JP3606167B2 - 自動変速機用電磁式入力クラッチのリターンスプリング取り付け構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機と動力源との間にトルクコンバータに代え電磁式の入力クラッチを介在させた自動変速機に関し、特に該電磁式入力クラッチのリターンスプリングを取り付けるための構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機は、有段式自動変速機か無段変速機かをとわず通常、トルクコンバータを経て動力源であるエンジンの回転を入力するよう構成するのが普通である。
ところでトルクコンバータは、入出力要素間で流体伝動により動力伝達を行うため、滑らかな伝動が可能である反面、入出力要素間でスリップが発生して燃費効率の低下を免れない。
【０００３】
そこで、トルクコンバータに代えて電磁クラッチや油圧式多板クラッチなどの入力クラッチを設け、これを経てエンジン回転を入力するようにした自動変速機が提案されている。
ところで特開平１０−７８０５２号公報や特開平５−１４９４１８号公報に記載のごとく、トルクコンバータに代えて油圧式多板クラッチを用いる場合、それ自身が大型であるほかに、当該多板クラッチ用の特開平５−１４９４１８号公報に記載のごとき複雑な締結制御油路が新たに必要であり、自動変速機の構成が大型で複雑になるとともにトルクコンバータ式自動変速機を大幅に設計変更しなければならない等の問題があり、実際上は油圧式多板クラッチよりも電磁式クラッチの方が入力クラッチとして有利である。
【０００４】
一方で電磁式入力クラッチは、非作動時の引きずりを防止するためにリターンスプリングが必要であり、このリターンスプリングを取り付けるに際しては図３に示すようにこれを行うのが常識的である。
つまり、クラッチハブ３４が電磁力により破線図示の位置にストロークされて電磁式入力クラッチが締結状態になる時にクラッチハブ３４を経てエンジン回転を伝達される入力軸５上にスプリングリテーナ５２を嵌合し、入力軸５に係着したスナップリング６１により該スプリングリテーナ５２を抜け止めする。
ここでスナップリング６１の係着位置は、入力クラッチを締結状態にするクラッチハブ３４の破線位置との関連において、入力クラッチの締結が妨げられることのない位置にし、かかるスナップリング６１により抜け止めされたスプリングリテーナ５２と、クラッチハブ３４との間にリターンスプリングを縮設する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、電磁式入力クラッチのリターンスプリングを上記のようにスナップリング６１により入力軸５に取り付ける場合、入力軸５の長さとしてスナップリング６１の溝幅にその引っ掛かり代分を加算した長さＬ１が、図２に示す通常の入力軸長よりも余分に必要となる。
【０００６】
しかも入力軸５は、クラッチハブ３４を経てエンジン回転を伝達されるため、径Ｒ１を小さくすることができず、かかる大径が不可避な入力軸５の延長部を収納する窪みを形成できる部品が存在しないことから、入力軸５の上記延長長さＬ１がそのまま自動変速機の軸線方向寸法を増大させるという問題を生ずる。
【０００７】
請求項１に記載の第１発明は、この問題に鑑み、入力軸の延長に頼ることなくスプリングリテーナを所定位置に取り付け可能とし、この際、取り付け構造が入力軸の軸端面から問題となるほどに張り出すことのないようにするか、若しくは入力軸の軸端面から張り出す部分が発生してもその直径が小さくてこれを既存部品への窪みの形成により当該窪み内に難なく収容できるようにした自動変速機用電磁式入力クラッチのリターンスプリング取り付け構造を提案することを目的とする。
【０００８】
第１発明は同時に、上記リターンスプリングの取り付け作業を簡単且つ容易に行い得るようにした自動変速機用電磁式入力クラッチのリターンスプリング取り付け構造を提案することをも目的とする。
【０００９】
第１発明は更に、上記のごとくリターンスプリングの取り付け作業を簡単且つ容易に行い得るようにしたことで、結果的にスプリングリテーナの取り付け構造に入力軸の軸端面から張り出す部分が発生することとなった場合にこれを、既存部品への窪みの形成により当該窪み内に収容できるようにした自動変速機用電磁式入力クラッチのリターンスプリング取り付け構造を提案することをも目的とする。
【００１０】
請求項２に記載の第２発明は、上記リターンスプリングの取り付け時に、入力軸に形成された入力クラッチ潤滑油孔の開口が自動的に塞がれるようにして、そのための専用のプラグを不要にした自動変速機用電磁式入力クラッチのリターンスプリング取り付け構造を提案することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的のため、第１発明による自動変速機用電磁式入力クラッチのリターンスプリング取り付け構造は、
入力軸と共に回転するクラッチハブを電磁力によりリターンスプリングに抗して動力源に向かう軸線方向へストロークさせることで締結可能な電磁式入力クラッチを具え、前記動力源から該入力クラッチを経て前記入力軸に至る回転を変速して出力する自動変速機を前提とし、これに対し上記リターンスプリングを以下のごとくに取り付けた構成に特徴づけられるものである。
【００１２】
つまり、前記動力源に近い前記入力軸の前端面に、該前端面へねじ込んだ１本のボルトでスプリングリテーナをネジ止めし、
該スプリングリテーナと前記クラッチハブとの間に前記リターンスプリングを縮設する。
【００１３】
そして、前記動力源の出力軸と前記入力クラッチとの間の心出しを行うため動力源出力軸の対応端面に嵌合するよう設けたパイロットに、前記ボルトのヘッドを受容する窪みを形成する。
【００１４】
第２発明による自動変速機用電磁式入力クラッチのリターンスプリング取り付け構造は、第１発明において、
前記入力軸に形成した入力クラッチ潤滑油孔の前記前端面における開口に前記１本のボルトをねじ込んで、該ボルトが入力クラッチ潤滑油孔の開口を塞ぐプラグとしても機能するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の効果】
電磁式入力クラッチは、入力軸と共に回転するクラッチハブを電磁力によりリターンスプリングに抗して動力源に向かう軸線方向へストロークさせる時、締結状態となる。
この時自動変速機は、当該入力クラッチを経て動力源からの回転を入力軸に供給され、この入力回転を変速して出力する。
【００１６】
ところで第１発明においては、動力源に近い入力軸の前端面にスプリングリテーナをネジ止めし、このスプリングリテーナと上記クラッチハブとの間に入力クラッチのリターンスプリングを縮設するため、
入力軸の延長に頼ることなくこれにスプリングリテーナを取り付けることができ、この際、取り付け構造が入力軸の軸端面から問題となるほどに張り出すことのないようにするか、若しくは入力軸の軸端面から張り出す部分が発生してもその直径が入力軸よりも小さいことにより、当該張り出し部を既存部品への窪みの形成により当該窪み内に難なく収容できる。
従って、スプリングリテーナの取り付け構造（リターンスプリング取り付け構造）が自動変速機の軸線方向寸法を増大させるようなことが一切なく、従来装置において生じていた問題を解消することができる。
【００１７】
第１発明においては更に、入力軸の前端面にねじ込んだ１本のボルトでスプリングリテーナの上記ネジ止めを行うため、リターンスプリングの取り付け作業を簡単且つ容易に行うことができる。
【００１８】
第１発明においては同時に、動力源の出力軸と入力クラッチとの間の心出しを行うため動力源出力軸の対応端面に嵌合するよう設けたパイロットに、上記ボルトのヘッドを受容する窪みを形成したから、
スプリングリテーナの取り付けを行うボルトのヘッドが入力軸の軸端面から張り出しても、これが自動変速機の軸線方向寸法を増大させることはない。
【００１９】
第２発明においては、入力軸に形成した入力クラッチ潤滑油孔の前記前端面における開口に前記１本のボルトをねじ込んで、該ボルトが入力クラッチ潤滑油孔の開口を塞ぐプラグとしても機能するようにしたから、
リターンスプリングの取り付け時に、入力軸に形成された入力クラッチ潤滑油孔の開口が自動的に塞がれることとなり、入力クラッチ潤滑油孔の開口を塞ぐための専用のプラグが不要である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の一実施の形態になるリターンスプリング取り付け構造を具えた自動変速機を示す。
自動変速機は、変速部７を図１にもとづき後で詳述するような構成としたＶベルト式無段変速機とする。
２１は変速機ケース、２２はその後端側開口を塞ぐエンドカバー、２３は変速機ケース２１の前端開口に取着した入力クラッチハウジングをそれぞれ示す。
変速機ケース２１および入力クラッチハウジング２３間にはオイルポンプ２４を介在させ、このオイルポンプ２４は、ポンプハウジング２５およびポンプカバー２６により画成される空間内に内接歯車ポンプ要素を収納して構成した通常のギヤポンプとする。
【００２１】
ポンプカバー２６の内周に固定の中空スリーブ２７を嵌着し、この中空スリーブ２７内に入力軸５を回転自在に挿置する。
入力クラッチハウジング２３内に突出する入力軸５の前端部上に電磁式入力クラッチ４を配置し、この入力クラッチ４を電磁クラッチ２８と、該電磁クラッチの外周に配置した入力クラッチパック２９と、該電磁クラッチの内周に配置したローディングカム３０とで構成する。
電磁クラッチ２８は締結作動時に、トーショナルダンパ３１およびドライブプレート３２を介し動力源であるエンジン（図示せず）のクランクシャフトに結合されてエンジン駆動されているクラッチドラム３３（オイルポンプ２４の駆動軸を兼ねる）の回転をローディングカム３０に伝達するものとする。
【００２２】
電磁クラッチ２８の締結でローディングカム３０にエンジン回転が入力されると、ローディングカム３０はボールが傾斜面を転動するカム作用により入力クラッチハブ３４に図１の右方へのスラストを発生し、入力軸５にスプライン嵌合したクラッチハブ３４をして同方向へ押動する。
これにより、クラッチハブ３４の外周部が上記のスラストにより入力クラッチパック２９を締結状態にし、結果として入力クラッチ４は、エンジン駆動されているクラッチドラム３３にクラッチハブ３４を結合して入力軸５にエンジン回転を伝達する締結状態になる。
【００２３】
ここで、入力クラッチ４の非作動時における引きずりを防止するため入力クラッチ４にリターンスプリング５１を設け、このリターンスプリングは図示のごときコイルスプリングでもよいし、勿論皿バネでもよい。
リターンスプリング５１は一端をクラッチハブ３４に着座させ、他端をスプリングリテーナ５２に着座させて、クラッチハブ３４を図１の左方へ付勢することにより入力クラッチ４の非作動時にクラッチパック２９を解放させるものとする。
【００２４】
従って、リターンスプリング５１の他端を支持するスプリングリテーナ５２は、クラッチハブ３４と一体的に回転する入力軸５に取り付けるのがよく、この取り付けに際して以下のごとくにこれを行う。
つまり、入力軸５のエンジン側における前端面にスプリングリテーナ５２を同軸に配置し、入力軸５に設けた入力クラッチ潤滑油孔５ａの前端面開口を塞ぐようこれにねじ込んだ１本のボルト５３のヘッド５３ａによりスプリングリテーナ５２を入力軸５の前端面にネジ止めする。
かようにして取り付けたスプリングリテーナ５２とクラッチハブ３４との間にリターンスプリング５１を縮設する。
【００２５】
なお図１において５４は、入力クラッチ４と前記したエンジンクランクシャフトとの間の心出しを行うためエンジンクランクシャフトの端面に形成した窪み内に嵌合するよう設けたパイロットで、該パイロット５４の内側にボルト５３のヘッド５３ａを受容するための窪み５４ａを形成する。
【００２６】
ワンウェイクラッチ８は、オイルポンプ２４とローディングカム３０との間において入力軸５上に嵌合し、該ワンウェイクラッチ８の外周に回転係合させた環状体３５を固定の前記中空スリーブ２７の前端に固着して、環状体３５および中空スリーブ２７をワンウェイクラッチ８の反力受けとなし、これによりワンウェイクラッチ８がエンジン回転と逆の方向への入力軸５の回転を阻止して、坂道で車両を停車させておくヒルホールド機能を果たし得るようにする。
【００２７】
変速機ケース２１内に突出する入力軸５の後端にプライマリプーリ３６を突き合わせて相対回転可能に嵌合し、該プライマリプーリ３６と、セカンダリプーリ３７と、これらプーリ間に掛け渡したＶベルト３８とで変速部７を構成する。
ここでプライマリプーリ３６およびセカンダリプーリ３７は、プーリＶ溝幅を相互に逆方向へ変更制御可能で、これによりプーリ３６，３７に対するＶベルト３８の巻き掛け円弧径を連続的に変化させることにより変速部７は無段変速を行い得るものとする。
かようにして変速された出力回転は、セカンダリプーリ３７から図示せざるディファレンシャルギヤ装置を経て左右駆動車輪に達し、車両を走行させることができる。
【００２８】
プライマリプーリ３６の前端は軸受３９により変速機ケース２１に支持し、また後端は軸受４０によりエンドカバー２２に支持する。
そして入力軸５とプライマリプーリ３６との嵌合部に周知の前後進切り換え機構４１を配置し、この前後進切り換え機構４１を単純遊星歯車組４２と、油圧式の湿式多板前進クラッチ４３および湿式多板後退ブレーキ４４とで構成する。
単純遊星歯車組４２は、リングギヤを前進クラッチ４３のクラッチドラム４５を介して入力軸５に駆動結合することにより入力要素となし、サンギヤをプライマリプーリ３６に駆動結合して出力要素となし、キャリアを後退ブレーキ４４のハブ４６に結合して適宜反力受けの機能を果たし得るようになす。
【００２９】
前進クラッチ４３はその締結時に、単純遊星歯車組４２のリングギヤおよびサンギヤ間を駆動結合して遊星歯車組４２の全ての要素を一体化させることにより入力軸５の回転をそのままプライマリプーリ３６に伝達して車両の前進走行を可能にする。
後退ブレーキ４４はその締結時に、単純遊星歯車組４２のキャリアを固定してこれを反力要素とすることにより入力軸５の回転を逆転下に減速してプライマリプーリ３６に伝達し、車両の後退走行を可能にする。
従って前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４は、変速部７を動力伝達可能状態にする発進用摩擦要素を構成する。
【００３０】
図１に示す自動変速機の作用を説明するに、走行を希望せず中立（Ｎ）レンジや駐車（Ｐ）レンジの非走行レンジにしている間、電磁クラッチ２８の通電を行わず、これをＯＦＦしておくことにより入力クラッチ４を解放状態にする。
また前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４も、これらへの作動圧をドレンすることにより解放状態にし、プライマリプーリ３６にエンジン回転が伝達されることがないようにし、車両を停車状態にしておくことができる。
【００３１】
前進走行を希望して前進（Ｄ）レンジにする時、前進クラッチ４３を油圧作動により締結させる。
この状態で電磁クラッチ２８を通電により締結させると、ローディングカム３０のカム作用を介しクラッチハブ３４がリターンスプリング５１に抗して図１の右方へ図２の実線位置から破線位置にαだけ移動され、入力クラッチ４を締結させることにより入力軸５にエンジン回転を伝達することができる。
かかる入力軸５へのエンジン回転は、上記のごとくに締結された前進クラッチ４３および遊星歯車組４２を経てそのままプライマリプーリ３６に至り、この回転はプライマリプーリ３６とセカンダリプーリ３７を主たる構成要素とする変速部７の前記した無段変速作用下に車輪へ伝達されて車両を前進走行させることができる。
なお発進時は、電磁クラッチ２８の通電を徐々に行ってその締結速度を加減することにより滑らかな前発進が可能である。
【００３２】
後退走行を希望して前進（Ｒ）レンジにする時、後退ブレーキ４４を油圧作動により締結させる。
この状態で電磁クラッチ２８を通電により締結させると、ローディングカム３０のカム作用を介しクラッチハブ３４がリターンスプリング５１に抗して図１の右方へ図２の実線位置から破線位置にαだけ移動され、入力クラッチ４を締結させることにより入力軸５にエンジン回転を伝達することができる。
かかる入力軸５へのエンジン回転は、上記のごとくに締結された後退ブレーキ４４および遊星歯車組４２を経て逆転下に減速されてプライマリプーリ３６に至り、この回転はプライマリプーリ３６とセカンダリプーリ３７を主たる構成要素とする変速部７の前記した無段変速作用下に車輪へ伝達されて車両を後退走行させることができる。
なお発進時は、電磁クラッチ２８の通電を徐々に行ってその締結速度を加減することにより滑らかな後発進が可能である。
【００３３】
上記の走行状態から制動により一時的に停車させたり、ＮレンジやＰレンジへの切り換えを行う場合、電磁クラッチ２８をＯＦＦしておくことにより入力クラッチ４を解放させるが、この時リターンスプリング５１はクラッチハブ３４を図２の破線位置から実線位置に確実に戻して入力クラッチ４の引きずりを防止することができる。
【００３４】
ところで本実施の形態においてはリターンスプリング５１の取り付けに際し、入力軸５に形成した入力クラッチ潤滑油孔５ａの前端面開口に１本のボルト５３をねじ込んで入力軸５の前端面にスプリングリテーナ５２をネジ止めし、このスプリングリテーナ５２とクラッチハブ３４との間にリターンスプリング５１を縮設したから、以下の作用効果が奏し得られる。
つまり、かかるリターンスプリング５１の取り付け構造によれば、１本のボルト５３をねじ込むだけで簡単にスプリングリテーナ５２を取り付け得るとともに、図２および図３の比較から明らかなごとく、図３にＬ１で示すような入力軸５の延長に頼ることなくこれにスプリングリテーナ５２を取り付けることができる。
【００３５】
そして、この際ボルト５３のヘッド５３ａが入力軸５の前端面から張り出すといえども、図２に示すボルトヘッド５３ａの径Ｒ２が図３に示す入力軸５の径Ｒ１よりも小さいことから、ボルトヘッド５３ａは、図１に示すごとくクランクシャフト心出し用のパイロット５４に形成した窪み５４ａ内に難なく収容することができ、ボルトヘッド５３ａが自動変速機の軸線方向寸法を増大させるようなことは一切ない。
またボルト５３が、入力軸５に形成した入力クラッチ潤滑油孔５ａの前端面開口に塞ぐプラグの機能を兼ねるから、スプリングリテーナ５２（リターンスプリング５１）の取り付け時に入力クラッチ潤滑油孔５ａの開口が自動的に塞がれることとなり、入力クラッチ潤滑油孔５ａの開口を塞ぐための専用のプラグが不要になり、コスト的にも有利である。
【００３６】
なお図４に示すように、ボルト５３のヘッド５３ａをできるだけ薄くして、締結はレンチ孔５３ｂに挿入した工具により行うようにすれば、ボルトヘッド５３ａが入力軸５の前端面から問題となるほどに張り出すことがなくなり、クランクシャフト心出し用のパイロット５４に窪み５４ａを形成する必要さえなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態になるリターンスプリング取り付け構造を具えた自動変速機を示す要部縦断側面図である。
【図２】同実施の形態になるリターンスプリング取り付け構造の要部拡大断面図である。
【図３】一般的なリターンスプリング取り付け構造を示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態になるリターンスプリング取り付け構造に用いるスプリングリテーナ取り付けボルトを示す一部切り欠き側面図である。
【符号の説明】
４ 電磁式入力クラッチ
５ 入力軸
５ａ 入力クラッチ潤滑油孔
７ 変速部
８ ワンウェイクラッチ
２１ 変速機ケース
２２ エンドカバー
２３ 入力クラッチハウジング
２４ オイルポンプ
２５ ポンプハウジング
２６ ポンプカバー
２７ 中空スリーブ
２８ 電磁クラッチ
２９ 入力クラッチパック
３０ ローディングカム
３１ トーショナルダンパ
３２ ドライブプレート
３３ クラッチドラム
３４ クラッチハブ
３５ 環状体
３６ プライマリプーリ
３７ セカンダリプーリ
３８ Ｖベルト
４１ 前後進切り換え機構
４２ 単純遊星歯車組
４３ 油圧式前進クラッチ
４４ 油圧式後退ブレーキ
４５ クラッチドラム
４６ ハブ
５１ リターンスプリング
５２ スプリングリテーナ
５３ スプリングリテーナ取り付けボルト
５３ａ ボルトヘッド
５４ パイロット
５４ａ ボルトヘッド受容窪み

Claims (2)

1. 入力軸と共に回転するクラッチハブを電磁力によりリターンスプリングに抗して動力源に向かう軸線方向へストロークさせることで締結可能な電磁式入力クラッチを具え、前記動力源から該入力クラッチを経て前記入力軸に至る回転を変速して出力する自動変速機において、
   前記動力源に近い前記入力軸の前端面に、該前端面へねじ込んだ１本のボルトでスプリングリテーナをネジ止めし、
   該スプリングリテーナと前記クラッチハブとの間に前記リターンスプリングを縮設し、
   前記動力源の出力軸と前記入力クラッチとの間の心出しを行うため動力源出力軸の対応端面に嵌合するよう設けたパイロットに、前記ボルトのヘッドを受容する窪みを形成したことを特徴とする自動変速機用電磁式入力クラッチのリターンスプリング取り付け構造。
2. 請求項１において、前記入力軸に形成した入力クラッチ潤滑油孔の前記前端面における開口に前記１本のボルトをねじ込んで、該ボルトが入力クラッチ潤滑油孔の開口を塞ぐプラグとしても機能するよう構成したことを特徴とする自動変速機用電磁式入力クラッチのリターンスプリング取り付け構造。

Images