JP7476782B2 - Automatic transmission - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載される自動変速機に関する。 The present invention relates to an automatic transmission mounted on a vehicle.
自動車等の車両に搭載される自動変速機では、一般に、複数のプラネタリギヤセットを用いた変速機構の動力伝達経路をクラッチやブレーキ等の複数の摩擦締結要素の選択的締結によって切り換え、車両の運転状態に応じた変速段が形成される。 In automatic transmissions installed in vehicles such as automobiles, the power transmission path of the transmission mechanism using multiple planetary gear sets is generally switched by selectively engaging multiple frictional engagement elements such as clutches and brakes, forming gears according to the driving conditions of the vehicle.
近年、車両の燃費性能の向上等を目的として自動変速機の多段化が進められており、それに伴って、変速機構を構成するプラネタリギヤセットの個数が増加する傾向にあるが、プラネタリギヤセットの個数が増加すると変速機全体の軸方向寸法が増大し、車載性の問題が発生する。 In recent years, automatic transmissions have been made more multi-speed in order to improve fuel efficiency, etc., and as a result, there is a trend toward increasing the number of planetary gear sets that make up the transmission mechanism. However, as the number of planetary gear sets increases, the axial dimension of the entire transmission increases, causing problems with vehicle mountability.
特許文献1に開示された自動変速機では、変速機構の動力伝達経路を切り換えるための3つの油圧式クラッチが同一軸心上で軸方向にオーバーラップして配置されている。これにより、これらのクラッチを軸方向に並べて配置する場合に比べて、変速機全体の軸方向寸法の短縮が図られている。
In the automatic transmission disclosed in
しかしながら、特許文献1に記載の自動変速機は、複数のクラッチが軸方向にオーバーラップして配置されるので、クラッチを軸方向に並べて配置する場合に比べて、変速機全体の径方向寸法が増大する。これにより、例えば、自動変速機の回転軸が車体幅方向に配置されるいわゆる横置きの自動変速機においては、自動変速機が、自動変速機の外径側に配置されるドライブシャフト等の車体部品と干渉する場合がある。
However, in the automatic transmission described in
これに対して、軸方向に並べて配置された軸方向の一方側クラッチと軸方向の他方側クラッチとを備えた自動変速機において、一方側クラッチの摩擦板と他方側クラッチの摩擦板を軸方向に並べて配置することでクラッチの径方向寸法の増大の抑制を図ると共に、一方側クラッチのピストンと他方側クラッチのピストンを軸方向にオーバーラップさせて配置し、他方側クラッチのピストンにおける一方側クラッチの先端側の部分に周方向に並ぶ櫛歯状の櫛歯部を設けて、一方側クラッチの摩擦板に軸方向に貫通させることで、ピストンを一方側及び他方側クラッチと軸方向に並べて配置する場合に比べて軸方向寸法の増大の抑制を図ることが考えられる。 In response to this, in an automatic transmission with an axial one-side clutch and an axial other-side clutch arranged side by side, it is conceivable to suppress an increase in the radial dimension of the clutch by arranging the friction plates of the one-side clutch and the other-side clutch side by side in the axial direction, and to suppress an increase in the axial dimension compared to when the piston is arranged side by side with the one-side and other-side clutches by arranging the piston of the one-side clutch and the piston of the other-side clutch so as to overlap in the axial direction and providing a comb-like comb tooth portion arranged in the circumferential direction on the tip side of the one-side clutch on the piston of the other-side clutch and penetrating the friction plate of the one-side clutch in the axial direction.
しかしながら、ピストンに櫛歯部を設けた場合、クラッチが回転する際の遠心力によって、櫛歯部の先端部が径方向外側に拡径するように変形し、櫛歯部の基端部には応力集中が生じるおそれがある。 However, if a comb tooth portion is provided on the piston, the centrifugal force generated when the clutch rotates may cause the tip of the comb tooth portion to deform and expand radially outward, which may cause stress concentration at the base end of the comb tooth portion.
本発明は、複数のクラッチを備えた自動変速機において、摩擦板を軸方向に貫通する櫛歯部を備えたピストンの櫛歯部の基端部における応力集中を抑制できる自動変速機を提供することを課題とする。 The present invention aims to provide an automatic transmission with multiple clutches that can suppress stress concentration at the base end of a comb tooth portion of a piston that has a comb tooth portion that axially penetrates a friction plate.
前記課題を解決するため、本発明に係る自動変速機は、次のように構成したことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the automatic transmission according to the present invention is characterized by the following configuration.
本発明は、動力伝達軸の軸心上で軸方向に並べて配置された前記軸方向の一方側クラッチと前記軸方向の他方側クラッチとを有し、前記一方側クラッチ及び前記他方側クラッチは、それぞれ、円筒状のドラム部材と、前記ドラム部材と対向する円筒状のハブ部材と、前記ドラム部材と前記ハブ部材との間で軸方向に摺動可能に係合された摩擦板と、前記摩擦板を押圧するピストンと、を備えた自動変速機であって、前記一方側クラッチと前記他方側クラッチの前記摩擦板は、前記軸方向に並列に配置され、前記一方側クラッチと前記他方側クラッチの前記ピストンは、前記一方側クラッチの前記摩擦板よりも前記軸方向の一方側に配置されると共に、前記軸方向の位置がオーバーラップして配置され、前記他方側クラッチの前記ピストンは、前記他方側クラッチの前記摩擦板を押圧する円筒状の押圧部を備え、前記押圧部における前記他方側クラッチの前記摩擦板側に位置する先端側の部分には、前記一方側クラッチの前記摩擦板を前記軸方向に貫通する櫛歯部が設けられ、前記櫛歯部の外周には、環状のリング部材が配置されている自動変速機を提供する。 The present invention provides an automatic transmission having an axial one-side clutch and an axial other-side clutch arranged side by side in the axial direction on the axis of a power transmission shaft, the one-side clutch and the other-side clutch each having a cylindrical drum member, a cylindrical hub member facing the drum member, friction plates engaged between the drum member and the hub member so as to be slidable in the axial direction, and a piston that presses the friction plates, the friction plates of the one-side clutch and the other-side clutch are arranged in parallel in the axial direction, the pistons of the one-side clutch and the other-side clutch are arranged on one side of the friction plates of the one-side clutch in the axial direction and are arranged so as to overlap in the axial direction, the piston of the other-side clutch has a cylindrical pressing part that presses the friction plates of the other-side clutch, a comb tooth part that penetrates the friction plates of the one-side clutch in the axial direction is provided at the tip side of the pressing part located on the friction plate side of the other-side clutch, and an annular ring member is arranged on the outer periphery of the comb tooth part.
本発明によれば、櫛歯部を備えた他方側ピストンの外周に環状のリング部材が配置されているので、クラッチ回転時における遠心力によって櫛歯部の先端部が径方向外側に拡径するような変形が抑制され、櫛歯部の基端部の応力集中を抑制できる。 According to the present invention, an annular ring member is disposed on the outer periphery of the other piston having the comb teeth portion, so that deformation of the tip of the comb teeth portion that would otherwise expand radially outward due to centrifugal force when the clutch rotates is suppressed, and stress concentration at the base end of the comb teeth portion can be suppressed.
一方側クラッチの摩擦板と他方側クラッチの摩擦板を軸方向に並べると共に、他方側ピストンに一方側クラッチの摩擦板を軸方向に貫通する櫛歯部を設けたので、一方側及び他方側クラッチの摩擦板を軸方向にオーバーラップさせる場合に比べて自動変速機の径方向寸法の増大を抑制できると共に、ピストンを軸方向に並べて配置させる場合に比べて軸方向寸法の増大を抑制できる。 The friction plates of the one clutch and the other clutch are aligned in the axial direction, and the piston on the other side is provided with a comb tooth portion that axially penetrates the friction plates of the one clutch. This makes it possible to suppress the increase in the radial dimension of the automatic transmission compared to when the friction plates of the one and other clutches are overlapped in the axial direction, and also suppresses the increase in the axial dimension compared to when the pistons are aligned in the axial direction.
前記櫛歯部には、前記リング部材の軸方向位置を規制するための段部が設けられてもよい。 The comb tooth portion may be provided with a step portion for regulating the axial position of the ring member.
この構成によれば、櫛歯部に段部を設けるだけの簡素な構造でリング部材の軸方向位置を位置決めすることができる。例えば、ピストンとリング部材が、溶接等による固定が難しいアルミニウム材と鉄材等の異素材で形成される場合においても、ピストンにリング部材を固定することができる。 This configuration allows the axial position of the ring member to be determined with a simple structure that simply requires providing a step in the comb tooth portion. For example, the ring member can be fixed to the piston even when the piston and ring member are made of different materials, such as aluminum and iron, which are difficult to fix by welding or the like.
前記他方側クラッチの前記櫛歯部の基端部は、前記櫛歯部の先端部及び前記先端部と前記基端部とを接続する中間部よりも径方向厚さが大きくなるように設定されてもよい。 The base end of the comb tooth portion of the other clutch may be set to have a radial thickness greater than the tip end of the comb tooth portion and an intermediate portion connecting the tip end and the base end.
この構成によれば、櫛歯部の基端部の径方向厚さを基端部以外の櫛歯部の径方向厚さよりも大きく設定されているので、基端部の径方向厚さを基端部以外の櫛歯部の径方向厚さと同じように小さく設定する場合に比べて、基端部の曲げ剛性を向上させることができる。これにより、先端部側が径方向外側に変形することによって生じる基端部における応力集中を抑制できる。一方、基端部の径方向厚さのみを大きく設定することで、基端部以外の櫛歯部の重量の増大が抑制されているので、遠心力による径方向外側への変形の増大が低減されやすく、基端部における応力を低減できる。その結果、基端部の径方向厚さを必要以上に大きく設定する必要がなく、ピストン全体の軽量化が図られる。 According to this configuration, the radial thickness of the base end of the comb tooth portion is set larger than the radial thickness of the comb tooth portion other than the base end, so the bending rigidity of the base end can be improved compared to when the radial thickness of the base end is set small like the radial thickness of the comb tooth portion other than the base end. This makes it possible to suppress stress concentration at the base end caused by the tip side deforming radially outward. On the other hand, by setting only the radial thickness of the base end to be large, the increase in the weight of the comb tooth portion other than the base end is suppressed, so the increase in the radially outward deformation due to centrifugal force is easily reduced, and the stress at the base end can be reduced. As a result, there is no need to set the radial thickness of the base end larger than necessary, and the weight of the entire piston can be reduced.
前記櫛歯部の前記基端部と前記リング部材との間には、除肉部が設けられてもよい。 A hollow portion may be provided between the base end of the comb tooth portion and the ring member.
この構成によれば、櫛歯部の軽量化が図られているので、遠心力による径方向外側への変形が低減されやすく、基端部における応力を抑制できる。 This configuration reduces the weight of the comb teeth, which helps reduce radial outward deformation caused by centrifugal force and suppresses stress at the base end.
前記リング部材は、前記櫛歯部の先端部に配置されてもよい。 The ring member may be disposed at the tip of the comb tooth portion.
この構成によれば、クラッチ回転時における遠心力による径方向外側への変形量の大きい櫛歯部の先端部にリング部材を配置して櫛歯部の変形を拘束することで、櫛歯部の径方向外側への変形量を抑制しやすく、櫛歯部の基端部の応力集中がより効果的に抑制される。 With this configuration, by placing a ring member at the tip of the comb tooth portion, which is subject to a large amount of radially outward deformation due to centrifugal force when the clutch rotates, and restraining the deformation of the comb tooth portion, it becomes easier to suppress the amount of radially outward deformation of the comb tooth portion, and stress concentration at the base end of the comb tooth portion is more effectively suppressed.
前記他方側クラッチは、前記一方側クラッチ側に配置された第1他方側クラッチと、前記第1他方側クラッチの前記軸方向の他方側に配置された第2他方側クラッチとを有し、前記第1他方側クラッチの前記ピストンは、前記一方側クラッチの前記摩擦板を軸方向に貫通し、前記第2他方側クラッチの前記ピストンは、前記一方側クラッチの前記摩擦板及び前記第1他方側クラッチの前記摩擦板を軸方向に貫通してもよい。 The other-side clutch may have a first other-side clutch arranged on the one-side clutch side and a second other-side clutch arranged on the other side of the first other-side clutch in the axial direction, and the piston of the first other-side clutch may axially penetrate the friction plates of the one-side clutch, and the piston of the second other-side clutch may axially penetrate the friction plates of the one-side clutch and the friction plates of the first other-side clutch.
この構成によれば、第2他方側クラッチのピストンは、一方側クラッチの摩擦板及び第1他方側クラッチの摩擦板を軸方向に貫通するので、3つのクラッチの摩擦板を軸方向に並べて配置した場合においても、一方側クラッチと第1及び第2他方側クラッチとを軸方向にオーバーラップさせる場合に比べて径方向寸法の増大を抑制できると共に、ピストンを軸方向に並べて配置させる場合に比して軸方向寸法の増大を抑制できる。 With this configuration, the piston of the second other-side clutch penetrates the friction plates of the one-side clutch and the first other-side clutch in the axial direction, so even when the friction plates of the three clutches are arranged side by side in the axial direction, the increase in radial dimension can be suppressed compared to when the one-side clutch and the first and second other-side clutches are overlapped in the axial direction, and the increase in axial dimension can be suppressed compared to when the pistons are arranged side by side in the axial direction.
前記リング部材は、前記第2他方側クラッチの前記櫛歯部の先端部に配置された第1リング部材と、前記第2他方側クラッチの前記櫛歯部における前記一方側クラッチの前記摩擦板と前記第1他方側クラッチの前記摩擦板との間の中間部に配置された第2リング部材とを備えてもよい。 The ring member may include a first ring member arranged at the tip of the comb tooth portion of the second other-side clutch, and a second ring member arranged at an intermediate portion between the friction plate of the one-side clutch and the friction plate of the first other-side clutch in the comb tooth portion of the second other-side clutch.
一方側クラッチの摩擦板と第1他方側クラッチの摩擦板とを貫通する第2他方側クラッチのピストンは、第1リング部材によって櫛歯部の先端部の径方向外側への変形が抑制され、第2リング部材によってピストンの中間部の径方向外側への変形が抑制される。これにより、より効果的に櫛歯部の変形が抑制されて、基端部における応力集中をより効果的に抑制できる。 The piston of the second other-side clutch, which passes through the friction plates of the one-side clutch and the first other-side clutch, has the radially outward deformation of the tip of the comb tooth portion suppressed by the first ring member, and the radially outward deformation of the middle portion of the piston suppressed by the second ring member. This more effectively suppresses deformation of the comb tooth portion, and more effectively suppresses stress concentration at the base end.
本発明によれば、複数のクラッチを備えた自動変速機において、摩擦板を軸方向に貫通する櫛歯部を備えたピストンの櫛歯部の基端部における応力集中を抑制できる。 According to the present invention, in an automatic transmission equipped with multiple clutches, it is possible to suppress stress concentration at the base end of the comb teeth of a piston having a comb teeth portion that axially penetrates a friction plate.
以下、本発明の実施形態について説明する。 The following describes an embodiment of the present invention.
図1は、自動変速機の反駆動源側(以下、反駆動源側を後方又は軸方向一方側、駆動源側を前方又は軸方向他方側とする)の構成を示す。本体ケース1aと、その後端の開口部を閉塞するエンドカバー1bとを有する変速機ケース1内の後部には、駆動源側から延びる入力軸2上に、後方から、軸方向に並べて配置された複数の摩擦板13,23,33をそれぞれ備えた一方側クラッチとしての第1クラッチ10と、第1他方側クラッチとしての第2クラッチ20と、第2他方側クラッチとしての第3クラッチ30とが配設されている。
Figure 1 shows the configuration of the opposite drive source side of an automatic transmission (hereinafter, the opposite drive source side is referred to as the rear or one axial side, and the drive source side is referred to as the front or other axial side). In the rear part of the
入力軸2上には、第1、第2プラネタリギヤセット40,50が軸方向に並べて配設され、第1、第2プラネタリギヤセット40,50は、いずれも、回転要素として、サンギヤ41,51と、リングギヤ42,52と、ピニオンキャリヤ43,53とを有する。
The first and second
第1、第2、第3クラッチ10,20,30は、それぞれ、締結時に結合されて一体回転するドラム部材11,21,31と、ハブ部材12,22,32とを有する。最も軸方向他方側(駆動源側)に位置する第3クラッチ30のドラム部材31は、第2プラネタリギヤセット50のサンギヤ51に接続されている。第3クラッチ30のハブ部材32は、第1プラネタリギヤセット40のリングギヤ42に連結されている。
The first, second and
第3クラッチ30のドラム部材31の軸方向一方側には、第2クラッチ20のドラム部材21が配置されている。ドラム部材21は、第1及び第3クラッチ10,30のドラム部材11,31と一体回転するように接続されている。ドラム部材21は、第1クラッチ10のドラム部材11の内周側にスプライン嵌合されている。第1クラッチ10のドラム部材11は、第3クラッチ30のドラム部材31の内周側に嵌合されている。ドラム部材21は、第1及び第3クラッチ10,30のドラム部材11,31を介して、第2プラネタリギヤセット50のサンギヤ51に接続されている。第2クラッチ20のハブ部材22は、図示しない他のプラネタリギヤセットのリングギヤに連結されている。
The
第2クラッチ20のドラム部材21の軸方向一方側には、第1クラッチ10のドラム部材11が、第2クラッチ20のドラム部材21がスプライン嵌合される後述の他方側延設部11eと一体的に形成されている。第1クラッチ10のドラム部材11は、第3クラッチ30のドラム部材31を介して、第2プラネタリギヤセット50のサンギヤ51に接続されている。第1クラッチ10のハブ部材12は、自動変速機の入力軸2に連結されている。
On one axial side of the
次に、図2、図3により、第1、第2、第3クラッチ10,20,30の構成を説明する。なお、図3は、第1~第3クラッチ10,20,30を構成するピストン、摩擦板、ドラム部材の分解斜視図である。
Next, the configuration of the first, second, and
第1、第2、第3クラッチ10,20,30は、いずれも、ドラム部材11,21,31とハブ部材12,22,32と、これらの間に軸方向に並べて配設され、ドラム部材11,21,31とハブ部材12,22,32とに交互にスプライン係合された複数枚の摩擦板13,23,33と、これらの摩擦板13,23,33の軸方向一方側に配置されたピストン14,24,34と、ピストン14,24,34の軸方向一方側に設けられた油圧室15,25,35とを有する。これらの油圧室15,25,35のいずれかに締結圧が供給されたときに、締結圧が供給されたクラッチ10,20,30のピストン14,24,34が摩擦板13,23,33を押圧してドラム部材11,21,31とハブ部材12,22,32を結合することにより、クラッチ10,20,30が締結されるようになっている。
The first, second and
第1、第2、第3クラッチ10,20,30には、ピストン14,24,34を挟んで油圧室15,25,35の反対側にキャンセル室16,26,36が設けられている。キャンセル室16,26,36は、解放状態で油圧室15,25,35内の作動油に作用する遠心力によって摩擦板13,23,33が押圧されることによる摩擦板13,23,33の引き摺りを防止するために設けられている。これにより、キャンセル室16,26,36に供給される作動油に作用する遠心力でピストン14,24,34を押圧することにより、油圧室15,25,35の作動油に作用する遠心力による押圧力がキャンセルされるようになっている。
The first, second and
第1クラッチ10及び第2クラッチ20の各キャンセル室16,26に、ピストン14,24をクラッチ解放方向に付勢するリターンスプリング17,27がそれぞれ配設されている。第3クラッチ30には、後述の付勢部材37が、複数の摩擦板33間に配置されている。
Return
第1、第2、第3クラッチ10,20,30の複数の摩擦板13,23,33は、ドラム部材11,21,31にスプライン係合された複数の外側摩擦板13a,23a,33aと、ハブ部材12にスプライン係合されると共に複数の外側摩擦板13a,23a,33aと軸方向に交互に配置された複数の内側摩擦板13b,23b,33bとをそれぞれ備える。
The
第1クラッチ10のドラム部材11は、外側摩擦板13aが係合される外側円筒部11aと、外側円筒部11aの軸方向一方側の端部から更に軸方向一方側に延びる延設部11bと、延設部11bの軸方向一方側の端部から径方向内側に延びる縦壁部11cと、縦壁部11cの径方向内側の内端部から軸方向の一方側及び他方側に延びる筒部11dとを備える。
The
第1クラッチ10のハブ部材12は、内側摩擦板13bが係合される内側円筒部12aと、内側円筒部12aの軸方向一方側の端部から径方向内側に延びる円板部12bと、円板部12bの内端部から軸方向一方側及び他方側に延びて入力軸2にスプライン嵌合されるスプライン部12cとを備える。
The
図3に示すように、外側摩擦板13aの外周面には外側円筒部11aにスプライン係合されるスプライン部13a1が設けられ、内側摩擦板13bの内周面には内側円筒部12aにスプライン係合されるスプライン部13b1が設けられている。
As shown in FIG. 3, the outer circumferential surface of the
外側摩擦板13aの径方向外側の部位には、第2クラッチ20のピストン24を軸方向に貫通させるための複数の第1貫通穴13cと、第3クラッチ30のピストン34を軸方向に貫通させるための複数の第2貫通穴13dとが設けられている。
The
複数の第1貫通穴13c及び複数の第2貫通穴13dは、周方向に均等に並べて配置されていると共に、各第1貫通穴13cと各第2貫通穴13dとは周方向に位置を異ならせて配置されている。より詳しくは、各第1貫通穴13cの周方向中央部と第1貫通穴13cに隣接する各第2貫通穴13dの周方向中央部とは周方向位置がずれた状態で設けられている。これにより、これらの貫通穴13c,13dの周方向位置をオーバーラップさせることで間に形成される薄肉部分の周方向長さが長くなる場合に比して、前記薄肉部分の周方向長さが抑制されて、前記薄肉部分の剛性の低下を抑制できる。本実施形態においては、各第1貫通穴13cの周方向の一端部と、第1貫通穴13cに隣接する第2貫通穴13dの周方向の他端部とは周方向位置が重複しているが、前記一端部と前記他端部とは重複しなくてもよい。
The first through
図2に示すように、各第1貫通穴13cの径方向位置は、各内側摩擦板13bの外周よりも外側に位置している。各第2貫通穴13dの径方向位置は、各第1貫通穴13cの径方向位置よりも外周側かつ、スプライン部13a1よりも径方向内側に位置している。
As shown in FIG. 2, the radial position of each first through
ピストン14は、摩擦板13a,13bの軸方向一方側に配置されると共に径方向に延びて、締結時に摩擦板13a,13bを押圧する押圧部14aと、押圧部14aの内端部から軸方向一方側に延びる円筒部14bと、油圧室15に供給された油圧を受ける受圧面を備えた受圧部14cとを有する。本実施形態において、押圧部14a及び円筒部14bと、受圧部14cとは別体で構成されている。円筒部14bが、円板状に形成された受圧部14cの上端部に連結されている。
The
前述のように、外側摩擦板13aのスプライン部13a1の径方向内側には、第1及び第2貫通穴13c,13dを設けるための径方向寸法が必要となる。そのため、スプライン部13a1と、ピストン14の押圧部14aが摩擦板13aを押圧する押圧点P1との径方向位置がオフセットしている。
As mentioned above, the radial inner side of the spline portion 13a1 of the
複数の摩擦板13の軸方向他方側には、リテーニング部材13eが配置されている。本実施形態においては、後述の第2クラッチ20のドラム部材21の軸方向一方側の端部から径方向に延びるフランジ部21bをリテーニング部材13eとして用いている。
A retaining
クラッチの締結時において、ピストン14から摩擦板13に入力された軸方向の荷重は、フランジ部21bによって受け止められる。したがって、例えば、フランジ部21bの内端部の径方向位置がスプライン部13a1に近傍に配置される場合のように、フランジ部21bと押圧点P1とがオフセットすると、摩擦板13の径方向内側の部位が径方向外側の部位よりも軸方向移動しやすく、摩擦板13の径方向内側の部分が外側の部分よりも軸方向他方側に位置するように変形するおそれがある。
When the clutch is engaged, the axial load input from the
これに対して、本実施形態においては、フランジ部21bの径方向内端部は、複数の摩擦板13の径方向内端部と略同じ位置まで延びていると共に、フランジ部21bの軸方向厚さ(板厚)が外側摩擦板13aの板厚よりも全体的に厚く設定されている。フランジ部21bは、径方向内側の部分で、特に、ピストン14が外側摩擦板13aに当接する押圧点P1に対応する部位の板厚が径方向外側の部位よりも更に厚く設定されている。このように、フランジ部21bは、フランジ部21bの内端部の径方向位置がスプライン部13a1近傍に配置されると共に、フランジ部21bの板厚が外側摩擦板13aと同等に設定される場合に比べて、曲げ剛性が高められているので、摩擦板13に入力された軸方向の荷重による摩擦板23の変形が抑制される。
In contrast, in this embodiment, the radial inner end of the
フランジ部21bには、外側摩擦板13aと同様に、第2クラッチ20のピストン24を軸方向に貫通させるための複数の第1フランジ貫通穴21cと、第3クラッチ30のピストン34を軸方向に貫通させるための複数の第2フランジ貫通穴21dとが設けられている。第1フランジ貫通穴21cは、外側摩擦板13aの第1貫通穴13cに対応する位置に設けられ、第2フランジ貫通穴21dは、第2貫通穴21dに対応する位置に設けられている。複数の第1フランジ貫通穴21c及び複数の第2フランジ貫通穴21dは、それぞれ周方向に均等に並べて配置されていると共に、各第1フランジ貫通穴21cと各第2フランジ貫通穴21dとは周方向に位置を異ならせて配置されている。
In the
各第1フランジ貫通穴21cの周方向中央部と第1フランジ貫通穴21cに隣接する各第2フランジ貫通穴21dの周方向中央部とは周方向位置がずれた状態で設けられている。これにより、これらの貫通穴21c,21dの周方向位置をオーバーラップさせることで間に形成される薄肉部分の周方向長さが長くなる場合に比して、前記薄肉部分の周方向長さが抑制されて、前記薄肉部分の剛性の低下を抑制できる。本実施形態においては、各第1フランジ貫通穴21cの周方向の一端部と、第1フランジ貫通穴21cに隣接する第2フランジ貫通穴21dの周方向の他端部とは周方向位置が重複しているが、前記一端部と前記他端部とは重複しなくてもよい。
The circumferential center of each first flange through
図2に示すように、第2クラッチ20のドラム部材21は、外側摩擦板23aが係合される外側円筒部21aと、外側円筒部21aの軸方向一方側の端部から径方向内側に延びるフランジ部21bとを備える。
As shown in FIG. 2, the
フランジ部21bは、前述のように、リテーニング部材13eと一体的に形成されているので、例えば、フランジ部21bがリテーニング部材13eと別体で形成される等によって軸方向厚さが薄い場合に比べて、フランジ部21bの剛性が高められている。クラッチ20回転時において、外側円筒部21aには、全体的に径方向外側に変形(拡径)させようとする遠心力が作用する。外側円筒部21aに遠心荷重が作用すると、外側円筒部21aとフランジ部21bとで構成される角部に、応力集中が発生して前記角部に亀裂等が生じるおそれがある。これに対して、フランジ部21bは、前述のように、リテーニング部材13eと一体的に形成されることで剛性が高められているので、外側円筒部21aに作用する遠心荷重による拡径が抑制できる。
Since the
外側円筒部21aの外周面は、第1クラッチ10の外側円筒部11aから軸方向他方側に延びる他方側延設部11eにスプライン嵌合されている。他方側延設部11eは、外側円筒部21aよりも軸方向他方側に延びると共に、外側円筒部21aよりも軸方向他方側の部位には、後述のリテーニング部材23eがスプライン嵌合されている。外側円筒部21aの軸方向他方側の面がリテーニング部材23eの軸方向一方側の面に当接することで、ドラム部材21の軸方向の位置が決められる。
The outer peripheral surface of the outer
他方側延設部11eは、外側円筒部11aよりも径方向外側に位置し、外側円筒部11aと他方側延設部11eと間に縦壁部11fが形成されて、縦壁部11fにフランジ部21bの軸方向一方側の面が当接するようになっている。
The other side extension 11e is located radially outward from the outer
ハブ部材22は、内側摩擦板23bが係合される内側円筒部22aと、内側円筒部22aの軸方向一方側の端部から径方向内側に延びる円板部22bと、円板部22bの内端部から軸方向一方側に延びて他の回転要素に連結される動力伝達部22cとを備える。
The
図3に示すように、外側摩擦板23aの外周面には外側円筒部21aにスプライン係合されるスプライン部23a1が設けられ、内側摩擦板23bの内周面には内側円筒部22aにスプライン係合されるスプライン部23b1が設けられている。
As shown in FIG. 3, the outer circumferential surface of the
外側摩擦板23aの径方向外側の部位には、後述の第3クラッチ30のピストン34を軸方向に貫通させるための複数の第3貫通穴23cが設けられている。
The
複数の第3貫通穴23cは、周方向に均等に並べて配置されていると共に、各第3貫通穴23cの周方向位置は、各第2貫通穴13dの周方向位置に対応させて設けられている。各第3貫通穴23cの周方向位置は、各第2貫通穴13dの周方向位置と一致するように配置されている。
The third through
各第3貫通穴23cの径方向位置は、内側摩擦板23bの外周よりも外側かつ、スプライン部23a1よりも径方向内側に位置している。内側摩擦板23bの外周の径方向位置は、第1貫通穴13cよりも径方向外側に位置している(図2参照)。
The radial position of each third through
ピストン24は、第1クラッチ10の複数の摩擦板13の軸方向一方側に配置されると共に軸方向に延びる円筒状の押圧部24aと、押圧部24aの軸方向一方側の端部から径方向内側に延びる径方向部24bと、径方向部24bの内端部から更に軸方向一方側に延びる円筒部24cと、油圧室25に供給された油圧を受ける受圧面を備えた受圧部24dとを有する。
The
押圧部24aは、軸方向他方側の端部が摩擦板23の軸方向一方側に隣接して配置されて、締結時に摩擦板23を押圧する。図4に示すように、押圧部24aは、押圧部24aにおける摩擦板23側に位置する先端側の部分に設けられて軸方向に延びると共に周方向に並べて櫛歯状に形成された複数の櫛歯部28と、櫛歯部28の基端部28aを周方向に接続する接続部28fとを有する。各櫛歯部28の周方向位置は、複数の摩擦板13の各第1貫通穴13c及びフランジ部21bの各第1フランジ貫通穴21cに対応するように配置されている。各櫛歯部28が各第1貫通穴13c及び各第1フランジ貫通穴21cに貫通して、ピストン24と複数の摩擦板13とが櫛歯状に交差するようになっている。径方向部24bの軸方向位置は、締結時において、第1クラッチ10のピストン14に干渉しない位置に配置されている。
The
油圧室25が摩擦板23に対して径方向位置がオフセットして配置されているため、ピストン24の押圧部24aと受圧部24dとの径方向位置も同様にオフセットしている。
Since the
前述のように、外側摩擦板23aのスプライン部23a1の径方向内側には、第3貫通穴23cを設けるための径方向寸法が必要となる。そのため、スプライン部23a1と、ピストン24の押圧部24aが摩擦板23を押圧する押圧点P2との径方向位置もオフセットしている。
As mentioned above, a radial dimension is required to provide the third through
複数の摩擦板23の軸方向他方側には、リテーニング部材23eが配置されている。リテーニング部材23eは、外側摩擦板23aよりも大きな外径を有し、前述のように、他方側延設部11eにスプライン嵌合されている。リテーニング部材23eは、軸方向寸法(板厚)が他の外側摩擦板23aの板厚よりも全体的に厚く設定されている。リテーニング部材23eは、径方向内側の部位の板厚が径方向外側の部位よりもさらに厚く設定されている。リテーニング部材23eの軸方向他方側には、各摩擦板23の軸方向移動を規制する規制部材23f(本実施形態においては、第3クラッチ30のドラム部材31)が配置されている。
A retaining
第3クラッチ30のドラム部材31は、図2に示すように外側摩擦板33aが係合される外側円筒部31aと、外側円筒部31aの軸方向一方側の端部から軸方向一方側に延びて第1クラッチ10の他方側延設部11eの外周面に嵌合される嵌合部31bとを有する。
As shown in FIG. 2, the
ドラム部材31は、外側円筒部31aの軸方向他方側の端部(第2クラッチ20のリテーニング部材23eに隣接する位置)から径方向内側に向かって延びる径方向突出部31cを有する。
The
他方側延設部11eの軸方向他方側の端部には、径方向外側に突出する凸部11e1が設けられており、第3クラッチ30の嵌合部31bの軸方向一方側の端面が当接するストッパとしての機能を有する。径方向突出部31cは、ドラム部材31に設けられているので、軸方向移動せず、第2クラッチ20の摩擦板23の軸方向移動を規制する規制部材23fとして用いられている。
The other axial end of the other-side extension 11e is provided with a protrusion 11e1 that protrudes radially outward and functions as a stopper against which the end face on one axial side of the
図2に示すように、前述のように第3クラッチ30のドラム部材31は、外側摩擦板33aが係合される外側円筒部31aと、外側円筒部31aから更に軸方向一方側に延びる円筒状の嵌合部31bと、外側円筒部31aと嵌合部31bとの間に設けられた径方向突出部31cとを有する。ドラム部材31は、外側円筒部31aと嵌合部31bと径方向突出部31cとによって、断面T字状に形成されている。
As shown in FIG. 2, as described above, the
クラッチ20の締結時において、ピストン24から摩擦板23に入力された軸方向の荷重は、リテーニング部材23eを介して、規制部材23fによって受け止められる。規制部材23fの内端部の径方向位置と押圧点P2とがオフセットする場合、摩擦板23の径方向内側の部位が径方向外側の部位よりも軸方向移動しやすく、摩擦板23の径方向内側の部分が外側の部分よりも軸方向他方側に位置するように変形するおそれがある。
When the clutch 20 is engaged, the axial load input from the
前述のように、リテーニング部材23eは、軸方向寸法(板厚)が外側摩擦板23aの板厚よりも全体的に厚く設定されると共に、径方向内側の部分で、特に、ピストン24が外側摩擦板23aに当接する押圧点P2に対応する部位の板厚が径方向外側の部位よりも更に厚く設定されているので、摩擦板23の変形が抑制される。
As described above, the axial dimension (thickness) of the retaining
ハブ部材32は、内側摩擦板33bが係合される内側円筒部32aと、内側円筒部32aの軸方向一方側の端部から径方向内側に延びる円板部32bとを備える。
The
外側摩擦板33aの外周面には、第1及び第2クラッチ10,20と同様に、外側円筒部31aにスプライン係合されるスプライン部33a1が設けられ、内側摩擦板33bの内周面には内側円筒部32aにスプライン係合されるスプライン部33b1が設けられている。
The outer circumferential surface of the
第3クラッチ30では、隣接する外側摩擦板33aの間にそれぞれウェーブスプリング等で構成された付勢部材37が配設され、付勢部材37は、隣接する外側摩擦板33aを離反方向に弾性的に付勢するように設けられている。これら付勢部材37は、内側摩擦板33bの外周側に配置されている。
In the third clutch 30, biasing
付勢部材37は、クラッチクリアランスが各隣接外側摩擦板間に分散されるように設けられている。また、これら付勢部材37は、ピストン34を反摩擦板側へ移動させるリターンスプリングとしても機能する。
The biasing
ピストン34は、第1クラッチ10の複数の摩擦板13の軸方向一方側に配置されると共に軸方向に延びる円筒状の押圧部34aと、押圧部34aよりも径方向内側に配置されて油圧室35に供給された油圧を受ける受圧面を備えた受圧部34bとを有する。
The
押圧部34aは、軸方向他方側の端部が摩擦板33の軸方向一方側に隣接して配置されて、締結時に摩擦板33を押圧する。図5に示すように、押圧部34aは、押圧部34aにおける摩擦板33側に位置する先端側の部分に設けられて軸方向に延びると共に周方向に並べて櫛歯状に形成された複数の櫛歯部38と、櫛歯部38の基端部38aを周方向に接続する接続部38hとを有する。各櫛歯部38の周方向位置は、複数の摩擦板13,23の各第2貫通穴13dと各第3貫通穴23cとフランジ部21bの各第2フランジ貫通穴21dに対応するように配置されている。各櫛歯部38が各第2貫通穴13dと各第3貫通穴23cと各第2フランジ貫通穴21dに貫通して、ピストン34と複数の摩擦板13,23及びフランジ部21bとが櫛歯状に交差するようになっている。
The
複数の摩擦板33のうち軸方向において最も他方側に位置する外側摩擦板33aは、第1クラッチ10同様に、リテーニング部材33eを構成する。リテーニング部材33eは、軸方向寸法(板厚)が他の外側摩擦板33aの板厚よりも全体的に厚く設定されている。リテーニング部材33eの軸方向他方側には、各摩擦板13の軸方向移動を規制する規制部材33fが配置されている。
The
第1、第2、第3クラッチ10,20,30の油圧室15,25,35と、キャンセル室16,26,36とは、第1クラッチ10のドラム部材11を用いて形成されており、次に、これらの油圧室15,25,35及びキャンセル室16,26,36の構成を説明する。
The
変速機ケース1を構成するエンドカバー1bには回転中心線に沿って前方に延びるボス部1cが設けられ、ボス部1cの外周にスリーブ部材3が嵌合固定されている。ドラム部材11は、外側円筒部11aから軸方向一方側に延びる延設部11bと、延設部11bの軸方向一方側の端部から径方向内側に延びて軸方向一方側の面がエンドカバー1bの軸方向他方側の面に対向するように配置された縦壁部11cと、縦壁部11cの径方向内側の端部で軸方向に延びる筒部11dを備える。ドラム部材11は、筒部11dがスリーブ部材3の外周に回転自在に嵌合されることにより、スリーブ部材3を介してエンドカバー1bのボス部1cに回転自在に支持されている。
The
ドラム部材11は、縦壁部11cの前面の径方向の中間部及び外周部からそれぞれ前方に延びる筒状の第1シリンダ部73と第2シリンダ部74とを備える。筒部11dの外周面と第1シリンダ部73の内周面との間に第1クラッチ10のピストン14が嵌合され、第1シリンダ部73の外周面と第2シリンダ部74の内周面との間に第2クラッチ20のピストン24が嵌合され、さらに、第2シリンダ部74の外周面と縦壁部11cの延設部11bの内周面との間に、前記第3クラッチ30のピストン34が嵌合されている。
The
第1クラッチ10の油圧室15は、筒部11dの外周面と、縦壁部11cの前面と、第1シリンダ部73の内周面と、受圧部14cの背面とにより油密状に形成されている。第2クラッチ20の油圧室25は、縦壁部11cの前面と、第1シリンダ部73の外周面と、第2シリンダ部74の内周面と、受圧部24dの背面とにより油密状に形成されている。第3クラッチ30の油圧室35は、縦壁部11cの前面と、延設部11bの内周面と、第2シリンダ部74の外周面と、受圧部34bの背面とにより油密状に形成されている。
The
第1クラッチ10のキャンセル室16は、筒部11dの外周面の前部に装着されたシールプレート75の後面と、筒部11dの外周面と、受圧部14cの前面及び円筒部14bの内周面とにより油密状に形成されている。第2クラッチ20のキャンセル室26は、第1シリンダ部73の外周面の前部に装着されたシールプレート76の後面と、第1シリンダ部73の外周面と、受圧部24dの前面及び円筒部24cの内周面とにより油密状に形成されている。第3クラッチ30のキャンセル室36は、第2シリンダ部74の外周面の前部に装着されたシールプレート77の後面と、第2シリンダ部74の外周面と、受圧部34bの前面及び接続部34cの内周面とにより油密状に形成されている。
The cancel
第1クラッチ10と第2クラッチ20の各キャンセル室16,26内において、シールプレート75と、ピストン14,24との間にリターンスプリング17,27がそれぞれ配設され、各ピストン14,24がそれぞれクラッチ解放方向に付勢されている。前述のように、第3クラッチ30のリターンスプリング37は、複数の摩擦板33a間に配置されている。
In each of the
ここで、縦壁部11cは軸心に直交するように設けられており、この縦壁部11cの内周部、中間部、外周部によって各クラッチの油圧室15、25、35の後面が形成されている。したがって、各油圧室15,25,35は軸方向にオーバーラップし、第1クラッチ10の油圧室15の外周側に第2クラッチ20の油圧室25が重なり、該油圧室25の外周側に第3クラッチ30の油圧室35が重なっている。
Here, the vertical wall portion 11c is provided perpendicular to the axis, and the rear surface of the
また、ピストン14,24,34を挟んで各油圧室15,25,35の前方にそれぞれ設けられている各クラッチ10,20,30のキャンセル室16,26,36も軸方向にオーバーラップし、第1クラッチ10のキャンセル室16の外周側に第2クラッチ20のキャンセル室26が重なり、キャンセル室26の外周側に第3クラッチ30のキャンセル室36が重なっている。
The cancel
そして、第1、第2、第3クラッチ10,20,30の油圧室15,25,35にそれぞれ締結用作動油を供給する締結用作動油供給路80a,80b,80c、及び、キャンセル室16,26,36に遠心キャンセル用作動油を供給するキャンセル用作動油供給路90a,90b,90cがドラム部材11の縦壁部11cに設けられている(図1参照)。
The vertical wall portion 11c of the
第2及び第3クラッチ20,30のピストン24,34の櫛歯部28,38が、所定以上の軸方向長さを有する場合、図6及び図7に仮想線で示すように、各クラッチが回転する際の遠心力によって、櫛歯部28,38の先端部28b,38bが径方向外側に拡径するように変形しやすく、櫛歯部28,38の基端部28a,38aには応力集中が生じるおそれがある。基端部28a,38aの応力集中は、ピストンの破損等を引き起こし得る。本実施形態において、所定以上の軸方向長さとは、アルミダイキャスト成型品のピストン24,34が11200rpmで回転する際の遠心力によって、基端部28aの最大応力σmaxが応力基準(例えば、170Mpa)以上となる場合の櫛歯部28,38の軸方向長さを意味する。なお、最大応力σmaxは、基端部28a,38aの曲げモーメントに比例し、かつ、櫛歯部28,38の断面係数に反比例するため、櫛歯部28,38の所定以上の軸方向長さは、ピストンの密度、ピストン径、ピストンの径方向厚さ、回転数、応力基準等によって変化する。
When the
第2クラッチ20のピストン24及び第3クラッチ30のピストン34は、櫛歯部28,38の拡径を抑制するためのリング部材24f,34d,34eを備えている。図2~図7を参照しながら第2クラッチ20及び第3クラッチ30のピストン24,34について説明する。第2クラッチ20のピストン24及び第3クラッチ30のピストン34は、例えば、アルミニウム材で形成され、リング部材24f,34d,34eは鉄材等で形成されている。
The
図4及び図6に示すように、第2クラッチ20の櫛歯部28は、軸方向一方側の基端部28aと、軸方向他方側の先端部28bと、基端部28aと先端部28bとを接続する中間部28cとを有する。
As shown in Figures 4 and 6, the
ピストン24の櫛歯部28は、第1クラッチ10の摩擦板13を貫通すると共に、第2クラッチ20の摩擦板23を押圧するような軸方向長さL1を有する。本実施形態においては、櫛歯部28の基端部28aから先端面までの軸方向長さL1は27.5mmに設定されている。
The
櫛歯部28の先端部28bには、リング部材24fの軸方向位置を規制するための段部28eが設けられている。段部28eは、先端部28bの外周面28dを中間部28cの外周面に対して径方向内側に位置させることによって形成されている。段部28eは、先端部28bの外周面28dと中間部28cの外周面との間を接続する縦壁部によって構成されている。
The
櫛歯部28の先端部28bには、環状のリング部材24fが外嵌されている。前述のように、リング部材24fは、ピストン24とは異なる素材、例えば、鉄材等で形成されている。リング部材24fは、断面矩形を有する円形状に形成されている。リング部材24fの内径は、先端部28bの外径と略同じ又はわずかに小さくなるように設定されている。リング部材24fは、先端部28bに圧入されて、リング部材24fの軸方向一端部側(反駆動源側)の側面が段部28eに当接する位置まで挿入されることで軸方向の位置が位置決めされている。
A ring-shaped
リング部材24fの軸方向寸法は、先端部28bの軸方向寸法よりもわずかに小さくなるように設定されている。リング部材24fの軸方向他端部側(駆動源側)の側面は、ピストン24の先端面よりも軸方向一方側に位置する。ピストン24の先端面は、リング部材24fよりも摩擦板23側に突出している。
The axial dimension of the
櫛歯部28の基端部28aの径方向厚さは、先端部28b及び中間部28cよりも大きく設定されている。基端部28aは、中間部28cから軸方向一方側に向かって径方向厚さが増大するように傾斜している。基端部28aの外周面は中間部28c側から軸方向一方側に向かって径方向外側に傾斜し、基端部28aの内周面は中間部28c側から軸方向一方側に向かって径方向内側に傾斜して形成されることで、基端部28aの径方向厚さが中間部28cよりも大きくなるように設定されている。基端部28aは、基端部28aを周方向に接続する接続部28fを介して径方向部24bに接続されている。
The radial thickness of the
ピストン24は、受圧部24dと押圧部24aとの径方向位置がオフセットして設けられている。したがって、受圧部24dに油圧が作用すると、受圧部24dに作用する軸方向の荷重が円筒部24cを介して径方向部24bの内端部に入力される。これにより、径方向部24bの内端部が外端部よりも軸方向他方側に位置するように、Z字状に変形しようとする。これに対して、径方向部24bの軸方向厚さは、例えば、後述の第3クラッチ30のピストン34の接続部38hの径方向厚さよりも大きくなるように設定されている。このように、ピストン24の径方向部24bは、径方向厚さが小さい場合に比べて曲げ剛性が高められているので、締結時における径方向部24bの曲げ変形が抑制されている。
The
なお、ピストン24の受圧部24dには、軸方向他方側から軸方向一方側に向かって凹む複数の凹部24eが周方向に並べて設けられている。この凹部24e内には、前述のリターンスプリング27の軸方向一端部が収納されている。
The pressure-receiving
図5及び図7に示すように、第3クラッチ30の櫛歯部38は、軸方向一方側の基端部38aと、軸方向他方側の先端部38bと、基端部38aと先端部28bとを接続する中間部38cとを有する。
As shown in Figures 5 and 7, the
ピストン34の櫛歯部38は、第1クラッチ10の摩擦板13と、第2クラッチのフランジ部21b、及び、第2クラッチ20の摩擦板23を貫通すると共に、第3クラッチ30の摩擦板33を押圧するような軸方向長さL2を有する。本実施形態においては、櫛歯部38の基端部38aから先端面までの軸方向長さL2は49.4mmに設定されている。
The
櫛歯部38の先端部38bには、第1リング部材34dの軸方向位置を規制するための第1段部38eが設けられている。第1段部38eは、先端部38bの外周面38dを中間部28cの外周面に対して径方向内側に位置させることによって形成されている。第1段部38eは、先端部38bの外周面38dと中間部38cの外周面との間を接続する縦壁部によって構成されている。
The
櫛歯部38の先端部38bには、環状の第1リング部材34dが外嵌されている。前述のように、第1リング部材34dは、ピストン34とは異なる素材、例えば、鉄材等で形成されている。第1リング部材34dは、断面矩形を有すると共に、円形状に形成されている。第1リング部材34dの内径は、先端部38bの外径と略同じ又はわずかに小さくなるように設定されている。第1リング部材34dは、先端部38bに圧入されて、第1リング部材34dの軸方向一端部側(反駆動源側)の側面が第1段部38eに当接する位置まで挿入されることで軸方向の位置が位置決めされている。
A ring-shaped
第1リング部材34dの軸方向寸法は、先端部38bの軸方向寸法よりもわずかに小さくなるように設定されている。第1リング部材34dの軸方向他端部側(駆動源側)の側面は、ピストン34の先端面よりも軸方向一方側に位置する。ピストン34の先端面は、第1リング部材34dよりも摩擦板33側に突出している。
The axial dimension of the
櫛歯部38の先端部38bと基端部38aとの間の中間部38cには、第2リング部材34eの軸方向一を規制するための第2段部38gが設けられている。中間部38cには、径方向外側に突出する突出部38fが設けられている。第2段部38gは、突出部38fの外周面を中間部38cの外周面に対して径方向外側に位置させることによって形成される。第2段部38gは、先端部38bと突出部38fとの間に位置する中間部38cの外周面と、突出部38fの外周面との間を接続する縦壁部によって構成されている。
A
櫛歯部38の中間部38cには、環状の第2リング部材34eが外嵌されている。前述のように、第2リング部材34eは、ピストン34とは異なる素材、例えば、鉄材等で形成されている。第2リング部材34eは、断面矩形を有すると共に、円形状に形成されている。第2リング部材34eの内径は、先端部38bの外径よりも大きく、中間部38cの外径とほぼ同じ又はわずかに小さくなるように設定されている。第2リング部材34eは、中間部38cの外周に圧入されて、第2リング部材34eの軸方向一端部側(反駆動源側)の側面が第2段部38gに当接する位置まで挿入されることで軸方向の位置が位置決めされている。
A ring-shaped
図2に示すように、第2リング部材34eの軸方向位置は、第1クラッチ10の複数の摩擦板13のうち最も軸方向他方側に位置するリテーニング部材13e(本実施形態においては、第2クラッチ20のドラム部材21のフランジ部21b)と、第2クラッチ20の複数の摩擦板23のうち最も軸方向一方側に位置する摩擦板23との間に位置するように設定されている。櫛歯部38の第1リング部材34dと第2リング部材34eとの間には、第2クラッチ20の摩擦板23が貫通され、櫛歯部38の第2リング部材34eと基端部38aとの間には第1クラッチ10の摩擦板13が貫通されている。突出部38fの軸方向寸法は、フランジ部21bの径方向外側の部位の軸方向寸法と略同じかわずかに大きくなるように設定されている。
2, the axial position of the
基端部38aと第2リング部材34eとの間の中間部38cには、基端部38a及び突出部38fに対して径方向内側に凹む除肉部38iが設けられている。除肉部38iは、基端部38aと第2リング部材34eとの間の中間部38cの外周面を径方向内側に凹ませるように設けられた周溝によって構成されている。
The
図7に示すように、櫛歯部38の基端部38aの径方向厚さは、先端部38b及び中間部38cよりも大きく設定されている。基端部38aは、除肉部38iから軸方向一方側に向かって径方向厚さが増大するように傾斜している。基端部38aの外周面が除肉部38i側から軸方向一方側に向かって径方向外側に傾斜して形成されることで、基端部38aの径方向厚さが除肉部38iよりも大きくなるように設定されている。基端部38aは、基端部38aを周方向に接続する接続部38hを介して受圧部34bに接続されている。
As shown in FIG. 7, the radial thickness of the
接続部38hの径方向厚さは、基端部38aよりもさらに大きくなるように設定されている。基端部38aの内周面が軸方向一方側に向かって径方向内側に傾斜して形成されて、接続部38hの径方向厚さが基端部38aよりも大きくなるように設定されている。
The radial thickness of the
次に、この実施形態に係る自動変速機の作用を説明する。まず、第1クラッチ10の油圧室15に締結用作動油供給路80aを介して締結圧(締結用作動油)が供給されることにより第1クラッチ10が締結され、入力軸2と第2プラネタリギヤセット50のサンギヤ51とが結合される。
Next, the operation of the automatic transmission according to this embodiment will be described. First, the first clutch 10 is engaged by supplying engagement pressure (engagement hydraulic oil) to the
第2クラッチ20の油圧室25に締結用作動油供給路80bを介して締結圧が供給されることにより第2クラッチ20が締結され、図示しない他のプラネタリギヤのリングギヤと第2プラネタリギヤセット50のサンギヤ51とが結合される。
The second clutch 20 is engaged by supplying engagement pressure to the
第3クラッチ30の油圧室35に締結用作動油供給路80cを介して締結圧が供給されることにより第3クラッチ30が締結され、第1プラネタリギヤセット40のリングギヤ42と第2プラネタリギヤセット50のサンギヤ51とが結合される。
The third clutch 30 is engaged by supplying engagement pressure to the
本実施形態の自動変速機においては、第2クラッチ20のピストン24の押圧部24aは、第1クラッチ10の外側摩擦板13aに設けられた第1貫通穴13cを貫通するので、第1クラッチ10の複数の摩擦板13の軸方向他方側に配置された第2クラッチ20の複数の摩擦板23を押圧することができる。
In the automatic transmission of this embodiment, the
第3クラッチ30のピストン34の押圧部34aは、第1クラッチ10の外側摩擦13aの第2貫通穴13d及び第2クラッチ20の外側摩擦板23aの第3貫通穴23cを貫通するので、第2クラッチ20の複数の摩擦板23の軸方向他方側に配置された第3クラッチ30の複数の摩擦板33を押圧することができる。
The
これにより、第1、第2及び第3クラッチ10,20,30の摩擦板13,23,33を軸方向に、並列に配置させつつ、第1、第2及び第3クラッチ10,20,30のピストン14,24,34を軸方向にオーバーラップして配置できる。
This allows the
その結果、第1、第2及び第3クラッチ10,20,30の摩擦板13,23,33を軸方向にオーバーラップさせる場合に比して径方向寸法を縮小でき、摩擦板13,23,33に加えてピストン14,24,34、油圧室15,25,35、及び、キャンセル室16,26,36を軸方向に並列に配置させる場合に比して軸方向寸法を短縮できる。
As a result, the radial dimension can be reduced compared to when the
前述のように、第2及び第3クラッチ20,30のピストン24,34の櫛歯部28,38が、所定以上の軸方向長さを有する場合、図6及び図7に仮想線で示すように、各クラッチが回転する際の遠心力によって、櫛歯部28,38の先端部28b,38bが径方向外側に拡径するように変形しやすくなる。そのため、櫛歯部28,38の基端部28a,38aには応力集中が生じるおそれがある。
As described above, when the
本発明によれば、第2及び第3ピストン24,34の外周に環状のリング部材24f,34e,34dが配置されているので、第2及び第3クラッチ20,30回転時における遠心力によって櫛歯部28,38の先端部28b,38bが径方向外側に拡径するような変形が抑制され、櫛歯部28,38の基端部28a,38aの応力集中を抑制できる。
According to the present invention,
櫛歯部28,38には、リング部材24f,34e,34dの軸方向位置を規制するための段部28e,38e,38gが設けられているので、櫛歯部28,38に段部28e,38e,38gを設けるだけの簡素な構造でリング部材24f,34d,34eの軸方向位置を位置決めすることができる。例えば、櫛歯部28,38にリング部材24f,34e,34dを圧入して段部28e,38e,38gに当接させる場合、ピストン24,34とリング部材24f,34d,34eが、溶接等による固定が難しいアルミニウム材と鉄材等の異素材で形成される場合においても、ピストン24,34にリング部材24f,34d,34eを固定することができる。
The
第2及び第3クラッチの櫛歯部28,38の基端部28a,38aの径方向厚さは、基端部28a,38a以外の櫛歯部28,38(櫛歯部28,38の先端部28b,38b及び中間部28c,38c)よりも径方向厚さが大きくなるように設定されているので、ピストン24,34の曲げ剛性を向上させることができる。これにより、先端部28b,38b側が径方向外側に変形することによって生じる基端部28a,38aにおける応力集中を抑制できる。一方、基端部28a,38a以外の櫛歯部28,38の径方向厚さを基端部28a,38aよりも小さく設定することで、櫛歯部28,38の重量の増大が抑制されているので、遠心力による径方向外側への変形が抑制されやすく、基端部28a,38aにおける応力を抑制できる。その結果、基端部28a,38aの径方向厚さを必要以上に大きく設定する必要がなく、ピストン24,34全体の軽量化が図られる。
The radial thickness of the
櫛歯部38には、基端部38aと第2段部38gとの間に除肉部38iが設けられることで、櫛歯部38の軽量化が図られている。これにより、遠心力による櫛歯部38の径方向外側への変形が低減されやすく、基端部38aにおける応力集中を抑制できる。
The
第2及び第3クラッチ20,30回転時における遠心力による径方向外側への変形量の大きい櫛歯部28,38の先端部28b,38bにリング部材24f,34dを配置して変形を拘束することで、櫛歯部28,38の径方向外側への変形量が抑制されやすくなり、櫛歯部28,38の基端部28a,38aの応力集中がより効果的に抑制される。
By placing
第1クラッチ10の摩擦板13と第2クラッチ20の摩擦板23とを貫通する第3クラッチ30のピストン34は、第1リング部材34dによってピストン34の先端部38bの径方向外側への変形を抑制しつつ、第2リング部材34eによってピストン34の中間部38cの径方向外側への変形を抑制できるので、より効果的に櫛歯部38の変形が抑制され、基端部38aにおける応力集中がより効果的に抑制される。
The
なお、以上の実施形態では、第1、第2、第3クラッチ10,20,30の3つのクラッチの複数の摩擦板13,23,33が軸方向に並べて配置されているが、例えば、第1、第2クラッチ10,20等の2つのクラッチの複数の摩擦板が軸方向に並べて配置されている場合にも、第2クラッチ20のピストン24に第1クラッチ10の摩擦板13を貫通させる櫛歯部28を設けると共に、櫛歯部28の先端部28bにリング部材24fを配置することで、同様の効果が得られる。
In the above embodiment, the
また、本実施形態では、第1、第2、第3クラッチ10,20,30のドラム部材11,21,31を分割して設ける構成について説明したが、これらのドラム部材は、一体的に形成されていてもよい。
In addition, in this embodiment, the
本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。 The present invention is not limited to the illustrated embodiments, and various improvements and design changes are possible without departing from the spirit of the present invention.
以上のように、本発明によれば、複数のクラッチを備えた自動変速機において、櫛歯部を備えたピストンを軸方向に並べて配置された摩擦板に貫通させることで、クラッチの径方向寸法及び軸方向寸法の増大を抑制しながら、櫛歯部の基端部における応力集中を低減できるので、この種の自動変速機又はこれが搭載される車両の製造産業分野において、好適に利用される可能性がある。 As described above, according to the present invention, in an automatic transmission equipped with multiple clutches, a piston equipped with a comb-tooth portion is inserted through friction plates arranged in the axial direction, thereby reducing stress concentration at the base end of the comb-tooth portion while suppressing increases in the radial and axial dimensions of the clutch. This may be advantageously used in the manufacturing industry for this type of automatic transmission or the vehicle on which it is mounted.
2 動力伝達軸
10 第1クラッチ(一方側クラッチ)
11,21,31 ドラム部材
12,22,32 ハブ部材
13,23,33 摩擦板
14,24,34 ピストン
20 第2クラッチ(第1他方側クラッチ、他方側クラッチ)
28,38 櫛歯部
28a,38a 基端部
28b,38b 先端部
28c,38c 中間部
28e 段部
24f リング部材
30 第3クラッチ(第2他方側クラッチ、他方側クラッチ)
34d 第1リング部材(リング部材)
34e 第2リング部材(リング部材)
38e 第1段部(段部)
38g 第2段部(段部)
38i 除肉部
2
11, 21, 31
28, 38
34d First ring member (ring member)
34e Second ring member (ring member)
38e First step (step)
38g Second step (step)
38i Removal part
Claims (7)
前記一方側クラッチと前記他方側クラッチの前記摩擦板は、軸方向に並べて配置され、
前記一方側クラッチと前記他方側クラッチの前記ピストンは、前記一方側クラッチの前記摩擦板よりも前記軸方向の一方側に配置されると共に、前記軸方向の位置がオーバーラップして配置され、
前記他方側クラッチの前記ピストンは、前記他方側クラッチの前記摩擦板を押圧する円筒状の押圧部を備え、
前記押圧部における前記他方側クラッチの前記摩擦板側に位置する先端側の部分には、前記一方側クラッチの前記摩擦板を前記軸方向に貫通する櫛歯部が設けられ、
前記櫛歯部の外周には、環状のリング部材が配置されている自動変速機。 an automatic transmission having an axial one-side clutch and an axial other-side clutch arranged side by side in the axial direction on an axis of a power transmission shaft, the one-side clutch and the other-side clutch each including a cylindrical drum member, a cylindrical hub member facing the drum member, friction plates engaged between the drum member and the hub member so as to be slidable in the axial direction, and a piston pressing the friction plates,
The friction plates of the one-side clutch and the other-side clutch are arranged side by side in the axial direction,
the pistons of the one-side clutch and the other-side clutch are disposed on one side of the friction plate of the one-side clutch in the axial direction and are disposed so as to overlap each other in the axial direction,
The piston of the other clutch includes a cylindrical pressing portion that presses the friction plate of the other clutch,
a comb-tooth portion penetrating the friction plate of the one-side clutch in the axial direction is provided at a tip end portion of the pressing portion located on the friction plate side of the other-side clutch,
An automatic transmission in which an annular ring member is disposed on an outer periphery of the comb tooth portion.
前記第1他方側クラッチの前記ピストンは、前記一方側クラッチの前記摩擦板を軸方向に貫通し、
前記第2他方側クラッチの前記ピストンは、前記一方側クラッチの前記摩擦板及び前記第1他方側クラッチの前記摩擦板を軸方向に貫通する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の自動変速機。 the other-side clutch includes a first other-side clutch disposed on a side of the one-side clutch, and a second other-side clutch disposed on the other side of the first other-side clutch in the axial direction,
The piston of the first other-side clutch penetrates the friction plate of the one-side clutch in the axial direction,
6. The automatic transmission according to claim 1, wherein the piston of the second other-side clutch axially passes through the friction plates of the one-side clutch and the friction plates of the first other-side clutch.
前記第2他方側クラッチの前記櫛歯部の先端部に配置された第1リング部材と、
前記第2他方側クラッチの前記櫛歯部における前記一方側クラッチの前記摩擦板と前記第1他方側クラッチの前記摩擦板との間の中間部に配置された第2リング部材とを備える請求項6に記載の自動変速機。 The ring member is
a first ring member disposed at a tip end of the comb tooth portion of the second other-side clutch;
7. The automatic transmission according to claim 6, further comprising: a second ring member disposed in an intermediate portion between the friction plates of the one-side clutch and the friction plates of the first other-side clutch in the comb tooth portion of the second other-side clutch.
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