JP6197743B2

JP6197743B2 - 変速機のブレーキ装置

Info

Publication number: JP6197743B2
Application number: JP2014106362A
Authority: JP
Inventors: 龍彦岩▲崎▼; 真也鎌田; 康弘小河内
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2034-05-22
Also published as: JP2015222100A; US20150337958A1; US9958065B2

Description

本発明は、車両に搭載される変速機のブレーキ装置に関し、車両用変速機の技術分野に属する。

車両に搭載される自動変速機は、プラネタリギヤセット等でなる動力伝達経路を複数の油圧式摩擦締結要素の選択的な締結によって切り換え、変速段を自動的に設定するように構成されたもので、各変速段は、基本的には２つの摩擦締結要素の締結によって形成されるようになっているが、Ｄレンジの１速については、従来、変速動作の円滑化等を目的として、１つの摩擦締結要素とＯＷＣ（ワンウェイクラッチ）とで形成するのが通例であった。

しかし、ＯＷＣはコストが高く、また、Ｄレンジの１速以外では回転抵抗となってエンジンの燃費性能の向上やハイブリッド車等におけるモータの消費電力の抑制等の妨げとなるので、近年、ＯＷＣを廃止することが検討されている。

その場合、１速は、例えば、１速を含む所定の低変速段で締結されるロークラッチと、１速と後退速とで締結されるローリバースブレーキとを締結することにより形成し、１速への変速は、ロークラッチが締結されている状態で、ローリバースブレーキを締結することにより行うように構成される。したがって、他の変速段から１速への変速を円滑に行うためには、前記ローリバースブレーキを締結する際のタイミングや締結力の制御等を応答性良く、緻密に行うことが必要となる。

このような課題に対処するため、特許文献１には、２つのピストンを有するタンデム式の油圧アクチュエータを用いたローリバースブレーキ用のブレーキ装置が開示されている。

図１３に示すように、このブレーキ装置５００は、変速機ケース５１０と該ケース５１０内に収納された回転部材５２０との間に、変速機ケース５１０側にスプライン係合された複数の固定側摩擦板５３１と、回転部材５２０側にスプライン係合された複数の回転側摩擦板５３２とを交互に配置すると共に、これらの摩擦板５３１、５３２のセット５３０をリターンスプリング５４０の付勢力に抗して締結する締結用ピストン５５０と、その背部に配置されたクリアランス調整用ピストン５６０とを備えた構成とされている。

このブレーキ装置５００では、非締結時には、同図（ａ）に示すように、リターンスプリング５４０の付勢力により前記両ピストン５５０、５６０が後退位置に保持されて、比較的大きなクラッチクリアランス（ブレーキ装置の非締結状態において、締結用ピストンと、該ピストンによる押圧力を受け止める部材との間に生じる隙間のトータル寸法をいう）が生じているが、この状態からクリアランス調整用ピストン５６０の背部のクリアランス調整用油圧室５７０に油圧を供給すると、同図（ｂ）に示すように、クリアランス調整用ピストン５６０がストロークエンドに達するまで、リターンスプリング５４０の付勢力に抗して両ピストン５５０、５６０が前進し、その分だけ前記クラッチクリアランスが減少して、いわゆる小クリアランス状態が得られる。

したがって、この状態で締結用ピストン５５０の背部の締結用油圧室５８０に油圧を供給すれば、当該ブレーキ装置５００が応答性良く締結されることになり、締結動作のタイミングや締結力の緻密な制御が可能となる。

また、該ブレーキ装置５００が解放されている状態では、比較的大きなクラッチクリアランスが生じているので、固定側摩擦板５３１と回転側摩擦板５３２との間の潤滑油の粘性抵抗に起因して回転部材５２０に作用する抵抗が少なくなり、エンジンの燃費性能等の悪化が抑制される。

特開２００５−２６５０６３号公報

ところで、前記特許文献１に記載のブレーキ装置５００では、図１３に示すように、締結用油圧室５８０は、変速機ケース５１０の縦壁部５１１に設けられた第１凹部５１２に前記締結用ピストン５５０を嵌入することにより形成され、クリアランス調整用油圧室５７０は、前記縦壁部５１１における第１凹部５１２の背部に設けられた第２凹部５１３に前記クリアランス調整用ピストン５６０を嵌入することにより形成されている。

そして、クリアランス調整用油圧室５７０に油圧が供給されたとき、前記変速機ケース５１０における第２凹部５１３内のクリアランス調整用ピストン５６０が前進すると共に、その先端部が第１凹部５１２内に突出して締結用ピストン５５０に当接することにより、該締結用ピストン５５０を摩擦板セット５３０側へ前進させ、これにより、クラッチクリアランスが小さくなるように構成されているが、このとき、第１凹部５１２内における締結用ピストン５５０の前進により、その背部の締結用油圧室５８０の容積が大きくなる。

このように、クラッチクリアランスの調整時に、締結用油圧室５８０の容積が大きくなると、当該ブレーキ装置５００の締結に際して、締結用油圧室５８０に油圧を供給したときの応答性が低下し、クラッチクリアランスを小さくすることによる応答性の向上効果が損なわれるおそれがある。

この問題は、自動変速機に限らず、同様の構成のブレーキ装置を備えた無段変速機等の他の種類の変速機においても同様に発生する。

そこで、本発明は、締結用ピストンとクリアランス調整用ピストンとを有する変速機のブレーキ装置において、該ブレーキ装置の締結時における締結用油圧室の容積を小さく保持することが可能な変速機のブレーキ装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る変速機のブレーキ装置は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明は、変速機ケースの内周面にスプライン係合される複数の固定側摩擦板と所定の回転部材の外周面にスプライン係合される複数の回転側摩擦板とが交互に配置されてなる摩擦板セットと、前記摩擦板セットの軸方向の一方側に配置されて、締結用油圧室への油圧の供給時に前記摩擦板セットを締結する締結用ピストンと、該締結用ピストンの反摩擦板セット側に配置されて、クリアランス調整用油圧室への油圧の供給時に前記締結用ピストンを摩擦板セット側へ移動させることによりクラッチクリアランスを小さくするクリアランス調整用ピストンと、を有する変速機のブレーキ装置であって、
前記クリアランス調整用ピストンの反摩擦板セット側に前記クリアランス調整用油圧室が設けられていると共に、該クリアランス調整用ピストンの摩擦板セット側の面には凹部が形成されており、前記締結用ピストンは、反摩擦板セット側の基部が前記クリアランス調整用ピストンの凹部に軸方向に摺動可能に嵌入され、該基部と凹部とにより前記締結用油圧室が形成され、前記締結用ピストンにおけるクリアランス調整用ピストンの凹部から摩擦板セット側に突出した突出部の前記変速機ケースの内周面に対向する部位に、前記締結用油圧室に連通する給油口が設けられており、該給油口への油圧供給路は、前記変速機ケースの周壁部から該ケース内方に延び、先端が前記給油口に弾力的に当接するシール部とされて該給油口と油密的に連通する給油パイプによって構成されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、変速機ケースの内周面にスプライン係合される複数の固定側摩擦板と所定の回転部材の外周面にスプライン係合される複数の回転側摩擦板とが交互に配置されてなる摩擦板セットと、前記摩擦板セットの軸方向の一方側に配置されて、締結用油圧室への油圧の供給時に前記摩擦板セットを締結する締結用ピストンと、該締結用ピストンの反摩擦板セット側に配置されて、クリアランス調整用油圧室への油圧の供給時に前記締結用ピストンを摩擦板セット側へ移動させることによりクラッチクリアランスを小さくするクリアランス調整用ピストンと、を有する変速機のブレーキ装置であって、前記クリアランス調整用ピストンの反摩擦板セット側に前記クリアランス調整用油圧室が設けられていると共に、該クリアランス調整用ピストンの摩擦板セット側の面には凹部が形成されており、前記締結用ピストンは、反摩擦板セット側の基部が前記クリアランス調整用ピストンの凹部に軸方向に摺動可能に嵌入され、該基部と凹部とにより前記締結用油圧室が形成され、前記クリアランス調整用ピストンに、前記摩擦板セット側に延びる延設部が設けられていると共に、該延設部が当接することにより、クリアランス調整用ピストンのクラッチクリアランスを小さくする方向への移動を所定位置で規制するストッパ部材が設けられており、該ストッパ部材は、前記摩擦板セットの軸方向の他方側に配置されて、前記締結用ピストンによって該摩擦板セットに加えられる押圧力を受け止めるリテーニングプレートであることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１に記載の変速機のブレーキ装置において、前記クリアランス調整用ピストンに、前記摩擦板セット側に延びる延設部が設けられていると共に、該延設部が当接することにより、クリアランス調整用ピストンのクラッチクリアランスを小さくする方向への移動を所定位置で規制するストッパ部材が設けられており、該ストッパ部材は、前記摩擦板セットの軸方向の他方側に配置されて、前記締結用ピストンによって該摩擦板セットに加えられる押圧力を受け止めるリテーニングプレートであることを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記請求項２又は請求項３に記載の変速機のブレーキ装置において、前記締結用油圧室への油圧の非供給状態で、クリアランス調整用油圧室への油圧の供給によりクリアランス調整用ピストンが移動し、その移動が前記延設部とリテーニングプレートとの当接により規制されるときに、摩擦板セットが締結されることなく、クラッチクリアランスが所定の小クリアランス状態となるように、前記クリアランス調整用ピストンの移動規制位置が設定されていることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項２から請求項４の何れか１項に記載の変速機のブレーキ装置において、前記締結用ピストンにおけるクリアランス調整用ピストンの凹部から摩擦板セット側に突出した突出部の前記変速機ケースの内周面に対向する部位に、前記締結用油圧室に連通する給油口が設けられており、該給油口への油圧供給路は、前記変速機ケースの周壁部から該ケース内方に延び、先端が前記給油口に弾力的に当接するシール部とされて該給油口と油密的に連通する給油パイプによって構成され、前記クリアランス調整用ピストンの延設部は、前記締結用ピストンの外周側を通過して摩擦板セット側に延びると共に、該延設部に前記給油パイプとの干渉を避けるための干渉回避部が設けられていることを特徴とする。

上記の構成により、請求項１に記載の発明によれば、当該ブレーキ装置の締結時に、まず、クリアランス調整用油圧室に油圧を供給すれば、クリアランス調整用ピストンと共に締結用ピストンが摩擦板セット側に移動してクラッチクリアランスが小さくされ、その後、締結用油圧室に油圧を供給すれば、締結用ピストンにより、クラッチクリアランスが予め小さくされた状態で摩擦板セットが押圧されることになる。
したがって、当該ブレーキ装置が応答性良く締結され、最適なタイミングで緻密な制御が可能となる。また、ブレーキ装置が解放されているときは、クラッチクリアランスが相対的に大きい状態に保持されるので、回転部材に作用する潤滑油の粘性による抵抗が低減され、エンジンの燃費性能の悪化等が抑制される。
そして、特にこの発明によれば、前記締結用油圧室が、クリアランス調整用ピストンの摩擦板セット側の面に形成された凹部に基部を嵌入することにより形成されているので、該締結用油圧室への油圧非供給時における容積を小さく設定することができると共に、クリアランス調整用油圧室に油圧を供給したときに、クリアランス調整用ピストンと締結用ピストンとが一体的に移動するので、前記容積を小さな状態に保持したまま、クラッチクリアランスを小さくすることが可能となり、図１３に示すブレーキ装置５００のように、クラッチクリアランスを小さくするときに締結用油圧室の容積が増大することがない。
したがって、締結用油圧室に油圧を供給するときに、該油圧室の容積が小さい状態で油圧を供給することができ、これにより、当該ブレーキ装置の締結を、一層応答性良く、緻密に制御することが可能となる。
締結用油圧室は、クリアランス調整用ピストンの凹部と該凹部に嵌入された締結用ピストンの基部とで形成されるので、変速機ケースの内周面から離間することになるが、締結用ピストンにおけるクリアランス調整用ピストンの凹部から突出した突出部の変速機ケースの内周面に対向する部位に調整用油圧室への給油口を設け、該給油口に前記変速機ケースの周壁部から該ケース内方に延びる給油パイプを連通させるようにしたから、締結用油圧室への油圧供給構造が簡素化される。

特に、変速機ケースの内側に縦壁部を設け、該縦壁部内に径方向の内方に延びて締結用油圧室に連通する油路を設ける場合に比べて、当該ブレーキ装置ないし変速機全体の軸方向寸法を短縮することが可能となる。

そして、前記給油パイプは、先端が締結用ピストンにおける給油口に弾力的に当接するシール部とされているので、締結用ピストンの移動によっても、該給油パイプと給油口との油密性が損なわれることがなく、良好なシール性が維持される。

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に係る発明と同様、当該ブレーキ装置の締結時に、まず、クリアランス調整用油圧室に油圧を供給すれば、クリアランス調整用ピストンと共に締結用ピストンが摩擦板セット側に移動してクラッチクリアランスが小さくされ、その後、締結用油圧室に油圧を供給すれば、締結用ピストンにより、クラッチクリアランスが予め小さくされた状態で摩擦板セットが押圧されることになる。
したがって、当該ブレーキ装置が応答性良く締結され、最適なタイミングで緻密な制御が可能となる。また、ブレーキ装置が解放されているときは、クラッチクリアランスが相対的に大きい状態に保持されるので、回転部材に作用する潤滑油の粘性による抵抗が低減され、エンジンの燃費性能の悪化等が抑制される。
そして、特にこの発明によれば、前記締結用油圧室が、クリアランス調整用ピストンの摩擦板セット側の面に形成された凹部に基部を嵌入することにより形成されているので、該締結用油圧室への油圧非供給時における容積を小さく設定することができると共に、クリアランス調整用油圧室に油圧を供給したときに、クリアランス調整用ピストンと締結用ピストンとが一体的に移動するので、前記容積を小さな状態に保持したまま、クラッチクリアランスを小さくすることが可能となり、図１３に示すブレーキ装置５００のように、クラッチクリアランスを小さくするときに締結用油圧室の容積が増大することがない。
したがって、締結用油圧室に油圧を供給するときに、該油圧室の容積が小さい状態で油圧を供給することができ、これにより、当該ブレーキ装置の締結を、一層応答性良く、緻密に制御することが可能となる。
クリアランス調整用ピストンのクラッチクリアランスを小さくする方向への移動は、該ピストンに設けられた延設部がストッパ部材に当接することにより規制されるが、このストッパ部材として、締結用ピストンによって摩擦板セットに加えられる押圧力を受け止めるリテーニングプレートを用いたので、ストッパ部材として新たな部品を備える必要がなく、部品点数の低減や当該ブレーキ装置のコンパクト化が図られる。
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項２に係る発明と同様、クリアランス調整用ピストンのクラッチクリアランスを小さくする方向への移動は、該ピストンに設けられた延設部がストッパ部材に当接することにより規制されるが、このストッパ部材として、締結用ピストンによって摩擦板セットに加えられる押圧力を受け止めるリテーニングプレートを用いたので、ストッパ部材として新たな部品を備える必要がなく、部品点数の低減や当該ブレーキ装置のコンパクト化が図られる。

そして、請求項４に記載の発明によれば、締結用油圧室への油圧の非供給状態において、クリアランス調整用油圧室への油圧の供給によりクリアランス調整用ピストンが移動し、その移動が規制されるときに、摩擦板セットが締結されることなく、クラッチクリアランスが所定の小クリアランス状態となるように、その規制位置が設定されているので、締結用油圧室に油圧を供給する前に摩擦板セットが締結されるなどの不具合を確実に回避しながら、クラッチクリアランスを小クリアランス状態とすることが可能となる。

さらに、請求項５に記載の発明によれば、クリアランス調整用ピストンの延設部が、給油パイプとの干渉を回避しながら、締結用ピストンの外周側の変速機ケースとの間のスペース等を利用して配置することが可能となる。したがって、クリアランス調整用ピストンの移動を所定位置で規制する構造がコンパクトに構成され、当該ブレーキ装置ないし変速機の大型化が抑制される。

本発明の第１実施形態に係る自動変速機の骨子図である。摩擦締結要素の締結の組み合わせと変速段との関係を示す表である。第１実施形態に係るブレーキ装置の断面図である。同ブレーキ装置の他の断面で切断した断面図である。同ブレーキ装置のさらに他の断面で切断した断面図である。同ブレーキ装置の小クリアランス状態を示す断面図である。同ブレーキ装置の第１変形例の断面図である。同ブレーキ装置の第２変形例の断面図である。第２実施形態に係るブレーキ装置の断面図である。第３実施形態に係るブレーキ装置の断面図である。第４実施形態に係るブレーキ装置の断面図である。同ブレーキ装置におけるセパレーティングスプリングの一部正面図である。従来の自動変速機のブレーキ装置を示す断面図である。

以下、本発明を自動変速機に適用した実施形態について説明する。

図１は、本発明の各実施形態に共通の自動変速機の構成を示す骨子図であって、この自動変速機１は、エンジン出力がトルクコンバータ（図示せず）を介して入力される入力軸２を有し、該入力軸２上に、駆動源側（図の右側）から、第１、第２、第３プラネタリギヤセット（以下、「第１、第２、第３ギヤセット」という）１０、２０、３０が配置されている。

また、前記入力軸２上には、前記ギヤセット１０、２０、３０で構成される動力伝達経路を切り換えるための摩擦締結要素として、入力軸２からの動力をギヤセット１０、２０、３０側へ選択的に伝達するロークラッチ４０及びハイクラッチ５０が備えられ、さらに、各ギヤセット１０、２０、３０の所定の回転要素を固定するＬＲ（ローリバース）ブレーキ６０、２６ブレーキ７０、及び、Ｒ３５ブレーキ８０が、駆動源側からこの順序で配置されている。

前記第１〜第３ギヤセット１０、２０、３０のうち、第１ギヤセット１０と第２ギヤセット２０はシングルピニオン型であって、サンギヤ１１、２１と、これらのサンギヤ１１、２１に噛み合った各複数のピニオン１２、２２と、これらのピニオン１２、２２をそれぞれ支持するキャリヤ１３、２３と、ピニオン１２、２２に噛み合ったリングギヤ１４、２４とで構成されている。

また、第３ギヤセット３０はダブルピニオン型であって、サンギヤ３１と、該サンギヤ３１に噛み合った複数の第１ピニオン３２_１と、該第１ピニオン３２_１に噛み合った第２ピニオン３２_２と、これらのピニオン３２_１、３２_２を支持するキャリヤ３３と、第２ピニオン３２_２に噛み合ったリングギヤ３４とで構成されている。

そして、第３ギヤセット３０のサンギヤ３１に前記入力軸２が直接連結されていると共に、第１ギヤセット１０のサンギヤ１１と第２ギヤセット２０のサンギヤ２１とが結合されて、前記ロークラッチ４０の出力部材４１に連結されており、また、第２ギヤセット２０のキャリヤ２３に前記ハイクラッチ５０の出力部材５１が連結されている。

また、第１ギヤセット１０のリングギヤ１４と第２ギヤセット２０のキャリヤ２３とが結合されて、これらと変速機ケース３との間にＬＲブレーキ６０が配設され、第２ギヤセット２０のリングギヤ２４と第３ギヤセット３０のリングギヤ３４とが結合されて、これらと変速機ケース３との間に２６ブレーキ７０が配設され、さらに、第３ギヤセット３０のキャリヤ３３と変速機ケース３との間にＲ３５ブレーキ８０が配設されている。そして、第１ギヤセット１０のキャリヤ１３に、自動変速機１の出力を駆動輪（図示せず）側へ出力する出力ギヤ４が連結されている。

以上の構成により、この自動変速機１は、ロークラッチ４０、ハイクラッチ５０、ＬＲブレーキ６０、２６ブレーキ７０及びＲ３５ブレーキ８０の締結状態の組み合わせにより、図２に示すように、Ｄレンジでの１〜６速と、Ｒレンジでの後退速とが形成されるようになっている。

ここで、この実施形態における第１ギヤセット１０の外周側に配置されたＬＲブレーキ６０が本発明に係るブレーキ装置に相当し、以下、このＬＲブレーキ６０を本発明に係るブレーキ装置として説明する。

図３〜図５に示すように、まず第１実施形態に係るブレーキ装置１００は、外周部が前記変速機ケース３の内周面に形成されたスプライン３ａに係合された複数枚の固定側摩擦板１１１と、内周部がハブ部材１１３の外周面に形成されたスプライン１１３ａに係合された複数枚の回転側摩擦板１１２とが交互に配置されてなる摩擦板セット１１０を有し、前記ハブ部材１１３は、図１に示す第１ギヤセット１０のリングギヤ１４と、第２ギヤセット２０のキャリヤ２３とに結合されている。

前記摩擦板セット１１０の反駆動源側（以下、反駆動源側（図の左側）を「後方」、駆動源側（図の右側）を「前方」とする）には、固定側摩擦板１１１と同様に変速機ケース３のスプライン３ａに係合され、スナップリング１１４により後方に対して抜け止めされたリテーニングプレート１１５が配設されている。また、摩擦板セット１１０の前方には、クラッチクリアランス調整用ピストン（以下、「調整用ピストン」という）１２０及び締結用ピストン１３０と、これらのピストン１２０、１３０が収容されたシリンダ１４０とが配設されている。

前記シリンダ１４０は、金属薄板で形成され、外周面部１４１と、内周面部１４２と、これらの間の縦面部１４３とにより、後方側が開放された断面略コ字状のリング状とされている。そして、外周面部１４１が変速機ケース３の内周面に嵌合された状態で、該外周面部１４１に設けられた突起１４１ａが変速機ケース３に係合されることにより回り止めされており、また、スナップリング１４４により前方への抜け止めが図られている。

また、前記調整用ピストン１２０は、外周部１２１及び内周部１２２と、これらの間の縦壁部１２３とを有し、前記外周部１２１及び内周部１２２が前記シリンダ１４０の外周面部１４１及び内周面部１４２にそれぞれシール部材１２４、１２５を介して嵌合されることにより、該調整用ピストン１２０の背部（反摩擦板セット１１０側）に、該ピストン１２０とシリンダ１４０とでなるクラッチクリアランス調整用油圧室（以下、「調整用油圧室」という）１５０が油密的に形成されている。

そして、この調整用ピストン１２０における縦壁部１２３の摩擦板セット１１０側の面には、外周側円筒部１２６ａと内周側円筒部１２６ｂとを摩擦板セット１１０側に突設させることにより、該摩擦板セット１１０側が開放された凹部１２６が設けられている。

一方、前記締結用ピストン１３０は、反摩擦板セット１１０側の部分である基部１３１と、該基部１３１から摩擦板セット１１０側に突出して、先端面が摩擦板セット１１０の最も前方に位置する固定側摩擦板１１１に対向する突出部１３２とを有し、前記基部１３１が外周側及び内周側のシール部材１３３、１３４を介して前記調整用ピストン１２０の凹部１２６に嵌入されることにより、該締結用ピストン１３０の基部１３１と前記調整用ピストン１２０の凹部１２６とでなる締結用油圧室１６０が油密的に形成されている。

また、図３に示すように、締結用ピストン１３０の周方向の所定位置には、基部１３１の端面から突出部１３２の内部を摩擦板セット１１０側に向けて延びる軸方向の孔と、突出部１３２の外周面から径方向の内方に延びて前記軸方向の孔に交わる径方向の孔とが設けられており、この径方向の孔が給油口１３５、軸方向の孔が該給油口１３５と前記締結用油圧室１６０とを連通させる連通孔１３６とされている。

そして、変速機ケース３に設けられた開口部３ｂから該ケース３の内部を臨むようにコントロールバルブユニット等の油圧供給装置５が配設され、該油圧供給装置５のパイプ挿入孔５ａに一端が挿入された給油パイプ１７０が変速機ケース３の内方に向かって延び、他端が前記締結用ピストン１３０の給油口１３５に連通されている。これにより、前記油圧供給装置５から締結用油圧室１６０への油圧供給路が形成されている。

前記給油パイプ１７０は、パイプ本体１７１と、その両端に取り付けられたラバーや柔軟な樹脂等で形成された弾力性を有するシール部材１７２、１７３とでなり、両端部が前記油圧供給装置５のパイプ挿入孔５ａと給油口１３５とにそれぞれ弾力的に圧入されている。そして、締結用ピストン１３０がストロークしたときに、図６に示すように傾くことにより、前記シール部材１７２、１７３で所要のシール性を確保しながら、該締結用ピストン１３０が円滑に移動するようになっている。

なお、前記調整用油圧室１５０に対しては、図５に示すように、変速機ケース３を貫通して該ケース３内に延び、前記シリンダ１４０の外周面部１４１に設けられた開口部１４１ａを介して調整用油圧室１５０に通じる油圧供給路３ｃが設けられている。また、変速機ケース３には、摩擦板セット１１０に潤滑油を供給するための給油口３ｄも設けられている。

また、このブレーキ装置１００においては、図４に示すように、前記締結用ピストン１３０における突出部１３２の周方向の複数個所に、径方向外方へ延びる前側ばね受け部１３７が設けられていると共に、これと対向するように、前記リテーニングプレート１１５の外周部の前面には、周方向の複数個所に後側ばね受け部１１６が別部材を固着することにより設けられており、互いに対向する前後のばね受け部１３７、１１６間に、前記締結用ピストン１３０のリターンスプリング１８０が装着されている。

その場合に、これらのリターンスプリング１８０と前記給油パイプ１７０との干渉を避けるため、給油パイプ１７０は、リターンスプリング１８０の配設位置と周方向位置を異ならせて設けられている。

さらに、図３、図５に示すように、調整用ピストン１２０の外周部１２１における摩擦板セット１１０側の面には、締結用ピストン１３０の外周側を通過してリテーニングプレート１１５側に延びる櫛歯状の延設部１２７が設けられている。

そして、この延設部１２７の周方向に並ぶ複数の歯１２７ａが、固定側摩擦板１１１のスプラインの谷部を通過して、先端が前記リテーニングプレート１１５の前面に対向し、当該ブレーキ装置１００の解放状態で、各歯１２７ａの先端面とリテーニングプレート１１５の前面との間に所定寸法ｘの隙間が生じるように設定されている。

なお、図３に示すように、前記給油パイプ１７０は、延設部１２７との干渉を避けるため、該延設部１２７の所定の歯１２７ａに設けられた孔１２７ｂを貫通して締結用ピストン１３０の給油口１３５に接続されている。

次に、この実施形態に係るブレーキ装置１００の作用を説明すると、該ブレーキ装置１００の締結時に、まず、図３〜図５に示す状態から油圧供給路３ｃにより調整用油圧室１５０に油圧を供給すれば、調整用ピストン１２０が摩擦板セット１１０側にストロークすると共に、該ピストン１２０の凹部１２６内において、その底部に締結用ピストン１３０の基部１３１の端面が当接することにより、リターンスプリング１８０の付勢力に抗して、該締結用ピストン１３０も調整用ピストン１２０と一体的に摩擦板セット１１０側にストロークする。

そして、調整用ピストン１２０が前記寸法ｘだけストロークした時点で該調整用ピストン１２０における櫛歯状の延設部１２７の歯１２７ａの先端がリテーニングプレート１１５の前面に当接し、この状態で両ピストン１２０、１３０のストロークが規制される。

このとき、図６に示すように、隣接する固定側摩擦板１１１、１１１の間隔、及び、最後方の固定側摩擦板１１１とリテーニングプレート１１５との間の間隔がつめられ、クラッチクリアランスが０又はごく小さな値とされ、いわゆる小クリアランス状態となる。

なお、このとき、一端が締結用ピストン１３０の給油口１３５に嵌合された給油パイプ１７０は該締結用ピストン１３０のストロークに伴って傾くことになるが、該パイプ１７０の両端部は弾力性を有するシール部材１７２、１７３を介して油圧供給装置５のパイプ挿入孔５ａと給油口１３５とに圧入されているので、これらの圧入部における所要のシール性が維持されると共に、該給油パイプ１７０が締結用ピストン１３０及び調整用ピストン１２０のストロークの抵抗となることはない。

次に、図６に示す状態で、前記給油パイプ１７０により締結用油圧室１６０に油圧を供給すれば、締結用ピストン１３０が摩擦板セット１１０をリテーニングプレート１１５に押し付けることにより、各回転側摩擦板１１２が隣接する固定側摩擦板１１１、１１１の間及び最後方の固定側摩擦板１１１とリテーニングプレート１１５との間に挟み付けられ、これにより、ブレーキ装置１００が締結される。

このとき、クラッチクリアランスが予め小クリアランス状態とされているので、締結用油圧室１６０への油圧の供給により速やかにブレーキ装置１００が締結され、締結動作の高い応答性が得られると共に、緻密な締結制御が可能となる。

一方、ブレーキ装置１００の解放状態においては、比較的大きなクラッチクリアランスが確保されているから、固定側摩擦板１１１及びリテーニングプレート１１５と回転側摩擦板１１２との間の作動油の粘性抵抗等による回転抵抗の増大が抑制される。その結果、ブレーキ装置１００の解放状態におけるエンジンの燃費性能の向上等と、該ブレーキ装置１００の締結時における良好な応答性や緻密な制御性とが両立して得られることになる。

そして、特にこのブレーキ装置１００によれば、前記締結用油圧室１６０が、調整用ピストン１２０の摩擦板セット１１０側の面に形成された凹部１２６に締結用ピストン１３０の基部１３１を嵌入することにより形成されているので、前記凹部１２６への基部１３１の嵌入深さの設定等により、該油圧室１６０の油圧非供給時における容積を小さく設定することができる。

また、調整用油圧室１５０に油圧を供給したときに、調整用ピストン１２０と締結用ピストン１３０とが一体的にストロークするので、そのストロークにより締結用油圧室１６０の容積が増大することがない。したがって、締結用油圧室１６０に油圧を供給するときに、該油圧室１６０の容積が小さい状態で油圧を供給することができ、これにより、当該ブレーキ装置１００の締結を、より一層応答性良く、かつ緻密に行うことが可能となる。

さらに、このブレーキ装置１００においては、変速機ケース３の内周面から内側に離間した締結用油圧室１６０に油圧を供給する構成として、変速機ケース３の外部の油圧供給装置５から該ケース３内に延び、締結用ピストン１３０に設けられた給油口１３５に連通する給油パイプ１７０が用いられているので、変速機ケースの縦壁部に設けた油路から油圧を供給する場合等に比べて、変速機の軸方向寸法の増大が抑制される。

なお、前記給油パイプ１７０を給油口１３５に連通させる構成については、図３に示す給油パイプ１７０の一端を給油口１３５に直接挿入する構成に代え、図７に示す第１変形例のように、締結用ピストン１３０’における給油口１３５’の周囲にボス部１３６’を突設すると共に、該ボス部１３６’と油圧供給装置５’のパイプ挿入孔５ａ’とに、給油パイプ１７０’の両端に設けられた弾力性を有するパイプ状のシール部材１７２’、１７３’を圧入し、これにより、給油パイプ１７０’を介して油圧供給装置５’と給油口１３５’とを油密的に連通させるようにしてもよい。

この変形例によれば、締結用ピストン１３０’のストロークに伴って給油口１３５’が移動したときに、給油パイプ１７０’の両端のシール部材１７２’、１７３’が屈曲する。したがって、この変形例によっても、所要のシール性を確保しながら、締結用ピストン１３０’が円滑にストロークし、該給油パイプ１７０’が締結用ピストン１３０’及び調整用ピストン１２０’のストロークの抵抗となることはない。

また、図８に示す第２変形例は、給油パイプ１７０”の締結用ピストン１３０”側の端部に、給油口１３５”を囲んだ状態で該締結用ピストン１３０”における突出部１３２”の外周面に弾力的に圧着されるシール部材１７３”を設け、このシール部材１７３”により、締結用ピストン１３０”のストローク範囲で、給油パイプ１７０”と給油口１３５”とを油密的に連通するように構成されている。

この変形例の場合、締結用ピストン１３０”のストローク時に給油パイプ１７０”が傾いたり、シール部材１７３”が屈曲したりすることはなく、該シール部材１７３”が締結用ピストン１３０”における突出部１３２”の外周面上を相対的に摺動することになる。したがって、この変形例によっても、所要のシール性を確保しながら、締結用ピストン１３０”が円滑にストロークし、給油パイプ１７０”が締結用ピストン１３０”及び調整用ピストン１２０”のストロークの抵抗となることはない。

また、以上の第１実施形態に係るブレーキ装置１００では、シリンダ１４０を、金属薄板でなる断面コ字状のリング状部材で構成したが、図９に示す第２実施形態に係るブレーキ装置２００のように、シリンダ２４０を変速機ケース３’に一体的に設けることも可能である。

つまり、この第２実施形態に係るブレーキ装置２００においては、変速機ケース３’に、その内周面から径方向内方に延びる縦壁部３ｅ’が一体的に設けられていると共に、該縦壁部３ｅ’の摩擦板セット２１０側の面を凹陥させることにより、シリンダ２４０が形成されている。

そして、このシリンダ２４０に調整用ピストン２２０が嵌入され、その外周部２２１及び内周部２２２が、シール部材２２４、２２５を介して、シリンダ２４０の外周側円筒面２４１及び内周側円筒面２４２にそれぞれ摺動可能に嵌合されることにより、調整用油圧室２５０が油密的に形成されている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

この実施形態によれば、図３〜図６に示す別部材としてのシリンダ１４０やストッパ部材１４４等が不要となり、部品点数や組み付け工数が削減される。また、仮想線で示すように、前記調整用油圧室２５０に油圧を供給する油路３ｃ’を変速機ケース３’の外周壁に直接設けることができるから、該油路を縦壁部に設ける場合に比べ、縦壁部の厚さを薄くすることができ、当該変速機の軸方向寸法の増大が抑制される。

次に、図１０に示す第３実施形態について説明すると、この実施形態に係るブレーキ装置３００においては、前記第１実施形態における締結用ピストン１３０とリテーニングプレート１１５との間にリターンスプリング１８０を装着した構成に代え、調整用ピストン３２０とリテーニングプレート３１５との間にリターンスプリング３８０が装着されている。

つまり、この実施形態においては、調整用ピストン３２０の外周部３２１における周方向の複数個所に、径方向外方へ延びる前側ばね受け部３２８が設けられていると共に、これと対向するように、前記リテーニングプレート３１５の外周部の前面には、周方向の複数個所に後側ばね受け部３１６が設けられており、互いに対向する前後のばね受け部３２８、３１６間に、調整用ピストン３２０のリターンスプリング３８０がそれぞれ装着されている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

この実施形態においても、ブレーキ装置３００の締結時には、第１実施形態に係るブレーキ装置１００と同様、まず、調整用油圧室３５０に油圧を供給し、調整用ピストン３２０に設けられた延設部（図示せず）がリテーニングプレート３１５の前面に当接するまで、調整用ピストン３２０及び締結用ピストン３３０を摩擦板セット３１０側にストロークさせる。これにより、クラッチクリアランスが小クリアランス状態とされる。

そして、次に、締結用油圧室３６０に油圧を供給すれば、締結用ピストン３３０が摩擦板セット３１０をリテーニングプレート３１５に押し付けることにより、隣接する固定側摩擦板３１１、３１１間及び最後方の固定側摩擦板３１１とリテーニングプレート３１５との間に各回転側摩擦板３１２が挟み付けられ、ブレーキ装置３００が締結される。

このとき、クラッチクリアランスが予め小クリアランス状態とされているので、ブレーキ装置３００が応答性良く締結されることになる。また、調整用油圧室３５０に油圧を供給したときに、調整用ピストン３２０と締結用ピストン３３０とが一体的にストロークするので、そのストロークにより締結用油圧室３６０の容積が増大することがなく、これにより、第１実施形態に係るブレーキ装置１００と同様、当該ブレーキ装置３００によっても、締結制御を一層応答性良く、緻密に行うことが可能となる。

ところで、調整用ピストンによりクラッチクリアランスが小クリアランス状態とされたときの実際のクラッチクリアランス、換言すれば、小クリアランス状態で締結用油圧室に油圧を供給したときの締結用ピストンのストローク量は、主として両面に摩擦材が張り付けられた回転側摩擦板の摩耗により、次第に大きくなる傾向がある。

これに対し、この第３実施形態に係るブレーキ装置３００によれば、解放時に、まず、締結用油圧室３６０から油圧を排出し、その後、調整用油圧室３５０から油圧を排出するように制御すれば、該調整用油圧室３５０からの油圧の排出により、リターンスプリング３８０の付勢力によって調整用ピストン３２０が反摩擦板セット３１０側に移動するときに、締結用ピストン３３０は、シール部材３３３、３３４と、調整用ピストン３２０の凹部３２６を形成する外周側円筒部３２６ａの内周面及び内周側円筒部３２６ｂの外周面との間の摩擦により、調整用ピストン３２０との位置関係を保持したまま反摩擦板セット３１０側に移動することになる。

したがって、次の締結時において、調整用油圧室３５０に油圧を供給して調整用ピストン３２０及び締結用ピストン３３０を摩擦板セット３１０側にストロークさせたときに、締結用ピストン３３０は前回の締結時に摩擦板セット３１０を押圧した位置までストロークすることになり、クラッチクリアランスは、ほぼ０となる。

これにより、例えば回転側摩擦板３１２における摩擦材の摩耗等により、ブレーキ装置３００の解放状態でのクラッチクリアランスが増大しても、締結時には、常にクラッチクリアランスがほぼ０の状態で締結されることになり、該ブレーキ装置３００の良好な応答性が維持される。

次に、図１１に示す第４実施形態について説明すると、この実施形態に係るブレーキ装置４００においては、前記第１、第３実施形態におけるリターンスプリング１８０、３８０に代え、摩擦板セット４１０における隣接する固定側摩擦板４１１、４１１間及び最後方の固定側摩擦板４１１とリテーニングプレート４１５との間に、これらを離間させるためのセパレーティングスプリング４８０がそれぞれ介設されている。その他の構成は前記第１、第３実施形態と同様である。

前記セパレーティングスプリング４８０は、ばね板材の打ち抜き加工により形成したもので、図１２に示すように、リング状本体４８１に、前記固定側摩擦板４１１のスプラインの山部４１１ａに対応させて、周方向の複数個所に外方へ突出する付勢部４８２を設けると共に、これらの付勢部４８２を山状に屈曲させた構成で、各付勢部４８２が隣接する固定側摩擦板４１１、４１１間及び最後方の固定側摩擦板４１１とリテーニングプレート４１５との間に押圧された状態で介在され、その弾性力により、これらを互いに離反させるように付勢するようになっている。

また、図１２に示すように、前記セパレーティングスプリング４８０には、リング状本体４８１の周方向の所定位置に外方に突出する複数の突片部４８３が設けられ、これらの突片部４８３が、固定側摩擦板４１１のスプラインの谷部４１１ｂを通って延びる調整用ピストン４２０の櫛歯状の延設部４２７における歯部４２７ａの周方向の両端に係合することにより、該セパレーティングスプリング４８０の回り止めが図られている。

この実施形態によれば、前記第１、第３実施形態に係るブレーキ装置１００、３００と同様、ブレーキ装置４００の締結時には、まず、調整用油圧室４５０に油圧を供給し、調整用ピストン４２０及び締結用ピストン４３０を摩擦板セット４１０側にストロークさせることにより、クラッチクリアランスが小クリアランス状態とされるので、次に、締結用油圧室４６０に油圧を供給したときに、ブレーキ装置４００が応答性良く締結されることになる。

そして、特にこの実施形態に係るブレーキ装置４００によれば、セパレーティングスプリング４８０における付勢部４８２の弾性力により、該ブレーキ装置４００の非締結状態では、隣接する固定側摩擦板４１１、４１１間及び最後方の固定側摩擦板４１１とリテーニングプレート４１５との間の間隔が比較的広い間隔でほぼ均一に保持されると共に、該ブレーキ装置４００の締結時において、前記セパレーティングスプリング４８０における付勢部４８２の弾性力に抗して調整用ピストン４２０及び締結用ピストン４３０がストロークして小クリアランス状態とされたときも、前記間隔がほぼ０又はごく小さな間隔で、ほぼ均一に保持されることになる。

したがって、固定側摩擦板４１１又はリテーニングプレート４１５と回転側摩擦板４１２との間に局部的に大きな抵抗が生じることが抑制され、前記間隔が不均一である場合に比べて、エンジンの燃費性能の向上等を図ることができる。

ここで、前記セパレーティングスプリングとしては、山状に屈曲させた付勢部４８２に相当する部分のみを形成して、その一端を固定側摩擦板に固着したものでもよく、或いは、ばね材でなる線材で形成することも可能である。

なお、以上の第１〜第４実施形態は、本発明を図１に骨子を示す自動変速機のＬＲブレーキ６０に適用したものであるが、その他のブレーキ７０、８０にも同様に適用することができ、また変速機構の構成の異なる自動変速機、さらに、この種のブレーキ装置が備えられる無段変速機等におけるブレーキ装置にも同様に適用される。

以上のように、本発明によれば、変速機全体の軸方向寸法の短縮を図りながら、締結時の応答性に優れたブレーキ装置が実現されるので、この種のブレーキ装置を備えた変速機ないし該変速機を搭載した車両の製造技術分野において、好適に利用される可能性がある。

３、３’ 変速機ケース
１１０、２１０、３１０、４１０摩擦板セット
１１１、３１１、４１１固定側摩擦板
１１２、３１２、４１２回転側摩擦板
１１５、３１５、４１５リテーニングプレート
１２０、２２０、３２０、４２０調整用ピストン
１２６凹部
１２７延設部
１２７ｂ干渉回避部
１３０、２３０、３３０、４３０締結用ピストン
１３１基部
１３２突出部
１３５、１３５’、１３５” 給油口
１４０、２４０シリンダ
１５０、２５０、３５０、４５０調整用油圧室
１６０、３６０、４６０締結用油圧室
１７０、１７０’、１７０” 給油パイプ
１８０、３８０、４８０リターンスプリング、セパレーティングスプリング

Claims

変速機ケースの内周面にスプライン係合される複数の固定側摩擦板と所定の回転部材の外周面にスプライン係合される複数の回転側摩擦板とが交互に配置されてなる摩擦板セットと、
前記摩擦板セットの軸方向の一方側に配置されて、締結用油圧室への油圧の供給時に前記摩擦板セットを締結する締結用ピストンと、
該締結用ピストンの反摩擦板セット側に配置されて、クリアランス調整用油圧室への油圧の供給時に前記締結用ピストンを摩擦板セット側へ移動させることによりクラッチクリアランスを小さくするクリアランス調整用ピストンと、を有する変速機のブレーキ装置であって、
前記クリアランス調整用ピストンの反摩擦板セット側に前記クリアランス調整用油圧室が設けられていると共に、該クリアランス調整用ピストンの摩擦板セット側の面には凹部が形成されており、
前記締結用ピストンは、反摩擦板セット側の基部が前記クリアランス調整用ピストンの凹部に軸方向に摺動可能に嵌入され、該基部と凹部とにより前記締結用油圧室が形成され、
前記締結用ピストンにおけるクリアランス調整用ピストンの凹部から摩擦板セット側に突出した突出部の前記変速機ケースの内周面に対向する部位に、前記締結用油圧室に連通する給油口が設けられており、
該給油口への油圧供給路は、前記変速機ケースの周壁部から該ケース内方に延び、先端が前記給油口に弾力的に当接するシール部とされて該給油口と油密的に連通する給油パイプによって構成されていることを特徴とする変速機のブレーキ装置。
変速機ケースの内周面にスプライン係合される複数の固定側摩擦板と所定の回転部材の外周面にスプライン係合される複数の回転側摩擦板とが交互に配置されてなる摩擦板セットと、
前記摩擦板セットの軸方向の一方側に配置されて、締結用油圧室への油圧の供給時に前記摩擦板セットを締結する締結用ピストンと、
該締結用ピストンの反摩擦板セット側に配置されて、クリアランス調整用油圧室への油圧の供給時に前記締結用ピストンを摩擦板セット側へ移動させることによりクラッチクリアランスを小さくするクリアランス調整用ピストンと、を有する変速機のブレーキ装置であって、
前記クリアランス調整用ピストンの反摩擦板セット側に前記クリアランス調整用油圧室が設けられていると共に、該クリアランス調整用ピストンの摩擦板セット側の面には凹部が形成されており、
前記締結用ピストンは、反摩擦板セット側の基部が前記クリアランス調整用ピストンの凹部に軸方向に摺動可能に嵌入され、該基部と凹部とにより前記締結用油圧室が形成され、
前記クリアランス調整用ピストンに、前記摩擦板セット側に延びる延設部が設けられていると共に、
該延設部が当接することにより、クリアランス調整用ピストンのクラッチクリアランスを小さくする方向への移動を所定位置で規制するストッパ部材が設けられており、
該ストッパ部材は、前記摩擦板セットの軸方向の他方側に配置されて、前記締結用ピストンによって該摩擦板セットに加えられる押圧力を受け止めるリテーニングプレートであることを特徴とする変速機のブレーキ装置。
前記クリアランス調整用ピストンに、前記摩擦板セット側に延びる延設部が設けられていると共に、
該延設部が当接することにより、クリアランス調整用ピストンのクラッチクリアランスを小さくする方向への移動を所定位置で規制するストッパ部材が設けられており、
該ストッパ部材は、前記摩擦板セットの軸方向の他方側に配置されて、前記締結用ピストンによって該摩擦板セットに加えられる押圧力を受け止めるリテーニングプレートであることを特徴とする請求項１に記載の変速機のブレーキ装置。
前記締結用油圧室への油圧の非供給状態で、クリアランス調整用油圧室への油圧の供給によりクリアランス調整用ピストンが移動し、その移動が前記延設部とリテーニングプレートとの当接により規制されるときに、摩擦板セットが締結されることなく、クラッチクリアランスが所定の小クリアランス状態となるように、前記クリアランス調整用ピストンの移動規制位置が設定されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の変速機のブレーキ装置。
前記締結用ピストンにおけるクリアランス調整用ピストンの凹部から摩擦板セット側に突出した突出部の前記変速機ケースの内周面に対向する部位に、前記締結用油圧室に連通する給油口が設けられており、
該給油口への油圧供給路は、前記変速機ケースの周壁部から該ケース内方に延び、先端が前記給油口に弾力的に当接するシール部とされて該給油口と油密的に連通する給油パイプによって構成され、
前記クリアランス調整用ピストンの延設部は、前記締結用ピストンの外周側を通過して摩擦板セット側に延びると共に、
該延設部に前記給油パイプとの干渉を避けるための干渉回避部が設けられていることを特徴とする請求項２から請求項４の何れか１項に記載の変速機のブレーキ装置。