JP3104524B2 - 自動変速機のクラッチ装置 - Google Patents

自動変速機のクラッチ装置

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JP3104524B2 JP06069632A JP6963294A JP3104524B2 JP 3104524 B2 JP3104524 B2 JP 3104524B2 JP 06069632 A JP06069632 A JP 06069632A JP 6963294 A JP6963294 A JP 6963294A JP 3104524 B2 JP3104524 B2 JP 3104524B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はクラッチ装置、特に自動
変速機の内部に用いられるクラッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動変速機においては、複数の遊星歯車
機構の各要素を色々と組み合わせて要求される速度段を
得ておりそのためにクラッチ装置が用いられているが、
ある速度段Ｎから次の速度段Ｎ＋１に変速を行う時に
は、速度段Ｎの時に停止していた部材を速度段Ｎ＋１の
時には回転させる、あるいは逆に速度段Ｎの時に回転し
ていた部材を速度段Ｎ＋１の時には停止させる、あるい
はある部材の回転を速度段Ｎと速度段Ｎ＋１とで逆転さ
せるという様な作動が必要とされ、例えば、昭和６０年
８月発行のトヨタコロナＦＦ クーペ、４ドア セダ
ン、５ドアに示される様に、例えば第１速度段から第２
速度段への変速時にクラッチの係合タイミングをとるた
めにワンウェイクラッチＦ2 が設けられ、エンジンブレ
ーキ時には前記ワンウェイクラッチＦ2 の空転作用を無
くすためにブレーキＢ3 が備えられ、また第２速度段か
ら第３速度段への変速時にクラッチの係合タイミングを
とるためにブレーキＢ2 に直列にワンウェイクラッチＦ
1 が設けられ、エンジンブレーキ時に前記ワンウェイク
ラッチＦ1 の空転作用を無くすために前記ワンウェイク
ラッチＦ1 と並列にブレーキＢ1 が備えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この様に、単に、クラ
ッチの係合タイミングをとるためにワンウェイクラッチ
が必要とされ、コストアップや軸方向寸法の増大を招い
ていた。本発明は上記問題に鑑み、クラッチの係合タイ
ミングをとるためのワンウェイクラッチや、ワンウェイ
クラッチの空転作用を無くすためのブレーキ等のクラッ
チ装置を備えることを必要としないクラッチ装置を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１によれば、共通
の軸線上に離間配置され相対的に回転する一対の部材
と、互いに係合可能な第１摩擦係合要素と第２摩擦係合
要素であって、一対の部材の一方に係合され反第２摩擦
係合要素側への軸方向移動が制限される第１摩擦係合要
素、と、一対の部材の他方に係合され第１摩擦係合要素
と隣接配置された第２摩擦係合要素とを備え、第１およ
び第２摩擦係合要素を摩擦係合して相対的に回転する一
対の部材を係合するクラッチ装置であって、共通の軸線
上一対の部材間に配置され、互いに対向するカム面を有
し、それぞれ軸方向に移動可能な第１および第２カム部
材であって、カム面と反対側の背面が第１部材の一方に
対向せしめられている第１カム部材と、カム面と反対側
の背面が第２摩擦係合要素に対向せしめられている第２
カム部材と、第１および第２カム部材の間に配置された
カムローラとから成る可変長継ぎ手手段と、可変長継ぎ
手手段の第１および第２カム部材を一緒に第２摩擦係合
要素側に押圧するピストン手段と、を備え、第１および
第２カム部材の対向するカム面に形成されたカム斜面の
傾きθは第２カム部材の背面と第２摩擦係合要素との間
の摩擦係数をμとしたときｔａｎθ＜μなる関係とされ
ていて、第２摩擦係合要素が結合された一対の部材の他
方が回転しているときに、ピストン手段によって第１お
よび第２カム部材を一緒に第２摩擦係合要素側に押圧さ
れると第２カム部材の背面が第２摩擦係合要素と摩擦係
合して第２カム部材は一対の部材の他方に引きずられて
回転し、第１および第２カム部材が相対回転してカムロ
ーラをカム斜面間に位置せしめて互いに離反方向に押圧
され、第２カム部材の背面により第２摩擦係合要素を第
１摩擦係合要素に押しつけて第２摩擦係合要素と第１摩
擦係合要素を摩擦係合するものにおいて、さらに、一対
の部材の他方の回転方向が逆転した時にも、ピストン手
段の押圧力を作用させておく、ことを特徴とするクラッ
チ装置が提供される。
【０００５】請求項２によれば、請求項１において、さ
らに、前記第１および第２カム部材がその間の距離を拡
大して互いに離反方向に移動した時に、前記ピストン部
材がその移動方向の前方に配設されている前記一対の部
材の一方と当接するようにされていることを特徴とする
クラッチ装置が提供される。
【０００６】請求項３によれば、請求項２において、ク
ラッチの係合後は、前記ピストン手段の押圧力を解除す
ることを特徴とするクラッチ装置が提供される。
【０００７】請求項４によれば、請求項１において、カ
ムのストロークを規制するストッパを設け、第１カム部
材は、カムのフルストローク時に、第１部材との間に隙
間を確保し、第１カム部材の背面にピストン手段の油圧
が作用するようにしたことを特徴とするクラッチ装置が
提供される。
【０００８】請求項５によれば、請求項１において、一
対のカム部材が、一対の部材の他方の回転方向が逆転し
た時に作用する対向したカム面を有することを特徴とす
るクラッチ装置が提供される。
【０００９】請求項６によれば、共通の軸線上に離間配
置され相対的に回転する一対の部材と、互いに係合可能
な第１摩擦係合要素と第２摩擦係合要素であって、一対
の部材の一方に係合され反第２摩擦係合要素側への軸方
向移動が制限される第１摩擦係合要素、と、一対の部材
の他方に係合され第１摩擦係合要素と隣接配置された第
２摩擦係合要素とを備え、第１および第２摩擦係合要素
を摩擦係合して相対的に回転する一対の部材を係合する
クラッチ装置であって、共通の軸線上一対の部材間に配
置され、互いに対向するカム面を有し、それぞれ軸方向
に移動可能な第１および第２カム部材であって、カム面
と反対側の背面が第１部材の一方に対向せしめられてい
る第１カム部材と、カム面と反対側の背面が第２摩擦係
合要素に対向せしめられている第２カム部材と、第１お
よび第２カム部材の間に配置されたカムローラとから成
る可変長継ぎ手手段と、可変長継ぎ手手段の第１カム部
材と第２カム部材をそれぞれ離反方向に押圧するピスト
ン手段と、を備え、第１および第２カム部材の対向する
カム面に形成されたカム斜面の傾きθは第２カム部材の
背面と第２摩擦係合要素との間の摩擦係数をμとしたと
きｔａｎθ＜μなる関係とされていて、第２摩擦係合要
素が結合された一対の部材の他方が回転しているとき
に、ピストン手段によって第１カム部材と第２カム部材
がそれぞれ離反方向に押圧されると、第１カム部材の背
面が一対の部材の一方に当接して停止せしめられ、第２
カム部材の背面が第２摩擦係合要素と当接して摩擦係合
し、第２カム部材は一対の部材の他方に引きずられて第
１カム部材に対して相対回転してカムローラを斜面間に
位置せしめ、第２カム部材の背面により第２摩擦係合要
素を第１摩擦係合要素に押しつけて第２摩擦係合要素と
第１摩擦係合要素を摩擦係合するものにおいて、さら
に、一対の部材の他方の回転方向方向が逆転した時に
も、ピストン手段の押圧力を作用させておく、ことを特
徴とするクラッチ装置が提供される。
【００１０】請求項７によれば、請求項６において、ク
ラッチの係合後は、前記ピストン手段の押圧力を解除す
ることを特徴とするクラッチ装置が提供される。
【００１１】請求項８によれば、請求項６において、一
対のカム部材が、一対の部材の他方の回転方向方向が逆
転した時に作用する対向したカム面を有することを特徴
とするクラッチ装置が提供される。
【００１２】
【作用】請求項１では、第２摩擦係合要素が結合された
一対の部材の他方が回転しているときに、ピストン手段
によって第１および第２カム部材を一緒に第２摩擦係合
要素側に押圧されると第２カム部材の背面が第２摩擦係
合要素と摩擦係合して第２カム部材は一対の部材の他方
に引きずられて回転し、第１および第２カム部材が相対
回転してカムローラをカム斜面間に位置せしめて互いに
離反方向に押圧され、第２カム部材の背面により第２摩
擦係合要素が第１摩擦係合要素に押しつけられて、第２
摩擦係合要素と第１摩擦係合要素を摩擦係合する。第２
摩擦係合要素が結合された一対の部材の他方の回転が逆
転すると、第１カム部材と第２カム部材の離反は解除さ
れ、ピストン手段の押圧力を作用させておけばピストン
手段の押圧力で第２摩擦係合要素と第１摩擦係合要素は
摩擦係合される。
【００１３】請求項２では、第１および第２カム部材が
互いに離反した時に、第１カム部材の背面は前記一対の
部材の一方と当接して停止し、第２カム部材の背面によ
り第２摩擦係合要素が押しつけられる第１摩擦係合要素
も軸方向の移動が停止されるので、第２摩擦係合要素と
第１摩擦係合要素の摩擦係合するが、その力は回転して
いる一対の部材の伝達トルクがカムにより軸方向の力に
変換された力であり、伝達トルクに対応した力で摩擦係
合される。
【００１４】請求項３では、請求項２において、クラッ
チの係合後は、前記ピストン手段の押圧力が解除される
が、第２摩擦係合要素と第１摩擦係合要素の摩擦係合は
回転している一対の部材の伝達トルクがカムにより軸方
向の力に変換された力でおこなわれるのでピストン手段
の押圧力が解除されても摩擦係合は維持される。
【００１５】請求項４では、請求項１において、カムの
ストロークを規制するストッパを設け、第１カム部材
は、カムのフルストローク時に、第１部材との間に隙間
を確保し、第１カム部材の背面にピストン手段の油圧が
作用するようにされており、第１および第２カム部材が
互いに離反した時に、第１カム部材の背面はピストン手
段の油圧で押されて停止し、第２カム部材の背面により
第２摩擦係合要素が押しつけられる第１摩擦係合要素も
軸方向の移動が停止されて第２摩擦係合要素と第１摩擦
係合要素の摩擦係合されるので、第２摩擦係合要素と第
１摩擦係合要素はピストン手段の押圧力に応じた力で摩
擦係合される。
【００１６】請求項５では、請求項１において、一対の
カム部材が、一対の部材の他方の回転方向が逆転した時
に作用する対向したカム面を有するので、一対の部材の
他方の回転方向が逆転した時も、このカム面の作用で第
２摩擦係合要素と第１摩擦係合要素は摩擦係合される。
【００１７】請求項６では、第２摩擦係合要素が結合さ
れた一対の部材の他方が回転しているときに、ピストン
手段によって第１カム部材と第２カム部材がそれぞれ離
反方向に押圧されると、第１カム部材の背面が一対の部
材の一方に当接して停止せしめられ、第２カム部材の背
面が第２摩擦係合要素と当接して摩擦係合し、第２カム
部材は一対の部材の他方に引きずられて第１カム部材に
対して相対回転し、カムローラを斜面間に位置せしめ、
第２カム部材の背面により第２摩擦係合要素を第１摩擦
係合要素に押しつけて第２摩擦係合要素と第１摩擦係合
要素を摩擦係合する。μ＞ｔａｎθとされているので、
回転する一対の部材の他方の伝達トルクで摩擦係合す
る。第２摩擦係合要素が結合された一対の部材の他方の
回転が逆転すると、第１カム部材と第２カム部材の離反
は解除され、ピストン手段の押圧力を作用させておけば
ピストン手段の押圧力そのもので第２摩擦係合要素と第
１摩擦係合要素は摩擦係合される。
【００１８】請求項７では、請求項６において、クラッ
チの係合後は、前記ピストン手段の押圧力が解除される
が、第２摩擦係合要素と第１摩擦係合要素の摩擦係合は
回転している一対の部材の伝達トルクがカムにより軸方
向の力に変換された力でおこなわれるのでピストン手段
の押圧力が解除されても摩擦係合は維持される。
【００１９】請求項８では、請求項６において、一対の
カム部材が、一対の部材の他方の回転方向が逆転した時
に作用する対向したカム面を有するので、一対の部材の
他方の回転方向が逆転した時も、このカム面の作用で第
２摩擦係合要素と第１摩擦係合要素は摩擦係合される。
【００２０】
【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を説明
する。まず初めに実施例が従来の自動変速機のどの様な
部位に適用されたものかを説明する。図１は実施例によ
って部分的に構造が変更される前の従来の自動変速機の
全体の構成を模式的に現したものである。図１におい
て、ＡＴは変速機構の全体を示すが、変速機構ＡＴは、
基本的には、３個のプラネタリギヤユニットと、それら
のリングギヤ、サンギヤ、キャリヤ等の各要素の断接を
行う摩擦係合要素から成る。その詳細は以下の通りであ
る。Ｘi はインプットシャフトであって、トルクコンバ
ータ（図示しない）のアウトプットシャフト（図示しな
い）と結合されている。ＰＧ1 、ＰＧ2 、ＰＧ3 はそれ
ぞれフロントプラネタリギヤユニット、リヤプラネタリ
ギヤユニット、Ｏ／Ｄプラネタリギヤユニットである。
【００２１】Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 はそれぞれフロントプラ
ネタリリングギヤ、リヤプラネタリリングギヤ、Ｏ／Ｄ
プラネタリリングギヤである。Ｋ1 、Ｋ2 、Ｋ3 はそれ
ぞれフロントプラネタリキャリヤ、リヤプラネタリキャ
リヤ、Ｏ／Ｄプラネタリキャリヤである。Ｓ12は前記フ
ロントプラネタリギヤユニット、リヤプラネタリギヤユ
ニットに共通のフロント＆リヤプラネタリサンギヤであ
り、Ｓ3 は、Ｏ／Ｄプラネタリサンギヤである。
【００２２】Ｃ1 は第１クラッチであって、インプット
シャフトＸi とフロントプラネタリリングギヤＲ1 を断
接する。Ｃ2 は第２クラッチであって、インプットシャ
フトＸi とフロント＆リヤプラネタリサンギヤＳ12を断
接する。Ｃ3 は第３クラッチであって、Ｏ／Ｄプラネタ
リキャリヤＫ3 とＯ／ＤプラネタリサンギヤＳ3 を断接
する。
【００２３】Ｂ1 は第１ブレーキであって、フロント＆
リヤプラネタリサンギヤＳ12をロックする。Ｂ2 は第２
ブレーキであって、フロント＆リヤプラネタリサンギヤ
Ｓ12の逆回転（左回転）をロックする。Ｂ3 は第３ブレ
ーキであって、リヤプラネタリキャリヤＫ2 の回転をロ
ックする。Ｂ4 は第４ブレーキであって、Ｏ／Ｄプラネ
タリサンギヤＳ3 の回転をロックする。
【００２４】Ｆ1 は第１ワンウェイクラッチであって、
第２ブレーキＢ2 が作用している時フロント＆リヤプラ
ネタリサンギヤＳ12の逆回転（左回転）をロックする。
Ｆ2 は第２ワンウェイクラッチであって、リヤプラネタ
リキャリヤＫ2 の逆回転（左回転）をロックする。Ｆ3
は第３ワンウェイクラッチであって、Ｏ／Ｄプラネタリ
サンギヤＳ3 に対するＯ／ＤプラネタリキャリヤＫ3 の
逆回転（左回転）をロックする。
【００２５】そして、上記各摩擦係合要素を図２に示さ
れる様に組み合わせて作動させることによって各速度段
を得ている。なお、ＣＧ1 はカウンタドライブギヤ、Ｃ
Ｇ2 はカウンタドリブンギヤであってエンジン出力を後
段の機構に導くためのものであって、変速そのものには
関係ない。
【００２６】図３は本発明によって構造が変更される部
分の自動変速機の構造を示した図である。
【００２７】以下、本発明の実施例の説明を行う。図４
は本発明の第１実施例の構造を示す図であって、上記従
来技術における摩擦係合要素の内、第３ブレーキＢ3 と
第２ワンウェイクラッチＦ2 の両方の役割りを担わせよ
うとするものである。以下に説明する構造と作用によっ
て結果的に、従来の様な第２ワンウェイクラッチＦ2を
取り除くことを可能としている。
【００２８】図４において、１はピストン、２は第１カ
ム部材、３はカムローラ、４は第２カム部材である。５
はリターンスプリングであって第１カム部材２、カムロ
ーラ３、第２カム部材４を常時ピストン１側に付勢して
いる。６はクラッチディスクであってリヤプラネタリキ
ャリヤＫ2 に対してスプライン結合されている。７はク
ラッチディスク６に摩擦係合するセパレータプレートで
ある。８はスナップリングであってクラッチディスク６
が第２カム部材４に接触してカムの作用を妨害すること
を防止するためのものである。また９はクラッチケーシ
ング、１０はピストン１に作動油圧を供給するための油
通路である。１１は油圧制御弁である。第１カム部材２
と第２カム部材４のカムローラ３に接する側には、後述
の図６に示される様に、カム面２ｃ1 、２ｃ2 、４
ｃ1 、４ｃ2 が形成されており、その傾きθ1 、θ
2 は、第２カム部材４とクラッチディスク６との間の摩
擦係数μに対し、ｔａｎθ1 ＜μ、ｔａｎθ2 ＞μとな
る様にされている。また、正転側のストッパ２sfと４s
f、逆転側のストッパ２srと４srが設けられている。
【００２９】次に図５から図１２にしたがって本実施例
の作動について説明する。図５は、油圧制御弁１１がＯ
ＦＦで作動油圧が供給されず、第１カム部材２、カムロ
ーラ３、第２カム部材４がリターンスプリング５によっ
て図中左端の位置に押し戻され、第２カム部材４とクラ
ッチディスク６とが離間してブレーキが係合していない
状態を示しており、図６はそのカム機構部分の状態を拡
大して示したものであって、図６に示される様に第１カ
ム部材２と第２カム部材４の間の隙間ｈは小の状態であ
る。
【００３０】次に、図７に示されるのはクラッチディス
ク６が正転（左回転）しようとしている時に、油圧制御
弁１１がＯＮにされピストン１に油通路１０から作動油
が供給された状態である。油圧が作用すると、ピストン
１はリターンスプリング５の力に打ち勝って１カム部材
２、カムローラ３、第２カム部材４を一体的に図中右方
に移動し、図７および図８に示される様に第２カム部材
４の背面４ｂとクラッチディスク６のカム側摩擦面６ａ
とが接触する。接触が始まると、クラッチディスク６が
矢印の方向に回転しているので第２カム部材４はクラッ
チディスク６に引きずられて同じ方向に回転を始める。
【００３１】第２カム部材４がクラッチディスク６に引
きずられて同じ方向に回転するとやがて第２カム部材４
のカム斜面４ｃ1 は、図１０に示される様にカムローラ
３を介して第１カム部材２のカム斜面２ｃ1 を上り始
め、第１カム部材２を左に、第２カム部材４を右に押し
出す力が作用しその隙間ｈは大の状態に移行してゆく。
そして、図９に示される様に、ピストン１、第１カム部
材２は、クラッチディスク６を押圧する推力ＦCAM の反
力により図中左方へ押し戻され、やがて、ピストン１の
背面１ｂはクラッチケーシング９のピストン受け面９ａ
に当接して動きを停止する。この時の押し戻す力Ｆは、
Ｆ＝ＦCAM −Ｓ×Ｐである。ここで、Ｓはピストン面
積、Ｐはピストン油圧である。さらに第２カム部材４が
回転すると第２カム部材４を右に押し出す方向にのみ力
が作用しクラッチディスク６とセパレータプレート７の
係合力を高めていき両者を完全係合する。したがって、
カム機構の反力ＦCAM は伝達トルクに対応したものとな
り、係合は伝達トルクに対応したカム機構の反力ＦCAM
によって行われる。また係合後、油圧制御弁１１をＯＦ
ＦにしてＦ＝ＦCAM となる様にしておけば、クラッチデ
ィスク６が逆転（右回転）すれば係合が確実に解除され
る。すなわち、クラッチディスク６が逆転（右回転）す
れば、第２カム部材がクラッチディスク６に引きずられ
て同じ方向（逆転方向）に回転し、やがて第２カム部材
４のカム斜面４ｃ1 はカムローラ３を介して第１カム部
材２のカム斜面２ｃ 1 を下がり始め、第２カム部材４は
図中左方に移動し、これにより第２カム部材４の背面４
ｂとクラッチディスク６のカム側摩擦面６ａとの係合が
解除される。また、この時、油圧制御弁１１をＯＦＦに
してピストンの押圧力を０（ゼロ）にしておけば、ピス
トンの押圧力によるクラッチの引きずりが防止でき、係
合が確実に解除され、そして第２カム部材４は図５、６
に示される状態に戻される。
【００３２】次に、図１１、１２に示されるのは油圧制
御弁１１がＯＮにされピストン１に油通路１０から作動
油が供給された状態で、クラッチディスク６が逆転（右
回転）しようとしている時である。完全係合状態で油圧
制御弁１１をＯＮにしたままでクラッチディスク６が逆
転（右回転）すれば、第２カム部材４がクラッチディス
ク６に引きずられて同じ方向（逆転方向）に回転し、や
がて第２カム部材４のカム斜面４ｃ2 はカムローラ３を
介して第１カム部材２のカム斜面２ｃ2 を下がり、図１
１及び図１２に示される様な状態となり逆転（右回転）
が阻止される。この状態から油圧制御弁１１をＯＦＦに
し、かつ、クラッチディスク６が正転（左回転）すれば
第２カム部材４はリターンスプリング５の付勢力によっ
て図中左方に戻り係合が解除される。
【００３３】上記の様に作動するのでクラッチディスク
６、したがって該クラッチディスク６と一体的に連結さ
れたリヤプラネタリキャリヤＫ2 の動きを各レンジの各
速度段で要求される状態に維持することができる。すな
わち、従来技術でのＦ2 の噛み合い側の作用が担ってい
たリヤプラネタリキャリヤＫ 2 が正転（左回転）ようと
する時にその動きを止める作用は、本実施例によれば図
９、１０に示される状態で達成され、従来技術でのＦ2
の空転側の作用が担っていたリヤプラネタリキャリヤＫ
2 が逆転（右回転）しようとする時にその動きを止めな
い作用は、本実施例によれば図５、６に示される状態で
達成され、従来技術でのＢ3 が担っていたリヤプラネタ
リキャリヤＫ2 が逆転（右回転）しようとする時にその
動きを止める作用は、本実施例によれば図１１、１２に
示される状態で達成される。
【００３４】また、従来技術ではＦ2 のワンウェイクラ
ッチ機能が担っていたＤレンジ、２レンジにおける第１
速度段から第２速度段への変速時のクラッチの係合タイ
ミング合わせ機能、すなわちリヤプラネタリキャリヤＫ
2 の停止状態から逆転（右回転）への即時復帰も、前述
したように逆回転（右回転）になれば、自動的にカム機
構がオフすることにより達成される。また、この時の油
圧制御弁１１をＯＦＦしておけば、係合が確実に解除さ
れることとなる。
【００３５】この様に本実施例１によれば、従来技術で
は、Ｂ3 とＦ2 で担っていた作用を１個の構造で担い、
Ｆ2 を排除することが可能となり、自動変速機の軸方向
寸法を小さくし、重量を軽減することができる。
【００３６】図１３は本発明の第２実施例の構造を示す
図であって、上記従来技術における摩擦係合要素の内、
第２ブレーキＢ2 と第１ワンウェイクラッチＦ1 と第１
ブレーキＢ1 の役割りを担わせようとするものである。
以下に説明する構造と作用によって結果的に、従来の様
な第１ワンウェイクラッチＦ1 と第１ブレーキＢ1 を取
り除くことを可能としている。
【００３７】図１３において、１２は第１カム部材兼用
ピストンであって、１３はカムローラ、１４は第２カム
部材である。１５はクラッチディスクであってフロント
＆リヤプラネタリサンギヤＳ12に対してスプライン結合
されている。１６はクラッチディスク１５と摩擦係合す
るセパレータプレートである。１７はスナップリングで
あってクラッチディスク１５が第２カム部材１４に接触
してカムの作用を妨害することを防止するためのもので
ある。１８は第１カム部材兼用ピストン１２のリターン
スプリングであって第１カム部材兼用ピストン１２を常
時クラッチケーシング１９の側に付勢している。２０は
第２カム部材１４のリターンスプリングであって第２カ
ム部材１４を常時、第１カム部材兼用ピストン１２の側
に、円周方向ではカム面同士が付勢している。２１は第
１カム部材兼用ピストン１２に作動油圧を供給するため
の油通路である。２２は油圧制御弁である。また、後述
の図１５に示されている様に、第１カム部材兼用ピスト
ン１２と第２カム部材１４のカムローラ１３に接する側
にはカム面１２ｃ、１４ｃが形成されており、その傾き
θは、第２カム部材１４とクラッチディスク１５との間
の摩擦係数μの間に対し、ｔａｎθ＜μとなる様にされ
ている。また、正転側のストッパ１２sfと１４sf、逆転
側のストッパ１２srと１４srが設けられている。
【００３８】次に図１４から図２１にしたがって本実施
例の作動について説明する。図１４は、油圧制御弁２２
がＯＦＦで作動油圧が供給されず、第１カム部材兼用ピ
ストン１２はリターンスプリング１８によって図中右端
に押しやられ、その背面１２ｂはクラッチケーシング１
９の壁面に当接し、カムローラ１３、第２カム部材１４
はリターンスプリング２０によって第１カム部材兼用ピ
ストン１２側に押し戻され、第２カム部材１４とクラッ
チディスク１５とが離間して係合していない状態を示し
ており、図１５はその摩擦係合部分の状態を拡大して示
したものであって、図１５に示される様に第１カム部材
兼用ピストン１２と第２カム部材１４の間の隙間ｈは小
の状態である。
【００３９】次に、図１６、１７に示されるのはクラッ
チディスク１５が正転（左回転）しようとしている時
に、油圧制御弁２２がＯＮにされ第１カム部材兼用ピス
トン１２に油通路２１から作動油が供給された状態であ
る。油圧が作用すると、第１カム部材兼用ピストン１２
はリターンスプリング１８、２０の力に打ち勝って第１
カム部材兼用ピストン１２、カムローラ１３、第２カム
部材１４を一体的に図中左方に移動し、図１６および図
１７に示される様に第２カム部材１４の背面１４ｂとク
ラッチディスク１５のカム側摩擦面１５ａとが接触す
る。接触が始まると、クラッチディスク１５が矢印の方
向に回転しているので第２カム部材１４はクラッチディ
スク１５に引きずられて同じ方向に回転を始める。
【００４０】第２カム部材１４がクラッチディスク１５
に引きずられて同じ方向に回転するとやがて第２カム部
材１４のカム斜面１４ｃは、図１９に示される様にカム
ローラ１３を介して第１カム部材兼用ピストン１２のカ
ム斜面１２ｃを上り始め、第１カム部材兼用ピストン１
２を右に、第２カム部材１４を左に押し出す力が作用し
その隙間ｈは大の状態に移行してゆく。そして、図１８
に示される様に、第１カム部材兼用ピストン１２は、ク
ラッチディスク１５を押圧するカム機構の反力ＦCAM に
より図中右方へ押し戻され、やがて、カムローラ１３が
第１カム部材兼用ピストン１２の正転側ストッパ１２sf
と第２カム部材１４の正転側ストッパ１４sfに当接した
ところで停止する。この時、第１カム部材兼用ピストン
１２の背面１２ｂとクラッチケーシング１９のピストン
受け面１９ａの間には隙間が保たれておりカム機構の反
力は第１カム部材兼用ピストン１２に作用している油圧
による押圧力ＦPISTON＝Ｓ×Ｐ（Ｓはピストン面積、Ｐ
はピストン油圧）が受ける。したがって、カム機構の反
力ＦCAM はピストンの押圧力ＦPISTONによって制限さ
れ、係合力はピストンの押圧力、すなわち作用する油圧
により制御される。この状態から油圧制御弁２２をＯＦ
Ｆにしてピストンの押圧力ＦPISTONを０（ゼロ）にすれ
ば、第１カム部材兼用ピストン１２がリターンスプリン
グ１８の付勢力によって、第２カム部材１４がリターン
スプリング２０の付勢力によって図１４の状態に戻り係
合は解除される。
【００４１】次に、図２０、２１に示されるのはピスト
ン１に作動油が供給された状態で、クラッチディスク１
５が逆転（右回転）しようとしている時である。完全係
合状態で油圧制御弁２２をＯＮにしたままでクラッチデ
ィスク１５が逆転（右回転）すれば、第２カム部材１４
がクラッチディスク１５に引きずられて同じ方向（逆転
方向）に回転し、やがて第２カム部材１４のカム斜面１
４ｃはカムローラ１３を介して第１カム部材兼用ピスト
ン１２のカム斜面１２ｃを下がり始め、第２カム部材１
４は図中右方に移動し、これにより第２カム部材１４の
背面１４ｂとクラッチディスク１５のカム側摩擦面１５
ａとの係合が解除される。なお、この時の油圧制御弁２
２はＯＦＦまたは作動油の給排を停止したホールド状態
とすることにより達成され、その後、油圧制御弁２２を
ＯＦＦすれば、図１４の状態に戻る。これに対し、油圧
制御弁２２をＯＮにしておくと、第１カム部材兼用ピス
トン１２は図中左方に移動し図２０及び図２１に示され
る様に、カムローラ１３が第１カム部材兼用ピストン１
２および第２カム部材１４の逆転側のストッパ１２srと
１４srに当接したところで停止し逆転（右回転）が阻止
される。この時ピストンの押圧力ＦPISTONは作用してい
るので第２カム部材１４の背面１４ｂとクラッチディス
ク１５のカム側摩擦面１５ａとは係合しているのでクラ
ッチディスク１５の回転は阻止される。この状態から油
圧制御弁２２をＯＦＦにしてピストンの押圧力ＦPISTON
を０（ゼロ）にすれば、第１カム部材兼用ピストン１２
がリターンスプリング１８の付勢力によって、第２カム
部材１４がリターンスプリング２０の付勢力によって図
１４の状態に戻り係合は解除される。
【００４２】上記の様に作動するのでクラッチディスク
１５、したがって該クラッチディスク１５と一体的に連
結されたフロント＆リヤサンギヤＳ12の動きを各レンジ
の各速度段で要求される状態に維持することができる。
すなわち、従来技術でのＢ2 と協働してＦ1 の噛み合い
側の作用が担っていたフロント＆リヤサンギヤＳ12が正
転（左回転）ようとする時にその動きを止める作用は、
本実施例によれば図１８、１９に示される状態で達成さ
れ、従来技術でのＦ1 の空転側の作用が担っていたリヤ
プラネタリキャリヤＫ2 が逆転（右回転）しようとする
時にその動きを止めない作用は、本実施例によれば図１
４、１５に示される状態で達成され、従来技術でのＢ1
が担っていたフロント＆リヤサンギヤＳ12が逆転（右回
転）しようとする時にその動きを止める作用は、本実施
例によれば図２０、２１に示される状態で達成される。
【００４３】また、従来技術でのＦ2 のワンウェイクラ
ッチ機能が担っていたＤレンジにおける第２速度段から
第３速度段への変速時のクラッチの係合タイミング合わ
せ機能、すなわちフロント＆リヤサンギヤＳ12の停止状
態から逆転（右回転）への即時復帰も、前述した様に逆
回転（右回転）になれば、自動的にカム機構がオフする
ことにより達成される。なお、この時の油圧制御弁２２
はＯＦＦまたは作動油の給排を停止したホールド状態と
することにより達成される。
【００４４】この様に本実施例２によれば、従来技術で
は、第２ブレーキＢ2 、第１ワンウェイクラッチＦ1 、
第１ブレーキＢ1 とで担っていた作用を１個の構造で担
い、第１ワンウェイクラッチＦ1 、第１ブレーキＢ1 を
排除することが可能となり、自動変速機の軸方向寸法を
小さくし、重量を軽減することができる。また、係合力
は油圧による押圧力ＦPISTONによって管理されるため滑
らかな係合特性を得ることができる。
【００４５】図２２は本発明の第３実施例の構造を示す
図であって、第１実施例と同様に第３ブレーキＢ3 に適
用したものであって、従来技術における摩擦係合要素の
内、第３ブレーキＢ3 と第２ワンウェイクラッチＦ2 の
両方の役割りを担わせようとするものである。以下に説
明する構造と作用によって結果的に、従来の様な第２ワ
ンウェイクラッチＦ2 を取り除くことを可能としてい
る。
【００４６】図２２おいて、２３は第１カム部材、、２
４はカムローラ、２５は第２カム部材兼用ピストンであ
る。２６は第２カム部材兼用ピストン２５の先端に取り
付けられピストン押圧面を形成する押圧プレート、２７
はクラッチディスク、２８はセパレータプレート、２９
はスナップリングである。３０はスプリング、３１はス
プリング押さえ、３２はクラッチケーシングである。３
３は油圧供給用の油通路、３４は油圧制御弁である。第
１カム部材２３と第２カム部材兼用ピストン２５のカム
ローラ２４に接する側には、後述の図２４に示される様
にカム面２３ｃ1 、２３ｃ2 、２５ｃ1 、２５ｃ2 が形
成されており、その傾きθ1 、θ2 は、押圧プレート２
６とクラッチディスク２７との間の摩擦係数μの間に対
し、ｔａｎθ1 ＜μ、ｔａｎθ2 ＞μとなる様にされて
いる。また、正転側のストッパ２３sfと２５sf、逆転側
のストッパ２３srと２５srが設けられている。
【００４７】次に図２３から図３０にしたがって本実施
例の作動について説明する。図２３は、油圧制御弁３４
がＯＦＦで作動油圧が供給されず、第２カム部材兼用ピ
ストン２５は第１カム部材２３と一緒にリターンスプリ
ング３０によって図中左端に押しやられ、第１カム部材
２３の背面２３ｂはクラッチケーシング３２の壁面に当
接し、第２カム部材兼用ピストン２５の先端の押圧プレ
ート２６とクラッチディスク２７とが離間してブレーキ
が係合していない状態を示しており、図２４はその摩擦
係合部分の状態を拡大して示したものであって、図２４
に示される様に第１カム部材兼用ピストン１２と第２カ
ム部材１４の間の隙間ｈは小の状態である。
【００４８】次に、図２５、２６に示されるのはクラッ
チディスク２７が正転（左回転）しようとしている時
に、油圧制御弁３４がＯＮにされ第１カム部材２３と第
２カム部材兼用ピストン２５の間に油圧が供給された状
態である。油圧が作用すると、第２カム部材兼用ピスト
ン２５はリターンスプリング３０の力に打ち勝って図中
右方に移動し、図２５および図２６に示される様に第２
カム部材兼用ピストン２５の先端の押圧プレート２６と
クラッチディスク２７のカム側摩擦面２７ａとが接触す
る。接触が始まると、クラッチディスク２７が矢印の方
向に回転しているので第２カム部材兼用ピストン２５は
クラッチディスク２７に引きずられて同じ方向に回転を
始める。
【００４９】第２カム部材兼用ピストン２５がクラッチ
ディスク２７に引きずられて同じ方向に回転するとやが
て第２カム部材兼用ピストン２５のカム斜面２５ｃ
1 は、図２８に示される様にカムローラ２４を介して第
１カム部材２３のカム斜面２３ｃ 1 を上り始め、図２７
に示される様に第２カム部材兼用ピストン２５自身を右
に押し出す力が作用しその隙間ｈは大の状態に移行して
ゆき第２カム部材兼用ピストン２５の先端の押圧プレー
ト２６がクラッチディスク２７を右方に押圧していく。
さらに第２カム部材兼用ピストン２５が回転するとクラ
ッチディスク２７とセパレータプレート２８の係合力を
高めていき両者を完全係合する。また係合後、油圧制御
弁３４をＯＦＦにしておけば、クラッチディスク２７が
逆転（右回転）すれば係合が確実に解除される。すなわ
ち、クラッチディスク２７が逆転（右回転）すれば、第
２カム部材兼用ピストン２５はクラッチディスク２７に
引きずられて同じ方向（逆転方向）に回転し、やがて第
２カム部材兼用ピストン２５のカム斜面２５ｃ1 はカム
ローラ２４を介して第１カム部材２３のカム斜面２３ｃ
1 を下がり始め、第２カム部材兼用ピストン２５はリタ
ーンスプリング３０の付勢力によっても図中左方に移動
して係合が解除される。また、この時、油圧制御弁３４
をＯＦＦにしてピストンの押圧力を０（ゼロ）にしてお
けば、ピストンの押圧力によるクラッチの引きずりが防
止でき、係合が確実に解除され、そして第２カム部材兼
用ピストン２５は図２３、２４に示される状態に戻され
る。
【００５０】次に、図２９、３０に示されるのは油圧制
御弁３４がＯＮにされ第２カム部材兼用ピストン２５に
油圧が供給された状態で、クラッチディスク２７が逆転
（右回転）しようとしている時である。完全係合状態で
油圧制御弁３４をＯＮにしたままでクラッチディスク２
７が逆転（右回転）すれば、第２カム部材兼用ピストン
２５がクラッチディスク２７に引きずられて同じ方向
（逆転方向）に回転し、やがて第２カム部材兼用ピスト
ン２５のカム斜面２５ｃ2 はカムローラ２４を介して第
１カム部材２３のカム斜面２３ｃ2 を下がり始め、第２
カム部材兼用ピストン２５は図中左方に移動し図２９及
び図３０に示される様な状態となり逆転（右回転）が阻
止される。この状態から油圧制御弁３４をＯＦＦにし、
かつ、クラッチディスク２７が正転（左回転）すれば第
２カム部材兼用ピストン２５はリターンスプリング３０
の付勢力によって図２３の状態に戻り係合は解除され
る。
【００５１】本第３実施例は上記の様に作動するのでク
ラッチディスク２７、したがって該クラッチディスク２
７と一体的に連結されたリヤプラネタリキャリヤＫ2 の
動きを各レンジの各速度段で要求される状態に維持する
ことができる。すなわち、従来技術でのＦ2 の噛み合い
側の作用が担っていたリヤプラネタリキャリヤＫ 2 が正
転（左回転）ようとする時にその動きを止める作用は、
本実施例によれば図２７、２８に示される状態で達成さ
れ、従来技術でのＦ2 の空転側の作用が担っていたリヤ
プラネタリキャリヤＫ2 が逆転（右回転）しようとする
時にその動きを止めない作用は、本実施例によれば図２
３、２４に示される状態で達成され、従来技術でのＢ3
が担っていたリヤプラネタリキャリヤＫ２が逆転（右回
転）しようとする時にその動きを止める作用は、本実施
例によれば図２９、３０に示される状態で達成される。
【００５２】また、従来技術でのＦ2 のワンウェイクラ
ッチ機能が担っていたＤレンジ、２レンジにおける第１
速度段から第２速度段への変速時のクラッチの係合タイ
ミング合わせ機能、すなわちリヤプラネタリキャリヤＫ
2 の停止状態から逆転（右回転）への即時復帰も、前述
した様に逆回転（右回転）になれば、自動的にカム機構
がオフすることにより達成される。なお、この時の油圧
制御弁３４をＯＦＦしておけば、係合が確実に解除され
ることになる。
【００５３】この様に本実施例３によれば、従来技術で
は、Ｂ3 とＦ2 で担っていた作用を１個の構造で担い、
Ｆ2 を排除することが可能となり、自動変速機の軸方向
寸法を小さくし、重量を軽減することができる。また、
係合初期は押圧力Ｆ０がトルク限界となり、またピスト
ン１がアキューム効果を成すために、係合ショックを軽
減することができる。
【００５４】図３１は本発明の第４実施例の構造を示す
図であって、第１実施例と同様に第３ブレーキＢ3 に適
用したものであって、従来技術における摩擦係合要素の
内、第３ブレーキＢ3 と第２ワンウェイクラッチＦ2 の
両方の役割りを担わせようとするものである。以下に説
明する構造と作用によって結果的に、従来の様な第２ワ
ンウェイクラッチＦ2 を取り除くことを可能としてい
る。
【００５５】図３１おいて、３５は第１カム部材、３６
はカムローラ、３７は第２カム部材兼用ピストン、３８
はクラッチディスク、３９はセパレータプレート、４０
はスナップリング、４１はリターンスプリング、４２は
クラッチケーシング、４３は油圧供給用の油通路、４４
は油圧制御弁である。第１カム部材３５と第２カム部材
兼用ピストン３７のカムローラ３６に接する側には、後
述の図３３に示される様にカム面３５ｃ、３７ｃが形成
されており、その傾きθは、第２カム部材兼用ピストン
とクラッチディスク３８との間の摩擦係数μの間に対
し、ｔａｎθ＜μとなる様にされている。また、逆転側
のストッパ３５srと３７srが設けられている。
【００５６】次に、図３２から図３９にしたがって本実
施例の作動について説明する。図３２は、油圧制御弁４
４がＯＦＦで作動油圧が供給されず、第１カム部材３
５、カムローラ３６、第２カム部材兼用ピストン３７は
リターンスプリング４１によって一体的に左端に押しや
られ、第１カム部材３５の背面３５ｂはクラッチケーシ
ング４２のカム受け面４２ａに当接し第２カム部材兼用
ピストン３７とクラッチディスク３８とが離間してブレ
ーキが係合していない状態を示しており、図３３はその
摩擦係合部分の状態を拡大して示したものであって、図
３３に示される様に第１カム部材３５と第２カム部材兼
用ピストン３７の間の隙間ｈは小の状態である。
【００５７】次に、図３４、３５に示されるのはクラッ
チディスク３８が正転（左回転）しようとしている時
に、油圧制御弁４４がＯＮにされ第１カム部材３５と第
２カム部材兼用ピストン３７の間に油圧が供給された状
態である。油圧が作用すると、第２カム部材兼用ピスト
ン３７はリターンスプリング４１の力に打ち勝って図中
右方に移動し、図３４および図３５に示される様に第２
カム部材兼用ピストン３７の背面３７ｂとクラッチディ
スク３８のカム側摩擦面３８ａとが接触する。接触が始
まると、クラッチディスク３８が矢印の方向に回転して
いるので第２カム部材兼用ピストン３７はクラッチディ
スク３８に引きずられて同じ方向に回転を始める。
【００５８】第２カム部材兼用ピストン３７がクラッチ
ディスク３８に引きずられて同じ方向に回転するとやが
て第２カム部材兼用ピストン３７のカム斜面３７ｃは、
図３７に示される様にカムローラ３６を介して第１カム
部材３５のカム斜面３５ｃを上り始め、図３６に示され
る様に第２カム部材兼用ピストン３７自身を右に押し出
す力が作用しその隙間ｈは大の状態に移行してゆき第２
カム部材兼用ピストン３７がクラッチディスク３７を右
方に押圧していく。さらに第２カム部材兼用ピストン３
７が回転するとクラッチディスク３８とセパレータプレ
ート３９の係合力を高めていき両者を完全係合する。ま
た係合後、油圧制御弁４４をＯＦＦにしておけば、クラ
ッチディスク３８が逆転（右回転）すれば係合が確実に
解除される。すなわち、クラッチディスク３８が逆転
（右回転）すれば、第２カム部材兼用ピストン３７はク
ラッチディスク３８に引きずられて同じ方向（逆転方
向）に回転し、やがて第２カム部材兼用ピストン３７の
カム斜面３７ｃはカムローラ３６を介して第１カム部材
３５のカム斜面３５ｃを下がり始め、第２カム部材兼用
ピストン３７はリターンスプリング４１の付勢力によっ
ても図中左方に移動して係合が解除される。また、この
時、油圧制御弁４４をＯＦＦにしてピストンの押圧力を
０（ゼロ）にしておけば、ピストンの押圧力によるクラ
ッチの引きずりが防止でき、係合が確実に解除され、そ
して第２カム部材兼用ピストン３７は図３２、３３に示
される状態に戻される。
【００５９】次に、図３８、３９に示されるのは油圧制
御弁３４がＯＮにされ第２カム部材兼用ピストン３８に
油圧が作用している状態で、クラッチディスク３７が逆
転（右回転）しようとしている時である。完全係合状態
で油圧制御弁４４をＯＮにしたままでクラッチディスク
３８が逆転（右回転）すれば、第２カム部材兼用ピスト
ン３７がクラッチディスク３８に引きずられて同じ方向
（逆転方向）に回転し、やがて第２カム部材兼用ピスト
ン３７のカム斜面３７ｃはカムローラ３６を介して第１
カム部材３５のカム斜面３５ｃを下がり始め、第２カム
部材兼用ピストン３７は左方に移動しカムローラ３６が
第１カム部材３５および第２カム部材兼用ピストン３７
の逆転側のストッパ３５srと３７srに当接したところで
停止し逆転（右回転）が阻止される。この状態から油圧
制御弁４４をＯＦＦにすれば第２カム部材兼用ピストン
３７はリターンスプリング４１の付勢力によって図中左
方に戻り係合が解除される。
【００６０】本第４実施例は上記の様に作動するのでク
ラッチディスク３８、したがって該クラッチディスク３
８と一体的に連結されたリヤプラネタリキャリヤＫ2 の
動きを各レンジの各速度段で要求される状態に維持する
ことができる。すなわち、従来技術でのＦ2 の噛み合い
側の作用が担っていたリヤプラネタリキャリヤＫ 2 が正
転（左回転）ようとする時にその動きを止める作用は、
本実施例によれば図３６、３７に示される状態で達成さ
れ、従来技術でのＦ2 の空転側の作用が担っていたリヤ
プラネタリキャリヤＫ2 が逆転（右回転）しようとする
時にその動きを止めない作用は、本実施例によれば図３
２、３３に示される状態で達成され、従来技術でのＢ3
が担っていたリヤプラネタリキャリヤＫ２が逆転（右回
転）しようとする時にその動きを止める作用は、本実施
例によれば図３８、３９に示される状態で達成される。
【００６１】また、従来技術でのＦ2 のワンウェイクラ
ッチ機能が担っていたＤレンジ、２レンジにおける第１
速度段から第２速度段への変速時のクラッチの係合タイ
ミング合わせ機能、すなわちリヤプラネタリキャリヤＫ
2 の停止状態から逆転（右回転）への即時復帰も、前述
した様に逆回転（右回転）になれば、自動的にカム機構
がオフすることにより達成される。なお、この時の油圧
制御弁４４をＯＦＦしておけば、係合が確実に解除され
ることになる。
【００６２】この様に本実施例４によれば、従来技術で
は、Ｂ3 とＦ2 で担っていた作用を１個の構造で担い、
Ｆ2 を排除することが可能となり、自動変速機の軸方向
寸法を小さくし、重量を軽減することができる。また、
係合初期は押圧力Ｆ０がトルク限界となり、またピスト
ン１がアキューム効果を成すために、係合ショックを軽
減することができる。
【００６３】
【発明の効果】請求項１では、共通の軸線上に離間配置
され相対的に回転する一対の部材と、互いに係合可能な
第１摩擦係合要素と第２摩擦係合要素であって、一対の
部材の一方に係合され反第２摩擦係合要素側への軸方向
移動が制限される第１摩擦係合要素、と、一対の部材の
他方に係合され第１摩擦係合要素と隣接配置された第２
摩擦係合要素とを備え、第１および第２摩擦係合要素を
摩擦係合して相対的に回転する一対の部材を係合するク
ラッチ装置であって、共通の軸線上一対の部材間に配置
され、互いに対向するカム面を有し、それぞれ軸方向に
移動可能な第１および第２カム部材であって、カム面と
反対側の背面が第１部材の一方に対向せしめられている
第１カム部材と、カム面と反対側の背面が第２摩擦係合
要素に対向せしめられている第２カム部材と、第１およ
び第２カム部材の間に配置されたカムローラとから成る
可変長継ぎ手手段と、可変長継ぎ手手段の第１および第
２カム部材を一緒に第２摩擦係合要素側に押圧するピス
トン手段と、を備え、第１および第２カム部材の対向す
るカム面に形成されたカム斜面の傾きθは第２カム部材
の背面と第２摩擦係合要素との間の摩擦係数をμとした
ときｔａｎθ＜μなる関係とされていて、第２摩擦係合
要素が結合された一対の部材の他方が回転しているとき
に、ピストン手段によって第１および第２カム部材を一
緒に第２摩擦係合要素側に押圧して、第２摩擦係合要素
と第１摩擦係合要素は摩擦係合するものにおいて、第２
摩擦係合要素が結合された一対の部材の他方の回転が逆
転してもピストン手段の押圧力をかけることによって、
係合を保つことができる。したがって、ワンウェイクラ
ッチを別個に設けることなく駆動のためとエンジンブレ
ーキのための両方の作用をおこなうことができるので、
ワンウェイクラッチを排除することができ、結果的に自
動変速機の軸方向寸法を小さくし、重量を低減すること
ができる。
【００６４】請求項２では、請求項１において、前記第
１および第２カム部材がその間の距離を拡大して互いに
離反方向に移動した時に、前記ピストン部材がその移動
方向の前方に配設されている前記一対の部材の一方と当
接するようにされているので、一対の部材は回転する一
対の部材の他方の伝達トルクに対応した力で係合され
る。
【００６５】請求項３では、請求項２において、一対の
部材の係合後は、前記ピストン手段の押圧力が解除され
るので、一対の部材の他方の回転方向を逆転させるだけ
で係合は解除される。したがって、請求項２の効果に加
えて、複雑な操作無くして係合の解除をおこなうことが
できるという利点がある。
【００６６】請求項４では、請求項１において、第１カ
ム部材の背面にはピストン手段の押圧力がかかるので一
対の部材はピストン手段の押圧力に応じた力で係合され
る。したがって、請求項１の効果に加え、係合力をピス
トン手段の押圧力で制御できるという利点がある。
【００６７】請求項５では、請求項１において、一対の
カム部材が、一対の部材の他方の回転方向が逆転した時
に作用する対向したカム面を有するので、一対の部材の
他方の回転方向が逆転した時も、このカム面の作用で第
２摩擦係合要素と第１摩擦係合要素は摩擦係合される。
したがって、請求項１の効果に加えエンジンブレーキ時
の係合力をカムを利用して制御できるという利点があ
る。
【００６８】請求項６では、共通の軸線上に離間配置さ
れ相対的に回転する一対の部材と、互いに係合可能な第
１摩擦係合要素と第２摩擦係合要素であって、一対の部
材の一方に係合され反第２摩擦係合要素側への軸方向移
動が制限される第１摩擦係合要素、と、一対の部材の他
方に係合され第１摩擦係合要素と隣接配置された第２摩
擦係合要素とを備え、第１および第２摩擦係合要素を摩
擦係合して相対的に回転する一対の部材を係合するクラ
ッチ装置であって、共通の軸線上一対の部材間に配置さ
れ、互いに対向するカム面を有し、それぞれ軸方向に移
動可能な第１および第２カム部材であって、カム面と反
対側の背面が第１部材の一方に対向せしめられている第
１カム部材と、カム面と反対側の背面が第２摩擦係合要
素に対向せしめられている第２カム部材と、第１および
第２カム部材の間に配置されたカムローラとから成る可
変長継ぎ手手段と、可変長継ぎ手手段の第１カム部材と
第２カム部材をそれぞれ離反方向に押圧するピストン手
段と、を備え、第１および第２カム部材の対向するカム
面に形成されたカム斜面の傾きθは第２カム部材の背面
と第２摩擦係合要素との間の摩擦係数をμとしたときｔ
ａｎθ＜μなる関係とされていて、第２摩擦係合要素が
結合された一対の部材の他方が回転しているときに、ピ
ストン手段によって第１カム部材と第２カム部材がそれ
ぞれ離反方向に押圧して、第２摩擦係合要素と第１摩擦
係合要素は摩擦係合するものにおいて、第２摩擦係合要
素が結合された一対の部材の他方の回転が逆転してもピ
ストン手段の押圧力をかけることによって、係合を保つ
ことができる。したがって、ワンウェイクラッチを別個
に設けることなく駆動のためとエンジンブレーキのため
の両方の作用をおこなうことができるので、ワンウェイ
クラッチを排除することができ、結果的に自動変速機の
軸方向寸法を小さくし、重量を低減することができる。
【００６９】請求項７では、請求項６において、一対の
部材の係合後は、前記ピストン手段の押圧力が解除され
るので、一対の部材の他方の回転方向を逆転させるだけ
で係合は解除される。したがって、請求項６の効果に加
えて、複雑な操作無くして係合の解除をおこなうことが
できるという利点がある。
【００７０】請求項８では、請求項６において、一対の
カム部材が、一対の部材の他方の回転方向が逆転した時
に作用する対向したカム面を有するので、一対の部材の
他方の回転方向が逆転した時も、このカム面の作用で第
２摩擦係合要素と第１摩擦係合要素は摩擦係合される。
したがって、請求項６の効果に加えエンジンブレーキ時
の係合力をカムを利用して制御できるという利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による自動変速機の構造を模式的に現
す図である。
【図２】図１の自動変速機において各速度段を得るため
の各摩擦係合要素の作動の組み合わせを示す図である。
【図３】本発明によって構造が変更される部分の従来技
術による自動変速機の構造を示す図である。
【図４】本発明の第１実施例の構造を示す図である。
【図５】第１実施例の係合部の作動を示す図である（非
係合時）。
【図６】第１実施例のカム機構の作動を示す図である
（非係合時）。
【図７】第１実施例の係合部の作動を示す図である（正
転係合開始時）。
【図８】第１実施例のカム機構の作動を示す図である
（正転係合開始時）。
【図９】第１実施例の係合部の作動を示す図である（正
転係合時）。
【図１０】第１実施例のカム機構の作動を示す図である
（正転係合時）。
【図１１】第１実施例の係合部の作動を示す図である
（逆転係合時）。
【図１２】第１実施例のカム機構の作動を示す図である
（逆転係合時）。
【図１３】本発明の第２実施例の構造を示す図である。
【図１４】第２実施例の係合部の作動を示す図である
（非係合時）。
【図１５】第２実施例のカム機構の作動を示す図である
（非係合時）。
【図１６】第２実施例の係合部の作動を示す図である
（正転係合開始時）。
【図１７】第２実施例のカム機構の作動を示す図である
（正転係合開始時）。
【図１８】第２実施例の係合部の作動を示す図である
（正転係合時）。
【図１９】第２実施例のカム機構の作動を示す図である
（正転係合時）。
【図２０】第２実施例の係合部の作動を示す図である
（逆転係合時）。
【図２１】第２実施例のカム機構の作動を示す図である
（逆転係合時）。
【図２２】本発明の第３実施例の構造を示す図である。
【図２３】第３実施例の係合部の作動を示す図である
（非係合時）。
【図２４】第３実施例のカム機構の作動を示す図である
（非係合時）。
【図２５】第３実施例の係合部の作動を示す図である
（正転係合開始時）。
【図２６】第３実施例のカム機構の作動を示す図である
（正転係合開始時）。
【図２７】第３実施例の係合部の作動を示す図である
（正転係合時）。
【図２８】第３実施例のカム機構の作動を示す図である
（正転係合時）。
【図２９】第３実施例の係合部の作動を示す図である
（逆転係合時）。
【図３０】第３実施例のカム機構の作動を示す図である
（逆転係合時）。
【図３１】本発明の第４実施例の構造を示す図である。
【図３２】第４実施例の係合部の作動を示す図である
（非係合時）。
【図３３】第４実施例のカム機構の作動を示す図である
（非係合時）。
【図３４】第４実施例の係合部の作動を示す図である
（正転係合開始時）。
【図３５】第４実施例のカム機構の作動を示す図である
（正転係合開始時）。
【図３６】第４実施例の係合部の作動を示す図である
（正転係合時）。
【図３７】第４実施例のカム機構の作動を示す図である
（正転係合時）。
【図３８】第４実施例の係合部の作動を示す図である
（逆転係合時）。
【図３９】第４実施例のカム機構の作動を示す図である
（逆転係合時）。
【符号の説明】
１…ピストン（第１実施例） ２…第１カム部材（第１実施例） ３…カムローラ（第１実施例） ４…第２カム部材（第１実施例） ５…リターンスプリング（第１実施例） ６…クラッチディスク（第１実施例） ７…セパレータプレート（第１実施例） ８…スナップリング（第１実施例） ９…クラッチケーシング（第１実施例） １０…油通路（第１実施例） １１…油圧制御弁（第１実施例） １２…第１カム部材兼用ピストン（第２実施例） １３…カムローラ（第２実施例） １４…第２カム部材（第２実施例） １５…クラッチディスク（第２実施例） １６…セパレータプレート（第２実施例） １７…スナップリング（第２実施例） １８…リターンスプリング（第２実施例） １９…クラッチケーシング（第２実施例） ２０…リターンスプリング（第２実施例） ２１…油通路（第２実施例） ２２…油圧制御弁（第２実施例） ２３…第１カム部材（第３実施例） ２４…カムローラ（第３実施例） ２５…第２カム部材兼用ピストン（第３実施例） ２６…押圧プレート（第３実施例） ２７…クラッチディスク（第３実施例） ２８…セパレータプレート（第３実施例） ２９…スナップリング（第３実施例） ３０…スプリング（第３実施例） ３１…スプリング押さえ（第３実施例） ３２…クラッチケーシング（第３実施例） ３３…油通路（第３実施例） ３４…油圧制御弁（第３実施例） ３５…第１カム部材（第４実施例） ３６…カムローラ（第４実施例） ３７…第２カム部材兼用ピストン（第４実施例） ３８…クラッチディスク（第４実施例） ３９…セパレータプレート（第４実施例） ４０…スナップリング（第４実施例） ４１…リターンスプリング（第４実施例） ４２…クラッチケーシング（第４実施例） ４３…油通路（第４実施例） ４４…油圧制御弁（第４実施例） ＡＴ…変速機構 Ｂ1 …第１ブレーキ Ｂ2 …第２ブレーキ Ｂ3 …第３ブレーキ Ｆ1 …第１ワンウェイクラッチ Ｆ2 …第２ワンウェイクラッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16D 23/00 - 43/30

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 共通の軸線上に離間配置され相対的に回
    転する一対の部材と、互いに係合可能な第１摩擦係合要
    素と第２摩擦係合要素であって、一対の部材の一方に係
    合され反第２摩擦係合要素側への軸方向移動が制限され
    る第１摩擦係合要素、と、一対の部材の他方に係合され
    第１摩擦係合要素と隣接配置された第２摩擦係合要素と
    を備え、第１および第２摩擦係合要素を摩擦係合して相
    対的に回転する一対の部材を係合するクラッチ装置であ
    って、 共通の軸線上一対の部材間に配置され、互いに対向する
    カム面を有し、それぞれ軸方向に移動可能な第１および
    第２カム部材であって、カム面と反対側の背面が第１部
    材の一方に対向せしめられている第１カム部材と、カム
    面と反対側の背面が第２摩擦係合要素に対向せしめられ
    ている第２カム部材と、第１および第２カム部材の間に
    配置されたカムローラとから成る可変長継ぎ手手段と、 可変長継ぎ手手段の第１および第２カム部材を一緒に第
    ２摩擦係合要素側に押圧するピストン手段と、を備え、 第１および第２カム部材の対向するカム面に形成された
    カム斜面の傾きθは第２カム部材の背面と第２摩擦係合
    要素との間の摩擦係数をμとしたときｔａｎθ＜μなる
    関係とされていて、 第２摩擦係合要素が結合された一対の部材の他方が回転
    しているときに、ピストン手段によって第１および第２
    カム部材を一緒に第２摩擦係合要素側に押圧されると第
    ２カム部材の背面が第２摩擦係合要素と摩擦係合して第
    ２カム部材は一対の部材の他方に引きずられて回転し、
    第１および第２カム部材が相対回転してカムローラをカ
    ム斜面間に位置せしめて互いに離反方向に押圧され、第
    ２カム部材の背面により第２摩擦係合要素を第１摩擦係
    合要素に押しつけて第２摩擦係合要素と第１摩擦係合要
    素を摩擦係合するものにおいて、 さらに、一対の部材の他方の回転方向が逆転した時に
    も、ピストン手段の押圧力を作用させておく、 ことを特徴とするクラッチ装置。
  2. 【請求項２】 第１カム部材は、反第２カム側に押圧さ
    れると、一対の部材の一方に当接するようにされてい
    る、ことを特徴とする請求項１に記載のクラッチ装置。
  3. 【請求項３】 クラッチの係合後は、前記ピストン手段
    の押圧力を解除することを特徴とする請求項１に記載の
    クラッチ装置。
  4. 【請求項４】 カムのストロークを規制するストッパを
    設け、第１カム部材は、カムのフルストローク時に、第
    １部材との間に隙間を確保し、第１カム部材の背面にピ
    ストン手段の油圧が作用するようにしたことを特徴とす
    る請求項１に記載のクラッチ装置。
  5. 【請求項５】 一対のカム部材が、一対の部材の他方の
    回転方向方向が逆転した時に作用する対向したカム面を
    有することを特徴とする請求項１に記載のクラッチ装
    置。
  6. 【請求項６】 共通の軸線上に離間配置され相対的に回
    転する一対の部材と、互いに係合可能な第１摩擦係合要
    素と第２摩擦係合要素であって、一対の部材の一方に係
    合され反第２摩擦係合要素側への軸方向移動が制限され
    る第１摩擦係合要素、と、一対の部材の他方に係合され
    第１摩擦係合要素と隣接配置された第２摩擦係合要素と
    を備え、第１および第２摩擦係合要素を摩擦係合して相
    対的に回転する一対の部材を係合するクラッチ装置であ
    って、 共通の軸線上一対の部材間に配置され、互いに対向する
    カム面を有し、それぞれ軸方向に移動可能な第１および
    第２カム部材であって、カム面と反対側の背面が第１部
    材の一方に対向せしめられている第１カム部材と、カム
    面と反対側の背面が第２摩擦係合要素に対向せしめられ
    ている第２カム部材と、第１および第２カム部材の間に
    配置されたカムローラとから成る可変長継ぎ手手段と、 可変長継ぎ手手段の第１カム部材と第２カム部材をそれ
    ぞれ離反方向に押圧するピストン手段と、を備え、 第１および第２カム部材の対向するカム面に形成された
    カム斜面の傾きθは第２カム部材の背面と第２摩擦係合
    要素との間の摩擦係数をμとしたときｔａｎθ＜μなる
    関係とされていて、 第２摩擦係合要素が結合された一対の部材の他方が回転
    しているときに、ピストン手段によって第１カム部材と
    第２カム部材がそれぞれ離反方向に押圧されると、第１
    カム部材の背面が一対の部材の一方に当接して停止せし
    められ、第２カム部材の背面が第２摩擦係合要素と当接
    して摩擦係合し、第２カム部材は一対の部材の他方に引
    きずられて第１カム部材に対して相対回転してカムロー
    ラを斜面間に位置せしめ、第２カム部材の背面により第
    ２摩擦係合要素を第１摩擦係合要素に押しつけて第２摩
    擦係合要素と第１摩擦係合要素を摩擦係合するものにお
    いて、 さらに、一対の部材の他方の回転方向方向が逆転した時
    にも、ピストン手段の押圧力を作用させておく、ことを
    特徴とするクラッチ装置。
  7. 【請求項７】 クラッチの係合後は、前記ピストン手段
    の押圧力を解除することを特徴とする請求項６に記載の
    クラッチ装置。
  8. 【請求項８】 一対のカム部材が、一対の部材の他方の
    回転方向方向が逆転した時に作用する対向したカム面を
    有することを特徴とする請求項６に記載のクラッチ装
    置。
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