(57)【要約】【課題】摩擦プレートの温度を精度高く取得できる、高性能な摩擦締結装置を実現する。【解決手段】摩擦締結装置６である。軸方向に交互に配列される２群の摩擦プレート３０，４０と、プレート群に向かって進退し、締結状態と非締結状態との間で、プレート群の係合状態を切り替えるピストン５０と、プレート群の温度を検出する温度センサ９０とを備える。プレート群の両端に有る端プレートの各々は、ピストン５０の側に位置して軸方向に移動可能に設けられた可動端プレート３０ａと、軸方向に移動不能に設けられた規制端プレート３０ｂとで構成されている。温度センサ９０が、線状の温度検出部９１を有し、その温度検出部９１が、板面に沿って延びるように規制端プレートに配設されている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸へ出力される動力の伝達を切り替える摩擦締結装置であって、
２つの連結部材の各々に係合するとともに板面を対向させて軸方向に交互に配列されるプレート群を構成する２群の摩擦プレートと、
軸方向の一方から前記プレート群に向かって進退し、前記摩擦プレートの各々が互いに密接する締結状態と、前記摩擦プレートの各々が分離可能になる非締結状態との間で、前記プレート群の係合状態を切り替えるピストンと、
を備え、
前記プレート群の両端に有る端プレートの各々は、前記ピストンの側に位置して軸方向に移動可能に設けられた可動端プレートと、軸方向の移動が規制されて設けられた規制端プレートとで構成されていて、
前記プレート群の温度を検出する温度センサを更に備え、
前記温度センサが、前記規制端プレートの板面に沿って延びる線状の温度検出部を有している、摩擦締結装置。
【請求項２】
請求項１に記載の摩擦締結装置において、
前記規制端プレートの板面に、周方向に延びる環状溝が形成されていて、前記温度検出部が前記環状溝に埋設されている、摩擦締結装置。
【請求項３】
請求項２に記載の摩擦締結装置において、
前記温度検出部が、前記摩擦プレートと接しない側の前記板面に配置されている、摩擦締結装置。  
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の摩擦締結装置において、
前記温度検出部が、所定の接着材によって前記環状溝に埋設して固定されており、前記接着材に、当該接着材よりも熱伝導率の高い高熱伝導素材が混入されている、摩擦締結装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の摩擦締結装置において、
前記温度検出部に光ファイバーが用いられている、摩擦締結装置。
【請求項６】
請求項５に記載の摩擦締結装置において、
前記温度センサの検出値に基づいて前記摩擦締結装置の動作を制御する制御装置を更に備え、
前記制御装置が、前記ピストンの押付力に基づいて前記温度センサの検出値を補正する温度補正部を有している、摩擦締結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示する技術は、トランスミッション等が備える、クラッチやブレーキ等を構成する摩擦締結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の摩擦締結装置には、複数のドライブプレートおよび複数のドリブンプレートからなる摩擦プレートが備えられている。ドライブプレートおよびドリブンプレートの各々は、例えばハブおよびドラムの各々に連結されていて、互いにスライド可能な状態で、板厚方向に交互に配列されている。湿式の摩擦締結装置の場合、使用中に、これら摩擦プレートの間に潤滑油（ＡＴＦ）が供給される。
【０００３】
これら摩擦プレートが互いに密接するように、ピストンによって押し付けられることで、ハブおよびドラムは、互いに連結された状態（締結状態）となる。これら摩擦プレートが互いに離れるように押付力が除かれることで、ハブおよびドラムは、互いに独立して動作する状態（非締結状態）となる。
【０００４】
このような摩擦締結装置の従来例としては、例えば特許文献１がある。そこには、各摩擦プレートに、ばねクリップを装着し、その弾性力で、非締結状態に切り替わる時に、各摩擦プレートが離れるように付勢した摩擦係合装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、このような摩擦締結装置では、ピストンの押付力の調整で、動力の伝達量をコントロールしている。締結状態になる際、ハブとドラムとの間に回転量に差が有る間は、摩擦プレートの板面が摺接するので、摩擦熱が発生する。通常、ドリブンプレートおよびドライブプレートはいずれも薄板であるため、その摩擦熱により、これらの温度は上昇する。
【０００７】
一方、これら摩擦プレートには、適正に使用し得る所定の耐熱温度（使用時の温度上限値）が予め設定されている。そのため、摩擦締結装置は、摩擦プレートの温度がその耐熱温度を超えないようにする必要がある。
【０００８】
そこで、従来は、実験結果等に基づいて予め設定されたマップや計算式と、摩擦プレートの回転数等の間接的な情報とに基づいて、摩擦プレートの温度を推定し、その温度推定値に基づいて、耐熱温度を超えないように、摩擦締結装置の作動を制御している。
【０００９】
ところが、このような間接的な情報に基づく摩擦プレートの温度推定値は、誤差が大きく精度が低い。そのため、摩擦締結装置を適正に使用するには、その誤差を考慮した余裕のある温度上限値の下で、摩擦締結装置の作動を制御するしかない。その結果、摩擦締結装置は、本来の性能を十分に発揮できていないという問題がある。
【００１０】
そこで開示する技術の主たる目的は、摩擦プレートの温度を精度高く検出できる、高性能な摩擦締結装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
開示する技術は、回転軸へ出力される動力の伝達を切り替える摩擦締結装置に関する。
【００１２】
前記摩擦締結装置は、２つの連結部材の各々に係合するとともに板面を対向させて軸方向に交互に配列されるプレート群を構成する２群の摩擦プレートと、軸方向の一方から前記プレート群に向かって進退し、前記摩擦プレートの各々が互いに密接する締結状態と、前記摩擦プレートの各々が分離可能になる非締結状態との間で、前記プレート群の係合状態を切り替えるピストンと、を備える。
【００１３】
前記プレート群の両端に有る端プレートの各々は、前記ピストンの側に位置して軸方向に移動可能に設けられた可動端プレートと、軸方向の移動が規制されて設けられた規制端プレートとで構成されている。
【００１４】
そして、前記プレート群の温度を検出する温度センサを更に備え、前記温度センサが、前記規制端プレートの板面に沿って延びる線状の温度検出部を有している。
【００１５】
すなわち、この摩擦締結装置では、２群の摩擦プレートからなるプレート群に向かってピストンが進退することにより、プレート群の係合状態が、締結状態と非締結状態との間で切り替わるように構成されている。そして、この摩擦締結装置には、プレート群の温度を検出する温度センサが備えられていて、プレート群の一端に有る端プレートの移動を規制したうえで、その温度センサが有する線状の温度検出部が、板面に沿って延びるようにその規制端プレートに配設されている。
【００１６】
プレート群を構成している摩擦プレートの各々は、プレート群の係合状態の切り替えに伴って軸方向に移動可能であるが、規制端プレートの軸方向の移動は規制されている。従って、その規制端プレートの板面に沿って延びる線状の温度検出部によれば、摩擦プレートの移動の影響を受けることなく、作動中の摩擦プレートの温度を小さい誤差で検出できる。その結果、温度センサは、構造的に安定した状態で、プレート群の温度を高い精度で実測できる。従って、高性能な摩擦締結装置を実現できる。
【００１７】
前記摩擦締結装置はまた、前記規制端プレートの板面に、周方向に延びる環状溝が形成されていて、前記温度検出部が前記環状溝に埋設されている、としてもよい。
【００１８】
そうすれば、温度検出部は、規制端プレートと一体化される。従って、摩擦締結装置の動作に伴う振動が抑制でき、より安定して高精度な温度検出が行える。温度検出部の取り付け強度も強化されるので、耐久性も向上する。
【００１９】
前記摩擦締結装置はまた、前記温度検出部が、前記摩擦プレートと接しない側の前記板面に配置されている、としてもよい。
【００２０】
そうすれば、摩擦締結装置の動作に伴う温度検出部への直接的な接触を回避できる。従って、摩擦締結装置の性能に悪影響が及ぶのを回避でき、高度な耐久性も確保できる。
【００２１】
前記摩擦締結装置はまた、前記温度検出部が、所定の接着材によって前記環状溝に埋設して固定されており、前記接着材に、当該接着材よりも熱伝導率の高い高熱伝導素材が混入されている、としてもよい。
【００２２】
接着材による埋設によれば、温度検出部を、比較的簡単に規制端プレートに強固に固定できる。しかし、接着材の熱伝導率は高くないのが一般的である。そのため、摩擦プレート表面から接着材を介して温度検出部に伝わる温度に遅れが生じて、温度検出の精度が悪化するおそれがある。それに対し、接着材に高熱伝導素材を混入すれば、そのような不具合を低減できるので、高精度な温度検出が可能になる。
【００２３】
前記温度検出部には、光ファイバーを用いるのが好ましい。
【００２４】
温度検出部に光ファイバーを用いれば、温度検出部に所定のパルス光を入射することで、温度検出部の任意の位置で、複数の温度が短時間で検出できる。すなわち、規制端プレートの周方向の複数箇所の温度を、短時間で効率的に計測できる。
【００２５】
光ファイバーであれば、その線径を極小にできるので、数ｍｍの板厚の摩擦プレートであっても、余裕を持って配設できる。しかも、光による伝送であるうえに熱容量が極小なため、極めて高い応答性も得られる。
【００２６】
前記温度検出部に光ファイバーを用いた場合には、前記温度センサの検出値に基づいて前記摩擦締結装置の動作を制御する制御装置を更に備え、前記制御装置が、前記ピストンの押付力に基づいて前記温度センサの検出値を補正する温度補正部を有している、としてもよい。
【００２７】
締結状態では、ピストンの押付力が規制端プレートに作用するので、その押付力によって、規制端プレートが変形するおそれがある。そのため、温度検出部に光ファイバーを用いた場合には、押付力に起因して光ファイバーに歪みが発生するおそれがある。
【００２８】
一方、ピストンの押付力と光ファイバーの歪み量との間には、再現性のある相関関係が存在する。そこで、この摩擦締結装置では、その動作を制御する制御装置に、ピストンの押付力に基づいて温度センサの検出値を補正する温度補正部が備えられている。
【００２９】
従って、この摩擦締結装置によれば、ピストンの押付力が大小に変化して温度センサの検出値に誤差が生じても、適正値に補正することができる。従って、プレート群の温度をよりいっそう精度高く検出することが可能になる。
【発明の効果】
【００３０】
開示する技術によれば、摩擦プレートの温度を精度高く検出できるので、高性能な摩擦締結装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】開示する技術に好適なトランスミッションとその関連装置を示す概略図である。拡大図は、クラッチの部分の概略断面図である。
【図２】図１の拡大図に対応した、クラッチの簡略図である。
【図３】クラッチの主な部材の組み付け構造を示す概略斜視図である。
【図４】クラッチの動作を説明するための概略図である。
【図５】ＴＣＭとその主な関連装置との入出力関係を示すブロック図である。
【図６】自動車の加速時にクラッチがスリップした場合において、主な要素の経時変化を表したグラフである。
【図７】開示する技術を適用した改良クラッチの具体例を示す概略図である。
【図８】規制端プレートの構成を説明するための図である。
【図９】規制端プレートの構成を説明するための図である。
【図１０】温度センサの要部の構成を示す概略図である。
【図１１】改良クラッチの効果を図６に対応させて表したグラフである。
【図１２】改良クラッチにおけるＴＣＭとその主な関連装置との入出力関係を示すブロック図である。
【図１３】応用例（第２改良クラッチ）におけるＴＣＭとその主な関連装置との入出力関係を示すブロック図である。
【図１４】第２改良クラッチの効果について説明するためのグラフである。
【図１５】改良クラッチの変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、開示する技術の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。
【００３３】
説明では、後述する出力軸３が延びる方向を「軸方向」とし、出力軸３を中心とする半径あるいは直径の方向を「径方向」とし、出力軸３を中心に回る方向を「周方向」とする。また、軸方向のうち、後述するトランスミッション１へ動力が入力される側を「入力側」、トランスミッション１から動力が出力される側を「出力側」とする。
【００３４】
＜トランスミッション＞
図１に、開示する技術に好適なトランスミッション１（自動変速機）を例示する。トランスミッション１は、自動車に搭載されている。トランスミッション１は、駆動源であるエンジンＥ（モータの場合もある）と、車輪Ｗとの間に介在していて、エンジンＥから出力される回転動力を加速や減速して車輪に出力する。
【００３５】
例示のトランスミッション１は、多段式自動変速機（いわゆるＡＴ）である。なお、開示する技術の適用対象はトランスミッション１に限らない。摩擦締結装置を有するものであれば適用できる。
【００３６】
トランスミッション１は、筐体２、出力軸３（回転軸）、変速装置４、断続装置５などで構成されている。筐体２は、トランスミッション１の外郭を構成しており、断続装置５および変速装置４を収容するとともに出力軸３を回転可能な状態で支持している。
【００３７】
断続装置５（いわゆるトルクコンバータ）は、エンジンＥに連結されており、エンジンＥが出力する回転動力を必要に応じてトランスミッション１に入力する。変速装置４は、出力軸３の周囲に配置されていて、断続装置５と出力軸３との間に介在している。変速装置４は、断続装置５から入力される回転動力の回転数を切り替えて出力軸３に伝達する。出力軸３を通じてトランスミッション１から出力される回転動力が車輪Ｗに伝達される。
【００３８】
変速装置４には、出力する回転数を切り替えるために、複数の遊星歯車機構が組み込まれている。変速装置４にはまた、これら遊星歯車機構を切り替えるために、クラッチまたはブレーキ（摩擦締結装置６）が組み込まれている。トランスミッション１は、これらクラッチまたはブレーキの作動状態を変更することにより、前進や後退、回転速度の切り替えを実行する。
【００３９】
（摩擦締結装置６の構造）
クラッチとブレーキとは、機能的には異なるが構造的には、ほぼ同じである（以下、クラッチとして摩擦締結装置６を説明する）。
【００４０】
図１に、変速装置４が備えるクラッチ６の一部を拡大して示す。併せて、それに対応した簡略図を図２に示す。図示のクラッチ６は、「連結部材」として、ドラム１０およびハブ２０を備えている（例えば、ドラム１０およびハブ２０の一方を構造的に回転不能にすればブレーキになる）。クラッチ６の本体部分は、これらドラム１０およびハブ２０に加え、複数のドリブンプレート３０（摩擦プレート）、複数のドライブプレート４０（摩擦プレート）、ピストン５０などで構成されている。
【００４１】
クラッチ６はまた、ＴＣＭ８（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｏｄｕｌｅ、制御装置）を備えている。ＴＣＭ８は、図１に示すように、クラッチ６の本体部分とは別に設置されていて、油圧制御または電気制御によってクラッチ６の本体部分を駆動する。
【００４２】
（ドラム１０、ハブ２０）
図３に簡略化して示すように、ドラム１０は、円筒状の周壁部１０ａと、出力軸３が中心部を貫通する円板状の底壁部１０ｂとを有する有底円筒状の部材からなる。ドラム１０は、その底壁部１０ｂを出力側に向けた状態で、筐体２の内部に出力軸３と同軸に配置されている。ハブ２０は、ドラム１０よりも小径の円筒状の部分（ハブ軸部２０ａ）を有した部材からなる。そのハブ軸部２０ａが、ドラム１０の内側に収容されていて、出力軸３と同軸に配置されている。
【００４３】
ドラム１０およびハブ２０は、独立して回転可能な状態で筐体２に支持されている。そして、ドラム１０およびハブ２０の各々は、出力軸３および変速装置４のいずれか一方に、直接的または間接的に連結されている。このクラッチ６では、ドラム１０が出力軸３に連結され、ハブ２０が変速装置４に連結されている。
【００４４】
ドラム１０の周壁部１０ａの内周面とハブ軸部２０ａの外周面とは、径方向に互いに対向しており（対向面）、これら対向面の間には、環状の空間（プレート収容室６０）が設けられている。トランスミッション１の作動時には、このプレート収容室６０に、貯油槽や油圧ポンプなどからなる潤滑装置７（図２にのみ表示）から、ハブ軸部２０ａに形成された油導入路７ａおよび筐体２の内部に形成された送油路７ａを通じ、作動時には、一定の流量で潤滑油（ＡＴＦ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｆｌｕｉｄ）が循環供給されるようになっている（いわゆる湿式）。
【００４５】
プレート収容室６０に供給されたＡＴＦは、ドラム１０の周壁部１０ａに形成された油導出路７ｂおよび筐体２の内部に形成された返油路７ｂを通じて潤滑装置７に戻される。
【００４６】
ドラム１０の周壁部１０ａの内周面には、軸方向に延びる複数の第１嵌合溝１１が形成されている。各第１嵌合溝１１は、周方向に間隔を隔てて配置されている。本実施形態のドラム１０では、各第１嵌合溝１１の入力側の端部は開放されている（開放端１１ａ）。対して、出力側の端部は底壁部１０ｂによって閉じられている（封止端１１ｂ）。
【００４７】
ハブ軸部２０ａの外周面にも、軸方向に延びる複数の第２嵌合溝２１が形成されている。各第２嵌合溝２１も周方向に間隔を隔てて配置されている。
【００４８】
（ドリブンプレート３０、ドライブプレート４０）
図３に示すように、各ドリブンプレート３０は、金属で形成された環状の板部材からなる。各ドリブンプレート３０の外周縁には、各第１嵌合溝１１にスライド自在な状態で嵌合する複数の第１嵌合片３１が張り出すように形成されている。開放端１１ａから第１嵌合溝１１に第１嵌合片３１を嵌入することにより、各ドリブンプレート３０は、ドラム１０に取り付けられていて軸方向にスライド自在となっている（いわゆるスプライン嵌合）。
【００４９】
図３に示すように、各ドライブプレート４０は、ドライブプレート４０よりも肉薄な、金属で形成された環状の板部材からなる。各ドライブプレート４０の内周縁には、複数の第２嵌合片４１が張り出すように形成されている。各ドライブプレート４０もまた、第２嵌合溝２１に第２嵌合片４１を嵌入することにより、軸方向に自在にスライドできる状態でハブ２０に取り付けられている（スプライン嵌合）。
【００５０】
ドリブンプレート３０の一群およびドライブプレート４０の一群は、板面を対向させて軸方向に交互に配列された状態で、プレート収容室６０に収容されている（これら２群の摩擦プレートを合わせて「プレート群」ともいう）。
【００５１】
このクラッチ６では、ドリブンプレート３０が、プレート群の軸方向の両端に位置するように配置されている（出力側の端に有るドリブンプレート３０を出力側端プレート３０ａともいい、入力側の端に有るドリブンプレート３０を入力側端プレート３０ｂともいう）。本実施形態のクラッチ６では、入力側端プレート３０ｂに、他のドリブンプレート３０よりも厚みの大きいドリブンプレート３０（リテーナプレート３０ｂともいう）が用いられている。
【００５２】
ドラム１０における各第１嵌合溝１１の開放端１１ａの近傍部分には、周方向に延びるリング溝１２が形成されている。そして、このリング溝１２に、弾性を有する円弧形状のスナップリング７０が嵌入されている。
【００５３】
リング溝１２にスナップリング７０を嵌入することで、各第１嵌合溝１１の開放端１１ａが封止される。リテーナプレート３０ｂが入力側にスライドすると、スナップリング７０に接触し、スナップリング７０に受け止められる。それにより、入力側へのリテーナプレート３０ｂの移動が規制（阻止）されている。
【００５４】
（ピストン５０）
図１、図２に示すように、ドラム１０の奥方、つまりプレート収容室６０の出力側には、軸方向にスライドするピストン５０が配置されている。本実施形態のピストン５０は、押付部５０ａ、作動部５０ｂなどで一体に構成されている。
【００５５】
押付部５０ａは、プレート収容室６０に位置しており、プレート群よりも更に出力側に配置されている。そして、押付部５０ａは、出力側端プレート３０ａと軸方向に対向するように配置されている。一方、作動部５０ｂは、ハブ２０の内側に位置しており、入力側に設けられたスプリング５１と、出力側に設けられた油圧室５２との間に配置されている。油圧室５２は、作動部５０ｂによって液密状に仕切られている。
【００５６】
作動部５０ｂは、スプリング５１の弾性力によって出力側に向かうように付勢されている。油圧室５２には、油圧ポンプ５３で加圧された作動油ＨＦが供給または排出される。それにより、作動部５０ｂに油圧が作用して、作動部５０ｂが軸方向に移動するように構成されている。
【００５７】
すなわち、油圧ポンプ５３から油圧室５２に作動油ＨＦが供給されると、作動部５０ｂは、スプリング５１の弾性力に抗して入力側にスライドする。油圧室５２から作動油ＨＦが排出されると、作動部５０ｂは、スプリング５１の弾性力によって出力側にスライドする。出力側にスライドした作動部５０ｂは、ドラム１０の底壁部１０ｂによって受け止められる。それにより、作動部５０ｂの移動は規制（阻止）されている。
【００５８】
このような油圧制御による作動部５０ｂの移動に伴い、ピストン５０は、プレート収容室６０を移動し、出力側からプレート群に向かって進退する。
【００５９】
（摩擦締結装置６の作動）
自動車の走行状態に合わせて、ハブ２０およびドラム１０の連結状態と非連結状態とを切り替えるために、ＴＣＭ８は、油圧制御によってクラッチ６の切り替えを行う。
【００６０】
具体的には、ＴＣＭ８が、油圧ポンプ５３によって供給される作動油ＨＦの流動をバルブ等によって制御することにより、油圧室５２への作動油ＨＦの供給状態および排出状態を変更する。そうすることにより、図４に示すように、ドリブンプレート３０およびドライブプレート４０の各々が互いに密接する状態（締結状態）と、ドリブンプレート３０およびドライブプレート４０の各々が分離可能になる状態（非締結状態）との間で、プレート群の係合状態が切り替わるように構成されている。
【００６１】
すなわち、油圧室５２に作動油ＨＦが供給されると、図４の左図に示すように、ピストン５０が入力側に移動する。それにより、プレート群に押付力が加わって締結状態になる。締結状態では、リテーナプレート３０ｂを含むプレート群は、スナップリング７０に受け止められており、ピストン５０は、最も入力側に位置している。
【００６２】
一方、油圧室５２から作動油ＨＦが排出されると、図４の右図に示すように、スプリング５１の弾性力でピストン５０が出力側に移動する。それにより、ピストン５０はプレート群から離れ、押付力がプレート群から除かれて非締結状態になる。非締結状態では、ピストン５０は最も出力側に位置することになるので、ピストン５０とスナップリング７０との間の間隔が拡がり、リテーナプレート３０ｂを含むドリブンプレート３０およびドライブプレート４０の各々は、その拡がった間隔でフリーな状態（軸方向にスライド自在な状態）となる。
【００６３】
非締結状態から締結状態に切り替わる際、または締結状態から非締結状態に切り替わる際には、通常、ハブ２０とドラム１０との間に回転量に差が有る。そのため、互いに接触するドリブンプレート３０の板面およびドライブプレート４０の板面どうしが摺接して摩擦熱が発生する。その摩擦熱量がＡＴＦによる冷却性能を上回ると、これら摩擦プレートは熱容量の小さい薄板であることから、比較的容易に温度が上昇していく。
【００６４】
これら摩擦プレートには、適正に使用し得る所定の耐熱温度（使用時の温度上限値）が予め設定されている。従って、クラッチ６は、その使用中に、摩擦プレートの温度、詳細にはその摩擦面の温度がその耐熱温度を超えないように、その作動を制限する必要がある。
【００６５】
そのため、従来のクラッチ６では、ＴＣＭ８が、所定のクラッチ６の温度を推定し、その推定値に基づいてクラッチ６の作動を制御するように構成されている。具体的は、図５に示すように、ＴＣＭ８には、ピストン５０の油圧制御やエンジンＥの出力制御などによってクラッチ６の動作を制御するクラッチ制御部８ａと、演算によってクラッチ６の温度推定を行うクラッチ温度推定部８ｂとが備えられている。
【００６６】
ＴＣＭ８には、自動車の速度センサ、エンジンＥの回転センサ等、各種のセンサ５４が電気的に接続されている。クラッチ６の作動時には、ＴＣＭ８に、これらセンサ５４から各種情報が入力される。ＴＣＭ８はまた、油圧センサ５４ａ（図５にのみ示す）とも電気的に接続されており、ピストン５０を駆動する油圧に関する情報が、その油圧センサ５４ａからＴＣＭ８に入力される。
【００６７】
そして、ＴＣＭ８は、クラッチ６の温度に関連する間接的な情報を各種のセンサ５４から取得し、クラッチ温度推定部８ｂが、これら情報と予め設定されている演算式を用いてプレート群の温度を推定する。その温度推定値に基づいて、クラッチ制御部８ａは、耐熱温度を超えないように、エンジンＥの出力を調整することにより、クラッチ６の作動を制御している。
【００６８】
ところが、このような間接的な情報に基づくプレート群の温度推定値は、誤差が大きく精度が低い。そのため、クラッチ６を適正な温度で安定して使用するためには、その誤差を考慮した余裕のある温度上限値の下で、クラッチ６の作動を制御せざるを得ない。その結果、クラッチ６は、本来の性能を十分に発揮できていないという問題がある。
【００６９】
この点に関し、自動車の加速時にクラッチ６がスリップする場合を例に、具体的に説明する。図６に、そのような場合での、自動車の加速、エンジンＥが出力するトルク、クラッチ６の回転数（入力回転数および出力回転数）、およびクラッチ６の温度（温度推定値）の各々の経時的な変化を表したグラフを例示する。
【００７０】
クラッチ６の回転数において、破線は、入力回転数を示し、実線は、出力回転数を示している。クラッチ６の温度において、温度ＴＬは、プレート群の耐熱温度（使用時の温度上限値）を示している。
【００７１】
図６に示すように、ｔ０のタイミングでアクセルが踏み込まれることにより、走行中に自動車が加速されている。それに伴い、その加速に応じてエンジンＥの出力トルクは所定の値に設定され、クラッチ６への入力回転数もそれに応じて次第に高くなっている。
【００７２】
その際、クラッチ６でスリップが発生しているため、クラッチ６の出力回転数は、入力回転数よりも低い値で、入力回転数に追随して高くなっている。
【００７３】
クラッチ６でスリップが発生すると、摩擦熱が発生し、クラッチ６の温度は上昇していく。このとき、クラッチ６の温度が、間接的に取得される温度推定値であると、誤差を伴う。図６に示す幅Ｒは、その誤差のバラツキ幅を示している。従って、クラッチ６の温度を、耐熱温度ＴＬ以下に高精度で維持するためには、少なくともそのバラツキ幅を考慮してクラッチ６の作動を制御しなければならない。
【００７４】
そのため、ＴＣＭ８は、温度推定値のバラツキ幅の上限値が耐熱温度ＴＬに達するｔ１のタイミングで、クラッチ６の温度は限界に達したと判断し、エンジンＥの出力トルクを低下させる。その結果、クラッチ６の入力回転数は低下し、出力回転数との差が次第に小さくなっていき、スリップが解消されて、摩擦熱の発生が抑制される。
【００７５】
その一方で、自動車の加速は、ｔ１のタイミングで急変する。しかも、アクセルの踏み込みに応じて設定された値から加速度が低下し、所望する加速状態が得られなくなってしまう。
【００７６】
そこで、開示する技術では、クラッチ６の温度を直接計測できるように工夫することにより、クラッチ６の高精度な制御を実現する。
【００７７】
＜開示する技術の適用＞
上述したクラッチ６への適用により、開示する技術について具体的に説明する。
【００７８】
図７に、開示する技術を適用したクラッチ６（改良クラッチ６ともいう）を示す。改良クラッチ６では、まず、ピストン５０の側に位置する出力側端プレート３０ａは、軸方向に移動可能に設けられている（可動端プレート）。その反対側に位置するリテーナプレート３０ｂは、軸方向の移動が規制されていて、軸方向に移動不能に設けられている（規制端プレート）。
【００７９】
（可動端プレート、規制端プレート）
可動端プレートおよび規制端プレートは、第１嵌合溝１１における入力側の端の部分に移動規制部を設け、その移動規制部で、最後に第１嵌合溝１１に嵌入される入力側端プレート（リテーナプレート３０ｂ）の出力側へのスライドを規制することにより構成されている。
【００８０】
具体的には、図８、図９に示すように、開放端１１ａの近傍にある第１嵌合溝１１の内壁面に、内方に突出する小さな突起部８０を形成する。突起部８０は、リング溝１２よりも出力側に形成し、リング溝１２との間に、リテーナプレート３０ｂの板厚よりも僅かに大きな間隔が空くように形成する。
【００８１】
それとともに、図９の（ａ）に示すように、複数のドリブンプレート３０のうち、リテーナプレート３０ｂを除くドリブンプレート３０については、突起部８０が形成されている第１嵌合溝１１に嵌入される第１嵌合片３１に、突起部８０との接触を回避する切欠部８１を形成する。
【００８２】
このトランスミッション１では、ドリブンプレート３０をドラム１０に組み付ける際、出力側端プレート３０ａを含めた各ドリブンプレート３０は、ドライブプレート４０と交互に配列しながら、各第１嵌合片３１を各第１嵌合溝１１に嵌入してドラム１０に装着していく。その際、第１嵌合溝１１に突起部８０が形成されていても、各ドリブンプレート３０には切欠部８１が形成されているので、支障無く、各ドリブンプレート３０をドラム１０に装着できる。
【００８３】
それにより、出力側端プレート３０ａは、軸方向に移動可能な状態でドラム１０に装着され、可動端プレートを構成する。
【００８４】
一方、図９の（ｂ）に示すように、最後に各第１嵌合片３１が各第１嵌合溝１１に嵌入されるリテーナプレート３０ｂには切欠部８１が形成されていない。従って、リテーナプレート３０ｂは、突起部８０によって出力側へのスライドが規制される。すなわち、突起部８０は移動規制部を構成し、突起部８０によってリテーナプレート３０ｂの出力側への移動が規制される。リテーナプレート３０ｂはまた、スナップリング７０によって入力側への移動が規制されるので、規制端プレートを構成する。
【００８５】
（温度センサ）
そうして、軸方向への移動が規制されたリテーナプレート３０ｂに、プレート群の温度を検出する温度センサ９０が組み込まれている。温度センサ９０は、線状の温度検出部９１を有しており、その温度検出部９１が、板面に沿って延びるようにリテーナプレート３０ｂに配設されている。
【００８６】
具体的には、図７、図１０に示すように、リテーナプレート３０ｂの板面のうち、隣接するドライブプレート４０と接する面（摩擦面）とは反対側の板面（反摩擦面３２）に、周方向に環状に延びる溝（環状溝９２）と、環状溝９２から径方向を外方に向かって緩傾斜して延びる溝（導出溝９３）とが形成されている。環状溝９２は、摩擦面のドライブプレート４０と接する領域の反対側の領域に形成されている。
【００８７】
そして、その環状溝９２の中に、線状の温度検出部９１が略全周にわたって延びるように配設されていて、導出溝９３を通じてリテーナプレート３０ｂの外方に導出されている。リテーナプレート３０ｂから導出された温度検出部９１は、トランスミッション１の外部に引き出され、温度変換装置９４に接続されている。温度変換装置９４は、温度検出部９１が検出した温度に関する情報を電気信号に変換してＴＣＭ８に出力する。
【００８８】
反摩擦面３２に、温度検出部９１が配設されているので、リテーナプレート３０ｂとドライブプレート４０との摩擦による係合に影響を与えるおそれはない。従って、クラッチ６の機能低下を招くおそれはない。温度検出部９１に摩擦力が作用することも無いので、温度検出部９１の設置によって耐久性が低下するおそれもない。
【００８９】
本実施形態では、温度検出部９１に１本の光ファイバーが用いられている。光ファイバーは、導出溝９３を通じて環状溝９２に導入され、環状溝９２を周回して、その先端が導出溝９３の近傍に位置するように配設されている。光ファイバーに所定のパルス光を入射することで、光ファイバーの任意の位置での温度が検出できる。
【００９０】
なお、光ファイバーによる温度検出技術は公知である。その温度検出の原理について簡単に説明すると、光ファイバーにパルス光を入射すると、そのパルス光は、散乱かつ減衰しながら光ファイバー中を伝搬していく。そして、その散乱光の一部は、パルス光を入射した端部（入射端）にも戻ってくる。
【００９１】
従って、入射端からパルス光を入射して散乱光が戻ってくるまでの時間から散乱が生じた位置を特定することが可能になり、その散乱光の強度から、特定された位置での温度を検出することが可能になる。
【００９２】
すなわち、光ファイバーによれば、温度を検出したい範囲に１本配置するだけで、その範囲の任意の位置で多数の温度が検出できる。しかも、極めて短時間で複数の温度を検出できる。従って、リテーナプレート３０ｂの周方向の複数箇所の温度を計測できる。
【００９３】
クラッチ６では、ＡＴＦによってプレート群を冷却しているが、ＡＴＦが摩擦プレートと接触する状態は、エンジンＥの回転数や自動車の傾き等によって絶えず変化する。そのため、摩擦プレートの温度は、その部位によって大きくばらつくため、高精度な温度管理を行うためには、できるだけ多くの箇所で温度を検出することが必要になる。従って、摩擦プレートの全域の温度検出が可能になる光ファイバーは、温度検出部９１に好適である。
【００９４】
更に、光ファイバーであれば、その線径を極小にできる。例えば、線径が１００μｍレベルの光ファイバーを用いれば、数ｍｍの板厚の摩擦プレートであっても、余裕を持って配設できる。しかも、光による伝送であるうえに熱容量が極小なため、極めて高い応答性も得られる。
【００９５】
一方、光ファイバーの場合、歪みによって誤差を生じる。そのため、光ファイバーで高精度な温度の検出を行うためには、振動や変形を抑制する必要がある。それに対し、リテーナプレート３０ｂは、軸方向の移動が規制されているため、リテーナプレート３０ｂから光ファイバーを引き出しても、光ファイバーは大きく変形しないし、振動も抑制できる。
【００９６】
更に、光ファイバーは、図７、図１０に示すように、所定の接着材９５によって環状溝９２および導出溝９３に埋設して固定されている。すなわち、リテーナプレート３０ｂに一体化されている。従って、振動をよりいっそう受難くでき、光ファイバーの歪みを抑制できる。
【００９７】
接着材９５としては、例えばフェノールレジン（熱硬化性樹脂）を用いることができる。フェノールレジンであれば、耐熱性に優れ、摩擦材としても利用されているので、接着材９５に好適である。
【００９８】
ただし、接着材９５の熱伝導性は高くない。そのため、光ファイバーの温度検出の応答性を悪化させるおそれがある。従って、接着材９５には、それよりも熱伝導率の高い素材（高熱伝導素材）、例えば金属粉や炭素粉末、炭素繊維等を所定量、混入するのが好ましい。そうすることで、温度検出の応答性をよりいっそう高めることができ、温度検出精度を向上できる。
【００９９】
上述したクラッチ６と同様に、自動車の加速時にスリップした場合を例に、改良クラッチ６による効果について具体的に説明する。図１１に、図６に対応した図を示す。
【０１００】
改良クラッチ６では、その作動中、リテーナプレート３０ｂの周方の複数箇所の温度が、温度検出部９１によって直接検出される。そして、検出された温度情報は、温度計測装置９４に出力された後、電気信号に変換されてＴＣＭ８に出力される。
【０１０１】
図１２に、改良クラッチ６に対応したＴＣＭ８を示す。改良クラッチ６では、クラッチ６の温度の実測値が、ＴＣＭ８に入力されるので、クラッチ温度推定部８ｂは省略される。クラッチ制御部８ａは、温度センサ９０から入力される摩擦プレートの温度検出値に基づき、摩擦プレートの最高温度が耐熱温度ＴＬに達するか以下かを判断する。
【０１０２】
改良クラッチ６では、摩擦プレートの温度が実測されているので、温度推定値に比べると、その誤差は非常に小さい。従って、図１１に示すように、その温度検出値（最高値）が耐熱温度ＴＬに達するｔ２のタイミングで、クラッチ制御部８ａは、クラッチ６の温度は限界に達したと判断し、エンジンＥの出力トルクを低下させる。
【０１０３】
その結果、自動車の加速度が低下するタイミングを、適正化することが可能になり、大幅に遅らせることができる。クラッチ６の温度に起因して、運転条件が制限を受ける頻度が少なくなり、自動車本来の性能を向上できる。
【０１０４】
＜応用例＞
上述した改良クラッチ６から、摩擦プレートの温度をよりいっそう精度高く取得でき、更に性能を向上できるクラッチ６（第２改良クラッチ６ともいう）について説明する。
【０１０５】
締結状態では、ピストン５０の押付力がリテーナプレート３０ｂに作用する。押付力により、リテーナプレート３０ｂが変形するおそれがある。そのため、温度検出部９１に光ファイバーを用いた場合には、押付力に起因して光ファイバーに歪みが発生するおそれがある。一方、ピストン５０の押付力と光ファイバーの歪み量との間には、再現性のある相関関係が存在する。
【０１０６】
そこで、第２改良クラッチ６では、ＴＣＭ８に、ピストン５０の押付力に基づいて温度センサ９０の検出値を補正する温度補正部８ｃが備えられている。図１３に、第２改良クラッチ６に対応したＴＣＭ８およびその関連装置を示す。
【０１０７】
予め実験等により、ピストン５０の押付力とリテーナプレート３０ｂの歪み量との相関関係が調べられている。その相関関係に基づいて、押付力から温度の補正量が導出できる補正マップ（温度補正情報）が、温度補正部８ｃに設定されている。
【０１０８】
温度補正部８ｃは、油圧センサ５４ａから入力される油圧の情報に基づいて、ピストン５０の押付力を取得する。取得した押付力を補正マップと照合することにより、温度補正部８ｃは、その押付力に応じた温度の補正量を取得する。そして、温度補正部８ｃは、温度センサ９０から入力される温度検出値に、その温度の補正量を加減する演算処理を行うことにより、押付力による歪みが考慮された温度補正値を取得する。
【０１０９】
図１４に、クラッチ６の温度と、ピストン５０の押付力との関係について示す。図１４において、細線Ｔ０は、クラッチ６の実際の温度を示しており、破線Ｔ１は、補正前の温度センサ９０による温度検出値を示している。ピストン５０の押付力が大きくなるに従って、光ファイバーの歪みも増加し、それに伴って、温度センサ９０の温度検出値は、実際の温度から次第に離れた値となっている。
【０１１０】
それに対して、図１４の太線Ｔ２は、第２改良クラッチ６により、温度補正を行った場合を示している。温度補正部８ｃによる温度補正により、温度補正値は、実際の温度とほぼ同じ値となっている。従って、第２改良クラッチ６では、ピストン５０の押付力が大小に変化しても、クラッチ６の温度を精度高く検出することが可能になる。
【０１１１】
このように、開示する技術によれば、プレート群の温度を精度高く取得できるので、高性能なクラッチ６が実現できる。
【０１１２】
なお、開示する技術にかかる摩擦締結装置は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。
【０１１３】
例えば、上述したクラッチ６では、リテーナプレート３０ｂを規制端プレートとしたが、摩擦締結装置の形態によっては、ドラムの奥方に位置する摩擦プレートを規制端プレートとしてもよい。
【０１１４】
その具体例を、図１５に示す。ピストン５０は、ドラム１０の開口側に配置される。ドラム１０の底壁部１０ｂには、所定のプレート（エンドプレート１００）が取り付けられている。なお、エンドプレート１００は必須でない。
【０１１５】
そして、最もドラム１０の奥方に配置される出力側端プレート３０ａに、温度検出部９１を配設する。そうして、その出力側端プレート３０ａを、エンドプレート１００に固定することで規制端プレートを構成する（エンドプレート１００が無い場合は、底壁部１０ｂに固定）。
【０１１６】
その他、例えば、上述した温度センサ９０では、温度検出部９１として光ファイバーを示したが、熱電対であってもよい。ただし、熱電対を用いた場合、温度の検出箇所が限られる。また、温度検出部９１は、反摩擦面３２に配置するのが好ましいが、摩擦面に配置してもよい。接着材９５による温度検出部９１の埋設の代わりに、蒸着処理などによって、金属で温度検出部９１を摩擦プレートに取り付けてもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１  トランスミッション
３  出力軸（回転軸）
４  変速装置
５  断続装置
６  摩擦締結装置（クラッチ）
８  ＴＣＭ
８ａ  クラッチ制御部
８ｃ  温度補正部
１０  ドラム
２０  ハブ
３０  ドリブンプレート（摩擦プレート）
３０ａ  出力側端プレート
３０ｂ  入力側端プレート（リテーナプレート）
４０  ドライブプレート（摩擦プレート）
５０  ピストン
６０  プレート収容室
９０  温度センサ
９１  温度検出部
９５  接着材
【図１】
2020193665.tif 000003
【図２】
2020193665.tif 000004
【図３】
2020193665.tif 000005
【図４】
2020193665.tif 000006
【図５】
2020193665.tif 000007
【図６】
2020193665.tif 000008
【図７】
2020193665.tif 000009
【図８】
2020193665.tif 000010
【図９】
2020193665.tif 000011
【図１０】
2020193665.tif 000012
【図１１】
2020193665.tif 000013
【図１２】
2020193665.tif 000014
【図１３】
2020193665.tif 000015
【図１４】
2020193665.tif 000016
【図１５】
2020193665.tif 000017