JP2643225B2 - 自動変速機におけるクラッチの構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、自動変速機において油圧を供給・排出さ
れることにより係合、解放されて変速を行なうクラッチ
の構造に関するものである。

従来の技術 一般的な車両用の自動変速機は、トルクコンバータに
搭載される入力軸とプロペラシャフトに連結される出力
軸との間に、複数組の遊星歯車機構を設け、それらの遊
星歯車機構を介した動力の伝達経路を、油圧によって動
作するクラッチおよびブレーキなどの摩擦係合手段や一
方向クラッチによって適宜に変えることにより、所定の
変速段に設定するよう構成されている。この種の自動変
速機には、車載性を良好ならしめるために小型軽量であ
ること、組立性や製造性が良好であることなどの各種の
要請があり、そのため従来から様々な工夫改良がなされ
ている。

すなわち自動変速機におけるクラッチの一般的な構成
は、第３図に示すように、ボス部１と外周ハブ２とを側
壁３によって連結してドラム４を形成し、そのボス部１
と外周ハブ２との間にピストン５を摺動自在に配置する
とともに、外周ハブ２の内周面にスプライン嵌合させた
摩擦板６と内周ハブ７の外周面にスプライン嵌合させた
摩擦板８とをピストン５の前方に設け、かつボス部１の
外周側にリターンスプリング９を設けた構成であるが、
このような構成では、リターンスプリング９を主体とす
るリターン機構とピストン５とが軸線方向に並んで配置
されることになるために、自動変速機の軸長の短縮化に
は不利である。また一方向クラッチを上記のクラッチと
併せて用いるとすれば、その一方向クラッチを上記のク
ラッチに対して軸線方向に並べて配置することになるた
め、軸長の短縮化には更に不利となる。そこで例えば特
開昭60−234155号では、外筒と内筒との間に中間筒を設
けた所謂二重円筒構造のドラムを形成し、外筒と中間筒
との間にピストンを配置するとともに、中間筒の内筒と
の間にピストンを押し戻すよう作用するリターン付勢手
段を設けた構成の油圧サーボが提案されている。また特
開昭60−237250号では、湿式多板クラッチのドラムの内
周側に一方向クラッチを配置し、その一方向クラッチの
インナレースを前記ドラムの内筒外周側に連結し、かつ
アウタレースをクラッチの内周ハブの内周側に連結した
構成が提案されている。これらの構成のうち前者の特開
昭60−234155号公報に記載された構成では、ピストンと
そのピストンを押し戻す機構とを同心状に配置したこと
により、また後者の特開昭60−237250号公報に記載され
た構成では、トルクの伝達を行なう摩擦板と一方向クラ
ッチとを同心状に配置したことにより、それぞれ軸長の
短縮化を図ることができる。

発明が解決しようとする問題点 しかるにピストンの内周側にリターン付勢手段を設け
た上記の構成においてピストンを動作させる油圧は、各
筒が一体となって回転するために、内周側から給排する
必要があるが、内筒と外筒とが側壁によって一体化さ
れ、かつ油圧を給排するべき箇所が、中間筒より外周側
であるから、ピストンを動作させるための油圧を給排す
る油路は、側壁の内部にその半径方向に沿って形成せざ
るを得ない。そのため上記の特開昭60−234155号公報に
記載された構成は、小型軽量には有利であるが、製造の
容易性に難点があった。

また一方向クラッチを摩擦板の内周側に配置した構成
では、摩擦板を係合させるためのピストンの内外径の寸
法を小さくできないので、ピストンとピストンを押し戻
すリターン機構および一方向クラッチとが軸線方向に並
ぶことになる。したがってピストンを動作させるための
油圧を給排する油路が短くて良い反面、軸長を短縮する
ための改良の余地があった。

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、
自動変速機の小型軽量化と併せて製造の容易性を向上さ
せることのできる自動変速機におけるクラッチの構造を
提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、中空円筒
状のドラムの内部に収容したピストンを、その背面側に
供給した油圧によって軸線方向に摺動させて摩擦板を加
圧接触させることにより、トルクの伝達を行なう自動変
速機におけるクラッチにおいて、前記ドラムを、嵌合孔
を内周側に形成したボス部と前記ピストンを外周面に摺
動させる小径円筒部とを側壁によって一体化した第１円
筒部材と、内周面に前記ピストンを摺動させかつ前記小
径円筒部に対して同心状に配置される大径円筒部の一端
部に内周側に延びる側壁を一体的に形成した第２円筒部
材とにより、かつ第１円筒部材と第２円筒部材とを、各
々の側壁を対向させるとともに各側壁の間に少なくとも
第１円筒部材の外周側に開口する油路用間隙が存するよ
う接合して構成し、さらにその油路用間隙を前記ボス部
の内周面に連通させたことを特徴とするものである。

作用 この発明のクラッチにおいては、第２円筒部材を、そ
の側壁を第１円筒部材の側壁に対向させた状態で第１円
筒部材に接合することにより、ドラムが形成され、その
ドラムのうち大径円筒部の内周面と小径円筒部の外周面
との間にピストンが摺動自在に収容される。またそのピ
ストンを動作させるための油圧を給排する油路は、第１
円筒部材の側壁と第２円筒部材の側壁との間の間隙であ
って、この油路は第１円筒部材と第２円筒部材とを接合
した結果形成される。したがってこの発明のクラッチで
は、ピストンより内周側に空間部が形成されてここに一
方向クラッチを配置でき、またピストンを動作させるた
めに油圧を給排すべき箇所がボス部より外周側に離れて
いても、油圧を給排する油路を、穿孔などの特別な加工
を必要とせずに形成できる。

実 施 例 つぎにこの発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は自動変速機10における入力軸11を遊星歯車機
構12のサンギヤ13に接続するためのクラッチ14に、この
発明を適用した例を示す断面図であって、入力軸11は油
圧ポンプ（図示せず）のハウジング15の内周側に嵌合さ
せたトルクコンバータケーシング延長部16に回転自在に
挿入されており、クラッチ14はその油圧ポンプハウジン
グ15におけるボス部の外周側に設けられている。すなわ
ち油圧ポンプハウジング15のボス部外周に回転自在に取
付けたクラッチドラム17は、第１円筒部材18と第２円筒
部材19とを接合して構成されており、各々の部材の構成
は以下のとおりである。

第１円筒部材18は、第２図に示すように、内周側を嵌
合孔20としたボス部21と、ボス部21の半分程度の長さの
小径円筒部22とを、各々の後端部（図での右側端部。以
下、図において右側を後方側もしくは背面側とし、左側
を前方側もしくは正面側とする。）に形成した側壁23に
よって一体化した形状であって、その側壁23の背面に
は、外周縁に至る溝24が半径方向に向けて形成され、ま
たその溝24を嵌合孔20の内周面に連通させる斜孔25が側
壁23およびボス部21を貫通して形成されている。また小
径円筒部22の外周面は後述するピストン26を液密状態を
保持して摺動させる摺動面であって、その先端部には、
スナップリング27を嵌合させる環状溝28が形成され、こ
の環状溝28に嵌合させたスナップリング27によって、リ
ターンスプリング29を保持するリテーナ30を小径円筒部
22の外周に固定するようになっている。以上の構成の第
１円筒部材18は、斜孔25の加工を含めて切削加工によっ
て製作することができる。

他方、第２円筒部材19は、第２図に示すように、中心
部を打抜いた凹型断面の部材であって、前記小径円筒部
22より大径の大径円筒部31の後端部に内周側に向けて側
壁32を一体に設けたものであり、大径円筒部31の内周面
がピストン26を液密状態を維持して摺動させる摺動面と
されている。このような形状の第２円筒部材19は形状が
単純であるから、プレス加工によって製作することがで
きる。

そして第１円筒部材18と第２円筒部材19とは、第１円
筒部材18の側壁23の背面に第２円筒部材19の側壁32の正
面が対向して密着するよう組付けかつ接合されてドラム
17を構成している。したがって第１円筒部材18の側壁23
の背面に溝24を形成してあることにより、各側壁23,32
の間に半径方向に向けかつ第１円筒部材18の外周に至る
間隙が形成され、この間隙が前記斜孔25を介して嵌合孔
20の内周面に連通する油路33となっている。なお、各円
筒部材18,19を接合する場合、第１円筒部材18のボス部2
1の後方に、第２円筒部材19における側壁32の板厚程度
に突出する環状突起34を形成しておき、その環状突部34
の外周に第２円筒部材19の側壁32を密着嵌合させ、この
嵌合部分をレーザ溶接などの溶接手段で接合すればよ
い。また各側壁23,32のうち互いに対向する部分、すな
わち油路33に対応する部分では、油路33に供給した油圧
によって各側壁23,32を離隔させる方向に荷重が作用す
るので、強度維持のために、各側壁23,32の互いに対向
する部分の複数箇所をスポット溶接もしくはプロジェク
ション溶接などの手段で溶接することが好ましい。

上記のように構成されたドラム17のうち、大径円筒部
31の内周面と小径円筒部22の外周面との間にピストン26
が前後動可能に配置されており、前記油路33はそのピス
トン26の背面側に開口している。またピストン26の正面
のうち内周側の部分には、前記リターンスプリング29が
当接している。

さらに前記ボス部12のうち先端側の外周部分は一方向
クラッチ35のインナレースとなっており、その部分の外
周面にはリテーナで保持した多数のスプラグ36が配置さ
れている。これに対してその一方向クラッチ35のアウタ
レースは、前記ボス部21の外周側に延出するよう前記入
力軸11と一体に形成した円筒部37によって形成されてい
る。

またさらに前記大径円筒部31には、前方に突出させた
筒状の外周ハブ38が取付けられており、その外周ハブ38
の内周面に多数枚の摩擦板39がスプライン嵌合してお
り、この摩擦板39に対して交互に配置した他の摩擦板40
が、外周ハブ38の内周側に配置した内周ハブ41の外周面
にスプライン嵌合している。そしてこれらの摩擦板39,4
0を前記ピストン26によって押圧して係合させるように
なっている。また外周ハブ38の内周面には、前記サンギ
ヤ13に一端部を連結したコネクティングドラム42の他方
に端部がスプライン嵌合しており、したがってこのコネ
クティングドラム42によって前記ドラム17とサンギヤ13
とが連結されている。

内周ハブ41は、上記のクラッチ14に隣接して配置した
他のクラッチ43のクラッチドラム44に連結されており、
そのクラッチドラム44は前記入力軸11における円筒部37
に連結されている。これらクラッチドラム14と円筒部37
とによって形成される中空部内にピストン45が前後動自
在に収容されており、このピストン45によって押圧され
る一方の摩擦板46がクラッチドラム44の内周面にスプラ
イン嵌合され、またこの摩擦板46に対して交互に配置さ
れた他の摩擦板47が、クラッチドラム44の内周側に配置
した内周ハブ48の外周面にスプライン嵌合されている。
その内周ハブ48はキャリヤ軸49の外周にスプライン嵌合
されている。

なお、符号50はリターンスプリングであり、また符号
51はブレーキバンドである。

上記のクラッチ14では、油路33を介してピストン26の
背面側に油圧を供給することにより、ピストン26が前進
して摩擦板39,40を加圧接触させて係合し、その結果、
入力軸11とサンギヤ13とを接続する。その場合、ピスト
ン26は小径円筒部22の外周側に設けられていてボス部21
の内周面すなわち油圧の導入部から半径方向に離れてお
り、したがって油路33を介して油圧を供給する必要があ
るが、その油路33は互いに接合した各円筒部材18,19の
側壁23,32の間の間隙によって形成されるから、たとえ
半径方向に沿う油路33を必要とするとしても、油路形成
のために穿孔などの特別の加工を必要としない。また上
記のクラッチ14では、リターンスプリング29およびその
リテーナ30をも小径円筒部22の外周側に設けたので、小
径円筒部22の内周側に空間部ができ、ここにクラッチ14
と協働する一方向クラッチ35を配置できるので、軸長の
短縮を図ることができる。なお、小径円筒部22の外周に
ピストン26を設けることによりピストン26の受圧面積が
小さくなるが、リターンスプリング29やリテーナ30と一
方向クラッチ35とを半径方向に互いにずらして配置した
ことに伴いピストン26のストロークを充分確保でき、そ
れに伴って摩擦板39,40の枚数を必要充分な枚数にでき
るため、受圧面積の減少によって特に支障が生じること
はない。

なお、上記の実施例では第１円筒部材18の側壁23の背
面に溝24を予め形成して油路用の間隙を確保する構成と
したが、この発明は上記の実施例に限定されるものでは
なく、第２円筒部材19における側壁32の正面に溝を形成
することにより油路用間隙を確保し、もしくは第１円筒
部材18と第２円筒部材19とを接合する際に各々の側壁2
3,32を所定寸法離隔させて油路用の間隙を確保してもよ
い。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明のクラッチの
構造によれば、ドラムを、嵌合孔を内周側に形成したボ
ス部と前記ピストンを外周面に摺動させる小径円筒部と
を側壁によって一体化した第１円筒部材と、内周面に前
記ピストンを摺動させかつ前記小径円筒部に対して同心
状に配置される大径円筒部の一端部に内周側に延びる側
壁を一体的に形成した第２円筒部材とにより、かつその
第１円筒部材と第２円筒部材とを、各々の側壁を対向さ
せるとともに各側壁の間に少なくとも第１円筒部材の外
周側に開口する油路用間隙が存するよう接合して構成
し、さらにその油路用間隙を前記ボス部の内周面に連通
させたから、ピストンを動作させるべく油圧を供給する
箇所と油圧の導入部とが半径方向に大きく離隔していて
も、これら両者の間を接続する油路を簡単に形成でき、
したがって製造性の良好なものとすることができる。ま
たピストンを小径円筒部の外周側に配置したことによ
り、小径円筒部の内周側に形成される空間部を、一方向
クラッチを収容するなどのために利用でき、その結果、
自動変速機の全長の短縮化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用した自動変速機の一例の要部の
断面図、第２図はそのクラッチのうちの特にドラムを分
解して示す断面図、第３図は従来の一般的な自動変速機
用クラッチの模式的な断面図である。 10……自動変速機、14……クラッチ、17……ドラム、18
……第１円筒部材、19……第２円筒部材、20……嵌合
孔、21……ボス部、22……小径円筒部、23……側壁、26
……ピストン、31……大径円筒部、32……側壁、33……
油路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中空円筒状のドラムの内部に収容したピス
   トンを、その背面側に供給した油圧によって軸線方向に
   摺動させて摩擦板を加圧接触させることにより、トルク
   の伝達を行なう自動変速機におけるクラッチにおいて、 前記ドラムが、嵌合孔を内周側に形成したボス部と前記
   ピストンを外周面に摺動させる小径円筒部とを側壁によ
   って一体化した第１円筒部材と、内周面に前記ピストン
   を摺動させかつ前記小径円筒部に対して同心状に配置さ
   れる大径円筒部の一端部に内周側に延びる側壁を一体的
   に形成した第２円筒部材とを有し、かつ第１円筒部材と
   第２円筒部材とを、各々の側壁を対向させるとともに各
   側壁の間に少なくとも第１円筒部材の外周側に開口する
   油路用間隙が存するよう接合して構成され、さらにその
   油路用間隙が前記ボス部の内周面に連通されていること
   を特徴とする自動変速機におけるクラッチの構造。