(57)【要約】【課題】摩擦部材と係合部材とが非係合時に、摩擦部材と係合部材の相対回転が低速回転から高速回転までの広範囲で、摩擦部材と係合部材との隙間の潤滑油により生ずる引き摺りトルクを低減することができる摩擦係合装置を提供すること。【解決手段】クラッチドラム５１と、セパレータプレート５４などと、クラッチハブ５３と、摩擦プレート６１などを備えた摩擦係合装置において、セパレータプレート５４などの側面部または摩擦プレート６１などの側面部に、板厚方向に窪んだ複数の波状の凹凸部が形成され、隣り合う２つの凹部の間で板厚方向に突出した複数の波状の凸部とを有し、凹部および凸部の稜線が、セパレータプレート５４などの側面部または摩擦プレート６１などの中心点から離隔した位置を通るようにしたことを特徴としている。【選択図】図３
2010048277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向端で開口する開口端部およびスプラインが形成された内周部を有する外側筒状部材と、
前記外側筒状部材の放射方向の内側で同一軸線上に配置され、前記外側筒状部材の前記内周部に対向してスプラインが形成された外周部を有する内側筒状部材と、
前記外側筒状部材に対し軸線方向に移動し、前記外側筒状部材と一緒に回転できるよう前記外側筒状部材の前記内周部にスプライン係合する外周部を有する複数の外側係合部材と、
前記内側筒状部材に対し軸線方向に移動し、前記内側筒状部材と一緒に回転できるよう前記内側筒状部材の前記外周部にスプライン係合する内周部を有し、前記外側係合部材と同一軸線上で交互に配置され、隣り合う前記外側係合部材と摩擦係合できる複数の内側係合部材と、を備えた摩擦係合装置において、
前記外側係合部材および前記内側係合部材の少なくともいずれか一方の側面部が、板厚方向に窪んだ複数の波状の凹部と、隣り合う２つの前記凹部の間で板厚方向に突出した複数の波状の凸部とを有し、前記凹部および前記凸部の稜線が、前記外側係合部材および前記内側係合部材の中心点から離隔した位置を通るようにしたことを特徴とする摩擦係合装置。
【請求項２】
前記凹部および前記凸部の稜線が、前記外側係合部材および前記内側係合部材の前記中心点を通り放射外方に延在する複数の放射線に対して傾斜して交差していることを特徴とする請求項１に記載の摩擦係合装置。
【請求項３】
前記凹部および前記凸部の稜線が、所定の間隔で略平行に延在していることを特徴とする請求項１に記載の摩擦係合装置。
【請求項４】
前記凹部および前記凸部の稜線が、所定の間隔で略平行に延在している稜線からなる第１稜線グループと、前記第１稜線グループの稜線に対して直交し、かつ所定の間隔で略平行に延在している稜線からなる第２稜線グループとに分けられたことを特徴とする請求項１に記載の摩擦係合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用自動変速機などの湿式多板クラッチからなる摩擦係合装置に関し、特に、非係合時に発生する引き摺りトルクを低減する摩擦係合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、湿式多板クラッチは、円筒状のクラッチドラムと、クラッチドラムの内周部とスプライン係合する複数のセパレータプレートと、クラッチドラムの放射内側に配置されたクラッチハブと、クラッチハブの外周部とスプライン係合する摩擦プレートとを備えている。この複数のセパレータプレートおよび複数の摩擦プレートが軸線方向に交互に配設されており、各プレートが滑らかに係合するよう潤滑油が供給され、各プレートが潤滑および冷却されるようになっている。
しかしながら、各プレートの非係合時に、いずれか一方のプレートが回転していると、セパレータプレートおよび摩擦プレートとの間に充満している潤滑油にせん断力が生ずる。このため、回転するプレートが回転していないプレートに引き摺られ回転抵抗が生じてしまう。すなわち潤滑油による引き摺りトルクが発生する。このような引き摺りトルクは、燃費の悪化の原因となるので、引き摺りトルクの発生を抑制する構造の改善が図られている。
【０００３】
従来、この種の引き摺りトルクの発生を抑制する摩擦係合装置として、内歯ディスクおよび外歯ディスクと、これらのいずれかの軸方向一方側に固着された摩擦材とを含んで構成し、例えば、外歯ディスクに固着された摩擦材に、内径部から外径部に連通し内歯ディスクの回転方向に倣って傾斜させた溝を形成するとともに、内歯ディスクに固着された摩擦材に、傾斜しない溝を形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この摩擦係合装置においては、摩擦材の傾斜させた溝を有する側面と、摩擦材の傾斜しない溝を有する側面とが対向するよう内歯ディスクおよび外歯ディスクとを係合させている。この構成により、内歯ディスクと外歯ディスクとが非係合時に、内歯ディスクが外歯ディスクより高速で回転したとき、外歯ディスクの傾斜させた溝と内歯ディスクの傾斜しない溝の双方から潤滑油が外部に排除されるようにして、外歯ディスクの摩擦面から潤滑油を減少させ、引き摺りトルクの増大を抑制するようにしている。
【０００４】
また、従来、この種の引き摺りトルクの発生を抑制する摩擦係合装置として、アウタ部材にスプライン係合する外歯ディスクと、インナ部材にスプライン係合する内歯ディスクとを備え、外歯ディスクと内歯ディスクとを板厚方向に圧接させて摩擦係合するよう構成し、外歯ディスクと内歯ディスクのいずれか一方を、周方向を波長方向として板厚方向に波形に湾曲するウェーブディスクで構成したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。この摩擦係合装置においては、係合初期に波形の山部や谷部を弾性変形させつつウェーブディスクを他のディスクに圧接させ、山部や谷部の弾性変形による緩衝作用で急激なトルクの立ち上りを防止するとともに、係合ショックを緩和するようにしている。また、係合解除時には、山部や谷部の弾性復元力によりウェーブディスクを他のディスクから迅速に離隔させ、潤滑油による引き摺りトルクの発生を抑制するようにしている。
【特許文献１】特開平１０−１６９６８１号公報
【特許文献２】特開２００１−２３４９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された摩擦係合装置においては、内歯ディスクの摩擦材の平坦な摩擦係合面と、外歯ディスクの平坦な摩擦係合面とが係合することにより、動力が伝達されるようになっている。そのため溝幅は比較的小さく、この溝内に沿って排出される潤滑油量も少ないので、内歯ディスクと外歯ディスクとが非係合時に、なお、内歯ディスクと外歯ディスクとの間の隙間の潤滑油により比較的大きな引き摺りトルクが発生し、引き摺りトルクの抑制が不十分であるという問題があった。また、内歯ディスクと外歯ディスクとが非係合時に、内歯ディスクと外歯ディスクとが相対的に高速回転の場合には、幅の狭い摩擦材の溝からは、潤滑油が排出され難いので、引き摺りトルクの抑制が促進されず、また、潤滑油による冷却も促進されないという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２に記載された摩擦係合装置においては、外歯ディスクまたは内歯ディスクには、周方向を波長方向として板厚方向に湾曲した波形の凹凸部が形成されており、この凹凸部の稜線が、外歯ディスクまたは内歯ディスクの中心点を通るよう放射状に形成されている。そのため、内歯ディスクと外歯ディスクとが非係合時に、内歯ディスクと外歯ディスクとが相対的に低速回転の場合には、この凹凸部によって画成される内歯ディスクと外歯ディスクとの隙間から外部に潤滑油が流動するものの、内歯ディスクと外歯ディスクとの隙間の潤滑油により、引き摺りトルクが発生し、引き摺りトルクの抑制が不十分であるという問題があった。また、内歯ディスクと外歯ディスクとが非係合時に、内歯ディスクと外歯ディスクとが相対的に高速回転の場合には、凹凸部の稜線が、外歯ディスクまたは内歯ディスクの中心点を通るよう放射状に形成されているので、潤滑油が内歯ディスクと外歯ディスクとの隙間を流動する際に、潤滑油が凹凸部の側壁面部に衝突してしまい、潤滑油の排出特性が低下して冷却が促進されないという問題があった。
【０００７】
本発明は、前述の従来の問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、本発明は、摩擦部材と係合部材とが非係合時に、摩擦部材と係合部材の相対回転が低速回転から高速回転までの広範囲で、摩擦部材と係合部材との隙間の潤滑油により生ずる引き摺りトルクを低減することができる摩擦係合装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る摩擦係合装置は、上記目的達成のため、（１）軸線方向端で開口する開口端部およびスプラインが形成された内周部を有する外側筒状部材と、前記外側筒状部材の放射方向の内側で同一軸線上に配置され、前記外側筒状部材の前記内周部に対向する外周部を有する内側筒状部材と、前記外側筒状部材に対し軸線方向に移動し、前記外側筒状部材と一緒に回転できるよう前記外側筒状部材の前記内周部にスプライン係合する外周部を有する複数の外側係合部材と、前記内側筒状部材に対し軸線方向に移動し、前記内側筒状部材と一緒に回転できるよう前記内側筒状部材の前記外周部にスプライン係合する外周部を有し、前記外側係合部材と同一軸線上で交互に配置され、隣り合う前記外側係合部材と摩擦係合できる複数の内側係合部材と、を備えた摩擦係合装置において、前記外側係合部材および前記内側係合部材の少なくともいずれか一方の側面部が、板厚方向に窪んだ複数の波状の凹部と、隣り合う２つの前記凹部の間で板厚方向に突出した複数の波状の凸部とを有し、前記凹部および前記凸部の稜線が、前記外側係合部材および前記内側係合部材の中心点から離隔した位置を通るようにしたことを特徴とする。
【０００９】
この構成により、外側係合部材と内側係合部材との間の隙間に流入した潤滑油が凸部の傾斜した側面部分に衝突した際、外側係合部材と内側係合部材の隙間において、油ダマリが生じ、潤滑油の流動方向と直交する外側係合部材の板厚方向に潤滑油が流動し、板厚方向の潤滑油の流動力が、外側係合部材と内側係合部材とを引き剥がす方向に作用する。この引き剥がし作用により、外側係合部材と内側係合部材との間に生ずる引き摺りトルクが低減される。特に、外側係合部材と内側係合部材との相対回転が低速回転であるとき、潤滑油が凸部の傾斜した側面部分に衝突し易いので、板厚方向の潤滑油の流動力の引き剥がし作用が比較的大きくなる。
【００１０】
また、潤滑油が流動する隙間が凹部と凸部とにより画成され、この凹部の稜線および凸部の稜線が、外側係合部材または内側係合部材の中心点から離隔した位置を通るよう凹部と、凸部とが形成されているので、隙間が従来技術のものと比較して大きく、その隙間を潤滑油が流動し易く、その隙間から、外側筒状部材の外部に排出され易い。その結果、外側係合部材と内側係合部材との間に生ずる引き摺りトルクが低減される。
【００１１】
他方、外側係合部材と内側係合部材との相対回転が高速回転であるとき、外側係合部材と内側係合部材との隙間に流入した潤滑油が、凹部および凸部に沿って流動し易く、低速回転の場合に生じた潤滑油の凸部の傾斜した側面部分への衝突がなくなり、隙間内で滑らかに流動し、引き摺りトルクが低減されるとともに、外側係合部材と内側係合部材との隙間からの排出性が向上する。その結果、潤滑油による外側係合部材と内側係合部材とが好適に冷却され、内側係合部材の耐久性が向上する。
【００１２】
上記（１）に記載の摩擦係合装置は、（２）前記凹部および前記凸部の稜線が、前記外側係合部材および前記内側係合部材の中心点を通り放射外方に延在する複数の放射線に対して傾斜して交差している構成としてもよい。
【００１３】
この構成により、凹部および凸部の稜線が、外側係合部材および内側係合部材の中心点を通り放射外方に延在する複数の放射線に対して傾斜して交差していると、前述の板厚方向の潤滑油の流動による外側係合部材と内側係合部材とを引き剥がす方向の流動力が、外側係合部材と内側係合部材との隙間に効果的に作用し、引き摺りトルクが効果的に低減される。
【００１４】
上記（１）に記載の摩擦係合装置は、（３）前記凹部および前記凸部の稜線が、所定の間隔で略平行に延在している構成としてもよい。
【００１５】
この構成により、凹部および凸部の稜線が、所定の間隔で略平行に延在していると、前述の板厚方向の潤滑油の流動による、外側係合部材と内側係合部材とを引き剥がす方向の流動力が、外側係合部材と内側係合部材との隙間に効果的に作用し、引き摺りトルクが低減されるとともに、外側係合部材または内側係合部材の側面部に凹凸部を形成し易く、容易に外側係合部材または内側係合部材を製造することができる。
【００１６】
上記（１）に記載の摩擦係合装置は、（４）前記凹部および前記凸部の稜線が、所定の間隔で略平行に延在している稜線からなる第１稜線グループと、前記第１稜線グループの稜線に対して直交し、かつ所定の間隔で略平行に延在している稜線からなる第２稜線グループとに分けられる構成としてもよい。
【００１７】
この構成により、前述の板厚方向の潤滑油の流動による、外側係合部材と内側係合部材とを引き剥がす方向の流動力が、外側係合部材と内側係合部材との隙間に効果的に作用し、引き摺りトルクが効果的に低減されるとともに、外側係合部材と内側係合部材との相対回転が正方向および逆方向のいずれの方向に回転しても、正方向および逆方向のいずれの方向でも引き剥がす方向の流動力が同様に作用し、正方向および逆方向の引き摺りトルクが低減される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、摩擦部材と係合部材とが非係合時に、摩擦部材と係合部材の相対回転が低速回転から高速回転までの広範囲で、摩擦部材と係合部材との隙間の潤滑油により生ずる引き摺りトルクを低減することができる摩擦係合装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る摩擦係合装置により構成される車両のトランスアクスルの断面図であり、図２は、図１の部分拡大断面図である。
本実施の形態においては、本発明に係る摩擦係合装置を、車両に搭載されたトランスアクスルにおけるフォワードクラッチに適用した例について説明する。
【００２１】
まず、構成について説明する。
本実施の形態に係る車両１は、例えば、前輪駆動車（ＦＦ：Ｆｒｏｎｔ  ｅｎｇｉｎｅ  Ｆｒｏｎｔ  ｄｒｉｖｅ）であり、横置きに設置されたガソリンを燃料とするエンジン２により構成されている。また、車両１は、エンジン２の側方に配置され、エンジン２のクランクシャフト３に連結されたトランスアクスル４と、エンジン２およびトランスアクスル４を制御する図示しない電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）とを含んで構成されている。
【００２２】
トランスアクスル４は、クランクシャフト３に連結されたトルクコンバータ５と、トルクコンバータ５に入力軸６を介して連結された前後進切替機構７と、前後進切替機構７に連結されたベルト式無段変速装置（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）８と、ベルト式無段変速装置８に連結されたカウンタドライブギヤ９と、カウンタドライブギヤ９と噛み合うカウンタドリブンギヤ１１と、カウンタドリブンギヤ１１を支持するインターメディエートシャフト１２と、インターメディエートシャフト１２に支持されたファイナルドライブギヤ１３と、ファイナルドライブギヤ１３と噛み合うリングギヤ１４と、リングギヤ１４に連結されたディファレンシャル１５と、これらの各構成要素を収納するトランスアクスルハウジング１６、トランスアクスルケース１７およびトランスアクスルリヤカバー１８とを含んで構成されている。
【００２３】
トルクコンバータ５は、ドライブプレート３２と、ドライブプレート３２を介してエンジン２のクランクシャフト３に固定されたフロントカバー３３と、フロントカバー３３に取り付けられたポンプインペラ３４と、クランクシャフト３と略同軸に延びる入力軸６に固定され、ポンプインペラ３４と対向する状態で回転可能なタービンランナ３５と、ワンウェイクラッチ３６によって一方向にのみ回転可能に設定されたステータ３７と、ダンパ機構３８と、ダンパ機構３８に取り付けられたロックアップクラッチ３９とを含んで構成されている。また、ステータ３７には、ワンウェイクラッチ３６を介して中空軸３１が固定されており、入力軸６は、この中空軸３１の内部に挿通されている。
【００２４】
タービンランナ３５は、エンジン２が作動し、フロントカバー３３およびポンプインペラ３４が回転すると、トルクコンバータ５に充填されているオイルの流れにより引き摺られるようにして回転し始めるようになっている。また、ステータ３７は、ポンプインペラ３４とタービンランナ３５との回転速度差が大きい時に、オイルの流れをポンプインペラ３４の回転を助ける方向に変換するようになっている。
【００２５】
このトルクコンバータ５は、ポンプインペラ３４の回転速度とタービンランナ３５の回転速度との差が大きい時には、トルク増幅機として機能し、両者の回転速度差が小さくなると、流体継手として機能するよう構成されている。そして、車両１が発進した後、車速が所定速度に到達すると、ロックアップクラッチ３９が作動し、エンジン２からフロントカバー３３に伝達された動力が入力軸６に直接伝達されるようになっている。また、フロントカバー３３から入力軸６に伝達されるトルクの変動は、ダンパ機構３８によって吸収されるようになっている。
【００２６】
前後進切替機構７は、ダブルピニオン形式の遊星歯車機構４１を備えており、遊星歯車機構４１は、図２に示すように、入力軸６のベルト式無段変速装置８側の端部に取り付けられたサンギヤ４２と、サンギヤ４２の外周側に同心状に配置されたリングギヤ４３と、サンギヤ４２と噛み合う複数のピニオンギヤ４４と、リングギヤ４３およびピニオンギヤ４４の双方と噛み合う複数のピニオンギヤ４５と、各ピニオンギヤ４４、４５を自転可能に保持し、かつ、ピニオンギヤ４４、４５をサンギヤ４２の周囲で一体的に公転可能な状態に保持するキャリヤ４６とを含んで構成されている。
【００２７】
前後進切替機構７は、さらに、摩擦係合装置１０を含むフォワードクラッチ２０と、リバースブレーキ２２とを含んで構成されている。前後進切替機構７のキャリヤ４６は、ベルト式無段変速装置８に固定されており、このキャリヤ４６と入力軸６との間の動力伝達経路は、フォワードクラッチ２０により接続または遮断されるようになっている。また、リバースブレーキ２２は、前後進切替機構７におけるリングギヤ４３の回転および固定を制御するようになっている。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態に係る摩擦係合装置１０により構成されるフォワードクラッチ２０の分解斜視図である。
図２および図３に示すように、フォワードクラッチ２０は、クラッチドラム５１と、ピストン５２と、クラッチハブ５３と、セパレータプレート５４、５５、５６、５７と、摩擦プレート６１、６２、６３と、クッションプレート６４と、スプリング６５と、スプリング６５を支持する支持プレート６６と、スナップリング６７と、を含んで構成されている。
【００２９】
本実施の形態におけるクラッチドラム５１は、本発明に係る摩擦係合装置における外側筒状部材を構成し、クラッチハブ５３は、内側筒状部材を構成し、セパレータプレート５４、５５、５６、５７は、それぞれ外側係合部材を構成し、摩擦プレート６１、６２、６３は、それぞれ内側係合部材を構成している。
【００３０】
クラッチドラム５１は、図３に示すように、筒状に形成され、遊星歯車機構４１側に開口する開口端部５１ｋと、内周部５１ｎに形成されたスプライン内歯５１ｕと、入力軸６に固定された閉止端部５１ｈとを有している。また、内周部５１ｎから外部に貫通する貫通孔５１ｔが、複数個形成されており、この貫通孔５１ｔを通してクラッチドラム５１の内部を流動した潤滑油が外部に排出されるようになっている。
【００３１】
閉止端部５１ｈ側の内側には、図２に示すように、円筒状に形成されたピストン５２が収容されており、ピストン５２の側面５２ｓと、閉止端部５１ｈの内壁面５１ｓとによりピストン室５２ｐが画成されている。このピストン室５２ｐには、図示しない油圧装置から作動油が供給されるようになっており、供給された作動油の油圧によりピストン５２が、閉止端部５１ｈの内壁面５１ｓから離隔する方向に摺動してクッションプレート６４を押圧するようになっている。
【００３２】
クラッチハブ５３は、遊星歯車機構４１と連結され円盤状に形成された連結部５３ｒと、連結部５３ｒの外周縁部からクラッチドラム５１に向かって突出して形成された円筒部５３ｅとを備えている。このクラッチハブ５３は、クラッチドラム５１の径方向内側に配置され、円筒部５３ｅの外周部５３ｇが、クラッチドラム５１の内周部５１ｎに対向している。この外周部５３ｇには、スプライン外歯５３ｓが形成されており、摩擦プレート６１に形成されたスプライン内歯６１ｕとスプライン係合するようになっている。
【００３３】
図４は、セパレータプレートの斜視図であり、図５（ａ）は、セパレータプレートの平面図であり、図５（ｂ）は、セパレータプレートの図５（ａ）に示すＡから見た側面図である。
図４および図５（ａ）、（ｂ）に示すように、セパレータプレート５４は、環状に形成され、中央部には貫通孔５４ｈが形成されており、この貫通孔５４ｈにクラッチハブ５３が挿通されるようになっている。また、セパレータプレート５４の外周部にはスプライン外歯５４ｓが形成されており、スプライン外歯５４ｓとクラッチドラム５１のスプライン内歯５１ｕとがスプライン係合し、セパレータプレート５４がクラッチドラム５１内を軸線方向に摺動するとともに、クラッチドラム５１と一緒に回転するようになっている。
【００３４】
このセパレータプレート５４の側面部５４ｍは、板厚方向に窪んだ１２個の波状の凹部５４ｕと、隣り合う２つの凹部５４ｕの間で板厚方向に突出した１２個の波状の凸部５４ｎとを有している。この凹部５４ｕの稜線５４ｒｕおよび凸部５４ｎの稜線５４ｒｎが、セパレータプレート５４の中心点Ｐから離隔した位置を通るように、凹部５４ｕおよび凸部５４ｎが繰り返し連続して形成されている。
【００３５】
なお、凹部５４ｕの頂部が点線で示され、凸部５４ｎの頂部が実線で示されている。
凸部５４ｎの稜線５４ｒｎは、セパレータプレート５４の中心点Ｐと、各スプライン外歯５４ｓの歯幅方向の中心部５４ｃとを通り、放射外方に延在する１２個の放射線ＨＬｎに対して傾斜して交差している。各凸部５４ｎの稜線５４ｒｎは、放射線ＨＬｎに対して、傾斜角θで交差している。
【００３６】
凹部５４ｕの稜線５４ｒｕも、凸部５４ｎの稜線５４ｒｎと同様に、セパレータプレート５４の中心点Ｐと、隣り合うスプライン外歯５４ｓとスプライン外歯５４ｓとの中心部５４ｔとを通り、放射外方に延在する１２個の放射線ＨＬｕに対して傾斜して交差している。各凹部５４ｕの稜線５４ｒｕは、放射線ＨＬｕに対して、傾斜角αで交差している。なお、凹部５４ｕの稜線５４ｒｕは、図４においては１箇所のみ示されているが、凸部５４ｎの稜線５４ｒｎと同様に、１２箇所に画成されている。
なお、側面部５４ｍに形成された凹部５４ｕおよび凸部５４ｎの個数は、１２個以外の複数で形成されていてもよく、傾斜角θおよび傾斜角αの大きさも、トランスアクスル４やフォワードクラッチ２０の設定条件、構造、大きさ、形状などにより、適宜選択される。また、傾斜角θおよび傾斜角αは同じ角度であってもよく、異なった角度であってもよい。
【００３７】
セパレータプレート５５、５６、５７も、セパレータプレート５４と同様に構成されており、クラッチドラム５１内を軸線方向に摺動するとともに、クラッチドラム５１と一緒に回転するようになっている。
【００３８】
図３に示すように、摩擦プレート６１は、環状に形成され、スプライン内歯６１ｕが形成されており、スプライン内歯６１ｕと、クラッチハブ５３のスプライン外歯５３ｓとがスプライン係合し、摩擦プレート６１が、クラッチハブ５３の軸線方向に摺動するとともに、クラッチハブ５３と一緒に回転するようになっている。
【００３９】
この摩擦プレート６１の側面部には、表面が平坦な摩擦材６１ａが固着されており、この摩擦プレート６１とセパレータプレート５４とが摩擦係合した際に確実に係合し、セパレータプレート５４から摩擦プレート６１に動力が伝達されるようになっている。
【００４０】
摩擦プレート６２、６３も、摩擦プレート６１と同様に構成されており、クラッチハブ５３の軸線方向に摺動するとともに、クラッチハブ５３と一緒に回転するようになっている。また、摩擦プレート６１は、セパレータプレート５４とセパレータプレート５５の間に配置され、摩擦プレート６２は、セパレータプレート５５とセパレータプレート５６の間に配置され、摩擦プレート６３は、セパレータプレート５６とセパレータプレート５７との間に配置されており、互いに摩擦係合し、また解放するようになっており、各プレートにより、いわゆる多板クラッチが構成されている。
【００４１】
クッションプレート６４は、環状に形成され、クラッチドラム５１とスプライン係合し、クッションプレート６４がクラッチドラム５１内を軸線方向に摺動するとともに、クラッチドラム５１と一緒に回転するようになっている。また、クッションプレート６４は、ピストン５２とセパレータプレート５７との間に介装され、ピストン５２により押圧されるとセパレータプレート５７を押圧するようになっている。
【００４２】
スプリング６５は、支持プレート６６とピストン５２との間であって、支持プレート６６の周方向に均等に複数個配設されており、ピストン５２をクッションプレート６４から離隔する方向に付勢するよう構成されている。ピストン室５２ｐに油圧が供給されていないとき、スプリング６５により、ピストン５２がクッションプレート６４から離隔するようになっている。
【００４３】
支持プレート６６は、クラッチドラム５１内に収容され、クラッチドラム５１に固定されており、スプリング６５を介してピストン５２を支持している。
【００４４】
スナップリング６７は、セパレータプレート５４、５５、５６、５７および摩擦プレート６１、６２、６３がクラッチドラム５１から抜け出るのを阻止するよう位置決めされている。
【００４５】
図１に示すように、ベルト式無段変速装置８は、入力軸６と略同軸に延在するプライマリシャフト７６と、プライマリシャフト７６と平行に延在するセカンダリシャフト７７とを備えている。プライマリシャフト７６およびセカンダリシャフト７７は、トランスアクスルケース１７およびトランスアクスルリヤカバー１８に回転自在に支持されている。
【００４６】
そして、プライマリシャフト７６にはプライマリプーリ７８が設けられており、セカンダリシャフト７７にはセカンダリプーリ７９が設けられている。
プライマリプーリ７８は、プライマリシャフト７６の外周部に設けられた固定シーブ８１と可動シーブ８２とによって構成されており、固定シーブ８１と可動シーブ８２とは互いに対向し、固定シーブ８１と可動シーブ８２との間には略Ｖ字形状のプーリ溝が形成されている。
【００４７】
また、ベルト式無段変速装置８は、可動シーブ８２を可動させるシリンダ部８３を備え、シリンダ部８３により可動シーブ８２がプライマリシャフト７６の軸方向に移動されることにより、固定シーブ８１に対して可動シーブ８２を接近および離隔させるようになっている。また、セカンダリプーリ７９は、セカンダリシャフト７７の外周部に設けられた固定シーブ８５と可動シーブ８６とによって構成されており、固定シーブ８５と可動シーブ８６とは互いに対向し、固定シーブ８５と可動シーブ８６との間には略Ｖ字形状のプーリ溝が形成されている。
【００４８】
また、ベルト式無段変速装置８は、可動シーブ８６を可動させるシリンダ部８７を備え、シリンダ部８７により可動シーブ８６がセカンダリシャフト７７の軸方向に移動されることにより、固定シーブ８５に対して可動シーブ８６を接近および離隔させるようになっている。また、プライマリプーリ７８のプーリ溝およびセカンダリプーリ７９のプーリ溝には、伝動ベルト８９が巻き掛けられており、シリンダ部８３、８７の油圧が別個に制御されることにより、各プーリ溝の溝幅が変更され、伝動ベルト８９の巻き掛け半径が変化するようになっている。その結果、ベルト式無段変速装置８による変速比が所望の値に設定され、プライマリプーリ７８からセカンダリプーリ７９に動力が伝達されるようになっている。また、ベルト式無段変速装置８のセカンダリシャフト７７の外周部にはスプライン係合によってカウンタドライブギヤ９が固定されており、このカウンタドライブギヤ９を通じて、ベルト式無段変速装置８からディファレンシャル１５に動力が伝達されるようになっている。
【００４９】
図１に示すように、ディファレンシャル１５は、中空のディファレンシャルケース１５ａを備えており、ディファレンシャルケース１５ａは、トランスアクスルケース１７に設けられた軸受２７およびトランスアクスルハウジング１６に設けられた軸受２８によって回転自在に支持されており、ディファレンシャルケース１５ａの外周部には、リングギヤ１４が固定されている。
【００５０】
ディファレンシャルケース１５ａには、ピニオンシャフト１５ｐが支持されており、ピニオンシャフト１５ｐには、一対のピニオンギヤ１５ｇが回転自在に支持されている。この一対のピニオンギヤ１５ｇと、一対のサイドギヤ１５ｓとが噛み合っており、各サイドギヤ１５ｓには図示しない左右のフロントドライブシャフトがそれぞれ接続され、各フロントドライブシャフトには、それぞれ図示しない左右の前輪が接続されている。
【００５１】
次に、本実施の形態に係るトランスアクスル４の動作について簡単に説明する。
【００５２】
図１に示すように、エンジン２が駆動されると、クランクシャフト３を介してトルクコンバータ５のドライブプレート３２、フロントカバー３３、ポンプインペラ３４が回転する。このとき、トルクコンバータ５の内部に発生するオイルの循環流速により、タービンランナ３５が引き摺られるようにして回転すると同時に入力軸６が回転する。
【００５３】
入力軸６が回転すると、図２に示すように、前後進切替機構７の遊星歯車機構４１のサンギヤ４２が回転し、各ピニオンギヤ４４、４５がそれぞれ回転し、キャリヤ４６が回転する。このとき、運転者の操作または運転状態に応じて、電子制御ユニットにより、フォワードクラッチ２０が接続または遮断され、リバースブレーキ２２が回転または固定されるよう適宜制御され、前進または後進に適宜切り替えられる。
【００５４】
そして、キャリヤ４６の回転がプライマリシャフト７６を介してプライマリプーリ７８に伝達され、プライマリプーリ７８が回転すると、伝動ベルト８９を介してセカンダリプーリ７９が回転し、セカンダリシャフト７７が回転する。同時に、カウンタドライブギヤ９が回転し、カウンタドリブンギヤ１１およびファイナルドライブギヤ１３が回転し、リングギヤ１４が回転する。そして、ディファレンシャル１５が動作し、ディファレンシャル１５に連結されている左右のフロントドライブシャフトが回転し、最終的に左右の前輪に回転が伝達される。
【００５５】
次に、フォワードクラッチ２０の接続および遮断の作用について説明する。
図６（ａ）は、図２の部分拡大断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の部分拡大断面図であり、図７（ａ）は、フォワードクラッチの断面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の部分拡大断面図であり、フォワードクラッチのセパレータプレートと摩擦プレートの潤滑油の流動状態を示す。また、図８は、フォワードクラッチのセパレータプレートと摩擦プレートの潤滑油の流動状態を示す部分斜視図である。
【００５６】
フォワードクラッチ２０においては、まず、図１に示す入力軸６が回転すると、入力軸６と一緒にクラッチドラム５１が回転し、セパレータプレート５４、５５、５６、５７およびスナップリング６７がクラッチドラム５１と一緒に回転する。電子制御ユニットにフォワードクラッチ２０の接続の制御が実行されると、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ピストン室５２ｐに作動油が供給され、内部の油圧によりピストン５２が、スプリング６５の付勢力に抗してクッションプレート６４側に移動する。
【００５７】
このとき、ピストン５２の先端部がクッションプレート６４を押圧し、クッションプレート６４とセパレータプレート５７とが摩擦係合する。次いで、セパレータプレート５７と摩擦プレート６３、摩擦プレート６３とセパレータプレート５６、セパレータプレート５６と摩擦プレート６２、摩擦プレート６２とセパレータプレート５５、セパレータプレート５５と摩擦プレート６１、摩擦プレート６１とセパレータプレート５４、セパレータプレート５４とスナップリング６７とがそれぞれ順に摩擦係合する。これらの摩擦係合により、フォワードクラッチ２０が接続状態となり、クラッチドラム５１の動力がクラッチハブ５３に伝達される。
【００５８】
他方、電子制御ユニットにフォワードクラッチ２０の遮断の制御が実行されると、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ピストン室５２ｐ内の作動油がピストン室５２ｐ外に排出され、内部の油圧が低下し、スプリング６５の付勢力により、ピストン５２がクッションプレート６４と離隔する側に移動する。このとき、クッションプレート６４とセパレータプレート５４との摩擦係合が解除される。
【００５９】
次いで、セパレータプレート５７と摩擦プレート６３、摩擦プレート６３とセパレータプレート５６、セパレータプレート５６と摩擦プレート６２、摩擦プレート６２とセパレータプレート５５、セパレータプレート５５と摩擦プレート６１、摩擦プレート６１とセパレータプレート５４、セパレータプレート５４とスナップリング６７との摩擦係合がそれぞれ解除される。これらの摩擦係合の解除により、フォワードクラッチ２０が遮断状態となり、クラッチドラム５１の動力のクラッチハブ５３への伝達が遮断される。
【００６０】
フォワードクラッチ２０が遮断状態のとき、すなわちセパレータプレート５４、５５、５６、５７と摩擦プレート６１、６２、６３がそれぞれ非係合のとき、セパレータプレート５４、５５、５６、５７と摩擦プレート６１、６２、６３の間の隙間には、図６（ａ）、（ｂ）の矢印で示すように、潤滑油が流動している。この潤滑油は、入力軸６内の潤滑油供給通路内を流動し、入力軸６に形成された油穴からトランスアクスル４内の空間に遠心力の作用により放出され、トランスアクスル４内を流動する。
【００６１】
入力軸６の油穴から放出された潤滑油は矢印で示すように、クラッチハブ５３から、セパレータプレート５４、５５、５６、５７と摩擦プレート６１、６２、６３の間の隙間に流入し、遠心力の作用によりクラッチドラム５１の貫通孔５１ｔを通ってクラッチドラム５１の外部に排出される。
【００６２】
セパレータプレート５４、５５、５６、５７と摩擦プレート６１、６２、６３がそれぞれ非係合のとき、セパレータプレート５４、５５、５６、５７は入力軸６を介してエンジン２に連結されているので、エンジン２の動力がセパレータプレート５４、５５、５６、５７に伝達され、セパレータプレート５４、５５、５６、５７は回転している。これに対し、摩擦プレート６１、６２、６３は、セパレータプレート５４、５５、５６、５７と係合していないので、静止している。
【００６３】
したがって、摩擦プレート６１、６２、６３と、セパレータプレート５５、５６、５７との間に相対回転が生じている状態となっている。このとき、セパレータプレート５５、５６、５７と摩擦プレート６１、６２、６３の間の隙間に充満している潤滑油にせん断力が生じており、このせん断力の作用で、回転するセパレータプレート５４、５５、５６、５７が、静止している摩擦プレート６１、６２、６３に引き摺られることになり、回転するセパレータプレート５４、５５、５６、５７に回転抵抗が生ずる。この回転抵抗は、入力軸６を介してエンジン２に作用し、エンジン２に対する回転抵抗となりエンジン２に損失が生ずる。その結果、エンジン２の燃料消費量が増大し、いわゆる燃費の悪化を招くことがある。
【００６４】
本実施の形態におけるセパレータプレート５４は、凹部５４ｕと、凸部５４ｎとを有しており、この凹部５４ｕの稜線５４ｒｕおよび凸部５４ｎの稜線５４ｒｎが、セパレータプレート５４の中心点Ｐから離隔した位置を通るように、凹部５４ｕおよび凸部５４ｎが繰り返し連続して形成されているので、セパレータプレート５４が図７（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｂ方向に回転したとき、図７（ｂ）に示す矢印の方向に潤滑油が流動する。すなわち、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１との間に流入した潤滑油は、凸部５４ｎの傾斜した側面部分に衝突し、クラッチドラム５１の貫通孔５１ｔから排出される。
【００６５】
潤滑油が凸部５４ｎの傾斜した側面部分に衝突した際、図８に示すように、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１の隙間において、Ｄで示す潤滑油の流動方向と直交するＦの方向に潤滑油が流動する。このＦ方向の潤滑油の流動力が、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１とを引き剥がす方向に作用するので、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１の隙間が拡大する方向にセパレータプレート５４と摩擦プレート６１とが移動する。その結果、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１との間に生ずる引き摺りトルクが低減される。特に、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１との相対回転が低速回転であるとき、Ｆ方向の潤滑油の流動力の作用が比較的大きくなり、引き摺りトルクが大きく減少する。
【００６６】
また、本実施の形態におけるセパレータプレート５４は、潤滑油が流動する隙間が凹部５４ｕと凸部５４ｎとにより画成され、この凹部５４ｕの稜線５４ｒｕおよび凸部５４ｎの稜線５４ｒｎが、セパレータプレート５４の中心点Ｐから離隔した位置を通るよう凹部５４ｕと、凸部５４ｎとが形成されており、隙間が従来技術のものと比較して大きいので、その隙間を潤滑油が流動し易く、その隙間から矢印Ｄ、Ｅのように流動し、クラッチドラム５１の外部に排出され易い。その結果、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１との間に生ずる引き摺りトルクが低減される。
【００６７】
他方、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１との相対回転が高速回転であるとき、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１の隙間において、矢印Ｄの方向に流入した潤滑油が、矢印Ｅの方向に流動し易く、低速回転の場合に生じた潤滑油の凸部５４ｎの傾斜した側面部分への衝突がなくなり、矢印Ｄから矢印Ｅの方向に滑らかに流動し、クラッチドラム５１の貫通孔５１ｔから排出される。
このことは、セパレータプレート５５、５６、５７と摩擦プレート６２、６３との間の隙間においても、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１との間の隙間における潤滑油の流動と同様に潤滑油が流動する。
【００６８】
このように、本実施の形態に係る摩擦係合装置１０が構成されているので、次の効果が得られる。
【００６９】
すなわち、摩擦係合装置１０は、筒状に形成され、開口端部５１ｋと内周部５１ｎに形成されたスプライン内歯５１ｕとを有するクラッチドラム５１と、クラッチドラム５１の軸線方向に移動し、かつクラッチドラム５１と一緒に回転するようクラッチドラム５１の内周部５１ｎに形成されたスプライン内歯５１ｕとスプライン係合するセパレータプレート５４などを備え、セパレータプレート５４の側面部５４ｍが、凹部５４ｕと、凸部５４ｎとを有しており、この凹部５４ｕの稜線５４ｒｕおよび凸部５４ｎの稜線５４ｒｎが、セパレータプレート５４の中心点Ｐから離隔した位置を通るように、凹部５４ｕおよび凸部５４ｎが繰り返し連続して形成され、凸部５４ｎの稜線５４ｒｎが、中心点Ｐを通り放射外方に延在する複数の放射線ＨＬｎに対して傾斜角θで傾斜して交差していることを特徴としている。
【００７０】
その結果、セパレータプレート５４が図７（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｂ方向に回転したとき、図７（ｂ）に示す矢印の方向に潤滑油が流動する。セパレータプレート５４と摩擦プレート６１との間に流入した潤滑油が凸部５４ｎの傾斜した側面部分に衝突した際、図８に示すように、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１の隙間において、油ダマリが生じ、Ｄで示す潤滑油の流動方向と直交するＦの方向に潤滑油が流動し、このＦ方向の潤滑油の流動力が、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１とを引き剥がす方向に作用する。この引き剥がし作用により、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１との間に生ずる引き摺りトルクが低減されるという効果がある。
特に、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１との相対回転が低速回転であるとき、潤滑油が凸部５４ｎの傾斜した側面部分に衝突し易いので、Ｆ方向の潤滑油の流動力の引き剥がし作用が比較的大きくなる。
【００７１】
また、潤滑油が流動する隙間が凹部５４ｕと凸部５４ｎとにより画成され、この凹部５４ｕの稜線５４ｒｕおよび凸部５４ｎの稜線５４ｒｎが、セパレータプレート５４の中心点Ｐから離隔した位置を通るよう凹部５４ｕと、凸部５４ｎとが形成されているので、隙間が従来技術のものと比較して大きく、その隙間を潤滑油が流動し易く、その隙間から矢印Ｄ、Ｅのように流動し、クラッチドラム５１の外部に排出され易い。その結果、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１との間に生ずる引き摺りトルクが低減されるという効果がある。
【００７２】
他方、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１との相対回転が高速回転であるとき、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１の隙間において、矢印Ｄの方向に流入した潤滑油が、矢印Ｅの方向に流動し易く、低速回転の場合に生じた潤滑油の凸部５４ｎの傾斜した側面部分への衝突がなくなり、矢印Ｄから矢印Ｅの方向に滑らかに流動し、引き摺りトルクが低減されるとともに、セパレータプレート５４と摩擦プレート６１との隙間からの排出性が向上する。その結果、潤滑油によるセパレータプレート５４および摩擦プレート６１が好適に冷却され、摩擦プレート６１の耐久性が向上するという効果がある。
【００７３】
このように、本実施の形態に係る摩擦係合装置においては、摩擦プレート６１、６２、６３とセパレータプレート５４、５５、５６、５７とが非係合時に、摩擦プレート６１とセパレータプレート５４の相対回転が低速回転から高速回転までの広範囲で、摩擦プレート６１とセパレータプレート５４との隙間の潤滑油により生ずる引き摺りトルクを低減することができる。
【００７４】
なお、本実施の形態に係る摩擦係合装置１０においては、セパレータプレート５４の側面部５４ｍが、板厚方向に窪んだ１２個の波状の凹部５４ｕと、隣り合う２つの凹部５４ｕの間で板厚方向に突出した１２個の波状の凸部５４ｎとを有し、この凹部５４ｕの稜線５４ｒｕおよび凸部５４ｎの稜線５４ｒｎが、セパレータプレート５４の中心点Ｐから離隔した位置を通るように、凹部５４ｕおよび凸部５４ｎが繰り返し連続して形成され、さらに、凸部５４ｎの稜線５４ｒｎが、セパレータプレート５４の中心点Ｐと、各スプライン外歯５４ｓの歯幅方向の中心部５４ｃとを通り、放射外方に延在する１２個の放射線ＨＬｎに対して傾斜角θで傾斜して交差している場合について説明した。
【００７５】
しかしながら、本発明に係る摩擦係合装置においては、凹部の稜線および凸部の稜線が外側係合部材の中心点を通るものが含まれるよう凹部および凸部を形成してもよく、複数の凹部および複数の凸部のそれぞれの傾斜角θが、異なって形成されていてもよい。
また、凹部および凸部を、外側係合部材を構成するセパレータプレートの側面部に形成するのではなく、内側係合部材を構成する摩擦プレートの側面部に、セパレータプレートの側面部に形成した凹部および凸部と同様の凹部および凸部を形成し、摩擦プレートと摩擦係合するセパレータプレートの側面部を平坦な形状にするようにしてもよい。
【００７６】
また、凸部５４ｎの稜線５４ｒｎが、セパレータプレート５４の中心点Ｐと、各スプライン外歯５４ｓの歯幅方向の中心部５４ｃとを通り、放射外方に延在する放射線ＨＬｎに対して傾斜角θで傾斜して交差している構造以外の構造のものでもよい。
以下、凹部および凸部の形状が、前述の実施の形態における形状と異なった他の形状を有する摩擦係合装置１０の変形例について説明する。
【００７７】
図９（ａ）は、本発明の実施の形態の変形例に係る摩擦係合装置を構成するセパレータプレートの平面図であり、図９（ｂ）は、セパレータプレートの図９（ａ）に示すＡから見た側面図である。図１０（ａ）は、フォワードクラッチの断面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の部分拡大断面図であり、フォワードクラッチのセパレータプレートと摩擦プレートの潤滑油の流動状態を示す。
【００７８】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態の変形例に係る摩擦係合装置１０を構成するフォワードクラッチ２０におけるセパレータプレート１５４は、本実施の形態と同様に、環状に形成され、中央部には貫通孔１５４ｈが形成されており、この貫通孔１５４ｈにクラッチハブ５３が挿通されるようになっている。また、セパレータプレート１５４の外周部にはスプライン外歯１５４ｓが形成されており、スプライン外歯１５４ｓとクラッチドラム５１のスプライン内歯５１ｕとがスプライン係合し、セパレータプレート１５４がクラッチドラム５１内を軸線方向に摺動するとともに、クラッチドラム５１と一緒に回転するようになっている。
【００７９】
このセパレータプレート１５４の側面部１５４ｍは、板厚方向に窪んだ９個の波状の凹部１５４ｕと、隣り合う２つの凹部１５４ｕの間で板厚方向に突出した９個の波状の凸部１５４ｎとを有している。この凹部１５４ｕの稜線１５４ｒｕおよび凸部１５４ｎの稜線１５４ｒｎが、セパレータプレート１５４の中心点Ｐから離隔した位置を通るように、凹部１５４ｕおよび凸部１５４ｎがピッチ間隔ａで略平行して形成されている。
なお、凹部１５４ｕの頂部が点線で示され、凸部１５４ｎの頂部が実線で示されている。
【００８０】
なお、側面部１５４ｍに形成された凹部１５４ｕおよび凸部１５４ｎの個数は、９個以外の複数で形成されていてもよく、ピッチ間隔ａの大きさも、トランスアクスル４やフォワードクラッチ２０の設定条件、構造、大きさ、形状などにより、適宜選択される。また、凹部１５４ｕおよび凸部１５４ｎの間隔は同じ大きさであってもよく、異なった大きさであってもよい。
【００８１】
セパレータプレート１５４以外の他の複数のセパレータプレートも、セパレータプレート１５４と同様に構成されており、クラッチドラム５１内を軸線方向に摺動するとともに、クラッチドラム５１と一緒に回転するようになっている。
【００８２】
この構成により、以下のような効果が得られる。
セパレータプレート１５４が図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｂ方向に回転したとき、図１０（ｂ）に示す矢印の方向に潤滑油が流動する。実施の形態と同様、セパレータプレート１５４と摩擦プレート６１との間に流入した潤滑油が凸部１５４ｎの傾斜した側面部分に衝突した際、セパレータプレート１５４と摩擦プレート６１の隙間において、油ダマリが生じ、潤滑油の流動方向と直交するセパレータプレート１５４の板厚方向に潤滑油が流動し、この板厚方向の潤滑油の流動力が、セパレータプレート１５４と摩擦プレート６１とを引き剥がす方向に作用する。この引き剥がし作用により、セパレータプレート１５４と摩擦プレート６１との間に生ずる引き摺りトルクが低減されるという効果がある。
特に、セパレータプレート１５４と摩擦プレート６１との相対回転が低速回転であるとき、潤滑油が凸部１５４ｎの傾斜した側面部分に衝突し易いので、前述の板厚方向の潤滑油の流動力の引き剥がし作用が比較的大きくなる。
【００８３】
また、潤滑油が流動する隙間が凹部１５４ｕと凸部１５４ｎとにより画成され、この凹部１５４ｕの稜線１５４ｒｕおよび凸部１５４ｎの稜線１５４ｒｎが、セパレータプレート１５４の中心点Ｐから離隔した位置を通るよう凹部１５４ｕと、凸部１５４ｎとが形成されているので、隙間が従来技術のものと比較して大きく、その隙間を潤滑油が流動し易く、その隙間内で図１０（ｂ）に示す矢印のように流動し、クラッチドラム５１の外部に排出され易い。その結果、セパレータプレート１５４と摩擦プレート６１との間に生ずる引き摺りトルクが低減されるという効果がある。
【００８４】
他方、セパレータプレート１５４と摩擦プレート６１との相対回転が高速回転であるとき、セパレータプレート１５４と摩擦プレート６１の隙間において、前述の隙間に流入した潤滑油が、隙間内で流動し易く、低速回転の場合に生じた潤滑油の凸部１５４ｎの傾斜した側面部分への衝突がなくなり、隙間内で滑らかに流動し、引き摺りトルクが低減されるとともに、セパレータプレート１５４と摩擦プレート６１との隙間からの排出性が向上する。その結果、潤滑油によるセパレータプレート１５４および摩擦プレート６１が好適に冷却され、摩擦プレート６１の耐久性が向上するという効果がある。
【００８５】
このように、本実施の形態の変形例に係る摩擦係合装置においては、摩擦プレート６１、６２、６３とセパレータプレート１５４および他の複数のセパレータプレートとが非係合時に、摩擦プレート６１とセパレータプレート１５４の相対回転が低速回転から高速回転までの広範囲で、摩擦プレート６１とセパレータプレート１５４との隙間の潤滑油により生ずる引き摺りトルクを低減することができる。
【００８６】
なお、本実施の形態の変形例では、セパレータプレート１５４の側面部１５４ｍにおいて、板厚方向に窪んだ複数の波状の凹部１５４ｕの稜線１５４ｒｕおよび凸部１５４ｎの稜線１５４ｒｎが、所定の間隔で略平行に延在して形成した場合について説明したが、本発明に係る摩擦係合装置においては、摩擦プレートの側面部が板厚方向に窪んだ複数の波状の凹部および凸部の稜線が、所定の間隔で略平行に延在するよう形成してもよい。
【００８７】
図１１（ａ）は、本発明の実施の形態の他の変形例に係る摩擦係合装置を構成するセパレータプレートの平面図であり、図１１（ｂ）は、セパレータプレートの図１１（ａ）に示すＡから見た側面図である。図１２（ａ）は、フォワードクラッチの断面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の部分拡大断面図であり、フォワードクラッチのセパレータプレートと摩擦プレートの潤滑油の流動状態を示す。
【００８８】
図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、他の変形例に係る摩擦係合装置１０を構成するフォワードクラッチ２０におけるセパレータプレート３５４は、本実施の形態と同様に、環状に形成され、中央部には貫通孔３５４ｈが形成されており、この貫通孔３５４ｈにクラッチハブ５３が挿通されるようになっている。また、セパレータプレート３５４の外周部にはスプライン外歯３５４ｓが形成されており、スプライン外歯３５４ｓとクラッチドラム５１のスプライン内歯５１ｕとがスプライン係合し、セパレータプレート３５４がクラッチドラム５１内を軸線方向に摺動するとともに、クラッチドラム５１と一緒に回転するようになっている。
【００８９】
このセパレータプレート３５４の側面部３５４ｍは、板厚方向に窪み矢印Ａ方向に略平行に配置された６個の波状の凹部３５４ｕと、隣り合う２つの凹部３５４ｕの間で板厚方向に突出し、矢印Ａ方向に略平行に配置された６個の波状の凸部３５４ｎとを有している。これらの凹部３５４ｕおよび凸部３５４ｎの稜線は第１グループの稜線を構成している。
【００９０】
また、側面部３５４ｍには、板厚方向に窪み矢印Ａ方向と直交する方向に略平行に配置された６個の波状の凹部３５４ｕと、隣り合う２つの凹部３５４ｕの間で板厚方向に突出し、矢印Ａ方向と直交する方向に略平行に配置された６個の波状の凸部３５４ｎとを有している。これらの凹部３５４ｕおよび凸部３５４ｎの稜線は第２グループの稜線を構成している。
この凹部３５４ｕの稜線３５４ｒｕおよび凸部３５４ｎの稜線３５４ｒｎが、セパレータプレート３５４の中心点Ｐから離隔した位置を通るように、凹部３５４ｕおよび凸部３５４ｎが、矢印Ａ方向に略平行にピッチ間隔ａで略平行して形成され、矢印Ａ方向に直交する方向にピッチ間隔ｂで略平行して形成されている。
【００９１】
なお、凹部３５４ｕの頂部が点線で示され、凸部３５４ｎの頂部が実線で示されている。なお、側面部３５４ｍに形成された凹部３５４ｕおよび凸部３５４ｎの個数は、１２個以外の複数で形成されていてもよく、ピッチ間隔ａ、ｂの大きさも、トランスアクスル４やフォワードクラッチ２０の設定条件、構造、大きさ、形状などにより、適宜選択される。また、凹部３５４ｕおよび凸部３５４ｎの間隔は同じ大きさであってもよく、異なった大きさであってもよい。
【００９２】
セパレータプレート３５４以外の他の複数のセパレータプレートも、セパレータプレート３５４と同様に構成されており、クラッチドラム５１内を軸線方向に摺動するとともに、クラッチドラム５１と一緒に回転するようになっている。
【００９３】
この構成により、以下のような効果が得られる。
セパレータプレート３５４が図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｂ方向に回転したとき、図１２（ｂ）に示す矢印の方向に潤滑油が流動する。実施の形態と同様、セパレータプレート３５４と摩擦プレート６１との間に流入した潤滑油が凸部３５４ｎの傾斜した側面部分に衝突した際、セパレータプレート３５４と摩擦プレート６１の隙間において、油ダマリが生じ、潤滑油の流動方向と直交するセパレータプレート３５４の板厚方向に潤滑油が流動し、この板厚方向の潤滑油の流動力が、セパレータプレート３５４と摩擦プレート６１とを引き剥がす方向に作用する。この引き剥がし作用により、セパレータプレート３５４と摩擦プレート６１との間に生ずる引き摺りトルクが低減されるという効果がある。
【００９４】
特に、セパレータプレート３５４と摩擦プレート６１との相対回転が低速回転であるとき、潤滑油が凸部３５４ｎの傾斜した側面部分に衝突し易いので、前述の板厚方向の潤滑油の流動力の引き剥がし作用が比較的大きくなる。
また、潤滑油が流動する隙間が凹部３５４ｕと凸部３５４ｎとにより画成され、この凹部３５４ｕの稜線３５４ｒｕおよび凸部３５４ｎの稜線３５４ｒｎが、セパレータプレート３５４の中心点Ｐから離隔した位置を通るよう凹部３５４ｕと、凸部３５４ｎとが形成されているので、隙間が従来技術のものと比較して大きく、その隙間を潤滑油が流動し易く、その隙間内で図１２（ｂ）に示す矢印のように流動し、クラッチドラム５１の外部に排出され易い。その結果、セパレータプレート３５４と摩擦プレート６１との間に生ずる引き摺りトルクが低減されるという効果がある。
【００９５】
他方、セパレータプレート３５４と摩擦プレート６１との相対回転が高速回転であるとき、セパレータプレート３５４と摩擦プレート６１の隙間において、前述の隙間に流入した潤滑油が、隙間内で流動し易く、低速回転の場合に生じた潤滑油の凸部３５４ｎの傾斜した側面部分への衝突がなくなり、隙間内で滑らかに流動し、引き摺りトルクが低減されるとともに、セパレータプレート３５４と摩擦プレート６１との隙間からの排出性が向上する。その結果、潤滑油によるセパレータプレート３５４および摩擦プレート６１が好適に冷却され、摩擦プレート６１の耐久性が向上するという効果がある。
【００９６】
本変形例のセパレータプレート３５４においては、第１稜線グループの稜線と第２稜線グループの稜線とが直交しており、上下左右の凹部３５４ｕおよび凸部３５４ｎが略対象形に形成されているので、例えば、セパレータプレート３５４と摩擦プレート６１との相対回転が正方向であっても、逆方向であっても、同程度に引き摺りトルクが低減されるという効果がある。
【００９７】
このように、本実施の形態の変形例に係る摩擦係合装置においては、摩擦プレート６１、６２、６３とセパレータプレート３５４および他の複数のセパレータプレートとが非係合時に、摩擦プレート６１とセパレータプレート３５４の相対回転が低速回転から高速回転までの広範囲で、摩擦プレート６１とセパレータプレート３５４との隙間の潤滑油により生ずる引き摺りトルクを低減することができる。
【００９８】
なお、本実施の形態の変形例では、セパレータプレート３５４の側面部３５４ｍにおいて、前述の第１稜線グループおよび第２稜線グループで構成される板厚方向に窪んだ複数の波状の凹部３５４ｕの稜線３５４ｒｕおよび凸部３５４ｎの稜線３５４ｒｎが、所定の間隔で略平行に延在して形成した場合について説明したが、本発明に係る摩擦係合装置においては、摩擦プレートの側面部が板厚方向に窪んだ複数の波状の凹部および凸部の稜線が、所定の間隔で略平行に延在するよう形成してもよい。
【００９９】
なお、本実施の形態および変形例においては、トランスアクスル４のフォワードクラッチ２０における、外側係合部材としてのセパレータプレートとし、内側係合部材としての摩擦プレートとしたが、外側係合部材および内側係合部材は、フォワードクラッチ２０以外の他の装置のものでもよい。例えば、リバースブレーキにおける、セパレータプレートおよび摩擦プレートであってもよい。
【０１００】
以上説明したように、本発明によれば、摩擦部材と係合部材とが非係合時に、摩擦部材と係合部材の相対回転が低速回転から高速回転までの広範囲で、摩擦部材と係合部材との隙間の潤滑油により生ずる引き摺りトルクを低減することができる摩擦係合装置を提供することができ、フォワードクラッチ、バースブレーキなどからなる摩擦係合装置のセパレータプレートなどの係合部材、摩擦プレートなどの摩擦部材に広く有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施の形態に係る摩擦係合装置により構成される車両のトランスアクスルの断面図である。
【図２】図１の部分拡大断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る摩擦係合装置により構成されるフォワードクラッチの分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る摩擦係合装置のセパレータプレートの斜視図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る摩擦係合装置のセパレータプレートの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すＡから見たセパレータプレートの側面図である。
【図６】（ａ）は、図２の部分拡大断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大断面図である。
【図７】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る摩擦係合装置におけるフォワードクラッチの断面図あり、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大断面図であり、フォワードクラッチのセパレータプレートと摩擦プレートの潤滑油の流動状態を示す。
【図８】本発明の実施の形態に係る摩擦係合装置におけるフォワードクラッチのセパレータプレートと摩擦プレートの潤滑油の流動状態を示す部分斜視図である。
【図９】（ａ）は、本発明の実施の形態の変形例に係る摩擦係合装置を構成するセパレータプレートの平面図であり、（ｂ）は、セパレータプレートの図５（ａ）に示すＡから見た側面図である。
【図１０】（ａ）は、本発明の実施の形態の変形例に係る摩擦係合装置におけるフォワードクラッチの断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大断面図であり、フォワードクラッチのセパレータプレートと摩擦プレートの潤滑油の流動状態を示す。
【図１１】（ａ）は、本発明の実施の形態の他の変形例に係る摩擦係合装置を構成するセパレータプレートの平面図であり、（ｂ）は、セパレータプレートの（ａ）に示すＡから見た側面図である。
【図１２】（ａ）は、本発明の実施の形態の他の変形例に係る摩擦係合装置を構成するフォワードクラッチの断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大断面図であり、フォワードクラッチのセパレータプレートと摩擦プレートの潤滑油の流動状態を示す。
【符号の説明】
【０１０２】
１０  摩擦係合装置
２０  フォワードクラッチ
５１  クラッチドラム（外側筒状部材）
５１ｈ  閉止端部
５１ｋ  開口端部
５１ｎ  内周部
５２  ピストン
５３  クラッチハブ（内側筒状部材）
５３ｅ  円筒部
５３ｇ  外周部
５３ｒ  連結部
５４、５５、５６、５７、１５４、３５４  セパレータプレート（外側係合部材）
５４ｍ、１５４ｍ、３５４ｍ  側面部
５４ｕ、１５４ｕ、３５４ｕ  凹部
５４ｎ、１５４ｎ、３５４ｎ  凸部
６１、６２、６３  摩擦プレート（内側係合部材）
６４  クッションプレート
６５  スプリング
６６  支持プレート
６７  スナップリング
５４ｒｎ、５４ｒｕ、１５４ｒｎ、１５４ｒｕ、３５４ｒｎ、３５４ｒｕ  稜線
ＨＬｎ、ＨＬｕ  放射線
θ、α  傾斜角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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