自動變速器的制作方法

專利名稱：自動變速器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種搭載在汽車上的自動變速器，特別適合適用于在集中配置多個離合器的自動變速器中，詳細講涉及該離合器部的結構。
背景技術：
在現有技術中，在特開平4-285347號公報的圖5、圖7的示意圖中，公示了將汽車前進時獨立動作的3個離合器C1、C2、C3集中配置在具有多個行星齒輪組的齒輪部的前側的構成。
在該例中，上述那樣通過分別使3個離合器C1、C2、C3相互獨立動作，可以實現前進6檔的變速檔。
然而，近來，根據提高燃油效率的要求，對自動變速器強烈要求實現多檔化。另一方面，根據搭載性能的要求強烈要求自動變速器本身實現緊湊化。而在這些自動變速器中，對于多檔化和緊湊化的要求是相互對立的。
如上述現有例那樣，為了使3個離合器C1、C2、C3獨立動作，只有使這3個離合器C1、C2、C3分別獨立構成即可。但是，為了與每個變速檔的接合狀態對應，需要對3個離合器C1、C2、C3的配置進行組合，因此，存在很難緊湊構成的問題。這樣，雖然可以形成前進6檔的變速檔，但自動變速器整體變得大型化。即，在現有例所示的構成中，想要使多檔化和緊湊化同時成立是很困難的。

發明內容
為此，本發明的目的在于提供一種；具有集中配置前進時接合的3個離合器、并且在半徑方向外側在軸方向上并排配置2個離合器使其一方可以從前側而另一方可以從背面側實施按壓操作、而在這2個離合器的內側配置另一個離合器、這樣來解決上述問題的離合器部；的自動變速器，即可以使多檔化和緊湊化同時成立的自動變速器。
有關權利要求1的發明(例如參見圖1、圖3)，在由離合器(C1～C3)以及止擋裝置(B1～B4)變更齒輪部(24)的動力傳遞路徑、并且將輸入部件(12)的轉動以多個變速檔(例如前進6速，后退1速)進行變速后傳遞給輸出部件(105)、所構成的自動變速器(1)中，其特征是將使上述輸入部件(12)的轉動與上述齒輪部(24)的不同轉動要素連接的、在前進時接合的至少3個第1離合器(C1)、第2離合器(C2)、第3離合器(C3)與相對應的第1油壓機構、第2油壓機構、第3油壓機構一起集中配置、構成離合器部，對上述第2、第3離合器(C2、C3)在外徑側使上述第2離合器(C2)的背面側和上述第3離合器(C3)的前面側相對面并在軸方向大略整齊排列進行配置，在這些第2、第3離合器(C2、C3)的內徑側配置上述第1離合器(C1)，使上述第2、第3離合器(C2、C3)的離合器鼓(37)的鼓部(37b)在軸方向上延伸成為共用，同時通過由上述第2油壓機構的第2活塞(47)使上述第2離合器(C2)從軸方向前面側進行離合，又由上述第3油壓機構的第3活塞(53)使上述第3離合器(C3)從軸方向背面側進行離合，這樣分別由第1、第2、第3油壓機構使第1、第2、第3離合器(C1、C2、C3)獨立離合。
本發明之2，是在本發明之1的，自動變速器(1)中，其特征是上述離合器鼓(37)在上述鼓部(37b)的前端側上具有凸緣部(37a)，挾持上述凸緣部(37a)在其背面側配置上述第2油壓機構的第2活塞(47)，并且在其前面側配置第3油壓機構的第3活塞(53)，進一步上述第3活塞(53)的一部分經過上述鼓部(37b)的外徑側后在軸方向上向背面側延伸，與上述第3離合器(C3)的背面側對應。
本發明之3，是在本發明之2的自動變速器(1)中，其特征是在上述離合器鼓(37)的上述凸緣部(37a)和上述第2活塞(47)之間形成第2油壓室(49)，在上述凸緣部(37a)和上述第3活塞(53)之間形成第3油壓室(55)。
本發明之4，在權利要求31所述的自動變速器(1)中，其特征是通過從向上述第2、第3油壓室(49、55)供給油壓的上述第2、第3離合器(C2、C3)的接合狀態將上述第3油壓室(55)的油壓泄放而將上述第3離合器(C3)釋放，將上述輸入部件(12)的轉動以上述多個變速檔中的最高速檔(例如6速)進行變速后傳遞給上述輸出部件(105)。
本發明之5，是在本發明之1的，自動變速器(1)中，其特征是在上述第3離合器(C3)的內徑側與上述第3離合器(C3)在軸方向位置大略重疊，配置上述第1離合器(C1)。
本發明之6，在權利要求5所述的自動變速器(1)中，其特征是在上述第3離合器(C3)的內徑側配置上述第3離合器(C3)的第3輪轂(45)，在上述第3輪轂(45)的內徑側配置上述第2離合器(C2)的第2輪轂(42)，在上述第2輪轂(42)的內徑側配置上述第1離合器(C1)。
有關權利要求7的發明(例如參加圖5、圖6)，在權利要求6所述的自動變速器(1)中，其特征是上述第1離合器(C1)在上述前進檔中的直接檔(例如4速檔)以下檔位上接合，上述第2離合器(C2)在上述前進檔中的直接檔(例如4速檔)以上檔位上接合，上述第3離合器(C3)在上述前進檔中的至少一個變速檔(例如3速檔、5速檔)和后退檔上接合，形成至少前進5檔、后退1檔。
本發明之8，在權利要求7所述的自動變速器(1)中，其特征是上述第1離合器(C1)在上述前進檔中的1速檔～4速檔上接合，上述第2離合器(C2)在上述前進檔中的至少4速檔以及5速檔上接合，上述第3離合器(C3)在上述前進檔中的3速檔以及5速檔和后退檔上接合，形成至少前進5檔、后退1檔。
本發明之9，在權利要求8所述的自動變速器(1)中，其特征是在上述第1離合器(C1)的軸方向前面側，并且在上述第2離合器(C2)的內徑側配置上述第1機構的第1活塞(32)。
本發明之10，在權利要求9所述的自動變速器(1)中，其特征是在上述第1活塞(32)的背面側配置與上述第1活塞(32)之間構成第1撤銷室(36)的第1撤銷板(34)，在上述第1活塞(32)的前面側配置與上述第1活塞(32)之間構成第1油壓室(33)的第1離合器鼓(26)的凸緣部(26a)，在上述第1離合器鼓(26)的凸緣部(26a)的前面側配置第2機構的第2撤銷板(50)，在上述第2撤銷板(50)的前面側配置與上述第2撤銷板(50)之間構成第2撤銷室(52)的第2活塞(47)，在上述第2活塞(47)的前面側配置與上述第2活塞(47)之間構成第2油壓室(49)的第2、第3離合器(C2、C3)的離合器鼓(37)的凸緣部(37a)。
本發明之11，在權利要求8所述的自動變速器(1)中，其特征是包括上述第1、第2、第3離合器C1、C2、C3、在與上述輸出部件(105)之間介入安裝的雙級行星齒輪組的第1行星齒輪組(3)以及單級行星齒輪組的第2、第3行星齒輪組(4、5)、使上述第1、第2、第3行星齒輪組(3、4、5)的轉動要素離合的第1、第2、第3、第4止擋裝置(第1止擋裝置第1制動器B1以及第1單向離合器F1，第2止擋裝置第2制動器B2，第3止擋裝置第3制動器B3以及第2單向離合器F2，第4止擋裝置第4制動器B4以及第3單向離合器F3)，上述第1離合器(C1)的輸出側部件(中間軸31)與上述第2、第3行星齒輪組(4、5)的恒星輪(S2、S3)一體構成，上述第2離合器(C2)的輸出側部件(第2套筒軸43)與上述第2行星齒輪組(4)的行星架(CR2)以及上述第3行星齒輪組(5)的內齒圈(R3)一體構成并且由第4止擋裝置(B4、F3)進行離合，上述第3離合器(C3)的輸出側部件(第3輪轂45)與上述第1行星齒輪組(3)的恒星輪(S1)一體形成并且由上述第3止擋裝置(B3、F2)進行離合，上述第1行星齒輪組(1)的行星架(CR1)由第1止擋裝置(B1、F1)進行離合，上述第1、第2行星齒輪組(3、4)的內齒圈(R1、R2)一體構成并且由上述第2止擋裝置(B2)進行離合，上述第3行星齒輪組(5)的行星架(CR3)與上述輸出部件(105)一體構成，上述前進檔的1速檔，通過使上述第1離合器(C1)、第4止擋裝置(F3)接合實現，上述前進檔的2速檔，通過使上述第1離合器(C1)、第1、第3止擋裝置(B3、F1、F2)接合實現，上述前進檔的3速檔，通過使上述第1、第3離合器(C1、C3)、第1止擋裝置(F1)接合實現，上述前進檔的4速檔，通過使上述第1、第2離合器(C1、C2)接合實現，上述前進檔的5速檔，通過使上述第2、第3離合器(C2、C3)、第1止擋裝置(B1)接合實現，上述后退檔，通過使上述第3離合器(C3)、第1、第4止擋裝置(F1、B4)接合實現。
本發明之12，在權利要求11所述的自動變速器(1)中，其特征是上述前進檔的6速檔，通過使上述第2離合器(C2)、第2止擋裝置(B2)接合實現，有關權利要求13的發明(例如參加圖9)，在權利要求11和12所述的自動變速器(1)中，其特征是在上述第1離合器(C1)的前面側配置第4離合器(C4)，使其與上述第1離合器(C1)在軸方向上大略整齊排列，上述第1、第4離合器(C1、C4)的輸入側部件一體構成，上述第4離合器(C4)的輸出側部件和上述第2、第3行星齒輪組(4、5)的恒星輪(S2、S3)一體構成，在上述第1離合器(C1)的輸出側部件和上述第4離合器的輸出側部件之間介入安裝單向離合器(F0)。
此外，在上述中括號內所示的與附圖對照的符合和語句，只是為了便于容易并且快速將權利要求與實施方案相對應，這樣做，對權利要求的范圍構成不應當產生任何影響。
發明的效果依據本發明之1，通過對第2、第3離合器在外徑側使第2離合器的背面側和第3離合器的前面側相對面并在軸方向大略整齊排列進行配置，在這些第2、第3離合器的內徑側配置第1離合器，由于可以縮短集中配置這3個離合器時的在軸方向上的長度，可以縮短自動變速器在軸方向上的長度，實現自動變速器整體的緊湊化。
另外，通過使第2、第3離合器的離合器鼓的鼓部成為共用，由于可以省略1個離合器鼓，可以減少部件數量，實現自動變速器的緊湊化。
進一步，通過由第2油壓機構的第2活塞使第2離合器從軸方向前面側進行離合，又由第3油壓機構的第3活塞使第3離合器從軸方向背面側進行離合，即使上述那樣使離合器鼓共用，也可以分別由第2、第3油壓機構使第2、第3離合器獨立離合。即，包含第1離合器，可以分別使第1～第3離合器獨立動作。這樣，如后面的實施方案所述那樣，可以增加1檔變速檔。例如，可以將現有的前進5速變成前進6速。
依據本發明之2，通過挾持共用化的離合器鼓的凸緣部，在其背面側配置第2油壓機構的第2活塞，并且在其前面側配置第3油壓機構的第3活塞，進一步第3活塞的一部分經過鼓部的外徑側后在軸方向上向背面側延伸，與第3離合器的背面側對應，例如，對于第2離合器可以從其前面側利用第2活塞使其動作，對于第3離合器可以從其背面側利用第3活塞使其動作。即第2離合器利用第2活塞從前面側向背面側按壓，另外，第3離合器利用第3活塞從背面側向前面側吸引，分別使其接合。通過采用這樣的構成，可以實現自動變速器的緊湊化，并且第2、第3離合器獨立動作。
依據本發明之3，通過在離合器鼓的凸緣部和第2活塞之間形成第2油壓室，在該凸緣部和第3活塞之間形成第3油壓室，上述離合器鼓的共用化的基礎上，可以進一步使油壓機構的一部分共用，進而使自動變速器更加緊湊化。
依據本發明之4，對上述構成的自動變速器的具體動作狀態進行規定，在第2、第3離合器的接合狀態下，通過保持第2離合的接合狀態，而將第3油壓室的油壓泄放，將第3離合器釋放，可以形成最高變速檔。這樣，如后面的實施方案中說明的那樣，可以增加1檔變速檔。
依據本發明之5，對于第1離合器的配置，對權利要求1的配置在第2、第3離合器的內徑側作進一步限定，使其在第3離合器的內徑側與其在軸方向位置大略重疊。其作用、效果和權利要求1相同。
依據本發明之6，對于第1離合器的配置，對權利要求5作進一步限定，在第3離合器的內徑側配置第3輪轂，在第3輪轂的內徑側配置第2離合器的第2輪轂，進一步在第2輪轂的內徑側配置上述第1離合器。即，從外徑側向內徑側，依次配置第3離合器、第3輪轂、第2輪轂、第1離合器。其作用、效果和權利要求5相同。
依據本發明之7，通過直接檔以下接合第1離合器，而在直接檔以上接合第2離合器，第3離合器在前進檔中的至少一個變速檔和后退檔時動作，可以實現前進5速檔、后退1檔。即，在實現這樣的變速檔的情況下還能使自動變速器緊湊化。
依據本發明之8，接合第1、第2、第3離合器的變速檔，依次室1速檔～4速檔、4速檔以及5速檔、3速檔以及5速檔，是對權利要求7更具體的限定。其作用、效果和權利要求7相同。
本發明之9，是對權利要求8的構成進一步具體化。
依據本發明之10，由于設置第2撤銷板，與第2撤銷板之間構成第2撤銷室，在確保離合器部的緊湊性的情況下，可以可靠撤銷向第2離合器供給的油壓。
依據本發明之11，可以使離合器部緊湊化，實際構成前進5速檔、后退1檔的自動變速器。
依據本發明之12，可以使離合器部緊湊化，實際構成前進6速檔、后退1檔的自動變速器。
依據本發明之13，由于4-5速檔的變速可以由單向離合器進行，可以提供控制性。另外，在4個離合器(第1、第2、第3、第4離合器)集中配置的情況下，可以緊湊化，并且可以至少使第1、第3離合器獨立動作。


圖1表示有關實施方案1的自動變速器整體的截面圖。
圖2表示實施方案1中變矩器部分的放大截面圖。
圖3表示實施方案1中多檔變速機構前部的離合器部的放大截面圖。
圖4表示實施方案1中多檔變速機構后部的齒輪部的放大截面圖。
圖5表示實施方案1中多檔變速機構的示意圖。
圖6表示實施方案1中多檔變速機構的動作圖。
圖7表示實施方案1中多檔變速機構的速度曲線圖。
圖8表示實施方案2中多檔變速機構前部的離合器部的放大截面圖。
圖9表示實施方案2中多檔變速機構的示意圖。
圖10表示實施方案2中多檔變速機構的動作圖。
符號說明1—自動變速器、2—變矩器、3—第1行星齒輪組、4—第2行星齒輪組、5—第3行星齒輪組、6—多檔變速機構、9—變速箱殼體、12—輸入部件(輸入軸)、23—離合器部、24—齒輪部、26—第1離合器鼓、26a—第1離合器鼓的凸緣部、31—輸出側部件(中間軸)、32—第1活塞、33—第1油壓室、34—第1撤銷板、36—第1撤銷室、37—第2、第3離合器的離合器鼓、37a—離合器鼓的凸緣部、37b—離合器鼓的鼓部、42—第2輪轂、47—第2活塞、49—第2油壓室、50—第2撤銷板、52—第2撤銷室、53—第3活塞、53d-第3活塞的一部、54—第3撤銷板、55—第3油壓室、57—第3撤銷室、105—輸出部件(輸出軸)、130—第1齒輪組(前齒輪組)、131—第2齒輪組(后齒輪組)、135—第3轉動要素、136—第2轉動要素、137—第1轉動要素、138—第4(輸出)轉動要素、140—輸入側部件(第1離合器鼓)、B1—第1制動器、B2—第2制動器、B3—第3制動器、B4—第4制動器、C1—第1離合器、C2—第2離合器、C3—第3離合器、F0—單向離合器(第4單向離合器)、F1—第1單向離合器、F2—第2單向離合器、F3—第3單向離合器。
具體實施例方式
(實施方案1)以下沿

本發明的實施方案。圖1表示有關本發明的自動變速器整體的截面圖，圖2、圖3、圖4表示其一部分的放大截面圖。此外，在以下的說明中，圖1～圖4中左側為前面側(前方)、右側為后面側(背面側后方)。
自動變速器1，如圖1所示，包括變矩器2、和具有3個行星齒輪組(第1行星齒輪組3、第2行星齒輪組4、第3行星齒輪組5)的多檔變速機構6，這些變矩器2以及多檔變速機構6在1個軸上串聯配置，并且收容在由變矩器殼體7和變速箱殼體9構成一體殼體中。
變矩器2，如圖2所示，包括在連接在發動機輸出軸(圖中未畫出)上的蓋體10上設置的泵輪11、連接在多檔變速機構6的輸入軸12上的渦輪13、通過單向離合器15支撐的導輪16，進一步包括通過彈簧減震器17將上述蓋體10和輸入軸12機械連接的鎖止離合器19。另外，在變矩器殼體7和變速箱殼體9(參見圖1)之間部分上固定油泵殼體20，在該油泵殼體20中配置油泵21，并且可自由轉動地支撐在上述蓋體10上。進一步，在油泵殼體20的后側面(背面側圖2中的右側)上固定油泵蓋22，在該油泵蓋22上固定上述單向離合器15的內座圈，并且形成各油路。
如圖1所示，上述多檔變速機構6，成為前面側的前方部分(變矩器側)成為離合器部23，成為背面側的后方部分(輸出軸側)成為齒輪部24。
在離合器部23中，3個離合器，即第1離合器C1、第2離合器C2、第3離合器C3與其油壓機構(油壓伺服機)集中配置。這3個離合器中的第2、第3離合器C2、C3，在外徑側上將第2離合器C2配置在前面側，第3離合器C3配置在背面側上。即，第2、第3離合器C2、C3，在外徑側使第2離合器C2的背面側和第3離合器C3的前面側相對面，在軸方向上大致整齊排列配置。然后，在第2、第3離合器C2、C3的內徑側配置第1離合器C1。進一步詳細講，第1離合器C1在軸方向上與第2離合器C2不重疊，而配置在第3離合器C3的內徑側。
以下，參照圖3(圖1中離合器部23的放大圖)詳細說明離合器部23。
第1、第2、第3離合器C1、C2、C3，可自由轉動地被支撐在上述油泵蓋體22的基座部22a的外周面上，并且通過與上述輸入軸(輸入部件)12連接的套筒25傳遞轉動。
在套筒25的背面側上固定第1離合器C1的第1離合器鼓26的凸緣部26a。在凸緣部26a的外徑側設置向背面側延伸的鼓部26b。在鼓部26b的內周面上形成花鍵26c，在該花鍵26c中接合可以在軸方向上移動的多個傳動板(外摩擦板)27。與這些傳動板27離合的多個從動盤29，與在第1輪轂30的外周面上形成的花鍵30a接合并可在軸方向上移動。在該第1輪轂30的內徑側固定連接中間軸31。
使第1離合器C1離合的第1油壓機構，具有在上述第1離合器鼓26的凸緣部26a的背面側上配置的第1活塞32。第1活塞32，由第1離合器鼓26和輸入軸12的外周面支撐并可在軸方向上移動，同時與第1離合器鼓26的凸緣部26a之間構成油密封的第1油壓室33。第1活塞32的外徑側的后端部32a配置在與第1離合器C1的前面對向的位置上。在第1活塞32的背面側上配置其內徑側固定在輸入軸12的外周面上的第1撤銷板34。第1撤銷板34的前面和第1活塞32的背面之間收縮設置回位彈簧35，同時形成撤銷向第1油壓室33供給的離心油壓的第1撤銷室36。
這樣構成的第1離合器C1，在輸入軸12轉動的狀態下如果向第1油壓室33供給給定壓力的油壓時，第1活塞32抵抗回位彈簧35的彈性力向背面側移動，使第1離合器C1接合。然后，通過該第1離合器C1的接合，輸入軸12的轉動，作為與中間軸31相同轉動數的轉動被傳遞。
以下對第2、第3離合器C2、C3詳細說明。
在套筒25的外周面上在軸方向中央稍微靠前的前側上，固定第2、第3離合器C2、C3用的第2、第3離合器鼓37(以下僅稱為「離合器鼓37」)的凸緣部37a。在凸緣部37a的外徑側設置向背面側延伸的鼓部37b。在鼓部37b的內周面上形成花鍵37c，在該花鍵37c中的前面側上接合可以在軸方向上移動的第2離合器C2用的多個傳動板(外摩擦板)39，并且背面側上接合可以在軸方向上移動的第3離合器C3用的多個傳動板(外摩擦板)40。即離合器鼓37加長了在軸方向上的長度，在軸方向上并排設置第2、第3離合器C2、C3用的傳動板39、40。但是在多個傳動板39中位于最后面側的傳動板39稍微靠后的背面側上、以及在多個傳動板40中位于最前面側的傳動板40稍微靠前后的前面側上，在花鍵37c中安裝不能在軸方向移動的止擋板。這樣，第2、第3離合器C2、C3可以獨立動作。
與第2離合器C2的傳動板39離合的多個從動盤41，與在第2輪轂42的外周面上形成的花鍵42a接合并可在軸方向上移動。在該第2輪轂42的內徑側固定連接由中間軸31支撐的并可自由轉動的第2套筒軸43。
另一方面，與第3離合器C3的傳動板40離合的多個從動盤44，與在第3輪轂45的外周面上形成的花鍵45a接合并可在軸方向上移動。在該第3輪轂45的內徑側固定連接由第2套筒軸43支撐的并可自由轉動的第3套筒軸46。
使上述第2離合器C2離合的第2油壓機構，具有在離合器鼓37的凸緣部37a的背面側上配置的第2活塞47。第2活塞47，由離合器鼓37和套筒25的外周面支撐并可在軸方向上移動，同時與離合器鼓37之間構成油密封的第2油壓室49。第2活塞47的外徑側的后端部47a配置在與第2離合器C2的前面對向的位置上。在第2活塞47的背面側上配置其內徑側固定在套筒25的外周面上的第2撤銷板50。第2撤銷板50的前面和第2活塞47的背面之間收縮設置回位彈簧51，同時形成撤銷向第2油壓室49供給的離心油壓的第2撤銷室52。
使上述第3離合器C3離合的第3油壓機構，具有在離合器鼓37的凸緣部37a的前面側上配置的具有凸緣部53a的第3活塞53。進一步，第3活塞53具有從凸緣部53a的外徑側經過離合器鼓37的外徑側向背面側延伸的鼓部53b。鼓部53b，在其內徑側形成與在離合器鼓37的鼓部37b的外周面上形成的花鍵(圖中未畫出)接合的花鍵53，并且背面側的一部53d配置在與第3離合器C3的背面側對向(對應)的位置上。在第3離合器53的凸緣部53a的前面側上配置其內徑側固定在套筒25的外周面的前端上的第3撤銷板54。第3活塞53，由離合器鼓37、第3撤銷板54、套筒25的外周面支撐并可在軸方向上移動。另外，在第3活塞53的凸緣部53a的背面側和離合器鼓37的凸緣部37a的前面側中間構成油密封的第3油壓室55。進一步，在第3活塞53的凸緣部53a的前面側和第3撤銷板54之間收縮設置回位彈簧56，同時形成撤銷向第3油壓室55供給的離心油壓的第3撤銷室57。
上述那樣構成的第1、第2、第3離合器C1、C2、C3，第2、第3離合器C2、C3在外徑側使第2離合器C2的背面側和第3離合器C3的前面側相對面，并且在軸方向上大致整齊排列配置，另外，在這第2、第3離合器C2、C3的內徑側上配置第1離合器C1，進一步，由于第2、第3離合器C2、C3的一部分被共用，離合器部23整體可以緊湊構成。
進一步詳細講，第1、第3離合器C1、C3之間位置關系，是第1離合器C1配置在第3離合器C3的內徑側使其與該第3離合器C3在軸方向位置上大略重疊。另外，在第3離合器C3的內徑側配置第3輪轂45，在該第3輪轂45的內徑側配置第2輪廓42，在該第2輪轂42的內徑側配置第1離合器C1。即，這些部件，從外徑側向內徑側，按照第3離合器C3、第3輪轂45、第2輪轂42、第1離合器C1的順序，在軸方向上大略重疊，依次進行配置。
并且，通過由第2油壓機構的第2活塞47使第2離合器C2從前面側離合，另外，由第3油壓機構的第3活塞53使第3離合器C3從后面側離合，可以分別由第1、第2、第3油壓機構使第1、第2、第3離合器C1、C2、C3單獨離合。即，第1、第2、第3離合器C1、C2、C3分別可以獨立動作。
即，在輸入軸12轉動的狀態下如果向第1油壓室33供給給定壓力的油壓時，第1活塞32抵抗回位彈簧35的彈性力向背面側移動，使第1離合器C1接合。然后，通過該第1離合器C1的接合，輸入軸12的轉動，通過第1離合器鼓26、第1輪轂30向中間軸傳遞。
另外，同樣在輸入軸12轉動的狀態下如果向第2油壓室49供給給定壓力的油壓時，第2活塞47抵抗回位彈簧51的彈性力向背面側移動，從前面側使第2離合器C2接合。然后，通過該第2離合器C2的接合，輸入軸12的轉動，通過離合器鼓37、第2輪轂42向第2套筒軸43傳遞。
進一步，同樣在輸入軸12轉動的狀態下如果向第3油壓室55供給給定壓力的油壓時，第3活塞53抵抗回位彈簧56的彈性力向前面側移動，從背面側使第3離合器C3接合。然后，通過該第3離合器C3的接合，輸入軸12的轉動，通過離合器鼓37、第3輪轂45向第3套筒軸46傳遞。
這樣，第1、第2、第3離合器C1、C2、C3，通過第1、第2、第3油壓機構，可以分別獨立動作(離合)。此外，采用這樣的構成，如后所述，有關本發明的自動變速器1，可以形成前進6速的變速檔。
以上結束離合器部23的說明，以下進行齒輪部24的說明。
如圖1所示，齒輪部24設置在上述多檔變速機構6的后方部分(背面側)，3個行星齒輪組(第1行星齒輪組3、第2行星齒輪組4、第3行星齒輪組5)與其止擋裝置(第1～第4止擋裝置)一起集中配置。此外，在本實施方案中，第1止擋裝置由第1制動器B1和第1單向離合器F1構成，另外，第2止擋裝置由第2制動器B2構成，第3止擋裝置由第3制動器B3和第3單向離合器F3構成，第4止擋裝置由第4制動器B4和第3單向離合器F3構成，齒輪部24，如圖4所示，從前方(輸入部件12側)開始依次配置、具有在第3套筒軸46上形成的恒星輪S1的第1行星齒輪組3、具有連接在第2套筒軸43上的行星架CR2的第2行星齒輪組4、具有在中間軸31上形成的恒星輪S3的第3行星齒輪組5。進一步，在離合器部23和第1行星齒輪組3的軸方向之間的部分上配置第3制動器B3、第1單向離合器F1、以及第2單向離合器F2，另外，在第2行星齒輪組4和第3行星齒輪組5的軸方向之間的部分上配置第3單向離合器F1。
第3制動器B3由多板制動器構成，多張外制動板61與在變速箱殼體9上形成的花鍵9a接合，并且固定在第2單向離合器F2的外座圈62上的輪轂63與第3制動器B3的內制動盤65接合。第2單向離合器F2的內座圈由第3套筒軸46自身形成，第3制動器B3和第2單向離合器F2處在不同半徑方向的位置上，配置在軸方向大略重疊的位置。
在第3制動器B3的軸方向后方側，配置該第3制動器用油壓機構66，該油壓機構66由、連接在變速箱殼體9上在軸方向以及轉動方向上不能移動的氣缸部件67、在該氣缸部件67中油密封狀嵌接、其前方端部69a與第3制動器B3對向的活塞部件69、所構成。進一步，配置與在氣缸部件67的內周面花鍵接合的、第1單向離合器F1的外座圈70，該第1單向離合器F1的內座圈71和第1行星齒輪組3中的行星架CR1的基座部72花鍵接合。然后，第3制動器用油壓機構66和和第1單向離合器F1處在不同半徑方向的位置上，配置在軸方向大略(至少一部分)重疊的位置。此外，上述活塞部件69的前端部分形成為梳齒狀，在該梳齒之間的部分上配置回位彈簧73。因此，第2單向離合器F2以及第1單向離合器F1在軸方向上并排配置，并且在第3制動器B3及其油壓機構66的外徑側，在軸方向上大略重疊配置上述第1、第2單向離合器F1、F2。
第1行星齒輪組3由具有與恒星輪S1嚙合的小齒輪P1a和與內齒圈R1嚙合的小齒輪P1b的雙級行星齒輪組所構成(參見圖5)。支撐這些相互嚙合的小齒輪P1a、P1b的行星架CR1，其基座部72被支撐在第3套筒軸46上并可以自由轉動，并且恒星輪S1一體形成在第3套筒軸46上。進一步，內齒圈R1，在其后方端由花鍵接合的板75規定軸方向位置的狀態下被支撐并可自由轉動，同時與第2行星齒輪組4的內齒圈R2花鍵接合。
然后，第1制動器B1由多板制動器構成，其多張外制動板76與在變速箱殼體9上形成的花鍵9b(與上述花鍵9a連續形成)接合，并且與第3制動器用氣缸部件67一起被限制向前方方向上的移動。第1制動器B1的內制動盤79，與在構成行星架CR1的蓋狀部件80的外徑側外周面上形成的花鍵相接合。該蓋狀部件80，其外徑側平坦面80a延伸以便覆蓋第1行星齒輪組3，與在該外徑側平坦面80a的外周面上形成的花鍵相結合的第1制動器B1，配置成與第1行星齒輪組3的外徑側在軸方向大略重疊(正確講在第3行星齒輪組3的寬度內收容第1制動器B1)。
在第1制動器B1的后方側，配置該第1制動器用油壓機構81。該油壓機構81具有固定配置在變速箱殼體9的階梯小徑部9c上的氣缸部件82和與其油密封狀嵌接的活塞部件83，該油壓機構81，第1、第2行星齒輪組3、4的外徑側，配置成在軸方向上騎跨的狀態。即，在第1行星齒輪組3的外徑側，對該第1行星齒輪組3的給定轉動要素(CR1)止擋的第1制動器B1及其油壓機構81，配置成與該第1行星齒輪組3在軸方向上至少一部分重疊。此外，上述活塞部件83成梳齒狀向第1制動器B1延伸，并且在該梳齒之間配置回位彈簧85。
第2行星齒輪組4由單級行星齒輪組所構成，支撐小齒輪P2的行星架CR2與第2套筒軸43花鍵接合。另外，恒星輪S2通過花鍵一體接合在中間軸31上，并且內齒圈R2通過花鍵一體接合在第1行星齒輪組3的內齒圈R1上。該第2行星齒輪組4，比雙級行星齒輪組構成的第1行星齒輪組3的直徑要小，因此，在內齒圈R2的前方端形成向外徑方向延伸的鱷部86，該鱷部86的外周部與板75一起通過花鍵一體連接在內齒圈R1的內周面上。第1制動器用油壓機構81，除其活塞延伸部以外，在上述小徑構成的第2行星齒輪組4的外徑側上與第2制動器B2一起配置。因此，該油壓機構81，盡管由于在變速箱殼體9的階梯小徑部9c而成為小直徑，也可以確保給定的承壓面積，具有與該第1制動器B1的所需要的力矩對應的力矩容量。
然后，在第1制動器用油壓機構81的后方側配置第2制動器B2。該第2制動器B2由多板制動器構成，其多張外制動板87與上述成為小徑部的變速箱殼體9的內花鍵9d接合，內制動盤89與在內齒圈R2的外周面上形成的花鍵相接合，配置成與第2行星齒輪組4在軸方向大略重疊(正確講在第2行星齒輪組4的寬度內收容第2制動器B2)。
在第2制動器B2的后方側配置該第2制動器用油壓機構90。該油壓機構90具有固定配置在變速箱殼體9的內周面上的氣缸部件91和與其油密封狀嵌接的活塞部件92，該活塞部件92，與其他活塞部件69、83具有向制動器延伸的并且在梳齒之間配置有回位彈簧73、85的延伸部的情況相比較，是沒有這樣的延伸部的短結構。該油壓機構90，配置成在第2制動器B2的后方側，與第2行星齒輪組4的后端部一部分重疊，并且與其活塞部件92的前端部大略整齊排列。然后，第2制動器B2的外制動板87以及內制動盤89，其外徑部分上按照給定間隔形成缺口，在該缺口部93中配置在設置在活塞部件92的前端部的支撐板95和變速箱殼體9等的固定部件之間收縮設置的回位彈簧96。
在上述第2制動器用油壓機構90的后方側、即在第2行星齒輪組4和第3行星齒輪組5之間的部分上，配置第3單向離合器F3。第2行星齒輪組4的后行星架板97、和第31行星齒輪組5的內齒圈R3通過連接部件99連接。第3單向離合器F3具有成為固定側的外座圈100和成為可動側的內座圈101，外座圈100的外周面與變速箱殼體9花鍵接合，并且內座圈101的內周面與連接部件99的基座部99a花鍵接合。
上述外座圈100，與滾子或者楔塊等連接部件102部分，使其接合部分的寬度一致進行加寬，并且向外徑方向其前后兩方逐漸變窄，并且在外徑端只在后方側延伸出成鱷狀。這樣，該外座圈100，在軸方向上具有與比較長的連接部件102一致的接合面，并且與變速箱殼體9之間的接合部分也由上述鱷狀延伸部確保給定的軸方向長度，具有給定力矩容量，同時其前方側凹陷，形成凹部100a，在該凹部100a中收容第2制動器用油壓機構90的后方部分，包含該油壓機構90的第2制動器裝置可以配置在第2行星齒輪組4的外徑側(至少一部分在軸方向上重疊)，可以使自動變速器1整體在軸方向上短縮化。即，上述油壓機構90，配置在第2行星齒輪組4以及第3單向離合器F3之間的部分上，緊湊構成。
上述內座圈101，使與接合部件102的接合部分與該接合部件的寬度一致進行加寬，并且向其內徑側逐漸變窄，和上述同樣，可以確保接合面積的力矩容量，同時確保連接部件99和后行星架板97之間的花鍵連接空間。
在上述第3單向離合器F3的后方側配置第3行星齒輪組5。該第3行星齒輪組5由單級行星齒輪組構成，內齒圈R3在連接部件99的凸緣99b外周面上接合，與行星架CR2連接。另一方面，恒星輪S3在中間軸31的后方端部與該中間軸31一體形成，并且支撐小齒輪P3的行星架CR3與輸出軸105一體形成。中間軸31在恒星輪S3部分直徑最大，向前方依次縮小的分段結構所構成。行星架CR3，在輸出軸105的前端側擴大成鱷狀。輸出軸105，通過將中間軸31的后端凸出部31a和輸出軸105的前端中空部105a嵌接被支撐，可以自由轉動但不能在軸方向上移動。此外，中間軸31通過將其前端部嵌接在輸入軸12(參見圖3)被支撐，并可自由轉動，其兩端部分別通過輸入軸12以及輸出軸105間接被支撐在變速箱殼體9上。另外，輸出軸105，其前端部通過軸承直接被支撐在變速箱殼體9的后側9e的鱷部9f上，同時其后部分通過軸承直接被支撐在延伸殼體(固定在變速箱殼體9的后端部上，圖中未畫出)。
在上述第3單向離合器F3的后方側配置第4制動器B4。該第4制動器B4，由多板制動器構成，多張外制動板106與第3單向離合器F3的外座圈100一起與變速箱殼體9的內周面上的內花鍵9d接合，并且由卡環(圖中未畫出)限制在軸方向移動，又內制動盤107與在內齒圈R3的外周面上形成的花鍵接合。該第4制動器B4配置成與第3行星齒輪組5的外徑側與該第3行星齒輪組5在軸方向大略重疊(至少一部分重疊)。
在上述第4制動器B4和第3行星齒輪組5的后方側上配置第4制動器用油壓機構109。該油壓機構109由以變速箱殼體9的后端部內周面、后側9以及鱷部9f作為氣缸的雙活塞型所構成，具有第1活塞部件110、中間支撐部件111以及第2活塞部件112。第1活塞部件110與上述氣缸油密封狀嵌接，并且在其外徑側具有向前方凸出的延伸部110a以及在其內徑側具有向后方凸出的輪轂部110b，延伸部110a與內花鍵9d接合并且與上述第4制動器B4對向。
中間支撐部件111，通過將其內徑側嵌接在輪轂部110中，與氣缸油密封狀嵌接，其外徑側延伸部擋接在變速箱殼體9的后側9e上。第2活塞部件112，通過將其外徑側與上述外徑側延伸部的內周面相接，與氣缸油密封狀嵌接，并且其內徑部分擋接在第1活塞部件110的輪轂部110b上。此外，在第1活塞部件110、和設置在變速箱殼體9的鱷部9f上的支撐板114之間收縮設置回位彈簧113。
因此，第4制動器用油壓機構109，利用變速箱殼體9的后端面具有大承壓面積，并且采用由第1、第2活塞部件110、112構成的雙活塞，可以獲得更大的承壓面積，獲得與上述第4制動器B4的設定力矩容量相適應的大按壓力。此外，在行星架CR3的外徑側一體設置駐車齒輪115，通過由貫通變速箱殼體9設置的駐車孔116卡接駐車齒輪115，將輸出軸105固定。另外，第4制動器用油壓機構109的第1活塞部件110，覆嵌駐車齒輪115，同時只有駐車孔116部分為缺口，并且在第3行星齒輪組5的外徑側，配置成只有極少部分在軸方向上重疊。
以下，對上述構成的多檔變速機構6的作用、效果，根據自動變速機構1的多檔變速機構6的示意圖的圖5、動作表的圖6以及速度曲線圖的圖7進行說明。
多檔變速機構6，根據功能可以劃分為由第1行星齒輪組3構成的前部齒輪組(第1齒輪組)130、由第2行星齒輪組4以及第3行星齒輪組5構成后部齒輪組(第2齒輪組)131，并且后部齒輪組131，由通過中間軸31連接的兩個恒星輪S2、S3構成的第1轉動要素137、通過連接部件99連接的行星架CR2以及內齒圈R3構成的第2轉動要素136、相互連接的內齒圈R1、R2構成的第3轉動要素135、連接在輸出軸105上的內齒圈CR3構成的第4(輸出)轉動要素138、的合計4個轉動要素所構成。
然后，第1轉動要素137通過中間軸31連接在位于離合器部23內徑側的第1離合器C1上，第2轉動要素136通過第2套筒軸43在離合器部23的外徑側連接在位于前方側的第2離合器C2上，第1行星齒輪組3的輸入要素的恒星輪S1，通過第3套筒軸46在離合器部23的外徑側連接在位于后方側的第3離合器C3上。
在前進檔的1速(1速檔1ST)中，如圖6所示，第1離合器C1接合，第3單向離合器F3動作，輸入軸12與恒星輪S2、S3(第1轉動要素137)連接，并且由第3單向離合器F3阻止行星架CR2以及內齒圈R3(第2轉動要素137)的反轉，輸入軸12的轉動(RIN)通過第1離合器C1直接輸入到第3行星齒輪組5的恒星輪S3上。于是，通過由于第3單向離合器F3的動作而處于停止狀態的內齒圈R3，在圖7的速度曲線圖中，成為曲線L1所示的狀態，輸出軸105從所連接的行星架CR3(輸出轉動要素138)取出正向轉動的1速。此外，第2行星齒輪組4，雖然恒星輪S2轉動，但處于空轉狀態。
這時，在1速狀態以及起步時作用大的力矩，該力矩由第3單向離合器F3承受，該第3單向離合器F3，如圖4所示，在第2、第3行星齒輪組4、5之間的部分上配置在軸方向比較長的空間中，特別是該止擋部件(滾子或者楔塊)102以及與其相接的外座圈100以及內座圈101部分的面積比較大，可以可靠承受上述大力矩。另外，第1離合器C1，在離合器部23的內徑側由獨立的第1油壓機構操作。
在前進檔的2速(2速檔2ND)中，如圖6所示，在1速時的第1離合器C1接合的基礎上，第3制動器B3也接合，并且第3單向離合器F3的動作被解除，第1、第2單向離合器F1、F2動作。在該狀態下，第1行星齒輪組3，根據由鎖止狀態的第1單向離合器F1處于停止狀態的行星架CR1、以及由于第3制動器B3的止擋而處于鎖止狀態的第2單向離合器F2造成停止狀態的恒星輪S1，而處于停止狀態，因此，連接在該內齒圈R1上的第2行星齒輪組4的內齒圈R2也處于停止狀態。
然后，輸入軸12的轉動通過第1離合器C1從恒星輪S2輸入到第2行星齒輪組4，通過恒星輪S3輸入到第3行星齒輪組5。第2單向離合器F2，如上所述阻止內齒圈R2的轉動(速度＝0)，在圖7的速度曲線圖中，成為曲線L2所示的狀態，輸出軸105從所連接的行星架CR3取出正向轉動的2速。
這時，內齒圈R2的轉動力矩通過第1、第2單向離合器F1、F2由第3制動器B3承受，利用第1單向離合器F1的力矩承受能力，可以減輕第2單向離合器F2以及第3制動器3的力矩承受能力，可以實現第2單向離合器F2以及第3制動器3的小容量化以及小型化。這樣，第3制動器B3及其油壓機構66，以及第1、第2單向離合器F1、F2可以集中、緊湊配置在第1行星齒輪組3的前方部分。
在前進檔的3速(3速檔3RD)中，如圖6所示，在1、2速時的第1離合器C1接合的基礎上，第3離合器C3也接合，并且第2單向離合器F2的動作被解除，保持第1單向離合器F1動作。在該狀態下，輸入軸12的轉動，在這之前通過第1離合器C1向后部齒輪組131輸入的基礎上，也通過第3離合器C3輸入到前部齒輪組130的恒星輪S1，并且行星架CR1由第1單向離合器F1鎖止。
于是，第1行星齒輪組3，通過向恒星輪S1施加輸入軸2的轉動、以及行星架CR1鎖止，在圖7的速度曲線圖中，成為曲線L3所示的狀態，從作為前部齒輪組130的輸出要素的內齒圈R1，將正向轉動RV1向作為后部齒輪組131的輸入要素的第2行星齒輪組4的內齒圈R2輸出。另一方面，在后部齒輪組131上由于將輸入軸12的轉動RIN向恒星輪S2、S3輸入，上述向內齒圈R2輸入的轉動RV1，如圖7的曲線L4所示，被合成，從連接輸出軸105上的行星架CR3取出的3速轉動。此外，第3制動器B3，雖然處于接合狀態，由于第2單向離合器F2為空轉狀態，該第3制動器B3不參與變速。
這時，第1單向離合器F1承擔向第1行星齒輪組3傳遞的反力，在3速狀態下，由于經過該前部齒輪組130的第1行星齒輪組3的力矩、和通過第1離合器C1直接向后部齒輪組131傳遞的力矩被合成，上述第1單向離合器F1所承擔的反力矩，只是傳遞力矩整體的一部分。因此，該第1單向離合器F1，具有小力矩容量就足夠了，可以在第1行星齒輪組3的前方比較狹小空間中與其他止擋裝置的第3制動器B3、第2單向離合器F2一起集中配置。
另外，第3離合器C3，通過向第3油壓機構供給油壓，使第3活塞53向軸方向前方移動，通過使第3活塞53的背面側的一部分53d從背面側向前面側按壓第3離合器C3的傳動板40以及從動盤41，進行連接。如上所述，雖然第2離合器C2，和第3離合器C3共有離合器鼓37，這些傳動板39、40在軸方向上并排，與離合器鼓37內面的花鍵37c接合，但由于使這些動作的第2活塞47、第3活塞53分別獨立動作，該第3離合器C3的動作，不會對第2離合器C2有影響。
在前進檔的4速(4速檔4TH)中，如圖6所示，在1、2、3速時的第1離合器C1接合以及第3離合器C3接合的基礎上，第2離合器C2也接合，并且第1單向離合器F1的動作被解除。在該狀態下，輸入軸12的轉動，在這之前通過第1離合器C1向后部齒輪組131的恒星輪S2、S3輸入的基礎上，也通過第2離合器C2向行星架CR2以及內齒圈R3輸入，該后部齒輪組131，即第2、第3行星齒輪組4、5整體成為直接轉動，成為圖7的曲線L5所示的狀態，從連接在輸出軸105上的內齒圈CR3取出4速轉動。
這時，第3離合器C3以及第3制動器B3，如圖6所示，雖然處于接合狀態，第1行星齒輪組3、通過第2離合器C2向恒星輪S1傳遞輸入軸12的轉動，另一方面，第2行星齒輪組4，由于與輸入軸12處于直接連接狀態而正向轉動，因此也向連接在內齒圈R2的內齒圈R1輸入該輸入軸12的轉動，成為圖7的曲線L6的狀態，構成前部齒輪組130的第1行星齒輪組3整體為直接連接狀態，進行空轉。另外，在該4速狀態下，前部齒輪組130以及后部齒輪組131，均處于直接狀態，第1～第4止擋裝置，即第1～第4制動器B1～B4以及第1～第3單向離合器F1～F3等均不動作，不承擔反力。
另外，第2離合器C2，通過向第2油壓機構供給油壓，第2活塞47向軸方向后方移動，其后端部47a通過按壓傳動板39以及從動盤41，進行連接。這時，如上所述，第3離合器C3雖然保持接合狀態，該第2離合器C2的動作對第3離合器C3的接合狀態不產生任何影響。
在前進檔的5速(5速檔5TH)中，如圖6所示，第1離合器C1的接合被解除，第2、第3離合器C2、C3仍然保持接合狀態，并且第1制動器B1接合。在該狀態下，輸入軸12的轉動，通過第2離合器C2，向后部齒輪組131的第2行星齒輪組4的行星架CR2以及第3行星齒輪組5的內齒圈R3輸入，同時也通過第3離合器C3向前部齒輪組130的第1行星齒輪組3的恒星輪S1輸入。于是，由于行星架CR1被第1制動器B1止擋，前部齒輪組130，成為圖7的曲線L3所示的狀態，從內齒圈R1將減速的正向轉動RV1向后部齒輪組131的內齒圈R2輸出。另一方面，如上所述，由于向后部齒輪組131的行星架CR2以及內齒圈R3，輸入輸入軸12的轉動，速度曲線成為圖7的曲線L7，從行星架CR3向輸出軸105輸出，取出5速轉動。這時，第3制動器B3，如圖6所示，雖然處于接合狀態，由于第2離合器C2處于空轉狀態，該第3制動器B3不參與任何變速。
另外，在該5速狀態，第1制動器B1雖然承擔上述傳遞力矩的反力，由于是高速狀態的5速，只需要小的力矩容量就足夠，進一步，來自經過第2離合器C2的路徑、和經過第3離合器C3的路徑的力矩，由于經后部齒輪組131合成后向輸出軸105傳遞，止擋行星架CR1以及內齒圈R1的第1制動器B1的力矩容量，只是傳遞力矩整體的一部分，可以進一步減小力矩容量。因此，該第1制動器B1，在第1行星齒輪組3的外徑側可以在軸方向上設置成比較短，并且其油壓機構81，也在跨接相鄰的第1、第2行星齒輪組3、4的外徑側上，可以設置在比較短的小空間中，上述第3制動器B3及其油壓機構81可以設置在第1行星齒輪組3的外徑側中比較小的空間中。
另外，第1離合器C1，通過釋放第1油壓機構的第1油壓室33的油壓，由回位彈簧35使第1活塞32向軸方向前方移動，解除對傳動板27和從動盤29的按壓。這時，第1離合器鼓26雖然比較高速轉動，第1撤銷室36內的油，根據該轉動而產生離心油壓，快速將上述第1油壓室33內的油壓排出。
在前進檔的6速(6速檔6TH)中，如圖6所示，第3離合器C3的接合被解除，同時第2離合器C2仍然保持接合狀態，并且第2制動器B2接合。在該狀態下，輸入軸12的轉動，通過第2離合器C2向后部齒輪組131的第2行星齒輪組4的行星架CR2以及第3行星齒輪組5的內齒圈R3輸入。另一方面，由于內齒圈R2被第2制動 B2止擋，由于上述行星架CR2的轉動，恒星輪S2、S3以比上述5速高的速度正向轉動。通過上述內齒圈R3的轉動和該恒星輪S3的高速轉動，從行星架CR3向輸出軸105輸出比5速更高的6速轉動。該6速與圖7的曲線L8對應。這時，第1、第3制動器B1、B3，如圖6所示，雖然為接合狀態，由于第1、第2單向離合器F1、F2處于空轉狀態，第1、第3制動器B1、B3不參與任何變速。另外，第3離合器C3被釋放，第3油壓室55的油壓，由于第3撤銷室57的油作用形成的離心油壓，而快速被釋放。
另外，在該6速狀態，第2制動器B2雖然承擔上述傳遞力矩的反力，由于是比上述5速更高速狀態的6速，只需要小的力矩容量就足夠。因此，和第1制動器B1的情況相同，第2制動器B2在第2行星齒輪組4的外徑側可以在軸方向上設置成比較短，并且其油壓機構90，也可以設置在第3單向離合器F3的前面側的比較短小的空間中。
在本實施方案中，圖6表明，1速～4速的變速由單向離合器實現，4-5變速以及5-6變速由離合器到制動器變速實現。
另一方面，在檔位下降時，第2離合器C2和第3離合器C3動作，如圖6所示，是在從6速到5速、從4速到3速、然后從3速到2速的檔位下降時。
在這任一種情況下，由于第2、第3油壓機構的第2、第3活塞47、53分別獨立動作，可以分別使傳動板39、40以及從動盤41、44獨立離合，一方的離合器的動作對另一方的離合器動作以及接合狀態不產生任何影響。
在后退(后退檔REV)中，如圖6所示，第3離合器C3接合，并且第4制動器B4以及第1單向離合器F2止擋。在該狀態下，輸入軸12的轉動，通過第3離合器C3輸入給前部齒輪組130的恒星輪S1，行星架CR1由第1單向離合器F1止擋，速度曲線成為圖7的曲線L3所示狀態，從內齒圈R1，將正向轉動的輸出轉動RV1向后部齒輪組131的內齒圈R2輸出。該后部齒輪組131，由于內齒圈R3以及行星架CR2被第4制動器B4止擋，成為圖7的曲線L10所示狀態，從行星架CR3在輸出軸105上取出后退轉動。
這時，在該后退狀態，減速產生的大力矩雖然作用在對上述內齒圈R3以及行星架CR2止擋的第4制動器B4上，該第4制動器B4，在第3行星齒輪組5的外徑側和該第3行星齒輪組5大略重疊在軸方向上形成為比較長，并且該油壓機構109，配置在變速箱殼體9的后端9e上的比較大的承壓面積所構成，并且具有雙活塞結構，可以作用大的按壓力，可以可靠承受適應上述大反力的要求的力矩。
另外，在發動機制動(慣性滑行)時，如圖6所示，在通常的動作的基礎上，在3速以及后退時，第1制動器B1接合，相對于第1單向離合器F1的空轉，可以將行星架CR1可靠止擋，在2速時第2制動器B2接合，可以將內齒圈R2可靠止擋，進一步，在1速時，第4制動器B4接合，可以將內齒圈R3可靠止擋。
進一步，在2速發動機制動時，在本來發動機制動用的第2制動器B2的基礎上，使第1制動器B1動作，，內齒圈R2的止擋，由直接動作的第2制動器B2以及通過行星架CR1動作的第1制動器B1同時進行，縮小了第2制動器B2的力矩容量，因而可以使第2制動器B2小型化。第2制動器B2在上述2速時的發動機轉動時用，小力矩容量就足夠了，第2行星齒輪組4的外徑部分有比較小的設置空間就足夠，進一步，如上所述，在該2速發動機轉動時，如果使第1制動器B1共同動作，可以更加減小第2制動器B2的力矩容量就足夠，包含其油壓機構90都可以配置在比較小的設置空間中，可以實現可靠性高的制動器動作。
進一步，如上所述，向第2行星齒輪組4輸入來自輸入軸12的力矩時，在2速時從恒星輪S2、S3，在3速時從恒星輪S1、S2、S3，在4速時從恒星輪S2、S3，在5速時從恒星輪S1、S2以及內齒圈R3，在6速時從恒星輪S2、S3以及內齒圈R3，分別將輸入力矩輸入給前部齒輪組130以及后部齒輪組131。因此，輸入力矩不會是向第2行星齒輪組4輸入，該第2行星齒輪組4，為獲得最佳齒輪比而被小型化，并且通過上述分散輸入在強度上也可以小型化，在該小徑的第2行星齒輪組4的外徑側，配置油壓機構81，具有可以承受第1制動器B1所需要的力矩的力矩容量，并且在軸方向以及半徑方向上可以緊湊化。
另外，將輸入力矩向第1、第2、第3行星齒輪組3、4、5傳遞的第1、第2、第3離合器C1、C2、C3，為了充分確保力矩容量而優選增大半徑方向的尺寸，離合器部23由于配置在多檔變速機構6的變矩器2側，如果在半徑方向的尺寸大，可以面向輸出軸小徑化配置，可以獲得適合作為FR用自動變速器在車輛上搭載的整體形狀的變速器。
此外，上述實施方案1，雖然是以上述多檔變速機構6的情況進行說明，但自動變速機構并不限定于此，只要是具有至少集中配置3個離合器的離合器部23，就可以適應本發明。
(實施方案2)圖8表示實施方案2。該圖表示有關本實施方案的自動變速器的離合器部的部分放大截面圖，是相當于上述實施方案1中的圖3的圖。此外，在以下的說明中，主要對與上述實施方案1不同部分進行說明，對于同樣的部分，在此省略其重復說明。
本實施方案的特點是，在上述實施方案1的基礎上，在第1離合器C1的前面側相對于第1離合器C1在軸方向大略整齊排列，配置第4離合器C4，第1、第4離合器C1、C4的輸入側部件一體構成，第4離合器C4的輸出側部件和第2、第3行星齒輪組4、5的恒星輪S2、S3一體構成，進一步第1離合器C1的輸出側部件和第4離合器C4的輸出側部件之間介入安裝第4單向離合器(單向離合器)F0。
以下進行詳細說明。
如圖8所示，在本實施方案中，安裝第1離合器C1的第1離合器鼓140，具有內徑側固定在與上述輸入軸12一體的套筒25的后端側的凸緣部140a、從該凸緣部140a的外徑側向背面側(后方)延伸的鼓部140b。在鼓部140b的內周面上，形成花鍵140c，在該花鍵140c中的后半部分上，第1離合器C1的多張傳動板(外摩擦板)141接合并可以在軸方向上移動。與這些傳動板141離合的從動盤(內摩擦板)142，與在第4單向離合器F0的外座圈143的外周面形成的花鍵143a接合。該第4單向離合器F0的內座圈144，與中間軸31的外周面花鍵接合。
在第1離合器140的內側上，配置第4離合器C4的第4離合器鼓145。第4離合器鼓145，具有其內徑側固定在輸入軸12的外周面上的凸緣部145a和從該該凸緣部145a的外徑側向背面側延伸的鼓部145b。在鼓部145b的內周面上，形成花鍵145c，在該花鍵145c上，第4離合器C4的多張傳動板146接合并可以在軸方向上移動。與這些傳動板146離合的從動盤147，與在第4輪轂149的外周面上形成的花鍵149a接合并可以在軸方向移動。第4輪轂149，其內徑側固定在上述輸入軸12的外周面上。
在第4離合器鼓145的鼓部145b的外周面上形成花鍵(圖中未畫出)，與上述第1離合器鼓140的鼓部140b的花鍵140c接合。鼓部145b的前端145d，與第1離合器C1的前面側對面配置。第4離合器鼓145整體，由上述第1離合器鼓140和輸入軸12支撐并可在軸方向上移動，在凸緣部145a的前面側和上述第1離合器鼓140的凸緣部140a的背面側之間形成油密封狀的第4油壓室150。第4離合器鼓145，除了作為第4離合器C4的離合器鼓作用之外，也作為使第1離合器C1離合的第1油壓機構的活塞作用。
在上述第4離合器鼓145的內側，配置第4油壓機構的第4活塞151。第4活塞151，具有凸緣部151a和鼓部151b，由第4離合器鼓145和輸入軸12的外周面支撐并可在軸方向上移動。第4活塞151配置成使鼓部151b的前端151c與第4離合器C4的前面側對面，并且在凸緣部151a的前面側和上述第4離合器鼓145的凸緣部145a之間形成油密封狀的第4油壓室152。
在第4活塞151的背面側，配置將其內徑側固定在輸入軸12的外周面上的第4撤銷板153。在該撤銷板153的前面側和第4活塞151的背面側之間收縮設置回位彈簧154，并且形成第4撤銷室155。
以下根據上述多檔變速機構6的示意圖的圖9、動作表的圖10說明多檔變速機構6的作用。此外，對于第1、第4離合器C1、C4、第4單向離合器F0以外的動作，由于和上述實施方案1相同，在此適當省略其重復說明。以下主要對第1、第4離合器C1、C4、第4單向離合器F0的作用進行說明。
圖9所示，在本實施方案中，在輸入軸12和中間軸13之間，介入安裝第1離合器C1和第4離合器C4，進一步，在第1離合器C1和中間軸31之間介入安裝第4單向離合器F0。
如果將本實施方案的圖10的動作表和實施方案1的圖6的動作表進行比較，在本實施方案中，在1速～4速，第4離合器C4只有在發動機制動時接合，并且第4單向離合器F0接合。通過這種不同，在本實施方案中，在上述實施方案中的離合器到制動器變速的4-5變速，可以由單向離合器進行變速，可以圓滑進行該變速。另外，在1速～4速中在發動機制動時的力矩傳遞，在實施方案1中只是通過第1離合器C1進行，而在本實施方案2中，可以通過第1、第4離合器C1、C4兩方進行。為此，可以使第1離合器C1以及使其動作的第1油壓機構緊湊化。
此外，上述實施方案2，雖然是以上述多檔變速機構6的情況進行說明，但有關本發明的自動變速機構并不限定于此，只要是具有至少集中配置4個離合器的離合器部23，就可以適應本發明。
權利要求
1.一種自動變速器，在由離合器以及止擋裝置變更齒輪部的動力傳遞路徑、并且將輸入部件的轉動以多個變速檔進行變速后傳遞給輸出部件、所構成的自動變速器中，其特征是將使所述輸入部件的轉動與所述齒輪部的不同轉動要素連接的、在前進時接合的至少3個第1離合器、第2離合器、第3離合器與相對應的第1油壓機構、第2油壓機構、第3油壓機構一起集中配置、構成離合器部，對所述第2、第3離合器在外徑側使所述第2離合器的背面側和所述第3離合器的前面側相對面并在軸方向大略整齊排列進行配置，在這些第2、第3離合器的內徑側配置所述第1離合器，使所述第2、第3離合器的離合器鼓的鼓部在軸方向上延伸成為共用，同時通過由所述第2油壓機構的第2活塞使所述第2離合器從軸方向前面側進行離合，又由所述第3油壓機構的第3活塞使所述第3離合器從軸方向背面側進行離合，這樣分別由第1、第2、第3油壓機構使第1、第2、第3離合器獨立離合。
2.根據權利要求1所述的自動變速器，其特征是所述離合器鼓在所述鼓部的前端側上具有凸緣部，挾持所述凸緣部在其背面側配置所述第2油壓機構的第2活塞，并且在其前面側配置第3油壓機構的第3活塞，進一步所述第3活塞的一部分經過所述鼓部的外徑側后在軸方向上向背面側延伸，與所述第3離合器的背面側對應。
3.根據權利要求2所述的自動變速器，其特征是在所述離合器鼓的所述凸緣部和所述第2活塞之間形成第2油壓室，在所述凸緣部和所述第3活塞之間形成第3油壓室。
4.根據權利要求3所述的自動變速器，其特征是通過從向所述第2、第3油壓室供給油壓的所述第2、第3離合器的接合狀態將所述第3油壓室的油壓泄放而將所述第3離合器釋放，將所述輸入部件的轉動以所述多個變速檔中的最高速檔進行變速后傳遞給所述輸出部件。
5.根據權利要求1所述的自動變速器，其特征是在所述第3離合器的內徑側與所述第3離合器在軸方向位置大略重疊，配置所述第1離合器。
6.根據權利要求5所述的自動變速器，其特征是在所述第3離合器的內徑側配置所述第3離合器的第3輪轂，在所述第3輪轂的內徑側配置所述第2離合器的第2輪轂，在所述第2輪轂的內徑側配置所述第1離合器。
7.根據權利要求6所述的自動變速器，其特征是所述第1離合器在所述前進檔中的直接檔以下檔位上接合，所述第2離合器在所述前進檔中的直接檔以上檔位上接合，所述第3離合器在所述前進檔中的至少一個變速檔和后退檔上接合，形成至少前進5檔、后退1檔。
8.根據權利要求7所述的自動變速器，其特征是所述第1離合器在所述前進檔中的1速檔～4速檔上接合，所述第2離合器在所述前進檔中的至少4速檔以及5速檔上接合，所述第3離合器在所述前進檔中的3速檔以及5速檔和后退檔上接合，形成至少前進5檔、后退1檔。
9.根據權利要求8所述的自動變速器，其特征是在所述第1離合器的軸方向前面側，并且在所述第2離合器的內徑側配置所述第1機構的第1活塞。
10.根據權利要求9所述的自動變速器，其特征是在所述第1活塞的背面側配置與所述第1活塞之間構成第1撤銷室的第1撤銷板，在所述第1活塞的前面側配置與所述第1活塞之間構成第1油壓室的第1離合器鼓的凸緣部，在所述第1離合器鼓的凸緣部的前面側配置第2機構的第2撤銷板，在所述第2撤銷板的前面側配置與所述第2撤銷板之間構成第2撤銷室的第2活塞，在所述第2活塞的前面側配置與所述第2活塞之間構成第2油壓室的第2、第3離合器的離合器鼓的凸緣部。，
11.根據權利要求8所述的自動變速器，其特征是包括所述第1、第2、第3離合器、在與所述輸出部件之間介入安裝的雙級行星齒輪組的第1行星齒輪組以及單級行星齒輪組的第2、第3行星齒輪組、使所述第1、第2、第3行星齒輪組的轉動要素離合的第1、第2、第3、第4止擋裝置，所述第1離合器的輸出側部件與所述第2、第3行星齒輪組的恒星輪一體構成，所述第2離合器的輸出側部件與所述第2行星齒輪組的行星架以及所述第3行星齒輪組的內齒圈一體構成并且由第4止擋裝置進行離合，所述第3離合器的輸出側部件與所述第1行星齒輪組的恒星輪一體形成并且由所述第3止擋裝置進行離合，所述第1行星齒輪組的行星架由第1止擋裝置進行離合，所述第1、第2行星齒輪組的內齒圈一體構成并且由所述第2止擋裝置進行離合，所述第3行星齒輪組的行星架與所述輸出部件一體構成，所述前進檔的1速檔，通過使所述第1離合器、第4止擋裝置接合實現，所述前進檔的2速檔，通過使所述第1離合器、第1、第3止擋裝置接合實現，所述前進檔的3速檔，通過使所述第1、第3離合器、第1止擋裝置接合實現，所述前進檔的4速檔，通過使所述第1、第2離合器接合實現，所述前進檔的5速檔，通過使所述第2、第3離合器、第1止擋裝置接合實現，所述后退檔，通過使所述第3離合器、第1、第4止擋裝置接合實現。
12.根據權利要求11所述的自動變速器，其特征是所述前進檔的6速檔，通過使所述第2離合器、第2止擋裝置接合實現，
13.根據權利要求11和12所述的自動變速器，其特征是在所述第1離合器的前面側配置第4離合器，使其與所述第1離合器在軸方向上大略整齊排列，所述第1、第4離合器的輸入側部件一體構成，所述第4離合器的輸出側部件和所述第2、第3行星齒輪組的恒星輪一體構成，在所述第1離合器的輸出側部件和所述第4離合器的輸出側部件之間介入安裝單向離合器。
全文摘要
實現自動變速器的緊湊化，并且可以使第1～第3離合器獨立動作。第2、第3離合器(C2、C3)配置成在軸方向上大略整齊排列并且使第2離合器(C2)的背面側和第3離合器(C3)的前面側對面，在這些第2、第3離合器(C2、C3)的內徑側配置第1離合器(C1)。進一步，第2、第3離合器(C2、C3)的離合器鼓(37)的鼓部(37b)在軸方向上延伸，使其共用化，并且由第2油壓機構的第2活塞(47)使第2離合器(C2)從軸方向前面側進行離合，又由第3油壓機構的第3活塞(53)使第3離合器(C3)從軸方向背面側進行離合。第1～第3離合器(C1～C3)緊湊配置，并且可以使這些離合器獨立動作。
文檔編號F16D48/02GK1502022SQ0280678
公開日2004年6月2日 申請日期2002年12月25日 優先權日2001年12月25日
發明者杉浦伸忠, 判治二十三, 塚本廣幸, 尾崎和久, 早川庸一, 小林啟三, 野崎和俊, 野崎芳信, 柏原裕司, 一, 三, 久, 俊, 信, 十三, 司, 幸 申請人:愛信艾達株式會社, 豐田自動車株式會社