JPH0289836A

JPH0289836A - 自動変速機の変速用摩擦係合装置

Info

Publication number: JPH0289836A
Application number: JP63241780A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Kinoshita; 雅文木下; Noriyuki Takahashi; 徳行高橋; Hiroshi Ito; 寛伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1988-09-27
Filing date: 1988-09-27
Publication date: 1990-03-29
Anticipated expiration: 2015-10-10
Also published as: US4994006A; JP3097079B2

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、自動車等の車輌に用いられる自動変速機の変
速用摩擦係合装置に係り、特に油圧作動式の複合クラッ
チに係る。

［従来の技術］自動車等の車輌に用いられる自動変速機は、遊星歯車装
置等により構成された歯車式変速装置を有し、歯車式変
速装置は、クラッチ、ブレーキの如き複数個の変速用摩
擦係合装置が所定の組合わせにて係合或いは解放される
ことにより複数個の変速段の間に切換って複数個の前進
段と一つの後進段とを選択的に成立するようになってい
る。

自動変速機に於ける変速用摩擦係合装置は、般に、油圧
作動式の多板クラッチ或いは多板ブレーキであり、この
種の自動変速機に於ける部品点数の削減と小型化設計の
自由度の拡大のために互いに接して配置される複数個の
クラッチの構成部品を一部共通化し、摩擦係合装置の構
成部品点数の低減と小型化とを図った油圧作動式の複合
クラッチが既に提案されており、これは例えば特開昭６
２−１４１３４３号公報に示されている。

［発明が解決しようとする課題］従来の複合クラッチに於ては、一方のクラッチのピスト
ン部材が他方のクラッチのドラム部材である外側クラッ
チ部材として構成され、前記ピストン部材はその一方の
側に一方のクラッチのための油圧サーボ室を構成し、他
方の側に他方のクラッチのための油圧サーボ室を構成す
るようになっており、このため成る変速段の成立のため
に上述の二つのクラッチが同時係合する時には前記ピス
トン部材の両側にサーボ油圧が作用するようになって前
記一方のクラッチの係合力が低下するようになる。この
一方のクラッチのクラッチ容量を確保するためにはクラ
ッチディスク及びクラッチプレートの枚数を増大しなけ
ればならなくなり、このことから所期の目的が充分達成
されなくなる虞れがある。

また、前記他方のクラッチが係合している状態にて前記
一方のクラッチを係合すべくその油圧サーボ室に油圧が
供給されても前記他方のクラッチの係合からして前記一
方のクラッチの係合が適切に行われなくなる虞れがあり
、変速制御上、支障をきたすことがある。

本発明は、上述の如き不具合を解消し、部品点数の削減
と小型化設計の自由度の拡大という所期の目的を達成し
、しかも変速制御に支障をきたすことがない複合クラッ
チ式の摩擦係合装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］上述の如き目的は、本発明によれば、円筒部と該円筒部
の一端を閉じる端壁部とを有する外側クラッチ部材と、
前記外側クラッチ部材の内側に配置され前記外側クラッ
チ部材の前記円筒部と同心の円筒部を有する第一の内側
クラッチ部材と、前記外側クラッチ部材の円筒部と前記
第一の内側クラッチ部材の円筒部との間に設けられ互い
に径方向に押付けられることにより摩擦係合して前記外
側クラッチ部材と前記第一の内側クラッチ部材とをトル
ク伝達関係に接続する第一のクラッチディスク及び第一
のクラッチプレートと、円筒部と該円筒部の一端を閉じ
る端壁部とを有し前記外側クラッチ部材の内側に該外側
クラッチ部材に対し回転不能に且軸線方向に移動可能に
嵌合し前記外側クラッチ部材の端壁部との間に油圧サー
ボ室を構成し前記第一のクラッチディスクと前記クラッ
チプレートとを互いに軸線方向に押圧する第一のピスト
ン部材と、前記第一のピストン部材の内側に配置され前
記第一のピストン部材の円筒部と同心の円筒部を有する
第二の内側クラッチ部材と、前記第一のピストン部材の
円筒部と前記第二の内側クラッチ部材の円筒部との間に
設けられ互いに径方向に押付けられることにより摩擦係
合して前記第一のピストン部材と前記第二の内側クラッ
チ部材とを互いにトルク伝達関係に接続する第二のクラ
ッチディスク及び第二のクラッチプレートと、前記第一
のピストン部材の内側に軸線方向に移動可能に嵌合し前
記第一のピストン部材の端壁部との間に油圧サーボ室を
郭定し前記第二のクラッチディスクと前記第二のクラッ
チプレートとを互いに軸線方向に押圧接続する第二のピ
ストン部材とをＨし、前記外側クラッチ部材と前記第一
のピストン部材と前記第一のクラッチディスク及び第一
のクラッチプレートと前記第−の内側クラッチ部材と前
記第二のピストン部材とによる第一のクラッチと、前記
第一のピストン部材と前記第二のクラッチディスク及び
第二のクラッチプレートと前記第二の内側クラッチ部材
と前記第二のピストン部材とによる第二のクラッチとの
、何れか一方が後進段時にのみ係合する後進段成立用の
クラッチであり、他方が前進段時にのみ係合する前進段
成立用のクラッチであることを特徴とする自動変速機の
変速用摩擦係合装置によって達成される。

［発明の作用及び効果］上述の如き構成によれば、第一のクラッチと第二のクラ
ッチとは何れの変速段に於ても同時係合することがない
ので、油圧サーボ室に供給される油圧による前記第一の
クラッチの係合圧が後進段達成時に於て低減することが
なく、また第一のクラッチの係合時は第二のクラッチが
必ず解放状態にあるから、この第一のクラッチの係合が
阻害されることがない。このようなことから第一のピス
トン部材が第一のクラッチのピストンと第二のクラッチ
の外側クラッチ部材として共用され、その両側に油圧サ
ーボ室が設けられても何れの変速段達成時に於てもその
両油圧サーボ室に油圧が同時に供給されることがないの
で、第一のクラッチの係合力が低減することがなく、ま
た第一のクラッチの係合が阻害されることもない。

［実施例］以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明による油圧制御装置を適用される車輌用
自動変速機の遊星歯車式変速装置の一例を示している。

図に於て、１０は第一サンギヤを、１２は第一サンギヤ
１０と同心の第一リングギヤを、１４は第一サンギヤ１
０と第一リングギヤ１２とに噛合する第一プラネタリピ
ニオンを、１６は第一プラネタリピニオン１４を回転可
能に担持する第一キャリヤを、２０は第二サンギヤを、
２２は第二サンギヤ２０と同心の第二リングギヤを、２
４は第二サンギヤ２０と第二リングギヤ２２とに噛合す
る第二プラネタリビニオンを、２６は第二プラネタリビ
ニオン２４を回転自在に担持する第二キャリヤを各々示
している。第一リングギヤ１２は連結要素３０によって
第二キャリヤ２６と連結され、第一キャリヤ１６は連結
要素３２によって第二リングギヤ２２と連結されている
。

尚、ここで第一サンギヤ１０と第一リングギヤ１２と第
一プラネタリピニオン１４と第一キャリヤ１６とにより
構成された単純遊星歯車機構を第一列目の遊星歯車機構
と称し、第二サンギヤ２０と第二リングギヤ２２と第二
プラネタリビニオン２４と第二キャリヤ２６とにより構
成された単純遊星歯車機構を第二列目の遊星歯車Ｓ構と
称する。

第一キャリヤ１６及び連結要素３２によって第一キャリ
ヤ１６と連結された第二リングギヤ２２とハウジング５
０との間には第一ワンウェイクラッチ３４と第二ワンウ
ェイクラッチ３６とが互いに直列に設けられている。こ
の場合、第一ワンウェイクラッチ３４が第一キャリヤ１
６の側に設けられ、第二ワンウェイクラッチ３６がハウ
ジング５０の側に設けられている。更に詳細には第一ワ
ンウェイクラッチ３４はそのインナレース３４ａにて第
一キャリヤ１６と接続されてアウタレース３４ｂを連結
部材３１により第二ワンウェイクラッチ３６のインナレ
ース３６ａに接続され、第二ワンウェイクラッチ３６の
アウタレース３６ｂがハウジング５０に接続されている
。

第二キャリヤ２６は、出力歯車５４と接続され、常に出
力部材として作用するようなっている。

第一ワンウェイクラッチ３４は、エンジンドライブ時に
於てアウタレース３４ｂがインナレース３４ａの回転速
度を越えて回転しようとする時には係合状態になり、こ
れとは逆の時には滑り状態となり、また第二ワンウェイ
クラッチ３６は、エンジンドライブ時に於てインナレー
ス３６ａがアウタレース３６ｂに対し逆転とする時には
係合状態になり、これとは逆の時には滑り状態になるよ
うになっている。

第二サンギヤ２０と入力軸５２との間には該両者を互い
に選択的に接続する第一クラッチ３８が設けられている
。

第一キャリヤ１６と入力軸５２との間には該両者を互い
に選択的に接続する第二クラッチ４０が設けられている
。

第一サンギヤ１０と入力軸５２との間には該両者を互い
に選択的に接続する第三クラッチ４２が設けられている
。

第一サンギヤ１０と連結部材３１との間には該両者を互
いに選択的に接続する第四クラッチ４４が設けられてい
る。

連結部材３１とハウジング５０との間には連結部材３１
をハウジング５０に対し選択的に固定する第一ブレーキ
４６が設けられている。

第二リングギヤ２２とハウジング５０との間には第二リ
ングギヤ２２をハウジング５０に対し選択的に固定する
第ニブレーキ４８が設けられている。

上述の如き構成よりなる遊星歯車式変速装置によって第
一速段、第二速段、第三速段（直結段）、第四速段（増
速段）及び後進段が達成される要領は第１表に示す通り
である。この表に於て、Ｏ印は当該クラッチ、ブレーキ
又はワンウェイクラッチがエンジンドライブ状態に於て
係合されていることを示し、また（０）は当該クラッチ
或いはブレーキが係合されれば、その変速段に於てエン
ジンブレーキが作用し得ることを示している。

第１表第２表第二速段（（１＋ρ２　）／ρ２ｌ−（１／第一リングギヤ１２の歯数に対する第一サンギヤ１０の
歯数の比をρ１とし、第二リングギヤ２２の歯数に対す
る第二サンギヤ２０の歯数の比をρ２とした場合、各変
速段の変速比は第２表に示す通りである。

本発明による摩擦係合装置は、この実施例に於ては、第
二クラッチ４０と第三クラッチ４２とを複合クラッチと
して構成しており、第三クラッチ４２が第一のクラッチ
に相当し、第二クラッチ４０が第二のクラッチに相当す
る。

この本発明による摩擦係合装置の詳細は第２図に示され
ている。

第三クラッチ４２は、後進段成立のための専用のクラッ
チであり、クラッチドラムとしての外側クラッチ部材１
００を有している。外側クラッチ部材１００は、円筒部
１０２と端壁部１０４とを有し、人力軸５２に一体的に
固定連結されている。

外側クラッチ部材１００の内側には円筒状の第一の内側
クラッチ部材１０６が配置されており、第一の内側クラ
ッチ部材１０６はサンギア１０と連結されている。第一
の内側クラッチ部材１０６は円筒部１０２と同心の円筒
部１０８を有している。

円筒部１０２と１０８との間には円筒部１０２のスプラ
イン１０３にスプライン係合したクラッチプレート１１
０と円筒部１０８のスプライン１０９にスプライン係合
したクラッチディスク１１２とが互いに交互に複数枚設
けられている。クラッチプレート１１０とクラッチディ
スク１１２とは互いに軸線方向に押し付けられることに
より互いに摩擦係合して外側クラッチ部材１００と第一
の内側クラッチ部材１０６とを互いにトルク伝達関係に
接続するようになっている。

外側クラッチ部材１００の内側には第一のピストン部材
１１４が配置されている。第一のピストン部材１１４は
、円筒部１１６と端壁部１１８を有し、円筒部１１６の
外側にて外側クラッチ部材１００のスプライン１０３に
スプライン結合して回転不能とされ、外周面１２０にて
外側クラッチ部材１００の内周面１０１に摺接し且つ内
周面１２２にて入力軸５２の外周面５３に摺接し１、こ
れらより案内されて軸線方向に移動可能にな、）でいる
。第一のピストン部材１１４はその端壁部１１８と外側
クラッチ部材１００の端壁部１０４との間に油圧サーボ
室１２４を構成している。第一のピストン部材１１４は
、油圧サーボ室１２４に油圧を与えられることにより図
にて右方へ軸線方向移動し、円筒部１１６の先端部にて
クラッチプレート１１０に係合してクラッチプレート１
１０とクラッチディスク１１２とを互いに軸線方向に押
圧するようになっている。

第一のピストン部材１１４はその円筒部１１６と端壁部
１１ｇとの接続部である隅角部に厚肉部１２６を有して
いる。厚肉部１２６には油圧サーボ室１２４の排油用の
チエツク弁１２８とドレン油路１３０とが設けられてい
る。この様に第一のピストン部材１１４は、その円筒部
１１６と端壁部１１８との接続部である隅角部にチエツ
ク弁配設用の厚肉部１２６を設けられていることから、
その剛性の向上を図られている。

第一のピストン部材１１４の内側には円筒状の第二の内
側クラッチ部材１３２が配置されており、第二の内側ク
ラッチ部材１３２は人力軸５２の外周に嵌合したスリー
ブ部材１３４によってキャリヤ１６と連結されている。

第二の内側クラッチ部材１３２は第一のピストン部材１
１４の円筒部１１６と同心の円筒部１３６を有している
。

円筒部１３６と１１６との間には円筒部１１６のスプラ
イン１１７にスプライン嵌合したクラッチプレート１３
８と円筒部１３６のスプライン１３７にスプライン係合
したクラッチディスク１４０とが互いに交互に複数枚設
けられている。クラッチプレート１３６とクラッチディ
スク１３８とは互いに軸線方向に押し付けられることに
より互いに摩擦係合して第一のピストン部材１１４、換
言すれば外側クラッチ部材１００と第二の内側クラッチ
部材１３２とを互いにトルク伝達関係に接続するように
なっている。

第一のピストン部材１１４の内側には第二のピストン部
材１４４が配置されている。第二のピストン部材１４４
は、外周面１４６にて第一のピストン部材１１４の内周
面１１５に摺接し且内周面１４８にて人力軸５２の外周
面５３に摺接し、これらより案内されて軸線方向に移動
可能になってている。第二のピストン部材１４４は第一
のピストン部材１１４の端壁部１１８との間に油圧サー
ボ室１５０を構成している。第二のピストン部材１４４
は油圧サーボ室１５０に油圧を与えられることにより図
にて右方へ軸線方向移動し、クラッチプレート１３８に
係合してクラッチプレート１３８とクラッチディスク１
４０とを互いに軸線方向に押圧するようになっている。

第二のピストン部材１４４には油圧サーボ室１５０の排
油用のチエツク弁１５２が設けられている。

入力軸５２にはばねリテーナ１５４が取付けられており
、ばねリテーナ１５４と第二のピストン部材１４４との
間に圧縮コイルばね１５６が取付けられている。圧縮コ
イルばね１５６は、第二のピストン部材１４４に図にて
左方へ向う軸力、即ち戻し力を与えるようになっている
。この戻し力は、第二のピストン部材１４４に作用し、
更にこの第二のピストン部材１４４を経て第一のピスト
ン部材１１４に伝わるようになっている。即ち、圧縮コ
イルばね１５６は第一のピストン部材１１４の戻しばね
と第二のピストン部材１４４の戻しばねとを兼ねている
。

従って、この実施例に於ては、第一のピストン部材１１
４が第三クラッチ４２のピストンと第二のクラッチ４０
の外側クラッチ部材とを兼ねており、また圧縮コイルば
ね１５６はその二つのクラッチの戻しばねを兼ねている
。

外側クラッチ部材１００とクラッチプレート１１０とク
ラッチディスク１１２と第一の内側クラッチ部材１０６
と第一のピストン部材１１４とにより後進段のための専
用のクラッチである第三クラッチ４２が構成され、第一
のピストン部材１１４とクラッチプレート１３８とクラ
ッチディスク１４０と第二の内側クラッチ部材１３２と
第二のピストン部材１４４とによより前進段のための専
用のクラッチである第二のクラッチ４０が構成される。

第二クラッチ４０は前進段時にのみ油圧サーボ室１５０
に油圧を供給されて係合し、第三クラッチ４２は後進段
時にのみ油圧サーボ室１２４に油圧を供給されて係合す
るから、この両クラッチは何れの変速段に於ても同時係
合することがなく、油圧サーボ室１２４と１５０とに油
圧が同時供給されることがないので、油圧サーボ室１２
４に油圧が供給された状態にてもう一つの油圧サーボ室
１５０に油圧が供給されることによって第三クラッチ４
２の係合力が低下することがなく、またこの第三クラッ
チ４２の係合が阻害されることもない。

また図示の実施例に於ては、外側クラッチ部材１００の
円筒部１０２と第一のピストン部材１１４の円筒部１１
６には各々これらを径方向に貫通した油孔１５６と１６
０か設けられている。油孔１５６と１６０とは、図示さ
れる如く第一のピストン部材１１６が所期位置（解放位
置）にある時は互いにほぼ整合して潤滑油の多くを外側
クラッチ部材１００の外側にある第四クラッチ４４へ向
けて送り出し、これに対し第一ピストン部材１１６が第
三クラッチ５２の係合のために図にて右方に移動した時
には油孔１６０が油孔１５８のとの整合より離れ、潤滑
油の多くを第三クラッチ４２の摩擦係合部へ向けて送り
出すようになっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による変速用摩擦係合装置が組込まれて
好適な車輌用自動変速機の遊星歯車式変速装置の一例を
示すスケルトン図、第２図は本発明による変速用摩擦係
合装置が組込まれた車輌用自動変速機の一つの実施例を
示す縦断面図である。１０・・・第一サンギャ、１２・・・第一リングギヤ１
４・・・第一ブラネタリビニオン、１６・・・第一キャ
リャ、２０・・・第二サンギヤ、２２・・・第二リング
ギヤ、２４・・・第二プラネタリピニオン、２６・・・
第二キャリヤ、３０．３２・・・連結要素、３４・・・
第一ワンウエイクラッチ、３６・・・第二ワンウェイク
ラッチ、３８・・・第一クラッチ、４０・・・第二クラ
ッチ。４２・・・第三クラッチ、４６・・・第一ブレーキ、４
８・・・第ニブレーキ、１００・・・外側クラッチ部材
、１０１・・・内周面、１０２・・・円筒部、１０３・
・・スプライン、１０４・・・端壁部、１０６・・・第
一の内側クラッチ部材、１０８・・・円筒部、１０９・
・・スプライン。１１０・・・クラッチプレート、１１２・・・クラッチ
ディスク、１１４・・・第一のピストン部材、１１５・
・・内周面、１１６・・・円筒部、１１８・・・端壁部
、１２０・・・外周面、１２２・・・内周面、１２４・
・・油圧サーボ室、１２６・・・厚肉部、１２８・・・
チエツク弁、１３０・・・ドレン油路、１３２・・・第
二の内側クラッチ部材、１３４・・・スリーブ部材、１
３６・・・円筒部。１３７・・・スプライン、１３８・・・クラッチプレー
ト。１４０・・・クラッチディスク、１４１・・・スプライ
ン。１４４・・・第二のピストン部材、１４６・・・外周面
。１４８・・・内周面、１５０・・・油圧サーボ室、１５
２・・・チエツク弁、１５４・・・ばねリテーナ、１５
６・・・圧縮コイルばね。５８、・・油孔特代許出理願人人トヨタ自動車株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

　円筒部と該円筒部の一端を閉じる端壁部とを有する外
側クラッチ部材と、前記外側クラッチ部材の内側に配置
され前記外側クラッチ部材の前記円筒部と同心の円筒部
を有する第一の内側クラッチ部材と、前記外側クラッチ
部材の円筒部と前記第一の内側クラッチ部材の円筒部と
の間に設けられ互いに径方向に押付けられることにより
摩擦係合して前記外側クラッチ部材と前記第一の内側ク
ラッチ部材とをトルク伝達関係に接続する第一のクラッ
チディスク及び第一のクラッチプレートと、円筒部と該
円筒部の一端を閉じる端壁部とを有し前記外側クラッチ
部材の内側に該外側クラッチ部材に対し回転不能に且軸
線方向に移動可能に嵌合し前記外側クラッチ部材の端壁
部との間に油圧サーボ室を構成し前記第一のクラッチデ
ィスクと前記クラッチプレートとを互いに軸線方向に押
圧する第一のピストン部材と、前記第一のピストン部材
の内側に配置され前記第一のピストン部材の円筒部と同
心の円筒部を有する第二の内側クラッチ部材と、前記第
一のピストン部材の円筒部と前記第二の内側クラッチ部
材の円筒部との間に設けられ互いに径方向に押付けられ
ることにより摩擦係合して前記第一のピストン部材と前
記第二の内側クラッチ部材とを互いにトルク伝達関係に
接続する第二のクラッチディスク及び第二のクラッチプ
レートと、前記第一のピストン部材の内側に軸線方向に
移動可能に嵌合し前記第一のピストン部材の端壁部との
間に油圧サーボ室を郭定し前記第二のクラッチディスク
と前記第二のクラッチプレートとを互いに軸線方向に押
圧接続する第二のピストン部材とを有し、前記外側クラ
ッチ部材と前記第一のクラッチディスク及び第一のクラ
ッチプレートと前記第一の内側クラッチ部材と前記第一
のピストン部材とによる第一のクラッチと、前記第一の
ピストン部材と前記第二のクラッチディスク及び第二の
クラッチプレートと前記第二の内側クラッチ部材と前記
第二のピストン部材とによる第二のクラッチとの、何れ
か一方が後進段時にのみ係合する後進段成立用のクラッ
チであり、他方が前進段時にのみ係合する前進段成立用
のクラッチであることを特徴とする自動変速機の変速用
摩擦係合装置。