JPH0469415A - 多重クラッチ構造およびこの多重クラッチ構造を用いた変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ１１発明目的 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、平行な軸間に複数の変速ギヤ列を並
列配置してなるカウンターシャフト式変速機において、
これら複数の変速ギヤ列による動力伝達を選択的に行わ
せるためのクラッチ構造に関する。

（従来の技術） 複数の動力伝達経路を有した変速機、例えば、カウンタ
ーシャフト式変速機は、自動車用の変速機等として従来
から良く知られている（例えば、特公昭５７−２３８２
２号公報参照）。

カウンターシャフト式変速機においては、平行な２軸間
にそれぞれ互いに噛合する複数の変速ギヤ列を並列に配
置するとともに、各変速ギヤ列による動力伝達を行わせ
るためのクラッチを各変速ギヤ列に対応して配置してい
る。この場合、変速ギヤ列およびクラッチは軸方向に並
列に配設されるため、変速機の軸方向寸法が長くなり易
いという問題がある。とくに、変速段数が多くなるとこ
れに比例して変速機軸方向寸法か長くなるという問題が
ある。

このようなことから、本出願人は、平行な２軸に加えて
第３の軸を配設し、この第３の軸との間にも変速ギヤ列
を配設してなるカウンタ／ヤント式変速機（特開平１−
２０６１３８号公報）や、入力軸を囲むようにして複数
のカウンタ軸を互いに並列に配設し、入力軸と各カウン
タ軸との間に変速ギヤ列を配設してなるカウンタシャフ
ト式変速機（特開平１−３０３３４１号公報）を提案し
た。

（発明が解決しようとする課題） このようなカウンタシャフト式変速機の場合には、変速
ギヤ列およびクラッチを軸と直角な方向に並列配置する
ことかできるため、変速機の軸方向寸法の短縮化を図る
ことができるというメリットがある。しかしながら、そ
の分、変速機の軸と直角な方向の寸法、すなわち、変速
機の幅方向および上下方向の寸法が大きくなるという問
題がある。

本考案はこのような問題に鑑み、変速機の軸方向寸法の
短縮化を図ることができ、且つ、軸と直角な方向の寸法
を大きくすることがないような構成の変速機を得ること
ができるようにしたクラッチ構造を提供することを目的
とする。

口１発明の構成 （課題を解決するための手段） 上記目的達成のため、本発明の多重クラッチ構造におい
ては、シリンダ部材に形成されたシリンダ孔内に、挿入
孔が形成された第１ピストン部材を軸方向に摺動自在に
挿入するとともに、この第１ピストン部材をシリンダ部
材と一体回転するように係合して取り付け、一方、第１
ピストン部材の挿入孔内に第２ピストン部材を軸方向に
摺動自在に挿入するとともに、この第２ピストン部材を
第１ピストン部材と一体回転するように係合して取り付
けており、さらに、シリンダ部材のシリンダ孔に供給さ
れる作動油圧を受けた第１ピストンにより加えられる押
力により係合して動力伝達を可能となす第１クラッチと
、第１ピストン部材の挿入孔に供給される作動油圧を受
けた前記第２ピストンにより加えられる押力により係合
して別の動力伝達を可能となす第２クラッチとを宵して
いる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の好ましい実施例について
説明する。

本発明に係るクラッチ構造を備えたカウンターシャフト
式変速機のスケルトンは第１図のようになる。この変速
機はその入力軸３上にトルクコンバータ２を有する。ト
ルクコンバータ２は、エンジン出力軸１に連結するポン
プ２ａと、固定保持されたステータ２ｂと、変速機入力
軸３に連結するタービン２ｃとからなる。

変速機入力軸３は一対のベアリングｅｉａ、６ｂにより
回転自在に支持され、この変速機入力軸３と平行に且つ
所定距離をおいて変速機出力軸４がベアリング７ａ、７
ｂにより回転自在に支持されて配設されている。両軸３
，４の間には、１速〜５速用およびリバース用の合計６
列の変速機ギヤ列が配設されている。この変速ギヤ列は
、変速機入力軸３上に配設された１速〜５連用およびリ
バース用ドライブギヤ１１〜１６と、これらドライブギ
ヤ１１〜１６に噛合するとともに変速機出力軸４上に配
設された１速〜５速用およびリバース用ドリブンギヤ２
１〜２６とから構成される。

なお、リバースドライブギヤ１６とリバースドリブンギ
ヤ２６とは間にアイドラギヤ（図示せず）を介して噛合
する。さらに、工速〜５速用ドライブギヤ１１〜１５は
変速機入力軸３に対して相対回転自在であり、１連用ド
リブンギヤ２１〜２６は変速機出力軸４に固定されてお
り、リバース用ドライブギヤ１６は変速機入力軸３に固
定され、リバース用ドリブンギヤ２６は変速機出力軸４
に回転自在である。

上記６列のギヤ列のうちの１速〜５速用変速ギヤ列によ
る動力伝達を選択的に行わせるための多重クラッチ構造
３０が変速機入力軸３上に配設され、リバース用変速ギ
ヤ列にょる動力伝達を行ゎせるリバース用ドグクラノ千
１８が変速機出力軸４上に配設されている。多重クラッ
チ構造３０は１速〜５速用ドライブギヤ１１〜１５を変
速機入力軸３と選択的に連結して１速〜５速変速ギヤ列
による動力伝達を選択的に行わせるためのもので、この
ため、１速〜５速用クラッチ４１〜４５を有する。なお
、この多重クラッチ構造３０の詳細構造は後述する。

この多重クラッチ構造３０は、左側に配設された２速お
よび４通用ギヤ列と、右側に配設された１速、３速、５
速およびリバース用ギヤ列との間に配設されている。こ
のため、変速機出力軸４の下部に空間かでき、この空間
内に、変速制御装置（変速制御バルブ等）９が配設され
、スペースの有効利用を図り、変速機のコンパクト化を
図るようにしている。

なお、軸荷重の大きくなる１通用ギヤ列およびリバース
用ギヤ列をベアリング６ｂ、７ｂに近接して配設してお
り、これにより軸３，４に加わる曲げ力および軸撓みを
できる限り小さく抑えるようにしている。

このような構成の変速機において、多重クラッチ３０の
１速〜５速用クラッチおよびリバース用ドグクラッチ１
８を変速制御装置９からの制御油圧により選択的に作動
させていずれかの変速ギヤ列による動力伝達を行わせる
。そして、このようにして変速して変速機出力軸４に伝
達された動力は、出力ギヤ列５ａ、５ｂを介してデフ機
構（図示せず）等に出力される。

上記多重クラッチ３０の詳細構造を第２図を用いて説明
する。なお、第２図は多重クラッチ３０の右半分の構造
、すなわち、１速、３速および５速用クラッチ４１，４
３．４５を有する部分の構造を示す半断面図である。

この多重クラッチ構造３０は、変速機入力軸３に固定さ
れたシリンダ３１を有し、この／リンダ３１には右方に
開口したシリンダ孔３１ｂが形成され、このシリンダ孔
３１ｂの開口端側内面には内歯スプライン３１ａが形成
されている。

シリンダ孔３ｉｂ内には５速用ピストン３２が摺動自在
に嵌入されており、シリンダ孔３ｉｂ内において５連用
ピストン３２により■われで形成された５速用曲圧室３
２ｃには５速用浦路３ａか連通している。この５速用ピ
ストン３２には右方に開口した挿入孔３２ｂが形成され
、この挿入孔３２ｂの開口端側内面には内面スプライン
３２ａが形成されている。この５連用ピストン３２の挿
入孔３２ｂ内には３速用ピストン３３か摺動自在に嵌入
されており、挿入孔３２ｂ内において３連用ピストン３
３により覆われて形成された３速用油圧室３３ｃには３
速用油路３ｂが連通している。この３速用ピストン３３
には右方に開口した挿入孔３３ｂが形成され、この挿入
孔３３ｂの開口端側内面には内歯スプライン３３ａが形
成されている。同様に、３連用ピストン３３の挿入孔３
３ｂ内にはｌ速用ピストン３４が摺動自在に嵌入されて
おり、挿入孔３３ｂ内において１連用ピストン３４によ
り覆われて形成された１速用油圧室３４ｃには１速用油
路３ｃが連通している。

この構成から分かるように、多重クラッチ３゜において
は、シリンダ孔内に、複数のピストンが順次入れ予成に
挿入されて径方向に重なって配設されており、この部分
の軸方向長さを短縮化している。

この１速用ピストン３４にも右方に開口した挿入孔３４
ｂが形成され、この挿入孔３４ｂにバランス用ピストン
３５が嵌入されている。バランス用ピストン３５はその
内周端部においてリテーニングリング３５ａにより右方
への移動を阻止されており、且つ挿入孔３４ｂ内におけ
るバランス用ピストン３５により覆われたバランス油圧
室３５ｂ内にはバランススプリング３６が配設されてい
る。また、バランス油圧室３５ｂにはバランス用油路３
ｄが連通している。

変速機入力軸３上には、また、ニードルベアリング５１
．５１により回転自在に支持されて１速用連結部材３９
が配設されている。この１速用連結部材３９は右端部に
おいて１連用ドライブギヤ１１とスプライン３９ｂによ
り結合されており、これにより、１連用ドライブギヤ１
１が変速機入力軸３に対して相対回転自在となっている
。１速用連結部材３９の左端部外周面には、３速用ピス
トン３３の挿入孔３３ｂ内面に形成された内歯スプライ
ン３３ａと対向して外歯スプライン３９ａが形成されて
おり、両スプライン３３ａ、３９ａの間に１速用クラッ
チ４１が配設されている。そして、１連用ピストン３４
の右端面はこの１速用クラッチ４１と側方から対向する
。

さらに、１連用連結部材３９の上にはニードルベアリン
グ５２．５２により回転自在に支持されて３速用連結部
材３８が配設されている。３速用連結部材３８は右端部
において３連用ドライブギヤ１３とスプライン３８ｂに
より結合されており、これにより、３速用ドライブギヤ
１３が変速機入力軸３に対して相対回転自在となってい
る。

３速用連結部材３８の左端部外周面には、５速用ピスト
ン３２の挿入孔３２ｂ内面に形成された内歯スプライン
３２ａと対向して外歯スプライン３８ａが形成されてお
り、両スプライン３２ａ、３８ａの間に３連用クラッチ
４３が配設されている。そして、３速用ピストン３３の
右端面はこの３速用クラッチ４３と側方から対向する。

同様に、３速用連結部材＆８の上には、ニードルベアリ
ング５３．５３により回転自在に支持されて５速用連結
部材３７が配設されている。この５速用連結部材３７は
右端部において５連用ドライブギヤ１５とスプライン３
７ｂにより結合されており、これにより、５速用ドライ
ブギヤ１５が変速機入力軸３に対して相対回転自在とな
っている。５速用連結部材３７の左端部外周面には、シ
リンダ３１のシリンダ孔３１ｂ内面に形成された内歯ス
プライン３１ａと対向して外面スプライン３７ａが形成
されており、両スプライン３１ａ。

３７ａの間に５連用クラッチ４５が配設されている。そ
して、５速用ピストン３２の右端面はこの５速用クラッ
チ４５と側方から対向する。

１速用、３速用および５速用クラッチ４１，４３．４５
の構造は類似するので、５速用クラッチ４５を例にして
説明する。このクラッチ４５は、リテーニングリング４
５ａと５連用ピストン３２の右端部との間に交互に配設
された複数のクラッチプレート４５ｂとクラッチディス
ク４５ｃとから構成される。クラッチプレート４５ｂは
／リンダ３１の内歯スプライン３１ａと係合し、クラッ
チディスク４５ｃは５速用連結部材３７の外歯スプライ
ン３７ａと係合している。このため、５速用油路３ａを
介して５速用油圧室３２ｃ内に所定のクラッチ油圧が供
給されると、５速用ピストン３２はこの油圧力を受けて
右方に押圧され、その右端部は上記クラッチプレー）４
５ｂおよびクラッチディスク４５ｃをリテーニングリン
グ４５ａに対して押し付ける。これにより、クラッチプ
レート４５ｂとクラッチディスク４５ｃとは摩擦係合し
、シリンダ３１と５速用連結部材３７とを連結させる。

この結果、５速用ドライブギヤ１５が変速機入力軸３と
連結されて一体回転し、５速用変速ギヤ列による動力伝
達が行われる。

３速用クラッチ４３および１速用クラッチ４１について
も同様であり、３速用油路３ｂを介して３速用油圧室３
３ｃ内にクラッチ油圧を供給すれば、３連用ピストン３
３の押圧力により３速用クラッチ４３を係合させて３速
用変速ギヤ列による動力伝達を行わせることがてき、１
速用油路３Ｃを介して１速用油圧室３４ｃ内にクラッチ
油圧を供給すれば、１連用ピストン３４の押圧力により
１速用クラッチ４１を係合させて１速用変速ギヤ列によ
る動力伝達を行わせることができる。

さらに、本例においては、／＼ランス油圧室３５ｂ内に
配設したバランススプリング３６のスプリング力と、バ
ランス用油路３ｄを介してノくランス油圧室３５ｂ内に
供給されるバランス油圧を受けて１連用ピストン３４に
作用するバランス油圧力とにより、ピストン３２，３３
．３４を左方に押し戻すようにしており、これにより、
クラ・ソチ油圧が作用していないピストンを確実に押し
戻すようにしている。

なお、第２図においては、多重クラッチ３０の右半分の
みを示したか、左半分についても同様な構成であり、そ
の説明は省略する。

次に、本発明に係るクラッチ構造を用いたカウンターシ
ャフト式変速機の異なる実施例を第３図を用いて説明す
る。

この変速機もその入力軸５３上に、エン／ン出力軸１に
連結するポンプ２ａと、固定保持されたステータ２ｂと
、変速機入力軸５３に連結するタービン２Ｃとから構成
されたトルクコンノｈ−タ２を有する。

変速機入力軸５３および出力軸５４は各一対のベアリン
グ６ａ、６ｂおよび７ａ、７ｂによりそれぞれ回転自在
に支持されている。両軸３，４の間には、１速〜５速用
およびリバース用の合計６列の変速ギヤ列が配設されて
いる。この変速ギヤ列は、変速機入力軸５３上に配設さ
れた１速〜５速用およびリバース用ドライブギヤ６１〜
６６と、これらドライブギヤ６１〜６６に噛合するとと
もに変速機出力軸５４上に配設された１速〜５速用およ
びリバース用ドリブンギヤ７１〜７６とから構成される
。なお、リバースドライブギヤ６６とリバースドリブン
ギヤ７６とは間にアイドラギヤ（図示せず）を介して噛
合する。

ここて、１速、２速およびリバ−スドライブギヤ６１，
８２．６６は変速機入力軸３に対して相対回転自在であ
り、これらギヤと変速機人力軸５３とを選択的に連結さ
せるための１速、２速およびリバース用クラッチ９１，
９２．９６を有した第１多重クラッチ８１が変速機入力
軸５３に取り付けられている。なお、■速、２速および
リバース用ドリブンギヤ７１，７２．７６は変速機出力
軸５４に固定されている。

また、３速〜５速用ドライブギヤ６２．６４゜６５は変
速機入力軸５３に固定され、３速〜５速用ドリブンギヤ
７３．７４．７５は変速機出力軸５４上に回転自在に取
り付けられている。このため、これらドリブンギヤ７３
，７４．７５と変速機出力軸５４とを選択的に連結させ
るための３速、４速および５速用クラッチ９３，９４．
９５を宵した第２多重クラッチ８２が変速機出力軸５４
に取り付けられている。

第１および第２多重クラッチ８１．８２は第２図のもの
と同様な構成であり、それに内蔵された１速〜５速用お
よびリバース用クラッチ９１〜９６を選択的に作動させ
ることにより、いずれかの変速ギヤ列による動力伝達を
行わせる。このようにして変速して変速機出力軸５４に
伝達された動力は、出力ギヤ列５５ａ、５５ｂを介して
デフ機構（図示せず）等に出力される。

本例の場合には、多重クラッチを２つに分けるとともに
入力軸５３および出力軸５４に別々に取り付けているの
で、図示のように、これらを軸と直角な方向に重ねて配
設することができ、第１図の場合より軸方向寸法の短縮
化を図ることかできる。

なお、本例の場合、変速機出力軸５４上に配設されるク
ラッチ（第２多重クラッチ８２に内蔵されるクラッチ）
は、変速されたトルクをうけるため、変速機出力軸５４
上には減速比の小さな変速ギヤ列用のクラッチを配設し
てフランチ容量をできる限り小さくするのか望ましい。

このため、本例では、高速側変速ギヤ列用クラッチであ
る３速〜５速用クラッチ９３〜９５を第２多重クラッチ
８２内に配設して、クラッチ容量を可能な限り小さくす
るようにしている。

また、変速機出力軸５４に加わる軸荷重は、低速用変速
ギヤ列（例えば、１連用およびリバース用ギヤ列）およ
び出力ギヤ列５５ａ、５５ｂからのものが最も大きくな
るため、図示のようにこれらギヤ列を軸の両端部側に分
けて配設するのが望ましく、これにより軸に加わる曲げ
荷重および軸撓みを小さく抑えることができる。例えば
、本例の場合には、１速およびリバース用ギヤ列を右端
に、出力ギヤ列を左端にそれぞれベアリングに近接させ
て配置している。なお、この配置は第１図の構成の場合
も同様である。

以上においては、カウンターシャフト式変速機に用いら
れる多重クラッチ構造について説明したが、本発明の多
重クラッチ構造はこのようなものに限られるものではな
く、例えば、遊星歯車式変速機において並列配置される
複数のクラッチにこの多重クラッチ構造を採用すること
もできる。

ハ９発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、シリンダ部材に形
成されたシリンダ孔内に、挿入孔が形成された第１ピス
トン部材を軸方向に摺動自在に挿入するとともに、この
第１ピストン部材をンＩＪンダ部材と一体回転するよう
に係合して取り付け、一方、第１ピストン部材の挿入孔
内に第２ピストン部材を軸方向に摺動自在に挿入すると
ともに、この第２ピストン部材を第１ピストン部材と一
体回転するように係合して取り付けており、さらに、シ
リンダ部材のシリンダ孔に供給される作動油圧を受けた
第１ピストンにより加えられる押力により係合して動力
伝達を可能となす第１クラッチと、第１ピストン部材の
挿入孔に供給される作動油圧を受けた前記第２ピストン
により加えられる押力により係合して別の動力伝達を可
能となす第２クラッチとを有して多重クラッチ構造を構
成しているので、クラッチ構造の軸方向長さを短縮する
ことができ、変速機の軸と直角な方向の寸法を増大させ
ることなく軸方向の寸法の短縮化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第３図は本発明に係るクラッチ構造を有し
たカウンタ−７ヤフト式変速機を示すスケルトン図、 第２図は第１図の変速機におけるクラッチ構造を詳細に
示す断面図である。 ２・・・トルクコンバータ　３・・・変速機入力軸４・
・・変速機出力軸　　　９・・・変速制御装置１１〜１
６・・・ドライブギヤ ２１〜２６・・・ドリブンギヤ ３０・・・多重クラッチ構造 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）並列配置された複数の動力伝達経路から所定の動力
   伝達経路による動力伝達を選択するためのクラッチ構造
   であって、 シリンダ部材と、 このシリンダ部材に形成されたシリンダ孔内に軸方向に
   摺動自在に挿入されるとともにこのシリンダ部材と一体
   回転するように係合して取り付けられた第１ピストン部
   材と、 この第１ピストン部材に形成された挿入孔内に軸方向に
   摺動自在に挿入されるとともにこの第１ピストン部材と
   一体回転するように係合して取り付けられた第２ピスト
   ン部材と、前記シリンダ孔に供給される作動油圧を受け
   た前記第１ピストンにより加えられる押力により係合し
   て動力伝達を可能となす第１クラッチと、前記挿入孔に
   供給される作動油圧を受けた前記第２ピストンにより加
   えられる押力により係合して別の動力伝達を可能となす
   第２クラッチとを有してなることを特徴とする多重クラ
   ッチ構造。