JPS60104839A - 自動車用自動変速機のクラツチ装置 - 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、自動車用自動変速機のクラッチ装置に関する
。

（従来技術） 自動車用自動変速機は、その自動車が例えばフロントエ
ンソンーフロントドライブのものニアっては、その中心
軸が車幅方向に延びるように配置するのが有利である。

ところが車幅には限度があるため、自動変速機の軸方向
の長さはできるだけ短かい方が望ましく、このため上記
軸方向長さを短縮する提案が種々なされている。例えば
、特開昭５７−１８４８号においては、２つのクラッチ
を軸方向に並列して配置するのではなく、半径方向に重
ねて配置することによってクラッチ装置の軸長短縮を行
ない、ひｂてはこのクラッチ装置が組み込まれる自動変
速機の軸長短縮を達成しているＯ （発明の目的） 本発明は、従来装置に比べ更に構造がコン／４’りトで
、かつ軸長が短縮された自動車用自動変速機のクラッチ
装置を提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明の自動車用自動変速機のクラッチ装置は、遊星歯
車機構の１つのギヤを固定するために、駆動軸に対し同
軸に配置されたドラムとこのドラムに掛けられたバンド
からなるドラムブレーキと、前記遊星歯車機構のいずれ
かのギヤと前記駆動軸の間の動力伝達を断続する複数の
クラッチとを備え、前記複数のクラッチは、前記駆動軸
に対し径方向に重ねて配置されており、この複数のクラ
ッチのうち内方のクラッチは前記ドラムブレーキのドラ
ムの径方向内側に配置され、外方のクラッチは、前記ド
ラムブレーキのドラムの径方向外側に配置されており、
かつ前記外方のクラッチのクラッチハブは、前記ドラム
ブレーキのドラムの先端を軸方向に延長した延長部に形
成されていることを特徴とするものである。

（発明の効果） 以上説明した構造の自動車用自動変速機においては、遊
星歯車装置の所定の１つのギヤの固定するための手段と
して内部［２２間を有するドラムブレーキを用いるとと
もに、駆動軸に対して径方向に重ねて配列した複数のク
ラッチを上記ドラムブレーキのドラムの内外に配置した
ので、径方向のスペースを有効に利用でき、従って軸方
向の長さを短縮することができたとともに、上記ドラム
ブレーキのドラムの軸方向の延長部によって外側のクラ
ッチのクラッチハブを構成するようにしたので部品点数
が少なくなり、従って構造がコンパクトになるとともに
、製造および組み付けが容易になった。

（実施例） 以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい実施例に
よる自動車用自動変速機のクラッチ装置について説明す
る。

第１図は、本発明の実施例によるクラッチ装置を組み込
んだ自動車用自動変速機を概略的に示す骨子図である。

この第１図において符号１は、入力軸であるエンジン（
図示せず）のクランク軸を示し、このクランク軸１と同
軸にトルクコンバータ夕２および多段変速歯車装置１０
がエンジン側から順次配置されている。上記トルクコン
バータ２は、ボンデ３、タービン４およびステータ５全
備えてかり、ボンデ３は、クランク軸ｌに固定されてい
る。ステータ５け、一方向クラッチ６を介して上記多段
変速歯車装置１０のケース１１と一体の固定軸７上で回
転する。上記一方向クラッチ６は、ステータ５全ポンプ
３と同書向の回転は許すが、逆転は計さない作用をなす
ものである。

多段変速歯車装置彦１０は、基端が上記クランク軸１に
固定され、先端が該多段変速歯車装置の中央ｆｔ貫通し
て延び、該装置の側壁に配ｔｔ、されたオイルポンプＰ
を駆動するため、該ポンプに連結された中実軸１２を備
えている。この中実軸１２の外方には、基端が上記トル
クコンバータ夕２のタービン４に連結され、先端が上記
多段変速歯車装置ｌＯの上記側壁まで延び、この側壁に
回転自在に支持された中空のタービンシャツ）１３が設
ケラれている。このタービンシャフト１３上には、ラビ
ニョ型プラネタリギヤユニット１４が設けられており、
このプラネタリギヤユニットＪ、　４　ｆｉ、小径サン
ギヤ１５、この小径サンギヤ１５のエンジンから遠い側
の側方に配置された大径サンギヤ１６、ロングピニオン
ギヤ１７、ショートピニオンギヤ１８ｂよびリングギヤ
１９からなっている。

このプラネタリギヤユニット１４のエンジンから遠い側
の側フｉには、フォワードクラッチである第一クラッチ
装ｆｔ２（１−よびコーステイングクラッチである第二
のクラッチ装置２１が並列して配ＩＮされている。手記
第一のクラッチ装置２０は、第一のワンウェイクラッチ
２２を介して上記小径サンギヤ１５とタービンシャフト
１３の間の動力伝達を断続するものである。一方、上記
第二のクラッチ装置２１は、上記第一のクラッチ装置＃
２０と並列で上記小径ザンギャ１５とタービンシャフト
１３の間の動力伝達を断続するものである。上記第二の
クラッチ装置２１の半径方向外方には、第一のブレーキ
装置２３が配置されている。この第一のブレーキ装置２
３け、ドラムブレーキでアリ、上記大径サンギ１６に連
結されたブレーキドラム２３ａとこのブレーキドラムに
掛けられたブレーキバンド２３ｂ？有する。図から明瞭
なように、このブレーキドラム２３ａの内部すなわちこ
のブレーキドラム２３ａとタービンシャフト１３の間に
上記第一および第二のクラッチ装置！２０．２１を配し
て、ドラム内の９間を利用している。上記第一のクラッ
チ装置２０の半径方向外方であって、かつ上記第一のブ
レーキ装置２３の側方には、リバースクラッチである第
三のクラッチ装置２４が配置されており、この第三のク
ラッチ装置２４は、上記第一のブレーキ装置２３のブレ
ーキドラム２３ａ’ｉ介して上記大径サンギヤ１６とタ
ービンシャフト１３の間の動力伝達の断続を行なうもの
である。

上記プラネタリギヤユニット１４の半径方向外方には、
該プラネタリギヤユニット１４のキャリヤ１４ａと多段
変速線車装ＭＩＯのケース１０ａとを係脱する第二のブ
レーキ装置２５が配置されている。上記第一および第二
のブレーキ装置２３シよび２５の間には、該第ニブレー
キ装置２５と１列で上記キャリヤ１４ａとケース１０ａ
とを係脱する第二のワンウェイクラッチ＠１Ｉｌｔ２６
　カ配ｆ！されている。上記プラネタリギヤユニット１
４のエンジン側の側方には、該プラネタリギヤユニット
のキャリヤ１４ａと上記タービンシャフト１３の間の動
力伝達を断続する第四のクラッチ装置２７が配置されて
いる。この第四のクラッチ装置２７のエンジン側の側方
には、リングギア１９に連結されたアウトプットギヤ２
８が配置されている。なお、図中符号２９は、タービン
シャフト１３とクランクシャフト１をトルクコンバータ
２を介さずに直結するためのロックアツプクラッチを示
す。

次に第２図を参照して上記自動変速機を構成する以上の
各装置の構造について説明する。

第二のクラッチ装［２１ この第二のクラッチ装＠２１は、上記タービンシャフト
１３にスプライン結合され、断面形状がほぼコの字状の
支持部２１ａに一体的に支持されたクラッチドラム２１
ｂを備えている。このクラッチドラム２１ｂの内方には
、クラッチハブ２１ｃが配されており、このクラッチハ
ブ２１Ｃは、小径ザンギャ１５にスプライン結合された
支持部２１ｄによって一体的に支持されている。上記ク
ラッチドラム２１ｂとクラッチハブ２１Ｃは、それぞれ
交互に配置されたクラッチディスク２１ｅを支持してい
る。支持部２１ａの内部には、この支持部２１の内壁の
楡郭に応じた形状で、断面がほぼコの字状であるピスト
ン２１ｆが嵌合している。このピストン２１ｆと支持体
２１ａの間には、作動油室２１ｇが形成されており、こ
の作動油室２１ｇへの作動油の供給を制御することによ
って、上記クラッチディスク２１ｅを押し、ある論は解
除して、第二のクラッチ装置２１の保合、離脱を行なう
ようになっている。なお、図から明瞭なように、クラツ
チノ１プ２１Ｃの支持部２１ｄの基部は、第一ワンウェ
イクラッチ２２のインナレースを構成している。

第一クラッチ装置２０ 上記第二のクラッチ装置２１のピストン２１ｆは、この
第一のクラッチ装置２０のクラッチドラム２０ａおよび
このクラッチドラム２０ａを一体的に支持する支持部２
０ｂｋ兼でいる。クラッチドラム２０ａの内方には、ク
ラ・ソチノ・プ２０ｃ力ぶ配されており、このクラツチ
ノ・プ２０Ｃは、基部が上記ワンウェイクラッチ２２の
アウタレースを構成する支持部２０ｄによって一体的に
支持されている。上記クラッチドラム２０ａとクラッチ
ハブ２’　Ｏｃ　ハ、それぞれ交互に配されたクラッチ
ディスク２０ｅを支持している。支持部２０ｂの内部に
は、ピストン２０ずが嵌合されてかり、このピストン２
Ｏｆと支持部２０ｂの間には作動油室２０ｇが形成され
ている。この作動油室２０ｇへの作動油の供給を制御す
ることによって、上記クラッチディスク２０ｅを押し、
あるいは解除して、第−のクラッチ装置ｆ　２０の係合
、離脱を行なうようになっている。なお、図中２０ｈけ
、第１および第２のクラッチ装置２０．２１のピストン
２０ス、２］ｆのためのリターンスプリングヲ承すもの
である。

第三のクラッチ装置２４ この第三のクラッチ装＃２４は、上記支持部２１ａと一
体であってほぼ逆り字形の支持部２４ａによって一体的
に支持されたクラッチドラム２４ｂ會備えている。この
クラッチドラム２４１）の内方には、これと対向してク
ラッチハブ２４ｃが配置されており、このクラッチハブ
２４ｃは、第一のブレーキ装置２３のブレーキドラム２
３ａの延長部で形成されている。クラッチドラム２４　
ｂ　ｉ−よびクラッチハブ２４ｃは、それぞれ交互に配
置されたブレーキディスク２４ｄを支持している。支持
部２４ａの内部には、ピストン２４ｅが嵌合されており
、このピストン２４ｅと支持ｍ　２４　ａの間には、作
動油室２４ｆが形成されている。この作動油室２４ｆへ
の作動油の供給を制御することによって、上記クラッチ
ディスク２４ｄ’を押圧し、あるいは解除して、第三の
クラッチ装置２０の保合、−説を行なうようになってい
る。この第三のクラッチ装置２４は、ピストン２４ｅの
ためのダイヤフラムタイプのリターンスプリング２４ｇ
を備えている。なお、この第三のクラッチ装置２４にお
いてダイヤフラムタイプのリターンスプリングを用いる
のは、このダイヤフラムタイプのものは薄く、大きなス
ペース全必要としなりからである。

この第四のクラッチ装置２７は、上記タービンシャフト
１３にスプライン結合され、断面形状がほぼ逆コの字状
の支持部２７ａに一体的に支持されたクラッチドラム２
７ｂ？備えている。このクラッチドラム２７ｂの内方に
は、クラツチノ〜プ２７Ｃが配されており、このクラツ
チノ・ブ２７ｃは、プラネタリギヤユニット１４のキャ
リヤ１４ａに支持されてｈる。上記クラッチドラム２７
ｂおよびクラッチハブ２７ｃは、それぞれ交互に配置サ
ルタブレーキディスク２フｄＴｈ支持している。

支持部２７ａの内部には、板金加工でＪｂ成されたピス
トン２７ｅが嵌合している。このピストン２７８と支持
部２７ａの間には、作動油室２７ｆが形成されており、
この作動油室２７ｆへの作動油の供給を制御することに
よつ°ｒ、ｌ−記クラッチクラッチディスク２フｄ、あ
るいは解除して、第四のクラッチ装置２７の係合、ｍｆ
ｃ脱を行なうようになっている。この第四のクラ・ソチ
も、上１己第三のクラッチ装置２４と同様ダイヤフラム
タイプのリターンスプリング２７ｇを備えている。

第一のブレーキ装置２３ この第一のブレーキ装置ｉ１２３のブレーキドラム２３
ａｆま、大径サンギヤ１６に一体的に支持された支持部
２３Ｇによって支持されている。従って、この第一のブ
レーキ装置２３が作動すると、上記大径サンギヤ１６は
固定されるようになっている。

なお、この支持部２３ｃは、第３図に示さ′ｉｔている
ように、外縁部がエンジン方向にオフセ゛ノドされてド
ラム２３ａの幅金広くとり、ドラム面を拡張し、これに
よってブレーキの作動を確実なものとしている。

第二のブレーキ装置２５ この第二のブレーキ装置２５は、ディスクタイプのブレ
ーキであり、そのブレーキドラム２５ａはプラネタリギ
ヤユニット１４のキャリヤ１４ａに一体的に固着された
支持部２５ｂによって支持されている。従って、この第
二のブレーキ装置２３が作動すると、上記キャリヤ１４
ａが固定されるようになっている０ 多段変速歯車装置１０の機能 以上説明した構造の多段変速歯車装置１０は、それ自体
で前進４段、後進１段の変速段を有し、第一、第二、第
三卦よび第四のクラッチ装置２０．２１．２４および２
７、および第一および第二のブレーキ装置２３および２
５を適宜作動させることにより所要の変速段を得ること
ができる。以上の構成において、各変速段とクラッチ、
ブレーキの作動関係全下表に示す・ ここで、以下第一および第二のワンウェイクラッチ２２
および２６の作用について説明する。

第二のワンウェイクラッチ２に のワンウェイクラッチ２６は、１速時のキャリヤ１４ａ
の逆転防止と１→２変速時ふ・よび２→１変速時の変速
タイミングを取る作用をなすものである。

上の表からも解かるように、１速時にはキャリヤ１４ａ
の逆転が阻止され、２速時にはキャリヤ１４ａが正転可
能とされ、かつ大径サンギヤ１６が固定されなければな
らない。このため、１−２変速時には、キャリヤ１４を
フリーにする手段と大径サンギヤ１６を固定する手段す
なわち第一のブレーキ装置２３を作動させる必要がある
。上記キャリヤ１４をフリーにする手段力よバンドブレ
ーキであるとすると、まずキャリヤ１４ａ’ｅフリーと
した後に、大径サンギヤ１６の固定を行なわなければな
らないため、一時的にニュートラル状態となり、タイム
ラグが生じる・−万、本装置のように、上記手段として
ワンウェイクラッチを使用した場合は、このワンウェイ
クラッチの作用により、大径サンギヤ１６を固定した瞬
間にキャリヤ１４ａがフリーとなって正転するためタイ
ムラグがなく、良好なタイミングで変速を行なうことが
できる。

一方、キャリヤ１４ａが正転し、リングギヤ１９が２速
のスピードで回転している２速の状態から１速に変速す
る際に、キャリヤ１４ａｆ固定スルト、そのときリング
ギヤ１９の回転は２速時に比べてキャリヤ１４ａの回転
分だけ低くなろうとする。このため、バンドブレーキで
キャリヤ１４８を無条件にかつ一気に固定すると変速シ
ョックが生じてしまう。この変速ショックを防止す、ｉ
！：、Ｋｆｄ、エンソン回転が１速の回転に上昇するか
、あるいは車速が下がるかするまで待って変速を行なえ
ばよい。しかしながら、キャリヤ１４ａの固定ト大径サ
ンギヤ１６の解除のタイミングを取るコトハ、バンドブ
レーキを用いていたのでは非常に回軸なことである。そ
れに比べ、ワンウェイクラッチを用いた場合は、大径サ
ンギヤ１６をフリーにした後もキャリヤ１４ａは２速の
スピードで回転を続けることができ、リングギヤ１９と
同じスピードとなったとき初めて小径サンギヤ１５から
の駆動力が伝達されるようになり、自動的に２１ｉ速時
のタイミングケ取ることができる。

このワンウェイクラッチ２２は、３→４ｆ速時と４→３
変速時の変速タイミングを取る作用をなすものである。

前記表からも解かるように、３速時には、クラッチ装置
２１と２７が締結して一体回転し、一方４速時には、ク
ラッチ２１が解除されて小径サンギヤ１５が増速回転し
、また大径サンギヤ１６が固定される必要がある。この
ような条件下で３→４変速を行なう際に、通常のクラッ
チのみケルいる場合は一時的にニュートラル状神が必要
であるが、ワンウェイクラッチを用いれば大径サンギヤ
１６を固定するだけでその瞬間から小径サンギヤ１５が
＠速になるため、タイムラグがなく、正確なタイミング
で６→４変速を行なうことができる・一方、４速時には
小径サンギヤ１５が増速回転しているため、この４速か
ら３速に変速するには、エンジン回転数（入力回転）が
上昇するか、あるいはリングギヤ１９の回転（出力回転
）が下がるかする寸で小径サンギヤ１５の固定を待たな
ければならない。通常のクラッチではこのタイミングを
取るのが難しいが、ワンウェイクラッチを用いれは、入
力回転と小径サンギヤ１５の回転が一散したとき、自動
的に入力側からの駆動力を伝達することができ、良好な
タイミングで変速を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例によるクラッチ装置を組み込
んだ自動用自動変速機の基本構成を説明する骨子図、 第２図は、第１図に示した多段変速歯車装置およびクラ
ッチ装置の構造を詳細に示した軸方向断面図、 第３図は、第２図に示したクラッチ装置の拡大断面図で
ある。 ｌ・・・クランク軸、２・・・トルクコンバータ、１゜
・・・多段変速歯車装置、１２・・・中実軸、１３・・
・タービンシャフト、１４・・・プラネタリギヤユニッ
ト、１５・・・小径−ｕ−、−ギヤ、１Ｇ・・・大、径
サンギヤ、１７・・・ロングピニオンギヤ、１８・・・
ショートピニオンギヤ、１９・・・リングギヤ、２ｏ中
第−のクラッチ装置、２１・・・第二のクラッチ装置、
２２・・・第一のワンウェイクラッチ装置ｆ、２３・・
・第一のブレーキ装置、２３ａ・・・ブレーキドラム、
２４・・・第三のクラッチ装置、２５・・・第二のブレ
ーキ装置、２６・・・第二のワンウェイクラッチ、２７
・・・第四のクラッチ装置、２８・・・アウトプットギ
ヤ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 遊星歯車機構の１つのギヤを固定するために、駆動軸に
   対し同軸に配置されたドラムとこのドラムに掛けられた
   バンドからなるドラムブレーキと、前記遊星歯車機構の
   いずれかのギヤと前記駆動軸の間の動力伝達を断続する
   複数のクラッチとを備え、前記検数のクラッチは、前記
   駆動軸に対し径方向に重ねて配置されており、この複数
   のクラッチのうチ内方のクラッチは前記ドラムブレーキ
   のドラムの径方向内側に配置され、外方のクラッチハ、
   前記ドラムブレーキのドラムの径方向外１１１１１に配
   置されており、かつ前記外方のクラッチのクラッチハブ
   は、前記ドラムブレーキのドラムの先端を軸方向に延長
   した延長部に形成されていること′ｆｔ荷歎とする１會
   ｌ車用自動変速機のクラッチ装置。