JPH0424577B2

JPH0424577B2 -

Info

Publication number: JPH0424577B2
Application number: JP59167366A
Authority: JP
Inventors: Takemasu Kano; Koji Sumya; Yutaka Taga; Kazuaki Watanabe
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1984-08-09
Filing date: 1984-08-09
Publication date: 1992-04-27
Also published as: JPS6145116A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は車両用自動変速機に使用される多板式
摩擦係合装置に関するものである。（従来の技術）従来、自動車用の自動変速機には、自動変速機
のギア段の切換えを行う際に各種シヤフト、ギヤ
等の間の係脱を行うため、多板クラツチ又はブレ
ーキ等の多板式摩擦係合装置が設けられている。
例えば、フオワードクラツチはインプツトシヤフ
トとフロントリングギヤを接続するために、ダイ
レクトクラツチはインプツトシヤフトとリアサン
ギヤを接続するために使用され、またセカンドコ
ーストブレーキはフロントギヤ及びリアサンギヤ
をロツクするため、セカンドブレーキはフロント
ギヤ及びリアサンギヤの左回転をロツクするた
め、フアースト＆リバーサルブレーキはリアプラ
ネタリキヤリアをロツクするために使用される。前記多板式摩擦係合装置は、複数枚の摩擦板を
積層して形成されており、各摩擦板間の摩擦を利
用して係脱させ、上記各部材間の接続又は解放を
行うことができる。また、該多板式摩擦係合装置には、少なくとも
一方が回転部材である外側筒状部材と内側筒状部
材が同軸的に配設されており、これらにスプライ
ン嵌合された多数の円環状摩擦板を交互に又は所
望の順序で設けて、該円環状摩擦板の側方に油圧
サーボなどの流体圧アクチユエータを取り付けて
係合及び解放が行われる。上記円環状摩擦板には主に冷却の目的で潤滑油
が供給され、内側筒状部材に穴が形成されている
が、所定の潤滑油の油量を確保するために上記穴
を数多く配設すると、加工性が悪く作業コストが
高くなつてしまう。また、反対に穴の径を大きくして潤滑油の量を
増加させようとすると、ドリル加工する際にドリ
ルが内側筒状部材に形成されたスプライン条の段
差部分に引つ掛かり、バリを生じたり、ドリル折
れを発生させたりする。したがつて、上記内側筒状部材に上記穴を形成
するため、通常筒状部材のスプラインは周期的に
スプライン条を無くして欠条とし巾広のスプライ
ン溝を形成している。一方、摩擦板の該欠条部に
対応する部分を欠歯として巾広の歯間を形成し、
潤滑油の通りを良くしている。すなわち、歯幅及び溝巾の大きい巾広部が対称
的に形成される。そして、摩擦板の巾広歯間の歯
面には内側筒状部材のスプライン条の一方の条面
のみが当接して、該当接面を介してトルクが伝達
され、他方の条面は離れた状態となる。巾広部以
外の歯及びスプライン条は周方向に緊密に噛合す
る。（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記構成の多板式摩擦係合装置
においては、スプライン条の条巾及び摩擦板の歯
巾は全て同巾であり、内側筒状部材と摩擦板は相
対的に自由な位置で組み合わせることができるた
め、組付け角度を誤る誤組付けが生じ易い。また、摩擦係合装置が係合する際に、上記巾広
部において伝達されるトルクの不均一が生じ、そ
の時該巾広部のスプライン条又は摩擦板の歯に大
きい外力が加わることがある。本発明は、上記従来の多板式摩擦係合装置の問
題点を解決して、上記摩擦板を内側筒状部材にス
プライン嵌合させる際の誤組付けが確実に防止で
きるとともに、上記伝動時又はすべり時において
生じ易い伝動力の周方向分布の不均一を防止する
ことができ、耐久性に優れた多板式摩擦係合装置
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、本発明の多板式摩擦係合装置にお
いては、外周にスプラインが形成された内側筒状
部材と、該内側筒状部材にスプライン嵌合され、
内周に歯を形成し摩擦板と摩擦係合する円環状の
摩擦板とで多板式摩擦係合装置が構成され、前記
内側筒状部材のスプラインは周期的に欠条されて
巾広スプライン溝を形成しており、該巾広スプラ
イン溝部分に径方向に潤滑油噴出穴が形成され
る。一方、内側筒状部材とスプライン嵌合する前記
摩擦板は前記巾広スプライン溝に対応した位置が
欠歯されて巾広歯間を形成される。そして、該巾広歯間内に配設されるスプライン
条又は歯の少なくとも一つを巾広としている。また、前記巾広スプライン条は、条面が前記巾
広歯間の面とトルク伝達時に当接するか、又は巾
広歯は、歯面が前記巾広スプライン溝の面と当接
するようにしてある。さらに、巾広歯間及びそれに対応するスプライ
ン条を半径方向に大きくすることができる。（作用及び発明の効果）本発明によれば、上記のように内側筒状部材の
スプラインは周期的に欠条されて巾広スプライン
溝を形成しており、該巾広スプライン溝部分に径
方向に潤滑油噴出穴が形成され、一方、内側筒状
部材とスプライン嵌合する摩擦板は前記巾広スプ
ライン溝に対応した位置が欠歯されて巾広歯間が
形成され、該巾広歯間内に配設されるスプライン
条又は歯の少なくとも一つを巾広としているの
で、前記内側筒状部材と摩擦板を組み合わせる場
合にこの巾広スプライン条又は巾広歯が位置決め
手段となり、誤組付けを防止することができる。また、巾広歯間及びそれに対応するスプライン
条を半径方向に大きくすることにより、位置決め
を一層容易に行うことできる。そして、摩擦係合装置が係合又は解放するすべ
り伝動時において、上記巾広スプライン条又は巾
広歯がトルクの伝達に寄与するため、伝達される
トルクに不均一が生じることがなく、その時巾広
スプライン条又は巾広歯に大きい外力が加わるこ
とがなくなる。（実施例）以下、本発明の実施例について図面を参照しな
がら詳細に説明する。第４図は本発明の車両用自動変速機のギヤトレ
ンを示す骨格図、第５図は車両用自動変速機の断
面図である。図において、自動変速機は流体伝動装置２００
と、トランスミツシヨン３００と、油圧制御装置
４００とから構成される。該トランスミツシヨン３００は、第１プラネタ
リギヤセツトp₁、油圧サーボにより作動される１
つの多板クラツチC₀、一つの多板ブレーキB₀、
及び一つのワンウエイクラツチF₀を備えるオー
バドライブ遊星歯車変速装置１０と、第２プラネ
タリギヤセツトp₂、第３プラネタリギヤセツト
p₃、油圧サーボにより作動される二つの多板クラ
ツチC₁，C₂、一つのベルトブレーキB₁、二つの
多板ブレーキB₂，B₃、及び二つのワンウエイク
ラツチF₁，F₂を備える前進３段、後進１段のア
ンダードライブ遊星歯車変速装置４０から構成さ
れる。自動変速機のケースは、トルクコンバータ２０
０を収容するトルクコンバータハウジング１２
０、オーバドライブ遊星歯車変速装置１０とアン
ダードライブ遊星歯車変速装置４０を直列的に収
容するトランスミツシヨンケース１３０、自動変
速機１００の後側を蓋するエクステンシヨンハウ
ジング１４０からなり、これらトルクコンバータ
ハウジング１２０と、トランスミツシヨンケース
１３０と、エクステンシヨンハウジング１４０は
それぞれ同軸心を有し、多数のボルトで締結され
ている。トルクコンバータ２００は、上記トルクコンバ
ータハウジング１２０の前方（エンジン側）が開
いたトルクコンバータ室１２１に収容され、エン
ジンの出力軸に連結したフロントカバー１１１、
該フロントカバー１１１に外周で溶接された円環
板状のリアカバー１１２、該リアカバー１１２の
内周壁面の内壁に周設されたポンプインペラ２０
５、該ポンプインペラ２０５に対向して配設され
たタービンランナ２０６、該タービンランナ２０
６を保持しているタービンシエル２０７、ワンウ
エイクラツチ２０２を介して固定軸２０３に支持
されるステータ２０１及び上記フロントカバー１
１１とタービンシエル２０７との間を直結する直
結クラツチ（ロツクアツプクラツチ）１１３を備
えている。上記トルクコンバータ室１２１とその後方に連
続する上記トランスミツシヨンケース１３０の筒
状の変速装置室１３２間には、内部に歯車式オイ
ルポンプ１５０が設けられるとともに、中心部に
前向きに突出する筒状部１５２を有する環状オイ
ルポンプボデイ１５１がトランスミツシヨンケー
ス１３０の前側端面に嵌合されるとともに締結さ
れる。また、上記オイルポンプボデイ１５１の後側に
は、上記筒状部１５２と同軸で後向きに突出する
筒状のフロントサポート１５３を有するオイルポ
ンプカバー１５４が締着されている。上記オイル
ポンプボデイ１５１とオイルポンプカバー１５４
はオイルポンプハウジング１５５を形成し、上記
トルクコンバータ室１２１と変速装置室１３２の
隔壁となるとともに、トランスミツシヨンケース
の前部支壁となつている。上記トランスミツシヨンケース１３０の変速装
置室１３２の中間にはオーバドライブ機構室１３
３とアンダードライブ機構室１３４を区画すると
ともに後向きに突出する筒状のセンタサポート１
５８を有する中間支壁１５９が別体で鋳造され嵌
着して設けられている。さらに、トランスミツシヨンケース１３０の後
部には前向きに突出する筒状のリアサポート１５
６を有する後部支壁１５７がトランスミツシヨン
ケース１３０と一体鋳造されて設けられている。上記オイルポンプハウジング（前部支壁又は隔
壁）１５５と後部支壁１５７間が上記トランスミ
ツシヨン３００を収納する変速装置室１３２とな
り、後部支壁１５７とエクステンシヨンハウジン
グ１４０間が変速装置の出力軸室１４１を形成し
ていて、該出力軸室１４１内には電子制御式セン
サロータ１４３、スピードメータドライブギヤ１
４４が出力軸に固着して設けられ、また、後端部
には上記フロントサポート１５３と同軸に（図示
しない）プロペラシヤフトが連結されてスリーブ
ヨークが挿通され、ブツシユ（軸受け）ｍ１によ
り回転自在に支持される。上記フロントサポート１５３の内側にはトルク
コンバータ２００のステータ２０１を支持する上
記ワンウエイクラツチ２０２の固定軸２０３が嵌
着され、該固定軸２０３の内側にトルクコンバー
タ２００の出力軸であるトランスミツシヨンの入
力軸１１が前後２つのブツシユｍ２及びｍ３を介
して回転自在に支持されている。該入力軸１１は後端部１２が大径であり、該後
端部１２はフロントサポート１５３の後方に突出
したフランジ部１２ａを有する。該後端部１２の
軸心には後向きの中心穴１３が形成されている。
上記入力軸１１の後方には、入力軸１１に同軸で
直列的に配設された中間伝動軸１４が回転自在に
設けられている。該中間伝動軸１４は、その先端が上記中心穴１
３内に差し込まれて該中心穴１３の内周壁とブツ
シユｍ４を介して回転自在に支持され、中間はロ
ーラベアリングを介して上記中間支壁１５９のセ
ンタサポート１５８に回転自在に支持される。ま
た、その後端部１５は大径であり、軸心に後向き
の中心穴１６が形成されている。中間伝動軸１４
の後方には該中間伝動軸１４と同軸で直列的に配
設された出力軸３が回転自在に設けられている。出力軸３は入力側端である先端部３Ａが上記中
間伝動軸１４の中心穴１６内に差し込まれ、該中
心穴１６の内周壁にブツシユｍ６を介して回転自
在に支持される。そして、該中間伝動軸１４がロ
ーラベアリングを介して上記中間支壁１５９のセ
ンタサポート１５８に回転自在に支持されること
により、トランスミツシヨンケース１３０に回転
自在に支持されている。出力軸３の中間部３Ｂの外周においては、第３
プラネタリギヤセツトp₃のリングギヤR₂の外周
に形成されたパーキングギヤ８５と噛合するとと
もに、中心部には後方に突出した筒状の軸支部で
あるスリーブ状ボス部４Ｂを有するパーキングギ
ヤフランジ４とスプライン嵌合し、該スリーブ状
ボス部４Ｂがブツシユｍ２を介して上記リアサポ
ート１５６に回転自在に支持されることによりト
ランスミツシヨンケース１３０の後部支壁１５７
に回転自在に支持されている。出力側部である後端部３Ｃは上記スリーブヨー
クとスプライン嵌合しており、該スリーブヨーク
が上記ブツシユｍ１を介してエクステンシヨンハ
ウジング１４０の後端に回転自在に支持される。また、オードドライブ機構室１３３において、
上記入力軸１１の後側には第１プラネタリギヤセ
ツトp₁が設けられ、そのリングギヤR₀は中間伝
動軸１４にフランジ板２２を介して結合される。
プラネタリギヤセツトp₀は入力軸１１のフランジ
部１２ａと結合され、サンギヤS₀はインナレース
軸２３に形成されている。上記第１プラネタリギヤセツトp₁の前側には、
後方に開口する第１油圧サーボドラム２４がイン
ナレース軸２３に固着され、その外周壁とインナ
レース軸２３の間に環状ピストン２５が嵌め込ま
れてクラツチC₀の油圧サーボＣ−０を形成する
とともにインナレース軸２３側にリターンスプリ
ング２６、外周壁の内側にクラツチC₀が装着さ
れ、該クラツチC₀を介してキヤリアP₀と連結さ
れている。第１油圧サーボドラム２４の内周にイ
ンナレース軸２３をインナレースとするワンウエ
イクラツチF₀が設けられ、その外周にアウタレ
ース２７とトランスミツシヨンケース１３０の間
にクラツチC₀及びブレーキB₀が設けられる。更
に、その後側の中間支壁１５９の外筒部３１には
前側にピストン２９が嵌め込まれ、ブレーキB₀
の油圧サーボＢ−０を形成し、外筒部３１の先端
にリターンスプリング３２が取り付けられてい
る。一方、アンダードライブ機構室１３４内の前方
部には、第２油圧サーボドラム４１がセンタサポ
ート１５８に回転自在に外嵌され、後方に開口す
る。そして、その内外周壁間に環状ピストン４２
が嵌め込まれてクラツチC₂の油圧サーボＣ−２
を形成するとともに内周壁側にリターンスプリン
グ４４、外周壁の内側にクラツチC₂が装着され
る。上記第２油圧サーボドラム４１の後側には、第
３油圧サーボドラム４６が中間伝動軸１４の後端
部１５に固着され、後方に開口する。該第３油圧
サーボドラム４６の前方には外周にスプラインが
形成された筒状部材、すなわち環状クラツチハブ
３５が溶接されている。上記第３油圧サーボドラム４６には環状ピスト
ン４７が嵌め込まれてクラツチC₁の油圧サーボ
Ｃ−１を形成するとともに内周側にリターンスプ
リング４９、さらに内周に歯が形成され円環状摩
擦板を用いたクラツチC₂が環状クラツチハブ３
５の外側に装着され、該クラツチC₂を介して第
２、第３油圧サーボドラム４１，４６が係脱自在
に連結されている。そして、第３油圧サーボドラム４６の後側に
は、第２プラネタリギヤセツトp₂が設けられ、そ
のリングギヤR₁は外周にスプラインが形成され
た筒状部材すなわち環状クラツチハブ４８及びク
ラツチC₁を介して第３油圧サーボドラム４６に
連結されている。また、キヤリアP₁は上記出力
軸３の先端部３Ａにスプライン嵌合し、サンギヤ
S₁はサンギヤ軸４５に一体的に形成されている。また、第２及び第３油圧サーボドラム４１，４
６及び第２プラネタリギヤセツトp₂を最小空間で
カバーするように形成され、中間に噛み合い部６
０Ａを有する連結ドラム６０がその先端で第２油
圧サーボドラム４１の外周に固着される。また、
後端は、第２プラネタリギヤセツトp₂の後側でサ
ンギヤ軸４５に連結され、外周側にベルトブレー
キB₁が設けられている。ブレーキB₂の後側のトランスミツシヨンケー
ス１３０内側に形成されたスプライン７５には、
前方からブレーキB₂のブレーキデイスクb₂、ブ
レーキB₂のブレーキデイスクb₃がスプライン嵌
合され、その後側の後部支壁１５７のリアサポー
ト１５６外周側とトランスミツシヨンケース１３
０間の環状穴にダブルピストン７７が嵌め込まれ
てブレーキB₃の油圧サーボＢ−３を形成し、ま
た該油圧サーボＢ−３のリターンスプリング７９
はリアサポート１５６の先端に装着されたフラン
ジ板２により支持されている。上記ブレーキB₂の内側には、サンギヤ軸４５
をインナレースとするワンウエイクラツチF₁が
設けられ、そのアウタレース３９がブレーキB₂
と接続される。上記ワンウエイクラツチF₁の後
側に、リターン付勢手段９０及びインナレース８
３を第４油圧サーボドラム７２と外側内径におい
てスプライン嵌合したワンウエイクラツチF₂が
装着されている。第３プラネタリギヤセツトp₃は、サンギヤS₂が
サンギヤ軸４５と一体に形成され、キヤリアP₂
が前側のワンウエイクラツチF₂のアウタレース
８６に連結されるとともにブレーキB₃と連結さ
れ、外周にパーキングギヤ８５を周設したリング
ギヤR₂が出力軸３の中間部３Ｂに連結されてい
る。上記パーキングギヤ８５は自動変速機のシフ
トレバーをパーキングＰ位置に選択したとき、パ
ーキング爪８４がパーキングギヤ８５に噛み合
い、出力軸３を固定する。次に、多板式摩擦係合装置の係合部について説
明する。第１図は本発明の実施例を示す多板式摩擦係合
装置の要部を示す図、第２図は本発明の第二の実
施例を示す多板式摩擦係合装置の要部を示す図、
第３図は本発明の第三の実施例を示す多板式摩擦
係合装置の要部を示す図である。上記クラツチC₂のクラツチハブ３５（第４図）
すなわち内側筒状部材１は外周にスプライン１Ｂ
が形成され、これに環状の摩擦板２がスプライン
嵌合される。そのため、該摩擦板２の内周に歯２
Ｂが形成される。また、クラツチC₁のクラツチハブ４８（第４
図）すなわち内側筒状部材１も同様に外周にスプ
ライン１Ｂが形成され、これに環状の摩擦板２が
スプライン嵌合され、摩擦板２の内周に歯２Ｂが
形成される。そして、上記内側筒状部材１の外周に形成され
たスプライン１Ｂに等間隔で欠条部が設けられ、
巾広スプライン溝１Ａが形成される。この巾広ス
プライン溝１Ａ内に径方向に潤滑油噴射孔が形成
される。一方、クラツチハブ４８とスプライン嵌
合される摩擦板２にも上記欠条部に対応する部分
が欠歯にされ、巾広歯間２Ａが等間隔で設けら
れ、巾広部が形成される。そして、上記巾広部のすくなくとも一つのスプ
ライン条１Ｃを周方向に巾広としている。スプラ
イン条１Ｃを巾広にすることにより、巾広の歯間
２Ａに巾広スプライン条１Ｃが対応して嵌合する
ため、内側筒状部材１と摩擦板２の位置決めを容
易に行うことができる。なお、スプライン条１Ｃの代わりに摩擦板２の
歯２Ｂの一つを巾広としてもよい。そして、上記巾広スプライン条１Ｃの条面は多
板式摩擦係合装置のトルク伝達時において巾広歯
間２Ａの面と当接して、トルク伝達に寄与するよ
うに形成される。すなわち、第１図において矢印
方向に摩擦板２が駆動させられると巾広スプライ
ン条１Ｃの条面は巾広歯間２Ａの面に当接する。第２図のように内側筒状部材１が矢印方向に駆
動させられるときも、同様にスプライン条１Ｃの
条面は巾広歯間２Ａの面に当接する。第１図及び第２図においては、内側筒状部材１
と摩擦板２の位置決めを容易にするため、巾広の
スプライン条１Ｃを形成しているが、この代わり
に第３図に示すようにスプライン条１Ｄを半径方
向に高くし、それに対応する巾広歯間２Ａを半径
方向に深くしてもよい。トランスミツシヨン３００は、車速、スロツト
ル開度など車両の走行条件に応じてトランスミツ
シヨンケース１３０の下部にボルト４０２により
締結されたオイルパン４０１に内蔵されたバブル
ボデイ４０３内の油圧制御装置４００から各摩擦
係合装置の油圧サーボに選択的に出力する油圧に
より各クラツチ及びブレーキの係合又は解放が行
われ、前進４段の変速又は後進１段の変速を行う
ようになつている。各クラツチ、ワンウエイクラ
ツチの作動と達成される変速段（RANGE）の一
例を第１表に示す。

【表】第１表において、クラツチ及びブレーキ欄の〇
は対応するクラツチ、ブレーキが係合しているこ
とを、×はそれらが解放していることを示す。また、ワンウエイクラツチ欄の△は対応するワ
ンウエイクラツチがエンジンドライブ状態におい
てのみ係合し、エンジンブレーキ状態においては
係合しないことを示す。〇は対応するワンウエイ
クラツチエンジンドライブ状態において係合して
いるが、その係合はこれと並列に組み込まれたク
ラツチあるいはブレーキによつて動力の伝達が保
証されていることから必ずしも必要とされないこ
と（ロツク）を示す。さらにワンウエイクラツチ
欄の×は対応するワンウエイクラツチがフリーで
あることを示す。上記実施例においては外周にスプラインを形成
した内側筒状部材と摩擦板との組み合わせについ
て述べたが、内周にスプラインを形成した外側筒
条部材と摩擦板との組み合わせにも適用すること
ができる。なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可
能であり、これらを本発明の範囲から排除するも
のではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す多板式摩擦係合
装置の要部を示す図、第２図は本発明の第二の実
施例を示す多板式摩擦係合装置の要部を示す図、
第３図は本発明の第三の実施例を示す多板式摩擦
係合装置の要部を示す図、第４図は本発明の車両
用自動変速機のギヤトレンを示す骨格図、第５図
は車両用自動変速機の断面図である。１……内側筒状部材、１Ａ……巾広スプライン
溝、１Ｂ……スプライン、１Ｃ……巾広スプライ
ン条、１Ｄ……半径方向に大きいスプライン条、
２……摩擦板、２Ａ……巾広歯間、２Ｂ……歯。

Claims

【特許請求の範囲】１外周にスプラインが形成された内側筒状部材
と、該内側筒状部材にスプライン嵌合され、内周
に歯を形成し摩擦板と摩擦係合する円環状の摩擦
板を有する多板式摩擦係合装置において、前記内
側筒状部材のスプラインは周期的に欠条されて巾
広のスプライン溝を形成しており、該巾広スプラ
イン溝部分に径方向に潤滑油噴出穴が形成され、
一方、内側筒状部材とスプライン嵌合する前記摩
擦板は前記巾広スプライン溝に対応した位置が欠
歯されて巾広歯間を形成し、該巾広歯間内に配設
されるスプライン条の少なくとも一つを巾広とす
るとともに、該巾広スプライン条は、トルク伝達
時に条面が前記巾広歯間の面と当接するよう形成
されたことを特徴とする多板式摩擦係合装置。２前記巾広歯間及びそれに対応するスプライン
条を半径方向に大きくした特許請求の範囲第１項
記載の多板式摩擦係合装置。３外周にスプラインが形成された内側筒状部材
と、該内側筒状部材にスプライン嵌合され、内周
に歯を形成し摩擦板と摩擦係合する円環状の摩擦
板を有する多板式摩擦係合装置において、前記内
側筒状部材のスプラインは周期的に欠条されて巾
広のスプライン溝を形成しており、該巾広スプラ
イン溝部分に径方向に潤滑油噴出穴が形成され、
一方、内側筒状部材とスプライン嵌合する前記摩
擦板は前記巾広スプライン溝に対応した位置が欠
歯されて巾広歯間を形成し、前記巾広スプライン
溝に対応する歯の少なくとも一つを巾広とすると
ともに、該巾広歯は、歯面が前記巾広スプライン
溝の面とトルク伝達時に当接するよう形成された
ことを特徴とする多板式摩擦係合装置。