JP2920261B2 - 自動変速機の構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動変速機の構造に関
し、特に二つの一方向クラッチを含む選択的な連結手段
の配列構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両用の自動変速機は、複数組の遊星歯
車機構、クラッチやブレーキなどの摩擦係合要素、一方
向クラッチ、摩擦係合要素の係合・解放を制御する油圧
サーボ機構等を主体として構成されていることは周知の
とおりである。この種の自動変速機は、限られたスペー
ス内に搭載されるものであるから、可及的に小型である
ことが要求され、また燃費の向上のために軽量であるこ
とが要求される。そのため前記の摩擦係合要素や一方向
クラッチなどの配列の仕方に従来から様々な工夫がされ
ており、例えば互いに直列に連結される二つの一方向ク
ラッチの配列の仕方として、実開平２−１０３５３１号
公報には、それらの一方向クラッチを同心円状に配列
し、かつ内周側の一方向クラッチにおけるアウタレース
と外周側の一方向クラッチにおけるインナレースとを共
用した構造が示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の構造で
は、自動変速機の全長の短縮化やアウタレースとインナ
レースとの共用化による部品点数の減少などの利点があ
るが、その反面、耐久性の点で問題があった。すなわち
二つの一方向クラッチを同心円状に配列すると、外周側
の一方向クラッチの径方向寸法は必然的に増大し、その
結果、空転時の周速が速くなり、耐久性が劣る原因とな
る。また内外両方の一方向クラッチで共用されている中
間のレースは、遊星歯車機構のキャリヤやリングギヤな
どの他の回転部材に連結板などの適当な連結手段を介し
て連結されるが、そのレースを直接回転自在に支持する
手段がないので、連結板を介して前記他の回転部材から
作用する荷重によって前記レースに傾きや変位が生じる
ことがある。そのため、スプラグ等の転動体とレースと
の接触が不均一となり、その結果、転動体やレースに偏
摩耗が生じ、耐久性が悪化する問題があった。

【０００４】この発明は上記の事情を背景としてなされ
たもので、全体としての小型化と併せて一方向クラッチ
の耐久性の向上を図ることのできる自動変速機の構造を
提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
の目的を達成するために、ドラムおよびハブを摩擦板を
介して選択的に連結する摩擦係合要素によって複数の回
転部材を選択的に連結もしくは固定することにより複数
の変速段に設定され、かついずれかの回転部材と該回転
部材に対して相対回転する他の部材との間に、共に係合
してこれらいずれかの回転部材と他の部材とを連結する
ことにより所定の変速段を設定する二つの一方向クラッ
チを直列に連結して配列した自動変速機において、前記
二つの一方向クラッチが互いに軸線方向にずれて配置さ
れるとともに、それらのインナレースもしくはアウタレ
ース同士あるいはインナレースとアウタレースとが、い
ずれか一つもしくは複数の摩擦係合要素のドラムあるい
はハブを介して一体的に連結され、かつこれら二つの一
方向クラッチの少なくともいずれか一方の一方向クラッ
チの外周側に摩擦係合要素が配置されていることを特徴
とするものである。また、請求項２の発明は、摩擦板を
取り付けたハブもしくはドラムを有するクラッチおよび
ブレーキならびに少なくとも二つの一方向クラッチをケ
ースの内部に収容し、これらのクラッチおよびブレーキ
ならびに一方向クラッチによって所定の回転部材を他の
部材に選択的に連結しもしくは固定することにより複数
の変速段に設定する自動変速機において、第１の一方向
クラッチに対して第２の一方向クラッチが前記ケースの
軸線方向での後端部に配置されるとともに、その第２の
一方向クラッチのアウターレースが前記ケースの後端部
の内周面にスプライン嵌合され、かつその第２の一方向
クラッチのインナーレースと第１の一方向クラッチのア
ウターレースとがいずれかのブレーキにおける選択的に
固定されるハブと該ハブに回転方向で一体化されている
いずれかのクラッチのドラムとによって一体的に連結さ
れ、これら第１の一方向クラッチのアウターレースと第
２の一方向クラッチのインナーレースとを連結している
部材の内周側に少なくとも一つの他のクラッチが配置さ
れていることを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】請求項１の発明の構造では、互いに直列に連結
される二つの一方向クラッチは、軸線方向にずらして配
列されるので、いずれか一方の一方向クラッチが他方の
径方向寸法の増大の要因にならず、それぞれ必要とする
程度まで小径化することができる。またそれらの一方向
クラッチを直列関係に連結する部材は、摩擦係合要素の
ドラムあるいはハブであるから、新たな連結部材を設け
る必要がない。またこれらの一方向クラッチは、単に軸
線方向にずらして配列しただけでなく、少なくとも一方
の一方向クラッチの外周側には摩擦係合要素を配置して
あるので、自動変速機の全長を短くすることができる。
また、請求項２の発明では、アウターレースとインナー
レースとが互いに一体的に連結されている二つの一方向
クラッチが軸線方向にずらして配置されており、しかも
これらのレースを連結する部材が、ブレーキのハブおよ
びクラッチのドラムであり、さらにその内周側に少なく
とも一つの他のクラッチを配置した構造であるから、請
求項１の発明と同様の作用に加えて、ブレーキやクラッ
チのハブもしくはドラムの内周側に他のクラッチを配置
したことにより軸長の延長要因を更に低減することがで
きる。さらに第２の一方向クラッチをケース後端部に配
置してそのアウターレースをケースにスプライン嵌合さ
せたことにより、そのスプライン長を短くでき、その結
果、スプライン形成時の抜きテーパによりスプラインが
細くなる度合いが少なく、その強度や耐久性を向上させ
ることができる。

【０００７】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す断面図であ
って、ここに示す自動変速機は図２にスケルトン図で示
す歯車列を備え、また各摩擦係合要素を図３に示すよう
に係合させることによって前進４段・後進１段の変速段
を設定するようになっている。

【０００８】先ず図２を参照して歯車列について説明す
ると、この歯車列は二組のシングルピニン型の遊星歯車
機構１，２を備えており、図の右側に示す第１遊星歯車
機構１のリングギヤ３と図の左側に示す第２遊星歯車機
構２のキャリヤ４とが一体的に連結され、また第１遊星
歯車機構１のキャリヤ５と第２遊星歯車機構２のリング
ギヤ６とが一体的に連結されている。

【０００９】第１遊星歯車機構１のサンギヤ７と入力軸
８との間に多板構造の第１クラッチＣ1 が配置され、ま
たキャリヤ５は、出力部材であるカウンタドライブギヤ
９に連結されている。入力軸８は中間軸１０に一体的に
連結されており、この中間軸１０と第２遊星歯車機構２
のキャリヤ４との間には多板構造の第２クラッチＣ2が
設けられ、さらに中間軸１０と第２遊星歯車機構２のサ
ンギヤ１１との間には多板構造の第３クラッチＣ3 が設
けられている。この第２遊星歯車機構２におけるサンギ
ヤ１１とキャリヤ４との間には、多板構造の第４クラッ
チＣ4 と第１一方向クラッチＦ1 とが直列に配列されて
おり、その第１一方向クラッチＦ1 とケース１２との間
には、多板構造の第１ブレーキＢ1 が直列に配列される
一方、第２一方向クラッチＦ2が直列に配列されてい
る。そして互いに連結された第１遊星歯車機構１のリン
グギヤ３および第２遊星歯車機構２のキャリヤ４とケー
ス１２との間には多板構造の第２ブレーキＢ2 が配置さ
れている。

【００１０】上記の各摩擦係合要素は図３の作動表に示
すように係合もしくは解放されて第１速ないし第４速の
前進段および後進段を設定する。なお、図３において、
○印は係合、◎印はエンジンブレーキ時に係合、空欄は
解放の状態をそれぞれ示す。

【００１１】そして上述した各遊星歯車機構１，２およ
び摩擦係合要素ならびに一方向クラッチＦ1 ，Ｆ2 は、
具体的には、図１に示すように配置されている。すなわ
ち各遊星歯車機構１，２は互いに隣接して配置されてお
り、その第２遊星歯車機構２を挟んで第１遊星歯車機構
１とは反対側に第１一方向クラッチＦ1 が配置されてお
り、そのインナレース１３がキャリヤ４に連結されかつ
サンギヤ１１を形成してあるサンギヤ軸１４の外周に回
転自在に嵌合している。この第１一方向クラッチＦ1 の
アウタレース１５の外周側には、第３クラッチＣ3 が半
径方向で一部オーバーラップするよう配置されるととも
に、そのアウタレース１５には半径方向で外方に延びた
フランジ部１６が一体的に形成されており、その外周端
が、第３クラッチＣ3 より外周側に配置された第１ブレ
ーキＢ1 のハブ１７に固着されている。この第１ブレー
キＢ1 はケース１２をドラムとするものであって、ハブ
１７とケース１２とにスプライン嵌合させた摩擦板１８
を加圧接触されることによりトルクを伝達するようにな
っており、そのハブ１７の端部は、前記第３クラッチＣ
3 の外周側に配置した第４クラッチＣ4 のクラッチドラ
ム１９にスプライン嵌合している。

【００１２】一方、前記ケース１２の端部に取付けたリ
ヤケース２０には、内面側に突出したボス部２１が形成
されており、そのボス部２１の外周に第２一方向クラッ
チＦ2 のインナレース２２が回転自在に嵌合しており、
そのアウタレース２３はリヤケース２０の内面にスプラ
イン嵌合している。さらにこの第２一方向クラッチＦ2
のインナレース２２には、半径方向で外方に延びた厚肉
のフランジ部２４が形成されており、その外周端に前記
第４クラッチＣ4 のクラッチドラム１９が固着されてい
る。すなわち第１一方向クラッチＦ1 のアウタレース１
５と第２一方向クラッチＣ2 のインナレース２２とが、
第１ブレーキＢ1 のハブ１７と第４クラッチＣ4 のクラ
ッチドラム１９とを介して一体的に連結されている。

【００１３】なお、第３クラッチＣ3 のクラッチドラム
２５が中間軸１０に連結される一方、そのクラッチドラ
ム２５の内側に第２クラッチＣ2 が配置されている。

【００１４】したがって図１に示す構造では、互いに直
列に連結される第１一方向クラッチＦ1 と第２一方向ク
ラッチＦ2 とが、軸線方向にずれて配置されているか
ら、それぞれの径方向寸法を必要に応じて小さくするこ
とができ、その結果、それぞれの空転時の周速を遅くす
ることができる。また第２一方向クラッチＦ2 を第１一
方向クラッチＦ1 の外周側から外したことによって生じ
るスペースに第３クラッチＣ3 を入り込ませ、すなわち
第３クラッチＣ3 を全長の減少する方向に移動し、それ
に伴って第２クラッチＣ2 などを軸線方向に移動して生
じたスペースに第２一方向クラッチＦ2 を配置したの
で、図１に示す構造では二つの一方向クラッチを同心円
状に配置した構造と比較して、自動変速機の全長が特に
長くなることはない。

【００１５】なお、上記の実施例では図２に示す歯車列
を備えた自動変速機を例に採って説明したが、この発明
は上記の実施例に限定されるものではなく、他の歯車列
を備えた自動変速機にも適用することができる。特に請
求項１の発明では、互いに直列の関係にある二つの一方
向クラッチを連結する部材は、上記の実施例で示したブ
レーキのハブおよびクラッチのドラムに限られず、これ
らのいずれか一方であってもよく、あるいは更に他の部
材を介しもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなようにこの発明
の構造によれば、互いに直列の関係に連結される二つの
一方向クラッチを軸線方向にずらして配置し、かつそれ
らを摩擦係合要素におけるハブやドラムを介して一体的
に連結したので、一方向クラッチを必要に応じて小径化
してその周速を遅くすることができ、またそれぞれのレ
ースを確実に保持することができるので、その耐久性を
向上させることができる。また少なくとも一方の一方向
クラッチの外周側に摩擦係合要素を配置したので、二つ
の一方向クラッチを連結するための特別な部材を必要と
しないことと相まって、自動変速機の全長の短縮化を図
ることができる。また、特に請求項２の発明では、ブレ
ーキやクラッチのハブもしくはドラムの内周側に他のク
ラッチを配置したことにより軸長の延長要因を更に低減
することができ、さらに第２の一方向クラッチをケース
後端部に配置してそのアウターレースをケースにスプラ
イン嵌合させたことにより、そのスプライン長を短くで
き、その結果、スプライン形成時の抜きテーパによりス
プラインが細くなる度合いが少なく、その強度や耐久性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】図１に示す歯車列のスケルトン図である。

【図３】各変速段を設定するための摩擦係合要素の係合
作動表である。

【符号の説明】

６ リングギヤ １３ インナレース １５ アウタレース １６ フランジ部 １７ ハブ １８ 摩擦板 １９ クラッチドラム ２２ インナレース ２３ アウタレース ２４ フランジ部 Ｂ1 第１ブレーキ Ｃ3 第３クラッチ Ｃ4 第４クラッチ Ｆ1 第１一方向クラッチ Ｆ2 第２一方向クラッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 文友 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 尾崎 和久 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−222644（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−103531（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 3/44 - 3/78

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドラムおよびハブを摩擦板を介して選択
   的に連結する摩擦係合要素によって複数の回転部材を選
   択的に連結もしくは固定することにより複数の変速段に
   設定され、かついずれかの回転部材と該回転部材に対し
   て相対回転する他の部材との間に、共に係合してこれら
   いずれかの回転部材と他の部材とを連結することにより
   所定の変速段を設定する二つの一方向クラッチを直列に
   連結して配列した自動変速機において、 前記二つの一方向クラッチが互いに軸線方向にずれて配
   置されるとともに、それらのインナレースもしくはアウ
   タレース同士あるいはインナレースとアウタレースと
   が、いずれか一つもしくは複数の摩擦係合要素のドラム
   あるいはハブを介して一体的に連結され、かつこれら二
   つの一方向クラッチの少なくともいずれか一方の一方向
   クラッチの外周側に摩擦係合要素が配置されていること
   を特徴とする自動変速機の構造。
2. 【請求項２】 摩擦板を取り付けたハブもしくはドラム
   を有するクラッチおよびブレーキならびに少なくとも二
   つの一方向クラッチをケースの内部に収容し、その二つ
   の一方向クラッチが、共に係合していずれかの回転部材
   と他の部材とを連結することにより所定の変速段を設定
   するように直列に連結して配列された自動変速機におい
   て、 第１の一方向クラッチに対して第２の一方向クラッチが
   前記ケースの軸線方向での後端部に配置されるととも
   に、その第２の一方向クラッチのアウターレースが前記
   ケースの後端部の内周面にスプライン嵌合され、かつそ
   の第２の一方向クラッチのインナーレースと第１の一方
   向クラッチのアウターレースとがいずれかのブレーキに
   おける選択的に固定されるハブと該ハブに回転方向で一
   体化されているいずれかのクラッチのドラムとによって
   一体的に連結され、これら第１の一方向クラッチのアウ
   ターレースと第２の一方向クラッチのインナーレースと
   を連結している部材の内周側に少なくとも一つの他のク
   ラッチが配置されていることを特徴とする自動変速機の
   構造。