JP2005273769A

JP2005273769A - 自動変速機

Info

Publication number: JP2005273769A
Application number: JP2004087652A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kaneda; 武金田; Mitsumasa Yabutani; 光正藪谷; Hirofumi Maruyama; 拡文丸山
Original assignee: JATCO Ltd; Unipres Corp
Current assignee: JATCO Ltd; Unipres Corp
Priority date: 2004-03-24
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2005-10-06
Also published as: DE602005001069D1; EP1580464A1; KR100577657B1; US20050215374A1; KR20050094751A; DE602005001069T2; EP1580464B1; US7247114B2

Abstract

【課題】低コストの入力軸の回転速度検出手段を提供することを目的とする。
【解決手段】有底円筒状をなすドラム７と、前記ドラム内に収容され、一端が前記ドラムの底面に凸状に形成した座面１６と接触し、前記ドラム内を移動することにより他端が係合要素を押圧するピストン９と、前記ピストンと前記ドラムの底面との間に画成され、前記ピストンを移動するための作動油を溜める油室１０と、からなる係合装置を有する自動変速機において、前記座面を前記ドラムの軸心を中心として環状に複数個設ける一方、この座面の裏側に凹部１７を複数個形成し、前記凹部に面し、前記凹部を用いて前記ドラムの回転速度を検出する回転速度検出手段１８を設置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動変速機、特に回転速度検出手段を備えた自動変速機に関するものである。

従来、リバースクラッチを係合するためのドラムにリテーナを取り付け、このリテーナとピストンとの間にピストンを非作動位置に復帰させるリターンスプリングを介装する技術がある（特許文献１を参照。）。このリテーナにくし歯状部を設け、くし歯状部の外壁に望む位置に、かつインプットシャフトに軸直角方向に回転速度センサーを取り付け、インプットシャフトの回転数を検出する。このような構成とすることでリテーナが入力軸回転速度検出のためのロータとしても機能し、自動変速機の部品点数の削減ができる。

また、図７は、他の回転速度検出センサの設置方法に関し、この技術では、クラッチドラムの外壁に回転速度センサーの回転速度検出のためのロータを入力軸方向から圧入し、溶接して固定する。この技術では、回転速度センサーは入力軸と平行に設置できるため、自動変速機の軸方向の寸法を小型化できる。
特開平９−３２９１８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、回転速度センサーの配置が入力軸に対して軸直角方向に配置されるため、自動変速機の軸直角方向の寸法が大きくなるという課題がある。

また、第２の従来技術では、ロータが別部品として構成されるとともに、このロータをドラムの外周に圧入及び溶接により固定するため、組み立て工程が多工程となり、部品点数の増加、加工工数の増加によるコスト上昇が課題となる。

上記の問題を鑑み、本発明は、自動変速機の径方向寸法を制限しつつ、回転速度センサーのロータを低コストで形成する自動変速機を提供することを目的とする。

本発明の第１の発明は、有底円筒状をなすドラムと、前記ドラム内に収容され、一端が前記ドラムの底面に凸状に形成した座面と接触し、前記ドラム内を移動することにより他端が係合要素を押圧するピストンと、前記ピストンと前記ドラムの底面との間に画成され、前記ピストンを移動するための作動油を溜める油室と、からなる係合装置を有する自動変速機において、前記座面を前記ドラムの軸心を中心として環状に複数個設ける一方、この座面の裏側に凹部を複数個形成し、前記凹部に面し、前記凹部を用いて前記ドラムの回転速度を検出する回転速度検出手段を設置した。

第２の発明は、動力源に接続する入力軸と、駆動輪に接続する出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間に設置され、前記入力軸の回転方向と前記出力軸の回転方向とを制御する前後進切換機構とを備え、前記前後進切換機構は、前記入力軸と連結するドラムと、このドラムと、前記出力軸と連結する遊星歯車機構のサンギアとの間に設置された係合手段と、この係合手段を前記入力軸と平行方向に押圧し、前記係合手段の係合状態を制御するピストンと、このピストンと前記ドラムとの間に画成され、前記ピストンを移動するための作動油を溜める油室と、からなる自動変速機において、前記ドラムに、前記入力軸と平行方向に突出して前記ピストンと接触する凸状の座面を、前記入力軸を中心として環状に複数個設ける一方、この座面の裏面に凹部を前記入力軸を中心として環状に複数個形成し、前記凹部に面し、前記凹部を用いて前記入力軸の回転速度を検出する回転速度検出手段を設置した。

第３の発明は、第１または２の発明において、前記凹部は、すべての前記座面に対応して形成される。

第４の発明は、第１の発明において、前記回転速度検出手段は、前記軸心と平行に設置されることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。

第５の発明は、第２の発明において、前記回転速度検出手段は、前記入力軸と平行に設置される。

第６の発明は、第２の発明において、前記遊星歯車機構は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であって、前記係合手段は、前記入力軸の回転方向と前記出力軸の回転方向とが同じときに係合するフォワードクラッチである。

第７の発明は、第１または２の発明において、前記座面と前記凹部は、プレス加工により同時に成形される。

本発明第１または２の発明によれば、ドラムに回転速度検出用の凹部を軸心または入力軸方向に、軸心または入力軸を中心にして環状に複数個形成したため、回転速度検出用のロータを廃止することができ、部品点数を削減してコストを低下することができるとともに自動変速機の径方向が大きくなることがない。

第３の発明では、凹部をすべての前記座面に対応して形成したため、加工工程を容易として、コストを低減することができる。

第４または５の発明では、回転速度検出手段を軸心または入力軸と平行に設置したので、自動変速機の径方向の寸法が大きくなることを抑制できる。

第６の発明では、前後進切換機構の遊星歯車機構は、シングルピニオン型であり、係合手段はフォワードクラッチであるため、構成を簡潔にすることができる。

第７の発明では、座面と凹部が、プレス加工により同時に成形されるため、加工工程を簡単化でき、加工コストを低減することができる。

図１と図２は、本発明を適用した自動変速機の部分概略図である。

この自動変速機は、エンジンの動力が伝達される入力軸１と、入力軸１の回転速度を変速し、図示しない出力軸に動力を伝達するＶベルト式変速機の固定プーリ２と、入力軸１と固定プーリ２との間に設置され、入力軸１から固定プーリ２に伝達される動力の回転方向を制御する前後進切換機構３とを備える。なお、本実施形態では、変速機としてＶベルト式無段変速機を用いて説明するがこれに限られない。

前後進切換機構３は、１組の遊星歯車機構４と、２つのクラッチ（フォワードクラッチ５とリバースクラッチ６、請求項の係合装置）とから構成される。詳しく説明すると、遊星歯車機構４のリングギア４ｒは、スプラインで入力軸１と同軸に形成されたフォワードクラッチドラム７の円筒状の外壁７ａ内側に連結される。またフォワードクラッチドラム７の内壁７ｂも入力軸１と同軸に円筒状に形成され、内壁７ｂは入力軸１にスプライン結合される。

またフォワードクラッチドラム７の外壁７ａ内側には、フォワードクラッチ５のドライブプレート５ａがスプラインで連結され、一方、ドリブンプレート５ｂは遊星歯車機構４のサンギア４ｓに連結するハブ１５に固定される。ここで、ドライブプレート５ａとドリブンプレート５ｂは入力軸１と平行方向に積層状に構成される。つまりフォワードクラッチ５は多板式クラッチとして構成される。また、サンギア４ｓは、固定プーリ２に接続する。

遊星歯車機構４のピニオン４ｐを支持するピニオンシャフト４ｐｓが固定されるキャリア４ｃはリバースクラッチ６を介して自動変速機のケース８に固定される。リバースクラッチ６もフォワードクラッチ５と同様に、多板式クラッチとして構成される。

フォワードクラッチドラム７の外壁７ａと内壁７ｂの端部を繋ぐ側壁７ｃが形成され、これら壁により画成されるフォワードクラッチドラム７には、フォワードクラッチ５を入力軸と平行方向に押し付けるピストン９が設置される。ピストン９は、フォワードクラッチドラム７の側壁７ｃとの間に形成される油室１０の油圧により入力軸方向に移動し、フォワードクラッチ５を押し付け、ドライブプレート５ａとドリブンプレート５ｂ間に摩擦力を発生させ、入力軸に伝達されたエンジンの動力をサンギア４ｓに伝達する。油室１０には入力軸１に形成された油路１ａから作動油が供給される。

フォワードクラッチドラム７に固定される一方、ピストン９の内面と摺動するハブ１１が設置され、このハブ１１とフォワードクラッチドラム７と間にフォワードクラッチドラム７を入力軸方向に押圧するスプリング１２が設置される。このようなスプリング１２を設置したため、フォワードクラッチ５の非係合時には、油室１０に作動油が供給されず、油室１０の油圧が低下し、スプリング１２の押圧力が油室１０内の油圧を上回り、ピストン９がフォワードクラッチ５から離れる方向に移動し、フォワードクラッチ５の係合を中断する。

リバースクラッチ６を押圧し、リバースクラッチ６のドライブプレート６ａとドリブンプレート６ｂ間に摩擦力を発生させるためのピストン１３がケース８に設置され、ケース８とピストン１３との間の油室１４に作動油が供給することでピストン１３がリバースクラッチ６を押圧し、リバースクラッチ６を係合状態とする。なお、リバースクラッチ６を非係合状態とするスプリングは図示しない。

このように構成された自動変速機において、本発明の特徴的な構成である回転速度検出の構成について次に説明する。

入力軸１に対して略垂直方向に配置されるフォワードクラッチドラム７の側壁７ｃには、ピストン９と接触するピストン座（座面）１６が入力軸１と平行方向にピストン９側に突出して形成される。ピストン座１６は入力軸を中心にして環状に複数個形成される。このピストン座１６の突出高さは、ピストン９を押圧する作動油が溜まる油室１０の作動油量により設定され、ピストン座１６のピストン９との接触面は精度よく成形される。対して側壁７ｃのピストン９側と反対側の面には凸状のピストン座１６に対する位置にピストン座１６の高さと同じ深さの凹部１７が形成される。この凹部１７およびピストン座１６は、図４に示すように、環状に複数箇所に形成され（図では２４箇所）、凹部１７を用いて入力軸１と平行に設置された回転速度センサ１８がフォワードクラッチドラム７の回転速度を検出し、この検出速度から入力軸１の回転速度を算出する。またピストン座１６とピストン９が接触し、ピストン９とフォワードクラッチドラム７との間に油室１０が確保され、作動油が油室１０内に流通する。なお、実施形態では、ピストン座１６と凹部１７とが相対して設置したが、これに限らず、凹部１７は、入力軸を中心にして環状に所定間隔で複数個形成すればよい。

図５は、フォワードクラッチドラム７のピストン座１６及び凹部１７のプレス成形方法の一例を示すものである。所定の鋼板１９をダイ２０に設置後、スプリング２１に接続された板押え２２により鋼板を固定し、パンチ２３を鋼板の所定深さまでプレスする。このようにしてピストン座１６及び凹部１７を精度よく成形する。

図６は、回転速度センサ１８の配置の一例を示す、回転速度センサ１８の軸心方向から見た図である。

回転速度センサ１８は、プライマリプーリの回転軸に固定されたスプロケット１９とオイルポンプを回転するためのスプロケット２０とに掛け渡されたチェーン２１の内側に配置される。チェーン回転時にチェーン２１が回転速度センサ１８に接触しないように回転速度センサ１８が配置されるとともに、プライマリプーリの回転軸の中心近傍に配置される。ドラム７の外壁にロータを設けず、ドラム７に形成した凹部を回転センサ１８により検出するようにしたので、ドラム全体の小型化が図れる。

このように本発明では、プレス加工により、フォワードクラッチドラム７にピストン座１６と回転速度センサ１８の凹部１７とを同時に成形することで、回転速度センサ用のロータを廃止することができ、組み立て工数を低減し、低コスト化を図ることができる。また凹部１７を形成するにあたり、ピストン座１６が形成する油室１０に影響することがなく、ピストン９に作用する所望の油圧を確保することができる。凹部１７を入力軸と平行に突出するよう形成し、回転速度センサ１８を入力軸１と平行に設置することにより、自動変速機の径方向の寸法を大きくすることがない。

本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内でさまざまな変更がなしうることは明白である。

本発明を適用した自動変速機は、低コスト化を計ることが可能であり、自動変速機を搭載した車両の有用である。

本発明の自動変速機の部分構成図である。同じく自動変速機の部分構成図である。フォワードクラッチドラムの正面図である。フォワードクラッチドラムの側面図である。フォワードクラッチドラムのプレス工程を説明する図である。回転速度センサの配置の例を示す図である。従来技術を説明する図である。

符号の説明

１入力軸
２固定プーリ
３前後進切換機構
４遊星歯車機構
４ｓサンギア
４ｒリングギア
４ｃキャリア
４ｐｓピニオンシャフト
５フォワードクラッチ
５ａドライブプレート
５ｂドリブンプレート
６リバースクラッチ
６ａドライブプレート
６ｂドリブンプレート
７フォワードクラッチドラム
７ａ外壁
７ｂ内壁
７ｃ側壁
８ケース
９ピストン
１０油室
１１ハブ
１２スプリング
１３ピストン
１４油室
１５ハブ
１６ピストン座
１７凹部
１８回転速度センサ

Claims

有底円筒状をなすドラムと、
前記ドラム内に収容され、一端が前記ドラムの底面に凸状に形成した座面と接触し、前記ドラム内を移動することにより他端が係合要素を押圧するピストンと、
前記ピストンと前記ドラムの底面との間に画成され、前記ピストンを移動するための作動油を溜める油室と、からなる係合装置を有する自動変速機において、
前記座面を前記ドラムの軸心を中心として環状に複数個設ける一方、この座面の裏側に凹部を複数個形成し、
前記凹部に面し、前記凹部を用いて前記ドラムの回転速度を検出する回転速度検出手段を設置したことを特徴とする自動変速機。
動力源に接続する入力軸と、
駆動輪に接続する出力軸と、
前記入力軸と前記出力軸との間に設置され、前記入力軸の回転方向と前記出力軸の回転方向とを制御する前後進切換機構とを備え、
前記前後進切換機構は、前記入力軸と連結するドラムと、このドラムと、前記出力軸と連結する遊星歯車機構のサンギアとの間に設置された係合手段と、この係合手段を前記入力軸と平行方向に押圧し、前記係合手段の係合状態を制御するピストンと、このピストンと前記ドラムとの間に画成され、前記ピストンを移動するための作動油を溜める油室と、
からなる自動変速機において、
前記ドラムに、前記入力軸と平行方向に突出して前記ピストンと接触する凸状の座面を、前記入力軸を中心として環状に複数個設ける一方、この座面の裏面に凹部を前記入力軸を中心として環状に複数個形成し、
前記凹部に面し、前記凹部を用いて前記入力軸の回転速度を検出する回転速度検出手段を設置したことを特徴とする自動変速機。
前記凹部は、すべての前記座面に対応して形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の自動変速機。
前記回転速度検出手段は、前記軸心と平行に設置されることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。
前記回転速度検出手段は、前記入力軸と平行に設置されることを特徴とする請求項２に記載の自動変速機。
前記遊星歯車機構は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であって、前記係合手段は、前記入力軸の回転方向と前記出力軸の回転方向とが同じときに係合するフォワードクラッチであることを特徴とする請求項２に記載の自動変速機。
前記座面と前記凹部は、プレス加工により同時に成形されることを特徴とする請求項１または２に記載の自動変速機。