JP2006349162A - 自動変速機における連結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチ等のドラムとプラネタリギヤの所定回転要素（リングギヤ）を溶接により連結すると、熱影響により精度が低下する。
【解決手段】ドラム部材２５の鍔部２５ｃとベース部材２６の外径部２６ｂとを圧入により固着する。嵌合面２６は、軸方向両端部２６ｄ_１，２６ｄ_３圧入寸法で中央部が小径の凹部２６ｄ_２となる。ベース部材の連結部２６ｅとリングギヤＲ１とをスプライン係合すると共にスナップリング２８で抜止めする。環状部分６２の切欠き部から、外径方向に延びているスナップリングの爪を操作する。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車等に搭載される自動変速機において、プラネタリギヤのリングギヤ等の所定回転要素と、ドラム部材及びベース部材を一体に固定したドラムとの隣接する２部材の連結構造に関する。

従来、プレス成形された円筒部材からなるクラッチ（及び／又はブレーキ）ドラム部材の内周面を、円筒部材からなるベース部材に外嵌して、嵌合面を外から電子ビーム等で溶接したドラムを有するクラッチ（又はブレーキ）ドラムは、自動変速機において多数用いられている（例えば、特許文献１）。

また、上記クラッチドラムに隣接してプラネタリギヤを配置し、該プラネタリギヤの所定回転要素、例えばリングギヤを上記クラッチドラムに一体に固定した連結構造も、自動変速機に用いられている（例えば、特許文献２）。

特開昭６１−４８６１６号公報 特表２００５−５２７７４４号公報

上記連結構造は、一般に溶接構造からなり、このため溶接時の熱の影響を受けて、リングギヤ等の所定回転要素が、歪み等によりその精度を低下し、ギヤノイズや、ギヤの耐久性低下等の問題を生ずる虞れがある。

また、上記クラッチ（又はブレーキ）ドラム部材は、多数の摩擦板をスプライン係合して軸方向に所定長さを有し、かつ上記嵌合面には上記摩擦板の係合等に基づく大きい曲げモーメント（コジリ力）が作用する。このため、上記曲げモーメントが溶接部分に集中して作用し、溶接部及びその熱影響部に対して強度上不利な構造となっている。

また、上記ドラム部材の内周部分に軸方向に延びるボス状の鍔部を形成し、該鍔部をベース部材に外周面に圧入して、その先端部分を溶接することも考えられるが、このものは圧入面積が大きく、その分圧入荷重が大きくなる。

更に、該圧入荷重を低減して組付けの容易化を図るため、上記ベース部材の嵌合面を、その先端部分のみを圧入寸法とし、他の部分を僅かに小径とした段付構造として、鍔部の先端部分のみをベース部材に圧入して位置決めして、この状態で鍔部先端とベース部材の先端との全周を溶接して、ドラム部材をベース部材に一体に固着することも考えられる。

該段付構造からなる嵌合面を有するものは、ベース部材の小径部外周面と鍔部の内周面との間に狭い隙間を生じ、製造工程において該隙間に異物が侵入すると、隙間が狭いため、洗浄工程によっても上記異物を除去することができず、そのままの状態で摩擦係合装置となって自動変速機に組込まれてしまい、自動変速機の稼動中に上記異物が隙間から解放され、該異物により自動変速機の不具合が生じる可能性がある。

本発明は、ドラム部材とベース部材とを圧入により一体に固定すると共に、該ドラムと、プラネタリギヤの所定回転要素とをスプライン及びスナップリングにより一体に連結し、もって上述した課題を解決した自動変速機における連結構造を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る本発明は、底部（２５ａ）、該底部の外径側から軸方向に延びる外径部（２５ｂ）、及び前記底部の内径側から軸方向に延びる鍔部（２５ｃ）を有する断面コ字状のドラム部材（２５）と、
立上り部（２６ａ）、該立上り部の外径側から軸方向に延びる外径部（２６ｂ）、前記立上り部の内径側から軸方向に延びる前記ボス部（２６ｃ）、及び前記外径部の一端から延びる連結部（２６ｅ）を有するベース部材（２６）と、
内周面一端部にスプライン溝（ｈｓ）及び環状凹溝（６３）を有するプラネタリギヤ（ＤＰ）のリングギヤ（Ｒ１）と、を備え、
前記ベース部材（２６）の外径部（２６ｂ）外周面に前記ドラム部材（２５）の鍔部（２５ｃ）内周面を圧入することにより一体に固定してドラム（２０）を構成し、
前記ベース部材（２６）の連結部（２６ｅ）の外周面に形成したスプライン（６１）を、前記リングギヤ（Ｒ１）のスプライン溝（ｈｓ）に係合すると共に前記環状凹溝（６３）にスナップリング（２８）を係合して抜止めした、
ことを特徴とする自動変速機における連結構造にある。

請求項２に係る本発明は、前記リングギヤ（Ｒ１）の前記環状凹溝（６３）を有する環状部分（６２）は、全周の少なくとも１個所に切欠き部（６２ａ，６２ｂ）を有し、
前記スナップリング（２８）は、Ｃ形の両端部に外径方向に延びる爪（２８ａ，２８ａ）を有し、
前記爪（２８ａ）を前記切欠き部（６２ａ）に位置して、該切欠き部の外径方向から前記爪（２８ａ）を操作することにより、前記スナップリング（２８）を前記環状凹溝（６３）に係脱してなる、
請求項１記載の自動変速機における連結構造にある。

請求項３に係る本発明は、前記スナップリング（２８）は、前記爪（２８ａ）に隣接して、前記環状部分（６２）の前記切欠き部（６２ａ）と面する部分（ｂ）との干渉を防止するための凹部（２８ｄ）を有する、
請求項２記載の自動変速機における連結構造にある。

請求項４に係る本発明は、前記環状部分（６２）に形成した前記切欠き部（６２ａ，６２ｂ）は、少なくとも２個有し、
１個の前記切欠き部（６２ａ）により前記スナップリングの爪（２８ａ）を操作し、かつ他の前記切欠き部（６２ｂ）により前記スナップリング（２８）が前記環状凹溝（６３）に嵌入したことを確認してなる、
請求項２又は３記載の自動変速機における連結構造にある。

請求項５に係る本発明は、前記ベース部材（２６）の外径部（２６ｂ）外周面と前記ドラム部材の鍔部（２５ｃ）内周面との嵌合面（２６ｄ）における軸方向の両端部分（２６ｄ_１，２６ｄ_３）を圧入寸法とすると共に、その間部分（２６ｄ_２）に隙間を形成してなる、
請求項１ないし４のいずれか記載の自動変速機における連結構造にある。

請求項６に係る本発明は、前記ベース部材外径部（２６ｂ）の一端と、前記ドラム部材鍔部（２５ｃ）の一端とを揃えて、これら外径部及び鍔部の一端部を溶接（ｗ）してなる、
請求項１ないし５のいずれか記載の自動変速機における連結構造にある。

請求項７に係る本発明は、前記ドラム部材（２５）は、プレス成形による一体部品からなり、
前記ベース部材（２６）の外径部（２６ｂ）外周面の嵌合面（２６ｄ）における、軸方向両端部分に圧入寸法からなる圧入部（２６ｄ_１，２６ｄ_３）と、これら圧入部の間部分に該圧入部より小径となる凹部（２６ｄ_２）とを形成してなる、
請求項５又は６記載の自動変速機における連結構造にある。

請求項８に係る本発明は、前記ドラム部材（２５）の外径部（２５ｂ）の内径側にクラッチハブ（２１）を配設し、
該クラッチハブの外径部（２１ｂ）外周面に形成したスプライン（２１ｄ）と、前記ドラム部材（２５）の外径部（２５ｂ）内周面に形成したスプライン（２５ｄ）との間に、多数の摩擦板（２２，２３）を交互に係合して配置してなる、
請求項１ないし７のいずれか記載の自動変速機における連結構造にある。

請求項９に係る本発明は、前記ベース部材（２６）の立上り部（２６ａ）をシリンダ底面とし、前記ドラム部材（２５）の鍔部（２５ｃ）の外周面及び前記ベース部材（２６）のボス部（２６ｃ）外周面を摺動面として、前記ドラム（２０）にピストン部材（４３）を油密状に嵌合し、前記多数の摩擦板用の油圧サーボ（Ａ）を構成してなる、
請求項１ないし８のいずれか記載の自動変速機における連結構造にある。

請求項１０に係る本発明は、前記ピストン部材（４３）は、前記油圧サーボ（Ａ）を構成するピストン部（４３ａ）と、該ピストン部から外径側に延びるピストンロッド部（４３ｃ）と、前記ピストン部の外径側から軸方向ピストン背面側に延びる円筒部（４３ｂ）と、を有し、
前記円筒部（４３ｂ）に油密状にかつ前記ベース部材ボス部（２６ｃ）に抜止めされてキャンセルプレート（４９）を配置し、前記ピストン部（４３ａ）の背面にキャンセル油室（５１）を形成してなる、
請求項１ないし９のいずれか記載の自動変速機における連結構造にある。

請求項１１に係る本発明は、前記ベース部材（２６）の立上り部（２６ａ）は、外径側（ｂ_１）より内径側（ｂ_２）が肉厚（ｂ_１＜ｂ_２）に形成されてなる、
請求項１ないし１０のいずれか記載の自動変速機における連結構造にある。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、特許請求の範囲に記載の構成に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、断面コ字状のドラム部材とベース部材とを、圧入により一体に固定してドラムを構成し、該ドラムとプラネタリギヤのリングギヤとをスプライン及びスナップリングにより連結したので、溶接による熱影響を減少して、リングギヤ及びドラムの精度を高めて、ノイズの発生を防止すると共に、寿命を向上することができる。

請求項２に係る本発明によると、環状部分の切欠き部から、スナップリングの外径方向に延びる爪を操作して、スナップリングの環状凹部への係脱を行えるので、スナップリングを操作するための軸方向空間を必要とせず、プラネタリギヤとドラムとを軸方向に近接して配置することが可能となり、自動変速機のコンパクト化を図ることができる。

請求項３に係る本発明によると、環状部分に切欠き部を有するものでありながら、凹部により切欠き部端面が爪隣接部と干渉することを防止して、爪部分が切欠き部端面に乗り上げてスナップリングに縮径する方向の力が作用することを防止できる。

請求項４に係る本発明によると、環状部分の切欠き部を少なくとも２個有するので、１個の切欠き部によりスナップリングの縮径操作を行うと共に、他の切欠き部によりスナップリングの環状凹部への嵌入の確認作業を行えるので、スナップリングの係脱操作を容易かつ確実に行うことができる。

請求項５に係る本発明によると、ドラム部材は、摩擦板を係合するスプラインを有する外径部の外に、内径側に軸方向に延びる鍔部を形成し、該鍔部をベース部材の外径部外周面に嵌合し、かつ該嵌合面は、軸方向両端部分が圧入寸法であると共にその間部分に隙間を形成したので、摩擦板を係合するための大きな押圧力によりドラム部材に大きな曲げモーメントが生じても、上記鍔部の両端部分の圧入によりベース部材に支持されるので、ドラム部材は、安定した高い支持精度でベース部材に支持され、摩擦板の動きを滑らかに保持して、摩擦係合装置の性能を長期に亘って維持することができる。

また、ベース部材外径部にドラム部材鍔部を圧入する際、圧入寸法となるのは、軸方向に離れた両端部分であって、圧入荷重の軽減化を図って組立てを容易にすると共に、中間部分の隙間には、その両側が圧入部により閉塞されているので、異物等が侵入して、自動変速機組付け後に該異物が解放されることはなく、該異物による不具合の発生をなくすことができる。

請求項６に係る本発明によると、軸方向に離れた圧入部分により、ドラム部材の鍔部をベース部材に支持するので、ドラム部材からの大きな曲げモーメントに基づく荷重が、ドラム部材とベース部材との溶接部に集中することを防止して、溶接部及びその熱影響部での耐久性の低下等を防止できる。

請求項７に係る本発明によると、ドラム部材は、プレス成形の一体部品により容易かつ安価に製造でき、ベース部材の外径部に圧入寸法からなる圧入部及び凹部を形成したので、製造が容易となる。

請求項８に係る本発明によると、クラッチハブを設け、クラッチドラムに上記ドラムを適用したので、ドラム部材に大きな曲げモーメントが作用するにも拘らず、クラッチドラムの精度及び強度を長期に亘って維持することができる。

請求項９に係る本発明によると、ドラムをシリンダとしてピストンを嵌合して油圧サーボを構成する際、ピストン部材の外径側摺動面を、ドラム部材鍔部の外周面としたので、ピストンの受圧面積を大きく確保でき、摩擦板に対する大きな係合力を付与して、安定したかつ確実な摩擦係合装置の作動を行うことができる。

請求項１０に係る本発明によると、ピストンロッドをピストン部の外径側に設け、かつ円筒部とボス部とに亘って設けたキャンセルプレートにより、キャンセル油室をピストン背面側に配置したので、ピストンロッドで操作される多数の摩擦板を、ピストン部及びキャンセル油室の外径側に配置して、油圧サーボを含めた摩擦係合装置をコンパクト、特に軸方向にコンパクトに構成することができる。

請求項１１に係る本発明によると、ベース部材の立上り部が、外径側より内径側が肉厚からなるので、リングギヤ等の所定回転要素から作用するスラスト力及びドラム部材から作用する押圧力に対して強い構造とすることができる。

以下、図面に沿って、本発明を自動変速機に適用した実施の形態について説明するが、まず、本発明を適用し得る自動変速機１_１の概略構成について図１に沿って説明する。例えばＦＲタイプ（フロントエンジン、リヤドライブ）の車輌に用いて好適な自動変速機１_１は、不図示のエンジンに接続し得る自動変速機１_１の入力軸１１を有しており、該入力軸１１の軸方向を中心としてトルクコンバータ７と、変速機構２_１とを備えている。なお、本自動変速機において、前方とは、車輌の前方、即ち自動変速機においてエンジン側を意味し、後方とは、車輌の後方、即ち自動変速機においてエンジンと反対側の出力軸（プロペラシャフト）側を意味する。

上記トルクコンバータ７は、自動変速機１_１の入力軸１１に接続されたポンプインペラ７ａと、作動流体を介して該ポンプインペラ７ａの回転が伝達されるタービンランナ７ｂとを有しており、該タービンランナ７ｂは、上記入力軸１１と同軸上に配設された上記変速機構２_１の入力軸１２に接続されている。また、該トルクコンバータ７には、ロックアップクラッチ１０が備えられており、該ロックアップクラッチ１０が不図示の油圧制御装置の油圧制御によって係合されると、上記自動変速機１_１の入力軸１１の回転が変速機構２_１の入力軸１２に直接伝達される。

上記変速機構２_１には、入力軸１２（及び中間軸１３）上において、プラネタリギヤ（減速プラネタリギヤ）ＤＰと、プラネタリギヤユニット（プラネタリギヤセット）ＰＵとが備えられている。上記プラネタリギヤＤＰは、サンギヤＳ１、キャリヤＣＲ１、及びリングギヤＲ１を備えており、該キャリヤＣＲ１に、サンギヤＳ１に噛合するピニオンＰ１及びリングギヤＲ１に噛合するピニオンＰ２を互に噛合する形で有している、いわゆるダブルピニオンプラネタリギヤである。

また、該プラネタリギヤユニットＰＵは、４つの回転要素としてサンギヤＳ２、サンギヤＳ３、キャリヤＣＲ２、及びリングギヤＲ３を有し、該キャリヤＣＲ２に、サンギヤＳ２及びリングギヤＲ３に噛合するロングピニオンＰ４と、サンギヤＳ３に噛合するショートピニオンＰＳとを互に噛合する形で有している、いわゆるラビニヨ型プラネタリギヤである。

上記プラネタリギヤＤＰのサンギヤＳ１は、ミッションケース３に一体的に固定されているステータシャフト３ｂに接続されて回転が固定されている。また、上記キャリヤＣＲ１は、上記入力軸１２に接続されて、該入力軸１２の回転と同回転（以下、「入力回転」という。）になっていると共に、第４クラッチＣ−４（入力伝達クラッチ）に接続されている。更に、リングギヤＲ１は、該固定されたサンギヤＳ１と該入力回転するキャリヤＣＲ１とにより、入力回転が減速された減速回転になると共に、第１クラッチＣ−１（減速伝達クラッチ）及び第３クラッチＣ−３（減速伝達クラッチ）に接続されている。

上記プラネタリギヤユニットＰＵのサンギヤＳ２は、第１ブレーキＢ−１に接続されてミッションケース３に対して固定自在となっていると共に、上記第４クラッチＣ−４及び上記第３クラッチＣ−３に接続されて、第４クラッチＣ−４を介して上記キャリヤＣＲ１の入力回転が、第３クラッチＣ−３を介して上記リングギヤＲ１の減速回転が、それぞれ入力自在となっている。また、上記サンギヤＳ３は、第１クラッチＣ−１に接続されており、上記リングギヤＲ１の減速回転が入力自在となっている。

更に、上記キャリヤＣＲ２は、中間軸１３を介して入力軸１２の回転が入力される第２クラッチＣ−２に接続されて、該第２クラッチＣ−２を介して入力回転が入力自在となっており、また、ワンウェイクラッチＦ−１及び第２ブレーキＢ−２に接続されて、該ワンウェイクラッチＦ−１を介してミッションケース３に対して一方向の回転が規制されると共に、該第２ブレーキＢ−２を介して回転が固定自在となっている。そして、上記リングギヤＲ３は、不図示の駆動車輪に回転を出力する出力軸１５に接続されている。

つづいて、上記構成に基づき、変速機構２_１の作用について図１、図２及び図３に沿って説明する。なお、図３に示す速度線図において、縦軸はそれぞれの回転要素（各ギヤ）の回転数を示しており、横軸はそれら回転要素のギヤ比に対応して示している。また、該速度線図のプラネタリギヤＤＰの部分において、横方向最端部（図３中左方側）の縦軸はサンギヤＳ１に、以降図中右方側へ順に縦軸は、リングギヤＲ１、キャリヤＣＲ１に対応している。更に、該速度線図のプラネタリギヤユニットＰＵの部分において、横方向最端部（図３中右方側）の縦軸はサンギヤＳ３に、以降図中左方側へ順に縦軸はリングギヤＲ３、キャリヤＣＲ２、サンギヤＳ２に対応している。

例えばＤ（ドライブ）レンジであって、前進１速段（１ｓｔ）では、図２に示すように、第１クラッチＣ−１及びワンウェイクラッチＦ−１が係合される。すると、図１及び図３に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるキャリヤＣＲ１によって減速回転するリングギヤＲ１の回転が、第１クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に入力される。また、キャリヤＣＲ２の回転が一方向（正転回転方向）に規制されて、つまりキャリヤＣＲ２の逆転回転が防止されて固定された状態になる。すると、サンギヤＳ３に入力された減速回転が、固定されたキャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ３に出力され、前進１速段としての正転回転が出力軸１５から出力される。

なお、エンジンブレーキ時（コースト時）には、第２ブレーキＢ−２を係止してキャリヤＣＲ２を固定し、該キャリヤＣＲ２の正転回転を防止する形で、上記前進１速段の状態を維持する。また、該前進１速段では、ワンウェイクラッチＦ−１によりキャリヤＣＲ２の逆転回転を防止し、かつ正転回転を可能にするので、例えば非走行レンジから走行レンジに切換えた際の前進１速段の達成を、ワンウェイクラッチＦ−１の自動係合により滑らかに行うことができる。

前進２速段（２ｎｄ）では、図２に示すように、第１クラッチＣ−１が係合され、第１ブレーキＢ−１が係止される。すると、図１及び図３に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるキャリヤＣＲ１によって減速回転するリングギヤＲ１の回転が、第１クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に入力される。また、第１ブレーキＢ−１の係止によりサンギヤＳ２の回転が固定される。すると、キャリヤＣＲ２がサンギヤＳ３よりも低回転の減速回転となり、該サンギヤＳ３に入力された減速回転が該キャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ３に出力され、前進２速段としての正転回転が出力軸１５から出力される。

前進３速段（３ｒｄ）では、図２に示すように、第１クラッチＣ−１及び第３クラッチＣ−３が係合される。すると、図１及び図３に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるキャリヤＣＲ１によって減速回転するリングギヤＲ１の回転が、第１クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に入力される。また、第３クラッチＣ−３の係合によりリングギヤＲ１の減速回転がサンギヤＳ２に入力される。つまり、サンギヤＳ２及びサンギヤＳ３にリングギヤＲ１の減速回転が入力されるため、プラネタリギヤユニットＰＵが減速回転の直結状態となり、そのまま減速回転がリングギヤＲ３に出力され、前進３速段としての正転回転が出力軸１５から出力される。

前進４速段（４ｔｈ）では、図２に示すように、第１クラッチＣ−１及び第４クラッチＣ−４が係合される。すると、図１及び図３に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるキャリヤＣＲ１によって減速回転するリングギヤＲ１の回転が、第１クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に入力される。また、第４クラッチＣ−４の係合によりキャリヤＣＲ１の入力回転がサンギヤＳ２に入力される。すると、キャリヤＣＲ２がサンギヤＳ３よりも高回転の減速回転となり、該サンギヤＳ３に入力された減速回転が該キャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ３に出力され、前進４速段としての正転回転が出力軸１５から出力される。

前進５速段（５ｔｈ）では、図２に示すように、第１クラッチＣ−１及び第２クラッチＣ−２が係合される。すると、図１及び図３に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるキャリヤＣＲ１によって減速回転するリングギヤＲ１の回転が、第１クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に入力される。また、第２クラッチＣ−２の係合によりキャリヤＣＲ２に入力回転が入力される。すると、該サンギヤＳ３に入力された減速回転とキャリヤＣＲ２に入力された入力回転とにより、上記前進４速段より高い減速回転となってリングギヤＲ３に出力され、前進５速段としての正転回転が出力軸１５から出力される。

前進６速段（６ｔｈ）では、図２に示すように、第２クラッチＣ−２及び第４クラッチＣ−４が係合される。すると、図１及び図３に示すように、第４クラッチＣ−４の係合によりサンギヤＳ２にキャリヤＣＲ１の入力回転が入力される。また、第２クラッチＣ−２の係合によりキャリヤＣＲ２に入力回転が入力される。つまり、サンギヤＳ２及びキャリヤＣＲ２に入力回転が入力されるため、プラネタリギヤユニットＰＵが入力回転の直結状態となり、そのまま入力回転がリングギヤＲ３に出力され、前進６速段としての正転回転が出力軸１５から出力される。

前進７速段（７ｔｈ）では、図２に示すように、第２クラッチＣ−２及び第３クラッチＣ−３が係合される。すると、図１及び図３に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるキャリヤＣＲ１によって減速回転するリングギヤＲ１の回転が、第３クラッチＣ−３を介してサンギヤＳ２に入力される。また、第２クラッチＣ−２の係合によりキャリヤＣＲ２に入力回転が入力される。すると、該サンギヤＳ２に入力された減速回転とキャリヤＣＲ２に入力された入力回転とにより、入力回転より僅かに高い増速回転となってリングギヤＲ３に出力され、前進７速段としての正転回転が出力軸１５から出力される。

前進８速段（８ｔｈ）では、図２に示すように、第２クラッチＣ−２が係合され、第１ブレーキＢ−１が係止される。すると、図１及び図３に示すように、第２クラッチＣ−２の係合によりキャリヤＣＲ２に入力回転が入力される。また、第１ブレーキＢ−１の係止によりサンギヤＳ２の回転が固定される。すると、固定されたサンギヤＳ２によりキャリヤＣＲ２の入力回転が上記前進７速段より高い増速回転となってリングギヤＲ３に出力され、前進８速段としての正転回転が出力軸１５から出力される。

後進１速段（Ｒｅｖ１）では、図２に示すように、第３クラッチＣ−３が係合され、第２ブレーキＢ−２が係止される。すると、図１及び図３に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるキャリヤＣＲ１によって減速回転するリングギヤＲ１の回転が、第３クラッチＣ−３を介してサンギヤＳ２に入力される。また、第２ブレーキＢ−２の係止によりキャリヤＣＲ２の回転が固定される。すると、サンギヤＳ２に入力された減速回転が、固定されたキャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ３に出力され、後進１速段としての逆転回転が出力軸１５から出力される。

後進２速段（Ｒｅｖ２）では、図２に示すように、第４クラッチＣ−４が係合され、第２ブレーキＢ−２が係止される。すると、図１及び図３に示すように、第４クラッチＣ−４の係合によりキャリヤＣＲ１の入力回転がサンギヤＳ２に入力される。また、第２ブレーキＢ−２の係止によりキャリヤＣＲ２の回転が固定される。すると、サンギヤＳ２に入力された入力回転が、固定されたキャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ３に出力され、後進２速段としての逆転回転が出力軸１５から出力される。

なお、例えばＰ（パーキング）レンジ及びＮ（ニュートラル）レンジでは、第１クラッチＣ−１、第２クラッチＣ−２、第３クラッチＣ−３、及び第４クラッチＣ−４が解放される。すると、キャリヤＣＲ１とサンギヤＳ２との間、リングギヤＲ１とサンギヤＳ２及びサンギヤＳ３との間、即ちプラネタリギヤＤＰとプラネタリギヤユニットＰＵとの間が切断状態となる。また、入力軸１２（中間軸１３）とキャリヤＣＲ２との間が切断状態となる。これにより、入力軸１２とプラネタリギヤユニットＰＵとの間の動力伝達が切断状態となり、つまり入力軸１２と出力軸１５との動力伝達が切断状態となる。

ついで、本発明に係る摩擦係合装置である第１クラッチＣ−１について、図４に沿って詳しく説明する。第１クラッチＣ−１は、前述したように、減速プラネタリギヤＤＰのリングギヤＲ１とプラネタリギヤセットＰＵのサンギヤＳ３（図４の図示から外れる）とを断接する多板クラッチであり、クラッチドラム２０とクラッチハブ２１とこれらドラムとハブとの間に介在するクラッチプレート（外摩擦板）２２及びクラッチディスク（内摩擦板）２３とを有する。

クラッチドラム２０は、図５に詳示するように、ドラム部材２５とベース部材２６とが一体に固着されてなり、ドラム部材２５は、断面コ字状にプレス成形された一体部品からなり、底部２５ａと、該底部の外径側から軸方向後方に延びる外径部２５ｂと、上記底部の内径側から軸方向後方に延びる鍔部２５ｃとを有する。ベース部材２６は、シリンダ底面となる立上り部２６ａと、該立上り部の外径側にて軸方向前後方向に延びる外径部２６ｂと、上記立上り部の内径側から後方に延びるボス部２６ｃとを有し、更に上記外径部２６ｂは、その外周面に上記ドラム部材２５に嵌合する嵌合面２６ｄを有すると共に、軸方向前端から外径方向に延びる連結部２６ｅを有する。

前記減速プラネタリギヤＤＰは、他の変速機構２_１と共にミッションケース３に収納されており、サンギヤＳ１と、リングギヤＲ１と、互に噛合すると共にサンギヤＳ１に噛合する第１ピニオンＰ１及びリングギヤＲ１に噛合する第２ピニオンＰ２を支持するキャリヤＣＲ１と、を有し、サンギヤＳ１は、上記ミッションケース３に一体のポンプカバーの内周に圧入されているステータシャフト３ｂにスプライン係合されている。キャリヤＣＲ１は、入力軸１１の鍔部１１ａに一体に固着されており、入力軸１１は、固定部材であるステータシャフト３ｂにニードルベアリング２４を介して回転自在に支持されている。リングギヤＲ１は、その内周面の歯ｈに上記ベース部材の連結部２６ｅが係合しており、かつ該リングギヤＲ１に形成された凹溝にスナップリング２８が嵌合して、上記ベース部材２６に抜止めされている。更に、該リングギヤＲ１の外周面にもスプライン２９が形成されており、該スプライン２９と、図示外にてオイルポンプボス部３ｆに回転自在に支持されているドラム３０との間にそれぞれクラッチプレート（外摩擦板）３１及びクラッチディスク（内摩擦板）３２を係合して、第３クラッチＣ−３を構成している。上記ドラム３０は、連結ドラム部材３３とその先端同士でスプライン係合して回転方向一体に連結しており、該連結ドラム部材３３は、上記第１クラッチＣ−１を覆うようにして後方に延びている。該ドラム部材３３は、Ｃ−１用クラッチハブ２１の後方部分にて連結ボス部材３５にリベットにて結合されており、該連結ボス部材３５はその先端にて第２サンギヤＳ２（図１参照）に連結している。なお、符号３８は、図示外のプラネタリセットＰＵのキャリヤＣＲ２（図１参照）の一方向回転を係止するワンウェイクラッチである。

前記クラッチハブ２１は、その立上り部２１ａと、その外径側から軸方向前方に延びている外径部２１ｂと、立上り部内径側から軸方向後方に延びているボス部２１ｃと、を有している。該外径部２１ｂに形成されたスプライン２１ｄに係合したクラッチディスク２３と、前記クラッチドラム２０の外径部２５ｂ内周面に形成されたスプライン２５ｄに係合したクラッチプレート２２とを交互に配置し、かつそれらの先端に配置されたバックアッププレート３４をドラム部材外径部２５ｂに係止したスナップリング３６により抜止めして、多板湿式クラッチを構成している。前記クラッチハブボス部２１ｃは、段付構造となっており、その小径部にスプラインが形成されて、その先端にて第３サンギヤＳ３（図１参照）が連結されている中空軸３７に係合している。

前記Ｃ−１用クラッチドラム２０のベース部材ボス部２６ｃは、入力軸１１にブッシュ３９等を介して回転自在に支持されており、かつその軸方向一端に、前記入力軸の鍔部１１ａとの間でスラストベアリング４０を介在すると共に、その軸方向他端に、前記クラッチハブボス部２１ｃの段部ａとの間でスラストベアリング４１を介在して、軸方向に位置決めされている。そして、ドラム２０には、ベース部材立上り部２６ａをシリンダ底面として、かつドラム部材の鍔部２５ｃ外周面及びベース部材ボス部２６ｃ外周面を摺動面として、Ｏリング４２，４２を介在して油密状にピストン部材４３が嵌合しており、Ｃ−１クラッチ用油圧サーボＡを構成している。ピストン部材４３は、シリンダ底面となる立上り部２６ａに対向するピストン部４３ａと、該ピストン部の外径部から軸方向前後に延びる円筒部４３ｂと、該円筒部の前端で外径側に延びるピストンロッド部４３ｃとからなり、上記円筒部４３ｂ内周面に形成された凹溝及びピストン部４３ａ内周面に形成された凹溝にそれぞれ前記Ｏリング４２，４２が嵌合している。

前記ピストンロッド部４３ｃは、その先端がＣ−１クラッチドラム部材外径部２５ｂのスプライン２５ｄに係合して、クラッチドラム２０とピストン４３とが一体に回転するように係合されており、また該ロッド部４３ｃの側面に一部突出した突出部４３ｄが第３クラッチの各摩擦板２２，２１の基端側にクッションプレート４６を介して対向している。前記ピストン部４３ａの背面側における前記円筒部４３ｂにはＯリング４７を介して油密状にキャンセルプレート４９が嵌合しており、該キャンセルプレート４９は、ベース部材ボス部２６ｃに係止されたスナップリング５０により抜止されたピストン部背面との間にキャンセル油室５１を形成している。該キャンセルプレート４９と前記ピストン部材４３の背面との間には、環状に複数個のリターンスプリング４８が縮設されている。

上記第１クラッチＣ−１は、ピストンロッド４３ｃがピストン部４３ａから外径方向に立上って形成されており、かつ円筒部４３ｂがクラッチハブ２１の外径部２１ｂの内径側にありかつ該円筒部及びキャンセルプレート４９にてキャンセル油室５１を形成するので、ピストン部４３ａ及びキャンセル油室５１の外径側に、多数の摩擦板２２，２３を配置でき、油圧サーボＡを含む該クラッチＣ−１をコンパクト、特に軸方向にコンパクトに構成することができる。

入力軸１１には油路５２，５３が形成されており、油路５２には作動油圧が供給され、入力軸１１の横油路ｅ，Ｏリングで油密状に区画された環状溝ｆ及びベース部材ボス部２６ｃに形成された油孔５５を介して前記油圧サーボＡに供給される。前記油路５３には潤滑油圧が供給され、該油路５３は、入力軸１１とスプライン係合している中間軸５６の油路５７に連通し、更に横油路ｇ、油室ｋを介してベース部材ボス部２６ｃに形成された油孔５９から前記キャンセル油室５１に放出される。キャンセルプレート４９の内径部には切欠き４９ａが形成されており、該キャンセル油室５１からのオイルを溢流して、第１クラッチＣ−１に導く。

ついで、本発明に係るＣ−１クラッチドラム２０並びに該ドラム２０とリングギヤＲとの連結構造について、図５に沿って詳細に説明する。上述したように、クラッチドラム２０は、ドラム部材２５とベース部材２６とが一体に固着して形成されている。ベース部材２６の外径部２６ｂの外周面は嵌合面２６ｄとなっており、該嵌合面２６ｄは、中央部が環状に僅かに削られて凹部２６ｄ_２となっており、その前後両側が圧入寸法からなる圧入部２６ｄ_１，２６ｄ_３となっている。該ベース部材嵌合面２６ｄに、ドラム部材の鍔部２５ｃの内周面が嵌合するが、この際圧入して密着するのは、圧入部２６ｄ_１，２６ｄ_３のみであり、凹部２６ｄ_２は内径部２５ｃ内周面との間に僅かな隙間を有する。従って、ドラム部材２５をベース部材２６に圧入する際、ドラム部材鍔部２５ｃに基づく比較的広い嵌合面積となるが、圧入部２６ｄ_１，２６ｄ_３の軸方向長さ（面積）は比較的短く、比較的小さい圧入荷重により圧入できる。

そして、ドラム部材２５とベース部材２６とは、鍔部２５ｃ及び円筒部２６ｂの後方位置を揃えて、上記圧入により位置決めされ、この状態で上記揃えられた端面から鍔部２５ｃ及び円筒部２６ｂを溶接する（ｗ）。これにより、ドラム部材２５とベース部材２６とは一体に固着され、かつその嵌合面中央部に凹部２６ｄ_２による隙間があるが、該隙間は、その両側に圧入部２６ｄ_１，２６ｄ_３があって閉塞されており、異物等が侵入することはない。

前記ベース部材２６の立上り部２６ａは、円板状からなるが、その肉厚が、外径側（ｂ_１）より内径側（ｂ_２）が厚くなっている（ｂ_１＜ｂ_２）。なお、図５中、２５ｅは、バックアッププレート３４押え用のスナップリング３６を係合するための環状凹溝、２６ｆは、キャンセルプレート４９押え用のスナップリング５０を係合するための環状凹溝、６０は、スラストベアリング４０を収納する凹部である。

前記クラッチドラム２０は、前記プラネタリギヤＤＰと隣接して配置されており、かつ該プラネタリギヤの所定回転要素であるリングギヤＲ１と一体に連結されている。該リングギヤＲ１の歯ｈは軸方向に延びて、クラッチドラム側はスプライン溝ｈｓとなっており、また前記ベース部材２６の連結部２６ｅの先端部は、上記スプライン溝ｈｓに係合し得るスプライン６１が形成されている。

前記リングギヤＲ１のクラッチドラム側端は、軸方向に突出する環状部分６２となっており、かつ該環状部分の内周面に、前記スプライン溝ｈｓに隣接して環状凹溝６３が形成されている。上記環状部分６２は、図６に示すように、２箇所が切欠かれて該環状部分が存在しない空隙となる切欠き部６２ａ，６２ｂとなっている。

前記環状凹溝６３に係合するスナップリング２８は、図７に示すように、正面視Ｃ形からなり、その両端部に外径方向に延びる爪２８ａ，２８ａを有している。該爪部分は、その一側面が削られて他の部分（本体部）２８ｃより薄肉となっており、かつ該爪２８ａと本体部２８ｃとの間は、凹部２８ｄが形成されている。

上述したクラッチドラム２０は、基本的には、ドラム部材２５とベース部材２６とが、その外径部嵌合面２６に鍔部２５ｃ内周面が圧入することにより一体に固着されており、溶接による熱影響は少ない。そして、該クラッチドラム２０とリングギヤＲ１とは、連結部２６ｅのスプライン係合ｈｓ、６１により回転方向が規制されると共にスナップリング２８の環状凹溝６３への係合により軸方向が規制されて一体に連結される。これにより、クラッチドラム２０とリングギヤＲ１との連結も、溶接による熱の影響はなく、リングギヤＲ１を高精度に維持できる。

上記クラッチドラムとリングギヤＲ１とは、車輌搭載上コンパクトに構成する必要上、隙間が極力小さくなるように配置されており、スナップリング２８を軸方向から操作するスペースはない。このため、リングギヤＲ１のクラッチドラム側に突出する環状部分６２は、切欠き部６２ａ，６２ｂが形成されており、その１個の切欠き部を介して、外径方向に突出しているスナップリング２８の１対の爪２８ａ，２８ａを挟んで、スナップリング２８を縮径する。この状態で、連結部２６ｅのスプライン６１にリングギヤＲ１のスプライン溝ｈｓを係合しつつ、リングギヤＲ１を連結部２６ｅに近づけ、スナップリング２８を環状凹溝６３に合せて、外径方向から爪２８ａを操作することによる縮径を解除して、スナップリング２８を環状凹溝６３に係合する。

この際、上記環状部分の他方の切欠き６２ｂを通して、スナップリング２８と環状凹溝６３とが合致する位置にあることを目視により確認でき、スナップリング２８の係合を容易かつ確実に行うことができる。また、スナップリング２８の爪２８ａに隣接する凹部２８ｄは、切欠き部６２ａに面する環状部分の端面ｙとの干渉を防止するためのものであり、例えスナップリング２８が凹溝６３と相対回転して、爪２８ａが上記端面ｙに当接することがあっても、爪と本体部２８ｃとの隣接傾斜に上記端面が当接して、スナップリング２８を縮径する方向の力を作用させることがない。

ついで、本発明に係る第１クラッチＣ−１（摩擦係合装置）部分の作用について説明する。油圧サーボＡに油圧が供給されていない状態では、リターンスプリング４８によりピストン部材４３は図示の状態にあり、ピストンロッド４３ａの突部４３ｄはクラッチ板２１，２２，４６と離れて、第１クラッチＣ−１は解放状態にある。この状態で、油路５２，ｅ，ｆ，５５を介して油圧サーボＡに所定油圧が供給されると、ピストン部材４３はリターンスプリング４８に抗して移動し、ピストンロッド突部４３ｄがクッションプレート４６を介して多数のクラッチプレート２２、クラッチディスク２３を押圧して密接する。これにより、第１クラッチＣ−１が接続して、リングギヤＲ１の回転を、クラッチドラム２０、上記クラッチ板２２，２３、クラッチハブ２１及び中空軸３７を介して第３サンギヤＳ３に伝達する。

また、ピストンロッド４３ａによるクラッチプレートへの押圧力は、バックアッププレート３４及びスナップリング３６を介してドラム部材２５の外径部２５ｂ先端部分に作用する。これにより、ドラム部材２５は、ベース部材２６との接合面である嵌合面２６ｄに対して曲げモーメント（コジリ力）として作用するが、ドラム部材２５は、軸方向に所定長さの鍔部２５ｃを有し、かつその前後端部分にて圧入部２６ｄ_１，２６ｄ_３に圧入して嵌合しているので、上記曲げモーメントは、集中荷重となることなく、分散して確実に支持される。

一方、プラネタリギヤＤＰは、ヘリカルギヤからなるが、該プラネタリギヤの動力伝達に基づきリングギヤＲ１は、図５の右方向（矢印ｚ方向）へのスラスト力を生じる。該スラスト力は、スプラインｈｓの段部及び連結部２６ｅを介してベース部材２６の立上り部２６ａに作用するが、該ベース部材２６の立上り部２６ａは、内径側に行く程肉厚（ｂ_１＞ｂ_２）となっているので、上記クラッチ押圧力並びにリングギヤＲ１のヘリカルギヤに起因するスラスト力に対して強い構造となっている。これにより、溶接部ｗに荷重を集中して破損する等の不具合を防止し、かつドラム部材２５は、上述したベース部材２６による確実かつ精度の高い支持により、上記クラッチ係合時に大きな力が作用しても、多数のクラッチ板２２，２３に滑らかに移動して、精度の高い係合作用を行うことができる。

更に、ピストン部材４３の外径側は、鍔部２５ｃの外周面に摺動しており、上述したクラッチドラム部材２５の正確な支持により、上記摺動面となる鍔部２５ｃは、高い位置精度に保持され、ピストン部材４３の滑らかな移動を維持すると共に、ピストン面積を、ベース部材外径部２６ｂ及びドラム部材鍔部２５ｃの厚さ分大きくとることができ、大きなクラッチ押圧力を得ることができる。

また、油圧サーボＡの油圧解放によりクラッチを切断する際、ピストン部材４３は、リターンスプリング４８及びキャンセル油室５１のオイルに作用する遠心力により戻るが、この際、上記高い位置精度の鍔部２５ｃ及びボス部２６ｃにピストン４３が滑らかに摺動して、素早くクラッチ解放状態となる。

なお、上述実施の形態は、ベース部材２６の外径部２６ｂ外周面に圧入部２６ｄ_１，２６ｄ_３及び凹部２６ｄ_２を形成したが、これは、ドラム部材２５の鍔部２５ｃの内周面に形成してもよい。また、摩擦係合装置として第１クラッチＣ−１に適用したが、これは、他のクラッチ又はブレーキでもよく、更に他の自動変速機の摩擦係合装置でもよい。また、クラッチ（又はブレーキ）ドラムと連結するプラネタリギヤの所定回転要素をリングギヤとしたが、これに限らず、キャリヤ等の他の所定回転要素でもよい。

本発明を適用した自動変速機を示すスケルトン図。 上記自動変速機の作動表。 上記自動変速機の速度線図。 上記自動変速機の一部を示す拡大断面図。 本発明に係るクラッチドラム並びに該ドラムとプラネタリギヤの所定回転要素との連結構造を示す断面図。 本発明に係る所定回転要素（リングギヤ）のスナップリングを嵌合した状態を示す端面図。 本発明に係るスナップリングを示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は端部分（Ｂ部分）の拡大図、（Ｃ）は、Ｃ−Ｃ線による断面図。

符号の説明

１_１ 自動変速機
ＤＰ （減速）プラネタリギヤ
Ｃ−１ 摩擦係合装置（第１クラッチ）
２０ （クラッチ）ドラム
２１ クラッチハブ
２１ｂ 外径部
２１ｄ スプライン
２２，２３ 摩擦板（クラッチプレート、クラッチディスク）
２５ （クラッチ）ドラム部材
２５ａ 底部
２５ｂ 外径部
２５ｃ 鍔部
２５ｄ スプライン
２６ ベース部材
２６ａ 立上り部
２６ｂ 外径部
２６ｃ ボス部
２６ｄ 嵌合面
２６ｄ_１，２６ｄ_３ 圧入部
２６ｄ_２ 凹部
２６ｅ 連結部
２８ スナップリング
２８ａ 爪
２８ｃ 本体部
２８ｄ 凹部
６１ スプライン
６２ 環状部分
６２ａ，６２ｂ 切欠き部
６３ 環状凹溝
ｈｓ スプライン溝
Ａ 油圧サーボ
Ｒ１ 所定回転要素（リングギヤ）

Claims (11)

1. 底部、該底部の外径側から軸方向に延びる外径部、及び前記底部の内径側から軸方向に延びる鍔部を有する断面コ字状のドラム部材と、
   立上り部、該立上り部の外径側から軸方向に延びる外径部、前記立上り部の内径側から軸方向に延びる前記ボス部、及び前記外径部の一端から延びる連結部を有するベース部材と、
   内周面一端部にスプライン溝及び環状凹溝を有するプラネタリギヤのリングギヤと、を備え、
   前記ベース部材の外径部外周面に前記ドラム部材の鍔部内周面を圧入することにより一体に固定してドラムを構成し、
   前記ベース部材の連結部の外周面に形成したスプラインを、前記リングギヤのスプライン溝に係合すると共に前記環状凹溝にスナップリングを係合して抜止めした、
   ことを特徴とする自動変速機における連結構造。
2. 前記リングギヤの前記環状凹溝を有する環状部分は、全周の少なくとも１個所に切欠き部を有し、
   前記スナップリングは、Ｃ形の両端部に外径方向に延びる爪を有し、
   前記爪を前記切欠き部に位置して、該切欠き部の外径方向から前記爪を操作することにより、前記スナップリングを前記環状凹溝に係脱してなる、
   請求項１記載の自動変速機における連結構造。
3. 前記スナップリングは、前記爪に隣接して、前記環状部分の前記切欠き部と面する部分との干渉を防止するための凹部を有する、
   請求項２記載の自動変速機における連結構造。
4. 前記環状部分に形成した前記切欠き部は、少なくとも２個有し、
   １個の前記切欠き部により前記スナップリングの爪を操作し、かつ他の前記切欠き部により前記スナップリングが前記環状凹溝に嵌入したことを確認してなる、
   請求項２又は３記載の自動変速機における連結構造。
5. 前記ベース部材の外径部外周面と前記ドラム部材の鍔部内周面との嵌合面における軸方向の両端部分を圧入寸法とすると共に、その間部分に隙間を形成してなる、
   請求項１ないし４のいずれか記載の自動変速機における連結構造。
6. 前記ベース部材外径部の一端と、前記ドラム部材鍔部の一端とを揃えて、これら外径部及び鍔部の一端部を溶接してなる、
   請求項１ないし５のいずれか記載の自動変速機における連結構造。
7. 前記ドラム部材は、プレス成形による一体部品からなり、
   前記ベース部材の外径部外周面の嵌合面における、軸方向両端部分に圧入寸法からなる圧入部と、これら圧入部の間部分に該圧入部より小径となる凹部とを形成してなる、
   請求項５又は６記載の自動変速機における連結構造。
8. 前記ドラム部材の外径部の内径側にクラッチハブを配設し、
   該クラッチハブの外径部外周面に形成したスプラインと、前記ドラム部材の外径部内周面に形成したスプラインとの間に、多数の摩擦板を交互に係合して配置してなる、
   請求項１ないし７のいずれか記載の自動変速機における連結構造。
9. 前記ベース部材の立上り部をシリンダ底面とし、前記ドラム部材の鍔部の外周面及び前記ベース部材のボス部外周面を摺動面として、前記ドラムにピストン部材を油密状に嵌合し、前記多数の摩擦板用の油圧サーボを構成してなる、
   請求項１ないし８のいずれか記載の自動変速機における連結構造。
10. 前記ピストン部材は、前記油圧サーボを構成するピストン部と、該ピストン部から外径側に延びるピストンロッド部と、前記ピストン部の外径側から軸方向ピストン背面側に延びる円筒部と、を有し、
    前記円筒部に油密状にかつ前記ベース部材ボス部に抜止めされてキャンセルプレートを配置し、前記ピストン部の背面にキャンセル油室を形成してなる、
    請求項１ないし９のいずれか記載の自動変速機における連結構造。
11. 前記ベース部材の立上り部は、外径側より内径側が肉厚に形成されてなる、
    請求項１ないし１０のいずれか記載の自動変速機における連結構造。
    

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