JP4955599B2 - 自動変速機における潤滑構造 - Google Patents

Description

本発明は、複数の摩擦板を有するブレーキ機構を備える自動変速機における潤滑構造に関する。

自動変速機のブレーキ機構として、変速機ケースの内周面に形成したスプラインに嵌合支持されたドリブンプレートと、変速機ケースに対して相対回転可能な部材の外周面に形成したスプラインに嵌合支持されたドライブプレートとを、スプラインの軸方向に沿って交互に配置し、これらドライブプレートおよびドリブンプレートを、ピストン機構により締結・解放させることで動作するようにした多板式のブレーキ機構がある。

特許文献１には、このような従来の多板式のブレーキ機構として、ドリブンプレートを嵌合支持するスプラインを、変速機ケースの内周面ではなく、変速機ケース内に設けたドラム形状の部材に形成したものが開示されている。
実開平２−４８６５０

図７は、特許文献１に開示された多板式のブレーキ機構の構成を説明する図である。
特許文献１には、変速機ケース１００に組み込むドラム状部材２００と、ドラム状部材２００の内側のブレーキ機構２１０とから構成されるブレーキ機構が開示されている。

ブレーキ機構２１０は、周壁部２０１の内周面に設けたスプライン２２０に嵌合する複数のドリブンプレート２３０と、変速機ケース１００に対して相対回転可能な回転部材２６０のスプライン２６１に嵌合する複数のドライブプレート２４０と、ドリブンプレート２３０とドライブプレート２４０の締結・解放を行うピストン機構２５０とから構成される。

自動変速機の変速機構部では、回転部材２６０が入力軸２７０周りに回転すると、変速機構部内を潤滑する潤滑油は、回転に伴う遠心力により、変速機ケース１００側（図中、上側）に向けて移動させられる。
ここで、変速機ケース１００側に位置する周壁部２０１の内周面には、ドリブンプレート２３０と嵌合するスプライン２２０が、周方向に沿って複数設けられている。
そのため、潤滑油が、周壁部２０１の内側で、スプライン２２０の間のスプライン溝部に滞留し、変速機ケース１００の下部に位置するオイルパンへの潤滑油の戻りが悪くなることで、オイルパン内の油量が減少し、オイルパン内のオイルを吸引するオイルポンプが、エアの吸込みを起こすことがあるという問題があった。

本発明は、多板式のブレーキ機構を備える自動変速機において、ドリブンプレートを嵌合支持するスプライン溝部に、潤滑油が滞留しないようにすることを目的とする。

本発明は、複数の摩擦板を有するブレーキ機構を備える自動変速機における潤滑構造であって、複数の摩擦板を嵌合支持する複数のスプラインが内周面に形成された筒状部材を変速機ケースに内嵌固定し、筒状部材の周方向に沿って筒状部材と変速機ケースとの間に形成した隙間と、筒状部材の内部とを、スプライン溝の底部に設けられた筒状部材を径方向に貫通する開口部で連通させ、スプラインの軸方向における隙間の長さを、スプラインの軸方向における開口部の長さと略同じに設定し、隙間を変速機ケース下部のオイルパンに連通させた構成とした。

本発明によれば、筒状部材の内周面のスプライン溝に達した潤滑油は、開口部を通過して、筒状部材と変速機ケースとの間の隙間に到達するので、スプライン溝に潤滑油が滞留しない。また、ケースの内側にスプライン溝加工を要する必要もなくなるので、ケースの奥に配置されるようなブレーキなどに対しても特殊な冶具が不要になるのと、工数の削減にも繋がり、併せてケースの内周側が滑らかな曲面と成ることで、より潤滑油が流れ易くなる。

以下、本発明にかかる自動変速機における潤滑構造の実施形態を説明する。
図１は、筒状部材１０が内嵌した変速機ケース１００の一部を切欠いて示した概略斜視図である。図２の（ａ）は、筒状部材１０を軸方向から見た平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＹ−Ｙ線断面図である。図３の（ａ）は、図１に示す変速機ケース１００を符号Ａを付した面で切断した断面図であり、（ｂ）は、（ａ）における符号Ｃで示す範囲の部分拡大図であり、（ｃ）は、（ａ）における符号Ｄで示す範囲の部分拡大図である。図４の（ａ）は、筒状部材１０を内嵌した変速機ケース１００の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大図である。

自動変速機の変速機ケース１００には、筒状部材１０が内嵌されており、筒状部材１０の内周面には、ブレーキ機構のドリブンプレート２０を嵌合支持するスプライン１１が、その長手方向を、図中矢印Ｂで示す筒状部材１０の軸方向に向けて、複数形成されている。

図２の（ａ）に示すように、スプライン１１は、筒状部材１０の内周面に、周方向に沿って所定間隔で複数設けられている。
周方向において隣接するスプライン１１の間のスプライン溝部１２には、図中鎖線で示すように、後記するブレーキ機構のドリブンプレート２０の歯部２１が嵌合される。

筒状部材１０の外周には全周に亘って凹部１３が形成されており、図２の（ｂ）、（ｃ）に示すように、断面視において、筒状部材１０は、凹部１３を挟んで軸方向の一端側に位置する第１支持部１１ａと他端側に位置する第２支持部１１ｂとにより、各スプライン１１が両端を支持された形状を有している。

凹部１３は、筒状部材１０の外周面と、内側のスプライン溝部１２とを連通させる深さｈで設けられており、スプライン溝部１２の底部には、筒状部材１０を厚み方向に貫通して筒状部材１０の内側と外側とを連通する開口１４が形成されている。

第２支持部１１ｂの軸方向長さＬ２は、第１支持部１１ａの軸方向長さＬ１よりも長く設定されており、変速機ケース１００を挿通させたボルト１６を挿入するボルト穴１５が設けられている。

筒状部材１０は、第１支持部１１ａと第２支持部１１ｂとを変速機ケース１００の内周面１００ａに接触させて、変速機ケース１００に内嵌される。
そのため、筒状部材１０の凹部１３が、筒状部材１０と変速機ケース１００との間に隙間を形成する。

筒状部材１０の凹部１３は、筒状部材１０の外周の全周に亘って設けられているので、図３に示すように、筒状部材１０と変速機ケース１００との間の隙間は、変速機ケース１００の内周面１００ａと筒状部材１０とが接する範囲に形成される。

図４に示すように、変速機ケース１００に内嵌された筒状部材１０の一端はスナップリング５０に当接して軸方向の移動が規制されている。筒状部材１０の他端側は、変速機ケース１００を貫通したボルト１６の先端が、第２支持部１１ｂに設けたボルト穴１５に挿入されて、筒状部材１０の変速機ケース１００に対する回転が規制されている。

筒状部材１０の内側では、ブレーキ機構の複数枚のドリブンプレート２０とドライブプレート３０とが、スプライン１１の軸方向（長手方向）に沿って交互に配置されている。
ドリブンプレート２０は、外周に形成された歯部２１をスプライン１１に嵌合して、変速機ケース１００に対する回転を規制されている。また、リテーニングプレート２５も同様である。

ドライブプレート３０は、その内周に形成された歯部を回転部材２６０のスプライン２６１に嵌合して、回転部材２６０と一体に回転する。
ピストン機構４０は、ドライブプレート３０とドリブンプレート２０とを、スプライン１１の軸方向に変位させ、これらドライブプレート３０とドリブンプレート２０の締結・解放により、回転部材２６０の回転・停止を行う。

実施形態にかかる自動変速機における潤滑構造による作用を説明する。
図３および図４に示すように、筒状部材１０の凹部１３とスプライン溝部１２とは開口１４により連通している。
そのため、回転部材２６０の回転による遠心力で、入力軸８０側から、変速機ケース１００の外壁側に移動して、筒状部材１０のスプライン溝部１２に導かれた潤滑油は、スプライン溝部１２を挟んで対向するスプライン１１の側壁１１ｃの間を図中矢印方向に流れたのち、開口１４を通過して、変速機ケース１００と筒状部材１０の間の隙間（凹部１３）内に排出される（図３の（ｂ）、図４の（ｂ）参照）。
そして、凹部１３内に排出された潤滑油は、筒状部材１０と変速機ケース１００との間の隙間を通って、変速機ケース１００の下方に移動する。

ここで、変速機ケース１００の下部は開口しており、変速機ケース１００の下部には図示しないオイルパンが設けられている。よって、隙間を通って変速機ケースの下方に移動した潤滑油は、変速機ケース１００の下部の開口を通過して、オイルパンに回収される（図３の（ｃ）参照）。

なお、筒状部材１０の下側は、変速機ケース１００の内周面１００ａと接していないので、回転部材２６０の遠心力により、筒状部材１０の下側に位置するスプライン溝部１２に達した潤滑油は、開口１４を通って、変速機ケース１００の下部に位置するオイルパンに直接回収される。

以上の通り、実施形態にかかる自動変速機における潤滑構造では、複数のドリブンプレート２０およびドライブプレート３０を有するブレーキ機構を備える自動変速機における潤滑構造であって、複数のドリブンプレート２０を嵌合支持する複数のスプライン１１が内周面に形成された筒状部材１０を変速機ケース１００に内嵌固定し、筒状部材１０の周方向に沿って筒状部材１０と変速機ケース１００との間に設けた隙間と、筒状部材１０の内側のスプライン溝部１２とを、スプライン溝部１２の底部に設けられた筒状部材１０を径方向に貫通する開口１４で連通させて、スプライン溝部１２内の潤滑油を隙間に排出可能な構成とした。
これにより、回転部材２６０の遠心力により筒状部材１０のスプライン溝部１２内に達した潤滑油は、開口１４を通って隙間内に排出される。
したがって、潤滑油がスプライン溝部１２内に滞留してオイルパンへの潤滑油の戻りが悪くなり、オイルパン内の油量が減少し過ぎることがない。よって、ストレーナを介してオイルパン内のオイルを吸引するオイルポンプが、エアの吸込みを起こしにくくなる。
また、ドリブンプレート２０とドライブプレート３０との締結時に生ずる熱を吸収した潤滑油が、スプライン溝部１２内に滞留しないので、締結時に生ずる熱が筒状部材１０の内側に籠もることがない。
さらに、潤滑油の流れが良くなるので、ブレーキ機構の潤滑性も向上すると共に、スプライン溝部１２内に潤滑油が滞留しすぎて、潤滑油がフリクション要素となるようなこともない。

さらに、筒状部材１０と変速機ケース１００との間の隙間は、筒状部材１０の外周面の周方向の全周に亘って設けた凹部１３により形成される構成としたので、かかる隙間は、変速機ケース１００の内周面と筒状部材１０とが接する範囲に形成されて、隙間内に排出された潤滑油を変速機ケース１００の下方に導く潤滑油路となる。
これにより、潤滑油の油路が確保されて、変速機ケース１００の下部に設けたオイルパンへの潤滑油の戻りが良くなると共に早くなる。よって、ストレーナを介してオイルパン内のオイルを吸引するオイルポンプが、エアの吸込みをいっそう起こしにくくなる。
特に、エンジンの始動直後のように潤滑油の温度が低く、潤滑油の流動性が良好でないときでも、潤滑油の戻りが早くなるので、エアの吸い込みを好適に防止できる。

また、開口１４は、筒状部材１０の内周面に形成された複数のスプライン１１の間のスプライン溝部１２において、スプライン１１の一端側と他端側を支持する第１支持部１１ａと第２支持部１１ｂの部分を除いた全域に亘って形成されている構成とした。
これにより、スプライン溝部１２の略全域が、筒状部材１０と変速機ケース１００との間の隙間と連通するので、スプライン溝部１２内への潤滑油の滞留を確実に防止できる。

図５の（ａ）は、自動変速機における潤滑構造の変形例を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図であり、（ｃ）は（ｂ）におけるＥ−Ｅ線断面図である。
変形例にかかる潤滑構造では、ドリブンプレート２０を嵌合支持するスプラインが、変速機ケース１００に内嵌されるドラム部材７０に設けられている。

ドラム部材７０は、内周面にスプライン７３が設けられた筒状の周壁部７１の一端に側壁部７２を設けて一体に構成され、変速機ケース１００とは別体に設けられている。
ドラム部材７０は、側壁部７２のボルト穴７６に挿入したボルト１７と、変速機ケース１００を貫通したボルト１６とにより、変速機ケース１００に対する回転が規制されつつ、変速機ケース１００に固定されている。

周壁部７１の外周面には、全周に亘って凹部７１ａが設けられており、この凹部７１ａが、変速機ケース１００とドラム部材７０との間に隙間を形成する。
図５の（ｂ）、（ｃ）に示すように、周壁部７１内のスプライン７３の間のスプライン溝部７４と凹部７１ａとは、当該周壁部７１を厚み方向に貫通する開口７５により、連通している。

このようにすることによっても、スプライン７３の間のスプライン溝部７４に達した潤滑油は、スプライン溝部７４において対向するスプライン７３の側壁７３ａの間を、図中矢印で示す方向に流れたのち、開口７５を通過して、変速機ケース１００と周壁部７１の間の隙間内に排出される。
したがって、スプライン溝部７４内に滞留する潤滑油が多くなりすぎてフリクション要素となることがない。さらに、潤滑性の向上などの、前記実施形態の場合と同様の効果が奏される。

上記の実施形態および変形例では、変速機ケース１００に内嵌される部材（筒状部材１０、ドラム部材７０）の外周面に設けた凹部１３、７１ａにより、変速機ケース１００との間に隙間を形成する構成とした。しかし、変速機ケース１００との間に形成する隙間は、図６の（ａ）に示すように、変速機ケース１００の内周面に設けた凹部１０１により形成するようにしても良い。
また、図６の（ｂ）に示すように、変速機ケース１００の内周面に段差１０２を設けて、段差を境にして変速機ケース１００の空間の内径が大きくなっている部分（拡径部）１０３との間で隙間１０４が形成されるようにしても良い。

このようにすることによっても、上記した実施形態の場合と同様の効果が奏される。
また、この場合、変速機ケース１００に内嵌合される部材（筒状部材１０、ドラム部材７０）の外周面に凹部を設けずに済むので、内嵌合される部材の剛性が高くなる。
さらに、変速機ケース１００の内側から肉厚を薄くすることができる、すなわち変速機ケース１００に内嵌合される部材の剛性が高くなり、内嵌合される部材の肉厚を薄くできるので、変速機ケース１００内の容積を広く取ることができるようになる。

さらに、筒状部材１０の外周面と変速機ケース１００の内周面の両方に、それぞれ凹部を設けて、筒状部材１０の変速機ケース１００との間に隙間を形成するようにしても良い。
この場合、筒状部材１０側の凹部の位置と、変速機ケース１００側の凹部の位置とが、互いに整合するようにすることで、筒状部材１０と変速機ケース１００との間に形成される隙間の面積（流路断面積）を広く取ることができるので、潤滑油の流れをさらに良くすることができる。

実施形態にかかる自動変速機における潤滑構造を説明する図である。 変速機ケースに内嵌される筒状部材を説明する図である。 筒状部材が内嵌された変速機ケースの断面図である。 筒状部材が内嵌された変速機ケースの断面図である。 変形例にかかる潤滑構造を説明する図である。 変形例にかかる潤滑構造を説明する図である。 従来例にかかる自動変速機を説明する図である。

符号の説明

１０ 筒状部材
１１ スプライン
１２ スプライン溝部（スプライン溝）
１３ 凹部
１４ 開口（開口部）
１５ ボルト穴
１６ ボルト
２０ ドリブンプレート
２５ リテーニングプレート
３０ ドライブプレート
４０ ピストン機構
５０ スナップリング
７０ ドラム部材
７１ 周壁部
７１ａ 凹部
７２ 側壁部
７３ スプライン
７４ スプライン溝部
７５ 開口
８０ 入力軸
１００ 変速機ケース

Claims (4)

1. 複数の摩擦板を有するブレーキ機構を備える自動変速機における潤滑構造であって、
   前記複数の摩擦板を嵌合支持する複数のスプラインが内周面に形成された筒状部材を変速機ケースに内嵌固定し、筒状部材の周方向に沿って筒状部材と変速機ケースとの間に形成した隙間と、前記筒状部材の内部とを、スプライン溝の底部に設けられた前記筒状部材を径方向に貫通する開口部で連通させ、
   前記スプラインの軸方向における前記隙間の長さを、前記軸方向における前記開口部の長さと略同じに設定し、
   前記隙間を、前記変速機ケース下部のオイルパンに連通させたことを特徴とする自動変速機における潤滑構造。
2. 前記隙間は、前記筒状部材の外周面に周方向に沿って設けた凹部により形成されることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機における潤滑構造。
3. 前記開口部は、前記複数のスプライン間において、前記スプライン部を除く全域に亘って形成されていることを特徴とする請求項２に記載の自動変速機における潤滑構造。
4. 前記隙間は、前記変速機ケースの内周面に周方向に沿って設けた凹部により形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のうちの何れか一項に記載の自動変速機における潤滑構造。

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