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JP2017198307A - 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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洋裕 道越
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将史 池邨
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Abstract

【課題】第１回転体と第２回転体とがスプライン嵌合される構造を有す売る車両用動力伝達装置において、組付中において第１回転体および第２回転体が偏心することなく組み付けられ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】クラッチドラム５６の嵌合穴７１内に第３サンギヤＳ３を嵌め入れるに際して、トレランスリング７８が第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６と接触するのに先立って、スプライン嵌合部７６を構成する外周スプライン歯７２および内周スプライン歯７４が噛み合い始めるため、外周スプライン歯７２と内周スプライン歯７４とが噛み合うことで第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６が芯出しされ、第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６を偏心することなく精度良く組み付けることができる。【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回転体が、第２回転体に形成されている嵌合穴内に嵌め入れられ、第１回転体の外周面と第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し、その近傍にトレランスリングを設ける場合、装置の小型化の要請からスプライン嵌合部周辺の空間が制限されるため、トレランスリングの組付中の回転軸の芯出しが困難となり、回転軸が偏心した状態で組み付けられる虞がある。
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、組付中において第１回転体および第２回転体が偏心することなく組み付けられ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回転体の前記嵌合穴に前記第１回転体を嵌め入れる際の、前記第２回転体の前記第１回転体に対する組付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トレランスリングを配置し、(c)前記第２回転体の前記嵌合穴に前記第１回転体を嵌め入れる過渡期において、前記第１回転体の前記外周歯および前記第２回転体の前記内周歯が噛合い出した後に、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回転体に接触させ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、前記トレランスリングは、前記第２回転体の前記嵌合穴の内周面に形成された環状溝に収容され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、(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、(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、(d)組付後において前記外周歯と前記内周歯とが径方向から見て重なる部位の前記軸線方向の長さは、組付過渡期に前記トレランスリングと接触する前記第１回転体の外周面または前記第２回転体の内周面の前記軸線方向の長さよりも長いことを特徴とする。
第１発明の車両用動力伝達装置の製造方法によれば、第２回転体の嵌合穴内に第１回転体を嵌め入れるに際して、トレランスリングが第１回転体および第２回転体と接触するのに先立って、スプライン嵌合部を構成する外周歯および内周歯が噛み合い始めるため、スプライン嵌合部周辺にスペースがなく芯出し用の加工が困難な場合であっても、外周歯と内周歯とが噛み合うことで第１回転体および第２回転体が芯出しされ、第１回転体および第２回転体を偏心することなく精度良く組み付けることができる。
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、トレランスリングは、第２回転体の嵌合穴の内周面に形成された環状溝に収容されるため、第１回転体側には環状溝が形成されない。従って、第１回転体に環状溝が形成されることで、第１回転体の肉厚が薄くなることがなくなり、第１回転体の強度低下が抑制される。なお、第２回転体に形成される環状溝は、スプライン嵌合部よりも嵌合穴の開口側に形成されているため、環状溝が形成される部位にはトルクは殆ど伝達されない。従って、第２回転体に環状溝が形成されても第２回転体の強度低下は問題にならない。
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、クラッチドラムの嵌合穴にサンギヤの軸端が嵌め入れられるのに際して、トレランスリングがサンギヤおよびクラッチドラムに接触するのに先立って、サンギヤの外周歯とクラッチドラムの内周歯とが噛み合い始めるため、サンギヤとクラッチドラムとの間のスプライン嵌合部周辺にスペースがなく芯出し用の加工が困難な場合であっても、外周歯と内周歯とが噛み合うことでサンギヤおよびクラッチドラムが芯出しされ、サンギヤおよびクラッチドラムが偏心することなく精度良く組み付けることができる。
また、第４発明の車両用動力伝達装置によれば、組付後において第１回転体の外周歯と第２回転体の内周歯とが径方向から見て重なる部位の軸線方向の長さが、組付過渡期にトレランスリングと接触する第１回転体の外周面または第２回転体の内周面の軸線方向の長さよりも長いため、第２回転体の嵌合穴に第１回転体を嵌め入れるのに際して、トレランスリングが第１回転体の外周面または第２回転体の内周面と接触するのに先立って、スプライン嵌合部を構成する外周歯および内周歯が噛み合い始める。従って、スプライン嵌合部周辺にスペースがなく芯出し用の加工が困難な場合であっても、外周歯と内周歯とが噛み合うことで芯出しされ、第１回転体および第２回転体を偏心することなく精度よく組み付けることができる。
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。 図４のサンギヤおよびクラッチドラムの組付過渡期における相対位置を示す図である。 図４のサンギヤおよびクラッチドラムの組付過渡期における相対位置を示す他の図である。 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。 本発明の他の実施例である車両用動力伝達装置に備えられるサンギヤとクラッチドラムとの連結部の構造を説明する断面図である。
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の車両用動力伝達装置１３を構成する自動変速機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。また、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連結されている。また、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に対して軸線ＲＣ方向で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、内周部が小径円筒部５６ｂに連結されるとともに、外周部が大径円筒部５６ａに連結された円盤状の部材であり、軸線ＲＣ方向で連結ドラム５４とピストン６２との間に配置されている。
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との間に配置されている。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およびクラッチドラム５６によって囲まれて形成さ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介挿されており、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、軸線ＲＣ方向で互いに向かい合う軸端部が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は、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方向で嵌合穴７１の開口側（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（径方向から見て）第３クラッチＳ３と重なる部位のうち、軸線ＲＣ方向で嵌合穴７１の開口から離れる側（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設けられている。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よりも前記嵌合穴７１の開口側に配置されている。言い換えれば、トレランスリング７８は、クラッチドラム５６の嵌合穴７１に第３サンギヤＳ３を嵌め入れるに際して、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（図４において左側）に配置されている。このトレランスリング７８が設けられることで、外周スプライン歯７２と内周スプライン歯７４との間に形成される回転方向のガタに対して、そのガタ分の相対回転が抑制され、外周スプライン歯７２の歯面と内周スプライン歯７４の歯面との衝突による歯打ち音が抑制される。
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、上記クラッチドラム５６の第３サンギヤＳ３に対する組付の進行方向とは、クラッチドラム５６の嵌合穴７１に第３サンギヤＳ３を嵌め入れるときの、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の嵌合穴７１に第３サンギヤＳ３を嵌め入れるときの、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が形成された略環状部材である。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。
図６および図７は、それぞれ第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６の組付過渡期における相対位置を示している。図６は、第３サンギヤＳ３の外周スプライン歯７２とクラッチドラム５６の内周スプライン歯７４とが噛み合い始めた状態を示しており、図７は、トレランスリング７８の突面８８が第３サンギヤＳ３の外周面に接触し始めた状態を示している。なお、トレランスリング７８の内径ｄ１（図５参照）は、第３サンギヤＳ３のトレランスリング７８の突面８８と接触する部位の直径よりも小さいため、組付過渡期においてトレランスリング７８の突面８８が第３サンギヤＳ３の外周面と接触し、トレランスリング７８の内向突起８６が変形させられる。このときトレランスリング７８の変形による負荷（圧入荷重）が発生する。
クラッチドラム５６の環状溝８０のトレランスリング７８が予め取り付けられた状態で、クラッチドラム５６が第３サンギヤＳ３に対する組付の進行方向、すなわち軸線ＲＣ方向で第３サンギヤＳ３に接近する方向（図６、図７において左方向）に移動すると、図６に示すように、第３サンギヤＳ３の外周スプライン歯７２とクラッチドラム５６の内周スプライン歯７４とが噛み合い始める。このとき、トレランスリング７８の突面８８は、第３サンギヤＳ３の外周面に接触していない。図６にあっては、トレランスリング７８の突面８８が、第３サンギヤＳ３の外周面と接触する直前の状態を示しており、このとき第３サンギヤＳ３の外周スプライン歯７２とクラッチドラム５６の内周歯７４とが数ｍｍ程度（例えば３ｍｍ程度）だけ噛み合った状態となる。
このように、トレランスリング７８が第３サンギヤＳ３の外周面に接触する前に、外周スプライン歯７２と内周スプライン歯７４とが予め数ｍｍ程度だけ噛み合うことで、第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６の軸心の位置が調整され、第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６が芯出しされる。
外周スプライン歯７２と内周スプライン歯７４とが噛み合い始めた後、クラッチドラム５６がさらに第３サンギヤＳ３に向かって移動すると、図７に示すように、トレランスリング７８の突面８８が第３サンギヤＳ３の外周面に接触し始める。従って、トレランスリング７８が、クラッチドラム５６および第３サンギヤＳ３の両方に接触する。このとき、外周スプライン歯７２と内周スプライン歯７４とが予め噛み合うことで、第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６の偏心が抑制されているため、トレランスリング７８が第３サンギヤＳ３の外周面に接触することで変形させられるに際して、トレランスリング７８の各内向突起８６が周方向で均一に変形し、組付後においてトレランスリング７８で発生する荷重（反力荷重）が周方向で不均一となることが防止される。結果として、組付後のトレランスリング７８の品質が安定する。また、第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６の芯出しが、外周スプライン歯７２および内周スプライン歯７４が噛み合うことで為されるため、組付に際して芯出しするための構造が不要となり、スプライン嵌合部７６周辺にスペースが無くても芯出しが可能となる。結果として、製造コストが低減される。また、各内向突起８６が均等に変形することで、組付中にかかる負荷（圧入荷重）も低減される。
ここで、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に接触するのに先立って、外周スプライン歯７２および内周スプライン歯７４を噛み合わせるため、組付後の外周スプライン歯７２と内周スプライン歯７４とが径方向から見て重なる部位の軸線ＲＣ方向の長さＬ１（すなわち外周スプライン歯７２と内周スプライン歯７４とが噛み合う部位の軸線ＲＣ方向の長さＬ１）が、組付過渡期に第３サンギヤＳ３がトレランスリング７８の突面８８と接触する部位の軸線ＲＣ方向の長さＬ２よりも長くなる（Ｌ１＞Ｌ２）ように設定されている（図４参照）。好適には、長さＬ１が長さＬ２よりも少なくとも数ｍｍ程度は長くなるように設定されている。なお、長さＬ２は、組付過渡期において第３サンギヤＳ３がトレランスリング７８の突面８８と最初に接触する部位の位置と、組付後において第３サンギヤＳ３がトレランスリング７８の突面８８と接触する部位のうち軸線ＲＣ方向でスプライン嵌合部７６から最も離れた位置との間の、軸線ＲＣ方向の距離に対応する。このように長さＬ１、Ｌ２が設定されることで、組付過渡期においてトレランスリング７８の突面８８が第３サンギヤＳ３と接触するのに先立って、外周スプライン歯７２と内周スプライン歯７４とが噛み合うこととなる。
図８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。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。クラッチドラム５６および第３サンギヤＳ３が、それぞれ軸線ＲＣを中心に配置された状態から、クラッチドラム５６が第３サンギヤＳ３に向かって軸線ＲＣと平行に移動する。そして、クラッチドラム５６の嵌合穴７１に第３サンギヤＳ３が嵌め入れられると、図６に示すように、トレランスリング７８の突面８８が第３サンギヤＳ３の外周面に接触するのに先立って、第３サンギヤＳ３の外周スプライン歯７２とクラッチドラム５６の内周スプライン歯７４とが噛み合い始める。このように、外周スプライン歯７２と内周スプライン歯７４とが噛み合うことで、第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６が芯出しされ、第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６の偏心が抑制される。
さらに、第３サンギヤＳ３がクラッチドラム５６に向かって移動すると、図７に示すように、トレランスリング７８の突面８８が第３サンギヤＳ３の外周面に接触し始める。このとき、トレランスリング７８の突面８８が第３サンギヤＳ３の外周面と接触するのに伴って、各内向突起８６が変形させられるが、第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６が予め芯出しされているので、各内向突起８６が略均等に変形させられる。従って、組付後においてトレランスリング７８の品質が安定することとなる。
上述のように、本実施例によれば、クラッチドラム５６の嵌合穴７１内に第３サンギヤＳ３を嵌め入れるに際して、トレランスリング７８が第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６と接触するのに先立って、スプライン嵌合部７６を構成する外周スプライン歯７２および内周スプライン歯７４が噛み合い始めるため、スプライン嵌合部７６周辺にスペースがなく芯出し用の加工が困難な場合であっても、外周スプライン歯７２と内周スプライン歯７４とが噛み合うことで第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６が芯出しされ、第３サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６を偏心することなく精度良く組み付けることができる。
また、本実施例によれば、トレランスリング７６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に収容されるため、第３サンギヤＳ３側には環状溝が形成されない。従って、第３サンギヤＳ３に環状溝が形成されることで、第３サンギヤＳ３の肉厚が薄くなることがなくなり、第３サンギヤＳ３の強度低下が抑制される。なお、クラッチドラム５６に形成される環状溝８０は、スプライン嵌合部７６よりも嵌合穴７１の開口側に形成されているため、環状溝８０が形成される部位にはトルクは殆ど伝達されない。従って、クラッチドラム５６に環状溝８０が形成されてもクラッチドラム５６の強度低下は問題にならない。
また、本実施例によれば、組付後において第３サンギヤＳ３の外周スプライン歯７２とクラッチドラム５６の内周スプライン歯７４とが径方向から見て重なる部位の軸線方向の長さＬ１が、組付過渡期にトレランスリング７８の突面８８と接触する第３サンギヤＳ３の外周面の軸線ＲＣ方向の長さＬ２よりも長いため、クラッチドラム５６の嵌合穴７１に第３サンギヤＳ３を嵌め入れるのに際して、トレランスリング７８の突面８８が第３サンギヤＳ３の外周面と接触するのに先立って、スプライン嵌合部７６を構成する外周スプライン歯７２および内周スプライン歯７４が噛み合い始める。従って、スプライン嵌合部７６周辺にスペースがなく芯出し用の加工が困難な場合であっても、外周スプライン歯７２と内周スプライン歯７４とが噛み合うことで芯出しされ、第１サンギヤＳ３およびクラッチドラム５６を偏心することなく精度よく組み付けることができる。
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図９は、本発明の他の実施例である車両用動力伝達装置９０に備えられる第３サンギヤＳ３ａとクラッチドラム９２との連結部の構造を説明する断面図であり、前述の実施例の図４に対応している。
本実施例の車両用動力伝達装置９０を、前述した車両用動力伝達装置１３と比べると、車両用動力伝達装置９０にあっては、第３サンギヤＳ３ａ側にトレランスリング９３を収容する環状溝１０２が形成されている。以下、前述した実施例の車両用動力伝達装置１３と異なる構造について説明する。
クラッチドラム９２には、嵌合穴９４が形成され、その嵌合穴９４内に第３サンギヤＳ３ａの一端部が嵌め入れられている。従って、第３サンギヤＳ３ａとクラッチドラム９２とが径方向から見て一部重なり合い、第３サンギヤＳ３ａの外周側にクラッチドラム９２が配置されている。なお、第３サンギヤＳ３ａが本発明の第１回転体に対応し、クラッチドラム９２が本発明の第２回転体に対応している。
第３サンギヤＳ３ａとクラッチドラム９２とが径方向で（径方向から見て）重なる部位のうち、軸線ＲＣ方向で嵌合穴７１の開口と反対側（図において右側）には、内周スプライン歯９６が形成されている。また、第３サンギヤＳ３ａの嵌合穴７１に嵌め入れられる側の外周端部に、内周スプライン歯９６と噛み合う外周スプライン歯９８が形成されている。これら内周スプライン歯９６と外周スプライン歯９８とがスプライン嵌合されることで、スプライン嵌合部１００が形成されている。なお、内周スプライン歯９６が本発明の内周歯に対応し、外周スプライン歯９８が本発明の外周歯に対応している。
また、スプライン嵌合部１００と軸線ＲＣ方向で並んでトレランスリング９３が設けられている。トレランスリング９３は、第３サンギヤＳ３ａの外周面とクラッチドラム９２の内周面との間であって、且つ、第３サンギヤＳ３ａとクラッチドラム９２とが径方向で重なる部位のうち、嵌合穴７１に嵌め入れられている第３サンギヤ３ａの軸端から軸線ＲＣ方向で遠ざかる側の位置に設けられている。
本実施例では、第３サンギヤＳ３ａの外周面に環状溝１０２が形成されており、その環状溝１０２によって形成される環状空間にトレランスリング９３が収容されている。本実施例のトレランスリング９３にあっては、環状部の外周面から径方向外側に向かって突き出す外向突起が周方向で等角度間隔に複数個形成されている。そして、環状部の内周面が第３サンギヤＳ３ａの外周面（環状溝１０２）に接触するとともに、外向突起の突面１０４がクラッチドラム９２の内周面に接触している。
また、本実施例においても、第３サンギヤＳ３ａおよびクラッチドラム９２を組み付けるに際して、トレランスリング９３の突面１０４がクラッチドラム９２の内周面に接触するのに先立って、第３サンギヤＳ３ａの外周スプライン歯９８とクラッチドラム９２の内周スプライン歯９６とが予め噛み合うように構成されている。このように構成されることで、トレランスリング９３の突面１０４がクラッチドラム９２に接触して変形させられるのに先立って、外周スプライン歯９８と内周スプライン歯９６とが噛み合うことで、第３サンギヤＳ３ａおよびクラッチドラム９２が予め芯出しされ、トレランスリング９３がクラッチドラム９２と接触した際には、トレランスリング９３の各外向突起が均等に変形する。従って、組付後においてもトレランスリング９３の品質が安定し、前述の実施例と同様の効果を得ることができる。
ここで、トレランスリング９３の突面１０４がクラッチドラム９２に接触するのに先立って、外周スプライン歯９８と内周スプライン歯９６とを噛み合わせるため、組付後において外周スプライン歯９８と内周スプライン歯９６とが径方向から見て重なる部位の軸線ＲＣ方向の長さＬ１（すなわち外周スプライン歯９８と内周スプライン歯９６とが噛み合う部位の軸線ＲＣ方向の長さＬ１）が、組付過渡期にクラッチドラム９２がトレランスリング９３の突面１０４に接触する部位の軸線ＲＣ方向の長さＬ２よりも長くなる（Ｌ２＞Ｌ１）ように設定されている（図９参照）。長さＬ２は、クラッチドラム９２の嵌合穴９４の開口端部と、組付後においてトレランスリング９３の突面１０４とクラッチドラム９２とが接触する部位のうち軸線ＲＣ方向でスプライン嵌合部１００側の端部との間の、軸線ＲＣ方向の長さに対応する。このように長さＬ１、Ｌ２が設定されることで、組付過渡期においてトレランスリング９３の突面１０４がクラッチドラム９２に接触するのに先立って、外周スプライン歯９８と内周スプライン歯９６とが噛み合うこととなる。
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、９０：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、９２：クラッチドラム（第２回転体）
７１、９４：嵌合穴
７２、９８：外周スプライン歯（外周歯）
７４、９６：内周スプライン歯（内周歯）
７６、１００：スプライン嵌合部
７８、９３：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、Ｓ３ａ：第３サンギヤ（第１回転体、第３遊星歯車装置のサンギヤ）

Claims (4)

  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回転体の前記嵌合穴に前記第１回転体を嵌め入れる際の、前記第２回転体の前記第１回転体に対する組付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トレランスリングを配置し、
    前記第２回転体の前記嵌合穴に前記第１回転体を嵌め入れる過渡期において、前記第１回転体の前記外周歯および前記第２回転体の前記内周歯が噛合い出した後に、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回転体に接触させる
    ことを特徴とする車両用動力伝達装置の製造方法。
  2. 前記トレランスリングは、前記第２回転体の前記嵌合穴の内周面に形成された環状溝に収容され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. 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、
    組付後において前記外周歯と前記内周歯とが径方向から見て重なる部位の前記軸線方向の長さは、組付過渡期に前記トレランスリングと接触する前記第１回転体の外周面または前記第２回転体の内周面の前記軸線方向の長さよりも長い
    ことを特徴とする車両用動力伝達装置。
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