JPH07119761A - 自動変速機付車両のクラッチ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 静止型油圧シリンダ方式のクラッチにおい
て、簡単な構造でピストン推力を適確に受けてドラムの
変形等を防止する。 【構成】 トランスファ部Ｄの第２の中間軸２４にスリ
ーブ部材６５を、肉厚を大きく形成し且つこのスリーブ
部材６５の側方をスラストベアリング６６で支持して、
ピストン推力に対して大きい剛性を有するように装着す
る。そしてスリーブ部材６５にダイレクトクラッチ７０
のドラム６７を一体結合してクラッチプレート７４を設
け、クラッチプレート７４のスリーブ部材６５と反対の
固定側ケース６に静止型油圧シリンダ７１を配設し、こ
の油圧シリンダ７１のピストン７３を推力をボールベア
リング７６、押圧子７７、クラッチプレート７４を介し
てスリーブ部材６５に作用するように連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機を備えた車
両において、自動変速部やトランスファ部に設けられる
クラッチの構造に関し、詳しくは、静止型油圧シリンダ
方式の場合のピストン推力受け構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の車両の自動変速部にはトルク伝
達用のクラッチが設けられ、トランスファ部には差動制
限用やトルク伝達用のクラッチが設けられている。クラ
ッチは、一般に２つの回転要素にそれぞれ取付けられる
ドラムとハブを有し、これらドラムとハブの間に複数枚
のクラッチプレートが配設される。また油圧シリンダに
は油圧室を有してピストンが移動可能に挿入され、油圧
室のクラッチ圧によるピストン推力でクラッチプレート
を押圧接触することで、所定のクラッチトルクを発生し
たりまたは一体的に係合するように構成される。

【０００３】ここで油圧シリンダをドラムに内蔵した回
転型油圧シリンダと、油圧シリンダをドラム外部の固定
側に配置した静止型油圧シリンダの２つの方式がある。
回転型油圧シリンダ方式は、ドラムの内部においてクラ
ッチプレートの一方に油圧シリンダを設け、その他方を
受け部材を介しドラム自体に連結して構成され、構造が
コンパクトになる。また油圧室のクラッチ圧によるピス
トン推力とその油圧反力が、ドラム自体の軸方向逆向き
に作用して相殺される。このためピストン推力を受ける
剛性の大きい受け部材が不要になり、ドラムの変形も防
止される等の利点を有し、このことから回転型油圧シリ
ンダが多く採用されている。しかし回転型油圧シリンダ
では、ドラムとその内部の油圧室が常に一緒に回転する
ため、油圧室のクラッチ圧に回転状態に応じた遠心油圧
を発生する。従って、クラッチ圧を微細に制御しても、
遠心油圧によりクラッチトルクを高い精度で制御できな
い欠点がある。

【０００４】静止型油圧シリンダ方式は、回転するドラ
ム等に対して油圧シリンダを分離し、この油圧シリンダ
を固定側のケース等に設けて構成される。このため油圧
シリンダの油圧室のクラッチ圧には回転力が作用しない
ので、上述のような遠心油圧の問題が無く、クラッチ圧
によりクラッチトルクを正確且つ微細に制御できる利点
がある。しかしこの場合はドラムの一方にピストン推力
のみが作用するため、ドラムの変形が予想され、このた
めピストン推力を確実に受けてドラムの変形を防止する
ように構成する必要がある。

【０００５】従来、上記静止型油圧シリンダのクラッチ
構造に関しては、例えば特開昭６１−２１４２８号公報
の先行技術がある。この先行技術において、油圧多板式
摩擦係合ブレーキＢ４が油圧サーボを固定側のケースに
設け、ドラムとしてのケースとハブとの間にクラッチプ
レートを配設し、クラッチプレートの油圧サーボと反対
側をケースに連結して、油圧反力をケースで受けるよう
に構成することが示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、ケースをドラムに使用してハブ側
の回転要素をケース側で固定する機能を有するブレーキ
であるから、回転するドラムを有するクラッチには適応
できない。

【０００７】本発明は、このような点に鑑み、静止型油
圧シリンダ方式のクラッチにおいて、簡単な構造でピス
トン推力を適確に受けてドラムの変形等を防止すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、２つの回転要素の間にトルク伝達するクラッ
チが設けられる自動変速機付車両において、一方の回転
要素にスリーブ部材が、肉厚を大きく形成し且つこのス
リーブ部材の側方をベアリングで支持して、ピストン推
力に対して大きい剛性を有するように装着され、このス
リーブ部材にクラッチのドラムを一体結合してクラッチ
プレートが設けられ、クラッチプレートのスリーブ部材
と反対の固定側に静止型油圧シリンダが配設され、この
油圧シリンダのピストンが推力をボールベアリング、押
圧子、クラッチプレートを介してスリーブ部材に作用す
るように連結されることを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記構成による本発明では、クラッチが油圧シ
リンダを回転するドラムから分離して固定側に配置して
静止型油圧シリンダ方式に構成されることで、クラッチ
圧には回転に伴う遠心油圧が生じなくなり、このためク
ラッチ圧に応じて高い精度でクラッチトルクが制御さ
れ、このクラッチトルクでトルク伝達される。またクラ
ッチにおいては油圧シリンダのピストンの推力が、ボー
ルベアリング、押圧子、クラッチプレートを介してスリ
ーブ部材に作用することで、このピストン推力が剛性の
大きいスリーブ部材で確実に受けられ、このためドラム
の変形を防止してクラッチプレートが適確に押圧接触さ
れる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２において、本発明が適用される自動変速機付
車両として、センターディファレンシャル装置付４輪駆
動車の第１の実施例の駆動系について説明する。先ず、
トルクコンバータケース１、ディファレンシャルケース
２の後部にトランスミッションケース３が接合し、トラ
ンスミッションケース３の後部にトランスファケース４
及びエクステンションケース６が接合し、トランスミッ
ションケース３の下部にはオイルパン５が取付けられ
る。そしてトルクコンバータケース１にトルクコンバー
タ部Ａが、ディファレンシャルケース２に終減速部Ｂ
が、トランスミッションケース３に自動変速部Ｃが、ト
ランスファケース４とエクステンションケース６にトラ
ンスファ部（副変速機）Ｄがそれぞれ配設される。

【００１１】符号１０はエンジンであり、このエンジン
１０のクランク軸１１がトルクコンバータ部Ａのロック
アップクラッチ１２を備えたトルクコンバータ１３に連
結し、トルクコンバータ１３からの入力軸１４が自動変
速部Ｃの自動変速機３０に入力する。自動変速機３０か
らの変速機出力軸１５は入力軸１４と同軸上に出力し、
この変速機出力軸１５がトランスファ部Ｄのセンターデ
ィファレンシャル装置５０に連結する。

【００１２】トランスミッションケース３内部におい
て、入、出力軸１４，１５に対しフロントドライブ軸１
６が平行配置され、このフロントドライブ軸１６の後端
はセンターディファレンシャル装置５０に一対のリダク
ションギヤ１７，１８を介して連結し、フロントドライ
ブ軸１６の前端は終減速部Ｂのフロントディファレンシ
ャル装置１９を介して前輪に伝動構成される。一方、セ
ンターディファレンシャル装置５０の後部には油圧多板
クラッチ装置６０が設けられ、この油圧多板クラッチ装
置６０から出力するリヤドライブ軸２０が、プロペラ軸
２１、リヤディファレンシャル装置２２等を介して後輪
に伝動構成される。

【００１３】自動変速機３０は、２組のフロントプラネ
タリギヤ３１，リヤプラネタリギヤ３２により前進４段
と後進１段を得る構成である。即ち、入力軸１４がリヤ
プラネタリギヤ３２のサンギヤ３２ａに、フロントプラ
ネタリギヤ３１のリングギヤ３１ｂおよびリヤプラネタ
リギヤ３２のキャリア３２ｃが変速機出力軸１５に連結
する。そしてフロントプラネタリギヤ３１のキャリア３
１ｃと一体的な連結要素３３と、リングギヤ３２ｂとの
間に、第１のワンウエイクラッチ３４、フォワードクラ
ッチ３５が直列的に設けられ、連結要素３３と固定部材
であるケース側との間に、第２のワンウエイクラッチ３
６、ローリバースブレーキ３７が並列的に設けられる。
連結要素３３とリングギヤ３２ｂとの間には、オーバラ
ンニングクラッチ３８がバイパスして設けてある。

【００１４】また、サンギヤ３１ａと一体的な連結要素
３９には、バンドブレーキ４０が設けられ、入力軸１４
と一体的な連結要素４１およびキャリア３１ｃと一体的
な連結要素４２との間には、ハイクラッチ４３が設けら
れる。更に連結要素３９と４１との間には、リバースク
ラッチ４４が設けられている。

【００１５】この自動変速機３０の構成により、Ｄレン
ジまたは３レンジと２レンジの１速ではフォワードクラ
ッチ３５が係合し、加速の場合は両ワンウエイクラッチ
３４，３６の作用で連結要素３３と共にリングギヤ３２
ｂをロックすることで、入力軸１４からサンギヤ３２
ａ，キャリア３２ｃを介して変速機出力軸１５に動力伝
達する。このとき、惰行時は第１のワンウエイクラッチ
３４がフリーになり、オーバランニングクラッチ３８を
係合して第１のワンウエイクラッチ３４のフリー回転を
規制しても、第２のワンウエイクラッチ３６がフリーに
なってエンジンブレーキは作用しない。１レンジの１速
では、ローリバースクラッチ３７の係合でオーバランニ
ングクラッチ３８を介してリングギヤ３２ｂを常にロッ
クするため、エンジンブレーキが作用する。

【００１６】Ｄレンジまたは３レンジと２レンジの２速
では、上記フォワードクラッチ３５とバンドブレーキ４
０とが係合し、このバンドブレーキ４０によりサンギヤ
３１ａをロックする。そこでキャリア３１ｃとリングギ
ヤ３２ｂとが、連結要素３３、フォワードクラッチ３
５、第１のワンウエイクラッチ３４を介して回転し、１
速時よりもリングギヤ３２ｂが回転する分だけ増速した
動力が出力する。このとき減速時には、オーバランニン
グクラッチ３８の係合により連結要素３３とリングギヤ
３２ｂとを連結状態に保つことで、エンジン側に逆駆動
力が伝達してエンジンブレーキが作用する。

【００１７】Ｄレンジまたは３レンジの３速では、フォ
ワードクラッチ３５とハイクラッチ４３とが係合し、こ
のハイクラッチ４３により入力軸１４が連結要素４１、
キャリア３１ｃ、連結要素３３、フォワードクラッチ３
５、第１のワンウエイクラッチ３４を介してリングギヤ
３２ｂに連結する。このため、リヤプラネタリギヤ３２
は一体化して、入力軸１４と変速機出力軸１５とは直結
する。このとき、減速時にオーバランニングクラッチ３
８の結合で第１のワンウエイクラッチ３４の空転を規制
することで、２速と同様にエンジンブレーキが作用す
る。

【００１８】Ｄレンジの４速では、上述に加えてバンド
ブレーキ４０の係合でサンギヤ３１ａをロックする。こ
のため、フロントプラネタリギヤ３１でハイクラッチ４
３によりキャリア３１ｃに入力した動力でリングギヤ３
１ｂを増速することになり、これが変速機出力軸１５に
伝達する。この場合は、第１、第２のワンウエイクラッ
チ３４，３６を介しないため常にエンジンブレーキが作
用する。

【００１９】Ｒレンジでは、リバースクラッチ４４の結
合でサンギヤ３１ａに入力軸１４の動力が入力する。ま
た、ローリバースクラッチ３７の係合で連結要素３３と
共にキャリア３１ｃをロックするため、フロントプラネ
タリギヤ３１でリングギヤ３１ｂに逆転してギヤ比の大
きい動力が出力し、この逆転動力が変速機出力軸１５に
伝達して後進速になる。こうして、自動変速機３０にお
いて前進４段後進１段の変速段が得られる。

【００２０】一方、自動変速機３０の前方にはオイルポ
ンプ４５が設置され、トルクコンバータ１３のポンプイ
ンペラ側のドライブ軸４６で常に駆動される。オイルパ
ン５にはコントロールバルブボデー４７が収容され、上
述の各クラッチ、ブレーキに給排油して選択的に係合す
るようになっている。

【００２１】図１において、トランスファ部Ｄのセンタ
ーディファレンシャル装置５０と油圧多板クラッチ装置
６０について説明する。先ず、変速機出力軸１５の後方
に第１、第２の中間軸２３，２４を介してリヤドライブ
軸２０が同軸上に配置される。また、変速機出力軸１５
には前輪側のリダクションギヤ１７が回転自在に嵌合
し、これら変速機出力軸１５、リダクションギヤ１７及
び第１、第２の中間軸２３，２４の間に、センターディ
ファレンシャル装置５０が同軸上に配置される。

【００２２】センターディファレンシャル装置５０は複
合プラネタリギヤ式であり、変速機出力軸１５に形成さ
れる第１のサンギヤ５１と、第２の中間軸２４に形成さ
れる第２のサンギヤ５３を有する。また、キャリヤ５５
は左右のフランジ５５ａ，５５ｂをアーム５５ｃにより
一体化して成り、両フランジ５５ａ，５５ｂの間に装架
されたピニオン軸５６に、軸方向に一体形成される第
１、第２のピニオン５２，５４がニードルベアリング２
７を介して回転自在に装着される。そして、第１のサン
ギヤ５１に第１のピニオン５２が、第２のサンギヤ５３
に第２のピニオン５４がそれぞれ噛合い、トルク配分し
た動力を第２の中間軸２４に出力するように構成され
る。

【００２３】一方、第２の中間軸２４の内部には更に第
１の中間軸２３が遊嵌され、この第１の中間軸２３の前
端で２つのサンギヤ５１，５３の間に連結部材５７が結
合され、この連結部材５７がキャリヤ５５のアーム５５
ｃに一体的にスプライン結合して、差動制限等の作用が
可能になっている。更に、キャリヤ５５の一方のフラン
ジ５５ａにはリダクションギヤ１７が、キャリヤ５５の
動力を出力するように結合される。ここでキャリヤ５５
の前方のリダクションギヤ１７がトランスミッションケ
ース３の壁部３ａでボールベアリング２６ａにより支持
される。また後方フランジ５５ｂのボス部５５ｄは、外
周がトランスファケース４の壁部４ａによりボールベア
リング２６ｂで支持され、且つ内周が第２の中間軸２４
に対しボールベアリング２６ｃで支持され、両端支持で
回転自在に設置される。

【００２４】このセンターディファレンシャル装置５０
の構成により、第１のサンギヤ５１に入力する変速動力
を、第１、第２のサンギヤ５１，５３と、第１、第２の
ピニオン５２，５４との歯車諸元による基準トルク配分
比で、キャリヤ５５を介して前輪側へ、第２のサンギヤ
５３を介して後輪側へ不等トルク配分して伝達する機能
を有する。また旋回時に前後輪の回転数差を、第１，第
２のピニオン５２，５４の遊星回転により吸収する差動
機能を有する。

【００２５】次いで、油圧多板クラッチ装置６０につい
て説明する。先ず、第２の中間軸２４とリヤドライブ軸
２０の間に介設されるトルク伝達用の摩擦係合要素とし
てのダイレクトクラッチ７０、第１の中間軸２３とリヤ
ドライブ軸２０との間に介設される差動制限用の摩擦係
合要素としてのトランスファクラッチ８０、第２の中間
軸２４に設けられセンターディファレンシャル装置５０
の差動機能を阻止してキャリヤ５５を増速回転させる摩
擦係合要素としての第５速ブレーキ６１を有する。そし
てトランスファケース４の壁部４ａの背後に第５速ブレ
ーキ６１が配置され、この第５速ブレーキ６１の後ろに
２つのクラッチ７０，８０が２重に重合して同軸上に配
置される。

【００２６】そこでトランスファケース４の壁部４ａの
背後において第２の中間軸２４の外側に、肉厚の大きい
略Ｉ字形断面のスリーブ部材６５が、内側筒部６５ａを
スプライン嵌合して一体結合される。またスリーブ部材
６５の中心側前方がケース壁部４ａに対してスラストベ
アリング６６で支持され、前方（図の左側）へのスラス
ト力、即ちピストン推力に対して大きい剛性を有するよ
うに構成される。そしてスリーブ部材６５の外側筒部６
５ｂが前方に伸びてハブ部６５ｃが形成され、このスリ
ーブ部材６５とトランスファケース４との間に静止型油
圧シリンダ方式の第５速ブレーキ６１が設けられる。

【００２７】ここで一般に、クラッチのハブはドラム側
と同じトルクを小さいピッチ径で伝達するため、スプラ
インは大きい面強度が必要になる。そこでスリーブ部材
６５の外側筒部６５ｂのハブ部６５ｃの表面強度が、材
料的または表面処理により増大され、これにより第５速
ブレーキ６１によりスリーブ部材６５が適切にロックさ
れる。

【００２８】ダイレクトクラッチ７０は静止型油圧シリ
ンダ方式であり、固定側のエクステンションケース６と
そのボス部６ａにより油圧シリンダ７１が形成され、こ
のシリンダ７１内に油圧室７２を介してピストン７３が
移動可能に挿入される。ここで静止型油圧シリンダでは
クラッチ圧の供給が容易になることから、油圧シリンダ
７１が小径の油圧室７２ａと大径の油圧室７２ｂを有し
て２段シリンダに構成される。この２段シリンダ構造で
は、油圧回路の切換で同一油圧に対する発生トルクを変
化することができて、クラッチトルクの制御範囲が拡大
する。このため自動変速機３０の駆動系に配置されるダ
イレクトクラッチ７０において、そのクラッチトルクを
伝達トルクに応じて可変制御する場合に適する。

【００２９】また剛性の大きいスリーブ部材６５の外側
筒部６５ｂの後方に別部材のアウタドラム６７が一体結
合され、このドラム内部にリヤドライブ軸２０と一体的
なハブ部材としてのインナドラム６８が挿入される。そ
して両ドラムの間にクラッチプレート７４がスプライン
嵌合して配設され、クラッチプレート７４の終端とスリ
ーブ部材外側筒部６５ｂとの間に段付の受け部材７５
が、ピストン推力を直接スリーブ部材６５に伝達するよ
うに介設される。

【００３０】一方、静止状態のピストン７３の推力でク
ラッチプレート７４をその回転を許容しつつ押圧するた
め、ピストン７３にはボールベアリング７６が取付けら
れ、このベアリング７６の外輪側に押圧子７７が嵌着さ
れる。押圧子７７は、クラッチプレート７４と略同じ大
きさの大径円筒状に形成され、内側をインナドラム６８
の外側にスプライン嵌合することで、インナドラム６８
と常に一体回転しながらクラッチプレート７４を押圧す
るように連結される。更に、ピストン７３の前方には、
ボス部６ａのリテーナ７８からのリターンスプリング７
９が付勢される。

【００３１】トランスファクラッチ８０は回転型油圧シ
リンダ方式であり、インナドラム６８の内部に第１の中
間軸２３と一体的なハブ６９が挿入され、両者の間にク
ラッチプレート８４が配設され、クラッチプレート８４
の終端のドラム側に受け部材８５が装着される。また回
転するインナドラム６８の内部に油圧シリンダ８１が形
成され、油圧シリンダ８１に油圧室８２と共にピストン
８３を設けて構成される。尚、スリーブ部材６５、ハブ
６９及びドライブ軸２０相互の間、インナドラム６８と
ケースボス部６ａとの間等には、スラストベアリング６
６等が介設されている。

【００３２】これらクラッチ７０，８０と第５速ブレー
キ６１は、コントロールバルブボデー４７で自動変速機
３０の変速制御等と共に油圧制御される。即ち、自動変
速機３０で前進４段後進１段に変速される場合は、第５
速ブレーキ６１を解放してダイレクトクラッチ７０を係
合し、このとき後輪スリップ等に応じてトランスファク
ラッチ８０に差動制限トルクを生じる。また、第４速で
車速が設定値より上昇すると、逆に第５速ブレーキ６１
を係合してダイレクトクラッチ７０を解放し、このとき
前輪スリップ等に応じてトランスファクラッチ８０に伝
達トルクを生じる。

【００３３】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず、エンジン１０の動力はトルクコンバータ１
３、入力軸１４を介して自動変速機３０に入力し、２組
のフロントプラネタリギヤ３１とリヤプラネタリギヤ３
２の作動、クラッチ４４，４３，３５，３８，３６，３
４とブレーキ４０，３７の選択的係合により、Ｄレンジ
にシフトすると前進速の第１速ないし第４速に自動変速
され、Ｒレンジにシフトする場合は後進速になる。そし
てこの変速動力が変速機出力軸１５からセンターディフ
ァレンシャル装置５０の第１のサンギヤ５１に入力し、
各歯車諸元による後輪偏重の基準トルク配分比で、前輪
側のキャリヤ５５と後輪側の第２のサンギヤ５３とにト
ルク配分される。

【００３４】この場合は、油圧多板クラッチ装置６０の
第５速ブレーキ６１を解放するように油圧制御され、こ
のためスリーブ部材６５はフリーになって第２のサンギ
ヤ５３を有する第２の中間軸２４と一緒に回転する。ま
たダイレクトクラッチ７０は係合するように油圧制御さ
れる。

【００３５】そこでダイレクトクラッチ７０は、ケース
側の静止型油圧シリンダ７１の油圧室７２に所定のクラ
ッチ圧が供給され、この場合にクラッチ圧には回転に伴
う遠心油圧が発生しないため、常にクラッチ圧に対して
正確に対応したピストン推力を生じる。そしてピストン
７３の推力は、ボールベアリング７６によりインナドラ
ム６８と一体回転する押圧子７７を介してアウタドラム
６７とインナドラム６８のクラッチプレート７４、更に
受け部材７５を介してスリーブ部材６５に伝達して、ス
リーブ部材６５とスラストベアリング６６により大きい
剛性で受けて支持される。そこでピストン推力はドラム
側に作用しなくなって、ドラム６７の変形等が確実に防
止される。

【００３６】またクラッチプレート７４は、上述のピス
トン７３とスリーブ部材６５等により軸方向に適確に挟
んで押圧接触され、ピストン推力に応じた所定のクラッ
チトルクを生じる。ここで例えば伝達トルクの小さい第
４速ではクラッチ圧が低く、伝達トルクの大きい低速段
ほどクラッチ圧が高くなるように可変制御されると、こ
の場合のクラッチ圧に正確に対応したピストン推力でク
ラッチトルクも高い精度で制御される。

【００３７】従って、センターディファレンシャル装置
５０のキャリヤ５５の動力は、リダクションドライブギ
ヤ１７、リダクションドリブンギヤ１８、フロントドラ
イブ軸１６、フロントディファレンシャル装置１９を介
して前輪に伝達する。また第２のサンギヤ５３の動力
は、第２の中間軸２４、スリーブ部材６５、ダイレクト
クラッチ７０、リヤドライブ軸２０以降の後輪に伝達
し、後輪偏重の４輪駆動走行になる。このときダイレク
トクラッチ７０のクラッチトルクが伝達トルクに応じて
可変制御されることで、変速ショック等が低減される。
そして旋回時には、センターディファレンシャル装置５
０の第１、第２のピニオン５２，５４の遊星回転により
前後輪の回転数差を吸収して、自由に旋回することが可
能になる。

【００３８】次いで、滑り易い路面走行時には、基準ト
ルク配分が後輪偏重のトルク配分のため通常は後輪が先
にスリップし、この場合にトランスファクラッチ８０の
差動制限トルクがスリップ状態に応じて制御される。そ
こでセンターディファレンシャル装置５０のキャリヤ５
５と第２のサンギヤ５３との間に、キャリヤ５５、連結
部材５７、第１の中間軸２３及びトランスファクラッチ
８０による他の伝動系路がバイパスして形成され、高回
転する後輪側の第２のサンギヤ５３から低回転する前輪
側のキャリヤ５５に、差動制限トルクに応じてトルクバ
イパスする。そこで前輪寄りにトルク配分制御されて後
輪スリップが防止される。このとき差動制限トルクが最
大になると、第２のサンギヤ５３とキャリヤ５５との直
結によりセンターディファレンシャル装置５０はロック
して直結式４輪駆動になり、前後輪の輪荷重配分に相当
したトルク配分になる。

【００３９】一方、第４速の走行条件より更に高速にな
ると、自動変速機３０が第２速の状態になり、同時にダ
イレクトクラッチ７０を解放して第５速ブレーキ６１を
係合するように制御される。そこでダイレクトクラッチ
７０は、クラッチ圧のドレンによりピストン推力が確実
に消失して解放する。また第５速ブレーキ６１の係合に
より、スリーブ部材６５と共にセンターディファレンシ
ャル装置５０の第２のサンギヤ５３がトランスファケー
ス４で固定して、キャリヤ５５が増速回転する。このた
め自動変速機３０の第２速の動力が、センターディファ
レンシャル装置５０で大幅に増速されてキャリヤ５５以
降の前輪に伝達し、第４速よりギヤ比の小さいオーバド
ライブの第５速に変速される。このとき走行状態や前輪
スリップの状況等に応じてトランスファクラッチ８０の
クラッチトルクが可変制御されると、キャリヤ５５から
第１の中間軸２３、トランスファクラッチ８０を介して
後輪にもトルク伝達される。そこで前輪スリップを防止
すると共に、前後輪のトルク配分が制御可能な４輪駆動
走行になる。

【００４０】図３において、本発明の第２の実施例とし
て静止型油圧シリンダ方式のクラッチを自動変速機３０
に適応した場合について説明する。先ず、トランスミッ
ションケース３の内部の途中に固定部材９０が一体的に
取付けられ、この固定部材９０の後ろにフロントプラネ
タリギヤ３１とリヤプラネタリギヤ３２とが配設され
る。固定部材９０の前方には、フロントプラネタリギヤ
３１のサンギヤ３１ａと一体的なＬ字形断面の連結要素
３９が延設され、この連結要素３９の外側にアウタドラ
ム９１を介してコ字形断面の連結要素９２が一体結合さ
れ、連結要素３９の内側にインナドラム９３、連結要素
４２のハブ９４が重合して配設される。そして連結要素
９２にブレーキバンド４０が設けられ、両ドラム９２，
９３の間にリバースクラッチ４４が設けられる。

【００４１】また入力軸１４には肉厚の大きいスリーブ
部材９５がスプライン結合され、このスリーブ部材９５
の前方のケースボス部３ａとの間にはスラストベアリン
グ９６が介設され、前方へのスラスト力に対する剛性が
強化される。スリーブ部材９５にはインナドラム９３を
結合して、静止型油圧シリンダ方式のハイクラッチ１０
０が設けられる。ハイクラッチ１００は、ケース３と一
体的な固定部材９０に油圧シリンダ１０１が形成され、
油圧シリンダ１０１に油圧室１０２を介してピストン１
０３が挿入され、ピストン１０３がボールベアリング１
０５、連結要素３９に取付けられる押圧子１０６及びス
ラストベアリング１０７を介してクラッチプレート１０
４を押圧するように連結して構成される。

【００４２】フロントプラネタリギヤ３１のキャリア３
１ｃと一体的な連結要素３３の外側にはアウタドラム１
１０が一体結合され、その内側にリヤプラネタリギヤ３
２のリングギヤ３２ｂと一体的なインナドラム１１１が
重合して配設される。またケースボス部３ｂにはボール
ベアリング１１２が装着され、このベアリング１１２に
肉厚の大きいスリーブ部材１１５が後方へのスラスト力
を強化した状態で嵌着される。そしてスリーブ部材１１
５にはアウタドラム１１０を結合して、静止型油圧シリ
ンダ方式のフォワードクラッチ１２０が設けられる。

【００４３】フォワードクラッチ１２０は、上述の固定
部材９０に油圧シリンダ１２１が形成され、油圧シリン
ダ１２１に油圧室１２２を介してピストン１２３が挿入
され、ピストン１２３がボールベアリング１２５、連結
要素３３に取付けられる押圧子１２６を介してクラッチ
プレート１２４を押圧するように連結して構成される。
またスリーブ部材１１５にはハブ部１１５ａを形成し
て、このハブ部１１５ａとケース３との間にローリバー
スブレーキ３８が設けられている。

【００４４】次に、この実施例の自動変速機の作用につ
いて説明する。例えばＤレンジの１速ではフォワードク
ラッチ１２０とローリバースブレーキ３８が係合するこ
とで、スリーブ部材１１５、アウタドラム１１０、イン
ナドラム１１１及びリヤプラネタリギヤ３２のリングギ
ヤ３２ｂがケース側に固定される。このため入力軸１４
からリヤプラネタリギヤ３２を介し変速機出力軸１５に
ギヤ比の大きい動力が出力する。２速では、ローリバー
スブレーキ３８を解放してブレーキバンド４０を係合す
ることで、フロントプラネタリギヤ３１のサンギヤ３１
ａがロックされ、そのキャリア３１ｃがフォワードクラ
ッチ１２０等によりリングギヤ３２ｂに連結して、１速
より増速した動力が出力する。

【００４５】３速では、ブレーキバンド４０を解放して
ハイクラッチ１００を係合することで、図２と同様に入
力軸１４が出力軸１５に直結する。４速では、フォワー
ドクラッチ１２０を解放してブレーキバンド４０を係合
することで、サンギヤ３１ａをロックした状態でハイク
ラッチ１００によりキャリア３１ｃに入力する動力が増
速して出力する。尚、リバースクラッチ４４とローリバ
ースブレーキ３８を係合することでＲレンジが得られ、
全てを解放することでＮレンジが得られる。

【００４６】以上、各変速段のクラッチとブレーキ動作
をまとめて示すと、表１のようになる。この表１におい
て、○印は係合を、×印は解放を示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】上述の変速制御において、フォワードクラ
ッチ１２０は静止型油圧シリンダであって油圧室１２２
のクラッチ圧に遠心油圧が発生しないため、クラッチ圧
に対し正確に対応したピストン推力を生じる。またピス
トン推力はボールベアリング１１２のスリーブ部材１１
５で確実に受けられ、ドラム変形を防止しつつクラッチ
プレート１２４に所定のクラッチトルクを生じるように
係合作用する。従って、１速〜３速においてフォワード
クラッチ１２０が係合する際に伝達トルクに応じてクラ
ッチ圧を制御すると、クラッチトルクも高い精度で可変
制御して、変速ショック等が低減される。ハイクラッチ
１００も同様に、スリーブ部材９５でピストン推力を確
実に受けて係合作用する。このため３速〜４速におい
て、伝達トルクに応じてクラッチ圧を制御することで、
クラッチトルクも高い精度で可変制御して、変速ショッ
ク等が低減される。

【００４９】以上、本発明の実施例について説明した
が、これのみに限定されない。

【００５０】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によると、
自動変速機付車両において、２つの回転要素の間に設け
られてトルク伝達するクラッチが、静止型油圧シリンダ
方式で構成されるので、クラッチトルクを遠心油圧の影
響の無い高い精度で制御することができる。また一方の
回転要素にはスリーブ部材がピストン推力に対して大き
い剛性を有するように取付けられ、このスリーブ部材に
クラッチのドラムを結合してピストン推力を受けるよう
に構成されるので、ピストン推力をスリーブ部材で確実
に受けて支持することができる。このため強度バランス
を最適化して部品を軽量化することができ、ドラムの変
形やその変形による他の部品との干渉等を防止すること
ができる。スリーブ部材やそのドラムに他のクラッチや
ブレーキが直接組付けられるので、部品点数を少なくし
て複数のクラッチ、ブレーキを配設できる。スリーブ部
材とドラムは別部材であるから、材料または表面処理に
よりハブ部やスプライン部の強度を適切に向上すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動変速機付車両のクラッチ構造
の実施例を示す断面図である。

【図２】自動変速機付車両の駆動系を示すスケルトン図
である。

【図３】自動変速機に適応した本発明の他の実施例を示
す断面図である。

【符号の説明】

２０ リヤドライブ軸 ２４ 第２の中間軸 ６５ スリーブ部材 ６６ スラストベアリング ７０ ダイレクトクラッチ ７１ 油圧シリンダ ７３ ピストン ７４ クラッチプレート ７６ ボールベアリング ７７ 押圧子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの回転要素の間にトルク伝達するク
   ラッチが設けられる自動変速機付車両において、一方の
   回転要素にスリーブ部材が、肉厚を大きく形成し且つこ
   のスリーブ部材の側方をベアリングで支持して、ピスト
   ン推力に対して大きい剛性を有するように装着され、こ
   のスリーブ部材にクラッチのドラムを一体結合してクラ
   ッチプレートが設けられ、クラッチプレートのスリーブ
   部材と反対の固定側に静止型油圧シリンダが配設され、
   この油圧シリンダのピストンが推力をボールベアリン
   グ、押圧子、クラッチプレートを介してスリーブ部材に
   作用するように連結されることを特徴とする自動変速機
   付車両のクラッチ構造。
2. 【請求項２】 スリーブ部材またはスリーブ部材に結合
   されるドラムは、外周にスプラインを形成して他のクラ
   ッチまたはブレーキが設けられることを特徴とする請求
   項１記載の自動変速機付車両のクラッチ構造。
3. 【請求項３】 クラッチは、自動変速部やトランスファ
   部のトルク伝達用クラッチであることを特徴とする請求
   項１記載の自動変速機付車両のクラッチ構造。