JP2020008147A - 車両用動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用動力伝達装置において、回転方向の動力を伝達する円筒状のドラム３０を大幅に軽量化しかつ低イナーシャ化する。【解決手段】ドラム３０の動力伝達部３５を、第１環状部３１と第２環状部３２とを連結する複数の連結部材３６で構成し、各結部材３６を、第１環状部３１に連結されて第１環状部３１から第２環状部３２に向かって延びる第１の棒状連結部３６ａと、第１の棒状連結部３６ａに対してドラム３０の周方向及び軸方向にずれて設けられ、第２環状部３２に連結されて第２環状部３２から第１環状部３１に向かって延びる第２の棒状連結部３６ｂと、第１の棒状連結部３６ａの第２環状部側の端部と第２の棒状連結部３６ｂの第１環状部側の端部とを連結する中間連結部３６ｃと、を有する構成とする。【選択図】図４

Description

本発明は、回転方向の動力を伝達する円筒状のドラムを備えた車両用動力伝達装置に関する技術分野に属する。

一般に、自動車等の車両に搭載される自動変速機においては、摩擦締結要素（ブレーキ又はクラッチ）を備えている。この摩擦締結要素は、回転方向の動力を伝達する円筒状のドラム（ブレーキドラム又はクラッチドラム）を有している。このドラムには、複数の摩擦板が取り付けられ、これらの摩擦板が、例えばクラッチハブに取り付けられた複数の摩擦板と係合することで、摩擦締結要素が締結される。

上記のようなドラムの周側壁には、複数の孔が形成される場合がある。例えば特許文献１では、変速機を含む動力伝達装置において、変速機からの動力が伝達されるカウンタドライブギヤを回転自在に支持する支持部材が、変速機の回転要素を変速機ケースに接続して回転不能にする摩擦締結要素のブレーキドラムとして機能する円筒状のドラム部を有し、このドラム部に複数の孔を形成することが開示されている。

特開２０１６−７０３３０号公報

上記のような摩擦締結要素のドラムは、径が比較的大きくて重量物であるため、イナーシャが大きく、この結果、変速時間が長くなるという問題がある。また、自動変速機には、通常、複数の摩擦締結要素が設けられるので、自動変速機全体の重量が増加して車両の燃費が悪化するという問題がある。特にＦＲ車の場合、摩擦締結要素のドラムが軸方向に長くなる傾向にあり、ドラムの軽量化及び低イナーシャ化が強く要求される。

そこで、上記特許文献１のようにドラムの周側壁に孔を形成することで、ドラムの軽量化及び低イナーシャ化を図ることが考えられる。

しかし、ドラムの周側壁に孔を形成するだけでは、ドラムの軽量化及び低イナーシャ化には限界があり、抜本的な改善が望まれる。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自動変速機のように、回転方向の動力を伝達する円筒状のドラムを備えた車両用動力伝達装置において、該ドラムを大幅に軽量化しかつ低イナーシャ化しようとすることにある。

上記の目的を達成するために、本発明では、回転方向の動力を伝達する円筒状のドラムを備えた車両用動力伝達装置を対象として、上記ドラムは、該ドラムの軸方向の互いに離れた２箇所にそれぞれ位置する第１環状部及び第２環状部と、該第１環状部と該第２環状部との間で、該第１環状部又は該第２環状部に入力された上記動力を伝達する動力伝達部とを有し、上記動力伝達部は、上記ドラムの中心軸の周囲に配置されかつ上記第１環状部と上記第２環状部とを連結する複数の連結部材で構成され、上記各連結部材は、上記第１環状部に連結されて該第１環状部から上記第２環状部に向かって延びる第１の棒状連結部と、上記第１の棒状連結部に対して上記ドラムの周方向及び軸方向にずれて設けられ、上記第２環状部に連結されて該第２環状部から上記第１環状部に向かって延びる第２の棒状連結部と、上記第１の棒状連結部の第２環状部側の端部と上記第２の棒状連結部の第１環状部側の端部とを連結する中間連結部と、を有している、という構成とした。

上記の構成により、ドラムにおける第１環状部と第２環状部との間の動力伝達部が、第１の棒状連結部と第２の棒状連結部と中間連結部とを有する複数の連結部材で構成されているので、連結部材の数を出来る限り少なくすることで、ドラムを大幅に軽量化しかつ低イナーシャ化することが可能になる。

ここで、動力伝達部による動力の伝達時には、第１環状部にドラムの周方向の一側の向きにトルクが作用しかつ第２環状部に上記周方向の他側の向きにトルク（これら両トルクの大きさは同じ）が作用し、これにより、各連結部材には回転モーメントが生じて各連結部材が捩られる（回動させられる）。仮に、連結部材が、中間連結部を有さずに、第１環状部から第２環状部まで真っ直ぐに延びていた場合、上記トルクにより、連結部材における第１環状部側の端部及び第２環状部側の端部に応力集中が生じ、連結部材が、その第１環状部側の端部又は第２環状部側の端部で破損する可能性がある。

しかし、各連結部材の第１の棒状連結部と第２の棒状連結部とが、中間連結部により連結されているので、上記トルクにより各連結部材が捩られたとき、中間連結部がドラムの軸方向に変形することにより、連結部材における第１環状部側の端部及び第２環状部側の端部に生じる応力が中間連結部に分散して、その応力を低減することができる。したがって、連結部材の数を少なくしても、連結部材の破損を防止することができる。

よって、動力伝達部により動力を確実に伝達しつつ、ドラムを大幅に軽量化しかつ低イナーシャ化することができる。

上記車両用動力伝達装置において、上記中間連結部は、上記第１の棒状連結部及び上記第２の棒状連結部と一体形成されたものである、ことが好ましい。

このことにより、部品点数を削減することができるとともに、連結部材を容易に設けることができる。

上記車両用動力伝達装置の一実施形態では、上記動力伝達部による上記動力の伝達時には常に、上記第１環状部に上記周方向の一側の向きにトルクが作用しかつ上記第２環状部に上記周方向の他側の向きにトルクが作用するようになっており、全ての上記連結部材における第１の棒状連結部及び第２の棒状連結部が、上記軸方向の第１環状部側から第２環状部側に向かって上記周方向の、上記第１環状部に作用するトルクの向きと同じ側に傾斜して延びている。

このことで、第１環状部及び第２環状部に作用するトルクによる連結部材の破損を効果的に防止しながら、連結部材の数をより一層低減することができる。

上記車両用動力伝達装置の別の実施形態では、上記動力伝達部による上記動力の伝達時には、上記第１環状部に上記周方向の一側の向きにトルクが作用しかつ上記第２環状部に上記周方向の他側の向きにトルクが作用する第１の状態と、該第１環状部及び該第２環状部にそれぞれ上記第１の状態とは反対の向きにトルクが作用する第２の状態とがあり、上記複数の連結部材のうちの一部の連結部材における第１の棒状連結部及び第２の棒状連結部が、上記軸方向の第１環状部側から第２環状部側に向かって上記周方向の一側に傾斜して延びる一方、残りの連結部材における第１の棒状連結部及び第２の棒状連結部が、上記軸方向の第１環状部側から第２環状部側に向かって上記周方向の他側に傾斜して延びている。

これにより、第１環状部及び第２環状部へのトルクの作用状態が第１の状態であっても第２の状態であっても、第１環状部及び第２環状部に作用するトルクによる連結部材の破損を効果的に防止することができる。

上記一実施形態又は上記別の実施形態において、上記各連結部材の第１の棒状連結部及び第２の棒状連結部は、上記第１環状部及び上記第２環状部の互いに上記軸方向に対向する対向面にそれぞれ連結されており、上記各連結部材の第１の棒状連結部の上記周方向の一側及び他側の面のうち上記第１環状部の対向面となす角度が鋭角となる側の面と該第１環状部の対向面との間の隅部、及び／又は、該各連結部材の第２の棒状連結部の上記周方向の一側及び他側の面のうち上記第２環状部の対向面となす角度が鋭角となる側の面と該第２環状部の対向面との間の隅部に、補強部が設けられている、ことが好ましい。

このことにより、第１環状部及び第２環状部に作用するトルクにより連結部材の破損が生じ易い箇所（応力集中が生じ易い箇所）を補強して、該トルクによる棒状連結部材の破損をより一層効果的に防止することができる。

上記車両用動力伝達装置において、上記複数の連結部材の中間連結部は、互いに繋がって上記ドラムの周方向全体に延びる環状部材とされている、ことが好ましい。

このことで、第１環状部及び第２環状部に作用するトルクによる複数の連結部材の中間連結部それぞれの破損を防止することができるとともに、ドラムの回転時に、遠心力によって連結部材がドラムの径方向外側に変位しようとしても、環状部材によって、その変位が抑制される。この結果、遠心力による連結部材の破損を防止することができる。

以上説明したように、本発明の車両用動力伝達装置によると、動力伝達部により動力を確実に伝達しつつ、ドラムを大幅に軽量化しかつ低イナーシャ化することができる。

本発明の実施形態に係る車両用動力伝達装置としての自動変速機の一例を示す骨子図である。 上記自動変速機の各変速段時における摩擦締結要素の締結状態を示す締結表である。 上記自動変速機に搭載された状態における第２クラッチ及び第３クラッチのクラッチドラムを示す断面図である。 実施形態１に係るドラムを示す斜視図である。 図４のドラムを、その径方向外側から見た図である。 実施形態２に係るドラムを示す図４相当図である。 図６のドラムの図５相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用動力伝達装置としての自動変速機１の一例を示す。この自動変速機１は、ＦＲ式の車両に搭載される縦置き式の自動変速機である。

自動変速機１は、変速機ケース１１と、該変速機ケース１１内に挿入されかつ上記車両の駆動源（エンジン、モータ等）からの動力が入力される入力軸１２と、変速機ケース１１内に収容されかつ入力軸１２を介して上記駆動源からの動力が伝達される変速機構１４と、変速機ケース１１内に挿入されかつ変速機構１４からの動力をプロペラシャフトに出力する出力軸１３とを有している。

入力軸１２と出力軸１３とは、車両前後方向に沿って同軸上に配置されており、自動変速機１が上記車両に搭載された状態で、入力軸１２が車両前側に位置しかつ出力軸１３が車両後側に位置している。以下の説明では、入力軸１２の軸方向（出力軸１３の軸方向）における上記駆動源側（図１の左側であって上記車両の前側である）を前側といい、入力軸１２の軸方向における上記駆動源とは反対側（図１の右側であって上記車両の後側である）を後側という。

変速機構１４は、入力軸１２の軸方向に並ぶ、第１プラネタリギヤセットＰＧ１（以下、第１ギヤセットＰＧ１という）、第２プラネタリギヤセットＰＧ２（以下、第２ギヤセットＰＧ２という）、第３プラネタリギヤセットＰＧ３（以下、第３ギヤセットＰＧ３という）、及び、第４プラネタリギヤセットＰＧ４（以下、第４ギヤセットＰＧ４という）を有している。これら第１ギヤセットＰＧ１、第２ギヤセットＰＧ２、第３ギヤセットＰＧ３及び第４ギヤセットＰＧ４は、前側からこの順に並んでいて、入力軸１２から出力ギヤ１３への複数の動力伝達経路を形成する。第１〜第４ギヤセットＰＧ１〜ＰＧ４は、入力軸１２及び出力軸１３と同一軸線上に配置されている。

第１ギヤセットＰＧ１は、回転要素として、第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１及び第１キャリヤＣ１を有する。第１ギヤセットＰＧ１は、シングルピニオン型であって、第１キャリヤＣ１に支持されかつ第１ギヤセットＰＧ１の周方向に互いに間隔をあけて配置された複数のピニオンＰ１が第１サンギヤＳ１及び第１リングギヤＲ１の両方に噛み合わされている。

第２ギヤセットＰＧ２は、回転要素として、第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２及び第２キャリヤＣ２を有する。第２ギヤセットＰＧ２も、シングルピニオン型であって、第２キャリヤＣ２に支持されかつ第２ギヤセットＰＧ２の周方向に互いに間隔をあけて配置された複数のピニオンＰ２が第２サンギヤＳ２及び第２リングギヤＲ２の両方に噛み合わされている。

第３ギヤセットＰＧ３は、回転要素として、第３サンギヤＳ３、第３リングギヤＲ３及び第３キャリヤＣ３を有する。第３ギヤセットＰＧ３も、シングルピニオン型であって、第３キャリヤＣ３に支持されかつ第３ギヤセットＰＧ３の周方向に互いに間隔をあけて配置された複数のピニオンＰ３が第３サンギヤＳ３及び第３リングギヤＲ３の両方に噛み合わされている。

第４ギヤセットＰＧ４は、回転要素として、第４サンギヤＳ４、第４リングギヤＲ４及び第４キャリヤＣ４を有する。第４ギヤセットＰＧ４も、シングルピニオン型であって、第４キャリヤＣ４に支持されかつ第４ギヤセットＰＧ４の周方向に互いに間隔をあけて配置された複数のピニオンＰ４が第４サンギヤＳ４及び第４リングギヤＲ４の両方に噛み合わされている。

第１ギヤセットＰＧ１の第１サンギヤＳ１は、入力軸１２の軸方向に２分割されており、相対的に前側に配置された前側第１サンギヤＳ１ａと相対的に後側に配置された後側第１サンギヤＳ１ｂとを有している。つまり、第１ギヤセットＰＧ１は、ダブルサンギヤ型のギヤセットである。前側及び後側第１サンギヤＳ１ａ，Ｓ１ｂは、同じ歯数の歯を有して、第１キャリヤＣ１に支持されたピニオンＰ１に噛合しているため、これら前側及び後側第１サンギヤＳ１ａ，Ｓ１ｂの回転数は常に等しくなる。すなわち、前側及び後側第１サンギヤＳ１ａ，Ｓ１ｂは、常に同じ回転速度で回転し、一方のギヤの回転が停止しているときには他方のギヤの回転も停止する。

第１サンギヤＳ１（厳密には、後側第１サンギヤＳ１ｂ）と第４サンギヤＳ４とが常時連結され、第１リングギヤＲ１と第２サンギヤＳ２とが常時連結され、第２キャリヤＣ２と第４キャリヤＣ４とが常時転結され、第３キャリヤＣ３と第４リングギヤＲ４とが常時連結されている。また、入力軸１２は第１キャリヤＣ１に常時連結され、出力軸１３は第４キャリヤＣ４に常時連結されている。具体的には、入力軸１２は、前側及び後側第１サンギヤＳ１ａ，Ｓ１ｂの間を通る動力伝達部材１８を介して第１キャリヤＣ１と連結されている。後側第１サンギヤＳ１ｂと第４サンギヤＳ４とは、動力伝達軸１５を介して連結されている。第２キャリヤＣ２と第４キャリヤＣ４とは、動力伝達部材１６を介して連結されている。

変速機構１４はまた、第１〜第４ギヤセットＰＧ１〜ＰＧ４により形成される上記複数の動力伝達経路の中から１つを選択して動力伝達経路を切り換えるための５つの摩擦締結要素（第１クラッチ２０、第２クラッチ２１、第３クラッチ２２、第１ブレーキ２３及び第２ブレーキ２４）を有している。

第１クラッチ２０は、入力軸１２及び第１キャリヤＣ１と第３サンギヤＳ３との間を断接するように構成されている。第１クラッチ２０は、第１ギヤセットＰＧ１の前側に配設されている。

第２クラッチ２１は、第１リングギヤＲ１及び第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３との間を断接するように構成されている。第２クラッチ２１は、第１クラッチ２０の前側に配設されている。

第３クラッチ２２は、第２リングギヤＲ２と第３サンギヤＳ３との間を断接するように構成されている。第３クラッチ２２は、第２クラッチ２１の前側に配設されている。

第３サンギヤＳ３と、第１クラッチ２０、第２クラッチ２１及び第３クラッチ２２の全てとが、連結部材５及び連結部材８を介して連結され、第１リングギヤＲ１及び第２サンギヤＳ２と第２クラッチ２１とが、第２クラッチ２１のクラッチドラム６を介して連結され、第２リングギヤＲ２と第３クラッチ２２とが、第３クラッチ２２のクラッチドラム７を介して連結されている。

第１ブレーキ２３は、第１サンギヤＳ１（厳密には前側第１サンギヤＳ１ａ）と変速機ケース１１との間を断接するように構成されている。第１ブレーキ２３は、第３クラッチ２２の前側における変速機ケース１１の近傍に配置されている。第１ブレーキ２３の締結時には、第１サンギヤＳ１が変速機ケース１１に固定される。

第２ブレーキ２４は、第３リングギヤＲ３と変速機ケース１１との間を断接するように構成されている。第２ブレーキ２４は、第３ギヤセットＰＧ３の前側における変速機ケース１１の近傍に配置されている。第２ブレーキ２４の締結時には、第３リングギヤＲ３が変速機ケース１１に固定される。

上記各摩擦締結要素は、該各摩擦締結要素の締結油圧室への作動油の供給により締結される。図２の締結表に示すように、５つの摩擦締結要素から３つの摩擦締結要素を選択的に締結することにより、前進の１速〜８速及び後退速が形成される。尚、図２の締結表では、○印が、摩擦締結要素が締結していることを示し、空欄が、摩擦締結要素が締結を解除（解放）していることを示す。

具体的には、第１クラッチ２０、第１ブレーキ２３及び第２ブレーキ２４の締結により、１速が形成される。第２クラッチ２１、第１ブレーキ２３及び第２ブレーキ２４の締結により、２速が形成される。第１クラッチ２０、第２クラッチ２１及び第２ブレーキ２４の締結により、３速が形成される。第２クラッチ２１、第３クラッチ２２及び第２ブレーキ２４の締結により、４速が形成される。第１クラッチ２０、第３クラッチ２２及び第２ブレーキ２４の締結により、５速が形成される。第１クラッチ２０、第２クラッチ２１及び第３クラッチ２２の締結により、６速が形成される。第１クラッチ２０、第３クラッチ２２及び第１ブレーキ２３の締結により、７速が形成される。第２クラッチ２１、第３クラッチ２２及び第１ブレーキ２３の締結により、８速が形成される。第３クラッチ２２、第１ブレーキ２３及び第２ブレーキ２４の締結により、後退速が形成される。６速では、入力軸１２の回転速度と出力軸１３の回転速度が同じになる。

図３に、自動変速機１に搭載された状態のクラッチドラム６，７を具体的に示す。尚、図３中、Ｃは、入力軸１２の中心軸（出力軸１３の中心軸）であって、クラッチドラム６，７の中心軸（後述のドラム３０では、中心軸Ｌ）と一致する。クラッチドラム６，７の軸方向は、入力軸１２の軸方向（出力軸１３の軸方向）と一致する。

クラッチドラム６は、第２クラッチ２１のクラッチドラムであって、連結部材５の径方向内側に位置する。このクラッチドラム６は、前側に開口しかつ後側端部が底部とされた有底の円筒状に形成されている。クラッチドラム６は、その後側端部（底部）で第１ギヤセットＰＧ１の第１リングギヤＲ１に連結される。クラッチドラム６の周側壁における前側端部の内周面に、複数の摩擦板５１が取り付けられている。これらの摩擦板５１は、第２クラッチ２１の締結時に、連結部材８において摩擦板５１と交互に並ぶように取り付けられた複数の摩擦板５２と係合する。クラッチドラム６は、第２クラッチ２１が締結状態にあるとき、第１リングギヤＲ１から第３サンギヤＳ３に回転方向の動力を伝達する。

クラッチドラム７は、第３クラッチ２２のクラッチドラムであって、連結部材５の径方向内側でかつクラッチドラム６の径方向外側に位置する。このクラッチドラム７も、クラッチドラム６と同様に、前側に開口しかつ後側端部が底部とされた有底の円筒状に形成されている。クラッチドラム７は、その後側端部（底部）で第２ギヤセットＰＧ２の第２リングギヤＲ２に連結される。クラッチドラム７の周側壁における前側端部の内周面に、複数の摩擦板５３が取り付けられている。これらの摩擦板５３は、第３クラッチ２２の締結時に、連結部材８において摩擦板５３と交互に並ぶように取り付けられた複数の摩擦板５４と係合する。クラッチドラム７は、第３クラッチ２２が締結状態にあるとき、第２リングギヤＲ２から第３サンギヤＳ３に回転方向の動力を伝達する。

以下、クラッチドラム６及びクラッチドラム７の詳細な構成について、図４及び図５に示す、実施形態１に係るドラム３０（クラッチドラム６と同様の形状を有する）で説明する。このドラム３０の構成が、クラッチドラム６及びクラッチドラム７に適用される。以下のドラム３０の説明において、「前」及び「後」は、ドラム３０がクラッチドラム６及びクラッチドラム７として自動変速機１に搭載された状態での「前」及び「後」とそれぞれ同じである。

（実施形態１）
図４及び図５は、実施形態１に係るドラム３０を示す。本実施形態では、ドラム３０は、該ドラム３０の軸方向（以下、ドラム軸方向という）の互いに離れた２箇所にそれぞれ位置する第１環状部３１及び第２環状部３２を有する。本実施形態では、第１環状部３１は、ドラム３０の周側壁における前側端部及びその近傍部分であり、第２環状部３２は、ドラム３０の周側壁における後側端部（底部）の近傍部分である。

第１環状部３１の前側部分は、スプライン部３１ａとされている。本実施形態では、第１環状部３１が厚みの薄い板状であるため、第１環状部３１の内周面及び外周面の両方において、ドラム軸方向に延びる突条部及び凹条部がドラム３０の周方向（以下、ドラム周方向という）に交互に並んでいる。但し、第１環状部３１の外周面では、内周面の突条部に対応する部分に凹条部が位置し、内周面の凹条部に対応する部分に突条部が位置する。第１環状部３１のスプライン部３１ａの内周面側に、複数の摩擦板５１がスプライン嵌合される。

第２環状部３２の前側端部の外径は、第１環状部３１の後側端部の外径と略同じにされている。第２環状部３２の前側端部を除く部分の外径は、該前側端部の外径よりも小さくされている。

ドラム３０は、第１環状部３１と第２環状部３２との間で、該第１環状部３１又は該第２環状部３２に入力された回転方向の動力を伝達する動力伝達部３５を更に有する。本実施形態では、動力伝達部３５は、第２環状部３２に伝達された動力を第２環状部３２から第１環状部３１に伝達する。

動力伝達部３５は、ドラム３０の中心軸Ｌの周囲に配置されかつ第１環状部３１と第２環状部３２とを連結する複数（本実施形態では、８つ）の連結部材３６で構成されている。本実施形態では、複数の連結部材３６は、第１環状部３１の後側端部の外径と略同じ外径（つまり、第２環状部３２の前側端部の外径と略同じ外径）を有する仮想の円筒面上において、ドラム周方向に間隔をあけて配置されている。

各連結部材３６は、第１の棒状連結部３６ａと、第２の棒状連結部３６ｂと、中間連結部３６ｃとを有する。これら第１の棒状連結部３６ａ、第２の棒状連結部３６ｂ及び中間連結部３６ｃは、互いに一体形成されたものである。

第１の棒状連結部３６ａは、第１環状部３１に連結されていて、該第１環状部３１から第２環状部３２に向かって、中間連結部３６ｃの位置（本実施形態では、第１環状部３１と第２環状部３２との間の中央）まで延びている。

第２の棒状連結部３６ｂは、第２環状部３２に連結されていて、該第２環状部３２から第１環状部３１に向かって、中間連結部３６ｃの位置まで延びている。第２の棒状連結部３６ｂは、第１の棒状連結部３６ａに対してドラム周方向及びドラム軸方向にずれて設けられている。本実施形態では、第２の棒状連結部３６ｂは、第１の棒状連結部３６ａに対してドラム周方向の、後述のトルクＴ２の向きと同じ側にずれている。

中間連結部３６ｃは、第１環状部３１と第２環状部３２との間の中間（本実施形態では、第１環状部３１と第２環状部３２との間の中央）に位置して、第１の棒状連結部３６ａの第２環状部３２側の端部と第２の棒状連結部３６ｂの第１環状部３１側の端部とを連結するべく、ドラム周方向に延びている。本実施形態では、複数の連結部材３６の中間連結部３６ｃが、延設部３６ｄを介して互いに繋がってドラム周方向全体に延びる環状部材３７とされている。すなわち、環状部材３７によって、複数の連結部材３６が、第１環状部３１と第２環状部３２との間の中間で、互いに連結されていることになる。

ここで、複数の連結部材３６が互いに連結されていない場合、ドラム３０の回転時に、遠心力によって連結部材３６がドラム径方向外側に変位し、この変位によって、連結部材３６が、その第１環状部３１側の端部又は第２環状部３２側の端部で破損する可能性がある。或いは、本実施形態では、第１環状部３１が厚みが薄い板状であるため、上記変位によって、第１環状部３１のスプライン部３１ａがドラム周方向に伸びながら（突条部の高さ及び凹条部の深さが小さくなりながら）ドラム径方向に拡がる可能性がある。

しかし、本実施形態では、環状部材３７によって複数の連結部材３６が互いに連結されているために上記変位が抑制され、これにより、遠心力による連結部材３６の破損を防止することができる。また、第１環状部３１のスプライン部３１ａがドラム周方向に伸びながらドラム径方向に拡がるのを防止することができる。

尚、複数の連結部材３６の中間連結部３６ｃが、延設部３６ｄを介して互いに繋がっている必要（環状部材３７によって複数の連結部材３６を互いに連結する必要）はなく、複数の連結部材３６がそれぞれ独立に設けられていてもよい。或いは、複数の連結部材３６のうちの特定の連結部材３６の中間連結部３６ｃのみが、延設部３６ｄを介して互いに繋がっているだけであってもよい。

各連結部材３６における第１の棒状連結部３６ａ及び第２の棒状連結部３６ｂは、第１環状部３１及び第２環状部３２の、互いのドラム軸方向に対向する対向面（つまり、第１環状部３１の後側端面及び第２環状部３２の前側端面）にそれぞれ連結されている。第１の棒状連結部３６ａは、第１環状部３１と一体形成されたものであり、第２の棒状連結部３６ｂは、第２環状部３２と一体形成されたものである。

このように動力伝達部３５が、上記のような複数の連結部材３６で構成されていることで、動力伝達部３５が第２環状部３２のような環状部である場合に比べて、ドラム３０を大幅に軽量化しかつ低イナーシャ化することが可能になる。

本実施形態では、各連結部材３６における第１の棒状連結部３６ａ、第２の棒状連結部３６ｂ及び中間連結部３６ｃは、断面矩形状をなし、各部３６ａ，３６ｂ，３６ｃの厚み方向がドラム３０の径方向とされている。各部３６ａ，３６ｂ，３６ｃの厚みは、第１環状部３１の後側端部及び第２環状部３２の前側端部の厚み（ドラム３０の周側壁の厚み）と同じである。

本実施形態では、動力伝達部３５による動力の伝達時には常に、図４に示すように、第１環状部３１にドラム周方向の一側の向きにトルクＴ１が作用しかつ第２環状部３２に該ドラム周方向の他側の向きにトルクＴ２（大きさはＴ１と同じ）が作用するようになっている。これに対応して、全ての連結部材３６における第１の棒状連結部３６ａ及び第２の棒状連結部３６ｂが、ドラム軸方向の第１環状部３１側から第２環状部３２側に向かってドラム周方向の、第１環状部３１に作用するトルクＴ１の向きと同じ側（ドラム３０の後側から見て、反時計回りの向き）に傾斜して延びている。各連結部材３６における第１の棒状連結部３６ａ及び第２の棒状連結部３６ｂは、ドラム３０の中心軸Ｌに対してねじれの位置にあることになる。

トルクＴ１，Ｔ２により、各連結部材３６には回転モーメントが生じて、傾斜して延びる第１の棒状連結部３６ａ及び第２の棒状連結部３６ｂは、ドラム３０の中心軸Ｌに対して平行になる向きに捩られる（回動させられる）。第１の棒状連結部３６ａ及び第２の棒状連結部３６ｂの長さの和は、これらが傾斜している分だけ、第１環状部３１と第２環状部３２との間のドラム軸方向の間隔よりも大きいので、連結部材３６は、トルクＴ１，Ｔ２により、第１環状部３１と第２環状部３２との間で突っ張って圧縮されることになる。この結果、連結部材３６における第１の棒状連結部３６ａ及び第２の棒状連結部３６の傾斜の向きが本実施形態とは反対である場合（連結部材３６が引っ張られる場合）に比べて、連結部材３６はトルクＴ１，Ｔ２に対して強くて破損し難い。

ここで、連結部材３６が、中間連結部３６ｃを有さずに、第１環状部３１から第２環状部３２まで真っ直ぐに延びていた場合（第１の棒状連結部３６ａと第２の棒状連結部３６ｂとが直に連結されている場合）、トルクＴ１，Ｔ２により、連結部材３６における第１環状部３１側の端部及び第２環状部３２側の端部（特に後述の隅Ｒ部４１，４２が設けられる隅部）に応力集中が生じ、連結部材３６が、その第１環状部３１側の端部又は第２環状部３２側の端部で破損する可能性がある。

しかし、本実施形態では、第１の棒状連結部３６ａと第２の棒状連結部３６ｂとが、ドラム周方向に延びる中間連結部３６ｃを介して連結されているので、トルクＴ１，Ｔ２により連結部材３６が捩られたときに、中間連結部３６ｃがドラム軸方向に変形することにより、連結部材３６における第１環状部３１側の端部及び第２環状部３２側の端部に生じる応力が中間連結部３６ｃに分散して、その応力を低減することができる。

尚、連結部材３６の数は、トルクＴ１，Ｔ２の大きさ、及び、連結部材３６の強度を考慮して、出来る限り少なくすることが好ましい。

本実施形態では、各連結部材３６の第１の棒状連結部３６ａのドラム周方向の一側及び他側の面のうち第１環状部３１の対向面（後側端面）となす角度が鋭角となる側（トルクＴ１の向きと同じ側）の面と該第１環状部３１の対向面との間の隅部には、該隅部を補強する補強部としての隅Ｒ部４１が設けられている。この隅Ｒ部４１の曲率半径が所定値以上に設定されることによって、上記隅部が補強される。また、同様に、各連結部材３６の第２の棒状連結部３６ｂのドラム周方向の一側及び他側の面のうち第２環状部３２の対向面となす角度が鋭角となる側（トルクＴ２の向きと同じ側）の面と該第２環状部３２の対向面（前側端面）との間の隅部にも、補強部としての隅Ｒ部４２が設けられている。隅Ｒ部４２の曲率半径も所定値（隅Ｒ部４１の曲率半径に関する所定値と同じであっても異なっていてもよい）以上に設定される。すなわち、隅Ｒ部４１，４２によって、第１環状部３１及び第２環状部３２に作用するトルクＴ１，Ｔ２による連結部材３６の特に破損が生じ易い箇所（応力集中が生じ易い箇所）が補強される。

尚、隅Ｒ部４１，４２は、必ずしも必要なものではなく、なくてもよい。或いは、両隅Ｒ部４１，４２のうちのいずれか一方のみが設けられていてもよい。

また、上記補強部としては、隅Ｒ部４１（４２）で構成する代わりに、例えば補強部材で構成することも可能である。この補強部材は、上記の隅Ｒ部４１（４２）とされる前の部分を、ドラム３０の径方向外側又は内側から覆うように、第１環状部３１と第１の棒状連結部３６ａとを連結（第２環状部３２と第２の棒状連結部３６ｂとを連結）することになる。

また、本実施形態では、各連結部材３６の第１の棒状連結部３６ａのドラム周方向の一側及び他側の面のうち環状部材３７の前側の面（第１環状部３１側の面）となす角度が鋭角となる側の面と該環状部材３７の前側の面との間の隅部（第１の棒状連結部３６ａと中間連結部３６ｃとの連結部分の隅部）にも、隅Ｒ部４３が設けられて、該隅部が補強されている。また、各連結部材３６の第２の棒状連結部３６ｂのドラム周方向の一側及び他側の面のうち環状部材３７の後側の面（第２環状部３２側の面）となす角度が鋭角となる側の面と該環状部材３７の後側の面との間の隅部（第２の棒状連結部３６ｂと中間連結部３６ｃとの連結部分の隅部）にも、隅Ｒ部４４が設けられて、該隅部が補強されている。これら隅Ｒ部４３，４４はなくてもよい。

したがって、本実施形態では、各連結部材３６が、第１の棒状連結部３６ａと、第１の棒状連結部３６ａに対してドラム周方向及びドラム軸方向にずれて設けられた第２の棒状連結部３６ｂと、第１の棒状連結部３６ａの第２環状部３２側の端部と第２の棒状連結部３６ｂの第１環状部３１側の端部とを連結する中間連結部３６ｃとを有するので、第１環状部３１及び第２環状部３２に作用するトルクＴ１，Ｔ２により連結部材３６が捩られたときに、中間連結部３６ｃがドラム軸方向に変形することにより、連結部材３６における第１環状部３１側の端部及び第２環状部３２側の端部に生じる応力が中間連結部３６ｃに分散して、その応力を低減することができる。よって、連結部材３６の数を少なくしても、連結部材３６の破損を防止することができ、動力伝達部３５により動力を確実に伝達しつつ、ドラム３０を大幅に軽量化しかつ低イナーシャ化することができる。

尚、本実施形態では、動力伝達部３５は、第２環状部３２に伝達された動力を第２環状部３２から第１環状部３１に伝達するが、第１環状部３１から第２環状部３２に動力が伝達される場合があってもよい。この場合の動力の伝達時において、第１環状部３１及び第２環状部３２に作用するトルクの向きが、第２環状部３２から第１環状部３１に動力が伝達される場合と同じであれば、本実施形態のドラム３０の構成を採用することができる。また、第１環状部３１から第２環状部３２にのみ動力が伝達されてもよく、この場合も、本実施形態のドラム３０の構成を採用することができ、第１環状部３１及び第２環状部３２に作用するトルクの向きに応じて、連結部材３６における第１の棒状連結部３６ａ及び第２の棒状連結部３６ｂの傾斜の向きを設定すればよい。後述の実施形態２，３では、第２環状部３２から第１環状部３１への動力の伝達時であっても、第１環状部３１から第２環状部３２への動力の伝達時であっても、第１環状部３１及び第２環状部３２に作用するトルクの向きに制約はない。

また、本実施形態では、第２の棒状連結部３６ｂは、第１の棒状連結部３６ａに対してドラム周方向の、トルクＴ２の向きと同じ側にずれているが、ドラム周方向の、トルクＴ１の向きと同じ側にずれていてもよい。この場合、第２の棒状連結部３６ｂの第２環状部３２側の端部が、第１の棒状連結部３６ａの第１環状部３１側の端部に対してドラム周方向にかなり離れることになるので、特に複数の連結部材３６の中間連結部３６ｃが互いに繋がっていない場合に、トルクＴ１，Ｔ２による連結部材３６の破損を防止する観点から、第２の棒状連結部３６ｂは、第１の棒状連結部３６ａに対してドラム周方向の、トルクＴ２の向きと同じ側にずれていることが好ましい。

さらに、本実施形態では、各連結部材３６における第１の棒状連結部３６ａ及び第２の棒状連結部３６ｂの数が１つずつであるが、各連結部材３６において第１の棒状連結部３６ａ及び第２の棒状連結部３６ｂの少なくとも一方が、複数設けられていてもよい。

さらにまた、本実施形態では、連結部材３６における第１の棒状連結部３６ａ及び第２の棒状連結部３６ｂが傾斜しているが、第１の棒状連結部３６ａ及び第２の棒状連結部３６ｂが、ドラム３０の中心軸Ｌと平行に延びていてもよい。この場合も、第１環状部３１及び第２環状部３２に作用するトルクの向きに制約はない。

（実施形態２）
図６及び図７は、実施形態２に係るドラム３０を示し（図４及び図５と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する）、動力伝達部３５の構成を、上記実施形態１とは異ならせて、第１環状部３１及び第２環状部３２に作用するトルクの向きに関係なく、該トルクによる連結部材３６の破損を防止するようにしたものである。

本実施形態に係るドラム３０の構成は、クラッチドラム６及びクラッチドラム７に適用することも可能であるが、第１環状部３１及び第２環状部３２へのトルクの作用状態が、後述の第１の状態となる場合と後述の第２の状態となる場合とがあるドラムを有する車両用動力伝達装置の該ドラムに適用することが好ましいので、ここでは、該ドラムに適用するものとする。本実施形態に係るドラム３０の「前」及び「後」は、上記実施形態１に係るドラム３０の「前」及び「後」とそれぞれ同じにしている。

すなわち、本実施形態では、上記実施形態１とは異なり、動力伝達部３５による動力の伝達時において、第１環状部３１にドラム周方向の一側の向きにトルクＴ１が作用しかつ第２環状部３２にドラム周方向の他側の向きにトルクＴ２（＝Ｔ１）が作用する第１の状態と、該第１環状部３１及び該第２環状部３２にそれぞれ上記第１の状態とは反対の向きにトルクＴ１′，Ｔ２′（Ｔ１′＝Ｔ２′）が作用する第２の状態とがある。これら第１の状態及び第２の状態のいずれにも対応可能なように、第１の連結部材３６Ａと第２の連結部材３６Ｂとが設けられる。

これら第１の状態及び第２の状態のいずれにも対応可能なように、複数（ここでは、１６個）の連結部材３６のうちの一部の連結部材３６における第１の棒状連結部３６ａ及び第２の棒状連結部３６ｂが、ドラム軸方向の第１環状部３１側から第２環状部３２側に向かってドラム周方向の一側（上記実施形態１の連結部材３６における第１の棒状連結部３６ａ及び第２の棒状連結部３６ｂと同じ側）に傾斜して延びる第１の連結部材３６Ａとされ、残りの連結部材３６における第１の棒状連結部３６ａ及び第２の棒状連結部３６ｂが、ドラム軸方向の第１環状部３１側から第２環状部３２側に向かってドラム周方向の他側（上記実施形態１の連結部材３６における第１の棒状連結部３６ａ及び第２の棒状連結部３６ｂとは反対側）に傾斜して延びる第２の連結部材３６Ｂとされている。本実施形態では、第１の連結部材３６Ａ及び第２の連結部材３６Ｂのいずれも複数設けられているとともに、同じ数（８つずつ）にされている。

尚、第２の状態におけるトルクＴ１′，Ｔ２′の大きさが、第１の状態におけるトルクＴ１，Ｔ２の大きさに対して異なる場合には、第１の連結部材３６Ａの数と第２の連結部材３６Ｂの数とを互いに異ならせてもよい。第１の連結部材３６Ａ及び第２の連結部材３６Ｂのうちの一方が１つであってもよい。

第１の連結部材３６Ａでは、第２の棒状連結部３６ｂが第１の棒状連結部３６ａに対してドラム周方向の、トルクＴ２の向きと同じ側にずれている一方、第２の連結部材３６Ｂでは、第２の棒状連結部３６ｂが第１の棒状連結部３６ａに対してドラム周方向の、トルクＴ１の向きと同じ側にずれている。

本実施形態では、複数の第１の連結部材３６Ａが、上記実施形態１の連結部材３６と同様に、上記実施形態１と同様の仮想の円筒面上において、ドラム周方向に間隔をあけて配置されている。複数の第２の連結部材３６Ｂは、ドラム周方向に相隣接する第１の連結部材３６Ａの間に配置されている。第１環状部３１において、各第２の連結部材３６Ｂにおける第１の棒状連結部３６ａが連結する部分に、当該第２の連結部材３６Ｂを挟む２つの第１の連結部材３６Ａのうち、トルクＴ１の向きと同じ側に位置する第１の連結部材３６Ａにおける第１の棒状連結部３６ａが連結される。また、第２環状部３２において、各第２の連結部材３６Ｂにおける第２の棒状連結部３６ｂが連結する部分に、当該第２の連結部材３６Ｂをドラム周方向に挟む２つの第１の連結部材３６Ａのうち、トルクＴ２の向きと同じ側に位置する第１の連結部材３６Ａにおける第２の棒状連結部３６ｂが連結される。

さらに、各第２の連結部材３６Ｂにおける中間連結部３６ｃと第１の棒状連結部３６ａとの連結部分が、当該第２の連結部材３６Ｂをドラム周方向に挟む２つの第１の連結部材３６Ａのうち、トルクＴ２の向きと同じ側に位置する第１の連結部材３６Ａにおける中間連結部３６ｃと第１の棒状連結部３６ａとの連結部分に連結される。また、各第２の連結部材３６Ｂにおける中間連結部３６ｃと第２の棒状連結部３６ｂとの連結部分が、当該第２の連結部材３６Ｂをドラム周方向に挟む２つの第１の連結部材３６Ａのうち、トルクＴ１の向きと同じ側に位置する第１の連結部材３６Ａにおける中間連結部３６ｃと第２の棒状連結部３６ｂとの連結部分に連結される。この結果、本実施形態においても、上記実施形態１と同様に、複数の連結部材３６（第１の連結部材３６Ａ及び第２の連結部材３６Ｂ）の中間連結部３６ｃが、互いに繋がってドラム周方向全体に延びる環状部材３７とされている。また、第１の連結部材３６Ａ及び第２の連結部材３６Ｂにおける第１の棒状連結部３６ａ、第２の棒状連結部３６ｂ及び中間連結部３６ｃが、トラス構造を構成することになる。尚、第１の棒状連結部３６ａ、第２の棒状連結部３６ｂ及び中間連結部３６ｃが、必ずしもトラス構造を構成している必要はない。

各連結部材３６（各第１の連結部材３６Ａ及び各第２の連結部材３６Ｂ）の第１の棒状連結部３６ａのドラム周方向の一側及び他側の面のうち第１環状部３１の対向面となす角度が鋭角となる側の面と該第１環状部３１の対向面との間の隅部、及び、各連結部材３６の第２の棒状連結部３６ｂのドラム周方向の一側及び他側の面のうち第２環状部３２の対向面となす角度が鋭角となる側の面と該第２環状部３２の対向面との間の隅部にも、上記実施形態１と同様に、隅Ｒ部４１，４２がそれぞれ設けられている。

また、各連結部材３６の第１の棒状連結部３６ａのドラム周方向の一側及び他側の面のうち環状部材３７の前側の面となす角度が鋭角となる側の面と該環状部材３７の前側の面との間の隅部、及び、各連結部材３６の第２の棒状連結部３６ｂのドラム周方向の一側及び他側の面のうち環状部材３７の後側の面となす角度が鋭角となる側の面と該環状部材３７の後側の面との間の隅部にも、隅Ｒ部４３，４４がそれぞれ設けられている。

本実施形態では、第１環状部３１及び第２環状部３２へのトルクの作用状態が第１の状態であっても第２の状態であっても、第１環状部３１及び第２環状部３２に作用するトルクによる連結部材３６（第１の連結部材３６Ａ及び第２の連結部材３６Ｂ）の破損を効果的に防止することができる。また、上記実施形態１と同様に、環状部材３７により、遠心力による連結部材３６の破損を防止することができる。

さらに、本実施形態では、連結部材３６（第１の連結部材３６Ａ及び第２の連結部材３６Ｂ）における第１の棒状連結部３６ａ、第２の棒状連結部３６ｂ及び中間連結部３６ｃが、トラス構造を構成しているので、第１環状部３１及び第２環状部３２に作用するトルクによる連結部材３６の破損、及び、遠心力による連結部材３６の破損がより一層生じ難くなり、その分だけ第１の連結部材３６Ａ及び第２の連結部材３６Ｂの数を低減することができるようになる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

例えば、上記実施形態では、ドラム３０（特に実施形態１に係るドラム３０）の構成を、自動変速機１における第２クラッチ２１のクラッチドラム６及び第３クラッチ２２のクラッチドラム７に適用する例を示したが、ドラム３０の構成は、摩擦締結要素のドラム（ブレーキドラム又はクラッチドラム）を初め、回転方向の動力を伝達する円筒状のドラムであれば、どのようなドラムにも適用することができる。例えば自動変速機１の連結部材５も、ドラムで構成され、該ドラムの軸方向の長さがクラッチドラム６，７よりも長いので、該ドラム（連結部材５）の軽量化及び低イナーシャ化のために、該ドラムにドラム３０の構成を適用してもよい。また、ドラム３０の構成は、自動変速機１以外の車両用動力伝達装置のドラムにも適用することができる。

上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明は、回転方向の動力を伝達する円筒状のドラムを備えた車両用動力伝達装置に有用であり、特に径及び重量が大きいクラッチドラム及び／又はブレーキドラムを備えた自動変速機に有用である。

１ 自動変速機（車両用動力伝達装置）
６ 第２クラッチのクラッチドラム
７ 第３クラッチのクラッチドラム
３０ ドラム
３１ 第１環状部
３２ 第２環状部
３５ 動力伝達部
３６ 連結部材
３６ａ 第１の棒状連結部
３６ｂ 第２の棒状連結部
３６ｃ 中間連結部
３７ 環状部材
４１ 隅Ｒ部（補強部）
４２ 隅Ｒ部（補強部）

Claims (6)

1. 回転方向の動力を伝達する円筒状のドラムを備えた車両用動力伝達装置であって、
   上記ドラムは、該ドラムの軸方向の互いに離れた２箇所にそれぞれ位置する第１環状部及び第２環状部と、該第１環状部と該第２環状部との間で、該第１環状部又は該第２環状部に入力された上記動力を伝達する動力伝達部とを有し、
   上記動力伝達部は、上記ドラムの中心軸の周囲に配置されかつ上記第１環状部と上記第２環状部とを連結する複数の連結部材で構成され、
   上記各連結部材は、
   上記第１環状部に連結されて該第１環状部から上記第２環状部に向かって延びる第１の棒状連結部と、
   上記第１の棒状連結部に対して上記ドラムの周方向及び軸方向にずれて設けられ、上記第２環状部に連結されて該第２環状部から上記第１環状部に向かって延びる第２の棒状連結部と、
   上記第１の棒状連結部の第２環状部側の端部と上記第２の棒状連結部の第１環状部側の端部とを連結する中間連結部と、
   を有していることを特徴とする車両用動力伝達装置。
2. 請求項１記載の車両用動力伝達装置において、
   上記中間連結部は、上記第１の棒状連結部及び上記第２の棒状連結部と一体形成されたものであることを特徴とする車両用動力伝達装置。
3. 請求項１又は２記載の車両用動力伝達装置において、
   上記動力伝達部による上記動力の伝達時には常に、上記第１環状部に上記周方向の一側の向きにトルクが作用しかつ上記第２環状部に上記周方向の他側の向きにトルクが作用するようになっており、
   全ての上記連結部材における第１の棒状連結部及び第２の棒状連結部が、上記軸方向の第１環状部側から第２環状部側に向かって上記周方向の、上記第１環状部に作用するトルクの向きと同じ側に傾斜して延びていることを特徴とする車両用動力伝達装置。
4. 請求項１又は２記載の車両用動力伝達装置において、
   上記動力伝達部による上記動力の伝達時には、上記第１環状部に上記周方向の一側の向きにトルクが作用しかつ上記第２環状部に上記周方向の他側の向きにトルクが作用する第１の状態と、該第１環状部及び該第２環状部にそれぞれ上記第１の状態とは反対の向きにトルクが作用する第２の状態とがあり、
   上記複数の連結部材のうちの一部の連結部材における第１の棒状連結部及び第２の棒状連結部が、上記軸方向の第１環状部側から第２環状部側に向かって上記周方向の一側に傾斜して延びる一方、残りの連結部材における第１の棒状連結部及び第２の棒状連結部が、上記軸方向の第１環状部側から第２環状部側に向かって上記周方向の他側に傾斜して延びていることを特徴とする車両用動力伝達装置。
5. 請求項３又は４記載の車両用動力伝達装置において、
   上記各連結部材の第１の棒状連結部及び第２の棒状連結部は、上記第１環状部及び上記第２環状部の互いに上記軸方向に対向する対向面にそれぞれ連結されており、
   上記各連結部材の第１の棒状連結部の上記周方向の一側及び他側の面のうち上記第１環状部の対向面となす角度が鋭角となる側の面と該第１環状部の対向面との間の隅部、及び／又は、該各連結部材の第２の棒状連結部の上記周方向の一側及び他側の面のうち上記第２環状部の対向面となす角度が鋭角となる側の面と該第２環状部の対向面との間の隅部に、補強部が設けられていることを特徴とする車両用動力伝達装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の車両用動力伝達装置において、
   上記複数の連結部材の中間連結部は、互いに繋がって上記ドラムの周方向全体に延びる環状部材とされていることを特徴とする車両用動力伝達装置。

Images