JP4670708B2

JP4670708B2 - 自動変速機

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Publication number: JP4670708B2
Application number: JP2006099105A
Authority: JP
Inventors: 信悟魚住; 博加藤; 将宏井田; 和彦杉田; 直樹伊藤
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2026-03-31
Also published as: JP2007271016A

Description

本発明は、クラッチおよびブレーキからなる複数の摩擦係合要素を有する変速装置を備えた自動変速機に関するものである。

自動車等の車両に使用される自動変速機として、特許文献１に記載されているように、有底円筒状のドラムと、このドラム内に配設される摩擦係合要素と、ドラムのボス部上に摺動可能に配設されるとともに、ドラムとともにシリンダ室を形成し、このシリンダ室に供給される圧油により摩擦係合要素を押圧可能なピストンとを有するクラッチと、ドラムに形成されたハブ部の外周に配設される摩擦係合要素とを備えたものがある。かかる特許文献１に記載のものにおいては、ドラムがフローフォーミングによって形成されるようになっているため、製造コストがアップする問題がある。
特開平１０―２９６３６５号公報

上記した問題を解決できるドラム成形方法として、ダイキャスト鋳造法によってドラムを成形することが考えられる。しかしながら、ドラムをダイキャスト鋳造によって成形するものでは、外周に摩擦係合要素を配設したハブ部に離型のための抜き勾配を設ける必要があり、このために、ハブ部の内周にハブ部の端部に向かって径が拡大する勾配が成形されることになる。

このために、ハブ部の半径方向に貫通した油穴を介してハブ部の内周側から摩擦係合要素を潤滑するための油を供給する場合、ハブ部の内周に供給された油が抜き勾配に沿ってハブ部の端部側に多く流れ、ハブ部の端部側と反対側に位置する油穴によって、潤滑油の供給が不均一となるという問題があった。

このような事態を避けるために、ダイキャスト鋳造後に、ハブ部の内周に成形された抜き勾配を切削加工によって除去したり、あるいはハブ部の内周端部にスナップリング等からなる堰を設けて油だまりを確保するなどして、摩擦係合要素への潤滑油の供給を均一にすることも考えられるが、何れの考えも製造工程が増加し、コストアップ要因となる。

本発明は、クラッチドラム等の回転部材をダイキャスト鋳造する際の型抜きを改善することにより、コストアップすることなしに、摩擦係合要素に十分な潤滑油を均一に供給できるようにした自動変速機を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、クラッチおよびブレーキからなる複数の摩擦係合要素を有する変速装置を備え、該変速装置が、ダイキャスト鋳造にて成形される有底円筒状の回転部材を有する自動変速機において、前記回転部材は、底部と、該底部より軸方向に延びる外周壁と、該外周壁より内径に前記底部より前記回転部材の開口方向と反対の方向に延び外周に前記摩擦係合要素の摩擦要素をスプライン係合するハブ部材と、該ハブ部材より内径に前記底部より前記回転部材の開口方向に延びた水平壁部を有し、前記ハブ部材は、少なくとも一部を軸方向において前記底部に重なるように配設されるとともに、前記底部には、前記ハブ部材の内径に対応する位置に軸方向に貫通するダイキャスト鋳造時の型抜き用穴を円周上複数形成し、該型抜き用穴に対応する前記ハブ部材の内周の周方向の一部に、前記回転部材の開口方向に向かうにつれて径が広がる方向に傾斜させた傾斜面を形成し、前記変速装置は、前記ハブ部材の径方向内周側に、前記摩擦要素を潤滑する潤滑油を供給する油供給手段を有し、前記ハブ部材は、前記油供給手段より供給された潤滑油を前記摩擦要素に供給する少なくとも１つの油穴を有することを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記回転部材の底部の前記型抜き用穴より内周側はトルク伝達を行わないことを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記回転部材は、前記複数の摩擦係合要素のうちの１つであるクラッチの油圧サーボを形成するクラッチドラムであり、該クラッチドラム内に摺動可能に嵌合されたピストンと前記底部と前記水平壁部とによって、前記クラッチドラムに、前記型抜き用穴の径方向内周側で前記油圧サーボのシリンダ油室を形成したことを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記回転部材は、前記底部より軸方向に延びる外周壁および内周壁を有し、前記底部は、前記型抜き用穴の径方向内周側に第１壁部を備え、前記ハブ部材は該第１壁部の外周側において、該第１壁部の軸方向の両側に跨って延在されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項４において、前記回転部材の外周壁には、前記型抜き用穴を介して前記回転部材内に流入した油を前記回転部材の外部に排出する排出穴が半径方向に開口されていることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記油供給手段は、油供給源から供給された潤滑油を前記ハブ部材の内周に向けてガイドするガイド部を備えた案内部材を有していることを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明は、請求項６において、前記ハブ部材の内周面は前記型抜き用穴より所定量離れた所定位置より前記回転部材の開口方向に向かうにつれて径が広がる方向に傾斜した第１の傾斜面と、前記所定位置より前記回転部材の開口方向とは反対の方向に向かうにつれて径が広がる方向に傾斜した第２の傾斜面とを有することを特徴とするものである。

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記ハブ部材の内周に前記回転部材の開口方向に向かうにつれて径が広がる方向に傾斜させた第１の傾斜面を成形するとともに、前記ハブ部材の軸方向における前記回転部材の開口方向の反対方向の終端部の内周に突起状の堰を一体的に形成したことを特徴とするものである。

請求項１に係る発明によれば、ダイキャスト鋳造にて成形される有底円筒状の回転部材が、底部と、底部より軸方向に延びる外周壁と、外周壁より内径に底部より回転部材の開口方向と反対の方向に延び外周に摩擦係合要素の摩擦要素をスプライン係合するハブ部材と、ハブ部材より内径に底部より回転部材の開口方向に延びた水平壁部を有し、ハブ部材は、少なくとも一部を軸方向において回転部材の底部に重なるように配設されるとともに、ハブ部材の内周の周方向の一部に、回転部材の開口方向に向かうにつれて径が広がる方向に傾斜させた傾斜面を形成した。
この構成により、ハブ部材の内周に油を供給した場合に、抜き勾配によって油がハブ部材の端部側より逃げてしまうことを防止でき、これによって、ハブ部材の内周に油を確実に保持できるようになり、摩擦係合要素への潤滑油量を増加することが可能となる。
また、回転部材の底部には、軸方向に貫通するダイキャスト鋳造時の型抜き用穴を円周上複数形成し、型抜き用穴に対応するハブ部材の内周の周方向の一部に、回転部材の開口方向に向かうにつれて径が広がる方向に傾斜させた傾斜面を形成したので、型抜き用の穴の形成によって、ハブ部材の内周に容易に開口方向向きの傾斜面を形成することができる。
しかも、変速装置は、ハブ部材の径方向内周側に、摩擦要素を潤滑する潤滑油を供給する油供給手段を有し、ハブ部材は、油供給手段より供給された潤滑油を摩擦要素に供給する少なくとも１つの油孔を有するので、油供給手段によってハブ部材の内周に供給された油を傾斜面に沿って回転部材の底部の油穴よりハブ部材の外周側の摩擦係合要素に確実に供給できるようになり、摩擦係合要素を的確に潤滑することができる。

請求項２に係る発明によれば、回転部材の底部の型抜き用穴より内周側をトルク伝達させないことにより、内周側の部材の高い剛性が不要となり、型抜き用穴の形成による影響が少なくできる。

請求項３に係る発明によれば、回転部材は、クラッチの油圧サーボを形成するクラッチドラムであり、クラッチドラム内に摺動可能に嵌合されたピストンと底部と水平壁部とによって、クラッチドラムに、型抜き用穴の径方向内周側で油圧サーボのシリンダ油室を形成したので、型抜き用穴が形成されたクラッチドラムの底部は、油圧サーボを配設する機能を有しておればよく、トルク伝達には直接関与しない部位である。従って、クラッチドラムの底部に型抜き用穴を形成しても、強度上何ら問題になることはない。また、ハブ部材と軸方向に重なる位置にシリンダ油室を形成することによって、ハブ部材の内周側の空間をデッドスペースとすることなく、コンパクトな自動変速機を達成することができる。

請求項４に係る発明によれば、回転部材の底部は、型抜き用穴の径方向内周側に第１壁部を備え、第１壁部の軸方向の両側に跨ってハブ部材が軸方向に延在されているので、上記した抜き勾配をもつ傾斜面によって、油供給手段より油が直接供給できないハブ部材の端部と反対側の部位にも油を確実に供給できるようになる。これによって、摩擦係合要素への潤滑作用に影響を及ぼすことなく、ハブ部材を含む回転部材の軸方向寸法を小さくすることができる。

請求項５に係る発明によれば、回転部材の外周壁には、型抜き用穴を介して回転部材内に流入した油を前記回転部材の外部に排出する排出穴が半径方向に開口されているので、ハブ部材の内周に供給された油を、型抜き用穴および排出穴を介して回転部材の外部に容易に排出することができ、油のスムーズな流れを実現することができる。

請求項６に係る発明によれば、油供給手段は、油供給源から供給された潤滑油をハブ部材の内周に向けてガイドするガイド部を備えた案内部材を有しているので、案内部材により、第１の傾斜面（前方側への傾斜）と第２の傾斜面（後方側への傾斜）の境目に潤滑油を供給することにより、摩擦要素全体に均等に潤滑油を供給することができる。

請求項７に係る発明によれば、ハブ部材の内周面は型抜き用穴より所定量離れた所定位置より回転部材の開口方向に向かうにつれて径が広がる方向に傾斜した第１の傾斜面と、当該所定位置より回転部材の開口方向とは反対の方向に向かうにつれて径が広がる方向に傾斜した第２の傾斜面とを有するので、案内部材により、第１の傾斜面と第２の傾斜面の境目に潤滑油を供給することにより、摩擦要素全体に均等に潤滑油を供給可能となる。

請求項８に係る発明によれば、ハブ部材の内周に回転部材の開口方向に向かうにつれて径が広がる方向に傾斜させた第１の傾斜面を成形するとともに、ハブ部材の軸方向における回転部材の開口方向の反対方向の終端部の内周に突起状の堰を一体的に形成したので、堰によってハブ部材の内周への油の保持作用を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図２は、例えばフロントエンジンリヤドライブタイプの車両に用いて好適な自動変速機１０を示す。当該自動変速機１０は、車体に取付けられた変速機ケース１１内にトルクコンバータ１２および変速装置１３を備えている。トルクコンバータ１２は、図略のエンジンの回転が出力される駆動軸１４と連結されたポンプインペラ１５、ポンプインペラ１５の回転に伴って回転され、変速装置１３に回転を入力する入力軸１６と連結されたタービンランナ１７、ワンウェイクラッチ１８上に取付けられたステータ１９、所定の条件が成立したときに係合されて駆動軸１４と入力軸１６との間を連結するロックアップクラッチ２０等からなっている。変速装置１３は入力軸１６より入力された回転を変速して駆動輪に連結された出力軸２１に出力する。

なお、自動変速機１０の入力軸１６および出力軸２１は、車両の進行方向に対して同軸とされている。また、トルクコンバータ１２は、車両の進行方向に対して前方側に配設されるとともに、出力軸２１は車両の進行方向に対して後方側に配設されている。本実施の形態において、自動変速機１０の軸方向におけるトルクコンバータ１２側（車両の進行方向前方側）を「前方」、出力軸２１側（車両の進行方向後方側）を「後方」と呼称する。

変速装置１３は、変速機ケース１１内に同軸上に順次支承された入力軸１６、減速用プラネタリギヤ２５、複数のプラネタリギヤから構成されるプラネタリギヤセット２６、出力軸２１、摩擦係合要素としての第１ないし第３のクラッチＣ１〜Ｃ３ならびに第１および第２のブレーキＢ１、Ｂ２にて構成されている。

入力軸１６の回転を減速してプラネタリギヤセット２６に回転を伝達する減速用プラネタリギヤ２５は、変速機ケース１１に常時固定されて回転を規制されたサンギヤＳ１、入力軸１６に直結されたリングギヤＲ１、サンギヤＳ１およびリングギヤＲ１に噛合するピニオンＰ１を支承するキャリヤＣＲ１とによって構成されている。

プラネタリギヤセット２６は、一例として、シングルピニオンプラネタリギヤとダブルピニオンプラネタリギヤとを組み合わせたラビニヨ式のギヤセットで構成されている。

プラネタリギヤセット２６の小径の第１サンギヤＳ２は、第１のクラッチＣ１により減速用プラネタリギヤ２５のキャリヤＣＲ１に係脱可能に連結され、大径の第２サンギヤＳ３は、第１のブレーキＢ１により変速機ケース１１に係脱可能に連結されるとともに、第３のクラッチＣ３により減速用プラネタリギヤ２５のキャリヤＣＲ１に係脱可能に連結される。第１サンギヤＳ２にはショートピニオンＰ２が噛合され、また、第２サンギヤＳ３にはロングピニオンＰ３が噛合され、ショートピニオンＰ２とロングピニオンＰ３は互いに噛合されている。これらショートピニオンＰ２およびロングピニオンＰ３は直結構造のキャリヤＣＲ２にそれぞれ回転可能に支承されている。リングギヤＲ２はロングピニオンＰ３に噛合されるとともに、出力要素として出力軸２１に連結されている。

キャリヤＣＲ２は、第２クラッチＣ２により入力軸１６に係脱可能に連結される。また、キャリヤＣＲ２は、第２ブレーキＢ２により変速機ケース１１に係脱可能に連結されるとともに、第２ブレーキＢ２に並列に配設されたワンウェイクラッチＦ１によって一方向の回転が規制されている。

以上のように構成された自動変速機１０は、第１ないし第３クラッチＣ１〜Ｃ３、第１および第２ブレーキＢ１、Ｂ２を選択的に係脱し、入力軸１６、出力軸２１、減速用プラネタリギヤ２５およびプラネタリギヤセット２６の各要素を選択的に連結、あるいは固定することにより、前進６段、後進１段のギヤ比を成立することができる。

次に、前記した構成の自動変速機１０の動作について説明する。図３において、Ｐはパーキングレンジ、ＲＥＶは後進レンジ、Ｎはニュートラルレンジ、１ＳＴは前進レンジの１速、２ＮＤは前進レンジの２速、３ＲＤは前進レンジの３速、４ＴＨは前進レンジの４速、５ＴＨは前進レンジの５速、６ＴＨは前進レンジの６速を表す。なお、前記各レンジは、シフトレバー等の選速手段を操作することによって選択される。

また、図３において、各ギヤ段に対応するクラッチ、ブレーキの欄に○が付されている場合、クラッチおよびブレーキの係合状態を示し、無印であれば、開放状態を示している。

前進レンジの１速において、第１クラッチＣ１が係合されると、入力軸１６から入力回転が減速プラネタリギヤ２５のリングギヤＲ１に入力され、減速プラネタリギヤ２５によって減速された減速回転が、キャリヤＣＲ１より第１クラッチＣ１を介してプラネタリギヤセット２６の第１サンギヤＳ２に入力される。これに伴って、ワンウェイクラッチＦ１によりキャリヤＣＲ２の回転が規制され、その結果、リングギヤＲ２から最大の減速比で減速させられた回転が出力軸２１に出力される。

また、前進レンジの２速において、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合されると、入力軸１６から入力回転が減速プラネタリギヤ２５のリングギヤＲ１に入力され、減速プラネタリギヤ２５によって減速された減速回転が、キャリヤＣＲ１より第１クラッチＣ１を介してプラネタリギヤセット２６の第１サンギヤＳ２に入力される。このとき、第１ブレーキＢ１の係合に伴って、第２サンギヤＳ３が固定されるので、リングギヤＲ２から１速の減速比より小さい減速比で減速させられた回転が出力軸２１に出力される。

また、前進レンジの３速において、第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３が係合されると、入力軸１６から入力回転が減速プラネタリギヤ２５のリングギヤＲ１に入力され、減速プラネタリギヤ２５によって減速された減速回転が、キャリヤＣＲ１より第１クラッチＣ１を介してプラネタリギヤセット２６の第１サンギヤＳ２に入力されるとともに、キャリヤＣＲ１より第３クラッチＣ３を介して第２サンギヤＳ３に入力され、プラネタリギヤセット２６が直結状態になる。従って、第１および第２サンギヤＳ２、Ｓ３に入力される減速回転がそのままリングギヤＲ２に伝達され、リングギヤＲ２から２速の減速比より小さい減速比で減速された回転が出力軸２１に出力される。

また、前進レンジの４速において、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合されると、入力軸１６から入力回転が減速プラネタリギヤ２５のリングギヤＲ１に入力され、減速プラネタリギヤ２５によって減速された減速回転が、キャリヤＣＲ１より第１クラッチＣ１を介してプラネタリギヤセット２６の第１サンギヤＳ２に入力されるとともに、入力軸１６から入力回転が第２クラッチＣ２を介してキャリヤＣＲ２に入力される。従って、第１サンギヤＳ２に入力された回転、およびキャリヤＣＲ２に入力された回転の中間の減速比、すなわち、３速の減速比より小さい減速比で減速させられた回転がリングギヤＲ２から出力軸２１に出力される。

また、前進レンジの５速において、第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３が係合されると、入力軸１６から入力回転が減速プラネタリギヤ２５のリングギヤＲ１に入力され、減速プラネタリギヤ２５によって減速された減速回転が、第３クラッチＣ３を介してプラネタリギヤセット２６の第２サンギヤＳ３に入力されるとともに、入力軸１６から入力回転が第２クラッチＣ２を介してキャリヤＣＲ２に入力される。その結果、リングギヤＲ２から入力軸１６の回転に対してわずかに増速された回転が出力軸２１に出力される。

また、前進レンジの６速において、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合されると、入力軸１６から入力回転が第２クラッチＣ２を介してプラネタリギヤセット２６のキャリヤＣＲ２に入力される。このとき、第１ブレーキＢ１の係合に伴って、第２サンギヤＳ３が固定されるので、リングギヤＲ２から入力軸１６の回転に対してさらに増速された回転が出力軸２１に出力される。

また、後進レンジにおいて、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２が係合されると、入力軸１６から入力回転が減速プラネタリギヤ２５のリングギヤＲ１に入力され、減速プラネタリギヤ２５によって減速された減速回転が、第３クラッチＣ３を介してプラネタリギヤセット２６の第２サンギヤＳ３に入力される。このとき、第２ブレーキＢ２の係合に伴って、キャリヤＣＲ２が固定されるので、リングギヤＲ２から入力軸１６の回転に対して逆転された回転が出力軸２１に出力される。

次に、自動変速機１０の要部について説明する。図１において、２９は、変速装置１３の軸方向に延在させられ、変速機ケース１１に固定されたステータシャフト、３０はオイルポンプである。オイルポンプ３０は、変速機ケース１１に固定されたオイルポンプボディ３１と、オイルポンプボディ３１を閉塞するオイルポンプカバー３２と、オイルポンプボディ３１に回転可能に嵌装されたドリブンギヤ３３と、ドリブンギヤ３３の内周に収納されたドライブギヤ３４とによって構成されている。

オイルポンプボディ３１の内周には、上記したトルクコンバータ１２のポンプインペラ１５に一体的に連設されたインペラハブ３５が回転可能に支持され、インペラハブ３５がドライブギヤ３４に連結されている。これによって、ドライブギヤ３４はエンジンの回転によって、インペラハブ３５と一体的に回転駆動されるようになる。

オイルポンプカバー３２の筒状部３８内にはステータシャフト２９が嵌入され、ステータシャフト２９内に上記した入力軸１６が回転可能に配設されている。また、ステータシャフト２９の後端の径方向外方には上記した減速プラネタリギヤ２５が配設され、ステータシャフト２９の後端外周にサンギヤＳ１がスプライン係合されている。

減速プラネタリギヤ２５の径方向外方には、第３クラッチＣ３が配設されている。第３クラッチＣ３は、外側のセパレートプレート３９と内側のフリクションプレート４０を交互に配設することによって形成された摩擦要素（摩擦材）４１、ならびに油圧サーボ４２を備えている。

油圧サーボ４２は、オイルポンプカバー３２の筒状部３８に対してメタルブッシュ４４によって回転自在に支持された回転部材としてのクラッチドラム４５、クラッチドラム４５内に摺動可能に嵌合された環状のピストン４６、ピストン４６内においてクラッチドラム４５上に配設され、スナップリングにより軸方向後方への移動が規制されたキャンセルプレート４７、およびピストン４６とキャンセルプレート４７との間に配設され、キャンセルプレート４７をクラッチドラム４５に向けて付勢するスプリング４８を備え、クラッチドラム４５とピストン４６との間にシリンダ油室４９が形成されている。

クラッチドラム４５は、変速機ケース１１の内周面に沿って軸方向に延びる外周壁５１、オイルポンプカバー３２の筒状部３８に沿って軸方向に延びる内周壁５２、および外周壁５１および内周壁５２と一体的に形成され、ほぼ径方向に延びる底部５３を備えた有底円筒状を呈している。そして、底部５３は、図４に示すように、内周壁５２の前端（図１における左端）から径方向に延びる第１壁部５５、第１壁部５５の外周縁部から後方に向けて延びる水平壁部５６、水平壁部５６より斜め後方に向けて延びる傾斜壁部５８からなっている。

そして、第３クラッチＣ３のセパレートプレート３９の外周はクラッチドラム４５の外周壁５１の内周面にスプライン係合され、フリクションプレート４０の内周は減速プラネタリギヤ２５のキャリヤＣＲ１に接続される連結部材の外周面にスプライン係合され、セパレートプレート３９とフリクションプレート４０がピストン４６の摺動によって摩擦係合されることにより、クラッチドラム４５と減速プラネタリギヤ２５のキャリヤＣＲ１とが連結されるようになっている。

クラッチドラム４５の底部５３の内周縁部には、前方（図１における左方）に向けて突出する環状の突起部６１が形成され、突起部６１の径方向外方に、オイルポンプカバー３２の筒状部３８の径大部６２に隣接して、樹脂製のザイテルワッシャ６３が配設されている。

油圧サーボ４２のシリンダ油室４９は、クラッチドラム４５の内周壁５２に形成された油路６５、スリーブ４３に形成された油路６６、筒状部３８およびステータシャフト２９に形成された油路６７、６８、ならびに油圧調整弁等が配設された油圧回路を介してオイルポンプ３０の吐出ポートに接続されている。

これにより、油圧調整弁等を制御することによって、オイルポンプ３０よりシリンダ油室４９に対して油が給排され、ピストン４６を軸方向に移動させ、ピストン４６と対向した配設された第３クラッチＣ３を係脱するようにしている。

クラッチドラム４５と変速機ケース１１との間には、第１ブレーキＢ１が配設され、前進レンジの２速および６速において第１ブレーキＢ１を係合させることによって、クラッチドラム４５を変速機ケース１１に対して固定させるようになっている。そのために、クラッチドラム４５の底部５３の径方向における外周壁５１より内径の所定の位置、本実施の形態においては、図４に示すように、傾斜壁部５８に、底部５３と一体に前方に向けて突出されたハブ部材としての環状のブレーキハブ７０が形成されている。この場合、ブレーキハブ７０は、クラッチドラム４５の底部５３に形成された第１壁部５５の軸方向の両側に跨って延在されている。また、ブレーキハブ７０の径方向位置は、ピストン４６の先端の径方向位置にほぼ等しくされ、ブレーキハブ７０の前端の軸方向位置は、内周壁５２の前端の軸方向位置にほぼ等しくされている。

クラッチドラム４５の底部５３の前端面（図１における左端面）の円周方向における複数の位置には、径方向に延在させて、かつ、第１壁部５５に沿ってリブ７１が円周上等角度ピッチで形成されている。

図４および図５に示すように、ブレーキハブ７０と水平壁部５６との間には、傾斜壁部５８を貫いて型抜き用穴７３が後方（図１の右方）から前方（図１の右方）に貫通されている。型抜き用穴７３は、リブ７１の各間に複数ずつ設けられている。具体的には、リブ７１の各間に２つずつの型抜き用穴７３Ａ、７３Ｂが円周方向に離間して形成され、これら２つの型抜き用穴７３Ａ、７３Ｂの間に傾斜壁部５８がリブ状に形成（残存）されている。

型抜き用穴７３は、クラッチドラム４５の回転軸線に直交する断面が略矩形状を呈し、その略矩形状の半径方向外面および内面、ならびに円周方向の両側面は、ダイキャスト成形後の離型時に後方（図１の右方）に型抜きが可能なように、後方に向かうに従って半径方向および円周方向の幅寸法がそれぞれ漸次大きくなる勾配が付与された形状に形成されている。その結果、ブレーキハブ７０の内径の一部に、すなわち、型抜き用穴７３に対応する円周方向位置に、ブレーキハブ７０の前端面（図１における左端面）に向かって径が縮小する勾配が付与された傾斜面７５が形成されることになる。

第１ブレーキＢ１は、外側のセパレートプレート７７と内側のフリクションプレート７８を交互に配設することによって形成された摩擦要素（摩擦材）７９、ならびに油圧サーボ８０を備えている。

そして、第１ブレーキＢ１のセパレートプレート７７の外周は変速機ケース１１の内周面にスプライン係合され、フリクションプレート７８の内周はブレーキハブ７０の外周面にスプライン係合され、セパレートプレート７７とフリクションプレート７８が油圧サーボ８０のピストン８１の摺動によって摩擦係合されることにより、クラッチドラム４５を変速機ケース１１に連結して固定するようにしている。

次に、上記した第１ブレーキＢ１を潤滑する構成について説明する。オイルポンプカバー３２の筒状部３８に形成した径大部６２と隣接する部分には、油溝８２が形成され、油溝８２は図略の潤滑油供給油路および油圧回路に接続されている。これにより、オイルポンプ３０より油圧回路を介して供給された油は、油溝８２を通り、突起部６１およびザイテルワッシャ６３の前端面と径大部６２の後端面（図１における右端面）との間の隙間を通り、ザイテルワッシャ６３より径方向外方に供給され、ブレーキハブ７０の内周面に向けて供給される。

ブレーキハブ７０には、内周面に供給された油を第１ブレーキＢ１の摩擦要素７９に供給する複数の油穴８３が半径方向に貫通して設けられ、この油穴８３は、ブレーキハブ７０の軸方向および円周方向の複数の位置に形成されている。また、筒状部３８の径大部６２の後端面と環状ワッシャ６３の前端面との間には、板状の案内部材８４が挟持されている。案内部材８４は内周面の近傍において前方に向けて折り曲げられ径大部６２の上端部に形成された切欠８８に係止された回り止め用係止片８６、および外周面から斜め後方に向けて折り曲げられ油をブレーキハブ７０の内周面に向けてガイドするガイド部８７を有している。上記した油溝８２、および案内部材８４のガイド部８７等によって、ブレーキハブ７０の内周面に向けて油を供給する油供給手段を構成している。

上記した実施の形態において、オイルポンプ３０より図略の潤滑油供給油路および油圧回路を介して油が供給されると、当該油は、油溝８２を通り、突起部６１および環状ワッシャ６３の前端面と径大部６２の後端面（図１における右端面）との間の隙間を通り、ザイテルワッシャ６３より径方向外方に供給される。この際、油は、案内部材８４のガイド部８７によってブレーキハブ７０の内周面に向けてガイドされ、ブレーキハブ７０に形成された油穴８３を介してブレーキハブ７０の外周面側に送られ、摩擦要素７９を潤滑する。

この際、ブレーキハブ７０の内周面には、ブレーキハブ７０の前端面（図１における左端面）に向けて径が縮小する抜き勾配が付与された傾斜面７５が形成されているので、ブレーキハブ７０の内周面に供給された油は、傾斜面７５の勾配によってブレーキハブ７０の後端側（図１における右側）、すなわち、案内部材８４のガイド部８７によってブレーキハブ７０の内周面に直接油を供給することができないブレーキハブ７０の後端側に位置する油穴８３にも油が十分に供給されるようになり、ブレーキハブ７０の外周面全体に油を供給できるようになる。

その結果、第１ブレーキＢ１の摩擦要素７９全体に油を均等に供給でき、第１ブレーキＢ１の摩擦要素７９を的確に潤滑できるようになる。また、ブレーキハブ７０を、クラッチドラム４５の底部５３に形成された第１壁部５５の軸方向の両側に跨って延在しても、第１ブレーキＢ１への潤滑に支障を及ぼさないので、ブレーキハブ７０を含むクラッチドラム４５の軸方向寸法を小さくすることができるようになる。

なお、ブレーキハブ７０の内周面に供給された油は、油穴８３よりブレーキハブ７０の外周面側に送られるとともに、ブレーキハブ７０の内周面に沿って前端面（図１における左端面）側および後端面（図１における右端面）側に向かって流れる。前端面側に流れた油は、クラッチドラム４５の外部に排出され、また、後端面側に流れた油は、型抜き用穴７３を通って第３クラッチＣ３側に流れる。そして、第３クラッチＣ３側に流れたクラッチドラム４５内の油は、クラッチドラム４５の外周壁５１に形成された排出穴８９を介してクラッチドラム４５の外部に排出され、変速機ケース１１の下部に形成された開口９０を通って図略のオイルパンに回収される。

このように、ブレーキハブ７０の内周面に供給された油は、ブレーキハブ７０の内周面の前後方向およびブレーキハブ７０の外周面側にそれぞれ分散されるようになるため、ブレーキハブ７０の内周面に供給された油が一部に偏って流れることがなく、油の流れをスムーズに行うことができるようになる。

なお、クラッチドラム４５への型抜き用穴７３の形成によって、その部位における強度の面で不利となる得るが、型抜き用穴７３が形成されたクラッチドラム４５の底部５３は、油圧サーボ４２を配設する機能を有しておればよく、トルク伝達には直接関与しない部位であり、トルク伝達はクラッチドラム４５の外周壁５１およびブレーキハブ７０で行われるため、強度上問題になることはない。また、ブレーキハブ７０と軸方向に重なる位置にシリンダ油室４９を形成することによって、ブレーキハブ７０の内周側の空間をデッドスペースとすることなく、コンパクト化が図れる。

次に、上記した構成のクラッチドラム４５をダイキャスト鋳造によって成形する方法について、図６および図７に基づいて説明する。

９１、９２は、クラッチドラム４５を成形する一対の金型を示し、第１の金型９１はクラッチドラム４５の内面形状を画定するものであり、第２の金型９２はクラッチドラム４５の外面形状を画定するものである。これら第１および第２の金型９１、９２は、互いに離間可能に当接され、両金型９１、９２の間にクラッチドラム４５を成形するためのキャビティ９３が形成される。そして、キャビティ９３内に溶湯が注入され、溶湯が冷却、固化されることにより、クラッチドラム４５がダイキャスト鋳造によって成形される。その後、金型９１、９２を図６のＸ１およびＸ２方向にそれぞれ型抜き（離型）させることにより、クラッチドラム４５を取り出すことができる。

クラッチドラム４５の内面形状を画定する第１の金型９１には、ブレーキハブ７０の内周に、ブレーキハブ７０の端部に向かって径が縮小する傾斜面７５を成形するための第１型部９４が円周方向に間隔を有して複数突設されている。第１型部９４はダイキャスト鋳造後の離型時に、第１の金型９１の型抜きが行えるように、ブレーキハブ７０の端部に向かって先細りとなる僅かな勾配が付与されている。一方、クラッチドラム４５の外面形状を画定する第２の金型９２には、図７に示すように、第１型部９４の各間において第１型部９４に当接する第２型部９５が円周方向に間隔を有して複数突設され、この第２型部９５によってブレーキハブ７０の内周に、ブレーキハブ７０の端部に向かって径が拡大する図略の傾斜面が成形される。なお、図７中の９３Ａ、９３Ｂは、第１型部９４と第２型部９５との間に形成されるリブ７１、７４成形用のキャビティを示す。

上記したクラッチドラム４５のダイキャスト鋳造時において、第１型部９４の先端を、図６に示すように、ダイキャスト鋳造すべきブレーキハブ７０の端部まで延在させることにより、すなわち、第１型部９４をブレーキハブ７０の内周面の軸方向全長にわたって設けることにより、ダイキャスト鋳造にて成形されたブレーキハブ７０の型抜き用穴７３に対応する円周方向部位に、ブレーキハブ７０の内周面の軸方向全長にわたって、ブレーキハブ７０の前端面に向けて径が縮小する勾配が付与された傾斜面７５を成形できる。

このように、本実施の形態によれば、特別に製造工程を増加させることなく、ブレーキハブ７０の内周面には、第１の金型９１の第１型部９４によって、ブレーキハブ７０の前端面に向けて径が縮小する勾配が付与された複数の傾斜面７５を円周方向に成形できるとともに、これら傾斜面７５の円周方向の各間にそれと逆勾配の傾斜面を成形できるようになる。

なお、クラッチドラム４５が上記したようにダイキャスト鋳造にて成形された後、内周壁５２に油路６５が、ブレーキハブ７０に油穴８３が、外周壁５１に排出穴８９等が機械加工によって形成され、図４に示すクラッチドラム４５が完成される。

図８は、図６で示した方法とは異なるダイキャスト鋳造にてクラッチドラム４５を成形する実施の形態を示すもので、上記した第１型部９４の先端と、この第１型部９４の先端と第２の金型９２との当接位置を、図８に示すように、成形すべきブレーキハブ７０の内周面の軸方向の所定位置、すなわち、型抜き用穴７３より所定量離れた所定位置Ｐ１に定めたものである。これによれば、ダイキャスト鋳造にて成形されるブレーキハブ７０に、型抜き用穴７３に対応する円周方向部位の内周面の軸方向の所定位置Ｐ１を境にして、その位置Ｐ１よりクラッチドラム４５の開口方向（図１の右方向）側には第１型部９４によって第１の傾斜面７５Ａ、すなわち、ブレーキハブ７０の前端面に向けて径が縮小する勾配が付与された傾斜面７５Ａが成形され、前記位置Ｐ１よりクラッチドラム４５の開口方向と反対の方向（図１の左方向）側には、第２の金型９２の型抜きのための第１の傾斜面７５Ａと逆勾配の第２の傾斜面７５Ｂが同時に成形されるようになる。

これによれば、ブレーキハブ７０の軸方向に互いに逆勾配の第１および第２の傾斜面７５Ａ、７５Ｂを同時に成形でき、しかも、第１傾斜面７５Ａおよび第２傾斜面７５Ｂの長さの比を任意に設定することができる。

さらに、第１型部９４の先端を、図９に示すように、ブレーキハブ７０の端部の僅かに手前まで延在させて、第２の金型９２との間に僅かに隙間を設けることにより、第１の金型９１の第１型部９４の先端と第２の金型９２との間に突起状の堰９７を形成することもできる。

これによれば、クラッチドラム４５のダイキャスト鋳造時に上記した傾斜面７５と同時に堰９７を形成することができ、堰９７を形成するための工程あるいは部品点数を増加させることなく、クラッチハブ７０の内周面への油の保持作用を高めることができるようになる。

なお、第１型部９４の先端をどこに定めるかは、摩擦要素７９の枚数や、案内部材８４のガイド部８７によるブレーキハブ７０の内周への油の供給部位、さらには、第１ブレーキＣ１の摩擦要素材７９への油の供給量等、潤滑全体のバランスを考慮して任意に設定することができ、これによって、第１ブレーキＣ１の最適な潤滑を可能にできるようになる。

上記した実施の形態においては、クラッチドラム４５の底部５３を、内周壁５２の前端から径方向に延びる第１壁部５５、第１壁部５５の外周縁部から後方に向けて延びる水平壁部５６、水平壁部５６より斜め後方に向けて延びる傾斜壁部５８によって構成したが、底部５３は基本的には外周壁５１と内周壁５２とを連結できるとともに、油圧サーボ４２のシリンダ油室４９を型抜き用穴７３の径方向内周側で形成できるものであればよく、実施の形態にものに限定されるものではない。

また、上記した実施の形態においては、回転部材としてのクラッチドラム４５に、ハブ部材としてのブレーキハブ７０を形成したが、クラッチドラムを他の回転部材に対して選択的に固定するために、クラッチドラムと他の回転部材との間にクラッチを配設することもでき、この場合には、クラッチドラム４５にハブ部材としてのクラッチハブを形成すればよく、ハブ部材はブレーキ用あるいはクラッチ用に特定されるものではない。

斯様に、上記した実施の形態で述べた具体的構成は、本発明の一例を示したものにすぎず、本発明はこのような具体的構成に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の態様を採り得ることは勿論である。

本発明の実施の形態を示す自動変速機の要部断面図である。本発明の実施の形態における自動変速機の概念図である。図２における自動変速機の各ギヤ段におけるブレーキおよびクラッチの係合状態を示す図である。クラッチドラムを示す断面図である。図４の５矢視図である。クラッチドラムの製造方法を示す図である。図６の７−７線に沿って切断した断面図である。クラッチドラムの別の製造方法を示す図である。クラッチドラムのさらに別の製造方法を示す図である。

符号の説明

１０・・・自動変速機、１１・・・変速機ケース、１２・・・トルクコンバータ、１３・・・変速装置、１６・・・入力軸、２１・・・出力軸、３５、７９・・・摩擦要素、３６・・・油圧サーボ、４５・・・回転部材（クラッチドラム）、４１・・・ピストン、４４・・・シリンダ油室、５１・・・外周壁、５２・・・内周壁、５３・・・底部、５５・・・第１壁部、５６・・・水平壁部、５８・・・傾斜壁部、６５〜６７・・・油路、７０・・・ハブ部材（ブレーキハブ）、７１、７４・・・リブ、７３・・・型抜き用穴、７５・・・傾斜面、８２・・・油溝、８３・・・油穴、８４・・・案内部材、８７・・・ガイド部、８９・・・排出穴、９１、９２・・・金型、９３・・・キャビティ、９４・・・第１型部、９５・・・第２型部、Ｃ１〜Ｃ３・・・クラッチ、Ｂ１、Ｂ２・・・ブレーキ。

Claims

クラッチおよびブレーキからなる複数の摩擦係合要素を有する変速装置を備え、該変速装置が、ダイキャスト鋳造にて成形される有底円筒状の回転部材を有する自動変速機において、
前記回転部材は、
底部と、
該底部より軸方向に延びる外周壁と、
該外周壁より内径に前記底部より前記回転部材の開口方向と反対の方向に延び外周に前記摩擦係合要素の摩擦要素をスプライン係合するハブ部材と、
該ハブ部材より内径に前記底部より前記回転部材の開口方向に延びた水平壁部を有し、
前記ハブ部材は、少なくとも一部を軸方向において前記底部に重なるように配設されるとともに、
前記底部には、前記ハブ部材の内径に対応する位置に軸方向に貫通するダイキャスト鋳造時の型抜き用穴を円周上複数形成し、
該型抜き用穴に対応する前記ハブ部材の内周の周方向の一部に、前記回転部材の開口方向に向かうにつれて径が広がる方向に傾斜させた傾斜面を形成し、
前記変速装置は、
前記ハブ部材の径方向内周側に、前記摩擦要素を潤滑する潤滑油を供給する油供給手段を有し、
前記ハブ部材は、前記油供給手段より供給された潤滑油を前記摩擦要素に供給する少なくとも１つの油穴を有することを特徴とする自動変速機。
請求項１において、前記回転部材の底部の前記型抜き用穴より内周側はトルク伝達を行わないことを特徴とする自動変速機。
請求項２において、前記回転部材は、前記複数の摩擦係合要素のうちの１つであるクラッチの油圧サーボを形成するクラッチドラムであり、該クラッチドラム内に摺動可能に嵌合されたピストンと前記底部と前記水平壁部とによって、前記クラッチドラムに、前記型抜き用穴の径方向内周側で前記油圧サーボのシリンダ油室を形成したことを特徴とする自動変速機。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記回転部材は、前記底部より軸方向に延びる外周壁および内周壁を有し、前記底部は、前記型抜き用穴の径方向内周側に第１壁部を備え、前記ハブ部材は該第１壁部の外周側において、該第１壁部の軸方向の両側に跨って延在されていることを特徴とする自動変速機。
請求項４において、前記回転部材の外周壁には、前記型抜き用穴を介して前記回転部材内に流入した油を前記回転部材の外部に排出する排出穴が半径方向に開口されていることを特徴とする自動変速機。
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記油供給手段は、油供給源から供給された潤滑油を前記ハブ部材の内周に向けてガイドするガイド部を備えた案内部材を有していることを特徴とする自動変速機。
請求項６において、前記ハブ部材の内周面は前記型抜き用穴より所定量離れた所定位置より前記回転部材の開口方向に向かうにつれて径が広がる方向に傾斜した第１の傾斜面と、前記所定位置より前記回転部材の開口方向とは反対の方向に向かうにつれて径が広がる方向に傾斜した第２の傾斜面とを有することを特徴とする自動変速機。
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記ハブ部材の内周に前記回転部材の開口方向に向かうにつれて径が広がる方向に傾斜させた第１の傾斜面を成形するとともに、前記ハブ部材の軸方向における前記回転部材の開口方向の反対方向の終端部の内周に突起状の堰を一体的に形成したことを特徴とする自動変速機。