JP6015401B2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

本発明は、トルクコンバータと変速機構とを備えた車両用の自動変速機に関し、車両用変速機の技術分野に属する。

一般的に、エンジン自動車用の自動変速機は、エンジン出力を変速するための変速機構と、該変速機構にエンジン出力を伝達するトルクコンバータとを備える。

トルクコンバータは、エンジンのクランクシャフトと一体的に回転するポンプと、該ポンプに対向配置され、該ポンプにより流体を介して駆動されるタービンと、該ポンプとタービンとの対向部の内側に配置されてトルク増大作用を行うステータとを有する。また、エンジンの燃費性能を向上させるため、トルク増大作用を利用する発進時等やポンプとタービンの相対回転を許容する必要がある変速時等を除いて、該ポンプとタービンとを直結するロックアップクラッチが設けられることがある。

この種のトルクコンバータにおいて、ロックアップクラッチのピストン部（ロックアップピストン）を挟んだ一方の側には油圧室が形成され、該油圧室に締結油圧が供給されることで、ロックアップピストンが摩擦板に締結力を作用させて、ロックアップクラッチが締結される。また、油圧室に供給される締結油圧ないし締結力の調整により、ロックアップクラッチをスリップ制御することができる。このスリップ制御を行うことにより、エンジンのトルク変動を効果的に吸収することができる。

ところで、トルクコンバータのケース内には、ポンプとタービンとの間で動力を伝達するための作動油が充填されているが、このケース内の油圧（内圧）は、ポンプの回転速度、タービンの回転速度、及びポンプとタービンの速度比等の変化に伴って大きく変動する。このような内圧が、上記ロックアップピストンに反油圧室側から作用する場合、この内圧の変動に伴って、一定の締結油圧に対して摩擦板に作用する締結力が変動するため、ロックアップクラッチの締結制御やスリップ制御を緻密に制御することが困難になる。また、このように締結力を変動させる内圧の変動を考慮すると、内圧が最も高くなる状態に対応させるために締結油圧を高めに設定する必要があるため、高容量の油圧ポンプが必要となり、結果として、エンジン負荷の増大ひいては燃費の悪化を招いてしまう。

この問題を解消するために、例えば特許文献１の第３図に開示されているように、ロックアップピストンを挟んだ油圧室とは反対側にキャンセル室を設けることがある。このキャンセル室は、絞り（オリフィス）を介して内圧室に連通するように設けられる。これにより、キャンセル室には、内圧よりも低い油圧が絞りを介して安定的に供給され、ケース内の内圧がロックアップピストンに反油圧室側から作用することを阻止することができる。よって、内圧の変動によるロックアップクラッチの締結力の変動を抑制することができ、これにより、ロックアップクラッチの締結制御やスリップ制御を緻密に行うことが可能になる。

米国特許出願公開第２０１０／００８４２３８号明細書

ところで、上記の特許文献１には、キャンセル室に導入された作動油をどのように排出するかについて記載されていないが、一般的には、タービンシャフト（トルクコンバータの出力軸、すなわち、変速機構の入力軸）に排油路を設けて、この排油路を通して、キャンセル室の排油を変速機構側へ排出することが考えられる。

しかしながら、このようにキャンセル室の排油を単に排出するだけでは、オイルポンプの仕事を必ずしも十分に有効活用しているとは言えない。そのため、エンジンの燃費を向上させる上で、キャンセル室からの排油を有効利用することでオイルポンプの駆動損失を低減することが望まれる。

そこで、本発明は、トルクコンバータ内に、ロックアップクラッチのピストン部の締結力が内圧の変動に伴って変動することを抑制するためのキャンセル室を設ける場合に、このキャンセル室からの排油を有効利用することで、オイルポンプの駆動損失を低減することができる自動変速機を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、
トルクコンバータと、
該トルクコンバータの出力が入力される変速機構とを有し、
前記トルクコンバータは、その入力側と出力側とを結合するロックアップクラッチを備え、
前記トルクコンバータ内に、所定の給油路から作動油が供給されて所定の排油路へ作動油を排出するトルクコンバータ内圧室と、前記トルクコンバータ内圧室用の前記給油路及び前記排油路から独立した給油路から締結油圧が供給される油圧室と、前記ロックアップクラッチのピストン部を挟んで前記油圧室とは反対側に配置され、絞りを介して前記トルクコンバータ内圧室に連通されたキャンセル室とが設けられ、
前記変速機構を構成する複数の摩擦締結要素のうち、発進時に締結されない所定の摩擦締結要素に、ピストンを挟んで締結油圧が供給される油圧室の反対側に遠心バランス室が設けられた自動変速機であって、
前記キャンセル室の作動油を前記変速機構側に導く排油路が設けられ、
該排油路は、該排油路からの排油が前記所定の摩擦締結要素の遠心バランス室の作動油として該遠心バランス室に導入されるように設けられていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の自動変速機において、
前記変速機構は、発進時に締結される摩擦締結要素を含み、
該摩擦締結要素に、ピストンを挟んで締結油圧が供給される油圧室の反対側に遠心バランス室が設けられ、
該遠心バランス室への作動油導入路は、オイルポンプからトルクコンバータ内を経由することなく作動油を導入するように設けられていることを特徴とする。

さらに、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の自動変速機において、
前記発進時に締結される摩擦締結要素は、第１速を含む低変速段が用いられる低変速域で締結される要素であり、
前記所定の摩擦締結要素は、所定の高変速段が用いられる高変速域で締結される要素であることを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、
トルクコンバータと、
該トルクコンバータの出力が入力される変速機構とを有し、
前記トルクコンバータは、その入力側と出力側とを結合するロックアップクラッチを備え、
前記トルクコンバータ内に、所定の給油路から作動油が供給されて所定の排油路へ作動油を排出するトルクコンバータ内圧室と、前記トルクコンバータ内圧室用の前記給油路及び前記排油路から独立した給油路から締結油圧が供給される油圧室と、前記ロックアップクラッチのピストン部を挟んで前記油圧室とは反対側に配置され、絞りを介して前記トルクコンバータ内圧室に連通されたキャンセル室とが設けられ、
前記変速機構を構成する複数の摩擦締結要素のうち所定の摩擦締結要素に、ピストンを挟んで締結油圧が供給される油圧室の反対側に遠心バランス室が設けられた自動変速機であって、
前記キャンセル室の作動油を前記変速機構側に導く排油路が設けられ、
該排油路は、該排油路からの排油が前記所定の摩擦締結要素の遠心バランス室の作動油として該遠心バランス室に導入されるように設けられていることを特徴とする。

以上の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。

まず、本願の請求項１に記載の発明に係る自動変速機によれば、トルクコンバータ内に、ロックアップクラッチのピストン部の締結力が内圧の変動に伴って変動することを抑制するためのキャンセル室を設ける場合において、変速機構を構成する複数の摩擦締結要素のうち、発進時に締結されない所定の摩擦締結要素の遠心バランス室の作動油として、前記キャンセル室からの排油が利用されるため、オイルポンプの仕事を有効利用することができる。よって、オイルポンプの駆動損失を低減して、エンジンの燃費向上を図ることができる。

ところで、キャンセル室からの排油は、トルクコンバータの内圧室に供給された作動油が絞りを介してキャンセル室に導入された後、該キャンセル室から排出されるものであるから、特にトルクコンバータ内に作動油が十分に充満されていない長期停車後の発進時等において、キャンセル室からの排油は、変速機構側に排出されるまでの間にある程度の時間がかかり、摩擦締結要素の遠心バランス室への導入が遅れることになる。一方、摩擦締結要素の締結及びスリップ制御は、遠心バランス室に作動油が導入されていることを前提として行われる。そのため、発進時に締結される摩擦締結要素の遠心バランス室にキャンセル室からの排油を供給するように構成すると、当該摩擦締結要素の発進時における緻密な制御が困難となり、発進性を悪化させることが懸念される。

これに対して、請求項１の発明では、発進時に締結されない摩擦締結要素に、キャンセル室からの排油が導入されるようにしている。当該摩擦締結要素は、発進後にトルクコンバータ内で作動油の充満が進んだときに締結されるため、該摩擦締結要素の締結時において、遠心バランス室への作動油の導入を確実に達成することができる。よって、該摩擦締結要素の締結制御またはスリップ制御を緻密に行うことが可能になる。

また、請求項２に記載の発明によれば、発進時に締結される摩擦締結要素の遠心バランス室に、作動油がオイルポンプからトルクコンバータ内を経由することなく速やかに導入される。そのため、長期停車後の発進時等、トルクコンバータ内に作動油が十分に充満されていない場合であっても、前記発進時に締結される摩擦締結要素において、遠心バランス室に作動油が確実に導入されることにより、緻密な締結制御またはスリップ制御を行うことができる。

さらに、請求項３に記載の発明を請求項２に記載の発明に適用した場合、所定の高変速段が用いられる高変速域で締結される摩擦締結要素において、前記キャンセル室からの排油が遠心バランス室に導入される。そのため、専ら第１速等の低変速段で発進が行われ、高変速段では発進が行われない自動変速機において、請求項１，２の発明による前記効果が確実に達成される。
また、本願の請求項４に記載の発明に係る自動変速機によれば、トルクコンバータ内に、ロックアップクラッチのピストン部の締結力が内圧の変動に伴って変動することを抑制するためのキャンセル室を設ける場合において、変速機構を構成する複数の摩擦締結要素のうち所定の摩擦締結要素の遠心バランス室の作動油として、前記キャンセル室からの排油が利用されるため、オイルポンプの仕事を有効利用することができる。よって、オイルポンプの駆動損失を低減して、エンジンの燃費向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る自動変速機の骨子図である。 摩擦要素の締結の組み合わせと変速段との関係を示す表である。 図１に示す自動変速機の構造の一部を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る自動変速機１の構成を示す骨子図である。この自動変速機１は、フロントエンジンフロントドライブ車等のエンジン横置き式自動車に適用されるものである。

図１に示すように、自動変速機１は、主たる構成要素として、エンジン出力軸２に取り付けられたトルクコンバータ３と、該トルクコンバータ３の出力回転がタービンシャフト４を介して入力される変速機構５とを有する。なお、タービンシャフト４は、トルクコンバータ３の出力軸、及び、変速機構５の入力軸として機能するものである。

以下、説明の便宜上、タービンシャフト４の軸方向に関して、エンジン側（図の右側）をフロント側、反エンジン側（図の左側）をリヤ側として説明する。

トルクコンバータ３は、エンジン出力軸２に連結されたケース３ａと、該ケース３ａ内に固設されたポンプ３ｂと、該ポンプ３ｂに対向配置されて該ポンプ３ｂにより作動油を介して駆動されるタービン３ｃと、該ポンプ３ｂとタービン３ｃとの間に介設され、且つ、前記変速機ケース６にワンウェイクラッチ３ｄを介して支持されてトルク増大作用を生じさせるステータ３ｅとを備えている。タービン３ｃの回転は、トルクコンバータ３の出力回転として、タービンシャフト４を介して変速機構５に伝達されるようになっている。

また、トルクコンバータ３は、その入力側であるケース３ａと出力側であるタービン３ｃとを結合するロックアップクラッチ３ｆを備えている。該ロックアップクラッチ３ｆによりケース３ａとタービン３ｃとが結合されることで、エンジン出力軸２がケース３ａを介してタービン３ｃに直結される。

変速機構５は、タービンシャフト４の軸心上に配置された状態で、変速機ケース６に収容されている。変速機ケース６は、外周囲を構成する本体部６ａと、トルクコンバータ３を介してエンジンにより駆動される機械式のオイルポンプ３０が収納されるポンプ収納壁部６ｂと、本体部６ａのリヤ側の開口端部を閉塞するエンドカバー６ｃとを有する。なお、変速機ケース６は、変速機構５と共にトルクコンバータ３を収容するように構成されており、前記ポンプ収納壁部６ｂは、変速機ケース６内においてトルクコンバータ３の収容部と変速機構５の収容部とを仕切る仕切壁としての機能を有する。

変速機構５は、トルクコンバータ３からの動力がタービンシャフト４を介して入力される第１クラッチ１０及び第２クラッチ２０と、これらのクラッチ１０，２０の一方または両方からの動力が入力される第１、第２及び第３プラネタリギヤセット（以下、単に「第１、第２、第３ギヤセット」という）とを有する。

第１クラッチ１０と第２クラッチ２０とは軸方向にオーバーラップして配設されており、第２クラッチ２０の径方向外側に第１クラッチ１０が配設されている。第１、第２クラッチ１０，２０のリヤ側には、フロント側から順に第１ギヤセット４０、第２ギヤセット５０、第３ギヤセット６０が配設されている。また、軸方向において、第１、第２クラッチ１０，２０と第１ギヤセット４０との間には出力ギヤ７が配設されている。出力ギヤ７は、変速機構５の出力回転を、カウンタドライブ機構８を介して差動装置９に伝達し、これにより、左右の車軸９ａ，９ｂが駆動されるようになっている。

また、変速機構５は、第１、第２クラッチ１０，２０以外の摩擦要素として、第１ブレーキ７０、第２ブレーキ８０及び第３ブレーキ９０を備えており、これらのブレーキ７０，８０，９０はフロント側からこの順序で配置されている。さらに、変速機構５は、第１ブレーキ７０と並列に配置されたワンウェイクラッチ１００を備えている。

第１、第２、第３ギヤセット４０，５０，６０は、いずれもシングルピニオン型のプラネタリギヤセットであり、それぞれ、サンギヤ４１，５１，６１と、サンギヤ４１，５１，６１にそれぞれ噛み合った複数のピニオン４２，５２，６２と、これらのピニオン４２，５２，６２を支持するキャリヤ４３，５３，６３と、複数のピニオン４２，５２，６２に噛み合ったリングギヤ４４，５４，６４とを備えている。

第３ギヤセット６０のサンギヤ６１にはタービンシャフト４が直結されている。また、第１ギヤセット４０のサンギヤ４１と第２ギヤセット５０のサンギヤ５１とが互いに連結され、第１ギヤセット４０のリングギヤ４４と第２ギヤセット５０のキャリヤ５３とが互いに連結され、第２ギヤセット５０のリングギヤ５４と第３ギヤセット６０のキャリヤ６３とが互いに連結されている。さらに、第１ギヤセット４０のキャリヤ４３には出力ギヤ７が連結されている。

また、第１ギヤセット４０のサンギヤ４１及び第２ギヤセット５０のサンギヤ５１は、第１クラッチ１０の出力部材１１に連結されており、これにより、第１クラッチ１０を介して断接可能にタービンシャフト４に連結されている。さらに、第２ギヤセット５０のキャリヤ５３は、第２クラッチ２０の出力部材２１に連結されており、これにより、第２クラッチ２０を介して断接可能にタービンシャフト４に連結されている。

以上の構成により、この自動変速機１によれば、第１、第２クラッチ１０，２０及び第１、第２、第３ブレーキ７０，８０，９０の締結状態の組み合わせにより、前進６速と後退速とが得られるようになっており、その締結状態の組み合わせと変速段との関係は、図２の締結表に示す通りである。

本実施形態において、第１〜第３速が特許請求の範囲に記載の低変速段に該当し、第４〜第６速が特許請求の範囲に記載の高変速段に該当する。図２に示すように、第１クラッチ１０は、低変速段（第１〜第３速）及び第４速で締結されるロークラッチであり、第２クラッチ２０は、高変速段（第４〜第６速）で締結されるハイクラッチである。

また、本実施形態に係る自動変速機１は、低変速段でのみ発進が行われることから、ロークラッチ１０は、特許請求の範囲に記載された「発進時に締結される摩擦締結要素」に相当し、ハイクラッチ２０は、特許請求の範囲に記載された「発進時に締結されない摩擦締結要素」に相当する。

なお、図２の締結表に関して、第１ブレーキ７０は、エンジンブレーキ作動用のレンジで締結されるようになっており、Ｄレンジ等では、該第１ブレーキ７０に代えてワンウェイクラッチ１００がロックすることにより１速段が実現されるようになっているが、Ｄレンジ等の１速で第１ブレーキ７０を締結する場合もある。

以下、本実施形態に係る自動変速機１の特徴的な構成について説明する。

先ず、図３を参照しながら、自動変速機１のフロント側部分の構成について説明する。なお、図３では、トルクコンバータ３の各構成部材の一部または全部の図示を省略している。

図３に示すように、タービンシャフト４の内部には、フロント側の端面から軸方向リヤ側に延びる油穴３５が形成されている。この油穴３５にはパイプ部材３６が内嵌されており、油穴３５の内部は、パイプ部材３６の外側の油路５５ｄと、パイプ部材３６の内側の油路６５ｃとに仕切られている。また、パイプ部材３６は油穴３５よりも短尺であり、油穴３５には、パイプ部材３６のリヤ側端部よりもリヤ側に隙間６５ｄが形成されている。

トルクコンバータ３のタービン３ｃの内周部はボス状のタービンハブ３３ｆで構成されている。タービンハブ３３ｆは、タービンシャフト４のフロント側端部に外嵌されており、タービンハブ３３ｆのリヤ側部分がタービンシャフト４にスプライン嵌合されている。これにより、タービン３ｃの駆動力は、タービンシャフト４を介して変速機構５へ伝達されるようになっている。

トルクコンバータ３のケース３ａは、エンジン出力軸２に連結されたフロントカバー３３ａでフロント側の半部が構成され、ポンプ３ｂの外殻を形成するポンプシェル３３ｂでリヤ側の半部が構成されている。フロントカバー３３ａの内周部には軸方向リヤ側に延びるボス部３３ｅが設けられ、該ボス部３３ｅの内側に、タービンシャフト４及びタービンハブ３３ｆのフロント側端部が嵌合している。なお、ボス部３３ｅの内部空間において、タービンシャフト４及びタービンハブ３３ｆのフロント側端面よりもフロント側には隙間６５ｂが形成されている。一方、ポンプシェル３３ｂの内周端部には、軸方向リヤ側に延びるスリーブ３３ｇが設けられている。

フロントカバー３３ａとタービン３ｃとの間には、ロックアップクラッチ３ｆのピストン部としてのロックアップピストン３３ｃと、シールプレート３３ｄとが、フロント側からこの順序で配設されている。これらロックアップピストン３３ｃとシールプレート３３ｄとは、前記ボス部３３ｅの外周部に取り付けられている。

トルクコンバータ３のケース３ａ内には、オイルポンプ３０から供給される作動油が充満される。本明細書では、このケース３ａ内の油圧を「内圧」と定義し、ケース３ａ内において内圧が生じる空間を「トルクコンバータ内圧室」（以下、単に「内圧室３４ａ」という）と定義して説明する。

トルクコンバータ３内において、シールプレート３３ｄを挟んでリヤ側の空間は内圧室３４ａの一部を構成しており、ロックアップピストン３３ｃとシールプレート３３ｄとの間には、ロックアップクラッチ３ｆの締結油圧が供給される油圧室３４ｂが形成されている。

油圧室３４ｂに後述の給油路５５から作動油圧が導入されると、ロックアップピストン３３ｃが締結方向（軸方向フロント側に向かう方向）に作動する。このロックアップピストン３３ｃによって、タービン３ｃに連結された摩擦板（図示せず）がリヤ側からフロントカバー３３ａに押しつけられ、これにより、ロックアップクラッチ３ｆが締結されるようになっている。

なお、ロックアップクラッチ３ｆの締結制御では、該クラッチ３ｆの締結時のショックを抑制するために、油圧室３４ｂに供給される締結油圧を制御して該クラッチ３ｆを一旦スリップ状態とし、その後、完全に締結する。

また、トルクコンバータ３内において、ロックアップピストン３３ｃを挟んで油圧室３４ｂの反対側、すなわち、フロントカバー３３ａとロックアップピストン３３ｃとの間にキャンセル室３４ｃが形成されている。キャンセル室３４ｃは、例えば前記ボス部３３ｅを貫通する油穴からなる絞り３９を介して、内圧室３４ａに連通されている。

これにより、キャンセル室３４ｃには、内圧よりも低い油圧が絞り３９を介して安定的に供給され、ケース３ａ内の内圧がロックアップピストン３３ｃに反油圧室側から作用することを阻止することができる。よって、内圧の変動によるロックアップクラッチ３ｆの締結力の変動を抑制することができ、これにより、ロックアップクラッチ３ｆの締結制御やスリップ制御を緻密に行うことが可能になる。キャンセル室３４ｃの作動油は、後述の排油路６５を通して変速機構５側へ排出される。

オイルポンプ３０は内外一対のポンプギヤ３１を備え、該ポンプギヤ３１は、変速機ケース６のポンプ収納壁部６ｂと、該ポンプ収納壁部６ｂのフロント側に配設されたポンプカバー３２との間に収納されている。内側のポンプギヤ３１はスリーブ３３ｇのリヤ側端部に係合しており、これにより、エンジン出力軸２の回転によって、ケース３ａ及びスリーブ３３ｇを介してオイルポンプ３０が駆動されるようになっている。

ポンプ収納壁部６ｂの内周端部には軸方向フロント側（トルクコンバータ側）に延びるポンプスリーブ６ｅと、軸方向リヤ側（変速機構側）に延びるボス部６ｄとが設けられている。

ポンプスリーブ６ｅは、タービンシャフト４の外周面とスリーブ３３ｇの内周面との間に介装されている。ポンプスリーブ６ｅの外周面とスリーブ３３ｇの内周面との間には、トルクコンバータ３の内圧室３４ａへ作動油を供給する給油路５９が形成され、ポンプスリーブ６ｅの内周面とタービンシャフト４の外周面との間には、内圧室３４ａから作動油を排出する排油路６９が形成されている。また、ポンプスリーブ６ｅのフロント側端部の外周部には、トルクコンバータ３のワンウェイクラッチ３ｄがスプライン嵌合されている。

ボス部６ｄの内側にはタービンシャフト４が貫通されており、ボス部６ｄの外側にはロークラッチ（第１クラッチ）１０とハイクラッチ（第２クラッチ）２０とが配設されている。また、ボス部６ｄの周壁内には、後述する油路５５ａを構成する油穴を含む複数の油穴が、周方向に間隔を空けて設けられている。

ロークラッチ１０は、ドラム１２と、その内側に配置されたハブ１３とを有する。ドラム１２の内周端部は、前記ボス部６ｄの外周部に配設されたボス状の基部３８に結合されている。この基部３８は、ボス部６ｄよりも軸方向リヤ側に突出して設けられ、この基部３８のリヤ側突出部３８ａはタービンシャフト４の外周部にスプライン嵌合されている。一方、ハブ１３の内周端部は、タービンシャフト４が貫通するスリーブ状の前記出力部材１１に結合されている。

ドラム１２とハブ１３との間には、これらに交互に係合された複数の摩擦板１４が配設されている。これらの摩擦板１４を締結させるピストン１５とドラム１２との間には、締結油圧が供給される油圧室１８が形成されている。ピストン１５を挟んで油圧室１８の反対側にはシールプレート１６が配設され、ピストン１５とシールプレート１６との間に、ピストン１５を反締結方向に付勢するリターンスプリング１７が介装されている。

また、ピストン１５を挟んで油圧室１８の反対側には、ピストン１５とシールプレート１６との間に遠心バランス室１９が形成されている。この遠心バランス室１９に作動油が供給されることで、ロークラッチ１０の解放時における油圧室１８の残存作動油に起因する引きずり抵抗が抑制され、ロークラッチ１０の解放制御を精度よく行うことができる。また、ロークラッチ１０の締結及びスリップ制御は、遠心バランス室１９に作動油が供給されていることを前提として行われるため、遠心バランス室１９に作動油が適度に供給されることで、ロークラッチ１０を緻密に制御することができる。

ハイクラッチ２０の構成も、ロークラッチ１０と概ね同様である。すなわち、ハイクラッチ２０は、ドラム２２と、その内側に配置されたハブ２３とを有する。ドラム２２の内周端部は、ロークラッチ１０のドラム１２と同じく、前記基部３８に結合されている。ハブ２３の内周端部は、タービンシャフト４の外周面と前記出力部材１１の内周面との間に介装された前記出力部材２１に結合されている。

ドラム２２とハブ２３との間には、これらに交互に係合された複数の摩擦板２４が配設されている。これらの摩擦板２４を締結させるピストン２５とドラム２２との間には、締結油圧が供給される油圧室２８が形成されている。ピストン２５を挟んで油圧室２８の反対側にはシールプレート２６が配設され、ピストン２５とシールプレート２６との間に、ピストン２５を反締結方向に付勢するリターンスプリング２７が介装されている。

また、ピストン２５を挟んで油圧室２８の反対側には、ピストン２５とシールプレート２６との間に遠心バランス室２９が形成されている。この遠心バランス室１９に作動油が適度に供給されることで、ハイクラッチ２０の解放制御と、締結制御及びスリップ制御とを緻密に行うことができる。

以下、トルクコンバータ３の油圧室３４ｂへ締結油圧を供給する給油路５５と、トルクコンバータ３のキャンセル室３４ｃから作動油を排出する排油路６５の構成について説明する。

図３に示すように、給油路５５は、オイルポンプ３０から供給される締結油圧をタービンシャフト４内の前記パイプ部材３６の外側の油路５５ｄを通して油圧室３４ｂに導くように設けられている。

具体的に、給油路５５は、上流側から順に、前記ボス部６ｄの周壁内に設けられた油路５５ａと、この油路５５ａからボス部６ｄの内周側に向かって延びるように該ボス部６ｄに設けられた油路５５ｂと、この油路５５ｂに連通可能なようにタービンシャフト４における油穴３５から外周側に向かって延設された油路５５ｃと、この油路５５ｃに連通するように配設されたタービンシャフト４の油穴３５におけるパイプ部材３６の外側の油路５５ｄと、この油路５５ｄの下流部に連通するようにタービンシャフト４の周壁を径方向に貫通して設けられた油路５５ｅと、この油路５５ｅに連通するようにタービンハブ３３ｆの周壁を径方向に貫通して設けられた油路５５ｆと、この油路５５ｆと油圧室３４ｂとを連通可能なようにフロントカバー３３ａのボス部３３ｅの周壁を径方向に貫通して設けられた油路５５ｇとを備える。

前記油路５５ａは、ボス部６ｄの周壁のリヤ側端面から軸方向フロント側に向かってポンプ収納壁部６ｂまで延びると共に、該ポンプ収納壁部６ｂにおいて、オイルポンプ３０の吐出部に連通するように設けられている。該油路５５ａのリヤ側の開放端部は栓３７によって閉塞されている。また、タービンシャフト４の周壁における前記油路５５ｂは、周方向に間隔を空けて複数設けられている。さらに、タービンシャフト４及びタービンハブ３３ｆの周壁には、互いに連通する前記油路６５ｅ，６５ｆが周方向に間隔を空けて複数組設けられている。

このように構成された給油路５５を通してオイルポンプ５５から油圧室３４ｂに締結油圧が供給されると、上述のようにロックアップピストン３３ｃが締結方向に作動する。

一方、排油路６５は、キャンセル室３４ｃの作動油を、タービンシャフト４内における前記パイプ部材３６の内側の油路６５ｃを通して変速機構５側に導くように設けられている。

具体的に、排油路６５は、上流側から順に、フロントカバー３３ａのボス部３３ｅの外周面におけるキャンセル室３４ｃを構成する部分から内周側に向かって延びるように該ボス部３３ｅに設けられた油路６５ａと、該油路６５ａに連通するようにボス部３３ｅの内部空間においてタービンシャフト４及びタービンハブ３３ｆのフロント側先端部よりもフロント側に形成された隙間６５ｂと、この隙間６５ｂに連通するようにパイプ部材３６の内側に形成された前記油路６５ｃと、この油路６５ｃに連通するようにタービンシャフト４の油穴３５においてパイプ部材３６のリヤ側先端部よりもリヤ側に形成された隙間６５ｄと、この隙間６５ｄに連通するようにタービンシャフト４の周壁を径方向に貫通して設けられた油路６５ｅとを備える。

このように構成された排油路６５は、遠心力が作用しないボス部６ｄを経由しないように構成されているため、タービンシャフト４の回転による遠心力を利用して、該タービンシャフト４の周壁における前記油路６５ｅの出口から、キャンセル室３４ｃの作動油を円滑に排出することができる。

前記油路６５ｅは周方向に間隔を空けて複数設けられており、これらの油路６５ｅの出口は、タービンシャフト４の外周面における前記基部３８のリヤ側突出部３８ａとの嵌合部に配設されている。

一方、リヤ側突出部３８ａには、径方向に貫通する油路６５ｆが形成されている。該油路６５ｆは周方向に間隔を空けて複数配設されており、これらの油路６５ｆの内周側開放端部は、リヤ側突出部３８ａの内周面におけるタービンシャフト４との嵌合部に配設されている。

この構成により、タービンシャフト４とリヤ側突出部３８ａとの嵌合部には、タービンシャフト４側の前記油路６５ｅとリヤ側突出部３８ａ側の前記油路６５ｆとの連通部が形成されており、これにより、排油路６５から排出された排油は、リヤ側突出部３８ａの油路６５ｆを通ってハイクラッチ２０の遠心バランス室２９に導入されるようになっている。

したがって、ハイクラッチ２０の遠心バランス室２９の作動油として、キャンセル室３４ｃからの排油を利用することができ、これにより、オイルポンプ３０の仕事を有効利用することが可能になる。よって、オイルポンプ３０の駆動損失を低減して、エンジンの燃費向上を図ることができる。

ここで、ハイクラッチ２０は、上記高変速段が用いられる高変速域で用いられることから、発進後にトルクコンバータ３内で作動油の充満が進んだときに締結されることになる。そのため、上記のようにオイルポンプ３０からトルクコンバータ３の内圧室３４ａ及びキャンセル室３４ｃ、並びに上記排油路６５を経由して遠心バランス室２９に作動油を導入するように構成しても、この遠心バランス室２９への作動油の導入を、ハイクラッチ２０の締結時に確実に達成することができる。よって、ハイクラッチ２０の締結制御またはスリップ制御を緻密に行うことができる。

一方、発進時に締結されるロークラッチ１０の遠心バランス室１９には、前記基部３８の周壁を径方向に貫通する作動油導入路６７を通して作動油が導入される。この作動油導入路６７は、例えばボス部６ｄの周壁内に形成された油路（図示せず）を介してオイルポンプ３０の吐出部に接続されており、オイルポンプ３０から作動油導入路６７までトルクコンバータ３内を経由することなく作動油が導入されるようになっている。

そのため、長期停車後の発進時等、トルクコンバータ３内に作動油が十分に充満されていない場合であっても、ロークラッチ１０において、遠心バランス室１９に作動油が迅速且つ確実に導入されることにより、緻密な締結制御またはスリップ制御を行うことができる。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、第１及び第２の実施形態で説明した構造を有する自動変速機１に本発明を適用する場合について説明したが、本発明は、あらゆる構造の自動変速機に適用することができる。

例えば、本発明が適用される自動変速機は、上述の実施形態と異なり、エンジン縦置き式自動車に適用される自動変速機であってもよいし、ロークラッチ（第１クラッチ）１０とハイクラッチ（第２クラッチ）２０の一方または両方を備えていない自動変速機であってもよい。

また、上述の実施形態では、キャンセル室３４ｃからの排油をハイクラッチ２０の遠心バランス室２９に導入する構成について説明したが、本発明では、発進時に締結されない摩擦締結要素であれば、ハイクラッチ２０以外の摩擦締結要素の遠心バランス室にキャンセル室からの排油を導入するようにしてもよい。

以上のように、本発明によれば、トルクコンバータ内に、ロックアップクラッチのピストン部の締結力が内圧の変動に伴って変動することを抑制するためのキャンセル室を設ける場合に、このキャンセル室からの排油を有効利用することで、オイルポンプの駆動損失を低減することが可能になるため、この種の自動変速機、或いはこれを搭載する車両の製造技術分野において、好適に利用される可能性がある。

１ 自動変速機
２ エンジン出力軸
３ トルクコンバータ
３ｆ ロックアップクラッチ
４ タービンシャフト
５ 変速機構
６ 変速機ケース
６ｂ ポンプ収納壁部
６ｄ ボス部
１０ 第１クラッチ（ロークラッチ）
１９ 遠心バランス室
２０ 第２クラッチ（ハイクラッチ）
２９ 遠心バランス室
３０ オイルポンプ
３３ａ フロントカバー
３３ｂ ポンプシェル
３３ｃ ロックアップピストン（ピストン部）
３３ｄ シールプレート
３４ａ トルクコンバータ内圧室
３４ｂ 油圧室
３４ｃ キャンセル室
３５ 油穴
３６ パイプ部材
３８ 基部
３８ａ リヤ側突出部
３９ 絞り
５５ 油圧室用の給油路
６５ キャンセル室用の排油路
６７ 作動油導入路

Claims (4)

1. トルクコンバータと、
   該トルクコンバータの出力が入力される変速機構とを有し、
   前記トルクコンバータは、その入力側と出力側とを結合するロックアップクラッチを備え、
   前記トルクコンバータ内に、所定の給油路から作動油が供給されて所定の排油路へ作動油を排出するトルクコンバータ内圧室と、前記トルクコンバータ内圧室用の前記給油路及び前記排油路から独立した給油路から締結油圧が供給される油圧室と、前記ロックアップクラッチのピストン部を挟んで前記油圧室とは反対側に配置され、絞りを介して前記トルクコンバータ内圧室に連通されたキャンセル室とが設けられ、
   前記変速機構を構成する複数の摩擦締結要素のうち、発進時に締結されない所定の摩擦締結要素に、ピストンを挟んで締結油圧が供給される油圧室の反対側に遠心バランス室が設けられた自動変速機であって、
   前記キャンセル室の作動油を前記変速機構側に導く排油路が設けられ、
   該排油路は、該排油路からの排油が前記所定の摩擦締結要素の遠心バランス室の作動油として該遠心バランス室に導入されるように設けられていることを特徴とする自動変速機。
2. 前記変速機構は、発進時に締結される摩擦締結要素を含み、
   該摩擦締結要素に、ピストンを挟んで締結油圧が供給される油圧室の反対側に遠心バランス室が設けられ、
   該遠心バランス室への作動油導入路は、オイルポンプからトルクコンバータ内を経由することなく作動油を導入するように設けら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。
3. 前記発進時に締結される摩擦締結要素は、第１速を含む低変速段が用いられる低変速域で締結される要素であり、
   前記所定の摩擦締結要素は、所定の高変速段が用いられる高変速域で締結される要素であることを特徴とする請求項２に記載の自動変速機。
4. トルクコンバータと、
   該トルクコンバータの出力が入力される変速機構とを有し、
   前記トルクコンバータは、その入力側と出力側とを結合するロックアップクラッチを備え、
   前記トルクコンバータ内に、所定の給油路から作動油が供給されて所定の排油路へ作動油を排出するトルクコンバータ内圧室と、前記トルクコンバータ内圧室用の前記給油路及び前記排油路から独立した給油路から締結油圧が供給される油圧室と、前記ロックアップクラッチのピストン部を挟んで前記油圧室とは反対側に配置され、絞りを介して前記トルクコンバータ内圧室に連通されたキャンセル室とが設けられ、
   前記変速機構を構成する複数の摩擦締結要素のうち所定の摩擦締結要素に、ピストンを挟んで締結油圧が供給される油圧室の反対側に遠心バランス室が設けられた自動変速機であって、
   前記キャンセル室の作動油を前記変速機構側に導く排油路が設けられ、
   該排油路は、該排油路からの排油が前記所定の摩擦締結要素の遠心バランス室の作動油として該遠心バランス室に導入されるように設けられていることを特徴とする自動変速機。

Images