JP4776352B2 - 自動変速機における潤滑装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機を構成する複数のクラッチの係合状態に応じて潤滑油を的確に供給できるようにした自動変速機における潤滑装置に関するものである。

入力軸の回転を減速する減速用プラネタリギヤを複数のプラネタリギヤを有するプラネタリギヤセットの各要素に複数のクラッチおよびブレーキを介して係脱可能に連結して入力軸の回転を複数段に変速する変速機構を備えた自動変速機においては、有底円筒状の第１ドラム内に第１のクラッチが収納配置され、第１ドラム内に収容された有底円筒状の第２ドラム内に第２のクラッチが収納配置されている。

これら第１および第２のクラッチの摩擦係合要素は係合により発熱量が高くなるため、一般に、入力軸に設けた潤滑用の供給通路より遠心力作用によって潤滑油をミッションケースの半径方向外方に供給し、クラッチおよびブレーキの摩擦係合要素、プラネタリギヤの噛合い部、ならびに軸受各部を潤滑するようになっている。

ところで、この種の自動変速機においては、クラッチが係合状態にあるか非係合状態にあるかによって発熱量が大きく変化するが、従来においては、係合状態に係わらず常に一定の量の潤滑油を供給するようになっており、このために、供給通路より供給される潤滑油の総供給流量は十分であっても、発熱量が高い特定の部位においては、潤滑油の供給量に不足を生ずる場合がある。

これを解消するべく、発熱量が高くなる状態を基準に潤滑油の総供給流量を増加させることが考えられるが、摩擦係合要素の発熱量は係合状態や回転数によって変動するため、発熱量が高い特定の部位においては適正な油量となっても、他の部位においては逆に潤滑油が過剰に供給される事態を招く。

本発明は、第１のクラッチと第２のクラッチが同時に係合することがないことに着目し、潤滑油の総供給流量を増加させることなく、クラッチの係合状態に応じて潤滑油を的確に振り分けるようにした自動変速機における潤滑装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数のクラッチおよびブレーキを係脱して複数段に変速する変速機構を備え、該変速機構は、第1ドラムと、該第1ドラムに配設される第1摩擦係合要素と、前記第1ドラムのボス部上に摺動可能に配設されるとともに、前記第1ドラムとともに第1シリンダ室を形成し、該第1シリンダ室に供給される圧油により前記第1摩擦係合要素を押圧可能とされる第1ピストンとを有する第1のクラッチと、前記第１ドラムに内包される第２ドラムと、該第２ドラムに配設される第２摩擦係合要素と、前記第２ドラムのボス部上に摺動可能に配設されるとともに、前記第２ドラムとともに第２シリンダ室を形成し、該第２シリンダ室に供給される圧油により前記第２摩擦係合要素を押圧可能とされる第２ピストンとを有する第２のクラッチとを有するとともに、前記第２ドラムは、前記第２摩擦係合要素に供給される潤滑油をドレーン可能とするとともに、該第２のクラッチの係合時には潤滑油のドレーン量を制限するドレーン孔を有し、前記第１ピストンは、前記第１ドラムの外周部と前記第２ドラムとの間を介して前記第１摩擦係合要素を押圧可能とされた、自動変速機における潤滑装置において、前記第１ピストンの内周面に前記第２のクラッチを潤滑し前記ドレーン孔よりドレーンされた潤滑油を溜める油溜まりを設け、該油溜まりの軸方向における前記第１摩擦係合要素側に第１の堰を設けるとともに、前記油溜まりの軸方向における前記第１シリンダ室側に前記第１の堰より内径の大きい第２の堰を設けるとともに、前記第２のクラッチが非係合で前記油溜まりに供給される油量が多くなった場合に前記第１の堰より潤滑油をあふれさせて前記第１摩擦係合要素に潤滑油を振り分けるように構成したことを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記第１ドラムの外周にブレーキを配置し、通常は前記第２の堰より潤滑油を、前記ピストンおよび前記第１ドラムに形成した開口部を介して前記ブレーキに供給するようにしたものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記第１のクラッチは、所定の低速段と所定の高速段で係合されるとともに、前記第２のクラッチは、前記所定の低速段への変速のときには非係合状態とされるとともに、前記所定の高速段への変速のときには係合状態とされるものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記変速機構はプラネタリギヤを有するとともに、該プラネタリギヤのリングギヤは、前記第１摩擦係合要素の径方向内周側に配設され、 該リングギヤを順渇した潤滑油が、前記第１摩擦係合要素に供給されるようにしたものである。

請求項１に係る発明によれば、ピストンの内周に内径の異なる堰を軸方向前後に有する油溜まりを設けたので、第２のクラッチが非係合で油溜まりに供給される油量が多くなった場合に、内径の小さい第１の堰より潤滑油をあふれさせて第１のクラッチに潤滑油を振り分けることができるようになる。これにより、潤滑油の総供給量を増加させることなく、第２のクラッチの係合状態に応じて第１のクラッチに潤滑油を適切に配分することができる。

請求項２に係る発明によれば、通常は油溜まりに溜まった潤滑油を、内径の大きい第２の堰よりピストンおよび第１ドラムに形成した開口部を介してブレーキに供給するようにしたので、第１のクラッチに多くの潤滑油を必要としないときには、開口部への潤滑油の供給が優先され、第１のクラッチに必要以上に潤滑油が供給されることがない。

請求項３に係る発明によれば、第１のクラッチは、比較的高い発熱が生じる所定の低速段では、第２のクラッチが非係合状態とされているため、第１のクラッチへの十分な潤滑油の確保が行うことができつつ、比較的発熱の小さい所定の高速段では必要以上に潤滑油を供給されることがないようにすることができる。

請求項４に係る発明によれば、プラネタリギヤのピニオンギヤとリングギヤを潤滑した潤滑油が、第１クラッチに供給されるため、第２のクラッチが係合することによって、第２クラッチＣ−４への潤滑油量が減少した場合でも、第１のクラッチの潤滑油を十分にことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、例えばフロントエンジンリヤドライブタイプの車両に用いて好適な自動変速機１０を示す。当該自動変速機１０は、車体に取付けられたミッションケース１１内にトルクコンバータ１２および変速機構１３を備えている。エンジンからの出力は、トルクコンバータ１２のポンプインペラおよびタービンライナーを介して自動変速機１０の入力軸１５に入力される。変速機構１３は入力軸１５より入力された回転を変速して駆動輪に連結された出力軸１６に出力する。トルクコンバータ１２には、ロックアップクラッチ１７が備えられている。また、自動変速機１０の入力軸１５及び出力軸１６は、車両の進行方向に対して同軸とされている。またトルクコンバータ１２は、車両の進行方向に対して前方側に配設されるとともに、出力軸１６は車両の進行方向に対して後方側に配設されている。なお、本実施の形態において、自動変速機１０の軸方向におけるトルクコンバータ１２側（車両の進行方向前方側）を「前方」、出力軸１６側（車両の進行方向後方側）を「後方」と呼称する。

変速機構１３は、ミッションケース１１内に同軸上に順次支承された入力軸１５、減速用プラネタリギヤ２０、複数のプラネタリギヤから構成されるプラネタリギヤセット２１、出力軸１６、第１ないし第４のクラッチＣ−１〜Ｃ−４ならびに第１および第２のブレーキＢ−１、Ｂ−２にて構成されている。

入力軸１５の回転を減速して減速回転部材に伝達する減速用プラネタリギヤ２０は、ミッションケース１１に常時固定されて回転を規制されたサンギヤＳ１、前記入力軸１５に直結されたキャリアＣ１、キャリアＣ１に支承されサンギヤＳ１と噛合する第１ピニオン２３Ａ、キャリアＣ１に支承され第１ピニオン２３Ａと噛合する第２ピニオン２３Ｂ、および第２ピニオン２３Ｂと噛合するリングギヤＲ１から構成されている。

プラネタリギヤセット２１は、一例として、シングルピニオンプラネタリギヤとダブルピニオンプラネタリギヤとを組み合わせたラビニヨ式のギヤセットで構成されている。

プラネタリギヤセット２１の小径の第１サンギヤＳ２は、第１のクラッチＣ−１により減速用プラネタリギヤ２０のリングギヤＲ１に係脱可能に連結され、大径の第２サンギヤＳ３は、第３のクラッチＣ−３により減速用プラネタリギヤ２０のリングギヤＲ１に係脱可能に連結されるとともに、第４のクラッチＣ−４により減速用プラネタリギヤ２０のキャリアＣ１を介して入力軸１５に係脱可能に連結される。ショートピニオン２５は、第１サンギヤＳ２と噛合される。またロングピニオン２６は第２サンギヤＳ３と噛合するとともに、ショートピニオン２５と噛合する。これらショートピニオン２５およびロングピニオン２６は直結構造のキャリアＣ２、Ｃ３にそれぞれ回転可能に支承されている。リングギヤＲ２はロングピニオン２６に噛合されるとともに、出力要素として出力軸１６に連結されている。

第２サンギヤＳ３は、第１のブレーキＢ−１によりミッションケース１１に係脱可能に連結される。キャリアＣ２（Ｃ３）は、第２のクラッチＣ−２により入力軸１５に係脱可能に連結される。また、キャリアＣ２（Ｃ３）は、第２のブレーキＢ−２によりミッションケース１１に係脱可能に連結されるとともに、ワンウェイクラッチＦ−１によって係止可能とされている。

以上のように構成された自動変速機１０は、第１ないし第４のクラッチＣ−１〜Ｃ−４、第１および第２のブレーキＢ−１、Ｂ−２を選択的に係脱し、入力軸１５、出力軸１６、減速用プラネタリギヤ２０およびプラネタリギヤセット２１の各要素を選択的に連結、あるいは固定することにより、前進８段、後進２段のギヤ比を成立することができる。図２において、各ギヤ段に対応するクラッチ、ブレーキの欄に○が付されている場合、クラッチおよびブレーキの係合状態を示し、無印であれば、開放状態を示している。

以下、各ギヤ段の作動について説明する。シフトレンジがＰ（パーキング）レンジ及びＮ（ニュートラル）レンジである場合、全てのクラッチＣ−１〜Ｃ−４およびブレーキＢ−１、Ｂ−２は解放状態にあるので、入力軸１５と出力軸１６との動力伝達が切断されている。

前進１速の場合には、図２に示すように、第１のクラッチＣ−１が係合されるとともに、ワンウェイクラッチＦ−１が係合される。これにより、減速用プラネタリギヤ２０のリングギヤＲ１の減速回転が、第１のクラッチＣ−１を介してプラネタリギヤセット２１の第１サンギヤＳ２に入力される。そして、第１サンギヤＳ２の減速回転が、ワンウェイクラッチＦ−１により一方向の回転が規制されているキャリアＣ２（Ｃ３）を介してさらに減速されてリングギヤＲ２に入力され、出力軸１６は１速のギヤ比で減速して正回転される。なお、エンジンブレーキ時には、ワンウェイクラッチＦ−１に代わって第２のブレーキＢ−２が係合され、キャリアＣ２（Ｃ３）の回転が固定される。

前進２速の場合には、第１のクラッチＣ−１が係合され、第１のブレーキＢ−１が係合される。これにより、減速用プラネタリギヤ２０のリングギヤＲ１の減速回転が、第１のクラッチＣ−１を介して第１サンギヤＳ２に入力され、第２サンギヤＳ３が第１のブレーキＢ−１により固定されているので、リングギヤＲ２延いては出力軸1６は２速のギヤ比で減速して正回転される。

前進３速の場合には、第１および第３のクラッチＣ−１、Ｃ−３が係合される。これにより、減速用プラネタリギヤ２０のリングギヤＲ１の減速回転が、第１のクラッチＣ−１を介して第１サンギヤＳ２に入力されるとともに，第３のクラッチＣ−３を介して第２サンギヤＳ３に入力されるので、プラネタリギヤセット２１が一体回転され、リングギヤＲ２延いては出力軸１６は、入力軸１５の回転が減速用プラネタリギヤ２０により減速された３速のギヤ比で減速して正回転される。

前進４速の場合には、第１および第４のクラッチＣ−１、Ｃ−４が係合される。これにより、減速用プラネタリギヤ２０のリングギヤＲ１の減速回転が、第１のクラッチＣ−１を介して第１サンギヤＳ２に入力されるとともに、減速用プラネタリギヤ２０のキャリアＣ１の回転が第４のクラッチＣ−４を介して第２サンギヤＳ３に入力され、リングギヤＲ２延いては出力軸１６は、４速のギヤ比で正回転される。

前進５速の場合には、第１および第２のクラッチＣ−１，Ｃ−２が係合される。これにより、減速用プラネタリギヤ２０のリングギヤＲ１の減速回転が、第１のクラッチＣ−１を介して第１サンギヤＳ２に入力されるとともに、入力軸１５の回転が第２のクラッチＣ−２を介して直結された第１および第２キャリアＣ２，Ｃ３に入力されるので、リングギヤＲ２延いては出力軸１６は５速のギヤ比で減速して正回転される。

前進６速の場合には、第２および第４のクラッチＣ−２、Ｃ−４が係合される。これにより、減速用プラネタリギヤ２０のキャリアＣ１を介して入力軸１５の入力回転が、第４のクラッチＣ−４を介して第２サンギヤＳ３に入力されるとともに、入力軸１５の回転が第２のクラッチＣ−２を介して直結された第１および第２キャリアＣ２，Ｃ３に入力されるので、プラネタリギヤセット２１は入力軸１５と一体的に回転され、リングギヤＲ２延いては出力軸１６は６速のギヤ比で正回転される。

前進７速の場合には、第２および第３のクラッチＣ−２、Ｃ−３が係合される。これにより、入力軸１５の回転が第２のクラッチＣ−２を介して直結された第１および第２キャリアＣ２，Ｃ３に入力されるとともに、減速用プラネタリギヤ２０のリングギヤＲ１の減速回転が第３のクラッチＣ−３を介して第２サンギヤＳ３に入力されるので、リングギヤＲ２延いては出力軸１６は７速のギヤ比で増速して正回転される。

前進８速の場合には、第２のクラッチＣ−２が係合され、第１のブレーキＢ−１が係合される。これにより、入力軸１５の回転が第２のクラッチＣ−２を介して直結された第１および第２キャリアＣ２，Ｃ３に入力され、また、第１のブレーキＢ−１によって第２サンギヤＳ３が固定されるので、リングギヤＲ２延いては出力軸１６は８速のギヤ比で増速して正回転される。

また、後進１速の場合には、第３のクラッチＣ−３および第２のブレーキＢ−２が係合される。これにより、入力軸１５の回転が第３のクラッチＣ−３を介して第２サンギヤＳ３に入力されるとともに、直結された第１および第２キャリアＣ２，Ｃ３が第２のブレーキＢ−２によって固定されるので、リングギヤＲ２延いては出力軸１６は後進１速のギヤ比で減速して逆回転される。

後進２速の場合には、第４のクラッチＣ−４および第２のブレーキＢ−２が係合される。これにより、減速用プラネタリギヤ２０のキャリアＣ１を介して入力軸の回転が第４のクラッチＣ−４を介して第２サンギヤＳ３に入力されるとともに、直結された第１および第２キャリアＣ２，Ｃ３が第２のブレーキＢ−２によって固定されるので、リングギヤＲ２延いては出力軸１６は後進２速のギヤ比で減速して逆回転される。

図３および図４に、減速用プラネタリギヤ２０と、第３および第４のクラッチＣ−３、Ｃ−４と、第１のブレーキＢ−１の具体的構成を示す機構図である。同図において、ミッションケース１１は、入力軸１５は、ミッションケース１１、ミッションケース１１に固定されたオイルポンプボディ２７およびステータシャフト３０に回転可能に支持されている。ステータシャフト３０は、オイルポンプボディ２７のボス部２７ａの内周に圧入固定されている。また、ステータシャフト３０の後方側端部の外周側には、減速用プラネタリギヤ２０が配置されるとともに、減速用プラネタリギヤ２０のサンギヤＳ１がスプライン係合により回転不能とされている。減速プラネタリギヤ２０のキャリアＣ１は、入力軸１５より突出されるフランジ部と溶接により接合されており、入力軸１５と一体回転可能とされている。また、キャリアＣ１は第１ピニオンシャフトと第２ピニオンシャフトを有しており、それぞれ第１ピニオン２３Ａと第２ピニオン２３Ｂとを回転自在に支持している。減速プラネタリギヤ２０のリングギヤＲ１は、第２ピニオン２３Ｂと噛合し、入力軸１５の入力回転より減速されて回転される。リングギヤＲ１は外周面にスプライン歯を有し、第３のクラッチＣ−３のフリクションプレート４２とスプライン係合され、第３のクラッチＣ−３の係合時には、第１ドラム３１に減速回転を伝達可能としている。

入力軸１５に形成された潤滑用の供給通路８１より油孔８５を介して供給される潤滑油は、キャリアＣ１に形成される潤滑油路、そして第１ピニオンシャフトと第２ピニオンシャフト内に形成された潤滑油路を経由して、第１ピニオン２３Ａと第２ピニオン２３Ｂをする。そして、潤滑油はリングギヤＲ１を潤滑したのち、第３のクラッチＣ−３の摩擦係合要素に供給される。

ミッションケース１１内には、有底円筒状の第１ドラム３１を有する第３のクラッチＣ−３と、有底円筒状の第２ドラム３２を有する第４のクラッチＣ−４が収容されている。第４のクラッチＣ−４は、第１ドラム３１の内周側に収容されている。第１ドラム３１は、オイルポンプボディ２７のボス部２７ａの外周に圧入されたスリーブ部材３３の外周に回転可能に支持されている。また、第２ドラム３２は、第１ドラム３１の内周側に延設されているボス部３１ａに支持されているとともに、後述するスプライン係合部９５によって一体回転可能に係合されている。

第１ドラム３１の内周側には、スリーブ部材３３の外周に回転可能に支持されるボス部３１ａが設けられ、ボス部３１ａの内周とスリーブ部材３３の外周との間には複数のシール部材が介在されている。第１ドラム３１のボス部３１ａの後方側端部は、オイルポンプボディ２７のボス部２７ａの後方側端部の外周に嵌着された鉄製の固定スリーブ３５にメタルブッシュ状の主軸受３６を介して回転可能に支持されている。主軸受３６はそれ単体で第１ドラム３１を回転支持するに十分な軸方向長さを有している。

なお、ボス部３１ａの前方側端部の内周には、主軸受３６と比して軸方向長さの短いメタルブッシュ状の補助軸受３７が圧入されている。補助軸受３７はスリーブ部材３３の外周に隙間を存して遊嵌され、通常は軸受として機能しないようになっている。そして、補助軸受３７は、ジャイロモーメント等の傾きに対する力が第１ドラム３１に加わり、第１ドラム３１が所定以上傾いた場合のみ、スリーブ部材３３の外周に当接して軸受として機能する。

第１ドラム３１の外周部３１ｂの開口側の一端は、第３のクラッチＣ−３を介して減速用プラネタリギヤ２０のリングギヤＲ１に係脱可能に連結されるようになっている。第３のクラッチＣ−３は、外周部３１ｂにスプライン係合されたセパレートプレート４１およびリングギヤＲ１にスプライン係合されたフリクションプレート４２からなる摩擦係合要素と、第１油圧サーボとによって構成されている。第１油圧サーボは、第１ドラム３１の底部に形成された第１シリンダ室４３に摺動可能に収納された第１ピストン４４と、第１ドラム３１のボス部３１ａに配設されるキャンセラプレート９１と、第１ピストン４４を付勢するリターンスプリング４５と、によって構成されている。

第１ドラム３１のボス部３１ａの外周にはスナップリング９０によってキャンセラプレート９１の内周部が軸方向の一方への移動を規制されて係止されており、キャンセラプレート９１の外周部は第１ピストン４４の内周面に液密的に嵌合され、キャンセラプレート９１と第１ピストン４４との間に第１キャンセル室９２を形成している。キャンセラプレート９１と第１ピストン４４との間には、第１ピストン４４を軸方向に第３のクラッチＣ−３を開放させるように付勢するリターンスプリング４５が配置されている。

第１キャンセル室９２は、オイルポンプボディ２７のボス部２７ａ、スリーブ部材３３および第１ドラム３１に半径方向に形成されたキャンセル油供給孔９３より、キャンセル油（潤滑油）が供給されるようになっている。また、第１キャンセル室９２に供給されたキャンセル油は、キャンセラプレート９１の内周部に形成されたキャンセル油排出溝９１ａより外部に排出されるようになっている。第１キャンセル室９２は、第１シリンダ室４３内の油によって発生する遠心油圧をキャンセルする働きを有する。

第１ピストン４４は第１ドラム３１の外周部３１ｂの内周に沿って延在する大径円筒部４４ａを備え、大径円筒部４４ａの先端部は第３のクラッチＣ−３の摩擦係合要素の側方に対応して配置されている。油圧サーボの第１シリンダ室４３は、第１ドラム３１のボス部３１ａ、スリーブ部材３３にそれぞれ形成された油孔からなる供給通路４７を介してオイルポンプボディ２７のボス部２７ａに形成される油路に連通されている。ボス部２７ａに形成される油路は図略の油圧制御装置に接続され、油圧制御装置より供給される圧油により、第１ピストン４４がリターンスプリング４５のばね力に抗して摺動され、第３のクラッチＣ−３の摩擦係合要素を摩擦係合するようになっている。また、圧油の供給が停止されると、リターンスプリング４５のばね力によって摩擦係合要素の摩擦係合が解除されるようになっている。

第２ドラム３２は、第３のクラッチＣ−３の第１ピストン４４の大径円筒部４４ａの内方に配設されている。第２ドラム３２の内周側には、第１ドラム３１のボス部３１ａの径方向外周に配設されるボス部３２ａが設けられ、外周側には外周部３２ｂが設けられている。第２ドラム３２のボス部３２ａの後方側端部の内周には、図４に示すように、内スプライン３２ｃが形成され、この内スプライン３２ｃは、第１ドラム３１のボス部３１ａの前方側端部の外周に形成された外スプライン３１ｃにスプライン係合されており、第２ドラム３２は第１ドラム３１と一体的に回転される。

第２ドラム３２の外周部３２ｂの開口側（後方側）の端部は、第４のクラッチＣ−４を介して減速用プラネタリギヤ２０のキャリアＣ１に係脱可能に連結されるようになっている。第４のクラッチＣ−４は、外周部３２ｂの内周にスプライン係合されたセパレートプレート５１およびキャリアＣ１に結合されたクラッチハブ５６の外周にスプライン係合されたフリクションプレート５２とからなる摩擦係合要素と、第２油圧サーボとによって構成されている。第２油圧サーボは、第２ドラム３２の底部に形成された第２シリンダ室５３に摺動可能に収納された第２ピストン５４と、第１ドラム３１のボス部３１ａに配設されるキャンセラプレート９７と、第２ピストン５４を付勢するリターンスプリング５５によって構成されている。第２ピストン５４の一端は第２ドラム３２の外周部３２ｂの内周にスプライン係合されて、第４のクラッチＣ−３の摩擦係合要素の後方に配置されている。第２ピストン５４は、スプライン係合部９５を形成した第２ドラム３２のボス部３２ａの外周側に配置されている。

第１ドラム３１のボス部３１ａの後方側端部の外周にはスナップリング９６によってキャンセラプレート９７が軸方向の一方への移動を規制されて配設されており、キャンセラプレート９７の外径側は第２ピストン５４の内周面に嵌合され、キャンセラプレート９７と第２ピストン５４との間に第２キャンセル室９８を形成している。キャンセラプレート９７と第２ピストン５４との間には、第２ピストン５４を軸方向に第４のクラッチＣ−４を開放させるように付勢するリターンスプリング５５が配置されている。

上記した第１ドラム３１、セパレートプレート４１とフリクションプレート４２からなる摩擦係合要素、第１シリンダ室４３、第１ピストン４４、リターンスプリング４５、第１ドラム３１と第１ピストン４４により液密状に形成される油圧サーボにより、第３のクラッチＣ−３が構成され、第１ドラム３１に、摩擦係合要素、第１ピストン４４、リターンスプリング４５が収納されている。

同様に、第２ドラム３２、セパレートプレート５１とフリクションプレート５２からなる摩擦係合要素、第２ピストン５４、リターンスプリング５５、第２ドラム３２と第２ピストン５４により液密状に形成される油圧サーボにより、第４のクラッチＣ−４が構成され、第２ドラム３２に、摩擦係合要素、第２ピストン５４、リターンスプリング５５が収納されている。

圧油供給通路６０は、第１ドラム３１のボス部３１ａに円周上等角度位置において半径方向に形成した複数の第２作動油供給孔６５と、第２ドラム３２のボス部３２ａに円周上等角度位置において半径方向に形成した複数の第３作動油供給孔６６と、両ボス部３１ａ、３２ａの間に形成された環状油路６７とによって構成され、第２および第３作動油供給孔６５、６６は環状油路６７を介して互いに連通されている。スリーブ部材３３上には、一対のシールリング９９が第２作動油供給孔６５の軸方向両側に配設されている。また、第１ドラム３１のボス部３１ａ上には、シールリング（Ｏリング）１００が第２および第３作動油供給孔６５、６６の軸方向両側にそれぞれ配設されており、環状油路６７を形成している。

第１ドラム３１の外径部３１ｂの外周は、第１のブレーキＢ−１を介してミッションケース１１に係脱可能に連結されるようになっている。第１のブレーキＢ−１は、ミッションケース１１の内周にスプライン係合されたセパレートプレート７１および第１ドラム３１の外径部３１ｂの外周にスプライン係合されたフリクションプレート７２とからなる摩擦係合要素と、油圧サーボとによって構成されている。油圧サーボは、ミッションケース１１に形成された油室７３に摺動可能に収納されたピストン７４と、ピストン７４を付勢するリターンスプリング７５によって構成されている。

ピストン７４の先端は第１のブレーキＢ−１の摩擦係合要素の側方まで延在されている。油圧サーボの油室７３は、ミッションケース１１に形成された図略の油路等を介して油圧制御装置に接続され、油圧制御装置より供給される圧油により、ピストン７４がリターンスプリング７５のばね力に抗して摺動され、第１のブレーキＢ−１の摩擦係合要素を摩擦係合するようになっている。また、圧油の供給が停止されると、リターンスプリング７５のばね力によって摩擦係合要素の摩擦係合が解除されるようになっている。

また、入力軸１５には、潤滑用の供給通路８１が形成され、図略のオイルポンプより吐出された潤滑油が油圧制御装置、及び供給孔８３を介して供給通路８１に供給されるようになっている。供給通路８１には複数列の供給孔８４、８５が連通され、これら供給孔８４、８５を介してミッションケース１１内の各部に潤滑油が供給されるようになっている。ミッションケース１１内に供給された潤滑油は遠心力作用によって径方向外方に飛散され、減速用プラネタリギヤ２０、クラッチＣ−３、Ｃ−４およびブレーキＢ−１、軸受等の各部位に供給される。

上記した第３のクラッチＣ−３の第１ピストン４４の大径円筒部４４ａの内周には、図５に詳細図示するように、環状溝からなる油溜まり８７が形成されている。油溜まり８７に対応して第２ドラム３２の外周部３２ｂには開口８８が形成され、これにより、第４のクラッチＣ−４の摩擦係合要素の内周側より供給された潤滑油が、摩擦係合要素の隙間および外周部３２ｂの開口８８を介して油溜まり８７に供給されるようになっている。

油溜まり８７の軸方向の前後には径差を有する堰が設けられ、開口部側の堰８７ａの内径は底部側の堰８７ｂの内径より小さく設定されている。すなわち、図５に示すように、開口部側の堰８７ａの内径はＤ１、底部側の堰８７ｂの内径はＤ１よりΔＤだけ大径のＤ２に設定されている。これにより、油溜まり８７に供給され遠心力によって油溜まり８７に溜まった潤滑油は、通常時においては、油溜まり８７より開口部側の堰８７ａよりあふれ出ることがなく、常時は底部側の堰８７ｂより底部側に向かって流れ、第１ピストン４４に形成された開口８９および第１ドラム３１の外周部３１ｂに形成された開口９０を介して第１のブレーキＢ−１の摩擦係合要素に供給されるようになっている。

ここで、第４のクラッチＣ−４の摩擦係合要素の内周側よりクラッチケース部３２ｂの開口８８を介して油溜まり８７に流れる潤滑油の油量は、第４のクラッチＣ−４が係合状態にある場合には減少され、第４のクラッチＣ−４が非係合状態にある場合には増加されて、より多くの潤滑油が油溜まり８７に供給される。これは第４のクラッチＣ−４が係合状態にある場合には、潤滑油が摩擦係合要素を通り抜ける流路が制限されるためである。従って、第４のクラッチＣ−４が非係合状態にある場合には、油溜まり８７に供給される潤滑油の油量が増加されるようになり、これによって、油溜まり８７の開口部側の堰８７ａより潤滑油があふれ、あふれた潤滑油は第３のクラッチＣ−３に供給される。

ここで自動変速機の変速時において、アップシフトの際には係合側のクラッチにおいて回転数を吸収しながら変速を行うので、係合側のクラッチの発熱が厳しいのが一般的である。

本実施の形態における自動変速機においては、図２の係合表から明らかなように、第３のクラッチＣ−３と第４のクラッチＣ−４が同時に係合状態になることがなく、第４のクラッチＣ−４が係合状態にある場合には第３のクラッチＣ−３は非係合状態にあり、第３のクラッチＣ−３が係合状態にある場合には第４のクラッチＣ−４は非係合状態にある。ここで、第3のクラッチＣ−３が係合されるのは、3速、７速そして、後退1速の3つの変速段である。このとき、3速の場合には、アップシフトの際、先の変速段（1速もしくは2速）において、第4のクラッチＣ−４は開放されている。そのため、非係合状態の第４のクラッチＣ−４を介してより多くの潤滑油が油溜まり８７に供給され、その結果、開口部側の堰８７ａを介して十分な量の潤滑油が第３のクラッチＣ−３に供給され、第３のクラッチＣ−３を効果的に冷却できるようになっている。よって、比較的高い発熱が起こりうる3速達成時には、十分に潤滑油によって冷却された状態にて第3のクラッチＣ−３が係合されるため、第3のクラッチＣ−３の摩擦係合要素の耐久性を確保することができる。また、後退1速を達成する場合には、先にニュートラル状態から、後退1速が達成されるため、3速達成時と同様に第3のクラッチＣ−３の係合を十分に冷却された状態とすることができる。

なお、第３のクラッチＣ−３には、油溜まり８７以外からも常時潤滑油が供給されるようになっているが、発熱量が高くなる係合状態においては、油溜まり８７からも供給されることで、より多くの潤滑油が供給されるようになる。

ところで、アップシフト時の7速達成時（６−７変速時）では、6速では第４のクラッチＣ−４が係合状態にあり、第３のクラッチＣ−３が係合直前の状態においては、第２ドラム３２のクラッチケース部３２ｂの開口８８を介して油溜まり８７に流れる潤滑油の油量は少ないので、ブレーキＢ−１への潤滑が優先され、第１ピストン４４の開口部側の堰８７ａより潤滑油があふれ出る量が減少する。

従って、第３のクラッチＣ−３が係合した直後の状態においては、一時的に第３のクラッチＣ−３に十分な量の潤滑油が減少する条件があるが、このような条件は、図２の係合表からも明らかなように、前進６速から７速への変速パターンであって、この変速パターンにおいては7速のような比較的高速段の達成時には第３のクラッチＣ−３の発熱量があまり大きくないので、油溜まり８７以外からの潤滑油で十分冷却可能、実用上問題となることはない。

上記した実施の形態によれば、第３のクラッチＣ−３が係合状態にある場合には、第４のクラッチＣ−４は非係合状態にあるので、非係合状態の第４のクラッチＣ−４を介して油溜まり８７に供給される潤滑油が増加されるため、油溜まり８７の開口部側の堰８７ａより潤滑油があふれ、発熱量の高い第３のクラッチＣ−３に潤滑油が供給される。従って、潤滑油の総供給流量を増加させなくても、必要なクラッチに潤滑油を的確に振り分けることができるようになる。

また、第４のクラッチＣ−４が係合状態にある場合には、第４のクラッチＣ−４を介して油溜まり８７に供給される潤滑油の量が減少されるため、油溜まり８７の開口部側の堰８７ａより潤滑油があふれ出ることがなくなり、底部側の堰８７ｂより第１のブレーキＢ−１側に潤滑油が供給されるようになるが、この場合には、第３のクラッチＣ−３は非係合状態にあり、それほど潤滑油を必要としていないので、却って必要以上の潤滑油を供給されることがない点で有効である。

また、従来では第２ドラム３２のように、高速回転させられるドラムなどは、その終端部が遠心力により径方向外方へ開くように変形させられる恐れがあるため、変形が起こった際に部材が干渉を起こさないように、十分な部材間のクリアランスを設定する必要がある。しかし、本実施の形態においては、第２ドラム３２の終端部の外周側に油溜まり８７を形成したため、例え第２ドラム３２の終端部が遠心力により変形を起こしたとしても、油溜まり８７のクリアランスとなり、部材間の干渉を防止することが可能となる。よって、クリアランスを別途設定する必要性がなく、径方向のコンパクト化を達成することが可能となる。

上記した実施の形態においては、前進８段、後進２段のギヤ比を達成できる自動変速機について説明したが、本発明はそのようなものに限定されるものではなく、一つのクラッチを介して他のクラッチに潤滑油を供給する広範な自動変速機に適用できるものである。

また、上記した実施の形態においては、プラネタリギヤセット２１をシングルピニオンプラネタリギヤとダブルピニオンプラネタリギヤとを組み合わせたラビニヨ式ギヤセットを例にとって説明したが、本発明におけるプラネタリギヤセット２１は、ラビニヨ式ギヤセットに限定されるものではなく、複数（２つ以上）のプラネタリギヤを有するプラネタリギヤセットであれば、あらゆる構成のものを採り得るものである。

斯様に、上記した実施の形態で述べた具体的構成は、本発明の一例を示したものにすぎず、本発明はこのような具体的構成に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の態様を採り得ることは勿論である。

本発明に係る自動変速機を示すスケルトン図である。 図１における自動変速機の各ギヤ段におけるブレーキ及びクラッチの係合状態を示す図である。 本発明の実施の形態に係る自動変速機の潤滑装置を示す断面図である。 図３の一部を拡大して示した図である。 図４におけるピストンに形成した油溜まりを示す図である。

符号の説明

１０・・・自動変速機、１１・・・ミッションケース、１３・・・変速機構、１５・・・入力軸、１６・・・出力軸、２０・・・減速用プラネタリギヤ、２１・・・プラネタリギヤセット、２７・・・オイルポンプボディ２７、２７ａ・・・円筒支持部（ボス部）、３１・・・第１ドラム、３２・・・第２ドラム、４３、５３、７３・・・シリンダ室、４４、５４、７４・・・ピストン、４４ａ・・・大径円筒部、８１・・・供給通路、８３、８４、８５・・・供給孔、８７・・・油溜まり、８７ａ・・・開口部側の堰、８７ｂ・・・底部側の堰、８８、９０・・・開口、８９・・・流路、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・サンギヤ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・キャリア、Ｒ１、Ｒ２・・・リングギヤ、Ｃ−１・・・第１のクラッチ、Ｃ−２・・・第２のクラッチ、Ｃ−３・・・第３のクラッチ、Ｃ−４・・・第４のクラッチ、Ｂ−１・・・第１のブレーキ、Ｂ−２・・・第２のブレーキ。

Claims (4)

1. 複数のクラッチおよびブレーキを係脱して複数段に変速する変速機構を備え、
   該変速機構は、第1ドラムと、該第1ドラムに配設される第1摩擦係合要素と、前記第1ドラムのボス部上に摺動可能に配設されるとともに、前記第1ドラムとともに第1シリンダ室を形成し、該第1シリンダ室に供給される圧油により前記第1摩擦係合要素を押圧可能とされる第1ピストンとを有する第1のクラッチと、
   前記第１ドラムに内包される第２ドラムと、該第２ドラムに配設される第２摩擦係合要素と、前記第２ドラムのボス部上に摺動可能に配設されるとともに、前記第２ドラムとともに第２シリンダ室を形成し、該第２シリンダ室に供給される圧油により前記第２摩擦係合要素を押圧可能とされる第２ピストンとを有する第２のクラッチとを有するとともに、
   前記第２ドラムは、前記第２摩擦係合要素に供給される潤滑油をドレーン可能とするとともに、該第２のクラッチの係合時には潤滑油のドレーン量を制限するドレーン孔を有し、
   前記第１ピストンは、前記第１ドラムの外周部と前記第２ドラムとの間を介して前記第１摩擦係合要素を押圧可能とされた、
   自動変速機における潤滑装置において、
   前記第１ピストンの内周面に前記第２のクラッチを潤滑し前記ドレーン孔よりドレーンされた潤滑油を溜める油溜まりを設け、該油溜まりの軸方向における前記第１摩擦係合要素側に第１の堰を設けるとともに、前記油溜まりの軸方向における前記第１シリンダ室側に前記第１の堰より内径の大きい第２の堰を設けるとともに、
   前記第２のクラッチが非係合で前記油溜まりに供給される油量が多くなった場合に前記第１の堰より潤滑油をあふれさせて前記第１摩擦係合要素に潤滑油を振り分けるように構成したことを特徴とする自動変速機における潤滑装置。
2. 請求項１において、前記第１ドラムの外周にブレーキを配置し、前記第２の堰より潤滑油を、前記第１ピストンおよび前記第１ドラムに形成した開口部を介して前記ブレーキに供給するようにしてなる自動変速機における潤滑装置。
3. 請求項１または２において、前記第１のクラッチは、所定の低速段と所定の高速段で係合されるとともに、前記第２のクラッチは、前記所定の低速段への変速のときには非係合状態とされるとともに、前記所定の高速段への変速のときには係合状態とされる自動変速機における潤滑装置。
4. 請求項１ないし３において、前記変速機構はプラネタリギヤを有するとともに、
   該プラネタリギヤのリングギヤは、前記第１摩擦係合要素の径方向内周側に配設され、
   該リングギヤを潤滑した潤滑油が、前記第１摩擦係合要素に供給されることを特徴とする自動変速機における潤滑装置。

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