JPH07269661A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遊星歯車機構の動力伝達経路を構成するドラ
ム内に収納した高速段締結用の摩擦要素の作動ピストン
を小径化し、この作動ピストンの収容部分のドラムに形
成した凹設部分を有効利用して、他の摩擦要素の作動ピ
ストンのリターンスプリングを配置して自動変速機を軸
方向に短縮化する。 【構成】 第１ドラム４０の開放側先端部内側に３−４
クラッチ１６を設け、中間部外側にリバースクラッチ１
８を設ける。第１ドラム４０の底部４０ａ側端部に形成
した凹設部分４０ｂ内側に、３−４クラッチ１６の第１
ピストン５０を摺動可能に嵌合する。第２ドラム４２の
底部４２ａ側内側にリバースクラッチ１８の第２ピスト
ン５２を摺動可能に嵌合する。第２ピストン５２のリタ
ーンスプリング５２ｂを第１ドラム４０の底部４０ａ側
端部の外周部に位置して、その内周部を凹設部分４０ｂ
に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遊星歯車機構の動力伝
達経路を複数の摩擦要素を介して切換えることにより、
複数の変速段が得られるようになった自動変速機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の自動変速機としては例えば特開
平２−１１３１５１号公報（Ｆ１６Ｈ３／６６）に開示
されるものがある。この自動変速機は遊星歯車機構のリ
ングギアと、出力軸に繋がる有底筒状のドラムの開放側
先端部内側にクラッチＣ1 が設けられると共に、このド
ラムの底部側端部外側にクラッチＣ0 が設けられるよう
になっている。従って、このように１つの前記ドラムに
２つのクラッチＣ1 ，Ｃ0 が設けられることにより、自
動変速機の部品点数の削減を可能としてコンパクト化が
達成される。

【０００３】ところで、Ｆ．Ｆ車に適用される自動変速
機は横置きされる関係上、その軸方向長をより短縮化し
てエンジンルームへのレイアウトを容易にすることが望
ましい。尚、前記ドラムの底部側端部の内方に前記クラ
ッチＣ1 の作動ピストンが収容されると共に、この底部
の軸方向外方に前記クラッチＣ0 の作動ピストンが配置
されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の自動変速機にあっては、前記クラッチＣ0 の作動
ピストンがドラムの底部の軸方向側方に設けられ、この
作動ピストンのリターンスプリングがドラム底部との間
に配置されるようになっている。従って、前記作動ピス
トンとドラム底部との間には、前記リターンスプリング
を配置するためのスペースを必要とし、このスペースに
より自動変速機の軸方向長の短縮化が大きく制約される
という課題があった。

【０００５】一方、遊星歯車機構の動力伝達経路を切換
える各種クラッチでは、高速段切換用のクラッチに作用
するトルクは比較的小さくなっており、従って、この高
速段切換用クラッチを作動する作動ピストンは小径のも
ので済ますことができる。

【０００６】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て、遊星歯車機構の動力伝達経路を構成するドラム内に
収納した高速段締結用の摩擦要素の作動ピストンを小径
化し、この作動ピストンの収容部分のドラムに形成した
凹設部分を有効利用して、他の摩擦要素の作動ピストン
のリターンスプリングを配置して軸方向に短縮化した自
動変速機を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、遊星歯車機構の動力伝達経路を切換える
複数の摩擦要素を備え、これら摩擦要素を適宜切換える
ことにより複数段の変速が可能となった自動変速機にお
いて、前記複数の摩擦要素のうち高速段切換用の第１摩
擦要素、およびこの第１摩擦要素とは別の第２摩擦要素
が共通して設けられる動力伝達経路の一部を有底筒状の
ドラムで構成し、このドラムの開放側先端部内側に前記
第１摩擦要素を配置すると共に、このドラムの底部側内
方に第１摩擦要素の作動ピストンを収容し、かつ、前記
ドラムの中間部外側に前記第２摩擦要素を配置する一
方、ドラムの前記作動ピストン収容部を縮径して前記作
動ピストンを小径化すると共に、このドラムの底部側外
側に凹設部分を形成し、この凹設部分に前記第２摩擦要
素の作動ピストンのリターンスプリングを配置すること
により構成する。

【０００８】また、前記ドラムの内方に、前記第１，第
２摩擦要素以外の第３摩擦要素を配置することが望まし
い。

【０００９】更に、前記第１摩擦要素を前記遊星歯車機
構の外周部分に配置して、それぞれを軸方向にオーバー
ラップさせることが望ましい。

【００１０】

【作用】以上の構成により本発明の自動変速機にあって
は、遊星歯車機構の動力伝達経路の一部を構成するドラ
ムの開放側先端部内側に第１摩擦要素を配置すると共
に、このドラムの中間部外側に第２摩擦要素を配置する
ことにより、ドラムを第１，第２摩擦要素に共通化する
ことができることにより、部品点数の削減を達成できる
と共に、軸方向長の短縮化を図ることができる。また、
前記第１摩擦要素が高速段切換用であるため、前記ドラ
ムの底部側内方に収容される作動ピストンの小径化を可
能とし、このドラムの底部側外側を縮径した際に形成さ
れる凹設部分に、前記第２摩擦要素の作動ピストンのリ
ターンスプリングを配置したので、この第２摩擦要素の
作動ピストンと前記ドラムとを軸方向に近接させること
が可能となり、その分、自動変速機の軸方向長の短縮化
を達成することができる。

【００１１】また、前記ドラムの内方に、前記第１，第
２摩擦要素以外の第３摩擦要素を配置することにより、
この第３摩擦要素の軸方向配置スペースを設ける必要が
無くなり、その分、軸方向長の短縮化を図ることができ
る。

【００１２】更に、前記第１摩擦要素を前記遊星歯車機
構の外周部分に配置して、それぞれを軸方向にオーバー
ラップさせることにより、前記ドラムを全体的に遊星歯
車機構側に近付けることができ、その分、自動変速機の
軸方向長を短縮化することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
詳細に説明する。図１，図２は本発明にかかる自動変速
機１０の一実施例を示し、図１は自動変速機１０の要部
を示す断面図、図２は自動変速機１０の中心軸から下半
分を示す概略構成図である。

【００１４】即ち、本実施例の自動変速機１０のギアト
レーンは図１に示すように、第１プラネタリーギア１２
と第２プラネタリーギア１４との２つの遊星歯車機構を
備え、これら第１，第２プラネタリーギア１２，１４の
各動力伝達経路には、第１摩擦要素としての３−４クラ
ッチ１６，第２摩擦要素としてのリバースクラッチ１
８，第３摩擦要素としてのフォワードクラッチ２０と、
ローアンドリバースブレーキ２２および２−４ブレーキ
２４の摩擦要素と、ワンウエイクラッチ２６とが配設さ
れる。そして、前記各摩擦要素は図外のコントロールバ
ルブから供給される制御油圧によって締結および開放が
制御され、車速およびアクセル開度等の各運転条件に応
じた変速段が得られるようになっている。尚、前記３−
４クラッチ１６，リバースクラッチ１８，フォワードク
ラッチ２０およびローアンドリバースブレーキ２２はそ
れぞれ多板クラッチとして構成され、また、前記２−４
ブレーキ２４はバンドブレーキとして構成される。

【００１５】前記自動変速機１０の図中右方には図外の
エンジンが配置され、このエンジン回転はトルクコンバ
ータ２８を介して自動変速機１０の入力軸３０に入力さ
れ、この入力軸３０回転がギアトレーンで適宜変速され
た後、出力駆動ギア３２および出力被動ギア３４を介し
てディファレンシャルギア３６に出力されるようになっ
ている。

【００１６】前記ギアトレーンは図２に示すように、第
１プラネタリーギア１２のサンギア１２ａに繋がる経路
Ａは、２−４ブレーキ２４を介してハウジング３８に結
合可能であると共に、リバースクラッチ１８を介して入
力軸３０に繋がる経路Ｂに結合可能となっている。ま
た、第１プラネタリーギア１２のピニオンギア１２ｂに
繋がる経路Ｃは、３−４クラッチ１６を介して前記経路
Ｂに結合可能となっている。更に、第１プラネタリーギ
ア１２のリングギア１２ｃは、経路Ｄを介して第２プラ
ネタリーギア１４のピニオンギア１４ｂに繋がる。

【００１７】一方、前記第２プラネタリーギア１４のサ
ンギア１４ａに繋がる経路Ｅは、フォワードクラッチ２
０を介して入力軸３０に繋がる経路Ｆに結合可能となっ
ている。また、第２プラネタリーギア１４のピニオンギ
ア１４ｂは変速回転の出力要素となり、経路Ｇを介して
前記出力駆動ギア３２に繋がる。更に、第２プラネタリ
ーギア１４のリングギア１４ｃに繋がる経路Ｈは、前記
第１プラネタリーギア１２のピニオンギア１２ｂに繋が
ると共に、ローアンドリバースブレーキ２２を介してハ
ウジング３８に結合可能となっている。このとき、前記
リングギア１４ｃとハウジング３８との間には、前記ロ
ーアンドリバースブレーキ２２と並列関係をもって前記
ワンウエイクラッチ２６が配置される。

【００１８】そして、前記構成のギアトレーンを備えた
本実施例の自動変速機１０は、フォワードクラッチ２０
（FwdCL ），３−４クラッチ１６（3-4CL ），リバース
クラッチ１８（RevCL ）およびローアンドリバースブレ
ーキ２２（L/RBr ），２−４ブレーキ２４（2-4Br ）が
次の表１に示すように締結および開放されることによ
り、１st（前進１速段），２nd（前進２速段），３rd
（前進３速段），４th（前進４速段）およびＲｅｖ（後
進段）の各変速段が居られるようになっている。尚、同
表中○は締結状態、×は開放状態を示す。また、同表に
ワンウエイクラッチ（OWC ）の作動状態を併せて示し、
Ｌがロック状態、Ｆがフリー状態を示す。

【００１９】

【表１】 ところで、前記ギアトレーンでは図１に示すように、前
記経路Ｂは第１ドラム４０で形成されると共に、経路Ａ
は第２ドラム４２で形成され、かつ、経路Ｆは第３ドラ
ム４４で形成される。前記第１，第２，第３ドラム４
０，４２，４４はそれぞれ有底筒状に形成されると共
に、大径の第２ドラム４２と小径の第３ドラム４４との
間に第１ドラム４０が介在されてそれぞれが同心状に配
置される。

【００２０】第１，第３ドラム４０，４４の底部４０
ａ，４４ａの中心部は、入力軸３０に一体に固定される
ボス部４６に嵌合されると共に、第２ドラム４２の底部
４２ａの中心部はハウジング３８に一体に固定されるカ
ラー部４８の外周に回転自在に嵌合される。このとき、
前記ボス部４６は前記カラー部４８の外周に回転自在に
嵌合されている。また、前記カラー部４８には後述する
シリンダ室５０ａ，５２ａ，５４ａにそれぞれ油圧供給
するための通路４８ａ，４８ｂ，４８ｃが形成されるよ
うになっている。

【００２１】前記第１ドラム４０の外周壁は、開放側
（図中左側）から底部４０ａに向かって徐々に縮径され
ると共に、その底部４０ａが設けられた端部は凹設部分
４０ｂをもって更に大きく縮径される。そして、前記第
１ドラム４０の開放側先端部内側に前記３−４クラッチ
１６が設けられると共に、前記凹設部分４０ｂ内側に３
−４クラッチ１６に締結力を付加する第１ピストン５０
が摺動可能に嵌合される。

【００２２】また、前記第１ドラム４０の中間部外側に
は前記リバースクラッチ１８が設けられると共に、この
第２ドラム４２の底部４２ａ側内側にこのリバースクラ
ッチ１８に締結力を付加する第２ピストン５２が摺動可
能に嵌合される。更に、前記第３ドラム４４の開放側内
側に前記フォワードクラッチ２０が設けられると共に、
この第３ドラム４４の底部４４ａ側内側にこのフォワー
ドクラッチ２０を締結するための第３ピストン５４が摺
動可能に嵌合される。そして、前記第１，第２，第３ピ
ストン５０，５２，５４と、それぞれが嵌合されたドラ
ム底部４０ａ，４２ａ，４４ａとの間にシリンダ室５０
ａ，５２ａ，５４ａが形成され、これらシリンダ室５０
ａ，５２ａ，５４ａ内に制御油圧が供給されるようにな
っている。

【００２３】前記３−４クラッチ１６およびフォワード
クラッチ２０は前進段の締結要素となるが、それぞれの
第１，第３ピストン５０，５４には、シリンダ室５０
ａ，５４ａと反対側に環状の隔成板５０ｂ，５４ｂを配
置して遠心バランス室５０ｃ，５４ｃが構成される。そ
して、前記遠心バランス室５０ｃ，５４ｃに充填された
作動油に作用する遠心圧力で、前記シリンダ室５０ａ，
５４ａ内の作動油に作用する遠心圧力を相殺して、３−
４クラッチ１６およびフォワードクラッチ２０に引きず
りが生ずるのを防止するようになっている。

【００２４】一方の隔成板５０ｂの内周部はスナップリ
ング５６を介して前記ボス部４６外周に係止されると共
に、他方の隔成板５４ｂはスナップリング５８を介して
入力軸３０外周に係止される。尚、前記隔成板５０ｂを
係止するスナップリング５６は、前記第３ドラム４４の
係止用としても共用され、部品点数の削減が図られる。

【００２５】ところで、前記第１，第２，第３ピストン
５０，５２，５４はそれぞれリターンスプリング５０
ｄ，５２ｂ，５４ｄによって油圧解除時の復帰力が付加
されるが、第１，第２ピストン５０，５２のリターンス
プリング５０ｄ，５２ｂはダイヤフラムで構成され、第
３ピストン５４のリターンスプリング５４ｄはコイルス
プリングで構成される。

【００２６】ここで、ダイヤフラムで形成された前記第
２ピストン５２のリターンスプリング５２ｂは、第１ド
ラム４０の底部４０ａ側端部の外周部に位置し、その内
周部がこの第１ドラム４０の凹設部分４０ｂに配置され
る。そして、前記リターンスプリング５２ｂの外周部が
第２ドラム４２内側に設けられるリバースクラッチ１８
のスナップリング１８ａに係止されると共に、前記凹設
部分４０ｂに配置された内周部が第２ピストン５２に係
止されるようになっている。

【００２７】以上の構成により本実施例の自動変速機１
０にあっては、第１プラネタリーギア１２と第２プラネ
タリーギア１４とで構成される動力伝達経路のうち、経
路Ｂ，経路Ａおよび経路Ｆをそれぞれ有底筒状の第１，
第２，第３ドラム４０，４２，４４で形成し、第１ドラ
ム４０の開放側先端部内側に高速段切換用の３−４クラ
ッチ１６を設けると共に、第１ドラム４０の中間部外側
にリバースクラッチ１８を設け、更に、第３ドラム４４
の開放側内側にフォワードクラッチ２０を設けるように
なっている。従って、前記第１ドラム４０を３−４クラ
ッチ１６およびリバースクラッチ１８の動力伝達経路と
して共通化したので、部品点数の削減を達成できると共
に、自動変速機１０の軸方向長の短縮化を図ることがで
きる。

【００２８】また、前記３−４クラッチ１６が３rdおよ
び４thの高速段切換用であるため、この３−４クラッチ
１６に作用するトルクは比較的小さくなり、従って、こ
の３−４クラッチ１６を締結するために、前記第１ドラ
ム４０の底部４０ａ側内方に収容した第１ピストン５０
の小径化を可能とする。このため、前記第１ピストン５
０を前記第１ドラム４０の底部４０ａ側外側を縮径して
形成した凹設部分４０ｂ内側に収容し、この凹設部分４
０に前記リバースクラッチ１８を締結するための第２ピ
ストン５２のリターンスプリング５２ｂを配置するよう
になっている。従って、このようにリターンスプリング
５２ｂを第１ドラム４０の外周方向に位置する前記凹設
部分４０に配置できることにより、第２ドラム４２の底
部４２ａ側内側に収容した前記第２ピストン５２と第１
ドラム４０の底部４０ａとを軸方向に近接させることが
可能となり、その分、自動変速機１０の軸方向長の短縮
化を達成することができる。

【００２９】また、前記第１，第２，第３ドラム４０，
４２，４４は、内方から第３ドラム４４，第１ドラム４
０，第２ドラム４２の順に互いに同心状に配置されて、
第１ドラム４０内方に位置する第３ドラム４４にフォワ
ードクラッチ２０を配置したので、このフォワードクラ
ッチ２０を配置するためのスペースを前記第１ドラム４
０の軸方向外方に設ける必要がなくなり、延いては、自
動変速機１０の軸方向長の更なる短縮化を図ることがで
きる。

【００３０】図３，図４は他の実施例の自動変速機１０
ａを示し、前記実施例と同一構成部分に同一符号を付し
て重複する説明を省略して述べる。尚、図３は自動変速
機１０ａの要部を示す断面図、図４は自動変速機１０の
中心軸から下半分を示す概略構成図である。

【００３１】即ち、この実施例の自動変速機１０ａは前
記実施例の自動変速機１０に対して、第１プラネタリー
ギア１２と第２プラネタリーギア１４の前後位置を入れ
替えて構成したもので、経路Ｂ，Ａ，Ｆをそれぞれ同心
状に配置される第１，第２，第３ドラム４０，４２，４
４で形成すると共に、第１ドラム４０の開放側先端部内
側に３−４クラッチ１６を設けると共に、第１ドラム４
０の中間部外側にリバースクラッチ１８を設け、更に、
第３ドラム４４の開放側内側にフォワードクラッチ２０
を設けるようになっている。また、この実施例に設けら
れた各摩擦要素、つまり３−４クラッチ１６，リバース
クラッチ１８，フォワードクラッチ２０およびローアン
ドリバースブレーキ２２，２−４ブレーキ２４は前記表
１に示す締結，開放に従って各変速段が得られるように
なっている。

【００３２】ここで、本実施例では第１プラネタリーギ
ア１２と第２プラネタリーギア１４の前後位置を入れ替
えたことにより、第１ドラム４０の開放側先端部を第２
プラネタリーギア１４の外周部に配置することが可能と
なり、この実施例ではこの第１ドラム４０の開放側先端
部内側に設けた３−４クラッチ１６を、第２プラネタリ
ーギア１４の外周部に配置してある。

【００３３】従って、この実施例では３−４クラッチ１
６が第２プラネタリーギア１４の外周部に配置されるこ
とにより、この３−４クラッチ１６を設けた第１ドラム
４０と第２プラネタリーギア１４を軸方向により近付け
ることができ、自動変速機１０ａの軸方向長を更に短縮
することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に示す自動変速機にあっては、ドラムの開放側先端部内
側に第１摩擦要素を配置すると共に、このドラムの中間
部外側に第２摩擦要素を配置したので、部品点数の削減
を達成できると共に、軸方向長の短縮化を図ることがで
きる。また、高速段切換用となる前記第１摩擦要素をド
ラムの底部側内方に収容して、その外側に形成した凹設
部分に第２摩擦要素のリターンスプリングを配置したの
で、この第２摩擦要素の作動ピストンと前記ドラムとを
軸方向に近接させることが可能となり、その分、自動変
速機の軸方向長をより短くでき、狭いエンジンルームへ
のレイアウトを容易にすることができる。

【００３５】また、本発明の請求項２にあっては、前記
ドラムの内方に前記第１，第２摩擦要素以外の第３摩擦
要素を配置したので、この第３摩擦要素の軸方向配置ス
ペースを設ける必要が無くなり、その分、軸方向長を更
に短縮化することができる。

【００３６】更に、本発明の請求項３にあっては、前記
第１摩擦要素を前記遊星歯車機構の外周部分に配置し
て、それぞれを軸方向にオーバーラップさせたので、前
記ドラムを全体的に遊星歯車機構側に近付けることがで
き、その分、自動変速機の軸方向長の更なる短縮化を図
ることができるという各種優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す自動変速機の要部を示
す断面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す自動変速機の中心軸か
ら下半分を示す概略構成図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す自動変速機の要部を
示す断面図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す自動変速機の中心軸
から下半分を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１０，１０ａ 自動変速機 １２ 第１プラネタリーギア（遊星歯車機構） １４ 第２プラネタリーギア（遊星歯車機構） １６ ３−４クラッチ（第１摩擦要素） １８ リバースクラッチ（第２摩擦要素） ２０ フォワードクラッチ（第３摩擦要素） ２２ ローアンドリバースブレーキ（摩擦要素） ２４ ２−４ブレーキ（摩擦要素） ２６ ワン
ウエイクラッチ ２８ トルクコンバータ ３０ 入力
軸 ４０ 第１ドラム（ドラム） ４０ａ 底
部 ４０ｂ 凹設部分 ４２ 第２
ドラム ４２ａ 底部 ４４ 第３
ドラム ４４ａ 底部 ５０ 第１ピストン（第１摩擦要素の作動ピストン） ５２ 第２ピストン（第２摩擦要素の作動ピストン） ５２ｂ リターンスプリング

フロントページの続き (72)発明者 岩崎 龍彦 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遊星歯車機構の動力伝達経路を切換える
   複数の摩擦要素を備え、これら摩擦要素を適宜切換える
   ことにより複数段の変速が可能となった自動変速機にお
   いて、 前記複数の摩擦要素のうち高速段切換用の第１摩擦要
   素、およびこの第１摩擦要素とは別の第２摩擦要素が共
   通して設けられる動力伝達経路の一部を有底筒状のドラ
   ムで構成し、このドラムの開放側先端部内側に前記第１
   摩擦要素を配置すると共に、このドラムの底部側内方に
   第１摩擦要素の作動ピストンを収容し、かつ、前記ドラ
   ムの中間部外側に前記第２摩擦要素を配置する一方、ド
   ラムの前記作動ピストン収容部を縮径して前記作動ピス
   トンを小径化すると共に、このドラムの底部側外側に凹
   設部分を形成し、この凹設部分に前記第２摩擦要素の作
   動ピストンのリターンスプリングを配置したことを特徴
   とする自動変速機。
2. 【請求項２】 前記ドラムの内方に、前記第１，第２摩
   擦要素以外の第３摩擦要素を配置したことを特徴とする
   請求項１に記載の自動変速機。
3. 【請求項３】 前記第１摩擦要素を前記遊星歯車機構の
   外周部分に配置して、それぞれを軸方向にオーバーラッ
   プさせたことを特徴とする請求項１または２に記載の自
   動変速機。