JP2017048905A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】自動変速機のブレーキ装置を均一に冷却する。【解決手段】自動変速機は、回転側摩擦板２１と固定側摩擦板２２とを含むブレーキ装置（ＢＲ１）と、ブレーキ装置（ＢＲ１）を収容する変速機ケース１０と、変速機ケース１０の内部におけるブレーキ装置（ＢＲ１）の下方空間（Ｗ）に潤滑油を供給する潤滑油供給部４０と、供給された潤滑油を回転側摩擦板２１の回転に伴い掻き上げる撹拌手段（５０）とを備える。【選択図】図６

Description

本発明は、自動変速機のブレーキ装置に潤滑油を供給する技術に関する。

自動変速機のブレーキ装置は、所定の回転要素に連係された回転可能な回転側摩擦板と、回転側摩擦板に対向配置された回転不能な固定側摩擦板とを有している。そして、これら両摩擦板の圧接に伴い回転側摩擦板の回転が停止され（締結状態）、圧接の解除に伴い回転側摩擦板の回転が許容される（解放状態）。このようなブレーキ装置では、例えば、解放状態から締結状態に切り替わるときに、摩擦板どうしの摺動による摩擦熱が発生する。特に、自動変速機の種類によっては、ブレーキ装置を故意にスリップ制御すること（不完全に締結した状態におくこと）があり、このようなスリップ制御が行われると、摩擦熱の発生量が大きくなるので、当該摩擦熱によるブレーキ装置の劣化が懸念される。

そこで、このような摩擦熱からブレーキ装置を保護するべく、下記特許文献１では、ブレーキ装置の下方から潤滑油を供給して、この潤滑油によってブレーキ装置を冷却することが提案されている。

特許第５４９８７８５号公報

しかしながら、上記特許文献１のように単にブレーキ装置の下方から潤滑油を供給しただけでは、潤滑油が摩擦板の上部に到達するまでに時間がかかり、摩擦板の下部ばかりが集中的に冷却されて、摩擦板の上部が十分に冷却されないおそれがある。

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、ブレーキ装置を均一に冷却することが可能な自動変速機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためのものとして、本発明は、回転可能な回転側摩擦板と回転側摩擦板に対向配置された回転不能な固定側摩擦板とを含み、両摩擦板が圧接された締結状態と当該圧接が解除された解放状態とに切り替え可能なブレーキ装置と、前記ブレーキ装置を収容する変速機ケースと、前記変速機ケースの内部におけるブレーキ装置の下方空間に潤滑油を供給する潤滑油供給部と、前記下方空間に供給された潤滑油を前記回転側摩擦板の回転に伴い掻き上げる撹拌手段とを備えた、ことを特徴とするものである（請求項１）。

本発明によれば、ブレーキ装置の下方空間に潤滑油が供給されるだけでなく、当該潤滑油が撹拌手段によって上方に掻き上げられるので、本来であれば潤滑油が届きにくいブレーキ装置の上部に潤滑油を効率よく供給することができる。これにより、ブレーキ装置の下部だけに集中的に潤滑油が供給されるような事態が回避され、ブレーキ装置が均一に冷却されるので、ブレーキ装置が熱により劣化するのを効果的に防止することができる。

本発明において、好ましくは、前記回転側摩擦板は、回転可能な回転側保持部材の外周面に保持され、前記固定側摩擦板は、前記回転側保持部材よりも径方向外側に位置する回転不能な固定側保持部材の内周面に保持され、前記撹拌手段は、前記回転側摩擦板の外周部に突設された複数の撹拌プレートである（請求項２）。

この構成によれば、回転側摩擦板の外周部に突設された撹拌プレートによって潤滑油を確実に掻き上げることができる。

前記構成において、より好ましくは、前記回転側摩擦板における軸方向の少なくとも一方の面に、前記ブレーキ装置の締結時に固定側摩擦板に圧接されるフェイシングが設けられ、当該前記フェイシングよりも径方向外側に前記撹拌プレートが設けられる（請求項３）。

このように、撹拌プレートの取付け位置をフェイシングよりも径方向外側に設定した場合には、回転側摩擦板の回転に伴う撹拌プレートの上下の移動量を十分に確保でき、この撹拌プレートによって効率よく潤滑油を掻き上げることができる。

前記構成において、より好ましくは、前記撹拌プレートは、前記フェイシングよりも軸方向寸法が大きくなるように形成される（請求項４）。

この構成によれば、撹拌プレートによる潤滑油の掻き上げ能力をより高めることができる。

前記構成において、より好ましくは、前記固定側摩擦板における前記撹拌プレートと対向する部分に、当該部分を他部よりも薄肉にするための凹段部が形成される（請求項５）。

このように、固定側摩擦板に凹段部を形成した場合には、撹拌プレートと固定側摩擦板との干渉を回避しながら撹拌プレートの軸方向寸法を拡大できるとともに、この軸方向寸法が拡大された撹拌プレートによって潤滑油をより確実に掻き上げることができる。

本発明において、好ましくは、前記潤滑油供給部から供給された潤滑油を貯留可能な貯留空間が、前記変速機ケースの内周面と前記固定側保持部材とによって前記ブレーキ装置の下方に区画形成される（請求項６）。

この構成によれば、潤滑油供給部から貯留空間に供給された潤滑油がブレーキ装置以外の各要素部に分散されるのを抑制できるので、ブレーキ装置に確実に潤滑油を供給してその効率的な冷却を図ることができる。

ここで、前記固定側摩擦板は、回転不能な回転側保持部材の外周面に保持され、前記回転側摩擦板は、前記固定側保持部材よりも径方向外側に位置する回転可能な回転側保持部材の内周面に保持されていてもよい。この場合、前記撹拌手段は、前記回転側保持部材の外周面に設けるとよい（請求項７）。

この構成によっても、回転側保持部材（および回転側摩擦板）の回転に伴って潤滑油を掻き上げることができ、ブレーキ装置を均一に冷却することができる。

本発明において、好ましくは、前記潤滑油供給部は、前記ブレーキ装置の下方空間に下から潤滑油を供給可能なように、前記変速機ケースの下部に設けられる（請求項８）。

この構成によれば、一般に変速機ケースの下方に設けられる潤滑油の供給源からブレーキ装置の下方空間へと簡単な構成で確実に潤滑油を供給することができる。

前記構成において、より好ましくは、前記潤滑油供給部は、前記ブレーキ装置の下方空間に対する潤滑油の供給を制御するために開閉可能に設けられた供給制御弁を有する（請求項９）。

この構成によれば、ブレーキ装置への潤滑油の供給を供給制御弁を用いて適正に制御することができる。

本発明は、車両用の自動変速機、つまり車両に搭載された動力源から駆動力が入力される入力軸を備えた自動変速機に好適である。この場合、前記ブレーキ装置は、車両の発進時にスリップ制御することが可能である（請求項１０）。さらにこの場合、前記入力軸は、流体を用いた動力伝達装置（トルクコンバータ）を介さずに前記動力源と連結することが可能である（請求項１１）。

すなわち、本発明によれば、ブレーキ装置に対する冷却性能を十分に高めることができるので、たとえ車両の発進時にブレーキ装置をスリップ制御したとしても、これに伴い発生する摩擦熱からブレーキ装置を適正に保護することができる。また、車両の発進時にブレーキ装置がスリップ制御できれば、このブレーキ装置をトルクコンバータの代用として用いることができ、トルクコンバータを廃止することができる。

以上説明したように、本発明の自動変速機によれば、ブレーキ装置を均一に冷却することができ、ブレーキ装置が熱により劣化するのを効果的に防止することができる。

本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の概略構成を示す骨子図である。 上記自動変速機の主要部の構造を示す断面図である。 摩擦要素の締結／解放の組合せと変速段との関係を示す締結表である。 回転側摩擦板の正面図である。 潤滑油供給部から潤滑油の供給をしない場合の動作説明図である。 潤滑油供給部から潤滑油を供給する場合の動作説明図である。 上記第１実施形態の変形例を説明するための図である。 本発明の第２実施形態にかかる自動変速機の一部断面図である。 上記第２実施形態の作用を説明するための正面図である。

＜第１実施形態＞
（１）自動変速機の概略構成
図１は、本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の概略構成を示す骨子図であり、図２は、自動変速機の主要部の構造を示す断面図である。これらの図に示される自動変速機は、車両に搭載されており、その動力源であるエンジン（図示省略）から入力される駆動力を変速しつつ車輪に伝達する役割を果たす。

自動変速機は、エンジンにより回転駆動される入力軸２と、入力軸２上に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）ＧＳ１〜ＧＳ４と、ギヤセットＧＳ１〜ＧＳ４を介した動力伝達経路を切り替える複数のクラッチ装置ＣＬ１〜ＣＬ３および複数のブレーキ装置ＢＲ１，ＢＲ２と、変速後の出力を外部（ディファレンシャル機構）に伝達するための出力ギヤ３と、これら各要素を内部に収容する変速機ケース１０と、各種オイル（作動油、潤滑油）の給排を行うために変速機ケース１０の下方に設けられたバルブボディ６０とを備えている。なお、以下の説明では、入力軸２の軸心と平行な方向を軸方向、当該方向と直交する方向を径方向という。また、軸方向の一方側であってエンジンに近い側（図では右）を前、その逆（図では左）を後という。

当実施形態では、ギヤセットとして、後側（反エンジン側）から順に、第１ギヤセットＧＳ１、第２ギヤセットＧＳ２、第３ギヤセットＧＳ３、および第４ギヤセットＧＳ４が設けられている。クラッチ装置として、後側から順に、第１クラッチＣＬ１、第２クラッチＣＬ２、および第３クラッチＣＬ３が設けられている。ブレーキ装置として、後側から順に、第１ブレーキＢＲ１および第２ブレーキＢＲ２が設けられている。

入力軸２は、エンジンに連結された第１入力軸２Ａと、第１入力軸２Ａと同軸に連結された第２入力軸２Ｂとを有している。第１入力軸２Ａは、エンジンと直接的に連結されており、第１入力軸２Ａとエンジンとの間にはトルクコンバータが設けられていない。すなわち、車両用の自動変速機の分野では、流体を用いた動力伝達装置であるトルクコンバータがエンジンと入力軸との間に設けられることが多いが、当実施形態では、このようなトルクコンバータが廃止され、エンジンの出力が第１入力軸２Ａに直接伝達されるようになっている。

第１〜第４ギヤセットＧＳ１〜ＧＳ４はいずれもシングルピニオン型のものである。具体的に、第１ギヤセットＧＳ１は、サンギヤＳ１と、サンギヤＳ１に噛み合った複数のピニオンＰ１と、ピニオンを支持するキャリアＣ１と、ピニオンＰ１に噛み合ったリングギヤＲ１とを有している。同様に、第２ギヤセットＧＳ２は、サンギヤＳ２、ピニオンＰ２、キャリアＣ２、およびリングギヤＲ２を有し、第３ギヤセットＧＳ３は、サンギヤＳ３、ピニオンＰ３、キャリアＣ３、およびリングギヤＲ３を有し、第４ギヤセットＧＳ４は、サンギヤＳ４、ピニオンＰ４、キャリアＣ４、およびリングギヤＲ４を有している。

入力軸２は第１ギヤセットＧＳ１のキャリアＣ１に連結されている。また、第１ギヤセットＧＳ１のサンギヤＳ１と第４ギヤセットＧＳ４のサンギヤＳ４、第１ギヤセットＧＳ１のリングギヤＲ１と第２ギヤセットＧＳ２のサンギヤＳ２、第２ギヤセットＧＳ２のキャリアＣ２と第４ギヤセットＧＳ４のキャリアＣ４、第３ギヤセットＧＳ３のキャリアＣ３と第４ギヤセットＧＳ４のリングギヤＲ４とが、それぞれ連結されている。

第１、第２ブレーキＢＲ１，ＢＲ２は、ギヤセットの回転要素と変速機ケース１０とを断接可能に連結するものである。例えば、第１ブレーキＢＲ１は、第３ギヤセットＧＳ３のリングギヤＲ３と変速機ケース１０とを断接可能に連結する。具体的に、第１ブレーキＢＲ１は、軸方向に対向配置された複数の摩擦板２１，２２（図２）を有し、これら摩擦板２１，２２どうしの摩擦力によりリングギヤＲ３と変速機ケース１０とを断接可能に連結する（詳細は後述する）。同様に、第２ブレーキＢＲ２は、第４ギヤセットＧＳ４のサンギヤＳ４と変速機ケース１０とを断接可能に連結する。

第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３は、入力側の回転要素と出力側の回転要素とを断接可能に連結するものである。例えば、第３クラッチＣＬ３は、第２ギヤセットＧＳ２のリングギヤＲ２と第３ギヤセットＧＳ３のサンギヤＳ３とを断接可能に連結する。具体的に、第３クラッチＣＬ３は、軸方向に対向配置された複数の摩擦板３１，３２（図２）を有し、これら摩擦板３１，３２どうしの摩擦力によりリングギヤＲ２とサンギヤＳ３とを断接可能に連結する。同様に、第１クラッチＣＬ１は、第１ギヤセットＧＳ１のキャリアＣ１と第３ギヤセットＧＳ３のサンギヤＳ３とを断接可能に連結し、第２クラッチＣＬ２は、第１ギヤセットＧＳ１のリングギヤＲ１と第３ギヤセットＧＳ３のサンギヤＳ３とを断接可能に連結する。

以上のように構成された当実施形態の自動変速機では、図３の締結表に示すように、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３および第１、第２ブレーキＢＲ１，ＢＲ２から選ばれた特定の摩擦要素が締結されることにより、前進１〜８速と後退速とのいずれかの変速段が実現されるようになっている。なお、図３において、「〇」はクラッチまたはブレーキが締結状態にあることを示し、「×」は締結が解除された解放状態にあることを示している。

例えば、自動変速機の変速段が１速であるときは、締結表の上から２段目の行に示すように、第１クラッチＣＬ１、第１ブレーキＢＲ１、および第２ブレーキＢＲ２が締結され、第２クラッチＣＬ２および第３クラッチＣＬ３が解放される。ここで、当該上から２段目の行において、第１ブレーキＢＲ１の欄に括弧付きで「△」とあるのは、第１ブレーキＢＲ１が車両の発進時および停車時にスリップ制御されることを示している。すなわち、当実施形態では、自動変速機とエンジンとの間にトルクコンバータが設けられておらず、自動変速機の入力軸２がエンジンに直接的に連結されているので、車両の発進時および停車時（このときは１速が選択される）に第１ブレーキＢＲ１が締結されるとエンストが起きてしまう。そこで、車両の発進時および停車時には、第１ブレーキＢＲ１をスリップ制御することにより、エンストを防止するようにしている。なお、スリップ制御とは、摩擦板どうしの相対回転を許容しつつ動力を伝達するために、摩擦板どうしを不完全に締結することをいう。

（２）ブレーキの詳細構造
次に、車両の発進時等にスリップ制御される上記第１ブレーキＢＲ１とその周辺部品の構造について、図２および図４〜図６を参照しつつより詳しく説明する。

第１ブレーキＢＲ１は、第３ギヤセットＧＳ３のリングギヤＲ３（請求項にいう回転側保持部材に相当）の外周面に保持された複数の回転側摩擦板２１と、各回転側摩擦板２１と軸方向に対向配置された複数の固定側摩擦板２２と、各固定側摩擦板２２を外周側から包囲しつつこれを保持する保持部材２５（請求項にいう固定側保持部材に相当）と、固定側摩擦板２２および回転側摩擦板２１を軸方向に押圧するピストン２３と、ピストン２３を収容するピストンハウジング２４とを有している。

保持部材２５およびピストンハウジング２４は、それぞれ変速機ケース１０に固定されている。具体的に、保持部材２５は、変速機ケース１０の内周面に例えば圧入等により固定されており、ピストンハウジング２４は、変速機ケース１０に固定された保持部材２５にボルト等の締結手段を用いて固定されている。保持部材２５は、その後端部に、径方向に突出するリテーニングプレート部２５ａを有している。

保持部材２５の後端部（リテーニングプレート部２５ａ）の近傍に位置する変速機ケース１０の内周面には、リング状のせき止め部材１５が取り付けられている。せき止め部材１５は、いわゆるスナップリングからなり、変速機ケース１０の内周面に形成された周状の溝に係合することにより固定されている。変速機ケース１０の内周面に対するせき止め部材１５の突出代は、変速機ケース１０の内周面と保持部材２５の外周面との径方向の隙間よりもわずかに大きくなるように設定されている。このため、変速機ケース１０と保持部材２５との間の隙間は、せき止め部材１５によって後側から実質的に塞がれている。すなわち、変速機ケース１０の内部には、変速機ケース１０の内周面と保持部材２５の外周面とせき止め部材１５とによって、帯環状の空間が区画形成されている。

複数の固定側摩擦板２２は、微少間隔をおいて軸方向に並ぶように配置されており、それぞれ保持部材２５の内周面にスプライン係合により保持されている。すなわち、軸方向に延びる多数のスプライン溝が保持部材２５の内周面に形成されるとともに、当該スプライン溝に係合される多数の突起が各固定側摩擦板２２の外周面に形成されている。これにより、固定側摩擦板２２は、保持部材２５に対し相対回転不能な状態で保持されている。言い換えると、固定側摩擦板２２は、変速機ケース１０に対し相対回転不能で、かつ軸方向に移動可能に保持されている。

各固定側摩擦板２２の軸方向の両面（前面および後面）には、周方向に並ぶ複数のフェイシング２７（図４〜図６）が設けられている。フェイシング２７は、圧接に伴い大きな摩擦力が発生するように、摩擦係数の大きい材質により構成されている。

複数の回転側摩擦板２１は、隣接する固定側摩擦板２２の間に挟まれるように（回転側摩擦板２１と固定側摩擦板２２とが交互に並ぶように）配置されており、それぞれリングギヤＲ３の外周面にスプライン係合により保持されている。すなわち、軸方向に延びる多数のスプライン溝がリングギヤＲ３の外周面に形成されるとともに、当該スプライン溝に係合される多数の突起が各回転側摩擦板２１の内周面に形成されている。これにより、回転側摩擦板２１は、リングギヤＲ３に対し相対回転不能な状態で保持されている。言い換えると、回転側摩擦板２１は、リングギヤＲ３と一体に回転可能で、かつ軸方向に移動可能に保持されている。

ピストン２３は、軸方向にスライド可能な状態でピストンハウジング２４の内部に収容されており、最も前側に位置する固定側摩擦板２２に対し前方から対向するように配置されている。また、ピストン２３には図外のリターンスプリングが取り付けられており、このリターンスプリングによって常にピストン２３が前方に付勢されている。

ピストン２３の前面とピストンハウジング２４との間には、締結油圧室２９が画成されており、この締結油圧室２９には、バルブボディ６０から油路６４を通じて供給される作動油が充填されている。

第１ブレーキＢＲ１の締結時には、バルブボディ６０からの給油に伴い締結油圧室２９の油圧が高められ、当該油圧によって上記リターンスプリングの付勢力に抗してピストン２３が後方に駆動される。回転側摩擦板２１および固定側摩擦板２２は、この後方に駆動されたピストン２３によりリテーニングプレート部２５ａに押し付けられて互いに圧接し、当該圧接に伴う摩擦力により相対回転が不能な状態（締結状態）に至る。すなわち、回転側摩擦板２１の回転が停止され、ひいてはリングギヤＲ３の回転が停止される。

一方、第１ブレーキＢＲ１の締結が解除される解放時には、締結油圧室２９の油圧が低減されることにより、上記リターンスプリングの付勢力がピストン２３を前方に移動させる。これにより、回転側摩擦板２１および固定側摩擦板２２の圧接が解除されて、回転側摩擦板２１およびリングギヤＲ３の回転が可能な状態（解放状態）に復帰する。

さらに、第１ブレーキＢＲ１がスリップ制御されるとき（例えば車両の発進時）、締結油圧室２９には、第１ブレーキＢＲ１を完全に締結する（つまり回転側摩擦板２１の回転を完全に停止させる）のに必要な油圧よりも小さくかつ上記リターンスプリングの付勢力よりも大きい油圧が供給され、回転側摩擦板２１と固定側摩擦板２２とが不完全に圧接される。このため、スリップ制御時は、回転側摩擦板２１が固定側摩擦板２２に対し回転方向に摺接し、両摩擦板２１，２２の間に摩擦熱が発生する。

（３）ブレーキの冷却システム
当実施形態では、上記のようなスリップ制御時の摩擦熱から第１ブレーキＢＲ１を保護するべく、第１ブレーキＢＲ１に効率的に潤滑油を供給可能とする冷却システムが採用されている。具体的に、当実施形態の自動変速機は、当該冷却システムとして、第１ブレーキＢＲ１に対し下方から潤滑油を供給する潤滑油供給部４０と、潤滑油供給部４０から供給された潤滑油を掻き上げる複数の撹拌プレート５０（図４〜図６）とを備えている。

潤滑油供給部４０は、変速機ケース１０の下部に形成された導入孔４１および排出孔４２と、導入孔４１および排出孔４２を閉鎖または開放する供給制御弁４３とを有している。

導入孔４１および排出孔４２は、変速機ケース１０の下部を径方向（上下方向）に貫通するように形成されている。導入孔４１の上端は、第１ブレーキＢＲ１の下方に形成された貯留空間Ｗに連通しており、下端は油路６１を介してバルブボディ６０に連通している。排出孔４２の上端は、同じく貯留空間Ｗに連通しており、下端は油路６２を介してバルブボディ６０と連通している。なお、貯留空間Ｗとは、変速機ケース１０と保持部材２５とせき止め部材１５とにより区画形成された帯環状の空間における下側の一部のことを指している。

変速機ケース１０の下部には、供給制御弁４３を収容するための収容孔４４が、導入孔４１および排出孔４２とそれぞれ交差するように形成されている。収容孔４４の後端は開口しており、この開口部には封止部材４５が取り付けられている。すなわち、収容孔４４は封止部材４５によって密閉されている。

供給制御弁４３は、図５、図６に示すように、収容孔４４にスライド可能に収容されたスプール４６と、スプール４６と封止部材４５との間に設けられ、スプール４６を軸方向（前方）に付勢するリターンスプリング４７とを有している。スプール４６は、収容孔４４の内径とほぼ同一の外径をもった第１大径部４６ａおよび第２大径部４６ｂと、両大径部４６ａ，４６ｂの間に配置され、収容孔４４の内径よりも小さい外径をもった小径部４６ｃとを有している。

収容孔４４の前端には、バルブボディ６０から延びる油路６３が連通している。スプール４６は、この油路６３を通じて供給される油圧の大小に応じて前方または後方に駆動され、それに伴い導入孔４１および排出孔４２を閉鎖または開放する。油圧が小さいとき、スプール４６は、リターンスプリング４７の付勢力によって図５のような前寄り位置に配置される。この状態では、第１大径部４６ａが導入孔４１に対向する位置に配置されるともに、小径部４６ｃが排出孔４２に対向する位置に配置される。つまり、導入孔４１が閉鎖されて排出孔４２が開放される。このとき、貯留空間Ｗに貯留している潤滑油がある場合には、この潤滑油が排出孔４２を通じて下方に（バルブボディ６０に向けて）流下される。

一方、油圧が大きくなると、リターンスプリング４７の付勢力に抗してスプール４６が後方に駆動されることにより、図６に示すように、小径部４６ｃが導入孔４１に対向する位置に配置されるともに、第２大径部４６ｂが排出孔４２に対向する位置に配置される。つまり導入孔４１が開放されて排出孔４２が閉鎖される。これにより、バルブボディ６０から供給される潤滑油が、導入孔４１を通じて上方に（貯留空間Ｗに向けて）流入させられる。

貯留空間Ｗに面する保持部材２５の下部には、当該保持部材２５を径方向に貫通する複数のスリットＨが形成されている。このスリットＨは、保持部材２５の内部の摩擦板２１，２２から貯留空間Ｗへの潤滑油の流出、または貯留空間Ｗから摩擦板２１，２２への潤滑油の流入を可能にするために設けられている。

図４〜図６に示すように、複数の撹拌プレート５０は、回転側摩擦板２１の最外周部の両面（前面および後面）に、回転側摩擦板２１の外周に沿って周方向に並ぶように取り付けられている。各撹拌プレート５０は、薄肉の板状部材からなり、フェイシング２７よりも径方向外側において軸方向に所定量突出するように取り付けられている。当実施形態の場合、撹拌プレート５０は、フェイシング２７の厚みとほぼ同一の厚みを有する程度に軸方向に突設されている。

また、各撹拌プレート５０は、図４に示す軸方向視（正面視）において、フェイシング２７の外周側の辺に対してやや傾いた姿勢で取り付けられている。より具体的に、撹拌プレート５０は、回転側摩擦板２１の回転方向（図４に矢印で示す方向）の前側の端部が逆側（後側）の端部よりも径方向外側に位置するように傾いた姿勢で取り付けられている。撹拌プレート５０がこのような姿勢で取り付けられているのは、貯留空間Ｗに供給（貯留）された潤滑油を回転に伴って上方に掻き上げ易くするためである。

次に、第１ブレーキＢＲ１の状態と関連付けられた潤滑油供給部４０の動作について説明する。

まず、第１ブレーキＢＲ１の解放時の動作を図５を用いて説明する。第１ブレーキＢＲ１の解放時は、供給制御弁４３に通じる油路６３の油圧が小さくされる。このため、供給制御弁４３のスプール４６は、導入孔４１を閉鎖しかつ排出孔４２を開放する前寄りの位置に保持される。これにより、導入孔４１を通じてバルブボディ６０から貯留空間Ｗに潤滑油が供給されることが禁止される。また、貯留空間Ｗに残存している潤滑油がある場合、この潤滑油は排出孔４２を通じてバルブボディ６０に排出される。このように、第１ブレーキＢＲ１の解放時は、貯留空間Ｗおよびその上方の第１ブレーキＢＲ１に潤滑油が供給されないので、回転側摩擦板２１の回転が潤滑油によって阻害されることがなく、いわゆる引き摺り抵抗が低減される。

なお、上記のように潤滑油供給部４０からの潤滑油の供給が禁止されるのは、第１ブレーキＢＲ１が完全に締結されたときも同じである。すなわち、第１ブレーキＢＲ１が完全に締結されると、回転側摩擦板２１の回転が完全に停止される（つまり固定側摩擦板２２に対し摺動しない）ので、やはり潤滑油の供給は特に必要ない。そこで、導入孔４１が閉鎖されかつ排出孔４２が開放されるように、供給制御弁４３が上述した図５の位置に配置される。

一方、例えば車両の発進等に伴い第１ブレーキＢＲ１のスリップ制御が開始されると、供給制御弁４３に通じる油路６３の油圧が大きくされる。これにより、図６に示すように、供給制御弁４３のスプール４６が後方に駆動されて、導入孔４１を開放しかつ排出孔４２を閉鎖する位置まで移動する。すると、排出孔４２からの潤滑油の排出が禁止されるとともに、バルブボディ６０から油路６１を通じて供給される潤滑油が導入孔４１を通じて貯留空間Ｗへと流入するようになる。貯留空間Ｗに流入した潤滑油は、保持部材２５に形成されたスリットＨを通じて上方へと移動し、保持部材２５の下部内面に貯留される。さらに、保持部材２５内に貯留された潤滑油は、回転側摩擦板２１の回転に伴って、その外周部の撹拌プレート５０によって掻き上げられる。これにより、潤滑油は速やかに摩擦板２１，２２の上部へと移動し、摩擦板２１，２２の全体に行き渡る。

（４）作用等
以上説明したように、第１実施形態の自動変速機は、変速機ケース１０の内部における第１ブレーキＢＲ１の下方空間、つまり貯留空間Ｗに、バルブボディ６０からの潤滑油を供給する潤滑油供給部４０と、貯留空間Ｗに供給された潤滑油を回転側摩擦板２１の回転に伴い掻き上げる撹拌プレート５０（撹拌手段）とを備えているので、第１ブレーキＢＲ１を均一に冷却できるという利点がある。

すなわち、上記第１実施形態では、第１ブレーキＢＲ１の下方の貯留空間Ｗに潤滑油が供給されるだけでなく、当該潤滑油が撹拌プレート５０によって上方に掻き上げられるので、本来であれば潤滑油が届きにくい第１ブレーキＢＲ１の上部に潤滑油を効率よく供給することができる。これにより、第１ブレーキＢＲ１の下部だけに集中的に潤滑油が供給されるような事態が回避され、第１ブレーキＢＲ１が均一に冷却されるので、第１ブレーキＢＲ１が熱により劣化するのを効果的に防止することができる。

特に、上記第１実施形態では、自動変速機とエンジンとの間にトルクコンバータが設けられておらず、その代用として車両の発進時等に第１ブレーキＢＲ１がスリップ制御されるので、この第１ブレーキＢＲ１は他の摩擦要素よりも高温になり易いといえる。しかしながら、上記実施形態では、第１ブレーキＢＲ１のスリップ制御時に潤滑油供給部４０から潤滑油が供給されるので、当該潤滑油によって第１ブレーキＢＲ１を効率よく冷却することができ、スリップ制御時に発生する摩擦熱から第１ブレーキＢＲ１を適正に保護することができる。

また、上記第１実施形態では、回転側摩擦板２１の軸方向の両面（前面および後面）に軸方向に突出するように撹拌プレート５０が取り付けられ、しかもその取付け位置がフェイシング２７よりも径方向外側に（最外周部）に設定されているので、回転側摩擦板２１の回転に伴う撹拌プレート５０の上下の移動量を十分に確保でき、この撹拌プレート５０によって効率よく潤滑油を掻き上げることができる。

また、上記第１実施形態では、第１ブレーキＢＲ１の下方の貯留空間Ｗが、変速機ケース１０の内周面と保持部材２５の外周面とせき止め部材１５との間に区画されるように形成されているので、潤滑油供給部４０から貯留空間Ｗに供給された潤滑油が第１ブレーキＢＲ１以外の各要素部に分散されるのを抑制でき、第１ブレーキＢＲ１に確実に潤滑油を供給してその効率的な冷却を図ることができる。

また、上記第１実施形態では、潤滑油供給部４０が変速機ケース１０の下部に設けられているので、変速機ケース１０のさらに下方に設けられる潤滑油の供給源（バルブボディ等）から第１ブレーキＢＲ１の下方（貯留空間Ｗ）へと簡単な構成で確実に潤滑油を供給することができる。

また、上記第１実施形態では、潤滑油供給部４０に供給制御弁４３が設けられるので、この供給制御弁４３を用いて、第１ブレーキＢＲ１への潤滑油の供給を適正に制御することができる。

なお、上記第１実施形態では、変速機ケース１０の下部に設けられた潤滑油供給部４０から（つまり下から上に）潤滑油を供給したが、第１ブレーキＢＲ１の下方空間（貯留空間Ｗ）に潤滑油が供給できればよく、下からの供給に限られない。

また、上記第１実施形態では、締結油圧室２９からの油圧により駆動されるピストン２３を用いて第１ブレーキＢＲ１を締結する一方、締結された第１ブレーキＢＲ１を解放する際には、締結油圧室２９の油圧を低減することにより（リターンスプリングの付勢力により）ピストン２３を後退させるようにしたが、締結油圧室２９とは独立した解放油圧室を設け、この解放油圧室に供給される油圧によりピストン２３を押し戻すことで第１ブレーキＢＲ１を解放するようにしてもよい。

また、上記第１実施形態では、油圧により駆動されるスプール４６を含む供給制御弁４３を用いて第１ブレーキＢＲ１に対する潤滑油の供給を制御するようにしたが、例えば電磁式のソレノイドバルブを用いて潤滑油の供給を制御するようにしてもよい。

また、上記第１実施形態では、１つの供給制御弁４３（スプール４６）を駆動することにより、潤滑油の供給を禁止しかつ排出を許容する状態（図５）と、潤滑油を供給しかつ排出を禁止する状態（図６）とに切り替えるようにしたが、独立した２つの弁を用いて潤滑油の供給と排出とを個別に制御するようにしてもよい。

また、上記第１実施形態では、回転側摩擦板２１の軸方向の両面（前面および後面）にフェイシング２７および撹拌プレート５０を取り付けたが、回転側摩擦板２１の片面（前面または後面）にのみフェイシング２７および撹拌プレート５０を取り付けてもよい。

また、上記実施形態では、貯留空間Ｗを画成するためのせき止め部材１５を変速機ケース１０の内周面に取り付けたが、このような構成に代えて、変速機ケース１０の内周面から径方向内側に突出する凸部を、せき止め部材１５に対応する位置に一体に形成してもよい。

また、上記実施形態では、保持部材２５の下部にのみスリットＨを形成したが、保持部材２５の全周にスリットＨを形成してもよい。

また、上記第１実施形態では、トルクコンバータが廃止された車両に搭載される自動変速機に本発明を適用した例について説明したが、トルクコンバータを介してエンジンと連結される従来型の自動変速機にも本発明は適用可能である。

また、上記第１実施形態では、多段式（有段式）の自動変速機に本発明を適用した例について説明したが、本発明が適用可能な変速機は、ブレーキ装置が使用される自動変速機であればよく、例えば無段変速機であってもよい。

また、上記第１実施形態では、撹拌プレート５０の厚み（軸方向寸法）がフェイシング２７とほぼ同一とされていたが、例えば図７に示すように、撹拌プレートの厚みをさらに増やすことも可能である。

具体的に、図７の変形例による第１ブレーキＢＲ１’は、上記第１実施形態と同様に、軸方向に対向配置された複数の回転側摩擦板１２１および複数の固定側摩擦板１２２を有している。ただし、上記第１実施形態とは異なり、各回転側摩擦板１２１の軸方向の両面（前面および後面）には、フェイシング１２７よりも大きく軸方向に突出した撹拌プレート１５０がそれぞれ取り付けられている。また、この突出量の大きい撹拌プレート１５０に対応するように、各固定側摩擦板１２２の両面または片面には凹段部１２２ａが形成されている。具体的には、固定側摩擦板１２２における撹拌プレート１５０と軸方向に対向する部分（外周部）に凹段部１２２ａが形成され、この凹段部１２２ａの形成に伴って、固定側摩擦板１２２の外周部が他部よりも薄肉とされている。

このように、固定側摩擦板１２２に凹段部１２２ａを形成した図７の変形例によれば、撹拌プレート１５０と固定側摩擦板１２２との干渉を回避しながら撹拌プレート１５０の軸方向寸法を拡大できるとともに、この軸方向寸法が拡大された撹拌プレート１５０によって潤滑油をより確実に掻き上げることができる。

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態の自動変速機における第１ブレーキＢＲ１は、回転可能なリングギヤＲ３（回転側保持部材）の外周面に保持された回転側摩擦板２１と、リングギヤＲ３よりも径方向外側に位置する回転不能な保持部材２５（固定側保持部材）の内周面に保持された固定側摩擦板２２とを備えたものであったが、回転側保持部材と固定側保持部材との径方向の位置関係は逆であってもよい。この場合の具体例を第２実施形態として説明する。

図８および図９は、第２実施形態にかかる自動変速機の一部を示している。なお、本図において、第１実施形態と同一の構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。第２実施形態における第１ブレーキＢＲ１”は、ピストンハウジング２４を後方に延長するように設けられた円筒状の固定側保持部材２２５と、固定側保持部材２２５の内周面に保持された複数の固定側摩擦板２２２と、リングギヤＲ３の後壁から径方向外側に延びる延設部２１６と、延設部２１６の径方向外側端部から前方に延びる円筒状の回転側保持部材２１７と、回転側保持部材２１７の内周面に保持された複数の回転側摩擦板２２１とを有している。固定側保持部材２２５は回転不能であり、回転側保持部材２１７はリングギヤＲ３と一体に回転可能である。回転側保持部材２１７は、固定側保持部材２２５よりも径方向外側に配置されている。

回転側保持部材２１７の後端部の近傍に対応する変速機ケース１０の内面には、上記第１実施形態と同様のせき止め部材１５が取り付けられている。このため、第１ブレーキＢＲ１”の下方には、せき止め部材１５と変速機ケース１０と回転側保持部材２１７とにより区画された貯留空間Ｚが形成されている。

回転側摩擦板２２１の軸方向の両面（前面および後面）には、フェイシング２２７が取り付けられている。ただし、上記第１実施形態の場合と異なり、フェイシング２２７の径方向外側には撹拌プレート５０に相当するものは設けられていない。

そこで、第２実施形態では、撹拌プレートに代わる撹拌手段として、回転側保持部材２１７に撹拌リング２５０が取り付けられている。撹拌リング２５０は、概ね薄肉円筒状に形成され、回転側保持部材２１７の外周面を取り囲むように取り付けられている。

撹拌リング２５０における周方向および軸方向の複数箇所には、周方向（回転方向）の一方側に開く開口Ｅが形成されるように立体的に折り曲げられた折曲部２５０ａが形成されている。また、この折曲部２５０ａに対応する回転側保持部材２１７の複数箇所には、径方向に貫通する貫通孔Ｆが形成されている。

このような第２実施形態の構成において、潤滑油供給部４０から貯留空間Ｚに潤滑油が供給された場合、この潤滑油は、回転側保持部材２１７（および回転側摩擦板２２１）の回転に伴い、折曲部２５０ａの開口Ｅから折曲部２５０ａの内部に取り込まれ、上方へと掻き上げられる。さらに、折曲部２５０ａの内部に取り込まれた潤滑油は、図９に破線の矢印で示すように、貫通孔Ｆを通じて回転側保持部材２１７の内側へと導入される。これにより、摩擦板２２１，２２２に潤滑油がまんべんなく供給されて、摩擦板２２１，２２２が効果的に冷却される。

ＢＲ１ 第１ブレーキ（ブレーキ装置）
Ｒ３ リングギヤ（回転側保持部材）
Ｗ，Ｚ 貯留空間
２ 入力軸
１０ 変速機ケース
２１，１２１，２２１ 回転側摩擦板
２２，１２２，２２２ 固定側摩擦板
２５ 保持部材（固定側保持部材）
２７，１２７ フェイシング
４０ 潤滑油供給部
４３ 供給制御弁
５０，１５０ 撹拌プレート（撹拌手段）
１２２ａ 凹段部
２１７ 回転側保持部材
２２５ 固定側保持部材
２５０ 撹拌リング（撹拌手段）

Claims (11)

1. 回転可能な回転側摩擦板と回転側摩擦板に対向配置された回転不能な固定側摩擦板とを含み、両摩擦板が圧接された締結状態と当該圧接が解除された解放状態とに切り替え可能なブレーキ装置と、
   前記ブレーキ装置を収容する変速機ケースと、
   前記変速機ケースの内部におけるブレーキ装置の下方空間に潤滑油を供給する潤滑油供給部と、
   前記下方空間に供給された潤滑油を前記回転側摩擦板の回転に伴い掻き上げる撹拌手段とを備えた、ことを特徴とする自動変速機。
2. 請求項１記載の自動変速機において、
   前記回転側摩擦板は、回転可能な回転側保持部材の外周面に保持され、
   前記固定側摩擦板は、前記回転側保持部材よりも径方向外側に位置する回転不能な固定側保持部材の内周面に保持され、
   前記撹拌手段は、前記回転側摩擦板の外周部に突設された複数の撹拌プレートである、ことを特徴とする自動変速機。
3. 請求項２記載の自動変速機において、
   前記回転側摩擦板における軸方向の少なくとも一方の面に、前記ブレーキ装置の締結時に固定側摩擦板に圧接されるフェイシングが設けられ、当該前記フェイシングよりも径方向外側に前記撹拌プレートが設けられた、ことを特徴とする自動変速機。
4. 請求項３記載の自動変速機において、
   前記撹拌プレートは、前記フェイシングよりも軸方向寸法が大きくなるように形成されている、ことを特徴とする自動変速機。
5. 請求項４に記載の自動変速機において、
   前記固定側摩擦板における前記撹拌プレートと対向する部分に、当該部分を他部よりも薄肉にするための凹段部が形成された、ことを特徴とする自動変速機。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動変速機において、
   前記潤滑油供給部から供給された潤滑油を貯留可能な貯留空間が、前記変速機ケースの内周面と前記固定側保持部材とによって前記ブレーキ装置の下方に区画形成された、ことを特徴とする自動変速機。
7. 請求項１に記載の自動変速機において、
   前記固定側摩擦板は、回転不能な回転側保持部材の外周面に保持され、
   前記回転側摩擦板は、前記固定側保持部材よりも径方向外側に位置する回転可能な回転側保持部材の内周面に保持され、
   前記撹拌手段は、前記回転側保持部材の外周面に設けられている、ことを特徴とする自動変速機。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の自動変速機において、
   前記潤滑油供給部は、前記ブレーキ装置の下方空間に下から潤滑油を供給可能なように、前記変速機ケースの下部に設けられている、ことを特徴とする自動変速機。
9. 請求項８記載の自動変速機において、
   前記潤滑油供給部は、前記ブレーキ装置の下方空間に対する潤滑油の供給を制御するために開閉可能に設けられた供給制御弁を有する、ことを特徴とする自動変速機。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の自動変速機において、
    車両に搭載された動力源から駆動力が入力される入力軸をさらに備え、
    前記ブレーキ装置は、車両の発進時にスリップ制御される、ことを特徴とする自動変速機。
11. 請求項１０に記載の自動変速機において、
    前記入力軸は、流体を用いた動力伝達装置を介さずに前記動力源と連結されている、ことを特徴とする自動変速機。

Images