JP6674243B2 - Transmission and method of manufacturing support structure - Google Patents
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Description
本発明は、変速機の構造に関する。 The present invention relates to a structure of a transmission.
変速機には、例えば前後進機構など、摩擦締結要素の締結及び解放により、遊星歯車機構の伝達経路を切り換える構成を備えるものがある。 Some transmissions have a configuration that switches the transmission path of the planetary gear mechanism by fastening and releasing a friction engagement element, such as a forward-reverse mechanism.
このような構成において、遊星歯車機構のリングギヤとハブ等の回転体とは、一般的にクラッチハブ等にスプライン嵌合により連結される。 In such a configuration, the ring gear of the planetary gear mechanism and a rotating body such as a hub are generally connected to a clutch hub or the like by spline fitting.
引用文献1には、インプットシャフトに連結されるリングギヤが、クラッチドラムにスプライン嵌合すると共にクリップによって保持されることが開示されている。 Patent Literature 1 discloses that a ring gear connected to an input shaft is spline-fitted to a clutch drum and held by a clip.
特許文献1に記載の従来技術のように、遊星歯車機構のリングギヤをクラッチドラムにスプライン嵌合する構成は、クラッチドラムがリングギヤのみによりセンタリングされている。このような構成において、歯車反力により回転のアンバランスが発生し、リングギヤとクラッチドラム等の構成部品との間でスプライン結合部が衝突を繰り返すことで摩耗が発生する。摩耗の発生により、クラッチドラムのアンバランスが更に増加するという問題があった。 In a configuration in which a ring gear of a planetary gear mechanism is spline-fitted to a clutch drum as in the related art described in Patent Document 1, the clutch drum is centered only by the ring gear. In such a configuration, rotation imbalance occurs due to the gear reaction force, and wear occurs due to repeated collision of the spline coupling portion between the ring gear and components such as the clutch drum. There is a problem that the occurrence of wear further increases the unbalance of the clutch drum.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ハブ(ブレーキハブ)の摩耗を防止して、回転のアンバランスの発生を防止する変速機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a transmission that prevents wear of a hub (brake hub) and prevents occurrence of rotational imbalance.
本発明の一実施態様及び他の実施態様によると、リングギヤを有する遊星歯車機構を備える変速機は、リングギヤと一体に回転するハブと、ハブとケースとを締結及び解放する摩擦要素と、を備える。ハブは支持部を有し、リングギヤは内歯車を備える。支持部は、内歯車の外周側に形成される肩部により径方向内側から支持されると共に、肩部が、ハブに軸方向で接する。本発明の一実施態様において、支持部は、ハブからリングギヤ側へと突起する突起構造を有する。本発明の他の実施態様において、支持部と肩部との隙間は所定の隙間とされる。 According to one embodiment and another embodiment of the present invention, a transmission including a planetary gear mechanism having a ring gear includes a hub that rotates integrally with the ring gear, and a friction element that fastens and releases the hub and the case. You. The hub has a support portion, the ring gear is Ru with a internal gear. The support portion is supported from the radial inside by a shoulder formed on the outer peripheral side of the internal gear, and the shoulder contacts the hub in the axial direction. In one embodiment of the present invention, the support has a projection structure projecting from the hub toward the ring gear. In another embodiment of the present invention, the gap between the support and the shoulder is a predetermined gap.
上記態様によると、ハブは、支持部でリングギヤにより径方向の内側から支持されるので、ハブがリングギヤへと支持されると共にセンタリングされて、回転時のアンバランスを防止できる。According to the above aspect, since the hub is supported by the ring gear from the radially inner side by the support portion, the hub is supported by the ring gear and centered, thereby preventing imbalance during rotation.
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態の自動変速機4を搭載した車両の構成を示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a vehicle equipped with the automatic transmission 4 of the present embodiment.
車両は駆動源としてエンジン1を備える。エンジン1の出力回転は、ロックアップ付きトルクコンバータ2、前後進切換機構3、変速機4、終減速機構5を介して駆動輪へと伝達される。
The vehicle includes an engine 1 as a drive source. The output rotation of the engine 1 is transmitted to drive wheels via a torque converter with lock-up 2, a forward /
前後進切換機構3は、エンジン1と変速機4との間に備えられる。前後進切換機構3は、回転軸13から入力される回転を、正転方向(前進走行)又は逆転方向(後退走行)に切り替え、回転軸15を介して変速機4へと入力する。
The forward /
前後進切換機構3は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構30と、前進クラッチ31と、後退ブレーキ32とを備え、前進クラッチ31を締結した場合に正転方向に、後退ブレーキ32が締結されたときに逆転方向に切り替えられる。前後進切換機構3の前進クラッチ31及び後退ブレーキ32は、油圧制御回路11から供給される油圧により、締結及び解放が制御される。
The forward /
変速機4は、プライマリプーリ21と、セカンダリプーリ22と、プーリ21、22に掛け渡されるベルト23とで構成され、プライマリプーリ21とセカンダリプーリ22との溝幅をそれぞれ変更することでベルト23の巻掛け径を変更して変速を行うベルト式無段変速機構(バリエータ20)を備える。
The transmission 4 includes a
プライマリプーリ21は、固定プーリと可動プーリとを備え、プライマリ油圧室23aに供給されるプライマリ油圧により可動プーリが可動することにより、プライマリプーリ21の溝幅が変更される。
The
セカンダリプーリ22は、固定プーリと可動プーリとを備え、セカンダリ油圧室23bに供給されるセカンダリ油圧により可動プーリが可動することにより、セカンダリプーリ22の溝幅が変更される。
The
ベルト23は、プライマリプーリ21の固定プーリと可動プーリとにより形成されるV字形状をなすシーブ面と、セカンダリプーリ22の固定プーリと可動プーリとにより形成されるV字形状をなすシーブ面に掛け渡される。
The
終減速機構5は、バリエータ20の出力回転を、複数の歯車列及びディファレンシャルギヤを介して、駆動輪に伝達する。
The
コントローラ12は、アクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサ41の出力信号、自動変速機4の入力回転速度を検出する回転速度センサ42の出力信号、車両速度を検出する車速センサ43の出力信号、自動変速機4の油温を検出する油温センサ44の出力信号、セレクトレバー45のレンジ位置を検出するインヒビタスイッチ46の出力信号、ブレーキペダルが踏み込まれていることを検出するブレーキスイッチ47の出力信号などが入力される。
The
コントローラ12は、入力された信号に基づいて、目標変速比を決定し、目標変速比に変速機4の実変速比が追従するように、予め記録されている変速マップ等を参照して、バリエータ20の変速比を制御するための制御信号を生成し、生成した制御信号を油圧制御回路11に出力する。
The
また、コントローラ12は、入力された信号に基づいて、前後進切換機構3を前進走行とするか後進走行とするかを決定し、前後進切換機構3の前進クラッチ31及び後退ブレーキ32を制御するための制御信号を生成し、生成した制御信号を油圧制御回路11に出力する。
Further, the
油圧制御回路11はコントローラ12からの制御信号に基づき、オイルポンプ10で発生した油圧から必要な油圧を調整し、調整した油圧を、自動変速機4の各部位に供給する。これにより、バリエータ20の変速比が変更され、自動変速機4の変速が行われる。また、前後進切換機構3が前進走行となるか後進走行となるかが変更され、車両が前進又は後進可能となる。
The
次に、前後進切換機構3の構成について説明する。
Next, the configuration of the forward /
図2は、本発明の実施形態の前後進切換機構3の構成を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of the forward /
前後進切換機構3は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構30と、前進クラッチ31と、後退ブレーキ32とを備える。
The forward /
遊星歯車機構30は、サンギヤ81、ピニオン82、83、インターナルギヤ84及びキャリア55を備える。
The
前進クラッチ31及び後退ブレーキ32は、遊星歯車機構30の伝達経路を切り換えて、回転軸13から入力された回転を正転又は逆転して、サンギヤ81に連結される回転軸15を介して、バリエータ20へと伝達する。
The
前進クラッチ31は、クラッチドラム51と、クラッチハブ52と、ドリブンプレート53と、ドライブプレート54と、油圧ピストン61と、仕切りプレート66と、を備える。
The
クラッチドラム51には、回転軸13が連結されると共にキャリア55がスプライン結合される。クラッチハブ52には、サンギヤ81が連結される。
The rotating
クラッチドラム51には、スプライン結合によって軸方向に摺動自在にドリブンプレート53が取り付けられる。クラッチハブ52には、スプライン結合によって軸方向に摺動自在にドライブプレート54が取り付けられる。ドリブンプレート53とドライブプレート54とは交互に配置される。ドライブプレート54の両側には、摩擦面としてクラッチフェーシングが備えられる。ドリブンプレート53とドライブプレート54とが締結状態のときに、クラッチドラム51の回転とクラッチハブ52の回転とが同期される。
A driven
油圧ピストン61は、軸方向に変位可能に配置される。クラッチドラム51と油圧ピストン61との間の空間に油圧室62が画成される。油圧室62は、供給された作動油の油圧により油圧ピストン61を可動する。
The
仕切りプレート66と油圧ピストン61との間の空間にはキャンセラ室63が画成される。キャンセラ室63は、油圧室62の油圧が遠心力で変動することを防止するために作動油が満たされる。
A
後退ブレーキ32は、ブレーキハブ68と、ドリブンプレート75と、ドライブプレート74と、リテーナプレート73と、スナップリング72と、油圧ピストン77と、を備える。
The
ブレーキハブ68は、回転軸15にベアリングを介して回転自在に支持される。ブレーキハブ68は、回転軸15の径方向に延設される壁部68aと、壁部68aの径方向端部から軸方向に延設される軸方向延設部68bとを有する。
The
軸方向延設部68bの内周側にはスプラインが形成されており、遊星歯車機構30のインターナルギヤ84がスプライン結合される。インターナルギヤ84は、スナップリング71により軸方向に対して固定される。
A spline is formed on the inner peripheral side of the
軸方向延設部68bの外周側にもスプラインが形成されており、ドライブプレート74が軸方向に移動自在にスプライン結合される。自動変速機4のケース14には、スプライン結合によって軸方向に摺動自在にドリブンプレート75が取り付けられる。ドリブンプレート75とドライブプレート74とは交互に配置される。ドライブプレート74の両側には、摩擦面としてクラッチフェーシングが備えられる。
Splines are also formed on the outer peripheral side of the
油圧ピストン77は、軸方向に変位可能に配置される。油圧ピストン77は、ケース14に形成された油圧室79に供給された作動油の油圧により可動して、ドリブンプレート75とドライブプレート74とを押圧する。ドリブンプレート75とドライブプレート74とが締結状態のときに、ブレーキハブ68がケース14に対して固定され、ブレーキハブ68の回転を停止させる。
The
リテーナプレート73は、油圧ピストン77とは反対側の端部に配置されるドライブプレート74と、ケース14に固定されたスナップリング72との間に介装され、ドリブンプレート75及びドライブプレート74を支持する。
The
回転軸15は、ボールベアリング88を介してケース14に支持される。
The rotating
このように構成された前後進切換機構3において、従来、次のような問題が発生していた。
Conventionally, the following problem has occurred in the forward /
ブレーキハブ68は、回転軸13及び回転軸15に対してベアリング(ニードルベアリング)等により回転自在に支持される。ブレーキハブ68は、インターナルギヤ84とでスプライン結合される。従って、ブレーキハブ68は、インターナルギヤ84によりセンタリングされる。
The
スプライン結合は公差や遊びを有するので、ブレーキハブ68及びインターナルギヤ84が回転すると、歯車反力等により回転のアンバランスが発生し、振動によりインターナルギヤ84とのブレーキハブ68とのスプライン結合部が摩耗が発生する場合がある。摩耗の発生により、ブレーキハブ68の軸芯のぶれが大きくなって回転のアンバランスが増加し、ブレーキハブ68がドリブンプレート75に接触し、ブレーキハブ68の外周部分が摩耗するという問題があった。
Since the spline connection has tolerance and play, when the
従来はこのような問題に対し、ブレーキハブ68の摩耗を防止するための窒化処理等により硬度を増加したり、ドリブンプレート75への接触を防止ための外周の切削処理を行なっていた。しかし、このような処理を行なうことにより、工数が増加して自動変速機4の製造コストが上昇するという問題があった。
Conventionally, in order to solve such a problem, the hardness is increased by a nitriding process or the like for preventing abrasion of the
本発明の実施形態は、この問題に対して、次のように構成することで、ブレーキハブ68のアンバランスを防止した。
In the embodiment of the present invention, the imbalance of the
図3及び図4は、ブレーキハブ68とインターナルギヤ84との支持構造の説明図である。図3は径方向の断面図を示し、図4は、軸方向から観察した場合を示す。
FIGS. 3 and 4 are explanatory views of a support structure for the
インターナルギヤ84は、内周側に内歯車84bを備え、内歯車84bを形成する環状の構成の外周側に円筒状の面を有すると共にブレーキハブ68に当接する略直角状の頂点を有する肩部84aを備える。
The
インターナルギヤ84は、肩部84aから軸方向に縮小して径方向へと延設されその外周側にスプライン84cが形成される。スプライン84cは、ブレーキハブ68の軸方向延設部68bの内周側に形成されたスプラインと嵌合して周方向に固定される。
The
ブレーキハブ68には、支持部101が形成される。支持部101は、インターナルギヤ84の肩部84aの径方向外側に当接する。インターナルギヤ84の肩部84aは、ブレーキハブ68の壁部68aにも当接する。
The
支持部101は、ブレーキハブ68の周方向に所定の間隔で複数形成される。図4 では、8つの支持部101が形成されている例を示す。ブレーキハブ68は、インターナルギヤ84の肩部84aにより複数の支持部101で周方向の内側から支持され、インターナルギヤ84に固定される。これにより、ブレーキハブ68はインターナルギヤ84により回転軸芯が支持される。なお、図4では、8つの支持部101がインターナルギヤ84の内周側から支持される例を示したが、支持部101の数はこれに限られず、例えば3つであっても、より更に多くの支持部101を備えてもよい。またさらに、一つの円筒状の支持部101を形成して周方向の全てから肩部84aにより支持されるような構成であってもよい。The plurality of
支持部101は、ブレーキハブ68に半抜き加工を行なうことで形成される。具体的には、ブレーキハブ68の壁部68aに対して工具等によりプレス加工を行なうことで、インターナルギヤ84側に突設した突起構造を形成する。
The
支持部101の内周側及びインターナルギヤ84の肩部84aは、これらが精度良く当接する形状となるように、その表面が切削や研磨等によって加工される。この加工により、支持部101と肩部84aとが接している状態で、これらの間が所定の隙間となるように調整することができる。例えば、支持部101と肩部84aとの隙間を、組み立て時の容易さと、回転時のアンバランスの防止とを両立させた適切な隙間とすることが好適である。さらに、肩部84aの面粗さを制御することで、支持部101と肩部84aとの摩擦係数を高めて、回転方向への振動を抑制することで摩耗を防止できる。
The surfaces of the inner peripheral side of the
このように、ブレーキハブ68をインターナルギヤ84の肩部84aで支持するように構成したので、スプライン結合のみでブレーキハブ68とインターナルギヤ84とを結合する構成と比較して、スプラインの遊びによる振動がなくなり、回転のアンバランスの発生が防止される。
As described above, since the
さらに、支持部101と肩部84aとが接する部分の工作精度を高めることにより、ブレーキハブ68がインターナルギヤ84に対して確実にセンタリングされると共に、軸芯の精度が高められ、回転のアンバランスの発生が防止される。
Further, by increasing the machining accuracy of the portion where the
以上のように、本発明の実施形態の変速機4は、インターナルギヤ84(リングギヤ)を有する遊星歯車機構30を備える変速機4であって、インターナルギヤ84と一体に回転するブレーキハブ68と、ブレーキハブ68とケース14とを締結及び解放する摩擦要素(後退ブレーキ32)と、を備え、ブレーキハブ68は、支持部101を有し、支持部101はインターナルギヤ84により径方向の内側から支持される。As described above, the transmission 4 according to the embodiment of the present invention is the transmission 4 including the
このように構成することで、ブレーキハブ68がインターナルギヤ84に対して、径方向(ラジアル方向)の外側から支持部101によって支持されるので、ブレーキハブがインターナルギヤ84に確実にセンタリングされて、回転時のアンバランスが防止される。特に、スプライン結合と比較して遊びを少なくすることができるので、摩耗を防止することができる。この効果は請求項1に対応する。
With this configuration, the
また、本発明の実施形態の変速機4は、支持部101は、ブレーキハブ68からインターナルギヤ84側へと突起する突起構造を有する。このような構成により、支持部101を形成する場合に半抜き構造とする等、形成が容易となりコストを低減できる。この効果は請求項1に対応する。
In the transmission 4 according to the embodiment of the present invention, the
また、本発明の実施形態の変速機4は、インターナルギヤ84は内歯車84bを備え、内歯車84bの外周側に形成される肩部84aにより、支持部101が径方向内側から支持されると共に、ブレーキハブ68に軸方向で接する。このような構成により、ブレーキハブ68が、インターナルギヤ84の肩部84aにより径方向から支持部101で支持さ れると共に、ブレーキハブ68の壁部68aとインターナルギヤ84の肩部84aとが当接して軸方向に接するので、ラジアル側とスラスト側との両方でインターナルギヤ84に支持されて、ブレーキハブ68が、より軸芯へと支持されるので、回転時のアンバランスを防止できる。この効果は請求項1に対応する。Further, in the transmission 4 according to the embodiment of the present invention, the
また、本発明の実施形態の変速機4は、ブレーキハブ68の支持部101がインターナルギヤ84により支持されているときに、支持部101と肩部84aとの隙間を所定の隙間とする。このような構成により、隙間間隔を管理することで、回転時のアンバランスを防止できる。この効果は請求項2に対応する。
Further, in the transmission 4 according to the embodiment of the present invention, when the
また、本発明の実施形態の変速機4は、前述の構成において、支持部101は、ブレーキハブ68に対してプレス等による半抜き加工を行なうことにより形成されるので、形成が容易となりコストを低減できる。この効果は請求項3に対応する。
Further, in the transmission 4 according to the embodiment of the present invention, in the above-described configuration, since the
また、本発明の実施形態の変速機4は、インターナルギヤ84に備えられる内歯車84bの外周側に形成される肩部84aを研削し、研削された肩部84aを支持部1 01及びブレーキハブの軸方向( 壁部68a)へと当接させて、ブレーキハブ68がインターナルギヤ84にセンタリングされる。このような構成により、インターナルギヤ84の肩部84aと支持部101との隙間間隔を管理することができると共に、肩部84aの外周部の面粗さを管理してブレーキハブ68をセンタリングすることができるので、回転時のアンバランスを防止でき、支持部101と肩部84aとの接触部分の摩耗を防止できる。この効果は請求項4に対応する。
In addition, the transmission 4 according to the embodiment of the present invention grinds the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, the above embodiments are merely examples of the application of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configurations of the above embodiments. is not.
上記実施形態では、無段変速機構を備える変速機における前後進機構での構成例を示したが、これに限られない。例えば有段変速機構に備えられる遊星歯車機構であっても同様に適用できる。 In the above embodiment, the configuration example of the forward-reverse mechanism in the transmission including the continuously variable transmission mechanism has been described, but the present invention is not limited to this. For example, a planetary gear mechanism provided in a stepped transmission mechanism can be similarly applied.
1 エンジン
3 前後進切換機構
4 変速機
14 ケース
20 バリエータ
30 遊星歯車機構
31 前進クラッチ
32 後退ブレーキ
68 ブレーキハブ
68a 壁部
68b 軸方向延設部
74 ドライブプレート
75 ドリブンプレート
77 油圧ピストン
79 油圧室
81 サンギヤ
82 ピニオン
83 ピニオン
84 インターナルギヤ
84a 肩部
84b 内歯車
101 支持部
Reference Signs List 1
Claims (4)
前記リングギヤに支持され前記リングギヤと一体に回転するハブと、
前記ハブとケースとを締結及び解放する摩擦要素と、
を備え、
前記ハブは支持部を有し、
前記リングギヤは内歯車を備え、
前記支持部は、前記内歯車の外周側に形成される肩部により径方向内側から支持されると共に、前記肩部が、前記ハブに軸方向で接し、
前記支持部は、前記ハブから前記リングギヤ側へと突起する突起構造を有する
ことを特徴とする変速機。 A transmission including a planetary gear mechanism having a ring gear,
A hub supported by the ring gear and rotating integrally with the ring gear;
A friction element for fastening and releasing the hub and the case,
With
The hub has a support,
The ring gear includes an internal gear,
The support portion is supported from the radially inner side by a shoulder portion formed on an outer peripheral side of the internal gear, the shoulders, and contact in the axial direction to the hub,
The transmission , wherein the support portion has a projection structure projecting from the hub toward the ring gear .
前記リングギヤに支持され前記リングギヤと一体に回転するハブと、
前記ハブとケースとを締結及び解放する摩擦要素と、
を備え、
前記ハブは支持部を有し、
前記リングギヤは内歯車を備え、
前記支持部は、前記内歯車の外周側に形成される肩部により径方向内側から支持されると共に、前記肩部が、前記ハブに軸方向で接し、
前記支持部と前記肩部との隙間を所定の隙間とした
ことを特徴とする変速機。 A transmission including a planetary gear mechanism having a ring gear,
A hub supported by the ring gear and rotating integrally with the ring gear;
A friction element for fastening and releasing the hub and the case,
With
The hub has a support,
The ring gear includes an internal gear,
The support portion is supported from the radially inner side by a shoulder portion formed on an outer peripheral side of the internal gear, the shoulders, and contact in the axial direction to the hub,
A transmission , wherein a gap between the support portion and the shoulder portion is a predetermined gap .
前記支持部を、前記ハブに対して半抜き加工を行なうことにより形成することを特徴とする支持構造の製造方法。 A method of manufacturing a support structure, wherein the support portion is formed by performing half blanking processing on the hub.
前記リングギヤに備えられる内歯車の外周側に形成される肩部を研削し、
研削された前記肩部を前記支持部及び前記ハブの軸方向へと当接させることで、前記ハブを前記リングギヤによりセンタリングする
ことを特徴とする支持構造の製造方法。 It is a manufacturing method of the support structure of Claim 3 , Comprising:
Grinding the shoulder formed on the outer peripheral side of the internal gear provided in the ring gear,
A method of manufacturing a support structure, wherein the hub is centered by the ring gear by bringing the ground shoulder portion into contact with the support portion and the hub in the axial direction.
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