JP7707741B2 - Automatic transmission - Google Patents
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Description
本発明は、複数のクラッチ及び複数のプラネタリギヤセットを備えた自動変速機に関する。 The present invention relates to an automatic transmission equipped with multiple clutches and multiple planetary gear sets.
上記自動変速機の一例として、下記特許文献1のものが知られている。この特許文献1に記載の自動変速機は、軸方向に並ぶ3つのクラッチと3つのプラネタリギヤセットとを備える。具体的に、特許文献1の自動変速機では、第1クラッチ(後側クラッチ)、第2クラッチ(中間クラッチ)、及び第3クラッチ(前側クラッチ)が軸方向の一方側(後側)からこの順に並ぶように配置されるとともに、第1クラッチの軸方向の一方側に、第1プラネタリギヤセット、第2プラネタリギヤセット、及び第3プラネタリギヤセットがこの順に並ぶように配置される。第1クラッチ、第2クラッチ、及び第3クラッチは、いずれも第3プラネタリギヤセットのサンギヤ(第3サンギヤ)に連結されている。 One example of the above automatic transmission is disclosed in Patent Document 1 below. The automatic transmission described in Patent Document 1 has three clutches and three planetary gear sets arranged in the axial direction. Specifically, in the automatic transmission of Patent Document 1, a first clutch (rear clutch), a second clutch (intermediate clutch), and a third clutch (front clutch) are arranged in this order from one axial side (rear side), and the first planetary gear set, the second planetary gear set, and the third planetary gear set are arranged in this order on one axial side of the first clutch. The first clutch, the second clutch, and the third clutch are all connected to the sun gear (third sun gear) of the third planetary gear set.
上記特許文献1の自動変速機では、3つのプラネタリギヤセットと3つのクラッチとが軸方向の一方側と他方側とに分かれて配置されるので、3つのクラッチと第3サンギヤ(つまり最もクラッチから遠いプラネタリギヤセットのサンギヤ)との間の動力伝達経路が長尺化し易いという問題がある。動力伝達経路の長尺化は、当該動力伝達経路を構成する部品群、つまり第3サンギヤと一体に回転する回転部品群の質量の増大につながる。回転部品群の質量が増大すると、第3サンギヤの回転速度が急変するような変速時に、当該回転部品群の慣性(イナーシャ)の影響で第3サンギヤの回転変化が鈍化し、変速応答性が悪化するおそれがある。もちろん、回転部品群の少なくとも一部を例えばアルミダイキャスト品等の軽量部品に置換するなどすれば、回転部品群の質量増加は抑制される。しかしながら、このようにすると部品単価の増大が避けられず、製造コストの面で好ましくない。 In the automatic transmission of Patent Document 1, the three planetary gear sets and three clutches are arranged separately on one side and the other side of the axial direction, so there is a problem that the power transmission path between the three clutches and the third sun gear (i.e., the sun gear of the planetary gear set farthest from the clutch) is likely to become long. The lengthening of the power transmission path leads to an increase in the mass of the parts that make up the power transmission path, that is, the rotating parts that rotate together with the third sun gear. If the mass of the rotating parts increases, the inertia of the rotating parts may slow down the rotation change of the third sun gear during a gear shift that causes a sudden change in the rotation speed of the third sun gear, and the gear shift response may deteriorate. Of course, the increase in the mass of the rotating parts can be suppressed by replacing at least a part of the rotating parts with lightweight parts such as aluminum die-cast products. However, doing so inevitably increases the unit price of the parts, which is undesirable in terms of manufacturing costs.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、製造コストの抑制と変速応答性の向上とを両立させることが可能な自動変速機を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide an automatic transmission that can achieve both reduced manufacturing costs and improved shift response.
前記課題を解決するためのものとして、本発明の一局面に係る自動変速機は、軸方向に並ぶ第1クラッチ及び第2クラッチと、前記第1及び第2クラッチの軸方向の一方側に配置された第3クラッチと、前記第1及び第2クラッチと前記第3クラッチとの間に配置された中間プラネタリギヤセットと、前記第3クラッチの軸方向の一方側に配置された外側プラネタリギヤセットと、前記第1クラッチ、前記第2クラッチ、及び前記第3クラッチを前記外側プラネタリギヤセットに備わる共通の回転要素に連結する連結部材とを備え、前記第1クラッチ及び前記第2クラッチはそれぞれ、軸方向に並ぶ複数の摩擦板と、当該摩擦板の内周縁と係合する筒状のハブ部材とを備え、前記第3クラッチは、軸方向に並ぶ複数の摩擦板と、当該摩擦板の外周縁と係合する筒状のドラム部材とを備え、前記連結部材は、前記第1及び第2クラッチの前記ハブ部材と前記第3クラッチの前記ドラム部材とを連結する第1連結部材と、前記第3クラッチの前記ドラム部材を前記共通の回転要素に連結する第2連結部材とを含む、ことを特徴とするものである(請求項1)。 In order to solve the above problem, an automatic transmission according to one aspect of the present invention includes a first clutch and a second clutch arranged in an axial direction, a third clutch arranged on one axial side of the first and second clutches, an intermediate planetary gear set arranged between the first and second clutches and the third clutch, an outer planetary gear set arranged on one axial side of the third clutch, and a connecting member connecting the first clutch, the second clutch, and the third clutch to a common rotating element provided in the outer planetary gear set , wherein the first clutch and the second clutch each include a plurality of friction plates arranged in the axial direction and a cylindrical hub member engaging with inner peripheral edges of the friction plates, and the third clutch includes a plurality of friction plates arranged in the axial direction and a cylindrical drum member engaging with an outer peripheral edge of the friction plates, and the connecting member includes a first connecting member connecting the hub members of the first and second clutches to the drum member of the third clutch, and a second connecting member connecting the drum member of the third clutch to the common rotating element (claim 1).
本発明によれば、第1及び第2クラッチと第3クラッチとが中間プラネタリギヤセットを挟んで軸方向に分配配置されるので、プラネタリギヤセット群とクラッチ群とが軸方向の一方側と他方側とにそれぞれまとめて配置される場合(上述した特許文献1と同様の構造)と比べて、第1~第3クラッチとこれに連結される共通の回転要素との間の動力伝達経路をシンプルにすることができる。これにより、前記共通の回転要素と一体に回転する回転部品群を高価な軽量部品に置換する等の特別な措置を採らなくても、当該回転部品群の質量を低減することができ、製造コストを抑制しつつ自動変速機の変速応答性を向上させることができる。 According to the present invention, the first and second clutches and the third clutch are distributed in the axial direction with the intermediate planetary gear set in between, so that the power transmission path between the first to third clutches and the common rotating element connected thereto can be simplified compared to a case where the planetary gear set group and the clutch group are arranged together on one side and the other side of the axial direction, respectively (a structure similar to that of Patent Document 1 mentioned above). As a result, the mass of the rotating parts that rotate integrally with the common rotating element can be reduced without taking special measures such as replacing the rotating parts with expensive lightweight parts, and the shift response of the automatic transmission can be improved while suppressing manufacturing costs.
また、第1~第3クラッチと共通の回転要素とを連結する連結部材として、第1及び第2クラッチのハブ部材と第3クラッチのドラム部材とを連結する第1連結部材と、第3クラッチのドラム部材を共通の回転要素に連結する第2連結部材とが設けられるので、簡単かつ合理的な構造で、第1~第3クラッチと前記共通の回転要素とを互いに連結することができる。 In addition, as connecting members connecting the first to third clutches and a common rotating element, a first connecting member connecting the hub members of the first and second clutches and the drum member of the third clutch, and a second connecting member connecting the drum member of the third clutch to the common rotating element are provided, so that the first to third clutches and the common rotating element can be connected to each other with a simple and rational structure.
前記第3クラッチは、軸方向に並ぶ複数の摩擦板と、当該摩擦板の外周縁と係合する筒状のドラム部材と、前記摩擦板を軸方向に押圧するピストンとを備えたものとすることができる。この場合、前記ピストンは、変速機ケースに支持されて当該変速機ケースとの間に締結油圧室を画成するサブピストンと、当該サブピストンと軸方向に対向配置されかつ前記摩擦板を押圧する回転可能なメインピストンと、前記サブピストンと前記メインピストンとを相対回転可能に連結するベアリングとを含むことが好ましい(請求項2)。 The third clutch may include a plurality of friction plates arranged in the axial direction, a cylindrical drum member that engages with the outer circumferential edges of the friction plates, and a piston that presses the friction plates in the axial direction. In this case, it is preferable that the piston includes a sub-piston that is supported by a transmission case and defines an engagement hydraulic chamber between the transmission case and the sub-piston, a rotatable main piston that is arranged axially opposite the sub-piston and presses the friction plates, and a bearing that connects the sub-piston and the main piston so as to be rotatable relative to each other (claim 2 ).
この構成によれば、第3クラッチ用の締結油圧室が、摩擦板を押圧する回転可能なメインピストンではなく、変速機ケースに支持されたサブピストンと変速機ケースとの間に形成される。この場合、締結油圧室に遠心力は作用しないので、当該遠心力の影響をキャンセルするための遠心バランス室を設けることが不要になる。したがって、締結油圧室への供給油圧によるピストンの制御性を確保しつつ油圧供給系の構造を簡素化することができる。 According to this configuration, the engagement hydraulic chamber for the third clutch is formed not by a rotatable main piston that presses against the friction plate, but between a sub-piston supported by the transmission case and the transmission case. In this case, centrifugal force does not act on the engagement hydraulic chamber, so there is no need to provide a centrifugal balance chamber to cancel the effect of the centrifugal force. Therefore, the structure of the hydraulic supply system can be simplified while ensuring controllability of the piston by the hydraulic pressure supplied to the engagement hydraulic chamber.
また、本発明の他の局面に係る自動変速機は、軸方向に並ぶ第1クラッチ及び第2クラッチと、前記第1及び第2クラッチの軸方向の一方側に配置された第3クラッチと、前記第1及び第2クラッチと前記第3クラッチとの間に配置された中間プラネタリギヤセットと、前記第3クラッチの軸方向の一方側に配置された外側プラネタリギヤセットと、前記第1クラッチ、前記第2クラッチ、及び前記第3クラッチを前記外側プラネタリギヤセットに備わる共通の回転要素に連結する連結部材とを備え、前記第3クラッチは、軸方向に並ぶ複数の摩擦板と、当該摩擦板の外周縁と係合する筒状のドラム部材と、前記摩擦板を軸方向に押圧するピストンとを備え、前記ドラム部材は、前記摩擦板の径方向外側において軸方向に延びかつ当該摩擦板の外周縁と係合する周壁部と、当該周壁部の軸方向の一端から径方向内側に延びる縦壁部と、縦壁部の径方向内側の端部から軸方向の他方側に延びる複数の内側突起とを含み、前記ピストンは、変速機ケースに支持されて当該変速機ケースとの間に締結油圧室を画成するサブピストンと、当該サブピストンと軸方向に対向配置されかつ前記摩擦板を押圧する回転可能なメインピストンと、前記サブピストンと前記メインピストンとを相対回転可能に連結するベアリングとを含み、前記メインピストンは、前記摩擦板を押圧する押圧部と、当該押圧部よりも径方向内側に形成されかつ前記各内側突起が挿通される複数の開口とを有し、前記連結部材は、前記内側突起における軸方向の他方側の端部と前記共通の回転要素とを連結する下流側連結部材を含む、ことを特徴とするものである(請求項3)。 According to another aspect of the present invention, there is provided an automatic transmission comprising: a first clutch and a second clutch arranged in an axial direction; a third clutch arranged on one axial side of the first and second clutches; an intermediate planetary gear set arranged between the first and second clutches and the third clutch; an outer planetary gear set arranged on one axial side of the third clutch; and a connecting member connecting the first clutch, the second clutch, and the third clutch to a common rotating element provided in the outer planetary gear set, the third clutch comprising a plurality of friction plates arranged in the axial direction, a cylindrical drum member engaging with outer circumferential edges of the friction plates, and a piston pressing the friction plates in the axial direction, the drum member comprising a peripheral wall portion extending in the axial direction at a radially outer side of the friction plates and engaging with the outer circumferential edge of the friction plates. a vertical wall portion extending radially inward from one axial end of the peripheral wall portion, and a plurality of inner protrusions extending from the radially inner end of the vertical wall portion to the other axial side, the piston including a sub-piston supported by a transmission case to define a fastening hydraulic chamber between the transmission case and the sub-piston, a rotatable main piston arranged axially opposite the sub-piston and pressing the friction plate, and a bearing connecting the sub-piston and the main piston so as to be rotatable relative to each other , the main piston having a pressing portion pressing the friction plate, and a plurality of openings formed radially inward from the pressing portion and through which the inner protrusions are inserted, and the connecting member including a downstream connecting member connecting the other axial end of the inner protrusion and the common rotating element (Claim 3 ).
本発明によれば、メインピストンの押圧部をドラム部材の内部に配置して当該押圧部による摩擦板の押圧を可能にしつつ、下流側連結部材を介してドラム部材を前記共通の回転要素に連結することができる。 According to the present invention , the pressing portion of the main piston can be disposed inside the drum member to enable the pressing portion to press the friction plate, while the drum member can be connected to the common rotating element via the downstream connecting member.
好ましくは、前記第3クラッチは、前記メインピストンの軸方向の他方側に、前記摩擦板の押圧を解除する解放方向に前記メインピストンを付勢するリターンスプリングを備え、前記リターンスプリングは、前記摩擦板の径方向内側に当該摩擦板と径方向視で重複するように配置される(請求項4)。 Preferably, the third clutch is provided with a return spring on the other axial side of the main piston for urging the main piston in a release direction to release the pressure on the friction plate, and the return spring is arranged radially inward of the friction plate so as to overlap with the friction plate when viewed in the radial direction (Claim 4 ).
この構成によれば、第3クラッチの軸方向寸法を短縮することができ、自動変速機を軸方向にコンパクト化することができる。 This configuration allows the axial dimension of the third clutch to be shortened, making the automatic transmission more compact in the axial direction.
好ましくは、前記リターンスプリングは、前記メインピストンを挟んで前記ベアリングと対向する位置に配置される(請求項5)。 Preferably, the return spring is disposed at a position facing the bearing across the main piston (claim 5 ).
この構成によれば、メインピストンを締結方向に押すベアリングとメインピストンを解放方向に押し戻すリターンスプリングとが軸方向に相対向する合理的な配置を実現することができる。 This configuration allows for a rational arrangement in which the bearing that pushes the main piston in the tightening direction and the return spring that pushes the main piston back in the release direction face each other in the axial direction.
以上説明したように、本発明の自動変速機によれば、製造コストの抑制と変速応答性の向上とを両立させることができる。 As described above, the automatic transmission of the present invention can achieve both reduced manufacturing costs and improved shift response.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
[自動変速機の全体構成]
図1及び図2は、本発明の一実施形態に係る自動変速機1の構成を示す骨子図及び断面図である。本図に示される自動変速機1は、FR式(フロントエンジン・リアドライブ式)の車両に搭載される縦置き式の自動変速機である。すなわち、自動変速機1は、車両の前部に配置された内燃機関を含む駆動源の動力を変速しつつプロペラシャフトに伝達する変速機である。プロペラシャフトに伝達された動力は、ディファレンシャル機構を介して後輪に伝達される。
[Overall configuration of automatic transmission]
1 and 2 are a schematic diagram and a cross-sectional view showing the configuration of an automatic transmission 1 according to an embodiment of the present invention. The automatic transmission 1 shown in the drawings is a longitudinally mounted automatic transmission mounted on a front-engine, rear-drive (FR) vehicle. In other words, the automatic transmission 1 is a transmission that transmits the power of a drive source including an internal combustion engine disposed at the front of the vehicle to a propeller shaft while changing the speed. The power transmitted to the propeller shaft is transmitted to rear wheels via a differential mechanism.
自動変速機1は、変速機構10と、変速機ケース11と、入力軸12と、出力軸13と、バルブボディ14(図2)とを備える。変速機構10は、変速比の異なる複数のギヤ段を達成可能な多段式の変速機構であり、後述するプラネタリギヤセット(PG1~PG4)の他、クラッチ及びブレーキ(CL1~CL3,BR1,BR2)等の摩擦締結要素を含む。変速機ケース11は、変速機構10を内部に収容するケースである。入力軸12は、変速機構10に動力を入力する軸部材であり、上記駆動源の出力軸と同軸に連結されている。出力軸13は、変速機構10から動力を出力する軸部材であり、上記プロペラシャフトと同軸に連結されている。入力軸12は、変速機ケース11の内部に配置され、出力軸13は、変速機ケース11の内部から外部に突出するように配置されている。 The automatic transmission 1 includes a transmission mechanism 10, a transmission case 11, an input shaft 12, an output shaft 13, and a valve body 14 (Fig. 2). The transmission mechanism 10 is a multi-stage transmission mechanism capable of achieving multiple gear stages with different gear ratios, and includes frictional fastening elements such as clutches and brakes (CL1-CL3, BR1, BR2) in addition to planetary gear sets (PG1-PG4) described below. The transmission case 11 is a case that houses the transmission mechanism 10. The input shaft 12 is a shaft member that inputs power to the transmission mechanism 10 and is coaxially connected to the output shaft of the drive source. The output shaft 13 is a shaft member that outputs power from the transmission mechanism 10 and is coaxially connected to the propeller shaft. The input shaft 12 is disposed inside the transmission case 11, and the output shaft 13 is disposed so as to protrude from the inside of the transmission case 11 to the outside.
入力軸12及び出力軸13は、車両前後方向に沿って同軸に配置されている。すなわち、入力軸12及び出力軸13は、車両前後方向に延びる同一の軸線X(図2)に沿って延びるように配置されている。軸線Xは、自動変速機1の変速機構10の実質的な中心軸である。自動変速機1は、その軸線Xに沿って、入力軸12が車両前側に位置しかつ出力軸13が車両後側に位置する状態で車両に搭載される。このため、以下では、自動変速機1の軸線X(入力軸12及び出力軸13の中心軸)と平行な方向の一方側であって上記駆動源から離れる側(図の右側)のことを「後」といい、軸線Xと平行な方向の他方側であって上記駆動源に近づく側(図の左側)のことを「前」ということがある。また、自動変速機1に関し、その軸線Xに沿う方向のことを「軸方向」といい、軸線Xと直交する方向のことを「径方向」ということがある。さらに、軸線Xを中心とした円の円周に沿う方向のことを「周方向」ということがある。 The input shaft 12 and the output shaft 13 are arranged coaxially along the vehicle longitudinal direction. That is, the input shaft 12 and the output shaft 13 are arranged to extend along the same axis X (FIG. 2) that extends in the vehicle longitudinal direction. The axis X is the substantial central axis of the transmission mechanism 10 of the automatic transmission 1. The automatic transmission 1 is mounted on the vehicle with the input shaft 12 located at the front of the vehicle and the output shaft 13 located at the rear of the vehicle along the axis X. For this reason, in the following, one side of the direction parallel to the axis X (the central axis of the input shaft 12 and the output shaft 13) of the automatic transmission 1 and away from the drive source (right side of the figure) is sometimes referred to as the "rear", and the other side of the direction parallel to the axis X and closer to the drive source (left side of the figure) is sometimes referred to as the "front". In addition, with respect to the automatic transmission 1, the direction along the axis X is sometimes referred to as the "axial direction", and the direction perpendicular to the axis X is sometimes referred to as the "radial direction". Furthermore, the direction along the circumference of a circle centered on axis X is sometimes called the "circumferential direction."
変速機構10は、軸方向に並ぶ第1プラネタリギヤセットPG1、第2プラネタリギヤセットPG2、第3プラネタリギヤセットPG3、及び第4プラネタリギヤセットPG4を備える。これら第1、第2、第3、及び第4プラネタリギヤセットPG1,PG2,PG3,PG4は、軸方向に沿って前側からこの順に並ぶように配設されている。以下では、プラネタリギヤセットのことを適宜「ギヤセット」と略称する。例えば、第1プラネタリギヤセットPG1のことを第1ギヤセットPG1と略称する。 The transmission mechanism 10 comprises a first planetary gear set PG1, a second planetary gear set PG2, a third planetary gear set PG3, and a fourth planetary gear set PG4 aligned in the axial direction. The first, second, third, and fourth planetary gear sets PG1, PG2, PG3, and PG4 are arranged in the axial direction aligned in this order from the front. Hereinafter, the planetary gear sets will be abbreviated as "gear sets" as appropriate. For example, the first planetary gear set PG1 will be abbreviated as the first gear set PG1.
第1ギヤセットPG1は、回転要素として、第1サンギヤS1、第1リングギヤR1、及び第1キャリヤC1を備える。第1キャリヤC1は、周方向に互いに間隔を空けて配置された複数の第1ピニオンP1を支持している。各第1ピニオンP1は、第1サンギヤS1及び第1リングギヤR1の両方に噛み合っている。 The first gear set PG1 has a first sun gear S1, a first ring gear R1, and a first carrier C1 as rotating elements. The first carrier C1 supports a plurality of first pinions P1 that are spaced apart from one another in the circumferential direction. Each first pinion P1 meshes with both the first sun gear S1 and the first ring gear R1.
第2ギヤセットPG2は、回転要素として、第2サンギヤS2、第2リングギヤR2、及び第2キャリヤC2を備える。第2キャリヤC2は、周方向に互いに間隔を空けて配置された複数の第2ピニオンP2を支持している。各第2ピニオンP2は、第2サンギヤS2及び第2リングギヤR2の両方に噛み合っている。 The second gear set PG2 has a second sun gear S2, a second ring gear R2, and a second carrier C2 as rotating elements. The second carrier C2 supports a plurality of second pinions P2 that are spaced apart from one another in the circumferential direction. Each second pinion P2 meshes with both the second sun gear S2 and the second ring gear R2.
第3ギヤセットPG3は、回転要素として、第3サンギヤS3、第3リングギヤR3、及び第3キャリヤC3を備える。第3キャリヤC3は、周方向に互いに間隔を空けて配置された複数の第3ピニオンP3を支持している。各第3ピニオンP3は、第3サンギヤS3及び第3リングギヤR3の両方に噛み合っている。 The third gear set PG3 has a third sun gear S3, a third ring gear R3, and a third carrier C3 as rotating elements. The third carrier C3 supports a plurality of third pinions P3 that are spaced apart from one another in the circumferential direction. Each third pinion P3 is meshed with both the third sun gear S3 and the third ring gear R3.
第4ギヤセットPG4は、回転要素として、第4サンギヤS4、第4リングギヤR4、及び第4キャリヤC4を備える。第4キャリヤC4は、周方向に互いに間隔を空けて配置された複数の第4ピニオンP4を支持している。各第4ピニオンP4は、第4サンギヤS4及び第4リングギヤR4の両方に噛み合っている。 The fourth gear set PG4 has a fourth sun gear S4, a fourth ring gear R4, and a fourth carrier C4 as rotating elements. The fourth carrier C4 supports a number of fourth pinions P4 that are spaced apart from one another in the circumferential direction. Each fourth pinion P4 is meshed with both the fourth sun gear S4 and the fourth ring gear R4.
ここで、本実施形態では、第1ギヤセットPG1として、サンギヤS1が軸方向に2分割されたダブルサンギヤ型のギヤセットが用いられる。一方、他の第2~第4ギヤセットPG2~PG4としては、サンギヤが軸方向に分割されない通常タイプのギヤセットが用いられる。 In this embodiment, a double sun gear type gear set in which the sun gear S1 is divided into two in the axial direction is used as the first gear set PG1. On the other hand, normal type gear sets in which the sun gear is not divided in the axial direction are used as the other second to fourth gear sets PG2 to PG4.
具体的に、第1ギヤセットPG1の第1サンギヤS1は、前側サンギヤS1a及び後側サンギヤS1bを含む。後側サンギヤS1bは、前側サンギヤS1aの後側に分離して配置されている。前側サンギヤS1a及び後側サンギヤS1bは、同数の歯を有し、かつ共通の第1ピニオンP1に噛合している。このため、前側サンギヤS1a及び後側サンギヤS1bの回転数は常に等しい。すなわち、前側サンギヤS1a及び後側サンギヤS1bは、常に同じ速度で回転し、一方の回転が停止しているときは他方の回転も停止する。 Specifically, the first sun gear S1 of the first gear set PG1 includes a front sun gear S1a and a rear sun gear S1b. The rear sun gear S1b is separately arranged on the rear side of the front sun gear S1a. The front sun gear S1a and the rear sun gear S1b have the same number of teeth and are meshed with a common first pinion P1. Therefore, the rotation speeds of the front sun gear S1a and the rear sun gear S1b are always equal. In other words, the front sun gear S1a and the rear sun gear S1b always rotate at the same speed, and when the rotation of one stops, the rotation of the other also stops.
入力軸12は、第1サンギヤS1の各分割ギヤ(つまり前側サンギヤS1a及び後側サンギヤS1b)の間を通る動力伝達部材18を介して第1キャリヤC1に連結されている。第1サンギヤS1(詳しくは後側サンギヤS1b)は、動力伝達部材15を介して第4サンギヤS4に連結されている。第2キャリヤC2は、動力伝達部材16を介して第4キャリヤC4に連結されている。出力軸13は、第4キャリヤC4に連結されている。 The input shaft 12 is connected to the first carrier C1 via a power transmission member 18 that passes between each of the divided gears of the first sun gear S1 (i.e., the front sun gear S1a and the rear sun gear S1b). The first sun gear S1 (specifically, the rear sun gear S1b) is connected to the fourth sun gear S4 via a power transmission member 15. The second carrier C2 is connected to the fourth carrier C4 via a power transmission member 16. The output shaft 13 is connected to the fourth carrier C4.
変速機構10は、上述した第1~第4ギヤセットPG1~PG4による動力伝達経路を切り替えるための摩擦締結要素として、第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、第3クラッチCL3、第1ブレーキBR1、及び第2ブレーキBR2を備える。 The transmission mechanism 10 includes a first clutch CL1, a second clutch CL2, a third clutch CL3, a first brake BR1, and a second brake BR2 as frictional engagement elements for switching the power transmission paths through the first to fourth gear sets PG1 to PG4 described above.
第1クラッチCL1は、第1ギヤセットPG1の前側の近傍に配置され、第2クラッチCL2は、第1クラッチCL1のさらに前側に配置され、第3クラッチCL3は、第2ギヤセットPG2の後側に配置されている。すなわち、第1~第3クラッチCL1~CL3は、前側から第2クラッチCL2、第1クラッチCL1、第3クラッチCL3の順に並ぶように配置されている。また、第1クラッチCL1及び第2クラッチCL2の組合せと、第3クラッチCL3とは、第1ギヤセットPG1及び第2ギヤセットPG2を間に挟んで軸方向(前後方向)に相対向している。言い換えると、第1~第3クラッチCL1~CL3は、第1及び第2ギヤセットPG1,PG2の軸方向の一方側(後側)に第3クラッチCL3が位置し、かつ同ギヤセットPG1,PG2の軸方向の他方側(前側)に残り2つのクラッチ(第1及び第2ギヤセットCL1,CL2)が位置するように、2組に分かれて配置されている。 The first clutch CL1 is disposed near the front of the first gear set PG1, the second clutch CL2 is disposed further forward of the first clutch CL1, and the third clutch CL3 is disposed rearward of the second gear set PG2. That is, the first to third clutches CL1 to CL3 are disposed so that they are lined up from the front in the order of the second clutch CL2, the first clutch CL1, and the third clutch CL3. The combination of the first clutch CL1 and the second clutch CL2 and the third clutch CL3 face each other in the axial direction (front-rear direction) with the first gear set PG1 and the second gear set PG2 in between. In other words, the first to third clutches CL1 to CL3 are arranged in two groups, with the third clutch CL3 located on one axial side (rear side) of the first and second gear sets PG1 and PG2, and the remaining two clutches (the first and second gear sets CL1 and CL2) located on the other axial side (front side) of the same gear sets PG1 and PG2.
第1ブレーキBR1及び第2ブレーキBR2は、第1~第3クラッチCL1~CL3の前後に分かれて配置されている。具体的に、第1ブレーキBR1は、最も前側のクラッチである第2クラッチCL2のさらに前側に配置されている。第2ブレーキBR2は、最も後側のクラッチである第3クラッチCL3のさらに後側(かつ第3ギヤセットPG3の前側)に配置されている。 The first brake BR1 and the second brake BR2 are arranged separately in front of and behind the first to third clutches CL1 to CL3. Specifically, the first brake BR1 is arranged further forward of the second clutch CL2, which is the frontmost clutch. The second brake BR2 is arranged further rearward of the third clutch CL3, which is the rearmost clutch (and in front of the third gear set PG3).
第1クラッチCL1は、入力軸12及び第1キャリヤC1と、第3サンギヤS3とを断接する摩擦締結要素である。具体的に、第1クラッチCL1は、第1キャリヤC1に連結された回転可能な筒状のドラム部材31と、第3サンギヤS3に動力伝達部材21,22等を介して連結された回転可能な筒状のハブ部材32と、ドラム部材31及びハブ部材32の間に配置された複数の摩擦板33と、摩擦板33を軸方向に押圧可能なピストン34とを備える。第1クラッチCL1は、摩擦板33に対するピストン34の押圧又は当該押圧の解除に応じて、入力軸12及び第1キャリヤC1と、第3サンギヤS3とを断接する。ここで、第1クラッチCL1のハブ部材32は、後述する第2クラッチCL2用のハブ部材を兼用している。このため、以下では、ハブ部材32のことを共通ハブ部材32と称する。 The first clutch CL1 is a frictional fastening element that connects and disconnects the input shaft 12 and the first carrier C1 to and from the third sun gear S3. Specifically, the first clutch CL1 includes a rotatable cylindrical drum member 31 connected to the first carrier C1, a rotatable cylindrical hub member 32 connected to the third sun gear S3 via the power transmission members 21, 22, etc., a plurality of friction plates 33 arranged between the drum member 31 and the hub member 32, and a piston 34 that can press the friction plates 33 in the axial direction. The first clutch CL1 connects and disconnects the input shaft 12 and the first carrier C1 to and from the third sun gear S3 in response to the pressing of the piston 34 against the friction plates 33 or the release of the pressing. Here, the hub member 32 of the first clutch CL1 also serves as a hub member for the second clutch CL2 described later. For this reason, hereinafter, the hub member 32 is referred to as the common hub member 32.
第2クラッチCL2は、第1リングギヤR1及び第2サンギヤS2と、第3サンギヤS3とを断接する摩擦締結要素である。具体的に、第2クラッチCL2は、第1リングギヤR1及び第2サンギヤS2に動力伝達部材23を介して連結された回転可能な筒状のドラム部材41と、第3サンギヤS3に動力伝達部材21,22等を介して連結された上述の共通ハブ部材32と、ドラム部材41及びハブ部材32の間に配置された複数の摩擦板43と、摩擦板43を軸方向に押圧可能なピストン44とを備える。第2クラッチCL2は、摩擦板43に対するピストン44の押圧又は当該押圧の解除に応じて、第1リングギヤR1及び第2サンギヤS2と、第3サンギヤS3とを断接する。 The second clutch CL2 is a frictional fastening element that connects and disconnects the first ring gear R1 and the second sun gear S2 to and from the third sun gear S3. Specifically, the second clutch CL2 includes a rotatable cylindrical drum member 41 connected to the first ring gear R1 and the second sun gear S2 via the power transmission member 23, the above-mentioned common hub member 32 connected to the third sun gear S3 via the power transmission members 21, 22, etc., a plurality of friction plates 43 arranged between the drum member 41 and the hub member 32, and a piston 44 that can press the friction plates 43 in the axial direction. The second clutch CL2 connects and disconnects the first ring gear R1 and the second sun gear S2 to and from the third sun gear S3 in response to the pressing of the piston 44 against the friction plates 43 or the release of the pressing.
第3クラッチCL3は、第2リングギヤR2と第3サンギヤS3とを断接する摩擦締結要素である。具体的に、第3クラッチCL3は、第3サンギヤS3に動力伝達部材22を介して連結された回転可能な筒状のドラム部材51と、第2リングギヤR2に連結された回転可能な筒状のハブ部材52と、ドラム部材51及びハブ部材52の間に配置された複数の摩擦板53と、摩擦板53を軸方向に押圧可能なピストン54とを備える。第3クラッチCL3は、摩擦板53に対するピストン54の押圧又は当該押圧の解除に応じて、第2リングギヤR2と第3サンギヤS3とを断接する。 The third clutch CL3 is a frictional fastening element that connects and disconnects the second ring gear R2 and the third sun gear S3. Specifically, the third clutch CL3 includes a rotatable cylindrical drum member 51 connected to the third sun gear S3 via the power transmission member 22, a rotatable cylindrical hub member 52 connected to the second ring gear R2, a plurality of friction plates 53 arranged between the drum member 51 and the hub member 52, and a piston 54 that can press the friction plates 53 in the axial direction. The third clutch CL3 connects and disconnects the second ring gear R2 and the third sun gear S3 in response to the pressing of the piston 54 against the friction plates 53 or the release of the pressing.
第1ブレーキBR1は、変速機ケース11と第1サンギヤS1(詳しくは前側サンギヤS1a)とを断接する摩擦締結要素である。具体的に、第1ブレーキBR1は、変速機ケース11に固定された筒状のドラム部材61と、前側サンギヤS1aに動力伝達部材17を介して連結された回転可能な筒状のハブ部材62と、ドラム部材61及びハブ部材62の間に配置された複数の摩擦板63と、摩擦板63を軸方向に押圧可能なピストン64とを備える。第1ブレーキBR1は、摩擦板63に対するピストン64の押圧又は当該押圧の解除に応じて、変速機ケース11と第1サンギヤS1とを断接する。 The first brake BR1 is a frictional fastening element that connects and disconnects the transmission case 11 and the first sun gear S1 (more specifically, the front sun gear S1a). Specifically, the first brake BR1 includes a cylindrical drum member 61 fixed to the transmission case 11, a rotatable cylindrical hub member 62 connected to the front sun gear S1a via a power transmission member 17, a plurality of friction plates 63 arranged between the drum member 61 and the hub member 62, and a piston 64 that can press the friction plates 63 in the axial direction. The first brake BR1 connects and disconnects the transmission case 11 and the first sun gear S1 in response to the piston 64 pressing against the friction plates 63 or the release of the pressing force.
第2ブレーキBR2は、変速機ケース11と第3リングギヤR3とを断接する摩擦締結要素である。具体的に、第2ブレーキBR2は、変速機ケース11に固定された筒状のドラム部材71と、第3リングギヤR3に連結された回転可能な筒状のハブ部材72と、ドラム部材71及びハブ部材72の間に配置された複数の摩擦板73と、摩擦板73を軸方向に押圧可能なピストン74とを備える。第2ブレーキBR2は、摩擦板73に対するピストン74の押圧又は当該押圧の解除に応じて、変速機ケース11と第3リングギヤR3とを断接する。 The second brake BR2 is a frictional fastening element that connects and disconnects the transmission case 11 and the third ring gear R3. Specifically, the second brake BR2 includes a cylindrical drum member 71 fixed to the transmission case 11, a rotatable cylindrical hub member 72 connected to the third ring gear R3, a plurality of friction plates 73 arranged between the drum member 71 and the hub member 72, and a piston 74 that can press the friction plates 73 in the axial direction. The second brake BR2 connects and disconnects the transmission case 11 and the third ring gear R3 in response to the piston 74 pressing against the friction plates 73 or the release of the pressing force.
バルブボディ14は、上述した各摩擦締結要素(クラッチCL1~CL3及びブレーキBR1,BR2)の締結及び解放を制御するための油圧回路装置である。詳細な図示は省略するが、例えばバルブボディ14は、各摩擦締結要素に供給されるオイルが流通する多数の油路と、各油路の流れを切り替える多数のソレノイドバルブとを含む。 The valve body 14 is a hydraulic circuit device that controls the engagement and release of each of the frictional engagement elements (clutches CL1 to CL3 and brakes BR1, BR2) described above. Although detailed illustration is omitted, for example, the valve body 14 includes multiple oil passages through which the oil supplied to each of the frictional engagement elements flows, and multiple solenoid valves that switch the flow of each oil passage.
なお、以上のような構造の自動変速機1において、第1ギヤセットPG1及び第2ギヤセットPG2は、本発明における「中間プラネタリギヤセット」に相当し、第3ギヤセットPG3は、本発明における「外側プラネタリギヤセット」に相当する。また、動力伝達部材21は、本発明における「第1連結部材」に相当し、動力伝達部材22は、本発明における「第2連結部材」もしくは「下流側連結部材」に相当する。 In the automatic transmission 1 having the above-described structure, the first gear set PG1 and the second gear set PG2 correspond to the "intermediate planetary gear set" in the present invention, and the third gear set PG3 corresponds to the "outer planetary gear set" in the present invention. The power transmission member 21 corresponds to the "first connecting member" in the present invention, and the power transmission member 22 corresponds to the "second connecting member" or "downstream connecting member" in the present invention.
図3は、各摩擦締結要素の締結/解放と変速段との関係を示す締結表である。本図に示すように、本実施形態の自動変速機1では、上述したバルブボディ14による各摩擦締結要素の選択的な締結又は解放に応じて、前進1~8速及び後退速という9種類の変速段が達成される。なお、図3の締結表において、丸印は、対応する摩擦締結要素が締結されていることを表し、空欄は、対応する摩擦締結要素が解放(締結解除)されていることを表す。 Figure 3 is an engagement table showing the relationship between the engagement/disengagement of each frictional engagement element and the gear position. As shown in this figure, in the automatic transmission 1 of this embodiment, nine gear positions, 1st to 8th forward gears and reverse gear, are achieved according to the selective engagement or disengagement of each frictional engagement element by the valve body 14 described above. In the engagement table of Figure 3, a circle indicates that the corresponding frictional engagement element is engaged, and a blank space indicates that the corresponding frictional engagement element is released (disengaged).
具体的に、各変速段は次のようにして達成される。すなわち、1速は、第1クラッチCL1、第1ブレーキBR1、及び第2ブレーキBR2が締結されることで達成される。2速は、第2クラッチCL2、第1ブレーキBR1、及び第2ブレーキBR2が締結されることで達成される。3速は、第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、及び第2ブレーキBR2が締結されることで達成される。4速は、第2クラッチCL2、第3クラッチCL3、及び第2ブレーキBR2が締結されることで達成される。5速は、第1クラッチCL1、第3クラッチCL3、及び第2ブレーキBR2が締結されることで達成される。6速は、第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、及び第3クラッチCL3が締結されることで達成される。7速は、第1クラッチCL1、第3クラッチCL3、及び第1ブレーキBR1が締結されることで達成される。8速は、第2クラッチCL2、第3クラッチCL3、及び第1ブレーキBR1が締結されることで達成される。後退速は、第3クラッチCL3、第1ブレーキBR1、及び第2ブレーキBR2が締結されることで達成される。 Specifically, each gear is achieved as follows. That is, first gear is achieved by engaging the first clutch CL1, the first brake BR1, and the second brake BR2. Second gear is achieved by engaging the second clutch CL2, the first brake BR1, and the second brake BR2. Third gear is achieved by engaging the first clutch CL1, the second clutch CL2, and the second brake BR2. Fourth gear is achieved by engaging the second clutch CL2, the third clutch CL3, and the second brake BR2. Fifth gear is achieved by engaging the first clutch CL1, the third clutch CL3, and the second brake BR2. Sixth gear is achieved by engaging the first clutch CL1, the second clutch CL2, and the third clutch CL3. Seventh gear is achieved by engaging the first clutch CL1, the third clutch CL3, and the first brake BR1. Eighth gear is achieved by engaging the second clutch CL2, the third clutch CL3, and the first brake BR1. Reverse gear is achieved by engaging the third clutch CL3, the first brake BR1, and the second brake BR2.
[各クラッチの詳細構造]
次に、上述した各クラッチCL1~CL3のより詳細な構造について説明する。図4は、図2の一部を拡大した拡大断面図である。図2及び図4に示すように、第1クラッチCL1は、上述したドラム部材31、共通ハブ部材32、摩擦板33、及びピストン34に加えて、ピストン支持部材35と、隔壁部材36と、リターンスプリング37とを備える。ピストン支持部材35は、ピストン34を軸方向に移動可能に支持する部材である。リターンスプリング37は、ピストン34を解放方向(摩擦板33から離間する方向;ここでは後方)に付勢するスプリングである。隔壁部材36は、リターンスプリング37が配置される空間を油圧室(後述する遠心バランス室39)にするための部材である。
[Detailed structure of each clutch]
Next, the structure of each of the above-mentioned clutches CL1 to CL3 will be described in more detail. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG. 2. As shown in FIGS. 2 and 4, the first clutch CL1 includes a piston support member 35, a partition member 36, and a return spring 37 in addition to the above-mentioned drum member 31, common hub member 32, friction plate 33, and piston 34. The piston support member 35 is a member that supports the piston 34 so that it can move in the axial direction. The return spring 37 is a spring that urges the piston 34 in a release direction (a direction away from the friction plate 33; rearward in this case). The partition member 36 is a member that serves to make the space in which the return spring 37 is disposed a hydraulic chamber (a centrifugal balance chamber 39 described later).
ドラム部材31は、摩擦板33の径方向外側において軸方向(前後方向)に延びる周壁部31aと、周壁部31aの後端から径方向内側に延びる縦壁部31bとを含む。縦壁部31bは、その径方向内側の端部が第1キャリヤC1の軸方向中間部に溶接される等により、第1キャリヤC1と結合されている。 The drum member 31 includes a peripheral wall portion 31a extending in the axial direction (front-rear direction) on the radial outside of the friction plate 33, and a vertical wall portion 31b extending radially inward from the rear end of the peripheral wall portion 31a. The vertical wall portion 31b is joined to the first carrier C1 by, for example, welding its radially inner end portion to the axial middle portion of the first carrier C1.
共通ハブ部材32は、軸方向(前後方向)に延びる周壁部32aと、周壁部32aの前部から径方向内側に延びる縦壁部32bと、縦壁部32bの径方向内側の端部から前方に延びる軸部32cとを含む。周壁部32aは、軸方向に連続する後側周壁32a1及び前側周壁32a2を有する。後側周壁32a1は、ドラム部材31の周壁部31aに対し径方向内側から対向するように配置され、前側周壁32a2は、ドラム部材41の周壁部41aに対し径方向内側から対向するように配置される。後側周壁32a1は、第1クラッチCL1の摩擦板33(詳しくは後述するハブ側摩擦板33b)を保持するハブとして機能し、前側周壁32a2は、第2クラッチCL2の摩擦板43(詳しくは後述するハブ側摩擦板43b)を保持するハブとして機能する。 The common hub member 32 includes a peripheral wall portion 32a extending in the axial direction (front-rear direction), a vertical wall portion 32b extending radially inward from the front of the peripheral wall portion 32a, and a shaft portion 32c extending forward from the radially inner end of the vertical wall portion 32b. The peripheral wall portion 32a has a rear peripheral wall 32a1 and a front peripheral wall 32a2 that are continuous in the axial direction. The rear peripheral wall 32a1 is disposed so as to face the peripheral wall portion 31a of the drum member 31 from the radially inner side, and the front peripheral wall 32a2 is disposed so as to face the peripheral wall portion 41a of the drum member 41 from the radially inner side. The rear peripheral wall 32a1 functions as a hub that holds the friction plates 33 (hub-side friction plates 33b, described in more detail below) of the first clutch CL1, and the front peripheral wall 32a2 functions as a hub that holds the friction plates 43 (hub-side friction plates 43b, described in more detail below) of the second clutch CL2.
周壁部32a(後側周壁32a1)は、第1ピニオンP1の前部の外周を囲む位置まで後方に延びている。言い換えると、第1ピニオンP1の前部が共通ハブ部材32の内側に入り込むように、第1ギヤセットPG1が第1クラッチCL1に寄せて配置されている。このように、第1クラッチCL1と第1ギヤセットPG1とは、径方向視で部分的に重複する関係で前後方向に並ぶように配置されている。 The peripheral wall portion 32a (rear peripheral wall 32a1) extends rearward to a position surrounding the outer periphery of the front portion of the first pinion P1. In other words, the first gear set PG1 is disposed close to the first clutch CL1 so that the front portion of the first pinion P1 fits inside the common hub member 32. In this way, the first clutch CL1 and the first gear set PG1 are disposed side by side in the fore-and-aft direction with a partial overlap when viewed in the radial direction.
摩擦板33は、ドラム部材31の周壁部31aの内周面と係合する複数のドラム側摩擦板33aと、共通ハブ部材32の周壁部32aの外周面と係合する複数のハブ側摩擦板33bとを含む。各ドラム側摩擦板33aは、その外周縁がドラム部材31の周壁部31aにスプライン嵌合されることにより、ドラム部材31と一体に回転可能でかつ軸方向に移動可能な状態でドラム部材31に取り付けられている。各ハブ側摩擦板33bは、その内周縁が共通ハブ部材32の周壁部32aの後側周壁32a1にスプライン嵌合されることにより、共通ハブ部材32と一体に回転可能でかつ軸方向に移動可能な状態で共通ハブ部材32に取り付けられている。ドラム側摩擦板33a及びハブ側摩擦板33bは、軸方向に交互に並ぶ状態でドラム部材31及び共通ハブ部材32にそれぞれ取り付けられている。 The friction plates 33 include a plurality of drum-side friction plates 33a that engage with the inner peripheral surface of the peripheral wall portion 31a of the drum member 31, and a plurality of hub-side friction plates 33b that engage with the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 32a of the common hub member 32. Each drum-side friction plate 33a is attached to the drum member 31 in a state in which it can rotate integrally with the drum member 31 and can move axially by having its outer peripheral edge spline-fitted to the peripheral wall portion 31a of the drum member 31. Each hub-side friction plate 33b is attached to the common hub member 32 in a state in which it can rotate integrally with the common hub member 32 and can move axially by having its inner peripheral edge spline-fitted to the rear peripheral wall 32a1 of the peripheral wall portion 32a of the common hub member 32. The drum-side friction plates 33a and the hub-side friction plates 33b are attached to the drum member 31 and the common hub member 32, respectively, in a state in which they are alternately arranged in the axial direction.
ピストン34は、摩擦板33に対し後方から対向する押圧部34aと、押圧部34aの径方向内側の端部から前方に向かって延びる延設部34bと、延設部34bの前端部から径方向内側に延びる受圧部34cとを含む。ピストン34は、その押圧部34aがドラム部材31の周壁部31aにスプライン嵌合されることにより、ドラム部材31と一体に回転可能でかつ軸方向に移動可能な状態でドラム部材31に保持されている。 The piston 34 includes a pressing portion 34a that faces the friction plate 33 from the rear, an extension portion 34b that extends forward from the radially inner end of the pressing portion 34a, and a pressure-receiving portion 34c that extends radially inward from the front end of the extension portion 34b. The piston 34 is held by the drum member 31 in a state in which it can rotate integrally with the drum member 31 and can move axially by having the pressing portion 34a spline-fitted into the peripheral wall portion 31a of the drum member 31.
ピストン支持部材35は、ピストン34の受圧部34cの形状に沿うように断面視で鉤型に形成された支持部35aと、支持部35aの径方向内側の端部から前方に延びる軸部35bとを含む。ピストン34は、その受圧部34cがピストン支持部材35に対し前方から嵌合することにより、軸方向に移動可能な状態でピストン支持部材35に支持されている。 The piston support member 35 includes a support portion 35a that is formed in a hook shape in cross section to follow the shape of the pressure receiving portion 34c of the piston 34, and a shaft portion 35b that extends forward from the radially inner end of the support portion 35a. The piston 34 is supported by the piston support member 35 in a state in which it can move axially by fitting the pressure receiving portion 34c into the piston support member 35 from the front.
ピストン支持部材35は、その支持部35aの後面が第1キャリヤC1の前端部に溶接される等により、第1キャリヤC1と結合されている。ここで、第1キャリヤC1は、ピストン支持部材35だけでなく、既述のとおりドラム部材31とも結合されている。また、ピストン34は、ドラム部材31に対し相対回転不能に係合されている。このことから、第1キャリヤC1、ドラム部材31、ピストン34、及びピストン支持部材35は、全て同一回転数で回転することになる。 The piston support member 35 is connected to the first carrier C1 by, for example, welding the rear surface of its support portion 35a to the front end portion of the first carrier C1. Here, the first carrier C1 is connected not only to the piston support member 35, but also to the drum member 31 as described above. In addition, the piston 34 is engaged with the drum member 31 so that it cannot rotate relative to the drum member 31. As a result, the first carrier C1, drum member 31, piston 34, and piston support member 35 all rotate at the same rotational speed.
ピストン34の延設部34bには開口h1が形成されている。開口h1は、第1ピニオンP1との干渉を避けるための開口であり、第1ピニオンP1に対応する周方向の複数箇所に設けられている。 Openings h1 are formed in the extension portion 34b of the piston 34. The openings h1 are provided to avoid interference with the first pinion P1, and are provided at multiple locations in the circumferential direction corresponding to the first pinion P1.
ピストン34の受圧部34cとピストン支持部材35との間には、締結油圧室38が形成されている。締結油圧室38に供給される油圧は、受圧部34cを前側に押す力として作用する。これにより、ピストン34の押圧部34aが摩擦板33を押圧し、第1クラッチCL1が締結される。 A fastening hydraulic chamber 38 is formed between the pressure receiving portion 34c of the piston 34 and the piston support member 35. The hydraulic pressure supplied to the fastening hydraulic chamber 38 acts as a force pushing the pressure receiving portion 34c forward. As a result, the pressing portion 34a of the piston 34 presses the friction plate 33, and the first clutch CL1 is engaged.
隔壁部材36は、ピストン34の受圧部34cの前側に隣接して配置されている。隔壁部材36と受圧部34cとの間には、遠心バランス室39が形成されている。遠心バランス室39は、締結油圧室38に作用する遠心力による油圧変動をキャンセルするための油圧室である。遠心バランス室39は、受圧部34cを挟んで締結油圧室38と対向するように形成されている。 The partition member 36 is disposed adjacent to the front side of the pressure receiving portion 34c of the piston 34. A centrifugal balance chamber 39 is formed between the partition member 36 and the pressure receiving portion 34c. The centrifugal balance chamber 39 is a hydraulic chamber for canceling hydraulic fluctuations caused by centrifugal forces acting on the fastening hydraulic chamber 38. The centrifugal balance chamber 39 is formed to face the fastening hydraulic chamber 38 across the pressure receiving portion 34c.
リターンスプリング37は、遠心バランス室39に配置されている。リターンスプリング37は、ピストン34の受圧部34cと隔壁部材36との間に挟まれており、ピストン34と隔壁部材36とを互いに離間させるような弾発力を発揮する。この弾発力により、ピストン34は、摩擦板33から離間する解放方向つまり後方に常時付勢される。第1クラッチCL1の締結時は、このリターンスプリング37の付勢力に抗してピストン34が前方(締結方向)に押圧されるように、所要の油圧が締結油圧室38に供給される。 The return spring 37 is disposed in the centrifugal balance chamber 39. The return spring 37 is sandwiched between the pressure-receiving portion 34c of the piston 34 and the partition member 36, and exerts a resilient force that separates the piston 34 and the partition member 36 from each other. This resilient force constantly urges the piston 34 in the release direction, i.e., backward, away from the friction plate 33. When the first clutch CL1 is engaged, the required hydraulic pressure is supplied to the engagement hydraulic chamber 38 so that the piston 34 is pressed forward (in the engagement direction) against the urging force of the return spring 37.
共通ハブ部材32及びピストン支持部材35は、共通ハブ部材32の縦壁部32bがピストン支持部材35の前側にくるように軸方向に並んだ状態で、共通のボス部材80の外周に回転可能に支持されている。ボス部材80は、入力軸12と同心の筒状部材であり、変速機ケース11に固定されている。共通ハブ部材32は、その軸部32cがボス部材80に外挿されることにより、自動変速機1の軸線Xを中心に回転可能に支持されている。同様に、ピストン支持部材35は、その軸部35bがボス部材80に外挿されることにより、軸線Xを中心に回転可能に支持されている。共通ハブ部材32の軸部32cとピストン支持部材35の軸部35bとは軸方向に隣接しており、両者の間にはスラストベアリング81が配置されている。共通ハブ部材32及びピストン支持部材35は、当該スラストベアリング81を挟んで相対回転可能に支持されている。 The common hub member 32 and the piston support member 35 are rotatably supported on the outer periphery of a common boss member 80 in a state where they are aligned in the axial direction so that the vertical wall portion 32b of the common hub member 32 is in front of the piston support member 35. The boss member 80 is a cylindrical member concentric with the input shaft 12 and is fixed to the transmission case 11. The common hub member 32 is supported rotatably about the axis X of the automatic transmission 1 by having its shaft portion 32c inserted into the boss member 80. Similarly, the piston support member 35 is supported rotatably about the axis X by having its shaft portion 35b inserted into the boss member 80. The shaft portion 32c of the common hub member 32 and the shaft portion 35b of the piston support member 35 are adjacent to each other in the axial direction, and a thrust bearing 81 is disposed between them. The common hub member 32 and the piston support member 35 are supported so as to be rotatable relative to each other across the thrust bearing 81.
ボス部材80の内部には動力伝達部材17が同軸に挿入され、さらに動力伝達部材17の内部には入力軸12が同軸に挿入されている。入力軸12及び動力伝達部材17は、共通の軸線Xを中心に相対回転可能に支持されている。動力伝達部材17の後端部は、第1サンギヤS1(詳しくは前側サンギヤS1a)の内周面にスプライン嵌合によりに結合されている。入力軸12の後端部は、動力伝達部材18の内周面にスプライン嵌合により結合されている。 The power transmission member 17 is coaxially inserted into the boss member 80, and the input shaft 12 is coaxially inserted into the power transmission member 17. The input shaft 12 and the power transmission member 17 are supported so as to be capable of relative rotation about a common axis X. The rear end of the power transmission member 17 is connected to the inner circumferential surface of the first sun gear S1 (more specifically, the front sun gear S1a) by spline fitting. The rear end of the input shaft 12 is connected to the inner circumferential surface of the power transmission member 18 by spline fitting.
ボス部材80の内部には、軸方向に延びる油路e1が形成されている。また、ピストン支持部材35には、当該油路e1と連通する油路e2が形成されている。油路e2は、締結油圧室38と連通している。当該油路e2を通じて締結油圧室38に対する油圧の給排が行われることにより、ピストン34が摩擦板33に押圧され、もしくは当該押圧が解除される。ピストン34が摩擦板33に押圧されると、ドラム側摩擦板33aとハブ側摩擦板33bとが相対回転不能に密着し、第1クラッチCL1が締結状態になる。ピストン34による摩擦板33の押圧が解除されると、ドラム側摩擦板33aとハブ側摩擦板33bとの相対回転が許容され、第1クラッチCL1が解放状態になる。 An oil passage e1 extending in the axial direction is formed inside the boss member 80. An oil passage e2 communicating with the oil passage e1 is formed in the piston support member 35. The oil passage e2 communicates with the fastening hydraulic chamber 38. The piston 34 is pressed against the friction plate 33 or the pressure is released by supplying and discharging hydraulic pressure to the fastening hydraulic chamber 38 through the oil passage e2. When the piston 34 is pressed against the friction plate 33, the drum side friction plate 33a and the hub side friction plate 33b are in close contact with each other so that they cannot rotate relative to each other, and the first clutch CL1 is in a fastened state. When the pressure on the friction plate 33 by the piston 34 is released, the drum side friction plate 33a and the hub side friction plate 33b are allowed to rotate relative to each other, and the first clutch CL1 is in a released state.
図示しないが、ピストン支持部材35には、遠心バランス室39とボス部材80の内部油路e1とを連通する油路も形成されている。当該油路を通じて、遠心力による締結油圧室38の油圧変動をキャンセルするための油圧が遠心バランス室39に供給される。ここで、ボス部材80の油路e1は、周方向に間隔を空けて並ぶ複数の独立した単位油路を含む。遠心バランス室39に通じる油路と、上述した締結油圧室38に通じる油路e2とは、それぞれ異なる単位油路に連通するよう形成されている。このことは、後述する締結油圧室48用の油路e3や、遠心バランス室49用の油路でも同様である。 Although not shown, the piston support member 35 also has an oil passage that connects the centrifugal balance chamber 39 to the internal oil passage e1 of the boss member 80. Through this oil passage, oil pressure is supplied to the centrifugal balance chamber 39 to cancel hydraulic pressure fluctuations in the fastening hydraulic chamber 38 caused by centrifugal force. Here, the oil passage e1 of the boss member 80 includes multiple independent unit oil passages that are spaced apart in the circumferential direction. The oil passage that connects to the centrifugal balance chamber 39 and the oil passage e2 that connects to the fastening hydraulic chamber 38 described above are formed to connect to different unit oil passages. This is also true for the oil passage e3 for the fastening hydraulic chamber 48 and the oil passage for the centrifugal balance chamber 49, which will be described later.
第2クラッチCL2は、上述したドラム部材41、共通ハブ部材32、摩擦板43、及びピストン44に加えて、ピストン支持部材45と、隔壁部材46と、リターンスプリング47とを備える。ピストン支持部材45は、ピストン44を軸方向に移動可能に支持する部材である。リターンスプリング47は、ピストン44を解放方向(摩擦板43から離間する方向;ここでは前方)に付勢するスプリングである。隔壁部材46は、リターンスプリング47が配置される空間を油圧室(後述する遠心バランス室49)にするための部材である。 The second clutch CL2 includes the drum member 41, common hub member 32, friction plate 43, and piston 44 described above, as well as a piston support member 45, a partition member 46, and a return spring 47. The piston support member 45 is a member that supports the piston 44 so that it can move axially. The return spring 47 is a spring that urges the piston 44 in the release direction (the direction away from the friction plate 43; forward in this case). The partition member 46 is a member that turns the space in which the return spring 47 is located into a hydraulic chamber (a centrifugal balance chamber 49 described later).
ドラム部材41は、摩擦板43の径方向外側において軸方向(前後方向)に延びる周壁部41aと、周壁部41aの後端から径方向内側に延びる縦壁部41bとを含む。縦壁部41bは、動力伝達部材23の径方向外側の端部に結合されている。動力伝達部材23は、第1リングギヤR1に溶接等により結合されるとともに、第2サンギヤS2にスプライン嵌合により結合されている。言い換えると、動力伝達部材23は、第1リングギヤR1、第2サンギヤS2、及びドラム部材41を互いに連結している。 The drum member 41 includes a peripheral wall portion 41a extending in the axial direction (front-rear direction) on the radial outside of the friction plate 43, and a vertical wall portion 41b extending radially inward from the rear end of the peripheral wall portion 41a. The vertical wall portion 41b is connected to the radially outer end of the power transmission member 23. The power transmission member 23 is connected to the first ring gear R1 by welding or the like, and is connected to the second sun gear S2 by spline fitting. In other words, the power transmission member 23 connects the first ring gear R1, the second sun gear S2, and the drum member 41 to each other.
摩擦板43は、ドラム部材41の周壁部41aの内周面と係合する複数のドラム側摩擦板43aと、共通ハブ部材32の周壁部32aの外周面と係合する複数のハブ側摩擦板43bとを含む。各ドラム側摩擦板43aは、その外周縁がドラム部材41の周壁部41aにスプライン嵌合されることにより、ドラム部材41と一体に回転可能でかつ軸方向に移動可能な状態でドラム部材41に取り付けられている。各ハブ側摩擦板43bは、その内周縁が共通ハブ部材32の周壁部32aの前側周壁32a2にスプライン嵌合されることにより、共通ハブ部材32と一体に回転可能でかつ軸方向に移動可能な状態で共通ハブ部材32に取り付けられている。ドラム側摩擦板43a及びハブ側摩擦板43bは、軸方向に交互に並ぶ状態でドラム部材41及び共通ハブ部材32にそれぞれ取り付けられている。 The friction plates 43 include a plurality of drum-side friction plates 43a that engage with the inner circumferential surface of the peripheral wall portion 41a of the drum member 41, and a plurality of hub-side friction plates 43b that engage with the outer circumferential surface of the peripheral wall portion 32a of the common hub member 32. Each drum-side friction plate 43a is attached to the drum member 41 in a state in which it can rotate integrally with the drum member 41 and can move axially by having its outer circumferential edge spline-fitted to the peripheral wall portion 41a of the drum member 41. Each hub-side friction plate 43b is attached to the common hub member 32 in a state in which it can rotate integrally with the common hub member 32 and can move axially by having its inner circumferential edge spline-fitted to the front peripheral wall 32a2 of the peripheral wall portion 32a of the common hub member 32. The drum-side friction plates 43a and the hub-side friction plates 43b are attached to the drum member 41 and the common hub member 32, respectively, in a state in which they are alternately arranged in the axial direction.
ピストン44は、押圧部44aとその径方向内側の受圧部44bとを含む。押圧部44aは、摩擦板43に対し前方から対向するように配置されている。受圧部44bは、共通ハブ部材32の縦壁部32bに対し前方から対向するように配置されている。 The piston 44 includes a pressing portion 44a and a pressure-receiving portion 44b located radially inside the pressing portion 44a. The pressing portion 44a is disposed so as to face the friction plate 43 from the front. The pressure-receiving portion 44b is disposed so as to face the vertical wall portion 32b of the common hub member 32 from the front.
ピストン支持部材45は、共通ハブ部材32の軸部32cの外周に回転可能に支持されている。ピストン44は、その受圧部44bがピストン支持部材45に対し後方から嵌合することにより、軸方向に移動可能な状態でピストン支持部材45に支持されている。 The piston support member 45 is rotatably supported on the outer periphery of the shaft portion 32c of the common hub member 32. The piston 44 is supported by the piston support member 45 in a state in which it can move axially by fitting its pressure-receiving portion 44b into the piston support member 45 from the rear.
ピストン44の受圧部44bとピストン支持部材45との間には、締結油圧室48が形成されている。締結油圧室48に供給される油圧は、受圧部44bを後側に押す力として作用する。これにより、ピストン44の押圧部44aが摩擦板43を押圧し、第2クラッチCL2が締結される。 A fastening hydraulic chamber 48 is formed between the pressure-receiving portion 44b of the piston 44 and the piston support member 45. The hydraulic pressure supplied to the fastening hydraulic chamber 48 acts as a force pushing the pressure-receiving portion 44b rearward. As a result, the pressing portion 44a of the piston 44 presses the friction plate 43, and the second clutch CL2 is engaged.
隔壁部材46は、ピストン44の受圧部44bと共通ハブ部材32の縦壁部32bとの間をシールするように設けられている。これにより、受圧部44bと縦壁部32bとの間に遠心バランス室49が形成されている。遠心バランス室49は、締結油圧室48に作用する遠心力による油圧変動をキャンセルするための油圧室である。遠心バランス室49は、受圧部44bを挟んで締結油圧室48と対向するように形成されている。 The partition member 46 is provided to seal between the pressure receiving portion 44b of the piston 44 and the vertical wall portion 32b of the common hub member 32. This forms a centrifugal balance chamber 49 between the pressure receiving portion 44b and the vertical wall portion 32b. The centrifugal balance chamber 49 is a hydraulic chamber for canceling hydraulic fluctuations caused by centrifugal forces acting on the fastening hydraulic chamber 48. The centrifugal balance chamber 49 is formed to face the fastening hydraulic chamber 48 across the pressure receiving portion 44b.
リターンスプリング47は、遠心バランス室49に配置されている。リターンスプリング47は、ピストン44の受圧部44bと共通ハブ部材32の縦壁部32bとの間に挟まれており、ピストン44を常時前方に(解放方向)に付勢している。第2クラッチCL2の締結時は、このリターンスプリング47の付勢力に抗してピストン44が後方(締結方向)に押圧されるように、所要の油圧が締結油圧室48に供給される。 The return spring 47 is disposed in the centrifugal balance chamber 49. The return spring 47 is sandwiched between the pressure-receiving portion 44b of the piston 44 and the vertical wall portion 32b of the common hub member 32, and constantly biases the piston 44 forward (in the disengagement direction). When the second clutch CL2 is engaged, the required hydraulic pressure is supplied to the engagement hydraulic chamber 48 so that the piston 44 is pressed backward (in the engagement direction) against the biasing force of the return spring 47.
共通ハブ部材32の軸部32cには、ボス部材80の内部油路e1と連通する油路e3が形成されている。油路e3は、締結油圧室48と連通している。当該油路e3を通じて締結油圧室48に対する油圧の給排が行われることにより、ピストン44が摩擦板43に押圧され、もしくは当該押圧が解除される。ピストン44が摩擦板43に押圧されると、ドラム側摩擦板43aとハブ側摩擦板43bとが相対回転不能に密着し、第2クラッチCL2が締結状態になる。ピストン44による摩擦板43の押圧が解除されると、ドラム側摩擦板43aとハブ側摩擦板43bとの相対回転が許容され、第2クラッチCL2が解放状態になる。 An oil passage e3 is formed in the shaft portion 32c of the common hub member 32, which communicates with the internal oil passage e1 of the boss member 80. The oil passage e3 communicates with the fastening hydraulic chamber 48. The piston 44 is pressed against the friction plate 43 or the pressure is released by supplying and discharging hydraulic pressure to the fastening hydraulic chamber 48 through the oil passage e3. When the piston 44 is pressed against the friction plate 43, the drum side friction plate 43a and the hub side friction plate 43b are in close contact with each other and cannot rotate relative to each other, and the second clutch CL2 is in a fastened state. When the pressure on the friction plate 43 by the piston 44 is released, the drum side friction plate 43a and the hub side friction plate 43b are allowed to rotate relative to each other, and the second clutch CL2 is in a released state.
図示しないが、共通ハブ部材32の軸部32cには、遠心バランス室49とボス部材80の内部油路e1とを連通する油路も形成されている。当該油路を通じて、遠心力による締結油圧室48の油圧変動をキャンセルするための油圧が遠心バランス室49に供給される。 Although not shown, an oil passage is also formed in the shaft portion 32c of the common hub member 32, connecting the centrifugal balance chamber 49 to the internal oil passage e1 of the boss member 80. Through this oil passage, oil pressure is supplied to the centrifugal balance chamber 49 to cancel oil pressure fluctuations in the fastening oil pressure chamber 48 caused by centrifugal force.
図5は、第3クラッチCL3の分解斜視図である。この図5及び先の図2、図4に示すように、第3クラッチCL3は、上述したドラム部材51、ハブ部材52、摩擦板53、及びピストン54に加えて、リターンスプリング57を備える。リターンスプリング47は、ピストン54を解放方向(摩擦板43から離間する方向;ここでは後方)に付勢するスプリングである。 Figure 5 is an exploded perspective view of the third clutch CL3. As shown in this Figure 5 and the previous Figures 2 and 4, the third clutch CL3 includes a return spring 57 in addition to the drum member 51, hub member 52, friction plate 53, and piston 54 described above. The return spring 47 is a spring that biases the piston 54 in the release direction (the direction away from the friction plate 43; rearward in this case).
ドラム部材51は、摩擦板53の径方向外側において軸方向(前後方向)に延びる周壁部51aと、周壁部51aの後端から径方向内側に延びる縦壁部51bと、縦壁部51bの径方向内側の端部から前方に延びる内側突起51cとを含む。内側突起51cは、図5に示すように、縦壁部51bの内縁に沿って周方向に一定の間隔を空けて並ぶ複数の突起であり、いわば櫛歯状に形成されている。各内側突起51cは、後述する開口h2を通じてピストン54を貫通するように配置される。 The drum member 51 includes a peripheral wall portion 51a extending in the axial direction (front-rear direction) on the radial outside of the friction plate 53, a vertical wall portion 51b extending radially inward from the rear end of the peripheral wall portion 51a, and an inner protrusion 51c extending forward from the radially inner end of the vertical wall portion 51b. As shown in FIG. 5, the inner protrusions 51c are a number of protrusions arranged at regular intervals in the circumferential direction along the inner edge of the vertical wall portion 51b, and are formed in a comb-like shape. Each inner protrusion 51c is positioned so as to penetrate the piston 54 through an opening h2, which will be described later.
ドラム部材51の周壁部51aの前端部は、動力伝達部材21の後端部と結合されている。具体的に、動力伝達部材21は、軸方向(前後方向)に延びる周壁部21aと、周壁部21aの前端から径方向内側に延びる縦壁部21bとを含む。縦壁部21bは、第1及び第2クラッチCL1,CL2の前方において径方向に延びるように形成されている。周壁部21aは、第1及び第2クラッチCL1,CL2の径方向外側において軸方向に延び、かつドラム部材51の周壁部51aと対向するように配置されている。縦壁部21bの径方向内側の端部は、共通ハブ部材32(第1及び第2クラッチCL1,CL2に共用されるハブ部材32)の軸部32cの外周面にスプライン嵌合により結合され、周壁部21aの後端部は、ドラム部材51の周壁部51aの前端部とスプライン嵌合により結合されている。言い換えると、ドラム部材51は、動力伝達部材21を介して共通ハブ部材32と連結されている。 The front end of the peripheral wall portion 51a of the drum member 51 is connected to the rear end of the power transmission member 21. Specifically, the power transmission member 21 includes a peripheral wall portion 21a extending in the axial direction (front-rear direction) and a vertical wall portion 21b extending radially inward from the front end of the peripheral wall portion 21a. The vertical wall portion 21b is formed to extend radially in front of the first and second clutches CL1, CL2. The peripheral wall portion 21a extends in the axial direction radially outside the first and second clutches CL1, CL2 and is disposed so as to face the peripheral wall portion 51a of the drum member 51. The radially inner end of the vertical wall portion 21b is spline-fitted to the outer circumferential surface of the shaft portion 32c of the common hub member 32 (the hub member 32 shared by the first and second clutches CL1 and CL2), and the rear end of the peripheral wall portion 21a is spline-fitted to the front end of the peripheral wall portion 51a of the drum member 51. In other words, the drum member 51 is connected to the common hub member 32 via the power transmission member 21.
ドラム部材51の内側突起51cは、動力伝達部材22の径方向内側の端部に結合されている。具体的に、動力伝達部材22は、ピストン54に対し前方から対向する縦壁部22aと、縦壁部22aの径方向外側の端部から後方に短く延びるフランジ部22bと、縦壁部22aの径方向内側の端部から後方に延びる軸部22cとを含む。軸部22cは、ピストン54の径方向内側において軸方向(前後方向)に延びるように形成されている。軸部22cの後端部は、第3サンギヤS3の内周面にスプライン嵌合により結合され、フランジ部22bは、ドラム部材51の内側突起51cと溶接等により結合されている。言い換えると、ドラム部材51は、動力伝達部材22を介して第3サンギヤS3と連結されている。 The inner protrusion 51c of the drum member 51 is connected to the radially inner end of the power transmission member 22. Specifically, the power transmission member 22 includes a vertical wall portion 22a facing the piston 54 from the front, a flange portion 22b extending rearward from the radially outer end of the vertical wall portion 22a, and a shaft portion 22c extending rearward from the radially inner end of the vertical wall portion 22a. The shaft portion 22c is formed to extend in the axial direction (front-rear direction) on the radially inner side of the piston 54. The rear end of the shaft portion 22c is connected to the inner peripheral surface of the third sun gear S3 by spline fitting, and the flange portion 22b is connected to the inner protrusion 51c of the drum member 51 by welding or the like. In other words, the drum member 51 is connected to the third sun gear S3 via the power transmission member 22.
上記のとおり、ドラム部材51は、動力伝達部材21,22を介して共通ハブ部材32及び第3サンギヤS3にそれぞれ連結されている。このことは、第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、及び第3クラッチCL3が同一のプラネタリギヤセットの回転要素に連結されていることを意味する。すなわち、第1及び第2クラッチCL1,CL2の共通ハブ部材32が動力伝達部材21を介して第3クラッチCL3のドラム部材51に連結され、かつ第3クラッチCL3のドラム部材51が動力伝達部材22を介して第3サンギヤS3に連結されることにより、第1~第3クラッチCL1~CL3が共通の第3サンギヤS3に連結されている。 As described above, the drum member 51 is connected to the common hub member 32 and the third sun gear S3 via the power transmission members 21 and 22, respectively. This means that the first clutch CL1, the second clutch CL2, and the third clutch CL3 are connected to the rotating elements of the same planetary gear set. In other words, the common hub member 32 of the first and second clutches CL1 and CL2 is connected to the drum member 51 of the third clutch CL3 via the power transmission member 21, and the drum member 51 of the third clutch CL3 is connected to the third sun gear S3 via the power transmission member 22, so that the first to third clutches CL1 to CL3 are connected to the common third sun gear S3.
動力伝達部材22は、変速機ケース11の隔壁部112の内側においてベアリング92により回転可能に支持されている。すなわち、変速機ケース11は、ドラム状のケース本体111と、ケース本体111から径方向内側に張り出す上記隔壁部112とを含む。隔壁部112は、軸方向において第3クラッチCL3と第2ブレーキBR2との間に設けられている。隔壁部112は、その径方向内側の端部に、軸方向に延びるボス部113を有する。ボス部113は、前方に突出する前側ボス113aと、後方に突出する後側ボス113bとを含む。後側ボス113bは前側ボス113aよりもやや径方向外側に位置しており、当該後側ボス113bと動力伝達部材22の軸部22cとの間に上記ベアリング92が配置されている。 The power transmission member 22 is rotatably supported by the bearing 92 inside the partition wall portion 112 of the transmission case 11. That is, the transmission case 11 includes a drum-shaped case body 111 and the partition wall portion 112 that protrudes radially inward from the case body 111. The partition wall portion 112 is provided between the third clutch CL3 and the second brake BR2 in the axial direction. The partition wall portion 112 has a boss portion 113 that extends in the axial direction at its radially inner end. The boss portion 113 includes a front boss 113a that protrudes forward and a rear boss 113b that protrudes rearward. The rear boss 113b is located slightly radially outward from the front boss 113a, and the bearing 92 is disposed between the rear boss 113b and the shaft portion 22c of the power transmission member 22.
動力伝達部材22の内部には動力伝達部材16が同軸に挿入され、さらに動力伝達部材16の内部には動力伝達部材15が同軸に挿入されている。動力伝達部材15の前端部は、第1サンギヤS1(詳しくは後側サンギヤS1b)の内周面にスプライン嵌合により結合されている。動力伝達部材16の前端部は、補助連結部材90を介して第2キャリヤC2と結合されている。 The power transmission member 16 is coaxially inserted into the power transmission member 22, and the power transmission member 15 is coaxially inserted into the power transmission member 16. The front end of the power transmission member 15 is connected to the inner peripheral surface of the first sun gear S1 (specifically, the rear sun gear S1b) by spline fitting. The front end of the power transmission member 16 is connected to the second carrier C2 via the auxiliary connecting member 90.
ハブ部材52は、軸方向(前後方向)に延びる周壁部52aと、周壁部52aを支持する支持体52bとを含む。支持体52bは、動力伝達部材16に相対回転可能に外挿されている。支持体52bは、動力伝達部材16の外周から径方向外側に延びる縦壁を有する。周壁部52aは、支持体52bの当該縦壁から後方に突出するように、当該縦壁の後面に溶接等により結合されている。周壁部52aは、ドラム部材51の周壁部51aに対し径方向内側から対向する。ハブ部材52は、その支持体52bの径方向外側の端部が第2リングギヤR2の後端部に溶接される等により、第2リングギヤR2と結合されている。 The hub member 52 includes a peripheral wall portion 52a extending in the axial direction (front-rear direction) and a support body 52b supporting the peripheral wall portion 52a. The support body 52b is fitted onto the power transmission member 16 so as to be rotatable relative to the power transmission member 16. The support body 52b has a vertical wall extending radially outward from the outer periphery of the power transmission member 16. The peripheral wall portion 52a is joined to the rear surface of the vertical wall of the support body 52b by welding or the like so as to protrude rearward from the vertical wall. The peripheral wall portion 52a faces the peripheral wall portion 51a of the drum member 51 from the radially inner side. The hub member 52 is joined to the second ring gear R2 by, for example, welding the radially outer end of the support body 52b to the rear end of the second ring gear R2.
摩擦板53は、ドラム部材51の周壁部51aの内周面と係合する複数のドラム側摩擦板53aと、ハブ部材52の周壁部52aの外周面と係合する複数のハブ側摩擦板53bとを含む。各ドラム側摩擦板53aは、その外周縁がドラム部材51の周壁部51aにスプライン嵌合されることにより、ドラム部材51と一体に回転可能でかつ軸方向に移動可能な状態でドラム部材51に取り付けられている。各ハブ側摩擦板53bは、その内周縁がハブ部材52の周壁部52aにスプライン嵌合されることにより、ハブ部材52と一体に回転可能でかつ軸方向に移動可能な状態でハブ部材52に取り付けられている。ドラム側摩擦板53a及びハブ側摩擦板53bは、軸方向に交互に並ぶ状態でドラム部材51及びハブ部材52にそれぞれ取り付けられている。 The friction plates 53 include a plurality of drum-side friction plates 53a that engage with the inner peripheral surface of the peripheral wall portion 51a of the drum member 51, and a plurality of hub-side friction plates 53b that engage with the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 52a of the hub member 52. Each drum-side friction plate 53a is attached to the drum member 51 in a state in which it can rotate integrally with the drum member 51 and can move axially by having its outer peripheral edge spline-fitted to the peripheral wall portion 51a of the drum member 51. Each hub-side friction plate 53b is attached to the hub member 52 in a state in which it can rotate integrally with the hub member 52 and can move axially by having its inner peripheral edge spline-fitted to the peripheral wall portion 52a of the hub member 52. The drum-side friction plates 53a and the hub-side friction plates 53b are attached to the drum member 51 and the hub member 52, respectively, in a state in which they are alternately arranged in the axial direction.
ピストン54は、摩擦板53の後側に配置されたメインピストン54aと、メインピストン54aのさらに後側に配置されたサブピストン54bと、メインピストン54aとサブピストン54bとの間に配置されたベアリング54cとを含む。メインピストン54aは、摩擦板53を直接押圧するピストン部品である。サブピストン54bは、後述する締結油圧室58に供給される油圧を受けて軸方向に移動するピストン部品である。ベアリング54cは、サブピストン54bに対するメインピストン54aの回転を許容しつつ両者を連結するベアリングである。言い換えると、ピストン54は、軸方向に一体に移動可能でかつ相対回転可能な2つのピストン部品(メインピストン54a及びサブピストン54b)が組み合わさった複合ピストンである。 The piston 54 includes a main piston 54a arranged behind the friction plate 53, a sub-piston 54b arranged further behind the main piston 54a, and a bearing 54c arranged between the main piston 54a and the sub-piston 54b. The main piston 54a is a piston part that directly presses the friction plate 53. The sub-piston 54b is a piston part that moves in the axial direction when hydraulic pressure is supplied to a fastening hydraulic chamber 58 (described later). The bearing 54c is a bearing that connects the main piston 54a and the sub-piston 54b while allowing the main piston 54a to rotate relative to the sub-piston 54b. In other words, the piston 54 is a composite piston that combines two piston parts (the main piston 54a and the sub-piston 54b) that can move together in the axial direction and rotate relative to each other.
サブピストン54bは、変速機ケース11の隔壁部112に支持されている。具体的に、サブピストン54bは、隔壁部112の前側ボス113aの外周面に沿って軸方向に移動可能な状態で隔壁部112に支持されている。ただし、隔壁部112(変速機ケース11)に対するサブピストン54bの回転は不能となっている。すなわち、サブピストン54bは、軸方向に移動可能でかつ軸回りの回転が不能な状態で変速機ケース11に支持されている。 The sub-piston 54b is supported by the partition wall 112 of the transmission case 11. Specifically, the sub-piston 54b is supported by the partition wall 112 in a state in which it can move in the axial direction along the outer circumferential surface of the front boss 113a of the partition wall 112. However, the sub-piston 54b cannot rotate relative to the partition wall 112 (transmission case 11). In other words, the sub-piston 54b is supported by the transmission case 11 in a state in which it can move in the axial direction but cannot rotate around its axis.
メインピストン54aは、サブピストン54bよりも前側において、隔壁部112の前側ボス113aの外周面に沿って軸方向に移動可能に支持されている。メインピストン54aは、摩擦板53に対し後方から対向する押圧部54a1を有する。メインピストン54aは、その押圧部54a1がドラム部材51の周壁部51aにスプライン嵌合されることにより、ドラム部材51と一体に回転可能でかつ軸方向に移動可能な状態でドラム部材51に保持されている。 The main piston 54a is supported forward of the sub-piston 54b along the outer circumferential surface of the front boss 113a of the partition wall 112 so as to be movable in the axial direction. The main piston 54a has a pressing portion 54a1 that faces the friction plate 53 from the rear. The pressing portion 54a1 is spline-fitted to the peripheral wall portion 51a of the drum member 51, so that the main piston 54a is held by the drum member 51 in a state in which it can rotate integrally with the drum member 51 and can move in the axial direction.
メインピストン54aの周方向の複数箇所には、開口h2が形成されている。この複数の開口h2は、メインピストン54aにおける押圧部54a1よりも径方向内側の位置(メインピストン54aの径方向中間部)に設けられ、周方向に一定の間隔を空けて並ぶように配置される(特に図5参照)。また、複数の開口h2は、ドラム部材51の複数の内側突起51cに対応する位置に設けられ、当該複数の内側突起51cをそれぞれ受け入れ可能に形成されている。すなわち、ドラム部材51の内側突起51cは、メインピストン54aの開口h2を通じてメインピストン54aを軸方向に貫通する。そして、内側突起51cがメインピストン54aを貫通した状態(開口h2に挿通された状態)で、当該内側突起51cの前端部に動力伝達部材22のフランジ部22bが溶接等により結合される。言い換えると、ドラム部材51は、メインピストン54aと立体的に交差しつつ動力伝達部材22に連結されている。 Openings h2 are formed at multiple locations in the circumferential direction of the main piston 54a. The multiple openings h2 are provided at positions radially inward of the pressing portion 54a1 of the main piston 54a (at the radial middle portion of the main piston 54a), and are arranged at regular intervals in the circumferential direction (see FIG. 5 in particular). The multiple openings h2 are also provided at positions corresponding to the multiple inner protrusions 51c of the drum member 51, and are formed to be able to receive the multiple inner protrusions 51c, respectively. That is, the inner protrusions 51c of the drum member 51 penetrate the main piston 54a in the axial direction through the openings h2 of the main piston 54a. Then, with the inner protrusions 51c penetrating the main piston 54a (inserted through the openings h2), the flange portion 22b of the power transmission member 22 is joined to the front end of the inner protrusions 51c by welding or the like. In other words, the drum member 51 is connected to the power transmission member 22 while intersecting the main piston 54a in a three-dimensional manner.
サブピストン54bと変速機ケース11の隔壁部112との間には、締結油圧室58が形成されている。締結油圧室58に供給される油圧は、サブピストン54bを前側に押す力として作用する。この力を受けて、サブピストン54bが前方に移動するとともに、当該サブピストン54bと一緒にメインピストン54aが前方に移動する。これにより、メインピストン54aの押圧部54a1が摩擦板53を押圧し、第3クラッチCL3が締結される。 An engagement hydraulic chamber 58 is formed between the sub-piston 54b and the partition wall 112 of the transmission case 11. The hydraulic pressure supplied to the engagement hydraulic chamber 58 acts as a force pushing the sub-piston 54b forward. In response to this force, the sub-piston 54b moves forward, and the main piston 54a moves forward together with the sub-piston 54b. As a result, the pressing portion 54a1 of the main piston 54a presses the friction plate 53, and the third clutch CL3 is engaged.
変速機ケース11の隔壁部112には、締結油圧室58に連通する油路e4が形成されている。当該油路e4を通じて締結油圧室58に対する油圧の給排が行われることにより、ピストン54(詳しくはメインピストン54a)が摩擦板53に押圧され、もしくは当該押圧が解除される。ピストン54が摩擦板53に押圧されると、ドラム側摩擦板53aとハブ側摩擦板53bとが相対回転不能に密着し、第3クラッチCL3が締結状態になる。ピストン54による摩擦板53の押圧が解除されると、ドラム側摩擦板53aとハブ側摩擦板53bとの相対回転が許容され、第3クラッチCL3が解放状態になる。 An oil passage e4 that communicates with the engagement hydraulic chamber 58 is formed in the partition wall portion 112 of the transmission case 11. By supplying and discharging hydraulic pressure to the engagement hydraulic chamber 58 through the oil passage e4, the piston 54 (more specifically, the main piston 54a) is pressed against the friction plate 53 or the pressure is released. When the piston 54 is pressed against the friction plate 53, the drum side friction plate 53a and the hub side friction plate 53b are tightly attached so that they cannot rotate relative to each other, and the third clutch CL3 is in an engaged state. When the pressure on the friction plate 53 by the piston 54 is released, the drum side friction plate 53a and the hub side friction plate 53b are allowed to rotate relative to each other, and the third clutch CL3 is in a released state.
リターンスプリング57は、動力伝達部材22の縦壁部22aとメインピストン54aとの間に挟まれるように配置されている。このようなリターンスプリング57は、メインピストン54aと縦壁部22aとを互いに離間させるような弾発力を発揮する。この弾発力により、ピストン54は、摩擦板53から離間する解放方向つまり後方に常時付勢される。第3クラッチCL3の締結時は、このリターンスプリング57の付勢力に抗してピストン54が前方(締結方向)に押圧されるように、所要の油圧が締結油圧室58に供給される。 The return spring 57 is arranged so as to be sandwiched between the vertical wall portion 22a of the power transmission member 22 and the main piston 54a. Such a return spring 57 exerts a resilient force that separates the main piston 54a and the vertical wall portion 22a from each other. Due to this resilient force, the piston 54 is constantly urged in the release direction, i.e., backward, away from the friction plate 53. When the third clutch CL3 is engaged, the required hydraulic pressure is supplied to the engagement hydraulic chamber 58 so that the piston 54 is pressed forward (in the engagement direction) against the urging force of this return spring 57.
リターンスプリング57の軸方向位置は、摩擦板53の内側にリターンスプリング57の少なくとも一部が隠れるような位置、言い換えると径方向視でリターンスプリング57と摩擦板53とが互いに重複するような位置に設定されている。本実施形態では、摩擦板53の後側の大部分とリターンスプリング57の前側の大部分とが径方向視で互いに重複するように、リターンスプリング57の軸方向位置が設定されている。また、リターンスプリング57の径方向位置は、リターンスプリング57がメインピストン54aを挟んでベアリング54cと対向するような位置に設定されている。 The axial position of the return spring 57 is set at a position where at least a part of the return spring 57 is hidden inside the friction plate 53, in other words, at a position where the return spring 57 and the friction plate 53 overlap each other when viewed in the radial direction. In this embodiment, the axial position of the return spring 57 is set so that most of the rear side of the friction plate 53 and most of the front side of the return spring 57 overlap each other when viewed in the radial direction. In addition, the radial position of the return spring 57 is set at a position where the return spring 57 faces the bearing 54c with the main piston 54a in between.
ここで、第3クラッチCL3用の締結油圧室58は、変速機ケース11の一部(隔壁部112)とサブクラッチ48bとの間に形成された回転しない油圧室であるから、その内部油圧に遠心力による影響は及ばない。そのため、当該第3クラッチCL3では、上述した第1及び第2クラッチCL1,CL2の場合と異なり、遠心バランス室は設けられない。 Here, the engagement hydraulic chamber 58 for the third clutch CL3 is a non-rotating hydraulic chamber formed between a part of the transmission case 11 (partition wall portion 112) and the sub-clutch 48b, so the internal hydraulic pressure is not affected by centrifugal force. Therefore, unlike the first and second clutches CL1 and CL2 described above, the third clutch CL3 does not have a centrifugal balance chamber.
[作用効果]
以上説明したとおり、本実施形態の自動変速機1は、その軸線Xに沿って前後方向に並ぶ第1~第3クラッチCL1~CL3と、その中で最も後側に位置する第3クラッチCL3とそれ以外の2つのクラッチ(つまり第1及び第2クラッチCL1,CL2)との間に配置された第1及び第2ギヤセットPG1,PG2と、第3クラッチCL3のさらに後側に配置された第3ギヤセットPG3とを備える。また、第1~第3クラッチCL1~CL3は、いずれも第3ギヤセットPG3の第3サンギヤS3に連結されている。このような構成によれば、第3サンギヤS3に連結される回転部品群の質量を低減することができ、自動変速機1の変速応答性を向上できるという利点がある。
[Action and Effect]
As described above, the automatic transmission 1 of this embodiment includes the first to third clutches CL1 to CL3 arranged in the front-rear direction along the axis X, the first and second gear sets PG1 and PG2 arranged between the third clutch CL3 located at the rearmost position among them and the other two clutches (i.e., the first and second clutches CL1 and CL2), and the third gear set PG3 arranged further rearward of the third clutch CL3. In addition, all of the first to third clutches CL1 to CL3 are connected to the third sun gear S3 of the third gear set PG3. This configuration has the advantage that the mass of the rotating parts connected to the third sun gear S3 can be reduced, and the shift response of the automatic transmission 1 can be improved.
図6は、第3サンギヤS3に連結されて当該第3サンギヤS3と一体に回転する回転部品群を着色して示した図4相当図である。この図6に示すように、上記実施形態において第3サンギヤS3と一体に回転する回転部品群は、主として、第1及び第2クラッチCL1,CL2の共通ハブ部材32と、第2クラッチCL2のピストン44及びピストン支持部材45と、第3クラッチCL3のドラム部材51及びメインピストン54aと、共通ハブ部材32とドラム部材51とを連結する動力伝達部材21と、ドラム部材51と第3サンギヤS3とを連結する動力伝達部材22である。上記実施形態では、第1及び第2ギヤセットPG1,PG2と第3ギヤセットPG3との間に第3クラッチCL3が配置されることにより、例えば下記に示す比較例と比べて、動力伝達経路を簡素化でき、当該動力伝達経路を構成する回転部品群の質量を低減することができる。 Figure 6 is a diagram equivalent to Figure 4, in which the rotating parts connected to the third sun gear S3 and rotating together with the third sun gear S3 are shown in color. As shown in Figure 6, in the above embodiment, the rotating parts rotating together with the third sun gear S3 are mainly the common hub member 32 of the first and second clutches CL1 and CL2, the piston 44 and piston support member 45 of the second clutch CL2, the drum member 51 and main piston 54a of the third clutch CL3, the power transmission member 21 connecting the common hub member 32 and the drum member 51, and the power transmission member 22 connecting the drum member 51 and the third sun gear S3. In the above embodiment, the third clutch CL3 is disposed between the first and second gear sets PG1 and PG2 and the third gear set PG3, so that the power transmission path can be simplified and the mass of the rotating parts constituting the power transmission path can be reduced, for example, compared to the comparative example shown below.
図7は、上記実施形態に対しクラッチ等の配置を相違させた比較例の構造を示す断面図である。この比較例の自動変速機1’は、上記実施形態の第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、及び第3クラッチCL3にそれぞれ相当するクラッチとして、第1クラッチCL1’、第2クラッチCL2’及び第3クラッチCL3’を備える。また、比較例の自動変速機1’は、上記実施形態の第1ギヤセットPG1、第2ギヤセットPG2、及び第3ギヤセットPG3にそれぞれ相当するクラッチとして、第1ギヤセットPG1’、第2ギヤセットPG2’及び第3ギヤセットPG3’を備える。比較例では、上記実施形態と異なり、クラッチとギヤセットとが軸方向に交互に配置されるレイアウトは採用されない。すなわち、比較例では、第2クラッチCL2’、第1クラッチCL1’、及び第3クラッチCL3’が前側からこの順に配置されるとともに、最も後側の第3クラッチCL3’の後側に第1~第3ギヤセットPG1’~PG3’がこの順に配置されている。なお、第3クラッチCL3’と第1ギヤセットPG1’とは部分的に重複するように配置されるが、上記実施形態とは異なり2つのクラッチの間にギヤセットが配置されることはない。 Figure 7 is a cross-sectional view showing the structure of a comparative example in which the arrangement of clutches, etc. is different from that of the above embodiment. The automatic transmission 1' of this comparative example is equipped with a first clutch CL1', a second clutch CL2', and a third clutch CL3' as clutches corresponding to the first clutch CL1, the second clutch CL2, and the third clutch CL3, respectively, of the above embodiment. The automatic transmission 1' of the comparative example is also equipped with a first gear set PG1', a second gear set PG2', and a third gear set PG3' as clutches corresponding to the first gear set PG1, the second gear set PG2, and the third gear set PG3, respectively, of the above embodiment. Unlike the above embodiment, the comparative example does not adopt a layout in which the clutches and gear sets are alternately arranged in the axial direction. That is, in the comparative example, the second clutch CL2', the first clutch CL1', and the third clutch CL3' are arranged in that order from the front, and the first to third gear sets PG1' to PG3' are arranged in that order behind the rearmost third clutch CL3'. Note that the third clutch CL3' and the first gear set PG1' are arranged so as to partially overlap, but unlike the above embodiment, no gear set is arranged between the two clutches.
比較例の自動変速機1’において、第3ギヤセットPG3’の第3サンギヤS3’と一体に回転する回転部品群は、主として、第3クラッチCL3’のドラム部材51’及びピストン54’と、第1クラッチCL1’のハブ部材31’、ピストン34’及びピストン支持部材35’と、第2クラッチCL2’のハブ部材42’、ピストン44’及びピストン支持部材45’と、ハブ部材42’と第3サンギヤS3’とを連結する2つの動力伝達部材21’,22’である。図7では、これらの回転部品群を上述した図6のときと同様に着色して示している。図7に示すように、比較例では、第3クラッチCL3’のドラム部材51’が、動力伝達部材21’の径方向内側に配置される。また、ドラム部材51’は、動力伝達経路上で第3サンギヤS3’から最も遠い回転部品である。このようなドラム部材51’の回転を第3サンギヤS3’に伝達するため、比較例では、第3クラッチCL3’のドラム部材51’が第2クラッチCL2’のハブ部材42’と連結されている。具体的には、ドラム部材51’の軸部51a’が前方に大きく延伸されるとともに、当該延伸により大型化(長尺化)した軸部51a’の前端部がハブ部材42’の中空の軸部42a’に挿入されて結合されている。このように、比較例では、ドラム部材51’の大型化、もしくは動力伝達経路の長尺化が避けられないので、第3サンギヤS3’と一体に回転する着色した回転部品群の質量が全体として大きくなる傾向にある。なお、比較例では、第1クラッチCL1’のハブ部材31’が第3クラッチCL3’のドラム部材51’と一体化され、これによって多少の軽量化が図られているものの、上述した事情による影響が大きく、やはり回転部品群の質量増加が生じ易い。 In the automatic transmission 1' of the comparative example, the rotating parts that rotate integrally with the third sun gear S3' of the third gear set PG3' are mainly the drum member 51' and piston 54' of the third clutch CL3', the hub member 31', piston 34' and piston support member 35' of the first clutch CL1', the hub member 42', piston 44' and piston support member 45' of the second clutch CL2', and the two power transmission members 21', 22' that connect the hub member 42' and the third sun gear S3'. In FIG. 7, these rotating parts are shown in color in the same manner as in FIG. 6 described above. As shown in FIG. 7, in the comparative example, the drum member 51' of the third clutch CL3' is disposed radially inward of the power transmission member 21'. Also, the drum member 51' is the rotating part that is farthest from the third sun gear S3' on the power transmission path. In order to transmit the rotation of the drum member 51' to the third sun gear S3', in the comparative example, the drum member 51' of the third clutch CL3' is connected to the hub member 42' of the second clutch CL2'. Specifically, the shaft portion 51a' of the drum member 51' is significantly extended forward, and the front end of the shaft portion 51a', which is enlarged (lengthened) due to the extension, is inserted into the hollow shaft portion 42a' of the hub member 42' and coupled. In this way, in the comparative example, the enlargement of the drum member 51' or the lengthening of the power transmission path is unavoidable, so the mass of the colored rotating parts that rotate integrally with the third sun gear S3' tends to be large as a whole. In the comparative example, the hub member 31' of the first clutch CL1' is integrated with the drum member 51' of the third clutch CL3', which reduces the weight to some extent, but the influence of the above-mentioned circumstances is large, and the mass of the rotating parts is still likely to increase.
これに対し、図6に示した実施形態では、図7(比較例)との比較からも明らかなように、第3サンギヤS3への動力伝達経路がシンプルであり、第3クラッチCL3のドラム部材51の軸方向寸法が比較的小さい。これにより、当該ドラム部材51を含む着色した回転部品群の質量を低減することが可能になり、自動変速機1の変速応答性を向上させることができる。仮に、第3サンギヤS3と一体に回転する回転部品群の質量が大きいと、第3サンギヤS3の回転速度が急変するような変速時に、上記回転部品群の慣性(イナーシャ)の影響で第3サンギヤS3の回転変化が鈍化し、変速応答性が悪化するおそれがある。これに対し、第3サンギヤS3と一体に回転する回転部品群の質量を低減し得る上記実施形態によれば、変速時に第3サンギヤS3の回転速度を迅速に変化させることができ、変速応答性を向上させることができる。 In contrast, in the embodiment shown in FIG. 6, as is clear from a comparison with FIG. 7 (comparative example), the power transmission path to the third sun gear S3 is simple, and the axial dimension of the drum member 51 of the third clutch CL3 is relatively small. This makes it possible to reduce the mass of the colored rotating parts including the drum member 51, thereby improving the shift response of the automatic transmission 1. If the mass of the rotating parts rotating together with the third sun gear S3 is large, the inertia of the rotating parts may slow down the rotation change of the third sun gear S3 during a shift in which the rotation speed of the third sun gear S3 changes suddenly, and the shift response may deteriorate. In contrast, according to the above embodiment in which the mass of the rotating parts rotating together with the third sun gear S3 can be reduced, the rotation speed of the third sun gear S3 can be changed quickly during a shift, improving the shift response.
なお、図7の比較例であっても、例えば着色した回転部品群の少なくとも一部をアルミダイキャスト品等の軽量部品に置換するなどすれば、回転部品群の質量を低減して変速応答性を改善することが可能である。しかしながら、この場合は部品単価の増大が避けられず、製造コストの面で好ましくない。これに対し、上記実施形態では、回転部品群のサイズ(体積)自体が比較例よりも十分に小さいので、上記のようなコストアップを伴う改変を加えなくても回転部品群の質量を低く抑えることができ、製造コストを抑制しつつ良好な変速応答性を実現することができる。 Even in the comparative example of FIG. 7, for example, if at least some of the colored rotating parts are replaced with lightweight parts such as aluminum die-cast parts, it is possible to reduce the mass of the rotating parts and improve the gear shift response. However, in this case, an increase in the unit price of the parts is unavoidable, which is not desirable in terms of manufacturing costs. In contrast, in the above embodiment, the size (volume) of the rotating parts is itself sufficiently smaller than in the comparative example, so the mass of the rotating parts can be kept low without making modifications that increase costs as described above, and good gear shift response can be achieved while suppressing manufacturing costs.
また、上記実施形態では、第1クラッチCL1のドラム部材31及びピストン支持部材35が第1キャリヤC1に連結されるので、当該ピストン34及びピストン支持部材35を第3サンギヤS3から機械的に分離することができる。すなわち、ピストン34及びピストン支持部材35は、第1キャリヤC1と一体に回転し、第3サンギヤS3とは一体に回転しない。このように、上記実施形態では、第3サンギヤS3と一体に回転する回転部品群からピストン34及びピストン支持部材35が除外されるので、対応するピストン34’及びピストン支持部材35’が第3サンギヤS3’と一体に回転する図7の比較例と比べて、回転部品群の質量をより低減することができ、変速応答性を効果的に向上させることができる。 In addition, in the above embodiment, the drum member 31 and piston support member 35 of the first clutch CL1 are connected to the first carrier C1, so that the piston 34 and piston support member 35 can be mechanically separated from the third sun gear S3. That is, the piston 34 and piston support member 35 rotate integrally with the first carrier C1, but do not rotate integrally with the third sun gear S3. In this way, in the above embodiment, the piston 34 and piston support member 35 are excluded from the group of rotating parts that rotate integrally with the third sun gear S3, so that the mass of the group of rotating parts can be further reduced compared to the comparative example of FIG. 7 in which the corresponding piston 34' and piston support member 35' rotate integrally with the third sun gear S3', and the shift response can be effectively improved.
また、上記実施形態では、第3クラッチCL3のピストン54が、相対回転可能な2つのピストン部品(メインピストン54a及びサブピストン54b)が組み合わさった複合ピストンとされるので、他の第1及び第2クラッチCL1,CL2と異なり、遠心バランス室を省略することができる。すなわち、第3クラッチCL3のピストン54は、変速機ケース11の隔壁部112に支持されて当該隔壁部112との間に締結油圧室58を画成するサブピストン54bと、サブピストン54bと軸方向に対向する位置に配置されかつ摩擦板53を押圧する回転可能なメインピストン54aと、メインピストン54aとサブピストン54bとを相対回転可能に連結するベアリング54cとを含む。この場合、締結油圧室58を形成する部材(隔壁部112及びサブピストン54b)は回転せず、当該締結油圧室58に遠心力は作用しない。このことは、当該遠心力の影響をキャンセルするための油圧室である遠心バランス室を省略できることを意味する。つまり、ピストン54(メインピストン54a)を挟んで当該締結油圧室58と対向する位置に、他のクラッチCL1,CL2用の遠心バランス室39,49に相当する部屋を設ける必要がない。したがって、締結油圧室58への供給油圧によるピストン54の制御性を確保しつつ、油圧供給系の構造を簡素化することができる。 In the above embodiment, the piston 54 of the third clutch CL3 is a composite piston that combines two piston parts (main piston 54a and sub-piston 54b) that can rotate relative to each other, so that the centrifugal balance chamber can be omitted, unlike the other first and second clutches CL1 and CL2. That is, the piston 54 of the third clutch CL3 includes a sub-piston 54b that is supported by the partition wall portion 112 of the transmission case 11 and defines an engagement hydraulic chamber 58 between the partition wall portion 112 and the sub-piston 54b, a rotatable main piston 54a that is arranged in a position axially opposite to the sub-piston 54b and presses the friction plate 53, and a bearing 54c that connects the main piston 54a and the sub-piston 54b so that they can rotate relative to each other. In this case, the members that form the engagement hydraulic chamber 58 (the partition wall portion 112 and the sub-piston 54b) do not rotate, and centrifugal force does not act on the engagement hydraulic chamber 58. This means that the centrifugal balance chamber, which is a hydraulic chamber for canceling the effect of the centrifugal force, can be omitted. In other words, there is no need to provide a chamber equivalent to the centrifugal balance chambers 39, 49 for the other clutches CL1, CL2 at a position opposite the engagement hydraulic chamber 58 across the piston 54 (main piston 54a). Therefore, the structure of the hydraulic supply system can be simplified while ensuring the controllability of the piston 54 by the hydraulic pressure supplied to the engagement hydraulic chamber 58.
また、上記実施形態では、第3クラッチCL3のドラム部材51に櫛歯状の内側突起51cが備わるとともに、当該内側突起51cが挿通される開口h2がピストン54のメインピストン54aに形成される。内側突起51cは、メインピストン54aを貫通する状態で動力伝達部材22に結合される。このような構成によれば、メインピストン54aの押圧部54a1をドラム部材51の内部に配置して当該押圧部54a1による摩擦板53の押圧を可能にしつつ、動力伝達部材22を介してドラム部材51を第3サンギヤS3に連結することができる。 In the above embodiment, the drum member 51 of the third clutch CL3 is provided with a comb-tooth shaped inner protrusion 51c, and an opening h2 through which the inner protrusion 51c is inserted is formed in the main piston 54a of the piston 54. The inner protrusion 51c is coupled to the power transmission member 22 in a state where it penetrates the main piston 54a. With this configuration, the pressing portion 54a1 of the main piston 54a is disposed inside the drum member 51 to enable the pressing portion 54a1 to press the friction plate 53, while the drum member 51 can be connected to the third sun gear S3 via the power transmission member 22.
また、上記実施形態では、第3クラッチCL3のリターンスプリング57が、摩擦板53の径方向内側において当該摩擦板53と径方向視で重複するように配置される。このような構成によれば、第3クラッチCL3の軸方向寸法を短縮することができ、自動変速機1を軸方向にコンパクト化することができる。 In addition, in the above embodiment, the return spring 57 of the third clutch CL3 is arranged so as to overlap the friction plate 53 on the radial inner side of the friction plate 53 when viewed in the radial direction. With this configuration, the axial dimension of the third clutch CL3 can be shortened, and the automatic transmission 1 can be made more compact in the axial direction.
また、上記実施形態では、メインピストン54aを挟んでベアリング54cと対向する位置にリターンスプリング57が配置される。このような構成によれば、メインピストン54aを前方(締結方向)に押すベアリング54cとメインピストン54aを後方(解放方向)に押し戻すリターンスプリング57とが軸方向に相対向する合理的な配置を実現することができる。 In addition, in the above embodiment, the return spring 57 is disposed at a position facing the bearing 54c across the main piston 54a. With this configuration, it is possible to realize a rational arrangement in which the bearing 54c, which pushes the main piston 54a forward (fastening direction), and the return spring 57, which pushes the main piston 54a back (releasing direction), face each other in the axial direction.
[変形例]
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
[Modification]
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態では、第1クラッチCL1及び第2クラッチCL2の各ハブ部材を共通ハブ部材32によって兼用したが、第1クラッチCL1及び第2クラッチCL2に対しそれぞれ専用のハブ部材を用意してもよい。 For example, in the above embodiment, the hub members of the first clutch CL1 and the second clutch CL2 are shared by a common hub member 32, but dedicated hub members may be prepared for each of the first clutch CL1 and the second clutch CL2.
上記実施形態では、第1及び第2クラッチCL1,CL2と第3クラッチCL3との間に、第1ギヤセットPG1及び第2ギヤセットPG2からなる2つのギヤセットを配置したが、第1及び第2クラッチCL1,CL2と第3クラッチCL3との間に配置されるギヤセットは2つに限られず、1つもしくは3つ以上でもよい。 In the above embodiment, two gear sets consisting of the first gear set PG1 and the second gear set PG2 are arranged between the first and second clutches CL1, CL2 and the third clutch CL3, but the number of gear sets arranged between the first and second clutches CL1, CL2 and the third clutch CL3 is not limited to two, and may be one or three or more.
上記実施形態では、第1ギヤセットPG1として、サンギヤS1が軸方向に2分割されたダブルサンギヤ型のプラネタリギヤセットを用いたが、第1ギヤセットPG1として、他の第2~第4ギヤセットPG2~PG4と同様のギヤセット(つまりサンギヤが軸方向に分割されない通常タイプのギヤセット)を用いてもよい。 In the above embodiment, a double sun gear type planetary gear set in which the sun gear S1 is divided into two in the axial direction is used as the first gear set PG1, but the first gear set PG1 may be a gear set similar to the other second to fourth gear sets PG2 to PG4 (i.e., a normal type gear set in which the sun gear is not divided in the axial direction).
上記実施形態では、FR式(フロントエンジン・リアドライブ式)の車両に搭載される縦置き式の自動変速機に本発明を適用した例について説明したが、本発明を適用可能な自動変速機は縦置き式のものに限られず、FF式(フロントエンジン・フロントドライブ式)の車両に搭載される横置き式の自動変速機に本発明を適用することも可能である。 In the above embodiment, an example was described in which the present invention was applied to a longitudinally mounted automatic transmission mounted on a FR (front engine, rear drive) vehicle, but the automatic transmissions to which the present invention can be applied are not limited to longitudinally mounted automatic transmissions, and the present invention can also be applied to a transversely mounted automatic transmission mounted on a FF (front engine, front drive) vehicle.
1 自動変速機
CL1 第1クラッチ
CL2 第2クラッチ
CL3 第3クラッチ
PG1 第1プラネタリギヤセット(中間プラネタリギヤセット)
PG2 第2プラネタリギヤセット(中間プラネタリギヤセット)
PG3 第3プラネタリギヤセット(外側プラネタリギヤセット)
S3 第3サンギヤ(共通の回転要素)
21 動力伝達部材(第1連結部材)
22 動力伝達部材(第2連結部材;下流側連結部材)
32 共通ハブ部材(第1クラッチ及び第2クラッチのハブ部材)
33 (第1クラッチの)摩擦板
43 (第2クラッチの)摩擦板
51 (第3クラッチの)ドラム部材
51a 周壁部
51b 縦壁部
51c 内側突起
53 (第3クラッチの)摩擦板
54 (第3クラッチの)ピストン
54a メインピストン
54a1 押圧部
54b サブピストン
54c ベアリング
57 リターンスプリング
58 締結油圧室
h2 (ピストンの)開口
1 Automatic transmission CL1 First clutch CL2 Second clutch CL3 Third clutch PG1 First planetary gear set (intermediate planetary gear set)
PG2 2nd planetary gear set (intermediate planetary gear set)
PG3 3rd planetary gear set (outer planetary gear set)
S3 Third sun gear (common rotating element)
21 Power transmission member (first connecting member)
22 Power transmission member (second connecting member; downstream connecting member)
32 Common hub member (hub member of first clutch and second clutch)
33 Friction plate (of first clutch) 43 Friction plate (of second clutch) 51 Drum member (of third clutch) 51a Circumferential wall portion 51b Vertical wall portion 51c Inner protrusion 53 Friction plate (of third clutch) 54 Piston (of third clutch) 54a Main piston 54a1 Pressing portion 54b Sub-piston 54c Bearing 57 Return spring 58 Fastening hydraulic chamber h2 Opening (of piston)
Claims (5)
前記第1及び第2クラッチの軸方向の一方側に配置された第3クラッチと、
前記第1及び第2クラッチと前記第3クラッチとの間に配置された中間プラネタリギヤセットと、
前記第3クラッチの軸方向の一方側に配置された外側プラネタリギヤセットと、
前記第1クラッチ、前記第2クラッチ、及び前記第3クラッチを前記外側プラネタリギヤセットに備わる共通の回転要素に連結する連結部材とを備え、
前記第1クラッチ及び前記第2クラッチはそれぞれ、軸方向に並ぶ複数の摩擦板と、当該摩擦板の内周縁と係合する筒状のハブ部材とを備え、
前記第3クラッチは、軸方向に並ぶ複数の摩擦板と、当該摩擦板の外周縁と係合する筒状のドラム部材とを備え、
前記連結部材は、前記第1及び第2クラッチの前記ハブ部材と前記第3クラッチの前記ドラム部材とを連結する第1連結部材と、前記第3クラッチの前記ドラム部材を前記共通の回転要素に連結する第2連結部材とを含む、ことを特徴とする自動変速機。 A first clutch and a second clutch arranged in an axial direction;
a third clutch disposed on one axial side of the first and second clutches;
an intermediate planetary gear set disposed between the first and second clutches and the third clutch;
an outer planetary gear set disposed on one axial side of the third clutch;
a connecting member connecting the first clutch, the second clutch, and the third clutch to a common rotating element included in the outer planetary gear set ,
Each of the first clutch and the second clutch includes a plurality of friction plates arranged in an axial direction and a cylindrical hub member that engages with inner peripheral edges of the friction plates,
The third clutch includes a plurality of friction plates arranged in an axial direction and a cylindrical drum member that engages with an outer circumferential edge of the friction plates,
the connecting member includes a first connecting member that connects the hub members of the first and second clutches and the drum member of the third clutch, and a second connecting member that connects the drum member of the third clutch to the common rotating element .
前記第3クラッチは、軸方向に並ぶ複数の摩擦板と、当該摩擦板の外周縁と係合する筒状のドラム部材と、前記摩擦板を軸方向に押圧するピストンとを備え、
前記ピストンは、変速機ケースに支持されて当該変速機ケースとの間に締結油圧室を画成するサブピストンと、当該サブピストンと軸方向に対向配置されかつ前記摩擦板を押圧する回転可能なメインピストンと、前記サブピストンと前記メインピストンとを相対回転可能に連結するベアリングとを含む、ことを特徴とする自動変速機。 2. The automatic transmission according to claim 1,
The third clutch includes a plurality of friction plates arranged in an axial direction, a cylindrical drum member that engages with outer peripheral edges of the friction plates, and a piston that presses the friction plates in the axial direction,
the piston includes a sub-piston supported by a transmission case to define an engagement hydraulic chamber between the piston and the transmission case, a rotatable main piston disposed axially opposite the sub-piston and pressing the friction plates, and a bearing connecting the sub-piston and the main piston so as to be rotatable relative to one another.
前記第1及び第2クラッチの軸方向の一方側に配置された第3クラッチと、
前記第1及び第2クラッチと前記第3クラッチとの間に配置された中間プラネタリギヤセットと、
前記第3クラッチの軸方向の一方側に配置された外側プラネタリギヤセットと、
前記第1クラッチ、前記第2クラッチ、及び前記第3クラッチを前記外側プラネタリギヤセットに備わる共通の回転要素に連結する連結部材とを備え、
前記第3クラッチは、軸方向に並ぶ複数の摩擦板と、当該摩擦板の外周縁と係合する筒状のドラム部材と、前記摩擦板を軸方向に押圧するピストンとを備え、
前記ドラム部材は、前記摩擦板の径方向外側において軸方向に延びかつ当該摩擦板の外周縁と係合する周壁部と、当該周壁部の軸方向の一端から径方向内側に延びる縦壁部と、縦壁部の径方向内側の端部から軸方向の他方側に延びる複数の内側突起とを含み、
前記ピストンは、変速機ケースに支持されて当該変速機ケースとの間に締結油圧室を画成するサブピストンと、当該サブピストンと軸方向に対向配置されかつ前記摩擦板を押圧する回転可能なメインピストンと、前記サブピストンと前記メインピストンとを相対回転可能に連結するベアリングとを含み、
前記メインピストンは、前記摩擦板を押圧する押圧部と、当該押圧部よりも径方向内側に形成されかつ前記各内側突起が挿通される複数の開口とを有し、
前記連結部材は、前記内側突起における軸方向の他方側の端部と前記共通の回転要素とを連結する下流側連結部材を含む、ことを特徴とする自動変速機。 A first clutch and a second clutch arranged in an axial direction;
a third clutch disposed on one axial side of the first and second clutches;
an intermediate planetary gear set disposed between the first and second clutches and the third clutch;
an outer planetary gear set disposed on one axial side of the third clutch;
a connecting member connecting the first clutch, the second clutch, and the third clutch to a common rotating element included in the outer planetary gear set,
The third clutch includes a plurality of friction plates arranged in an axial direction, a cylindrical drum member that engages with outer peripheral edges of the friction plates, and a piston that presses the friction plates in the axial direction,
the drum member includes a peripheral wall portion extending in the axial direction on the radially outer side of the friction plate and engaging with an outer circumferential edge of the friction plate, a vertical wall portion extending radially inward from one axial end of the peripheral wall portion, and a plurality of inner protrusions extending from a radially inner end of the vertical wall portion to the other axial side,
the piston includes a sub-piston supported by a transmission case to define an engagement hydraulic chamber between the transmission case and the sub-piston, a rotatable main piston disposed axially opposite the sub-piston and pressing the friction plate, and a bearing connecting the sub-piston and the main piston so as to be rotatable relative to each other;
the main piston has a pressing portion that presses the friction plate, and a plurality of openings that are formed radially inward from the pressing portion and through which the inner protrusions are inserted,
the connecting member includes a downstream connecting member that connects the other axial end of the inner projection to the common rotating element.
前記第3クラッチは、前記メインピストンの軸方向の他方側に、前記摩擦板の押圧を解除する解放方向に前記メインピストンを付勢するリターンスプリングを備え、
前記リターンスプリングは、前記摩擦板の径方向内側に当該摩擦板と径方向視で重複するように配置される、ことを特徴とする自動変速機。 4. The automatic transmission according to claim 3 ,
the third clutch includes a return spring, provided on the other axial side of the main piston, for urging the main piston in a release direction in which the friction plate is released from the pressure applied thereto,
The automatic transmission, wherein the return spring is disposed radially inside the friction plate so as to overlap with the friction plate as viewed in the radial direction.
前記リターンスプリングは、前記メインピストンを挟んで前記ベアリングと対向する位置に配置される、ことを特徴とする自動変速機。 5. The automatic transmission according to claim 4 ,
The return spring is disposed at a position facing the bearing across the main piston.
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