドラム部材４１の外周側にスプライン嵌合される。第５ブレーキR/Bの３枚の摩擦相手板６１及びリテーニングプレート６２は、中間壁２１の壁部２１ａに固定された第５ブレーキ用ドラム４２にスプライン嵌合される。第５ブレーキR/Bの第５ブレーキピストン４３は、第５ブレーキR/Bの前方側であって、自動変速機ケースATCに固定した隔壁４４に形成した環状溝によるピストンシリンダに配置される。第５ブレーキ用ドラム４２と第５ブレーキピストン４３の間には、第５ブレーキリターンスプリング４５が介装される。
【００３９】
前記第２クラッチ234/Cは、図５に示すように、第５ブレーキR/Bより径方向内側位置であって、かつ、第５ブレーキR/Bとは少なくとも一部が径方向に重なる位置に配置される。第２クラッチ234/Cの３枚の摩擦板６３は、入力軸INにスプライン結合により連結固定された第２ドラム部材４６の外周側にスプライン嵌合される。第２クラッチ234/Cの３枚の摩擦相手板６４及びリテーニングプレート６５は、第１ドラム部材４１の内周側にスプライン嵌合される。第２クラッチ234/Cの第２クラッチピストン４７は、第２クラッチ234/Cの後方側であって、第１ドラム部材４１に形成したピストンシリンダに配置される。第１ドラム部材４１と第２クラッチピストン４７の間には、第２クラッチリターンスプリング４８が介装される。つまり、第１ドラム部材４１は、内周側に第２クラッチ234/Cが配置されるとともに、外周側に第５ブレーキR/Bが配置される兼用ドラム部材である。
【００４０】
前記第１クラッチ13R/Cは、図５に示すように、第２クラッチ234/Cより径方向内側位置であって、かつ、第２クラッチ234/Cとは少なくとも一部が径方向に重なる位置に配置される。第１クラッチ13R/Cの３枚の摩擦板６６は、第１ドラム部材４１の内周側を通ってフロントサンギア軸FSを介してフロントサンギアSsに連結する第１ハブ部材４９の外周側にスプライン嵌合される。第１クラッチ13R/Cの３枚の摩擦相手板６７及びリテーニングプレート６８は、入力軸INにスプライン結合により連結固定された第２ドラム部材４６の内周側にスプライン嵌合される。第１クラッチ13R/Cの第１クラッチピストン５０は、第１クラッチ13R/Cの前方側であって、第２ドラム部材４６に形成したピストンシリンダに配置される。第２ドラム部材４６と第１クラッチピストン５０の間には、第１クラッチリターンスプリング５１が介装される。つまり、第２ドラム部材４６は、内周側に第１クラッチ13R/Cが配置されるとともに、外周側に第２クラッチ234/Cが配置される兼用ドラム部材である。
【００４１】
上記のように、出力ギアOUTより駆動源に近い前方側の領域に配置された３つの摩擦締結要素は、次のような関係に設定している。第１クラッチ13R/Cの摩擦板６６及び摩擦相手板６７の外径を、第２クラッチ234/Cの摩擦板６３及び摩擦相手板６４の内径より小さくしている。第２クラッチ234/Cの摩擦板６３及び摩擦相手板６４の外径を、第５ブレーキR/Bの摩擦板６０及び摩擦相手板６１の内径より小さくしている。そして、第１クラッチ13R/Cの摩擦板６６、第２クラッチ234/Cの摩擦板６３、第５ブレーキR/Bの摩擦板６０、を同じ枚数である３枚に設定している。同様に、第１クラッチ13R/Cの摩擦相手板６７、第２クラッチ234/Cの摩擦相手板６４、第５ブレーキR/Bの摩擦相手板６１、を同じ枚数である３枚に設定している。
【００４２】
なお、本明細書において、「摩擦板」とは、ドラム部材又はハブ部材の外周に設けられたスプラインと嵌合するクラッチ用プレート又はブレーキ用プレートをいう。この「摩擦板」は、両面に摩擦材が貼り付けられていても、片面にのみ摩擦材が貼り付けられていてもよい。また、「摩擦相手板」とは、ドラム部材又はハブ部材の内周に設けられたスプラインと嵌合するクラッチ用プレート又はブレーキ用プレートをいう。この「摩擦相手板」は、摩擦材が貼り付けられていなくても良いし、摩擦材が貼り付けられていても良い。
【００４３】
［第５ブレーキの周辺構成］
図６は、実施例１のブレーキ機構である第５ブレーキR/Bの周辺構成を示す。以下、図６に基づいて、第５ブレーキR/Bの周辺構成を詳しく説明する。
【００４４】
前記第５ブレーキR/Bは、共通キャリアＣ（回転要素）を自動変速機ケースATCに係止可能なブレーキ機構であって、図６に示すように、第１ドラム部材４１（第１連結部材）と、第５ブレーキ用ドラム４２（第２連結部材）と、中間壁２１（ストッパ部材）と、第５ブレーキピストン４３（ピストン部材）と、第５ブレーキリターンスプリング４５（弾性部材）と、を備える。
【００４５】
前記第１ドラム部材４１は、円筒状連結プレート４０を介して共通キャリアＣのフロントキャリアプレート２７に連結される。この第１ドラム部材４１の外周に設けられたスプラインには、３枚の摩擦板６０が相対回転不能にスプライン嵌合される。
【００４６】
前記第５ブレーキ用ドラム４２は、共通キャリアＣを収容する自動変速機ケースATC（ケース）に連結された中間壁２１に設けられたスプライン２１ｃに対し相対回転不能にスプライン嵌合することで設けられる。この第５ブレーキ用ドラム４２の内周に設けられたスプラインには、３枚の摩擦相手板６１及び１枚のリテーニングプレート６５が相対回転不能にスプライン嵌合される。さらに、第５ブレーキ用ドラム４２には、摩擦板６０及び摩擦相手板６１よりも後方側にスナップリング６９が設けられるとともに、摩擦板６０及び摩擦相手板６１よりも前方側にスナップリング７０が設けられている。このスナップリング７０は、第５ブレーキピストン４３を戻すための第５ブレーキリターンスプリング４５の反力を受ける。
【００４７】
前記中間壁２１は、第５ブレーキ用ドラム４２の後方側を内側に折り曲げたドラム底部４２ａを、壁部２１ａのドラム当接面２１ｄに当接させることで、第５ブレーキ用ドラム４２の一方側（矢印Ｅ方向側）への移動を規制する。なお、中間壁２１は、自動変速機ケースATCに連結固定されたケース側部材であり、径方向に伸びる壁部２１ａを有する。
【００４８】
前記第５ブレーキピストン４３は、自動変速機ケースATCに固定した隔壁４４に形成した環状溝によるピストンシリンダに配置される。そして、交互に配置された摩擦板６０と摩擦相手板６１のうち、他方側（矢印Ｆ方向側）の摩擦相手板６１を一方側（矢印Ｅ方向側）へ押圧可能に設けられる。この第５ブレーキピストン４３には、スプリング支持板７１が設けられ、このスプリング支持板７１は、スナップリング７０と同様に、第５ブレーキピストン４３を戻すための第５ブレーキリターンスプリング４５の反力を受ける。
【００４９】
前記第５ブレーキリターンスプリング４５は、第５ブレーキ用ドラム４２に設けられたスナップリング７０と、第５ブレーキピストン４３に設けられたスプリング支持板７１と、の間に配置される。つまり、第５ブレーキリターンスプリング４５は、第５ブレーキ用ドラム４２に対して一方側（矢印Ｅ方向側）への付勢力を発生し、第５ブレーキピストン４３に対して一方側の逆方向である他方側（矢印Ｆ方向側）への付勢力を発生する配置としている。
【００５０】
次に、作用を説明する。
実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機における「各変速段での変速作用」を説明する。続いて、実施例１のブレーキ機構における作用を、「第５ブレーキ用ドラムの必要性」、「第５ブレーキのドラム保持作用」に分けて説明する。
【００５１】
［各変速段での変速作用］
実施例１のラビニオ式遊星歯車PGUは、速度線図上で回転速度関係が直線上に並ぶ４つの回転要素として、フロントサンギアSsとリアサンギアSdとリングギアＲと共通キャリアＣを備えている。以下、図７〜図１１に基づいて、４つの回転要素の回転速度関係を異ならせることにより得られる各変速段での変速作用を説明する。
【００５２】
（第１速の変速段）
第１速（1st）の変速段では、図７(a)のハッチングに示すように、第１クラッチ13R/Cと第３ブレーキ12/Bが同時締結され、第３ブレーキ12/Bの締結によりリアサンギアSdが自動変速機ケースATCに固定される。
したがって、入力軸INを経過してフロントサンギアSsに入力回転数が入力されると、図７(b)に示すように、リアサンギアSdの固定により、フロントサンギアSsと共通キャリアＣとリングギアＲとリアサンギアSdの回転速度関係が一つの直線により規定される。つまり、共通キャリアＣの回転数がフロントサンギアSsより減速され、リングギアＲの回転数が共通キャリアＣよりさらに減速される。このように、フロントサンギアSsへの入力回転数を減速したリングギアＲの回転数が出力ギアOUTにそのまま伝達され、第１速の変速段（ファーストアンダードライブ変速段）が達成される。
【００５３】
（第２速の変速段）
第２速（2nd）の変速段では、図８(a)のハッチングに示すように、第２クラッチ234/Cと第３ブレーキ12/Bが同時締結され、第３ブレーキ12/Bの締結によりリアサンギアSdが自動変速機ケースATCに固定される。
したがって、入力軸INを経過して共通キャリアＣに入力回転数が入力されると、図８(b)に示すように、リアサンギアSdの固定により、共通キャリアＣとリングギアＲとリアサンギアSdの回転速度関係が一つの直線により規定される。つまり、リングギアＲの回転数が共通キャリアＣより減速される。このように、共通キャリアＣへの入力回転数を減速したリングギアＲの回転数が出力ギアOUTにそのまま伝達され、第２速の変速段（セカンドアンダードライブ変速段）が達成される。
【００５４】
（第３速の変速段）
第３速（3rd）の変速段では、図９(a)のハッチングに示すように、第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cが同時締結される。
したがって、入力軸INを経過してフロントサンギアSsと共通キャリアＣに入力回転数が入力されると、図９(b)に示すように、ラビニオ式遊星歯車PGU2の三つの回転要素であるフロントサンギアSsと共通キャリアＣとリングギアＲが一体となって回転する。このように、フロントサンギアSsと共通キャリアＣへの入力回転数と同じリングギアＲの回転数（＝入力回転数）が出力ギアOUTにそのまま伝達され、第３速の変速段（ダイレクトドライブ変速段）が達成される。
【００５５】
（第４速の変速段）
第４速（4th）の変速段では、図１０(a)のハッチングに示すように、第２クラッチ234/Cと第４ブレーキ4/Bが同時締結され、第４ブレーキ4/Bの締結によりフロントサンギアSsが自動変速機ケースATCに固定される。
したがって、入力軸INを経過して共通キャリアＣに入力回転数が入力されると、図１０(b)に示すように、フロントサンギアSsの固定により、フロントサンギアSsと共通キャリアＣとリングギアＲの回転速度関係が一つの直線により規定される。つまり、リングギアＲの回転数が共通キャリアＣの回転数（＝入力回転数）より増速される。このように、共通キャリアＣへの入力回転数を増速したリングギアＲの回転数が出力ギアOUTにそのまま伝達され、第４速の変速段（オーバードライブ変速段）が達成される。
【００５６】
（後退速の変速段）
後退速（Rev）の変速段では、図１１(a)のハッチングに示すように、第１クラッチ13R/Cと第５ブレーキR/Bが同時締結され、第５ブレーキR/Bの締結により共通キャリアＣが自動変速機ケースATCに固定される。
したがって、入力軸INを経過してフロントサンギアSsに入力回転数が入力されると、図１１(b)に示すように、共通キャリアＣの固定により、フロントサンギアSsと共通キャリアＣとリングギアＲの回転速度関係が一つの直線により規定される。つまり、リングギアＲの回転が、フロントサンギアSsの入力回転方向と逆回転方向で、かつ、減速される。このように、フロントサンギアSsへの入力回転数を逆転減速したリングギアＲの回転数が出力ギアOUTにそのまま伝達され、後退速の変速段（リバース変速段）が達成される。
【００５７】
［第５ブレーキ用ドラムの必要性］
実施例１では、第５ブレーキR/Bに本発明のブレーキ機構を採用しているが、“そもそも第５ブレーキ用ドラム４２がなぜ必要なのか”という、第５ブレーキ用ドラム４２の必要性について説明する。
【００５８】
まず、第５ブレーキの摩擦相手板を自動変速機ケースで保持しようとしても、第５ブレーキの全周にわたってケース側にスプラインを形成できるとは限らない。したがって、摩擦相手板の一部のスプラインは、自動変速機ケースとスプライン嵌合することができない場合がある。この場合、第５ブレーキの係合時における摩擦相手板の保持が不十分となり大きなトルクを伝達できない可能性がある。
また、第５ブレーキの摩擦相手板を自動変速機ケースで保持しようとすると、第５ブレーキの外径が不要に大きくなり、そのためにハブ等の部材も大きくなり、重量が増加し、コストアップしてしまう。
【００５９】
これに対し、第５ブレーキ用ドラム４２を設けることによって、第５ブレーキR/Bの摩擦相手板６１と噛み合うスプラインを、第５ブレーキ用ドラム４２の全周にわたって形成することができる。つまり、自動変速機ケースにより第５ブレーキの摩擦相手板を保持する場合に比べ、第５ブレーキR/Bの係合時における摩擦相手板６１の保持を十分に確保することができる。加えて、自動変速機ケースにより第５ブレーキの摩擦相手板を保持する場合に比べ、第５ブレーキR/Bの外径が小さく抑えられることで、重量増加・コストアップを抑制することができる。
【００６０】
上記のように、第５ブレーキR/Bで第５ブレーキ用ドラム４２を設ける理由は、下記の２点にある。
(1) 第５ブレーキR/Bの摩擦相手板６１を、自動変速機ケースATCで保持しようとしても、第５ブレーキR/Bの全周にわたって自動変速機ケースATCにスプラインを形成できるとは限らない。つまり、摩擦相手板６１は、全周で自動変速機ケースATCとスプライン嵌合することができない場合があり、この場合、第５ブレーキR/Bの係合時の摩擦相手板６１の保持が不十分となり、大きなトルクを伝達できない可能性がある。
(2) 仮に自動変速機ケースATC側に設けることが可能なスプラインだけで必要なトルクを伝達できた場合であっても、自動変速機ケースATCに摩擦相手板６１をスプライン嵌合させようとすると第５ブレーキR/Bの外径が不要に大きくなる。そのため、第１ドラム部材４１等の部材も大きくなり、重量が増加し、コストアップしてしまう。
【００６１】
ここで、第５ブレーキR/Bのトルク分担比について説明する。
実施例１のスケルトンで各変速段における各摩擦締結要素のトルク分担比は、図１２に示す表のとおりである。なお、図１２において、
αfは、フロント側（シングルピニオン側）の歯数比（αf＝Zss/Zr）である。
ただし、Zss：フロントサンギアSsの歯数、Zr：リングギアＲの歯数
αrは、リア側（ダブルピニオン側）の歯数比（αr=Zsd/Zr）である。
ただし、Zsd：リアサンギアSdの歯数、Zr：リングギアＲ歯数
通常、サンギアの歯数＜リングギアの歯数であるため歯数比αf・αrは１より小さい値となるため、各クラッチの最大トルク分担比は、下記のとおりとなる。
第５ブレーキR/Bの最大トルク分担比：（１＋αf）/αf
第２クラッチ234/Cの最大トルク分担比：αf＋１
第１クラッチ13R/Cの最大トルク分担比：１
第３ブレーキ12/Bの最大トルク分担比：(αr(1+αf))/(αf(1-αr))
第４ブレーキ4/Bの最大トルク分担比：αf/（１＋αf）
上記トルク分担比から明らかなとおり、出力ギアOUTの前方側に配置される３個の摩擦締結要素について、第５ブレーキR/Bの最大トルク分担比＞第２クラッチ234/Cの最大トルク分担比＞第１クラッチ13R/Cの最大トルク分担比、の関係が成立する。
このように、第５ブレーキR/Bの最大トルク分担比が、第２クラッチ234/Cや第１クラッチ13R/Cの最大トルク分担比より大きいため、第５ブレーキR/Bの係合時の摩擦相手板６１の保持が不十分であると、大きなトルクを伝達できない。
【００６２】
［第５ブレーキのドラム保持作用］
上記のように、高トルクを受ける第５ブレーキR/Bにおいて、摩擦相手板６１を保持するために第５ブレーキ用ドラム４２を用いた場合、第５ブレーキ用ドラム４２のケース固定性を確保する必要がある。以下、図６に基づいて、第５ブレーキR/Bのドラム保持作用を説明する。
【００６３】
まず、実施例１では、共通キャリアＣが係止されるケース側部材である第５ブレーキ用ドラム４２をケース固定部材である中間壁２１に設けられたスプライン２１ｃに対し相対回転不能にスプライン嵌合させる。このため、第５ブレーキ用ドラム４２を固定するボルト等の締結部品を要さない。
【００６４】
しかし、第５ブレーキ用ドラム４２を中間壁２１に設けられたスプライン２１ｃに対し相対回転不能にスプライン嵌合させただけでは、第５ブレーキ用ドラム４２と中間壁２１とのスプライン嵌合に抜けが生じる可能性がある。このようなスプライン嵌合の抜けが生じると、第５ブレーキピストン４３が押圧していない状態であっても摩擦板６０と摩擦相手板６１とに引き摺りが生じてしまう。
【００６５】
これに対し、実施例１では、第５ブレーキ用ドラム４２と第５ブレーキピストン４３との間に第５ブレーキリターンスプリング４５を配置した。そして、第５ブレーキリターンスプリング４５の付勢力を、図６に示すように、第５ブレーキ用ドラム４２を中間壁２１に押し付ける一方側（矢印Ｅ方向側）と、第５ブレーキピストン４３を元の位置に戻す他方側（矢印Ｆ方向側）と、の両方に作用させる構成を採用している。
【００６６】
すなわち、摩擦板６０と摩擦相手板６１の押圧を解除する位置まで第５ブレーキピストン４３を戻す第５ブレーキリターンスプリング４５を、中間壁２１にスプライン嵌合された第５ブレーキ用ドラム４２の抜けを防止する抜け防止部材として兼用している。このため、中間壁２１にスプライン嵌合された第５ブレーキ用ドラム４２の抜けを防止するための追加部品が不要である。
【００６７】
このように、(a) ボルト等の締結部品を要さない。(b) 第５ブレーキ用ドラム４２の抜け防止のための作用力を、既存の第５ブレーキリターンスプリング４５により得ることで、抜け防止のための追加部品が不要である。これら(a),(b)の２つの理由により、部品点数の増加を抑制しながら、摩擦相手板６１をスプライン嵌合する第５ブレーキ用ドラム４のケース固定が確保される。
【００６８】
第５ブレーキ用ドラム４２は、図６に示すように、中間壁２１にスプライン嵌合して設けられ、後方側のドラム底部４２ａが中間壁２１のドラム当接面２１ｄに当接している。そして、第５ブレーキ用ドラム４２には、摩擦板６０及び摩擦相手板６１よりも前方側にスナップリング７０が設けられている。このスナップリング７０は、第５ブレーキピストン４３を戻すためのリターンスプリング４５の反力を受ける。
【００６９】
したがって、第５ブレーキR/Bの締結時には、摩擦板６０と摩擦相手板６１が第５ブレーキピストン４３から押圧されることにより、摩擦板６０と摩擦相手板６１との間で動力が伝達する。この第５ブレーキピストン４３に油圧が作用し、第５ブレーキピストン４３が図６の矢印Ｅ方向側に移動する際に、リターンスプリング４５及びスナップリング７０を介して、第５ブレーキ用ドラム４２には図６の矢印Ｅ方向側への付勢力が働く。この付勢力により、第５ブレーキ用ドラム４２のドラム底部４２ａが、中間壁２１のドラム当接面２１ｄに押し付けられ、第５ブレーキ用ドラム４２の抜けが確実に防止される。
【００７０】
次に、効果を説明する。
実施例１のブレーキ機構にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００７１】
(1) 回転要素（共通キャリアＣ）を係止可能なブレーキ機構（第５ブレーキR/B）であって、
前記回転要素（共通キャリアＣ）に連結され、摩擦板６０が相対回転不能にスプライン嵌合される第１連結部材（第１ドラム部材４１）と、
前記回転要素（共通キャリアＣ）を収容するケース（自動変速機ケースATC）に相対回転不能にスプライン嵌合し、摩擦相手板６１が相対回転不能にスプライン嵌合される第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）と、
前記第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）の一方側への移動を規制するストッパ部材（中間壁２１）と、
前記摩擦相手板６１を前記一方側へ押圧可能に設けられるピストン部材（第５ブレーキピストン４３）と、
前記第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）とピストン部材（第５ブレーキピストン４３）との間に配置され、前記第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）に対して前記一方側への付勢力を発生し、前記ピストン部材（第５ブレーキピストン４３）に対して前記一方側の逆方向である他方側への付勢力を発生する弾性部材（第５ブレーキリターンスプリング４５）と、
を備える。
このため、部品点数の増加を抑制しながら、摩擦相手板６１がスプライン嵌合される第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）のケース固定を確保することができる。
【００７２】
(2) 前記ブレーキ機構（第５ブレーキR/B）は、自動変速機の回転要素（共通キャリアＣ）を係止可能なブレーキ機構であって、
前記ケース（自動変速機ケースATC）に連結され、径方向に伸びる壁部２１ａと、該壁部２１ａから軸方向の前記一方側に伸びる円筒部２１ｂと、からなり、該円筒部２１ｂで出力部材（出力ギアOUT）を支持する中間壁２１と、を備え、
前記ストッパ部材は、前記中間壁２１で構成され、前記第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）の前記一方側の端部を前記中間壁２１に当接させることで、前記第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）の一方側への移動を規制する。
このため、上記(1)の効果に加え、第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）の端部を、弾性部材（第５ブレーキリターンスプリング４５）の付勢力により中間壁２１に押し付けることで、第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）の抜けを確実に防止することができる。
【００７３】
以上、本発明のブレーキ機構を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００７４】
実施例１では、第５ブレーキ用ドラム４２（第２連結部材）の内周側に第１ドラム部材４４（第１連結部材）を配置する例を示した。しかし、第１連結部材の内周側に第２連結部材を設け、前記第１連結部材に連結する回転要素を係止するものであってもよい。
【００７５】
実施例１では、中間壁２１に第５ブレーキ用ドラム４２（第２連結部材）を当接させることで、第５ブレーキ用ドラム４２（第２連結部材）の一方側への移動を規制する例を示した。しかし、中間壁等のケース側部材のスプラインにスナップリングを嵌め込み、このスナップリングによって第２連結部材の一方側への移動を規制するようにしてもよい。
【００７６】
実施例１では、自動変速機の摩擦締結要素の一つである第５ブレーキR/Bのブレーキ機構について示した。しかし、自動変速機に適用されるブレーキ機構以外であっても、摩擦板・摩擦相手板をピストンで押圧して締結することによって回転要素を係止するブレーキ機構であれば適用可能である。
【００７７】
実施例１では、全周にわたってスプラインを形成した第５ブレーキ用ドラム４２を示した。しかし、全周にスプラインを形成しなくても第５ブレーキR/Bの係合時における摩擦相手板の保持を十分確保できればよい。
【符号の説明】
【００７８】
PGU ラビニオ式遊星歯車
Ss フロントサンギア
Sd リアサンギア
Ｒ リングギア
PL ロングピニオン
PS ショートピニオン
Ｃ 共通キャリア（回転要素）
IN 入力軸
OUT 出力ギア（出力部材）
ATC 自動変速機ケース（ケース）
13R/C 第１クラッチ
234/C 第２クラッチ
12/B 第３ブレーキ
4/B 第４ブレーキ
R/B 第５ブレーキ（ブレーキ機構）
２１ 中間壁（ストッパ部材）
２１ａ 壁部
２１ｂ 円筒部
２１ｃ スプライン
２１ｄ ドラム当接面
２７ フロントキャリアプレート
４０ 円筒状連結プレート
４１ 第１ドラム部材（第１連結部材）
４２ 第５ブレーキ用ドラム（第２連結部材）
４２ａ ドラム底部
４３ 第５ブレーキピストン（ピストン部材）
４４ 隔壁
４５ 第５ブレーキリターンスプリング（弾性部材）
６０ 第５ブレーキR/Bの摩擦板
６１ 第５ブレーキR/Bの摩擦相手板
７０ スナップリング
７１ スプリング支持板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機等に適用され、摩擦板と摩擦相手板をピストン部材により押圧することで回転要素をケースに係止可能なブレーキ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、第３ブレーキＢ３が配設されるブレーキハウジング４０を、第１ブレーキＢ１が配設されるケース２６と別体に構成するとともに、第３ブレーキＢ３の第１嵌合部４２の先端を、第１ブレーキＢ１の第２嵌合部７０の先端に僅かな隙間を隔てて対向させ、その第１ブレーキＢ１の摩擦板７４と摩擦相手板７２を第２ピストン７８との間で挟圧する第２ストッパ部材として機能させるようにしたタンデム型摩擦係合装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７８５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示されたブレーキ機構にあっては、摩擦相手板４４がスプライン嵌合されるブレーキハウジング４０が、ボルト３９によって第２ケース部材３６に固定されているため、ブレーキハウジング４０のケース固定を確保するのに部品点数が増加する、という課題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、部品点数の増加を抑制しながら、摩擦相手板がスプライン嵌合される第２連結部材のケース固定を確保することができるブレーキ機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、回転要素を係止可能なブレーキ機構であって、第１連結部材と、第２連結部材と、ストッパ部材と、ピストン部材と、弾性部材と、を備える。
前記第１連結部材は、前記回転要素に連結され、摩擦板が相対回転不能にスプライン嵌合される。
前記第２連結部材は、前記回転要素を収容するケースに相対回転不能にスプライン嵌合し、摩擦相手板が相対回転不能にスプライン嵌合される。
前記ストッパ部材は、前記第２連結部材の一方側への移動を規制する。
前記ピストン部材は、前記摩擦相手板を前記一方側へ押圧可能に設けられる。
前記弾性部材は、前記第２連結部材とピストン部材との間に配置され、前記第２連結部材に対して前記一方側への付勢力を発生し、前記ピストン部材に対して前記一方側の逆方向である他方側への付勢力を発生する。
【発明の効果】
【０００７】
上記のように、回転要素を係止する第２連結部材をケースにスプライン嵌合させるため、第２連結部材を固定するボルト等の締結部品を要さない。
しかし、第２連結部材をケースにスプライン嵌合させただけでは、第２連結部材とケースとのスプライン嵌合に抜けが生じる可能性がある。このようなスプライン嵌合の抜けが生じると、ピストンが押圧していない状態であっても摩擦板と摩擦相手板とに引き摺りが生じてしまう。
これに対し、本発明は、第２連結部材とピストン部材との間に弾性部材を配置し、弾性部材の付勢力を、第２連結部材をケースに押し付ける一方側と、ピストン部材を元の位置に戻す他方側と、の両方に作用させる構成を採用している。すなわち、摩擦板と摩擦相手板の押圧を解除する位置までピストン部材を戻す弾性部材を、ケースにスプライン嵌合された第２連結部材の抜けを防止する抜け防止部材として兼用している。このため、ケースにスプライン嵌合された第２連結部材の抜けを防止するための追加部品が不要である。
この結果、部品点数の増加を抑制しながら、摩擦相手板がスプライン嵌合される第２連結部材のケース固定を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機を示すスケルトン図である。
【図３】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機において５つの摩擦締結要素のうち二つの同時締結の組み合わせにより前進４速及び後退１速の締結作動を示す締結作動表図である。
【図４】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機において出力ギアより駆動源から遠い後方側を示す詳細断面図である。
【図５】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機において出力ギアより駆動源に近い前方側を示す詳細断面図である。
【図６】実施例１のブレーキ機構である第５ブレーキの周辺構成を示す拡大断面図である。
【図７】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機における第１速（1st）の変速段でのスケルトン図(a)と速度線図(b)を示す変速作用説明図である。
【図８】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機における第２速（2nd）の変速段でのスケルトン図(a)と速度線図(b)を示す変速作用説明図である。
【図９】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機における第３速（3rd）の変速段でのスケルトン図(a)と速度線図(b)を示す変速作用説明図である。
【図１０】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機における第４速（4th）の変速段でのスケルトン図(a)と速度線図(b)を示す変速作用説明図である。
【図１１】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機における後退速（Rev）の変速段でのスケルトン図(a)と速度線図(b)を示す変速作用説明図である。
【図１２】実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機において各変速段における各摩擦締結要素のトルク分担比を示すトルク分担比表図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のブレーキ機構を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機の構成を、「全体構成」、「変速構成」、「後方側配置の摩擦締結要素構成」、「前方側配置の摩擦締結要素構成」、「第５ブレーキの周辺構成」に分けて説明する。
【００１１】
［全体構成］
図１は、実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機の全体構成を示す縦断面図であり、図２は、実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機を示すスケルトン図である。以下、図１及び図２に基づいて、自動変速機の遊星歯車構成と摩擦締結要素構成を説明する。
【００１２】
実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機は、図１及び図２に示すように、ラビニオ式遊星歯車PGUと、入力軸INと、出力ギアOUTと、第１クラッチ13R/Cと、第２クラッチ234/Cと、第３ブレーキ12/Bと、第４ブレーキ4/Bと、第５ブレーキR/Bと、自動変速機ケースATCと、を備えている。
【００１３】
前記ラビニオ式遊星歯車PGUは、２列の遊星歯車であるシングルピニオン式遊星歯車とダブルピニオン式遊星歯車を一体化した複合型遊星歯車である。このラビニオ式遊星歯車PGUは、図１及び図２に示すように、フロントサンギアSsと、リアサンギアSdと、リングギアＲと、フロントサンギアSsとリングギアＲに噛み合うロングピニオンPLと、リアサンギアSdとロングピニオンPLに噛み合うショートピニオンPSと、ロングピニオンPLとショートピニオンPSを回転可能に支持する共通キャリアＣと、を有する。
【００１４】
前記入力軸INは、図外のエンジン（駆動源）からの回転駆動トルクが、図１に示すように、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータT/Cを介して入力される軸である。この入力軸INに対し同軸配置によりフロントサンギア軸FSが設けられ、このフロントサンギア軸FSに、ラビニオ式遊星歯車PGUのフロントサンギアSsがスプライン嵌合されている。
【００１５】
前記出力ギアOUTは、図１に示すように、リングギアＲに常時連結する。この出力ギアOUTの出力回転は、カウンターギア１→カウンターシャフト２→終減速ギア３→ドライブギア４→デファレンシャルギアケース５へと伝達される。そして、デファレンシャルギアケース５に伝達された出力回転は、デファレンシャルギアケース５と一体に回転するピニオンメートシャフト６→ピニオン７，７を経過し、ピニオン７，７に噛み合う一対のサイドギア８，９から図外の左右のドライブシャフト及び左右の駆動輪へ伝達される。
【００１６】
前記第１クラッチ13R/Cは、第１速（1st）と第３速（3rd）と後退速（Rev）において入力軸INとフロントサンギアSs（＝フロントサンギア軸FS）を選択的に連結する多板摩擦締結クラッチである。
【００１７】
前記第２クラッチ234/Cは、第２速（2nd）と第３速（3rd）と第４速（4th）において入力軸INと共通キャリアＣを選択的に連結する多板摩擦締結クラッチである。
【００１８】
前記第３ブレーキ12/Bは、第１速（1st）と第２速（2nd）においてリアサンギアSdを選択的に自動変速機ケースATCに固定する多板摩擦締結ブレーキである。
【００１９】
前記第４ブレーキ4/Bは、第４速（4th）においてフロントサンギアSs（＝フロントサンギア軸FS）を選択的に自動変速機ケースATCに固定する多板摩擦締結ブレーキである。
【００２０】
前記第５ブレーキR/Bは、後退速（Rev）において共通キャリアＣを選択的に自動変速機ケースATCに固定する多板摩擦締結ブレーキである。
【００２１】
前記自動変速機ケースATCは、図１に示すように、ケース内部空間にラビニオ式遊星歯車PGUと５つの摩擦締結要素13R/C,234/C,12/B,4/B,R/B等を収納している。この自動変速機ケースATCの駆動源側には、コンバータハウジング１０が連結され、コンバータハウジング１０内にトルクコンバータT/Cが配置される。また、自動変速機ケースATCとコンバータハウジング１０の連結部には、エンジン（駆動源）により回転駆動されるオイルポンプO/Pが配置されている。
【００２２】
［変速構成］
図３は、実施例１のブレーキ機構において５つの摩擦締結要素のうち二つの同時締結の組み合わせにより前進４速及び後退１速を達成する締結作動表を示す。以下、図３に基づいて、実施例１のブレーキ機構の各変速段を成立させる変速構成を説明する。
【００２３】
第１速（1st）の変速段は、図３に示すように、第１クラッチ13R/Cと第３ブレーキ12/Bの同時締結により、入力軸INとフロントサンギアSsを連結し、リアサンギアSdをケース固定することで達成する。
【００２４】
第２速（2nd）の変速段は、図３に示すように、第２クラッチ234/Cと第３ブレーキ12/Bの同時締結により、入力軸INと共通キャリアＣを連結し、リアサンギアSdをケース固定することで達成する。
【００２５】
第３速（3rd）の変速段は、図３に示すように、第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cの同時締結により、入力軸INとフロントサンギアSsと共通キャリアＣを互いに連結することで達成する。
【００２６】
第４速（4th）の変速段は、図３に示すように、第２クラッチ234/Cと第４ブレーキ4/Bの同時締結により、入力軸INと共通キャリアＣを連結し、フロントサンギアSsをケース固定することで達成する。
【００２７】
後退速（Rev）の変速段は、図３に示すように、第１クラッチ13R/Cと第５ブレーキR/Bの同時締結により、入力軸INとフロントサンギアSsを連結し、共通キャリアＣをケース固定することで達成する。
【００２８】
そして、図３の締結作動表から明らかなように、第１速（1st）から第４速（4th）までの隣接変速段でのアップ変速及びダウン変速は、所謂、２つの摩擦締結要素の掛け替え変速により行われる。ここで、掛け替え変速とは、変速前の変速段において同時締結されている２つの摩擦締結要素のうち、１つの摩擦締結要素を締結状態のまま維持し、他の１つの摩擦締結要素を解放し、新たに１つの摩擦締結要素を締結して変速後の変速段に移行することをいう。例えば、第１速（1st）から第２速（2nd）へのアップ変速は、第３ブレーキ12/Bを締結状態のまま維持し、第１クラッチ13R/Cを解放し、第２クラッチ234/Cを締結することで行われる。
【００２９】
［後方側配置の摩擦締結要素構成］
５つの摩擦締結要素は、図１及び図２に示すように、出力ギアOUTを境とし、出力ギアOUTより駆動源に近い前方側の領域と、出力ギアOUTより駆動源から遠い後方側の領域に分けて配置している。以下、図４に基づいて、出力ギアOUTより駆動源から遠い後方側の領域に配置された摩擦締結要素の構成を説明する。
【００３０】
前記出力ギアOUTより駆動源から遠い後方側の領域には、図４に示すように、自動変速機ケースATCの内部空間に、ラビニオ式遊星歯車PGUと第３ブレーキ12/Bと第４ブレーキ4/Bの２つの摩擦締結要素を配置している。
【００３１】
前記出力ギアOUTは、中間壁２１の円筒部２１ｂにベアリング２２を介して支持されている。中間壁２１は、出力ギアOUTの前方側に配置されるとともに、自動変速機ケースATCに連結され、径方向に伸びる壁部２１ａと、該壁部２１ａから軸方向の前記後方側に伸びる円筒部２１ｂと、からなる。なお、出力ギアOUTは、後方側がリングギアＲに常時連結され、前方側がパーキングギア２３に常時連結される。このパーキングギア２３には、パーキングポール２４が噛み合い可能に配置される。
【００３２】
前記ラビニオ式遊星歯車PGUは、出力ギアOUTの後方側に隣接した位置であって、フロントサンギア軸FSの外周位置に配置される。ラビニオ式遊星歯車PGUの外径寸法は、リングギアＲの外径により規定され、ラビニオ式遊星歯車PGUの軸方向寸法は、共通キャリアＣの軸方向長さにより規定される。フロントサンギア軸FSの外周位置には、フロントサンギアSsがスプライン結合され、リアサンギアSdが回転可能に支持される。共通キャリアＣは、ロングピニオンPLを支持するロングピニオン軸２５と、ショートピニオンPSを支持するショートピニオン軸２６（図１参照）と、両ピニオン軸２５，２６を両端位置にて支持するフロントキャリアプレート２７及びリアキャリアプレート２８と、により構成される。
【００３３】
前記第３ブレーキ12/Bは、ラビニオ式遊星歯車PGUより径方向外周位置であって、ラビニオ式遊星歯車PGUと径方向に重なる位置に配置される。第３ブレーキ12/Bの４枚の摩擦板３６は、共通キャリアＣの後方側を通ってリアサンギアSdにスプライン結合された第２ハブ部材２９の外周側にスプライン嵌合される。第３ブレーキ12/Bの４枚の摩擦相手板３７は、自動変速機ケースATCにスプライン嵌合される。第３ブレーキ12/Bの第３ブレーキピストン３０は、交互に配置された摩擦板３６と摩擦相手板３７による第３ブレーキ12/Bの後方側であって、自動変速機ケースATCと、その内側の軸方向突出ケース部３１と、により形成した大円環溝のピストンシリンダに配置される。自動変速機ケースATCと第３ブレーキピストン３０の間には、第３ブレーキリターンスプリング３２が介装される。
【００３４】
前記第４ブレーキ4/Bは、第３ブレーキ12/Bの径方向内側位置であって、第３ブレーキピストン３０と径方向に重なる位置に配置される。第４ブレーキ4/Bの２枚の摩擦板３８は、第２ハブ部材２９の後方側及びリアサンギアSdの内周側を通るフロントサンギア軸FSにスプライン結合された第３ハブ部材３３の外周側にスプライン嵌合される。第４ブレーキ4/Bの２枚の摩擦相手板３９は、軸方向突出ケース部３１にスプライン嵌合される。第４ブレーキ4/Bの第４ブレーキピストン３４は、第４ブレーキ4/Bの後方側であって、自動変速機ケースATCにより形成した小円環溝のピストンシリンダに配置される。自動変速機ケースATCと第４ブレーキピストン３４の間には、第４ブレーキリターンスプリング３５が介装される。
【００３５】
前記自動変速機ケースATCは、上記のように、出力ギアOUTとラビニオ式遊星歯車PGUと第３ブレーキ12/Bと第４ブレーキ4/Bをレイアウトしたことに対応した形状としている。すなわち、図４に示すように、出力ギアOUTの位置のケース径Dfから第３ブレーキ12/Bの位置へ向かってケース径を徐々に小さく絞り込み、第３ブレーキピストン３０と第４ブレーキ4/Bが配置される後端側のケース径Dr（＜Df）を小径にする形状設定としている。
【００３６】
［前方側配置の摩擦締結要素構成］
５つの摩擦締結要素は、図１及び図２に示すように、出力ギアOUTを境とし、出力ギアOUTより駆動源に近い前方側の領域と、出力ギアOUTより駆動源から遠い後方側の領域に分けて配置している。以下、図５に基づいて、出力ギアOUTより駆動源に近い前方側の領域に配置された摩擦締結要素の構成を説明する。
【００３７】
前記出力ギアOUTより駆動源に近い前方側の領域には、図５に示すように、自動変速機ケースATCの内部空間に、第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cと第５ブレーキR/Bの３つの摩擦締結要素を配置している。これら３つの摩擦締結要素の径方向の配置関係は、径方向外側に第５ブレーキR/Bを配置し、第５ブレーキR/Bより径方向内側に第２クラッチ234/Cを配置し、第２クラッチ234/Cより径方向内側に第１クラッチ13R/Cを配置している。
【００３８】
前記第５ブレーキR/Bは、図５に示すように、出力ギアOUTより駆動源に近い前方側の領域に配置される３つの摩擦締結要素のうち、最外周位置に配置される。第５ブレーキR/Bの３枚の摩擦板６０は、共通キャリアＣの前方側端部のフロントキャリアプレート２７に対し円筒状連結プレート４０を介して連結する第１ドラム部材４１の外周側にスプライン嵌合される。第５ブレーキR/Bの３枚の摩擦相手板６１及びリテーニングプレート６２は、中間壁２１の壁部２１ａに固定された第５ブレーキ用ドラム４２にスプライン嵌合される。第５ブレーキR/Bの第５ブレーキピストン４３は、第５ブレーキR/Bの前方側であって、自動変速機ケースATCに固定した隔壁４４に形成した環状溝によるピストンシリンダに配置される。第５ブレーキ用ドラム４２と第５ブレーキピストン４３の間には、第５ブレーキリターンスプリング４５が介装される。
【００３９】
前記第２クラッチ234/Cは、図５に示すように、第５ブレーキR/Bより径方向内側位置であって、かつ、第５ブレーキR/Bとは少なくとも一部が径方向に重なる位置に配置される。第２クラッチ234/Cの３枚の摩擦板６３は、入力軸INにスプライン結合により連結固定された第２ドラム部材４６の外周側にスプライン嵌合される。第２クラッチ234/Cの３枚の摩擦相手板６４及びリテーニングプレート６５は、第１ドラム部材４１の内周側にスプライン嵌合される。第２クラッチ234/Cの第２クラッチピストン４７は、第２クラッチ234/Cの後方側であって、第１ドラム部材４１に形成したピストンシリンダに配置される。第１ドラム部材４１と第２クラッチピストン４７の間には、第２クラッチリターンスプリング４８が介装される。つまり、第１ドラム部材４１は、内周側に第２クラッチ234/Cが配置されるとともに、外周側に第５ブレーキR/Bが配置される兼用ドラム部材である。
【００４０】
前記第１クラッチ13R/Cは、図５に示すように、第２クラッチ234/Cより径方向内側位置であって、かつ、第２クラッチ234/Cとは少なくとも一部が径方向に重なる位置に配置される。第１クラッチ13R/Cの３枚の摩擦板６６は、第１ドラム部材４１の内周側を通ってフロントサンギア軸FSを介してフロントサンギアSsに連結する第１ハブ部材４９の外周側にスプライン嵌合される。第１クラッチ13R/Cの３枚の摩擦相手板６７及びリテーニングプレート６８は、入力軸INにスプライン結合により連結固定された第２ドラム部材４６の内周側にスプライン嵌合される。第１クラッチ13R/Cの第１クラッチピストン５０は、第１クラッチ13R/Cの前方側であって、第２ドラム部材４６に形成したピストンシリンダに配置される。第２ドラム部材４６と第１クラッチピストン５０の間には、第１クラッチリターンスプリング５１が介装される。つまり、第２ドラム部材４６は、内周側に第１クラッチ13R/Cが配置されるとともに、外周側に第２クラッチ234/Cが配置される兼用ドラム部材である。
【００４１】
上記のように、出力ギアOUTより駆動源に近い前方側の領域に配置された３つの摩擦締結要素は、次のような関係に設定している。第１クラッチ13R/Cの摩擦板６６及び摩擦相手板６７の外径を、第２クラッチ234/Cの摩擦板６３及び摩擦相手板６４の内径より小さくしている。第２クラッチ234/Cの摩擦板６３及び摩擦相手板６４の外径を、第５ブレーキR/Bの摩擦板６０及び摩擦相手板６１の内径より小さくしている。そして、第１クラッチ13R/Cの摩擦板６６、第２クラッチ234/Cの摩擦板６３、第５ブレーキR/Bの摩擦板６０、を同じ枚数である３枚に設定している。同様に、第１クラッチ13R/Cの摩擦相手板６７、第２クラッチ234/Cの摩擦相手板６４、第５ブレーキR/Bの摩擦相手板６１、を同じ枚数である３枚に設定している。
【００４２】
なお、本明細書において、「摩擦板」とは、ドラム部材又はハブ部材の外周に設けられたスプラインと嵌合するクラッチ用プレート又はブレーキ用プレートをいう。この「摩擦板」は、両面に摩擦材が貼り付けられていても、片面にのみ摩擦材が貼り付けられていてもよい。また、「摩擦相手板」とは、ドラム部材又はハブ部材の内周に設けられたスプラインと嵌合するクラッチ用プレート又はブレーキ用プレートをいう。この「摩擦相手板」は、摩擦材が貼り付けられていなくても良いし、摩擦材が貼り付けられていても良い。
【００４３】
［第５ブレーキの周辺構成］
図６は、実施例１のブレーキ機構である第５ブレーキR/Bの周辺構成を示す。以下、図６に基づいて、第５ブレーキR/Bの周辺構成を詳しく説明する。
【００４４】
前記第５ブレーキR/Bは、共通キャリアＣ（回転要素）を自動変速機ケースATCに係止可能なブレーキ機構であって、図６に示すように、第１ドラム部材４１（第１連結部材）と、第５ブレーキ用ドラム４２（第２連結部材）と、中間壁２１（ストッパ部材）と、第５ブレーキピストン４３（ピストン部材）と、第５ブレーキリターンスプリング４５（弾性部材）と、を備える。
【００４５】
前記第１ドラム部材４１は、円筒状連結プレート４０を介して共通キャリアＣのフロントキャリアプレート２７に連結される。この第１ドラム部材４１の外周に設けられたスプラインには、３枚の摩擦板６０が相対回転不能にスプライン嵌合される。
【００４６】
前記第５ブレーキ用ドラム４２は、共通キャリアＣを収容する自動変速機ケースATC（ケース）に連結された中間壁２１に設けられたスプライン２１ｃに対し相対回転不能にスプライン嵌合することで設けられる。この第５ブレーキ用ドラム４２の内周に設けられたスプラインには、３枚の摩擦相手板６１及び１枚のリテーニングプレート６５が相対回転不能にスプライン嵌合される。さらに、第５ブレーキ用ドラム４２には、摩擦板６０及び摩擦相手板６１よりも後方側にスナップリング６９が設けられるとともに、摩擦板６０及び摩擦相手板６１よりも前方側にスナップリング７０が設けられている。このスナップリング７０は、第５ブレーキピストン４３を戻すための第５ブレーキリターンスプリング４５の反力を受ける。
【００４７】
前記中間壁２１は、第５ブレーキ用ドラム４２の後方側を内側に折り曲げたドラム底部４２ａを、壁部２１ａのドラム当接面２１ｄに当接させることで、第５ブレーキ用ドラム４２の一方側（矢印Ｅ方向側）への移動を規制する。なお、中間壁２１は、自動変速機ケースATCに連結固定されたケース側部材であり、径方向に伸びる壁部２１ａを有する。
【００４８】
前記第５ブレーキピストン４３は、自動変速機ケースATCに固定した隔壁４４に形成した環状溝によるピストンシリンダに配置される。そして、交互に配置された摩擦板６０と摩擦相手板６１のうち、他方側（矢印Ｆ方向側）の摩擦相手板６１を一方側（矢印Ｅ方向側）へ押圧可能に設けられる。この第５ブレーキピストン４３には、スプリング支持板７１が設けられ、このスプリング支持板７１は、スナップリング７０と同様に、第５ブレーキピストン４３を戻すための第５ブレーキリターンスプリング４５の反力を受ける。
【００４９】
前記第５ブレーキリターンスプリング４５は、第５ブレーキ用ドラム４２に設けられたスナップリング７０と、第５ブレーキピストン４３に設けられたスプリング支持板７１と、の間に配置される。つまり、第５ブレーキリターンスプリング４５は、第５ブレーキ用ドラム４２に対して一方側（矢印Ｅ方向側）への付勢力を発生し、第５ブレーキピストン４３に対して一方側の逆方向である他方側（矢印Ｆ方向側）への付勢力を発生する配置としている。
【００５０】
次に、作用を説明する。
実施例１のブレーキ機構が適用された自動変速機における「各変速段での変速作用」を説明する。続いて、実施例１のブレーキ機構における作用を、「第５ブレーキ用ドラムの必要性」、「第５ブレーキのドラム保持作用」に分けて説明する。
【００５１】
［各変速段での変速作用］
実施例１のラビニオ式遊星歯車PGUは、速度線図上で回転速度関係が直線上に並ぶ４つの回転要素として、フロントサンギアSsとリアサンギアSdとリングギアＲと共通キャリアＣを備えている。以下、図７〜図１１に基づいて、４つの回転要素の回転速度関係を異ならせることにより得られる各変速段での変速作用を説明する。
【００５２】
（第１速の変速段）
第１速（1st）の変速段では、図７(a)のハッチングに示すように、第１クラッチ13R/Cと第３ブレーキ12/Bが同時締結され、第３ブレーキ12/Bの締結によりリアサンギアSdが自動変速機ケースATCに固定される。
したがって、入力軸INを経過してフロントサンギアSsに入力回転数が入力されると、図７(b)に示すように、リアサンギアSdの固定により、フロントサンギアSsと共通キャリアＣとリングギアＲとリアサンギアSdの回転速度関係が一つの直線により規定される。つまり、共通キャリアＣの回転数がフロントサンギアSsより減速され、リングギアＲの回転数が共通キャリアＣよりさらに減速される。このように、フロントサンギアSsへの入力回転数を減速したリングギアＲの回転数が出力ギアOUTにそのまま伝達され、第１速の変速段（ファーストアンダードライブ変速段）が達成される。
【００５３】
（第２速の変速段）
第２速（2nd）の変速段では、図８(a)のハッチングに示すように、第２クラッチ234/Cと第３ブレーキ12/Bが同時締結され、第３ブレーキ12/Bの締結によりリアサンギアSdが自動変速機ケースATCに固定される。
したがって、入力軸INを経過して共通キャリアＣに入力回転数が入力されると、図８(b)に示すように、リアサンギアSdの固定により、共通キャリアＣとリングギアＲとリアサンギアSdの回転速度関係が一つの直線により規定される。つまり、リングギアＲの回転数が共通キャリアＣより減速される。このように、共通キャリアＣへの入力回転数を減速したリングギアＲの回転数が出力ギアOUTにそのまま伝達され、第２速の変速段（セカンドアンダードライブ変速段）が達成される。
【００５４】
（第３速の変速段）
第３速（3rd）の変速段では、図９(a)のハッチングに示すように、第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cが同時締結される。
したがって、入力軸INを経過してフロントサンギアSsと共通キャリアＣに入力回転数が入力されると、図９(b)に示すように、ラビニオ式遊星歯車PGU2の三つの回転要素であるフロントサンギアSsと共通キャリアＣとリングギアＲが一体となって回転する。このように、フロントサンギアSsと共通キャリアＣへの入力回転数と同じリングギアＲの回転数（＝入力回転数）が出力ギアOUTにそのまま伝達され、第３速の変速段（ダイレクトドライブ変速段）が達成される。
【００５５】
（第４速の変速段）
第４速（4th）の変速段では、図１０(a)のハッチングに示すように、第２クラッチ234/Cと第４ブレーキ4/Bが同時締結され、第４ブレーキ4/Bの締結によりフロントサンギアSsが自動変速機ケースATCに固定される。
したがって、入力軸INを経過して共通キャリアＣに入力回転数が入力されると、図１０(b)に示すように、フロントサンギアSsの固定により、フロントサンギアSsと共通キャリアＣとリングギアＲの回転速度関係が一つの直線により規定される。つまり、リングギアＲの回転数が共通キャリアＣの回転数（＝入力回転数）より増速される。このように、共通キャリアＣへの入力回転数を増速したリングギアＲの回転数が出力ギアOUTにそのまま伝達され、第４速の変速段（オーバードライブ変速段）が達成される。
【００５６】
（後退速の変速段）
後退速（Rev）の変速段では、図１１(a)のハッチングに示すように、第１クラッチ13R/Cと第５ブレーキR/Bが同時締結され、第５ブレーキR/Bの締結により共通キャリアＣが自動変速機ケースATCに固定される。
したがって、入力軸INを経過してフロントサンギアSsに入力回転数が入力されると、図１１(b)に示すように、共通キャリアＣの固定により、フロントサンギアSsと共通キャリアＣとリングギアＲの回転速度関係が一つの直線により規定される。つまり、リングギアＲの回転が、フロントサンギアSsの入力回転方向と逆回転方向で、かつ、減速される。このように、フロントサンギアSsへの入力回転数を逆転減速したリングギアＲの回転数が出力ギアOUTにそのまま伝達され、後退速の変速段（リバース変速段）が達成される。
【００５７】
［第５ブレーキ用ドラムの必要性］
実施例１では、第５ブレーキR/Bに本発明のブレーキ機構を採用しているが、“そもそも第５ブレーキ用ドラム４２がなぜ必要なのか”という、第５ブレーキ用ドラム４２の必要性について説明する。
【００５８】
まず、第５ブレーキの摩擦相手板を自動変速機ケースで保持しようとしても、第５ブレーキの全周にわたってケース側にスプラインを形成できるとは限らない。したがって、摩擦相手板の一部のスプラインは、自動変速機ケースとスプライン嵌合することができない場合がある。この場合、第５ブレーキの係合時における摩擦相手板の保持が不十分となり大きなトルクを伝達できない可能性がある。
また、第５ブレーキの摩擦相手板を自動変速機ケースで保持しようとすると、第５ブレーキの外径が不要に大きくなり、そのためにハブ等の部材も大きくなり、重量が増加し、コストアップしてしまう。
【００５９】
これに対し、第５ブレーキ用ドラム４２を設けることによって、第５ブレーキR/Bの摩擦相手板６１と噛み合うスプラインを、第５ブレーキ用ドラム４２の全周にわたって形成することができる。つまり、自動変速機ケースにより第５ブレーキの摩擦相手板を保持する場合に比べ、第５ブレーキR/Bの係合時における摩擦相手板６１の保持を十分に確保することができる。加えて、自動変速機ケースにより第５ブレーキの摩擦相手板を保持する場合に比べ、第５ブレーキR/Bの外径が小さく抑えられることで、重量増加・コストアップを抑制することができる。
【００６０】
上記のように、第５ブレーキR/Bで第５ブレーキ用ドラム４２を設ける理由は、下記の２点にある。
(1) 第５ブレーキR/Bの摩擦相手板６１を、自動変速機ケースATCで保持しようとしても、第５ブレーキR/Bの全周にわたって自動変速機ケースATCにスプラインを形成できるとは限らない。つまり、摩擦相手板６１は、全周で自動変速機ケースATCとスプライン嵌合することができない場合があり、この場合、第５ブレーキR/Bの係合時の摩擦相手板６１の保持が不十分となり、大きなトルクを伝達できない可能性がある。
(2) 仮に自動変速機ケースATC側に設けることが可能なスプラインだけで必要なトルクを伝達できた場合であっても、自動変速機ケースATCに摩擦相手板６１をスプライン嵌合させようとすると第５ブレーキR/Bの外径が不要に大きくなる。そのため、第１ドラム部材４１等の部材も大きくなり、重量が増加し、コストアップしてしまう。
【００６１】
ここで、第５ブレーキR/Bのトルク分担比について説明する。
実施例１のスケルトンで各変速段における各摩擦締結要素のトルク分担比は、図１２に示す表のとおりである。なお、図１２において、
αfは、フロント側（シングルピニオン側）の歯数比（αf＝Zss/Zr）である。
ただし、Zss：フロントサンギアSsの歯数、Zr：リングギアＲの歯数
αrは、リア側（ダブルピニオン側）の歯数比（αr=Zsd/Zr）である。
ただし、Zsd：リアサンギアSdの歯数、Zr：リングギアＲ歯数
通常、サンギアの歯数＜リングギアの歯数であるため歯数比αf・αrは１より小さい値となるため、各クラッチの最大トルク分担比は、下記のとおりとなる。
第５ブレーキR/Bの最大トルク分担比：（１＋αf）/αf
第２クラッチ234/Cの最大トルク分担比：αf＋１
第１クラッチ13R/Cの最大トルク分担比：１
第３ブレーキ12/Bの最大トルク分担比：(αr(1+αf))/(αf(1-αr))
第４ブレーキ4/Bの最大トルク分担比：αf/（１＋αf）
上記トルク分担比から明らかなとおり、出力ギアOUTの前方側に配置される３個の摩擦締結要素について、第５ブレーキR/Bの最大トルク分担比＞第２クラッチ234/Cの最大トルク分担比＞第１クラッチ13R/Cの最大トルク分担比、の関係が成立する。
このように、第５ブレーキR/Bの最大トルク分担比が、第２クラッチ234/Cや第１クラッチ13R/Cの最大トルク分担比より大きいため、第５ブレーキR/Bの係合時の摩擦相手板６１の保持が不十分であると、大きなトルクを伝達できない。
【００６２】
［第５ブレーキのドラム保持作用］
上記のように、高トルクを受ける第５ブレーキR/Bにおいて、摩擦相手板６１を保持するために第５ブレーキ用ドラム４２を用いた場合、第５ブレーキ用ドラム４２のケース固定性を確保する必要がある。以下、図６に基づいて、第５ブレーキR/Bのドラム保持作用を説明する。
【００６３】
まず、実施例１では、共通キャリアＣが係止されるケース側部材である第５ブレーキ用ドラム４２をケース固定部材である中間壁２１に設けられたスプライン２１ｃに対し相対回転不能にスプライン嵌合させる。このため、第５ブレーキ用ドラム４２を固定するボルト等の締結部品を要さない。
【００６４】
しかし、第５ブレーキ用ドラム４２を中間壁２１に設けられたスプライン２１ｃに対し相対回転不能にスプライン嵌合させただけでは、第５ブレーキ用ドラム４２と中間壁２１とのスプライン嵌合に抜けが生じる可能性がある。このようなスプライン嵌合の抜けが生じると、第５ブレーキピストン４３が押圧していない状態であっても摩擦板６０と摩擦相手板６１とに引き摺りが生じてしまう。
【００６５】
これに対し、実施例１では、第５ブレーキ用ドラム４２と第５ブレーキピストン４３との間に第５ブレーキリターンスプリング４５を配置した。そして、第５ブレーキリターンスプリング４５の付勢力を、図６に示すように、第５ブレーキ用ドラム４２を中間壁２１に押し付ける一方側（矢印Ｅ方向側）と、第５ブレーキピストン４３を元の位置に戻す他方側（矢印Ｆ方向側）と、の両方に作用させる構成を採用している。
【００６６】
すなわち、摩擦板６０と摩擦相手板６１の押圧を解除する位置まで第５ブレーキピストン４３を戻す第５ブレーキリターンスプリング４５を、中間壁２１にスプライン嵌合された第５ブレーキ用ドラム４２の抜けを防止する抜け防止部材として兼用している。このため、中間壁２１にスプライン嵌合された第５ブレーキ用ドラム４２の抜けを防止するための追加部品が不要である。
【００６７】
このように、(a) ボルト等の締結部品を要さない。(b) 第５ブレーキ用ドラム４２の抜け防止のための作用力を、既存の第５ブレーキリターンスプリング４５により得ることで、抜け防止のための追加部品が不要である。これら(a),(b)の２つの理由により、部品点数の増加を抑制しながら、摩擦相手板６１をスプライン嵌合する第５ブレーキ用ドラム４のケース固定が確保される。
【００６８】
第５ブレーキ用ドラム４２は、図６に示すように、中間壁２１にスプライン嵌合して設けられ、後方側のドラム底部４２ａが中間壁２１のドラム当接面２１ｄに当接している。そして、第５ブレーキ用ドラム４２には、摩擦板６０及び摩擦相手板６１よりも前方側にスナップリング７０が設けられている。このスナップリング７０は、第５ブレーキピストン４３を戻すためのリターンスプリング４５の反力を受ける。
【００６９】
したがって、第５ブレーキR/Bの締結時には、摩擦板６０と摩擦相手板６１が第５ブレーキピストン４３から押圧されることにより、摩擦板６０と摩擦相手板６１との間で動力が伝達する。この第５ブレーキピストン４３に油圧が作用し、第５ブレーキピストン４３が図６の矢印Ｅ方向側に移動する際に、リターンスプリング４５及びスナップリング７０を介して、第５ブレーキ用ドラム４２には図６の矢印Ｅ方向側への付勢力が働く。この付勢力により、第５ブレーキ用ドラム４２のドラム底部４２ａが、中間壁２１のドラム当接面２１ｄに押し付けられ、第５ブレーキ用ドラム４２の抜けが確実に防止される。
【００７０】
次に、効果を説明する。
実施例１のブレーキ機構にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００７１】
(1) 回転要素（共通キャリアＣ）を係止可能なブレーキ機構（第５ブレーキR/B）であって、
前記回転要素（共通キャリアＣ）に連結され、摩擦板６０が相対回転不能にスプライン嵌合される第１連結部材（第１ドラム部材４１）と、
前記回転要素（共通キャリアＣ）を収容するケース（自動変速機ケースATC）に相対回転不能にスプライン嵌合し、摩擦相手板６１が相対回転不能にスプライン嵌合される第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）と、
前記第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）の一方側への移動を規制するストッパ部材（中間壁２１）と、
前記摩擦相手板６１を前記一方側へ押圧可能に設けられるピストン部材（第５ブレーキピストン４３）と、
前記第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）とピストン部材（第５ブレーキピストン４３）との間に配置され、前記第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）に対して前記一方側への付勢力を発生し、前記ピストン部材（第５ブレーキピストン４３）に対して前記一方側の逆方向である他方側への付勢力を発生する弾性部材（第５ブレーキリターンスプリング４５）と、
を備える。
このため、部品点数の増加を抑制しながら、摩擦相手板６１がスプライン嵌合される第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）のケース固定を確保することができる。
【００７２】
(2) 前記ブレーキ機構（第５ブレーキR/B）は、自動変速機の回転要素（共通キャリアＣ）を係止可能なブレーキ機構であって、
前記ケース（自動変速機ケースATC）に連結され、径方向に伸びる壁部２１ａと、該壁部２１ａから軸方向の前記一方側に伸びる円筒部２１ｂと、からなり、該円筒部２１ｂで出力部材（出力ギアOUT）を支持する中間壁２１と、を備え、
前記ストッパ部材は、前記中間壁２１で構成され、前記第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）の前記一方側の端部を前記中間壁２１に当接させることで、前記第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）の一方側への移動を規制する。
このため、上記(1)の効果に加え、第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）の端部を、弾性部材（第５ブレーキリターンスプリング４５）の付勢力により中間壁２１に押し付けることで、第２連結部材（第５ブレーキ用ドラム４２）の抜けを確実に防止することができる。
【００７３】
以上、本発明のブレーキ機構を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００７４】
実施例１では、第５ブレーキ用ドラム４２（第２連結部材）の内周側に第１ドラム部材４４（第１連結部材）を配置する例を示した。しかし、第１連結部材の内周側に第２連結部材を設け、前記第１連結部材に連結する回転要素を係止するものであってもよい。
【００７５】
実施例１では、中間壁２１に第５ブレーキ用ドラム４２（第２連結部材）を当接させることで、第５ブレーキ用ドラム４２（第２連結部材）の一方側への移動を規制する例を示した。しかし、中間壁等のケース側部材のスプラインにスナップリングを嵌め込み、このスナップリングによって第２連結部材の一方側への移動を規制するようにしてもよい。
【００７６】
実施例１では、自動変速機の摩擦締結要素の一つである第５ブレーキR/Bのブレーキ機構について示した。しかし、自動変速機に適用されるブレーキ機構以外であっても、摩擦板・摩擦相手板をピストンで押圧して締結することによって回転要素を係止するブレーキ機構であれば適用可能である。
【００７７】
実施例１では、全周にわたってスプラインを形成した第５ブレーキ用ドラム４２を示した。しかし、全周にスプラインを形成しなくても第５ブレーキR/Bの係合時における摩擦相手板の保持を十分確保できればよい。
【符号の説明】
【００７８】
PGU ラビニオ式遊星歯車
Ss フロントサンギア
Sd リアサンギア
Ｒ リングギア
PL ロングピニオン
PS ショートピニオン
Ｃ 共通キャリア（回転要素）
IN 入力軸
OUT 出力ギア（出力部材）
ATC 自動変速機ケース（ケース）
13R/C 第１クラッチ
234/C 第２クラッチ
12/B 第３ブレーキ
4/B 第４ブレーキ
R/B 第５ブレーキ（ブレーキ機構）
２１ 中間壁（ストッパ部材）
２１ａ 壁部
２１ｂ 円筒部
２１ｃ スプライン
２１ｄ ドラム当接面
２７ フロントキャリアプレート
４０ 円筒状連結プレート
４１ 第１ドラム部材（第１連結部材）
４２ 第５ブレーキ用ドラム（第２連結部材）
４２ａ ドラム底部
４３ 第５ブレーキピストン（ピストン部材）
４４ 隔壁
４５ 第５ブレーキリターンスプリング（弾性部材）
６０ 第５ブレーキR/Bの摩擦板
６１ 第５ブレーキR/Bの摩擦相手板
７０ スナップリング
７１ スプリング支持板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転要素を係止可能なブレーキ機構であって、
前記回転要素に連結され、摩擦板が相対回転不能にスプライン嵌合される第１連結部材と、
前記回転要素を収容するケースに相対回転不能にスプライン嵌合し、摩擦相手板が相対回転不能にスプライン嵌合される第２連結部材と、
前記第２連結部材の一方側への移動を規制するストッパ部材と、
前記摩擦相手板を前記一方側へ押圧可能に設けられるピストン部材と、
前記第２連結部材とピストン部材との間に配置され、前記第２連結部材に対して前記一方側への付勢力を発生し、前記ピストン部材に対して前記一方側の逆方向である他方側への付勢力を発生する弾性部材と、
を備えることを特徴とするブレーキ機構。
【請求項２】
請求項１に記載されたブレーキ機構において、
前記ブレーキ機構は、自動変速機の回転要素を係止可能なブレーキ機構であって、
前記ケースに連結され、径方向に伸びる壁部と、該壁部から軸方向の前記一方側に伸びる円筒部と、からなり、該円筒部で出力部材を支持する中間壁と、を備え、
前記ストッパ部材は、前記中間壁で構成され、前記第２連結部材の前記一方側の端部を前記中間壁に当接させることで、前記第２連結部材の一方側への移動を規制する
ことを特徴とするブレーキ機構。
【請求項１】
回転要素を係止可能なブレーキ機構であって、
前記回転要素に連結され、摩擦板が相対回転不能にスプライン嵌合される第１連結部材と、
前記回転要素を収容するケースに相対回転不能にスプライン嵌合し、摩擦相手板が相対回転不能にスプライン嵌合される第２連結部材と、
前記第２連結部材の一方側への移動を規制するストッパ部材と、
前記摩擦相手板を前記一方側へ押圧可能に設けられるピストン部材と、
前記第２連結部材とピストン部材との間に配置され、前記第２連結部材に対して前記一方側への付勢力を発生し、前記ピストン部材に対して前記一方側の逆方向である他方側への付勢力を発生する弾性部材と、
を備えることを特徴とするブレーキ機構。
【請求項２】
請求項１に記載されたブレーキ機構において、
前記ブレーキ機構は、自動変速機の回転要素を係止可能なブレーキ機構であって、
前記ケースに連結され、径方向に伸びる壁部と、該壁部から軸方向の前記一方側に伸びる円筒部と、からなり、該円筒部で出力部材を支持する中間壁と、を備え、
前記ストッパ部材は、前記中間壁で構成され、前記第２連結部材の前記一方側の端部を前記中間壁に当接させることで、前記第２連結部材の一方側への移動を規制する
ことを特徴とするブレーキ機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２５１６４６（Ｐ２０１２−２５１６４６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２６８２４（Ｐ２０１１−１２６８２４）
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００２３１３５０）ジヤトコ株式会社 (899)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００２３１３５０）ジヤトコ株式会社 (899)
【Ｆターム（参考）】
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