(57)【要約】【課題】ワンウェイクラッチを有する伝動装置において、熱処理・高精度加工を廃止し、コストの大幅な低減を図ること。【解決手段】ワンウェイクラッチＯＷＣを有する伝動装置であって、インナー１６と、インナー１６の外周に配されたアウター１８と、インナー１６とアウター１８の間に配されるとともに、インナー１６が一方向に回転するとインナー１６とアウター１８をロックし、インナー１６が反対方向に回転するとインナー１６とアウター１８を空転させるように構成された複数のスプラグ１７と、アウター１８をセンターリングして固定するケース１と、を備える。【選択図】図１
2009079676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワンウェイクラッチを有する伝動装置であって、
インナーと、
前記インナーの外周に配されたアウターと、
前記インナーと前記アウターの間に配されるとともに、前記インナーが一方向に回転すると前記インナーと前記アウターをロックし、前記インナーが反対方向に回転すると前記インナーと前記アウターを空転させるように構成された複数のスプラグと、
前記アウターをセンターリングして固定するセンターリング部材と、
を備えることを特徴とする伝動装置。
【請求項２】
前記センターリング部材は、前記アウターの外周側から前記アウターをセンターリングして固定することを特徴とする請求項１記載の伝動装置。
【請求項３】
少なくとも前記アウターと前記センターリング部材が互いに当接する面は、前記当接する面以外の部位よりも精度よく加工されていることを特徴とする請求項１又は２記載の伝動装置。
【請求項４】
前記アウター及び前記センターリング部材は、互いに相対回転不能に係合していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の伝動装置。
【請求項５】
前記アウター及び前記センターリング部材は、互いに相対回転不能にスプライン係合していることを特徴とする請求項４記載の伝動装置。
【請求項６】
前記インナーの内周側に配置された内周側部材を備え、
前記インナーは、前記内周側部材に対してフロート状態にあることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の伝動装置。
【請求項７】
前記インナーと前記内周側部材の間に軸受を有しないことを特徴とする請求項６記載の伝動装置。
【請求項８】
前記伝動装置は、自動変速機に備えられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の伝動装置。
【請求項９】
前記センターリング部材は、前記自動変速機のケースであることを特徴とする請求項８記載の伝動装置。
【請求項１０】
前記内周側部材は、前記自動変速機の回転部材であることを特徴とする請求項８又は９記載の伝動装置。
【請求項１１】
前記内周側部材は、前記自動変速機の複数の回転部材が軸受を介して多層に構成されていることを特徴とする請求項１０記載の伝動装置。
【請求項１２】
前記インナーと相対回転不能に連結される入力伝達部材を備えることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一に記載の伝動装置。
【請求項１３】
前記入力伝達部材は、プラネタリギヤセットのリングギヤであることを特徴とする請求項１２記載の伝動装置。
【請求項１４】
ワンウェイクラッチを有する伝動装置であって、
インナーと、
前記インナーの外周に配されたアウターと、
前記インナーが一方向に回転すると前記インナーと前記アウターをロックし、前記インナーが反対方向に回転すると前記インナーと前記アウターを空転させるロック機構と、
前記アウターをセンターリングして固定するセンターリング部材と、
を備えることを特徴とする伝動装置。
【請求項１５】
前記アウターは、前記センターリング部材と係合する第１の係合部と第２の係合部を有し、
前記アウターは、前記第２の係合部と前記センターリング部材とでセンターリングされることを特徴とする請求項１又は２記載の伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワンウェイクラッチを有する伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用自動変速機には、有段変速機（ステップＡＴ、以後「ＡＴ」）と無段変速機（ＣＶＴ）の二種類がある。ＣＶＴは、プーリーやパワーローラを用いて連続的に速度比を変化させられるため、変速時のショックは発生しない。しかし、ＡＴは、ギアとクラッチを組み合わせて、ステップ状に変化する速度比を作り出す為、変速前後のエネルギー伝達に不連続性が生じ、ショックが発生する。そこで、ＡＴでは、「開放するクラッチ」と「締結するクラッチ」の切替タイミングを調整することによりショックの発生を抑制している。
【０００３】
近年、制御技術の進歩もあり、この切替タイミングを精密にコントロールし、ショックの小さい変速も可能になってきているが、まだ、完全ではない。この切替タイミングの課題の解決に対しては、従来からワンウェイクラッチ（以後「ＯＷＣ」）と呼ばれる部品が広く用いられている。
【０００４】
ＯＷＣは、スプラグと呼ばれる金属製の駒状の部材を介して、一方向の回転にのみトルクを伝達し、反対方向に回転すると空転するという性質を持った部品であり、機械的に瞬時にトルク伝達の切替が行える、優れた部品である。近年、自動車の乗り心地に対する要求は厳しくなってきており、ＡＴには、多数のＯＷＣが使用されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ＯＷＣの構造と機構を図３を用いて説明する。インナー１０２から、時計回りにトルクが入力されると、スプラグ２０５がインナー１０２とアウター１０３の間で径方向に近づくように立ち上がり、インナー１０２とアウター１０３がロックする（図３（Ａ）参照）。つまり、インナー１０２とアウター１０３が、一体化する。一方、インナー１０２から反時計回りにトルクが入力されると、スプラグ１０１がインナー１０２とアウター１０３の間で径方向から離れるように倒れて、インナー１０２とアウター１０３が滑る。つまり、インナー１０２からのトルクは、アウター１０３に伝達されず、インナー１０２は空転する。
【０００６】
このようなＯＷＣをＡＴに適用した例を図４に示す。エンジントルクは、サンギヤ２０１に入力されると、以後、ピニオンギヤ２０２、リングギヤ２０３、インナー２０４へと伝達される。この時、インナー２０４の回転方向が、スプラグ２０５のロック方向ならば、インナー２０４はアウター２０６にトルクを伝達する。アウター２０６は、ケース２０７とスプライン係合しており、回転できないため、結果として、インナー２０４も固定される。更に、インナー２０４は、リングギヤ２０３とつながっているため、リングギヤ２０３も固定される。その結果、サンギヤ２０１入力、リングギヤ２０３固定、キャリヤ２０８出力のトルクフローが構成される。このように、ＯＷＣはインナー２０４〜アウター２０６間のトルク伝達を切り替える機能を有する。
【０００７】
しかし、図４からも分かるように、ＯＷＣの構造は、複数のスプラグ２０５の集合体であり、自身の回転ガイドやセンターリング機能は、インナー２０４とアウター２０６に委ねている。一般にケース２０７は、部品サイズが大きく、加工性が低いため、部品のセンターリングに必要な加工精度を確保することが困難である。図４でも、アウター２０６は、ケース２０７にスプライン係合し、回転方向の動きを拘束しているが、径方向には大きなクリアランスを有している。従って、ＯＷＣのセンターリングは、インナー２０４で行われるのが一般的で、図４ではインナー２０４内径部にブッシュ２０９を圧入し、ＡＴの出力軸２１０にセンターリングしている。
ようにＯＷＣのセンターリングは、インナー２０４で行われるのが一般的である。
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２０５５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、インナー２０４でセンターリングを行うためには、インナー２０４の内径部にブッシュ２０９等の軸受けを圧入する必要がある。そのため、インナー２０４の内径面は、高精度な前加工が必要となる。また、軸受け圧入後には、ブッシュ２０９内径面の高精度な仕上げ加工も必要となる。さらに、ブッシュ２０９が摺動する出力軸２１０には、耐摩耗性を確保するための熱処理と偏芯を防ぐための高い寸法精度、摺動性確保のための表面仕上げ及び油穴２１１の配置が必要となる。
【００１０】
一般にＡＴは、径方向に部品が多層に配置されているため、熱処理、表面仕上げ等をインナー２０４の内径側にある部品全てに施す必要がある。これらの部品は、特殊な加工に類するため、部品製作の難度を高めるとともに、コストを大幅に上昇させる要因となっている。
【００１１】
本発明の主な課題は、ワンウェイクラッチを有する伝動装置において、熱処理・高精度加工を廃止し、コストの大幅な低減を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一視点においては、ワンウェイクラッチを有する伝動装置であって、インナーと、前記インナーの外周に配されたアウターと、前記インナーと前記アウターの間に配されるとともに、前記インナーが一方向に回転すると前記インナーと前記アウターをロックし、前記インナーが反対方向に回転すると前記インナーと前記アウターを空転させるように構成された複数のスプラグと、前記アウターをセンターリングして固定するセンターリング部材と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ワンウェイクラッチのセンターリングに必要な高精度加工が、センターリング部材とアウターの必要最低限の範囲に抑えられるので、量産成立性を確保することができる。アウターとセンターリング部材間でワンウェイクラッチをセンターリングすることで、インナーをフロート状態にすることができ、従来においてインナーの内周に配されていた軸受け部品（図４の２０９に相当）を廃止することができ、軸受け部に付随する熱処理・高精度加工（特に、図４の出力軸２１０の熱処理・仕上げ加工）を廃止することができ、コストの大幅な低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態においては、ワンウェイクラッチ（図１のＯＷＣ）を有する伝動装置であって、インナー（図１の１６）と、前記インナー（図１の１６）の外周に配されたアウター（図１の１８）と、前記インナー（図１の１６）と前記アウター（図１の１８）の間に配されるとともに、前記インナー（図１の１６）が一方向に回転すると前記インナー（図１の１６）と前記アウター（図１の１８）をロックし、前記インナー（図１の１６）が反対方向に回転すると前記インナー（図１の１６）と前記アウター（図１の１８）を空転させるように構成された複数のスプラグ（図１の１７）と、前記アウター（図１の１８）をセンターリングして固定するセンターリング部材（例えば、図１のケース１）と、を備える。
【実施例】
【００１５】
本発明の実施例に係る伝動装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例に係る伝動装置を備えた車両用自動変速機の構成を模式的に示した部分断面図である。図２は、本発明の実施例に係る伝動装置を備えた車両用自動変速機の構成を模式的に示したスケルトン図である。なお、図１は、図２の第２摩擦ブレーキＢ２及び第３列シングルピニオンプラネタリギヤセットＧ３から出力軸１４の部分の構成に対応する。
【００１６】
図２を参照すると、車両用自動変速機は、インナー１６、スプラグ１７、及びアウター１８よりなるワンウェイクラッチＯＷＣを有する伝動装置を備えた車両用の自動変速機である。車両用自動変速機は、図２に示すように、入力軸２２と出力軸１４の間に、複数（５つ）の摩擦係合要素として第１摩擦クラッチＣ１と、第２摩擦クラッチＣ２と、第３摩擦クラッチＣ３と、第１摩擦ブレーキＢ１と、第２摩擦ブレーキＢ２と、が組み込まれており、ギヤ要素として第１列ダブルピニオンプラネタリギヤセットＧ１と、第２列シングルピニオンプラネタリギヤセットＧ２と、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤセットＧ３とが組み込まれており、第２摩擦ブレーキＢ２に並列してＯＷＣが配設されている。入力軸２２は、トルクコンバータ（図示せず）の出力軸である。出力軸１４は、差動装置（図示せず）を介して車軸に連結されている。車両用自動変速機は、油圧制御により、第１〜第３摩擦クラッチＣ１〜Ｃ３、第１及び第２摩擦ブレーキＢ１、Ｂ２の係合・非係合が選択されることでその変速段及びシフトパターンが切換えられるようになっている。
【００１７】
図１を参照すると、車両用自動変速機は、ケース１、２内において、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤセットＧ３と、第２摩擦ブレーキＢ２と、ＯＷＣと、出力軸１４と、を有する。
【００１８】
ケース１は、自動変速機の摩擦係合要素及びギヤ要素を収納したケーシングである。ケース１は、ケース２と組み合わされている。ケース１は、第２摩擦ブレーキＢ２と対応する位置にて、外ブレーキプレート７と相対回転不能かつ軸方向移動可能にスプライン係合する。ケース１は、アウター１８の外スプライン１８ａ（第１の係合部）と相対回転不能にスプライン係合している。ケース１は、アウター１８の外周側からアウター１８をセンターリングして固定するセンターリング部材となる。ケース１は、アウター１８の突き出し部１８ｂ（第２の係合部）の外周面（高精度加工面）と対応する部分のみ高精度加工されており、突き出し部１８ｂがインロー（圧入、嵌合）されることでアウター１８をセンターリングする。ケース１は、突き出し部１８ｂと対応する高精度加工面以外の部位についてラフな精度とすることができる。ケース１には、アウター１８が軸方向移動不能にするための留め具１９が取り付けられている。
【００１９】
ケース２は、ケース１と組み合わされるケーシングである。ケース２は、ボールベアリング２０、２１を介して出力軸１４を回動可能に支持する。ケース２は、第２摩擦ブレーキＢ２のピストン８を軸方向摺動可能に支持する。ケース２とピストン８との間には、油室９を有する。ケース２には、ピストン８を油室９側に付勢するスプリング１０を受けるためのスプリング受け１１が取り付けられている。
【００２０】
第３列のシングルピニオンプラネタリギヤセットＧ３は、サンギヤ３と、ピニオンギヤ４と、リングギヤ５と、キャリヤ１２と、を有する。
【００２１】
サンギヤ３は、外周側にてピニオンギヤ４と噛み合う。サンギヤ３は、出力軸１４側に延在したシャフト部３ａを有する。シャフト部３ａは、キャリヤ１２及び出力軸１５の内周に配され、ブッシュ１３を介してキャリヤ１２を相対回転可能に支持し、ブッシュ１５を介して出力軸１４に相対回転可能に支持されている。
【００２２】
ピニオンギヤ４は、サンギヤ３とリングギヤ５の間にてサンギヤ３及びリングギヤ５とかみ合う。ピニオンギヤ４は、回動可能にキャリヤ１２に支持されている。
【００２３】
リングギヤ５は、内周側にてピニオンギヤ４と噛み合う。リングギヤ５は、外周側にて第２摩擦ブレーキＢ２の内ブレーキプレート６と相対回転不能かつ軸方向移動可能にスプライン係合する。リングギヤ５は、アウター１８側の部分にて、インナー１６と相対回転不能に連結されており、インナー１６に対する入力伝達部材となる
【００２４】
キャリヤ１２は、ピニオンギヤ４を回動可能に支持する。キャリヤ１２は、サンギヤ３のシャフト部３ａの外周にてブッシュ１３を介して回動可能に支持されている。キャリヤ１２は、インナー１６の内周にて、出力軸１４と相対回転不能にスプライン係合している。
【００２５】
第２摩擦ブレーキＢ２は、内ブレーキプレート６と外ブレーキプレート７が交互に配置された多板型摩擦ブレーキである。第２摩擦ブレーキＢ２は、内ブレーキプレート６と、外ブレーキプレート７と、ピストン８と、油室９と、スプリング１０と、を有する。
【００２６】
内ブレーキプレート６は、外ブレーキプレート７間に配置され、内周にてリングギヤ５と相対回転不能かつ軸方向移動可能にスプライン係合する。
【００２７】
外ブレーキプレート７は、内ブレーキプレート６間に配置され、外周にてケース１と相対回転不能かつ軸方向移動可能にスプライン係合する。
【００２８】
ピストン８は、内ブレーキプレート６と外ブレーキプレート７を軸方向から押圧する部材である。ピストン８は、ケース２に軸方向に摺動可能に支持されている。ピストン８は、油室９の圧油によって軸方向に移動可能である。ピストン８は、スプリング１０によって油室９側に付勢されている。
【００２９】
油室９は、ピストン８とケース２によって囲まれた部分であり、油圧制御回路（図示せず）に通じている。油室９内の油圧がスプリング１０の付勢力を超えると、ピストン８が第２摩擦ブレーキＢ２側に移動する。油室９内の油圧がスプリング１０の付勢力に劣ると、ピストン８が第２摩擦ブレーキＢ２側の反対側に移動する。
【００３０】
スプリング１０は、ピストン８を油室９側に付勢する。スプリング１０は、一端がスプリング受け１１に支持され、他端がピストン８と当接する。
【００３１】
ＯＷＣは、第２摩擦ブレーキＢ２に並列して配設されており、インナー１６と、スプラグ１７と、アウター１８と、を有する。
【００３２】
インナー１６は、サンギヤ３のシャフト部３ａ、キャリヤ１２のシャフト部、及び出力軸１４の外周にてフロート状態（浮遊状態）に配置されている。インナー１６は、リングギヤ５と相対回転不能に係合し、リングギヤ５と一体に回転する。インナー１６は、軸方向の面がブッシュを介して所定の部材によって回動可能に支持されている。インナー１６の外周には、スプラグ１７（ロック機構）が配置されている。インナー１６から、時計回りにトルクが入力されると、スプラグ１７がインナー１６とアウター１８の間で立ち上がり、インナー１６とアウター１８がロックし、インナー１６とアウター１８が一体化する。一方、インナー１６から反時計回りにトルクが入力されると、スプラグ１７がインナー１６とアウター１８の間で倒れて、インナー１６とアウター１８が滑り、インナー１６からのトルクがアウター１８に伝達されず、インナー１６は空転する。
【００３３】
スプラグ１７は、インナー１６とアウター１８の間に配置された金属製の駒状の部材である。
【００３４】
アウター１８は、スプラグ１７の外周に配置されている。アウター１８は、外周部分にケース１と相対回転不能にスプライン係合する外スプライン１８ａを有する。アウター１８は、第２摩擦ブレーキＢ２側に突き出した突き出し部１８ｂを有する。突き出し部１８ｂの外周面は、ケース１の高精度加工面と対応するように高精度加工されており、ケース１の面加工された部分にインロー（圧入、嵌合）される。これにより、アウター１８は、ケース１によってセンターリングされる。アウター１８は、ケース１に取り付けられた留め具１９によって軸方向移動不能に支持されている。
【００３５】
出力軸１４は、ボールベアリング２０、２１を介してケース２に回動可能に支持されている。出力軸１４は、内周にてブッシュ１５を介してサンギヤ３のシャフト部３ａを回動可能に支持する。出力軸１４は、キャリヤ１２と相対回転不能にスプライン係合している。出力軸１４は、インナー１６と離間している。
【００３６】
実施例によれば、ＯＷＣのセンターリングに必要な高精度加工が、ケース１とアウター１８の必要最低限の範囲に抑えられるので、量産成立性を確保することができる。
【００３７】
また、アウター１８とケース１間でＯＷＣをセンターリングすることで、インナー１６をフロート状態にすることができ、従来においてインナーの内周に配されていた軸受け部品（図４の２０９に相当）を廃止することができ、軸受け部に付随する熱処理・高精度加工（特に、図４の出力軸２１０の熱処理・仕上げ加工）を廃止することができ、コストの大幅な低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例に係る伝動装置を備えた車両用自動変速機の構成を模式的に示した部分断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る伝動装置を備えた車両用自動変速機の構成を模式的に示したスケルトン図である。
【図３】ワンウェイクラッチの動作を模式的に示した図であり、（Ａ）はＯＷＣロック時、（Ｂ）はＯＷＣ空転時である。
【図４】従来例に係る伝動装置を備えた車両用自動変速機の構成を模式的に示した部分断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  ケース（センターリング部材）
２  ケース
１ａ  内スプライン
３  サンギヤ（内周側部材）
３ａ  シャフト部
４  ピニオンギヤ
５  リングギヤ
６  内ブレーキプレート
７  外ブレーキプレート
８  ピストン
９  油室
１０  スプリング
１１  スプリング受け
１２  キャリヤ（内周側部材）
１３  ブッシュ
１４  出力軸
１５  ブッシュ
１６  インナー
１７  スプラグ
１８  アウター
１８ａ  外スプライン
１８ｂ  突き出し部
１９  留め具
２０、２１  ボールベアリング
２２  入力軸（内周側部材）
１０１  スプラグ
１０２  インナー
１０３  アウター
２０１  サンギヤ
２０２  ピニオンギヤ
２０３  リングギヤ
２０４  インナー
２０５  スプラグ
２０６  アウター
２０７  ケース
２０８  キャリヤ
２０９  ブッシュ
２１０  出力軸
２１１  油穴
２１２  ブッシュ
【図１】
2009079676.tif 000003
【図２】
2009079676.tif 000004
【図３】
2009079676.tif 000005
【図４】
2009079676.tif 000006