(57)【要約】【課題】クラッチハブの製造コストの低減を図る。【解決手段】クラッチドラム３１の内周面とクラッチハブ３３の外周面との間には、複数のドライブプレート４０，４２とドリブンプレート４５とが交互に介在して配置されている。各ドライブプレート４０，４２は、クラッチハブ３３とスプライン嵌合している一方、各ドリブンプレート４５は、クラッチドラム３１とスプライン嵌合している。クラッチハブ３３のスプライン部３５における軸方向の端部は、少なくとも一つの第１の端面３６と、この第１の端面３６と隣接する第２の端面３７とを有する。これら第１および第２の端面３６，３７は、クラッチハブ３３の円周方向に延在した円弧形状を有するとともに、第２の端面３７は、第１の端面３６よりも軸方向に突出している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチ装置において、
内周面にスプラインが形成されたクラッチドラムと、
前記クラッチドラム内に配置され、外周面にスプラインが形成されたスプライン部を有するクラッチハブと、
前記クラッチドラムの内周面と前記クラッチハブの外周面との間に配置されており、前記クラッチハブとスプライン嵌合した複数のドライブプレートと、
前記クラッチドラムの内周面と前記クラッチハブの外周面との間に配置されており、前記ドライブプレートと交互に配置されているとともに、前記クラッチドラムとスプライン嵌合した複数のドリブンプレートとを有し、
前記スプライン部の端部は、
前記クラッチハブの円周方向に延在した円弧形状を有する少なくとも一つの第１の端面と、
前記クラッチハブの円周方向に延在した円弧形状を有し、前記第１の端面よりも軸方向に突出した少なくとも一つの第２の端面と
を有することを特徴とするクラッチ装置。
【請求項２】
前記第１の端面には、前記クラッチハブの径方向の内側と外側との間を連通するオイル溝が設けられていることを特徴とする請求項１に記載されたクラッチ装置。
【請求項３】
軸方向において、前記第１の端面と前記第２の端面との間に位置するドライブプレートは、前記スプライン部の内径よりも小さな内径を有するとともに、前記第２の端面を含む突出部位と係合する開口部を有することを特徴とする請求項１または２に記載されたクラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラッチ装置に係り、特に、多板クラッチの潤滑構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、四輪駆動車（４ＷＤ）用の自動変速機（ＡＴ）に内蔵されているトランスファクラッチは、クラッチドラムと、クラッチハブと、これらの間に交互に配置されたプレート群（ドライブプレートおよびドリブンプレート）とを有する。プレートのフェーシング面やスプライン嵌合している部位は、発熱や摩耗等に対応するため、これらに対してオイルを供給し潤滑する必要がある。
【０００３】
図９は、従来のクラッチハブの断面図であり、一点鎖線で示した軸線に対する上半分の断面形状を示している。クラッチハブ５０は、軸方向に延在するスプラインが外周面に形成されたスプライン部５０ａを有する。また、スプライン部５０ａの両端には、内周面側（同図の下方）に向かって突出するリブ５１が環状に一体形成されている。このリブ５１は、オイル溜り５２内のオイルが端部から流出するのを規制する堰止め部位として機能を有する。クラッチハブ５０の回転時、クラッチハブ５０の回転軸より供給されたオイルは、遠心力によってオイル溜り５２に溜まる。そして、溜まったオイルは、スプライン部５０ａの径方向を貫通するオイル吐出孔５３より吐出され、これにより、スプライン部５０ａの外周面側に配置された部材、すなわち、ドライブプレートとドリブンプレートとが潤滑される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した構造を有するクラッチハブ５０は、製造工程が複雑になるため、製造コストの低減には限界がある。例えば、クラッチハブ５０を焼結成型する場合、クラッチハブ５０の枠抜きが必要となる。焼結成形過程ではリブ５１を形成することができず、また、枠抜きを可能にするために、オイル溜り５２に相当する部位に抜き勾配（端部に向かって拡径していくテーパー形状）を設ける必要がある。そして、クラッチハブ５０を取り出した後に、旋盤による切削加工によってリブ５１とオイル溜り５２とが形成され、ドリルによる穿設加工によってオイル吐出孔５３が形成される。このように、従来のクラッチハブ５０は、焼結成形後に機械加工を施す必要があるため、製造コストが高くなるという不都合がある。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クラッチハブの製造コストの低減を図ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、本発明に係るクラッチ装置は、内周面にスプラインが形成されたクラッチドラムと、クラッチドラム内に配置され、外周面にスプラインが形成されたスプライン部を有するクラッチハブと、クラッチドラムの内周面とクラッチハブの外周面との間に配置されており、クラッチハブとスプライン嵌合した複数のドライブプレートと、クラッチドラムの内周面とクラッチハブの外周面との間に配置されており、ドライブプレートと交互に配置されているとともに、クラッチドラムとスプライン嵌合した複数のドリブンプレートとを有する。このスプライン部の端部は、クラッチハブの円周方向に延在した円弧形状を有する少なくとも一つの第１の端面と、少なくとも一つの第２の端面とを有する。第２の端面は、第１の端面よりも軸方向に突出している。
【０００７】
ここで、本発明においては、第１の端面にクラッチハブの径方向の内側と外側との間を連通するオイル溝を設けることが好ましい。
【０００８】
また、本発明において、軸方向において、第１の端面と第２の端面との間に位置するドライブプレートは、クラッチハブのスプライン部の内径よりも小さな内径を有するとともに、第２の端面を含む突出部位と係合する開口部を有する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本実施形態に係るクラッチ装置を適用した四輪駆動車（４ＷＤ）用の自動変速機（ＡＴ）の断面図である。この自動変速機１の入力軸３には、図示しないエンジンからの動力がトルクコンバータ２を介して伝達される。入力軸３に伝達された動力は、２つのプラネタリギヤＡ，Ｂ、ハイクラッチ６、リバースクラッチ７、２＆４ブレーキ８、ロークラッチ９、ロー＆リバースブレーキ１０等を含む変速機構によって変速された後、出力軸４に伝達される。これらのクラッチ・ブレーキ類６〜１０は、コントロールバルブ１１による油圧制御によって係合・解放し、これに応じて変速段が設定される。そして、出力軸４に伝達された変速後の動力は、センタデフに入力されて動力配分され、一方の動力は、キャリヤ１６、リダクションドライブギヤ１２およびリダクションドリブンギヤ１３を介してドライブピニオン軸５に伝達された後、デファレンシャル装置１４を介して前輪に伝達される。また、他方の動力は、第２のサンギヤ２０を介して後輪を駆動するリヤドライブ軸１５に伝達される。そして、分配された動力の伝達部材であるキャリヤ１６とリヤドライブ軸１５との間に作動制限クラッチ３０が設けられている。
【００１０】
図２は、本実施形態におけるクラッチ装置の断面図であり、４ＷＤセンタデフ６０と、それに設けられた差動制限クラッチ３０（以下、トランスファクラッチ３０という）とを示している。センタデフ６０は、変速機１の出力軸４に形成された第１のサンギヤ１７と、リヤドライブ軸１５に形成された第２のサンギヤ２０と、これらのサンギヤ１７，２０と噛み合う一体形成の第１のピニオン１８と、第２のピニオン１９と、これらのピニオン１８，１９を軸支するキャリヤ１６からなる複合プラネタリギヤ式に構成されている。そして、前輪側の出力部材であるキャリヤ１６と後輪側の出力部材であるリヤドライブ軸１５との間にトランスファクラッチ３０が設けられている。このように構成されたセンタデフ６０は、プラネタリギヤのギヤ諸元を設定することにより、前輪側と後輪側とにそれぞれ基本となる分配比率で動力が分配される。そして、走行状態や路面状態に応じて、例えば、後輪側がスリップした場合等では、トランスファクラッチ３０を締結させてセンタデフ６０の差動回転を制御する。そして、後輪側に伝達されている動力をトランスファクラッチ３０により前輪側に流すことで、４ＷＤ車として駆動力が確保され走行性能を向上させることができる。
【００１１】
自動変速機１には、入力軸３と同軸芯上に並んだ出力軸４とリヤドライブ軸１５との間を連通する潤滑油路２２が設けられており、潤滑が必要な各部位に対してオイルポンプ２１から吐出されたオイルが供給されるようになっている。そして、これらの軸３，４，１５には、潤滑油路２２と連通し、径方向に延在している複数の油孔２４〜２９が設けられている。これらの油孔２４〜２９より吐出されたオイルは、上述した変速機構やトランスファクラッチ３０等を潤滑する。
【００１２】
トランスファクラッチ３０は、クラッチドラム３１、クラッチハブ３３、複数のドライブプレート４０，４２および複数のドリブンプレート４５を主体に構成されている。クラッチドラム３１は、その内周面にスプラインが形成されたスプライン部３２を有する。クラッチドラム３１の内側には、リヤドライブ軸１５にスプライン嵌合したクラッチハブ３３が配置されている。
【００１３】
図３はクラッチハブ３３の正面図、図４は平面図、図５は図３のＡ−Ａ線における断面図である。このクラッチハブ３３は、切削や穿設といった機械加工を施すことなく、焼結成形のみで形成可能である。図５に示すように、クラッチハブ３３は、略エ字状の断面を有し、内周に内スプラインを有する内周部３３ａ、スプライン部３５、および、これらの部位３３ａ，３５を連結するフランジ部３３ｃを有する。内周部３３ａは、リヤドライブ軸１５とスプライン嵌合しているとともに、その端面には、複数の第１のオイル溝３４が径方向に向けて設けられている。
【００１４】
スプライン部３５は、クラッチハブ３３の外周部に相当し、その外周面にはスプラインが設けられている。また、図３に示すように、スプライン部３５の端部（本実施形態では両端）は、円周方向に沿って、４つの第１の端面３６と４つの第２の端面３７とが交互に設けられている。第２の端面３７は、第１の端面３６よりも軸方向に突出している。換言すれば、スプライン部３５の端部は、第１の端面３６に相当する切り欠け部位（凹状部）と、第２の端面３７に相当する突出部位（凸状部）とが、円周方向に交互に隣接した形状になっている。また、凹状に窪んだ第１の端面３６のそれぞれには、第２のオイル溝３９が設けられ、この第２のオイル溝３９は、クラッチハブ３３の径方向の内側と外側との間を連通する。なお、第１および第２の端面３６，３７の個数は、それぞれが少なくとも一つ存在すれば足りるが、複数設けることが好ましい。
【００１５】
図６は、トランスファクラッチ３０の要部を示す拡大断面図である。図７は、ドライブプレート４０，４２およびドリブンプレート４５の分解図である。図８は、クラッチハブ３３とドライブプレート４２との係合状態を示す図である。図６および図７に示すように、クラッチドラム３１の内周面とクラッチハブ３３の外周面との間には、複数のドライブプレート４０，４２と、複数のドリブンプレート４５とが軸方向に交互に配置されている。これらの内、ドライブプレート４０，４２の側面には、締結時の摩擦力を確保すべく、フェーシング材が接着されている。
【００１６】
ここで、中間に配置される第１のドライブプレート４０のそれぞれは、隣接した一対のドリブンプレート４５の間に配置されている。それぞれの第１のドライブプレート４０の内周部には、クラッチハブ３３のスプライン部３５とスプライン嵌合する内スプラインが形成されている。
【００１７】
一方、端部側、すなわち、第１の端面３６と第２の端面３７との間に位置する第２のドライブプレート４２も、隣接した一対のドリブンプレート４５の間に配置されている。第２のドライブプレート４２は、クラッチハブ３３のスプライン部３５の内径よりも小さな内径を有するとともに、複数の開口部４３が円周方向に設けられている。これらの開口部４３には、クラッチハブ３３のスプライン部３５と嵌合可能なスプラインが形成されている。開口部４３は、クラッチハブ３３のスプライン部３５の第２の端面３７と位置的に対応して設けられており、クラッチハブ３３の第２の端面３７を含む突出部位（凸状部）と係合する。
【００１８】
また、それぞれのドリブンプレート４５の外周部には、外スプラインが形成され、この外スプラインは、クラッチドラム３１のスプライン部３２とスプライン嵌合している。
【００１９】
両端に位置する第２のドライブプレート４２の内径をスプライン部３５の内径よりも小さくした理由は、このプレート４２にオイルの堰止め機能を持たせるためである。図６の組立状態が示すように、第２のドライブプレート４２は、スプライン部３５における内周面側にリブ状に突出する。これによって、スプライン部３５の内周面には、第２のドライブプレート４２の突出部位とフランジ部３３ｃとによって、オイル溜り４７が形成される。リヤドライブ軸１５の回転時、油孔２９から吐出されたオイルは、オイル溜り４７に貯留される。すなわち、リヤドライブ軸１５の油孔２９から吐出されたオイルの大半は、クラッチハブ３３の回転に伴う遠心力によって、クラッチハブ３３のフランジ部３３ｃを伝って流れ、オイル溜り４７に溜り込む。
【００２０】
上述したように、第２の端面３７は、第１の端面３６よりも軸方向に突出している。このため、クラッチハブ３３のスプライン部３５に第２のドライブプレート４２をスプライン嵌合させると、第２の端面３７を含む突出部位は、第２のドライブプレート４２の開口部４３と係合する。また、切り欠け部位に相当する第１の端面３６と第２のドライブプレート４２の側面との間は、クラッチ締結状態で若干の隙間が生じるように設定されている。したがって、第１の端面３６と第２のドライブプレート４２との間の隙間と第２のオイル溝３９とによって、スプライン部３５の内側と外側との間を連通するオイル吐出口が形成される。その結果、オイル溜り４７に溜り込んだオイルは、このオイル吐出口を流れて、クラッチハブ３３の外周面側に向けて吐出する。
【００２１】
このように、本実施形態では、クラッチドラム３１とクラッチハブ３３との間にドライブプレート４０，４２とドリブンプレート４５とをスプライン嵌合して組み付けるだけで、オイル溜り４７を形成することが可能になる。このため、クラッチハブ３３に切削や穿設といった機械加工を施す必要がない。その結果、クラッチハブ３３の製造コストを低減できるとともに、オイル溜り４７の形成も容易に行えるという効果がある。
【００２２】
なお、上述した実施形態においては、略エ字形状の断面を有するクラッチハブ３３を例にして説明したが、本発明は、これには限定されるものではなく、例えばドラム形状であってもよい。また、本実施形態では、クラッチ装置としてトランスファクラッチ３０を例に説明したが、他の多板クラッチに適用することも可能である。
【００２３】
また、上述した実施形態では、軸方向において第１の端面３６と第２の端面３７との間に位置するドライブプレートとして、第１のドライブプレート４０とは形状の異なる第２のドライブプレート４２を用いている。しかしながら、端部のプレートとして、第１のドライブプレート４０と同様の形状のものを用いてもよい。この場合、端部のドライブプレートは堰止め機能を有さない。しかしながら、オイル溜り４７に流れたオイルは、径方向の内外を連通する第１の端面３６を介して、スプライン部３５の外周面側に供給されるため、プレート類を潤滑することができる。なお、この場合、第１の端面３６全体がオイル通路として機能するため、上述した第２のオイル溝３９を第１の端面３６に形成する必要は必ずしもない。
【００２４】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、クラッチドラムとクラッチハブとの間にドライブプレートとドリブンプレートとをスプライン嵌合して組み付けるだけで、多板クラッチの潤滑構造を実現できる。また、クラッチハブには、従前のような旋盤による切削やドリルによる孔明けなどの機械加工を施す必要が必ずしもない。その結果、クラッチハブの製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るクラッチ装置を適用した自動変速機の断面図
【図２】トランスファクラッチの断面図
【図３】クラッチハブの正面図
【図４】クラッチハブの平面図
【図５】図３のＡ−Ａ線における断面図
【図６】トランスファクラッチの要部を示す拡大断面図
【図７】ドライブプレートおよびドリブンプレートの分解図
【図８】クラッチハブとドライブプレートとの係合状態を示す図
【図９】従来のクラッチハブの断面図
【符号の説明】
３０　差動制限クラッチ（トランスファクラッチ）
３１　クラッチドラム
３２　スプライン部
３３　クラッチハブ
３３ａ　内周部
３３ｃ　フランジ部
３４　第１のオイル溝
３５　スプライン部
３６　第１の端面
３７　第２の端面
３９　第２のオイル溝
４０　第１のドライブプレート
４２　第２のドライブプレート
４３　開口部
４５　ドリブンプレート
４７　オイル溜り
【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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