JPH0732992Y2 - 自動変速機の油圧クラッチ構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自動変速機に用いられる油圧クラッチの構造
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、自動変速機の油圧クラッチ構造として、一方
の軸にスプライン連結したクラッチドラム（ハウジン
グ）と、他方の軸に連結し前記クラッチドラムの内部に
延びるハブと、前記クラッチドラムの閉鎖端部に内蔵さ
れたピストンと、前記クラッチドラムの開放端部に内蔵
されたプレッシャープレートと、このプレッシャープレ
ートと前記ピストンとの間に位置し前記クラッチドラム
およびハブに交互にスプライン連結した複数枚の摩擦板
（クラッチ板）と、前記ピストンを復帰させるためのリ
ターンスプリングと、このリターンスプリングの一端を
受けるため前記クラッチドラムに取り付けられたスプリ
ングシート（スプリング受座）とを備えたものが知られ
ている（実公昭55−12604号公報参照）。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来の自動変速機の油圧クラッチ構造において、ピスト
ンに油圧を掛けてピストンを動かしクラッチ板を締結す
るようにすると、ピストンがクラッチドラムに対して相
対回転が規制されていないことから、クラッチドラムに
対しピストンが相対回転することがあった。このため、
ピストンとスプリングシートとの間に張設されたリター
ンスプリングが倒れてしまうということが起こり、リタ
ーンスプリングの寿命が短くなるという問題があった。

そこで、ピン等の倒れ防止部材をスプリングシートおよ
びピストンの一方に取り付けるとともに他方と係合さ
せ、これにより、スプリングシートに対してピストンが
回転しないようにして、リターンスプリングの倒れを防
止することが考えられる。

ところが、このようにすると、リターンスプリングの倒
れが生じるピストン相対回転時にはピストンに大きなト
ルクが作用しているため、この大きなトルクがピン等の
倒れ防止部材に掛かってピン等の倒れ防止部材が折れる
ことがあり、倒れ防止部材自体の信頼性に問題がある。

以上の事情に鑑みて、本考案は、リターンスプリングの
倒れを信頼性良く防止することができる自動変速機の油
圧クラッチ構造を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案にかかる自動変速機の油圧クラッチ構造は、互い
に摩擦接触可能に配置された複数枚のクラッチ板を油圧
の作用で軸方向に押圧して摩擦接触させるピストンと、
このピストンをクラッチ板の押圧方向に案内支持するハ
ウジングと、このハウジングにピストンと対向するよう
に取り付けられたスプリング受座とを備え、このスプリ
ング受座とピストンとの間にピストンを復帰させるため
のリターンスプリングが周方向に所定間隔を置いて複数
個介在された自動変速機の油圧クラッチ構造において、
前記スプリング受座と前記ピストンとの間に回転規制用
スプリングが設けられ、この回転規制用スプリングは、
前記リターンスプリングより曲げ剛性が高く、かつ自由
長さが、前記ピストンが締結位置までストロークした状
態でのピストンの回転規制用スプリングに対向する面と
スプリング受座との間隔以下に構成されているととも
に、前記スプリング受座に対するピストンの相対回転を
規制する状態で前記スプリング受座に一端が連結されて
いる構造としたものである。

〔作用〕

以上の構成によれば、ピストンに油圧を掛けてピストン
を動かしたときに、ピストンがスプリング受座に対して
相対回転しようとしても、曲げ剛性の高い回転規制用ス
プリングによりスプリング受座に対するピストンの相対
回転が規制され、リターンスプリングの倒れが防止され
ることとなる。しかも、この回転規制用スプリングは、
前記ピストンが締結位置までストロークした状態でもピ
ストンで押圧されないように自由長さが設定されてい
て、ピストンが作動するにあたってその作動に影響を及
ぼすことがない。したがって、ピストン作動時のリター
ンスプリングによる反力の特性は変化しないこととな
る。

〔実施例〕

第１図ないし第５図は、それぞれ本考案にかかる油圧ク
ラッチ構造の一実施例を用いた自動変速機を示してい
る。この自動変速機は、エンジンの出力軸１に連結され
たトルクコンバータ２と、このトルクコンバータ２の出
力側に配設された変速機構10とを有する。上記トルクコ
ンバータ２は、エンジンの出力軸支１に固定されたポン
プ３と、タービン４と、一方向クラッチ６を介して固定
軸７上に設けられたステータ５とを備えている。

上記変速機構10は、基端が上記エンジンの出力軸１に固
定されて先端がオイルポンプ40に連結されたオイルポン
プ駆動用中央軸12を備えるとともに、この中央軸12の外
方に、基端が上記トルクコンバータ２のタービン４に連
結された中空のタービン軸（変速機構の入力軸）13を備
え、このタービン軸13上には、ラビニヨ型の遊星歯車装
置14が設けられている。この遊星歯車装置14は、小径サ
ンギヤ15、大径サンギヤ16、ロングピニオンギヤ17、シ
ョートピニオンギヤ18およびリングギヤ19からなってい
る。この遊星歯車装置14に対して、つぎのような各種の
摩擦要素が組み込まれている。

エンジンから遠い側の側方において上記タービン軸13と
遊星歯車装置14の１つの入力要素である上記小径サンギ
ヤ15との間には、フォワードクラッチ20とコーストクラ
ッチ21とが並列に配置されている。上記フォワードクラ
ッチ20は、第１のワンウェイクラッチ22を介してタービ
ン軸13が小径サンギヤ15への動力伝達のみを可能とする
ものである。また、上記コーストクラッチ21は、タービ
ン軸13と小径サンギヤ15との間で相互の動力伝達を継続
するものである。

上記コーストクラッチ21の半径方向外方には、上記大径
サンギヤ16に連結されたブレーキドラム23aとこのブレ
ーキドラム23aに掛けられたブレーキバンド23bとを有す
る２−４ブレーキ23が配置されており、この２−４ブレ
ーキ23が締結されると大径サンギヤ16が固定されるよう
になっている。この２−４ブレーキ23の側方には、上記
ブレーキドラム23aを介して大径サンギヤ16とタービン
軸13との間の動力伝達を継続する後進走行用のリバース
クラッチ24が配置されている。また、上記遊星歯車装置
14の半径方向外方において遊星歯車装置14のキャリヤ14
aと変速機構10のケース10aとの間には、上記キャリヤ14
aとケース10aとを係脱するロー・リバースクラッチ25が
配置されるとともに、これと並列に第２のワイウェイク
ラッチ26が配置されている。さらに、遊星歯車装置14の
エンジン側の側方には、上記キャリヤ14aと上記タービ
ン軸13との間の動力伝達を継続する３−４クラッチ27が
配置されており、この３−４クラッチ27の側方に、リン
グギヤ19に連結されたアウトプットギヤ28が配置されて
おり、このギヤ28はアウトプットシャフト28aに取り付
けられている。なお、29はエンジンの出力軸１とタービ
ン軸13とをトルクコンバータ２を介さずに直結するため
のロックアップクラッチである。

この変速機構10は、それ自体で前進４段、後進１段の変
速段を有し、クラッチ20,21,24,25,27およびブレーキ23
を適宜作動させることにより所要の変速段を得ることが
できるようになっている。

上記ロー・リバースクラッチ25は、変速機構10のケース
10aに一体的に形成されたハウジング31と、複数枚のク
ラッチ板32と、ピストン33と、スプリング受座34とを備
えている。

複数枚のクラッチ板32は、互いに摩擦接触可能に配置さ
れ、ハウジング31の外方部と遊星歯車装置14のキャリヤ
14aに固定されたハブ14bとに交互にスプライン連結され
ている。

ピストン33は、ハウジング31の内部に配置され、このハ
ウジング31によってクラッチ板32を押圧する方向に案内
支持されるようになっていて、側方に形成された油圧室
35に油圧が導入されると、その油圧の作用で複数枚のク
ラッチ板32を軸方向に押圧して摩擦接触させるようにな
っている。

スプリング受座34は、ハウジング31の内方部にこの内方
部に嵌着されたスナップリング34aによってピストン33
と対向するように取り付けられている。このスプリング
受座34とピストン33との間には、ピストン33を復帰させ
るための複数個のリターンスプリング36と、回転規制用
スプリング37とが、周方向に所定間隔を置いて介在され
ている。これらのスプリング36,37は、それぞれ、一端
部をスプリング受座34に形成された穴34bに嵌入し、そ
の穴34bの周囲をかしめることによってスプリング受座3
4に固定されているとともに、他端部をピストン33に形
成された略円柱状の窪み33aに挿入することによってピ
ストン33と係合されている。

前記回転規制用スプリング37は、リターンスプリング36
より密に巻かれ、リターンスプリング36により曲げ剛性
が高くなっている。また、この回転規制用スプリング37
の自由長さは、リターンスプリング36よりも短くて、前
記ピストン33が締結位置までストロークした状態でのピ
ストン33の窪み33aの底面（回転規制用スプリング37に
対向する面）とスプリング受座34との間隔以下となって
いる。したがって、この回転規制用スプリング37は、ピ
ストン33が作動しても圧縮されないようになっている。
これに対し、リターンスプリング36は、油圧室35に油圧
が導入されていないときにも常に一端部がピストン33の
窪み33aの底に達し、その弾性力によりピストン33をハ
ウジング31の底面31aに付勢するようになっている。

以上のロー・リバースクラッチ25の構成において、油圧
室35に油圧が導入されていないときには、ピストン33
は、リターンスプリング36の復元力によりハウジング31
の底面31aに押し付けられている。

この状態から、油圧室35に油圧を導入すると、ピストン
33がリターンスプリング36の付勢力に抗してクラッチ板
32を押圧する方向に動かされ、複数枚のクラッチ板32が
ピストン33によって軸方向に押圧されるようになり、ク
ラッチ板32同士が締結されるようになる。上記ピストン
33動作に伴って、リターンスプリング36がピストン33に
よって押し縮められ、リターンスプリング36の復元力が
増大するようになる。

また、上記油圧導入状態から、油圧室35の油圧を抜く
と、リターンスプリング36の復元力によってピストン33
がハウジング31の底面31aに押し付けられた状態に復帰
させられるようになる。

以上の動作において、油圧室35に油圧を導入したときに
は、ピストン33に油圧による大きなトルクが作用するよ
うになり、ピストン33がハウジング31に対して相対回転
が規制されていないことから、ピストン33がハウジング
31に取り付けられたスプリング受座34に対し相対回転し
ようとする。このとき、ピストン33とスプリング受座34
との間に介在されたスプリング36,37のうちの１つであ
る回転規制用スプリング37の曲げ剛性が高くなっている
ため、この回転規制用スプリング37によって上記ピスト
ン33に作用する大きなトルクが受けられスプリング受座
34に対するピストン33の相対回転が規制されるようにな
る。このため、ピストン33がスプリング受座34に対して
相対回転しないようになり、リターンスプリング36の倒
れが防止されることとなる。しかも、この回転規制用ス
プリング37は、弾力性を有しているため、ピストン33か
ら大きなトルクを受けても、折れたりすることがない。
なお、倒れ防止部材としての回転規制用スプリング37は
の信頼性を高めるために、回転規制用スプリング37とピ
ストン33との係合部分の長さをできるだけ長くするよう
にすることが好ましい。

また、この回転規制用スプリング37は、ピストン33が締
結位置までストロークしてもピストン33で押圧されない
ように自由長さが設定されていることにより、ピストン
33が作動するにあたってその作動に影響を及ぼさない。
したがって、回転規制用スプリング37をリターンスプリ
ング36に比べて曲げ剛性を高めるように構成した結果、
この回転規制用スプリング37のバネ定数がかなり大きく
なったとしても、ピストン作動時のリターンスプリング
36による反力の特性が変化することがない。つまり、ピ
ストン33のストローク途中でバネ定数が大きい回転規制
用スプリング37の反力がピストンに作用してクラッチの
締結を妨げるというようなことはない。

なお、上記の実施例では回転規制用スプリング37を１つ
だけ設けているが、スプリング受座34とピストン33との
間に介在されるスプリングのうちの数個を、曲げ剛性が
高く、かつ、自由長さが短い回転規制用スプリング37と
してもよい。曲げ剛性を高くする方法としては、密に巻
くようにする他、ばね線径を太くするようにしてもよ
い。

〔考案の効果〕

本考案にかかる自動変速機の油圧クラッチ構造は、スプ
リング受座とピストンとの間に、リターンスプリングに
加えて回転規制用スプリングが介在され、この回転規制
用スプリングがリターンスプリングより曲げ剛性が高く
なっていて、スプリング受座に対するピストンの相対回
転を規制する状態でスプリング受座に一端が連結されて
いる。このため、ピストンに油圧を掛けてピストンを動
かしたときに、ピストンがスプリング受座に対して相対
回転しようとしても、曲げ剛性が高められた一部の回転
規制用スプリングによりスプリング受座に対するピスト
ンの相対回転が規制され、リターンスプリングの倒れが
防止されるようになり、リターンスプリングの寿命が長
くなる。しかも、倒れ防止部材として働く回転規制用ス
プリングがリターンスプリングより曲げ剛性が高められ
ているが、ピン等に比べて弾力性を有しているため、こ
の倒れ防止部材として働く回転規制用スプリングがピス
トンから大きなトルクを受けても折れたりしなくなり、
倒れ防止部材としての信頼性が向上する。また、この回
転規制用スプリングは、ピストンが締結位置までストロ
ークした状態でもピストンで押圧されないように自由長
さが設定されているため、ピストンが作動するにあたっ
てその作動に影響を及ぼすことがない。したがって、ピ
ストン33のストローク途中で回転規制用スプリングの反
力がピストンに作用することがなく、クラッチの締結を
妨げるようなことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はそれぞれ本考案にかかる自動変速
機の油圧クラッチ構造の一実施例を示し、第１図は第４
図のＩ部拡大図、第２図は第４図のII部拡大図、第３図
は全体の概略構成図、第４図は要部断面図、第５図はス
プリング受座、リターンスプリングおよびピストンの斜
視図である。 31…ハウジング、32…クラッチ板、33…ピストン、34…
スプリング受座、36…リターンスプリング、37…回転規
制用スプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに摩擦接触可能に配置された複数枚の
   クラッチ板を油圧の作用で軸方向に押圧して摩擦接触さ
   せるピストンと、このピストンをクラッチ板の押圧方向
   に案内支持するハウジングと、このハウジングにピスト
   ンと対向するように取り付けられたスプリング受座とを
   備え、このスプリング受座とピストンとの間にピストン
   を復帰させるためのリターンスプリングが周方向に所定
   間隔を置いて複数個介在された自動変速機の油圧クラッ
   チ構造において、前記スプリング受座と前記ピストンと
   の間に回転規制用スプリングが設けられ、この回転規制
   用スプリングは、前記リターンスプリングより曲げ剛性
   が高く、かつ自由長さが、前記ピストンが締結位置まで
   ストロークした状態でのピストンの回転規制用スプリン
   グに対向する面とスプリング受座との間隔以下に構成さ
   れているとともに、前記スプリング受座に対するピスト
   ンの相対回転を規制する状態で前記スプリング受座に一
   端が連結されていることを特徴とする自動変速機の油圧
   クラッチ構造。