JPH0621626B2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両用の自動変速機に関するものである。

［従来の技術］ 通常、車両用の自動変速機は車両本体のフロアにおける
山形状の収納部内に配設されており、その従来例を一つ
のブレーキ部分の断面で示すと第３図のようになってい
る。同図において、車両本体のフロアＡの下部に取り付
けられた自動変速機は、内周スプライン 1Ａを有する変
速機ケース 1と、外周スプライン 2Ａを有し前記変速機
ケース 1の内部で動力の伝達を受けて回転する回転部材
2と、前記変速機ケース 1の内周スプライン 1Ａにスプ
ライン嵌合する複数のブレーキプレート 3および前記回
転部材 2の外周スプライン 2Ａにスプライン嵌合する複
数のブレーキディスク 4の組み合わせからなるブレーキ
5とを有しており、該ブレーキ 5は図示しないアクチュ
エータによりその係合および解放が行われるようになっ
ている。また、ブレーキ 5には焼付および磨耗防止のた
めに内側から潤滑油が供給されており、ブレーキプレー
ト 3の外周に位置する内周スプライン 1Ａの溝を通って
ドレインされるようになっている。そして、このような
自動変速機は、第３図から分かるように、変速機ケース
1におけるスプライン形成部 1Ｂが回転部材 2と同心状
に円を描くようにして設けられている。

上記の自動変速機ケース 1においては、フロアＡの制約
を受けて内周スプライン 1Ａが浅く形成されているた
め、ブレーキ 5の外周に位置する内周スプライン 1Ａの
溝を経てドレインされる潤滑油の量を多くすることがで
きず、ブレーキ 5の内周側を経てドレインされる潤滑油
の量が相対的に多くなり、その結果、ブレーキ 5の内周
側では潤滑油の流れが遅くなって、ブレーキ 5の内周側
に設けられた各種回転部材により撹拌を受けて油温の上
昇による潤滑油の劣化を招くことが起きていた。また、
ブレーキ 5の内周側に流入した潤滑油は逆流して潤滑油
の吐出口を一時的に塞ぐように作用し、ブレーキ 5に対
する潤滑油の供給を妨げるということも起きていた。

そこで、このような問題を解決するために、ブレーキプ
レート 3の周辺部に切欠きまたは小孔を形成するか、或
いは、変速機ケース 1における内周壁の部分に溝を設け
ることにより、ブレーキ 5に供給された潤滑油のドレイ
ンがスムースに行われるようにしたものが提案されてい
る（例えば、特開昭57-15149号公報参照）。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来の技術で挙げたものは、比較的小さなブレーキ
に採用した場合には、その潤滑油の量が少ないこともあ
ってある程度はスムースにドレインされるが、ブレーキ
プレート周辺部に形成する切欠きや小孔、或いは、変速
機ケースにおける内周壁の部分に形成する溝はその大き
さに限界があることから、ブレーキが大型となり必要と
される潤滑油の量が多くなるに伴ってドレインがスムー
スに行われなくなるという問題点があった。

また、２つのブレーキを軸方向に配設し、各スプライン
溝を連通させて軸方向のコンパクト化を図るようにした
自動変速機が考えられているが、このような自動変速機
にあっては潤滑油の量が増加するので、上記のような従
来技術の構成を採用したブレーキを使用してもドレイン
がスムースに行われず、実用化が困難であるという問題
点があった。

一方、車両本体は、その室内スペースを確保する観点か
ら変速機を配設する山形状の収納部においてフロアをで
きるだけ低くするように設計されてはいるものの、一つ
の型の車両本体に種々のタイプの変速機を搭載すること
を考慮して、前記した収納部は既存の変速機に対して若
干の隙間をもって作成されている。しかしながら、従来
の自動変速機を搭載する場合にはこの隙間が活かされて
いないという背景がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、車両本体のフロアと変速
機ケースとの隙間を利用して、ブレーキに供給される潤
滑油のドレイン性に優れた自動変速機を提供しようとす
るものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、車両本体のフロ
アにおける山形状の収納部と変速機ケースとの間に隙間
があることに着目してなされたものであり、具体的に
は、内周スプラインを有する変速機ケースと、外周スプ
ラインを有し前記変速機ケースの内部で動力の伝達を受
けて回転する回転部材と、前記変速機ケースにおける前
記内周スプラインにスプライン嵌合する複数のブレーキ
プレートおよび前記回転部材における前記外周スプライ
ンにスプライン嵌合する複数のブレーキディスクの組合
せからなるブレーキと、該ブレーキの係合および解放を
行うアクチュエータとを備え、車両本体のフロアにおけ
る山形状の収納部内に配設された自動変速機において、
前記変速機ケースの外形部を、上部に比べて側部でその
外径が大きくなるように、楕円形状に形成するととも
に、前記変速機ケースの内周スプラインの側部における
溝深さを上部における溝深さに比べて大きくすることに
より、前記変速機ケースと前記ブレーキプレートとの間
の隙間を、前記変速機ケースの上部に比べて側部で大き
くしたことを特徴としている。

［作用および発明の効果］ 上記のように構成された本発明の自動変速機では、車両
本体のフロアと変速機ケースの隙間を利用して内周スプ
ラインの溝を側部で深くしたことにより、内周スプライ
ンにおける潤滑油をドレインする容量が大きくなり、そ
の結果変速機ケースの内部に配設されている多板ブレー
キの外周に供給された潤滑油を素早くドレインさせ、多
板ブレーキの内周側にドレインされる潤滑油の量を相対
的に減少させる。

このため、多板ブレーキの内周側にドレインされた潤滑
油が多板ブレーキの内周側に配された各種回転部材によ
り過度に撹拌されることが防止されるので、油温の上昇
および潤滑油粘度の劣化を防ぐことができるとともに、
潤滑油が多板ブレーキの内周側で逆流するのが防止され
るので、潤滑油が逆流して多板ブレーキの内周側に設け
られた潤滑油の供給路を妨げる心配がない。

特に、２つのブレーキを軸方向に配設し、各スプライン
溝を連通させたものにあっては、潤滑油の量を増加させ
ても潤滑油のドレインがスムースに行われることにな
る。

また、車両本体のフロアの形状に対応させて変速機ケー
スを形成するため、車両本体側における形状の変更を行
うことなく車両搭載を行うことができる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明に係る自動変速機における変速機ケース
の一実施例を示す断面図、第２図は本発明に係る自動変
速機の断面図である。

自動変速機 100は、流体式トルクコンバータ 200と、ト
ランスミッション 300と、油圧制御装置 400とから構成
されている。

トランスミッション 300は、第１遊星歯車装置Ｕ0 、油
圧サーボにより作動される１つの多板クラッチＣ0 、１
つの多板ブレーキＢ0 、および１つの一方向クラッチＦ
0 を備えるオーバードライブ変速装置 300Ａと、第２遊
星歯車装置Ｕ1 、第３遊星歯車装置Ｕ2 、油圧サーボに
より作動される２つの多板クラッチＣ1 、Ｃ2 、１つの
ベルトブレーキＢ1 、２つの多板ブレーキＢ2 、Ｂ3 、
および２つの一方向クラッチＦ1 、Ｆ2 を備える前進３
段後進１段のアンダードライブ変速装置 300Ｂとから構
成される。

自動変速機 100の変速機ケース 1は、トルクコンバータ
200を収容するトルクコンバータハウジング 120、オー
バードライブ変速装置 300Ａとアンダードライブ変速装
置 300Ｂとを収容する各室とを一体に形成してなる本発
明の適用されたトランスミッションケース 130、自動変
速機 100の後側を蓋するエクステンションハウジング 1
40とからなり、これらトルクコンバータハウジング 120
と、トランスミッションケース 130と、エクステンショ
ンハウジング 140とはそれぞれ多数のボルトで締結され
ている。

トルクコンバータ 200は、前方（エンジン側）が開いた
トルクコンバータハウジング 120内に収容され、図示し
ないエンジンの駆動を受けて回転するフロントカバー 2
01、該フロントカバー 201内周に溶接された円環板状の
リアカバー 202、該リアカバー 202の内周壁面の内壁に
周設されたポンプインペラ 203、該ポンプインペラ 203
に対向して配置されたタービンランナ 204、該タービン
ランナ 204を保持しているタービンシェル 205、一方向
クラッチ 206を介し、変速機ケース 1に連結された固定
軸 207に支持され、入力回転数の低い時トルク容量を増
大させるステータ 208、前記フロントカバー 201とター
ビンシェル 205との間にフロントカバー 201とタービン
シェル 205を同一回転とする直結クラッチ（ロックアッ
プクラッチ） 209を備えている。前記トルクコンバータ
ハウジング 120の後方に連続する筒状のトランスミッシ
ョンケース 130とトルクコンバータハウジング 120の間
には、内部に外歯歯車150aと内歯歯車150bを備えた内接
歯車オイルポンプ 150を収容し、内周で前方に突出する
筒状部 151を有するオイルポンプボディ 152がトランス
ミッションケース 130の前部に締結され、リアカバー 2
02の内周端部と連結された延長部材 210が筒状部 151の
内周を介して外歯歯車150aの内周とスプライン嵌合され
ている。また前記オイルポンプボディ 152の後側には、
前記筒状部 151と同軸状で後向きに突出する筒状のフロ
ントサポート 153を有するオイルポンプカバー 154が締
着されて前記オイルポンプハウジング 152とオイルポン
プカバー 154がトルクコンバータハウジング 120とトラ
ンスミッションケース 130との隔壁を形成している。ま
た、トランスミッションケース 130内の中間にはオーバ
ードライブ変速装置 300Ａが形成されるオーバードライ
ブ機構室 130Ａとアンダードライブ変速装置 300Ｂが形
成されるアンダードライブ機構室 130Ｂとを隔壁する後
方に突出する筒状のセンターサポート 131を有する中間
支壁 132が設けられている。トランスミッションケース
130の後部（図示右側）には、前方に突出する筒状のリ
アサポート 133を有する後部支壁 134が設けられてい
る。

前記フロントサポート 153の内側にはトルクコンバータ
200のステータ 208を支持する一方向クラッタ 206の固
定軸 207が嵌着され、該固定軸 207の内側にトルクコン
バータ 200の出力軸であるトランスミッション 300の入
力軸10が回転自在に支持されている。該入力軸10は後方
端部にフランジ部 101を有し、後方端部の中心に後向き
の穴 102が形成されている。前記入力軸10の後方には、
入力軸10に直列的に配された中間伝動軸11が回転自在に
装着され、該中間伝動軸11は、その先端が入力軸10の穴
102内に摺接し、中間伝動軸11の後方端部にフランジ部
111を有し、中心に動力を駆動輪側に伝達する出力軸12
の先端が摺接する後向きの穴 112が形成されている。出
力軸12は、エクステンションハウジング 140内で回転数
検知用のセンサロータ 121、スピードメータドライブギ
ア 122を固着し、後方端部は外周に駆動輪側へ動力を伝
達するスリーブヨークを外嵌すべくスプライン溝 123が
形成され、スリーブヨークを介してエクステンションハ
ウジング 140にて回転自在に支持されると共に前方端部
が中間伝動軸11の穴 112内により回転自在に支持されて
いる。

オーバードライブ変速装置 300Ａは、前記入力軸10の後
方に第１遊星歯車装置Ｕ0 が設けられ、そのリングギア
Ｒ0 は中間伝動軸11にフランジ板 113を介して結合さ
れ、プラネタリキャリアＰ0 は入力軸10のフランジ部 1
01と結合され、サンギアＳ0 は一方向クラッチＦ0 のイ
ンナーレース軸13により形成されている。第１遊星歯車
装置Ｕ0 の前側には、後方に開口する第１油圧サーボド
ラム14がインナーレース軸13に固着され、第１油圧サー
ボドラム14の外周壁14A と内周壁14B の間に環状ピスト
ン15が嵌め込まれてキャリアＰ0 と第１油圧サーボドラ
ム14の係合および解放を行うクラッチＣ0 の油圧サーボ
Ｃ−0 を形成すると共にインナーレース軸13側に環状ピ
ストン15を油圧サーボＣ−0 側に押圧するリターンスプ
リング16、外周壁14A の内側にクラッチＣ0 が装着さ
れ、該クラッチＣ0 を介して第１油圧サーボドラム14お
よびインナーレース軸13とキャリアＰ0 とが連結されて
いる。第１油圧サーボドラム14の内周にインナーレース
軸13をインナーレースとする一方向クラッチＦ0 が設け
られ、その外周にアウタレース17とトランスミッション
ケース 130の間にクラッチＣ0 およびブレーキＢ0 が設
けられ、ブレーキＢ0 の後方の中間支壁 132の前方にブ
レーキＢ0 を押圧するピストン18が嵌め込まれピストン
18と中間支壁 132の間にはブレーキＢ0 の油圧サーボＢ
−0 を形成し、中間支壁 132の前方先端内周部 135にピ
ストン18を油圧サーボＢ−0 側に押圧するリターンスプ
リング19が嵌め込まれている。

アンダードライブ変速装置 300Ｂは、まず前方には後方
に開口する第２油圧サーボドラム20が中間支壁 132のセ
ンターサポート 131の外周に回転自在に外嵌され、その
外周壁20A と内周壁20B の間にクラッチＣ2 を押圧する
環状ピストン21が嵌め込まれ、環状ピストン21と第２油
圧サーボドラム20の間にクラッチＣ2 の油圧サーボＣ−
2 を形成すると共に内周壁20B 側に環状ピストン21を油
圧サーボＣ−2 側に押圧するリターンスプリング22、外
周壁20A の内側にクラッチＣ2 が装着されている。前記
第２油圧サーボドラム20の後方には、後方に開口すると
共に前方に環状突起23を有する第３油圧サーボドラム24
が中間伝動軸11の後方部のフランジ部 111の外周に固着
され、中間伝動軸11の後方端部と第３油圧サーボドラム
24の外周壁24A とフランジ部 111の外周との間にクラッ
チＣ1 を押圧する環状ピストン25が嵌め込まれて環状ピ
ストン25と第３油圧サーボドラム24の間にクラッチＣ1
の油圧サーボＣ−1 を形成すると共にクラッチＣ1 の内
周側に環状ピストン25を油圧サーボＣ−1 側に押圧する
リターンスプリング26、さらに環状突起23の外周にクラ
ッタＣ2 が装着され、クラッチＣ2 を介して第２、３油
圧サーボドラム20、24が連結されている。該第３油圧サ
ーボドラム24の後方には、第２遊星歯車装置Ｕ1 が設け
られ、そのリングギアＲ1 は該リングギアＲ1 を出力軸
12の外周で回転自在に支持する回転支持部材27の前方に
突設して設けられた環状突起28およびクラッチＣ1 を介
して第３油圧サーボドラム24に連結され、キャリアＰ1
は前記出力軸12の前側外周にスプライン嵌合し、サンギ
アＳ1 は出力軸12の外周で回転自在に設けられたサンギ
ア軸29の先端に一体に形成されている。また、第２、３
油圧サーボドラム20、24および第２遊星歯車装置Ｕ1 を
最小空間でカバーするよう成型された連結ドラム30が、
その前方先端で第２油圧サーボドラム20の外周に固着さ
れ、後端は、第２遊星歯車装置Ｕ1 の後方でサンギア軸
29に連結され、外周側に連結ドラム30の固定および解放
を行うベルトブレーキＢ1 が設けられている。

トランスミッションケース 130の後部の内周に形成され
た内周スプライン 1Ａには、前方にブレーキＢ2 の複数
のブレーキプレートｂ2 、後方にブレーキＢ3 の複数の
ブレーキプレートｂ3 がスプライン嵌合されている。ま
た、中間にブレーキＢ2 とブレーキＢ3 の間には、前方
に開口し前方側に円環状突起31を有した第４油圧サーボ
ドラム32が位置しており、該第４油圧サーボドラム32も
内周スプライン 1Ａにスプライン嵌合されている。ここ
で、第１図に示すように、トランスミッションケース 1
30におけるスプライン形成部 1Ｂの外形は、フロアＡの
山形状の収納部を有効に利用するため、上部に比べて側
部でその外径大きくなるように楕円形状に形成され、か
つ、内周スプライン 1Ａの側部での溝深さは上部での溝
深さに比べて大きくされており、これによりトランスミ
ッションケース 130とブレーキプレートｂ2 ，ｂ3 との
間の隙間を、トランスミッションケース 130の上部に比
べて側部で大きくしている。また、第４油圧サーボドラ
ム32の外周壁32Ａと円環状突起31の間にはブレーキＢ2
を押圧する環状ピストン33が嵌め込まれ、環状ピストン
33と第４油圧サーボドラム32の間にブレーキＢ2 の油圧
サーボＢ−２を形成すると共に、内周壁32Ｂ側に環状ピ
ストン33を油圧サーボＢ−２側に押圧するリターンスプ
リング34が設けられている。そして、ブレーキＢ2 の内
周側にはサンギア軸29をインナーレースとする一方向ク
ラッチＦ1 が設けられ、アウターレース35の外周スプラ
インにブレーキＢ2 の複数のブレーキディスクがスプラ
イン嵌合されている。ブレーキＢ3 の後側の後部支壁 1
34のリアサポート 133外周側とトランスミッションケー
ス 130の間に形成される環状穴36にブレーキＢ3 を押圧
する複数のピストン 371、 373とリアクションプレート
372が嵌め込まれてブレーキＢ3 の油圧サーボＢ−３を
形成し、また、ピストン 371、 373を油圧サーボＢ−３
側へ押圧するリターンスプリング38がリアサポート 133
先端に装着されたリターンスプリング取付具38Ａにより
支持されている。ブレーキＢ3 の内周に配された一方向
クラッチＦ2 のインナーレース39はサンギア軸29の外周
で第４油圧サーボドラム32と連結され、一方向クラッチ
Ｆ2 のアウターレース40の外周スプラインにブレーキＢ
3 の複数のブレーキディスクがスプライン嵌合されてい
る。第３遊星歯車装置Ｕ2 は、サンギアＳ2 がサンギア
軸29と一体に形成され、キャリアＰ2 が前側の一方向ク
ラッチＦ2 のアウターレース40に連結されると共にブレ
ーキＢ3 と連結され、外周にパーキングギア41を周設し
たリングギアＲ2 が出力軸12に内周がスプライン嵌合し
た連結部材42を介して連結されている。そして、前記パ
ーキングギア41は自動変速機のシフトレバーをパーキン
グ（Ｐ）位置に選択したとき、パーキング爪43がパーキ
ングギア41に噛み合い出力軸12を固定するように設けら
れている。

トランスミッション 300は、車速、スロットル開度など
車両の走行条件に応じてトランスミッションケース 130
の下部にボルト 401により締結されたオイルパン 402に
内蔵されたバルブボディ 403内の油圧制御装置 400から
各摩擦係合装置の油圧サーボに選択的に出力する油圧に
より、各クラッチおよびブレーキの係合または解放が行
われ、前進４段の変速または後進１段の変速を行うよう
になっている。各クラッチ、ブレーキ、一方向クラッチ
の作動と達成される変速段（ＲＡＮＧＥ）の一例を表１
に示す。

表１において、Ｅは対応するクラッチ、ブレーキが係合
していることを示し、Ｘは対応するクラッチおよびブレ
ーキが解放していることを示す。Ｌは対応する一方向ク
ラッチがエンジンドライブ状態において係合している
が、その係合はこれと並列に組込まれたクラッチあるい
はブレーキによって動力の伝達が保証されていることか
ら必ずしも必要とされないこと（ロック）を示す。
（Ｌ）は対応する一方向クラッチがエンジンドライブ状
態においてのみ係合し、エンジンブレーキ状態において
は係合しないことを示す。さらにf は対応する一方向ク
ラッチがフリーであることを示す。

上記実施例では本発明の自動変速機の変速機ケースを自
動変速機の後部側に設けられた多板ブレーキ（Ｂ2 、Ｂ
3 ）に適用した例を示したが、本発明はこれに限定され
るものではなく自動変速機の前部側（例えば本実施例の
多板ブレーキＢ0など）、中間部など多板ブレーキに適
用してもよく、また内部に多板ブレーキを用いない変速
機ケース部を多板ブレーキを内包する変速機ケース部の
形状に対応させても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動変速機における変速機ケースの一
実施例を示す断面図、第２図は本発明に係る自動変速機
の断面図、第３図は従来の自動変速機における変速機ケ
ースの一例を示す断面図である。 1……変速機ケース、 1Ａ……内周スプライン、 1Ｂ…
…スプライン形成部、 2……回転部材、 2Ａ……外周ス
プライン、 3……ブレーキプレート、 4……ブレーキデ
ィスク、 5……ブレーキ、35……一方向クラッチＦ1 の
アウターレース（回転部材）、40……一方向クラッチＦ
2 のアウターレース（回転部材）、 100……自動変速
機、 130……トランスミッションケース（変速機ケー
ス）、Ａ……フロア、Ｂ2,Ｂ3 ……ブレーキ、Ｂ−2,Ｂ
−3 ……油圧サーボ（アクチュエータ）、b2，b3……ブ
レーキプレート

フロントページの続き (72)発明者 多賀 豊 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 渡辺 和昭 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内周スプラインを有する変速機ケースと、
   外周スプラインを有し前記変速機ケースの内部で動力の
   伝達を受けて回転する回転部材と、前記変速機ケースに
   おける前記内周スプラインにスプライン嵌合する複数の
   ブレーキプレートおよび前記回転部材における前記外周
   スプラインにスプライン嵌合する複数のブレーキディス
   クの組合せからなるブレーキと、該ブレーキの係合およ
   び解放を行うアクチュエータとを備え、車両本体のフロ
   アにおける山形状の収納部内に配設される自動変速機に
   おいて、 前記変速機ケースの外形部を、上部に比べて側部でその
   外径が大きくなるように、楕円形状に形成するととも
   に、前記変速機ケースの内周スプラインの側部における
   溝深さを上部における溝深さに比べて大きくすることに
   より、前記変速機ケースと前記ブレーキプレートとの間
   の隙間を、前記変速機ケースの上部に比べて側部で大き
   くしたことを特徴とする自動変速機。