(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の構成要素、即ち：
内部に油圧通路を形成した支持体；
外側筒状部と内側筒状部とこれらを軸方向片側にて閉鎖する側壁部とを備え、内部にクラッチ油を収容する空間部を形成し、前記内側筒状部が支持体に対して回転可能な外側回転部材；
外側回転部材に対して同軸にその内側に配置された回転可能な内側回転部材；
外側回転部材に対し回転方向に固定され、軸方向に摺動自在に多数設けられた第１のクラッチ板と、内側回転部材に対し回転方向に固定され、第１のクラッチ板に対して軸方向に交互に位置するように軸方向に摺動自在に多数設けられた第２のクラッチ板と、軸方向に隣接する第１のクラッチ板と第２のクラッチ板との軸方向対向面における一方の面上に固着されたクラッチフェーシングとから成り、軸方向の一方向からの加圧に対し他方向から反力を受けるときにおける第１のクラッチ板と第２のクラッチ板間でのクラッチフェーシングを介しての動力伝達を行う締結状態と、該加圧が無いときにおける第１のクラッチ板と第２のクラッチ板間での動力伝達を行わない非締結状態とを選択的に取ることができるクラッチパック；
外側回転部材の外側筒状部に設けられ、クラッチパックの軸方向の片側における位置を規定するクラッチパック位置決め部材；
クラッチパックを挟んでクラッチパック位置決め部材と反対側に軸方向に可動に配置された受圧部材；
外側回転部材の内部に同軸にて回転可能に、かつ後退位置と前進位置との間で軸方向摺動可能に配置されるピストン；
ピストンの片面に、クラッチ油に対し液密となるように形成され、かつ作動油が前記油圧通路より供給されることでピストンを前進駆動し、作動油が前記油圧通路より排出されることによりピストンを後退可能とする作動油圧室；
半径方向においては、外周部が外側回転部材の外側筒状部に向かって延び、内周部が外側回転部材の内側筒状部に向かって延びた環状弾性板材にて形成され、軸方向においては、内周側ではピストンと、外周側では受圧部材と対向して配置され、油圧作動室の低油圧時に、その弾性によりピストンを後退移動させて、ピストンを受圧部材から離間させることによりクラッチパックを解除状態とさせ、油圧作動室の高油圧時に、その弾性に抗してピストンを前進移動させ、受圧部材によりクラッチパックを押圧することによりクラッチパックを締結状態とする皿ばね；
クラッチパックを締結状態とするべくピストン前進移動の際に皿ばねを半径方向における所定箇所において外側回転部材に対し軸方向に不動に若しくは実質的不動に支持する皿ばね支持部；
を具備しており、前記皿ばね支持部の皿ばねとの接触点は、作動油圧室の油圧によりピストンに生ずる加圧力を梃子作用により受圧部材に対し増力して伝達するように、ピストンに対する皿ばねの接触点及び受圧部材に対する皿ばねの接触点に対して決められており、更に、受圧部材に対する皿ばねの接触点及びピストンに対する皿ばねの接触点は軸方向に皿ばねを挟んで皿ばね支持部と対向位置し、皿ばね支持部は外側回転部材の前記側壁部に形成された環状突起部である湿式多板クラッチ。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、ピストンは内側回転部材における第２のクラッチ板の前記摺動自在な支持のための筒状部の半径内方に配置され、ピストンに対して外周部が摺動自在とされかつ外側回転部材の内側筒状部上に設置された環状支持板を更に具備しており、ピストンと環状支持板とで作動油圧室が形成される湿式多板クラッチ。
【請求項３】
請求項１若しくは２に記載の発明において、皿ばねは内周部にリターンスプリング力の調節のための低弾性率部を備える湿式多板クラッチ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、ピストンは、皿ばねと干渉させることなく、皿ばねをピストン最外周の軸方向延長線を越えてピストンにおける皿ばね接触部まで内方に延出させ得る形状をなす湿式多板クラッチ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、ピストンの作動油圧室と反対側面は、回転によりクラッチ油に生ずる遠心力によりピストンを油圧作動室側に軸移動させるクラッチ油の圧力を生ずるようにクラッチ油を封止する空間の形成には関与していない湿式多板クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、自動車の自動変速機等において動力伝達のため使用する湿式多板クラッチ、特にクラッチドラムとピストンとで構成する作動油圧室が回転するタイプの湿式多板クラッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  ＣＶＴ等の無段変速機を備えた車両において前進・後退逆転装置等に使用する湿式多板クラッチとして、クラッチの駆動のためのピストンが回転するタイプのものがある。ピストンは、ＣＶＴ内部の潤滑も兼ねるクラッチ油（ＣＶＴ油）で満たされたクラッチドラム内に、クラッチドラムと共に回転しつつクラッチパックを駆動可能に配置される。ピストンの片側にクラッチ油と液密を維持するように油圧作動室が形成される。油圧によるピストンの軸方向移動によって、クラッチパックを構成するクラッチドラム側のクラッチ板とクラッチハブ側のクラッチ板とがクラッチフェーシングを介して係合され、クラッチドラムはクラッチハブを連結するクラッチ締結状態を得ることができる。クラッチの締結状態を解除しクラッチ非締結とする際には、油圧作動室の圧力が低下するように油圧制御が行なわれる。そして、このときのピストンの戻り運動を得るため、ピストンにおける油圧作動室の反対側にはリターンスプリングが配置される。リターンスプリングは、通常は、円周方向に間隔をおいて複数設置されたコイルばねにより構成される場合が多い。リターンスプリングの設定荷重は、クラッチ締結のための油圧作動室の油圧によるピストンを締結方向に移動させる荷重よりは小さいが、クラッチ解除時の油圧作動室の油圧に対してはピストンを戻し方向に移動し得るように設定されている。【０００３】  そして、従来の湿式多板クラッチでは所謂キャンセラ室を設けるのが通常である（特許文献１）。即ち、従来のリターンスプリングとしてのコイルスプリングは、ばね力を大きく取れないため、ピストンの回転、即ち、油圧作動室の回転は、油圧作動室に残るクラッチ作動油に遠心油圧を惹起させ、この遠心油圧はリターンスプリングによるピストンの戻り運動に対する抵抗となり、クラッチが完全には切れないためクラッチ板の高速回転下での滑りによる急速磨耗のおそれがある。そこで、ピストンを挟んで油圧作動室の反対側にコイルスプリングの収納を兼用するキャンセラ室を形成した構成としている。即ち、キャンセラ室は、クラッチドラムに充填されたクラッチ油（ＣＶＴ油等）は自由に流入可能になっているが、その回転による遠心力に対してはクラッチ油はキャンセラ室に留まるようにされ、遠心力によりキャンセラ室に留まるクラッチ油に遠心圧力が生じ、このクラッチ油に生ずる遠心圧力はピストンを挟んで対向した油圧作動室に生じた遠心油圧をキャンセル（打消）すべく作用する。そのため、リターンスプリングによるピストンの戻りを確実に得ることができる。【０００４】  また、リターンスプリングとして皿ばねを使用した湿式多板クラッチも提案されている（特許文献２）。ピストンにおける作動油圧室の反対側に皿ばねが配置され、皿ばねは内周又は外周にてピストンに対向して、内周若しくは外周がクラッチドラムの固定部に対向して設けられる。作動油圧室の圧力増大によるピストン前進により皿ばねの変形により生じた弾性力を除圧時のピストンの後退に利用しようとするものである。作動油圧室が回転する場合は、リターンスプリングとして皿ばねを使用した場合にあっても作動室に残留する作動油に生じた遠心油圧はリターンスプリングによるピストンの後退に対する抵抗要因となるため、ピストンの確実な後退を確保するため、皿ばねのピストンと反対側にキャンセラ室を設け、キャンセラ室に貯められたクラッチ油により作動油圧室に生じた遠心油圧を打ち消すことで、皿ばねによるピストンの確実な後退を確保するようにしている。【０００５】  尚、クラッチドラムとクラッチハブとの動力伝達のための湿式多板クラッチにおいて皿ばねによるピストンの後退を行なわせるものとして、回転しないピストンを使用するものも従来より公知である（特許文献３）。この従来技術のものでは、スレーブピストンは回転軸付近に円周方向に離間して複数設置され、ボールベアリングを介して皿ばねと対向配置され、マスタピストンからの油圧により複数のスレーブピストンが一斉駆動されるようになっている。この特許文献３の構造の場合、スレーブピストンは回転しないため、遠心油圧は生じないのでキャンセラ室は設置の必要はない。また、この特許文献３はスレーブピストンの小さな加圧力を増圧させるため、皿ばねにレバー比による増力機構を設けたものを提案している。【０００６】  尚、この発明の実施形態が適用される、ベルト式無断変速機を備えた自動車における遊星歯車式の変速機における正転・逆転機構としては特許文献４及び特許文献５を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−１１７４６号公報
【特許文献２】特許第４６３８５９０号公報
【特許文献３】特開２００６−１００７７号公報
【特許文献４】特開２０１３−２４９８７１号公報
【特許文献５】特開平９−３１０７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  油圧作動室へのクラッチ作動油の供給のためエンジンにより駆動されるオイルポンプが使用される。オイルポンプの吐出圧力は油圧作動室において車両駆動トルクを発生し得る圧力を得ることができる能力のものが必要であり、エンジンにかかる動力負担としては無視し得ない大きなものであり、燃料消費効率に悪化要因となっている。特に、ベルト式等の無段変速機を使用した車両では、車両前進用のクラッチは締結状態に留まりっ放しとなるため、油圧ポンプの占める大きな動力分担により燃料消費効率の面での大きな不利となっていた。【０００９】  また、従来技術のキャンセラ室の設置は遠心力下で遠心油圧を生じさせるためクラッチ油を閉じ込めるための区画部材やシール部材が必要となる。特に、リターンスプリングとしてコイルばねを使用した場合には、円周方向に間隔をおいて多数設置される各コイルばねのためのリテーナが前後に必要となり、部品点数が非常に多くなる。【００１０】  本発明はこのような従来技術の問題点の解決を目的としたものであり、クラッチの締結動作のためのクラッチ作動油の駆動用のオイルポンプの負荷低減による燃料消費効率の向上、更には、キャンセラ室の省略による構造単純化を簡単な構造により達成することが可能な湿式多板クラッチ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】
【００１１】  この発明の湿式多板クラッチは：  内部に油圧通路を形成した支持体；  外側筒状部と内側筒状部とこれらを軸方向片側にて閉鎖する側壁部とを備え、内部にクラッチ油を収容する空間部を形成し、前記内側筒状部が支持体に対して回転可能な外側回転部材；  外側回転部材に対して同軸にその内側に配置された回転可能な内側回転部材；  外側回転部材に対し回転方向に固定され、軸方向に摺動自在に多数設けられた第１のクラッチ板と、内側回転部材に対し回転方向に固定され、第１のクラッチ板に対して軸方向に交互に位置するように軸方向に摺動自在に多数設けられた第２のクラッチ板と、軸方向に隣接する第１のクラッチ板と第２のクラッチ板との軸方向対向面における一方の面上に固着されたクラッチフェーシングとから成り、軸方向の両側からの加圧時に第１のクラッチ板と第２のクラッチ板間でのクラッチフェーシングを介しての動力伝達を行う締結状態と、軸方向の両側からの非加圧時に第１のクラッチ板と第２のクラッチ板間での動力伝達を行わない非締結状態とを選択的に取ることができるクラッチパック；  外側回転部材の外側筒状部に設けられ、クラッチパックの軸方向の片側における位置を規定するクラッチパック位置決め部材；  クラッチパックを挟んでクラッチパック位置決め部材と反対側に軸方向に可動に配置された受圧部材；  外側回転部材の内部に同軸にて回転可能に、かつ後退位置と前進位置との間で軸方向摺動可能に配置されるピストン；  ピストンの片面に、クラッチ油に対し液密となるように形成され、かつ作動油が前記油圧通路より供給されることでピストンを前進駆動し、作動油が前記油圧経路より排出されることによりピストンを後退可能とする作動油圧室；  半径方向においては、外周部が外側回転部材の外側筒状部に向かって延び、内周部が外側回転部材の内側筒状部に向かって延びた環状弾性板材にて形成され、軸方向においては、内周側ではピストンと、外周側では受圧部材と対向して配置され、油圧作動室の低油圧時に、その弾性によりピストンを後退移動させて、ピストンを受圧部材から離間させることによりクラッチパックを解除状態とさせ、油圧作動室の高油圧時に、その弾性に抗してピストンを前進移動させ、受圧部材によりクラッチパックを押圧することによりクラッチパックを締結状態とする皿ばね；  クラッチパックを締結状態とするべくピストン前進移動の際に皿ばねを半径方向における所定箇所において外側回転部材に対し軸方向に不動に若しくは実質的不動に支持する皿ばね支持部；を具備しており、前記皿ばね支持部の皿ばねとの接触点は、作動油圧室の油圧によりピストンに生ずる加圧力を梃子作用により受圧部材に対し増力して伝達するように、ピストンに対する皿ばねの接触点及び受圧部材に対する皿ばねの接触点に対して決められている。  受圧部材に対する皿ばねの接触点は、皿ばねを軸方向に挟んでピストンに対する皿ばねの接触点と対向して設けられ、前記皿ばね支持部は外側回転部材の外側筒状部内周面に近接して位置させることができる。この場合において、外側回転部材の側壁部は作動油圧室を形成するべくピストンを収容する筒状張出部を備えることができる。  受圧部材に対する皿ばねの接触点及びピストン���対する皿ばねの接触点は軸方向に皿ばねを挟んで皿ばね支持部と対向位置し、皿ばね支持部は外側回転部材の前記側壁部に形成された環状突起部とすることができる。この場合において、ピストンは内側回転部材の半径内方に配置され、ピストンに対して外周部が摺動自在とされかつ外側回転部材の内側筒状部上に設置された環状支持板を更に具備しており、ピストンと環状支持板とで作動油圧室が形成される。
【発明の効果】
【００１２】  梃子作用による増力により、相対的に低い油圧作動室の油圧により皿ばねに抗してピストンを伸張させ、クラッチパックの締結状態を得ることができ、油圧作動室への油圧供給用のエンジン駆動のためのオイルポンプの駆動に要する動力を削減することができ、燃料消費効率を高めることができる。【００１３】  また、皿ばねをその半径方向で支持部、受圧部材及びピストンに接触させる構造は、外側回転部材内部における限られた半径方向の空間内での皿ばねの有効長を最大限大きく取ることができ、ピストンのフルストローク時の皿ばねに生ずる弾性荷重を大きくすることができるため、クラッチを非締結とするときに作動油圧室に生ずる遠心油圧に打ち勝ってピストンの収縮状態への確実な戻りを得ることができ、クラッチの早期消耗を防止することができるとともに、ピストンが回転するタイプの湿式多板クラッチでは通常必要だったキャンセラ室の設置が不要となり、部品点数が減ることによりコスト低減を実現することができる。【００１４】  リターンスプリングとしての皿ばねを使用した本発明の構成により燃料消費効率の向上とキャンセラ室省略による構成の単純化とを一挙に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１はこの発明の第１の実施形態における湿式多板クラッチの軸方向の片側における断面図であり、クラッチの非締結状態を示す。
【図２】図２は第１の実施形態における湿式多板クラッチにおけるクラッチの締結状態を示す断面図である。
【図３】図３は第1の実施形態の湿式多板クラッチにおける皿ばねの部分的正面図（図１のIII方向矢視図）である。
【図４】図４は、この発明におけるリターンスプリングとして皿ばねを採用した湿式多板クラッチを、無段変速機を備えた車両における前進後退逆転機構に採用した場合における作動油圧値をリターンスプリングとしてコイルばねを使用した従来技術との比較で示す棒グラフである。
【図５】図５はこの発明の第２の実施形態における湿式多板クラッチの軸方向片側における断面図であり、クラッチの非締結状態を示す。
【図６】図６は第２の実施形態における湿式多板クラッチにおけるクラッチの締結状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】  図１はこの発明の第１の実施形態を示しており、本発明のこの実施形態においては、湿式多板クラッチは、これに限定する意図は少しも無いが、無段変速機（ＣＶＴ）を備えた自動車のトランスミッションにおいてエンジンと無段変速との間に位置する正転・逆転機構装置に組み込むことを意図した構造となっている（関連構造として特許文献４及び特許文献５を参照されたい）。正転・逆転機構装置は、図１において、回転中心線Ｃの半径方向片側のみ図示（反対側は図示省略）され、想像線にて示すトランスミッションケースТＣ内に収容されている。この実施形態においては、遊星歯車部ＰＧ並びに２組のクラッチ部ＣＬ１及びＣＬ２を備える。トランスミッションケースТＣの内部は潤滑油（以下ＣＶＴ油）が流通しており、ＣＶＴ油がトランスミッションケース内部に収容された遊星歯車部ＰＧ並びにクラッチ部ＣＬ１及びＣＬ２更にはこれ以外のトランスミッション部品の潤滑を行っていると共に、  ＣＶＴ油はクラッチ部ＣＬ１及びＣＬ２にあってはクラッチ板の冷却機能も達成するようになっており、この実施形態におけるＣＶＴ油は本発明の湿式多板クラッチにおけるクラッチ油に相当する。最初に遊星歯車部ＰＧについて説明すると、遊星歯車部ＰＧはリングギヤ１と、サンギヤ２と、円周方向に等間隔に複数設置されたピニオン３をピン４にて回転可能に支持するキャリヤ５との３回転要素からなる。キャリヤ５はこの実施形態においてはクラッチ部ＣＬ１における後述クラッチパック（２０）における最近接側のドリブンプレート（２４）と一体化されている。また、サンギヤ２はクラッチ部ＣＬ１におけるクラッチハブ（１８）と一体化されている。リングギヤ１はクラッチ部ＣＬ１から離間側が閉じた筒状に形成され、軸中心にボス部１−１を有し、ボス部１−１のスプライン孔1-1Aは無段変速機の入力軸にスプライン嵌合される。３回転要素からなる通常の遊星歯車装置と同様に、ピニオン３の歯部３−１は半径方向の外側ではリングギヤ１の歯部１−２に噛合し、半径方向の内側ではサンギヤ２の歯部２−２と噛合する。そして、後述のように、クラッチ部ＣＬ１の締結状態（クラッチ部ＣＬ２は非締結）において車両は前進され、クラッチ部ＣＬ２の締結状態（クラッチ部ＣＬ１は非締結）において車両の後退が行われるようになっている。８はリングギヤ１とサンギヤ２との軸方向対向面間のスラスト受けベアリングである。
【００１７】  次にクラッチ部について説明するとクラッチ部ＣＬ１は前進用クラッチ及びクラッチ部ＣＬ２は後進用クラッチであり、後進用クラッチ部ＣＬ２については略図にて示されている。前進クラッチＣＬ１の構成を説明すると、クラッチドラム１０（本発明の外側回転部材）は、外側筒状部10-1と、内側筒状部10-2と、クラッチハブ支持用ボス部10-3と、軸方向片側においてクラッチドラム１０を閉鎖構造とする側壁部10-4とを備えており、側壁部10-4における半径方向内周側は軸方向の張出部10-5を形成しており、この軸方向の張出部10-5の内側の環状ピストンボア10-5Aに環状ピストン１２が軸方向に摺動自在に収容されている。クラッチドラム１０の内側筒状部10-2は、円柱状のクラッチドラム支持部材１４（本発明の支持体）に回転可能に支持されている。クラッチドラム支持部材１４はトランスミッションにおける固定側のメンバであり、後述のように、クラッチ作動油の導入・排出通路を内部に形成している。また、スラストベアリング１６はクラッチドラム１０のスラスト受け用である。
【００１８】
クラッチハブ１８（本発明の内側回転部材）は、外周側の筒状部18-1と、内周側のボス部18-3を備えている。クラッチハブ１８の最内周側のボス部18-3はクラッチドラム１０のボス部10-3にニードルベアリング１７にて支持される。クラッチハブ１８のボス部18-3は、内周面にスプライン18-3Aを形成しており、図示しないエンジン側の回転軸がスプライン嵌合され、エンジンからの回転駆動力を受け取ることができる。クラッチハブ１８の外周側の筒状部18-1とボス部18-3との中間に前述の通り遊星歯車部ＰＧにおけるサンギヤ２となる筒状部が形成されている。クラッチドラム１０とクラッチハブ１８との間にスラスト受け用のベアリング１６が設けられる。
【００１９】  クラッチパック２０は、軸方向に交互に配置した環状のドライブプレート２２（本発明の第２のクラッチ板）と、環状のドリブンプレート２４（本発明の第１のクラッチ板）とを備える。クラッチパック２０におけるピストン１２と最離間側のドリブンプレート２４は、前述遊星歯車部ＰＧにおけるキャリア５となる半径内方への延出部を一体に形成している。また、クラッチパック２０におけるピストン１２と最近接側のドリブンプレート２４はピストン１２に向けた断面凸状の環状軸方向延出部を一体形成しており、この環状軸方向延出部は、クラッチ締結時におけるピストン１２の押圧力を受ける受圧部２６（本発明の受圧部材）となる。本実施形態ではピストン１２と最近接側のドリブンプレート２４が受圧部２６を兼用しているが、受圧部２６は別部材とすることも勿論可能である。受圧部２６の断面山形形状により、クラッチパック２０を、後述皿ばね（４６）を介し受圧部２６に加わるピストン１２の押圧力により円周方向に均等に締結することが可能となる。各ドライブプレート２２は、その両面に摩擦材（ガラス繊維や樹脂を素材とする）よりなるクラッチフェーシング２８を固着形成している。ドライブプレート２２の内周部は円周方向に等間隔に突起部22-1を形成しており、この突起部22-1は、クラッチハブ１８の外周側の筒状部18-1の外周面に円周方向に等間隔に形成され、各々が軸方向に延びる溝18-1Aに軸方向摺動自在に嵌合される。そのため、ドライブプレート２２は軸方向には摺動自在であるが、回転方向にはクラッチハブ１８に固定である。ドリブンプレート２４の外周部は、円周方向に等間隔に突起部24-1を形成しており、ドリブンプレート２４の突起部24-1は、クラッチドラム１０の外周側筒状部10-1の内周面に円周方向に等間隔に形成され、各々が軸方向に延びる溝10-1Aに軸方向摺動自在に嵌合される。そのため、ドリブンプレート２４は軸方向には摺動自在であるが、回転方向にはクラッチドラム１０に固定である。クラッチドラム１０の外周側筒状部10-1の内周面に環状ストッパ３０（本発明におけるクラッチパック位置決め部材）が取り付けられ、ストッパ３０は、クラッチパック２０におけるピストン１２と最離間側のドリブンプレート２４に隣接して位置され、ピストン１２の前進時（伸張時）において、ピストン１２と最離間側のドリブンプレート２４の軸方向位置を規定し、クラッチパック２０の締結状態を得ることができる。この実施形態においては、クラッチパック２０は、各ドライブプレート２２の両面にクラッチフェーシング２８を固着することで、隣接するドライブプレート２２とドリブンプレート２４との間にクラッチフェーシング２８を配した構造（両面取付け構造）となっているが、クラッチフェーシングをドライブプレート２２とドリブンプレート２４とのそれぞれ片面に固着し、これにより隣接するドライブプレート２２とドリブンプレート２４との間にクラッチフェーシング２８を配した構造（片面取付け構造）とすることも可能である。そして、図１はクラッチの非締結時を示しており、クラッチパック２０におけるドライブプレート２２の面上に固着されたクラッチフェーシング２８と対向するドリブンプレート２４との間に微小な間隙が残さ��た状態にある。
【００２０】  ピストン１２は中間に段状部を形成した断面が擬逆Ｌ形状の環状をなし、この中間の段状部におけるクラッチドラム１０との離間側面においてクラッチドラム内部へ向けての断面半円形の環状突起部としての皿ばね押圧部12-1を有する。ピストン１２は、擬逆Ｌ形状断面における底面となる中央筒状部12-2がクラッチドラム１０の内側筒状部10-2に近接して内側筒状部10-2に軸方向に摺動自在に嵌合され、また、擬逆Ｌ形状断面における前壁部12-3が外周においてクラッチドラム１０の張出し部10-5の内周面（ピストンボア10-5A）に軸方向摺動自在に嵌合される。ピストン１２とクラッチドラム対向面間、即ち、ピストン１２のクラッチパック２０の離間側面に環状の作動油圧室３２が形成される。ピストン１２の内外周の摺動部にシールリング34, 36が設けられ、作動油圧室３２はクラッチドラム１０内のＣＶＴ油に対して液密に構成される。作動油圧室３２へのクラッチ作動油の導入のため、クラッチドラム支持部材１４は図示しないクラッチ作動油ポンプの吐出口に図示しない切替弁を介して連通するクラッチ作動油通路３８を形成しており、通路３８はクラッチドラム支持部材１４の外周に設けられる環状溝４０に開口している。そして、クラッチドラム１０の内側筒状部10-2に円周方向に間隔をおいて複数の給油孔４２が形成され、給油孔４２は一端は作動油圧室３２に開口し、他端は環状溝４０に開口している。そのため、クラッチドラム１０の回転に関わらず、作動油圧室３２は給油孔４２及び環状溝４０を介してクラッチドラム支持部材１４のクラッチ作動油通路３８に連通しており、クラッチ作動油ポンプからのクラッチ作動油の導入及びクラッチ作動油通路３８からのクラッチ作動油の排出が可能となる。環状溝４０の両側に設けられたシールリング４４はクラッチドラム１０とクラッチドラム支持部材１４との間の油密を確保する。また、クラッチドラム１０の内側筒状部10-2はＣＶＴ油の流通孔４５を形成しており、クラッチドラム１０の内部はＣＶＴ油が流通されるようになっているが、ピストン１２の油密構造により、作動油圧室３２はＣＶＴ油に対しても液密となっている。
【００２１】  皿ばね４６は、強靭な薄肉の鋼板（例えばばね鋼）にて環状に形成され、ピストン１２に向け中央部が突出した浅い裁頭円錐形状をなしており、その正面形状は図３に示す。皿ばね４６の半径方向の外周縁はクラッチドラム１０の外側筒状部10-1の内周面に極く近接して臨むように、また、皿ばね４６の半径方向の内周開口縁はクラッチドラム１０の内側筒状部10-2上を摺動するピストン１２の中央筒状部12-2を臨むように配置される。本発明のピストン１２の擬断面Ｌ構造は、皿ばね４６をピストン１２の外周面の軸方向延長線１２ａを越えて内周側のピストン１２の前壁部12-3の中央付近に位置する皿ばね押圧部12-1まで延出させる構造（皿ばね４６をピストンと干渉させることなく、皿ばね４６をピストン前面の中間部における皿ばね押圧部12-1と当接可能とする構造）を実現し、これはクラッチドラム１０の内部に限定された空間内で皿ばね１６の長さを可及的に長く取ることに役立てることができる。皿ばね４６はピストン１２を挟んで作動油圧室３２と反対側におけるクラッチドラム１０内に配置される。この実施形態においては、皿ばね４６は外周部は軸方向の両側に鋼材リング４８が近接して配置され、片側の鋼材リング４８はクラッチドラム１０に対向位置され、反対側の鋼材リング４８はクラッチドラム１０に外周が嵌合係止されたストッパリング５０に対向位置されている。皿ばね４６の外周において近接して両側に位置した鋼材リング４８（本発明の皿ばね支持部）は、皿ばね４６の外周部を極く僅かの軸方向の移動は許容する構造となっているが、後述するように、ピストン１２の前進時に、皿ばね４６をして、てこ（梃子）による増力作用を発揮させるための支点を形成することができる。また、皿ばね４６は、内周開口部46-1(図３も参照)近傍におけるピストン１２側面においてピストン１２の皿ばね押圧部12-1と当接している。ピストン１２の前進時に皿ばね押圧部12-1は皿ばね４６の内周部を押圧することにより皿ばね４６を弾性変形させ、その結果、ピストン１２の前進の継続により、皿ばね４６は半径方向の中間部において受圧部２６と係合し、これを軸方向移動させ、クラッチパック２０を締結状態に至らしめる。皿ばね４６は外周部はクラッチドラム１０の外周部10-1の内周に近接し、ここから皿ばね４６の半径方向（図１の断面における長手方向）に沿って、受圧部２６及びピストン１２の皿ばね押圧部12-1を配置した構造は、クラッチドラム１０の内部における限られた半径方向の空間内での皿ばね４６の有効長を最大限大きくとることを実現し、これにより、後述のように、従来のピストンが回転する湿式多板クラッチでは必要とされていたキャンセラ室を省略することが可能となる。
【００２２】  後退用クラッチＣＬ２は詳細には図示しないが、後退クラッチは無段変速機を備えた車両では殆どの時間で非締結状態であることから、係合状態が常態である前進用クラッチと比較して本発明の目的である燃費削減の観点での配慮はそれ程必要がないため、リターンスプリングとして通常のコイルばねを使用した構造の湿式多板クラッチとすることができる（その構造については特許文献５参照）。後退用クラッチＣＬ２のクラッチパックにおける駆動側は前進用クラッチＣＬ１のクラッチドラム１０の外側筒状部10-1と、トランスミッションケースТＣとの間に配置され、非締結時には前進用クラッチＣＬ１のクラッチドラム１０はトランスミッションケースТＣに対してはフリーに回転し、締結時にはトランスミッションケースТＣに連結され制動されることになる。
【００２３】  この発明の実施形態としての前進・後進逆転機構の動作を説明すると、車両の前進時には前進用クラッチＣＬ１は締結状態とされ、後退用クラッチＣＬ２は非締結とされる。前進用クラッチＣＬ１の動作を説明すると、非締結状態（図１）では作動油圧室３２は除圧されているが、皿ばね４６は外周側は片面でストッパリング５０側の鋼材リング４８と当接し、内周側は対向面でピストン１２の皿ばね押圧部12-1と当接することにより裁頭円錐形状の自然状態から幾分の弾性変形を受けたセット状態をとり、セット状態における弾性力下において、ピストンの係止部12-4がクラッチドラム対向面に当接することによりクラッチ非締結状態においてピストン１２の所定位置に保持することができる。皿ばね４６の中央部はピストン１２の皿ばね押圧部12-1に係合し、ピストン１２がその係止部12-4においてクラッチドラム１０に対向内面に当接した後退位置をとる。皿ばね４６のこの自然状態では、クラッチパック２０の受圧部２６は皿ばね４６に僅かの隙間（遊び）を持って皿ばね４６と対向し、クラッチパック２０は、ドライブプレート２２面上に固着されたクラッチフェーシング２２とドリブンプレート２４との間に残る微小な間隙の存在故に、ドライブプレート２２とドリブンプレート２４との間で動力伝達を行わない非締結状態にある。また、図１の非締結状態では皿ばね４６と受圧部材２６との間には幾分の隙間（遊び）が残っている。
【００２４】  クラッチ締結のためトランスミッションケース側のクラッチドラム支持部材１４内の作動油通路３８、環状溝４０を介し、作動油圧室３２へ導入され、作動油圧室３２の圧力が高くなりピストン１２が前進し、皿ばね４６の中央部に皿ばね押圧部12-1が当接するに至ると、ピストン１２の軸方向押圧力によって皿ばね４６は外周部がクラッチドラム１０の側壁部10-4 側の鋼材リング４８（皿ばね支持部）に当接するように図１の時計方向に回動すると共に皿ばね４６は受圧部２６に当接し、また、皿ばね４６の外周部はクラッチドラム１０と近接側の鋼材リング４８に接触部を転じ、ピストン１２の前進の継続により皿ばね４６はその裁頭円錐形状を徐々に反転に向かわせつつ、受圧部２６をストッパ３０側に軸移動させ、クラッチパック２０の非締結状態においては存在するドライブプレート２２上のクラッチフェーシング２８と対向するドリブンプレート２４との間の隙間を解消し、クラッチパック２０における隣接するドライブプレート２２とドリブンプレート２４同士がその間にクラッチフェーシング２８を介在させて係合され、クラッチパック２０は締結状態となる。クラッチパック２０が締結状態となった後もピストン１２の前進は暫時継続し、皿ばね押圧部12-1により押圧されることにより皿ばね４６はさらに深く変形され、ピストン１２が図２に示すそのフルストロークに至るとピストン１２は停止される。
【００２５】  クラッチ締結状態においては、遊星歯車部ＰＧにおけるキャリア５（クラッチパック２０におけるピストン１２と最離間側のドリブンプレート２４と一体）とサンギヤ２（前進クラッチＣＬ１のクラッチハブ１８と一体）と合体し、そのため、遊星歯車部ＰＧのリングギヤ1も同一速度で回転し、クラッチハブ１８の歯部18-3Aにスプライン嵌合される図示しないエンジンからの回転軸の回転が１対１でリングギヤ1の歯部1-1Aにスプライン嵌合する図示しない無段変速機へ伝達される。
【００２６】  この第１の実施形態において、図１のクラッチ非締結状態からピストン１２の前進により皿ばね４６を介して受圧部２６を駆動することによりクラッチパック２０を締結に至らせる際に、皿ばね４６は外周部が鋼材リング４８（皿ばね支持部）により軸方向に不動に支持されるため、ここが支点となるため、油圧作動室３２の油圧によりピストン１２に生ずる軸方向の押圧力を梃子作用により増力して受圧部２６を介してクラッチパック２０に伝達することが可能となる。即ち、図１に示すように、皿ばね４６の断面をレバーに見立てると、皿ばね４６外周における鋼材リング４８との接触点が支点となり、支点からピストン１２との接触点までの半径方向長さをａ、支点からクラッチパック２０の受圧部２６との接触点までの半径方向長さをｂとすると、レバー比はａ／ｂとなり、作動油圧室の油圧によりピストンに生ずる加圧力を梃子作用により受圧部材に対しａ／ｂ倍に増力して伝達することができることになる。これは、作動油圧室３２を梃子作用による増力分だけ減少させてもクラッチパック２０の所期の締結状態を得ることができることを意味する。図４の棒グラフは、無段変速機を用いたトランスミッションにおける正転・逆転切替機構の正転用クラッチにおいて、従来のリターンスプリングとしてコイルばねを使用したものと、本発明の第１の実施形態におけるリターンスプリングとして皿ばね４６を使用したものとを,クラッチ締結状態に至る作動油圧値の試験結果として模式的に示しており、本発明の第１の実施形態により従来との比較で５３パーセントもの油圧低下を実現することができることが分かる。油圧低下による、作動油ポンプの消費動力の削減分、燃費を高めることができる。そして、無段変速機を用いたトランスミッションにおける正転・逆転切替機構の正転用クラッチはその締結状態で総運転時間の殆どが占められるため、そのタイプの車両において本実施形態の湿式多板クラッチを使用することにより、燃料消費効率の有意な改善の実現を図り得ることが分かる。
【００２７】  図２のクラッチ締結状態から図１のクラッチ非締結状態に戻すため、作動油圧室３２から油圧を排出させる。この際に、図２の状態において変形状態の皿ばね４６に溜められた弾性エネルギがピストン１２に加わることによりピストン１２は図１の位置まで後退するよう付勢される。そして、本発明においては、皿ばね４６は外周部はクラッチドラム１０の外側筒状部10-1を臨むように位置し、皿ばね４６の内周部はピストン１２の筒状部12-2 を臨むように位置しており、図１の皿ばね４６の断面において皿ばね４６に沿って鋼材リング４８（皿ばね支持部）、受圧部２６との接触部、ピストン１２の皿ばね押圧部12-1との接触部を配置する構造を実現している。そして、本実施形態では、皿ばね４６はピストン１２の外周面の軸方向延長線１２ａを越えて内周側の皿ばね押圧部12-1まで延出した構造となっている。この構造は、皿ばね４６の有効長とも言うべき支持リング４８との接触点とピストン１２の接触点との間の長さを、クラッチドラム１０の内部という限られた半径方向空間の中で取り得る最大とすることを実現し、その結果、図２の最大ストローク位置で皿ばね４６に蓄積される弾性エネルギを最大化することができ、皿ばね４６による原位置（図１）への確実な復帰を得ることができる。これは、従来この種の湿式多板クラッチには通常設置されていたキャンセラ機構を不要にすることができる点で有利である。ここで、本発明との比較のため、従来の湿式多板クラッチにおけるキャンセラ機構の必要性について説明すると、図２の状態から作動油圧室３２から作動油を抜いて、ピストン１２を後退させようとするが、圧力が降下した状態でも作動油圧室３２には作動油が充満されており、他方、ピストン１２は回転を継続するため、作動油圧室３２に残った作動油にかかる遠心力は作動油を作動油圧室３２の外周部（図２において＊＊＊にて示す領域ｐ）に集中させ、ピストン１２には、その後退への動きに抵抗する力（遠心油圧）が生じ、ピストン１２のスムースな戻りが得られないことになる。これは、クラッチパック２０においてドリブンプレート２４とクラッチフェーシング２８とのコントロールできない滑りを発生させ、熱によるクラッチ早期損傷の原因となる。そこで、従来は、ピストン１２における作動油圧室３２の反対側のリターンスプリング設置部位にＣＶＴ油を溜めるためのキャンセラ室（通常）を形成し、作動油圧室３２の遠心油圧を相殺し得る遠心油圧をキャンセラ室においてＣＶＴ油により発生させ、これによりピストンの確実な後退運動を得るようにしていた。本発明では、前述のように皿ばねの長さを最大限大きくとることができるため、皿ばねの復帰力が大きくなるため、作動油圧室３２に生ずる遠心油圧に対して打ち勝って、ピストン１２を原位置に確実に復帰させることが可能となり、キャンセラ室を必ずしも設置を要せず、構造の簡略化、部品点数の節約につながることになる。また、特許文献３は固定ピストンにおいて、リターンスプリングとして皿ばねを使用すると共にレバー比によりピストンの力を増力してクラッチパックに伝達している構成は本発明と一部共通するが、本発明は、皿ばねの半径方向に、クラッチドラム内周の支点、中間における受圧部��６との当接部、内周側のピストン１２との皿ばね押圧部12-1との当接部を配置することで、クラッチドラムの限られた半径方向空間内で皿ばねの最大の有効長が得られるようにし、ピストン回転型湿式多板クラッチでは通常必要となるピストン１２の作動室３２の反対側におけるキャンセラ室を省略しつつ燃料消費効率の大幅改善を一気に実現したもので、単なる加圧力の増力だけの引用文献３と、この点において本発明とは大きく相違する。
【００２８】  図３に示すように皿ばね４６は内周の内周側に適当な間隔をおいてスリット状の半径方向切欠４６ａを形成している。内周部の切欠４６ａの設置は皿ばね４６のピストン当接部の弾性率を適当に下げることができ、これにより、ピストン１２にかかる皿ばね４６のリターンスプリング力の最適化が可能となる。また、皿ばねはピストンの前進と後退とで裁頭円錐形状の中心部が前後に反転するが、内周部の切欠４６ａにより皿ばね４６のこのような変形を無理なく実現させることができる。
【００２９】  車両の後退時には前進用クラッチＣＬ１は図１の非締結状態とされ、後退用クラッチＣＬ２は締結とされる。後退用クラッチＣＬ２の締結はクラッチドラム１０、延いては、クラッチドラム１０と一体回転する遊星歯車部ＰＧのキャリア５を制動により静止させ、そのためエンジンに連結されたクラッチハブ１８の回転をリングギヤ１とサンギヤ２とのギヤ歯数比でリングギヤ1を介し無断変速機側に伝達する。後退用クラッチＣＬ２は前述の通り、通常のリターンスプリングとしてコイルばねを使用した湿式多板クラッチとすることができる。
【００３０】  図５はこの発明の第２の実施形態を示しており、クラッチ（前進用クラッチＣＬ１）を構成するクラッチドラム、ピストン及びリターンスプリングとしての皿ばねの構成が実質的に第１の実施形態と相違し、その他の部分は第１の実施形態と同様なので、相違点を中心に説明する。クラッチドラム１１０は第１の実施形態の張出し部10-5ようなピストン収容部を有さず、その分軸長が短縮された構造となっている。軸長が短縮されたクラッチドラム１１０に収容可能とするため、ピストン１１２は、クラッチハブ１８の外側筒状部18-1の実質的半径内方に位置している。ピストン１１２は前壁部112-3が段形状をなしており、前壁部112-3の下側部が内周側でクラッチドラム１１０の内側筒状部110-2に摺動自在となっており、ピストン１１２の段付形状の前壁部の軸方向後退部分112-3‘は外周筒状部112-4を形成しており、また、ピストン１１２を支持するためＬ断面の環状支持板７０を別途備えている。ピストン１１２の前面の下側段部分に皿ばね押圧部112-1が形成される。ピストン１１２と環状支持板７０との間に作動油圧室１３２が形成され、作動油圧室１３２にクラッチドラム１１０の内側筒状部110-2における給油孔４２を介して環状溝４０が開口し、油圧ポンプからのクラッチ作動油通路３８、クラッチ作動油通路３８及び環状溝４０を介しての作動油圧室１３２への作動油の導入、作動油圧室１３２からの作動油の排出が、クラッチドラム１１０及びピストン１１２の回転中に可能となっている。尚、作動油圧室１３２の油密構造のため、シールリング72, 74, 76がピストン１１２及び環状支持板７０の摺動部に設置されている。
【００３１】
この第２の実施形態におけるリターンスプリングとしての皿ばね１４６について説明すると、皿ばね１４６は第１の実施形態と同様、中央に開口部146-1を形成し、図１のセット状態ではクラッチドラム１１０の側壁部110-4から離間側に少し突出した極く浅い裁頭円錐形状をなし、半径方向の外周部はクラッチドラム１１０の外側筒状部110-1を臨むように、また半径方向の内周部はクラッチドラム１１０の内側筒状部110-2を臨むように配置される。本発明のこの第２実施形態においては、ピストン１１２の前面壁の段付構造は、皿ばね１４６をピストン１１２の外周面の軸方向延長線１１２ａを越えてピストン１１２の内周側の前壁部112-3の中央部付近に位置する皿ばね押圧部112-1まで延出させる構造（皿ばね１４６をピストン１１２と干渉させることなく、皿ばね１４６を内方に延出させピストン前面の中間部位における皿ばね押圧部112-1と当接可能とする構造）を実現し、これはクラッチドラム１０の内部に限定された空間内で皿ばね１６の長さを可及的に大きく取ることに役立てることができ、リターンスプリングとしての皿ばね１４６に大きな弾性エネルギを蓄積させることができ、皿ばね１４６のリターン力によるピストン１１２の確実な後退を行なわせることができる。クラッチドラム１１０は、その側壁部110-4にクラッチドラム内部へ突出した断面山形環状部110-5（本発明の皿ばね支持部）を形成しており、これが梃子作用による増力を行うときの皿ばね１４６の支点となる。皿ばね１４６は外周側でクラッチパック２０の受圧部２６と僅かの隙間（遊び）にて対向し、内周側においてピストン１１２の前面における断面において丸みを帯びた環状突出部である皿ばね押圧部112-1と当接する。そして、クラッチドラム１１０の断面山形環状部110-5は半径方向の中間にて皿ばね１４６と当接する。そして、皿ばね１４６に対する受圧部２６の接触点及び皿ばね１４６に対するピストン１１２に対する断面山形環状部110-5は、皿ばね１４６を軸方向に挟むように梃子による増力作用の支点となる皿ばね１４６に対する断面山形環状部110-5との接触点と対向している。皿ばね１４６は、半径方向の内周における皿ばね押圧部112-1とそれより外周の断面山形環状部110-5（本発明の皿ばね支持部）との箇所で両側より当接を受けており、かつ皿ばね１４６に自然状態から幾分変形されたセット状態における弾性力が生じているため、回転中心Ｃに対する皿ばね１４６の同芯配置からずれることなく保持することが可能である。そして、図５に示すクラッチパック２０の非締結状態では受圧部２６は皿ばね１４６から僅かな隙間（遊び）離間しており、クラッチパック２０は非締結状態となっている。
【００３２】  作動油圧室１３２に高油圧を導入することによりピストン１１２は軸方向に支持板７０から離間する方向に前進移動し、皿ばね１４６の内周部はピストン先端の環状突出部としての皿ばね押圧部112-1により押圧されることにより、皿ばね１４６は、図５の断面において、断面山形環状部110-5の先端突起部を支点に反時計方向に回動されると共に皿ばねの裁頭円形形状は深くなり、皿ばね１４６が外周部において受圧部２６に当接するに至り、ピストンの前進と共に受圧部２６によりクラッチパック２０は締結状態に至る。この実施形態においては、皿ばね１４６に対する断面山形環状部110-5との接触点が支点となり、油圧作動室１３２の油圧によりピストン１１２に働く力はレバー比（支点から皿ばね１４６のピストン１１２に対する接触点までの半径方向長さａに対する支点から皿ばね１４６と受圧部２６との接触点までの半径方向長さｂの比）ａ／ｂにて増力することができる。
【００３３】  図６はクラッチパック２０の締結状態からピストン１１２が幾分前進され、最大ストロークに達した状態を示す。この実施形態においては、皿ばね１４６は、外周部はクラッチドラム１１０の外側筒状部110-1を臨むように、また内周部はクラッチドラム１１０の内側筒状部110-2を臨むように配置され、皿ばね１４６の半径方向に沿って、受圧部２６との接触部、皿ばね押圧部としての断面山形環状部110-5との接触部、ピストン１１２との接触部を配置する構成が可能となり、溜められ得る総弾性力ともいうべき受圧部２６との接触点からピストン１１２との接触点までの弾性力生成のための皿ばねの１４６の有効長をクラッチドラム１１０内部に半径方向に設置、という制限内で取り得る最大とするという第１の実施形態と同様な効果を奏することができ、そのため、ピストン後退（クラッチ非締結）のため、油圧作動室１３２を低圧としたとき、第１の実施形態と同様にピストン１１２の作動室１３２から離間側にキャンセラ室の設置を設置しなくても、作動室１３２内に生じ得る遠心油圧に確実に打ち勝ってピストン１１２を図５の初期位置に確実に後退させることができる。尚、この実施形態においても、第１の実施形態と同様、皿ばね１４６は内周部にスリット（図３の４６ａ）を設けることにより、皿ばね１４６によるリターンスプリング力の最適化を行なうことができ、また、ピストンの前進、後退に応じた皿ばね１４６の中心部の変形を円滑に行なうことができる。
【符号の説明】
【００３４】
10, 110…クラッチドラム（本発明の外側回転部材）
10-1, 110-1…クラッチドラムの外側筒状部
10-2, 110-2…クラッチドラムの内側筒状部
10-4…クラッチドラムの側壁部
110-5クラッチドラムの断面山形環状部（本発明の皿ばね支持部）
12, 112…ピストン
12-1, 112-1…ピストンの皿ばね押圧部
12-3, 112-3…ピストンの前壁部
１４…クラッチドラム支持部材（本発明の支持体）
１８…クラッチハブ
２０…クラッチパック
２２…ドライブプレート（本発明の第２のクラッチ板）
２４…ドリブンプレート（本発明の第１のクラッチ板）
２６…受圧部（本発明の受圧部材）
２８…クラッチフェーシング
３０…環状ストッパ（本発明のクラッチパック位置決め部材）
32, 132…作動油圧室
３８…クラッチ作動油通路
４２…給油孔
４５…ＣＶＴ油の流通孔
46, 146…皿ばね
４６ａ…皿ばねの切欠
４８…鋼材リング（皿ばね支持部）
７０…環状支持板
ａ，ｂ…レバー長
ＣＬ１…前進用クラッチ
ＣＬ２…後退用クラッチ
ＰＧ…遊星歯車部
ТＣ…トランスミッションケース
【図１】
0006771558.tif 000002
【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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