JP2022081213A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチ装置の軸方向寸法を短縮しながら、クラッチドラムとピストンの剛性の低下を抑制する。【解決手段】自動変速機は、クラッチハブ４２とクラッチドラム４１と摩擦板４３とピストン４４と油圧室４５とを有するクラッチ装置４を備え、クラッチドラムは、外側円筒部４１ａと径方向内側に延びる円板状の第１径方向部４１ｂと第１径方向部から軸方向に延びる軸方向部４１ｃと軸方向部から径方向内側に延びる円板状の第２径方向部４１ｄとを有し、ピストンは第１径方向部４１ｂと摩擦板４３側との間に配置される押圧部４４ａと押圧部よりも径方向内側に延びる円板状のピストン径方向部４４ｃとを有し、油圧室は軸方向部４１ｃよりも径方向内側かつピストン径方向部の反摩擦板４３側に設けられ、ピストン径方向部の径方向中間部に櫛歯部が設けられ、軸方向部４１ｃとピストン径方向部４４ｃとが櫛歯状に交差している。【選択図】図２

Description

本発明は、自動変速機に関する。

自動車等の車両に搭載される自動変速機では、一般に、複数の遊星歯車機構を用いた変速機構の動力伝達経路をクラッチやブレーキ等の複数の摩擦締結要素の選択的締結によって切り換え、車両の運転状態に応じた変速段が形成される。

車両の燃費性能の向上等を目的として、自動変速機の変速段が多段化する傾向がある。自動変速機の多段化に伴って遊星歯車機構や摩擦締結要素の数が多くなると、変速機全体の軸方向寸法や径方向寸法が増大し、車載性の問題が発生する。

自動変速機のクラッチ装置として、特許文献１には、外側円筒部と外側円筒部の軸方向一方側の端部から径方向内側に延びる径方向部とを有するクラッチドラムと、外側円筒部に対向する内側円筒部を有するクラッチハブと、外側円筒部及び内側円筒部に係合する摩擦板と、摩擦板を押圧するピストンと、ピストンを摩擦板方向に付勢する作動油が供給される油圧室とを備えたクラッチ装置が開示されている。

特開２０１３－４７５７１号公報

特許文献１のクラッチ装置では、クラッチドラムの内側（外側円筒部と軸方向にオーバーラップする領域内）かつ、クラッチドラムの径方向部に対して、複数の摩擦板とピストンと油圧室とが軸方向に並べて配置されているため、軸方向短縮のためには改善の余地がある。

これに対して、油圧室をクラッチドラムの外側、かつ、摩擦板よりも径方向内側に設けることで、クラッチ装置全体の軸方向寸法を短縮することが考えられる。この場合、クラッチドラムの内側に配置されている摩擦板を押圧するために、例えば、クラッチドラムに貫通穴を設けて、ピストンを櫛歯状に形成し、クラッチドラムにピストンを貫通させることが考えられる。

しかしながら、ピストンを櫛歯状に形成した場合、周方向に連続するリング状のピストンに比べて、ピストンの剛性が低下するおそれがある。

本発明は、クラッチ装置を備えた自動変速機において、クラッチ装置の軸方向寸法を短縮しながら、クラッチドラムとピストンの剛性の低下を抑制することを課題とする。

この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。

本発明は、クラッチ装置を備えた自動変速機であって、
前記クラッチ装置は、径方向内側に位置する内側円筒部を有するクラッチハブと、前記内側円筒部の前記径方向外側に配置された外側円筒部を有するクラッチドラムと、前記内側円筒部と前記外側円筒部との間で摺動可能に設けられた摩擦板と、前記摩擦板を軸方向の一方側から押圧するピストンと、前記ピストンを前記摩擦板方向に付勢する作動油が供給される油圧室とを備え、
前記クラッチドラムは、前記外側円筒部の前記軸方向の一方側の端部から径方向内側に延びる円板状の第１径方向部と、前記第１径方向部の径方向内側の端部から前記軸方向の他方側に延びる櫛歯状の軸方向部と、前記軸方向部の前記軸方向の他方側の端部から径方向内側に延びる円板状の第２径方向部とを有し、
前記ピストンは、前記第１径方向部と前記摩擦板との間に配置されて前記摩擦板を押圧する押圧部と、前記押圧部よりも径方向内側に延びる円板状のピストン径方向部とを有し、
前記油圧室は、前記クラッチドラムの前記軸方向部よりも径方向内側、かつ、前記ピストン径方向部の反摩擦板側に設けられ、
前記ピストン径方向部の径方向中間部には櫛歯部が設けられると共に、前記軸方向部と前記ピストン径方向部とが互いに櫛歯状に交差する自動変速機を提供する。

本発明によれば、クラッチドラムとピストンとは、軸方向部とピストン径方向部の径方向中間部において互いに櫛歯状に交差するので、外側円筒部と第１径方向部と軸方向部とで囲まれた摩擦板が収容される空間の外側、かつ、軸方向部よりも径方向内側に油圧室を設けることができる。これにより、摩擦板が収容される空間の内側に油圧室を設ける場合に比べて、クラッチドラムの軸方向寸法が短縮でき、ひいては自動変速機の軸方向寸法の短縮が図られる。

クラッチドラム及びピストンは、互いに櫛歯状に交差する軸方向部とピストン径方向部の径方向中間部以外の部分が、周方向に連続する円板状に形成されるので、クラッチドラムとピストンとを櫛歯状に交差させる場合においても、クラッチ装置の軸方向寸法を短縮しながら、クラッチドラムとピストンの剛性の低下を抑制できる。

前記クラッチドラムは、前記外側円筒部と前記第１径方向部と前記軸方向部とを備えた外周側クラッチドラムと、前記第２径方向部を備えると共に前記外周側クラッチドラムの径方向の内端部に取付けられた内周側クラッチドラムとを備えてもよい。

この構成によれば、クラッチドラムを２部品にすることによって、クラッチドラムの軸方向部とピストン径方向部とを交差させつつ、軸方向部の櫛歯状の先端部分をリング状に閉塞することができる。

前記クラッチドラムと前記ピストンとは三次元積層造形法により形成された三次元積層造形品であってもよい。

この構成によれば、例えば、櫛歯構造を実現するために２部品を溶接することによって構成されたクラッチドラムに比べて、クラッチドラムとピストンとを１部品として成形することができるので、組立工数の削減が図られる。

前記ピストンは、前記油圧室に供給される作動油の圧力を受ける受圧部と、前記ピストン径方向部の径方向中間部よりも径方向内側の部分と前記受圧部との間に配置されたベアリング部とを有してもよい。

この構成によれば、ピストンのベアリング部に接続されている部分がリング状に形成されているので、例えば、ピストンの櫛歯状部分がベアリング部に接続されている場合に比べて、ピストンの剛性を向上できる。

前記ベアリング部は、前記ピストンの前記押圧部よりも径方向内側で、前記押圧部と軸方向にオーバーラップして配置されてもよい。

この構成によれば、ベアリング部と押圧部とが軸方向に並べて配置される場合に比べて、軸方向寸法を短縮できる。

前記ベアリング部は、前記軸方向部の径方向内側で、前記軸方向部と軸方向にオーバーラップして配置されてもよい。

この構成によれば、ベアリング部と軸方向部とが軸方向に並べて配置される場合に比べて、軸方向寸法を短縮できる。

前記クラッチドラムは、前記第２径方向部の径方向内側の端部から軸方向一方側に延びると共に、前記軸方向部と軸方向にオーバーラップする第２の軸方向部を備え、
前記ベアリング部は、前記軸方向部と前記第２の軸方向部との間で、前記軸方向部と前記第２の軸方向部と軸方向にオーバーラップして配置されてもよい。

この構成によれば、第２の軸方向部をベアリング部と軸方向に並べて配置される場合に比べて、軸方向寸法を短縮できる。

本発明によれば、クラッチ装置を備えた自動変速機において、クラッチ装置の軸方向寸法を短縮しながら、クラッチドラムとピストンの剛性の低下を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る自動変速機の発進クラッチを示す断面図。 図１における矢印ＩＩの発進クラッチの拡大断面図。 図１における矢印ＩＩＩの発進クラッチの拡大断面図。 発進クラッチの一部の分解斜視図。 発進クラッチの残余部分の分解斜視図。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１には、本発明の実施形態における自動変速機１の駆動源側の構成とその周辺が示されている。本発明の実施形態に係る自動変速機１は、駆動源としてのエンジン（図示せず）にトルクコンバータなどの流体伝動装置を介することなく連結されている。エンジンは、これに限定されるものではないが、４つの気筒が直列に配置された直列４気筒エンジンであり、エンジンの出力軸３であるクランクシャフトが１回転する間に２回のトルク変動が生じることとなる。

自動変速機１は、複数のプラネタリギヤセットとクラッチやブレーキなどの複数の摩擦締結要素とを有する変速機構２と、変速機構２とエンジンとの間に配置されたクラッチ装置としての発進クラッチ４とを備える。なお、本実施形態においては、反駆動源側を軸方向一方側、駆動源側を軸方向他方側ともいう。

変速機構２は、複数の摩擦締結要素を選択的に締結することにより各プラネタリギヤセットを経由する動力伝達経路を切り換えて車両の運転状態に応じた所定の変速段を達成するように構成されている。自動変速機１が搭載された車両では、変速機構２からの動力が駆動輪に伝達されるようになっている。

自動変速機１では、変速機構２と発進クラッチ４とは、変速機ケース１０内に収納されて、エンジンの出力軸（クランクシャフト）３と同一軸線Ｏ上に並んで配置されている。本実施形態においては、エンジンのトルク変動の自動変速機１側への伝達を抑制するためのフライホイールダンパ５が、エンジンと発進クラッチ４との間に配置されている。

変速機ケース１０は、変速機構２及び発進クラッチ４を内部に収容すると共に、エンジン側に開口部を有する円筒状のケース本体１１と、ケース本体１１内を軸方向に仕切る仕切壁１２とを備える。ケース本体１１内の空間は、仕切壁１２によって変速機構２側の空間（変速機構室）Ａと発進クラッチ４側の空間（発進クラッチ室）Ｂとに分けられている。ケース本体１１のエンジン側の開口部は、フライホイールダンパ５を内部に収容すると共にエンジン３のシリンダブロック等に連結されるダンパハウジング１３によって閉塞されている。ダンパハウジング１３は、エンジン側の空間（ダンパ室）Ｃを発進クラッチ４側の空間（発進クラッチ室）Ｂに対して閉塞するように構成されている。

変速機構２の入力軸９は、仕切壁１２を貫通してクラッチ室Ｂ内にその先端が突出するように設けられている。変速機構２の入力軸９の駆動源側の端部の外周側には、フライホイールダンパ５に接続される後述のエンジン側入力軸４２ｆが回転可能に接続されている。エンジン側入力軸４２ｆは、ダンパハウジング１３を貫通してダンパ室Ｃ内にその先端が突出するように設けられている。

フライホイールダンパ５は、円板状の入力プレート５１、コイルスプリング等の弾性部材５２、エンジンのトルク変動を低減するためのフライホイール５３及び円板状の出力プレート５４を有する。

入力プレート５１には、エンジンの出力軸３が固定され、出力軸３の回転に伴って入力プレート５１が同一軸心Ｏ上を回転するように構成されている。入力プレート５１には、弾性部材５２を保持する保持部（図示せず）が周方向に複数設けられている。

出力プレート５４は、その外周部が弾性部材５２に係合される第１出力プレート５４ａと、第１出力プレート５４ａの反駆動源側に配置されると共に径方向内側の端部がエンジン側入力軸４２ｆにスプライン嵌合される第２出力プレート５４ｂとを有する。第１出力プレート５４ａと第２出力プレート５４ｂとは、第１出力プレート５４ａの径方向内側の端部と第２出力プレート５４ｂの径方向外側の端部とがリベットピン等の連結部材５４ｃによって結合されている。これにより、エンジンの出力軸３の回転は、弾性部材５２を介して自動変速機１のエンジン側入力軸４２ｆに伝達される。なお、第２出力プレート５４ｂの反駆動源側には、円板状のフライホイール５３が配置されており、フライホイール５３は、内端部において第１出力プレート５４ａと第２出力プレート５４ｂに対して連結部材５４ｃによって固定されている。

次に、図２～図５により、発進クラッチ４の構成を説明する。なお、図４及び図５は、発進クラッチ４を構成するクラッチドラム４１、クラッチハブ４２、ピストン４４及び仕切壁１２の分解斜視図である。

図２に示すように、発進クラッチ４は、クラッチドラム４１とクラッチハブ４２とこれらの間に軸方向に並べて配設されてクラッチドラム４１とクラッチハブ４２とに交互にスプライン係合された各複数の摩擦板４３と、摩擦板４３の反駆動源側（軸方向一方側）に配置されたピストン４４と、ピストン４４の反駆動源側に設けられた油圧室４５とを有する。油圧室４５に締結圧が供給されたときに、発進クラッチ４のピストン４４が摩擦板４３を押圧してクラッチドラム４１とクラッチハブ４２を結合することにより、発進クラッチ４が締結されるようになっている。

クラッチドラム４１は、例えば、鉄材等の磁性体から成る板部材をプレス加工することによって形成される。クラッチドラム４１は、摩擦板４３が係合される外側円筒部４１ａと、外側円筒部４１ａの軸方向一方側の端部から径方向内側に延びる円板状の第１径方向部４１ｂと、第１径方向部４１ｂの径方向内側の内端部から軸方向の他方側に延びる櫛歯状の軸方向部としての第１軸方向部４１ｃと、第１軸方向部４１ｃの軸方向他方側の端部から径方向内側に伸びる円板状の第２径方向部４１ｄと、第２径方向部４１ｄの径方向内側の内端部から軸方向一方側に延びる第１軸方向部４１ｃとは異なる他の軸方向部としての第２軸方向部４１ｅを備える。

クラッチドラム４１の外側円筒部４１ａには、外側円筒部４１ａの軸方向一方側（駆動源側）の端部から径方向内側に延びるリング状のオイルダム部材４１ｆが配置されている。オイルダム部材４１ｆは、摩擦板４３の軸方向他方側に位置すると共に、径方向外側の端部が外側円筒部４１ａに溶接されることによって外側円筒部４１ａに対して固定されている。オイルダム部材４１ｆは、径方向内側から外側に向かって供給されるオイルに、発進クラッチ４の潤滑のために摩擦板４３を浸漬させる機能を有すると共に、締結時における摩擦板４３の軸方向移動を規制する規制部材としての役割を有する。

外側円筒部４１ａの外周面には、プレス加工によって内周面に形成されたスプライン部の凹凸４１ａ１が設けられる。外側円筒部４１ａの外周側には、クラッチドラム４１の回転数を検出するための回転数センサＳが配置されている。回転数センサＳは、クラッチドラム４１の回転速度に基づいた検出信号を出力するものであり、例えば、磁気センサを用いることができる。

例えば、回転数センサＳは、クラッチドラム４１の外周面を臨むように、図示しないコントロールバルブ等に固定されており、クラッチドラム４１の外周面に形成された凹凸を検出することで、クラッチドラム４１の回転速度に基づいた検出信号を出力するように構成されている。この検出信号に基づいて自動変速機１の変速制御が行われる。

第１径方向部４１ｂは、軸方向に対して概ね直交するように仕切壁１２に沿って延びている。第１軸方向部４１ｃは、櫛歯状に形成されており、周方向に均等に並べて配置されて、後述のピストン４４に設けられた貫通穴４４ｆを軸方向に貫通している（図５参照）。第２軸方向部４１ｅの径方向内側には、スプライン部が形成されており、入力軸９にスプライン嵌合されている。

本実施形態において、クラッチドラム４１は、外側円筒部４１ａ、第１径方向部４１ｂ及び第１軸方向部４１ｃと、第２径方向部４１ｄ及び第２軸方向部４１ｅとが別体で構成されている。換言すると、クラッチドラム４１は、外側円筒部４１ａ、第１径方向部４１ｂ及び第１軸方向部４１ｃを備えた外周側クラッチドラムと、第２径方向部４１ｄ及び第２軸方向部４１ｅを備えた内周側クラッチドラムとで構成されている。クラッチドラム４１は、第１軸方向部４１ｃに後述のピストン４４に設けられた貫通穴４４ｆを軸方向に貫通させた状態で、第１軸方向部４１ｃに設けられた軸方向の他端部から径方向内側に延びるフランジ部４１ｃ１と、第２径方向部４１ｄの径方向外側の端部とが溶接によって接合されて一体化されている。

第１軸方向部４１ｃの櫛歯状に形成された端部が、円板状の第２径方向部４１ｄによって閉じられることで、櫛歯状のまま入力軸９に連結される場合に比べてクラッチドラム４１の剛性が高められている。なお、クラッチドラム４１とピストン４４の製造方法については、前述の溶接に限られるものではなく、例えば、三次元積層造形法によって成形される三次元積層造形品であってもよい。この場合、クラッチドラム４１とピストン４４とが一体的に成形される。

クラッチハブ４２は、摩擦板４３が係合される内側円筒部４２ａと、内側円筒部４２ａの軸方向他方側の端部から径方向内側に延びる円板状の第１径方向部４２ｂと、第１径方向部４２ｂの内端部から更に径方向内側に延びる第２径方向部４２ｃと、第２径方向部４２ｃの径方向内側の端部から軸方向他方側に伸びる円筒部４２ｄと、円筒部４２ｄの軸方向他方側の端部から更に軸方向に延びる軸部４２ｆとを備える。軸部４２ｆの外周には、フライホイールダンパ５の出力プレート５４がスプライン嵌合される。軸部４２ｆは、エンジンの回転を発進クラッチ４に入力するエンジン側入力軸４２ｆとして構成されている。

クラッチハブ４２は、第２径方向部４２ｃの径方向外側の部位から軸方向他方側に延びるシリンダ部４２ｅが設けられている。シリンダ部４２ｅの外周面には、スプライン部が設けられて、オイルポンプ６を駆動するための駆動側スプロケット６１が嵌合されている。シリンダ部４２ｅのスプライン部及び駆動側スプロケット６１のスプライン部には、駆動側スプロケット６１の軸方向移動を規制するためのスナップリング６１ａ１を係合するための係合部４２ｅ１，６１ａがそれぞれ設けられている。

オイルポンプ６は、例えば、ベーンポンプで構成されており、ベーンを備えたロータの駆動軸６２には、被駆動側スプロケット６３が設けられている。エンジンの回転に伴ってクラッチハブ４２が回転すると、駆動側スプロケット６１が回転する。駆動側スプロケット６１の回転は、駆動側スプロケット６１及び被駆動側スプロケット６３に巻きかけられたチェーン６４を介して被駆動側スプロケット６３に伝達されて、オイルポンプ６が駆動される。

クラッチハブ４２は、円筒部４２ｄの外周面とダンパハウジング１３の縦壁部１３ａの径方向内側の端部に設けられたボス部１３ｂとの間に配置されたベアリング７１を介してダンパハウジング１３に回転可能に支持されている。ボス部１３ｂは、シリンダ部４２ｅの径方向内側で、シリンダ部４２ｅと軸方向位置がオーバーラップしている。ボス部１３ｂの駆動源側（軸方向他方側）の部位で円筒部４２ｄの外周面との間には、シール部材７２が配置されて、ダンパ室Ｃと発進クラッチ室Ｂとの間が油密状態で仕切られている。円筒部４２ｄの内周面と入力軸９とは、両者間に配置されたニードルベアリング７３によって相対回転可能になっている。内側円筒部４２ａの内周面には、樹脂等で形成された環状のバッフル部材４６が圧入されている。

ピストン４４は、クラッチドラム４１と摩擦板４３との間に配置されて、締結時に摩擦板４３を押圧する円板状の押圧部４４ａと、押圧部４４ａの内端部から軸方向一方側に延びる円筒部４４ｂと、円筒部４４ｂの軸方向他方側の端部から押圧部４４ａよりも径方向内側に延びる円板状の径方向部（ピストン径方向部）４４ｃと、油圧室４５に供給された油圧を受ける受圧面を備えた円板状の受圧部４４ｄと、径方向部４４ｃと受圧部４４ｄとの間に配置されたベアリング部４４ｅとを有する。

押圧部４４ａは、クラッチハブ４２の内側円筒部４２ａよりも径方向内側まで延びている。押圧部４４ａの径方向外側には、径方向に突出する突起部４４ａ１が周方向に並べて配置されている。突起部４４ａ１が、クラッチドラム４１の外側円筒部４１ａのスプライン部に係合されることによってピストン４４の回り止めが果たされている。

円筒部４４ｂは、クラッチドラム４１の第１軸方向部４１ｃの径方向外側で、かつ、クラッチハブ４２の内側円筒部４２ａの径方向内側に位置すると共に、内側円筒部４２ａと第１軸方向部４１ｃと軸方向にオーバーラップして配置されている。円筒部４４ｂには、円筒部４４ｂを径方向に貫通する貫通穴４４ｇが設けられている。貫通穴４４ｇは、後述するバッフル部材４６のフランジ部４６ｂに対応した位置に設けられている。

径方向部４４ｃは、径方向部４４ｃの径方向中間部において、クラッチドラム４１の第１軸方向部４１ｃと互いに櫛歯状に交差して、第２軸方向部４１ｅの径方向外側の位置まで延びている。径方向部４４ｃには、軸方向に貫通する貫通穴４４ｆが設けられている。図５に示すように、貫通穴４４ｆは、櫛歯状の第１軸方向部４１ｃに対応させて周方向に並べて複数設けられている。各貫通穴４４ｆは、第１軸方向部４１ｃが貫通可能に形成されている。

径方向部４４ｃは、周方向に並べて設けられた貫通穴４４ｆによって、径方向の中間部に貫通穴４４ｆと周方向に交互に並ぶ残余の部分で成る櫛歯部４４ｈが形成される。貫通穴４４ｆと櫛歯部４４ｈの径方向の内端部には、内端部から径方向内側に延びて円板状に形成されると共に、ベアリング部４４ｅが接続されるベアリング接続部４４ｉが一体的に形成されている。ベアリング接続部４４ｉによって、貫通穴４４ｆと櫛歯部４４ｈの内端部が周方向に連続する円板状に形成されている。

径方向部４４ｃの軸方向一方側には、ベアリング部４４ｅが配置されている。より詳しくは、ベアリング部４４ｅのインナレースは、径方向部４４ｃの貫通穴４４ｆよりも径方向内側のベアリング接続部４４ｉに、例えば、溶接等によって接続されている。ベアリング部４４ｅのアウタレースは、受圧部４４ｄの軸方向他方側の面に例えば、溶接等によって接続されている。換言すると、ベアリング部４４ｅは、径方向部４４ｃの径方向中間部よりも径方向内側の部分と受圧部４４ｄとの間に配置されている。受圧部４４ｄとベアリング部４４ｅとは、後述の仕切壁１２の第１及び第２シリンダ部１２ｅ，１２ｆ内に配置されている。受圧部４４ｄとベアリング部４４ｅとは、第１軸方向部４１ｃよりも径方向内側に位置すると共に、第１軸方向部４１ｃと軸方向にオーバーラップして配置されている。さらに、ベアリング部４４ｅは、ピストン４４の円筒部４４ｂよりも径方向内側に位置すると共に、押圧部４４ａ及び円筒部４４ｂに対して軸方向にオーバーラップしている。

ベアリング部４４ｅは、クラッチドラム４１の第１軸方向部４１ｃの径方向内側で、第１軸方向部４１ｃと軸方向にオーバーラップして配置されている。換言すると、ベアリング部４４ｅは、第１軸方向部４１ｃを備えた外周側クラッチドラムの径方向内側で、外周側クラッチドラムと軸方向にオーバーラップして配置されている。ベアリング部４４ｅは、径方向において第１軸方向部４１ｃと第２軸方向部４１ｅとの間に配置されて、第１軸方向部４１ｃと第２軸方向部４１ｅと軸方向にオーバーラップして配置されている。

油圧室４５は、仕切壁１２とピストン４４の受圧部４４ｄとによって形成されており、仕切壁１２及び油圧室４５の構成を説明する。

仕切壁１２は、ケース本体１１の径方向外側の端部に固定される被固定部１２ａと、被固定部１２ａから径方向内側に延びる縦壁部１２ｂと、縦壁部１２ｂの径方向内端部において反駆動源側（軸方向一方側）に延びるボス部１２ｃとを備える。入力軸９は、ボス部１２ｃの内周面と入力軸９との間に配置されたニードルベアリング７６によって仕切壁１２に対して相対回転可能とされている。

縦壁部１２ｂの径方向内側の部位には、駆動源側（軸方向他方側）に突出する突出部１２ｄが設けられている。突出部１２ｄは、クラッチドラム４１の第１径方向部４１ｂよりも反駆動源側に位置し、突出部１２ｄの反駆動源側の面と第１径方向部４１ｂとの間にはベアリング７４が配置されて、両者の相対回転が可能とされている。

突出部１２ｄの駆動源側の面におけるベアリング７４よりも径方向内側には、軸方向に延びる筒状の第１シリンダ部１２ｅと、第１シリンダ部１２ｅよりも径方向内側に位置する円筒状の第２シリンダ部１２ｆとが設けられている。第１シリンダ部１２ｅの外周面には、クラッチドラム４１の第１軸方向部４１ｃがブッシュ７５を介して嵌合されている。第１シリンダ部１２ｅは、第１軸方向部４１ｃの櫛歯状に切り欠かれた切欠部４１ｃ２の軸方向位置まで延びている。

第２シリンダ部１２ｆは、クラッチドラム４１の第２軸方向部４１ｅよりも径方向外側に位置すると共に、第２軸方向部４１ｅと軸方向においてオーバーラップしている。第２シリンダ部１２ｆの内周面には、リング状のガイド部材４７が圧入されている。ガイド部材４７は、第２シリンダ部１２ｆの内周面からピストンの径方向部４４ｃの径方向内側の位置まで延びている。ガイド部材４７は、第２シリンダ部１２ｆの内周面に嵌合される嵌合部４７ａと、嵌合部４７ａの駆動源側の端部からさらに軸方向に延びると共に嵌合部４７ａよりも大きな径を有する延設部４７ｂとを有する。延設部４７ｂには、ベアリング部４４ｅに対応する位置に径方向に貫通する貫通穴４７ｃが設けられている。

ガイド部材４７（嵌合部４７ａ及び延設部４７ｂ）の内周面と第２軸方向部４１ｅの外周面との間には、軸方向に延びると共にピストンの径方向部４４ｃの反駆動源側の領域に開放される第１通路Ｓ１が設けられている。第２シリンダ部１２ｆの内周面と突出部１２ｄの駆動源側の面とによって形成される角部１２ｄ１と、第２軸方向部４１ｅの反駆動源側の端部との間には入力軸９の外周面と仕切壁１２の内周面との間の空間と第１通路Ｓ１を連通させる第２通路Ｓ２が設けられている。

突出部１２ｄの駆動源側の面で、第１シリンダ部１２ｅと第２シリンダ部１２ｆとの間には、駆動源側に開口する複数の凹部１２ｄ２が周方向に均等に設けられている。凹部１２ｄ２には、後述のスプリング４５ａが配置されている（図４参照）。第１シリンダ部１２ｅの内周面と第２シリンダ部１２ｆの外周面との間には、受圧部４４ｄが嵌合されている。

油圧室４５は、第１シリンダ部１２ｅの内周面と第２シリンダ部１２ｆの外周面と縦壁部１２ｂの駆動源側（軸方向他方側）の面と、受圧部４４ｄの反駆動源側の面とにより油密状態に形成されている。油圧室４５は、第１軸方向部４１ｃよりも径方向内側、かつ、ピストン４４の径方向部４４ｃの反摩擦板４３側に設けられている。なお、縦壁部１２ｂには、油圧室４５の上端部に連通すると共に、油圧室４５に溜まったエアを抜くためのエア抜き部４５ｃが設けられている。

前述のように、自動変速機１は、トルクコンバータを介せずにエンジンに接続されているため、発進クラッチ４は、１速及び後退速における車両発進時にスリップ制御されるように構成されている。具体的には、発進クラッチ４の油圧室４５内に、ピストン４４を解放位置から摩擦板４３がゼロクリアランス状態となるゼロクリアランス位置まで締結方向に付勢するスプリング４５ａと、スプリング４５ａを着座させるリング状のシート部材４５ｂが配置されている（図３参照）。

これにより、車両発進時にスリップ制御される発進クラッチ４は、ピストン４４を解放位置から摩擦板４３がゼロクリアランス状態となるゼロクリアランス位置までスプリング４５ａによって付勢し、ゼロクリアランス位置から締結位置まで締結用油圧によって付勢して摩擦板４３を締結するようになっている。

図２に示すように、油圧室４５には、締結用作動油を供給する締結用作動油供給路８０が接続されている。締結用作動油供給路８０は、仕切壁１２の縦壁部１２ａに設けられて図示しないコントロールバルブユニットから導かれて径方向に延びる締結用径方向油路８０ａと、突出部１２ｄ内に設けられて油圧室４５に連通する傾斜油路８０ｂと、突出部１２ｄ内に設けられて締結用径方向油路８０ａと傾斜油路８０ｂとを連通させる締結用連通路８０ｃとを有する。

締結用径方向油路８０ａは、軸方向に直交すると共に仕切壁１２の縦壁部１２ｂに沿って径方向に延びると共に、突出部１２ｄの外周面に接続される。締結用連通路８０ｃは、周方向において締結用径方向油路８０ａに対応した位置に設けられ、突出部１２ｄの外周面から径方向内側に向かって延びている。傾斜油路８０ｂは、油圧室４５から反駆動源側に向かって径方向外側に傾斜して設けられて締結用連通路８０ｃに連通する。これにより、締結用径方向油路８０ａから、締結用連通路８０ｃ及び傾斜油路８０ｂを介して発進クラッチ４の油圧室４５に通じる締結用作動油供給路８０が形成されている。

図３に示すように、仕切壁１２には、発進クラッチ４を潤滑するための潤滑油を供給する潤滑油供給路９０が設けられている。潤滑油供給路９０は、仕切壁１２の縦壁部１２ａに設けられて図示しないコントロールバルブユニットから導かれて径方向に延びる潤滑用径方向油路９０ａと、突出部１２ｄ内に設けられて径方向に延びる潤滑用連通路９０ｂとを有する。

潤滑用径方向油路９０ａは、軸方向に直交すると共に仕切壁１２の縦壁部１２ｂに沿って径方向に延びると共に、突出部１２ｄの外周面に接続される。締結用径方向油路８０ａと周方向の位置を異ならせて設けられている（図４参照）。潤滑用連通路９０ｂは、周方向において潤滑用径方向油路９０ａに対応した位置に設けられ、突出部１２ｄの外周面から径方向内側に向かって延びると共に、仕切壁１２の内周面に開口している。これにより、潤滑用径方向油路９０ａ及び潤滑用連通路９０ｂによって、潤滑油供給路９０が形成されている。

図３の矢印に示すように、潤滑油供給路９０を介して仕切壁１２の内周面側に供給された潤滑油は、自動変速機１の径方向内側から外側に向かって供給されるようになっている。より詳しくは、バルブボディから潤滑用径方向油路９０ａ及び潤滑用連通路９０ｂを介して、仕切壁１２の内周面と入力軸９の外周面との間に供給された潤滑油は、第２通路Ｓ２及び第１通路Ｓ１から、ピストン４４の径方向部４４ｃとクラッチドラム４１の第２径方向部４１ｄとの間の空間に供給される。

径方向部４４ｃと第２径方向部４１ｄとの間の空間に供給された潤滑油は、クラッチドラム４１の切欠部４１ｃ２を通り抜けて、切欠部４１ｃ２の径方向外側に位置するクラッチハブ４２の内側円筒部４２ａの内周面側に供給され、内側円筒部４２ａの反駆動源側の端部から摩擦板４３間に供給される。これにより、摩擦板４３間に供給された潤滑油は、摩擦板４３を潤滑すると共に、クラッチドラム４１の外側円筒部４１ａ側に供給される。このように、バルブボディから供給された潤滑油は、入力軸９側からクラッチドラム４１の外側円筒部４１ａ側に向かって供給されるように構成されている。

以上のように、本実施形態における自動変速機１によれば、クラッチドラム４１とピストン４４とは、第１軸方向部４１ｃと径方向部４４ｃの径方向中間部において互いに櫛歯状に交差するので、外側円筒部４１ａと第１径方向部４１ｂと第１軸方向部４１ｃとで囲まれた摩擦板４３を収容する空間の外側、かつ、第１軸方向部４１ｃよりも径方向内側に油圧室４５を設けることができる。これにより、摩擦板４３を収容する空間の内側に油圧室を設ける場合に比べて、クラッチドラム４１の軸方向寸法が短縮できる。

クラッチドラム４１及びピストン４４は、互いに櫛歯状に交差する第１軸方向部４１ｃと径方向部４４ｃの径方向中間部以外の部分が、周方向に連続する円板状に形成されるので、クラッチドラム４１とピストン４４とを櫛歯状に交差させる場合においても、クラッチドラム４１とピストン４４の剛性の低下を抑制できる。

クラッチドラム４１は、外側円筒部４１ａと第１径方向部４１ｂと第１軸方向部４１ｃとを備えた外周側クラッチドラムと、第２径方向部４１ｄと第２軸方向部４１ｅとを備える内周側クラッチドラムとの２部品で構成されている。したがって、クラッチドラム４１の第１軸方向部４１ｃとピストン４４の径方向部４４ｃとを交差させつつ、第１軸方向部４１ｃの櫛歯状のフランジ部４１ｃ１をリング状に閉塞することができるので、クラッチドラム４１とピストン４４の剛性の低下を抑制できる。

ピストン４４の径方向部４４ｃにおけるベアリング部４４ｅが接続されている部分が、リング状に形成されているので、例えば、ピストン４４の径方向部４４ｃが櫛歯状に形成されると共にベアリング部４４ｅに接続されている場合に比べて、ピストン４４の剛性を向上しやすい。

ベアリング部４４ｅは、ピストン４４の押圧部４４ａよりも径方向内側で、押圧部４４ａと軸方向にオーバーラップして配置されているので、ベアリング部４４ｅと押圧部４４ａとが軸方向に並べて配置される場合に比べて、軸方向寸法を短縮できる。

ベアリング部４４ｅは、外周側クラッチドラムの径方向内側で、外周側クラッチドラムと軸方向にオーバーラップして配設されているので、ベアリング部４４ｅと外側クラッチドラムとが軸方向に並べて配置される場合に比べて、軸方向寸法を短縮できる。

ベアリング部４４ｅは、第１軸方向部４１ｃと第２軸方向部４１ｅとの間で、第１軸方向部４１ｃと第２軸方向部４１ｅと軸方向にオーバーラップして配置されているので、第２軸方向部４１ｅをベアリング部４４ｅと軸方向に並べて配置される場合に比べて、軸方向寸法を短縮できる。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載された本発明の要旨及び範囲から逸脱することなく、各種変形及び変更を行うことも可能である。

本実施形態においては、クラッチ装置について、エンジンと変速機構との間に配置されたエンジンと変速機構との間の動力を断接する発進クラッチ４を用いて説明したが、これに限られるものではなく、変速機構２を構成するクラッチに適用されてもよい。

以上のように、本発明によれば、クラッチ装置を備えた自動変速機において、クラッチ装置の軸方向寸法を短縮しながら、クラッチドラムとピストンの剛性の低下を抑制することができることから、この種の自動変速機を備えた自動変速機の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１ 自動変速機
４ 発進クラッチ（クラッチ装置）
４１ クラッチドラム
４１ａ 外側円筒部
４２ クラッチハブ
４２ａ 内側円筒部
４１ｂ 第１径方向部
４１ｃ 第１軸方向部（軸方向部）
４１ｄ 第２径方向部
４１ｅ 第２軸方向部（他の軸方向部）
４３ 摩擦板
４４ ピストン
４４ａ 押圧部
４４ｃ 径方向部（ピストン径方向部）
４４ｄ 受圧部
４４ｅ ベアリング部
４４ｈ 櫛歯部
４５ 油圧室

Claims (7)

1. クラッチ装置を備えた自動変速機であって、
   前記クラッチ装置は、径方向内側に位置する内側円筒部を有するクラッチハブと、前記内側円筒部の前記径方向外側に配置された外側円筒部を有するクラッチドラムと、前記内側円筒部と前記外側円筒部との間で摺動可能に設けられた摩擦板と、前記摩擦板を軸方向の一方側から押圧するピストンと、前記ピストンを前記摩擦板方向に付勢する作動油が供給される油圧室とを備え、
   前記クラッチドラムは、前記外側円筒部の前記軸方向の一方側の端部から径方向内側に延びる円板状の第１径方向部と、前記第１径方向部の径方向内側の端部から前記軸方向の他方側に延びる櫛歯状の軸方向部と、前記軸方向部の前記軸方向の他方側の端部から径方向内側に延びる円板状の第２径方向部とを有し、
   前記ピストンは、前記第１径方向部と前記摩擦板との間に配置されて前記摩擦板を押圧する押圧部と、前記押圧部よりも径方向内側に延びる円板状のピストン径方向部とを有し、
   前記油圧室は、前記クラッチドラムの前記軸方向部よりも径方向内側、かつ、前記ピストン径方向部の反摩擦板側に設けられ、
   前記ピストン径方向部の径方向中間部には櫛歯部が設けられると共に、前記軸方向部と前記ピストン径方向部とが互いに櫛歯状に交差する自動変速機。
2. 前記クラッチドラムは、前記外側円筒部と前記第１径方向部と前記軸方向部とを備えた外周側クラッチドラムと、前記第２径方向部を備えると共に前記外周側クラッチドラムの径方向の内端部に取り付けられた内周側クラッチドラムとを備える請求項１に記載の自動変速機。
3. 前記クラッチドラムと前記ピストンとは三次元積層造形法により形成された三次元積層造形品である請求項１又は請求項２に記載の自動変速機。
4. 前記ピストンは、前記油圧室に供給される作動油の圧力を受ける受圧部と、前記ピストン径方向部の径方向中間部よりも径方向内側の部分と前記受圧部との間に配置されたベアリング部とを有する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自動変速機。
5. 前記ベアリング部は、前記ピストンの前記押圧部よりも径方向内側で、前記押圧部と軸方向にオーバーラップして配置されている請求項４に記載の自動変速機。
6. 前記ベアリング部は、前記軸方向部の径方向内側で、前記軸方向部と軸方向にオーバーラップして配置されている請求項４又は請求項５に記載の自動変速機。
7. 前記クラッチドラムは、前記第２径方向部の径方向内側の端部から軸方向一方側に延びると共に、前記軸方向部と軸方向にオーバーラップする他の軸方向部を備え、
   前記ベアリング部は、前記軸方向部と前記他の軸方向部との間で、前記軸方向部と前記他の軸方向部と軸方向にオーバーラップして配置されている請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の自動変速機。

Images