JP2009030654A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向にコンパクトに構成され、かつ簡単な油路でもって構成される自動変速機のクラッチユニットを提供する。
【解決手段】それぞれ油圧サーボ２０、４０及びキャンセル油室２８、４８を有する一方のクラッチＣ３と他方のクラッチＣ４とを、軸方向にオーバラップして径方向の異なる位置に配置する。他方のクラッチＣ４のクラッチドラム４２と、一方のクラッチＣ３のクラッチドラム２２との間に設けられた隙間Ａは、一方のクラッチＣ３のキャンセル油室２８への油路として設けられる。一方のクラッチの油圧サーボ２０に、クラッチドラム２２に形成された油孔ｂ及び第２の隙間Ｂを介して油圧が供給される。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば車輌等に搭載される自動変速機に係り、詳しくは軸方向にオーバラップして半径方向の異なる位置に配置した２つのクラッチを備えた自動変速機に関する。

近時、車輌に搭載される自動変速機は、例えば前進８速段等の多段化が図られていると共に、車輌搭載性の観点から、多くの構成部品、例えばクラッチをコンパクトに配置することが求められている。

従来、入出力部材の一方を共通にして他方を異にする２つのクラッチを、軸方向にオーバラップして径方向の異なる位置に配置して、コンパクト化、特に軸方向のコンパクト化を図った自動変速機が提案されている（特許文献１参照）。上記２つのクラッチは、多板からなる摩擦板、これら摩擦板を操作する油圧サーボ、並びに油圧サーボの油圧室の遠心油圧をキャンセルするキャンセル油室がそれぞれ軸方向にオーバラップして配置されている。

上記２個の油圧サーボ及びキャンセル油室は、タービンシャフトと一体のクラッチドラムに配置されており、上記２個の油圧サーボには、上記クラッチドラムのボス部に形成された油路を介してそれぞれ油圧が供給されている。また、上記２個のキャンセル油室の内の内径側のキャンセル油室には、クラッチドラムのボス部に形成された油孔を介して直接オイルが供給され、外径側のキャンセル油室には、上記内径側のキャンセル油室のオイルが、内径側のクラッチのピストンに設けた油路及び上記固定部材である内径側のクラッチドラムに形成された油路を介して供給されている。

特開平７−２６９６６５号公報

上記２つのクラッチは、油圧サーボ及びキャンセル油室への油圧（又はオイル）を供給する油路構造が複雑となり、特に外径側のキャンセル油室へのオイルの供給は、複雑な油路経路となって、外径側クラッチの切り時に油圧サーボの油圧を排出する際、外径側のキャンセル油室にオイルを素早く供給して、適時のクラッチタイミングを取ることに支障を生ずる虞がある。

また、上記外径側キャンセル油室への油路を形成するため、内径側のピストンに油圧サーボ用のＯリングの外に、上記油路用Ｏリングを介在する必要があり、更なる軸方向の短縮化の障害となってしまう。

そこで、本発明は、コンパクト、特に軸方向にコンパクトな構成でもって、外径側のキャンセル油室に素早く必要量のオイルを供給し得、もって上述した課題を解決した自動変速機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、軸方向にオーバラップしかつ径方向の異なる位置に配置される２つのクラッチ（Ｃ３、Ｃ４）を備え、前記２つのクラッチ（Ｃ３、Ｃ４）は、それぞれクラッチドラム（２２、４２）と、該クラッチドラム（２２，４２）の一部をシリンダとして油圧サーボ（２０，４０）を構成するピストン（２４、４４）と、前記クラッチドラムに係合する多数の摩擦板（２１，４１）と、前記ピストン（２４，４４）の背面側に配置されて前記油圧サーボ（２０，４０）に作用する遠心油圧をキャンセルするキャンセル油室（２８，４８）と、を有してなる、自動変速機（１）において、
前記２つのクラッチ（Ｃ３、Ｃ４）のうちの外径側に位置する一方のクラッチ（Ｃ３）の前記油圧サーボ（２０）及び前記キャンセル油室（２８）は、内径側に位置する他方のクラッチ（Ｃ４）の前記油圧サーボ（４０）及びキャンセル油室（４８）に対してそれぞれ外径側に配置され、
前記一方のクラッチ（Ｃ３）のキャンセル油室（２８）に、前記他方のクラッチ（Ｃ４）のクラッチドラム（４２）と、前記一方のクラッチ（Ｃ３）のクラッチドラム（２２）との間の隙間（Ａ）を介してオイルが供給されてなる、
ことを特徴とする自動変速機にある。

請求項２に係る本発明は、
前記一方のクラッチ（Ｃ３）のクラッチドラム（２２）に、前記隙間（Ａ）に向けて突出する複数の突起（７２）を配置すると共に、これら突起内に、前記一方のクラッチの油圧サーボ（２０）に油圧を給排する油路（ｂ）を形成し、
前記突起を有さない前記隙間部分が、前記他方のクラッチのクラッチドラム（４２）と前記一方のクラッチのクラッチドラム（２２）との間に空間部分（Ａ’）を形成してなる、
請求項１記載の自動変速機にある。

請求項３に係る本発明は、
前記空間部分（Ａ’）に、前記一方のクラッチのキャンセル油室にオイルを供給又は排出する油孔（ａ）（ｅ）を整列して配置してなる、
請求項２記載の自動変速機にある。

以下、好ましい発明の態様を示す。前記一方のクラッチ（Ｃ３）のクラッチドラム（２２）は、その内径側に油路（ｂ）を有すると共に、その外径側に面状に拡がる第２の隙間（Ｂ）を有し、該一方のクラッチ（Ｃ３）の油圧サーボ（２０）に、前記油路（ｂ）及び第２の隙間（Ｂ）を介して油圧が給排されてなる。

前記一方のクラッチ（Ｃ３）のクラッチドラム（２２）は、内径側にて軸方向に延びるボス部（２２ｃ）と、外径側にて軸方向に延びるドラム部（２２ａ）と、前記ボス部（２２ｃ）と前記ドラム部（２２ａ）との間を連結する底部（２２ｂ）と、該底部（２２ｂ）の中間において前記ボス部（２２ｃ）及び前記ドラム部（２２ａ）と同方向に短く延びる鍔部（２２ｄ）と、を有し、
前記鍔部（２２ｄ）の外周面と前記ドラム部（２２ａ）とに油密状に嵌合して前記ピストン（２４）が配置され、
前記他方のクラッチ（Ｃ４）のクラッチドラム（４２）が、前記鍔部（２２ｄ）の内周面とスプライン係合（５４）すると共に前記ボス部（２２ｃ）にスナップリング（５０）にて抜止め係合されて、前記一方のクラッチ（Ｃ３）のクラッチドラム（２２）に回転方向及び軸方向一体に連結されてなる。

前記一方のクラッチ（Ｃ３）のキャンセル油室（２８）を構成するキャンセルプレート（２５）は、前記他方のクラッチ（Ｃ４）のクラッチドラム（４２）に段差部（５３）にて係合して、該キャンセル油室（２８）の油圧作用方向に対して抜止め配置され、
前記他方のクラッチ（Ｃ４）のキャンセル油室（４８）を構成するキャンセルプレート（４５）は、前記一方のクラッチ（Ｃ３）のクラッチドラム（２２）のボス部（２２ｃ）にスナップリング（３０）にて該キャンセル油室（４８）の油圧作用方向に対して抜止め配置され、
前記一方のクラッチ（Ｃ３）のキャンセル油室（２８）に配置されるリターンスプリング（２６）の取付荷重（ピストン（２４）が作動してなくリターンスプリング（２６）が縮んでいないときの荷重）が、前記他方のクラッチ（Ｃ４）のキャンセル油室（４８）に配置されるリターンスプリング（４６）の作動荷重（ピストン（４４）が作動してリターンスプリング（４６）が縮んだ状態の荷重）に比して強い付勢力を有してなる。

駆動源からの入力回転が入力される入力軸（７）と、
ケースと一体の固定部材（６ａ）に対して回転固定された第１のサンギヤ（Ｓ１）と、前記入力軸に連結される第１のキャリヤ（ＣＲ１）と、それら回転固定された第１のサンギヤ（Ｓ１）及び入力回転が入力される前記第１のキャリヤ（ＣＲ１）によって減速回転を出力する第１のリングギヤ（Ｒ１）と、からなる減速プラネタリギヤ（ＤＰ）と、
第１のクラッチ（Ｃ１）の係合により前記第１のリングギヤ（Ｒ１）の減速回転を入力する第２のサンギヤ（Ｓ２）と、第３のクラッチ（Ｃ３）の係合により前記第１のリングギヤ（Ｒ１）の減速回転を入力し、かつ第４のクラッチ（Ｃ４）の係合により前記第１のキャリヤ（ＣＲ１）を介した前記入力軸の回転を入力し、かつ第１のブレーキ（Ｂ１）の係止により回転が固定される第３のサンギヤ（Ｓ３）と、前記第３のサンギヤ（Ｓ３）に噛合するロングピニオン（Ｐ３）及び前記第２のサンギヤ（Ｓ２）に噛合するショートピニオン（Ｐ４）を有し、第２のブレーキ（Ｂ２）の係止により回転が固定され、かつ第２のクラッチ（Ｃ２）の係合により前記入力軸（７）の回転を入力する第２のキャリヤ（ＣＲ２）と、前記ロングピニオン（Ｐ３）に噛合すると共に、出力部材（８）に回転連結される第２のリングギヤ（Ｒ２）と、からなるプラネタリギヤセット（ＰＵ）と、を備え、
前記一方のクラッチは、前記第３のクラッチ（Ｃ３）であり、
前記他方のクラッチは、前記第４のクラッチ（Ｃ４）であり、
前記第１のクラッチ（Ｃ１）を係合すると共に、前記第２のブレーキ（Ｂ２）を係止することにより前進１速段を、
前記第１のクラッチ（Ｃ１）を係合すると共に、前記第１のブレーキ（Ｂ１）を係止することにより前進２速段を、
前記第１のクラッチ（Ｃ１）と前記第３のクラッチ（Ｃ３）とを係合することにより前進３速段を、
前記第１のクラッチ（Ｃ１）と前記第４のクラッチ（Ｃ４）とを係合することにより前進４速段を、
前記第１のクラッチ（Ｃ１）と前記第２のクラッチ（Ｃ２）とを係合することにより前進５速段を、
前記第２のクラッチ（Ｃ２）と前記第４のクラッチ（Ｃ４）とを係合することにより前進６速段を、
前記第２のクラッチ（Ｃ２）と前記第３のクラッチ（Ｃ３）とを係合することにより前進７速段を、
前記第２のクラッチ（Ｃ２）を係合すると共に、前記第１のブレーキ（Ｂ１）を係止することにより前進８速段を、
前記第３のクラッチ（Ｃ３）又は前記第４のクラッチ（Ｃ４）を係合すると共に、前記第２のブレーキ（Ｂ２）を係止することにより後進段を、それぞれ達成してなる。

請求項１に係る本発明によると、軸方向にオーバラップし、かつ径方向の異なる位置に２つのクラッチを配置することによって、クラッチユニットひいては自動変速機を、軸方向にコンパクトに形成することができる。

また、外径側に位置するクラッチの油圧サーボ及びキャンセル油室を、内径側に位置するクラッチの油圧サーボ及びキャンセル油室に対してそれぞれ外径側に配置し、一方のクラッチのキャンセル油室に、一方のクラッチのクラッチドラムと他方のクラッチのクラッチドラムとの間の隙間を介してオイルを供給することにより、簡単な構成の油路で上記キャンセル油室に油を供給することが可能となり、外径側クラッチのキャンセル油室への油の供給が円滑になり、適時のクラッチタイミングを取ることが可能となる。

更に、上記キャンセル油室に、平面的に拡がる上記隙間によりオイルを供給するので、該オイルの供給用としてスペースが軸方向に短くて足り、クラッチの軸方向の更なる短縮化が可能となる。

請求項２に係る本発明によると、上記隙間に、軸方向に広がる空間部分を形成したので、外径側に位置するキャンセル油室に対して充分な遠心油圧を確実に作用して、一方のクラッチの油圧サーボの排出を素早く行うことができる。

請求項３に係る本発明によると、突起を有さない空間部分には、一方のクラッチのキャンセル油室へオイルを供給又は排出する油孔を整列させるように配置することにより、該一方のクラッチのキャンセル油室への通油断面積を増大させ、円滑に一方のクラッチのキャンセル油室にオイルを供給又は排出することができる。

更に、発明の態様について述べると、一方のクラッチのクラッチドラムの内径側に油路を設け、その外径側に面状に拡がる第２の隙間を有することによって、一方のクラッチの油圧サーボへの油圧の給排を、上記面上に拡がる第２の隙間を介して素早く行うことができると共に、他方のクラッチの油圧サーボと径方向にオーバラップするクラッチドラム部分を、上記第２の隙間により薄肉に構成して、軸方向の短縮化を図ることができる。

一方のクラッチのクラッチドラムと他方のクラッチのクラッチドラムとを別部材により構成して、その間の隙間にて一方のクラッチのキャンセル油室へのオイル供給路を構成したものでありながら、両クラッチドラムを、簡単でコンパクトな構造でもって回転方向及び軸方向に一体に連結することができる。

一方のクラッチのキャンセル油室を構成するキャンセルプレートを、他方のクラッチのクラッチドラムに段差部にて係合して、該キャンセル油室の油圧作用方向に対して抜止め配置し、他方のクラッチのキャンセル油室を構成するキャンセルプレートを、前記一方のクラッチのクラッチドラムのボス部にスナップリングにて該キャンセル油室の油圧作用方向に対して抜止め配置し、一方のクラッチのキャンセル油室に配置されるリターンスプリングが、前記他方のクラッチのキャンセル油室に配置されるリターンスプリングに比して強い付勢力を有することによって、キャンセル油室に遠心油圧が発生しない状態や他方のクラッチのピストンのストローク中に、他方のクラッチのクラッチドラムが油圧の反力を受ける場合などにおいても、一方のクラッチ側のリターンスプリングが両クラッチドラムをスナップリングにて位置決めされる所定位置に付勢保持して、両クラッチの隙間による上記油路を常に所定間隙に保持することができる。

前進８速段及び少なくとも後進１速段を達成する自動変速機にあって、コンパクト化、特に軸方向のコンパクト化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図１乃至図５に沿って説明する。

本発明に係る自動変速機は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）タイプ等の車輌に搭載されて好適な自動変速機であり、図１、図３及び図４中における左右方向が実際の車輌搭載状態における前後方向に対応するが、説明の便宜上、エンジン等の駆動源側である図中右側を「前方側」、図中左方側を「後方側」というものとする。

まず、本発明を適応し得る自動変速機１の概略構成について図１に沿って説明する。図１に示すように、ＦＦタイプの自動変速機１は、ハウジングケースとミッションケースからなるケース６を備えており、該ケース６の前方側に、不図示のエンジンに接続し得る自動変速機１としての入力部材（フロントカバー及びセンターピース）１０を有している。また、該自動変速機１は、ロックアップクラッチ２ａを有するトルクコンバータ２が配置されており、ケース６内に、変速機構３、カウンタシャフト部４、及びディファレンシャル部５が配置されている。

該トルクコンバータ２は、エンジン（不図示）の出力軸と同軸上である変速機構３の入力軸７を中心とした軸上に配置されている。また、カウンタシャフト部４が、入力軸７と平行な軸上であるカウンタシャフト１２上に配置されており、ディファレンシャル部５は、該カウンタシャフト１２と平行な軸上に左右車軸１５，１５を有する形で配置されている。

変速機構３には、上記入力軸７上において、プラネタリギヤ（減速プラネタリギヤ）ＤＰが備えられ、その後方側において、プラネタリギヤユニット（プラネタリギヤセット）ＰＵが備えられている。

上記プラネタリギヤＤＰは、第１のサンギヤＳ１、第１のキャリヤＣＲ１、及び第１のリングギヤＲ１を備えており、該第１のキャリヤＣＲ１に、第１のサンギヤＳ１に噛合するピニオンＰ２及び第１のリングギヤＲ１に噛合するピニオンＰ１を互い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。

一方、プラネタリギヤユニットＰＵは、４つの回転要素として、第２のサンギヤＳ２、第３のサンギヤＳ３、第２のキャリヤＣＲ２及び第２のリングギヤＲ２を有し、該第２のキャリヤＣＲ２に、第３のサンギヤＳ３及び第２のリングギヤＲ２に噛合するロングピニオンＰ３と、第２のサンギヤＳ２に噛合するショートピニオンＰ４とを互い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の第１のサンギヤＳ１は、ケース６に対し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７に接続されて、該入力軸７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のクラッチＣ４に接続されている。更に、第１のリングギヤＲ１は、該固定された第１のサンギヤＳ１と該入力回転する第１のキャリヤ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のクラッチＣ１及び第３のクラッチＣ３に接続されている。

上記プラネタリギヤユニットＰＵの第３のサンギヤＳ３は、第１のブレーキＢ１に接続されてケース６に対して固定自在になっていると共に、上記第４のクラッチＣ４及び上記第３のクラッチＣ３に接続されて、第４のクラッチＣ４を介して上記第１のキャリヤＣＲ１の入力回転が、第３のクラッチＣ３を介して上記第１にリングギヤＲ１の減速回転が、それぞれに入力自在となっている。また、上記第２のサンギヤＳ２は、第１のクラッチＣ１に接続されており、上記第１のリングギヤＲ１の減速回転が入力自在となっている。

更に、上記第２のキャリヤＣＲ２は、入力軸７の回転が入力される第２のクラッチＣ２に接続されて、該第２のクラッチＣ２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Ｆ１及び第２のブレーキＢ２に接続されて、該ワンウェイクラッチＦ１を介してケース６に対して一方向の回転が規制されると共に、該第２のブレーキＢ２を介して回転が固定自在となっている。そして、上記第２のリングギヤＲ２は、ケース６に固定されたセンターサポート部材に対して回転自在に支持されたカウンタギヤ８に接続されている。

また、上記カウンタギヤ８には、上記カウンタシャフト部４のカウンタシャフト１２上に固定されている大径ギヤ１１が噛合しており、該カウンタシャフト１２には、外周面上に形成されている小径ギヤ１２ａを介してディファレンシャル部５のギヤ１４が噛合している。そして、該ギヤ１４は、ディファレンシャルギヤ１３に固定されており、ディファレンシャルギヤ１３を介して左右車軸１５，１５に接続されている。

つづいて、上記構成に基づき、変速機構３の作用について図１および図２に沿って説明する。

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のクラッチＣ１及びワンウェイクラッチＦ１が係合される。すると、固定された第１のサンギヤＳ１と入力回転である第１のキャリヤＣＲ１によって、減速回転する第１のリングギヤＲ１の回転が、第１のクラッチＣ１を介して第２のサンギヤＳ２に入力される。また、第２のキャリヤＣＲ２の回転が一方向（正転回転方向）に規制されて、つまり第２のキャリヤＣＲ２の逆回転が防止されて固定された状態になる。すると、第２のサンギヤＳ２に入力された減速回転が、固定された第２のキャリヤＣＲ２を介して第２のリングギヤＲ２に出力され、前進１速段としての正回転がカウンタギヤ８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のブレーキＢ２を係止して第２のキャリヤＣＲ２を固定し、該第２のキャリヤＣＲ２の正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Ｆ１により第２のキャリヤＣＲ２の逆回転を防止し、かつ正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Ｆ１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、第１のクラッチＣ１が係合され、第１のブレーキＢ１が係止される。すると、固定された第１のサンギヤＳ１と入力回転である第１のキャリヤＣＲ１によって減速回転する第１のリングギヤＲ１の回転が、第１のクラッチＣ１を介して第２のサンギヤＳ２に入力される。また、第１のブレーキＢ１の係止により第３のサンギヤＳ３の回転が固定される。すると、第２のキャリヤＣＲ２が第２のサンギヤＳ２よりも低回転の減速回転となり、該第２のサンギヤＳ２に入力された減速回転が該第２のキャリヤＣＲ２を介して第２のリングギヤＲ２に出力され、前進２速段として正転回転がカウンタギヤ８から出力される。

前進３速段（３ｒｄ）では、第１のクラッチＣ１及び第３のクラッチＣ３が係合される。すると、固定された第１のサンギヤＳ１と入力回転である第１のキャリヤＣＲ１によって減速回転する第１のリングギヤＲ１の回転が第１のクラッチＣ１を介して第２のサンギヤＳ２に入力される。また、第３のクラッチＣ３の係合により第１のリングギヤＲ１の減速回転が第３のサンギヤＳ３に入力される。つまり、第３のサンギヤＳ３及び第２のサンギヤＳ２に第１のリングギヤ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減速回転の直結状態となり、そのまま減速回転が第２のリングギヤＲ２に出力され、前進３速段としての正転回転がカウンタギヤ８から出力される。

前進４速段（４ｔｈ）では、第１のクラッチＣ１及び第４のクラッチＣ４が係合される。すると、固定された第１のサンギヤＳ１と入力回転である第１のキャリヤＣＲ１によって減速回転する第１のリングギヤＲ１の回転が、第１のクラッチＣ１を介して第２のサンギヤＳ２に入力される。また、第４のクラッチＣ４の係合により第１のキャリヤＣＲ１の入力回転が第３のサンギヤＳ３に入力される。すると、第２のキャリヤＣＲ２が第２のサンギヤＳ２よりも高回転の減速回転となり、該第２のサンギヤＳ２に入力された減速回転が該第２のキャリヤＣＲ２を介して第２のリングギヤＲ２に出力され、前進４段としての正転回転がカウンタギヤ８から出力される。

前進５速段（５ｔｈ）では、第１のクラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が係合される。すると、固定された第１のサンギヤＳ１と入力回転である第１のキャリヤＣＲ１によって減速回転する第１のリングギヤＲ１の回転が、第１のクラッチＣ１を介して第２のサンギヤＳ２に入力される。また、第２のクラッチＣ２の係合により第２のキャリヤＣＲ２に入力回転が入力される。すると、該第２のサンギヤＳ２に入力された減速回転と第２のキャリヤＣＲ２に入力された入力回転とにより、上記前進４段より高い減速回転となって第２のリングギヤＲ２に出力され、前進５段としての正転回転がカウンタギヤ８から出力される。

前進６速段（６ｔｈ）では、第２のクラッチＣ２及び第４のクラッチＣ４が係合される。すると、第４のクラッチＣ４の係合により第３のサンギヤＳ３に第１のキャリヤＣＲ１の入力回転が入力される。また、第２のクラッチＣ２の係合により第２キャリヤＣＲ２に入力回転が入力される。つまり、第３のサンギヤＳ３及び第２のキャリヤ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第２のリングギヤＲ２に出力され、前進６速段としての正回転がカウンタギヤ８から出力される。

前進７速段（７ｔｈ）では、第２のクラッチＣ２及び第３クラッチＣ３が係合される。すると、固定された第１のサンギヤＳ１と入力回転である第１のキャリヤＣＲ１によって減速回転する第１のリングギヤＲ１の回転が、第３のクラッチＣ３を介して第３のサンギヤＳ３に入力される。また、第２のクラッチＣ２の係合により第２のキャリヤＣＲ２に入力回転が入力される。すると、該第３のサンギヤＳ３に入力された減速回転と第２のキャリヤ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減速回転となって第２のリングギヤＲ２に出力され、前進７段としての正転回転がカウンタギヤ８から出力される。

前進８速段（８ｔｈ）では、第２のクラッチＣ２が係合され、第１のブレーキＢ１が係止される。すると、第２のクラッチＣ２の係合により第２のキャリヤＣＲ２に入力回転が入力される。また、第１のブレーキＢ１の係止により第３のサンギヤＳ３の回転が固定される。すると、固定された第３のサンギヤＳ３により第２のキャリヤＣＲ２の入力回転が上記前進７段高い増速回転となって第２のリングギヤＲ２に出力され、前進８速段として正回転がカウンタギヤ８から出力される。

後進１速段（Ｒｅｖ１）では、第３のクラッチＣ３が係合され、第２のブレーキＢ２が係止される。すると、固定された第１のサンギヤＳ１と入力回転である第１のキャリヤＣＲ１によって減速回転する第１のリングギヤＲ１の回転が、第３のクラッチＣ３を介して第３のサンギヤＳ３に入力される。また、第２のブレーキＢ２の係止により第２のキャリヤＣＲ２の回転が固定される。すると、第３のサンギヤＳ３に入力された減速回転が、固定された第２のキャリヤＣＲ２を介して第２のリングギヤＲ２に出力され、後進１速段として逆転回転がカウンタギヤ８から出力される。

後進２速段（Ｒｅｖ２）では、第４のクラッチＣ４が係合され、第２のブレーキＢ２が係止される。すると、第４のクラッチＣ４の係合により第１のキャリヤＣＲ１の入力回転が第３のサンギヤＳ３に入力される。また、第２のブレーキＢ２の係止により第２のキャリヤＣＲ２の回転が固定される。すると、第３のサンギヤＳ３に入力された入力回転が、固定された第２のキャリヤＣＲ２を介して第２のリングギヤＲ２に出力され、後進２速段として逆転回転がカウンタギヤ８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のクラッチＣ１、第２のクラッチＣ２、第３のクラッチＣ３及び第４のクラッチＣ４が、開放される。すると、第１のキャリヤＣＲ１と第３のサンギヤＳ３との間、第１のリングギヤＲ１と、第３のサンギヤＳ３及び第２のサンギヤＳ２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７と第２のキャリヤＣＲ２との間が切断状態となる。これにより、入力軸７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７とカウンタギヤ８との動力伝達が切断状態となる。

つづいて、自動変速機１において、本発明の第１の実施例に係る第３の（一方の）クラッチＣ３、第４の（他方の）クラッチＣ４の構成を図３に沿って説明する。内径側に位置する第４のクラッチＣ４は、第３のクラッチＣ３に内包される形で二階建てに配設されている。即ち、第３のクラッチＣ３は、第４のクラッチＣ４の外径側にあって、軸方向にオーバラップし、かつ径方向の異なる位置に配置されている。

該第３のクラッチＣ３は、多数の外摩擦板２１ａ、内摩擦板２１ｂからなる多板摩擦板２１と、これらの摩擦板２１を断接させる油圧サーボ２０と、該油圧サーボ２０に作用する遠心油圧をキャンセルするキャンセル油室２８と、を備える。また、内径側に位置する第４のクラッチＣ４も同様に、多数の外摩擦板４１ａ、内摩擦板４１ｂからなる多板摩擦板４１と、これらの摩擦板４１を断接させる油圧サーボ４０と、該油圧サーボ４０に作用する遠心油圧をキャンセルするキャンセル油室４８と、を備える。

上記第３のクラッチＣ３の油圧サーボ２０は、クラッチドラム２２、ピストン部材２４、キャンセルプレート２５、リターンスプリング２６を有しており、これらにより、作動油室２７を構成していると共に、その背面にキャンセル油室２８を構成している。クラッチドラム２２は、ボス部２２ｃ及びピストン支持部２２ｅを構成するインナドラム（内周側部材）２２_１と、ドラム部２２ａ及び底部２２ｂを構成するアウタドラム（外周側部材）２２_２とが、溶接等により一体に形成されており、ドラム部２２ａは、外周側を第１のクラッチＣ１（不図示）後方まで延び、ボス部２２ｃは、ブッシュ５５を介してステータシャフト（固定部材）６ａに回転自在に支持されている。また、該ボス２２ｃとドラム部２２ａとは、底部２２ｂにより連結されている。

クラッチドラム２２の底部２２ｂの中間部分には、ボス部２２ｃから外径側に伸びたピストン支持部２２ｅの外周に鍔部２２ｄが形成され、該鍔部２２ｄは、ドラム部２２ａ及びボス部２２ｃと同方向に短く延びている。また、鍔部２２ｄは、外周面においてピストン部材２４とＯリング３１を介して油密状に連結されており、かつその内周面において、後述する第４のクラッチＣ４のクラッチドラム４２とスプライン係合５４している。

ピストン部材２４は、該鍔部２２ｄと軸方向移動自在に係合されると共に、その外周面を、クラッチドラム２２の内周面と、シール部材５６を介して油密状に連結し、該ピストン部材２４と、シリンダを形成するクラッチドラム２２の内周面と、で前記作動油室２７が構成される。また、ピストン部材２４は、後方に向けて延設された延長部２４ａを備えており、該延長部２４ａが摩擦板２１を押圧することにより第３のクラッチＣ３の断接が行われる。

一方、第４のクラッチＣ４のクラッチドラム４２は、第３のクラッチＣ３のボス部２２ｃにスナップリング５０によって軸方向位置を規制されかつ、Ｏリング５７を介して油密状に設けられている。また該クラッチドラム４２は、第３のクラッチＣ３の鍔部２２ｄとのスプライン係合部５４後方において断面階段形状の段差部５３を備えている。

第３のクラッチＣ３のキャンセルプレート２５は、第４のクラッチＣ４のクラッチドラム４４に設けられた該段差部５３と係合し、その外周においてシール部材５８を介してピストン２４と油密状に設けられていると共に、内周部において第４のクラッチのクラッチドラム４２にシール部材８５を介して油密状に嵌合している。このキャンセルプレート２５の外周面と、ピストン２４の内周面とによって第３のクラッチの作動油室２７に発生した遠心油圧と平衡する油圧を発生させる前記キャンセル油室２８が構成される。また、キャンセルプレート２５と、ピストン２４との間にはリターンスプリング２６が配設され、該ピストン２４を常に前方へと付勢している。なお、該リターンスプリング２６は、後述する第４のクラッチＣ４のキャンセル油室４８に設けられたリターンスプリング４６よりも付勢力の強いスプリングが使用されている。

上記第３のクラッチＣ３の作動油室２７には、インナドラム２２_１のピストン支持部２２ｅと、アウタドラム２２_２の底部２２ｂと、の間に設けられた所定の隙間Ｂを介して、油孔ｂからの油が供給される。該隙間Ｂは、全周に亘り面状に拡がって設けられているため、軸方向に短い（狭い）スペースで通油孔に比して大きな通油断面積を有している。

また、第３のクラッチＣ３のキャンセル油室２８には、第４のクラッチＣ４のクラッチドラム４２と、第３のクラッチＣ３のインナドラム２２_１におけるピストン支持部２２ｅ背面との間に設けられた隙間Ａを介して、油孔ａからの潤滑油が供給される構成となっている。隙間Ａは、全周に亘り面状に拡がって設けられているため、両クラッチドラム２２，４２の軸方向間隔を狭く保持するもの（従って軸方向寸法の短縮化を図る）でありながら、通油孔を用いるものに比して大きな通油断面積を有している。なお、第４のクラッチＣ４のクラッチドラム４２と、第３のクラッチＣ３の鍔部２２ｅとの間に設けられたスプライン５４には、欠歯が設けられており、上記油路の油の流れを妨げないように構成されている。

一方、上記第４のクラッチＣ４の油圧サーボ４０は、上述したクラッチドラム４２と、ピストン部材４４、キャンセルプレート４５及びリターンスプリング４６を有しており、これらにより、作動油室４７を構成していると共に、その背面にキャンセル油室４８を構成している。

該ピストン４４は、第３のクラッチＣ３のクラッチドラム２２のボス部２２ｃとシール部材５９を介して油密状かつ軸方向移動可能に設けられていると共に、摩擦板４１を押圧する延長部４４ａを備えており、該延長部４４ａの外周面と、クラッチドラム４２の内周面と、がＯリング５１を介して油密状に係合している。

第４のクラッチＣ４の作動油室４７は、ピストン４４の外周面と、シリンダを形成するクラッチドラム４２の内周面とによって構成され、該作動油室４７には、油孔ｃによって油が供給される構成となっている。

また、第４のクラッチＣ４のキャンセルプレート４５は、第３のクラッチドラム２２のボス部２２ｃの段付き部２２ｆと、スナップリング３０によって軸方向位置を規制されて設けられており、該キャンセルプレート４５は、ピストン４４の内周面とシール部材６０を介して油密状に係合している。

第４のクラッチＣ４の作動油室４７に発生する遠心油圧と平衡する油圧が発生するキャンセル油室４８は、キャンセルプレート４５の内側面と、ピストン４４の背面とにより構成される。ピストン４４とキャンセルプレート４５との間にはリターンスプリング４６が設けられており、ピストン４４は、常に前方に向かって付勢される。また、このキャンセル油室４８には油孔ｄによって潤滑油が供給される。

ついで、第３のクラッチＣ３の作動油室２７及びキャンセル油室２８への通油断面積を更に大きくした第２の実施の形態について、第１の実施の形態と相違する構成を中心に図４（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図５に基づいて説明する。

上述したように、第３のクラッチＣ３の作動油室２７には、油孔ｂから隙間Ｂを介して油が供給され、キャンセル油室２８には、油孔ａから隙間Ａを介して潤滑油が供給されるよう構成されている。該隙間Ｂは、インナドラム２２_１のアウタドラム２２_２との対向面である外面７１と、アウタドラム２２_２の内面である内壁７３との間に面状に広がった隙間であり、隙間Ａは、インナドラム２２_１の外面７１の背面に位置する背面７０と、第４のクラッチＣ４のクラッチドラム４２の外側面との間に面状に広がった隙間である。該クラッチドラム４２は、内径側部分が内径に向って後方に斜めに形成され、クラッチドラムのインナドラム２２_１が後述する突起部７２を除いて略々垂直に立上っていることが相俟って、前記隙間Ａは、中心部（入力軸７方向）が軸方向に広い空間部分Ａ’を有し、外径側が狭い隙間になっている。

上記インナドラム２２_１の背面７０には、その円周上の４箇所において、第４のクラッチＣ４に向けてリブ状の突起部７２（突起）が突設されていると共に、その内部には上記作動油室２７へと油を供給する油孔ｂが形成されている。該油孔ｂは、インナドラム２２_１内を貫通し、外面７１にて開口部ｂ_２を形成している。なお、上記第１の実施の形態にあっては、図３の下半分に示すように、インナドラム２２_２が肉厚に構成されているが、本実施例にあっては、図４（ｂ）に示すように、全体として（突起部７２以外）上記インナドラム２２_２が薄肉となって、第４のクラッチのクラッチドラム４２との間に空間部分Ａ’が形成されている。また、上記突起部７２は、４個に限らず、３個又は５個、更にはその他の数でもよい。

図４（ａ）に示すように、インナドラム２２_１は、その内径側に形成されている円筒型のボス部２２ｃにおいて、上記油孔ｂと、キャンセル油室２８に潤滑油を供給する油孔ａ及びその排出孔ｅと、が周方向に位相を違えて位置している（なお、図４（ｂ）において、両孔ａ，ｅが共に表記されているが、これは、作図上の便宜によるものであり、この部分は一部異なる断面を示す）。油孔ｂは、突起部７２と同様にボス部２２ｃの円周上の４箇所に配設されていると共に、該油孔ｂの間にて油孔ａが排出孔ｅに左右を挟まれて配設されている。また、供給用の油孔ａ，ｂには、その内径側において油溜りａ_１，ｂ_１が周方向に大きく形成されている。

インナドラム２２_１の外面７１と対向するアウタドラム２２_２の内壁７３には、外面７１に形成された油孔ｂの開口部ｂ_２と対面して溝７４が設けられており、該溝７４は内壁７３の面上を外径方向に向かって放射状に伸びている。また、溝７４は、作動油室２７まで隙間Ｂの全長に亘って細長い長方形状の凹部として形成されており、隙間Ｂの通油断面積を軸方向に拡がることなく大きくしていると共に、油孔ｂの開口部ｂ_２から供給される油を素早くその円周方向に充満させている。

一方、インナドラム２２_１の背面７０のうち、突起部７２が形成されていない面、即ち油孔ａ及び排出孔ｅと同位相に位置している面は、アウタドラム２２_２側（Ｆｒ方向）に向かって凹んで形成されている。該背面７０は、キャンセル油室２８に潤滑油を供給する隙間Ａを第４のクラッチＣ４のクラッチドラム４２と共に構成しており、背面７０を油孔ａ及び排出孔ｅにあわせて凹ませて形成することによって、該隙間Ａの通油断面積を軸方向に拡げることなく大きく構成している。

また、第３のクラッチＣ３のクラッチドラム２２は、そのインナドラム２２_１の突起部７２と、アウタドラム２２_２の溝７４とを円周上の同位相の位置に対応して配置し、インナドラム２２_１の背面７０の凹部と、内壁７３の該溝７４以外の部分とを円周上の同位相の位置に対応して配置しており、これにより全体として薄肉かつ高い剛性を有した構成となっている。

なお、第４のクラッチＣ４において作動油室４７に油を供給する油孔ｃ及びキャンセル油室４８に潤滑油を供給する油孔ｄを円周方向に同位相又は位相を違えて配置して、上記作動油室４７を構成するクラッチドラム４２の内周面において第３のクラッチＣ３と同様に溝を外径方向に向かって放射状に形成してもよい。

ついで、第３のクラッチＣ３及び第４のクラッチＣ４の作用について以下に説明する。

第３のクラッチＣ３は、作動油室２７に生じる油圧によってピストン２４を軸方向に移動させ、摩擦板２１を押圧することによって第３のクラッチＣ３の断接をする。該作動油室２７には、不図示のオイルポンプによって発生した油圧に基づいた作動油が、クラッチドラム２２に形成された油孔ｂから全周に亘り面状に設けられた隙間Ｂ及び溝７４を通り供給される。

また、該作動油室２７には遠心油圧が働くため、ピストン２４を挟んで対向するキャンセル油室２８に、油孔ａから全周に亘り面状に設けられた隙間Ａを介して潤滑油を供給し、該キャンセル油室２８に遠心油圧を発生させ、作動油室２７に発生した遠心油圧と平衡させている。

第４のクラッチＣ４も同様に、作動油室４７に、油孔ｃよりオイルポンプ（不図示）に基づいた作動油を供給し、ピストン４４を軸方向に移動させ、摩擦板４１を押圧することによって第４のクラッチＣ４の断接をすると共に、キャンセル油室４８に、油孔ｄより潤滑油を供給し、該キャンセル油室４８に遠心油圧を発生させ、作動油室４７に発生した遠心油圧と平衡させる。

従って、第３のクラッチＣ３が切断する際、作動油室２７の圧油は上記隙間Ｂ、溝７４及び油孔ｂを介してドレーンされるが、クラッチドラム２２が回転しているため、作動油室２７に遠心油圧が発生している。この際、ピストン部材２４のその背面には、リターンスプリング２６の付勢力及びキャンセル油室４８のオイルに作用する遠心油圧が作用しており、ピストン部材２４を上記作動油室２７の遠心油圧に抗して急速に退入方向に移動し、これに伴いキャンセル油室２８の容量が増大するが、上記両クラッチドラム２２，４２の隙間Ａを通って素早くオイルが補給され、第３のクラッチＣ３の作動遅れを生じることはない。

以上説明したように、本発明に係る自動変速機１によると、第３のクラッチＣ３を第４のクラッチＣ４の外径側にあって、軸方向にオーバラップし、かつ径方向の異なる位置に配置することによって、クラッチユニット及び自動変速機を軸方向にコンパクトに構成することができると共に、第３のクラッチＣ３のクラッチドラム２２の内径側に油路ｂを設け、その外径側において、該クラッチドラム２２と、ピストン支持部２２ｅとの間に面状に拡がる隙間Ｂを有することによって、第３のクラッチＣ３の油圧サーボ２０への油圧の給排を素早く行うことが可能となる。また、隙間Ｂにおいて溝７４を形成することにより、更に素早い第３のクラッチＣ３の油圧サーボ２０への油圧の給排を行うこともできる。

更に、第３のクラッチＣ３のクラッチドラム２２と、第４のクラッチＣ４のクラッチドラム４２間に設けられた隙間Ａを、第３のクラッチＣ３のキャンセル油室２８へのオイル供給路として構成すると共に、上記隙間Ｂを作動油室２７への油路として使用することによりクラッチドラム２２を薄肉に構成したため、軸方向の短縮化が可能となる。この際、第３のクラッチＣ３に溝７４や、インナドラム２２_１の背面７０を凹ましてを形成しても、該溝７４及び外面７０の凹部を円周方向の位相をずらして形成するため、第３のクラッチＣ３のクラッチドラム２２は全体として高い剛性を保つことができる。

本自動変速機を模式的に示すスケルトン図。 本自動変速機の係合表。 第１の実施の形態に係る自動変速機の一部を示す拡大断面図。 （ａ）Ｒｒ方向から見た第２の実施の形態に係るインナドラムの平面図。（ｂ）第２の実施の形態に係る自動変速機の一部を示す拡大断面図。（ｃ）Ｆｒ方向から見た第２の実施の形態に係るインナドラムの平面図。 Ｒｒ方向から見た第２の実施の形態に係るアウタドラムの平面図。

符号の説明

１ 自動変速機
６ａ 固定部材
７ 入力軸
２０ 油圧サーボ
２１ 摩擦板
２２ クラッチドラム
２２_１ 内周側部材（アウタドラム）
２２_２ 外周側部材（インナドラム）
２２ａ ドラム部
２２ｂ 底部
２２ｃ ボス部
２２ｄ 鍔部
２４ ピストン
２５ キャンセルプレート
２６ リターンスプリング
２８ キャンセル油室
３０ スナップリング
４０ 油圧サーボ
４１ 摩擦板
４２ クラッチドラム
４４ ピストン
４６ リターンスプリング
４８ キャンセル油室
５４ スプライン係合（スプライン係合部）
７２ 突起（突起部）
７４ 溝（油路）
Ａ 隙間
Ａ’ 空間部分
Ｂ 隙間（油路）
ａ 油孔
ｂ 油孔
ｂ_２ 開口部
ｃ 油孔
Ｃ１ 第１のクラッチ
Ｃ２ 第２のクラッチ
Ｃ３ 一方のクラッチ（第3のクラッチ）
Ｃ４ 他方のクラッチ（第４のクラッチ）
ＰＵ プラネタリギヤセット
ＤＰ 減速プラネタリギヤ
Ｓ１ 第１のサンギヤ
Ｓ２ 第２のサンギヤ
Ｓ３ 回転要素（第３のサンギヤ）
ＣＲ１ 第１のキャリヤ
Ｒ１ 第１のリングギヤ
Ｒ２ 第２のリングギヤ
Ｂ１ 第１のブレーキ
Ｂ２ 第２のブレーキ
Ｐ３ ロングピニオン
Ｐ４ ショートピニオン

Claims (4)

1. 軸方向にオーバラップしかつ径方向の異なる位置に配置される２つのクラッチを備え、前記２つのクラッチは、それぞれクラッチドラムと、該クラッチドラムの一部をシリンダとして油圧サーボを構成するピストンと、前記クラッチドラムに係合する多数の摩擦板と、前記ピストンの背面側に配置されて前記油圧サーボに作用する遠心油圧をキャンセルするキャンセル油室と、を有してなる、自動変速機において、
   前記２つのクラッチのうちの外径側に位置する一方のクラッチの前記油圧サーボ及び前記キャンセル油室は、内径側に位置する他方のクラッチの前記油圧サーボ及びキャンセル油室に対してそれぞれ外径側に配置され、
   前記一方のクラッチのキャンセル油室に、前記他方のクラッチのクラッチドラムと、前記一方のクラッチのクラッチドラムとの間の隙間を介してオイルが供給されてなる、
   ことを特徴とする自動変速機。
2. 前記一方のクラッチのクラッチドラムに、前記隙間に向けて突出する複数の突起を配置すると共に、これら突起内に、前記一方のクラッチの油圧サーボに油圧を給排する油路を形成し、
   前記突起を有さない前記隙間部分が、前記他方のクラッチのクラッチドラムと前記一方のクラッチのクラッチドラムとの間に空間部分を形成してなる、
   請求項１記載の自動変速機。
3. 前記空間部分に、前記一方のクラッチのキャンセル油室にオイルを供給又は排出する油孔を整列して配置してなる、
   請求項２記載の自動変速機。
4. 駆動源からの入力回転が入力される入力軸と、
   ケースと一体の固定部材に対して回転固定された第１のサンギヤと、前記入力軸に連結される第１のキャリヤと、それら回転固定された第１のサンギヤ及び入力回転が入力される前記第１のキャリヤによって減速回転を出力する第１のリングギヤと、からなる減速プラネタリギヤと、
   第１のクラッチの係合により前記第１のリングギヤの減速回転を入力する第２のサンギヤと、第３のクラッチの係合により前記第１のリングギヤの減速回転を入力し、かつ第４のクラッチの係合により前記第１のキャリヤを介した前記入力軸の回転を入力し、かつ第１のブレーキの係止により回転が固定される第３のサンギヤと、前記第３のサンギヤに噛合するロングピニオン及び前記第２のサンギヤに噛合するショートピニオンを有し、第２のブレーキの係止により回転が固定され、かつ第２のクラッチの係合により前記入力軸の回転を入力する第２のキャリヤと、前記ロングピニオンに噛合すると共に、出力部材に回転連結される第２のリングギヤと、からなるプラネタリギヤセットと、を備え、
   前記一方のクラッチは、前記第３のクラッチであり、
   前記他方のクラッチは、前記第４のクラッチであり、
   前記第１のクラッチを係合すると共に、前記第２のブレーキを係止することにより前進１速段を、
   前記第１のクラッチを係合すると共に、前記第１のブレーキを係止することにより前進２速段を、
   前記第１のクラッチと前記第３のクラッチとを係合することにより前進３速段を、
   前記第１のクラッチと前記第４のクラッチとを係合することにより前進４速段を、
   前記第１のクラッチと前記第２のクラッチとを係合することにより前進５速段を、
   前記第２のクラッチと前記第４のクラッチとを係合することにより前進６速段を、
   前記第２のクラッチと前記第３のクラッチとを係合することにより前進７速段を、
   前記第２のクラッチを係合すると共に、前記第１のブレーキを係止することにより前進８速段を、
   前記第３のクラッチ又は前記第４のクラッチを係合すると共に、前記第２のブレーキを係止することにより後進段を、それぞれ達成してなる、
   請求項１ないし３のいずれか記載の自動変速機。

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