JPS59183151A

JPS59183151A - 変速装置

Info

Publication number: JPS59183151A
Application number: JP58056441A
Authority: JP
Inventors: Tsunehiko Ogasawara; 小笠原　恒彦; Koji Sumiya; 角谷　孝二
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Aisin Corp
Priority date: 1983-03-31
Filing date: 1983-03-31
Publication date: 1984-10-18
Also published as: JPS6361538B2

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】本発明は、変速装置に関し、詳細にはフランチを改良し
た車両用変速装置に関す−る。

自動車の変速装置は、入力要素、出力要素及び反力要素
を含む少なくとも３つの自由度節（要素）から成る歯車
機構を有し、該歯車機構中の自由度節（要素）をクラッ
チ及びブレーキ等の摩擦係合装置を用いて選択的に係脱
ないし制動し、所望の変速比を得ているものが一般的な
タイプである。このような変速装置で使用される摩擦係
合装置はシリンダ部材と、該シリンダ部材内室に嵌合さ
れたピストン部材と、該シリンダ部材に対して回転可能
に配されたハブ部材と、該ハブ部材とシリンダ部材との
間に配された少なくとも一組の摩擦係合要素を備えたも
のがある。

この場合、トルク伝達特性すなわち制御油圧変化に対す
るトルク伝達容量変化が適正でないと、クラッチの係合
はスムーズに行われない。例えば、小エンジンに対して
トルク伝達容量が大きなりラッチを用いるとクラッチの
初期係合力が過大となり、係合ショックが生じる。従っ
て、適正な（初期）トルク伝達特性を得るには、油圧を
さらに低くすることが考えられるが、例えば０．５Ｋｇ
／ｃｒｎ’以下の低い油圧ではシビアーな油圧制御が必
要となって、その制御が、１習動抵抗温度変化、もれ等
により困難であり、他面で油圧制御系を変更し或いは複
雑化する必要が生ずる。よって、油圧の変化による対応
には、自ずと限度があり、十分な解決とはならない。か
くて、従来一般にはドラム径を変えるか又は保合摩擦要
素（摩擦部材）の枚数を変えているが、前者の方法では
クラッチ自体を取置えなければならず、多種の車種に共
用ができずコスト高となり後者の方法では摩擦面は偶数
に限られ、奇数に対応した値は得られず、段階的にのみ
可変であるという欠点があった。

よって本発明は、従来法の上記の欠点を解決する新規な
変速装置を提供することにある。即ち、変速装置中の摩
擦係合装置（クラッチ等）の本体（ドラム等）の寸法・
構成或いは制御油圧を変更することなく、トルク伝達特
性を種々のエンジン出力に対応できるようにし、多種の
車種に対し摩擦係合装置本体を共用可能とした変速装置
を提供することにある。

入力軸；出力軸；入力要素、出力要素及び反力要素となる少なくとも３つ
の自由度節を備えた歯車機構；固定部材であるケース；前記歯車機構の自由度節のいずれかを適宜前記入力軸に
係合し或いは前記ケースに固定することにより前記入力
軸と前記出力軸との間に所定の動力列を完成するため少
なくとも一つの自由度節を前記入力軸に対して係脱する
第１クラツチ装置と、別の自由度節を前記入力軸に対し
係脱する第′　２クラツチ装置と、前記別の自由度節を
前記ケースに固締しうるブレーキ装置とを具有する摩擦
係合装置を備えると共に、前記第２クラツチ装置を前記入力軸と前記別の自由度節
のいずれか一方に駆動的に連結したシリンダ部材と、該
シリンダ部材の内室に嵌合されたピストン部材と、前記
入力軸と前記別の自由度節のいずれか他方に駆動的に連
結しかつ前記シリンダ部材に対して回転可能に配された
ハブ部材と、該ハブ部材と前記シリンダ部材との間に配
された少なくとも一組の摩擦係合要素とで構成し。

前記ピストン部材を互いに摺動可能な複数のピストン部
分に分割しそのうちの少なくとも一つを軸方向可動とし
油圧により前記摩擦係合要素を係合作動させ、前記シリ
ンダ部材と前記ハブ部材とを結合させるようにして成る
ことを特徴とする。

ピストン部材は好ましくは２又は３個（場合により４以
上）のピストン部分に同心状に分割し、そのうち、目的
とする作用面積を有する少なくとも（好ましくは一つ）
を油圧により作動させて摩擦係合要素に力を及ぼし、シ
リンダ部材と対向ノ＼ブ部材（回転体）を一体回転させ
る。残るピストン部分は、適宜その運動を規制し、好ま
しくは、シリンダ部材に固定して、摩擦係合要素に対し
て力を及ぼさないようにする。

非作動ピストン部分はトラム外径側および内径側の一方
又は双方に配することができる。作動ピストン部分の受
圧面積は、分割ピストン部分の組合わせにより種々選択
が可能であり、トルク伝達容量の自由度は広くなる。し
かもピストン部材以外の部品は、変更する必要がなく共
用できるので、異種の車両に対して低コストの変速装置
を提供できるという利点を有する。

以下添付図面を参照して本発明に係る変速装置の一実施
例について説明する。図示した変速装置は自動式変速機
であって、トルクコンバータ１０と、この出力軸１４に
連結された遊星歯車変速機構３０と、カウンタシャフト
５ｏと、変速機ケーシング６０とから成る。

変速機ケーシング６０は、遊星歯車機構３ｏ及ヒカウン
タシヤフト５０を収容するトランスミッションケーシン
グ６１と、該ケーシング６１のエンジン側に配置（図中
左側）されトルクコンバータｌＯ及びディフェレンシャ
ルギア７ａを収容するトルクコンバータ用ケーシング６
２と、前記トランスミッションケーシング６１の左端に
締結されたギアカバー６３とから成る。

トルクコンバータ１０は、エンジン出力Ｍ、１１に連結
されたフロントカバー１２と、このフロントカバー１２
に連結されたポンプ羽根車１３と、このポンプ羽根車１
３と前記フロントカバー１２との間に配されトルクコン
バータ出力軸１４にスプライン嵌合されたタービン羽根
車１５と、ケーシング６２に固定されたスリーブ１６に
一方向クラッチ１７を介して支持されたステータ１８と
から成り、エンジン出力軸１１からトルクコンバータ出
力軸１４ヘトルクを伝える。

遊星歯車変速機３０は、トルクコンバータ出力軸１４に
一体的な入力軸（入力要素をなす）３１と、この入力軸
３１に直列に配された出力軸（出力要素をなす）３２と
、前記入出力軸３１．３２との間に配された第１プラネ
タリギアセツト４０ａと、第２プラネタリキアセツ）４
０ｂと、第１クラツチ装置（以下第１クラツチと略称）
Ｃ１と、第２クラツチ装置（以下第２クラツチと略称）
Ｃ２と、ブレーキ装置（バンド、ブレーキ）Ｂ１と、一
方向クラッチＦｌと、第２ブレーキＢ２を有し、一つの
自由度節をなす部材４１ａ、別の自由度節をなす部材４
３ａ、４３ｂを有する。

第１プラネタリギアセツ）４０ａは、クラッチＣ１を介
して入力軸３１に連結されたリングギア４１ａと、出力
軸３１にスプライン嵌合されたキャリヤ４２ａと、クラ
ッチＣ２を介して入力軸３１に連結されたサンギア４３
ａと、ギア（第１の自由度節をなす）４１ａとギア４３
ａの間に噛合されたプラネタリギア４４ａとから成る。

第２プラネタリキアセン）４０ｂは、第１プラネタリギ
ア４０ａのサンギア４３ａに連結されたサンギア４３ｂ
と、出力軸３２にスプライン嵌合されたリングギア４１
ｂと、ブレーキＢ２及びこのブレーキに並置された一方
向りラッチＦｌを介してケーシング６１に固定されたキ
ャリア４２−ｂ及びこれに支持されギア４１ｂ及び４３
ｂに噛合されるプラネットギア４４ｂとから成る。

第１クラツチＣ１は、フォーワードクラッチと称される
もので、入力軸３１に一体的に固定ネれ、シリンダを構
成するドラム９１と、入力軸３１上を軸方向に■ν動自
在なピストン部材９２と、このピストン部材９２に対向
して配され、出力軸３１のまわりに回転自在に支持され
第１プラネタリギアセツト４０ａのリングギア４１ａに
固定されたハブ９３と、このハブ９３とピストン部材９
２との間に配され、ドラム９１の内側とハブ９３上にそ
れぞれスプライン嵌合されたリング状の摩擦要素９４か
ら成り、人力軸３１内の孔９５を通してピストン室９６
へ油圧が導入されると、ピストン部材９２はバネ９７の
スズ１ｊングカに抗して右方へ移動し、摩擦要素９４を
押圧するので、ドラム９１はハブ９３と一体化し、ダラ
ム９１からハブ９３ヘトルクが伝達される。

第２クラツチＣ２は、エンジン出力軸（図示せず）にス
プライン嵌合されたシリンタ部材たるドラム１０１と、
ドラム１０１内に嵌合された一対のピストン部分１０２
　（１０２ａ、１０２ｂ）と、出力軸（図示せず）にス
プライン嵌合されたへプ１０３と、該ハブとピストン部
分との間に配置された摩擦係合要素１０４とから成る。

ドラム１０１は、ベアリングに回転自在に支持され中心
管状部１０１ａと、この管状部１０１ａの一端から半径
方向に拡延するフランジ部１０１ｂと、フランジ部１０
１ｂ外周端より中心管状部１ｏｔａと同一の向きに延長
するドラム外壁部１０１ｃから成り、管状部１０１ａと
外壁部１０１Ｃとの間にピストン部材１０２が嵌合され
るシリンダ空間が形成される。

ピストン部材１０２は、２つの環状同心状ピストン部分
１０２ａ、１０２ｂから成り、内径側ピストン部分１０
２ａは、ドラム管状部１０１ａ上にスナップ１０５によ
り右方向へは移動規制されている。作動ピストン部分１
０２ｂは、規制ピストン部分１０２ａとドラム外壁部１
０１ｃ内面との間に軸方向にＪ％Ｆ動自在に配されてい
る。作動ピストン部分１０２ｂには、チェック弁１０８
が設けられ、ピストン復帰行程のオイル排出を制御する
。この作動ピストン部分１０２ｂは、リターンスプリン
グ１２１により左方へと常時押圧されている。

摩擦係合要素１０４は、ドラム外壁部１０１ｃに同様に
軸方向移動自在かつドラム１０１に対し相対回転不能に
配置された少なくとも一対のドラム側摩擦ディスクと、
該摩擦ディスク１０４ｂの間に配されハブ１０３−ヒに
軸方向移動自在かつハブ１０３に対し相対回転不能に配
置（例えばスプライン嵌合）されたハブ側摩擦ディスク
とから成る。この摩擦係合要素１０４は乾式又は湿式で
よ〈（図示の場合湿式）、乾式の場合には一般に慴動面
に摩擦フェーシング材を配する。

上記第２クラツチにおいて、入力軸３１内の通路（図示
せず）とハブ管状部１０１ａの通孔（図示せず）を通し
てハブ１０１及びピストン部分１０２によって画定され
る空間１２４に油圧が導入されると、作動ピストン部分
１０２ｂはリターンスプリング１２１に抗して右方向へ
作動し始める。このときの作動力は、油圧×可動ピスト
ン１０２ｂの受圧面積に等しく、第１図に示す従来のク
ラッチのピストン作動力より規制ピストン部分１．０２
　ａの受圧面積に対応する分だけ少なくなっている。

こうして右方向へ移動した作動ピストン部分１０２ｂは
、右端突起部１２５が摩擦係合要素１０４を押圧し、保
合要素１０４は一体となる。

このためドラム１０１とハブ１０３は一体となって回転
し始め、入力軸から出力軸へトルクが伝達される。

第１クラツチＣ１及び第２クラツチＣ２を囲むブレーキ
ドラム１３０は、第２クラツチＣ２のドラム１０１と第
１及び第２プラネタリギアセツトのサンギア４３ａ及び
４３ｂを連結するが、外周に設けられたブレーキバンド
Ｂ１によって制動自在となっている。ブレーキバンドＢ
１は、トランスミッションケーシング６１に取付けられ
たサーボ機構（図示せず）によって駆動される。

ブレーキＢ２はファースト及びリバースブレーキと称さ
れるもので、ケーシング６１に形成されたシリンダ内に
ピストン部材１４０が１着動自在に配置されており、こ
のピストン１４０により第２プラネタリギアセツト４０
ｂのキャリヤ４２’ｂとケーシング６１との間にスプラ
イン嵌合された摩擦要素１４１が押圧されると、キャリ
ヤ４２ｂとケーシング６１が一体化し、キャリヤ４２−
ｂが制動される。

出力軸３２の右端には、カウンタシャフトドライブギア
３４がスプライン嵌合されこのギア３４にパーキングギ
ア３３が一体的に取付けられている。ドライブギア３４
はカウンタシャフト５０のドリブンギア５１とに噛合し
ている。

カウンタシャフト５０の他端にはデイフェレンシャルド
ライブギア５２が設けられ、このギア５２はディ゛フェ
レンシャル機構７０の入力大ギア７１と噛合している。

このように構成された自動変速機においてクラッチＣ１
，Ｃ２，Ｆｌ及びブレーキＢｌ、Ｂ２は油圧制御装置に
よって選択的に係合又は解放され、下記に示すような種
々の変速段を得ている。

（ｙズ丁久ｔ３）上記表のＤレンジ第３段において両クラッチＣ１及びＣ
２の分担トルクは第１プラネタリーギアセツ）４０ａの
サンギア４３ａの歯数Ｚｓ、リングギア４１ａの歯数を
ＺＲとすると、第１クラッＺ、＝２２βの場合入力トル
クの約％を第１クラツチＣＩが分担し局を第２クラツチ
Ｃ２が分担する。すなわち第２段から第３段へのアップ
シフトを制御する場合第２クラツチＣ２は第１クラツチ
ＣＩの局の係合力で良い。

第２クラツチＣ２のピストン部材１０２の受圧面積は、
第１クラツチＣ１のピストン部材９２の受圧面積の繕と
なっているため同じ大きさの制御油圧によっても上記の
ような係合力の比が得られ、第２段から第３段へのアッ
プシフトが円滑に行われ係合ショックが少ない。

図示した例では、第２クラツチの固定ピストンは内側に
位置するが、場合によっては外側に位置してもよい。又
ピストンは２分割に限らず３分割としてもよい。

【図面の簡単な説明】

添付図面は１本発明に係る変速装置の断面図である。１０、、、、、、、、、、　トルクコンバータ３０、、
、、、、、、、、、遊星歯車変速機構３１、、、、、、
、、、、入力軸３２、、、、、、、、、、出力軸４０ａ、、、、、、、、、第１ブラネタリキアセット４
０ｂ、、、、、、、、、第２プラネタリギアセ、２ト４
１ａ、、、、、、、、、一つの自由度節４３ａ、４３ｂ
、、、、、別の自由度節５０、、、、、、、、、、カウ
ンタシャフト８１、、、、、、、、、、ケース１０２ａ、、、、、、、、規制ピストン部分１０２ｂ、
、、、、、、、作動ピストン部分Ｃ１，、、、、、、、
、、第１クラツチ（装置）Ｃ２，、、、、、、、、、第
２クラツチ（装置）Ｂ１．、、、、、、、、、ブレーキ
（装置）Ｆ　、、、、、、、、、、一方向クラッチ出願
人　アイシン精機株式会社アイシン中ワーナー株式会社代理人　　弁理士　　加　藤　朝　道

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力軸；出力軸：入力要素、出力要素及び反力要素となる少なくとも３つ
の自由度節を備えた歯車機構；固定部材であるケース；前記歯車機構の自由度節のいずれかを適宜前記入力軸に
係合し或いはケースに固定することにより前記入力軸と
前記出力軸との間に所定の動力列を完成するため少なく
とも一つの自由度節を前記入力軸に対して係脱する第１
クラツチ装置と、別の自由度節を前記入力軸に対し係脱
する第２クラツチ装置と前記別の自由度節を前記ケース
に固定しうるブレーキ装置とを具有する摩擦係合装置を
備えると共に、前記第２クラツチ装置を前記入力軸と前記別の自由度節
のいずれか一方に連結したシリンダ部材と、該シリンダ
部材の内室に嵌合されたピストン部材と、前記入力軸と
前記別の自由度節のいずれか他方に駆動的に連結しかつ
前記シリンダ部材に対して回転可能に配された／＼ブ部
材と、該／＼ブ部材と前記シリンダ部材との間に配され
た少なくとも一組の摩擦係合要素とで構成し、前記ピス
トン部材を互いに１動可能な複数のピストン部分に分割
しそのうちの少なくとも一つを軸方向可動とし油圧によ
り前記摩擦係合要素を係合作動させ、前記シリンダ部材
と前記ハブ部材とを係合させるようにして成る変速装置
。