JP2014214857A

JP2014214857A - 変速装置

Info

Publication number: JP2014214857A
Application number: JP2013095099A
Authority: JP
Inventors: 武史鳥居; Takeshi Torii; 内田　雅之; Masayuki Uchida; 雅之内田; 宗司浅野; Soji Asano
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2014-11-17

Abstract

【課題】変速装置に含まれる油圧クラッチの各油室を画成する部材を薄肉化し、油圧クラッチひいては変速装置の小型化を図る。【解決手段】自動変速機２５は、プラネタリキャリヤ３４に入力される回転を減速してリングギヤ３２から出力するダブルピニオン式の減速プラネタリギヤとしての第１遊星歯車機構３０と、当該第１遊星歯車機構３０の上記リングギヤ３２が一体化されて全体として当該リングギヤ３２と一体に回転するクラッチハブ１１０を含むクラッチＣ１とを備える。そして、クラッチＣ１の係合油室１８０、キャンセル油室１９０を画成するクラッチピストン１６０および係合油室画成部材１７０は、クラッチハブ１１０（支持部材１３０）により支持される。【選択図】図４

Description

本発明は、キャリヤに入力される回転を減速してリングギヤから出力するダブルピニオン式の減速プラネタリギヤと、当該減速プラネタリギヤのリングギヤと他の回転要素とを連結すると共に両者の連結を解除する油圧クラッチとを備える変速装置に関する。

従来、この種の変速装置として、入力軸に連結されたリングギヤに入力される回転を常時減速してキャリヤから出力する減速プラネタリギヤセットと、減速プラネタリギヤセットの出力回転を入力とする後続プラネタリギヤセットと、減速プラネタリギヤセットのリングギヤと後続プラネタリギヤセットのキャリヤとの間に設けられた多板クラッチとを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この変速装置の多板クラッチは、減速プラネタリギヤセットのリングギヤに連結されたクラッチハブと、後続プラネタリギヤセットのキャリヤに連結されたクラッチドラムと、クラッチハブおよびクラッチドラムに嵌合された複数の摩擦係合プレートと、当該複数の摩擦係合プレートを押圧するクラッチピストンと、クラッチピストンを制御する油圧サーボと、当該油圧サーボに発生する遠心油圧をキャンセルするバランス油圧室（キャンセル油室）と含む。そして、この多板クラッチでは、クラッチピストンがクラッチハブにより支持されて当該クラッチハブと共にバランス油圧室を画成し、クラッチピストンと共に油圧サーボの制御油圧室（係合油室）を画成する環状部材が入力軸により支持される。

特許第４７６５８７３号公報

上記特許文献１に記載の多板クラッチでは、制御油圧室やバランス油圧室を画成するクラッチピストンと環状部材とが変速装置の入力軸と一体に回転することになるため、内燃機関等の動力発生源の回転数の高まりに応じて入力軸の回転数が高まった際には、制御油圧室内やバランス油圧室内で発生する遠心油圧が大きくなってしまう。このため、上記従来の変速装置では、多板クラッチの制御油圧室やバランス油圧室を画成するクラッチハブやクラッチピストン、環状部材等の剛性を確保すべく、これらの部材の肉厚を厚くせざるを得ず、多板クラッチひいては変速装置が特に軸方向において大型化してしまうおそれがある。

そこで、本発明は、変速装置に含まれる油圧クラッチの各油室を画成する部材を薄肉化し、油圧クラッチひいては変速装置の小型化を図ることを主目的とする。

本発明による変速装置は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。

本発明による変速装置は、
キャリヤに入力される回転を減速してリングギヤから出力するダブルピニオン式の減速プラネタリギヤと、該減速プラネタリギヤの前記リングギヤと他の回転要素とを連結すると共に両者の連結を解除する油圧クラッチとを備える変速装置において、
前記油圧クラッチは、
前記他の回転要素に連結されるクラッチドラムと、
前記減速プラネタリギヤの前記リングギヤが一体化されたクラッチハブと、
前記クラッチドラムに嵌合される第１摩擦係合プレートと、
前記クラッチハブに嵌合される第２摩擦係合プレートと、
前記第１および第２摩擦係合プレートを押圧して摩擦係合させるピストンと、
前記ピストンと共に係合油圧が供給される係合油室を画成する係合油室画成部材とを含み、
前記ピストンは、前記クラッチハブにより移動自在に支持され、該クラッチハブと共に前記係合油室内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室を画成し、
前記係合油室画成部材は、前記ピストンに対して前記キャンセル油室とは反対側に位置するようにクラッチハブにより支持されることを特徴とする。

この変速装置は、キャリヤに入力される回転を減速してリングギヤから出力するダブルピニオン式の減速プラネタリギヤと、当該減速プラネタリギヤの上記リングギヤが一体化されたクラッチハブを含む油圧クラッチとを備える。そして、油圧クラッチの第１および第２摩擦係合プレートを押圧して摩擦係合させるピストンは、クラッチハブにより移動自在に支持され、当該クラッチハブと共に係合油圧が供給される係合油室内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室を画成する。更に、ピストンと共に係合油室を画成する係合油室画成部材は、ピストンに対してキャンセル油室とは反対側に位置するようにクラッチハブにより支持される。これにより、係合油室やキャンセル油室を画成するピストンおよび係合油室画成部材を減速プラネタリギヤの入力要素であるキャリヤよりも常時低い回転数で回転するリングギヤと一体に回転させることができるため、キャリヤに入力される回転が高まったとしても、係合油室内やキャンセル油室内に過大な遠心油圧が発生するのをより良好に抑制することができる。従って、この変速装置では、油圧クラッチの係合油室やキャンセル油室を画成するクラッチハブ、ピストンおよび係合油室画成部材に求められる剛性をより低減することができるため、これらの部材を薄肉化し、油圧クラッチひいては変速装置の小型化、特に軸方向の短縮化を図ることが可能となる。

また、前記クラッチハブは、前記リングギヤと、該リングギヤと一体に回転すると共に該リングギヤを前記変速装置の入力軸上に回転自在に支持する支持部材とからなってもよく、前記第２摩擦係合プレートは、前記リングギヤの外周部に嵌合されてもよく、前記キャンセル油室は、前記ピストンと前記支持部材とで画成されてもよく、前記係合油室画成部材は、該支持部材に軸方向に移動不能に支持されてもよい。これにより、係合油室やキャンセル油室を画成するピストンおよび係合油室画成部材を変速装置の入力軸上に回転自在に支持されたリングギヤと一体に回転させることができるため、当該入力軸の回転が高まったとしても、係合油室内やキャンセル油室内に過大な遠心油圧が発生するのをより良好に抑制することができる。

更に、前記変速装置は、前記他の回転要素を含む第２プラネタリギヤを更に備えてもよく、前記クラッチハブ、前記ピストンおよび前記係合油室画成部材は、前記クラッチドラムの内側かつ前記減速プラネタリギヤと前記第２プラネタリギヤとの間に配置されてもよい。これにより、クラッチドラムの内側かつ減速プラネタリギヤと第２プラネタリギヤとの間のスペースを有効に活用して、油圧クラッチひいては変速装置の軸長をより短縮化することができる。

また、前記クラッチハブは、前記ピストンおよび前記係合油室画成部材を支持する筒状部を有してもよく、前記筒状部は、前記キャンセル油室と連通すると共に該筒状部を貫通する複数の油路と、前記複数の油路とは周方向における異なる位置で前記キャンセル油室と連通すると共に前記筒状部の内径側に向けて延びる複数の第１通路と、前記複数の第１通路のそれぞれから軸方向に延出されて前記筒状部の一端で開口する複数の第２通路とを有してもよい。これにより、複数の油路を介してキャンセル油室内に作動油を供給すると共に、複数の第１および第２通路を介してキャンセル油室内の空気を油室外へと排出することができるため、キャンセル油室内に作動油をより速やかに充填し、係合油室内で発生する遠心油圧をキャンセルするために必要な遠心油圧をキャンセル油室内でより速やかに発生させることが可能となる。また、キャンセル油室と連通する複数の油路および第１通路をクラッチハブの筒状部、すなわち、キャンセル油室の内径側に形成することにより、キャンセル油室の受圧面積を充分に確保することができる。

更に、前記クラッチハブは、前記ピストンおよび前記係合油室画成部材を支持する筒状部を有してもよく、前記筒状部は、前記キャンセル油室と連通すると共に該筒状部を貫通する複数の油路と、前記複数の油路とは周方向における異なる位置で前記キャンセル油室と連通すると共に前記筒状部を貫通する複数の第１通路とを有してもよく、前記筒状部内には、スリーブが嵌合されてもよく、前記スリーブは、それぞれ前記油路と連通する複数の開口と、それぞれ前記第１通路と連通すると共に軸方向に延在して該スリーブの一端で開口する複数の第２通路とを有してもよい。これにより、クラッチハブの筒状部に形成された複数の油路およびスリーブに形成された複数の開口を介してキャンセル油室内に作動油を供給すると共に、筒状部に形成された複数の第１通路およびスリーブに形成された複数の第２通路を介してキャンセル油室内の空気を油室外へと排出することができるため、キャンセル油室内に作動油をより速やかに充填し、係合油室内で発生する遠心油圧をキャンセルするために必要な遠心油圧をキャンセル油室内でより速やかに発生させることが可能となる。また、キャンセル油室と連通する複数の油路および第１通路をクラッチハブの筒状部、すなわち、キャンセル油室の内径側に形成することにより、キャンセル油室の受圧面積を充分に確保することができる。

更に、前記他の回転要素の最高回転数は、前記変速装置を構成する複数の回転要素の最高回転数の中で最も高くてもよい。すなわち、この場合には、油圧クラッチのクラッチドラムが変速装置を構成する複数の回転要素の中で最も高回転となり得る回転要素に連結されるが、油圧クラッチの解放時にクラッチドラムが当該他の回転要素と共に高回転状態になったとしても、係合油室やキャンセル油室を画成するピストンおよび係合油室画成部材は、クラッチドラムの回転数に依存しない上記減速プラネタリギヤのリングギヤと一体に回転するため、係合油室内やキャンセル油室内に過大な遠心油圧が発生するのをより良好に抑制することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る変速装置としての自動変速機２５を含む動力伝達装置２０の概略構成図である。図１の自動変速機２５の各変速段とクラッチおよびブレーキの作動状態との関係を表す作動表である。図１の自動変速機２５を構成する回転要素間における回転数の関係を例示する速度線図である。図１の自動変速機２５の要部を示す拡大図である。クラッチＣ１の支持部材１３０の内筒部１３１およびスリーブ５０を示す断面図である。他の実施形態に係るクラッチＣ１Ｂを含む自動変速機２５Ｂの要部を示す拡大図である。他の実施形態に係るクラッチＣ１Ｂの支持部材１３０Ｂの内筒部１３１を示す断面図である。

次に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る変速装置としての自動変速機２５を含む動力伝達装置２０の概略構成図である。同図に示す動力伝達装置２０は、前輪駆動車両に搭載される図示しないエンジンのクランクシャフトに接続されると共にエンジンからの動力を図示しない左右の駆動輪（前輪）に伝達可能なものである。図示するように、動力伝達装置２０は、トランスミッションケース２２や、当該トランスミッションケース２２の内部に収容される発進装置（流体伝動装置）２３、オイルポンプ２４、自動変速機２５、ギヤ機構（ギヤ列）２８、デファレンシャルギヤ（差動機構）２９等を含む。

動力伝達装置２０に含まれる発進装置２３は、エンジンのクランクシャフトに接続される入力側のポンプインペラ２３ｐや、自動変速機２５の入力軸（入力部材）２６に接続される出力側のタービンランナ２３ｔ、ポンプインペラ２３ｐおよびタービンランナ２３ｔの内側に配置されてタービンランナ２３ｔからポンプインペラ２３ｐへの作動油の流れを整流するステータ２３ｓ、ステータ２３ｓの回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチ２３ｏ、ロックアップクラッチ２３ｃ、ダンパ機構２３ｄ等を有するトルクコンバータとして構成される。ただし、発進装置２３は、ステータ２３ｓを有さない流体継手として構成されてもよい。

オイルポンプ２４は、ポンプボディとポンプカバーとを含むポンプアッセンブリ、ハブを介して発進装置２３のポンプインペラ２３ｐに接続された外歯ギヤ、当該外歯ギヤに噛合する内歯ギヤ等を有するギヤポンプとして構成されている。オイルポンプ２４は、エンジンからの動力により駆動され、図示しないオイルパンに貯留されている作動油（ＡＴＦ）を吸引して発進装置２３や自動変速機２５により要求される油圧を生成する図示しない油圧制御装置へと圧送する。

自動変速機２５は、８段変速式の変速機として構成されており、図１に示すように、入力軸２６に加えて、ダブルピニオン式の第１遊星歯車機構３０、ラビニヨ式の第２遊星歯車機構３５、入力側から出力側までの動力伝達経路を変更するための４つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびＣ４、２つのブレーキＢ１およびＢ２、並びにワンウェイクラッチＦ１を含む。

自動変速機２５の第１遊星歯車機構３０は、外歯歯車であるサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置される内歯歯車であるリングギヤ３２と、互いに噛合すると共に一方がサンギヤ３１に、他方がリングギヤ３２に噛合する２つのピニオンギヤ３３ａ，３３ｂの組を自転自在（回転自在）かつ公転自在に複数保持するプラネタリキャリヤ３４とを有する。図示するように、第１遊星歯車機構３０のサンギヤ３１は、トランスミッションケース２２に固定されており、第１遊星歯車機構３０のプラネタリキャリヤ３４は、入力軸２６に一体回転可能に連結されている。第１遊星歯車機構３０は、いわゆる減速プラネタリギヤとして構成されており、入力要素であるプラネタリキャリヤ３４に伝達された回転（動力）を減速して出力要素であるリングギヤ３２から出力する。

自動変速機２５の第２遊星歯車機構３５は、外歯歯車である第１サンギヤ３６ａおよび第２サンギヤ３６ｂと、第１および第２サンギヤ３６ａ，３６ｂと同心円上に配置される内歯歯車であるリングギヤ３７と、第１サンギヤ３６ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ３８ａと、第２サンギヤ３６ｂおよび複数のショートピニオンギヤ３８ａに噛合すると共にリングギヤ３７に噛合する複数のロングピニオンギヤ３８ｂと、複数のショートピニオンギヤ３８ａおよび複数のロングピニオンギヤ３８ｂを自転自在（回転自在）かつ公転自在に保持するプラネタリキャリヤ３９とを有する。第２遊星歯車機構３５のリングギヤ３７は、自動変速機２５の出力部材として機能し、入力軸２６からリングギヤ３７に伝達された動力は、ギヤ機構２８、デファレンシャルギヤ２９を介して左右の駆動輪に伝達される。また、プラネタリキャリヤ３９は、ワンウェイクラッチＦ１を介してトランスミッションケース２２により支持され、当該プラネタリキャリヤ３９の回転方向は、ワンウェイクラッチＦ１により一方向に制限される。

クラッチＣ１は、第１遊星歯車機構３０のリングギヤ３２と第２遊星歯車機構３５の第１サンギヤ３６ａとを締結（連結）すると共に両者の締結（連結）を解除することができる油圧クラッチである。クラッチＣ２は、入力軸２６と第２遊星歯車機構３５のプラネタリキャリヤ３９とを締結すると共に両者の締結を解除することができる油圧クラッチである。クラッチＣ３は、第１遊星歯車機構３０のリングギヤ３２と第２遊星歯車機構３５の第２サンギヤ３６ｂとを締結すると共に両者の締結を解除することができる油圧クラッチである。クラッチＣ４は、第１遊星歯車機構３０のプラネタリキャリヤ３４と第２遊星歯車機構３５の第２サンギヤ３６ｂとを締結すると共に両者の締結を解除することができる油圧クラッチである。ブレーキＢ１は、第２遊星歯車機構３５の第２サンギヤ３６ｂをトランスミッションケース２２に回転不能に固定すると共に第２サンギヤ３６ｂのトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる油圧ブレーキ（摩擦係合要素）である。ブレーキＢ２は、第２遊星歯車機構３５のプラネタリキャリヤ３９をトランスミッションケース２２に回転不能に固定すると共にプラネタリキャリヤ３９のトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる油圧ブレーキである。

また、ワンウェイクラッチＦ１は、第２遊星歯車機構３５のプラネタリキャリヤ３９に連結（固定）されるインナーレースや、アウターレース、複数のスプラグ、複数のスプリング（板バネ）、保持器等を含み、インナーレースに対してアウターレースが一方向に回転した際に各スプラグを介してトルクを伝達すると共に、インナーレースに対してアウターレースが他方向に回転した際に両者を相対回転させるものである。ただし、ワンウェイクラッチＦ１は、ローラ式といったようなスプラグ式以外の構成を有するものであってもよい。

これらのクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１およびＢ２は、上記油圧制御装置による作動油の給排を受けて動作する。図２に自動変速機２５の各変速段とクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１およびＢ２、並びにワンウェイクラッチＦ１の作動状態との関係を表した作動表を示し、図３に自動変速機２５を構成する回転要素間における回転数の関係を例示する速度線図を示す。自動変速機２５は、クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１およびＢ２を図２の作動表に示す状態とすることで前進１〜８速の変速段と後進１速および２速の変速段とを提供する。なお、クラッチＣ２〜Ｃ４、ブレーキＢ１およびＢ２の少なくとも何れかは、ドグクラッチといった噛み合い係合要素とされてもよい。

図４は、自動変速機２５の要部を示す拡大断面図である。同図は、自動変速機２５に含まれるクラッチＣ１の周辺の構成を示すものである。図示するように、クラッチＣ１は、第２遊星歯車機構３５の第１サンギヤ３６ａに連結されるクラッチドラム１００と、第１遊星歯車機構３０のリングギヤ３２が一体化され、当該リングギヤ３２と一体に回転するクラッチハブ１１０と、クラッチドラム１００に外周部が嵌合される複数の環状のクラッチプレート（摩擦板）１４０と、クラッチハブ１１０に内周部が嵌合される複数の環状のクラッチプレート（相手板）１５０と、クラッチプレート１４０，１５０を押圧可能なクラッチピストン１６０と、クラッチピストン１６０と共に係合油圧が供給される係合油室１８０を画成する係合油室画成部材１７０とを含む。なお、図４においては、第２遊星歯車機構３５の記載を省略するが、本実施形態では、第２遊星歯車機構３５がクラッチＣ１の図４における左側に配置される。

クラッチドラム１００は、クラッチプレート１４０の外周部が嵌合されるスプラインを有する外筒部１０１と、外筒部１０１から内側に延びる環状壁部１０２と、環状壁部１０２の内周部から第２遊星歯車機構３５の第１サンギヤ３６ａ側（図４における左側）に向けて延びる連結部１０３とを含む。クラッチドラム１００の連結部１０３は、図示しない連結部材を介して第２遊星歯車機構３５の第１サンギヤ３６ａに連結される。

クラッチハブ１１０は、第１遊星歯車機構３０のリングギヤ３２と、当該リングギヤ３２を支持する支持部材１３０とから構成される。クラッチハブ１１０を構成する第１遊星歯車機構３０のリングギヤ３２は、筒状部材として構成され、クラッチドラム１００の内側に配置される。リングギヤ３２の外周部（外周面）には、クラッチプレート１５０の内周部が嵌合されるスプライン３２ｓが形成されている。また、クラッチハブ１１０を構成する支持部材１３０は、クラッチドラム１００の内側で当該クラッチドラム１００の環状壁部１０２と第１遊星歯車機構３０との間に配置される。支持部材１３０は、内筒部（筒状部）１３１と、内筒部１３１の第１遊星歯車機構３０側の一端（図４における左端）から外側に延びる環状壁部１３２と、環状壁部１３２から内筒部１３１の一部を囲むように図４における左側に向けて延びる外筒部１３３とを含む。支持部材１３０の内筒部１３１の内側には、ブッシュ４０およびスリーブ５０が嵌合されており、支持部材１３０は、当該ブッシュ４０およびスリーブ５０を介して自動変速機２５の入力軸２６により回転自在に支持される。また、支持部材１３０の外筒部１３３の外周部には、リングギヤ３２のクラッチドラム１００の環状壁部１０２側の一端が固定される。これにより、リングギヤ３２が支持部材１３０により自動変速機２５の入力軸２６上に回転自在に支持されると共に、リングギヤ３２と支持部材１３０とが一体に回転可能となる。すなわち、リングギヤ３２がクラッチハブ１１０に一体化され、クラッチハブ１１０が全体として当該リングギヤ３２と一体に回転可能となる。

クラッチピストン１６０は、クラッチドラム１００の内側で当該クラッチドラム１００の環状壁部１０２とクラッチハブ１１０の支持部材１３０との間に配置される。クラッチピストン１６０は、中心孔１６０ｏを有すると共に支持部材１３０の環状壁部１３２と対向する環状の受圧部１６１と、受圧部１６１の外周部から環状壁部１０２（図４における左側）に向けて支持部材１３０から離間するように延びる筒状部１６２と、筒状部１６２の環状壁部１０２側（図４における左側）の端部からクラッチプレート１４０，１５０に向けて延びると共に当該クラッチプレート１４０，１５０を押圧可能な押圧部１６３とを含む。

クラッチピストン１６０の受圧部１６１は、支持部材１３０の内筒部１３１に軸方向に移動自在に嵌合され、中心孔１６０ｏと内筒部１３１との間にはシール部材が配置される。また、筒状部１６２は、支持部材１３０の外筒部１３３内にシール部材を介して軸方向に移動自在に嵌合される。更に、押圧部１６３の内周面には、リングギヤ３２の外周面に形成されたスプライン３２ｓと係合するスプライン１６３ｓが形成されている。これにより、クラッチピストン１６０は、支持部材１３０の内筒部１３１および外筒部１３３により軸方向に移動自在に支持されると共に、リングギヤ３２すなわちクラッチハブ１１０と一体に回転することになる。また、クラッチピストン１６０は、支持部材１３０と共に係合油室１８０内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室１９０を画成する。キャンセル油室１９０内には、クラッチピストン１６０の受圧部１６１と支持部材１３０の環状壁部１３２との間に位置するように板バネ状のリターンスプリング２００が配置される。リターンスプリング２００は、クラッチピストン１６０を支持部材１３０から離間する方向（クラッチプレート１４０，１５０から離間する方向）へと付勢する。なお、リターンスプリング２００は、コイルスプリングであってもよい。

係合油室画成部材１７０は、環状部材として構成され、クラッチドラム１００の内側で当該クラッチドラム１００の環状壁部１０２とクラッチピストン１６０との間、すなわち、クラッチピストン１６０に対してキャンセル油室１９０とは反対側に位置するように配置される。係合油室画成部材１７０の内周部は、支持部材１３０の内筒部１３１に嵌合され、両者の間にはＯリング等のシール部材が配置される。また、支持部材１３０の内筒部１３１には、係合油室画成部材１７０の環状壁部１０２側の端面と当接するようにスナップリング６０が装着され、当該スナップリング６０により係合油室画成部材１７０のクラッチピストン１６０から離間する方向への移動が規制される。すなわち、係合油室画成部材１７０は、支持部材１３０により軸方向に移動不能に支持される。更に、係合油室画成部材１７０の外周面とクラッチピストン１６０の筒状部１６２の内周面との間には、シール部材が配置される。これにより、係合油室画成部材１７０は、支持部材１３０およびクラッチピストン１６０と共に係合油室１８０を画成し、当該係合油室１８０内に供給される係合油圧の作用によりクラッチピストン１６０が係合油室画成部材１７０の外周面、支持部材１３０の外筒部１３３の内周面および内筒部１３１の外周面に沿って軸方向に移動可能となる。

上述のように、自動変速機２５では、クラッチＣ１のクラッチハブ１１０、クラッチピストン１６０および係合油室画成部材１７０がクラッチドラム１００の内側かつ第１遊星歯車機構３０および第２遊星歯車機構３５の間に配置される。これにより、クラッチドラム１００の内側かつ第１遊星歯車機構３０と第２遊星歯車機構３５との間のスペースに係合油室１８０やキャンセル油室１９０を画成することができるため、当該スペースを有効に活用してクラッチＣ１の軸長ひいては自動変速機２５の軸長をより短縮化することが可能となる。

続いて、図４および図５を参照しながらクラッチＣ１の油路構造について説明する。図５は、クラッチハブ１１０の支持部材１３０の内筒部１３１およびスリーブ５０を示す断面図である。支持部材１３０の内筒部１３１には、上記係合油室１８０と連通すると共に、当該内筒部１３１を貫通する複数の係合油路１３１ａが形成されている（図４参照）。複数の係合油路１３１ａのそれぞれは、図示しない油圧制御装置に接続される入力軸２６の油路２６ａと連通する。また、支持部材１３０の内筒部１３１には、図４および図５に示すように、上記キャンセル油室１９０と連通すると共に、内筒部１３１を貫通する複数（本実施形態では、４つ）のキャンセル油路１３１ｂが周方向に間隔を置いて（等間隔に）形成されている。そして、内筒部１３１の内側に嵌合されるスリーブ５０には、それぞれ対応するキャンセル油路１３１ｂと連通する複数（本実施形態では、４つ）の開口５０ｏが形成されている。スリーブ５０の複数の開口５０ｏは、図示しない油圧制御装置に接続される入力軸２６の油路２６ｂと連通する。

更に、内筒部１３１には、上記キャンセル油路１３１ｂと周方向における異なる位置でキャンセル油室１９０と連通すると共に、当該内筒部１３１を貫通する複数（本実施形態では、４つ）の第１通路１３１ｃが周方向に間隔を置いて（等間隔に）形成されている。図５に示すように、キャンセル油路１３１ｂと第１通路１３１ｃとは、本実施形態では、内筒部１３１内を放射状に延びるように交互に配置される。また、スリーブ５０の外周面には、それぞれ対応する第１通路１３１ｃと連通すると共に、軸方向に延在して第１遊星歯車機構３０側の一端（図４における右端）で開口する複数（本実施形態では、４つ）の第２通路５０ａが形成されている。複数の第２通路５０ａは、上記複数の開口５０ｏと周方向における異なる位置でスリーブ５０の外周面に凹部（溝）を形成することにより構成される。

このように、キャンセル油室１９０内と連通するキャンセル油路１３１ｂおよび第１通路１３１ｃを支持部材１３０の内筒部１３１、すなわち、キャンセル油室１９０の内径側に形成することにより、キャンセル油室１９０の受圧面積を充分に確保して、係合油室１８０内の遠心油圧をキャンセルするための遠心油圧をキャンセル油室１９０内で良好に発生させることができる。また、キャンセル油路１３１ｂや第１通路１３１ｃを内筒部１３１に形成すると共に、第２通路５０ａをスリーブ５０に形成することにより、これらの油路等を支持部材１３０の内筒部１３１と環状壁部１３２との間のコーナー部１３４に形成するものに比して、当該コーナー部１３４の強度を確保することが可能となる。なお、これら係合油路１３１ａやキャンセル油路１３１ｂ、第１通路１３１ｃ、第２通路５０ａおよび開口５０ｏは、少なくとも一つずつ形成されればよい。

上述のように構成されたクラッチＣ１を係合させる際には、図示しない油圧制御装置からの係合油圧（作動油）が入力軸２６の油路２６ａおよび支持部材１３０の内筒部１３１に形成された複数の係合油路１３１ａを介して係合油室１８０内へと供給される。これにより、当該係合油圧の作用によりクラッチピストン１６０がリターンスプリング２００の付勢力に抗して軸方向に移動してクラッチプレート１４０，１５０を押圧する。この結果、クラッチプレート１４０，１５０が摩擦係合し、クラッチドラム１００とクラッチハブ１１０とが連結される（クラッチＣ１が係合される）。一方、クラッチＣ１を解放する際には、図示しない油圧制御装置から係合油室１８０内への係合油圧の供給が停止され、クラッチピストン１６０がリターンスプリング２００によりクラッチプレート１４０，１５０から離間する方向に付勢されることで、クラッチプレート１４０，１５０の摩擦係合が解除されてクラッチドラム１００とクラッチハブ１１０との連結が解除される（クラッチＣ１が解放される）。

また、本実施形態のクラッチＣ１では、動力伝達装置２０が搭載された車両が運転されている間（オイルポンプ２４が駆動されている間）には、図示しない油圧制御装置からドレンされた作動油が入力軸２６に形成された油路２６ｂ、スリーブ５０に形成された複数の開口５０ｏおよび内筒部１３１に形成された複数のキャンセル油路１３１ｂを介してキャンセル油室１９０内に供給される。これにより、クラッチＣ１の解放時に係合油室１８０内に残留した作動油により当該係合油室１８０内で発生する遠心油圧をキャンセルするための遠心油圧をキャンセル油室１９０内に発生させることができる。従って、クラッチＣ１の解放時に、係合油室１８０内で発生する遠心油圧の作用によりクラッチピストン１６０がリターンスプリング２００の付勢力に抗してクラッチプレート１４０，１５０側へと移動し、クラッチプレート１４０，１５０がクラッチピストン１６０により押圧されて摩擦係合してしまうのを抑制することが可能となる。

更に、本実施形態のクラッチＣ１では、例えば車両の発進時等、キャンセル油室１９０内の少なくとも一部に空気が滞留している状態で、図示しない油圧制御装置からキャンセル油室１９０内に作動油が供給される際には、当該キャンセル油室１９０内に滞留している空気が支持部材１３０の内筒部１３１に形成された複数の第１通路１３１ｃおよびスリーブ５０に形成された複数の第２通路５０ａを介してキャンセル油室１９０の外部へと排出される。このように、キャンセル油室１９０内への作動油の供給路としてのキャンセル油路１３１ｂおよび開口５０ｏと、キャンセル油室１９０内からの空気の排出路としての第１通路１３１ｃおよび第２通路５０ａとを別々に設けることにより、作動油の供給路と空気の排出路とを同一とするものに比して、キャンセル油室１９０内へと作動油をより速やかに充填し、係合油室１８０内で発生する遠心油圧をキャンセルするために必要な遠心油圧をキャンセル油室１９０内でより速やかに発生させることが可能となる。この結果、クラッチＣ１の解放時に、係合油室１８０内で発生する遠心油圧の作用によりクラッチピストン１６０がリターンスプリング２００の付勢力に抗してクラッチプレート１４０，１５０側へと移動してクラッチプレート１４０，１５０を押圧するのをより良好に抑制することができる。

そして、上述したように、本実施形態のクラッチＣ１では、係合油室１８０やキャンセル油室１９０を構成するクラッチピストン１６０や係合油室画成部材１７０がクラッチハブ１１０（支持部材１３０）により支持される。すなわち、クラッチピストン１６０や係合油室画成部材１７０は、減速プラネタリギヤとしての第１遊星歯車機構３０の入力要素であるプラネタリキャリヤ３４よりも常時低い回転数で回転するリングギヤ３２と一体に回転することになる。これにより、図示しないエンジンの回転数が上昇してプラネタリキャリヤ３４に入力される回転が高まったとしても、係合油室１８０内やキャンセル油室１９０内に過大な遠心油圧が発生するのをより良好に抑制することが可能となる。従って、クラッチＣ１の係合油室１８０やキャンセル油室１９０を画成するクラッチハブ１１０（支持部材１３０）、クラッチピストン１６０および係合油室画成部材１７０に求められる剛性をより低減することができるため、これらの部材を薄肉化し、クラッチＣ１ひいては自動変速機２５の小型化、特に軸方向の短縮化を図ることが可能となる。

また、クラッチＣ１のクラッチドラム１００は、第２遊星歯車機構３５の第１サンギヤ３６ａに連結されており、図２および図３からわかるように、当該第２遊星歯車機構３５の第１サンギヤ３６ａは、クラッチＣ１の解放時、特に自動変速機２５が第７速や第８速といった高速段または後進１速や後進２速を形成する際に高回転状態となる。そして、第１サンギヤ３６ａの最高回転数は、自動変速機２５を構成する複数の回転要素の最高回転数の中で最も高い（第８速形成時）。ただし、本実施形態のクラッチＣ１では、係合油室１８０やキャンセル油室１９０を画成するクラッチピストン１６０および係合油室画成部材１７０をクラッチドラム１００の回転数、すなわち、第２遊星歯車機構３５の第１サンギヤ３６ａの回転数に依存しない第１遊星歯車機構３０のリングギヤ３２と一体に回転させることができる。従って、クラッチＣ１の解放時にクラッチドラム１００が第２遊星歯車機構３５の第１サンギヤ３６ａと共に高回転状態になったとしても、係合油室１８０内やキャンセル油室１９０内に過大な遠心油圧が発生するのをより良好に抑制することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態の変速装置としての自動変速機２５は、プラネタリキャリヤ３４に入力される回転を減速してリングギヤ３２から出力するダブルピニオン式の減速プラネタリギヤとしての第１遊星歯車機構３０と、当該第１遊星歯車機構３０の上記リングギヤ３２が一体化されて全体として当該リングギヤ３２と一体に回転するクラッチハブ１１０を含むクラッチＣ１とを備える。そして、当該クラッチＣ１のクラッチプレート１４０，１５０を押圧して摩擦係合させるクラッチピストン１６０は、上記クラッチハブ１１０（支持部材１３０）により移動自在に支持され、当該クラッチハブ１１０と共に係合油圧が供給される係合油室１８０内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室１９０を画成する。更に、当該クラッチピストン１６０と共に係合油室１８０を画成する係合油室画成部材１７０は、クラッチピストン１６０に対してキャンセル油室１９０とは反対側に位置するようにクラッチハブ１１０（支持部材１３０）により支持される。

これにより、係合油室１８０やキャンセル油室１９０を画成するクラッチピストン１６０および係合油室画成部材１７０を、自動変速機２５の入力軸２６上に回転自在に支持され、第１遊星歯車機構３０の入力要素であるプラネタリキャリヤ３４よりも常時低い回転数で回転するリングギヤ３２と一体に回転させることができるため、入力軸２６の回転、すなわち、プラネタリキャリヤ３４に入力される回転が高まったとしても、係合油室１８０内やキャンセル油室１９０内に過大な遠心油圧が発生するのをより良好に抑制することが可能となる。従って、クラッチＣ１の係合油室１８０やキャンセル油室１９０を画成するクラッチハブ１１０（支持部材１３０）、クラッチピストン１６０および係合油室画成部材１７０に求められる剛性をより低減することができるため、これらの部材を薄肉化し、クラッチＣ１ひいては自動変速機２５の小型化、特に軸方向の短縮化を図ることが可能となる。

なお、本実施形態の自動変速機２５では、クラッチＣ１のクラッチドラム１００が第２遊星歯車機構３５の第１サンギヤ３６ａに連結されるが、クラッチドラム１００は、自動変速機２５を構成する他の回転要素に連結されてもよい。また、クラッチＣ１のクラッチハブ１１０、クラッチピストン１６０および係合油室画成部材１７０は、クラッチドラム１００の内側かつ第１遊星歯車機構３０と第２遊星歯車機構３５との間に配置されるものに限られず、自動変速機２５の如何なる位置に配置されてもよい。更に、本実施形態では、クラッチＣ１のクラッチハブ１１０を第１遊星歯車機構３０のリングギヤ３２と、当該リングギヤ３２を支持する支持部材１３０とから構成するものとしたが、クラッチハブ１１０は、リングギヤ３２が一体化されたもの（全体としてリングギヤ３２と一体に回転可能なもの）であれば、如何なる形態のものであってもよい。例えば、クラッチハブ１１０をクラッチプレート１５０が嵌合される筒状のハブ部と、当該ハブ部を支持する支持部１３０により構成し、ハブ部または支持部１３０にリングギヤ３２を連結（固定）することにより、リングギヤ３２をクラッチハブ１１０に一体化するものとしてもよい。

図６は、他の実施形態に係るクラッチＣ１Ｂを含む自動変速機２５Ｂの要部を示す拡大図である。同図に示すクラッチＣ１Ｂは、上記クラッチＣ１のクラッチハブ１１０を構成する支持部材１３０とは異なる支持部材１３０Ｂを有するものである。クラッチＣ１Ｂの支持部材１３０Ｂは、図示するように、ブッシュ４０のみを介して自動変速機２５の入力軸２６に回転自在に支持される。そして、図６および図７に示すように、支持部材１３０Ｂの内筒部１３１には、キャンセル油室１９０と連通すると共に当該内筒部１３１を貫通して入力軸２６の油路２６ｂと連通する複数のキャンセル油路１３１ｂと、当該複数のキャンセル油路１３１ｂとは周方向における異なる位置でキャンセル油室１９０と連通すると共に、内筒部１３１の内径側に向けて延びる複数の第１通路１３１ｃと、当該複数の第１通路１３１ｃのそれぞれから軸方向に延出されて内筒部１３１の第１遊星歯車機構３０側（図６における右側）の一端で開口する第２通路１３１ｄとが形成される。

このようなクラッチＣ１Ｂによっても、複数のキャンセル油路１３１ｂを介してキャンセル油室１９０内に作動油を供給すると共に、複数の第１および第２通路１３１ｃ，１３１ｄを介してキャンセル油室１９０内の空気を油室外へと排出することができるため、キャンセル油室１９０内へと作動油をより速やかに充填し、係合油室１８０内で発生する遠心油圧をキャンセルするために必要な遠心油圧をキャンセル油室１９０内でより速やかに発生させることが可能となる。また、キャンセル油室１９０と連通する複数のキャンセル油路１３１ｂおよび第１通路１３１ｃを支持部材１３０の内筒部１３１、すなわち、キャンセル油室１９０の内径側に形成することにより、キャンセル油室１９０の受圧面積を充分に確保することができる。更に、キャンセル油路１３１ｂや第１通路１３１ｃ、第２通路１３１ｄを内筒部１３１に形成することにより、これらの油路等を支持部材１３０の内筒部１３１と環状壁部１３２との間のコーナー部１３４に形成するものに比して、当該コーナー部１３４の強度を確保することが可能となる。

ここで、上記実施形態等における主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。すなわち、上記実施形態等では、プラネタリキャリヤ３４に入力される回転を減速してリングギヤ３２から出力するダブルピニオン式の減速プラネタリギヤとしての第１遊星歯車機構３０と、第１遊星歯車機構３０のリングギヤ３２と他の回転要素とを連結すると共に両者の連結を解除するクラッチＣ１とを備える自動変速機２５が「変速装置」に相当する。ただし、上記実施形態における主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載された発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載された発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施形態はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

本発明は、変速装置の製造産業等において利用可能である。

２０動力伝達装置、２２トランスミッションケース、２３発進装置、２３ｃロックアップクラッチ、２３ｄダンパ機構、２３ｏワンウェイクラッチ、２３ｐポンプインペラ、２３ｓステータ、２３ｔタービンランナ、２４オイルポンプ、２５自動変速機、２６入力軸、２６ａ，２６ｂ油路、２８ギヤ機構、２９デファレンシャルギヤ、３０第１遊星歯車機構、３１サンギヤ、３２リングギヤ、３２ｓスプライン、３３ａピニオンギヤ、３４プラネタリキャリヤ、３５第２遊星歯車機構、３６ａ第１サンギヤ、３６ｂ第２サンギヤ、３７リングギヤ、３８ａショートピニオンギヤ、３８ｂロングピニオンギヤ、３９プラネタリキャリヤ、４０ブッシュ、５０スリーブ、５０ａ第２通路、５０ｏ開口、１００クラッチドラム、１０１外筒部、１０２環状壁部、１０３連結部、１１０クラッチハブ、１３０，１３０Ｂ支持部材、１３１内筒部、１３１ａ係合路、１３１ｂキャンセル油路、１３１ｃ第１通路、１３１ｄ第２通路、１３２環状壁部、１３３外筒部、１３４コーナー部、１４０，１５０クラッチプレート、１６０クラッチピストン、１６０ｏ中心孔、１６１受圧部、１６２筒状部、１６３押圧部、１６３ｓスプライン、１７０係合油室画成部材、１８０係合油室、１９０キャンセル油室、２００リターンスプリング、Ｂ１，Ｂ２ブレーキ、Ｃ１，Ｃ１Ｂ，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４クラッチ、Ｆ１ワンウェイクラッチ。

Claims

キャリヤに入力される回転を減速してリングギヤから出力するダブルピニオン式の減速プラネタリギヤと、該減速プラネタリギヤの前記リングギヤと他の回転要素とを連結すると共に両者の連結を解除する油圧クラッチとを備える変速装置において、
前記油圧クラッチは、
前記他の回転要素に連結されるクラッチドラムと、
前記減速プラネタリギヤの前記リングギヤが一体化されたクラッチハブと、
前記クラッチドラムに嵌合される第１摩擦係合プレートと、
前記クラッチハブに嵌合される第２摩擦係合プレートと、
前記第１および第２摩擦係合プレートを押圧して摩擦係合させるピストンと、
前記ピストンと共に係合油圧が供給される係合油室を画成する係合油室画成部材とを含み、
前記ピストンは、前記クラッチハブにより移動自在に支持され、該クラッチハブと共に前記係合油室内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室を画成し、
前記係合油室画成部材は、前記ピストンに対して前記キャンセル油室とは反対側に位置するようにクラッチハブにより支持されることを特徴とする変速装置。
請求項１に記載の変速装置において、
前記クラッチハブは、前記リングギヤと、該リングギヤと一体に回転すると共に該リングギヤを前記変速装置の入力軸上に回転自在に支持する支持部材とからなり、
前記第２摩擦係合プレートは、前記リングギヤの外周部に嵌合され、
前記キャンセル油室は、前記ピストンと前記支持部材とで画成され、
前記係合油室画成部材は、該支持部材により軸方向に移動不能に支持されることを特徴とする変速装置。
請求項１または２に記載の変速装置において、
前記他の回転要素を含む第２プラネタリギヤを更に備え、
前記クラッチハブ、前記ピストンおよび前記係合油室画成部材は、前記クラッチドラムの内側かつ前記減速プラネタリギヤと前記第２プラネタリギヤとの間に配置されることを特徴とする変速装置。
請求項１から３の何れか一項に記載の変速装置において、
前記クラッチハブは、前記ピストンおよび前記係合油室画成部材を支持する筒状部を有し、
前記筒状部は、前記キャンセル油室と連通すると共に該筒状部を貫通する複数の油路と、前記複数の油路とは周方向における異なる位置で前記キャンセル油室と連通すると共に前記筒状部の内径側に向けて延びる複数の第１通路と、前記複数の第１通路のそれぞれから軸方向に延出されて前記筒状部の一端で開口する複数の第２通路とを有することを特徴とする変速装置。
請求項１から３の何れか一項に記載の変速装置において、
前記クラッチハブは、前記ピストンおよび前記係合油室画成部材を支持する筒状部を有し、
前記筒状部は、前記キャンセル油室と連通すると共に該筒状部を貫通する複数の油路と、前記複数の油路とは周方向における異なる位置で前記キャンセル油室と連通すると共に前記筒状部を貫通する複数の第１通路とを有し、
前記筒状部内には、スリーブが嵌合され、前記スリーブは、それぞれ前記油路と連通する複数の開口と、それぞれ前記第１通路と連通すると共に軸方向に延在して該スリーブの一端で開口する複数の第２通路とを有することを特徴とする変速装置。
請求項１から５の何れか一項に記載の変速装置において、
前記他の回転要素の最高回転数は、前記変速装置を構成する複数の回転要素の最高回転数の中で最も高いことを特徴とする変速装置。