JPS61167725A - 摩擦係合装置の流体圧アクチユエ−タ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半径方向に重ねて２ｍに設けられた２層シリ
ンダ室を備えた自動変速機の流体圧アクチュエータに関
する。

［従来の技術］ 車両などに搭載される自動変速機は、歯車変速機構と、
その構成要素を他の構成要素または自動変速機ケース（
トランスミッションケース）に係合するための多板クラ
ッチ、多板ブレーキなど複数の摩擦係合装置と、該摩擦
係合装置を係合および解放するための油圧サーボなど流
体圧アクチュエータと、該流体圧アクチュエータをマニ
ュアルレバーの設定位置、車速、エンジンの負荷などに
応じて選択的に作動させ、所定の変速段を達成させる油
圧制御装置とを有する。前記摩擦係合装置のうち、前進
走行達成用の多板クラッチなどたとえば第１速時の如く
特に高い伝達トルク容量を必要とする摩擦係合装置の流
体アクチュエータには、半径方向に２つのシリンダ室を
並列的に設けたシリングと、この２つのシリンダ室のそ
れぞれに摺動自在に取付けた２つのピストン部を有する
ピストンとの組合わせが有効である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに上記構成の従来の流体圧アクチュエータは、シ
リンダ室を２室構成にするためにはシリンダ内方へ突出
した絞り付貫通油路を形成したボス部が必要となる。し
かるに前記ボス部をシリンダに設けた場合、形状が複雑
となり、生産性が悪くなるという問題点があった。

本発明は絞り付貫通油路を形成したボス部をシリンダと
別体で形成してアダプタシリンダとすることにより、シ
リンダおよびアダプタシリンダの形状を単純化して、生
産性を向上させる摩擦係合装置の流体圧アクチュエータ
の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチュエータは、外周
筒状部、該外周筒状部と同軸的に配された内周筒状部お
よび前記外周筒状部と内周筒状部とを連通ずる円環板状
部からなるシリンダと、該シリンダ内に固定されると共
に内部に絞り付貫通油路が形成されたアダプタシリンダ
と、前記シリンダおよびアダプタシリンダとに摺動自在
に嵌め込まれ、前記外周筒状部とアダプタシリンダと外
周ピストン部とに囲まれた外周シリンダ室および前記内
周筒状部とアダプタシリンダと内周とストン部とに囲ま
れた内周シリンダ室とを形成するとストンとから構成さ
れる。

［作用および発明の効果］ 上記構成により本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチュ
エータは次の作用および効果を奏する。

シリンダ内に固定されると共に内部に絞り付貫通油路が
形成されたアダプタシリンダとに摺動臼　　　　“在に
嵌め込まれ、シリンダの外周筒状部とアダプタシリンダ
と外周ピストン部とに囲まれた外周シリンダ室およびシ
リンダの内周筒状部とアダプタシリンダと内周ピストン
部とに囲まれた内周シリンダ室を形成するピストンとを
設けているため、シリンダおよびアダプタシリンダの形
状を単純化して、生産性を向上できる。

［実施例］ 本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチュエータを図に示
す実施例に基づき説明する。

本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチュエータ１は、本
実施例では車両用４輪駆動変速機に適用され、車両用４
輪駆動変速機は、第１図に示す如く第１変速機であるオ
ーバードライブ付４速自動変速機１０、該４速自動変速
機１０の出力軸３２に連結された第２変速機である４輪
駆動用トランスファ４０、これらを収納する４輪駆動用
変速機ケース７０からなる。

変速機ケース７０は、トルクコンバータＴを収納するト
ルクコンバータ室７１ａを形成するトルクコバータハウ
ジング７１と、オーバードライブ機構ＯＤを収納するオ
ーバードライブ機構室７２ａ１アンダードライブ機構Ｌ
ＪＤを収納づアンダードライブ機構室７２ｂを形成する
トランスミッションケース７２と、電子制御式車速セン
サ７７を収納した入力がわ室７３ａ、減速機構ＵＤ１を
収納する減速機構室７３ｂを形成するエクステンション
ケース７３と、クラッチＣ４を収納する切換機構室７４
ａを形成する前部伝動機構ケース１４と、伝動機構５３
を収納する伝動機構室７５ａを前部伝動機構ケース７４
と共に形成する後部伝動機構ケース７５と、スピードメ
ータドライブギア１８を収納する後部室７６ａを形成す
ると共に変速機ケース７０の後蓋を形成するエクステン
ションハウジング１６とからなる。

４輪駆動用トランスファ４０は、第２図に示す如くエン
ジンＥに装着された４速自動変速機１０に取付けられ、
第１出力軸４２は後輪駆動用プロペラシャフトＣＩＰ一
連結され、第２出力軸５２は前輪駆動用プロペラシャフ
トＢに連結される。

４速自動変速機１０は、流体式トルクコンバータＴ１オ
ーバードライブ機構ＯＤ、および前進３段後進１段のア
ンダードライブ機構ＵＤを備える。

トルクコンバータＴは、エンジンＥの出力軸に連結され
たポンプ１１、トルクコンバータＴの出力軸１２に連結
されたタービン１３、一方向クラッチ１４を介して固定
部分に連結されたステータ１５、および直結クラッチ１
６からなり、トルクコンバータＴの出力軸１２は、オー
バードライブ機構ＯＤの入力軸となっている。

オーバードライブ機構ＯＤは摩擦係合装置である多板ク
ラッチＣＯ１多板ブレーキＢＯおよび一方向りラッチＦ
Ｏと、これら摩擦係合装置の選択的係合により構成要素
がトランスミッションケース７２など固定部材に固定さ
れるか、入力軸、出力軸、もしくは他の構成要素に連結
されるかまたはこれら固定もしくは連結が解放されるプ
ラネタリギアセットＰＯからなる。

プラネタリギアセットＰＯは、前記入力軸（１２）に連
結されたキャリア２１、オーバードライブ機構ＯＤの出
力軸２５に連結されたリングギア２２、前記入力軸（１
２）に回転自在に外嵌されブレーキＢＯを介してトラン
スミッションケース７２に固定されると共に、クラッチ
ＣＯおよび該クラッチＣＯと並列された一方向りラッチ
ＦＯを介して前記キャリア２１に連結されたサンギア２
３、およびキャリア２１に回転自在に支持されると共に
前記サンギア２３およびリングギア２２に歯合したプラ
ネタリビニオン２４からなる。

オーバードライブ機構ＯＤの出力軸２５は前進３段後進
１段のアンダードライブ機構ＬＩＤの入力軸を兼ねる。

アンダードライブ機構ＬＪＤは、摩擦係合装置である多
板クラッチＣ１およびＣ２と、ベルトブレーキＢ１、多
板ブレーキＢ２およびＢ３と、一方向クラッチＦ１およ
びＦ２と、前段プラネタリギアセットＰ１と、後段プラ
ネタリギアセットＰ２とからなる。

前段プラネタリギアセットＰ１は、クラッチＣ１を介し
て前記入力軸（２５）に連結されたリングギア３１と、
アンダードライブ機構ＵＤの出力軸３２に連結されたキ
ャリア３３と、クラッチＣ２を介して前記入力軸（２５
）に連結されると共に、ベルトブレーキＢ１、該ベルト
ブレーキＢ１と並列されたブレーキＢ２および該ブレー
キＢ２と直列された一方向りラッチＦ１を介してトラン
スミッションケース７２に固定されるサンギア３４と、
前記キャリア３３に回転自在に支持されると共にサンギ
ア３４およびリングギア３１に歯合したプラネタリビニ
オン３５とからなる。

後段プラネタリギアセットＰ２は、ブレーキＢ３および
該ブレーキＢ３と並列された一方向クラッチＦ２を介し
てトランスミッションケース７２に固定されるキャリア
３６と、前記前段プラネタリギアセットＰ１のサンギア
３４と共にサンギア軸４０１に一体的に形成されたサン
ギア３１と、出力軸３２に連結されたリングギア３８と
、キャリア３６に回転自在に支持されると共にサンギア
３７およびリングギア３８に歯合したプラネタリビニオ
ン３９とからなる。

４速自動変速ｌ１１１０の下部に設けられ、オイルパン
３０に収納された第１油圧制御装置１１０Ｇの制御のた
め運転席に設けられた第１変速機のシフトレバ−（図示
せず）は、Ｐ（パーキング）、Ｒ（リバース）、Ｎにュ
ートラル）、Ｄ（ドライブ）、Ｓ（セカンド）、Ｌ（ロ
ー）の各レンジの第１シフトポジションＭＳＰを有し、
この第１シフトポジションＭＳＰの設定レンジと変速段
第４速（４）、第３速（３）、第２速（２）、第１速（
１）と、クラッチおよびブレーキの作動関係を表１に示
す。

表１ トランスファ４０は、摩擦係合装置であるクラッチＣ３
、ブレーキ８４および２輪４輪切換機構であるクラッチ
Ｃ４とプラネタリギアセットＰ１、Ｐ２の出力軸３２を
入力軸とし、該入力軸（３２）−に直列的に配されたト
ランスファ４０の第１出力軸４２、前記入力軸（３２）
と第１出力軸４２との間に配されたプラネタリギアセッ
トＰ３、前記第１出力軸４２に回転自在に外嵌された４
輪駆動用スリーブ５１、前記入力軸（３２）に平行して
並設され前記第１出力軸４２と反対方向に取付けられた
第２出力軸５２、前記スリーブ５１と第２出力軸５２お
よび他の構成要素から構成される伝動機構５３を有する
。

プラネタリギアセットＰ３は入力軸（３２）の端部にス
プライン嵌合されたサンギア４４、該サンギア４４と歯
合するプラネタリビニオン４５、該プラネタリビニオン
４５と歯合するリングギア４Ｇ、および該プラネタリビ
ニオン４５を回転自在に保持すると共に前記トランスフ
ァ４０の第１出力軸４２の先端に連結されたキャリア４
７からなる。ブレーキＢ４はリングギア４６をエクステ
ンションケース１３に係合するための多板式摩擦ブレー
キであり、エクステンションケース７３内に配された環
状シリンダ４９と該環状シリンダ４９内に摺動自在に嵌
め込まれた環状ピストン４９Ｐとで構成される。油圧サ
ーボＢ−４により作動される。クラッチＣ３はプラネタ
リギアセットＰ３の４速自動変速機１０側に配置され、
サンギア４４とキャリア４７との断続を行なうものであ
り、本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチュエータ１が
適用された油圧サーボＣ−３により作動される。これら
プラネタリギアセットＰ３、ブレーキ８４、クラッチＣ
３から減速機構ｔＪＤ１を構成する。

油圧サーボＣ−３は、第３図に示す如く内周がエクステ
ンションケース７３にボルト６１により螺着された前部
支壁６２に形成された入力軸３２のセンターサポート６
３にブツシュ６４およびスラストベアリング６５を介し
て回転自在に支持されると共に：環状外周シリンダ部２
Ａおよび該環状外周シリンダ部２Ａの内がわに同軸的に
設けられた環状内周シリンダ部２Ｂを有する環状シリン
ダ２と、環状外周シリンダ部２Ａ内に摺動自在とされた
環状外周ピストン部３＾、環状内周シリンダ部２Ｂ内に
摺動自在とされた環状内周ピストン部３Ｂ、および環状
外周ピストン部３Ａと環状内周ピストン部３Ｂの連結部
に設けられた中間ＩＩ部３Ｃを有する環状ピストン３と
、該環状ピストン３のリターン付勢手段４と、環状外周
シリンダ部２Ａと環状外周ピストン部３＾に囲まれた外
周シリンダ室（以下外周油室とする）５Ａおよび環状内
周シリンダ部２Ｂと環状内周ピストン部３Ｂに囲まれた
内周シリンダ室（以下内周油室とする）５Ｂとからなる
。

環状シリンダ６は、第３図に示す如くキャリア４１のキ
ャリアカバー４７１およびクラッチＣ３と嵌合するイン
ナスプライン６１３を形成した外周筒状部２ａに固着さ
れた連結部材２Ｃには、パーキングギア５９が周設され
ており、４速自動変速機１０のシフトレバ−をパーキン
グ位置に選択したとき歯止め５９ａがパーキングギア５
９に噛み合い第１出力軸４２を固定する。

第４図に示す如く環状シリンダ２の環状外周シリンダ部
２Ａは、外周筒状部２ａ、該外周筒状部２ａの一端を内
方に折曲げて延設された円環板状部２ｂ、円環板状部２
ｂおよび内周筒状部２ｄの所定位置に圧入されたアダプ
タシリンダ６からなり、環状内周シリンダ部２Ｂは、環
状ピストン３の中間筒部３Ｃの内周面３Ｄ１、アダプタ
シリンダ６、円環板状部２ｂ。

クラッチＣ３の油圧サーボＣ−３の内周油室５Ｂに作動
油を供給する油路６１４およびリング溝６１２を形成し
た内周筒状部２ｄからなる。またシリンダ２の外周筒状
部２ａ、円環板状部２ｂ、内周筒状部２ｄは、プレス加
工により一体的に成型される。

環状ピストン３は、第５図ないし第９図に示す如く環状
ピストン３の環状外周ピストン部３Ａは、環状シリンダ
２の外周筒状部２ａの内周面に摺接すると共にＯリング
溝３１１および図示右方向に開口した穴３１２を形成し
た外周３ａを有し、外周３ａは環状シリンダ２のアダプ
タシリンダ６の外周面に摺接する中間筒部３Ｃと半径方
向部３ｂにより連結し、環状内周ピストン部３Ｂは、環
状シリンダ２の内周筒状部２ｄの外周面に摺接すると共
に０リング溝３１１を形成した内周３ｆを有し、内周３
ｆは中間筒部３Ｃと突出部３ｄを有する半径方向部３ｅ
により連結され、絞り（オリフィス）付性３１４とチェ
ックボール３１５からなるチェック弁３１６が取付けら
れた油路３１７を形成している。

リターン付勢手段４は、第３図に示す如く環状シリンダ
２の内周筒状部２ｄの先端部６１１に係止された円環板
状スプリングリテーナ４Ａ、該スプリングリテーナ４Ａ
と環状ピストン３の半径方向部３ｅの突出部３ｄがわ面
との間に介在されたリターンスプリング４Ｂからなる。

またアダプタシリンダ６には第１０図ないし第１３図に
示す如く外周油室３Ａと内周油室５Ｂとを連結する内外
油室連絡貫通油路５が設けられ、内外油室連絡油路５の
一方は、アダプタシリンダ６の　　　　　　　　！中間
位置に内周油室５Ｂに開口した開口部５１１付軸方向穴
５ａ、該軸方向穴５ａ内に設けられたチェックボール５
ｂ、軸方向穴５ａより径を小さくした半径方向絞り（オ
リフィス）５ｃ、該絞り５Ｃより外周油室５＾と連絡し
た開口部５１２付半径方向穴５ｄからなり、他方は軸方
向穴５ｒ、該軸方向穴５ｆより径を小さくした半径方向
絞り（オリフィス）５Ｇからなる。外周油室５Ａへの作
動油の供給は、まず内周油室５Ｂに作動油が充満したの
ち、内外油室連絡貫通油路５を介して行われる。またア
ダプタシリンダ６の外周部５ｅにはＯリング溝５１３が
形成されている。

クラッチＣ４は主１１リア４７に連結した第１出力軸４
２とトランスファ４０の第２出力軸５２を駆動するため
の伝動機構５３の一方のスプロケット５６に連結したス
リーブ５１とを断続するための多板式摩擦クラッチであ
り、前部伝動機構ケース７４に回転自在に支持された環
状シリンダ５８と該環状シリンダ５８内に摺動自在に嵌
め込まれた環状ピストン５８Ｐとで構成される油圧サー
ボＣ−４により作動される。

伝１ＩＩＩａ構５３は、スリーブ５１にスプライン嵌合
された第１回転体である第１スプロケツト５６、第２出
力軸５２に一体的に形成された第２回転体である第２ス
プロケツト５５およびこれらスプロケット５５．５６間
に張設された伝動部材であるチェーン５７からなる。

通常走行時には油圧サーボＣ−３に自動変速機の油圧制
御装置に供給されるライン圧を供給してクラッチＣ３を
係合せしめ、油圧サーボ３−４およびＣ−４を排圧して
ブレーキＢ４およびクラッチＣ４を解放せしめる。これ
によりプラネタリギアセットＰ３のサンギア４４とキャ
リア４７とは連結され、動力は入力軸（３２）から第１
出力軸４２に減速比１で伝達され後輪のみの２輪駆動走
行が得られる。このとき入力軸（３２）からの動力は、
サンギア４４、プラネタリビニオン４５、リングギア４
６を介さずにクラッチＣ３を介してキャリア４７より第
１出力軸４２に伝達されるので、各ギアの歯面に負荷が
かからず、ギアの寿命が増加する。この２輪駆動走行中
４輪駆動走行が必要となったとぎは運転席等に設けた選
速手段であるトランスファ４０のシフトレバ−を手動シ
フトし、トランスファ制御装置４００の油圧サーボＣ−
４にライン圧を徐々に供給しクラッチＣ４を円滑に係合
せしめると、第１出力軸４２とスリーブ５１とが連結さ
れ、伝動機構５３、第２出力軸５２および前輪駆動用プ
ロペラシャフトＢ（第２図に図示）を経て前輪にも動力
が伝達され入力軸（３２）から第１出力軸４２および第
２出力軸５２に減速比１で動力伝達がなされ、４輪駆動
直結走行状態（高速４輪駆動状態）が得られる。

この４輪駆動走行中、急坂路など出力トルクの増大が必
要なときにシフトレバ−を手動シフトすると、油圧サー
ボへの油圧は高速４輪駆動状態と低速４輪駆動状態との
切換弁を作用せしめ油圧サーボ３−４へライン圧を徐々
に供給するとともに適切なタイミングで油圧サーボＣ−
３の油圧を排圧し、ブレーキＢ４を徐々に係合せしめる
とともにクラッチＣ３を円滑に解放させる。これにより
サンギア４４とキャリア４７とは解放されるとともにリ
ングギア４６は固定され、動力は入力軸（３２）からサ
ンギア４４、プラネタリビニオン４５、キャリア４７を
介して減速され第１出力軸４２および第２出力軸５２に
伝達され、トルクの大きな４輪駆動減速走行状Ｂ（低速
４輪駆動状態）が得られる。

運転席に設けられたトランスファ４０のシフトレバ−（
図示しない）は、Ｈ２（２輪駆動直結）、Ｈ４（４輪駆
動直結）、Ｌ４（４輪駆動減速）の各レンジの第２シフ
トポジシヨンＳＳＰを有し、この第２シフトポジシヨン
ＳＳＰの設定レンジとブレーキＢ４、クラッチＣ３およ
びＣ４の係合および解放と車両の走行状態の作動関係を
表２に示す。

表２ 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。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。

本実施例では、 イ）連結部材２Ｃはシリンダ２の外周にパーキングギア
５９を形成するために別体で形成しているが、パーキン
グギア５９を設けない場合には外周筒状部２ａ、円環板
状部２ｂ、内周筒状部２Ｃとプレス加工により一体的に
成型しても良い。

口）アダプタシリンダ６を圧入により固定したが円環板
状部２ｂの背面より電子ビーム溶接等による貫通溶接に
より固定しても良く。またアダプタシリンダ６の配設位
置もシリンダの内周がわに限定されない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のｒｓｍ係合装置の流体圧アクチュエー
タを適用した車両用４輪駆動変速機の断面図、第２図は
４輪駆動車の概略図、第３図は本発明の陣擦係合装置の
流体圧アクチュエータを適用した車両用４輪駆動変速機
の主要部拡大断面図、第４図は本発明の摩擦係合装置の
流体圧アクチュエータを適用した車両用４輪駆動変速機
の油圧サーボＣ−３の環状シリンダの側面断面図、第５
図は本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチュエータを適
用した車両用４輪駆動変速機の油圧サーボＣ−３の環状
ピストンの入力側正面図、第６図は本発明の摩擦係合装
置の流体圧アクチュエータを適用した車両用４輪駆動変
速機の油圧サーボＣ−３の環状ピストンの側面断面図、
第７図は本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチュエータ
を適用した車両用４輪駆動変速機の油圧サーボＣ−３の
環状ピストンの出力側正面図、第８図は本発明の摩擦係
合１ｉ置の流体圧アクチュエータを適用した車両用４輪
駆動変速機の油圧サーボＣ−３の環状ピストンの上部拡
大側面断面図、第９図は本発明の摩擦係合装置の流体圧
アクチュエータを適用した車両用４輪駆動変速機の油圧
サーボＣ−３の環状ピストンの下部拡大側面断面図、第
１０図は本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチュエータ
を適用した車両用４輪駆動変速機の油圧サーボＣ−３の
アダプタシリンダの上部拡大側面断面図、第１１図は本
発明の摩擦係合装置の流体圧アクチュエータを適用しＩ
こ車両用４輪駆動変速機の油圧サーボＣ−３のアダプタ
シリンダの側面断面図、第１２図は本発明の摩擦係合装
置の流体圧アクチュエータを適用した車両用４輪駆動変
速機の油圧サーボＣ−３のアダプタシリンダの出力側正
面図、第１３図は本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチ
ュエータを適用した車両用４輪駆動変速機の油圧サーボ
Ｃ−３のアダプタシリンダの下部拡大側面断面図である
。 図中　　１・・・摩擦係合装置の流体圧アクチュエータ
　６・・・アダプタケース　１０・・・４速自動変速機
（第１変速機）４０・・・４輪駆動用トランスファ（第
２変速機）５１・・・４輪駆動スリーブ　５２・・・第
２出力軸　５３・・・伝動機構　５５・・・第２スプロ
ケツト　　　　　　　　。 ５６・・・第１スプロケツト　５１・・・チェーン　７
０・・・４輪駆動用変速機ケース　Ｂ４・・・ブレーキ
（摩擦係合装置）　　Ｃ３・・・クラッチ（摩擦係合装
置）　Ｃ４・・・クラッチ（摩擦係合装置）　Ｂ−４・
・・油圧サーボ（流体圧アクチュエータ）　Ｃ−３・・
・油圧サーボ（流体圧アクチュエータ）　Ｃ−４・・・
油圧サーボ（流体圧アクチュエータ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）外周筒状部、該外周筒状部と同軸的に配された内周
   筒状部および前記外周筒状部と内周筒状部とを連通する
   円環板状部からなるシリンダと、該シリンダ内に固定さ
   れると共に内部に絞り付貫通油路が形成されたアダプタ
   シリンダと、前記シリンダおよびアダプタシリンダとに
   摺動自在に嵌め込まれ、前記外周筒状部とアダプタシリ
   ンダと外周ピストン部とに囲まれた外周シリンダ室およ
   び前記内周筒状部とアダプタシリンダと内周ピストン部
   とに囲まれた内周シリンダ室とを形成するピストンとか
   らなる摩擦係合装置の流体圧アクチュエータ。