| 【発明の名称】 |
プラネタリ変速機構 |
| 【発明者】 |
【氏名】脇坂 直之
【氏名】大瀧 光郎
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| 【要約】 |
【課題】リングギヤの組立が比較的簡単で、且つブレーキ径を小さくすることが可能な構成のプラネタリ変速機構を得る。
【解決手段】変速機入力シャフト１１に結合されたサンギヤ３１と、キャリア３２と、プーリ駆動軸１５に結合されたリングギヤ３５と、サンギヤおよびリングギヤを係脱する前進クラッチ５０と、キャリアを制動保持可能な後進ブレーキ６０とを有してプラネタリ変速機構が構成される。前進クラッチは、プーリ駆動軸上に固設されたクラッチガイド５１内にクラッチピストン５２、クラッチプレート５３およびクラッチディスク５４を配設して構成され、クラッチガイドの外周端部５１ａがリングギヤとスプライン係合されて取り付けられ、リングギヤの右端が第１サークリップ５６に当接し、リングギヤの左端がキャリアに当接して軸方向の位置決めがなされる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 第１軸に結合されたサンギヤと、前記サンギヤと噛合するピニオンギヤを回転自在に支持するとともに前記第１軸と同軸上に回転自在に配設されたキャリアと、前記第１軸と同軸上に位置する第２軸に結合されるとともに前記キャリアに回転自在に保持されたピニオンギヤと噛合するリングギヤと、前記サンギヤおよび前記リングギヤを係脱するクラッチ手段と、前記キャリアを制動保持可能なブレーキ手段とを有して構成され、前記クラッチ手段は、前記第２軸上に固設されたクラッチガイド部材内にクラッチピストン、クラッチプレートおよびクラッチディスクを配設して構成され、前記クラッチガイド部材の外周端部が前記リングギヤと軸方向に移動可能に係合され、前記リングギヤの一方の側端が前記クラッチガイド部材に取り付けられたサークリップに当接し、前記リングギヤの他方の側端が前記キャリアに当接して軸方向の位置決めがなされることを特徴とするプラネタリ変速機構。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用変速機における前後進切換機構等として用いられるプラネタリ式の変速機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラネタリギヤは、サンギヤ、キャリアおよびリングギヤを基本構成要素とする差動歯車装置の一つであり、例えば、サンギヤとリングギヤとを係脱するクラッチと、キャリアを固定保持するブレーキを設けることにより、サンギヤに対するリングギヤの回転を正逆回転させる制御を行うことができ、変速機の前後進切換機構等に用いることが知られている。このようなプラネタリギヤを前後進切換機構として用いた変速機の一例として、特開平１０−１８４８２０号公報に開示されたものがある。この機構においては、リングギヤ支持部材を入力軸上にボールベアリングを介して回転自在に支持し、さらに、リバースブレーキにより固定保持可能に構成されている。
【０００３】さらに、プラネタリギヤを前後進切換機構として用いた変速機の異なる例として、日産自動車（株）新型車解説書（Ｐ１１−２）NISSANプリメーラ・プリメーラカミノP11型系車（追補版II）、平成9年9月発行、のＣ−１１頁に記載されたものがある。この前後進切換機構は、入力軸に連結されたリングギヤと、出力軸に連結されたサンギヤと、サンギヤおよびリングギヤと噛合するピニオンを回転自在に保持するキャリアとから構成される。そして、入力軸上に結合配設されたクラッチガイド部材の先端にリングギヤがスプライン結合して配設されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の前後進切換機構においては、リングギヤをクラッチガイド部材に独立して取り付けているため、例えば、図３に示すように、リングギヤ９１をクラッチガイド部材９２にスプライン結合した状態でリングギヤ９１を両側から挟むようにして一対のサークリップ９３，９４を配設してリングギヤ９１の軸方向位置決めを行うように構成されている。このとき、クラッチガイド部材内にはクラッチピストン、クラッチプレート、クラッチディスク等を配設して軸方向の位置決めを行うためのサークリップ９３は必ず必要であり、NISSANプリメーラ・プリメーラカミノP11型系車の場合には、サークリップ９３とは別にもう一つのサークリップを用いている。このため、従来の前後進切換機構は、全体構成が複雑化しやすく、また、リングギヤの組立部品および工数が多くなるという問題があった。
【０００５】さらに、キャリアを制動保持するためのブレーキは、クラッチガイド部材の外周に設けられるため、ブレーキ径はクラッチガイド部材の外周より大きくせざるを得ず、ブレーキ径が大きくなるという問題がある。ここでブレーキを係合作動させない状態、すなわち、ブレーキを解放した状態においては、ブレーキプレートとブレーキディスクの相対回転により引きずり抵抗が生ずるが、上述の前後進切換機構構成のようにブレーキ径が大きいと引きずりトルクが大きくなり、燃費が低下するという問題がある。
【０００６】本発明はこのような問題に鑑みたもので、リングギヤの組立が比較的簡単で、且つブレーキ径を小さくすることが可能な構成のプラネタリ変速機構を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的達成のため、本発明においては、第１軸（実施形態における変速機入力シャフト１１）に結合されたサンギヤと、サンギヤと噛合するピニオンギヤを回転自在に支持するとともに第１軸と同軸上に回転自在に配設されたキャリアと、第１軸と同軸上に位置する第２軸（実施形態におけるプーリ駆動軸１５）に結合されるとともにキャリアに回転自在に保持されたピニオンギヤと噛合するリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤを係脱するクラッチ手段（実施形態における前進クラッチ５０）と、キャリアを制動保持可能なブレーキ手段（実施形態における後進ブレーキ６０）とを有してプラネタリ変速機構が構成される。そして、クラッチ手段は、第２軸上に固設されたクラッチガイド部材（実施形態におけるクラッチガイド５１）内にクラッチピストン、クラッチプレートおよびクラッチディスクを配設して構成され、クラッチガイド部材の外周端部がリングギヤと軸方向に移動可能に係合（例えば、スプライン係合）されて取り付けられる。このとき、リングギヤの一方の側端がクラッチプレートおよびクラッチディスクをクラッチガイド部材内に保持するためのサークリップ（実施形態における第１サークリップ５６）に当接し、リングギヤの他方の側端がキャリアに当接して軸方向の位置決めがなされる。
【０００８】このような構成のプラネタリ変速機構の場合には、第２軸上に固設されたクラッチガイド部材内にクラッチピストン、クラッチプレートおよびクラッチディスクを挿入配設した上でサークリップにより保持してクラッチ手段を組み立て、次に、クラッチガイド部材の外周端部にスプライン係合等により軸方向に移動可能に係合させてリングギヤを取り付ける組み立て作業が行われる。このとき、リングギヤの一方の側端を上記サークリップに当接させ、さらに、リングギヤの他方の側端に当接させてキャリアを組み付けるだけで、リングギヤを所定位置に位置決めして取り付けることができるので、組み立てが非常に簡単となる。
【０００９】なお、上記プラネタリ変速機構において、リングギヤの他方の側端とキャリアとの当接部にワッシャを挿入して両者が小さな抵抗でスムーズに相対回転できるようにするのが好ましい。また、リングギヤとクラッチガイド部材とのスプライン径に対して、キャリアと当接する側の外径を小さくするようなリングギヤ形状とするのが好ましい。これにより、リングギヤにおけるキャリアと当接する側の外周径を小さくでき、この外周部にブレーキを配設してブレーキ径を小さくすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。図２は本発明に係るプラネタリ変速機構を前後進切換装置として用いたベルト式無段変速機ＴＭを示す。このベルト式無段変速機ＴＭは変速機ハウジング２内に前後進切換装置３、ベルト式無段変速装置４、発進装置（スタートクラッチ）５、減速ギヤ列６、ディファレンシャル機構７、チェーン式動力伝達装置を介して入力軸１１により駆動される油圧ポンプ９等を備えて構成され、この変速機ハウジングの右端面はエンジンと接合される。エンジンのクランクシャフトＫｓはダンパー機構１を介して変速機入力シャフト１１に繋がる。
【００１１】このため、変速機ＴＭにおいて、エンジンの駆動動力は変速機入力シャフト１１に伝達され、前後進切換装置３により回転方向制御がなされた後、ベルト式無段変速装置４により無段階の変速制御が行われて変速機カウンタシャフト１２に伝達される。さらに、変速機カウンタシャフト１２から発進装置５により動力伝達制御がなされた後、減速ギヤ列６を介してディファレンシャル機構７から左右のアクスルシャフト８ａ，８ｂを介して左右の車輪（図示せず）に伝達される。
【００１２】この変速機ＴＭを構成する前後進切換装置３の構成を図１に拡大して詳細に示しており、この装置３はサンギヤ３１、キャリア３２およびリングギヤ３５からなるシングルピニオンタイプのプラネタリギヤ列を有して構成される。図に示すように、変速機入力シャフト１１は無段変速装置４のプーリ駆動シャフト１５の内部を貫通して配設され、プーリ駆動シャフト１５はボールベアリング１５ａにより変速機ハウジング２に対して回転自在に支持され、変速機入力シャフト１１はローラーベアリング１１ａによりプーリ駆動シャフト１５に対して回転自在に支持される。
【００１３】この変速機入力シャフト１１の先端部にスプライン結合されてサンギヤ３１が取り付けられている。また、キャリア３２は、変速機入力シャフト１１の先端部にボールベアリング１１ｂにより回転自在に支持されている。このキャリア３２には複数のピニオンシャフト３３が固設され、各ピニオンシャフト３３の上に回転自在に支持されたピニオンギヤ３４がサンギヤ３１と噛合している。また、リングギヤ３５もピニオンギヤ３４と噛合する。なお、キャリア３２およびリングギヤ３５はサンギヤ３１および変速機入力軸と同一回転軸上で回転する。
【００１４】この前後進切換装置３は、前進クラッチ５０と後進ブレーキ６０とを備え、前進クラッチ５０によりサンギヤ３１とクラッチガイド５１との係脱制御が行われ、後進ブレーキ６０によりキャリア３２の制動保持制御が行われる。
【００１５】前進クラッチ５０は、プーリ駆動軸１５に結合されて取り付けられたクラッチガイド５１内に、クラッチピストン５２、クラッチプレート５３、クラッチディスク５４、エンドプレート５５を挿入するとともに、第１サークリップ５６により保持して構成される。このとき、クラッチプレート５３およびクラッチディスク５４は交互に複数枚重ねて配設される。クラッチプレート５３の外周部がクラッチガイド５１の外周端部５１ａとスプライン結合されており、クラッチプレート５３は軸方向に移動可能でクラッチガイド５１と一体回転する。また、クラッチディスク５４の内周部がサンギヤ３１と一体に繋がるクラッチスプライン部３１ａとスプライン係合されており、クラッチディスク５４は軸方向に移動可能でサンギヤ３１と一体回転する。
【００１６】クラッチピストン５２はクラッチガイド５１内に供給されるクラッチ圧を受けて図における左方向に押圧され、クラッチプレート５３およびクラッチディスク５４をエンドプレート５５に押しつける。このため、前進クラッチ５０を作動させるためクラッチ圧を供給すればクラッチプレート５３とクラッチディスク５４とが摩擦により一体回転してクラッチが係合状態となり、サンギヤ３１とクラッチガイド５１とが一体に回転する。
【００１７】一方、後進ブレーキ６０は、変速機ハウジング２に形成された空間内に、ブレーキピストン６２、ブレーキプレート６３、ブレーキディスク６４、エンドプレート６５を挿入するとともに、第２サークリップ６６により保持して構成される。なお、ブレーキプレート６３およびブレーキディスク６４は交互に複数枚重ねて配設される。ブレーキプレート６３の外周部が変速機ハウジング２に形成されたスプライン部２ａとスプライン結合されており、ブレーキプレート６３は軸方向に移動可能で回転は固定保持されている。また、ブレーキディスク６４の内周部がキャリア３２と一体に繋がるブレーキスプライン部３２ａとスプライン係合されており、軸方向に移動可能でキャリア３２と一体回転する状態となっている。
【００１８】ここで、リングギヤ３５は図１における右側外周部にスプライン部３５ａを有し、このスプライン部３５ａが前進クラッチ５０のクラッチガイド５１の外周端部５１ａにスプライン係合してリングギヤ３５が組み付けらている。このとき、リングギヤ３５の右端側面が前進クラッチ５０の第１サークリップ５６と当接して右方向の位置決めがなされる。さらに、このようにクラッチガイド５１とスプライン係合されて組み付けられたリングギヤ３５を左から覆うようしてキャリア３２が組み付けられ、リングギヤ３５の左端側面がスラストワッシャ３８を介してキャリア３２の側面に当接して左方向の位置決めがなされる。すなわち、リングギヤ３５はクラッチガイド５１に取り付けられた第１サークリップ５６とキャリア３２とに挟持されて左右方向の位置決めがなされる。
【００１９】以上の構成から分かるように、前後進切換装置３の組み立てにおいては、クラッチガイド５１内にクラッチピストン５２、クラッチプレート５３およびクラッチディスク５４を挿入配設した上で第１サークリップ５６により保持して前進クラッチ５０組み立て、次に、クラッチガイド５１の外周端部５１ａにスプライン係合させてリングギヤ３５を取り付ける。このとき、リングギヤ３５の右端側面を第１サークリップ５６に当接させ、さらに、リングギヤ３５を左から覆うようにしてキャリア３２を組み付けるだけで、リングギヤ３５を所定位置に位置決めして取り付けることができるので、組み立てが非常に簡単である。
【００２０】なお、リングギヤ３５の左端側面とキャリア３２との当接部にスラストワッシャ３８を配設しており、リングギヤ３５とキャリア３２とが小さな抵抗でスムーズに相対回転できるようになっている。
【００２１】また、リングギヤ３５の右側に形成されたスプライン部３５ａの外径に対して、右側の部分の外径、すなわち、キャリア３２と当接する側の外径を小さくしている。これにより、リングギヤ３２の左側部の外周径が小さくなり、図示のように、キャリア３２と一体に繋がるブレーキスプライン部３２ａをこのように径が小さくなったリングギヤ外周部上に被さるようにして配設することが可能であり、この結果、ブレーキスプライン部３２ａをより小径化して、後進ブレーキ６０の外径を小さくすることができる。この結果、ブレーキプレート６３およびブレーキディスク６４を小径化して、ブレーキ解放時の引きずり抵抗による引きずりトルクを小さくすることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、クラッチガイド部材の外周端部がリングギヤとスプライン係合されて取り付けられ、リングギヤの一方の側端がクラッチガイド部材内にクラッチプレートおよびクラッチディスクを保持するためのサークリップに当接して位置決めされ、リングギヤの他方の側端がキャリアに当接して位置決めされるように構成されている。このため、第２軸上に固設されたクラッチガイド部材内にクラッチピストン、クラッチプレートおよびクラッチディスクを挿入配設した上でサークリップにより保持してクラッチ手段を組み立て、次に、クラッチガイド部材の外周端部にスプライン係合させてリングギヤを取り付けてリングギヤを取り付けるときに、リングギヤの一方の側端を上記サークリップに当接させ、さらに、リングギヤの他方の側端に当接させてキャリアを組み付けるだけで、リングギヤを所定位置に位置決めして取り付けることができ、生産性において優れている。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５３２６
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月２２日（１９９９．１０．２２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９２８９７
【弁理士】
【氏名又は名称】大西 正悟
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２４１９１（Ｐ２００１−１２４１９１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月８日（２００１．５．８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３００９４３ |
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