以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る自動変速機の骨子図である。この自動変速機10は、エンジンなどの駆動源にトルクコンバータなどの流体伝動装置を介することなく連結されている。自動変速機10は、変速機ケース11内に、駆動源に連結されて駆動源側(図の左側)に配設された入力軸12と、反駆動源側(図の右側)に配設された出力軸13とを有している。自動変速機10は、入力軸12と出力軸13とが同一軸線上に配置されたフロントエンジン・リヤドライブ車用等の縦置き式のものである。
入力軸12及び出力軸13の軸心上には、駆動源側から、第1、第2、第3、第4プラネタリギヤセット(以下、単に「第1、第2、第3、第4ギヤセット」という)PG1、PG2、PG3、PG4が配設されている。
変速機ケース11内において、第1ギヤセットPG1の駆動源側に第1クラッチCL1が配設され、第1クラッチCL1の駆動源側に第2クラッチCL2が配設され、第2クラッチCL2の駆動源側に第3クラッチCL3が配設されている。また、第3クラッチCL3の駆動源側に第1ブレーキBR1が配設され、第3ギヤセットPG3の駆動源側且つ第2ギヤセットPG2の反駆動源側に第2ブレーキBR2が配設されている。
第1、第2、第3、第4ギヤセットPG1、PG2、PG3、PG4は、いずれも、キャリヤに支持されたピニオンがサンギヤとリングギヤに直接噛合するシングルピニオン型である。第1、第2、第3、第4ギヤセットPG1、PG2、PG3、PG4はそれぞれ、回転要素として、サンギヤS1、S2、S3、S4と、リングギヤR1、R2、R3、R4と、キャリヤC1、C2、C3、C4とを有している。
第1ギヤセットPG1は、サンギヤS1が軸方向に2分割されたダブルサンギヤ型である。サンギヤS1は、駆動源側に配置された第1サンギヤS1aと、反駆動源側に配置された第2サンギヤS1bとを有している。第1及び第2サンギヤS1a、S1bは、同一歯数を有し、キャリヤC1に支持された同一ピニオンに噛合する。これにより、第1及び第2サンギヤS1a、S1bは、常に同一回転する。
自動変速機10では、第1ギヤセットPG1のサンギヤS1、具体的には第2サンギヤS1bと第4ギヤセットPG4のサンギヤS4とが常時連結され、第1ギヤセットPG1のリングギヤR1と第2ギヤセットPG2のサンギヤS2とが常時連結され、第2ギヤセットPG2のキャリヤC2と第4ギヤセットPG4のキャリヤC4とが常時連結され、第3ギヤセットPG3のキャリヤC3と第4ギヤセットPG4のリングギヤR4とが常時連結されている。
入力軸12は、第1ギヤセットPG1のキャリヤC1に第1サンギヤS1a及び第2サンギヤS1bの間を通じて常時連結され、出力軸13は、第4ギヤセットPG4のキャリヤC4に常時連結されている。
第1クラッチCL1は、入力軸12及び第1ギヤセットPG1のキャリヤC1と第3ギヤセットPG3のサンギヤS3との間に配設されて、これらを断接するようになっており、第2クラッチCL2は、第1ギヤセットPG1のリングギヤR1及び第2ギヤセットPG2のサンギヤS2と第3ギヤセットPG3のサンギヤS3との間に配設され、これらを断接するようになっており、第3クラッチCL3は、第2ギヤセットPG2のリングギヤR2と第3ギヤセットPG3のサンギヤS3との間に配設されて、これらを断接するようになっている。
第1ブレーキBR1は、変速機ケース11と第1ギヤセットPG1のサンギヤS1、具体的には第1サンギヤS1aとの間に配設されて、これらを断接するようになっており、第2ブレーキBR2は、変速機ケース11と第3ギヤセットPG3のリングギヤR3との間に配設されて、これらを断接するようになっている。
以上の構成により、自動変速機10は、第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、第3クラッチCL3、第1ブレーキBR1、第2ブレーキBR2の締結状態の組み合わせにより、図2に示すように、Dレンジでの1〜8速と、Rレンジでの後退速とが形成されるようになっている。
自動変速機10では、発進時に1速の変速段で締結される第2ブレーキBR2がスリップ制御され、第2ブレーキBR2が本発明に係る自動変速機の摩擦締結要素に相当する。以下、このブレーキBR2について説明する。
図3は、自動変速機のブレーキ及びその周辺の断面図、図4は、自動変速機のブレーキ及びその周辺の別の断面図、図5及び図6はそれぞれ、自動変速機のブレーキ及びその周辺の更に別の断面図である。図3は、図7のY3−Y3線に沿った断面に対応する自動変速機のブレーキ及びその周辺の断面を示し、図4、図5、図6はそれぞれ、図12のY4−Y4線、Y5−Y5線、Y6−Y6線に沿った断面に対応する自動変速機のブレーキ及びその周辺の断面を示している。
図3から図6に示すように、ブレーキBR2は、略円筒状に形成された変速機ケース11内に収容され、第3ギヤセットPG3のサンギヤS3に連結されて第1、第2、第3クラッチCL1、CL2、CL3の内外一対の回転部材の一方が一体化された動力伝達部材14の外周側に配置されている。
動力伝達部材14は、第2ギヤセットPG2のキャリヤC2と第4ギヤセットPG4のキャリヤC4とを連結する動力伝達部材15の外周側に配置され、動力伝達部材15は、第1ギヤセットPG1のサンギヤS1、具体的には第2サンギヤS1bと第4ギヤセットPG4のサンギヤS4とを連結する動力伝達部材16の外周側に配置されている。
ブレーキBR2は、変速機ケース11に結合されるハブ部材20と、ハブ部材20の反駆動源側に配置されて第3ギヤセットPG3のリングギヤR3に結合されるドラム部材60と、ハブ部材20とドラム部材60との間に軸方向に並べて配置される複数の摩擦板70と、複数の摩擦板70の反駆動源側に配置されて複数の摩擦板70を締結するピストン80とを有している。
ブレーキBR2は、摩擦板70の径方向内側にピストン80を付勢する作動油が供給される油圧室90を有している。油圧室90は、ピストン80を締結方向に付勢する締結用作動油が供給される締結用油圧室91と、ピストン80を解放方向に付勢する解放用作動油が供給される解放用油圧室92とを備えている。
ブレーキBR2はまた、図3に示すように、摩擦板70の径方向内側にピストン80を付勢する付勢ユニット100を有している。付勢ユニット100は、ピストン80を付勢する付勢部材としてピストン80に締結方向に付勢力を作用させるスプリング101を備えている。
図7は、ブレーキのハブ部材及びピストンの組付状態を示す斜視図、図8は、ブレーキの第1ハブ部材、第2ハブ部材及び第3ハブ部材の組付状態を示す斜視図、図9は、ブレーキの第1ハブ部材及び第2ハブ部材の組付状態を示す斜視図、図10は、第1ハブ部材を示す斜視図、図11は、第2ハブ部材を示す斜視図、図12は、ブレーキのハブ部材及びピストンの組付状態を示す別の斜視図、図13は、第3ハブ部材を示す斜視図である。
図3から図13に示すように、ハブ部材20は、摩擦板70がスプライン係合されると共に変速機ケース11にスプライン係合される第1ハブ部材21と、第1ハブ部材21の駆動源側に配置されて変速機ケース11に嵌合されると共に第1ハブ部材21より径方向内側に延びる第2ハブ部材31と、第1ハブ部材21より径方向内側において第2ハブ部材31の反駆動側に結合される第3ハブ部材41と、第1ハブ部材21より径方向内側において第3ハブ部材41の反駆動源側に結合される第4ハブ部材51とを備えている。
第1ハブ部材21は、図3に示すように、変速機ケース11の軸方向と直交する方向に延びて略円盤状に形成された縦壁部22と、縦壁部22の径方向内側において縦壁部22から反駆動源側に略円筒状に延びる円筒部23とを備えている。
第1ハブ部材21は、縦壁部22の外周面にスプラインが形成されたスプライン部24を有し、スプライン部24が変速機ケース11の内周面にスプラインが形成されたスプライン部11aにスプライン係合されて変速機ケース11に結合されている。
第1ハブ部材21の円筒部23は、外周面にスプラインが形成されたスプライン部25を有し、スプライン部25に、摩擦板70を構成する固定側摩擦板71がスプライン係合されている。スプライン部25は、図10に示すように、スプライン部25が複数の摩擦板70の解放状態においても複数の摩擦板70にスプライン係合する所定の軸方向長さを有する第1歯部26と、第1歯部26より軸方向長さが短く形成されて複数の摩擦板70にスプライン係合する第2歯部27とを有している。第1ハブ部材21には、複数、具体的には3つの第1歯部26が周方向に略等間隔に配置されている。
第2ハブ部材31は、図3に示すように、変速機ケース11の軸方向と直交する方向に延びて略円盤状に形成された縦壁部32を備えている。第2ハブ部材31の縦壁部32には、図4に示すように、摩擦板70に潤滑用作動油を供給する潤滑用供給油路L1が形成されている。
第2ハブ部材31は、縦壁部32の外周面が第1ハブ部材21のスプライン部24の駆動源側において変速機ケース11の内周面11bに嵌合されている。第2ハブ部材31は、スナップリング17により駆動源側への抜け止めが図られると共に回り止めピン18を用いて変速機ケース11に固定され、変速機ケース11に結合されている。なお、第2ハブ部材31を変速機ケース11の内周面11bに圧入によって嵌合させて固定し、変速機ケース11に結合させるようにしてもよい。
変速機ケース11の下方には、図4に示すように、ブレーキBR2の油圧室90や摩擦板70などに作動油を供給するバルブボディ5が配設されている。バルブボディ5は、変速機ケース11の下方に取り付けられたオイルパン(不図示)内に収容され、変速機ケース11に固定されている。第2ハブ部材31は、バルブボディ5に接続するためのバルブボディ接続部34を有し、変速機ケース11に形成されたケース開口部11cを通じて潤滑用供給油路L1がバルブボディ5に接続されるように形成されている。
第2ハブ部材31の縦壁部32には、図5に示すように、締結用油圧室91に締結用作動油を供給する締結用供給油路L2が形成されると共に、図6に示すように、解放用油圧室92に解放用作動油を供給する解放用供給油路L3が形成されている。
図11に示すように、潤滑用供給油路L1、解放用供給油路L3及び締結用供給油路L2は、変速機ケース11の下方側に周方向に並んで配置され、第2ハブ部材31は、潤滑用供給油路L1、解放用供給油路L3及び締結用供給油路L2がそれぞれバルブボディ5に接続されるように形成されている。
第2ハブ部材31の縦壁部32には、図3に示すように、反駆動源側に駆動源側に窪む段差部32aが形成されている。第2ハブ部材31の段差部32aは、第2ハブ部材31の縦壁部32に第1ハブ部材21の縦壁部22が当接されたときに第1ハブ部材21の縦壁部22の内周側が係合するように形成されている。
第2ハブ部材31の縦壁部32には、内周側に反駆動源側に略円柱状に延びる複数のボス部35が形成されている。複数のボス部35は、図9及び図11に示すように、周方向に分散して配置され、ボス部35にはそれぞれ、反駆動源側にネジ孔35aが形成されている。ボス部35のネジ孔35aに第4ハブ部材51の反駆動源側から締結ボルトB1を螺合させることにより第2ハブ部材31の反駆動源側に第3ハブ部材41及び第4ハブ部材51が結合されている。
第3ハブ部材41は、図3に示すように、変速機ケース11の軸方向と直交する方向に延びて略円盤状に形成された縦壁部42と、縦壁部42の径方向外側から反駆動源側に略円筒状に延びる第1円筒部43と、縦壁部42の径方向内側から反駆動源側に略円筒状に延びる第2円筒部44とを備え、第1円筒部43及び第2円筒部44は、略等しい軸方向長さを有するように形成されている。
第3ハブ部材41の第1円筒部43は、第1ハブ部材21の円筒部23の径方向内側に設けられている。第3ハブ部材41の第1円筒部43は、反駆動源側に第1ハブ部材21の円筒部23の内周面に当接するように径方向外側に延びるフランジ部43aを備え、第1ハブ部材21の円筒部23との間に潤滑用供給油路L1を形成するように設けられている。
第3ハブ部材41の第2円筒部44は、駆動源側の外周面44aと反駆動源側の外周面44bとを有し、反駆動源側の外周面44bは、解放用油圧室92を形成するように駆動源側の外周面44aに比して径方向寸法が小さく形成されている。
第3ハブ部材41の第2円筒部44にはまた、図3、図8及び図13に示すように、駆動源側から反駆動源側に略矩形状に窪んで第2ハブ部材31の複数のボス部35をそれぞれ収容する複数のボス部収容部45と、締結ボルトB1を挿通するボルト挿通穴44cとが形成されている。
第4ハブ部材51は、変速機ケース11の軸方向と直交する方向に延びて略円盤状に形成され、第3ハブ部材41の反駆動源側に配置されている。第4ハブ部材51の径方向内側には、締結ボルトB1を挿通するボルト挿通穴52が形成されている。
前述したように、第4ハブ部材51の反駆動源側から第4ハブ部材51のボルト挿通穴52及び第3ハブ部材41のボルト挿通穴44cを通じて締結ボルトB1を第2ハブ部材31のネジ孔35aに螺合させることにより、第2ハブ部材31の反駆動源側に第3ハブ部材41が結合されると共に第3ハブ部材41の反駆動源側に第4ハブ部材51が結合されている。
第4ハブ部材51は、第3ハブ部材41の第2円筒部44より径方向外側に延びるように形成され、第4ハブ部材51の外周面がピストン80に嵌合されている。第4ハブ部材51の外周面には、ピストン80との嵌合部分より反駆動源側に径方向内側に断面略矩形状に窪むスナップリング用周溝54が形成され、スナップリング用周溝54に断面略矩形状に形成されたスナップリング55が装着されている。
スナップリング55は、未装着時には装着時より小径とされて略環状に形成されている。ピストン80の径方向中央側には、スナップリング55に対応して反駆動源側から駆動源側に断面略L字状に窪むスナップリング用溝部80aが形成されている。スナップリング55は、駆動源側がスナップリング用溝部80aの駆動源側の側面に当接すると共に反駆動源側がスナップリング用周溝54の反駆動源側の側面に当接したときに、ピストン80を所定の解放位置に規制するようになっている。
このようにして、ハブ部材20、具体的には第4ハブ部材51に、ピストン80を解放位置に規制する規制部材としてのスナップリング55が取り付けられている。スナップリング55は、ピストン80と軸方向にオーバーラップする位置に配置され、ピストン80の径方向中央側に当接するように設けられている。
ハブ部材20では、第1ハブ部材21、第2ハブ部材31、第3ハブ部材41及び第4ハブ部材51がそれぞれ、アルミニウム系材料から形成されて同一材料から形成されている。
ドラム部材60は、第1ハブ部材21の円筒部23の外周側に対向配置されて略円筒状に軸方向に延びる円筒部61と、円筒部61の反駆動源側から径方向内側に変速機ケース11の軸方向と直交する方向に延びて略円盤状に形成された縦壁部62とを備えている。
ドラム部材60の縦壁部62は、回転部材としてのリングギヤR3に結合されている。ドラム部材60の円筒部61は、内周面にスプラインが形成されたスプライン部61aを有し、スプライン部61aに、摩擦板70を構成する回転側摩擦板72がスプライン係合されている。固定側摩擦板71と回転側摩擦板72とは、軸方向に交互に配置されている。
ピストン80は、ハブ部材20とドラム部材60との間に、具体的には第1ハブ部材21の円筒部23とドラム部材60の円筒部61との間に配置されて第3ハブ部材41の第2円筒部44の外周面に摺動自在に嵌合されている。ピストン80は、ピストン80を解放位置に規制するスナップリング55によって反駆動源側への抜け止めが図られている。
ピストン80は、環状に形成され、図4に示すように、外周側に設けられて摩擦板70を押圧する押圧部81と、内周側に設けられて油圧室90を形成する油圧室形成部82と、押圧部81と油圧室形成部82とを連結する連結部83とを備えている。ピストン80の油圧室形成部82は、締結用油圧室91を形成する締結用油圧室形成部84と、解放用油圧室92を形成する解放用油圧室形成部85とを備えている。
ピストン80の押圧部81は、摩擦板70の反駆動源側に配置され、油圧室形成部82は、摩擦板70の径方向内側に配置され、連結部83は、押圧部81と油圧室形成部82とを連結するように摩擦板70の反駆動源側から摩擦板70の径方向内側に延びている。
自動変速機10では、ピストン80は、押圧部81と、油圧室形成部82と、連結部83とを備える第1ピストン部材86と、第1ピストン部材86に結合されて油圧室形成部82を備えると共に締結用油圧室91及び解放用油圧室92を区画する第2ピストン部材87とから形成されている。
第1ピストン部材86には、連結部83にスナップリング55に対応して設けられたスナップリング用溝部80aが形成されている。図4に示すように、第1ピストン部材86には、反駆動源側に環状に突出する被嵌合部86aが設けられ、第2ピストン部材87には、駆動源側に環状に突出する嵌合部87aが設けられている。
ピストン80は、第1ピストン部材86の被嵌合部86aと第2ピストン部材87の嵌合部87aとが圧入によって嵌合されることにより第1ピストン部材86と第2ピストン部材87とが結合されて形成されている。第2ピストン部材87は、第1ピストン部材86に結合されて反駆動源側の締結用油圧室91と駆動源側の解放用油圧室92とを区画している。
第1ピストン部材86は、摩擦板70の反駆動源側から径方向内側に延びて第4ハブ部材51の外周面に嵌合されると共に、第4ハブ部材51より駆動源側を被嵌合部86aより径方向内側に延びて第3ハブ部材41の第2円筒部44の外周面44aに嵌合されている。第1ピストン部材86の径方向内側の端部には、第1ピストン部材86と第3ハブ部材41との間をシールするシール部材86bが装着されている。
第2ピストン部材87は、第1ピストン部材86に結合されて嵌合部87aより径方向内側に延びて第3ハブ部材41の第2円筒部44の外周面44bに嵌合されている。第2ピストン部材87は、第1ピストン部材86より径方向内側に延び、第2ピストン部材87の径方向内側の端部には、第2ピストン部材87と第3ハブ部材41との間をシールするシール部材87bが装着されている。
このようにして、締結用油圧室91は、第1ピストン部材86、第2ピストン部材87、第3ハブ部材41及び第4ハブ部材51によって区画された空間部によって形成されている。解放用油圧室92は、第1ピストン部材86、第2ピストン部材87及び第3ハブ部材41によって区画された空間部によって形成されている。
図5に示すように、付勢ユニット100は、締結用油圧室91内に配置されている。締結用油圧室91を形成する第2ピストン部材87は、反駆動源側が付勢ユニット100のスプリング101による付勢力を受けるようになっている。スプリング101と締結用油圧室91及び解放用油圧室92とは、複数の摩擦板70の径方向内側において径方向にオーバーラップする位置に配置されている。
付勢ユニット100は、軸方向に延びるコイルスプリングからなる複数のスプリング101と、環状に形成されて複数のスプリング101の駆動源側の端部を保持する保持プレート102とを備えている。保持プレート102には、反駆動源側に円筒状に突出して複数のスプリング101がそれぞれ装着される複数のスプリングガイド部103が設けられ、複数のスプリング101が径方向にオーバーラップする位置且つ周方向に異なる位置に配置されている。
付勢ユニット100は、保持プレート102が第2ピストン部材87の反駆動源側に支持されると共に保持プレート102に装着されたスプリング101の反駆動源側が第4ハブ部材51の駆動源側に支持されてハブ部材20に取り付けられている。付勢ユニット100は、スプリング101が自由長さとなったときにピストン80がゼロクリアランス位置になるように設定されている。
このようにして、付勢ユニット100は、スプリング101がピストン80に解放位置からゼロクリアランス位置まで締結方向に付勢力を作用させるようになっている。そして、ピストン80がゼロクリアランス位置にあるときに締結用油圧室91に締結用油圧を供給すると、ピストン80が複数の摩擦板70を押し付けて、複数の摩擦板70が第1ハブ部材21の縦壁部22とピストン80との間に挟み込まれて相対回転不能になる締結状態となる締結位置まで移動される。
一方、ピストン80が締結位置にあるときに、締結用油圧室91から締結用油圧を排出して解放用油圧室92に解放用油圧を供給すると、ピストン80が解放方向に付勢されて移動され、ピストン80がゼロクリアランス位置に移動される。ピストン80はさらに、スプリング101に抗して解放方向に付勢されて移動され、解放位置に移動される。
自動変速機10では、図3に示すように、ピストン80の連結部83に、具体的には押圧部81より反駆動源側に膨出する膨出部83aに第1ハブ部材21の円筒部23のスプライン部25に対応して切り欠かれた第1ハブ部材用切欠部83bが形成されている。第1ハブ部材21の円筒部23のスプライン部25の反駆動源側は、ピストン80の第1ハブ部材用切欠部83bに嵌合され、第1ハブ部材21とピストン80とは、軸方向にオーバーラップして配置されている。
図14は、ブレーキのハブ部材及びピストンの要部を示す正面図である。図14に示すように、第1ハブ部材用切欠部83bは、スプライン部25の第1歯部26に対応して形成されている。第1ハブ部材用切欠部83bは、第1ハブ部材21のスプライン部25の第1歯部26の断面形状より大きく切り欠かれ、第1歯部26の両側の側面26aに沿ってそれぞれ配置される両側の側面83cを有している。ピストン80には、図7に示すように、第1ハブ部材21の複数、具体的には3つの第1歯部26に対応して3つの第1ハブ部材用切欠部83bが周方向に略等間隔に形成されている。
第1ハブ部材21は、ピストン80が周方向に回動するときに第1ハブ部材用切欠部83bの側面83cが第1ハブ部材21の第1歯部26の側面26aに当接してピストン80が所定量以上、例えばピストン80の回動角度が1度となる所定量以上回動することを規制するようになっている。
第1ハブ部材用切欠部83bの側面83cは、ハブ部材20のスプライン部25の歯部26の側面26aに沿って配置される規制部として機能し、ハブ部材20、具体的には第1ハブ部材21は、ピストン80が周方向に所定量以上回動することを規制するピストン回動規制部材として機能する。
第2ハブ部材31には、図11に示すように、締結用供給油路L2及び解放用供給油路L3の近傍に2つのボルト挿通穴32bが形成されている。図13に示すように、第3ハブ部材41には、第2ハブ部材31のボルト挿通穴32bに対応してネジ孔41aが形成されている。
第3ハブ部材41は、図12に示すように、第2ハブ部材31の駆動源側から締結ボルトB2を第2ハブ部材31のボルト挿通穴32bを通じて第3ハブ部材41のネジ孔41aに螺合させることにより第2ハブ部材31に結合されている。第3ハブ部材41には、図13に示すように、駆動源側に第2ハブ部材31と第3ハブ部材41との間において締結用供給油路L2及び解放用供給油路L3の周囲をシールするシール部材47が装着されている。
次に、ブレーキBR2に作動油を供給する供給油路について説明する。
摩擦板70に潤滑用作動油を供給する潤滑用供給油路L1は、第1ハブ部材21、第2ハブ部材31及び第3ハブ部材41に形成されている。締結用油圧室91に締結用作動油を供給する締結用供給油路L2は、第2ハブ部材31、第3ハブ部材41及び第4ハブ部材51に形成されている。解放用油圧室92に解放用作動油を供給する解放用供給油路L3は、第2ハブ部材31及び第3ハブ部材41に形成されている。
潤滑用供給油路L1は、図3及び図4に示すように、第2ハブ部材31の縦壁部32に設けられて径方向に延びる径方向油路131と、第2ハブ部材31の径方向油路131に接続されて第1ハブ部材21の円筒部23と第3ハブ部材41の円筒部43との間に周方向に環状に設けられる周方向油路132と、第1ハブ部材21の円筒部23に設けられて周方向油路132に接続されると共に第1ハブ部材21の円筒部23の外周面に開口して摩擦板70に潤滑用作動油を供給する供給口133とを備えて構成されている。
図10に示すように、供給口133は、第1ハブ部材21の円筒部23の軸方向に並んで複数設けられると共に、第1ハブ部材21の円筒部23の周方向に離間して複数設けられる。供給口133は、好ましくは第1ハブ部材21の円筒部23のスプライン部25の歯部26、27の歯先に開口するように設けられるが、スプライン部25の歯部26、27の歯底に開口するように設けることも可能である。
第2ハブ部材31は、潤滑用供給油路L1がバルブボディ5に接続されるように形成されている。第2ハブ部材31の径方向油路131は、第2ハブ部材31の縦壁部32に設けられると共にバルブボディ接続部34の下面に開口し、バルブボディ5に接続されている。バルブボディ5は、潤滑用供給油路L1を通じて複数の摩擦板70に潤滑用作動油を供給できるようになっている。
締結用供給油路L2は、図5に示すように、第2ハブ部材31の縦壁部32に設けられて径方向に延びる径方向油路111と、第3ハブ部材41の第2円筒部44に設けられて第2ハブ部材31の径方向油路111に接続されて軸方向に延びると共に、第4ハブ部材51に設けられて径方向に延びる径方向油路112を介して締結用油圧室91に開口して接続される軸方向油路113とを備えて構成されている。第2ハブ部材31の径方向油路111の径方向内側は、第3ハブ部材41によって覆われて形成され、第4ハブ部材51の径方向油路112は、第3ハブ部材41によって覆われて形成されている。
第2ハブ部材31は、締結用供給油路L2がバルブボディ5に接続されるように形成されている。第2ハブ部材31の径方向油路111は、第2ハブ部材31の縦壁部32に設けられると共にバルブボディ接続部34の下面に開口し、バルブボディ5に接続されている。バルブボディ5は、締結用供給油路L2を通じて締結用油圧室91に締結用作動油を供給して所定の締結用油圧を供給できるようになっている。
解放用供給油路L3は、図6に示すように、第2ハブ部材31の縦壁部32に設けられて径方向に延びる径方向油路121と、第3ハブ部材41の第2円筒部44に設けられて第2ハブ部材31の径方向油路121に接続されて軸方向に延びると共に、解放用油圧室92に開口して接続される軸方向油路122とを備えて構成されている。第2ハブ部材31の径方向油路121の径方向内側は、第3ハブ部材41によって覆われて形成されている。
第2ハブ部材31は、解放用供給油路L3がバルブボディ5に接続されるように形成されている。第2ハブ部材31の径方向油路121は、第2ハブ部材310の縦壁部32に設けられると共にバルブボディ接続部34の下面に開口し、バルブボディ5に接続されている。バルブボディ5は、解放用供給油路L3を通じて解放用油圧室92に解放用作動油を供給して所定の解放用油圧を供給できるようになっている。
自動変速機10では、図11に示すように、締結用供給油路L2、解放用供給油路L3及び潤滑用供給油路L1をそれぞれ構成する径方向油路111、121、131が周方向に並んで配置されている。図12に示すように、潤滑用供給油路L1を構成する周方向油路132は、径方向油路131に接続されると共に周方向に環状に延びている。
次に、このようにして構成されたブレーキBR2の作動について説明する。
図15は、解放状態、ゼロクリアランス状態及び締結状態にあるブレーキを示す断面図である。図15では、図3に示すブレーキBR2の要部を示している。
図15(a)では、締結用油圧室91から締結用油圧が排出されると共に解放用油圧室92に解放用油圧が供給されてピストン80を介してスプリング101を圧縮してピストン80が反駆動源側である解放方向に移動され、ピストン80の位置が複数の摩擦板70が解放状態となる解放位置にあるブレーキBR2の解放状態が示されている。
ブレーキBR2の締結時には、図15(a)に示す解放状態において解放用油圧室92から解放用油圧が排出され、図15(b)に示すように、ピストン80がスプリング101の付勢力を受けてスプリング101の自由長さまで締結方向に移動され、ピストン80の位置が複数の摩擦板70を押圧することなく摩擦板70に接した状態若しくはほぼ接した状態であるゼロクリアランス状態となるゼロクリアランス位置になり、ブレーキBR2がゼロクリアランス状態となる。
そして、図15(b)に示すゼロクリアランス状態において締結用油圧室91に締結用油圧が供給されると、図15(c)に示すように、ピストン80が締結用油圧室91に供給された締結用油圧によって締結方向に付勢されて移動され、ピストン80が複数の摩擦板70を押し付けてピストン80の位置が複数の摩擦板70が相対回転不能になる締結位置になり、ブレーキBR2が締結状態となる。
一方、ブレーキBR2の解放時には、図15(c)に示す締結状態において締結用油圧室91から締結用油圧が排出されると共に解放用油圧室92に解放用油圧が供給され、ピストン80が解放用油圧室92に供給された解放用油圧によって反駆動源側である解放方向に付勢されて移動され、図15(b)に示すゼロクリアランス状態を経て、図15(a)に示す解放状態となる。
ブレーキBR2では、ピストン80を解放位置からゼロクリアランス位置までスプリング101によって精度良く移動させることができる。なお、図15(a)に示す解放状態において解放用油圧室92から解放用油圧が排出されてピストン80が締結方向に移動されるときに、ピストン80が速やかに移動されるように締結用油圧室91に作動油をプリチャージすることも可能である。
ブレーキBR2は、前述したように、車両の発進時にスリップ制御される。ブレーキBR2の締結時には、締結用油圧室91に締結用油圧よりも低い油圧が供給されて複数の摩擦板70がスリップ状態とされた後に締結用油圧室91に締結用油圧が供給されて複数の摩擦板70が締結される。一方、ブレーキBR2の解放時には、解放用油圧室92に解放用油圧よりも低い油圧が供給されて複数の摩擦板70がスリップ状態とされた後に解放用油圧室92に解放用油圧が供給されて複数の摩擦板70が締結解除される。
ブレーキBR2の締結時及び解放時には、潤滑用供給油路L1を通じて複数の摩擦板70に潤滑用作動油が供給され、ブレーキBR2がスリップ制御されるときに潤滑用供給油路L1を通じて複数の摩擦板70に潤滑用作動油が供給される。
このように、本実施形態に係る自動変速機10では、ハブ部材20とドラム部材60との間に複数の摩擦板70が配置されたブレーキBR2を備え、ハブ部材20は、摩擦板70がスプライン係合されるスプライン部25を備えた円筒部23を有して変速機ケース11にスプライン係合される第1ハブ部材21と、潤滑用供給油路L1を形成すると共にバルブボディ5に接続されるように変速機ケース11に嵌合される第2ハブ部材31と、第1ハブ部材21の径方向内側において第2ハブ部材31に結合されると共に、第1ハブ部材21の円筒部23との間に潤滑用供給油路L1を形成する円筒部43を有する第3ハブ部材41とを備える。
そして、潤滑用供給油路L1は、第2ハブ部材31に設けられた潤滑用径方向油路131と、第2ハブ部材31の潤滑用径方向油路131に接続されて第1ハブ部材21の円筒部23と第3ハブ部材41の円筒部43との間に環状に設けられる潤滑用周方向油路132と、第1ハブ部材21の円筒部23に設けられる供給口133とを備える。
これにより、第1ハブ部材21が変速機ケース11にスプライン係合されるので、ブレーキBR2の締結時にスプライン部25を介して摩擦板70から入力される力によって第1ハブ部材21が変速機ケース11の周方向に回転することを抑制することができ、ハブ部材20の回り止めを行うことができる。
また、第2ハブ部材31が変速機ケース11に嵌合されるので、第2ハブ部材31を変速機ケース11に固定させることができ、第2ハブ部材31とバルブボディ5との接続部において変速機ケース11の周方向のガタをなくしてバルブボディ5から第2ハブ部材31の潤滑用供給油路L1に潤滑用の作動油を効率良く供給することができる。
さらに、潤滑用供給油路L1は、第2ハブ部材31の潤滑用径方向油路131と、第2ハブ部材31の潤滑用径方向油路131に接続されて第1ハブ部材21の円筒部23と第3ハブ部材41の円筒部43との間に環状に設けられる潤滑用周方向油路132と、第1ハブ部材21の円筒部23に設けられる供給口133とを備えるので、摩擦板70に潤滑用の作動油を効率良く供給することができる。
したがって、ハブ部材20とドラム部材60との間に複数の摩擦板70が配置されたブレーキBR2を備えた自動変速機10において、摩擦板70がスプライン係合されるハブ部材20の回り止めを行うと共にバルブボディ5から摩擦板70に潤滑用の作動油を効率良く供給することができる。
また、締結用油圧室91及び解放用油圧室92は、複数の摩擦板70の径方向内側に配置される。これにより、ピストン80の反摩擦板側に締結用油圧室及び解放用油圧室が配置される場合に比して、軸方向にコンパクトに構成することができる。また、付勢部材101は、締結用油圧室91及び解放用油圧室92と径方向にオーバーラップする位置に配置される。これにより、付勢部材101を締結用油圧室91及び解放用油圧室92と径方向にオーバーラップさせない場合に比して、径方向にコンパクトに構成することができる。
また、締結用供給油路L2は、第2ハブ部材31に設けられる締結用径方向油路111と、第3ハブ部材41に設けられて第2ハブ部材31の締結用径方向油路111に接続されると共に締結用油圧室91に接続される締結用軸方向油路112とを備える。これにより、変速機ケース11に結合される第2ハブ部材31に締結用供給油路L2が形成されるので、バルブボディ5から締結用供給油路L2に作動油を容易に供給することができる。
また、解放用供給油路L3は、第2ハブ部材31に設けられる解放用径方向油路121と、第3ハブ部材41に設けられて解放用径方向油路121に接続されると共に解放用油圧室92に接続される解放用軸方向油路122とを備える。これにより、変速機ケース11に結合される第2ハブ部材31に解放用供給油路L3が形成されるので、バルブボディ5から解放用供給油路L3に作動油を容易に供給することができる。
図16は、本発明の実施形態に係るブレーキの第1ハブ部材の変形例の斜視図である。図16に示すように、第1ハブ部材21´の円筒部23´を、スプライン部25を備えて外周側に配置される外側円筒部23aと、外側円筒部23aの内周側に配置されて潤滑用供給油路L1を形成する内側円筒部23bとによって構成することも可能である。
図16に示す第1ハブ部材21´では、円筒部23´が、スプライン部25を備えて外周側に配置される外側円筒部23aと、外側円筒部23aの内周側に配置されて第3ハブ部材41の円筒部43との間に潤滑用供給油路L1を形成する内側円筒部23bとを備えて構成されている。第1ハブ部材21´の外側円筒部23aは、第1ハブ部材21と同様に駆動源側に縦壁部22が設けられて変速機ケース11にスプライン係合されている。
第1ハブ部材21´の内側円筒部23bには、摩擦板70に潤滑用作動油を供給する供給口133が円筒部23´の軸方向に並んで複数設けられると共に円筒部23´の周方向に離間して複数設けられている。第1ハブ部材21´の外側円筒部23aには、内側円筒部23bの供給口133に対応して周方向に切り欠かれた潤滑用切欠部23cが形成されている。第1ハブ部材21´は、第1ハブ部材21´の外側円筒部23aと内側円筒部23bとが別体で形成され、内側円筒部23bが外側円筒部23aに圧入によって嵌合されて結合されて形成されている。
このように、第1ハブ部材21´の円筒部23´は、スプライン部25を備えた外側円筒部23aと潤滑用供給油路L1を形成する内側円筒部23bとを備え、外側円筒部23aに、内側円筒部23bの供給口133に対応した潤滑用切欠部23cが形成されることにより、単一部材からなる第1ハブ部材21の円筒部23に供給口133を穴開け加工することが困難な場合においても、第1ハブ部材21´の円筒部23´を、外側円筒部23aと内側円筒部23bとを別体で形成した後に外側円筒部23aと内側円筒部23bとを取り付けて形成することで、供給口133の穴開け加工を比較的容易に行うことができ、生産性の向上を図ることができる。
本発明は、例示された実施の形態に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において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。