JPS6357659B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、遊星歯車式変速機に用いられる可逆
クラツチ板、クラツチ板群組立体をなす可逆摩擦
板に関する。

機械装置で利用されている多種の機構におい
て、クラツチ板およびクラツチ板群が用いられて
いる。たとえば、強力クラツチでは、強力デイス
クブレーキと同様に、クラツチ板群を用いること
がある。同様に、遊星歯車機構、たとえば変速機
では、大きなトルクを伴う場合、１つまたはそれ
以上の遊星歯車組立体のリング歯車に制動をかけ
るのにこのようなクラツチ板群を用いることがあ
る。

多数のクラツチ板群を各遊星歯車組立体に１つ
ずつ用いるこのような機構、特に変速機の多くの
ものでは、各クラツチ板群の固定クラツチ板は種
種の方法でハウジング部分の間に取付けてあり、
普通、だぼを用いてハウジング部分を位置合わせ
し、種々の構成要素の正しい方向付けを行なつて
いた。このだぼは、正確な整合状態を得るために
精密な機械加工を行なわなければならない。その
結果、このような機構はかなり高価なものとな
る。

さらに、所定の群の固定クラツチ板のすべてが
同じ構造とはならない。代表的な例、すなわちク
ラツチ板群を流体作動式ピストンで圧縮する場
合、或る固定クラツチ板はこのピストンと直接衝
合してその間に相対回転が生じないようにする。
ピストンに加圧流体が作用していないときにピス
トンを引込めるために、引込めばねがこの固定ク
ラツチ板と係合させてあつて固定クラツチ板を介
してピストンに引込め力を加えることになる。引
込めばねがクラツチ板群の軸線方向に作用するの
が普通であるから、この群の他の固定クラツチ板
をなんらかの方法で解放して引込めばねを収容す
るようにしなければならない。

したがつて、たな御しとか製作中に２種類の固
定クラツチ板を手で保持しなければならないし、
もちろん製作方法も異なる。

本発明は、これらの問題を解決することを目的
とする。

本発明の１つの局面によれば、本発明による可
逆摩擦板は入出力軸を包含する形式の遊星歯車機
構において精密機械加工技術の使用を最小限にす
るかあるいは不要とする。少なくとも１つの遊星
歯車組立体がこれらの入出力軸を連結しており、
この組立体は太陽歯車と、この太陽歯車とかみ合
つておりかつキヤリアに取付けられた遊星歯車
と、この遊星歯車とかみ合つたリング歯車とを包
含する。少なくとも２つのハウジング部分がこの
遊星歯車組立体を少なくとも部分的に囲んでい
る。リング歯車を制動するための摩擦板からなる
クラツチ組立体は、ピストンと、このピストンと
結合するようになつておりかつハウジング部分に
相対的に回転しないように取付けた第１の摩擦板
であるクラツチ板と、この第１摩擦板であるクラ
ツチ板と整合しかつそれと係合するようになつて
おり、リング歯車にそれに対して相対回転しない
ように取付けた第２の摩擦板であるクラツチ板と
を包含する。多数のタイボルトがハウジング部分
を結合し、コイルばねが第１クラツチ板をピスト
ンに向つてかつ第２クラツチ板から離れるように
押圧する。本発明によつて改良した摩擦板の構造
では、ハウジング部分に多数の整合した孔が設け
てあり、これらの孔は遊星歯車組立体の半径方向
外方に位置している。孔の１つ１つにピンがゆる
く嵌めてあり、第１クラツチ板を貫いて延びてい
る。コイルばねがピンの１つ１つに配置してあつ
て第１クラツチ板およびハウジング部分の一方と
衝合している。この構造では、だぼおよびそれと
組合う精密加工部品が不要である。

本発明の別の局面によれば、可逆摩擦板である
可逆クラツチ板が用いられるが、これはほぼ平行
に対向した摩擦面を有するほぼ円板状の部材を包
含する。この部材の周縁から半径方向外方に少な
くとも３つの、均等に周方向に隔たつた舌片が突
出している。各舌片には反作用部材受け用の孔が
設けてあり、これらの孔は周方向において舌片の
中心から変位している。また、各舌片において反
作用部材受け用孔は周方向に均等に隔たつてい
る。各舌片にはばね取付部が設けてあり、これは
反作用部材受け用孔から変位している。

このようにして舌片に設けられた反作用部材受
け用孔およびばね取付け部は、前記円板状部材の
一方が逆向きにされた同じ構成の他方の円板状部
材と共に使用される際、一方の円板状部材におけ
る反作用部材受け孔が他方の円板状部材における
ばね取付け部と軸線方向に整合され、そして一方
の円板状部材におけるばね取付け部が他方の円板
状部材におけるばね取付け部と軸線方向に整合し
ないような関係に配置されている。従つて、従
来、在庫としてあるいは製作中には手元に２種類
の摩擦板を保持しなければならなかつた問題が上
記のような１種類の摩擦板によつて解決される。

この摩擦板は、ピストンと衝合しようとそれか
ら隔たつていようと、摩擦板群の任意の位置で用
いることができる。

他の目的、利点は添付図面に関連した以下の記
載から明らかになろう。

本発明の実施例が図に示してあるが、これは遊
星歯車式変速機である。しかしながら、本発明の
或る面を遊星歯車式変速機以外の機構にも応用で
きることは了解されたい。また、変速機内の遊星
歯車組立体についての以下の説明が意図した用途
の１つの状態を説明する目的でのみ広範囲にわた
つているのであり、変速機の遊星歯車組立体の正
確な性質、歯車比およびそれらの相互作用が本発
明の部分ではないことも了解されたい。

第１図を参照して、変速機は、回転自在の入力
軸１０を包含する。この入力軸はトルクコンバー
タ等を経てエンジンによつて駆動されうる。変速
機の出力は入力軸１０に同心に配置したたわみ軸
１４にある歯１２から引き出される。

入力軸１０には太陽歯車１６がスプライン結合
してあり、この太陽歯車は２組の歯１８，２０を
有する。歯１８は回転キヤリヤ２４に支承された
多数の遊星歯車２２（そのうちの１つだけ図示し
てある）とかみ合つており、そのキヤリヤは軸受
２８によつてハウジング部分２６に支承されてい
る。

リング歯車３０が遊星歯車２２とかみ合つてお
り、このリング歯車は歯２０とかみ合つた遊星歯
車３６（１つだけ図示してある）のキヤリヤ３４
を介して軸受３２によつて組立体内で回転できる
ように支承されている。リング歯車４０が遊星歯
車３６とかみ合つている。

多数の遊星歯車４２（１つだけ図示している）
を含む第３組の遊星歯車組立体はキヤリヤ３４に
連結したキヤリヤ４４を有する。遊星歯車４２は
たわみ軸１４上の太陽歯車４６およびリング歯車
４８とかみ合つている。

第４の遊星歯車組立体のキヤリヤ５０がリング
歯車４８に連結してあり、多数の遊星歯車５２を
支えている。これらの遊星歯車５２（１つだけ示
す）はたわみ軸１４にスプライン結合した太陽歯
車５４およびリング歯車５６と係合している。

リング歯車５６は、普通構造のピストン作動式
回転クラツチ組立体（全体的に５８で示す）を経
てたわみ軸１４に選択的に連結することができ
る。

ハウジング部分２６は環状ピストンを受ける環
状室を包含する。このピストンは固定摩擦板であ
る固定クラツチ板６２（以下、摩擦板はクラツチ
板と称する）を軸線方向に駆動して他の固定クラ
ツチ板６２および間にはさんだ回転自在のクラツ
チ板６４を含むクラツチ板群をハウジング部分６
６に向つて圧縮するように作動する。このハウジ
ング部分６６は、第１図の右上方に示すハウジン
グ部分２６とハウジング部分６８との間にはさま
れて回転しないように保持されている。回転クラ
ツチ板６４はキヤリヤ２４にスプライン結合して
あり、その結果、ピストン６０が突出したとき、
キヤリヤ２４は制動をかけられて回転を止める。

ハウジング部分６８は環状のピストン７０を受
ける環状室を包含する。このピストンはクラツチ
板６２と同一の固定クラツチ板７２と衝合し、他
の固定クラツチ板７２および間にはさんだ回転ク
ラツチ板７４を含むクラツチ板群を圧縮するよう
に作動する。このクラツチ板群はハウジング部分
６６に向つて圧縮される。

回転クラツチ板７４は第２遊星歯車組立体のリ
ング歯車４０にスプライン結合してあり、ピスト
ン７０が突出する或る時点でリング歯車４０に制
動がかかつてそれを停止させる。周知のように、
ピストン６０，７０が決して同時に加圧状態にな
らないように制御が行なわれる。

ハウジング部分６８は環状のピストン８０を受
ける環状室をもう１つ包含しており、このピスト
ンはクラツチ板６２，７２と同一の固定クラツチ
板８２と衝合する。こうして、このクラツチ板８
２は、他の固定クラツチ板８２および間にはさん
だ回転クラツチ板８４を含むクラツチ板群をハウ
ジング部分８６に向つて圧縮することになる。ハ
ウジング部分８６は、ハウジング部分６８と第１
図の中央上方に示すハウジング部分８８との間に
はさまれて固定される。回転クラツチ板８４は第
３遊星歯車組立体のキヤリア５０にスプライン結
合してあり、クラツチ板８２に向つて圧縮された
ときにこのキヤリヤの回転を止める。

ハウジング部分８８は固定クラツチ板９２と衝
合する環状ピストン９０を受け入れる環状室を包
含する。固定クラツチ板９２は、他の固定クラツ
チ板９２および間にはさんだ回転クラツチ板９４
を含むクラツチ板群をハウジング部分８６に向つ
て圧縮することができる。このクラツチ板９２は
クラツチ板６２，７２，８２と同一である。ピス
トン９０が突出してクラツチ板９２，９４を含む
クラツチ板群を圧縮したとき、第４の遊星歯車組
立体のリング歯車５６に制動がかかることにな
る。くり返すが、ピストン８０，９０の同時加圧
を防ぐように適当な制御が行なわれる。

当業者には明らかなように、入力軸および出力
たわみ軸１４は種々の遊星歯車組立体または可動
クラツチ５８あるいはこれら両方を介して選択的
に連結されて多種の歯車比を得ることができる。

本発明によれば、ピストン６０，７０，８０ま
たは９０が加圧流体を受けないときに引込んでい
るようにする独特の構造を得ることができる。特
に、等しい角度で隔たつた位置（好ましい実施例
では、120度ずつ隔たつた３つの位置）に、各ハ
ウジング部分が整合しうる孔を備えている。第１
図でわかるように、ハウジング部分２６は孔１０
０を備え、ハウジング部分６６は孔１０２を備
え、ハウジング部分６８は孔１０４を備え、ハウ
ジング部分８６は孔１０６を備え、ハウジング部
分８８は孔１０８を備えている。孔１０２，１０
６は孔１００，１０４，１０８よりも大きく、こ
れらの孔１００−１０８のうちの整合したものに
細長い浮動ピン１１０がゆるく嵌まつている。ピ
ン１１０はピストン６０，７０，８０，９０のそ
れぞれと衝合する固定クラツチ板６２，７２，８
２，９２の各々にある孔を貫いて延びている。し
かしながら、他の固定クラツチ板６２，７２，８
２，９２は貫通していない。

ピン１１０は、そのまわりには圧縮コイルばね
１１２が配置してあつて孔１０２を貫通し、ピス
トン６０，７０と衝合している固定クラツチ板６
２，７２と衝合して、ばね取付部として作用す
る。同様の圧縮コイルばね１１４が孔１０６を貫
通してピストン８０，９０と衝合している固定ク
ラツチ板８２，９２と衝合する。この構造によ
り、ピストン６０，７０，８０，９０と直接衝合
しているこれらの固定クラツチ板６２，７２，８
２，９２は対応したばね１１２または１１４によ
つて押圧され、対応したピストンをその引込み位
置に移動させることができる。こうして、加圧流
体がピストンに作用していないときには、そのピ
ストンは引込み位置に動かされて対応したクラツ
チ板群にかかつた圧縮力を解放することになる。
この構造は、所望時にピストンを正しく引込めさ
せてすべてのクラツチ板群の圧縮を確実に解き放
ち、孔がピン１１０よりも大きい直径であるがた
めに、ピンが浮動するのを可能とし、したがつて
公差を大きくすることができ、孔およびそれに対
応するだぼの精密な機械加工という手間を省くこ
とができるのである。

孔１００−１０８から周方向に隔たつて、軸１
０の中心線のまわりに等しい角度で隔たつた位置
に、多数の別の孔（図示実施例では６つ）が設け
てある。ハウジング部分２６は孔１１６を有し、
ハウジング部分６６は孔１１８を有し、ハウジン
グ部分６８は孔１２０を有し、ハウジング部分８
６は孔１２２を有し、ハウジング部分８８は孔１
２４を有する。孔１１６−１２４の対応するもの
が相応数のタイボルト１２６を受けるために整合
している。

第２図でわかるように、タイボルト１２６は一
端に六角形の頭部１２８を有し、反対端のねじ部
分１３０はハウジング部分２６の孔１１６のねじ
部分１３２に螺合している。タイボルトは構成要
素を組立状態に保持するように作用する。

さらに、タイボルト１２６は、ピストン６０，
７０，８０，９０と直接衝合する固定クラツチ板
６２，７２，８２，９２のすべてに対する反作用
部材として作用する。

特に、固定クラツチ板６２，７２，８２，９２
の各々は対応するタイボルト１２６が貫通する多
数の孔１３４を備えている。

非常に好ましい実施例では、タイボルト１２６
は少なくとも表面を硬化してあつて孔１３４付近
の、クラツチ板６２，７２，８２，９２の硬さよ
りも硬くなつている。こうすることによつて、各
クラツチ板群の係合時のトルク反動による摩耗を
クラツチ板に限定し、これらのクラツチ板と衝合
しているタイボルトの表面には生じないようにし
ている。

第３図はクラツチ板６２，７２，８２，９２の
いずれかに用いることのできるクラツチ板を示し
ている。第３図についての説明は特別にピストン
９０と衝合しているクラツチ板９２に関するもの
であるが、これが代表的な例であることは了解さ
れたい。

第３図のクラツチ板９２は、互に平行な背中合
わせの摩擦面１４２，１４４（第２図）を持つほ
ぼ円板状の部材１４０から成る。この部材１４０
は、中央の円形孔１４６と、部材１４０の周縁か
ら半径方向外方に突出する多数のほぼ等しい角度
で隔たつた舌片１４８，１５０，１５２，１５
４，１５６，１５８とを包含する。本発明によれ
ば、舌片１４８−１５８の数はｎに等しく、好ま
しくは、常にというわけではないが、ｎは偶数、
すなわち、２、４、６、８等である。

第３図に示したように、すべての２番目の舌片
は他の舌片よりも大きい少なくとも１つの寸法を
有する。第３図でわかるように、舌片１５０，１
５４，１５８は舌片１４８，１５２，１５６より
も大きい幅を有する。すなわち、円板１４０の周
方向に大きくなつているのである。本発明によれ
ば、すべてのＸ番目の舌片がこのように大きな寸
法となつている。好ましくは、常にというわけで
はないが、Ｘは２以上の整数である。その場合、
式ｎ／Ｘは２以上の整数に等しい。

舌片１４８−１５８の各々はタイボルト受け用
孔１３４を有し、第３図でわかるように、孔１３
４は等しい角度で隔たつている。さらに、これら
の孔１３４は円板１４０の中心からも等しく半径
方向に隔たつており、好ましくは、たとえば２つ
の交差する非同心の孔１６０，１６２として形成
することによつて半径方向に細長くなつている。
又１３４が半径方向に細長くなつているために、
これらの孔は幾分変位して対応するクラツチ板群
の回転中心を自動整合させることができる。これ
も精密機械加工を不要とする。

また、舌片１５０，１５４，１５８の孔１３４
が中心の片側に変位していることがわかろう。

大きい舌片１５０，１５４，１５８の中心の、
孔１３４とは反対の側に変位して孔１６４があ
る。孔１６４はピン１１０を受け入れ、各舌片１
５０，１５４，１５８のすぐまわりの区域がばね
１１２または１１４の一方と衝合するようにして
ある。

非常に好ましい実施例では、大きい方の舌片は
少なくとも３つ設けてある。大きい方の舌片は周
方向に大きくなつている場合、小さい方の舌片１
４８，１５２，１５６を完全に省略することがで
きる。しかしながら、一般には、少なくとも３つ
の大きい舌片と少なくとも３つの小さな舌片を設
けて固定クラツチ板の適切な案内を確保すると共
にクラツチ板がタイボルト１２６に引つかかつて
動かなくなるのを防ぐようになつている。もちろ
ん、第３図に舌片１４８，１５２，１５６として
示すように小さい舌片を利用すれば、材料コスト
を最小限に抑えるので好ましい。

以上の構造の結果として、可逆摩擦板である可
逆クラツチ板を得ることができる。このようなク
ラツチ板は図示した固定クラツチ板位置のいずれ
でも用いることができ、ピストンの１つと衝合す
るクラツチ板として用いることに制限されない。
第４図は、このようなクラツチ板をどのように互
に関して方向付けしてこの機能を果すかを示して
いる。第４図に示した最前方のクラツチ板はピス
トン８０と衝合するクラツチ板８２であり、ピス
トン８０がたとえピストン９０の反対位置で作用
するとしても、最前方クラツチ板８２はピストン
９０と衝合するクラツチ板９２と同様に配置され
ることがわかろう。コイルばね１１４がピン１１
０のまわりに鎖線で、示してあり、第１図からわ
かるように、このコイルばねは最前方クラツチ板
８２の後側と衝合する。

第４図にはピストン８０と直接衝合していない
クラツチ板８２も示してあり、このクラツチ板は
第４図に符号８２Ｒで示してある。クラツチ板８
２Ｒはクラツチ板８２と同一であるが、その直径
まわりに180度にわたつて回転、すなわち裏返さ
れる。クラツチ板８２Ｒはその中心まわりにも回
転し、その結果、クラツチ板８２の孔１３４とク
ラツチ板８２Ｒの孔１３４とが整合してタイボル
ト１２６を受けることができる。こうすることに
よつて、最前方クラツチ板８２の大きい方の舌片
１５０，１５４，１５８の後側がハウジング部分
８６（第２図）のような遠い方のハウジング部分
と直接対面する部分を持ち、その結果、最前方ク
ラツチ板８２Ｒの舌片のいずれとも干渉、あるい
は接触することなくばね１１４がこのハウジング
部分と衝合することができるクラツチ板群形態を
得ることができる。

こうして、明らかなように、本発明による可逆
摩擦板は、固定摩擦板を必要とする摩擦板群のい
ずれの位置でも用いることができる。その結果、
従来しばしば必要とされた２種の異なつた固定摩
擦板および単一の摩擦板群が不要となる。したが
つて、たな御し費用が製造コストと同様に減じる
ことになる。これはただ１種のクラツチ板を製
造、保管すればよいからである。本発明のこの特
徴は先にも述べたように種々の機構に用いること
ができ、特に、精密機械加工を不要とした、第
１，２図に示す、本発明による機構で有効であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による遊星歯車式変速機の破断
断面図、第２図はこの変速機の別の断片図、第３
図は第２図の３−３線に沿つた断面図で本発明に
よる単一の摩擦板を示す図、第４図は第２図の４
−４線に沿つた断面図で互に整合した本発明によ
る多数の摩擦板を示す図である。 １０……入力軸、１４……たわみ軸、１６……
太陽歯車、２２……遊星歯車、２４……キヤリ
ア、２６……ハウジング部分、２８……軸受、３
０……リング歯車、３２……軸受、３４……キヤ
リヤ、３６……遊星歯車、４０……リング歯車、
４２……遊星歯車、４４……キヤリヤ、４６……
太陽歯車、５０……キヤリヤ、５２……遊星歯
車、５４……太陽歯車、５６……リング歯車、５
８……クラツチ板組立体、６２……固定クラツチ
板、６４……回転クラツチ板、６０，７０，８
０，９０……ピストン、１１０……ピン、１１２
……圧縮コイルばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 反作用部材およびばね取り付け部とともに使
   用するようにした可逆摩擦板であつて、 該可逆摩擦板は、全体的に円形の円板状の部材
   を包含し、 該円板状の部材が、 全体的に平行で、背中合わせの摩擦面、 前記部材の中央における開口、および 前記部材の周縁から半径方向外向きに延びてい
   る複数個の周方向に離隔された舌片、 を有し、 前記各舌片にはばね取り付け部を有すると共に
   孔が画成され、該孔がそれぞれ周方向に等しく離
   隔されかつ半径方向に離隔されて、個々に反作用
   部材を受け入れるようにされ、そして 前記各舌片における前記孔は、前記板部材が逆
   向きにされた状態では、通常状態の前記板部材に
   おける孔の位置と軸線方向に整合し、前記逆向き
   にされた板部材のばね取り付け部は、通常状態の
   板部材におけるばね取り付け部の位置と軸線方向
   に整合しないような関係に形成されている、 ことからなる可逆摩擦板。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の摩擦板におい
   て、前記ばね取り付け部が舌片における穴を包含
   する可逆摩擦板。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の摩擦板におい
   て、前記孔が半径方向に細長いことからなる可逆
   摩擦板。 ４ 少なくとも第１および第２の同一の摩擦板を
   包含する摩擦板群であつて、 前記第１および第２の摩擦板は、各々が全体的
   に平行で、背中合わせの摩擦面を有する全体的に
   円形の円板状の部材を含み、 該円板状の部材が、 前記部材の中央における開口、 前記部材の周縁から半径方向外向きに延びてい
   る複数個の周方向に離隔された舌片、 周縁方向に前記部材の中央から変位された各舌
   片において、周方向に離隔されて設けられた反作
   用部材受け入れ孔、および 前記部材の中央から周縁方向に変化された各々
   の舌片において前記反作用部材受け入れ孔に相対
   して設けられたばね取り付け部を有し、 前記第１および第２の摩擦板の一方がそれらの
   他方に関して逆向きにされた状態では、前記一方
   の摩擦板の孔が前記他方の摩擦板の孔と軸線方向
   に整合し、そして前記一方の摩擦板におけるばね
   取り付け部が前記他方の摩擦板におけるばね取り
   付け部と軸線方向に整合しないように形成され、 そして前記第１および第２の摩擦板の間に挟ま
   れた第３の摩擦板を有する、 ことからなる摩擦板群。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載の摩擦板群にお
   いて、さらに複数個の反作用部材を含み、該反作
   用部材が前記孔のうち対応して整合された孔を通
   つて延びかつ２つのハウジング部分等の間に前記
   摩擦板群を固定するようにされたタイボルトを包
   含し、該タイボルトが前記舌片より高い表面固さ
   を有し、これによりトルク反作用による摩耗が前
   記タイボルトにおいてより前記舌片において生じ
   ることからなる摩擦板群。