JP2017198306A - 車両用動力伝達装置およびその製造方法 - Google Patents

車両用動力伝達装置およびその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】第１回転体と第２回転体との間にスプライン嵌合部およびトレランスリングが設けられる構造を有する車両用動力伝達装置において、加工性の低下を抑制できる車両用動力伝達装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】トレランスリング７８が、クラッチドラム５６の内周側であって、組付中のクラッチドラム５６の第３サンギヤＳ３に対する進行方向でスプライン嵌合部７６よりも進行方向側に配置されるため、トレランスリング７８がスプライン嵌合部７６よりもクラッチドラム５６の軸端側に配置されることとなり、クラッチドラム５６の内周側にトレランスリング７８を収容するための環状溝８０を形成する溝加工が容易となり、加工性の低下が抑制される。【選択図】図４

Description

本発明は、第１回転体と第２回転体とが互いにスプライン嵌合されることで形成されるスプライン嵌合部を備えた車両用動力伝達装置およびその製造方法に関するものである。
第１回転体の外周側に、第１回転体よりも大径の第２回転体が嵌合することで、径方向で互いに重なる部位の間にトレランスリングが設けられている構造が知られている。特許文献１には、トレランスリング１０が二重軸状をなす両軸部材Ｓ１、Ｓ２の間に設けられている構造が開示されている。特許文献１のトレランスリング１０は、両軸部材Ｓ１、Ｓ２の軸芯を合わせるとともに、捩れ低減機構として機能し、さらに、所定以上の捩れトルクが伝達された場合には、トルクリミッタとしても機能する。
特開２０１２−５２６３８号公報
ところで、トレランスリングを両軸部材の間に設けることについては言及されているものの、組付性については何ら言及されていない。例えば、変速機を構成する遊星歯車装置の回転要素の一部を、他の遊星歯車装置の回転要素、クラッチ（またはブレーキ）を構成する回転要素の一部、或いは非回転部材の一部とスプライン嵌合部させることで形成されるスプライン嵌合部を備える構造において、トレランスリングを設ける場合、スプライン嵌合部周辺の空間が制限されるため、トレランスリングを配置する位置によっては、トレランスリングを配置するための加工が困難になる虞がある。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、第１回転体と第２回転体との間にスプライン嵌合部およびトレランスリングが設けられる構造を有する車両用動力伝達装置において、加工性の低下を抑制できる車両用動力伝達装置およびその製造方法を提供することにある。
第１発明の要旨とするところは、(a)軸線まわりに回転する第１回転体と、該第１回転体の一端部が嵌め入れられる嵌合穴を有し、前記軸線まわりに回転する第２回転体と、前記第１回転体の外周面に形成された外周歯と前記嵌合穴の内周面に形成された内周歯とが、互いにスプライン嵌合されて形成されるスプライン嵌合部とを、備えた車両用動力伝達装置の製造方法において、(b)前記第２回転体の内周側であって、且つ、前記第１回転体および前記第２回転体を嵌合する際の、前記第２回転体の前記第１回転体に対する組付中の進行方向で前記スプライン嵌合部よりも進行方向側に形成された環状溝にトレランスリングを配置し、(c)前記トレランスリングを前記第１回転体および前記第２回転体にそれぞれ接触させるように、前記第１回転体および前記第２回転体を組み付けることを特徴とする。
また、第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両用動力伝達装置の製造方法において、前記第１回転体の前記第２回転体に対する組付中の進行方向でその第１回転体の前記外周歯よりも後側の径は、前記第１回転体の前記外周歯の歯底の径以上であることを特徴とする。
また、第３発明の要旨とするところは、第１発明または第２発明の車両用動力伝達装置の製造方法において、(a)前記車両用動力伝達装置は、共通の前記軸線まわりに回転する、第１遊星歯車装置と、第２遊星歯車装置と、第３遊星歯車装置とを、含んで構成され、前記第２遊星歯車装置および前記第３遊星歯車装置は、互いのキャリヤが共通の部材で形成されるとともに、互いのリングギヤが共通の部材で形成されるラビニヨ型に構成され、(b)前記第１遊星歯車装置のリングギヤと前記第３遊星歯車装置のサンギヤとの間には、クラッチが設けられており、(c)前記サンギヤと前記クラッチのクラッチドラムとの間に、前記スプライン嵌合部が設けられており、(d)前記第１回転体が前記サンギヤであり、前記第２回転体が前記クラッチドラムであることを特徴とする。
また、第４発明の要旨とするところは、第１発明から第３発明の何れか１の車両用動力伝達装置の製造方法において、前記第２回転体の前記環状溝が形成される部位の肉厚は、前記第１回転体の前記外周歯が形成される部位の肉厚よりも厚いことを特徴とする。
また、第５発明の要旨とするところは、(a)軸線まわりに回転する第１回転体と、その第１回転体の一端部が嵌め入れられる嵌合穴を有し、前記軸線まわりに回転する第２回転体と、前記第１回転体の外周面に形成された外周歯と前記嵌合穴の内周面に形成された内周歯とが、互いにスプライン嵌合されて形成されるスプライン嵌合部を備えた車両用動力伝達装置において、(b)前記第１回転体の外周面と前記第２回転体の内周面との間にトレランスリングが設けられ、(c)前記トレランスリングは、前記第２回転体の内周面に形成された環状溝に収容され、且つ、前記軸線方向で前記スプライン嵌合部よりも前記嵌合穴の開口側に配置されていることを特徴とする。
第１発明の車両用動力伝達装置の製造方法によれば、トレランスリングが、第２回転体の内周側であって、組付中の第２回転体の第１回転体に対する進行方向でスプライン嵌合部よりも前記進行方向側に配置されるため、トレランスリングがスプライン嵌合部よりも第２回転体の嵌合穴の開口側に配置されることとなる。よって、第２回転体の内周側にトレランスリングを収容する環状溝を形成する加工が容易となり、加工性の低下が抑制される。
また、第２発明の車両用動力伝達装置の製造方法によれば、第２回転体の第１回転体に対する組付の進行方向で、スプライン嵌合部よりも前記進行方向側にトレランスリングが配置されるため、第１回転体の前記第２回転体に対する組付の進行方向で第１回転体の外周歯よりも後側の径を、第１回転体の外周歯の歯底の径よりも大きくすることができる。従って、第１回転体と第２回転体とに接触するようにして設けられるトレランスリングに形成される突起の高さが高くなることが抑制され、トレランスリングの強度低下や組付後の安定性低下が抑制される。一方、第２回転体の第１回転体に対する組付の進行方向で、スプライン嵌合部よりも前記進行方向の後側にトレランスリングが配置されると、第１回転体のトレランスリングと接触する部位の外径は、外周歯の加工の制限上、外周歯の歯底の径よりも小さくなる。さらに、第２回転体の環状溝が形成される部位の内径は、内周歯の加工の制限上、内周歯が形成される部位よりも大きくなる。従って、トレランスリングを第１回転体および第２回転体に接触させるには、トレランスリングの突起の高さを高くする必要が生じる。結果として、トレランスリングの強度低下や組付後の安定性低下が生じる虞がある。
また、第３発明の車両用動力伝達装置の製造方法によれば、サンギヤとクラッチドラムとの間にスプライン嵌合部が設けられ、クラッチドラムのサンギヤに対する組付の進行方向でスプライン嵌合部よりも進行方向側にトレランスリングが配置されることとなる。従って、クラッチドラムの内周歯よりも嵌合穴の開口側にトレランスリングを収容する環状溝が形成されることとなり、環状溝の加工が容易となる。
また、第４発明の車両用動力伝達装置の製造方法によれば、第２回転体の環状溝が形成される部位の肉厚は、第１回転体の外周歯が形成される部位の肉厚よりも厚いことから、第２回転体に環状溝を形成するための溝加工を施すに際して、加工性が向上する。
また、第５発明の車両用動力伝達装置によれば、トレランスリングが、第２回転体の内周面に形成された環状溝に収容され、且つ、軸線方向でスプライン嵌合部よりも嵌合穴の開口側に配置されているため、環状溝がスプライン嵌合部よりも第２回転体の嵌合穴の開口側に配置されることとなる。よって、第２回転体の内周側にトレランスリングを収容する環状溝を形成する加工が容易となり、加工性の低下が抑制される。
本発明が適用された車両用駆動装置の骨子図である。 図１の自動変速機の各変速段を成立させるクラッチおよびブレーキの組み合わせを示す係合作動表である。 図１の自動変速機の一部を示す断面図である。 図３においてサンギヤとクラッチドラムとの連結部周辺を拡大した拡大断面図である。 図４のトレランスリングを矢印Ａ方向から見た図である。 サンギヤ側にトレランスリングが収容される場合の断面図である。 サンギヤにクラッチドラムを組み付けるときの、クラッチドラムのサンギヤに対する相対的な進行方向（組付方向）で、スプライン嵌合部よりも進行方向の後側にトレランスリングが配置されている場合の断面図である。 サンギヤにクラッチドラムに組み付けるときの組付工程を説明するフローチャートである。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図１は、本発明が適用された車両用駆動装置１０の骨子図である。車両用駆動装置は、エンジン１２と、車両用動力伝達装置１３とを含んで構成されている。車両用動力伝達装置１３は、トルクコンバータ１４と、自動変速機１６とを含んで構成されている。なお、トルクコンバータ１４や自動変速機１６は中心線(軸線ＲＣ)に対して略対称に構成されており、図１ではその軸線ＲＣの下半分が省略されている。また、図１中の軸線ＲＣは、エンジン１２、トルクコンバータ１４、自動変速機１６の回転軸心（回転中心）である。
図１において、トルクコンバータ１４は、軸線ＲＣまわりに回転するように配設されており、エンジン１２に連結されたポンプ翼車１４ｐ、および自動変速機１６の入力回転部材である変速機入力軸３２に連結されたタービン翼車１４ｔを備えている。ポンプ翼車１４ｐには、自動変速機１６を変速制御したり、自動変速機１６の動力伝達経路の各部に潤滑油を供給したりする為の作動油圧を発生させる機械式のオイルポンプ３４が連結されている。また、トルクコンバータ１４には、ポンプ翼車１４ｐとタービン翼車１４ｔとを直結するためのロックアップクラッチ１５が設けられている。
自動変速機１６は、エンジン１２から図示しない駆動輪までの動力伝達経路の一部を構成し、複数の摩擦係合装置（第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２）およびワンウェイクラッチＦ１の何れかが選択的に係合されることによりギヤ比(変速比)が異なる複数のギヤ段(変速段)が形成される有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式多段変速機である。例えば、公知の車両によく用いられる所謂クラッチツゥクラッチ変速を行う有段変速機である。この自動変速機１６は、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置３６と、ラビニヨ型に構成されているシングルピニオン型の第２遊星歯車装置３８およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置４０とを同軸線上(軸線ＲＣ上)に有し、変速機入力軸３２の回転を変速して変速機出力軸２４から出力する。
第１遊星歯車装置３６は、外歯歯車である第１サンギヤＳ１と、第１サンギヤＳ１と同心円上に配置される内歯歯車である第１リングギヤＲ１と、第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１と噛み合う、一対の歯車対からなる第１ピニオンギヤＰ１と、その第１ピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１とを有している。
第２遊星歯車装置３８は、外歯歯車である第２サンギヤＳ２と、第２サンギヤＳ２と同心円上に配置される内歯歯車である第２リングギヤＲ２と、第２サンギヤＳ２および第２リングギヤＲ２と噛み合う第２ピニオンギヤＰ２と、その第２ピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２とを有している。
第３遊星歯車装置４０は、外歯歯車である第３サンギヤＳ３と、第３サンギヤＳ３と同心円上に配置される内歯歯車である第３リングギヤＲ３と、その第３サンギヤＳ３および第３リングギヤＲ３と噛み合う一対の歯車対からなる第３ピニオンギヤＰ３と、その第３ピニオンギヤＰ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３とを有している。
ここで、第２遊星歯車装置３８の第２キャリヤＣＡ２と第３遊星歯車装置４０の第３キャリヤＣＡ３とが共通の部材で構成されるとともに、第２遊星歯車装置３８の第２リングギヤＲ２と第３遊星歯車装置４０の第３リングギヤＲ３とが共通の部材で構成されている。さらに、第２遊星歯車装置３８の第２ピニオンギヤＰ２が、第３遊星歯車装置４０の第３ピニオンギヤＰ３を構成する一対の歯車の一方として機能する、所謂ラビニヨ式歯車列として構成されている。以下、第２キャリヤＣＡ２および第３キャリヤＣＡ３を、共通の部材としてのキャリヤＲＣＡと記載し、第２リングギヤＲ２および第３リングギヤＲ３を、共通の部材としてのリングギヤＲＲと記載する。
第１サンギヤＳ１は、非回転部材であるケース１８に連結されている。第１キャリヤＣＡ１は、変速機入力軸３２に連結されているとともに、第４クラッチＣ４を介して第２サンギヤＳ２に連結される。第１リングギヤＲ１は、第１クラッチＣ１を介して第３サンギヤＳ３に連結されるとともに、第３クラッチＣ３を介して第２サンギヤＳ２に連結される。第２サンギヤＳ２は、第１ブレーキＢ１を介してケース１８に連結される。キャリヤＲＣＡは、第２クラッチＣ２を介して変速機入力軸３２に連結されるとともに、第２ブレーキＢ２を介してケース１８に連結される。また、キャリヤＲＣＡは、第２ブレーキＢ２に並列に設けられているワンウェイクラッチＦ１を介してケース１８に連結されている。リングギヤＲＲは、変速機出力軸２４に連結されている。
上記第１クラッチＣ１，第２クラッチＣ２，第３クラッチＣ３，第４クラッチＣ４、および第１ブレーキＢ１，第２ブレーキＢ２(以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢ、或いは係合装置という)は、公知の車両用自動変速機においてよく用いられている油圧式の摩擦係合装置であって、油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される。このように構成されたクラッチＣ及びブレーキＢは、自動変速機１６に備えられた図示しない油圧制御回路によって、それぞれのトルク容量（すなわち係合力）が変化させられて、係合と解放とが切り替えられる。
これらクラッチＣ及びブレーキＢの係合と解放とが制御されることで、図２の係合作動表に示すように、運転者のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて前進８段、後進１段の各ギヤ段が形成される。図２の「１st」-「８th」は前進ギヤ段としての第１変速段−第８速変速段を意味し、「Ｒｅｖ」は後進ギヤ段としての後進変速段を意味しており、各変速段に対応する自動変速機１６のギヤ比γ(＝変速機入力軸回転速度Ｎin／出力軸回転速度Ｎout)は、第１遊星歯車装置３６、第２遊星歯車装置３８、及び第３遊星歯車装置４０の各歯車比(＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数)によって適宜定められる。
図２の係合作動表に示すように、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２を係合することで、第１速ギヤ段「１ｓｔ」が成立する。第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１を係合することで、第２速ギヤ段「２ｎｄ」が成立する。第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３を係合することで、第３速ギヤ段「３ｒｄ」が成立する。第１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４を係合することで、第４速ギヤ段「４ｔｈ」が成立する。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２を係合することで、第５速ギヤ段「５ｔｈ」が成立する。第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４を係合することで、第６速ギヤ段「６ｔｈ」が成立する。第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３を係合することで、第７速ギヤ段「７ｔｈ」が成立する。第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１を係合することで、第８速ギヤ段「８ｔｈ」が成立する。また、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２を係合することで、後進ギヤ段「Ｒｅｖ」が成立する。
図３は、図１の自動変速機１６の一部を示す断面図である。自動変速機１６は、非回転部材であるケース１８内において、変速機入力軸３２と、変速機出力軸２４と、第１遊星歯車装置３６と、第２遊星歯車装置３８と、第３遊星歯車装置４０とを、含んで構成されている。なお、変速機入力軸３２、第１遊星歯車装置３６〜第３遊星歯車装置４０は、何れも軸線ＲＣに対して略対称に構成されているため、図３では、その軸線ＲＣから下半分が省略されている。
変速機入力軸３２は、軸線ＲＣまわりに回転可能に配置されている。変速機入力軸３２は、軸線ＲＣ方向でトルクコンバータ１４側（図３において右側）に配置されている第１回転軸３２ａと、軸線ＲＣ方向でトルクコンバータ１４から遠ざかる側（図３において左側）に配置されている第２回転軸３２ｂとから構成されている。第１回転軸３２ａと第２回転軸３２ｂとは、互いにスプライン嵌合されることで軸線ＲＣまわりに一体的に回転させられる。また、第１回転軸３２ａの軸線ＲＣ方向においてトルクコンバータ１４側の端部は、トルクコンバータ１４のタービン翼車１４ｔに動力伝達可能に連結されている。
軸線ＲＣ方向でトルクコンバータ１４側から順番に、第１遊星歯車装置３６、第２遊星歯車装置３８、および第３遊星歯車装置４０が軸線ＲＣを回転中心にして配置されている。
第１遊星歯車装置３６は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置から構成されている。第１遊星歯車装置３６の第１サンギヤＳ１は、第１回転軸３２ａの外周に配置されている中間部材４２に連結されている。中間部材４２は、非回転部材であるケース１８に連結されている。従って、第１サンギヤＳ１は、常時回転不能に保持されている。第１キャリヤＣＡ１は、第１ピニオンギヤＰ１を貫通するピニオンシャフト４６の両端を支持している。第１キャリヤＣＡ１は、第１回転軸３２ａの鍔部４６に連結されており、第１回転軸３２ａとともに軸線ＲＣまわりに回転する。また、第１キャリヤＣＡ１は、第１クラッチＣ４に連結されている。第１リングギヤＲ１は、円環状に形成されており、その外周部に、第１クラッチＣ１の摩擦係合要素５０および第３クラッチＣ３の摩擦係合要素５２が設けられている。
第２遊星歯車装置３８の第２サンギヤＳ２は、円環状に形成され、軸線ＲＣまわりに回転可能に配置されている。第２サンギヤＳ２の外周側には、第２ピニオンギヤＰ２と噛み合う外歯歯車が形成されている。また、第２サンギヤＳ２の軸線ＲＣ方向でトルクコンバータ１４側の外周面には、スプライン歯（外周歯）が形成されており、連結ドラム５４の内周スプライン歯とスプライン嵌合されている。なお、連結ドラム５４は、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、および第１ブレーキＢ１に動力伝達可能に連結されている。
第３遊星歯車装置４０の第３サンギヤＳ３は、略円筒状に形成されており、軸線ＲＣ方向でトルクコンバータ１４側の外周端部が、後述する第１クラッチＣ１のクラッチドラム５６にスプライン嵌合されている。また、第３サンギヤＳ３の軸線ＲＣ方向でトルクコンバータ１４から遠ざかる側の外周端部には、第３ピニオンギヤＰ３と噛み合う外歯歯車が形成されている。
第２遊星歯車装置３８および第３遊星歯車装置４０の共通のキャリヤＲＣＡは、第２ピニオンギヤＰ２および第３ピニオンギヤＰ３を自転および公転可能に支持している。第２遊星歯車装置３８および第３遊星歯車装置４０の共通のリングギヤＲＲは、円環状に形成されており、内周部に第２ピニオンギヤＰ２と噛み合う内歯歯車が形成されている。また、リングギヤＲＲは、変速機出力軸２４と一体的に回転するようにスプライン嵌合されている。第２遊星歯車装置３８および第３遊星歯車装置４０の外周側に、第２クラッチＣ２の摩擦係合要素５８および第２ブレーキＢ２の摩擦係合要素６０が配置されている。
第３サンギヤＳ３と第１遊星歯車装置３６の第１リングギヤＲ１との間には、それら第３サンギヤＳ３と第１リングギヤＲ１との間の動力伝達経路を断接する第１クラッチＣ１が設けられている。第１クラッチＣ１は、クラッチドラム５６と、クラッチドラム５６と第１リングギヤＲ１との間に設けられている摩擦係合要素５０と、摩擦係合要素５０を押圧するピストン６２と、ピストン６２を軸線ＲＣ方向で摩擦係合要素５０から遠ざかる方向に付勢するスプリング６４と、ピストン６２に向かい合うように設けられスプリング６４を支持する支持部材６５とを、含んで構成されている。なお、第３サンギヤＳ３が本発明の第１回転体に対応し、クラッチドラム５６が本発明の第２回転体に対応し、第１クラッチＣ１が本発明のクラッチに対応している。
クラッチドラム５６は、大径円筒部５６ａと、小径円筒部５６ｂと、大径円筒部５６ａおよび小径円筒部５６ｂを連結する円盤状の円盤部５６ｃとからなる段付の円筒状の部材であり、軸線ＲＣまわりに回転可能に支持されている。
クラッチドラム５６の大径円筒部５６ａは、第１リングギヤＲ１の外周側に配置されており、大径円筒部５６ａの内周面と第１リングギヤＲ１の外周面との間に、複数枚の摩擦プレートからなる摩擦係合要素５０が配置されている。摩擦係合要素５０は、大径円筒部５６ａの内周面側にスプライン嵌合されている外側摩擦プレートと、第１リングギヤＲ１の外周面側にスプライン嵌合されている内側摩擦プレートとからなり、外側摩擦プレートおよび内側摩擦プレートは交互に積層されている。
クラッチドラム５６の小径円筒部５６ｂは、変速機入力軸３２および第３サンギヤＳ３の外周側に配置されており、ころ軸受６６等を介して軸線ＲＣまわりに回転可能に支持されている。円盤部５６ｃは、軸線ＲＣ方向で連結ドラム５４とピストン６２との間に設けられている。
ピストン６２は、円盤状に形成され、軸線ＲＣ方向でクラッチドラム５６（円盤部５６ｃ）と支持部材６５との間に設けられている。ピストン６２の内周端部は、クラッチドラム５６の小径円筒部５６ｂの外周面に軸線方向ＲＣへの相対移動可能に嵌め付けられている。ピストン６２の外周端部は、クラッチドラム５６の大径円筒部５６ａの内周面にスプライン嵌合されることで、ピストン６２は、クラッチドラム５６とともに一体的に回転させられるとともに、クラッチドラム５６に対して軸線ＲＣ方向への相対移動が許容されている。また、ピストン６２は、軸線ＲＣ方向で摩擦係合要素５０と隣り合う位置に押圧部６２ａが形成されており、ピストン６２が軸線ＲＣ方向で摩擦係合要素５０側に移動すると、押圧部６２ａが摩擦係合要素５０を押圧することで、第１クラッチＣ１が係合またはスリップ係合させられる。なお、ピストン６２は、そのピストン６２とクラッチドラム５６とによって囲まれる油密な空間である油圧室６８に作動油が供給されることで軸線ＲＣ方向に移動させられる。
スプリング６４は、軸線ＲＣ方向でピストン６２と支持部材６５との間に与荷重状態で設けられており、ピストン６２を軸線ＲＣ方向で摩擦係合要素５０から離れる側に常時押圧している。支持部材６５は、小径円筒部５６ｂの外周面に嵌め着けられているスナップリング６９に当接することで、軸線ＲＣ方向でピストン６２から遠ざかる側への移動が規制されている。
次に、第３サンギヤＳ３とクラッチドラム５６（小径円筒部５６ｂ）との連結部の構造について説明する。図４は、図３において第３サンギヤＳ３とクラッチドラム５６との連結部周辺を拡大した拡大断面図である。
変速機入力軸３２が軸線ＲＣまわりに回転可能に配置されている。この変速機入力軸３２の外周側に第３サンギヤＳ３が配置されている。第３サンギヤＳ３は、円筒形状を有し、変速機入力軸３２の外周面と第３サンギヤＳ３の内周面との間に介挿されているころ軸受７０ａ、７０ｂ等を介して、軸線ＲＣまわりに回転可能に支持されている。クラッチドラム５６（小径円筒部５６ｂ）は、小径円筒部５６ｂと変速機入力軸３２との間に介挿されているころ軸受６６等を介して軸線ＲＣまわりに回転可能に支持されている。
第３サンギヤＳ３とクラッチドラム５６とは、互いにスプライン嵌合されている。クラッチドラム５６の軸線ＲＣ方向で第３サンギヤＳ３と向かい合う側には、嵌合穴７１が形成されており、この嵌合穴７１内に第３サンギヤＳ３の一端部が嵌め入れられている。よって、第３サンギヤＳ３の軸線ＲＣ方向でトルクコンバータ１４側（図４において右側）の軸端部の外周側に、第３サンギヤＳ３よりも大径のクラッチドラム５６の小径円筒部５６ｂの軸端が配置されている。従って、第３サンギヤＳ３の軸線ＲＣ方向でトルクコンバータ１４側の軸端部と、小径円筒部５６ｂの軸線ＲＣ方向でトルクコンバータ１４から遠ざかる側（図４において左側）の軸端部とが、径方向から見て一部重なっている。すなわち、互いに向かい合う第３サンギヤＳ３の一端部およびクラッチドラム５６の一端部が、径方向で一部重なっている。
また、第３サンギヤＳ３の軸線ＲＣ方向でトルクコンバータ１４側の外周端部には、外周スプライン歯７２が形成されている。また、クラッチドラム５６の径方向から見て外周スプライン歯７２と重なる位置の内周面（嵌合穴７１の内周面）に、内周スプライン歯７４が形成されている。この内周スプライン歯７４が形成される位置は、クラッチドラム５６（小径円筒部５６ｂ）の径方向で第３クラッチＳ３と重なる部位のうち、軸線ＲＣ方向でトルクコンバータ１４側（図４において右側）の位置に対応している。これら、第３サンギヤＳ３の外周スプライン歯７２およびクラッチドラム５６の内周スプライン歯７４が互いにスプライン嵌合されることで、スプライン嵌合部７６が形成される。なお、外周スプライン歯７２が本発明の外周歯に対応し、内周スプライン歯７４が本発明の内周歯に対応している。
また、第３サンギヤＳ３とクラッチドラム５６とが、径方向で互いに重なる部位において、第３サンギヤＳ３の外周面とクラッチドラム５６（小径円筒部５６ｂ）の内周面との間に、トレランスリング７８が両方の部材に接触した状態で介挿されている。トレランスリング７８は、軸線ＲＣ方向でスプライン嵌合部７６よりもトルクコンバータ１４から遠ざかる側に設けられている。言い換えれば、トレランスリング７８は、第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６を組み付けるに際して、クラッチドラム５６の第３サンギヤＳ３に対する組付中の（相対的な）進行方向（図４において左方向）でスプライン嵌合部７６よりも進行方向側（図４において左側）に配置されている。トレランスリング７８は、クラッチドラム５６の嵌合穴７１の内周面に形成された環状溝８０内に収容されている。この環状溝８０についても、クラッチドラム５６の第３サンギヤＳ３に対する組付中の（相対的な）進行方向でスプライン嵌合部７６（内周スプライン歯７４）よりも進行方向側、すなわち組付後のクラッチドラム５６の軸線ＲＣ方向で、スプライン嵌合部７６（内周スプライン歯７４）よりも嵌合穴７１の開口側に形成されている。なお、環状溝８０は、クラッチドラム５６の嵌合穴７１の開口側から挿入される切削用の加工ツールによって形成される。
なお、クラッチドラム５６の第３サンギヤＳ３に対する組付中の進行方向とは、クラッチドラム５６を第３サンギヤＳ３に組み付けるときのクラッチドラム５６の第３サンギヤＳ３に対する相対的な移動方向であり、図４において矢印Ｘの方向に対応する。また、第３サンギヤＳ３のクラッチドラム５６に対する組付中の移動方向とは、クラッチドラム５６を第３サンギヤＳ３に組み付けるときの第３サンギヤＳ３のクラッチドラム５６に対する相対的な移動方向であり、図４において矢印Ｙの方向に対応する。
図５は、図４のトレランスリング７８を、図４の矢印Ａ方向（軸線ＲＣに平行な方向）から見た図である。トレランスリング７８は、金属製の弾性材料から構成され、周方向の一部に切欠８２が形成された環状部材である。トレランスリング７８は、略円環状に形成されている環状部８４と、その環状部８４の内周面から径方向内側に向かって突設される複数個の内向突起８６とから構成されている。環状部８４は、周方向の一部に切欠８２が形成されていることから、弾性変形可能となっている。従って、環状部８４を変形することで、トレランスリング７８をクラッチドラム５６の環状溝８０に予め嵌め付けることが可能となる。内向突起８６は、環状部８４の内周面に周方向で等角度間隔で配置されている。また、環状部８４の外周面が、組付状態においてクラッチドラム５６（環状溝８０）に接触させられる。さらに、内向突起８６の突面８８が、組付状態において第３サンギヤＳ３の外周面に接触させられる。
上記のように、トレランスリング７８は、クラッチドラム５６に形成される環状溝８０に収容されるとともに、第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６を組み付けるときのクラッチドラム５６の第３サンギヤＳ３に対する進行方向（図４において左方向）で、スプライン嵌合部７６よりも進行方向側（図４において左側）に配置されている。
言い換えれば、第３サンギヤＳ３側には、トレランスリング７８を収容するための環状溝が形成されない。このように、第３サンギヤＳ３側に環状溝が形成されないことで、第３サンギヤＳ３の外周スプライン歯７２（スプライン嵌合部７６）が形成される部位以外の直径が、外周スプライン歯７２の歯底の直径ｄ１以上とされている。すなわち、第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６を組み付けるときの、第３サンギヤＳ３のクラッチドラム５６に対する組付中の（相対的な）進行方向（図４において右方向）で、第３サンギヤＳ３の外周スプライン歯７２（スプライン嵌合部７６）よりも後側（軸線ＲＣ方向で第１回転軸３２ａから遠ざかる側）の第３サンギヤＳ３の外径は、外周スプライン歯７２の歯底の直径ｄ１以上とされている。従って、第３サンギヤＳ３は、外周スプライン歯７２が形成される部位に比べてその他の部位の肉厚が厚くなり、第３サンギヤＳ３の強度が不足することが防止される。さらに、クラッチドラム５６の環状溝８０が形成される部位の肉厚ｔ１（加工前）は、第３サンギヤＳ３の外周スプライン歯７２（スプライン嵌合部７６）が形成される部位の肉厚ｔ２（加工前）よりも厚くされている（ｔ１＞ｔ２）。これより、クラッチドラム５６に環状溝８０を形成するための溝加工を施す際に生じる変形が少なくなり、加工性が向上する。また、クラッチドラム５６の環状溝８０が形成される部位は、スプライン嵌合部７６に比べて伝達されるトルクが小さいため、組付後においても強度的に有利となる。
図６に、第３サンギヤＳ３側にトレランスリング７８が収容される場合の断面図を参考として示す。図６に示すように、第３サンギヤＳ３側にトレランスリング７８を収容する環状溝９０が形成される場合、第３サンギヤＳ３において環状溝９０が形成される部位の肉厚が、外周スプライン歯７２が形成される部位の肉厚よりも薄くなる。ここで、クラッチドラム５６側からトルクが伝達されると、スプライン嵌合部７６を介して第３サンギヤＳ３にトルクが伝達されるが、このとき第３サンギヤＳ３の環状溝９０が形成される部位が捩られるため、この部位の肉厚が薄くなることで強度不足が発生する。
また、本実施例では、第３サンギヤＳ３にクラッチドラム５６を組み付けるときの、クラッチドラム５６の第３サンギヤＳ３に対する組付中の進行方向で、スプライン嵌合部７６よりも進行方向側にトレランスリング７８を収容する環状溝８０が形成されているため、環状溝８０が内周スプライン歯７４よりもクラッチドラム５６の嵌合穴７１の開口側に位置することとなり、環状溝８０の溝加工が容易となり加工性が高くなる。
図７に、第３サンギヤＳ３にクラッチドラム５６を組み付けるときの、クラッチドラム５６の第３サンギヤＳ３に対する組付中の進行方向で、スプライン嵌合部７６よりも進行方向の後側にトレランスリング９４が配置されている場合の断面図を参考として示す。この場合には、クラッチドラム５６の内周スプライン歯７４のスプライン加工の制約上、内周スプライン歯７４の径（内径）よりも大きな径（内径）の環状溝９６を形成する必要がある。さらに、クラッチドラム５６の内周スプライン歯７４よりも奥側（クラッチドラム５６の組付中の進行方向の後側）に環状溝９０が形成されるため、環状溝９０を形成するための加工ツールを、嵌合穴７１の開口から入れ難くなり加工性が著しく低下する。
また、図７に示すように、第３サンギヤＳ３のトレランスリング９４と接触する部位の外径は、スプライン加工の制約上、外周スプライン歯７２の歯底の径よりも小さくなる。さらに、環状溝９６の径も大きくなることから、トレランスリング９４を第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６（環状溝９６）と接触させるには、トレランスリング９４の径方向の高さ（内向突起の高さ）を高くする必要が生じる。しかしながら、トレランスリング９４の径方向の高さが高くなるほど、トレランスリング９４の強度や組付後の安定性が低下しやすくなる。これに対して、本実施例では、図４に示すように、トレランスリング７８の内向突起８６の高さが高くなることもないため、トレランスリング７８の強度低下や組付後の安定性低下が抑制される。
図８は、第３サンギヤＳ３にクラッチドラム５６に組み付けるときの組付工程を説明するフローチャートである。第１工程Ｓ１では、第３サンギヤＳ３がケース１８に組み付けられる。次いで、第２工程Ｓ２では、クラッチドラム５６に環状溝８０が切削によって形成され、この環状溝８０にトレランスリング７８が組み付けられる。ここで、環状溝８０は、クラッチドラム５６の内周側であって、第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６を組み付ける際の、クラッチドラム５６の第３サンギヤＳ３に対する組付中の進行方向で、スプライン嵌合部７６よりも進行方向側、すなわちクラッチドラム５６の内周スプライン歯７４よりも嵌合穴７１の開口側に形成されるため、環状溝８０を形成するに際して加工ツールが入りやすくなり溝加工が容易となる。なお、第２工程Ｓ２は、別の製造ラインで実行されても構わない。第３工程Ｓ３では、クラッチドラム５６に第３サンギヤＳ３が組み付けられる。この組付過渡期において、トレランスリング７８が、第３サンギヤＳ３の外周面およびクラッチドラム５６の内周面（環状溝８０）にそれぞれ接触させるように組み付けられる。
上述のように、本実施例によれば、トレランスリング７８が、クラッチドラム５６の内周側であって、組付中のクラッチドラム５６の第３サンギヤＳ３に対する進行方向でスプライン嵌合部７６よりも進行方向側に配置されるため、トレランスリング７８がスプライン嵌合部７６よりもクラッチドラム５６の嵌合穴７１の開口側に配置されることとなる。よって、クラッチドラム５６の内周側にトレランスリング７８を収容する環状溝８０を形成する溝加工が容易となり、加工性の低下が抑制される。
また、本実施例によれば、クラッチドラム５６の第３サンギヤＳ３に対する組付の進行方向で、スプライン嵌合部７６よりも進行方向側にトレランスリング７８が配置されるため、第３サンギヤＳ３のクラッチドラム５６に対する組付の進行方向で第３サンギヤＳ３の外周スプライン歯７２よりも後側の径を、第３サンギヤＳ３の外周スプライン歯７２の歯底の径ｄ１よりも大きくすることができる。従って、第３サンギヤＳ３とクラッチドラム５６とに接触するようにして設けられるトレランスリング７８に形成される内向突起８６の高さが高くなることが抑制され、トレランスリング７８の強度低下や組付後の安定性低下が抑制される。
また、本実施例によれば、クラッチドラム５６の環状溝８０が形成される部位の肉厚ｔ１は、第３サンギヤＳ３の外周スプライン歯７２が形成される部位の肉厚ｔ２よりも厚い（ｔ１＞ｔ２）ことから、クラッチドラム５６に環状溝８０を形成するための溝加工を施すに際して、加工性が向上する。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例では、第３サンギヤＳ３とクラッチドラム５６との間にスプライン嵌合部７６およびトレランスリング７８が設けられていたが、必ずしも第３サンギヤＳ３とクラッチドラム５６との間に限定されない。本発明は、２つの回転体がスプライン嵌合されて形成されるスプライン嵌合部を備えた部位であれば適宜適用することができる。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
１３：車両用動力伝達装置
３６：第１遊星歯車装置
３８：第２遊星歯車装置
４０：第３遊星歯車装置
５６：クラッチドラム（第２回転体）
７１：嵌合穴
７２：外周スプライン歯（外周歯）
７４：内周スプライン歯（内周歯）
７６：スプライン嵌合部
７８：トレランスリング
８０：環状溝
Ｃ１：第１クラッチ（クラッチ）
Ｒ１：第１遊星歯車装置のリングギヤ
ＲＣＡ：キャリヤ
ＲＲ：リングギヤ
Ｓ３：第３サンギヤ（第１回転体、第３遊星歯車装置のサンギヤ）
ｄ１：歯底の直径（第１回転体の外周歯の歯底の径）
ｔ１：環状溝が形成される部位の肉厚（環状溝が形成される部位の肉厚）
ｔ２：外周スプライン歯形成される部位の肉厚（外周歯が形成される部位の肉厚）

Claims (5)

  1. 軸線まわりに回転する第１回転体と、該第１回転体の一端部が嵌め入れられる嵌合穴を有し、前記軸線まわりに回転する第２回転体と、前記第１回転体の外周面に形成された外周歯と前記嵌合穴の内周面に形成された内周歯とが、互いにスプライン嵌合されて形成されるスプライン嵌合部とを、備えた車両用動力伝達装置の製造方法において、
    前記第２回転体の内周側であって、且つ、前記第１回転体および前記第２回転体を嵌合する際の、前記第２回転体の前記第１回転体に対する組付中の進行方向で前記スプライン嵌合部よりも前記進行方向側に形成された環状溝にトレランスリングを配置し、
    前記トレランスリングを、前記第１回転体および前記第２回転体にそれぞれ接触させるように、前記第１回転体および前記第２回転体を組み付ける
    ことを特徴とする車両用動力伝達装置の製造方法。
  2. 前記第１回転体の前記第２回転体に対する組付中の進行方向で該第１回転体の前記外周歯よりも後側の径は、前記第１回転体の前記外周歯の歯底の径以上である
    ことを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の製造方法。
  3. 前記車両用動力伝達装置は、共通の前記軸線まわりに回転する、第１遊星歯車装置と、第２遊星歯車装置と、第３遊星歯車装置とを、含んで構成され、前記第２遊星歯車装置および前記第３遊星歯車装置は、互いのキャリヤが共通の部材で構成されるとともに、互いのリングギヤが共通の部材で構成されるラビニヨ型に構成され、
    前記第１遊星歯車装置のリングギヤと前記第３遊星歯車装置のサンギヤとの間には、クラッチが設けられており、
    前記サンギヤと前記クラッチのクラッチドラムとの間に、前記スプライン嵌合部が設けられており、
    前記第１回転体が前記サンギヤであり、前記第２回転体が前記クラッチドラムである
    ことを特徴とする請求項１または２の車両用動力伝達装置の製造方法。
  4. 前記第２回転体の前記環状溝が形成される部位の肉厚は、前記第１回転体の前記外周歯が形成される部位の肉厚よりも厚いことを特徴とする請求項１から３の何れか１の車両用動力伝達装置の製造方法。
  5. 軸線まわりに回転する第１回転体と、該第１回転体の一端部が嵌め入れられる嵌合穴を有し、前記軸線まわりに回転する第２回転体と、前記第１回転体の外周面に形成された外周歯と前記嵌合穴の内周面に形成された内周歯とが、互いにスプライン嵌合されて形成されるスプライン嵌合部を備えた車両用動力伝達装置において、
    前記第１回転体の外周面と前記第２回転体の内周面との間にトレランスリングが設けられ、
    前記トレランスリングは、前記第２回転体の内周面に形成された環状溝に収容され、且つ、前記軸線方向で前記スプライン嵌合部よりも前記嵌合穴の開口側に配置されている
    ことを特徴とする車両用動力伝達装置。
JP2016091152A 2016-04-28 2016-04-28 車両用動力伝達装置およびその製造方法 Pending JP2017198306A (ja)

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