JPH022503B2 - - Google Patents

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ツチ装置
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
ロントエンジン・フロントドライブのものにあつ
ては、その中心軸が車輻方向に延びるように配置
するのが有利である。ところが車輻には限度があ
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つのクラツチを軸方
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つてクラツチ装置の軸長短
縮を行ない、ひいてはこのクラツチ装置が組み込
まれる自動変速機の軸長短縮を達成している。 （発明の目的） 本発明は、変速時の切換えタイミングが常に適
切に行なえ、従来装置に比べ更に構造がコンパク
トで、かつ軸長が短縮された自動車用自動変速機
のクラツ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） 本発明に係る自動車用自動変速機のクラツチ装
置は、トルクコンバータのタービンシヤフト上に
設けられ、小型サンギヤと、この小径サンギヤの
側方に配置された大径サンギヤと、ロングピニオ
ンギヤと、シヨートピニオンギヤと、これらのピ
ニオンギヤを保持するキヤリヤと、リングギヤと
からなるラビニヨ型プラネタリギヤユニツトと、
該ラビニヨ型プラネタリギヤユニツトの大径サン
ギヤを固定するために、前記プラネタリギヤユニ
ツトに対し大径サンギヤに隣接する軸方向側部に
タービンシヤフトに対し同軸に配置された、軸方
向に所定巾を有する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、該ドラム
ブレーキのドラムの径方向内側に配置され、ワン
ウエイクラツチを介して前記小径サンギヤとター
ビンシヤフトの間の動力伝達を断続するフオワー
ドクラツチ装置と、前記ドラムブレーキのドラム
内で前記フオワードクラツチ装置に隣接して配置
され、該フオワードクラツチ装置と並列に前記小
径サンギヤとタービンシヤフトの間の動力伝達を
断続するコーステイングクラツチ装置と、前記ド
ラムブレーキのドラムの径方向外側に配置され、
かつ該ドラムブレーキのドラムの先端を軸方向に
延長した延長部にクラツチハブが形成され、ドラ
ムブレーキのドラムを介して前記大径サンギヤと
タービンシヤフトの間の動力伝達を断続するリバ
ースクラツチ装置とを備え、前記フオワード及び
コーステイングクラツチ装置は一方のクラツチド
ラムの径方向内方に該一方のクラツチ装置のピス
トンを兼ね内部に他方のクラツチ装置用のピスト
ンを収容した他方のクラツチ装置のクラツチドラ
ムが配置されて構成され、該フオワード及びコー
ステイングクラツチ装置のうち一方のクラツチ装
置と前記リバースクラツチ装置とが径方向に重ね
て配置されるとともに、前記フオワード及びコー
ステイングクラツチ装置のうち他方のクラツチ装
置のクラツチデイスクと前記ワンウエイクラツチ
とが前記一方のクラツチ装置の前記プラネタリギ
ヤユニツト側位置でワンウエイクラツチを内側と
して径方向に重ねて配置されていることを特徴と
する。 （発明の効果） 以上の構造の自動車用自動変速機においては、
リバースクラツチは摩擦板が少なくてすむので軸
方向長さを短くでき、これをドラムブレーキ（軸
方向長さが長いほど作動が確実になる）と並設す
ることにより、軸方向長さの増加を防止できると
ともにブレーキの作動を確実にすることができ
る。 また、ドラムブレーキ内側に配置されるクラツ
チのうちフオワードクラツチは軸方向長さが長く
なるが、エンジンブレーキ時のみ接続されるコー
ステイングクラツチは軸方向長さを短くできるの
で、これら二つのクラツチを並設することによ
り、ドラムブレーキとリバースクラツチとの内側
に径方向に重ねれば軸方向長さを短縮できる。 さらに、フオワードクラツチとコーステイング
クラツチの重合配置、フオワード、コーステイン
グクラツチの一方のクラツチデイスクとワンウエ
イクラツチとを径方向に重ねる配置及びリバース
クラツチを径方向に重ねて配置される一方のクラ
ツチよりギヤユニツト側に他方のクラツチのクラ
ツチデイスクとワンウエイクラツチを置く配置に
伴つて、フオワードクラツチとコーステイングク
ラツチの径方向外方に位置する方のクラツチデイ
スクとワンウエイクラツチ、他方のクラツチとリ
バースクラツチを径方向に重ねることによりデツ
ドスペースを有効に利用でき、軸方向のコンパク
ト化と径方向のコンパクト化を図ることができ
る。 （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ツチ装置
について説明する。 第１図は、本発明の実施例によるクラツチ装置
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、ポンプ
３、タービン４およびステータ５を備えており、
ポンプ３は、クランク軸１に固定されている。ス
テータ５は、一方向クラツチ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。上記一方向クラツチ６は、ステー
タ５をポンプ３と同方向の回転は許すが、逆転は
許さない作用をなすものである。 多段変速歯車装置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
央を貫通して延び、該装置の側壁に配置されたオ
イルポンプＰを駆動するため、該ポンプに連結さ
れた中央軸１２を備えている。この中央軸１２の
外方には、基端が上記トルクコンバータ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
１０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ヤフト１３が設けら
れている。このタービンシヤフト１３上には、ラ
ビニヨ型プラネタリギヤユニツト１４が設けられ
ており、このプラネタリギヤユニツト１４は、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１
６、ロングピニオンギヤ１７、シヨートピニオン
ギヤ１８およびリングギヤ１９からなつている。
このプラネタリギヤユニツト１４のエンジンから
遠い側の側方には、フオワードクラツチである第
一クラツチ装置２０およびコーステイングクラツ
チである第二のクラツチ装置２１が並列して配置
されている。上記第一のクラツチ装置２０は、第
一のワンウエイクラツチ２２を介して上記小径サ
ンギヤ１５とタービンシヤフト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
ツチ装置２１は、上記第１のクラツチ装置２０と
並列で上記小型サンギヤ１５とタービンシヤフト
１３の間の動力伝達を断続するものである。上記
第二のクラツチ装置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２３は、ドラムブレーキであ
り、上記大径サンギヤ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を有する。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とタービンシヤフト１
３の間に上記第一および第二のクラツチ装置２
０，２１を配して、ドラム内の空間を利用してい
る。上記第一のクラツチ装置２０の半径方向外方
であつて、かつ上記第一のブレーキ装置２３の側
方には、リバースクラツチである。第三のクラツ
チ装置２４が配置されており、この第三のクラツ
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を介して上記大径サンギヤ１
６とタービンシヤフト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ツト１４の半径方向外
方には、該プラネタリギヤユニツト１４のキヤリ
ヤ１４ａと多段変速歯車装置１０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
および２５の間には、該第二ブレーキ装置２５と
並列で上記キヤリヤ１４ａとケース１０ａとを係
脱する第二のワンウエイクラツチ装置２６が配置
されている。上記プラネタリギヤユニツト１４の
エンジン側の側方には、該プラネタリギヤユニツ
トのキヤリヤ１４ａと上記タービンシヤフト１３
の間の動力伝達を断続する第四のクラツチ装置２
７が配置されている。この第四のクラツチ装置２
７のエンジン側の側方には、リングギア１９に連
結されたアウトプツトギヤ２８が配置されてい
る。なお、図中符号２９は、タービンシヤフト１
３とクランクシヤフト１をトルクコンバータ２を
介さずに直結するためのロツクアツプクラツチを
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。 第二のクラツチ装置２１ この第二のクラツチ装置２１は、上記タービン
シヤフト１３にスプライン結合され、断面形状が
ほぼコ字状の支持部２１ａに一体的に支持された
クラツチドラム２１ｂを備えている。このクラツ
チドラム２１ｂの内方には、クラツチハブ２１ｃ
が配されており、このクラツチハブ２１ｃは、小
径サンギヤ１５にスプライン結合された支持部２
１ｄによつて一体的に支持されている。上記クラ
ツチドラム２１ｂとクラツチハブ２１ｃは、それ
ぞれ交互に配置されたクラツチデイスク２１ｅを
支持している。支持部２１ａの内部には、この支
持部２１の内壁の輪郭に応じた形状で、断面がほ
ぼコ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２
１ｇへの作動油の供給を制御することによつて、
上記クラツチデイスク２１ｅを押し、あるいは解
除して、第二のクラツチ装置２１の係合、離脱を
行なうようになつている。なお、図から明瞭なよ
うに、クラツチハブ２１ｃの支持部２１ｄの基部
は、第一ワンウエイクラツチ２２のインナレース
を構成している。 第一クラツチ装置２０ 上記第二のクラツチ装置２１のピストン２１ｆ
は、この第一のクラツチ装置２０のクラツチドラ
ム２０ａおよびこのクラツチドラム２０ａを一体
的に支持する支持部２０ｂを兼ている。クラツチ
ドラム２０ａの内方には、クラツチハブ２０ｃが
配されており、このクラツチハブ２０ｃは、基部
が上記ワンウエイクラツチ２２のアウタレースを
構成する支持部２０ｄによつて一体的に支持され
ている。上記クラツチドラム２０ａとクラツチハ
ブ２０ｃは、それぞれ交互に配されたクラツチデ
イスク２０ｅを支持している。支持部２０ｂの内
部には、ピストン２０ｆが嵌合されており、この
ピストン２０ｆ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つて、上記ク
ラツチデイスク２０ｅを押し、あるいは解除し
て、第一のクラツチ装置２０の係合、離脱を行な
うようになつている。なお、図中２０ｈは、第１
および第２のクラツチ装置２０，２１のピストン
２０ｆ，２１ｆのためのリターンスプリングを示
すものである。 第三のクラツチ装置２４ この第三のクラツチ装置２４は、上記支持部２
１ａと一体であつてほぼ逆Ｌ字形の支持部２４ａ
によつて一体的に支持されたクラツチドラム２４
ｂを備えている。このクラツチドラム２４ｂの内
方には、これと対向してクラツチハブ２４ｃが配
置されており、このクラツチハブ２４ｃは、第一
のブレーキ装置２３のブレーキドラム２３ａの延
長部で形成されている。クラツチドラム２４ｂお
よびクラツチハブ２４ｃは、それぞれ交互に配置
されたブレーキデイスク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と支持部２４ａ
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
とによつて、上記クラツチデイスク２４ｄを押圧
し、あるいは解除して、第三のクラツチ装置２０
の係合、離脱を行なうようになつている。この第
三のクラツチ装置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２４
ｇを備えている。なお、この第三のクラツチ装置
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、大きなスペースを必要としないから
である。 第四のクラツチ装置２７ この第四のクラツチ装置２７は、上記タービン
シヤフト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
れたクラツチドラム２７ｂを備えている。このク
ラツチドラム２７ｂの内方には、クラツチハブ２
７ｃが配されており、このクラツチハブ２７ｃ
は、プラネタリギヤユニツト１４のキヤリヤ１４
ａに支持されている。上記クラツチドラム２７ｂ
およびクラツチハブ２７ｃは、それぞれ交互に配
置されたブレーキデイスク２７ｄを支持してい
る。支持部２７ａの内部には、板金加工で形成さ
れたピストン２７ｅが嵌合している。このピスト
ン２７ｅと支持部２７ａの間には、作動油室２７
ｆ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て、上記クラツ
チデイスク２７ｄを押圧し、あるいは解除して、
第四のクラツチ装置２７の係合、離脱を行なうよ
うになつている。この第四のクラツチも、上記第
三のクラツチ装置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２３のブレーキドラム
２３ａは、大径サンギヤ１６に一体的に支持され
た支持部２３ｃによつて支持されている。従つ
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つて
いる。なお、この支持部２３ｃは、第３図に示さ
れているように、外縁部がエンジン方向にオフセ
ツトされてドラム２３ａの幅を広くとり、ドラム
面を拡張し、これによつ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、デイスクタイ
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ツト１４のキヤリヤ１４ａ
に一体的に固着された支持部２５ｂによつて支持
されている。従つて、この第二のブレーキ装置２
３が作動すると、上記キヤリヤ１４ａが固定され
るようになつている。 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、第三および第四のクラツチ装置２
０，２１，２４および２７、および第一および第
二のブレーキ装置２３および２５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、各変速段とクラツチ、ブレ
ーキの作動関係を下表に示す。

【表】 ここで、以下第一および第二のワンウエイクラ
ツチ２２および２６の作用について説明する。 第二のワンウエイクラツチ２６ このワンウエイクラツチ２６は、１速時のキヤ
リヤ１４ａの逆転防止と１→２変速時および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速時にはキヤリ
ヤ１４ａの逆転が阻止され、２速時にはキヤリヤ
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、キヤリヤ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
キヤリヤ１４をフリーにする手段がバンドブレー
キであるとすると、まずキヤリヤ１４ａをフリー
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、一時的にニユートラル状態
となり、タイムラグが生じる。一方、本装置のよ
うに、上記手段としてワンウエイクラツチを使用
した場合は、このワンウエイクラツチの作用によ
り、大径サンギヤ１６を固定した瞬間にキヤリヤ
１４ａがフリーとなつ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、キヤリア１４ａが正転し、リングギヤ１
９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、キヤリヤ１４ａを固定す
ると、そのときリングギヤ１９の回転は２速時に
比べてキヤリヤ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ヤリヤ１４
ａを無条件にかつ一気に固定すると変速シヨツク
が生じてしまう。この変速シヨツクを防止するに
は、エンジン回転が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持つて変速を行な
えばよい。しかしながら、キヤリヤ１４ａの固定
と大径サンギヤ１６の解除のタイミングを取るこ
とは、バンドブレーキを用いていたのでは非常に
困難なことである。それに比べ、ワンウエイクラ
ツチを用いた場合は、大径サンギヤ１６をフリー
にした後もキヤリヤ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
ピードとなつ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２−
１変速時のタイミングを取ることができる。 第一のワンウエイクラツチ２２ このワンウエイクラツチ２２は、３→４変速時
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
ツチ装置２１と２７が接続して一体回転し、一方
４速時には、クラツチ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、通常のクラツチのみを用い
る場合は一時的にニユートラル状態が必要である
が、ワンウエイクラツ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が増速になるため、タイムラグがなく、正確
なタイミングで３→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
がるかするまで小径サンギヤ１５の固定を待たな
ければならない。通常のクラツチではこのタイミ
ングを取るのが難しいが、ワンウエイクラツチを
用いれば、入力回転が小径サンギヤ１５の回転が
一致したとき、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ツチ装置
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ツ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
ツチ装置の拡大断面図である。 １……クランク軸、２……トルクコンバータ、
１０……多段変速歯車装置、１２……中央軸、１
３……タービンシヤフト、１４……プラネタリギ
ヤユニツト、１５……小径サンギヤ、１６……大
径サンギヤ、１７……ロングピニオンギヤ、１８
……シヨートピニオンギヤ、１９……リングギ
ヤ、２０……第一のクラツチ装置、２１……第二
のクラツチ装置、２２……第一のワンウエイクラ
ツチ装置、２３……第一のブレーキ装置、２３ａ
……ブレーキドラム、２４……第三のクラツチ装
置、２５……第二のブレーキ装置、２６……第二
のワンウエイクラツチ、２７……第四のクラツチ
装置、２８……アウトプツトギヤ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トルクコンバータのタービンシヤフト上に設
   けられ、小径サンギヤと、この小径サンギヤの側
   方に配置された大径サンギヤと、ロングピニオン
   ギヤと、シヨートピニオンギヤと、これらのピニ
   オンギヤを保持するキヤリヤと、リングギヤとか
   らなるラビニヨ型プラネタリギヤユニツトと、該
   ラビニヨ型プラネタリギヤユニツトの大径サンギ
   ヤを固定するために、前記プラネタリギヤユニツ
   トに対し大径サンギヤに隣接する軸方向側部にタ
   ービンシヤフトに対し同軸に配置された、軸方向
   に所定巾を有する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、該ドラムブ
   レーキのドラムの径方向内側に配置され、ワンウ
   エイクラツチを介して前記小径サンギヤとタービ
   ンシヤフトの間の動力伝達を断続するフオワード
   クラツチ装置と、前記ドラムブレーキのドラム内
   で前記フオワードクラツチ装置に隣接して配置さ
   れ、該フオワードクラツチ装置と並列に前記小径
   サンギヤとタービンシヤフトの間の動力伝達を断
   続するコーステイングクラツチ装置と、前記ドラ
   ムブレーキのドラムの径方向外側に配置され、か
   つ該ドラムブレーキのドラムの先端を軸方向に延
   長した延長部にクラツチハブが形成され、ドラム
   ブレーキのドラムを介して前記大径サンギヤとタ
   ービンシヤフトの間の動力伝達を断続するリバー
   スクラツチ装置とを備え、前記フオワード及びコ
   ーステイングクラツチ装置は一方のクラツチドラ
   ムの径方向内方に該一方のクラツチ装置のピスト
   ンを兼ね内部に他方のクラツチ装置用のピストン
   を収容した他方のクラツチ装置のクラツチドラム
   が配置されて構成され、該フオワード及びコース
   テイングクラツチ装置のうち一方のクラツチ装置
   と前記リバースクラツチ装置とが径方向に重ねて
   配置されるとともに、前記フオワード及びコース
   テイングクラツチ装置のうち他方のクラツチ装置
   のクラツチデイスクと前記ワンウエイクラツチと
   が前記一方のクラツチ装置の前記プラネタリギヤ
   ユニツト側位置でワンウエイクラツチを内側とし
   て径方向に重ねて配置されていることを特徴とす
   る自動車用自動変速機のクラツチ装置。