JP7484748B2 - 自動変速機 - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載される自動変速機に関する。
車両に搭載される自動変速機は一般に、複数の遊星歯車機構(プラネタリギヤセット)とクラッチやブレーキ等の複数の摩擦締結要素とを有し、複数の摩擦締結要素を選択的に締結することにより、各遊星歯車機構を経由する動力伝達経路を切り換えて車両の運転状態に応じた変速段を達成するように構成されている。
例えば特許文献1には、4つの遊星歯車機構と、3つのクラッチ及び2つのブレーキからなる5つの摩擦締結要素とを有し、これらの摩擦締結要素のうちの3つを選択的に締結することにより前進8段及び後退1段を達成するように構成された自動変速機が開示されている。
特許文献1には、変速機ケースにスプライン結合される固定側円筒部材と、遊星歯車機構を構成する所定の回転要素に結合される回転側円筒部材とを有するブレーキが開示されている。前記ブレーキの固定側円筒部材の外周側には、内周側にスプライン部を有する固定側摩擦板が係合され、回転側円筒部材の内周側には、外周側にスプライン部を有する回転側摩擦板が係合されている。固定側摩擦板と回転側摩擦板とは、固定側円筒部材と回転側摩擦板との間で交互に配置されている。
スプライン結合された変速機ケースと固定側円筒部材との歯面間には、噛合いをスムーズに行うための隙間(バックラッシュ)が設けられているため、固定側円筒部材が変速機ケースに対してバックラッシュの分だけ軸周りに回転した後に、固定側円筒部材の歯面と変速機ケースの歯面とが当接して回転が受け止められる。
特開2019-158053号公報
通例、バックラッシュは、スプライン係合部に設定されるため、特許文献1に記載されているブレーキには、回転側円筒部材と回転側摩擦板との間、固定側円筒部材と固定側摩擦板との間、及び、固定側円筒部材と変速機ケースとの間の3箇所それぞれにバックラッシュが設けられている。そのため、固定側円筒部材と変速機ケースとの間のバックラッシュは、他の部位のバックラッシュを吸収するために他の部位に比べて大きく設定されている。
しかしながら、固定側円筒部材と変速機ケースとの間のバックラッシュが大きく設定された場合、エンジン側からの入力トルクを駆動輪側に伝達しようとすると、リングギヤに入力されるトルクによって、固定側円筒部材と変速機ケースとの間のバックラッシュが急速に詰まり、歯面同士が瞬間的に衝突し歯打ち音が発生してしまうという問題がある。このような歯打ち音は、駆動輪の惰行により駆動輪側からの回転力がエンジン側に伝達される被駆動状態にも発生する。
そこで本発明は、変速機ケースにスプライン結合される固定側円筒部材を有するブレーキを備えた自動変速機において、変速機ケースと固定側円筒部材との間の歯打ち音を抑制することができる自動変速機を提供することを課題とする。
本発明は、変速機ケースにスプライン結合された固定側円筒部材と、所定の回転部材に結合された回転側円筒部材と、前記固定側円筒部材と前記回転側円筒部材との間に配置されると共に前記固定側円筒部材にスプライン係合される固定側摩擦板と前記回転側円筒部材にスプライン係合される回転側摩擦板とを有する複数の摩擦板と、前記複数の摩擦板を締結するピストンと、を有するブレーキを備えた自動変速機であって、前記変速機ケースのスプライン部と前記固定側円筒部材のスプライン部との間に配置されて、前記固定側円筒部材が前記変速機ケースに対して相対回転して衝突するときの衝撃を緩衝する緩衝部材を備え、前記緩衝部材は、前記固定側円筒部材の前記スプライン部の回転方向他方側の歯面と前記変速機ケースの前記スプライン部の回転方向一方側の歯面との間に配置された第1緩衝部材と、前記固定側円筒部材の前記スプライン部の回転方向一方側の歯面と前記変速機ケースの前記スプライン部の回転方向他方側の歯面との間に配置された第2緩衝部材と、を備え、前記第1緩衝部材は、コイルスプリングで構成される第1スプリングを備え、前記第2緩衝部材は、コイルスプリングで構成される第2スプリングを備え、前記緩衝部材のばね定数は、前記第1スプリングと前記第2スプリングの合成ばね定数によって設定されている自動変速機を提供する。
本発明によれば、変速機ケースと固定側円筒部材との間のスプライン部に緩衝部材が配置されているので、固定側円筒部材が変速機ケースに対して相対回転して衝突するときの衝撃を緩衝することができるので、固定側円筒部材の歯面と変速機ケースの歯面とが当接するときの歯打ち音が抑制される。
例えば、駆動状態のブレーキ締結時において駆動源からの駆動力は、所定の回転部材、回転側円筒部材、複数の摩擦板を介して固定側円筒部材に伝達されると、固定側円筒部材に伝達された駆動力によって固定側円筒部材と変速機ケースとの間のバックラッシュが急速に詰められて、固定側円筒部材の歯面と変速機ケースの歯面とが当接するときの歯打ち音が発生する。これに対して、変速機ケースと固定側円筒部材との間のスプライン部に配置された緩衝部材によって、固定側円筒部材の変速機ケースに対する回転を抑制(回転速度を低減)すると共に、固定側円筒部材の歯面と変速機ケースの歯面との間のバックラッシュを詰めることで、歯打ち音を抑制できる。
また、第1緩衝部材によって固定側円筒部材の回転方向他方側の歯面と変速機ケースの回転方向一方側の歯面との間で生じる歯打ち音が抑制され、第2緩衝部材によって固定側円筒部材の回転方向一方側の歯面と変速機ケースの回転方向他方側の歯面との間で生じる歯打ち音が抑制される。これにより、駆動状態及び被駆動状態いずれの状態においても歯打ち音を抑制できる。
また、緩衝部材が第1緩衝部材または第2緩衝部材のみで構成される場合に比べて、第1スプリングまたは第2スプリングのばね定数を過剰に高めることなく歯打ち音を抑制することができる。緩衝部材のばね定数が第1スプリングと第2スプリングの合成ばね定数で設定される場合、第1緩衝部材または第2緩衝部材のみを備える場合に比べて、それぞれのばね定数を低減することができるので、緩衝部材の組付け性が向上できる。
前記固定側円筒部材は、前記変速機ケースに固定された固定側保持部材によって軸方向位置が規制されてもよい。
本構成により、固定側円筒部材が変速機ケースにスプライン結合される構成において、固定側円筒部材の軸方向位置を規制することができる。
前記回転側円筒部材は、前記固定側円筒部材に対向すると共に、前記固定側円筒部材の径方向外側に配置されてもよい。
本構成により、回転側円筒部材を径方向内側に配置する場合に比べて、径方向外側に配置された回転側円筒部材の回転による遠心力によって摩擦板を効率よく潤滑することができる。
前記緩衝部材は、圧縮状態で配置されてもよい。
本構成により、固定側円筒部材にトルクが入力されていない中立状態において緩衝部材に予め荷重を作用させた状態(プリロード)が得られる。これにより、緩衝部材に予め荷重が作用していない状態に比べて、固定側円筒部材を変速機ケースに対して回転させるために必要な荷重が高められて、固定側円筒部材の変速機ケースに対する相対回転を抑制できる。
また、固定側円筒部材に予め荷重が作用していない状態に比べて、より大きなトルクが入力された場合においても、固定側円筒部材の変速機ケースに対する回転を抑制できる。例えば、燃費向上を目的とした多段化のために、遊星歯車機構の回転部材と摩擦締結要素等を連結する動力伝達部材の経路が長くなると、動力伝達部材のイナーシャが大きくなって固定側円筒部材に入力されるトルクが増大するが、緩衝部材に予め荷重を作用させているので、固定側円筒部材の変速機ケースに対する回転を抑制できる。
前記変速機ケースの前記スプライン部の各スプライン歯は、周方向の幅が軸方向一方側から他方側に向かって狭くなるように形成されてもよい。
本構成により、変速機ケースの隣接するスプライン歯間は、軸方向一方側から軸方向他方側に向かって拡がるように形成されることになる。例えば、固定側円筒部材と緩衝部材とを、軸方向他方側から一方側に向かって変速機ケースのスプライン部に組み付ける際に、軸方向他方側から軸方向一方側に向かうにつれて緩衝部材を徐々に圧縮させながら組み付けることができる。したがって、周方向の幅が一定に形成されたスプライン歯に緩衝部材を組付け後の圧縮状態を保持したまま組み付ける場合に比べて、組付け性を向上できる。
本発明に係る自動変速機によれば、変速機ケースにスプライン結合される固定側円筒部材を有するブレーキを備えた自動変速機において、変速機ケースと固定側円筒部材との歯打ち音を抑制することができる。
本発明の実施形態に係る自動変速機の骨子図である。 自動変速機の摩擦締結要素の締結表である。 自動変速機のブレーキ及びその周辺の断面図である。 自動変速機のブレーキ及びその周辺の別の断面図である。 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におけるVI-VI線に沿った自動変速機のブレーキ及びその周辺の断面図である。 図6における矢印VIIの拡大図である。 ブレーキの第1ハブ部材及び緩衝部材の組付状態を示す斜視図である。 図6におけるIX-IX線に沿った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6のブレーキ及び変速機ケースの一部を模式的に示した断面図である。 自動変速機の1速状態を示す骨子図である。 第3プラネタリギヤセットを模式的に示す模式図である。 ドラム部材から摩擦板を介して第1ハブ部材に伝達されるトルクの説明図である。 ブレーキの第1ハブ部材及び第1緩衝部材の組付け方法の説明図である。
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が本発明に係る自動変速機のブレーキに相当する。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、図4、図5はそれぞれ、図6のIII-III線、IV-IV線、V-V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、所定の回転部材としての第3ギヤセットPG3のリングギヤR3に結合される回転側円筒部材としてのドラム部材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4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3から図5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てスプライン結合される固定側円筒部材としての第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に固定されると共に第1ハブ部材21より径方向内側に延びる固定側保持部材としての第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の反駆動源側に結合される第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にスプライン結合されている。第1ハブ部材21と変速機ケース11との間には、噛合いをスムーズにするための隙間(バックラッシュ)Gが設けられている(図7参照)。第1ハブ部材21と変速機ケース11のスプライン部24,11aの結合については詳細を後述する。
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。第1ハブ部材21のスプライン部25と固定側摩擦板71との間には、噛合いをスムーズにするためのバックラッシュg1が設けられている(図7参照)。第2ハブ部材31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、摩擦板70に潤滑用作動油を供給する潤滑用供給油路(図示せず)が形成されている。
第2ハブ部材31の縦壁部32の径方向外側の部位には、図4に示すように、第2ハブ部材31を変速機ケース11に固定するためのボルトB1を貫通するための貫通穴32bが形成されている。変速機ケース11の内周側には、縦壁部32の貫通穴32bに対応する位置に、ボルトB1を螺合するためのボルト穴17が形成されている。第2ハブ部材31は、ボルトB1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。第2ハブ部材31の縦壁部32には、内周側に軸方向に貫通する複数の貫通穴35が形成されている。複数の貫通穴35は、周方向に分散して配置されている。
変速機ケース11の下方には、図6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、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、及び、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4及び図5に示すように、駆動源側からボルトB2が螺合されるねじ穴44cと、反駆動源側からボルトB3が螺合されるねじ穴44d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、軸方向に貫通する複数の貫通穴52が形成されている。
第3ハブ部材41の駆動源側から第2ハブ部材31の貫通穴35を通じてボルトB2を第3ハブ部材41のねじ穴44cに螺合させ、第3ハブ部材41の反駆動源側から第4ハブ部材51の貫通穴52を通じてボルトB3を第3ハブ部材41のねじ穴44d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。
ハブ部材20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。ドラム部材60のスプライン部61aと回転側摩擦板72との間には、噛合いをスムーズにするためのバックラッシュg2が設けられている(図7参照)。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、環状に形成され、図3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。
油圧室形成部82は、連結部83の内端部から駆動源側に延びると共に、駆動源側の端部から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。このようにして、締結用油圧室91は、油圧室形成部82、第3ハブ部材41、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、油圧室形成部82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4に示すように、スプリング101は、締結用油圧室91内に配置されている。締結用油圧室91を形成する油圧室形成部82は、反駆動源側がスプリング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。
図6は、図3におけるVI-VI線に沿ったブレーキBR2及び変速機ケース11の断面図である。図8は、第1ハブ部材21に緩衝部材が組付けられた状態の斜視図である。
変速機ケース11の内周面には、図6に示すように、第1ハブ部材21のスプライン部24が係合される複数のスプライン歯11dを備えたスプライン部11aが形成されている。複数のスプライン歯11dは、変速機ケース11の上側に位置する上側領域Z1と、上側領域Z1よりも回転方向一方側の一方側領域Z2と、上側領域Z1よりも回転方向他方側の他方側領域Z3とに配置されている。
変速機ケース11の内周面にはまた、後述の第1ハブ部材21のダンパ用スプライン歯26,27及び緩衝部材210,220が収容される緩衝部材収容空間部S1,S2が設けられている。
緩衝部材収容空間部S1,S2は、変速機ケース11の上端部より回転方向一方側に配置される第1緩衝部材収容空間部S1と、回転方向他方側に配置される第2緩衝部材収容空間部S2とで構成されている。第1緩衝部材収容空間部S1は上側領域Z1と一方側領域Z2との間に、第2緩衝部材収容空間部S2は上側領域Z1と他方側領域Z3との間に設けられている。
第1緩衝部材収容空間部S1は、上側領域Z1のスプライン歯11dのうち最も回転方向一方側(駆動状態における回転方向後方側)に位置するスプライン歯11eと、一方側領域Z2のスプライン歯11dのうち最も回転方向他方側(駆動状態における回転方向前方側)に位置するスプライン歯11fと、変速機ケース11の内周面11bとによって区画されている。第2緩衝部材収容空間部S2は、上側領域Z1のスプライン歯11dのうち最も回転方向他方側(駆動状態における回転方向前方側)に位置するスプライン歯11gと、他方側領域Z3のスプライン歯11dのうち最も回転方向一方側(駆動状態における回転方向後方側)に位置するスプライン歯11hと、変速機ケース11の内周面11bとによって区画されている。
複数のスプライン歯11dには、後述の第1ハブ部材21のダンパ用スプライン歯26,27を除く複数の他のスプライン歯28が係合され、緩衝部材収容空間部S1,S2には、緩衝部材210,220及び後述の第1ハブ部材21のダンパ用スプライン歯26,27が収容されている。
第1ハブ部材21には、図6及び図8に示すように、縦壁部22の外周側から反駆動源側に延びるスプライン部24が設けられている。スプライン部24は、第1ハブ部材21が変速機ケース11に対して相対回転して衝突するときの衝撃を緩衝する緩衝部材200が取り付けられたダンパ用スプライン歯26,27と、ダンパ用スプライン歯26,27よりも周方向長さが短く形成された複数の他のスプライン歯28とを有する。
複数の他のスプライン歯28は、図6に示すように、変速機ケース11の複数のスプライン歯11dに係合されている。各スプライン歯11dと各他のスプライン歯28との間には、図7に示すように、噛合いをスムーズに行うための隙間(バックラッシュ)Gが設けられている。バックラッシュGは、隣接するスプライン歯11d間に配置される他のスプライン歯28の回転方向一方側(回転方向後方側)の歯面28aと歯面28aに対向するスプライン歯11dの回転方向他方側(回転方向前方側)の歯面11kとの間と、前記他のスプライン歯28の回転方向他方側(回転方向前方側)の歯面28bと歯面28bに対向するスプライン歯11dの回転方向一方側(回転方向後方側)の歯面11mとの間に設けられている。
ダンパ用スプライン歯26,27は、図6に示すように、変速機ケース11の第1緩衝部材収容空間部S1内に配置される第1ダンパ用スプライン歯26と、第2緩衝部材収容空間部S2内に配置される第2ダンパ用スプライン歯27とを備える。第1ダンパ用スプライン歯26には第1緩衝部材210が取り付けられ、第2ダンパ用スプライン歯27には第2緩衝部材220が取り付けられている。
第1ハブ部材21の第1ダンパ用スプライン歯26と変速機ケース11のスプライン歯11eに係合された他のスプライン歯28との間には、第1切欠き部29aが設けられ、第1ハブ部材21の第2ダンパ用スプライン歯27と変速機ケース11のスプライン歯11gの回転方向一方側に係合された他のスプライン歯28との間には、第2切欠き部29bが設けられている(図8参照)。
第2ダンパ用スプライン歯27は、図8に示すように、回転方向他方側から一方側に向かって軸方向長さが長くなるように階段状に形成されている。第2ダンパ用スプライン歯27は、回転方向一方側に位置すると共に第2緩衝部材220を取り付けるための軸方向長さを有する被取付部27aと、変速機ケース11のスプライン歯11h側に位置してスプライン歯11hに係合すると共に他のスプライン歯28とほぼ同じ軸方向長さを有する係合部27bと、被取付部27aと係合部27bとを連結すると共に被取付部27aよりも軸方向長さが短く係合部27bよりも軸方向長さが長く形成された連結部27cとによって階段状に形成されている。被取付部27aは、反駆動源側に最も突出するように形成されている。
第1ダンパ用スプライン歯26は、第2ダンパ用スプライン歯27同様に、階段状に形成されている。第1ダンパ用スプライン歯26は、図9に示すように、回転方向一方側から他方側に向かって軸方向長さが長くなるように階段状に形成されている。第1ダンパ用スプライン歯26は、回転方向他方側(駆動状態における回転方向前方側)に位置すると共に第1緩衝部材210を取り付けるための軸方向長さを有する被取付部26aと、変速機ケース11のスプライン歯11f側に位置してスプライン歯11gに係合すると共に他のスプライン歯28とほぼ同じ軸方向長さを有する係合部26bと、被取付部26aと係合部26bとを連結すると共に被取付部26aよりも軸方向長さが短く係合部26bよりも軸方向長さが長く形成された連結部26cとによって階段状に形成されている。被取付部26aは、反駆動源側に最も突出するように形成されている。
第1切欠き部29aには、第1緩衝部材210と変速機ケース11のスプライン歯11eが回転方向一方側から他方側に周方向に並べて配置され、第2切欠き部29bには、第2緩衝部材220と変速機ケース11のスプライン歯11gが回転方向他方側から一方側に周方向に並べて配置されるようになっている(図6参照)。
第1緩衝部材210は、図8及び図9に示すように、第1ダンパ用スプライン歯26の回転方向他方側の歯面26dと、変速機ケース11のスプライン歯11eの回転方向一方側の歯面11iとの間に配置されている。第1緩衝部材210は、第1ハブ部材21に回転方向一方側に付勢力F1を作用させる第1スプリング211を備えている(図6参照)。
第1緩衝部材210は、周方向に延びるコイルスプリングからなる第1スプリング211を軸方向に並べて配置した複数の第1スプリング211と、軸方向に延びるプレート部材で形成されて複数の第1スプリング211の回転方向一方側の端部を保持するハブ側保持プレート212と、回転方向他方側の端部を保持するケース側保持プレート215とを備えている。
ハブ側保持プレート212には、回転方向他方側に円筒状に突出して複数の第1スプリング211がそれぞれ装着される複数のスプリングガイド部213が設けられている。ケース側保持プレート215には、スプリングガイド部213に対向すると共に回転方向一方側に円筒状に突出して複数のスプリング211がそれぞれ装着される複数のスプリングガイド部213が設けられている。複数の第1スプリング211は、軸方向及び径方向にオーバーラップする位置に配置されている。
第1緩衝部材210は、ハブ側保持プレート212が第1ダンパ用スプライン歯26の回転方向他方側の歯面26dに支持されると共にケース側保持プレート215が変速機ケース11の回転方向一方側の歯面11dに支持された状態で第1ハブ部材21に取り付けられている。
第1緩衝部材210は、複数の第1スプリング211が圧縮された状態で第1ダンパ用スプライン歯26と変速機ケース11のスプライン歯11eの回転方向一方側の歯面11iとの間に配置されている。
第1ハブ部材21の第1ダンパ用スプライン歯26に第1緩衝部材210が取り付けられ、かつ、第1ハブ部材21が変速機ケース11に組み付ける前の状態では、第1スプリング211は自然長を有する。第1緩衝部材210の周方向長さは、第1緩衝部材収容空間部S1の周方向長さから第1ダンパ用スプライン歯26の周方向長さを差し引いた残りの周方向長さよりも長くなるように設定されている。これにより、第1ハブ部材21が変速機ケース11に組み付けられた状態では、複数の第1スプリング211を周方向に圧縮された状態が保持される。第1スプリング211には、予め荷重が作用した状態で保持されている。
ハブ側保持プレート212には、図9に示すように、駆動源側の端部から回転方向他方側に延びると共に、第1ハブ部材21の縦壁部22に設けられたスプライン歯26の駆動源側の面に当接する延設部214が設けられている。第1ハブ部材21の縦壁部22の駆動源側の面からピン部材を突出させると共に、延設部214に軸方向に貫通する貫通穴を設けて、前記ピン部材を挿通させることによって、第1緩衝部材210が第1ハブ部材21に保持されている。
ケース側保持プレート215は、駆動源側の端部から回転方向一方側に延びると共に、第2ハブ部材31の縦壁部32の設けられたスプライン歯26の反駆動源側の面に当接するストッパ部216と、反駆動源側の端部から回転方向一方側に向かって反駆動源側に傾斜する傾斜部217とを有する。
第2緩衝部材220は、図6及び図8に示すように、第2ダンパ用スプライン歯27の回転方向一方側の歯面27dと、上側領域Z1の回転方向他方側に配置されたスプライン歯11gの回転方向他方側の歯面11jとの間に配置されている。第2緩衝部材210は、第1ハブ部材21に回転方向他方側に付勢力F2を作用させる第2スプリング221を備えている(図6参照)。
第2緩衝部材220は、周方向に延びるコイルスプリングからなる第2スプリング221を軸方向に並べて配置した複数の第2スプリング221と、軸方向に延びるプレート部材で形成されて複数の第2スプリング221の回転方向他方側の端部を保持するハブ側保持プレート222と、回転方向一方側の端部を保持するケース側保持プレート225とを備えている。
ハブ側保持プレート222には、回転方向一方側に円筒状に突出して複数の第2スプリング221がそれぞれ装着される複数のスプリングガイド部223が設けられている。ケース側保持プレート225には、スプリングガイド部(図示せず)に対向すると共に回転方向他方側に円筒状に突出して複数の第2スプリング221がそれぞれ装着される複数のスプリングガイド部223が設けられている。複数の第2スプリング221は、軸方向及び径方向にオーバーラップする位置に配置されている。
第2緩衝部材220は、ハブ側保持プレート222が第2ダンパ用スプライン歯27の回転方向一方側の歯面27dに支持されると共にケース側保持プレート225が変速機ケース11の回転方向他方側の歯面11jに支持された状態で第1ハブ部材21に取り付けられている。
第2緩衝部材220は、複数の第2スプリング221が圧縮された状態で第2ダンパ用スプライン歯27と変速機ケース11のスプライン歯11gの回転方向他方側の歯面11jとの間に配置されている。
第1ハブ部材21の第2ダンパ用スプライン歯27に第2緩衝部材220が取り付けられ、かつ、第1ハブ部材21が変速機ケース11に組み付ける前の状態では、第2スプリング221は自然長を有する。第2緩衝部材220の周方向長さは、第2緩衝部材収容空間部S2の周方向長さから第2ダンパ用スプライン歯27の周方向長さを差し引いた残りの周方向長さよりも長くなるように設定されている。これにより、第1ハブ部材21が変速機ケース11に組み付けられた状態では、第2スプリング221を周方向に圧縮された状態が保持される。第2スプリング221には、予め荷重が作用した状態で保持されている。
ハブ側保持プレート222には、駆動源側の端部から回転方向他方側に延びると共に、第1ハブ部材21の縦壁部22に設けられたスプライン歯27の駆動源側の面に当接する延設部224が設けられている。第1ハブ部材21の縦壁部22の駆動源側の面からピン部材を突出させると共に、延設部224に軸方向に貫通する貫通穴を設けて、前記ピン部材を挿通させることによって、第2緩衝部材220が第1ハブ部材21に保持されている。
ケース側保持プレート225は、駆動源側の端部から回転方向一方側に延びると共に、第2ハブ部材31の縦壁部32に設けられたスプライン歯27の反駆動源側の面に当接するストッパ部226と、反動力源側の端部から回転方向一方側に向かって反駆動源側に傾斜する傾斜部227とを有する。
図10には、図6のブレーキBR2及び変速機ケース11の一部を模式的に示した断面図が示されており、図10を参照しながら、第1スプリング211及び第2スプリング221の作用について説明する。
第1ハブ部材21は、第1ハブ部材21が変速機ケース11に組付けられた状態で、第1緩衝部材210によって回転方向一方側に向かう付勢力F1を受け、第2緩衝部材220によって回転方向他方側に向かう付勢力F2を受けるように構成されている。
図10(a)に示すように、第1ハブ部材21にトルクが作用していない中立位置において、第1ハブ部材21に作用する第1緩衝部材210の付勢力F1と第2緩衝部材220の付勢力F2とが互いに打ち消すように、第1スプリング211と第2スプリング221のばね定数及び圧縮代が設定されている。例えば、第1スプリング211と第2スプリング221は同じで同じ個数、同じばね定数で設定されているので、第1ハブ部材21にトルクが作用していない中立位置においては、同じ圧縮代となる。この中立位置で、回転方向一方側をマイナス方向、回転方向他方側をプラス方向、第1スプリング211の付勢力F1を-500N、第2スプリング221の付勢力F2を+500N、第1スプリングと第2スプリングのばね定数100N/mmとすると、第1ハブ部材21に作用する第1スプリング211と第2スプリング221の合力(F1+F2)は釣り合っているため、0Nとなる。
第1ハブ部材21にトルクが作用していない中立位置では、隣接するスプライン歯11d間に配置される他のスプライン歯28の回転方向一方側(回転方向後方側)の歯面28aと歯面28aに対向するスプライン歯11dの回転方向他方側(回転方向前方側)の歯面11kとの間と、前記他のスプライン歯28の回転方向他方側(回転方向前方側)の歯面28bと歯面28bに対向するスプライン歯11dの回転方向一方側(回転方向後方側)の歯面11mとの間にバックラッシュGが設けられた状態となる。
第1ハブ部材21にトルクが作用し、第1ハブ部材21が回転方向一方側(マイナス方向)に回転する場合は、図10(b)に示すように、第1スプリング211に作用する荷重が減少する一方、第2スプリング221に作用する荷重が増大する。例えば、第1スプリング211の付勢力F1を-400N、第2スプリング221の付勢力F2を+600Nとすると、第1ハブ部材21に作用する第1スプリング211と第2スプリング221の合力(F1+F2)は+200Nとなる。したがって、緩衝部材200によって、第1ハブ部材21には、第1ハブ部材21をマイナス方向に回転させようとするトルクに抗する荷重が作用するので、第1ハブ部材21の変速機ケース11に対する回転が抑制される。
第1ハブ部材21にトルクが作用し、第1ハブ部材21が回転方向一方側(マイナス方向)に回転する場合は、隣接するスプライン歯11d間に配置される他のスプライン歯28の回転方向一方側(回転方向後方側)の歯面28aと歯面28aに対向するスプライン歯11dの回転方向他方側(回転方向前方側)の歯面11kとの間のバックラッシュが消失し、前記他のスプライン歯28の回転方向他方側(回転方向前方側)の歯面28bと歯面28bに対向するスプライン歯11dの回転方向一方側(回転方向後方側)の歯面11mとの間にのみバックラッシュGが設けられた状態となる。
なお、ここでは、第1ハブ部材21が回転方向一方側(マイナス方向)に回転する場合について説明したが、第1ハブ部材21が回転方向他方側(プラス方向)に回転する場合についても同様に、緩衝部材200によって第1ハブ部材21の変速機ケース11に対する回転方向と反対向きの荷重を作用させることができるので、第1ハブ部材21の変速機ケース11に対する回転が抑制される。
次に、図11~図13を参照しながら、第1ハブ部材21と変速機ケース11とのスプライン部11a,24に生じる歯打ち音について説明する。図12は第3プラネタリギヤセットPG3の軸方向断面を模式的に示し、図13はブレーキBR2及び変速機ケース11の軸方向断面を模式的に示したものである。
自動変速機10は、図11に示すように、1速状態では第1ブレーキBR1、第2ブレーキBR2および第1クラッチCL1が締結される。1速状態における第3プラネタリギヤセットPG3には、エンジン側からの入力トルクがサンギヤS3に入力される。ブレーキが締結されているので、回転側円筒部材に結合されたリングギヤR3が固定されて、エンジンからの入力トルクはサンギヤS3からリングギヤR3の反力を得てキャリヤC3から第4プラネタリギヤセットPG4を介して駆動輪に伝達される。
第3プラネタリギヤセットPG3では、図12に示すように、エンジンからの入力によって回転するサンギヤS3の回転方向他方側(回転方向前方側)の歯面S31が、サンギヤS3の歯面間に位置すると共にキャリヤC3に結合されているピニオンギヤC30の回転方向一方側(回転方向後方側)の歯面C32に当接することで、ピニオンギヤC30が回転する。ピニオンギヤC30の回転は、リングギヤR3の歯面間に位置するピニオンギヤR30の歯の回転方向後方側の歯面C31がリングギヤR3の回転方向前方側の歯面R31に当接することでリングギヤR3に伝達される。
リングギヤR3に伝達された回転は、リングギヤR3に接続されているドラム部材60が回転しようとするが、ブレーキBR2が締結されているので、ドラム部材60の回転は、回転側摩擦板71と固定側摩擦板72と第1ハブ部材21とを介して変速機ケース11で受け止められる。
ドラム部材60に伝達された回転は、図13(a)に示すように、ドラム部材60が、ドラム部材60の回転方向一方側(回転方向後方側)の歯面と回転側摩擦板72の回転方向他方側(回転方向前方側)の歯面との間の隙間(バックラッシュ)が詰められる方向に回転して、ドラム部材60の回転方向一方側の歯面が回転側摩擦板72の回転方向他方側の歯面に当接することで回転側摩擦板72に伝達される。
回転側摩擦板72に伝達された回転は、図13(b)に示すように、回転側摩擦板72と一体的に回転する固定側摩擦板71に伝達され、固定側摩擦板71が、固定側摩擦板71の回転方向一方側の歯面と第1ハブ部材21の円筒部23の回転方向他方側の歯面との間の隙間(バックラッシュ)が詰つめられる方向に回転して、固定側摩擦板71の回転方向一方側の歯面が第1ハブ部材21の円筒部23の回転方向他方側の歯面に当接することで第1ハブ部材21に伝達される。
第1ハブ部材21に伝達された回転は、図13(c)に示すように、第1ハブ部材21が、第1ハブ部材21のスプライン部24の回転方向一方側の歯面と変速機ケース11のスプライン部11aの回転方向他方側の歯面との間の隙間(バックラッシュ)が詰められる方向に回転して、スプライン部24の回転方向一方側の歯面が変速機ケース11のスプライン部11aの回転方向他方側の歯面に当接して受け止められる。
上述のように、ドラム部材60と回転側摩擦板72との歯面間のバックラッシュを詰める際に生じ得る歯打ち音は、回転側摩擦板72及び固定側摩擦板71が回転することで吸収され、固定側摩擦板71と第1ハブ部材21の円筒部23との歯面間のバックラッシュを詰める際に生じ得る歯打ち音は、第1ハブ部材21が回転することで吸収される。
一方、第1ハブ部材21の回転は、回転しない変速機ケース11によって受け止められるため、第1ハブ部材21と変速機ケース11との歯面間では、他の部分に比べて大きく歯打ち音が発生する。
第1ハブ部材21と変速機ケース11の歯面間のバックラッシュGは、他の部位のバックラッシュg1,g2を吸収するために他の部位に比べて大きく設定されている(図7参照)。そのため、エンジンからの入力トルクを駆動輪側に伝達しようとすると、リングギヤR3に入力されるトルクによって、バックラッシュGが急速に詰まり、第1ハブ部材21の回転方向一方側の歯面28aと変速機ケース11の回転方向他方側の歯面11kとが瞬間的に衝突し歯打ち音を発生してしまう。
本実施形態における自動変速機によれば、変速機ケース11と第1ハブ部材21との間のスプライン部11a,24に緩衝部材200が配置されているので、第1ハブ部材21が変速機ケース11に対して相対回転して衝突するときの衝撃を緩衝することができる。その結果、第1ハブ部材21の歯面と変速機ケース11の歯面とが当接するときの歯打ち音が抑制される。
具体的には、ブレーキBR2締結時においてエンジンからの入力トルクが、サンギヤS3、ドラム部材60、複数の摩擦板70を介して第1ハブ部材21に伝達されると、第1ハブ部材21に伝達された駆動力によって第1ハブ部材21が回転方向一方側(マイナス方向)に回転する場合は、図10(b)に示すように、第1スプリング211に作用する荷重が減少する一方、第2スプリング221に作用する荷重が増大する。したがって、緩衝部材200によって、第1ハブ部材21には、第1ハブ部材21をマイナス方向に回転させようとするトルクに抗する荷重が作用するので、第1ハブ部材21の変速機ケース11に対する回転が抑制されて、第1ハブ部材21と変速機ケース11との間の歯打ち音を抑制できる。
第1ハブ部材21と変速機ケース11との歯打ち音は、例えば、アクセルをオンして、エンジンの駆動力が駆動輪側に伝達され走行している駆動状態から、アクセルをオフして駆動輪の惰行により駆動輪側からの回転力がエンジン側に伝達される被駆動状態に変化する駆動・被駆動が切り換わる時、具体的には、走行中にエンジンブレーキを使用する場合、または、エンジンブレーキ状態から再加速する場合等により発生しやすい。
駆動・被駆動状態が切り換わると、図12に示すように、エンジンによって回転させられるサンギヤS3の回転方向前方側の歯面S31がピニオンギヤC30の回転方向後方側の歯面S32に当接し、ピニオンギヤC30の回転方向前側の歯面C31がリングギヤR3の回転方向後方側の歯面R32に当接する状態から、駆動輪によって回転させられるキャリヤC3の回転によって、リングギヤR3の歯面間に位置するピニオンギヤC30の歯の回転方向前方側の歯面C33がリングギヤR3の回転方向後方側の歯面R32に当接する状態となる。
このとき、リングギヤR3に結合されているドラム部材60に伝達されるトルクは、回転方向前方側の歯面R31と後方側の歯面R32で切り替わるので、第1ハブ部材21の回転方向後方側の歯面28aが変速機ケース11の回転方向前方側の歯面11kに当接する状態から第1ハブ部材21の回転方向前方側の歯面28bが変速機ケース11の回転方向後方側の歯面11mに当接する状態へトルクを伝達する歯面が切り換わる。
トルクを伝達する歯面が切り換わる際には、図10(b)に示すように、隣接するスプライン歯11d間に配置される他のスプライン歯28の回転方向後方側の歯面28aと歯面28aに対向するスプライン歯11dの回転方向前方側の歯面11kとの間のバックラッシュが消失し、他のスプライン歯28の回転方向前方側の歯面28bと歯面28bに対向するスプライン歯11dの回転方向後方側の歯面11mとの間のバックラッシュが最大となった状態から、他のスプライン歯28の回転方向前方側の歯面28bとスプライン歯11dの回転方向後方側の歯面11mとが当接する状態に変化するため、歯面同士が衝突する際の歯打ち音が大きくなりやすい。
これに対して、本実施形態における自動変速機10は、第1ハブ部材21のスプライン部24の駆動状態における回転方向前方側の歯面26dと変速機ケース11のスプライン部11aの駆動状態における回転方向後方側の歯面11iとの間に配置された第1緩衝部材210と、第1ハブ部材21のスプライン部24の駆動状態における回転方向後方側の歯面と変速機ケース11のスプライン部11aの駆動状態における回転方向前方側の歯面との間に配置された第2緩衝部材220とを備えているので、バックラッシュが大きくなりやすい駆動・被駆動状態が切り換わる場合のようにトルクを受ける歯面が変化する際の歯打ち音が抑制される。
緩衝部材200のばね定数は、第1スプリング211と第2スプリング221の合成ばね定数によって設定されているので、緩衝部材200が第1緩衝部材210または第2緩衝部材220のみで構成される場合に比べて、第1緩衝部材210または第2緩衝部材220のばね定数を過剰に高めることなく歯打ち音を抑制することができる。また、第1緩衝部材210または第2緩衝部材220のみを備える場合に比べて、それぞれのばね定数を低減することができるので、緩衝部材200の組付け性を向上できる。
緩衝部材200は、圧縮状態で配置されているので、第1ハブ部材21にトルクが入力されていない中立状態において、緩衝部材200に予め荷重を作用させた状態(プリロード)が得られる。これにより、緩衝部材200に予め荷重が作用していない状態に比べて、第1ハブ部材21を変速機ケース11に対して回転させるために必要な荷重が高められて、第1ハブ部材21の変速機ケース11に対する回転を抑制できる。
また、第1ハブ部材21に予め荷重が作用していない状態に比べて、より大きなトルクが入力された場合においても、第1ハブ部材21の変速機ケース11に対する回転を抑制できる。例えば、本実施形態における自動変速機10のように、燃費向上を目的とした多段化のために、サンギヤS3と第1クラッチCL1を連結する動力伝達部材14の経路が長くなると、動力伝達部材14のイナーシャが大きくなって第1ハブ部材21に入力されるトルクが増大するが、緩衝部材200に予め荷重を作用させているので、第1ハブ部材21の変速機ケース11に対する回転を抑制できる。
第1ハブ部材21は、変速機ケース11に固定された第2ハブ部材31によって軸方向位置が規制されているので、第1ハブ部材21が変速機ケース11にスプライン結合される構造を実現しやすい。
ドラム部材60は、第1ハブ部材21に対向すると共に、第1ハブ部材21の径方向外側に配置されているので、第1ハブ部材21を径方向内側に配置する場合に比べて、径方向外側に配置されたドラム部材60の回転による遠心力によって摩擦板70を効率よく潤滑することができる。
図14には、第1ハブ部材21の変速機ケース11への組み付け方が示されている。図14に示すように、第1ハブ部材21は、第1ダンパ用スプライン歯26に第1緩衝部材210を保持した状態で、駆動源側から反駆動源側に向かって変速機ケース11に組付けられる。
変速機ケース11は、反駆動源側(軸方向一方側)から駆動源側(軸方向他方側)に向かって型抜きされた鋳造品で構成され、変速機ケース11のスプライン部11aには抜き勾配が形成されている。変速機ケース11の隣接するスプライン歯11d間は、軸方向一方側から軸方向他方側に向かって拡がるように形成されることになる。なお、本実施形態においては、変速機ケース11のスプライ歯11dに形成された抜き勾配αは、軸線に沿った線分Lに対して1度で形成されている。
したがって、第1ハブ部材21と第1緩衝部材210とを、軸方向他方側から一方側に向かって変速機ケース11のスプライン部11aに組み付ける際に、軸方向他方側から軸方向一方側に向かうにつれて第1緩衝部材210を徐々に圧縮させながら組み付けることができる。これにより、周方向の幅が一定に形成されたスプライン歯に緩衝部材を組付け後の圧縮状態を保持したまま組み付ける場合に比べて、組付け性を向上できる。
具体的には、図14(a)に示すように、第1スプリング211は、変速機ケース11に組付けられる前の状態では、自然長で保持されているので、第1緩衝部材収容空間部S1の周方向長さよりも第1ダンパ用スプライン歯26及び第1緩衝部材210の周方向長さの方が長い状態となっている。
第1ハブ部材21を駆動源側から反駆動源側に向かって移動させると、図14(b)に示すように、第1ハブ部材21を変速機ケース11に組み付ける際には、まず、ケース側保持プレート215の傾斜部217が変速機ケース11のスプライン歯11eに当接する。
第1ハブ部材21が、傾斜部217に沿って挿入されると、図14(c)に示すように、第1スプリング211を圧縮させながら、反駆動源側に向かって移動する。前述のように変速機ケース11のスプライン歯11dは、駆動源側に向かって拡がるように形成されているので、駆動源側から反駆動源側に向かって第1スプリング211の圧縮代を増大させながら組付けられる。
図14(d)に示すように、第1ハブ部材21及び第1スプリング211が変速機ケース11に組付けられた状態では、第1スプリング211が圧縮された予め荷重が作用した状態で組付けられる。変速機ケース11のスプライン歯11dには、抜き勾配αが形成されているため、第1ハブ部材21及び第1スプリング211が変速機ケース11に組付けられた状態において、第1ハブ部材21及び第1スプリング211は、第1スプリング211の付勢力によって、変速機ケース11に対して駆動源側に抜ける方向の力が作用する。これに対して、抜き勾配αによって第1ハブ部材21に作用する軸方向の力が、変速機ケース11の歯面との摩擦力よりも小さくなるように、抜き勾配は所定値(例えば、1°)以下に設定されている。
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。
例えば、本実施形態では、緩衝部材200が、第1緩衝部材210と第2緩衝部材220とを備える構成について説明したが、第1緩衝部材210または第2緩衝部材220のいずれかを備える構成であってもよい。この場合、第1緩衝部材210及び第2緩衝部材220とを備える場合よりも緩衝部材のばね定数を高めればよい。
また、例えば、本実施形態では、第1緩衝部材210と第2緩衝部材220をそれぞれ第1緩衝部材収容空間部S1と第2緩衝部材収容空間部S2に配置する構成について説明したが、第1緩衝部材210と第2緩衝部材とは、変速機ケース11のスプライン部の回転方向他方側の歯面と第1ハブ部材のスプライン部の回転方向一方側の歯面との間と、変速機ケース11のスプライン部の回転方向一方側の歯面と第1ハブ部材のスプライン部の回転方向他方側の歯面との間とに配置されていればよいので、第1緩衝部材収容空間部S1に第1緩衝部材210と第2緩衝部材220とが配置されていてもよい。
以上のように、本発明によれば、変速機ケースにスプライン結合される固定側円筒部材を有するブレーキを備えた自動変速機において、変速機ケースと固定側円筒部材との間の歯打ち音を抑制することができるから、この種の自動変速機ないしこれを搭載する車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。
10 自動変速機
11 変速機ケース
11i 変速機ケースの回転方向一方側の歯面
11j 変速機ケースの回転方向他方側の歯面
21 第1ハブ部材(固定側円筒部材)
26d 固定側円筒部材の回転方向他方側の歯面
27d 固定側円筒部材の回転方向一方側の歯面
11a,24 スプライン部
31 第2ハブ部材(固定側保持部材)
61 ドラム部材(回転側円筒部材)
70 複数の摩擦板
71 固定側摩擦板
72 回転側摩擦板
80 ピストン
200 緩衝部材
210 第1緩衝部材
211 第1スプリング
220 第2緩衝部材
221 第2スプリング
BR2 ブレーキ
R3 リングギヤ(所定の回転部材)

Claims (5)

  1. 変速機ケースにスプライン結合された固定側円筒部材と、
    所定の回転部材に結合された回転側円筒部材と、
    前記固定側円筒部材と前記回転側円筒部材との間に配置されると共に前記固定側円筒部材にスプライン係合される固定側摩擦板と前記回転側円筒部材にスプライン係合される回転側摩擦板とを有する複数の摩擦板と、
    前記複数の摩擦板を締結するピストンと、を有するブレーキを備えた自動変速機であって、
    前記変速機ケースのスプライン部と前記固定側円筒部材のスプライン部との間に配置されて、前記固定側円筒部材が前記変速機ケースに対して相対回転して衝突するときの衝撃を緩衝する緩衝部材を備え
    前記緩衝部材は、
    前記固定側円筒部材の前記スプライン部の
    回転方向他方側の歯面と前記変速機ケースの前記スプライン部の回転方向一方側の歯面との間に配置された第1緩衝部材と、
    前記固定側円筒部材の前記スプライン部の回転方向一方側の歯面と前記変速機ケースの前記スプライン部の回転方向他方側の歯面との間に配置された第2緩衝部材と、を備え、
    前記第1緩衝部材は、コイルスプリングで構成される第1スプリングを備え、
    前記第2緩衝部材は、コイルスプリングで構成される第2スプリングを備え、
    前記緩衝部材のばね定数は、前記第1スプリングと前記第2スプリングの合成ばね定数によって設定されている自動変速機。
  2. 前記固定側円筒部材は、前記変速機ケースに固定された固定側保持部材によって軸方向位置が規制されている請求項1に記載の自動変速機。
  3. 前記回転側円筒部材は、前記固定側円筒部材に対向すると共に、前記固定側円筒部材の径方向外側に配置されている請求項1または請求項2に記載の自動変速機。
  4. 前記緩衝部材は、圧縮状態で配置されている請求項1から請求項のいずれか1項に記載の自動変速機。
  5. 前記変速機ケースの前記スプライン部の各スプライン歯は、周方向の幅が軸方向一方側から他方側に向かって狭くなるように形成されている請求項1から請求項のいずれか1項に記載の自動変速機。
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