JP3429399B2 - 締結装置 - Google Patents
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Description
された締結装置、詳しくは多板型の締結装置における摩
擦板の踊り防止構造に関する。
チやブレーキは、スプラインを直径方向に対向させた相
対回転可能な外側および内側の支持部材と、外側の支持
部材のスプラインに噛み合う外側の複数の摩擦板と、外
側の摩擦板に重ね合わせて内側の支持部材のスプライン
に噛み合う内側の複数の摩擦板と、外側と内側の摩擦板
の重なり全体を軸方向に圧縮する油圧ピストン機構とを
有する。支持部材のスプラインに対する軸方向の移動を
限界付けられて、摩擦板の圧縮力に対抗するリテーニン
グプレートを有する場合もある。
解除して内側と外側の支持部材を相対回転状態とする
と、相対回転にひきずられた摩擦板が支持部材に対して
踊って騒音を発生する問題がある。特に、自動変速機の
筐体に形成したスプラインに拘束させた摩擦板で内側の
摩擦板を拘束するブレーキでは筐体側の摩擦板が踊って
筐体の内壁を打撃して大きな騒音を引き起こす可能性が
ある。
うなブレーキにおける摩擦板の踊り防止構造が示され
る。ここでは、スプラインの谷底にばね部材を配置して
摩擦板を直径方向に付勢し、筐体に対する摩擦板のがた
つきを吸収して、摩擦板の踊りが発生する余地を少なく
している。
号公報に示される摩擦板の踊り防止構造では、ばね部材
で摩擦板を直径方向に拘束しているため、筐体の中心軸
から摩擦板が偏心してしまう問題がある。鋳造でスプラ
インまで形成した筐体を使用する場合、スプラインに高
精度を期待できず、鋳型を軸方向に抜き取るテーパがス
プラインに形成されるため、必然的に摩擦板とスプライ
ンのがたつきが大きくなる。このような場合にばね部材
で摩擦板を直径方向に付勢すると筐体の中心軸に対する
摩擦板の偏心が大きくなり、摩擦板の円周上で筐体のス
プラインに対する周方向の接触状態が不揃いとなって、
締結時に摩擦板のスプラインエッジを損傷させる可能性
がある。従って、鋳造されたスプラインの山と谷を切削
仕上げする等してスプラインの精度を高める必要があ
る。
擦板の踊り防止構造では、薄板状のばね材料を折り曲げ
て形成した単純な形状のばね部材で複数の摩擦板を共通
に付勢しているから、付勢されない摩擦板が発生する可
能性がある。直径方向のばねを配置した反対側で筐体に
突き当たった摩擦板がそれ以上のばね部材の反発を妨げ
るから、筐体に突き当たっていない他の摩擦板に周方向
のがたつきの余地を発生させている。
8号において、筐体のスプラインの側面と摩擦板との間
にばね部材を配置して、摩擦板の周方向のがたつきの余
地をなくすこととした摩擦板の踊り防止構造を提案し
た。また、内側の摩擦板が右回りに回転する側から見た
左肩の角度位置にばね部材を配置することにより、ブレ
ーキの摩擦板の踊りが有効に防止されることを示した。
ここでは、特開平2−46324号公報に示される構造
における上述の課題を解決すべく、外側と内側の摩擦板
の相対回転の方向(すなわち踊り方向)とばね部材によ
るがたつき防止方向を一致させて、筐体側の摩擦板の踊
りを有効に防止している。
くても摩擦板を大きく偏心させることなく有効に摩擦板
の踊りを防止できる構造を付加した締結装置を提供する
とともに、特願平6−198038号に示した摩擦板を
周方向に付勢するばね部材の構造例を提供することを目
的としている。
ぞれのスプラインを直径方向に対向させた相対回転可能
な外側および内側の支持部材と、前記外側の支持部材の
スプラインに噛み合う外側の複数の摩擦板と、前記外側
の摩擦板に重ね合わせて前記内側の支持部材のスプライ
ンに噛み合う内側の複数の摩擦板と、前記外側と内側の
摩擦板の重なり全体を軸方向に圧縮する油圧ピストン機
構とを有する締結装置において、弾性材料を軸方向につ
字型に折り返して、その両辺の自由状態の開き角度を0
度以上としたばね部材を、前記スプラインで噛み合う前
記支持部材と前記摩擦板の周方向の対向面に挿入して前
記摩擦板を周方向の一方の側に付勢しており、前記ばね
部材は、挿入方向の奥側に折り返しの曲り部分を位置さ
せるとともに、非締結状態での前記複数の摩擦板に対す
る突き当たり部分よりも挿入方向の奥側に偏らせた位置
で折り返しの曲りを開始させたものである。
部材が、前記つ字型の一辺をなす折り返し長さの長い長
辺の面を複数の摩擦板に対して共通に押し当て、前記つ
字型の他辺をなす折り返し長さの短い短辺の端部を前記
支持部材のスプラインに支持させるものである。
るばね部材が、短辺の端部を内側に折り曲げて外側に凸
な曲面を形成してあるものである。
成における油圧ピストン機構が、前記支持部材のスプラ
インに対する軸方向の移動を限界付けられて、前記摩擦
板の圧縮力に対抗するリテーニングプレートを含み、前
記ばね部材が、長辺の端部が外側にほぼ直角に曲げられ
て突起部をなし、この突起部をリテーニングプレートと
摩擦板の間に位置させるものである。
て、前記摩擦板のスプラインの歯の1つを周方向に短く
形成して前記支持部材のスプラインとの間に軸方向に連
続した隙間を形成し、この隙間に配置された前記ばね部
材の前記突起部が前記リテーニングプレートに突き当た
るものである。
れか1の構成において、前記ばね部材の短辺の長さは、
非締結状態の前記複数の摩擦板に対する突き当たり長さ
の軸方向のほぼ中央位置までに定めてあるものである。
折り返して形成されたばね部材が周方向に伸縮して摩擦
板を周方向に付勢する。これにより、摩擦板のスプライ
ンの歯の側面が筐体のスプラインの谷の側面に押し付け
られ、相対回転する摩擦板が及ぼす周方向の断続的なひ
きずり力に晒されても、摩擦板が周方向に振動する余地
が無い。
部材の両端部を手前にして、抜きテーパの形成されたス
プラインの広がり側からばね部材を軸方向の奥側に向か
って挿入可能である。また、手前側からばね部材の両端
部の距離を押し縮めて摩擦板の付勢を一時的に解除でき
る。
状態での摩擦板に突き当たる部分よりも挿入方向の奥
側、すなわちスプラインの軸方向の奥側に偏らせた位置
に配置 しているので、ばね部材の周方向の伸縮に伴う開
き角度の変化が小さく、折り返し部分の応力が軽減され
る。逆に言えば、折り返し部分の小さな変形で摩擦板の
大きな付勢範囲(変位量)を確保できる。
の端部が線状(または点状)に支持部材のスプラインに
突き当たるから、長辺の軸方向に対する角度が自在であ
る。したがって、支持部材のスプラインの抜きテーパ等
に起因して摩擦板のスプラインの歯の側面が軸方向と平
行でなくても、短辺の端部を中心にして、複数の摩擦板
のスプラインの歯の側面に長辺が倣って自立的な姿勢調
整(セルフアライメント)が実行される。
の端部のエッジを支持部材のスプラインの表面に摺動さ
せない。意図的に形成された外側に凸な曲面によって、
スプラインの表面の磨耗や不必要な引っ掛かりを避けた
ばね部材の円滑な接触と支持が確保される。
レートと摩擦板の間に挟み込まれる相手側の摩擦板の厚
みに相当する隙間に突起部が落ち込んで、ばね部材を軸
方向に位置決めする。また、リテーニングプレートのス
プラインの表面に突起部が突き当たってリテーニングプ
レート側へのばね部材の飛び出しが阻止される。
ついて、共通な角度位置のスプラインの歯が周方向に短
く形成される。この短い歯は、支持部材に装着した状態
で軸方向に連続してばね部材の保持空間を形成する。リ
テーニングプレートのスプラインの歯の長さとの段差が
ばね部材の軸方向の移動を拘束して、リテーニングプレ
ート側への脱落を防止する。言い換えれば、リテーニン
グプレートがばね部材の保持空間の蓋となる。
ラインに支持される点を中心にして軸方向の両側に複数
の摩擦板が半分づつ配置され、両端の摩擦板における支
持点からの距離がほぼ同一となる。従って、複数の摩擦
板がほぼ同じ力で支持部材のスプラインに向って付勢さ
れる。
動変速機におけるドリブンプレートの踊り防止構造を説
明する。図1は自動変速機の軸方向に沿った断面図、図
2はドリブンプレートを軸方向から見た断面図、図3は
ドリブンプレートの踊り防止構造の説明図である。ここ
では、自動変速機の筐体(トランスミッションケース)
の最奥部に配置された多板型ブレーキに摩擦板の踊り防
止構造を設けている。
ース10の内側にスプライン11が形成されている。ト
ランスミッションケース10は、ダイカスト鋳造により
スプライン11を含めて一体に製作されているから、ス
プライン11には、図3にも示されるように、軸方向に
鋳型の抜き勾配が形成されている。スプライン11の山
の内周面は鋳造後に切削加工されているが、スプライン
11の他の面は鋳造されたままの状態である。
溝12に嵌め込んだスナップリング13がリテーニング
プレート14の軸方向の移動を限界付ける。リテーニン
グプレート14およびドリブンプレート(摩擦板)15
は、その外周に形成されたスプラインの歯をスプライン
11に噛み合わせてトランスミッションケース10に対
する回転を拘束されているが、スプライン11に沿って
軸方向に移動可能である。ドリブンプレート15と交互
に重ね合せたドライブプレート16は、その内周に形成
されたスプラインの歯を回転部材20のスプライン21
に噛合せて回転部材20と一体に回転するとともに、ス
プライン21に沿って軸方向に移動可能である。回転部
材20は、自動変速機の出力軸22と中心軸を共通にし
てトランスミッションケース10に対して回転可能であ
る。回転部材20の左側の図示省略した部分に変速機構
の他の部分が配置されている。
ブレーキを油圧駆動する機構が配置される。リターンス
プリング17によって奥側に付勢されたピストン19
は、シリンダ空間18に油圧が供給されると、リターン
スプリング17を押し縮めて軸方向に移動する。ピスト
ン19は、リテーニングプレート14と共働してドリブ
ンプレート15とドライブプレート16の重なりを挟み
込んで圧縮し、ドリブンプレート15とドライブプレー
ト16の間に摩擦力を発生させて、回転部材20の回転
を停止させる。
周方向の対向面間にばね部材25が配置される。ばね部
材25は、図3に示される構造を持ち、図2に示される
角度位置に配置されている。ばね部材25は、ドリブン
プレート15とドライブプレート16の重なりをスプラ
イン11に挿入した後に、リテーニングプレート14に
先立って、スプライン11とドリブンプレート15の周
方向の対向面間に挿入されている。
ンスミッションケース10のスプライン11とドリブン
プレート15の全周28か所の周方向の対向面中、1か
所に配置される。図示しないドライブプレート16は矢
印の方向に回転する。ばね部材25が無い場合、ドライ
ブプレート16は、ドリブンプレート15の図中左側の
部分を持ち上げてスプライン11との周方向の対向面に
衝突させた後に重力により落下させ、反対側の対向面を
衝突させる動作を繰り返して騒音を発生する。図示され
る左肩部分にばね部材25を配置してドリブンプレート
15を周方向に付勢して反対側の面をスプライン11に
密着させることで、ドリブンプレート15の左側部分を
上下振動させる余地が無くなる。
リブンプレート15を共通に付勢しているから、複数の
ドリブンプレート15のうちの何枚かはスプライン11
に対する多少のがたつきを残している。しかし、ばね部
材25がドリブンプレート15の周方向の移動を限界付
けているから、ばね部材25が無い場合に比較すれば振
動余地が小さく、ドリブンプレート15の衝突力も抑制
されてトランスミッションケース10の外へ漏れ出る騒
音が消失する。
力が自動変速機を通じて車輪に伝達されるドライブ状態
では、矢印の方向に角度偏位して、ばね部材25を配置
した反対側の面をスプライン11に密着させる。一方、
エンジンブレーキトルクが車輪から自動変速機を通じて
エンジンに伝達されるエンジンブレーキ状態では、矢印
とは逆方向に角度偏位して、ばね部材25を配置した側
の面をスプライン11に密着させる。
ト15とスプライン11に挟み込まれて周方向に圧縮さ
れる。しかし、ばね部材25を配置する角度位置では、
ドリブンプレート15のスプラインの歯11Hの長さ
を、他の歯よりも40%程度短く形成して周方向の大き
な隙間を確保しているから、他の歯が先にスプライン1
1に突き当たってばね部材25に大きな圧縮変形が及ば
ない。なお、ドリブンプレート15の短い歯11Hは、
ドリブンプレート15の対称軸を挟んだ対称位置にも形
成されている。対称位置の歯11Hは、ドリブンプレー
ト15を裏返しに装着した際にばね部材25の挿入スペ
ースを確保させ、ドリブンプレート15の組み付けミス
を発生させない。
のばね鋼板をつ字型に折り返して形成される。ばね部材
25は、長辺25Lで複数枚のドリブンプレート15の
スプラインの歯のエッジを倣い、短辺25Sの端部27
をトランスミッションケース10のスプライン11に突
き当てる。長辺25Lがドリブンプレート15を面で支
持する一方で短辺25Sの端部27がスプライン11に
線で突き当たるから、ばね部材25は、ドリブンプレー
ト15の周方向の出入りに合わせて姿勢を自立調整し
て、スプライン11の反対側の壁面における複数枚のド
リブンプレート15の周方向の隙間を漏れなく密着させ
る。また、長辺25Lがドリブンプレート15を付勢す
る支持中心29上で短辺25Sの端部27がスプライン
11に突き当たるから、スプライン11の反対側の壁面
の傾きにもかかわらず、複数枚のドリブンプレート15
にほぼ均等な付勢力を作用できる。
レート15に突き当たる長さよりもはるかに長く、装着
状態におけるばね部材25の折り返しの曲げ部28は、
長辺25Lのドリブンプレート15に突き当たる部分よ
りも軸方向の奥側に大きく偏って位置する。従って、ば
ね部材25の周方向の伸縮に伴う開き角度の変化が小さ
くなり、圧縮状態でもスプライン11の壁面の傾き角度
以上の開き角度が確保されて複数枚のドリブンプレート
15の均等な付勢状態が損なわれず、ばね部材25の曲
り部28の応力も軽減されている。なお、ばね部材25
の付勢力は、ドリブンプレート15の軸方向の移動を妨
げたり、ドリブンプレート15を傾けてドライブプレー
トに干渉させることの無い振動防止のために必要な最小
限レベルに設定されている。
立ち上げたストッパー26は、リテーニングプレート1
4とドリブンプレート15の隙間(ドライブプレート1
6の厚みに相当する)に落ち込んで、ばね部材25を軸
方向に位置決めする。ばね部材25は挿入前の自由状態
PFから図示する周方向長さまで圧縮された状態で装着
されており、エンジンブレーキ動作時には圧縮状態PC
まで変形する。
着位置でドリブンプレート15のスプラインの歯の長さ
を短くしているため、ばね部材25の設計の自由度が高
められており、曲り部28の円弧の直径を大きくして曲
げ部28の伸縮に伴う負担を軽減できた。また、リテー
ニングプレート14についてはスプラインの歯を短くし
ていないから、リテーニングプレート14にストッパー
26が突き当たってばね部材25がリテーニングプレー
ト14側へ飛び出さない。ばね部材25の短辺25Sの
端部27は内側に折り曲げられて外側に曲面を形成して
いる。この曲面をスプライン11の壁面に突き当てるこ
とで端部27のエッジがスプライン11の壁面に接触せ
ず、ばね部材25の伸縮を繰り返してもスプライン11
の壁面が磨耗しない。
によれば、ドライブプレート16による引きずり方向と
ばね部材25による付勢方向を一致させているから、複
数枚のドリブンプレート15とスプライン11のすべて
の対向面が接触状態に保たれてドリブンプレート15が
振動を起こす余地が無い。従って、ドリブンプレート1
5の振動に起因する自動変速機の騒音が発生しない。
5を周方向に付勢するから、直径方向に付勢する場合に
比較してドリブンプレート15を中心軸から偏心させる
度合いが少ない。従って、スプライン11に対して直径
方向のがたつきが大きいドリブンプレート15であって
も、ドリブンプレート15の全周のスプラインの歯の一
部に負荷が偏る心配が無い。従って、負荷の偏りに起因
するドリブンプレート15の破損が無い。これにより、
鋳造したままの精度の低いスプライン11にドリブンプ
レート15を緩く支持させた場合でも、また、スプライ
ン11の抜きテーパを無視して奥側から手前側まで同じ
寸法のドリブンプレート15を使用した場合でも、ドリ
ブンプレート15の振動や破損が発生しなくなる。
コストが低く、装着も容易で、ドリブンプレート15の
スプラインの2か所の歯11Hを除けば、トランスミッ
ションケース10を始めとして従来の自動変速機の部品
をそのまま利用できる。従って、静かで信頼性の高い自
動変速機を安価に提供できる。なお、実施例では、自動
変速機の多板ブレーキにおける摩擦板の踊り防止構造を
説明したが、自動変速機の多板クラッチにおいても同様
にばね部材を装着して周方向のがたつきうを吸収でき
る。
図4中、(a)は線材でばね部材を形成した変形例、
(b)は曲げ部をスプライン側の溝に落とし込んで軸方
向の位置決めを行った変形例、(c)は複数に分割した
先端でドリブンプレートを2枚づつ支持させた変形例で
ある。図4の(a)に示す変形例では、ばね鋼の線材を
折り返してばね部材31を形成し、短い側の辺の先端を
スプライン11に形成した挿入孔11Aに挿入してばね
部材31を位置決めしている。
32の折り返しの円周の直径を大きく確保する一方で折
り返しの両辺の間隔を短く設定して、ドリブンプレート
15とスプライン11の周方向の対向間隔が狭くても装
着可能としている。また、スプライン11に溝11Bを
形成して、ばね部材32の折り返しの曲げ部を溝11B
に落とし込んでばね部材32が軸方向に移動しないよう
にしている。
プレート15に接触しない側の辺がスプライン11に面
状に接触するから、ばね部材33自体には、実施例のば
ね部材25のような姿勢の自立調整機能が無い。そこ
で、ドリブンプレート15に接触する側の辺を縦に3分
割して、各分割辺に2枚ずつのドリブンプレート15を
個別に付勢させている。これにより、ドリブンプレート
15の周方向の不揃いな出入りやスプライン11の軸方
向の傾きが存在しても、一部のドリブンプレート15と
ばね部材33の対向面に隙間(振動余地)が形成される
心配が無い。これらの変形例によっても、実施例と同様
なドリブンプレート15の振動防止効果が得られる。
両辺の自由状態の開き角度を0度以上としたばね部材が
摩擦板を周方向に付勢して摩擦板の周方向の振動余地を
消滅させるから、相手方の摩擦板にひきずられても摩擦
板の振動に起因する騒音が発生しない。そして、ばね部
材が摩擦板を周方向に付勢するから、直径方向に付勢す
る場合に比較して自動変速機の中心軸から摩擦板を偏心
させる度合いが小さく、スプラインに対してがたつき余
地の大きい摩擦板でもスプラインの係合状態が全周であ
まりばらつかないで済む。また、軸方向に折り返してば
ね部材を形成するから、周方向に折り返す場合に比較し
てばねのストロークを大きく設定でき、ばね部材の伸縮
による差が少ない付勢力で摩擦板を安定に位置決めで
き、過剰な付勢力によって摩擦板の自律的なセンタリン
グ機能を損なうことが無い。
材を挿入できるから、挿入に際してばね部材の端部のエ
ッジがスプラインや周囲の部材に引っ掛からないで済
む。また、折り返し部分を奥側に配置できるから、曲り
部分が手前側の他の部品に干渉しないで済む。さらに、
摩擦板の付勢点から折り返し部分までの距離が大きくな
るから、摩擦板の付勢点が大きく変位してもほぼ一定の
付勢力で安定に摩擦板を付勢できる。また、ばね部材の
周方向の伸縮に伴う折り返し部分の負担が小さくて済
む。
ばね部材を介して支持部材のスプラインに一点支持され
るから、スプライン側の傾きとも無関係に、複数の摩擦
板の周方向の出入り具合に合わせてばね部材の姿勢が自
律的に調整される。従って、複数の摩擦板がばね部材に
よって漏れなく周方向の振動余地を吸収される。
の端部のエッジを支持部材のスプラインの表面に摺動さ
せないから、ばね部材が周方向の伸縮を繰り返してもエ
ッジがスプラインの表面を磨耗させる心配が無い。
リテーニングプレートと摩擦板の間に落とし込んでばね
部材を軸方向に位置決めするから、ばね部材が周方向の
伸縮を繰り返してもばね部材が位置ずれする心配が無
い。従って、安定した信頼性の高い振動防止機能を確保
できる。また、リテーニングプレートに立上がり部分が
突き当ってばね部材の脱落が阻止される。
インの歯の周方向の長さを短くしてばね部材の収納空間
を確保するから、支持部材のスプライン面を後退させて
ばね部材の収納空間を形成する場合に比較して実施が容
易である。また、リテーニングプレートが収納空間の蓋
となってばね部材の脱落を防止するから、ばね部材側に
脱落防止の構造を設ける必要が無く、従って、ばね部材
の構造や配置の自由度が高まる。
さの中心に短辺の端部を位置させて支持部材のスプライ
ンに突き当たらせているから、複数の摩擦板の付勢力が
ほぼ同じレベルとなり、複数の摩擦板で過不足の無い一
律の振動防止効果が得られる。
る。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 それぞれのスプラインを直径方向に対向
させた相対回転可能な外側および内側の支持部材と、 前記外側の支持部材のスプラインに噛み合う外側の複数
の摩擦板と、 前記外側の摩擦板に重ね合わせて前記内側の支持部材の
スプラインに噛み合う内側の複数の摩擦板と、 前記外側と内側の摩擦板の重なり全体を軸方向に圧縮す
る油圧ピストン機構とを有する締結装置において、 弾性材料を軸方向につ字型に折り返して、その両辺の自
由状態の開き角度を0度以上としたばね部材を、前記ス
プラインで噛み合う前記支持部材と前記摩擦板の周方向
の対向面に挿入して前記摩擦板を周方向の一方の側に付
勢しており、 前記ばね部材は、挿入方向の奥側に折り返しの曲り部分
を位置させるとともに、非締結状態での前記複数の摩擦
板に対する突き当たり部分よりも挿入方向の奥側に偏ら
せた位置で折り返しの曲りを開始させていることを特徴
とする締結装置。 - 【請求項2】 前記ばね部材は、前記つ字型の一辺をな
す折り返し長さの長い長辺の面を複数の摩擦板に対して
共通に押し当て、前記つ字型の他辺をなす折り返し長さ
の短い短辺の端部を前記支持部材のスプラインに支持さ
せることを特徴とする請求項1記載の締結装置。 - 【請求項3】 前記ばね部材は、前記短辺の端部を内側
に折り曲げて外側に凸な曲面を形成したことを特徴とす
る請求項2記載の締結装置。 - 【請求項4】 前記油圧ピストン機構は、前記支持部材
のスプラインに対する軸方向の移動を限界付けられて、
前記摩擦板の圧縮力に対抗するリテーニングプレートを
含み、 前記ばね部材は、前記長辺の端部が外側にほぼ直角に曲
げられて突起部をなし、この突起部をリテーニングプレ
ートと摩擦板の間に位置させることを特徴とする請求項
2または3記載の締結装置。 - 【請求項5】 前記摩擦板のスプラインの歯の1つを周
方向に短く形成して前記支持部材のスプラインとの間に
軸方向に連続した隙間を形成し、 この隙間に配置された前記ばね部材の前記突起部が前記
リテーニングプレートに突き当たることを特徴とする請
求項4記載の締結装置。 - 【請求項6】 前記ばね部材の前記短辺の長さは、非締
結状態の前記複数の摩擦板に対する突き当たり長さの軸
方向のほぼ中央位置までに定めてあることを特徴とする
請求項2から5のいずれか1に記載の締結装置。
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