JPH02125164A - 自動変速機の前進段制御クラツチの構造及び油圧回路 - 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〕 本発明は発進装置と遊星歯車装置を儂えた自動変速機の
前進段制御クラッチの構造と油圧回路に関する。

〔従来技術〕

発進装置と遊星歯車装置を僅えた自動変速機において、
前進段を制御するクラッチのピストンを二重構造とした
ものは１例えば昭和６０年特許出願公開第９５２３６号
公報に開示されている。ピストンを二重構造とすること
により、軸方向の長さを短縮することができる反面、各
ピストンへ作動油を送る油路が近接して設けられること
によって作動油のリークが生じやすく、クラッチの引摺
りを起こす原因ともなる。また、二重ピストンの外側の
ピストンが作動している場合にのみ内側のピストンを作
動することができるので、配設するクラッチの組合せが
規制され、内側のピストンが作動するクラッチの外径寸
法が外側のピストンが作動するクラッチの外径寸法に比
べて小さくなるといった制約も加わる。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで本発明は、前進時には常時係合して大きな動力を
伝達する大容量のフォワードクラッチを外側のピストン
で作動するように配設し、比較的動力伝達が小さくてす
むダイレクトクラッチを内側のピストンで作動すること
によりクラッチの８蛋を合理的に配分するとともに、ｒ
ｌＪＪ接して配設する油路の間に生ずる作動Ｍｌ！のリ
ークを防止する前進段制御クラッチの構造と油圧回路を
提供することを目的とする。

〔０！題を解決するための手段〕 本発明のクラッチは、変速機の入力軸（２８）に直結す
るインナシリンダ（４０１）と、インナシリンダ（４０
１）の外周部にとりつけた内部に油圧室を有するドラム
（４０）と、ドラムの内部に装備した第１クラツチ（４
１）と、ドラムの内部に軸方向に摺動自在に嵌装されて
ドラムと一体に回転するフォワードクラッチである第１
のクラッチ（４１）を作動する第１のピストン（４２）
と、該第１のピストン（４２）の内部に装備したダイレ
クトクラッチである第２のクラッチ（５２）及び第２の
クラッチを作動する第２のピストン（５６）を備え、 第１及び第２のピストン（４２，５６）ｋインナシリン
ダ（４０１）！こ形成した油路を介して供給する作動油
により独立して制御する構造を（イえ、そして、第１の
クラッチのハブは大サンギヤ軸（４８）に、第２のクラ
ッチのハブは中間軸（５５）に動力を伝達するように構
成される。

また、第１のピストンの油路と第２のピストンの油路の
中間にドレイン用の油路を設ける構成を有する。

なお、上述の（）内の符号は図面と対照するものである
が、何ら構成を限定するものではない。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第２図は自動変速機のスケルトンを示すもので、自動変
速機１は発進装置としてのトルクコンバータ２と変速機
３とを備える。変速１ａ３は同心的に配置された主変速
機４と副変速機１ｏがら成り、主変速機４は前進４速と
後進１速の変速を達成し、副変速機１０は減速比１の直
結と減速比１以上の減速比との２速の変速を達成する。

変速機３は摩擦係合要素としてクラッチを５個、ブレー
キを３個、一方向クラッチ３個を用いる。

トルクコンバータ２はエンジンのクランク軸に連結され
る入力部材であるコンバータケース２１を備え、コンバ
ータケース２１はポンプインペラ２２を駆動する。ポン
プインペラ２２により加圧された作動油は一方向クラッ
チ２４を介して変速機３のケース３０に支承されたステ
ータ２３を通り、タービンランナ２７を駆動し、動力を
タービン出力軸２８に伝達する。ポンプインペラ２２と
タービン出力軸２８との間には連結用のロックアツプク
ラッチ２６を設けてあり、必要時にはコンバータケース
２１と出力軸２８を直結する。

トルクコンバータ２の出力軸２８は主変速機４の入力軸
として作用するが、この入力は第１のクラッチ４１のク
ラッチドラム４０に伝達される。

第１のクラッチ４１は車両の前進時には常時作動するフ
ォワードクラッチであって、動力はクラッチハブ４３を
介して第１の一方向クラッチ４５のクラッチハブ４３と
一体のアウタレース４６に伝達され、第１の一方向クラ
ッチ４５のインナレース４７は大サンギヤ軸４８と、大
サンギヤ＋１Ｉ１４８と一体の大サンギヤ４９を恥動す
る。第１の一方向クラッチ４５は１速ないし４速の間に
作動する。

第１クラツチ４１のドラム４０の内部には第２のクラッ
チ５２を配置する。第２のクラッチ５２は４速：５速時
に作動するクラッチであるが、クラッチハブ５３は中間
軸５５に連結され、中間軸５５は遊星歯車装置８０のキ
ャリヤ５４を支持する。

第１のクラッチ４１のドラム４０は第５のクラッチ６５
のドラム６０に連結される。第５のクラッチ６５は、車
輪側からのトルクをエンジン側に伝達するいわゆるコー
ストクラッチであって、そのハブ６７は大サンギヤ軸４
８に結合される。第５のクラッチのドラ４６０は第３の
クラッチ７３のハブ７４が連結されている。第３のクラ
ッチ７３は後進時に作動するいわゆるリバースクラッチ
であって、クラッチドラム７５は小サンギヤ軸７７を介
して小サンギヤ７８に連結される。第３のクラッチ７３
のドラム７５は第１のブレーキ７１のブレーキドラムを
兼ねており、第１のブレーキ７１は３速と５速のときに
作動する。

遊星歯車装置８０は歯数の異なる２つのサンギヤをもち
、キャリヤとリングギヤを共用するいわゆるラビニョ形
の遊星歯車装置であるが、本発明にあってはリングギヤ
を出力とするラビニョｎ形の歯車列を採用する。

中間軸５５と一体に連結されたキャリヤ５４には軸８１
及び軸８３の一端部をとりつける。軸８１はロングピニ
オン８２を支持し、軸８３はショートピニオン８４を支
持する。大サンギヤ４９はロングピニオン８２に、小サ
ンギヤ７８はショートピニオン８４にそれぞれ哨合う。

軸８１及び軸８３の他端部は第３のブレーキ９３のハブ
８５に結合し、ハブ８５はその外周部で摩擦板式のブレ
ーキ９３のブレーキディスクを支持し、ブレーキプレー
トはケース３０側に支承される、第３のブレーキ９３は
後進時と１速、２速のエンジンブレーキ等に作動する。

ハブ８５の内周部は第２の一方向クラッチ９０のアウタ
レース９１を形成し、一方向クラッチ９０のインナレー
ス９２はケース３０に固着されたサポート３５に一体的
に固定する。第２の一方向クラッチ９０は１速と２速で
作動する。

ショートピニオン８４はドラム９５の一端部の内部に形
成したリングギヤ９６に噛合し、このドラム９５は、主
変速１ａ４の出力部材であるとともに、副変速機１０の
入力部材として作用する。

即ち、ドラム９５の他端部の内部にはリングギヤ１０１
が一体的に形成され、このリングギヤ１０１に！ｌ１１
１１０５に支えられたピニオン１０２が噛合う、軸１０
５の一端部はキャリヤ１０３に支えられ、キャリヤ１０
３は出力軸１２０に一体化される。Ｉｔ！ｌ　１０５の
他端部は第４のクラッチ１０４のクラッチハブに結合さ
れ、第４のクラッチ１０４のクラッチドラム１１０は第
２のブレーキ１１２のブレーキドラムを兼ねる。

第４のクラッチ１０４は第２速乃至第５速で作動し、副
変速機１０を直結状態とする。第２のブレーキ１１２は
後進時と第１速のエンジンブレーキ時に作動するリバー
スブレーキであり、バンド式のブレーキを採用する。

ピニオン１０２に噛合うサンギヤ１０６を一端部に形成
した軸１０８の他端部は第３の一方向クラッチ１１３の
インナレース１．０９を形成し、方向クラッチ１１３の
アウタレース１１５をケス３０に固定する。ドラム１１
０は軸１０８　＋ＣＩ　−体的に結合される。

第１Ａ図は自動変速機の断面を示すもので、全体を符号
１で示す自動変速機はトルクコンバータ２と変速機３で
構成される。トルクコンバー“夕２はケース２ｏ内に装
備され、最前部（以下、エンジンに近い側を「前側」と
称する）にエンジンのクランクシャフトに連結するドラ
ム状のコンバータケース２１を備える。コンバータケー
ス２１はエンジンクランクシャフトとポンプインペラ２
２とを連結してこれを駆動し、ポンプインペラ２２で加
圧された作動油はタービンランナ２７を駆動し、ステー
タ２３を通ってポンプインペラ２２に還流する。タービ
ンランナ２７はこれに直結したタービン軸２８を駆動す
る。

ステータ２３は一方向クラッチ２４を介して固定部３０
で支えられ、タービンランナ２７とドラム状のコンバー
タケース２１の間にはロックアツプピストン２５を配置
し、必要時にはロックアツプピストン２５とコンバータ
ケース２１との間のロックアツプクラッチ２６を作動し
てタービン出力軸であるとともに変速機の入力軸となる
２８とコンバータケース２１とを直結する。　　トルク
コンバータ２のケース２０と、変速機３を収納するケー
ス３０との接合部にはオイルポンプカバー３１、仕切板
３２及びオイルポンプハウジング３３を配置する。

オイルポンプカバー３１は油路等を内部にもつ面板状の
部分と中心部が後方へ突出するボス部からなる。仕切板
３２はオイルポンプ２９の回転体の側面を支持するとと
もに油路等を画成し、オイルポンプハウジング３３内に
オイルポンプ２９を形成する。

ポンプインペラ２２の後端部はオイルポンプ２９の回転
体に結合される。オイルポンプ２９の回転体はオイルポ
ンプ２９内で駆動され、必要な油圧を発生する。オイル
ポンプカバー３１は、内部に形成したオイルポンプ２９
用の油路と、変速機ケースの前面の開口部を被う面板部
３１１と、変速機ケースの中心部からケースの内部へ突
出する中空のボス部３１２とを有し、中空のボス部３１
２内に中空管状の支持ＷＪ３４が圧入される。

支持筒３４は前後端部の内側でスリーブやベアリングを
介してトルクコンバータのタービンランナ２７に結合し
た軸２８を支持する。この軸２８は変速機３の入力軸で
あって、軸２８の後端部は半径方向に拡大するフランジ
部２８１を儂え、このフランジ部２８１の両側に同径の
スラストベアリングを介在させる。

フランジ２８１の外周部はクラッチドラム４０のインナ
シリンダ４０１に結合され、クラッチドラム４０の内側
には第１のクラッチ４１が装備される。クラッチドラム
４０は前端が支持されて後端が開口する円筒状のもので
、入力軸２８と一体に回転する。インナシリンダ４０１
の内径側はフロントサポート３１のボス部３１２の外周
部に嵌装された油路を形成した筒状の油路部材３１５の
外周面に対して摺動回転する。

インナシリンダ４０１の外周部には大径のピストン４２
及び小径のピストン５６が２重ピストンの形式で挿入さ
れる。大径ピストン４２は小径ピストン５６のシリンダ
を兼ね、ドラム４０の内側に液密に嵌合する。大径のピ
ストン４２は第１のクラッチ４１を作動するためのもの
で、ピストン４２が作動したときに、ドラム４０の内側
にスプライン係合されたクラッチプレートと、クラッチ
ハブ４３にスプライン係合されたクラッチディスクとの
間で動力を伝達する。クラッチハブ４３の前側には軸心
方向に延びる壁面４３１が形成され、この壁面４３１の
両側にスラストベアリングが配される。クラッチハブ４
３の内径部は第１の一方向クラッチ４５のアウタレース
４６を形成し、−方向クラッチ４５のインナレース４７
は大サンギヤ軸４８の前端部と一体に形成される。大サ
ンギヤ軸４８の後端部にはセレーションを介して大サン
ギヤ４９をとりつける。大サンギヤ軸は円筒状のもので
その前後端の内周部をベアリングにより中間軸５５で支
持する。

大径ピストン４２の半径方向内側には第２のクラッチ５
２と、クラッチ５２を作動する小径のクラッチピストン
５６を配備する。クラッチプレー１−はピストン４２の
内周面にスプライン係合され、クラッチディスクは内側
に配置したクラッチハブ５３にスプライン係合される。

ｔＪｚ径のピストン５６はドラム４ｏと一体に回転する
大径のピストン４２とハブ５３の間で動力伝達を行う。

大径のピストン４２及び小径のピストン５６はインナシ
リンダ４０１との間に張設したリターンスプリング５４
１により常時非作動方向に付勢される。

クラッチハブ５３は後端側から軸心部に延在する壁面５
３１を介して中間軸５５の先端部近傍にスプラインセレ
ーション結合される。中間軸５５の先端部は入力軸２８
の後端内径部にベアリングを介して支持される。中間軸
５５の後端部は後述する出力軸の前端部で支持されるが
、中間軸５５の後端部近傍には半径方向に拡がるキャリ
ヤ５４を設ける。

第１のクラッチ４１と第２のクラッチ５２を内包したド
ラム４０の開放された後端部はスプラインによって第５
のクラッチのクラッチドラム６０に結合される。クラッ
チドラム６０の内側には、クラッチドラム６０の内側に
スプライン係合したクラッチプレートと、クラッチドラ
ムの内側に位置するクラッチハブ６７にスプライン係合
したクラッチディスクとで構成した第５のクラッチ６５
を配備する。クラッチハブ６７の前側から軸心に向けて
形成した壁面６７１の下端は大サンギヤ軸４８に結合さ
れる。クラッチドラム６０の内周側にはインナシリンダ
６０１が形成され、インナシリンダ６０１の外周側はピ
ストン６６を摺動自在に支持する。ピストン６６とイン
ナシリンダ６０１の間にはリターンスプリング６６１を
設ける。

インナシリンダ６０１の内周側は段付の円筒部材７７１
で回転自在に支持される。クラッチドラムＧｏの第５の
クラッチ６５の反対側にはクラッチハブ７４をドラム６
０に一体的に固定し、クラッチハブ７４は第３のクラッ
チ７３をも育成するクラッチディスクをスプラインを介
して支持する。第３のクラッチ７３のクラッチプレート
はアウタシリンダを兼ねるドラム７５で支持され、ドラ
ム７５の外周部にはベルト式の第１のブレーキ７１を配
備する。ドラム７５の内周側にインナシリンダ７５１を
形成し、インナシリンダ７５１の外周側でクラッチ７３
を作動するピストン７６を摺ｉすＪ自在に支持する。イ
ンナシリンダ７５１とピストン７６の間にはリターンス
プリング７６１を設ける。

インナシリンダ７５１の先端部は円筒部材７７１とスプ
ライン係合し、円筒部材７７１の内周部を小サンギヤ軸
７７の前端部と結合するのでドラム７５は小サンギヤ軸
７７と一体に回コリノする。小サンギヤ軸７７は円筒状
のもので、その後端部には小サンギヤ７８を形成する。

小サンギヤ軸７７の前後端内周部をベアリングを介して
大サンギヤ軸４８で支持する。

ケース３０の内部の中央部には中央支持部材３５を設け
る。この中央支持部材３５はケースの内周部に係合する
フランジ部とフランジ部の内径方向に形成した前側に突
出する段付のボスと後側に突出する短いボスを有し、前
側に突出するボスの段部の外周には、小径のリング部材
３６及び大径のリング部材３７がそれぞれ嵌装される。

小径のリング部材３６はその外周部で円筒部材７７１の
内周部と回転摺動し、大径のリング部材３７はその外周
部でドラム７５のインナシリンダ７５１の内周部とベア
リングを介してリング部材３７に回転自在に支持される
。

中間軸５５は大サンギヤ軸４８を支持し、大サンギヤ軸
４８は小サンギヤ軸７７を支持するので。

この軸部分は三重の軸構造となる。

中央支持部材３５のフランジ部の後側はシリンダを形成
し、このシリンダ内に第３のブレーキ９３を作動するピ
ストン９４を嵌装する。中央支持部材３５の内径部には
鉄製のスリーブ３８を圧入し、このスリーブ３８の後端
部をリング状に形成して、第２の一方向クラッチ９ｏの
インナレース９２を圧入する。このインナレース９２と
ピストン９４の間にリターンスプリング９４１を介在さ
せる。第２の一方向クラッチ９０のアウタレース９１は
第３のブレーキ９３のハブを兼ねていて、その外周部に
ブレーキディスクをスプライン係合する。第３のブレー
キ９３のブレーキプレートはケース３０の内周にスプラ
インで嵌装する。

第２の一方向クラッチ９０のアウタレース９１の後側部
には、リング部材９１１を固着し、このリング部材９１
１と中間軸５５のキャリヤ５４との間でピニオン軸８１
およびピニオン軸８３を支える。これらのピニオン軸８
１．８３はそれぞれ複数本設けられ、ピニオン軸８１は
ロングビニオン８２を、ピニオン軸８３はショートビニ
オン８４を支持する。ショートビニオン８４は小サンギ
ヤ７８と噛合するとともにリングギヤ９６に噛合し、ロ
ングビニオン８２は大サンギヤ４９に噛合する。

リングギヤ９６はドラム９５の前端部に固着されるが、
ドラム９５の壁面９５１に形成する内孔は中間軸との間
に間隙を持ち、その両側面をスラストベアリングで支持
する。この壁面９５１を挟んでリングギヤ９６は反対側
の後端部にはリングギヤ１０１をもつ。

リングギヤ１０１は副液ｉ！！機に入力を与えるもので
、副変速機は前述したように１組のプラネタリギヤ列を
もつ減速機であって、リングギヤの入力をキャリヤから
とり出して出力する形式のものである。リングギヤ１０
１に噛合うビニオン１０２はサンギヤ１０６に噛合い、
ビニオン１０２は軸１０５で支持する。軸１０５はその
前端部を出力軸１２０の前端に形成したキャリヤ１０３
が支持し、軸１０５の後端には第４のクラッチ１０４の
ハブ１０７を設ける。クラッチハブ１０７はクラッチデ
ィスクをスプライン支持し、対向するドラム１１２の内
周部にクラッチプレートをスプライン支持する。

ドラム１１０の外周部には第２のブレーキ１１２を配置
する。

変速機のケース３０の後壁にはケース３０の前方に向け
て突出する段付の円筒状の後部軸支持部材１２５をとり
つけこの後部軸支持部材１２５の外周部で筒状のサンギ
ヤ軸１０８の内周部を支持する。サンギヤ軸１０８はそ
の前端にビニオン１０５に噛合うサンギヤ１０６を有し
、サンギヤ軸１０８の後部はドラム１１０と一体になる
。ドラム１１０の内側にはピストン１１６が嵌装され、
ピストン１１６とサンギヤ軸１０８との間にリターンス
プリング１１７を設ける。

サンギヤ軸１０８のドラム１１０の後側には第３の一方
向クラッチ１１３のインナレース１０９を形成し、一方
向クラッチ１１３のアウタレース１１５をケース３ｏの
内側にスプライン支持する。

ケース３０の後端には出力軸１２０を支えるリヤケース
３０１をとりつけ、後部軸支持部材１２５の前端内側と
リヤケース３０１の後端内側に配したベアリングで出力
軸を支持し、出力軸の前端内径部で中間軸５５の後端外
径部をベアリング支持する。

出力軸１２０には、パーキングギヤ１２６およびスピー
ドメータのドライブギヤ１３１を設ける。

パーキングギヤ１２６は固定側に配した爪１２７と協働
してパーキングブレーキを達成し、ドライブギヤ１３１
はスピードメータを駆動する。

パーキングギヤ１２６にはフランジ１２９を一体に設け
、フランジのスリットの通過をセンサ１３０で検知する
ことにより出力軸１２０の回転数を得る。

出力軸１２０の後端にはアクスル軸への連結部材１３５
を挿入し、ナツト１３６で出力軸１２０に固着する。変
速機のケース３０の下部には図示しない油圧制御装置を
配備し、変速機のクラッチ、ブレーキの作動を制御する
。油圧制御装置はオイルパンを兼ねるカバー１１で覆う
。

次に、第１Ｂ図において、自動変速機の構成要素の支持
部に用いるベアリングの配設や油圧回路に設けるシール
の配設等を説明する。

入力軸２８は支持筒３４によってその前部をブツシュ２
８２で、後部をラジアルベアリング２８３で支持さ九る
。入力軸２８の後端部はラジアルベアリング５５１で中
間軸５５の前端を支持し、中間軸５５の後端はラジアル
ベアリング５５４で出力軸１２０の前端により支持され
る。８１５力軸１２０は後部軸支持部材１２５とリヤケ
ース３０１との間に配設するラジアルベアリング１２０
ａ。

１２０ｅで支持される。

中間軸５５はラジアルベアリング５５２゜５５３で大サ
ンギヤ軸４８を支持し、大サンギヤ軸４８はラジアルベ
アリング４８１，４８２で小サンギヤ軸７７を支持する
。ハブ７７１の外周部にはラジアルベアリング７７２を
配設し、大径のリング部材３７の外周部にはラジアルベ
アリング３７１を配設する。

後部支持部材１２５の外周部にもラジアルベアリング１
２５ｈ、１２５ｇを配設する。

軸方向のスラストがかかる回転部分にはスラストベアリ
ングを配設するが、変速機の前側から順に符号２８１　
ａ’、　５３１　ａ　、　４３１　ａ　、　４３　ｌ　
ｂ　。

４７ａ、４９ａ、４９ｂ、９５１ａ、９５１ｂで示す９
個のスラストベアリングを要部に配設する。

これらのスラストベアリングはサイズを共通化してコス
トダウンをはかることができる。

後部軸支持部材１２５が支えるサンギヤ軸１０８との間
にもスラストベアリング１０３ｂ、１２５ｊを配設する
。

次に、各クラッチを操作するピストンにはチエツクボー
ルを設けるとともに油圧のシール手段を設ける。

入力軸２８と一体のクラッチドラ１％４０に収容する大
径ピストン４２はシリンダの摺動面との間に一対のＯリ
ング４２ｐを装着し、ピストン４２への油路の両側には
一対のオイルシールリング３１６ａを装着する。ピスト
ン４２に対向するドラム４０の壁部にはチエツクボール
４０ｇをとりつける。大径ピストン４２内に収容する小
径ピストン５６は、チエツクボール５６ａを有し、一対
の０リング５６ｐを装着する。小径ピストン５６への油
路の両側にも一対のオイルシールリング３１７ａを装着
する。

中央支持部材３５が支持する２個のクラッチドラム内に
配設する２個のピストンも同様であって、前側に配設す
るピストン６６には中央支持部材３５から小径のリング
部材３６とハブ７７１を介して油圧を供給するので、油
路の両側にオイルシールリング３６ａ、７７１ａを配設
する。ピストン６６は一対の０リング６６ｐとチエツク
ボール６６ａをもつ、ピストン７６は大径のリング部材
３７を介して油圧を供給するので油路の両側にオイルシ
ールリング３７ａを設け、ピストン７６は一対のＯリン
グ７６ｐとチエツクボール７６ａをもつ、中央支持部材
３５の背面に配設するピストン９４も一対のＯリング９
４ｐをもつ。

後部軸支持部材１２５を介して油圧を供給するピストン
１１６への油路にもオイルシールリング１２５ｎを取付
、ピストン１１６は一対の０リング１１６ｐとチエツク
ボール１１６ａをもつ。

変速制御のための情報を得るために、主変速機と副変速
機を結ぶドラム９５の外周に対向して回転センサ１４０
を配設するとともに、入力軸２８と一体のクラッチドラ
ム４０の外周に対向して回転センサ１４５を配設する。

以下、本自動変速機の作用を説明する。

本自動変速機は前進５段、後進１段の自動変速を行うも
のであるが、各変速段と、その変速を達成する摩擦係合
要素の作動を第１表に示す。

第１表 （０）はエンジンブレーキ時作動 第１表は縦側に変速段を、横棚に摩擦係合要素をとった
もので、○印は摩擦係合要素が作動していることを示し
、（０）はエンジンブレーキ時に作動することを示す、
符号４１，５２，７３゜１０４．６５はそれぞれ第１ク
ラツチから第５のクラッチを示し、符号７１，１１２．
９３はそれぞれ第１ブレーキから第３ブレーキを示し、
符号４５．９０．１１３はそれぞれ第１の一方向クラッ
チから第３の一方向クラッチを示す。

第３図乃至第８図は各変速段における動力の伝達経路を
示すもので、太線部分は動力の伝達が行われる経路で、
斜線部分は固定される要素を示す。

第３図は１速時の動力伝達経路を示すもので入力＃１２
８の動力は第１のクラッチ４１から第１の一方向クラッ
チ４５に伝わり、大サンギヤ軸４８、大サンギヤ４９を
駆動する。大サンギヤ４９が噛合するロングピニオンの
軸８１は第２の一方向クラッチ９０の作用により固定さ
れるので、大サンギヤ４９の回転は減速されてリングギ
ヤ９６に伝達される。この回転はドラム９５を介してリ
ングギヤ１０１に伝達される。１速においては副減速機
を構成するプラネタリ装置のサンギヤ軸１０８が第３の
一方向クラッチ１１３の作用により固定されるので、リ
ングギヤ１０１から入力される回転は減速されてキャリ
ヤ１０３に伝わり出力軸１２０から出力する。

即ち、１速においては主変速機で減速された回転が副変
速機で更に減速されて出力される。

第４図は２速時の動力伝達経路を示すもので、主変速機
の出力軸と副変速機の入力軸を兼ねるドラム９５までは
１速と同じ経路を通る。

副変速機の第４のクラッチ１０４が作動して副変速機を
直結状態に保持し、ドラム９５からの入力そのまま出力
＠１２０に伝達される。

第５図は３速時の動力伝達経路を示すもので、第１ブレ
ーキ７１が作動して／ｈサンギヤ軸７７を固定する。大
サンギヤ軸４８の動力は大サンギヤ軸４９から減速して
リングギヤに伝わる。このときの減速比は小サンギヤ７
８、大サンギヤ４９、リングギヤ９６の歯数により決定
される。第４のクラッチ１０４は作動して副変速機の直
結状態は維持され、ドラム９５の動力はそのまま出力軸
に伝わる。

第６図は４速時の動力伝達経路を示すもので、第１のク
ラッチ４１および第２クラツチ５２ともに作動する。そ
こで、入力軸２８の動力は中間軸５５、大サンギヤ軸４
８ともに伝わり、プラネタリ歯車列は相対運動しないの
で中間軸５５．大サンギヤ＠４８はドラム９５と直結す
る。副変速機も直結状態が保たれ結局入力軸２８と出力
軸１２０は直結する。

第７図は５速時の動力伝達経路を示すもので第２クラツ
チ５２が作動して入力軸２８の動力は中間軸５５に伝達
される。第１のブレーキ７１が作動して小サンギヤ軸７
７を固定するので、中間軸５５と一体のキャリヤ５４の
回転は増速されてドラム９５に伝わる。副変速機の直結
状態は維持されるのでドラム９５の動力はそのまま出力
軸１２０に伝わる。

５速は入力軸２８の回転数が増速されて出力軸１２０に
伝わるオーバドライブである。

第８図は後進の時の動力伝達経路であって、第３クラツ
チ７３が作動して入力軸２８の動力を小サンギヤ軸７７
に伝える。第３のブレーキ９３が作動して小サンギヤ軸
７８しこ噛合うショートビニオン軸８３を固定するので
、小サンギヤ軸７８の回転は減速とともに反転してリン
グギヤ９６とドラム９５に伝わる。副変速機の第２のブ
レーキ１１２も作動し、サンギヤ軸１０８を固定するの
で、リングギヤ１０１に入力された動力は減速されてキ
ャリヤ１０３から出力軸１２０に伝わる。

従って、後退時には副変速機でさらに減速される。

この変速状態は第９図の速度線図に示される。

図中で符号４はラビニョ″ｉ１ｍ　歯車機構を備えた主
変速機を示し、符号１０．は減速（アンダドライブ）を
達成する副変速機を示す。

各変速機の変速比は遊星歯車列のギヤ歯数を適宜に選択
することで決定するが、この変速機においては、減速機
として作用する副変速機を第１速と後進時のみ作用させ
る。その理由はクラッチとブレーキを２個同時に係脱さ
せる制御をできる限り回避することにある。

第１０図は本発明のクラッチ構造の詳細を示すもので、
説明のために、第１図に示す自動変速機の中心線より上
部のみを示す。

自動変速機の入力軸２８の後端部に形成したフランジ部
２８１の外周部はインナシリンダ４０１の後端内周部に
結合される。インナシリンダ４０１の先端外周部はドラ
ム４ｏの前端部をとりつけ、ドラム４０の内部に第１の
クラッチ４１及び第２クラッチ５２を装備する。

ドラム４０はその内周部の一部が７ウタシリンダとなる
後端が開口する外筒部４０ｃと、インナシリンダ４０１
との間を連結する環状の壁面４０ｅとを有し、壁面４０
ｅにチエツク弁４０ｇを設ける。外筒部４０ｃの内周部
にはドラム４０と相似形をしたピストン４２を挿入する
。ドラム４０の内周面の前端部にはピストン４２の環状
の前端面４２ｆの外周に形成した摺動部４２ｈが液密に
摺動するシリンダ壁４０ｉをピストン４２の摺動長さだ
け摺動せしめるように形成して、前記環状の壁面４０ｅ
とピストン４２の前端面４２ｆの間に油圧室を形成する
とともに、前記シリンダ壁４ｏｈの後側に延びる円筒壁
４０ｉの内壁面にはスプライン４０ｄｔ！：設け、ピス
トン４２の外周部の前端部に形成した摺動部４２ｇより
後方の円筒状周縁部に形成した軸方向に平行なスプライ
ンに係合せしめる。このスプライン４０ｄには、さらに
第１のクラッチ４１のクラッチプレート４０ａを嵌装し
てストッパ４０ｂでその移動を制限するとともに、スプ
ライン４０ｄの後端の開口部には第５のクラッチのドラ
ム６０の先端部が嵌合する。

クラッチプレート４０ａの間にはクラッチハブ４３に軸
方向に平行にスプライン嵌合したクラッチディスク４３
ａが挿入されて第１のクラッチ４１を構成する。クラッ
チハブ４３は、その前側の端部から中心部に延びる環状
の壁４３１を有し、この壁４３１の内周縁部の両側面を
同径のスラストベアリング４３１ａ、４３１ｂで支持す
る。壁４３１の内周縁は半径方向には支承されずクラッ
チハブ４３の入力軸２８に対する同心性はクラッチハブ
４３をアウタレースとして構成される第１の一方向クラ
ッチ４５により確保する。すなわち、クラッチハブ４３
の内周部は第１の一方向クラッチ４５の７ウタレース４
６を形成し、一方向クラッチ４５のインナレース４７は
第１図で説明したように大サンギヤ軸に一体に形成され
る。大サンギヤ軸は中間軸５５上に支持されるのでイン
ナレース４７およびアウタレース４６を含む第１の一方
向クラッチ４５と大サンギヤ軸の同心性は確保される。

クラッチ４１を作動するピストン４２はドラム４０の内
周部に形成したアウタシリンダとインナシリンダ４０１
に摺動自在に支持され、該ピストン４２を作動せしめる
作動油はインナシリンダ４０１の内周部とオイルポンプ
カバー３１の中空ボス部３１２との間に設けた油路部材
３１５に形成した油孔４０１ａを介して給排する。

ピストン４２の円筒状周縁部の内周には軸方向に平行な
スプライン４２ｄを介してクラッチプレート４２ａを嵌
装し、クラッチプレート４２ａの間に対向するクラッチ
ハブＳ３に軸方向に平行にスプライン嵌装したクラッチ
プレート５３ａを挿入して第２のクラッチ５２を構成す
る。クラッチハブ５３は、その後側の端部がら中心部に
延びる環状の壁５３１を有し、この壁４３１の内径部は
軸方向に平行なセレーションを介して中間＠５５に固着
される。壁５３１の後面は第１のクラッチ４１のハブ４
３の壁４３１との間に挿入されたスラストベアリング４
３１ａで支持し、壁５３１と入力軸２８のフランジ部２
８１との間にも同様のスラストベアリング５３１ａを挿
入する。

第１のクラッチ４１を作動するピストン４２の環状の前
端面４２ｆに接続する円筒壁４２ｉ内周面の前端部には
、クラッチ５２を作動するピストン５６の外周に形成し
た摺動部が液密に摺動するシリンダ壁４２ｈをビントン
５６の摺動長さに対応せしめて形成し、前記ピストン５
６をシリンダＮ４２ｈに摺動自在に嵌装する。ピストン
５６はチエツク弁５６ａを有し、ピストン５６を作動せ
しめる作動油はインナシリンダ４０１の内周部に設けた
前記油路部材３１５に形成した油路４０１ｂを介して給
排する。ピストン５６とインナシリンダ４０１の間には
スプリング５４１を介在させ、ピストン５６とピストン
４２を常時非作動方向に付勢する。

変速機のケースの前面にとりつけるオイルポンプカバー
３１の一部を構成するボス部３１２の外周部には前記油
路部材３１５を固着する。オイルポンプカバー３１のボ
ス部３１２の内周部には支持筒３４を圧入し、支持筒３
４のボス部３１２の内周面と接する部分には油路３４１
を形成する。

支持筒３４の内周部はベアリング２８３によって入力軸
２８の後端部をラジアル方向に支持し、入力軸２８のフ
ランジ部２８１と支持筒３４の間にはフランジ部２８１
の後面に配置したスラストベアリング５３１ａと同様の
スラストベアリング２８１ａを配置して入力軸２８のス
ラスト荷重を受ける。かくて、支持筒３４の後端面、入
力軸２８のフランジ部２８１、クラッチハブ５３の環状
壁５３１、クラッチハブ４３の環状壁４３１および一方
向クラッチ４５のインナレース４７の半径方向内側端は
何れも軸方向に垂直に配置され、これらの間にスラスト
ベアリング２８１ａ、５３１ａ。

４３１ａ、４３１ｂが夫々半径方向の同一半径位置に介
装され、相対回転可能とされる。

前記油路部材３１５にはオイルポンプカバー３１のボス
部３１２外周部に形成した油路３１４に連通する油路３
１６及び油路３１７を設ける。油路部材３１５はオイル
ポンプカバー３１に固着されるが、インナシリンダ４０
１は入力軸２８と一体に回転するので、油路３１６及び
油路３１７のインナシリンダ４０１に対向する部分はリ
ング溝とし、その両側にはオイルシールリング３１６８
．３１７ａを嵌装してオイルシールをする。油路部材３
１５のリング溝状の油路３１６．３１７に対向するイン
ナシリンダ４０１に形成した前記油路４０１ａ、４０１
ｂを夫々油路３１６．３１７に連通せしめる。油路部材
３１５の油路３１６．３１７はボス部３１２に設けた油
路３１４や支持筒３４に設けた油路３４１等を介して油
圧制御装置に夫々連通し１作動油の供給を受ける。

本自動変速機は、前進時には常時第１のクラッチ４１が
作動するように構成した。従って、第１のクラッチ４１
は１速時や２速時のように大きなトルクを伝達する必要
上から大容量であることが必要であり、クラッチプレー
ト４０ａやクラッチデスク４３ａも大径で大容量とする
必要がある。

このためクラッチ４１を作動するドラム４０、ピストン
４２は半径方向に関して最も外側方に配置して大きな外
径をもつことを可能とした。

一方、第２クラツチ５２は前進４速と５速で作動するよ
う構成した６４速、５速では伝達するトルクは比較的小
さく、クラッチの容量も小さくてすむから、クラッチプ
レート４２ａやクラッチディスク５３ａの径も小さくて
すむ。このためクラッチ５２を作動するピストン５６を
第１のクラッチ４１のドラム４０の半径方向内方に配置
し、この径を小さくした。

本発明では、上記の構造上の特徴を利用して第１のクラ
ッチを作動するピストンの内径部に第２のクラッチとそ
のクラッチを作動するピストンを装備する構成を採用す
ることができる。

ピストンを二重構造とすることにより、部品点数を削減
してコンパクトにし、クラッチの軸方向長さを短縮でき
る。油路部材３１５の油路３１６には、前進時には常時
ピストン４２を作動すめための作動油が供給されるが、
油路部材３１５に対してインナシリンダ４０１は回転摺
動するので、この部分のシールが不十分であると油路３
１７との間でオイルリークを生じ、１速、２速、３速時
に第２のクラッチ５２の引き摺りを発生する原因となる
。そこで油路３１６．３１７の両側にオイルシールリン
グ３１６ａ、３１７ａを挿入するとともに、油路３１６
．３１７、の中間部に油路３１８を開設し、油路３１８
をドレン側の回路に連通してオイルリークによる弊害を
防止する構成とした。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように、変速機の遊星歯車装丁猶の前進
段を制御するクラッチのうち、前進時に常時作動するフ
ォワードクラッチである第１クラツチと、４速と５速で
作動する第２のクラッチとを直列に組合せたる５成をも
つ。そして、第２のクラッチは伝達トルクが小さく済む
ことに着目してクラッチドラム内に配備した第１のクラ
ッチを作動するピストンを有底の円筒形状とし、この有
底の円筒形状のピストンの内部に第２のクラッチとこの
クラッチを作動するピストンを配備したものである。

この構成により、第１及び第２のクラッチとその作動機
構を簡略化でき、部品点数も削減できる。

そして、二重ピストン構造を採用することで軸方向長さ
も短縮できる。

二重ピストン構造を採用することで各ピストンを独立し
て制御するための作動油の供給用油路を近接して配置す
る必要があり、近接して配置ξした油路の間でオイルリ
ークを生じやすくなる。そこで、本発明では油圧回路を
構成する各油路の間に作動油の戻り側に連通ずるドレイ
ン用の油路を設けたので、オイルリークによる第２クラ
ツチの弓き摺り等を完全しこ防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明の自動変速機の断面図。 第１Ｂ図は軸受やシールの配設を示す断面図、第２図は
自動変速機の概要を示す説明図。 第３図は１速の時の動力伝達系路を示す説明図２第４図
は２速の時の動力伝達系路を示す説明図。 第５図は３速の時の動力伝達系路を示す説明図。 第６図は４速の時の動力伝達系路を示す説明図。 第７図は５速の時の動力伝達系路を示す説明図。 第８図は後進の時の動力伝達系路を示す説明図、第９図
は変速比を示す線図、 第１０図は要部の断面図である。 １・・・・・・・・・自動変速機、 ２・・・・・・・・・トルクコンバータ、４・・・・・
・・・・主変速機、　　１ｏ・・・・・・・・・副変速
機、２８・・・・・・・・・入力軸、　３０・・・・・
・・・・変速機ケース、３５・・・・・・・・・中央支
持部材、　４０・・・・・・・・・ドラム、４１・・・
・・・・・・第１のクラッチ、４２・・・・・・・・・
ピストン、 ４８・・・・・・・・・大サンギヤ軸、５２・・・・・
・・・・第２のクラッチ。 ５５・・・・・・・・・中間軸、　　５６・・・・・・
・・・ピストン、７７・・・・・・・・・小サンギヤ軸
、１２０・・・・・・・・・出力軸、 ３１８・・・・・・・・・ドレイン用油路。 ４０１・・・・・・・・・インナシリンダ。 特許出願人　アイシン・エイ・ダブり二株式会社代理人
　弁理士　　　　銘木　昌明　（外２名）第 図 第 図 出力 第１０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）発進装置と遊星歯車装置を備えた自動変速機の変
   速制御用のクラッチの構造において、変速機の入力軸に
   直結するインナシリンダと、インナシリンダの外周部に
   とりつけた内部に油圧室を有するドラムと、ドラムの内
   部に装備した第１クラッチと、ドラムの内部に軸方向に
   摺動自在に嵌装されてドラムと一体に回転するフオワー
   ドクラツチである第１のクラッチを作動する第１のピス
   トンと、該第１のピストンの内部に装備したダイレクト
   クラッチである第２のクラッチ及び第２のクラッチを作
   動する第２のピストンを備え、第１及び第２のピストン
   をインナシリンダに形成した油路を介して供給する作動
   油により独立して制御することを特徴とする自動変速機
   の前進段制御クラッチの構造。
2. （２）請求項（１）に記載のクラッチの構造において、 フオワードクラツチである第１のクラッチのハブは一方
   向クラッチを介して中間軸の外周部に配設した大サンギ
   ヤ軸の前端に連結されダイレクトクラッチである第２の
   クラッチのハブは中間軸の前端に連結されることを特徴
   とする自動変速機の前進段制御クラッチの構造。
3. （３）発進装置と遊星歯車装置を備えた自動変速機の変
   速制御用のクラッチの油圧回路において、変速機の入力
   軸に直結するインナシリンダと、インナシリンダの外周
   部にとりつけた内部に油圧室を有するドラムと、ドラム
   の内部に装備した第１のクラッチと、ドラムの内部に摺
   動自在に嵌装されてドラムと一体に回転する第１のクラ
   ッチを作動する第１のピストンと、該第１のピストンの
   内部に装備した第２のクラッチ及び第２のクラッチを作
   動する第２のピストンと、前記インナシリンダに形成し
   た第１のピストンと第２のピストンの油圧室に連通する
   油路と、インナシリンダの内周部に配置された油路部材
   とを備え、 油路部材に形成したインナシリンダの油路に連通する油
   路の中間部に作動油の戻り側の油圧回路に連通するドレ
   イン用の油路を設けたことを特徴とする自動変速機の前
   進段制御クラッチの油圧回路。