JP3065623B2

JP3065623B2 - ワンウェイクラッチの潤滑装置

Info

Publication number: JP3065623B2
Application number: JP63283382A
Authority: JP
Inventors: 正明西田; 幹雄岩瀬
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1988-11-09
Filing date: 1988-11-09
Publication date: 2000-07-17
Anticipated expiration: 2015-07-17
Also published as: JPH02129443A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、自動変速機に係わり、とくにインナーレー
スが固定され、アウターレースが回転するタイプのワン
ウェイクラッチの潤滑装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、自動変速機は、所謂シンプソン方式といわれ
る２個のシングルプラネタリギヤユニットからなる３速
自動変速機構を基本として、該３速自動変速機構に１個
のプラネタリギヤユニットからなるオーバードライブ機
構またはアンダードライブ機構を付設して前進４速の変
速段を得ている。

ところで、近年、車両のＦ・Ｆ化および高馬力化等に
より、自動変速機は、更に一層の小型化が要望されてい
ると共に、伝達トルク容量の増大化が要望されている。
しかしながら、前記自動変速機においては、変速機構の
一端から入力し直線状に他端に出力する伝動経路からな
るものであり、両ギヤユニットが分離されていることと
あいまって、軸方向に長い構成となって、上述した小型
化に対応するには限界がある。また、伝動経路の先端部
分に出力部材が位置するため、交換・変更の容易な機構
先端部分にクラッチをまとめて配置することができず、
３速自動変速機構と４速自動変速機構とは別個に製造し
なければならない。このため、部品および組立ラインの
共通化が困難であり、多種少量生産では大幅なコストア
ップを招くことになる。

上記問題を解決するために、本出願人は既に、シング
ルプラネタリギヤユニットとデュアルプラネタリギヤユ
ニットからなり、そのキャリヤおよびサンギヤを一体に
構成し、かつ、出力部材を自動変速機構部の略中央部に
配置し、伝動系路を往復的とし、軸方向のコンパクト化
を図ることができる自動変速機を提案している（特開昭
63−145846号）。

これを第５図により説明する。

プラネタリギヤユニット２、３、該ギヤユニットの適
宜回転要素とそれぞれクラッチを介して連結する入力軸
５、所定回転要素CR₁に連結する出力部材９および適宜
回転要素R₂、S₁を係止する係止手段を有する自動変速機
構を備えている。そして、出力部材９は入力軸５を被覆
するようにして自動変速機構の略中央部に配置されてい
る。

さらに、自動変速機構が３速自動変速機構10₁の場
合、プラネタリギヤユニット２、３の軸方向外側に、第
１の（フォワード）クラッチC₁が配置されている（図の
ｌ−ｌ線下半分参照）。一方、自動変速機構が４速自動
変速機構10₂の場合、第１のクラッチC₁の更に軸方向外
側に、オーバードライブ時に作動する第３のクラッチC₀
が配置されている（図のｌ−ｌ線上半分参照）。

そして、３速自動変速機構10₁は、第６図にも示すよ
うに、シングルプラネタリギヤユニット２とデュアルプ
ラネタリギヤユニット３を備え、かつ、これら両ユニッ
ト２、３のサンギヤS₁同士およびキャリヤCR₁同士が一
体に連結されている。また、該サンギヤS₁が第１のブレ
ーキB₁にて適宜係止され、また、デュアルプラネタリギ
ヤユニット３のリングギヤR₂が第２のブレーキB₂および
ワンウェイクラッチF₁にて適宜係止される。さらに入力
軸５が第１のクラッチC₁を介してシングルプラネタリギ
ヤユニット２のリングギヤR₁に連結すると共に、第２の
クラッチC₂を介してサンギヤS₁に連結しており、またキ
ャリヤCR₁が出力部材９に連結している。

一方、４速自動変速機構10₂は、第７図にも示すよう
に、３速自動変速機構10₁に加えて、第１のクラッチC₁
の更に軸方向外側に、第３のクラッチC₀が配置されてお
り、該クラッチC₀は入力軸５とデュアルプラネタリギヤ
ユニット３のリングギヤR₂とを適宜接離し得る。

上記構成にもとずき、３速自動変速機構10₁は、第８
図に示す作動表の通りに、クラッチC₁、C₂及び係止手段
B₁、B₂、F₁の適宜作動により、前進３速・後進１速の各
変速段に変速し、また、４速自動変速機構10₂は、第４
図に示す作動表の通りに、クラッチC₁、C₂、C₀および係
止手段B₁、B₂、F₁の適宜作動により前進４速・後進１速
の各変速段に変速し、それぞれ、出力部材９から付加変
速部20₂若しくは20₁に伝達される。

第９図は上記自動変速機構の詳細な構造を示してい
る。出力ギヤ９にはボス部9aが設けられている。該ボス
部9aの内周は、キャリヤCR₁とスプライン結合され、該
ボス部9aの外周は、トランスミッションケース37に一体
に形成されている隔壁37bにベアリング57を介して回転
自在にかつ軸方向移動不能に支持されている。該ベアリ
ング57は、隔壁37bにスプライン結合されているアウタ
レース85aおよびスペーサを介在した２個のインナレー
ス85cを有するダブルテーパドローラベアリングからな
る。

さらに、該アウタレース85aは軸方向に延びており、
該延長部分には第１のワンウェイクラッチF₁のインナレ
ース59aが固定されている。また、デュアルプラネタリ
ギヤユニット３のリングギヤR₂と結合して軸方向に延び
てワンウェイクラッチF₁のアウタレース59が配置されて
おり、これら両レースとの間に第１のワンウェイクラッ
チF₁が介在している。従って、該ワンウェイクラッチF₁
は、デュアルプラネタリギヤユニット３と隔壁37bとの
間にて軸方向に並んで、かつ該ユニット３のリングギヤ
R₂の略内方に配置される。また、リングギヤR₂の内周の
ギヤには、支持部材86が噛み合っており、該支持部材86
の両側には２個のスラストベアリング87、89が配置さ
れ、該ベアリングがリングギヤR₂の回転により生じるス
ラスト力を受けている。

上記ワンウェイクラッチF₁への潤滑について説明す
る。油は、トランスミッションケース37の隔壁37bに形
成された油路（図示せず）およびアウタレース85aに形
成された油路85bを経てベアリング57部に流れ、該ベア
リング57部から排出される油は、出力ギヤ９の回転によ
り生じる遠心力により、入力軸５に対して径方向に飛ば
されて、インナレース59aと支持部材86の間を通ってワ
ンウェイクラッチF₁に供給される。なお、インナレース
59aには、径方向４箇所に通孔が形成されていて、該通
孔からも油が供給されるが、大部分の油はインナレース
59aと支持部材86の間を通って供給される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、ワンウェイクラッチF₁は、走行頻度の高い
３速、４速でフリー回転となり特に潤滑が要求される。
しかしながら、上記したインナレース59aが固定されて
いるワンウェイクラッチにおいては、インナレース59a
が空転するタイプに比較して、空転時の遠心力によるイ
ンナレース59aからの潤滑効果が少ないため、高速空転
時にワンウェイクラッチのエンドベアリング等に摩耗、
焼き付きが発生し易いという問題を有している。また、
３速、４速時にはリングギヤR₂が高速回転するために、
その遠心力により油が、支持部材86とアウタレース85a
との間および支持部材86とリングギヤR₂との噛み合い部
から洩れてしまい、ワンウェイクラッチの潤滑が不十分
になるという問題を有している。

また、トランスミッションケース37の隔壁37bに形成
されている油路からインナレース59aとのスプライン結
合部を経てワンウェイクラッチに供給する方式もある
が、油を送るためにスプラインの欠歯を必要とし結合部
の剛性が低下するという問題を有している。

本発明は上記問題を解決するものであって、インナレ
ースが固定されているタイプのワンウェイクラッチにお
いて、その潤滑量を増加させることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明のワンウェイクラッチの潤滑装置
は、プラネタリギヤユニット（10）の複数の回転要素を
それぞれクラッチ（C₁、C₂、C₀）を介して連結する入力
軸（８）、前記ギヤユニットのキャリヤ（CR₁）に連結
する出力部材（９）および前記ギヤユニットの所定回転
要素を係止する係止手段（B₁、B₂、F₁）を備える自動変
速機において、前記係止手段の１つがワンウェイクラッチ（F₁）であ
り、該ワンウェイクラッチのインナーレース（36）がト
ランスミッションケース（３）に固定され、該ワンウェ
イクラッチのアウターレース（39）が前記回転要素
（R₂）に連結されてなり、該アウターレース（39）と前記回転要素（R₂）を支持
する支持部材（41）との間にシールリング（43）を設け
ることを特徴とする。

なお、上記構成に付加した番号は、図面と対比させる
ものでり、これにより構成が何ら限定されるものではな
い。

〔作用および発明の効果〕

本発明においては、ワンウェイクラッチF₁は、走行頻
度の高い３速、４速でフリー回転となり特に潤滑が要求
される。

すなわち、３速状態では、第１のクラッチC₁の係合に
加えて第３のクラッチC₀が係合され、入力軸８の回転が
クラッチC₁を介してシングルプラネタリギヤユニット12
のリングギヤR₁に伝達されると同時にクラッチC₀を介し
てデュアルプラネタリギヤユニット13のリングギヤR₂に
伝達され、プラネタリギヤユニット10の各要素は一体と
なって回転し、従って、キャリヤCR₁も一体に回転して
出力ギヤ９から入力軸８と同速回転が取出される。

また、４速状態では、第１のクラッチC₁を解放すると
共に、第１のブレーキB₁を作動すると、入力軸８の回転
がクラッチC₀を介してデュアルプラネタリギヤユニット
13のリングギヤR₂に伝達され、このときサンギヤS₁、S₂
が停止されているため、シングルプラネタリギヤユニッ
ト12のリングギヤR₁を増速空転させながらキャリヤCR₁
は高速回転し、該高速回転がオーバードライブとして出
力ギヤ９から取出される。

従って、本発明によれば、支持部材41とワンウェイク
ラッチF₁のアウタレース39との間に、シールリング43が
設けられているため、リングギヤR₂および支持部材41が
高速回転による遠心力により油が、支持部材41とアウタ
レース39との間および支持部材41とリングギヤR₂との噛
み合い部から洩れてしまうことがなく、ワンウェイクラ
ッチの潤滑が効果的に行われることになる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第２図において、本発明が適用される自動変速機はト
ルクコンバータ部Ａ、４速自動変速機構部Ｂ、出力歯車
機構部Ｃおよび差動歯車機構部Ｄからなっている。これ
らの各機構部は互いに接合して一体に構成されるトラン
スミッションケース２、３、４内に収納され、ケース３
の上部にバルブボディ１が配設されている。トルクコン
バータ部Ａは、トルクコンバータ５および遠心式のロッ
クアップクラッチ６からなり、エンジンの回転をトルク
コンバータ５内の油流またはロックアップクラッチ６に
よる機械的接続を介して自動変速機構部Ｂ内の入力軸８
に伝達する。また、トルクコンバータ部Ａと自動変速機
構部Ｂとの間にはオイルポンプ７が設置されている。

４速自動変速機構部Ｂには、入力軸８に回転自在に支
持される中空軸11が嵌合され、入力軸８また中空軸11の
外周にエンジン出力側から順に、第２のクラッチC₂およ
び第１のブレーキB₁、出力ギヤ９、ワンウェイクラッチ
F₁、プラネタリギヤユニット10、第２のブレーキB₂、第
１のクラッチC₁、オーバードライブ用クラッチC₀が配置
されている。

また、出力歯車機構部Ｃは、トランスミッションケー
ス３と４の間にベアリング81、82により回転自在に支持
されているカウンタシャフト83を有し、該シャフト83上
には出力ギヤ９と噛合うカウンタドリブンギヤ85および
ディファレンシャルドライブギヤ86が固定されている。
また、差動歯車機構部Ｄは、ディファレンシャルギヤユ
ニット87およびリングギヤマウントケース89を備え、該
マウントケース89は前記ディファレンシャルドライブギ
ヤ86と噛合うリングギヤ90を有し、ディファレンシャル
ギヤユニット87のデフピニオン91を支持してデフキャリ
ヤを構成している。そして、ディファレンシャルギヤユ
ニット87は、該デフピニオン91と噛合う左右のサイドギ
ヤ92、93を有し、これらサイドギヤ92、93から左右の車
輪に動力が伝達される。

次に、第１図および第３図により４速自動変速機構Ｂ
の詳細について説明する。

プラネタリギヤユニット10は、シングルプラネタリギ
ヤユニット12とデュアルプラネタリギヤユニット13から
なり、シングルプラネタリギヤユニット12は、中空軸11
に形成されたサンギヤS₁、リングギヤR₁およびこれらギ
ヤに噛合う第１のピニオンP₁を支持したキャリヤCR₁か
らなり、また、デュアルプラネタリギヤユニット13は、
第２のピニオンP₂と第３のピニオンP₃を有し、第２のピ
ニオンP₂がサンギヤS₂および第３のピニオンP₃と噛合
い、第３のピニオンP₃が第２のピニオンP₂およびリング
ギヤR₂と噛合い、これら各ギヤを互いに噛合するように
支持するキャリヤCR₁からなる。そして、これら両ギヤ
ユニット12、13は、サンギヤS₁、S₂が中空軸11に一体に
形成され、また、キャリヤCR₁も一体に形成されてい
る。

第２のクラッチC₂は、中空軸11にスプライン結合され
たサンギヤインプットフランジ15と入力軸８から立上っ
ているフランジ部16との間に介在しており、また該クラ
ッチC₂に対してサンギヤインプットフランジ15の軸方向
反対側にクラッチドラム17が配設されている。さらに、
該クラッチドラム17には、ピストン19が嵌挿していると
共に、該ピストン19背面と止めリングとの間にスプリン
グ20が介在されており、これらにより第２のクラッチC₂
用の油圧アクチュエータを構成している。

クラッチドラム17の外周にはブレーキ用ドラム30が固
定されており、該ドラム30にバンドブレーキからなる第
１のブレーキB₁が接離可能になっている。

次に本発明の特徴であるワンウェイクラッチの潤滑装
置について説明する。

自動変速機構部Ｂの略中央部には、出力ギヤ９が配設
され、該出力ギヤ９にはボス部9aが設けられている。該
ボス部9aの内周は、キャリヤCR₁とスプライン結合さ
れ、該ボス部9aの外周は、トランスミッションケース３
に一体に形成されている隔壁3aにベアリング31を介して
回転自在にかつ軸方向移動不能に支持されている。該ベ
アリング31は、隔壁3aにスプライン結合されているアウ
タレース32およびスペーサ33を介在した２個のインナレ
ース35を有するダブルテーパドローラベアリングからな
る。

さらに、該アウタレース32は軸方向に延びており、該
延長部分には第１のワンウェイクラッチF₁のインナレー
ス36が固定され、位置決めリング37により軸方向の移動
を阻止している。該位置決めリング37には、第１図
（ｂ）に示すように径方向に４つの油路37aが形成され
ている。また、デュアルプラネタリギヤユニット13のリ
ングギヤR₂と結合して軸方向に延びてワンウェイクラッ
チF₁のアウタレース39が配置されており、これら両レー
スとの間に第１のワンウェイクラッチF₁が介在してい
る。従って、該ワンウェイクラッチF₁は、デュアルプラ
ネタリギヤユニット13と隔壁3aとの間にて軸方向に並ん
で、かつ該ユニット13のリングギヤR₂の略内方に配置さ
れる。また、リングギヤR₂の内周のギヤには、支持部材
41が噛み合っており、該支持部材41の先端部両側には２
個のスラストベアリング42が配置され、該ベアリング42
がリングギヤR₂の回転により生じるスラスト力を受けて
いる。さらに、支持部材41とワンウェイクラッチF₁のア
ウタレース39との間にはシールリング43が設けられてい
る。

上記ワンウェイクラッチF₁への潤滑について説明す
る。油は、トランスミッションケース３の隔壁3aおよび
ベアリング31のアウタレース32に形成された油路（図示
せず）を経てベアリング31部に流れ、該ベアリング31部
から排出される油は、出力ギヤ９の回転により生じる遠
心力により、入力軸８に対して径方向に飛ばされて、位
置決めリング37の油路37a、インナレース36と支持部材4
1の間を通ってワンウェイクラッチF₁に供給される。こ
のとき、支持部材41とワンウェイクラッチF₁のアウタレ
ース39との間に、シールリング43が設けられているた
め、リングギヤR₂および支持部材41が高速回転による遠
心力により油が、支持部材41とアウタレース39との間お
よび支持部材41とリングギヤR₂との噛み合い部から洩れ
てしまうことがなく、ワンウェイクラッチの潤滑が効果
的に行われる。

さらに、その他の構造について説明する。

リングギヤR₂の外周とケース３との間にはディスク式
の第２のブレーキB₂が介在しており、かつ隔壁3aの１側
壁面部にはシリンダが形成され、該シリンダにはピスト
ン44からなる油圧アクチュエータがワンウェイクラッチ
F₁との間で挟まれるように配設されている。さらに、該
ピストン44は円筒状のくし歯形状からなるアームを有し
ており、該アームはワンウェイクラッチF₁の外周側を通
って軸方向に延びて、第２のブレーキB₂を制御すると共
に、そのくし歯部分に戻しスプリング45が配設される。

さらに、第１の（フォワード）クラッチC₁は、入力軸
８にスプライン結合されたクラッチドラム46とシングル
プラネタリギヤユニット12のリングギヤR₁の外周との間
に介在されており、該ドラム46内にはピストン47、スプ
リング49が配設されクラッチC₁用の油圧アクチュエータ
を構成している。

また、第３のクラッチC₀が、第１のクラッチC₁の径方
向外側に並んで配設されており、ハウジング２に形成さ
れたボス部2bには、クラッチドラム50が回転自在に支持
されており、該ドラム50と前記入力軸８にスプライン結
合されたクラッチドラム46との間に第３のクラッチC₀が
介在している。該クラッチドラム50内にはピストン51、
スプリング52が配設されて第３のクラッチC₀用の油圧ア
クチュエータを構成していると共に、該ドラム50の先端
部とデュアルプラネタリギヤユニット13のリングギヤR₂
とは、連結部材53にて連結されている。

次いで、上記構成からなる４速自動変速機構部Ｂの作
動を第３図に示すギヤトレーンおよび第４図に示す作動
表に沿って説明する。

エンジントルクはトルクコンバータ５またはロックア
ップクラッチ６を介して入力軸８に伝達される。そし
て、４軸自動変速機構部Ｂにて、第４図に示す作動表に
よる各クラッチC₁、C₂、C₀、各ブレーキB₁、B₂およびワ
ンウェイクラッチF₁の作動にもとずき前進４速および後
進１速が得られ、該変速された回転が出力ギヤ９から出
力歯車機構部Ｃに出力される。

１速状態では第１のクラッチC₁を係合する。すると、
入力軸８の回転は、第１のクラッチC₁を介してシングル
プラネタリギヤユニット12のリングギヤR₁に伝達され、
このときデュアルプラネタリギヤユニット13のリングギ
ヤR₂はワンウェイクラッチF₁により回転が阻止されてい
るため、サンギヤS₁、S₂を逆方向に回転させながら共通
キャリヤCR₁が正方向に大幅減速回転され、該回転が圧
力ギヤ９から取出される。

第２速状態では、第１のクラッチC₁の係合に加えて第
１のブレーキB₁が作動し、サンギヤS₁、S₂が第１のブレ
ーキB₁により回転が停止され、従って入力軸８からのリ
ングギヤR₁の回転は、リングギヤR₂を正方向に回転させ
ながらキャリヤCR₁を正方向に減速回転し、該回転が出
力ギヤ９から２速として取出される。

３速状態では、第１のクラッチC₁の係合に加えて第３
のクラッチC₀が係合され、入力軸８の回転がクラッチC₁
を介してシングルプラネタリギヤユニット12のリングギ
ヤR₁に伝達されると同時にクラッチC₀を介してデュアル
プラネタリギヤユニット13のリングギヤR₂に伝達され、
プラネタリギヤユニット10の各要素は一体となって回転
し、従って、キャリヤCR₁も一体に回転して出力ギヤ９
から入力軸８と同速回転が取出される。

また、４速状態では、第１のクラッチC₁を解放すると
共に、第１のブレーキB₁を作動すると、入力軸１の回転
がクラッチC₀を介してデュアルプラネタリギヤユニット
13のリングギヤR₂に伝達され、このときサンギヤS₁、S₂
が停止されているため、シングルプラネタリギヤユニッ
ト12のリングギヤR₁を増速回転させながらキャリヤCR₁
は高速回転し、該高速回転がオーバードライブとして出
力ギヤ９から取出される。

リバースレンジでは、第２のクラッチC₂および第２の
ブレーキB₂が係合し、入力軸８の回転は第２のクラッチ
C₂を介してサンギヤS₁、S₂に伝達され、このときリング
ギヤR₂が第２のブレーキB₂の制動により固定されている
ため、リングギヤR₁を逆転させながらキャリヤCR₁も逆
転し、該キャリヤCR₁の逆転が出力ギヤ９から取出され
る。

また、コースト時における１速状態では、ワンウェイ
クラッチF₁がフリー状態になるが、第１のクラッチC₁の
係合に加えて第２のブレーキB₂が係合し、該ブレーキB₂
によりリングギヤR₂が固定状態となり、１速状態が維持
されてエンジンブレーキが有効に作動する。

なお、上記実施例においては４速自動変速機を例にし
て説明しているが、３自動変速機に適用してもよいこと
は自明である。

また、上記実施例においては、ベアリング31のアウタ
ーレース32に支持部材41のスラストベアリング42を当接
させるタイプに適用しているが、従来例で述べたベアリ
ングのインナーレースに支持部材のスラストベアリング
を当接させるタイプに適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の自動変速機の１実施例を示す第
２図の一部断面図、第１図（ｂ）は位置決めリングの側
面図、第２図は本発明の自動変速機の１実施例を示す全
体断面図、第３図は第１図における自動変速機構部の概
略図、第４図は自動変速機の作動を説明するための図、
第５図は従来の自動変速機の全体断面図、第６図および
第７図は第５図における自動変速機構部の概略図、第８
図は第６図の自動変速機構の作動を説明するための図、
第９図は第５図の一部断面図である。 C₁、C₂、C₀……クラッチ、B₁、B₂、F₁……係止部材、
R₁、R₂……リングギヤ、S₁、S₂……サンギヤ、CR₁……
キャリヤ、P₁、P₂、P₃……ピニオン、３……トランスミ
ッションケース、８……入力軸、９……出力ギヤ、10…
…プラネタリギヤユニット、36……インナーレース、39
……アウターレース、41……支持部材、43……シールリ
ング。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−288753（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−145846（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−93545（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−55537（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 57/00 - 57/04 F16H 3/44 - 3/78

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プラネタリギヤユニットの複数の回転要素
をそれぞれクラッチを介して連結する入力軸、前記ギヤ
ユニットのキャリヤに連結する出力部材および前記ギヤ
ユニットの所定回転要素を係止する係止手段を備える自
動変速機において、前記係止手段の１つがワンウェイクラッチであり、該ワ
ンウェイクラッチのインナーレースがトランスミッショ
ンケースに固定され、該ワンウェイクラッチのアウター
レースが前記回転要素に連結されてなり、該アウターレースと前記回転要素を支持する支持部材と
の間にシールリングを設けることを特徴とするワンウェ
イクラッチの潤滑装置。