JP2016090048A - 変速機のブレーキ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】各摩擦板を潤滑油によって効率よく冷却しつつ潤滑油の滞留による摩擦板の引き摺り抵抗すなわち回転抵抗を小さく抑える。
【解決手段】前後方向に延びる軸を中心とする円筒面状の内周面(114a)を有し、当該内周面(114a)に回転側摩擦板(116)を保持する回転側保持部材(114)と、前後方向に延びる軸を中心とする円筒面状の外周面(120a)を有し、当該外周面(120a)に固定側摩擦板(126)を保持する固定側保持部材(120)と、回転側摩擦板(116)と固定側摩擦板(126)とに潤滑油を供給する潤滑油供給手段とを設け、固定側保持部材(120)を、変速機ケース(3)内に回転不能に配設し、回転側保持部材(114)を、変速機ケース(3)内における固定側保持部材(120)よりも径方向外側の位置に回転可能に配設する。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両に搭載される変速機のブレーキ装置に関する。
従来、車両に搭載される自動変速機等の変速機において、発進時に、変速機の一部を構成する発進用のブレーキ(いわゆるローリバースブレーキ)をスリップさせて、エンジンストールを回避しながら円滑な発進を実現し、これにより、トルクコンバータを廃止して軽量化を図ることや、発進時にロックアップクラッチを締結させてエンジンの燃費性能を高めることが検討されている。
具体的には、上記発進用ブレーキは、所定の回転体に取り付けられてこの回転体と一体に回転する回転側摩擦板と、この回転側摩擦板と対向する回転不能な固定側摩擦板とを有し、これら摩擦板の締結および締結解除によって、発進用のギヤとエンジン等の駆動源との接続状態を変更するものであり、発進時に、これら摩擦板をスリップさせることで上記円滑な発進を実現することが検討されている。
ここで、このように発進時にブレーキをスリップさせる場合には、発進用のブレーキのスリップの機会が多くなるため、ブレーキが高温になるのを抑制するべく、ブレーキを効果的に冷却する必要がある。これに対して、特許文献1等の従来のブレーキでは、スリップ時に潤滑油を上記摩擦板に供給することが行われている。
特開2009−236234号公報
しかしながら、特許文献1等の従来のブレーキでは、ブレーキ等が収容される変速機のケースの内周面に上記固定側摩擦板が回転不能に固定され、この固定側摩擦板よりも径方向内側に上記回転側摩擦板および回転側摩擦板を保持する回転体が配設されている。そのため、スリップ時等に供給した潤滑油がケースの内周面すなわち固定側摩擦板付近に滞留し、固定側摩擦板と回転側摩擦板との締結を完全に解除した際にも、この滞留している潤滑油が各摩擦板間に引き摺り抵抗を生じさせて回転抵抗を増大させてしまうという問題がある。
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、潤滑油によって各摩擦板間に引き摺り抵抗が生じて回転抵抗が増大するのを抑制することのできる変速機のブレーキ装置を提供する。
上記課題を解決するために、本発明は、変速機ケース内に収容されるブレーキ装置であって、所定の回転要素に連絡された回転側摩擦板と、上記回転側摩擦板を保持する回転可能な回転側保持部材と、上記回転側摩擦板と前後方向に対向して配置されて当該回転側摩擦板に対して締結および締結解除される固定側摩擦板と、上記固定側摩擦板を保持する回転不能な固定側保持部材と、上記固定側摩擦板と回転側摩擦板とに潤滑油を供給する潤滑油供給手段とを備え、上記回転側保持部材は、上記固定側保持部材よりも径方向外側の位置に内周面を有し、上記回転側摩擦板は上記回転側保持部材の内周面に取り付けられていることを特徴とする変速機のブレーキ装置を提供する。
この装置によれば、固定側摩擦板と回転側摩擦板との間に摩擦熱が発生するスリップ制御時に、潤滑油供給手段から供給される潤滑油によって各摩擦板を効果的に冷却することができる。一方、冷却用の潤滑油が不要となる締結解除時には、この潤滑油が摩擦板付近に滞留することが抑制されるので、潤滑油の滞留に伴う摩擦板の引き摺り抵抗により回転抵抗が増大するのを抑えることができ、燃費性能を高めることができる。具体的には、この装置では、回転側摩擦板を保持する回転側保持部材が、固定側摩擦板を保持する固定側保持部材よりも径方向外側に配置されており、固定側保持部材の外側において回転側保持部材が回転する。そのため、この回転側保持部材の回転により生じる遠心力によって、各摩擦板に供給された潤滑油を早期にこの回転側保持部材の内周面の外側すなわち各摩擦板から離間した位置に吹き飛ばすことができ、潤滑油がこれら摩擦板付近に滞留するのを抑制することができる。
本発明において、好ましくは、上記潤滑油供給手段は、上記変速機ケースの内周面から上記固定側保持部材に向かって径方向内側に延びて、上記潤滑油を当該変速機ケースの外側から上記固定側保持部材に導入する潤滑油導入部を有する(請求項2)。
このようにすれば、回転側保持部材および回転側摩擦板の遠心力によって、潤滑油を、固定側保持部材から径方向外側に向かって移動させて、固定側摩擦板および回転側摩擦板全体と接触させることができ、これら摩擦板を効果的に冷却することができる。
本発明において、好ましくは、上記ブレーキ装置は、上記固定側保持部材のうち上記固定側摩擦板および回転側摩擦板よりも後方の位置から径方向外側に延びて各摩擦板と前後方向に対向するように設けられたリテーニング部材と、上記各摩擦板を上記リテーニング部材に向けて押圧するピストンとを備え、上記ピストンは、上記各摩擦板よりも前方の位置に配設されている(請求項3)。
このようにすれば、潤滑油供給手段から供給された潤滑油をリテーニング部材とピストンとの間に貯留することができるため、上記のように締結解除時に潤滑油が摩擦板付近に滞留するのを抑制して回転抵抗を小さく抑えつつ、スリップ制御時に供給された上記潤滑油が過剰に各摩擦板付近から外部に排出されるのを抑制してこれら摩擦板をより確実に冷却することができる。
本発明において、好ましくは、上記回転側保持部材は、その内周面に形成された前後方向に延びる溝であって上記回転側摩擦板の径方向外側端が挿入される回転側溝部を備え、上記ブレーキ装置は、上記回転側保持部材のうち上記回転側溝部よりも後方の部分から径方向内側に延びる延設部と、上記回転側保持部材の前端に設けられて、前方から見て上記回転側溝部の少なくとも一部を覆う形状を有するせき止め部材とを備える(請求項4)。
このようにすれば、上記延設部と上記せき止め部材とによって、スリップ制御時に潤滑油が回転側溝部の回転軸方向両端部から外側に過剰に排出されるのを抑制することができ、これら摩擦板をより一層確実に冷却することができる。
本発明において、好ましくは、上記固定側保持部材は、その外周面の周方向の複数に位置にそれぞれ形成された前後方向に延びる複数の固定側溝部を備え、上記固定側摩擦板の径方向内側端は、上記複数の固定側溝部の一部に挿入されており、残余の固定側溝部の少なくとも一部は、前後方向にわたって径方向外側に開放されており、上記潤滑油供給手段は、上記開放されている固定側溝部に上記潤滑油を供給する(請求項5)。
このようにすれば、固定側溝部のうち特に径方向外側に開放されている固定側溝部によって、潤滑油を固定側保持部材の回転軸方向の広い範囲に行き渡らせることができるため、この潤滑油と各摩擦板と接触面積をより多くしてこれら摩擦板を効果的に冷却することができる。
本発明において、好ましくは、上記潤滑油供給手段から上記固定側摩擦板および回転側摩擦板に供給された潤滑油を上記回転側保持部材の回転に伴う遠心力を利用して上記回転側保持部材の外部に排出する排出手段をさらに備える(請求項6)。
この構成によれば、回転側保持部材が高速で回転する締結解除時に、当該回転に伴う遠心力を利用して、回転側保持部材の内側に滞留した潤滑油を積極的に外部に排出することができるので、潤滑油の滞留に伴う摩擦板の引き摺り抵抗により回転抵抗が増大するのをより確実に抑制することができる。
上記構成において、より好ましくは、上記排出手段は、上記回転側保持部材を径方向に貫通する排出孔と、上記回転側保持部材の回転数が所定値未満のときは排出孔を閉鎖し、かつ当該回転数が所定値以上のときは排出孔を開放するように、上記回転側保持部材の回転に伴う遠心力により駆動される弁体とを備える(請求項7)。
この構成によれば、回転側保持部材の回転数が所定値未満のときに排出孔が弁体によって閉鎖されるので、例えば回転側保持部材が比較的低速で回転するスリップ制御時に排出孔が閉鎖される(つまり排出孔を通じた潤滑油の排出が防止される)こととなり、回転側保持部材の内側に滞留する潤滑油によって回転側摩擦板および固定側摩擦板を十分に冷却することができる。
一方、回転側保持部材の回転数が所定値以上になると排出孔が開放されるので、例えば回転側保持部材が高速で回転する締結解除時に排出孔が開放されることとなり、この排出孔と弁体との隙間を通じて回転側保持部材の外部に潤滑油を効率よく排出することができる。これにより、回転側摩擦板および固定側摩擦板に対し特段の冷却が必要ない締結解除時に、無用に滞留した潤滑油が両摩擦板間の引き摺り抵抗を増大させるような事態を回避でき、締結解除時の回転抵抗をより効果的に低減することができる。
上記構成において、より好ましくは、上記回転側保持部材は、その内周面に形成された前後方向に延びる溝であって上記回転側摩擦板の径方向外側端が挿入される回転側溝部を備え、上記排出孔および弁体は、上記回転側溝部が形成されている前後方向の範囲を避けた上記回転側保持部材の所定位置に設けられている(請求項8)。
このように、回転側溝部を避けて排出孔および弁体を設けた場合には、回転側溝部やこれに挿入される回転側摩擦板等の存在により排出孔や弁体の形状、構造が制限を受けないので、排出弁の設計自由度を向上させることができる。
上記構成において、より好ましくは、上記ブレーキ装置は、上記固定側保持部材のうち上記固定側摩擦板および回転側摩擦板よりも後方の位置から径方向外側に延びて各摩擦板と前後方向に対向するように設けられたリテーニング部材と、上記各摩擦板を上記リテーニング部材に向けて押圧するピストンと、上記回転側保持部材のうち上記回転側溝部よりも後方の位置から径方向内側に延びる延設部とをさらに備え、上記排出孔および弁体は、上記回転側保持部材における上記リテーニング部材と延設部との間に対応する位置に設けられている(請求項9)。
このように、回転側保持部材におけるリテーニング部材と延設部との間に対応する位置に排出孔および弁体を設けた場合には、リテーニング部材よりも後側に位置するために溝部の形成が不要な回転側保持部材の後部を有効利用して、排出孔および弁体を適正に設けることができる。
本発明のブレーキ装置は、好ましくは、車両に搭載される自動変速機に設けられており、かつ当該車両の発進時にスリップ制御される(請求項10)。
このようにすれば、エンジンストールを回避しながら車両を円滑に発進させることができるので、トルクコンバータを廃止して軽量化を図ったり、発進時にロックアップクラッチを締結させてエンジンの燃費性能を高めることが可能になる。
本発明の第1実施形態に係るブレーキ装置の断面図の一部拡大図である。 本発明の第1実施形態に係るブレーキ装置の断面図の一部拡大図である。 本発明の第1実施形態に係るブレーキ装置の他の断面で切断した断面図の一部拡大図である。 本発明の第1実施形態に係るブレーキ装置の他の断面で切断した断面図の一部拡大図である。 図3および図4のV−V線断面図である。 図3および図4のVI−VI線断面図である。 図5から回転側プレートを除いた図である。 せきとめ部材を説明するための図である。 図1の一部拡大図である。 本発明の第2実施形態に係るブレーキ装置の断面図の一部拡大図である。 本発明の第2実施形態に係るブレーキ装置の横断面図である。 本発明の第3実施形態に係るブレーキ装置の断面図の一部拡大図である。 上記第3実施形態のブレーキ装置における排出弁の動作を説明するための図であり、(a)は排出弁の閉時の状態を、(b)は排出弁の開時の状態をそれぞれ示している。 本発明の第4実施形態に係るブレーキ装置を説明するための図であり、(a)は排出弁の閉時の状態を、(b)は排出弁の開時の状態をそれぞれ示している。 本発明の第5実施形態に係るブレーキ装置を説明するための図であり、(a)は排出弁の閉時の状態を、(b)は排出弁の開時の状態をそれぞれ示している。 本発明の実施形態に係る自動変速機の骨子図である。 摩擦締結要素の締結の組み合わせと変速段との関係を示す表である。
以下、本発明の第1実施形態に係る変速機のブレーキ装置について、図面を参照して説明する。ここでは、このブレーキ装置が、図16に示す自動変速機1に適用された場合について説明する。
(1)自動変速機1の全体構成
図16は、自動変速機1の構成を示す骨子図である。自動変速機1は、車両に搭載されており、当該車両の駆動源であるエンジンの出力が入力される入力軸2と、入力軸2上にそれぞれ設けられた複数のプラネタリギヤセット(以下、単にギヤセットという)と、入力軸2に接続された複数のクラッチと、各ギヤセット(各ギヤセットの回転要素)に接続された複数のブレーキ装置と、出力ギヤ4とを有する。
本実施形態では、図16に示すように、エンジン側(図16の右側)から順に、第1、第2、第3ギヤセット10、20、30が配置されている。また、クラッチとして、ロークラッチ40とハイクラッチ50とが設けられている。また、ブレーキ装置として、1速後退ブレーキ(LR(ローリバース)ブレーキ、以下LRブレーキと称する)100、2速6速ブレーキ(2-6ブレーキ、以下2-6ブレーキと称する)70および後退3速5速ブレーキ(R-3-5ブレーキ、以下R-3−5ブレーキと称する)80が設けられている。
出力ギヤ4は、エンジン出力を駆動輪(図示せず)側へ出力するためのものである。
各クラッチ40、50および各ブレーキ装置100、70、80は、入力軸2を介して伝達されたエンジン出力をいずれのギヤセット10、20、30を介して出力ギヤ4に伝達するかを切り替えるためのものである。
各クラッチ40、50は、入力軸2に連結された入力側要素と、各ギヤセット10、20、30に連結された出力側要素とを有し、これらの締結および締結解除を行う。
各ブレーキ装置100、70、80は、各ギヤセット10、20、30の所定の回転要素に連結された回転側要素と、変速機のケース3内に回転不能に収容された固定側要素とを有し、これらの締結および締結解除を行う。
第1ギヤセット10と第2ギヤセット20はシングルピニオン型であって、サンギヤ11、21と、これらサンギヤ11、21に噛み合った各複数のピニオン12、22と、これらピニオン12、22をそれぞれ支持するキャリヤ13、23と、ピニオン12、22に噛み合ったリングギヤ14、24とで構成されている。また、第3ギヤセット30はダブルピニオン型であって、サンギヤ31と、サンギヤ31に噛み合った複数の第1ピニオン32aと、第1ピニオン32aに噛み合った第2ピニオン32bと、これらピニオン32a、32bを支持するキャリヤ33と、第2ピニオン32bに噛み合ったリングギヤ34とで構成されている。
第3ギヤセット30のサンギヤ31は、入力軸2に直接連結されている。第1ギヤセット10のサンギヤ11と第2ギヤセット20のサンギヤ21とは、互いに結合されてロークラッチ40の出力部材41に連結されている。第2ギヤセット20のキャリヤ23は、ハイクラッチ50の出力部材51に連結されている。
また、第1ギヤセット10のリングギヤ14と第2ギヤセット20のキャリヤ23とは、互いに結合されてLRブレーキ100(LRブレーキ100の回転側要素)に連結されている。第2ギヤセット20のリングギヤ24と第3ギヤセット30のリングギヤ34とは、互いに結合されて2-6ブレーキ70(2-6ブレーキ70の回転側要素)に連結されている。第3ギヤセット30のキャリヤ33は、R-3-5ブレーキ80(R-3-5ブレーキ80の回転側要素)に連結されている。第1ギヤセット10のキャリヤ13は、出力ギヤ4に連結されている。
このように構成された自動変速機1では、ロークラッチ40、ハイクラッチ50、LRブレーキ100、2-6ブレーキ70及びR-3-5ブレーキ80によって、図17に示すように、1〜6速と、後退速とが切り替えられる。この図17では、丸印が、クラッチおよびブレーキがそれぞれ締結状態にあること、すなわち、クラッチにおいて入力側要素と出力側要素とが締結された状態にあること、および、ブレーキにおいて回転側要素と固定側要素とが締結状態にあることを示している。
ここで、この実施形態における第1ギヤセット10に接続されたLRブレーキ100が本発明に係るブレーキ装置に相当する。以下、このL-Rブレーキ100を単にブレーキ装置100として、その構造について説明する。
(2)ブレーキ装置100の全体構成
ブレーキ装置100は、略円筒状の変速機ケース3の内側に収容されている。図1〜図4は、変速機ケース3の中心軸を通る所定の面で、ブレーキ装置100が収容されている部分を切断した図の一部をそれぞれ拡大して示した図である。図1と図2の切断面は同じであるが、図1と図2とは、この切断面のうち互いに異なる部分を拡大した図である。また、図3と図4の切断面は同じであるが、図3と図4とは、この切断面のうち互いに異なる部分を拡大した図である。図5および図6は、図3および図4のV−V線断面図、VI−VI線断面図である。図7は、図5から後述する回転側プレート116を除いた図である。図8、図9は、後述するせき止め部材114dを説明するための図である。なお、これらの図では、ブレーキ装置100の主要な要素以外の要素は省略している。
ブレーキ装置100は、ハブ部材110と、複数の回転側プレート(回転側摩擦板)116と、固定側プレート保持部(固定側保持部材)120と、複数の固定側プレート(固定側摩擦板)126と、リテーニングプレート(リテーニング部材)122と、締結用ピストン(ピストン)160とを有している。これらのうち、回転側プレート116が、上記回転側要素であり、固定側プレート126が上記固定側要素であり、ブレーキ装置100は、これらの締結および締結解除を行う。
ハブ部材110は、回転側プレート116を保持するものである。
ハブ部材110は、第1ギヤセット10のリングギヤ14および第2ギヤセット20のキャリヤ23とに結合されており、変速機ケース3の内側において、前後方向すなわち変速機ケース3の中心軸方向であって図3〜図5の左右方向に延びる回転軸回りに、これらと一体に回転する。このように、ここでは、変速機ケース3の中心軸方向すなわち各回転要素の回転軸方向であって図1〜図4の左右方向を前後方向という。また、図1〜図4における右を前、左を後として説明する。
ハブ部材110は、その回転軸付近から径方向外側に延びる延設部112と、この延設部112の径方向外側端から前方に延びる回転側プレート保持部(回転側保持部材)114とを有している。
延設部112は、ハブ部材110の回転軸を中心とするリング状である。回転側プレート保持部114は、この延設部112の径方向外側端全周から前方に延びている。すなわち、回転側プレート保持部114は円筒状を有し、図5に示すように略円筒面状の内周面114aを有する。
回転側プレート保持部114の内周面114aには、その周方向の複数の位置に、前後方向に延びる溝である回転側スプライン(回転側溝部)114bが形成されている。本実施形態では、図5に示すように、周方向に等間隔で回転側スプライン114bが形成されている。
図1等に示すように、各回転側スプライン114bは、回転側プレート保持部114の内周面114aのうち延設部112からわずかに前方の位置から、この内周面114aの前端まで延びている。
回転側プレート保持部114の内周面114aの前端部分には、その周方向全周にわたって延びる溝であるせき止め部材挿入溝114cが形成されている。図9は、この前端部分を拡大して示した図である。図9に示すように、せき止め部材挿入溝114cの底面は、回転側スプライン114bの底面よりも径方向外側に位置しており、せき止め部材挿入溝114cの方が回転側スプライン114bよりも深い溝となっている。
せき止め部材挿入溝114cには、せき止め部材114dが挿入されており、せき止め部材挿入溝114cは、このせき止め部材114dによりふさがれている。せき止め部材114dは、図8に破線で示したように、リング状を有し、せき止め部材挿入溝114cの全周にわたって挿入されている。なお、図8は、図5に対応する図であり、せき止め部材114dの位置を示したものである。ただし、図8では、この位置を明確にすべく断面を示す一部の斜線は省略している。
詳細には、図9に示すように、せき止め部材114dは、せき止め部材挿入溝114cの底面から、回転側プレート保持部114の内周面114aの径方向内側端よりもわずかに径方向外側の位置であって、回転側スプライン114bの底面よりも径方向内側の位置まで延びている。これに伴い、回転側スプライン114bの前端部は、その底面から径方向内側の所定位置までの部分が、せき止め部材114dによりふさがれている。
各回転側スプライン114bには、せき止め部材114dよりも後方の位置において、回転側プレート116の径方向外側端が挿入され係止されている。
図5に示すように、回転側プレート116は、回転側プレート保持部114の内周面114aに沿って周方向にのびるリング状の板状部材である。回転側プレート116の外周面には、径方向外側に突出する複数の回転側被係止突起116aが形成されている。回転側プレート116は、各回転側被係止突起116aが、各回転側スプライン114bに挿入、係止されることで、回転側プレート保持部114に、その内周面114aから径方向内側に延びる姿勢で保持されている。各回転側被係止突起116aは、各回転側スプライン114b内において前後方向にスライド可能に係止されており、回転側プレート116は、前後方向にスライド変位可能となっている。
本実施形態では、4枚の回転側プレート116が設けられており、これらはそれぞれ前後方向に互いに平行に配置されている。
図1および図5等に示すように、各回転側プレート116の後面には、複数のフェイシング117が取り付けられている。これらフェイシング117は回転側プレート116の全周にわたって周方向に等間隔に設けられている。
固定側プレート保持部120は、固定側プレート126を保持するものである。
固定側プレート保持部120は、図5等に示すようにハブ部材110の回転軸を中心とする略円筒状を有し、この回転軸を中心とする略円筒面状の外周面120aを有する。固定側プレート保持部120は、回転側プレート保持部114よりも径方向内側に配置されており、固定側プレート保持部120の外周面120aは、回転側プレート保持部114の内周面114aの径方向内側においてこの内周面114aと対向している。
固定側プレート保持部120の外周面120aには、その周方向の複数の位置に、前後方向に延びる溝である固定側スプライン(固定側溝部)121が形成されている。図6等に示すように、これら固定側スプライン121は、幅(周方向の長さ)が比較的大きい第1固定側スプライン121aと、幅が比較的小さい第2固定側スプライン121bとからなる。
第1固定側スプライン121aは、周方向に等間隔に設けられている。第2固定側スプライン121bは、この第1固定側スプライン121a間に設けられており、この第1固定側スプライン121a間において周方向に等間隔に複数形成されている。本実施形態では、6つの第1固定側スプライン121aが形成されており、2つの第1固定側スプライン121aの間に3つの第2固定側スプライン121bが形成されている。
各固定側スプライン121(121a、121b)は、図1等に示すように、固定側プレート保持部120の前端よりも後方の位置から、固定側プレート保持部120の後端(後述するようにリテーニングプレート122が設けられる位置)よりも前方の位置まで延びており、これら固定側スプライン121(121a、121b)の前端および後端は塞がれている。
各第2固定側スプライン121bの後側部分には、それぞれ固定側プレート126の径方向内側端が挿入され係止されている。
図5に示すように、固定側プレート126は、固定側プレート保持部120の外周面120aに沿って周方向にのびるリング状の板状部材である。固定側プレート126の内周面には、径方向外側に突出する複数の固定側被係止突起126aが形成されている。固定側プレート126は、各固定側被係止突起126aが、各第2回転側スプライン114bに挿入、係止されることで、固定側プレート保持部120に、その外周面120aから径方向外側に延びる姿勢で保持されている。各固定側被係止突起126aは、各第2回転側スプライン114b内において前後方向にスライド可能に係止されており、回転側プレート116は、前後方向にスライド変位可能となっている。
本実施形態では、固定側被係止突起126aは、各第2固定側スプライン121bに対応して設けられており、各第2固定側スプライン121bは固定側被係止突起126aにふさがれる。一方、第1固定側スプライン121aの一部は、その前後方向全体にわたって径方向外側に開放されている。具体的には、後述するように、第1固定側スプライン121aの一部にはスプリング170が配置されており(図4参照)、第1固定側スプライン121aの一部の径方向外側には締結用ピストン160の160cが延びており(図2参照)、これら一部の第1固定側スプライン121aの開口はそれぞれ塞がれているが、残余の第1固定側スプライン121aは、これらによって塞がれておらずその前後方向全体にわたって径方向外側に開口している(図3参照)。
各固定側プレート126は、それぞれ各回転側プレート116と前後方向に対向するように、互いに前後方向に平行に配置されている。本実施形態では、後方から順に回転側プレート116と固定側プレート126とがこの順で並んでいる。
固定側プレート保持部120は、変速機ケース3の内側において、変速機ケース3に回転不能に連結されている。本実施形態では、固定側プレート保持部120は、変速機ケース3の内周面から径方向内側に延びる連絡部材124を介して、変速機ケース3に固定されている。
連絡部材124は、変速機ケース3の内周面全周にわたって延びている。連絡部材124は、変速機ケース3の内周面と固定側プレート保持部120の外周面120aの前側部分とを連結している。具体的には、連絡部材124の径方向内側端には後方に延びる連結部124aが設けられている。また、固定側プレート保持部120には、その前側部分が径方向内側に凹む段部が形成されている。そして、上記連結部124aの内周面に、固定側プレート保持部120のうち上記段部よりも前方の部分の外周面120aが、その全周にわたって当接しており、この内周面と外周面120aとが溶接で固定されている。各固定側プレート126は、固定側プレート保持部120のうち上記段部よりも後方の部分に保持されている。
なお、連絡部材124と固定側プレート保持部120との固定方法はこれに限らず、圧入やボルトおよびスナップリング等を用いた固定であってもよい。
連絡部材124の内側には、図1に示すように、後述する油圧室160dと連通して、変速機ケース3の外部から油圧室160dに作動油を供給するための作動油供給通路124dが形成されている。作動油供給通路124dは、変速機ケース3に形成されたピストン用油圧供給部3a内の通路3bと連通しており、この通路3bを通じて変速機ケース3の外部から供給される作動油を油圧室160dに供給する。作動油供給通路124dは、連絡部材124の外周端から径方向内側の所定位置まで延びて、連絡部材124の後面に開口している。図6に示すように、ピストン用油圧供給部3aは変速機ケース3の外周面の周方向の所定位置に一つ形成されており、作動油供給通路124dは、連絡部材124の周方向の所定位置に一つ形成されている。
また、連絡部材124の内側には、図3に示すように、固定側スプライン121と連通して、変速機ケース3の外部から固定側スプライン121に潤滑油を供給するための潤滑油供給通路(潤滑油導入部)124eが形成されている。潤滑油供給通路124eは、変速機ケース3に形成された潤滑油供給部3c内の通路3dと連通しており、この通路3dを通じて変速機ケース3の外部から供給される潤滑油を固定側スプライン121に供給する。潤滑油供給通路124eは、連絡部材124を径方向に貫通しており、連絡部材124の連結部124aの内周面に形成された開口部を介して固定側スプライン121と連通している。図6に示すように、潤滑油供給部3cは変速機ケース3の外周面の周方向の所定位置に一つ形成されており、潤滑油供給通路124eは、連絡部材124の周方向の所定位置に一つ形成されている。
本実施形態では、固定側スプライン121のうち、上記のように、固定側被係止突起126aおよびスプリング170等によってふさがれておらず前後方向全体にわたって径方向外側に開口する第1固定側スプライン121aと、潤滑油供給通路124eとが連通している。図9に示すように、潤滑油供給通路124eは、連絡部材124の周方向の所定位置に一つ形成されている。
なお、変速機ケース3と連絡部材124とは一体に形成されていてもよい。すなわち、変速機ケース3に、その内周面から径方向内側に延びる立壁等が設けられており、この立壁等に固定側プレート保持部120が固定されていてもよい。この場合には、潤滑油供給通路124eは、この立壁等に形成されればよい。
リテーニングプレート122は、締結用ピストン160との間で回転側プレート116と固定側プレート126とを挟み込むものである。
リテーニングプレート122は、回転側プレート116と固定側プレート126の後方にこれらと対向するように配置されている。すなわち、本実施形態では、リテーニングプレート122は、最も後方に配置された回転側プレート116の後方にこの回転側プレート116と対向するように配置されている。リテーニングプレート122は、固定側プレート保持部120の後端からその全周にわたって径方向外側に延びている。詳細には、リテーニングプレート122は、固定側プレート保持部120から、回転側プレート保持部114の内周面よりもわずかに径方向内側の位置まで延びている。このように構成されたリテーニングプレート122は、ハブ部材110の延設部112から前方に離間した位置において、この延設部112と平行に延びており、これらの間には隙間が区画されている。本実施形態では、リテーニングプレート122と固定側プレート保持部120とは一体に形成されている。
締結用ピストン160は、各プレート116、126(最も前方に位置する固定側プレート126)と連絡部材124との間に収容されており、これらプレート116、126をリテーニングプレート122に押し付ける。締結用ピストン160は、連絡部材124に沿ってその全周にわたって延びている。
締結用ピストン160は、その径方向中間位置に設けられて後方に膨出する膨出部160aと、その径方向外側端部に設けられて径方向外側に延びる第1フランジ部160bと、その径方向内側端部に設けられて前後方向に延びる第2フランジ部160cとを有する。
図2に示すように、締結用ピストン160の第2フランジ部160cのうち、第1固定側スプライン121aの一部と対応する部分は、各プレート116、126を通り越してリテーニングプレート122の手前まで延びており、この第1固定側スプライン121aの一部を塞いでいる。なお、第2フランジ部160cとリテーニングプレート122との距離は、締結用ピストン160が各プレート116、126を押圧するべく変位した際に、これら第2フランジ部160cとリテーニングプレート122とが当接しない寸法に設定されている。
また、図4に示すように、締結用ピストン160の第2フランジ部160cの一部とリテーニングプレート122との間には、スプリング170が設けられており、締結用ピストン160は、このスプリング170により前方に付勢されている。本実施形態では、図4および図5に示すように、一部の第1固定側スプライン121b(図5の例では周方向に等間隔に並ぶ3つの第1固定側スプライン121b)内にそれぞれスプリング170が配置されている。これに伴い、一部の第1固定側スプライン121bはスプリング170によって塞がれている。
締結用ピストン160と連絡部材124との間には、作動油が供給、貯留される油圧室160dが区画されている。
締結用ピストン160は、作動油供給通路124dを介して油圧室160dに作動油が供給されてその油圧が所定値以上になると、スプリング170の付勢力に抗して、各プレート116、126側すなわち後方へ移動して、これらプレート116、126をリテーニングプレート122に押し付け、これらプレート116、126を締結する。そして、締結用ピストン160は、上記油圧が低減するとスプリング170の付勢力を受けて前方に戻り、これらプレート116、126の締結を解除する。
このように、ブレーキ装置100は、油圧室160dに供給された油圧に応じて各プレート116、126の締結状態を変更する。
油圧室160dに供給する油圧を含みブレーキ装置100に供給する油圧は、変速機ケース3の下方等に設けられたコントロールバルブユニットにより変更される。また、このコントロールバルブユニットは、車両に設けられた各種装置を制御する制御部からの指令に基づいて上記油圧を変更する。
(3)潤滑油の制御および潤滑油の流通経路
次に、本実施形態における、潤滑油の制御および潤滑油の流通経路について図3等を用いて説明する。図3の矢印は、潤滑油の流れを示したものである。
ブレーキ装置100の締結前後では、ブレーキ装置100はスリップ制御される。すなわち、回転側プレート116と固定側プレート126とは、スリップ状態とされた後に締結されるとともに、締結状態からスリップ状態とされた後に完全に締結解除される。スリップ制御では、回転側プレート116と固定側プレート126とを完全に締結させる(つまり両プレート116,126の回転数をともにゼロにする)のに必要な締結油圧よりも小さくかつスプリング170の付勢力よりも大きい油圧が油圧室160dに供給され、回転側プレート116と固定側プレート126とが不十分に締結される。このため、スリップ制御時は、回転側プレート116が固定側プレート126に対し回転方向に摺接し、両プレート116,126の間に摩擦熱が発生する。ここで、本実施形態では、車両の発進時にブレーキ装置100をスリップ制御するよう構成されており、スリップ制御される機会が多くなっている。
ブレーキ装置100をスリップ制御させるよう制御部から指示が出されると、コントロールバルブユニットは、潤滑油供給部3cを介して作動油供給通路124d内に形成された潤滑油供給通路124eに潤滑油を供給する。この潤滑油は、潤滑油供給通路124eを通過して、スプリング170が配置されていない第1固定側スプライン121a内に導入される。上述のように、第1固定側スプライン121aの前端は前方に開口していない。そのため、潤滑油は第1固定側スプライン121a内を後方に移動する。また、上述のように、第1固定側スプライン121aは固定側プレート126により塞がれておらず、固定側プレート126および回転側プレート116の径方向内側を通ってリテーニングプレート122まで延びている。そのため、潤滑油は、第1固定側スプライン121a内をリテーニングプレート122付近まで移動する。このようにして、潤滑油は、前後方向について、各プレート116、126が配置されている部分全体に行き渡る。
そして、この潤滑油は、回転側プレート116の遠心力を受けて径方向外側に移動し、各プレート116、126間に流入する。このとき、各プレート116、126が配置されている部分全体に潤滑油が行き渡っていることで、潤滑油は、隣接するプレート116、126間の隙間すべてにほぼ均等に流入する。
また、最も後方に配置された回転側プレート116の後方にはリテーニングプレート122がこのプレート116と対向して配置されており、最も前方に配置された固定側プレート126の前方には締結用ピストン160が配置されている。そのため、潤滑油は、リテーニングプレート122と締結用ピストン160との間の空間であって各プレート116、126が配置されている部分に滞留し、この部分から前後方向に飛散するのが抑制される。従って、各プレート116、126は潤滑油によって効果的に潤滑、冷却される。
このように、本実施形態では、連絡部材124と潤滑油供給通路124eと第1固定側スプライン121bとが、各プレート116、126に潤滑油を供給する潤滑油供給手段として機能する。なお、連絡部材124に代えて、変速機ケース3にその内周面から径方向内側に延びる立壁等が設けられており、この立壁等に潤滑油供給通路124eが形成されている場合には、この立壁等および潤滑油供給通路124eと第1固定側スプライン121bとが、潤滑油供給手段として機能する。
各プレート116、126間を通過した潤滑油は、回転側プレート保持部114の内周面114aに移動し、その一部は、回転側スプライン114b内に流入する。上述のように、回転側スプライン114bは前方に開口しているが、その前端はせき止め部材114dによって塞がれている。また、回転側スプライン114bは後方に開口していない。従って、潤滑油は、回転側スプライン114b内に滞留し、この潤滑油によって回転側プレート116はより一層冷却される。
このようにして、本実施形態では、スリップ制御時において、各プレート116、126間により確実に潤滑油を供給、滞留させて各プレート116、126を適正に潤滑、冷却することができ、各プレート116、126が高温になるのを抑制することができる。
一方、ブレーキ装置100を完全に締結させる、あるいは、この締結を完全に解除させるべく、ブレーキ装置100のスリップ制御を解除するよう制御部から指示が出されると、コントロールバルブユニットは、潤滑油供給通路124eへの潤滑油の供給を停止する。
ここで、ブレーキ装置100の締結を完全に解除した場合に、各プレート116、126間に潤滑油が残存していると、この潤滑油が回転側プレート116と固定側プレート126との引き摺り抵抗となり、燃費性能が悪化するおそれがある。
これに対して、本実施形態では、上述のように、潤滑油は、各プレート116、126間を通過した後、回転側プレート保持部114の内周面114aに移動する。ここで、回転側プレート保持部114は、回転している。そのため、この回転側プレート保持部114の遠心力によって、潤滑油は、回転側プレート保持部114の内周面114aおよび各プレート116、126間に長期に滞留することなく、早期にこれらから離間した位置に飛び散っていく。具体的には、潤滑油は、各プレート116、126よりも前方に飛散する、あるいは、後方に飛散してリテーニングプレート122と延設部112との間の隙間を通ってブレーキ装置100外に飛散する。
このようにして、本実施形態では、潤滑油の供給が停止された際に、潤滑油が各プレート116、126間に長期に滞留するのが抑制され、この潤滑油の滞留によって各プレート116、126間に引き摺り抵抗が生じるのを抑制することができる。
以上のように、本実施形態に係るブレーキ装置100によれば、各プレート116、126を効果的に潤滑および冷却しつつ、これらプレート116、126間に生じる引き摺り抵抗(回転抵抗)を小さく抑えて燃費性能を高めることができる。
(5)変形例
上記実施形態では、連絡部材124と潤滑油供給通路124eと第1固定側スプライン121bとが、各プレート116、126に潤滑油を供給する潤滑油供給手段として機能する場合について説明したが、各プレート116、126に潤滑油を供給する潤滑油供給手段の具体的構成はこれに限らない。
また、せき止め部材114dは省略可能である。ただし、せき止め部材114dを設ければ、潤滑油供給時において、潤滑油を各プレート116、126周辺に貯留させることができ、各プレート116、126をより確実に潤滑および冷却することができる。
また、上記第1実施形態では、固定側プレート保持部120の外周面120aに、固定側プレート126の被係止突起126aが挿入されない第1固定側スプライン121aを設け、この第1固定側スプライン121aに潤滑油が供給される場合について説明したが、固定側プレート保持部120の外周面120aに、固定側プレート126の被係止突起126aが挿入されるスプラインのみを設け、このスプラインに潤滑油を供給してもよい。ただし、上記のように、前後方向全体にわたって径方向外側に開放された第1固定側スプライン121aを設け、この第1固定側スプライン121aに潤滑油を供給すれば、各プレート116、126全体により確実に潤滑油を行き渡らせることができ、これらプレート116、126を効果的に潤滑および冷却することができる。
また、上記第1実施形態では、ピストンとして、締結用ピストン160のみが設けられた場合について説明したが、この締結用ピストン160に加えて調整用ピストンが設けられていてもよい。締結用ピストンと、回転側プレート116と固定側プレート126とが締結される際に、予めこれらの前後方向の離間距離であるクリアランスを小さくしておくための調整用ピストンとが設けられた第2実施形態に係るブレーキ装置200について、図10、図11を用いて以下に説明する。ここで、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付すとともにその詳細な説明は省略する。
図10に示すように、第2実施形態では、最も前方に設けられた固定側プレート126と連絡部材124との間に締結用ピストン260と調整用ピストン250とが配置されている。
調整用ピストン250は、第1実施形態における締結用ピストン160とほぼ同様の構成を有しており、連絡部材124に連結されているとともに、後方に膨出する膨出部250aと、その径方向内側端部に設けられて前後方向に延びる第2フランジ部250cとを有する。また、第1実施形態における締結用ピストン160と同様に、この第2フランジ部250cの一部は、リテーニングプレート122の手前まで延びているとともに、第2フランジ部250cの一部とリテーニングプレート122との間には、スプリング170が設けられている。そして、締結用ピストン160と連絡部材124との間には、作動油供給通路124dと連通する油圧室250dが区画されている。ただし、この第2実施形態では、第2フランジ部250cのうちリテーニングプレート122の手前まで延びる部分とリテーニングプレート122との離間距離は、調整用ピストン250が後方に変位した際にこれらが当接できる寸法に設定されている。
一方、この第2実施形態では、締結用ピストン260は、第1実施形態と同様に後方に膨出する膨出部260aを有しているが、締結用ピストン260は、この膨出部260aが調整用ピストン250の膨出部250aを後方から覆う状態で、この調整用ピストン250に連結されている。具体的には、締結用ピストン260は、その径方向外側端において前後方向に延びる第1フランジ部260bと、その径方向内側端において前後方向に延びる第2フランジ部260cとを有し、これらフランジ部260b、260cが、シール部材を介して調整用ピストン250に連結されている。
そして、第2実施形態では、締結用ピストン260と調整用ピストン250との間に、作動油が供給、貯留される第2油圧室260dが区画されている。上記第1フランジ部260bには、変速機ケース3の外部に延びる第2ピストン用油圧供給部280が接続されている。具体的には、この第2ピストン用油圧供給部280は管状部材であって、締結用ピストン260が前後移動できるようにゴムシール(不図示)を介して第1フランジ部260bに接続されている。この第2ピストン用油圧供給部280の内側には、第2油圧室260dと連通する通路が形成されており、第2油圧室260dには、この通路を介して変速機ケース3の外部から作動油が供給される。図11に示すように、第2ピストン用油圧供給部280は、変速機ケース3の外周面の周方向の所定位置に一つ配置されている。
この第2実施形態では、ブレーキ装置100を締結させるよう制御部から指示が出されると、コントロールバルブユニットは、まず、ピストン用油圧供給部3aを通じて油圧室250dに所定の油圧を供給する。このように油圧が供給されると、スプリング170の付勢力に抗して、調整用ピストン250は、後方すなわち各プレート116、126側に移動する。また、調整用ピストン250に押圧されることで締結用ピストン260も各プレート116、126側に移動し、この締結用ピストン260によって各プレート116、126が後方に押圧される。そして、隣接するプレート116、126の間隔および、及び、最も後側に配置された回転側プレート116とリテーニングプレート122との間の間隔がつめられる。調整用ピストン250と締結用ピストン260の後方への移動は、第2フランジ部250cがリテーニングプレート122に当接することで停止され、これにより、各プレート116、126は、上記各間隔が非常に小さい値、例えば、全間隔の合計が1mmとなる位置に移動する。
次いで、コントロールバルブユニットは、第2ピストン用油圧供給部280を通じて第2油圧室260dに所定の油圧を供給する。この油圧の供給を受けて、締結用ピストン260は、各プレート116、126をリテーニングプレート122に押し付ける。これにより、固定側プレート126と回転側プレート116とは締結される。
ここで、この第2実施形態では、上記のように、調整用ピストン250によって各プレート116、126間の間隔が予め0に近いごく小さな値とされているので、第2油圧室260dへの油圧の供給によって速やかに各プレート116、126を締結することができる。
次に、第3実施形態に係るブレーキ装置300について、図12および図13を用いて説明する。なお、これらの図において、上記第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
第3実施形態では、ハブ部材310の形状が上記第1実施形態と異なり、その前後方向の寸法が若干長くされている。すなわち、ハブ部材310は、回転側プレート116を保持する前後方向に長尺な回転側プレート保持部(回転側保持部材)314と、回転側プレート保持部314の後端から径方向内側に延びる延設部312とを有している。
回転側プレート保持部314は、その内周面314aにおける前側の一部に、前後方向に延びる溝である回転側スプライン(回転側溝部)314bを有しており、この回転側スプライン314bに回転側プレート116の外周面に設けられた回転側被係止突起116aが挿入、係止されている。
回転側プレート保持部314の前端部にはせき止めプレート315が取り付けられている。せき止めプレート315はリング状の部材であり、回転側プレート保持部314の前端部の開口に圧入状態で挿入されることにより当該前端部に固定されている。せき止めプレート315の内径は、上記第1実施形態で用いたせき止め部材114dの内径よりも小さくなるように設定されている。すなわち、せき止めプレート315は、回転側プレート保持部314の前端部の開口をより広い範囲にわたって塞ぐように形成されている。このようなせき止めプレート315が取り付けられることで、潤滑油供給通路124eを通じて供給された潤滑油は、回転側プレート116の内側(回転側プレート116および固定側プレート126の周辺)により滞留し易くなる。なお、せき止めプレート315を回転側プレート保持部314の前端部に固定する方法は、圧入に限られず、例えばボルト等の締結手段を用いた方法であってもよい。
また、回転側プレート保持部314は、回転側スプライン314bの設置範囲よりも後側に、スプラインが形成されない延長筒部314eを有している。この延長筒部314eは、延設部312とリテーニングプレート122との間を前後方向に延びるように設けられている。
延長筒部314eの周方向の複数箇所には、当該延長筒部314eを径方向に貫通する排出孔Hが形成されており、各排出孔Hに対応する位置には開閉用の排出弁330がそれぞれ取り付けられている。これら排出弁330および排出孔Hは、本発明にかかる排出手段に相当する。
各排出弁330は、延長筒部314eに固定されたリベット331と、このリベット331により延長筒部314eに固定されたバネ部材332と、バネ部材332の自由端に取り付けられた弁体333とを有している。
バネ部材332は、前後方向に延びる板バネからなり、その後端部がリベット331により延長筒部314eに固定されている。バネ部材332の前端部は、回転側プレート保持部314の径方向に揺動自在な自由端とされ、当該前端部(自由端)に弁体333が取り付けられている。このようなバネ部材332により、弁体333は回転側プレート保持部314の径方向内側(つまり排出孔Hを閉じる方向)に付勢されている。
図13(a)(b)に示すように、弁体333は、バネ部材332の前端部に固定された取付座333aと、取付座333aから排出孔Hを通って回転側プレート保持部314の径方向外側に延びる軸部333bと、軸部333bの外端から周囲に張り出すように設けられたシート部333cとを有している。軸部333bは、排出孔Hの内径よりも小さい外径を有しており、排出孔Hの内周面と軸部333bとの間には所定の隙間が形成されている。シート部333cは、排出孔Hよりも大きい外径を有しており、回転側プレート保持部314の径方向外側から排出孔Hを覆うように配置されている。
図13(a)は、回転側プレート保持部314が停止しているかまたは比較的低速で回転しているとき、つまり、回転側プレート保持部314の回転数が所定値未満であるときの排出弁330の状態を示している。なお、回転側プレート保持部314の回転数が所定値未満になるのは、ブレーキ装置300が締結されているときか、あるいはブレーキ装置300がスリップ制御されているときである(締結時の回転数はゼロになり、スリップ制御時の回転数はゼロ超かつ所定値未満になる)。
図13(a)に示すように、回転側プレート保持部314の回転数が所定値未満であるとき(つまりブレーキ装置300が締結されているかスリップ制御されているとき)、弁体333は、バネ部材332の付勢力により排出孔Hを閉鎖する状態に保持される。すなわち、回転側プレート保持部314の回転数が所定値未満であるときは、弁体333に作用する遠心力が小さいので、弁体333がバネ部材332から受ける径方向内側への付勢力の方が上記遠心力よりも大きい。このため、弁体333は、そのシート部333cが排出孔Hの周縁に密着する状態に保持され、これによって排出孔Hが閉鎖される。
一方、ブレーキ装置300の締結が完全に解除されることにより、回転側プレート保持部314の回転数が所定値以上にまで上昇した場合には、弁体333に作用する遠心力が増大する結果、図13(b)に示すように、バネ部材332の付勢力に打ち勝って弁体333が径方向外側に移動する。これにより、排出孔Hの周縁からシート部333cが離間して、排出孔Hが開放される。
以上説明したように、第3実施形態では、回転側プレート保持部314に排出孔Hが形成されるとともに、回転側プレート保持部314の回転数が所定値未満のときに排出孔Hを閉鎖しかつ所定値以上のときに排出孔Hを開放する排出弁330が設けられている。このような第3実施形態によれば、ブレーキ装置300のスリップ制御時に回転側プレート116および固定側プレート126を潤滑油により十分に冷却しながら、ブレーキ装置300の締結解除時に両プレート116,126間に生じる引き摺り抵抗(回転抵抗)を確実に抑制できるという利点がある。
すなわち、上記第3実施形態では、回転側プレート保持部314の回転数が所定値未満のときに排出孔Hが排出弁330の弁体333によって閉鎖されるので、例えば回転側プレート保持部314が比較的低速で回転するスリップ制御時に排出孔Hが閉鎖されることとなる。これにより、図13(a)に示すように、回転側プレート保持部314の内側に潤滑油を滞留させることができ、この潤滑油によって回転側プレート116および固定側プレート126を十分に冷却することができる。より具体的に、スリップ制御時に潤滑油供給通路124e(図12参照)を通じて潤滑油が供給されたとき、この潤滑油は、回転側プレート116の遠心力により径方向外側に移動しながら回転側プレート116および固定側プレート126を冷却し、最終的には回転側プレート保持部314の内周面314aに到達する。このとき、排出孔Hが開放されていれば、排出孔Hから順次潤滑油が排出されるので、回転側プレート保持部314の内側にはあまり潤滑油が滞留せず、それ以上の冷却は望めなくなる。これに対し上記のように、スリップ制御時に排出孔Hが弁体333により閉鎖されるようにしておけば、滞留した潤滑油が排出孔Hを通じて外部に排出されることが防止されるので、回転側プレート保持部314の内側に潤滑油が滞留し易くなり、当該潤滑油によって回転側プレート116および固定側プレート126を十分に冷却することができる。
一方、回転側プレート保持部314の回転数が所定値以上になると排出孔Hが開放されるので、例えば回転側プレート保持部314が高速で回転する締結解除時に排出孔Hが開放されることとなり、この排出孔Hと弁体333との隙間を通じて回転側プレート保持部314の外部に潤滑油を効率よく排出することができる(図13(b)の1点鎖線の矢印参照)。これにより、回転側プレート116および固定側プレート126に対し特段の冷却が必要ない締結解除時に、無用に滞留した潤滑油が両プレート116,126間の引き摺り抵抗を増大させるような事態を回避でき、締結解除時の回転抵抗を効果的に低減することができる。
また、上記第3実施形態において、排出孔Hおよび弁体333は、回転側スプライン314bが形成されている前後方向の範囲を避けるように、回転側スプライン314bよりも後側に位置する部分の回転側プレート保持部314(つまり延長筒部314e)に設けられている。このように、回転側スプライン314bを避けて排出孔Hおよび弁体333を設けた場合には、回転側スプライン314bやこれに挿入される回転側プレート116等の存在により排出孔Hや弁体333の形状、構造が制限を受けないので、排出弁330の設計自由度を向上させることができる。
特に、上記第3実施形態では、回転側プレート保持部314の後端から径方向内側に延びる延設部312がリテーニングプレート122から後側に離間して設置され、この延設部312とリテーニングプレート122との間に対応する位置、つまり回転側プレート保持部314の延長筒部314eに排出孔Hおよび弁体333が設けられているので、リテーニングプレート122よりも後側に位置するためにスプラインが不要な部分である延長筒部314eを有効利用して、排出孔Hおよび弁体333を適正に設けることができる。
ここで、上記第3実施形態で用いた排出弁330は、回転側プレート保持部314の内周面314aに直交する方向の弁体333の寸法(厚み寸法)が十分に大きくないので、例えば回転側プレート保持部314の内側に滞留している潤滑油の量がそれなりに多い場合には、図13(a)に示すように、弁体333の内端(取付座333a)よりもさらに径方向内側まで潤滑油が滞留する状況が起こり得る。こうなると、潤滑油から弁体333に対し、遠心力に基づく径方向外側に向かう力が作用することになるので、潤滑油の滞留量が少ないときに比べて、弁体333が動き出すときの回転側プレート保持部314の回転数が小さくなる。このように、上記第3実施形態では、回転側プレート保持部314の内側に滞留している潤滑油の量の大小により、弁体333が動き出す(排出孔Hが開放される)ときの回転側プレート保持部314の回転数にばらつきが生じることが懸念される。そこで、このようなばらつきをなくすための対策として、潤滑油が最大限滞留したときのオイルレベルよりもさらに径方向内側まで延びるように弁体を形成することが提案される。その好ましい一例を、第4実施形態として説明する。
図14(a)(b)は、第4実施形態に係るブレーキ装置400を説明するための一部拡大断面図である。このブレーキ装置400は、上記第3実施形態の回転側プレート保持部314とほぼ同様の形状の回転側プレート保持部414と、回転側プレート保持部414の後端から径方向内側に延びる延設部412と、回転側プレート保持部414(より詳しくは延設部412の近傍であって第3実施形態の延長筒部314eに対応する部位)に設けられた排出弁430とを有している。排出弁430は、回転側プレート保持部414を貫通する排出孔Hを閉鎖または開放するための弁体433と、回転側プレート保持部414の径方向内側に弁体433を付勢するコイルバネからなるバネ部材432とを有している。なお、図示を省略するが、回転側プレート保持部414の前端部には、第3実施形態で用いたのと同様のせき止めプレート(図12のせき止めプレート315参照)が取り付けられている。
弁体433は、排出孔Hに挿入された状態で回転側プレート保持部414の径方向に延びる軸部433aと、軸部433aを回転側プレート保持部414の径方向内側に延長するように延び、軸部433aよりも大径に形成された延長部433bと、軸部433aの外端から周囲に張り出すように設けられたシート部433cと、延長部433bの周面から張り出すように設けられた取付座433dとを有している。
バネ部材432は、取付座433dと回転側プレート保持部414の内周面414aとの間に設けられており、取付座433dを回転側プレート保持部414の径方向内側(バネ部材432の伸び方向)に付勢している。このため、図14(a)に示すように、回転側プレート保持部414の回転数が所定値未満であるとき(つまりブレーキ装置400が締結されているかスリップ制御されているとき)、弁体433は、そのシート部433cが排出孔Hの周縁に密着する閉鎖状態に保持されている。
一方、ブレーキ装置400の締結が解除されることにより回転側プレート保持部414の回転数が所定値以上にまで上昇した場合には、弁体433に作用する大きな遠心力によって、図14(b)のように弁体433が径方向外側に移動させられて、排出孔Hが開放される。
ここで、第4実施形態の排出弁430にあっては、これを第3実施形態(図13)の排出弁330と比較すれば明らかなように、回転側プレート保持部414の内周面414aに直交する方向の弁体433の寸法(厚み寸法)が十分に大きくされている。より具体的に、回転側プレート保持部414の内側に潤滑油が最大限滞留したときのオイルレベルをLとすると(図14(a)参照)、第4実施形態の弁体433は、その内端S、つまり延長部433bにおけるシート部433cとは反対側の端部が、上記オイルレベルLよりもさらに径方向内側まで突出するように形成されている。なお、潤滑油が最大限滞留したときのオイルレベルLは、例えば、スリップ制御時に潤滑油供給通路124e(図12参照)から供給される潤滑油の最大流量や、同じくスリップ制御時に回転側プレート保持部414の外部へと飛散する潤滑油の飛散量等に基づいて特定することができる。
以上のような排出弁430を備えた第4実施形態によれば、上述した第3実施形態と同様、ブレーキ装置400のスリップ制御時に回転側プレート116および固定側プレート126(図12参照)を潤滑油により十分に冷却しながら、ブレーキ装置400の締結解除時に両プレート116,126間に生じる引き摺り抵抗(回転抵抗)を確実に抑制できるという利点がある。
特に、第4実施形態では、排出孔Hを閉鎖しているときの弁体433の内端Sが、回転側プレート保持部414に潤滑油が最大限滞留したときのオイルレベルLよりもさらに径方向内側に配置されるため、滞留した潤滑油に作用する遠心力によって弁体433が径方向外側に押されるという事態を回避することができる。これにより、弁体433が動き出す(排出孔Hが開放される)ときの回転側プレート保持部414の回転数が潤滑油の滞留量によってばらつくことが回避されるので、排出孔Hを狙いの回転数において正確に開放することができる。
図15(a)(b)は、第5実施形態に係るブレーキ装置500を説明するための一部拡大断面図である。このブレーキ装置500は、回転側プレート116(図12参照)を保持する回転側プレート保持部(回転側保持部材)514と、回転側プレート保持部514の後端から径方向内側に延びる延設部512とを有している。なお、図示を省略するが、回転側プレート保持部514の前端部には、第3実施形態で用いたのと同様のせき止めプレート(図12のせき止めプレート315参照)が取り付けられている。
延設部512の周方向の複数箇所には、当該延設部512の外周面から径方向内側へと掘り込まれた収容孔Zが形成されており、各収容孔Zの内部にはスプール弁からなる排出弁530がそれぞれ収容されている。各収容孔Zの径方向外側の開口は、圧入等により固着されたカバー部材540によって塞がれている。
排出弁530は、収容孔Zの内部において延設部512の径方向に移動可能な円筒状の弁体531と、弁体531を径方向の内側に付勢するバネ部材532とを有している。弁体531は、収容孔Zの内径とほぼ同一の外径をもった第1大径部531aおよび第2大径部531bと、両大径部531a,531bの間に配置され、収容孔Zの内径よりも小さい外径をもった小径部531cとを有している。
延設部512には、収容孔Zに対応する位置において当該延設部512をその厚み方向(前後方向)に貫通する連通孔Wが形成されている。この連通孔Wを介して、収容孔Zが延設部512の前側および後側の空間にそれぞれ連通されている。
図15(a)は、回転側プレート保持部514の回転数が所定値未満であるとき(つまりブレーキ装置500が締結されているかスリップ制御されているとき)の排出弁530の状態を示している。このとき、弁体531は、その第1大径部531aが連通孔Wを塞ぐような位置に配置されている。
一方、ブレーキ装置500の締結が完全に解除されることにより、回転側プレート保持部514の回転数が所定値以上にまで上昇した場合には、弁体531に作用する遠心力が増大する結果、図15(b)に示すように、バネ部材532の付勢力に打ち勝って弁体531が径方向外側に移動し、それに伴って連通孔Wが少なくとも部分的に開放される。すなわち、弁体531の第1大径部531aが、連通孔Wを完全に塞ぐ図15(a)の位置から径方向外側に移動することにより、図15(b)に示すように、第1大径部531aに代えて小径部531cが連通孔Wに対向するように配置される。これにより、連通孔Wが開放されるので、図15(b)において1点鎖線の矢印で示すように、連通孔Wおよび収容孔Zを通じて潤滑油が延設部512の外側に排出される。
以上のような排出弁530を備えた第5実施形態によれば、上述した第3、第4実施形態と同様、ブレーキ装置500のスリップ制御時に回転側プレート116および固定側プレート126(図12参照)を潤滑油により十分に冷却しながら、ブレーキ装置500の締結解除時に両プレート116,126間に生じる引き摺り抵抗(回転抵抗)を確実に抑制できるという利点がある。
1 自動変速機(変速機)
3 変速機ケース
100,200,300,400,500 ブレーキ装置
112,312,412,512 延設部
114,314,414,514 回転側プレート保持部(回転側保持部材)
114b,314b 回転側スプライン(回転側溝部)
114d せき止め部材
116 回転側プレート(回転側摩擦板)
120 固定側プレート保持部(固定側保持部材)
121 固定側スプライン(固定側溝部)
122 リテーニングプレート(リテーニング部材)
124 連絡部材
124e 潤滑油供給通路(潤滑油導入部)
126 固定側プレート(固定側摩擦板)
160 締結用ピストン(ピストン)
330,430 排出弁
333,433 弁体
H 排出孔

Claims (10)

  1. 変速機ケース内に収容されるブレーキ装置であって、
    所定の回転要素に連絡された回転側摩擦板と、
    上記回転側摩擦板を保持する回転可能な回転側保持部材と、
    上記回転側摩擦板と前後方向に対向して配置されて当該回転側摩擦板に対して締結および締結解除される固定側摩擦板と、
    上記固定側摩擦板を保持する回転不能な固定側保持部材と、
    上記固定側摩擦板と回転側摩擦板とに潤滑油を供給する潤滑油供給手段とを備え、
    上記回転側保持部材は、上記固定側保持部材よりも径方向外側の位置に内周面を有し、
    上記回転側摩擦板は上記回転側保持部材の内周面に取り付けられていることを特徴とする変速機のブレーキ装置。
  2. 請求項1に記載の変速機のブレーキ装置において、
    上記潤滑油供給手段は、上記変速機ケースの内周面から上記固定側保持部材に向かって径方向内側に延びて、上記潤滑油を当該変速機ケースの外側から上記固定側保持部材に導入する潤滑油導入部を有することを特徴とする変速機のブレーキ装置。
  3. 請求項1または2に記載の変速機のブレーキ装置において、
    上記固定側保持部材のうち上記固定側摩擦板および回転側摩擦板よりも後方の位置から径方向外側に延びて各摩擦板と前後方向に対向するように設けられたリテーニング部材と、
    上記各摩擦板を上記リテーニング部材に向けて押圧するピストンとを備え、
    上記ピストンは、上記各摩擦板よりも前方の位置に配設されていることを特徴とする変速機のブレーキ装置。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載の変速機のブレーキ装置において、
    上記回転側保持部材は、その内周面に形成された前後方向に延びる溝であって上記回転側摩擦板の径方向外側端が挿入される回転側溝部を備え、
    上記回転側保持部材のうち上記回転側溝部よりも後方の部分から径方向内側に延びる延設部と、
    上記回転側保持部材のうち上記回転側溝部が形成された部分の前端に設けられて、この回転側溝部の少なくとも一部をふさぐせき止め部材とを備えることを特徴とする変速機のブレーキ装置。
  5. 請求項1〜4のいずれかに記載の変速機のブレーキ装置において、
    上記固定側保持部材は、その外周面の周方向の複数に位置にそれぞれ形成された前後方向に延びる複数の固定側溝部を備え、
    上記固定側摩擦板の径方向内側端は、上記複数の固定側溝部の一部に挿入されており、
    残余の固定側溝部の少なくとも一部は、前後方向にわたって径方向外側に開放されており、
    上記潤滑油供給手段は、上記開放されている固定側溝部に上記潤滑油を供給することを特徴とする変速機のブレーキ装置。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載の変速機のブレーキ装置において、
    上記潤滑油供給手段から上記固定側摩擦板および回転側摩擦板に供給された潤滑油を上記回転側保持部材の回転に伴う遠心力を利用して上記回転側保持部材の外部に排出する排出手段をさらに備えたことを特徴とする変速機のブレーキ装置。
  7. 請求項6記載の変速機のブレーキ装置において、
    上記排出手段は、上記回転側保持部材を径方向に貫通する排出孔と、上記回転側保持部材の回転数が所定値未満のときは排出孔を閉鎖し、かつ当該回転数が所定値以上のときは排出孔を開放するように、上記回転側保持部材の回転に伴う遠心力により駆動される弁体とを備えることを特徴とする変速機のブレーキ装置。
  8. 請求項7記載の変速機のブレーキ装置において、
    上記回転側保持部材は、その内周面に形成された前後方向に延びる溝であって上記回転側摩擦板の径方向外側端が挿入される回転側溝部を備え、
    上記排出孔および弁体は、上記回転側溝部が形成されている前後方向の範囲を避けた上記回転側保持部材の所定位置に設けられていることを特徴とする変速機のブレーキ装置。
  9. 請求項8記載の変速機のブレーキ装置において、
    上記固定側保持部材のうち上記固定側摩擦板および回転側摩擦板よりも後方の位置から径方向外側に延びて各摩擦板と前後方向に対向するように設けられたリテーニング部材と、
    上記各摩擦板を上記リテーニング部材に向けて押圧するピストンと、
    上記回転側保持部材のうち上記回転側溝部よりも後方の位置から径方向内側に延びる延設部とをさらに備え、
    上記排出孔および弁体は、上記回転側保持部材における上記リテーニング部材と延設部との間に対応する位置に設けられていることを特徴とする変速機のブレーキ装置。
  10. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の変速機のブレーキ装置において、
    上記ブレーキ装置は、車両に搭載される自動変速機に設けられており、かつ当該車両の発進時にスリップ制御されることを特徴とする変速機のブレーキ装置。
JP2015156946A 2014-10-30 2015-08-07 変速機のブレーキ装置 Active JP6350441B2 (ja)

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