JP3568996B2 - 自動変速機の円錐ブレーキ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車などの自動変速機に用いる遊星歯車列の摩擦ブレーキであって、特に、前進第１速および後進の際に遊星歯車メンバーをケースなどに固定する自動変速機の円錐ブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動変速機用のブレーキとしては、図８に示すように油圧ピストン１００で押圧する多板ブレーキ１０２とワンウエイクラッチ（以下、ＯＷＣという）１０４を組み合わせて構成し、通常の「Ｄ」レンジにおける第１速の際には遊星歯車メンバー１０６をＯＷＣ１０４で一方向にのみケース１０８に固定することで、第１速から第２速への変速制御を容易にし、後進時および前進第１速エンジンブレーキ時には前記遊星歯車メンバー１０６を多板ブレーキ１０２でケース１０８に固定していた。
【０００３】
これに対して、本出願人の一人は特願平６−１６７４２号において円錐摩擦面を有する部材とヘリカルスプラインを組み合わせた「自動変速機の円錐クラッチ装置」を提案した。
すなわち、図９に示すように、この装置においては、遊星歯車メンバー１３０とケース１１０の間に円錐摩擦面１１２，１１４を有するインナーリング１１６およびアウターリング１１８を設け、アウターリング１１８とインナーリング１１６との間に中間部材１２０を設け、インナーリング１１６とアウターリング１１８をヘリカルスプライン１２２で結合して、前記円錐摩擦面１１２，１１４で生ずる摩擦トルクがヘリカルスプライン１２２に作用することで、ヘリカルスプライン１２２で軸方向のスラストを生じさせて、このスラストで円錐摩擦面１１２，１１４をさらに押圧する。
【０００４】
この円錐摩擦面１１２，１１４の円錐角とヘリカルスプライン１２０の捩れ角とを適切に設定することにより、一方の回転方向にのみセルフロックさせ、また、別の油圧ピストンと組み合わせることで、従来のＯＷＣと多板ブレーキとを組み合わせたブレーキと同じ機能を発揮するようにした。
すなわち、この円錐クラッチ装置においては、油圧ピストンが駆動していない時は、遊星歯車メンバー１３０に回転トルクが入力されると、その回転トルクは、中間部材１２０に入力された後、中間部材１２０の円錐摩擦面１２０ａと係合する円錐摩擦面１１２を介してインナーリング１１６に伝達され、さらに、このインナーリング１１６とヘリカルスプライン１２２を介して嵌合された固定部材であるアウターリング１１８に伝達される。
【０００５】
この時、ヘリカルスプライン１２２では軸方向に推力が生じて、アウターリング１２０とインナーリング１１６とに相対的に作用することになり、すなわち、この推力は、回転トルクの方向に対応してインナーリング１１６に対し中間部材１２０との係合を強めるように作用したり、あるいは逆に係合を弱めるように作用することになる。したがって、遊星歯車メンバー１３０に入力される回転トルクの向き（正逆）に応じ、正逆の一方ではインナーリング１１６、中間部材１２０どうしの係合が強まって遊星歯車メンバー１３０の回転が規制され、正逆の他方ではインナーリング１１６、中間部材１２０どうしの係合が弱まって遊星歯車メンバー１３０が回転可能になる。
【０００６】
次に、このように遊星歯車メンバー１３０の回転が許される方向に回転トルクが伝達されている状態で油圧ピストンを駆動させた時には、ヘリカルスプライン１２２で生じる推力に抗して油圧ピストンがインナーリング１１６を移動させ、中間部材１２０と係合する。したがって、遊星歯車メンバー１３０はケース１１０に固定されることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の自動変速機のブレーキにあっては、ＯＷＣを含めた部品点数が多いため製造コストが高く、また、第１速以外の前進走行において多板ブレーキおよびＯＷＣの引きずり抵抗が大きいため、この抵抗が自動変速機の動力伝達効率を低くし、自動車の燃料消費率を悪化させるという問題があった。
【０００８】
また、前記特願平６−１６７４２号で提案した円錐クラッチ装置にあっては、一方の回転方向についてはセルフロックするが、逆の回転方向に対して油圧ピストンでアウターリングを押圧してブレーキ作用をさせる場合、ヘリカルスプラインで生ずるスラストが逆方向に作用して油圧ピストンによる押圧力を半減させる。
【０００９】
そのため油圧ピストンによるセルフロックとは逆の回転方向のブレーキ力が十分に得られない。
すなわち、ヘリカルスプラインで生ずる逆方向のスラストに打ち勝つだけの大きな油圧ピストンが必要になるため、所要スペースおよび製造コストが多大になるという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、従来の多板ブレーキに代えて円錐摩擦面を有するブレーキとし、ヘリカルスプラインの作用でセルフロックさせることにより円錐ブレーキにＯＷＣの機能を持たせるとともに、従来と同じ大きさの油圧ピストンで押圧した場合も回転方向にかかわらず従来と同様のブレーキ力を得るようにすることで、部品点数を削減してコストを低減するとともに引きずり抵抗を低減し、かつ、所要スペース、およびコストを削減することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、遊星歯車メンバーに円錐摩擦面を有するインナーリングを連結し、円錐摩擦面を有するアウターリングを前記インナーリングに押圧して、前記遊星歯車メンバーをケースに固定する自動変速機の円錐ブレーキにおいて、
前記ケースに摺動自在に連結されるとともに、前記アウターリングとヘリカルスプラインにより連結され、軸方向の一方の動きは前記ケースにより規制され、他方の動きは前記アウターリングにより規制されるスラストリング部材を前記ケースと前記アウターリングの間に設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記スラストリング部材の軸方向の他方の動きを前記アウターリングに形成した肩部により規制することを特徴とする。
また、本発明は、前記スラストリング部材と前記インナーリングの間にスラストリング部材とインナーリングの間を弱い力で離すスプリング部材を設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記インナーリングに形成した切欠きにその折曲部が挿入されるとともにその内側を前記アウターリングに接触させ、セルフロックが解除された状態で前記インナーリングがある程度の回転数に達すると遠心力により接触を解除する弾性体のＣ型リング部材を前記インナーリングの溝に設けたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、遊星歯車メンバーに円錐摩擦面を有するコーンリングを連結し、円錐摩擦面を有するアウターリングとインナーリングの間にコーンリングを挿入し、アウターリングを押圧して前記遊星歯車メンバーをケースに固定する自動変速機の円錐ブレーキにおいて、
前記インナーリングと前記アウターリングをスプラインで連結し、前記ケースに摺動自在に連結されるとともに、前記アウターリングとヘリカルスプラインにより連結され、軸方向の一方の動きは前記ケースにより規制され、他方の動きは前記アウターリングにより規制されるスラストリング部材を前記ケースと前記アウターリングの間に設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、前記ヘリカルスプラインの代りにスプラグを用いて前記アウターリングと前記スラストリング部材を連結したことを特徴とする。
【００１６】
【作用】
このような構成を備えた請求項１の発明の自動変速機の円錐ブレーキによれば、円錐摩擦面を有するインナーリングとアウターリングを有し、アウターリングとケースの間に、ケースに摺動自在に連結されるとともに、アウターリングとヘリカルスプラインにより連結されるスラストリング部材を設け、軸方向の一方の動きはケースにより規制し、軸方向の他方の動きはアウターリングにより規制するようにしたため、部品点数を削減してコストを低減するとともに、非作動時の引きずり抵抗を低減することができ、自動車の燃料費の低減を図ることができる。
【００１７】
また、ヘリカルスプラインで生じる逆方向のスラストを相殺することができるので、従来と同じ大きさの油圧ピストンで必要なブレーキ力を得ることができ、スペースおよびコストを削減することができる。
また、請求項２の発明においては、アウターリングに肩部を形成して、スラストリング部材の軸方向の他方の動きを規制するようにしたため、ヘリカルスプラインで生じる逆方向のスラストを確実に相殺することができる。
【００１８】
また、請求項３の発明においては、スプリング部材の張力は小さい値であるため、ほぼ油圧力に応じたブレーキトルクが円錐内外面に得られる。
また、請求項４の発明においては、インナーリングに形成した切欠きに折曲部が挿入されるとともに内側をアウターリングに接触させる弾性体のＣ型リング部材をインナーリングの溝に設けたため、セルフロック時には、アウターリングに初期摩擦トルクを与えることができ、セルフロックが解除された状態では遠心力によりアウターリングとの接触を解除し、インナーリングを自由に回転させることができる。
【００１９】
また、請求項５の発明においては、アウターリングとインナーリングの間にコーンリングを挿入した場合には、アウターリングの円錐内面とコーンリングの外面が摩擦し、コーンリングの内面とインナーリングの円錐外面が摩擦するので、大きなブレーキ容量を得ることができる。
さらに、請求項６の発明においては、ヘリカルスプラインの代りにスプラグを用いても良いので、構成が簡単になる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１実施例を示す断面図、図２は図１の部分拡大図、図３はアウターリング、Ｃ型リング、インナーリングの断面図である。図４は本発明を適用した遊星歯車列の一例を示すスケルトン図であり、図５は図４の遊星歯車列の作動説明図である。
【００２１】
まず、最初に図４の遊星歯車列を説明する。
図４において、１０は入力軸、１２は出力軸である。２０は遊星歯車列であり、遊星歯車列２０は第１遊星歯車組２２と第２遊星歯車組２４により構成される。
第１遊星歯車組２２は、第１リングギア２２Ａ、第１ピニオン２２Ｂ、第１キャリア２２Ｃおよび共通のサンギア２３により構成され、第２遊星歯車組２４は、第２リングギア２４Ａ、第２ピニオン２４Ｂ、第２キャリア２４Ｃおよび共通のサンギア２３により構成される。
【００２２】
入力軸１０は、第１クラッチ３０によりサンギア２３に連結され、また、第２クラッチ３２により第１リングギア２２Ａに連結される。また、第１ブレーキ３４により、サンギア２３がケース８０に固定される。
第２ブレーキ４０は、本発明の円錐ブレーキを示し、入力軸１０と逆方向に第２キャリア２４Ｃが回転すると、セルフロックとなり、第２キャリア２４Ｃがケース８０に固定される。
【００２３】
第２ブレーキ４０は、入力軸１０と同方向に第２キャリア２４Ｃが回転すると、非作動となり、第２キャリア２４Ｃは自由に回転する。
このセルフロックが解除された状態において、シリンダー８２内のピストン８４を作動させると、第２ブレーキ４０は締結され、第２キャリア２４Ｃは回転方向にかかわらずケース８０に固定される。
【００２４】
次に、図４の遊星歯車列は図５の作動説明図に示すように、Ｄレンジ，Ｌレンジなどの変速ポジションにおいて各摩擦要素を締結させることにより、前進３段後進１段の変速を行う。
なお、図５の表中、「○」印は各摩擦要素の締結を表し、「△」印は後述するように自動車が前進で加速する際にセルフロックで締結することを表す。※印はシリンダー８２の油圧がかったことを示す。
【００２５】
例えば、Ｄレンジの前進第１速においては第２クラッチ３２により入力軸１０と第１遊星歯車組２２の第１リングギア２２Ａとが連結され、第２ブレーキ４０のセルフロックにより第２遊星歯車組２４の第２キャリア２４Ｃが静止部であるケース８０に固定されることを表す。
このＤレンジの前進第１速においては、入力軸１０から第１リングギア２２Ａに入力したトルクは、第１キャリア２２Ｃを経て出力軸１２に伝達され、一方、第１リングギア２２Ａ、第１ピニオン２２Ｂ、サンギア２３、第２ピニオン２４Ｂを経て第２リングギア２４Ａに入ったトルクは、出力軸１２に伝達される。
【００２６】
また、エンジンブレーキの際、使用するＬレンジの前進第１速において、第２クラッチ３２により入力軸１０と第１リングギア２２Ａが連結され、ピストン８４の作動による第２ブレーキ４０により第２キャリア２２Ｃがケース８０に固定される。エンジンブレーキの場合には、第２ブレーキ４０に作用するトルクの方向は、入力軸１０と同じになり、セルフロックは生じないので、ピストン８４を作動させる必要がある。
【００２７】
また、後進のＲレンジにおいては、第１クラッチ３０により、入力軸１０とサンギア２３が連結され、ピストン８４の作動による第２ブレーキ４０により第２キャリア２２Ｃがケース８０に固定される。この場合にも、第２ブレーキ４０に作用するトルクの方向は入力軸１０と同じになり、セルフロックは生じない。
次に、図１，図２に基づいて、本発明の第１実施例の第２ブレーキ４０について説明する。
【００２８】
図１，図２において、インナーリング４２は第２キャリア２４Ｃと連結するとともに、軸方向にはスラストワッシャー９２および第１スナップリング９０を介して変速機のケース８０の左側への移動が阻止されている。インナーリング４２は円錐外面４４を有しており、円錐内面５２を有するアウターリング５０がインナーリング４２の円錐外面４４に接触可能に配置されている。
【００２９】
インナーリング４２と、インナーリング４２に装着されたリテーナプレート４８との間に溝４６が形成され、弾性体で形成されたＣ型リング（Ｃ型リング部材）７０が嵌合している。図３のように、インナーリング４２の円周上の１カ所に切欠き４２ａが設けられ、Ｃ型リング７０の折曲部７４が挿入されている。Ｃ型リング７０の内周面７２は弾性力によりアウターリング５０の外周面５８に接しているが、インナーリング４２が一定以上の回転数で回転すると、Ｃ型リング７０は遠心力により拡大し、前記内周面７２とアウターリング５０の外周面５８とは離れる。
【００３０】
すなわち、セルフロックが解除された状態においては、図３中インナーリング４２が反時計方向に回転するため、インナーリング４２の切欠き４２ａがＣ型リング７０の折曲部７４に当たり、高回転時には遠心力でＣ型リング７０がアウターリング５０から離れるように作用し、セルフロックの状態になるインナーリング４２が時計方向に回転するときは、インナーリング４２の切欠き４２ａが折曲部７４を押圧し、Ｃ型リング７０がアウターリング５０に密着し、インナーリング４２、Ｃ型リング７０とアウターリング５０との間には大きな摩擦力が作用する。
【００３１】
アウターリング５０の外側にはスラストリング（スラストリング部材）６０が設けられ、スラストリング６０は外周スプライン６２でケース８０に係合されるとともに、軸方向には第２スナップリング９４により右側方向への移動が規制されている。さらに、スラストリング６０とインナーリング４２との間にはスプリング（スプリング部材）７８が設けられ、スラストリング６０とインナーリング４２との間を弱い力で離す作用をしている。
【００３２】
また、スラストリング６０とアウターリング５０とはヘリカルスプライン５４で連結されている。すなわち、ヘリカルスプライン５４はアウターリング５０が入力軸１０の回転と反対の方向に回転すると、スラストリング６０に対しアウターリング５０が左側へ移動する方向に捩れたスプラインになっている。逆に、アウターリング５０が入力軸１０と同じ方向に回転するとアウターリング５０とスラストリング６０はアウターリング５０に一体形成した肩部５６に突き当たるまで互いに近づく。つまり、スラストリング６０は軸方向に関して、一方向はケース８０に規制され、他の一方向はアウターリング５０に規制されている。
【００３３】
すなわち、ヘリカルスプライン５４で生じる逆方向のスラストは、肩部５６により相殺されるようになっている。
ケース８０に形成されたシリンダー８２にピストン８４が装着されている。ピストン８４は、常時はリターンスプリング８６により右側へ押し付けられているが、図示しない制御回路からシリンダー８２に作用する油圧でピストン８４は左側へ動き、皿バネ６６を介してアウターリング５０を押圧することができる。
【００３４】
次に、作用を説明する。
図４において、第１クラッチ３０を締結すると入力軸１０により第１リングギア２２Ａが駆動され、さらに遊星歯車メンバーである第２キャリア２４Ｃをケース８０に固定すると前進第１速になる。ここでは、図１〜図３に詳細を示した第２ブレーキ４０の作動を説明する。
【００３５】
前述のように第１リングギア２２Ａが入力軸１０により駆動されると、第２キャリア２４Ｃは入力軸１０とは逆の方向に回転する。また、第２キャリア２４Ｃと結合されたインナーリング４２、およびインナーリング４２の溝４６に嵌合したＣ型リング７０も同様に回転する。インナーリング４２の内周面７２はアウターリング５０の外周面５８に接しているので、その摩擦により引きずられてアウターリング５０も回転する。ところが、スラストリング６０はケース８０と外周スプライン６２で噛み合っているので回転できず、ケース８０に嵌合した第２スナップリング９４で右側への移動を阻止されている。アウターリング５０はスラストリング６０とヘリカルスプライン５４で噛み合っているので、アウターリング５０はヘリカルスプライン５４の作用で回転しながらスラストリング６０に対して左側へ動き、その円錐内面５２がインナーリング４２の円錐外面４４に当接する。
【００３６】
すると、円錐内面５２と円錐外面４４との間でも摩擦が起き、その摩擦によってアウターリング５０に作用するトルクもヘリカルスプライン５４に伝えられ、ヘリカルスプライン５４でさらに大きなスラストが生じて、アウターリング５０はより大きなスラストでインナーリング４２に押し付けられることになる。
ここで、インナーリング４２の円錐外面４４およびアウターリング５０の円錐内面５２の円錐角と、ヘリカルスプライン５４の捩れ角を適切に設定すると、円錐外面４４、円錐内面５２での摩擦トルクに対して、その摩擦トルクを発生させるのに必要な押圧力より大きなスラストがヘリカルスプライン５４で生じる。つまり、円錐内外面４４，５２での摩擦がある限りヘリカルスプライン５４で生ずるスラストが増大し続け、やがてインナーリング４２はアウターリング５０により回転を止められてしまう。すなわち、ヘリカルスプライン５４の作用でインナーリング４２は静止部のケース８０にセルフロックすることになる。
【００３７】
したがって、インナーリング４２と連結された第２キャリア２４Ｃはケース８０に固定され、前述のように前進第１速になる。
前記セルフロック作用は、アウターリング５０が入力軸１０の回転と逆の方向に回転した場合にのみ生ずるので、セルフロックによる前進第１速は自動車を加速する方向にだけ動力を伝達する。したがって、セルフロックによる前進第１速の状態で第１ブレーキ３４を締結すると、遊星歯車列２０は前進第２速になろうとし、第２キャリア２４Ｃおよびインナーリング４２は入力軸１０と同じ方向に回転しようとする。
【００３８】
この場合は前述の加速する場合と逆になって、ヘリカルスプライン５４には入力軸１０と同じ回転方向にトルクが作用し、アウターリング５０を右側へ、スラストリング６０を左側へ動かす方向にスラストが発生する。しかし、スラストリング６０はスプリング７８によって右側へ押圧されているので、結果としてヘリカルスプライン５４の作用でアウターリング５０は右側へ引き寄せられる。
【００３９】
そのため、アウターリング５０とインナーリング４２とは離反し、セルフロックも解除されて第２キャリア２４Ｃは入力軸１０と同じ方向に自由に回転できるようになり、前進第２速に切り替わる。このようにインナーリング４２が自由に回転する状態（ブレーキとしては非作動）ではインナーリング４２とアウターリング５０とが離反することと、摩擦面の数が少ないため、第２ブレーキ４０としての引きずり抵抗は従来の多板ブレーキに較べ小さくなる。
【００４０】
また、セルフロックが解除された状態で、インナーリング４２がある程度の回転数に達すると、前述のようにＣ型リング７０は遠心力によって拡がり、アウターリング５０との接触がなくなるので、インナーリング４２とアウターリング５０との間の引きずり抵抗は一層小さいものとなる。
以上の説明で明らかなように、インナーリング４２、アウターリング５０およびスラストリング６０は一方向にのみセルフロックするワンウエイクラッチの役割を果たしていることが分かる。
【００４１】
次に、エンジンブレーキの際に使用するＬレンジの前進第１速においては、ケース８０のシリンダー８２に油圧をかけることにより、ピストン８４がリターンスプリング８６の張力に逆らって右へ動き、やがて皿バネ６６を介してアウターリング５０を押す、すると、アウターリング５０の円錐内面５２はインナーリング４２の円錐外面４４に当接し摩擦を生ずる。
【００４２】
エンジンブレーキの際は第２ブレーキ４０に作用するトルクの方向が入力軸１０の回転方向と同じになるため、セルフロックは起きず、逆にヘリカルスプライン５４ではアウターリング５０をインナーリング４２から引き離す方向のスラストが発生する。しかし、スラストリング６０がスプリング７８の張力に打ち勝って左側へ若干動き、またアウターリング５０は右側へ若干動くと、スラストリング６０はアウターリング５０の肩部５６に接する。このためヘリカルスプライン５４で発生する逆方向のスラストは肩部５６を押圧して相殺され、以後はヘリカルスプライン５４で発生するスラストはこの肩部５６に作用するだけとなる。
【００４３】
したがって、ピストン８４に作用する油圧は、アウターリング５０を押すが、スプリング７８の張力は極めて小さな値であるで、ほぼ油圧力に応じたブレーキトルクが円錐内外面４４，５２で得られる。
また、後退のＲレンジにおいても、シリンダー８２に油圧をかけることにより第２キャリア２４Ｃをケース８０に固定するが、この際も固定するためのブレーキトルクは、前進第１速のエンジンブレーキ時と同じ方向になり、前記と同様にシリンダー８２に作用する油圧力で必要なブレーキ力が得られる。
【００４４】
本実施例においては、図８の従来例のものに比較して、部品点数を削減することができ、コストを安くすることができる。また、摩擦面の数が減るため、ブレーキの非作動の状態における引きずり抵抗を低減することができる。
また、図９の従来例のものに比較して、油圧ピストンを小型化することができる。その結果、スペースおよびコストを低減することができる。
【００４５】
次に、図６は本発明の第２実施例を示す断面図である。
図６において、第２キャリア２４Ｃにコーンリング３６を連結し、連結したコーンリング３６をインナーリング４２とアウターリング５０とで挟み、インナーリング４２とアウターリング５０とはそれぞれの角スプライン３８によって回転方向にのみ連結されている。図示は省略したが、第１実施例と同じ機能を有するスプリング７８はインナーリング４２とアウターリング５０との間に設けられ、また、Ｃ型リング７０はコーンリング３６とインナーリング４２との間に設けられている。
【００４６】
前進第１速の加速時においては、入力軸１０と同方向に回転する第２キャリア２４Ｃによってコーンリング３６が回転し、これに伴って、インナーリング４２およびアウターリング５０も回転する。アウターリング５０とインナーリング４２は角スプライン３８で連結され、また、コーンリング３６とインナーリング５０の間にＣ型リング７０が設けられているため、インナーリング４２の回転に伴ってアウターリング５０も確実に回転する。アウターリング５０はヘリカルスプライン５４によりスラストリング６０に連結されているため、ヘリカルスプライン５４によりアウターリング５０が右側へ押圧されると、アウターリング５０の円錐内面５２とコーンリング３６の外面３６Ａとが摩擦し、コーンリング３６の内面３６Ｂとインナーリング４２の円錐外面４４とが摩擦する。このため、第１実施例に較べて大きいブレーキ容量が得られる。
【００４７】
また、セルフロックとは逆の回転方向のブレーキ作用を行う場合は、ヘリカルスプライン５４で生ずる逆方向のスラストはスラストリング６０の端面６０ａとアウターリング５０の端面５０ａとで押圧し合い、スラストを相殺する。
第１実施例においては肩部５６によって逆方向のスラストを相殺したが、第２実施例のようにスラストリング６０とアウターリング５０とがそれぞれの端面５０ａ，６０ａで接することで相殺してもよいことは自明の理である。
【００４８】
本実施例においても前記実施例と同様な効果を得ることができ、さらに、大きなブレーキ容量を得ることができる。
なお、第１，第２実施例ではアウターリング５０とスラストリング６０とをヘリカルスプライン５４で連結する構造で説明したが、両者の間に何らかの斜面を設けて摩擦トルクが作用した場合にスラストが発生するようにしてもよい。また、両者の間の斜面間にボールなどを介在させても同様の効果が得られる。
【００４９】
次に、図７（Ａ），（Ｂ）は本発明の第３実施例を示し、図７（Ａ）は円錐ブレーキの断面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
図７（Ａ），（Ｂ）において、９６はスプラグと呼ばれる蚕の繭のような形状の駒であり、この駒９６はアウターリング５０とスラストリング６０の間に介在される。
【００５０】
第２キャリア２４Ｃの回転方向が入力軸１０の回転方向と逆方向のときは、駒９６の作用により、アウターリング５０はインナーリング４２に押し付けられ、インナーリング４２はケース８０に固定される。
また、第２キャリア２４Ｃの回転方向が入力軸１０の回転方向と同方向のときは、駒９６は作用せず、セルフロックは解除され、インナーリング４２は、入力軸１０と同じ方向に自由に回転する。
【００５１】
本実施例においても前記実施例と同様な効果を得ることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、従来の多板ブレーキとＯＷＣとの組み合わせに代えて、円錐摩擦面を有するブレーキとヘリカルスプラインとを組み合わせ、さらにセルフロックと逆の回転方向の場合にヘリカルスプラインで生ずる逆方向のスラストを相殺するように構成したため、部品点数を削減し、コストを安くするだけでなく、摩擦面の数が減るためブレーキが非作動の状態における引きずり抵抗が低減することができ、さらに従来と同じ大きさの油圧ピストンで必要なブレーキ力が得られるので、スペースとコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す断面図
【図２】図１の部分拡大図
【図３】アウターリング、Ｃ型リング、インナーリングの断面図
【図４】本発明を適用した遊星歯車列の一例を示すスケルトン図
【図５】図４の遊星歯車列の作動説明図
【図６】本発明の第２実施例を示す断面図
【図７】本発明の第３実施例を示す図
【図８】従来のブレーキを示す図
【図９】他の従来の円錐クラッチ装置を示す図
【符号の説明】
１０：入力軸
１２：出力軸
２０：遊星歯車列
２２：第１遊星歯車組
２２Ａ：第１リングギア
２２Ｂ：第１ピニオン
２２Ｃ：第１キャリア
２３：サンギア
２４：第２遊星歯車組
２４Ａ：第２リングギア
２４Ｂ：第２ピニオン
２４Ｃ第２キャリア（遊星歯車メンバー）
３０：第１クラッチ
３２：第２クラッチ
３４：第１ブレーキ
３６：コーンリング
３６Ａ：外面
３６Ｂ：内面
３８：角スプライン
４０：第２ブレーキ
４２：インナーリング
４２ａ：切欠き
４４：円錐外面
４６：溝
４８：リテーナプレート
５０：アウターリング
５０ａ：端面
５２：円錐内面
５４：ヘリカルスプライン
５６：肩部
５８：外周面
６０：スラストリング（スラストリング部材）
６０ａ：端面
６２：外周スプライン
６６：皿ばね
７０：Ｃ型リング（Ｃ型リング部材）
７２：内周面
７４：折曲部
７８：スプリング（スプリング部材）
８０：ケース
８２：シリンダー
８４：ピストン
８６：リターンスプリング
９０：第１スナップリング
９２：スラストワッシャー
９４：第２スナップリング
９６：駒（スプラグ）
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車などの自動変速機に用いる遊星歯車列の摩擦ブレーキであって、特に、前進第１速および後進の際に遊星歯車メンバーをケースなどに固定する自動変速機の円錐ブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動変速機用のブレーキとしては、図８に示すように油圧ピストン１００で押圧する多板ブレーキ１０２とワンウエイクラッチ（以下、ＯＷＣという）１０４を組み合わせて構成し、通常の「Ｄ」レンジにおける第１速の際には遊星歯車メンバー１０６をＯＷＣ１０４で一方向にのみケース１０８に固定することで、第１速から第２速への変速制御を容易にし、後進時および前進第１速エンジンブレーキ時には前記遊星歯車メンバー１０６を多板ブレーキ１０２でケース１０８に固定していた。
【０００３】
これに対して、本出願人の一人は特願平６−１６７４２号において円錐摩擦面を有する部材とヘリカルスプラインを組み合わせた「自動変速機の円錐クラッチ装置」を提案した。
すなわち、図９に示すように、この装置においては、遊星歯車メンバー１３０とケース１１０の間に円錐摩擦面１１２，１１４を有するインナーリング１１６およびアウターリング１１８を設け、アウターリング１１８とインナーリング１１６との間に中間部材１２０を設け、インナーリング１１６とアウターリング１１８をヘリカルスプライン１２２で結合して、前記円錐摩擦面１１２，１１４で生ずる摩擦トルクがヘリカルスプライン１２２に作用することで、ヘリカルスプライン１２２で軸方向のスラストを生じさせて、このスラストで円錐摩擦面１１２，１１４をさらに押圧する。
【０００４】
この円錐摩擦面１１２，１１４の円錐角とヘリカルスプライン１２０の捩れ角とを適切に設定することにより、一方の回転方向にのみセルフロックさせ、また、別の油圧ピストンと組み合わせることで、従来のＯＷＣと多板ブレーキとを組み合わせたブレーキと同じ機能を発揮するようにした。
すなわち、この円錐クラッチ装置においては、油圧ピストンが駆動していない時は、遊星歯車メンバー１３０に回転トルクが入力されると、その回転トルクは、中間部材１２０に入力された後、中間部材１２０の円錐摩擦面１２０ａと係合する円錐摩擦面１１２を介してインナーリング１１６に伝達され、さらに、このインナーリング１１６とヘリカルスプライン１２２を介して嵌合された固定部材であるアウターリング１１８に伝達される。
【０００５】
この時、ヘリカルスプライン１２２では軸方向に推力が生じて、アウターリング１２０とインナーリング１１６とに相対的に作用することになり、すなわち、この推力は、回転トルクの方向に対応してインナーリング１１６に対し中間部材１２０との係合を強めるように作用したり、あるいは逆に係合を弱めるように作用することになる。したがって、遊星歯車メンバー１３０に入力される回転トルクの向き（正逆）に応じ、正逆の一方ではインナーリング１１６、中間部材１２０どうしの係合が強まって遊星歯車メンバー１３０の回転が規制され、正逆の他方ではインナーリング１１６、中間部材１２０どうしの係合が弱まって遊星歯車メンバー１３０が回転可能になる。
【０００６】
次に、このように遊星歯車メンバー１３０の回転が許される方向に回転トルクが伝達されている状態で油圧ピストンを駆動させた時には、ヘリカルスプライン１２２で生じる推力に抗して油圧ピストンがインナーリング１１６を移動させ、中間部材１２０と係合する。したがって、遊星歯車メンバー１３０はケース１１０に固定されることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の自動変速機のブレーキにあっては、ＯＷＣを含めた部品点数が多いため製造コストが高く、また、第１速以外の前進走行において多板ブレーキおよびＯＷＣの引きずり抵抗が大きいため、この抵抗が自動変速機の動力伝達効率を低くし、自動車の燃料消費率を悪化させるという問題があった。
【０００８】
また、前記特願平６−１６７４２号で提案した円錐クラッチ装置にあっては、一方の回転方向についてはセルフロックするが、逆の回転方向に対して油圧ピストンでアウターリングを押圧してブレーキ作用をさせる場合、ヘリカルスプラインで生ずるスラストが逆方向に作用して油圧ピストンによる押圧力を半減させる。
【０００９】
そのため油圧ピストンによるセルフロックとは逆の回転方向のブレーキ力が十分に得られない。
すなわち、ヘリカルスプラインで生ずる逆方向のスラストに打ち勝つだけの大きな油圧ピストンが必要になるため、所要スペースおよび製造コストが多大になるという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、従来の多板ブレーキに代えて円錐摩擦面を有するブレーキとし、ヘリカルスプラインの作用でセルフロックさせることにより円錐ブレーキにＯＷＣの機能を持たせるとともに、従来と同じ大きさの油圧ピストンで押圧した場合も回転方向にかかわらず従来と同様のブレーキ力を得るようにすることで、部品点数を削減してコストを低減するとともに引きずり抵抗を低減し、かつ、所要スペース、およびコストを削減することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、遊星歯車メンバーに円錐摩擦面を有するインナーリングを連結し、円錐摩擦面を有するアウターリングを前記インナーリングに押圧して、前記遊星歯車メンバーをケースに固定する自動変速機の円錐ブレーキにおいて、
前記ケースに摺動自在に連結されるとともに、前記アウターリングとヘリカルスプラインにより連結され、軸方向の一方の動きは前記ケースにより規制され、他方の動きは前記アウターリングにより規制されるスラストリング部材を前記ケースと前記アウターリングの間に設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記スラストリング部材の軸方向の他方の動きを前記アウターリングに形成した肩部により規制することを特徴とする。
また、本発明は、前記スラストリング部材と前記インナーリングの間にスラストリング部材とインナーリングの間を弱い力で離すスプリング部材を設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記インナーリングに形成した切欠きにその折曲部が挿入されるとともにその内側を前記アウターリングに接触させ、セルフロックが解除された状態で前記インナーリングがある程度の回転数に達すると遠心力により接触を解除する弾性体のＣ型リング部材を前記インナーリングの溝に設けたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、遊星歯車メンバーに円錐摩擦面を有するコーンリングを連結し、円錐摩擦面を有するアウターリングとインナーリングの間にコーンリングを挿入し、アウターリングを押圧して前記遊星歯車メンバーをケースに固定する自動変速機の円錐ブレーキにおいて、
前記インナーリングと前記アウターリングをスプラインで連結し、前記ケースに摺動自在に連結されるとともに、前記アウターリングとヘリカルスプラインにより連結され、軸方向の一方の動きは前記ケースにより規制され、他方の動きは前記アウターリングにより規制されるスラストリング部材を前記ケースと前記アウターリングの間に設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、前記ヘリカルスプラインの代りにスプラグを用いて前記アウターリングと前記スラストリング部材を連結したことを特徴とする。
【００１６】
【作用】
このような構成を備えた請求項１の発明の自動変速機の円錐ブレーキによれば、円錐摩擦面を有するインナーリングとアウターリングを有し、アウターリングとケースの間に、ケースに摺動自在に連結されるとともに、アウターリングとヘリカルスプラインにより連結されるスラストリング部材を設け、軸方向の一方の動きはケースにより規制し、軸方向の他方の動きはアウターリングにより規制するようにしたため、部品点数を削減してコストを低減するとともに、非作動時の引きずり抵抗を低減することができ、自動車の燃料費の低減を図ることができる。
【００１７】
また、ヘリカルスプラインで生じる逆方向のスラストを相殺することができるので、従来と同じ大きさの油圧ピストンで必要なブレーキ力を得ることができ、スペースおよびコストを削減することができる。
また、請求項２の発明においては、アウターリングに肩部を形成して、スラストリング部材の軸方向の他方の動きを規制するようにしたため、ヘリカルスプラインで生じる逆方向のスラストを確実に相殺することができる。
【００１８】
また、請求項３の発明においては、スプリング部材の張力は小さい値であるため、ほぼ油圧力に応じたブレーキトルクが円錐内外面に得られる。
また、請求項４の発明においては、インナーリングに形成した切欠きに折曲部が挿入されるとともに内側をアウターリングに接触させる弾性体のＣ型リング部材をインナーリングの溝に設けたため、セルフロック時には、アウターリングに初期摩擦トルクを与えることができ、セルフロックが解除された状態では遠心力によりアウターリングとの接触を解除し、インナーリングを自由に回転させることができる。
【００１９】
また、請求項５の発明においては、アウターリングとインナーリングの間にコーンリングを挿入した場合には、アウターリングの円錐内面とコーンリングの外面が摩擦し、コーンリングの内面とインナーリングの円錐外面が摩擦するので、大きなブレーキ容量を得ることができる。
さらに、請求項６の発明においては、ヘリカルスプラインの代りにスプラグを用いても良いので、構成が簡単になる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１実施例を示す断面図、図２は図１の部分拡大図、図３はアウターリング、Ｃ型リング、インナーリングの断面図である。図４は本発明を適用した遊星歯車列の一例を示すスケルトン図であり、図５は図４の遊星歯車列の作動説明図である。
【００２１】
まず、最初に図４の遊星歯車列を説明する。
図４において、１０は入力軸、１２は出力軸である。２０は遊星歯車列であり、遊星歯車列２０は第１遊星歯車組２２と第２遊星歯車組２４により構成される。
第１遊星歯車組２２は、第１リングギア２２Ａ、第１ピニオン２２Ｂ、第１キャリア２２Ｃおよび共通のサンギア２３により構成され、第２遊星歯車組２４は、第２リングギア２４Ａ、第２ピニオン２４Ｂ、第２キャリア２４Ｃおよび共通のサンギア２３により構成される。
【００２２】
入力軸１０は、第１クラッチ３０によりサンギア２３に連結され、また、第２クラッチ３２により第１リングギア２２Ａに連結される。また、第１ブレーキ３４により、サンギア２３がケース８０に固定される。
第２ブレーキ４０は、本発明の円錐ブレーキを示し、入力軸１０と逆方向に第２キャリア２４Ｃが回転すると、セルフロックとなり、第２キャリア２４Ｃがケース８０に固定される。
【００２３】
第２ブレーキ４０は、入力軸１０と同方向に第２キャリア２４Ｃが回転すると、非作動となり、第２キャリア２４Ｃは自由に回転する。
このセルフロックが解除された状態において、シリンダー８２内のピストン８４を作動させると、第２ブレーキ４０は締結され、第２キャリア２４Ｃは回転方向にかかわらずケース８０に固定される。
【００２４】
次に、図４の遊星歯車列は図５の作動説明図に示すように、Ｄレンジ，Ｌレンジなどの変速ポジションにおいて各摩擦要素を締結させることにより、前進３段後進１段の変速を行う。
なお、図５の表中、「○」印は各摩擦要素の締結を表し、「△」印は後述するように自動車が前進で加速する際にセルフロックで締結することを表す。※印はシリンダー８２の油圧がかったことを示す。
【００２５】
例えば、Ｄレンジの前進第１速においては第２クラッチ３２により入力軸１０と第１遊星歯車組２２の第１リングギア２２Ａとが連結され、第２ブレーキ４０のセルフロックにより第２遊星歯車組２４の第２キャリア２４Ｃが静止部であるケース８０に固定されることを表す。
このＤレンジの前進第１速においては、入力軸１０から第１リングギア２２Ａに入力したトルクは、第１キャリア２２Ｃを経て出力軸１２に伝達され、一方、第１リングギア２２Ａ、第１ピニオン２２Ｂ、サンギア２３、第２ピニオン２４Ｂを経て第２リングギア２４Ａに入ったトルクは、出力軸１２に伝達される。
【００２６】
また、エンジンブレーキの際、使用するＬレンジの前進第１速において、第２クラッチ３２により入力軸１０と第１リングギア２２Ａが連結され、ピストン８４の作動による第２ブレーキ４０により第２キャリア２２Ｃがケース８０に固定される。エンジンブレーキの場合には、第２ブレーキ４０に作用するトルクの方向は、入力軸１０と同じになり、セルフロックは生じないので、ピストン８４を作動させる必要がある。
【００２７】
また、後進のＲレンジにおいては、第１クラッチ３０により、入力軸１０とサンギア２３が連結され、ピストン８４の作動による第２ブレーキ４０により第２キャリア２２Ｃがケース８０に固定される。この場合にも、第２ブレーキ４０に作用するトルクの方向は入力軸１０と同じになり、セルフロックは生じない。
次に、図１，図２に基づいて、本発明の第１実施例の第２ブレーキ４０について説明する。
【００２８】
図１，図２において、インナーリング４２は第２キャリア２４Ｃと連結するとともに、軸方向にはスラストワッシャー９２および第１スナップリング９０を介して変速機のケース８０の左側への移動が阻止されている。インナーリング４２は円錐外面４４を有しており、円錐内面５２を有するアウターリング５０がインナーリング４２の円錐外面４４に接触可能に配置されている。
【００２９】
インナーリング４２と、インナーリング４２に装着されたリテーナプレート４８との間に溝４６が形成され、弾性体で形成されたＣ型リング（Ｃ型リング部材）７０が嵌合している。図３のように、インナーリング４２の円周上の１カ所に切欠き４２ａが設けられ、Ｃ型リング７０の折曲部７４が挿入されている。Ｃ型リング７０の内周面７２は弾性力によりアウターリング５０の外周面５８に接しているが、インナーリング４２が一定以上の回転数で回転すると、Ｃ型リング７０は遠心力により拡大し、前記内周面７２とアウターリング５０の外周面５８とは離れる。
【００３０】
すなわち、セルフロックが解除された状態においては、図３中インナーリング４２が反時計方向に回転するため、インナーリング４２の切欠き４２ａがＣ型リング７０の折曲部７４に当たり、高回転時には遠心力でＣ型リング７０がアウターリング５０から離れるように作用し、セルフロックの状態になるインナーリング４２が時計方向に回転するときは、インナーリング４２の切欠き４２ａが折曲部７４を押圧し、Ｃ型リング７０がアウターリング５０に密着し、インナーリング４２、Ｃ型リング７０とアウターリング５０との間には大きな摩擦力が作用する。
【００３１】
アウターリング５０の外側にはスラストリング（スラストリング部材）６０が設けられ、スラストリング６０は外周スプライン６２でケース８０に係合されるとともに、軸方向には第２スナップリング９４により右側方向への移動が規制されている。さらに、スラストリング６０とインナーリング４２との間にはスプリング（スプリング部材）７８が設けられ、スラストリング６０とインナーリング４２との間を弱い力で離す作用をしている。
【００３２】
また、スラストリング６０とアウターリング５０とはヘリカルスプライン５４で連結されている。すなわち、ヘリカルスプライン５４はアウターリング５０が入力軸１０の回転と反対の方向に回転すると、スラストリング６０に対しアウターリング５０が左側へ移動する方向に捩れたスプラインになっている。逆に、アウターリング５０が入力軸１０と同じ方向に回転するとアウターリング５０とスラストリング６０はアウターリング５０に一体形成した肩部５６に突き当たるまで互いに近づく。つまり、スラストリング６０は軸方向に関して、一方向はケース８０に規制され、他の一方向はアウターリング５０に規制されている。
【００３３】
すなわち、ヘリカルスプライン５４で生じる逆方向のスラストは、肩部５６により相殺されるようになっている。
ケース８０に形成されたシリンダー８２にピストン８４が装着されている。ピストン８４は、常時はリターンスプリング８６により右側へ押し付けられているが、図示しない制御回路からシリンダー８２に作用する油圧でピストン８４は左側へ動き、皿バネ６６を介してアウターリング５０を押圧することができる。
【００３４】
次に、作用を説明する。
図４において、第１クラッチ３０を締結すると入力軸１０により第１リングギア２２Ａが駆動され、さらに遊星歯車メンバーである第２キャリア２４Ｃをケース８０に固定すると前進第１速になる。ここでは、図１〜図３に詳細を示した第２ブレーキ４０の作動を説明する。
【００３５】
前述のように第１リングギア２２Ａが入力軸１０により駆動されると、第２キャリア２４Ｃは入力軸１０とは逆の方向に回転する。また、第２キャリア２４Ｃと結合されたインナーリング４２、およびインナーリング４２の溝４６に嵌合したＣ型リング７０も同様に回転する。インナーリング４２の内周面７２はアウターリング５０の外周面５８に接しているので、その摩擦により引きずられてアウターリング５０も回転する。ところが、スラストリング６０はケース８０と外周スプライン６２で噛み合っているので回転できず、ケース８０に嵌合した第２スナップリング９４で右側への移動を阻止されている。アウターリング５０はスラストリング６０とヘリカルスプライン５４で噛み合っているので、アウターリング５０はヘリカルスプライン５４の作用で回転しながらスラストリング６０に対して左側へ動き、その円錐内面５２がインナーリング４２の円錐外面４４に当接する。
【００３６】
すると、円錐内面５２と円錐外面４４との間でも摩擦が起き、その摩擦によってアウターリング５０に作用するトルクもヘリカルスプライン５４に伝えられ、ヘリカルスプライン５４でさらに大きなスラストが生じて、アウターリング５０はより大きなスラストでインナーリング４２に押し付けられることになる。
ここで、インナーリング４２の円錐外面４４およびアウターリング５０の円錐内面５２の円錐角と、ヘリカルスプライン５４の捩れ角を適切に設定すると、円錐外面４４、円錐内面５２での摩擦トルクに対して、その摩擦トルクを発生させるのに必要な押圧力より大きなスラストがヘリカルスプライン５４で生じる。つまり、円錐内外面４４，５２での摩擦がある限りヘリカルスプライン５４で生ずるスラストが増大し続け、やがてインナーリング４２はアウターリング５０により回転を止められてしまう。すなわち、ヘリカルスプライン５４の作用でインナーリング４２は静止部のケース８０にセルフロックすることになる。
【００３７】
したがって、インナーリング４２と連結された第２キャリア２４Ｃはケース８０に固定され、前述のように前進第１速になる。
前記セルフロック作用は、アウターリング５０が入力軸１０の回転と逆の方向に回転した場合にのみ生ずるので、セルフロックによる前進第１速は自動車を加速する方向にだけ動力を伝達する。したがって、セルフロックによる前進第１速の状態で第１ブレーキ３４を締結すると、遊星歯車列２０は前進第２速になろうとし、第２キャリア２４Ｃおよびインナーリング４２は入力軸１０と同じ方向に回転しようとする。
【００３８】
この場合は前述の加速する場合と逆になって、ヘリカルスプライン５４には入力軸１０と同じ回転方向にトルクが作用し、アウターリング５０を右側へ、スラストリング６０を左側へ動かす方向にスラストが発生する。しかし、スラストリング６０はスプリング７８によって右側へ押圧されているので、結果としてヘリカルスプライン５４の作用でアウターリング５０は右側へ引き寄せられる。
【００３９】
そのため、アウターリング５０とインナーリング４２とは離反し、セルフロックも解除されて第２キャリア２４Ｃは入力軸１０と同じ方向に自由に回転できるようになり、前進第２速に切り替わる。このようにインナーリング４２が自由に回転する状態（ブレーキとしては非作動）ではインナーリング４２とアウターリング５０とが離反することと、摩擦面の数が少ないため、第２ブレーキ４０としての引きずり抵抗は従来の多板ブレーキに較べ小さくなる。
【００４０】
また、セルフロックが解除された状態で、インナーリング４２がある程度の回転数に達すると、前述のようにＣ型リング７０は遠心力によって拡がり、アウターリング５０との接触がなくなるので、インナーリング４２とアウターリング５０との間の引きずり抵抗は一層小さいものとなる。
以上の説明で明らかなように、インナーリング４２、アウターリング５０およびスラストリング６０は一方向にのみセルフロックするワンウエイクラッチの役割を果たしていることが分かる。
【００４１】
次に、エンジンブレーキの際に使用するＬレンジの前進第１速においては、ケース８０のシリンダー８２に油圧をかけることにより、ピストン８４がリターンスプリング８６の張力に逆らって右へ動き、やがて皿バネ６６を介してアウターリング５０を押す、すると、アウターリング５０の円錐内面５２はインナーリング４２の円錐外面４４に当接し摩擦を生ずる。
【００４２】
エンジンブレーキの際は第２ブレーキ４０に作用するトルクの方向が入力軸１０の回転方向と同じになるため、セルフロックは起きず、逆にヘリカルスプライン５４ではアウターリング５０をインナーリング４２から引き離す方向のスラストが発生する。しかし、スラストリング６０がスプリング７８の張力に打ち勝って左側へ若干動き、またアウターリング５０は右側へ若干動くと、スラストリング６０はアウターリング５０の肩部５６に接する。このためヘリカルスプライン５４で発生する逆方向のスラストは肩部５６を押圧して相殺され、以後はヘリカルスプライン５４で発生するスラストはこの肩部５６に作用するだけとなる。
【００４３】
したがって、ピストン８４に作用する油圧は、アウターリング５０を押すが、スプリング７８の張力は極めて小さな値であるで、ほぼ油圧力に応じたブレーキトルクが円錐内外面４４，５２で得られる。
また、後退のＲレンジにおいても、シリンダー８２に油圧をかけることにより第２キャリア２４Ｃをケース８０に固定するが、この際も固定するためのブレーキトルクは、前進第１速のエンジンブレーキ時と同じ方向になり、前記と同様にシリンダー８２に作用する油圧力で必要なブレーキ力が得られる。
【００４４】
本実施例においては、図８の従来例のものに比較して、部品点数を削減することができ、コストを安くすることができる。また、摩擦面の数が減るため、ブレーキの非作動の状態における引きずり抵抗を低減することができる。
また、図９の従来例のものに比較して、油圧ピストンを小型化することができる。その結果、スペースおよびコストを低減することができる。
【００４５】
次に、図６は本発明の第２実施例を示す断面図である。
図６において、第２キャリア２４Ｃにコーンリング３６を連結し、連結したコーンリング３６をインナーリング４２とアウターリング５０とで挟み、インナーリング４２とアウターリング５０とはそれぞれの角スプライン３８によって回転方向にのみ連結されている。図示は省略したが、第１実施例と同じ機能を有するスプリング７８はインナーリング４２とアウターリング５０との間に設けられ、また、Ｃ型リング７０はコーンリング３６とインナーリング４２との間に設けられている。
【００４６】
前進第１速の加速時においては、入力軸１０と同方向に回転する第２キャリア２４Ｃによってコーンリング３６が回転し、これに伴って、インナーリング４２およびアウターリング５０も回転する。アウターリング５０とインナーリング４２は角スプライン３８で連結され、また、コーンリング３６とインナーリング５０の間にＣ型リング７０が設けられているため、インナーリング４２の回転に伴ってアウターリング５０も確実に回転する。アウターリング５０はヘリカルスプライン５４によりスラストリング６０に連結されているため、ヘリカルスプライン５４によりアウターリング５０が右側へ押圧されると、アウターリング５０の円錐内面５２とコーンリング３６の外面３６Ａとが摩擦し、コーンリング３６の内面３６Ｂとインナーリング４２の円錐外面４４とが摩擦する。このため、第１実施例に較べて大きいブレーキ容量が得られる。
【００４７】
また、セルフロックとは逆の回転方向のブレーキ作用を行う場合は、ヘリカルスプライン５４で生ずる逆方向のスラストはスラストリング６０の端面６０ａとアウターリング５０の端面５０ａとで押圧し合い、スラストを相殺する。
第１実施例においては肩部５６によって逆方向のスラストを相殺したが、第２実施例のようにスラストリング６０とアウターリング５０とがそれぞれの端面５０ａ，６０ａで接することで相殺してもよいことは自明の理である。
【００４８】
本実施例においても前記実施例と同様な効果を得ることができ、さらに、大きなブレーキ容量を得ることができる。
なお、第１，第２実施例ではアウターリング５０とスラストリング６０とをヘリカルスプライン５４で連結する構造で説明したが、両者の間に何らかの斜面を設けて摩擦トルクが作用した場合にスラストが発生するようにしてもよい。また、両者の間の斜面間にボールなどを介在させても同様の効果が得られる。
【００４９】
次に、図７（Ａ），（Ｂ）は本発明の第３実施例を示し、図７（Ａ）は円錐ブレーキの断面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
図７（Ａ），（Ｂ）において、９６はスプラグと呼ばれる蚕の繭のような形状の駒であり、この駒９６はアウターリング５０とスラストリング６０の間に介在される。
【００５０】
第２キャリア２４Ｃの回転方向が入力軸１０の回転方向と逆方向のときは、駒９６の作用により、アウターリング５０はインナーリング４２に押し付けられ、インナーリング４２はケース８０に固定される。
また、第２キャリア２４Ｃの回転方向が入力軸１０の回転方向と同方向のときは、駒９６は作用せず、セルフロックは解除され、インナーリング４２は、入力軸１０と同じ方向に自由に回転する。
【００５１】
本実施例においても前記実施例と同様な効果を得ることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、従来の多板ブレーキとＯＷＣとの組み合わせに代えて、円錐摩擦面を有するブレーキとヘリカルスプラインとを組み合わせ、さらにセルフロックと逆の回転方向の場合にヘリカルスプラインで生ずる逆方向のスラストを相殺するように構成したため、部品点数を削減し、コストを安くするだけでなく、摩擦面の数が減るためブレーキが非作動の状態における引きずり抵抗が低減することができ、さらに従来と同じ大きさの油圧ピストンで必要なブレーキ力が得られるので、スペースとコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す断面図
【図２】図１の部分拡大図
【図３】アウターリング、Ｃ型リング、インナーリングの断面図
【図４】本発明を適用した遊星歯車列の一例を示すスケルトン図
【図５】図４の遊星歯車列の作動説明図
【図６】本発明の第２実施例を示す断面図
【図７】本発明の第３実施例を示す図
【図８】従来のブレーキを示す図
【図９】他の従来の円錐クラッチ装置を示す図
【符号の説明】
１０：入力軸
１２：出力軸
２０：遊星歯車列
２２：第１遊星歯車組
２２Ａ：第１リングギア
２２Ｂ：第１ピニオン
２２Ｃ：第１キャリア
２３：サンギア
２４：第２遊星歯車組
２４Ａ：第２リングギア
２４Ｂ：第２ピニオン
２４Ｃ第２キャリア（遊星歯車メンバー）
３０：第１クラッチ
３２：第２クラッチ
３４：第１ブレーキ
３６：コーンリング
３６Ａ：外面
３６Ｂ：内面
３８：角スプライン
４０：第２ブレーキ
４２：インナーリング
４２ａ：切欠き
４４：円錐外面
４６：溝
４８：リテーナプレート
５０：アウターリング
５０ａ：端面
５２：円錐内面
５４：ヘリカルスプライン
５６：肩部
５８：外周面
６０：スラストリング（スラストリング部材）
６０ａ：端面
６２：外周スプライン
６６：皿ばね
７０：Ｃ型リング（Ｃ型リング部材）
７２：内周面
７４：折曲部
７８：スプリング（スプリング部材）
８０：ケース
８２：シリンダー
８４：ピストン
８６：リターンスプリング
９０：第１スナップリング
９２：スラストワッシャー
９４：第２スナップリング
９６：駒（スプラグ）
Claims (6)
- 遊星歯車メンバーに円錐摩擦面を有するインナーリングを連結し、円錐摩擦面を有するアウターリングを前記インナーリングに押圧して、前記遊星歯車メンバーをケースに固定する自動変速機の円錐ブレーキにおいて、
前記ケースに軸方向に摺動自在に連結されるとともに、前記アウターリングとヘリカルスプラインにより連結され、軸方向の一方の動きは前記ケースにより規制され、他方の動きは前記アウターリングにより規制されるスラストリング部材を前記ケースと前記アウターリングの間に設けたことを特徴とする自動変速機の円錐ブレーキ。 - 前記スラストリング部材の軸方向の他方の動きを前記アウターリングに形成した肩部により規制することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の円錐ブレーキ。
- 前記スラストリング部材と前記インナーリングの間にスラストリング部材とインナーリングの間を離反するスプリング部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の自動変速機の円錐ブレーキ。
- 前記インナーリングに形成した切欠きにその折曲部が挿入されるとともにその内側を前記アウターリングに接触させ、セルフロックが解除された状態で前記インナーリングがある程度の回転数に達すると遠心力により接触を解除する弾性体のＣ型リング部材を前記インナーリングの溝に設けたことを特徴とする請求項１記載の自動変速機の円錐ブレーキ。
- 遊星歯車メンバーに円錐摩擦面を有するコーンリングを連結し、円錐摩擦面を有するアウターリングとインナーリングの間にコーンリングを挿入し、アウターリングを押圧して前記遊星歯車メンバーをケースに固定する自動変速機の円錐ブレーキにおいて、
前記インナーリングと前記アウターリングをスプラインで連結し、前記ケースに摺動自在に連結されるとともに、前記アウターリングとヘリカルスプラインにより連結され、軸方向の一方の動きは前記ケースにより規制され、他方の動きは前記アウターリングにより規制されるスラストリング部材を前記ケースと前記アウターリングの間に設けたことを特徴とする自動変速機の円錐ブレーキ。 - 前記ヘリカルスプラインの代りにスプラグを用いて前記アウターリングと前記スラストリング部材を連結したことを特徴とする請求項１，５記載の自動変速機の円錐ブレーキ。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP18707394A JP3568996B2 (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 自動変速機の円錐ブレーキ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18707394A JP3568996B2 (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 自動変速機の円錐ブレーキ |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH0854059A JPH0854059A (ja) | 1996-02-27 |
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Family
ID=16199669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18707394A Expired - Lifetime JP3568996B2 (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 自動変速機の円錐ブレーキ |
Country Status (1)
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-
1994
- 1994-08-09 JP JP18707394A patent/JP3568996B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH0854059A (ja) | 1996-02-27 |
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