JP2005320991A - 自動変速機のクラッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 キャンセル室からの作動油の排油抵抗を低くしつつ、キャンセル室を形成するバランサの強度を確保することができるクラッチ装置を提供する。
【解決手段】 摩擦係合要素１２、１４を支持するクラッチドラム３０の外周に、クラッチドラム３０とともに第１油圧室５４を形成する第１ピストン１８が設けられ、第１ピストン１８の第１油圧室５４とは反対の背面側に第１ピストン１８とともにキャンセル室６８を形成するバランサ６０が設けられた自動変速機のクラッチ装置１０において、バランサ６０をクラッチドラム３０に取り付け、クラッチドラム３０のバランサ６０の取り付け部に、軸方向に延びる複数の溝７０を形成する。これにより、バランサ６０にキャンセル室６８の作動油を排出するための切り欠きを設ける必要がなくなるので、第２油圧室６８からの作動油の排油抵抗を低くしつつ、バランサ６０の強度を確保することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動変速機に備えられるクラッチ装置に関し、特に、ピストンとクラッチドラムとにより形成される油圧室の遠心油圧をキャンセルするキャンセル室が、ピストンとその背面に設けられたバランサとにより形成されているクラッチ装置に関する。

摩擦係合要素を支持するクラッチドラムの外周に、そのクラッチドラムとともに油圧室を形成するピストンが設けられたクラッチ装置が知られている（たとえば、特許文献１）。また、特許文献１では、ピストンの油圧室とは反対の背面側に、ピストンとともにキャンセル室を形成するバランサが設けられ、上記油圧室の遠心油圧をキャンセルするようにしている。
特開２００３−１０６３４１号公報

ところで、特許文献１のように、キャンセル室がピストンとその背面側に設けられたバランサとにより形成されている場合において、キャンセル室への作動油の供給を入力軸側から行うようにした場合、そのキャンセル室に供給された作動油を排出する油排出穴を内周側に設けなければならない。そこで、バランサの内周縁を切り欠いて油排出穴とすることが考えられるが、バランサの内周縁を切り欠いてしまうと、バランサ自体の強度確保が困難になるという問題があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、キャンセル室からの作動油の排油抵抗を低くしつつ、キャンセル室を形成するバランサの強度を確保することができるクラッチ装置を提供することにある。

上記目的を達成するための第１発明は、(a)摩擦係合要素を支持するクラッチドラムの外周に、そのクラッチドラムとともに油圧室を形成するピストンが設けられ、(b)そのピストンの前記油圧室とは反対の背面側にそのピストンとともにキャンセル室を形成するバランサが設けられた自動変速機のクラッチ装置であって、(c)前記バランサが前記クラッチドラムに取り付けられており、(d)そのクラッチドラムの前記バランサの取り付け部に形成され、軸方向に延びる複数の溝と、(e)その溝内に開口して前記キャンセル室に作動油を供給する供給油孔とを含むことを特徴とする。

また、第２発明は、第１発明の自動変速機のクラッチ装置において、前記ピストンには、そのピストンと前記バランサとの間をシールするリップシールが設けられていることを特徴とする。

第１発明によれば、クラッチドラムのバランサ取り付け部に軸方向に延びる溝が形成されており、その溝からキャンセル室の作動油が排出されるので、バランサにキャンセル室の作動油を排出するための切り欠きを設ける必要がなくなる。従って、キャンセル室からの作動油の排油抵抗を低くしつつ、バランサの強度を確保することができる。

第２発明によれば、ピストンに設けられたリップシールによりピストンとバランサとの間がシールされている。これに対して、前記特許文献１のように、ピストンとバランサ（特許文献１ではキャンセルプレート）との間をＯリングによりシールする場合には、Ｏリングを収容するためにその収容部分を肉厚にする必要があり、その肉厚とされた部分のために軸方向寸法が長くなってしまうが、第２発明の場合には、そのような肉厚な部分が必要なくなるのでピストンの軸寸法を短くでき、ひいては、クラッチ装置を小型化することができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明が適用されたクラッチ装置１０を含む自動変速機の一部を示す断面図である。

クラッチ装置１０は、第１摩擦係合要素１２および第２摩擦係合要素１４を支持するクラッチドラム１６の外周側にそのクラッチドラム１６を覆うように第１ピストン１８が配置され、そのクラッチドラム１６の内周側に第２ピストン２０が配置された構造を有している。

クラッチドラム１６は、回転軸である入力軸２２に第１溶接部２４において互いに溶接されるインナドラム２６と、そのインナドラム２６と第２溶接部２８において互いに溶接されるアウタドラム３０とからなる。なお、上記入力軸２２は、エンジン等の走行用駆動源によって回転駆動されるトルクコンバータのタービン軸である。

上記インナドラム２６は円筒状部材であり、第１ピストン１８の内周側に配置され、第２ピストン２０側の端面が、入力軸２２において径方向外側に突き出す鍔部２２ａの第２ピストン２０側の面と一致させられている。そして、その鍔部２２ａの第２ピストン２０側の面の外周縁とインナドラム２６の第２ピストン２０側の面の内周縁に前記第１溶接部２４が形成されている。

一方、アウタドラム３０は、軸方向の一方に開口する有底円筒状部材であり、内周側端部となる内周側筒部３０ａと、その内周側筒部３０ａに内周縁が連結される環状の底部３０ｂと、その底部３０ｂの外周縁に連結される外周側筒部３０ｃとから構成されている。

上記内周側筒部３０ａは、インナドラム２６の外周に嵌合するように配置され、第２ピストン２０側の端面が前記インナドラム２６の第２ピストン２０側の端面と一致させられており、その端面の内周縁に前記第２溶接部２８が形成されている。底部３０ｂは、入力軸２２の径方向に略垂直に設けられ、内周側筒部３０ａの第１ピストン１８側の端部に連結されている。また、その底部３０ｂには、径方向中間点よりもやや外周よりに、内周側筒部３０ａの第１ピストン１８側の端部よりもさらに第１ピストン１８側に凹んだ環状折曲部３０ｄが形成されている。

アウタドラム３０の外周側筒部３０ｃは、底部３０ｂから第２ピストン２０方向に延びており、開口部付近の内周面に、第１摩擦係合要素１２の複数の内向摩擦板３２がスプライン嵌合されている。第１摩擦係合要素１２は、上記複数の内向摩擦板３２およびその複数の内向摩擦板３２の間に介在させられる複数の外向摩擦板３４から構成される。この複数の外向摩擦板３４は、クラッチハブとして機能するリングギヤ３６の外周面にスプライン嵌合している。

アウタドラム３０の外周側筒部３０ｃの内周面には、さらに、上記第１摩擦係合要素１２を支持している部分よりも底部３０ｂ側に、第２摩擦係合要素１４の内向摩擦板３８がスプライン嵌合されている。第２摩擦係合要素１４は、上記複数の内向摩擦板３８およびその複数の内向摩擦板３８の間に介在させられる複数の外向摩擦板４０から構成される。この複数の外向摩擦板４０は、入力軸２２に対して略垂直とされたクラッチハブ４２の外周面にスプライン嵌合されている。このクラッチハブ４２の内周縁はサンギヤ４４に固定されているので、クラッチハブ４２は、サンギヤ４４と一体回転させられる。

前記第１ピストン１８は、円環状の底部１８ａと、その底部１８ａの外周縁に連結されてアウタドラム３０の外周を覆う円筒部１８ｂと、その円筒部１８ｂに連結され、アウタドラム３０よりも軸方向に突き出す筒状の突出部１８ｃとからなる。この突出部１８ｃは、全周にわたりスプライン形状とされており、内周面のスプラインの歯先が円筒部１８ｃの内周面と一致するように構成されている。

上記第１ピストン１８の突出部１８ｃには、円環板状の押圧部材４６の外周縁がスプライン嵌合されている。その押圧部材４６の外周縁の一方の面は、第１ピストン１８の円筒部１８ｂの端面に当接され、他方の面は、突出部１８ｃの内側に固定されたスナップリング４８に当接されているので、押圧部材４６は、第１ピストン１８に対して周方向および軸方向に相対移動不能となっている。

また、上記底部１８ａには、アウタドラム３０の環状折曲部３０ｄを収容可能な環状凹部１８ｄが形成されている。そして、アウタドラム３０の環状折曲部３０ｄの外周側角部３０ｅの外周面には、第１ピストン１８の環状凹部１８ｄとアウタドラム３０の環状折曲部３０ｄとの間をシールするゴム製のリップシール５０が加硫により固着されている。

また、第１ピストン１８の内周縁はインナドラム２６に対して摺動可能とされており、また、その第１ピストン１８の内周縁とインナドラム２６との間も第１ピストン１８の内周縁に固着されたゴム製のリップシール５２によりシールされており、第１ピストン１８の底部１８ａとアウタドラム３０の底部３０ｂとの間に第１油圧室５４が形成されている。この第１油圧室５４に、インナドラム２６に形成された油孔５６を経由して作動油が供給されると、第１ピストン１８は、その底部１８ａがアウタドラム３０の底部３０ｂから離隔する方向に移動させられるので、第１ピストン１８の突出部１８ｃに固定された押圧部材４６が第１摩擦係合要素１２を押圧する。また、第１摩擦係合要素１２の押圧部材４６とは反対側には、アウタドラム３０の外周側筒部３０ｃに固定されて第１摩擦係合要素１２が軸方向の第２摩擦係合要素１４側へ移動することを阻止するスナップリング５８が設けられているので、押圧部材４６により第１摩擦係合要素１２が押圧されることにより、その第１摩擦係合要素１２を構成する複数の内向摩擦板３２および外向摩擦板３４は互いに係合させられる。

第１ピストン１８の第１油圧室５４とは反対の背面側には、バランサ６０がインナドラム２６の外周に嵌合している。このバランサ６０は、インナドラム２６の軸心に対して略垂直な円環板部６０ａと、その円環板部６０ａの外周縁に連結されて、第１ピストン１８側に向かう筒部６０ｂとからなる。上記円環板部６０ａと第１ピストン１８の底部１８ａとの間には、それらを互いに離隔する方向に付勢するリターンスプリング６２が設けられている。一方、バランサ６０の内周縁の第１ピストン１８とは反対側の面は、インナドラム２６の外周面に固設されたスナップリング６４に当接させられているので、バランサ６０は、第１ピストン１８から離隔する方向への移動が禁止されている。

また、上記筒部６０ｂの内周面の半径は、第１ピストン１８の環状凹部１８ｄの径方向外側面の半径よりも僅かに大きくなるように設定されており、環状凹部１８ｄの外周側角部１８ｅの外周面に設けられたゴム製のリップシール６６により、バランサ６０の筒部６０ｄと第１ピストン１８の環状凹部１８ｄとの間がシールされて、バランサ６０と第１ピストン１８の底部１８ａとの間に第２油圧室６８が形成されている。

インナドラム２６の前記バランサ６０が取り付けられている部分には、上記第２油圧室６８とバランサ６０の背面側（バランサ６０の第２油圧室６８とは反対側）の空間とを連通させる軸方向に延びる溝７０が周方向の複数箇所に設けられている。図２は、インナドラム２６を溝７０を含むように径方向に切断した断面図であり、図２に示すように、溝７０は本実施例では周方向に等間隔に８箇所設けられている。

さらに、インナドラム２６には、上記溝７０の第２油圧室６８と連通する側に一端が開口する油孔７２が形成されている。ただし、この油孔７２は、図２に示すように、全ての溝７０に対して設けられているのではなく、その一部（図２では４つ）に設けられている。この油孔７２は、第２油圧室６８に対して作動油を供給する供給油孔として機能し、作動油に遠心油圧が作用すると、作動油は、油孔７２および溝７０を介して入力軸２２側から第２油圧室６８に供給される。これにより、第２油圧室６８は、第１油圧室５４の遠心油圧をキャンセルするキャンセル室として機能する。また、上記油孔７２は、作動油の排出孔としても機能し、第１油圧室５４に作動油が供給されつつある状態では、第２油圧室６８内の作動油が油孔７２から排出されていくが、溝７０も作動油の排出路として機能し、第２油圧室６８内の作動油は溝７０を経由してバランサ６０の背面側へも排出されるので、第２油圧室６８からの作動油の排油抵抗が低減されている。

第２ピストン２０は、軸方向における位置が外周側ほど第２摩擦係合要素１４から段階的に離隔する内周側筒部２０ａと、その内周側筒部２０ａの外周縁に連結されて外周側ほど段階的に第２摩擦係合要素１４側に向かい、最外周部が第２摩擦係合要素１４と対向する外周側筒部２０ｂとからなる。上記内周側筒部２０ａと外周側筒部２０ｂとの連結部分の外周面（アウタドラム３０の底部３０ｂ側の面）にはゴム製のリップシール７４が固着されており、そのリップシール７４により、アウタドラム３０の底部３０ｂと第２ピストン２０との間がシールされる。また、第２ピストン２０の内周縁は入力軸２２に対して摺動可能とされており、また、その第２ピストン２０の内周縁と入力軸２２との間も、第２ピストン２０の内周縁に固着されたゴム製のリップシール７６によりシールされており、第２ピストン２０とアウタドラム３０の底部３０ｂとの間に第３油圧室７８が形成されている。

上記第３油圧室７８に、入力軸２２に形成された油孔８０を経由して作動油が供給されると、第２ピストン２０はアウタドラム３０の底部３０ｂから離隔する方向に移動させられて第２摩擦係合要素１４を押圧する。また、第２摩擦係合要素１４の第２ピストン２０とは反対側には、アウタドラム３０の外周側筒部３０ｃに固定されて第２摩擦係合要素１４が軸方向の第１摩擦係合要素１２側へ移動することを阻止するスナップリング８２が設けられているので、第２ピストン２０により第２摩擦係合要素１４が押圧されることにより、その第２摩擦係合要素１４を構成する複数の内向摩擦板３８および外向摩擦板４０は互いに係合させられる。

第２ピストン２０のアウタドラム３０の底部３０ｂとは反対側には、バランサ８４が入力軸２２の外周に嵌合させられている。このバランサ８４は、入力軸２２の軸心に対して略垂直に設けられた円環板状部材であり、バランサ８４と第２ピストン２０との間には、それらを互いに離隔する方向に付勢するリターンスプリング８６が設けられている。一方、バランサ８６の内周縁の第２ピストン２０とは反対側の面は、入力軸２２の外周面に固設されたスナップリング８８に当接させられているので、バランサ８４は、第２ピストン２０から離隔する方向への移動が禁止されている。

また、バランサ８４の外周縁には、第２ピストン２０との間をシールするゴム製のリップシール９０が設けられており、バランサ８４と第２ピストン２０との間には、第３油圧室７８の遠心油圧をキャンセルするキャンセル室として機能する第４油圧室９２が形成されている。

以上、説明したように、本実施例によれば、クラッチドラム３０のバランサ６０取り付け部に軸方向に延びる溝７０が形成されており、その溝７０から第２油圧室６８の作動油が排出されるので、バランサ６０に第２油圧室６８の作動油を排出するための切り欠きを設ける必要がなくなる。従って、第２油圧室６８からの作動油の排油抵抗を低くしつつ、バランサ６０の強度を確保することができる。

また、本実施例によれば、第１ピストン１８に設けられたリップシール６６により第１ピストン１８とバランサ６０との間がシールされるので、第１ピストン１８の軸寸法を短くでき、ひいては、クラッチ装置１０を小型化することができる。

また、本実施例によれば、油孔７２が溝７０に開口しているので、油孔７２の開口を、直接、第２油圧室６８に設ける場合よりもインナドラム２６の軸方向寸法が短くでき、ひいては、クラッチ装置１０をより小型化することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例では、油孔７２は、複数の溝７０の半数に設けられていたが、複数の溝７０の全部に対して油孔７２が設けられてもよい。また、溝７０の数は前述の実施例のものに限定されず、要求される排油抵抗に応じて適宜設定される。

また、前述の実施例では、第１ピストン１８とバランサ６０との間はリップシール６６によりシールされていたが、第２発明の実施以外の場合には、リップシール６６に代えて、オイルシール等、他のシール部材を用いても良い。また、第１、第３、第４油圧室５４、７８、９２のシールも、オイルシール等、他のシール部材を用いても良い。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が適用されたクラッチ装置を含む自動変速機の一部を示す断面図である。 インナドラムを溝を含むように径方向に切断した断面図である。

符号の説明

１０：クラッチ装置、 １２：第１摩擦係合要素、 １４：第２摩擦係合要素、 １６：クラッチドラム、 １８：第１ピストン、 ５４：第１油圧室、 ６０：バランサ、 ６６：リップシール、 ６８：第２油圧室（キャンセル室）、 ７０：溝、 ７２：油孔（供給油孔）

Claims (2)

1. 摩擦係合要素を支持するクラッチドラムの外周に、該クラッチドラムとともに油圧室を形成するピストンが設けられ、
   該ピストンの前記油圧室とは反対の背面側に該ピストンとともにキャンセル室を形成するバランサが設けられた自動変速機のクラッチ装置であって、
   前記バランサが前記クラッチドラムに取り付けられており、
   該クラッチドラムの前記バランサの取り付け部に形成され、軸方向に延びる複数の溝と、
   該溝内に開口して前記キャンセル室に作動油を供給する供給油孔と
   を含むことを特徴とする自動変速機のクラッチ装置。
2. 前記ピストンには、該ピストンと前記バランサとの間をシールするリップシールが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のクラッチ装置。

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