JP4686903B2 - Automatic transmission - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、3軸構成の横置式自動変速機に関し、特に、カウンタギヤ対を主軸の軸方向中間部に配置した自動変速機におけるブレーキの配置構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動変速機の一形態として、エンジン軸と同軸の主軸上にトルクコンバータと変速機構を配し、それと並行するカウンタ軸を介して、主軸及びカウンタ軸と並行するデフ軸に動力を伝達する3軸構成の横置式自動変速機がある。こうした自動変速機において、主軸からカウンタ軸に動力を伝達するカウンタギヤ対は、主軸からみた位置で、変速機構の後端即ち反エンジン側(以下、こうしたカウンタギヤ対配置を「後出し」と略記する)又は中間部(同じく「センタ出し」と略記する)に配置され、カウンタ軸からデフ軸に動力を伝達するデフドライブピニオンギヤとデフリングギヤからなるデフ側ギヤ対は、同じく主軸からみた位置で、変速機構の最もトルクコンバータ寄りに配置される。
【0003】
変速機構に付随するブレーキは、変速機構の回転部材を変速機ケースに係止するものであることから、回転部材同士を相互に連結するクラッチとは異なり、その摩擦部材が変速機構の最外周側に配置されることが多く、特に前記のような並行軸3軸構成の自動変速機では、ブレーキを多板構成のディスクタイプとする場合、摩擦部材とデフ側ギヤ対の外径上の干渉が問題となる。一般に、後出し構成のものでは、前記の配置位置関係から、カウンタギヤ対とデフ側ギヤ対との間に十分な軸方向スペースが確保されることから、これらの間の適宜の位置にブレーキの摩擦部材を配置する工夫で、摩擦部材とデフ側ギヤ対との外径上の干渉を避けることは容易である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、センタ出し構成のものでは、カウンタギヤ対とデフ側ギヤ対との間の軸方向スペースが著しく制約されることから、一般には、前記の干渉を避けるために主軸とデフ軸との軸間距離を広げるか、摩擦部材配置のために変速機の軸長を延ばす等の対策なしでは、前記干渉を避けることはできないが、こうした対策は変速機の大型化を招くため望ましくない。この点に関して、ブレーキを径方向厚さを極めて薄くできるバンドブレーキタイプとして、デフ側ギヤ対と同じ軸方向位置に配置する対策もないではない。しかしながら、一般にバンドブレーキは係合力に回転方向性を持つため、制御が難しく、また、制動力もバンドの巻き掛け角度により規定される。したがって、異なるエンジン出力への対応のためにブレーキ係合力を変更することまで考慮した場合、ディスクタイプのように摩擦部材の構成枚数を変更することで制動力を変えるような簡単な係合力の変更ができない点で不利であるため、バンドブレーキの採用も必ずしも汎用性のある対策とはなり得ない。そこで、本発明は、3軸構成でセンタ出し構成の自動変速機において、変速機構のディスクタイプのブレーキの摩擦部材を、主軸とデフ軸との軸間距離の拡大や変速機の軸長の延長なしで配置可能とすることを第1の目的とする。
【0005】
また、ディスクタイプのブレーキの多板の摩擦部材は、一般にその外周側を変速機ケースに直接軸方向可動に支持する構成が採られる。従来の後出し構成のものにおけるカウンタギヤ対は、変速機ケースの外側に配置されることから、それより内側に配置されるブレーキの摩擦部材は、変速機ケースの後端から前方に延びる変速機ケース周壁に支持する配置とされている。これに対して、センタ出し構成のものでは、カウンタギヤ対の噛合と、デフ側ギヤ対の噛合のために、変速機ケースのカウンタギヤ対からデフ側ギヤ対までの周壁の軸方向部分が連続して切り欠かれた欠円状となっており、この部分に有効な支持手段がないことから、カウンタギヤ対とデフ側ギヤ対との間の軸方向スペースにブレーキの摩擦部材を配置することは困難である。そこで、本発明は、摩擦部材の前記変速機ケースの欠円部への配置を可能とすることを第2の目的とする。
【0006】
ところで、こうした自動変速機では、エンジンの軸長と変速機構の軸長を合わせた軸長の略中央部にディファレンシャル装置が配置されることから、デフ側ギヤ対が、軸方向位置で主軸上の変速機構のエンジン寄りに位置することになる。そして、変速機構側でデフ側ギヤ対の位置と重なる軸方向位置にブレーキを配置した場合、ブレーキの外径とデフドライブピニオンギヤの外径だけでなく、デフリングギヤの外径が主軸とデフ軸との軸間距離の関係から極めて接近したものとなり、カウンタ軸とデフ軸間で、異なるエンジン出力の車種への対応のためにギヤ比を増やすような改変が、両者の径方向の干渉により不可能となる。本発明は、こうしたデフリングギヤ外径の変更にも対応可能なように、ブレーキのデフリングギヤとの軸方向位置上の重合部の外径を可及的に小さくすることが可能なブレーキ装置の構造を得ることを更なる第3の目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記第1の目的は、請求項1に記載のように、変速機構と該変速機構に付随するブレーキが配設された主軸と、該主軸と並行するカウンタ軸と、前記主軸及びカウンタ軸と並行するデフ軸とを備え、主軸からカウンタ軸に動力を伝達するカウンタドライブギヤが主軸の軸方向中間部に配置された自動変速機において、前記主軸上のブレーキの摩擦部材が、カウンタ軸上に配置されて主軸上のカウンタドライブギヤに噛合するカウンタドリブンギヤとデフ軸上のデフリングギヤに噛合するデフドライブピニオンギヤとの間の軸方向位置に配置され、前記ブレーキの半径とデフドライブピニオンギヤの半径の和は、主軸とカウンタ軸との軸間距離より大きいことを特徴とする構成により達成される。
【0009】
また、第2の目的は、請求項2に記載のように、前記ブレーキは、変速機ケースと別体のブレーキドラムを有し、ブレーキの摩擦部材は、その外周側をブレーキドラムに軸方向可動に支持され、ブレーキドラムは、変速機ケースに回り止め支持された構成により達成される。
【0010】
上記の構成において、請求項3に記載のように、前記ブレーキドラムは、摩擦部材の端部を全周に渡って切れ目なく支持する端壁を有する構成とするのが有効である。
【0011】
上記の構成において、請求項4に記載のように、前記ブレーキドラムは、その周壁に実質上周方向均等に分散させて形成されたスプラインを有し、摩擦部材は、その外周側をブレーキドラムのスプラインに係合させて軸方向可動に支持された構成とすると更に有効である。
【0012】
上記の構成において、請求項5に記載のように、前記ブレーキドラムは、該ブレーキドラムとブレーキの油圧サーボピストンの間に張設したリターンスプリングの荷重負荷で変速機ケースに押圧抜け止めされた構成とするのも有効である。
【0013】
更に、第3の目的は、請求項6に記載のように、上記いずれかの構成において、前記ブレーキの油圧サーボは、変速機ケースの前壁に内蔵され、その油圧サーボピストンのアプライチューブ部は、デフリングギヤと同じ軸方向位置で摩擦部材方向に延び、油圧サーボピストンのリターンスプリングは、デフリングギヤ側に面する周方向位置を避けてアプライチューブ部の周方向に分散させて配置された構成により達成される。
【0014】
また、第2の目的の達成に関して、請求項7に記載のように、変速機構と該変速機構に付随するブレーキが配設された主軸と、該主軸と並行するカウンタ軸と、前記主軸及びカウンタ軸と並行するデフ軸とを備え、主軸からカウンタ軸に動力を伝達するカウンタドライブギヤが主軸の軸方向中間部に配置された自動変速機において、前記主軸上に変速機構の所定の回転要素を係止するブレーキを有し、該ブレーキは、変速機ケースと別体のブレーキドラムを有し、前記ブレーキの摩擦部材は、前記ブレーキドラムに軸方向可動に支持され、前記ブレーキドラムは、変速機ケースに回り止め支持されると共に、前記摩擦部材の端部を全周に渡って切れ目なく支持する端壁を有することを特徴とする構成を採ることもできる。
【0016】
【発明の作用及び効果】
上記請求項1記載の構成では、主軸上の摩擦部材のカウンタ軸側径方向部分がカウンタ軸上のカウンタドリブンギヤとデフドライブピニオンギヤとの間に必然的に形成されるスペースに入りこんだ配置とすることができるため、主軸とデフ軸との軸間距離の拡大や変速機の軸長の延長なしで、変速機構のブレーキの摩擦部材を配置可能とすることができる。更に、主軸とデフ軸との軸間距離に対して相対的に大きなデフドライブピニオンギヤ径とブレーキ径の採用が可能となる。したがって、このことを利用した機構のコンパクト化や、ブレーキトルク容量の増加が可能となる。
【0018】
次に、請求項2記載の構成では、ブレーキの摩擦部材が変速機ケースと別体のブレーキドラムに、その外周側を軸方向可動に支持され、ブレーキドラムを介して変速機ケースに回り止め支持されるため、摩擦部材の変速機ケース欠円部への配置が可能となる。
【0019】
更に、請求項3記載の構成では、摩擦部材の端部を全周に渡って切れ目なく支持するブレーキドラムの端壁に当接させることで、ブレーキ係合時に摩擦部材にかかる係合力を周方向に均一化することができるため、油圧サーボピストンの押圧力を効率よく制動トルクの発生に利用することができる。これにより、欠円部のある変速機ケースに敢えて直接摩擦部材を支持する構成に対して、同じトルク容量を得るのに摩擦部材の構成枚数を減らし又は外径を縮小することができるため、摩擦部材自体のコンパクト化も可能となる。
【0020】
そして、請求項4記載の構成では、摩擦部材の外周側を周方向に実質上均等にブレーキドラムのスプラインに回り止め支持することができるため、ブレーキ係合時の摩擦部材の偏心を生じ難くすることができ、これにより油圧サーボピストンの押圧力を効率よく制動トルクの発生に利用することができる。したがって、この構成によると、油圧サーボピストンの押圧力に対して常に安定した制動力を得ることができる。
【0021】
更に、請求項5記載の構成では、別体部品のブレーキドラムがリターンスプリングの荷重負荷で変速機ケースに押圧抜け止めされるため、スナップリング等の付加的な抜け止め手段を施す必要がなくなり、自動変速機の部品点数の削減と組立て工数の低減が可能となる。
【0022】
更に、請求項6記載の構成では、ブレーキが配設された主軸とディファレンシャル装置が配設されたデフ軸との軸距離を変更することなくディファレンシャル装置のリングギヤの外径をアプライチューブ部に接する寸前の外径まで拡径することができるため、カウンタ軸とデフ軸間のギヤ比設定を容易に変更することができる。
【0023】
次に、請求項7記載の構成では、ブレーキの摩擦部材が変速機ケースと別体のブレーキドラムに軸方向可動に支持され、ブレーキドラムを介して変速機ケースに回り止め支持されることで、変速機ケースに直接ブレーキの摩擦部材を支持させる場合のような変速機ケース形状による配置位置の制約をなくすことができ、ブレーキ配設位置の自由度が増すため、このことを利用した変速機のコンパクト化が可能となる。更に、摩擦部材の端部を全周に渡って切れ目なく支持するブレーキドラムの端壁に当接させることで、ブレーキ係合時に摩擦部材にかかる係合力を周方向に均一化することができるため、油圧サーボピストンの押圧力を効率よく制動トルクの発生に利用することができる。これにより、変速機ケース上では全周支持が不可能な位置へのブレーキ配置によっても、十分なトルク容量を得ることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿い、本発明の実施形態を説明する。図1は本発明を適用した自動変速機の3軸を共通平面上に展開した軸方向断面、図2は同自動変速機をコンバータハウジングがつながる開口側から軸線方向にみた正面を示す。図に示すように、自動変速機は、変速機構Mと変速機構Mの所定の回転要素に付随するブレーキB−1が配設された主軸Xと、主軸Xと並行するカウンタ軸Yと、主軸X及びカウンタ軸Yと並行するデフ軸Zとを備え、主軸Xからカウンタ軸Yに動力を伝達するカウンタドライブギヤ11が主軸Xの軸方向中間部に配置された構成とされている。
【0026】
本発明の特徴に従い、主軸X上のブレーキB−1の摩擦部材21が、カウンタ軸Y上に配置されて主軸X上のカウンタドライブギヤ11に噛合するカウンタドリブンギヤ12とデフ軸Z上のデフリングギヤ14に噛合するデフドライブピニオンギヤ13との間の軸方向位置に配置されている。
【0027】
細部構成を拡大して示す図3を併せ参照して、ブレーキB−1は、変速機ケースCと別体のブレーキドラム22を有し、ブレーキB−1の摩擦部材21は、その外周側をブレーキドラム22に軸方向可動に支持され、ブレーキドラム22は、変速機ケースCに回り止め支持されている。ブレーキドラム22は、摩擦部材21の端部を全周に渡って切れ目なく支持する端壁22aを有するとともに、その周壁に実質上周方向均等に分散させて形成されたスプライン22bを有し、摩擦部材21は、その外周側をブレーキドラム22のスプライン22bに係合させて軸方向可動に支持されている。このブレーキドラム22は、それとブレーキB−1の油圧サーボピストン23aの間に張設したリターンスプリング23bの負荷で変速機ケースCに押圧抜け止めされている。ブレーキB−1の油圧サーボ23は、変速機ケースの前壁Pに内蔵され、その油圧サーボピストン23aのアプライチューブ部23cは、デフリングギヤ14(図1に想像線で主軸X上の部材に対する実際の位置関係を示し、更に拡径可能な最大径位置を図1〜図3に破線で示す)と同じ軸方向位置で摩擦部材21方向に延び、油圧サーボピストン23aのリターンスプリング23bは、図2に示すように、最大径のデフリングギヤ14’においても干渉を生じないように、デフリングギヤ側に面する周方向位置を避けてアプライチューブ部23cの周方向に分散させて配置されている。
【0028】
また、上記デフリングギヤ14の外径と関連して、ブレーキB−1の半径、具体的にはブレーキドラム22の外径と、最大径のデフドライブピニオンギヤ13の半径の和は、図1においてカウンタ軸Yの上側半分の断面に示すように、主軸Xとカウンタ軸Yとの軸間距離より大きくされている。すなわち、軸線方向にみて、ブレーキドラム22とデフドライブピニオンギヤ13はそれらの周方向の一部において重なっている。なお、図1においてカウンタ軸Yの下側半分の断面に示し、図3に示すデフドライブピニオンギヤ13の外径は、デフリングギヤ14の拡径に伴い、それに噛合するデフドライブピニオンギヤ13のギヤ径を縮径させた場合を示す。
【0029】
以下、各部について更に詳述する。自動変速機は、主軸X上にトルクコンバータTと、変速機構Mと、その出力部材としてのカウンタドライブギヤ11を備え、カウンタ軸Y上に、入力部材としてのカウンタドリブンギヤ12と、出力部材としてのデフドライブピニオンギヤ13とを備え、デフ軸Z上に入力部材としてのデフリングギヤ14と、ディファレンシャル装置Dを備える。
【0030】
変速機構Mは、変速機ケースCの軸方向中央部に配置されたセンタサポートSを境として、それより前側のオイルポンプボディPで構成される変速機ケースCの前壁との間に、減速プラネタリギヤG1(図3にのみ符号を付す)と、その前後及び外周を囲むように配置された2つの減速回転入力用クラッチC−1, C−3と、更にそれらの外周を囲むように配置されたサンギヤ係止用ブレーキB−1を備え、センタサポートSより後側の変速機ケース後壁との間に、ラビニョタイプのプラネタリギヤセットGと、その外周を取巻くキャリア係止用のブレーキB−2及びワンウェイクラッチF−1と、外周及び後側を囲むように配置された非減速回転入力用クラッチC−2を備える構成とされ、センタサポートSとプラネタリギヤセットGとの間に、センタサポートSから後方に延びるボス部に支持させてカウンタドライブギヤ11が配置されている。
【0031】
カウンタ軸Yは、変速機ケースCの前壁からセンタサポートSと後壁の略中間部まで延びる軸とされ、前後軸端部をそれぞれ両壁に支持され、センタサポートSと前壁の間の軸方向の略半分を超える幅を持ち、カウンタ軸Yと一体のデフドライブピニオンギヤ13と、カウンタドライブギヤ11と略同幅とされ、センタサポートS側に張出すパーキングギヤ12aを持ち、カウンタ軸Yと別体で、カウンタ軸Yにスプライン係合で一体化されたカウンタドリブンギヤ12が配置された構成とされている。
【0032】
デフ軸Z上のディファレンシャル装置Dは、トルクコンバータTの後端付近に中心を置いて配置されており、デフケース31の後端にボルト止め固定され、デフドライブピニオンギヤ13と略同幅のデフリングギヤ14が、デフドライブピニオンギヤ13と同様の軸方向位置に配置されている。
【0033】
ブレーキB−1は、ブレーキドラム22と、クラッチC−3のドラムを兼ねるブレーキハブ24と、それらに内外周を支持された摩擦部材21と、オイルポンプボディPに内蔵された油圧サーボ23で構成されている。
【0034】
摩擦部材21の支持手段としてのブレーキドラム22は、一端側に内径方向に延びる径方向フランジ部22cを有し、他端側が開いた筒状とされ、図4に正面形状を示すように、筒状部の外径から外方に張出すスプライン22bを備えている。スプライン22bは、本形態では、4条を一群として3群に分け、周方向にほぼ均等に配置されている。径方向フランジ部22cの内周側には内周歯22dが形成され、これらの内周歯22dが、変速機ケースCにボルト止め固定したセンタサポートSの壁面に突出形成された突起に嵌め合わされて回り止め固定されている。
【0035】
摩擦部材21は、内周面にスプライン歯(図1において、主軸Xを挟む上側の断面は、歯谷部を示し、下側の断面は、歯山部を示す)を形成し、両面に摩擦材を張付けたディスク21bと、外周面にスプライン歯(図1において、主軸Xを挟む上側の断面は、歯山部を示し、下側の断面は、歯谷部を示す)を形成したセパレータプレート21aとを軸方向に交互に複数枚並べて構成され、一端側にバッキングプレート21cが配置され、他端側には皿ばね状のプレッシャプレート21dが配置されている。そして、摩擦部材21は、ブレーキドラム22と、その内周側に配置されたブレーキハブ24に対して、ブレーキドラム22側のスプライン22bにセパレータプレート21aとバッキングプレート21cのスプライン歯を係合させ、ブレーキハブ24側のスプラインにディスク21bのスプライン歯を係合させて配置されている。
【0036】
油圧サーボ23は、オイルポンプボディPに形成された環状のシリンダと、シリンダ内に軸方向摺動自在に嵌合させ、内外周面をシリンダ壁に対してOリングでシールした環状のピストン23aと、ピストン23aから軸方向に延びるアプライチューブ部(以下、実施形態の説明においてアプライチューブという)23cと、アプライチューブ23cに支持したリターンスプリング23bで構成されている。
【0037】
リターンスプリング23bは、複数の円筒コイルスプリングとされ、それらのピストン側端部を、ピストン23aから摩擦部材21に向かって延びるアプライチューブ23cの中間部に,アプライチューブに形成した軸方向に延びる窓孔23c’に嵌め込まれたリテーナを介して支持させ、ブレーキドラム側端部を同じく窓孔23c’に嵌め込まれたリテーナを介してブレーキドラム22の端面に当接支持させて、アプライチューブ23cに沿って配設されている。図2に示すように、アプライチューブ部23cに沿う各リターンスプリング23bの配設ピッチ円は、自動変速機の軸端方向からみて、ディファレンシャル装置Dの最大径のデフリングギヤ14’の外形円と一部において重なり、リターンスプリング23bはアプライチューブ部23cの周方向に配設ピッチ円と外形円との重なり部を避けて、本形態において12個分散配置されている。なお、リターンスプリング23bのピストン側端部を支持するリテーナには、その周方向の一部の切欠きが形成され、最大外径のデフリングギヤ14’との干渉を避ける構成が採られている。
【0038】
以上の構成からなる自動変速機によれば、主軸X上の摩擦部材21のカウンタ軸Y側径方向部分がカウンタ軸Y上のカウンタドリブンギヤ12とデフドライブピニオンギヤ13との間に必然的に形成されるスペースに入りこんだ配置により、主軸Xとデフ軸Yの軸間距離の拡大や変速機の軸長の延長なしで、変速機構のブレーキB−1の摩擦部材21を配置した構成が得られる。そして、ブレーキB−1の摩擦部材21が変速機ケースCと別体のブレーキドラム22に、その外周側を軸方向可動に支持され、ブレーキドラム22を介して変速機ケースCのセンタサポートSに回り止め支持される構成により、摩擦部材21の変速機ケース欠円部への配置が実現されている。
【0039】
更に、摩擦部材21の端部を全周に渡って切れ目なく支持するブレーキドラム22の端壁22aに当接させることで、ブレーキ係合時に摩擦部材21にかかる係合力を周方向に均一化することができるため、油圧サーボピストン23aの押圧力を効率よく制動トルクの発生に利用することができる。これにより、欠円部のある変速機ケースCに直接摩擦部材21を支持する構成に対して、同じトルク容量を得るのに、摩擦部材21の構成枚数を減らし又は外径を縮小することができるため、摩擦部材21自体のコンパクト化も可能となる。
【0040】
また、摩擦部材21の外周側を周方向に実質上均等にブレーキドラム22のスプライン22bに回り止め支持する構成により、ブレーキ係合時の摩擦部材21の偏心を生じ難くすることができ、これにより油圧サーボピストン23aの押圧力を効率よく制動トルクの発生に利用することができる。したがって、この構成により、油圧サーボピストン23aの押圧力に対して常に安定した制動力を得ることができる。
【0041】
更に、別体部品のブレーキドラム22がリターンスプリング23bの荷重負荷で変速機ケースCのセンタサポートSに押圧抜け止めされるため、スナップリング等の付加的な抜け止め手段を施す必要がなくなり、自動変速機の部品点数の削減と組立て工数の低減が可能とされている。
【0042】
更に、アプライチューブ22とデフリングギヤ14の位置関係をみると、この形態では、図1に実線で示すデフリングギヤ14の歯先位置がブレーキドラム22の外径位置より外側にあるため、それより外径の小さなアプライチューブ23cの外径との間に十分な余裕スペースが保たれている。したがって、デフリングギヤ14の歯先径は、図に破線で示す最大径位置まで拡大することができる。そして、この状態では、各リターンスプリング23bの中心を通る配設ピッチ円は、変速機を端部側からみて、図2に示すように、最大径のデフリングギヤ14’の歯先径で作られる外形円と周方向の一部で重なることになるが、この位置へのリターンスプリング23bの配置を避けることで、このラップ状態までデフリングギヤ径を拡大する余裕があることが分かる。したがって、この構成により、ブレーキB−1が配設された主軸Xとディファレンシャル装置Dが配設されたデフ軸Zとの軸距離を変更することなくデフリングギヤ14の外径をアプライチューブ23cに接する寸前の外径まで拡径することができ、逆に、前述のようなブレーキドラム22とデフドライブピニオンギヤ13の外径の主軸・カウンタ軸間距離に対する寸法関係から、デフリングギヤ14の外径を縮径させて、これに噛合するデフドライブピニオンギヤ13の外径をアプライチューブ23cに接する寸前の外径まで拡径することもできるため、カウンタ軸Yとデフ軸Z間のギヤ比設定をエンジン出力に応じて容易に変更することができる。
【0043】
以上、本発明の技術思想の理解の便宜のために、一実施形態を基に説明したが、本発明は、例示の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の個々の請求項に記載の事項の範囲内で、種々に具体的な構成を変更して実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した自動変速機の3軸を共通平面上に展開した軸方向断面である。
【図2】自動変速機をコンバータハウジングがつながる開口側から軸線方向にみた正面図である。
【図3】自動変速機の主軸部を拡大して示す軸方向断面である。
【図4】ブレーキドラムを油圧サーボ側から軸線方向にみた正面図である。
【符号の説明】
M 変速機構
B−1 ブレーキ
X 主軸
Y カウンタ軸
Z デフ軸
C 変速機ケース
P オイルポンプボディ(変速機ケース前壁)
11 カウンタドライブギヤ
12 カウンタドリブンギヤ
13 デフドライブピニオンギヤ
14 デフリングギヤ
21 摩擦部材
22 ブレーキドラム
22a 端壁
22b スプライン
23 油圧サーボ
23a ピストン
23b リターンスプリング
23c アプライチューブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a horizontal automatic transmission having a three-axis configuration, and more particularly to a brake arrangement structure in an automatic transmission in which a counter gear pair is arranged at an intermediate portion in the axial direction of a main shaft.
[0002]
[Prior art]
As one form of automatic transmission, a torque converter and a speed change mechanism are arranged on a main shaft coaxial with the engine shaft, and three shafts transmit power to the main shaft and a differential shaft parallel to the counter shaft via a counter shaft parallel to the torque converter. There is a horizontal automatic transmission with configuration. In such an automatic transmission, the counter gear pair for transmitting power from the main shaft to the counter shaft is located at the rear end of the transmission mechanism, that is, on the non-engine side (hereinafter referred to as “rear out”). Or a differential-side gear pair consisting of a differential drive pinion gear and a differential ring gear that is arranged in the middle part (also abbreviated as “centering”) and transmits power from the counter shaft to the differential shaft. The transmission mechanism is disposed closest to the torque converter.
[0003]
Since the brake attached to the speed change mechanism locks the rotating member of the speed change mechanism to the transmission case, the friction member is different from the clutch that connects the rotating members to each other. In particular, in the automatic transmission having the three-axis parallel shaft configuration as described above, when the brake is a multi-plate disk type, there is interference on the outer diameter between the friction member and the differential gear pair. It becomes a problem. In general, in the later arrangement, a sufficient axial space is ensured between the counter gear pair and the differential gear pair because of the arrangement positional relationship described above. It is easy to avoid interference on the outer diameter between the friction member and the differential gear pair by devising the arrangement of the friction member.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the centering configuration, since the axial space between the counter gear pair and the differential gear pair is significantly restricted, in general, in order to avoid the interference, the distance between the main shaft and the differential shaft is The above interference cannot be avoided without taking measures such as increasing the distance or extending the shaft length of the transmission to dispose the friction member, but such measures are undesirable because they increase the size of the transmission. With respect to this point, there is not a measure to dispose the brake in the same axial position as the differential gear pair as a band brake type in which the radial thickness can be extremely reduced. However, since the band brake generally has a rotational directionality in the engagement force, it is difficult to control, and the braking force is also defined by the band winding angle. Therefore, when considering changing the brake engagement force in order to cope with different engine outputs, it is possible to change the engagement force simply by changing the number of friction members, such as a disc type, to change the braking force. Adopting a band brake is not necessarily a versatile measure because it is disadvantageous in that it cannot be performed. Therefore, the present invention provides a frictional member for a disc-type brake of a transmission mechanism in an automatic transmission having a three-axis configuration and a centering configuration, and an increase in the distance between the main shaft and the differential shaft and an increase in the shaft length of the transmission. It is a first object to enable the arrangement without the need.
[0005]
Further, the multi-plate friction member of the disc type brake is generally configured such that the outer peripheral side thereof is supported directly and axially movable by the transmission case. Since the counter gear pair in the conventional rear-out configuration is disposed outside the transmission case, the brake friction member disposed inside the counter gear pair extends forward from the rear end of the transmission case. It is arranged to support the case peripheral wall. On the other hand, in the center-out configuration, the axial portion of the peripheral wall from the counter gear pair to the differential gear pair of the transmission case is continuous for meshing of the counter gear pair and meshing of the differential gear pair. Since there is no effective support means in this part, there is no effective support means, so the brake friction member should be placed in the axial space between the counter gear pair and the differential gear pair It is difficult. Therefore, a second object of the present invention is to enable the friction member to be arranged on the notch portion of the transmission case.
[0006]
By the way, in such an automatic transmission, since the differential device is disposed at a substantially central portion of the shaft length of the engine shaft length and the shaft length of the speed change mechanism, the differential gear pair is positioned on the main shaft at the axial position. It is located closer to the engine of the transmission mechanism. When the brake is arranged at an axial position that overlaps the position of the differential gear pair on the transmission mechanism side, not only the outer diameter of the brake and the outer diameter of the differential drive pinion gear, but also the outer diameter of the differential ring gear is different from the main shaft and the differential shaft. Because of the distance between the two shafts, the counter shaft and the differential shaft cannot be modified to increase the gear ratio to accommodate different engine output models due to the interference in the radial direction between the counter shaft and the differential shaft. It becomes. The present invention provides a brake device structure capable of reducing the outer diameter of the overlapping portion on the axial position of the brake with the differential ring gear as much as possible so as to cope with such a change in the outer diameter of the differential ring gear. The third purpose is to obtain the above.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As described in
[0009]
A second object is as described in
[0010]
In the above-described configuration, as described in claim 3 , it is effective that the brake drum has an end wall that supports the end portion of the friction member without interruption throughout the entire circumference.
[0011]
In the above-described configuration, as described in claim 4 , the brake drum has splines formed on the peripheral wall so as to be substantially uniformly distributed in the circumferential direction, and the friction member has an outer peripheral side of the brake drum. It is further effective to adopt a configuration in which the spline is engaged so as to be movable in the axial direction.
[0012]
In the above-described configuration, as described in claim 5 , the brake drum is pressed against the transmission case by a load load of a return spring stretched between the brake drum and a hydraulic servo piston of the brake. It is also effective.
[0013]
Furthermore, a third object is as set forth in claim 6 , wherein in any of the configurations described above, the hydraulic servo of the brake is built in the front wall of the transmission case, and the apply tube portion of the hydraulic servo piston is The return spring of the hydraulic servo piston extends in the same axial position as the diff ring gear, and the return spring of the hydraulic servo piston is arranged in a distributed manner in the circumferential direction of the apply tube portion, avoiding the circumferential position facing the diff ring gear side. Achieved.
[0014]
Regarding the achievement of the second object, as described in claim 7 , a main shaft provided with a transmission mechanism and a brake attached to the transmission mechanism, a counter shaft parallel to the main shaft, the main shaft and the counter In an automatic transmission having a differential drive shaft parallel to the shaft and having a counter drive gear for transmitting power from the main shaft to the counter shaft arranged in an intermediate portion in the axial direction of the main shaft, a predetermined rotation element of the speed change mechanism is provided on the main shaft. has a locking to brake, the brake has a brake drum of the transmission case and the separate friction member of the brake is supported axially movable on said brake drum, said brake drum, transmission are detent supported by the case Rutotomoni, it is also possible to adopt a structure characterized by having an end wall which supports seamless across the ends of the friction member on the entire circumference.
[0016]
[Action and effect of the invention]
In the configuration according to
[0018]
According to a second aspect of the present invention, the brake friction member is supported by the brake drum separate from the transmission case, and the outer peripheral side thereof is supported in an axially movable manner, and is supported by the transmission case via the brake drum. Therefore, the friction member can be arranged on the transmission case missing circle.
[0019]
Furthermore, in the configuration according to claim 3 , by engaging the end portion of the friction member with the end wall of the brake drum that supports the entire end of the friction member without a break, the engagement force applied to the friction member during the brake engagement is circumferential. Therefore, the pressing force of the hydraulic servo piston can be efficiently used for generating the braking torque. As a result, the number of friction members can be reduced or the outer diameter can be reduced in order to obtain the same torque capacity, compared to the configuration in which the friction member is intentionally supported directly on the transmission case having a missing circle. The member itself can be made compact.
[0020]
According to the fourth aspect of the present invention, since the outer peripheral side of the friction member can be supported on the spline of the brake drum substantially uniformly in the circumferential direction, the friction member is less likely to be eccentric when the brake is engaged. Thus, the pressing force of the hydraulic servo piston can be efficiently used for generating the braking torque. Therefore, according to this configuration, it is possible to always obtain a stable braking force against the pressing force of the hydraulic servo piston.
[0021]
Furthermore, in the configuration of claim 5 , since the brake drum as a separate part is pressed against the transmission case by the load load of the return spring, it is not necessary to provide additional retaining means such as a snap ring, It is possible to reduce the number of parts and assembly man-hours of the automatic transmission.
[0022]
Furthermore, in the configuration of claim 6 , the outer diameter of the ring gear of the differential device is about to contact the apply tube portion without changing the axial distance between the main shaft on which the brake is disposed and the differential shaft on which the differential device is disposed. Therefore, the gear ratio setting between the counter shaft and the differential shaft can be easily changed.
[0023]
Next, in the configuration of claim 7 , the friction member of the brake is supported by the brake drum separate from the transmission case so as to be movable in the axial direction, and is supported by the transmission case via the brake drum. The restriction of the arrangement position due to the shape of the transmission case as in the case where the brake friction member is directly supported by the transmission case can be eliminated, and the degree of freedom of the brake arrangement position is increased. Compactness is possible. Furthermore, since the end of the friction member is brought into contact with the end wall of the brake drum that supports the entire circumference continuously without any break, the engagement force applied to the friction member during brake engagement can be made uniform in the circumferential direction. The pressing force of the hydraulic servo piston can be efficiently used for generating the braking torque. As a result, a sufficient torque capacity can be obtained even when the brake is disposed at a position where the entire circumference cannot be supported on the transmission case.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an axial sectional view of three axes of an automatic transmission to which the present invention is applied developed on a common plane, and FIG. 2 is a front view of the automatic transmission as viewed in the axial direction from the opening side to which a converter housing is connected. As shown in the figure, the automatic transmission includes a main shaft X provided with a transmission mechanism M and a brake B-1 associated with a predetermined rotation element of the transmission mechanism M, a counter shaft Y parallel to the main shaft X, and a main shaft. A counter drive gear 11 that includes X and a differential shaft Z that is parallel to the counter shaft Y and that transmits power from the main shaft X to the counter shaft Y is disposed in an intermediate portion in the axial direction of the main shaft X.
[0026]
According to the features of the present invention, the
[0027]
Referring to FIG. 3 showing an enlarged detailed configuration, the brake B-1 has a
[0028]
Further, in relation to the outer diameter of the
[0029]
Hereinafter, each part will be further described in detail. The automatic transmission includes a torque converter T, a transmission mechanism M, and a counter drive gear 11 as an output member thereof on a main shaft X, a counter driven
[0030]
The speed change mechanism M decelerates between the center support S disposed at the center in the axial direction of the transmission case C and the front wall of the transmission case C constituted by the oil pump body P on the front side thereof. Planetary gear G1 (referenced only in FIG. 3), two reduction-rotation input clutches C-1 and C-3 arranged so as to surround the front and rear and outer circumference thereof, and further arranged so as to surround the outer circumference thereof. A sun gear locking brake B-1 between the rear casing of the transmission case behind the center support S and a Ravigneaux type planetary gear set G, and a carrier locking brake B-2 surrounding the outer periphery thereof. The one-way clutch F-1 and the non-decelerated rotation input clutch C-2 arranged so as to surround the outer periphery and the rear side are provided, and the center support S and the planetary gear set G , The counter drive gear 11 from the center support S by support boss portion extending rearward is disposed.
[0031]
The counter shaft Y is a shaft extending from the front wall of the transmission case C to a substantially intermediate portion between the center support S and the rear wall, and the front and rear shaft end portions are respectively supported by both walls, and between the center support S and the front wall. The differential
[0032]
The differential device D on the differential shaft Z is disposed in the vicinity of the rear end of the torque converter T, is bolted to the rear end of the
[0033]
The brake B-1 includes a
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
According to the automatic transmission configured as described above, the radial direction portion of the counter shaft Y side of the
[0039]
Furthermore, the end of the
[0040]
Further, the configuration in which the outer peripheral side of the
[0041]
Further, since the
[0042]
Further, when looking at the positional relationship between the apply
[0043]
As mentioned above, for convenience of understanding the technical idea of the present invention, the description has been made based on one embodiment. However, the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and individual claims in the scope of claims. Various specific configurations can be changed and implemented within the scope of the matters described in.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an axial sectional view of three axes of an automatic transmission to which the present invention is applied developed on a common plane.
FIG. 2 is a front view of the automatic transmission as viewed in an axial direction from an opening side to which a converter housing is connected.
FIG. 3 is an axial cross section showing an enlarged main shaft portion of the automatic transmission.
FIG. 4 is a front view of the brake drum as viewed from the hydraulic servo side in the axial direction.
[Explanation of symbols]
M Transmission mechanism B-1 Brake X Main shaft Y Counter shaft Z Differential shaft C Transmission case P Oil pump body (transmission case front wall)
11
Claims (7)
前記主軸上のブレーキの摩擦部材が、カウンタ軸上に配置されて主軸上のカウンタドライブギヤに噛合するカウンタドリブンギヤとデフ軸上のデフリングギヤに噛合するデフドライブピニオンギヤとの間の軸方向位置に配置され、
前記ブレーキの半径とデフドライブピニオンギヤの半径の和は、主軸とカウンタ軸との軸間距離より大きいことを特徴とする自動変速機。A main shaft provided with a speed change mechanism, a brake attached to the speed change mechanism, a counter shaft parallel to the main shaft, and a differential shaft parallel to the main shaft and the counter shaft, and transmits power from the main shaft to the counter shaft In the automatic transmission in which the counter drive gear is arranged in the axial middle portion of the main shaft,
The friction member of the brake on the main shaft is disposed at an axial position between the counter driven gear that is disposed on the counter shaft and meshes with the counter drive gear on the main shaft and the differential drive pinion gear that meshes with the diff ring gear on the differential shaft. It is,
The automatic transmission characterized in that the sum of the radius of the brake and the radius of the differential drive pinion gear is larger than the distance between the main shaft and the counter shaft .
前記主軸上に変速機構の所定の回転要素を係止するブレーキを有し、
該ブレーキは、変速機ケースと別体のブレーキドラムを有し、
前記ブレーキの摩擦部材は、前記ブレーキドラムに軸方向可動に支持され、
前記ブレーキドラムは、変速機ケースに回り止め支持されると共に、前記摩擦部材の端部を全周に渡って切れ目なく支持する端壁を有することを特徴とする自動変速機。A main shaft provided with a speed change mechanism, a brake attached to the speed change mechanism, a counter shaft parallel to the main shaft, and a differential shaft parallel to the main shaft and the counter shaft, and transmits power from the main shaft to the counter shaft In the automatic transmission in which the counter drive gear is arranged in the axial middle portion of the main shaft,
A brake for locking a predetermined rotating element of the speed change mechanism on the main shaft;
The brake has a brake drum separate from the transmission case,
Friction members of the brake is supported axially movable on said brake drum,
The brake drum, automatic transmission and having Rutotomoni supported detent in the transmission case, the end walls for supporting seamless across the ends of the friction member on the entire circumference.
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