JP4802042B2 - ワンウェイクラッチの支持構造 - Google Patents

Description

本願は、伝動軸と同心にワンウェイクラッチを備えるとともに、前記ワンウェイクラッチに対して摩擦係合要素の油圧サーボ機構を備え、この油圧サーボ機構がピストンを内部に軸方向に移動自在に収納するシリンダ部材を備えて構成されるワンウェイクラッチの支持構造に関し、例えば、ワンウェイクラッチの外径側にブレーキの油圧サーボ機構を備え、そのシリンダ部材から固定要素としてのワンウェイクラッチのアウターレースを支持する構造に関する。

この種の支持構造が採用される自動変速機の一例を、本出願人に係る特許文献１、特許文献２に開示の技術を例にとって説明する。
特許文献１
この文献に開示の技術は、軸長の短い、変速制御の容易な自動変速機を提案するものであり、開示の図面に示すように、その一実施形態として、３つの遊星歯車機構５、６、１６（本願の実施の形態におけるＰＧ１，ＰＧ２，ＰＧ３に相等）、４つのクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、３つのブレーキＢ０、Ｂ１、Ｂ２及び２つのワンウェイクラッチＦ０，Ｆ１を採用して、５速自動変速を実現する。
本願明細書の図６は、この特許文献１の図６に示される変速前段部の構成を転記したものである。

以下、図６に示す従来型の自動変速機において、第１ワンウェイクラッチＦ１と第１ブレーキＢ１との連結関係を例に取って、本願の課題を説明する。説明に際して、理解を容易とするために、図６に特許文献１で使用されている主要部品の部品番号を付した。さらに、詳細な部位を説明するために、必要箇所に部品番号を付した。以下に説明する図５においても同じ。

この図に示される自動変速機の作動表が、特許文献１の図７に示されている。
この自動変速機では、第１速を形成するために第１ワンウェイクラッチＦ１が係合状態が維持され、第１速から第２速への変速は、第１ワンウェイクラッチＦ１の係合を解除し、第１ブレーキＢ１を係合状態とすることにより形成される。

一方、特許文献１の図５に示されるスケルトンからも判明するように、第１ワンウェイクラッチＦ１のアウターレースＯｒは、基本的には例えばミッションケースＭＣに回り止めされていればよい。しかしながら、本願明細書の図６に示すように、第１ワンウェイクラッチＦ１をブレーキＢ１に対して径方向内側に位置し、さらにコンパクトな自動変速機を得ようとする場合、第１ワンウェイクラッチＦ１のアウターレースＯｒを、ブレーキＢ１のシリンダ部材ｃｙを利用して固定することができる。

図６に示す構造では、第１ワンウェイクラッチＦ１のアウターレースＯｒと、ブレーキＢ１のシリンダ部材ｃｙの内径面との間に渡って連結部材Ｘを配設して、アウターレースＯｒは回り止めされている。この連結部材Ｘは、円筒形本体部Ｘａのシリンダ部材側にブレーキ側係合部Ｘｂを、アウターレース側にクラッチ側係合部Ｘｃを備えた、比較的複雑な構造部材である。これら係合部Ｘｂ、Ｘｃは、軸方向に伸びる延出部Ｘｅ（図６の下側断面に示す）と、切り欠き部Ｘｄ（図６の上側断面に示す）とを交互に備えて構成される。

しかしながら上記のような構成を採用する場合は、ワンウェイクラッチとシリンダ部材との間に別部材である連結部材を配設する必要があり、部品点数の増加に繋がるとともに、組み付け工程も複雑となり、コストアップに繋がる。

また、この種の連結部材は、その収納空間の性質上、比較的薄型の筒状部材とならざるを得ず、この部材に許容できる負荷には限界がある。この点、例えば、自動変速機がハイブリッド駆動装置に採用される場合を考えると、ハイブリッド装置では当該部位がエンジン単独駆動の装置よりも格段に高い回転数で回転する運転状態となる場合もあり、改善の余地があり、特許文献２に開示の自動変速機の構造も採用されていた。

特許文献２
この文献に開示の構造を本願明細書の図５に示した。この技術では、ワンウェイクラッチＦ１の外径側にブレーキの油圧サーボ機構を備える場合のワンウェイクラッチＦ１の支持構造として、油圧サーボ機構のシリンダ部材ｃｙの内周側とワンウェイクラッチＦ１のアウターレースＯｒの外周側にスプラインｓｐ（ｓｐｍ、ｓｐｆ）が形成され、ワンウェイクラッチＦ１の回転方向が回り止めされ、軸方向はワッシャ部材Ｗを介して隣接する部材に当接し、軸方向の移動が規制されている。さらに、この技術では、ミッションケースＭＣ内の空きスペースを有効利用する為にワッシャ部材Ｗを用いて軸方向を規制し、ワンウェイクラッチＦ１とシリンダ部材ｃｙのスプライン幅を確保している。
また、該シリンダ部材ｃｙは、ワンウェイクラッチＦ１の係合時にワンウェイクラッチＦ１から負荷を受ける為、スプラインｓｐを形成し肉薄となった部分が変形しやすく、変形した状態では、摩擦係合要素の係合を行うシリンダ部材ｃｙ内のピストンｐの移動に影響が出るという問題が考えられる。そのため、上記文献に開示の技術においては、シリンダ部材ｃｙ内のピストンｐの移動部分をシリンダ内空間側に張り出して肉厚にすることにより、この影響を抑制している。

特開平９−７９３２８号公報 特開２００３−１８４９６４号公報

特許文献２に示すように、ワッシャ部材を利用してワンウェイクラッチの両端から軸方向の移動を規制するとワッシャ部材を配置するスペースが必要となる。しかしながら、車両搭載性を向上させる為、各部品を詰めて配置し、ケースの全長を出来るだけ短縮したいような場合には、ミッションケース内に十分な空きスペースができないことが考えられる。

そこで、ワッシャ部材を廃止し、スナップリングでアウターレースとシリンダ部材のスプライン係合部両端の軸方向の移動を規制することで、ワッシャ部材分の軸長を短縮することが考えられるが、この場合、スプライン幅が短縮され十分なスプライン幅を確保できなくなる可能性がある等改善の余地がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、変速用にワンウェイクラッチと摩擦係合要素とを備える自動変速機において、部品点数をできるだけ低減することが可能であるとともに、連続する変速段の変更で、ワンウェイクラッチが係合した状態から摩擦係合要素の係合を行う自動変速機において、できるだけスムーズで信頼性の高い摩擦係合要素の係合を行える技術を得ることにある。

上記目的を達成するための、伝動軸と同心にワンウェイクラッチを備えるとともに、前記ワンウェイクラッチに対して摩擦係合要素の油圧サーボ機構を備え、前記油圧サーボ機
構がピストンを内部に軸方向に移動自在に収納するシリンダ部材を前記ワンウェイクラッチの外径側に備え、
前記ワンウェイクラッチのアウターレースが前記シリンダ部材を介してケースに回り止めされる前記ワンウェイクラッチの支持構造の特徴構成は、
前記アウターレースの外径面と前記シリンダ部材の内径面との間に設けられたスプラインにより前記アウターレースを回り止めし、
前記シリンダ部材の内径面に設けられた軸径方向に延びる段部により前記アウターレースの一方の軸方向端を位置決めし、前記シリンダ部材の内径面に備える支持部材により他方の軸方向端を位置決めするとともに、
前記段部により、前記シリンダ部材の筒部に前記スプラインの外径側に位置する肉薄部と前記スプラインに対して軸方向一方側に位置する肉厚部とが形成され、前記ピストンの移動ストロークが前記肉厚部に軸方向でオーバラップする範囲に設定されていることにある。

この構成の支持構造では、ケースに固定された状態にあるサーボ機構のシリンダ部材を利用して、ワンウェイクラッチのアウターレースの回り止めをする。すなわち、アウターレースの外径面とシリンダ部材の内径面との間に設けられたスプラインにより、アウターレースの回り止めをする。

さらに、軸方向の位置決めに関しては、シリンダ部材の外面に設けられる段部と支持部材により位置決めを実現することで、スプライン幅を確保しながら、少ない部品点数で確実な位置決めを実現できる。
特許文献１に記載の従来技術と比較して、連結部材が不要となり、確実にワンウェイクラッチの固定要素をシリンダ部材から固定することで、結果的に、高負荷が掛かる使用状態においても安定した構造となる。また、特許文献２に対しては、ワッシャ部材が不要となる。
結果、ケース内の空間を有効利用しながら、ワンウェイクラッチのアウターレースの回り止めをし、ワンウェイクラッチの機能を良好に確保できる。

ここで、本願においては、シリンダ部材の内径面に径方向に延びる段部を設け、シリンダ部材の肉厚部と肉薄部とを形成するため、ピストンが移動するシリンダ部材内空間は大きくすることができ、ピストンにより均等な押圧力を形成しやすい。

また、ワンウェイクラッチのアウターレースをサーボ機構のシリンダ部材で固定する構成を採用すると、ワンウェイクラッチが係合状態にある運転状態では、シリンダ部材にワンウェイクラッチ作動のための反力が発生しており、変形を伴う。この種の変形が発生している状況で摩擦係合要素の係合を行う変速構造では、変速時にシリンダ部材内を移動するピストンの動きに、その影響が出ることもある。この点、この種の影響は極力抑えられることが好ましい。

そこで、上記構造において、前記段部により、前記シリンダ部材の筒部に前記スプラインの外径側に位置する肉薄部と前記スプラインに対して軸方向一方側に位置する肉厚部とが形成される状況で、前記ピストンの移動ストロークが前記肉厚部に軸方向でオーバラップする範囲に設定する。

このような構造を採用しておくと、サーボ機構の動作に際して、変形が比較的小さく抑えられる肉厚部にオーバラップする範囲内をピストンが移動することとなり、ピストンのスムーズな動きを確保できる。

上記構成において、前記ピストン部材が前記摩擦係合要素の摩擦板を押圧する押圧部と、前記ピストン部材を復帰する復帰スプリングとが、軸径方向で異なった位置に設けられていることが好ましい。
このように、押圧部を復帰スプリングとの軸径方向で位置を異ならせておくことにより、押圧部を軸周方向において全周にわたるものとすることができ、押圧部に対向して設けられる摩擦板を周方向で均等に押すことが可能となり、摩擦係合要素の良好な作動状態を確保できる。
この点、本願に係る図２と特許文献２に係る図５とを比較すると、両者の下側に示される復帰スプリングを表した断面からも判明するように、径方向位置が重なると、押圧部は、復帰スプリングの配置箇所で切り欠く必要があり好ましくない。
さらに、本願にあっては、先に説明したように、シリンダ部材の内径面に径方向に延びる段部を設け、シリンダ部材の肉厚部と肉薄部とを形成するため、ピストンが移動するシリンダ部材内空間は大きく取ることができる。結果、上記のように、前記押圧部と、前記復帰スプリングとの径方向の位置関係を異ならせる場合も、この構造を容易に実現できる。

さて、上記の構造において、前記復帰スプリングを前記押圧部の軸径方向外径側に位置させ、
前記シリンダ部材から離間した軸方向端に位置する摩擦板を位置決め規制する規制部材を前記ケースに設け、当該摩擦板の軸径方向外径側部位で軸方向移動を規制するとともに、
前記シリンダ部材に近接した軸方向端に位置する摩擦板の軸径方向内径側部位を前記押圧部で押圧可能に構成することが好ましい。

この構造にあっては、復帰スプリングは径方向外径側即ちケース側に配置され、この復帰スプリングより内径側にピストンの押圧部が配置されることとなる。
一方、摩擦係合要素の摩擦板の押圧部による押圧状態においては、シリンダ部材から離間した軸方向端に位置する摩擦板に関しては、ケース側から規制部材により、シリンダ部材から離間する方向への移動が規制される。この規制位置は、当該摩擦板の軸径方向外径側部位(軸径方向で、摩擦板の中央からみてケース側に位置する部位)である。
これに対して、シリンダ部材に近接した軸方向端に位置する摩擦板の軸径方向内径側部位(軸径方向で、摩擦板の中央からみて軸側に位置する部位)が押圧部により押される。

この押圧状態では、シリンダ部材から離間した軸方向端に位置する摩擦板とシリンダ部材に近接した軸方向端に位置する摩擦板および、それら摩擦板間にある摩擦板を総合して見ると、離間側端でケース側（外径側）において、近接側端でケースから離間する側（内径側）において対角線上の端部位置から挟持押圧することとなるため、径方向において例えば外径側（ケース側）のみで軸方向両端から挟持押圧する状態より摩擦板にかかる面圧を均一とすることが可能となる。結果、摩擦係合要素の良好な作動状態を確保できる。

さて、少なくとも第１のギヤ段及び第２のギヤ段を連続して切り替える自動変速機として、当該第１のギヤ段を形成するためにワンウェイクラッチが使用され、当該第２のギヤ段を形成するために摩擦係合要素が使用される構成において、
当該ワンウェイクラッチと摩擦係合要素との間に、本願に係るワンウェイクラッチの支持構造を採用することで、第１のギヤ段と第２のギヤ段との間の変速動作を信頼性の高い、安定したものとできる。

この構成の場合、特に、第１のギヤ段が、第１速を実現するドライブレンジの初段であり、第２のギヤ段が、この第１速より高速側で第１速から連続して切り替えられて実現されるギヤ段であることが好ましい。
自動変速機に掛かる負荷は低速側の第１速において比較的大きい。そこで、第１速とこの第１速に連続して切り替えられる第２速との間で、ワンウェイクラッチ及び摩擦係合要素での係合変更が行われると本願の課題が発生しやすいが、本願の支持構造を採用することで、ピストンの動作をスムーズなものとし、信頼性の高い変速を行える。

さらに、本願に係る自動変速機を変速部としてハイブリッド駆動装置に採用することで、高速回転にも対応でき、信頼性の高いハイブリッド駆動装置を得ることができた。

以下、本願に係るワンウェイクラッチの支持構造を、ハイブリッド駆動装置１００に適応した例に関して、図面に基づいて説明する。
図１は、このハイブリッド駆動装置１００の駆動構造を示すスケルトン図であり、図２は、変速部１０１において、本願に係るワンウェイクラッチの支持構造を採用している第１ワンウェイクラッチＦ１近傍の詳細を示す図であり、図３は、当該ワンウェイクラッチＦ１のアウターレースＯｒとその外径側に位置される第１ブレーキＢ１のシリンダ部材ｃｙの肉薄部Ｔｎとの周方向における係合状態を示した軸方向視図である。

１ ハイブリッド駆動装置１００の全体構造
この例におけるハイブリッド駆動装置１００は、エンジンＥ、一対のモータ・ジェネレータ（このモータ・ジェネレータは、電力の供給を受けて駆動力を発生するモータとして働く他、駆動力を受け入れて発電を行うジェネレータとしても働く。以下、単に電動機と呼ぶ）ＭＧ１、ＭＧ２及びその伝動下流側の変速部１０１に５段変速可能な自動変速機１０２を備えて構成されている。

ハイブリッド駆動装置１００は、エンジンＥ若しくはモータとして働く電動機ＭＧ１，ＭＧ２、あるいはそれらの両方から駆動力を得て変速後、その出力を行う他、エンジンＥから駆動力を得て電動機ＭＧ１をジェネレータとして働かせてバッテリＢＡの回生を行う、或は電動機ＭＧ１をモータとして働かせてエンジンＥの始動を行うことも可能とされている。

図１に示すように、このハイブリッド駆動装置１００は、エンジンＥの出力下流側に一対の電動機ＭＧ１，ＭＧ２を備えて構成されている。これら電動機ＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれインバータＩｎを介してバッテリＢＡに接続されている。図１において右側（エンジンＥに近い側）に備えられる電動機（以下、第１電動機と呼ぶ）ＭＧ１のロータｒｏは、エンジンＥのクランク軸（図示省略）の出力が直接伝動されるエンジン出力軸１に連結した構成が採用されている。同図において左側（第１電動機よりエンジンＥからは離れた側）に備えられる電動機（以下、第２電動機と呼ぶ）ＭＧ２のロータｒｏは、自動変速機１０２の入力軸である第１入力軸２に連結されている。
エンジン出力軸１と第１入力軸２との間には、第四クラッチＣ４が配設されている。

この構造を採用することにより、第四クラッチＣ４が係合状態に保たれる状態において、第１、第２電動機ＭＧ１，ＭＧ２をモータとして働かせて自動変速機１０２に伝動してモータ走行を行ったり、エンジンＥからの駆動を自動変速機１０２に伝動してエンジン走行を行うことができる。当然、電動機ＭＧ１，ＭＧ２からの駆動をエンジン駆動のアシスト用にも使用できる。

第四クラッチＣ４の非係合状態にあっては、第１電動機ＭＧ１からエンジンＥに駆動を伝達する状態でエンジンＥの始動を行うことができ、エンジンＥの駆動が第１電動機ＭＧ１に伝達される状態では、電動機ＭＧ１をジェネレータとして働かせて、バッテリＢＡの回生を行える。

以上説明した構成により、自動変速機１０２の第１入力軸２には、エンジンＥ若しくは電動機ＭＧ１，ＭＧ２或はそれらの両方から駆動力が伝達され、所定の変速を施した後、自動変速機１０２の出力ギヤ３０より走行駆動を出力できるように構成されている。

２ ハイブリッド駆動装置に備えられる変速部
この例では、自動変速機１０２は５速自動変速可能な構造としている。
この５速自動変速機１０２は、図示するようにエンジン出力軸１と同心に、第１入力軸２および第２入力軸３とを備えた変速前段部５０と、第２入力軸３に対して平行に配設されるカウンタ軸４を備えた変速後段部５１とを備えて構成されている。自動変速機１０２からの出力は、変速後段部５１に備えられる第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアｃ３の回転として得ることができる。第１入力軸２と第２入力軸３とはスプラインにより、一体回転するように連結されている。これら両入力軸２、３が本願にいう伝動軸に相当する。

さらに詳細に、図１に基づいて説明する。
同図に示すように、第１入力軸２と同一軸線上に第１遊星歯車機構ＰＧ１と第２遊星歯車機構ＰＧ２とが配列されている。これらの遊星歯車機構ＰＧ１，ＰＧ２は、それぞれサンギヤｓ１、ｓ２、これらサンギヤｓ１、ｓ２に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤｒ１、ｒ２、それらのサンギヤｓ１、ｓ２およびリングギヤｒ１、ｒ２に噛合したピニオンｐ１、ｐ２を保持しているキャリアｃ１、ｃ２を三要素とするシングルピニオン型の遊星歯車機構である。

これら遊星歯車機構ＰＧ１，ＰＧ２のうち図１の右側（伝動上流側）の第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアｃ１と左側（伝動下流側）の第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２とが一体回転するように連結されており、また第１遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１と第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃ２とが一体回転するように連結されている。したがってこれら第１遊星歯車機構ＰＧ１および第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃ１、ｃ２とリングギヤｒ１、ｒ２とが上記のように連結されていることにより、これら一体化されたキャリアｃ１およびリングギヤｒ２と、キャリアｃ２およびリングギヤｒ１、２つのサンギヤｓ１、ｓ２の合計４つの回転要素を有する構成とされている。

これらの回転要素のうち第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１に第１入力軸２を選択的に連結する多板クラッチ（以下、第１クラッチと呼ぶ）Ｃ１ が設けられている。
また、第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２を第１入力軸２（具体的には第２入力軸３）に選択的に連結する多板クラッチ（以下、第３クラッチと呼ぶ）Ｃ３ が設けられている。
この第３クラッチＣ３を挟んで第２遊星歯車機構ＰＧ２とは反対側には、第３クラッチＣ３に隣接して多板式のクラッチ（以下、第２クラッチと呼ぶ）Ｃ２が配置されている。そしてこの第２クラッチＣ２は、第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃ２と第１入力軸２（具体的には第２入力軸３）とを選択的に連結するように構成されている。

ブレーキ手段として、第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２の回転を選択的に止める多板ブレーキ（以下、第１ブレーキと呼ぶ）Ｂ１が、そのサンギヤｓ２とケーシングＭＣとの間に設けられている。また、互いに一体化された第１遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１および第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃ２の回転を選択的に止める多板ブレーキ（以下、第２ブレーキと呼ぶ）Ｂ２が、これらリングギヤｒ１およびキャリアｃ２とケーシングＭＣとの間に設けられている。そしてこの第２ブレーキＢ２と並列にワンウェイクラッチ（以下、第１ワンウェイクラッチと呼ぶ）Ｆ１が設けられている。

他の回転要素である互いに一体化された第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアｃ１および第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２には、カウンタドライブギヤＣＤＧが取り付けられている。

なお、上述した構成部材の配列について説明すると、第１遊星歯車機構ＰＧ１と第２遊星歯車機構ＰＧ２とは互いに隣接して配置され、その第１遊星歯車機構ＰＧ１と第２電動機ＭＧ２との間に第１クラッチＣ１が配置され、その第１クラッチＣ１と第１遊星歯車機構ＰＧ１との間にカウンタドライブギヤＣＤＧが配置されている。これに対して第３クラッチＣ３は、各遊星歯車機構ＰＧ１，ＰＧ２を挟んで第１クラッチＣ1とは反対側に配置されている。さらに、第３クラッチＣ３より第１クラッチＣ１から離間する側に、第２クラッチＣ２が配設されている。第３クラッチＣ３と第２遊星歯車機構ＰＧ２との間に第１ワンウェイクラッチＦ１が配置されている。

上述した第１入力軸２、第２入力軸３と平行に、すなわち各遊星歯車機構ＰＧ１，ＰＧ２の中心軸線と平行に、カウンタ軸４が配置されている。このカウンタ軸４と同一軸線上に第３遊星歯車機構ＰＧ３が配置されている。この第３遊星歯車機構ＰＧ３は、サンギヤｓ３と、サンギヤｓ３に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤｒ３と、これらサンギヤｓ３とリングギヤｒ３とに噛合したピニオンｐ３を保持しているキャリアｃ３とを三要素とするシングルピニオン型の遊星歯車機構である。

この第３遊星歯車機構ＰＧ３に隣接してカウンタドリブンギヤＣＤＲＧが、カウンタ軸４に対して回転自在にかつ同一軸線上に配置されており、このカウンタドリブンギヤＣＤＲＧは、前記カウンタドライブギヤＣＤＧに噛合している。そしてこのカウンタドリブンギヤＣＧＲＧに第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤｒ３が一体回転するように連結され、またキャリアｃ３がカウンタ軸４に一体回転するよう連結されている。

第３遊星歯車機構ＰＧ３の三要素のうちサンギヤｓ３とキャリアｃ３とを選択的に連結する多板クラッチ（以下、第０クラッチと呼ぶ）Ｃ０が、これら両者の間に設けられている。またそのサンギヤｓ３の回転を選択的に止める多板ブレーキ（以下、第０ブレーキと呼ぶ）Ｂ０が、このサンギヤｓ３とケーシングＭＣとの間に配置されている。さらにこの第０ブレーキＢ０と並列にワンウェイクラッチＦ０が、サンギヤｓ３とケーシングＭＣとの間に配置されている。

そしてカウンタ軸４の図１における右側の端部、すなわち電動機ＭＧ側（エンジンＥ側）の端部に出力ギヤ３０が取り付けられており、この出力ギヤ３０は、ディファレンシャルＤにおけるリングギヤＤｒに噛合している。

上記の自動変速機１０２に関して、具体的な第１入力軸２及び第２入力軸３周りの構造を、簡単に説明しておく。
ケーシングＭＣに第１入力軸２は回転自在に軸支されており、第１入力軸２の先端部（図１において左側端部）には、これと一体に回転する第２入力軸３が同一軸線上に配して連結されている。この第２入力軸３の一方の端部が、前記第１入力軸２の先端部にスプライン嵌合させられるとともに、第２入力軸３の他方の端部が、ケーシングＭＣのエンジンＥとは反対側の端部に取り付けたエンドカバー（図示省略）に軸支される。
この第１入力軸２には、その回転により油圧を発生可能な油圧ポンプ（図示省略）が備えられており、この油圧ポンプからの油圧は、摩擦係合要素としての、第０〜第３クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３、第０〜第２ブレーキＢ０，Ｂ１，Ｂ２に、それら要素の係合・非係合の制御状態に応じて油圧制御機構（図示省略）を介して制御供給できるようにされている。図２に示すように、本願で問題とする第１ブレーキＢ１に関しては、ケーシングＭＣに設けられたブレーキ制御用油路Ｏ１から第１ブレーキＢ１係合用の油圧が与えられる。第１ブレーキＢ１の解除は、この油圧を解放することにより、サーボ機構に設けれている復帰スプリングＲＳの働きで行われる。

３ 第１ワンウェイクラッチ近傍の構造
図２は、第１ワンウェイクラッチＦ１の近傍の詳細を示す図であり、図３は、当該第１ワンウェイクラッチＦ１とその外径側に位置される第１ブレーキＢ１との周方向における係合状態を示した軸方向視図である。

図２の上下方向中央には第２入力軸３を示しており、その周部に、内径側から、第２クラッチＣ２のクラッチハブｃｈが連接されている内径側円筒部材Ｓ１、第１ブレーキＢ１のブレーキハブｂｈが連接されている外径側円筒部材Ｓ２が配設されている。
前記内径側円筒部材Ｓ１は、図１に示すように図２の右側端において、第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃ２にスプラインｓｐにより連結されている。一方、外径側円筒部材Ｓ２の右側端（図１においてエンジンＥ側）には、第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２が設けられている。

外径側円筒部材Ｓ２の更に外径側位置には、図上右側から第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリア軸ｃａ及びリングギヤｒ２が配設されるとともに、その左側に第１ワンウェイクラッチＦ１、さらに、左側にブレーキハブｂｈ及びクラッチハブｃｈがそれぞれ配設されている。
図示するように、第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリア軸ｃａは、第１ワンウェイクラッチＦ１側に延出されている。そして、その外径側が第２ブレーキＢ２のブレーキハブｂｈと一体とされるとともに、その内径側がスプライン嵌合により第１ワンウェイクラッチＦ１のインナーレースＩｒと一体回転するように構成されている。

図２からも判明するように、第１ワンウェイクラッチＦ１及び第２遊星歯車機構ＰＧ２の外径側には、先に説明した第１ブレーキＢ１の係合・非係合を制御するためのサーボ機構Ｓｂが配設されている。

前記サーボ機構Ｓｂは、ケーシングＭＣに固定されるシリンダ部材ｃｙと、その内部に収納されるピストンｐとを備えて構成されており、ピストンｐは先に説明した油圧を供給されることで、図上左側に移動可能に構成されており、油圧が供給された状態で第１ブレーキＢ１が係合状態となる。一方、非係合状態は、ピストンｐの左側に設けられている復帰スプリングＲＳにより、前記油圧が解除された状態で実現する。第１ブレーキＢ１のブレーキプレートｂｐを押圧するためのピストンｐの押圧部ｐｐと、前記復帰スプリングＲＳとの軸径方向の位置関係は、オーバラップしない様に、軸径方向で異なった位置とされている。具体的には、押圧部ｐｐが内径側に、復帰スプリングＲＳが外径側に設けられている。そして、ピストンｐの押圧部ｐｐを軸周方向において全周にわたる環状のものとしている。この様に構成することで、ブレーキプレートｂｐを均等に押すことが可能となり、摩擦係合要素の良好な作動状態を確保できた。

シリンダ部材ｃｙは、ケーシングＭＣに設けられた段部Ｓｔ（右側端）と位置決めリングＲ（左側端）とにより軸方向で位置決めされるとともに、周方向では、ケーシングＭＣとシリンダ部材ｃｙの外径部とをスプライン嵌合することで、回り止めされている。

前記第１ワンウェイクラッチＦ１は、インナーレースＩｒとアウターレースＯｒとの間に多数のスプラグＳｐを介在させたものであって、そのインナーレースＩｒがスプライン嵌合により第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃ２と一体回転するように構成されている。アウターレースＯｒとスプラグＳｐとの止めつけは、弾性止めリングｒｓによっている。またアウターレースＯｒは、前記第１ブレーキＢ１のサーボ機構Ｓｂを成すシリンダ部材ｃｙにより位置決めされるとともに、回り止めされている。即ち、図３に示すように、シリンダ部材ｃｙに対するアウターレースＯｒの軸周方向回転を止める係合手段であるスプラインｓｐを、シリンダ部材ｃｙの内径面とアウターレースＯｒの外径面との間に設けて回り止めしている。このワンウェイクラッチＦ１は、キャリアｃ２が逆回転（第２入力軸３とは反対方向の回転）しようする場合に係合するようになっている。

前記第１ブレーキＢ１のサーボ機構Ｓｂを成すシリンダ部材ｃｙの内径面には、軸径方向に延びる段部ｓｔが設けられており、この段部ｓｔにより、シリンダ部材ｃｙのシリンダ筒は、図上右側に位置する肉厚部Ｔｃと図上左側に位置する肉薄部Ｔｎとに分かれるようになっている。
そして、この段部ｓｔによりアウターレースＯｒの一方の軸方向端（右側端）を位置決めするものとし、他方の軸方向端（左側端）に関しては、シリンダ部材ｃｙの内径表面に備えるリングｒｒ（本願に言う支持部材の一種）により位置決めするように構成されている。

本願にあっては、このような独特の構成を採用するとともに、前記ピストンｐの移動ストロークＭＳとシリンダ部材ｃｙの肉厚部Ｔｃとの関係についても、工夫がほどこされている。図２において、符号ＭＳは、第１ブレーキＢ１が非係合状態から係合状態となるまでの、ピストンｐの移動ストロークを示している。この図からも判明するように、ピストンｐの移動ストロークＭＳは、シリンダ筒の肉厚部Ｔｃに対応する範囲内に収まるように設定されている。このように設定することにより、第１ワンウェイクラッチＦ１が係合状態にある第１速から第２速への変速において、第１ブレーキＢ１の係合が開始される場合にも、ピストンｐの移動をスムーズなものとすることができる。

さて、前記ブレーキハブｂｈの外径側端には、複数枚のブレーキディスクｂｄがスプライン嵌合される構成が採用されており、これらのブレーキディスクｂｄに対して交互に配置したブレーキプレートｂｐはケーシングＭＣの内面にスプライン嵌合されている。このブレーキハブｂｈは、その先端に第３クラッチＣ３のクラッチディスク（図示省略）を備える構成とされている。

さらに詳細に、複数設けられるブレーキプレートｂｐの位置決め及びピストンｐに設けられる押圧部ｐｐとの関係について説明する。
図２に示すようにシリンダ部材ｃｙから離間した軸方向端に位置するブレーキプレートｂｐ１に対して、その左側（シリンダ部材ｃｙから離間した側）に位置決め用の規制部材としての規制リングｂｒをミッションケースＭＣに取り付け、当該ブレーキプレートｂｐ１の軸径方向外径側部位(軸径方向で、ブレーキプレートｂｐ１の中央からみてケース側に位置する部位)で軸方向移動を規制している。一方、ピストンｐに設けられる押圧部ｐｐとの関係においては、シリンダ部材ｃｙに近接した軸方向端に位置するブレーキプレートｂｐ２の軸径方向内径側部位(軸径方向で、ブレーキプレートｂｐ２の中央からみて軸側に位置する部位)を押圧部ｐｐで押圧可能としている。

押圧状態では、ブレーキプレートｂｐ１、ブレーキプレートｂｐ２及び、それらの間にあるブレーキプレートｂｐを総合して見ると、ブレーキプレートｂｐ１でケース側において、ブレーキプレートｂｐ２で軸側において対角線上となる端部位置から挟持押圧することとなりピストンｐにより付与可能な面圧が均一化できた。

さらに、図２に示すように、ブレーキプレートｂｐ１、ブレーキプレートｂｐ２を厚みのあるものとし、それらの間にあるブレーキプレートｂｐを前記両ブレーキプレートｂｐ１、ｂｐ２に対して厚みの薄いものとすることで、ピストンｐによる押圧時に面圧が均一にかかるようにしている。

４ 変速動作
上述した自動変速機１０２では、前進５段・後進１段の変速段を設定することができ、そのためのクラッチおよびブレーキの係合・解放状態は、図４の作動図に示すとおりである。
なお、図４において摩擦係合要素の○印は係合状態を示し、×印は解放状態を示す。またＰはパーキングレンジ、Ｎはニュートラルレンジ、Ｒはリバースリンジ、Ｄはドライブレンジ、"２"は第２速までの変速を行うエンジンブレーキレンジである"２"レンジ、Ｌはエンジンブレーキの効く第１速を設定するローレンジをそれぞれ示す。
以下、各変速段について簡単に説明する。

前進第１速は、第１クラッチＣ１を係合させることに伴って第１ワンウェイクラッチＦ１が係合し、またカウンタ軸４上では、ブレーキＢ０もしくは第０ワンウェイクラッチＦ０を係合させることによって設定される。
すなわち第１クラッチＣ１が係合させられて第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１が第１入力軸２と共に回転すると、キャリアｃ１に負荷がかかっていることによりリングギヤｒ１が逆回転しようとするので、第１ワンウェイクラッチＦ１が係合する。したがってリングギヤｒ１を固定した状態でサンギヤｓ１が第１入力軸２と共に回転するので、キャリアｃ１およびこれと一体のカウンタドライブギヤＣＤＧが、第１入力軸２に対して減速させられて正回転する。

一方、第３遊星歯車機構ＰＧ３は、ブレーキＢ０が係合してサンギヤｓ３が固定されており、これに対してリングギヤｒ３がカウンタドリブンギヤＣＤＲＧに連結されて入力要素となっているから、第３遊星歯車機構ＰＧ３はアンダードライブ状態となっている。したがってカウンタドライブギヤＣＤＧからカウンタドリブンギヤＣＤＲＧに伝達された駆動力は、第３遊星歯車機構ＰＧ３で減速されてカウンタ軸４および出力ギヤ３０を経てディファレンシャルＤに伝達される。

したがって駆動状態の第１速は第１ワンウェイクラッチＦ１が係合して設定されるので、エンジンブレーキを効かせる場合には、その第１ワンウェイクラッチＦ１と並列に設けてある第２ブレーキＢ２を係合させる。

第２速は、第１速の状態から第１ブレーキＢ１を係合させることにより設定される。すなわち第１速の状態で逆回転していた第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２の回転を第１ブレーキＢ１によって止めることにより設定する。したがって第１遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１およびこれと一体の第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃ２がゆっくり正回転するので、出力要素である第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアｃ１および第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２が、第１速の場合より高回転数で正回転する。なお、第３遊星歯車機構ＰＧ３は上述したアンダードライブ状態に維持される。

したがって第１速から第２速のアップシフトは、第１ブレーキＢ１の係合に伴って第１ワンウェイクラッチＦ１が解放されることにより達成される。そのため、トルク変動の大きい変速であっても円滑な変速を行うことができ、また変速制御も容易である。

第３速は、第１遊星歯車機構ＰＧ１および第２遊星歯車機構ＰＧ２とをいわゆる直結状態とすることで達成される。さらに具体的には、第１および第２のクラッチＣ１，Ｃ２と第３遊星歯車機構ＰＧ３側のブレーキＢ０もしくは第０ワンウェイクラッチＦ０を係合させて設定される。これは、第１遊星歯車機構ＰＧ１の二つの要素すなわちサンギヤｓ１とリングギヤｒ１とを第１入力軸２に直接連結することにより、トルクの伝達効率を向上させるためである。なお、その場合、第３クラッチＣ３を併せて係合させてもよい。

第４速は、第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１とを係合させて第１遊星歯車機構ＰＧ１および第２遊星歯車機構ＰＧ２をオーバドライブ状態とし、また第０ブレーキＢ０もしくは第０ワンウェイクラッチＦ０を係合させて第３遊星歯車機構ＰＧ３をアンダードライブ状態とする。すなわち第２遊星歯車機構ＰＧ２では、サンギヤｓ２を第１ブレーキＢ１で固定した状態でキャリアｃ２を第１入力軸２に連結することになるので、リングギヤｒ２およびこれに連結してあるカウンタドライブギヤＣＤＧが第１入力軸２に対して増速されて正回転する。そしてこのカウンタドライブギヤＣＤＧからカウンタドリブンギヤＣＤＲＧに伝達された駆動力が第３遊星歯車機構ＰＧ３によって減速されて出力ギヤ３０からディファレンシャルギヤＤに出力される。

第５速は、上記の第４速の状態で第３遊星歯車機構ＰＧ３におけるクラッチＣ０を係合させて第３遊星歯車機構ＰＧ３を直結状態にアップシフトすることにより達成される。したがってカウンタドライブギヤＣＤＧおよびカウンタドリブンギヤＣＤＲＧを介して伝達された駆動力が減速されずにそのまま出力ギヤ３０からディファレンシャルギヤＤに出力される。

したがって、トルク変動の大きい第１速と第２速との間の変速、および変速頻度の高い第４速と第５速との間の変速が、ワンウェイクラッチＦ１ ，Ｆ０を作用させる変速となるので、変速ショックの少ない円滑な変速を容易に実行することができる。この構成の自動変速機は、軸長の短い自動変速機ものとなっている。

なお、後進段は、第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２と第３遊星歯車機構ＰＧ３側のブレーキＢ０との三者を係合させて設定する。したがって第２遊星歯車機構ＰＧ２においては、キャリアｃ２を固定した状態でサンギヤｓ２が第１入力軸２と共に回転するので、リングギヤｒ２およびこれと一体のカウンタドライブギヤＣＤＧが第１入力軸２に対して減速されて逆回転する。また第３遊星歯車機構ＰＧ３はサンギヤｒ３がブレーキＢ０によって固定されていることによりアンダードライブ状態になっており、カウンタドリブンギヤＣＤＲＧに伝達された駆動力は更に減速されて出力ギヤ３０からディファレンシャルギヤＤに出力される。

以上の構成を採用することにより、第１ワンウェイクラッチＦ１が係合する第１速から、第１ブレーキＢ１が係合する第２速への変速がスムーズに行われるとともに、部品点数が少なく、信頼性の高い自動変速機を得ることができた。

〔別実施の形態〕
（１）上記の実施の形態では、本願に係るワンウェイクラッチの支持構造をハイブリッド駆動装置に採用する例を示したが、本願は、ワンウェイクラッチに対して、その近傍に摩擦係合要素のシリンダ部材を配設する構成で、任意のものに採用できる。例えば、ハイブリッド構造の駆動装置に採用できる外、従来型のエンジンより駆動を得る自動変速機、或いは、モータ駆動の自動変速機にも適用できる。さらに、上記の実施の形態では、５段変速の自動変速機に本願に係る潤滑油の供給構造を採用する例を示したが、変速段の数が限られるものではない。
（２）摩擦係合要素としては、ブレーキの外、係合・非係合状態を実現して、伝動状態を切り替える多板クラッチであってもよい。
（３） 上記の実施の形態においては、本願に係るワンウェイクラッチの支持構造が採用されるワンウェイクラッチ及びブレーキとが、第１速（初段）と第２速との間における変速切り替えにおいて、係合・係合解除を行う例を示したが、連続する変速段間の切り替えを実現する関係にあれば、どの変速段間の切り替えに関わるワンウェイクラッチと摩擦係合要素のシリンダ部材間に、本願のワンウェイクラッチを採用できる。

変速用にワンウェイクラッチと摩擦係合要素とを備える自動変速機において、部品点数をできるだけ低減することが可能であるとともに、連続する変速段の変更で、ワンウェイクラッチが係合した状態から摩擦係合要素の係合を行う自動変速機において、スムーズで信頼性の高い摩擦係合要素の係合を行える技術を得ることができた。

本願に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図 本願に係るハイブリッド駆動装置の第１ワンウェイクラッチ近傍の詳細断面図 図２に示す該当部位の軸方向視図 図１に示す変速機構における各摩擦係合要素の係合・非係合状態を示す図表 ワンウェイクラッチの係合構造の改善従来構造を示す図 従来構造を示す図

符号の説明

１ エンジン出力軸
２ 第１入力軸（伝動軸）
３ 第２入力軸（伝動軸）
４ カウンタ軸
３０ 出力ギヤ
５０ 変速前段部
５１ 変速後段部
１００ ハイブリッド駆動装置
１０１ 変速部
１０２ 自動変速機
Ｂ０ 第０ブレーキ
Ｂ１ 第１ブレーキ
Ｂ２ 第２ブレーキ
ＢＡ バッテリ
ＢＲＧ ベアリング
Ｃ０ 第０クラッチ
Ｃ１ 第１クラッチ
Ｃ２ 第２クラッチ
Ｃ３ 第３クラッチ
ＣＤＧ カウンタドライブギヤ
ＣＤＲＧカウンタドリブンギヤ
Ｄ ディファレンシャル
Ｅ エンジン
Ｆ１ 第１ワンウェイクラッチ
ＭＧ１ モータ・ジェネレータ（電動機）
ＭＧ２ モータ・ジェネレータ（電動機）
ＭＣ ケーシング
ＰＧ１ 第１遊星歯車機構
ＰＧ２ 第２遊星歯車機構
ＰＧ３ 第３遊星歯車機構
ｂｒ リング（規制部材）
ｃｙ シリンダ部材
ｒｏ ロータ
ｓｔ 段部
ｒｒ リング（支持部材）

Claims (6)

1. 伝動軸と同心にワンウェイクラッチを備えるとともに、前記ワンウェイクラッチに対して摩擦係合要素の油圧サーボ機構を備え、前記油圧サーボ機構がピストンを内部に軸方向に移動自在に収納するシリンダ部材を前記ワンウェイクラッチの外径側に備え、
   前記ワンウェイクラッチのアウターレースが前記シリンダ部材を介してケースに回り止めされる前記ワンウェイクラッチの支持構造であって、
   前記アウターレースの外径面と前記シリンダ部材の内径面との間に設けられたスプラインにより前記アウターレースを回り止めし、
   前記シリンダ部材の内径面に設けられた軸径方向に延びる段部により前記アウターレースの一方の軸方向端を位置決めし、前記シリンダ部材の内径面に備える支持部材により他方の軸方向端を位置決めするとともに、
   前記段部により、前記シリンダ部材の筒部に前記スプラインの外径側に位置する肉薄部と前記スプラインに対して軸方向一方側に位置する肉厚部とが形成され、前記ピストンの移動ストロークが前記肉厚部に軸方向でオーバラップする範囲に設定されているワンウェイクラッチの支持構造。
2. 前記ピストンが前記摩擦係合要素の摩擦板を押圧する押圧部と、前記ピストンを復帰する復帰スプリングとが、軸径方向で異なった位置に設けられている請求項１記載のワンウェイクラッチの支持構造。
3. 前記復帰スプリングを前記押圧部の軸径方向外径側に位置させ、
   前記シリンダ部材から離間した軸方向端に位置する摩擦板を位置決めする規制部材を前記ケースに設け、当該摩擦板の軸径方向外径側部位で軸方向移動を規制するとともに、
   前記シリンダ部材に近接した軸方向端に位置する摩擦板の軸径方向内径側部位を前記押圧部で押圧可能に構成した請求項２記載のワンウェイクラッチの支持構造。
4. 少なくとも第１のギヤ段及び第２のギヤ段を連続して切り替える自動変速機において、前記第１のギヤ段を形成するためにワンウェイクラッチが使用され、前記第２のギヤ段を形成するために摩擦係合要素が使用され、
   前記ワンウェイクラッチと前記摩擦係合要素との間に、請求項１〜３のいずれか一項記載のワンウェイクラッチの支持構造を備えた自動変速機。
5. 前記第１のギヤ段が、第１速を実現するドライブレンジの初段であり、前記第２のギヤ段が、前記第１速より高速側で前記第１速から連続して切り替えられて実現されるギヤ段である請求項４記載の自動変速機。
6. 請求項４又は５記載の自動変速機を変速部に備えたハイブリッド駆動装置。

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