JP2007309356A - 車両用自動変速機の摩擦係合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの高速回転時においてもピストン油圧室内で発生する遠心油圧に基づくピストンの前進方向の推力を打ち消す力が十分に得られると共に、破損対策も十分になされている遠心油圧キャンセル室を備えた車両用自動変速機の摩擦係合装置を提供する。
【解決手段】
遠心油圧キャンセル室９２は、ピストン５６の環状壁５６ｄによって径方向に分割された第１キャンセル室９４および第２キャンセル室９６で構成されているため、たとえば第１回転駆動部材５０が高速回転で回転させられている際には、ピストン油圧室９０では比較的強い遠心油圧に基づくピストン５６の前進方向の推力が発生するが、第１キャンセル室９４および第２キャンセル室９６の２つの遠心油圧キャンセル室９２内に生じる遠心油圧に基づいて上記推力を十分に打ち消す方向の力を発生させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に備えられている車両用自動変速機の摩擦係合装置の構造に関し、特に、摩擦係合装置のピストン油圧室内で発生する遠心油圧を打ち消すために形成された遠心油圧キャンセル室の構造に関するものである。

車両に備えられている車両用自動変速機の摩擦係合装置には、回転駆動部材とその回転が伝達される被回転駆動部材とを選択的に連結するための摩擦係合要素と、その摩擦係合要素を押圧する押圧部を有するピストンと、前記回転駆動部材とピストンとの間に形成されてそのピストンを押圧方向に移動させるための油圧が供給されるピストン油圧室と、前記ピストンの該ピストン油圧室の背面側に配設されたキャンセルプレートと前記ピストンとの間に形成され前記ピストン油圧室で発生する遠心油圧を打ち消す力を発生させる遠心油圧キャンセル室とを、備えたものがある。たとえば特許文献１の自動変速機がそれであり、径方向の内側および外側にそれぞれ独立したクラッチ（本明細書では摩擦係合装置に相当）を配設し、それぞれのクラッチに遠心バランス室（本明細書では遠心油圧キャンセル室に相当）を設け、それぞれの遠心バランス室を油路によって連通させている。このようにすることで、外側のクラッチに形成されている遠心バランス室に対してもその油路を介して油圧を供給することが可能となっている。

特開平７−２６９６６５号公報

ところで、特許文献１のクラッチでは、ピストン油圧室側のピストンが油圧を受ける受圧面積に対して遠心バランス室側のピストンの受圧面積は比較的小さいため、たとえばニュートラル状態でアクセルを踏み込むとエンジンの回転数が高速回転状態となるに伴い、回転駆動部材と共に回転するピストン油圧室内の遠心油圧が急激に高まり、その遠心油圧によってピストンが前進し、摩擦係合要素を押圧する恐れがあった。すなわち、特許文献１のクラッチでは、エンジンの高速回転時においては、遠心バランス室で発生する遠心油圧に基づく逆方向の打ち消し力が十分に得られない恐れがあった。また、それぞれの遠心バランス室の作動油の漏洩を阻止するためのシール部材の何れか１つが破損すると、遠心バランス室が機能せず、特に、径方向外側のクラッチの遠心バランス室に配設されているシール部材（特許文献１において７７ａ）が破損すると内側および外側の両方のクラッチに形成されている遠心バランス室が機能しなくなり、破損対策が十分になされていない問題があった。

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、回転駆動部材の高速回転時においてもピストン油圧室内で発生する遠心油圧に基づく推力を打ち消す力が十分に得られると共に、破損対策も十分になされている遠心油圧キャンセル室を備えた車両用自動変速機の摩擦係合装置を提供することにある。

上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）回転を伝達する回転駆動部材とその回転が伝達される被回転駆動部材とを選択的に連結するための摩擦係合要素と、その摩擦係合要素を押圧する押圧部を有する環状壁を備えたピストンと、その回転駆動部材とピストンとの間に形成されそのピストンを押圧方向に移動させるための油圧が供給されるピストン油圧室と、そのピストンのそのピストン油圧室の背面側に配設されたキャンセルプレートと前記ピストンとの間に形成された遠心油圧キャンセル室とを、備えた車両用自動変速機の摩擦係合装置において、（ｂ）前記遠心油圧キャンセル室は、前記ピストンの環状壁によって径方向に分割された内側キャンセル室および外側キャンセル室で構成されていることを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用自動変速機の摩擦係合装置において、（ａ）前記回転駆動部材は、一方に底部を有する有底二重円筒部材であり、その有底二重円筒部材の内周壁と外周壁との間を密閉するように前記キャンセルプレートが少なくとも前記ピストンから離れる方向に固定された状態で配設され、前記ピストンは前記回転駆動部材と前記キャンセルプレートとで形成された空間内に配設されており、（ｂ）前記ピストンの前記摩擦係合要素を押圧するための押圧部は、前記キャンセルプレートに複数個形成されたピストン貫通穴に軸心方向の移動可能に貫通されていることを特徴とする。

また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項２の車両用自動変速機の摩擦係合装置において、前記内側キャンセル室および外側キャンセル室は、前記ピストンの環状壁に形成された連通穴によって相互に連通されていることを特徴とする。

また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両用自動変速機の摩擦係合装置において、（ａ）前記摩擦係合要素は、前記回転駆動部材の外周壁の内周側に軸心方向の移動可能にスプライン嵌合された複数枚の一方の摩擦板と、その一方の摩擦板の間に介装されると共に、前記被回転駆動部材に軸心方向の移動可能にスプライン嵌合された複数枚の他方の摩擦板とを備えており、（ｂ）前記一方の摩擦板と前記ピストンの押圧部との間に介装されたクッションプレートは、外周縁が前記外周壁にスプライン嵌合されると共に、内周縁が前記一方の摩擦板の内周縁よりも内側に延設され、前記ピストンの押圧部は、前記クッションプレートの内周縁を押圧することを特徴とする。

また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至４の何れかの車両用自動変速機の摩擦係合装置において、前記ピストンは、金属板材からプレス加工よって成形されたものであることを特徴とする。

請求項１にかかる発明の車両用自動変速機の摩擦係合装置によれば、前記遠心油圧キャンセル室は、前記ピストンの環状壁によって径方向に分割された内側キャンセル室および外側キャンセル室で構成されているため、たとえば前記回転駆動部材が高速回転で回転させられている際には、前記ピストン油圧室では比較的強い遠心油圧が発生するが、内側キャンセル室および外側キャンセル室の２つの遠心油圧キャンセル室内に発生する遠心油圧によって前記ピストンを後退させる方向の打ち消し力を発生させることができる。特に、外側キャンセル室は、回転軸に対して離れている位置に配置されているため、強い打ち消し力を発生させることができる。これにより、ピストン油圧室において強い遠心油圧が発生しても、内側キャンセル室および外側キャンセル室で発生する遠心油圧に基づく逆方向の打ち消し力によって、ピストンの意図しない押圧を阻止させることができる。また、内側キャンセル室または外側キャンセル室の一方を油密に密閉するシール部材が破損した場合でも、他方のキャンセル室を機能させることができる構造となっているため、意図しない摩擦係合要素の係合を阻止することができる。

また、請求項２にかかる発明の車両用自動変速機の摩擦係合装置によれば、前記ピストンの前記摩擦係合要素を押圧するための押圧部は、前記キャンセルプレートに複数個形成されたピストン貫通穴に軸心方向の移動可能に貫通されているため、ピストンの押圧部はキャンセルプレートのピストン貫通穴を通って摩擦係合要素を押圧することができる。また、前記ピストン貫通穴を径方向内側に形成させることで、前記ピストンの押圧部を径方向内側に配置させることができるため、前記外側キャンセル室を形成させることができる。

また、請求項３にかかる発明の車両用自動変速機の摩擦係合装置によれば、前記内側キャンセル室および外側キャンセル室は、前記ピストンの環状壁に形成された連通穴によって相互に連通されているため、外側キャンセル室に対しても容易に油圧を供給することができる。

また、請求項４にかかる発明の車両用自動変速機の摩擦係合装置によれば、前記クッションプレートは、外周縁が前記回転駆動部材の外周壁にスプライン嵌合されると共に、内周縁が前記一方の摩擦板の内周縁よりも内側に延設され、前記ピストンの押圧部は、前記クッションプレートの内周縁を押圧するため、前記摩擦係合要素を押圧する際に必要となるモーメント力を容易に発生させることができる。これにより、ピストンの押圧部がクッションプレートを押圧する際に必要となる押圧力を低減させることができる。

また、請求項５にかかる発明の車両用自動変速機の摩擦係合装置によれば、前記ピストンは、金属板材からプレス加工よって成形されたものであるため、ピストンを容易に製造することができ、且つ軽量化することができる。また、ピストンの肉厚を比較的薄くすることができるため、内側キャンセル室および外側キャンセル室が遠心油圧に対する打ち消し力を発生させるための受圧面積を大きく形成させることができる。これより、ピストン油圧室で発生する遠心油圧による力と内側キャンセル室および外側キャンセル室から発生させる打ち消し力とを略等しくすることができ、摩擦係合装置の係合油圧の制御性を向上させることができる。

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車両用動力伝達装置１０の骨子図である。この車両用動力伝達装置１０は、横置き型の自動変速機であって、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に採用されるものであり、走行用の駆動源としてエンジン１２を備えている。内燃機関にて構成されているエンジン１２の出力は、エンジン１２のクランク軸、流体伝動装置としてのトルクコンバータ１４から前後進切換装置１６、入力軸３６、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）１８、減速歯車装置２０を介して終減速機２２に伝達され、左右の駆動輪２４Ｌ、２４Ｒに分配される。

トルクコンバータ１４は、エンジン１２のクランク軸に連結されたポンプ翼車１４ｐ、およびタービン軸３４を介して前後進切換装置１６に連結されたタービン翼車１４ｔを備えており、流体を介して動力伝達を行うようになっている。また、それらのポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔの間には、ロックアップクラッチ２６が設けられており、図示しない油圧制御装置の切換弁などよって係合側油室および解放側油室に対する油圧供給が切り換えられることにより、係合または解放されるようになっており、完全係合されることによってポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔは一体回転させられる。上記ポンプ翼車１４ｐには、ベルト式無段変速機１８を変速制御したりベルト狭圧力を発生させたり、或いは各部に潤滑油を供給したりするための油圧を発生させる機械式のオイルポンプ２８が設けられている。

前後進切換装置１６は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置を主体として構成されており、トルクコンバータ１４のタービン軸３４はサンギヤ１６ｓに一体的に連結され、ベルト式無段変速機１８の入力軸３６は、キャリヤ１６ｃに一体的に連結されている一方、キャリヤ１６ｃとサンギヤ１６ｓは前進用クラッチＣ１を介して選択的に連結され、リングギヤ１６ｒは後進用ブレーキＢ１を介してハウジングに選択的に固定されるようになっている。前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる油圧式摩擦係合装置であり、図２に示されるように、前進用クラッチＣ１が係合させられると共に後進用ブレーキＢ１が解放されることにより、前後進切換装置１６は一体回転状態とされることにより前進用動力伝達経路が成立させられて、前進方向の駆動力がベルト式無段変速機１８側へ伝達される一方、後進用ブレーキＢ１が係合させられると共に前進用クラッチＣ１が解放されることにより、前後進切換装置１６は後進用動力伝達経路が成立させられて、入力軸３６はタービン軸３４に対して逆方向に回転させられるようになり、後進方向の駆動力がベルト式無段変速機１８側へ伝達される。また、前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１が共に解放されると、前後進切換装置１６は動力伝達を遮断するニュートラル（遮断状態）状態になる。

ベルト式無段変速機１８は、入力軸３６に設けられている入力側部材である有効径が可変の入力側可変プーリ４２と、出力軸４４に設けられている出力側部材である有効径が可変の出力側可変プーリ４６と、それらの可変プーリ４２、４６に巻き掛けられた摩擦接触する動力伝達部材として機能する伝動ベルト４８とを備えており、可変プーリ４２、４６と伝動ベルト４８との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる。可変プーリ４２および４６は、入力軸３６および出力軸４４にそれぞれ固定された固定回転体４２ａおよび４６ａと、入力軸３６および出力軸４４に対して軸心まわりの相対回転不能且つ、軸心方向の移動可能に設けられた可動回転体４２ｂおよび４６ｂと、それらの間のＶ溝幅が可変とする推力を付与する入力側油圧シリンダ４２ｃおよび出力側油圧シリンダ４６ｃとを備えて構成されており、入力側可変プーリ４２の油圧シリンダの油圧が制御されることにより、両可変プーリ４２、４６のＶ溝幅が変化して伝動ベルト４８の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎ_ＩＮ／出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が連続的に変化させられる。

図３は、図１の車両用動力伝達装置１０の一部である前後進切換装置１６の前進用クラッチＣ１の構成を説明するための要部断面図である。前進用クラッチＣ１は、タービン軸３４と前後進切換装置１６との間に配設され、タービン軸３４からの出力を前後進切換装置１６に選択的に伝達するためのものである。なお、本実施例の前進用クラッチＣ１が、本発明の車両用自動変速機の摩擦係合装置に対応している。

前進用クラッチＣ１は、タービン軸３４に連結されることで常時回転駆動される第１回転部材５０と、前後進切換装置１６に回転を伝達するための第２回転部材５２と、その第１回転部材５０と第２回転部材５２との間に介装され第１および第２回転部材５０、５２を選択的に連結或いは解放するための摩擦係合要素５４と、第１回転部材５０に覆われるように配設され摩擦係合要素５４を押圧する押圧部５６ｅを有するピストン５６と、摩擦係合要素５４とピストン５６との間に介装されたキャンセルプレート５８と、キャンセルプレート５８とピストン５６との間に介装されピストン５６を摩擦係合要素５４から隔離させる方向に付勢するリターンスプリング６０とを、備えている。なお、本実施例の第１回転部材５０が、本発明の回転駆動部材に対応しており、第２回転部材５２が、本発明の被回転駆動部材に対応している。

第１回転部材５０は、一方が底部を有すると共に他方が開口する有底二重円筒形状の部材であり、タービン軸３４に対して径方向内側に位置する円筒状の内周壁５０ａと、径方向外側に位置する円筒状の外周壁５０ｂと、内周壁５０ａと外周壁５０ｂとの一端側を連結する円板状の底板部５０ｃとで構成されている。内周壁５０ａの開口側の内周縁には、タービン軸３４から軸心と垂直に突き出す鍔部３４ａが溶接によって連結されており、第１回転部材５０は、タービン軸３４と一体的に回転駆動させられる。底板部５０ｃは、径方向外側に向かって伸びる円板状の部材であり、内周縁が内周壁５０ａの一端に連結されると共に外周縁が外周壁５０ｂの一端に連結されている。外周壁５０ｂの開口側の内周面にはスプライン歯６２が形成されており、そのスプライン歯６２には、摩擦係合要素５４を構成する複数枚の内向摩擦板６４が軸心方向の移動可能にスプライン嵌合されている。なお、本実施例の内向摩擦板６４が、本発明の一方の摩擦板に対応している。

摩擦係合要素５４は、前述した外周壁５０ｂにスプライン嵌合されている複数枚の内向摩擦板６４と、その内向摩擦板６４の間に介在されると共に、内周縁が後述する第２回転部材５２に形成されているスプライン歯６６にスプライン嵌合されてる複数枚の外向摩擦板６８とを備えており、外周壁５０ｂのスプライン歯６２の開口側には、各摩擦板６４、６８の軸心方向の移動を阻止するためのスナップリング７０が嵌め着けられている。また、摩擦係合要素５４のスナップリング７０とは反対側である内向摩擦板６４とピストン５６の押圧部５６ｅとの間には、外周縁がスプライン歯６２にスプライン嵌合されると共に内周縁が内向摩擦板６４よりもさらに径方向内側に延設されたクッションプレート７２が介装されている。なお、本実施例の外向摩擦板６８が、本発明の他方の摩擦板に対応している。

第２回転部材５２は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置である前後進切換装置１６のキャリヤピン７６がたとえば圧入によって嵌め着けられている円板状の壁部５２ａと、その壁部５２ａの外周縁に連結されて軸心と平行に伸びる筒部５２ｂとを備えており、筒部５２ｂの外周面には前述したスプライン歯６６が形成され、外向摩擦板６８が軸心方向の移動可能にスプライン嵌合されている。なお、前後進切換装置１６のサンギヤ１６ｓは、タービン軸３４にスプライン嵌合されており、タービン軸３４と一体的に回転させられる。

前記第１回転要素５０と摩擦係合要素５４および第２回転部材５２との間には、第１回転部材５０の内周壁５０ａと外周壁５０ｂとの間を密閉するようにキャンセルプレート５８が固定された状態で配設されている。キャンセルプレート５８の内周縁は、第１回転部材５０の内周壁５０ａの外周面に嵌め着けられているスナップリング７８に当接させられており、軸心方向の一方への移動が阻止されている。また、キャンセルプレート５８の外周縁は、リップシール８０を介して油密に密閉されている。

ピストン５６は、金属板材からプレス加工によって成形されており第１回転部材５０とキャンセルプレート５８とで形成された空間内に収容されるように配設されている。ピストン５６は、第１回転部材５０の内周壁５０ａの外周面にリップシール８２を介して軸心方向の移動可能な略円筒形状の内周壁５６ａと、内周縁が内周壁５６ａの一端に連結されると共に外周縁がリップシール８４を介して第１回転部材５０の外周壁５０ｂの内周面に軸心方向の移動可能に摺接する円板状の第１側壁５６ｂと、外周縁が第１側壁５６ｂの外周縁に連結され第１側壁５６ｂと略平行に伸びる第２側壁５６ｃと、一端がその第２側壁５６ｃの内周縁に連結されて軸心方向に伸びる環状壁５６ｄと、その環状壁５６ｄの端部に連結され先端が摩擦係合要素５４を押圧する押圧部５６ｅとを、備えている。この摩擦係合要素５４を押圧するための押圧部５６ｅは、周方向に複数個設けられており、キャンセルプレート５８の押圧部５６ｅに対向する位置に複数個形成されているピストン貫通穴８６に軸心方向の移動可能に貫通されている。なお、キャンセルプレート５８のピストン貫通穴８６には、リップシール８８および８９が固着されており、このピストン貫通穴８６からの作動油の漏洩を阻止している。また、キャンセルプレート５８の内周側とピストン５６の第１側壁５６ｂとの間には、リターンスプリング６０が介装されており、ピストン５６を第１回転部材５０の底板部５０ｃ側、すなわち摩擦係合要素５４を押圧させない方向に常時付勢させている。

ピストン５６と第１回転部材５０との間にはピストン５６を摩擦係合要素５４側に移動させる駆動源となる油圧が供給されるピストン油圧室９０が形成されている。ピストン油圧室９０は、ピストン５６の内周壁５６ａおよび第１側壁５６ｂと第１回転部材５０の内周壁５０ａ、外周壁５０ｂ、および底板部５０ｃとで囲まれており、リップシール８２および８４によって油密な空間に形成されている。

一方、ピストン５６とキャンセルプレート５８との間にはピストン油圧室９０内で発生する遠心油圧を打ち消すための遠心油圧キャンセル室９２が形成されている。遠心油圧キャンセル室９２は、第１回転部材５０の内周壁５０ａおよび外周壁５０ｂとキャンセルプレート５８とピストン５６とで囲まれており、リップシール（８０、８２、８４、８８、８９）によって油密な空間に形成されている。また、遠心油圧キャンセル室９２は、ピストン５６の環状壁５６ｄによって径方向に分割されており、環状壁５６ｄよりも径方向内側に位置する第１キャンセル室９４および環状壁５６ｄよりも径方向外側に位置する第２キャンセル室９６の２つの遠心油圧キャンセル室で構成されている。また、第１キャンセル室９４と第２キャンセル室９６との間は、ピストン５６の環状壁５６ｄに形成されている連通穴９８によって相互に連通されている。なお、本実施例の第１キャンセル室９４が、本発明の内側キャンセル室に対応しており、第２キャンセル室９６が、本発明の外側キャンセル室に対応している。

前記ピストン油圧室９０に供給される作動油は、非回転部材である固定部材１００に形成されている作動油供給口１０２から第１回転部材５０の内周壁５０ａに形成されている第１連通口１０４を通って供給される。一方、第１キャンセル室９４に供給される潤滑油は、タービン軸３４内に形成されている潤滑油供給口１０６からベアリング１０８内を通り、第１回転部材５０の内周壁５０ａに形成されている第２連通口１１０を通って供給される。また、第２キャンセル室９６に供給される潤滑油は、第１キャンセル室９４からピストン５６の連通穴９８を通って供給される。なお、ピストン油圧室９０に供給される作動油および第１および第２キャンセル室９４、９６に供給される潤滑油は、それぞれ主な用途が異なるために異なる名前となっているが、実質的には同じ油が使用されている。

このように構成される前進用クラッチＣ１において、作動油供給口１０２からピストン油圧室９０内に作動油が供給されると、その作動油の油圧によってピストン５６がリターンスプリング６０の付勢力に抗して、摩擦係合要素５４側に移動させられ、押圧部５６ｅがクッションプレート７２の内周縁を押圧する。この押圧によって、クッションプレート７２の外周縁を支点としてモーメントが発生し、このモーメント力によってクッションプレート７２に隣接する内向摩擦板６４がスナップリング７０側に押圧させられる。これにより、内向摩擦板６４および外向摩擦板６８がスナップリング７０側に押圧させられ、且つスナップリング７０によって軸心方向への移動が阻止されていることから、摩擦係合要素５４が係合させられる。また、摩擦係合要素５４が係合されると、第１回転部材５０の回転が第２回転部材５２に伝達され、前後進切換装置１６のキャリヤ１６ｃに入力される。

ここで、たとえば前後進切換装置１６のニュートラル時など前進用クラッチＣ１が係合されない際に車両のアクセルを踏み込むと、エンジンには負荷がかけられていないため、エンジンが高速回転で回転させられる。このようにエンジンが高速回転状態となると、トルクコンバータ１４のタービン軸３４およびそのタービン軸３４に一体的に連結された第１回転部材５０も同様に高速回転で回転させられる。第１回転部材５０が高速回転で回転させられると、ピストン油圧室９０内の作動油も高速回転で回転させられるため、比較的強い遠心油圧が発生させられ、その遠心油圧によってピストン５６が摩擦係合要素５４側にリターンスプリング６０に抗して前進させられ摩擦係合要素５４を押圧する恐れがある。これに対して、本実施例では、第１キャンセル室９４および第２キャンセル室９６の２つの遠心油圧キャンセル室９２内に発生する遠心油圧によってピストン油圧室９０内で発生する遠心油圧に基づく前進方向の推力を打ち消す力を発生させる。遠心油圧は回転軸に対して径方向外側に位置するほど強い遠心油圧が発生するが、前進用クラッチＣ１では、ピストン５６の押圧部５６ｅが比較的径方向内側に位置されており、第２キャンセル室９６は、押圧部５６ｅの径方向外側に位置させられているため、第２キャンセル室９６では、比較的強い遠心油圧を発生させることが可能となっている。また、ピストン５６の肉厚が比較的薄い金属板材でプレス成形されているため、ピストン油室９０がピストン５６を押圧するための受圧面積と、第１キャンセル室９４および第２キャンセル室９６がピストン５６を押圧するための受圧面積とは略等しくなり、ピストン油圧室９０内で発生する遠心油圧に対して、第１キャンセル室９４および第２キャンセル室９６に発生するその遠心油圧に基づいて略等しい打ち消し力を発生させることができ、第１回転部材５０が高速回転状態であってもピストン５６の摩擦係合要素５４の押圧を阻止することができる。

また、前進用クラッチＣ１の第１キャンセル室９４および第２キャンセル室９６を油密に密閉するリップシール（８０、８８、８９）の何れか１つが破損したとしても、第１キャンセル室９４および第２キャンセル室９６の何れか一方が機能する構造となっている。具体的には、第１キャンセル室９４を油密に密閉するリップシール８８が破損すると、第１キャンセル室９４は機能しなくなるが、第２キャンセル室９６は機能させることができる。一方、第２キャンセル室９６を油密に密閉するリップシール８０または８９が破損すると、第２キャンセル室９６は機能しなくなるが、第１キャンセル室９４は機能させることができる。

上述のように、本実施例によれば、遠心油圧キャンセル室９２は、ピストン５６の環状壁５６ｄによって径方向に分割された第１キャンセル室９４および第２キャンセル室９６で構成されているため、たとえば第１回転駆動部材５０が高速回転で回転させられている際には、ピストン油圧室９０では比較的強い遠心油圧に基づくピストン５６の前進方向の推力が発生するが、第１キャンセル室９４および第２キャンセル室９６の２つの遠心油圧キャンセル室９２内に生じる遠心油圧に基づいて上記推力に対する逆方向の強い打ち消し力を発生させることができる。特に、第２キャンセル室９６は、回転軸に対して離れている位置に配置されているため、強い打ち消し力を発生させることができる。これにより、ピストン油圧室９０において強い遠心油圧が発生しても、第１キャンセル室９４および第２キャンセル室９６で発生する遠心油圧に基づく打ち消し力によって、ピストン５６の意図しない押圧を阻止させることができる。また、第１キャンセル室９４または第２キャンセル室９６の一方を油密に密閉するシール部材（８０、８８、８９）が破損した場合でも、他方のキャンセル室を機能させることができ、意図しない摩擦係合要素５４の係合を阻止することができる。

また、前述の実施例によれば、ピストン５６の摩擦係合要素５４を押圧するための押圧部５６ｅは、キャンセルプレート５８に複数個形成されたピストン貫通穴８６に軸心方向の移動可能に貫通されているため、ピストン５６の押圧部５６ｅはキャンセルプレート５８のピストン貫通穴８６を通って摩擦係合要素５４を押圧させることができる。また、ピストン貫通穴８６を径方向内側に形成させることで、ピストン５６の押圧部５６ｅを径方向の比較的内側に配置させることができるため、第２キャンセル室９６を形成させることができる。

また、前述の実施例によれば、第１キャンセル室９４および第２キャンセル室９６は、ピストン５６の環状壁５６ｄに形成された連通穴９８によって相互に連通されているため、第２キャンセル室９６に対しても容易に油圧を供給することができる。

また、前述の実施例によれば、クッションプレート７２は、外周縁が第１回転部材５０の外周壁にスプライン嵌合されると共に、内周縁が内向摩擦板６４の内周縁よりも内側に延設され、ピストン５６の押圧部５６ｅは、クッションプレート７２の内周縁を押圧するため、摩擦係合要素５４を押圧する際に必要となるモーメント力を容易に発生させることができる。これにより、ピストン５６の押圧部５６ｅがクッションプレート７２を押圧する際に必要となる押圧力を低減させることができる。

また、前述の実施例によれば、ピストン５６は、金属板材からプレス加工よって成形されたものであるため、ピストン５６を容易に製造することができ、且つ軽量化することができる。また、ピストン５６の肉厚を比較的薄くすることができるため、第１キャンセル室９４および第２キャンセル室９６が遠心油圧に対する打ち消し力を発生させるための受圧面積を大きく形成させることができる。これより、ピストン油圧室９０で発生する遠心油圧による力と第１キャンセル室９４および第２キャンセル室９６から発生させる打ち消し力とを略等しくすることができ、摩擦係合装置５４の係合油圧の制御性を向上させることができる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図４は、本発明が適用された他の実施例である車両用動力伝達装置１３０の一部である前進用クラッチＣ１の構成を説明するための要部断面である。本実施例の前進用クラッチＣ１は、ピストン１３２の構成が異なるだけであって、他の構成は、前述した車両用動力伝達装置１０の構成と同様となっているためその説明を省略する。

本実施例のピストン１３２は、金属板材からプレス加工によって成形されており第１回転部材５０に収容されるように配設されている。ピストン１３２は、第１回転部材５０の内周壁５０ａの外周面にリップシール８２を介して軸心方向の移動可能な略円筒形状の内周壁１３２ａと、内周縁が内周壁１３２ａの一端に連結され径方向外側に伸びる円板状の第１側壁１３２ｂと、一端が第１側壁１３２ｂの外周縁に連結され段付形状を有する環状壁１３２ｃと、環状壁１３２ｃの他端側に接続されると共に先端が摩擦係合要素５４を押圧する押圧部１３２ｄと、内周縁が環状壁１３２ｃの外周側にたとえば溶接接合に接続されると共に外周縁がＯリング１３４を介して第１回転部材５０の外周壁５０ｂの内周面に軸心方向の移動可能に摺接する第２側壁１３２ｅとを、備えている。

また、摩擦係合要素５４とピストン１３２の押圧部１３２ｄとの間に配設されているクッションプレート１３６は、径方向に内向摩擦板６４と略等しい長さとなっている。ピストン１３２の押圧部１３２ｄは、そのクッションプレート１３６の内周縁に対向するように位置され、キャンセルプレート５８に複数個形成されているピストン貫通穴８６に軸心方向の移動可能に貫通させられている。なお、ピストン１３２の押圧部１３２ｅとキャンセルプレート５８のピストン貫通穴８６との間にはリップシール８８および８９が介装されており、油密に密閉されている。また、キャンセルプレート５８の外周縁と第１回転部材５０の外周壁５０ｂの内周面との間にはリップシール８０が介装されており、油密に密閉されている。

ピストン１３２と第１回転部材５０との間には、ピストン１３２を摩擦係合要素５４側に移動させる駆動源となる油圧が供給されるピストン油圧室９０が形成されている。ピストン油圧室９０は、ピストン１３２の内周壁１３２ａ、第１側壁１３２ｂ、および第２側壁１３２ｅと、第１回転部材５０の内周壁５０ａ、外周壁５０ｂ、および側壁５０ｃとで囲まれており、リップシール８２および第２側壁１３２ｅの外周部に配設されているＯリング１３４によって油密な空間に形成されている。

また、遠心油圧キャンセル室１３８は、第１回転部材５０の内周壁５０ａおよび外周壁５０ｂとキャンセルプレート５８とピストン１３２とで囲まれており、リップシール（８０、８２、８８、８９）およびＯリング１３４によって油密な空間に形成されている。また、遠心油圧キャンセル室１３８は、ピストン１３２の環状壁１３２ｃによって径方向に分割されており、径方向内側に位置する第１キャンセル室１４０および径方向外側に位置する第２キャンセル室１４２の２つの遠心油圧キャンセル室で構成されている。また、第１キャンセル室１４０と第２キャンセル室１４２との間は、ピストン１３２の環状壁１３２ｃに形成されている連通穴１４４によって相互に連通されている。なお、本実施例の第１キャンセル室１４０が、本発明の内側キャンセル室に対応しており、第２キャンセル室１４２が、本発明の外側キャンセル室に対応している。

このように構成される車両用動力伝達装置１３０の前進用クラッチＣ１において、前進用クラッチＣ１が係合されない際に第１回転部材５０が高速回転で回転させられると、ピストン油室９０内に比較的強い遠心油圧が発生させられると共に、その遠心油圧に基づいてピストン１３２の前進方向の推力が発生させられる。これに対して、本実施例では、第１キャンセル室１４０および第２キャンセル室１４２の２つの遠心油圧キャンセル室１３８内に発生する遠心油圧に基づいて、ピストン油圧室９０で発生する遠心油圧に基づく推力を打ち消す逆向きの力を発生させる。遠心油圧は回転軸に対して径方向外側に位置する方が強い遠心油圧が発生するが、第２キャンセル室１４２は、ピストン１３２の環状壁１３２ｃの径方向外側に位置させられているため、第２キャンセル室１４２では、比較的強い遠心油圧を発生させることができる。また、ピストン１３２の肉厚が比較的薄い金属板材でプレス成形されているため、ピストン油室９０がピストン１３２を移動させるための受圧面積と、第１キャンセル室１４０および第２キャンセル室１４２がピストン１３２を移動させるための受圧面積とが略等しくなり、ピストン油室９０内で発生する遠心油圧による推力に対して、第１キャンセル室１４０および第２キャンセル室１４２では、その遠心油圧に基づいて上記推力に略等しい打ち消し力を逆向きに発生させることができ、第１回転部材５０が高速回転状態であっても、ピストン１３２の摩擦係合要素５４の押圧を阻止することができる。

また、前進用クラッチＣ１の第１キャンセル室１４０および第２キャンセル室１４２を油密に密閉するリップシール（８０、８８、８９）の何れか１つが破損したとしても、第１キャンセル室１４０および第２キャンセル室１４２の何れか一方が機能する構造となっている。具体的には、第１キャンセル室１４０を油密に密閉するリップシール８８が破損すると、第１キャンセル室１４０は機能しなくなるが、第２キャンセル室１４２は機能させることができる。一方、第２キャンセル室１４２を油密に密閉するリップシール８０または８９が破損すると、第２キャンセル室１４２は機能しなくなるが、第１キャンセル室１４０は機能させることができる。

上述のように、本実施例においても前述の実施例と同様の効果を得ることができ、第１回転部材５０の高速回転時においてピストン油圧室９０で発生する比較的強い遠心油圧に対して、第１キャンセル室１４０および第２キャンセル室１４２によって十分な打ち消し力を発生させることができる。また、リップシール（８０、８８、８９）の何れか１つが破損した場合でも、第１キャンセル室１４０および第２キャンセル室１４２の何れか一方を機能させることができる。

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、本実施例の車両用動力伝達装置１０、１３０は何れもベルト式無段変速機（ＣＶＴ）１８を備えたものであったが、特にベルト式無段変速機１８に限定されるものではなく、変速機は有段自動変速機であっても本発明は適用することができる。

また、本実施例では、ピストン油室９０および遠心油圧キャンセル室９２、１３８を油密に密閉するためにリップシール（８０、８２、８８、８９）が使用されているが、特にリップシールに限定されるものではなく、他のシール部材を用いて実施することもできる。

また、本実施例では、前進用クラッチＣ１に対して、本発明が適用されているが、たとえば後進用ブレーキＢ１など、他の摩擦係合装置に本発明を適用してもよい。

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車両用動力伝達装置の骨子図である。 図１の車両用動力伝達装置の作動状態を表す係合作動表である。 図１の車両用動力伝達装置の一部である前進用クラッチの構成を説明するための要部断面図である。 本発明が適用された他の実施例である車両用動力伝達装置の一部である前進用クラッチの構成を説明するための要部断面図である。

符号の説明

５０：第１回転部材（回転駆動部材） ５０ａ：内周壁 ５０ｂ：外周壁 ５２：第２回転部材（被回転駆動部材） ５４：摩擦係合要素 ５６：ピストン ５６ｄ、１３２ｃ：環状壁 ５６ｅ、１３２ｄ：押圧部 ５８：キャンセルプレート ６４：内向摩擦板（一方の摩擦板） ６８：外向摩擦板（他方の摩擦板） ７２、１３６：クッションプレート ８６：ピストン貫通穴 ９０：ピストン油圧室 ９２、１３８：遠心油圧キャンセル室 ９４、１４０：第１キャンセル室（内側キャンセル室） ９６、１４２：第２キャンセル室（外側キャンセル室） ９８、１４４：連通穴 Ｃ１：前進用クラッチ（車両用自動変速機の摩擦係合装置）

Claims (5)

1. 回転を伝達する回転駆動部材とその回転が伝達される被回転駆動部材とを選択的に連結するための摩擦係合要素と、その摩擦係合要素を押圧する押圧部を有する環状壁を備えたピストンと、該回転駆動部材とピストンとの間に形成され該ピストンを押圧方向に移動させるための油圧が供給されるピストン油圧室と、該ピストンの該ピストン油圧室の背面側に配設されたキャンセルプレートと前記ピストンとの間に形成された遠心油圧キャンセル室とを、備えた車両用自動変速機の摩擦係合装置であって、
   前記遠心油圧キャンセル室は、前記ピストンの環状壁によって径方向に分割された内側キャンセル室および外側キャンセル室で構成されていることを特徴とする車両用自動変速機の摩擦係合装置。
2. 前記回転駆動部材は、一方に底部を有する有底二重円筒部材であり、該有底二重円筒部材の内周壁と外周壁との間を密閉するように前記キャンセルプレートが少なくとも前記ピストンから離れる方向に固定された状態で配設され、前記ピストンは前記回転駆動部材と前記キャンセルプレートとで形成された空間内に配設されており、
   前記ピストンの前記摩擦係合要素を押圧するための押圧部は、前記キャンセルプレートに複数個形成されたピストン貫通穴に軸心方向の移動可能に貫通されていることを特徴とする請求項１の車両用自動変速機の摩擦係合装置。
3. 前記内側キャンセル室および外側キャンセル室は、前記ピストンの環状壁に形成された連通穴によって相互に連通されていることを特徴とする請求項２の車両用自動変速機の摩擦係合装置。
4. 前記摩擦係合要素は、前記回転駆動部材の外周壁の内周側に軸心方向の移動可能にスプライン嵌合された複数枚の一方の摩擦板と、その一方の摩擦板の間に介装されると共に、前記被回転駆動部材に軸心方向の移動可能にスプライン嵌合された複数枚の他方の摩擦板とを備えており、
   前記一方の摩擦板と前記ピストンの押圧部との間に介装されたクッションプレートは、外周縁が前記外周壁にスプライン嵌合されると共に、内周縁が前記一方の摩擦板の内周縁よりも内側に延設され、前記ピストンの押圧部は、前記クッションプレートの内周縁を押圧することを特徴とする請求項３の車両用自動変速機の摩擦係合装置。
5. 前記ピストンは、金属板材からプレス加工よって成形されたものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかの車両自動変速機の摩擦係合装置。
   

Images