JPH1089421A - 後進用噛合ブレーキを備える車両用自動変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変速機構の大型化を避けながら、後進段達成
用のブレーキ手段を噛合式とすることで、その解放時の
引きずり本質的になくす。 【解決手段】 変速機構は、所定の回転要素Ｒ₃ を後進
段達成のためにのみ反力要素とする変速機構とされ、所
定の回転要素Ｒ₃ には、噛合部５１が設けられる。ブレ
ーキ手段は、ケース１０に軸方可動に回り止め支持され
て噛合部５１に油圧サーボ４の操作で係脱する噛合部材
３を有する噛合式とされ、所定の回転要素Ｒ₃ は、その
噛合部５１への噛合部材３の噛合によりケース１０に直
接回り止めされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用自動変速機
に関し、特に、その変速機構中の回転要素を後進段達成
のためにケースに係止するブレーキに噛合式ブレーキを
採用した車両用自動変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用自動変速機において、後進段の達
成時に、そのための変速機構中の所定の回転要素を係止
するブレーキ手段は、一般に湿式多板の摩擦係合要素で
構成されている。こうした後進用のブレーキ手段は、後
進ギヤ比が比較的大きいことから、伝達されるトルクは
それだけ増幅されて大きくなり、その反力を支持するブ
レーキ手段にも大きなトルク吸収容量が要求されるた
め、摩擦係合要素の枚数が多い構成とされる。

【０００３】ところで、湿式多板の摩擦係合要素は、非
係合時には、摩擦材とセパレータプレートとの間に、所
要とする係合に敏速に対応可能なように、微小な間隙を
保たせてトルク伝達を絶つ構成であるため、この微小な
間隙内に介在する潤滑油の連れ回りで、解放状態でも引
きずりトルクを生じることを避けがたく、特に、トルク
吸収容量を大きく採るために枚数を多くすると、それだ
け引きずりも大きくなり、変速機構の動力伝達効率を低
下させる要因となる。

【０００４】そこで、従来、後進段達成のための所定の
回転要素を噛合式係止手段すなわちドッグクラッチでケ
ースに係止する構成が、特開平６−３２３３７７号公報
に開示の技術で提案されている。この提案の技術では、
ドッグクラッチと摩擦式クラッチとを直列に設け、摩擦
式クラッチによってトルク伝達状態で回転している回転
要素を係止するとともに、ドッグクラッチが解放してい
る状態で摩擦式クラッチを係合することによって引きず
りをなくす構成としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記提案の
技術は、変速機構中の後進段達成用の回転要素が前進段
達成用の回転要素を兼ねる一般的変速機構構成とされて
いるため、上記のように、ドッグクラッチと摩擦式クラ
ッチとを直列に配置する必要がある。こうした構成を採
ると、摩擦式クラッチはトルク容量としては、従来の摩
擦ブレーキと同等の容量が必要であるので、この組み合
わせを後進段達成のためのブレーキ手段とみると、従来
の摩擦式ブレーキに匹敵する摩擦クラッチに加え、新た
なドッグクラッチを必要とすることになり、コンパクト
性の面で不利である。

【０００６】そこで、本発明は、装置の大型化を避けな
がら、後進段達成用のブレーキ手段を噛合式とすること
で、その引きずりを本質的になくした後進用噛合ブレー
キを備える車両用自動変速機を提供することを第１の目
的とする。

【０００７】ところで、上記のように、後進段達成用の
ブレーキ手段を噛合式とした場合、後進段達成時に所定
の回転要素を係止する際に、前進段達成時のようなトル
ク伝達状態ではないにしても、回転要素同士の僅かな連
れ回りにより、所定の回転要素が回転している場合があ
る。このような時に噛合式ブレーキでは、噛み合い音が
発生する可能性が残る。そこで、本発明は、こうした連
れ回りによる噛合音の発生を、装置の大型化を極力抑え
る構成で防止することを第２の目的とする。

【０００８】また、自動変速機は、複数の係合要素を具
備するものであり、それらは通常、油圧サーボで操作さ
れるものであるから、ブレーキ手段を噛合式とした場合
につても、他の係合要素と同様油圧サーボで操作される
ことが望ましい。従来の摩擦係合要素を操作すると同様
の油圧サーボを採用可能な噛合式ブレーキ構成を得るこ
とを第３の目的とする。

【０００９】次に、本発明は、上記連れ回りによる噛み
合い音の発生を防ぐ構成を、上記従来の摩擦係合要素を
操作すると同様の油圧サーボを用いてコンパクトな構成
で実現することを第４の目的とする。

【００１０】ところで、自動変速機における後進段達成
用の所定の回転要素は、プラネタリギヤの一要素となる
のが通例であり、これを上記のように噛合式ブレーキで
係止する構成を採ると、本来動力伝達に伴う他のギヤと
の噛み合い状態に応じて、自身の調心作用で最適の心だ
しがなされるのが望ましい上記回転要素の調心作用を妨
げる可能性が生じる。そこで、本発明は、噛合部の形状
の工夫により噛合時に所定の回転要素の調心作用を妨げ
ない後進用噛合ブレーキ構成を得ることを第５の目的と
する。

【００１１】次に、本発明は、噛合音の発生を防止する
摩擦係合要素の作動と、所定の回転要素を係止する噛合
部材の順序作動とすることで、噛合音の発生を確実に防
止することを第６の目的とする。

【００１２】更に、本発明は、単一の油圧サーボを用い
て、噛合音の発生を防止する摩擦係合要素の作動と、所
定の回転要素を係止する噛合部材の順序作動を得ること
を第７の目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、本発明は、変速機構中に配設され、少なくとも
後進段達成のための反力要素を構成する所定の回転要素
と、該回転要素をケースに係止するブレーキ手段とを備
える車両用自動変速機において、前記変速機構は、所定
の回転要素を後進段達成のためにのみ反力要素とする変
速機構とされ、所定の回転要素には、噛合部が設けら
れ、ブレーキ手段は、ケースに軸方可動に回り止め支持
されて所定の回転要素の噛合部に係脱する噛合部材を有
し、所定の回転要素は、その噛合部への噛合部材の噛合
によりケースに直接回り止めされることを特徴とする後
進用噛合ブレーキを構成とする。

【００１４】また、上記第２の目的を達成するため、前
記ブレーキ手段は、ケースに軸方向可動に回り止め支持
されて所定の回転要素に摩擦係合する摩擦係合部材を有
し、該摩擦係合部材は、所定の回転要素とケースとの間
で前記噛合部材と並列的に配設され、噛合部材の作動に
関連して作動して所定の回転要素と摩擦係合して該回転
要素をケースに係止する構成とされる。

【００１５】更に、上記第３の目的を達成するため、前
記ブレーキ手段は、噛合部材を所定の回転要素に噛合さ
せるピストンと、該噛合から解除させるリターンスプリ
ングとを有する油圧サーボを備え、噛合部材は、油圧サ
ーボのピストンとは別体に構成され、所定の回転要素の
歯合部に噛合する歯部と、ケースに軸方向可動かつ心振
れ自在に回り止め係合する連結部を有し、油圧サーボの
ピストンの作動により、リターンスプリングの押圧力に
抗して移動し、所定の回転要素と噛合する構成とされ
る。

【００１６】次に、上記第４の目的を達成するため、前
記ブレーキ手段は、摩擦係合部材と噛合部材を所定の回
転要素に摩擦係合及び噛合させるピストンと、該噛合及
び摩擦係合から解除させるリターンスプリングとを有す
る油圧サーボを備え、噛合部材は、油圧サーボのピスト
ンと別体に構成され、所定の回転要素の歯合部に噛合す
る歯部と、ケースに軸方向可動かつ心振れ自在に回り止
め係合する連結部を有し、摩擦係合部材は、油圧サーボ
のピストンと別体に構成され、所定の回転要素に摩擦係
合する係合部と、ケースに軸方向可動かつ心振れ自在に
回り止め係合する連結部を有し、油圧サーボのピストン
の作動により、リターンスプリングの押圧力に抗して移
動し、所定の回転要素と摩擦係合する構成とされる。

【００１７】次に、上記第５の目的を達成するため、前
記所定の回転要素に形成された歯合部及び該歯部が嵌合
する噛合部材の歯部間の歯溝は、それら各々の両側面が
平行な断面矩形状に構成される。

【００１８】次に、上記第６の目的を達成するため、前
記摩擦係合部材は、所定の回転要素への噛合部材の噛合
に先行して摩擦係合を開始する構成が採られる。

【００１９】次に、上記第７の目的を達成するため、前
記摩擦係合部材は、所定の回転要素に係合する摩擦面を
有し、前記油圧サーボは、摩擦係合部材とピストンとの
間に配設された荷重伝達スプリングを有し、噛合部材
は、リターンスプリングの押圧力によりピストンに当接
し、摩擦係合部材は、荷重伝達スプリングの押圧力によ
り噛合部材に当接し、摩擦係合部材は、ピストンの作動
による押圧力を荷重伝達スプリングを介して受けて所定
の回転要素に摩擦係合し、その後の更なるピストンの作
動により噛合部材が更に移動して、所定の回転要素に噛
合する構成とされる。

【００２０】

【発明の作用及び効果】上記請求項１記載の構成では、
変速機構の構成を、所定の回転要素が後進段達成のため
にのみ係止されるものとし、後進段の達成と特定の前進
段の達成に共用する係合要素のように、トルクが伝達さ
れている状態での係合を不要とすることで、所定の回転
要素を多板式クラッチ等の他の摩擦係合要素を介するこ
となく、直接ケースに係止する噛合式のブレーキ構成を
実現している。したがって、装置の大型化を防止しなが
ら、後進段達成用のブレーキ解放時の引きずりを根本的
になくすことができ、それにより変速機構全体につい
て、使用頻度の高い前進段達成時の係合要素の引きずり
による駆動ロスを大幅に削減することができる。

【００２１】また、請求項２記載の構成では、回転要素
同士の僅かな引きずりにより、所定の回転要素が回転し
ている場合について、摩擦係合要素を介する所定の回転
要素のケースへの係止で、回転を止めることで噛合音の
発生を防止することができる。しかも、所定の回転要素
のケースへの係止が、噛合部材を介する噛合と摩擦係合
部材を介する係合により並列的に行われることになるの
で、後進達成のための大きな係止トルクの伝達を噛合部
材に受け持たせることで、摩擦係合部材の摩擦係止部の
容量を非常に小さくすることができる。したがって、噛
合式のブレーキ構成を採ることにより生じる可能性のあ
る連れ回り時の噛合音の発生を、装置の大型化を極力抑
えながら防止することができる。

【００２２】更に、請求項３記載の構成では、噛合部材
と油圧サーボのピストンを別体に構成するとともに、噛
合部材を径方向に所定の隙間を設けて、ケースに連結し
ているので、噛合部材の心振れの影響がピストンに及ぶ
ことがないので、油圧サーボのシール性を確保するとと
もに、心振れに対して他への影響をなくすことができ、
それにより従来の摩擦係合要素の操作に用いられている
のと同様の油圧サーボ構成を用いることができる。

【００２３】更に、請求項４記載の構成では、摩擦係合
部材についても同様に、その心振れの影響がピストンに
及ばないようにすることができるので、噛合音の発生を
防止する構成を採りながら、従来の摩擦係合要素の操作
に用いられているのと同様の油圧サーボ構成を用いるこ
とができる。

【００２４】更に、請求項５記載の構成では所定の回転
要素と噛合部材との噛合部が調心作用のない矩形歯で噛
み合っているので、噛合による調心作用が生じず、所定
の回転要素は、他の回転要素とのトルク伝達に伴う調心
作用で心だしされて回転するので、通常プラネタリギヤ
からなる回転要素の無理な噛み合いによるギヤノイズな
どの発生を防止することができる。

【００２５】更に、請求項６記載の構成では、所定の回
転要素に対する摩擦係合部材の係合と噛合部材の係合を
順序作動とすることで、確実に、噛み合い音の発生を防
止することができる。

【００２６】更に、請求項７記載の構成では、摩擦係合
部材は、スプリングを介してピストンに押圧されて所定
の回転要素と係合してその回転を止め、摩擦係合開始後
に噛合部材が摩擦係合部材から離脱して回転を止められ
た所定の回転要素に噛合する作動が単一の油圧サーボで
作動で得られる。また、こうした順序作動を荷重伝達ス
プリングを付加する簡単な機構で実現することができ
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿い、本発明の実施
形態を説明する。図４は本発明の後進用噛合ブレーキを
備える車両用自動変速機の第１実施形態を示す。先ず、
機構の概略構成から説明すると、この装置は、車両のエ
ンジンに連結されるロックアップクラッチ１１付のトル
クコンバータ１２と、その出力を前進５速後進１速に変
速する３つのプラネタリギヤセットＭ１，Ｍ２，Ｍ３を
有する変速機構Ｍとからなる自動変速機Ｔとから構成さ
れている。

【００２８】この自動変速機Ｔにおける変速機構Ｍの両
プラネタリギヤセットＭ１，Ｍ２の大小径の異なるピニ
オンギヤＰ₁ ，Ｐ₂ は直結され、両プラネタリギヤセッ
トＭ１，Ｍ３のそれぞれのリングギヤＲ₁ ，Ｒ₃ とキャ
リアＣ₃ ，Ｃ₁ は、相互に連結されており、プラネタリ
ギヤセットＭ１のサンギヤＳ₁ とキャリアＣ₁ は入力要
素とすべく、それぞれクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）を介
してトルクコンバータ１２のタービン軸１３に連なる入
力軸１４に連結されている。また、相互に連結されたリ
ングギヤＲ₁ とキャリアＣ₃ は、出力軸１５を介して出
力要素としての出力ギヤ１９に連結されている。更に、
プラネタリギヤセットＭ１のサンギヤＳ₁ は、ブレーキ
（Ｂ−１）により変速機ケース１０に係止可能とされ、
プラネタリギヤセットＭ２のサンギヤＳ₂ は、ブレーキ
（Ｂ−２）により変速機ケース１０に係止可能とされ、
プラネタリギヤセットＭ３のサンギヤＳ₃ は、ブレーキ
（Ｂ−３）により同じく変速機ケース１０に係止可能と
され、キャリアＣ₁ に連結されたリングギヤＲ₃ は、ブ
レーキ（Ｂ−Ｒ）により変速機ケース１０に係止可能と
されている。

【００２９】更に詳しくは、本形態において、サンギヤ
Ｓ₁ は、入力軸１４の外周に嵌まるサンギヤ軸１６を介
してクラッチ（Ｃ−１）に連結され、キャリアＣ₁ は、
入力軸１４の外周に嵌まるキャリア軸１７を介してクラ
ッチ（Ｃ−２）に連結され、サンギヤＳ₃ は、キャリア
軸１７の外周に嵌まるサンギヤ軸１８を介してブレーキ
（Ｂ−３）に連結されている。そして、ブレーキ（Ｂ−
Ｒ）を除く各ブレーキは、バンドブレーキ構成とされ、
ブレーキ（Ｂ−Ｒ）については、本発明に従い噛合式の
ブレーキ構成とされており、それらの油圧サーボについ
ては図示を省略されている。なお、出力要素としての出
力ギヤ１９はカウンタギヤを介して差動装置に連結され
ている。

【００３０】このように構成された自動変速機Ｔは、図
示しない電子制御装置及び油圧制御装置による制御の下
に、各クラッチ及びブレーキに対応する油圧サーボに油
圧を供給し、図５に示すように各クラッチ及びブレーキ
を係合（図に○印で示す）及び解放（図に無印で示す）
させることで各変速段を達成する。すなわち、第１速
（１ＳＴ）は、クラッチ（Ｃ−１）とブレーキ（Ｂ−
３）の係合で達成される。このとき、入力軸１４の回転
は、クラッチ（Ｃ−１）経由でサンギヤＳ１に入り、ブ
レーキ（Ｂ−３）の係合によるサンギヤＳ₃ の係止で最
も減速されたキャリアＣ₃ の回転として出力ギヤ１９に
出力される。これに対して第２速（２ＮＤ）は、クラッ
チ（Ｃ−２）とブレーキ（Ｂ−３）の係合で達成され
る。このとき、クラッチ（Ｃ−２）経由でキャリア軸１
７に入った入力は、キャリアＣ₁ 経由でそのままリング
ギヤＲ₃ に入り、ブレーキ（Ｂ−３）の係合で係止され
たサンギヤＳ₃ を反力要素とするキャリアＣ₃ の差動回
転として出力ギヤ１９に出力される。第３速（３ＲＤ）
は、両クラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）の係合による第１の
プラネタリギヤセットＭ１の直結で達成される。このと
き入力軸１４の回転は、そのままキャリアＣ₃ の回転と
して出力ギヤ１９に出力される。

【００３１】この自動変速機の第４速（４ＴＨ）以上
は、オーバドライブとされ、第４速（４ＴＨ）は、クラ
ッチ（Ｃ−２）の係合と、サンギヤＳ₁ を係止するブレ
ーキ（Ｂ−１）の係合で達成される。このとき、入力軸
１４の回転はキャリアＣ₁ の回転に対してピニオンギヤ
Ｐ₁ の自転分増速されたリングギヤＲ₁ の回転としてキ
ャリアＣ₃ から出力ギヤ１９に伝達される。これに対し
て、第５速は、クラッチ（Ｃ−２）の係合と、ブレーキ
（Ｂ−２）の係合で達成され、このとき、入力軸１４の
回転はキャリアＣ₁ の回転に対して、第４速達成時より
大径のサンギヤＳ₂ に反力をとる小径のピニオンギヤＰ
₂ の自転分更に増速されたリングギヤＲ₁の回転として
キャリアＣ₃ から出力ギヤ１９に伝達される。

【００３２】そして、本発明の主題に係る後進（ＲＥ
Ｖ）は、クラッチ（Ｃ−１）とブレーキ（Ｂ−Ｒ）の係
合で達成される。このとき、クラッチ（Ｃ−１）を介す
るサンギヤＳ₁ への入力に対して、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）
の係合によるリングギヤＲ₃ のケース１０への係止でキ
ャリアＣ₁ の回転が止められ、ピニオンギヤＰ₁ の自転
による逆転の減速されたリングギヤＲ₁ の回転がキャリ
アＣ₃ 経由で出力ギヤ１９から出力される。

【００３３】こうした構成の自動変速機Ｔにおいて、本
発明は、上記のように、後進段達成のために係止される
所定の回転要素をリングギヤＲ₃ 、これを係止する後進
用ブレーキをブレーキ（Ｂ−Ｒ）として適用されてい
る。そして、後進用ブレーキは、図１〜図３にその詳細
を示すように、リングギヤＲ₃ との噛合によりリングギ
ヤＲ₃ をケース１０に係止する噛合式のブレーキとされ
ている。

【００３４】図１に詳細を示すように、噛合式ブレーキ
は、噛合部材３と、その操作手段としての油圧サーボ４
とから構成されている。噛合部材３は、その外周側のケ
ースへの連結部に形成された図２に示すような矩形断
面、すなわち、歯の両側面が平行なスプライン歯３２を
ケース１０の内周面に形成された、同じく溝の両側面は
平行な矩形断面のスプライン溝１１に嵌合させて、スプ
ライン歯３２の側面とスプライン溝１１の側面との間に
微小な遊びのある状態でケース１０に摺動案内されて軸
方向可動な環状の部材とされ、その内周にリングギヤＲ
３の外周噛合歯５１と噛み合う矩形断面の歯溝３１を形
成されている。これに対して、リングギヤＲ₃ の外周噛
合歯５１は、リングギヤＲ₃ の外周面から外径方向に張
り出す矩形歯として構成されている。したがって、両者
は、噛合時に、外周噛合歯５１の側面と歯溝３１の側面
との間に一定の遊びが形成される噛み合いとされ、リン
グギヤＲ₃ とピニオンギヤＰ₃ との噛合によるトルク伝
達時のリングギヤＲ₃ の調心作用を妨げない構成とされ
ている。更に、外周噛合歯５１と歯溝３１の相互に対峙
する軸方向角部には噛み合いを容易にする切り欠き５１
ａ，３１ａが付されている。

【００３５】油圧サーボ４は、ケース１０の段差部に環
状に形成された油圧シリンダ４０と、油圧シリンダ４０
に軸方向摺動自在に嵌挿されたプレス材からなるＪ字状
断面の環状ピストン４１と、一端をスプリングシート４
３を介してケース１０にスナップリング止めされ、他端
を噛合部材３に形成された位置決め穴に嵌め込んで、噛
合部材３に当接支持されて、噛合部材３に復帰力を負荷
する圧縮コイルスプリングからなる周方向に一定間隔で
配置された複数のリターンスプリング４２とから構成さ
れている。そして、噛合部材３は、ピストン４１とは別
体とされ、噛合部材３の端面がピストン４１の先端に当
接されて、相互の心振れが許容されるように配置されて
いる。これにより、ピストン４１は、それに焼付等で取
付けられたシール部材４１ａの弾性により調心するの
で、シール部材４１ａに偏った荷重をかけることによる
該部材の耐久性の低下を防ぐことができる。

【００３６】こうした構成からなるブレーキ手段は、油
圧サーボ４のシリンダ４０に油圧を供給することで、そ
のピストン４１がシリンダ４０から押し出され、ピスト
ン４１の先端に当接する噛合部材３は、リターンスプリ
ング４２を圧縮しつつ軸方向に摺動する。やがて噛合部
材３の歯溝３１とリングギヤＲ₃ の外周噛合歯５１が噛
み合い位置に達すると、それらの角部に形成された切り
欠き５１ａ，３１ａに案内されて両者の間に多少の位相
のずれがあっても円滑に噛み合いが生じ、更に噛合部材
３が押し込まれることで、完全な安定した噛み合い状態
に達する。こうした噛み合い状態において、上記のよう
に歯５１の側面５１ａと歯溝３１の側面３１ａとの間に
適度の遊びがあるため、リングギヤＲ₃ は、噛み合い状
態により回転を規制されながら、ピニオンギヤＰ₃ との
最適噛み合い位置に調心する適度の心振れが可能とな
る。

【００３７】かくして、本第１実施形態によれば、変速
機構Ｍの構成を、リングギヤＲ₃ が後進段達成のために
のみ係止されるものとし、従来の構成における後進段の
達成と特定の前進段の達成に共用する係合要素のよう
に、トルクが伝達されている状態での係合を不要とする
ことで、リングギヤＲ₃ を多板式クラッチ等の他の摩擦
係合要素を介することなく、直接ケース１０に係止する
噛合式のブレーキ構成を実現している。したがって、装
置の大型化を防止しながら、リングギヤＲ₃ が回転する
全ての変速段において、後進段達成用のブレーキ（Ｂ−
Ｒ）解放時の引きずりを根本的になくすことができ、そ
れにより変速機構Ｍ全体について、使用頻度の高い前進
段達成時の係合要素の引きずりによる駆動ロスを大幅に
削減することができる。その余の細部構成に基づく効果
は、それぞれの関連部分で既述のとおりである。

【００３８】次に、図６は本発明の第２実施形態を示
す。この形態では、噛合部材３と並列的に摩擦係合部材
６が設けられている。この摩擦係合部材６は、ケース１
０に軸方向可動に回り止め支持されて所定の回転要素す
なわちリングギヤＲ₃ に摩擦係合するものとされ、リン
グギヤＲ₃ とケース１０との間で噛合部材３と並列的に
配設され、噛合部材３の作動に関連して作動してリング
ギヤＲ₃ と摩擦係合してリングギヤＲ₃ をケース１０に
係止する。

【００３９】摩擦係合部材６は、油圧サーボ４のピスト
ン４１と別体に構成され、リングギヤＲ₃ に摩擦係合す
る係合部６１と、ケース１０に軸方向可動かつ心振れ自
在に回り止め係合する連結部６２を有する構成とされ、
その係合部６１にリングギヤＲ₃ に係合する摩擦面を有
する。

【００４０】油圧サーボ４は、摩擦係合部材６とピスト
ン４１との間に配設され、リターンスプリング４２の偏
倚力より弱い荷重伝達スプリング４４を有し、噛合部材
３は、リターンスプリング４２の押圧力によりピストン
４１に当接し、摩擦係合部材６は、荷重伝達スプリング
４４の押圧力により噛合部材３に当接している。したが
って、摩擦係合部材６は、ピストン４１の作動による押
圧力を荷重伝達スプリング４４を介して受けて、リング
ギヤＲ₃ への噛合部材３の噛合に先行して摩擦係合を開
始する。そして、その後のピストン４１の作動により噛
合部材３が更に移動して、リングギヤＲ₃ に噛合する。

【００４１】図７はこの実施形態の摩擦係合部材の正面
図である。図に示すように、この摩擦係合部材６も、そ
の外周の連結部６２を構成するスプライン歯は、噛合部
材３のスプライン歯３２と同様に断面矩形状に構成され
ている。この摩擦係合部材６には、周方向に一定間隔で
形成された複数の窓孔６３が形成されており、これらの
窓孔６３を通して櫛歯状に突出するピストン４１の先端
が噛合部材３の端面に当接する。摩擦係合部材６の内周
側端面の係合部６１は、リングギヤＲ₃ の端面の対峙す
る適宜の摩擦材を貼られて、摩擦面とされている。

【００４２】こうした構成からなるブレーキ手段は、油
圧サーボ４のシリンダ４０に油圧を供給することで、そ
のピストン４１がシリンダ４０から押し出され、ピスト
ン４１の先端に当接する噛合部材３は、リターンスプリ
ング４２を圧縮しつつ軸方向に摺動する。これに伴っ
て、摩擦係合部材６は荷重伝達スプリング４４の力で同
調して移動し、やがて係合部６１の摩擦面がリングギヤ
Ｒ₃ の端面に当接し、リングギヤＲ₃ の回転を止める。
更にピストン４１の進行は続き、摩擦係合部材６を係合
位置に置いたまま該部材６から離脱して噛合部材３は前
進を続ける。その後の作動は前記第１実施形態の場合と
同様である。

【００４３】かくして、本第２実施形態によれば、回転
要素同士の僅かな引きずりにより、リングギヤＲ₃ が回
転している場合について、摩擦係合部材６を介するリン
グギヤＲ₃ のケース１０への係止で、回転を止めること
で噛合音の発生を防止することができる。しかも、リン
グギヤＲ₃ のケース１０への係止が、噛合部材３を介す
る噛合と摩擦係合部材６を介する係合により並列的に行
われることになるので、後進段達成のための大きな係止
トルクの伝達を噛合部材３に受け持たせることで、摩擦
係合部材６の摩擦係止部の容量は、小さなものでも所期
の目的を達成することができる。したがって、この形態
によると、上記第１実施形態による効果に加えて、噛合
式のブレーキ構成を採ることにより生じる可能性のある
連れ回りによる噛合音の発生を、装置の大型化を極力抑
えながら防止することができる。

【００４４】次に、図８は変速機構の変更形態を示す。
この変速機構は３つのプラネタリギヤセットとそれらの
変速のための回転要素に関連する３つのクラッチと３つ
のブレーキと、２つのワンウェイクラッチから構成され
ている。このトレインでは、第１のプラネタリギヤセッ
トＭ１のキャリアＣ₁ が第３のプラネタリギヤセットＭ
３のリングギヤＲ₃ に連結され、第３のプラネタリギヤ
セットＭ３のキャリアＣ₃ が第２のプラネタリギヤセッ
トＭ２のリングギヤＲ₂ に連結されている。そして、入
力軸１４がリングギヤＲ₁ に連結されるとともに、第２
のクラッチ（Ｃ−２）を介してリングギヤＲ₂ に連結さ
れ、キャリアＣ₂ が出力軸に連結されている。

【００４５】キャリアＣ₁ は第１のブレーキ（Ｂ−１）
によりケースに係止可能とされ、キャリアＣ₃ とそれに
連結したリングギヤＲ₂ は後進用ブレーキ（Ｂ−Ｒ）に
よりケースに係止可能とされ、サンギヤＳ₂ 及びサンギ
ヤＳ₃ はクラッチ（Ｃ−３）を介して連結・切離し可能
とされるとともに、サンギヤＳ₂ についてはブレーキ
（Ｂ−２）によりケースに係止可能とされている。な
お、図において、略号（Ｆ−１）及び（Ｆ−２）はワン
ウェイクラッチを示す。

【００４６】図９は上記変速機構の係合図表を示す。こ
の図表からもわかるように、このトレインでは、第１速
（１ＳＴ）は、クラッチ（Ｃ−３）と両ブレーキ（Ｂ−
１），（Ｂ−２）の係合により達成される。この場合、
全てのサンギヤＳ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ はケース１０に固定さ
れ、入力軸１４からリングギヤＲ₁ に入る入力が、サン
ギヤＳ₁ に反力をとるキャリアＣ₁ の回転としてリング
ギヤＲ₃ に伝達され、同様にサンギヤＳ₃ に反力をとる
キャリアＣ₃ の回転がリングギヤＲ₂ に伝わり、更に、
サンギヤＳ₂ に反力をとるキャリアＣ₂ の回転として、
合計３段の減速による出力が出力軸１５に出力される。

【００４７】次に、第２速（２ＮＤ）は、２つのクラッ
チ（Ｃ−１），（Ｃ−３）とブレーキ（Ｂ−２）の係合
により達成される。この場合、クラッチ（Ｃ−１）の係
合によりプラネタリギヤセットＭ１は一体回転となり、
入力軸１４の回転は、一体回転のプラネタリギヤセット
Ｍ１のキャリアＣ₁ から、クラッチ（Ｃ−３）及びブレ
ーキ（Ｂ−２）の係合による両サンギヤＳ₂ ，Ｓ₃ の固
定で、サンギヤＳ₃ に反力をとるリングギヤＲ₃ の回転
に伴うキャリアＣ₃ の回転が、サンギヤＳ₂ に反力をと
り、リングギヤＲ₂ の回転によるキャリアＣ₂ 回転とし
て、合計２段の減速がなされ、出力軸１５に出力され
る。

【００４８】更に、第３速（３ＲＤ）は、２つのクラッ
チ（Ｃ−１），（Ｃ−２）及びブレーキ（Ｂ−２）の係
合により達成される。この場合、プラネタリギヤセット
Ｍ２のリングギヤＲ₂ への入力回転が、ブレーキ（Ｂ−
２）の係合によるサンギヤＳ₂ 固定の反力支持によるキ
ャリアＣ₂ の出力として、１段減速で出力される。

【００４９】次の第４速（４ＴＨ）は、全てのクラッチ
（Ｃ−１）〜（Ｃ−３）の係合により達成される。この
場合、全プラネタリギヤセットＭ１，Ｍ２，Ｍ３は一体
回転となり、入力軸１４からクラッチ（Ｃ−２）経由で
リングギヤＲ₂ に入る入力が、そのままキャリアＣ₂ か
ら減速されずに出力される。

【００５０】これに対して、第５速（５ＴＨ）は、２つ
のクラッチ（Ｃ−２），（Ｃ−３）とブレーキ（Ｂ−
１）の係合で達成される。この場合、クラッチ（Ｃ−
２）の係合によりプラネタリギヤセットＭ２のリングギ
ヤＲ₂ が入力軸１４と同速回転するのに対して、サンギ
ヤＳ₂ は、プラネタリギヤセットＭ₁ 経由で減速された
プラネタリギヤセットＭ３のリングギヤＲ₃ の回転と、
クラッチ（Ｃ−２）経由の入力軸回転と同速回転するキ
ャリアＣ₃ の回転とで作りだされるサンギヤＳ₃ の増速
回転をクラッチ（Ｃ−３）経由で伝えられるサンギヤＳ
₂ の増速回転と同速回転するため、キャリアＣ₂ に入力
軸回転より増速されたオーバドライブ回転が出力され
る。

【００５１】一方、後進（ＲＥＶ）は、リングギヤＲ₁
を入力要素とし、プラネタリギヤセットＭ１のブレーキ
（Ｂ−１）の係合によるサンギヤＳ₁ の固定で反力をと
るキャリアＣ₁ の回転が、リングギヤＲ₃ に入力され、
それがブレーキ（Ｂ−Ｒ）の噛合によるキャリアＣ₃ 固
定のサンギヤＳ₃ の逆回転としてクラッチ（Ｃ−３）経
由でサンギヤＳ₂ に伝達され、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）の噛
合によるリングギヤＲ₂ 固定を反力として、キャリアＣ
₂ に出力されて、後進第１速（ＲＥＶ１）となる。な
お、この場合、クラッチ（Ｃ−１）の追加係合によりプ
ラネタリギヤセットＭ１を一体回転とすると、キャリア
Ｃ₁ の回転が減速されずに入力軸回転と同速となるた
め、後進第２速（ＲＥＶ２）が得られるようになる。

【００５２】こうした変速機構構成を採る場合も、上記
の作動説明から明らかなように、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）に
ついては、後進専用のブレーキとなるため、これを噛合
式ブレーキとすることで、同様の効果を得ることができ
る。

【００５３】次に、図１０は変速機構の他の変更形態を
示す。この形態の変速機構は、前記第１実施形態のギヤ
トレインと同様のものであり、ただ、第２のプラネタリ
ギヤセットＭ２と、その制御のためのブレーキ（Ｂ−
２）を除去することで、オーバドライブ段をなくして機
構を簡素化し、前進４速構成とした点が相違する。更
に、細部では、２つの入力クラッチ（Ｃ−１），（Ｃ−
２）を共に変速機構の一側によせて配置した点が異なる
が、本発明の主題とする係合要素の引きずりに関する限
り本質的相違はない。

【００５４】こうした変速機構とした場合、上記したよ
うにオーバドライブ段、すなわち第５速（５ＴＨ）と、
その達成のためのブレーキ（Ｂ−２）がなくなる点を除
いては、第１実施形態の変速機構と同様の変速がなされ
るので、相当する各要素に同様の参照符号を付し、第１
実施形態の図５に示す作動図表とそれに関連した前記作
動説明の参照を以て説明に代える。

【００５５】こうした変速機構構成を採る場合も、ブレ
ーキ（Ｂ−Ｒ）については、後進専用のブレーキとなる
ため、これを噛合式ブレーキとすることで、同様の効果
を得ることができる。

【００５６】以上、本発明を噛合式ブレーキの構成を変
更した２つの実施形態を、それを適用可能な３つの変速
機構とともに詳説したが、本発明は、前記３種類の変速
機構に限らず、種々の変速機構に適用可能なものであ
り、ブレーキ手段自体の構成も、特許請求の範囲の個々
の請求項に記載の事項の範囲内で種々に細部の具体的な
構成を変更して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における噛合式ブレーキ
とその関連部分を示す部分断面図である。

【図２】上記第１実施形態の噛合式ブレーキの噛合状況
を示す正面図である。

【図３】図２のＡ部拡大図である。

【図４】第１実施形態の変速機構の全体構成を示すスケ
ルトン図である。

【図５】上記変速機構の係合図表である。

【図６】本発明の第２実施形態における噛合式ブレーキ
とその関連部分を示す部分断面図である。

【図７】上記第２実施形態の摩擦係合部材の正面図であ
る。

【図８】本発明を適用する変速機構の他の形態形態を示
すスケルトン図である。

【図９】上記変速機構の係合図表である。

【図１０】本発明を適用する変速機構の更に他の形態を
示すスケルトン図である。

【符号の説明】

Ｍ 変速機構 Ｒ₃ リングギヤ（所定の回転要素） Ｂ−Ｒ ブレーキ（ブレーキ手段） ３ 噛合部材 ４ 油圧サーボ ６ 摩擦係合部材 １０ ケース ３１ 歯溝 ３２ 連結部 ４１ ピストン ４２ リターンスプリング ４４ 荷重伝達スプリング ５１ 歯部（噛合部） ６１ 摩擦面（係合部） ６２ 連結部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早渕 正宏 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 西田 正明 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速機構中に配設され、少なくとも後進
   段達成のための反力要素を構成する所定の回転要素と、
   該回転要素をケースに係止するブレーキ手段とを備える
   車両用自動変速機において、 前記変速機構は、所定の回転要素を後進段達成のために
   のみ反力要素とする変速機構とされ、 所定の回転要素には、噛合部が設けられ、 ブレーキ手段は、ケースに軸方可動に回り止め支持され
   て所定の回転要素の噛合部に係脱する噛合部材を有し、 所定の回転要素は、その噛合部への噛合部材の噛合によ
   りケースに直接回り止めされることを特徴とする後進用
   噛合ブレーキを備える車両用自動変速機。
2. 【請求項２】 前記ブレーキ手段は、ケースに軸方向可
   動に回り止め支持されて所定の回転要素に摩擦係合する
   摩擦係合部材を有し、 該摩擦係合部材は、所定の回転要素とケースとの間で前
   記噛合部材と並列的に配設され、噛合部材の作動に関連
   して作動して所定の回転要素と摩擦係合して該回転要素
   をケースに係止する、請求項１記載の後進用噛合ブレー
   キを備える車両用自動変速機。
3. 【請求項３】 前記ブレーキ手段は、噛合部材を所定の
   回転要素に噛合させるピストンと、該噛合から解除させ
   るリターンスプリングとを有する油圧サーボを備え、 噛合部材は、油圧サーボのピストンとは別体に構成さ
   れ、所定の回転要素の歯合部に噛合する歯部と、ケース
   に軸方向可動かつ心振れ自在に回り止め係合する連結部
   を有し、油圧サーボのピストンの作動により、リターン
   スプリングの押圧力に抗して移動し、所定の回転要素と
   噛合する後進用噛合ブレーキを備える請求項１記載の車
   両用自動変速機。
4. 【請求項４】 前記ブレーキ手段は、摩擦係合部材と噛
   合部材を所定の回転要素に摩擦係合及び噛合させるピス
   トンと、該噛合及び摩擦係合から解除させるリターンス
   プリングとを有する油圧サーボを備え、 噛合部材は、油圧サーボのピストンと別体に構成され、
   所定の回転要素の歯合部に噛合する歯部と、ケースに軸
   方向可動かつ心振れ自在に回り止め係合する連結部を有
   し、 摩擦係合部材は、油圧サーボのピストンと別体に構成さ
   れ、所定の回転要素に摩擦係合する係合部と、ケースに
   軸方向可動かつ心振れ自在に回り止め係合する連結部を
   有し、油圧サーボのピストンの作動により、リターンス
   プリングの押圧力に抗して移動し、所定の回転要素と摩
   擦係合する請求項２記載の後進用噛合ブレーキを備える
   車両用自動変速機。
5. 【請求項５】 前記所定の回転要素に形成された歯合部
   及び該歯部が嵌合する噛合部材の歯部間の歯溝は、それ
   ら各々の両側面が平行な断面矩形状に構成された請求項
   ３又は４記載の後進用噛合ブレーキを備える車両用自動
   変速機。
6. 【請求項６】 前記摩擦係合部材は、所定の回転要素へ
   の噛合部材の噛合に先行して摩擦係合を開始する請求項
   ２、４又は５記載の後進用噛合ブレーキを備える車両用
   自動変速機。
7. 【請求項７】 前記摩擦係合部材は、所定の回転要素に
   係合する摩擦面を有し、 前記油圧サーボは、摩擦係合部材とピストンとの間に配
   設された荷重伝達スプリングを有し、 噛合部材は、リターンスプリングの押圧力によりピスト
   ンに当接し、摩擦係合部材は、荷重伝達スプリングの押
   圧力により噛合部材に当接し、 摩擦係合部材は、ピストンの作動による押圧力を荷重伝
   達スプリングを介して受けて所定の回転要素に摩擦係合
   し、その後の更なるピストンの作動により噛合部材が更
   に移動して、所定の回転要素に噛合する請求項４記載の
   後進用噛合ブレーキを備える車両用自動変速機。