(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラム内周にスプライン嵌合した摩擦板と、ハブ外周にスプライン嵌合した摩擦板とを交互に配置し、これらの摩擦板を押圧可能なピストンを前記ドラム内に有し、油圧供給による前記ピストンの進行で摩擦板同士を押し付けて前記ドラムと前記ハブを一体回転させる締結状態とし、油圧解放による前記ピストンの後退で前記摩擦板同士の押し付けを解除して前記ドラムと前記ハブとの相対回転を許容する解放状態とする摩擦係合装置の前記摩擦板間へ潤滑油を供給する潤滑構造であって、前記ドラムの回転軸の内部の軸方向油路から前記回転軸の外側へ放出された潤滑油を前記ハブのスプライン部内周側の空間へ導き該スプライン部に半径方向に延びてこの内外を貫通する潤滑孔を介して前記摩擦板間へ潤滑油を供給する摩擦係合装置の潤滑構造において、
前記ピストンの摩擦板側面と前記ハブの半径方向に延びた縦壁部とで区画される第１油路と、
前記ハブの前記スプライン部内周空間へ前記第１油路からの油を導くように前記ハブの壁部に貫通させた孔と、
前記ピストンの前記ハブの縦壁部側に、この半径方向で前記貫通させた孔位置以内に前記縦壁部へ向かって突設した突出壁部とを備え、
前記ピストンが進行した時、前記突出壁部が前記ハブの縦壁部に近づき前記貫通させた孔からの潤滑油の流出量をピストン後退時より減少させるようにしたことを特徴とする摩擦係合装置の潤滑構造。
【請求項２】
前記縦壁部の前記ピストンに面する側壁には、前記ハブの壁部に貫通させた孔が複数設けられて、該複数の孔の外方縁にそってガイドが設けられ、前記第１油路を通ったオイルを前記複数の孔へ案内するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の摩擦係合装置の潤滑構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用自動変速機における摩擦係合装置の潤滑構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機における摩擦係合装置として例えばクラッチは、２つの回転部材間においてそれぞれ一方に噛み合う摩擦板を交互に複数枚重ね、これらの摩擦板をピストンにより押圧することにより摩擦係合させ、両回転部材を一体化して締結し回転を伝達するようになっている。したがって回転の非伝達時には上記押圧を解除することにより、摩擦係合を解放するのであるが、押圧を解除されても２つの回転部材間にそれぞれ噛み合っている摩擦板間に接触は免れないので、その摩擦力を軽減しまた摩耗を防止する必要があり、また締結、解放作動の途中における滑り摩擦による摩耗、発熱も防止する必要がある。
【０００３】
そこで、一般的に回転軸中心部に形成された油路から種々の経路を経てオイルをクラッチの摩擦板部分に供給して摩擦板間の潤滑を行うようにしている。
図４は、従来のクラッチの潤滑構造の一例として、実開平４−９０７３７号公報に開示されたものを示す。  ここでは、回転軸８０にドラム９０がスプライン結合され、ドラム９０の外周ドラム部９１にはその内周面にスプライン９２が形成されている。回転軸８０上にはベアリング８４を介して回転自由にハブ１００が設けられ、ハブ１００の外周面にスプライン１０１が形成されている。ハブ１００は図示しない他の回転部材に連結されている。
【０００４】
ドラム９０のスプライン９２とハブ１００のスプライン１０１は互いに対向して配置され、両者の間にはそれぞれ一方のスプラインと噛み合う複数枚の摩擦板１０８、１０９が交互に並べられている。これらの摩擦板はドラム９０のスプライン９２に係合されたスナップリング１０７で一方が規制され、他方側からピストン９５で押圧されるようになっている。
【０００５】
ドラム９０のスプライン９２部を除く内周面と回転軸８０との間にはシリンダ９９が形成され、このシリンダ９９に上記ピストン９５が摺動可能に収容されている。シリンダ９９には回転軸８０に設けられた第１の油路８１から作動オイルが供給される。シリンダに作動オイルが供給されると、ピストン９５とハブ１００間に配されたリターンスプリング８６に抗してピストン９５が移動し、摩擦板１０８、１０９を押圧する。
上記ドラム９０、ハブ１００、摩擦板１０８、１０９によりクラッチが構成されている。
【０００６】
回転軸８０にはさらに第２の油路８２が形成され、第２の油路は軸方向でハブ１００のスプライン１０１に対応する位置に形成されたリング溝８３に開口している。
ピストン９５は回転軸８０にそって延びる延長筒部９６を備え、この延長筒部９６にはピストンストロークによる移動に応じてリング溝８３と連通、遮断可能の油孔９７が設けられるとともに、この油孔９７を挟んで軸方向両側にシールリング９８、９８が設けられている。
【０００７】
ハブ１００には摩擦板１０８、１０９の位置に対応して複数の潤滑孔１０２が設けられ、またドラム９０にはスプライン９２の端部に続いて形成された排出溝９３に排出孔９４が設けられている。
【０００８】
これにより、ピストン９５の移動によって延長筒部９６の油孔９７がリング溝８３と連通したときには、回転軸８０の第２の油路８２から油孔９７を経てハブ１００のスプライン部の内側空間にオイルが供給され、このオイルはハブの複数の潤滑孔１０２から摩擦板１０８、１０９間に流れてこれらを潤滑する。
そして、摩擦板間を潤滑したオイルは排出溝９３へ流れ、排出孔９４からドラム９０の外部へ排出される。また、ピストン９５の移動によって延長筒部９６の油孔９７とリング溝８３との連通が遮断されると、上記内側空間へのオイルの流れも止まり、その結果、摩擦板へのオイルの供給も止まる。こうして、クラッチの摩擦板へ制御的にオイルが供給される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の潤滑構造では、クラッチに制御的にオイルを供給するために、回転軸８０にリング溝８３を設けるとともに、ピストン９５にその移動によりこのリング溝８３と連通、遮断する油孔９７を設けているので、油孔９７を挟む両側のシールリング９８、９８はピストン移動時にもリング溝８３に重ならないようにその間隔に余裕代を持たせなければならない。このため、ピストンは長寸法の延長筒部９６を備えることとなって、変速機全体として軸方向のサイズが大きくなってしまうという問題がある。
【００１０】
したがって、本発明は、上記従来の問題点に鑑み、変速機の軸方向サイズを大きくすることなく、適時に潤滑オイルを摩擦板へ供給できるようにした摩擦係合装置の潤滑構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、ドラム内周にスプライン嵌合した摩擦板と、ハブ外周にスプライン嵌合した摩擦板とを交互に配置し、これらの摩擦板を押圧可能なピストンを前記ドラム内に有し、油圧供給による前記ピストンの進行で摩擦板同士を押し付けて前記ドラムと前記ハブを一体回転させる締結状態とし、油圧解放による前記ピストンの後退で前記摩擦板同士の押し付けを解除して前記ドラムと前記ハブとの相対回転を許容する解放状態とする摩擦係合装置の前記摩擦板間へ潤滑油を供給する潤滑構造であって、前記ドラムの回転軸の内部の軸方向油路から前記回転軸の外側へ放出された潤滑油を前記ハブのスプライン部内周側の空間へ導き該スプライン部に半径方向に延びてこの内外を貫通する潤滑孔を介して前記摩擦板間へ潤滑油を供給する摩擦係合装置の潤滑構造において、前記ピストンの摩擦板側面と前記ハブの半径方向に延びた縦壁部とで区画される第１油路と、前記ハブの前記スプライン部内周空間へ前記第１油路からの油を導くように前記ハブの壁部に貫通させた孔と、前記ピストンの前記ハブの縦壁部側に、この半径方向で前記貫通させた孔位置以内に前記縦壁部へ向かって突設した突出壁部とを備え、
前記ピストンが進行した時、前記突出壁部が前記ハブの縦壁部に近づき前記貫通させた孔からの潤滑油の流出量をピストン後退時より減少させるように構成されているものとした。
【００１２】
締結時には摩擦板部分への潤滑油供給が絞られて減少する一方、最も潤滑を要する解放時には確実に潤滑油が摩擦板部分へ供給される。
また、従来のような回転軸のオイル供給用リング溝と連通・遮断する油孔をピストンに設けないので、ピストンの摺動面の軸方向長さが短くて済む。
【００１３】
また、潤滑油が内径方向から摩擦板に供給されるので均一かつ十分な潤滑がなされるとともに、縦壁部がピストン側に寄せられているので隣接部材をハブの外周筒部の内側空間に配置することができ、変速機全体の軸方向サイズを小さくできる。
【００１４】
さらに、縦壁部のピストンに面する側壁に上記ハブの壁部に貫通させた孔が複数設けられたとき、この複数の孔の外方縁にそったガイドを設けることにより、オイルが効率よく複数の孔へ案内される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、以下、実施例により説明する。
図１は、トルクコンバータと同一軸線上に構成した主変速機とこれに平行に配置された副変速機からなる自動変速機における副変速機に設けられたクラッチに本発明を適用した実施例を示す断面図である。
自動変速機の変速機ケース１０に出力ギア１６を備える出力軸１５がベアリング３０を介して支持されている。出力軸１５の外方端１７は突出して変速機ケースの支持穴１２に挿入され、内方端中心部には支持穴１８が設けられて同軸の入力軸２５をベアリング３１を介して支持している。
【００１６】
ベアリング位置３０より内方側に形成された出力ギア１６には、その歯底径より若干小径の肩部１９が形成されている。そして肩部１９の端部には、それよりさらに小径の軸方向に延びた筒部２０が形成されている。
肩部１９にはパーキングギア３３が嵌め込まれている。パーキングギア３３は板材をプレス成形した円環状で、径方向に延びるディスク部３４の外周に歯３５を備え、ディスク部３４の内周縁を肩部１９に嵌め込んでその嵌め込み部分で溶接されている。
【００１７】
パーキングギア３３の内方側にはクラッチ４０が設けられている。クラッチ４０はクラッチドラム４１、ハブ５０、摩擦板４５、４６、ピストン４７等からなる。
クラッチドラム４１はパーキングギア３３より大径で内周面にスプライン４２Ａが形成されたスプライン部４２と、パーキングギア３３と略同径の外周壁部４３、および外周壁部４３から径方向内方へ延びる底壁部４４からなる。
【００１８】
クラッチドラムの底壁部４４の内周縁部はパーキングギア３３側へオフセットし、パーキングギアのディスク部３４に形成された凹部３６内に位置して、その内周縁がディスク部３４に溶接されている。
スプライン部４２にはオイルの排出孔７８が複数個形成されている。
【００１９】
クラッチドラム４１の内側には、スプライン４２Ａに対向するスプライン５２を外周筒部５１に備えるハブ５０が配置され、スプライン４２Ａおよびスプライン５２にそれぞれ係合する摩擦板４５、４６が軸方向に交互に複数枚設けられる。
ハブ５０は入力軸２５にスプライン結合された内周壁部５３とこの内周壁部から径方向に延びる縦壁部５４を有し、縦壁部５４の外周に上記外周筒部５１が連なっている。換言すれば、縦壁部５４は外周筒部５１から内径方向に延びている。
外周筒部５１には摩擦板４５、４６の配置範囲内に複数の潤滑孔７７が形成されている。
【００２０】
縦壁部５４と出力ギア１５の筒部２０の端部の間には、スラストベアリング６０が設けられている。
クラッチドラム４１の外周壁部４３内にはリング状のシリンダ４８が形成され、外周壁部４３の内周面４９および出力軸１５の筒部２０の外周面２１がピストン４７の摺動面となっている。
【００２１】
ピストン４７はその外周面および内周面にシールリング６６、６７を備え、とくにその内周面はシールリング６７を保持するリング溝を確保するだけの短い幅（軸方向）寸法を有している。ピストン４７は摩擦板４５、４６に向かって延びる押圧部５８と、さらに、ハブ５０の縦壁部５４に向かって延びる突出壁部６２を有している。突出壁部６２の突出長さは、ピストン４７が摩擦板４５、４６を押圧したとき突出壁部６２の先端が縦壁部５４に接近するが接触はしないように設定されている。
【００２２】
そして、ピストンの突出壁部６２の内側には、筒部２０の先端部にスナップリング２４で位置決めされたスプリングホルダ２２との間にリターンスプリング２３が設けられて、押圧部５８が摩擦板４５、４６から離れる方向に付勢されている。
【００２３】
ハブの縦壁部５４には、ピストンの突出壁部６２よりも径方向外側に複数の孔７６が設けられている。これらの孔７６は、とくに図示しないが、周方向略等間隔に配置される。
さらに縦壁部５４のピストン４７に面する側壁には複数の孔７６の外方縁にそって外周筒部５１近傍にガイド６８が設けられている。ガイド６８はピストン４７に向かって延び、軸方向において突出壁部６２の外側に少間隙をもって重なる。
【００２４】
出力軸１５には、その外方端に開口する軸方向油路７０と出力ギア１６部分を図中斜めに横切る油路７１が形成されて、変速機ケース１０の油路１３とシリンダ４８とを接続し、シリンダ４８へ圧油を供給することによりピストン４７が摩擦板４５、４６を押圧するようになっている。
【００２５】
出力軸１５にはさらに、その内方端の支持穴１８に開口し変速機ケース１０の油路１４と連通する軸方向油路７２が形成されている。入力軸２５には出力軸１５の支持穴１８内に開口する軸方向油路７３が形成されるとともに、出力軸の筒部２０の内側空間と軸方向油路７３とを接続する油孔７４が設けられている。これにより、ベアリング３１は、軸方向油路７２から入力軸２５の軸端と支持穴１８の底壁間の隙間を経て導かれるオイル（潤滑油）と、軸方向油路７２、７３から油孔７４を経て導かれるオイルによって潤滑される。
【００２６】
油孔７４から出力軸の筒部２０の内側空間に導かれたオイルは、筒部２０の端部とハブの縦壁部５４との間のスラストベアリング６０を潤滑して、ピストン４７の突出壁部６２内側のリターンスプリング２３が設けられた空間へ流れる。
この空間はピストン４７とハブの縦壁部５４とで区画され、発明における第１油路を構成している。
【００２７】
この空間に流れたオイルはピストン４７の作動に応じて制御された態様でクラッチ４０の摩擦板４５、４６部分を潤滑する。
図２はクラッチ４０の解放状態におけるオイルの流れを示すクラッチ部分の拡大図、図３はピストンが摩擦板を押圧しているクラッチの締結状態を示す拡大図である。
【００２８】
解放状態では、図２に示されるように、ピストン４７の突出壁部６２の先端がハブ５０の縦壁部５４から離間している。スラストベアリング６０を通過したオイルはピストンの突出壁部６２内側の空間からこの離間部を通って、矢示ａのように、縦壁部５４の複数の孔７６から外周筒部５１の内側空間へ流れる。この際、オイルは孔７６の外方縁にそって設けられたガイド６８によって孔７６へ滑らかに導かれる。
【００２９】
こうして外周筒部５１の内側空間へ至ったオイルは、外周筒部に設けられた潤滑孔７７を通って摩擦板４５、４６部分へ導かれ、相互にすべりあっている摩擦板間を十分に潤滑する。
なお、突出壁部６２とガイド６８間の狭い間隙からも若干のオイルが矢示ｂのように摩擦板部へ流れる。
潤滑を終えたオイルは、その後クラッチドラム４１の排出孔７８から排出される。
【００３０】
つぎに締結状態では、図３に示されるように、シリンダ４８に圧油が供給されてピストン４７が移動し、その突出壁部６２の先端がハブ５０の縦壁部５４に接近して突出壁部内側の空間と縦壁部の孔７６との間隙を狭める。
これにより、摩擦板４５、４６が押圧されて一体となり相互間にすべりのない締結状態では、摩擦板部分へのオイル供給を減少させる。
【００３１】
実施例は以上のように構成され、クラッチドラムのスプライン部４２とハブの外周筒部５１にそれぞれ形成したスプライン４２Ａ、５２に噛み合う摩擦板４５、４６を交互に配したクラッチにおいて、摩擦板を押圧するピストン４７にハブの縦壁部５４に向かって延びる突出壁部６２を設け、ピストン４７が摩擦板４５、４６を押圧した締結時に突出壁部６２の先端が縦壁部５４に接近するように設定するとともに、縦壁部５４にはピストンの突出壁部６２よりも径方向外側に複数の孔７６を設け、さらに外周筒部５１には潤滑孔７７を設けたものとした。
【００３２】
これにより、クラッチ解放時には突出壁部６２の先端が縦壁部５４から離間し、突出壁部内側の空間からこの離間部を経て縦壁部の孔７６から外周筒部５１の内側空間へ、そして潤滑孔７７を通って摩擦板部分へ導かれるオイルの通路が形成される。この際、縦壁部の孔７６の外方縁にそって設けられたガイド６８によりオイルは効率よく縦壁部の孔７６へ導かれる。
また、クラッチ締結時には突出壁部６２の先端が縦壁部に接近して間隙を狭め、突出壁部６２内側の空間から縦壁部の孔７６へのオイルの流出量を減少させる。
【００３３】
したがって、クラッチ締結時には摩擦板部分へのオイル供給が低減されて、他の潤滑を要する部位へのオイル供給量が増し、また最も潤滑を要するクラッチ解放時には多量にオイルが摩擦板部分へ供給されるという効果を有する。
そして、オイルの流通量の制御をピストンの突出壁部６２とハブの縦壁部５４との間の隙間の変化によって行うので、回転軸のオイル供給用リング溝とピストンの油孔とを連通・遮断させる従来のものに比較して、ピストンの摺動面の軸方向長さが短くて済み、従来例のような長寸法の延長筒部を備える必要がないから、変速機の軸方向サイズが小型にできる。
【００３４】
なお、実施例は摩擦係合装置としてクラッチの潤滑構造について説明したが、本発明はクラッチに限定されず、締結により回転がロックされるブレーキの潤滑にも適用される。したがって本発明において、ドラムは固定側部材をも含むものとする。
【００３５】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明は、ドラム内周とハブ外周にそれぞれスプライン嵌合した摩擦板を交互に配置し、摩擦板を押圧するピストンの進行、後退でドラムとハブを一体回転させる締結状態あるいは相対回転を許容する解放状態とする摩擦係合装置において、ドラムの回転軸の内部の軸方向油路から回転軸の外側へ放出された潤滑油をハブのスプライン部内周側の空間へ導き該スプライン部に半径方向に延びてこの内外を貫通する潤滑孔を介して摩擦板間へ潤滑油を供給する潤滑構造とし、ピストンの摩擦板側面とハブの半径方向に延びた縦壁部とで区画される第１油路と、ハブのスプライン部内周空間へ第１油路からの油を導くようにハブの壁部に貫通させた孔と、ピストンのハブ縦壁部側にこの半径方向で前記貫通させた孔位置以内に縦壁部へ向かって突設した突出壁部とを備え、ピストンが進行した時突出壁部がハブの縦壁部に近づき前記貫通させた孔からの潤滑油の流出量をピストン後退時より減少させる潤滑構造としたので、締結・解放に応じて適切に摩擦板部分への潤滑油供給が制御されるとともに、ピストンの摺動面の軸方向長さが短くて済むという効果を有する。
【００３６】
また潤滑油が内径方向から摩擦板に供給されるので均一かつ十分な潤滑がなされるとともに、隣接部材をハブの外周筒部の内側空間に配置することができ、変速機全体の軸方向サイズを小さくできる。
【００３７】
さらに、縦壁部のピストンに面する側壁に複数の孔の外方縁にそったガイドを設けることにより、オイルが効率よく複数の孔へ案内される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す断面図である。
【図２】クラッチ解放状態におけるオイルの流れを示すクラッチ部分の拡大図である。
【図３】クラッチの締結状態を示す拡大図である。
【図４】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０      変速機ケース
１２、１８    支持穴
１３、１４、７１    油路
１５      出力軸
１６      出力ギア
１７      外方端
１９      肩部
２０      筒部
２１      外周面
２２      スプリングホルダ
２３      リターンスプリング
２４      スナップリング
２５      入力軸
３０、３１    ベアリング
３３      パーキングギア
３４      ディスク部
３５      歯
３６      凹部
４０      クラッチ
４１      クラッチドラム
４２Ａ、５２    スプライン
４３      外周壁部
４４      底壁部
４５、４６    摩擦板
４７      ピストン
４８      シリンダ
４９      内周面
５０      ハブ
５１      外周筒部
５３      内周壁部
５４      縦壁部
５８      押圧部
６０      スラストベアリング
６２      突出壁部
６６、６７    シールリング
６８      ガイド
７０、７２、７３    軸方向油路
７４      油孔
７６      孔
７７      潤滑孔
７８      排出孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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