JP4604848B2 - Cooling mechanism when the rotary clutch is engaged - Google Patents
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本発明は、自動変速機に関し、回転クラッチ係合時の冷却機構に関する。 The present invention relates to an automatic transmission, and to a cooling mechanism when a rotary clutch is engaged.
図4に、遠心油圧バランス機構を有する回転クラッチ機構を備えた自動変速機の構造の一部を示す。この自動変速機においては、軸方向に摺動可能なピストン2とバランスピストン3との間に遠心油圧バランス室4が設けられている。ピストン油圧室5に制御油が導入されると、リターンスプリング11の付勢力に対向して、ピストン2がバランスピストン3側に移動し、ドラム1に連結されたプレート7aを移動させる。プレート7aは、ハブ9に連結された摩擦板7bとともに、回転クラッチC1を構成する。ハブ9には、ケース13に連結されたプレート12aとともにブレーキB1を構成する摩擦板12bも設けられている。
FIG. 4 shows a part of the structure of an automatic transmission provided with a rotary clutch mechanism having a centrifugal hydraulic balance mechanism. In this automatic transmission, a centrifugal hydraulic
上記構成において、ドラム1をハブ9に連結する場合には、ブレーキB1の係合を徐々に解除しながら、ピストン油圧室5に油が導入される。これにより、ピストン2が移動して、回転クラッチC1を係合させることとなる。この時、遠心油圧バランス室4の油は、入力軸20側に放出される。同様の自動変速機を開示するものとして下記特許文献1が挙げられる。
In the above configuration, when the
ここで、回転クラッチC1の係合時には、摩擦熱が発生することから十分な油を供給して冷却させることが好ましい。しかし、図4に示す構造においては、特に回転クラッチC1に対して積極的に油を供給する構造は採用されていない。また、上記したように、ハブ9が停止した状態では、ハブ9が回転することによる遠心力に基づいた油の供給は期待できない。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、上記構成を備える自動変速に採用される回転クラッチにおいて、十分な油が供給されていない点にある。よって、本願発明の目的は、遠心油圧バランス室が設けられる自動変速機において、油を供給し回転クラッチの十分な冷却を可能とする、回転クラッチ係合時の冷却機構を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that sufficient oil is not supplied in the rotary clutch employed in the automatic transmission having the above-described configuration. Accordingly, an object of the present invention is to provide a cooling mechanism at the time of engagement of a rotary clutch that supplies oil and enables sufficient cooling of the rotary clutch in an automatic transmission provided with a centrifugal hydraulic balance chamber.
この発明に基づいた回転クラッチ係合時の冷却機構においては、回転軸と、上記回転軸の一端側に設けられ、上記回転軸の周囲に設けられるドラムと、上記回転軸の軸方向に沿って摺動可能に設けられ、上記ドラムとの間にピストン油圧室を形成するように、上記回転軸の周囲において上記ドラムに対して対向配置されるピストンと、上記回転軸に固定され、上記ピストンを挟んで、上記ドラムとは反対側において、上記ピストンとの間に遠心油圧バランス室を形成するように、上記回転軸の周囲において上記ピストンに対して対向配置されるバランスピストンと、上記遠心油圧バランス室に配置され、一端が上記ピストンに当接し、他端が上記バランスピストンに当接し、上記ピストンを上記ドラム側に付勢するための弾性部材と、上記弾性部材により上記ピストンが上記ドラム側に付勢された第1の状態においては、上記ピストンの周縁部が当接せずに、非係合状態が選択され、上記ピストン油圧室に油が導入され、上記弾性部材の付勢力に対抗して、上記ピストンが、上記バランスピストン側に移動させられた第2の状態においては、上記ピストンの周縁部が当接し、係合状態が選択される回転クラッチとを備えている。 In the cooling mechanism at the time of engaging the rotary clutch based on the present invention, the rotary shaft, the drum provided on one end side of the rotary shaft, provided around the rotary shaft, and the axial direction of the rotary shaft. A piston is provided slidably, and a piston hydraulic chamber is formed between the drum and the drum.The piston is disposed opposite to the drum around the rotation shaft, and is fixed to the rotation shaft. On the opposite side of the drum, a balance piston disposed opposite to the piston around the rotating shaft so as to form a centrifugal hydraulic balance chamber between the piston and the piston, and the centrifugal hydraulic balance And an elastic member for biasing the piston toward the drum, one end abutting against the piston and the other end abutting against the balance piston. In the first state in which the piston is urged to the drum side of a member, the peripheral portion of the piston is without contact, is selected disengaged, the oil is introduced into the piston hydraulic chamber , against the biasing force of the elastic member, rotating said piston in a second state of being moved to the balance piston side, the peripheral edge of the piston contacts the engagement state is selected With a clutch.
さらに、上記ピストンには、上記第1の状態においては閉じられ、上記第2の状態にお
いては、上記遠心油圧バランス室内の油を、外部に設けられた上記回転クラッチに向けて
導出するための油通路が開放される冷却機構が設けられ、上記ドラムは、上記バランスピストンと反対方向に突出するドラム凸部領域を有し、上記ピストンは、上記バランスピストンと反対方向に突出するピストン凸部領域と、側部外方に向けて張出し、上記回転クラッチに対して当接する周縁部としてのピストンフランジ部とを有し、上記ピストン凸部領域の側部の外面は、ドラム凸部領域の側部内面に対して接触摺動するように設けられ、上記冷却機構として、上記ピストン凸部領域の側部には、上記第1の状態においては、上記ドラム凸部領域の上記側部内面に接して閉じられ、上記第2の状態においては、上記ドラム凸部領域の上記側部から露出して、上記遠心油圧バランス室内の油を、外部に設けられた上記回転クラッチに向けて導出するための油通路を形成する第1貫通孔が設けられ、上記ピストンフランジ部には、上記貫通孔を通過した上記遠心油圧バランス室内の油を、上記回転クラッチに向けて導出するための油通路を形成する第2貫通孔が設けられている。
Further, the piston is closed in the first state, and in the second state, oil for deriving the oil in the centrifugal hydraulic pressure balance chamber toward the rotary clutch provided outside. A cooling mechanism is provided in which a passage is opened , the drum has a drum convex region protruding in a direction opposite to the balance piston, and the piston has a piston convex region protruding in a direction opposite to the balance piston. A piston flange portion as a peripheral portion that projects outwardly from the side and abuts against the rotary clutch, and the outer surface of the side of the piston convex region is the inner surface of the side of the drum convex region In the first state, the inner surface of the side surface of the drum convex region is provided on the side portion of the piston convex region as the cooling mechanism. Closed in contact, and in the second state, is exposed from the side portion of the drum convex region, and leads out the oil in the centrifugal hydraulic pressure balance chamber toward the rotary clutch provided outside. A first through hole is formed in the piston flange portion, and an oil passage is formed in the piston flange portion to guide the oil in the centrifugal hydraulic pressure balance chamber that has passed through the through hole toward the rotary clutch. A second through hole is provided .
この発明に基づいた回転クラッチ係合時の冷却機構によれば、ピストンの移動にともなう回転クラッチの係合時に、ピストンの移動にともない遠心油圧バランス室内の油を、この回転クラッチに向けて導出する構成を採用していることから、回転クラッチの係合時に、遠心油圧バランス室内の油を冷却油として用いることができ、回転クラッチの係合時の冷却が十分に行なわれ、回転クラッチの熱劣化を防止することが可能となる。 According to the cooling mechanism when the rotary clutch is engaged based on the present invention, when the rotary clutch is engaged as the piston moves, oil in the centrifugal hydraulic pressure balance chamber is derived toward the rotary clutch as the piston moves. Since the configuration is adopted, the oil in the centrifugal hydraulic pressure balance chamber can be used as the cooling oil when the rotary clutch is engaged, the cooling is sufficiently performed when the rotary clutch is engaged, and the thermal degradation of the rotary clutch Can be prevented.
以下、本発明に基づいた実施の形態における回転クラッチ係合時の冷却機構について、図1から図3を参照して説明する。図1は、実施の形態における回転クラッチ係合時の冷却機構が採用された自動変速機の一部を示す部分断面図であり、図2は、実施の形態における回転クラッチ係合時の冷却機構を示す模式断面図であり、図3は、実施の形態における回転クラッチ係合時の冷却機構に採用されるピストンの全体斜視図である。 A cooling mechanism at the time of engaging a rotary clutch in an embodiment based on the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a part of an automatic transmission that employs a cooling mechanism at the time of engaging a rotary clutch in the embodiment, and FIG. 2 is a cooling mechanism at the time of engaging a rotary clutch in the embodiment. FIG. 3 is an overall perspective view of the piston employed in the cooling mechanism when the rotary clutch is engaged in the embodiment.
まず、図1を参照して、実施の形態における自動変速機は、ケース13内に収容される回転軸としての入力軸20の一端側にはドラム1が設けられている。また、入力軸20の軸方向に沿って摺動可能に設けられ、ドラム1との間にピストン油圧室5を形成するように、入力軸20の周囲においてドラム1に対向するようにピストン2が設けられている。また、入力軸20に固定され、ピストン2を挟んで、ドラム1とは反対側において、ピストン2との間に遠心油圧バランス室4を形成するように、入力軸20の周囲にピストン2に対向するようにバランスピストン3が設けられている。さらに、遠心油圧バランス室4には、一端がピストン2に当接し、他端がバランスピストン3に当接し、ピストン2をドラム1側に付勢するための弾性部材としてのリターンスプリング(コイルばね)11が入力軸20を取囲むように複数箇所設けられている。
First, referring to FIG. 1, in the automatic transmission according to the embodiment, a
ドラム1は、入力軸20を取囲むように円環形状に設けられ、一端側に突出するドラム凸部領域1aおよびドラム側部領域1bと、このドラム側部領域1bから側部外方に向けて張出すドラムフランジ部領域1cと、このドラムフランジ部領域1cから、入力軸20に対して並行に延びるドラム円筒状領域1dとを有している。
The
ドラム円筒状領域1dの内面には、複数のプレート7aが設けられ、このプレート7aに噛みあう摩擦材7bが、ハブ9に設けられている。プレート7aと摩擦材7bとにより、回転クラッチC1が構成される。また、ハブ9には、複数の摩擦材12bが設けられ、ケース13には、複数のプレート12aが設けられている。プレート12aと摩擦材12bとにより、ブレーキB1が構成される。
A plurality of
ピストン2は、図3に示すように、入力軸20を取囲むように円環形状に設けられ、バランスピストン3と反対方向に突出するピストン凸部領域2aおよび側部領域2bと、この側部領域2bから側部外方に向けて張出し、回転クラッチC1に対して当接する周縁部としてのピストンフランジ部2cとを有している。側部領域2bの外面は、ドラム側部領域1bの内面に対して接触摺動するように設けられている。
As shown in FIG. 3, the
ここで、図1に示すピストン2の状態は、ピストン油圧室5に油が導入されず、リターンスプリング11の付勢力に基づき、ドラム凸部領域1aの内面にピストン凸部領域2aの外面が当接している状態を示し、ピストンフランジ部2cは、回転クラッチC1に当接せず、回転クラッチC1が非係合状態となる第1の状態を示している。一方、図2に示すピストン2の状態は、ピストン油圧室5に油が導入され、リターンスプリング11の付勢力に対向して、ピストン2がバランスピストン3側に移動し、ピストンフランジ部2cにより回転クラッチC1が係合状態となる第2の状態を示している。
Here, in the state of the
上記ピストン2において第1の状態および第2の状態が選択される場合において、ピストン凸部領域2aの側部領域2bには、第1の状態においては、ドラム凸部領域1aのドラム側部領域1b内面に接して閉じられ、第2の状態においては、ドラム凸部領域1aのドラム側部領域1bから露出して(図2に示す状態)、遠心油圧バランス室4内の油を、回転クラッチC1に向けて導出するための油通路を形成する第1貫通孔6が、側部領域2bの円周上に複数個設けられている。本実施の形態においては、90度ピッチで円周上4箇所設けられている。なお、第1の状態においては、第1貫通孔6はドラム側部領域1b内面において閉じられているが、遠心力により遠心油圧バランス室4内の油が、第1貫通孔6から洩れ出ないようにするため、ドラム側部領域1b内面とピストン凸部領域2aの側部領域2bとのクリアランスが設定される。なお、圧洩れに関しては、リターンスプリング11によりピストン2を付勢する力以下となるように設定する。
In the case where the first state and the second state are selected in the
さらに、ピストンフランジ部2cには、貫通孔6を通過した遠心油圧バランス室4内の油を、回転クラッチC1に向けてさらに導出するための油通路を形成する第2貫通孔10が、ピストンフランジ部2cの円周上に複数個設けられている。本実施の形態においては、90度ピッチで円周上4箇所設けられている。
Further, the
図3に示すように、ピストン2は鋼板のプレス加工により打ち抜き形成されることから、第2貫通孔10に関しては、第2貫通孔10内に、鋼板のリブ10bが残存するように打ち抜かれている。第1貫通孔6は、ドリル等を用いた後工程により形成される。なお、第1貫通孔6と第2貫通孔10とは、回転中心を通過する同一直線上に形成するのではなく、図3に示すように、ずれた位置に設けられていることが好ましい。図3においては、ピストン2が反時計方向に回転する場合に、第1貫通孔6から見て、回転方向に対して後流側に第2貫通孔10が設けられている。これにより、第1貫通孔6から吐出した油は、スムーズに第2貫通孔10に流れ込むことが可能となる。また、第1貫通孔6は、側部領域2bに対して垂直に開口するのではなく、開口方向が、回転クラッチC1が設けられる方向に向くように、側部領域2bの壁面に対して傾斜するように開口されている。また、上記リブ10bによっても、油が、回転クラッチC1に向けて良好に導出するように案内される。
As shown in FIG. 3, since the
上記構成からなる本実施の形態における回転クラッチ係合時の冷却機構によれば、図2に示すように、ピストン2がバランスピストン3側に移動させられる第2の状態においては、第1貫通孔6が、ドラム凸部領域1aのドラム側部領域1bから露出し、遠心油圧バランス室4内の油が、第1貫通孔6および第2貫通孔10によって規定される油通路を通じて、回転クラッチC1に向けて導出される。このとき、回転クラッチC1は、バランスピストン3により係合状態が選択されることとなるが、遠心油圧バランス室4内の油がこの回転クラッチC1に向けて供給されることで、遠心油圧バランス室4内の油を冷却油として用いることができ、回転クラッチC1の係合時の冷却が十分に行なわれ、熱劣化を防ぎ、信頼性を確保することが可能となる。特に、ハブ9が、ブレーキB1によりロックされている状態から切り替えられる場合においては、ハブ9の回転による油の潤滑が期待できない状況であるため、本形態の冷却機構が有効に機能することとなる。
According to the cooling mechanism at the time of engaging the rotary clutch in the present embodiment configured as described above, as shown in FIG. 2, in the second state in which the
なお、本実施の形態においては、ドラム凸部領域1aとドラム側部領域1bとの交点の内側に、傾斜部10aを形成している。これにより、第1貫通孔6が確実に露出されるとともに、ピストン2の外面とドラム1の内面とによって挟まれる空間が拡大されることから、第1貫通孔6から導出される油の流れを良好なものとすることができる。
In the present embodiment, the inclined portion 10a is formed inside the intersection of the drum convex region 1a and the
また、油通路が開放される冷却機構として、ピストン2の貫通孔6が、ドラム側部領域1bの内面により開閉される機構について説明したが、ピストン2の第1の状態と第2の状態との間の移動に応じて、貫通孔6の開閉を制御する機構(リンク機構により貫通孔6の開閉を行なう扉の採用、チェックボールの採用)を適用することも可能である。
Further, as a cooling mechanism for opening the oil passage, the mechanism in which the through
なお、上記回転クラッチ係合時の冷却機構においては、回転軸として入力軸の場合について説明したが、遠心油圧バランス室が設けられる自動変速機において、バランスピストンにより遠心バランス室を備えた回転クラッチ係合装置を備える箇所であれば、本願発明の構成を適用することが可能である。 In the cooling mechanism when the rotary clutch is engaged, the case where the input shaft is used as the rotary shaft has been described. However, in the automatic transmission provided with the centrifugal hydraulic pressure balance chamber, the rotary clutch mechanism provided with the centrifugal balance chamber by the balance piston. It is possible to apply the configuration of the invention of the present application as long as the location includes the combined device.
したがって、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Therefore, it should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 ドラム、1a ドラム凸部領域、1b ドラム側部領域、1c ドラムフランジ部領域、1d ドラム円筒状領域、2 ピストン、2a ピストン凸部領域、2b 側部領域、2c ピストンフランジ部、3 バランスピストン、4 遠心油圧バランス室、5 ピストン油圧室、6 第1貫通孔、7a プレート、7b 摩擦材、9 ハブ、10 第2貫通孔、10b リブ、11 リターンスプリング、12a プレート、12b 摩擦材、13 ケース、20 入力軸、B1 ブレーキ、C1 回転クラッチ。 1 drum, 1a drum convex area, 1b drum side area, 1c drum flange area, 1d drum cylindrical area, 2 piston, 2a piston convex area, 2b side area, 2c piston flange area, 3 balance piston, 4 Centrifugal Hydraulic Balance Chamber, 5 Piston Hydraulic Chamber, 6 First Through Hole, 7a Plate, 7b Friction Material, 9 Hub, 10 Second Through Hole, 10b Rib, 11 Return Spring, 12a Plate, 12b Friction Material, 13 Case, 20 Input shaft, B1 brake, C1 rotary clutch.
Claims (1)
前記回転軸の一端側に設けられ、前記回転軸の周囲に設けられるドラムと、
前記回転軸の軸方向に沿って摺動可能に設けられ、前記ドラムとの間にピストン油圧室を形成するように、前記回転軸の周囲において前記ドラムに対して対向配置されるピストンと、
前記回転軸に固定され、前記ピストンを挟んで、前記ドラムとは反対側において、前記ピストンとの間に遠心油圧バランス室を形成するように、前記回転軸の周囲において前記ピストンに対して対向配置されるバランスピストンと、
前記遠心油圧バランス室に配置され、一端が前記ピストンに当接し、他端が前記バランスピストンに当接し、前記ピストンを前記ドラム側に付勢するための弾性部材と、
前記弾性部材により前記ピストンが前記ドラム側に付勢された第1の状態においては、前記ピストンの周縁部が当接せずに、非係合状態が選択され、前記ピストン油圧室に油が導入され、前記弾性部材の付勢力に対抗して、前記ピストンが、前記バランスピストン側に移動させられた第2の状態においては、前記ピストンの周縁部が当接し、係合状態が選択される回転クラッチと、を備え、
前記ピストンには、前記第1の状態においては閉じられ、前記第2の状態においては、前記遠心油圧バランス室内の油を、外部に設けられた前記回転クラッチに向けて導出するための油通路が開放される冷却機構が設けられ、
前記ドラムは、前記バランスピストンと反対方向に突出するドラム凸部領域を有し、
前記ピストンは、前記バランスピストンと反対方向に突出するピストン凸部領域と、側部外方に向けて張出し、前記回転クラッチに対して当接する周縁部としてのピストンフランジ部とを有し、
前記ピストン凸部領域の側部の外面は、ドラム凸部領域の側部内面に対して接触摺動するように設けられ、
前記冷却機構として、
前記ピストン凸部領域の側部には、前記第1の状態においては、前記ドラム凸部領域の前記側部内面に接して閉じられ、前記第2の状態においては、前記ドラム凸部領域の前記側部から露出して、前記遠心油圧バランス室内の油を、外部に設けられた前記回転クラッチに向けて導出するための油通路を形成する第1貫通孔が設けられ、
前記ピストンフランジ部には、前記貫通孔を通過した前記遠心油圧バランス室内の油を、前記回転クラッチに向けて導出するための油通路を形成する第2貫通孔が設けられる、
回転クラッチ係合時の冷却機構。 A rotation axis;
A drum provided on one end side of the rotating shaft and provided around the rotating shaft;
A piston that is slidable along the axial direction of the rotary shaft, and that is disposed opposite the drum around the rotary shaft so as to form a piston hydraulic chamber between the drum and the drum;
It is fixed to the rotating shaft and is opposed to the piston around the rotating shaft so that a centrifugal hydraulic pressure balance chamber is formed between the piston and the piston on the opposite side of the drum. A balanced piston,
An elastic member disposed in the centrifugal hydraulic balance chamber, one end abutting against the piston, the other end abutting against the balance piston, and urging the piston toward the drum;
In the first state in which the piston by the resilient member is biased to the drum side, the peripheral portion of the piston is without contact, is selected disengaged, the oil into the piston hydraulic chamber It is introduced, against the biasing force of the elastic member, wherein the piston, in a second state of being moved to said balance piston side, the peripheral edge of the piston abuts the engagement state is selected A rotating clutch
The piston is closed in the first state, and in the second state, the piston has an oil passage for leading the oil in the centrifugal hydraulic pressure balance chamber toward the rotary clutch provided outside. A cooling mechanism is provided ,
The drum has a drum convex region protruding in a direction opposite to the balance piston,
The piston has a piston convex region that protrudes in the opposite direction to the balance piston, and a piston flange portion as a peripheral portion that projects outwardly from the side and abuts against the rotary clutch,
The outer surface of the side of the piston convex region is provided to slide in contact with the inner surface of the side of the drum convex region,
As the cooling mechanism,
The side of the piston convex region is closed in contact with the inner surface of the side of the drum convex region in the first state, and the side of the drum convex region in the second state. A first through hole that is exposed from a side portion and that forms an oil passage for guiding the oil in the centrifugal hydraulic pressure balance chamber toward the rotary clutch provided outside;
Wherein the piston flange, the oil of the centrifugal hydraulic balance chamber that has passed through the through hole, Ru second through hole is provided to form an oil passage for leading toward the rotating clutch,
Cooling mechanism when the rotary clutch is engaged.
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