JP2777820B2 - 自動変速機の潤滑装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は発進装置と遊星歯車装置を備えた自動変速機
の潤滑装置に関する。

〔従来の技術〕

自動変速機は、発進装置と複数列の遊星歯車装置を備
え、発進装置からの入力を遊星歯車列を構成する要素に
伝達する経路と、遊星歯車列の要素を固定して反力を受
ける経路と、遊星歯車列の要素から出力を取出す経路と
を摩擦係合要素によつて選択的に切換えることで異なる
変速比をもつ変速段を構成するとともに、変速段の切換
えを達成する。

多段の変速段をもつ自動変速機にあつては、使用する
遊星歯車列と摩擦係合要素の数は増加する。

遊星歯車列は、サンギヤとピニオン、ピニオンとリン
グギヤとの間をはじめ、ピニオンを支持する軸受部を充
分に潤滑する必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

遊星歯車列は全体が回転する場合があるので、遠心力
を考慮すると内周側から潤滑油を供給することが望まし
い。遊星歯車列の内周側にはサンギヤやピニオンキリヤ
に連結する軸部材を配設するがピニオンはキヤリヤのピ
ンに対して相対回転し、この部分の潤滑を達成するため
にキヤリヤ内に油路を設ける必要がある。

キヤリヤとキヤリヤに連結する軸部材が一体であれば
油路を配設することも容易であるが、キヤリヤと軸部材
が別体である場合には連結部の剛性を配慮するとともに
油路の連結部のシールを必要とする。

本発明は多重構造の軸部材の外周部に配設する歯車列
に対して軸心側から潤滑油を供給する装置にあつて、軸
部材とキヤリヤを別体に構成して組立てを容易とし、し
かも連結部の剛性を確保する潤滑装置を提供するもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

以上の課題を解決するために、本発明は基本的な手段
として変速機のケース（300）と一体の部材が支持する
出力軸（800）と、出力軸が後端部を支持する第１の中
間軸（610）と、第１の中間軸が支持する後端にサンギ
ヤ（131）を有する第２の中間軸（620）と、第２の中間
軸のサンギヤ（131）の外周部に配設するシンプルプラ
ネタリギヤセツト（130）と、第２の中間軸（620）が支
持する後端にサンギヤ（121）を有する第３の中間軸（6
30）と、第３の中間軸のサンギヤ（121）の外周部に配
設するシンプルプラネタリギヤセツト（120）とを備
え、第３の中間軸のサンギヤ（121）の外周部に配設す
るシンプルプラネタリギヤセツト（120）のキヤリヤ（1
23）は連結部（123a）を介して第２の中間軸（620）に
連結するとともに、第１の中間軸（610）の軸心に沿つ
て設ける油路（614）に連通する半径方向の油孔（614
b）と、キヤリヤ（123）に設ける油路（123b）に連通す
る第２の中間軸（620）に設ける半径方向の油孔（620
a）とを対向せしめて成る構成を有する。

そして、キヤリヤの連結部（123a）を第２の中間軸の
サンギヤ（131）と第３の中間軸のサンギヤ（121）との
間に配設するとともにスプライン（621）を介して第２
の中間軸（620）に連結し、変速機の前進段のドライブ
時にキヤリヤの連結部（123a）に挟持圧力を加える方向
にシンプルプラネタリギヤセツト（110,120,130）のキ
ヤのねじれ方向を設定して成るなるものである。

〔作用〕

以上の構成により、３重構造の中間軸（610,620,63
0）の外周部に配設するシンプルプラネタリギヤセツト
（120）に対して、最も中心軸側に配設する中間軸（61
0）から強制潤滑を達成できる。さらに、ギヤのねじれ
方向を特定することにより生ずるスラスト荷重を利用し
てキヤリヤの連結部（123a）を通る油路のシールを達成
する。

なお、上述の（ ）の符号は図面と対照するものであ
るが、何ら構成を限定するものではない。

［実施例］ 以下、図面に基いて本発明の実施例を説明する。

第１図は、本発明を実施する自動変速機の断面図、第
２図はスケルトンを示すもので、まず、第２図を参照し
て全体の概要を説明する。

自動変速機１は、発進装置２と遊星歯車装置を有する
変速機３を備えるが、発進装置２としては本実施例に示
すトルクコンバータの他にも、流体継手、電磁クラツ
チ、多板式クラツチ、遠心クラツチ等の適宜の手段を選
択することができる。

発進装置２は、エンジンの駆動を受けて回転するフロ
ントカバー202の後部に連結されるリヤカバー204,リヤ
カバー204の内周壁面に形成されたポンプインペラ206を
有し、ポンプインペラ206に対向して配設されたタービ
ンランナ208はタービンシエル210に保持され、タービン
シエル210はその内周部で発進装置２の出力部材である
とともに変速機３の入力部材である入力軸240に連結さ
れる。ポンプインペラ206とタービンランナ208との間に
はステータ214が配設され、ステータ214の内周部は一方
向クラツチ216のアウタレースに連結されるとともに、
一方向クラツチ216のインナレースは固定部材である支
持筒230の外周部にとりつけられる。フロントカバー202
とタービンシエル210との間にはフロントカバー202とタ
ービンシエル210とを直結するロツクアツプクラツチ220
を配設する。

変速機３は、ケース300内に遊星歯車列と摩擦係合要
素を収容するが、遊星歯車列として３列のシンプルプラ
ネタリギヤセツト110,120,130を備える。

第１のシンプルプラネタリギヤセツト110のキヤリヤ1
13は、第３のシンプルプラネタリギヤセツト130のリン
グギヤ135に連結し、第３のシンプルプラネタリギヤセ
ツト130のキヤリヤ133は、第２のシンプルプラネタリギ
ヤセツト120のリングギヤ125に連結するとともに、出力
軸800に連結する。第３のシンプルプラネタリギヤセツ
ト130のサンギヤ131は、第２のシンプルプラネタリギヤ
セツト120のキヤリヤ123に連結するとともに、摩擦係合
要素を介して第２のシンプルプラネタリギヤセツト120
のサンギヤ121に連結する。

摩擦係合要素は、４個のクラツチ、２個のブレーキ、
２個の一方向クラツチを装備するのが、摩擦係合要素と
遊星歯車列の各要素との連結関係は次のとおりである。

変速機３の入力軸240は第１のクラツチ11のドラムと
第３のクラツチ13のドラムに連結する。第１のクラツチ
11のハブは、第１のシンプルプラネタリギヤセツト110
のリングギヤ115に連結し、第３のクラツチ13のハブは
第１のシンプルプラネタリギヤセツト110のサンギヤ111
に連結する。第３のクラツチ13のハブは第２のクラツチ
12のドラムにも連結するとともに、さらに第４のクラツ
チ14のハブと第１の一方向クラツチ31のアウタレースに
連結する。

第２のクラツチ12のハブは第２の中間軸620を介して
第３のシンプルプラネタリギヤセツト130のサンギヤ131
に連結するとともに、第２のシンプルプラネタリギヤセ
ツト120のキヤリヤ123に連結する。このキヤリヤ123は
さらに第２のブレーキ22のハブを兼ねる第２の一方向ク
ラツチ32のアウタレースに連結する。第２の一方向クラ
ツチ32のインナレースは静止部材であるケース300にと
りつける。

第４のクラツチ14のドラムは第１のブレーキ21のドラ
ムを兼ねるとともに、第１の一方向クラツチ31のインナ
レースと第３の中間軸630を介して第２のシンプルプラ
ネタリギヤセツト120のサンギヤ121に連結する。

第１のシンプルプラネタリギヤセツト110のキヤリヤ1
13は、第１の中間軸610を介して第３のシンプルプラネ
タリギヤセツト130のリングギヤ135に連結し、キヤリヤ
133は出力軸800と第２のシンプルプラネタリギヤセツト
120のリングギヤ125に連結する。

入力軸240に直結する第３のクラツチ13の外側には第
１の回転センサ305を設けて入力軸240の回転情報を得
る。出力軸800の外側にも第２の回転センサ306を設けて
出力軸800の回転情報を得る。

第１図は第２図で説明したスケルトンをもつ自動変速
機の具体的な構造を示す断面図である。

自動変速機１を構成する発進装置２は流体伝動装置で
あつて、エンジン側（以下、エンジン側を「前側」とす
る）に開口するハウジング200の内部に収容される。エ
ンジンの駆動を受けて回転するフロントカバー202の後
部にはリヤカバー204が一体にとりつけられる。リヤカ
バー204の内周壁面にはポンプインペラ206が形成され、
ポンプインペラ206に対向して配設されたタービンラン
ナ208はタービンシエル210に保持される。タービンシエ
ル210はその内周部で連結部材211を介して発進装置２の
出力部材であるとともに変速機３の入力部材である入力
軸240に連結される。ポンプインペラ206とタービンラン
ナ208との間にはステータ214が配設され、ステータ214
の内周部は一方向クラツチ216のアウタレース215に連結
されるとともに、一方向クラツチ216のインナレース217
は支持筒230の前端外周部にとりつけられる。フロント
カバー202とタービンシエル210との間にはロツクアツプ
ピストン222をもつロツクアツプクラツチ220を配設す
る。

ハウジング200の後部には変速機３の構成要素を収容
する円周状のケース300が連結されるが、ハウジング200
と変速機のケース300の接合部にはオイルポンプカバー2
50と仕切板270を介してオイルポンプハウジング260をと
りつける。オイルポンプハウジング260内には外歯歯車2
62と内歯歯車264から成る内接歯車ポンプが収容され、
外歯歯車262の内周部はリヤカバー204と一体の軸266に
連結される。オイルポンプカバー250の中心部は、後方
へ向けて突出する円筒状の支持部252を形成し、この支
持部252の内周部に支持筒230の後部外周部を圧入固定す
る。

支持筒230はその内周部の２つの支点で軸受230a、230
bを介して入力軸240を支持し、入力軸240の後部は径方
向に拡がるフランジ部を形成する。フランジ部の外周部
には第３のクラツチ13を収容するドラム410をとりつ
け、ドラム410内には第３のクラツチ13を操作するピス
トン420を配設する。入力軸240の後端外周部にはスプラ
インを介して第１のクラツチ11を収容するトラム430を
とりつける。ドラム430内には第１のクラツチ11を操作
するピストン440を配設する。第１のクラツチ11のハブ4
50は第１のシンプルプラネタリギヤセツトのリングギヤ
115と一体になる。第３のクラツチ13のハブ460は内周部
で第１のシンプルプラネタリギヤセツトのサンギヤ111
と一体になる。第１のシンプルプラネタリギヤセツトの
キヤリヤ113は第１の中間軸610に連結する。第３のクラ
ツチ13のハブ460はその外周部で第２のクラツチ12を収
容するドラム500に連結し、ドラム500内に第２のクラツ
チ12を操作するピストン510を配設する。

第２のクラツチ12のハブ520はその内周部で第２の中
間軸620に連結する。第２の中間軸620は第１の中間軸61
0の外周部に同心的に支持される。第２のクラツチ12の
ドラム500はそのインナシリンダ部が第２の中間軸620の
外周部に支持されるスリーブ650と一体となる。

変速機のケース300の内部には第１の中央支持部材310
及び第２の中央支持部材330をとりつける。第１の中央
支持部材310の内周部は前後に突出する円筒部を形成
し、この円筒部を介して対応するドラム内にサーボ油圧
を供給する。

スリーブ650の後端部は第１の一方向クラツチ31のア
ウタレース550に連結し、アウタレース550は第４のクラ
ツチ14のハブと一体となる。第４のクラツチ14を収容す
るドラム570の外周面は、第１のブレーキ21のドラムを
兼ね、ドラム570内には第４のクラツチ14を操作するピ
ストン580を配設する。

第１の一方向クラツチ31のインナレース700は、第２
の中間軸620の外周部が支持する第３の中間軸630に連結
し、第３の中間軸630の後端部に第２のシンプルプラネ
タリギヤセツトのサンギヤ121を形成する。

第２のシンプルプラネタリギヤセツトのキヤリヤ123
は、第２の中間軸620にスプライン係合し、第２の中間
軸620の後端部には第３のシンプルプラネタリギヤセツ
トのサンギヤ131を形成する。

第２のシンプルプラネタリギヤセツトのキヤリヤ123
は、第２の一方向クラツチ32のアウタレース720に連結
し、アウタレース720は第２のブレーキ22のハブを兼ね
る。第２の一方向クラツチ32のインナレース730は、第
２の中央支持部材330に固着し、第２の中央支持部材330
の後壁面内には第２のブレーキ22を操作するピストン74
0を配設する。

第１の中間軸610の後端部は出力軸800により軸支持す
るが、軸受部の直前はフランジ状に拡がり、その外周部
に第３のシンプルプラネタリギヤセツトのリングギヤ13
5を形成する。第３のシンプルプラネタリギヤセツトの
キヤリヤ133は、第２のシンプルプラネタリギヤセツト
のリングギヤ125と連結するとともに、出力軸800と連結
する。

変速機のケース300の後部壁360の内周部は、円筒状の
支持部370を形成し、軸受361aを介して出力軸800の前部
を支持する。ケース300の後端部にはインロウ係合部を
介して後部ケース380を同心的に固着し、後部ケース380
により軸受381aを介して出力軸800の後部を支持する。
したがつて、出力軸800は２つの支点で軸受361a、381a
により堅実に支持され、第１の中間軸610はその前後端
部を軸受245a、245bにより入力軸240と出力軸800により
堅実に支持される。

出力軸800の前部のドラム状の外周部には、パーキン
グ用のギヤ810を形成し、対向して配設する爪820ととも
にパーキングブレーキを構成する。出力軸800には、ス
ピードメータ用のドライブギヤ830及び周囲にスリツト
をもつフランジ840をとりつけ、回転センサ306により出
力軸800の回転情報を得る。出力軸の後端部には連結部
材850をナツト855により固着する。

変速機のケース300の底部には図示しない油圧制御装
置をとりつけ、オイルパンを兼ねるカバー309で覆う。

本発明の自動変速機は以上のように、摩擦係合要素と
して、４個のクラツチと、２個のブレーキと、２個の一
方向クラツチを備えて前進５速後進１速を達成するが、
第１表は各変速段における各摩擦係合要素の作動状態を
示す。

本発明は以上の構造を有する自動変速機の潤滑装置に
関するもので、第３図に基いてその詳細を説明する。

変速機のケース300の後部壁360によりベアリングを介
して支持される出力軸800は、第１の中間軸610の後端部
を支持する。第１の中間軸610はその外周部で支持部材
を介して第２の中間軸620を支持し、第２の中間軸620は
その外周部で支持部材を介して第３の中間軸630を支持
する。

出力軸800の先端はフランジ800aを形成し、フランジ8
00aはその外周部がドラム状に形成され、前後に並べて
配設する２つのシンプルプラネタリギヤセツト120,130,
のうちの前側の第２のシンプルプラネタリギヤセツト12
0のリングギヤ125と後側の第３のシンプルプラネタリギ
ヤセツト130のキヤリヤ133に連結する。出力軸800のフ
ランジ800aと変速機のケース300の後部壁360の間にスラ
ストベアリング912を挿入する。

第１の中間軸610の後端部の近傍はフランジ616を形成
し、フランジ616は第３のシンプルプラネタリギヤセツ
ト130のリングギヤ135に連結する。フランジ616の厚さ
寸法の大なる基部616a両側にもスラストベアリング910,
911を配設する第２の中間中間軸620の後端は第３のシン
プルプラネタリギヤセツト130のサンギヤ131を形成する
とともに、第２のシンプルプラネタリギヤセツト120の
キヤリヤ123がその連結部123aを介してスプライン結合
する。第３の中間軸630の後端部は第２のシンプルプラ
ネタリギヤセツトのサンギヤ121を形成する。

キヤリヤ123の連結部123aの断面形状を、図示するよ
うに内径部が軸方向に長くなるようにテーパを付すこと
によりスプライン621との係合長を延長し、連結部の剛
性を向上することができる。第３の中間軸630とキヤリ
ヤ123の連結部123aの間にスラストベアリング909を配設
する。

第１の中間軸610には、出力軸800に連通する軸心に沿
つた有底の油路614を設ける。この油路614は半径方向の
油孔620bを有し、第２の中間軸に設ける半径方向の油孔
620aと対向する。油孔620aの外周側は油溜620dを介して
キヤリヤ123に形成する油路123bに連通する。

第１表からも明らかなように、第１の中間軸610は常
時回転するので、油路614や油孔614b内の潤滑油に遠心
油圧が発生する。この遠心油圧を利用して第２の中間軸
620の油孔620aを介してキヤリヤ123の油路123bに潤滑油
を圧送することができる。

第１のシンプルプラネタリギヤセツト110のリングギ
ヤ115を右ねじれのギヤとし、第２のシンプルプラネタ
リギヤセツト120のリングギヤ125を右ねじれのギヤと
し、第３のシンプルプラネタリギヤセツト130のリング
ギヤ135を左ねじれのギヤに形成すると、前進のドライ
ブ時にはこれらのリングギヤ125,135には前向きのスラ
スト荷重が発生する。同時に第２のシンプルプラネタリ
ギヤセツト120のサンギヤ121と一体の第３の中間軸630
と、第３のシンプルプラネタリギヤセツト130のサンギ
ヤ131と一体の第２の中間軸620に、ケース300の後壁部3
60へ向かうスラスト荷重がかかる。

第２の中間軸620にかかるスラスト荷重は３個のスラ
ストベアリング910を介して第１の中間軸610のフランジ
616aで受けられる。第３の中間軸630のスラスト荷重
は、スラストベアリング909を介してキヤリヤ123の連結
部123aを第２の中間軸620のサンギヤ131側へ押圧する。
この作用により油溜620dとサンギヤ131の側面との間は
何らのシール部材を必要とせずにシールされる。

そこで、常時回転する第１の中間軸610から供給する
潤滑油は、油溜620dから洩れることなくキヤリヤ123の
油路123bに確実に送られる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように、中心軸側から外側に向かつて
配設する第1,第2,第３の中間軸を備え、第３の中間軸の
外周部にシンプルプラネタリギヤセツトを配設する自動
変速機にあつて、シンプルプラネタリギヤセツトのキヤ
リヤを第２の中間軸に連結するとともに、常時回転する
第１の中間軸から遠心油圧を利用して供給する潤滑油を
第２の中間軸の油孔を介してキヤリヤに圧入するように
構成してあるので、確実な強制潤滑を達成する。

また、シンプルプラネタリギヤセツトのギヤのねじれ
方向を特定することなより、キヤリヤと第２の中間軸と
の間の連結部にスラスト荷重を加え、シールを自動的に
達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動変速機の断面図、第２図は自動変速機の概
要を示す説明図、第３図は要部の断面図である。 １……自動変速機、 ２……発進装置、 ３……変速機、 120……第２のシンプルプラネタリギヤセツト、 121……第２のシンプルプラネタリギヤセツトのサンギ
ヤ、 123……第２のシンプルプラネタリギヤセツトのキヤリ
ヤ、 130……第３のシンプルプラネタリギヤセツト、 131……第３のシンプルプラネタリギヤセツトのサンギ
ヤ、 610……第１の中間軸、 620……第２の中間軸、 630……第３の中間軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早渕 正宏 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 野田 耕司 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−275171（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−146362（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−245566（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−12158（ＪＰ，Ａ) 特公 昭33−7215（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 57/04 F16H 57/02 F16H 3/66

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発進装置と遊星歯車装置を有する変速機を
   備えた自動変速機の潤滑装置において、 変速機のケースと一体の部材が支持する出力軸と、出力
   軸が後端部を支持する第１の中間軸と、第１の中間軸が
   支持する後端にサンギヤを有する第２の中間軸と、第２
   の中間軸のサンギヤの外周部に配設するシンプルプラネ
   タリギヤセツトと、第２の中間軸が支持する後端にサン
   ギヤを有する第３の中間軸と、第３の中間軸のサンギヤ
   の外周部に配設するシンプルプラネタリギヤセツトとを
   備え、 第３の中間軸のサンギヤの外周部に配設するシンプルプ
   ラネタリギヤセツトのキヤリヤは連結部を介して第２の
   中間軸に連結するとともに、第１の中間軸の軸心に沿つ
   て設ける油路に連通する半径方向の油孔と、キヤリヤに
   設ける油路に連通する第２の中間軸に設ける半径方向の
   油孔とを対向せしめて成ることを特徴とする自動変速機
   の潤滑装置。