(57)【要約】【課題】係合時のショックが少なく、軸方向及び径方向のサイズをコンパクトにすることができ、部品点数を削減することによりコストダウンを図ることができる湿式多板クラッチを提供する。【解決手段】それぞれ第１係合要素と第２係合要素とを交互に配置した第１クラッチ部と第２クラッチ部とからなり、ピストンの押圧力により第１係合要素と第２係合要素との締結または解放が行われる湿式多板クラッチにおいて、ピストンが第１クラッチ部と第２クラッチ部とを押圧可能であることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ第１係合要素と第２係合要素とを交互に配置した第１クラッチ部と第２クラッチ部とからなり、ピストンの押圧力により前記第１係合要素と前記第２係合要素との締結または解放が行われる湿式多板クラッチにおいて、前記ピストンが前記第１クラッチ部と前記第２クラッチ部とを押圧可能であることを特徴とする湿式多板クラッチ。
【請求項２】
前記第２クラッチ部は所定荷重以上の押圧により締結することを特徴とする請求項１に記載の湿式多板クラッチ。
【請求項３】
前記第１クラッチ部と前記第２クラッチ部とは境界部材で分離されており、前記第２クラッチ部は、付勢手段により前記所定荷重により前記境界部材に対して付勢されていることを特徴とする請求項２に記載の湿式多板クラッチ。
【請求項４】
前記第２クラッチ部は、前記付勢手段はコイルスプリングであることを特徴とする請求項３に記載の湿式多板クラッチ。
【請求項５】
前記第２クラッチ部は、前記付勢手段は皿ばねであることを特徴とする請求項３に記載の湿式多板クラッチ。
【請求項６】
複数の前記皿ばねが配置され、前記皿ばねは異なるばね係数を有することを特徴とする請求項５に記載の湿式多板クラッチ。
【請求項７】
前記第１クラッチ部は前記ピストンの荷重により締結し、前記第２クラッチ部は前記ピストンが前記付勢手段の押圧力以上の押圧力で押圧することで締結されることを特徴とする請求項３−６のいずれか１項に記載の湿式多板クラッチ。
【請求項８】
前記第１クラッチ部と前記第２クラッチ部とはそれぞれ特性の違う異種の摩擦材を備えた前記第１係合要素と前記第２係合要素を有することを特徴とする請求項１−７のいずれか１項に記載の湿式多板クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の自動変速機（ＡＴ）のクラッチやブレーキなどに用いられる湿式多板クラッチ（摩擦係合装置）に関する。より詳細には、摩擦板の押圧構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、湿式多板クラッチは、クラッチもしくはブレーキのドラムとハブ間に摩擦板（フリクションプレート）と、セパレータプレートとが交互に配置されており、クラッチピストンの押圧と解除によりクラッチの係合と解除が行われる。
【０００３】
このような湿式多板クラッチでは、クラッチの係合初期またはブレーキの効き始めにおいて、ショックの緩和及びスリップ制御をするため微妙な制御が要求されている。
【０００４】
このような要求に応えるため、特許文献１では、摩擦要素の一方を径方向に分割し、かつ他方の摩擦要素との接当開始点に差を付けた構成を開示している。
【０００５】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】特開平７−０４２７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示のクラッチでは、ハウジングの同軸上に二つのクラッチピストンが配置される、いわゆるツインクラッチとなっている。このタイプでは、軸方向に大きなスペースを取ると共に、径方向にも大きなスペースをとるため、クラッチのコンパクト化や部品点数を削減することによるコストダウンの要求に必ずしも応えられなかった。
【０００７】
従って、本発明の目的は、係合時のショックが少なく、軸方向及び径方向のサイズをコンパクトにすることができ、部品点数を削減することによりコストダウンを図ることができる湿式多板クラッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の湿式多板クラッチは、
それぞれ第１係合要素と第２係合要素とを交互に配置した第１クラッチ部と第２クラッチ部とからなり、ピストンの押圧力により前記第１係合要素と前記第２係合要素との締結または解放が行われる湿式多板クラッチにおいて、前記ピストンが前記第１クラッチ部と前記第２クラッチ部とを押圧可能であることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、以下のような効果が得られる。
【００１０】
機能的に分割した第１クラッチ部と第２クラッチ部とを設けたため、クラッチの係合初期またはブレーキの効き始めにおいて、ショックの緩和及びスリップ制御をするため微妙な制御が可能となる。
【００１１】
一つのピストンにより第１及び第２のクラッチを締結させることができるので、軸方向及び径方向のサイズをコンパクトにすることができ、部品点数を削減することによりコストダウンを図ることができる。
【００１２】
皿ばねを使用した場合、第２クラッチ部のスプリング収納部分のスペースをより小さくすることができるため径方向に省スペース化を図ることができる。また、皿ばねの反力を利用することにより、ピストンのリターンスプリングが不要となる効果が得られる。更に、ドリブンプレート（セパレータプレート）間のクリアランスが保たれるため、ドラグ低減にも有効となる。
【００１３】
また、新しいハウジングを必要とせず、現行のハウジングを転用できるため、付加的なコストがかからない。
【実施例】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。尚、図面において同一部分は同一符号にて示してある。また、以下説明する実施例は本発明を例示として説明するもので、いかなる意味においても本発明を限定するものではないことは言うまでもない。
【００１５】
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例を示す湿式多板クラッチ１０の軸方向部分断面図である。
【００１６】
湿式多板クラッチ１０は、軸方向の一端部で開放したほぼ円筒形のハウジング、すなわちクラッチケース１と、クラッチケース１の内周に配置され、同軸上で相対回転するハブ（不図示）と、クラッチケース１の内周に設けられたスプライン８に軸方向で移動自在に配置された環状のセパレータプレート２（第１係合要素）と、ハブの外周に設けられたスプライン（不図示）に軸方向で移動自在に配置され摩擦材が貼着された環状の摩擦板３（第２係合要素）とからなっている。セパレータプレート２と摩擦板３とはそれぞれ複数個設けられている。
【００１７】
湿式多板クラッチ１０は、セパレータプレート２と摩擦板３とを押圧し締結させるピストン６と、セパレータプレート２及び摩擦板３を軸方向の一端で固定状態に保持するため、クラッチケース１の内周に設けられたバッキングプレート７とそれを保持する止め輪１７とを備えている。
【００１８】
図１に示すように、ピストン６は、クラッチケース１の閉口端内で軸方向摺動自在に配置されている。ピストン６の外周面とクラッチケース１の内面との間にはＯリング９が介装されている。また、ピストン６の内周面とクラッチケース１の軸部１３（図３参照）の外周面との間にもＯリング１８（図３参照）が介装されている。従って、クラッチケース１の閉口端の内面とピストン６との間に油密状態の油圧室１１が画成される。
【００１９】
軸部１３に固定されたストッパ１６とピストン６との間には、リターンスプリング１５が設けられ、油圧室１１に油圧が供給されていない状態では、ピストン６をクラッチケース１１側に押圧している。また、軸部１３には、油供給孔１４が設けられ、油圧室１１へ不図示の油供給源からの油を油圧室１１に供給している。
【００２０】
ハブに軸方向摺動自在に保持された摩擦板３は、その両面に所定の摩擦係数を有する摩擦材１２が固定されている。摩擦材１２は、摩擦板３の片面のみに設けることもできる。また、ハブには径方向に貫通した潤滑油供給口（不図示）が設けられ、湿式多板クラッチ１０の内径側から外径側へと潤滑を供給している。
【００２１】
湿式多板クラッチ１０のクラッチ部は、ピストン６寄りの第１クラッチ部２０とバッキングプレート７寄りの第２クラッチ部３０とを有する。第１クラッチ部２０と第２クラッチ部３０とは、クラッチケース１の内周に軸方向移動可能に保持された境界板５により分離されている。第１クラッチ部２０は、２枚の摩擦板３と２枚のセパレータプレート２から構成され、第２クラッチ部３０は、２枚の摩擦板３とその間の１枚のセパレータプレート２から構成されている。もちろん、この数は任意であり、その他の数にすることもできることは言うまでもない。
【００２２】
第２クラッチ部３０のセパレータプレート２は、外径寄りに軸方向に貫通する孔２ａを備えている。この孔２ａにスプリング４が貫通保持されている。スプリング４はここではコイルスプリングであるが、その他の種類のスプリングを用いることも可能である。
【００２３】
スプリング４の軸方向の一端は、境界板５に設けられた保持部材８によって保持され、他端はバッキングプレート７に設けた凹部７ａに保持されている。境界板５は、クラッチケース１の段部１ａによって図１において右方向への移動を制限されている。第２クラッチ部３０は、ピストン６からの押圧力が印加されない限り、スプリング４の付勢力により、非締結状態に維持されている。
【００２４】
図２は、図１の湿式多板クラッチ１０をクラッチケース１の開放端からみた正面図である。図３は、図２のＡ−Ｏ−Ａ線に沿った断面図である。ただし、図２では、バッキングプレート７と止め輪１７の図示を省いている。図２から分かるように、スプリング４が貫通する孔２ａは、セパレータプレート２の外径部に円周方向等分に複数個設けられている。従って、スプリング４も孔２ａに対応して複数配置されている。
【００２５】
以上のように構成された湿式多板クラッチ１０は、次のようにクラッチの締結及び解放をする。図１の状態は、クラッチ解放状態を示しておりセパレータプレート２と摩擦板３とはそれぞれ負荷なしに接触している。解放状態では、リターンスプリング１５の付勢力により、ピストン６はクラッチケース１の閉口端側に当接している。
【００２６】
この状態でクラッチを締結するには、ピストン６とクラッチケース１との間に画成された油圧室１１に油圧を供給する。油圧の上昇に伴い、リターンスプリング１５の付勢力に抗して、ピストン６は、図１において軸方向左に移動し、セパレータプレート２と摩擦板３とを密着させる。これにより第１クラッチ部２０が締結される。
【００２７】
次に、油圧が更に上昇すると、ピストン６は図１において更に左方向に移動し、締結状態の第１クラッチ部２０全体を境界板５に押し付けるようになる。このまま、ピストン６が更に左方向に移動すると、ピストン６の押圧力がスプリング４の付勢力よりも大きくなり、境界板５はピストン６により押され、図中左方向に移動を始める。
【００２８】
境界板５が、更に移動するとバッキングプレート７との間で、摩擦板３とセパレータプレート２とを押圧する。その結果、第２クラッチ部３０も締結状態となる。
【００２９】
以上の動作において、力関係は以下のようになる。第１クラッチ部２０はピストン６の押圧カにより荷重Ｆ１を受け摩擦係合し、第２クラッチ部３０を解放状態に維持するスプリング４の付勢力をＦ２とすると、Ｆ１＞Ｆ２のとき、ピストン６により第２クラッチ部３０は締結される。Ｆ１≦Ｆ２のとき、第１クラッチ部２０は締結されるが、境界板５は移動せず、第２クラッチ部３０は非締結状態に維持される。この関係は後述の第２及び第３実施例でも同様である。
【００３０】
以上のように、機能的に分割した第１クラッチ部と第２クラッチ部とを設けたため、クラッチの係合初期またはブレーキの効き始めにおいて、ショックの緩和及びスリップ制御の微妙な制御が可能となる。
【００３１】
また、一つのピストンにより第１及び第２のクラッチを締結させることができるので、軸方向及び径方向のサイズをコンパクトにすることができ、部品点数を削減することによりコストダウンを図ることができる。
【００３２】
（第２実施例）
図４は、本発明の第２実施例を示す湿式多板クラッチ４０の軸方向断面図である。本実施例では、第１実施例で用いたスプリング４（コイルスプリング）の代わりに皿ばね１６を用いている。第１クラッチ部２０は、第１実施例とほぼ同様の構成である。
【００３３】
第２クラッチ部３０は、セパレータプレート２間に一つの皿ばね１６を介装している。本例では合計２個の皿ばね１６を設け、その付勢力により境界板５を段部１ａに押圧し、第２クラッチ部３０を非締結状態、すなわち解放状態に維持している。
【００３４】
第２実施例では、第２クラッチ部３０に皿ばね１６を用いたこと以外は、第１実施例とほぼ同様の構成である。
【００３５】
（第３実施例）
図５は、本発明の第３実施例を示す湿式多板クラッチ５０の軸方向断面図である。第２実施例と同様に、第２クラッチ部３０に皿ばね１６を用いている。しかしながら、本実施例では、第１及び第２実施例でスプリングを用いていない第１クラッチ部２０にも、皿ばね１６を介装させている。
【００３６】
第１クラッチ部２０に設けた皿ばね１６の反力を利用することにより、第１及び第２実施例で用いていたピストン６を初期位置に復帰させるリターンスプリング１５が不要となる。
【００３７】
第３実施例では、境界板５が設けられていないが、第１クラッチ部２０に配置する皿ばね１６と第２クラッチ部３０に配置する皿ばね１６のばね定数を変えるか、個数を変えることで、第１及び第２実施例と同様の効果が得られる。
【００３８】
第２及び第３実施例で用いた複数の皿ばね１６は、それぞれ同じばね定数を有するものでもよいが、異なるばね定数を有する皿ばねを組み合わせてもよい。
また、皿ばね１６はセパレータプレート２の間に１個設けているが、複数個設けることもできる。
【００３９】
第２及び第３実施例のように皿ばね１６を使用した場合、第２クラッチ部３０のスプリング収納部分のスペースをより小さくすることができるため径方向に省スペース化を図ることができる。また、ドリブンプレート（セパレータプレート）間のクリアランスが保たれるため、ドラグ低減にも有効となる。また、第１実施例のようにスプリング４を貫通させる孔２ａをセパレータプレートに設ける必要もないため、既成のセパレータプレートをそのまま使うことができる。
【００４０】
第２及び第３実施例においても、機能的に分割した第１クラッチ部と第２クラッチ部とを設けたため、クラッチの係合初期またはブレーキの効き始めにおいて、ショックを緩和するための微妙な制御が可能となる。
【００４１】
図６は、本発明の各実施例におけるピストン荷重と伝達トルクの関係を示すグラフである。ピストン６の押圧力、すなわち荷重が大きくなっていくと、伝達トルクは漸増する。点Ｍまでは緩やかな勾配で推移し、伝達トルクの増加は小さい。ピストン６が第１クラッチ部２０を締結させ境界板５を押圧するようになる点Ｍまでの領域Ｒ１は、クラッチの係合初期である。
【００４２】
点Ｍを過ぎると、ピストン６が境界板５を介して第２クラッチ部３０を締結させるため、第１クラッチ部２０と第２クラッチ部３０との合計の伝達トルクが得られる。このため、領域Ｒ２の勾配は領域Ｒ１に比べて大きく、ピストン６の荷重に対して、伝達トルクの増大が大きいことが分かる。
【００４３】
第１及び第２クラッチ部を構成するセパレータプレートや摩擦板の数は任意であり、必要な伝達トルク容量に応じて増減できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、本発明の第１実施例を示す湿式多板クラッチの軸方向部分断面図である。
【図２】図２は、図１の湿式多板クラッチをクラッチケースの開放端からみた正面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ｏ−Ａ線に沿った軸方向断面図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す摩擦板の部分正面図である。
【図５】本発明の第４実施例を示す摩擦板の部分正面図である。
【図６】図６は、本発明の各実施例におけるピストン荷重と伝達トルクの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４５】
１    クラッチケース
２    セパレータプレート
３    摩擦板
４    スプリング
５    境界板
６    ピストン
１０、４０、５０  湿式多板クラッチ
２０  第１クラッチ部
３０  第２クラッチ部
【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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