JP2010196854A - Piston mechanism for automatic transmission - Google Patents

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JP2010196854A JP2009044738A JP2009044738A JP2010196854A JP 2010196854 A JP2010196854 A JP 2010196854A JP 2009044738 A JP2009044738 A JP 2009044738A JP 2009044738 A JP2009044738 A JP 2009044738A JP 2010196854 A JP2010196854 A JP 2010196854A
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圭介 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent outbreaks of buckling of a wave spring in a piston mechanism for an automatic transmission using a wave spring as a return spring. <P>SOLUTION: This piston mechanism for an automatic transmission includes: a ring-like piston 20 for pushing a friction fastening element 7; a spring retainer 30 locked with a transmission case 1 as a fixed member relative to the piston 20 and facing the piston 20; and a return spring interposed between the piston 20 and the spring retainer 30 and formed of an annular wave spring 15 formed by spirally winding a plate spring formed into a corrugated shape. A washer 17 having a friction coefficient smaller than a friction coefficient in the case wherein the wave spring 15 and the piston 20 are brought into direct contact with each other is interposed between the wave spring 15 and the piston 20 so that one end of the wave spring 15 on a piston 20 side is formed as a free end. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動変速機のピストン機構、具体的にはピストン機構におけるリターンスプリング支持構造に関する。   The present invention relates to a piston mechanism of an automatic transmission, and more particularly to a return spring support structure in the piston mechanism.

従来、自動変速機のピストン機構には、摩擦係合要素(摩擦締結要素)を押圧するピストンを軸方向に復帰させるリターンスプリングが設けられており、このリターンスプリングとして、波型に成形した1枚の板バネを波の山同士が当接するように螺旋状に巻回したウェーブスプリングを用いるようにしたピストン機構が提案されている(例えば、特許文献1)。   Conventionally, a piston mechanism of an automatic transmission has been provided with a return spring that returns a piston that presses a frictional engagement element (friction engagement element) in the axial direction. A piston mechanism has been proposed in which a wave spring is used in which a plate spring is spirally wound so that wave peaks contact each other (for example, Patent Document 1).

特開平9−100911号公報JP-A-9-10091

図5の(a)は、特許文献1に開示されたような従来例にかかるウェーブスプリング150をリターンスプリングとして採用したピストン機構おけるリターンスプリング支持構造を示す図であり、(b)は、ウェーブスプリング150の座屈を説明する図である。図6の(a)は、スプリングリテーナ140とピストン120との間に配置されたウェーブスプリング150を模式的に示した図であり、(b)は、座屈したウェーブスプリング150を模式的に示した図である。   FIG. 5A is a view showing a return spring support structure in a piston mechanism in which a wave spring 150 according to a conventional example as disclosed in Patent Document 1 is adopted as a return spring, and FIG. It is a figure explaining 150 buckling. 6A is a view schematically showing the wave spring 150 disposed between the spring retainer 140 and the piston 120, and FIG. 6B is a view schematically showing the buckled wave spring 150. FIG. It is a figure.

変速機ケース100内には、複数のドライブプレート110aと複数のドリブンプレート110bとが軸方向に交互に重ねて配置されており、これらドライブプレート110aおよびドリブンプレート110bで摩擦締結要素110を構成している。   In the transmission case 100, a plurality of drive plates 110a and a plurality of driven plates 110b are alternately stacked in the axial direction, and the drive plate 110a and the driven plate 110b constitute a frictional engagement element 110. Yes.

摩擦締結要素110を押圧するピストン120は、変速機ケース100に固定された隔壁130のリング状のシリンダ131内で、軸方向にストローク可能に配置されている。
摩擦締結要素110と隔壁130の間には、スプリングリテーナ140が設けられており、ピストン120とスプリングリテーナ140の間には、ウェーブスプリング150が配置されている。
The piston 120 that presses the frictional engagement element 110 is disposed in the ring-shaped cylinder 131 of the partition wall 130 fixed to the transmission case 100 so as to be able to stroke in the axial direction.
A spring retainer 140 is provided between the frictional engagement element 110 and the partition wall 130, and a wave spring 150 is disposed between the piston 120 and the spring retainer 140.

スプリングリテーナ140は、円盤部141と、円盤部141の内径側から軸方向に延びる筒部142とからなり、円盤部141の外周縁は、変速機ケース100のスプライン101に形成した溝102に嵌め込んだスナップリング103に係止されて、軸方向が位置決めされている。   The spring retainer 140 includes a disk part 141 and a cylindrical part 142 extending in the axial direction from the inner diameter side of the disk part 141, and the outer peripheral edge of the disk part 141 is fitted in a groove 102 formed in the spline 101 of the transmission case 100. The axial direction is positioned by being locked by the snap ring 103 inserted.

ウェーブスプリング150は、図6の(a)に示すように、波型に成形した1枚の板バネを、波の山151同士が当接するように螺旋状に巻回して形成される。
ウェーブスプリング150は、ピストン120のストロークにより軸方向に圧縮されたときに、互いに当接した波の山151同士が突っ張り合ってばね力が得られるようになっており、得られるバネ力で、ピストン120(図5の(a)参照)が、摩擦締結要素110を押圧する前の元の位置に復帰させられるようになっている。
As shown in FIG. 6A, the wave spring 150 is formed by spirally winding a single leaf spring formed into a corrugated shape so that the wave peaks 151 are in contact with each other.
When the wave spring 150 is compressed in the axial direction by the stroke of the piston 120, the wave crests 151 that are in contact with each other are stuck together to obtain a spring force. 120 (see FIG. 5A) can be returned to the original position before the frictional engagement element 110 is pressed.

ウェーブスプリング150は、軸方向外側に位置する波の山151aと波の山151hとを、それぞれスプリングリテーナ140とピストン120に当接させた状態で設けられている。ここで、波の山151aとスプリングリテーナ140との当接点と、波の山151hとピストン120との当接点には、ウェーブスプリング150のバネ力による応力が集中することで接触面積の小さい波の山の当接部において摩擦係数が非常に大きくなり、ウェーブスプリング150の波の山151a、151hは、スプリングリテーナ140とピストン120に吸い付いたように周方向に摺動しない状態の面接触となる。   The wave spring 150 is provided in a state in which a wave peak 151 a and a wave peak 151 h located outside in the axial direction are in contact with the spring retainer 140 and the piston 120, respectively. Here, the stress due to the spring force of the wave spring 150 is concentrated at the contact point between the wave peak 151a and the spring retainer 140 and the contact point between the wave peak 151h and the piston 120, so The friction coefficient becomes very large at the crest of the crest, and the crests 151a and 151h of the wave spring 150 are in surface contact with the spring retainer 140 and the piston 120 so that they do not slide in the circumferential direction. .

そのため、ウェーブスプリング150は、両端151a、151hが固定されて、捩れ方向の自由度が阻害された状態で伸縮を繰り返すようになっており、互いに当接している波の山同士が相対的にずれやすい傾向にある。従って、ウェーブスプリング150は、径方向の剛性が特に低くなっている。   For this reason, the wave spring 150 repeats expansion and contraction in a state where both ends 151a and 151h are fixed and the degree of freedom in the torsional direction is hindered, and the wave peaks that are in contact with each other are relatively displaced. It tends to be easy. Accordingly, the wave spring 150 has a particularly low radial rigidity.

ウェーブスプリング150が、捩れ方向の自由度が阻害された状態で伸縮を繰り返すと、互いに当接している波の山151(151b〜151g)の位置ズレが進行し、例えば、直線X上で互いに当接していた波の山151b〜151g(図6の(a)参照)が、直線Xを挟んで互い違い方向にズレてしまうことがある(図6の(b)参照)。   When the wave spring 150 repeatedly expands and contracts in a state where the degree of freedom in the torsional direction is hindered, the positional deviation of the wave peaks 151 (151b to 151g) that are in contact with each other advances, and for example, The wave peaks 151b to 151g (see FIG. 6A) that are in contact with each other may be shifted in a staggered direction across the straight line X (see FIG. 6B).

この際のズレ量は、固定端となる波の山151a、151hと、これらに軸方向で隣接する波の山151b、151gとの間で最も大きくなる傾向があるので、これら波の山が位置している巻回部分150Aと150Bとの間、そして150Gと150Hとの間での、ウェーブスプリング150の径の変化量が大きくなる。
そのため、例えば巻回部分150A、150Bでの径の変化量が大きくなってウェーブスプリング150の板幅を超えると、巻回部分150A、150Bが板幅分ずれて互いに係合し合ったままの、いわゆる座屈状態となる(図5の(b)参照)。
The amount of deviation at this time tends to be the largest between the wave peaks 151a and 151h at the fixed ends and the wave peaks 151b and 151g adjacent to them in the axial direction. The amount of change in the diameter of the wave spring 150 between the wound portions 150A and 150B and between 150G and 150H increases.
Therefore, for example, when the amount of change in diameter at the winding portions 150A and 150B increases and exceeds the plate width of the wave spring 150, the winding portions 150A and 150B are shifted by the plate width and remain engaged with each other. A so-called buckling state is obtained (see FIG. 5B).

座屈状態となった巻回部分は、ピストン120やスプリングリテーナ140の筒部142と干渉することとなり、あるいはウェーブスプリング150のバネ定数の低下を招くこととなり摩擦締結要素110の滑らかな押圧が阻害されて変速性能を悪化させる原因となる。   The wound portion in the buckled state interferes with the cylindrical portion 142 of the piston 120 and the spring retainer 140, or causes a decrease in the spring constant of the wave spring 150, and the smooth pressing of the frictional engagement element 110 is obstructed. As a result, the transmission performance is deteriorated.

そこで、本発明は、リターンスプリングにウェーブスプリングを用いた自動変速機のピストン機構において、ウェーブスプリングの座屈を生じさせないようにすることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to prevent the wave spring from buckling in a piston mechanism of an automatic transmission that uses a wave spring as a return spring.

本発明は、摩擦係合要素を押圧するためのピストンと、固定側部材に係止されピストンに対向するスプリングリテーナと、ピストンとスプリングリテーナとの間に介装され波型に成形した板バネを螺旋状に巻回して形成された環状のウェーブスプリングからなるリターンスプリングとを備えた自動変速機のピストン機構において、ウェーブスプリングとピストンとの間と、ウェーブスプリングとスプリングリテーナとの間のうちの少なくとも一方に、ウェーブスプリングとピストンまたはスプリングリテーナが直接接触した場合の摩擦係数よりも低い低摩擦係数部材を介在させて、ウェーブスプリングのピストンと当接する一端と、スプリングリテーナと当接する他端とのうちの少なくとも一方を、周方向に変位可能に支持させた構成とした。   The present invention includes a piston for pressing a frictional engagement element, a spring retainer that is locked to a fixed member and opposed to the piston, and a leaf spring that is interposed between the piston and the spring retainer and formed into a corrugated shape. In a piston mechanism of an automatic transmission comprising a return spring composed of an annular wave spring formed by spirally winding, at least one of a wave spring and a piston, and a wave spring and a spring retainer. On the other hand, a low friction coefficient member lower than the friction coefficient when the wave spring and the piston or the spring retainer are in direct contact is interposed, and one end of the wave spring is in contact with the piston and the other end is in contact with the spring retainer. At least one of these is supported so as to be displaceable in the circumferential direction.

本発明によれば、ウェーブスプリングの軸方向における一端と他端のうちの少なくとも一方が自由端となるので、ウェーブスプリングは、捩れ方向の自由度が確保された状態で伸縮を繰り返すことになる。
よって、ウェーブスプリングが縮んだ際に、自由端側が一方向に捩れると、ウェーブスプリングの全体が同じ方向に捩れるので、当接していた波の山が互い違い方向にズレることを防止できる。
これにより、ウェーブスプリングの各スプリング巻き(巻回部分)の径の変化が抑えられるので、ウェーブスプリングの座屈を防止できる。
According to the present invention, since at least one of the one end and the other end in the axial direction of the wave spring is a free end, the wave spring repeatedly expands and contracts in a state in which the degree of freedom in the twisting direction is ensured.
Therefore, when the free end side is twisted in one direction when the wave spring is contracted, the entire wave spring is twisted in the same direction, so that it is possible to prevent the wave peaks that are in contact with each other from being shifted in a staggered direction.
Thereby, since the change of the diameter of each spring winding (winding part) of a wave spring is suppressed, buckling of a wave spring can be prevented.

リターンスプリングの支持構造を示す図である。It is a figure which shows the support structure of a return spring. 図1におけるピストンの一部を摩擦締結要素側から見た図である。It is the figure which looked at a part of piston in FIG. 1 from the friction fastening element side. 図1におけるA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. ウェーブスプリングの周方向から中心側を見た図である。It is the figure which looked at the center side from the circumferential direction of the wave spring. 従来例にかかるリターンスプリングの支持構造を示す図である。It is a figure which shows the support structure of the return spring concerning a prior art example. 従来例におけるリターンスプリングの座屈を説明する図である。It is a figure explaining the buckling of the return spring in a prior art example.

以下、本発明にかかるリターンスプリングの支持構造の実施形態を説明する。
図1は、実施形態にかかるリターンスプリングの支持構造を示す断面図である。図2は、図1におけるピストン20を、摩擦締結要素7側から見た部分拡大図であり、図3は、図1におけるA−A断面の部分拡大図である。図4は、図1におけるリターンスプリングを径方向外側から見た状態を示す模式図である。
Embodiments of a return spring support structure according to the present invention will be described below.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a return spring support structure according to an embodiment. FIG. 2 is a partially enlarged view of the piston 20 in FIG. 1 as viewed from the frictional engagement element 7 side, and FIG. 3 is a partially enlarged view of the AA cross section in FIG. FIG. 4 is a schematic view showing a state in which the return spring in FIG. 1 is viewed from the outside in the radial direction.

変速機ケース1の内壁にスプライン2が形成されるとともに、スプライン2に対向して外周にスプライン6を備えるハブ部5が不図示の回転部材から延びており、ハブ部5のスプライン6に係合する複数のドライブプレート7aと変速機ケース1のスプライン2に係合する複数のドリブンプレート7bとが軸方向に交互に重ねて配置されて、摩擦締結要素7を構成している。   A spline 2 is formed on the inner wall of the transmission case 1, and a hub portion 5 having a spline 6 on the outer periphery facing the spline 2 extends from a rotating member (not shown) and engages with the spline 6 of the hub portion 5. A plurality of drive plates 7a and a plurality of driven plates 7b engaged with the splines 2 of the transmission case 1 are alternately arranged in the axial direction to constitute the frictional engagement element 7.

これらの摩擦締結要素7を押圧するためのピストン20が、変速機ケース1に固定された隔壁10のリング状のシリンダ11内に、軸方向にストローク可能に配置され、ピストン20とシリンダ11の間に油室13が形成されている。
図2の(a)に示すように、ピストン20は、シリンダ11に対応してリング形状を有しており、外周縁近傍には、摩擦締結要素7に向かって軸方向に伸びる押圧部21が、周方向に等間隔で設けられている。これら押圧部21は、後記するスプリングリテーナ30の通過穴33(図3参照)と整合する位置に、通過穴33と同一個数設けられている。
A piston 20 for pressing these frictional engagement elements 7 is disposed in the ring-shaped cylinder 11 of the partition wall 10 fixed to the transmission case 1 so as to be capable of stroke in the axial direction, and between the piston 20 and the cylinder 11. An oil chamber 13 is formed in the upper part.
As shown in FIG. 2A, the piston 20 has a ring shape corresponding to the cylinder 11, and a pressing portion 21 that extends in the axial direction toward the frictional fastening element 7 is provided in the vicinity of the outer peripheral edge. Are provided at equal intervals in the circumferential direction. These pressing portions 21 are provided in the same number as the passage holes 33 at positions aligned with passage holes 33 (see FIG. 3) of the spring retainer 30 described later.

図1に示すように、摩擦締結要素7と隔壁10の間には、スプリングリテーナ30が設けられており、ピストン20とスプリングリテーナ30の間にウェーブスプリング15が配置されている。   As shown in FIG. 1, a spring retainer 30 is provided between the frictional engagement element 7 and the partition wall 10, and the wave spring 15 is disposed between the piston 20 and the spring retainer 30.

図1および図3に示すように、スプリングリテーナ30は、円盤部31と円盤部31の内径側から軸方向に延びる筒部32とからなり、軸方向から見て、リング形状を有している。
円盤部31の外周側は、ウェーブスプリング15が当接する面とは反対側の面が、変速機ケース1のスプライン2の溝3に嵌め込んだスナップリング4に係止されおり、スプリングリテーナ30は、スナップリング4により、軸方向が位置決めされている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the spring retainer 30 includes a disk part 31 and a cylindrical part 32 extending in the axial direction from the inner diameter side of the disk part 31, and has a ring shape when viewed from the axial direction. .
The outer peripheral side of the disk portion 31 is engaged with a snap ring 4 fitted in the groove 3 of the spline 2 of the transmission case 1 on the side opposite to the surface with which the wave spring 15 abuts, and the spring retainer 30 is The axial direction is positioned by the snap ring 4.

円盤部31は、ピストン20の押圧部21を貫通させる通過穴33を備えており、図3に示すように、通過穴33は、周方向に等間隔で設けられている。通過穴33の周方向長さは押圧部21(図2参照)の周方向幅よりわずかに大きく設定されて両者間の間隙を抑え、ピストン20とスプリングリテーナ30の相対回転を所定内に規制するようになっている。   The disc part 31 is provided with the passage hole 33 which penetrates the press part 21 of the piston 20, and as shown in FIG. 3, the passage hole 33 is provided at equal intervals in the circumferential direction. The circumferential length of the passage hole 33 is set to be slightly larger than the circumferential width of the pressing portion 21 (see FIG. 2) to suppress the gap between the two and restrict the relative rotation of the piston 20 and the spring retainer 30 within a predetermined range. It is like that.

図3に示すように、円盤部31の外周縁には、変速機ケース1のスプライン2のスプライン溝2aに嵌合する嵌合部31cが、周方向に等間隔で設けられている。
嵌合部31cは、変速機ケース1のスプライン溝2aに係合可能な径方向長さであって、スナップリング4よりも径方向外側に及ぶ長さで形成されている。
図1に示すように、スナップリング4の隔壁10側の面4aは、全面に亘ってスプリングリテーナ30の円盤部31(外半部31b、嵌合部31c)と当接しており、ウェーブスプリング15により付勢されているスプリングリテーナ30から受ける応力でスナップリング4が倒れることを防止している。スプリングリテーナ30のスナップリング4による支持からの脱落を防止するためである。
As shown in FIG. 3, on the outer peripheral edge of the disk portion 31, fitting portions 31 c that fit into the spline grooves 2 a of the splines 2 of the transmission case 1 are provided at equal intervals in the circumferential direction.
The fitting portion 31 c has a radial length that can be engaged with the spline groove 2 a of the transmission case 1, and is formed with a length that extends radially outward from the snap ring 4.
As shown in FIG. 1, the surface 4a on the partition wall 10 side of the snap ring 4 is in contact with the disk portion 31 (outer half portion 31b, fitting portion 31c) of the spring retainer 30 over the entire surface, and the wave spring 15 The snap ring 4 is prevented from falling down due to the stress received from the spring retainer 30 biased by. This is to prevent the spring retainer 30 from falling off the support by the snap ring 4.

図1および図3に示すように、スプリングリテーナ30は、円盤部31の通過穴33を含む外半部31bが、それより内径側の内半部31aよりもわずかに筒部32の延び方向にオフセットしており、スプリングリテーナ30を隔壁10側から見ると、内半部31aが凹んでいる。この内半部31aがウェーブスプリング15の一端の当接(着座)部となっている。   As shown in FIGS. 1 and 3, in the spring retainer 30, the outer half portion 31 b including the passage hole 33 of the disk portion 31 is slightly in the extending direction of the cylindrical portion 32 than the inner half portion 31 a on the inner diameter side. When the spring retainer 30 is viewed from the partition wall 10 side, the inner half portion 31a is recessed. The inner half portion 31 a is a contact (sitting) portion of one end of the wave spring 15.

図4に示すように、ウェーブスプリング15は、波型に成形した一枚の板バネを、波の山16同士が当接するように螺旋状に巻き回して形成されており、座屈していない通常状態において、波の山16aとスプリングリテーナ30の円盤部31との当接点、波の山16hとワッシャ17との当接点、波の山16b〜16gの各当接点とが、ウェーブスプリングの中心を通る直線(軸線)X上で一致し、さらに、各波の山16a’〜16h’の当接点も、直線Xに平行な直線X’上で一致している。
このウェーブスプリング15では、軸方向に並んだ波の山16a〜16hの列と、波の山16a〜16h’の列とが、周方向で交互に並んでおり、ピストン20(図1参照)のストロークによりウェーブスプリング15が軸方向に圧縮されたときに、互いに当接した波の山16(16b〜16g、16a’〜16h’)同士が突っ張り合ってばね力が得られるようになっている。
As shown in FIG. 4, the wave spring 15 is formed by spirally winding a single leaf spring formed into a corrugated shape so that the wave peaks 16 are in contact with each other, and is not normally buckled. In this state, the contact point between the wave peak 16a and the disk portion 31 of the spring retainer 30, the contact point between the wave peak 16h and the washer 17, and the contact points between the wave peaks 16b to 16g are the center of the wave spring. On the straight line (axis line) X that passes, the contact points of the wave peaks 16a ′ to 16h ′ also match on the straight line X ′ parallel to the straight line X.
In this wave spring 15, a row of wave peaks 16 a to 16 h and a row of wave peaks 16 a to 16 h ′ arranged in the axial direction are alternately arranged in the circumferential direction, and the piston 20 (see FIG. 1). When the wave spring 15 is compressed in the axial direction by the stroke, the wave peaks 16 (16b to 16g, 16a ′ to 16h ′) that are in contact with each other are thrust together to obtain a spring force.

ウェーブスプリング15は、巻回部分15Aの軸方向外側に突出する波の山16aと、巻回部分15Hの軸方向外側に突出する波の山16hとを、それぞれスプリングリテーナ30の円盤部31と、後記するワッシャ17に当接させた状態で設けられている。
図1に示すように、ウェーブスプリング15は、ピストン20を初期位置方向(隔壁10方向)へ付勢している。この図1では、ピストン20が初期位置にある状態を示しており、この状態において、クラッチは解放状態となっている。
The wave spring 15 includes a wave peak 16a protruding outward in the axial direction of the winding portion 15A and a wave peak 16h protruding outward in the axial direction of the winding portion 15H, respectively, and a disk portion 31 of the spring retainer 30; It is provided in contact with a washer 17 which will be described later.
As shown in FIG. 1, the wave spring 15 urges the piston 20 in the initial position direction (direction of the partition wall 10). FIG. 1 shows a state where the piston 20 is in the initial position, and in this state, the clutch is in a released state.

図1に示すように、ピストン20は油室13と反対側に凹部22を有しており、その底壁22aには、底壁22aと整合する形状のワッシャ17が設けられている。   As shown in FIG. 1, the piston 20 has a recess 22 on the side opposite to the oil chamber 13, and a washer 17 having a shape matching the bottom wall 22a is provided on the bottom wall 22a.

ワッシャ17は、軸方向から見てリング形状を有すると共に、全周に亘って均一な厚みで形成されており、ウェーブスプリング15の軸方向他端の当接(着座)部となっている。   The washer 17 has a ring shape when viewed from the axial direction, is formed with a uniform thickness over the entire circumference, and serves as a contact (seat) portion at the other axial end of the wave spring 15.

ワッシャ17は、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、FEP(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、PCTFE(ポリクロロトリフルオロエチレン)、ETFE(テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体)などのフッ素樹脂からなるワッシャであり、摩擦係数(μ)が小さく(好ましくは0.3以下)優れた摺動性を持っている。   The washer 17 includes PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer), PCTFE (polychlorotrifluoroethylene), ETFE (tetrafluoroethylene / ethylene copolymer). Is a washer made of a fluororesin such as a polymer, and has a small coefficient of friction (μ) (preferably 0.3 or less) and excellent slidability.

ここで、ワッシャ17の摩擦係数は、ピストン20やスプリングリテーナ30を構成する材料の摩擦係数よりも小さい摩擦係数であって、ウェーブスプリング15の収縮時に、ウェーブスプリング15の波の山16h(図4参照)とワッシャ17との当接位置が周方向に変位でき、ウェーブスプリング15の捩れ方向への自由度が確保できるのであれば特に限定されない。
実施形態では、ウェーブスプリング15と、ピストン20またはスプリングリテーナ30とが直接接触した場合の摩擦係数よりも小さい摩擦係数に設定されている。
Here, the friction coefficient of the washer 17 is smaller than the friction coefficient of the material constituting the piston 20 and the spring retainer 30, and when the wave spring 15 contracts, the wave peak 16h of the wave spring 15 (FIG. 4). The contact position of the washer 17 and the washer 17 can be displaced in the circumferential direction, and is not particularly limited as long as the degree of freedom in the twisting direction of the wave spring 15 can be secured.
In the embodiment, the friction coefficient is set to be smaller than the friction coefficient when the wave spring 15 and the piston 20 or the spring retainer 30 are in direct contact.

かかる構成のウェーブスプリング15の支持構造によると、油室13(図1参照)に作動油が供給されて、ピストン20がウェーブスプリング15を収縮させながら図中左方向にストロークすると、図4に示すように、ウェーブスプリング15の波の山16hとワッシャ17との当接位置は、ウェーブスプリング15とピストン20とが直接接触した場合の摩擦係数よりも摩擦係数の小さいワッシャ17により周方向に変位可能となっているので、ウェーブスプリング15の収縮量に応じて周方向(例えば図中矢印Aで示す方向)に移動する。
そうすると、ウェーブスプリング15は1枚の板バネを螺旋状に巻回して形成されているので、波の山16b〜16gもまた、波の山16hの移動に追従して図中矢印A方向に移動し、ウェーブスプリング15の全体が、波の山16aを固定端として、周方向に捩れることになる(図4の(b)参照)。
According to the support structure of the wave spring 15 having such a configuration, when hydraulic oil is supplied to the oil chamber 13 (see FIG. 1) and the piston 20 strokes in the left direction in the drawing while the wave spring 15 is contracted, FIG. As described above, the contact position between the wave peak 16h of the wave spring 15 and the washer 17 can be displaced in the circumferential direction by the washer 17 having a smaller friction coefficient than that when the wave spring 15 and the piston 20 are in direct contact. Therefore, it moves in the circumferential direction (for example, the direction indicated by arrow A in the figure) according to the contraction amount of the wave spring 15.
Then, since the wave spring 15 is formed by spirally winding a single leaf spring, the wave peaks 16b to 16g also move in the direction of arrow A in the figure following the movement of the wave peak 16h. Then, the entire wave spring 15 is twisted in the circumferential direction with the wave peak 16a as a fixed end (see FIG. 4B).

すなわち、ワッシャ17を介在させたことで、ウェーブスプリング15は、波の山16a側の一端を固定端、波の山16h側の他端を自由端として、伸縮を繰り返すことになり、従来例にかかるウェーブスプリング150のように両端が固定された状態とならないので、波の山16b〜16gが、図6の(b)に示したような互い違い方向に移動しない。波の山16a’〜16h’についても同様である。
よって、ウェーブスプリング15の各巻回部分15A〜15Hの径の変化量が板幅を超えて、ウェーブスプリング15が座屈状態となることがない。
That is, with the washer 17 interposed, the wave spring 15 repeats expansion and contraction with one end on the wave peak 16a side as a fixed end and the other end on the wave peak 16h side as a free end. Since the both ends are not fixed like the wave spring 150, the wave peaks 16b to 16g do not move in the alternate direction as shown in FIG. The same applies to the wave peaks 16a 'to 16h'.
Therefore, the amount of change in the diameter of each winding portion 15A to 15H of the wave spring 15 does not exceed the plate width, and the wave spring 15 is not buckled.

さらに、図4の(b)に示すように、ウェーブスプリング15が捩れた際の隣接する波の山での当接位置のズレ量Lは、各巻回部分15A〜15Hのいずれにおいても大きく異なることがなく略同じになるので、巻回部分毎の伸縮傾向を略同じに保つことができる。   Further, as shown in FIG. 4 (b), the displacement amount L of the contact position at the adjacent wave crest when the wave spring 15 is twisted is greatly different in each of the winding portions 15A to 15H. Therefore, the expansion / contraction tendency of each winding portion can be kept substantially the same.

ここで、実施形態における変速機ケース1が、発明における固定側部材に相当し、ワッシャ17が低摩擦係数部材に相当する。   Here, the transmission case 1 in the embodiment corresponds to a fixed member in the invention, and the washer 17 corresponds to a low friction coefficient member.

以上の通り、実施形態では、摩擦締結要素7を押圧するためのリング状のピストン20と、ピストン20に対する固定側部材である変速機ケース1に係止されピストン20に対向するスプリングリテーナ30と、ピストン20とスプリングリテーナ30との間に介装され波型に成形した1枚の板バネを螺旋状に巻回して形成された環状のウェーブスプリング15からなるリターンスプリングとを備えた自動変速機のピストン機構において、ウェーブスプリング15とピストン20との間に、ウェーブスプリング15とピストン20が直接接触した場合の摩擦係数よりも摩擦係数の小さいリング状のワッシャ17を介在させて、ウェーブスプリング15が縮められた際に、ウェーブスプリング15のピストン20側の波の山16hとワッシャ17との当接位置が周方向に変位できるようにした。
これにより、ウェーブスプリング15が、スプリングリテーナ30側の一端(波の山16a)を固定端とし、ピストン20側の他端(波の山16h)を周方向に変位可能な自由端として、捩れ方向の自由度が確保された状態で伸縮を繰り返すことになる。
よって、ウェーブスプリング15が縮められた際に、ウェーブスプリング15の波の山16hとワッシャ17との当接位置が周方向に変位すると、ウェーブスプリング15の全体が、波の山16aを固定端として、同じ方向に捩れるので(図4の(b)参照)、軸方向で隣接する波の山16b〜16g、16a’〜16h’の互い違い方向への移動を防止できる。
これにより、ウェーブスプリング15の各スプリング巻き(巻回部分15A〜15H)の径の変化量を抑えることができるので、ウェーブスプリング15の座屈を防止できる。
また、隣接する巻回部分における波の山同士の当接位置のズレ量が、各巻き回し部分で略同じになるので、各巻き毎に同等の伸縮傾向となる。
さらに、1つのピストンに対して複数のコイルバネを設けていた従来例にかかる自動変速機と異なり、1つのピストンに対して1つのコイルバネを設けるだけでよいので、部品点数が顕著に減少し、さらに組み付けも簡単となる。
As described above, in the embodiment, the ring-shaped piston 20 for pressing the frictional engagement element 7, the spring retainer 30 that is locked to the transmission case 1 that is a stationary member with respect to the piston 20 and faces the piston 20, An automatic transmission comprising a return spring composed of an annular wave spring 15 formed by spirally winding a single leaf spring interposed between a piston 20 and a spring retainer 30 and formed into a corrugated shape. In the piston mechanism, the wave spring 15 is contracted by interposing a ring-shaped washer 17 having a friction coefficient smaller than that when the wave spring 15 and the piston 20 are in direct contact between the wave spring 15 and the piston 20. When it is applied, the wave peak 16h on the piston 20 side of the wave spring 15 and the washer 1 Contact position between has to be displaced in the circumferential direction.
Accordingly, the wave spring 15 has one end (wave peak 16a) on the spring retainer 30 side as a fixed end, and the other end (wave peak 16h) on the piston 20 side as a free end displaceable in the circumferential direction. The expansion and contraction is repeated with the degree of freedom secured.
Therefore, when the wave spring 15 is contracted and the contact position between the wave peak 16h of the wave spring 15 and the washer 17 is displaced in the circumferential direction, the entire wave spring 15 has the wave peak 16a as a fixed end. Since they are twisted in the same direction (see FIG. 4B), it is possible to prevent the wave peaks 16b to 16g and 16a ′ to 16h ′ adjacent in the axial direction from moving in the alternate direction.
Thereby, since the variation | change_quantity of the diameter of each spring winding (winding part 15A-15H) of the wave spring 15 can be suppressed, buckling of the wave spring 15 can be prevented.
Further, since the amount of deviation of the contact position between the wave peaks in the adjacent winding portions is substantially the same in each winding portion, the same expansion and contraction tendency is obtained for each winding.
Furthermore, unlike the automatic transmission according to the conventional example in which a plurality of coil springs are provided for one piston, it is only necessary to provide one coil spring for one piston, which significantly reduces the number of parts. Assembly is also easy.

とくに、ワッシャ17を、PFA、FEP、PCTFE、ETFEのうちの何れかひとつのフッ素樹脂からなる樹脂ワッシャとしたので、摩擦係数の小さいワッシャを容易に提供できる。また、ワッシャ17をピストン20の凹部22に取り付けるという簡単な構成で、ウェーブスプリング15の座屈を防止できるようになる。
さらに、摩擦係数の異なる複数の樹脂ワッシャを予め用意しておくことで、ウェーブスプリング150のバネ力に応じて適切な摩擦係数の樹脂ワッシャを選択し、取り付けるだけで、ウェーブスプリング15の座屈を防止できるようになる。
In particular, since the washer 17 is a resin washer made of any one of PFA, FEP, PCTFE, and ETFE, a washer with a small friction coefficient can be easily provided. Further, the buckling of the wave spring 15 can be prevented with a simple configuration in which the washer 17 is attached to the recess 22 of the piston 20.
Furthermore, by preparing a plurality of resin washers having different friction coefficients in advance, the resin spring washer having an appropriate friction coefficient can be selected according to the spring force of the wave spring 150, and the wave spring 15 can be buckled simply by attaching it. Can be prevented.

さらに、変速機ケース1の内壁に形成されたスプライン2のスプライン溝2aに嵌合する嵌合部31cをスプリングリテーナ30の外周に設けて、スプリングリテーナ30の軸方向の位置決めを行うスナップリング4の隔壁10側の面4aが、全面に亘ってスプリングリテーナ30の円盤部31(外半部31b、嵌合部31c)に当接するようにした。
これにより、図5に示すスプリングリテーナの外周縁がスナップリングの一部にのみ係止されている場合に比べて、ウェーブスプリング15で付勢されているスプリングリテーナ30から受ける応力でスナップリング4が倒れることを好適に防止でき、スプリングリテーナ30のスナップリング4による支持からの脱落を防止できる。
Further, a fitting portion 31c that fits into the spline groove 2a of the spline 2 formed on the inner wall of the transmission case 1 is provided on the outer periphery of the spring retainer 30, and the snap ring 4 that positions the spring retainer 30 in the axial direction is provided. The surface 4a on the partition wall 10 side is in contact with the disk portion 31 (the outer half portion 31b and the fitting portion 31c) of the spring retainer 30 over the entire surface.
As a result, compared to the case where the outer peripheral edge of the spring retainer shown in FIG. 5 is locked to only a part of the snap ring, the snap ring 4 is caused by the stress received from the spring retainer 30 biased by the wave spring 15. It can prevent suitably falling down and can prevent the spring retainer 30 from falling off from the support by the snap ring 4.

実施の形態では、ウェーブスプリング15とピストン20の底壁22aとの間に、ワッシャ17を介在させたが、ウェーブスプリング15とスプリングリテーナ30の内半部31aとの間に、ワッシャ17を設けても良い。
この場合、ウェーブスプリング15とスプリングリテーナ30とが直接接触した場合の摩擦係数よりも摩擦係数の小さいリング状のワッシャを設けることになる。
また、ウェーブスプリング15とピストン20の底壁22aとの間と、ウェーブスプリング15とスプリングリテーナ30の内半部31aとの間の両方にワッシャ17を設けても良い。
このようにすることによっても、ウェーブスプリング15が縮められた際にウェーブスプリング15が捩れることで、軸方向で隣接する波の山16b〜16g、16a’〜16h’が互い違い方向に大きくずれることを防止できる。
これにより、ウェーブスプリング15の各スプリング巻き(巻回部分15A〜15H)の径の変化量を抑えることができるので、ウェーブスプリング15の座屈を防止できる。
In the embodiment, the washer 17 is interposed between the wave spring 15 and the bottom wall 22a of the piston 20. However, the washer 17 is provided between the wave spring 15 and the inner half portion 31a of the spring retainer 30. Also good.
In this case, a ring-shaped washer having a smaller friction coefficient than that when the wave spring 15 and the spring retainer 30 are in direct contact is provided.
The washer 17 may be provided both between the wave spring 15 and the bottom wall 22 a of the piston 20 and between the wave spring 15 and the inner half portion 31 a of the spring retainer 30.
Also by doing in this way, when the wave spring 15 is contracted, the wave spring 15 is twisted, so that the wave peaks 16b to 16g and 16a 'to 16h' adjacent in the axial direction are greatly shifted in the staggered direction. Can be prevented.
Thereby, since the variation | change_quantity of the diameter of each spring winding (winding part 15A-15H) of the wave spring 15 can be suppressed, the buckling of the wave spring 15 can be prevented.

実施の形態では、フッ素樹脂ワッシャを採用した場合を例示したが、フッ素樹脂ワッシャの代わりに表面の摩擦係数が小さくなるように処理を施した金属ワッシャを採用しても良い。この場合、表面にリン酸マンガン被膜を形成するメッキ処理や、デフリック処理などの表面処理を施すことで、表面の摩擦係数が小さくなるようにした金属ワッシャを簡単に作成できる。
さらに、ワッシャの代わりにスラストベアリングを設けて、ウェーブスプリングの少なくとも一端を。周方向に変位可能としても良い。
このようにすることによっても、ウェーブスプリング15の座屈を防止できる。
In the embodiment, the case where a fluororesin washer is employed is exemplified, but a metal washer that has been treated so that the coefficient of friction of the surface becomes small may be employed instead of the fluororesin washer. In this case, it is possible to easily create a metal washer with a reduced surface friction coefficient by performing a surface treatment such as a plating treatment for forming a manganese phosphate coating on the surface or a deflick treatment.
In addition, a thrust bearing is provided instead of the washer, and at least one end of the wave spring. Displacement in the circumferential direction may be possible.
By doing so, buckling of the wave spring 15 can be prevented.

1 変速機ケース(固定側部材)
2 スプライン
3 溝
4 スナップリング
5 ハブ部
6 スプライン
7 摩擦締結要素(摩擦係合要素)
7a ドライブプレート
7b ドリブンプレート
10 隔壁
11 シリンダ
13 油室
15 ウェーブスプリング
16a〜16h、16a’〜16h’ 波の山
17 ワッシャ(低摩擦係数部材)
20 ピストン
21 押圧部
22 凹部
22a 底壁
30 スプリングリテーナ
31 円盤部
31a 内半部
31b 外半部
31c 嵌合部
32 筒部
33 通過穴
100 変速機ケース
102 溝
103 スナップリング
110 摩擦締結要素
120 ピストン
130 隔壁
131 シリンダ
140 スプリングリテーナ
141 円盤部
142 筒部
150 ウェーブスプリング
151 波の山
1 Transmission case (fixed side member)
2 Spline 3 Groove 4 Snap ring 5 Hub part 6 Spline 7 Friction fastening element (friction engagement element)
7a Drive plate 7b Driven plate 10 Bulkhead 11 Cylinder 13 Oil chamber 15 Wave spring 16a to 16h, 16a 'to 16h' Wave peak 17 Washer (low friction coefficient member)
20 piston 21 pressing portion 22 recess 22a bottom wall 30 spring retainer 31 disk portion 31a inner half portion 31b outer half portion 31c fitting portion 32 cylinder portion 33 passage hole 100 transmission case 102 groove 103 snap ring 110 friction fastening element 120 piston 130 Bulkhead 131 Cylinder 140 Spring retainer 141 Disc part 142 Tube part 150 Wave spring 151 Wave mountain

Claims (4)

摩擦係合要素を押圧するためのピストンと、固定側部材に係止され前記ピストンに対向するスプリングリテーナと、前記ピストンと前記スプリングリテーナとの間に介装され波型に成形した板バネを螺旋状に巻回して形成された環状のウェーブスプリングからなるリターンスプリングとを備えた自動変速機のピストン機構において、
前記ウェーブスプリングと前記ピストンとの間と、前記ウェーブスプリングと前記スプリングリテーナとの間のうちの少なくとも一方に、前記ウェーブスプリングと前記ピストンまたは前記スプリングリテーナが直接接触した場合の摩擦係数より低い低摩擦係数部材を介在させて、前記ウェーブスプリングの前記ピストンと当接する一端と、前記スプリングリテーナと当接する他端とのうちの少なくとも一方を、周方向に変位可能に支持させたことを特徴とする自動変速機のピストン機構。
A piston for pressing the frictional engagement element, a spring retainer that is locked to the fixed side member and faces the piston, and a leaf spring that is interposed between the piston and the spring retainer and formed into a corrugated shape is spirally formed. In a piston mechanism of an automatic transmission having a return spring composed of an annular wave spring formed by winding in a shape,
Low friction lower than the friction coefficient when the wave spring and the piston or the spring retainer are in direct contact with at least one of the wave spring and the piston or between the wave spring and the spring retainer. An automatic device characterized in that a coefficient member is interposed and at least one of the one end of the wave spring contacting the piston and the other end contacting the spring retainer is supported displaceably in the circumferential direction. The piston mechanism of the transmission.
前記低摩擦係数部材は、フッ素樹脂からなる樹脂ワッシャであることを特徴とする請求項1に記載の自動変速機のピストン機構。   The piston mechanism for an automatic transmission according to claim 1, wherein the low friction coefficient member is a resin washer made of a fluororesin. 前記低摩擦係数部材は、摩擦係数が所定値以下となるような金属ワッシャであることを特徴とする請求項1に記載の自動変速機のピストン機構。   2. The piston mechanism for an automatic transmission according to claim 1, wherein the low friction coefficient member is a metal washer having a friction coefficient of a predetermined value or less. 前記低摩擦係数部材は、スラストベアリングであることを特徴とする請求項1に記載の自動変速機のピストン機構。   The piston mechanism of an automatic transmission according to claim 1, wherein the low friction coefficient member is a thrust bearing.
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