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JP4821174B2 - Transmission clutch structure - Google Patents

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JP4821174B2
JP4821174B2 JP2005153992A JP2005153992A JP4821174B2 JP 4821174 B2 JP4821174 B2 JP 4821174B2 JP 2005153992 A JP2005153992 A JP 2005153992A JP 2005153992 A JP2005153992 A JP 2005153992A JP 4821174 B2 JP4821174 B2 JP 4821174B2
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hydraulic
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秀寿 延本
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00Fluid-actuated clutches
    • F16D25/06Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch
    • F16D25/062Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces
    • F16D25/063Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially
    • F16D25/0635Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs
    • F16D25/0638Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae

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Description

本発明は、変速機に用いられるクラッチ構造に関し、自動車に搭載される変速機の技術分野に属する。   The present invention relates to a clutch structure used in a transmission, and belongs to the technical field of a transmission mounted in an automobile.

一般に、自動車に搭載される自動変速機は、変速歯車機構の動力伝達経路を多板式のクラッチ等の複数の摩擦締結装置の選択的作動により切り換えて、所定の変速段に変速するように構成されたものであるが、前記クラッチは、例えば特許文献1、2に開示されているように、次のように構成されている。   In general, an automatic transmission mounted on an automobile is configured to switch a power transmission path of a transmission gear mechanism by a selective operation of a plurality of frictional engagement devices such as a multi-plate clutch to shift to a predetermined gear stage. However, as disclosed in Patent Documents 1 and 2, for example, the clutch is configured as follows.

即ち、図13に示すように、クラッチ100は、入力側または出力側の動力伝達要素に固着されたドラム101と、前記動力伝達要素のうち他方の動力伝達要素に連結されたハブ102と、前記ドラム101及びハブ102に1枚ずつ交互にスプライン嵌合された複数枚のクラッチ板103…103とを有する。ドラム101は、円板状の縦壁101aと、その外周縁及び内周縁から軸方向に延びる円筒状の外周壁101b及び内周壁101cとを有する。   That is, as shown in FIG. 13, the clutch 100 includes a drum 101 fixed to an input-side or output-side power transmission element, a hub 102 connected to the other power transmission element among the power transmission elements, A plurality of clutch plates 103... 103 are alternately splined to the drum 101 and the hub 102 one by one. The drum 101 includes a disk-shaped vertical wall 101a, and cylindrical outer peripheral walls 101b and inner peripheral walls 101c extending in the axial direction from the outer peripheral edge and the inner peripheral edge thereof.

そして、ドラム101の外周壁101bと内周壁101cとの間には、軸方向に摺動可能な環状のピストン104が嵌合されており、該ドラム101とピストン104とによって油圧室105が形成されている。また、内周壁101cには、ピストン104を非締結側に付勢するリターンスプリング106の一端を支持するバネ受け部材107が設けられている。さらに、図示の例では、バネ受け部材107とピストン104とで、前記油圧室105における遠心油圧を相殺するための遠心バランス室107aを形成するようになっている。   An annular piston 104 slidable in the axial direction is fitted between the outer peripheral wall 101 b and the inner peripheral wall 101 c of the drum 101, and a hydraulic chamber 105 is formed by the drum 101 and the piston 104. ing. The inner peripheral wall 101c is provided with a spring receiving member 107 that supports one end of a return spring 106 that urges the piston 104 to the non-fastening side. Further, in the illustrated example, the spring receiving member 107 and the piston 104 form a centrifugal balance chamber 107 a for canceling the centrifugal hydraulic pressure in the hydraulic chamber 105.

一方、前記油圧室105を密封するために、ドラム101の外周壁101bの内周面とピストン104の外周縁との間をシール部材108によりシールするシール部108aと、ドラム101の内周壁101cの外周面とピストン104の内周縁との間をシール部材109によりシールするシール部109aとが設けられている。また、前記遠心バランス室107aを密封するために、ピストン104の内周縁とバネ受け部材107の外周縁との間をシール部材110によりシールするシール部110aが設けられている。   On the other hand, in order to seal the hydraulic chamber 105, a seal portion 108 a that seals between an inner peripheral surface of the outer peripheral wall 101 b of the drum 101 and an outer peripheral edge of the piston 104 by a seal member 108, and an inner peripheral wall 101 c of the drum 101 A seal portion 109 a that seals between the outer peripheral surface and the inner peripheral edge of the piston 104 by a seal member 109 is provided. Further, in order to seal the centrifugal balance chamber 107 a, a seal portion 110 a is provided that seals between the inner peripheral edge of the piston 104 and the outer peripheral edge of the spring receiving member 107 with a seal member 110.

そして、前記油圧室105に作動油圧が供給されると、ピストン104がリターンスプリング106に抗して移動して前記ドラム101側のプレート103…103とハブ102側のプレート103…103とが互いに圧着され、ドラム101とハブ102との間で動力の伝達が行われる。
特開平2004−251310号公報 特開平2004−211801号公報
When the hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 105, the piston 104 moves against the return spring 106, and the plate 103 on the drum 101 side and the plate 103 on the hub 102 side are pressed against each other. Then, power is transmitted between the drum 101 and the hub 102.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-251310 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-211801

ところで、近年の自動変速機では、例えばDレンジのアイドル停車時に、クラッチがニュートラル状態に制御され、エンジン負荷の低減により燃費改善を図る所謂ニュートラルアイドルの状態に制御されることがある。さらに、このようにクラッチを完全にニュートラル状態にしてしまうと、発進時に締結ショックが生じるという問題があるので、これを回避するために、クラッチを微係合状態にするスリップ制御を行うことにより燃費改善と発進性とを両立させることがあり、このようなスリップ制御では、油圧室に供給する油圧の調整により、クラッチ締結力の微妙な制御が行われる。   By the way, in recent automatic transmissions, for example, when the vehicle is idling in the D range, the clutch may be controlled to a neutral state, and may be controlled to a so-called neutral idle state that improves fuel efficiency by reducing engine load. Furthermore, if the clutch is completely neutral in this way, there is a problem that an engagement shock occurs at the time of starting. In order to avoid this, the fuel consumption can be reduced by performing slip control to make the clutch in a slightly engaged state. There is a case where both improvement and startability are compatible. In such slip control, delicate control of the clutch engagement force is performed by adjusting the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chamber.

しかしながら、このようなスリップ制御では、ピストンの摺動部をシールするシール部の摺動抵抗により、クラッチの微妙な締結力の制御の安定性と応答性とが低下し、精度の良いスリップ制御が阻害されるという問題がある。これに対しては、締結力の微妙な制御を行うときに、摺動抵抗の影響を小さくするために油圧室の供給する油圧を増大させることが考えられるが、クラッチ締結の際のショックの発生が問題になる。   However, in such slip control, the sliding resistance of the seal portion that seals the sliding portion of the piston reduces the control stability and responsiveness of the subtle clutch fastening force, resulting in accurate slip control. There is a problem of being obstructed. To deal with this, it is conceivable to increase the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chamber in order to reduce the effect of sliding resistance when performing delicate control of the engagement force. Becomes a problem.

そこで、本発明は、変速機のクラッチ構造において、微係合状態におけるクラッチ締結力の安定性及び応答性を向上させることを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to improve the stability and responsiveness of the clutch fastening force in the fine engagement state in the clutch structure of the transmission.

前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.

まず、本願の請求項1に記載の発明は、回転軸上に配置されるドラムと、該ドラムの外周壁と内周壁との間に軸方向に摺動可能に収容されたピストンと、該ピストン背部の油圧室への作動圧の供給制御により締結力が制御される複数のクラッチ板とを有し、前記ピストンの内外周部に摺動部が設けられた変速機のクラッチ構造であって、前記油圧室は、前記ピストン背部の径方向の外周側に設けられた外周側油圧室と内周側に設けられた内周側油圧室とに画成され、外周側油圧室は、ドラム縦壁の外周側内面部に形成された環状凹部と、該環状凹部に嵌合するようにピストン背面に突設された環状凸部とにより形成されていると共に、前記摺動部にシール部が設けられ、該シール部の1つは、前記環状凸部の内周部と前記環状凹部の内周面との間に設けられ、環状凸部の内周面に装着されたシール部材と、ピストンの摺動範囲においてクラッチ締結位置側が非締結位置側より縮径するように形成された環状凹部の内周面とで構成されることにより、摺接力がピストンの摺動範囲においてクラッチ非締結位置側より締結位置側が小さくなるように設けられていることを特徴とする。 First, the invention according to claim 1 of the present application includes a drum disposed on a rotating shaft, a piston slidably accommodated between an outer peripheral wall and an inner peripheral wall of the drum, and the piston. A clutch structure of a transmission having a plurality of clutch plates whose fastening force is controlled by supply control of operating pressure to a hydraulic chamber at the back, wherein a sliding portion is provided on the inner and outer peripheral portions of the piston, The hydraulic chamber is defined by an outer peripheral side hydraulic chamber provided on the outer peripheral side in the radial direction of the piston back portion and an inner peripheral side hydraulic chamber provided on the inner peripheral side. Are formed by an annular concave portion formed on the inner surface of the outer peripheral side and an annular convex portion projecting on the back surface of the piston so as to be fitted into the annular concave portion, and a seal portion is provided on the sliding portion. One of the seal portions includes an inner peripheral portion of the annular convex portion and an inner peripheral surface of the annular concave portion. A seal member provided on the inner peripheral surface of the annular convex portion, and an inner peripheral surface of the annular concave portion formed so that the clutch engagement position side is smaller in diameter than the non-engagement position side in the sliding range of the piston; With this configuration, the sliding contact force is provided so that the engagement position side is smaller than the clutch non-engagement position side in the sliding range of the piston.

なお、前記クラッチ板は、変速用のクラッチの他、トルクコンバータ等の流体伝動装置の入力側と出力側とを連結するロックアップクラッチであって多板式に構成されたものが対象となる。   The clutch plate is a lockup clutch that connects the input side and the output side of a fluid transmission device such as a torque converter in addition to a clutch for shifting, and is configured as a multi-plate type.

また、請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の変速機のクラッチ構造において、前記ドラムの縦壁には、前記外周側油圧室へ油圧を供給する油圧供給通路が設けられていると共に、該ドラムは、該油圧供給通路が設けられている部分が他の部分と異なる部材で構成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the clutch structure of the transmission according to the first aspect , a hydraulic pressure supply passage for supplying hydraulic pressure to the outer peripheral hydraulic chamber is provided in the vertical wall of the drum. In addition, the drum is characterized in that a portion where the hydraulic pressure supply passage is provided is formed of a member different from other portions.

そして、請求項3に記載の発明は、前記請求項1に記載の変速機のクラッチ構造において、ピストンのクラッチ板側には、遠心力による油圧室の油圧を相殺する遠心バランス室をピストンと共に形成するプレート部材が配設され、前記ピストンには、内周側油圧室の外周部と遠心バランス室とを連通する連通孔が設けられていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the clutch structure of the transmission according to the first aspect , a centrifugal balance chamber is formed on the clutch plate side of the piston together with the piston to cancel the hydraulic pressure of the hydraulic chamber due to centrifugal force. A plate member is provided, and the piston is provided with a communication hole that communicates the outer peripheral portion of the inner peripheral hydraulic chamber and the centrifugal balance chamber.

まず、請求項1に記載の発明によれば、スリップ制御の際に、油圧室に油圧の供給制御が行われ、この油圧によりピストンがクラッチの非締結位置側から締結位置側に移動してクラッチ板が圧着されて微係合状態になる。このとき、少なくとも1つのシール部は、摺接力がピストンの摺動範囲においてクラッチ非締結位置側より締結位置側が小さくなるように設けられているので、微係合状態におけるピストンの摺動抵抗が軽減され、締結力の安定性と応答性が向上する。この結果、適正なスリップ量によりニュートラルアイドル等のスリップ制御時のドライバビリティが向上することになる。また、摺動抵抗の軽減により油圧室に供給する油圧を低減させることができるので、燃費向上が実現されると共に、締結ショックが防止される。また、ピストンが非締結位置側にあるときは、比較的大きな摺接力が確保されているので、オイル漏れが防止され、オイル漏れのエネルギロスによる燃費悪化が抑制される。   According to the first aspect of the present invention, in the slip control, the hydraulic pressure is controlled to be supplied to the hydraulic chamber, and the hydraulic pressure causes the piston to move from the non-engagement position side of the clutch to the engagement position side. The plate is pressed into a fine engagement state. At this time, the at least one seal portion is provided so that the sliding contact force is smaller on the engagement position side than the clutch non-engagement position side in the sliding range of the piston, so that the sliding resistance of the piston in the fine engagement state is reduced. This improves the stability and responsiveness of the fastening force. As a result, drivability at the time of slip control such as neutral idle is improved by an appropriate slip amount. In addition, since the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chamber can be reduced by reducing the sliding resistance, fuel consumption can be improved and fastening shock can be prevented. Further, when the piston is on the non-fastening position side, a relatively large sliding contact force is ensured, so that oil leakage is prevented and fuel consumption deterioration due to energy loss of oil leakage is suppressed.

具体的には、前記油圧室が、前記ピストン背部の径方向の外周側に設けられた外周側油圧室と内周側に設けられた内周側油圧室とに画成され、外周側油圧室が、ドラム縦壁の外周側内面部に形成された環状凹部と、該環状凹部に嵌合するようにピストン背面に突設された環状凸部とにより形成されている構成において、前記1つのシール部は、前記環状凸部の内周部と環状凹部の内周面との間に設けられ、このシール部において、微係合状態では環状凸部の内周部に装着されたシール部材が環状凹部の内周面に対して摺動することになる。このとき、環状凹部の内周面がピストンの摺動範囲においてクラッチ締結位置側が非締結位置側より縮径されているので、締結位置側における摺接力が小さくなり、前記作用効果が得られる。 Specifically, the hydraulic chamber is defined by an outer peripheral hydraulic chamber provided on the outer peripheral side in the radial direction of the piston back portion and an inner peripheral hydraulic chamber provided on the inner peripheral side. Is formed by an annular recess formed in the outer peripheral side inner surface portion of the drum vertical wall and an annular projection projecting on the back surface of the piston so as to be fitted in the annular recess. The part is provided between the inner peripheral part of the annular convex part and the inner peripheral surface of the annular concave part . In this seal part, the seal member mounted on the inner peripheral part of the annular convex part is annular in the finely engaged state. It will slide with respect to the inner peripheral surface of the recess. At this time, since the inner peripheral surface of the annular recess is reduced in diameter on the clutch engagement position side than the non-engagement position side in the sliding range of the piston, the sliding contact force on the engagement position side is reduced, and the above-described effects are obtained.

一方、このようなピストンを制御するために2つの油圧室が設けられたクラッチ構造においては、ピストンの受圧面積が可変であり、スリップ制御時には、外周側油圧室に油圧を供給することにより制御され、完全締結時には両方の油圧室に油圧が供給されるように構成されることがある。このような場合、前述のように締結位置でのシール力が低減されているので、微係合状態における外周側油圧室から内周側油圧室へのオイルの漏れ量が増大し、これによって微係合状態から締結状態に移行する際のピストンのストロークによる内周側油圧室の必要油量の増大が補われ、クラッチ締結時の内周側油圧室への充填遅れが防止される。   On the other hand, in a clutch structure in which two hydraulic chambers are provided to control such a piston, the pressure receiving area of the piston is variable, and control is performed by supplying hydraulic pressure to the outer hydraulic chamber during slip control. The hydraulic pressure may be supplied to both hydraulic chambers when fully engaged. In such a case, since the sealing force at the fastening position is reduced as described above, the amount of oil leakage from the outer peripheral side hydraulic chamber to the inner peripheral side hydraulic chamber in the finely engaged state is increased. An increase in the required amount of oil in the inner peripheral hydraulic chamber due to the stroke of the piston when shifting from the engaged state to the engaged state is compensated, and a filling delay in the inner peripheral hydraulic chamber during clutch engagement is prevented.

ところで、ドラムには内周側油圧室に作動油を供給する油圧供給通路が設けられることがある。この場合、ドラムは油路を加工するために切削性の良い材料が要求される。請求項2に記載の発明によれば、油圧供給通路が設けられている部分が他の部分と異なる部材で構成されているので、この部材を切削性の良い材料で構成し、加工の容易化を図ることができる。さらに、このように別部材で構成することによって、加工の自由度が向上し、該部材ひいてはドラムのコンパクト化を図ることができる。 Incidentally, the drum may be provided with a hydraulic pressure supply passage for supplying hydraulic oil to the inner peripheral hydraulic chamber. In this case, the drum is required to have a material with good machinability in order to process the oil passage. According to the second aspect of the present invention, since the portion where the hydraulic pressure supply passage is provided is made of a member different from the other portions, this member is made of a material having good machinability to facilitate processing. Can be achieved. Furthermore, by configuring with separate members in this way, the degree of freedom of processing is improved, and thus the members and thus the drum can be made compact.

一方、非締結要求時の遠心圧による誤締結を防止するために、遠心バランス室を設け、油圧を相殺させることが一般的に行われているが、微係合などを含む締結要求時には、遠心バランス室の充填状態の違いによる遠心油圧の違いは、締結力の違いとなり、締結のタイミングやクラッチ伝達力の違いによる駆動力への影響などが発生する。特に、始動初期の冷間時で、さらに低回転時などでは、潤滑部への作動油の供給がままならず潤滑用の油路から分配される遠心バランス室の遠心油圧が発生しない場合があり、その場合は締結力過多になる。   On the other hand, in order to prevent erroneous fastening due to the centrifugal pressure at the time of non-fastening request, a centrifugal balance chamber is generally provided to cancel the hydraulic pressure. A difference in centrifugal hydraulic pressure due to a difference in the filling state of the balance chamber results in a difference in fastening force, and an influence on driving force due to a difference in fastening timing and clutch transmission force occurs. In particular, when the engine is cold at the beginning of the engine, and when the engine is running at a low speed, the supply of hydraulic fluid to the lubrication unit may not be maintained, and the centrifugal hydraulic pressure in the centrifugal balance chamber distributed from the lubricating oil passage may not be generated. In some cases, the fastening force is excessive.

また、前記請求項1に示したように、油圧室が分割されている場合は、ストローク量分の油路充填状況が異なる場合があり、そのときは遠心バランス室の遠心油圧からのピストンを押し戻す力に対抗できる内周側油圧室からの押付け力が発生せず締結力不足になる。 In addition, as described in the first aspect , when the hydraulic chamber is divided, the oil passage filling situation for the stroke amount may be different, and in this case, the piston is pushed back from the centrifugal hydraulic pressure of the centrifugal balance chamber. The pressing force from the inner peripheral hydraulic chamber that can counteract the force does not occur and the fastening force is insufficient.

これに対して、請求項3に記載の発明によれば、外周側油圧室への油圧のみを使う微係合状態においてのクラッチ締結力の安定を図るため、径方向で内周側油圧室までの範囲の遠心バランス室と内周側油圧室のと遠心圧が常に同じとなるように内周側油圧室の外周側に連通孔が設けられている。連通孔は、充填状態を互いに補い合いながら互いの充填状態を促進し、必然的に連通孔の両側の油圧を揃えることで遠心圧によるピストンへの力が完全に相殺されることになる。 On the other hand, according to the third aspect of the present invention, in order to stabilize the clutch engagement force in the fine engagement state in which only the hydraulic pressure to the outer peripheral side hydraulic chamber is used, the inner peripheral side hydraulic chamber is extended in the radial direction. A communication hole is provided on the outer peripheral side of the inner peripheral hydraulic chamber so that the centrifugal pressure in the centrifugal balance chamber and the inner peripheral hydraulic chamber in the range is always the same. The communication holes promote each other's filling state while complementing each other with the filling state, and inevitably the hydraulic pressure on both sides of the communication hole is made uniform so that the force on the piston due to the centrifugal pressure is completely offset.

この結果、遠心油圧の影響が低減されるので締結力制御の精度が高められ、適正なスリップ量や無駄の少ない油圧での締結が実現され、ニュートラルアイドルやスリップ制御時のドライバビリティや燃費低減作用の実現が可能となり、クラッチの耐久信頼性の向上などにも寄与する。   As a result, the influence of centrifugal oil pressure is reduced, so that the accuracy of fastening force control is improved, and fastening with an appropriate slip amount and less wasteful oil pressure is realized. This contributes to improving the durability and reliability of the clutch.

また、遠心バランス室側に供給された潤滑油が連通孔により内周側油圧室に供給されるので、該内周側油圧室の油圧充填状態(プリチャージ化)がよくなるため、微係合状態から締結状態に切り換えた際の応答性が向上することにもなって、ニュートラルアイドル制御から発進する際の応答性や変速時の応答性なども高まり、応答遅れによる出足感不足や変速ショックが低減される。   Further, since the lubricating oil supplied to the centrifugal balance chamber side is supplied to the inner peripheral side hydraulic chamber through the communication hole, the oil pressure filling state (pre-charging) of the inner peripheral side hydraulic chamber is improved, so that the fine engagement state This also improves the responsiveness when switching from the engaged state to the engaged state, and also enhances the responsiveness when starting from neutral idle control and the responsiveness at the time of shifting, reducing the lack of start feeling due to response delay and shifting shock Is done.

図1に示すように、本発明の実施の形態に係る車両の自動変速機10は、主たる構成要素として、トルクコンバータ20と、該コンバータ20の出力により駆動される変速歯車機構として前後(以下、エンジン側を前方、反エンジン側を後方とする)に隣接して配置された第1、第2遊星歯車機構30,40と、これらの遊星歯車機構30,40でなる動力伝達経路を切り換えるクラッチやブレーキ等の複数の摩擦締結装置51〜55及びワンウェイクラッチ56とを有し、これらによりDレンジにおける1〜4速、Sレンジにおける1〜3速及びLレンジにおける1〜2速と、Rレンジにおける後退速とが得られるようになっている。   As shown in FIG. 1, an automatic transmission 10 for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes a torque converter 20 as a main component, and a front and rear (hereinafter referred to as a transmission gear mechanism) driven by the output of the converter 20. The first and second planetary gear mechanisms 30 and 40 disposed adjacent to each other) (the engine side is the front and the non-engine side is the rear), and a clutch for switching the power transmission path formed by these planetary gear mechanisms 30 and 40, It has a plurality of frictional engagement devices 51 to 55 such as a brake and a one-way clutch 56, and thereby, 1-4 speed in the D range, 1-3 speed in the S range, 1-2 speed in the L range, and in the R range The reverse speed can be obtained.

前記トルクコンバータ20は、エンジン出力軸1に連結されたケース21内に固設されたポンプ22と、該ポンプ22に対向状に配置されて該ポンプ22により作動油を介して駆動されるタービン23と、該ポンプ22とタービン23との間に介設され、かつ、変速機ケース11にワンウェイクラッチ24を介して支持されてトルク増大作用を行うステータ25と、前記ケース21とタービン23との間に設けられ、該ケース21を介してエンジン出力軸1とタービン23とを直結するロックアップクラッチ26とで構成されている。そして、前記タービン23の回転がタービンシャフト27を介して遊星歯車機構30,40側に出力されるようになっている。   The torque converter 20 includes a pump 22 fixed in a case 21 connected to the engine output shaft 1, and a turbine 23 that is disposed facing the pump 22 and is driven by the pump 22 via hydraulic oil. And a stator 25 interposed between the pump 22 and the turbine 23 and supported by the transmission case 11 via a one-way clutch 24 to increase the torque, and between the case 21 and the turbine 23. And a lock-up clutch 26 that directly connects the engine output shaft 1 and the turbine 23 via the case 21. The rotation of the turbine 23 is output to the planetary gear mechanisms 30 and 40 via the turbine shaft 27.

ここで、このトルクコンバータ20の後方には、該トルクコンバータ20のケース21を介してエンジン出力軸1により駆動されるオイルポンプ12が配置されている。   Here, an oil pump 12 driven by the engine output shaft 1 via a case 21 of the torque converter 20 is disposed behind the torque converter 20.

一方、前記第1、第2遊星歯車機構30,40は、いずれも、サンギヤ31,41と、このサンギヤ31,41に噛み合った複数のピニオン32…32,42…42と、これらのピニオン32…32,42…42を支持するピニオンキャリヤ33,43と、ピニオン32…32,42…42に噛み合ったリングギヤ34,44とで構成されている。   On the other hand, each of the first and second planetary gear mechanisms 30, 40 has sun gears 31, 41, a plurality of pinions 32, 32, 42, 42 that mesh with the sun gears 31, 41, and these pinions 32,. The pinion carriers 33 and 43 that support the pins 32, 42, and 42, and ring gears 34 and 44 that mesh with the pinions 32, 32, 42, and 42, respectively.

そして、前記タービンシャフト27と第1遊星歯車機構30のサンギヤ31との間にフォワードクラッチ51が、同じくタービンシャフト27と第2遊星歯車機構40のサンギヤ41との間にリバースクラッチ52が、また、タービンシャフト27と第2遊星歯車機構40のピニオンキャリヤ43との間に3−4クラッチ53がそれぞれ介設されていると共に、第2遊星歯車機構40のサンギヤ41を固定する2−4ブレーキ54が備えられている。   A forward clutch 51 is provided between the turbine shaft 27 and the sun gear 31 of the first planetary gear mechanism 30. Similarly, a reverse clutch 52 is provided between the turbine shaft 27 and the sun gear 41 of the second planetary gear mechanism 40. A 3-4 clutch 53 is interposed between the turbine shaft 27 and the pinion carrier 43 of the second planetary gear mechanism 40, and a 2-4 brake 54 for fixing the sun gear 41 of the second planetary gear mechanism 40 is provided. Is provided.

さらに、第1遊星歯車機構30のリングギヤ34と第2遊星歯車機構40のピニオンキャリヤ43とが連結されて、これらと変速機ケース11との間にローリバースブレーキ55とワンウエイクラッチ56とが並列に配置されていると共に、第1遊星歯車機構30のピニオンキャリヤ33と第2遊星歯車機構40のリングギヤ44とが連結されて、これらに出力ギヤ13が接続されている。   Further, the ring gear 34 of the first planetary gear mechanism 30 and the pinion carrier 43 of the second planetary gear mechanism 40 are connected, and a low reverse brake 55 and a one-way clutch 56 are connected in parallel between the ring gear 34 and the transmission case 11. The pinion carrier 33 of the first planetary gear mechanism 30 and the ring gear 44 of the second planetary gear mechanism 40 are connected to each other, and the output gear 13 is connected to them.

そして、この出力ギヤ13が、中間伝動機構60を構成するアイドルシャフト61上の第1中間ギヤ62に噛み合わされていると共に、該アイドルシャフト61上の第2中間ギヤ63と差動装置70の入力ギヤ71とが噛み合わされて、前記出力ギヤ13の回転が差動装置70のデフケース72に入力され、該差動装置70を介して左右の車軸73,74が駆動されるようになっている。   The output gear 13 is meshed with a first intermediate gear 62 on an idle shaft 61 that constitutes the intermediate transmission mechanism 60, and the second intermediate gear 63 on the idle shaft 61 and an input of the differential device 70. The gear 71 is engaged with each other, and the rotation of the output gear 13 is input to the differential case 72 of the differential device 70, and the left and right axles 73 and 74 are driven via the differential device 70.

ここで、前記各クラッチやブレーキ等の摩擦締結装置51〜55及びワンウェイクラッチ56の作動状態と変速段との関係をまとめると、次の表1に示すようになる。   Here, the relationship between the operating states of the frictional engagement devices 51 to 55 such as the respective clutches and brakes and the one-way clutch 56 and the gear position is summarized as shown in Table 1 below.

Figure 0004821174
Figure 0004821174

ところで、前記摩擦締結装置51〜55のうち、少なくとも前進段達成に用いられるクラッチ、すなわちフォワードクラッチ51と3−4クラッチ53には多板式のクラッチが用いられており、以下、その構造について説明する。なお、フォワードクラッチ51と3−4クラッチ53とは類似した構成とされているので、ここではフォワードクラッチ51の構造についてのみ説明し、3−4クラッチ53の構造についての説明は省略する。   By the way, among the friction fastening devices 51 to 55, at least the clutch used to achieve the forward gear, that is, the forward clutch 51 and the 3-4 clutch 53 are multi-plate clutches, and the structure thereof will be described below. . Since the forward clutch 51 and the 3-4 clutch 53 have similar configurations, only the structure of the forward clutch 51 will be described here, and the description of the structure of the 3-4 clutch 53 will be omitted.

図2に示すように、このフォワードクラッチ51は、変速機ケース11に回動自在に支持されたタービンシャフト27に固着されたクラッチドラム511と、第1遊星歯車機構30のサンギア31(図1参照)の前方への延長部31aにスプライン結合されたクラッチハブ512と、該ハブ512にスプライン結合された複数枚のドライブプレート513a…513aと、該ドライブプレート513a…513aに対して交互に配置されると共に前記ドラム511にスプライン結合された複数枚のドリブンプレート513b…513bと、前記ドラム511内に軸方向に摺動可能に収納され、該ドラム511との間に外周側油圧室514a,内周側油圧室514bを形成するピストン515と、タービンシャフト27に固着され、前記ピストン515と共に遠心バランス室516を形成するプレート部材517とを有している。   As shown in FIG. 2, the forward clutch 51 includes a clutch drum 511 fixed to a turbine shaft 27 rotatably supported by a transmission case 11, and a sun gear 31 of the first planetary gear mechanism 30 (see FIG. 1). ), The clutch hub 512 splined to the forward extension 31a, a plurality of drive plates 513a... 513a splined to the hub 512, and the drive plates 513a. In addition, a plurality of driven plates 513b... 513b splined to the drum 511 are accommodated in the drum 511 so as to be slidable in the axial direction. The piston 515 forming the hydraulic chamber 514 b and the turbine shaft 27 are fixed to the piston And a plate member 517 which forms a centrifugal balance chamber 516 with 515.

ドラム511は、環状の縦壁511aと、円筒状の外周壁511b及び内周壁511cとを有し、軸心で分割される上下半分の部分の断面が略コ字状とされている。前記縦壁511aの外周側かつ内面側には、環状に凹んで形成された環状凹部511dが設けられている。   The drum 511 has an annular vertical wall 511a, a cylindrical outer peripheral wall 511b, and an inner peripheral wall 511c, and the cross section of the upper and lower half portions divided by the shaft center is substantially U-shaped. An annular recess 511d formed in an annular shape is provided on the outer peripheral side and the inner surface side of the vertical wall 511a.

前記ドラム511は、主に前記外周壁511bを構成する外周部材511xと、該外周部材511xの内周側端部の溶接部511sで溶接されて主に縦壁511a及び内周壁511cを構成する中間部材511yと、該中間部材511yの内周側端部の溶接部511tで溶接されてタービンシャフト27に一体形成された内周部材511zとで構成されている。また、前記外周部材511xの材質はJIS記号名称でSPC1、中間部材511yの材質は同じくS15C、内周部材511zの材質は同じくSCM440Hで構成されている。そして、前記中間部材511yには、前記外周側油圧室514aに油圧を供給するための複数の連通路511y′…511y′(図2には1つの連通路のみを図示)が円周方向で等配分に設けられ、これらの連通路511y′…511y′は、ドラム内周壁511cの内周面から環状凹部511dに至るようにタービンシャフト27に対して垂直方向に穿設されている。また、中間部材511yには、内周側油圧室511bに油圧を供給するための複数の連通路511y″…511y″(図2には1つの連通路のみを図示)が同じくそれぞれ円周方向で等配分に設けられている。   The drum 511 is welded mainly by an outer peripheral member 511x constituting the outer peripheral wall 511b and a welded portion 511s at an inner peripheral side end portion of the outer peripheral member 511x, and an intermediate mainly constituting the vertical wall 511a and the inner peripheral wall 511c. The member 511y and the inner peripheral member 511z integrally formed with the turbine shaft 27 are welded at the welded portion 511t at the inner peripheral end of the intermediate member 511y. The material of the outer peripheral member 511x is JIS symbol name, SPC1, the material of the intermediate member 511y is S15C, and the material of the inner member 511z is SCM440H. The intermediate member 511y has a plurality of communication passages 511y ′... 511y ′ (only one communication passage is shown in FIG. 2) for supplying hydraulic pressure to the outer peripheral hydraulic chamber 514a in the circumferential direction and the like. These communication passages 511y ′... 511y ′ are formed in a direction perpendicular to the turbine shaft 27 so as to reach the annular recess 511d from the inner peripheral surface of the drum inner peripheral wall 511c. Further, the intermediate member 511y has a plurality of communication passages 511y ″... 511y ″ (only one communication passage is shown in FIG. 2) for supplying hydraulic pressure to the inner peripheral hydraulic chamber 511b. Evenly distributed.

また、ピストン515の外周側には、前方に突出する環状凸部515aが設けられており、該環状凸部515aは前記ドラム511の環状凹部511dに嵌合されている。そして、ドラム511の環状凹部511dとピストン515の環状凸部515aとで形成された空間が外周側油圧室514aとされ、その内周側に形成された空間が内周側油圧室514bとされている。   An annular convex portion 515 a that protrudes forward is provided on the outer peripheral side of the piston 515, and the annular convex portion 515 a is fitted into the annular concave portion 511 d of the drum 511. A space formed by the annular recess 511d of the drum 511 and the annular protrusion 515a of the piston 515 is defined as an outer peripheral hydraulic chamber 514a, and a space formed on the inner periphery thereof is defined as an inner peripheral hydraulic chamber 514b. Yes.

一方、プレート部材517はタービンシャフト27に固定された略板盤状の部材である。前記ピストン515には、環状凸部515aの外周部から後方側に延長部515bが設けられ、前記プレート部材517の外周縁が該延長部515bの内周面に摺接するように構成されている。そして、プレート部材517によりピストン515の後方側に形成された空間が遠心バランス室516とされている。該遠心バランス室516には、タービンシャフト27の内部に穿設された油路27aから連通路27bを介して作動油が供給される。また、ピストン515には、遠心バランス室516と内周側油圧室514bの外周部とを連通する連通孔515cが設けられている。   On the other hand, the plate member 517 is a substantially plate-like member fixed to the turbine shaft 27. The piston 515 is provided with an extension portion 515b on the rear side from the outer peripheral portion of the annular convex portion 515a, and the outer peripheral edge of the plate member 517 is configured to be in sliding contact with the inner peripheral surface of the extension portion 515b. A space formed on the rear side of the piston 515 by the plate member 517 is a centrifugal balance chamber 516. The centrifugal balance chamber 516 is supplied with hydraulic oil from an oil passage 27a drilled in the turbine shaft 27 through a communication passage 27b. The piston 515 is provided with a communication hole 515c that communicates the centrifugal balance chamber 516 with the outer peripheral portion of the inner peripheral hydraulic chamber 514b.

一方、前記ピストン515が摺動する際に他の部材と対接する4つの摺動部には第1〜第4シール部518a〜518dが設けられている。前記ピストン515の前部には、環状の第1シール部材519aが装着され、該シール部材519aの各摺動部には前記第1〜第3シール部518a〜518cが設けられている。また、前記プレート部材517の外周縁には、環状の第2シール部材519bが装着され、該シール部材519bとピストン515との摺動部には前記第4シール部518dが設けられている。なお、前記第1、2シール部材519a,519bは、リップ状の突出部を有するゴム製のリップシールである。   On the other hand, first to fourth seal portions 518a to 518d are provided in four sliding portions that come into contact with other members when the piston 515 slides. An annular first seal member 519a is attached to the front portion of the piston 515, and the first to third seal portions 518a to 518c are provided on the sliding portions of the seal member 519a. An annular second seal member 519b is attached to the outer peripheral edge of the plate member 517, and the fourth seal portion 518d is provided at the sliding portion between the seal member 519b and the piston 515. The first and second seal members 519a and 519b are rubber lip seals having lip-shaped protrusions.

まず、図3に拡大して示すように、第1シール部518aは、ピストン515の内周部とドラム内周壁511cとの間に設けられ、前記第1シール部材519aの内周部に前方側に突出して設けられた第1リップ部519aと、ドラム内周壁511cの外周面511c′とで構成されている。ドラム内周壁511cの外周面511c′は、ピストン515の摺動範囲Rsにおいて、後方側が前方側に比べて縮径するように形成されている。 First, as shown in an enlarged view in FIG. 3, the first seal portion 518a is provided between the inner peripheral portion of the piston 515 and the drum inner peripheral wall 511c, and is disposed on the front side on the inner peripheral portion of the first seal member 519a. The first lip portion 519a 1 is provided so as to protrude from the outer periphery of the drum, and the outer peripheral surface 511c ′ of the drum inner peripheral wall 511c. The outer peripheral surface 511c ′ of the drum inner peripheral wall 511c is formed such that the rear side thereof is reduced in diameter compared to the front side in the sliding range Rs of the piston 515.

また、図4に拡大して示すように、第2シール部518bは、ピストン515の外周部とドラム外周壁511bとの間に設けられ、前記第1シール部材519aの環状凸部515aの外周側から前方側に設けられた第2リップ部519aと、ドラム外周壁511bの内周面511b′とで構成されている。ドラム外周壁511bの内周面511b′は、ピストン515の摺動範囲Rsにおいて、後方側が前方側に比べて拡径するように形成されている。 4, the second seal portion 518b is provided between the outer peripheral portion of the piston 515 and the drum outer peripheral wall 511b, and the outer peripheral side of the annular convex portion 515a of the first seal member 519a. The second lip portion 519a 2 provided on the front side from the front and the inner peripheral surface 511b 'of the drum outer peripheral wall 511b. The inner peripheral surface 511b ′ of the drum outer peripheral wall 511b is formed such that the rear side has a larger diameter than the front side in the sliding range Rs of the piston 515.

さらに、図5に拡大して示すように、第3シール部518cは、ピストン515の環状凸部515aの内周面と環状凹部511dの内周面511d′との間に設けられ、前記第1シール部材519aの環状凸部515aの内周側から前方側に設けられた第3リップ部519aと、環状凹部511dの内周面511d′とで構成されている。環状凹部511dの内周面511d′は、後方側が前方側に比べて縮径するように形成されている。 Further, as shown in an enlarged view in FIG. 5, the third seal portion 518c is provided between the inner peripheral surface of the annular convex portion 515a of the piston 515 and the inner peripheral surface 511d 'of the annular concave portion 511d, and a third lip portion 519a 3 provided on the front side from the inner peripheral side of the annular convex portion 515a of the sealing member 519a, is constructed out with the inner peripheral surface 511d 'of the annular recess 511d. The inner peripheral surface 511d 'of the annular recess 511d is formed so that the rear side is reduced in diameter compared to the front side.

また、図6に拡大して示すように、第4シール部518dは、ピストン515の延長部515bの内周面515b′とプレート部材517の外周部との間に設けられ、前記第2シール部材519bの前方側に設けられた第4リップ部519bと、前記延長部515bの内周面515b′とで構成されている。延長部515bの内周面515b′は、ピストン515の摺動範囲Rsにおいて、後方側が前方側に比べて縮径するように形成されている。 Further, as shown in an enlarged view in FIG. 6, the fourth seal portion 518d is provided between the inner peripheral surface 515b 'of the extension portion 515b of the piston 515 and the outer peripheral portion of the plate member 517, and the second seal member A fourth lip portion 519b 4 provided on the front side of 519b and an inner peripheral surface 515b 'of the extension portion 515b. The inner peripheral surface 515b ′ of the extension portion 515b is formed such that the rear side is reduced in diameter compared to the front side in the sliding range Rs of the piston 515.

ところで、図2に示すように、外周側油圧室514aには、オイルポンプハウジング12′に設けられた油路12a、変速機ケース11に設けられた油路11a、及びドラム511の中間部材511yに設けられて環状凹部511dに至る連通路511y′…511y′を介して油圧が供給される。   As shown in FIG. 2, the outer hydraulic chamber 514 a includes an oil passage 12 a provided in the oil pump housing 12 ′, an oil passage 11 a provided in the transmission case 11, and an intermediate member 511 y of the drum 511. Hydraulic pressure is supplied through communication paths 511y ′... 511y ′ provided to reach the annular recess 511d.

また、内周側油圧室514bには、オイルポンプハウジング12′に設けられた油路12b(図示せず)、変速機ケース11に設けられた油路11b、及びドラム511の中間部材511yに設けられて内周側油圧室514bに至る連通路511y″を介して油圧が供給される。   Further, an oil passage 12b (not shown) provided in the oil pump housing 12 ', an oil passage 11b provided in the transmission case 11, and an intermediate member 511y of the drum 511 are provided in the inner peripheral hydraulic chamber 514b. Then, the hydraulic pressure is supplied through the communication path 511y ″ that reaches the inner peripheral hydraulic chamber 514b.

そして、外周側油圧室514a及び内周側油圧室514bに油圧が供給されたときに、ピストン515がリターンスプリング517aに抗して後方に移動して前記ドライブプレート513a…513a及びドリブンプレート513b…513bを圧着させ、前記ドラム511とハブ512とを結合することになる。   When the hydraulic pressure is supplied to the outer peripheral hydraulic chamber 514a and the inner peripheral hydraulic chamber 514b, the piston 515 moves backward against the return spring 517a to drive the drive plates 513a ... 513a and the driven plates 513b ... 513b. And the drum 511 and the hub 512 are coupled to each other.

また、この自動変速機10の油圧制御回路80には、上記外周側油圧室514aに供給する油圧を制御するリニアソレノイドバルブ81と、内周側油圧室514bに供給する油圧を制御するコントロールバルブ82とが備えられている。   The hydraulic control circuit 80 of the automatic transmission 10 includes a linear solenoid valve 81 that controls the hydraulic pressure supplied to the outer peripheral hydraulic chamber 514a and a control valve 82 that controls the hydraulic pressure supplied to the inner hydraulic chamber 514b. And are provided.

このリニアソレノイドバルブ81は、通電時にソレノイドコイルに発生する磁力によりスプール81aが軸方向(図面右方向)に移動することにより出力圧P1を変化させる公知のものであり、図7に示すように制御電流がIa以上の範囲では制御電流の増加にほぼ比例して出力圧P1が増加する特性を有している。また、制御電流がIc以上の範囲は、油圧源Pから供給されたライン圧Plineがそのまま出力されている状態であり、制御電流がIa以下の範囲は、油圧が全く出力されていない状態である。   The linear solenoid valve 81 is a known valve that changes the output pressure P1 by moving the spool 81a in the axial direction (right direction in the drawing) by the magnetic force generated in the solenoid coil when energized. The linear solenoid valve 81 is controlled as shown in FIG. In the range where the current is greater than or equal to Ia, the output pressure P1 increases in proportion to the increase in the control current. Further, when the control current is in the range of Ic or higher, the line pressure Pline supplied from the hydraulic pressure source P is output as it is, and when the control current is lower than Ia, the hydraulic pressure is not output at all. .

この油圧回路80においては、油圧源Pに接続されてライン圧が供給される第1入力ライン83がリニアソレノイドバルブ81の入力ポートに、前記油路12aを介して外周側油圧室514aに通じる第1出力ライン84が同バルブ81の出力ポートに接続されている。また、上記第1出力ライン84から分岐した制御圧ライン85がコントロールバルブ82の制御ポートに、上記ライン圧が供給される第2入力ライン86が同バルブ82の入力ポートに、油路12bを介して内周側油圧室514bに通じる第2出力ライン87が同バルブ82の出力ポートに接続されている。   In this hydraulic circuit 80, a first input line 83 connected to a hydraulic pressure source P and supplied with line pressure communicates with an input port of the linear solenoid valve 81 through an oil passage 12a to the outer peripheral hydraulic chamber 514a. One output line 84 is connected to the output port of the valve 81. A control pressure line 85 branched from the first output line 84 is connected to the control port of the control valve 82, and a second input line 86 to which the line pressure is supplied is connected to the input port of the valve 82 via the oil passage 12b. A second output line 87 communicating with the inner peripheral hydraulic chamber 514 b is connected to the output port of the valve 82.

一方、制御電流がIb以下では、油圧P1が小さいのでコントロールバルブ82のスプール82aの移動量も少なく、第2入力ライン86と第2出力ライン87とは連通しない。この結果、内周側油圧室514bに供給される油圧P2はゼロとなる。   On the other hand, when the control current is equal to or less than Ib, the hydraulic pressure P1 is small, so the amount of movement of the spool 82a of the control valve 82 is small, and the second input line 86 and the second output line 87 do not communicate. As a result, the hydraulic pressure P2 supplied to the inner peripheral hydraulic chamber 514b becomes zero.

そして、制御電流がIbより大きくなると、油圧P1が大きくなって、コントロールバルブ82のスプ−ル82aがさらに右側に移動し、この結果、第2入力ライン86と第2出力ライン87とが連通して、内周側油圧室514bに油圧P2が供給されることとなる。なお、制御電流がIc以上の範囲は、油圧源Pから供給されたライン圧Plineがそのまま出力されることになる。   When the control current becomes larger than Ib, the hydraulic pressure P1 increases and the spool 82a of the control valve 82 moves further to the right side. As a result, the second input line 86 and the second output line 87 communicate with each other. Thus, the hydraulic pressure P2 is supplied to the inner peripheral hydraulic chamber 514b. In the range where the control current is equal to or greater than Ic, the line pressure Pline supplied from the hydraulic pressure source P is output as it is.

ところで、クラッチの非締結時には、リニアソレノイドバルブ81の制御電流がIaより小さくなるように制御され、外周側、内周側油圧室514a,514bの両方から油圧がドレンされた状態になる。この状態では、ピストンに油圧は作用させないが、油圧室514a,514bには作動油が充填された状態(プリチャージの状態)になっている。   By the way, when the clutch is not engaged, the control current of the linear solenoid valve 81 is controlled to be smaller than Ia, and the hydraulic pressure is drained from both the outer peripheral side and inner peripheral side hydraulic chambers 514a and 514b. In this state, no hydraulic pressure is applied to the piston, but the hydraulic chambers 514a and 514b are filled with hydraulic oil (precharged state).

また、スリップ制御による微係合時には、リニアソレノイドバルブ81の制御電流がIb〜Ia間の値に制御され、外周側油圧室514aには油圧P1が供給され、内周側油圧室514bの油圧はドレンされてプリチャージ状態になる。   Further, at the time of fine engagement by slip control, the control current of the linear solenoid valve 81 is controlled to a value between Ib and Ia, the hydraulic pressure P1 is supplied to the outer hydraulic chamber 514a, and the hydraulic pressure of the inner hydraulic chamber 514b is Drained and precharged.

そして、クラッチ締結時には、リニアソレノイドバルブ81の制御電流がIcより大きくなるように制御され、外周側油圧室514aには油圧P1が供給され、内周側油圧室514bには油圧P2が供給される。   When the clutch is engaged, the control current of the linear solenoid valve 81 is controlled to be larger than Ic, the hydraulic pressure P1 is supplied to the outer hydraulic chamber 514a, and the hydraulic pressure P2 is supplied to the inner hydraulic chamber 514b. .

一方、クラッチの締結状態が変化したときに、前述の第1〜第4シール部518a〜518dのシール力が以下のように変化することになる。   On the other hand, when the engagement state of the clutch changes, the sealing force of the first to fourth seal portions 518a to 518d described above changes as follows.

即ち、第1シール部518aにおいて、図8(a)に示すように、非締結状態では、第1シール部材519aの第1リップ部519aがドラム内周壁511cの外周面511c′に押付けられてシール力F1が確保される。そして、この状態から微係合状態に切り換えられた際には、ピストン515に作用する油圧が増大され、ピストン515が前方側に移動することになる。 That is, in the first sealing portion 518a, as shown in FIG. 8 (a), in the disengaged state, the first lip portion 519a 1 of the first seal member 519a is pressed against the outer circumferential surface 511c of the drum wall 511c ' A sealing force F1 is ensured. When the state is switched from this state to the fine engagement state, the hydraulic pressure acting on the piston 515 is increased, and the piston 515 moves forward.

このとき、図8(b)に示すように、ピストン515の移動方向に沿ってドラム内周壁511cの外周面511c′が縮径され、つまり締め代が減少するように形成されているので、第1リップ部519aによる押付け力が減少し、シール力が、F1より小さいFA〜FBの範囲の値に減少することになる。さらに、クラッチ締結状態では、図8(c)に示すように、第1リップ部519aに油圧P2が作用し、この油圧P2により第1リップ部519aによるドラム内周壁511cの外周面511c′への押付け力が増大し、シール力がFCに増大することになる。 At this time, as shown in FIG. 8B, the outer peripheral surface 511c ′ of the drum inner peripheral wall 511c is reduced in diameter along the moving direction of the piston 515, that is, formed so that the interference is reduced. The pressing force by the 1 lip portion 519a 1 is reduced, and the sealing force is reduced to a value in the range of FA to FB smaller than F1. Further, in the clutch engagement state, as shown in FIG. 8 (c), pressure P2 acts on the first lip portion 519a 1, the outer peripheral surface 511c of the drum wall 511c of the first lip portion 519a 1 by the hydraulic P2 ' As a result, the pressing force increases to FC, and the sealing force increases to FC.

また、第2シール部において、非締結状態では、第1シール部材519aの第2リップ部519aのドラム外周壁511bの内周面511bへの押付けによるシール力F2が確保される。 In the second sealing portion, in the disengaged state, the sealing force F2 is secured by pressing into the inner peripheral surface 511b of the second lip portion 519a 2 of the drum outer peripheral wall 511b of the first seal member 519a.

そして、ピストン515の移動方向に沿ってドラム外周壁511bの内周面511′が拡径され、つまり締め代が減少するように形成されているので、非締結状態から微係合状態に切り換えられた際に、第2リップ部519aによる押付け力が減少し、シール力が、F2より小さいFA〜FBの範囲の値に減少することになる。さらに、クラッチ締結状態では、第2リップ部519aに油圧P1が作用し、第2リップ部519aによるドラム外周壁511bの内周面511b′への押付け力が増大し、シール力がFCに増大することになる。なお、微係合状態においても油圧P1は作用するが、このときの油圧P1は小さい値であるから、シール力を増大させる作用は微小である。 Further, the inner peripheral surface 511 ′ of the drum outer peripheral wall 511b is enlarged along the moving direction of the piston 515, that is, formed so as to reduce the tightening margin, so that the non-fastened state is switched to the finely engaged state. In this case, the pressing force by the second lip portion 519a 2 is reduced, and the sealing force is reduced to a value in the range of FA to FB smaller than F2. Further, in the clutch engagement state, the hydraulic pressure P1 acts on the second lip portion 519a 2, the pressing force of the inner peripheral surface 511b 'of the drum outer peripheral wall 511b of the second lip portion 519a 2 is increased, the sealing force is the FC Will increase. Note that the oil pressure P1 acts even in the fine engagement state, but since the oil pressure P1 at this time is a small value, the action of increasing the sealing force is minute.

さらに、第3シール部において、非締結状態では、第1シール部材519aの第3リップ部519aの環状凹部511dの内周面511d′への押付けによるシール力F3が確保される。 Further, in the third sealing portion, the disengaged state, the sealing force F3 is secured by pressing into the inner peripheral surface 511d 'of the third annular recess 511d of the lip portion 519a 3 of the first seal member 519a.

そして、ピストン515の移動方向に沿って環状凹部511dの内周面511d′が縮径され、つまり締め代が減少するように形成されているので、非締結状態から微係合状態に切り換えられた際に、第3リップ部による押付け力が減少し、シール力が、F3より小さいFA〜FBの範囲の値に減少することになる。さらに、クラッチ締結状態では、第3リップ部519aに油圧P1が作用し、第3リップ部519aによる環状凹部511dの内周面511d′への押付け力が増大し、シール力がFCに増大することになる。なお、微係合状態においても油圧P1は作用するが、このときの油圧P1は小さい値であるから、シール力を増大させる作用は微小である。 The inner peripheral surface 511d 'of the annular recess 511d is reduced in diameter along the moving direction of the piston 515, that is, formed so as to reduce the tightening allowance, so that the non-fastened state is switched to the finely engaged state. At this time, the pressing force by the third lip portion is reduced, and the sealing force is reduced to a value in the range of FA to FB smaller than F3. Further, in the clutch engagement state, the hydraulic pressure P1 is applied to the third lip portion 519a 3, the pressing force of the inner peripheral surface 511d 'of the annular recess 511d by the third lip portion 519a 3 increases, increasing the sealing force to the FC Will do. Note that the oil pressure P1 acts even in the fine engagement state, but since the oil pressure P1 at this time is a small value, the action of increasing the sealing force is minute.

また、第4シール部518dにおいて、非締結状態では、第2シール部材519bの第4リップ部519bがピストン515の延長部515bの内周面515b′に押付けられることによりシール力F4が確保される。 In the fourth seal portion 518d, in the disengaged state, the sealing force F4 is ensured by the fourth lip portion 519b 4 of the second sealing member 519b is pressed against the inner circumferential surface 515b 'of the extension portion 515b of the piston 515 The

そして、ピストン515の移動方向に沿って延長部515bの内周面515b′が拡径され、つまり締め代が減少するように形成されているので、非締結状態から微係合状態に切り換えられた際に、第4リップ部519bによる押付け力が減少し、シール力が、F4よりも小さいFA〜FBの範囲の値に減少することになる。さらに、ピストン515の後方へのストロークに伴って油圧バランス室516の油圧が高まり、第4リップ部519aによる延長部515bの内周面515b′への押付け力が増大し、シール力がFCに増大することになる。 Then, the inner peripheral surface 515b 'of the extension 515b is enlarged along the moving direction of the piston 515, that is, formed so as to reduce the tightening margin, so that the non-fastened state is switched to the finely engaged state. At this time, the pressing force by the fourth lip portion 519b 4 is reduced, and the sealing force is reduced to a value in the range of FA to FB smaller than F4. Furthermore, increased hydraulic pressure in the hydraulic balance chamber 516 with the stroke of the rear of the piston 515, the pressing force of the inner peripheral surface 515b 'of the extension portion 515b of the fourth lip portion 519a 4 is increased, the sealing force is the FC Will increase.

このような第1〜第4シール部518a〜518dにおける特性をグラフで示すと図9(本案の設定)のような特性になる。これによると、非締結位置においては比較的高いシール力F1〜F4が確保され、この状態から油圧をPAに増加させるとシール力はFAに減少し、微係合状態では油圧がPA〜PBの範囲で制御され、このときシール力はF1〜F4よりも小さいFA〜FBの範囲の値となる。そして、油圧がPA以上のときは、油圧の増加に比例してシール力が増加し、油圧P1、P2が両方ライン圧のときにピストン515に作用する油圧PCが供給されたときに、最大のシール力FCの状態でクラッチが締結される。   When the characteristics of the first to fourth seal portions 518a to 518d are shown in a graph, the characteristics are as shown in FIG. 9 (setting of the present plan). According to this, relatively high sealing forces F1 to F4 are secured in the non-fastened position, and when the hydraulic pressure is increased to PA from this state, the sealing force decreases to FA, and in the fine engagement state, the hydraulic pressure is PA to PB. The sealing force is a value in the range of FA to FB smaller than F1 to F4. When the hydraulic pressure is greater than or equal to PA, the sealing force increases in proportion to the increase in the hydraulic pressure, and when the hydraulic pressure PC acting on the piston 515 is supplied when both the hydraulic pressures P1 and P2 are line pressures, The clutch is engaged with the sealing force FC.

なお、前記タービンシャフト27は請求項1に記載の変速機のクラッチ構造における回転軸に相当し、前記ドライブプレート513a及びドリブンプレート513bは同じくクラッチ板に相当し、図9に示すシール力は同じく摺接力に相当する。また、前記第1シール部材519aは請求項1に記載の変速機のクラッチ構造におけるシール部材に相当し、前記連通路511y’は請求項2に記載の変速機のクラッチ構造における油圧供給通路に相当する。

The turbine shaft 27 corresponds to the rotating shaft in the clutch structure of the transmission according to claim 1, the drive plate 513a and the driven plate 513b also correspond to the clutch plate, and the sealing force shown in FIG. Corresponds to contact force. The first seal member 519a corresponds to the seal member in the clutch structure of transmission according to claim 1, wherein the communication path 511Y 'is equivalent to the hydraulic pressure supply passage in the clutch structure of transmission according to claim 2 To do.

以上のような自動変速機10のクラッチ構造の作用効果について説明する。   The effect of the clutch structure of the automatic transmission 10 will be described.

即ち、スリップ制御の際に、外周側油圧室514aに油圧の供給制御が行われ、この油圧によりピストン515が後方に移動してドライブプレート513a…513a及びドリブンプレート513b…513bが圧着され、これらが微係合状態になる。このとき、第1〜第4シール部518a〜518dは、シール力がピストン515の摺動範囲Rsにおいてクラッチ締結位置側(後方側)が非締結位置側(前方側)よりも小さくなるように設けられているので、スリップ制御におけるピストン515の摺動抵抗が軽減され、締結力の安定性と応答性が向上する。この結果、適正なスリップ量によりニュートラルアイドル等のスリップ制御時のドライバビリティが向上することになる。   That is, during the slip control, hydraulic pressure supply control is performed on the outer peripheral side hydraulic chamber 514a, and the piston 515 is moved rearward by this hydraulic pressure, and the drive plates 513a ... 513a and the driven plates 513b ... 513b are pressure-bonded. A fine engagement state is established. At this time, the first to fourth seal portions 518a to 518d are provided such that the seal force is smaller on the clutch engagement position side (rear side) than on the non-engagement position side (front side) in the sliding range Rs of the piston 515. Therefore, the sliding resistance of the piston 515 in the slip control is reduced, and the stability and responsiveness of the fastening force are improved. As a result, drivability at the time of slip control such as neutral idle is improved by an appropriate slip amount.

また、摺動抵抗の減少により要求油圧を低減させることができるので、燃費向上が実現され、締結ショックが防止される。即ち、図9のグラフに示すように、従来の油圧に対して単にシール力が比例する特性においては、摺動抵抗によるばらつきを考慮しなければならず、その分必要シール力が大きくなっていたが、本案の設定のように摺動抵抗を低減させることによって、ばらつきを考慮する必要がなくなるので、必要シール力を低減させることができ、これに伴い要求油圧が低減されるのである。さらに、油圧制御にデューティソレノイドではなくリニアソレノイドが使用されているので、微係合状態におけるオイルの漏れ量の増大による油圧P1の油圧精度のばらつきが抑制されるようになっている。   Further, since the required oil pressure can be reduced by reducing the sliding resistance, fuel efficiency is improved, and a fastening shock is prevented. That is, as shown in the graph of FIG. 9, in the characteristic in which the sealing force is simply proportional to the conventional hydraulic pressure, variation due to sliding resistance must be taken into consideration, and the necessary sealing force is increased accordingly. However, by reducing the sliding resistance as in the setting of the present plan, it is not necessary to consider variations, so that the required sealing force can be reduced, and the required oil pressure is reduced accordingly. Further, since a linear solenoid instead of a duty solenoid is used for hydraulic control, variation in hydraulic accuracy of the hydraulic pressure P1 due to an increase in the amount of oil leakage in the fine engagement state is suppressed.

また、ピストン515が非締結位置(前方側)にあるときは、図9に示したように比較的高いシール力が確保されるので、オイル漏れが防止され、オイル漏れいよるエネルギロスに起因した燃費悪化が抑制される。なお、本実施の形態では、第1〜第4シール部518a〜518dの全てにおいて、微係合状態におけるシール力が低下するような特性をもたせているが、目的に合わせて、少なくとも1つのシール部にこのような特性を持たせればよい。   Further, when the piston 515 is in the non-fastened position (front side), a relatively high sealing force is secured as shown in FIG. 9, so that oil leakage is prevented and energy loss due to oil leakage is caused. Deterioration of fuel consumption is suppressed. In the present embodiment, all of the first to fourth seal portions 518a to 518d have such a characteristic that the sealing force in the fine engagement state is reduced. However, at least one seal is selected according to the purpose. What is necessary is just to give such a characteristic to a part.

さらに、ピストン515は、締結位置側にあるときにピストン515全体がシール力の小さい方向に移動しようとするので、スリップ制御時のピストン515の傾きが抑制され、要求されるピストン515のストローク量が低減される。また、ピストン515の片当たりが抑制されるので、ドライブプレート513a…513a及びドリブンプレート513b…513bの接触状態の安定性が向上する。これらの結果、クラッチ締結時の応答性が向上することになる。   Further, when the piston 515 is on the fastening position side, the whole piston 515 tries to move in the direction in which the sealing force is small, so that the inclination of the piston 515 at the time of slip control is suppressed, and the required stroke amount of the piston 515 is reduced. Reduced. Further, since the contact of the piston 515 with one piece is suppressed, the stability of the contact state of the drive plates 513a... 513a and the driven plates 513b. As a result, the response at the time of clutch engagement is improved.

そして、クラッチ締結初期の接触状態が安定しているので、ジャダーを抑制するようにした摩耗特性の管理が容易になるという利点もある。   And since the contact state of the clutch fastening initial stage is stable, there also exists an advantage that the management of the wear characteristic which suppressed judder becomes easy.

次に、第1〜第4シール部518a〜518dの作用効果を個別に述べると、まず、第1シール部518aにおいては、微係合状態ではピストン515に装着された第1シール部材519aがドラム内周壁511cに対して摺動することになる。このとき、ドラム内周壁511cの外周面511c′がピストン515の摺動範囲においてクラッチ締結位置側が非締結位置側より縮径されているので、締結位置側におけるシール力が小さくなり、前述の作用効果が得られることになる。   Next, the effects of the first to fourth seal portions 518a to 518d will be described individually. First, in the first seal portion 518a, the first seal member 519a mounted on the piston 515 is a drum in the fine engagement state. It will slide with respect to the inner peripheral wall 511c. At this time, the outer peripheral surface 511c 'of the drum inner peripheral wall 511c is reduced in diameter on the clutch engagement position side from the non-engagement position side in the sliding range of the piston 515. Will be obtained.

また、ピストン515の内周側に設けられる第1シール部518aをこのように構成したことによって、ピストン515の外周側のシール力を小さくしたときに比べてオイル漏れの量が少なくなるという利点がある。即ち、オイル漏れの量は、シール部材519aの形状、締め代、供給油圧が同等の場合は、周長に比例して増加するため、ピストン515の内周側の方が外周側より漏れ量が小さい。この結果、オイル漏れによる油圧エネルギのロスが抑制されて、燃費向上が図られる。なお、第1シール部518aを介して漏れたオイルは、内周側油圧室514bから遠心バランス室516に供給されることになるので、このオイルをクラッチの潤滑のために使用することができ、スリップ制御時のクラッチの潤滑の促進により、クラッチの耐久信頼性が向上することになる。   Further, by configuring the first seal portion 518a provided on the inner peripheral side of the piston 515 in this way, there is an advantage that the amount of oil leakage is reduced as compared with the case where the sealing force on the outer peripheral side of the piston 515 is reduced. is there. That is, the amount of oil leakage increases in proportion to the circumference when the shape of the seal member 519a, the tightening allowance, and the supply hydraulic pressure are the same, and therefore the amount of leakage on the inner circumferential side of the piston 515 is larger than that on the outer circumferential side. small. As a result, loss of hydraulic energy due to oil leakage is suppressed, and fuel efficiency is improved. The oil leaked through the first seal portion 518a is supplied from the inner peripheral hydraulic chamber 514b to the centrifugal balance chamber 516, so that this oil can be used for clutch lubrication. The durability of the clutch is improved by promoting the lubrication of the clutch during the slip control.

また、第2シール部518bにおいては、微係合状態ではピストン515に装着された第1シール部材519aがドラム外周壁511bに対して摺動することになる。このとき、ドラム外周壁511bの内周面511b′がピストン515の摺動範囲Rsにおいてクラッチ締結位置側が非締結位置側より拡径されているので、締結位置側におけるシール力が小さくなり、前述の作用効果が得られることになる。   In the second seal portion 518b, the first seal member 519a attached to the piston 515 slides with respect to the drum outer peripheral wall 511b in the finely engaged state. At this time, the inner peripheral surface 511b 'of the drum outer peripheral wall 511b has a larger diameter on the clutch engagement position side than the non-engagement position side in the sliding range Rs of the piston 515. An effect is obtained.

しかも、ピストン515の摺動抵抗は、シール部材519aの形状、締め代、油圧が同等の場合は、周長に比例して増加するので、ピストン515の外周にこのようなシール部518aが設けられている場合に、効果的に摺動抵抗が減少され、顕著な効果が得られる。   In addition, the sliding resistance of the piston 515 increases in proportion to the circumferential length when the shape, tightening allowance, and hydraulic pressure of the seal member 519a are the same, and thus such a seal portion 518a is provided on the outer periphery of the piston 515. The sliding resistance is effectively reduced, and a remarkable effect is obtained.

一方、第3シール部518cにおいては、微係合状態では環状凸部515aの内周部に装着された第1シール部材519aが環状凹部511dの内周面511dに対して摺動することになる。このとき、環状凹部511dの内周面511d′がピストン515の摺動範囲においてクラッチ締結位置側が非締結位置側より縮径されているので、締結位置側におけるシール力が小さくなり、前述の作用効果が得られる。   On the other hand, in the third seal portion 518c, the first seal member 519a mounted on the inner peripheral portion of the annular convex portion 515a slides with respect to the inner peripheral surface 511d of the annular concave portion 511d in the finely engaged state. . At this time, since the inner peripheral surface 511d 'of the annular recess 511d is reduced in diameter on the clutch engagement position side from the non-engagement position side in the sliding range of the piston 515, the sealing force on the engagement position side is reduced, and the above-described effects are obtained. Is obtained.

一方、前述のように、ピストン515を制御するために2つの油圧室514a,514bが設けられたクラッチ構造において、ピストン515の受圧面積が可変であり、スリップ制御時には、外周側油圧室514aに油圧を供給することにより制御され、完全締結時には両方の油圧室514a,514bに油圧が供給されるように構成されている場合、前述のように締結位置でのシール力が低減されているので、微係合状態における外周側油圧室514aから内周側油圧室514bへのオイルの漏れ量が増大し、これによって微係合状態から締結状態に移行する際のピストン515のストロークによる内周側油圧室514bの必要油量の増大が補われ、内周側油圧室514bへの充填遅れが防止される。   On the other hand, as described above, in the clutch structure in which the two hydraulic chambers 514a and 514b are provided to control the piston 515, the pressure receiving area of the piston 515 is variable, and the hydraulic pressure is supplied to the outer peripheral hydraulic chamber 514a during the slip control. If the hydraulic pressure is supplied to both hydraulic chambers 514a and 514b at the time of complete fastening, the sealing force at the fastening position is reduced as described above. The amount of oil leakage from the outer peripheral side hydraulic chamber 514a to the inner peripheral side hydraulic chamber 514b in the engaged state increases, and thereby the inner peripheral side hydraulic chamber due to the stroke of the piston 515 when shifting from the finely engaged state to the engaged state. The increase in the required amount of oil in 514b is compensated, and a delay in filling the inner peripheral hydraulic chamber 514b is prevented.

また、第4シール部514dにおいては、微係合状態ではプレート部材517に装着された第2シール部材519bがピストン515の延長部515bの内周面515b′に対して摺動することになる。このとき、延長部515bの内周面515b′が前記第2シール部材519bの摺動範囲Rsにおいてクラッチ締結位置側が非締結位置側に対して拡径されているので、締結位置側におけるシール力が小さくなり、前述の作用効果が得られることになる。   In the fourth seal portion 514d, the second seal member 519b attached to the plate member 517 slides with respect to the inner peripheral surface 515b ′ of the extension portion 515b of the piston 515 in the finely engaged state. At this time, the inner peripheral surface 515b 'of the extension portion 515b is enlarged in diameter on the clutch engagement position side with respect to the non-engagement position side in the sliding range Rs of the second seal member 519b. It becomes small and the above-mentioned effect is obtained.

一方、遠心バランス室516に発生する遠心圧による作用は、非締結のドライブプレート513a…513a及びドリブンプレート513b…513bの引き摺りや誤締結を防止するために必要になる。したがって、微係合時や締結時には、遠心バランス室516の遠心圧の有無が管理できれば問題はなく、第4シール部514dにおけるシール力を非締結位置に比べて締結位置で小さくしても支障はない。   On the other hand, the action of the centrifugal pressure generated in the centrifugal balance chamber 516 is necessary to prevent the unfastened drive plates 513a... 513a and the driven plates 513b. Therefore, at the time of fine engagement or fastening, there is no problem if the presence or absence of the centrifugal pressure in the centrifugal balance chamber 516 can be managed, and there is no problem even if the sealing force at the fourth seal portion 514d is made smaller at the fastening position than at the non-fastening position. Absent.

ところで、ドラム511には前記外周側油圧室514a及び内周側油圧室514bに作動油を供給する油路511y′…511y′が設けられている。そして、この油路511y′…511y′が設けられる中間部材511yが別部材で構成されているので、該中間部材511yをS15Cといった切削性の良い材料とし、加工の容易化を図ることができる。また、油路511y′は、縦壁511aの内周面から外周側にまで設けられ、比較的長い油路になっている。これに対して、中間部材511yを別部材として構成したので、加工の自由度が向上し、特殊な加工法を用いることなく、コンパクトな油路形成が可能になり、縦壁511aひいてはドラム511のコンパクト化を図ることができる。   Incidentally, the drum 511 is provided with oil passages 511y ′... 511y ′ for supplying hydraulic oil to the outer peripheral side hydraulic chamber 514a and the inner peripheral side hydraulic chamber 514b. Since the intermediate member 511y provided with the oil passages 511y ′... 511y ′ is a separate member, the intermediate member 511y can be made of a material having good cutting properties such as S15C, thereby facilitating the processing. The oil passage 511y ′ is provided from the inner peripheral surface of the vertical wall 511a to the outer peripheral side, and is a relatively long oil passage. On the other hand, since the intermediate member 511y is configured as a separate member, the degree of freedom of processing is improved, and a compact oil passage can be formed without using a special processing method, and the vertical wall 511a and the drum 511 can be formed. Compactness can be achieved.

また、前記油路511y′…511y′及び油路511″…511y″は、それぞれ円周方向で等配分に設けられているので、油圧が供給されたときに、ピストン515に作用する油圧流動力が均等となり、ピストン515の傾きが防止されることになる。   The oil passages 511y ′... 511y ′ and the oil passages 511 ″... 511y ″ are equally distributed in the circumferential direction, so that the hydraulic fluid force acting on the piston 515 when hydraulic pressure is supplied. And the inclination of the piston 515 is prevented.

一方、ドラム外周壁511bは、プレス加工等で成形されるのが一般的であるため、圧延性等の成形性の良い材料が好ましく、また、タービンシャフト27又はシャフト27に結合される部分は軸部分のねじりによる破損や結合部のへたりなどを防止するために高強度の高カーボン材を熱処理した材料が好ましい。これに対し、外周部材511xを成形性の良いSPC1とし、内周部材511zをSCM440Hとしたので、前記各要求を全て満たすドラム511が構成されることになる。また、前記各部材511x〜511zをビーム溶接などで接合する場合、接合される部材同士を合わせたカーボン量が余り高くないので、良好に溶接することができる。   On the other hand, since the drum outer peripheral wall 511b is generally formed by press working or the like, a material having good formability such as rollability is preferable, and the portion connected to the turbine shaft 27 or the shaft 27 is a shaft. A material obtained by heat-treating a high-carbon material with high strength is preferable in order to prevent breakage due to torsion of the portion and sag of the joint. On the other hand, since the outer peripheral member 511x is SPC1 with good moldability and the inner peripheral member 511z is SCM440H, the drum 511 that satisfies all the above requirements is configured. Moreover, when joining each said member 511x-511z by beam welding etc., since the carbon amount which match | combined the members to join is not so high, it can weld favorably.

一方、非締結要求時の遠心圧による誤締結を防止するために、遠心バランス室516が設けられているが、微係合などを含む締結要求時には、遠心バランス室516の充填状態の違いによる遠心油圧の違いは、締結力の違いとなり、締結のタイミングやクラッチ伝達力の違いによる駆動力への影響などが発生する。特に、始動初期の冷間時で、さらに低回転時などでは、潤滑部への作動油の供給がままならず潤滑用の油路27aから分配される遠心バランス室516の遠心油圧が発生しない場合があり、その場合は締結力過多になる。   On the other hand, the centrifugal balance chamber 516 is provided in order to prevent erroneous fastening due to the centrifugal pressure at the time of non-fastening request. However, when the fastening request including fine engagement is requested, the centrifugal balance chamber 516 is centrifuged due to a difference in the filling state of the centrifugal balance chamber 516. The difference in hydraulic pressure results in a difference in fastening force, and an influence on driving force due to a difference in fastening timing and clutch transmission force occurs. In particular, when the engine is cold at the beginning of the start, and when the engine speed is low, the supply of hydraulic oil to the lubrication unit may not be maintained, and the centrifugal hydraulic pressure in the centrifugal balance chamber 516 distributed from the lubricating oil passage 27a may not be generated. In that case, the fastening force is excessive.

また、本実施の形態のように、ピストン515を制御する油圧室が分割されている場合は、ピストン515のストローク量分の油路充填状況が異なる場合があり、そのときは遠心バランス室516の遠心油圧からのピストン515を押し戻す力に対抗できる内周側油圧室514bからの押付け力が発生せず締結力不足になる。   In addition, when the hydraulic chamber for controlling the piston 515 is divided as in the present embodiment, the oil passage filling state for the stroke amount of the piston 515 may be different. In that case, the centrifugal balance chamber 516 A pressing force from the inner peripheral hydraulic chamber 514b that can counter the force of pushing back the piston 515 from the centrifugal hydraulic pressure is not generated, and the fastening force is insufficient.

これに対して、図10に示すように、外周側油圧室514aへの油圧のみを使う微係合状態においてのクラッチ締結力の安定を図るため、径方向で内周側油圧室514bまでの範囲の遠心バランス室516と内周側油圧室514bとの遠心圧が常に同じとなるように、内周側油圧室514bの外周側に連通孔515cが設けられている。連通孔515cは、充填状態を互いに補い合いながら互いの充填状態を促進し、必然的に連通孔515cの両側の油圧を揃えることで遠心圧によるピストン515への力が完全に相殺されることになる。   On the other hand, as shown in FIG. 10, in order to stabilize the clutch engagement force in the fine engagement state using only the hydraulic pressure to the outer peripheral side hydraulic chamber 514a, the range to the inner peripheral side hydraulic chamber 514b in the radial direction is used. A communication hole 515c is provided on the outer peripheral side of the inner peripheral hydraulic chamber 514b so that the centrifugal pressure in the centrifugal balance chamber 516 and the inner peripheral hydraulic chamber 514b are always the same. The communication hole 515c complements the filling state with each other and promotes the filling state, and inevitably the hydraulic pressure on both sides of the communication hole 515c is made uniform to completely cancel the force applied to the piston 515 due to the centrifugal pressure. .

この結果、遠心油圧の影響が低減されるので締結力制御の精度が高められ、適正なスリップ量や無駄の少ない油圧での締結になることで、ニュートラルアイドルやスリップ制御時のドライバビリティや燃費低減作用の実現が可能となり、クラッチの耐久信頼性の向上などにも寄与する。   As a result, the influence of centrifugal oil pressure is reduced, so that the accuracy of fastening force control is improved, and it is possible to engage with neutral slip and low waste hydraulic pressure, thereby reducing drivability and fuel consumption during neutral idle and slip control. This makes it possible to realize the action and contributes to improving the durability and reliability of the clutch.

また、遠心バランス室516側に供給された潤滑油が連通孔515cにより内周側油圧室514bに供給されるので、該内周側油圧室514bの油圧充填状態(プリチャージ化)がよくなるため、内周側油圧室514bの油圧の調整に対する応答性が向上することにもなって、ニュートラルアイドル制御から発進する際の応答性や変速時の応答性なども高まり、応答遅れによる出足感不足や変速ショックが低減される。なお、潤滑油が内周側油圧室514bに流入することによるコンタミの影響が考えられるが、内周側油圧室514bはギヤやクラッチの下流ではないため、コンタミの流入による問題は生じない。さらに、極冷間時など遠心バランス室516に潤滑油が充填されていない状態では圧力バランスが崩れることになるが、一般に極冷間時にはニュートラルアイドル制御を停止させるので、このような圧力バランスの相違による影響は小さい。   Further, since the lubricating oil supplied to the centrifugal balance chamber 516 side is supplied to the inner peripheral side hydraulic chamber 514b through the communication hole 515c, the oil pressure filling state (precharging) of the inner peripheral side hydraulic chamber 514b is improved. The responsiveness to the adjustment of the hydraulic pressure in the inner peripheral hydraulic chamber 514b is also improved, and the responsiveness when starting from the neutral idle control and the responsiveness at the time of shifting are also increased. Shock is reduced. In addition, although the influence of the contamination by lubricating oil flowing in into the inner peripheral side hydraulic chamber 514b can be considered, since the inner peripheral side hydraulic chamber 514b is not downstream of the gear or the clutch, there is no problem due to the inflow of contamination. Furthermore, the pressure balance will be lost when the centrifugal balance chamber 516 is not filled with lubricating oil, such as when it is extremely cold, but generally the neutral idle control is stopped when it is extremely cold. The impact of is small.

ところで、本実施の形態においては、ピストン515に装着するシール部材519a,519bとして、リップシールが用いられているが、これの代わりにリングシールを用いてもよい。リングシールは、第1〜第3シール部518a〜518cにおいては、ピストン515に環状設けられた凹陥部に断面円状のゴム部材を嵌合させたものとなり、第4シール部518dにおいては、プレート部材517の該周縁に環状に設けられた凹陥部に同様のゴム部材を嵌合させたものとなる。   In the present embodiment, lip seals are used as the seal members 519a and 519b attached to the piston 515, but ring seals may be used instead. In the first to third seal portions 518a to 518c, the ring seal is obtained by fitting a rubber member having a circular cross section into a concave portion provided annularly on the piston 515, and in the fourth seal portion 518d, a plate A similar rubber member is fitted into a recessed portion provided annularly on the periphery of the member 517.

例えば、図11に示すように、第1シール部518aがリングシール519cを用いて構成されている場合、クラッチ非締結位置においては、ドラム内周壁511cの外周面511c′の径が比較的大きいので、リングシール519cの圧着作用が大きく、大きなシール力が確保される。そして、微係合状態においては、前記外周面511c′が縮径されているので、リングシール519cの圧着作用が小さくなり、シール力は小さくなる。   For example, as shown in FIG. 11, when the first seal portion 518a is configured using a ring seal 519c, the outer peripheral surface 511c 'of the drum inner peripheral wall 511c is relatively large at the clutch non-engagement position. The crimping action of the ring seal 519c is large, and a large sealing force is ensured. In the finely engaged state, since the outer peripheral surface 511c 'is reduced in diameter, the pressure-bonding action of the ring seal 519c is reduced and the sealing force is reduced.

さらに、締結時においては、増大した油圧P2′がリングシール519cの前方から作用することになり、該油圧P2′は該リングシール519cは変形するように作用する。この変形によりシール力がFC′に増大することになって、図9に示したようなリップシール519a,519bと同様の特性が得られる。   Further, at the time of fastening, the increased hydraulic pressure P2 ′ acts from the front of the ring seal 519c, and the hydraulic pressure P2 ′ acts so that the ring seal 519c is deformed. This deformation increases the sealing force to FC ′, and the same characteristics as those of the lip seals 519a and 519b as shown in FIG. 9 are obtained.

一方、自動変速機10にトルクコンバータの入力側と出力側とを連結させるロックアップクラッチ(図示せず)が備えられ、該ロックアップクラッチが多板式で構成されている場合に、前述のシール部518a〜518dの構成を適用することができる。   On the other hand, when the automatic transmission 10 is provided with a lock-up clutch (not shown) for connecting the input side and the output side of the torque converter, and the lock-up clutch is a multi-plate type, the above-described seal portion The configuration of 518a to 518d can be applied.

即ち、ロックアップクラッチにおいてスリップ制御を行う際には、ある程度の油圧を発生させた停止状態から締結動作が始まるように制御することがあり、この場合油圧点での摩擦状態が動摩擦状態から静摩擦状態に移行することになって、摩擦係数が高い状態になり摺動抵抗が増大する。そのため、前述のシール部の構成を適用することによって摺動抵抗を減少させることができるので、顕著な効果が得られることになる。   That is, when performing slip control in the lock-up clutch, control may be performed so that the fastening operation starts from a stopped state where a certain amount of hydraulic pressure is generated. In this case, the frictional state at the hydraulic point is changed from the dynamic friction state to the static friction state. Therefore, the friction coefficient becomes high and the sliding resistance increases. For this reason, the sliding resistance can be reduced by applying the configuration of the seal portion described above, so that a remarkable effect can be obtained.

本発明は、主として自動変速機に用いられるクラッチ構造に関し、自動車産業に広く好適である。   The present invention relates to a clutch structure mainly used in an automatic transmission, and is widely suitable for the automobile industry.

本発明の実施の形態に係る変速機の骨子図である。1 is a schematic diagram of a transmission according to an embodiment of the present invention. 同変速機のクラッチ構造の断面図及び油圧回路図である。It is sectional drawing and hydraulic circuit diagram of the clutch structure of the transmission. 第1シール部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the 1st seal part. 第2シール部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the 2nd seal part. 第3シール部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the 3rd seal part. 第4シール部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the 4th seal part. リニアソレノイドバルブの制御電流に対する油圧の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of the oil pressure with respect to the control current of a linear solenoid valve. クラッチ締結状態に応じた第1シール部の説明図である。It is explanatory drawing of the 1st seal | sticker part according to a clutch fastening state. 油圧に対するシール力の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of the sealing force with respect to oil_pressure | hydraulic. ピストンに作用する遠心油圧の説明図である。It is explanatory drawing of the centrifugal hydraulic pressure which acts on a piston. リングシールの説明図である。It is explanatory drawing of a ring seal. クラッチ締結時のリングシールの説明図である。It is explanatory drawing of the ring seal at the time of clutch fastening. 従来のクラッチ構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the conventional clutch structure.

符号の説明Explanation of symbols

10 自動変速機
51 フォワードクラッチ
511 ドラム
511a 縦壁
511b 外周壁
511b′ 内周面
511c 内周壁
511c′ 外周面
511d 環状凹部
511d′ 内周面
511y′、511y″ 連通路
513a ドライブプレート
513b ドリブンプレート
514a 外周側油圧室
514b 内周側油圧室
515 ピストン
515a 環状凸部
515b 延長部
515b′ 内周面
515c 連通孔
516 遠心バランス室
517 プレート部材
518a〜518d 第1〜第4シール部
519a、519b 第1、第2シール部材
10 automatic transmission 51 forward clutch 511 drum 511a vertical wall 511b outer peripheral wall 511b 'inner peripheral surface 511c inner peripheral wall 511c' outer peripheral surface 511d annular recess 511d 'inner peripheral surface 511y', 511y "communication passage 513a drive plate 513b driven outer plate 514a Side hydraulic chamber 514b Inner peripheral hydraulic chamber 515 Piston 515a Annular convex portion 515b Extension portion 515b 'Inner peripheral surface 515c Communication hole 516 Centrifugal balance chamber 517 Plate member 518a-518d First to fourth seal portions 519a, 519b First, first 2 seal members

Claims (3)

回転軸上に配置されるドラムと、該ドラムの外周壁と内周壁との間に軸方向に摺動可能に収容されたピストンと、該ピストン背部の油圧室への作動圧の供給制御により締結力が制御される複数のクラッチ板とを有し、前記ピストンの内外周部に摺動部が設けられた変速機のクラッチ構造であって、
前記油圧室は、前記ピストン背部の径方向の外周側に設けられた外周側油圧室と内周側に設けられた内周側油圧室とに画成され、外周側油圧室は、ドラム縦壁の外周側内面部に形成された環状凹部と、該環状凹部に嵌合するようにピストン背面に突設された環状凸部とにより形成されていると共に、
前記摺動部にシール部が設けられ
該シール部の1つは、前記環状凸部の内周部と前記環状凹部の内周面との間に設けられ、環状凸部の内周面に装着されたシール部材と、ピストンの摺動範囲においてクラッチ締結位置側が非締結位置側より縮径するように形成された環状凹部の内周面とで構成されることにより、摺接力がピストンの摺動範囲においてクラッチ非締結位置側より締結位置側が小さくなるように設けられていることを特徴とする変速機のクラッチ構造。
Fastened with a drum arranged on the rotating shaft, a piston slidably accommodated between the outer peripheral wall and inner peripheral wall of the drum, and supply control of operating pressure to the hydraulic chamber behind the piston A clutch structure of a transmission having a plurality of clutch plates whose force is controlled, wherein a sliding portion is provided on an inner and outer peripheral portion of the piston,
The hydraulic chamber is defined by an outer peripheral side hydraulic chamber provided on the outer peripheral side in the radial direction of the piston back portion and an inner peripheral side hydraulic chamber provided on the inner peripheral side. And is formed by an annular recess formed on the inner surface of the outer peripheral side, and an annular projection projecting on the back of the piston so as to fit into the annular recess,
A seal portion is provided on the sliding portion ;
One of the seal portions is provided between an inner peripheral portion of the annular convex portion and an inner peripheral surface of the annular concave portion, and a sliding member mounted on the inner peripheral surface of the annular convex portion and a piston slide And the inner surface of the annular recess formed so that the clutch engagement position side is smaller in diameter than the non-engagement position side, so that the sliding contact force is greater than the clutch non-engagement position side in the sliding range of the piston. A clutch structure for a transmission, wherein the side is provided to be small.
前記請求項1に記載の変速機のクラッチ構造において、
前記ドラムの縦壁には、前記外周側油圧室へ油圧を供給する油圧供給通路が設けられていると共に、該ドラムは、該油圧供給通路が設けられている部分が他の部分と異なる部材で構成されていることを特徴とする変速機のクラッチ構造。
In the clutch structure of the transmission according to claim 1,
The vertical wall of the drum is provided with a hydraulic pressure supply passage for supplying hydraulic pressure to the outer peripheral hydraulic chamber, and the drum is a member different from the other portions in which the hydraulic pressure supply passage is provided. A clutch structure of a transmission characterized by being configured .
前記請求項1に記載の変速機のクラッチ構造において、
ピストンのクラッチ板側には、遠心力による油圧室の油圧を相殺する遠心バランス室をピストンと共に形成するプレート部材が配設され、
前記ピストンには、内周側油圧室の外周部と遠心バランス室とを連通する連通孔が設けられていることを特徴とする変速機のクラッチ構造。
In the clutch structure of the transmission according to claim 1,
On the clutch plate side of the piston, a plate member is formed that forms a centrifugal balance chamber together with the piston to cancel the hydraulic pressure of the hydraulic chamber due to centrifugal force,
A clutch structure for a transmission , wherein the piston is provided with a communication hole for communicating an outer peripheral portion of an inner peripheral hydraulic chamber and a centrifugal balance chamber .
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