(57)【要約】【課題】  ワンウェイクラッチと摩擦係合要素とが並列に配置されている摩擦係合装置において、車両用自動変速機の部品点数や寸法の増加を招くことなく摩擦係合要素の温度上昇が抑制される車両用自動変速機の摩擦係合装置の機構を提供する。【解決手段】  第３摩擦係合要素５２とワンウェイクラッチ５４とが並列に配置されている摩擦係合装置において、ワンウェイクラッチ５４のアウターレース６４の両端に第３摩擦係合要素５２のセパレートプレート２８を接するように配置することで、係合時に発生する摩擦熱はアウターレース６４の両端からアウターレース６４内に伝達されるため第３摩擦係合要素５２の摩擦熱の伝達速度が早くなるり第３摩擦係合要素５２の温度上昇が抑制され焼付き等が防止される。【選択図】  図１
2007071286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非回転部材に摺動可能に嵌合されている複数枚の円板状のセパレートプレート、および該複数枚のセパレートプレートの間に介在させられ且つ回転部材に嵌合させられている複数枚の円板状の摩擦プレートで構成されている摩擦係合要素と、該摩擦係合要素を押圧するピストンと、前記非回転部材と回転部材との間に前記摩擦係合要素と並列に配置させられたワンウェイクラッチとを備えた車両用自動変速機の摩擦係合装置であって、
前記ワンウェイクラッチの外輪は、前記非回転部材に軸心方向に移動可能且つ相対回転不能に嵌合されると共に、該ワンウェイクラッチの外輪の両側面が前記摩擦係合要素と接するように配置されていることを特徴とする車両用自動変速機の摩擦係合装置。
【請求項２】
前記ワンウェイクラッチの外輪の両側面が前記セパレートプレートと接するように該セパレートプレートの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の摩擦係合装置。
【請求項３】
前記ワンウェイクラッチの外輪の両側面が前記摩擦プレートと接するように該摩擦プレートの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の摩擦係合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用自動変速機の摩擦係合装置に関し、特に、ワンウェイクラッチを利用した摩擦係合要素の温度上昇の抑制に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワンウェイクラッチは、トルクの伝達が回転の一方向のみに限られ、反対方向にはトルクを伝達しない働きを持つ。このワンウェイクラッチは、多板式クラッチに比べ伝達トルク容量が大きい、回転方向によって自動的に作動する、空転時の摩擦が小さいなどの特徴がある。変速制御時において、ワンウェイクラッチを用いることによって、変速時のトルクを自動的に断続するので、円滑な変速が安定して行うことができる。しかし、たとえばエンジンブレーキが必要な場合、ワンウェイクラッチは逆方向の回転に対しては空転してしまうため、エンジンブレーキを効かすことが不可能となる。従って、エンジンブレーキを行うために、ブレーキおよびクラッチを併設することが必要になる。例えば、特許文献１は、上記のように、遊星歯車装置のキャリヤとトランスミッションケースとの間にワンウェイクラッチと並列にブレーキ装置が設けられている車両用自動変速機の摩擦係合装置において、部品点数の減少および加工工数を減らす技術について開示されている。
【０００３】
【特許文献１】実開平３−２２１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１を始めとしたワンウェイクラッチと摩擦係合要素とを並列に配置し、それらのいずれかを用いて回転体をトランスミッションケースに固定する構造を有する車両用自動変速機の摩擦係合装置においては、摩擦係合要素が係合されると摩擦係合要素の摩擦面から摩擦熱が発生する。この摩擦熱に対して特許文献１では、摩擦係合要素の一端に隣接するようにワンウェイクラッチを配置し、係合時に発生する摩擦熱はワンウェイクラッチの外輪の一端から熱容量の比較的大きい外輪に伝達されることで摩擦係合要素の温度上昇を抑制する構造となっている。この場合、ワンウェイクラッチの外輪が摩擦係合要素の摩擦熱を逃がす機能を果たしているが、近年の車両出力向上に伴い、摩擦係合要素の係合によって比較的多量の摩擦熱が発生するため、最悪の場合、焼付きなどの不具合が発生する恐れがあり、可能な限り多くの摩擦熱を摩擦係合要素から逃がす必要が増大しつつある。この問題に対してセパレートプレートの板厚を増すことでセパレートプレートの熱容量を大きくし摩擦熱を逃がしやすくするなどの方法があるが、板厚を増すことによって車両用自動変速機の軸長が長くなってしまう問題があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ワンウェイクラッチと摩擦係合要素とが並列に配置されている摩擦係合装置において、車両用自動変速機の部品点数や寸法の増加を招くことなく摩擦係合要素の温度上昇が抑制される車両用自動変速機の摩擦係合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、非回転部材に摺動可能に嵌合されている複数枚の円板状のセパレートプレート、およびその複数枚のセパレートプレートの間に介在させられ且つ回転部材に嵌合させられている複数枚の円板状の摩擦プレートで構成されている摩擦係合要素と、その摩擦係合要素を押圧するピストンと、前記非回転部材と回転部材との間に前記摩擦係合要素と並列に配置させられたワンウェイクラッチとを備えた車両用自動変速機の摩擦係合装置であって、前記ワンウェイクラッチの外輪は、前記非回転部材に軸心方向に移動可能且つ相対回転不能に嵌合されると共に、そのワンウェイクラッチの外輪の両側面が前記摩擦係合要素と接するように配置されていることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係る発明では、請求項１に記載の車両用自動変速機の摩擦係合装置において、前記ワンウェイクラッチの外輪の両側面が前記セパレートプレートと接するようにそのセパレートプレートの間に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る発明では、請求項１に記載の車両用自動変速機の摩擦係合装置において、前記ワンウェイクラッチの外輪の両側面が前記摩擦プレートと接するようにその摩擦プレートの間に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、ワンウェイクラッチの外輪は、比較的軸心方向に板厚を有するため熱容量が比較的大きく、そのワンウェイクラッチの外輪の両側面で摩擦係合要素と接する構造であるため、摩擦係合要素の係合時に発生した摩擦熱は外輪の両端の２カ所から摩擦熱が伝達され摩擦熱が効率よく外輪に伝達されるのでセパレートプレートや摩擦プレートの温度上昇が抑制される。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、ワンウェイクラッチの外輪は、比較的軸心方向に板厚を有するため熱容量が比較的大きく、そのワンウェイクラッチの外輪の両側面でセパレートプレートと接する構造であるため、摩擦係合要素の係合時に発生した摩擦熱は外輪の両端面の２カ所から摩擦熱が伝達され摩擦熱が効率よく外輪に伝達されるのでセパレートプレートや摩擦プレートの温度上昇が抑制される。
【００１１】
請求項３に係る発明によれば、ワンウェイクラッチの両端は摩擦プレートと接する構造であるため、ワンウェイクラッチの外輪がセパレートプレートの機能を果たすことで外輪の両端のセパレートプレートを省略することができる。また、係合時に発生する摩擦熱は外輪の両端から外輪内に伝達されるため摩擦係合要素の温度上昇が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本実施例が適用された摩擦係合装置を含む車両用自動変速機１０の一部を示す要部断面図である。なお、車両用自動変速機１０は軸心Ｃに対して略対称であるため下側半分が省略されている。図１に示されるように、自動変速機１０は、トランスミッションケース１２（以下はケース１２と記載する）内にベアリングを介してケース１２に対して相対回転可能に支持され軸心Ｃを中心に回転駆動する入力軸１４、その入力軸１４に複数のブッシュを介して相対回転可能に支持されているシングルピニオン型の第１遊星歯車装置１６およびダブルピニオン型の第２遊星歯車装置１８が配置されている。なお、第１遊星歯車装置１６および第２遊星歯車装置１８は、互いのキャリヤが共通の部材で構成されると共に、互いのリングギヤが共通の部材で構成されており、且つ第１遊星歯車装置１６のピニオンギヤが第２遊星歯車装置１８の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ式の遊星歯車列とされている。
【００１４】
また、入力軸１４と第１遊星歯車装置１６との間には、入力軸１４の回転を第１遊星歯車装置１６のサンギヤＳ１に選択的に伝達する第１クラッチＣ１および入力軸１４の回転を共用化された第１遊星歯車装置１６および第２遊星歯車装置１８のリングギヤＲに選択的に伝達する第２クラッチＣ２が配置され、第１遊星歯車装置１６および第２遊星歯車装置１８の径方向外側には、第１遊星歯車装置１６および第２遊星歯車装置１８のリングギヤＲの回転を選択的に回転停止させるブレーキＢが配置され、そのブレーキＢに並列に一方向の回転を阻止するワンウェイクラッチ５４が配置されている。
【００１５】
入力軸１４は、ケース１２にベアリングを介して相対回転可能に支持されており、軸心Ｃに対して垂直に伸びる鍔部１４ａが設けられている。この入力軸１４には、図示しないエンジンの回転がエンジンに直結されたクランク軸および流体伝動装置であるトルクコンバータを介して伝達されている。
【００１６】
入力軸１４の鍔部１４ａの外周縁には、その外周縁に一体に溶接接合されると共に、ケース１２に対して相対回転可能に支持されている円環状の基部材２０が設けられている。この基部材２０の第１遊星歯車装置１６に接近する側の外周面には、第１クラッチＣ１の構成部材である第１摩擦係合要素２２および第２クラッチＣ２の構成部材である第２摩擦係合要素２４を支持するクラッチドラム２６が一体に溶接接合されており入力軸１４と一体回転させられる。
【００１７】
クラッチドラム２６は、軸心方向の一方に開口する有底円筒状部材であり、内周面が基部材２０の外周面に溶接接合されている略円板状の底板部２６ａと、その底板部２６ａの外周面に連結され第１遊星歯車装置１６方向に軸心と平行に伸びる円筒状の筒部２６ｂとで構成されている。
【００１８】
クラッチドラム２６の筒部２６ｂの内周面には長手状に伸びるスプライン歯が設けられており、筒部２６ｂの底板部２６ａ側には、第１クラッチＣ１を構成する第１摩擦係合要素２２のセパレートプレート２８の外周縁が複数枚スプライン嵌合されており、筒部２６ｂの開口側には、第２クラッチＣ２を構成する第２摩擦係合要素２４のセパレートプレート２８の外周縁が複数枚スプライン嵌合されている。
【００１９】
第１摩擦係合要素２２は、前記筒部２６ｂにスプライン嵌合されている複数枚のセパレートプレート２８と、その複数枚のセパレートプレート２８の間に介在させられ第１遊星歯車装置１６のサンギヤＳ１に連結され回転を伝達するクラッチハブ３０の外周面にスプライン嵌合されている複数枚の摩擦プレート３２とで構成されている。
【００２０】
一方、第２摩擦係合要素２４は、外周縁が前記筒部２６ｂの内周面にスプライン嵌合されている複数枚のセパレートプレート２８と、その複数枚のセパレートプレート２８の間に介在させられ共用化されている第１遊星歯車装置１６および第２遊星歯車装置１８のリングギヤＲの外周面にスプライン嵌合されている複数枚の摩擦プレート３２とで構成されている。
【００２１】
前記クラッチドラム２６とクラッチハブ３０の間には、クラッチドラム２６側から第１摩擦係合要素２２を押圧するするための第１ピストン３４およびバネ受板３６が配置されている。第１ピストン３４は、その内周面がシールを介して入力軸１４に対して軸心方向に摺動可能に嵌め付けられ、外周縁は、第１摩擦係合要素２２の方向に伸びる押圧部３４ａが設けられている。バネ受板３６は、入力軸１４に嵌め着けられているスナップリング３８に当接することによって軸心方向の一方の移動が阻止させられていると共に、第１ピストン３４とバネ受板３６との間に介在させられ第１ピストン３４をクラッチドラム２６の底板部２６ａに当接するように付勢するリターンスプリング４０によってバネ受板３６の他方の軸心方向への移動が阻止させられている。
【００２２】
また、クラッチドラム２６を包むように第２ピストン４２が配置されている。第２ピストン４２は軸心の一方に開口する有底円筒状部材であり、基部材２０の外周面にシールを介して摺動可能に嵌め付けられ、軸心に対して略垂直に伸びる略円板状の底板部４２ａと、その底板部４２ａの外周縁から軸心Ｃと平行に第２摩擦係合要素２４方向に伸びる円筒状のシリンダ部材４２ｂと、それら底板部４２ａおよびシリンダ部材４２ｂとを固定するスナップリング４４とで構成されている。シリンダ部材４２ｂの内周側は、長手状の突起物が等角度間隔に複数個設けられており、それら突起物は、クラッチドラム２６の筒部２６ｂの外周面に設けられている凹溝に軸心方向に摺動可能に嵌め入れられ、第２ピストン４２はクラッチドラム２６と一体的に回転させられる構造となっている。
【００２３】
第２ピストン４２の底板部４２ａのクラッチドラム２６側の背面側は、バネ受板４６が基部材２０の外周面に嵌め付けられており、基部材２０の外周面に固定されているスナップリング４８にバネ受板４６の内周部が当接する事によってバネ受板４６の軸心方向の一方の移動が阻止されている。また、第２ピストン４２とバネ受板４６との間には第２ピストン４２をバネ受板４６から隔離する方向に付勢するリターンスプリング５０が介在させられており、そのリターンスプリング５０によってバネ受板４６の他方の軸心方向への移動が阻止されている。
【００２４】
前述のリングギヤＲの径方向外側にはブレーキＢの構成部材である第３摩擦係合要素５２およびワンウェイクラッチ５４が並列に配置されている。
【００２５】
ブレーキＢは、第３摩擦係合要素５２と、ケース１２のスプライン部１２ａによって形成される円周溝５６内に軸心方向に摺動可能に嵌め入れられているブレーキピストン５８と、ケース１２のスプライン部１２ａに嵌め着けられているスナップリング６０と、外周部がスナップリング６０に当接させられ軸心方向の移動が阻止させられている円板状のバネ受板６２と、図示しないリターンスプリングとで構成されいる。なお、図示しないリターンスプリングは、環状のブレーキピストン５８と円板状のバネ受板６２の間に円周上に複数個介在されており、ブレーキＢの非係合時においてブレーキピストン５８を第３摩擦係合要素５２から隔離する方向に付勢させている。なお、本実施例では、ブレーキピストン５８が本発明のピストンに対応している。
【００２６】
ブレーキピストン５８には円周上に複数個の押圧突起５８ａが設けられており、押圧突起５８ａはバネ受板６２に設けられている貫通穴６２ａを貫通し、押圧突部５８ａの先端が第３摩擦係合要素５２に接近する構造となっている。
【００２７】
第３摩擦係合要素５２は、ケース１２の内側に設けられているスプライン部１２ａに外周部がスプライン嵌合されている複数枚のセパレートプレート２８と、その複数枚のセパレートプレート２８の間に介在させられリングギヤＲの外周面に内周部がスプライン嵌合させられている複数枚の摩擦プレート３２とで構成されている。
【００２８】
ワンウェイクラッチ５４は、ケース１２のスプライン部１２ａに軸心方向に移動可能且つ相対回転不能に嵌合され比較的軸心方向に厚みを有する環状鋼製のアウターレース６４と、そのアウターレース６４とワンウェイクラッチのインナーレースを兼ねたリングギヤＲの外周面との間に配置された鋼製のスプラグ６６と、そのスプラグ６６の軸心方向の両側に配置されスプラグ６６のズレを防止するケージ６８とで構成されている。なお、本実施例では、アウターレース６４が本発明の外輪に対応している。
【００２９】
本実施例では、ワンウェイクラッチ５４のアウターレース６４の両端面が第３摩擦係合要素５２のセパレートプレート２８に面接触するように配置されている。これより、アウターレース６４の両側に、第３摩擦係合要素５２が略均等に分列された構造となっている。
【００３０】
このように構成されているブレーキＢにおいて、図示しない作動油油路から円周溝５６内に作動油が供給されると、その作動油の油圧によって、ブレーキピストン５８が第３摩擦係合要素５２方向に前進し、バネ受板６２の貫通穴６２ａを貫通している押圧突部５８ａが第３摩擦係合要素５２を押圧する。ワンウェイクラッチ５４のアウターレース６４は軸心方向に移動可能であり、且つ第３摩擦係合要素５２のブレーキピストン５８と隔離する側の端面には、第３摩擦係合要素５２の軸心方向への移動を阻止するスナップリング７０がケース１２のスプライン部１２ａに固定されているため、アウターレース６４の両側に配置されている複数枚のセパレートプレート２８および摩擦プレート３２は係合させられる。
【００３１】
ここで、ブレーキＢの係合時は、セパレートプレート２８および摩擦プレート３２の摩擦面から摩擦熱が発生するが、この摩擦熱はアウターレース６４の両側からアウターレース６４内に摩擦熱が伝達される。アウターレス６４は軸心方向に比較的厚みがあり熱容量が比較的大きい金属であるため、セパレートプレート２８や摩擦プレート３２で発生する摩擦熱の放熱部材として機能し、温度上昇が抑えられる構造となっている。
【００３２】
上述のように、本実施例によれば、第３摩擦係合要素５２とワンウェイクラッチ５４とが並列に配置されている摩擦係合装置において、ワンウェイクラッチ５４のアウターレース６４の両端に第３摩擦係合要素５２のセパレートプレート２８を接するように配置することで、係合時に発生する摩擦熱はアウターレース６４の両端からアウターレース６４内に伝達されるため第３摩擦係合要素５２の摩擦熱の伝達速度が早くなるため第３摩擦係合要素５２の温度上昇が抑制され焼付き等が防止される。
【００３３】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３４】
図２は、本発明の他の実施例である摩擦係合装置を含む車両用自動変速機８０の一部を示す要部断面図である。図２は、図１の車両用自動変速機１０比べてワンウェイクラッチ８４の形状および第３摩擦係合要素５２の配置が異なるのみであり、他は同様に構成されている。図２において、車両用自動変速機８０のワンウェイクラッチ８２のアウターレース８４の両端面は摩擦プレート３２に面接触しており、前述の実施例のアウターレース６４の両端面に接していたセパレートプレート２８は省略されている。また、アウターレース８４の両端には増肉部８４ａが設けられ、この両端の増肉部８４ａがセパレートプレート２８としての機能を果たす構造となっている。
【００３５】
このように構成された摩擦係合装置が係合されると、第３摩擦係合要素５２で発生した摩擦熱は、摩擦プレート３２からアウターレース８４の増肉部８４ａに摩擦熱が伝達される。これより、前述の実施例と同様にアウターレース８４の両側からアウターレース８４内に摩擦熱が伝達されるため第３摩擦係合要素５２の摩擦熱の伝達速度が早くなり温度上昇が抑制され焼付き等が防止される。また、セパレートプレート２８を省略することにより車両用自動変速機の部品点数を少なくすることができる。
【００３６】
上述のように、本実施例によれば、第３摩擦係合要素５２とワンウェイクラッチ８２とが並列に配置されている摩擦係合装置において、ワンウェイクラッチ８２のアウターレース８４の両端に第３摩擦係合要素５２の摩擦プレート３２を接するように配置することで、係合時に発生する摩擦熱はアウターレース８４の増肉部８４ａの両端からアウターレース８４内に伝達されるため第３摩擦係合要素５２の摩擦熱の伝達速度が早くなるため第３摩擦係合要素５２の温度上昇が抑制され焼付き等が防止される。
【００３７】
また、本実施例では、アウターレース８４の両端の増肉部８４ａがセパレートプレート２８の機能を果たすため、セパレートプレート２８を省略することで車両用自動変速機８０の部品点数と少なくすることができる。
【００３８】
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、本発明はその他の態様においても適用される。
【００３９】
例えば、本実施例では、ワンウェイクラッチのアウターレースの両端はセパレートプレートまたは摩擦プレートが接するようになっているが、アウターレースの一端がセパレートプレート、他端が摩擦プレートが接するような構造でも実施できる。
【００４０】
また、本実施例では、スプラグ式のワンウェイクラッチを用いているが、ローラ式等など他の形式のワンウェイクラッチを用いて実施することもできる。
【００４１】
なお、上述したの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】
【００４２】
【図１】本発明が適用された車両用自動変速機の要部断面図である。
【図２】本発明が適用された車両用自動変速機の他の要部断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０、８０：車両用自動変速機  ２８：セパレートプレート  ３２：摩擦プレート  ５２：第３摩擦係合要素  ５４、８２：ワンウェイクラッチ  ５８：ブレーキピストン  ６４、８４：アウターレース（外輪）  
【図１】
2007071286.tif 000003
【図２】
2007071286.tif 000004