(57)【要約】【課題】部品点数及び組み付け工数を増やすことなく、ピストン荷重に対する強度を確保できる自動変速機を提供する。【解決手段】キャリア２２を、ピニオンギヤ２１を軸支するキャリア本体２２ａと、該キャリア本体２２ａに一体形成されてクラッチ側に延びる柱状部２２ｂと、該柱状部２２ｂの開放側端部２２ｃに接合され、クラッチ２３を保持するクラッチ保持部材２５とを備えたものとし、上記柱状部２２ｂの開放側端面２２ｄを、上記クラッチ保持部材２５の接合部底面３８ａよりクラッチ側に突出させ、該突出した開放側端面２２ｄで上記クラッチ２３を介して作用するピストン荷重Ｐを支持する。【選択図】      図３
2007255653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンギヤと、該サンギヤを囲むように配置されたリングギヤと、該リングギヤと上記サンギヤとの間に配置されたピニオンギヤと、該ピニオンギヤを軸支するキャリアと、該キャリアと上記サンギヤとの間に配置されたクラッチとを含む遊星ギヤ機構を備えた自動変速機において、
上記キャリアを、上記ピニオンギヤを軸支するキャリア本体と、該キャリア本体に一体形成されてクラッチ側に延びる柱状部と、該柱状部の開放側端部に接合され、上記クラッチを保持するクラッチ保持部材とを備えたものとし、
上記柱状部の開放側端面を、上記クラッチ保持部材の接合部底面よりクラッチ側に突出させ、該突出した開放側端面で上記クラッチを介して作用するピストン荷重を支持したことを特徴とする自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星ギヤ機構を備えた自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車に採用される自動変速機では、前後進の切り換え動作を遊星ギヤ機構により行なう場合がある。例えば、特許文献１では、前進時には、ピニオンギヤを軸支するキャリアをブレーキにより回転不能に固定し、後進時には、キャリアをクラッチによりサンギヤに共に回転するように接続するようにしている。
【０００３】
また上記キャリアとして、ピニオンギヤを軸支するキャリア本体と、クラッチを保持するクラッチ保持部材とを焼結により拡散接合して一体化したものを採用する場合がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
例えば、図４に示すように、ピニオンギヤ（不図示）を軸支するキャリア５０に柱状部５０ａを一体形成し、該柱状部５０ａの開放側端部５０ｂにクラッチ保持部材５１を嵌合させ、両者を接合することが考えられる。そしてクラッチ保持部材５１とサンギヤ５３との間に配置されたクラッチ５４をピストン（不図示）により押圧することでサンギヤ５３の回転をキャリア５０に直接伝達する。なお、５５はリングギヤであり、５６は皿ばねである。
【特許文献１】特開２００２−３２７８２８号公報
【特許文献２】特開２００３−１３１１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記構造を採用した場合には、ピストン荷重Ｐがクラッチ保持部材５１から柱状部５０ａを介してキャリア５０に伝達され、そのためクラッチ保持部材５１と柱状部５０ａとの接合面５２にピストン荷重の反力が作用することとなる。その結果、接合面５２が強度上不利となり、ピストン荷重の設定に制約が生じるという懸念がある。ここで、上記ピストン荷重を支持する支持部材を別途設けることが考えられるが、このようにすると、部品点数及び組み付け工数が増えるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、部品点数及び組み付け工数を増やすことなく、ピストン荷重に対する強度を確保できる自動変速機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、サンギヤと、該サンギヤを囲むように配置されたリングギヤと、該リングギヤと上記サンギヤとの間に配置されたピニオンギヤと、該ピニオンギヤを軸支するキャリアと、該キャリアと上記サンギヤとの間に配置されたクラッチとを含む遊星ギヤ機構を備えた自動変速機において、上記キャリアを、上記ピニオンギヤを軸支するキャリア本体と、該キャリア本体に一体形成されてクラッチ側に延びる柱状部と、該柱状部の開放側端部に接合され、上記クラッチを保持するクラッチ保持部材とを備えたものとし、上記柱状部の開放側端面を、上記クラッチ保持部材の接合部底面よりクラッチ側に突出させ、該突出した開放側端面で上記クラッチを介して作用するピストン荷重を支持したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る自動変速機によれば、キャリア本体に一体形成された柱状部の開放側端面をクラッチ保持部材の接合部底面よりクラッチ側に突出させ、該突出した開放側端面でピストン荷重を支持したので、ピストン荷重は、クラッチ保持部材に伝達されることなく、柱状部からキャリア本体に伝達されることとなる。これにより柱状部とクラッチ保持部材との接合面にピストン荷重の圧力が作用することはないので、上記接合面の強度上の懸念を解消でき、ひいてはピストン荷重の設定値を高めることが可能となる。
【０００９】
また上記柱状部の開放側端面をクラッチ保持部材の接合部底面よりクラッチ側に突出させるだけの簡単な構造で済むので、別途支持部材を設ける場合のような部品点数及び組み付け工数が増えるということはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１ないし図３は、本発明の一実施形態による自動変速機を説明するための図であり、図１は自動変速機の全体構成図、図２は自動変速機の遊星ギヤ機構の断面図、図３は遊星ギヤ機構のキャリアの要部断面図である。
【００１２】
図において、１は自動車に搭載されたクランク軸横置きエンジン（不図示）に結合された自動変速機を示している。この自動変速機１は、３分割タイプのケーシング２内に、エンジン回転力を出力するクランク軸３と同軸をなすように配置された入力軸４と、上記クランク軸３の回転を入力軸４に伝達するトルクコンバータ９と、該入力軸４に装着された遊星ギヤ機構５と、上記入力軸４の回転が遊星ギヤ機構５を介して伝達されるベルト式無段変速機構６と、該無段変速機構６の回転を左，右の出力軸８，８に伝達する差動歯車機構７とを収容した構造となっている。
【００１３】
上記トルクコンバータ９は、上記クランク軸３に結合されたポンプインペラ９ｃと、上記入力軸４に結合されたタービンライナ９ｄとを備えており、クランク軸３の回転はポンプインペラ９ｃからタービンライナ９ｄを介して入力軸４に伝達される。なお、９ａはロックアップクラッチ、９ｂはスタータギヤである。
【００１４】
上記ベルト式無段変速機構６は、上記入力軸４に同軸をなすように配置されたプライマリ軸１３と、該プライマリ軸１３と平行に配置されたセカンダリ軸１６と、上記プライマリ軸１３のプライマリシーブ１０とセカンダリ軸１６のセカンダリシーブ１１とに巻回されたＶベルト１２とを備えている。
【００１５】
上記プライマリシーブ１０は、上記プライマリ軸１３に一体形成された固定シーブ１３ａと、該プライマリ軸１３に軸方向に移動可能に装着された可動シーブ１４と、該可動シーブ１４とで油圧制御室１５ａを形成する油圧プレート１５とを有している。
【００１６】
上記セカンダリシーブ１１は、上記セカンダリ軸１６に一体形成された固定シーブ１６ａと、該セカンダリ軸１６に軸方向に移動可能に装着された可動シーブ１７と、該可動シーブ１７とで油圧制御室１８ａを形成する油圧プレート１８とを有している。
【００１７】
上記セカンダリ軸１６の内端部には減速小ギヤ１６ｂがスプライン結合されており、該減速小ギヤ１６ｂには上記差動歯車機構７のリングギヤ７ａが噛合している。この差動歯車機構７の左，右の出力軸８，８には等速ジョイント８ａを介して車軸８ｂが連結されている。
【００１８】
上記遊星ギヤ機構５は、前後進の切り替え動作を行なうものであり、上記クランク軸３の回転力が入力されるサンギヤ１９と、該サンギヤ１０の外周を囲むように配置されたリングギヤ２０と、該リングギヤ２０とサンギヤ１９との間に配置された複数のピニオンギヤ２１と、各ピニオンギヤ２１を軸支するキャリア２２と、上記サンギヤ１９とキャリア２２との間に配置されたクラッチ２３とを備えている。また、上記遊星ギヤ機構５は、上記キャリア２２を回転不能に締結又は該締結を解放するブレーキ２４を備えている。
【００１９】
上記サンギヤ１９は入力軸４に共に回転するよう結合されており、該サンギヤ１９にはクラッチ側に延びるクラッチ保持部１９ａが一体形成されている。
【００２０】
上記リングギヤ２０は、上記サンギヤ１９を囲むよう形成された外周壁部２０ａと、上記プライマリ軸１３の固定シーブ１３ａの内側端部１３ｂに該プライマリ軸１３と共に回転するよう結合されたプレート部２０ｂとを有する大略碗状に形成されている。
【００２１】
上記キャリア２２は、焼結成形されたものであり、上記入力軸４の外端部に回転自在に装着されたボス部２２ｃを有する円板状のキャリア本体２２ａと、該キャリア本体２２ａから入力軸４と平行にクラッチ側に延びるよう一体形成された複数の柱状部２２ｂと、上記サンギヤ１９のクラッチ保持部１９ａを囲むように配置された環状のクラッチ保持部材２５とを備えている。
【００２２】
上記クラッチ保持部材２５は、リング状のプレート部２５ａに入力軸方向に延びる保持部２５ｂを一体形成した構造を有している。この保持部２５ｂの内周面及び外周面には、それぞれ上記クラッチ２３，ブレーキ２４の摩擦プレート２３ａ，２４ａを係合支持する係合支持部２５ｃ，２５ｄが形成されている。
【００２３】
上記キャリア本体２２ａの各柱状部２２ｂで囲まれた空間内に上記サンギヤ１９が配置されており、該サンギヤ１９と上記キャリア本体２２ａのボス部２２ｃとの間には軸受２６が配置されている。
【００２４】
上記キャリア本体２２ａは、リングギヤ２０内に配置されており、該キャリア本体２２ａの外周部には、上記各ピニオンギヤ２１を相対回転可能に支持する支持軸２７が周方向に所定間隔をあけて配置されており、各支持軸２７はピン２８によりキャリア本体２２ａに固定されている。
【００２５】
上記ケーシング２内の上記キャリア２２より入力方向上流側には、入力軸４を回転自在に支持するインナケース３０が配設され、該インナケース３０はケーシング２に固定されている。
【００２６】
上記インナケース３０に形成されたシリンダ室内に、クラッチピストン３１が上記クラッチ２３に対向するよう配置されている。該クラッチピストン３１は、上記インナケース３０により入力軸４の軸線方向に摺動可能に支持されている。このクラッチピストン３１とインナケース３０のシリンダ室とで油圧室３２が形成されており、該油圧室３２に油圧を供給することによりクラッチピストン３１がクラッチ接続方向に移動するようになっている。このクラッチピストン３１は回転不能に支持されおり、上記クラッチ２３のクラッチピストン３１との当接面にはスライド軸受３３が配置されている。
【００２７】
上記ケーシング２内のリングギヤ２０の外側には、ブレーキピストン３４が上記ブレーキ２４に対向するよう配置されている。該ブレーキピストン３４は、上記ケーシング２に形成されたシリンダ室により入力軸４の軸線方向に摺動可能に支持されている。このブレーキピストン３４とケーシング２のシリンダ室とで油圧室３５が形成されており、該油圧室３５に油圧を供給することによりブレーキピストン３４がブレーキ締結方向に移動するようになっている。
【００２８】
上記クラッチピストン３１とブレーキピストン３４との先端部間にはリターンスプリング３７が配置されている。このリターンスプリング３７は、両ピストン３１，３４を互いに離れる方向，つまりクラッチ２３及びブレーキ２４を解放する方向に常時付勢している。
【００２９】
上記ブレーキ２４は、複数の摩擦プレート２４ａを有しており、上記ブレーキピストン３４とキャリア２２のクラッチ保持部材２５及びインナケース３０との間に位置するよう配置されている。
【００３０】
上記クラッチ２３は、複数の摩擦プレート２３ａを有しており、上記サンギヤ１９のクラッチ保持部１９ａとキャリア２２のクラッチ保持部材２５との間に位置するよう配置されている。またクラッチ保持部材２５とクラッチ２３との間には、該クラッチ２３を解放方向に付勢する皿ばね３９が配置されている。
【００３１】
上記キャリア２２の柱状部２２ｂの開放側端部２２ｃに上記クラッチ保持部材２５が焼結により拡散接合されており、具体的には以下の行程を経て接合されたものである。
【００３２】
上記クラッチ保持部材２５のプレート部２５ａの内周面には、上記開放側端部２２ｃが嵌合される嵌合凹部２５ｅが形成されている。そして圧粉体のクラッチ保持部材２５の嵌合凹部２５ｅに、同じく圧粉体のキャリア２２の開放側端部２２ｃを嵌合させるとともに治具により位置決めする。この状態で焼結することにより、開放側端部２２ｃと嵌合凹部２５ｅとが拡散接合される。これにより一体的に接合された接合面３８が形成されている。
【００３３】
そして上記各柱状部２２ｂの開放側端面２２ｄは、上記クラッチ保持部材２５の接合部底面３８ａよりｔだけクラッチ側に突出している。このｔだけ突出した各柱状部２２ｂの開放側端面２２ｄにより上記クラッチ２３を介して作用するピストン荷重Ｐを支持するようになっている。
【００３４】
また上記皿ばね３９は、内周部が開放側端面２２ｄに当接し、外周部がクラッチ保持部材２５の接合部底面３８ａから離れるように内側に傾斜させて配置されている。これにより上記ピストン荷重Ｐは皿ばね３９を介して上記開放側端面２２ｄのみに作用するようになっている。
【００３５】
シフトレバー（不図示）がニュートラル位置に操作されると、各油圧室３２，３５内の油圧が解放され、リターンスプリング３７が各ピストン３１，３４を解放方向に後退させる。これによりクランク軸３を介して入力軸４に伝達された回転力はサンギヤ１９に伝達されるものの、キャリア２２は空転することとなり、回転力はリングギヤ，プライマリ軸１３に伝達されない。
【００３６】
シフトレバーがドライブ位置（前進側）に操作されると、ブレーキ側の油圧室３５に油圧が供給され、ブレーキピストン３４が前進してブレーキ２４を締結する。これによりキャリア２２はインナケース３０に回転不能に固定され、サンギヤ１９の回転がピニオンギヤ２１を介してリングギヤ２０，プライマリ軸１３に伝達され、よって車輪が前進方向に回転する。
【００３７】
シフトレバーがリバース位置（後進側）に操作されると、ブレーキ側の油圧室３５の油圧が解放され、ブレーキピストン３４が後退するとともに、クラッチ側の油圧室３２に油圧が供給され、クラッチピストン３１が前進してクラッチ２３を接続する。これによりキャリア２２はサンギヤ１９に共に回転するよう固定され、該サンギヤ１９と共にリングギヤ２０が同じ方向に回転し、よって車輪が後進方向に回転する。
【００３８】
本実施形態によれば、キャリア本体２２ａに一体形成された各柱状部２２ｂの開放側端面２２ｄをクラッチ保持部材２５の接合部底面３８ａよりクラッチ側に突出させたので、ピストン荷重Ｐは、クラッチ保持部材２５に伝達されることなく、各柱状部２２ｂからキャリア本体２２ａを介してケーシング２に伝達されることとなる。これにより柱状部２２ｂとクラッチ保持部材２５との接合面３８にピストン荷重Ｐの反力が作用することはないので、上記接合面３８の強度上の懸念を解消でき、ひいてはピストン荷重Ｐの設定値を高めることが可能となる。
【００３９】
また上記各柱状部２２ｂの開放側端面２２ｄをクラッチ保持部材２５の接合部底面３８ａよりクラッチ側に突出させるだけの構造であるので、別途支持部材を設ける場合のような部品点数及び組み付け工数が増えるといった問題は生じない。
【００４０】
なお、上記実施形態では、キャリア２２の各柱状部２２ｂと、クラッチ保持部材２５とを焼結による拡散接合した場合を例に説明したが、本発明では、キャリア及びクラッチ保持部材を、鍛造又は鋳造製のものとするとともに、両者を溶接により接合することも可能であり、この場合にも上記実施形態と略同様の効果が得られる。
【００４１】
また、上記実施形態では、Ｖベルト式無段変速機構で前後進切替え装置に遊星ギヤ機構を備え、サンギヤ入力でリングギヤ出力の場合を例に説明したが、入出力部位は上記実施形態に限られるものではなく適宜選択した場合にも本発明の適用が可能である。さらにまた本発明は、多板クラッチ式自動変速機の遊星ギヤ機構にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態による自動変速機の構成図である。
【図２】上記自動変速機の遊星ギヤ機構の断面図である。
【図３】上記遊星ギヤ機構のキャリアの要部断面図である。
【図４】本発明の成立過程を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  自動変速機
１９  サンギヤ
２０  リングギヤ
２１  ピニオンギヤ
２２  キャリア
２２ａ  キャリア本体
２２ｂ  柱状部
２２ｃ  開放側端部
２２ｄ  開放側端面
２３  クラッチ
２５  クラッチ保持部材
３８ａ  接合部底面
Ｐ  ピストン荷重
【図１】
2007255653.tif 000003
【図２】
2007255653.tif 000004
【図３】
2007255653.tif 000005
【図４】
2007255653.tif 000006