JPH0670457B2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動変速機内に配設される多板式、円錐式な
どの摩擦係合装置の潤滑に関する。

［従来の技術］ 従来、車両用変速機には、変速制御を行うためのブレー
キやクラッチ等の摩擦係合装置が設けられている。この
ような摩擦係合装置として、例えば特開昭56-127857号
公報に開示されたクラッチ装置があり、このクラッチ装
置は、シリンダを形成するクラッチドラムと、クラッチ
ドラムに配設された摩擦材と、摩擦材を介して動力を伝
達するクラッチハブと、摩擦材を押圧するピストンとか
ら構成されている。このクラッチ装置においては摩擦材
を潤滑するために、回転軸の中心孔から潤滑油を供給し
て、クラッチハブに設けられた径方向の溝より潤滑油を
摩擦材に供給するようにしている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、ピストンが摩擦材を押圧しクラッチ装置
が係合状態にある時には、潤滑油が摩擦材の間隙を通っ
て流れなくなるので、回転軸の中心から供給した潤滑油
はクラッチハブに設けられた溝から全て径方向外方へ抜
けることはなく、クラッチ装置の径方向内周部と回転軸
との間の空間に潤滑油が溜るとともに、回転により溜っ
た潤滑油は撹拌されてしまう。また同様に、摩擦係合装
置であるブレーキ装置においても、同じ様な問題点を生
じる。

そこで、本発明は上記問題点を解決すべく、クラッチ装
置やブレーキ装置等の摩擦係合装置に配設された摩擦係
合部材を十分に潤滑でき、しかも、摩擦係合部材の係脱
に関わらず潤滑油が摩擦係合装置の内周部に溜まること
なく循環することのできる自動変速機を提供することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 前述の課題を解決するために、本発明は、一方の係合部
と、該一方の係合部の外周側に所定の間隔を置いて配設
された他方の係合部と、これら両係合部の間に配設され
た摩擦係合部材及び該摩擦係合部材を押圧するピストン
を備え前記両係合部を係脱可能に連結制御する摩擦係合
装置と、前記両係合部のいずれか一方が連結された回転
軸と、該回転軸に形成され、前記一方の係合部の内周側
の空間に潤滑油を供給する第１の通路と、前記一方の係
合部に形成され、前記一方の係合部の内周側の空間に供
給された潤滑油を前記摩擦係合部材に供給する第２の通
路と、前記他方の係合部に形成され、前記一方の係合部
の内周側の空間に供給された潤滑油及び前記摩擦係合部
材に供給された潤滑油を排出する第３の通路と、前記ピ
ストンの押圧面に放射状に形成され、前記ピストンの内
周側と外周側とを連通し、前記一方の係合部の内周側の
空間に供給された潤滑油を前記他方の係合部に設けられ
た第３の通路へ流通させる油溝とを備えたことを特徴と
している。

［作用及び発明の効果］ このように構成された本発明の自動変速機によれば、一
方の係合部と、該一方の係合部の外周側に所定の間隔を
置いて配設された他方の係合部と、これら両係合部の間
に配設された摩擦係合部材及び該摩擦係合部材を押圧す
るピストンを備え前記両係合部を係脱可能に連結制御す
る摩擦係合装置と、前記両係合部のいずれか一方が連結
された回転軸と、該回転軸に形成され、前記一方の係合
部の内周側の空間に潤滑油を供給する第１の通路と、前
記一方の係合部に形成され、前記一方の係合部の内周側
の空間に供給された潤滑油を前記摩擦係合部材に供給す
る第２の通路と、前記他方の係合部に形成され、前記一
方の係合部の内周側の空間に供給された潤滑油及び前記
摩擦係合部材に供給された潤滑油を排出する第３の通路
と、前記ピストンの押圧面に放射状に形成され、前記ピ
ストンの内周側と外周側とを連通し、前記一方の係合部
の内周側の空間に供給された潤滑油を前記他方の係合部
に設けられた第３の通路へ流通させる油溝とを備えたの
で、前記回転軸に形成された第１の通路から前記一方の
係合部の内周側の空間に供給された潤滑油は、前記摩擦
係合部材が解放状態の時は、前記一方の係合部に設けら
れた第２の通路を通して前記摩擦係合部材に供給され、
更に前記摩擦係合部材の間隙から前記他方の係合部に設
けられた第３の通路を通して排出される。また、前記摩
擦係合部材が係合状態の時は、前記摩擦係合部材が押圧
されるために、前記一方の係合部の内周側の空間に供給
された潤滑油は、前記摩擦係合部材の間隙を通って流れ
にくくなるが、前記ピストンの押圧面に形成される油溝
から前記他方の係合部に設けられた第３の通路を通して
排出される。

したがって、前記摩擦係合部材の係脱に関わらず潤滑油
が常に安定して流れるようになるので、前記摩擦係合部
材を十分に潤滑できるようになると共に、前記摩擦係合
部材係合時においても前記一方の係合部の内周側の空間
に潤滑油が溜るようなことはなくなり、溜った潤滑油が
回転により撹拌されることもなくなるので油温の上昇を
防止できる。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の要部を示す断面図、第２図はこの実施
例を適用した車両用自動変速機の断面図である。

自動変速機100は、流体式トルクコンバータ200と、変速
機構300と、油圧制御装置400とから構成される。

変速機構300は、第１遊星歯車装置U0、油圧サーボによ
り作動される１つの多板クラッチC0、１つの多板ブレー
キB0、および１つの一方向クラッチF0を備えるオーバー
ドライブ変速装置300Aと、第２遊星歯車装置U1、第３遊
星歯車装置U2、油圧サーボにより作動される２つの多板
クラッチC1、C2、１つのベルトブレーキB1、２つの多板
ブレーキB2、B3、および２つの一方向クラッチF1、F2を
備える前進３段後進１段のアンダードライブ変速装置30
0Bとから構成される。

自動変速機100の変速機ケース110は、トルクコンバータ
200を収容するトルクコンバータハウジング120、オーバ
ードライブ変速装置300Aとアンダードライブ変速装置30
0Bとを収容する各室とを一体に形成してなるトランスミ
ッションケースである固定部材130、自動変速機100の後
側を蓋するエクステンションハウジング140とからな
り、これらトルクコンバータハウジング120と、固定部
材130と、エクステンションハウジング140とはそれぞれ
多数のボルトで締結されている。

トルクコンバータ200は、前方（エンジン側）が開いた
トルクコンバータハウジング120内に収容され、図示し
ないエンジンの駆動を受けて回転するフロントカバー20
1、該フロントカバー201内周に溶接された円環板状のリ
アカバー202、該リアカバー202の内周壁面の内壁に周設
されたポンプインペラ203、該ポンプインペラ203に対向
して配置されたタービンランナ204、該タービンランナ2
04を保持しているタービンシェル205、一方向クラッチ2
06を介し、変速機ケース110に連結された固定軸207に支
持され、入力回転数の低い時トルク容量を増大させるス
テータ208、前記フロントカバー201とタービンシェル20
5との間にフロントカバー201とタービンシェル205を同
一回転とする直結クラッチ（ロックアップクラッチ）20
9を備えている。前記トルクコンバータハウジング120の
後方に連続する筒状の固定部材130とトルクコンバータ
ハウジング120の間には、内部に外歯歯車150aと内歯歯
車150bを備えた内接歯車オイルポンプ150を収容し、内
周で前方に突出する筒状部151を有するオイルポンプボ
ディ152が固定部材130の前部に締結され、リアカバー20
2の内周端部と連結された延長部材210が筒状部151の内
周を介して外歯歯車150aの内周とスプライン嵌合されて
いる。また前記オイルポンプボディ152の後側には、前
記筒状部151と同軸状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
れて前記オイルポンプハウジング152とオイルポンプカ
バー154がトルクコンバータハウジング120と固定部材13
0との隔壁を形成している。また、固定部材130内の中間
にはオーバードライブ変速装置300Aが形成されるオーバ
ードライブ機構室130Aとアンダードライブ変速装置300B
が形成されるアンダードライブ機構室130Bとを隔壁する
後方に突出する筒状のセンターサポート131を有する中
間支壁132が設けられている。固定部材130の後部（図示
右側）には、前方に突出する筒状のリアサポート133を
有する後部支壁134が設けられている。

前記フロントサポート153の内側にはトルクコンバータ2
00のステータ208を支持する一方向クラッチ206の固定軸
207が嵌着され、該固定軸207の内側にトルクコンバータ
200の出力軸である変速機構300の入力軸10が回転自在に
支持されている。該入力軸10は後方端部にフランジ部10
1を有し、後方端部の中心に後向きの穴102が形成されて
いる。前記入力軸10の後方には、入力軸10に直列的に配
された中間伝動軸11が回転自在に装着され、該中間伝動
軸11は、その先端が入力軸10の穴102内に摺接し、中間
伝動軸11の後方端部にフランジ部111を有し、中心に動
力を駆動輪側に伝達する出力軸12の先端が摺接する後向
きの穴112が形成されている。出力軸12は、エクステン
ションハウジング140内で回転数検知用のセンサロータ1
21、スピードメータドライブギア122を固着し、後方端
部は外周に駆動輪側へ動力を伝達するスリーブヨークを
外嵌すべくスプライン溝123が形成され、スリーブヨー
クを介しエクステンションハウジング140により回転自
在に支持されるとともに前方端部が中間伝動軸11の穴11
2内により回転自在に支持されている。

オーバードライブ変速装置300Aは、前記入力軸10の後方
に第１遊星歯車装置U0が設けられ、そのリングギアR0は
中間伝動軸11にフランジ板113を介して結合され、プラ
ネタリキャリアP0は入力軸10のフランジ部101と結合さ
れ、サンギアS0は一方向クラッチF0のインナーレース軸
13により形成されている。第１遊星歯車装置U0の前側に
は、後方に開口する第１油圧サーボドラム14がインナー
レース軸13に固着され、第１油圧サーボドラム14の外周
壁14Aと内周壁14Bの間に環状ピストン15が嵌め込まれて
キャリアP0と第１油圧サーボドラム14の係合および解放
を行うクラッチC0の油圧サーボＣ−０を形成すると共に
インナーレース軸13側に環状ピストン15を油圧サーボＣ
−０側に押圧するリターンスプリング16、外周壁14Aの
内側にクラッチC0が装着され、該クラッチC0を介して第
１油圧サーボドラム14およびインナーレース軸13とキャ
リアP0とが連結されている。第１油圧サーボドラム14の
内周にインナーレース軸13をインナーレースとする一方
向クラッチF0が設けられ、その外周にアウタレース17と
固定部材130の間にクラッチC0およびブレーキB0が設け
られ、ブレーキB0の後方の中間支壁132の前方にブレー
キB0を押圧するピストン18が嵌め込まれピストン18と中
間支壁132の間にはブレーキB0の油圧サーボＢ−０を形
成し、中間支壁132の前方先端内周部135にピストン18を
油圧サーボＢ−０側に押圧するリターンスプリング19が
嵌め込まれている。

アンダードライブ変速装置300Bは、まず前方には後方に
開口する第２油圧サーボドラム20が中間支壁132のセン
ターサポート131の外周に回転自在に外嵌され、その外
周壁20Aと内周壁20Bの間にクラッチC2を押圧する環状ピ
ストン21が嵌め込まれ、環状ピストン21と第２油圧サー
ボドラム20の間にクラッチC2の油圧サーボＣ−２を形成
すると共に内周壁20B側に環状ピストン21を油圧サーボ
Ｃ−２側に押圧するリターンスプリング22、外周壁20A
の内側にクラッチC2が装着されている。前記第２油圧サ
ーボドラム20の後方には、後方に開口すると共に前方に
環状突起23を有する第３油圧サーボドラム24が中間伝動
軸11の後方部のフランジ部111の外周に固着され、中間
伝動軸11の後方端部と第３油圧サーボドラム24の外周壁
24Aとフランジ部111の外周との間にクラッチC1を押圧す
る環状ピストン25が嵌め込まれて環状ピストン25と第３
油圧サーボドラム24の間にクラッチC1の油圧サーボＣ−
１を形成すると共にクラッチC1の内周側に環状ピストン
25を油圧サーボＣ−１側に押圧するリターンスプリング
26、さらに環状突起23の外周にクラッチC2が装着され、
クラッチC2を介して第２、３油圧サーボドラム20、24が
連結されている。該第３油圧サーボドラム24の後方に
は、第２遊星歯車装置U1が設けられ、そのリングギアR1
は該リングギアR1を出力軸12の外周で回転自在に支持す
る回転支持部材27の前方に突設して設けられた環状突起
28およびクラッチC1を介して第３油圧サーボドラム24に
連結され、キャリアP1は前記出力軸12の前側外周にスプ
ライン嵌合し、サンギアS1は出力軸12の外周で回転自在
に設けられ、本発明の回転軸であるサンギア軸29の先端
に一体に形成されている。また、第２、３油圧サーボド
ラム20、24および第２遊星歯車装置U1を最小空間でカバ
ーするよう成型された動力の伝達を受けて回転する連結
ドラムである回転部材30が、その前方先端で第２油圧サ
ーボドラム20の外周に固着され、後端は、第２遊星歯車
装置U1の後方でサンギア軸29に連結され、外周側に回転
部材30の固定および解放を行うベルトブレーキB1が設け
られている。

回転部材30の後方隣部には、ブレーキB2が設けられてい
ると共に、このブレーキB2の後方にブレーキB3が設けら
れている。ブレーキB2は摩擦係合装置３を有する多板式
ブレーキとして形成されている。摩擦係合装置３は、本
発明の他方の係合部である固定部材130の内周に形成さ
れたスプライン136にスプライン嵌合されているブレー
キプレートの外周摩擦係合部材１と、インナレースが前
記サンギヤ軸29である一方向クラッチF1の、本発明の一
方の係合部であるアウタレース35の外周のスプライン
に、前記外周摩擦係合部材１と交互に配設されてスプラ
イン嵌合されたブレーキディスクである内周摩擦係合部
材２と、外、内周摩擦係合部材1,2の後方隣接部に設け
られ、これら内外周摩擦係合部材1,2を係脱する第４油
圧サーボＢ−２とを備えている。そして、この摩擦係合
装置３は２速以上の走行状態で係合し、他の状態では解
放されるようになっている。

サンギア軸29には、アウタレース35の内周側の空間αに
潤滑油を供給するための通路孔29a,29b,29cが径方向に
穿設されており、これらの通路孔29a,29b,29cは、本発
明の第１の通路を構成している。

また、アウタレース35には、該アウタレース35の内周側
の空間αと外周側との間を連通し、アウタレース35の内
周側の空間α内に供給された潤滑油を外、内周摩擦係合
部材1,2に供給するための通路孔35a,35b,35cがそれぞれ
放射方向に穿設されており、これらの通路孔35a,35b,35
cは、本発明の第２の通路を構成している。

更に、固定部材130には、アウタレース35の外周側と、
固定部材130に関してアウタレース35の外周側と反対側
の空間βとの間を連通し、アウタレース35の内周側の空
間α内に供給された潤滑油及び外、内周摩擦係合部材1,
2に供給された潤滑油を排出するための通路孔130aが穿
設されており、この通路孔130aは、本発明の第３の通路
を構成している。

第４油圧サーボＢ−２は、前記固定部材130のスプライ
ン136にスプライン嵌合された、前方側に円環状突起31
を有する第４油圧サーボドラム32と、該第４油圧サーボ
ドラム32の外周壁32Aと円環状突起31との間に形成され
たシリンダ５と、該シリンダ５に嵌合された、前記外、
内周摩擦係合部材1,2を押圧する押圧面７を有する環状
のピストン４と、円環状突起31と内周壁32Bとの間に配
設され、該環状ピストン４を非作動位置に付勢するリタ
ーンスプリング34とを備えている。

環状ピストン４の押圧面７には、該環状ピストン４の内
周側と外周側とを連通する複数の油溝８が放射状に設け
られている。この油溝８により、外、内周摩擦係合部材
1,2が係合状態にある時でも、環状ピストン４の内周側
と外周側とを確実に連通することができるようになって
いる。したがって、これらの油溝８は、外、内周摩擦係
合部材1,2の係脱に関わらず、アウタレース35の内周側
の空間α内に供給された潤滑油を固定部材130に形成さ
れた通路孔130aに流通させるようになる。

このように構成された本実施例においては、出力軸12に
形成された、潤滑油供給通路である軸方向の通路孔12a
を通って流れてくる潤滑油が、出力軸12の径方向の通路
孔12b、サンギヤ軸29の径方向の通路孔29a,29b,29cを通
って一方向クラッチF1へ流れていき、更に潤滑油はアウ
タレース35の内周側の空間α内に流入する。

外、内周摩擦係合部材1,2が解放しているときは、空間
α内に流入した潤滑油が、アウタレース35の通路孔35a,
35b,35cを通って外、内周摩擦係合部材1,2に供給され
る。外、内周摩擦係合部材1,2に供給された潤滑油は、
外、内周摩擦係合部材1,2の間の間隙及び環状ピストン
４の押圧面７に形成された油溝８を通り、最後に固定部
材130に形成された通路孔130aを通って空間βへ排出さ
れる。

外、内周摩擦係合部材1,2が係合しているときは、これ
ら外、内周摩擦係合部材1,2が押圧されるため、空間α
内に流入した潤滑油は、外、内周摩擦係合部材1,2の間
の間隙を通って流れにくくなるが、環状ピストン４の押
圧面７に形成された油溝８から、固定部材130に形成さ
れた通路孔130aを通って空間βへ排出される。

したがって、外、内周摩擦係合部材1,2の係脱に関わら
ず、潤滑油が常に安定して流れるようになるので、外、
内周摩擦係合部材1,2を十分に潤滑できると共に、外、
内周摩擦係合部材1,2の係合時においてもアウタレース3
5の内周側の空間αに潤滑油が溜まるようなことはなく
なり、溜まった潤滑油が回転により攪拌されることもな
くなるので油温の上昇を防止できる。

また、潤滑油が常に安定してピストン４外周の固定部材
130の方へ流れることにより、ピストン４外周に配設さ
れている自動変速機の潤滑油が必要な部材に安定して潤
滑油を供給することができるようになる。

更に、潤滑油が常に安定してピストン４外周の固定部材
130の方へ流れることにより、前記ピストン４の内周側
に供給された潤滑油のドレイン性が向上するようにな
る。

車両走行は、通常２速以上の走行状態とされる頻度が高
いため、このように本発明を一方向クラッチF1のアウタ
レース35と固定部材130との固定及び解放を行うブレー
キB2に適用することが適している。もちろん、本発明を
自動変速機の他のブレーキやクラッチ等の摩擦係合装置
に適用することもできることは言うまでもない。

一方、ブレーキB3は第４油圧サーボＢ−２の後方に配設
され、そのブレーキプレートb3が固定部材130のスプラ
イン136にスプライン嵌合されている。また、摩擦係合
装置３の後側の後部支壁134のリアサポート133外周側と
固定部材130の間に形成される環状穴36にブレーキB3を
押圧する複数のピストン371、373とリアクションスリー
ブ372が嵌め込まれてブレーキB3の油圧サーボＢ−３を
形成し、またピストン371、373を油圧サーボＢ−３側へ
押圧するリターンスプリング38がリアサポート133先端
に装着されたリターンスプリング取付具38Aにより支持
されている。ブレーキB3の内周に配された一方向クラッ
チF2のインナーレース39はサンギア軸29の外周で第４油
圧サーボドラム32と連結され、一方向クラッチF2のアウ
ターレース40の外周にブレーキB3が装着されている。第
３遊星歯車装置U2は、サンギアS2がサンギア軸29と一体
に形成され、キャリアP2が前側の一方向クラッチF2のア
ウタレース40に連結されると共にブレーキB3と連結さ
れ、外周にパーキングギア41を周設したリングギアR2が
出力軸12に内周がスプライン嵌合した連結部材42を介し
て連結されている。前記パーキングギア41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43がパーキングギア41に噛み合い出力
軸12を固定するよう設けられている。

変速機構300は、車速、スロットル開度など車両の走行
条件に応じて固定部材130の下部にボルト401により締結
されたオイルパン402に内蔵されたバルブボディ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、各クラッチおよびブレーキ
の係合または解放が行われ、前進４段の変速または後進
１段の変速を行うようになっている。各クラッチ、ブレ
ーキ、一方向クラッチの作動と達成される変速段（RANG
E）の一例を表１に示す。

表１において、Ｅは対応するクラッチ、ブレーキが係合
していることを示し、×は対応するクラッチおよびブレ
ーキが解放していることを示す。Ｌは対応する一方向ク
ラッチが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込まれたクラッチあるい
はブレーキによっ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（ロック）を示す。
（Ｌ）は対応する一方向クラッ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。さらにｆは対応する一方向ク
ラッチがフリーであることを示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部を示す断面図、第２図はこの実施
例を適用した車両用自動変速機の断面図である。 １…外周摩擦係合部材（摩擦係合部材）、２…中間部材
（摩擦係合部材）、３…摩擦係合装置、４…ピストン、
５…シリンダ、６…流体アクチュエータ、７…押圧面、
８…油溝、29…サンギヤ軸（回転軸）、29a,29b,29c…
通路孔（第１の通路）、35…一方向クラッチF1のアウタ
ーレース（一方の係合部）、35a,35b,35c…通路孔（第
２の通路）、100…自動変速機、130…トランスミッショ
ンケース（他方の係合部）130a…通路孔（第３の通
路）、α…アウターレース35の内周側の空間（一方の係
合部の内周側の空間）

フロントページの続き (72)発明者 多賀 豊 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 渡辺 和昭 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 実開 昭56−157459（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−35737（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−44529（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の係合部と、該一方の係合部の外周側
   に所定の間隔を置いて配設された他方の係合部と、これ
   ら両係合部の間に配設された摩擦係合部材及び該摩擦係
   合部材を押圧するピストンを備え前記両係合部を係脱可
   能に連結制御する摩擦係合装置と、 前記両係合部のいずれか一方が連結された回転軸と、 該回転軸に形成され、前記一方の係合部の内周側の空間
   に潤滑油を供給する第１の通路と、 前記一方の係合部に形成され、前記一方の係合部の内周
   側の空間に供給された潤滑油を前記摩擦係合部材に供給
   する第２の通路と、 前記他方の係合部に形成され、前記一方の係合部の内周
   側の空間に供給された潤滑油及び前記摩擦係合部材に供
   給された潤滑油を排出する第３の通路と、 前記ピストンの押圧面に放射状に形成され、前記ピスト
   ンの内周側と外周側とを連通し、前記一方の係合部の内
   周側の空間に供給された潤滑油を前記他方の係合部に設
   けられた第３の通路へ流通させる油溝とを備えたことを
   特徴とする自動変速機。