JP6137077B2 - 変速機のクラッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される変速機のクラッチ装置に関し、車両用変速機の技術分野に属する。

自動変速機等の車両に搭載される変速機は、プラネタリギヤセット等でなる動力伝達経路をクラッチやブレーキ等でなる複数の摩擦締結要素の選択的な締結によって切り換えて、車両の運転状態に応じた所定の変速段を達成するように構成されている。

このような変速機に用いられるクラッチは一般に、外側回転部材であるクラッチドラムと内側回転部材であるクラッチハブとの間に複数の摩擦板を配置し、油圧を供給したときにピストンによって複数の摩擦板を押圧して締結し、クラッチドラムとクラッチハブとを結合するようになっている。

例えば特許文献１には、このようなクラッチを備えた自動変速機が開示されている。図８に示すように、この自動変速機１０１では、変速機ケース１０２の反駆動源側に第１、第２クラッチ１１０、１２０が軸方向に並んで配置され、第１、第２クラッチ１１０、１２０はそれぞれ、クラッチドラム１１１、１２１とクラッチハブ１１２、１２２との間に配置された複数の摩擦板１１３、１２３と、複数の摩擦板１１３、１２３を押圧するピストン１１４、１２４と、ピストン１１４、１２４を反駆動源側から摩擦板方向に付勢する油圧が供給される油圧室１１５、１２５とを有している。

そして、第１、第２クラッチ１１０、１２０の軸心側から油圧室１１５、１２５に油圧が供給されることにより、ピストン１１４、１２４によって摩擦板１１３、１２３が押圧されて締結され、クラッチドラム１１１、１２１とクラッチハブ１１２、１２２とが結合されるようになっている。

特開２００７−４６６１９号公報

近年、車両の燃費性能の向上等を目的として自動変速機の多段化が進められており、それに伴って、プラネタリギヤセットの個数が増加する傾向にあるが、プラネタリギヤセットの個数が増加すると変速機全体の軸方向寸法が増大し、車載性の問題が発生することとなる。特に、軸心が車体幅方向に延びる横置き式の自動変速機では、フレーム部材などとの干渉が問題となりやすく、車載性の問題がより顕著になり得る。

前記特許文献１に記載のものでは、図８に示すように、第１及び第２クラッチ１１０、１２０が軸方向に並んで配置され、第１クラッチ１１０の有底円筒状のクラッチドラム１１１の内周側に第１及び第２クラッチ１１０、１２０の摩擦板が配置されている。そして、第１クラッチ１１０の油圧室１１５と第２クラッチ１２０の油圧室１２５とが反駆動源側に軸方向に並んで配置されて軸方向寸法の大きな構成とされている。

また、特許文献１に記載のものは、ピストン１１４、１２４を反摩擦板方向に付勢する作動油が供給される遠心バランス室１１６、１２６を備え、遠心バランス室１１６、１２６が油圧室１１５、１２５の軸方向両側に配置されて軸方向寸法がさらに大きな構成とされている。自動変速機の多段化に伴って、良好な車載性を確保するために軸方向寸法を短縮してコンパクトに構成することが望まれる。

そこで、本発明は、第１及び第２クラッチが変速機の軸方向に並んで配置された変速機のクラッチ装置において、軸方向寸法の短縮を図ることができ、コンパクトに構成することができる変速機のクラッチ装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る変速機のクラッチ装置は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、クラッチドラムと、クラッチハブと、該クラッチドラムと該クラッチハブとの間に配置される複数の摩擦板と、該複数の摩擦板を押圧するピストンと、該ピストンを変速機の軸方向一方側から摩擦板方向に付勢する油圧が供給される油圧室とをそれぞれ有する第１及び第２クラッチを備え、該第１及び第２クラッチが軸方向に並んで配置された変速機のクラッチ装置であって、前記第１クラッチのクラッチドラムは、複数の摩擦板が係合される円筒部と該円筒部の軸方向一方側において径方向に延びる底部とを備えて有底円筒状に形成され、前記第２クラッチは、前記第１クラッチのクラッチドラムの内周側において前記第１クラッチの摩擦板の前記底部側に配置され、前記第１クラッチの油圧室は、前記第２クラッチの油圧室の外周側に設けられ、前記第１クラッチのピストンは、前記第１クラッチの油圧室から前記第１クラッチのクラッチドラムの外周側において軸方向に延びる延設部と、前記延設部に接続されて前記第１クラッチの摩擦板を軸方向一方側から押圧する押圧部とを備えていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の変速機のクラッチ装置において、クラッチドラムと、クラッチハブと、該クラッチドラムと該クラッチハブとの間に配置される複数の摩擦板と、該複数の摩擦板を押圧するピストンと、該ピストンを変速機の軸方向一方側から摩擦板方向に付勢する油圧が供給される油圧室とを有する第３クラッチを備え、前記第３クラッチは、前記第２クラッチの内周側に配置され、前記第３クラッチの油圧室は、前記第２クラッチの油圧室の内周側に設けられていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の変速機のクラッチ装置において、前記第３クラッチの内周側にプラネタリギヤセットが配置されていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項２又は請求項３に記載の変速機のクラッチ装置において、前記第２クラッチのクラッチハブと前記第３クラッチのクラッチドラムとは一体化されていることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項１から請求項４の何れか１項に記載の変速機のクラッチ装置において、前記第１クラッチの油圧室は、前記第１クラッチのクラッチドラムの外周側に設けられていることを特徴とする。

上記の構成により、本願の請求項１に記載の発明によれば、第１及び第２クラッチが軸方向に配置され、第１クラッチのクラッチドラムが、摩擦板が係合される円筒部と底部とを備えて有底円筒状に形成され、第２クラッチが、第１クラッチのクラッチドラムの内周側で第１クラッチの摩擦板の前記底部側に配置され、第１クラッチの油圧室が、第２クラッチの油圧室の外周側に設けられている。これにより、第１クラッチの油圧室と第２クラッチの油圧室とを軸方向に並べて設ける場合に比して、軸方向寸法を短縮することができ、コンパクトに構成することができる。

また、第１クラッチのピストンが、油圧室からクラッチドラムの外周側で軸方向に延びる延設部と、該延設部に接続されて摩擦板を軸方向一方側から押圧する押圧部とを備えている。これにより、前記特許文献１に記載されるように、第１クラッチのピストンを、クラッチドラムの外周側からクラッチドラムを迂回して摩擦板を軸方向他方側から押圧するように構成する場合に比して、第１クラッチのピストンの軸方向寸法を短縮させることができ、コンパクトに構成することができる。

また、第１及び第２クラッチにそれぞれ、ピストンを反摩擦板方向に付勢する作動油が供給される遠心バランス室が設けられる場合に、第１クラッチの遠心バランス室を第２クラッチの遠心バランス室の外周側に設けることができ、これら遠心バランス室を軸方向に設ける場合に比して軸方向寸法の短縮を図ることができる。第１クラッチの遠心バランス室を第２クラッチの遠心バランス室の外周側に設ける場合、これら遠心バランス室に作動油を供給する作動油供給油路を共用することができ、作動油供給油路を簡素化することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、第３クラッチを、第２クラッチの内周側に配置し、第３クラッチの油圧室を、第２クラッチの油圧室の内周側に設けることにより、第２クラッチと第３クラッチとを軸方向に配置すると共に第２クラッチの油圧室と第３クラッチの油圧室とを軸方向に配置する場合に比して、軸方向寸法の短縮を図ることができる。

また、第３クラッチに、ピストンを反摩擦板方向に付勢する作動油が供給される遠心バランス室が設けられる場合に、第３クラッチの遠心バランス室を第２クラッチの遠心バランス室の内周側に設けることができ、これら遠心バランス室を軸方向に設ける場合に比して軸方向寸法の短縮を図ることができる。第３クラッチの遠心バランス室を第２クラッチの遠心バランス室の内周側に設ける場合、第１、第２、第３クラッチの遠心バランス室を径方向に重ねて遠心バランス室用作動油供給油路を共用することができ、作動油供給油路を簡素化することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、第３クラッチの内周側にプラネタリギヤセットを配置することにより、プラネタリギヤセット、第３クラッチ、第２クラッチを径方向に重ねて配置することができ、これらを軸方向に配置する場合に比して、軸方向寸法の短縮を図ることができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、第２クラッチのクラッチハブと第３クラッチのクラッチドラムとを一体化することにより、第２クラッチのクラッチハブと第３クラッチのクラッチドラムとを別体で形成する場合に比して、径方向寸法の短縮を図ることができ、前記効果をより有効に奏することができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、第１クラッチの油圧室を、第１クラッチのクラッチドラムの外周側に設けることにより、第１クラッチのクラッチドラムの外周側を用いて第１クラッチの油圧室を構成することができる。

本発明の実施形態に係る自動変速機の後部の断面図である。 前記自動変速機の後部の他の断面で切断した断面図である。 前記自動変速機の後部のさらに他の断面で切断した断面図である。 前記自動変速機の後部のさらに他の断面で切断した断面図である。 図１の要部を拡大した前記自動変速機の後部の断面図である。 図４におけるＹ６−Ｙ６線に沿った自動変速機の断面図である。 図４におけるＹ７方向から見た自動変速機の概略図である。 従来の自動変速機を示す断面図である。

以下、本発明を自動変速機に適用した実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る自動変速機の後部の断面図であり、図２は、前記自動変速機の後部の他の断面で切断した断面図、図３及び図４は、前記自動変速機の後部のさらに他の断面で切断した断面図である。

図１から図４に示すように、本実施形態に係る自動変速機１は、変速機ケース２内に、例えばエンジンなどの駆動源に連結された入力軸３の軸線３ａ上に、複数のプラネタリギヤセットとクラッチやブレーキなどの複数の摩擦締結要素とを有する変速機構４を備えている。

自動変速機１は、前記複数の摩擦締結要素の締結状態を組み合わせることにより前記複数のプラネタリギヤセットを経由する動力伝達経路を切り換えて変速機構４の変速比を変更して所定の変速段を得るように構成されている。例えば、自動変速機１は、４つのプラネタリギヤセットと５つの摩擦締結要素とを備え、これらの摩擦締結要素のうちの３つを選択的に締結することにより、前進８段及び後退速が形成されるように構成されている。

本実施形態では、変速機ケース２の反駆動源側（以下、反駆動源側を後方、駆動源側を前方とする）の後部に、駆動源側から延びる入力軸３上に、駆動源側から反駆動源側に軸方向に並んで配置された第１、第２クラッチ１０、２０と、第２クラッチ２０の内周側に配置された第３クラッチ３０と、第１クラッチ１０の内周側に配置された第１プラネタリギヤセット４０と、第３クラッチ３０の内周側に配置された第２プラネタリギヤセット５０とが備えられている。

自動変速機１では、第３クラッチ３０の内周側に第２プラネタリギヤセット５０が配置されることにより、プラネタリギヤセット５０、第３クラッチ３０、第２クラッチ２０を径方向に重ねて配置することができ、これらを軸方向に配置する場合に比して、軸方向寸法の短縮が図られている。また、第１クラッチ１０の内周側に第１プラネタリギヤセット４０が配置されることにより、軸方向の短縮が図られている。

第１、第２、第３クラッチ１０、２０、３０はいずれも、外側回転部材であるクラッチドラム１１、２１、３１と、内側回転部材であるクラッチハブ１２、２２、３２と、クラッチドラム１１、２１、３１とクラッチハブ１２、２２、３２との間に軸方向に並べて配置されてクラッチドラム１１、２１、３１とクラッチハブ１２、２２、３２とに交互に係合された複数の摩擦板１３、２３、３３と、複数の摩擦板１３、２３、３３の反駆動源側に配置されて複数の摩擦板１３、２３、３３を押圧するピストン１４、２４、３４と、ピストン１４、２４、３４の反駆動源側に設けられてピストン１４、２４、３４を摩擦板方向に付勢する油圧が供給される油圧室１５、２５、３５を有している。

そして、油圧室１５、２５、３５に油圧が供給されたときに、ピストン１４、２４、３４が反駆動源側から摩擦板１３、２３、３３を押圧してクラッチドラム１１、２１、３１とクラッチハブ１２、２２、３２とを結合することにより、クラッチ１０、２０、３０が締結されるようになっている。

第１、第２、第３クラッチ１０、２０、３０にはまた、ピストン１４、２４、３４を挟んで油圧室１５、２５、３５の反対側にピストン１４、２４、３４を反摩擦板方向に付勢する作動油が供給される遠心バランス室１６、２６、３６が設けられている。

遠心バランス室１６、２６、３６は、クラッチ１０、２０、３０の解放時に油圧室１５、２５、３５内の油圧に作用する遠心力によりピストン１４、２４、３４が摩擦板方向に押圧されることによる摩擦板１３、２３、３３の引き摺りを防止するためのもので、供給された作動油に作用する遠心力によりピストン１４、２４、３４を反摩擦板方向に付勢する付勢力を発生させ、この付勢力により前記摩擦板方向の押圧力をキャンセルする。

自動変速機１では、第１、第２、第３クラッチ１０、２０、３０の油圧室１５、２５、３５と遠心バランス室１６、２６、３６とは、第１クラッチ１０のクラッチドラム１１を用いて形成されており、次に、油圧室１５、２５、３５及び遠心バランス室１６、２６、３６の構成について説明する。

図５は、図１の要部を拡大した前記自動変速機の後部の断面図である。図５に示すように、変速機ケース２の後部には、外周部２ａの反駆動源側において径方向に延びる縦壁部２ｂから軸線３ａに沿って駆動源側に延びるボス部２ｃが設けられ、ボス部２ｃの外周側に円筒状の第１スリーブ５が嵌合固定されている。変速機ケース２の後部にはまた、ボス部２ｃの外周側にボス部２ｃに離間して対向する軸方向に延びる対向部２ｄが設けられ、対向部２ｄの内周側に円筒状の第２スリーブ６が嵌合固定されている。

図１に示すように、第１クラッチ１０のクラッチドラム１１は、摩擦板１３が係合される軸方向に延びる外側円筒部６１と、外側円筒部６１の反駆動源側において径方向に延びる底部６２と、底部６２の内方側において軸方向に延びる内側円筒部６３とを備えて有底円筒状に形成され、内側円筒部６３が第１スリーブ５の外周側及び第２スリーブ６の内周側に回転自在に嵌合され、第１スリーブ５及び第２スリーブ６を介して変速機ケース２に回転自在に支持されている。

クラッチドラム１１は、内側円筒部６３の軸方向中央部から変速機ケース２の縦壁部２ｂの前面に沿って径方向に延びる底部６２に、底部６２の径方向の中央部及び外周部からそれぞれ前方に延びる筒状の第１シリンダ部６５と第２シリンダ部６６とを備えている。

クラッチドラム１１の内側円筒部６３の前部外周面と第１シリンダ部６５の内周面との間に第３クラッチ３０のピストン３４が嵌合され、第１シリンダ部６５の外周面とクラッチドラム１１の外側円筒部６１の内周面との間に第２クラッチ２０のピストン２４が嵌合され、クラッチドラム１１の外側円筒部６１の外周面と第２シリンダ部６６の内周面との間に第１クラッチ１０のピストン１４が嵌合されている。

そして、内側円筒部６３の前部外周面と、底部６２の前面と、第１シリンダ部６５の内周面と、ピストン３４の背面とにより、第３クラッチ３０の油圧室３５が油密状に形成され、第１シリンダ部６５の外周面と、底部６２の前面と、外側円筒部６１の内周面と、ピストン２４の背面とにより、第２クラッチ２０の油圧室２５が油密状に形成され、外側円筒部６１の外周面と、第２シリンダ部６６の内周面と、ピストン１４の背面とにより、第１クラッチ１０の油圧室１５が油密状に形成されている。

第１クラッチ１０のピストン１４は、第１クラッチ１０の油圧室１５から第１クラッチ１０のクラッチドラム１１の外周側において軸方向に延びる延設部としての第１部材７１と、第１部材７１にスプライン係合されて接続されると共に第１クラッチ１０のクラッチドラム１１の外側円筒部６１を通って径方向に延び、第１クラッチ１０の摩擦板１３を反駆動源側から押圧する押圧部としての第２部材７２とで構成されている。

第１クラッチ１０の油圧室１５を構成するピストン１４の背面は、第１部材７１の後部に設けられた縦壁部７１ａの後面によって形成されている。第１クラッチ１０の油圧室１５は、クラッチドラム１１の外周側に設けられており、クラッチドラム１１の外周側を用いて構成することができる。

また、クラッチドラム１１の外側円筒部６１の外面と、第１部材７１の内周面及び縦壁部７１ａの前面とにより、第１クラッチ１０の遠心バランス室１６が油密状に形成され、第１シリンダ部６５の外周面と、その前端部に設けられた外方へ延びる縦壁部６５ａの後面と、ピストン２４の前面及び前部内周面とにより、第２クラッチ２０の遠心バランス室２６が油密状に形成され、クラッチドラム１１の内側円筒部６３の前部外周面に装着された径方向に延びるシールプレート７５の後面と、内側円筒部６３の前部外周面と、ピストン３４の前面及び前部内周面とにより、第３クラッチ３０の遠心バランス室３６が油密状に形成されている。

クラッチドラム１１の外側円筒部６１は、駆動源側が櫛歯状に形成されて摩擦板１３が係合される第１円筒部６１ａと、反駆動源側が底部６２に接続されてピストン２４が内周面に嵌合されると共にピストン１４が外周面に嵌合される第２円筒部６１ｂと、第１円筒部６１ａと第２円筒部６１ｂとを接続して径方向に延びる縦壁部６１ｃとを備えている。遠心バランス室１６を構成するクラッチドラム１１の外側円筒部６１の外面は、第２円筒部６１ａの外周面と縦壁部６１ｃの後面とによって形成されている。

遠心バランス室３６内には、シールプレート７５とピストン３４との間にピストン３４をクラッチ解放方向に戻すリターンスプリングとして機能する皿ばね３７が取り付けられ、遠心バランス室１６内には、外側円筒部６１の縦壁部６１ｃの後面と第１部材７１の縦壁部７１ａとの間にピストン１４をクラッチ解放方向に戻すリターンスプリングとして機能するコイルスプリング１７が装着されている。

遠心バランス室２６については、図４に示すように、ピストン２４の反駆動源側に、ピストン２４をクラッチ解放方向に戻すリターンスプリングとして機能する板ばね２７が取り付けられている。ピストン２４は、クラッチドラム１１の底部６２を貫通して反駆動源側に延びる突起部２４ａを備え、該突起部２４ａに板ばね２７が連結固定されている。

図６は、図４におけるＹ６−Ｙ６線に沿った自動変速機の断面図である。なお、図１、図２、図３及び図４はそれぞれ、図６におけるＹ１−Ｙ１線、Ｙ２−Ｙ２線、Ｙ３−Ｙ３線及びＹ４−Ｙ４線に沿った断面に対応する。

図４及び図６に示すように、板ばね２７は、軸方向と直交する径方向に延びる平板部２７ａと、平板部２７ａの径方向内方側の端部から径方向内方側に駆動源側に傾斜して延びる２つの傾斜部２７ｂとを備え、平板部２７ａがピストン２４の突起部２４ａに固定され、傾斜部２７ｂの径方向内方側の端部がクラッチドラム１１の底部６２に当接され、ピストン２４を反駆動源側に付勢するようになっている。板ばね２７は、周方向に等間隔に３つ設けられている。

このように、自動変速機１では、第１クラッチ１０の油圧室１５は、第２クラッチ２０の油圧室２５の外周側に設けられ、第３クラッチ３０の油圧室３５は、第２クラッチ２０の油圧室２５の内周側に設けられている。また、第１クラッチ１０の遠心バランス室１６は、第２クラッチ２０の遠心バランス室２６の外周側に設けられ、第３クラッチ３０の遠心バランス室３６は、第２クラッチ２０の遠心バランス室２６の内周側に設けられている。

自動変速機１ではまた、第１クラッチ１０のクラッチドラム１１を用いて、油圧室１５、２５、３５にそれぞれ油圧を供給するために作動油を供給する油圧室用作動油供給油路８１、８２、８３と、遠心バランス室１６、２６、３６に作動油を供給する遠心バランス室用作動油供給油路８４とが形成されている。

第１クラッチ用の油圧室用作動油供給油路８１は、図１に示すように、変速機ケース２のボス部２ｃ内に設けられた軸方向に延びる軸方向油路８１ａと、第１スリーブ５の外周面に設けられ、連通路８１ｂを介して軸方向油路８１ａに連通された周溝８１ｃと、クラッチドラム１１の内側円筒部６３内に軸方向に延びるように設けられ、連通孔８１ｄを介して周溝８１ｃに連通された軸方向油路８１ｆと、クラッチドラム１１の底部６２及び外側円筒部６１内に径方向に延びるように設けられ、内端部が軸方向油路８１ｆに連通された径方向油路８１ｇと、第１クラッチ１０の油圧室１５に開口する開口部８１ｈとによって構成されている。

第２クラッチ用の油圧室用作動油供給油路８２は、図２に示すように、変速機ケース２のボス部２ｃ内に設けられた軸方向に延びる軸方向油路８２ａと、第１スリーブ５の外周面に設けられ、連通路８２ｂを介して軸方向油路８２ａに連通された周溝８２ｃと、クラッチドラム１１の内側円筒部６３内に軸方向に延びるように設けられ、連通孔８２ｄを介して周溝８２ｃに連通された軸方向油路８２ｆと、クラッチドラム１１の底部６２内に径方向に延びるように設けられ、内端部が軸方向油路８２ｆに連通された径方向油路８２ｇと、第２クラッチ２０の油圧室２５に開口する開口部８２ｈとによって構成されている。

第３クラッチ用の油圧室用作動油供給油路８３は、図３に示すように、変速機ケース２の対向部２ｄに設けられた径方向に延びる径方向油路８３ａと、第２スリーブ６の内周面に設けられ、径方向油路８３ａに連通された周溝８３ｃと、クラッチドラム１１の内側円筒部６３内に軸方向に延びるように設けられ、連通孔８３ｄを介して周溝８３ｃに連通された軸方向油路８３ｆと、クラッチドラム１１の底部６２内に径方向に延びるように設けられ、内端部が軸方向油路８３ｆに連通された径方向油路８３ｇと、第３クラッチ３０の油圧室３５に開口する開口部８３ｈとによって構成されている。

自動変速機１には、図示しないコントロールバルブユニットが備えられ、該コントロールバルブユニットから、油圧室用作動油供給油路８１、８２、８３を介して、第１、第２、第３クラッチ１０、２０、３０の油圧室１５、２５、３５にそれぞれ作動油が供給されて締結用油圧が供給されるようになっている。

一方、遠心バランス室用作動油供給油路８４は、図４に示すように、変速機ケース２の外周部２ａに設けられたオイル貯留部８５に連通されて軸方向に延びる軸方向油路８４ａと、軸方向油路８４ａに連通されて径方向に延びる径方向油路８４ｂと、変速機ケース２のボス部２ｃと対向部２ｄとの間に形成された凹部２ｅ、第１スリーブ５、第２スリーブ６及びクラッチドラム１１の内側円筒部６３によって形成され、連通路８４ｃを介して径方向油路８４ｂに連通された油溜り部８４ｄと、クラッチドラム１１の内側円筒部６３内に軸方向に延びるように設けられ、連通孔８４ｅを介して油溜り部８４ｄに連通された軸方向油路８４ｆと、内側円筒部６３の前部において径方向に延びるように設けられ、内端部が軸方向油路８４ｆに連通された径方向油路８４ｇとによって構成され、径方向油路８４ｇの径方向外周側の開口部が第３クラッチ３０の遠心バランス室３６内に臨んでいる。

そして、第３クラッチ３０のピストン３４の外周部と第１シリンダ部６５との嵌合部に、ピストン３４側の連通孔と第１シリンダ部６５側の連通孔とでなる第１遠心バランス室間連通路８４ｊが設けられ、また、第２クラッチ２０のピストン２４の外周部とクラッチドラム１１の外側円筒部６１の第２円筒部６１ｂとの嵌合部に、ピストン２４側の連通孔と外側円筒部６１側の連通孔とでなる第２遠心バランス室間連通路８４ｋが設けられている。

遠心バランス室用作動油供給油路８４によって第３クラッチ３０の遠心バランス室３６に供給された作動油は、第１、第２遠心バランス室間連通路８４ｊ、８４ｋを介して、外周側に位置する第２クラッチ２０の遠心バランス室２６と、第１クラッチ１０の遠心バランス室１６とに、順次供給されるようになっている。

図７は、図４におけるＹ７方向から見た自動変速機の概略図である。図７に示すように、オイル貯留部８５は、変速機ケース２の外周部２ａ内において上方が開口して箱状に形成され、下方が入力軸３の軸線３ａと略同一高さとなるように設けられている。オイル貯留部８５の上方にはカバー７が配設されている。

オイル貯留部８５は、オイル貯留部８５と遠心バランス室３６とを連通する遠心バランス室用作動油供給油路８４の遠心バランス室３６側の径方向油路８４ｇの開口部よりも上方に設けられ、オイル貯留部８５内の作動油は、重力によって遠心バランス室３６に供給される。このようにして、オイル貯留部８５は、遠心バランス室作動油供給油路８４を介して作動油を遠心バランス室１６、２６、３６に供給する又は遠心バランス室１６、２６、３６から排出することができるようになっている。

第１、第２、第３クラッチ用の油圧室用作動油供給油路８１、８２、８３は、図６に示すように、周方向において等間隔に異なる位置に配置されている。２つの第１、第２、第３クラッチ用の油圧室作動油供給油路８１、８２、８３が１８０度間隔で設けられ、６つの油圧室作動油供給油路８１、８２、８３が６０度間隔で設けられている。遠心バランス室用作動油供給油路８４については、２つの遠心バランス室用作動油供給油路８４が１８０度間隔で設けられ、周方向に第１、第２クラッチ用の油圧室用作動油供給油路８１、８２の間に設けられている。

このように、自動変速機１では、各クラッチ１０、２０、３０に、作動油が供給される作動油供給部としての油圧室１５、２５、３５及び遠心バランス室１６、２６、３６が設けられ、変速機ケース２及び第１クラッチ１０のクラッチドラム１１に、油圧室１５、２５、３５及び遠心バランス室１６、２６、３６に作動油を供給する油圧室用作動油供給油路８１、８２、８３及び遠心バランス室用作動油供給油路８４が設けられている。

そして、クラッチドラム１１の内側円筒部６３には、変速機ケース２から作動油供給部１５、２５、３５への作動油を導入する作動油導入口として連通孔８１ｄ、８２ｄ、８３ｄが設けられ、連通孔８１ｄ、８２ｄ、８３ｄは、内側円筒部６３における内周側及び外周側に設けられている。連通孔８１ｄ、８２ｄは、内側円筒部６３における内周側に軸方向に並んで設けられ、連通孔８３ｄは、内側円筒部６３における外周側に設けられている。内側円筒部６３の内周側の連通孔８１ｄと外周側の連通孔８３ｄとは軸方向に隣接して設けられているが、軸方向にオーバーラップして設けるようにしてもよい。

また、クラッチドラム１１の内側円筒部６３の内周側に形成された連通孔８１ｄ、８２ｄとそれぞれ作動油供給油路８１、８２を構成する周溝８１ｃ、８２ｃは、第１スリーブ５の外周面に軸方向に並んで設けられ、第１スリーブ５の外周面には周溝８１ｃ、８２ｃの軸方向両側にシール部材用溝部５ａが形成され、シール部材８が装着されている。

クラッチドラム１１の内側円筒部６３の外周側に形成された連通孔８３ｄと作動油供給油路８３を構成する周溝８３ｃは、第２スリーブ６の内周面に設けられ、第２スリーブ６の内周面にも周溝８３ｃの軸方向両側にシール部材用溝部６ａが形成され、シール部材８が装着されている。

一方、第１クラッチ１０、第３クラッチ３０の内周側に配置された第１、第２プラネタリギヤセット（以下、「第１、第２ギヤセット」という）４０、５０は、軸方向に並んで配置され、第１、第２ギヤセット４０、５０はそれぞれ、図２に示すように、シングルピニオン型のプラネタリギヤセットであって、サンギヤ４１、５１と、リングギヤ４２、５２と、サンギヤ４１、５１とリングギヤ４２、５２とに噛み合う複数のピニオン４３、５３と、ピニオン４３、５３を支持するキャリヤ４４、５４とを有している。

第１、第２、第３クラッチ１０、２０、３０の回転部材と他の動力伝達部材との連結関係について説明する。

第１クラッチ１０のクラッチドラム１１は、外側円筒部６１の前端部に径方向に延びる動力伝達部材９１がスプライン係合されて第１ギヤセット４０の駆動源側に配置される他の回転要素等に連結されると共に、底部６２に結合された第１シリンダ部６５を介して第２クラッチ２０のクラッチハブ２２と第３クラッチ３０のクラッチドラム３１とに連結されている。

第２クラッチ２０のクラッチハブ２２と第３クラッチ３０のクラッチドラム３１とは、共用の円筒状部品により一体的に形成されて第１シリンダ部６５に結合され、該円筒状部品の外周面に第２クラッチ２０の摩擦板２３が係合され、該円筒状部品の内周面に第３クラッチ３０の摩擦板３３が係合されている。

第２クラッチ２０のクラッチハブ２２と第３クラッチ３０のクラッチドラム３１とが一体化されることにより、第２クラッチ２０のクラッチハブ２２と第３クラッチ３０のクラッチドラム３１とを別体で形成する場合に比して、径方向寸法の短縮が図られている。

第１クラッチ１０のクラッチハブ１２は、摩擦板１３が係合されるスプライン部の前端部から径方向の内方に延びるフランジ部１２ａを有し、該フランジ部１２ａの内周端部が、第１ギヤセット４０のリングギヤ４２に連結されている。

第２クラッチ２０のクラッチドラム２１は、摩擦板２３が係合されるスプライン部の前端部から前記円筒状部品の前方側を通って径方向の内方に延びるフランジ部２１ａを有し、該フランジ部２１ａが、第１ギヤセット４０のサンギヤ４１及び第２ギヤセット５０のリングギヤ５２に連結されている。

第３クラッチ３０のクラッチハブ３２は、摩擦板３３が係合されるスプライン部の後端部から径方向の内方に延びるフランジ部３２ａを有し、該フランジ部３２ａの内周端部が第２ギヤセット５０のキャリヤ５４に連結されると共に該キャリヤ５４を介して入力軸３に連結され、入力軸３と一体回転するように構成されている。

第２ギヤセット５０のサンギヤ５１は、入力軸３の外周側で軸方向に延びる動力伝達部材９２の反駆動源側にスプライン嵌合されて連結され、動力伝達部材９２の駆動源側は、第１ギヤセット４０の駆動源側に配置される他の回転要素等に連結されている。第１ギヤセット４０のキャリヤ４４は、動力伝達部材９２の外周側で軸方向に延びる動力伝達部材９３の反駆動源側にスプライン嵌合されて連結され、動力伝達部材９３の駆動源側は、第１ギヤセット４０の駆動源側に配置される他の回転要素等に連結されている。

自動変速機１ではまた、入力軸３に軸方向に延びる油路３ｂが設けられ、該油路３ｂから、第１、第２、第３クラッチ１０、２０、３０の摩擦板１３、２３、３３や第１、第２ギヤセット４０、５０のピニオン４３、５３とキャリヤ４４、５４との間の軸受部等に潤滑油を供給するようになっている。

本実施形態に係る自動変速機１の作用を説明すると、第１クラッチ１０の油圧室１５に油圧室用作動油供給油路８１を介して作動油が供給されて締結用油圧が供給されると、第１クラッチ１０が締結されてクラッチドラム１１とクラッチハブ１２とが結合され、第２クラッチ２０の油圧室２５に油圧室用作動油供給油路８２を介して作動油が供給されて締結用油圧が供給されると、第２クラッチ２０が締結されてクラッチドラム２１とクラッチハブ２２とが結合され、第３クラッチ３０の油圧室３５に油圧室用作動油供給油路８３を介して作動油が供給されて締結用油圧が供給されると、第３クラッチ３０が締結されてクラッチドラム３１とクラッチハブ３２とが結合される。

また、第１、第２、第３クラッチ１０、２０、３０の遠心バランス室１６、２６、３６には、遠心バランス室用作動油供給油路８４及び第１、第２遠心バランス室間連通路８４ｊ、８４ｋにより、作動油が供給され、作動油に作用する遠心力に基づいてピストン１４、２４、３４を押圧する押圧力により、解放状態のクラッチ１０、２０、３０の油圧室１５、２５、３５内の作動油によるピストン１４、２４、３４を締結方向に押圧する押圧力がキャンセルされている。

このように、本実施形態に係る自動変速機１では、第１及び第２クラッチ１０、２０が軸方向に配置され、第１クラッチ１０のクラッチドラム１１が、摩擦板１３が係合される円筒部６１と底部６２とを備えて有底円筒状に形成されている。そして、第２クラッチ２０が、第１クラッチ１０のクラッチドラム１１の内周側で第１クラッチ１０の摩擦板１３の底部６２側に配置され、第１クラッチ１０の油圧室１５が、第２クラッチ２０の油圧室２５の外周側に設けられている。これにより、第１クラッチ１０の油圧室１５と第２クラッチ２０の油圧室２５とを軸方向に並べて設ける場合に比して、軸方向寸法を短縮することができ、コンパクトに構成することができる。

また、第１クラッチ１０のピストン１４が、油圧室１５からクラッチドラム１１の外周側で軸方向に延びる延設部７１と、延設部７１に接続されて摩擦板１３を反駆動源側から押圧する押圧部７２とを備えている。これにより、前記特許文献１に記載されるように、第１クラッチのピストンを、クラッチドラムの外周側からクラッチドラムを迂回して摩擦板を軸方向他方側から押圧するように構成する場合に比して、第１クラッチのピストンの軸方向寸法を短縮させることができ、コンパクトに構成することができる。

第１及び第２クラッチ１０、２０にそれぞれ遠心バランス室１６、２６が設けられる場合に、第１クラッチ１０の遠心バランス室１６を第２クラッチ２０の遠心バランス室２６の外周側に設けることができ、これら遠心バランス室１６、２６を軸方向に設ける場合に比して軸方向寸法の短縮を図ることができる。第１クラッチ１０の遠心バランス室１６を第２クラッチ２０の遠心バランス室２６の外周側に設ける場合、これら遠心バランス室１６、２６に作動油を供給する作動油供給油路８４を共用することができ、作動油供給油路を簡素化することができる。

また、第３クラッチ３０を、第２クラッチ２０の内周側に配置し、第３クラッチ３０の油圧室３５を、第２クラッチ２０の油圧室２５の内周側に設けることにより、第２クラッチ２０と第３クラッチ３０とを軸方向に配置すると共に第２クラッチ２０の油圧室２５と第３クラッチ３０の油圧室３５とを軸方向に配置する場合に比して、軸方向寸法の短縮を図ることができる。

第３クラッチ３０に遠心バランス室３６が設けられる場合に、第３クラッチ３０の遠心バランス室３６を第２クラッチ２０の遠心バランス室２６の内周側に設けることができ、これら遠心バランス室を軸方向に設ける場合に比して軸方向寸法の短縮を図ることができる。第３クラッチ３０の遠心バランス室３６を第２クラッチ２０の遠心バランス室２６の内周側に設ける場合、第１、第２、第３クラッチ１０、２０、３０の遠心バランス室１６、２６、３６を径方向に重ねて作動油供給油路８４を共用することができ、作動油供給油路を簡素化することができる。

本実施形態では、第１クラッチ１０のクラッチドラム１１は、第１スリーブ５及び第２スリーブ６を介して変速機ケース２に回転自在に支持されているが、第１スリーブ５及び第２スリーブ６を用いることなく、変速機ケース２に直接的に回転自在に支持させることも可能である。

本発明は、例示された実施の形態に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において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

以上のように、本発明によれば、第１及び第２クラッチが軸方向に配置された変速機のクラッチ装置において、軸方向寸法の短縮を図ることができ、コンパクトに構成することが可能であるので、第１及び第２クラッチが軸方向に配置された変速機ないしこれを搭載する車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。

１ 自動変速機
２ 変速機ケース
３ 入力軸
１０、２０、３０ クラッチ
１１、２１、３１ クラッチドラム
１２、２２、３２ クラッチハブ
１３、２３、３３ 摩擦板
１４、２４、３４ ピストン
１５、２５、３５ 油圧室
１６、２６、３６ 遠心バランス室
４０、５０ プラネタリギヤセット
６１ 外側円筒部
６２ 底部
６３ 内側円筒部
７１ 第１部材
７２ 第２部材
８１、８２、８３ 油圧室用作動油供給油路
８４ 遠心バランス室用作動油供給油路

Claims (5)

1. クラッチドラムと、クラッチハブと、該クラッチドラムと該クラッチハブとの間に配置される複数の摩擦板と、該複数の摩擦板を押圧するピストンと、該ピストンを変速機の軸方向一方側から摩擦板方向に付勢する油圧が供給される油圧室とをそれぞれ有する第１及び第２クラッチを備え、該第１及び第２クラッチが軸方向に並んで配置された変速機のクラッチ装置であって、
   前記第１クラッチのクラッチドラムは、複数の摩擦板が係合される円筒部と該円筒部の軸方向一方側において径方向に延びる底部とを備えて有底円筒状に形成され、
   前記第２クラッチは、前記第１クラッチのクラッチドラムの内周側において前記第１クラッチの摩擦板の前記底部側に配置され、
   前記第１クラッチの油圧室は、前記第２クラッチの油圧室の外周側に設けられ、
   前記第１クラッチのピストンは、前記第１クラッチの油圧室から前記第１クラッチのクラッチドラムの外周側において軸方向に延びる延設部と、前記延設部に接続されて前記第１クラッチの摩擦板を軸方向一方側から押圧する押圧部とを備えている、
   ことを特徴とする変速機のクラッチ装置。
2. クラッチドラムと、クラッチハブと、該クラッチドラムと該クラッチハブとの間に配置される複数の摩擦板と、該複数の摩擦板を押圧するピストンと、該ピストンを変速機の軸方向一方側から摩擦板方向に付勢する油圧が供給される油圧室とを有する第３クラッチを備え、
   前記第３クラッチは、前記第２クラッチの内周側に配置され、
   前記第３クラッチの油圧室は、前記第２クラッチの油圧室の内周側に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の変速機のクラッチ装置。
3. 前記第３クラッチの内周側にプラネタリギヤセットが配置されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の変速機のクラッチ装置。
4. 前記第２クラッチのクラッチハブと前記第３クラッチのクラッチドラムとは一体化されている、
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の変速機のクラッチ装置。
5. 前記第１クラッチの油圧室は、前記第１クラッチのクラッチドラムの外周側に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の変速機のクラッチ装置。

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