JP3017751B2 - 自動変速機のドラムの支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は発進装置と遊星歯車装置を備えた自動変速機
のドラムの支持装置に関する。

〔従来の技術〕

自動変速機は、発進装置と複数列の遊星歯車装置を備
え、発進装置からの入力を遊星歯車列を構成する要素に
伝達する経路と、遊星歯車列の要素を固定して反力を受
ける経路と、遊星歯車列の要素から出力を取出す経路と
を摩擦係合要素によつて選択的に切換えることで異なる
変速比をもつ変速段を構成するとともに、変速段の切換
えを達成する。

多段の変速段をもつ自動変速機にあつては、使用する
遊星歯車列と摩擦係合要素の数は増加する。

〔発明が解決しようとする課題〕

摩擦係合要素のうち、クラツチは操作用のピストンと
ともにドラム内に収容し、ドラムのインナシリンダ側か
らサーボ用の油圧を供給するのが一般的である。また、
ブレーキはデイスク式のブレーキのほかにバンド式のブ
レーキを用いるが、バンド式のブレーキにあつてはブレ
ーキドラムをクラツチを収容するドラムと兼用すること
によりコンパクト化を図る。このようなドラムにあつて
は、クラツチの係合によるトルクのほかに、バンドブレ
ーキの係合によるトルクのほかに、バンドブレーキの係
合によるトルクが作用するので、ドラムを堅実に支持す
ることを必要とし、また、ドラムにかかる応力が他の動
力伝達部材の支持機構等に影響しないように配慮する必
要がある。

本発明はドラム内に収容するクラツチのハブが一方向
クラツチのアウタレースと一体であるとともに、一方向
クラツチのインナレースはドラムに連結し、さらにドラ
ムの外周部にブレーキを配設するドラムの支持装置を提
供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

以上の課題を解決するために、本発明は基本的な手段
として、発進装置と遊星歯車装置を有する変速機を備え
た自動変速機のドラムの支持装置において、 外周部にハンドブレーキ（21）を配設するクラツチド
ラム（570、571、574）と、該クラツチドラム（570、57
1、574）内に収納するクラツチ（14）と、該クラツチ
（14）のハブ（554）と一体のアウタレース（550）と、
前記クラツチドラム（570、571、574）の内周部にスプ
ライン（702a）を介して連結されたフランジ（702）と
一体のインナレース（700）と、前記アウタレース（55
0）とインナレース（700）との間に配設する一方向クラ
ツチ（31）とを備え、 変速機ケース（300）に固着するセンタサポート（31
0、312、314、315）は、該センタサポート（310、312、
314、315）の内周部で支持部材（575）を介して前記ク
ラツチドラム（570）を支持してなる構成を有する自動
変速機のドラムの支持装置である。

本発明はさらに前記の構成に加えて、前記クラツチド
ラム（570、571、574）は、軸方向に延出され外周部に
バンドブレーキ（21）が配置されたドラム（570）と、
該ドラム（570）に連結され前記クラツチ（14）の係合
及び開放を操作する油圧サーボの一部を構成するインナ
シリンダ（571）と、該インナシリンダ（571）に連結さ
れ該インナシリンダ（571）の軸方向に延出された内周
端に平行な連結部材（574）からなり、 前記センタサポート（310、312、314、315）は、内周
部に形成された円筒部（312、314）を含む中央支持部材
（310）と、前記円筒部（312、314）の内周部に圧入さ
れたスリーブ（315）からなり、 前記クラツチドラム（570、571、574）は、前記連結
部材（574）の外周部で前記スリーブ（315）の内周に当
接した前記支持部材（575）を介して前記センタサポー
ト（310、312、314、315）のスリーブ（315）の内周部
に支持されてなる構成を有する自動変速機のドラムの支
持装置である。

〔作用〕

以上の構成により、クラツッチドラム（570、571、57
4）は独立してセンタサポート（310、310、314、315）
により堅実に支持され、クラツチ（14）が開放するとき
にも、クラツチドラム（570、571、574）とハブ（554）
は円滑に相対回転する。

なお、上述の（）の符号は図面と対照するものである
が、何ら構成を限定するものではない。

［実施例］ 以下、図面に基いて本発明の実施例を説明する。

第１図は、本発明を実施する自動変速機の断面図、第
２図はスケルトンを示すもので、まず、第２図を参照し
て全体の概要を説明する。

自動変速機１は、発進装置２と遊星歯車装置を有する
変換機３を備えるが、発進装置２としては本実施例に示
すトルクコンバータの他にも、流体継手、電磁クラツ
チ、多板式クラツチ、遠心クラツチ等の適宜の手段を選
択することができる。

発進装置２は、エンジンの駆動を受けて回転するフロ
ントカバー202の後部に連結されるリヤカバー204,リヤ
カバー204の内周壁面に形成されたポンプインペラ602を
有し、ポンプインペラ206に対向して配設されたタービ
ンランナ208はタービンシエル210に保持され、タービン
シエル210はその内周部で発進装置２の出力部材である
とともに変速機３の入力部材である入力軸240に連結さ
れる。ポンプインペラ206とタービンランナ208との間に
はステータ214が配置され、ステータ214の内周部は一方
向クラツチ216のアウタレースに連結されるとともに、
一方向クラツチ216のインナレースは固定部材である支
持筒230の外周部にとりつけられる。フロントカバー202
とタービンシエル210との間にはフロントカバー202とタ
ービンシエル210とを直結するロツクアツプクラツチ220
を配設する。

変速機３は、ケース300内に遊星歯車列と摩擦係合要
素を収容するが、遊星歯車列として３列のシンプルプラ
ネタリギヤセツト110,120,130を備える。

第１のシンプルプラネタリギヤセツト110のキヤリヤ1
13は、第３のシンプルプラネタリギヤセツト130のリン
グギヤ135に連結し、第３のシンプルプラネタリギヤセ
ツト130のキヤリヤ133は、第２のシンプルプラネタリギ
ヤセツト120のリングギヤ125に連結するとともに、出力
軸800に連結する。第３のシンプルプラネタリギヤセツ
ト130のサンギヤ131は、第２のシンプルプラネタリギヤ
セツト120のキヤリヤ123に連結する。

摩擦係合要素は、４個のクラツチ、２個のブレーキ、
２個の一方向クラツチを装備するが、摩擦係合要素と遊
星歯車列の各要素との連結関係は次のとおりである。

変速機３の入力軸240は第１のクラツチ11のドラムと
第３のクラツチ13のドラムに連結する。第１のクラツチ
11のハブは、第１のシンプルプラネタリギヤセツト110
のリングギヤ115に連結し、第３のクラッチ13のハブは
第１のシンプルプラネタリギヤセツト110のサンギヤ111
に連結する。第３のクラツチ13のハブは第２のクラツチ
12のドラムにも連結するとともに、さらに第４のクラツ
チ14のハブと第１の一方向クラツチ31のアウタレースに
連結する。

第２のクラッチ12のハブは第２の中間軸620を介して
第３のシンプルプラネタリギヤセツト130のサンギヤ131
に連結するとともに、第２のシンプルプラネタリギヤセ
ツト120のキヤリヤ123に連結する。このキヤリヤ123は
さらに第２のブレーキ22のハブを兼ねる第２の一方向ク
ラツチ32のアウタレースに連結する。第２の一方向クラ
ツチ32のインナレースは静止部材であるケース300にと
りつける。

第４のクラツチ14のドラムは第１のブレーキ21のドラ
ムを兼ねるとともに、第１の一方向クラツチ31のインナ
レースと第３の中間軸630を介して第２のシンプルプラ
ネタリギヤセツト120のサンギヤ121に連結する。

第１のシンプルプラネタリギヤセツト110のキヤリヤ1
13は、第１の中間軸610を介して第３のシンプルプラネ
タリギヤセツト130のリングギヤ135に連結し、キヤリヤ
133は出力軸800と第２のシンプルプラネタリギヤセツト
120のリングギヤ125に連結する。

入力軸240に直結する第３のクラツチ13の外側には第
１の回転センサ305を設けて入力軸240の回転情報を得
る。出力軸800の外側にも第２の回転センサ306を設けて
出力軸800の回転情報を得る。

第１図は第２図で説明したスケルトンをもつ自動変速
機の具体的な構造を示す断面図である。

自動変速機１を構成する発進装置２は流体伝動装置で
あつて、エンジン側（以下、エンジン側を「前側」とす
る）に開口するハウジング200の内部に収容される。エ
ンジンの駆動を受けて回転するフロントカバー202の後
部にはリヤカバー204が一体にとりつけられる。リヤカ
バー204の内周壁面にはポンプインペラ206が形成され、
ポンプインペラ206に対向して配設されたタービンラン
ナ208はタービンシエル210に保持される。タービンシエ
ル201はその内周部で連結部材211を介して発進装置２の
出力部材であるとともに変速機３の入力部材である入力
軸240に連結される。ポンプインペラ206とタービンラン
ナ208との間にはステータ214が配設され、ステータ214
の内周部は一方向クラツチ216のアウタレース215に連結
されるとともに、一方向クラツチ216のインナレース217
は支持筒230の前端外周部にとりつけられる。フロント
カバー202とタービンシエル210との間にはロツクアツプ
ピストン222をもつロツクアツプクラツチ220を配設す
る。

ハウジング200の後部には変速機３の構成要素を収容
する円筒状のケース300が連結されるが、ハウジング200
と変速機のケース300の接合部にはオイルポンプカバー2
50と仕切板270を介してオイルポンプハウジング260をと
りつける。オイルポンプハウジング260内には外歯歯車2
62と内歯歯車264から成る内接歯車ポンプが収容され、
外歯歯車262の内周部はリヤカバー204と一体の軸266に
連結される。オイルポンプカバー250の中心部は、後方
へ向けて突出する円筒状の支持部252を形成し、この支
持部252の内周部に支持筒230の後部外周部を圧入固定す
る。

支持筒230はその内周部の２つの支点で軸受230a、230
bを介して入力軸240を支持し、入力軸240の後部は径方
向に拡がるフランジ部を形成する。フランジ部の外周部
には第３のクラツチ13を収容するドラム410をとりつ
け、ドラム410内には第３のクラツチ13を操作するピス
トン420を配設する。入力軸240の後端外周部にはスプラ
インを介して第１のクラツチ11を収容するドラム430を
とりつける。ドラム430内には第１のクラツチ11を操作
するピストン440を配設する。第１のクラツチ11のハブ4
50は第１のシンプルプラネタリギヤセツトのリングギヤ
115と一体になる。第３のクラツチ13のハブ460は内周部
で第１のシンプルプラネタリギヤセツトのサンギヤ111
と一体になる。第１のシンプルプラネタリギヤセツトの
キヤリヤ113は第１の中間軸610に連結する。第３のクラ
ツチ13のハブ460はその外周部で第２のクラツチ12を収
容するドラム500に連結し、ドラム500内に第２のクラツ
チ12を操作するピストン510を配設する。

第２のクラツチ12のハブ520はその内周部で第２の中
間軸620に連結する。第２の中間軸620は第１の中間軸61
0の外周部に同心的に支持される。第２のクラツチ12の
ドラム500はそのインナシリンダ部が第２の中間軸620の
外周部に支持されるスリーブ650と一体となる。

変速機のケース300の内部には第１の中央支持部材310
及び第２の中央支持部材330をとりつける。第１の中央
支持部材310の内周部は前後に突出する円筒部を形成
し、この円筒部を介して対応するドラム内にサーボ油圧
を供給する。

スリーブ650の後端部は第１の一方向クラツチ31のア
ウタレース550に連結し、アウタレース550は第４のクラ
ツチ14とハブと一体となる。第４のクラツチ14を収容す
るドラム570の外周面は、第１のフレーキ21のドラムを
兼ね、ドラム570内には第４のクラツチ14を操作するピ
ストン580を配設する。

第１の一方向クラツチ31のインナレース700は、第２
の中間軸620の外周部が支持する第３の中間軸630に連結
し、第３の中間軸630の後端部に第２のシンプルプラネ
タリギヤセツトのサンギヤ121を形成する。

第２のシンプルプラネタリギヤセツトのキヤリヤ123
は、第２の中間軸620にスプライン係合し、第２の中間
軸620の後端部には第３のシンプルプラネタリギヤセツ
トのサンギヤ131を形成する。

第２のシンプルプラネタリギヤセツトのキヤリヤ123
は、第２の一方向クラツチ32のアウタレース720に連結
し、アウタレース720は第２のブレーキ22のハブを兼ね
る。第２の一方向クラツチ32のインナレース730は、第
２の中央支持部材330に固着し、第２の中央支持部材330
の後壁面内には第２のブレーキ22を操作するピストン74
0を配設する。

第１の中間軸610の後端部は出力軸800により軸支持す
るが、軸受部の直前はフランジ状に拡がり、その外周部
に第３のシンプルプラネタリギヤセツトのリングギヤ13
5を形成する。第３のシンプルプラネタリギヤセツトの
キヤリヤ133は、第２のシンプルプラネタリギヤセツト
のリングギヤ125と連結するとともに、出力軸800と連結
する。

変速機のケース300の後部壁360の内周部は、円筒状の
支持部370を形成し、軸受361aを介して出力軸800の前部
を支持する。ケース300の後端部にはインロウ係合部を
介して後部ケース380を同心的に固着し、後部ケース380
により軸受381aを介して出力値800の後部を支持する。
したがつて、出力軸800は２つの支点で軸受361a、381a
により堅実に支持され、第１の中間軸610はその前後端
部を軸受245a、245bにより入力軸240と出力軸800により
堅実に支持される。

出力軸800の前部のドラム状の外周部には、パーキン
グ用のギヤ810を形成し、対向して配設する爪820ととも
にパーキングブレーキを構成する。出力軸800には、ス
ピードメータ用のドライブギヤ830及び周囲にスリツト
をもつフランジ840をとりつけ、回転センサ306により出
力軸800の回転情報を得る。出力軸の後端部には連結部
材850をナツト855により固着する。

変速機のケース300の底部には図示しない油圧制御装
置をとりつけ、オイルパンを兼ねるカバー309で覆う。

本発明の自動変速機は以上のように、摩擦係合要素と
して、４個のクラツチと、２個のブレーキと、２個の一
方向クラツチを備えて前進５速後進１速を達成するが、
第１表は各変速段における各摩擦係合要素の作動状態を
示す。

第１表中で○印は摩擦係合要素が係合することを示
し、（○）印はエンジンブレーキ時に係合することを示
す。なお、4A速段は４速と同じ変速比をもち、５速へ変
速される直前に出現する変速段である。

本発明は以上の構造を有する自動変速機のドラムの支
持装置に関するもので、以下第３図に基いてその詳細を
説明する。

第１図でも説明したように、変速機のケースと一体の
部材が支持する入力軸と出力軸によりその前後端を支持
される第１の中間軸610は、その外周部で第２の中間軸6
20を２点支持する。第２の中間軸620は、ベアリング等
の支持部材621a,621bを介してスリーブ650を支持する。
スリーブ650の後方には、第３の中間軸630が２点支持さ
れる。

スリーブ650の前端部はスプライン652を介して連結部
材506に係合し、連結部材650は第２のクラツチ12を収容
するドラム500のインナシリンダ504と一体となる。

スリーブ650の後端部は第１の一方向クラツチ31のア
ウタレース550の側壁を形成するフランジ552に連結す
る。アウタレース550の外周部には第４のクラツチ14の
のハブ554を一体に固着し、第４のクラツチ14を収容す
るドラム570の外周部にバンド式の第１のブレーキ21を
配設する。ドラム570内には第４のクラツチ14を操作す
るピストン580を挿入し、インナシリンダ571に連結部材
574を固着する。

変速機のケース300内に固着する第１の中央支持部材3
10の内周部は前後に突出する円筒部312,314を形成す
る。円筒部312,314の内周部にはスリーブ315を圧入して
油路を形成する。前側の円筒部312はインナシリンダ504
を介して第２のクラツチ12を操作するピストン510にサ
ーボ油圧を供給する。後側の円筒部314はインナシリン
ダ571を介して第４のクラツチ14を操作するピストン580
にサーボ油圧を供給する。スリーブ315は内周部でベア
リング575を介して連結部材574の外周部を支持する。

上記、内周部に形成された円筒部312、314を含む中央
支持部材310及び円筒部312、314の内周部に圧入された
スリーブ315を、センタサポートと称する。そして、上
記、ドラム570、インナシリンダ571及び連結部材574を
クラツチドラムと称する。

ドラム570の後端内周部は、スプライン702aを介して
第１の一方向クラツチ31のインナレース700と一体のフ
ランジ702に連結する。アウタレース550の内周部とイン
ナレース700の外周部との間に第１の一方向クラツチ31
を配設する。

インナレース700の内周側はスプライン631を介して第
３の中間軸630の前端部に連結する。第３の中間軸630の
後端部は第２のシンプルプラネタリギヤセツトのサンギ
ヤ121を形成する アウタレース550のフランジ552の両側面には、各々ス
ラストベアリング906,907を配設してアウタレース550と
インナレース700にかかるスラストを受ける。

本装置は以上のように、クラツチを収容するとともに
外周部にバンドブレーキを配設するドラムをケースと一
体の部材により独立して支持するので、ドラムを堅実に
支持するとともに、以下に説明するよう、各変速段にお
いて円滑な作用を達成する。

第１表にも示すように、第４のクラツチ14は前進の１
速段のエンジンブレーキ時と後進段で係合する。

前進の１速段では、ドライブ時には第１の一方向クラ
ツチ31はロツクして、アウタレース550とインナレース7
00は係合するので、第４のクラツチ14は開放しても相対
回転はなく、引摺り等は生じない。２速段ではアウタレ
ース550とともにハブ554は静止し、インナレース700と
ともにドラム570は回転する。しかし、動力は伝達しな
いので、軸受にかかる負担も軽い。３速段ではハブ554
とドラム570は互いに反対方向に回転し、相対速度は高
くなるが、動力は伝達しないので、ハブ554,ドラム５に
かかる応力は小さく、偏心による引摺り等は生じない。
４速段,4A速段では、ハブ554とドラム570は同速度で回
転する。５速段では第１のブレーキ21が係合してドラム
570を静止する。５速段は使用頻度も高く，使用時間も
長い。ドラム570が静止することにより、インナレース7
00と第３の中間軸630は静止して反力を受ける。アウタ
レース550には入力回転が与えられ、第１の一方向クラ
ツチ31はフリー回転する。ドラム570の内周部とインナ
レース700のフランジ702との間はスプライン702aにより
連結するので、ドラム570とフランジ702との間では回転
力のみが伝達され、他の応力は影響しない。従つて、一
方向クラツチ31のアウタレース550とインナレース700の
同心性は確保される。

ドラム570のインナシリンダ571は連結部材574に一体
に連結し、連結部材574はベアリング575を介して第１の
中央支持部材310で支持するので、ドラム570の支持構造
は独立し、内側に配設する軸部材の支持構造に影響を与
えない。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように、自動変速機の摩擦係合要素で
あるクラツチを収容し、外周部にバンドブレーキを配設
するドラムであつて、クラツチのハブが一方向クラツチ
のアウタレースに、ドラムが一方向クラツチのインナレ
ースにそれぞれ連結する構成を採用し、ドラムを独立し
て変速機のケースに固着する中央支持部材で支持するこ
とにより堅実な支持を達成する。そして、ドラムと一方
向クラツチのインナレースとの連結部にはスプラインを
介するので、ドラムとインナレースとの間には回転力の
みが伝達され、インナレースのセンタリングに悪影響を
与えることはない。また、クラツチのハブもアウタレー
スと一体となつて２点支持するので、クラツチ開放時に
もドラムとハブは円滑に相対回転する。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動変速機の断面図、第２図は自動変速機の概
略を示す説明図、第３図は要部の断面図である。 １……自動変速機、 ２……発進装置、 ３……変速機、 14……第４のクラツチ、 21……第１のブレーキ、 31……第１の一方向クラツチ、 300……変速機のケース、 310……第１の中央支持部材、 550……アウタレース、 570……ドラム、 700……インナレース。

フロントページの続き (72)発明者 早渕 正宏 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 野田 耕司 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 平２−275169（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−275170（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−92160（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 57/00 - 57/04 F16H 3/44 - 3/78

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発進装置と遊星歯車装置を有する変速機を
   備えた自動変速機のドラムの支持装置において、 外周部にバンドブレーキを配設するクラツチドラムと、
   該クラツチドラム内に収容するクラツチと、該クラツチ
   のハブと一体のアウタレースと、前記クラツチドラムの
   内周部にスプラインを介して連結されたフランジと一体
   のインナレースと、前記アウタレースとインナレースと
   の間に配設する一方向クラツチとを備え 変速機ケースに固着するセンタサポートは、該センタサ
   ポートの内周部で支持部材を介して前記クラツチドラム
   を支持していることを特徴とする自動変速機のドラムの
   支持装置。
2. 【請求項２】前記クラツチドラムは、軸方向に延出され
   外周部にバンドブレーキが配置されたドラムと、該ドラ
   ムに連結され前記クラツチの係合及び開放を操作する油
   圧サーボの一部を構成するインナシリンダと、該インナ
   シリンダに連結され該インナシリンダの軸方向に延出さ
   れた内周端に平行な連結部材からなり、 前記センタサポートは、内周部に形成された円筒部を含
   む中央支持部材と、前記円筒部の内周部に圧入されたス
   リーブからなり、 前記クラツチドラムは、前記連結部材の外周部で前記ス
   リーブの内周に当接した前記支持部材を介して前記セン
   タサポートのスリーブの内周部に支持されていることを
   特徴とする請求項１に記載の自動変速機のドラムの支持
   装置。