自動変速機
【課題】車載性を向上できるとともに、共通キャリアの大型化を抑制し、コスト低減を図った自動変速機を提供すること。
【解決手段】ラビニオ式遊星歯車PGUと５つの摩擦締結要素を用い、５つの摩擦締結要素のうち、二つの要素を同時に締結する締結組み合わせにより、前進４速及び後退１速を達成する。この自動変速機であって、出力ギアOUTより駆動源に近い前方側に、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を配置し、出力ギアOUTより駆動源から遠い後方側に、第３ブレーキ12/Bと第４ブレーキ4/Bを配置する。そして、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、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に連結する第１ドラム部材４１を備える。
【解決手段】ラビニオ式遊星歯車PGUと５つの摩擦締結要素を用い、５つの摩擦締結要素のうち、二つの要素を同時に締結する締結組み合わせにより、前進４速及び後退１速を達成する。この自動変速機であって、出力ギアOUTより駆動源に近い前方側に、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を配置し、出力ギアOUTより駆動源から遠い後方側に、第３ブレーキ12/Bと第４ブレーキ4/Bを配置する。そして、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、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に連結する第１ドラム部材４１を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラビニオ式遊星歯車を用いて、５個の摩擦締結要素の締結・解放の組み合わせにより前進４速後退１速を達成する自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラビニオ式遊星歯車（２列の遊星歯車を一体化した複合型遊星歯車）を用いて、クラッチ２個、ブレーキ３個の締結・解放の組合せにより前進４速及び後退１速を達成する自動変速機が知られている（例えば、特許文献１の図９(a),(b)参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６９７３０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、ラビニオ式遊星歯車を用いて４速を達成する特許文献１の図９(b)に示された自動変速機のレイアウトでは、下記の２点の問題がある。
(1) 車載性が劣る。
自動変速機の後端側には車体フレームがあるため、自動変速機の後端側の径が小さいほうが車載性は優れる。しかし、特許文献１の図９(b)に記載のレイアウトでは、出力部材の後方側（駆動源より遠い側）に摩擦締結要素を４個（C-1,C-2,B-2,B-3）配置しているため、自動変速機ケースの後端側のケース径が大きくならざるを得ない。
(2) 共通キャリアが大型化し、コストが高い。
共通キャリアからクラッチC-2までの回転メンバが、２つあるサンギアの間に配置されている。よって、共通キャリアの中央部にセンターキャリアプレートを１枚追加する必要があり、共通キャリアが大型化するし、コストが高くなる。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、車載性を向上できるとともに、共通キャリアの大型化を抑制し、コスト低減を図ることができる自動変速機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、本発明の自動変速機は、
フロントサンギアと、リアサンギアと、リングギアと、前記フロントサンギアと前記リングギアに噛み合うロングピニオンと、前記リアサンギアと前記ロングピニオンに噛み合うショートピニオンと、前記ロングピニオンと前記ショートピニオンを回転可能に支持する共通キャリアと、を有するラビニオ式遊星歯車と、
駆動源の回転を入力する入力部材と、
前記入力部材と前記フロントサンギアを選択的に連結する第１摩擦締結要素と、
前記入力部材と前記共通キャリアを選択的に連結する第２摩擦締結要素と、
前記リアサンギアを選択的に自動変速機ケースに固定する第３摩擦締結要素と、
前記フロントサンギアを選択的に自動変速機ケースに固定する第４摩擦締結要素と、
前記共通キャリアを選択的に自動変速機ケースに固定する第５摩擦締結要素と、
前記リングギアに常時連結する出力部材と、
を備え、前記５つの摩擦締結要素のうち、二つの要素を同時に締結する締結組み合わせにより、前進４速及び後退１速を達成するものを前提とする。
この自動変速機であって、
前記出力部材より前記駆動源に近い前方側に、前記第１摩擦締結要素と前記第２摩擦締結要素と前記第５摩擦締結要素を配置した。
前記出力部材より前記駆動源から遠い後方側に、前記第３摩擦締結要素と前記第４摩擦締結要素を配置した。
内周側に前記第２摩擦締結要素が配置されるとともに、外周側に前記第５摩擦締結要素が配置され、前記共通キャリアの前記前方側端部のフロントキャリアプレートに連結する第１ドラム部材を備える。
【発明の効果】
【０００７】
上記のように、出力部材より駆動源に近い前方側に、第１摩擦締結要素と第２摩擦締結要素と第５摩擦締結要素を配置し、出力部材より駆動源から遠い後方側に、第３摩擦締結要素と第４摩擦締結要素を配置するレイアウトを採用した。
すなわち、出力部材の後方側に２個の摩擦締結要素を配置するレイアウトである。このため、例えば、出力部材の後方側に４個の摩擦締結要素を配置する場合に比べ、自動変速機ケースの後端側のケース径を小さくできる。このように、自動変速機ケースの後端側のケース径を小さくできることで、自動変速機ケースの後端側に存在する車体フレームとの干渉が防止され、車載性が優れる。
さらに、共通キャリアの前方側端部のフロントキャリアプレートに第１ドラム部材を連結し、この第１ドラム部材の内周側に第２摩擦締結要素を配置し、外周側に第５摩擦締結要素を配置するレイアウトを採用した。
すなわち、共通キャリアから第２摩擦締結要素までの回転メンバが、共通キャリアの前方側端部に連結されたフロントキャリアプレート及び第１ドラム部材による構成である。このため、共通キャリアの中央部であって、２つのサンギアの間の位置に、センターキャリアプレートを１枚追加する必要がない。このように、共通キャリアから第２摩擦締結要素までの回転メンバとして、ロングピニオンを支持する既存のフロントキャリアプレートを用いることで、センターキャリアプレートの追加による共通キャリアの大型化が抑えられるし、コストも低減される。
この結果、車載性を向上できるとともに、共通キャリアの大型化を抑制し、コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の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の自動変速機を示すスケルトン図である。
【図３】実施例１の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】比較例の自動変速機においてラビニオ式遊星歯車の２つのサンギアの間に配置されたセンターキャリアプレートを示す課題説明図である。
【図７】実施例１の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。
【図１３】実施例１の自動変速機において出力ギアより駆動源に近い前方側での潤滑油経路を示す潤滑油経路説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の自動変速機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」に分けて説明する。
【００１１】
［全体構成］
図１は、実施例１の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、実施例１の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（入力部材）と、出力ギアOUT（出力部材）と、第１クラッチ13R/C（第１摩擦締結要素）と、第２クラッチ234/C（第２摩擦締結要素）と、第３ブレーキ12/B（第３摩擦締結要素）と、第４ブレーキ4/B（第４摩擦締結要素）と、第５ブレーキR/B（第５摩擦締結要素）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。なお、図１において、２０は車体フレームである。
【００２２】
［変速構成］
図３は、実施例１の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の自動変速機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。このように、自動変速機ケースATCの形状は、自動変速機の後端側に近接して配置される車体フレーム２０と干渉しない設定としている。
【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】
次に、作用を説明する。
まず、「比較例の課題」の説明を行う。続いて、実施例１の自動変速機における作用を、「各変速段での変速作用」、「車載性向上とキャリアの大型化抑制作用」、「前方側配置の摩擦締結要素レイアウト作用」、「前方側配置の摩擦締結要素潤滑作用」、「第５ブレーキのドラム保持作用」に分けて説明する。
【００４４】
［比較例の課題］
ラビニオ式遊星歯車を用いて、クラッチ２個、ブレーキ３個の締結・解放の組合せにより４速を達成する特開平１０−１６９７３０号公報の図９に記載された自動変速機を比較例とする。
【００４５】
上記公報に記載されているように、近年、自動変速機においては、コンパクト化や低コスト化について厳しい要求が課されている。しかし、比較例に示されたレイアウトでは、下記２点の問題がある。
【００４６】
(1) 車載性が劣る。
自動変速機の後端側には車体フレームがあるため、自動変速機の後端側の径が小さいほうが車載性は優れる。しかし、比較例は、出力ギアの前方側（駆動源に近い側）に第１ブレーキB-1を配置し、出力ギアの後方側（駆動源より遠い側）に第１クラッチC-1,第２クラッチC-2,第２ブレーキB-2,第３ブレーキB-3を配置している。すなわち、出力ギアの前方側に１個の摩擦締結要素を配置し、後方側に４個の摩擦締結要素を配置するレイアウトであるため、４個の摩擦締結要素を収容する自動変速機ケースの後端側のケース径が大きくならざるを得ない。
したがって、自動変速機を車両に搭載するに際し、自動変速機の後端側に存在する車体フレームとの干渉を避けるように、自動変速機の搭載位置を決める必要があり、自動変速機の搭載自由度が制限される。
【００４７】
(2) 共通キャリアが大型化し、コストが高い。
比較例の場合、共通キャリアから第２クラッチC-2までの回転メンバが、２つあるサンギアS1,S2の間に配置されている。よって、共通キャリアの中央部に、キャリアプレートとして、センターキャリアプレートを１枚追加する必要があり、共通キャリアが大型化するし、コストが高くなる。この詳しい理由を、図６を用いながら説明する。
【００４８】
ドーナツ形状のセンターキャリアプレートには、図６(a),(b)に示すように、ロングピニオンが通るロングピニオン穴を設ける必要があり（例えば、３箇所）、このロングピニオン穴の設定によって、下記の制約条件が課される。
1) ロングピニオン穴とセンターキャリアプレート外周との径方向肉厚を確保するため、センターキャリアプレートの外径が大きくなる。
2) ロングピニオン穴とセンターキャリアプレート内周との径方向肉厚を確保するため、センターキャリアプレートの内径が小さくなり、サンギアを組み付けられなくなる。
3) ロングピニオンが通るロングピニオン穴が開くため、センターキャリアプレートの強度を確保するために、プレート板厚を厚くしなければならない。
したがって、１枚追加されたセンターキャリアプレートは、1),2),3)の制約条件をクリアした外径が大きな分厚いプレートとなり、共通キャリアが径方向にも軸方向にも大型化する。センターキャリアプレートは、新たに追加を要する追加部品であることでコストが高くなる。
【００４９】
なお、上記1),2),3)の制約条件を受けないためにセンターキャリアプレートに、ロングピニオンが通るロングピニオン穴を設けない構成にすると、ロングピニオンを２分割する必要がある。つまり、３個のロングピニオンを用いたラビニオ式遊星歯車の場合、ロングピニオン数が６個となり、部品点数増によりコストアップする。
【００５０】
［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。
【００５１】
（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。
【００５２】
（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。
【００５３】
（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。
【００５４】
（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。
【００５５】
（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。
【００５６】
［車載性向上とキャリアの大型化抑制作用］
小型・廉価をコンセプトとする自動変速機の実用化を目指すには、比較例において未解決である「車載性が劣る。」、「共通キャリアが大型化し、コストが高い。」という課題を解決する必要がある。以下、これを反映する車載性向上とキャリアの大型化抑制作用を説明する。
【００５７】
実施例１では、第１ドラム部材４１，第２ドラム部材４６及び第１ハブ部材４９を取り回すことによって、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個の摩擦締結要素を出力ギアOUTの前方側に配置するレイアウト構成を採用した。
このため、出力ギアOUTの後方側に配置される摩擦締結要素は、第３ブレーキ12/Bと第４ブレーキ4/Bの２個となる。したがって、例えば、出力部材の後方側に４個の摩擦締結要素が配置される比較例に比べ、自動変速機ケースATCの後端側のケース径Drを小さくできる。このように、自動変速機ケースATCの後端側のケース径Drを小さくできることで、図１及び図４に示すように、自動変速機ケースATCの後端側に存在する車体フレーム２０との干渉が防止され、車載性が優れる。
【００５８】
さらに、実施例１では、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に第１ドラム部材４１を連結し、この第１ドラム部材４１の内周側に第２クラッチ234/Cを配置し、外周側に第５ブレーキR/Bを配置するレイアウトを採用した。
すなわち、共通キャリアＣから第２クラッチ234/Cまでの回転メンバが、ロングピニオンPLを支持するために共通キャリアＣの前方側端部に連結された既存のフロントキャリアプレート２７を用いる構成である。このため、比較例のように、共通キャリアの中央部であって、２つのサンギアの間の位置に、センターキャリアプレートを１枚追加する必要がない。このように、共通キャリアＣから第２クラッチ234/Cまでの回転メンバとして、既存のフロントキャリアプレート２７を用いることで、センターキャリアプレートの追加による共通キャリアＣの大型化が抑えられるし、コストも低減される。
【００５９】
［前方側配置の摩擦締結要素レイアウト作用］
実施例１において、３個の摩擦締結要素を出力ギアOUTの前方側に配置するレイアウト構成を採用したことに伴い、３個の摩擦締結要素を如何にしてコンパクトに収容するかを考える必要がある。以下、これを反映する前方側配置の摩擦締結要素レイアウト作用を説明する。
【００６０】
実施例１では、第５ブレーキR/Bの径方向内側位置に第２クラッチ234/Cを配置し、第２クラッチ234/Cの径方向内側位置に第１クラッチ13R/Cを配置するレイアウト構成を採用した。
この結果、出力ギアOUTの前方側に配置される３個の摩擦締結要素をコンパクトに配置することができる。以下、その理由を述べる。
【００６１】
まず、自動変速機の軸長が長くなるのを防止するために、これら３個の摩擦締結要素を径方向に重ねて配置するとき、径方向外側の摩擦締結要素ほど、摩擦締結要素の摩擦プレート１枚あたりの面積が大きくなるため、摩擦締結要素の伝達トルクを大きくしやすい。
【００６２】
実施例１のスケルトンにおいては、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、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。このとき、最大のトルク分担比が大きい摩擦締結要素を径方向内側に配置する場合は、径方向外側に配置する場合に比べて、例えばクラッチプレートの枚数を増やす必要がある。
【００６３】
これに対し、実施例１では、第５ブレーキR/Bの径方向内側位置に第２クラッチ234/Cを配置し、第２クラッチ234/Cの径方向内側位置に第１クラッチ13R/Cを配置した。
つまり、これら出力ギアOUTの前方側に配置される３個の摩擦締結要素について、最大のトルク分担比が大きくなるにしたがって径方向外側に配置している。このため、これら３個の摩擦締結要素を、コンパクトにすることができる。
【００６４】
尚、クラッチの伝達トルクを上げるためには、押圧力を上げる、摩擦係数μを上げる、なども考えられる。しかし、押圧力を上げるためにはピストンの受圧面積を大きくしなければならず、また、摩擦係数μを上げるとピストンへの油圧に対するクラッチトルクのゲインが大きくなり制御性が劣ってしまう、という問題が生じる。
【００６５】
実施例１では、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２クラッチ234/C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。
【００６６】
したがって、前方側に配置された第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cと第２クラッチ234/Cの摩擦板６６，６３，６０を３段重ねで親子どり（一枚のプレート材から径違いのプレートを打ち抜くこと）することが可能になる。同様に、前方側に配置された第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cと第２クラッチ234/Cの摩擦相手板６７，６４，６１を３段重ねで親子どりすることが可能になる。このように、前方側に配置された第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cと第２クラッチ234/Cの摩擦板６６，６３，６０と摩擦相手板６７，６４，６１を、それぞれ３段重ねで親子どりにより製造をすることができる。この結果、摩擦係合部材（摩擦板６６，６３，６０と摩擦相手板６７，６４，６１）の製造コストを廉価にすることができる。
【００６７】
しかも、前方側に配置された第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cと第２クラッチ234/Cは、上記のように、最大トルク分担比が異なるのに対して径方向位置を異ならせることで、必要とする摩擦係合部材が全て同じ３枚となるようにしている。この結果、摩擦板と摩擦相手板のプレート材をそれぞれ３枚用意し、それぞれのプレート材について３段重ねで親子どりすることで、第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cと第２クラッチ234/Cに必要とされる摩擦係合部材の枚数揃えることができる。
【００６８】
［前方側配置の摩擦締結要素潤滑作用］
実施例１において、出力ギアOUTの前方側に径方向位置を異ならせて３個の摩擦締結要素を配置するレイアウト構成を採用したことに伴い、３個の摩擦締結要素を如何に潤滑するかの工夫が必要である。以下、図１３に基づき、これを反映する前方側配置の摩擦締結要素潤滑作用を説明する。
【００６９】
まず、第１速と第２速間の変速時は、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との掛け替え制御が行われる。第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cの掛け替え制御中は、両クラッチ13R/C,234/Cがスリップ状態になる。したがって、第１速と第２速間の変速時には、両クラッチ13R/C,234/Cの潤滑・冷却が必要になる。
【００７０】
これに対し、実施例１では、第１クラッチ13R/Cの径方向に重なる位置の外周側に第２クラッチ234/Cを配置する構成を採用したことで、第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cの潤滑が効率的に行える。
【００７１】
例えば、第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cが離れて配置されていたり、あるいは、軸方向に並んで配置されていたりすると、第１クラッチ13R/Cを潤滑・冷却した油は、オイル溜りに戻されるだけであり、潤滑効率が悪くなる。
【００７２】
これに対し、実施例１では、フロントサンギア軸FSに形成された油路から第１ハブ部材４９の前方側に供給された潤滑油が、図１３の矢印Ｅに示すように径方向に流れ、第１ハブ部材４９に形成された穴を経過して第１クラッチ13R/Cを潤滑・冷却する。なお、潤滑経路については、ドラム（及びハブ）には図示してしない穴が開いており、そこから潤滑油は外周側に流れる。
【００７３】
一方、フロントサンギア軸FSに形成された油路から第１ハブ部材４９の後方側に供給された潤滑油が、図１３の矢印Ｆに示すように径方向に流れ、第２ドラム部材４６に形成された穴を経過して第２クラッチ234/Cを潤滑・冷却する。加えて、第１クラッチ13R/Cを潤滑・冷却した後の潤滑油が、図１３の矢印Ｇに示すように径方向に流れ、第２ドラム部材４６に形成された穴を経過して第２クラッチ234/Cを潤滑・冷却する。
【００７４】
そして、第１クラッチ13R/C及び第２クラッチ234/Cを潤滑・冷却した後の潤滑油は、図１３の矢印Ｈに示すように径方向に流れ、第１ドラム部材４１に形成された穴を経過して第５ブレーキR/Bを潤滑・冷却する。
【００７５】
このように、第１クラッチ13R/Cの摩擦プレートを潤滑・冷却した油が、第２クラッチ234/Cをも潤滑・冷却することで、第１クラッチ13R/C及び第２クラッチ234/Cを効率的に潤滑することができる。したがって、第１速と第２速間の変速時、第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cに対する高い潤滑・冷却要求に対して応えることができる。
【００７６】
［第５ブレーキのドラム保持作用］
実施例１では、第５ブレーキR/Bの摩擦相手板６１の保持を、自動変速機ケースATCではなく、第５ブレーキ用ドラム４２により行うようにしている。以下、図５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。
【００７７】
第５ブレーキ用ドラム４２の内周側には、図１及び図５に示すように、第５ブレーキR/Bの摩擦相手板６１が噛合い保持されるスプラインを全周にわたって設ける構成を採用している。
すなわち、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ので、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。
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の全周にわたって設けることができる。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。
【００７８】
第５ブレーキ用ドラム４２は、図５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が中間壁２１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よりも後方側にスナップリング６９が設けられるとともに、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。
したがって、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に油圧が作用して後方側に移動する際に、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は後方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の抜けを防止することができる。すなわち、第５ブレーキ用ドラム４２の抜け防止のために、例えば、第５ブレーキ用ドラム４２を中間壁２１にボルトで固定するものに比べて部品点数が減少し、コストアップを抑制することができる。
【００７９】
次に、効果を説明する。
実施例１の自動変速機にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００８０】
(1) 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、前記フロントサンギアSsと前記リングギアＲに噛み合うロングピニオンPLと、前記リアサンギアSdと前記ロングピニオンPLに噛み合うショートピニオンPSと、前記ロングピニオンPLと前記ショートピニオンPSを回転可能に支持する共通キャリアＣと、を有するラビニオ式遊星歯車PGUと、
駆動源の回転を入力する入力部材（入力軸IN）と、
前記入力部材（入力軸IN）と前記フロントサンギアSsを選択的に連結する第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）と、
前記入力部材（入力軸IN）と前記共通キャリアＣを選択的に連結する第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）と、
前記リアサンギアSdを選択的に自動変速機ケースATCに固定する第３摩擦締結要素（第３ブレーキ12/B）と、
前記フロントサンギアSsを選択的に自動変速機ケースATCに固定する第４摩擦締結要素（第４ブレーキ4/B）と、
前記共通キャリアＣを選択的に自動変速機ケースATCに固定する第５摩擦締結要素（第５ブレーキR/B）と、
前記リングギアＲに常時連結する出力部材（出力ギアOUT）と、
を備え、前記５つの摩擦締結要素のうち、二つの要素を同時に締結する締結組み合わせにより、前進４速及び後退１速を達成する自動変速機であって、
前記出力部材（出力ギアOUT）より前記駆動源に近い前方側に、前記第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）と前記第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）と前記第５摩擦締結要素（第５ブレーキR/B）を配置し、
前記出力部材（出力ギアOUT）より前記駆動源から遠い後方側に、前記第３摩擦締結要素（第３ブレーキ12/B）と前記第４摩擦締結要素（第４ブレーキ4/B）を配置し、
内周側に前記第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）が配置されるとともに、外周側に前記第５摩擦締結要素（第５ブレーキR/B）が配置され、前記共通キャリアＣの前記前方側端部のフロントキャリアプレート２７に連結する第１ドラム部材４１を備える。
このため、車載性を向上できるとともに、共通キャリアＣの大型化を抑制し、コスト低減を図ることができる。
【００８１】
(2) 前記出力部材（出力ギアOUT）より前記駆動源に近い前方側には、径方向外側に前記第５摩擦締結要素（第５ブレーキR/B）を配置し、前記第５摩擦締結要素（第５ブレーキR/B）より径方向内側に前記第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）を配置し、前記第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）より径方向内側に前記第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）を配置した。
このため、上記(1)の効果に加え、出力部材（出力ギアOUT）より駆動源に近い前方側に配置される３個の摩擦締結要素のそれぞれで必要な摩擦プレート枚数を少なく抑え、３個の摩擦締結要素をコンパクトにすることができる。
【００８２】
(3) 前記出力部材（出力ギアOUT）の前記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、からなる中間壁２１を備え、
前記出力部材（出力ギアOUT）は、前記中間壁２１の円筒部２１ｂに支持され、
前記第１ドラム部材４１は、前記中間壁２１の内周側を通って前記フロントキャリアプレート２７に連結され、
内周側に前記第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）が配置されるとともに、該第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）と径方向に重なる位置の外周側に前記第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）が配置され、前記入力部材（入力軸IN）に連結する第２ドラム部材４６と、
外周側に前記第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）が配置され、前記第１ドラム部材４１の内周側を通って前記フロントサンギアSsに連結する第１ハブ部材４９と、
外周側に前記第３摩擦締結要素（第３ブレーキ12/B）が配置され、前記共通キャリアＣの前記後方側を通って前記リアサンギアSdに連結する第２ハブ部材２９と、
外周側に前記第４摩擦締結要素（第４ブレーキ4/B）が配置され、前記第２ハブ部材２９の前記後方側及び前記リアサンギアSdの内周側を通って前記フロントサンギアSsに連結する第３ハブ部材３３と、を備える。
このため、上記(1)又は(2)の効果に加え、ドラム部材４１，４６とハブ部材４９，２９，３３を取り回すことによって、出力部材（出力ギアOUT）より駆動源に近い前方側と、出力部材（出力ギアOUT）より駆動源から遠い後方側に、それぞれ３個の摩擦締結要素と２個の摩擦締結要素を配置することができる。さらに、径方向に重なる配置とした第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）と第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）の潤滑を効率的に行うことができる。
【００８３】
(4) 前記第１摩擦締結要素（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、前記第２摩擦締結要素（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、
前記第２摩擦締結要素（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、前記第５摩擦締結要素（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、
前記第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）の摩擦板６６、前記第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）の摩擦板６３、前記第５摩擦締結要素（第５ブレーキR/B）の摩擦板６０、を同じ枚数にする、及び/又は、前記第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）の摩擦相手板６７、前記第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）の摩擦相手板６４、前記第５摩擦締結要素（第５ブレーキR/B）の摩擦相手板６１、を同じ枚数にする。
このため、上記(1)〜(3)の効果に加え、前方側に配置された３個の摩擦締結要素の摩擦係合部材（摩擦板６６，６３，６０と摩擦相手板６７，６４，６１）を親子どりにより製造をすることで、摩擦係合部材（摩擦板６６，６３，６０と摩擦相手板６７，６４，６１）の製造コストを廉価にすることができる。さらに、摩擦係合部材（摩擦板６６，６３，６０と摩擦相手板６７，６４，６１）を同じ枚数とした場合、プレート材の無駄を最小に抑えた親子どりにより、３個の摩擦締結要素で必要とする枚数を揃えることができる。
【００８４】
以上、本発明の自動変速機を実施例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。
【００８５】
実施例１では、第１クラッチ13R/C、第２クラッチ234/C、第５ブレーキR/Bのそれぞれの摩擦板６６，６３，６０及び摩擦相手板の枚数６７，６４，６１を同数（３枚）にするものを示した。しかし、第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）と第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）と第５摩擦締結要素（第５ブレーキR/B）の摩擦板と摩擦相手板は、いずれか一方の枚数を同数にするものであってもよい。
【００８６】
実施例１では、ドラム部材４１，４６及びハブ部材４９，２９，３３の外周のスプラインに噛合う側の摩擦板３６，３８，６６，６３，６０のそれぞれに摩擦材を貼り付けるものを示した。しかし、ドラム部材や自動変速機ケースの内周のスプラインに噛合う側の摩擦相手板にのみ摩擦材を設け、ドラム部材及びハブ部材の外周のスプラインに噛合う側の摩擦板にピストンを当接させるものなどであってもよい。
【００８７】
実施例１では、入出力軸を平行配置とするＦＦエンジン車に搭載される自動変速機の例を示した。しかし、ＦＦエンジン車に限らず、ＦＲエンジン車、エンジンとモータの少なくとも一方を駆動源とするハイブリッド車、モータを駆動源とする電気自動車や燃料電池車、等の様々な車両の自動変速機としても適用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
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
IN 入力軸（入力部材）
OUT 出力ギア（出力部材）
ATC 自動変速機ケース
13R/C 第１クラッチ（第１摩擦締結要素）
234/C 第２クラッチ（第２摩擦締結要素）
12/B 第３ブレーキ（第３摩擦締結要素）
4/B 第４ブレーキ（第４摩擦締結要素）
R/B 第５ブレーキ（第５摩擦締結要素）
２１ 中間壁
２１ａ 壁部
２１ｂ 円筒部
２７ フロントキャリアプレート
２９ 第２ハブ部材
３３ 第３ハブ部材
４１ 第１ドラム部材
４６ 第２ドラム部材
４９ 第１ハブ部材
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
６３ 第２クラッチ234/Cの摩擦板
６４ 第２クラッチ234/Cの摩擦相手板
６６ 第１クラッチ13R/Cの摩擦板
６７ 第１クラッチ13R/Cの摩擦相手板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラビニオ式遊星歯車を用いて、５個の摩擦締結要素の締結・解放の組み合わせにより前進４速後退１速を達成する自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラビニオ式遊星歯車（２列の遊星歯車を一体化した複合型遊星歯車）を用いて、クラッチ２個、ブレーキ３個の締結・解放の組合せにより前進４速及び後退１速を達成する自動変速機が知られている（例えば、特許文献１の図９(a),(b)参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６９７３０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、ラビニオ式遊星歯車を用いて４速を達成する特許文献１の図９(b)に示された自動変速機のレイアウトでは、下記の２点の問題がある。
(1) 車載性が劣る。
自動変速機の後端側には車体フレームがあるため、自動変速機の後端側の径が小さいほうが車載性は優れる。しかし、特許文献１の図９(b)に記載のレイアウトでは、出力部材の後方側（駆動源より遠い側）に摩擦締結要素を４個（C-1,C-2,B-2,B-3）配置しているため、自動変速機ケースの後端側のケース径が大きくならざるを得ない。
(2) 共通キャリアが大型化し、コストが高い。
共通キャリアからクラッチC-2までの回転メンバが、２つあるサンギアの間に配置されている。よって、共通キャリアの中央部にセンターキャリアプレートを１枚追加する必要があり、共通キャリアが大型化するし、コストが高くなる。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、車載性を向上できるとともに、共通キャリアの大型化を抑制し、コスト低減を図ることができる自動変速機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、本発明の自動変速機は、
フロントサンギアと、リアサンギアと、リングギアと、前記フロントサンギアと前記リングギアに噛み合うロングピニオンと、前記リアサンギアと前記ロングピニオンに噛み合うショートピニオンと、前記ロングピニオンと前記ショートピニオンを回転可能に支持する共通キャリアと、を有するラビニオ式遊星歯車と、
駆動源の回転を入力する入力部材と、
前記入力部材と前記フロントサンギアを選択的に連結する第１摩擦締結要素と、
前記入力部材と前記共通キャリアを選択的に連結する第２摩擦締結要素と、
前記リアサンギアを選択的に自動変速機ケースに固定する第３摩擦締結要素と、
前記フロントサンギアを選択的に自動変速機ケースに固定する第４摩擦締結要素と、
前記共通キャリアを選択的に自動変速機ケースに固定する第５摩擦締結要素と、
前記リングギアに常時連結する出力部材と、
を備え、前記５つの摩擦締結要素のうち、二つの要素を同時に締結する締結組み合わせにより、前進４速及び後退１速を達成するものを前提とする。
この自動変速機であって、
前記出力部材より前記駆動源に近い前方側に、前記第１摩擦締結要素と前記第２摩擦締結要素と前記第５摩擦締結要素を配置した。
前記出力部材より前記駆動源から遠い後方側に、前記第３摩擦締結要素と前記第４摩擦締結要素を配置した。
内周側に前記第２摩擦締結要素が配置されるとともに、外周側に前記第５摩擦締結要素が配置され、前記共通キャリアの前記前方側端部のフロントキャリアプレートに連結する第１ドラム部材を備える。
【発明の効果】
【０００７】
上記のように、出力部材より駆動源に近い前方側に、第１摩擦締結要素と第２摩擦締結要素と第５摩擦締結要素を配置し、出力部材より駆動源から遠い後方側に、第３摩擦締結要素と第４摩擦締結要素を配置するレイアウトを採用した。
すなわち、出力部材の後方側に２個の摩擦締結要素を配置するレイアウトである。このため、例えば、出力部材の後方側に４個の摩擦締結要素を配置する場合に比べ、自動変速機ケースの後端側のケース径を小さくできる。このように、自動変速機ケースの後端側のケース径を小さくできることで、自動変速機ケースの後端側に存在する車体フレームとの干渉が防止され、車載性が優れる。
さらに、共通キャリアの前方側端部のフロントキャリアプレートに第１ドラム部材を連結し、この第１ドラム部材の内周側に第２摩擦締結要素を配置し、外周側に第５摩擦締結要素を配置するレイアウトを採用した。
すなわち、共通キャリアから第２摩擦締結要素までの回転メンバが、共通キャリアの前方側端部に連結されたフロントキャリアプレート及び第１ドラム部材による構成である。このため、共通キャリアの中央部であって、２つのサンギアの間の位置に、センターキャリアプレートを１枚追加する必要がない。このように、共通キャリアから第２摩擦締結要素までの回転メンバとして、ロングピニオンを支持する既存のフロントキャリアプレートを用いることで、センターキャリアプレートの追加による共通キャリアの大型化が抑えられるし、コストも低減される。
この結果、車載性を向上できるとともに、共通キャリアの大型化を抑制し、コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の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の自動変速機を示すスケルトン図である。
【図３】実施例１の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】比較例の自動変速機においてラビニオ式遊星歯車の２つのサンギアの間に配置されたセンターキャリアプレートを示す課題説明図である。
【図７】実施例１の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。
【図１３】実施例１の自動変速機において出力ギアより駆動源に近い前方側での潤滑油経路を示す潤滑油経路説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の自動変速機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」に分けて説明する。
【００１１】
［全体構成］
図１は、実施例１の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、実施例１の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（入力部材）と、出力ギアOUT（出力部材）と、第１クラッチ13R/C（第１摩擦締結要素）と、第２クラッチ234/C（第２摩擦締結要素）と、第３ブレーキ12/B（第３摩擦締結要素）と、第４ブレーキ4/B（第４摩擦締結要素）と、第５ブレーキR/B（第５摩擦締結要素）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。なお、図１において、２０は車体フレームである。
【００２２】
［変速構成］
図３は、実施例１の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の自動変速機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。このように、自動変速機ケースATCの形状は、自動変速機の後端側に近接して配置される車体フレーム２０と干渉しない設定としている。
【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】
次に、作用を説明する。
まず、「比較例の課題」の説明を行う。続いて、実施例１の自動変速機における作用を、「各変速段での変速作用」、「車載性向上とキャリアの大型化抑制作用」、「前方側配置の摩擦締結要素レイアウト作用」、「前方側配置の摩擦締結要素潤滑作用」、「第５ブレーキのドラム保持作用」に分けて説明する。
【００４４】
［比較例の課題］
ラビニオ式遊星歯車を用いて、クラッチ２個、ブレーキ３個の締結・解放の組合せにより４速を達成する特開平１０−１６９７３０号公報の図９に記載された自動変速機を比較例とする。
【００４５】
上記公報に記載されているように、近年、自動変速機においては、コンパクト化や低コスト化について厳しい要求が課されている。しかし、比較例に示されたレイアウトでは、下記２点の問題がある。
【００４６】
(1) 車載性が劣る。
自動変速機の後端側には車体フレームがあるため、自動変速機の後端側の径が小さいほうが車載性は優れる。しかし、比較例は、出力ギアの前方側（駆動源に近い側）に第１ブレーキB-1を配置し、出力ギアの後方側（駆動源より遠い側）に第１クラッチC-1,第２クラッチC-2,第２ブレーキB-2,第３ブレーキB-3を配置している。すなわち、出力ギアの前方側に１個の摩擦締結要素を配置し、後方側に４個の摩擦締結要素を配置するレイアウトであるため、４個の摩擦締結要素を収容する自動変速機ケースの後端側のケース径が大きくならざるを得ない。
したがって、自動変速機を車両に搭載するに際し、自動変速機の後端側に存在する車体フレームとの干渉を避けるように、自動変速機の搭載位置を決める必要があり、自動変速機の搭載自由度が制限される。
【００４７】
(2) 共通キャリアが大型化し、コストが高い。
比較例の場合、共通キャリアから第２クラッチC-2までの回転メンバが、２つあるサンギアS1,S2の間に配置されている。よって、共通キャリアの中央部に、キャリアプレートとして、センターキャリアプレートを１枚追加する必要があり、共通キャリアが大型化するし、コストが高くなる。この詳しい理由を、図６を用いながら説明する。
【００４８】
ドーナツ形状のセンターキャリアプレートには、図６(a),(b)に示すように、ロングピニオンが通るロングピニオン穴を設ける必要があり（例えば、３箇所）、このロングピニオン穴の設定によって、下記の制約条件が課される。
1) ロングピニオン穴とセンターキャリアプレート外周との径方向肉厚を確保するため、センターキャリアプレートの外径が大きくなる。
2) ロングピニオン穴とセンターキャリアプレート内周との径方向肉厚を確保するため、センターキャリアプレートの内径が小さくなり、サンギアを組み付けられなくなる。
3) ロングピニオンが通るロングピニオン穴が開くため、センターキャリアプレートの強度を確保するために、プレート板厚を厚くしなければならない。
したがって、１枚追加されたセンターキャリアプレートは、1),2),3)の制約条件をクリアした外径が大きな分厚いプレートとなり、共通キャリアが径方向にも軸方向にも大型化する。センターキャリアプレートは、新たに追加を要する追加部品であることでコストが高くなる。
【００４９】
なお、上記1),2),3)の制約条件を受けないためにセンターキャリアプレートに、ロングピニオンが通るロングピニオン穴を設けない構成にすると、ロングピニオンを２分割する必要がある。つまり、３個のロングピニオンを用いたラビニオ式遊星歯車の場合、ロングピニオン数が６個となり、部品点数増によりコストアップする。
【００５０】
［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。
【００５１】
（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。
【００５２】
（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。
【００５３】
（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。
【００５４】
（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。
【００５５】
（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。
【００５６】
［車載性向上とキャリアの大型化抑制作用］
小型・廉価をコンセプトとする自動変速機の実用化を目指すには、比較例において未解決である「車載性が劣る。」、「共通キャリアが大型化し、コストが高い。」という課題を解決する必要がある。以下、これを反映する車載性向上とキャリアの大型化抑制作用を説明する。
【００５７】
実施例１では、第１ドラム部材４１，第２ドラム部材４６及び第１ハブ部材４９を取り回すことによって、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個の摩擦締結要素を出力ギアOUTの前方側に配置するレイアウト構成を採用した。
このため、出力ギアOUTの後方側に配置される摩擦締結要素は、第３ブレーキ12/Bと第４ブレーキ4/Bの２個となる。したがって、例えば、出力部材の後方側に４個の摩擦締結要素が配置される比較例に比べ、自動変速機ケースATCの後端側のケース径Drを小さくできる。このように、自動変速機ケースATCの後端側のケース径Drを小さくできることで、図１及び図４に示すように、自動変速機ケースATCの後端側に存在する車体フレーム２０との干渉が防止され、車載性が優れる。
【００５８】
さらに、実施例１では、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に第１ドラム部材４１を連結し、この第１ドラム部材４１の内周側に第２クラッチ234/Cを配置し、外周側に第５ブレーキR/Bを配置するレイアウトを採用した。
すなわち、共通キャリアＣから第２クラッチ234/Cまでの回転メンバが、ロングピニオンPLを支持するために共通キャリアＣの前方側端部に連結された既存のフロントキャリアプレート２７を用いる構成である。このため、比較例のように、共通キャリアの中央部であって、２つのサンギアの間の位置に、センターキャリアプレートを１枚追加する必要がない。このように、共通キャリアＣから第２クラッチ234/Cまでの回転メンバとして、既存のフロントキャリアプレート２７を用いることで、センターキャリアプレートの追加による共通キャリアＣの大型化が抑えられるし、コストも低減される。
【００５９】
［前方側配置の摩擦締結要素レイアウト作用］
実施例１において、３個の摩擦締結要素を出力ギアOUTの前方側に配置するレイアウト構成を採用したことに伴い、３個の摩擦締結要素を如何にしてコンパクトに収容するかを考える必要がある。以下、これを反映する前方側配置の摩擦締結要素レイアウト作用を説明する。
【００６０】
実施例１では、第５ブレーキR/Bの径方向内側位置に第２クラッチ234/Cを配置し、第２クラッチ234/Cの径方向内側位置に第１クラッチ13R/Cを配置するレイアウト構成を採用した。
この結果、出力ギアOUTの前方側に配置される３個の摩擦締結要素をコンパクトに配置することができる。以下、その理由を述べる。
【００６１】
まず、自動変速機の軸長が長くなるのを防止するために、これら３個の摩擦締結要素を径方向に重ねて配置するとき、径方向外側の摩擦締結要素ほど、摩擦締結要素の摩擦プレート１枚あたりの面積が大きくなるため、摩擦締結要素の伝達トルクを大きくしやすい。
【００６２】
実施例１のスケルトンにおいては、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、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。このとき、最大のトルク分担比が大きい摩擦締結要素を径方向内側に配置する場合は、径方向外側に配置する場合に比べて、例えばクラッチプレートの枚数を増やす必要がある。
【００６３】
これに対し、実施例１では、第５ブレーキR/Bの径方向内側位置に第２クラッチ234/Cを配置し、第２クラッチ234/Cの径方向内側位置に第１クラッチ13R/Cを配置した。
つまり、これら出力ギアOUTの前方側に配置される３個の摩擦締結要素について、最大のトルク分担比が大きくなるにしたがって径方向外側に配置している。このため、これら３個の摩擦締結要素を、コンパクトにすることができる。
【００６４】
尚、クラッチの伝達トルクを上げるためには、押圧力を上げる、摩擦係数μを上げる、なども考えられる。しかし、押圧力を上げるためにはピストンの受圧面積を大きくしなければならず、また、摩擦係数μを上げるとピストンへの油圧に対するクラッチトルクのゲインが大きくなり制御性が劣ってしまう、という問題が生じる。
【００６５】
実施例１では、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２クラッチ234/C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。
【００６６】
したがって、前方側に配置された第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cと第２クラッチ234/Cの摩擦板６６，６３，６０を３段重ねで親子どり（一枚のプレート材から径違いのプレートを打ち抜くこと）することが可能になる。同様に、前方側に配置された第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cと第２クラッチ234/Cの摩擦相手板６７，６４，６１を３段重ねで親子どりすることが可能になる。このように、前方側に配置された第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cと第２クラッチ234/Cの摩擦板６６，６３，６０と摩擦相手板６７，６４，６１を、それぞれ３段重ねで親子どりにより製造をすることができる。この結果、摩擦係合部材（摩擦板６６，６３，６０と摩擦相手板６７，６４，６１）の製造コストを廉価にすることができる。
【００６７】
しかも、前方側に配置された第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cと第２クラッチ234/Cは、上記のように、最大トルク分担比が異なるのに対して径方向位置を異ならせることで、必要とする摩擦係合部材が全て同じ３枚となるようにしている。この結果、摩擦板と摩擦相手板のプレート材をそれぞれ３枚用意し、それぞれのプレート材について３段重ねで親子どりすることで、第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cと第２クラッチ234/Cに必要とされる摩擦係合部材の枚数揃えることができる。
【００６８】
［前方側配置の摩擦締結要素潤滑作用］
実施例１において、出力ギアOUTの前方側に径方向位置を異ならせて３個の摩擦締結要素を配置するレイアウト構成を採用したことに伴い、３個の摩擦締結要素を如何に潤滑するかの工夫が必要である。以下、図１３に基づき、これを反映する前方側配置の摩擦締結要素潤滑作用を説明する。
【００６９】
まず、第１速と第２速間の変速時は、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との掛け替え制御が行われる。第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cの掛け替え制御中は、両クラッチ13R/C,234/Cがスリップ状態になる。したがって、第１速と第２速間の変速時には、両クラッチ13R/C,234/Cの潤滑・冷却が必要になる。
【００７０】
これに対し、実施例１では、第１クラッチ13R/Cの径方向に重なる位置の外周側に第２クラッチ234/Cを配置する構成を採用したことで、第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cの潤滑が効率的に行える。
【００７１】
例えば、第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cが離れて配置されていたり、あるいは、軸方向に並んで配置されていたりすると、第１クラッチ13R/Cを潤滑・冷却した油は、オイル溜りに戻されるだけであり、潤滑効率が悪くなる。
【００７２】
これに対し、実施例１では、フロントサンギア軸FSに形成された油路から第１ハブ部材４９の前方側に供給された潤滑油が、図１３の矢印Ｅに示すように径方向に流れ、第１ハブ部材４９に形成された穴を経過して第１クラッチ13R/Cを潤滑・冷却する。なお、潤滑経路については、ドラム（及びハブ）には図示してしない穴が開いており、そこから潤滑油は外周側に流れる。
【００７３】
一方、フロントサンギア軸FSに形成された油路から第１ハブ部材４９の後方側に供給された潤滑油が、図１３の矢印Ｆに示すように径方向に流れ、第２ドラム部材４６に形成された穴を経過して第２クラッチ234/Cを潤滑・冷却する。加えて、第１クラッチ13R/Cを潤滑・冷却した後の潤滑油が、図１３の矢印Ｇに示すように径方向に流れ、第２ドラム部材４６に形成された穴を経過して第２クラッチ234/Cを潤滑・冷却する。
【００７４】
そして、第１クラッチ13R/C及び第２クラッチ234/Cを潤滑・冷却した後の潤滑油は、図１３の矢印Ｈに示すように径方向に流れ、第１ドラム部材４１に形成された穴を経過して第５ブレーキR/Bを潤滑・冷却する。
【００７５】
このように、第１クラッチ13R/Cの摩擦プレートを潤滑・冷却した油が、第２クラッチ234/Cをも潤滑・冷却することで、第１クラッチ13R/C及び第２クラッチ234/Cを効率的に潤滑することができる。したがって、第１速と第２速間の変速時、第１クラッチ13R/Cと第２クラッチ234/Cに対する高い潤滑・冷却要求に対して応えることができる。
【００７６】
［第５ブレーキのドラム保持作用］
実施例１では、第５ブレーキR/Bの摩擦相手板６１の保持を、自動変速機ケースATCではなく、第５ブレーキ用ドラム４２により行うようにしている。以下、図５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。
【００７７】
第５ブレーキ用ドラム４２の内周側には、図１及び図５に示すように、第５ブレーキR/Bの摩擦相手板６１が噛合い保持されるスプラインを全周にわたって設ける構成を採用している。
すなわち、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ので、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。
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の全周にわたって設けることができる。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。
【００７８】
第５ブレーキ用ドラム４２は、図５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が中間壁２１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よりも後方側にスナップリング６９が設けられるとともに、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。
したがって、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に油圧が作用して後方側に移動する際に、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は後方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の抜けを防止することができる。すなわち、第５ブレーキ用ドラム４２の抜け防止のために、例えば、第５ブレーキ用ドラム４２を中間壁２１にボルトで固定するものに比べて部品点数が減少し、コストアップを抑制することができる。
【００７９】
次に、効果を説明する。
実施例１の自動変速機にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００８０】
(1) 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、前記フロントサンギアSsと前記リングギアＲに噛み合うロングピニオンPLと、前記リアサンギアSdと前記ロングピニオンPLに噛み合うショートピニオンPSと、前記ロングピニオンPLと前記ショートピニオンPSを回転可能に支持する共通キャリアＣと、を有するラビニオ式遊星歯車PGUと、
駆動源の回転を入力する入力部材（入力軸IN）と、
前記入力部材（入力軸IN）と前記フロントサンギアSsを選択的に連結する第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）と、
前記入力部材（入力軸IN）と前記共通キャリアＣを選択的に連結する第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）と、
前記リアサンギアSdを選択的に自動変速機ケースATCに固定する第３摩擦締結要素（第３ブレーキ12/B）と、
前記フロントサンギアSsを選択的に自動変速機ケースATCに固定する第４摩擦締結要素（第４ブレーキ4/B）と、
前記共通キャリアＣを選択的に自動変速機ケースATCに固定する第５摩擦締結要素（第５ブレーキR/B）と、
前記リングギアＲに常時連結する出力部材（出力ギアOUT）と、
を備え、前記５つの摩擦締結要素のうち、二つの要素を同時に締結する締結組み合わせにより、前進４速及び後退１速を達成する自動変速機であって、
前記出力部材（出力ギアOUT）より前記駆動源に近い前方側に、前記第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）と前記第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）と前記第５摩擦締結要素（第５ブレーキR/B）を配置し、
前記出力部材（出力ギアOUT）より前記駆動源から遠い後方側に、前記第３摩擦締結要素（第３ブレーキ12/B）と前記第４摩擦締結要素（第４ブレーキ4/B）を配置し、
内周側に前記第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）が配置されるとともに、外周側に前記第５摩擦締結要素（第５ブレーキR/B）が配置され、前記共通キャリアＣの前記前方側端部のフロントキャリアプレート２７に連結する第１ドラム部材４１を備える。
このため、車載性を向上できるとともに、共通キャリアＣの大型化を抑制し、コスト低減を図ることができる。
【００８１】
(2) 前記出力部材（出力ギアOUT）より前記駆動源に近い前方側には、径方向外側に前記第５摩擦締結要素（第５ブレーキR/B）を配置し、前記第５摩擦締結要素（第５ブレーキR/B）より径方向内側に前記第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）を配置し、前記第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）より径方向内側に前記第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）を配置した。
このため、上記(1)の効果に加え、出力部材（出力ギアOUT）より駆動源に近い前方側に配置される３個の摩擦締結要素のそれぞれで必要な摩擦プレート枚数を少なく抑え、３個の摩擦締結要素をコンパクトにすることができる。
【００８２】
(3) 前記出力部材（出力ギアOUT）の前記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、からなる中間壁２１を備え、
前記出力部材（出力ギアOUT）は、前記中間壁２１の円筒部２１ｂに支持され、
前記第１ドラム部材４１は、前記中間壁２１の内周側を通って前記フロントキャリアプレート２７に連結され、
内周側に前記第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）が配置されるとともに、該第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）と径方向に重なる位置の外周側に前記第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）が配置され、前記入力部材（入力軸IN）に連結する第２ドラム部材４６と、
外周側に前記第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）が配置され、前記第１ドラム部材４１の内周側を通って前記フロントサンギアSsに連結する第１ハブ部材４９と、
外周側に前記第３摩擦締結要素（第３ブレーキ12/B）が配置され、前記共通キャリアＣの前記後方側を通って前記リアサンギアSdに連結する第２ハブ部材２９と、
外周側に前記第４摩擦締結要素（第４ブレーキ4/B）が配置され、前記第２ハブ部材２９の前記後方側及び前記リアサンギアSdの内周側を通って前記フロントサンギアSsに連結する第３ハブ部材３３と、を備える。
このため、上記(1)又は(2)の効果に加え、ドラム部材４１，４６とハブ部材４９，２９，３３を取り回すことによって、出力部材（出力ギアOUT）より駆動源に近い前方側と、出力部材（出力ギアOUT）より駆動源から遠い後方側に、それぞれ３個の摩擦締結要素と２個の摩擦締結要素を配置することができる。さらに、径方向に重なる配置とした第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）と第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）の潤滑を効率的に行うことができる。
【００８３】
(4) 前記第１摩擦締結要素（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、前記第２摩擦締結要素（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、
前記第２摩擦締結要素（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、前記第５摩擦締結要素（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、
前記第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）の摩擦板６６、前記第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）の摩擦板６３、前記第５摩擦締結要素（第５ブレーキR/B）の摩擦板６０、を同じ枚数にする、及び/又は、前記第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）の摩擦相手板６７、前記第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）の摩擦相手板６４、前記第５摩擦締結要素（第５ブレーキR/B）の摩擦相手板６１、を同じ枚数にする。
このため、上記(1)〜(3)の効果に加え、前方側に配置された３個の摩擦締結要素の摩擦係合部材（摩擦板６６，６３，６０と摩擦相手板６７，６４，６１）を親子どりにより製造をすることで、摩擦係合部材（摩擦板６６，６３，６０と摩擦相手板６７，６４，６１）の製造コストを廉価にすることができる。さらに、摩擦係合部材（摩擦板６６，６３，６０と摩擦相手板６７，６４，６１）を同じ枚数とした場合、プレート材の無駄を最小に抑えた親子どりにより、３個の摩擦締結要素で必要とする枚数を揃えることができる。
【００８４】
以上、本発明の自動変速機を実施例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。
【００８５】
実施例１では、第１クラッチ13R/C、第２クラッチ234/C、第５ブレーキR/Bのそれぞれの摩擦板６６，６３，６０及び摩擦相手板の枚数６７，６４，６１を同数（３枚）にするものを示した。しかし、第１摩擦締結要素（第１クラッチ13R/C）と第２摩擦締結要素（第２クラッチ234/C）と第５摩擦締結要素（第５ブレーキR/B）の摩擦板と摩擦相手板は、いずれか一方の枚数を同数にするものであってもよい。
【００８６】
実施例１では、ドラム部材４１，４６及びハブ部材４９，２９，３３の外周のスプラインに噛合う側の摩擦板３６，３８，６６，６３，６０のそれぞれに摩擦材を貼り付けるものを示した。しかし、ドラム部材や自動変速機ケースの内周のスプラインに噛合う側の摩擦相手板にのみ摩擦材を設け、ドラム部材及びハブ部材の外周のスプラインに噛合う側の摩擦板にピストンを当接させるものなどであってもよい。
【００８７】
実施例１では、入出力軸を平行配置とするＦＦエンジン車に搭載される自動変速機の例を示した。しかし、ＦＦエンジン車に限らず、ＦＲエンジン車、エンジンとモータの少なくとも一方を駆動源とするハイブリッド車、モータを駆動源とする電気自動車や燃料電池車、等の様々な車両の自動変速機としても適用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
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
IN 入力軸（入力部材）
OUT 出力ギア（出力部材）
ATC 自動変速機ケース
13R/C 第１クラッチ（第１摩擦締結要素）
234/C 第２クラッチ（第２摩擦締結要素）
12/B 第３ブレーキ（第３摩擦締結要素）
4/B 第４ブレーキ（第４摩擦締結要素）
R/B 第５ブレーキ（第５摩擦締結要素）
２１ 中間壁
２１ａ 壁部
２１ｂ 円筒部
２７ フロントキャリアプレート
２９ 第２ハブ部材
３３ 第３ハブ部材
４１ 第１ドラム部材
４６ 第２ドラム部材
４９ 第１ハブ部材
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
６３ 第２クラッチ234/Cの摩擦板
６４ 第２クラッチ234/Cの摩擦相手板
６６ 第１クラッチ13R/Cの摩擦板
６７ 第１クラッチ13R/Cの摩擦相手板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントサンギアと、リアサンギアと、リングギアと、前記フロントサンギアと前記リングギアに噛み合うロングピニオンと、前記リアサンギアと前記ロングピニオンに噛み合うショートピニオンと、前記ロングピニオンと前記ショートピニオンを回転可能に支持する共通キャリアと、を有するラビニオ式遊星歯車と、
駆動源の回転を入力する入力部材と、
前記入力部材と前記フロントサンギアを選択的に連結する第１摩擦締結要素と、
前記入力部材と前記共通キャリアを選択的に連結する第２摩擦締結要素と、
前記リアサンギアを選択的に自動変速機ケースに固定する第３摩擦締結要素と、
前記フロントサンギアを選択的に自動変速機ケースに固定する第４摩擦締結要素と、
前記共通キャリアを選択的に自動変速機ケースに固定する第５摩擦締結要素と、
前記リングギアに常時連結する出力部材と、
を備え、前記５つの摩擦締結要素のうち、二つの要素を同時に締結する締結組み合わせにより、前進４速及び後退１速を達成する自動変速機であって、
前記出力部材より前記駆動源に近い前方側に、前記第１摩擦締結要素と前記第２摩擦締結要素と前記第５摩擦締結要素を配置し、
前記出力部材より前記駆動源から遠い後方側に、前記第３摩擦締結要素と前記第４摩擦締結要素を配置し、
内周側に前記第２摩擦締結要素が配置されるとともに、外周側に前記第５摩擦締結要素が配置され、前記共通キャリアの前記前方側端部のフロントキャリアプレートに連結する第１ドラム部材を備える
ことを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
請求項１に記載された自動変速機において、
前記出力部材より前記駆動源に近い前方側には、径方向外側に前記第５摩擦締結要素を配置し、前記第５摩擦締結要素より径方向内側に前記第２摩擦締結要素を配置し、前記第２摩擦締結要素より径方向内側に前記第１摩擦締結要素を配置した
ことを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された自動変速機において、
前記出力部材の前記前方側に配置されるとともに、自動変速機ケースに連結され、径方向に伸びる壁部と、該壁部から軸方向の前記後方側に伸びる円筒部と、からなる中間壁を備え、
前記出力部材は、前記中間壁の円筒部に支持され、
前記第１ドラム部材は、前記中間壁の内周側を通って前記フロントキャリアプレートに連結され、
内周側に前記第１摩擦締結要素が配置されるとともに、該第１摩擦締結要素と径方向に重なる位置の外周側に前記第２摩擦締結要素が配置され、前記入力部材に連結する第２ドラム部材と、
外周側に前記第１摩擦締結要素が配置され、前記第１ドラム部材の内周側を通って前記フロントサンギアに連結する第１ハブ部材と、
外周側に前記第３摩擦締結要素が配置され、前記共通キャリアの前記後方側を通って前記リアサンギアに連結する第２ハブ部材と、
外周側に前記第４摩擦締結要素が配置され、前記第２ハブ部材の前記後方側及び前記リアサンギアの内周側を通って前記フロントサンギアに連結する第３ハブ部材と、を備える
ことを特徴とする自動変速機。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載された自動変速機において、
前記第１摩擦締結要素の摩擦板及び摩擦相手板の外径を、前記第２摩擦締結要素の摩擦板及び摩擦相手板の内径より小さくし、
前記第２摩擦締結要素の摩擦板及び摩擦相手板の外径を、前記第５摩擦締結要素の摩擦板及び摩擦相手板の内径より小さくし、
前記第１摩擦締結要素の摩擦板、前記第２摩擦締結要素の摩擦板、前記第５摩擦締結要素の摩擦板、を同じ枚数にする、及び/又は、前記第１摩擦締結要素の摩擦相手板、前記第２摩擦締結要素の摩擦相手板、前記第５摩擦締結要素の摩擦相手板、を同じ枚数にする
ことを特徴とする自動変速機。
【請求項１】
フロントサンギアと、リアサンギアと、リングギアと、前記フロントサンギアと前記リングギアに噛み合うロングピニオンと、前記リアサンギアと前記ロングピニオンに噛み合うショートピニオンと、前記ロングピニオンと前記ショートピニオンを回転可能に支持する共通キャリアと、を有するラビニオ式遊星歯車と、
駆動源の回転を入力する入力部材と、
前記入力部材と前記フロントサンギアを選択的に連結する第１摩擦締結要素と、
前記入力部材と前記共通キャリアを選択的に連結する第２摩擦締結要素と、
前記リアサンギアを選択的に自動変速機ケースに固定する第３摩擦締結要素と、
前記フロントサンギアを選択的に自動変速機ケースに固定する第４摩擦締結要素と、
前記共通キャリアを選択的に自動変速機ケースに固定する第５摩擦締結要素と、
前記リングギアに常時連結する出力部材と、
を備え、前記５つの摩擦締結要素のうち、二つの要素を同時に締結する締結組み合わせにより、前進４速及び後退１速を達成する自動変速機であって、
前記出力部材より前記駆動源に近い前方側に、前記第１摩擦締結要素と前記第２摩擦締結要素と前記第５摩擦締結要素を配置し、
前記出力部材より前記駆動源から遠い後方側に、前記第３摩擦締結要素と前記第４摩擦締結要素を配置し、
内周側に前記第２摩擦締結要素が配置されるとともに、外周側に前記第５摩擦締結要素が配置され、前記共通キャリアの前記前方側端部のフロントキャリアプレートに連結する第１ドラム部材を備える
ことを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
請求項１に記載された自動変速機において、
前記出力部材より前記駆動源に近い前方側には、径方向外側に前記第５摩擦締結要素を配置し、前記第５摩擦締結要素より径方向内側に前記第２摩擦締結要素を配置し、前記第２摩擦締結要素より径方向内側に前記第１摩擦締結要素を配置した
ことを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された自動変速機において、
前記出力部材の前記前方側に配置されるとともに、自動変速機ケースに連結され、径方向に伸びる壁部と、該壁部から軸方向の前記後方側に伸びる円筒部と、からなる中間壁を備え、
前記出力部材は、前記中間壁の円筒部に支持され、
前記第１ドラム部材は、前記中間壁の内周側を通って前記フロントキャリアプレートに連結され、
内周側に前記第１摩擦締結要素が配置されるとともに、該第１摩擦締結要素と径方向に重なる位置の外周側に前記第２摩擦締結要素が配置され、前記入力部材に連結する第２ドラム部材と、
外周側に前記第１摩擦締結要素が配置され、前記第１ドラム部材の内周側を通って前記フロントサンギアに連結する第１ハブ部材と、
外周側に前記第３摩擦締結要素が配置され、前記共通キャリアの前記後方側を通って前記リアサンギアに連結する第２ハブ部材と、
外周側に前記第４摩擦締結要素が配置され、前記第２ハブ部材の前記後方側及び前記リアサンギアの内周側を通って前記フロントサンギアに連結する第３ハブ部材と、を備える
ことを特徴とする自動変速機。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載された自動変速機において、
前記第１摩擦締結要素の摩擦板及び摩擦相手板の外径を、前記第２摩擦締結要素の摩擦板及び摩擦相手板の内径より小さくし、
前記第２摩擦締結要素の摩擦板及び摩擦相手板の外径を、前記第５摩擦締結要素の摩擦板及び摩擦相手板の内径より小さくし、
前記第１摩擦締結要素の摩擦板、前記第２摩擦締結要素の摩擦板、前記第５摩擦締結要素の摩擦板、を同じ枚数にする、及び/又は、前記第１摩擦締結要素の摩擦相手板、前記第２摩擦締結要素の摩擦相手板、前記第５摩擦締結要素の摩擦相手板、を同じ枚数にする
ことを特徴とする自動変速機。
【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１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２５１６４５（Ｐ２０１２−２５１６４５Ａ）
【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２０１１−１２６８２３（Ｐ２０１１−１２６８２３）
【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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