(57)【要約】【課題】係合／解放の切替時におけるトルク容量の制御性の向上を図ることができる、摩擦クラッチを提供する。【解決手段】複数のクラッチプレート７と複数のクラッチディスク９とが回転中心線方向に交互に並べて配置されている。複数のクラッチプレート７に対して回転中心線方向の一方側には、ピストン１０が回転中心線方向に移動可能に設けられている。このピストン１０の移動により、第１クラッチプレート７Ａが第２クラッチプレート７Ｂ側に押圧される。第２クラッチプレート７Ｂは、スプリング３３により、第１クラッチプレート７Ａ側に弾性的に付勢されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心線方向に並べて配置された複数のクラッチプレートと、
前記クラッチプレートと前記回転中心線方向に交互に配置された複数のクラッチディスクと、
前記回転中心線方向に移動可能に設けられ、その移動により、前記回転中心線方向の一方側の最端に配置されている前記クラッチプレートを前記回転中心線方向の他方側へ押圧するピストンと、
前記一方側の最端に配置されている前記クラッチプレート以外であって、少なくとも１個の前記クラッチディスクよりも前記一方側に配置されている前記クラッチプレートを前記一方側に弾性的に付勢する付勢部材と
を含む、摩擦クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式多板の摩擦クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、車両用の自動変速機には、湿式多板の摩擦クラッチが用いられている。
【０００３】
この自動変速機では、複数の摩擦クラッチが選択的に係合および解放されることにより、複数の変速段が構成される。そのため、変速段の切替時（変速時）には、係合状態の摩擦クラッチが解放されつつ、解放状態の別の摩擦クラッチが係合されることがある。この切替時に生じるショックを抑えるためには、それらの摩擦クラッチのトルク容量を緻密に制御する必要がある。湿式多板の摩擦クラッチのトルク容量は、ピストンに加わる油圧ならびにディスクの枚数および径により決定される。ディスクの枚数および径は、既定であるので、ピストンに加わる油圧の制御により、摩擦クラッチのトルク容量が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１３０２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自動変速機の中には、異なる変速段で同一の摩擦クラッチを係合させる構成のものがある。その異なる変速段で共用される摩擦クラッチは、低速側の変速段で十分なトルク容量が確保されるように設計（ディスクの枚数および径が決定）される。そのため、高速側の変速段における摩擦クラッチの係合／解放の切替時には、摩擦クラッチの最大トルク容量に対して極めて小さい範囲でトルク容量を緻密に制御しなければならない。
【０００６】
しかしながら、かかる摩擦クラッチでは、ピストンに加わる油圧の変化に対する伝達トルク容量の変化率が大きいので、係合／解放の切替時のトルク容量の緻密な制御のために、ピストンに加わる油圧を非常に緻密に制御しなければならず、その切替時の制御性が悪いという問題がある。また、摩擦クラッチの係合／解放の切替時に、ピストンに加わる油圧を非常に緻密に制御しても、各部の寸法誤差や摩擦係数のばらつきにより、ショックを生じるおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、係合／解放の切替時におけるトルク容量の制御性の向上を図ることができる、摩擦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】
前記の目的を達成するため、本発明に係る摩擦クラッチは、回転中心線方向に並べて配置された複数のクラッチプレートと、クラッチプレートと回転中心線方向に交互に配置された複数のクラッチディスクと、回転中心線方向に移動可能に設けられ、その移動により、回転中心線方向の一方側の最端に配置されているクラッチプレート（以下、この欄において、単に「最端のクラッチプレート」という。）を回転中心線方向の他方側へ押圧するピストンと、最端のクラッチプレート以外であって、少なくとも１個のクラッチディスクよりも一方側に配置されているクラッチプレートを一方側に弾性的に付勢する付勢部材とを含む。
【０００９】
この構成によれば、複数のクラッチプレートと複数のクラッチディスクとが回転中心線方向に交互に並べて配置されている。複数のクラッチプレートに対して回転中心線方向の一方側には、ピストンが回転中心線方向に移動可能に設けられている。このピストンの他方側への移動により、最端のクラッチプレートが他方側へ押圧される。その最端のクラッチプレート以外であって、少なくとも１個のクラッチディスクよりも一方側に配置されているクラッチプレートは、付勢部材により、一方側に弾性的に付勢されている。
【００１０】
これにより、ピストンから最端のクラッチプレートに加えられる押圧力が付勢部材の付勢力を上回るまでは、付勢部材が付勢しているクラッチプレートからその他方側のクラッチディスクにはピストンによる押圧力が伝達されず、付勢部材が付勢しているクラッチプレートよりも一方側のクラッチプレートのみが一方側からの押圧力によりクラッチプレートに圧接される。このとき、摩擦クラッチのトルク容量（伝達トルク容量）は、そのクラッチプレートが圧接されているクラッチディスクの枚数、つまり、付勢部材が付勢しているクラッチプレートよりも一方側に配置されているクラッチディスクの枚数に応じた大きさとなる。そのため、摩擦クラッチのトルク容量は、ピストンによる押圧力の増大に対して相対的に緩やかに増大する。よって、摩擦クラッチの係合／解放の切替時に、押圧力の制御により、トルク容量を緻密に制御することができ、ショックの発生を抑えることができる。
【００１１】
そして、ピストンから最端のクラッチプレートに加えられる押圧力が増し、押圧力が付勢部材の付勢力を上回ると、その押圧力により付勢部材が付勢しているクラッチプレートが他方側に移動し、当該クラッチプレートが他方側のクラッチディスクに圧接される。その結果、摩擦クラッチのトルク容量は、すべてのクラッチディスクの枚数に応じた大きさとなり、ピストンによる押圧力の増大に対して相対的に急峻に増大する。
【００１２】
以上により、摩擦クラッチが自動変速機の異なる変速段で共用される場合には、低速側の変速段で十分なトルク容量を確保することができながら、高速側の変速段における摩擦クラッチの係合／解放の切替時には、トルク容量（ピストンによる押圧力）の制御性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、係合／解放の切替時におけるトルク容量の制御性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る摩擦クラッチを回転中心線を含む平面で切断した断面図であり、摩擦クラッチの解放状態を示す。
【図２】図１に示される摩擦クラッチの断面図であり、摩擦クラッチの係合状態を示す。
【図３】油室の油圧と摩擦クラッチのトルク容量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１６】
図１および図２は、本発明の一実施形態に係る摩擦クラッチ１を回転中心線Ｃを含む平面で切断した断面図である。図１および図２には、摩擦クラッチ１における回転中心線Ｃに対する一方側のみが示されている。
【００１７】
摩擦クラッチ１は、たとえば、自動変速機または無段変速機に組み込まれて、駆動力が入力される回転体である入力軸２の回転を入力軸２と回転中心線Ｃを共通にする別の回転体（図示せず）に伝達／遮断するために用いられる。
【００１８】
摩擦クラッチ１は、入力軸２に固定されたクラッチドラム３と、別の回転体に固定されたクラッチハブ４とを備えている。
【００１９】
クラッチドラム３は、回転中心線Ｃと直交する方向、つまり回転径方向に延びる略円板状の円板部５と、円板部５の外周側で回転中心線Ｃと平行をなす方向、つまり回転中心線方向に延びる略円筒状の円筒部６とを一体的に有している。円筒部６の内側には、複数の円環板状のクラッチプレート７が間隔を空けて配置され、円筒部６には、各クラッチプレート７の外周部がスプライン嵌合されている。
【００２０】
この実施形態では、クラッチプレート７として、第１クラッチプレート７Ａ、第２クラッチプレート７Ｂ、第３クラッチプレート７Ｃ、第４クラッチプレート７Ｄ、第５クラッチプレート７Ｅおよび第６クラッチプレート７Ｆが円板部５側からこの順に並べて設けられている。以下では、それらを区別なく総称する場合には、単に「クラッチプレート７」という。
【００２１】
クラッチハブ４は、クラッチドラム３の円筒部６と回転径方向に対向する対向部８を有している。その円筒部６と対向部８との間には、複数の円環板状のクラッチディスク９がクラッチプレート７と回転中心線方向に交互に並ぶように配置され、対向部８には、各クラッチディスク９の内周部がスプライン嵌合されている。
【００２２】
この実施形態では、クラッチディスク９として、第１クラッチディスク９Ａ、第２クラッチディスク９Ｂ、第３クラッチディスク９Ｃ、第４クラッチディスク９Ｄおよび第５クラッチディスク９Ｅがクラッチドラム３の円板部５側からこの順に並べて設けられている。以下では、それらを区別なく総称する場合には、単に「クラッチディスク９」という。
【００２３】
クラッチドラム３の内側であって、クラッチプレート７よりもクラッチドラム３の円板部５側の位置には、ピストン１０が回転中心線方向に移動可能に設けられている。ピストン１０は、回転径方向に延びる略円板状の円板部１１と、円板部１１の外周端からクラッチプレート７側に回転中心線方向に延びる略円筒状の外周筒部１２と、外周筒部１２のクラッチプレート７側の端部から回転径方向の外側に延びる鍔状の押圧部１３とを一体的に有している。押圧部１３は、クラッチプレート７と回転中心線方向に対向している。
【００２４】
円板部１１の内周部は、クラッチプレート７側に屈曲して延び、入力軸２側に屈曲して延びており、その端部には、円板部１１と入力軸２との間を封止する環状のシール１４が設けられている。また、外周筒部１２の外周には、外周筒部１２とクラッチドラム３との間を封止する環状のシール１５が設けられている。シール１４，１５は、ピストン１０の位置にかかわらず、それぞれ入力軸２およびクラッチドラム３と常に接触している。これにより、クラッチドラム３とピストン１０との間には、入力軸２、クラッチドラム３、ピストン１０およびシール１４，１５により閉鎖された油室１６が形成されている。油室１６は、入力軸２に形成された油流路１７と連通しており、油室１６には、油流路１７を通して油圧が供給／開放される。
【００２５】
ピストン１０を挟んで油室１６と反対側には、遠心油圧キャンセラ１８が配置されている。遠心油圧キャンセラ１８は、回転径方向に延びる略円板状のスプリング受部１９と、スプリング受部１９の外周端からピストン１０の円板部１１に向けて延び、屈曲部分２０で回転径方向の外側に屈曲して、ピストン１０の外周筒部１２に向けて延びる外周部２１とを一体的に有している。
【００２６】
ピストン１０と遠心油圧キャンセラ１８との間には、複数のリターンスプリング２２が回転中心線Ｃを中心とする等角度間隔で介裝されている。リターンスプリング２２は、たとえば、コイルばねからなる。リターンスプリング２２の付勢力により、ピストン１０と遠心油圧キャンセラ１８とは、互いに離間する方向に弾性的に付勢されている。この付勢により、遠心油圧キャンセラ１８は、入力軸２に取り付けられたスナップリング２３に当接し、回転中心線方向の移動が規制されている。
【００２７】
遠心油圧キャンセラ１８の外周部２１の外周には、外周部２１とピストン１０の外周筒部１２との間を封止する環状のシール２４が設けられている。これにより、ピストン１０と遠心油圧キャンセラ１８との間には、ピストン１０、遠心油圧キャンセラ１８およびシール２４により閉鎖されたキャンセラ室２５が形成されている。キャンセラ室２５は、入力軸２に形成された油流路２６と連通しており、キャンセラ室２５には、油流路２６を通して作動油が供給される。
【００２８】
そして、クラッチドラム３の外周には、１対のスプリング挟持部３１，３２が設けられている。スプリング挟持部３１，３２は、クラッチドラム３を取り囲む円環板状をなし、回転中心線方向に互いに対向している。一方のスプリング挟持部３１は、クラッチドラム３の円筒部６を貫通し、クラッチドラム３の円板部５に対して最も離間した第６クラッチプレート７Ｆに接続されている。他方のスプリング挟持部３２は、円筒部６を遊嵌状態で貫通し、円板部５に対して２番目に離間した第２クラッチプレート７Ｂに接続されている。なお、円筒部６におけるスプリング挟持部３２が貫通する開口のサイズにより、スプリング挟持部３２の移動可能量が一定に規制されている。
【００２９】
１対のスプリング挟持部３１，３２の間には、複数のスプリング３３が回転中心線Ｃを中心とする等角度間隔で介裝されている。各スプリング３３は、コイルばねからなり、１対のスプリング挟持部３１，３２の間に圧縮状態で配置されている。そのため、第２クラッチプレート７Ｂおよび第６クラッチプレート７Ｆは、１対のスプリング挟持部３１，３２を介して、各スプリング３３が有する弾性力により、互いに離間する方向に常に付勢されている。第６クラッチプレート７Ｆに対して第２クラッチプレート７Ｂと反対側には、スナップリング３４がクラッチドラム３の円筒部６に固定的に設けられており、第６クラッチプレート７Ｆは、スナップリング３４に当接し、第２クラッチプレート７Ｂからそれ以上に離間することが規制されている。
【００３０】
図３は、油室１６の油圧と摩擦クラッチ１のトルク容量（伝達トルク容量）との関係を示すグラフである。
【００３１】
油室１６の油圧が解放された状態では、図１に示されるように、ピストン１０がクラッチドラム３の円板部５に最も近接した位置に位置する。このとき、摩擦クラッチ１は、すべてのクラッチプレート７とクラッチディスク９とが圧接していない解放状態であり、摩擦クラッチ１のトルク容量は、図３に示されるように、０である。また、スプリング３３の弾性力（付勢力）により、第２クラッチプレート７Ｂは、図１に示されるように、第３クラッチプレート７Ｃとの間に配置された第２クラッチディスク９Ｂから離間している。ピストン１０と遠心油圧キャンセラ１８との間のキャンセラ室２５は、油流路２６を通して供給される作動油で満たされている。
【００３２】
油流路１７から油室１６に油圧が供給されると、その油圧により、ピストン１０がクラッチプレート７側に移動し、ピストン１０の押圧部１３が第１クラッチプレート７Ａを押圧する。この押圧により、まず、第１クラッチプレート７Ａが第１クラッチディスク９Ａに圧接され、第１クラッチディスク９Ａが第２クラッチプレート７Ｂに圧接される。このとき、摩擦クラッチ１のトルク容量は、１枚の第１クラッチディスク９Ａおよび油室１６の油圧に応じた大きさとなる。そのため、摩擦クラッチ１のトルク容量は、図３に示されるように、油室１６の油圧の増大に対して相対的に緩やかに増大する。よって、油室１６の油圧の制御により、摩擦クラッチ１のトルク容量を緻密に制御することができ、摩擦クラッチ１の係合時のショックの発生を抑えることができる。
【００３３】
油室１６に供給される油圧の増大に伴い、ピストン１０から第１クラッチプレート７Ａに加えられる押圧力が増し、その押圧力がスプリング３３の付勢力を上回ると、第２クラッチプレート７Ｂが移動し、図２に示されるように、第２クラッチプレート７Ｂが第２クラッチディスク９Ｂに当接する。その後の摩擦クラッチ１のトルク容量は、図３に示されるように、すべてのクラッチディスク９および油室１６の油圧に応じた大きさとなり、油室１６の油圧の増大に対して相対的に急峻に増大する。そして、すべてのクラッチプレート７とクラッチディスク９とが圧接した係合状態になると、摩擦クラッチ１のトルク容量が最大となる。
【００３４】
クラッチドラム３が入力軸２と一体的に回転している状態では、キャンセラ室２５内の作動油に遠心力が作用し、キャンセラ室２５に遠心油圧が発生する。この遠心油圧により、油室１６内の遠心油圧をキャンセル（相殺）することができる。そのため、係合状態から油室１６内の油圧が開放されると、主にリターンスプリング２２の付勢力により、ピストン１０がクラッチドラム３側にスムーズに移動する。そして、油室１６に供給される油圧の開放に伴い、ピストン１０から第１クラッチプレート７Ａに加えられる押圧力が減少し、その押圧力がスプリング３３の付勢力を下回ると、第２クラッチプレート７Ｂが移動し、図１に示されるように、第２クラッチプレート７Ｂが第２クラッチディスク９Ｂから離間する。そのため、その後の摩擦クラッチ１のトルク容量は、図３に示されるように、油室１６の油圧の増大に対して相対的に緩やかに減少する。よって、油室１６の油圧の制御により、摩擦クラッチ１のトルク容量を緻密に制御することができ、摩擦クラッチ１の解放時のショックの発生を抑えることができる。
【００３５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００３６】
たとえば、前述の実施形態では、第２クラッチプレート７Ｂがスプリング３３により付勢される構成を取り上げたが、スプリング３３により付勢されるクラッチプレート７は、第１クラッチプレート７Ａ以外であって、少なくとも１個のクラッチディスク９よりも一方側に配置されているクラッチプレート７であればよい。ただし、摩擦クラッチ１の係合／解放時のショックの発生を効果的に抑えるためには、スプリング３３により付勢されるクラッチプレート７よりもピストン１０側に配置されるクラッチディスク９の枚数がその反対側に配置されるクラッチディスク９の枚数よりも少ないことが好ましい。
【００３７】
クラッチプレート７を付勢する付勢部材として、コイルばねからなるスプリング３３を取り上げたが、これは単なる例示に過ぎず、付勢部材は、クラッチプレート７を弾性的に付勢することができればよく、ゴムやスポンジなどであってもよい。
【００３８】
また、スプリング挟持部３１が第６クラッチプレート７Ｆに接続されているとしたが、スプリング挟持部３１は、クラッチドラム３に固定的に接続されていてもよい。
【００３９】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１    摩擦クラッチ
７（７Ａ〜７Ｆ）  クラッチプレート
９（９Ａ〜９Ｅ）  クラッチディスク
１０  ピストン
３３  スプリング
Ｃ    回転中心線
【図１】
2016031135.tif 000003
【図２】
2016031135.tif 000004
【図３】
2016031135.tif 000005