JP5392195B2 - 自動変速機のブレーキ機構 - Google Patents

Description

本発明は、ケースと回転要素にそれぞれ取り付けられた複数の摩擦板と、該摩擦板を押圧するための環状のピストンと、該ピストンを押圧方向および回転方向に摺動自在に収容する環状のシリンダと、前記ピストンを押圧方向と逆方向に付勢する付勢部材と、前記ピストンと前記摩擦板との間に介在し前記付勢部材の付勢力により前記摩擦板と空間を隔てて前記ピストンに当接する環状の支持板と、を有するブレーキ機構を備えると共に、前記ケース上部で且つ前記シリンダの前記ピストンを収容する内面とは反対の外面側に前記ケース内を大気と連通させるためのブリーザ室が設けられ、潤滑油を回転軸の供給路から前記空間および前記ブレーキ機構に供給する自動変速機のブレーキ機構に関する。

従来より、自動変速機の入力軸を中空として潤滑油の供給路を形成すると共に入力軸を径方向に貫通する貫通孔を形成し、入力軸の回転による遠心力により供給路内の潤滑油を貫通孔から放射状に吐出させてクラッチやブレーキなどの各部に供給するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１２７２３７号公報

ところで、ケース内の内圧を大気に開放させるために変速機ケースの上部にブリーザ室が設けられることが多い。このブリーザ室に潤滑油が流入すると、ブリーザ室の内圧の上昇に伴ってブリーザ孔から潤滑油が漏れ出る場合があるため、ブリーザ室に潤滑油が流入し難いブリーザ室のレイアウトを設定したり、ブリーザ室への潤滑油の流入を阻止するための機構を別途設けたりすることが通常である。しかしながら、近年、変速機の小型化の要請により、変速機のスペースが限定されることから、ブリーザ室を最適な位置にレイアウトしたりブリーザ室への潤滑油の流入を阻止する機構を別途設けたりすることが困難な場合があり、こうした場合でも、ブリーザ室への潤滑油の流入を効果的に抑止することが望まれる。なお、ブリーザ室への潤滑油の流入は、極低温度時などに、潤滑油が高粘度化したり、回転要素の回転による潤滑油の攪拌により泡立ちが生じたりして、潤滑油の排出性が悪化したときに発生し易くなる。

本発明の自動変速機のブレーキ機構は、潤滑油の供給と排出とをスムーズに行なうと共に潤滑油がブリーザ室へ流入するのを抑止することを主目的とする。

本発明の自動変速機のブレーキ機構は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の自動変速機のブレーキ機構は、
ケースと回転要素にそれぞれ取り付けられた複数の摩擦板と、該摩擦板を押圧するための環状のピストンと、該ピストンを押圧方向および回転方向に摺動自在に収容する環状のシリンダと、前記ピストンを押圧方向と逆方向に付勢する付勢部材と、前記ピストンと前記摩擦板との間に介在し前記付勢部材の付勢力により前記ピストンに当接する環状の支持板と、を有するブレーキ機構を備えると共に、前記ケース上部で且つ前記シリンダの前記ピストンを収容する内面とは反対の外面側に前記ケース内を大気と連通させるためのブリーザ室が設けられ、潤滑油を回転軸の供給路から前記摩擦板と前記支持板との間の空間および前記ブレーキ機構に供給する自動変速機のブレーキ機構であって、
前記環状のピストンは、押圧面側に所定角度毎に径方向に沿って複数の溝が形成され、
前記環状の支持板は、円周方向に対して固定支持され、且つ、内径部から前記ピストン側に突出し該ピストンの内周面に当接する突出部が形成され、
前記突出部は、上部に位置する部位で前記ピストンの溝を閉塞し、下部に位置する部位で前記ピストンの溝を開口するよう、高低の段差をもって形成されてなる
ことを要旨とする。

この本発明の自動変速機のブレーキ機構では、環状のピストンの押圧面側に所定角度毎に径方向に沿って複数の溝を形成し、環状の支持板に内径部からピストン側に突出しピストンの内周面に当接する突出部を形成し、突出部を、支持板が上部に位置する部位でピストンの溝を閉塞し下部に位置する部位でピストンの溝を開口するよう高低の段差をもって形成する。これにより、下部では摩擦板に供給された潤滑油をピストンの溝を介して排出することができ、上部では軸中心から径方向に吐出された潤滑油がピストンの溝を介してブリーザ室に流入するのを抑止することができる。この結果、潤滑油の供給と排出とをスムーズに行なうと共に潤滑油がブリーザ室へ流入するのを抑止することができる。

こうした本発明の自動変速機のブレーキ機構において、前記突出部は、低段側が前記ピストンの複数の溝のうち２箇所以上の溝が開口される角度範囲をもって形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、潤滑油の排出性をより良好なものとすることができる。

また、本発明の自動変速機のブレーキ機構において、前記突出部は、低段側に前記ピストンに形成された複数の溝の角度間隔とは異なる角度間隔をもって複数箇所に爪が形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、突出部の高段側と爪とによりピストンと支持板との位置合わせをより容易なものとすることができる。また、複数箇所の爪は、ピストンの複数の溝が形成された角度間隔とは異なる角度間隔で形成されることから、爪によりピストンのすべての溝が塞がれて潤滑油の排出性が悪化するのを防止することができる。

また、本発明の自動変速機のブレーキ機構において、前記環状の支持板は、外周側に上下位置合わせ用の突起が形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、より容易に支持板の上下位置を正しく組み付けることができる。

自動変速機１０の外観を示す外観図である。 図１の自動変速機１０のＡ−Ａ断面の一部を示す部分断面図である。 シリンダ３２とピストン３４とリターンスプリングリテーナ３７の外観斜視図である。 リターンスプリングリテーナ３７を背面側から見たときの外観を示す外観斜視図である。 リターンスプリングリテーナ３７の正面図とＢ−Ｂ断面を示す断面図である。 実施例のシリンダ３２とピストン３４とリターンスプリングリテーナ３７とを組み付けた状態の断面を示す断面図である。 比較例のシリンダ３２とピストン１３４とリターンスプリングリテーナ１３７とを組み付けた状態の断面を示す断面図である。

次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、自動変速機１０の外観を示す外観図であり、図２は、図１の自動変速機１０のＡ−Ａ断面の一部を示す部分断面図である。自動変速機１０は、遊星歯車機構２０，２５（図２参照）を含む複数の遊星歯車機構と、複数のクラッチと、ブレーキ３０，４０（図２参照）を含む複数のブレーキと、ワンウェイクラッチ４２（図２参照）を含む複数のワンウェイクラッチなどにより構成されており、複数のクラッチのオンオフや複数のブレーキのオンオフを切り替えることにより、変速段の変更を伴って入力した動力を変速して出力する。

自動変速機１０の遊星歯車機構やクラッチ，ブレーキ，ワンウェイクラッチは、ケース１２に収容されている。このケース１２の上部には、図１に示すように、ケース１２内のブリーザ室１６と連通するブリーザ孔１８が形成されており、ブリーザ室１６（ケース１２）内の内圧をブリーザ孔１８を介して大気に開放させている。

自動変速機１０が備える遊星歯車機構２０は、図２に示すように、回転軸１４に取り付けられた外歯歯車のサンギヤ２１と、サンギヤ２１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ２２と、サンギヤ２１に噛合すると共にリングギヤ２２に噛合する複数のピニオンギヤ２３と、複数のピニオンギヤ２３を自転かつ公転自在に保持するキャリア２４とを備え、リングギヤ２２にはその外周側にブレーキ３０が取り付けられている。また、遊星歯車機構２５は、図２に示すように、回転軸１４に取り付けられた外歯歯車のサンギヤ２６と、サンギヤ２６と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ２７と、サンギヤ２６に噛合すると共にリングギヤ２７に噛合する複数のピニオンギヤ２８と、複数のピニオンギヤ２８を自転かつ公転自在に保持するキャリア２９とを備え、リングギヤ２７にはその外周側にブレーキ４０が取り付けられている。

また、遊星歯車機構２５のリングギヤ２７には、回転軸１４の外周側にベアリング４７，４８を挟んで回転軸１４と同軸となるよう配置された回転軸４４と接続されている。この回転軸４４には、ワンウェイクラッチ４２が取り付けられている。遊星歯車機構２０のキャリア２４は、キャリア２４に固定されたキャリア軸２４ａが回転軸４４の外周側にスプライン嵌合されることにより回転軸４４と接続されている。したがって、遊星歯車機構２０のキャリア２４は、回転軸４４を介してワンウェイクラッチ４２が接続されると共に遊星歯車機構２５のリングギヤ２７に接続されることになる。

自動変速機１０の回転軸１４は、内部に図示しないオイルポンプから圧送された潤滑油が流れる油路が形成された中空のシャフトであり、その径方向には内部と連通する複数の連通孔１４ａが形成されている。連通孔１４ａは、回転軸１４の外周側と回転軸４４の内周側とベアリング４７，４８とにより囲まれるシャフト間の隙間４９と連通している。回転軸４４には、径方向に隙間４９と連通する連通孔４４ａが形成されており、回転軸４４の外周側に配置されたキャリア軸２４ａにも、連通孔４４ａを介して隙間４９と連通する連通孔２４ｂが形成されている。また、キャリア２４には、キャリア軸２４ａに形成された連通孔２４ａを覆うようにバッフルプレート４６が取り付けられている。したがって、回転軸１４から連通孔１４ａを介して径方向に吐出された潤滑油は、隙間４９，回転軸４４の連通孔４４ａ，キャリア軸２４ａの連通孔２４ｂ，バッフルプレート４６を介して遊星歯車機構２０のキャリア２４に導かれ、ピニオンギヤ２３やサンギヤ２１，リングギヤ２２を潤滑する。ここで、バッフルプレート４６は、遊星歯車機構２０に軸方向に隣接するワンウェイクラッチ４２に対して若干のクリアランスをもってキャリア２４に取り付けられており、キャリア軸２４ａの連通孔２４ｂから吐出された潤滑油は、その一部がクリアランスを通って遊星歯車機構２０の外周側に配置されたブレーキ３０にも導かれるようになっている。なお、回転軸４４には連通孔４４ａとは別に隙間４９に連通する連通孔４４ｂも形成されており、回転軸１４から連通孔１４ａを介して径方向に吐出された潤滑油は、隙間４９，連通孔４４ｂを介してワンウェイクラッチ４２にも供給される。

ブレーキ３０は、図２に示すように、多板ブレーキとして構成されており、遊星歯車機構２０のリングギヤ２１側に配置された複数枚の摩擦プレート３１と、複数枚の摩擦プレート３１と交互となるようケース１２側に配置された複数枚の摩擦プレート３２と、ケース１２側に配置され摩擦プレート３１，３２を受けるリテーニングプレート３３と、摩擦プレート３１，３２を押圧するリング状のピストン３４と、ピストン３４を収容するリング状のシリンダ３５と、リテーニングプレート３３に一端が取り付けられたリターンスプリング３６と、摩擦プレート３１，３２とピストン３４との間に介在しリターンスプリング３６を他端側から支持するリング状のリターンスプリングリテーナ３７とを備えており、シリンダ３５のピストン３４を収容する内面とは反対の外面（背面）側にブリーザ室１６が設けられている。なお、ピストン３４は、外周側と内周側とにＯリング３８，３９が設けられており、シールしながら、押圧方向（軸方向）と回転方向に摺動が可能となっている。一方、リターンスプリングリテーナ３７は、ケース１２により円周方向に対して、固定支持されている。

図３は、シリンダ３２とピストン３４とリターンスプリングリテーナ３７の外観斜視図であり、図４は、リターンスプリングリテーナ３７を裏面から見た外観を示す外観斜視図であり、図５は、リターンスプリングリテーナ３７の正面図とそのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。ピストン３４は、図３に示すように、その押圧面側には所定角度間隔で径方向に複数の溝（実施例では、深さが押圧面に対して１．８ｍｍ〜２．０ｍｍ程度で６０度間隔の６つの溝３４ａ）が形成されており、内周側には全周に亘って溝３４ａの深さよりも深い段差面３４ｂが形成されている。リターンスプリングリテーナ３７は、ピストン３４側（裏面側）には、図４および図５に示すように、内径側がピストン３４側に突出するよう折り曲げられた内曲げ部が形成されている。この内曲げ部は、リターンスプリングリテーナ３７が組み付けられたときに、上部に位置する１８０度の範囲では突出高さの高い高突出内曲げ部３７ａ（実施例では、高さが板厚を含めずに２．４ｍｍ〜２．６ｍｍ程度）が、下部に位置する１８０度の範囲には突出高さの低い低突出内曲げ部３７ｂ（実施例では、高さが板厚を含めずに１．０ｍｍ〜１．２ｍｍ程度）が形成されている。低突出内曲げ部３７ｂにはピストン３４の溝３４ａが形成された間隔とは異なる間隔（例えば、１００度間隔）で２箇所にピストン３４側に突出した爪３７ｄが形成されており、ピストン３４にリターンスプリングリテーナ３７を組み付けたときに、高突出内曲げ部３７ａの外周面と２箇所の爪３７ｄとがピストン３４の段差部３４ｂの内周面に当接することにより、同心円上に位置合わせされるようになっている。また、リターンスプリングリテーナ３７は、外周側には、高突出内曲げ部３７ａと低突出内曲げ部３７ｂとの上下位置が正しく組み付けられるよう、組み付け位置確認用の突起３７ｃも形成されている。尚、ここでいう上部、下部とは、自動変速機１０を車両搭載状態で自動変速機１０の回転軸より上側を上部、下側を下部とする。

図６は、実施例のシリンダ３２とピストン３４とリターンスプリングリテーナ３７とを組み付けた状態の断面を示す断面図であり、図７は、比較例のシリンダ３２とピストン１３４とリターンスプリングリテーナ１３７とを組み付けた状態の断面を示す断面図である。なお、比較例では、実施例に比して、ピストン１３４については、ピストン３４の溝３４ａよりも深い溝１３４ａ（例えば、３．３〜３．５ｍｍ程度）を形成し、リターンスプリングリテーナ１３７については、全周（３６０度）に亘って高突出内曲げ部３７ａと同じ高さの内曲げ部１３７ａを形成するものとした。実施例では、図６に示すように、上部ではピストン３４の段差部３４ｂの内周面と高突出内曲げ部３７ａの外周面とが当接しているため、ピストン３４の溝３４ａは高突出内曲げ部３７ａによって閉塞され、回転軸１４の軸中心から径方向に吐出された潤滑油がピストン３４の溝３４ａを通ってシリンダ３５の背面側のブリーザ室１６に供給されることはない。下部では、ピストン３４の段差部３４ｂの内周面は低突出内曲げ部３７ｂの外周面と当接しないため、ピストン３４の溝３４ａは開口され、摩擦プレート３１，３２に供給された潤滑油は、溝３４ａを通ってドレンされることになる。一方、比較例では、ピストン３４のすべての溝１３４ａは開口されるため、潤滑油のドレン特性は良好となるものの、上部で回転軸１４の軸中心から径方向に吐出された潤滑油がピストン３４の溝３４ａを通ってシリンダ３５の裏面側のブリーザ室１６に供給される経路が生じるため、潤滑油がブリーザ孔１８から流出する場合が生じる。

以上説明した実施例の自動変速機のブレーキ機構によれば、上部のシリンダ３５の背面側にブリーザ室が設けられた自動変速機１０において、ピストン３４の押圧面側には所定角度間隔で径方向に複数の溝３４ａを形成し、内周側には全周に亘って溝３４ａの深さよりも深い段差面３４ｂを形成し、リターンスプリングリテーナ３７に内径側がピストン３４側に突出するよう折り曲げられた内曲げ部を形成し、この内曲げ部として、リターンスプリングリテーナ３７が組み付けられたときに上部に位置する部位には突出高さの高い高突出内曲げ部３７ａを、下部に位置する部位には突出高さの低い低突出内曲げ部３７ｂを形成するから、上部ではピストン３４の段差部３４ｂの内周面と高突出内曲げ部３７ａの外周面とが当接してピストン３４の溝３４ａを閉塞するため、回転軸１４の軸中心から径方向に吐出された潤滑油がピストン３４の溝３４ａを通ってシリンダ３５の裏面側のブリーザ室１６に供給されるのを抑止することができ、下部では、ピストン３４の段差部３４ｂの内周面が低突出内曲げ部３７ｂの外周面とが当接せずにピストン３４の溝３４ａが開口されるため、摩擦プレート３１，３２に供給された潤滑油を溝３４ａを通ってオイルパンへドレンさせることができる。この結果、潤滑油の供給と排出とをスムーズに行なうと共に潤滑油がブリーザ室へ流入するのを抑止することができる。しかも、低突出内曲げ部３７ｂには２箇所にピストン３４側に突出した爪３７ｄを形成するから、ピストン３４にリターンスプリングリテーナ３７を組み付けたときに、高突出内曲げ部３７ａの外周面と２箇所の爪３７ｄとがピストン３４の段差部３４ｂの内周面に当接することにより、より容易に同心円上に位置合わせさせることができる。このとき、爪３７ｄは、ピストン３４の溝３４ａが形成された角度間隔とずらした角度間隔をもって形成するから、爪３７ｄでピストン３４の複数の溝３４ａを同時に塞ぐのを回避することができる。さらに、リターンスプリングリテーナ３７の外周側に組み付け位置確認用の突起３７ｃを形成するから、この突起３７ｃを確認しながら組み付けることにより、高突出内曲げ部３７ａと低突出内曲げ部３７ｂとの上下位置を正しく組み付けることができる。

実施例の自動変速機のブレーキ機構では、低突出内曲げ部３７ｂに位置合わせ用の爪３７ｄを２箇所設けるものとしたが、１箇所であってもよいし、３箇所以上に設けるものとしても構わない。また、位置合わせ精度が若干落ちるものの、爪３７ｄを設けないものとしても差し支えない。

実施例の自動変速機のブレーキ機構では、リターンスプリングリテーナ３７に高突出内曲げ部３７ａと低突出内曲げ部３７ｂとをそれぞれ１８０度の範囲で形成するものとしたが、必ずしも１８０度ずつの範囲とする必要はない。ただし、低突出内曲げ部３７ｂの範囲は、ピストン３４の複数の溝３４ｂのうち２箇所以上の溝をドレン用として開口できる範囲とすることが望ましい。例えば、ピストン３４の溝３４ｂを６０度間隔で６箇所に形成する場合には、１２０度以上とし、ピストン３４の溝３４ｂを４５度間隔で８箇所に形成する場合には、９０度以上とすることが望ましい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、摩擦プレート３１，３２が「摩擦板」に相当し、ピストン３４が「ピストン」に相当し、シリンダ３５が「シリンダ」に相当し、リターンスプリング３６が「付勢部材」に相当し、リターンスプリングリテーナ３７が「支持板」に相当し、高突出内曲げ部３７ａと低突出内曲げ部３７ｂとが「突出部」に相当する。ここで、なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動変速機の製造産業に利用可能である。

１０ 自動変速機、１２ ケース、１４ 回転軸、１４ａ，１４ｂ 連通孔、１６ ブリーザ室、１８ ブリーザ孔、２０，２５ 遊星歯車機構、２１，２６ サンギヤ、２２，２７ リングギヤ、２３，２８ ピニオンギヤ、２４，２９ キャリア、２４ａ キャリア軸、２４ｂ 連通孔、３０，４０ ブレーキ、３１，３２ 摩擦プレート、３３ リテーニングプレート、３４ ピストン、３４ａ 溝、３５ シリンダ、３６ リターンスプリング、３７ リターンスプリングリテーナ、３７ａ 高突出内曲げ部、３７ｂ 低突出内曲げ部、３７ｃ 突起、３７ｄ 爪、３８，３９ Ｏリング、４２ ワンウェイクラッチ、４４ 回転軸、４４ａ 連通孔、４６ バッフルプレート、４７，４８ ベアリング。

Claims (4)

1. ケースと回転要素にそれぞれ取り付けられた複数の摩擦板と、該摩擦板を押圧するための環状のピストンと、該ピストンを押圧方向および回転方向に摺動自在に収容する環状のシリンダと、前記ピストンを押圧方向と逆方向に付勢する付勢部材と、前記ピストンと前記摩擦板との間に介在し前記付勢部材の付勢力により前記ピストンに当接する環状の支持板と、を有するブレーキ機構を備えると共に、前記ケース上部で且つ前記シリンダの前記ピストンを収容する内面とは反対の外面側に前記ケース内を大気と連通させるためのブリーザ室が設けられ、潤滑油を回転軸の供給路から前記摩擦板と前記支持板との間の空間および前記ブレーキ機構に供給する自動変速機のブレーキ機構であって、
   前記環状のピストンは、押圧面側に所定角度毎に径方向に沿って複数の溝が形成され、
   前記環状の支持板は、円周方向に対して固定支持され、且つ、内径部から前記ピストン側に突出し該ピストンの内周面に当接する突出部が形成され、
   前記突出部は、上部に位置する部位で前記ピストンの溝を閉塞し、下部に位置する部位で前記ピストンの溝を開口するよう、高低の段差をもって形成されてなる
   ことを特徴とする自動変速機のブレーキ機構。
2. 前記突出部は、低段側が前記ピストンの複数の溝のうち２箇所以上の溝が開口される角度範囲をもって形成されてなることを特徴とする請求項１記載の自動変速機のブレーキ機構。
3. 前記突出部は、低段側に前記ピストンに形成された複数の溝の角度間隔とは異なる角度間隔をもって複数箇所に爪が形成されてなることを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機のブレーキ機構。
4. 前記環状の支持板は、外周側に上下位置合わせ用の突起が形成されてなることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項に記載の自動変速機のブレーキ機構。

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