(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルが入れられたハウジング内において回転体の回転を制動する湿式ブレーキ構造であって、
前記ハウジングと結合して設けられたブレーキケーシングと、
このブレーキケーシング内に配設され、前記回転体とともに回転し且つ軸方向に移動可能な少なくとも一枚の回転ブレーキ板と、
前記ブレーキケーシング内において前記回転体の回転軸と同心に位置して前記回転ブレーキ板と対向配設され、前記回転軸方向に移動可能となって前記ブレーキケーシングに取り付けられた少なくとも一枚の固定ブレーキ板と、
前記ブレーキケーシング内において、前記回転ブレーキ板及び前記固定ブレーキ板と対向するとともに軸方向一方側に位置して前記ブレーキケーシングに取り付けられたエンドプレートと、
前記ブレーキケーシング内において、前記回転ブレーキ板及び前記固定ブレーキ板と対向するとともに軸方向他方側に位置して、これら回転ブレーキ板及び固定ブレーキ板を前記エンドプレートに押しつけるブレーキピストンとから構成され、
前記エンドプレートの内周端部が、前記回転体の外周面と前記回転体回転時にオイルシール機能を達成する近接位置まで延びて形成され、
前記ブレーキケーシングにおいて、前記ハウジング内のオイルの油面高さより上側の部分にオイル排出孔が形成されている、ことを特徴とする湿式ブレーキ構造。
【請求項２】
前記エンドプレートの内周端部が、少なくとも前記ハウジング内のオイルの油面高さ以下にある前記回転体の外周面と前記回転体回転時にオイルシール機能を達成する近接位置まで延びて形成されることを特徴とする請求項１記載の湿式ブレーキ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オイルが入れられたハウジング内において回転体の回転を制動する湿式ブレーキ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハウジング内における回転体の回転を制動するブレーキ構造として、湿式ブレーキ板を用いた湿式ブレーキ構造がある。これは、回転体側に配設されたブレーキ板と、ハウジングに結合されたブレーキケーシング側に配設されたブレーキ板とを当接させ、その摩擦力により回転体の回転を制動するものである。
【０００３】
回転体側には円環上のブレーキ板（フェーシング等）が回転体の外周に設けられたスプラインに係合するとともに円周方向の移動を規制されて取り付けられており（回転ブレーキ板）、ブレーキケーシング側には、回転体の回転軸と同心になるように、円環状のブレーキ板がブレーキケーシングの内周に設けられたスプラインに係合するとともに円周方向の移動を規制されて取り付けられている（固定ブレーキ板）。そしてこの固定ブレーキ板の軸方向外端部のブレーキケーシング上にはエンドプレートが設けられる。
【０００４】
ブレーキ係合時、すなわち油圧により作動するブレーキピストンによりブレーキ板全体がエンドプレートに押しつけられたときは、回転ブレーキ板と固定ブレーキ板は当接し合い、回転体は制動される。一方、ブレーキ非係合時には回転ブレーキ板は固定ブレーキ板と接触することなく回転する。
【０００５】
上記湿式ブレーキは、例えば車両用ベルト式無段変速機の前後進切換機構のブレーキ装置にも用いられている。この前後進切換機構は、サンギヤ、ピニオンギヤ、キャリヤ及びリングギヤのような要素を組み合わせて構成される遊星歯車機構、所定要素を他の要素と係合させるクラッチ装置、上記回転板に相当する要素をブレーキケーシングに固定して回転を規制するブレーキ装置などから構成される。そしてクラッチ装置は前進走行時のみ係合され、ブレーキ装置は後進時にのみ係合される。従ってブレーキ装置については、前進走行時は非係合（解放）状態となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ブレーキ装置が非係合状態で回転ブレーキ板が回転しているとき、ハウジング内に入れられたオイルがブレーキケーシング内に入り込んでいて回転ブレーキ板にオイルが付着しているときは、この回転ブレーキ板は付着したオイルを引摺りながら固定ブレーキ板の間を回転することとなり、このためオイルの粘性抵抗により回転作動が抑制されて回転効率が悪いという問題があった。特に、上記のような前後進切換機構においては、ブレーキ装置は後進時においてのみ係合され、使用頻度の高い前進走行時にはブレーキ装置は解放状態にあるため、この回転ブレーキ板によるオイルの引摺り抵抗の問題は大きかった。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ブレーキケーシング内の回転体の回転に伴う回転ブレーキ板のオイル引摺りを低減することにより、回転体の回転効率を向上させることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る湿式ブレーキ構造は、オイルが入れられたハウジング内において回転体の回転を制動する湿式ブレーキ構造であって、ハウジングと結合して設けられたブレーキケーシングと、このブレーキケーシング内に配設され、回転体とともに回転し且つ軸方向に移動可能な少なくとも一枚の回転ブレーキ板と、ブレーキケーシング内において回転体の回転軸と同心に位置して回転ブレーキ板と対向配設され、回転軸方向に移動可能となってブレーキケーシングに取り付けられた少なくとも一枚の固定ブレーキ板と、ブレーキケーシング内において、回転ブレーキ板及び固定ブレーキ板と対向するとともに軸方向一方側に位置してブレーキケーシングに取り付けられたエンドプレートと、ブレーキケーシング内において、回転ブレーキ板及び固定ブレーキ板と対向するとともに軸方向他方側に位置して、これら回転ブレーキ板及び固定ブレーキ板をエンドプレートに押しつけるブレーキピストンとから構成される。そして、エンドプレートの内周端部が回転体の外周面と回転体回転時にオイルシール機能を達成する近接位置まで延びて形成される。また、ブレーキケーシングにおいて、このブレーキケーシング内のオイルの油面高さより上側の部分にオイル排出孔が形成されている。これらにより、エンドプレート側からのブレーキケーシング内へのオイルの浸入を低減し、ブレーキ非係合時の回転体の回転に伴うブレーキ板のオイルの引摺りを低減することができる。
【０００９】
ここで、エンドプレートの内周端部は、少なくともオイルの油面高さ以下にある回転体の外周面と回転体回転時にオイルシール機能を達成する近接位置まで延びて形成されていればよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る湿式ブレーキ構造の実施例を図面を用いて説明する。図２、３にベルト式無段変速機の構成を示し、図１にこのベルト式無段変速機の前後進切換機構に適用した本発明の湿式ブレーキ構造の詳細を示す。ベルト式無段変速機はハウジング１内にベルト式動力伝達装置を有して構成され、このハウジング１は左端にエンジンフライホイールハウジングとの接合面２を有し、この接合面２がエンジンフライホイールに接合されるように変速機がエンジンに取り付けられる。このとき、エンジン出力シャフトＥｓと同軸上に第１軸Ｓ１が位置する。なお、以下の説明においては、変速機の回転シャフト、ギヤ等の各回転中心軸を第１軸Ｓ１〜第４軸Ｓ４として示すが、これは中心軸線を意味する。
【００１１】
このベルト式無段変速機においては、ハウジング１内における第１軸Ｓ１上にトルクコンバータ５（インペラ５ａ、タービン５ｂおよびステータ５ｃからなる）および前後進切換機構４を並列に有する。エンジン出力シャフトＥｓはトルクコンバータ５のインペラ５ａに接続され、トルクコンバータ５のタービン５ｂはタービンシャフト６（これは前後進切換機構４の入力シャフトでもある）と繋がる。なお、トルクコンバータ５は、エンジン出力シャフトＥｓとタービン５ｂとを直接接続可能なロックアップクラッチ５ｄを有する。
【００１２】
前後進切換機構４は図１に詳しく示すように、ダブルピニオンタイプのプラネタリギヤ列を有し、そのサンギヤ１３はタービンシャフト６（前後進切換機構の入力シャフト）に結合されるとともにクラッチインナ８に結合され、キャリヤ１６はクラッチアウタ７を経て第１シャフト２３（前後進切換機構の出力シャフト）に結合される。このクラッチアウタ７とクラッチインナ８は係合することにより動力の伝達が可能である。リングギヤ１７はタービンシャフト６に相対回転自在に内周を支持されるとともに、本発明の湿式ブレーキ構造を備える後進ブレーキ１２により、ブレーキケーシング３へ固定保持可能である（なお、この後進ブレーキについては詳細を後述する）。又、アウタピニオンギヤ１４とインナピニオンギヤ１５は互いに噛合するとともに、アウタピニオンギヤ１４はリングギヤ１７の内周に噛合し、インナピニオンギヤ１５はサンギヤ１３の外周に噛合する。そして前進クラッチ１１および後進ブレーキ１２を選択的に作動させて、タービンシャフト６に対して第１シャフト２３を正転もしくは逆転させることが可能となっている。
【００１３】
第１シャフト２３には、これと一体に形成された固定プーリ半体２１ａと、これに対向するとともに第１シャフト２３上を軸方向に移動自在に配設された可動プーリ半体２１ｂとからなるドライブプーリ２１が配設されている。第１軸Ｓ１から所定距離だけ離れて平行に延びる第２軸Ｓ２上には回転自在に第２シャフト２７が配設されており、この第２シャフト２７と一体に形成された固定プーリ半体２５ａと、これに対向するとともに第２シャフト２７上を軸方向に移動自在に配設された可動プーリ半体２５ｂとからドリブンプーリ２５が構成されている。
【００１４】
ドライブプーリ２１とドリブンプーリ２５とに金属Ｖベルト２４が巻き掛けられてベルト式動力伝達装置２０が構成されており、ドライブプーリ２１の回転が金属Ｖベルト２４を介してドリブンプーリ２５に伝達される。このとき、両プーリ２１，２５の可動プーリ２１ａ，２５ａを移動させてプーリ幅を調整することにより、両プーリ２１，２５におけるベルトの巻き掛け半径を任意に調整することができ、両プーリ２１，２５間での減速比を無段階に調整することができる。このようなプーリ幅調整のため（すなわち、可動プーリ２１ａ，２５ａの移動量調整のため）、ドライブ側油圧シリンダ２２およびドリブン側油圧シリンダ２６が設けられている。
【００１５】
ドリブンプーリ２５の左側（エンジン側）には第１ギヤ３１が第２シャフト２７に結合して配設されている。第２軸Ｓ２から所定距離離れて平行に延びる第３軸Ｓ３上には第３シャフト３４が回転自在に配設され、第３シャフト３４には第２ギヤ３２および第３ギヤ３３が一体に形成されている。第１ギヤ３１は第２ギヤ３２と噛合する。また、第３軸Ｓ３から所定距離離れて平行に延びる第４軸Ｓ４上にはディファレンシャル機構３６が配設されており、このディファレンシャル機構３６に結合配設された第４ギヤ３５が第３ギヤ３３と噛合する。このように、第１〜第４ギヤ３１，３２，３３，３５により動力伝達ギヤ列３０が構成されており、ドリブンプーリ２５の回転は動力伝達ギヤ列３０を介してディファレンシャル機構３６に伝達される。
【００１６】
ディファレンシャル機構３６には左右のアクスルシャフト３７，３８が繋がっており、ディファレンシャル機構３６に伝達された動力はここで分割されて左右のアクスルシャフト３７，３８を介して左右の車輪（図示せず）に伝達される。
【００１７】
図１には、前述した本発明の湿式ブレーキ構造を備えた後進ブレーキ１２の構成を詳細に示している。後進ブレーキ１２は、リングギヤ１７（特許請求の範囲の回転体に相当）の外周面に形成されたスプライン４１に円周方向に回転不可且つ軸方向に摺動自在に係合する円環状の湿式摩擦板（フェイシング等）である回転ブレーキ板４２と、ブレーキケーシング３に設けられたスプライン４３に円周方向に回転不可且つ軸方向に摺動自在に係合する円環状の湿式摩擦板である固定ブレーキ板４４とが、互い違い平行になるように配設される。そして、固定ブレーキ板４４の軸方向外端部のブレーキケーシング３上にはエンドプレート１８が取り付けられるとともに、油圧により作動して回転ブレーキ板４２と固定ブレーキ板４４とをエンドプレート１８方向に押しつけるブレーキピストン１９がブレーキケーシング３内に配設されている。
【００１８】
ブレーキ係合時、すなわち油圧により作動するブレーキピストンによりブレーキ板全体がエンドプレートに押しつけられたときは、回転ブレーキ板と固定ブレーキ板は当接し合い、回転体は制動される。一方、ブレーキ非係合時には回転ブレーキ板は固定ブレーキ板と接触することなく回転する。
【００１９】
上記エンドプレート１８は円環状をなしているが、その内周端部１８ａはリングギヤ１７外周面と近接した位置まで延長されて形成されているため、ブレーキケーシング３とリングギヤ１７との間にオイルシールが形成される（図４参照。図４は図１のＡ−Ａより見た図）。又、ブレーキケーシング３の、少なくともオイル油面高さより上方の位置に、ブレーキケーシング３の内周側から外周側へ貫通するオイル排出孔３９が設けられるので、回転ブレーキ板４２に付着したオイルはリングギヤ１７の回転に伴う遠心力によりこのオイル排出孔３９より排出される。
【００２０】
このようなエンドプレート１８により形成されるオイルシールの効果と回転ブレーキ板４２に付着したオイルの排出の効果とにより、回転ブレーキ板４２へのオイルの付着が低減され、後進ブレーキ１２が非係合状態であってリングギヤ１７が回転しているとき、回転ブレーキ板４２に付着したオイルの引摺りによる粘性抵抗の影響を低減することができるので、動力の伝達効率を向上させることができる。ここに示した前後進切換機構においては、後進ブレーキ１２は後進時においてのみ係合され、頻度の高い前進走行時には後進ブレーキ１２は解放状態にあるので、上記のオイル引摺り低減の効果は大きい。
【００２１】
なお、上記のようにエンドプレート１８の内周端部１８ａをリングギヤ１７外周面と近接した位置まで延長するのは、少なくともオイル油面高さ以下にあるエンドプレート１８に対してでよい。このときは該当するエンドプレート内周端部１８ａの加工精度が要求されるのみで加工が容易となり、且つ軽量化にも寄与する。
【００２２】
又、このオイルシール構造はブレーキ板のエンドプレート１８を利用しているので、別部品が不要でありコストアップを抑えることができる。更に、上記のようなオイルシーリングにより、ブレーキケーシング３内のオイルの動的油面高さＬを、より上方に設定できるので、潤滑が必要な部材を充分潤滑することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、回転体回転時にブレーキケーシングと回転体との間にオイルシールが形成されるので、エンドプレート側からのブレーキケーシング内へのオイルの浸入が低減される。又、回転体の回転時にブレーキケーシングの、少なくともオイル油面高さより上方の位置に、ブレーキケーシングの内周側から外周側へ貫通するオイル排出孔が設けられるので、回転ブレーキ板に付着したオイルは回転体の回転に伴う遠心力によりこのオイル排出孔より排出される。このようなエンドプレートにより形成されるオイルシールの効果と回転ブレーキ板に付着したオイルの排出の効果により、回転ブレーキ板へのオイルの付着が低減され、後進ブレーキが非係合状態であって回転体が回転しているとき、回転ブレーキ板に付着したオイルの引摺りによる粘性抵抗の影響を低減することができるので、動力の伝達効率を向上させることができる。
【００２４】
なお、上記オイルシールはオイルが入り込む部分、すなわちエンドプレートのハウジング内のオイル油面高さ以下の部分について形成されれば充分であり、このときは該当するエンドプレート内周端部の加工精度が要求されるのみで加工が容易となり、且つ軽量化にも寄与する。
【００２５】
又、このオイルシール構造はエンドプレートを利用しているので、別部品が不要でありコストアップを抑えることができる。更に、このようなオイルシーリングにより、ハウジング内のオイルの動的油面高さをより上方に設定できるので、潤滑が必要な部材を充分潤滑することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る湿式ブレーキ構造の詳細を示す断面図である。
【図２】本発明に係る湿式ブレーキ構造を有したベルト式無段変速装置の全体構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る湿式ブレーキ構造を有したベルト式無段変速装置における動力伝達経路構成を示すスケルトン図である。
【図４】図１のＡ−Ａより見た図である。
【符号の説明】
１    ハウジング
３    ブレーキケーシング
１８    エンドプレート
４２    回転ブレーキ板
４４    固定ブレーキ板
【図１】
0003868077.tif 000002
【図２】
0003868077.tif 000003
【図３】
0003868077.tif 000004
【図４】
0003868077.tif 000005