JPH02278060A - 自動変速機における摩擦係合装置 - 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、自動変速機における遊星歯車機構の回転要素
を係合、解放するための摩擦係合装置に関する。

〔従来の技術〕

第５図は従来の自動変速機における摩擦係合装置を示す
断面図である。図中、Ｃ１はフォワードクラッチ、１０
１は入力軸、１０２は出力軸、１０３はトランスミッシ
ョンケースである。

出力軸１０２は入力軸１０１に回転自在に支持嵌合され
ており、クラッチシリンダ１０５が入力軸１０１に連結
され、クラッチハブ１０６が出力軸１０２に回転自在に
支持されると共に遊星歯車機構の回転要素に連結されて
いる。そして、クラッチシリンダ１０５とクラッチハブ
１０６との間に多半反クラッチ１０７からなるフォワー
ドクラ・ッチＣ１が配設されている。クラッチシリンダ
１０５内にはピストン１０９が設けられ、また、入力軸
１０１の外周面にはリテーナ１１０が固定され、該リテ
ーナ１１０に取付けたスプリング１１１によりピストン
１０９を図で左方向に付勢している。

そして、クラッチシリンダ１０５とピストン１０９との
間に、入力軸１０１に形成された油路１１２から油を供
給することによりピストン１０９をスプリング１１１に
抗して図で右方向に移動させ多板クラッチ１０７を係合
するようにしている。

また、出力軸１０２および入力軸１０１に形成された油
路１１３．１１５、さらにクラッチハブ１０６に形成さ
れた油孔１１６を経て多板クラッチ１０７に油を供給す
ることにより、多板クラッチ１０７の潤滑を行うように
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の摩擦係合装置においては、リ
テーナ１１Ｇの外周には、スプリング１１１の反力に耐
えられるようにスプリング１１１方向に屈曲するフラン
ジ部１１０ａを設け、リテーナ１１０の剛性を高めてい
る。そのために、出力軸１０２および入力軸１０１に形
成された油路１１３．１１．５からクラッチハブ１０Ｇ
に形成された油孔１１６に流れる油が、フランジ部１１
０ａに遮られて、多板クラッチ１０７の潤滑が悪くなり
焼けが生じるという問題を有している。

特に、ドライブレンジで係合されるフォワードクラッチ
Ｃ＋　は、ニュートラル状態から前進時への移行時に最
も潤滑が必要となるが、ニュートラル状態では出力軸１
１２が回転していないため、遠心力による潤滑作用がな
く油は重力でクラッチハブ１０６に形成された油孔１１
６に落下し、このとき、フランジ部１１０ａに遮られる
という問題を有している。

本発明は、上記問題を解決するものであって、リテーナ
を改善することにより摩擦係合装置の潤滑性能を向上さ
せることができる自動変速機における摩擦係合装置を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明の自動変速機における摩擦係合装置は
、遊星歯車変速機構（３）の入力軸（２０）および出力
軸（２２）と、該入力軸（２０）に連結されるシリンダ
（５１）と、前記出力軸（２２）に回転自在に支持され
ハブ（５２）と、前記シリンダ（５１）とハブ＜５２）
との間に配設される摩擦係合部材（５３）と、シリンダ
（５１）内に設けられるピストン（５５）と、入力軸（
２０）に固定されるリテーナ（５６）と、該リテーナ（
５６）と前記ピストン（５５）の間に取付けられるスプ
リング（５７）と、前記入力軸および出力軸に形成され
る油路（６１，６２）とを有し、前記リテーナ（５６）
の外周にスプリング（５７）と反対方向に屈曲するフラ
ンジ部（５６ａ）を形成したことを特徴とする。

〔作用およびび発明の効果〕

本発明においては、例えば第１図に示すように、ドライ
ブレンジで係合されるフォワードクラッチ＜Ｃ９）は、
ニュートラル状態から前進時への移行時に最も潤滑が必
要となるが、ニュートラル状態では出力軸（２２）が回
転していないため、遠心力による潤滑作用がなく、油は
重力により出力軸（２２）および入力軸（２０）に形成
された油路（６０，６１）からリテーナ（５６）に沿っ
て落下し、クラッチハブ（５２）に形成された油孔（６
２）を経て多板クラッチ（５３）に供給される。

本発明においては、リテーナ（５６）のフランジ部（５
６ａ）をスプリング（５７）と反対方向に屈曲して形成
しているため、油孔（６２）を経て多板クラッチ（５３
）に流れる油が、従来のようにフランジ部に遮られて、
潤滑が悪くなるという問題を解消できる。

なお、上記構成に付加した番号は図面と対比させるため
のものであり、これにより本発明の構成が何ら限定され
るものではない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

先ず、本発明が適用される自動変速機の１例を第２図な
いし第４図により説明する。

第２および第３図に示されるように、自動変速機１は、
トルクコンバータ２、プラネタリギア変速ギア機構３及
び油圧制御装置４を備えており、それぞれコンバータハ
ウジング５、トランスミッションケース６及びエクステ
ンションハウジング７、バルブボディ８及びオイルパン
９に収容されている。

上記トルクコンバータ２は、動力伝達効率を向上させる
ためのロックアツプクラッチ１０を備えており、入力部
材１１の回転動力を、トルクコンバータ２内の油流によ
り間接的に、又は上記ロックアツプクラッチ１０の係合
によって直接的に変速ギア機構３の入力軸】２に伝達す
る。

また、上記変速ギア機構３は、オーバドライブブラネタ
リギアユニソト１３を有するとともに、フロントプラネ
タリギアユニット１４及びリアプラネタリギアユニット
１５からなる主変速ユニット１Ｇを有している。

ここで、上記オーバドライブブラ不りリギアユニノト１
３は入力軸１２に接続されていて、プラネタリビニオン
１７を支持するキャリア１日、入力軸１２を包囲するサ
ンギア１９、及び主変速ユニット１Ｇの入力軸２０に連
結されるリングギア２１からなっている。また、キャリ
ア１８とサンギア１９との間には、オーバドライブダイ
レクトクラッチＣ０及びワンウェイクラッチＦ０がそれ
ぞれ並列に配設されている。したがって、キャリア１８
とサンギア１９との間の動力伝達は、クラッチＣ０の作
動時にはこのクラッチｃ０を介して行われ、またクラッ
チＣ０の非作動時にはワンウェイクラッチＦ０を介して
一方向にのみ行われるようになっている。更に、サンギ
ア１９とケース６との間にはオーバドライブブレーキＢ
、が配設されている。

次に、フロントプラネタリギアユニット１４は出力軸２
２に接続されていて、プラネタリビニオン２３を支持す
るキャリア２４と、出力軸２２を包囲する連結部材２５
によりリアプラネタリギアユニットＩ５のサンギア２５
ｂと一体に構成されているサンギア２５ａと、入力軸２
０にフォワードクラッチＣ１を介して連結するりングギ
ア２６とからなっている。また、入力軸２０とサンギア
２５ａの間にはダイレクトクラッチＣｔが、サンギア２
５ａとケース６との間にはバンドブレーキからなるセカ
ンドコーストブレーキＢ、がそれぞれ介在してる。サン
ギア２５ａとケース６との間には、更に、ワンウェイク
ラッチＦ、を介して多板からなるセカンドブレーキＢ２
が配設されてぃそしてリアプラネタリギアユニットＩ５
は、プラネタリビニオン２７を支持するキャリア２８、
サンギア２５ｂ、及び出力軸２２に直結されるリングギ
ア２９からなっていて、キャリア２８とケース６との間
には、Ｉｓ　ｔ＆ＲｅｖブレーキＢ３とワンウェイクラ
ッチＦ、が並列に配設されている。

また上記サンギア１９とケース６との間にはオーバドラ
イブブレーキＢ０が配設されている。更にサンギア１９
には外径方向に延びる環状の鍔部３０が固定されている
。この鍔部３０には多数の几又は切り欠きが形成されて
いて、抜孔又は切り欠きに対向してケース６に光又は磁
気等の非接触式の速度センサ３１が設けられている。こ
の速度センサ３１は、上記オーバドライブダイレクトク
ラッチＣ０の接続時、すなわち１速、２速、３速時に、
入力軸１２と一体の上記鍔部３０の回転速度を検出する
。なお、図中、３２は油圧ポンプである。

一方、エクステンションハウジング７内には、例えばＥ
ＣＬＩやＥＳＣ等の電子制御装置の制御パラメータとし
て用いるため出力軸２２の回転を検出する車速センサ３
３および車両速度を車速メータに伝送するため出力軸２
２の回転数を取り出す回転数検出ギア３４が設置されて
いる。両センサ３１．３３からの出力信号は他のセンサ
からの出力信号と共に制御部に送られ、制御部はこれら
の・出力信号に基づいて油圧制御装置４の各ソレノイド
バルブ（図示せず）を制御する。

次に第１図により、本発明の自動変速機における摩擦係
合装置の１実施例について説明する。第１図は第２図に
おけるフォワードクラッチＣ１の周囲の断面図である。

出力軸２２は入力軸２０に回転自在に支持嵌合されてお
り、クラッチシリンダ５１が入力軸２０に連結され、ク
ラッチハブ５２が出力軸２２に回転自在に支持されると
共に遊星歯車機構の回転要素に連結されている。そして
、クラッチシリンダ５１とクラッチハブ５２との間に多
板クラッチ５３からなるフォワードクラッチＣ１が配設
されている。クラッチシリンダ５１内にはピストン５５
が設けられ、また、人力軸２０の外周面にはリテーナ５
６が固定され、該リテーナ５６に取付けたスプリング５
７によりピストン５５を図で左方向に付勢している。本
発明においては、リテーナ５６の外周にスプリング５７
と反対方向に屈曲するフランジ部５６ａを形成している
。

そして、クラッチシリンダ５１とピストン５５との間に
、入力軸２０に形成された油路５９から油を供給するこ
とによりピストン５５をスプリング５７に抗して図で右
方向に移動させ多板クラッチ５３を保合するようにして
いる。また、出力軸２２および入力軸２０に形成された
油路６０．６１、さらにクラッチハブ５２に形成された
油孔６２を経て多板クラフチ５３に油を供給することに
より、多板クラッチ５３の潤滑を行うようにしている。

上記構成からなる本発明の作用について説明する。

ドライブレンジで係合されるフォワードクラッチ〇、は
、ニュートラル状態から前進時への移行時に最も潤滑が
必要となるが、ニュートラル状態では出力軸２２が回転
していないため、遠心力による潤滑作用がなく、油は重
力により出力軸２２および入力軸２０に形成された油路
６０．６１からリテーナ５６に沿って落下し、クラッチ
ハブ５２に形成された油孔６２を経て多板クラッチ５３
に供給される。

本発明においては、リテーナ５６のフランジ部５６ａを
スプリング５７と反対方向に屈曲して形成しているため
、油孔６２を経て多板クラッチ５３にに流れる油が、従
来のようにフランジ部に遮られて、潤滑が悪くなるとい
う問題を解消できる。

なお、上記実施例においては、フォワードクラッチＣ７
に適用した例を示しているが、クラッチハブが回転軸上
に支持され、該回転軸内から油がクラッチハブに供給さ
れる方式のクラッチ或いはブレーキに適用してもよい。

次いで、上記自動変速機の作動について説明する。この
自動変速機１のクラッチｃｏ、ｃ、、ｃ２、ブレーキＢ
ａ、Ｂｚ、ｆ３ｓ及びワンウェイクラッチＦｏ　、Ｆ＋
　、Ｆｚは、各ポジションＰ、　　ＲＮ、Ｄ、２ｎｄ、
　　Ｌにおいてそれぞれ第４図に示す作動表のように制
御される。

まず、Ｄレンジに設定された場合について説明する。

ｌ速時では、オーバドライブダイレクトクラッチＣ３及
びフォワードクラッチＣ１がそれぞれ係合され、その他
のクラッチ及びブレーキは解放状態に制御される。した
がって、オーバドライブプラネタリギアユニット１３は
、オーバドライブダイレクトクラッチＣ０を介して一体
となって直結状態になり、入力軸１２の回転はそのまま
主変速ユニノ［・１６の入力軸２０に伝えられる。また
、主変速ユニット１６では、人力軸２０の回転がフォワ
ードクラッチＣＩを介してフロントプラネタリギアユニ
ット１４のリングギア２６に伝達され、更にキャリア２
４及び該キャリア２４と一体の出力軸２２に伝達される
とともに、サンギア２５ｂを介してリアプラネタリギア
ユニット１５のキャリア２８に左方向の回転力を付与す
るが、ワンウェイクラッチＦ！がキャリア２８のこの方
向の回転を阻止阻止するため、キャリア２８は回転しな
い。この結果、プラネタリピニオン２７が自転して出力
軸２２と一体のリングギア２９に動力を伝達する。

なお、ワンウェイクラッチＦ。はこのときのキャリア１
８の回転に対して係合するように作用する。またワンウ
ェイクラッチＦ２はコースト時には、フリーとなる。

また２速時には、オーバドライブダイレクトクラッチ〇
０、フォワードクラッチＣ１、及びセカンドブレーキＢ
２がそれぞれ係合され、他は解放状態に制御Ｂされる。

したがって、オーバドライブプラネタリギアユニット１
３は直結状態に保持されるので、１速時と同様に入力軸
１２の回転がそのまま主変速ユニット１６の入力軸２０
に伝達される。また、該主変速ユニット１６は、入力軸
２０の回転がフォワードクラッチＣ１を介してフロント
プラネタリギアユニット１４のリングギア２６に伝わり
、プラネタリビニオン２３を介してサンギア２５ａに左
方向の回転力を付与する。しかし、セカンドブレーキＢ
！が係合しているので、ワンウェイクラッチＦ１がサン
ギア２５ａのこの方向の回転を阻止し、サンギア２５ａ
は回転しない。したがって、キャリア２４が回転し、フ
ロントプラネタリギアユニット１４のみを経由して２速
回転が出力軸２２に伝達される。

なお、ワンウェイクラッチＦ１はコースト時にはフリー
となる。

更に、３速時には、オーバドライブダイレクトクラッチ
Ｃａ、フォワードクラッチＣ２、ダイレクトクラッチＣ
２及びセカンドブレーキＢｔが係合し、他のクラッチ及
びブレーキは解放状態に制御される。したがって、オー
バドライブプラネタリギアユニット１３は直結状態を保
持し、また主変速ユニット１６は、フォワードクラッチ
ＣＩとダイレクトクラッチＣ２の保合によりフロントプ
ラネタリギアユニット】４が一体の直結状態になって、
入力軸２０の回転はそのまま出力軸２２に伝達される。

そして４速すなわち最高速段では、フォワードクラッチ
Ｃ８、ダイレクトクラッチＣ２及びセカンドブレーキＢ
２が保合状態に保持されるとともに、オーバドライブダ
イレクトクラッチｃ０が解放され、かつオーバドライブ
ブレーキＢ０が係合するように切り変え制御される。ま
た他のブレーキは解放状態に保持制御される。

この状態では、サンギア１９の回転がオーバドライブブ
レーキＢ０により阻止され、しがもワンウェイクラッチ
Ｆ、がキャリアＩ８の回転を許容するように作用するの
で、キャリア１８の回転はプラネタリビニオン■７を介
して増速されてリングギア２１及び入力軸２０に伝達さ
れ、これらリングギア２１及び入力軸２０はオーバドラ
イブ状態となる。一方、主変速ユニット１６は直結状態
に保持されているので、この入力軸２０のオーバドライ
ブ回転は出力軸２２にそのまま伝達され、出力軸２２も
オーバドライブ状態となる。

一方、ダウンシフト時は、４速−３速の場合、オーバド
ライブダイレクトクラッチＣ，が係合するとともにオー
バドライブブレーキＢ０が解放され、また３速−２ｉ！
の場合、ダイレクトクラッチＣ２が解放され、２速−１
連の場合、セカンドブレーキＢ、が解放される。

なお、Ｄレンジ走行をしていて、運転者がマニ工アルハ
ルブによって２速にシフトダウンする場合に、セカンド
コーストブレーキＢ１の保合を早めてシフトダウン時に
惰行しないようにすることにより、運転者に与える空走
ｊδをなくすようにしている。

次に、２ｎｄレンジに設定された場合の作動を説明する
。この２ｎｄレンジの場合、１速及び３速においては上
記Ｄレンジの場合と同様である。したがって、１速及び
３速についての説明は省略する。

２速時には、フォワードクラッチＣＩ、オーバドライブ
ダイレクトクラッチＣ０及びセカンドブレーキＢ、に加
えて、セカンドコーストブレーキＢ、が係合するように
制御される。この状態では、ブレーキＢ１が作動してい
るので、主変速ユニット１６のサンギア２５ａ、２５ｂ
がロックし、エンジンブレーキが作動するようになる。

なお、２ｎｄレンジ走行をしていて１速から２速にシフ
トアップする場合において、セカンドコーストブレーキ
Ｂ、の係合を遅らせてセカンドブレーキＢ２とセカンド
コーストブレーキＢ　、とが同時に係合しないようにす
ることにより、シフト・アンプ時における運転者に与え
られるショックを小さくするようにしている。

次に１５レンジに設定された場合について説明する。

このＬレンジにおける２速は、前述した２レンジにおけ
る２速時と同様である。したがっ°Ｃ１この２速につい
ての説明は省略する。

１速時にはフォワードクラッチｃ０、オーバドライブダ
イレクトクラッチＣ０に加えて、１ｓｔ　＆Ｒｅｖブレ
ーキＢ３が係合するように制御される。

これにより、リアプラネタリギアユニット１５のキャリ
ア２８がロックされ、エンジンブレーキが作動するよう
になる。

次に、Ｒレンジに設定された場合について説明する。

オーバドライブダイレクトクラッチＣ０、ダイレクトク
ラッチＣｚ及びブレーキＢ、が係合され、他のクラッチ
及びブレーキは解放状態に制御される。したがって、オ
ーバドライブプラネタリギアユニット１３は直結状態と
なり、入力軸１２の回転は入力軸２０にそのまま伝達さ
れる。主変速ユニット１６において、入力軸２０の回転
がダイレクトクラフチＣ２により直接サンギア２５ａ、
２５ｂに伝達される。そしてブレーキＢ、によりリアキ
ャリア２８の回転がロックされているので、サンギア２
５ａ、２５ｂの回転はプラネタリピニオン２７を介して
リングギア２９に逆回転として伝達され、出力軸２２が
逆転する。

ところで、車速か所定速度、例えば９ｋｍ／ｈ以上にあ
るときには、マニュアルバルブをＲレンジにＮ作しても
、ダイレクトクラッチＣ２が係合されないようになって
いる。これにより、所定速度以上での走行中においては
、出力軸２２が逆回転状態とはならないようにしている
。

【図面の簡単な説明】

７ｆ、１図は本発明の自動変速機におけるＴＩｌ、擦保
合装置の１実施例を示す断面図、第２図は本発明を適用
した自動変速機の全体断面図、第３図はその概略構成図
、第４図は各レンジにおけるクラッチ、ブレーキ、ワン
ウェイクラッチの作動状態を示す図、第５図は従来の自
動変速機における摩擦係合装置を示す断面図である。 ３・・・遊星歯車変速機構、２０・・・入力軸、２２・
−・出力軸、５１・・・シリンダ、５２・・・ハブ、５
３・・・摩擦係合部材（多板クラッチ）、５５・・・ピ
ストン、５６・・・リテーナ、５６ａ・・・フランジ部
、５７・・・スプリング、６０．６１・・・油路、Ｃ１
・・・フォワードクラッチ。 出　願　人　アイシン・エイ・ダブり二株式会社（外１
名） 代理人弁理士　　白　井　博　樹（外５名）第１図 第４図 スＩリンク 第５図 手 般り 主車 正　書（方式） ％式％ 発明の名称 自動変速機における摩擦係合装置 ３゜ ４゜ 補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　愛知県安城市藤井町高根１０番地名　称　アイ
シン・エイ・ダブリュ株式会社代表者丸木三千男 （外１名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）遊星歯車変速機構の入力軸および出力軸と、該入
   力軸に連結されるシリンダと、前記出力軸に回転自在に
   支持されハブと、前記シリンダとハブとの間に配設され
   る摩擦係合部材と、シリンダ内に設けられるピストンと
   、入力軸に固定されるリテーナと、該リテーナと前記ピ
   ストンの間に取付けられるスプリングと、前記入力軸お
   よび出力軸に形成される油路とを有し、前記リテーナの
   外周にスプリングと反対方向に屈曲するフランジ部を形
   成したことを特徴とする自動変速機における摩擦係合装
   置。
2. （２）前記摩擦係合装置が前進時に係合されるフォワー
   ドクラッチであることを特徴とする請求項１記載の自動
   変速機における摩擦係合装置。