JP2018155285A - 自動変速機のクラッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃費を悪化させることなく、遠心バランス室へのオイルの充填性を向上させる。【解決手段】自動変速機１０の遠心バランス室（第１遠心バランス室１２０）は、締結ピストンに対して動力伝達軸（入力軸１２）の軸方向に離間して配設されたキャンセルプレート８２と、キャンセルプレート８２との間が液密となるように該キャンセルプレート８１に接続されかつ上記締結ピストンと共に上記軸方向に移動可能なキャンセルシリンダ８２とを含むバランス室構成部材により構成されており、キャンセルシリンダ８２は、該キャンセルシリンダ８２と上記締結ピストンとの間に空間９０が形成されるように、上記締結ピストンとキャンセルプレート８１との間に配設されている。【選択図】図４

Description

本発明は、自動変速機の動力伝達軸上に設けられるとともに、複数の摩擦板と、該複数の摩擦板同士を係合させるように進出する締結ピストンと、該締結ピストンに対して上記摩擦板とは上記動力伝達軸の軸方向の反対側に設けられかつ上記締結ピストンを進出させるための油圧が供給される締結油圧室と、上記締結ピストンに対して上記摩擦板と上記軸方向の同じ側に設けられた遠心バランス室とを備えた、自動変速機のクラッチ装置に関する。

従来より、締結ピストンと、該締結ピストンを進出させるための油圧が供給される締結油圧室と、上記締結ピストンに対して上記締結油圧室とは動力伝達軸の軸方向の反対側に設けられた遠心バランス室とを備えた、自動変速機のクラッチ装置が知られている。

例えば、特許文献１には、自動変速機の変速機構に動力を伝達する動力伝達用クラッチであって、締結ピストンと、締結ピストンに締結油圧を供給する締結油圧室と、自動変速機の動力伝達軸の軸方向に沿って、上記締結ピストンに対して上記締結油圧室とは反対側に設けられかつ内部に流体媒体が封入された遠心バランス室とを有する動力伝達用クラッチを備え、上記遠心バランス室に、上記締結油圧室から油圧を受けた締結ピストンの移動に伴う上記遠心バランス室内の容積変化を許容する容積変化許容部が設けられた、自動変速機のクラッチ装置が開示されている。

特許文献１に記載の遠心バランス室は、上記動力伝達軸の軸方向に沿って、上記締結ピストンに対して上記締結油圧室とは反対側に設けられたシールプレートと、上記締結ピストンとで構成されている。

特開２０１５−１４０８６４号公報

ところで、自動変速機の遠心油圧キャンセル機構では、遠心バランス室にオイルを充填させ、遠心バランス室内において遠心油圧を発生させることで、上記締結油圧室で発生した遠心油圧による力をキャンセルしている。

つまり、自動変速機の遠心油圧キャンセル機構を適切に作動させるためには、遠心バランス室内に十分な量のオイルを充填させておく必要がある。

しかしながら、特許文献１のように、プレート部材（シールプレート）と締結ピストンとで遠心バランス室を形成する場合、締結ピストンのストロークを確保する関係上、遠心バランス室の容積が大きくなってしまう。遠心バランス室の容積が大きい場合、エンジン始動直後などには遠心バランス室内にオイルが十分に充填されていないことがある。遠心バランス室内にオイルが十分に充填されていない状態で自動変速機の変速が行われると、締結油圧室内で発生した遠心油圧による力を、遠心バランス室内で発生させた遠心油圧による力で相殺しきれずに、クラッチが不意に締結して変速ショックが発生してしまう。

遠心バランス室へのオイルの供給量を増やすことで上記変速ショックを抑えることも考えられるが、オイルの消費量が増大するため、燃費の悪化を招くおそれがある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃費を悪化させることなく、遠心バランス室へのオイルの充填性を向上させることにある。

上記課題を解決するために、本発明は、自動変速機の動力伝達軸上に設けられるとともに、複数の摩擦板と、該複数の摩擦板同士を係合させるように進出する締結ピストンと、該締結ピストンに対して上記摩擦板とは上記動力伝達軸の軸方向の反対側に設けられかつ上記締結ピストンを進出させるための油圧が供給される締結油圧室と、上記締結ピストンに対して上記摩擦板と上記軸方向の同じ側に設けられた遠心バランス室とを備えた、自動変速機のクラッチ装置を対象として、上記遠心バランス室は、上記締結ピストンに対して上記摩擦板と上記軸方向の同じ側に離間した位置に固定された第１のプレートと、該第１のプレートとの間が液密になるように該第１のプレートと接続されかつ上記締結ピストンと共に上記軸方向に移動可能な第２のプレートとを含むバランス室構成部材により構成されており、上記第２のプレートは、該第２のプレートと上記締結ピストンとの間に空間が形成されるように、上記軸方向における上記締結ピストンと上記第１のプレートとの間に配設されている、構成とした。

この構成によると、バランス室構成部材が第１のプレートと第２のプレートとを含み、第２のプレートが、該第２のプレートと締結ピストンとの間に空間が形成されるように、動力伝達軸の軸方向における締結ピストンと上記第１のプレートとの間に配設されているため、第２のプレートと上記第１のプレートとを有するバランス室構成部材によって構成された遠心バランス室の容積は、締結ピストンと第１のプレートとで構成される遠心バランス室の容積と比較して、第２のプレートと締結ピストンとの間に形成された空間の容積分小さくなる。これにより、エンジン始動直後などにも遠心バランス室に迅速にオイルを充填させることができる。

また、遠心バランス室の容積が小さくなったことにより、該遠心バランス室に充填させるオイルの量が少なくなるため、燃費の悪化を防止することができる。

したがって、燃費を悪化させることなく、遠心バランス室へのオイルの充填性を向上させることができる。

上記自動変速機のクラッチ装置の一実施形態では、上記第２のプレートは、上記締結ピストンに一体的に結合されている。

この構成によると、第２のプレート締結ピストンに一体的に結合されているため、締結ピストンと第１のプレートとの間に第２のプレートを配置して遠心バランス室を構成したとしても、締結ピストンと第１のプレートとの間の、動力伝達軸の軸方向の長さをほとんど増加させることなく、締結ピストンのストロークを十分に確保することができる。

上記自動変速機のクラッチ装置では、上記遠心バランス室内に設けられかつ上記第２のプレートを介して上記締結ピストンを後退させるリターンスプリングをさらに備え、上記リターンスプリングは、皿ばねである、ことが望ましい。

この構成によると、リターンスプリングを皿ばねにしたことにより、リターンスプリングとしてコイルスプリングを採用する場合と比較して、動力伝達軸の軸方向におけるリターンスプリングが占める範囲を小さくすることができる。これにより、遠心バランス室にリターンスプリングを設ける場合であっても、該遠心バランス室の容積を出来る限り小さくすることができる。

上記自動変速機のクラッチ装置において、上記締結ピストン、上記第１のプレート及び上記第２のプレートは、板材のプレス成形体である、ことが望ましい。

この構成によると、締結ピストン、第１のプレート及び第２のプレートを容易に形成することができ、自動変速機の製造を容易にすることができる。

以上説明したように、本発明に係る自動変速機のクラッチ装置では、遠心バランス室を構成するバランス室構成部材は、締結ピストンに対して、動力伝達軸の軸方向における摩擦板と同じ側に離間した位置に固定された第１のプレートと、該第１のプレートとの間が液密になるように該第１のプレートと接続されかつ上記締結ピストンと共に上記軸方向に移動可能な第２のプレートとを含み、該第２のプレートは、該第２のプレートと上記締結ピストンとの間に空間が形成されるように、上記軸方向における上記締結ピストンと上記第１のプレートとの間に配設されているため、上記第２のプレートと上記第１のプレートとを含むバランス室構成部材によって構成された遠心バランス室の容積は、上記締結ピストンと上記第１のプレートとで構成される遠心バランス室の容積と比較して、上記第２のプレートと上記締結ピストンとの間に形成された上記空間の容積分小さくなる。これにより、遠心バランス室に充填させるオイルの量が少なくなるため、燃費の悪化を防止するとともに、上記遠心バランス室へのオイルの充填性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るクラッチ装置を備えた自動変速機の構成を示すスケルトン図である。 上記自動変速機の摩擦締結要素の締結表である。 上記自動変速機におけるクラッチが設けられた部分を拡大した拡大断面図である。 第１締結油圧室及び第１遠心バランス室周辺を拡大した拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係るクラッチ装置を備えた自動変速機１０の構成を示す。この自動変速機は、ＦＲ式の車両に搭載される縦置き式の自動変速機である。尚、上記車両は、ＦＦ式の車両であってもよい。

上記自動変速機１０は、変速機ケース１１と、該変速機ケース１１内に挿入されかつエンジン等の上記車両の駆動源からの動力が入力される入力軸１２と、上記変速機ケース１１内に収容されかつ上記入力軸１２を介して上記駆動源からの動力が伝達される変速機構１４と、上記変速機ケース１１内に挿入されかつ変速機構１４からの動力が入力される出力軸１３とを有している。入力軸１２及び出力軸１３は、自動変速機１０の動力伝達軸の一例である。

入力軸１２と出力軸１３とは、車両前後方向に沿って同軸上に配置されており、自動変速機１０が上記車両に搭載された状態で、入力軸１２が車両前側に位置しかつ出力軸１３が車両後側に位置している。以下の説明では、単に軸方向というときには、入力軸１２及び出力軸１３の軸方向を意味し、入力軸１２及び出力軸１３の軸方向における上記駆動源側を前側といい、該軸方向における上記駆動源とは反対側を後側という。

入力軸１２及び出力軸１３の軸心上には、変速機構１４を構成する、第１、第２、第３及び第４プラネタリギヤセットＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３、ＰＧ４が、車両前側から順に配設されている。

第１〜第４プラネタリギヤセットＰＧ１〜ＰＧ４は、いずれも、キャリヤに支持されたピニオンがサンギヤとリングギヤに直接噛合するシングルピニオン側である。第１プラネタリギヤセットＰＧ１は、回転要素として、第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１及び第１キャリヤＣ１を有する。第２プラネタリギヤセットＰＧ２は、回転要素として、第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２及び第２キャリヤＣ２を有する。第３プラネタリギヤセットＰＧ３は、回転要素として、第３サンギヤＳ３、第３リングギヤＲ３及び第３キャリヤＣ３を有する。第４プラネタリギヤセットＰＧ４は、回転要素として、第４サンギヤＳ４、第４リングギヤＲ４及び第４キャリヤＣ４を有する。

第１プラネタリギヤセットＰＧ１の第１サンギヤＳ１は、軸方向に２分割されており、相対的に前側に配置された前側第１サンギヤＳ１ａと相対的に後側に配置された後側第１サンギヤＳ１ｂとを有している。つまり、第１プラネタリギヤセットＰＧ１は、ダブルサンギヤ型のギヤセットである。前側及び後側第１サンギヤＳ１ａ，Ｓ１ｂは、同じ歯数の歯を有しており、第１キャリヤＣ１に支持された同じピニオンに噛合しているため、これら前側及び後側第１サンギヤＳ１ａ，Ｓ１ｂの回転数は常に等しくなる。すなわち、前側及び後側第１サンギヤＳ１ａ，Ｓ１ｂは、常に同じ回転速度で回転し、一方のギヤの回転が停止しているときには他方のギヤの回転も停止する。

本実施形態の自動変速機１０においては、第１サンギヤＳ１（厳密には、後側第１サンギヤＳ１ｂ）と第４サンギヤＳ４とが常時連結され、第１リングギヤＲ１と第２リングギヤＲ２とが常時連結され、第２キャリヤＣ２と第４キャリヤＣ４とが常時転結され、第３キャリヤＣ３と第４リングギヤＲ４とが常時連結されている。また、入力軸１２は第１キャリヤＣ１に常時連結され、出力軸１３は第４キャリヤＣ４に常時連結されている。具体的には、入力軸１２は、前側及び後側第１サンギヤＳ１ａ，Ｓ１ｂの間を通る動力伝達部材１８を介して第１キャリヤＣ１と連結されている。後側第１サンギヤＳ１ｂと第４サンギヤＳ４とは、動力伝達部材１５を介して連結されている。第２キャリヤＣ２と第４キャリヤＣ４とは、動力伝達部材１６を介して連結されている。

変速機構１３はまた、摩擦締結要素として、第１クラッチ２０、第２クラッチ３０、第３クラッチ４０、第１ブレーキ５０及び第２ブレーキ６０を有している。第１〜第３クラッチ２０，３０，４０は、入力軸１２上に配設されている。第１クラッチ２０は第１プラネタリギヤセットＰＧ１の前側に配設され、第２クラッチ３０は第１クラッチ２０の前側に配設され、第３クラッチ４０は第２クラッチ３０の前側に配設されている。また、第１ブレーキ５０は第３クラッチ４０の前側において変速機ケース１１に固定されており、第２ブレーキ６０は入力軸１２の径方向における第３ギヤセットＰＧ３の外側において変速機ケース１１に固定されている。

第１クラッチ２０は、入力軸１２及び第１キャリヤＣ１と、第３サンギヤＳ３とを断接する。上記第２クラッチ３０は、第１リングギヤＲ１及び第２サンギヤＳ２と、第３サンギヤＳ３とを断接する。上記第３クラッチ４０は、第２リングギヤＲ２と第３サンギヤＳ３とを断接する。

また、第１ブレーキ５０は、変速機ケース１１と第１サンギヤＳ１（厳密には前側第１サンギヤＳ１ａ）とを断接する。第２ブレーキ６０は、変速機ケース１１と第３リングギヤＲ３とを断接する。

自動変速機１０は、第１クラッチ２０、第２クラッチ３０、第３クラッチ４０、第１ブレーキ５０及び第２ブレーキ６０の締結状態の組み合わせにより、先進８速、後退１速を達成するものである。図２は、自動変速機１０の摩擦締結要素の締結の組み合わせと変速段との関係を示す表である。○印が締結していることを示し、空欄が締結を解除（解放）していることを示す。

次に、本実施形態の第１〜第３クラッチ２０，３０，４０の構成について詳細に説明する。

第１クラッチ２０は、図３に示すように、複数の第１摩擦板２１と、該第１摩擦板２１に対して前側に配設され、該第１摩擦板２１同士を係合させるために軸方向の第１摩擦板２１側（後側）に進出する第１締結ピストン２２と、該第１締結ピストン２２に対して第１摩擦板２１とは軸方向の反対側（前側）に形成された第１締結油圧室２３とを有している。第１締結油圧室２３には油路８ａを介して、自動変速機１０に設けられたオイルポンプ（図示省略）から、第１締結ピストン２２を軸方向の第１摩擦板２１側（後側）に向かって進出させるための油圧が供給される。

複数の第１摩擦板２１は、第１キャリヤＣ１に結合されかつ入力軸１２周りに回転可能な第１クラッチハブ２４の外周面に、スプライン嵌合により軸方向に移動可能に取り付けられた第１ハブ側摩擦板２１ａと、動力伝達部材５，８及び後述の第３クラッチドラム４５を介して第３サンギヤＳ３に結合されかつ入力軸１２周りに回転可能な第１クラッチドラム２５の内周面に、スプライン嵌合により軸方向に移動可能に取り付けられた第１ドラム側摩擦板２１ｂとからなる。

図３に示すように、第１ハブ側摩擦板２１ａと第１ドラム側摩擦板２１ｂとは軸方向に交互に並んでいる。第１ハブ側摩擦板２１ａと第１ドラム側摩擦板２１ｂとの列における最も前側の位置には、第１ドラム側摩擦板２１ｂが位置している一方、上記列における最も後側の位置には、第１ハブ側摩擦板２１ａが位置している。最も後側に位置する第１ハブ側摩擦板２１ａの後側には、複数の摩擦板２１の後側への移動を規制するリテーニングプレート２６が設けられている。また、最も前側に位置する第１ドラム側摩擦板２１ｂには、第１締結ピストン２２の後述する押圧部２２ａが当接している。これにより、第１締結ピストン２２が後側に向かって移動したときには、第１ハブ側摩擦板２１ａと第１ドラム側摩擦板２１ｂとは、第１締結ピストン２２の押圧部２２ａとリテーニングプレート２６とに挟まれて圧接される。

第１締結ピストン２２は、円環状の金属板をプレス成形したプレス成形体である。第１締結ピストン２２は、図３に示すように、径方向外側の部分に設けられかつ複数の第１摩擦板２１を押圧する押圧部２２ａと、径方向内側の部分に設けられかつ第１締結油圧室２３からの油圧を受ける受圧部２２ｂと、押圧部２２ａと受圧部２２ｂとを連結する連結部２２ｃとを有している。受圧部２２ｂは、径方向に沿った断面が後側に開口を有するＵ字状をなしている。受圧部２２ｂの径方向内側の端部は動力伝達部材８にシール部材１００を介して接続されている一方、受圧部２２ｂの径方向外側の部分は、第１クラッチドラム２５にシール部材１０１を介して接続されている。これにより、第１締結ピストン２２、第１クラッチドラム２５、動力伝達部材８及びシール部材１００，１０１によって、第１締結油圧室２６が画成されるとともに、上記第１締結ピストン２２が軸方向に移動可能に支持される。

第２クラッチ３０は、図３に示すように、複数の第２摩擦板３１と、該第２摩擦板３１に対して前側に配設され、該第２摩擦板３１同士を係合させるために軸方向の第２摩擦板３１側（後側）に進出する第２締結ピストン３２と、該第２締結ピストン３２に対して第２摩擦板３１とは反対側（前側）に形成された第２締結油圧室３３とを有している。第２締結油圧室３３には油路３５ｂを介して、上記オイルポンプから、第２締結ピストン３２を軸方向の第２摩擦板３１側（後側）に進出させるための油圧が供給される。

複数の第２摩擦板３１は、第１リングギヤＲ１及び第２サンギヤＳ２に結合されかつ入力軸１２周りに回転可能な第２クラッチハブ３４の外周面に、スプライン嵌合により軸方向に移動可能に取り付けられた第２ハブ側摩擦板３１ａと、第３サンギヤＳ３に動力伝達部材５，８及び後述の第３クラッチドラム４５を介して結合されかつ入力軸１２周りに回転可能な第２クラッチドラム３５の内周面に、スプライン嵌合により軸方向に移動可能に取り付けられた第２ドラム側摩擦板３１ｂとからなる。

図３に示すように、第２ハブ側摩擦板３１ａと第２ドラム側摩擦板３１ｂとは軸方向に交互に並んでいる。第２ハブ側摩擦板３１ａと第２ドラム側摩擦板３１ｂとの列において、軸方向両側の位置には、第２ドラム側摩擦板３１ｂがそれぞれ位置している。最も後側に位置する第２ドラム側摩擦板３１ｂは、第１クラッチドラム２５の径方向外側の部分であるドラム外側部２５ａと当接している。また、最も前側に位置する第２ドラム側摩擦板３１ｂには、第２締結ピストン３２の後述する押圧部３２ａが当接している。これにより、第２締結ピストン３２が後側に向かって移動したときには、第２ハブ側摩擦板３１ａと第２ドラム側摩擦板３１ｂとは、第２締結ピストン３２の押圧部３２ａと第１クラッチドラム２５のドラム外側部２５ａとに挟まれて圧接される。このことから、第１クラッチドラム２５のドラム外側部２５ａは、リテーニングプレートの役割を果たしている。

第２締結ピストン３２は、円環状の金属板をプレス成形したプレス成形体である。第２締結ピストン３２は、図３に示すように、径方向外側の部分に設けられかつ複数の第２摩擦板３１を押圧する押圧部３２ａと、径方向内側の部分に設けられかつ第２締結油圧室３３からの油圧を受ける受圧部３２ｂと、押圧部３２ａと受圧部３２ｂとを連結する連結部３２ｃとを有している。受圧部３２ｂは、径方向に沿った断面が後側に開口を有するＵ字状をなしている。受圧部３２ｂの径方向内側の端部は、第２クラッチドラム３５にシール部材１０２を介して接続されている一方、受圧部３２ｂの径方向外側の部分は、第２クラッチドラム３５にシール部材１０３を介して接続されている。これにより、第２締結ピストン３５、第２クラッチドラム３５及びシール部材１０２，１０３によって、第２締結油圧室３３が画成されるとともに、上記第２締結ピストン３２が軸方向に移動可能に支持される。

第３クラッチ４０は、図３に示すように、複数の第３摩擦板４１と、該第３摩擦板４１に対して前側に配設され、該第３摩擦板４１同士を係合させるために軸方向の第３摩擦板４１側（後側）に進出する第３締結ピストン４２と、該第３締結ピストン４２に対して第３摩擦板４１とは軸方向の反対側（前側）に形成された第３締結油圧室４３とを有している。第３締結油圧室３３には油路４５ａを介して、上記オイルポンプから、第３締結ピストン４２を軸方向の第３摩擦板４１側（前側）に進出させるための油圧が供給される。

複数の第３摩擦板４１は、第２リングギヤＲ２に結合されかつ入力軸１２周りに回転可能な第３クラッチハブ４４の外周面に、スプライン嵌合により軸方向に移動可能に取り付けられた第３ハブ側摩擦板４１ａと、動力伝達部材５と動力伝達部材８とを連結しかつ入力軸１２周りに回転可能な第３クラッチドラム４５との内周面に、スプライン嵌合により軸方向に移動可能に取り付けられた第３ドラム側摩擦板４１ｂとからなる。

図３に示すように、第３ハブ側摩擦板４１ａと第３ドラム側摩擦板４１ｂとは軸方向に交互に並んでいる。第３ハブ側摩擦板４１ａと第３ドラム側摩擦板４１ｂとの列において、軸方向両側の位置には、第３ドラム側摩擦板４１ｂがそれぞれ位置している。最も後側に位置する第３ドラム側摩擦板４１ｂは、第２クラッチドラム３５の径方向外側の部分であるドラム外側部３５ａと当接している。また、最も前側に位置する第３ドラム側摩擦板４１ｂには、第３締結ピストン４２の後述する押圧部４２ａが当接している。これにより、第３締結ピストン４２が後側に向かって移動したときには、第３ハブ側摩擦板４１ａと第３ドラム側摩擦板４１ｂとは、第３締結ピストン４２の押圧部４２ａと第２クラッチドラム３５のドラム外側部３５ａとに挟まれて圧接される。このことから、第２クラッチドラム３５のドラム外側部３５ａは、リテーニングプレートの役割を果たしている。

第３締結ピストン４２は、円環状の金属板をプレス成形したプレス成形体である。第３締結ピストン４２は、図３に示すように、径方向外側の部分に設けられかつ複数の第３摩擦板４１を押圧する押圧部４２ａと、径方向内側の部分に設けられかつ第３締結油圧室４３からの油圧を受ける受圧部４２ｂと、押圧部４２ａと受圧部４２ｂとを連結する連結部４２ｃとを有している。受圧部４２ｂは、径方向に沿った断面が後側に開口を有するＵ字状をなしている。受圧部４２ｂの径方向内側の端部は第３クラッチドラム４５にシール部材１０４を介して接続されている一方、受圧部４２ｂの径方向外側の部分は、第２クラッチドラム４３にシール部材１０５を介して接続されている。これにより、第３締結ピストン４２、第３クラッチドラム４３及びシール部材１０４，１０５によって、第３締結油圧室４３が画成されるとともに、上記第３締結ピストン４２が軸方向に移動可能に支持される。

第１〜第３クラッチ２０，３０，４０の締結状態は、第１〜第３締結油圧室２３，３３，４３への油圧の給排によって制御される。

例えば、第１クラッチ２０について説明すると、先ず、初期状態では、第１締結油圧室２６には油圧が供給されていないため、図３に示すように、第１締結ピストン２２は、その前側の部分が第１クラッチドラム２５と当接した状態となる。この初期状態から、第１締結ピストン２２を後側に向かって移動させるだけの力（後述するリターンスプリング８３の付勢力よりも大きな力）を発生させる油圧が第１締結油圧室２３に供給されたときには、第１締結ピストン２２が後側に向かって移動し、第１締結ピストン２２の押圧部２２ａが、第１ハブ側摩擦板２１ａと第１ドラム側摩擦板２１ｂとをリテーニングプレート２６に向かって押圧する。これにより、第１ハブ側摩擦板２１ａと第１ドラム側摩擦板２１ｂとが圧接されて、第１クラッチ２０が締結状態となる。第１クラッチ２０が締結状態となったときには、第１クラッチハブ２４と第１クラッチドラム２５とが連結されて、入力軸１２及び第１キャリヤＣ１と、第３サンギヤＳ３とが連結される。

一方で、第１クラッチ２０が締結された状態において、第１締結油圧室２３から油圧が排出されたときには、第１締結ピストン２２が前側に向かって移動し、第１ハブ側摩擦板２１ａと第１ドラム側摩擦板２１ｂとの圧接が解除される。これにより、第１クラッチ２０が締結解除状態（解放状態）となる。第１クラッチが締結解除状態となったときには、第１クラッチハブ２４と第１クラッチドラム２５とが分離されて、入力軸１２及び第１キャリヤＣ１と、第３サンギヤＳ３とが分離される。

第２及び第３クラッチ３０，４０においても、第２及び第３締結ピストン３２，４２等が、上述の第１締結ピストン２２等と同様の動作をすることによって、締結状態及び締結解除状態が制御される。

自動変速機１０の作動時には、第１〜第３クラッチ２０，３０，４０は、入力軸１２周りに回転している。変速機ケース１１内には、第１〜第３クラッチ２０，３０，４０の回転を円滑にするための潤滑油として、ミスト状のオイルが不図示のオイル噴射装置から噴射されている。上記オイルは上記オイルポンプにより供給されている。

自動変速機１０の作動時において、第１〜第３クラッチ２０，３０，４０が入力軸１２周りに回転すると、第１〜第３締結油圧室２６，３６，４６内のオイルが遠心力によって入力軸１２から遠い側に移動することにより遠心油圧が発生する。この第１〜第３締結油圧室２６，３６，４６内の遠心油圧は、第１〜第３締結ピストン２２，３２，４２を後側に向かって移動させて、対応するクラッチを不意に締結させようとする。

そのため、本実施形態の自動変速機１０の第１〜第３クラッチ２０，３０，４０には、軸方向において、第１〜第３締結ピストン２２、３２，４２に対して第１〜第３摩擦板２１，３１，４１と軸方向の同じ側（後側）の各位置に、第１〜第３締結油圧室２３，３３，４３で発生する遠心油圧による第１〜第３締結ピストン２２，３２，４２の後側への移動を、後述するリターンスプリング８３と共に阻止するための第１〜第３遠心バランス室１２０，１３０，１４０がそれぞれ設けられている。

以下、第１〜第３遠心バランス室１２０，１３０，１４０の構成及び作用について説明する。尚、第１〜第３遠心バランス室１２０，１３０，１４０は、基本的な構成はそれぞれ同じであるため、以下の説明では、第１遠心バランス室１２０の構成についてのみ詳細に説明し、第２及び第３遠心バランス室１３０，１４０の構成及び作用については、詳細な説明を省略する。

第１遠心バランス室１２０は、図４に示すように、第１締結ピストン２２に対して軸方向に対向しかつ該第１締結ピストン２２に対して第１摩擦板２１と軸方向の同じ側（後側）に離間して配設されたキャンセルプレート８１と、該キャンセルプレート８１との間が液密となるように該キャンセルプレート８１に接続されたキャンセルシリンダ８２とを含むバランス室構成部材によって構成されている。このことから、キャンセルプレート８１は第１のプレートに相当し、キャンセルシリンダ８２は第２のプレートに相当する。

キャンセルプレート８１は、円環状の金属板をプレス成形して形成されたものである。キャンセルプレート８１は、図４に示すように、径方向外側に向かって広がるように変速機ケース１１内に配設されており、その径方向内側の端部はスナップリング１１０を介して動力伝達部材８に固定されている。これにより、キャンセルプレート８１は軸方向に移動しないようになっている。キャンセルプレート８１の径方向中間の部分には、後側から前側に向かって突出するように折り曲げられた屈曲部８１ａが形成されている。該屈曲部１２１ａには、後述するリターンスプリング８３が当接する。

キャンセルシリンダ８２は、キャンセルプレート８１と同様に、円環状の金属板をプレス成形して形成されたものである。キャンセルシリンダ８２は、図４に示すように、径方向に沿った断面が略Ｓ字状をなすように成形されている。具体的には、キャンセルシリンダ８２は、相対的に径方向外側に位置しかつ軸方向に延びるシリンダ外側部８２ａと、相対的に径方向内側に位置しかつ軸方向に延びるシリンダ内側部８２ｂと、シリンダ外側部８２ａの前側端部とシリンダ内側部８２ｂの後側端部とを連結するように径方向に沿って延びるシリンダ連結部８２ｃとを有している。

シリンダ外側部８２ａの後側端部は、キャンセルプレート８１の径方向外側の端部の径方向外側に位置し、該キャンセルプレート８１の径方向外側の端部とシール部材１０６を介して接続されている。一方で、シリンダ内側部８２ｂの前側端部は、第１締結ピストン２２の受圧部２２ｂにおける径方向内側の部分と圧入により一体的に結合されている。これらのことにより、第１締結ピストン２２が軸方向に移動したときには、キャンセルシリンダ８２は第１締結ピストン２２と共に、キャンセルプレート８１に接近するように移動する。つまり、キャンセルシリンダ８２は、キャンセルプレート８１に対して相対移動可能に、該キャンセルプレート８１に接続されているとともに、第１締結ピストン２２と共に移動するように、該第１締結ピストン２２と一体的に結合されている。尚、キャンセルシリンダ８２と第１締結ピストン２２とは、キャンセルシリンダ８２が第１締結ピストン２２と共に移動可能になるのであれば、シール部材を介して結合されていてもよい。

キャンセルシリンダ８２が、上述のようにキャンセルプレート８１及び第１締結ピストン２２に結合されることによって、第１締結ピストン２２の受圧部２２ｂにおける前側の部分と第１キャンセルリンダ１２２のシリンダ連結部８２ｃとが軸方向に離間するようになり、図４に示すように、第１締結ピストン２２とキャンセルシリンダ８２との間には空間９０が形成される。つまり、キャンセルシリンダ８２は、該キャンセルシリンダ８２と第１締結ピストン２２との間に空間９０が形成されるように、第１締結ピストン２２とキャンセルプレート８１との間に配設されている。

第１締結ピストン２２とキャンセルシリンダ８２との間に形成された空間９０は、図４に示すように、シリンダ外側部８２ａとシリンダ連結部８２ｃとの角部と上記受圧部２５ｂの径方向外側の部分との間に設けられた隙間９１によって、該空間９０外と連通している。つまり、空間９０は、径方向外側の一部分が開放された開空間となっている。

また、シリンダ連結部８２ｃの径方向中間の部分には、前側から後側に向かって突出するように折り曲げられた屈曲部８２ｄが形成されている。該屈曲部８２ｄには、後述するリターンスプリング８３が当接する。

キャンセルプレート８１及びキャンセルシリンダ８２が上述のように構成されることで、キャンセルプレート８１、キャンセルシリンダ８２、第１締結ピストン２２、動力伝達部材８及びシール部材１００，１０６によって第１クラッチ２０の第１遠心バランス室１２０が画成されている。すなわち、第１締結ピストン２２、動力伝達部材８及びシール部材１００，１０６もバランス室構成部材の一部となっている。

第１遠心バランス室１２０内には、図４示すように、第１締結ピストン２２を、第１摩擦板２１とは反対側（前側）に後退させるリターンスプリング８３が配設されている。本実施形態では、リターンスプリング８３は皿ばねであり、図４に示すように、径方向内側の部分がキャンセルプレート８１の屈曲部８１ａと当接している一方、径方向外側の部分がキャンセルシリンダ８２の屈曲部８２ｄと当接している。リターンスプリング８３の付勢力は、キャンセルシリンダ８２を介して第１ピストン２２に伝達される。

リターンスプリング８３が設けられていることにより、第１締結ピストン２２は、第１締結油圧室２３に油圧が供給されて、第１締結油圧室２３内の油圧により発生する力がリターンスプリング８３の付勢力よりも大きな力になったときには、リターンスプリング８３の付勢力に抗して、第１摩擦板２１側（後側）に向かって進出する一方、第１締結油圧室２３から油圧が排出されて、第１締結油圧室２３内の油圧により発生する力がリターンスプリング８３の付勢力よりも小さくなったときには、リターンスプリング８３の付勢力によって、第１摩擦板２１とは反対側（前側）に向かって後退する。

第１遠心バランス室１２０内には、油路８ｂを介して上記オイルポンプからのオイルが供給される。自動変速機１０の作動時には、第１遠心バランス室１２０は入力軸１２の軸周りに回転し、第１遠心バランス室１２０内のオイルは遠心力により入力軸１２から遠い側に移動するため、第１遠心バランス室１２０内には遠心油圧が発生する。この第１遠心バランス室１２０内で発生する遠心油圧に基づく力により、第１締結油圧室２３内で発生する遠心油圧による力が相殺されて、第１締結油圧室２３内で発生する遠心油圧による第１締結ピストン２２の第１摩擦板２１側（後側）への移動が阻止される。第１遠心バランス室１２０内で発生する遠心油圧に基づく力は、キャンセルシリンダ８２を介して第１締結ピストン２２に伝達される。

第１クラッチ２０に設けられた第１遠心バランス室１２０は、上記のように構成されている。第２クラッチ３０に設けられた第２遠心バランス室１３０及び第３クラッチ４０に設けられた第３遠心バランス室１４０も、第１遠心バランス室１２０と同様に、キャンセルプレート８１及びキャンセルシリンダ８２を含むバランス室構成部材によって画成されている。一方で、本実施形態では、各遠心バランス室１２０，１３０，１４０は、容積がそれぞれ異なっている。具体的には、図３に示すように、第２遠心バランス室１３０の容積は、第１遠心バランス室１２０の容積よりも大きい一方、第３遠心バランス室１４０の容積は、第１遠心バランス室１２０の容積よりも小さい。これは、各締結油圧室２３，３３，４３の容積に合わせて、各遠心バランス室１２０、１３０，１４０の容積を変えているためである。つまり、各遠心バランス室１２０、１３０，１４０の各容積は、各締結油圧室２３，３３，４３内で発生した遠心油圧による力を適度に相殺して、第１〜第３締結油圧室２３，３３，４３内で発生した遠心油圧による第１〜第３締結ピストン２２，３２，４２の第１摩擦板２１側（後側）をそれぞれ阻止することができる力を発生させる程度の遠心油圧が発生するような容積にそれぞれ設定されている。より詳しくは、各遠心バランス室１２０、１３０，１４０の各容積は、各クラッチ２０，３０，４０の非締結時における各締結油圧室２３，３３，４３の容積よりも大きい容積に設定されている。

第２遠心バランス室１３０には、油路３５ｃを介して上記オイルポンプからオイルが供給され、第３遠心バランス室１４０には、油路４３ｂを介して上記オイルポンプからオイルが供給される。

各遠心バランス室１２０，１３０，１４０内において、第１〜第３締結油圧室２２，３２，４２内で発生した遠心油圧による力を適度に相殺する力を生み出す遠心油圧を発生させるには、各遠心バランス室１２０，１３０，１４０内に十分な量のオイルを充填させておく必要がある。

従来は、上記キャンセルシリンダを設けずに、キャンセルプレートと締結ピストンとで遠心バランス室を形成していたため、締結ピストンのストロークを確保する関係上、遠心バランス室の容積が必要以上に大きくなっていた。従来のように遠心バランス室の容積が大きい場合、エンジン始動直後などには遠心バランス室にオイルが十分に充填されていないことがある。遠心バランス室が十分に満たされていない状態で自動変速機の変速が行われると、締結油圧室で発生した遠心油圧による力を、遠心バランス室で発生させた遠心油圧による力で相殺しきれずに、クラッチが急に締結して変速ショックが発生してしまう。

本実施形態では、キャンセルシリンダ８２が、該各キャンセルシリンダ８２と第１〜第３締結ピストン２２，３２，４２との間に空間９０がそれぞれ形成されるように、第１〜第３締結ピストン２２，３２，４２と各キャンセルプレート８１との間にそれぞれ配設されているため、キャンセルシリンダ８２とキャンセルプレート８１とを含むバランス室構成部材によって構成された各遠心バランス室１２０，１３０，１４０の容積は、キャンセルプレート８２を設けない従来の遠心バランス室の容積と比較して、空間９０の容積分小さくなる。これにより、エンジン始動直後などにも第１遠心バランス室１２０内に迅速にオイルを充填させることができる。

また、各遠心バランス室１２０，１３０，１４０の容積が従来よりも小さくなったことにより、各遠心バランス室１２０，１３０，１４０に充填させるオイルの量が従来と比べて少なくなるため、燃費の悪化を防止することもできる。

したがって、燃費を悪化させることなく、各遠心バランス室１２０，１３０，１４０へのオイルの充填性を向上させることができる。

また、本実施形態では、キャンセルシリンダ８２を、各締結ピストン２２，３２，４２と一体となって移動可能に、各締結ピストン２２，３２，４２と結合させたことにより、各締結ピストン２２，３２，４２と該各締結ピストン２２，３２，４２に対応したキャンセルプレート８１との間にキャンセルシリンダ８２をそれぞれ配置して各遠心バランス室１２０，１３０，１４０を構成したとしても、各締結ピストン２２，３２，４２と該各締結ピストン２２，３２，４２に対応したキャンセルプレート８１との間の軸方向の長さをほとんど増加させることなく、第１〜第３締結ピストン２２，３２，４２のストロークを十分に確保することができる。

また、本実施形態では、リターンスプリング８３を皿ばねにしているため、リターンスプリング８３として圧縮コイルばね等を採用する場合と比較して、軸方向におけるリターンスプリング８０が占める範囲を小さくすることができる。これにより、第１遠心バランス室１２０内にリターンスプリング８３を設ける場合であっても、該第１遠心バランス室１２０の容積を出来る限り小さくすることができる。

本実施形態では、変速機ケース１１内には、第１〜第３クラッチ２０，３０，４０の潤滑のために、ミスト状のオイルが散布されているため、各キャンセルシリンダ８２と第１〜第３締結ピストン２２，３２，４２との間の各空間９０に、上記オイルが侵入して該空間９０内に溜まることがある。空間９０内にオイルを溜めたままにすると、オイルの損失が生じて、燃費の悪化を招くため、空間９０内から上記オイルを排出する必要がある。

そこで、本実施形態では、各空間９０は、径方向外側の一部分が開放された開空間となっている。これにより、上記空間９０内に、上記オイルが溜まったとしても、オイルを該空間９０外に排出することができるため、上記オイルの損失を防止することができる。この結果、燃費の悪化をより効果的に防止することができる。

さらに、本実施形態では、第１〜第３締結ピストン２２，３２，４２、キャンセルプレート８１及びキャンセルシリンダ８２が、金属板のプレス成形体であるため、第１〜第３締結ピストン２２，３２，４２、キャンセルプレート８１及びキャンセルシリンダ８２を容易に形成することができ、自動変速機１０の製造を容易にすることができる。

したがって、本実施形態では、第１〜第３遠心バランス室１２０，１３０，１４０のそれぞれを構成するバランス室構成部材は、第１〜第３締結ピストン２２，３２，４２に対して第１〜第３摩擦板２１，３１，４１と軸方向に離間した位置にそれぞれ固定されたキャンセルプレート８１と、該キャンセルプレート８１との間が液密になるように該キャンセルプレート８２に接続されかつ第１〜第３締結ピストン２２，３２，４２と共に軸方向に移動可能なキャンセルシリンダ８２とを有し、キャンセルシリンダ８２は、該キャンセルシリンダ８２と第１〜第３締結ピストン２２，３２，４２との間に空間９０が形成されるように、第１〜第３締結ピストン２２，３２，４２とキャンセルプレート８１との間にそれぞれ配設されているため、キャンセルプレート８１とキャンセルシリンダ８２とを含むバランス室構成部材によって構成された第１〜第３遠心バランス室１２０，１３０，１４０の容積は、従来の遠心バランス室の容積と比較して、空間９０の容積分小さくなる。これにより、第１〜第３遠心バランス室１２０，１３０，１４０に充填させるオイルの量がそれぞれ少なくなるため、燃費の悪化を防止するとともに、遠心バランス室へのオイルの充填性を向上させることができる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

例えば、上記の実施形態では、キャンセルシリンダ８２のシリンダ内側部８２ｂと第１〜第３締結ピストン２２，３２，４２の受圧部２２ｂ，３２ｂ，４２ｂとが結合するようにしていたが、これに限らず、キャンセルシリンダ８２が第１〜第３締結ピストン２２，３２，４２と共に軸方向に移動可能であれば、第１〜第３クラッチ２０，３０，４０に設けられた各キャンセルシリンダ８２を動力伝達部材８、第２クラッチドラム３５及び第３クラッチドラム４５とそれぞれ接続させるようにしてもよい。また、各締結ピストン２２，３２，４２とキャンセルシリンダ８１とをそれぞれ一体で構成してもよい。

上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明は、自動変速機の動力伝達軸上に設けられるとともに、複数の摩擦板と、該複数の摩擦板同士を係合させるように進出する締結ピストンと、該締結ピストンに対して上記摩擦板とは上記動力伝達軸の軸方向の反対側に設けられかつ上記締結ピストンを進出させるための油圧が供給される締結油圧室と、上記締結ピストンに対して上記摩擦板と上記軸方向の同じ側に設けられた遠心バランス室とを備えた、自動変速機のクラッチ装置として有用である。

１０ 自動変速機
１２ 入力軸（動力伝達軸）
１３ 出力軸（動力伝達軸）
２０ 第１クラッチ
２１ 第１摩擦板
２２ 第１締結ピストン
２３ 第１締結油圧室
３０ 第２クラッチ
３１ 第２摩擦板
３２ 第２締結ピストン
３３ 第２締結油圧室
４０ 第３クラッチ
４１ 第３摩擦板
４２ 第３締結ピストン
４３ 第３締結油圧室
８０ 遠心バランス室
８１ キャンセルプレート（第１のプレート）
８２ キャンセルシリンダ（第２のプレート）
８３ リターンスプリング
９０ 空間

Claims (4)

1. 自動変速機の動力伝達軸上に設けられるとともに、複数の摩擦板と、該複数の摩擦板同士を係合させるように進出する締結ピストンと、該締結ピストンに対して上記摩擦板とは上記動力伝達軸の軸方向の反対側に設けられかつ上記締結ピストンを進出させるための油圧が供給される締結油圧室と、上記締結ピストンに対して上記摩擦板と上記軸方向の同じ側に設けられた遠心バランス室とを備えた、自動変速機のクラッチ装置であって、
   上記遠心バランス室は、上記締結ピストンに対して上記摩擦板と上記軸方向の同じ側に離間した位置に固定された第１のプレートと、該第１のプレートとの間が液密になるように該第１のプレートと接続されかつ上記締結ピストンと共に上記軸方向に移動可能な第２のプレートとを含むバランス室構成部材により構成されており、
   上記第２のプレートは、該第２のプレートと上記締結ピストンとの間に空間が形成されるように、上記軸方向における上記締結ピストンと上記第１のプレートとの間に配設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。
2. 請求項１に記載の自動変速機のクラッチ装置において、
   上記第２のプレートは、上記締結ピストンに一体的に結合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。
3. 請求項１又は２に記載の自動変速機のクラッチ装置において、
   上記遠心バランス室内に設けられかつ上記第２のプレートを介して上記締結ピストンを後退させるリターンスプリングをさらに備え、
   上記リターンスプリングは、皿ばねであることを特徴とする自動変速機のクラッチ装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の自動変速機のクラッチ装置において、
   上記締結ピストン、上記第１のプレート及び上記第２のプレートは、板材のプレス成形体であることを特徴とする自動変速機のクラッチ装置。

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