(57)【要約】【課題】摩擦係合装置の内側の回転ドラムの内周側にリングギヤが設けられる場合でも、そのリングギヤに穴を開けることなく回転ドラムの外周側の摩擦板に対して十分な量の潤滑油を供給できるようにする。【解決手段】リングギヤＲ１の一端面には多数の径方向溝７０が設けられ、内周側の潤滑油が遠心力によりその径方向溝７０を通って回転ドラム５０とリングギヤＲ１とのスプライン嵌合部へ導かれるとともに、スプライン嵌合部の歯面隙間７２を通って軸方向へ流動し、回転ドラム５０に設けられた多数の貫通穴７４から外周側へ流出してブレーキＢ２の摩擦板６２、６４が潤滑される。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の回転ドラムの外周側に摩擦部材が設けられ、該摩擦部材を介して該回転ドラムと所定の連結部材とが係合、解放される一方、該回転ドラムの内周側にリングギヤがスプライン嵌合され且つ該回転ドラムに一体に設けられた内向きフランジに当接する状態で位置決めされている摩擦係合装置において、前記摩擦部材を潤滑するための潤滑構造であって、
前記リングギヤと前記内向きフランジとの間に設けられ、内周側の潤滑油を遠心力により該リングギヤと前記回転ドラムとのスプライン嵌合部へ導く遠心油路と、
前記回転ドラムに設けられ、前記スプライン嵌合部へ流入した潤滑油を前記摩擦部材が配設された外周側へ流出させる複数の貫通穴と、
を有することを特徴とする摩擦係合装置の潤滑構造。
【請求項２】
前記遠心油路は、前記リングギヤの端面または前記内向きフランジに放射状に設けられた複数の径方向溝で、
前記スプライン嵌合部のうち前記径方向溝の外周側端部と一致する部分は、他の部分に比較してスプライン歯の歯面隙間が大きくされ、前記潤滑油を軸方向へ流して前記貫通穴へ導く軸方向油路が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の摩擦係合装置の潤滑構造。
【請求項３】
前記軸方向油路は、軸方向において前記貫通穴に達する位置まで設けられ、該貫通穴より先では前記歯面隙間が他の部分と同じである
ことを特徴とする請求項２に記載の摩擦係合装置の潤滑構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクラッチやブレーキ等の摩擦係合装置に係り、特に、摩擦部材を潤滑するための潤滑構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
円筒形状の回転ドラムの外周側に摩擦部材が設けられ、その摩擦部材を介してその回転ドラムと所定の連結部材とが係合、解放される摩擦係合装置、例えば多板式のクラッチやブレーキ、ベルトブレーキ、一方向クラッチなどが、車両用自動変速機等の動力伝達装置に広く用いられている。例えば特許文献１〜３に記載の動力伝達装置はその一例で、特許文献１では回転ドラムに貫通穴が設けられ、内周側の潤滑油を遠心力によりその貫通穴から外周側へ流出させて摩擦部材を潤滑するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−６９４１２号公報
【特許文献２】
特開平７−２４３５００号公報
【特許文献３】
特開２００２−１６１９７３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、動力伝達装置のコンパクト化などを目的として、前記回転ドラムの内周側に例えば遊星歯車装置のリングギヤをスプライン嵌合し、且つその回転ドラムに一体に設けられた内向きフランジに当接する状態でスナップリング等により位置決めすることが考えられるが、このように回転ドラムの内側にリングギヤを設けると、回転ドラムに貫通穴を開けても外周側の摩擦部材に対して潤滑油を十分に供給できなくなる。リングギヤにも貫通穴を開けることが考えられるが、強度が損なわれる可能性がある。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、回転ドラムの内周側にリングギヤが設けられる場合でも、そのリングギヤに穴を開けることなく回転ドラムの外周側の摩擦部材に対して十分な量の潤滑油を供給できるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、円筒形状の回転ドラムの外周側に摩擦部材が設けられ、その摩擦部材を介してその回転ドラムと所定の連結部材とが係合、解放される一方、その回転ドラムの内周側にリングギヤがスプライン嵌合され且つその回転ドラムに一体に設けられた内向きフランジに当接する状態で位置決めされている摩擦係合装置において、前記摩擦部材を潤滑するための潤滑構造であって、（ａ）  前記リングギヤと前記内向きフランジとの間に設けられ、内周側の潤滑油を遠心力によりそのリングギヤと前記回転ドラムとのスプライン嵌合部へ導く遠心油路と、（ｂ）  前記回転ドラムに設けられ、前記スプライン嵌合部へ流入した潤滑油を前記摩擦部材が配設された外周側へ流出させる複数の貫通穴と、を有することを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、第１発明の摩擦係合装置の潤滑構造において、（ａ）  前記遠心油路は、前記リングギヤの端面または前記内向きフランジに放射状に設けられた複数の径方向溝で、（ｂ）  前記スプライン嵌合部のうち前記径方向溝の外周側端部と一致する部分は、他の部分に比較してスプライン歯の歯面隙間が大きくされ、前記潤滑油を軸方向へ流して前記貫通穴へ導く軸方向油路が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第２発明の摩擦係合装置の潤滑構造において、前記軸方向油路は、軸方向において前記貫通穴に達する位置まで設けられ、その貫通穴より先では前記歯面隙間が他の部分と同じであることを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】
このような摩擦係合装置の潤滑構造においては、リングギヤと内向きフランジとの間に遠心油路が設けられ、内周側の潤滑油を遠心力によりそのリングギヤと回転ドラムとのスプライン嵌合部へ導くとともに、回転ドラムに設けられた貫通穴から外周側へ流出させるため、リングギヤに穴を開けることなく回転ドラムの外周側の摩擦部材に対して十分な量の潤滑油を供給することができる。
【００１０】
第２発明では、上記遠心油路としてリングギヤの端面または内向きフランジに複数の径方向溝が放射状に設けられるとともに、スプライン嵌合部のうちその径方向溝の外周側端部と一致する部分では、スプライン歯の歯面隙間が他の部分より大きくされることによって軸方向油路が設けられ、潤滑油を貫通穴へ導くようになっているため、潤滑油が効率良く摩擦部材に供給される。
【００１１】
第３発明では、上記軸方向油路が貫通穴に達する位置まで設けられ、その貫通穴より先では歯面隙間が他の部分と同じとされているため、貫通穴部分で潤滑油が行き止まりになり、その貫通穴から潤滑油が流出して更に効率良く摩擦部材に供給される。また、スプライン歯の除去などによって形成される軸方向油路（歯面隙間）が部分的に設けられるだけであるため、軸方向の全域に亘って歯面隙間を拡大する場合に比較して、トルク伝達時の面圧増加が抑制されるとともに、切削などによる後加工で歯面隙間を拡大する場合には、その後加工に要するコストが低減される利点がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、車両用自動変速機等の動力伝達装置の摩擦式クラッチやブレーキ等の潤滑構造に好適に適用されるが、車両用以外の動力伝達装置等に用いられる摩擦係合装置の潤滑構造にも適用され得る。
【００１３】
摩擦係合装置は、例えば回転ドラムの外周側に同心に円筒形状の連結部材が相対回転可能に配設され、その連結部材の内側に多数の内向摩擦板が相対回転不能に配設されるとともに、回転ドラムの外側に多数の外向摩擦板が相対回転不能に配設され、それ等の内向摩擦板および外向摩擦板が交互に位置して油圧シリンダなどで挟圧されることにより、回転ドラムと連結部材とが連結（スリップ状態であっても良い）される多板式摩擦係合装置であるが、単板式の摩擦係合装置であっても良いなど、摩擦部材は種々の態様が可能である。連結部材は、ケース等の位置固定の部材であっても良いし、回転可能に設けられた回転部材でも良い。
【００１４】
回転ドラムの内周側にスプライン嵌合されるリングギヤは、例えば遊星歯車装置のリングギヤで、潤滑油は、例えば中心部に配設された軸部材や遊星歯車装置のピニオン軸などから吐出され、回転ドラムの内周側にスプライン嵌合されたリングギヤの噛合歯を潤滑した後、遠心力により更に外周側へ流動して遠心油路内へ導かれるように構成される。
【００１５】
遠心油路は、例えば第２発明のように放射状の径方向溝によって構成されるが、リングギヤの端面或いは内向きフランジに複数の突起を設けて、それ等の間に隙間を形成し、その隙間を遠心油路として用いることもできる。突起を溶接固定すれば、リングギヤを位置決めするスナップリングなどが不要になる。
【００１６】
第２発明の放射状の径方向溝は、リングギヤおよび内向きフランジの何れか一方に設ければ良いが、その両方に設けることもできる。径方向溝は、例えば法線方向へ直線状に設けられるが、径方向成分を含んで設けられれば良く、周方向へ傾斜させたり渦巻きのように円弧形状に形成したりするなど種々の態様が可能である。
【００１７】
第２発明の軸方向油路（歯面隙間）は、例えばスプライン歯を切り欠くことによって形成できるが、スプライン溝を深くして軸方向油路を形成することも可能である。スプライン歯の切欠は、完全に除去する場合の他、単に高さを低くするだけでも良く、その高さ寸法やスプライン溝の深さ寸法を適当に設定することにより、潤滑油量を調整することもできる。なお、回転ドラムおよびリングギヤの何れのスプラインを変形しても良く、両方を変形することも可能である。
【００１８】
第２発明では、遠心油路としての径方向溝に対応して軸方向油路が設けられるが、第１発明の実施に際しては、回転ドラムとリングギヤとのスプライン嵌合部の全周に元々存在する歯面隙間から潤滑油を貫通穴へ流通させるだけでも良い。また、スプライン嵌合部の全周に亘ってスプライン歯の高さを低くしたりスプライン溝の溝深さを大きくしたりすることにより、積極的に歯面隙間を拡大したり、その歯面隙間を流通する潤滑油量を調整したりすることもできる。
【００１９】
第３発明では、切削などによる後加工で部分的に歯面隙間を拡大することができるが、スプラインを転造加工等で成形する場合には、その転造工具等の成形面を部分的に変形しておくことにより、始めから部分的に大きな歯面隙間が設けられるようにすることも可能で、結果的に歯面隙間が部分的に拡大されて軸方向油路が設けられれば良い。
【００２０】
第３発明では、例えばリングギヤのスプライン歯が貫通穴部分まで切り欠かれるとともに、貫通穴より先ではそのスプライン歯が残されることによって軸方向油路が形成されるが、回転ドラムのスプライン溝を部分的に深くして軸方向油路を形成することもできるなど、種々の態様が可能である。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型の車両用駆動装置の骨子図で、燃料の燃焼で動力を発生するガソリンエンジン等のエンジン１０の出力は、トルクコンバータ１２、自動変速機１４、差動歯車装置１６を経て図示しない駆動輪（前輪）へ伝達されるようになっている。トルクコンバータ１２は、エンジン１０のクランク軸１８と連結されているポンプ翼車２０と、自動変速機１４の入力軸２２に連結されたタービン翼車２４と、一方向クラッチ２６を介して非回転部材であるケース２８に固定されたステータ３０と、図示しないダンパを介してクランク軸１８と入力軸２２とを直結するロックアップクラッチ３２とを備えており、ロックアップクラッチ３２は、係合側油室と解放側油室の流体の差圧によって摩擦係合させられる油圧式摩擦係合装置である。ポンプ翼車２０にはギヤポンプ等の機械式のオイルポンプ２１が連結されており、エンジン１０によりポンプ翼車２０と共に回転駆動されて変速用や潤滑用などの油圧を発生するようになっている。上記エンジン１０は走行用の駆動力源で、トルクコンバータ１２は流体式動力伝達装置で、自動変速機１４は動力伝達装置である。
【００２２】
自動変速機１４は、入力軸２２と同軸に配設されるとともにキャリアとリングギヤとがそれぞれ相互に連結されることにより所謂ＣＲ−ＣＲ結合の遊星歯車機構を構成するシングルピニオン型の一対の第１遊星歯車装置４０および第２遊星歯車装置４２と、前記入力軸２２と平行なカウンタ軸４４と同軸に配置された１組の第３遊星歯車装置４６と、そのカウンタ軸４４の軸端に固定されて差動歯車装置１６と噛み合う出力ギヤ４８とを備えている。上記遊星歯車装置４０，４２，４６の各構成要素すなわちサンギヤ、リングギヤ、それらに噛み合う遊星ギヤを回転可能に支持するキャリアは、４つのクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３によって相互に或いは入力軸２２に選択的に連結され、３つのブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３によって非回転部材であるケース２８に選択的に連結されるようになっている。また、２つの一方向クラッチＦ１、Ｆ２によってその回転方向により相互に若しくはケース２８と係合させられるようになっている。なお、差動歯車装置１６は軸線（車軸）に対して対称的に構成されているため、下側を省略して示してある。
【００２３】
上記入力軸２２と同軸上に配置された一対の第１遊星歯車装置４０，第２遊星歯車装置４２、クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、ブレーキＢ１、Ｂ２、および一方向クラッチＦ１により前進４段且つ後進１段の主変速部ＭＧが構成され、上記カウンタ軸４４上に配置された１組の遊星歯車装置４６、クラッチＣ３、ブレーキＢ３、一方向クラッチＦ２によって副変速部すなわちアンダードライブ部Ｕ／Ｄが構成されている。主変速部ＭＧにおいては、入力軸２２はクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２を介して第２遊星歯車装置４２のキャリアＫ２、第１遊星歯車装置４０のサンギヤＳ１、第２遊星歯車装置４２のサンギヤＳ２にそれぞれ連結されている。第１遊星歯車装置４０のリングギヤＲ１と第２遊星歯車装置４２のキャリアＫ２との間、第２遊星歯車装置４２のリングギヤＲ２と第１遊星歯車装置４０のキャリアＫ１との間はそれぞれ連結されており、第２遊星歯車装置４２のサンギヤＳ２はブレーキＢ１を介して非回転部材であるケース２８に連結され、第１遊星歯車装置４０のリングギヤＲ１はブレーキＢ２を介して非回転部材であるケース２８に連結されている。また、第２遊星歯車装置４２のキャリアＫ２と非回転部材であるケース２８との間には、一方向クラッチＦ１が設けられている。そして、第１遊星歯車装置４０のキャリアＫ１に固定された第１カウンタギヤＧ１は、第３遊星歯車装置４６のリングギヤＲ３に固定された第２カウンタギヤＧ２と噛み合わされ、主変速部ＭＧとアンダードライブ部Ｕ／Ｄとの間で動力が伝達される。アンダードライブ部Ｕ／Ｄにおいては、第３遊星歯車装置４６のキャリアＫ３とサンギヤＳ３とがクラッチＣ３を介して相互に連結され、そのサンギヤＳ３と非回転部材であるケース２８との間には、ブレーキＢ３と一方向クラッチＦ２とが並列に設けられている。
【００２４】
上記クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３およびブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３は、多板式のクラッチやバンドブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置で、例えば図２に示すように係合、解放状態が切り換えられることにより、図示しないシフトレバーの操作位置（ポジション）に応じて前進５段、後進１段、ニュートラルが成立させられる。図２の「１ｓｔ」〜「５ｔｈ」は変速比が異なる複数の前進変速段で、「○」は係合、「×」は解放、「△」は動力伝達に関与しない係合を意味している。なお、図２の「Ｐ」は駐車ポジション、「Ｎ」はニュートラルポジション、「Ｒ」は後進走行ポジション、「Ｄ」は自動変速の前進走行ポジションである。
【００２５】
一方、図３は、第１遊星歯車装置４０のリングギヤＲ１および第２遊星歯車装置４２のキャリアＫ２をケース２８に回転不能に連結するブレーキＢ２の潤滑構造を説明する図で、中心線と平行な断面図であって中心線よりも上側部分を示したものであり、キャリアＫ２には、ブレーキＢ２の内周側の回転部材として機能する円筒形状の回転ドラム５０がテーパ部５２を介して一体に設けられている。回転ドラム５０は、例えばプレスによる曲げ加工或いは絞り加工などによって成形され、図５に示すように軸心まわりにおいて径寸法が周期的に変化する波形状を成しており、その内周側の凹凸が、リングギヤＲ１と相対回転不能にスプライン嵌合させられるスプライン５４として用いられる。リングギヤＲ１の外周面には、スプライン５４に対応してスプライン５６（図４参照）が設けられている。上記テーパ部５２は、回転ドラム５０の一端部から内周側へ延び出す内向きフランジに相当するもので、リングギヤＲ１は軸方向においてそのテーパ部５２に当接させられ、回転ドラム５０に装着されたスナップリング５８により抜け止めされて、その当接状態に位置決めされている。リングギヤＲ１は内歯車で、その内周面に多数の噛合歯６０が設けられ、第１遊星歯車装置４０のピニオンギヤと噛み合わされるようになっている。
【００２６】
ブレーキＢ２は、ケース２８の内周側に相対回転不能にスプライン嵌合された多数の内向摩擦板６２と、その多数の内向摩擦板６２の間に交互に介在させられるとともに前記回転ドラム５０の外周側に相対回転不能にスプライン嵌合された多数の外向摩擦板６４とを備えており、ケース２８に設けられた油圧シリンダ６６によりそれ等の摩擦板６２、６４が摩擦係合させられることにより、ケース２８に対して回転ドラム５０、更にはリングギヤＲ１およびキャリアＫ２が一体的に連結される。波形状の回転ドラム５０の外周側の凹凸は、外向摩擦板６４とスプライン嵌合されるスプライン６８として用いられる。ケース２８は連結部材に相当し、内向摩擦板６２および外向摩擦板６４は摩擦部材に相当する。
【００２７】
リングギヤＲ１のテーパ部５２に当接する側の一端面には、その法線方向（径方向）に延びる多数の直線状の径方向溝７０が放射状に設けられ、内周側の潤滑油が遠心力によりその径方向溝７０を流通してスプライン５４、５６の嵌合部へ導かれるようになっている。潤滑油は、例えば前記入力軸２２や第１遊星歯車装置４０のピニオン軸などから吐出され、リングギヤＲ１の噛合歯６０などを潤滑した後、遠心力により更に外周側へ流動して径方向溝７０内へ流入させられる。径方向溝７０は遠心油路に相当し、例えばスプライン５６のスプライン歯が存在する部分に設けられる。
【００２８】
スプライン５４、５６の嵌合部には、全周に亘って径方向や周方向に所定の歯面隙間７２が存在し、嵌合部へ流入した潤滑油は、その歯面隙間７２を通って軸方向（図３の右方向）へ流動するようになっている。回転ドラム５０には、波形状のうち外周側へ凸となる部分であってリングギヤＲ１の外周側に位置する部分に貫通穴７４が設けられ、歯面隙間７２を通って供給された潤滑油を前記摩擦板６２、６４が存在する外周側へ流出させる。貫通穴７４は、例えば周方向において前記径方向溝７０と同じ角度間隔で多数設けられ、リングギヤＲ１は、径方向溝７０が貫通穴７４と一致する回転位相で回転ドラム５０にスプライン嵌合されるが、径方向溝７０および貫通穴７４の角度間隔や位相が互いに相違していても良い。歯面隙間７２の大きさ、すなわちスプライン５４、５６の径寸法などや、前記径方向溝７０、貫通穴７４の数、断面積等は、摩擦板６２、６４の潤滑に必要な所定量の潤滑油が貫通穴７４から流出して摩擦板６２、６４へ供給されるように定められる。
【００２９】
このようなブレーキＢ２の潤滑構造においては、リングギヤＲ１の一端面に多数の径方向溝７０が設けられ、内周側の潤滑油が遠心力によりその径方向溝７０を通ってスプライン５４、５６の嵌合部へ導かれるとともに、それ等のスプライン５４、５６の歯面隙間７２を通って軸方向へ流動し、回転ドラム５０に設けられた多数の貫通穴７４から外周側へ流出するため、リングギヤＲ１に穴を開けることなく回転ドラム５０の外周側の摩擦板６２、６４に対して十分な量の潤滑油を供給することができる。
【００３０】
なお、上記実施例ではスプライン５４、５６の歯面隙間７２を通って潤滑油が軸方向へ流動させられるが、図６に示すようにリングギヤＲ１のスプライン５６のうち、径方向溝７０と一致する部分のスプライン歯７６を切削加工により除去して歯面隙間７２を他の部分よりも大きくし、その除去部分を軸方向油路７８として用いることもできる。スプライン歯７６は完全に切削除去することもできるが、本実施例では軸方向において貫通穴７４に達する位置まで部分的に除去し、貫通穴７４よりも先ではスプライン歯７６が残されている。
【００３１】
この場合には、スプライン５４、５６の嵌合部へ導かれた潤滑油が軸方向油路７８を通って効率良く貫通穴７４側へ流動させられるとともに、その軸方向油路７８は貫通穴７４に達する位置まで設けられ、その貫通穴７４より先ではスプライン歯７６が残されているため、貫通穴７４部分で潤滑油が行き止まりになり、その貫通穴７４から潤滑油が効率良く流出させられて摩擦板６２、６４へ供給される。
【００３２】
また、スプライン歯７６の一部が残されているため、軸方向の全域に亘って除去する場合に比較して、トルク伝達時のスプライン５４、５６の面圧増加が抑制されるとともに、切削除去のための後加工に要するコストが低減される。
【００３３】
図７の実施例は、リングギヤＲ１の一端面すなわち前記テーパ部５２に対向する側の端面に、周方向に離間して複数の突起８０を設け、テーパ部５２との間に所定の隙間８２が残る状態でそのテーパ部５２に一体的に溶接固定した場合である。この場合は、隙間８２が遠心油路として用いられ、前記第１実施例と同様の作用効果が得られる。なお、リングギヤＲ１を位置決めする前記スナップリング５８は不要になる。
【００３４】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の自動変速機の各変速段を成立させるためのクラッチおよびブレーキの係合、解放状態を説明する図である。
【図３】図１の自動変速機におけるブレーキＢ２の潤滑構造を具体的に示す断面図である。
【図４】図３のリングギヤＲ１の一端面に設けられた径方向溝を説明する図である。
【図５】図３の回転ドラムの周方向の断面形状を示す図である。
【図６】図３の潤滑構造の別の例を説明する図で、リングギヤＲ１と回転ドラムとのスプライン嵌合部の断面図である。
【図７】図３の潤滑構造の更に別の例を説明する図で、リングギヤＲ１と回転ドラムとのスプライン嵌合部の断面図である。
【符号の説明】
２８：ケース（連結部材）    ５０：回転ドラム    ５２：テーパ部（内向フランジ）    ５４、５６：スプライン    ６２、６４：摩擦板（摩擦材）    ７０：径方向溝（遠心油路）    ７２：歯面隙間    ７４：貫通穴    ７６：スプライン歯    ７８：軸方向油路    ８２：隙間（遠心油路）    Ｂ２：ブレーキ（摩擦係合装置）    Ｒ１：リングギヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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