JPH03537B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車などの車両に用いられる車両
用自動変速機に係り、特に変速時に入力要素を切
り換える方式の油圧式自動変速機のクラツチ機構
に関する。 〔従来の技術〕 自動車などの車両に用いられる変速装置の一つ
として、複数個の変速段を達成するための複数個
の駆動歯車のうちの少なくとも第１速用駆動歯
車、多くの場合、第１速用駆動歯車と第３速用駆
動歯車とを有する第１の駆動歯車軸と、複数個の
変速段を達成するための複数個の駆動歯車のうち
の少なくとも第２速用駆動歯車、多くの場合、第
２速用駆動歯車と第４速用駆動歯車とを有する第
２の駆動歯車軸と、前記複数個の駆動歯車の各々
に常時噛み合う複数個の従動歯車を各々回転可能
に担持した一つの出力軸と、入力軸と前記第１の
駆動歯車軸とを選択的にトルク伝達関係に接続す
る第１のクラツチと、前記入力軸と前記第２の駆
動歯車軸とを選択的にトルク伝達関係に接続する
第２のクラツチと、前記複数個の従動歯車を各々
個別に選択的に前記出力軸にトルク伝達関係に接
続する複数個の同期装置とを有するツインクラツ
チ型の常時噛み合い式変速装置が既に提案されて
おり、これは例えば特開昭56−94050号、特開昭
56−127841号の各公報に示されている。 〔発明が解決しようとする課題〕 従来より知られているツインクラツチ型の常時
噛み合い式変速装置においては、変速時に、第１
及び第２のクラツチの一方を解放し他方を係合す
る、いわゆるクラツチtoクラツチの変速が行なわ
れており、その変速制御はシフトクオリテイを良
くすることが難しく、かつ制御機構を複雑にして
きた。 本発明の目的は、制御が容易でシフトクオリテ
イが優れ一方向クラツチを介して一つのクラツチ
を解放し他の一つのクラツチを係合する、いわゆ
る一方向クラツチtoクラツチの機構を寸法の増大
を最小限に押えてコンパクトに構成した油圧式自
動変速機のクラツチ機構の提供にある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の油圧式自動変速機のクラツチ機構は、
入力軸及び出力軸の軸端に設けられ、両軸の間を
夫々第１の多板クラツチＣ１及び第２の多板クラ
ツチＣ１０で連結するとともに、前記第１の多板
クラツチまたは第２の多板クラツチと前記入力軸
及び出力軸のうちの一方の軸との間に一方向クラ
ツチＦ１を介在させた油圧式自動変速機のクラツ
チ機構において、 前記第１の多板クラツチは、他方の軸に連結さ
れた環状の第１シリンダ１２と、該第１シリンダ
にスプライン嵌合された第１プレート２２と、該
第１プレートと軸方向に対して交互に配置され前
記一方の軸に連結された第１部材２３にスプライ
ン嵌合された第２プレート２４と、前記第１シリ
ンダ内に摺動自在に配設され前記第１及び第２プ
レートを押圧作動する第１ピストン１３とからな
り、 前記第２の多板クラツチは、前記第１ピストン
に形成された環状の第２シリンダ１８と、前記第
１シリンダにスプライン嵌合されるとともに前記
第２シリンダの内周に延展する連結部材２６にス
プライン嵌合された第３プレート２７と、該第３
プレートと軸方向に対して交互に配置され前記一
方の軸に連結された第２部材２５にスプライン嵌
合された第４プレート２８と、前記第２シリンダ
内に摺動自在に配設され前記第３及び第４プレー
トを押圧作動する第２ピストン１９とからなり、 前記一方向クラツチは前記第１部材または第２
部材と前記一方の軸との間に設けられていること
を特徴とする。 〔作用及び発明の効果〕 本発明によれば、入力軸及び出力軸の軸端に設
けられるタイプのクラツチ機構において、第１ピ
ストンに形成された環状の第２シリンダ１８と、
第１シリンダにスプライン嵌合されるとともに第
２シリンダの内周に延展する連結部材２６にスプ
ライン嵌合された第３プレート２７と、該第３プ
レートと軸方向に対して交互に配置され一方の軸
に連結された第２部材２５にスプライン嵌合され
た第４プレート２８と、第２シリンダ内に摺動自
在に配設され第３及び第４プレートを押圧作動す
る第２ピストン１９とから第２の多板クラツチを
構成することによつて、第２ピストン１９、第３
プレート２７及び第４プレート２８等を、第１の
多板クラツチの第１ピストン１３の内周に設ける
ことができ、また第１ピストン１３、第２ピスト
ン１９、第３プレート２７、第４プレート２８、
第１プレート２２及び第２プレート２４等が軸方
向に整列するとともに、第２ピストン１９、第３
プレート２７、第４プレート２８が、第１ピスト
ン１３の環状部である第２シリンダ１８、環状の
第１シリンダ１２、第１プレート２２及び第２プ
レート２４と径方向に整列するので、軸方向及び
径方向に対して空いた空間ができず、コンパクト
に構成することができるという効果を有し、特に
第２の多板クラツチの径を小さくできることか
ら、第２の多板クラツチの伝達容量を小さく設定
できるので、ツインクラツチ型の常時噛み合い式
変速装置に適用した場合、制御が容易でシフトク
オリテイの優れている一方向クラツチtoクラツチ
の機構をコンパクトに構成することができるとい
う効果を有する。 〔実施例〕 つぎに本発明を図に示す実施例に基づき説明す
る。 第１図は車両用自動変速機を示し、１００はト
ルクコンバータ、３は車両用自動変速機のインプ
ツトシヤフト、４は該インプツトシヤフトに並設
された一方のカウンターシヤフト、５は前記イン
プツトシヤフト３に並設させた他方のカウンタ−
シヤフト、６は前記インプツトシヤフト３に回転
自在に支持されたスリーブシヤフト、７は前記他
方のカウンターシヤフトに回転自在に支持された
アウトプツトスリーブ、８はデフアレンシヤルギ
ア、９はリバースギアであり、１０１はトルクコ
ンバータ１００に連結したスリーブ１０２により
駆動されるオイルポンプを示す。 この車両用自動変速機は、エンジンに締結され
る先端面２０１が開口し、後がわ端（エンジンと
反対がわ端、以下同じ）に伝動軸を支持する先が
わ（エンジンがわ、以下同じ）支壁２０２が設け
られ、前記トルクコンバータ１００が収納された
トルクコンバータハウジング２００と、該トルク
コンバータハウジング２００の側方に該トルクコ
ンバータハウジング２００と一体に鋳造され、デ
フアレンシヤルギア８を収納するデフアレンシヤ
ルハウジング３００とからなる先端がわケース４
００と、前端面５０１が前記先端がわケース４０
０の後がわ端面に締結されるとともに後がわ端に
伝動軸を支持する後支壁５０２が設けられたトラ
ンスミツシヨンハウジング５００と、該トランス
ミツシヨンハウジング５００の側方に該トランス
ミツシヨンハウジングと一体に鋳造されたデフア
レンシヤルギアカバー６００とからなる中間ケー
ス７００と、該中間ケース７００の後がわ端に締
結された後端がわケース８００とからなる自動変
速機ケース内に収納されている。 インプツトシヤフト３の後端には２つのインプ
ツトドライブギア３１および３２が連結されてお
り、先端がわの第１のインプツトドライブギア３
１は後方に延長されたハブ部３１１の後端がイン
プツトシヤフト３の後端にスプライン嵌合され、
第２のインプツトドライブギア３２は前記ハブ部
３１１の中間に溶接されている。第１のインプツ
トドライブギア３１は、前記一方のカウンターシ
ヤフト４の後端に回転自在に支持された第１イン
プツトドリブンギア４１と、また第２のインプツ
トドライブギア３２は他方のカウンターシヤフト
５の後端に回転自在に支持された第２のインプツ
トドリブンギア５１とにそれぞれ常時噛合してい
る。 前記第１のインプツトドライブギアは、本発明
にかかる油圧式自動変速機のクラツチ機構１によ
りカウンターシヤフト４に連結される。 この油圧式自動変速機のクラツチ機構１は第１
の油圧サーボＰ１、第２の油圧サーボＰ２、大ト
ルク伝達用の第１の多板クラツチＣ１、小トルク
伝達用の第２の多板クラツチＣ１０、一方向クラ
ツチＦ１および第２の油圧サーボＰ２に供給され
た油圧を第１の油圧サーボＰ１へ導くチエツク弁
２９からなり、前記第１のインプツトドリプブン
ギア４１を入力軸、一方のカウンターシヤフト４
を出力軸としている。前記第１のインプツトドリ
ブンギア４１は、クラツチ要素である多板クラツ
チＣ１０を介して油圧式自動変速機のクラツチ機
構への出力軸である一方のカウンターシヤフト４
に連結され、且つ該多板クラツチＣ１０と並設さ
れた多板クラツチＣ１および該多板クラツチＣ１
とカウンターシヤフト４との間に介在された一方
向クラツチＦ１を介して前記一方のカウンターシ
ヤフト４に連結される。 第１の油圧サーボＰ１は、円環板状の側板部１
１１と該側板部１１１から後方向に延びた筒部１
１２とからなるドラム１１を、側板部１１１の中
心において油圧式自動変速機のクラツチ機構１の
入力軸である前記第１のインプツトドリブンギア
４１が後方に延びたスリーブ４１１の外周壁に溶
接して形成され、前記筒部１１２と側板部１１１
とスリーブ４１１とで形成される環状の第１シリ
ンダ１２、該第１シリンダ１２内に摺動自在に嵌
め込まれた環状の第１ピストン１３、および該第
１ピストン１３の後がわ外周部に溶接されたシリ
ンダ１４と前記ドラム１１の内周壁にクリツプリ
ング１１３で係止されたウエイブスプリング１５
と、前記シリンダ１４の後端とウエイブスプリン
グ１５との間に挿入されたスプリングリテーナ１
６とからなるリターンスプリング構成とで構成さ
れる。 第２の油圧サーボＰ２は、前記第１ピストン１
３を側壁とし、前記シリンダ１４とスリーブ４１
１との間の環状空間を環状の油室とする環状の第
２シリンダ１８、該第２シリンダ１８内に摺動自
在に嵌め込まれた環状の第２ピストン１９、前記
スリーブの後端外周にスナツプリング１１４で係
止されたスプリングリテーナ２０、および該リテ
ーナ２０と前記第２ピストン１９との間に挿入さ
れスプリング２１からなる。この場合、第１ピス
トン１３の受圧面積は第１の油圧サーボＰ１がわ
が大きく、第２シリンダ１８の側壁として作用す
る第２の油圧サーボＰ２がわが小さく設定されて
いる。 第１の多板クラツチＣ１は、入力軸である第１
のインプツトドリブンギア４１と出力軸であるカ
ウンターシヤフト４との間に設けられた伝動筒で
ある前記ドラムの筒部１１２の後部の内壁に周設
したスプライン１１５に係合されたフエーシング
プレート２２およびドラム１１の開口端部内方に
取付けられた一方向クラツチＦ１のアウターレー
ス２３にスプライン嵌合されたデイスクプレート
２４とからなり、前記油圧サーボＰ１に圧油が供
給され第１ピストン１３が図示左方に駆動される
とリテーナ１６の後端がフエーシングプレート２
２およびデイスクプレート２４を圧接し係合され
る。一方向クラツチＦ１は第１のカウンターシヤ
フト４の先端部４０にスプライン嵌合されたイン
ナーレース２５と前記アウターレース２３とを有
し、前記第１の多板クラツチＣ１が係合している
とき前記ドラム１１と一方のカウンターシヤフト
４との間を一方向にロツクする。 第２の多板クラツチＣ１０は、後端がわに周設
されたフランジ状部外周が前記クリツプリング１
１３とフエーシングプレート２２との間で前記ス
プライン１１５に係合されてドラム１１内に嵌め
込まれ、筒状部先端にはスリツトが周設されたプ
レートホルダ２６、該前記一方向クラツチＦ１と
前記第２ピストン１９との間に配され外周に周設
した切欠が前記プレートホルダ２６のスリツトに
歯合されたフエーシングプレート２７と、前記一
方向クラツチＦ１のインナーレース２５の先端部
から半径方向に展説されたフランジ状のクラツチ
ハブ部２５１に内周がスプライン嵌合されたデイ
スクプレート２８とからなり、前記第２ピストン
１９により係合および解放がなされる。 ２９は前記第１ピストンに設けられたチエツク
弁であり、第１の油圧サーボＰ１内の油圧が供給
されないとき遠心油圧により第１ピストンが作用
することを防止するとともに、第２の油圧サーボ
Ｐ２に油圧が供給されたとき第２の油圧サーボＰ
２の油圧を第１の油圧サーボＰ１に導き該第２の
油圧サーボＰ２と第１の油圧サーボＰ１とを連絡
する。 第１の油圧サーボＰ１は、油圧制御装置（図示
せず）から先端がわケース４００内に設けた油路
３０１、一方のカウンターシヤフト４内に設けた
軸方向油路３０２および半径方向油路３０３、第
１のインプツトドリブンギアのスリーブ４１１に
形成された油路３０４を介して作動油が供給さ
れ、第１ピストン１３は図示左方に動かされる。
この動作により第３図に示す如く第２シリンダ１
４およびその後端に固着されたスプリングリテー
ナ１６が図示左方に移動しスプリングリテーナ１
６の後端面１６１はプレートホルダ２６を介して
デイスクプレート２４を押圧して該クラツチＣ１
を係合させる。これにより、インプツトシヤフト
３からのトルクは第１のインプツトドライブギア
３１→第１のインプツトドリブンギア４１→ドラ
ム１１（伝動筒）→第１の多板クラツチＣ１→一
方向クラツチＦ１→第１のカウンターシヤフト４
の順で伝動され、エンジンドライブのみがなされ
る。 第２の油圧サーボＰ２は、油圧制御装置から、
後端がわケース８００内に設けた油路５０１、前
記一方のカウンターシヤフト４内の後がわ部に設
けられた軸方向油路５０２および半径方向油路５
０３、第１のインプツトドリブンギアのスリーブ
４１１に形成された油路５０４を介して作動油が
供給され、さらに油圧サーボＰ２に供給された圧
油（作動油）はチエツク弁２９を介して第１の油
圧サーボＰ１に供給される。これにより第４図に
示す如く第２ピストン１９が図示左方に動かされ
ると共に第１ピストン１３が第１の油圧サーボＰ
１と第２の油圧サーボＰ２の受圧面積の差から図
示左方に動かされ、第２の多板クラツチＣ１０を
係合させ、且つ第１ピストン１３は第１の多板ク
ラツチＣ１を係合させる。これによりインプツト
シヤフト３からのトルクはエンジンドライブ時に
は、第１のインプツトドライブギア３１→第１の
インプツトドリブンギア４１→ドラム１１→第１
の多板クラツチＣ１＋一方向クラツチＦ１および
プレートホルダ２６第２の多板クラツチＣ１０→
一方向クラツチのインナーレース２５→第１のカ
ウンターシヤフト４の順で伝達され、エンジンブ
レーキ時には第１のカウンターシヤフト４→一方
向クラツチのインナーレース２５→第２の多板ク
ラツチＣ１０→プレートホルダ２６→ドラム１１
→第１のインプツトドリブンギア４１→第１のイ
ンプツトドライブギア３１→インプツトシヤフト
の順になされる。なおエンジンブレーキ時に小ト
ルク伝動用の第２の多板クラツチのみを介してト
ルクが伝達するようにしたのはエンジンブレーキ
時には小トルクの伝動で十分であることによる。 第２のインプツトドライブギア５１と前記他方
のカウンターシヤフト５との間には前記油圧式自
動変速機のクラツチ機構１と同一の構成を有する
油圧式自動変速機のクラツチ機構１０が設けら
れ、前記第２インプツトドリブンギア５１は、多
板クラツチＣ２０を介して前記他方のカウンター
シヤフト５に連結され、且つ該多板クラツチＣ２
０と並設された多板クラツチＣ２および該多板ク
ラツチＣ２と他方のカウンターシヤフト５との間
に介在された一方向クラツチＦ２を介して前記他
方のカウンターシヤフト５に連結されている。 前記他方のカウンターシヤフト５には、低変速
断である2ndドライブギア５２が回転自在に支持
されるとともに該2ndドライブギア５２とカウン
ターシヤフト５との連結およびアウトプツトスリ
ーブ７とカウンターシヤフト５との直結を行い第
２速および、第４速を達成するための係合要素で
あり、並設された一対の結合ギアと軸方向に可動
な結合スリーブ、両者の歯合を円滑に行うための
シンクロギアとからなる第３シンクロ装置Ｓ３が
備えられている。一方のカウンターシヤフト４に
は、先端にリバースドライブギア４３が固定さ
れ、中間には低変速段である1stドライブギア４
２および高変速段である3rdドライブギア４４が
回転自在に支持されるとともに、カウンターシヤ
フト４と1stドライブギア４２または3rdドライブ
ギア４４とを連結し第１速または第３速を達成す
るための第１シンクロ装置Ｓ１が備えられてい
る。スリーブシヤフト６には、後端に前記1stド
ライブギア４２および2ndドライブギア５２と常
時噛み合う1stおよび2ndドリブンギア６１が回転
自在に支持されるとともに該1stおよび2ndドリプ
ンギア６１をスリーブシヤフト６に固定し、第１
速および第２速を達成するための第２シンクロ装
置Ｓ２が備えられ、該第２シンクロ装置Ｓ２に隣
接して前記3rdドライブギア４４と常時噛み合う
トランスフアドライブギア（本実施例では3rdド
リプンギアと同一）６２が固定され、先端にはリ
バースドリブンギア６５が固定されている。アウ
トプツトスリーブ７には後端に設けられた前記第
３シンクロ装置Ｓ３に隣接して前記トランスフア
ドライブギア６２と常時噛み合うシンクロドリブ
ンギアが固定され、先端にはパーキングギア７２
が固定され、中間にはフアイナルドライブギア７
３が固定されている。デフアレンシヤルギア８
は、前記フアイナルドライブギア７３と常時噛み
合う駆動大歯車８１、ギアボツクス８２、差動歯
車８３およびドライブシヤフト８４とからなる。
リバースギア９は、前記インプツトシヤフトに並
設されたリバースアイドラシヤフト９１と、該シ
ヤフト９１に回転自在且つ軸方向摺動可能に支持
されたリバースアイドラギア９２とからなり、該
リバースアイドラギア９２は軸方向移動（図示左
方）によりリバースドライブギア４３とリバース
ドリブンギア６５とに同時に噛み合い、後進が達
成される。 この車両用自動変速機は表に示す如く多板ク
ラツチＣ１，Ｃ２，Ｃ１０，Ｃ２０、シンクロ装
置Ｓ１〜Ｓ３、および一方向クラツチＦ１，Ｆ２
の各係合要素の作用により前進４段後進１段の変
速が可能となる。

【表】 表において○は係合、連結またはロツクを示
し、△はエンジンブレーキ時のみ係合する場合を
示し、△はエンジンブレーキ時のみ係合させても
良く、また解放させてを良い場合を示す。なおＳ
１は、4thにおいて設定車速以下で係合、設定車
速以上では解放とされてもよい。 これら係合要素のうち多板クラツチＣ１，Ｃ
２，Ｃ１０，Ｃ２０は車両走行条件を検出し油圧
サーボを作動させることによりなされ、シンクロ
装置Ｓ１〜Ｓ３の作動およびリバースアイドラギ
ア９２の作動は車両走行条件に応じた入力により
油圧、電磁力などを利用したアクチユエータを介
して自動的になされるかまたは手動による。 この実施例では前進４段の車両用自動変速機に
ついて述べたが、カウンターシヤフトとスリーブ
シヤフトにドライブギア、ドリブンギアおよびシ
ンクロ装置を増減することで所望の変速段の車両
用自動変速機が得られ、またインプツトシヤフト
とエンジンの出力軸との間はフルードカツプリン
グ、遠心式クラツチ、電磁クラツチなど他の断続
手段が採用できることは当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧式自動変速機のクラツチ
機構を用いた車両用自動変速機の断面図、第２図
〜第４図は本発明の一実施例にかかる油圧式自動
変速機のクラツチ機構の異なる作動状態を示す要
部断面図である。 図中、Ｐ１……第１の油圧サーボ、Ｐ２……第
２の油圧サーボ、Ｃ１，Ｃ２……第１の多板クラ
ツチ、Ｃ１０，Ｃ２０……第２の多板クラツチ、
Ｆ１，Ｆ２……一方向クラツチ、１，１０……油
圧式自動変速機のクラツチ機構、３……インプツ
トシヤフト、４……一方のカウンターシヤフト、
５……他方のカウンタシヤフト、１１……ドラ
ム、１８……第２シリンダ、１３……第１ピスト
ン、１９……第２ピストン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力軸及び出力軸の軸端に設けられ、両軸の
   間を夫々第１の多板クラツチ及び第２の多板クラ
   ツチで連結するとともに、前記第１の多板クラツ
   チまたは第２の多板クラツチと前記入力軸及び出
   力軸のうちの一方の軸との間に一方向クラツチを
   介在させた油圧式自動変速機のクラツチ機構にお
   いて、 前記第１の多板クラツチは、他方の軸に連結さ
   れた環状の第１シリンダと、該第１シリンダにス
   プライン嵌合された第１プレートと、該第１プレ
   ートと軸方向に対して交互に配置され前記一方の
   軸に連結された第１部材にスプライン嵌合された
   第２プレートと、前記第１シリンダ内に摺動自在
   に配設され前記第１及び第２プレートを押圧作動
   する第１ピストンとからなり、 前記第２の多板クラツチは、前記第１ピストン
   に形成された環状の第２シリンダと、前記第１シ
   リンダにスプライン嵌合されるとともに前記第２
   シリンダの内周に延展する連結部材にスプライン
   嵌合された第３プレートと、該第３プレートと軸
   方向に対して交互に配置され前記一方の軸に連結
   された第２部材にスプライン嵌合された第４プレ
   ートと、前記第２シリンダ内に摺動自在に配設さ
   れ前記第３及び第４プレートを押圧作動する第２
   ピストンとからなり、 前記一方向クラツチは前記第１部材または第２
   部材と前記一方の軸との間に設けられていること
   を特徴とする油圧式自動変速機のクラツチ機構。 ２ 前記第２部材は前記一方の軸にスプライン嵌
   合され、前記一方向クラツチは前記第１部材と第
   ２部材との間に設けられていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の油圧式自動変速機の
   クラツチ機構。 ３ 前記第１の多板クラツチは、前記第１シリン
   ダ内にクリツプリングで係止されたウエイブリン
   グと、前記第１ピストンに形成された前記第２シ
   リンダの端に固着され前記ウエイブスプリングを
   押圧するとともに保持するスプリングリテーナと
   からなるリターンスプリング機構を有し、該スプ
   リングリテーナの端面は前記第１の多板クラツチ
   を押圧する作用面となつていることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の油圧式自動変速機の
   クラツチ機構。