JP6020732B2

JP6020732B2 - 変速装置

Info

Publication number: JP6020732B2
Application number: JP2015534256A
Authority: JP
Inventors: 和彦大槻; 剛深谷; 幹雄岩瀬
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2013-08-30
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2016-11-02
Anticipated expiration: 2034-08-27
Also published as: CN105452732A; US9709133B2; JPWO2015030046A1; DE112014003167T5; DE112014003167B4; CN105452732B; US20160369870A1; WO2015030046A1

Description

本発明は、変速装置に関する。

従来、この種の変速装置としては、サンギヤやリングギヤ，複数のピニオンギヤ，キャリヤを有する遊星歯車機構と、遊星歯車機構の外周側に配置されると共にキャリヤをケースに固定可能なブレーキと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１に記載された変速装置では、ブレーキのブレーキハブは、リングギヤの外周側を囲む円筒状の外周部と、外周部の軸方向の一端から径方向内側に延出する内周部とを有する。また、リングギヤおよびブレーキハブの外周部には、潤滑油を通過させる油孔が形成されている。さらに、各ピニオンギヤは、キャリヤとブレーキハブの内周部とによって回転自在に支持されている。こうした構成とすることにより、遊星歯車機構の内部の潤滑油が油孔を介してブレーキに供給され、ブレーキの潤滑・冷却が行なわれる。

特許文献２に記載された変速装置では、ブレーキのブレーキハブは、リングギヤの外周側を囲む円筒状の外周部と、外周部の軸方向の一端から径方向内側に延出する内周部とを有する。また、キャリヤは、各ピニオンギヤに挿通されるピニオンシャフトの一端を支持する平面部，その平面部の外周から周方向に間隔をおいて軸方向に延出する複数の脚部，平面部と各脚部とを繋ぐ繋ぎ部，を有するキャリヤ本体と、複数の脚部に固定されると共に各ピニオンシャフトの他端を支持するキャリヤカバーとを有する。さらに、キャリヤ本体の平面部の外周の隣り合う２つの脚部間とブレーキハブの内周部の内周とは固定されており、キャリヤ本体の繋ぎ部の外周面とブレーキハブの内周部の内周面との間には、空間が形成されている。

特開２０１３−９６５５９号公報特開平２−１４６３４３号公報（図１）

特許文献１に記載された変速装置では、ピニオンギヤの軸方向の両側がキャリヤとブレーキハブの内周部とによって略塞がれているため、遊星歯車機構のピニオンギヤ周辺などで潤滑油が滞留するおそれがある。また、特許文献２に記載された変速装置では、ピニオンギヤとリングギヤとの噛合の仕方によっては、キャリヤ本体の繋ぎ部の外周面とブレーキハブの内周部の内周面とにより形成される空間を介して遊星歯車機構の内部から外部に潤滑油が十分に排出されず、遊星歯車機構のピニオンギヤ周辺などに潤滑油がある程度滞留する可能性がある。そして、ピニオンギヤ周辺に滞留した潤滑油の温度が高くなると、ピニオンギヤ等が十分に冷却されず、ピニオンギヤに挿通されるピニオンシャフトなどの摩耗が生じやすくなってしまう。

本発明の変速装置は、遊星歯車機構を構成するピニオンギヤに挿通されるピニオンシャフトなどの摩耗をより抑制することを主目的とする。

本発明の変速装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の変速装置は、
変速比を複数段に変更しながら入力軸に入力された動力を出力軸に伝達する変速装置であって、
サンギヤと、リングギヤと、それぞれが該サンギヤと該リングギヤとのうち少なくとも一方と噛合する複数のピニオンギヤを回転自在に支持するキャリヤと、を有する遊星歯車機構と、
前記キャリヤと固定されるブレーキハブと、該ブレーキハブの外周に嵌合される摩擦板とを有し、前記キャリヤをケースに固定可能なブレーキと、
を備え、
前記リングギヤには、潤滑油を通過させる潤滑油供給孔が形成されており、
前記ブレーキハブは、前記リングギヤの外周を包囲すると共に前記潤滑油供給孔からの潤滑油を流通させる潤滑油流通孔が形成された筒状部と、該筒状部から径方向内側に延出するフランジ部とを有し、
前記キャリヤは、前記複数のピニオンギヤにそれぞれ挿通される複数のピニオンシャフトの一端を支持する平面部と該平面部の外周から周方向に間隔をおいて軸方向に延出する複数の脚部と該脚部と前記平面部とを繋ぐ繋ぎ部とを有するキャリヤ本体と、前記複数の脚部に固定されると共に前記複数のピニオンシャフトの他端を支持するキャリヤカバーとを有し、
前記平面部は、外周の隣り合う２つの前記脚部間に形成されて前記フランジ部の内周に固定される外周固定部を有し、
前記繋ぎ部の外周面と前記フランジ部の内周面との間には、空間が形成されており、
前記リングギヤおよび前記ピニオンギヤは、斜歯歯車として構成されており、車両の前進走行時に、潤滑油を軸方向の前記フランジ部側に指向させるように互いに噛合している、
ことを要旨とする。

この本発明の変速装置では、遊星歯車機構のリングギヤに、潤滑油を通過させる潤滑油供給孔が形成されており、ブレーキハブにおけるリングギヤの外周を包囲する筒状部には、潤滑油供給孔からの潤滑油を流通させる潤滑油流通孔が形成されている。また、キャリヤのキャリヤ本体における平面部と複数の脚部との繋ぎ部の外周面とブレーキハブのフランジ部の内周面との間には、空間（以下、「所定空間」という）が形成されている。これにより、遊星歯車機構内（ピニオンギヤ周辺など）の潤滑油が潤滑油供給孔を介してブレーキ側に供給されるのに加えて、所定空間を介して遊星歯車機構の内部と外部との間で潤滑油が流通するから、遊星歯車機構内（ピニオンギヤ周辺など）で潤滑油が滞留するのを抑制する（滞留量を少なくする）ことができる。さらに、リングギヤおよびピニオンギヤは、斜歯歯車として構成されており、車両の前進走行時に、潤滑油を軸方向のフランジ部側に指向させるように互いに噛合している。これにより、所定空間を介して遊星歯車機構の内部から外部に潤滑油がより排出され易くなるようにすることができる。これらの結果、遊星歯車機構内の油温（ピニオンギヤやピニオンシャフトなどの温度）が上昇するのをより抑制することができ、ピニオンシャフトなどの摩耗が生じやすくなるのをより抑制することができる。したがって、ピニオンシャフトの低仕様化や装置全体の低コスト化を図ることが可能となる。

こうした本発明の変速装置において、前記フランジ部は、前記リングギヤのギヤ歯間の歯底（歯溝の底面）より径方向内側に突出しているものとすることもできる。こうすれば、ピニオンギヤとリングギヤとの間からフランジ部側に流れた潤滑油をフランジ部で受け止めて、フランジ部，筒状部の内周側，潤滑油流通孔を介してブレーキに供給することができる。この結果、ブレーキをより良好に潤滑・冷却することができる。

また、本発明の変速装置において、前記キャリヤカバーは、前記複数のピニオンシャフトの他端を支持する第２平面部と、該第２平面部の内周部から前記軸方向の前記平面部とは反対側に延出する円筒部とを有し、前記リングギヤは、前記軸方向の前記第２平面部より前記円筒部側で、環状の連結部材により支持されており、前記連結部材は、前記円筒部により回転自在に支持されているものとすることもできる。この場合、環状の連結部材により、遊星歯車機構内に潤滑油がより滞留しやすい。このため、所定空間を形成することや、車両の前進走行時にリングギヤとピニオンギヤとの噛合部から軸方向のフランジ部側に潤滑油が指向されるようにリングギヤとピニオンギヤとを噛合させることの意義がより大きい。

また、本発明の変速装置において、前記繋ぎ部は、プレス加工によって断面円弧状に形成されているものとすることもできる。こうすれば、ブレーキハブのフランジ部の内周面と共に所定空間を形成する繋ぎ部を容易に形成することができる。

さらに、本発明の変速装置において、前記フランジ部は、前記平面部の前記外周固定部が固定される複数の内周固定部と、隣り合う２つの前記内周固定部間で径方向内側に突出する複数の突出部とを有するものとすることもできる。こうすれば、ピニオンギヤとリングギヤとの間からフランジ部側に流れた潤滑油をフランジ部でより多く受け止めることができる。

本発明の一実施例としての変速装置３０を備える動力伝達装置２０の構成の概略を示す構成図である。変速装置３０の各変速段とクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１〜Ｂ３の作動状態との関係を表す作動表を示す説明図である。変速装置３０を構成する回転要素間における回転数の関係を例示する共線図である。変速装置３０のブレーキＢ２および第１遊星歯車機構３１周辺を示す部分断面図である。第１キャリヤ３１ｃ，第１ピニオンシャフト３１１ｐ，ブレーキハブ５３の斜視図である。第１キャリヤ３１ｃ，第１ピニオンシャフト３１１ｐ，ブレーキハブ５３の正面図である。第１キャリヤ３１ｃ，第１ピニオンシャフト３１１ｐ，ブレーキハブ５３の背面図である。変形例の第１キャリヤ３１ｃ，第１ピニオンシャフト３１１ｐ，ブレーキハブ１５３の正面図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての変速装置３０を備える動力伝達装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の動力伝達装置２０は、後輪駆動車両に搭載され、原動機としてのエンジンからの動力を差動機構（デファレンシャルギヤ）を介して駆動輪に伝達する装置として構成されている。この動力伝達装置２０は、図示するように、流体伝動装置（発進装置）２３やオイルポンプ２９，有段の変速装置（自動変速機）３０，これらを収容するトランスミッションケース２２を備える。

流体伝動装置２３は、流体式トルクコンバータとして構成されており、フロントカバー１８を介してエンジンのクランクシャフトに接続されるポンプインペラ２４や、タービンハブを介して変速装置３０のインプットシャフト（入力軸）３４に接続されるタービンランナ２５，ポンプインペラ２４およびタービンランナ２５の内側に配置されてタービンランナ２５からポンプインペラ２４への作動油（ＡＴＦ）の流れを整流するステータ２６，ステータ２６の回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチ２６ａ，ダンパ機構（図示せず），ロックアップクラッチ２８等を有する。なお、流体伝動装置２３は、ステータ２６を有さない流体継手として構成されるものとしてもよい。

オイルポンプ２９は、ギヤポンプとして構成されており、ポンプボディとポンプカバーとからなるポンプアッセンブリと、ハブを介して流体伝動装置２３のポンプインペラ２４に接続された外歯ギヤと、を有する。このオイルポンプ２９は、エンジンからの動力によって駆動され、図示しないオイルパンに貯留されている作動油（ＡＴＦ）を吸引して図示しない油圧制御装置に供給（圧送）する。

変速装置３０は、６段変速式の変速機として構成されており、何れもシングルピニオン式遊星歯車である第１遊星歯車機構３１，第２遊星歯車機構３２，第３遊星歯車機構３３と、インプットシャフト３４と、アウトプットシャフト（出力軸）３５と、インプットシャフト３４からアウトプットシャフト３５までの動力伝達経路を変更するための２つのクラッチＣ１，Ｃ２と３つのブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３とワンウェイクラッチＦ１と、を有する。第１〜第３遊星歯車機構３１〜３３とクラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１〜Ｂ３とワンウェイクラッチＦ１とは、トランスミッションケース２２の内部に収容される。また、変速装置３０のインプットシャフト３４は、流体伝動装置２３を介してエンジンのクランクシャフトに連結され、アウトプットシャフト３５は、差動機構（デファレンシャルギヤ）を介して駆動輪に連結される。

第１遊星歯車機構３１は、第１〜第３遊星歯車機構３１〜３３のうち最もエンジン側（車両前方）すなわち最もインプットシャフト３４に近接して配置され、後段の第２遊星歯車機構３２と共に変速ギヤ機構を構成する。この第１遊星歯車機構３１は、外歯歯車である第１サンギヤ３１ｓと、第１サンギヤ３１ｓと同心円上に配置される内歯歯車である固定可能要素としての第１リングギヤ３１ｒと、第１サンギヤ３１ｓと噛合すると共に第１リングギヤ３１ｒと噛合する複数の第１ピニオンギヤ３１ｐを自転かつ公転自在に支持する第１キャリヤ３１ｃと、を有する。第１遊星歯車機構３１の第１サンギヤ３１ｓは、インプットシャフト３４と一体に回転可能なクラッチＣ１のクラッチドラムに連結（スプライン嵌合）される環状の連結ドラム３６に固定される。

第２遊星歯車機構３２は、第１遊星歯車機構３１のアウトプットシャフト３５側（車両後方側）に並設される。この第２遊星歯車機構３２は、外歯歯車である第２サンギヤ３２ｓと、第２サンギヤ３２ｓと同心円上に配置される内歯歯車である固定可能要素としての第２リングギヤ３２ｒと、第２サンギヤ３２ｓと噛合すると共に第２リングギヤ３２ｒと噛合する複数の第２ピニオンギヤ３２ｐを自転かつ公転自在に支持する第２キャリヤ３２ｃと、を有する。第２遊星歯車機構３２の第２サンギヤ３２ｓは、インプットシャフト３４とアウトプットシャフト３５との間に両者に対して回転自在に配置される中空の中間シャフト３７に固定される。第２遊星歯車機構３２の第２リングギヤ３２ｒは、第１遊星歯車機構３１の第１キャリヤ３１ｃに連結される。第２遊星歯車機構３２の第２キャリヤ３２ｃは、中間シャフト３７により同軸かつ回転自在に支持されるスリーブ３８に固定される。

第３遊星歯車機構３３は、第１〜第３遊星歯車機構３１〜３３のうち最もアウトプットシャフト３５に近接して（車両後方に）配置され、減速ギヤ機構として機能する。この第３遊星歯車機構３３は、外歯歯車である第３サンギヤ３３ｓと、第３サンギヤ３３ｓと同心円上に配置される内歯歯車である固定可能要素としての第３リングギヤ３３ｒと、第３サンギヤ３３ｓと噛合すると共に第３リングギヤ３３ｒと噛合する複数の第３ピニオンギヤ３３ｐを自転かつ公転自在に支持する第３キャリヤ３３ｃと、を有する。第３遊星歯車機構３３の第３サンギヤ３３ｓは、中間シャフト３７に固定されて第２遊星歯車機構３２の第２サンギヤ３２ｓと連結され、第３遊星歯車機構３３の第３リングギヤ３３ｒは、第２遊星歯車機構３２の第２キャリヤ３２ｃに連結され、第３遊星歯車機構３３の第３キャリヤ３３ｃは、アウトプットシャフト３５に連結される。

クラッチＣ１は、インプットシャフト３４と中間シャフト３７すなわち第２遊星歯車機構３２の第２サンギヤ３２ｓおよび第３遊星歯車機構３３の第３サンギヤ３３ｓとを連結すると共に両者の連結を解除することができる多板式油圧クラッチである。クラッチＣ２は、インプットシャフト３４とスリーブ３８すなわち第２遊星歯車機構３２の第２キャリヤ３２ｃとを連結すると共に両者の連結を解除することができる多板式油圧クラッチである。ワンウェイクラッチＦ１は、第２遊星歯車機構３２の第２キャリヤ３２ｃおよび第３遊星歯車機構３３の第３リングギヤ３３ｒの正転のみを許容して逆転を規制するものである。

ブレーキＢ１は、第１遊星歯車機構３１の第１リングギヤ３１ｒをトランスミッションケース２２に対して固定すると共に第１リングギヤ３１ｒのトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる多板式油圧ブレーキである。ブレーキＢ２は、第１遊星歯車機構３１の第１キャリヤ３１ｃをトランスミッションケース２２に対して固定することで第２遊星歯車機構３２の第２リングギヤ３２ｒをトランスミッションケース２２に対して固定すると共に、第１キャリヤ３１ｃおよび第２リングギヤ３２ｒのトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる多板式油圧ブレーキである。ブレーキＢ３は、第２遊星歯車機構３２の第２キャリヤ３２ｃと第３遊星歯車機構３３の第３リングギヤ３３ｒとをトランスミッションケース２２に対して固定すると共に第２キャリヤ３２ｃおよび第３リングギヤ３３ｒのトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる多板式油圧ブレーキである。

クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１〜Ｂ３は、油圧制御装置による作動油の給排を受けて動作する。図２に変速装置３０の各変速段とクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１〜Ｂ３の作動状態との関係を表す作動表を示し、図３に変速装置３０を構成する回転要素間における回転数の関係を例示する共線図を示す。変速装置３０は、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１〜Ｂ３を図２の作動表に示す状態とすることにより、図３に示すように、前進第１速〜第６速の変速段と後進１段の変速段とを提供する。

図４は、変速装置３０のブレーキＢ２および第１遊星歯車機構３１周辺を示す部分断面図である。また、図５〜図７は、それぞれ、第１キャリヤ３１ｃ，第１ピニオンシャフト３１１ｐ，ブレーキハブ５３の斜視図，正面図（キャリヤ本体３１１ｃ側から見た図），背面図（キャリヤカバー３１２ｃ側から見た図）である。

図４に示すように、ブレーキＢ２は、トランスミッションケース２２の内周部に嵌合（スプライン嵌合）されてトランスミッションケース２２により摺動自在に支持される複数の摩擦相手板５１と、互いに隣り合う２つの摩擦相手板５１の間にそれぞれが配置される複数の摩擦板（両面に摩擦材を有する部材）５２と、締結（固定）対象である第２遊星歯車機構３２の第２リングギヤ３２ｒに連結部材６０と第１遊星歯車機構３１の第１キャリヤ３１ｃとを介して連結されると共に複数の摩擦板５２が嵌合（スプライン嵌合）されるブレーキハブ５３と、トランスミッションケース２２に対して軸方向に移動して摩擦相手板５１と摩擦板５２とを押圧可能なピストン５４と、ピストン５４を摩擦相手板５１および摩擦板５２から離間するように軸方向に付勢する複数のリターンスプリング（図示せず）と、トランスミッションケース２２に固定されてピストン５４の背後（図中左側）に係合油室を画成する油室画成部材５６と、を有する。

ブレーキハブ５３は、外周側に複数の摩擦板５２が嵌合される円筒状の筒状部５３ａと、筒状部５３ａの一端（図４中左側の端部）から径方向内側に延出するフランジ部５３ｂと、を有する。フランジ部５３ｂは、その内径が第１遊星歯車機構３１の第１リングギヤ３１ｒのギヤ歯３１０ｒ間の歯底の外径より小さくなるよう、即ち、第１リングギヤ３１ｒのギヤ歯３１０ｒ間の歯底より径方向内側に突出するよう形成されている。

ブレーキＢ２の摩擦相手板５１および摩擦板５２の一部，ブレーキハブ５３の筒状部５３ａ，ピストン５４の一部，油室画成部材５６の一部は、径方向から見て、第１遊星歯車機構３１と重なるように第１遊星歯車機構３１の外周側に配置される。即ち、ブレーキハブ５３の筒状部５３ａは、第１遊星歯車機構３１の第１リングギヤ３１ｒの外周を包囲するよう配置され、複数の摩擦板５２は、その半数以上が、径方向から見て第１リングギヤ３１ｒと重なるように筒状部５３ａに嵌合される。

第１遊星歯車機構３１の第１サンギヤ３１ｓ，第１ピニオンギヤ３１ｐ，第１リングギヤ３１ｒは、斜歯歯車（ヘリカルギヤ）として構成されている。そして、第１ピニオンギヤ３１ｐおよび第１リングギヤ３１ｒのギヤ歯のねじれ方向は、車両の前進走行時に、潤滑油を第１ピニオンギヤ３１ｐと第１リングギヤ３１ｒとの噛合部から軸方向のフランジ部５３ｂ（図４中左側）側に指向させるよう定められている。即ち、第１ピニオンギヤ３１ｐと第１リングギヤ３１ｒとは、車両の前進走行時に、潤滑油を第１ピニオンギヤ３１ｐと第１リングギヤ３１ｒとの噛合部から軸方向のフランジ部５３ｂ側に指向させるように噛合している。

第１遊星歯車機構３１の第１キャリヤ３１ｃは、複数の第１ピニオンギヤ３１ｐにそれぞれ挿通される複数の第１ピニオンシャフト３１１ｐの一端（図４中左側の端部）を回転自在に支持するキャリヤ本体３１１ｃと、第１ピニオンシャフト３１１ｐの他端（図４中右側の端部）を回転自在に支持するキャリヤカバー３１２ｃと、を備える。

キャリヤ本体３１１ｃは、図４〜図６に示すように、第１ピニオンシャフト３１１ｐの一端を支持する平面部３１１１ｃと、平面部３１１１ｃの外周から周方向に間隔をおいて軸方向の図４中右側に延出する複数（実施例では４つ）の脚部３１１６ｃと、平面部３１１１ｃと脚部３１１６ｃとを繋ぐ（両者の間に介在する）繋ぎ部３１１７ｃと、を有する。ここで、平面部３１１１ｃは、外周の隣り合う２つの脚部３１１６ｃ間に形成された複数（実施例では４つ）の外周固定部３１１２ｃがブレーキハブ５３のフランジ部５３ｂの内周に形成された複数（実施例では４つ）の内周固定部５３１ｂに固定（溶接）されている。

このキャリヤ本体３１１ｃは、板体にプレス加工を施すことにより、図４や図５に示すように、平面部３１１１ｃと脚部３１１６ｃとの繋ぎ部３１１７ｃが断面円弧状（いわゆるダレ形状）に形成されている。この繋ぎ部３１１７ｃ（断面円弧状の部分）は、平面部３１１１ｃにおける外周固定部３１１２ｃより径方向内側の位置から径方向外側且つ軸方向の図４中右側に断面円弧状となるよう延出しており、フランジ部５３ｂの内周部分の厚み（軸方向の長さ）より図４中右側の位置で脚部３１１６ｃに連続している。したがって、繋ぎ部３１１７ｃの外周面とブレーキハブ５３のフランジ部５３ｂの内周面との間には、空間３１ｏが形成されることになる。実施例では、プレス加工によって繋ぎ部３１１７ｃを断面円弧状に形成すると共に平面部３１１１ｃの外周固定部３１１２ｃとフランジ部５３ｂの内周固定部５３１ｂとを固定（溶接）することによって空間３１ｏを形成するから、繋ぎ部３１１７ｃおよび空間３１ｏの形成を容易に行なうことができる。

キャリヤカバー３１２ｃは、図４や図７に示すように、第１ピニオンシャフト３１１ｐの他端を支持する平面部３１２１ｃと、平面部３１２ｃの内周部から軸方向の図４中右側（キャリヤ本体３１１ｃの平面部３１１１ｃとは反対側）に延出する円筒部３１２３ｃと、を有する。

第１キャリヤ３１ｃは、図４や図７に示すように、キャリヤ本体３１１ｃの脚部３１１６ｃの遊端部の内周とキャリヤカバー３１２ｃの外周とが固定（溶接）されることにより、一体に構成されている。

図４に示すように、第１遊星歯車機構３１の第１リングギヤ３１ｒの図４中右端部に形成されたスプラインには、リングギヤフランジ（連結部材）３９が嵌合（スプライン嵌合）されている。第１リングギヤ３１ｒは、リングギヤフランジ３９により、軸方向の平面部３１２１ｃより円筒部３１２３側（図４中右側）で支持されている。また、リングギヤフランジ３９は、キャリヤカバー３１２ｃの円筒部３１２３ｃにより回転自在に支持されている。

実施例では、第１遊星歯車機構３１の図４中左側（フランジ部５３ｂ側）は、キャリヤ本体３１１ｃのキャリヤ本体３１１ｃの外周固定部３１１２ｃとブレーキハブ５３のフランジ部５３ｂの内周固定部５３１ｂとによりある程度塞がれると共に空間３１ｏにより第１遊星歯車機構３１の内部と外部とが連通している。また、第１遊星歯車機構３１の図４中右側は、リングギヤフランジ３９により略塞がれている。

次に、第１遊星歯車機構３１の各ギヤやブレーキＢ２などを潤滑・冷却するための作動油の油路（油孔）について説明する。

図４に示すように、中間シャフト３７には、その内部に供給される油圧制御装置からの作動油を第１遊星歯車機構３１やブレーキＢ２などに潤滑・冷却油として供給するための油路３７１が形成されている。第１キャリヤ３１ｃのキャリヤカバー３１２ｃの平面部３１２１ｃには、スリーブ３８に形成された油孔３８１を介して中間シャフト３７の油路３７１と連通するように径方向に延びる径方向油路３１２２ｃが形成されている。第１ピニオンシャフト３１１ｐには、軸方向に延びると共にキャリヤカバー３１２ｃの径方向油路３１２２ｃに連通するシャフト内油路３１２ｐと、第１ピニオンシャフト３１１ｐの軸方向の略中央部でシャフト内油路３１２ｐと第１ピニオンギヤ３１ｐのギヤ歯間の歯底とを連通する径方向油路３１３ｐと、が形成されている。

第１遊星歯車機構３１の第１リングギヤ３１ｒの各ギヤ歯３１０ｒには、周方向に隣り合うように凹部３１１ｒが形成されている。各凹部３１１ｒは、各ギヤ歯３１０ｒの軸方向の第１ピニオンギヤ３１ｐと噛合しない位置（実施例では、キャリヤカバー３１２ｃの平面部３１２１ｃの外周側の位置）に形成されている。また、第１リングギヤ３１ｒには、各凹部３１１ｒに沿って全周に亘って、ギヤ歯３１０ｒ間の歯底（歯溝の底面）より僅かに凹んだ溝３１２ｒが形成されている。さらに、第１リングギヤ３１ｒには、溝３１２ｒと第１リングギヤ３１ｒの外周側とを連通する複数の潤滑油供給孔３１３ｒが周方向に間隔をおいて形成されている。なお、潤滑油供給孔３１３ｒは、凹部３１１ｒと第１リングギヤ３１ｒの外周側とを連通するするものとしてもよいし、ギヤ歯３１０ｒ間の歯底（歯溝の底面）と第１リングギヤ３１ｒの外周側とを連通するものとしてもよい。

また、上述したように、第１遊星歯車機構３１の第１キャリヤ３１ｃのキャリヤ本体３１１ｃの平面部３１１１ｃと脚部３１１６ｃとの繋ぎ部３１１７ｃの外周面とブレーキハブ５３のフランジ部５３ｂの内周面との間には、空間３１ｏが形成されている。この空間３１ｏにより、第１遊星歯車機構３１の内部と外部との間で作動油が流通可能となっている。

ブレーキハブ５３の筒状部５３ａには、摩擦板５２が嵌合されるスプラインの山部に、複数の潤滑油流通孔５３ｏが周方向および軸方向に間隔をおいて形成されている。なお、潤滑油流通孔５３ｏは、スプラインの谷部に形成されるものとしてもよい。

次に、車両の前進走行時（特に、ブレーキＢ１により第１遊星歯車機構３１の第１リングギヤ３１ｒを固定しない前進第１速，第２速，第４速，第６速）での走行時の第１遊星歯車機構３１やブレーキＢ２の潤滑・冷却について説明する。

図４の矢印に示すように、車両の前進走行時には、中間シャフト３７の油路３７１から、キャリヤカバー３１２ｃの平面部３１２１ｃの径方向油路３１２２ｃ，第１ピニオンシャフト３１１ｐのシャフト内油路３１２ｐおよび径方向油路３１３ｐ等を介して第１ピニオンギヤ３１ｐと第１リングギヤ３１ｒとの噛合部や第１ピニオンギヤ３１ｐと第１サンギヤ３１ｓとの噛合部に作動油が潤滑・冷却油として供給される。そして、第１ピニオンギヤ３１ｐと第１リングギヤ３１ｒとの噛合部では、斜歯歯車として構成された両者の噛合により、作動油は、ブレーキハブ５３のフランジ部５３ｂ側（図中左側）に指向されるが、その一部は、第１リングギヤ３１ｒの各ギヤ歯３１０ｒに形成された凹部３１１ｒや溝３１２ｒに流れ込む。凹部３１１ｒや溝３１２ｒに溜まった作動油は、第１リングギヤ３１ｒの回転に伴って遠心力により潤滑油供給孔３１３ｒを介して径方向外側に放出され、ブレーキハブ５３の筒状部５３ａに形成された潤滑油流通孔５３ｏを介してブレーキＢ２の摩擦相手板５１や摩擦板５２に供給される。また、第１ピニオンギヤ３１ｐと第１リングギヤ３１ｒとの噛合部でフランジ部５３ｂ側に指向された作動油の一部は、第１リングギヤ３１ｒのギヤ歯３１０ｒ間の歯底より径方向内側に突出するよう形成されたブレーキハブ５３のフランジ部５３ｂによって受け止められる。フランジ部５３ｂによって受け止められた作動油は、フランジ部５３ｂ，筒状部５３ａの内周に沿って径方向外側に流れて潤滑油流通孔５３ｏを介してブレーキＢ２に供給される。また、フランジ部５３ｂ側に指向された作動油の残余は、キャリヤ本体３１１ｃの平面部３１１１ｃと脚部３１１６ｃとの繋ぎ部３１１７ｃの外周面と、ブレーキハブ５３のフランジ部５３ｂの内周面と、によって形成された空間３１ｏを介して第１遊星歯車機構３１の外部に放出される。

即ち、実施例では、第１遊星歯車機構３１内の作動油（潤滑・冷却油）が第１リングギヤ３１ｒの潤滑油供給孔３１３ｒを介してブレーキＢ２側に供給されるのに加えて、空間３１ｏを介して第１遊星歯車機構３１の内部と外部との間で作動油が流通するのである。これにより、ピニオンギヤ３１１ｐの軸方向の両側が第１キャリヤ３１ｃのキャリヤ本体３１１ｃやブレーキハブ５３のフランジ部５３ｂ，キャリヤカバー３１２ｃによって略塞がれている（空間３１ｏを有しない）構成に比して、第１遊星歯車機構３１内（第１ピニオンギヤ３１ｐ周辺など）に作動油が滞留するのを抑制する（滞留量を少なくする）ことができる。しかも、実施例では、第１ピニオンギヤ３１ｐと第１リングギヤ３１ｒとは、共に斜歯歯車として構成されており、車両の前進走行時に潤滑油を第１ピニオンギヤ３１ｐと第１リングギヤ３１ｒとの噛合部から軸方向のフランジ部５３ｂ側に指向させるように噛合している。これにより、空間３１ｏを介して第１遊星歯車機構３１の内部から外部に潤滑油がより排出され易くなるようにすることができる。これらの結果、第１遊星歯車機構３１内の油温（第１ピニオンギヤ３１ｐや第１ピニオンシャフト３１１ｐなどの温度）が上昇するのをより抑制することができ、第１ピニオンシャフト３１１ｐなどの摩耗が生じやすくなるのをより抑制することができる。なお、実施例では、第１遊星歯車機構３１の図４中左側（フランジ部５３ｂ側）は、キャリヤ本体３１１ｃの外周固定部３１１２ｃとブレーキハブ５３の内周固定部５３１ｂとによりある程度塞がれており（空間３１ｏにより第１遊星歯車機構３１の内部と外部とが連通しており）、第１遊星歯車機構３１の図４中右側は、リングギヤフランジ３９により略塞がれている。したがって、第１遊星歯車機構３１内の潤滑油が溜まりやすいから、空間３１ｏを形成することや、第１ピニオンギヤ３１ｐと第１リングギヤ３１ｒとの噛合部からフランジ部５３側（空間３１ｏ側）に潤滑油が指向されるように第１ピニオンギヤ３１ｐと第１リングギヤ３１ｒとを噛合させることの意義がより大きい。以上より、第１ピニオンシャフト３１１ｐの低仕様化や装置全体の低コスト化を図ることが可能となる。

なお、この効果は、特に、第１遊星歯車機構３１内から第１リングギヤ３１ｒの潤滑油供給孔３１３ｒを介してブレーキＢ２側に供給する潤滑油が少なくなりやすいとき（例えば、第１リングギヤ３１ｒが低回転のときなど）にこの効果が顕著となる。また、空間３１ｏを有しない構成では、第１遊星歯車機構３１内の作動油の多くが潤滑油供給孔３１３ｒを介してブレーキＢ２側に供給されるため、第１リングギヤ３１ｒの回転数が高い（内周側の作動油に作用する遠心力が大きい）ときなどには、ブレーキＢ２に必要以上の作動油が供給されるおそれがある。このため、ブレーキＢ２を係合せず且つ第１リングギヤ３１ｒが回転する前進第１速や第４速での走行時などに、摩擦板５２による引きずり損失が大きくなったり、ブレーキハブ５３による作動油の攪拌によって装置全体の動力の伝達効率が低下したりしてしまう場合がある。一方、実施例では、空間３１ｏを介して第１遊星歯車機構３１の内部と外部との間で作動油が流通することにより、ブレーキＢ２に作動油が必要以上に供給されるのを抑制することができる。この結果、摩擦板５２による引きずり損失が大きくなるのを抑制したり装置全体の動力の伝達効率が低下したりするのを抑制することができる。

また、実施例では、第１ピニオンギヤ３１ｐと第１リングギヤ３１ｒとの噛合部でフランジ部５３ｂ側に指向された作動油の一部がブレーキハブ５３のフランジ部５３ｂによって受け止められてフランジ部５３ｂ，筒状部５３ａの内周，潤滑油流通孔５３ｏを介してブレーキＢ２に供給される。これにより、ブレーキＢ２により十分な量の作動油を供給することができる。この結果、ブレーキＢ２に比較的大きなトルク容量が要求されるときでも、ブレーキＢ２をより良好に潤滑・冷却することができる。

以上説明した実施例の変速装置３０では、第１遊星歯車機構３１の第１リングギヤ３１ｒに潤滑油供給孔３１３ｒが形成されており、ブレーキＢ２のブレーキハブ５３の筒状部５３ａに潤滑油流通孔５３ｏが形成されている。また、第１遊星歯車機構３１の第１キャリヤ３１ｃのキャリヤ本体３１１ｃにおける平面部３１１１ｃと脚部３１１６ｃとの繋ぎ部３１１７ｃの外周面とブレーキハブ５３のフランジ部５３ｂの内周面との間には、空間３１ｏが形成されている。これにより、第１遊星歯車機構３１内の作動油（潤滑・冷却油）が第１リングギヤ３１ｒの潤滑油供給孔３１３ｒを介してブレーキＢ２側に供給されるのに加えて、空間３１ｏを介して第１遊星歯車機構３１の内部と外部との間で作動油が流通するから、第１遊星歯車機構３１内（第１ピニオンギヤ３１ｐ周辺など）に作動油が滞留するのを抑制する（滞留量を少なくする）ことができる。さらに、第１ピニオンギヤ３１ｐと第１リングギヤ３１ｒとは、共に斜歯歯車として構成されており、車両の前進走行時に、潤滑油を第１ピニオンギヤ３１ｐと第１リングギヤ３１ｒとの噛合部から軸方向のフランジ部５３ｂ側に指向させるように噛合している。これにより、空間３１ｏを介して第１遊星歯車機構３１の内部から外部に潤滑油がより排出され易くなるようにすることができる。これらの結果、第１遊星歯車機構３１内の油温（第１ピニオンギヤ３１ｐや第１ピニオンシャフト３１１ｐなどの温度）が上昇するのをより抑制することができ、第１ピニオンシャフト３１１ｐなどの摩耗が生じやすくなるのをより抑制することができる。

また、実施例の変速装置３０では、ブレーキＢ２のブレーキハブ５３のフランジ部５３ｂが、第１遊星歯車機構３１の第１リングギヤ３１ｒのギヤ歯３１０ｒ間の歯底より径方向内側に突出するよう形成されている。これにより、第１ピニオンギヤ３１ｐと第１リングギヤ３１ｒとの噛合部からフランジ部５３ｂ側に流通した作動油の一部をフランジ部５３ｂによって受け止めることができる。そして、この作動油をフランジ部５３ｂ，筒状部５３ａの内周，潤滑油流通孔５３ｏを介してブレーキＢ２に供給することができる。この結果、ブレーキＢ２をより良好に潤滑・冷却することができる。

さらに、実施例の変速装置３０では、板体にプレス加工を施すことにより、平面部３１１１ｃと脚部３１１６ｃとの繋ぎ部３１１７ｃが断面円弧状（いわゆるダレ形状）に形成されている。これにより、繋ぎ部３１１７ｃを容易に形成することができる。

実施例の変速装置３０では、ブレーキＢ２のブレーキハブ５３のフランジ部５３ｂは、第１遊星歯車機構３１の第１リングギヤ３１ｒのギヤ歯３１０ｒ間の歯底より径方向内側に突出するものとしたが、この歯底より径方向内側に突出しないものとしてもよい。

実施例の変速装置３０では、ブレーキＢ２のブレーキハブ５３のフランジ部５３ｂは、内径が一定となるよう形成される（図５，図６参照）ものとしたが、図８の変形例の第１キャリヤ３１ｃ，第１ピニオンシャフト３１１ｐ，ブレーキハブ１５３の正面図に示すように、キャリヤ本体３１１ｃの平面部３１１１ｃと外周固定部３１１２ｃと固定される複数の内周固定部５３１ｂと、隣り合う２つの内周固定部５３１ｂ間で径方向内側に突出する複数の突出部５３２ｂと、を有するものとしてもよい。この場合、第１ピニオンギヤ３１ｐと第１リングギヤ３１ｒとの噛合部からフランジ部５３ｂ側に流通した作動油をフランジ部５３ｂ（の突出部５３２ｂ）でより多く受け止めることができる。なお、この場合、繋ぎ部３１１７ｃの外周面とフランジ部５３ｂ（の突出部５３２ｂ）との間に形成される空間１３１ｏが狭くなることから、空間１３１ｏを介して第１遊星歯車機構３１の内部と外部との間で流通する作動油の量は減少する。

実施例の変速装置３０では、板体に対するプレス加工により、平面部３１１１ｃと脚部３１１６ｃとの繋ぎ部３１１７ｃが断面円弧状に形成されることによって、繋ぎ部３１１７ｃの外周面とブレーキＢ２のブレーキハブ５３のフランジ部５３ｂの内周面との間に空間が形成されるものとしたが、繋ぎ部の外周部に切削加工が施されることなどによって、繋ぎ部の外周面とフランジ部の内周面との間に空間が形成されるものとしてもよい。

実施例の変速装置３０では、第１遊星歯車機構３１は、シングルピニオン式遊星歯車として構成されるものとしたが、ダブルピニオン式遊星歯車として構成されるものとしてもよい。

実施例の主要な要素と発明の概要の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、第１サンギヤ３１ｓと、第１リングギヤ３１ｒと、平面部３１１１ｃおよび脚部３１１６ｃを有するキャリヤ本体３１１ｃとキャリヤカバー３１２ｃとを有する第１キャリヤ３１ｃと、が「遊星歯車機構」に相当し、筒状部５３ａおよびフランジ部５３ｂを有するブレーキハブ５３と、複数の摩擦板５２と、を有するブレーキＢ２が「ブレーキ」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と発明の概要の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が発明の概要の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、発明の概要の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、発明の概要の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は発明の概要の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、変速装置の製造産業などに利用可能である。

Claims

変速比を複数段に変更しながら入力軸に入力された動力を出力軸に伝達する変速装置であって、
サンギヤと、リングギヤと、それぞれが該サンギヤと該リングギヤとのうち少なくとも一方と噛合する複数のピニオンギヤを回転自在に支持するキャリヤと、を有する遊星歯車機構と、
前記キャリヤと固定されるブレーキハブと、該ブレーキハブの外周に嵌合される摩擦板とを有し、前記キャリヤをケースに固定可能なブレーキと、
を備え、
前記リングギヤには、潤滑油を通過させる潤滑油供給孔が形成されており、
前記ブレーキハブは、前記リングギヤの外周を包囲すると共に前記潤滑油供給孔からの潤滑油を流通させる潤滑油流通孔が形成された筒状部と、該筒状部から径方向内側に延出するフランジ部とを有し、
前記キャリヤは、前記複数のピニオンギヤにそれぞれ挿通される複数のピニオンシャフトの一端を支持する平面部と該平面部の外周から周方向に間隔をおいて軸方向に延出する複数の脚部と該脚部と前記平面部とを繋ぐ繋ぎ部とを有するキャリヤ本体と、前記複数の脚部に固定されると共に前記複数のピニオンシャフトの他端を支持するキャリヤカバーとを有し、
前記平面部は、外周の隣り合う２つの前記脚部間に形成されて前記フランジ部の内周に固定される外周固定部を有し、
前記繋ぎ部の外周面と前記フランジ部の内周面との間には、空間が形成されており、
前記リングギヤおよび前記ピニオンギヤは、斜歯歯車として構成されており、車両の前進走行時に、潤滑油を軸方向の前記フランジ部側に指向させるように互いに噛合している、
変速装置。
請求項１記載の変速装置であって、
前記フランジ部は、前記リングギヤのギヤ歯間の歯底より径方向内側に突出している、
変速装置。
請求項１または２記載の変速装置であって、
前記キャリヤカバーは、前記複数のピニオンシャフトの他端を支持する第２平面部と、該第２平面部の内周部から前記軸方向の前記平面部とは反対側に延出する円筒部とを有し、
前記リングギヤは、前記軸方向の前記第２平面部より前記円筒部側で、環状の連結部材により支持されており、
前記連結部材は、前記円筒部により回転自在に支持されている、
変速装置。
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の変速装置であって、
前記繋ぎ部は、プレス加工によって断面円弧状に形成されている、
変速装置。
請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の変速装置であって、
前記フランジ部は、前記平面部の前記外周固定部が固定される複数の内周固定部と、隣り合う２つの前記内周固定部間で径方向内側に突出する複数の突出部とを有する、
変速装置。