(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状ヨークホルダーの外周を変速機ケースの前端開口に取着し、該環状ヨークホルダーの内周に取り付けたヨーク内におけるコイルの軸線方向電磁力により締結可能な電磁式入力クラッチを具え、動力源から該入力クラッチを経て入力される回転を変速して出力する自動変速機において、
前記環状ヨークホルダーの外周の取り付け時に該環状ヨークホルダーの内周が、前記コイルの吸引反力とは逆方向のプリロードによって固定部に押し付けられるよう構成したことを特徴とする自動変速機用電磁式入力クラッチのヨーク取り付け構造。
【請求項２】
請求項１において、前記環状ヨークホルダーを弾性材で前記プリロードが発生する形状に造ったことを特徴とする自動変速機用電磁式入力クラッチのヨーク取り付け構造。
【請求項３】
請求項１または２において、前記環状ヨークホルダーの内周を固定部に嵌合して径方向に位置決めしたことを特徴とする自動変速機用電磁式入力クラッチのヨーク取り付け構造。
【請求項４】
請求項３において、前記環状ヨークホルダーの内周が嵌合する前記固定部を、前記変速機ケースの前端開口に設置されているポンプハウジングに形成した段部により構成したことを特徴とする自動変速機用電磁式入力クラッチのヨーク取り付け構造。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項において、前記変速機ケースの前端開口に入力クラッチハウジングを取り付ける時に前記環状ヨークホルダーの外周を該変速機ケースの前端開口に共締めしたことを特徴とする自動変速機用電磁式入力クラッチのヨーク取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機と動力源との間にトルクコンバータに代え電磁式の入力クラッチを介在させた自動変速機に関し、特に該電磁式入力クラッチのコイルヨークを取り付けるための構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機は、有段式自動変速機か無段変速機かを問わず通常、トルクコンバータを経て動力源であるエンジンの回転を入力するよう構成するのが普通である。
ところでトルクコンバータは、入出力要素間で流体伝動により動力伝達を行うため、滑らかな伝動が可能である反面、入出力要素間でスリップが発生して燃費効率の低下を免れない。
【０００３】
そこで、トルクコンバータに代えて電磁クラッチや油圧式多板クラッチなどの入力クラッチを設け、これを経てエンジン回転を入力するようにした自動変速機が提案されている。
ところで特開平１０−７８０５２号公報や特開平５−１４９４１８号公報に記載のごとく、トルクコンバータに代えて油圧式多板クラッチを用いる場合、それ自身が大型であるほかに、当該多板クラッチ用の特開平５−１４９４１８号公報に記載のごとき複雑な締結制御油路が新たに必要であり、自動変速機の構成が大型で複雑になるとともにトルクコンバータ式自動変速機を大幅に設計変更しなければならない等の問題があり、実際上は油圧式多板クラッチよりも電磁式クラッチの方が入力クラッチとして有利である。
【０００４】
一方で電磁式入力クラッチは、コイルの軸線方向電磁力により締結可能に構成するが、このコイルを取り付けるに際しては、コイルを抱持したヨークを環状ヨークホルダーの内周に取り付け、該環状ヨークホルダーの外周を変速機ケースの前端開口に取着してコイルの取り付けを行うのが常識的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、コイルのヨークを上記のように環状ヨークホルダーを介して変速機ケースの前端開口に取り付ける場合、環状ヨークホルダーの内周が宙ぶらりんであるため、環状ヨークホルダーの内周における取り付け強度が環状ヨークホルダー自身の強度に依存することとなって取り付け強度不足になり易い。
このため、コイルの軸線方向電磁力による吸引で入力クラッチを締結する時に、吸引反力で環状ヨークホルダーが変形してヨーク（コイル）が軸線方向へ変位し、他部品と干渉する虞があった。
【０００６】
また上記ヨーク（コイル）の軸線方向変位は、環状ヨークホルダーの変形に伴うものであることから若干ながら径方向への変位も免れず、ヨーク（コイル）と変速機中心軸線との同軸度を低下させ、ヨーク（コイル）と径方向隣接部品との間に設定すべき磁気回路の形成に不可欠なエアギャプを変化させることにもなる。
かかるエアギャプの変化は磁気効率の悪化を招き、所定通りに入力クラッチを締結させることができなくなる弊害を生ずる。
【０００７】
かかる問題解決のためには、環状ヨークホルダーの内周における取り付け強度を決定する環状ヨークホルダーの強度を高めるべく、環状ヨークホルダーを厚肉に造ったり、多数の補強リブを立設することが考えられるが、いずれの対策も環状ヨークホルダーの軸線方向寸法を増大させたり、重量増大を招くもので、小型化および軽量化が使命の自動変速機にとって致命的である。
【０００８】
請求項１に記載の第１発明は、かかる問題に鑑み、環状ヨークホルダー自身に対策するのではなく、その取り付け構造を改良して環状ヨークホルダーの内周における取り付け強度を高め、これによりヨーク（コイル）の変位を防止してこれが他部品と干渉したり磁気回路中のエアギャプを変化させることのないようにした自動変速機用電磁式入力クラッチのヨーク取り付け構造を提案することを目的とする。
【０００９】
第１発明は更に、簡単且つ安価な構成により上記の狙いを達成し得るようにした自動変速機用電磁式入力クラッチのヨーク取り付け構造を提案することを目的とする。
【００１０】
請求項２に記載の第２発明は、環状ヨークホルダーの適切な形状選択で更に簡単且つ安価に第１発明の狙いを達成し得るようにした自動変速機用電磁式入力クラッチのヨーク取り付け構造を提案することを目的とする。
【００１１】
請求項３に記載の第３発明は、磁気回路中におけるエアギャプの変化を更に確実に回避し得るようにした自動変速機用電磁式入力クラッチのヨーク取り付け構造を提案することを目的とする。
【００１２】
請求項４に記載の第４発明は、第３発明の作用効果を、既存部品であるポンプハウジングの利用により安価に達成し得るようにした自動変速機用電磁式入力クラッチのヨーク取り付け構造を提案することを目的とする。
【００１３】
請求項５に記載の第５発明は、変速機ケースに対する環状ヨークホルダーの取り付けを簡単且つ安価に行い得るようにした自動変速機用電磁式入力クラッチのヨーク取り付け構造を提案することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的のため、第１発明による自動変速機用電磁式入力クラッチのヨーク取り付け構造は、
環状ヨークホルダーの外周を変速機ケースの前端開口に取着し、該環状ヨークホルダーの内周に取り付けたヨーク内におけるコイルの軸線方向電磁力により締結可能な電磁式入力クラッチを具え、動力源から該入力クラッチを経て入力される回転を変速して出力する自動変速機において、
電磁式入力クラッチの環状ヨークホルダーを以下のように取り付けたものである。
【００１５】
つまり第1発明においては、前記環状ヨークホルダーの外周の取り付け時に該環状ヨークホルダーの内周が、前記コイルの吸引反力とは逆方向のプリロードによって固定部に押し付けられるよう構成する。
【００１６】
第２発明による自動変速機用電磁式入力クラッチのヨーク取り付け構造は、第１発明において、
前記環状ヨークホルダーを弾性材で前記プリロードが発生する形状に造ったことを特徴とするものである。
【００１７】
第３発明による自動変速機用電磁式入力クラッチのヨーク取り付け構造は、第１発明または第２発明において、
前記環状ヨークホルダーの内周を固定部に嵌合して径方向に位置決めしたことを特徴とするものである。
【００１８】
第４発明による自動変速機用電磁式入力クラッチのヨーク取り付け構造は、第３発明において、
前記環状ヨークホルダーの内周が嵌合する前記固定部を、前記変速機ケースの前端開口に設置されているポンプハウジングに形成した段部により構成したことを特徴とするものである。
【００１９】
第５発明による自動変速機用電磁式入力クラッチのヨーク取り付け構造は、第１発明乃至第４発明のいずれかにおいて、
前記変速機ケースの前端開口に入力クラッチハウジングを取り付ける時に前記環状ヨークホルダーの外周を該変速機ケースの前端開口に共締めしたことを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の効果】
電磁式入力クラッチは、環状ヨークホルダーの内周に取り付けたヨーク内におけるコイルの軸線方向電磁力により締結され、自動変速機は、当該入力クラッチを経て入力される動力源からの回転を変速して出力する。
ところで第１発明においては、変速機ケースの前端開口に対し環状ヨークホルダーの外周を取り付ける時、環状ヨークホルダーの内周が、前記コイルの吸引反力とは逆方向のプリロードによって固定部に押し付けられるよう構成したから、
当該取り付け状態において環状ヨークホルダーの内周が自動的に軸線方向へ固定されることとなり、環状ヨークホルダーの内周における取り付け強度を環状ヨークホルダー自身の強度に頼ることなく高めることができる。
【００２１】
これがため、環状ヨークホルダーの軸線方向寸法を増大させたり、重量増大を招くことなく、従って小型化および軽量化が使命の自動変速機の要求を満たしつつ、環状ヨークホルダーの内周における取り付け強度を要求通りのものにすることができる。
そして、かように環状ヨークホルダーの内周における取り付け強度が高められることにより、ここに取り付けたコイルの軸線方向電磁力による吸引で入力クラッチを締結する時に環状ヨークホルダーの内周が吸引反力を受けても変形することがなく、当該変形によりヨーク（コイル）が変位して他部品と干渉したり、磁気回路のエアギャプを変化させるという問題を生ずることがなくなる。
【００２２】
第１発明においては更に、環状ヨークホルダーの外周の取り付け時に該環状ヨークホルダーの内周がコイルの吸引反力とは逆方向のプリロードによって前記固定部に押し付けられるような構成により上記の作用効果が得られるようにしたから、
複雑で高価な構成を付加することなく、簡単且つ安価な構成により上記の作用効果を達成することができる。
【００２３】
第２発明においては、環状ヨークホルダーを弾性材で前記プリロードが発生する形状に造ったから、
環状ヨークホルダーの適切な形状選択のみにより更に簡単且つ安価に第１発明の作用効果を達成することができる。
【００２４】
第３発明においては、環状ヨークホルダーの内周を固定部に嵌合して径方向に位置決めしたから、
環状ヨークホルダーの内周に取り付けたヨーク（コイル）の径方向位置決めが更に確実になり、磁気回路中におけるエアギャプの変化を更に確実に回避し得る。
【００２５】
第４発明においては、環状ヨークホルダーの内周が嵌合する上記の固定部を、変速機ケースの前端開口に設置されているポンプハウジングに形成した段部により構成したから、
上記第３発明の作用効果を、既存部品であるポンプハウジングの利用により安価に達成することができる。
【００２６】
第５発明においては、変速機ケースの前端開口に入力クラッチハウジングを取り付ける時に環状ヨークホルダーの外周を変速機ケースの前端開口に共締めしたから、
変速機ケースに対する環状ヨークホルダーの取り付けを簡単且つ安価に行うことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態になるヨーク取り付け構造を具えた自動変速機の要部を示し、図２及び図３は、該ヨーク取り付け構造において用いる環状ヨークホルダーを示す。
自動変速機は、図１の変速機ケース２１内に変速部（図示せず）を収納して構成し、例えばＶベルト式無段変速機とする。
【００２８】
変速機ケース２１の前端開口に入力クラッチハウジング２２を取り付け、この取り付けにはボルト２３を用いる。
変速機ケース２１および入力クラッチハウジング２２間にオイルポンプ２４を介在させ、このオイルポンプ２４は、ポンプハウジング２５およびポンプカバー２６により画成される空間内に内接歯車ポンプ要素を収納して構成した通常のギヤポンプとする。
【００２９】
ポンプカバー２６の内周に固定の中空スリーブ２７を嵌着し、この中空スリーブ２７内に入力軸２８を回転自在に挿置する。
ハウジング２２内には、従来のトルクコンバータに代えて電磁式入力クラッチ２９を収納し、入力クラッチハウジング２２内に突出する入力軸２８の前端を電磁式入力クラッチ２９に後述のごとくに係合させ、変速機ケース２１内に突出する入力軸２８の後端を変速機ケース２１内の図示せざる前記変速部に回転係合させる。
【００３０】
入力クラッチ２９を電磁クラッチ３０と、該電磁クラッチの外周に配置した多板クラッチ３１と、電磁クラッチ３０の内周に配置したローディングカム３２とよりなる電磁式入力クラッチとする。
電磁クラッチ３０は、ヨーク３３内に抱持したコイル３４が導線３５からの電力で励磁される時に発生する軸線方向電磁力によりアーマチャ３６を吸引されて締結状態となり、かかる電磁クラッチ３０の締結作動時に、トーショナルダンパ３７を介し動力源であるエンジン（図示せず）のクランクシャフトに結合さている多板クラッチ３１のクラッチドラム３８（オイルポンプ２４の駆動軸を兼ねる）の回転をクラッチハブ３９に伝達するものとする。
【００３１】
ローディングカム３２は、電磁クラッチ３０のクラッチハブ３９と、入力軸２８上にスプライン嵌合した多板クラッチ３１のクラッチハブ４０との間に介在させ、電磁クラッチ３０の上記した締結でクラッチドラム３８を介してクラッチハブ３９にエンジン回転が入力されると、ローディングカム３２はボールが傾斜面を転動するカム作用によりクラッチハブ４０に図１の右方へのスラストを発生するものとする。
このスラストは、入力軸２８上にスプライン嵌合した多板クラッチ３１のクラッチハブ４０を同方向へ押動し、クラッチハブ４０の外周部が上記のスラストにより、多板クラッチ３１のクラッチドラム３８およびクラッチハブ４０間におけるクラッチパック４１を締結状態にし、結果として多板クラッチ３１（入力クラッチ２９）は、エンジン駆動されているクラッチドラム３８にクラッチハブ４０を結合して入力軸２８にエンジン回転を伝達する締結状態になる。
【００３２】
ここで、入力クラッチ２９の非作動時における引きずりを防止するため入力クラッチ２９にリターンスプリング５１を設け、このリターンスプリングは図示のごときコイルスプリングでもよいし、勿論皿バネでもよい。
リターンスプリング５１は一端をクラッチハブ４０に着座させ、他端をスプリングリテーナ５２に着座させて、クラッチハブ４０を図１の左方へ付勢することにより入力クラッチ２９の非作動時にクラッチパック４１を解放させるものとする。
【００３３】
スプリングリテーナ５２は入力軸２８の軸端に取り付け、この取り付けに際しては、入力軸２８のエンジン側における前端面にスプリングリテーナ５２を同軸に配置し、入力軸２８に設けた入力クラッチ潤滑油孔２８ａの前端面開口を塞ぐようこれにねじ込んだ１本のボルト５３のヘッド５３ａによりスプリングリテーナ５２を入力軸２８の前端面にネジ止めする。
かようにして取り付けたスプリングリテーナ５２とクラッチハブ４０との間にリターンスプリング５１を縮設する。
【００３４】
なお図１において５４は、入力クラッチ２９と前記したエンジンクランクシャフトとの間の心出しを行うためエンジンクランクシャフトの端面に形成した窪み内に嵌合するよう設けたパイロットで、該パイロット５４の内側に形成した窪み５４ａ内にボルト５３のヘッド５３ａを受容する。
【００３５】
オイルポンプ２４とローディングカム３２との間にワンウェイクラッチ４２を配置し、このワンウェイクラッチ４２を入力軸２８上に嵌合する。
そして該ワンウェイクラッチ４２の外周に回転係合させた環状体４３を固定の前記中空スリーブ２７の前端に固着して、環状体４３および中空スリーブ２７をワンウェイクラッチ４２の反力受けとなし、これによりワンウェイクラッチ４２がエンジン回転と逆の方向への入力軸２８の回転を阻止して、坂道で車両を停車させておくヒルホールド機能を果たし得るようにする。
【００３６】
次に、コイル３４を抱持したヨーク３３の取り付け構造を説明するに、この取り付けに当たっては環状ヨークホルダー６１を用いる。
この環状ヨークホルダー６１は、弾性平板材を図２および図３に明示する形状にプレス成形し、外周に前記のボルト２３が挿入されるボルト孔６１ａを設けて、変速機ケース２１の前端開口へボルト２３で入力クラッチハウジング２２を取り付ける時に環状ヨークホルダー６１の外周を変速機ケース２１の前端開口に共締めする。
【００３７】
環状ヨークホルダー６１の内周６１ｂは、エンジン側へ向かう軸線方向へ延在するよう筒状に形成し、該筒状内周６１ｂの外周面にヨーク３３を嵌合してスナップリング６２により抜け止めする。
環状ヨークホルダー６１の筒状内周６１ｂの内周面は、ポンプハウジング２５に形成した段部２５ａに嵌合して、環状ヨークホルダー６１を変速機中心軸線に同心となるよう径方向に位置決めする。
【００３８】
環状ヨークホルダー６１は、その筒状内周６１ｂの内周面をポンプハウジング２５の段部２５ａに完全に嵌合し終えた状態で、図３に２点鎖線で示すごとく入力クラッチハウジング２２との間に隙間が発生する自由形状となるよう成形し、これにより、変速機ケース２１の前端開口へボルト２３で入力クラッチハウジング２２と共に環状ヨークホルダー６１の外周を締結する時、環状ヨークホルダー６１の実線形状への弾性変形によりその筒状内周６１ｂが図３にαで示すプリロードでポンプハウジング２５に押し付けられるようにする。
【００３９】
以上による環状ヨークホルダー６１の取り付け状態で、その内周におけるヨーク３３の径方向両側には図１に示すごとく、隣接部品であるクラッチドラム３８との間に磁気回路形成用の所定のエアギャップγを設定し、これによりコイル３４の通電時に前記した軸線方向電磁力が所定通りに発生するようになす。
【００４０】
図１に示す自動変速機の作用を説明するに、走行を希望せず中立（Ｎ）レンジや駐車（Ｐ）レンジの非走行レンジにしている間は、電磁クラッチ３０のコイル３４に通電を行わず、これをＯＦＦしておくことにより入力クラッチ２９を解放状態にする。
よって、クラッチドラム３８に至っているエンジン回転が入力軸２８に伝達されることがなく、車両を停車状態にしておくことができる。
【００４１】
前進走行を希望して前進（Ｄ）レンジにしたり、後退走行を希望して前進（Ｒ）レンジにする時、変速機ケース２１内の変速部を対応する動力伝達可能状態にする。
この状態でコイル３４への通電により軸線方向電磁力を発生させてアーマチャ３６を吸引すると電磁クラッチ３０が締結され、クラッチドラム３８からクラッチハブ３９にエンジン回転が伝達される。
クラッチハブ３９の回転はローディングカム３２のカム作用を介しクラッチハブ４０をリターンスプリング５１に抗して図１の右方へ移動させ、クラッチパック４１の締結により多板クラッチ３１（電磁式入力クラッチ２９）を締結状態にすることにより入力軸２８にエンジン回転を伝達することができる。
かかる入力軸２８へのエンジン回転は、変速機ケース２１内の変速部で変速されて車輪へ伝達され、車両を走行させることができる。
【００４２】
なお、コイル３４への通電により軸線方向電磁力を発生させてアーマチャ３６を吸引する電磁クラッチ３０の締結時は、コイル３４およびヨーク３３に図３のごとく吸引反力βが作用し、これが環状ヨークホルダー６１の内周６１ｂに及ぼうとする。
しかして環状ヨークホルダー６１の内周６１ｂが、図３にαで示すプリロードでポンプハウジング２５に押し付けられていることから、これで吸引反力βが打ち消されることとなり、吸引反力βが環状ヨークホルダー６１の内周６１ｂに及ぶことはない。
【００４３】
従って、環状ヨークホルダー６１が吸引反力βにより変形するようなことがなく、当該変形によりヨーク３３（コイル３４）が当初の取り付け位置から変位して隣接他部品と干渉したり、磁気回路のエアギャプγを変化させて磁気効率の悪化を招くという問題を解消することができる。
しかも、環状ヨークホルダー６１の外周取り付け時にその内周６１ｂがコイル３４の吸引反力βとは逆方向のプリロードαによってポンプハウジング２５に押し付けられるようにしたから、複雑で高価な構成を付加することなく、簡単且つ安価な構成により上記の作用効果を達成することができる。
【００４４】
さらに、環状ヨークホルダー６１を弾性材で上記のプリロードαが発生する形状に造ったから、環状ヨークホルダー６１の形状選択のみにより簡単且つ安価に上記の作用効果を達成することができる。
【００４５】
いずれにしても本実施の形態においては、変速機ケース２１の前端開口に対する環状ヨークホルダー６１の取り付け時に、環状ヨークホルダー６１の内周６１ｂがポンプハウジング２５に対し自動的に固定されることとなり、環状ヨークホルダ６１ーの内周６１ｂにおける取り付け強度を環状ヨークホルダー６１自身の補強に頼ることなく高めることができる。
これがため、環状ヨークホルダー６１の軸線方向寸法を増大させたり、重量増大を招くことなく、従って小型化および軽量化が使命の自動変速機の要求を満たしつつ、環状ヨークホルダー６１の内周６１ｂにおける取り付け強度を要求通りのものに高めて上記の作用効果を達成することができる。
【００４６】
加えて、環状ヨークホルダー６１の内周６１ｂをポンプハウジング２５の段部２５ａに嵌合して径方向に位置決めしたから、環状ヨークホルダー６１の内周６１ｂに取り付けたヨーク３３（コイル３４）の径方向位置決めが更に確実になり、磁気回路中におけるエアギャプγの変化を更に確実に回避し得て磁気効率の悪化を防止するという前記の作用効果を一層確実なものにすることができる。
そして当該作用効果を、変速機ケース２１の前端開口における既存のポンプハウジング２５に、環状ヨークホルダー６１の内周６１ｂが嵌合するよう形成した段部２５ａにより達成するから、既存のポンプハウジング２５を利用して当該作用効果を安価に達成することができる。
【００４７】
更に付言すれば、変速機ケース２１の前端開口に入力クラッチハウジング２２をボルト２３で取り付ける時に環状ヨークホルダー６１の外周を変速機ケースの前端開口に共締めする構成としたから、変速機ケース２１に対する環状ヨークホルダー６１の取り付けを簡単且つ安価に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態になるヨーク取り付け構造を具えた自動変速機を示す要部縦断側面図ある。
【図２】同実施の形態において用いた環状ヨークホルダーの正面図である。
【図３】同環状ヨークホルダーの取り付け状態を、その自由形状と共に示す拡大断面図である。
【符号の説明】
２１  変速機ケース
２２  入力クラッチハウジング
２３  ボルト
２４  オイルポンプ
２５  ポンプハウジング
２５ａ  段部
２６  ポンプカバー
２７  中空スリーブ
２８  入力軸
２９  電磁式入力クラッチ
３０  電磁クラッチ
３１  多板クラッチ
３２  ローディングカム
３３  ヨーク
３４  コイル
３５  導線
３６  アーマチャ
３７  トーショナルダンパ
３８  クラッチドラム
３９  クラッチハブ
４０  クラッチハブ
４１  クラッチパック
４２  ワンウェイクラッチ
４３  環状体
５１  リターンスプリング
５２  スプリングリテーナ
５３  ボルト
５４  パイロット
６１  環状ヨークホルダー
６１ａ  ボルト孔
６１ｂ  筒状内周
６２  スナップリング
α  プリロード
β  吸引反力
γ  エアギャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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