WO2009084262A1

WO2009084262A1 - 変速装置

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Publication number: WO2009084262A1
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Inventors: Takuya Ishii; Minoru Todo
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Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2009-07-09
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Abstract

　二つのクラッチの各クラッチドラム５０，６０を同心円上に層状に配置し、クラッチピストン５６とクラッチドラム６０とを外周面のスプライン歯が内周面のスプライン溝となるよう内外周面にスプラインが形成して両者をスプライン嵌合する。これにより、クラッチドラム５０のサイズを径方向に大きくすることなくクラッチドラム６０に嵌合するクラッチプレート（摩擦板）の接触面積を大きくすることができ、十分なトルク容量を確保することができる。

Description

変速装置

　本発明は、変速装置に関し、詳しくは、複数のクラッチの係合状態を切り替えることにより変速段を変更可能な変速装置に関する。

　従来、この種の変速装置としては、自動車に搭載され、複数のクラッチの係合を切り替えることにより変速段を変更するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この変速装置が備えるクラッチとしては、一方の回転体に取り付けられたクラッチドラムと他方の回転体に取り付けられたクラッチハブとにそれぞれ複数枚のクラッチプレートを交互に配置し、クラッチプレートをクラッチピストンにより押圧することにより二つの回転体を連結する多板クラッチとして構成されている。
特開２００６－３４９１６２号公報

　こうした変速装置では、二つのクラッチドラムを同心円上に２層に配置することにより二つのクラッチをコンパクトに収容して装置全体の小型化を図ることができる。しかしながら、クラッチドラムを２層に配置する手法では、各クラッチドラムの径方向のサイズに制約が生じ、この制約の範囲内で必要なトルク容量（クラッチプレートの接触面積）を確保しなければならない。クラッチプレートの枚数を増やすことも考えられるが、この場合、装置の全長（軸方向の長さ）が大きくなってしまう。

　本発明の変速装置は、必要なトルク容量を確保しながら装置の小型化を図ることを主目的とする。

　本発明の変速装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

　本発明の変速装置は、
　複数のクラッチの係合状態を切り替えることにより変更可能な変速段をもって入力軸に入力された動力を変速して出力軸に出力する変速装置であって、
　第１のクラッチドラムを有し、該第１のクラッチドラムの内周面に環状のクラッチプレートがスプライン嵌合されると共に軸方向にスライドして該クラッチプレートを押圧可能で内周面にスプラインが形成されたクラッチピストンが配置されてなる第１のクラッチと、
　前記第１のクラッチのクラッチピストン内に同心円上に配置され外周面が前記クラッチピストンの内周面にスプライン嵌合されると共に内周面に環状のクラッチプレートがスプライン嵌合されるように前記外周面のスプライン歯が前記内周面のスプライン溝となるよう内外周面にスプラインが形成されてなる第２のクラッチドラムを有する第２のクラッチと、
　を備えることを要旨とする。

　この本発明の変速装置では、第１のクラッチドラムを有し第１のクラッチドラムの内周面に環状のクラッチプレートがスプライン嵌合されると共に軸方向にスライドしてクラッチプレートを押圧可能で内周面にスプラインが形成されたクラッチピストンが配置されてなる第１のクラッチと、第１のクラッチのクラッチピストン内に同心円上に配置され外周面がクラッチピストンの内周面にスプライン嵌合されると共に内周面に環状のクラッチプレートがスプライン嵌合されるように外周面のスプライン歯が内周面のスプライン溝となるよう内外周面にスプラインが形成されてなる第２のクラッチドラムを有する第２のクラッチとを備えるから、第１のクラッチドラムの径方向のサイズを大きくすることなく第２のクラッチドラムの内周面にスプライン嵌合するクラッチプレートの径を大きくとることができる。この結果、必要なトルク容量を確保しながら装置の小型化を図ることができる。ここで、「クラッチ」には、二つの回転系を接続する通常のクラッチが含まれる他、一つの回転系をケースなどの固定系に接続するブレーキも含まれる。

　こうした本発明の変速装置において、前記クラッチピストンは、外周面が前記第１のクラッチドラムの内周面とスプライン嵌合されると共に内周面が前記第２のクラッチドラムの外周面とスプライン嵌合されるように前記外周面のスプライン歯が前記内周面のスプライン溝となるよう内外周面にスプラインが形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、第２のクラッチドラムの内周面にスプライン嵌合されるクラッチプレートの径をより大きくとることができる。この態様の本発明の変速装置において、前記クラッチピストンの内周面と前記第２のクラッチドラムの外周面とのスプラインは、前記第１のクラッチドラムの内周面と前記クラッチピストンの外周面とのスプライン嵌合に比してスプライン溝とスプライン歯とが周方向に空間的な余裕をもって嵌合されるよう形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、第２のクラッチドラムがクラッチピストンの軸方向の移動を妨げるのを防止することができる。これらの態様の本発明の変速装置において、前記第１のクラッチドラムと前記第２のクラッチドラムは、前記クラッチピストンを介してスプライン嵌合された部位とは異なる連結部位でスプライン嵌合により一体回転可能に連結されてなるものとすることもできる。この場合、前記第１のクラッチドラムは、前記クラッチピストンにスプライン嵌合するスプライン歯が形成された第１の部材と、前記第２のクラッチドラムにスプライン嵌合するスプライン歯が形成された第２の部材とからなり、前記第２のクラッチドラムは、前記クラッチピストンにスプライン嵌合するスプライン歯が形成された第３の部材と、前記第１のクラッチドラムにスプライン嵌合するスプライン歯が形成された第４の部材とからなり、前記第１の部材と前記第２の部材との連結と前記第３の部材と前記第４の部材との連結は、前記第１のクラッチドラムと前記第２のクラッチドラムとが前記クラッチピストンを介してスプライン嵌合すると共に前記連結部位でスプライン嵌合するようスプライン歯を位相合わせした状態で互いに連結されてなるものとすることもできる。こうすれば、スプライン歯の位相合わせをより容易なものとすることができる。

　また、本発明の変速装置において、４つの回転要素からなり、第１の回転要素がクラッチＣ１に接続され第２の回転要素が回転軸に接続され第３の回転要素が前記出力軸に接続され第４の回転要素がワンウェイクラッチを介してケースに固定されると共にクラッチＣ２を介して前記入力軸に接続された第１の遊星歯車機構と、３つの回転要素からなり、第１の回転要素がケースに固定され第２の回転要素がクラッチＣ３を介して前記回転軸に接続されると共に前記クラッチＣ１を介して前記第１の遊星歯車機構の前記第１の回転要素に接続され第３の回転要素が前記入力軸に接続されると共にクラッチＣ４を介して前記回転軸に接続された第２の遊星歯車機構と、を備え、前記回転軸は、さらにブレーキＢ１を介してケースに固定され、前記第１の遊星歯車機構の前記第４の回転要素は、さらにブレーキＢ２を介してケースに固定され、前記第１のクラッチは、前記クラッチＣ３であり、前記第２のクラッチは、前記クラッチＣ４であるものとすることもできる。こうすれば、必要なクラッチＣ４のトルク容量を確保しながら装置全体の小型化を図ることができる。この態様の本発明の変速装置において、前記第２の遊星歯車機構は、前記第３の回転要素に入力される動力を減速して前記第３の回転要素に出力する減速機構として形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、比較的大きなトルク容量が要求されるクラッチＣ４でもそのトルク容量を確保することができる。

　さらに、本発明の変速装置において、前記変速装置は、車載用の有段変速機であるものとすることもできる。この場合、前記変速装置は、前記入力軸および前記出力軸が車軸に対して直交方向となるよう縦置きに配置される縦置き用変速機であるものとすることもできる。こうすれば、特に径方向のサイズに制約が大きい縦置き用変速機における本発明の効果をより顕著なものとすることができる。

本発明の一実施例としての変速装置２０を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図である。変速装置２０の作動表を示す説明図である。変速装置２０の一部の断面を示す断面図である。二つのクラッチドラム５０，６０とクラッチピストン５６とを組み付けた状態の断面を示す断面図である。図４のＡ－Ａ断面を示す断面図である。比較例の断面図である。

　次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

　図１は、本発明の一実施例としての変速装置２０を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車１０は、図示するように、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料の爆発燃焼により動力を出力する内燃機関としてのエンジン１２と、エンジン１２のクランクシャフト１４に取り付けられたトルクコンバータ１６と、このトルクコンバータ１６の出力側に入力軸２２が接続されると共にデファレンシャルギヤ１８を介して駆動輪１９ａ，１９ｂに出力軸２４が接続され入力軸２２に入力された動力を変速して出力軸２４に伝達する有段変速機としての変速装置２０と、を備える。この自動車１０は、フロントエンジンリアドライブ（ＦＲ）方式の自動車として構成されており、エンジン２２のクランクシャフト１４（変速装置２０の入力軸２２と出力軸２４）が車軸に対して直交するようエンジン２２と変速装置２０とが縦置きに配置されている。

　トルクコンバータ１６は、エンジン１２のクランクシャフト１４側に接続されたポンプインペラ１６ａと、変速装置２０の入力軸２２側に接続されたタービンランナ１６ｂと、ポンプインペラ１６ａとタービンランナ１６ｂとの間に介在するステータ１６ｃとを備え、内部に充填されている油を介してトルクの増幅を伴ってエンジン１２のクランクシャフト１４と変速装置２０の入力軸２２との間の動力の伝達を行なう。

　変速装置２０は、図示しない油圧回路からの油圧を用いて駆動される８速の有段変速機として構成されており、ダブルピニオン式の遊星歯車機構３０とラビニヨ式の遊星歯車機構４０と四つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４と二つのブレーキＢ１，Ｂ２とワンウェイクラッチＦ１とを備える。ダブルピニオン式の遊星歯車機構３０は、外歯歯車としてのサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ３３ａと、この第１ピニオンギヤ３３ａに噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ３３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ３３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ３３ｂとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１はケースに固定されており、リングギヤ３２はクラッチＣ３を介して回転軸３６に接続されており、キャリア３４はクラッチＣ４を介して回転軸３６に接続されている。回転軸３６は、ブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは固定できるようになっている。ラビニヨ式の遊星歯車機構４０は、外歯歯車の二つのサンギヤ４１ａ，４１ｂと、内歯歯車のリングギヤ４２と、サンギヤ４１ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ４３ａと、サンギヤ４１ｂおよび複数のショートピニオンギヤ４３ａに噛合すると共にリングギヤ４２に噛合する複数のロングピニオンギヤ４３ｂと、複数のショートピニオンギヤ４３ａおよび複数のロングピニオンギヤ４３ｂとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア４４とを備え、サンギヤ４１ａはクラッチＣ１を介してダブルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に接続されており、サンギヤ４１ｂは回転軸３６に接続されており、リングギヤ４２は出力軸２４に接続されており、キャリア４４はワンウェイクラッチＦ１によりその回転が一方向に規制され且つブレーキＢ２のオンオフによりその回転を自由にまたは固定されると共にクラッチＣ２を介して入力軸２２に接続されている。

　変速装置２０は、図２の作動表に示すように、クラッチＣ１～Ｃ４のオンオフ（オンが係合状態でオフが解放状態）とブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフ（オンが係合状態でオフが解放状態）との組み合わせによって前進１速～８速と後進１速，２速とニュートラルとを切り替えることができるようになっている。ニュートラルの状態は、クラッチＣ１～Ｃ４とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができる。また、前進１速の状態は、クラッチＣ１をオンとすると共にクラッチＣ２～Ｃ４とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２２からダブルピニオン式の遊星歯車機構３０のキャリア３４に入力される動力はサンギヤ３１の固定により減速されてリングギヤ３２に伝達されると共にリングギヤ３２からクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに入力される動力はワンウェイクラッチＦ１によるキャリア４４の固定により減速されてリングギヤ４２即ち出力軸２４に出力されるから、入力軸２２に入力される動力は最も大きな減速比をもって減速して出力軸２４に出力される。この前進１速の状態では、エンジンブレーキ時には、ブレーキＢ２をオンとすることにより、ワンウェイクラッチＦ１に代えてキャリア４４の回転が固定される。前進２速の状態は、クラッチＣ１とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ２～Ｃ４とブレーキＢ２をオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２２からダブルピニオン式の遊星歯車機構３０のキャリア３４に入力される動力はサンギヤ３１の固定により減速されてリングギヤ３２に伝達されると共にリングギヤ３２からクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに入力される動力はブレーキＢ１によるサンギヤ４１ｂの固定により減速されてリングギヤ４２即ち出力軸２４に出力されるから、入力軸２２に入力される動力は前進１速よりも若干小さな減速比をもって減速して出力軸２４に出力される。前進３速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ３をオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ４とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２２からダブルピニオン式の遊星歯車機構３０のキャリア３４に入力される動力はサンギヤ３１の固定により減速されてリングギヤ３２に伝達されると共にリングギヤ３２からクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに入力されると共にクラッチＣ３を介してサンギヤ４１ｂに入力される動力は変速を伴わずにリングギヤ４２即ち出力軸２４に出力されるから、入力軸２２に入力される動力は前進２速よりも若干小さな減速比をもって減速して出力軸２４に出力される。前進４速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ４をオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２２からダブルピニオン式の遊星歯車機構３０のキャリア３４に入力される動力はサンギヤ３１の固定により減速されてリングギヤ３２に伝達されると共にリングギヤ３２からクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに入力される動力は入力軸２２からキャリア３４とクラッチＣ４とを介してサンギヤ４１ｂに出力される動力により増速されてリングギヤ４２即ち出力軸２４に出力されるから、入力軸２２に入力される動力は前進３速よりも若干小さな減速比をもって減速して出力軸２４に出力される。前進５速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ２をオンとすると共にクラッチＣ３，Ｃ４とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２２からダブルピニオン式の遊星歯車機構３０のキャリア３４に入力される動力はサンギヤ３１の固定により減速されてリングギヤ３２に伝達されると共にリングギヤ３２からクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに入力される動力は入力軸２２からクラッチＣ２を介してキャリア４４に出力される動力により増速されてリングギヤ４２即ち出力軸２４に出力されるから、入力軸２２に入力される動力は前進４速よりも若干小さな減速比をもって減速して出力軸２４に出力される。前進６速の状態は、クラッチＣ２，Ｃ４をオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２２はクラッチＣ４を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ｂに接続されると共にクラッチＣ２を介してキャリア４４に接続されるから、ラビニヨ式の遊星歯車機構４０のすべての回転要素は一体回転し、入力軸２２に入力される動力は等速で出力軸２４に出力される。前進７速の状態は、クラッチＣ２，Ｃ３をオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ４とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２２からダブルピニオン式の遊星歯車機構３０のキャリア３４に入力される動力はサンギヤ３１の固定により減速されてリングギヤ３２に伝達されると共に入力軸２２からクラッチＣ２を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のキャリア４４に出力される動力はリングギヤ３２からクラッチＣ３を介してサンギヤ４１ｂに入力される動力により増速されてリングギヤ４２即ち出力軸２４に出力されるから、入力軸２２に入力される動力は等速よりも若干小さな減速比をもって増速して出力軸２４に出力される。前進８速の状態は、クラッチＣ２とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ３，Ｃ４とブレーキＢ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２２からクラッチＣ２を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のキャリア４４に出力される動力はブレーキＢ１によるサンギヤ４１ｂの固定により増速されてリングギヤ４２即ち出力軸２４に出力されるから、入力軸２２に入力される動力は前進７速よりも若干小さな減速比をもって増速して出力軸２４に出力される。

　また、後進１速の状態は、クラッチＣ３とブレーキＢ２とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ４とブレーキＢ１とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２２からダブルピニオン式の遊星歯車機構３０のキャリア３４に入力される動力はサンギヤ３１の固定により減速されてリングギヤ３２に伝達されると共にリングギヤ３２からクラッチＣ３を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ｂに入力される動力はブレーキＢ２によるキャリア４４の固定により逆回転してリングギヤ４２即ち出力軸２４に出力されるから、入力軸２２に入力される動力は比較的大きな減速比をもって減速して逆回転の動力として出力軸２４に出力される。後進２速の状態は、クラッチＣ４とブレーキＢ２とをオンとすると共にクラッチＣ１～Ｃ３とブレーキＢ１とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２２からクラッチＣ４を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ｂに入力される動力はブレーキＢ２によるキャリア４４の固定により逆回転してリングギヤ４２即ち出力軸２４に出力されるから、入力軸２２に入力される動力は比較的小さな減速比をもって減速して逆回転の動力として出力軸２４に出力される。

　図３は、実施例の変速装置２０におけるクラッチＣ３とクラッチＣ４を中心とした一部の構成の概略を示す構成図である。クラッチＣ３は、図示するように、回転軸３６（図１参照）に固定されたクラッチドラム５０と、ダブルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に固定されたクラッチハブ５４と、クラッチドラム５０の内周面とクラッチハブ５４の外周面とに交互にスプライン嵌合された複数枚の環状のクラッチプレート５３，５５と、クラッチプレート５３，５５側にスライド可能なクラッチピストン５６と、クラッチピストン５６をクラッチプレート５３，５５側とは逆方向に付勢するリターンスプリング５７と、スナップリング５９によりクラッチドラム５０に係止されたスプリング受けとしてのスプリングリテーナ５８と、を備え、図示しない油圧回路からの油圧を用いてクラッチピストン５６をクラッチプレート５３，５５側にスライドさせてクラッチプレート５３，５５に押し付けることによりクラッチプレート５３，５５間に作用する摩擦力によりクラッチドラム５０とクラッチハブ５４とを係合する。クラッチＣ４は、クラッチドラム５０内に同心円上に配置されクラッチドラム５０と一体回転可能に連結されたクラッチドラム６０と、ダブルピニオン式の遊星歯車機構３０のキャリア３４に固定されたクラッチハブ６４と、クラッチドラム６０の内周面とクラッチハブ６４の外周面とに交互にスプライン嵌合された複数枚の環状のクラッチプレート６３，６５と、クラッチプレート６３，６５側にスライド可能なクラッチピストン６６と、クラッチピストン６６をクラッチプレート６３，６５側とは逆方向に付勢するリターンスプリング６７と、スナップリング６９によりクラッチドラム５０に係止されたスプリング受けとしてのスプリングリテーナ６８と、を備え、油圧回路からの油圧を用いてクラッチピストン６６をクラッチプレート６
３，６５側にスライドさせてクラッチプレート６３，６５側に押し付けることによりクラッチプレート６３，６５間に作用する摩擦力によりクラッチドラム６０とクラッチハブ６４とを係合する。なお、クラッチドラム５０とクラッチドラム６０は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構３０のサンギヤ３１に接続されたサンギヤ軸３１ａに取り付けられた円筒状のブッシュ７０により回転自在に支持されている。

　図４は、二つのクラッチドラム５０，６０とクラッチピストン５６とを組み付けた状態の断面を示す断面図である。なお、説明の都合上、クラッチハブ５４，６４やクラッチプレート５３，５５，６３，６５，クラッチピストン６６，リターンスプリング５７，６７，スプリングリテーナ５８，６８などの図示は省略した。図示するように、クラッチドラム５０は、円筒状のドラム部材５１とクラッチドラム５０の底部をなすベース部材５２とが溶接などを用いて接合部５１ａで接合されたものとして構成されている。ドラム部材５１は、クラッチＣ４（クラッチドラム６０やクラッチハブ６４，クラッチピストン６６など）を収容可能に値ｒ１の内径に形成された第１収容部５１ｂと、ダブルピニオン式の遊星歯車機構３０を収容すると共にこの遊星歯車機構３０のリングギヤ３２と一体形成されたクラッチハブ５４の外周面との間にクラッチプレート５３，５５を収容可能に値ｒ１よりも大きな値ｒ２の内径に形成された第２収容部５１ｃとが形成されている。ベース部材５２は、外周縁がドラム部材５１と接合される接合部５１ａとなるフランジ部５２ａと、このフランジ部５２ａから軸方向に延伸した円筒状のボス部５２ｂとからなっている。クラッチドラム６０は、底部中心に開口を有する椀型のドラム部材６１と、ベース部材５２と連結されるベース部材６２とが溶接などを用いて接合部６１ａで接合されたものとして構成されている。ベース部材６２は、外周縁がドラム部材６１の開口に接合される接合部６１ａとなるフランジ部６２ａと、このフランジ部６２ａから軸方向に延伸された円筒状のボス部６２ｂとからなっている。ベース部材５２のボス部５２ｂの外周面とベース部材６２のボス部６２ｂの内周面には、クラッチドラム５０とクラッチドラム６０とが一体回転可能にスプライン嵌合する嵌合部７２が形成されている。

　図５は、図４のＡ－Ａ断面を示す断面図である。図示するように、クラッチピストン５６は、外周面のスプライン歯が内周面のスプライン溝となるよう外周面と内周面の両面にスプラインが形成されており、クラッチドラム６０も、同様に、外周面のスプライン歯が内周面のスプライン溝となるよう外周面と内周面の両面にスプラインが形成されている。クラッチドラム５０の内周面とクラッチピストン５６の外周面には、スプライン嵌合が可能な嵌合部７４が形成されており、クラッチピストン５６の内周面とクラッチドラム６０の外周面には、スプライン嵌合が可能な嵌合部７６が形成されている。クラッチドラム６０の内周面には、環状のクラッチプレート６３（図３参照）がスプライン嵌合される。したがって、クラッチプレート６３は、クラッチドラム５０の値Ｒ１の外径に対して値Ｒ２の外径をとることができる。図６に、クラッチピストン５６Ｂとクラッチドラム６０Ｂとをスプライン嵌合しない比較例の断面図を示す。クラッチピストン５６Ｂの内周面にスプラインを形成しないタイプの比較例では、図示するように、クラッチドラム６０Ｂのスプライン歯がクラッチピストン５６Ｂに嵌合しない分だけ外径が小さくなる（値Ｒ２よりも小さな値Ｒ３）。このように、クラッチピストン５６とクラッチドラム６０とを外周面のスプライン歯が内周面のスプライン溝となるよう内外周面にスプラインが形成して両者をスプライン嵌合するのは、クラッチドラム５０のサイズを径方向に大きくすることなくクラッチドラム６０に嵌合するクラッチプレート６３，６５（摩擦板）の径（接触面積）を大きくして少ないクラッチプレート６３，６５の枚数で十分なトルク容量を確保できるようにするためである。実施例の変速装置２０では、図２の作動表に示すように、前進３速と前進４速との切替と、前進６速と前進７速との切替と、後進１速と後進２速との切替でクラッチＣ３とクラッチＣ４とのつかみ替えが行なわれる。クラッチＣ３とクラッチＣ４につかみ替えが生じない場合を考えると、クラッチピストン５６を廃止してクラッチピストン５６を兼ねるようクラッチドラム６０を構成することも可能となるから、クラッチプレート６３，６５の径を比較的大きくとることができる。しかし、つかみ替えが生じる場合を考えると、つかみ替えの際にクラッチピストンとして機能するクラッチドラム６０のスムーズな移動を妨げトルクショックが生じる場合があるから、別途クラッチピストン５６を配置する必要がある。このため、クラッチピストン５６によりクラッチドラム６０の径方向に対するサイズの制約が大きくなり、トルク容量を確保することが困難となるが、実施例では、クラッチピストン５６とクラッチドラム６０とをスプライン嵌合しているから、クラッチドラム６０の径方向のサイズに制約が生じるものとしても、比較的大きな径のクラッチプレート６３，６５を配置することが可能となる。

　嵌合部７４は、図５に示すように、クラッチドラム５０とクラッチピストン５６とが周方向に若干のクリアランスをもって嵌合されるようクラッチドラム５０のスプライン溝の溝幅がこれに嵌合するクラッチピストン５６のスプライン歯の歯幅よりも若干大きく形成されている。また、嵌合部７６は、図５に示すように、嵌合部７４に比してクラッチピストン５６とクラッチドラム６０とが周方向に余裕をもって嵌合されるようクラッチピストン５６のスプライン溝の溝幅がこれに嵌合するクラッチドラム６０のスプライン歯の歯幅よりも十分に大きく形成されている。したがって、クラッチドラム６０によりクラッチピストン５６の軸方向のスライド（摺動）が妨げられることはない。クラッチピストン５６はクラッチドラム５０と嵌合部７４によりスプライン嵌合されて回り止めがなされているが、クラッチドラム５０とクラッチドラム６０との間のトルクの伝達は前述した嵌合部７２により行なわれ、クラッチピストン５６を介したトルクの伝達は行われない。

　二つのクラッチドラム５０，６０は、前述したように、嵌合部７２で一体的に連結されるようスプライン嵌合されていると共に嵌合部７４，７６でクラッチピストン５６を介してスプライン嵌合されているため、嵌合部７２におけるスプライン歯と嵌合部７４，７６におけるスプライン歯の位相合わせを行なう必要が生じる。クラッチドラム５０の作成は、実施例では、ドラム部材５１とベース部材５２の必要箇所にスプラインを形成しておき、位相合わせすると共に接合部５１ａを合わせた状態でドラム部材５１とベース部材５２とを固定可能な固定治具を用いてドラム部材５１とベース部材５２とを固定し、接合部５１ａを溶接することにより行なうものとした。クラッチドラム６０の作成も同様の手法により行なうものとした。クラッチドラム５０，６０をそれぞれドラム部材５１，６１とベース部材５２，６２の二つの部材により構成しているのはこうした理由に基づいている。

　以上説明した実施例の変速装置２０によれば、クラッチドラム５０，６０を同心円上に層状に配置し、クラッチピストン５６とクラッチドラム６０とを外周面のスプライン歯が内周面のスプライン溝となるよう内外周面にスプラインを形成して両者をスプライン嵌合するから、クラッチドラム５０のサイズを径方向に大きくすることなくクラッチドラム６０に嵌合するクラッチプレート６３，６５の径（接触面積）を大きくして十分なトルク容量を確保することができる。この結果、クラッチプレート６３，６５の枚数を少なくすることができ、装置の全長（軸方向の長さ）を小さくすることができる。もとより、クラッチドラム５０，６０を同心円上に層状に配置するから、径方向のサイズに制約が大きいＦＲ式の自動車１０に搭載する場合でも、その搭載を効率的に行なうことができる。しかも、クラッチピストン５６とクラッチドラム６０とが嵌合部７４よりも周方向に余裕をもって嵌合されるよう嵌合部７６を形成したから、クラッチピストン５６が周方向に若干回転してもクラッチドラム６０に接触するのを抑制でき、クラッチドラム６０によってクラッチピストン５６のスライドが妨げられるのを防止することができる。また、クラッチドラム５０とクラッチドラム６０をそれぞれドラム部材５１，６１とベース部材５２，６２の二つの部材により構成するものとしたから、クラッチドラム５０とクラッチドラム６０とを嵌合部７２で一体的に連結されるようスプライン嵌合すると共に嵌合部７４，７６でクラッチピストン５６を介してスプライン嵌合する際のスプライン歯の位相合わせをより容易なものとすることができる。

　実施例の変速装置２０では、クラッチＣ３とクラッチＣ４に対応するクラッチドラム５０とクラッチドラム６０とを嵌合部７２でトルクの伝達がなされるようスプライン嵌合すると共にクラッチドラム５０とクラッチドラム６０とをトルクの伝達がなされないようクラッチピストン５６を介してスプライン嵌合するものとしたが、層状に配置する二つのクラッチのつかみ替えを伴わない仕様の変速装置においては外側のクラッチドラムと内側のクラッチドラムとの間のトルクの伝達がなされるよう形成するものとしてもよい。この場合、外側のクラッチドラムと内側のクラッチドラムとを一体回転可能に連結する嵌合部を別途設ける必要はない。なお、この場合には、内側のクラッチドラムを、外側のクラッチドラムに取り付けられたクラッチプレートを押圧するためのクラッチピストンを兼ねるよう構成するものとしてもよい。

　実施例の変速装置２０では、クラッチドラム５０の内周面とクラッチピストン５６の外周面とをスプライン嵌合するものとしたが、スプライン嵌合しないものとしても差し支えない。この場合、クラッチピストンの回り止めを行なうための回り止め機構を別途設けるものとしてもよい。

　実施例の変速装置２０は、クラッチドラム５０とクラッチドラム６０とをドラム部材５１，６１とベース部材５２，６２の二つの部材を接合したものとして構成するものとしたが、クラッチドラム５０とクラッチドラム６０のいずれか又は両方を三つ以上の部材により構成するものとしてもよいし、単一の部材により構成するものとしても構わない。

　実施例の変速装置２０では、油圧駆動の８速の有段変速機を用いるものとしたが有段変速機であれば８速に限定されるものではなく、２～７速の変速段や９速以上の変速段など如何なる変速段を有するものとしても構わない。

　ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、クラッチＣ３が「第１のクラッチ」に相当し、クラッチＣ４が「第２のクラッチ」に相当する。また、ドラム部材５１が「第１の部材」に相当し、ベース部材５２が「第２の部材」に相当し、ドラム部材６１が「第３の部材」に相当し、ベース部材６２が「第４の部材」に相当する。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

　以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

　本発明は、変速装置の製造産業に利用可能である。

Claims

　複数のクラッチの係合状態を切り替えることにより変更可能な変速段をもって入力軸に入力された動力を変速して出力軸に出力する変速装置であって、
　第１のクラッチドラムを有し、該第１のクラッチドラムの内周面に環状のクラッチプレートがスプライン嵌合されると共に軸方向にスライドして該クラッチプレートを押圧可能で内周面にスプラインが形成されたクラッチピストンが配置されてなる第１のクラッチと、
　前記第１のクラッチのクラッチピストン内に同心円上に配置され外周面が前記クラッチピストンの内周面にスプライン嵌合されると共に内周面に環状のクラッチプレートがスプライン嵌合されるように前記外周面のスプライン歯が前記内周面のスプライン溝となるよう内外周面にスプラインが形成されてなる第２のクラッチドラムを有する第２のクラッチと、
　を備える変速装置。
　前記クラッチピストンは、外周面が前記第１のクラッチドラムの内周面とスプライン嵌合されると共に内周面が前記第２のクラッチドラムの外周面とスプライン嵌合されるように前記外周面のスプライン歯が前記内周面のスプライン溝となるよう内外周面にスプラインが形成されてなる請求項１記載の変速装置。
　前記クラッチピストンの内周面と前記第２のクラッチドラムの外周面とのスプラインは、前記第１のクラッチドラムの内周面と前記クラッチピストンの外周面とのスプライン嵌合に比してスプライン溝とスプライン歯とが周方向に空間的な余裕をもって嵌合されるよう形成されてなる請求項２記載の変速装置。
　前記第１のクラッチドラムと前記第２のクラッチドラムは、前記クラッチピストンを介してスプライン嵌合された部位とは異なる連結部位でスプライン嵌合により一体回転可能に連結されてなる請求項２または３記載の変速装置。
　請求項４記載の変速装置であって、
　前記第１のクラッチドラムは、前記クラッチピストンにスプライン嵌合するスプライン歯が形成された第１の部材と、前記第２のクラッチドラムにスプライン嵌合するスプライン歯が形成された第２の部材とからなり、
　前記第２のクラッチドラムは、前記クラッチピストンにスプライン嵌合するスプライン歯が形成された第３の部材と、前記第１のクラッチドラムにスプライン嵌合するスプライン歯が形成された第４の部材とからなり、
　前記第１の部材と前記第２の部材との連結と前記第３の部材と前記第４の部材との連結は、前記第１のクラッチドラムと前記第２のクラッチドラムとが前記クラッチピストンを介してスプライン嵌合すると共に前記連結部位でスプライン嵌合するようスプライン歯を位相合わせした状態で互いに連結されてなる
　変速装置。
　請求項１ないし５いずれか１項に記載の変速装置であって、
　４つの回転要素からなり、第１の回転要素がクラッチＣ１に接続され第２の回転要素が回転軸に接続され第３の回転要素が前記出力軸に接続され第４の回転要素がワンウェイクラッチを介してケースに固定されると共にクラッチＣ２を介して前記入力軸に接続された第１の遊星歯車機構と、
　３つの回転要素からなり、第１の回転要素がケースに固定され第２の回転要素がクラッチＣ３を介して前記回転軸に接続されると共に前記クラッチＣ１を介して前記第１の遊星歯車機構の前記第１の回転要素に接続され第３の回転要素が前記入力軸に接続されると共
にクラッチＣ４を介して前記回転軸に接続された第２の遊星歯車機構と、
　を備え、
　前記回転軸は、さらにブレーキＢ１を介してケースに固定され、
　前記第１の遊星歯車機構の前記第４の回転要素は、さらにブレーキＢ２を介してケースに固定され、
　前記第１のクラッチは、前記クラッチＣ３であり、
　前記第２のクラッチは、前記クラッチＣ４である
　変速装置。
　前記第２の遊星歯車機構は、前記第３の回転要素に入力される動力を減速して前記第３の回転要素に出力する減速機構として形成されてなる請求項６記載の変速装置。
　前記変速装置は、車載用の有段変速機である請求項１ないし７いずれか１項に記載の変速装置。
　前記変速装置は、前記入力軸および前記出力軸が車軸に対して直交方向となるよう縦置きに配置される縦置き用変速機である請求項８記載の変速装置。