JP5542076B2 - 遊星歯車式動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源からの動力伝達系に遊星歯車とスリップ締結される多板摩擦要素が配置された遊星歯車式動力伝達装置に関する。

従来、駆動源からの動力伝達系に遊星歯車と多板摩擦クラッチが配置され、遊星歯車のピニオンを支持するキャリアを、多板摩擦クラッチのクラッチドラムに向かって延長し、その延長端部をテーパースナップリングの取り付け位置に結合させたキャリアプレートとする。そして、キャリアプレートに、多板摩擦クラッチの締結荷重を受けるリテーニングプレートの役割を兼務させた遊星歯車式動力伝達装置が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開平１１−６３０１４号公報 特開平９−８９０１５号公報

しかしながら、従来の遊星歯車式動力伝達装置は、多板摩擦クラッチの締結荷重を受けるリテーニングプレートの役割を兼務させたキャリアプレートが１部品あるいは一体部品である。このため、多板摩擦クラッチがスリップ締結の継続や高頻度のスリップ締結等により摩擦熱が発生して発熱すると、このスリップ発熱が、キャリアプレートを経由し、キャリアプレートが固定されるピニオン軸に伝達される。このピニオン軸への伝熱量が増すと、ピニオン軸にピニオンを支持するニードルベアリングの温度が高まり、遊星歯車の寿命や耐久信頼性の低下を招く、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、多板摩擦要素からキャリアプレートを経由して遊星歯車へ伝達されるスリップ発熱の伝熱量を減少させることで、遊星歯車の寿命や耐久信頼性の向上を図ることができる遊星歯車式動力伝達装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の遊星歯車式動力伝達装置は、駆動源からの動力伝達系に遊星歯車とスリップ締結される多板摩擦要素が配置され、前記遊星歯車のピニオンを支持するキャリアを、前記多板摩擦要素の摩擦プレート支持部材に向かって延長し、その延長端部をスナップリングの取り付け位置に結合させたキャリアプレートとし、前記キャリアプレートに、前記多板摩擦要素の締結荷重を受ける受圧部が形成されている。
この遊星歯車式動力伝達装置において、前記キャリアプレートを、前記遊星歯車のピニオン軸と前記摩擦プレート支持部材への結合部との間の位置にて、前記受圧部が形成されたリテーニングプレート部と、前記ピニオン軸を支持するピニオンキャリア部とに分割すると共に、前記リテーニングプレート部と前記ピニオンキャリア部を、両者の分割部分にてスプライン歯の互いの歯面間で線接触に近い状態にて接触するスプライン結合部により動力伝達可能に結合した。

よって、多板摩擦要素がスリップ締結の継続等により摩擦熱が発生すると、このスリップ発熱が、キャリアプレートに伝熱される。しかし、キャリアプレートは、遊星歯車のピニオン軸と摩擦プレート支持部材への結合部との間の位置にてリテーニングプレート部とピニオンキャリア部に分割され、分割部分が動力伝達可能に結合されている。このため、分割部分の結合接触面積が限られることになり、複数の分割部品を経由する毎に、キャリアプレートを伝達する伝熱量が減少する。つまり、１部品あるいは一体部品によるキャリアプレートに比べ、キャリアプレートが固定されるピニオン軸に伝達される伝熱量が減少する。このように、ピニオン軸への伝熱量が減少すると、ピニオン軸にピニオンを支持するニードルベアリングの温度上昇が低く抑えられ、遊星歯車の寿命や耐久信頼性が向上する。
このように、多板摩擦要素からキャリアプレートを経由して遊星歯車へ伝達されるスリップ発熱の伝熱量を減少させることで、遊星歯車の寿命や耐久信頼性の向上を図ることができる。
また、キャリアプレートは、リテーニングプレート部とピニオンキャリア部を、両者の分割部分にてスプライン歯の互いの歯面間で線接触に近い状態にて接触するスプライン結合部により動力伝達可能に結合した。
このように、リテーニングプレート部とピニオンキャリア部の結合接触面積を限ることで、リテーニングプレート部からピニオンキャリア部へ経由する段階で、リテーニングプレート部からピニオンキャリア部への伝熱量を効果的に減少させることができる。

実施例１の遊星歯車式動力伝達装置が適用されたベルト式無段変速機を搭載したエンジン車の駆動系を示す駆動系全体構成図である。 実施例１の遊星歯車式動力伝達装置が適用されたベルト式無段変速機の前後進切替機構を示す断面図である。 実施例１の遊星歯車式動力伝達装置においてシングルピニオン式遊星歯車とスリップ締結する前進クラッチが配置された要部構成を示す拡大断面図である。 実施例１の遊星歯車式動力伝達装置のブレーキ/クラッチドラムとリテーニングプレート部の詳細を示す図３のＡ方向矢視図である。 実施例１の遊星歯車式動力伝達装置のブレーキ/クラッチドラムとリテーニングプレート部の詳細を示す図３のＢ方向矢視図である。 実施例２の遊星歯車式動力伝達装置においてシングルピニオン式遊星歯車とスリップ締結する前進クラッチが配置された要部構成を示す拡大断面図である。 遊星歯車式動力伝達装置においてシングルピニオン式遊星歯車とスリップ締結する前進クラッチが配置された実施例１，２以外の要部構成を示す拡大断面図である。

以下、本発明の遊星歯車式動力伝達装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１および実施例２に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の遊星歯車式動力伝達装置が適用されたベルト式無段変速機を搭載したエンジン車の駆動系を示す。以下、図１に基づき、駆動系全体構成を説明する。

ベルト式無段変速機を搭載したエンジン車の駆動系は、図１に示すように、エンジン１と、前後進切替機構３と、ベルト式無段変速機構４と、終減速機構５と、駆動輪６，６と、を備えている。なお、エンジン１と前後進切替機構３の間には、回転差を吸収するトルクコンバータ等の流体継手を有さず、回転差吸収機能を前後進切替機構３の前進クラッチ３１と後退ブレーキ３２でのスリップ締結により達成する駆動系構成としている。

前記エンジン１は、駆動源として設けられ、ドライバーのアクセル操作による出力トルクの制御以外に、外部からのエンジン制御信号によりエンジン回転数や燃料噴射量が制御可能である。

前記前後進切替機構３は、エンジン出力軸１１からベルト式無段変速機構４へ入力される回転駆動力の入力回転方向を、前進走行時の正転方向と後退走行時の逆転方向で切り替える機構である。この前後進切替機構３は、シングルピニオン式遊星歯車３０と、前進クラッチ３１と、後退ブレーキ３２と、を有する。実施例１の遊星歯車式動力伝達装置は、停車〜極低速域において回転差吸収のためにスリップ締結する前進クラッチ３１と後退ブレーキ３２を有する前後進切替機構３に適用している。つまり、エンジン１は、自立可能な最低回転数（アイドル回転数）を持ち、変速機入力回転数がエンジン回転数以下になる減速域〜停車〜発進域においては、エンジン回転数と変速機入力回転数の回転差を吸収する必要がある。

前記ベルト式無段変速機構４は、ベルト接触径の変化により変速機入力軸４０の入力回転数と変速機出力軸４１の出力回転数の比である変速比を無段階に変化させる無段変速機能を有する。このベルト式無段変速機構４は、プライマリプーリ４２と、セカンダリプーリ４３と、ベルト４４と、を有する。前記プライマリプーリ４２は、固定プーリ４２ａとスライドプーリ４２ｂにより構成され、スライドプーリ４２ｂは、プライマリ圧室４５に導かれるプライマリ圧によりスライド動作する。前記セカンダリプーリ４３は、固定プーリ４３ａとスライドプーリ４３ｂにより構成され、スライドプーリ４３ｂは、セカンダリ圧室４６に導かれるセカンダリ圧によりスライド動作する。前記ベルト４４は、プライマリプーリ４２のＶ字形状をなす一対のシーブ面と、セカンダリプーリ４３のＶ字形状をなす一対のシーブ面に巻き掛けられている。

前記終減速機構５は、ベルト式無段変速機構４の変速機出力軸４１からの変速機出力回転を減速すると共に差動機能を与えて左右の駆動輪６，６に伝達する機構である。この終減速機構５は、変速機出力軸４１とアイドラ軸５０と左右のドライブ軸５１，５１に介装され、減速機能を持つ第１ギヤ５２と、第２ギヤ５３と、第３ギヤ５４と、第４ギヤ５５と、差動機能を持つディファレンシャルギヤ５６を有する。

図２は、遊星歯車式動力伝達装置が適用されたベルト式無段変速機の前後進切替機構３を示す。以下、図２に基づき前後進切替機構３の構成を説明する。

前記前後進切替機構３は、図２に示すように、シングルピニオン式遊星歯車３０（遊星歯車）と、前進クラッチ３１（多板摩擦要素）と、後退ブレーキ３２と、ブレーキ/クラッチドラム３３（摩擦プレート支持部材）と、クラッチハブ３４と、変速機ケース３５と、キャリアプレート３６と、を備えている。

前記シングルピニオン式遊星歯車３０は、サンギヤ３０ａと、リングギヤ３０ｂと、サンギヤ３０ａとリングギヤ３０ｂに噛み合うピニオン３０ｃと、複数のピニオン３０ｃを支持するキャリア３０ｄと、を有する。前記サンギヤ３０ａは、エンジン出力軸１１に連結され、エンジン１からの回転駆動力が入力される。前記リングギヤ３０ｂは、プライマリプーリ４２の固定プーリ４２ａに対しリングギヤプレート７０を介して連結され、前後進切替機構３を経過した正転方向または逆転方向の回転駆動力をベルト式無段変速機構４のプライマリプーリ４２へ出力する。なお、固定プーリ４２ａは、変速機ケース３５に対しボールベアリング７１により回転可能に支持されている。

前記前進クラッチ３１は、前進走行時、ブレーキ/クラッチドラム３３とクラッチピストン７２の間に形成されるクラッチ圧室７３にクラッチ圧を導くことにより、クラッチピストン７２が図２の左方向にストロークして締結する湿式多板クラッチである。この前進クラッチ３１を締結すると、シングルピニオン式遊星歯車３０のサンギヤ３０ａとキャリア３０ｄを、前進クラッチ３１の締結力に応じて連結する。前進クラッチ３１は、クラッチハブ３４に対し軸方向移動可能にスプライン嵌合されたドライブプレート３１ａ（例えば、４枚）と、ブレーキ/クラッチドラム３３に対し軸方向移動可能にスプライン嵌合されたドリブンプレート３１ｂ（例えば、４枚）と、を交互に配置することで構成される。なお、クラッチピストン７２とスプリング支持プレート７５との間には、前進クラッチ３１の解放時、クラッチピストン７２に対し図２の右方向に付勢力を与えるリターンスプリング７６が介装されている。

前記後退ブレーキ３２は、後退走行時、変速機ケース３５とブレーキピストン７７の間に形成されるブレーキ圧室７８にブレーキ圧を導くことにより、ブレーキピストン７７が図２の右方向にストロークして締結する湿式多板ブレーキである。この後退ブレーキ３２を締結すると、シングルピニオン式遊星歯車３０のキャリア３０ｄを、後退ブレーキ３２の締結力に応じて変速機ケース３６に固定する。この後退ブレーキ３２は、ブレーキ/クラッチドラム３３に対し軸方向移動可能にスプライン嵌合されたドライブプレート３２ａ（例えば、５枚）と、変速機ケース３５に対し軸方向移動可能にスプライン嵌合されたドリブンプレート３２ｂ（例えば、５枚）と、を交互に配置することで構成される。なお、ブレーキピストン７７とスプリング支持プレート７９との間には、後退ブレーキ３２の解放時、ブレーキピストン７７に対し図２の左方向に付勢力を与えるリターンスプリング８０が介装されている。

前記キャリアプレート３６は、シングルピニオン式遊星歯車３０のピニオン３０ｃを支持するキャリアを、ブレーキ/クラッチドラム３３に向かって外径方向に延長し、その延長端部をテーパースナップリング８１（スナップリング）の取り付け位置にスプライン嵌合させたプレートである。つまり、キャリアプレート３６に対し、ピニオン３０ｃを支持するキャリアの役割と、前進クラッチ３１の締結荷重を受けるリテーニングプレートの役割と、を兼務させている。そして、本来ならば１部品あるいは一体部品として構成されるキャリアプレート３６を、ピニオン軸７４とブレーキ/クラッチドラム３３のスプライン嵌合部との間の位置にてリテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂに分割している。そして、２分割部品によるリテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂの分割部分を、動力伝達可能にスプライン結合している。

図３〜図５は、実施例１の遊星歯車式動力伝達装置においてシングルピニオン式遊星歯車３０とスリップ締結される前進クラッチ３１が配置された要部構成を示す。以下、図３〜図５に基づき、実施例１の遊星歯車式動力伝達装置の要部構成を詳しく説明する。

前記シングルピニオン式遊星歯車３０のサンギヤ３０ａは、図３の左側面とリングギヤプレート７０との間に第１スラストベアリング８２が介装され、図３の右側面位置にクラッチハブ３４が固定される。サンギヤ内周面には、エンジン出力軸１１に結合するスプライン部３０ｅが形成される。

前記シングルピニオン式遊星歯車３０のリングギヤ３０ｂは、図３の左側面位置にリングギヤプレート７０が固定され、このリングギヤプレート７０の内周面には、プライマリプーリ４２の固定プーリ４２ａに結合するスプライン部７０ａが形成される。

前記シングルピニオン式遊星歯車３０のピニオン３０ｃは、ピニオン軸７４に対しニードルベアリング８３を介して回転可能に支持され、図３の左側面位置に第１スラストワッシャ８４が嵌装され、図３の右側面位置に第２スラストワッシャ８５が嵌装される。そして、図３の左側面側では第１スラストワッシャ８４を挟んでキャリア３０ｄをピニオン軸７４に固定し、図３の右側面側では第２スラストワッシャ８５を挟んでピニオンキャリア部３６ｂをピニオン軸７４に固定している。キャリア３０ｄは、ピニオン３０ｃを支持する役割のみを担うもので、このキャリア３０ｄとリングギヤプレート７０との間には、キャリアプレート３６を２分割したことに伴い、キャリア３０ｄの軸方向位置決めを行うために第２スラストベアリング８６が介装される。

前記ブレーキ/クラッチドラム３３は、図４および図５に示すように、円筒状ドラムのうち、内面側に前進クラッチ３１のドリブンプレート３１ｂと嵌合するスプライン内溝３３ａを形成し、外面側に後退ブレーキ３２のドライブプレート３２ａと嵌合するスプライン外溝３３ｂを形成している。そして、図４および図５に示すように、テーパースナップリング８１を取り付ける内面位置に環状のテーパースナップリング溝３３ｃを形成すると共に、テーパースナップリング８１側の円周上４箇所程度に、端面位置から軸方向内側に切り込んだプレート突き当て溝３３ｄ（係止部）を形成している。キャリアプレート３６のリテーニングプレート部３６ａは、全周のスプライン歯のうち、プレート突き当て溝３３ｄに対応する位置のスプライン歯の形成を省略している。すなわち、図５のハッチング領域Ｃにおいて、リテーニングプレート部３６ａをプレート突き当て溝３３ｄに係止することにより軸方向移動を規制している。このため、リテーニングプレート部３６ａは、図３に示すように、テーパースナップリング８１への当接による軸方向移動規制位置から、プレート突き当て溝３３ｄへの係止による軸方向移動規制位置までの範囲が、軸方向への移動許容範囲として決められている。

前記キャリアプレート３６は、ブレーキ/クラッチドラム３３に対しスプライン嵌合により周方向に噛み合い結合されたリテーニングプレート部３６ａと、シングルピニオン式遊星歯車３０のピニオン軸７４に固定されたピニオンキャリア部３６ｂと、による２分割部品としている。この２分割部品の分割位置は、シングルピニオン式遊星歯車３０のピニオン軸７４の外周面位置から、前進クラッチ３１のドライブプレート３１ａの両面に貼り付けられたフェーシング３１ａ’，３１ａ’の内周位置までの径方向範囲内の位置に設定している。そして、２分割したリテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂは、分割部分にてスプライン結合部３６ｃにより動力伝達可能に結合することでキャリアプレート３６を構成している。

前記リテーニングプレート部３６ａと前記ピニオンキャリア部３６ｂは、図３に示すように、リテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂが互いに離れる軸方向側への移動を許容する。しかし、リテーニングプレート部３６ａがピニオンキャリア部３６ｂに向かう軸方向側への移動を規制するように互いに径方向に重なり合う径方向重合部３６ｄを有する形状設定としている。実施例１では、ピニオンキャリア部３６ｂの分割面形状を、スプライン結合部３６ｃと径方向重合部３６ｄを有する段差面形状に設定している。

前記キャリアプレート３６のリテーニングプレート部３６ａは、プレート上端部を、ブレーキ/クラッチドラム３３に対して、テーパースナップリング８１とブレーキ/クラッチドラム３３へのプレート突き当て溝３３ｄにより軸方向隙間がないように固定している。そして、リテーニングプレート部３６ａのプレート下端部を、ピニオンキャリア部３６ｂに対して、径方向重合部３６ｄにより軸方向移動を規制しながら支持している。つまり、前進クラッチ３１からリテーニングプレート部３６ａが受けるスリップ締結あるいは完全締結によるスラスト荷重を、ブレーキ/クラッチドラム３３に固定されたテーパースナップリング８１と、リテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂの径方向重合部３６ｄと、に分けて２点支持するスラスト荷重支持構造を有する。

次に、作用を説明する。
実施例１の遊星歯車式動力伝達装置における作用を、「前後進切り替え作用」、「スリップ発熱の伝熱量減少作用」、「スラスト荷重支持作用」に分けて説明する。

［前後進切り替え作用］
実施例１の遊星歯車式動力伝達装置が適用された前後進切替機構３にて行われる、前進クラッチ３１の締結による前進走行と、後退ブレーキ３２の締結による後退走行と、の前後進切り替え作用を説明する。

Ｎ→Ｄセレクト操作による前進走行時には、クラッチ圧室７３にクラッチ圧を導くことによりクラッチピストン７２が、図２の左方向にストロークし、解放されている前進クラッチ３１が、クラッチ圧室７３へのクラッチ圧の大きさに応じて締結される。
この前進クラッチ３１を締結すると、シングルピニオン式遊星歯車３０のサンギヤ３０ａとキャリア３０ｄが、クラッチハブ３４→前進クラッチ３１→ブレーキ/クラッチドラム３３→キャリアプレート３６（リテーニングプレート部３６ａ、ピニオンキャリア部３６ｂ）→ピニオン軸７４を介し、前進クラッチ３１の締結力に応じて連結される。
このため、前進クラッチ３１を完全締結状態にすると、シングルピニオン式遊星歯車３０の３つの回転メンバ（サンギヤ３０ａ、リングギヤ３０ｂ、キャリア３０ｄ）が一体となって同一回転する。つまり、プライマリプーリ４２へ回転駆動力を伝達するリングギヤ３０ｂへの出力回転が、エンジン１からサンギヤ３０ａへ入力される入力回転と同一方向で同一回転数による正回転とされる。なお、この前進走行時には、エンジン１と前後進切替機構３の間で回転差が発生した場合には、回転差吸収機能を前進クラッチ３１のスリップ締結により達成する。

Ｎ→Ｒセレクト操作による後退走行時には、ブレーキ圧室７８にブレーキ圧を導くことによりブレーキピストン７７が、図２の右方向にストロークし、解放されている後退ブレーキ３２が、ブレーキ圧室７８へのブレーキ圧の大きさに応じて締結される。
この後退ブレーキ３２を締結すると、シングルピニオン式遊星歯車３０のキャリア３０ｄが、ピニオン軸７４→キャリアプレート３６（リテーニングプレート部３６ａ、ピニオンキャリア部３６ｂ）→ブレーキ/クラッチドラム３３→後退ブレーキ３２を介し、後退ブレーキ３２の締結力に応じて変速機ケース３６に固定される。
このため、後退ブレーキ３２を完全締結状態にすると、シングルピニオン式遊星歯車３０の３つの回転メンバ（サンギヤ３０ａ、リングギヤ３０ｂ、キャリア３０ｄ）のうち、キャリア３０ｄを固定することで、サンギヤ３０ａとリングギヤ３０ｂの回転方向を異ならせる。つまり、プライマリプーリ４２へ回転駆動力を伝達するリングギヤ３０ｂへの出力回転が、エンジン１からサンギヤ３０ａへ入力される入力回転と逆方向で異なる回転数による逆回転とされる。なお、後退走行時、エンジン１と前後進切替機構３の間で回転差が発生した場合には、回転差吸収機能を後退ブレーキ３２のスリップ締結により達成する。

［スリップ発熱の伝熱量減少作用］
上記のように、前進走行時、エンジン１と前後進切替機構３の間での回転差吸収機能を前進クラッチ３１のスリップ締結により達成するようにしている。このため、前進クラッチ３１のスリップ締結による発熱対策が必要である。以下、これを反映するスリップ発熱の伝熱量減少作用を説明する。

まず、前進クラッチ３１のスリップ締結による発熱対策が必要である理由を説明する。自動車の走行シーンとして前進走行と後退走行があるが、走行頻度を比べると、後退走行シーンより前進走行シーンが高頻度である。この前進走行シーンにおいて、例えば、Ｄレンジを維持したままでの信号停車状況をみると、（信号手前からの減速域）→（停車位置での停車状態）→（停車位置からの発進域）の３つの区間において、変速機入力回転数がエンジン回転数以下となる。ここで、変速機入力回転数は、駆動輪６，６の回転数とベルト式無段変速機構４の変速比で決まり、停車時にはゼロになる。エンジン回転数は、例えば、アクセル足離し状態ではアイドル回転数となる。したがって、変速機入力回転数がエンジン回転数以下の区間では、両回転数差を吸収するように、前進クラッチ３１がスリップ締結される。この結果、前進クラッチ３１は、スリップ締結時間が継続されることがあるし、また、複数回の信号停車を余儀なくされる市街地走行時等においては、１回のスリップ締結時間が短くても高頻度でスリップ締結が繰り返される。このような前進クラッチ３１のスリップ締結状況では、図３に示すように、プレート間滑りによる摩擦熱が蓄積され、前進クラッチ３１が発熱して高温になることで発熱対策が必要である。

これに対し、実施例１では、キャリアプレート３６を、ピニオン軸７４とブレーキ/クラッチドラム３３への結合部との間の位置にて複数の分割部品（リテーニングプレート部３６ａ、ピニオンキャリア部３６ｂ）に分割すると共に、複数の分割部品の分割部分を動力伝達可能に結合する構成を採用した。

この構成によって、前進クラッチ３１がスリップ締結の継続等により摩擦熱が発生すると、このスリップ発熱が、キャリアプレート３６に伝熱される。しかし、キャリアプレート３６は、ピニオン軸７４とブレーキ/クラッチドラム３３への結合部との間の位置にてリテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂの分割部品に２分割され、分割部分がスプライン結合部３６ｃにより動力伝達可能に結合されている。

このため、スプライン結合部３６ｃによる分割部分の結合接触面積が限られることになり、リテーニングプレート部３６ａからピニオンキャリア部３６ｂへ経由する段階で、ピニオンキャリア部３６ｂへと伝達される伝熱量が減少する。つまり、１部品あるいは一体部品によるキャリアプレートに比べ、ピニオンキャリア部３６ｂが固定されるピニオン軸７４に伝達される伝熱量が減少する。

このように、ピニオン軸７４への伝熱量が減少すると、ピニオン軸７４にピニオン３０ｃを支持するニードルベアリング８３の温度上昇が低く抑えられ、シングルピニオン式遊星歯車３０の寿命や耐久信頼性が向上する。

さらに、実施例１では、キャリアプレート３６を、リテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂによる２分割部品とし、２分割部品の分割位置を、ピニオン軸７４の外周面位置から、前進クラッチ３１のフェーシング内周位置までの径方向範囲内の位置に設定する構成を採用した。
この構成により、前進クラッチ３１のスリップ発熱は、リテーニングプレート部３６ａのみに伝達され、リテーニングプレート部３６ａが高温になる。この高温となったリテーニングプレート部３６ａからの熱は、図３の矢印に示すように、一部はブレーキ/クラッチドラム３３側へと伝達され、残りはピニオンキャリア部３６ｂへと伝達されるが、スプライン結合部３６ｃを経過する段階で、伝達される伝熱量が減少する。
つまり、前進クラッチ３１のスリップ発熱は、リテーニングプレート部３６ａのみに伝達され、ピニオンキャリア部３６ｂに対しては直接伝達されることがない。そして、リテーニングプレート部３６ａに伝達されたスリップ発熱は、スプライン結合部３６ｃを経過してピニオンキャリア部３６ｂに伝達される。
したがって、キャリアプレート３６を、最小限の分割構造である２分割部品としながら、ピニオンキャリア部３６ｂからピニオン軸７４への伝熱量が効果的に減少する。

加えて、実施例１では、リテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂを、２分割部分にてスプライン結合部３６ｃにより動力伝達可能に結合する構成を採用した。
この構成により、リテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂとは、スプライン歯の互いの歯面間で線接触に近い状態にて接触することになり、結合接触面積が極めて限られた面積になる。
したがって、リテーニングプレート部３６ａからピニオンキャリア部３６ｂへ経由する段階で、リテーニングプレート部３６ａからピニオンキャリア部３６ｂへの伝熱量が効果的に減少する。

［スラスト荷重支持作用］
上記のように、前進走行時には、前進クラッチ３１がスリップ締結あるいは完全締結されることに伴いキャリアプレート３６に大きなスラスト荷重が作用する。このため、前進クラッチ３１で片当たりの無いスリップ締結状態あるいは完全締結状態を確保するように、スラスト荷重を支持することが必要である。以下、これを反映するスラスト荷重支持作用を説明する。

前進クラッチ３１の解放時には、スプライン結合部３６ｄにより結合されているリテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂは、図３に示すように、リテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂが互いに離れる軸方向側への移動が許容された状態にある。

しかし、前進クラッチ３１のスリップ締結時には、クラッチピストン７２が図３の左方向に移動するのに伴ってドライブプレート３１ａとドリブンプレート３１ｂも移動し、図３の左端部のドライブプレート３１ａがリテーニングプレート部３６ａに当接する。

そして、前進クラッチ３１の軸方向移動により各プレート隙間が埋められると、クラッチピストン７２へのクラッチ圧の上昇に伴って前進クラッチ３１の締結荷重（＝スラスト荷重）が増していき、スラスト荷重がリテーニングプレート部３６ａにより受けられる。

このスラスト荷重に対し、例えば、リテーニングプレート部３６ａをブレーキ/クラッチドラム３３に対する１点支持状態にする。この場合、分割したリテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂが、スプライン結合部３６ｃの位置にて折れ曲がり、スリップ締結状態あるいは完全締結状態で前進クラッチ３１のドライブプレート３１ａとドリブンプレート３１ｂの間で片当たりが生じる。そして、プレート３１ａ，３１ｂ間での片当たりを原因とする偏摩耗により、前進クラッチ３１の摩擦プレート（ドライブプレート３１ａ、ドリブンプレート３１ｂ）の寿命が低下する。

これに対し、実施例１では、リテーニングプレート部３６ａにより受けられたスラスト荷重は、ブレーキ/クラッチドラム３３に固定されたテーパースナップリング８１と、リテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂの径方向重合部３６ｄと、に分けて２点支持される。ここで、テーパースナップリング８１により支持されたスラスト分担荷重は、テーパースナップリング８１によりリテーニングプレート部３６ａの上端部を固定したブレーキ/クラッチドラム３３により受けられる。また、径方向重合部３６ｄにより支持されたスラスト分担荷重は、ピニオンキャリア部３６ｂ→ピニオン軸７４→キャリア３０ｄ→第２スラストベアリング８６を介してリングギヤプレート７０により受けられる。

このスラスト荷重の支持状態では、プレート上端部がブレーキ/クラッチドラム３３に対して、テーパースナップリング８１とブレーキ/クラッチドラム３３への突き当てにより軸方向隙間がないように固定されると共に、プレート下端部がピニオンキャリア部３６ｂに対して、径方向重合部３６ｄにより軸方向移動を規制して支持される。このため、図３の図面左方向に押すスラスト荷重によってリテーニングプレート部３６ａが傾倒するのが防止され、前進クラッチ３１のドライブプレート３１ａとドリブンプレート３１ｂの間で片当たりの無いスリップ締結状態あるいは完全締結状態が確保される。この結果、前進クラッチ３１の摩擦プレート（ドライブプレート３１ａ、ドリブンプレート３１ｂ）の寿命が向上する。

次に、効果を説明する。
実施例１の遊星歯車式動力伝達装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 駆動源（エンジン１）からの動力伝達系に遊星歯車（シングルピニオン式遊星歯車３０）とスリップ締結される多板摩擦要素（前進クラッチ３１）が配置され、前記遊星歯車のピニオン３０ｃを支持するキャリア３０ｄを、前記多板摩擦要素の摩擦プレート支持部材（ブレーキ/クラッチドラム３３）に向かって延長し、その延長端部をスナップリング（テーパースナップリング８１）の取り付け位置に結合させたキャリアプレート３６とし、前記キャリアプレート３６に、前記多板摩擦要素の締結荷重を受ける受圧部が形成された遊星歯車式動力伝達装置において、
前記キャリアプレート３６を、前記遊星歯車（シングルピニオン式遊星歯車３０）のピニオン軸７４と前記摩擦プレート支持部材（ブレーキ/クラッチドラム３３）への結合部との間の位置にて、前記受圧部が形成されたリテーニングプレート部３６ａと、前記ピニオン軸７４を支持するピニオンキャリア部３６ｂとに分割すると共に、前記リテーニングプレート部３６ａと前記ピニオンキャリア部３６ｂの分割部分を動力伝達可能に結合した。
このため、多板摩擦要素（前進クラッチ３１）からキャリアプレート３６を経由して遊星歯車（シングルピニオン式遊星歯車３０）へ伝達されるスリップ発熱の伝熱量を減少させることで、遊星歯車（シングルピニオン式遊星歯車３０）の寿命や耐久信頼性の向上を図ることができる。

(2) 前記キャリアプレート３６は、前記摩擦プレート支持部材（ブレーキ/クラッチドラム３３）に対し周方向に噛み合い結合されたリテーニングプレート部３６ａと、前記遊星歯車（シングルピニオン式遊星歯車３０）のピニオン軸７４に固定されたピニオンキャリア部３６ｂと、による２分割部品とし、該２分割部品の分割位置を、前記遊星歯車のピニオン軸７４の外周面位置から前記多板摩擦要素（前進クラッチ３１）のフェーシング内周位置までの径方向範囲内の位置に設定した。
このため、(1)の効果に加え、前進クラッチ３１のスリップ発熱を、リテーニングプレート部３６ａのみに伝達し、ピニオンキャリア部３６ｂに対して直接伝達しないことで、キャリアプレート３６を、最小限の分割構造である２分割部品としながら、ピニオンキャリア部３６ｂからピニオン軸７４への伝熱量を効果的に減少させることができる。

(3) 前記キャリアプレート３６は、前記リテーニングプレート部３６ａと前記ピニオンキャリア部３６ｂを、両者３６ａ，３６ｂの分割部分にてスプライン結合部３６ｃにより動力伝達可能に結合した。
このため、(2)の効果に加え、リテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂの結合接触面積を限ることで、リテーニングプレート部３６ａからピニオンキャリア部３６ｂへ経由する段階で、リテーニングプレート部３６ａからピニオンキャリア部３６ｂへの伝熱量を効果的に減少させることができる。

(4) 前記スナップリングは、テーパースナップリング８１であり、
前記キャリアプレート３６のリテーニングプレート部３６ａは、プレート上端部を前記摩擦プレート支持部材（ブレーキ/クラッチドラム３３）に対して、テーパースナップリング８１と前記摩擦プレート支持部材に設けられ係止部により軸方向隙間がないように固定すると共に、プレート下端部を前記ピニオンキャリア部３６ｂに対して、径方向重合部３６ｄにより軸方向移動を規制して支持する。
このため、(2)または(3)の効果に加え、リテーニングプレート部３６ａを２点支持としてプレート傾倒を防止し、片当たりの無い多板摩擦要素（前進クラッチ３１）のスリップ締結状態あるいは完全締結状態を確保することで、前進クラッチ３１の摩擦プレート（ドライブプレート３１ａ、ドリブンプレート３１ｂ）の寿命を向上させることができる。

実施例２は、リテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂの結合構造を実施例１とは異ならせた例である。

まず、構成を説明する。
図６は、実施例２の遊星歯車式動力伝達装置のシングルピニオン式遊星歯車３０とスリップ締結される前進クラッチ３１が配置された要部構成を示す。以下、図６に基づき、実施例２の遊星歯車式動力伝達装置のリテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂの結合構造を説明する。

前記キャリアプレート３６のリテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂは、図６に示すように、両者３６ａ，３６ｂの分割部分にて櫛歯結合部３６ｅにより互いに軸方向に相対移動可能に結合している。つまり、リテーニングプレート部３６ａの下端部に、軸方向（図６の左方向）に延びる櫛歯突起を複数形成し、ピニオンキャリア部３６ｂの外周部に、径方向（図６の上方向）に延びる櫛歯突起を複数形成し、両櫛歯突起を噛み合わせることで櫛歯結合部３６ｅを構成している。なお、図６において、８７は第３スラストベアリングである。他の構成は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

次に、作用を説明する。
実施例２でのリテーニングプレート部３６ａからピニオンキャリア部３６ｂへの伝熱作用を説明すると、実施例２では、リテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂを、２分割部分にて櫛歯結合部３６ｅにより動力伝達可能に結合する構成を採用した。
この構成により、リテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂとは、互いの径方向に対向する櫛歯面間で小さい接触面積にて接触することになり、結合接触面積が限られた面積になるし、大きな駆動力が伝達可能になる。したがって、リテーニングプレート部３６ａからピニオンキャリア部３６ｂへ経由する段階で、リテーニングプレート部３６ａからピニオンキャリア部３６ｂへの伝熱量を減少させつつ、大きな駆動力の伝達が許容される。
なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例２の遊星歯車式動力伝達装置にあっては、下記の効果を得ることができる。

(3) 前記キャリアプレート３６は、前記リテーニングプレート部３６ａと前記ピニオンキャリア部３６ｂを、両者３６ａ，３６ｂの分割部分にて櫛歯結合部３６ｅにより動力伝達可能に結合した。
このため、実施例１の(2)の効果に加え、リテーニングプレート部３６ａからピニオンキャリア部３６ｂへの伝熱量を減少させつつ、大きな駆動力の伝達を許容する結合構造とすることができる。

以上、本発明の遊星歯車式動力伝達装置を実施例１および実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１，２では、多板摩擦要素を、多板構造による前進クラッチ３１とする例を示した。しかし、多板摩擦要素としては、多板構造による後退ブレーキや変速用クラッチや変速用ブレーキ等であっても良い。

実施例１，２では、摩擦プレート支持部材を、ブレーキドラムとクラッチドラムを兼用するブレーキ/クラッチドラム３３とする例を示した。しかし、摩擦プレート支持部材としては、摩擦プレートを支持するクラッチドラムやブレーキドラムやクラッチハブ等であっても良い。

実施例１，２では、キャリアプレート３６を、リテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂに分割し、両者３６ａ，３６ｂの分割部分にてスプライン結合部３６ｃと櫛歯結合部３６ｅにより動力伝達可能に結合する例を示した。しかし、例えば、図７に示すように、キャリアプレート３６を、リテーニングプレート部３６ａとピニオンキャリア部３６ｂに分割し、両者３６ａ，３６ｂの分割部分にて互いに軸方向移動可能なスプライン結合部３６ｆにより動力伝達可能に結合するような例としても良い。また、キャリアプレートを、２分割ではなく、３分割以上の分割部品に分割する例であっても良い。

実施例１，２では、スナップリングとして、台形断面によるテーパースナップリング８１を用いる例を示した。しかし、スナップリングとしては、例えば、図７に示すように、方形断面によるスナップリング８１’を用いる例としても良い。

実施例１，２では、本発明の遊星歯車式動力伝達装置をベルト式無段変速機の前後進切替機構に適用する例を示した。しかし、本発明の遊星歯車式動力伝達装置は、ベルト式無段変速機の副変速機や複数の変速段を有する自動変速機（ステップＡＴ）のギヤトレーン等に適用することもできる。要するに、遊星歯車とスリップ締結される多板摩擦要素が配置された駆動源からの動力伝達系に適用することができる。

実施例１，２では、本発明の遊星歯車式動力伝達装置を駆動源にエンジンを備えたエンジン車に適用する例を示した。しかし、本発明の遊星歯車式動力伝達装置は、エンジン車に限らず、駆動源にエンジンとモータを備えたハイブリッド車や駆動源にモータを備えた電気自動車に対しても適用することができる。要するに、遊星歯車式動力伝達装置を備えた車両であれば適用することができる。

１ エンジン（駆動源）
３ 前後進切替機構
４ ベルト式無段変速機構
５ 終減速機構
６，６ 駆動輪
３０ シングルピニオン式遊星歯車（遊星歯車）
３０ａ サンギヤ
３０ｂ リングギヤ
３０ｃ ピニオン
３０ｄ キャリア
３１ 前進クラッチ（多板摩擦要素）
３１ａ ドライブプレート（摩擦プレート）
３１ｂ ドリブンプレート（摩擦プレート）
３２ 後退ブレーキ
３３ ブレーキ/クラッチドラム（摩擦プレート支持部材）
３４ クラッチハブ
３５ 変速機ケース
３６ キャリアプレート
３６ａ リテーニングプレート部
３６ｂ ピニオンキャリア部
３６ｃ スプライン結合部
３６ｄ 径方向重合部
３６ｅ 櫛歯結合部
３６ｆ スプライン結合部
７４ ピニオン軸
８１ テーパースナップリング（スナップリング）
８１’ スナップリング

Claims (3)

1. 駆動源からの動力伝達系に遊星歯車とスリップ締結される多板摩擦要素が配置され、前記遊星歯車のピニオンを支持するキャリアを、前記多板摩擦要素の摩擦プレート支持部材に向かって延長し、その延長端部をスナップリングの取り付け位置に結合させたキャリアプレートとし、前記キャリアプレートに、前記多板摩擦要素の締結荷重を受ける受圧部が形成された遊星歯車式動力伝達装置において、
   前記キャリアプレートを、前記遊星歯車のピニオン軸と前記摩擦プレート支持部材への結合部との間の位置にて、前記受圧部が形成されたリテーニングプレート部と、前記ピニオン軸を支持するピニオンキャリア部とに分割すると共に、前記リテーニングプレート部と前記ピニオンキャリア部を、両者の分割部分にてスプライン歯の互いの歯面間で線接触に近い状態にて接触するスプライン結合部により動力伝達可能に結合した
   ことを特徴とする遊星歯車式動力伝達装置。
2. 請求項１に記載された遊星歯車式動力伝達装置において、
   前記キャリアプレートは、前記摩擦プレート支持部材に対し周方向に噛み合い結合されたリテーニングプレート部と、前記遊星歯車のピニオン軸に固定されたピニオンキャリア部と、による２分割部品とし、該２分割部品の分割位置を、前記遊星歯車のピニオン軸の外周面位置から前記多板摩擦要素のフェーシング内周位置までの径方向範囲内の位置に設定した
   ことを特徴とする遊星歯車式動力伝達装置。
3. 請求項１または請求項２に記載された遊星歯車式動力伝達装置において、
   前記スナップリングは、テーパースナップリングであり、
   前記キャリアプレートのリテーニングプレート部は、プレート上端部を前記摩擦プレート支持部材に対して、テーパースナップリングと前記摩擦プレート支持部材に設けられた係止部により軸方向隙間がないように固定すると共に、プレート下端部を前記ピニオンキャリア部に対して、径方向重合部により軸方向移動を規制して支持する
   ことを特徴とする遊星歯車式動力伝達装置。