(57)【要約】【課題】例えば、回転要素に設けられていないシリンダおよびピストンによって、二つの回転要素間の接続と遮断とを切り替えるクラッチを動作させることが可能な動力伝達装置を得る。【解決手段】動力伝達装置は、シリンダが設けられたケースと、シリンダに収容されたピストンと、径方向に延びて貫通穴が設けられたプレートを含む第一の回転要素と、プレートのピストンとは軸方向反対側で回転中心回りに回転可能に設けられた、第二の回転要素と、プレートのピストンとは軸方向反対側に位置され、第一の回転要素と第二の回転要素との間に設けられる摩擦係合要素と、第一の回転要素と一体的に回転可能に設けられ、貫通穴を貫通して摩擦要素を押圧する押圧部と、プレートの摩擦係合要素とは軸方向反対側に位置され、ピストンと押圧部との間に介在し、ピストンの軸方向の押圧力を増大して押圧部に入力する倍力部材と、を備える。【選択図】図１
2016194329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心回りに回転する複数の回転要素を収容し、シリンダが設けられたケースと、
前記シリンダに前記回転中心の軸方向に移動可能に収容されたピストンと、
前記ピストンと前記軸方向に間隔をあけて前記回転中心回りに回転可能に設けられ、前記回転中心の径方向に延びて貫通穴が設けられたプレートを含む第一の回転要素と、
前記プレートの前記ピストンとは軸方向反対側で前記回転中心回りに回転可能に設けられた、第二の回転要素と、
前記プレートの前記ピストンとは軸方向反対側に位置され、前記第一の回転要素と前記第二の回転要素との間に設けられる摩擦係合要素と、
前記第一の回転要素と一体的に回転可能に設けられ、前記貫通穴を貫通して前記摩擦要素を押圧する押圧部と、
前記プレートの前記摩擦係合要素とは軸方向反対側に位置され、前記ピストンと前記押圧部との間に介在し、前記ピストンの前記軸方向の押圧力を増大して前記押圧部に入力する倍力部材と、
前記ピストンと前記倍力部材と間に設けられたスラスト軸受と、
を備えた、動力伝達装置。
【請求項２】
前記倍力部材は、ダイヤフラムスプリングである、請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記押圧部は、前記ピストンよりも前記径方向の外側に位置され、
前記ピストンは、前記径方向の外側に突出した突出部を有し、
前記倍力部材の前記径方向の内側の端部が、前記突出部に支持された、請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケース内で二つの回転要素の接続と遮断とを切り替えるクラッチを動作させるためのシリンダおよびピストンが、ケース内に収容された回転要素であるクラッチドラムに設けられている。さらに、ピストンと摩擦部材との間にてこの原理に基づき支点を中心に揺動するレバーを設け、支点より遠い力点にピストンから押圧力を受け、支点に近い作用点で摩擦部材に押圧力を与える倍力装置を備えた動力伝達装置が、知られている。（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１２０７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような動力伝達装置では、レバーによる倍力装置を設けることで、小さな油圧で摩擦部材の十分な係合力を得ることができるが、作動油圧の供給されるシリンダが回転要素であるクラッチドラムに設けられたことにより、クラッチドラムおよびその周辺部分が軸方向に大型化し、ひいては動力伝達装置が軸方向に大型化してしまう虞があった。
【０００５】
そこで、本発明の課題の一つは、小さな油圧で摩擦部材の十分な係合力を得ながら、回転要素に設けられていないシリンダおよびピストンによって、二つの回転要素間の接続と遮断とを切り替えられる動力伝達装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
動力伝達装置は、例えば、回転中心回りに回転する複数の回転要素を収容し、シリンダが設けられたケースと、上記シリンダに上記回転中心の軸方向に移動可能に収容されたピストンと、上記ピストンと上記軸方向に間隔をあけて上記回転中心回りに回転可能に設けられ、上記回転中心の径方向に延びて貫通穴が設けられたプレートを含む第一の回転要素と、上記プレートの上記ピストンとは軸方向反対側で上記回転中心回りに回転可能に設けられた、第二の回転要素と、上記プレートの上記ピストンとは軸方向反対側に位置され、上記第一の回転要素と上記第二の回転要素との間に設けられる摩擦係合要素と、上記第一の回転要素と一体的に回転可能に設けられ、上記貫通穴を貫通して上記摩擦要素を押圧する押圧部と、上記プレートの上記摩擦係合要素とは軸方向反対側に位置され、上記ピストンと上記押圧部との間に介在し、上記ピストンの上記軸方向の押圧力を増大して上記押圧部に入力する倍力部材と、上記ピストンと上記倍力部材と間に設けられたスラスト軸受と、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
上記動力伝達装置によれば、ケースに設けられたシリンダおよびピストンによって、クラッチの接続と遮断とを切り替えることができる。よって、シリンダに作動油を回転部材を介することなく容易に供給することができ、シリンダおよびピストンがクラッチドラム等の回転要素に設けられた場合に比べて、動力伝達装置が軸方向に大型化するのを抑制できる。また、倍力部材が設けられた分、ピストンの押圧力がより低減されうる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態の動力伝達装置の内部構成の例示的な断面図である。
【図２】図２は、図１の内部構成の図１とは異なる断面での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、それらの構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。
【００１０】
＜クラッチＣおよびその周辺部分の詳細構成＞
本実施形態の自動変速機では、ケース１１に設けられたシリンダ１００、および当該シリンダ１００に軸方向に移動可能に収容されたピストン１１０、すなわち、所謂静止型のピストンおよびシリンダによって、クラッチＣの接続と遮断とを切り替えるよう構成されている。以下、図１，２を参照しながら、クラッチＣに関わる構造およびその周辺構造について詳細に説明する。なお、以下の説明では、便宜上、図１，２の右側を軸方向の一方側、図１，２の左側を軸方向の他方側と称する。また、径方向の外側とは、回転中心Ａｘから離れる方向であり、径方向の内側とは回転中心Ａｘに近付く方向である。クラッチＣは、摩擦係合要素の一例である。
【００１１】
ケース１１は、軸方向の他方側の端部に設けられた壁部１１ａと、当該壁部１１ａと繋がり径方向の外側の端部に設けられた壁部１１ｂと、を有している。壁部１１ａや壁部１１ｂ等によって形成された空間内に、入力シャフト３３や、ドラム７０、サンギヤ３２ｓ２、キャリア３２ｃ、ダイヤフラムスプリング１２０等の複数の回転要素が収容されている。これら複数の回転要素は、いずれも回転中心Ａｘ回りに回転可能に設けられている。
【００１２】
入力シャフト３３は、ラジアル軸受９５やスラスト軸受９６等を介して、ケース１１に、回転中心Ａｘ回りに回転可能に支持されている。
【００１３】
ドラム７０は、入力シャフト３３に固定されており、入力シャフト３３と一体に回転する。ドラム７０は、ケース１１の壁部１１ａや、シリンダ１００、ピストン１１０等から、軸方向の一方側に間隔をあけて配置され、径方向に広がる底部を有するとともに軸方向の一方側に延びた円筒部を有した容器状に構成されている。ドラム７０は、円筒状のサイドプレート７１と、円板状のセンタープレート７２と、サイドプレート７１よりも短い円筒状（円環状）のエンドプレート７３と、を有している。サイドプレート７１は、側壁部や、周壁部、筒状壁部等とも称されうる。センタープレート７２は、底壁部や隔壁部等とも称されうる。エンドプレート７３は、筒状壁部や環状壁部等とも称されうる。本実施形態では、一例として、図２に示すように、サイドプレート７１、センタープレート７２、およびエンドプレート７３の外縁部７１ａ，７２ａ，７３ａ（端部）に設けられた貫通穴を通るリベット７４（結合具）により、サイドプレート７１、センタープレート７２、およびエンドプレート７３が一体化されることで、ドラム７０が構成されている。そして、センタープレート７２の内縁部７２ｂ（端部）が入力シャフト３３に固定されることにより、ドラム７０が入力シャフト３３に固定されている。なお、ドラム７０は、一つの部材、二つの部材、あるいは三つ以上の部材から構成されてもよい。また、ドラム７０を構成する複数の部材は、リベット７４とは異なる結合具によって一体化されてもよいし、溶接等によって一体化されてもよい。ドラム７０は、第一の回転要素の一例であり、センタープレート７２は、プレートの一例である。
【００１４】
第二の遊星歯車機構３２のキャリア３２ｃの円筒状の側壁部３２１ｂと、サイドプレート７１の側壁部７１ｂとは、径方向に間隔をあけて配置されており、これら側壁部３２１ｂと側壁部７１ｂとの間にクラッチＣが設けられている。クラッチＣは、軸方向に互い違いに配置された複数のディスクプレート８１と複数のセパレータプレート８２とを有している。ディスクプレート８１は、環状かつ板状に構成され、側壁部３２１ｂに軸方向に移動可能に支持されるとともに、側壁部３２１ｂと一体に回転するよう構成されている。また、セパレータプレート８２は、環状かつ板状に構成され、側壁部７１ｂに軸方向に移動可能に支持されるとともに、側壁部７１ｂと一体に回転するよう構成されている。また、複数のディスクプレート８１およびセパレータプレート８２の列は、可動部８３と固定部８４とによって軸方向に挟まれている。固定部８４は、可動部８３よりもセンタープレート７２から離れて位置され、例えば、側壁部７１ｂに固定される。可動部８３は、固定部８４よりもセンタープレート７２の近くに位置され、例えば、側壁部７１ｂに軸方向に移動可能に支持されるとともに、側壁部７１ｂと一体に回転可能に構成されている。可動部８３が固定部８４に近付くように軸方向に移動することにより、可動部８３と固定部８４との間に複数のディスクプレート８１およびセパレータプレート８２が挟まれる。この状態でのディスクプレート８１とセパレータプレート８２との摩擦力により、ディスクプレート８１とセパレータプレート８２とが一体に回転する状態、すなわち、クラッチＣの接続状態が得られる。また、ディスクプレート８１とセパレータプレート８２とが軸方向に互いに離間することにより、ディスクプレート８１とセパレータプレート８２とが相対的に回転する状態、すなわち、クラッチＣの遮断状態が得られる。キャリア３２ｃは、第二の回転要素の一例である。ディスクプレート８１およびセパレータプレート８２は摩擦要素の一例である。
【００１５】
図１に示すように、クラッチＣは、ドラム７０の内側に収容されている。すなわち、クラッチＣは、サイドプレート７１（側壁部７１ｂ）の内周に沿って位置されるとともに、センタープレート７２の壁部１１ａとは反対側に位置されている。これに対し、クラッチＣの接続状態と遮断状態とを切り替える押圧力を生じるシリンダ１００およびピストン１１０は、壁部１１ａに、すなわちドラム７０の外側に設けられている。すなわち、シリンダ１００およびピストン１１０は、ドラム７０のセンタープレート７２を挟んでクラッチＣとは反対側に位置されている。このため、センタープレート７２には、貫通穴７２ｄが設けられ、可動部８３から突出した突出部８３ａが、貫通穴７２ｄを軸方向に貫通している。これにより、ピストン１１０の押圧力は、ドラム７０の外側から、ダイヤフラムスプリング１２０および突出部８３ａを介して、ドラム７０の内側のクラッチＣに、すなわち可動部８３、ディスクプレート８１およびセパレータプレート８２に、伝達される。なお、本実施形態では、複数の貫通穴７２ｄおよび突出部８３ａが、周方向に互いに間隔をあけて設けられている。突出部８３ａは、貫通部とも称されうる。可動部８３および突出部８３ａは、押圧部の一例である。なお、押圧部は、センタプレート７２のクラッチＣとは軸方向反対側に位置された部材に設けられてもよい。
【００１６】
ケース１１の壁部１１ａには、円筒状の同心の二つの壁部１１ｃ，１１ｄが設けられており、これら壁部１１ｃ，１１ｄの間に、円環状のシリンダ１００が構成されている。シリンダ１００には、円環状のピストン１１０が軸方向に移動可能に収容されている。ピストン１１０は、受圧部１１１や、延部１１２、突出部１１３等を有している。受圧部１１１は、円環状に構成され、シリンダ１００に軸方向に移動可能に収容されている。延部１１２は、受圧部１１１から軸方向の一方側に突出するとともに壁部１１ｃの軸方向の一方側を越えて径方向の外側に向けて延びている。突出部１１３は、延部１１２と接続されるとともに壁部１１ｃの受圧部１１１とは反対側で径方向の外側に向けて突出している。突出部１１３は、フランジ部とも称されうる。シリンダ１００の室内には、不図示の油路から作動油が導入され、導入された作動油の油圧に応じて、ピストン１１０が軸方向に移動する。また、ピストン１１０の壁部１１ａとは反対側には、リターンスプリング１３０が設けられている。よって、シリンダ１００の室内への作動油の導入が解除された際にあっては、ピストン１１０は、リターンスプリング１３０によって、壁部１１ａ側に戻される。本実施形態では、複数のリターンスプリング１３０が、周方向に互いに間隔をあけて配置されている。リターンスプリング１３０のピストン１１０との反対側は、壁部１１ｄに留め具１３１によって固定されたサポートプレート１３２によって、支持されている。また、受圧部１１１の内周面と壁部１１ｄの外周面との間に設けられたシール部材９３と、突出部１１３の内周面と壁部１１ｃの外周面との間に設けられたシール部材９４とによって、シリンダ１００内からケース１１内への作動油の漏れが抑制されている。
【００１７】
ピストン１１０と突出部８３ａとの間には、ダイヤフラムスプリング１２０が配置されている。ダイヤフラムスプリング１２０は、円環状かつ板状の板バネ部１２０ａと、板バネ部１２０ａから回転中心Ａｘに近付く方向、すなわち径方向の内側に先細り状に延びた複数のレバー１２０ｂと、を有している。複数のレバー１２０ｂは周方向に互いに間隔をあけて配置されており、複数のレバー１２０ｂの先端部１２０ｃが、スラスト軸受９１を介して、ピストン１１０の突出部１１３に支持されている。ドラム７０のエンドプレート７３には、周方向に互いに間隔をあけて図２に示すような複数の爪部７３ｂが設けられている。爪部７３ｂは、センタープレート７２から軸方向の他方側に離れた位置からセンタープレート７２に近付く方向（軸方向の一方側）に延びるとともに径方向の外側に向けて折り曲げられている。板バネ部１２０ａは、爪部７３ｂによって二つのリング１４０を介して軸方向に挟まれることにより、爪部７３ｂに揺動可能に支持されている。したがって、ピストン１１０の軸方向の一方側（図１の右側）への移動に応じてダイヤフラムスプリング１２０のレバー１２０ｂの先端部１２０ｃが軸方向の一方側に移動すると、レバー１２０ｂおよび板バネ部１２０ａが図１，４の反時計回り方向に揺動し、板バネ部１２０ａによって突出部８３ａが軸方向の一方側へ押される。このようにして、ピストン１１０の押圧力は、ダイヤフラムスプリング１２０および突出部８３ａを介してクラッチＣに伝達される。
【００１８】
ダイヤフラムスプリング１２０は、板バネ部１２０ａの板バネとしての特性や、爪部７３ｂによる支持点から作用点としての突出部８３ａまでのモーメントアーム（半径）と支持点から力点としての先端部１２０ｃまでのモーメントアーム（半径）との比（てこ比）等の設定により、押圧力を増大する倍力部材として機能しうる。すなわち、ダイヤフラムスプリング１２０の設定により、ピストン１１０のより小さな押圧力を増大して、クラッチＣを接続状態とするのに必要な押圧力を得ることができる。このような構成により、例えば、シリンダ１００およびピストン１１０をより小型化できたり、シリンダ１００の室内の油圧をより低くしてオイルポンプひいてはエンジン等の駆動源の負荷を低減したりといった、効果が得られる。また、ダイヤフラムスプリング１２０によって、リターンスプリング１３０を小型化したりあるいは廃止したりできる場合もある。なお、ダイヤフラムスプリング１２０の形状や、支持構造、支持位置、レバーのストロークに対する力の特性等は、種々に設定されうる。また、ダイヤフラムスプリング１２０は倍力部材の一例であって、倍力部材あるいは倍力機構として、ピストン１１０の押圧力を増大させうる他の部材や機構等を設けてもよい。
【００１９】
また、本実施形態では、ダイヤフラムスプリング１２０は、ドラム７０に揺動可能に支持されるとともに、ドラム７０と一体に回転する。よって、ケース１１に支持されたピストン１１０との間には、スラスト軸受９１が設けられている。このような構成により、センタープレート７２のクラッチＣとは反対側に、比較的簡素な構成によって、ダイヤフラムスプリング１２０を設けることができる。
【００２０】
また、本実施形態では、突出部１１３がピストン１１０よりも径方向の外側に位置されるとともに、ダイヤフラムスプリング１２０のレバー１２０ｂの径方向の内側の先端部１２０ｃが、ピストン１１０の突出部１１３に支持されている。よって、レバー１２０ｂの長さが径方向に長くなり過ぎるのが抑制されている。レバー１２０ｂが径方向に長くなるほど、先端部１２０ｃの軸方向の移動量が増大し、これに伴ってレバー１２０ｂの先端部１２０ｃの移動量や、ピストン１１０の移動量が増大し、ひいてはケース１１が軸方向に増大する虞がある。この点、本実施形態では、受圧部１１１よりも径方向の外側に位置された突出部１１３によってレバー１２０ｂの先端部１２０ｃが支持されているため、レバー１２０ｂが径方向に長くなり過ぎるのが抑制され、ひいてはケース１１が軸方向に長くなるのが抑制されうる。
【００２１】
また、ダイヤフラムスプリング１２０の軸方向の揺動に伴い、レバー１２０ｂの先端部１２０ｃは、径方向にも往復する。このため、スラスト軸受９１には、ピストン１１０の突出部１１３の径方向の外側の端部１１３ａに引っ掛けるフック部９１ａが設けられている。これにより、スラスト軸受９１が径方向に移動するのが抑制されうる。
【００２２】
また、図１に示すように、センタープレート７２の、外縁部７２ａと内縁部７２ｂとの間の中間部７２ｃは、キャリア３２ｃの端壁部３２１ａ（壁部）に、スラスト軸受９２を介して支持されている。端壁部３２１ａは、径方向および周方向に沿って円環状かつ板状に延びており、側壁部３２１ｂと一体に、ピニオンギヤ３２ｐ１等を回転可能に支持するキャリアプレート３２１を構成している。このキャリアプレート３２１は、ケース１１に固定された不図示のケースに固定された固定部材によって、軸方向の一方側（図１の右側）から、回転可能に支持されている。すなわち、キャリア３２ｃは、ケース１１によって、センタープレート７２とは反対側となる軸方向の一方側から、支持されている。したがって、センタープレート７２とキャリア３２ｃのキャリアプレート３２１との間にスラスト軸受９２を設けることにより、センタープレート７２とキャリア３２ｃとの相対的な回転が許容されながら、センタープレート７２ひいてはドラム７０が、キャリア３２ｃを介して、ケース１１によって、軸方向の一方側から支持されうる。よって、例えば、ドラム７０を軸方向により強固に支持することができたり、ドラム７０が入力シャフト３３のみによって支持される構成と比較してセンタープレート７２の剛性を低減できたりといった効果が得られる。
【００２３】
＜実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態の動力伝達装置１０にあっては、クラッチＣのセンタープレート７２（プレート）とは軸方向反対側でケース１１に設けられた所謂静止型のシリンダ１００およびピストン１１０により、クラッチＣの接続と遮断とを切り替えることができる。よって、シリンダおよびピストンがドラム等の回転要素に設けられた場合に比べて、動力伝達装置が軸方向に大型化するのが抑制されうる。また、ダイヤフラムスプリング１２０（倍力部材）が設けられた分、ピストン１１０の押圧力がより低減されうる。よって、例えばシリンダ１００やピストン１１０をより小型化できたり、シリンダ１００の室内の油圧をより低減してオイルポンプや動力源の負荷を低減できたりといった、効果が得られる。
【００２４】
また、本実施形態の動力伝達装置１０では、倍力部材は、ダイヤフラムスプリング１２０である。よって、倍力部材を、軸方向に比較的薄い部材によって構成することができる。したがって、本実施形態によれば、倍力部材によって動力伝達装置１０が軸方向に大型化するのが、抑制されうる。
【００２５】
また、本実施形態の動力伝達装置１０では、可動部８３の突出部８３ａ（押圧部）は、ピストン１１０よりも径方向の外側に位置され、ピストン１１０は、径方向の外側に突出した突出部１１３を有し、ダイヤフラムスプリング１２０（倍力部材）の径方向の内側の先端部１２０ｃ（端部）が、突出部８３ａに支持されている。仮に、ダイヤフラムスプリング１２０が回転中心Ａｘの近くまで延びた場合にあっては、ダイヤフラムスプリング１２０の力点における軸方向の移動量が増大して、動力伝達装置１０の軸方向の大型化を招く虞がある。この点、本実施形態のように、ダイヤフラムスプリング１２０のレバー１２０ｂの先端部１２０ｃ（径方向の内側の端部）が、ピストン１１０において径方向の外側に突出した突出部１１３に支持されている構成によれば、ダイヤフラムスプリング１２０の力点の軸方向の移動量をより小さくすることができる。すなわち、本実施形態によれば、ダイヤフラムスプリング１２０の軸方向の移動量を抑制でき、ひいては、動力伝達装置１０が軸方向に大型化するのが抑制されうる。
【００２６】
また、本実施形態の動力伝達装置１０では、ダイヤフラムスプリング１２０（倍力部材）は、ドラム７０（第一の回転要素）に軸方向に揺動可能に支持されるとともにドラム７０と一体に回転し、ダイヤフラムスプリング１２０とピストン１１０との間にスラスト軸受９１（第一のスラスト軸受）が設けられている。よって、本実施形態によれば、ドラム７０の近傍に、比較的簡素な構成によって、ダイヤフラムスプリング１２０を配置できる。
【００２７】
また、本実施形態の動力伝達装置１０では、キャリア３２ｃ（第二の回転要素）は、ケース１１により、センタープレート７２（プレート）とは反対側から軸方向に支持され、センタープレート７２とドラム７０との間に、スラスト軸受９２（第二のスラスト軸受）が設けられた。よって、本実施形態によれば、例えば、ドラム７０を軸方向により強固に支持できたり、センタープレート７２（ドラム７０）の剛性をより低減できたりといった効果が得られる。
【００２８】
以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。また、各構成や形状等のスペック（構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、高さ、数、配置、位置等）は、適宜に変更して実施することができる。また、本発明は、種々の形式の変速機や、他の変速機用のクラッチ等に対しても適用可能である。また、摩擦係合要素は、ブレーキであってもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１０…動力伝達装置、１１…ケース、３２ｃ…キャリア（第二の回転要素）、７０…ドラム（第一の回転要素）、７２…センタプレート（プレート）、７２ｄ…貫通穴、８１…ディスクプレート（摩擦要素）、８２…セパレータプレート（摩擦要素）、８３ａ…突出部（押圧部）、９１…スラスト軸受（第一のスラスト軸受）、９２…スラスト軸受（第二のスラスト軸受）、１００…シリンダ、１１０…ピストン、１１３…突出部、１２０…ダイヤフラムスプリング（倍力部材）、Ａｘ…回転中心、Ｃ…クラッチ。
【図１】
2016194329.tif 000003
【図２】
2016194329.tif 000004