(57)【要約】【課題】クラッチドラムおよびクラッチドラムに設けられるフランジの厚みを小さくすることができる、クラッチを提供する。【解決手段】クラッチドラム３１の外周延部３５の内側には、円環板状のフランジ３６が設けられている。フランジ３６の外周端部３７は、外周延部３５に保持されている。また、外周延部３５には、リングギヤ１３の外周部３８が保持されている。外周部３８は、リングギヤ１３の内周部２０と一体に形成され、内周部２０の外周面から回転径方向に突出する鍔状をなしている。フランジ３６の内周端部６１とリングギヤ１３の内周部２０との間には、隙間ＳＧが設けられている。隙間ＳＧは、フランジ３６がクラッチ締結荷重を受けて弾性変形したときに、フランジ３６の内周端部がリングギヤ１３の内周部２０に当接する寸法に設定されている。【選択図】図２Ａ
2017133600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線方向に延びる円筒状の延部を有するクラッチドラムと、
円環板状に形成され、外周端部が前記延部に保持されたフランジと、
前記フランジに対して前記回転軸線方向の一方側に設けられ、環状に形成され、外周部が前記延部に保持された回転要素と、
前記フランジに対して前記回転軸線方向の一方側であって、前記回転要素の前記外周部に対して前記回転軸線方向の両側に設けられ、前記延部に形成されている溝に嵌合されて、前記回転要素の回転軸線方向の移動を規制するためのスナップリングと、
前記フランジに対して前記回転軸線方向の他方側に設けられ、前記回転軸線方向に並べて配置された複数のクラッチ板と、
前記回転軸線方向に移動可能に設けられ、前記複数のクラッチ板に前記回転軸線方向の他方側からクラッチ締結荷重を加えるためのクラッチピストンとを含み、
前記フランジの内周端部と前記回転要素との間には、前記フランジがクラッチ締結荷重を受けて弾性変形したときに、前記フランジの内周端部が前記回転要素に当接する寸法の隙間が設けられている、クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機などに用いられるクラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の自動変速機には、２個の回転要素が直結（一体回転可能に結合）された状態とその直結が解除された状態とを選択的に切り替えるために、複数のクラッチが用いられている。
【０００３】
たとえば、図３に示される構成では、自動変速機に組み込まれた遊星歯車機構のサンギヤ１０１とリングギヤ１０２とを直結／分離するために、湿式多板式のクラッチ１０３が用いられている。
【０００４】
サンギヤ１０１は、第１回転軸１０４にスプライン嵌合により相対回転不能に支持されている。リングギヤ１０２は、第１回転軸１０４と同一軸線上に設けられた第２回転軸１０５にクラッチドラム１０６を介して支持されている。
【０００５】
クラッチドラム１０６は、第２回転軸１０５から回転径方向に延び、途中部で第１回転軸１０４側に屈曲して、回転軸線方向に延びている。クラッチドラム１０６の内側には、円環板状のフランジ１０８が設けられており、フランジ１０８の外周端部は、クラッチドラム１０６の回転軸線方向に延びる円筒状の延部１０７に保持されている。延部１０７には、フランジ１０８に対する回転軸線方向の一方側において、リングギヤ１０２の外周端部１０９が保持されている。外周端部１０９の回転軸線方向の両側には、リングギヤ１０２の回転軸線方向の移動を規制するためのスナップリング１１０，１１１が設けられている。スナップリング１１０，１１１は、それぞれ延部１０７に形成された溝１１２，１１３に嵌合している。また、延部１０７には、フランジ１０８に対する回転軸線方向の他方側、つまりリングギヤ１０２側と反対側において、複数のクラッチプレート１１４が回転軸線方向に間隔を空けて保持されている。
【０００６】
サンギヤ１０１には、クラッチハブ１１５が固定されている。クラッチハブ１１５は、サンギヤ１０１から回転径方向に延び、途中部で屈曲して、回転軸線方向に延びている。クラッチハブ１１５の回転軸線方向に延びる延部１１６は、クラッチドラム１０６の延部１０７と回転径方向に対向している。延部１１６には、複数のクラッチディスク１１７が回転軸線方向に間隔を空けて保持されている。クラッチプレート１１４とクラッチディスク１１７とは、回転軸線方向に交互に並ぶように配置されている。
【０００７】
また、クラッチドラム１０６の内側には、複数のクラッチプレート１１４に対してリングギヤ１０２側と反対側に、ピストン１１８が回転軸線方向に移動自在に配置されている。クラッチドラム１０６とピストン１１８との間には、油室１１９が形成されている。油室１１９には、クラッチ１０３を係合／解放させるための油圧（作動油）が供給される。
【０００８】
油室１１９に油圧が供給されると、ピストン１１８がクラッチプレート１１４側に移動し、ピストン１１８によりクラッチプレート１１４が押圧される。この押圧により、クラッチプレート１１４とクラッチディスク１１７とが圧接し、クラッチ１０３が係合状態となる。この係合状態から油圧（クラッチ圧）が開放されると、リターンスプリング１２０の付勢力により、ピストン１１８がクラッチプレート１１４側と反対側に移動し、ピストン１１８によるクラッチプレート１１４の押圧が解除される。これにより、クラッチプレート１１４とクラッチディスク１１７との圧接が解除され、クラッチ１０３が解放状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１５−１４５６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
クラッチ１０３の係合時には、クラッチプレート１１４とクラッチディスク１１７とを圧接させるクラッチ締結荷重がフランジ１０８にも加わる。リングギヤ１０２とフランジ１０８との間には、そのクラッチ締結荷重によるフランジ１０８の変形およびリングギヤ１０２が回転時に受けるスラスト荷重によるリングギヤ１０２の移動が生じても、リングギヤ１０２とフランジ１０８とが干渉しない程度の隙間Ｇが空けられている。
【００１１】
そのため、フランジ１０８に加わるクラッチ締結荷重は、クラッチドラム１０６の延部１０７におけるフランジ１０８を保持している部分と、フランジ１０８と接触するスナップリング１１０が嵌合している溝１１２とによって受けられる。その結果、フランジ１０８に発生する応力が大きくなり、フランジ１０８の強度を確保するため、フランジ１０８の板厚を大きくする必要がある。また、クラッチドラム１０６の延部１０７の強度を確保するため、延部１０７の板厚を大きくする必要がある。
【００１２】
本発明の目的は、クラッチドラムおよびクラッチドラムに設けられるフランジの厚みを小さくすることができる、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】
【００１３】
前記の目的を達成するため、本発明に係るクラッチは、回転軸線方向に延びる円筒状の延部を有するクラッチドラムと、円環板状に形成され、外周端部が延部に保持されたフランジと、フランジに対して回転軸線方向の一方側に設けられ、環状に形成され、外周部が延部に保持された回転要素と、フランジに対して回転軸線方向の一方側であって、回転要素の外周部に対して回転軸線方向の両側に設けられ、延部に形成されている溝に嵌合されて、回転要素の回転軸線方向の移動を規制するためのスナップリングと、フランジに対して回転軸線方向の他方側に設けられ、回転軸線方向に並べて配置された複数のクラッチ板と、回転軸線方向に移動可能に設けられ、複数のクラッチ板に回転軸線方向の他方側からクラッチ締結荷重を加えるためのクラッチピストンとを含み、フランジの内周端部と回転要素との間には、フランジがクラッチ締結荷重を受けて弾性変形したときに、フランジの内周端部が回転要素に当接する寸法の隙間が設けられている。
【００１４】
この構成によれば、クラッチピストンから複数のクラッチ板にクラッチ締結荷重が加えられると、そのクラッチ締結荷重をフランジが受けて、フランジが弾性変形する。フランジの弾性変形したときに、フランジの内周端部が回転要素に当接する。これにより、フランジの弾性変形を抑制することができるので、フランジに発生する応力を低減させることができる。よって、フランジの厚みを小さくすることができる。
【００１５】
また、フランジの内周端部が回転要素に当接することにより、フランジが受けるクラッチ締結荷重は、フランジからフランジと回転要素との間に介在されている一方のスナップリングに伝わるとともに、フランジから回転要素に伝わり、回転要素から他方のスナップリングに伝わる。そのため、クラッチ締結荷重をクラッチドラムの延部におけるフランジを保持している部分と、一方および他方のスナップリングがそれぞれ嵌合している２つの溝とで受けることができる。よって、クラッチドラムの延部の厚みを小さくすることができる。
【００１６】
クラッチドラムおよびフランジの厚みを小さくすることにより、クラッチを軽量化することができ、クラッチを備える変速機が搭載される車両の低燃費化を図ることができる。
【００１７】
また、クラッチドラムおよびフランジの厚みを小さくすることにより、クラッチの低コスト化を図ることができる。
【００１８】
さらには、クラッチドラムおよびフランジの厚みを小さくすることに加えて、フランジと回転要素との間の隙間を小さくすることができるので、クラッチを回転軸線方向および回転径方向に小型化することができる。ひいては、クラッチが備えられる変速機の小型化を図ることができ、その変速機の車両への搭載性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、クラッチドラムおよびフランジの厚みを小さくすることができる。これにより、クラッチを軽量化することができ、クラッチを備える変速機が搭載される車両の低燃費化を図ることができる。また、クラッチの低コスト化を図ることができる。さらには、クラッチを小型化することができ、ひいては、クラッチが備えられる変速機の小型化を図ることができ、その変速機の車両への搭載性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るクラッチを回転軸線を含む平面で切断した断面図である。
【図２Ａ】フランジの近傍を拡大して示す断面図であり、クラッチが解放されているときの状態を示す。
【図２Ｂ】フランジの近傍を拡大して示す断面図であり、クラッチが係合されているときの状態を示す。
【図３】従来のクラッチを回転軸線を含む平面で切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
＜クラッチの構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るクラッチ１を回転軸線Ｃを含む平面で切断した断面図である。図１には、回転軸線Ｃに対する一方側のみが示されている。また、図１を含む各図では、断面を示すハッチングの付与が省略されている。
【００２３】
クラッチ１は、湿式多板クラッチであり、車両用の自動変速機または無段変速機などの変速機２に遊星歯車機構３とともに組み込まれている。
【００２４】
遊星歯車機構３は、サンギヤ１１、キャリア１２およびリングギヤ１３を備えている。
【００２５】
サンギヤ１１は、略円筒状をなしている。サンギヤ１１の内周面には、回転軸線Ｃに沿う方向である回転軸線方向に延びるスプライン１４が形成されており、スプライン１４と第１回転軸１５の外周面に形成されているスプライン１６との嵌合により、サンギヤ１１は、第１回転軸１５に相対回転不能に支持されている。サンギヤ１１の外周面には、ギヤ歯１７が形成されている。
【００２６】
キャリア１２は、複数のピニオンギヤ１８を回転軸線Ｃと平行な回転軸線を中心に回転可能に支持している。複数のピニオンギヤ１８は、回転軸線Ｃを中心とする円周上に等角度間隔で配置されている。各ピニオンギヤ１８の外周面には、ギヤ歯１９が形成されており、ギヤ歯１９は、サンギヤ１１のギヤ歯１７と噛合している。
【００２７】
リングギヤ１３は、複数個のピニオンギヤ１８を一括して取り囲む環状に形成されている。リングギヤ１３の内周部２０は、回転軸線Ｃを中心とする円筒状をなし、その内周面には、ギヤ歯２１が形成されている。ギヤ歯２１は、各ピニオンギヤ１８のギヤ歯１９と噛合している。
【００２８】
サンギヤ１１とリングギヤ１３とを直結／分離するために、クラッチ１が変速機２に組み込まれている。クラッチ１は、クラッチドラム３１およびクラッチハブ３２を備えている。
【００２９】
クラッチドラム３１は、第１回転軸１５と同一軸線上に設けられた第２回転軸３３の外周面の全周から回転径方向に張り出し、途中部が第１回転軸１５側にＬ字状に屈曲して、回転軸線方向に延びている。これにより、クラッチドラム３１は、回転径方向に延びる略円板状（略円環状）の支持部３４と、回転軸線方向に延びる略円筒状の外周延部３５とを一体的に有している。支持部３４の回転軸線Ｃ側の端部（内周端部）は、第２回転軸３３の外周面に固定されている。外周延部３５は、支持部３４の外周端部からリングギヤ１３側に延び、その先端部分がリングギヤ１３に対して回転径方向にその外側から対向している。
【００３０】
クラッチドラム３１の外周延部３５の内側には、円環板状のフランジ３６が設けられている。フランジ３６の外周端部３７は、外周延部３５に保持されている。また、外周延部３５には、リングギヤ１３の外周部３８が保持されている。外周部３８は、リングギヤ１３の内周部２０と一体に形成され、内周部２０の外周面から回転径方向に突出する鍔状をなしている。フランジ３６は、リングギヤ１３の外周部３８に対して回転軸線方向の第２回転軸３３側に間隔を空けて配置されている。
【００３１】
フランジ３６の外周端部３７の回転軸線方向の両側には、リングギヤ１３の回転軸線方向の移動を規制するためのスナップリング４１，４２が設けられている。スナップリング４１，４２は、それぞれ外周延部３５に形成された溝４３，４４に嵌合している。
【００３２】
また、外周延部３５には、フランジ３６に対する回転軸線方向の支持部３４側、つまりリングギヤ１３側と反対側において、複数のクラッチプレート４５が回転軸線方向に間隔を空けて保持されている。
【００３３】
クラッチハブ３２は、サンギヤ１１の第２回転軸３３側の端部に固定されている。クラッチハブ３２は、サンギヤ１１の全周から回転径方向に張り出し、途中部が略Ｕ字状に屈曲して、回転軸線方向に延びている。これにより、クラッチハブ３２は、回転径方向に延びる略円板状（略円環状）の支持部５１と、略Ｕ字状の途中部５２と、途中部５２から回転軸線方向のリングギヤ１３側に延びる略円筒状の延部５３とを一体的に有している。延部５３は、クラッチドラム３１の外周延部３５におけるフランジ３６よりも支持部３４側の部分と回転径方向に間隔を空けて対向している。
【００３４】
延部５３には、複数のクラッチディスク５４が回転軸線方向に間隔を空けて保持されている。クラッチプレート４５とクラッチディスク５４とは、回転軸線方向に交互に並ぶように配置されている。
【００３５】
また、クラッチドラム３１の内側には、複数のクラッチプレート４５に対してクラッチドラム３１の支持部３４側に、クラッチピストン５５が回転軸線方向に移動自在に配置されている。クラッチドラム３１とクラッチピストン５５との間には、油室５６が形成されている。油室５６には、クラッチ１を係合／解放させるための油圧（作動油）が供給される。
【００３６】
油室５６に油圧が供給されると、クラッチピストン５５がクラッチプレート４５側に移動し、クラッチピストン５５からクラッチプレート４５およびクラッチディスク５４に押圧によるクラッチ締結荷重が加えられる。このクラッチ締結荷重により、クラッチプレート４５とクラッチディスク５４とが圧接し、クラッチ１が係合する。クラッチ１の係合により、サンギヤ１１とリングギヤ１３とが直結される。
【００３７】
クラッチ１の係合状態から油圧（クラッチ圧）が開放されると、リターンスプリング５７の付勢力により、クラッチピストン５５がクラッチプレート４５側と反対側に移動し、クラッチピストン５５からクラッチプレート４５およびクラッチディスク５４に加えられるクラッチ締結荷重がなくなる。これにより、クラッチプレート４５とクラッチディスク５４との圧接が解除され、クラッチ１が解放される。クラッチ１の解放により、サンギヤ１１とリングギヤ１３との直結が解除される。
【００３８】
＜隙間＞
図２Ａおよび図２Ｂは、フランジ３６の近傍を拡大して示す断面図である。
【００３９】
フランジ３６の内周端部６１とリングギヤ１３の内周部２０との間には、隙間ＳＧが設けられている。隙間ＳＧは、図３に示される従来構成で設けられている隙間Ｇよりも小さく、フランジ３６がクラッチ締結荷重を受けて弾性変形したときに、フランジ３６の内周端部６１がリングギヤ１３の内周部２０に当接する寸法に設定されている。
【００４０】
＜作用効果＞
クラッチピストン５５からクラッチプレート４５およびクラッチディスク５４にクラッチ締結荷重が加えられると、そのクラッチ締結荷重をフランジ３６が受けて、フランジ３６が弾性変形する。フランジ３６の弾性変形したときに、図２Ｂに示されるように、フランジ３６の内周端部６１がリングギヤ１３の内周部２０に当接する。これにより、フランジ３６の弾性変形を抑制することができるので、フランジ３６に発生する応力を低減させることができる。よって、フランジ３６の厚みを小さくすることができる。
【００４１】
また、フランジ３６の内周端部６１がリングギヤ１３の内周部２０に当接することにより、フランジ３６が受けるクラッチ締結荷重は、フランジ３６からフランジ３６とリングギヤ１３の内周部２０との間に介在されている一方のスナップリング４１に伝わるとともに、フランジ３６からリングギヤ１３に伝わり、リングギヤ１３から他方のスナップリング４２に伝わる。そのため、クラッチ締結荷重をクラッチドラム３１の外周延部３５におけるフランジ３６を保持している部分と、スナップリング４１，４２がそれぞれ嵌合している２つの溝４３，４４とで受けることができる。よって、クラッチドラム３１の外周延部３５の厚みを小さくすることができる。
【００４２】
クラッチドラム３１およびフランジ３６の厚みを小さくすることにより、クラッチ１を軽量化することができ、クラッチ１を備える変速機２が搭載される車両の低燃費化を図ることができる。
【００４３】
また、クラッチドラム３１およびフランジ３６の厚みを小さくすることにより、クラッチ１の低コスト化を図ることができる。
【００４４】
さらには、クラッチドラム３１およびフランジ３６の厚みを小さくすることに加えて、フランジ３６とリングギヤ１３の内周部２０との間の隙間ＳＧが小さいので、クラッチ１を回転軸線方向および回転径方向に小型化することができる。ひいては、クラッチ１が備えられる変速機２の小型化を図ることができ、その変速機２の車両への搭載性を向上させることができる。
【００４５】
＜変形例＞
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、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】
【００４６】
１    クラッチ
１３  リングギヤ（回転要素）
３１  クラッチドラム
３５  外周延部（延部）
３６  フランジ
３７  外周端部
３８  外周部
４１  スナップリング
４２  スナップリング
４３  溝
４４  溝
４５  クラッチプレート
５４  クラッチディスク
５５  クラッチピストン
６１  内周端部
ＳＧ  隙間
【図１】
2017133600.tif 000003
【図２Ａ】
2017133600.tif 000004
【図２Ｂ】
2017133600.tif 000005
【図３】
2017133600.tif 000006