JP2008014386A - Clutch device of automatic transmission and method of assembling the clutch device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動変速機のクラッチ装置に関し、自動車に搭載される自動変速機の技術分野に属する。 The present invention relates to a clutch device for an automatic transmission, and belongs to the technical field of an automatic transmission mounted on an automobile.
自動車用の自動変速機は、トルクコンバータと変速歯車機構とを組合せ、この変速歯車機構の動力伝達経路を複数のクラッチやブレーキ等の摩擦締結要素の選択的作動により切り換えて、所定の変速段に自動的に変速するように構成したものであるが、前記クラッチは、外周側円筒部とその一端の底壁部とを有し、他端が開口されたクラッチドラムと、該クラッチドラム内に相対回転可能に配置されたクラッチハブと、該クラッチドラムとクラッチハブとの間に配設され、これらに交互に係合された複数枚の摩擦板と、該摩擦板を押圧して締結させることにより前記クラッチドラムとクラッチハブとを結合するピストンと、該ピストンに押圧力を作用させる油圧が供給される油圧室等で構成される。 An automatic transmission for an automobile is a combination of a torque converter and a transmission gear mechanism, and the power transmission path of the transmission gear mechanism is switched by selective operation of frictional engagement elements such as a plurality of clutches and brakes to obtain a predetermined gear stage. The clutch is configured to automatically shift, but the clutch has a cylindrical portion on the outer peripheral side and a bottom wall portion at one end thereof, and a clutch drum having the other end opened, and a relative position within the clutch drum. A clutch hub disposed rotatably, a plurality of friction plates disposed between the clutch drum and the clutch hub and alternately engaged with the clutch hub, and pressing and fastening the friction plates The piston comprises a piston that couples the clutch drum and the clutch hub, and a hydraulic chamber that is supplied with hydraulic pressure that applies a pressing force to the piston.
その場合に、前記ピストンは、クラッチドラム内の奥部に収納され、該ドラム底壁部内面とピストン背面との間に前記油圧室が形成されると共に、該油圧室の内、外周部にシール部材が装着される。 In this case, the piston is housed in the inner part of the clutch drum, and the hydraulic chamber is formed between the inner surface of the drum bottom wall and the back surface of the piston, and the outer periphery of the hydraulic chamber is sealed. A member is mounted.
このようなシール部材を備えたクラッチ装置の構成が特許文献1に開示されている。このクラッチ装置では、ピストンを、油圧室を画成する内周側の受圧部と、該受圧部よりクラッチドラムの底壁側へ軸方向にオフセットした外周側の摩擦板押圧部と、該受圧部と押圧部とを連結する円筒状連結部とで構成すると共に、前記クラッチドラム底壁部から前記ピストンの筒状連結部の内側に突入するようにシール部材支持部を延設し、油圧室外周囲を密封するシール部材として、該支持部の外周に前記ピストンの筒状連結部の内周面に摺接するオーリングを装着した構成である。
A configuration of a clutch device provided with such a seal member is disclosed in
この構成によれば、油圧室外周囲のシール部がピストンの摩擦板押圧部よりクラッチドラムの開口側に配置されることになり、該押圧部の外周にシール部を設ける場合より、クラッチ装置の軸方向寸法が短縮されることになる。 According to this configuration, the seal portion around the outside of the hydraulic chamber is disposed closer to the opening side of the clutch drum than the friction plate pressing portion of the piston. The directional dimension will be shortened.
ところで、前記特許文献1に記載のクラッチ装置のように、油圧室の周囲を密封するシール部材としてオーリングを用いた場合、所定の油圧に対して十分なシール性を確保しようとすると、摺動抵抗が大きくなったり、該摺動抵抗のばらつきが大きくなったりして、油圧の給排に対するピストンの応答性や動作の安定性が悪化し、変速制御のより緻密な制御の妨げとなる。
By the way, when an O-ring is used as a sealing member for sealing the periphery of a hydraulic chamber as in the clutch device described in
これに対しては、摺動抵抗が小さく、しかも油圧室内の油圧によって先端のリップ部が摺動面に圧着することにより高いシール性が得られるリップシールの採用が考えられる。しかし、前記特許文献1のクラッチ装置のように、クラッチドラム底壁部にシール部材支持部を延設し、その外周にピストンの筒状連結部の内周面に摺接するシール部材を装着する構成の場合、リップシールを用いると、次のような問題の発生が考えられる。
To cope with this, it is conceivable to employ a lip seal that has a low sliding resistance and that provides a high sealing performance when the tip lip is pressed against the sliding surface by the hydraulic pressure in the hydraulic chamber. However, like the clutch device of
つまり、図10に示すように、クラッチドラムAの底壁部A1にシール部材支持部A2が設けられ、該支持部A2に装着されたシール部材Bを、ピストンCの受圧部C1と摩擦板押圧部C2との間の筒状連結部C3の内周面に摺接させることにより、受圧室Dの外周囲を密封する構成において、前記シール部材Bとしてリップシールを用いる場合、その外周部のリップ部B1の先端をピストンC側に向けて装着することになるが、この場合、支持部A2に予めリップシールBを装着した状態で、クラッチドラムAにピストンCを組み込もうとした際に、リップ部B1の先端がピストンCの筒状連結部C3と押圧部C2の角部C′に引っかかったり、捲り上げられたりして、該連結部C3内にスムーズに挿入されず、該リップ部B1を損傷するおそれが生じるのである。 That is, as shown in FIG. 10, the seal member support A2 is provided on the bottom wall A1 of the clutch drum A, and the seal member B mounted on the support A2 is pressed between the pressure receiving part C1 of the piston C and the friction plate. When the lip seal is used as the seal member B in the configuration in which the outer periphery of the pressure receiving chamber D is sealed by being brought into sliding contact with the inner peripheral surface of the cylindrical connecting portion C3 between the portion C2 and the outer peripheral lip The tip of the part B1 will be mounted facing the piston C side. In this case, when the piston C is to be assembled into the clutch drum A with the lip seal B mounted in advance on the support part A2, The tip of the lip part B1 is caught in the cylindrical connecting part C3 of the piston C and the corner part C 'of the pressing part C2, or is not smoothly inserted into the connecting part C3. To damage It is from occurring.
その場合に、図示のように、前記角部C′に面取りを施しても、その問題は完全に回避することはできず、結局、このような構成のクラッチ装置において、油圧室の外周囲にリップシールを用いるのが困難となっている。 In that case, as shown in the figure, even if the corner portion C ′ is chamfered, the problem cannot be completely avoided. After all, in the clutch device having such a configuration, the outer periphery of the hydraulic chamber is provided. It has become difficult to use lip seals.
そこで、本発明は、前記のような構成のクラッチ装置において、油圧室外周囲を密封するシール部材としてリップシールの使用を可能とすることを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to enable the use of a lip seal as a seal member for sealing the outer periphery of a hydraulic chamber in the clutch device configured as described above.
前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
まず、本願の請求項1に記載の発明は、外周側円筒部とその一端の底壁部とを有するクラッチドラムと、該クラッチドラム内に相対回転可能に配置されたクラッチハブと、該クラッチドラムとクラッチハブとの間に配設され、これらに交互に係合された複数枚の摩擦板と、該摩擦板を押圧して締結させることにより前記クラッチドラムとクラッチハブとを結合させるピストンと、該ピストンに押圧力を作用させる油圧が供給される油圧室とを有すると共に、前記ピストンは、前記油圧室を画成する内周側の受圧部と、該受圧部より前記クラッチドラム底壁側へ軸方向にオフセットした外周側の摩擦板押圧部と、該受圧部と押圧部とを連結する筒状連結部とを有し、かつ、前記クラッチドラム底壁部から前記ピストンの筒状連結部の内側に突入するシール部材支持部が延設され、該支持部に支持されたシール部材が前記筒状連結部の内周面に摺接して前記受圧室の外周囲を密封するように構成された自動変速機のクラッチ装置において、前記シール部材は、前記ピストンの筒状連結部内周面に摺接する外周部が該ピストンの受圧部側を指向するリップ部とされたリップシールであり、かつ、前記クラッチドラムは、シール部材支持部が延設された内周部分とその外周部分とに少なくとも2分割されており、その結合部が前記リップシールの外周部より内側に設けられていることを特徴とする。
First, the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の自動変速機のクラッチ装置において、クラッチドラムの内周部分と外周部分の結合部は、軸方向の厚みが該ドラム底壁部の他の部位より厚くされ、かつ、前記ピストンの筒状連結部と軸方向にオーバーラップするように設けられていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the clutch device for an automatic transmission according to the first aspect, the connecting portion between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the clutch drum has an axial thickness that is the bottom wall portion of the drum. It is thicker than other portions, and is provided so as to overlap the cylindrical connecting portion of the piston in the axial direction.
また、請求項3に記載の発明は、前記請求項2に記載の自動変速機のクラッチ装置において、前記クラッチドラムの結合部を構成する外周部分の内周部は、前記ピストンの筒状連結部の内側に延びる筒状とされていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the clutch device for an automatic transmission according to the second aspect, the inner peripheral portion of the outer peripheral portion constituting the coupling portion of the clutch drum is a cylindrical connecting portion of the piston. It is made into the cylinder shape extended inside.
さらに、請求項4に記載の発明は、前記請求項1から請求項3のいずれかに記載の自動変速機のクラッチ装置において、前記クラッチドラムの結合部は、内周部分の外周に設けられた外歯と外周部分の内周に設けられた内歯とでなるスプラインで構成されていることを特徴とする。
Further, the invention according to claim 4 is the clutch device for an automatic transmission according to any one of
そして、請求項5に記載の発明は、前記請求項1から請求項4のいずれかに記載の自動変速機のクラッチ装置において、前記クラッチドラムの結合部の軸方向の中央部に、内周部分と外周部分との軸方向の相対移動を阻止する係止部材が備えられていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the clutch device for an automatic transmission according to any one of the first to fourth aspects, an inner peripheral portion is provided at a central portion in the axial direction of the coupling portion of the clutch drum. And a locking member that prevents relative movement in the axial direction between the outer peripheral portion and the outer peripheral portion.
一方、請求項6に記載の発明は、外周側円筒部とその一端の底壁部とを有するクラッチドラムと、該クラッチドラム内に相対回転可能に配置されたクラッチハブと、該クラッチドラムとクラッチハブとの間に配設され、これらに交互に係合された複数枚の摩擦板と、該摩擦板を押圧して締結させることにより前記クラッチドラムとクラッチハブとを結合させるピストンと、該ピストンに押圧力を作用させる油圧が供給される油圧室とが備えられ、前記ピストンは、前記油圧室を画成する内周側の受圧部と、該受圧部より前記クラッチドラム底壁側へ軸方向にオフセットした外周側の摩擦板押圧部と、該受圧部と押圧部とを連結する筒状連結部とを有し、かつ、前記クラッチドラム底壁部から前記ピストンの筒状連結部の内側に突入するシール部材支持部が延設され、該支持部に支持されたリップシールのピストン受圧部側を指向するリップ部が前記筒状連結部の内周面に摺接して前記受圧室の外周囲を密封すると共に、前記クラッチドラムは、前記シール部材支持部が延設された内周部分とその外周部分とに少なくとも2分割され、その結合部が前記リップシールの外周部より内側に設けられた構成の自動変速機のクラッチ装置の組立方法において、前記クラッチドラムの内周部分と外周部分とを結合する前に、内周部分のシール部材支持部に、リップシールをリップ部がピストン受圧部側を指向するように装着し、次に、該クラッチドラム内周部分を、前記ピストンの筒状連結部の内径とほぼ等しい内径の外周壁を有する治具内に底壁部側から挿入することにより前記リップシールのリップ部を縮径させ、この状態で、前記治具の外周壁内周面がピストンの筒状連結部の内周面に連続するように該治具の端面とピストンの端面とを当接させると共に、リップシールのリップ部を治具の外周壁内周面に沿って筒状連結部の内周面内に案内し、該リップ部が筒状連結部の内周面の所定位置に接するまで、クラッチドラム内周部分とピストンとを接近させた後、該クラッチドラム内周部分に外周部分を結合することを特徴とする。 On the other hand, the invention described in claim 6 is a clutch drum having a cylindrical portion on the outer peripheral side and a bottom wall portion at one end thereof, a clutch hub disposed in the clutch drum so as to be relatively rotatable, and the clutch drum and the clutch. A plurality of friction plates disposed between and alternately engaged with the hub; a piston for coupling the clutch drum and the clutch hub by pressing and fastening the friction plates; and the piston A hydraulic chamber to which a hydraulic pressure is applied to apply a pressing force to the piston, and the piston has an inner pressure receiving portion that defines the hydraulic chamber, and an axial direction from the pressure receiving portion toward the clutch drum bottom wall side A friction plate pressing portion on the outer peripheral side that is offset to the cylinder, a cylindrical connecting portion that connects the pressure receiving portion and the pressing portion, and from the bottom wall portion of the clutch drum to the inside of the cylindrical connecting portion of the piston. Rushing seal A material support portion is extended, and a lip portion directed to the piston pressure receiving portion side of the lip seal supported by the support portion is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylindrical connecting portion to seal the outer periphery of the pressure receiving chamber. In addition, the clutch drum is divided into at least two parts, an inner peripheral part where the seal member support part is extended and an outer peripheral part thereof, and the coupling part is provided inside the outer peripheral part of the lip seal. In the assembling method of the clutch device of the transmission, before the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the clutch drum are coupled, the lip seal is directed to the seal member support portion of the inner peripheral portion, and the lip portion is directed to the piston pressure receiving portion side. Next, the inner peripheral portion of the clutch drum is inserted from the bottom wall portion side into a jig having an outer peripheral wall having an inner diameter substantially equal to the inner diameter of the cylindrical connecting portion of the piston. In this state, the end face of the jig and the end face of the piston are brought into contact so that the inner peripheral face of the outer peripheral wall of the jig is continuous with the inner peripheral face of the cylindrical connecting portion of the piston. In addition, the lip portion of the lip seal is guided along the inner peripheral surface of the outer peripheral wall of the jig into the inner peripheral surface of the cylindrical connecting portion, and the lip portion contacts a predetermined position on the inner peripheral surface of the cylindrical connecting portion. After the clutch drum inner peripheral portion and the piston are brought close to each other, the outer peripheral portion is coupled to the clutch drum inner peripheral portion.
上記のように構成したことにより、本願各発明によれば、次の効果が得られる。 With the above configuration, according to each invention of the present application, the following effects can be obtained.
まず、請求項1に記載の発明によれば、ピストンが、油圧室を画成する内周側の受圧部に対して外周側の摩擦板押圧部がクラッチドラムの底壁側へ軸方向にオフセットした形状とされ、その両部を連結する筒状連結部の内側に、クラッチドラム底壁部から延設されたシール部材支持部を突入させて、前記筒状連結部の内周面に摺接するシール部材を支持させる構成としたから、油圧室外周囲をシールするシール部をピストンの摩擦板押圧部の外周に設ける場合より、クラッチ装置全体としての軸方向寸法が短縮されることになる。 First, according to the first aspect of the invention, the piston is offset in the axial direction by the friction plate pressing portion on the outer peripheral side with respect to the inner pressure receiving portion defining the hydraulic chamber toward the bottom wall side of the clutch drum. The seal member support portion extending from the bottom wall portion of the clutch drum is inserted into the cylindrical connecting portion that connects the two portions, and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylindrical connecting portion. Since the seal member is supported, the axial dimension of the clutch device as a whole is shortened compared to the case where a seal portion for sealing the outer periphery of the hydraulic chamber is provided on the outer periphery of the friction plate pressing portion of the piston.
そして、このような構成において、前記クラッチドラムを、シール部材支持部が延設された内周部分とその外周部分とに少なくとも2分割したので、外周部分を内周部分に結合する前に、該内周部分の支持部にリップシールを取り付けることが可能となる。 In such a configuration, the clutch drum is divided into at least two parts, namely, an inner peripheral part where the seal member support portion is extended and an outer peripheral part thereof. Therefore, before the outer peripheral part is joined to the inner peripheral part, A lip seal can be attached to the support portion of the inner peripheral portion.
その場合に、該リップシールは、外周のリップ部がピストン側を指向する方向に取り付けられ、その状態で該ピストンの筒状連結部に挿入されることになるが、この挿入作業をクラッチドラム外周部分を内周部分に結合する前に行うことができ、しかも、該クラッチドラム内周部分と外周部分との結合部は、リップシールの外周のリップ部より内側に設けられているので、該リップ部の背部からこれを縮径させる治具を用いることが可能となる。 In this case, the lip seal is attached in a direction in which the outer lip portion faces the piston side, and is inserted into the cylindrical connecting portion of the piston in this state. Can be performed before the portion is joined to the inner peripheral portion, and the joint portion between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the clutch drum is provided inside the lip portion on the outer periphery of the lip seal. It is possible to use a jig for reducing the diameter from the back of the part.
これにより、ピストンをクラッチドラムに組み付ける場合において、リップシールのリップ部をピストンの円筒状連結部の内側に挿入するときに、該連結部と摩擦板押圧部との角部にリップ部が引っかかったりすることなく、スムーズに挿入することができ、該リップ部の損傷が防止されることになる。 As a result, when the piston is assembled to the clutch drum, when the lip portion of the lip seal is inserted inside the cylindrical connecting portion of the piston, the lip portion is caught at the corner portion between the connecting portion and the friction plate pressing portion. Therefore, the lip can be prevented from being damaged.
そして、請求項2に記載の発明によれば、前記クラッチドラムの内周部分と外周部分の結合部は、軸方向の厚みが該ドラム底壁部の他の部位より厚くされ、かつ、前記ピストンの筒状連結部と軸方向にオーバーラップするように設けられているので、該筒状連結部内側の空間を有効利用して、前記結合部の軸方向寸法を長くすることが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the connecting portion between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the clutch drum is thicker in the axial direction than other portions of the drum bottom wall portion, and the piston Since it is provided so as to overlap with the cylindrical connecting portion in the axial direction, the axial dimension of the coupling portion can be increased by effectively using the space inside the cylindrical connecting portion.
したがって、クラッチ装置全体としての軸方向寸法の増大を回避しながら、クラッチドラムの内周部分と外周部分とが強固に結合されることになり、内周部分に対する外周部分の倒れや、両者間でのがたつき等が防止される。 Therefore, while avoiding an increase in the axial dimension of the clutch device as a whole, the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the clutch drum are firmly coupled, and the outer peripheral portion is collapsed with respect to the inner peripheral portion or between the two. Shaking or the like is prevented.
また、請求項3に記載の発明によれば、クラッチドラムの結合部を構成する外周部分の内周部を、ピストンの筒状連結部の内側に延びる筒状としたので、該クラッチドラムの軸方向寸法を長くすることなく、結合部の軸方向寸法を十分に確保することが可能となる。
According to the invention described in
さらに、請求項4に記載の発明によれば、前記クラッチドラムの結合部は、スプラインで構成されるので、内周部分と外周部分の結合が容易であり、かつ、回転方向のがたつきが抑制される。 Furthermore, according to the invention described in claim 4, since the coupling portion of the clutch drum is configured by a spline, the inner circumferential portion and the outer circumferential portion can be easily coupled, and rattling in the rotation direction can occur. It is suppressed.
そして、請求項5に記載の発明によれば、前記クラッチドラムの結合部の軸方向の中央部に、内周部分と外周部分との軸方向の相対移動を阻止する係止部材が備えられているので、内周部分に対して外周部分が軸方向に移動して、例えば該クラッチドラムの底壁部が背後の部材と干渉したりすることが防止される。 According to the fifth aspect of the present invention, the locking member for preventing the relative movement in the axial direction between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion is provided at the central portion in the axial direction of the coupling portion of the clutch drum. Therefore, it is possible to prevent the outer peripheral portion from moving in the axial direction with respect to the inner peripheral portion and, for example, the bottom wall portion of the clutch drum from interfering with the member behind.
一方、請求項6に記載の発明によれば、治具によりリップシールのリップ部を縮径させた状態で、該リップシールが装着されたクラッチドラム内周部分にピストンを組み付けるから、該リップシールのリップ部がピストンの筒状連結部の内側に、引っかかったり、捲れ上がったりすることなく、スムーズに挿入されることになり、該リップ部の損傷が防止される。 On the other hand, according to the invention described in claim 6, since the piston is assembled to the inner peripheral portion of the clutch drum on which the lip seal is mounted in a state where the diameter of the lip portion of the lip seal is reduced by the jig, the lip seal The lip portion is smoothly inserted without being caught inside the cylindrical coupling portion of the piston, and damage to the lip portion is prevented.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
まず、図1により本実施の形態に係る自動変速機1の全体の機械的構成を説明すると、この自動変速機1は、横置き式エンジンに適用されるもので、主たる構成要素として、エンジンによって駆動されるトルクコンバータ10と、該トルクコンバータ10の出力回転が入力される変速機構20とを有し、該変速機構20の出力回転が中間伝動機構50を介して差動装置60に入力されるようになっている。
First, the overall mechanical configuration of the
前記トルクコンバータ10は、エンジン出力軸2に連結されたケース11と、該ケース11内に固設されたポンプ12と、該ポンプ12に対向して配置されて該ポンプ12により作動油を介して駆動されるタービン13と、該ポンプ12とタービン13との間に介設され、かつ、変速機ケース3にワンウェイクラッチ14を介して支持されてトルク増大作用を行うステータ15と、前記ケース11とタービン13との間に設けられ、該ケース11を介してエンジン出力軸2とタービン13とを直結するロックアップクラッチ16とで構成されている。そして、前記タービン13の回転がタービン軸17を介して変速機構20側に出力されるようになっている。
The
なお、このトルクコンバータ10の反エンジン側には、該トルクコンバータ10のケース11を介してエンジン出力軸2に駆動されるオイルポンプ18が配置されている。
An
また、前記変速機構20は、トルクコンバータ10側に配置された第1遊星歯車機構21と、反トルクコンバータ10側に配置された第2遊星歯車機構22と、これらの中間に配置された第3、第4遊星歯車機構23、24とを有し、また、これらの遊星歯車機構21〜24でなる動力伝達経路を切り換えるクラッチやブレーキ等の複数の摩擦要素として、トルクコンバータ10側から順に配置された第1〜第3クラッチ31〜33と、同じく第1、第2ブレーキ41、42とを有し、これらにより前進1〜6速及び後退速が得られるようになっている。
The
前記第1〜第4遊星歯車機構21〜24は、いずれもサンギヤ21a〜24aと、これらのサンギヤ21a〜24aにそれぞれ噛合った複数のピニオン21b〜24bと、これらのピニオン21b〜24bを支持するキャリヤ21c〜24cと、ピニオン21b〜24bに噛合ったリングギヤ21d〜24dとで構成されている。
The first to fourth
前記第1遊星歯車機構21は、サンギヤ21aが変速機ケース3に固定され、キャリヤ21cが第1クラッチ31のドラム側に連結され、リングギヤ21dがタービン軸17及び第2クラッチのドラム側に連結されている。
In the first
また、前記第2遊星歯車機構22は、サンギヤ22aが変速機ケース3に固定され、リングギヤ22dがタービン軸17に連結され、キャリヤ22cが第3クラッチ33のドラム側に連結されている。
In the second
また、前記第3遊星歯車機構23は、サンギヤ23aが前記第3クラッチ33のハブ側及び第2ブレーキ42に連結され、キャリヤ23cが前記第2クラッチ32のハブ側及び第1ブレーキ41に連結され、リングギヤ23dが第4遊星歯車機構24のキャリヤ24cに連結されている。
In the third
さらに、第4遊星歯車機構24は、サンギヤ24aが前記第1クラッチ31のハブ側に連結され、リングギヤ24dが前記第3遊星歯車機構23のキャリヤ23cと結合されて第1ブレーキ41に連結され、キャリヤ24cが前記第3遊星歯車機構23のリングギヤ23dと結合されて、前記中間伝動機構50への出力ギヤ25に連結されている。
Further, in the fourth
そして、前記出力ギヤ25の回転は、中間伝導機構50を介して差動装置60に入力され、左右の車軸61、62を駆動する。
The rotation of the
ここで、前記クラッチ31〜33とブレーキ41、42の作動状態と変速段との関係を表1に示す。
Here, the relationship between the operating states of the
次に、本発明の特徴部分である第1クラッチ31及びその周辺の構成を詳しく説明する。 Next, the configuration of the first clutch 31 and its surroundings, which are characteristic parts of the present invention, will be described in detail.
図2に示すように、変速機ケース3内とトルクコンバータハウジング4との間には、両者間を仕切るように前記オイルポンプ18が固設され、該オイルポンプ18のカバー18aから反トルクコンバータ10側へ延設されたスリーブ(以下、「ポンプカバースリーブ」という)18b上に第1クラッチ31が配設されている。
As shown in FIG. 2, the
また、該ポンプカバースリーブ18bの先端には、第1遊星歯車機構21のサンギヤ21aがスプライン結合されていると共に、該スリーブ18b内を前記タービン軸17が貫通し、該軸17のスリーブ18bから突出した部位に円板状の連結部材71を介して第1遊星歯車機構21のリングギヤ21dが連結されている。
A
前記第1クラッチ31は、図3に拡大して示すように、前記ポンプカバースリーブ18b上に回転可能に支持されたクラッチドラム110と、該ドラム110の内側に、該ドラム110と同心上で相対回転可能に配設された円筒状のクラッチハブ120とを有する。
As shown in an enlarged view in FIG. 3, the first clutch 31 includes a
前記クラッチドラム110は、内周側円筒部110aと、外周側円筒部110bと、両円筒部110a、110bをトルクコンバータ10側(以下、「前側」とする)の端部で連結する底壁部110cとで構成され、該底壁部110cの反対側(以下、「後側」とする)の端部が開口されている。
The
そして、該クラッチドラム110の外周側円筒部110bの内周面とこれに対向するクラッチハブ120の外周面には、内歯及び外歯のスプラインがそれぞれ形成され、これらのスプラインに、外周側に歯を有する複数枚の摩擦板131…131と、内周側に歯を有する複数枚の摩擦板132…132とが交互に係合されており、また、これらの摩擦板131、132の並びの前側には、クラッチ締結時の緩衝用のディッシュプレート133が、後側には抜け止め用のスナップリング134がそれぞれ装着されている。
The inner peripheral surface of the outer peripheral side
ここで、前記クラッチドラム110は、ポンプカバースリーブ18bに嵌合された内周側円筒部110aを構成する筒状内周部材111と、底壁部110cの内周部分を構成する底壁内周部材112と、底壁部110cの外周部分と外周側円筒部110bとを構成する外周部材113とで構成されている。そして、前記筒状内周部材111と底壁内周部材112とが溶接により結合一体化されている。
Here, the
一方、底壁内周部材112と外周部材113との結合部においては、前者の外周部に軸方向に肉厚を大きくした厚肉部112aを設けると共に、後者の内周部に後側に延びる円筒部113aを設け、この厚肉部112aに設けた外歯と円筒部113aに設けた内歯とを噛み合わせることにより、該底壁内周部材112と外周部材113とがスプライン結合されている。そして、両側のスプラインの歯に対応位置させて設けた周溝112b、113bにスナップリング114が装着され、両部材112、113の軸方向の相対移動が阻止されている。
On the other hand, at the connecting portion between the bottom wall inner
なお、前記筒状内周部材111の後端部には第1遊星歯車機構21のキャリヤ21cが係合され、これらが一体回転するようになっている。
A
また、第1クラッチ31には、前記摩擦板131、132を押圧して当該クラッチ31を締結させるピストン140が備えられている。このピストン140は、前記クラッチドラム110における底壁部110cの内周部(底壁内周部材112)との間に油圧室150を形成する内周側の受圧部141と、該受圧部141より前側へ軸方向にオフセットした外周側の摩擦板押圧部142と、該受圧部141と押圧部142とを連結する筒状連結部143とを有する。
Further, the first clutch 31 is provided with a
そして、受圧部141の内周面には、前記筒状内周部材111の周溝111aに装着された内側リップシール161が摺接し、また、前記クラッチドラム110における底壁内周部材112の厚肉部112aの後端にはシール部材支持部112cが設けられ、該支持部112cに設けられた周溝112dに外側リップシール162が装着されて、前記ピストン140の筒状連結部143の内周面に摺接されている。これにより、前記油圧室150の内外周囲が密封されるようになっている。
The
その場合に、前記リップシール161、162は、外周部のリップ部161a、162aが油圧室150内の油圧を受けてそれぞれの摺接面に圧着するように、内側リップシール161のリップ部161aは先端が前側を指向し、外側リップシール162のリップ部162aは先端が後側を指向するように装着されている。
In this case, the lip seals 161 and 162 are formed so that the
そして、これらのリップシール161、162により内外周囲が密封された油圧室150に対して、オイルポンプカバー18に設けられた油路18c(図2参照)からクラッチドラム筒状内周部材111に設けられた油路111bを介して油圧が供給されるようになっている。
Then, with respect to the
さらに、この第1クラッチ31は、油圧室150に供給される油圧の作用方向と反対方向、即ちクラッチ解放方向にピストン140を付勢するリターンスプリング170を有する。このスプリング170の前端は、ピストン140における受圧部141の反油圧室150側の面に受止され、後端は、スナップリング181を用いてクラッチドラム筒状内周部材111の後端部に固定されたバネ受けディスク180に支持されている。
Further, the first clutch 31 has a
そして、このバネ受けディスク180とピストン140の受圧部141との間の空間がバランス室190とされ、該ディスク180の外周部に装着されたシール部材182が、前記ピストン140の筒状連結部143を後側に延長した筒状延長部144の内周面に摺接して、該バランス室190を密封するようになっている。そして、このバランス室190に、タービン軸17に設けれた油路17a(図2参照)からポンプカバースリーブ18bに設けられた油路18d及びクラッチドラム筒状内周部材111に設けられた油路111cを通って作動油が導入され、油圧室150への油圧非供給時に、該油圧室150に残留している作動油に作用する遠心力によりピストン140に作用するクラッチ締結方向の力を、該バランス室190に導入されている作動油の遠心力によるクラッチ解放方向の力で打ち消すようになっている。
A space between the
前記のような構成の第1クラッチ31は、次のように組み立てられる。 The first clutch 31 configured as described above is assembled as follows.
まず、図4に示すように、予め溶接一体化されたクラッチドラム110の筒状内周部材111と底壁内周部材112のユニット200に対して、両者の周溝111a、112dに内側及び外側リップシール161、162をそれぞれ装着する。その場合、内側リップシール161のリップ部161aは、先端を前側に、外側リップシール162のリップ部162aは先端を後側に向けて装着される。また、底壁内周部材112の外周部の厚肉部112aに設けられたスプラインの周溝112bに、外周部材113との結合用のスナップリング114を予め装着しておく。
First, as shown in FIG. 4, with respect to the
このように、各種部材が取り付けられたユニット200を、内周壁X1と、外周壁X2と、その一端側を連結する底壁X3とで円環状の凹部X4を形成した治具Xに組み付ける。この治具Xの内周壁X1の外径d1は、前記ユニット200の内径、即ちクラッチドラム110における筒状内周部材112の内径にほぼ等しくされ、外周壁X2の内径d2は、前記ユニット200の外周部に装着された外側リップシール162におけるリップ部162aの摺接面に圧接した状態での外径にほぼ等しくされ、また、凹部X4の外周部の深さdは、前記ユニット200を該凹部X4の奥まで挿入したときに、前記リップシール162のリップ部162aが外周壁X2の内側まで入り込む深さとされている。
Thus, the
また、この治具Xの外周には、リング状の補助治具Yが着脱自在に嵌め込まれている。この補助治具Yの一端側(治具Xの凹部X4の開口側)にはユニット200の組み込み方向xに向けて縮径する円錐状の案内面Y1が設けられ、該面Y1が最も縮径した縁部から治具Xの外周壁X2の内周面X2′に連続するようになっている。
A ring-shaped auxiliary jig Y is detachably fitted on the outer periphery of the jig X. One end side of this auxiliary jig Y (opening side of the recess X4 of the jig X) is provided with a conical guide surface Y1 whose diameter decreases in the assembling direction x of the
そして、治具Xに補助治具Yを取り付けた状態で、矢印xで示すように、ユニット200を該治具Xの凹部X4に組み込むことになるが、このとき、該ユニット200の外周部に装着されているリップシール162のリップ部162aが前記補助治具Yの円錐状案内面Y1に背面から当接し、該案内面Y1に沿って次第に縮径される。そして、十分縮径された上で、治具Xの外周壁内周面X2′内に案内される。
Then, with the auxiliary jig Y attached to the jig X, the
次に、図5に示すように、補助治具Bを取外し、治具Xの凹部X4の開口側の端面に向けてピストン140をy方向に移動させ、所定の位置関係であてがう。このとき、治具Xの外周壁内径d2は、ピストン140における筒状連結部143の内周面の径とほぼ等しくされているから、該治具Xの外周壁内周面とピストン140の筒状円筒部143の内周面とが連続することになる。
Next, as shown in FIG. 5, the auxiliary jig B is removed, and the
したがって、図6に示すように、この状態でユニット200を治具Xの凹部X4から取り出し、ピストン140の筒状連結部143の内側へz方向に移動させれば、リップシール162のリップ部162dの先端が、所定量縮径された状態のまま、前記筒状連結部143の内周面に乗り移ることになり、その際、先端がピストン140側を指向するリップ部162aが、該ピストン140の筒状連結部143と押圧部142との間の角部に引っかかったり、捲れあがったりすることなく、スムーズに筒状連結部143の内周面に接することになる。
Therefore, as shown in FIG. 6, if the
なお、このとき、内側リップシール161がピストン140の受圧部141の内周面に摺接し、油圧室150が形成されるが、内側リップシール161の場合は、リップ部161aが背部から前記受圧部141の内周面に挿入されるので、該リップ部161aの引っかかり等は生じない。
At this time, the
そして、このようにしてユニット200とピストン140とが組み合わされれば、図7に示すように、治具Xを除去し、ユニット200の背部(前側)からクラッチドラム外周部材113の内周部をユニット200の外周部、即ちクラッチドラム底壁内周部材112の外周部にスプライン嵌合させる。これにより、図8に示すように、底壁内周部材112の外周部の周溝112bに装着されていたスナップリング114が外周部材113の内周部の周溝113bに係合して、両者が完全にスプライン結合され、軸方向の相対移動ないし抜けが阻止されて、クラッチドラム110の全体が一体化されることになる。
Then, when the
その場合に、前記結合部を構成する底壁内周部材112の外周部は他の部位に比べて軸方向に肉厚が厚い厚肉部112aとされ、また、外周部材113の内周部にはピストン140の筒状連結部143の内側に延びる筒状部113aが設けれて、この厚肉部112aと円筒部113aにスプラインの外歯及び内歯が形成されているので、スプライン結合部が、ピストン140の筒状連結部143の内側の空間を有効利用しながら、軸方向に十分な寸法を確保することが可能となり、したがって、当該クラッチ31の軸方向寸法の増大を回避しながら、底壁内周部材112に対する外周部材113の倒れやがたつき等が防止されて、当該結合部の強固な結合が実現されることになる。
In that case, the outer peripheral portion of the bottom wall inner
なお、図9は本発明の他の実施の形態を示すもので、この実施の形態に係る第1クラッチ31′においては、クラッチドラム110′を構成する底壁内周部材112′の外周部のスプラインの外歯が形成された厚肉部112a′の後端に、中空円板状のシール部材支持部材112b′が溶着されており、その外周部に外側リップシール162′に装着されている。
FIG. 9 shows another embodiment of the present invention. In the first clutch 31 ′ according to this embodiment, the outer peripheral portion of the bottom wall inner
この実施の形態においても、クラッチドラム110′が前記底壁内周部材112′と外周部材113′とに分割され、これら両部材112′、113′を前記リップシール162′のリップ部162a′より内側でスプライン結合する構成であるから、前記実施の形態と同様の作用が得られる。
Also in this embodiment, the clutch drum 110 'is divided into the bottom wall inner peripheral member 112' and the outer peripheral member 113 ', and these two members 112' and 113 'are separated from the
以上のように、本発明によれば、自動変速機のクラッチ装置として、コンパクトで、しかもピストンの摺動抵抗が小さく安定した装置が実現されることになり、したがって変速制御が精度よく行われることになって、自動車用自動変速機の製造産業分野において好適に利用されることになる。 As described above, according to the present invention, as a clutch device for an automatic transmission, a compact and stable device with low piston sliding resistance can be realized, and therefore shift control can be performed with high accuracy. Thus, the present invention is suitably used in the field of manufacturing automobile automatic transmissions.
1 自動変速機
31 第1クラッチ
110 クラッチドラム
110b 底壁部
110c 外周側円筒部
112 内周部分(底壁内周部材)
112c シール部材支持部
113 外周部分(外周部材)
120 クラッチハブ
131、132 摩擦板
140 ピストン
141 受圧部
142 押圧部
143 筒状連結部
162 リップシール
162a リップ部
X、Y 治具
DESCRIPTION OF
112c Seal
120
Claims (6)
前記ピストンは、前記油圧室を画成する内周側の受圧部と、該受圧部より前記クラッチドラム底壁側へ軸方向にオフセットした外周側の摩擦板押圧部と、該受圧部と押圧部とを連結する筒状連結部とを有し、
かつ、前記クラッチドラム底壁部から前記ピストンの筒状連結部の内側に突入するシール部材支持部が延設され、該支持部に支持されたシール部材が前記筒状連結部の内周面に摺接して前記受圧室の外周囲を密封するように構成された自動変速機のクラッチ装置において、
前記シール部材は、前記ピストンの筒状連結部内周面に摺接する外周部が該ピストンの受圧部側を指向するリップ部とされたリップシールであり、
かつ、前記クラッチドラムは、シール部材支持部が延設された内周部分とその外周部分とに少なくとも2分割されており、
その結合部が前記リップシールの外周部より内側に設けられていることを特徴とする自動変速機のクラッチ装置。 A clutch drum having an outer cylindrical portion and a bottom wall portion at one end thereof; a clutch hub disposed in the clutch drum so as to be relatively rotatable; and disposed between the clutch drum and the clutch hub. A plurality of alternately engaged friction plates, a piston for connecting the clutch drum and the clutch hub by pressing and fastening the friction plates, and hydraulic pressure for applying a pressing force to the piston are supplied. And having a hydraulic chamber,
The piston includes an inner pressure receiving portion that defines the hydraulic chamber, an outer friction plate pressing portion that is axially offset from the pressure receiving portion toward the clutch drum bottom wall, and the pressure receiving portion and the pressing portion. And a cylindrical connecting part for connecting
Further, a seal member support portion that protrudes from the clutch drum bottom wall portion to the inside of the cylindrical connection portion of the piston is extended, and the seal member supported by the support portion is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical connection portion. In the clutch device of the automatic transmission configured to seal and seal the outer periphery of the pressure receiving chamber,
The seal member is a lip seal in which an outer peripheral portion that is in sliding contact with an inner peripheral surface of the cylindrical connecting portion of the piston is a lip portion that faces the pressure receiving portion side of the piston,
In addition, the clutch drum is divided into at least two parts, an inner peripheral part in which a seal member support part is extended and an outer peripheral part thereof,
A clutch device for an automatic transmission, wherein the coupling portion is provided inside the outer peripheral portion of the lip seal.
クラッチドラムの内周部分と外周部分の結合部は、軸方向の厚みが該ドラム底壁部の他の部位より厚くされ、
かつ、前記ピストンの筒状連結部と軸方向にオーバーラップするように設けられていることを特徴とする自動変速機のクラッチ装置。 In the clutch device for an automatic transmission according to claim 1,
The coupling portion between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the clutch drum has an axial thickness that is thicker than other portions of the drum bottom wall,
And the clutch apparatus of the automatic transmission characterized by being provided so that it may overlap with the cylindrical connection part of the said piston in an axial direction.
前記クラッチドラムの結合部を構成する外周部分の内周部は、前記ピストンの筒状連結部の内側に延びる筒状とされていることを特徴とする自動変速機のクラッチ装置。 In the clutch device for an automatic transmission according to claim 2,
The clutch device for an automatic transmission, wherein an inner peripheral portion of an outer peripheral portion constituting a coupling portion of the clutch drum is formed in a cylindrical shape extending inward of a cylindrical connecting portion of the piston.
前記クラッチドラムの結合部は、内周部分の外周に設けられた外歯と外周部分の内周に設けられた内歯とでなるスプラインで構成されていることを特徴とする自動変速機のクラッチ装置。 In the clutch device of the automatic transmission according to any one of claims 1 to 3,
The clutch part of the automatic transmission is characterized in that the coupling part of the clutch drum is composed of a spline composed of an external tooth provided on the outer periphery of the inner peripheral part and an inner tooth provided on the inner periphery of the outer peripheral part. apparatus.
前記クラッチドラムの結合部の軸方向の中央部に、内周部分と外周部分との軸方向の相対移動を阻止する係止部材が備えられていることを特徴とする自動変速機のクラッチ装置。 In the clutch apparatus of the automatic transmission according to any one of claims 1 to 4,
A clutch device for an automatic transmission, characterized in that a locking member for preventing relative movement in the axial direction between an inner peripheral portion and an outer peripheral portion is provided at a central portion in the axial direction of the coupling portion of the clutch drum.
前記ピストンは、前記油圧室を画成する内周側の受圧部と、該受圧部より前記クラッチドラム底壁側へ軸方向にオフセットした外周側の摩擦板押圧部と、該受圧部と押圧部とを連結する筒状連結部とを有し、
かつ、前記クラッチドラム底壁部から前記ピストンの筒状連結部の内側に突入するシール部材支持部が延設され、該支持部に支持されたリップシールのピストン受圧部側を指向するリップ部が前記筒状連結部の内周面に摺接して前記受圧室の外周囲を密封すると共に、
前記クラッチドラムは、前記シール部材支持部が延設された内周部分とその外周部分とに少なくとも2分割され、その結合部が前記リップシールの外周部より内側に設けられた構成の自動変速機のクラッチ装置の組立方法において、
前記クラッチドラムの内周部分と外周部分とを結合する前に、内周部分のシール部材支持部に、リップシールをリップ部がピストン受圧部側を指向するように装着し、
次に、該クラッチドラム内周部分を、前記ピストンの筒状連結部の内径とほぼ等しい内径の外周壁を有する治具内に底壁部側から挿入することにより前記リップシールのリップ部を縮径させ、
この状態で、前記治具の外周壁内周面がピストンの筒状連結部の内周面に連続するように該治具の端面とピストンの端面とを当接させると共に、
リップシールのリップ部を治具の外周壁内周面に沿って筒状連結部の内周面内に案内し、
該リップ部が筒状連結部の内周面の所定位置に接するまで、クラッチドラム内周部分とピストンとを接近させた後、該クラッチドラム内周部分に外周部分を結合することを特徴とする自動変速機のクラッチ装置組立方法。 A clutch drum having an outer cylindrical portion and a bottom wall portion at one end thereof; a clutch hub disposed in the clutch drum so as to be relatively rotatable; and disposed between the clutch drum and the clutch hub. A plurality of alternately engaged friction plates, a piston for connecting the clutch drum and the clutch hub by pressing and fastening the friction plates, and hydraulic pressure for applying a pressing force to the piston are supplied. With a hydraulic chamber,
The piston includes an inner pressure receiving portion that defines the hydraulic chamber, an outer friction plate pressing portion that is axially offset from the pressure receiving portion toward the clutch drum bottom wall, and the pressure receiving portion and the pressing portion. And a cylindrical connecting part for connecting
A seal member support portion that extends from the clutch drum bottom wall portion to the inside of the cylindrical coupling portion of the piston is extended, and a lip portion that faces the piston pressure receiving portion side of the lip seal supported by the support portion is provided. While sealingly contacting the outer periphery of the pressure receiving chamber in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylindrical connecting portion,
The clutch drum is divided into at least two parts, ie, an inner peripheral part where the seal member supporting part is extended and an outer peripheral part thereof, and the coupling part is provided inside the outer peripheral part of the lip seal. In the assembly method of the clutch device of
Before connecting the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the clutch drum, the lip seal is attached to the seal member support portion of the inner peripheral portion so that the lip portion faces the piston pressure receiving portion side,
Next, the lip portion of the lip seal is contracted by inserting the inner peripheral portion of the clutch drum into a jig having an outer peripheral wall having an inner diameter substantially equal to the inner diameter of the cylindrical connecting portion of the piston. Diameter,
In this state, while contacting the end surface of the jig and the end surface of the piston so that the inner peripheral surface of the outer peripheral wall of the jig is continuous with the inner peripheral surface of the cylindrical coupling portion of the piston,
Guide the lip portion of the lip seal along the inner peripheral surface of the outer peripheral wall of the jig into the inner peripheral surface of the cylindrical connecting portion,
The clutch drum inner peripheral portion and the piston are brought close to each other until the lip portion contacts a predetermined position on the inner peripheral surface of the cylindrical connecting portion, and then the outer peripheral portion is coupled to the clutch drum inner peripheral portion. A clutch device assembly method for an automatic transmission.
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CN103375504A (en) * | 2012-04-12 | 2013-10-30 | 舍弗勒技术股份两合公司 | Double clutch |
JP2015218886A (en) * | 2014-05-21 | 2015-12-07 | マツダ株式会社 | Automatic transmission and automatic transmission manufacturing method |
JP2020169682A (en) * | 2019-04-03 | 2020-10-15 | マツダ株式会社 | Clutch structure of automatic transmission |
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- 2006-07-05 JP JP2006185450A patent/JP2008014386A/en active Pending
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