(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の第１プレート（７２）の表面に、各々がプレート中心に対して放射方向に延びる複数の半径方向油通路（７４ｉ，７４ｏ）を挟んで複数の摩擦材（７３ｉ，７３ｏ）を円周方向に並列配置し、これら摩擦材（７３ｉ，７３ｏ）を環状の第２プレート（６１）の表面に接触させてトルクを伝達する湿式フリクションプレートにおいて、
前記複数の摩擦材（７３ｉ，７３ｏ）を、それらの内周縁（７８Ｌ，７８Ｒ，７８）に沿って円周方向に延びる円周方向油通路（７５ｉ，７５ｏ）を介して半径方向内外に複数段に、且つその各段の摩擦材（７３ｉ，７３ｏ）が互いに同数となるように配置するとともに、各々の摩擦材（７３ｉ，７３ｏ）の内周縁（７８Ｌ，７８Ｒ，７８）の少なくとも一部を、該摩擦材（７３ｉ，７３ｏ）の回転方向遅れ側に臨む半径方向油通路（７４ｉ，７４ｏ）の半径方向内端に向けて半径方向外側に傾斜させ、その傾斜部分に案内されて該半径方向油通路（７４ｉ，７４ｏ）の半径方向内端に流入する潤滑油の圧力荷重が、第１，第２プレート（７２，６１）に対しそれらを相互に離反させる方向に作用するようにしたことを特徴とする湿式フリクションプレート。
【請求項２】
半径方向内側段の摩擦材（７３ｉ）間に形成された内側半径方向油通路（７４ｉ）を、その内側半径方向油通路（７４ｉ）の半径方向外端が半径方向外側段の摩擦材（７３ｏ）内周縁の前記傾斜部分に対向するように、該半径方向外側段の摩擦材（７３ｏ）間に形成された外側半径方向油通路（７４ｏ）に対して回転方向遅れ側にずらして配置したことを特徴とする、請求項１に記載の湿式フリクションプレート。
【請求項３】
各々の摩擦材（７３ｉ，７３ｏ）の内周縁（７８Ｌ，７８Ｒ）を、該摩擦材（７３ｉ，７３ｏ）の円周方向両側に臨む一対の半径方向油通路（７４ｉ，７４ｏ）の半径方向内端に向けて、半径方向外側にＶ字状又はＵ字状に傾斜させ、
半径方向内側段の摩擦材（７３ｉ）間に形成された内側半径方向油通路（７４ｉ）の半径方向外端が、その半径方向内側段の摩擦材（７３ｉ）の半径方向外側に隣接する半径方向外側段の摩擦材（７３ｏ）の、前記Ｖ字状又はＵ字状の内周縁（７８Ｌ，７８Ｒ）の頂点に対向するように、該半径方向外側段の摩擦材（７３ｏ）間に形成された外側半径方向油通路（７４ｏ）に対して該内側半径方向油通路（７４ｉ）を回転方向遅れ側にずらして配置したことを特徴とする、請求項１に記載の湿式フリクションプレート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環状の第１プレートの表面に、半径方向に延びる複数の半径方向油通路を挟んで複数の摩擦材を円周方向に配置し、これら摩擦材を環状の第２プレートの表面に接触させてトルクを伝達する湿式フリクションプレートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
オートマチックトランスミッションの変速用クラッチには湿式油圧クラッチが用いられている。かかる湿式油圧クラッチは複数枚のフリクションプレートと複数枚のセパレータプレートとを交互に重ね合わせ、油圧で両プレートを圧接してトルク伝達を行なうようになっており、非締結状態から締結状態に移行する際に生じる摩擦熱の吸収や摩擦材の摩耗防止等の理由から、フリクションプレートとセパレータプレートとの接触面に潤滑油を供給している。
【０００３】
ところで、油圧クラッチの応答性を高めるためにフリクションプレートとセパレータプレートとの距離は小さく設定されており、また油圧クラッチの締結時のトルク伝達容量を充分に確保するためにフリクションプレート上に占める油通路の総面積は制約を受けることになる。このため、油圧クラッチの非締結時にフリクションプレートおよびセパレータプレート間に残留する潤滑油が排出され難くなり、フリクションプレートとセパレータプレートとの相対回転により潤滑油の引き擦りトルクが発生する問題があった。
【０００４】
そこでフリクションプレートの摩擦材の内周縁に油溜め部を形成して潤滑油を保持することで、フリクションプレートおよびセパレータプレート間に潤滑油が流入し難くして引き擦りトルクを減少させるとともに、油溜め部に溜まった潤滑油を放射方向に延びる油通路を通して遠心力で排出するものが、特開平４−１９４４２２号公報により公知である。
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平４−１９４４２２号公報に記載されたものは、極めて薄い摩擦材の内周縁に油溜め部を形成する必要があるために加工コストが嵩む問題があるだけでなく、摩擦材とそれを支持するプレートとの間に油溜め部から潤滑油が浸入し易いため、摩擦材の剥離等の問題が発生する可能性がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、オートマチックトランスミッションの油圧クラッチや油圧ブレーキの非締結時における摩擦抵抗の更なる低減を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、環状の第１プレートの表面に、各々がプレート中心に対し放射方向に延びる複数の半径方向油通路を挟んで複数の摩擦材を円周方向に並列配置し、これら摩擦材を環状の第２プレートの表面に接触させてトルクを伝達する湿式フリクションプレートにおいて、前記複数の摩擦材を、それらの内周縁に沿って円周方向に延びる円周方向油通路を介して半径方向内外に複数段に、且つその各段の摩擦材が互いに同数となるように配置するとともに、各々の摩擦材の内周縁の少なくとも一部を、該摩擦材の回転方向遅れ側に臨む半径方向油通路の半径方向内端に向けて半径方向外側に傾斜させ、その傾斜部分に案内されて該半径方向油通路の半径方向内端に流入する潤滑油の圧力荷重が、第１，第２プレートに対しそれらを相互に離反させる方向に作用するようにしたことを特徴とする湿式フリクションプレートが提案される。
【０００７】
上記構成によれば、環状の第１プレートの表面に設けられる複数の摩擦材の内周縁の少なくも一部を、その摩擦材の回転方向遅れ側に臨む半径方向油通路の内端に向けて外側に傾斜させたので、遠心力で外側に流れ、かつコリオリの力で回転方向遅れ側に流れる潤滑油を摩擦材の内周縁の少なくとも一部（上記傾斜部分）で案内して回転方向遅れ側の半径方向油通路の内端に効果的に導くことができる。これにより、第１プレートの表面の全域で、摩擦材の表面に乗り上げて第２プレートの表面との間に残留する潤滑油の量を減少させ、潤滑油の引きずりによる摩擦抵抗の増加を防止することができ、その上、各摩擦材の内周縁の少なくとも一部を、該摩擦材の回転方向遅れ側に臨む半径方向油通路の半径方向内端に向けて半径方向外側に傾斜させ、その傾斜部分に案内されて該半径方向油通路の半径方向内端に流入する潤滑油の圧力荷重を、該半径方向内端及びその近傍部において第１，第２プレートに対しそれらを相互に離反させる方向に作用させることができるから、その圧力荷重で第１プレートおよび第２プレートを均一に離反させて前記摩擦抵抗の増加を一層効果的に防止することができる。しかも複数の摩擦材を円周方向に延びる円周方向油通路を介して半径方向内外に複数段に配置したので、内側半径方向油通路の半径方向内端及びその近傍部、並びに外側半径方向油通路の半径方向内端及びその近傍部のそれぞれにおいて潤滑油の油圧荷重を発生させ、第１プレートおよび第２プレートを更に確実に離反させることができる。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、半径方向内側段の摩擦材間に形成された内側半径方向油通路を、その内側半径方向油通路の半径方向外端が半径方向外側段の摩擦材内周縁の前記傾斜部分に対向するように、該半径方向外側段の摩擦材間に形成された外側半径方向油通路に対して回転方向遅れ側にずらして配置したことを特徴とする湿式フリクションプレートが提案される。
【０００９】
上記構成によれば、内側半径方向油通路から流出した潤滑油を外側の摩擦材の傾斜した内周縁に確実に導き、回転方向遅れ側にある外側半径方向油通路に一層スムーズに流入させることができる。
【００１０】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、各々の摩擦材の内周縁を、該摩擦材の円周方向両側に臨む一対の半径方向油通路の半径方向内端に向けて、半径方向外側にＶ字状又はＵ字状に傾斜させ、半径方向内側段の摩擦材間に形成された内側半径方向油通路の半径方向外端が、その半径方向内側段の摩擦材の半径方向外側に隣接する半径方向外側段の摩擦材の、前記Ｖ字状又はＵ字状の内周縁の頂点に対向するように、該半径方向外側段の摩擦材間に形成された外側半径方向油通路に対して該内側半径方向油通路を回転方向遅れ側にずらして配置したことを特徴とする湿式フリクションプレートが提案される。
【００１１】
上記構成によれば、各摩擦材の内周縁を半径方向外側にＶ字状又はＵ字状に傾斜させ、内側半径方向油通路の半径方向外端が半径方向外側段の摩擦材の、前記Ｖ字状又はＵ字状の内周縁の頂点に対向するように、外側半径方向油通路に対して内側半径方向油通路を回転方向遅れ側にずらして配置したので、第１プレートが何れの方向に回転した場合でも、Ｖ字状又はＵ字状に傾斜した摩擦材の内周縁の回転方向遅れ側部分で潤滑油を案内し、その潤滑油を回転方向遅れ側にある外側の半径方向油通路にスムーズに流入させることができる。
【００１２】
尚、実施例のベースプレート７２およびセパレータプレート６１はそれぞれ本発明の第１プレートおよび第２プレートに対応し、実施例の内側摩擦材７３ｉおよび外側摩擦材７３ｏは本発明の摩擦材に対応する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。  図１〜図９は本発明の第１実施例を示すもので、図１は平行４軸式オートマチックトランスミッションのスケルトン図、図２は図３および図４の位置を示すマップ、図３は図２のＡ部の詳細図、図４は図２のＢ部の詳細図、図５は図４の要部拡大図、図６は図５の６−６線断面図、図７は摩擦材の拡大図、図８はフリクションプレートに沿う潤滑油の流れを示す図、図９はフリクションプレートの引き擦りトルクの低減効果を示すグラフである。
【００１４】
図１〜図４に示すように、エンジンＥの左側面に接続された平行４軸式オートマチックトランスミッションＴの外郭は、トルクコンバータケース１１、ミッションケース１２およびケースカバー１３から構成される。トルクコンバータケース１１およびミッションケース１２には、ボールベアリング１４，１５を介してメインシャフトＳｍが支持され、ローラベアリング１６およびボールベアリング１７を介してカウンタシャフトＳｃが支持され、ボールベアリング１８，１９を介して第１サブシャフトＳｓ１が支持され、ボールベアリング２０およびローラベアリング２１を介して第２サブシャフトＳｓ２が支持される。エンジンＥのクランクシャフト２２はトルクコンバータ２３を介してメインシャフトＳｍに接続される。またカウンタシャフトＳｃと一体のファイナルドライブギヤ２４は、ディファレンシャルギヤボックス２５の外周に固定したファイナルドリブンギヤ２６に噛合して左右の駆動輪ＷＬ，ＷＲを駆動する。
【００１５】
メインシャフトＳｍの回転を異なる変速比でカウンタシャフトＳｃに伝達して１速変速段〜５速変速段および後進変速段を確立すべく、第１サブシャフトＳｓ１に１速クラッチＣ１および２速クラッチＣ２が設けられ、第２サブシャフトＳｓ２に３速クラッチＣ３が設けられ、メインシャフトＳｍに４速クラッチＣ４および５速−リバースクラッチＣ５Ｒが設けられる。メインシャフトＳｍと一体のサブシャフト駆動第１ギヤ３１がカウンタシャフトＳｃに相対回転自在に支持したサブシャフト駆動第２ギヤ３２に噛合し、このサブシャフト駆動第２ギヤ３２は第１サブシャフトＳｓ１と一体のサブシャフト駆動第３ギヤ３３に噛合し、前記サブシャフト駆動第１ギヤ３１は第２サブシャフトＳｓ２に相対回転自在に支持したサブシャフト駆動第４ギヤ３４に噛合する。
【００１６】
前記１速クラッチＣ１〜５速−リバースクラッチＣ５Ｒが非締結状態にあっても、メインシャフトＳｍの回転に連動して以下に説明する各部は常時回転する。即ち、メインシャフトＳｍと一体のサブシャフト駆動第１ギヤ３１、４速クラッチＣ４および５速−リバースクラッチＣ５Ｒの共通のクラッチアウター３５は常時回転し、メインシャフトＳｍのサブシャフト駆動第１ギヤ３１に噛合するカウンタシャフトＳｃのサブシャフト駆動第２ギヤ３２は常時回転する。また前記サブシャフト駆動第２ギヤ３２に噛合するサブシャフト駆動第３ギヤ３３を一体に有する第１サブシャフトＳｓ１は常時回転し、この第１サブシャフトＳｓ１に設けた１速クラッチＣ１および２速クラッチＣ２のクラッチアウター３６，３７も常時回転する。また第２サブシャフトＳｓ２に相対回転自在に支持されて前記サブシャフト駆動第１ギヤ３１に噛合するサブシャフト駆動第４ギヤ３４と、このサブシャフト駆動第４ギヤ３４と一体に連結された３速クラッチＣ３のクラッチインナー３８も常時回転する。
【００１７】
第１サブシャフトＳｓ１に設けた１速クラッチＣ１のクラッチインナー３９と一体の第１サブ１速ギヤ４０は、カウンタシャフトＳｃと一体のカウンタ１速ギヤ４１に噛合する。第１サブシャフトＳｓ１に設けた２速クラッチＣ２のクラッチインナー４２と一体の第１サブ２速ギヤ４３は、カウンタシャフトＳｃと一体のカウンタ２速ギヤ４４に噛合する。第２サブシャフトＳｓ２には、３速クラッチＣ３のクラッチアウター４５と、第２サブ３速ギヤ４６とが一体に設けられる。メインシャフトＳｍに設けた４速クラッチＣ４のクラッチインナー４７と一体のメイン３速−４速ギヤ４８は、第２サブシャフトＳｓ２と一体の前記第２サブ３速ギヤ４６に噛合する。メインシャフトＳｍに設けた５速−リバースクラッチＣ５Ｒのクラッチインナー４９には、メイン５速ギヤ５０およびメインリバースギヤ５１が一体に設けられる。
【００１８】
カウンタシャフトＳｃと一体のカウンタ３速−４速ギヤ５２は前記メイン３速−４速ギヤ４８に噛合する。カウンタシャフトＳｃにはカウンタ５速ギヤ５３およびカウンタリバースギヤ５４が相対回転自在に支持されており、カウンタ５速ギヤ５３は前記メイン５速ギヤ５０に噛合するとともに、カウンタリバースギヤ５４はリバースアイドルギヤ５５（図１参照）を介して前記メインリバースギヤ５１に噛合する。カウンタシャフトＳｃ上のカウンタ５速ギヤ５３およびカウンタリバースギヤ５４は、チャンファ５６によってカウンタシャフトＳｃに選択的に結合可能である。
【００１９】
しかして、１速変速段を確立すべく１速クラッチＣ１を締結すると、メインシャフトＳｍの回転はサブシャフト駆動第１ギヤ３１→サブシャフト駆動第２ギヤ３２→サブシャフト駆動第３ギヤ３３→第１サブシャフトＳｓ１→１速クラッチＣ１のクラッチアウター３６およびクラッチインナー３９→第１サブ１速ギヤ４０→カウンタ１速ギヤ４１→カウンタシャフトＳｃ→ファイナルドライブギヤ２４→ファイナルドリブンギヤ２６→ディファレンシャルギヤボックス２５を介して駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達される。
【００２０】
また２速変速段を確立すべく２速クラッチＣ２を締結すると、メインシャフトＳｍの回転はサブシャフト駆動第１ギヤ３１→サブシャフト駆動第２ギヤ３２→サブシャフト駆動第３ギヤ３３→第１サブシャフトＳｓ１→２速クラッチＣ２のクラッチアウター３７およびクラッチインナー４２→第１サブ２速ギヤ４３→カウンタ２速ギヤ４４→カウンタシャフトＳｃ→ファイナルドライブギヤ２４→ファイナルドリブンギヤ２６→ディファレンシャルギヤ２５を介して駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達される。
【００２１】
また３速変速段を確立すべく３速クラッチＣ３を締結すると、メインシャフトＳｍの回転はサブシャフト駆動第１ギヤ３１→サブシャフト駆動第４ギヤ３４→３速クラッチＣ３のクラッチインナー３８およびクラッチアウター４５→第２サブシャフトＳｓ２→第２サブ３速ギヤ４６→メイン３速−４速ギヤ４８→カウンタ３速−４速ギヤ５２→カウンタシャフトＳｃ→ファイナルドライブギヤ２４→ファイナルドリブンギヤ２６→ディファレンシャルギヤボックス２５を介して駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達される。
【００２２】
また４速変速段を確立すべく４速クラッチＣ４を締結すると、メインシャフトＳｍの回転は４速クラッチＣ４のクラッチアウター３５およびクラッチインナー４７→メイン３速−４速ギヤ４８→カウンタ３速−４速ギヤ５２→カウンタシャフトＳｃ→ファイナルドライブギヤ２４→ファイナルドリブンギヤ２６→ディファレンシャルギヤボックス２５を介して駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達される。
【００２３】
また５速変速段を確立すべく、チャンファ５６でカウンタ５速ギヤ５３をカウンタシャフトＳｃに結合した状態で５速−リバースクラッチＣ５Ｒを締結すると、メインシャフトＳｍの回転は５速−リバースクラッチＣ５Ｒのクラッチアウター３５およびクラッチインナー４９→メイン５速ギヤ５０→カウンタ５速ギヤ５３→カウンタシャフトＳｃ→ファイナルドライブギヤ２４→ファイナルドリブンギヤ２６→ディファレンシャルギヤボックス２５を介して駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達される。
【００２４】
また後進変速段を確立すべく、チャンファ５６でカウンタリバースギヤ５４をカウンタシャフトＳｃに結合した状態で５速−リバースクラッチＣ５Ｒを締結すると、メインシャフトＳｍの回転は５速−リバースクラッチＣ５Ｒのクラッチアウター３５およびクラッチインナー４９→メインリバースギヤ５１→リバースアイドルギヤ５５→カウンタリバースギヤ５４→カウンタシャフトＳｃ→ファイナルドライブギヤ２４→ファイナルドリブンギヤ２６→ディファレンシャルギヤボックス２５を介して駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達される。
【００２５】
図５および図６から明らかなように、２速クラッチＣ２は第１サブシャフトＳｓ１に固定されたクラッチアウター３７と、第１サブ２速ギヤ４３と一体に形成されたクラッチインナー４２とを備える。クラッチアウター３７の内周には、複数枚のセパレータプレート６１…、１枚のエンドプレート６２および１枚のプレッシャプレート６３の外周がスプライン結合されており、左端のエンドプレート６２の左側面がクリップ６４で軸方向に係止され、右端のプレッシャプレート６３の右側面にクラッチピストン６５が当接する。クラッチピストン６５はクラッチアウター３７の内部に摺動自在に嵌合してリターンスプリング６６で右方向に付勢されており、クラッチピストン６５およびクラッチアウター３７間にクラッチ油室６７が形成される。そしてクラッチインナー４２の外周に、複数枚のフリクションプレート６８…の内周がスプライン結合される。セパレータプレート６１…およびフリクションプレート６８…は相互に接触し得るように交互に重ね合わされる。
【００２６】
第１サブシャフトＳｓ１の内部には作動油油路６９および潤滑油油路７０が形成されており、作動油油路６９はクラッチ油室６７に連通し、潤滑油油路７０はスラストベアリング７１の内部を経てクラッチインナー４２の内周部に連通する。セパレータプレート６１…およびフリクションプレート６８…の内周面に対向するクラッチインナー４２を多数の油孔４２ａ…が半径方向に貫通しており、またセパレータプレート６１…およびフリクションプレート６８…の外周面に対向するクラッチアウター３７を多数の油孔３７ａ…が半径方向に貫通している。クラッチインナー４２の油孔４２ａ…は、フリクションプレート６８…が係合するスプラインの歯溝となる薄肉部に形成され、クラッチアウター３７の油孔３７ａ…は、セパレータプレート６１…が係合するスプラインの歯溝となる薄肉部に形成される。
【００２７】
各々のフリクションプレート６８は、ベースプレート７２の両面に、半径方向内側に位置する複数の内側摩擦材７３ｉ…を円周方向に配置するとともに、それら複数の内側摩擦材７３ｉ…の半径方向外側に複数の外側摩擦材７３ｏ…を円周方向に配置したもので、隣接する内側摩擦材７３ｉ…間に半径方向（即ちプレート中心に対し放射方向）に延びる複数の半径方向油通路７４ｉ…が形成され、また隣接する外側摩擦材７３ｏ…間に半径方向（即ちプレート中心に対し放射方向）に延びる複数の半径方向油通路７４ｏ…が形成される。内側の半径方向油通路７４ｉ…および外側の半径方向油通路７４ｏ…は円周方向にずれることなく整列しており、また内側摩擦材７３ｉ…および外側摩擦材７３ｏ…の間には環状の円周方向油通路７５ｏが形成され、内側摩擦材７３ｉ…の内側には環状の円周方向油通路７５ｉが形成される。
【００２８】
五角形状に形成された各々の外側摩擦材７３ｏは、円周方向に延びる外周縁７６と、半径方向に延びる一対の側縁７７Ｌ，７７Ｒと、一対の側縁７７Ｌ，７７Ｒの半径方向内端に向かってＶ字状に延びる一対の内周縁７８Ｌ，７８Ｒとを備える。従って、外側の円周方向油通路７５ｏの外周縁はジクザグの折れ線状となる。各々の内側摩擦材７３ｉの形状は、上記各々の外側摩擦材７３ｏの形状と類似であるが、半径方向内側に位置する分だけ円周方向の長さが短くなっている。勿論、内側の円周方向油通路７５ｉの外周縁もジクザグの折れ線状となる。
【００２９】
図７において、内側摩擦材７３ｉ（あるいは外側摩擦材７３ｏ）の両内周縁７８Ｌ，７８Ｒの幅Ｗに対する回転方向遅れ側（図中右側）の内周縁７８Ｒの幅Ｗｄの寸法関係は、１／４≦Ｗｄ／Ｗ≦１であることが望ましく、また内側摩擦材７３ｉ（あるいは外側摩擦材７３ｏ）の高さＨに対する両内周縁７８Ｌ，７８Ｒの高さＨｄの寸法関係は、０＜Ｈｄ／Ｈ≦１／３であることが望ましい。実際には、クラッチ容量や係合面圧の変化に応じてＷｄ／ＷおよびＨｄ／Ｈの適正値が決定される。
【００３０】
しかして、第１サブシャフトＳｓ１内の作動油油路６９から２速クラッチＣ２のクラッチ油室６７に作動油を供給すると、クラッチピストン６５が左動してプレッシャプレート６３およびエンドプレート６２間にセパレータプレート６１…およびフリクションプレート６８…を挟圧し、フリクションプレート６８…の摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…とセパレータプレート６１…との接触部に発生する摩擦力でトルクが伝達される。このとき、第１サブシャフトＳｓ１内の潤滑油油路７０から供給された潤滑油が遠心力で半径方向外側に流れ、クラッチインナー４２の油孔４２ａ…を通過して摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…とセパレータプレート６１…との接触部を潤滑して焼き付きの発生を防止する。そして前記接触部の潤滑を終えた潤滑油はクラッチアウター３７の油孔３７ａ…を通って半径方向外側に排出される。クラッチ油室６７に作用する油圧を解除するとリターンスプリング６６の弾発力でクラッチピストン６５が右動し、摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…とセパレータプレート６１…との接触部の面圧が解除されて２速クラッチＣ２の締結が解除される。
【００３１】
さて、４速クラッチＣ４が締結して４速変速段が確立しているとき、あるいは５速クラッチＣ５が締結して５速変速段が確立しているとき、非締結状態にある２速クラッチＣ２のクラッチアウター３７およびクラッチインナー４２は相対回転し、セパレータプレート６１…およびフリクションプレート６８…は相対回転する。このとき、フリクションプレート６８…の表面の摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…間に形成された半径方向油通路７４ｉ…，７４ｏ…の内端に向かって、摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…の内周縁７８Ｌ，７８ＲがＶ字状に傾斜しているため、その傾斜部分により潤滑油は内側の半径方向油通路７４ｉ…および外側の半径方向油通路７４ｏ…に効果的に導かれ、摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…の表面に乗り上げる潤滑油の量が減少する。
【００３２】
即ち、図８においてフリクションプレート６８…およびセパレータプレート６１…間に残留する潤滑油は遠心力で半径方向外向きに付勢され、内側摩擦材７３ｉ…の内周縁７８Ｌ，７８Ｒに案内されて内側の半径方向油通路７４ｉ…に導かれるため、内側摩擦材７３ｉ…の表面に乗り上げる潤滑油の量が減少する。尚、フリクションプレート６８…が反時計方向に回転する場合、コリオリの力により潤滑油はフリクションプレート６８…に対して相対的に回転方向遅れ側（図中右向き）に流れようとするため、内側摩擦材７３ｉ…の一対の内周縁７８Ｌ，７８Ｒに沿って流れる潤滑油の量は均一にはならず、図中右側の内周縁７８Ｒに沿って流れる潤滑油の量が、図中左側の内周縁７８Ｌに沿って流れる潤滑油の量よりも多くなる。
【００３３】
内側の半径方向油通路７４ｉ…から流出した潤滑油の多くは、その半径方向油通路７４ｉ…に直列的に連なる外側の半径方向油通路７４ｏ…に流入するが、内側の半径方向油通路７４ｉ…から流出した潤滑油は前記コリオリの力で回転方向遅れ側に流れようとするため、その一部が外側摩擦材７３ｏ…の表面に乗り上げる。しかしながら、多くの潤滑油は外側摩擦材７３ｏ…の内周縁７８Ｌ，７８Ｒの傾斜部分に案内されて回転方向遅れ側に流れ、図中右側の内周縁７８Ｒから外側の半径方向油通路７４ｏ…の半径方向内端にスムーズに流入する。
【００３４】
以上のようにして、２速クラッチＣ２の非係合時にフリクションプレート６８…の摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…とセパレータプレート６１…との間に残留する潤滑油の量を最小限に抑え、潤滑油の引きずりによる摩擦抵抗の増加を防止することができ、しかも図８に円で囲って示すように、摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…の内周縁７８Ｌ，７８Ｒの傾斜部分に案内されて半径方向油通路７４ｉ…，７４ｏ…の半径方向内端に流入する潤滑油の圧力荷重が、該半径方向内端及びその近傍部においてフリクションプレート６８…およびセパレータプレート６１…を相互に均一に離反するように押し開くため、潤滑油の引きずりによる摩擦抵抗をより一層低減することができる。特に、前記圧力荷重が内側の半径方向油通路７４ｉ…および外側の半径方向油通路７４ｏ…の両方において発生するため、フリクションプレート６８…およびセパレータプレート６１…を一層効果的に離反させることができる。
【００３５】
Ｖ字状に傾斜した内周縁７８Ｌ，７８Ｒにより半径方向油通路７４ｉ…，７４ｏ…に発生する油圧荷重が増加する理由は、以下のように説明される。即ち、前記荷重Ｐは、潤滑油の密度をρとし、潤滑油の流量をＱとし、潤滑油の流速をｖとしたときに、Ｐ＝ρＱｖで与えられる。そして潤滑油の流量Ｑは半径方向油通路７４ｉ…，７４ｏ…の内端における損失係数が小さいほど大きくなり、その損失係数は半径方向油通路７４ｉ…，７４ｏ…の内端が半径方向内側に向かって滑らかに広がっているときに小さくなるからである。
【００３６】
それに対して、図１３に示す従来のフリクションプレート６８では、台形状の摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…の内周縁７８が円周方向に延びているため、潤滑油を半径方向油通路７４ｉ…，７４ｏ…にスムーズ導く機能が発揮されない。その結果、摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…の表面に乗り上げる潤滑油の量が増加して摩擦抵抗が増加するだけでなく、半径方向油通路７４ｉ…，７４ｏ…に流入する潤滑油でフリクションプレート６８…およびセパレータプレート６１…を相互に均一に離反させる効果も減少してしまう。
【００３７】
図９は２速クラッチＣ２の係合解除からの引き擦りトルクの変化を、図１３に示す従来のフリクションプレート６８（摩擦材が台形状のもの）および本実施例のフリクションプレート６８の両方について示すものである。このグラフから、本実施例により引き擦りトルクが大幅に低減していることが確認される。
【００３８】
ところで、各々のクラッチにおいて上記効果を充分に発揮させるには、そのクラッチの相互に係合する摩擦係合要素のうち、高速で回転する側の摩擦係合要素をフリクションプレート６８…とし、低速で回転する側の摩擦係合要素をセパレータプレート６１…とすることが望ましい。その理由は、フリクションプレート６８…が高速回転するときに大きな引き擦りトルクが発生するが、そのフリクションプレート６８…に本発明を適用することで引き擦りトルクの低減効果を有効に発揮させることができるからである。
【００３９】
【表１】
0003715215.tif 000002
【００４０】
表１には、１速〜５速の各変速段において、１速クラッチＣ１、２速クラッチＣ２、３速クラッチＣ３、４速クラッチＣ４および５速−リバースクラッチＣ５Ｒのクラッチディスク側（インナー側）およびクラッチプレート側（アウター側）の何れが高速回転するかを示している。表中における「Ｄ」はクラッチディスク側が高速回転する場合、「Ｐ」はクラッチプレート側が高速回転する場合である。
【００４１】
１速クラッチＣ１では、２速変速段〜５速変速段の全てにおいてクラッチディスク側が高速回転するため、全ての変速段で高速回転するクラッチディスクをフリクションプレート６８…とし、何れの変速段でも高速回転しないクラッチプレートをセパレータプレート６１…とする。
【００４２】
２速クラッチＣ２では、１速変速段においてクラッチプレート側が高速回転し、３速変速段〜５速変速段においてクラッチディスク側が高速回転するため、３つの変速段において高速回転するクラッチディスクをフリクションプレート６８…とし、１つの変速段において高速回転するクラッチプレートをセパレータプレート６１…とする。
【００４３】
３速クラッチＣ３では、１速変速段および２速変速段においてクラッチディスク側が高速回転し、４速変速段および５速変速段においてクラッチプレート側が高速回転するが、４速変速段および５速変速段の方が１速変速段および２速変速段よりもクラッチプレートとクラッチディスクとの回転差が大きいことから、４速変速段および５速変速段において高速回転するクラッチプレートをフリクションプレート６８…とし、１速変速段および２速変速段において高速回転するクラッチディスクをセパレータプレート６１…とする。
【００４４】
４速クラッチＣ４では、１速変速段〜３速変速段においてクラッチプレート側が高速回転し、５速変速段においてクラッチディスク側が高速回転するため、３つの変速段において高速回転するクラッチプレートをフリクションプレート６８…とし、１つの変速段において高速回転するクラッチディスクをセパレータプレート６１…とする。
【００４５】
５速−リバースクラッチＣ５Ｒでは、１速変速段〜４速変速段の全てにおいてクラッチプレート側が高速回転するため、全ての変速段で高速回転するクラッチプレートをフリクションプレート６８…とし、何れの変速段でも高速回転しないクラッチディスクをセパレータプレート６１…とする。
【００４６】
以上、表１に基づいて摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…を備えたフリクションプレート６８…をクラッチディスクあるいはクラッチプレートに振り分ける例を説明したが、クラッチディスクおよびクラッチプレートの回転速度を考慮せずに、クラッチディスク側の両面に一律に摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…を設けたものでも、従来例に比べて効果を発揮することができる。
【００４７】
次に、図１０に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００４８】
次に、図１０に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
第２実施例は第１実施例の改良であって、第１実施例では内側摩擦材７３ｉ…および外側摩擦材７３ｏ…が円周方向に整列しているが、第２実施例では内側摩擦材７３ｉ…および外側摩擦材７３ｏ…が円周方向に半ピッチずれて配置されている。従って、内側の半径方向油通路７４ｉ…の半径方向外端は、外側摩擦材７３ｏ…のＶ字状をなす内周縁７８Ｌ，７８Ｒの頂点に対向している。
【００４９】
この第２実施例によれば、内側の半径方向油通路７４ｉ…の外端から円周方向油通路７５ｏに流出した潤滑油は、外側摩擦材７３ｏ…の内周縁７８Ｌ，７８Ｒに案内されて円周方向両側に分流し、外側の半径方向油通路７４ｏ…に一層スムーズに流入することが可能となり、外側の半径方向油通路７４ｏ…の内端に発生する油圧加重を更に増加させることで、第１実施例の作用効果を一層顕著なものとすることができる。このとき、コリオリの力により潤滑油はフリクションプレート６８…に対して相対的に回転方向遅れ側（図中右向き）に流れようとするため、外側摩擦材７３ｏ…の一対の内周縁７８Ｌ，７８Ｒに沿って流れる潤滑油の量は、図中右側の内周縁７８Ｒに沿って流れる潤滑油の量が、図中左側の内周縁７８Ｌに沿って流れる潤滑油の量よりも圧倒的に多くなる。
【００５０】
図８に示す第１実施例では、内側の半径方向油通路７４ｉ…から流出した潤滑油が、コリオリの力で右向きに偏向して外側摩擦材７３ｏ…の回転方向進み側の内周縁７８Ｌに交差する方向に流れ、外側の半径方向油通路７４ｏ…にスムーズに導かれなくなる可能性があるが、本第２実施例では内外の半径方向油通路７４ｉ…，７４ｏ…が円周方向に半ピッチずれて配置されているため、内側の半径方向油通路７４ｉ…から流出した潤滑油が外側摩擦材７３ｏ…の回転方向進み側の内周縁７８Ｌに交差するのを防止し、大部分の潤滑油を回転方向遅れ側の内周縁７８Ｒに沿って案内して回転方向遅れ側に位置する外側の半径方向油通路７４ｏ…にスムーズに流入させることができる。
【００５１】
尚、この第２実施例のものは、内側摩擦材７３ｉ…および外側摩擦材７３ｏ…が相互に半ピッチだけずれていて回転対称に配置されているため、フリクションプレート６８…の回転方向が時計方向あるいは反時計方向の何れであっても、同様の効果を達成することができる。
【００５２】
次に、図１１に基づいて本発明の第３実施例を説明する。
【００５３】
第３実施例は、内側摩擦材７３ｉ…および外側摩擦材７３ｏ…の形状が第１、第２実施例と異なっている。即ち、第３実施例の内側摩擦材７３ｉ…および外側摩擦材７３ｏ…は、外周縁７６が円周方向に延び、一対の側縁７７Ｌ，７７Ｒが半径方向に延びているが、内周縁７８が円周方向に対して傾斜している。具体的には、内周縁７８の回転方向進み側（図中左側）が半径方向内側に位置し、内周縁７８の回転方向遅れ側（図中右側）が半径方向外側に位置するように傾斜している。つまり、第３実施例の内側摩擦材７３ｉ…および外側摩擦材７３ｏ…は、図７においてＷｄ／Ｗの値を１に設定した場合に相当する。そして内側の半径方向油通路７４ｉの外端が、外側の半径方向油通路７４ｏの内端に対して回転方向遅れ側（図中右側）に僅かにずれて（従って外側の半径方向油通路７４ｏの内周縁７８の傾斜部分に対向するように）配置される。
【００５４】
前述したように、潤滑油は遠心力で半径方向外側に流れると同時に、コリオリの力により回転方向遅れ側に流れる傾向があるが、内側摩擦材７３ｉ…および外側摩擦材７３ｏ…の内周縁７８の傾斜方向が前記潤滑油の流れ方向に沿うように配置されているため、この内周縁７８に沿って流れる潤滑油を半径方向油通路７４ｉ…，７４ｏ…にスムーズに導くことができる。
【００５５】
これにより、内側摩擦材７３ｉ…および外側摩擦材７３ｏ…の表面に乗り上げる潤滑油の量を減少させて潤滑油の引きずりによる摩擦抵抗の増加を防止するとともに、半径方向油通路７４ｉ…，７４ｏ…に流入する潤滑油の圧力荷重でフリクションプレート６８…およびセパレータプレート６１…を相互に均一に離反するように押し開き、潤滑油の引きずりによる摩擦抵抗をより一層低減することができる。特に、内側の半径方向油通路７４ｉの外端が、外側の半径方向油通路７４ｏの内端に対して回転方向遅れ側に僅かにずれているため、内側の半径方向油通路７４ｉから流出した潤滑油を外側摩擦材７３ｏ…の内周縁７８にスムーズに導くことができる。
【００５６】
以上のように、この第３実施例のものは、フリクションプレート６８…の回転方向が図１１において反時計方向である場合に最大の効果を達成することができる。
【００５７】
前述した第１、第２実施例のフリクションプレート６８…は内側摩擦材７３ｉ…および外側摩擦材７３ｏ…の配置が円周方向に対称であるため、その組付時に表裏を区別する必要がないが、本第３実施例のフリクションプレート６８…は内側摩擦材７３ｉ…および外側摩擦材７３ｏ…の配置が円周方向に非対称であるため、その組付時に回転方向に応じて表裏を区別する必要がある。
【００５８】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５９】
例えば、実施例では本発明のフリクションプレート６８…を湿式油圧クラッチに適用した場合を示したが、それを湿式油圧ブレーキに対しても適用することができる。
【００６０】
また実施例では摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…を内外２段に配置しているが、それを内外３段以上に配置することができる。
【００６１】
また実施例の内側摩擦材７３ｉ…および外側摩擦材７３ｏ…は半径方向油通路７４ｉ…，７４ｏ…および円周方向油通路７５ｏによって相互に分離しているが、環状の摩擦材をプレス加工して一部を溝状に凹ますことにより前記油通路７４ｉ…，７４ｏ…，７５ｏを形成することも可能である。
【００６２】
また第１、第２実施例の摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…の内周縁７８Ｌ，７８ＲはＶ字状に形成されているが、それをＵ字状に形成することも可能である。その際に、摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…の内周縁は曲線である必要はなく、図１２に示すように折れ線であっても良い。
【００６３】
また実施例ではクラッチディスクまたはクラッチプレートの両面に摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…を設けているが、クラッチディスクおよびクラッチプレートの各々の片面に摩擦材７３ｉ…，７３ｏ…を設けることもできる。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、環状の第１プレートの表面に設けられる複数の摩擦材を、それらの内周縁に沿って円周方向に延びる円周方向油通路を介して半径方向内外に複数段に、且つその各段の摩擦材が互いに同数となるように配置するとともに、各々の摩擦材の内周縁の少なくも一部を、その摩擦材の回転方向遅れ側に臨む半径方向油通路の内端に向けて外側に傾斜させ、その傾斜部分に案内されて該半径方向油通路の半径方向内端に流入する潤滑油の圧力荷重が、第１，第２プレートに対しそれらを相互に離反させる方向に作用するようにしたので、遠心力で外側に流れ、かつコリオリの力で回転方向遅れ側に流れる潤滑油を摩擦材内周縁の上記傾斜部分で案内して、回転方向遅れ側の半径方向油通路の内端に効果的に導くことができ、これにより、摩擦材の表面に乗り上げて第２プレートの表面との間に残留する潤滑油の量を第１プレートの表面の全域で減少させて、潤滑油の引きずりによる摩擦抵抗の増加を防止できる。その上、前記傾斜部分に案内されて半径方向油通路の半径方向内端に流入する潤滑油の圧力荷重を、該半径方向内端及びその近傍部において第１，第２プレートに対しそれらを相互に離反させる方向に作用させることができるため、その圧力荷重で第１プレートおよび第２プレートを均一に離反させて前記摩擦抵抗の増加を一層効果的に防止することができる。しかも複数の摩擦材を円周方向に延びる円周方向油通路を介して半径方向内外に複数段に配置したので、内側半径方向油通路の半径方向内端及びその近傍部、並びに外側半径方向油通路の半径方向内端及びその近傍部のそれぞれにおいて潤滑油の油圧荷重を発生させ、第１プレートおよび第２プレートを更に確実に離反させることができる。
【００６５】
また特に請求項２の発明によれば、半径方向内側段の摩擦材間に形成された内側半径方向油通路を、その内側半径方向油通路の半径方向外端が半径方向外側段の摩擦材内周縁の前記傾斜部分に対向するように、該半径方向外側段の摩擦材間に形成された外側半径方向油通路に対して回転方向遅れ側にずらして配置したので、内側半径方向油通路から流出した潤滑油を外側の摩擦材の傾斜した内周縁に確実に導き、回転方向遅れ側にある外側半径方向油通路に一層スムーズに流入させることができる。
【００６６】
また特に請求項３の発明によれば、各摩擦材の内周縁を半径方向外側にＶ字状又はＵ字状に傾斜させ、内側半径方向油通路の半径方向外端が半径方向外側段の摩擦材の、前記Ｖ字状又はＵ字状の内周縁の頂点に対向するように、外側半径方向油通路に対して内側半径方向油通路を回転方向遅れ側にずらして配置したので、第１プレートが何れの方向に回転した場合でも、Ｖ字状又はＵ字状に傾斜した摩擦材の内周縁の回転方向遅れ側部分で潤滑油を案内し、その潤滑油を回転方向遅れ側にある外側の半径方向油通路にスムーズに流入させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  平行４軸式オートマチックトランスミッションのスケルトン図
【図２】  図３および図４の位置を示すマップ
【図３】  図２のＡ部の詳細図
【図４】  図２のＢ部の詳細図
【図５】  図４の要部拡大図
【図６】  図５の６−６線断面図
【図７】  摩擦材の拡大図
【図８】  フリクションプレートに沿う潤滑油の流れを示す図
【図９】  フリクションプレートの引き擦りトルクの低減効果を示すグラフ
【図１０】  本発明の第２実施例に係る、前記図８に対応する図
【図１１】  本発明の第３実施例に係る、前記図８に対応する図
【図１２】  摩擦材の他の形状を示す図
【図１３】  従来例に係る、前記図８に対応する図
【符号の説明】
６１        セパレータプレート（第２プレート）
７２        ベースプレート（第１プレート）
７３ｉ      内側摩擦材（摩擦材）
７３ｏ      外側摩擦材（摩擦材）
７４ｉ      半径方向油通路（内側半径方向油通路）
７４ｏ      半径方向油通路（外側半径方向油通路）
７５ｉ      円周方向油通路
７５ｏ      円周方向油通路
７８        内周縁
７８Ｌ      内周縁
７８Ｒ      内周縁
【図１】
0003715215.tif 000003
【図２】
0003715215.tif 000004
【図３】
0003715215.tif 000005
【図４】
0003715215.tif 000006
【図５】
0003715215.tif 000007
【図６】
0003715215.tif 000008
【図７】
0003715215.tif 000009
【図８】
0003715215.tif 000010
【図９】
0003715215.tif 000011
【図１０】
0003715215.tif 000012
【図１１】
0003715215.tif 000013
【図１２】
0003715215.tif 000014
【図１３】
0003715215.tif 000015