JP3429232B2 - プラネタリ変速機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、車両用変速機にお
ける前後進切換機構等として用いられるプラネタリ式の
変速機構に関する。 【０００２】 【従来の技術】プラネタリギヤは、サンギヤ、キャリア
およびリングギヤを基本構成要素とする差動歯車装置の
一つであり、例えば、サンギヤとリングギヤとを係脱す
るクラッチと、キャリアを固定保持するブレーキを設け
ることにより、サンギヤに対するリングギヤの回転を正
逆回転させる制御を行うことができ、変速機の前後進切
換機構等に用いることが知られている。このようなプラ
ネタリギヤを前後進切換機構として用いた変速機の一例
として、特開平１０−１８４８２０号公報に開示された
ものがある。この機構においては、リングギヤ支持部材
を入力軸上にボールベアリングを介して回転自在に支持
し、さらに、リバースブレーキにより固定保持可能に構
成されている。 【０００３】さらに、プラネタリギヤを前後進切換機構
として用いた変速機の異なる例として、日産自動車
（株）新型車解説書（Ｐ１１−２）NISSANプリメーラ・
プリメーラカミノP11型系車（追補版II）、平成9年9月
発行、のＣ−１１頁に記載されたものがある。この前後
進切換機構は、入力軸に連結されたリングギヤと、出力
軸に連結されたサンギヤと、サンギヤおよびリングギヤ
と噛合するピニオンを回転自在に保持するキャリアとか
ら構成される。そして、入力軸上に結合配設されたクラ
ッチガイド部材の先端にリングギヤがスプライン結合し
て配設されている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記の前後進切換機構
においては、リングギヤをクラッチガイド部材に独立し
て取り付けているため、例えば、図３に示すように、リ
ングギヤ９１をクラッチガイド部材９２にスプライン結
合した状態でリングギヤ９１を両側から挟むようにして
一対のサークリップ９３，９４を配設してリングギヤ９
１の軸方向位置決めを行うように構成されている。この
とき、クラッチガイド部材内にはクラッチピストン、ク
ラッチプレート、クラッチディスク等を配設して軸方向
の位置決めを行うためのサークリップ９３は必ず必要で
あり、NISSANプリメーラ・プリメーラカミノP11型系車
の場合には、サークリップ９３とは別にもう一つのサー
クリップを用いている。このため、従来の前後進切換機
構は、全体構成が複雑化しやすく、また、リングギヤの
組立部品および工数が多くなるという問題があった。 【０００５】さらに、キャリアを制動保持するためのブ
レーキは、クラッチガイド部材の外周に設けられるた
め、ブレーキ径はクラッチガイド部材の外周より大きく
せざるを得ず、ブレーキ径が大きくなるという問題があ
る。ここでブレーキを係合作動させない状態、すなわ
ち、ブレーキを解放した状態においては、ブレーキプレ
ートとブレーキディスクの相対回転により引きずり抵抗
が生ずるが、上述の前後進切換機構構成のようにブレー
キ径が大きいと引きずりトルクが大きくなり、燃費が低
下するという問題がある。 【０００６】本発明はこのような問題に鑑みたもので、
リングギヤの組立が比較的簡単で、且つブレーキ径を小
さくすることが可能な構成のプラネタリ変速機構を提供
することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明においては、第１軸（実施形態における変速
機入力シャフト１１）に結合されたサンギヤと、サンギ
ヤと噛合するピニオンギヤを回転自在に支持するととも
に第１軸と同軸上に回転自在に配設されたキャリアと、
第１軸と同軸上に位置する第２軸（実施形態におけるプ
ーリ駆動軸１５）に一体回転するように連結されるとと
もにキャリアにより回転自在に保持されたピニオンギヤ
と噛合するリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤを
係脱可能に連結するクラッチ手段（実施形態における前
進クラッチ５０）と、キャリアを制動保持可能なブレー
キ手段（実施形態における後進ブレーキ６０）とを有し
てプラネタリ変速機構が構成される。そして、クラッチ
手段は、第２軸上に固設されたクラッチガイド部材（実
施形態におけるクラッチガイド５１）内にクラッチピス
トン、クラッチプレートおよびクラッチディスクを挿入
するとともにクラッチガイド部材の内周面に取り付けら
れたサークリップ（実施形態における第１サークリップ
５６）により保持して構成され、クラッチガイド部材の
外周端部がリングギヤと軸方向に移動可能に係合（例え
ば、スプライン係合）されてリングギヤが第２軸に一体
回転するように連結して取り付けられる。このとき、リ
ングギヤの一方の側端がクラッチプレートおよびクラッ
チディスクをクラッチガイド部材内に保持するためのサ
ークリップに当接し、リングギヤの他方の側端がキャリ
アに当接して軸方向の位置決めがなされる。そして、リ
ングギヤの上記一方の側端に対して上記他方の側端の外
径を小さく形成し、上記他方の側端が当接するキャリア
の外周に上記他方の側端の外周側に被さるようにしてブ
レーキ手段を配設している。 【０００８】このような構成のプラネタリ変速機構の場
合には、第２軸上に固設されたクラッチガイド部材内に
クラッチピストン、クラッチプレートおよびクラッチデ
ィスクを挿入配設した上でサークリップにより保持して
クラッチ手段を組み立て、次に、クラッチガイド部材の
外周端部にスプライン係合等により軸方向に移動可能に
係合させてリングギヤを取り付ける組み立て作業が行わ
れる。このとき、リングギヤの一方の側端を上記サーク
リップに当接させ、さらに、リングギヤの他方の側端に
当接させてキャリアを組み付けるだけで、リングギヤを
所定位置に位置決めして取り付けることができるので、
組み立てが非常に簡単となる。 【０００９】さらに、リングギヤにおけるサークリップ
に当接する側の側端（一方の側端）に対してキャリアに
当接する側の側端（他方の側端）の外径を小さく形成
し、このように外径が小さくされた他方の側端が当接す
るキャリアの外周にリングギヤの他方の側端の外周側に
被さるようにしてブレーキ手段を配設しているので、ブ
レーキ手段の径を小さくすることができる。このように
ブレーキ手段を小径化することができれば、ブレーキ解
放時の引きずり抵抗による引きずりトルクを小さくする
ことができる。なお、上記プラネタリ変速機構におい
て、リングギヤの他方の側端とキャリアとの当接部にワ
ッシャを挿入して両者が小さな抵抗でスムーズに相対回
転できるようにするのが好ましい。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下本発明の好ましい実施の形態
について図面を参照して説明する。図２は本発明に係る
プラネタリ変速機構を前後進切換装置として用いたベル
ト式無段変速機ＴＭを示す。このベルト式無段変速機Ｔ
Ｍは変速機ハウジング２内に前後進切換装置３、ベルト
式無段変速装置４、発進装置（スタートクラッチ）５、
減速ギヤ列６、ディファレンシャル機構７、チェーン式
動力伝達装置を介して入力軸１１により駆動される油圧
ポンプ９等を備えて構成され、この変速機ハウジングの
右端面はエンジンと接合される。エンジンのクランクシ
ャフトＫｓはダンパー機構１を介して変速機入力シャフ
ト１１に繋がる。 【００１１】このため、変速機ＴＭにおいて、エンジン
の駆動動力は変速機入力シャフト１１に伝達され、前後
進切換装置３により回転方向制御がなされた後、ベルト
式無段変速装置４により無段階の変速制御が行われて変
速機カウンタシャフト１２に伝達される。さらに、変速
機カウンタシャフト１２から発進装置５により動力伝達
制御がなされた後、減速ギヤ列６を介してディファレン
シャル機構７から左右のアクスルシャフト８ａ，８ｂを
介して左右の車輪（図示せず）に伝達される。 【００１２】この変速機ＴＭを構成する前後進切換装置
３の構成を図１に拡大して詳細に示しており、この装置
３はサンギヤ３１、キャリア３２およびリングギヤ３５
からなるシングルピニオンタイプのプラネタリギヤ列を
有して構成される。図に示すように、変速機入力シャフ
ト１１は無段変速装置４のプーリ駆動シャフト１５の内
部を貫通して配設され、プーリ駆動シャフト１５はボー
ルベアリング１５ａにより変速機ハウジング２に対して
回転自在に支持され、変速機入力シャフト１１はローラ
ーベアリング１１ａによりプーリ駆動シャフト１５に対
して回転自在に支持される。 【００１３】この変速機入力シャフト１１の先端部にス
プライン結合されてサンギヤ３１が取り付けられてい
る。また、キャリア３２は、変速機入力シャフト１１の
先端部にボールベアリング１１ｂにより回転自在に支持
されている。このキャリア３２には複数のピニオンシャ
フト３３が固設され、各ピニオンシャフト３３の上に回
転自在に支持されたピニオンギヤ３４がサンギヤ３１と
噛合している。また、リングギヤ３５もピニオンギヤ３
４と噛合する。なお、キャリア３２およびリングギヤ３
５はサンギヤ３１および変速機入力軸と同一回転軸上で
回転する。 【００１４】この前後進切換装置３は、前進クラッチ５
０と後進ブレーキ６０とを備え、前進クラッチ５０によ
りサンギヤ３１とクラッチガイド５１との係脱制御が行
われ、後進ブレーキ６０によりキャリア３２の制動保持
制御が行われる。 【００１５】前進クラッチ５０は、プーリ駆動軸１５に
結合されて取り付けられたクラッチガイド５１内に、ク
ラッチピストン５２、クラッチプレート５３、クラッチ
ディスク５４、エンドプレート５５を挿入するととも
に、第１サークリップ５６により保持して構成される。
このとき、クラッチプレート５３およびクラッチディス
ク５４は交互に複数枚重ねて配設される。クラッチプレ
ート５３の外周部がクラッチガイド５１の外周端部５１
ａとスプライン結合されており、クラッチプレート５３
は軸方向に移動可能でクラッチガイド５１と一体回転す
る。また、クラッチディスク５４の内周部がサンギヤ３
１と一体に繋がるクラッチスプライン部３１ａとスプラ
イン係合されており、クラッチディスク５４は軸方向に
移動可能でサンギヤ３１と一体回転する。 【００１６】クラッチピストン５２はクラッチガイド５
１内に供給されるクラッチ圧を受けて図における左方向
に押圧され、クラッチプレート５３およびクラッチディ
スク５４をエンドプレート５５に押しつける。このた
め、前進クラッチ５０を作動させるためクラッチ圧を供
給すればクラッチプレート５３とクラッチディスク５４
とが摩擦により一体回転してクラッチが係合状態とな
り、サンギヤ３１とクラッチガイド５１とが一体に回転
する。 【００１７】一方、後進ブレーキ６０は、変速機ハウジ
ング２に形成された空間内に、ブレーキピストン６２、
ブレーキプレート６３、ブレーキディスク６４、エンド
プレート６５を挿入するとともに、第２サークリップ６
６により保持して構成される。なお、ブレーキプレート
６３およびブレーキディスク６４は交互に複数枚重ねて
配設される。ブレーキプレート６３の外周部が変速機ハ
ウジング２に形成されたスプライン部２ａとスプライン
結合されており、ブレーキプレート６３は軸方向に移動
可能で回転は固定保持されている。また、ブレーキディ
スク６４の内周部がキャリア３２と一体に繋がるブレー
キスプライン部３２ａとスプライン係合されており、軸
方向に移動可能でキャリア３２と一体回転する状態とな
っている。 【００１８】ここで、リングギヤ３５は図１における右
側外周部にスプライン部３５ａを有し、このスプライン
部３５ａが前進クラッチ５０のクラッチガイド５１の外
周端部５１ａにスプライン係合してリングギヤ３５が組
み付けらている。このとき、リングギヤ３５の右端側面
が前進クラッチ５０の第１サークリップ５６と当接して
右方向の位置決めがなされる。さらに、このようにクラ
ッチガイド５１とスプライン係合されて組み付けられた
リングギヤ３５を左から覆うようしてキャリア３２が組
み付けられ、リングギヤ３５の左端側面がスラストワッ
シャ３８を介してキャリア３２の側面に当接して左方向
の位置決めがなされる。すなわち、リングギヤ３５はク
ラッチガイド５１に取り付けられた第１サークリップ５
６とキャリア３２とに挟持されて左右方向の位置決めが
なされる。 【００１９】以上の構成から分かるように、前後進切換
装置３の組み立てにおいては、クラッチガイド５１内に
クラッチピストン５２、クラッチプレート５３およびク
ラッチディスク５４を挿入配設した上で第１サークリッ
プ５６により保持して前進クラッチ５０組み立て、次
に、クラッチガイド５１の外周端部５１ａにスプライン
係合させてリングギヤ３５を取り付ける。このとき、リ
ングギヤ３５の右端側面を第１サークリップ５６に当接
させ、さらに、リングギヤ３５を左から覆うようにして
キャリア３２を組み付けるだけで、リングギヤ３５を所
定位置に位置決めして取り付けることができるので、組
み立てが非常に簡単である。 【００２０】なお、リングギヤ３５の左端側面とキャリ
ア３２との当接部にスラストワッシャ３８を配設してお
り、リングギヤ３５とキャリア３２とが小さな抵抗でス
ムーズに相対回転できるようになっている。 【００２１】また、リングギヤ３５の右側に形成された
スプライン部３５ａの外径に対して、右側の部分の外
径、すなわち、キャリア３２と当接する側の外径を小さ
くしている。これにより、リングギヤ３２の左側部の外
周径が小さくなり、図示のように、キャリア３２と一体
に繋がるブレーキスプライン部３２ａをこのように径が
小さくなったリングギヤ外周部上に被さるようにして配
設することが可能であり、この結果、ブレーキスプライ
ン部３２ａをより小径化して、後進ブレーキ６０の外径
を小さくすることができる。この結果、ブレーキプレー
ト６３およびブレーキディスク６４を小径化して、ブレ
ーキ解放時の引きずり抵抗による引きずりトルクを小さ
くすることができる。 【００２２】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クラッチガイド部材の外周端部がリングギヤとスプライ
ン係合されて取り付けられ、リングギヤの一方の側端が
クラッチガイド部材内にクラッチプレートおよびクラッ
チディスクを保持するためのサークリップに当接して位
置決めされ、リングギヤの他方の側端がキャリアに当接
して位置決めされるように構成されている。このため、
第２軸上に固設されたクラッチガイド部材内にクラッチ
ピストン、クラッチプレートおよびクラッチディスクを
挿入配設した上でサークリップにより保持してクラッチ
手段を組み立て、次に、クラッチガイド部材の外周端部
にスプライン係合させてリングギヤを取り付けてリング
ギヤを取り付けるときに、リングギヤの一方の側端を上
記サークリップに当接させ、さらに、リングギヤの他方
の側端に当接させてキャリアを組み付けるだけで、リン
グギヤを所定位置に位置決めして取り付けることがで
き、生産性において優れている。さらに、リングギヤに
おけるサークリップに当接する側の側端（一方の側端）
に対してキャリアに当接する側の側端（他方の側端）の
外径を小さく形成し、このように外径が小さくされた他
方の側端が当接するキャリアの外周にリングギヤの他方
の側端の外周側に被さるようにしてブレーキ手段を配設
しているので、ブレーキ手段の径を小さくすることがで
きる。このようにブレーキ手段を小径化することができ
れば、ブレーキ解放時の引きずり抵抗による引きずりト
ルクを小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係るプラネタリ変速機構により構成さ
れる前後進切換装置の構造を示す断面図である。 【図２】上記前後進切換装置を用いた変速機の構造を示
す断面図である。 【図３】従来の前後進切換装置の構造を示す断面図であ
る。 【符号の説明】 ３ 前後進切換装置（プラネタリ変速機構） １１ 変速機入力軸（第１軸） １５ プーリ駆動軸（第２軸） ３１ サンギヤ ３２ キャリア ３４ ピニオンギヤ ３５ リングギヤ ５０ 前進クラッチ（クラッチ手段） ５１ クラッチガイド（クラッチガイド部材） ５２ クラッチピストン ５３ クラッチプレート ５４ クラッチディスク ５６ 第１サークリップ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−259944（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−134450（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−113655（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−162451（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 57/00 - 57/12 F16H 3/00 - 3/78

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 第１軸に結合されたサンギヤと、前記サ
   ンギヤと噛合するピニオンギヤを回転自在に支持すると
   ともに前記第１軸と同軸上に回転自在に配設されたキャ
   リアと、前記第１軸と同軸上に位置する第２軸に一体回
   転するように連結されるとともに前記キャリアにより回
   転自在に保持されたピニオンギヤと噛合するリングギヤ
   と、前記サンギヤおよび前記リングギヤを係脱可能に連
   結するクラッチ手段と、前記キャリアを制動保持可能な
   ブレーキ手段とを有して構成され、 前記クラッチ手段は、前記第２軸上に固設されたクラッ
   チガイド部材内にクラッチピストン、クラッチプレート
   およびクラッチディスクを挿入するとともに前記クラッ
   チガイド部材の内周面に取り付けられたサークリップに
   より保持して構成され、 前記クラッチガイド部材の外周端部が前記リングギヤと
   軸方向に移動可能に係合されて前記リングギヤが前記第
   ２軸に一体回転するように連結され、前記リングギヤの
   一方の側端が前記サークリップに当接し、前記リングギ
   ヤの他方の側端が前記キャリアに当接して軸方向の位置
   決めがなされ、 前記リングギヤの前記一方の側端に対して前記他方の側
   端の外径を小さく形成し、前記他方の側端が当接する前
   記キャリアの外周に前記他方の側端の外周側に被さるよ
   うにして前記ブレーキ手段を配設したことを特徴とする
   プラネタリ変速機構。