(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラムと、該ドラムに軸方向に移動可能に設けられた複数の摩擦プレートと、ハブと、前記摩擦プレートと同軸上で交互に配置されて前記ハブに軸方向に移動可能に設けられた複数の摩擦プレートと、端部近傍の内周にリング溝を有し、かつ前記交互に配置された摩擦プレートを端面により押圧することにより各摩擦プレートを摩擦係合させるピストンとを備えた多板式摩擦係合装置において、
ピストンの端面と該ピストンの端面が押圧する摩擦プレートとの相互間にピストンの端面内周縁に沿ってピストンの端面内周縁と該摩擦プレートとの当接を回避する非当接範囲を該摩擦プレートに設けられた凹部によって形成したことを特徴とする多板式摩擦係合装置。
【請求項２】
ドラムの内周に軸方向に移動可能に設けられた複数の摩擦プレートと第１ハブに軸方向に移動可能に設けられた複数の摩擦プレートとを同軸上で交互に配置し、これら交互に配置された摩擦プレートを第１ピストンの端面により押圧して前記各摩擦プレートを摩擦係合する第１摩擦係合装置と、前記ドラムの内周に前記摩擦プレートと独立して軸方向に移動可能に設けられた複数の摩擦プレートと第２ハブに軸方向に移動可能に設けられた複数の摩擦プレートとを同軸上で交互に配置し、これら交互に配置された摩擦プレートを第２ピストンの端面により前記第１ピストンの端面近傍内周に形成したリング溝に嵌合係止するスナップリングに押圧して各摩擦プレートを摩擦係合する第２摩擦係合装置とを有する多板式摩擦係合装置において、
前記第１ピストンの端面と該第１ピストンの端面が押圧する摩擦プレートとの相互間に第１ピストンの端面内周縁に沿って第１ピストンの端面内周縁と該摩擦プレートとの当接を回避する非当接範囲を該摩擦プレートに設けられる凹部によって形成したことを特徴とする多板式摩擦係合装置。
【請求項３】
第１ピストンと第２ピストンとが同軸上で往復動することを特徴とする請求項２に記載の多板式摩擦係合装置。
【請求項４】
リング溝の深さ寸法をｈ、非当接範囲の幅寸法をａとすると
ａ／ｈ≒０．６〜１．５
の関係を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の多板式摩擦係合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、多板式摩擦係合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に使用される自動変速機は、トルクコンバータとプラネタリギヤユニット等の多段変速機構を組み合わせて構成される。このような自動変速機の変速制御には多段変速機構に配置される複数の摩擦係合装置、例えばブレーキやクラッチ等を選択的に作動させてエンジンからの動力伝達系路を切換え、所要の変速段を得るようになっている。
【０００３】
自動変速機に用いられる多板式摩擦係合装置については、例えば特開平４−２６２１２５号公報の先行技術がある。
【０００４】
この先行技術に開示される多板式摩擦係合装置は、図９に要部断面を示すように第１クラッチ１１０及び第２クラッチ１２０を具備し、第１クラッチ１１０はクラッチドラム１１１が入力軸に結合され、クラッチドラム１１１内周に形成されたスプライン溝１１１ａにリテーニングプレート１１２、ドライブプレート１１３の外周が嵌合すると共に第１クラッチハブ１１５の外周に形成したスプライン溝１１５ａに内周が嵌合するドリブンプレート１１４が前記ドライブプレート１１３と交互に配設され、油圧室１１６の油圧でくし歯状に分割された第１ピストン１１７の先端部を介してクラッチドラム１１１に固定されたスナップリング１１８′に上記リテーニングプレート１１２、ドリブンプレート１１４、ドライブプレート１１３の各摩擦プレートを押圧して互に摩擦係合せしめることにより入力軸からの動力を第１クラッチハブ１１５に動力伝達する。
【０００５】
一方第２クラッチ１２０は、第１ピストン１１７の内周のスプライン溝１１７ａにリテーニングプレート１２２、ドライブプレート１２３の外周が嵌合すると共に第２クラッチハブ１２５の外周に形成したスプライン溝１２５ａに内周が嵌合するドリブンプレート１２４が前記ドライブプレート１２３と交互に配設され、油圧室１２６の油圧で第１ピストン１１７に嵌合する第２ピストン１２７を介して第１ピストン１１７に形成したリング溝１１８に嵌合係止するスナップリング１２８にリテーニングプレート１２２、ドリブンプレート１２４及びドライブプレート１２３等の摩擦プレートを押圧して互に摩擦係合せしめることにより入力軸からの動力を第２クラッチハブ１２５に動力伝達するように構成され、かつ第２ピストン１２７にはリターンスプリング１２９の押圧力が付勢されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記先行技術によると、第１ピストン１１７の先端近傍にスナップリング１２８を嵌合係止するリング溝１１８が形成されることから第１クラッチ１１０の締結の際、第１ピストン１１７のくし歯状に分割された先端部によりドライブプレート１１３、ドリブンプレート１１４及びリテーニングプレート１１２をスナップリング１２８に押圧すると、その反力が図１０に示すように第１ピストン１１７の端面１１７ａ全域に作用し、その反力に起因して第１ピストン１１７の先端部、特にリング溝１１８が形成される内周側が図１０に一点鎖線１１７′で示すようにリング溝１１８側へ微少変形する。この変形に伴ってリング溝１１８の底部端縁部１１８ａに圧縮応力が集中発生する。
【０００７】
一方第２クラッチ１２０の締結のため第２ピストン１２７によりドライブプレート１２３、ドリブンプレート１２４、リテーニングプレート１２２をスナップリング１２８に押圧すると、その荷重を図１０に示すようにリング溝１１８の側面１１８ｂを介して第１ピストン１１７の先端が二点鎖線１１７″で示すように微少変形して受け止めることになり、この変形に伴ってリング溝１１８の底部端縁部１１８ａに引張応力が集中して発生する。
【０００８】
よってリング溝１１８の底部端縁部１１８ａに繰返し発生する圧縮及び引張応力集中に起因して第１ピストン１１７のリング溝１１８周囲の耐久性低下を招き、第１ピストン１１７の先端部の変形を誘発して第１及び第２クラッチ１１０、１２０の作動不良を招くおそれがある。
【０００９】
この対策として第１ピストン１１７の基準肉厚を増大して強度向上を図ると第１ピストン１１７の大型化及び重量の増加を招き、製造コストが増大することが推考される。
【００１０】
従って本発明の目的は耐久性の向上及び小型軽量化が図れ、製造コストの低減が得られる多板式摩擦係合装置を提供することにある。
【００１１】
上記目的を達成する本発明の多板式摩擦係合装置は、ドラムと、該ドラムに軸方向に移動可能に設けられた複数の摩擦プレートと、ハブと、前記摩擦プレートと同軸上で交互に配置されて前記ハブに軸方向に移動可能に設けられた複数の摩擦プレートと、端部近傍の内周にリング溝を有し、かつ前記交互に配置された摩擦プレートを端面により押圧することにより各摩擦プレートを摩擦係合させるピストンとを備えた多板式摩擦係合装置において、ピストンの端面と該ピストンの端面が押圧する摩擦プレートとの相互間にピストンの端面内周縁に沿ってピストンの端面内周縁と該摩擦プレートとの当接を回避する非当接範囲を該摩擦プレートに設けられた凹部によって形成したことを特徴とする。
【００１２】
また本発明による他の多板式摩擦係合装置は、ドラムの内周に軸方向に移動可能に設けられた複数の摩擦プレートと第１ハブに軸方向に移動可能に設けられた複数の摩擦プレートとを同軸上で交互に配置し、これら交互に配置された摩擦プレートを第１ピストンの端面により押圧して前記各摩擦プレートを摩擦係合する第１摩擦係合装置と、前記ドラムの内周に前記摩擦プレートと独立して軸方向に移動可能に設けられた複数の摩擦プレートと第２ハブに軸方向に移動可能に設けられた複数の摩擦プレートとを同軸上で交互に配置し、これら交互に配置された摩擦プレートを第２ピストンの端面により前記第１ピストンの端面近傍内周に形成したリング溝に嵌合係止するスナップリングに押圧して各摩擦プレートを摩擦係合する第２摩擦係合装置とを有する多板式摩擦係合装置において、前記第１ピストンの端面と該第１ピストンの端面が押圧する摩擦プレートとの相互間に第１ピストンの端面内周縁に沿って第１ピストンの端面内周縁と該摩擦プレートとの当接を回避する非当接範囲を該摩擦プレートに設けられる凹部によって形成したことを特徴とするものであり、ピストン端面の非当接範囲の及ぼす摩擦プレートからの反力が回避され、ピストンの先端内周側への影響が軽減されてピストン先端内周側に発生する微小変形が抑制されてリング溝の底部に生じる応力が減少してピストン先端部の強度向上が得られて耐久性が確保される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
本発明の実施の形態を説明するにあたり、まず本実施の形態に関連する参考例を説明する。
【００１４】
図１は、本発明による多板式摩擦係合装置を有する自動変速機の駆動系を概略に示す説明図である。
【００１５】
図１において符号１はエンジンのクランク軸であり、このクランク軸１と同軸上にトルクコンバータ３及び多段変速機構２０がエンジン側から順次配置されてトランスミッションケース２内に収容されている。
【００１６】
トルクコンバータ３はクランク軸１に対して同軸上で回転自在にトランスミッションケース２に軸支される入力軸４を有している。入力軸４の外周はトランスミッションケース２に結合されたステータ軸５によって回転自在に囲まれ、ステータ軸５にはインペラ６と一体的に結合されたオイルポンプドライブ軸６ａが回転自在に嵌合している。
【００１７】
インペラ６はその外周がドライブプレート７を介してクランク軸１に結合することによってクランク軸１と一体的に回転駆動される。
【００１８】
インペラ６と対向して入力軸４にスプライン嵌合するタービン８が配置され、インペラ６とタービン８の間においてステータ軸５にワンウエイクラッチ９ａを介してステータ９が介装支持されている。
【００１９】
更にドライブプレート７と入力軸４との間にはロックアップクラッチ１０が介装されステータ軸５の基端にはオイルポンプドライブ軸６ａによって駆動されるオイルポンプ１１が設けられている。
【００２０】
そしてエンジンのクランク軸１が回転すると、クランク軸１に結合されたドライブプレート７を介してインペラ６が一体的に回転駆動され、インペラ６の回転によりタービン８にインペラ６と同方向のトルクを伝達することによりタービン８とスプライン嵌合する入力軸４を回転駆動する。更にステータ９によってタービン８から流出するオイルの流出方向をインペラ６の回転力を助長する方向に反転させることでタービン８のトルク増大を図っている。
【００２１】
一方所定の車速或いは回転数に達したときロックアップクラッチ１０によりドライブプレート７と入力軸４を直結状態にするいわゆるトルクコンバータの滑りをなくし、その分エンジンの回転数が低下することにより燃費の節約及び静粛性の向上を図っている。
【００２２】
入力軸４と同軸上にフロントプラネタリギヤユニット２１及びリヤプラネタリギヤユニット３１を有する多段変速機構２０が配設されている。
【００２３】
多段変速機構２０のフロントプラネタリギヤユニット２１は、入力軸４に回転自在に嵌合するフロントサンギヤ２２と、フロントリングギヤ２３と、フロントキャリヤ２４と、フロントキャリヤ２４に軸支されてフロントサンギヤ２２とフロントリングギヤ２３に各々噛み合う複数のフロントピニオンギヤ２５とを具備し、フロントサンギヤ２２は複数のフロントピニオンギヤ２５によって自己調芯がなされている。
【００２４】
リヤプラネタリギヤユニット３１は入力軸４にスプライン嵌合するリヤサンギヤ３２と、リヤリングギヤ３３と、フロントリングギヤ２３と一体的に結合するリヤキャリヤ３４と、このリヤキャリヤ３４に軸支されてリヤサンギヤ３２とリヤリングギヤ３３とに各々噛み合う複数のリヤピニオンギヤ３５とを具備すると共に、リヤキャリヤ３４からの出力は入力軸４と同軸上に配設される出力軸１４に伝動構成される。
【００２５】
入力軸４とフロントプラネタリギヤユニット２１との間には、入力軸４の動力を選択的にフロントサンギヤ２２に動力伝達する第１摩擦係合装置となるリバースクラッチ４１が介装され、かつ入力軸４の動力を選択的にフロントキャリヤ２４に動力伝達する第２の摩擦係合装置となるハイクラッチ５１が介装され、そしてリバースクラッチ４１とハイクラッチ５１により多板式摩擦係合装置４０を構成している。トランスミッションケース２とフロントサンギヤ２２との間にはフロントサンギヤ２２を選択的に回転係止して締結する２＆４ブレーキ７０が配設されている。
【００２６】
更にフロントキャリヤ２４は、フロントキャリヤ２４と一体的に回転するロークラッチドラム２６を有し、ロークラッチドラム２６とリヤリングギヤ３３との間にはフロントキャリヤ２４とリヤリングギヤ３３との間を選択的に動力伝達するロークラッチ８０が設けられ、かつロークラッチドラム２６とトランスミッションケース２との間にはローワンウエイクラッチ８１及びこのローワンウエイクラッチ８１の空転を防止するためのロー＆リバースブレーキ８２が並列に設けられている。
【００２７】
次にこのように構成された自動変速機の作用を図２に示す係合装置の作動説明図に従って説明する。この作動説明図において◯印は対応するクラッチ或いはブレーキ等の締結状態を示し、＊◯はローワンウエイクラッチによる駆動側からの出力が動力伝達状態であることを示している。
【００２８】
先ずエンジンの動力は、クランク軸１からトルクコンバータ３を介して入力軸４に伝達される。ここでパーキング（Ｐ）レンジ、ニュートラル（Ｎ）レンジではクラッチ及びブレーキが解放されてリヤサンギヤ３２が回転するものの空転して動力伝達遮断状態となり、これ以降の動力伝達はしなくなる。
【００２９】
次に前進段となるドライブ（Ｄ）レンジに設定した場合について説明する。
【００３０】
１速時ではロークラッチ８０が締結し、かつローワンウエイクラッチ８１が動力伝達状態であり、その他のクラッチ及びブレーキは解放状態に制御される。
【００３１】
従って、ロークラッチ８０の締結とローワンウエイクラッチ８１の作用によりロークラッチドラム２６が逆転防止されてリヤリングギヤ３３が固定される。従って入力軸４からの動力はリヤサンギヤ３２に入力する一方、リヤキャリヤ３４とフロントリングギヤ２３が連結することからフロントプラネタリギヤユニット２１側もフロントリングギヤ２３を経由して回転駆動されるがフロントサンギヤ２２、フロントピニオンギヤ２５が空転してフロントプラネタリギヤユニット２１全体は静止状態を保ち、出力側となるリヤキャリヤ３４の回転が最も減速された１速ギヤ比となり出力軸１４に動力伝達される。
【００３２】
また２速時には、１速時同様ロークラッチ８０が締結し、かつ２＆４ブレーキ７０を締結し、その他のクラッチ及びブレーキは解放状態に制御される。
【００３３】
従ってロークラッチ８０の締結によりフロントキャリヤ２４とリヤリングギヤ３３がロークラッチドラム２６を介して一体的に締結するとともにフロントサンギヤ２２が２＆４ブレーキ７０によってトランスミッションケース２に固定され、１速時同様入力軸４からの動力はリヤサンギヤ３２に入力する。
【００３４】
よってリヤサンギヤ３２の回転によりリヤキャリヤ３４の回転を受けたフロントリングギヤ２３がフロントキャリヤ２４を減速させ、この減速回転をロークラッチドラム２６及びロークラッチ８０経由でリヤリングギヤ３３に入力する。ここでリヤリングギヤ３３はリヤキャリヤ３４よりも遅い回転であることから、このリヤリングギヤ３３の回転がリヤキャリヤ３４の回転に付加してリヤキャリヤ３４の回転を速め、そのためリヤキャリヤ３４は１速時の回転よりもリヤリングギヤ３３の回転分だけ速くなり減速度も小さくなる。
【００３５】
そして１速から２速への変速は２＆４ブレーキ７０によるフロントサンギヤ２２の締結に伴ってフロントキャリヤ２４に嵌合したロークラッチドラム２６が回転してローワンウエイクラッチ８１が自動的に解除されて１速から２速へ変速される。また２＆４ブレーキ７０の解除によりフロントサンギヤ２２の締結が解除されると、ローワンウエイクラッチ８１の作動によりロークラッチドラム２６が回転防止されてリヤリングギヤ３３が固定された１速となる。よって１速及び２速間の変速は２＆４ブレーキ７０の作用で自動的に行われる。
【００３６】
３速時は、ハイクラッチ５１及びロークラッチ８０を締結し、その他のクラッチ及びブレーキは解放状態に制御される。
【００３７】
従ってハイクラッチ５１及びロークラッチ８０の締結により入力軸４からの動力はリヤプラネタリギヤユニット３１のリヤサンギヤ３２に入力されるとともに、ハイクラッチ５１、フロントプラネタリギヤユニット２１のフロントキャリヤ２４、ロークラッチドラム２６及びロークラッチ８０を経由してリヤリングギヤ３３に同時に入力され、リヤキャリヤ３４も一体回転して入力軸４に対して１対１の直結回転してリヤキャリヤ３４から出力軸１４に出力する。
【００３８】
よって２速時はフロントサンギヤ２２が固定され、リヤリングギヤ３３及びフロントキャリヤ２４と一体回転するロークラッチドラム２６がロークラッチ８０を介して結合するのに対し、３速時は２＆４ブレーキ７０によるフロントサンギヤ２２締結を解放するとともにハイクラッチ５１を係合させてフロントキャリヤ２４と入力軸４を結合することから、２速と３速との間の変速は２＆４ブレーキ７０とハイクラッチ５１の掛け替えによって変速される。
【００３９】
次に４速時について述べると、ハイクラッチ５１と２＆４ブレーキ７０を締結し、その他のクラッチ及びブレーキは解放状態に制御される。
【００４０】
従って２＆４ブレーキ７０の締結によりフロントサンギヤ２２を固定し、ハイクラッチ５１の締結によって入力軸４からの出力はフロントキャリヤ２４に入力され、フロントリングギヤ２３を増速させてフロントリングギヤ２３からリヤキャリヤ３４を経由して増速されたオーバードライブ回転を出力軸１４に出力する。
【００４１】
ここで３速時はフロントキャリヤ２４と入力軸４がハイクラッチ５１によって結合され、かつフロントキャリヤ２４とリヤリングギヤ３３がロークラッチ８０によって結合されて一体回転するのに対し、４速時はロークラッチ８０の解放によりフロントキャリヤ２４とリヤリングギヤ３３の締結を解除し、かつ２＆４ブレーキ７０を締結することによりフロントサンギヤ２２を固定することから３速と４速との間の変速はロークラッチ８０と２＆４ブレーキ７０の掛け替えによって変速される。
【００４２】
３ｒｄレンジに設定された場合の１速乃至３速においては上記ドライブ（Ｄ）レンジの１速乃至３速の場合と同様であり、２ｎｄレンジに設定した場合の１速及び２速においては上記ドライブ（Ｄ）レンジの１速乃至２速の場合と同様であるので説明は省略する。
【００４３】
１ｓｔレンジに設定した場合ロークラッチ８０及びロー＆リバースブレーキ８２を締結してローワンウエイクラッチ８１の空転を防止せしめ、その他のクラッチ及びブレーキは解放状態に制御される。
【００４４】
即ち、ロークラッチ８０及びロー＆リバースブレーキ８２の締結によりロークラッチドラム２６の回転が防止されてリヤリングギヤ３３が固定される。そして入力軸４からの動力はリヤサンギヤ３２に入力し、出力側のリヤキャリヤ３４の回転が最も減速された１速ギヤ比となり、かつ出力軸１４側から動力が入力された場合にもリヤリングギヤ３３の回転が防止されることによりエンジンブレーキ機能が確保される。
【００４５】
後退段となるリバース（Ｒ）レンジではリバークラッチ４１及びロー＆リバースブレーキ８２が締結し、その他のクラッチ及びブレーキは解放状態に制御される。
【００４６】
従ってロー＆リバースブレーキ８２の締結によってロークラッチドラム２６を介してフロントキャリヤ２４が固定され、入力軸４からの動力はリバースクラッチ４１を介してフロントサンギヤ２２を回転駆動する。フロントサンギヤ２２の回転はフロントキャリヤ２４に回転自在に軸支されたフロントピニオンギヤ２５によりフロントリングギヤ２３をフロントサンギヤ２２の回転に対して減速して逆方向に回転せしめるいわゆる後退回転をフロントリングギヤ２３に結合されたリヤキャリヤ３４を経由して出力軸１４に出力する。次に図１中Ａで示す多板式摩擦係合装置４０、２＆４ブレーキ７０及びフロントプラネタリギヤユニット２１の部分について図３乃至図５によって詳細に説明する。
【００４７】
図３は要部断面図であり、入力軸４はトランスミッションケース２にオイルポンプハウジングを介して支持される中空状のオイルポンプカバー１６によってブッシュ４ｂを介してエンジンのクランク軸１と同軸上に回転自在に軸支され、かつ後述するクラッチドラム基部４２をスプライン嵌合するスプライン４ａが形成されている。
【００４８】
入力軸４に沿ってオイルポンプカバー１６側から順にクラッチドラム基部４２、ハイクラッチ５１の第２クラッチハブ５２、リバースクラッチ４１の第１クラッチハブ４４、フロントプラネタリギヤユニット２１、リヤプラネタリギヤユニット３１が各々スラストベアリングを介在して列設し、リヤプラネタリギヤユニット３１をスラストベアリングを介してトランスミッションケース２に支持することにより上記各部材の軸方向の移動が規制されている。
【００４９】
フロントプラネタリギヤユニット２１はブッシュ５２ｃを介して入力軸４に回転自在に軸支される。ハイクラッチ５１の第２クラッチハブ５２に形成されるスプライン５２ａに嵌合するフロントキャリヤ２４によって支持され、フロントサンギヤ２２及びフロントリングギヤ２３に噛み合い、かつフロントキャリヤ２４にニードルベアリング２５ａを介して回転自在に軸支される複数のフロントピニオンギヤ２５によってフロントサンギヤ２２及びフロントリングギヤ２３が自己調芯される。
【００５０】
フロントプラネタリギヤユニット２１と入力軸４との間には第１摩擦係合装置となるリバースクラッチ４１と第２摩擦係合装置となるハイクラッチ５１とによって構成される多板式摩擦係合装置４０が介装され、フロントプラネタリギヤユニット２１とトランスミッションケース２との間には２＆４ブレーキ７０が介装されている。
【００５１】
次に多板式摩擦係合装置４０について述べると、リバースクラッチ４１は、クラッチドラム４３の一端がオイルポンプカバー１６に回転自在に軸支されかつ入力軸４のスプライン４ａにスプライン嵌合するクラッチドラム基部４２に取り付けられる。一方第１クラッチハブ４４がフロントプラネタリギヤユニット２１のフロントサンギヤ２２に結合して取り付けられる。こうしてリバースクラッチ４１は入力軸４とフロントサンギヤ２２との間にバイパスして動力伝達可能に介設される。
【００５２】
クラッチドラム４３の内周に形成されたスプライン溝４３ａにリバースクラッチ４１のリテーニングプレート４５、ドライブプレート４６の外周が嵌合し、ドリブンプレート４７が前記ドライブプレート４６と交互に配設されと共に第１クラッチハブ４４の外周に形成されたスプライン溝４４ａに内周が嵌合する。
【００５３】
そして第１油圧室４９に供給される油圧で第１ピストン５０の端面５０ａを介してクラッチドラム４３に固定されたスナップリング４８に上記各摩擦プレート、即ちリテーニングプレート４５、ドリブンプレート４７、ドライブプレート４６を押圧してリテーニングプレート４５、ドリブンプレート４７及びドライブプレート４６を互に摩擦係合せしめることにより入力軸４からの動力をフロントプラネタリギヤユニット２１のフロントサンギヤ２２に動力伝達する。
【００５４】
この第１ピストン５０は後述するハイクラッチ５１のリテーニングプレート５３及びドライブプレート５５との当接を回避するため先端部がくし状に複数に分割されている。
【００５５】
ハイクラッチ５１はクラッチドラム４３をリバースクラッチ４１と共有し、第２クラッチハブ５２は、その基部がブッシュ５２ｃを介して入力軸４に回転自在に軸支されかつ基部に形成されるスプライン５２ａに前記のようにフロントプラネタリギヤユニット２１のフロントキャリヤ２４がスプライン嵌合している。このようにしてハイクラッチ５１は入力軸４とフロントキャリヤ２４との間にバイパスして動力伝達可能に介設される。
【００５６】
クラッチドラム４３の内周に形成されたスプライン溝４３ａにハイクラッチ５１のリテーニングプレート５３、ドライブプレート５４の外周が嵌合すると共に第２クラッチハブ５２の外周に形成されたスプライン溝５２ｂに内周が嵌合するドリブンプレート５５が前記ドライブプレート５４と交互に配設される。
【００５７】
そして第１ピストン５０に形成されるシリンダ部５０ｂに第２ピストン５６が嵌合し、第２油圧室５７に供給される油圧で第２ピストン５６を介して第１ピストン５０の内周に形成されるリング溝５８に嵌合して係止されたスナップリング５９に上記リテーニングプレート５３、ドリブンプレート５５、ドライブプレート５４等の摩擦プレートを押圧してリテーニングプレート５３、ドリブンプレート５５及びドライブプレート５４等の摩擦プレートを互に摩擦係合せしめることにより入力軸４からの動力をフロントプラネタリギヤユニット２１のフロントキャリヤ２４に動力伝達する。
【００５８】
また第２ピストン５６の第２油圧室５７と反対側にはリテーナ６０によって第１油圧室４９及び第２油圧室５７に発生する遠心油圧を相殺するバランス油圧室６１が設けられ、第１ピストン５０及び第２ピストン５６にはリターンスプリング６２の押圧力が作用する。
【００５９】
２＆４ブレーキ７０について述べると、スプライン溝７１がトランスミッションケース２に形成されてブレーキハブ７２が前記リバースクラッチ４１の第１クラッチハブ４４の外周に沿って第１クラッチハブ４４と一体に形成されることによりトランスミッションケース２とフロントプラネタリギヤユニット２１のフロントサンギヤ２２との間にバイパスして係合可能に介設される。
【００６０】
トランスミッションケース２の内周に形成されたスプライン溝７１にリテーニングプレート７５、ドリブンプレート７６の外周が嵌合すると共にブレーキハブ７２の外周に形成されたスプライン溝７２ａに内周が嵌合するドライブプレート７７が前記ドリブンプレート７６と交互に配設される。
【００６１】
そしピストン７８を介してトランスミッションケース２に固定されたスナップリング７４に上記リテーニングプレート７５、ドライブプレート７７、ドリブンプレート７６等の摩擦プレートを押圧してリテーニングプレート７５、ドライブプレート７７、ドリブンプレート７６等の各摩擦プレートを互に摩擦係合せしめることによりフロントサンギヤ２２をトランスミッションケース２に係止するよう形成されている。
【００６２】
次にリバースクラッチ４１を締結する際リテーニングプレート４５、ドリブンプレート４７、ドライブプレート４６等をクラッチドラム４３に固設されたスナップリング４８に押圧すると共に、ハイクラッチ５１を締結する際第２ピストン５６によって押圧されるリテーニングプレート５３、ドリブンプレート５５及びドライブプレート５４の荷重を受け止めるスナップリング５９を嵌合係止するリング溝５８を有する第１ピストン５０の先端部について述べる。
【００６３】
第１ピストン５０の先端部は図３のＢ部拡大を図４に示すようにスナップリング５９を嵌合係止するリング溝５８を具備すると共にドライブプレート４６に対向する端面５０ａにはその端面５０ａに沿ってリング溝５８が形成される内周側端縁から外周に向って所定幅寸法ａを段差状に凹部６４を削除形成して端面５０ａをドライブプレート４６との当接を回避する非当接範囲６５とドライブプレート４６に当接する当接範囲６６とに形成する。
【００６４】
従って第１ピストン５０の端面５０ａを凹部６４によって非当接範囲６５と当接範囲６６とに構成することからリバースクラッチ４１の締結のためリテーニングプレート４５、ドリブンプレート４７及びドライブプレート４６をクラッチドラム４３に設けたスナップリング４８に押圧しても、ドライブプレート４６からの反力は第１ピストン５０の端面５０ａの当接範囲６６にのみ直接作用し、凹部６４によって形成される非当接範囲６５への影響は軽減されてリング溝５８が形成される第１ピストン５０の先端部内周側に発生するリング溝５８側への微少変形が抑制される。
【００６５】
この微少変形が抑制されて減少するに伴ってリング溝５８の底部５８ａ、特にその端部に発生する応力が減少して第１ピストン５０の先端部の強度向上が得られ耐久性が確保できる。
【００６６】
図５はリング溝５８の深さｈに対する非当接範囲６５の幅寸法ａの割合ａ／ｈの変化に伴うリング溝５８の底部５８ａの強度比、即ちリング溝底部強度比を示すピストン強度説明図である。
【００６７】
このピストン強度説明図から明らかなように、第１ピストン５０の端面５０ａに形成する非当接範囲６５の幅寸法ａの増大に従ってリング溝５８の底部強度が増加してピストン強度向上が得られ、非当接範囲幅寸法ａを有しないａ／ｈ＝０である従来のピストン強度を基準にすると、ａ／ｈ＝０．６では約２０％強度が向上し、ａ／ｈ＝１．８では約２００％まで強度向上が達成できる。
【００６８】
非当接範囲６５の幅寸法ａの増大に伴ってリング溝５８の底部強度が増加してピストン強度向上が得られるが、ピストンの厚さ寸法ｂが有限であることから非当接範囲６５の幅寸法ａの増大に従って当接範囲６６の有効面積が減少し、ドライブプレート４６からの反力が作用する当接範囲６６の面圧が増加する。従ってリング溝５８の底部５８ａの強度を充分に確保しかつ当接範囲６６に作用する面圧の増加を考慮するとリング溝５８の深さｈ寸法に対する非当接範囲６５の幅寸法ａの割合ａ／ｈ＝０．６〜１．５程度が好ましい。
【００６９】
上記説明では第１ピストン５０の端面５０ａを段差状に削除して非当接範囲６５を形成したが、段差状に限らず例えば図６に示すよう面取状に削除して非当接範囲６５を形成する等任意形状に形成することも可能である。
【００７０】
次に本発明における実施の形態を図７及び図８によって説明する。
【００７１】
図７において図３と対応する部位に同一符号を付することで詳細な説明は省略するが、多板式摩擦係合装置４０は前記参考例と同様に入力軸４とフロントサンギヤ２２との間に介設されて動力伝達するリバースクラッチ４１及び入力軸４とフロントキャリヤ２４との間に介設されて動力伝達するハイクラッチ５１を有し、リバースクラッチ４１は第１油圧室４９に供給される油圧で第１ピストン５０を介してクラッチドラム４３に固定されたスナップリング４８にリテーニングプレート４５、ドリブンプレート４７、ドライブプレート４６を押圧することにより入力軸４からの動力をフロントサンギヤ２２に動力伝達する。
【００７２】
一方ハイクラッチ５１は第１ピストン５０に形成されるシリンダ部５０ｂに第２ピストン５６が嵌合し、第２油圧室５７に供給される油圧で第２ピストン５６を介して第１ピストン５０に形成されるリング溝５８に嵌合係止するスナップリング５９にリテーニングプレート５３、ドリブンプレート５５、ドライブプレート５４を押圧して入力軸４からの動力をフロントキャリヤ２４に動力伝達する。
【００７３】
次にリバースクラッチ４１を締結する際リテーニングプレート４５、ドリブンプレート４７、ドライブプレート４６等をクラッチドラム４３に固定されたスナップリング４８に押圧する第１ピストン５０の先端部及びこの第１ピストン５０に当接するドライブプレート４６について図７のＣ部拡大である図８によって説明する。
【００７４】
第１ピストン５０の先端部はスナップリング５９を嵌合係止するリング溝５８を具備すると共にドライブレート４６と対向する端面５０ａは平坦に形成される。
【００７５】
一方ドライブプレート４６は第１ピストン５０の端面５０ａによってドライブレート４６を押圧した際第１ピストン５０の端部の内周側端縁から外周に向かって所定幅寸法ａに亘って第１ピストン５０との当接を回避するため段差状に削除した凹部６７を有する。
【００７６】
よって第１ピストン５０の端部５０ａには内周側端縁から外周に向って所定幅寸法ａの非当接範囲６５とドライブプレート４６と当接する当接範囲６６が形成される。
【００７７】
従ってドライブレート４６に形成する凹部６７によって第１ピストン５０の端面５０ａは非当接範囲６５と当接範囲６６とに構成され、リバースブレーキ４１の締結のためリテーニングプレート４５、ドリブンプレート４７及びドライブプレート４６をクラッチドラム４３に設けられたスナップリング４８に押圧しても、ドライブプレート４６からの反力は、主に第１ピストン５０の端面５０ａの当接範囲６６にのみ作用し、非当接範囲６５への影響は軽減されてリング溝５８が形成される第１ピストン５０の先端部内周側に発生するリング溝５８側への微少変形が抑制される。
【００７８】
この微少変形の減少に伴ってリング溝５８の底部５８ａに発生する応力が減少して第１ピストン５０の先端部の強度向上が得られ耐久性が向上する。
【００７９】
この実施の形態においてもリング溝５８の深さ寸法ｈに対する非当接範囲６５の幅寸法ａの割合ａ／ｈの増大に伴ってリング溝５８の底部強度が増加してピストン強度の向上が得られる。なお前記同様ドライブプレート４６からの反力が作用する当接範囲６６の面圧及びリング溝５８の底部強度確保を考慮すると、リング溝５８の深さ寸法ｈに対する非当接範囲６５の幅寸法ａの割合ａ／ｈ＝０．６〜１．５程度になるようドライブプレート４６に形成する凹部６７を設定することが好ましい。
【００８０】
上記実施の形態では自動変速機に用いられる多板式摩擦係合装置４０の第１ピストン５０の強度向上を図り耐久性を確保する場合を例に説明したが、ドライブプレート或いはドリブンプレート等の摩擦プレートを押圧して作動せしめる他のクラッチ或いはブレーキ等の多板式摩擦係合装置に広く適用し得るものである。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明した本発明の多板式摩擦係合装置によると、ピストンの端部近傍内周にリング溝を有し、ピストンの端面により摩擦プレートを押圧する多板式摩擦係合装置において、ピストンの端面とピストンの端面が押圧する摩擦プレートとの相互間にピストンの端面内周縁に沿ってピストン端面内周縁と摩擦プレートとの当接を回避する非当接範囲を摩擦プレートに設けられた凹部によって形成することからピストン先端部の内周側への摩擦プレートからの反力の影響が抑制され、リング溝の底部に発生する応力が減少してピストン先端部の強度及び耐久性の向上が得られ、非当接範囲が摩擦プレートに形成する凹部によって簡単に形成されることから、ピストンの基準肉厚を厚くする必要がなく小型、軽量化が得られ、しかも製造コストの削減が可能になる等本発明特有の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  多板式摩擦係合装置を有する自動変速機の駆動系を概略的に示す説明図である。
【図２】同じく駆動系に用いられる係合装置の作動説明図である。
【図３】  多板式摩擦係合装置の形態の要部断面図である。
【図４】図３のＢ部拡大図である。
【図５】ピストン強度説明図である。
【図６】  多板式摩擦係合装置の他の形態を説明する説明図である。
【図７】多板式摩擦係合装置の更に他の実施の形態を説明する要部断面図である。
【図８】図７のＣ部拡大図である。
【図９】従来の多板式摩擦係合装置を説明する要部断面図である。
【図１０】従来の多板式摩擦係合装置におけるピストンの先端部を示す説明図である。
【符号の説明】
４０    多板式摩擦係合装置
４１    リバースクラッチ
４３    クラッチドラム
４４    第１クラッチハブ
４５    リテーニングプレート
４６    ドライブプレート
４７    ドリブンプレート
５０    第１ピストン
５０ａ  端面
５１    ハイクラッチ
５２    第２クラッチハブ
５３    リテーニングプレート
５４    ドライブプレート
５５    ドリブンプレート
５６    第２ピストン
５８    リング溝
５８ａ  底部
５９    スナップリング
６４    凹部
６５    非当接範囲
６７    凹部
ａ      非当接範囲の幅寸法
ｈ      リング溝の深さ寸法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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