JP3104565B2 - クラッチ装置 - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D25/00—Fluid-actuated clutches
- F16D25/02—Fluid-actuated clutches with means for actuating or keeping engaged by a force derived at least partially from one of the shafts to be connected
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
- F16D55/24—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member
- F16D55/46—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member with self-tightening action
- F16D55/48—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member with self-tightening action with discs or pads having a small free angular travel relative to their support, which produces the self-tightening action
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
- F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
- F16D2023/123—Clutch actuation by cams, ramps or ball-screw mechanisms
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2125/00—Components of actuators
- F16D2125/18—Mechanical mechanisms
- F16D2125/20—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
- F16D2125/34—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
- F16D2125/36—Helical cams, Ball-rotating ramps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2127/00—Auxiliary mechanisms
- F16D2127/08—Self-amplifying or de-amplifying mechanisms
- F16D2127/10—Self-amplifying or de-amplifying mechanisms having wedging elements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
Description
【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。
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】本願出願人は先に特願平６−４８８０６
および特願平６−６９６３２において、円周方向に相対
回転する部材間にカム機構を設け、このカム機構により
前記部材間の相対回転によって生ずる円周方向の力を軸
方向の推力に変換し、これをクラッチ係合力として用い
るクラッチ装置を出願している。上記装置は、カム機構
の倍力機能や一方向性を利用することで、クラッチディ
スクの枚数の低減、ワンウェイクラッチの廃止によって
クラッチ装置全体の小型化を可能としている。そして、
カム角をθとし、クラッチディスクとそれを押圧するカ
ム部材との間の摩擦係数をμとした場合、μ＞ｔａｎθ
の時に回転トルクに対応して係合力の増す自縛作用が得
られ、μ＜ｔａｎθの時にカム機構を押圧するピストン
の押圧力に対応して係合力の増す倍力作用が得られるこ
とに着目し、カム面を双方向とし、一方のカム面を自縛
作用を得るためのものとし、他方のカム面を倍力作用を
得るためのものとし、すなわち、自縛カムと倍力カムと
を設け、前記相対回転する部材の相対回転の方向がある
方向の時には自縛作用を得、逆転方向では倍力作用をえ
ることが提案されている。
および特願平６−６９６３２において、円周方向に相対
回転する部材間にカム機構を設け、このカム機構により
前記部材間の相対回転によって生ずる円周方向の力を軸
方向の推力に変換し、これをクラッチ係合力として用い
るクラッチ装置を出願している。上記装置は、カム機構
の倍力機能や一方向性を利用することで、クラッチディ
スクの枚数の低減、ワンウェイクラッチの廃止によって
クラッチ装置全体の小型化を可能としている。そして、
カム角をθとし、クラッチディスクとそれを押圧するカ
ム部材との間の摩擦係数をμとした場合、μ＞ｔａｎθ
の時に回転トルクに対応して係合力の増す自縛作用が得
られ、μ＜ｔａｎθの時にカム機構を押圧するピストン
の押圧力に対応して係合力の増す倍力作用が得られるこ
とに着目し、カム面を双方向とし、一方のカム面を自縛
作用を得るためのものとし、他方のカム面を倍力作用を
得るためのものとし、すなわち、自縛カムと倍力カムと
を設け、前記相対回転する部材の相対回転の方向がある
方向の時には自縛作用を得、逆転方向では倍力作用をえ
ることが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のクラ
ッチ装置では、逆転方向においてクラッチ装置を解放さ
せる場合クラッチディスクとそれを押圧するカム部材を
離間しておかないと倍力カムの作用により不要な推力が
発生し、引きずり損失が増大する。そのため、両部材を
離間するための付勢力を与えるリターンスプリングを設
けているが、自縛カムは、このリターンスプリングの付
勢力により推力が低下し、その結果、正転方向での係合
状態から伝達トルクが抜ける場合に、伝達トルクの方向
が逆転する前に当該クラッチ装置が滑ってしまい、エン
ジン負荷が急減することによりエンジンが吹き上がると
いった運転フィーリングの悪化を招くという問題があっ
た。
ッチ装置では、逆転方向においてクラッチ装置を解放さ
せる場合クラッチディスクとそれを押圧するカム部材を
離間しておかないと倍力カムの作用により不要な推力が
発生し、引きずり損失が増大する。そのため、両部材を
離間するための付勢力を与えるリターンスプリングを設
けているが、自縛カムは、このリターンスプリングの付
勢力により推力が低下し、その結果、正転方向での係合
状態から伝達トルクが抜ける場合に、伝達トルクの方向
が逆転する前に当該クラッチ装置が滑ってしまい、エン
ジン負荷が急減することによりエンジンが吹き上がると
いった運転フィーリングの悪化を招くという問題があっ
た。
【０００４】本発明は上記問題に鑑み、相対回転する一
対の部材がある方向に相対回転した時には確実な自縛係
合が可能で、逆方向に回転した時には確実に空転せしめ
ることの可能なクラッチ装置を提供することを目的とす
る。
対の部材がある方向に相対回転した時には確実な自縛係
合が可能で、逆方向に回転した時には確実に空転せしめ
ることの可能なクラッチ装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【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る第１カム機構と第２カム機
構から成るカム機構であって、第１カム機構が、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、
直接または間接に、第２摩擦係合要素に当接せしめられ
る第２カム部材とを含み、第２カム機構が、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直
接または間接に、第１部材の一方に当接せしめられる第
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カム部材とを含む、カム
機構と、第１カム機構の第２カム部材を反第１カム部材
側に向けて押圧し、それにより、第２カム機構の第２カ
ム部材を第２摩擦係合要素に向けて押しつける押圧手段
と、カム機構の一部に軸方向の付勢力を与える付勢手段
を備え、第２摩擦係合要素とそれに係合される第１カム
機構のカム部材の背面との間の摩擦係数をμとし、第１
カム機構のカム面の軸に垂直な面に対する傾斜角をβ、
第２カム機構のカム面の軸に垂直な面に対する傾斜角を
αとした時に、第１カム機構はカム面の傾斜角βがｔａ
ｎβ＞μとされ、第２カム機構はカム面が第１カム面の
傾斜角とは反対側に傾斜し、傾斜角αがｔａｎα＜μ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
２カム機構の第２カム部材が第２摩擦係合要素に押しつ
けられると、第１カム機構は作動せず、第２カム機構の
第２カム部材は背面が第２摩擦係合要素と摩擦係合して
第２摩擦係合要素に引きずられ、第２カム機構の対向す
る一対のカム部材は相対回転して、互いに離反方向に押
圧され、第２カム機構の第１カム部材が一対の部材の一
方に、直接または間接に当接し、第２カム部材により第
２摩擦係合要素が押しつけられる第１摩擦係合要素が軸
方向の移動が制限され、第２摩擦係合要素と第１摩擦係
合要素が伝達トルクに対応した押圧力で摩擦係合され、
前記摩擦係合後に、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方向が逆転すると、第２カム機構の
第１カム部材と第２カム部材に離反が解消され、第１カ
ム機構の第２カム部材は直接または間接に一対の部材の
他方に引きずられ、第１カム機構の対向する一対のカム
部材は相対回転して、互いに離反方向に押圧され、第１
カム機構の第２カム部材の背面により直接または間接に
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摩擦係合要素が押圧手段の押圧力に
対応した力で摩擦係合され、付勢手段が第１カム機構の
第２カム部材を第１カム部材に向けて押圧する付勢力を
与えることを特徴とするクラッチ装置が提供される。
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る第１カム機構と第２カム機
構から成るカム機構であって、第１カム機構が、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、
直接または間接に、第２摩擦係合要素に当接せしめられ
る第２カム部材とを含み、第２カム機構が、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直
接または間接に、第１部材の一方に当接せしめられる第
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カム部材とを含む、カム
機構と、第１カム機構の第２カム部材を反第１カム部材
側に向けて押圧し、それにより、第２カム機構の第２カ
ム部材を第２摩擦係合要素に向けて押しつける押圧手段
と、カム機構の一部に軸方向の付勢力を与える付勢手段
を備え、第２摩擦係合要素とそれに係合される第１カム
機構のカム部材の背面との間の摩擦係数をμとし、第１
カム機構のカム面の軸に垂直な面に対する傾斜角をβ、
第２カム機構のカム面の軸に垂直な面に対する傾斜角を
αとした時に、第１カム機構はカム面の傾斜角βがｔａ
ｎβ＞μとされ、第２カム機構はカム面が第１カム面の
傾斜角とは反対側に傾斜し、傾斜角αがｔａｎα＜μ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
２カム機構の第２カム部材が第２摩擦係合要素に押しつ
けられると、第１カム機構は作動せず、第２カム機構の
第２カム部材は背面が第２摩擦係合要素と摩擦係合して
第２摩擦係合要素に引きずられ、第２カム機構の対向す
る一対のカム部材は相対回転して、互いに離反方向に押
圧され、第２カム機構の第１カム部材が一対の部材の一
方に、直接または間接に当接し、第２カム部材により第
２摩擦係合要素が押しつけられる第１摩擦係合要素が軸
方向の移動が制限され、第２摩擦係合要素と第１摩擦係
合要素が伝達トルクに対応した押圧力で摩擦係合され、
前記摩擦係合後に、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方向が逆転すると、第２カム機構の
第１カム部材と第２カム部材に離反が解消され、第１カ
ム機構の第２カム部材は直接または間接に一対の部材の
他方に引きずられ、第１カム機構の対向する一対のカム
部材は相対回転して、互いに離反方向に押圧され、第１
カム機構の第２カム部材の背面により直接または間接に
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摩擦係合要素が押圧手段の押圧力に
対応した力で摩擦係合され、付勢手段が第１カム機構の
第２カム部材を第１カム部材に向けて押圧する付勢力を
与え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２によれば、請求項１において、第
２カム機構が作動するように一対の部材の他方が回転し
ているときに、押圧手段が付勢手段の付勢力を打ち消す
押圧力を与えることを特徴とするクラッチ装置が提供さ
れる。
２カム機構が作動するように一対の部材の他方が回転し
ているときに、押圧手段が付勢手段の付勢力を打ち消す
押圧力を与え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３によれば、請求項１において、第
１カム機構が作動するように一対の部材の他方が回転し
ているときの付勢手段の付勢力を、第２カム機構が作動
するように一対の部材の他方が回転しているときの付勢
手段の付勢力よりも小さくすることを特徴とするクラッ
チ装置が提供される。
１カム機構が作動するように一対の部材の他方が回転し
ているときの付勢手段の付勢力を、第２カム機構が作動
するように一対の部材の他方が回転しているときの付勢
手段の付勢力よりも小さくすることを特徴とするクラッ
チ装置が提供される。
【０００８】請求項４によれば、請求項３において、付
勢手段は、バネ部材およびバネ部材と第１カム機構の第
１カム部材との間に配設されてバネ部材を支持する支持
部材とから構成され、第１カム機構が作動するように一
対の部材の他方が回転しているときに、バネ部材のバネ
力を支持部材で受けて、付勢力を与えないようにするこ
とを特徴とするクラッチ装置が提供される。
勢手段は、バネ部材およびバネ部材と第１カム機構の第
１カム部材との間に配設されてバネ部材を支持する支持
部材とから構成され、第１カム機構が作動するように一
対の部材の他方が回転しているときに、バネ部材のバネ
力を支持部材で受けて、付勢力を与えないようにするこ
とを特徴とするクラッチ装置が提供される。
【０００９】請求項５によれば、請求項３において、付
勢手段は、カム部材の相対回転により姿勢が変わるバネ
部材から構成され、第１カム機構が作動するように一対
の部材の他方が回転しているときに、バネ部材を自然長
にならしめて、付勢力を与えないようにすることを特徴
とするクラッチ装置が提供される。
勢手段は、カム部材の相対回転により姿勢が変わるバネ
部材から構成され、第１カム機構が作動するように一対
の部材の他方が回転しているときに、バネ部材を自然長
にならしめて、付勢力を与えないようにすることを特徴
とするクラッチ装置が提供される。
【００１０】請求項６によれば、請求項３において、付
勢手段は、カム部材の相対回転により姿勢が変わるバネ
部材から構成され、第１カム機構が作動するように一対
の部材の他方が回転している時のバネ部材の縮み量が、
第２カム機構が作動するように一対の部材の他方が回転
しているとき時の縮み量よりも小さくなるようにされ、
第１カム機構が作動するように一対の部材の他方が回転
しているときの付勢手段の付勢力を、第２カム機構が作
動するように一対の部材の他方が回転しているときの付
勢手段の付勢力よりも小さくすることを特徴とするクラ
ッチ装置が提供される。
勢手段は、カム部材の相対回転により姿勢が変わるバネ
部材から構成され、第１カム機構が作動するように一対
の部材の他方が回転している時のバネ部材の縮み量が、
第２カム機構が作動するように一対の部材の他方が回転
しているとき時の縮み量よりも小さくなるようにされ、
第１カム機構が作動するように一対の部材の他方が回転
しているときの付勢手段の付勢力を、第２カム機構が作
動するように一対の部材の他方が回転しているときの付
勢手段の付勢力よりも小さくすることを特徴とするクラ
ッチ装置が提供される。
【００１１】
【作用】請求項１では、第１カム機構の第１カム部材と
第２カム部材を離反して、一対の部材が押圧手段の押圧
力に対応した力で係合しているときには、付勢手段は第
１カム機構の第１カム部材と第２カム部材を接近させる
方向に作用するので、押圧力を解除すると確実に係合が
解放される。
第２カム部材を離反して、一対の部材が押圧手段の押圧
力に対応した力で係合しているときには、付勢手段は第
１カム機構の第１カム部材と第２カム部材を接近させる
方向に作用するので、押圧力を解除すると確実に係合が
解放される。
【００１２】請求項２では、第２カム機構の第１カム部
材と第２カム部材を離反して一対の部材が係合している
時には、押圧手段は付勢力を打ち消すので、前記係合が
弱められない。一方、第１カム機構の第１カム部材と第
２カム部材を離反して、一対の部材が押圧手段の押圧力
に対応した力で係合しているときには、付勢手段は第１
カム機構の第１カム部材と第２カム部材を接近させる方
向に作用するので、押圧力を解除すると確実に係合が解
放される。
材と第２カム部材を離反して一対の部材が係合している
時には、押圧手段は付勢力を打ち消すので、前記係合が
弱められない。一方、第１カム機構の第１カム部材と第
２カム部材を離反して、一対の部材が押圧手段の押圧力
に対応した力で係合しているときには、付勢手段は第１
カム機構の第１カム部材と第２カム部材を接近させる方
向に作用するので、押圧力を解除すると確実に係合が解
放される。
【００１３】請求項３では、第２カム機構の第１カム部
材と第２カム部材を離反して一対の部材が係合している
時には、付勢力はなくすか、小さくされるので、前記係
合は、全く、あるいは、少ししか、弱められない。一
方、第１カム機構の第１カム部材と第２カム部材を離反
して、一対の部材が押圧手段の押圧力に対応した力で係
合しているときには、付勢手段は第１カム機構の第１カ
ム部材と第２カム部材を接近させる方向に作用するの
で、押圧力を解除すると確実に係合が解放される。
材と第２カム部材を離反して一対の部材が係合している
時には、付勢力はなくすか、小さくされるので、前記係
合は、全く、あるいは、少ししか、弱められない。一
方、第１カム機構の第１カム部材と第２カム部材を離反
して、一対の部材が押圧手段の押圧力に対応した力で係
合しているときには、付勢手段は第１カム機構の第１カ
ム部材と第２カム部材を接近させる方向に作用するの
で、押圧力を解除すると確実に係合が解放される。
【００１４】請求項４では、第２カム機構の第１カム部
材と第２カム部材を離反して一対の部材が係合している
時、すなわち、そのように一対の部材の他方が回転して
いる時には、付勢手段のバネ力は支持部材に受けられ、
第２カム機構には作用しないので前記係合は弱められな
い。一方、第１カム機構の第１カム部材と第２カム部材
を離反して、一対の部材が押圧手段の押圧力に対応した
力で係合しているときには、すなわち、そのように一対
の部材の他方が回転が逆転したときには、バネ力が第１
カム機構の第１カム部材と第２カム部材を接近させる方
向に作用するので、押圧力を解除すると確実に係合が解
放される。
材と第２カム部材を離反して一対の部材が係合している
時、すなわち、そのように一対の部材の他方が回転して
いる時には、付勢手段のバネ力は支持部材に受けられ、
第２カム機構には作用しないので前記係合は弱められな
い。一方、第１カム機構の第１カム部材と第２カム部材
を離反して、一対の部材が押圧手段の押圧力に対応した
力で係合しているときには、すなわち、そのように一対
の部材の他方が回転が逆転したときには、バネ力が第１
カム機構の第１カム部材と第２カム部材を接近させる方
向に作用するので、押圧力を解除すると確実に係合が解
放される。
【００１５】請求項５では、第２カム機構の第１カム部
材と第２カム部材を離反して一対の部材が係合している
時、すなわち、そのように一対の部材の他方が回転して
いる時には、付勢手段のバネはバネ力を発生しない状態
となるので、前記係合は弱められない。一方、第１カム
機構の第１カム部材と第２カム部材を離反して、一対の
部材が押圧手段の押圧力に対応した力で係合していると
きには、すなわち、そのように一対の部材の他方が回転
が逆転したときには、バネ力が第１カム機構の第１カム
部材と第２カム部材を接近させる方向に作用するので、
押圧力を解除すると確実に係合が解放される。
材と第２カム部材を離反して一対の部材が係合している
時、すなわち、そのように一対の部材の他方が回転して
いる時には、付勢手段のバネはバネ力を発生しない状態
となるので、前記係合は弱められない。一方、第１カム
機構の第１カム部材と第２カム部材を離反して、一対の
部材が押圧手段の押圧力に対応した力で係合していると
きには、すなわち、そのように一対の部材の他方が回転
が逆転したときには、バネ力が第１カム機構の第１カム
部材と第２カム部材を接近させる方向に作用するので、
押圧力を解除すると確実に係合が解放される。
【００１６】請求項６では、第２カム機構の第１カム部
材と第２カム部材を離反して一対の部材が係合している
時、すなわち、そのように一対の部材の他方が回転して
いる時には、付勢手段のバネ力が小さい状態となるの
で、前記係合は少ししか弱められない。一方、第１カム
機構の第１カム部材と第２カム部材を離反して、一対の
部材が押圧手段の押圧力に対応した力で係合していると
きには、すなわち、そのように一対の部材の他方が回転
が逆転したときには、大きなバネ力が第１カム機構の第
１カム部材と第２カム部材を接近させる方向に作用する
ので、押圧力を解除すると確実に係合が解放される。
材と第２カム部材を離反して一対の部材が係合している
時、すなわち、そのように一対の部材の他方が回転して
いる時には、付勢手段のバネ力が小さい状態となるの
で、前記係合は少ししか弱められない。一方、第１カム
機構の第１カム部材と第２カム部材を離反して、一対の
部材が押圧手段の押圧力に対応した力で係合していると
きには、すなわち、そのように一対の部材の他方が回転
が逆転したときには、大きなバネ力が第１カム機構の第
１カム部材と第２カム部材を接近させる方向に作用する
ので、押圧力を解除すると確実に係合が解放される。
【００１７】
【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、図１は本発明の実施例が従来の自動変速
機の全体の中のどの部位に適用されるのかを説明するた
めのに従来の自動変速機の全体を模式的に現したもので
ある。図１において、ＡＴは従来の自動変速機の変速機
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。
明する。まず、図１は本発明の実施例が従来の自動変速
機の全体の中のどの部位に適用されるのかを説明するた
めのに従来の自動変速機の全体を模式的に現したもので
ある。図１において、ＡＴは従来の自動変速機の変速機
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。
【００１８】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。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。
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。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。
【００１９】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、後述する第１ワンウェイクラッチＦ
1 を介してフロント＆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。
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、後述する第１ワンウェイクラッチＦ
1 を介してフロント＆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。
【００２０】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。なお、ＣＧ1 はカウン
タドライブギヤ、ＣＧ2 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。
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。なお、ＣＧ1 はカウン
タドライブギヤ、ＣＧ2 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。
【００２１】以下に示す各実施例は上記の内の第３ブレ
ーキＢ3 と第２ワンウェイクラッチＦ2 の役をおこなわ
せるものである。したがって、図２に示される様に、Ｄ
レンジ、２レンジ、Ｌレンジの第１速度段の駆動走行中
のリヤプラネタリキャリヤＫ2 の左回転をロックし、Ｌ
レンジの第１速度段の被駆動走行（エンジンブレーキ状
態）中のリヤプラネタリキャリヤＫ2 の右回転をロック
し、また、Ｒレンジの駆動走行中のリヤプラネタリキャ
リヤＫ2 の右回転をロックし、被駆動走行中の左回転を
ロックすることが必要であり、また、Ｄレンジ、２レン
ジ、Ｌレンジの第１速度段から第２速度段への変速時に
は、リヤプラネタリキャリヤＫ2 の分担トルクの方向が
反転すると同時にリヤプラネタリキャリヤＫ2 を左回転
ロック状態から右回転空転状態に直ちに移行させ、第２
速度段から第１速度段への変速時には、リヤプラネタリ
キャリヤＫ2が右回転から左回転へ反転したと同時にリ
ヤプラネタリキャリヤＫ2 をロックする必要である。
ーキＢ3 と第２ワンウェイクラッチＦ2 の役をおこなわ
せるものである。したがって、図２に示される様に、Ｄ
レンジ、２レンジ、Ｌレンジの第１速度段の駆動走行中
のリヤプラネタリキャリヤＫ2 の左回転をロックし、Ｌ
レンジの第１速度段の被駆動走行（エンジンブレーキ状
態）中のリヤプラネタリキャリヤＫ2 の右回転をロック
し、また、Ｒレンジの駆動走行中のリヤプラネタリキャ
リヤＫ2 の右回転をロックし、被駆動走行中の左回転を
ロックすることが必要であり、また、Ｄレンジ、２レン
ジ、Ｌレンジの第１速度段から第２速度段への変速時に
は、リヤプラネタリキャリヤＫ2 の分担トルクの方向が
反転すると同時にリヤプラネタリキャリヤＫ2 を左回転
ロック状態から右回転空転状態に直ちに移行させ、第２
速度段から第１速度段への変速時には、リヤプラネタリ
キャリヤＫ2が右回転から左回転へ反転したと同時にリ
ヤプラネタリキャリヤＫ2 をロックする必要である。
【００２２】図３は本発明の第１実施例を組み込んだ部
分の自動変速機の断面図であるが、本発明のクラッチ装
置１を受容する環状の凹部を有するクラッチケーシング
１００がミッションケース２００に一体的に形成され、
クラッチケーシング１００の環状の凹部内には第１カム
部材２とピストン３と第２カム部材４が配設されてい
る。第１カム部材２とピストン３の間には第１カムロー
ラ５が、ピストン３と第２カム部材４の間には第２カム
ローラ６が配設されて、ピストン３はリターンスプリン
グ７によって常時図中左方に付勢されている。なお、第
１カム部材２は本実施例においてはクラッチケーシング
１００と別体に形成されたものをクラッチケーシング１
００に固定しているが、クラッチケーシング１００に一
体的に形成することも可能である。また、ミッションケ
ース２００には、ピストン３に油圧を供給するための油
通路２００ａが配設されている。
分の自動変速機の断面図であるが、本発明のクラッチ装
置１を受容する環状の凹部を有するクラッチケーシング
１００がミッションケース２００に一体的に形成され、
クラッチケーシング１００の環状の凹部内には第１カム
部材２とピストン３と第２カム部材４が配設されてい
る。第１カム部材２とピストン３の間には第１カムロー
ラ５が、ピストン３と第２カム部材４の間には第２カム
ローラ６が配設されて、ピストン３はリターンスプリン
グ７によって常時図中左方に付勢されている。なお、第
１カム部材２は本実施例においてはクラッチケーシング
１００と別体に形成されたものをクラッチケーシング１
００に固定しているが、クラッチケーシング１００に一
体的に形成することも可能である。また、ミッションケ
ース２００には、ピストン３に油圧を供給するための油
通路２００ａが配設されている。
【００２３】一方、クラッチディスク８がリヤプラネタ
リギヤＰＧ2 のリヤプラネタリキャリヤＫ2 と一体に回
転する連結部材Ｋａに軸方向摺動自在に取り付けられ、
また、セパレータプレート９がミッションケース２００
に対して軸方向摺動自在に取り付けられている。クラッ
チディスク８とセパレータプレート９はクラッチ装置１
が軸方向に伸長せしめられ右端のセパレータプレート９
に押しつけられた時に互いに係合し、クラッチディスク
８は停止しリヤプラネタリキャリヤＫ2 の回転をロック
する。
リギヤＰＧ2 のリヤプラネタリキャリヤＫ2 と一体に回
転する連結部材Ｋａに軸方向摺動自在に取り付けられ、
また、セパレータプレート９がミッションケース２００
に対して軸方向摺動自在に取り付けられている。クラッ
チディスク８とセパレータプレート９はクラッチ装置１
が軸方向に伸長せしめられ右端のセパレータプレート９
に押しつけられた時に互いに係合し、クラッチディスク
８は停止しリヤプラネタリキャリヤＫ2 の回転をロック
する。
【００２４】図４は図３のクラッチ装置１を半径方向か
ら見た断面図であって、第１カム部材２とピストン３の
対向する面には一対のカム面２Ｌおよび３Ｌが設けら
れ、また、ピストン３と第２カム部材４の対向する面に
は一対のカム面３Ｒおよび４Ｒが設けられている。した
がってピストン３は両端面にカム面を有している。カム
面３Ｒおよび４Ｒのカム角α、また、カム面２Ｌおよび
３Ｌのカム角βは、第２カム部材４とクラッチディスク
８の間の摩擦係数をμとした時に、それぞれ、ｔａｎα
＜μ、ｔａｎβ＞μとなる様にされている。なお、クラ
ッチディスク８はクラッチ装置１が作用しない場合は上
記のようにリヤプラネタリキャリヤＫ2 と一体的に回転
し、図においては左右に移動する様に示されるが、左に
移動する様に回転する場合を正転、図中右に移動する様
に回転する場合を逆転とする。
ら見た断面図であって、第１カム部材２とピストン３の
対向する面には一対のカム面２Ｌおよび３Ｌが設けら
れ、また、ピストン３と第２カム部材４の対向する面に
は一対のカム面３Ｒおよび４Ｒが設けられている。した
がってピストン３は両端面にカム面を有している。カム
面３Ｒおよび４Ｒのカム角α、また、カム面２Ｌおよび
３Ｌのカム角βは、第２カム部材４とクラッチディスク
８の間の摩擦係数をμとした時に、それぞれ、ｔａｎα
＜μ、ｔａｎβ＞μとなる様にされている。なお、クラ
ッチディスク８はクラッチ装置１が作用しない場合は上
記のようにリヤプラネタリキャリヤＫ2 と一体的に回転
し、図においては左右に移動する様に示されるが、左に
移動する様に回転する場合を正転、図中右に移動する様
に回転する場合を逆転とする。
【００２５】ところで図４は油圧が供給されておらずク
ラッチ装置１は軸方向の長さが最も短い状態を示してお
り、クラッチディスク８と第２カム部材４は離間してお
りクラッチディスク８は正転、逆転にかかわらずその回
転をとめられることはない。次に、クラッチディスク８
が正転中に油圧を供給すると、第１カム部材２とピスト
ン３の間の隙間が増大し、図５に示される様にピストン
３と第２カム部材４が第２カムローラ６を挟んで一体的
にクラッチディスク８に押しつけられる。
ラッチ装置１は軸方向の長さが最も短い状態を示してお
り、クラッチディスク８と第２カム部材４は離間してお
りクラッチディスク８は正転、逆転にかかわらずその回
転をとめられることはない。次に、クラッチディスク８
が正転中に油圧を供給すると、第１カム部材２とピスト
ン３の間の隙間が増大し、図５に示される様にピストン
３と第２カム部材４が第２カムローラ６を挟んで一体的
にクラッチディスク８に押しつけられる。
【００２６】その結果、第２カム部材４とクラッチディ
スク８が摩擦係合し、第２カム部材４もクラッチディス
ク８に引きずられて正転方向に回転を始め、ｔａｎα＜
μとされていることにより第２カム部材４のカム面４Ｒ
が、第２カムローラ６を介して、ピストン３のカム面３
Ｒを上り、カム推力が発生し、ピストン３は図中下方向
に押し戻され、一旦広がった第１カム部材２とピストン
３の間の隙間は最小の状態になり、前記カム推力の反力
を第１カム部材２が受ける状態になり、その結果第２カ
ム部材４とクラッチディスク８は自縛的に係合される。
この自縛的な係合、以下自縛係合という、はクラッチデ
ィスク８の回転トルクが大くなればそれに応じて係合力
が大きくなる。図６はこの様に自縛係合した状態を示
す。この結果、クラッチディスク８が正転しようとする
ときにリヤプラネタリキャリヤＫ2 をロックすることが
できる。
スク８が摩擦係合し、第２カム部材４もクラッチディス
ク８に引きずられて正転方向に回転を始め、ｔａｎα＜
μとされていることにより第２カム部材４のカム面４Ｒ
が、第２カムローラ６を介して、ピストン３のカム面３
Ｒを上り、カム推力が発生し、ピストン３は図中下方向
に押し戻され、一旦広がった第１カム部材２とピストン
３の間の隙間は最小の状態になり、前記カム推力の反力
を第１カム部材２が受ける状態になり、その結果第２カ
ム部材４とクラッチディスク８は自縛的に係合される。
この自縛的な係合、以下自縛係合という、はクラッチデ
ィスク８の回転トルクが大くなればそれに応じて係合力
が大きくなる。図６はこの様に自縛係合した状態を示
す。この結果、クラッチディスク８が正転しようとする
ときにリヤプラネタリキャリヤＫ2 をロックすることが
できる。
【００２７】一方、クラッチディスク８が逆転中に油圧
を供給すると、前記図５に示された状態の後、第２カム
部材４とクラッチディスク８が摩擦係合し、第２カム部
材４もクラッチディスク８に引きずられて逆転方向に回
転を始め、それに伴い、ピストン３も第２カムローラ６
を介して逆転方向に回転を始め、ピストン３のカム面３
Ｌが第１カムローラ５を介して第１カム部材２のカム面
２Ｌを上り、カム推力が発生し、このカム推力によって
第２カム部材４とクラッチディスク８はクラッチディス
ク８は係合される。図７はこの様に係合した状態を示
す。この結果、クラッチディスク８が逆転しようとする
ときにリヤプラネタリキャリヤＫ2 をロックすることが
できる。この係合は以下に示すように、油圧による推力
を倍力するので以下倍力係合という。
を供給すると、前記図５に示された状態の後、第２カム
部材４とクラッチディスク８が摩擦係合し、第２カム部
材４もクラッチディスク８に引きずられて逆転方向に回
転を始め、それに伴い、ピストン３も第２カムローラ６
を介して逆転方向に回転を始め、ピストン３のカム面３
Ｌが第１カムローラ５を介して第１カム部材２のカム面
２Ｌを上り、カム推力が発生し、このカム推力によって
第２カム部材４とクラッチディスク８はクラッチディス
ク８は係合される。図７はこの様に係合した状態を示
す。この結果、クラッチディスク８が逆転しようとする
ときにリヤプラネタリキャリヤＫ2 をロックすることが
できる。この係合は以下に示すように、油圧による推力
を倍力するので以下倍力係合という。
【００２８】この時のクラッチ装置１の係合力Ｆは、前
記カムによるカム推力と油圧による推力の和であって油
圧に比例して増減し、油圧による推力をＦｐ、リターン
スプリング７の付勢力をＦｓとすると下記の式（１）で
現される。 Ｆ＝ａ（Ｆｐ−Ｆｓ）…（１） ここで、ａはｔａｎβ＞μとなる様に決められたカム角
βの大きさによって決まる定数である。したがって、油
圧による推力Ｆｐをリターンスプリング７の付勢力Ｆｓ
よりも小さくすれば係合力は消滅し、係合は解除され
る。上記の様に第１実施例は、第２カム部材４にはリタ
ーンスプリング７の付勢力が作用せず正転方向の自縛係
合を確実なものとすることができ、またピストン３には
リターンスプリング７の付勢力が作用して逆転方向の空
転を引きずりを発生することがなくおこなうことを可能
とし、従来技術において、Ｂ3 とＦ2 が担っていた役割
を確実におこなうことができる。
記カムによるカム推力と油圧による推力の和であって油
圧に比例して増減し、油圧による推力をＦｐ、リターン
スプリング７の付勢力をＦｓとすると下記の式（１）で
現される。 Ｆ＝ａ（Ｆｐ−Ｆｓ）…（１） ここで、ａはｔａｎβ＞μとなる様に決められたカム角
βの大きさによって決まる定数である。したがって、油
圧による推力Ｆｐをリターンスプリング７の付勢力Ｆｓ
よりも小さくすれば係合力は消滅し、係合は解除され
る。上記の様に第１実施例は、第２カム部材４にはリタ
ーンスプリング７の付勢力が作用せず正転方向の自縛係
合を確実なものとすることができ、またピストン３には
リターンスプリング７の付勢力が作用して逆転方向の空
転を引きずりを発生することがなくおこなうことを可能
とし、従来技術において、Ｂ3 とＦ2 が担っていた役割
を確実におこなうことができる。
【００２９】図８は本発明の第２実施例のカム部分の構
造を示したものであり、第１実施例に対して、第１カム
部材２とピストン３の間のカムを平面カム２Ｐ，３Ｐで
構成したものであって、その他の構成は第１実施例と同
じである。この結果、第１カムローラ５が不要となり、
カム面の面圧も下がるので、軸方向寸法を短縮すること
が可能である。なお、基本的な作用と効果も第１実施例
と同じであるのでその説明は省略する。
造を示したものであり、第１実施例に対して、第１カム
部材２とピストン３の間のカムを平面カム２Ｐ，３Ｐで
構成したものであって、その他の構成は第１実施例と同
じである。この結果、第１カムローラ５が不要となり、
カム面の面圧も下がるので、軸方向寸法を短縮すること
が可能である。なお、基本的な作用と効果も第１実施例
と同じであるのでその説明は省略する。
【００３０】図９は本発明の第３実施例の構造を示す図
であって、図９に示される様に、正転時に係合力を発生
するカム機構と、逆転時に係合力を発生するカム機構と
を分離して設けたものである。したがって、ピストン３
ａの第１カム部材２に面する端面には第１実施例のカム
面３Ｌと同様のカム面が配設されているが、クラッチデ
ィスク８に面する端面にはクラッチディスク８と係合す
る面が形成されているのみである。そして、クラッチデ
ィスク８およびセパレータプレート９をはさんでピスト
ン３ａの反対側に第２カム部材３ｂと、第３カム部材４
ａが配設され、この第２カム部材３ｂと、第３カム部材
４ａの対向面にそれぞれ第１実施例のカム面３Ｒ、４Ｒ
と同様なカム面が形成されその間に第２カムローラ６が
配置されている。なお、油圧が供給されるとピストン３
ａが図中右方向に移動し、クラッチディスク８を押圧す
るがクラッチディスク８とセパレータプレート９はいず
れも軸方向には移動自在とされているのでカム推力が発
生するまでは係合しない。
であって、図９に示される様に、正転時に係合力を発生
するカム機構と、逆転時に係合力を発生するカム機構と
を分離して設けたものである。したがって、ピストン３
ａの第１カム部材２に面する端面には第１実施例のカム
面３Ｌと同様のカム面が配設されているが、クラッチデ
ィスク８に面する端面にはクラッチディスク８と係合す
る面が形成されているのみである。そして、クラッチデ
ィスク８およびセパレータプレート９をはさんでピスト
ン３ａの反対側に第２カム部材３ｂと、第３カム部材４
ａが配設され、この第２カム部材３ｂと、第３カム部材
４ａの対向面にそれぞれ第１実施例のカム面３Ｒ、４Ｒ
と同様なカム面が形成されその間に第２カムローラ６が
配置されている。なお、油圧が供給されるとピストン３
ａが図中右方向に移動し、クラッチディスク８を押圧す
るがクラッチディスク８とセパレータプレート９はいず
れも軸方向には移動自在とされているのでカム推力が発
生するまでは係合しない。
【００３１】図１０は図４と同様に係合部分を半径方向
から見た断面図であるが、クラッチディスク８が第２カ
ム部材３ｂの背面側に係合するので、第２カム部材３ｂ
と第３カム部材４ａに設けられたカム面３ｂＲと４ａＲ
は、第１実施例のピストン３と第２カム部材４に設けら
れたカム面３Ｒと４Ｒとは逆の傾きとされている。な
お、基本的な、作用と効果は第１実施例と同じであるの
で省略するが、クラッチケーシング１００とクラッチデ
ィスク８の間が狭くてカム機構を配設できない様な場合
にもカム機構を配設することができるという利点があ
る。
から見た断面図であるが、クラッチディスク８が第２カ
ム部材３ｂの背面側に係合するので、第２カム部材３ｂ
と第３カム部材４ａに設けられたカム面３ｂＲと４ａＲ
は、第１実施例のピストン３と第２カム部材４に設けら
れたカム面３Ｒと４Ｒとは逆の傾きとされている。な
お、基本的な、作用と効果は第１実施例と同じであるの
で省略するが、クラッチケーシング１００とクラッチデ
ィスク８の間が狭くてカム機構を配設できない様な場合
にもカム機構を配設することができるという利点があ
る。
【００３２】図１１は第４実施例の構成を示す図であっ
て、自縛係合時にはピストンにリターンスプリングの付
勢力を打ち消すのに必要な油圧をかけるものである。油
圧源（図示しない）からミッションケース２００の油通
路２００ａに至る油路３００の途中にはシフトバルブ１
０が配設されていて、このシフトバルブ１０をＯＮにす
ることによってクラッチ装置１に油圧が供給されるが、
本第４実施例においては、このシフトバルブ１０と油通
路２００ａの途中からチェックバルブ１１に作動油を導
く油路４００が配設され、さらに油路４００の途中にド
レーンコントロールバルブ１２が直列に配設されてい
る。したがって、ドレーンコントロールバルブ１２がＯ
Ｎの状態でシフトバルブ１０から作動油が供給されると
チェックバルブ１１の設定圧に調圧された油圧がクラッ
チ装置１に供給されそれ以上の油圧は供給されない。な
お、１３はオリフィスであって作動油の流量を制御す
る。なお、カム機構は、図１２に示される様な構造にさ
れていて、第１カム部材２ａとピストン３ｃの対向面に
は、第１実施例と同様な、それぞれ正転時の係合用の第
２カム機構としてのカム面２Ｌと３Ｌと、逆転時の係合
用の第１カム機構としてのカム面２Ｒと３Ｒが連続的に
形成されている。
て、自縛係合時にはピストンにリターンスプリングの付
勢力を打ち消すのに必要な油圧をかけるものである。油
圧源（図示しない）からミッションケース２００の油通
路２００ａに至る油路３００の途中にはシフトバルブ１
０が配設されていて、このシフトバルブ１０をＯＮにす
ることによってクラッチ装置１に油圧が供給されるが、
本第４実施例においては、このシフトバルブ１０と油通
路２００ａの途中からチェックバルブ１１に作動油を導
く油路４００が配設され、さらに油路４００の途中にド
レーンコントロールバルブ１２が直列に配設されてい
る。したがって、ドレーンコントロールバルブ１２がＯ
Ｎの状態でシフトバルブ１０から作動油が供給されると
チェックバルブ１１の設定圧に調圧された油圧がクラッ
チ装置１に供給されそれ以上の油圧は供給されない。な
お、１３はオリフィスであって作動油の流量を制御す
る。なお、カム機構は、図１２に示される様な構造にさ
れていて、第１カム部材２ａとピストン３ｃの対向面に
は、第１実施例と同様な、それぞれ正転時の係合用の第
２カム機構としてのカム面２Ｌと３Ｌと、逆転時の係合
用の第１カム機構としてのカム面２Ｒと３Ｒが連続的に
形成されている。
【００３３】ここでチェックバルブ１１の設定圧を、初
期の摩擦係合を誘起するまでリターンスプリング７が縮
んだ時のリターンスプリング７の付勢力をピストンの受
圧面積で除した値となるように設定しておく。上記の様
に設定しておいて、正転方向にクラッチディスク８が回
転している時に、シフトバルブ１０をＯＮにして、油圧
を供給すると、初期の摩擦係合が誘起され、第１実施例
と同様に、カム推力が発生し自縛係合がおこなわれる。
この時、リターンスプリング７の付勢力は打ち消される
ので係合は確実なものとなる。次に、油圧を供給したま
まクラッチディスク８が逆転するとリターンスプリング
７の付勢力分しか油圧がかかっていないので、前述の式
（１）より係合のための推力は発生せず空転する。上記
の様に第４実施例は、正転方向の自縛係合を確実なもの
とすることができ、また逆転方向の空転を引きずりを発
生することがなくおこなうことを可能とし、従来技術に
おいて、Ｂ3 とＦ2 が担っていた役割を確実におこなう
ことができる。
期の摩擦係合を誘起するまでリターンスプリング７が縮
んだ時のリターンスプリング７の付勢力をピストンの受
圧面積で除した値となるように設定しておく。上記の様
に設定しておいて、正転方向にクラッチディスク８が回
転している時に、シフトバルブ１０をＯＮにして、油圧
を供給すると、初期の摩擦係合が誘起され、第１実施例
と同様に、カム推力が発生し自縛係合がおこなわれる。
この時、リターンスプリング７の付勢力は打ち消される
ので係合は確実なものとなる。次に、油圧を供給したま
まクラッチディスク８が逆転するとリターンスプリング
７の付勢力分しか油圧がかかっていないので、前述の式
（１）より係合のための推力は発生せず空転する。上記
の様に第４実施例は、正転方向の自縛係合を確実なもの
とすることができ、また逆転方向の空転を引きずりを発
生することがなくおこなうことを可能とし、従来技術に
おいて、Ｂ3 とＦ2 が担っていた役割を確実におこなう
ことができる。
【００３４】図１３は、本発明の第５実施例の構造を示
すものであるが、これは第４実施例におけるチェックバ
ルブ１１の代わりにアキュムレータ１４を設けたもので
ある。アキュムレータ１４は油圧源の発生した油圧を所
定の時間だけ低下させる作用をおこなう。そこで、アキ
ュムレータ１４が作用している間はリターンスプリング
７の荷重分しか油圧がかからないようにしておく。アキ
ュムレータ１４が作用しない時にはシフトバルブ１０の
出口圧がそのまま作用する。
すものであるが、これは第４実施例におけるチェックバ
ルブ１１の代わりにアキュムレータ１４を設けたもので
ある。アキュムレータ１４は油圧源の発生した油圧を所
定の時間だけ低下させる作用をおこなう。そこで、アキ
ュムレータ１４が作用している間はリターンスプリング
７の荷重分しか油圧がかからないようにしておく。アキ
ュムレータ１４が作用しない時にはシフトバルブ１０の
出口圧がそのまま作用する。
【００３５】例えば、第２速度段から第１速度段への変
速時には、リヤプラネタリキャリヤＫ2 が右回転から左
回転へ移行すると同時にクラッチを係合させる必要があ
る。シフトバルブ１０をＯＮにすると油圧の供給が開始
されるが、この時、上記の様に設定されたアキュムレー
タ１４の作用により所定の時間だけリターンスプリング
７の付勢力分しか油圧がかからないので、逆転方向での
係合は発生しない。したがって、逆転方向の動きが残っ
ていてもそれによって逆転方向での係合が発生すること
はない。そして、このアキュムレータ１４の作用が持続
している間に、正転方向にクラッチディスク８の回転が
切り換わるようにしておくことにより、クラッチディス
ク８の回転が切り換わると第１実施例と同様にカム力が
発生し、自縛係合が確実におこなわれる。したがって、
第５実施例では、自縛係合を確実におこなうとともに逆
転方向から正転方向に回転が替わった時に正転方向の回
転をロックする作動を逆転方向での引きずりなくおこな
うことができ、従来技術において、Ｂ3 とＦ2 が担って
いた役割を確実におこなうことができる。
速時には、リヤプラネタリキャリヤＫ2 が右回転から左
回転へ移行すると同時にクラッチを係合させる必要があ
る。シフトバルブ１０をＯＮにすると油圧の供給が開始
されるが、この時、上記の様に設定されたアキュムレー
タ１４の作用により所定の時間だけリターンスプリング
７の付勢力分しか油圧がかからないので、逆転方向での
係合は発生しない。したがって、逆転方向の動きが残っ
ていてもそれによって逆転方向での係合が発生すること
はない。そして、このアキュムレータ１４の作用が持続
している間に、正転方向にクラッチディスク８の回転が
切り換わるようにしておくことにより、クラッチディス
ク８の回転が切り換わると第１実施例と同様にカム力が
発生し、自縛係合が確実におこなわれる。したがって、
第５実施例では、自縛係合を確実におこなうとともに逆
転方向から正転方向に回転が替わった時に正転方向の回
転をロックする作動を逆転方向での引きずりなくおこな
うことができ、従来技術において、Ｂ3 とＦ2 が担って
いた役割を確実におこなうことができる。
【００３６】次に、第６実施例について説明するが、第
６実施例は、ピストンとリターンスプリングの間にスプ
リング座を設け、ピストンがクラッチケーシングに対し
て相対回転した時に、このスプリング座が軸方向に移動
し、自縛状態ではリターンスプリングの付勢力がピスト
ンにかからないようにしたものである。図１４は第６実
施例の構造を示す断面図であって、図１５は図１４のI-
I 面にそって見た図である。カム、クラッチディスク、
セパレータプレートについては、第４、５実施例と同じ
であるので、同じ番号でしめしてある。そして、スプリ
ング座１５がリターンスプリング７ａとピストン３ｄの
間に配設されているが、このスプリング座１５は外周側
の端部に設けた溝１６がピストン３ｄに設けた突起１７
に軸方向移動自在に嵌合し、また内周側の端部に設けた
突起１８がクラッチケーシング１００に設けたガイド穴
１９に合う様にされていて、その動きが規制されてい
る。
６実施例は、ピストンとリターンスプリングの間にスプ
リング座を設け、ピストンがクラッチケーシングに対し
て相対回転した時に、このスプリング座が軸方向に移動
し、自縛状態ではリターンスプリングの付勢力がピスト
ンにかからないようにしたものである。図１４は第６実
施例の構造を示す断面図であって、図１５は図１４のI-
I 面にそって見た図である。カム、クラッチディスク、
セパレータプレートについては、第４、５実施例と同じ
であるので、同じ番号でしめしてある。そして、スプリ
ング座１５がリターンスプリング７ａとピストン３ｄの
間に配設されているが、このスプリング座１５は外周側
の端部に設けた溝１６がピストン３ｄに設けた突起１７
に軸方向移動自在に嵌合し、また内周側の端部に設けた
突起１８がクラッチケーシング１００に設けたガイド穴
１９に合う様にされていて、その動きが規制されてい
る。
【００３７】図１６はピストン３ｄに油圧が供給されて
おらずクラッチディスク８が正転方向に空転している時
のピストン３ｄとスプリング座１５の位置を示す断面図
であり、図１７はスプリング座１５の突起１８とクラッ
チケーシング１００のガイド穴１９の位置関係をクラッ
チケーシング１００外側から中心に向かって見た図であ
る。
おらずクラッチディスク８が正転方向に空転している時
のピストン３ｄとスプリング座１５の位置を示す断面図
であり、図１７はスプリング座１５の突起１８とクラッ
チケーシング１００のガイド穴１９の位置関係をクラッ
チケーシング１００外側から中心に向かって見た図であ
る。
【００３８】次に、図１８、１９に示すのは上記の状態
から油圧をかけて、ピストン３ｄが図中右方向に移動
し、クラッチディスク８とピストン３ｄが接触して、摩
擦係合が始まる直前の状態である。図示される様に、ピ
ストン３ｄとスプリング座１５は密接し、一方、スプリ
ング座１５の突起１８とクラッチケーシング１００のガ
イド穴の位置関係は図１９に示す様な状態でスプリング
座１５はガイド穴によって拘束された状態ではない。
から油圧をかけて、ピストン３ｄが図中右方向に移動
し、クラッチディスク８とピストン３ｄが接触して、摩
擦係合が始まる直前の状態である。図示される様に、ピ
ストン３ｄとスプリング座１５は密接し、一方、スプリ
ング座１５の突起１８とクラッチケーシング１００のガ
イド穴の位置関係は図１９に示す様な状態でスプリング
座１５はガイド穴によって拘束された状態ではない。
【００３９】そして、クラッチディスク８とピストン３
ｄが摩擦係合すると、ピストン３ｄはクラッチディスク
８に引きずられてクラッチディスク８と同じ正転方向に
回転するが、このときスプリング座１５もピストン３ｄ
に引きずられて同じ正転方向に回転する。したがって、
前の状態で図１９に示される位置にあったスプリング座
１５の突起１８は、クラッチケーシング１００のガイド
穴１９の内部を図中上方に移動するが、ガイド穴１９の
ガイド縁は図示される様に上方にいくにつれて右側にず
れているので、突起１８はこれに沿って図中右方に移動
する、したがって、スプリング座１５はピストン３ｄと
離間し、ピストン３ｄにはリターンスプリング７ａの付
勢力が作用しなくなり、リターンスプリング７ａの付勢
力の影響を受けることなく係合がおこなわれる。なお、
この状態を図２０、２１に示す。一方、逆転して倍力係
合している時は、スプリング座１５の突起１８は図１９
において１８’で示されるようにガイド穴１９のガイド
縁が軸方向に延びている部分に接しているので、それ以
上軸方向の位置をかえることができず、ピストン３ｄと
スプリング座１５は接した状態が保たれる。したがっ
て、その状態から油圧を抜けばピストン３ｄは中立位置
に押しやられるので引きずりを発生することがなく逆転
方向に空転する。上記の様に第６実施例は、正転方向の
自縛係合を確実なものとすることができ、また逆転方向
の空転を引きずりを発生することがなくおこなうことを
可能とし、従来技術において、Ｂ3 とＦ2 が担っていた
役割を確実におこなうことができる。
ｄが摩擦係合すると、ピストン３ｄはクラッチディスク
８に引きずられてクラッチディスク８と同じ正転方向に
回転するが、このときスプリング座１５もピストン３ｄ
に引きずられて同じ正転方向に回転する。したがって、
前の状態で図１９に示される位置にあったスプリング座
１５の突起１８は、クラッチケーシング１００のガイド
穴１９の内部を図中上方に移動するが、ガイド穴１９の
ガイド縁は図示される様に上方にいくにつれて右側にず
れているので、突起１８はこれに沿って図中右方に移動
する、したがって、スプリング座１５はピストン３ｄと
離間し、ピストン３ｄにはリターンスプリング７ａの付
勢力が作用しなくなり、リターンスプリング７ａの付勢
力の影響を受けることなく係合がおこなわれる。なお、
この状態を図２０、２１に示す。一方、逆転して倍力係
合している時は、スプリング座１５の突起１８は図１９
において１８’で示されるようにガイド穴１９のガイド
縁が軸方向に延びている部分に接しているので、それ以
上軸方向の位置をかえることができず、ピストン３ｄと
スプリング座１５は接した状態が保たれる。したがっ
て、その状態から油圧を抜けばピストン３ｄは中立位置
に押しやられるので引きずりを発生することがなく逆転
方向に空転する。上記の様に第６実施例は、正転方向の
自縛係合を確実なものとすることができ、また逆転方向
の空転を引きずりを発生することがなくおこなうことを
可能とし、従来技術において、Ｂ3 とＦ2 が担っていた
役割を確実におこなうことができる。
【００４０】次に、図２２、２３を参照して、第７実施
例に付いて説明するが、第７実施例は、ピストンとクラ
ッチディスクが自縛係合した時に、リターンスプリング
が倒れる様にして、自縛状態では、リターンスプリング
７の付勢力がピストンに作用しないようにしたものであ
る。図２２において、７ｂはリターンスプリングであっ
て、リターンスプリング７ｂの図中上方の端部はクラッ
チケーシング１００（図示されていない）に固定された
スプリング支持板２０に、軸に直角かつ、軸の周りの円
周の半径方向に取り付けられたスプリング取り付けピン
２１に回転自在に取り付けられていて、反対のピストン
側の端部には、ボール２２が取り付けられている。一
方、第４、５、６実施例と同じ、カム面を有するピスト
ン３ｅには、前記リターンスプリング７ｂのボール２２
を受ける受け穴２３が形成されている。なお、リターン
スプリング７ｂはカム機構が配設されている部分よりも
半径方向内側に配設されている。
例に付いて説明するが、第７実施例は、ピストンとクラ
ッチディスクが自縛係合した時に、リターンスプリング
が倒れる様にして、自縛状態では、リターンスプリング
７の付勢力がピストンに作用しないようにしたものであ
る。図２２において、７ｂはリターンスプリングであっ
て、リターンスプリング７ｂの図中上方の端部はクラッ
チケーシング１００（図示されていない）に固定された
スプリング支持板２０に、軸に直角かつ、軸の周りの円
周の半径方向に取り付けられたスプリング取り付けピン
２１に回転自在に取り付けられていて、反対のピストン
側の端部には、ボール２２が取り付けられている。一
方、第４、５、６実施例と同じ、カム面を有するピスト
ン３ｅには、前記リターンスプリング７ｂのボール２２
を受ける受け穴２３が形成されている。なお、リターン
スプリング７ｂはカム機構が配設されている部分よりも
半径方向内側に配設されている。
【００４１】そして、図２２に示されているのは、ピス
トン３ｅとクラッチディスク８が非係合の状態であっ
て、リターンスプリング７ｂのピストン側の端部のボー
ル２２はピストン３ｅの受け穴２３に受容されていて、
リターンスプリング７ｂの長さはその自然長よりも短い
状態にされており、ピストン３ｅはリターンスプリング
７ｂの付勢力を受けている。
トン３ｅとクラッチディスク８が非係合の状態であっ
て、リターンスプリング７ｂのピストン側の端部のボー
ル２２はピストン３ｅの受け穴２３に受容されていて、
リターンスプリング７ｂの長さはその自然長よりも短い
状態にされており、ピストン３ｅはリターンスプリング
７ｂの付勢力を受けている。
【００４２】次に、ピストン３ｅとクラッチディスク８
が自縛係合すると、ピストン３ｅはクラッチディスク８
に引きずられて図中左方に移動する。この時、リターン
スプリング７ｂのピストン側の端部は、ピストン３ｅの
受け穴に引きずられてあるところまではピストン３ｅと
一緒に図中左方に移動するが、スプリング取り付けピン
２１と受け穴２３の距離が、リターンスプリング７ｂの
自然長よりも長くなったところでピストン３ｅに対する
付勢力が無くなり、やがて、受け穴を離脱し図２３に示
す様な状態となる。一方、クラッチディスク８が逆回転
して倍力係合した時に、ボール２２がボール受け２３に
はまった状態になり、かつリターンスプリング７ｂが自
然長より短くなる様にしておけば、リターンスプリング
７ｂが伸びようとする力が作用するので油圧を抜けばピ
ストン３ｅは中立位置に押しやられるので引きずりを発
生することがなく逆転方向に空転する。したがって、上
記のように諸元を決めることによって、第７実施例は、
正転方向の自縛係合を確実なものとすることができ、ま
た逆転方向の空転を引きずりを発生することがなくおこ
なうことを可能とし、従来技術において、Ｂ3 とＦ2 が
担っていた役割を確実におこなうことができる。
が自縛係合すると、ピストン３ｅはクラッチディスク８
に引きずられて図中左方に移動する。この時、リターン
スプリング７ｂのピストン側の端部は、ピストン３ｅの
受け穴に引きずられてあるところまではピストン３ｅと
一緒に図中左方に移動するが、スプリング取り付けピン
２１と受け穴２３の距離が、リターンスプリング７ｂの
自然長よりも長くなったところでピストン３ｅに対する
付勢力が無くなり、やがて、受け穴を離脱し図２３に示
す様な状態となる。一方、クラッチディスク８が逆回転
して倍力係合した時に、ボール２２がボール受け２３に
はまった状態になり、かつリターンスプリング７ｂが自
然長より短くなる様にしておけば、リターンスプリング
７ｂが伸びようとする力が作用するので油圧を抜けばピ
ストン３ｅは中立位置に押しやられるので引きずりを発
生することがなく逆転方向に空転する。したがって、上
記のように諸元を決めることによって、第７実施例は、
正転方向の自縛係合を確実なものとすることができ、ま
た逆転方向の空転を引きずりを発生することがなくおこ
なうことを可能とし、従来技術において、Ｂ3 とＦ2 が
担っていた役割を確実におこなうことができる。
【００４３】次に、第８実施例について説明するが、第
８実施例はリターンスプリングをスプリング支持板とピ
ストンの両方に回転可能に取り付け、自縛係合時にはピ
ストンを自縛方向へ移動させる推力を発生せしめ、か
つ、ピストンへの軸方向の付勢力を小さくせしめ、倍力
係合時にはピストンを中立位置に押し戻す推力を発生せ
しめるものである。図２４は第８実施例の構造を示すも
のであるが、２０、２１は第７実施例と同じく、それぞ
れ、スプリング支持板とスプリング取り付けピンであ
る、２４はピストン３ｆに取り付けられたスプリング取
り付けピンであって、リターンスプリング７ｃの両端
は、スプリング取り付けピン２１、２４にそれぞれ回転
自在に取り付けられている。
８実施例はリターンスプリングをスプリング支持板とピ
ストンの両方に回転可能に取り付け、自縛係合時にはピ
ストンを自縛方向へ移動させる推力を発生せしめ、か
つ、ピストンへの軸方向の付勢力を小さくせしめ、倍力
係合時にはピストンを中立位置に押し戻す推力を発生せ
しめるものである。図２４は第８実施例の構造を示すも
のであるが、２０、２１は第７実施例と同じく、それぞ
れ、スプリング支持板とスプリング取り付けピンであ
る、２４はピストン３ｆに取り付けられたスプリング取
り付けピンであって、リターンスプリング７ｃの両端
は、スプリング取り付けピン２１、２４にそれぞれ回転
自在に取り付けられている。
【００４４】図２５は自縛係合時、倍力係合時、中立位
置でのスプリング取り付け点の位置関係を模式的に現し
た図である。図中、Ｌ0 はピストン３ｆが第１カム部材
２ａ側に完全に戻った中立状態におけるスプリング取り
付けピン２４が取り付けられているピストン３ｆの面の
位置、Ｌ1 はピストン３ｆがクラッチディスク８を押圧
している時のスプリング取り付けピン２４が取り付けら
れているピストン３ｆの面の位置である。
置でのスプリング取り付け点の位置関係を模式的に現し
た図である。図中、Ｌ0 はピストン３ｆが第１カム部材
２ａ側に完全に戻った中立状態におけるスプリング取り
付けピン２４が取り付けられているピストン３ｆの面の
位置、Ｌ1 はピストン３ｆがクラッチディスク８を押圧
している時のスプリング取り付けピン２４が取り付けら
れているピストン３ｆの面の位置である。
【００４５】点Ｏはスプリング支持板２０側のスプリン
グ取り付けピン２１の位置、点Ｐ0、Ｐ1 、Ｐ2 は、そ
れぞれ、中立状態、自縛係合状態、倍力係合状態にある
時のスプリング取り付けピン２４の位置を示し、Ｐ3 は
リターンスプリング７ｃがカム角αだけ自縛係合側に傾
いた時のスプリング取り付けピン２４の位置、Ｐ4 はリ
ターンスプリング７ｃがカム角βだけ倍力係合側に傾い
た時のスプリング取り付けピン２４の仮想位置を示して
いる。θ1 、θ2 はスプリング取り付けピン２４が
Ｐ1 、Ｐ2 の位置にある時のリターンスプリング７ｃの
中立状態からの傾きである。そして、図示される様に中
立状態ではリターンスプリング７ｃとピストン３ｆの面
が垂直となるようにされている。
グ取り付けピン２１の位置、点Ｐ0、Ｐ1 、Ｐ2 は、そ
れぞれ、中立状態、自縛係合状態、倍力係合状態にある
時のスプリング取り付けピン２４の位置を示し、Ｐ3 は
リターンスプリング７ｃがカム角αだけ自縛係合側に傾
いた時のスプリング取り付けピン２４の位置、Ｐ4 はリ
ターンスプリング７ｃがカム角βだけ倍力係合側に傾い
た時のスプリング取り付けピン２４の仮想位置を示して
いる。θ1 、θ2 はスプリング取り付けピン２４が
Ｐ1 、Ｐ2 の位置にある時のリターンスプリング７ｃの
中立状態からの傾きである。そして、図示される様に中
立状態ではリターンスプリング７ｃとピストン３ｆの面
が垂直となるようにされている。
【００４６】 また、Ｑ0 ，Ｑ1 ，Ｑ2 ，Ｑ3 ，Ｑ4 は、
スプリング取り付けピン２４が前記Ｐ0 、Ｐ1 、Ｐ2 、
Ｐ3 、Ｐ4 にある時のリターンスプリング７ｃの仮想自
然長の点である。ここで、カム角Ａ のカム面を持つピ
ストンが回転しスプリングがθ傾いた時にスプリングの
自然長Ｓからの縮み量ΔＳは次式で現される。 ΔＳ＝Ｓ〔１−｛１／（ｔａｎＡ×ｓｉｎθ＋ｃｏｓθ）｝〕 この式は、θ＝Ａ の時に最大値Ｓ（１−ｃｏｓＡ）と
なり、グラフ化すると図２６の様になる。
スプリング取り付けピン２４が前記Ｐ0 、Ｐ1 、Ｐ2 、
Ｐ3 、Ｐ4 にある時のリターンスプリング７ｃの仮想自
然長の点である。ここで、カム角Ａ のカム面を持つピ
ストンが回転しスプリングがθ傾いた時にスプリングの
自然長Ｓからの縮み量ΔＳは次式で現される。 ΔＳ＝Ｓ〔１−｛１／（ｔａｎＡ×ｓｉｎθ＋ｃｏｓθ）｝〕 この式は、θ＝Ａ の時に最大値Ｓ（１−ｃｏｓＡ）と
なり、グラフ化すると図２６の様になる。
【００４７】したがって、０＜θ＜Ａの時には、ΔＳは
単調増加するのでリターンスプリングはθが小さくなる
方向、すなわち、ピストンを中立位置に戻す方向に作用
する。逆にＡ＜θの時にはΔＳは単調減少するのでリタ
ーンスプリングはθが大きくなる方、すなわち、ピスト
ンを中立位置から離す方向に作用する。したがって、図
２５に示す様に、例えば、自縛係合時のスプリング取り
付けピン２４の位置がＰ1 の様に、リターンスプリング
７ｃの傾きθがカム角αよりも大きくなるようにすれ
ば、リターンスプリング７ｃのバネ力はピストン３ｆを
自縛方向へ移動させる方向に作用し、かつ、ΔＳは減少
するので、リターンスプリング７ｃの作用によって自縛
係合が弱められることがない。
単調増加するのでリターンスプリングはθが小さくなる
方向、すなわち、ピストンを中立位置に戻す方向に作用
する。逆にＡ＜θの時にはΔＳは単調減少するのでリタ
ーンスプリングはθが大きくなる方、すなわち、ピスト
ンを中立位置から離す方向に作用する。したがって、図
２５に示す様に、例えば、自縛係合時のスプリング取り
付けピン２４の位置がＰ1 の様に、リターンスプリング
７ｃの傾きθがカム角αよりも大きくなるようにすれ
ば、リターンスプリング７ｃのバネ力はピストン３ｆを
自縛方向へ移動させる方向に作用し、かつ、ΔＳは減少
するので、リターンスプリング７ｃの作用によって自縛
係合が弱められることがない。
【００４８】一方、倍力係合時には、スプリング取り付
けピン２４の位置がＰ2 の様に、リターンスプリング７
ｃの傾きθがカム角βよりも小さくなるようにすれば、
リターンスプリング７ｃはピストン３ｆを中立位置に戻
そうとするので油圧を抜けばピストン３ｆは中立位置に
押しやられ引きずりを発生することがなく逆転方向に空
転する。したがって、上記のように諸元を決めることに
よって、第８実施例は、正転方向の自縛係合を確実なも
のとすることができ、また逆転方向の空転を引きずりを
発生することがなくおこなうことを可能とし、従来技術
において、Ｂ3 とＦ2 が担っていた役割を確実におこな
うことができる。
けピン２４の位置がＰ2 の様に、リターンスプリング７
ｃの傾きθがカム角βよりも小さくなるようにすれば、
リターンスプリング７ｃはピストン３ｆを中立位置に戻
そうとするので油圧を抜けばピストン３ｆは中立位置に
押しやられ引きずりを発生することがなく逆転方向に空
転する。したがって、上記のように諸元を決めることに
よって、第８実施例は、正転方向の自縛係合を確実なも
のとすることができ、また逆転方向の空転を引きずりを
発生することがなくおこなうことを可能とし、従来技術
において、Ｂ3 とＦ2 が担っていた役割を確実におこな
うことができる。
【００４９】次に、図２７に示すのは、第９実施例の構
造であって、第８実施例に比べると中立位置においてリ
ターンスプリング７ｃが傾けられているところが異な
る。図２８はその設定の様子を説明する図であって、図
２５と同様に、Ｐ5 が中立状態におけるピストン３ｆ側
のスプリング取り付けピン２４の位置であり、その時の
リターンスプリング７ｃの垂直軸からの傾きをθ5 とす
ると、θ5 は自縛側のカムの傾きαよりも若干小さくな
る様に設定されている。またＰ6 は自縛係合時のスプリ
ング取り付けピン２４の位置、θ6 はその時の傾きであ
りθ6 ＞αであり、Ｐ7 は倍力係合時のスプリング取り
付けピン２４の位置、θ7 はその時の傾きでありθ7 ＜
βである。
造であって、第８実施例に比べると中立位置においてリ
ターンスプリング７ｃが傾けられているところが異な
る。図２８はその設定の様子を説明する図であって、図
２５と同様に、Ｐ5 が中立状態におけるピストン３ｆ側
のスプリング取り付けピン２４の位置であり、その時の
リターンスプリング７ｃの垂直軸からの傾きをθ5 とす
ると、θ5 は自縛側のカムの傾きαよりも若干小さくな
る様に設定されている。またＰ6 は自縛係合時のスプリ
ング取り付けピン２４の位置、θ6 はその時の傾きであ
りθ6 ＞αであり、Ｐ7 は倍力係合時のスプリング取り
付けピン２４の位置、θ7 はその時の傾きでありθ7 ＜
βである。
【００５０】この様にリターンスプリング７ｃを設定し
ておいて油圧を供給するとピストン３ｆは図中上方に移
動し、それにともないリターンスプリング７ｃの垂直軸
からの傾きは増加し、やがて、カム角αよりも大きくな
る。前述したようにリターンスプリング７ｃの垂直軸か
らの傾きがカム角αより大きくなれば、すなわち、Ｐ 5
から上方に延ばした線と線分ＯＱ8 の交点Ｐ8 よりも上
方にくれば、リターンスプリング７ｃのバネ力はピスト
ン３ｆを自縛方向へ移動させる方向に作用するのでその
後は油圧を供給しなくてもピストン３ｆをクラッチディ
スク８に押しつけ摩擦係合を誘起し、カム力を発生せし
め、自縛係合させることができる。
ておいて油圧を供給するとピストン３ｆは図中上方に移
動し、それにともないリターンスプリング７ｃの垂直軸
からの傾きは増加し、やがて、カム角αよりも大きくな
る。前述したようにリターンスプリング７ｃの垂直軸か
らの傾きがカム角αより大きくなれば、すなわち、Ｐ 5
から上方に延ばした線と線分ＯＱ8 の交点Ｐ8 よりも上
方にくれば、リターンスプリング７ｃのバネ力はピスト
ン３ｆを自縛方向へ移動させる方向に作用するのでその
後は油圧を供給しなくてもピストン３ｆをクラッチディ
スク８に押しつけ摩擦係合を誘起し、カム力を発生せし
め、自縛係合させることができる。
【００５１】一方、倍力係合している時には、第８実施
例と同様に、中立位置に戻ろうとする力が作用するので
油圧を抜くと、リターンスプリング７ｃの力で中立位置
までもどり、引きずりが発生することなく逆転方向に空
転する。したがって、上記のように諸元を決めることに
よって、第９実施例は、正転方向の自縛係合を確実なも
のとすることができ、また逆転方向の空転を引きずりを
発生することがなくおこなうことを可能とし、従来技術
において、Ｂ3 とＦ2 が担っていた役割を確実におこな
うことができ、さらに、第８実施例に比べると、自縛係
合を誘起させるために与える油圧が小さくて良いという
利点がある。
例と同様に、中立位置に戻ろうとする力が作用するので
油圧を抜くと、リターンスプリング７ｃの力で中立位置
までもどり、引きずりが発生することなく逆転方向に空
転する。したがって、上記のように諸元を決めることに
よって、第９実施例は、正転方向の自縛係合を確実なも
のとすることができ、また逆転方向の空転を引きずりを
発生することがなくおこなうことを可能とし、従来技術
において、Ｂ3 とＦ2 が担っていた役割を確実におこな
うことができ、さらに、第８実施例に比べると、自縛係
合を誘起させるために与える油圧が小さくて良いという
利点がある。
【００５２】
【発明の効果】本発明の各請求項によれば、第１カム機
構によって相対回転する一対の部材が回転トルクに対応
した力で係合されている時には、この係合力を弱める力
は作用しないか、あるいは小さいので、この係合を確実
なものとすることができ、一方第２カム機構によって押
圧手段の押圧力に対応した力で係合されている時には付
勢手段は第２カム機構の間隔を狭める方向に作用するの
で確実に解放され引きずりがなくなり結果的に燃費の向
上に寄与することができる。特に、請求項１、２、４、
５のようにすれば、第１カム機構によって相対回転する
一対の部材が回転トルクに対応した力で係合されている
時には、この係合力を弱める力は全く作用しない。請求
項６のようにすれば、相対回転する一対の部材が回転ト
ルクに対応した力で係合せしめるために与える油圧を低
くすることが可能である。
構によって相対回転する一対の部材が回転トルクに対応
した力で係合されている時には、この係合力を弱める力
は作用しないか、あるいは小さいので、この係合を確実
なものとすることができ、一方第２カム機構によって押
圧手段の押圧力に対応した力で係合されている時には付
勢手段は第２カム機構の間隔を狭める方向に作用するの
で確実に解放され引きずりがなくなり結果的に燃費の向
上に寄与することができる。特に、請求項１、２、４、
５のようにすれば、第１カム機構によって相対回転する
一対の部材が回転トルクに対応した力で係合されている
時には、この係合力を弱める力は全く作用しない。請求
項６のようにすれば、相対回転する一対の部材が回転ト
ルクに対応した力で係合せしめるために与える油圧を低
くすることが可能である。
【図１】従来技術による自動変速機の構造を模式的に現
した図である。
した図である。
【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。
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】第１実施例の全体構造を示す図である。
【図４】第１実施例のカム部分の構造を示す図である。
【図５】第１実施例の作動を説明する図である。
【図６】第１実施例の作動を説明する図である。
【図７】第１実施例の作動を説明する図である。
【図８】第２実施例のカム部分の構造を示す図である。
【図９】第３実施例の全体構造を示す図である。
【図１０】第３実施例のカム部分の構造を示す図であ
る。
る。
【図１１】第４実施例の全体構造を示す図である。
【図１２】第４実施例のカム部分の構造を示す図であ
る。
る。
【図１３】第５実施例の全体構造を示す図である。
【図１４】第６実施例の全体構造を示す図である。
【図１５】図１４のI-I 線に沿って見た図である。
【図１６】第６実施例の作動を説明する図である。
【図１７】図１６のII-II 線に沿って見た図である。
【図１８】第６実施例の作動を説明する図である。
【図１９】図１８のIII-III 線に沿って見た図である。
【図２０】第６実施例の作動を説明する図である。
【図２１】図２０のIV-IV 線に沿って見た図である。
【図２２】第７実施例のリターンスプリングの構造と作
動を説明する図である。
動を説明する図である。
【図２３】第７実施例のリターンスプリングの構造と作
動を説明する図である。
動を説明する図である。
【図２４】第８実施例のリターンスプリングの構造を説
明する図である。
明する図である。
【図２５】第８実施例の作動原理を説明する図である。
【図２６】第８実施例の作動原理を説明する図である。
【図２７】第９実施例のリターンスプリングの構造を説
明する図である。
明する図である。
【図２８】第９実施例の作動原理を説明する図である。
Ｂ3 …第３ブレーキ Ｋ2 …リヤプラネタリキャリヤ １…クラッチ装置 ２…第１カム部材 ３…ピストン（第１、第２実施例） ３ａ…ピストン（第３実施例） ３ｂ…第２カム部材（第３実施例） ３ｃ…ピストン（第３，第４、第５実施例） ３ｄ…ピストン（第６実施例） ３ｅ…ピストン（第７実施例） ３ｆ…ピストン（第８，第９実施例） ４…第２カム部材 ４ａ…第３カム部材 ５…第１カムローラ ６…第２カムローラ ７…リターンスプリング ７ａ…リターンスプリング（第６実施例） ７ｂ…リターンスプリング（第７実施例） ７ｃ…リターンスプリング（第８，第９実施例） ８…クラッチディスク ９…セパレータプレート １０…シフトバルブ １１…チェックバルブ １２…ドレーンコントロールバルブ １３…オリフィス １４…アキュムレータ １５…スプリング座 １６…溝 １７…突起 １８…突起 １９…ガイド穴 ２０…スプリング支持板 ２１…スプリング取り付けピン ２２…ボール ２３…ボール受け ２４…スプリング取り付けピン １００…クラッチケーシング ２００…ハウジング ２００ａ…油通路 ３００…油路
Claims (6)
- 【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る第１カム機構と
第２カム機構から成るカム機構であって、 第１カム機構が、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、直接または間接に、第２摩擦
係合要素に当接せしめられる第２カム部材とを含み、 第２カム機構が、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直接または間接に、第１部
材の一方に当接せしめられる第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カム部材とを含む、カム機構と、 第１カム機構の第２カム部材を反第１カム部材側に向け
て押圧し、それにより、第２カム機構の第２カム部材を
第２摩擦係合要素に向けて押しつける押圧手段と、 カム機構の一部に軸方向の付勢力を与える付勢手段を備
え、 第２摩擦係合要素とそれに係合される第１カム機構のカ
ム部材の背面との間の摩擦係数をμとし、第１カム機構
のカム面の軸に垂直な面に対する傾斜角をβ、第２カム
機構のカム面の軸に垂直な面に対する傾斜角をαとした
時に、 第１カム機構はカム面の傾斜角βがｔａｎβ＞μとさ
れ、 第２カム機構はカム面が第１カム面の傾斜角とは反対側
に傾斜し、傾斜角αがｔａｎα＜μ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２カム機構の
第２カム部材が第２摩擦係合要素に押しつけられると、
第１カム機構は作動せず、第２カム機構の第２カム部材
は背面が第２摩擦係合要素と摩擦係合して第２摩擦係合
要素に引きずられ、第２カム機構の対向する一対のカム
部材は相対回転して、互いに離反方向に押圧され、第２
カム機構の第１カム部材が一対の部材の一方に、直接ま
たは間接に当接し、第２カム部材により第２摩擦係合要
素が押しつけられる第１摩擦係合要素が軸方向の移動が
制限され、第２摩擦係合要素と第１摩擦係合要素が伝達
トルクに対応した押圧力で摩擦係合され、 前記摩擦係合後に、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方向が逆転すると、第２カム機構の
第１カム部材と第２カム部材に離反が解消され、第１カ
ム機構の第２カム部材は直接または間接に一対の部材の
他方に引きずられ、第１カム機構の対向する一対のカム
部材は相対回転して、互いに離反方向に押圧され、第１
カム機構の第２カム部材の背面により直接または間接に
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摩擦係合要素が押圧手段の押圧力に
対応した力で摩擦係合され、 付勢手段が第１カム機構の第２カム部材を第１カム部材
に向けて押圧する付勢力を与えることを特徴とするクラ
ッチ装置。 - 【請求項２】 第２カム機構が作動するように一対の部
材の他方が回転しているときに、押圧手段が付勢手段の
付勢力を打ち消す押圧力を与えることを特徴とする請求
項１に記載のクラッチ装置。 - 【請求項３】 第２カム機構が作動するように一対の部
材の他方が回転しているときの付勢手段の付勢力を、第
２カム機構が作動するように一対の部材の他方が回転し
ているときの付勢手段の付勢力よりも小さくすることを
特徴とする請求項１に記載のクラッチ装置。 - 【請求項４】 付勢手段は、バネ部材およびバネ部材と
第２カム機構の第１カム部材との間に配設されてバネ部
材を支持する支持部材とから構成され、第２カム機構が
作動するように一対の部材の他方が回転しているとき
に、バネ部材のバネ力を支持部材で受けて、付勢力を与
えないようにすることを特徴とする請求項３に記載のク
ラッチ装置。 - 【請求項５】 付勢手段は、カム部材の相対回転により
姿勢が変わるバネ部材から構成され、第２カム機構が作
動するように一対の部材の他方が回転しているときに、
バネ部材を自然長にならしめて、付勢力を与えないよう
にすることを特徴とする請求項３に記載のクラッチ装
置。 - 【請求項６】 付勢手段は、カム部材の相対回転により
姿勢が変わるバネ部材から構成され、第２カム機構が作
動するように一対の部材の他方が回転している時のバネ
部材の縮み量が、第１カム機構が作動するように一対の
部材の他方が回転しているとき時の縮み量よりも小さく
なるようにされ、第２カム機構が作動するように一対の
部材の他方が回転しているときの付勢手段の付勢力を、
第１カム機構が作動するように一対の部材の他方が回転
しているときの付勢手段の付勢力よりも小さくすること
を特徴とする請求項３に記載のクラッチ装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07066252A JP3104565B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | クラッチ装置 |
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