JP2003106421A - 自動変速機のクラッチ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】クラッチドラムの耐久性を確保しながらクラッ
チのコンパクト化と、軸方向の寸法及び径方向の寸法を
短縮することができる自動変速機のクラッチ構造を提供
する。 【解決手段】クラッチドラム６２は、インナードラム６
２ａと、このインナードラム６２ａの外周に溶接で固定
されているアウタードラム６２ｂとの２つの部材からな
る部材である。インナードラムは、熱処理、又は鍛造成
形した部材であり、アウタードラムは鋼材のプレス成形
品である。油圧サーボ機構１２０の第１油圧シリンダ室
１２０ｂ及び第２油圧シリンダ室１２０ｃは、軸方向に
おいて重なる位置に形成されており、これら第１油圧シ
リンダ室及び第２油圧シリンダ室を区切るシリンダ隔壁
部材１２０ｆが配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機のクラ
ッチ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動変速機のクラッチ構造とし
て、例えば、特開2001-116121号公報に記載のクラッチ
が知られている。上記公報の要部を図５で示すと、符号
３００で示すクラッチは、遊星歯車機構のサンギヤ３０
２とキャリア３０４とを選択的に連結するクラッチであ
り、ドラムサポート３０６に回転自在に支持され、先端
部がキャリア３０４にスプライン結合しているドラム３
０８と、ドラム３０８内に配置されたピストン３１０
と、ドラム３０８の外周に配置したリバースブレーキ３
１２と、ドラム３０８と係合するダイレクトクラッチ３
１４とを備えている。

【０００３】ドラム３０８は、ドラムサポート３０６の
円筒部３０６ａの外周に回転自在に配設されているイン
ナードラム３０８ａと、このインナードラム３０８ａか
ら径方向外方に延在した後に軸方向に延在しているアウ
タードラム３０８ｂとを一体成形した部材であり、一般
に、アルミ鋳造により成形されている。アウダードラム
３０８ｂのインナードラム３０８ａ近くの内壁には、ピ
ストン３１０とで第１のシリンダ室３１６ａを形成する
シリンダ面が設けられており、インナードラム３０８ａ
には、第１油圧シリンダ室３１６ａに通じる油孔３１８
ａが形成されている。第１油圧シリンダ室３１６ａより
軸方向にずれた（図５では左方）位置には、ピストン３
１０とで第２のシリンダ室３１６ｂを形成するシリンダ
面が設けられており、図示しないが、ピストン３１０内
には、第２油圧シリンダ室３１６ｂａに通じる油孔が形
成されている。これら第１及び第２油圧シリンダ室３１
６ａ、３１６ｂに油圧が供給されることで、ピストン３
１０を移動させてダイレクトクラッチ３１４を締結させ
る。なお、ピストン３１０は、第１及び第２油圧シリン
ダ室３１６ａ、３１６ｂへの油圧供給により移動する方
向と逆側の方向にバネ力を作用するリターンスプリング
３２０で付勢されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記クラッ
チ３００を構成するアルミ鋳造製のドラム３０８は、キ
ャリア３０４にスプライン結合しているアウタードラム
３０８ｂの先端部の面圧強度が不利となりやすい。この
アルミ鋳造製のドラム３０８は、鉄材料のように熱処理
によって先端部の強度を高めることができないので肉厚
を増大させたドラム構造としているが、このように肉厚
を増大させるとクラッチのコンパクト化を図ることがで
きない。

【０００５】また、上記クラッチ３００は、第１及び第
２油圧シリンダ室が３１６ａ、３１６ｂを軸方向にずれ
て配置しているので、軸方向の寸法が増大したクラッチ
構造となり、自動変速機の軸方向の短縮を図ることがで
きない。そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたも
ので、クラッチドラムの耐久性を確保しながらクラッチ
のコンパクト化と、軸方向の寸法及び径方向の寸法を短
縮することができる自動変速機のクラッチ構造を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】したがって、本願の請求
項１記載の自動変速機は、クラッチドラムの縮径部が第
１の回転要素とスプライン結合で連結して前記第１の回
転要素から高トルクの回転力が伝達され、前記クラッチ
ドラムのクラッチドラムの拡径部側の内周及びクラッチ
ハブに係合した摩擦板が締結状態となることで前記クラ
ッチハブを介して第２の回転要素に回転力を伝達するよ
うにし、前記クラッチドラムの内周面と当該クラッチド
ラムの内部に配置したピストンとの間に形成した油圧シ
リンダ室に制御油圧を供給することで前記ピストンを移
動させて前記摩擦板を締結状態とする自動変速機のクラ
ッチ構造において、前記クラッチドラムを、熱処理、又
は鍛造成形したインナードラムと、当該インナードラム
の内周側に固着した略円筒形状のアウタードラムとで構
成し、前記インナードラムと、高トルクの回転力を伝達
する前記第１の回転要素とがスプライン結合しているよ
うにした。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の自動変速機のクラッチ構造において、前記アウター
ドラムを、プレス成形の金属部材で形成した。また、請
求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の自動変速機
のクラッチ構造において、前記油圧シリンダ室は、前記
インナードラムの外周面、前記ピストンの端面及び前記
アウタードラムの内周面で画成した第１油圧シリンダ室
と、前記アウタードラムの内周面及び前記ピストンの端
面の間に形成した前記第１油圧シリンダ室の外周側に位
置する第２油圧シリンダ室とを備えているとともに、前
記第１油圧シリンダ室の容積が変化する際に前記ピスト
ンが摺動する部分と、前記第２油圧シリンダ室の容積が
変化する際に前記ピストンが摺動する部分とが、軸方向
において重なっているようにした。

【０００８】また、請求項４記載の発明は、請求項１乃
至４の何れかに記載の自動変速機のクラッチ構造におい
て、前記第１油圧シリンダ室及び第２油圧シリンダ室の
間に、互いのシリンダ室間を区切るシリンダ隔壁部材を
設けることで、前記第１油圧シリンダ室及び第２油圧シ
リンダ室を径方向に隣接して配置した。また、請求項５
記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の自動変
速機のクラッチ構造において、前記クラッチドラムの軸
方向を支持するスラストベアリングを、前記アウタード
ラムと前記インナードラムとを固着した位置より内径側
の前記インナードラムに当接して配置した。

【０００９】また、請求項６記載の発明は、請求項３乃
至５の何れかに記載の自動変速機のクラッチ構造におい
て、前記アウタードラムの拡径部の外径寸法が前記他の
クラッチの径方向寸法と略同一の径方向寸法となるよう
に、前記アウタードラムの一部に設けた縮径部の外周
に、前記クラッチハブを固着した。また、請求項７記載
の発明は、請求項６記載の自動変速機のクラッチ構造に
おいて、前記アウタードラムの拡径部における内周のク
ラッチと前記他のクラッチの径方向寸法とが略同一の径
方向寸法となるように、前記アウタードラムの縮径部の
外周に、前記クラッチハブを固着した。

【００１０】さらに、請求項８記載の発明は、請求項１
乃至７の何れかに記載の自動変速機のクラッチ構造にお
いて、前記インナードラムにスプライン結合している第
１の回転要素は、入力軸の回転を減速させて伝達する第
２の遊星歯車機構の出力要素である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明を適用し得る自動
変速機の全体構成の断面を示す。また、図２は、自動変
速機のギヤトレインをスケルトンで示す。この自動変速
機は、図１及び図２に示すように、いわゆる３軸構成と
され、フロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）車
又はリヤエンジン・リヤドライブ（ＲＲ）車用の横置式
トランスアクスルの形態を有し、さらに変速機構として
は、前進６速・後進１速を実現するギヤトレインを備え
ている。

【００１２】自動変速機は、ミッションケース１８０内
に、互いに並列的に配置された第１軸である入力軸５
０、カウンタ軸４０１、ドライブシャフト４５３ａ，４
５３ｂの各軸上に変速ユニットやギヤ等の各種要素が配
設された構成を有する。入力軸５０は、図示しないエン
ジンからトルクコンバータ２３０を介してトルクが入力
され、且つ出力側をトルクコンバータ２３０側に設けて
おり、また、カウンタ軸４０１は、入力軸５０に平行に
配置され、この入力軸５０の出力ギヤと噛み合ったカウ
ンタギヤ４００を有し、さらに、ドライブシャフト４５
３ａ，４５３ｂを支持するデフケース４５１には、カウ
ンタ軸４０１のカウンタギヤ４００を介してトルク伝達
されるファイナルギヤ４５２が設けられている。ここ
で、ドライブシャフト４５３ａ，４５３ｂは、具体的に
は、差動歯車により差動回転する左右軸である。

【００１３】自動変速機は、図１及び図２に示すよう
に、入力軸５０の周りに、変速ユニットが設けられてい
る。この変速ユニットは、入力軸５０の減速回転と非減
速回転とを入力として複数の変速回転を出力する第１の
遊星歯車機構１０と、入力軸５０の回転を減速させて出
力する第２の遊星歯車機構３０と、第２の遊星歯車機構
３０及び第１の遊星歯車機構１０の２つの異なるサンギ
ヤ１１，１２との間にそれぞれ介挿された締結及び解放
自在の第１及び第３のクラッチ６０及び８０と、入力軸
５０と第１の遊星歯車機構１０のキャリア１４との間に
介挿された締結及び解放自在の第２のクラッチ７０と、
第１の遊星歯車機構１０のサンギヤ１１及びキャリア１
３にブレーキ力を作用させる第１及び第２ブレーキ１０
０及び１１０と、第２のブレーキ１１０と並列に介挿さ
れたワンウェイクラッチ９０とを備えている。また、自
動変速機は、第１，第２及び第３のクラッチ６０，７０
及び８０に対応して配置される第１，第２及び第３の油
圧サーボ機構１２０，１３０及び１４０と、第１及び第
２ブレーキ１００及び１１０に対応して配置される第４
及び第５の油圧サーボ機構１５０及び１６０とを備えて
いる。

【００１４】第１，第２及び第３のクラッチ６０，７０
及び８０並びに第１及び第２ブレーキ１００及び１１０
は、摩擦部材による多板構成とされており、第１のクラ
ッチ６０は、第２の遊星歯車機構３０の外周側近傍に配
置され、その後方近傍に第３のクラッチ８０が配置さ
れ、第２のクラッチ７０は、ミッションケース１８０の
前端部に配置され、第１のブレーキ１００は、第１のク
ラッチ６０とミッションケース１８０の内周面との間に
配置され、第２のブレーキ１１０は、第１の遊星歯車機
構１０とミッションケース１８０の内周面との間に配置
されている。また、ワンウェイクラッチ９０は、第１の
ブレーキ１００と第２のブレーキ１１０との間に配置さ
れている。

【００１５】さらに、入力軸５０には、軸内油路５１が
形成されており、この軸内油路５１に潤滑油を供給する
ことにより、第１及び第２遊星歯車機構１０及び３０、
第１、第２及び第３のクラッチ６０，７０及び８０、並
びに第１及び第２ブレーキ１００及び１１０の摩擦部材
間の潤滑が行われる。第１の遊星歯車機構１０は、図１
に示すように、カウンタドライブギヤ１７０の後方近傍
に配置されており、図２に示すように、大径のサンギヤ
１１、小径のサンギヤ１２、キャリア１３，１４及びリ
ングギヤ１７の４つの変速要素からなる。第１の遊星歯
車機構１０は、ロングピニオン１５が大径のサンギヤ１
１に噛合し、ショートピニオン１６が小径のサンギヤ１
２に噛合し、ロングピニオン１５がリングギヤ１７の内
歯と噛合するラビニヨ式で構成されている。

【００１６】大径のサンギヤ１１及び小径のサンギヤ１
２は、第２の遊星歯車機構３０を介して入力軸５０から
の入力がなされる減速回転の入力要素をなす。すなわ
ち、小径のサンギヤ１２は、第１のクラッチ６０に連結
されて、第２の遊星歯車機構３０からの入力がなされ、
また、大径のサンギヤ１１は、第３のクラッチ８０に連
結されて、第２の遊星歯車機構３０からの入力がなされ
る。また、大径のサンギヤ１１は、第１のブレーキ１０
０によりミッションケース１８０に固定可能とされてい
る。

【００１７】キャリア１３，１４は、互いに噛合するロ
ングピニオン１５とショートピニオン１６とを支持して
おり、入力軸５０からの入力が直接なされる非減速回転
の入力要素をなす。キャリア１４は、第２のクラッチ７
０を介して入力軸５０に連結され、キャリア１３は、第
２のブレーキ１１０によりミッションケース１８０に固
定可能とされるとともに、ワンウェイクラッチ９０によ
りミッションケース１８０に一方向の回転のみが可能と
されている。ここで、ワンウェイクラッチ９０は、係合
方向が第１速時の反力トルク支持方向に設定されて第２
のブレーキ１１０の機能を発揮するものである。また、
リングギヤ１７は出力要素をなし、カウンタドライブギ
ヤ１７０に連結されており、カウンタドライブギヤ１７
０は、第１の遊星歯車機構１０と第２のクラッチ７０と
の間に位置しており、入力軸５０とは切離された中間隔
壁１９５に回転自在に支持されている。

【００１８】第２の遊星歯車機構３０は、図１に示すよ
うに、第１の遊星歯車機構１０の後方近傍に配置されて
おり、図２に示すように、サンギヤ３１、リングギヤ３
２及びキャリア３３の３つの変速要素からなる。第２の
遊星歯車機構３０は、サンギヤ３１が後述するミッショ
ンケース１８０のサイドカバー２００に形成されたスリ
ーブ部材２１０に固定され、リングギヤ３２が入力要素
として入力軸５０に連結され、キャリア３３が出力要素
として第１及び第３のクラッチ６０及び８０を介して、
第１の遊星歯車機構１０に接続されている。

【００１９】カウンタギヤ４００は、入力軸５０と平行
でこの入力軸５０に比較して短尺なカウンタ軸４０１の
後端側に固定された入力軸５０のカウンタドライブギヤ
１７０に噛合する大径のカウンタドリブンギヤ４０２
と、カウンタ軸４０１においてカウンタドリブンギヤ４
０２より前端側に固定された出力要素としての小径のリ
ダクションギヤ４０３とを備えている。ここで、カウン
タ軸４０１は、両端が第１及び第２軸受４０４ａ，４０
４ｂにより回転自在に支持されている。このカウンタギ
ヤ４００は、カウンタドリブンギヤ４０２及びリダクシ
ョンギヤ４０３により、入力軸５０からの出力を減速す
るとともに、反転させてディファレンシャル装置４５０
に伝達することで、適宜の減速比を得るようにしてい
る。

【００２０】ディファレンシャル装置４５０は、デフケ
ース４５１に固定されたファイナルギヤ４５２をカウン
タギヤ４００のリダクションギヤ４０３に噛合させ、デ
フケース４５１内に配置された差動歯車の差動回転が左
右軸（ドライブシャフト）４５３ａ，４５３ｂに出力さ
れる構成とされている。このディファレンシャル装置４
５０は、ミッションケース１８０及びその前端に取付け
られたコンバータハウジング２３１に支持されている。

【００２１】ミッションケース１８０は、入力軸５０及
びこれに取付けられている各要素、カウンタギヤ４００
並びにディファレンシャル装置４５０を収納可能な形状
として形成されている。ミッションケース１８０は、大
別して、ケース本体１９０とその後端を覆うサイドカバ
ー２００とから構成されている。ケース本体１９０は、
各軸上の各要素を収納するように最適形状に形成された
周壁により筒状に構成されている。すなわち、ケース本
体１９０は、入力軸５０の外周側を覆って入力軸５０を
収納する円筒状の第１軸収納部１９１と、図１で第１軸
収納部１９１の右上部に連接して設けられ、カウンタ軸
４０１の外周側を覆うと共に、カウンタ軸４０１の後端
面を覆ってカウンタ軸４０１を収納する第２軸収納部１
９２と、図４で第１軸収納部１９１の右下部に設けら
れ、一方のドライブシャフト４５３ａの外周側を覆うよ
うにして収納する第３軸収納部１９３とを備えている。

【００２２】第１軸収納部１９１には、第１及び第２遊
星歯車機構１０及び３０、第１，第２及び第３のクラッ
チ６０，７０及び８０、並びに第１及び第２ブレーキ１
００及び１１０等で構成される変速ユニットが収納さ
れ、且つ出力ギヤとなるカウンタドライブギヤ１７０が
前面側に配設されており、第２軸収納部１９２には、カ
ウンタドライブギヤ１７０に噛合するカウンタドリブン
ギヤ４０２及びその前面側に配置されたデフドライブピ
ニオンギヤ４０３で構成されるカウンタギヤ４００のみ
が設けられていることにより、第１軸収納部１９１の後
端側が第２軸収納部１９２の後端側より大きく後方に突
出されている。また、第１軸収納部１９１の後端開口面
に、略皿形状のサイドカバー２００が複数のボルト２２
１により取付けられている。

【００２３】第２軸収納部１９２は、カウンタ軸４０１
の後端面を覆う部分の内側面に取付けられた第１の軸受
４０４ａにより、カウンタ軸４０１の一端を回転自在に
支持している。第３軸収納部１９３は、第２軸収納部１
９２におけるカウンタ軸４０１の後端面を覆う部分に連
接された部分に、ドライブシャフト４５３ａを外部に出
すための開口部が形成されている。

【００２４】また、ケース本体１９０の前端面を閉塞す
るように、オイルポンプ２４０を収納したオイルポンプ
ケース２４１及びオイルポンプカバー２４２が配置され
ている。ケース本体１９０の前端には、オイルポンプケ
ース２４１の前方に位置して、コンバータハウジング２
３１が取付けられており、コンバータハウジング２３１
の内側にトルクコンバータ２４１が配置されている。

【００２５】サイドカバー２００には、その内側面に、
入力軸５０を回転自在に支持すると共に、第１及び第３
のクラッチ６０及び８０と第２の遊星歯車機構３０を支
持するスリーブ部材２１０が取付けられている。以上の
ような構成を有する自動変速機は、図示しない電子制御
装置と油圧制御装置とによる制御で、運転者により選択
されたレンジに応じた変速段の範囲で車両負荷に基づ
き、前進６速（１ＳＴ〜６ＴＨ）、後進１速（ＲＥＶ）
の変速を行う。前進６速、後進１速を行う際の動作につ
いては以下のようになる。なお、図３は各クラッチ及び
ブレーキの係合及び解放（○印で係合、無印で解放を表
す）で達成される変速段を図表化して示す。

【００２６】第１速（１ＳＴ）は、第１のクラッチ６０
とワンウェイクラッチ９０の締結により達成される。こ
の場合、第１速では、入力軸５０から第２の遊星歯車機
構３０を経て減速された回転が第１のクラッチ６０経由
で小径のサンギヤ１２に入力され、ワンウェイクラッチ
９０の締結によりミッションケース１８０に係止された
キャリア１４に反力を取って、リングギヤ１７の最大減
速比の減速回転がカウンタドライブギヤ１７０に出力さ
れる。なお、エンジンコースト時には、キャリア１３に
かかる反力トルクが逆転するので、図３で括弧付きの○
で示すように、第２のブレーキ１１０を締結させる。

【００２７】また、第２速（２ＮＤ）は、第１のクラッ
チ６０と第１のブレーキ１００の締結により達成され
る。この場合、入力軸５０から第２の遊星歯車機構３０
を経て減速された回転が第１のクラッチ６０経由で小径
のサンギヤ１２に入力され、第１のブレーキ１００の締
結によりミッションケース１８０に固定された大径のサ
ンギヤ１１に反力を取って、リングギヤ１７の減速回転
がカウンタドライブギヤ１７０に出力される。このとき
の減速比は、第１速（１ＳＴ）より小さくなる。

【００２８】また、第３速（３ＲＤ）は、第１のクラッ
チ６０と第３のクラッチ８０との同時締結により達成さ
れる。この場合、入力軸５０から第２の遊星歯車機構３
０を経て減速された回転が第３のクラッチ８０と第１の
クラッチ６０経由で同時に大径のサンギヤ１１と小径の
サンギヤ１２に入力され、第１の遊星歯車機構１０が直
結状態となるため、両サンギヤ１１，１２への入力回転
と同じリングギヤ１７の回転が、入力軸５０の回転に対
しては減速された回転として、カウンタドライブギヤ１
７０に出力される。

【００２９】また、第４速（４ＴＨ）は、第１のクラッ
チ６０と第２のクラッチ７０との同時締結により達成さ
れる。この場合、一方で入力軸５０から第２の遊星歯車
機構３０を経て減速された回転が第１のクラッチ６０経
由で小径のサンギヤ１２に入力され、他方で入力軸５０
から第２のクラッチ７０経由で入力された非減速回転が
キャリア１４に入力され、２つの入力回転の中間の回転
が、入力軸５０の回転に対しては僅かに減速されたリン
グギヤ１７の回転としてカウンタドライブギヤ１７０に
出力される。

【００３０】また、第５速（５ＴＨ）は、第２のクラッ
チ７０と第３のクラッチ８０との同時締結により達成さ
れる。この場合、一方で入力軸５０から第２の遊星歯車
機構３０を経て減速された回転が第３のクラッチ８０経
由で大径のサンギヤ１１に入力され、他方で入力軸５０
から第２のクラッチ７０経由で入力された非減速回転が
キャリア１４に入力され、リングギヤ１７の入力軸５０
の回転より僅かに増速された回転がカウンタドライブギ
ヤ１７０に出力される。

【００３１】また、第６速（６ＴＨ）は、第２のクラッ
チ７０と第１のブレーキ１００の締結により達成され
る。この場合、入力軸５０から第２のクラッチ７０経由
で非減速回転がキャリア１４にのみ入力され、第１のブ
レーキ１００の締結によりミッションケース１８０に固
定されたサンギヤ１１に反力を取るリングギヤ１７の更
に増速された回転がカウンタドライブギヤ１７０に出力
される。

【００３２】また、後進（ＲＥＶ）は、第３のクラッチ
８０と第２のブレーキ１１０の締結により達成される。
この場合、入力軸５０から第２の遊星歯車機構３０を経
て減速された回転が第３のクラッチ８０経由でサンギヤ
１１に入力され、第２のブレーキ１１０の締結によりミ
ッションケース１８０に固定されたキャリア１４に反力
を取るリングギヤ１７の逆転がカウンタドライブギヤ１
７０に出力される。

【００３３】次に、図４は、第１のクラッチ６０と、そ
の周囲に配意されている第１の遊星歯車機構１０、第２
の遊星歯車機構３０及び第２のクラッチ８０等の具体的
な構成を、軸方向の半断面で示した図である。第１のク
ラッチ６０は、クラッチハブ６１と、このクラッチハブ
６１のフランジ部６１ａの先端側外周を囲むように配置
されているクラッチドラム６２と、クラッチハブ６２の
フランジ部６１ａの先端側外周及びクラッチドラム６２
の先端側内周に交互に配設された摩擦板６３，６４と、
摩擦板６３、６４の締結状態及び開放状態を制御する油
圧サーボ機構１２０とで構成されている。

【００３４】クラッチハブ６１は、入力軸５０に対して
径方向外方に延在する前記フランジ部６１ａと、このフ
ランジ部６１ａの内径部から軸方向に延在し、ブッシュ
６５を介して入力軸５０の外周に回転自在に支持されて
いるハブ円筒部６１ｂとを備えており、このハブ円筒部
６１ｂの先端部に、第１の遊星歯車機構１０の小径のサ
ンギヤ１２の内周部がスプライン結合で連結されてい
る。

【００３５】クラッチドラム６２は、スリーブ部材２１
０の外周に回転自在に配設されているインナードラム６
２ａと、このインナードラム６２ａの外周に溶接で固定
され、径方向外方に延在した後に軸方向に延在している
アウタードラム６２ｂとの２つの部材からなる部材であ
り、インナードラム６２ａの先端部が第２の遊星歯車機
構３０のキャリア３３にスプライン結合し、アウタード
ラム６２ｂの先端側内周部が摩擦板６３，６４にスプラ
イン結合している。

【００３６】インナードラム６２ａは、例えば冷間鍛造
鋼により成形した耐摩耗性、耐疲労性に優れた機械的強
度の強い部材である。また、アウタードラム６２ｂは鋼
材のプレス成形品である。油圧サーボ機構１２０は、ク
ラッチドラム６２に支持されて摩擦板６３，６４に押し
つけ力を作用する軸方向に移動可能に配設されたピスト
ン１２０ａと、ピストン１２０ａの外周面とインナード
ラム６２ａの内周面（シリンダ面）との間に形成した第
１油圧シリンダ室１２０ｂと、ピストン１２０ａの外周
面とアウタードラムの内周面（シリンダ面）との間に形
成した第２油圧シリンダ室１２０ｃと、第１及び第２油
圧シリンダ室１２０ｂ、１２０ｃへの油圧供給によりピ
ストン１２０ａが移動する方向と逆側の方向にバネ力を
作用するリターンスプリング１２０ｄとを備えている。

【００３７】インナードラム６２ａには、スリーブ部材
２１０に設けた油路２１０及び第１油圧シリンダ室１２
０ｂに通じる油孔１２０ｅが形成されており、ピストン
１２０ａにも、図示しないが第２油圧シリンダ室１２０
ｃに通じる油圧供給用の油路が形成されている。図４に
示すように、第１及び第２油圧シリンダ室１２０ｂ、１
２０ｃを径方向に区切るように、シリンダ隔壁部材１２
０ｆがアウタードラム６２ｂの内周面に溶接で固定され
ている。

【００３８】そして、第１油圧シリンダ室１２０ｂの容
積が変化する際に、ピストン１２０ａの符号Ａで示す部
分がシリンダ隔壁部材１２０ｆに摺動し、第２油圧シリ
ンダ室１２０ｃの容積が変化する際にピストン１２０ａ
のＢで示す部分がアウタードラム６２ｂの内周面に摺動
するが、これら摺動する部分Ａ、Ｂが軸方向において重
なるように、第１及び第２油圧シリンダ室１２０ｂ、１
２０ｃが設けられている。

【００３９】第３のクラッチ８０は、クラッチドラム８
１と、このクラッチドラム８１の内周側に配設され、第
１のクラッチ６０のクラッチドラム６２（アウタードラ
ム６２ｂ）に固定されたクラッチハブ８２と、これらク
ラッチドラム８１及びクラッチハブ８２間に交互に配設
された摩擦板８３，８４と、シェルコネクティング８５
とで構成されている。

【００４０】前記クラッチハブ８２は、前記アウタード
ラム６２ｂの一部に形成した縮径部６２ｃの外周に固定
されている。前記シェルコネクティング８５は円盤形状
の部材であり、内周端部が大径のサンギヤ１１の軸方向
後端部に固着され、外周端部がクラッチドラム８１の端
部にスプライン結合されている。ここで、第３のクラッ
チ８０のクラチハブ８２の位置は、第１のクラッチ６０
の第１及び第２油圧シリンダ室１２０ｂ、１２０ｃの位
置と軸方向において略一致している。

【００４１】この第３のクラッチ８０は、油圧サーボ機
構１４０の作動により摩擦板８３，８４が締結状態とな
り、第２の遊星歯車機構３０の減速回転が、クラッチド
ラム８１及びシェルコネクティング８５を介して第１の
遊星歯車機構１０の大径のサンギヤ１１へ入力するよう
になっている。さらに、第３のクラッチ８０のクラッチ
ドラム８１の内周部と、第１のクラッチのインナードラ
ム６２ａとの間には、スラストベアリング６６が配設さ
れている。

【００４２】次に、図４で示した具体的な構成を参照し
ながら、本実施形態の作用効果を説明する。第１速（３
ＲＤ）〜第４速（４ＴＨ）の変速を行うと、第１のクラ
ッチ６０の締結により、入力軸５０から第２の遊星歯車
機構３０を経て減速された回転がクラッチドラム６２及
びクラッチハブ６１を介して第１の遊星歯車機構１０の
小径のサンギヤ１２に入力する。

【００４３】この際、第２の遊星歯車機構３０のキャリ
ア３３の回転がスプライン結合しているインナードラム
６２ａに高トルクで加わり、その先端部に大きなスプラ
イン面圧が加わるが、インナードラム６２ａは耐摩耗
性、耐疲労性に優れた部材としているので、キャリア３
３から伝達された回転を確実に第１の遊星歯車機構１０
側に伝達する。

【００４４】また、アウタードラム６２ｂをプレス成形
品としてクラッチドラム６２を構成しているので、軽量
で、コンパクトなクラッチドラム６２とすることができ
る。また、第１のクラッチ６０は、第１及び第２油圧シ
リンダ室１２０ｂ、１２０ｃの容積が変化する際にピス
トン１２０ａが摺動する部分Ａ，Ｂが軸方向において重
なっているので、軸方向の寸法が短縮したクラッチ構造
となり、自動変速機の軸方向の短縮を図ることができ
る。

【００４５】また、第１のクラッチ６０に隣接する第３
のクラッチ８０のクラチハブ８２の位置も、第１及び第
２油圧シリンダ室１２０ｂ、１２０ｃの位置と軸方向に
おいて略一致しているので、さらに自動変速機の軸方向
の短縮を図ることができる。また、第１油圧シリンダ室
１２０ｂ及び第２油圧シリンダ室１２０ｃが、シリンダ
隔壁部材１２０ｆで区切られて径方向に隣接しているこ
とから、シリンダ隔壁部材１２０ｆの配置位置を設定す
るだけで、締結容量に合わせた第１油圧シリンダ室１２
０ｂ及び第２油圧シリンダ室１２０ｃの容量の割合を的
確に配分することができる。

【００４６】また、第３のクラッチ８０のクラッチドラ
ム８１の内周部と第１のクラッチのインナードラム６２
ａとの間にスラストベアリング６６を配置し、クラッチ
ドラム６２に作用するスラスト力の全てをインナードラ
ム６２ａが受ける構造としたことから、アウタードラム
６２ｂにはスラスト力が入力しないので、インナードラ
ム６２ａ及びアウタードラム６２ｂを接合している箇所
（図４の符号６７で示す部分）に曲げモーメント等の外
力が作用せず、接合部分６７の接合強度を充分に確保す
ることができる。

【００４７】また、第３のクラッチ８０のクラッチハブ
８２は、第１のクラッチ６０のアウタードラム６２ｂの
縮径部６２ｃの外周に固定されており、第３のクラッチ
８０が第１のクラッチ６０より径方向の外側に突出する
ことなく配置できるので、径方向に対し大幅な短縮を図
ることができる。なお、本実施形態においては、自動変
速機を前進６速を実現するギヤトレインを構成している
が、これに限定されるものではなく、前進５速以下又は
７速以上の自動変速機にも本発明を適用することができ
る。

【００４８】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の自動変速機のク
ラッチ構造によると、クラッチドラムを、インナードラ
ムとアウタードラムとの２部材の構成とし、インナード
ラムを熱処理、又は鍛造成形した耐摩耗性、耐疲労性に
優れた機械的強度の強いインナードラムとしたことか
ら、第１の回転要素から高トルクの回転力によりインナ
ードラムのスプライン部に大きなスプライン面圧が加わ
っても、第１の回転要素の高トルクの回転力を確実に伝
達することができる。したがって、従来の鋳物製のクラ
ッチドラムのように肉厚を増大しなくてすむので、コン
パクトなクラッチドラムとすることができる。

【００４９】請求項２記載の自動変速機のクラッチ構造
によると、アウタードラムをプレス成形の金属部材とし
たので、クラッチ構造の軽量化を図ることができる。請
求項３記載の自動変速機のクラッチ構造によると、第１
油圧シリンダ室の容積が変化する際にピストンが摺動す
る部分と、第２油圧シリンダ室の容積が変化する際にピ
ストンが摺動する部分とが軸方向において重なっている
ことから、自動変速機の軸方向の寸法の短縮を図ること
ができる。

【００５０】請求項４記載の自動変速機のクラッチ構造
によると、第１油圧シリンダ室及び第２油圧シリンダ室
の間に、互いのシリンダ室間を区切るシリンダ隔壁部材
を設け、このシリンダ隔壁部材の配置位置を設定するだ
けで、締結容量に合わせた第１油圧シリンダ室及び第２
油圧シリンダ室の容量割合を的確に配分することができ
る。

【００５１】請求項５記載の自動変速機のクラッチ構造
によると、クラッチドラムの軸方向を支持するスラスト
ベアリングを、アウタードラムとインナードラムとを固
着した位置より内径側のインナードラムに当接して配置
したことから、アウタードラムには、スラストベアリン
グを介してスラスト力が入力しないので、インナードラ
ム及びアウタードラムを固着している部分にに曲げモー
メント等の外力が作用せず、固着部分の強度を充分に確
保することができる。

【００５２】請求項６記載の自動変速機のクラッチ構造
によると、インナードラムの外周に、他のクラッチの摩
擦板を係合しているクラッチハブを固着し、このクラッ
チハブの位置を、第１油圧シリンダ室及び第２油圧シリ
ンダ室の軸方向位置に略一致させたことから、隣接する
他のクラッチの軸方向寸法が短くなり、さらに自動変速
機の軸方向寸法の短縮を図ることができる。

【００５３】請求項７記載の自動変速機のクラッチ構造
によると、アウタードラムの拡径部における内周のクラ
ッチと他のクラッチの径方向寸法とが略同一の径方向寸
法となるように、アウタードラムの縮径部の外周に前記
クラッチハブを固着したことで、他のクラッチが径方向
の外側に突出することなく配置することができ、径方向
に対し大幅な短縮を図ることができる。

【００５４】さらに、請求項８記載の自動変速機のクラ
ッチ構造によると、第２の遊星歯車機構の出力要素から
高トルクの回転力が伝達されるが、この出力要素に機械
的強度を有するインナードラムが連結しているので、高
トルクに対応した耐久性のあるクラッチ構造を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された自動変速機の構成を示す断
面図である。

【図２】上記自動変速機を示すスケルトン図である。

【図３】上記自動変速機の作動を示す図である。

【図４】本発明の要部を示す拡大断面図である。

【図５】従来例の自動変速機を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１０ 第１の遊星歯車機構 １２ 第１の遊星歯車機構のサンギヤ（第２の回転要
素） ３０ 第２の遊星歯車機構 ３３ 第２の遊星歯車機構のキャリア（第１の回転要
素） ５０ 入力軸 ６０ 第１のクラッチ ６１ クラッチハブ ６２ クラッチドラム ６２ａ インナードラム ６２ｂ アウタードラム ６２ｃ 縮径部 ６３、６４ 摩擦板 ６６ スラストベアリング ８０ 第３のクラッチ ８１ クラッチドラム ８２ クラッチハブ ８２ 第３のクラッチのクラッチハブ １２０ 第１油圧サーボ機構 １２０ａ ピストン １２０ｂ 第１油圧シリンダ室 １２０ｃ 第２油圧シリンダ室 １２０ｄ リターンスプリング １２０ｅ 油孔 １２０ｆ シリンダ隔壁部材 Ａ 第１油圧シリンダ室が容積変化する際のピストンの
摺動部分 Ｂ 第２油圧シリンダ室が容積変化する際のピストンの
摺動部分

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J057 AA05 BB04 CA01 DA18 FF01 FF07 FF09 FF12 FF15 GA02 GA11 HH02 JJ04 3J063 AA02 AB12 AC05 BB11 BB41 CA01 CD13 CD17 CD25 CD33 CD34 CD41

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クラッチドラムの縮径部が第１の回転要
   素とスプライン結合で連結して前記第１の回転要素から
   高トルクの回転力が伝達され、前記クラッチドラムの拡
   径部側の内周及びクラッチハブに係合した摩擦板が締結
   状態となることで前記クラッチハブを介して第２の回転
   要素に回転力を伝達するようにし、前記クラッチドラム
   の内周面と当該クラッチドラムの内部に配置したピスト
   ンとの間に形成した油圧シリンダ室に制御油圧を供給す
   ることで前記ピストンを移動させて前記摩擦板を締結状
   態とする自動変速機のクラッチ構造において、 前記クラッチドラムを、熱処理、又は鍛造成形したイン
   ナードラムと、当該インナードラムの内周側に固着した
   略円筒形状のアウタードラムとで構成し、前記インナー
   ドラムと、高トルクの回転力を伝達する前記第１の回転
   要素とがスプライン結合していることを特徴とする自動
   変速機のクラッチ構造。
2. 【請求項２】 前記アウタードラムは、プレス成形の金
   属部材であることを特徴とする請求項１記載の自動変速
   機のクラッチ構造。
3. 【請求項３】 前記油圧シリンダ室は、前記インナード
   ラムの外周面、前記ピストンの端面及び前記アウタード
   ラムの内周面で画成した第１油圧シリンダ室と、前記ア
   ウタードラムの内周面及び前記ピストンの端面の間に形
   成した前記第１油圧シリンダ室の外周側に位置する第２
   油圧シリンダ室とを備えているとともに、前記第１油圧
   シリンダ室の容積が変化する際に前記ピストンが摺動す
   る部分と、前記第２油圧シリンダ室の容積が変化する際
   に前記ピストンが摺動する部分とが、軸方向において重
   なっていることを特徴とする請求項１又は２記載の自動
   変速機のクラッチ構造。
4. 【請求項４】 前記第１油圧シリンダ室及び第２油圧シ
   リンダ室の間に、互いのシリンダ室間を区切るシリンダ
   隔壁部材を設けることで、前記第１油圧シリンダ室及び
   第２油圧シリンダ室を径方向に隣接して配置したことを
   特徴とする請求項３記載の自動変速機のクラッチ構造。
5. 【請求項５】 前記クラッチドラムの軸方向を支持する
   スラストベアリングを、前記アウタードラムと前記イン
   ナードラムとを固着した位置より内径側の前記インナー
   ドラムに当接して配置したことを特徴とする請求項１乃
   至４の何れかに記載の自動変速機のクラッチ構造。
6. 【請求項６】 前記アウタードラムの外周に、他のクラ
   ッチの摩擦板を係合しているクラッチハブを固着し、こ
   のクラッチハブの位置を、前記第１油圧シリンダ室及び
   第２油圧シリンダ室の軸方向位置に略一致させたことを
   特徴とする請求項３ないし５の何れかに記載の自動変速
   機のクラッチ構造。
7. 【請求項７】 前記アウタードラムの拡径部における内
   周のクラッチと前記他のクラッチの径方向寸法とが略同
   一の径方向寸法となるように、前記アウタードラムの縮
   径部の外周に、前記クラッチハブを固着したことを特徴
   とする請求項６記載の自動変速機のクラッチ構造。
8. 【請求項８】 前記インナードラムにスプライン結合し
   ている第１の回転要素は、入力軸の回転を減速させて伝
   達する第２の遊星歯車機構の出力要素であることを特徴
   とする請求項１乃至７の何れかに記載の自動変速機のク
   ラッチ構造。