JP6964942B2 - 自動変速機のピストン機構 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機のピストン機構に関する。

自動変速機のピストン機構には、摩擦係合要素（摩擦締結要素）を押圧するピストンを、初期位置に復帰させるリターンスプリングが設けられている。リターンスプリングは、一端がピストンに当接し、他端がピストンに対向して配置されたスプリングリテーナに保持される。スプリングリテーナは変速機ケースに係止されており、リターンスプリングはスプリングリテーナによって他端側の変位が規制されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２２７１２号公報

スプリングリテーナは板厚が薄いため剛性が低く、リターンスプリングからの負荷により変形しやすい。スプリングリテーナが変形すると部品の寸法が変わり、スプリングリテーナからリターンスプリングに掛かる荷重も変わってくる。

自動変速機のピストン機構において、リターンスプリングの変形を防止することが求められる。

本発明の自動変速機のピストン機構は、
摩擦係合要素を押圧するピストンと、
一端が前記ピストンに当接し、前記ピストンを初期位置に復帰させるリターンスプリングと、
外径側が固定側部材に係止され、内径側で前記リターンスプリングの他端を保持するスプリングリテーナと、を備え、
前記スプリングリテーナは、当該スプリングリテーナの表面から突出し、少なくとも二方向に延在するリブ部を備え、
前記リブ部は、前記スプリングリテーナの、前記リターンスプリングの他端を保持する面とは反対の面から、前記リターンスプリングを保持する位置より外径側で前記リターンスプリングが前記スプリングリテーナを押圧する方向に突出する。
また、本発明の自動変速機のピストン機構は、
摩擦係合要素を押圧する押圧部を有するピストンと、
一端が前記ピストンに当接し、前記ピストンを初期位置に復帰させるリターンスプリングと、
前記摩擦係合要素と前記ピストンとの間で固定側部材に係止され、前記リターンスプリングの他端を保持する保持部と、前記ピストンの前記押圧部が挿通する通過孔と、を有するスプリングリテーナと、を備え、
前記スプリングリテーナは、当該スプリングリテーナの表面から突出し、少なくとも二方向に延在するリブ部を備え、
前記通過孔は、前記保持部の外径側において、前記スプリングリテーナの周方向に沿って間隔を空けて複数設けられ、
前記リブ部は前記通過孔の間に設けられ、前記リブ部は、前記スプリングリテーナの、前記リターンスプリングの他端を保持する面と反対の面から、前記リターンスプリングが前記スプリングリテーナを押圧する方向に突出する。

本発明によれば、スプリングリテーナに、二方向に延在するリブ部を設けることによって、スプリングリテーナの板厚を保ったまま剛性を高めることができ、リターンスプリングからの負荷による変形を防止することができる。これによって、部品の寸法が変わることを防止し、スプリングリテーナからリターンスプリングに対して、設計どおりの荷重を得ることができる。

自動変速機のピストン機構の構成を示す図である。 隔壁側から見たスプリングリテーナを示す図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）は摩擦締結要素側から見たリブ部を示す図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 （ａ）は、比較例として、リブ部が無い場合のスプリングリテーナの変形を説明する図であり、（ｂ）は実施の形態のリブ部の作用を説明する図である。 リブ部の変形例を説明する図である。

以下、実施の形態に係る自動変速機のピストン機構の実施形態を説明する。
図１は、自動変速機のピストン機構の構成を示す図である。
図１に示すように、自動変速機のピストン機構は、固定側部材である変速機ケース１の内部に配置され、摩擦締結要素７を押圧するピストン２０と、ピストン２０に当接してピストン２０を初期位置に復帰させるリターンスプリング１５と、リターンスプリング１５を保持するスプリングリテーナ３０を備える。

摩擦締結要素７は、複数のドライブプレート７ａとドリブンプレート７ｂを、変速機ケース１の長手軸方向（以降、単に「軸方向」という）に交互に重ねて配置して構成する。変速機ケース１の内壁にはスプライン２が形成される。スプライン２に対向して、外周にスプライン６を備えるハブ部５が、不図示の回転部材から延びる。ドライブプレート７ａはハブ部５のスプライン６に係合し、ドリブンプレート７ｂは変速機ケース１のスプライン２に係合する。

ピストン２０は、変速機ケース１に固定された隔壁１０のリング状のシリンダ１１内に、軸方向にストローク可能に配置される。ピストン２０とシリンダ１１の間には油室１３が形成されている。ピストン２０は、シリンダ１１に対応するリング形状を有している。ピストン２０の外周縁近傍には、摩擦締結要素７に向かって軸方向に延びる押圧部２１が設けられている。押圧部２１は、ピストン２０の周方向に等間隔で複数設けられている。

摩擦締結要素７と隔壁１０の間に、スプリングリテーナ３０が配置されている。スプリングリテーナ３０はピストン２０と対向し、スプリングリテーナ３０はピストン２０の間には、リターンスプリング１５が介装されている。

リターンスプリング１５は、ピストン２０の周方向に沿って複数個配置され、軸方向一端１５ａがピストン２０に当接し、軸方向他端１５ｂがスプリングリテーナ３０に保持されている。

図１に示すように、ピストン２０は油室１３と反対側に凹部２２を有しており、その底壁２２ａには、底壁２２ａと整合する形状のワッシャ１７が設けられている。ワッシャ１７は、軸方向から見てリング形状を有すると共に、全周に亘って均一な厚みで形成されており、リターンスプリング１５の軸方向一端１５ａの着座部となっている。リターンスプリング１５は、ピストン２０を初期位置方向（隔壁１０方向）へ付勢している。図１では、ピストン２０が初期位置にある状態を示している。

図２は、隔壁１０側から見たスプリングリテーナ３０を示す図である。
図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。
図２および図３に示すように、スプリングリテーナ３０は、薄板の円環状の円盤部３１を備える。円盤部３１の内周縁には、隔壁１０側へ軸方向に延びる内側筒部３２ａが設けられている。円盤部３１の外周縁には、隔壁１０側へ軸方向に延びる複数の鍔部３２ｂが、周方向等間隔に設けられている。内側筒部３２ａおよび鍔部３２ｂによって、スプリングリテーナ３０の剛性が補強されている。図２に示すように、スプリングリテーナ３０は、軸方向から見るとリング形状を有している。

図３に示すように、円盤部３１の内周縁近傍の、周方向複数個所に、リターンスプリング１５の保持部３４が設けられている。保持部３４は、円盤部３１のリターンスプリング１５と対向する面３１ａに設けられている。保持部３４は、それぞれ貫通孔３４ａと、貫通孔３４ａの縁から、リターンスプリング１５に向かって軸方向に延びる立ち上がり部３４ｂを備えている。立ち上がり部３４ｂにリターンスプリング１５の軸方向他端１５ｂを嵌め込むことによって、リターンスプリング１５の軸方向他端１５ｂがスプリングリテーナ３０に保持される。保持部３４に保持されたリターンスプリング１５は、立ち上がり部３４ｂと内側筒部３２ａとの間に挟みこまれ、脱落が防止される。

図２に示すように、円盤部３１は、ピストン２０の押圧部２１が挿通する複数の通過孔３３を備えている。通過孔３３は、保持部３４近傍の外径側に、周方向に等間隔で設けられている。通過孔３３は、ピストン２０の押圧部２１と整合する位置に、押圧部２１と同一個数設けられている。図２では、９つの通過孔３３を設ける例を図示しているが、通過孔３３およびピストン２０の押圧部２１の数は、適宜変更可能である。

図１に示すように、変速機ケース１のスプライン２には溝３が形成され、溝３にはスナップリング４が嵌め込まれている。スプリングリテーナ３０のリターンスプリング１５と対向する面３１ａとは反対側の面３１ｂは、スナップリング４の隔壁１０側の面４ａに当接する。スプリングリテーナ３０は、スナップリング４を介して変速機ケース１に係止され、スナップリング４により軸方向に位置決めされている。

図２に示すように、スプリングリテーナ３０には、複数のリブ部３５が設けられている。リブ部３５は、スプリングリテーナ３０の周方向に沿って複数配置され、それぞれ隣接する通過孔３３の間に位置している。図２では、９つの通過孔３３のそれぞれの間に、９つのリブ部３５を設けた例を説明しているが、数はこれに限られず、適宜増減可能である。

図４の（ａ）は、図２の反対側、すなわち摩擦締結要素７側から見たリブ部３５を示す図であり、図４の（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、図４の（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
図４の（ａ）に示すように、リブ部３５は、第１の突出部３５ａと、第１の突出部３５ａと直角に交差する第２の突出部３５ｂを備え、摩擦締結要素７側から見て十字状になっている。第１の突出部３５ａはスプリングリテーナ３０の径方向に延び、第２の突出部３５ｂはスプリングリテーナ３０の周方向に延びる。

図４の（ｂ）および（ｃ）に示すように、リブ部３５は、それぞれスプリングリテーナ３０の面３１ｂから突出する。リブ部３５が突出する方向は、リターンスプリング１５から離れる方向である。リブ部３５を、図２に示した隔壁１０側から見ると、十字状の溝になっている。

図４の（ａ）および（ｃ）に示すように、スプリングリテーナ３０の径方向に延びる第１の突出部３５ａの外径側端部が、スナップリング４の内周縁に当接する。第１の突出部３５ａは、スナップリング４を溝３（図１参照）の方向に押圧して、スナップリング４が溝３から脱落するのを防止する。

リブ部３５は、スナップリング４の溝３からの脱落を防止すると共に、スプリングリテーナ３０の剛性を高める機能も持つ。
図５の（ａ）は、比較例として、リブ部３５が無い場合のスプリングリテーナ３０の変形を説明する図であり、図５の（ｂ）は実施の形態のリブ部３５の作用を説明する図である。
図１に示したピストン２０が、摩擦締結要素７側へ軸方向に移動すると、図５の（ａ）に示すようにリターンスプリング１５が圧縮されてスプリングリテーナ３０を押圧して負荷をかける。ここで、スプリングリテーナ３０の剛性が低いと、リターンスプリング１５からの負荷によってスプリングリテーナ３０が変形する可能性がある。

実施の形態では、負荷が特にかかりやすい保持部３４の近傍にリブ部３５が複数配置される。図５の（ｂ）に示すように、リブ部３５は、リターンスプリング１５から離れる方向、すなわちリターンスプリング１５がスプリングリテーナ３０を押圧する方向に突出する。また、リブ部３５は、スプリングリテーナ３０の径方向と周方向の二方向に延在する。このリブ部３５によってスプリングリテーナ３０の径方向ベクトル成分と周方向ベクトル成分のそれぞれの剛性が高められ、リターンスプリング１５からの負荷による変形を防止する。

なお、リブ部３５が二方向に交差するものであれば径方向ベクトル成分と周方向ベクトル成分の剛性向上が見込めるので、二方向がそれぞれ径方向、周方向に対して傾いていても良い。

また、リブ部３５の面積を極力小さく抑えつつ剛性を高めるために、リブ部３５は複数の方向に選択的に延在するリブ形状としている。つまり、平坦な面とリブを有する面とを比較すると、当然後者の方が表面積が大きくなる。双方の単位面積当たりの体積が等しい場合、表面積の大きい後者（リブを有する面）の方が、板厚が全体的又は局所的に薄くなり剛性低下につながるので、表面積の増加を極力抑えるためにリブは極力小さくすることが好ましい。一方、リブが長くなるほど、その延在する方向に対する剛性が高められる。よって、リブ表面積の抑制とリブの所定方向の長さの増加を両立させる観点から、複数の方向に選択的に延在するリブ形状が好適である。

以上の通り、実施の形態の自動変速機のピストン機構は、
（１）摩擦締結要素７（摩擦係合要素）を押圧するピストン２０と、
軸方向一端１５ａ（一端）がピストン２０に当接し、ピストン２０を初期位置に復帰させるリターンスプリング１５と、
変速機ケース１（固定側部材）に係止され、リターンスプリング１５の軸方向他端１５ｂ（他端）を保持するスプリングリテーナ３０と、を備え、
スプリングリテーナ３０は、スプリングリテーナ３０の面３１ｂ（表面）から突出し、二方向に延在するリブ部３５を備える。

スプリングリテーナ３０に、二方向に延在するリブ部３５を設けることによって、スプリングリテーナ３０の板厚を保ったまま剛性を高めることができ、リターンスプリング１５からの負荷による変形を防止することができる。これによって、部品の寸法が変わることを防止し、スプリングリテーナ３０からリターンスプリング１５に対して、設計どおりの荷重を得ることができる。

（２）リブ部３５は、スプリングリテーナ３０の、リターンスプリング１５の軸方向他端１５ｂを保持する面３１ａと反対の面３１ｂから、リターンスプリング１５がスプリングリテーナ３０を押圧する方向に突出する。
リブ部３５を、リターンスプリング１５がスプリングリテーナ３０を押圧する方向と同じ方向に突出させることによって、スプリングリテーナ３０の変形を防止しやすい。

（３）リブ部３５は、スプリングリテーナ３０の径方向に延びる第１の突出部３５ａと、スプリングリテーナ３０の周方向に延び、第１の突出部３５ａと直交する第２の突出部３５ｂと、を備える。十字状のリブ部３５が、スプリングリテーナ３０の径方向と周方向の両方に延在することによって、スプリングリテーナ３０の剛性を効果的に高めることができる。

（４）スプリングリテーナ３０は、リターンスプリング１５の軸方向他端１５ｂが保持される保持部３４を備え、リブ部３５は、保持部３４の近傍に設けられる。これによって、リターンスプリング１５からの負荷がかかりやすい保持部３４の近傍の剛性を高くすることができる。

（５）変速機ケース１に形成された溝３に装着され、スプリングリテーナ３０の面３１ｂ（表面）に当接してスプリングリテーナ３０を位置決めするスナップリング４を備え、リブ部３５は、スナップリング４を溝３の方向に押圧する。
具体的には、第１の突出部３５ａが、スナップリング４の内周縁に当接してスナップリング４を溝３の方向に押圧する。
リブ部３５が、スナップリング４の溝３からの脱落防止とスプリングリテーナ３０の剛性を向上させる作用を兼ね備えることで、省スペースと、加工工数の低減を達成することができる。

（変形例）
実施の形態では、スプリングリテーナ３０の周方向と径方向の二方向に延在する十字状のリブ部３５を説明したが、リブ部３５の形状はこれに限られない。

図６は、リブ部３５の変形例を説明する図である。
リブ部３５は十字状に限られず、例えば、図６の（ａ）に示すように、Ｘ字状としても良い。すなわち、第１の突出部３５ａと第２の突出部３５ｂは、直角以外の角度で交差しなくても良い。リブ部３５が延在する方向も、スプリングリテーナ３０の周方向と径方向に限られず、適宜変更可能である。また、リブ部３５が延在する方向は二方向に限られず、三方向以上の方向に延在するようにしても良い。例えば、図６の（ｂ）に示すように、リブ部３５を星形としても良い。

また、実施の形態では、リブ部３５をスナップリング４の内周縁に当接する位置に配置して、スナップリング４の溝３からの脱落防止とスプリングリテーナ３０の剛性向上の両方の作用を持つものとして説明したが、これに限られない。スナップリング４の内周縁に当接するリブ部と、スプリングリテーナの剛性を高めるリブ部は別々に設けても良い。例えば、スナップリング４の内周縁に当接して脱落を防止するリブ部は単なる円形状として設け、剛性を向上させる十字状のリブ部を、保持部３４の近傍の、他の場所に設けても良い。

１ 変速機ケース
２ スプライン
２ａ スプライン溝
３ 溝
４ スナップリング
４ａ 面
５ ハブ部
６ スプライン
７ 摩擦締結要素
７ａ ドライブプレート
７ｂ ドリブンプレート
１０ 隔壁
１１ シリンダ
１３ 油室
１５ リターンスプリング
１５ａ 軸方向一端
１５ｂ 軸方向他端
１７ ワッシャ
２０ ピストン
２１ 押圧部
２２ 凹部
２２ａ 底壁
３０ スプリングリテーナ
３１ 円盤部
３１ａ、３１ｂ 面
３２ａ 内側筒部
３２ｂ 鍔部
３３ 通過穴
３４ 保持部
３４ａ 貫通孔
３４ｂ 立ち上がり部
３５ リブ部
３５ａ 第１の突出部
３５ｂ 第２の突出部

Claims (6)

1. 摩擦係合要素を押圧するピストンと、
   一端が前記ピストンに当接し、前記ピストンを初期位置に復帰させるリターンスプリングと、
   外径側が固定側部材に係止され、内径側で前記リターンスプリングの他端を保持するスプリングリテーナと、を備え、
   前記スプリングリテーナは、当該スプリングリテーナの表面から突出し、少なくとも二方向に延在するリブ部を備え、
   前記リブ部は、前記スプリングリテーナの、前記リターンスプリングの他端を保持する面とは反対の面から、前記リターンスプリングを保持する位置より外径側で前記リターンスプリングが前記スプリングリテーナを押圧する方向に突出する、自動変速機のピストン機構。
2. 前記リブ部は、前記スプリングリテーナの径方向に延びる第１の突出部と、前記スプリングリテーナの周方向に延び、前記第１の突出部と交差する第２の突出部と、を備える、請求項１記載の自動変速機のピストン機構。
3. 前記スプリングリテーナは、前記リターンスプリングの前記他端が保持される保持部を備え、
   前記リブ部は、前記保持部の近傍に設けられる、請求項１または２記載の自動変速機のピストン機構。
4. 摩擦係合要素を押圧する押圧部を有するピストンと、
   一端が前記ピストンに当接し、前記ピストンを初期位置に復帰させるリターンスプリングと、
   前記摩擦係合要素と前記ピストンとの間で固定側部材に係止され、前記リターンスプリングの他端を保持する保持部と、前記ピストンの前記押圧部が挿通する通過孔と、を有するスプリングリテーナと、を備え、
   前記スプリングリテーナは、当該スプリングリテーナの表面から突出し、少なくとも二方向に延在するリブ部を備え、
   前記通過孔は、前記保持部の外径側において、前記スプリングリテーナの周方向に沿って間隔を空けて複数設けられ、
   前記リブ部は前記通過孔の間に設けられ、前記リブ部は、前記スプリングリテーナの、前記リターンスプリングの他端を保持する面と反対の面から、前記リターンスプリングが前記スプリングリテーナを押圧する方向に突出する、自動変速機のピストン機構。
5. 前記固定側部材に形成された溝に装着され、前記スプリングリテーナの表面に当接して前記スプリングリテーナを位置決めするスナップリングを備え、
   前記リブ部は、前記スナップリングを前記溝の方向に押圧する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動変速機のピストン機構。
6. 前記固定側部材に形成された溝に装着され、前記スプリングリテーナの表面に当接して前記スプリングリテーナを位置決めするスナップリングを備え、
   前記第１の突出部は、前記スナップリングの内周縁に当接して当該スナップリングを前記溝の方向に押圧する、請求項２に記載の自動変速機のピストン機構。

Images