JPH07259886A - 軸継手構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一端側が筒状をなす一方の回転要素の一端面
に周方向に沿って形成された凹凸部と、この凹凸部に係
合しかつ他方の回転要素の周方向に沿って形成された凹
凸部とを噛み合わせた軸継手構造において、噛み合わせ
部分の結合強度の高い軽量な軸継手構造を提供する。 【構成】 一端側が筒状をなす一方の回転要素３２の一
端面に周方向に沿って形成された凹凸部３７, ３８と、
この凹凸部３７, ３８に係合しかつ他方の回転要素３３
の周方向に沿って形成された凹凸部４１, ４２とを噛み
合わせ、これら二つの回転要素３２, ３３の間で回転力
を伝達するようにした軸継手構造において、少なくとも
一方の回転要素３２の径方向に沿った凹凸部３７, ３８
の外縁部３９の径方向厚み寸法を厚く設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一端が筒状をなす一方
の回転要素の一端面に周方向に沿って形成された凹凸部
と、この凹凸部に係合し且つ他方の回転要素の周方向に
沿って形成された凹凸部とを噛み合わせた軸継手構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用自動変速機の摩擦係合要素の一つ
として、カップ状をなす後退クラッチドラムの外周にバ
ンドブレーキを巻き掛け、このバンドブレーキの締め付
け操作あるいは開放操作により、変速機出力軸の回転方
向を前進側と後進側とに切り換えるようにしたものが、
例えば特開昭５９−２９４２８号公報等で知られてい
る。

【０００３】この特開昭５９−２９４２８号公報等に開
示された自動変速機の後退クラッチドラムの先端部は、
変速機出力軸側に接続するカップ状の接続シェルの先端
部に対して係合し、これらの係合部分には周方向に沿っ
て形成された冠歯車状の凹凸部が形成され、相互に噛み
合った状態となっている。

【０００４】従って、バンドブレーキが開放された状態
では、これら凹凸部の噛み合いによって後退クラッチド
ラムは接続シェルと一体的に回転するが、バンドブレー
キを締め付けた状態では、後退クラッチドラムが接続シ
ェルと共に変速機ケースに一体化されるため、変速機出
力軸側の慣性トルクが接続シェルから、これら接続シェ
ルと後退クラッチドラムとの噛み合い部分を介し、後退
クラッチドラム側に負荷することとなる。つまり、バン
ドブレーキの締め付け時には、接続シェルと後退クラッ
チドラムとの噛み合い部分に変速機出力軸側の慣性トル
クがそのまま入力されるため、これら噛み合い部分の結
合強度を予想される最大の慣性トルクの大きさに応じて
充分高めておく必要がある。

【０００５】一般に、後退クラッチドラムや接続シェル
は、変速機自体の小形軽量化を促進するため、加工性に
優れた軟鋼板のプレス加工によって形成しているが、上
述した噛み合い部分の結合強度を高めておく必要上、こ
の軟鋼板の板厚を増大させたり、軟鋼板よりも機械的強
度の優れた材料を使用することで、噛み合い部分の結合
強度を保持するようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した自動変速機の
後退クラッチドラムと接続シェルとの噛み合わせ部分の
ように、一端側が筒状をなす一方の回転要素の一端面に
周方向に沿って形成された凹凸部と、この凹凸部に係合
しかつ他方の回転要素の周方向に沿って形成された凹凸
部とを噛み合わせ、これら二つの回転要素の間で回転力
を伝達するようにした軸継手構造においては、これら回
転要素をプレス加工により製造することが一般的であ
り、これらの素材としては絞り成形性に優れた比較的強
度の低い鋼板が使用される。

【０００７】このような比較的強度の低い素材を用いた
軸継手部分の強度を満足するためには、相互に噛み合う
凹凸部の係合面積を確保し、許容応力以下の面圧でトル
ク伝達がなされるように配慮する必要がある。つまり、
充分な板厚の厚板素材を使用しなければならない。ま
た、回転要素の高速回転時に発生する遠心力によって、
凹凸部の凹部の隅に応力集中が発生するため、これに耐
えるためには応力集中部分の応力レベルを低下させる考
慮も必要となる。この応力集中部分の強度を上げるため
には、素材の板厚を厚くすることが一つの対策である。

【０００８】しかし、回転要素の板厚を厚くすると、絞
り加工性が低下する上に重量の増大に伴って遠心力も増
大し、応力集中部分に負荷する応力が更に増大する結果
を招いてしまい、板厚の増大による効果はあまり有効で
はない。

【０００９】

【発明の目的】本発明の目的は、一端側が筒状をなす一
方の回転要素の一端面に周方向に沿って形成された凹凸
部と、この凹凸部に係合しかつ他方の回転要素の周方向
に沿って形成された凹凸部とを噛み合わせた軸継手構造
において、噛み合わせ部分の結合強度の高い軽量な軸継
手構造を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による軸継手構造
は、一端側が筒状をなす一方の回転要素の一端面に周方
向に沿って形成された凹凸部と、この凹凸部に係合しか
つ他方の回転要素の周方向に沿って形成された凹凸部と
を噛み合わせ、これら二つの回転要素の間で回転力を伝
達するようにした軸継手構造において、少なくとも一方
の前記回転要素の径方向に沿った凹凸部の厚み寸法を厚
く設定したことを特徴とするものである。

【００１１】この場合、凹凸部の周縁が径方向外側かあ
るいは径方向内側に折り曲げたものであることが有効で
ある。

【００１２】

【作用】本発明によると、一方の回転要素の凹凸部と他
方の回転要素の凹凸部との係合により、二つの回転要素
の間での回転力が伝達される。ここで、少なくとも一方
の回転要素の凹凸部の径方向に沿った厚み寸法が厚く設
定されているため、凹凸部の剛性が高い状態に保持され
る。

【００１３】凹凸部の周縁を径方向外側かあるいは径方
向内側に折り曲げた場合、一方の回転要素の重量増加を
抑制した状態で凹凸部の剛性が向上する。

【００１４】

【実施例】本発明による軸継手構造を、前進４段後退１
段の自動変速機の後退クラッチドラムと接続シェルとの
結合部分に応用した一実施例について、図１〜図４を参
照しながら詳細に説明する。

【００１５】本実施例における動力伝達機構を表す図１
に示すように、図示しない機関のクランク軸にはトルク
コンバータ１１のインペラ１２が一体的に連結されてい
る。このトルクコンバータ１１は、前記インペラ１２と
タービン１３とステータ１４と一方向クラッチ１５とを
有し、ステータ１４はこの一方向クラッチ１５を介して
変速機ケース１６に結合され、この一方向クラッチ１５
によってステータ１４はクランク軸と同方向には回転す
るが、その逆方向の回転は許容されない構造となってい
る。そして、タービン１３に伝えられたトルクは、この
トルクコンバータ１１の後部に配設された前進四段後進
一段の変速段を達成する歯車変速装置の入力軸１７に伝
達される。

【００１６】この歯車変速装置は、三組のクラッチ１
８, １９, ２０と二組のブレーキ２１, ２２と一組の一
方向クラッチ２３と一組の遊星歯車機構２４とを具えて
いる。遊星歯車機構２４は、出力ギヤ２５に連結された
内歯ギヤ２６と、この内歯ギヤ２６と噛み合うフロント
プラネタリギヤ２７と、このフロントプラネタリギヤ２
７と同軸一体のリヤプラネタリギヤ２８と、このリヤプ
ラネタリギヤ２８と噛み合うと共に低速クラッチ１９を
介して入力軸１７に接続するリヤサンギヤ２９と、前記
フロントプラネタリギヤ２７と噛み合うと共に後退クラ
ッチ１８を介して入力軸１７に接続するフロントサンギ
ヤ３０と、プラネタリギヤ２７, ２９を回転自在に支持
すると共に後端が高速クラッチ２０を介して入力軸１７
の後端に接続する筒状のキャリア３１とから構成されて
いる。さらに、キャリア３１は相互に並列に配設された
低速・後退ブレーキ２２と一方向クラッチ２３とを介し
て変速機ケース１６に連結されている。

【００１７】フロントサンギヤ３０と後退クラッチ１８
との間には、円筒状をなす後退クラッチドラム３２およ
び円盤状をなす接続シェル３３が介在しており、後退ク
ラッチドラム３２は、バンドブレーキ２１によって変速
機ケース１６と一体的に連結可能となっている。そし
て、遊星歯車機構２４を通ったトルクは、出力ギヤ２５
から図示しない差動装置を介して駆動輪の駆動軸側へ伝
達される。

【００１８】摩擦係合要素である前記各クラッチ１８〜
２０及びブレーキ２１, ２２は、それぞれ係合用ピスト
ン装置或いはサーボ装置等を備えた油圧機器で構成され
ており、トルクコンバータ１１のインペラ１２に連結さ
れた油ポンプ３４で発生する圧油によって、図示しない
油圧制御装置を介し操作される。

【００１９】なお、その詳細な構成や作用等は、例えば
実開昭５９−２９４２８号公報等で既に周知の通りであ
り、図示しない運転席に設けられたセレクトレバーの運
転者によって選択された位置と車両の運転状態とに応じ
て各摩擦係合要素の選択的係合が行われ、種々の変速段
が機関の運転状態を制御する電子制御ユニットからの指
令に基づき、前記油圧制御装置を介して自動的に達成さ
れるようになっている。

【００２０】前記後退クラッチドラム３２および接続シ
ェル３３の部分の断面構造を表す図２に示すように、変
速機ケース１６に対して一体的にボルト止めされるポン
プカバーの筒部３５には、後退クラッチドラム３２のボ
ス部３６が摺動可能に嵌合されており、ポンプカバーの
筒部３５を貫通する入力軸１７を囲むフロントサンギヤ
３０には、接続シェル３３の内周部分が一体的に接合さ
れている。そして、これら後退クラッチドラム３２およ
び接続シェル３３内に上述した二つのクラッチ１８, １
９が組み込まれた状態となっている。

【００２１】図２および後退クラッチドラム３２と接続
シェル３３とを抽出して破断状態で分解した図３に示す
ように、後退クラッチドラム３２の先端面には、周方向
に沿って所定間隔で凹部３７と凸部３８とが交互に形成
されており、これら凹凸部３７, ３８の外縁部３９は、
径方向外側に折り曲げられた状態となっている。この外
縁部３９の折り曲げ構造により、凹凸部３７, ３８の剛
性が著しく改善されるため、後退クラッチドラム３２の
回転に伴って発生する遠心力に対し、凹部３７の底壁４
０の隅の応力集中に充分耐えることができる。

【００２２】前記接続シェル３３の周縁部には、後退ク
ラッチドラム３２の凹凸部３７, ３８に対応した凹部４
１と凸部４２とが交互に放射状に形成されており、この
接続シェル３３の凹凸部４１, ４２と後退クラッチドラ
ム３２の凹凸部３７, ３８とが相互に噛み合った状態と
なっている。つまり、後退クラッチドラム３２の凹凸部
３７, ３８の側壁４３と、接続シェル３３の凹凸部４
１, ４２の側壁４４とが当接することにより、後退クラ
ッチドラム３２と接続シェル３３との間での回転力が伝
達されるようになっている。この場合、接続シェル３３
を後退クラッチドラム３２と同様に筒状に形成し、その
先端面に後退クラッチドラム３２と同様な凹凸部を周方
向に沿って所定間隔で交互に形成し、これら後退クラッ
チドラム３２の凹凸部３７, ３８と接続シェル３３の凹
凸部とを対向状態で噛み合わせるようにしても良い。ま
た、接続シェル３３の凹凸部４１, ４２の外縁部を後退
クラッチドラム３２と同様に折り曲げ、相互に噛み合わ
せることも可能である。

【００２３】本実施例では、これら後退クラッチドラム
３２や接続シェル３３を板金のプレス加工にて製造する
ようにしているため、板金の板厚を増加させることな
く、凹凸部３７, ３８の外縁部３９を折り曲げるだけ
で、凹凸部３７, ３８の強度を向上させることができ、
剛性向上に伴う重量増加を最小限に抑えることが可能で
ある。

【００２４】上述した実施例では、後退クラッチドラム
３２の凹凸部３７, ３８の外縁部３９全域を径方向外側
に折り曲げるようにしたが、少なくとも底壁４０および
側壁４３の部分を径方向外側かあるいは内側に折り曲げ
るだけでも、上述した実施例と同様な効果を得ることが
できる。

【００２５】このような後退クラッチドラム３２の他の
一実施例の破断構造を表す図４に示すように、後退クラ
ッチドラム３２の先端面には、周方向に沿って所定間隔
で凹部４５と凸部４６とが交互に形成されており、これ
ら凹凸部４５, ４６の側壁４７および底壁４８の部分は
径方向外側に折り曲げられた状態となっている。これら
側壁４７および底壁４８の部分の折り曲げ構造により、
先の実施例と同様に凹凸部４５, ４６の剛性が著しく改
善されるため、後退クラッチドラム３２の回転に伴って
発生する遠心力に対し、凹凸部４５, ４６の底壁４８の
隅の応力集中に充分耐えることができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の軸継手構造によると、相互に噛
み合う一対の回転要素の少なくとも一方に形成された凹
凸部の径方向に沿った厚み寸法を厚く設定したことによ
り、この凹凸部の剛性を向上させることができる。

【００２７】また、凹凸部の周縁を径方向外側かあるい
は径方向内側に折り曲げることにより、凹凸部の径方向
に沿った厚み寸法を厚く設定した場合には、一方の回転
要素の重量増加を最小限に抑えた状態で凹凸部の剛性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による軸継手構造を前進４段後退１段の
自動変速機の後退クラッチドラムと接続シェルとの結合
部分に応用した一実施例の動力伝達機構を示すスケルト
ン図である。

【図２】図１に示した自動変速機における後退クラッチ
ドラムと接続シェルとの結合部分の破断断面図である。

【図３】後退クラッチドラムと接続シェルとを抽出して
分解した状態の破断斜視図である。

【図４】後退クラッチドラムの他の実施例の構造を表す
破断斜視図である。

【符号の説明】

１１ トルクコンバータ １２ インペラ １３ タービン １４ ステータ １５ 一方向クラッチ １６ 変速機ケース １７ 入力軸 １８ 後退クラッチ １９ 低速クラッチ ２０ 高速クラッチ ２１ バンドブレーキ ２２ 低速・後退ブレーキ ２３ 一方向クラッチ ２４ 遊星歯車機構 ２５ 出力ギヤ ２６ 内歯ギヤ ２７ フロントプラネタリギヤ ２８ リヤプラネタリギヤ ２９ リヤサンギヤ ３０ フロントサンギヤ ３１ キャリア ３２ 後退クラッチドラム ３３ 接続シェル ３４ 油ポンプ ３５ ポンプカバーの筒部 ３６ ボス部 ３７ 凹部 ３８ 凸部 ３９ 外縁部 ４０ 底壁 ４１ 凹部 ４２ 凸部 ４３, ４４ 側壁 ４５ 凹部 ４６ 凸部 ４７ 側壁 ４８ 底壁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側が筒状をなす一方の回転要素の一
   端面に周方向に沿って形成された凹凸部と、この凹凸部
   に係合しかつ他方の回転要素の周方向に沿って形成され
   た凹凸部とを噛み合わせ、これら二つの回転要素の間で
   回転力を伝達するようにした軸継手構造において、少な
   くとも一方の前記回転要素の径方向に沿った凹凸部の厚
   み寸法を厚く設定したことを特徴とする軸継手構造。
2. 【請求項２】 凹凸部の周縁を径方向外側かあるいは径
   方向内側に折り曲げたことを特徴とする請求項１に記載
   した軸継手構造。