JP2021156370A - 変速装置 - Google Patents

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Shota Ikeda
翔太 池田
琢仁 山▲崎▼
takuhito Yamazaki
琢仁 山▲崎▼
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Abstract

【課題】ドラム部材の変形を抑制する。【解決手段】軸方向における一方側に第1クラッチの第1クラッチドラムとして機能するドラム部を有すると共に軸方向における他方側に第2クラッチの第2クラッチハブとして機能するハブ部を有するプレス加工品であるドラム部材と、ドラム部材のドラム部とハブ部との軸方向における間の内周に接合部を介して接合されると共に環状壁部を有する支持部材とを備える。そして、第1クラッチは、第1クラッチハブと、ドラム部と、複数の第1摩擦係合プレートと、複数の第2摩擦係合プレートと、第1ピストンとを有し、第2クラッチは、ハブ部と、第2クラッチドラムと、複数の第3摩擦係合プレートと、複数の第4摩擦係合プレートと、第2ピストンとを有する。【選択図】図3

Description

本開示は、変速装置に関する。
従来、この種の変速装置としては、軸方向における一端部にクラッチのクラッチドラムとして機能するドラム部を有すると共に軸方向における中央部にブレーキのブレーキハブとして機能するハブ部を有するドラム部材と、ドラム部の軸方向における他端部の内周に固定されると共に環状壁部を有する支持部材と、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この変速装置では、クラッチは、ドラム部に加えて、クラッチハブや摩擦係合プレート、ピストンなどを備える。そして、ピストンの外周部は、ハブ部の内周部に嵌合され、ハブ部により支持される。ブレーキは、ハブ部に加えて、ブレーキドラム(ケース)や摩擦係合プレート、ピストンなどを備える。
特開2006−322602号公報
上述の変速装置では、ドラム部材の軸方向における端部に支持部材が固定されるため、ドラム部材と支持部材との固定位置とドラム部材の重心との変速装置の軸方向におけるずれが大きくなりやすい。このため、ドラム部材が高回転時などに変形が生じやすくなる可能性がある。
本開示の変速装置は、ドラム部材の変形を抑制することを主目的とする。
本開示の変速装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本開示の変速装置は、
第1クラッチハブと、第1クラッチドラムと、前記第1クラッチハブに嵌合される複数の第1摩擦係合プレートと、前記第1摩擦係合プレートと交互に並ぶように前記第1クラッチドラムに嵌合される複数の第2摩擦係合プレートと、前記第1摩擦係合プレートおよび前記第2摩擦係合プレートを摩擦係合させる第1ピストンとを有する第1クラッチと、
第2クラッチハブと、第2クラッチドラムと、前記第2クラッチハブに嵌合される複数の第3摩擦係合プレートと、前記第3摩擦係合プレートと交互に並ぶように前記第2クラッチドラムに嵌合される複数の第4摩擦係合プレートと、前記第3摩擦係合プレートおよび前記第4摩擦係合プレートを摩擦係合させる第2ピストンとを有する第2クラッチと、
を備える変速装置であって、
軸方向における一方側に前記第1クラッチドラムとして機能するドラム部を有すると共に前記軸方向における他方側に前記第2クラッチハブとして機能するハブ部を有するプレス加工品であるドラム部材と、
前記ドラム部材の前記ドラム部と前記ハブ部との前記軸方向における間の内周に接合部を介して接合されると共に環状壁部を有する支持部材と、
を備えることを要旨とする。
本開示の変速装置では、軸方向における一方側に第1クラッチの第1クラッチドラムとして機能するドラム部を有すると共に軸方向における他方側に第2クラッチの第2クラッチハブとして機能するハブ部を有するプレス加工品であるドラム部材と、ドラム部材のドラム部とハブ部との軸方向における間の内周に接合部を介して接合されると共に環状壁部を有する支持部材とを備える。したがって、ドラム部材がドラム部とハブ部との軸方向における間で支持部材に固定されるから、ドラム部材が軸方向における端部で支持部材に固定されるものに比して、ドラム部材と支持部材との固定位置とドラム部材の重心との軸方向におけるずれを小さくすることができる。これにより、ドラム部材が高回転時などに変形するのを抑制することができる。また、ドラム部材をプレス加工により成形することができるから、ドラム部材および支持部材を切削加工やフローフォーミング加工により一体に成形するものに比して、径方向における形成の自由度の向上や、コストの削減などを図ることができる。
本開示の動力伝達装置10の概略構成図である。 自動変速機20の各変速段とクラッチC1〜C4、ブレーキB1,B2の作動状態との関係を表した作動表である。 動力伝達装置10の要部を示す拡大断面図である。同図は、動力伝達装置10の自動変速機20のクラッチC3,C4の周辺の構成を示すものである。 比較形態の自動変速機20Bの要部を示す拡大断面図である。 ドラム部材30および支持部材31の一体部品の製造工程の一例を示す工程図である。
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。
図1は、本開示の動力伝達装置10の概略構成図である。同図に示す動力伝達装置10は、後輪駆動車両の前部に縦置きに搭載される駆動源としての図示しないエンジン(内燃機関)のクランクシャフトおよび/または電気モータのロータに接続されると共にエンジン等からの動力(トルク)を図示しない左右の後輪(駆動輪)に伝達可能なものである。図示するように、動力伝達装置10は、トランスミッションケース(静止部材)11や、発進装置(流体伝動装置)12、オイルポンプ17、エンジン等から入力軸(入力部材)20iに伝達された動力を変速して出力軸(出力部材)20oに伝達する自動変速機20等を備える。
発進装置12は、図示しないドライブプレート等を介してエンジンのクランクシャフトおよび/または電気モータのロータに連結されるフロントカバー13や、フロントカバー13に密に固定されるポンプシェルを有する入力側のポンプインペラ14p、自動変速機20の入力軸20iに連結される出力側のタービンランナ14t、ポンプインペラ14pおよびタービンランナ14tの内側に配置されてタービンランナ14tからポンプインペラ14pへの作動油(ATF)の流れを整流するステータ14s、ステータ14sの回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチ14o等を有するトルクコンバータ(流体伝動装置)を備える。なお、発進装置12は、ステータ14sを有さない流体継手を備えるものであってもよい。
更に、発進装置12は、エンジンのクランクシャフト等に連結されたフロントカバー13と自動変速機20の入力軸20iとを互いに接続すると共に両者の接続を解除するロックアップクラッチ15と、フロントカバー13と自動変速機20の入力軸20iとの間で振動を減衰するダンパ機構16とを備える。本実施形態において、ロックアップクラッチ15は、複数の摩擦係合プレート(摩擦プレートおよびセパレータプレート)を有する多板摩擦式油圧クラッチとして構成されている。ただし、ロックアップクラッチ15は、単板摩擦式油圧クラッチであってもよい。
オイルポンプ17は、チェーン18を介して発進装置12のポンプインペラ14pに連結されるロータと、複数の外歯を有すると共にロータと一体に回転する外歯ギヤ(ドライブギヤ)と、外歯ギヤの外歯に噛合する外歯の総数よりも1つ多い複数の内歯を有すると共に外歯ギヤに対して偏心して配置される内歯ギヤ(ドリブンギヤ)とを備える。オイルポンプ17は、チェーン18等を介して伝達される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を吸引して図示しない油圧制御装置に圧送する。
自動変速機20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20iや図示しないデファレンシャルギヤおよびドライブシャフトを介して左右の後輪に連結される出力軸20oに加えて、自動変速機20(入力軸20iや出力軸20o)の軸方向に並べて配設される、第1遊星歯車機構21および第2遊星歯車機構25を備える。第1遊星歯車機構21は、ダブルピニオン式遊星歯車である。第2遊星歯車機構25は、ダブルピニオン式遊星歯車とシングルピニオン式遊星歯車とを組み合わせて構成されるラビニヨ式遊星歯車機構(複合遊星歯車機構)である。更に、自動変速機20は、入力軸20iから出力軸20o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〜C4およびブレーキB1,B2を備える。
第1遊星歯車機構21および第2遊星歯車機構25は、発進装置12すなわちエンジン側(図1における左側)から第1遊星歯車機構21、第2遊星歯車機構25の順に、すなわち、第1遊星歯車機構21、第2遊星歯車機構25を構成するシングルピニオン式遊星歯車機構、第2遊星歯車機構25を構成するダブルピニオン式遊星歯車機構の順に並ぶようにトランスミッションケース11内に配置される。これにより、第1遊星歯車機構21は、発進装置12に近接するように車両の前部側に配置される。第2遊星歯車機構25は、出力軸20oに近接するように車両の後部側に配置される。
第1遊星歯車機構21は、外歯歯車であるサンギヤ21sと、サンギヤ21sと同心円上に配置される内歯歯車であるリングギヤ21rと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤ21sに、他方がリングギヤ21rに噛合する2つのピニオンギヤ21pa,21pb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21cとを有する。図示するように、第1遊星歯車機構21のサンギヤ21sは、トランスミッションケース11に固定されている。第1遊星歯車機構21のプラネタリキャリヤ21cは、入力軸20iに連結されており、入力軸20iと一体に回転する。第1遊星歯車機構21は、いわゆる減速ギヤとして機能し、入力要素であるプラネタリキャリヤ21cに伝達された動力を減速して出力要素であるリングギヤ21rから出力する。
第2遊星歯車機構25は、外歯歯車である第1サンギヤ25saおよび第2サンギヤ25sbと、第1、第2サンギヤ25sa,25sbと同心円上に配置される内歯歯車であるリングギヤ25rと、第1サンギヤ25saに噛合する複数のショートピニオンギヤ25paと、第2サンギヤ25sbおよび複数のショートピニオンギヤ25paに噛合すると共にリングギヤ25rに噛合する複数のロングピニオンギヤ25pbと、複数のショートピニオンギヤ25paおよび複数のロングピニオンギヤ25pb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25cとを有する。第2遊星歯車機構25のリングギヤ25rは、出力軸20oに連結されており、出力軸20oと一体に回転する。
クラッチC1は、第1遊星歯車機構21のリングギヤ21rと第2遊星歯車機構25の第1サンギヤ25saとを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものである。クラッチC2は、入力軸20iと第2遊星歯車機構25のプラネタリキャリヤ25cとを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものである。クラッチC3は、第1遊星歯車機構21のリングギヤ21rと第2遊星歯車機構25の第2サンギヤ25sbとを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものである。クラッチC4は、第1遊星歯車機構21のプラネタリキャリヤ21cと第2遊星歯車機構25の第2サンギヤ25sbとを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものである。
ブレーキB1は、第2遊星歯車機構25の第2サンギヤ25sbをトランスミッションケース(静止部材)11に回転不能に固定すると共に第2サンギヤ25sbのトランスミッションケース11に対する固定を解除するものである。ブレーキB2は、第2遊星歯車機構25のプラネタリキャリヤ25cをトランスミッションケース11に回転不能に固定すると共にプラネタリキャリヤ25cのトランスミッションケース11に対する固定を解除するものである。
本実施形態では、クラッチC1〜C4として、ピストン、複数の摩擦係合プレート(摩擦プレートおよびセパレータプレート)、それぞれ作動油が供給される係合油室および遠心油圧キャンセル室等により構成される油圧サーボを有する多板摩擦式油圧クラッチ(摩擦係合要素)が採用される。また、ブレーキB1,B2としては、ピストン、複数の摩擦係合プレート(摩擦プレートおよびセパレータプレート)、作動油が供給される係合油室等により構成される油圧サーボを有する多板摩擦式油圧ブレーキが採用される。そして、クラッチC1〜C4、ブレーキB1,B2は、油圧制御装置により作動油が給排されることにより動作する。
図2は、自動変速機20の各変速段とクラッチC1〜C4、ブレーキB1,B2の作動状態との関係を表した作動表である。図2における丸印は、クラッチまたはブレーキが係合されることを示す。自動変速機20は、クラッチC1〜C4、ブレーキB1,B2を図2の作動表に示す状態とすることにより、第1速段〜第8速段の前進段と後進段とを提供する。なお、クラッチC1〜C4、ブレーキB1,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であってもよい。
図3は、動力伝達装置10の要部を示す拡大断面図である。同図は、動力伝達装置10の自動変速機20のクラッチC3,C4の周辺の構成を示すものである。図示するように、第1遊星歯車機構21のリングギヤ21rと第2遊星歯車機構25の第2サンギヤ25sbとを互いに接続可能なクラッチC3と、第1遊星歯車機構21のプラネタリキャリヤ21cと第2遊星歯車機構25の第2サンギヤ25sbとを互いに接続可能なクラッチC4とは、発進装置12側(図3における左側)からクラッチC4、クラッチC3の順に自動変速機20の軸方向に並ぶように配置される。
クラッチC3およびクラッチC4は、第2遊星歯車機構25の第2サンギヤ25sbを共通の接続対象要素とする。このため、クラッチC3およびクラッチC4は、図3に示すように、第2遊星歯車機構25の第2サンギヤ25sb(図1参照)に常時連結(固定)されると共にクラッチC3のクラッチドラムおよびクラッチC4のクラッチハブとして機能するドラム部材30を共用する。
ドラム部材30は、プレス加工により形成されたプレス加工品であり、自動変速機20の軸方向に延在する円筒状のドラム部300と、ドラム部300の一端部(図3における左端部)から径方向内側に延出された外側壁部301と、外側壁部301の内周から軸方向におけるドラム部300とは反対側の端部に延出された円筒状の筒状部302と、筒状部302の外側壁部301とは反対側の端部から径方向内側に延出された内側壁部303と、内側壁部303の内周から軸方向における筒状部302とは反対側に延出された円筒状のハブ部304とを備える。ドラム部300の内周部には、スプライン300sが形成されている。ハブ部304の外周部には、スプライン304sが形成されている。
クラッチC3は、ドラム部材30のドラム部300に加えて、支持部材31と、クラッチハブ32と、複数の摩擦プレート(第1摩擦係合プレート)34fと、摩擦プレート34fと交互に配設される複数のセパレータプレート(第2摩擦係合プレート)34sおよびバッキングプレート34bと、摩擦プレート34fおよびセパレータプレート34sを押圧して摩擦係合させるピストン35と、キャンセル室画成部材37とを備える。
ドラム部材30のドラム部300の遊端部(図3における右端部)は、連結部材を介して第2遊星歯車機構25の第2サンギヤ25sb(図1参照)に連結される。支持部材31は、自動変速機20の軸方向に延在する円筒状の内筒部310と、内筒部310の一端部(図3における左端部)から径方向外側に延出された環状壁部311と、環状壁部311の外周から軸方向における内筒部310と同一側に延出された円筒状の外筒部312とを有する。外筒部312は、内筒部310よりも短尺に形成されている。この外筒部312の外周は、ドラム部材30の筒状部302(ドラム部300とハブ部304との軸方向における間)の内周と溶接により固定される。即ち、外筒部312と筒状部302とは、接合部(溶接部)を介して連結(固定)される。
クラッチハブ32は、第1遊星歯車機構21のリングギヤ21rと一体に成形され、円筒状に形成されている。クラッチハブ32の外周面には、スプライン32sが形成されている。複数の摩擦プレート34fは、両面に摩擦材が貼付られた環状部材であり、複数の摩擦プレート34fの内周部がクラッチハブ32のスプライン32sに嵌合される。複数のセパレータプレート34sは、両面が平滑に形成された環状部材であり、複数の摩擦プレート34fと交互に並ぶように複数のセパレータプレート34sの外周部がドラム部材30のドラム部300のスプライン300sに嵌合される。バッキングプレート34bは、最も発進装置12から遠い側(図3における右側)に配置される摩擦プレート34fと当接可能となるようにバッキングプレート34bの外周部がドラム部300のスプライン300sに嵌合される。このバッキングプレート34bは、ドラム部300に装着されたスナップリングにより軸方向に支持される。
ピストン35は、摩擦プレート34fおよびセパレータプレート34sよりも発進装置12側(図3における左側)に配置され、支持部材31の内筒部310の外周面と外筒部312の内周面とにより軸方向に移動自在に支持される。また、ピストン35の押圧部の外周部は、ドラム部300のスプライン300sに嵌合される。これにより、ピストン35は、ドラム部300のスプライン300sによってもガイドされる。ピストン35と内筒部310の外周面との間およびピストン35と外筒部312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、ピストン35と支持部材31の環状壁部311との間には、クラッチC3を係合させるための作動油(係合油圧)が供給される係合油室36が画成される。即ち、支持部材31の内筒部310、環状壁部311、外筒部312とピストン35とにより係合油室36が画成される。実施形態では、この係合油室36は、ドラム部材30の筒状部302に対して径方向内側に画成される。
キャンセル室画成部材37は、支持部材31の内筒部310と一体回転するように内筒部310により支持される。このキャンセル室画成部材37は、係合油室36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キャンセル室38をピストン35と共に画成する。実施形態では、この遠心油圧キャンセル室38の外径に比して、ドラム部材30の筒状部302の外径が小さく形成されている。ピストン35とキャンセル室画成部材37との間(遠心油圧キャンセル室38内)には、周方向に間隔をおいて複数のリターンスプリング39が配置される。リターンスプリング39としては、コイルスプリングが用いられる。リターンスプリング39は、ピストン35を摩擦プレート34fおよびセパレータプレート34sから離間するように付勢する。
クラッチC4は、ドラム部材30のハブ部304に加えて、クラッチドラム41と、連結部材42と、複数の摩擦プレート(第3摩擦係合プレート)44fと、摩擦プレート44fと交互に配設される複数のセパレータプレート(第4摩擦係合プレート)44sおよびバッキングプレート44bと、摩擦プレート44fおよびセパレータプレート44sを押圧して摩擦係合させるピストン45と、キャンセル室画成部材47とを備える。
ハブ部304の径は、クラッチC3のクラッチハブ32の径よりも小さく形成されている。クラッチドラム41は、自動変速機20の軸方向に延在する円筒状の筒状部410と、筒状部410の一端部(図3における左端部)から径方向内側に延出された環状壁部411とを有する。筒状部410の径は、クラッチC3のドラム部300の径よりも小さく形成されている。筒状部410の内周部には、スプライン410sが形成されている。筒状部410のスプライン410sには、周方向に間隔をおいて、それぞれ径方向に貫通する油孔410hが形成されている。連結部材42は、軸方向に延在する円筒状の内筒部420と、内筒部420の一端部(図3における左端部)から径方向外側に延出された環状壁部421と、環状壁部421の外周から軸方向における内筒部420と同一側に延出された円筒状の外筒部422とを有する。内筒部420の遊端部(図3における右端部)は、第1遊星歯車機構21のプラネタリキャリヤ21cに連結される。内筒部420の外周は、支持部材31の内筒部310の内周を回転自在に支持する。環状壁部421の外周は、クラッチドラム41の環状壁部411の内周と溶接により固定される。即ち、環状壁部421と環状壁部411とは、接合部(溶接部)を介して連結(固定)される。したがって、クラッチドラム41と第1遊星歯車機構21のプラネタリキャリヤ21cとは連結部材42を介して連結される。そして、第1遊星歯車機構21のプラネタリキャリヤ21cは、入力軸20iに連結されるから、入力軸20i、第1遊星歯車機構21のプラネタリキャリヤ21c、連結部材42、クラッチドラム41は、一体に回転する。
複数の摩擦プレート44fは、両面に摩擦材が貼付られた環状部材であり、複数の摩擦プレート44fの内周部がドラム部材30のハブ部304のスプライン304sに嵌合される。複数のセパレータプレート44sは、両面が平滑に形成された環状部材であり、複数の摩擦プレート44fと交互に並ぶように複数のセパレータプレート44sの外周部がクラッチドラム41の筒状部410のスプライン410sに嵌合される。バッキングプレート44bは、最も発進装置12から遠い側(図3における右側)に配置される摩擦プレート44fと当接可能となるようにバッキングプレート44bの外周部が筒状部410のスプライン410sに嵌合される。このバッキングプレート44bは、筒状部410に装着されたスナップリングにより軸方向に支持される。
ピストン45は、摩擦プレート44fおよびセパレータプレート44sよりも発進装置12側(図3における左側)に配置され、連結部材42の内筒部420外周面と外筒部422の外周面とにより軸方向に移動自在に支持される。また、ピストン45の押圧部の外周部は、クラッチドラム41の筒状部410のスプライン410sに嵌合される。これにより、ピストン45は、筒状部410のスプライン410sによってもガイドされる。ピストン45と内筒部420の外周面との間およびピストン45と外筒部422の外周面との間には、シール部材が配置される。これにより、ピストン45と連結部材42の環状壁部421との間には、クラッチC4を係合させるための作動油(係合油圧)が供給される係合油室46が画成される。即ち、連結部材42の内筒部420、環状壁部421、外筒部422とピストン45とにより係合油室46が画成される。
キャンセル室画成部材47は、連結部材42の内筒部420と一体回転するように内筒部420により支持される。このキャンセル室画成部材47は、係合油室46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キャンセル室48をピストン45と共に画成する。ピストン45とキャンセル室画成部材47との間(遠心油圧キャンセル室48内)には、周方向に間隔をおいて複数のリターンスプリング49が配置される。リターンスプリング49としては、コイルスプリングが用いられる。リターンスプリング49は、ピストン45を摩擦プレート44fおよびセパレータプレート44sから離間するように付勢する。
トランスミッションケース11には、クラッチC4のクラッチドラム41の開口端部(図3における右端部)、即ち、筒状部410の油孔410hよりも遊端部側(径方向からみて油孔410hとは軸方向に重ならない位置)の外周面と対向すると共に径方向からみてドラム部材30の筒状部302と支持部材31のの外筒部312との溶接部と軸方向に重なるように、クラッチドラム41の回転数を検出する回転数センサ50が配置される。また、クラッチドラム41の外周面には、回転数センサ50の被検出部となる凹部が周方向に間隔をおいて複数形成されている。
図4は、比較形態の自動変速機20Bの要部を示す拡大断面図である。同図は、自動変速機20BのクラッチCa,CbおよびブレーキBa周辺の構成を示すものである。以下、簡単に説明する。図示するように、クラッチCaおよびブレーキBaは、クラッチCaのクラッチドラムおよびブレーキBaのブレーキハブとして機能するドラム部材60を共用する。
ドラム部材60は、プレス加工により形成されたプレス加工品であり、自動変速機20Bの軸方向に延在する円筒状のドラム部600と、ドラム部600の一端部(図4における左端部)から径方向内側に延出された外側壁部601と、外側壁部601の内周から軸方向におけるドラム部600とは反対側の端部に延出された円筒状のハブ部602と、ハブ部602の外側壁部601とは反対側の端部から径方向内側に延出された内側壁部603と、内側壁部603の内周から軸方向におけるハブ部602とは反対側に延出された円筒状の筒状部604とを備える。
クラッチCaは、ドラム部材60のドラム部600に加えて、支持部材61と、クラッチハブ62と、クラッチハブ62の外周に嵌合される複数の摩擦プレート64fと、摩擦プレート64fと交互に並ぶようにドラム部600の内周に嵌合される複数のセパレータプレート64sおよびバッキングプレートと、摩擦プレート64fおよびセパレータプレート64sを摩擦係合させるピストン65などを有する。ピストン65の外周部は、ドラム部材60のハブ部602の内周に嵌合される。
支持部材61は、自動変速機20の軸方向に延在する円筒状の内筒部610と、内筒部610の一端部(図4における左端部)から径方向外側に延出された内側壁部611と、内側壁部611の外周から軸方向における内筒部610と同一側に延出された円筒状の外筒部612と、外筒部612の開口端部(図4における右側の端部)から径方向外側に延出された外側壁部613とを有する。外筒部312は、内筒部310よりも短尺に形成されている。外側壁部613の外周は、ドラム部材60の筒状部604の遊端部(図4における左端部)と溶接により固定される。即ち、外側壁部613と筒状部604とは、接合部(溶接部)を介して連結(固定)される。
ブレーキBaは、ドラム部材60のハブ部602に加えて、ブレーキドラム(トランスミッションケース)71と、ハブ部602の外周に嵌合される複数の摩擦プレート74fと、摩擦プレート74fと交互に並ぶようにブレーキドラム71の内周に嵌合される複数のセパレータプレート74sおよびバッキングプレートと、摩擦プレート74fおよびセパレータプレート74sを摩擦係合させるピストン75などを有する。
比較形態の自動変速機20Bでは、ドラム部材60の軸方向における端部の内周と支持部材61の外側壁部613の外周とが溶接により固定されるため、ドラム部材60と支持部材61との固定位置とドラム部材60の重心との自動変速機20の軸方向におけるずれが大きくなりやすい。このため、ドラム部材60が高回転時などに変形が生じやすくなる可能性がある。特に、自動変速機20Bでは、ドラム部材60よりも径方向内側で且つ自動変速機20の径方向にみてブレーキBaと軸方向において重なるようにクラッチCbが配置されるから、ドラム部材60の自動変速機20の軸方向における長さが長くなり、こうしたずれが大きくなりやすい。
これに対して、実施形態の自動変速機20では、ドラム部材30の筒状部302(ドラム部300とハブ部304との自動変速機20の軸方向における間)の内周と支持部材31の外筒部312の外周とが溶接により固定される。これにより、ドラム部材30と支持部材31との固定位置とドラム部材30の重心との自動変速機20の軸方向におけるずれが小さくなるから、ドラム部材60が高回転時などに変形するのを抑制することができる。しかも、実施形態では、ドラム部材30内(特に、筒状部302よりもドラム部300側)にクラッチC3以外のクラッチが配置されないから(図3参照)、ドラム部材30と支持部材31との固定位置よりもドラム部300側の長さが長くなるのを抑制することができる。
また、実施形態では、ドラム部材30において、クラッチC3のクラッチドラムとして機能するドラム部300や、筒状部302よりも、クラッチC4のハブ部304として機能するハブ部304の径が小さいから、ドラム部300とハブ部304との径が同一であるものや、筒状部302とハブ部304との径が同一であるものに比して、クラッチC4の径を小さくすることができる。
さらに、実施形態では、ドラム部材30の筒状部302の外径がクラッチC3の遠心油圧キャンセル室38の外径よりも小さいから、筒状部302の外径を小さくすることができる。
実施形態では、クラッチC3の係合油室36は、ピストン35と支持部材31の外筒部312とにより、ドラム部材30の筒状部302に対して径方向内側に画成されるから、クラッチC3の軸長を短縮することができる。
実施形態では、入力軸20iに連結される第1遊星歯車機構21のプラネタリキャリヤ21cに、クラッチC4のクラッチドラム41を、内筒部420、環状壁部421、外筒部422を有する連結部材42を介して連結する、即ち、入力軸20i、第1遊星歯車機構21のプラネタリキャリヤ21c、連結部材42、クラッチドラム41が一体に回転する。したがって、回転数センサ50によってクラッチドラム41の回転数を検出することにより、入力軸20iの回転数を間接的に検出することができる。これにより、クラッチドラム41よりも外周側のトランスミッションケース11に回転数センサ50を配置し、入力軸20iの回転数を間接的に検出することができる。したがって、回転数センサ50を入力軸20i付近に配置するものに比して、回転数センサ50の配置を容易にすることができる。
また、実施形態では、回転数センサ50は、径方向からみてドラム部材30の筒状部302と支持部材31のの外筒部312との溶接部と軸方向に重なるように配置されるから、トランスミッションケース11内の軸方向におけるスペースを有効に利用することができる。
さらに、実施形態では、クラッチC4のクラッチドラム41の筒状部410の径は、クラッチC3のドラム部300の径よりも小さく形成されているから、回転位置センサ50の配置スペースを確保しやすくしたり、トランスミッションケース11における回転数センサ50が配置される位置の内径を小さくしたりすることができる。また、クラッチC4のハブ部304の径は、クラッチC3のクラッチハブ32の径よりも小さく形成されているから、摩擦プレート44fやセパレータプレート44sの径方向の長さを確保することができる。
こうして構成される動力伝達装置10の自動変速機20に用いられるドラム部材30および支持部材31の一体部品は、例えば、以下のように製造される。図5は、この一体部品の製造工程の一例を示す工程図である。最初に、ドラム部材30をプレス加工により形成すると共に(工程S100)、支持部材31を形成する(工程S110)。続いて、ドラム部材30の筒状部302内周に支持部材31の外筒部312の外周を溶接により接合(固定)して(工程S120)、ドラム部材30および支持部材31の一体部品を完成する。このようにドラム部材30をプレス加工により形成し、このドラム部材30と支持部材31とを溶接により固定して一体部品を形成するから、ドラム部材および支持部材を切削加工やフローフォーミング加工により一体に成形するもの比して、径方向における自由度(ドラム部300およびハブ部304の径の変更の容易性)の向上や、コストの削減などを図ることができる。
実施形態では、ドラム部材30において、クラッチC3のクラッチドラムとして機能するドラム部300や、筒状部302よりも、クラッチC4のハブ部304として機能するハブ部304の径が小さいものとした。しかし、ドラム部300と筒状部302とハブ部304との径が略同一であるものとしてもよいし、筒状部302とハブ部304との径がドラム部300よりも小さい範囲内で略同一であるものとしてもよい。
実施形態では、ドラム部材30の筒状部302の外径は、クラッチC3の遠心油圧キャンセル室38の外径よりも小さいものとしたが、遠心油圧キャンセル室38の外径と略同一であるものとしてもよいし、遠心油圧キャンセル室38の外径よりも若干大きいものとしてもよい。
実施形態では、クラッチC3の係合油室36は、ピストン35と支持部材31の外筒部312とにより、ドラム部材30の筒状部302に対して径方向内側に画成されるものとしたが、これに限定されるものではない。
実施形態では、クラッチC4のクラッチドラム41の筒状部410の径は、クラッチC3のドラム部300の径よりも小さく形成されているものとしたが、略同一であるものとしてもよい。また、実施形態では、クラッチC4のハブ部304の径は、クラッチC3のクラッチハブ32の径よりも小さく形成されているものとしたが、略同一であるものとしてもよい。
実施形態では、回転数センサ50は、クラッチドラム41よりも外周側のトランスミッションケース11に配置されるものとした。しかし、回転数センサ50は、入力軸20iの回転数を直接にまたは間接に検出可能な位置であれば、これ以外の位置に配置されるものとしてもよい。
実施形態では、回転数センサ50は、径方向からみてドラム部材30の筒状部302と支持部材31のの外筒部312との溶接部と軸方向に重なるものとしたが、径方向からみてこの溶接部と軸方向に重ならないものとしてもよい。
以上説明したように、本開示の変速装置は、第1クラッチハブ(32)と、第1クラッチドラム(300)と、前記第1クラッチハブ(32)に嵌合される複数の第1摩擦係合プレート(34f)と、前記第1摩擦係合プレート(34f)と交互に並ぶように前記第1クラッチドラム(300)に嵌合される複数の第2摩擦係合プレート(34s)と、前記第1摩擦係合プレート(34f)および前記第2摩擦係合プレート(34s)を摩擦係合させる第1ピストン(35)とを有する第1クラッチ(C3)と、第2クラッチハブ(304)と、第2クラッチドラム(41)と、前記第2クラッチハブ(304)に嵌合される複数の第3摩擦係合プレート(44f)と、前記第3摩擦係合プレート(44f)と交互に並ぶように前記第2クラッチドラムに嵌合される複数の第4摩擦係合プレート(44s)と、前記第3摩擦係合プレート(44f)および前記第4摩擦係合プレート(44s)を摩擦係合させる第2ピストン(45)とを有する第2クラッチ(C4)とを備える変速装置(20)であって、軸方向における一方側に前記第1クラッチドラムとして機能するドラム部(300)を有すると共に前記軸方向における他方側に前記第2クラッチハブとして機能するハブ部(304)を有するプレス加工品であるドラム部材(30)と、前記ドラム部材(30)の前記ドラム部(300)と前記ハブ部(304)との前記軸方向における間の内周に接合部を介して接合されると共に環状壁部(311)を有する支持部材(31)とを備えることを要旨とする。
本開示の変速装置では、軸方向における一方側に第1クラッチの第1クラッチドラムとして機能するドラム部を有すると共に軸方向における他方側に第2クラッチの第2クラッチハブとして機能するハブ部を有するプレス加工品であるドラム部材と、ドラム部材のドラム部とハブ部との軸方向における間の内周に接合部を介して接合されると共に環状壁部を有する支持部材とを備える。したがって、ドラム部材がドラム部とハブ部との軸方向における間で支持部材に固定されるから、ドラム部材が軸方向における端部で支持部材に固定されるものに比して、ドラム部材と支持部材との固定位置とドラム部材の重心との軸方向におけるずれを小さくすることができる。これにより、ドラム部材が高回転時などに変形するのを抑制することができる。また、ドラム部材をプレス加工により成形することができるから、ドラム部材および支持部材を切削加工やフローフォーミング加工により一体に成形するものに比して、径方向における形成の自由度の向上や、コストの削減などを図ることができる。
本開示の変速装置において、前記ハブ部(304)の径は、前記ドラム部(300)の径よりも小さいものとしてもよい。こうすれば、ハブ部を有する第2クラッチの径を小さくすることができる。
本開示の変速装置において、前記環状壁部(311)および前記第1ピストン(35)は、前記第1クラッチ(C3)の係合油室(36)を画成し、前記第1クラッチ(C3)は、前記係合油室(36)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キャンセル室(38)を前記ピストン(35)と共に画成するキャンセル室画成部材(37)を更に有し、前記ドラム部材(30)は、前記ドラム部(300)と前記ハブ部(304)との前記軸方向における間に筒状部(302)を有し、前記支持部材(31)の外周は、前記筒状部(302)の内周に前記接合部を介して接合され、前記筒状部(302)の外径は、前記遠心油圧キャンセル室(37)の外径よりも小さいものとしてもよい。こうすれば、筒状部の径を小さくすることができる。
本開示の変速装置において、前記ドラム部材(30)は、前記ドラム部(300)と前記ハブ部(304)との前記軸方向における間に筒状部(302)を有し、前記支持部材(31)は、前記環状壁部(311)の外周から前記軸方向に延出されると共に前記筒状部(302)の内周に前記接合部を介して接合される外筒部(312)を有し、前記環状壁部(311)および前記第1ピストン(35)は、前記外筒部(312)に対して径方向内側に前記係合油室(36)を画成するものとしてもよい。こうすれば、第1クラッチの軸長を短縮することができる。
本開示の変速装置において、前記ドラム部材(30)は、前記ドラム部(300)と前記ハブ部(304)との前記軸方向における間に筒状部(302)を有し、前記支持部材(31)の外周は、前記筒状部(302)の内周に前記接合部を介して接合され、前記ハブ部(304)の径は、前記筒状部(302)の径よりも小さいものとしてもよい。こうすれば、ハブ部の径をより小さくすることができる。
本開示の変速装置において、第1回転要素(21s)、第2回転要素(21r)、第3回転要素(21c)を有し、前記第1回転要素(21s)が静止部材(11)に回転不能に接続され、前記第3回転要素(21c)が入力部材(20i)に常時連結された遊星歯車機構(21)を備え、前記第1クラッチ(C3)は、前記第2回転要素(21r)と第4回転要素(25sb)とを互いに接続すると共に両者の接続を解除し、前記第2クラッチ(C4)は、前記第3回転要素(21c)と前記第4回転要素(25sb)とを互いに接続すると共に両者の接続を解除し、前記軸方向において、前記遊星歯車機構(21)、前記第1クラッチ(C3)、前記第2クラッチ(C4)の順に配置され、前記第2クラッチドラム(41)は、連結部材(42)を介して前記第3回転要素(21c)に連結され、前記連結部材(42)は、外周が前記第2クラッチドラム(41)に連結されると共に径方向に延在する径方向延在部(421)と、前記径方向延在部(421)の内周から前記第1クラッチ(C3)よりも径方向内側で前記軸方向における前記遊星歯車機構(21)側に延在すると共に遊端部で前記第3回転要素(21c)に連結される軸方向延在部(420)とを有し、前記支持部材(31)の内周は、前記軸方向延在部(420)の外周により回転自在に支持されるものとしてもよい。
この場合、ケース(11)には、前記第2クラッチドラム(41)の外周面と対向するように、前記クラッチドラム(41)の回転数を検出する回転数センサ(50)が配置されるものとしてもよい。
回転数センサを有する態様の本開示の変速装置において、前記第2クラッチドラム(41)は、前記複数の第4摩擦係合プレート(44s)が嵌合される筒状部(410)を有し、前記筒状部(410)は、前記径方向に貫通する油孔(410h)を有し、前記回転数センサ(50)は、前記径方向からみて前記油孔(410h)とは前記軸方向に重ならない位置で前記筒状部(410)の外周面と対向するものとしてもよい。
回転数センサを有する態様の本開示の変速装置において、前記ドラム部材(30)は、前記ドラム部(300)と前記ハブ部(304)との前記軸方向における間に筒状部(302)を有し、前記支持部材(31)の外周は、前記筒状部(302)の内周に前記接合部を介して接合され、前記回転数センサ(50)は、前記径方向からみて前記筒状部(302)と前記支持部材(31)との接合部と前記軸方向に重なるものとしてもよい。こうすれば、ケース内の軸方向におけるスペースを有効に利用することができる。
回転数センサを有する態様の本開示の変速装置において、前記第2クラッチドラム(41)の径は、前記第1クラッチドラム(300の径よりも小さいものとしてもよい。こうすれば、回転位置センサの配置スペースを確保しやすくしたり、ケースにおける回転数センサが配置される位置の内径を小さくしたりすることができる。この場合、前記第2クラッチハブ(304)の径は、前記第1クラッチハブ(32)の径よりも小さいものとしてもよい。こうすれば、第3摩擦係合プレートや第4摩擦係合プレートの径方向の長さを確保することができる。
本開示の変速装置の製造方法は、軸方向における一方側に第1クラッチ(C3)の第1クラッチドラムとして機能するドラム部(300)を有すると共に前記軸方向における他方側に第2クラッチ(C4)の第2クラッチハブとして機能するハブ部(304)を有するドラム部材(30)と、前記ドラム部材(30)の前記ドラム部(300)と前記ハブ部(304)との前記軸方向における間の内周に接合部を介して接合されると共に環状壁部(311)を有する支持部材(31)とを備え、前記第1クラッチ(C3)は、第1クラッチハブ(32)と、前記ドラム部(300)と、前記第1クラッチハブ(32)に嵌合される複数の第1摩擦係合プレート(34f)と、前記第1摩擦係合プレート(34f)と交互に並ぶように前記ドラム部(300)に嵌合される複数の第2摩擦係合プレート(34s)と、前記第1摩擦係合プレート(34f)および前記第2摩擦係合プレート(34s)を摩擦係合させる第1ピストン(35)とを有し、前記第2クラッチ(C4)は、前記ハブ部(304)と、第2クラッチドラム(41)と、前記ハブ部(304)に嵌合される複数の第3摩擦係合プレート(44f)と、前記第3摩擦係合プレート(44f)と交互に並ぶように前記第2クラッチドラムに嵌合される複数の第4摩擦係合プレート(44s)と、前記第3摩擦係合プレート(44f)および前記第4摩擦係合プレート(44s)を摩擦係合させる第2ピストン(45)とを有する変速装置の製造方法であって、(a)前記ドラム部材(30)をプレス加工により形成すると共に、支持部材(31)を形成する工程と、(b)前記ドラム部材(30)の前記ドラム部(300)と前記ハブ部(304)との前記軸方向における間の内周と前記支持部材(31)の外周とを接合する工程とを有することを要旨とする。
本開示の変速装置の製造方法では、ドラム部材をプレス加工により形成すると共に、支持部材を形成し、ドラム部材のドラム部とハブ部との軸方向における間の内周と支持部材の外周とを接合する。これにより、ドラム部材および支持部材を切削加工やフローフォーミング加工により一体に成形するものに比して、径方向における形成の自由度の向上や、コストの削減などを図ることができる。また、こうして製造されるドラム部材と支持部材との一体部品は、ドラム部材がドラム部とハブ部との軸方向における間で支持部材と固定されるから、ドラム部材が軸方向における端部で支持部材に固定されるものに比して、ドラム部材と支持部材との固定位置とドラム部材の重心との軸方向におけるずれを小さくすることができる。これにより、ドラム部材が高回転時などに変形するのを抑制することができる。
以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本開示は、変速装置の製造産業などに利用可能である。
10 動力伝達装置、11 トランスミッションケース、12 発進装置、13 フロントカバー、14o ワンウェイクラッチ、14p ポンプインペラ、14s ステータ、14t タービンランナ15 ロックアップクラッチ、16 ダンパ機構、17 オイルポンプ、18 チェーン、20,20B 自動変速機、20i 入力軸、20o 出力軸、21 第1遊星歯車機構、21c プラネタリキャリヤ、21pa ピニオンギヤ、21r リングギヤ、21s サンギヤ、25 第2遊星歯車機構、25c プラネタリキャリヤ、25pa ショートピニオンギヤ、25pb ロングピニオンギヤ、25r リングギヤ、25sa 第1サンギヤ、25sb 第2サンギヤ、30 ドラム部材、31 支持部材、32 クラッチハブ、32s スプライン、34 ピストン、34b バッキングプレート、34f 摩擦プレート、34s セパレータプレート、35 ピストン、36 係合油室、37 キャンセル室画成部材、38 遠心油圧キャンセル室、39 リターンスプリング、41 クラッチドラム、42 連結部材、44b バッキングプレート、44f 摩擦プレート、44s セパレータプレート、45 ピストン、46 係合油室、47 キャンセル室画成部材、48 遠心油圧キャンセル室、49 リターンスプリング、50 回転数センサ、60 ドラム部材、61 支持部材、300 ドラム部、300s スプライン、301 外側壁部、302 筒状部、303 内側壁部、304 ハブ部、304s スプライン、310 内筒部、311 環状壁部、312 外筒部、410 筒状部、410s スプライン、411 環状壁部、420 内筒部、421 環状壁部、422 外筒部、600 ドラム部、601 外側壁部、602 ハブ部、603 内側壁部、604 筒状部、610 内筒部、611 内側壁部、612 外筒部、613 外側壁部、B1,B2 ブレーキ、C1〜C4 クラッチ。

Claims (11)

  1. 第1クラッチハブと、第1クラッチドラムと、前記第1クラッチハブに嵌合される複数の第1摩擦係合プレートと、前記第1摩擦係合プレートと交互に並ぶように前記第1クラッチドラムに嵌合される複数の第2摩擦係合プレートと、前記第1摩擦係合プレートおよび前記第2摩擦係合プレートを摩擦係合させる第1ピストンとを有する第1クラッチと、
    第2クラッチハブと、第2クラッチドラムと、前記第2クラッチハブに嵌合される複数の第3摩擦係合プレートと、前記第3摩擦係合プレートと交互に並ぶように前記第2クラッチドラムに嵌合される複数の第4摩擦係合プレートと、前記第3摩擦係合プレートおよび前記第4摩擦係合プレートを摩擦係合させる第2ピストンとを有する第2クラッチと、
    を備える変速装置であって、
    軸方向における一方側に前記第1クラッチドラムとして機能するドラム部を有すると共に前記軸方向における他方側に前記第2クラッチハブとして機能するハブ部を有するプレス加工品であるドラム部材と、
    前記ドラム部材の前記ドラム部と前記ハブ部との前記軸方向における間の内周に接合部を介して接合されると共に環状壁部を有する支持部材と、
    を備える変速装置。
  2. 請求項1記載の変速装置であって、
    前記ハブ部の径は、前記ドラム部の径よりも小さい、
    変速装置。
  3. 請求項1または2記載の変速装置であって、
    前記環状壁部および前記第1ピストンは、前記第1クラッチの係合油室を画成し、
    前記第1クラッチは、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遠心油圧キャンセル室を前記ピストンと共に画成するキャンセル室画成部材を更に有し、
    前記ドラム部材は、前記ドラム部と前記ハブ部との前記軸方向における間に筒状部を更に有し、
    前記支持部材の外周は、前記筒状部の内周に前記接合部を介して接合され、
    前記筒状部の外径は、前記遠心油圧キャンセル室の外径よりも小さい、
    変速装置。
  4. 請求項1ないし3のうちの何れか1つの請求項に記載の変速装置であって、
    前記ドラム部材は、前記ドラム部と前記ハブ部との前記軸方向における間に筒状部を更に有し、
    前記支持部材は、前記環状壁部の外周から前記軸方向に延出されると共に前記筒状部の内周に前記接合部を介して接合される外筒部を有し、
    前記環状壁部および前記第1ピストンは、前記外筒部に対して径方向内側に前記係合油室を画成する、
    変速装置。
  5. 請求項1ないし4のうちの何れか1つの請求項に記載の変速装置であって、
    前記ドラム部材は、前記ドラム部と前記ハブ部との前記軸方向における間に筒状部を更に有し、
    前記支持部材の外周は、前記筒状部の内周に前記接合部を介して接合され、
    前記ハブ部の径は、前記筒状部の径よりも小さい、
    変速装置。
  6. 請求項1ないし5のうちの何れか1つの請求項に記載の変速装置であって、
    第1回転要素、第2回転要素、第3回転要素を有し、前記第1回転要素が静止部材に回転不能に接続され、前記第3回転要素が入力部材に常時連結された遊星歯車機構を備え、
    前記第1クラッチは、前記第2回転要素と第4回転要素とを互いに接続すると共に両者の接続を解除し、
    前記第2クラッチは、前記第3回転要素と前記第4回転要素とを互いに接続すると共に両者の接続を解除し、
    前記軸方向において、前記遊星歯車機構、前記第1クラッチ、前記第2クラッチの順に配置され、
    前記第2クラッチドラムは、連結部材を介して前記第3回転要素に連結され、
    前記連結部材は、外周が前記第2クラッチドラムに連結されると共に径方向に延在する径方向延在部と、前記径方向延在部の内周から前記第1クラッチよりも径方向内側で前記軸方向における前記遊星歯車機構側に延在すると共に遊端部で前記第3回転要素に連結される軸方向延在部とを有し、
    前記支持部材の内周は、前記軸方向延在部の外周により回転自在に支持される、
    変速装置。
  7. 請求項6記載の変速装置であって、
    ケースには、前記第2クラッチドラムの外周面と対向するように、前記クラッチドラムの回転数を検出する回転数センサが配置される、
    変速装置。
  8. 請求項7記載の変速装置であって、
    前記第2クラッチドラムは、前記複数の第4摩擦係合プレートが嵌合される筒状部を有し、
    前記筒状部は、前記径方向に貫通する油孔を有し、
    前記回転数センサは、前記径方向からみて前記油孔とは前記軸方向に重ならない位置で前記筒状部の外周面と対向する、
    変速装置。
  9. 請求項7または8記載の変速装置であって、
    前記ドラム部材は、前記ドラム部と前記ハブ部との前記軸方向における間に筒状部を有し、
    前記支持部材の外周は、前記筒状部の内周に前記接合部を介して接合され、
    前記回転数センサは、前記径方向からみて前記筒状部と前記支持部材との接合部と前記軸方向に重なる、
    変速装置。
  10. 請求項7ないし9のうちの何れか1つの請求項に記載の変速装置であって、
    前記第2クラッチドラムの径は、前記第1クラッチドラムの径よりも小さい、
    変速装置。
  11. 請求項10記載の変速装置であって、
    前記第2クラッチハブの径は、前記第1クラッチハブの径よりも小さい、
    変速装置。
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