(57)【要約】【課題】半クラッチ領域におけるピストンストローク範囲を広くし、高精度な半クラッチ制御が可能な湿式多板クラッチを提供する。【解決手段】クラッチドラム３に外側クラッチ板５の停止位置を規定する第１ストッパ部材１３を取り付けると共に、第１ストッパ部材１３との間で半クラッチバネ１５を予荷重を与えた状態で保持するための第２ストッパ部材１４を取り付ける。半クラッチバネ１５は、ピストン７からの軸方向荷重を受けて撓み、外側クラッチ板５と内側クラッチ板６との間に働く圧接力をピストンストロークに対して比例的に変化させる。半クラッチバネ１５に予荷重が付与されているので、ピストン７が外側クラッチ板５に接触すると共に、伝達トルクはステップ状に上昇し、その後ピストンストロークに対する伝達トルクの勾配を緩やかにでき、高精度な半クラッチ制御が可能である。【選択図】  図１
2009204042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸上に配置されたクラッチドラム及びクラッチハブと、クラッチドラムに一体回転可能に係合された外側クラッチ板と、クラッチハブに一体回転可能に係合された内側クラッチ板と、外側クラッチ板と内側クラッチ板とに対して一方側より軸方向荷重を与えるピストンとを備えた湿式多板クラッチにおいて、
上記クラッチドラムに取り付けられ、上記外側クラッチ板の他方側の停止位置を規定する第１ストッパ部材と、
上記外側クラッチ板の他方側に配置され、ピストンからの軸方向荷重を受けて撓み、外側クラッチ板と内側クラッチ板との間に働く圧接力をピストンストロークに対して比例的に変化させる半クラッチバネと、
上記クラッチドラムに取り付けられ、上記第１ストッパ部材との間で上記半クラッチバネを予荷重を与えた状態で保持するための第２ストッパ部材と、を備えたことを特徴とする湿式多板クラッチ。
【請求項２】
上記外側クラッチ板の他方側にエンドプレートが設けられ、当該エンドプレートに、第１ストッパ部材の厚みよりも軸方向長が長くかつ上記半クラッチバネを押圧する凸部が設けられてい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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は湿式多板クラッチ、特に半クラッチ状態を得るためのバネの取付構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図５に示すような構造を備えた湿式多板クラッチが知られている。図５の上半分は解放時、下半分は締結時である。入力軸１と出力軸２とが同軸上に配置され、入力軸１にはクラッチドラム３が連結され、出力軸２にはクラッチハブ４が連結されている。なお、入力軸１と出力軸２とが逆であってもよい。クラッチドラム３の内周には複数の外側クラッチ板５がスプラインにより一体回転可能に係合されており、クラッチハブ４の外周には複数の内側クラッチ板６がスプラインにより一体回転可能に係合されている。外側クラッチ板５と内側クラッチ板６とは交互に配置されている。クラッチドラム３の内側には、外側クラッチ板５と内側クラッチ板６とに対して一方側より軸方向荷重を与えるピストン７が配置され、クラッチドラム３とピストン７との間に油圧室８が形成されている。クラッチドラム３の内周にはスナップリングよりなるストッパ部材９が取り付けられており、ストッパ部材９と終端側の外側クラッチ板（エンドプレート）５ａとの間にはクッションバネ１０が配置されている。ピストン７と、入力軸１に取り付けられたスプリングリテーナ１１との間にリターンスプリング１２が配置されている。
【０００３】
上記構造の湿式多板クラッチにおいて、ピストン７と始端側の外側クラッチ板５ｂとの間には所定のクリアランスδが設けられている。油圧室８に油圧を供給すると、ピストン７はリターンスプリング１２に抗して図５の左方向に移動し、クリアランスδ分だけ移動した後に外側クラッチ板５に接触する。その後、ピストン７は外側クラッチ板５と内側クラッチ板６とに対して軸方向荷重を付与し、両者の圧接力が増大するとともに、クッションバネ１０が圧縮される。ストッパ部材９と外側クラッチ板（エンドプレート）５ａとの間のクッションバネ１０の撓み代がなくなると、外側クラッチ板５と内側クラッチ板６との間の圧接力が急上昇し、締結状態となる。
【０００４】
図６は上記湿式多板クラッチのピストンストロークと伝達トルクとの関係を示す。ピストン７がストロークを開始してクリアランスδが０になる（Ｓ１）までの間、伝達トルクは０のままである。ピストン７が外側クラッチ板５に接触してクッションバネ１０の圧縮を開始すると、伝達トルクはピストンストロークに応じて比例的に上昇する。伝達トルクが所定値Ｔ１を越えると（Ｓ２）、半クラッチ領域となり、伝達トルクをピストンストロークに比例して上昇させることができる。やがて、ピストン７が終端位置に到達すると（Ｓ３）、伝達トルクは急上昇して締結状態となる。
【０００５】
上記湿式多板クラッチの場合、伝達トルクは０の状態から上昇するため、ピストンストロークに対する伝達トルクの勾配が急であり、半クラッチ領域に到達するまでの無駄なストロークが存在するとともに、有効なピストンストローク範囲ΔＳが狭い。そのため、ピストン７が僅かでもストロークすると、伝達トルクが大きく変化し、高精度な半クラッチ制御ができないという欠点がある。また、解放時においてクッションバネ１０が自由長になるため、寸法ばらつきがあり、解放時におけるクリアランスδにバラツキが生じる。その結果、クラッチの引きずりトルクが大きくなるという懸念がある。
【０００６】
特許文献１には、摩擦係合要素を押圧するピストンの押圧面内に凹溝を設け、この凹溝内にウエーブスプリングを配置し、軸長を短縮しつつ係合時のショックを軽減するものが開示されている。しかしながら、ウエーブスプリングを使用しているため、摩擦係合要素を押圧する弾性力の範囲が小ストロークに限定され、十分な半クラッチ領域を確保できないという欠点がある。
【特許文献１】特開２００３−３５３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、半クラッチ領域におけるピストンストローク範囲を広くし、高精度な半クラッチ制御が可能な湿式多板クラッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、同軸上に配置されたクラッチドラム及びクラッチハブと、クラッチドラムに一体回転可能に係合された外側クラッチ板と、クラッチハブに一体回転可能に係合された内側クラッチ板と、外側クラッチ板と内側クラッチ板とに対して一方側より軸方向荷重を与えるピストンとを備えた湿式多板クラッチにおいて、上記クラッチドラムに取り付けられ、上記外側クラッチ板の他方側の停止位置を規定する第１ストッパ部材と、上記外側クラッチ板の他方側に配置され、ピストンからの軸方向荷重を受けて撓み、外側クラッチ板と内側クラッチ板との間に働く圧接力をピストンストロークに対して比例的に変化させる半クラッチバネと、上記クラッチドラムに取り付けられ、上記第１ストッパ部材との間で上記半クラッチバネを予荷重を与えた状態で保持するための第２ストッパ部材と、を備えたことを特徴とする湿式多板クラッチを提供する。
【０００９】
ピストンがクリアランス分だけストロークすると、一方側の外側クラッチ板に当接し、外側クラッチ板を軸方向に押す。この軸方向荷重により、外側クラッチ板及び内側クラッチ板は軸方向に変位し、外側クラッチ板の他方側に設けられた半クラッチバネが撓み始める。半クラッチバネはクラッチドラムに予荷重を付与した状態でセットされているので、伝達トルクは０から上昇するのではなく、ステップ状に上昇する。つまり、ピストンが外側クラッチ板と内側クラッチ板とを圧接させた当初から所定の大きさの伝達トルクが発生するため、ピストンストロークに対する伝達トルクの勾配を緩やかにでき、高精度な半クラッチ制御が可能になる。ピストンがさらにストロークして外側クラッチ板の他方側を第１ストッパ部材に当接させて停止すると、それ以後は伝達トルクが急上昇し、締結状態になる。また、解放時において、半クラッチバネは第１ストッパ部材と第２ストッパ部材との間で保持されているので、半クラッチバネの自由長バラツキの影響を受けず、解放時のクリアランスのバラツキを小さくできる。
【００１０】
外側クラッチ板の他方側にエンドプレートを設け、当該エンドプレートに、第１ストッパ部材の厚みよりも軸方向長が長くかつ半クラッチバネを押圧する凸部を設けるのが望ましい。この場合には、エンドプレートが外側クラッチ板と半クラッチバネの操作部材とを兼ねるので、部品数を削減でき、コンパクトに構成できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、半クラッチバネを予荷重を与えた状態でクラッチドラムに保持しているため、ピストンがストロークして外側クラッチ板と内側クラッチ板とを圧接させ、半クラッチバネの圧縮を開始した当初から、所定の大きさの伝達トルクが発生し、ピストンストロークに対する伝達トルクの変化率を小さくできる。そのため、高精度な半クラッチ制御が可能になる。また、解放時において半クラッチバネが自由状態にならず、解放時のクリアランスのバラツキを小さくできる。その結果、クラッチの引きずりトルクを小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は本発明にかかる湿式多板クラッチの第1 実施形態を示す。このクラッチＡは、図５に示すクラッチとほぼ同様な構造を備えており、図５と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。図１の上半分は解放時、下半分は締結時である。
【００１４】
クラッチドラム３の自由端側の内周部には、スナップリングよりなる第１ストッパ部材１３と第２ストッパ部材１４とが軸方向に間隔をあけて取り付けられている。両ストッパ部材１３，１４の間には、皿バネよりなる半クラッチバネ１５とこの半クラッチバネ１５を支えるワッシャ１６とが配置されている。第１ストッパ部材１３は、外側クラッチ板の他方側の停止位置を規定すると共に、ワッシャ１６を支えるものであり、第２ストッパ部材１４は、半クラッチバネ１５の一端側を支えるものである。両ストッパ部材１３，１４の間に、半クラッチバネ１５はある程度圧縮された状態で配置されており、半クラッチバネ１５に対して予荷重が付与されている。外側クラッチ板５のうち、終端側の外側クラッチ板（エンドプレート）５ａには、半クラッチバネ１５方向へ突出する凸部５ａ1 が一体に形成されており、この凸部５ａ1 の高さは第１ストッパ部材１３の厚みより大きい。
【００１５】
上記構造の湿式多板クラッチＡの作動について説明する。解放時において、ピストン７と始端側の外側クラッチ板５との間には所定のクリアランスδが設けられている。半クラッチバネ１５の両端が一対のストッパ部材１３，１４によって位置規制されているため、クリアランスδのバラツキを小さくすることができる。つまり、解放状態においてクラッチの引きずりトルクを小さくすることができる。
【００１６】
油圧室８に油圧を供給すると、ピストン７はリターンスプリング１２に抗して図１の左方向に移動し、クリアランスδ分だけ移動した後に始端側の外側クラッチ板５ｂに接触する。ピストン７から外側クラッチ板５と内側クラッチ板６とに対して軸方向荷重が伝えられると、エンドプレート５ａの凸部５ａ1 がワッシャ１６を押し、半クラッチバネ１５が撓み始める。半クラッチバネ１５には予荷重が与えられているので、外側クラッチ板５と内側クラッチ板６との間の伝達トルクは予荷重に相当する値からステップ状に上昇し始める。伝達トルクはピストンストロークに比例して増加する。やがて、エンドプレート５ａが第１ストッパ部材１３に当接すると、外側クラッチ板５の軸方向動きが停止するので、外側クラッチ板５と内側クラッチ板６との間の圧接力が急上昇し、締結状態となる。締結状態において、図１の下半分に示すように、半クラッチバネ１５の撓み代が多少でも残っているのが望ましい。
【００１７】
図２は湿式多板クラッチＡのピストンストロークと伝達トルクとの関係を示す。ピストン７がストロークを開始してクリアランスδが０になるまでの間、伝達トルクは０のままである。クリアランスδが消滅し、外側クラッチ板５の凸部５ａ1 がワッシャ１６を押して半クラッチバネ１５を圧縮しはじめると、伝達トルクはステップ状に上昇し、予荷重に相当する伝達トルクが発生する（Ｓ４）。この時の伝達トルクＴ１を、半クラッチ領域の下限値又はそれよりやや低い値に設定するのがよい。さらにピストン７をストロークさせると、伝達トルクはピストンストロークに比例して上昇し、この比例領域を半クラッチ領域とすることで、円滑なすべり制御を実施できる。やがて、エンドプレート５ａが第１ストッパ部材１３に当接すると（Ｓ５）、外側クラッチ板５の軸方向動きが停止するので、外側クラッチ板５と内側クラッチ板６との間の圧接力が急上昇し、締結状態となる。
【００１８】
上記のように、本湿式多板クラッチＡの場合、ピストン７が外側クラッチ板５と接触すると共に伝達トルクは０から変化するのではなく、予荷重に相当する伝達トルクからステップ状に上昇するため、ピストンストロークに対する伝達トルクの勾配を緩やかにでき、半クラッチ領域におけるピストンストローク範囲ΔＳを広げることができ、高精度な半クラッチ制御が可能になる。解放時において、半クラッチバネ１５は第１ストッパ部材１３と第２ストッパ部材１４との間で保持されているので、解放時のクリアランスが半クラッチバネ１５の自由長バラツキの影響を受けない。そのため、クラッチの引きずりトルクを小さくできる。さらにクラッチの締結状態は、半クラッチバネの撓み代がなくなった状態ではなく、エンドプレート５ａが第１ストッパ部材１３に当接した状態に設定できるので、締結位置も正確に設定できる。
【００１９】
（第２実施形態）
図３は本発明にかかる湿式多板クラッチの第２実施形態を示す。図１と共通する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この実施形態の湿式多板クラッチＢでは、半クラッチバネとして皿ばねではなく、コイルスプリング２０とスプリングリテーナ２１とを使用したものである。スプリングリテーナ２１の内径部は軸方向に屈曲しているため、コイルスプリング２０のばね長を確保することができる。なお、コイルスプリング１０は１個ではなく周方向に複数個配置されている。この実施形態の場合も、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができると共に、半クラッチ領域のピストンストロークをより長く確保できるという利点がある。
【００２０】
（第３実施形態）
図４は本発明にかかる湿式多板クラッチの第３実施形態を示す。図１と共通する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この実施形態の湿式多板クラッチＣでは、クラッチドラムをフロント部材３０とセンタ部材３１とリヤ部材３２とで構成し、フロント部材３０とセンタ部材３１とをスプライン嵌合させるとともに、スナップリング３３で抜け止めしている。センタ部材３１とリヤ部材３２とは溶接固定され、リヤ部材３２は出力軸２上に相対回転自在に配置された第２出力軸３４にスプラインにより結合されている。なお、入力軸１と出力軸２との関係は逆でもよい。
【００２１】
エンドプレート５ａとセンタ部材３１の側壁（第１ストッパ部材）３１ａとの間にはリング状の荷重伝達部材３５が配置されており、荷重伝達部材３５にはセンタ部材３１の側壁３１ａの孔３１ｂを貫通する凸部３５ａが形成されている。凸部３５ａの突出長はセンタ部材３１の側壁３１ａの厚みより大きい。リヤ部材３２には、半クラッチバネを構成するコイルスプリング３６の一端側を支えるスプリングリテーナ（第２ストッパ部材）３７が支持されており、コイルスプリング３６の他端側はセンタ部材３１の側壁３１ａの外側に配置されたワッシャ３８で支持されている。ワッシャ３８の内径部はリヤ部材３２の外周面に摺動自在に嵌合している。コイルスプリング３６は予荷重が付与された状態、つまりある程度圧縮された状態でスプリングリテーナ３７とワッシャ３８との間に配置されている。荷重伝達部材３５の凸部３５ａはワッシャ３８に当接している。この実施形態では、エンドプレート５ａとは別に荷重伝達部材３５を設けたが、エンドプレート５ａで荷重伝達部材３５を兼ねることもできる。
【００２２】
本実施形態に係る湿式多板クラッチＣの場合も、解放時にはピストン７はリターンスプリング１２によって外側クラッチ板５とクリアランスδをあけて離れており、荷重伝達部材３５の凸部３５ａは半クラッチバネ３６の一端側を支えるワッシャ３８によって押し戻されている。荷重伝達部材３５の左側面はセンタ部材３１の側壁３１ａと離れている。
【００２３】
油圧室８に油圧を供給すると、ピストン７はリターンスプリング１２に抗して図４の左方向に移動し、クリアランスδ分だけ移動した後に始端側の外側クラッチ板５ｂに接触する。ピストン７から外側クラッチ板５と内側クラッチ板６とに対して軸方向荷重が伝えられると、荷重伝達部材３５の凸部３５ａがワッシャ３８を押し、半クラッチバネ３６を圧縮させる。半クラッチバネ３６には予荷重が与えられているので、外側クラッチ板５と内側クラッチ板６との間に働く伝達トルクは図２と同様な特性で変化する。やがて、荷重伝達部材３５がセンタ部材３１の側壁３１ａに当接すると、外側クラッチ板５の軸方向動きが停止するので、外側クラッチ板５と内側クラッチ板６との間の圧接力が急上昇し、締結状態となる。
【００２４】
本実施形態の場合、入力軸１と第２出力軸３４とがクラッチドラムを介して連結されているので、解放状態では出力軸２と第２出力軸３４とが相対回転可能であり、締結状態では出力軸２と第２出力軸３４とが一体回転する。半クラッチバネ３６がクラッチドラムの外部に配置されているので、クラッチドラムを小型化できるという利点がある。
【００２５】
上記実施例では、クラッチドラムが回転軸（入力軸又は出力軸）に連結された湿式多板クラッチについて説明したが、本発明はクラッチドラムがケース等の固定部に設けられたクラッチ、つまりブレーキ装置にもそのまま適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明にかかる湿式多板クラッチの第１実施形態の断面図である。
【図２】図１に示す湿式多板クラッチのピストンストローク−伝達トルクの特性図である。
【図３】本発明にかかる湿式多板クラッチの第２実施形態の断面図である。
【図４】本発明にかかる湿式多板クラッチの第３実施形態の断面図である。
【図５】従来の湿式多板クラッチの一例の断面図である。
【図６】図５に示す湿式多板クラッチのピストンストローク−伝達トルクの特性図である。
【符号の説明】
【００２７】
１          入力軸
２          出力軸
３          クラッチドラム
４          クラッチハブ
５          外側クラッチ板
５ａ        エンドプレート
５ａ1       凸部
６          内側クラッチ板
７          ピストン
１３        第１ストッパ部材
１４        第２ストッパ部材
１５        半クラッチバネ
１６        ワッシャ
【図１】
2009204042.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009204042.tif 000005
【図４】
2009204042.tif 000006
【図５】
2009204042.tif 000007
【図６】
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