JPH064121Y2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動変速機に関し、更に詳細にはトルクコン
バータ付き自動変速機に関する。

（従来技術） 現在一般に使用されている自動変速機は、トルクコンバ
ータと遊星歯車機構等の歯車機構を有する多段歯車式変
速機構とを組合せて構成されている。このような自動変
速機の変速制御には、通常油圧機構が用いられ、機械式
または電磁式切換弁により油圧回路を切換え、これによ
って多段歯車式変速機構に付随するブレーキ、クラッチ
等の摩擦要素を適宜作動させてエンジン動力の伝達系を
切換え、所要の変速段を得るようになっている。電磁式
切換弁によって油圧回路を切換える場合には、車両の走
行状態が予め定められた変速線を越えたことを電子装置
により検出し、この装置からの信号によって電子式切換
弁を選択的に作動させ、これによって油圧回路を切換え
て変速するのが普通である。

上記変速線は、エンジン負荷特性と駆動系の回転数（車
速、タービン回転数等）を制御パラメータとして用いて
定められるもので回転数を検出するための回転センサを
必要とするものであるが、例えば実開昭51-107583号に
おいては、ミッション軸に、周囲に凹凸を備えた歯車を
嵌合させて、該歯車の回転を電磁式センサで検出して、
タービン回転数を検知しており、余分な歯車が必要とな
るという欠点がある。

（考案の目的） 本考案は、回転数検出用歯車を別に設けることなく、駆
動系の回転数を検出することができ、部品点数が軽減で
きる自動変速機を提供することを目的とするものであ
る。

本考案に係る自動変速機は、ミッションケースに収容さ
れた遊星歯車機構と、この遊星歯車機構と組み合わされ
たクラッチとを備えた自動変速機であって、前記クラッ
チのクラッチドラムは、クラッチディスクの外周の凹凸
にかみ合うように、この凹凸に対応して凹凸に、しかも
該凹凸がクラッチドラムの外面上に表れるように鉄板を
プレス加工することによって形成されており、そして回
転する前記クラッチドラムの凹凸を検知することによ
り、該クラッチドラムの回転数を検出する電磁式センサ
が、前記クラッチディスク外周の凹凸に対応して形成さ
れた前記クラッチドラムの凹凸に対向して前記ミッショ
ンケースに固定されていることを特徴とする。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本考案の好ましい実施例によ
る自動変速機について説明する。

第１図は、本考案の実施例による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ャフト１３が設けられて
いる。このタービンシャフト１３上には、ラビニヨ型プ
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１６、ロングピニオンギヤ１７、ショー
トピニオンギヤ１８およびリングギヤ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
い側の側方には、第一および第二のクラッチ装置２０、
２１が並列して配置されている。上記第一のクラッチ装
置２０は、第一のワンウエイクラッチ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。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２３は、バンドブレー
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。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、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を介して上記大径
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と並列で上記キャリヤ１４ａとケース１０ａ
とを係脱する第二のワンウエイクラッチ装置２６が配置
されている。上記プラネタリギヤユニット１４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
グギヤ１９に連結されたアウトプットギヤ２８が配置さ
れている。なお、図中符号２９は、タービンシャフト１
３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ップクラッチを示す。

次に第２図を参照して本自動変速機を構成する以上の各
装置の機構について説明する。

第二のクラッチ装置２１ この第二のクラッチ装置２１は、断面形状がほぼコの字
状のクラッチドラム基部２１ａを有するクラッチドラム
２１ｂを備えている。上記クラッチドラム基部２１ａ
は、その内側壁２１ａ₁がその内周面において上記ター
ビンシャフト１３にスプラインSpによって結合されて、
該タービンシャフト１３と共に回転できるようになって
いる。ケース１１の端壁１１ａの内面の中央部には、ス
リーブ１１ｂが突設されており、このスリーブ１１ｂの
先端は図に示すようにして上記クラッチドラム基部２１
ａ内に延びて、該クラッチドラム基部２１ａひいてはク
ラッチドラム２１ｂを回転可能に支持している。上記ク
ラッチドラム基部２１ａの内側壁２１ａ₁の外周面と上
記スリーブ１１ｂの間にはブッシュＢが設けられてお
り、このブッシュＢによってクラッチドラム２１ｂの回
転中のセンタリングが行なわれるようになっている。

上記クラッチドラム２１ｂの内方には、クラッチハブ２
１ｃが配されており、このクラッチハブ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２１
ｂ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の内壁の輪郭に応じた形状
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、あるいは解除して、第二のク
ラッチ装置２１の係合、離脱を行なうようになってい
る。

上記ケース１１の端壁１１ａおよびスリーブ１１ｂ内に
は、上記ポンプＰから作動油が供給される作動油通路１
１ｃが形成されている。この作動油通路１１ｃは、スリ
ーブ１１ｂの外周面に形成された開口１１ｄ、１１ｅ、
１１ｆにおいて開口している。スリーブ１１ｂの外周面
の開口１１ｄ、１１ｅ、１１ｆの両側には、それぞれの
開口あるいは通路間を密封状態でセパレートするため、
リング溝１１ｇが形成され、この溝１１ｇ内にシールリ
ング１１ｈが嵌合されている。このシールリング１１ｂ
は、図に示されているようにスプラインSp、ブッシュＢ
とともに半径方向に順次配列されている。上記クラッチ
ドラム基部２１ａの外側壁２１ａ₂には、上記開口１１
ｅを介して上記作動油室２１ｇを上記作動油通路１１ｃ
に連通する作動油通路２１ｈが形成されている。

なお、図から明瞭なように、クラッチハブ２１ｃの支持
部２１ｄの基部は、第一ワンウエイクラッチ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
０ｂを兼ている。クラッチドラム２０ａの内方には、ク
ラッチハブ２０ｃが配されており、このクラッチハブ２
０ｃは、基部が上記ワンウエイクラッチ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２０
ｃは、それぞれ交互に配されたクラッチディスク２１ｅ
を支持している。支持部２０ｂの内部には、ピストン２
０ｆが嵌合されており、このピストン２０ｆと支持部２
０ｂ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、第一のクラッチ装置２０の係合、離脱を行なうよ
うになっている。上記クラッチドラム基部２１ａの外側
壁２１ａ₂には、上記スリーブ１１ｂに形成された開口
１１ｄを介して上記作動油室２０ｇを上記作動油通路１
１ｃに連通する作動油通路２０ｉが形成されている。な
お、図中符号２０ｈは、第１および第２のクラッチ装置
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。

第三のクラッチ装置２４ この第三のクラッチ装置２４は、上記支持部２１ａと一
体であってほぼ逆Ｌ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２４ａを備えている。この
クラッチドラム２４ｂ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２
４ｃは、第一のブレーキ装置２３のブレーキドラム２３
ａの延長部で形成されている。クラッチドラム２４ｂお
よびクラッチハブ２４ｃは、それぞれ交互に配設された
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って、上記クラッチディスク２４
ｄを押圧し、あるいは解除して、第三のクラッチ装置２
０の係合、離脱を行なうようになっている。上記作動油
室２４ｆを上記スリーブ１１ｂに形成した開口１１ｆを
介して作動油通路１１ｃに連通するため、上記クラッチ
ドラム基部２１ａの外側壁２１ａ₂には作動油通路２４
ｈが、またクラッチドラム２１ｂと支持部２４ａの間に
は作動油通路２４ｉが、それぞれ形成されている。

この第三のクラッチ装置２４は、更にピストン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
ペースを必要としないからでうる。

第四のクラッチ装置２７ 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を備えている。このクラッチドラム２７ｂの内方に
は、クラッチハブ２７ｃが配されており、このクラッチ
ハブ２７ｃは、プラネタリギヤユニット１４のキャリヤ
１４ａに支持されている。上記クラッチドラム２７ｂお
よびクラッチハブ２７ｃは、それぞれ交互に配置された
ブレーキディスク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２７ｆが形成されており、この作動油室２
７ｆ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２７ｄを押圧し、あるいは解除して、第
四のクラッチ装置２７の係合、離脱を行なうようになっ
ている。この第四のクラッチも、上記、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２３
ｃ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。

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。

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を下表に示す。

ここで、以下第一および第二のワンウエイクラッチ２２
および２６の作用について説明する。

第二のワンウエイクラッチ２６ このワンウエイクラッチ２６は、１速時のキャリヤ１４
ａ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速時にはキャリヤ１４ａ
の逆転が防止され、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がバンドブレ
ーキであるとすると、まずキャリヤ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、一時的にニュ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
ンウエイクラッチを使用した場合は、このワンウエイク
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１４ａ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ー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と同心スピー
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ッチ２２ このワンウエイクラッチ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
ッチのみを用いる場合は一時的にニュートラル状態が必
要であるが、ワンウエ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
が増速になるため、タイムラブがなく、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１
５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、ワンウエイクラッ
チを用いれば、入力回転と小径サンギヤ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。

クラッチドラム２４ｂの回転数の検出機構 このクラッチドラム２４ｂは、鉄板をプレス加工によっ
て形成したものであって、第４図に示されているよう
に、クラッチディスク２４ｄの外周に設けられた爪部２
４ｄａにかみ合うように、この爪部２４ｄａに対応して
溝２４ｂａが形成されている。この溝２４ｂａは、クラ
ッチドラム２４ｂがプレス加工された鉄板製であるた
め、ドラム外部から見た場合は突出部２４ｂｂとして表
われている。一方、上記クラッチドラム２４ｂ等を収容
するミッションケース１１には、上記クラッチドラム２
４ｂに対向して回転数センサ３０が固定されている。こ
の回転数センサ３０は、回転するクラッチドラム２４ｂ
の上記突出部２４ｂｂを検知することにより、クラッチ
ドラム２４ｂの回転数を検出するものであり、従来から
用いられている電磁式のものであってよい。このクラッ
チドラム２４ｂの回転数を検出することにより、トルク
コンバータの出力軸回転数が検出でき、これに基づき変
速機の種々の制御を行なうことができる。

（考案の効果） 以上説明した本考案の変速機においては、駆動系の回転
を検知するために、従来装置のように回転軸に特に歯車
等を設ける必要がないので、部品点数が減少でき組立て
あるいは加工が容易なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例による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図に示した多段変速歯車装置の主要部の
詳細を示す拡大図、 第４図は、本考案の主要部を示す横断面図である。 １…クランク軸、２…トルクコンバータ、１０…多段変
速歯車装置、１１…ケース、１１ｂ…スリーブ、１１
ｄ、１１ｅ、１１ｆ…開口、１２…中央軸、１３…ター
ビンシャフト、１４…プラネタリギヤユニット、１５…
小径サンギヤ、１６…大径サンギヤ、２０…第一のクラ
ッチ装置、２０ａ…クラッチドラム、２０ｃ…クラッチ
ハブ、２０ｅ…クラッチディスク、２０ｆ…ピストン、
２１…第二のクラッチ装置、２１ａ…クラッチドラム基
部、２１ｂ…クラッチドラム、２１ｃ…クラッチハブ、
２１ｅ…クラッチディスク、２１ｆ…ピストン、２２…
ワンウエイクラッチ、２４…第三のクラッチ装置、２４
ｂ…クラッチドラム、２４ｂａ…溝、２４ｂｂ…突出
部、２４ｃ…クラッチハブ、２４ｄ…ブレーキディス
ク、２４ｄａ…爪部、２４ｅ…ピストン、２０ｉ、２１
ｈ、２４ｈ…作動油通路、３０…回転数センサ、Ｂ…ブ
ッシュ、Sp…スプライン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ミッションケースに収容された遊星歯車機
   構と、この遊星歯車機構と組み合わされたクラッチとを
   備えた自動変速機であって、前記クラッチのクラッチド
   ラムは、クラッチディスクの外周の凹凸にかみ合うよう
   に、この凹凸に対応して凹凸に、しかも該凹凸がクラッ
   チドラムの外面上に表れるように鉄板をプレス加工する
   ことによって形成されており、そして回転する前記クラ
   ッチドラムの凹凸を検知することにより、該クラッチド
   ラムの回転数を検出する電磁式センサが、前記クラッチ
   ディスク外周の凹凸に対応して形成された前記クラッチ
   ドラムの凹凸に対向して前記ミッションケースに固定さ
   れていることを特徴とする自動変速機。