CN109416087B - 湿式多板离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工作油压室发生旋转的湿式多板离合器，能通过用于驱动实现离合器的接合动作所用的离合器工作油的油泵的负载减小来提高燃料消耗效率，并实现通过省略对消室导致的结构简化。碟形弹簧(46)的外周部支承于离合器鼓(10)，内周部与活塞(12)的碟形弹簧按压部(12‑1)抵接。碟形弹簧(46)在与活塞(12)相反一侧与离合器组件(20)相对。由油压工作室(32)的工作油压实现的活塞(12)的前进经由碟形弹簧(46)传递至离合器组件(20)，离合器组件(20)变为接合状态。由工作油压产生的活塞(12)的驱动力以碟形弹簧(46)的杠杆比(a/b)被增大，并传递至离合器组件(20)。碟形弹簧(46)与活塞(12)不发生干涉地延伸至碟形弹簧按压部(12‑1)，利用由弹簧变长使弹簧力增大所产生的大复位弹簧力，使活塞(12)后退，以将离合器设为非接合。

Description

湿式多板离合器

技术领域

本发明涉及在汽车的自动变速器等中用于动力传递的湿式多板离合器，尤其涉及由离合器鼓和活塞构成的工作油压室发生旋转的类型的湿式多板离合器。

背景技术

在包括CVT等无级变速器的车辆中，作为在前进/后退反转装置等中使用的湿式多板离合器，存在用于驱动离合器的活塞发生旋转的类型的湿式多板离合器。活塞以与离合器鼓同步旋转并且能驱动离合器组件的方式配置在被兼作CVT内部润滑的离合器油(CVT油)填满的离合器鼓内。在活塞的一侧，以与离合器油维持液体密封的方式形成有油压工作室。通过活塞在油压的作用下的轴向移动，使构成离合器组件的离合器鼓一侧的离合器板与离合器毂体(日文：クラッチハブ)一侧的离合器板经由离合器衬片(日文：クラッチフェーシング)卡合，能获得离合器鼓将离合器毂体连结的离合器接合状态。在解除离合器的接合状态而变成离合器非接合时，进行油压控制以使油压工作室的压力下降。此外，为了获得此时的活塞的回位运动，在活塞的与油压工作室相反的一侧配置有复位弹簧。复位弹簧通常多由在圆周方向上隔开间隔设置多个的螺旋弹簧构成。复位弹簧的设定载荷设定为比用于离合器接合的、利用油压工作室的油压使活塞朝接合方向移动的载荷小，但能克服离合器解除时的油压工作室的油压，使活塞朝回位方向移动。

此外，在现有的湿式多板离合器中，通常设置所谓的对消室(专利文献1)。即，作为现有的复位弹簧的螺旋弹簧，由于无法获得很大的弹力，因此，活塞的旋转、即油压工作室的旋转使残留在油压工作室的离合器工作油产生离心油压，上述离心油压变成阻碍由复位弹簧实现的活塞的回位运动的阻力，离合器无法完全分离，因此，可能会出现离合器板在高速旋转下的滑移导致的急速磨损。因而，采用如下结构：以夹着活塞的方式在与油压工作室相反的一侧形成兼用于收纳螺旋弹簧的对消室。即，对消室虽能供填充至离合器鼓的离合器油(CVT油等)自由流入，但离合器油克服由上述旋转产生的离心力而留在对消室，在离心力的作用下留在对消室的离合器油会产生离心压力，在上述离合器油中产生的离心压力会与在以夹着活塞的方式对置的油压工作室中产生的离心油压发生对消(抵消)。因而，能可靠地获得由复位弹簧实现的活塞的回位。

此外，还提出一种使用碟形弹簧(日文：皿ばね)作为复位弹簧的湿式多板离合器(专利文献2)。在活塞的、与工作油压室相反的一侧配置有碟形弹簧，碟形弹簧在内周或外周与活塞相对，内周或外周与离合器鼓的固定部相对设置。通过由工作油压室的压力增大导致的活塞前进，将由碟形弹簧的变形产生的弹力用于在解除压力时的活塞的后退中。在工作油压室旋转的情况下，即使在使用碟形弹簧作为复位弹簧的情况下，在残留于工作室的工作油中产生的离心油压也会成为阻碍由复位弹簧实现的活塞的后退的阻力因素，因此，为了确保活塞的可靠的后退，在碟形弹簧的与活塞相反的一侧设置对消室，并通过由储存于对消室的离合器油抵消在工作油压室中产生的离心油压，从而确保由碟形弹簧实现的活塞的可靠的后退。

另外，作为在用于离合器鼓与离合器毂体之间的动力传递的湿式多板离合器中进行由碟形弹簧实现的活塞的后退的技术，使用不旋转的活塞也是一直所公知的(专利文献3)。在这种现有技术中，随动活塞(日文：スレーブピストン)以在圆周方向上隔开间隔的方式在旋转轴附近设有多个，并经由滚珠轴承与碟形弹簧相对配置，并且多个随动活塞在来自主活塞(日文：マスタピストン)的油压的作用下被同时驱动。在上述专利文献3的结构的情况下，由于随动活塞不旋转，因此，不会产生离心油压，因此，无需设置对消室。此外，在上述专利文献3中，为了使随动活塞较小的加压力增大，因此，提出了在碟形弹簧设置由杠杆比实现的力度增大机构。

另外，作为包括本发明实施方式所适用的带式无级变速器的汽车中的、行星齿轮式的变速器中的正转/反转机构，希望参照专利文献4和专利文献5。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2016－11746号公报

专利文献2：日本专利特许第4638590号公报

专利文献3：日本专利特开2006－10077号公报

专利文献4：日本专利特开2013－249871号公报

专利文献5：日本专利特开平9-310745号公报

为了实现离合器工作油向油压工作室的供给，使用通过发动机驱动的油泵。油泵的吐出压力必须达到能在油压工作室中获得能产生车辆驱动转矩的压力的能力的大小，因此，作为施加于发动机的动力负担，其大小无法忽视，从而变成燃料消耗效率变差的因素。尤其，在使用带式等无机变速器的车辆中，由于车辆前进用的离合器持续保持接合状态，因此，油压泵所占的很大的动力占比，使得在燃料消耗效率这一方面大为不利。

此外，为了在离心力的作用下产生离心油压，现有技术的对消室的设置需要用于将离合器油封入的区划构件及密封构件。尤其，在使用螺旋弹簧作为复位弹簧的情况下，前后需要在圆周方向上隔开间隔大量设置的、用于各螺旋弹簧的保持器，使得部件数变得非常多。

发明内容

本发明为解决上述现有技术的问题而作，其目的在于提供一种湿式多板离合器，能实现油泵的负载减小导致的燃料消耗效率的提高，此外，还能以简单的结构实现由省略对消室带来的结构简化，其中，上述油泵被用来驱动用于进行离合器的接合动作的离合器工作油。

本发明的湿式多板离合器包括：支承体，上述支承体在内部形成油压通路；外侧旋转构件，上述外侧旋转构件具有外侧筒状部、内侧筒状部和在轴向一侧将上述外侧筒状部及上述内侧筒状部封闭的侧壁部，并形成在内部对离合器油进行收容的空间部，上述外侧旋转构件的内侧筒状部能相对于支承体旋转；内侧旋转构件，上述内侧旋转构件与外侧旋转构件同轴且以能旋转的方式配置于上述外侧旋转构件的内侧；离合器组件，上述离合器组件由第一离合器板、第二离合器板和离合器衬片构成，其中，上述第一离合器板相对于外侧旋转构件沿旋转方向被固定，并在轴向上能自由滑动地设置多个，上述第二离合器板相对于内侧旋转构件沿旋转方向被固定，并以与第一离合器板在轴向上交替设置的方式能在轴向上自由滑动地设置多个；上述离合器衬片固接于在轴向上相邻的第一离合器板与第二离合器板的轴向相对面中的一个面上，上述离合器组件能选择性地实现接合状态和非接合状态，其中，上述接合状态是在从轴向的两侧施加压力时，经由第一离合器板与第二离合器板之间的离合器衬片进行动力传递，上述非接合状态是在不从轴向的两侧施加压力时，在第一离合器板与第二离合器板之间不进行动力传递；离合器组件定位构件，上述离合器组件定位构件设于外侧旋转构件的外侧筒状部，并对离合器组件的轴向的一侧的位置进行规定；受压构件，上述受压构件以夹着离合器组件的方式沿轴向可动地配置于与离合器组件定位构件相反的一侧；活塞，上述活塞与外侧旋转构件同轴且能旋转地配置于外侧旋转构件的内部，且能在后退位置与前进位置之间沿轴向滑动；工作油压室，上述工作油压室通过以使活塞的一个表面相对于离合器油液体密封的方式形成，且从上述油压通路供给工作油，从而驱动活塞并使其前进，通过从上述油压路径排出工作油从而能使活塞后退；碟形弹簧，上述碟形弹簧由环状弹性板材形成，在半径方向上，上述环状弹性板材的外周部向外侧旋转构件的外侧筒状部延伸，上述环状弹性板材的内周部向外侧旋转构件的内侧筒状部延伸，在轴向上，碟形弹簧配置成在内周侧与活塞相对，在外周侧与受压构件相对，在油压工作室的低油压时，在上述弹性的作用下使活塞后退移动，并使活塞离开受压构件，使得离合器组件处于解除状态，在油压工作室的高油压时，克服上述弹性而使活塞前进移动，利用受压构件对离合器组件进行按压，使得离合器组件变成接合状态；以及碟形弹簧支承部，上述碟形弹簧支承部为了使离合器组件处于接合状态，在活塞前进移动时，将碟形弹簧在半径方向上的规定部位支承成相对于外侧旋转构件在轴向上不动或是实质上不动，上述碟形弹簧支承部与碟形弹簧的接触点相对于活塞与碟形弹簧的接触点以及受压构件与碟形弹簧的接触点确定，以使通过工作油压室的油压在活塞中产生的加压力在撬杠作用下对受压构件的力度增大并传递。

碟形弹簧与受压构件的接触点设置成以在轴向上夹着碟形弹簧的方式和碟形弹簧与活塞的接触点相对，上述碟形弹簧支承部位于与外侧旋转构件的外侧筒状部内周面靠近。在这种情况下，外侧旋转构件的侧壁部能包括筒状伸出部，上述筒状伸出部对活塞进行收容，以形成工作油压室。

碟形弹簧与受压构件的接触点以及碟形弹簧与活塞的接触点定位成以在轴向上夹着碟形弹簧的方式与碟形弹簧支承部相对，碟形弹簧支承部能设为形成于外侧旋转构件的上述侧壁部的环状突起部。在这种情况下，活塞配置于内侧旋转构件的半径内侧，上述湿式多板离合器还包括环状支承板，上述环状支承板的外周部相对于活塞自由滑动，且上述环状支承板设于外侧旋转构件的内侧筒状部上，由活塞和环状支承板形成工作油压室。

利用撬杠作用产生的力度增大，使得以相对较低的油压工作室的油压，便能克服碟形弹簧而使活塞伸长，以获得离合器组件的接合状态，能削减用于将向油压工作室供给油压所用的发动机驱动的油泵驱动所需的动力，从而能提高燃料消耗效率。

此外，由于使碟形弹簧在其半径方向上与支承部、受压构件以及活塞接触的结构能尽可能大地获取碟形弹簧在外侧旋转构件内部有限的半径方向的空间内的有效长度，并能增加在活塞的全冲程时产生于碟形弹簧的弹性载荷，

因此，在将离合器设为非接合时，能克服产生于工作油压室的离心油压而获得使活塞向收缩状态的可靠的复位，并能防止离合器的早期消耗，并且在供活塞发生旋转的类型的湿式多板离合器中无需设置通常必需的对消室，从而能通过减少部件数以实现成本下降。

通过使用作为复位弹簧的碟形弹簧的本发明的结构，从而能一并实现燃料消耗效率的提高和省略对消室所带来的结构简化。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的湿式多板离合器的轴向一侧的剖视图，其表示离合器的非接合状态。

图2是表示第一实施方式的湿式多板离合器中的离合器的接合状态的剖视图。

图3是第一实施方式的湿式多板离合器中的碟形弹簧的局部主视图(图1的III方向向视图)。

图4是通过将本发明的采用碟形弹簧作为复位弹簧的湿式多板离合器与使用螺旋弹簧作为复位弹簧的现有技术进行比较，来表示用在包括无级变速器的车辆中的前进后退反转机构中时的工作油压值的柱状图。

图5是本发明第二实施方式的湿式多板离合器的轴向一侧的剖视图，其表示离合器的非接合状态。

图6是表示第二实施方式的湿式多板离合器中的离合器的接合状态的剖视图。

具体实施方式

图1表示本发明第一实施方式，在本发明的第一实施方式中，湿式多板离合器虽毫无限定于此的意图，但成为旨在在包括无级变速器(CVT)的汽车的变速器中组装在位于发动机与无级变速之间的正转/反转机构装置中的结构(相关结构希望参照专利文献4和专利文献5)。正转/反转机构装置在图1中仅示出了旋转中心线C的半径方向一侧(相反侧则省略图示)，被收容在假想线所示的变速器壳体TC内。在本实施方式中，包括行星齿轮部PG和两组的离合器部CL1及CL2。变速器壳体TC的内部供润滑油(以下成为CVT油)流通，CVT油对收容于变速器壳体内部的行星齿轮部PG和离合器部CL1、CL2以及除此之外的变速器部件进行润滑，并且CVT油在离合器部CL1、CL2中还实现对离合器板的冷却功能，本实施方式中的CVT油相当于本发明的湿式多板离合器中的离合器油。首先对行星齿轮部PG进行说明，行星齿轮部PG由环形齿轮1、太阳齿轮2和齿轮架5这三个旋转部件构成，其中，上述齿轮架5通过销4将小齿轮3支承成能旋转，上述小齿轮3在圆周方向上等间隔设置多个。在本实施方式中，齿轮架5与离合器部CL1中的、后述离合器组件(20)的最靠近侧的从动盘(24)一体化。此外，太阳齿轮2与离合器部CL1中的离合器毂体(18)一体化。环形齿轮1形成为远离离合器部CL1的一侧封闭的筒状，在轴中心具有凸起部1-1，凸起部1-1的花键孔1-1A与无级变速器的输入轴花键嵌合。与由三个旋转部件构成的通常的行星齿轮装置同样地，小齿轮3的齿部3-1在半径方向的外侧与环形齿轮1的齿部1-2啮合，在半径方向的内侧与太阳齿轮2的齿部2-2啮合。此外，如后文所述，在离合器部CL1的接合状态(离合器部CL2非接合)下，车辆前进，在离合器部CL2的接合状态(离合器部CL1非接合)下，车辆后退。符号8是环形齿轮1与太阳齿轮2的轴向相对面之间的推力承受轴承。

接着对离合器部进行说明，离合器部CL1是前进用离合器，离合器部CL2是后退用离合器，关于后退用离合器部CL2，仅以简图示出。对前进离合器CL1的结构进行说明，离合器鼓10(本发明的外侧旋转构件)包括外侧筒状部10-1、内侧筒状部10-2、离合器毂体支承用凸起部10-3和在轴向一侧将离合器鼓10设为封闭结构的侧壁部10-4，侧壁部10-4的半径方向内周侧形成轴向的伸出部10-5，在上述轴向的伸出部10-5内侧的环状活塞孔10-5A中以在轴向上自由滑动的方式收容有环状活塞12。离合器鼓10的内侧筒状部10-2以能旋转的方式支承于圆柱状的离合器鼓支承构件14(本发明的支承体)。离合器鼓支承构件14是变速器的固定侧的构件，如后文所述，在内部形成离合器工作油的导入/排出通路。此外，推力轴承16用于承受离合器鼓10的推力。

离合器毂体18(本发明的内侧旋转构件)包括外周侧的筒状部18-1和内周侧的凸起部18-3。离合器毂体18的最内周侧的凸起部18-3被滚针轴承17支承于离合器鼓10的凸起部10-3。离合器毂体18的凸起部18-3在内周面形成花键18-3A，嵌合有未图示的发动机侧的转轴，从而能接收来自发动机的旋转驱动力。在离合器毂体18的外周侧的筒状部18-1和凸起部18-3的中间形成有成为前文所述的行星齿轮部PG中的太阳齿轮2的筒状部。在离合器鼓10与离合器毂体18之间设有推力承受用的轴承19。

离合器组件20包括在轴向上交替配置的环状的主动盘22(本发明的第二离合器板)和环状的从动盘24(本发明的第一离合器板)。离合器组件20中的离活塞12最远一侧的从动盘24一体地形成作为前述行星齿轮部PG中的齿轮架5的、朝向半径内侧延伸的延伸部。此外，离合器组件20中的最靠近活塞12的一侧的从动盘24一体地形成朝向活塞12的、截面呈凸状的环状轴向延伸部，上述环状轴向延伸部成为承受离合器接合时的活塞12的按压力的受压部26(本发明的受压构件)。在本实施方式中，最靠近活塞12一侧的从动盘24兼用作受压部26，但受压部26也能采用其它构件，这一点是毋庸置疑的。通过受压部26的截面山形形状，能在隔着后述的碟形弹簧(46)施加于受压部26的活塞12的按压力的作用下，将离合器组件20沿圆周方向均匀地接合。各主动盘22在其两面均固接形成由摩擦件(以玻璃纤维或树脂纤维为原材料)形成的离合器衬片28。主动盘22的内周部在圆周方向上等间隔地形成突起部22-1，上述突起部22-1沿圆周方向等间隔地形成在离合器毂体18的外周侧的筒状部18-1的外周面，并分别以能在轴向上自由滑动的方式嵌合于沿轴向延伸的槽18-1A。因此，主动盘22在轴向上能自由滑动，但在旋转方向上固定于离合器毂体18。从动盘24的外周部在圆周方向上等间隔地形成突起部24-1，从动盘24的突起部24-1沿圆周方向等间隔地形成在离合器鼓10的外周侧筒状部10-1的内周面，并分别以在轴向上自由滑动的方式嵌合于沿轴向延伸的槽10-1A。因此，从动盘24在轴向上能自由滑动，但在旋转方向上固定于离合器鼓10。在离合器鼓10的外周侧筒状部10-1的内周面安装有环状限位件30(本发明的离合器组件定位构件)，限位件30位于与离合器组件20的、距活塞12最远一侧的从动盘24相邻的位置处，在活塞12的前进时(伸张时)，对离活塞12最远一侧的从动盘24的轴向位置进行规定，从而能获得离合器组件20的接合状态。在本实施方式中，离合器组件20为通过将离合器衬片28固接于各主动盘22的两个表面，从而将离合器衬片28配置在相邻的主动盘22与从动盘24之间的结构(两面安装结构)，但也能设置成将离合器衬片固接于主动盘22和从动盘24各自的一个面，并由此将离合器衬片28配置在相邻的主动盘22与从动盘24之间的结构(单面安装结构)。此外，图1表示离合器的非接合时，处于在固接于离合器组件20的主动盘20的表面上的离合器衬片28与和该离合器衬片28相对的从动盘24之间残留有细微的间隙的状态。

活塞12呈在中间形成阶梯状部的截面为近似倒L形的环状，在上述中间的阶梯状部中的、远离离合器鼓10一侧的面具有作为朝向离合器鼓内部突出的截面呈半圆形的环状突起部的碟形弹簧按压部12-1。活塞12的形成近似倒L形截面的底面的中央筒状部12-2靠近离合器鼓10的内侧筒状部10-2并以在轴向上能自由滑动的方式嵌合于内侧筒状部10-2，此外，近似倒L形截面的前壁部12-3在其外周处以在轴向上能自由滑动的方式嵌合于离合器鼓10的伸出部10-5的内周面(活塞孔10-5A)。在活塞12与离合器鼓的相对面之间、即活塞12的远离离合器组件20一侧的面，形成有环状的工作油压室32。在活塞12的内外周的滑动部设有密封环34、36，工作油压室32构成为与离合器鼓10内的CVT油液体密封。为了向工作油压室32导入离合器工作油，离合器鼓支承构件14形成离合器工作油通路38，该离合器工作油通路38经由未图示的切换阀而与未图示的离合器工作油泵的吐出口连通，通路38开口于在离合器鼓支承构件14的外周设置的环状槽40。此外，在离合器鼓10的内侧筒状部10-2上沿圆周方向隔开间隔地形成有多个供油孔42，供油孔42的一端开口于工作油压室32，另一端开口于环状槽40。因此，无论离合器鼓10是否旋转，工作油压室32均经由供油孔42及环状槽40而与离合器鼓支承构件14的离合器工作油通路38连通，使得来自离合器工作油泵的离合器工作油的导入和来自离合器工作油通路38的离合器工作油的排出变得可能。设于环状槽40两侧的密封环44确保离合器鼓10与离合器鼓支承构件14之间的油密封。此外，离合器鼓10的内侧筒状部10-2形成CVT油的流通孔45，离合器鼓10的内部供CVT油流通，但通过活塞12的油密封结构，工作油压室32变为与CVT油也液体密封。

碟形弹簧46由坚韧的薄壁的钢板(例如弹簧钢)形成为环状，并呈中央部向活塞12突出的浅截头圆锥形状，其正面形状如图3所示。碟形弹簧46的半径方向的外周缘配置成极靠近并面对离合器鼓10的外侧筒状部10-1的内周面，此外，碟形弹簧46的半径方向的内周开口边缘配置成面对在离合器鼓10的内侧筒状部10-2上滑动的活塞12的中央筒状部12-2。本发明的活塞12的近似截面L结构实现使碟形弹簧46越过活塞12的外周面的轴向延长线12a并延伸至位于内周侧的活塞12的前壁部12-3的中央附近的碟形弹簧按压部12-1的结构(能在使碟形弹簧46与活塞不发生干涉的情况下，使碟形弹簧46与活塞前表面的中间部的碟形弹簧按压部12-1抵接的结构)，这能有利于尽可能地增长碟形弹簧16在离合器鼓10内部限定出的空间内的长度。碟形弹簧46配置在夹着活塞12的方式位于与工作油压室32相反的一侧的离合器鼓10内。在本实施方式中，钢环48靠近配置在碟形弹簧46的外周部的轴向两侧，一侧的钢环48位于与离合器鼓10相对的位置，相反侧的钢环48位于与限位环50相对的位置，该限位环50的外周嵌合并卡定于离合器鼓10。在碟形弹簧46的外周靠近并位于两侧的钢环48(本发明的碟形弹簧支承部)成为允许使碟形弹簧46的外周部沿轴向极小的移动的结构，但如后文所述，在活塞12前进时，能利用碟形弹簧46，形成用于发挥撬杠(撬棒)的加大力度作用的支点。此外，碟形弹簧46在内周开口部46-1(也参照图3)附近的活塞12侧面处，与活塞12的碟形弹簧按压部12-1抵接。在活塞12前进时碟形弹簧按压部12-1对碟形弹簧46的内周部进行按压，以使碟形弹簧46发生弹性变形，其结果是，通过活塞12的前进的继续，使碟形弹簧46在半径方向的中间部处与受压部26卡合，并使该碟形弹簧46沿轴向移动直至与离合器组件20接合的状态。碟形弹簧46的外周部靠近离合器鼓10的外周部10-1的内周，并从此处开始沿碟形弹簧46的半径方向(图1的截面中的长边方向)配置受压部26及活塞12的碟形弹簧按压部12-1的结构实现最大限度地增大碟形弹簧46在离合器鼓10内部中有限的半径方向的空间内的有效长度，由此，如后文所述，能省略现有的活塞发生旋转的湿式多板离合器中所需的对消室。

后退用离合器CL2虽未详细图示，但后退离合器在包括无级变速器的车辆中大部分时间均处于非接合状态，因此，与接合状态为常态的前进用离合器相比，并没那么必要在本发明的目的、即燃油消耗削减的方面的担心，因此，作为复位弹簧，能采用使用了通常的螺旋弹簧的结构的湿式多板离合器(关于上述结构，参照专利文献5)。后退用离合器CL2的离合器组件中的驱动侧配置于前进用离合器Cl 1的离合器鼓10的外侧筒状部10-1与变速器TC之间，在非接合时，前进用离合器CL1的离合器鼓10相对于变速器壳体TC自由旋转，在接合时前进用离合器CL1的离合器鼓10连结于变速器壳体TC并被制动。

对作为本发明的实施方式的前进/后退反转机构的动作进行说明，在车辆的前进时前进用离合器CL1设为接合状态，后退用离合器CL2设为非接合状态。对前进用离合器CL1的动作进行说明，在非接合状态(图1)下，解除工作油压室32的压力，但碟形弹簧46的外周侧通过单面与限位环50一侧的钢环48抵接，碟形弹簧46的内周侧通过对置面与活塞12的碟形弹簧按压部12-1抵接，以从截头圆锥形状的自然状态变成受到些许弹性变形的设定状态，在设定状态的弹力下，活塞的卡定部12-4与离合器鼓相对面抵接，从而能在离合器非接合状态下将活塞12保持于规定位置处。碟形弹簧46的中央部与活塞12的碟形弹簧按压部12-1卡合，并设为活塞12在其卡定部12-4处与面向离合器鼓10的内表面抵接的后退位置。在碟形弹簧46的上述自然状态下，离合器组件20的受压部26以与碟形弹簧46保持些微的间隙(游隙)的方式与碟形弹簧46相对，离合器组件20因具有残留在固接于主动盘22表面上的离合器衬片22与从动盘24之间的细小的间隙，因此，主动盘22与从动盘24之间处于不进行动力传递的非接合状态。此外，在图1的非接合状态下，在碟形弹簧46与受压构件26之间留有细微的间隙(游隙)。

为了离合器接合，离合器工作油经由变速器壳体一侧的变速器鼓支承构件14内的工作油通路38、环状槽40而被导入工作油压室32，使得工作油压室32的压力变大，以使活塞12前进，直至碟形弹簧按压部12-1与碟形弹簧46的中央部抵接，则在活塞12的轴向按压力的作用下，碟形弹簧46朝图1的顺时针方向转动以使碟形弹簧46的外周部与离合器鼓10的侧壁部10-4一侧的钢环48(碟形弹簧支承部)抵接，同时碟形弹簧46与受压部26抵接，此外，碟形弹簧46的外周部在靠近离合器鼓10一侧的钢环48上转换接触部，并通过活塞12的继续前进一边使得碟形弹簧46的截头圆锥形状逐渐反转，一边使受压部26朝限位件30一侧轴移动，以消除在离合器组件20的非接合状态下存在的、主动盘22上的离合器衬片28与相对的从动盘24之间的间隙，以使离合器组件20中的相邻的主动盘22与从动盘24彼此之间夹着离合器衬片28而卡合，从而使离合器组件20成为接合状态。在离合器组件20变成接合状态之后，活塞12的前进暂时继续，碟形弹簧46因被碟形弹簧按压部12-1按压而更大程度地变形，直至活塞12到达图2所示的全冲程，则活塞12停止。

在离合器接合状态下，行星齿轮部PG中的齿轮架5(与离合器组件20中的离活塞12最远一侧的从动盘24一体)与太阳齿轮2(与前进离合器CL1的离合器毂体8一体)合体，因此，行星齿轮部PG的环形齿轮1也以相同速度旋转，使得来自花键嵌合于离合器毂体18的齿部18-3A的未图示的发动机的转轴的旋转一一成对地向花键嵌合于环形齿轮1的齿部1-1A的未图示的无级变速器传递。

在本第一实施方式中，由于在从图1的离合器非接合状态开始通过活塞12的前进经由碟形弹簧46驱动受压部26直至将离合器组件20接合时，碟形弹簧46的外周部被钢环48(碟形弹簧支承部)支承成在轴向上不动，因此，此处为支点，而能够使通过油压工作室32的油压产生于活塞12的轴向的按压力在撬杠作用下增大，并经由受压部26传递至离合器组件20。即，如图1所示，若将碟形弹簧46的截面视为杠杆，则碟形弹簧46外周与钢环48的接触点变成支点，将从支点至与活塞12的接触点的半径方向的长度设为a，将从支点至与离合器组件20的受压部26的接触点的半径方向长度设为b，则杠杆比为a/b，从而能通过撬杠作用使在工作油压室的油压的作用下产生于活塞的加压力相对于受压构件增大a/b倍并传递。这意味着即使工作油压室32的压力减少了与通过撬杠作用增加的程度，也能获得离合器组件20预期的接合状态。在图4的柱状图中，将在使用无级变速器的变速器的正转/反转切换机构的正转用离合器中的、使用螺旋弹簧作为现有的复位弹簧的情况和本发明第一实施方式中的、使用碟形弹簧46作为复位弹簧的情况示意性地表示为达到离合器接合状态的工作油压值的实验结果，可知通过本发明第一实施方式，能实现与现有相比降低53％的油压。通过降低油压从而能提高工作油泵的消耗动力的削减程度，以提高耗油效率。此外，使用无级变速器的变速器中的正转/反转切换机构的正转用接合器在接合状态下几乎占据了总运转时间的绝大部分，因此，通过在这种类型的车辆中使用本实施方式的湿式多板离合器，从而能实现燃料消耗效率的显著的改善。

为了从图2的离合器接合状态返回至图1的离合器非接合状态，使油压从工作油压室32中释放。此时，在图2的状态下，保留于变形状态下的碟形弹簧46的弹性能量会施加于活塞12，使得活塞12被施力而后退至图1的位置处。此外，在本发明中实现如下结构：碟形弹簧46的外周部位于面向离合器鼓10的外侧筒状部10-1的位置，碟形弹簧46的内周部位于面向活塞12的筒状部12-2的位置，在图1的碟形弹簧46的截面中沿碟形弹簧46配置钢环48(碟形弹簧支承部)、与受压部26的接触部以及与活塞12的碟形弹簧按压部12-1的接触部。此外，在本实施方式中，碟形弹簧46变成越过活塞12的外周面的轴向延长线12a并延伸至内周侧的碟形弹簧按压部12-1的结构。上述结构能实现如下作用：将也应称为碟形弹簧46的有效长度的、从与支承环48的接触点至活塞12的接触点之间的长度在离合器鼓10的内部这样有限的半径方向空间中取最大，其结果是，能使在图2的最大冲程位置处蓄积于碟形弹簧46的弹性能量最大化，并能可靠地使碟形弹簧46向原位置(图1)恢复。这在能消除通常设置于现有这种湿式多板离合器的对消机构这一点上是有利的。在此，为了与本发明进行对比，对现有的湿式多板离合器的对消机构的必要性进行说明，从图2的状态开始，从工作油压室32中抽出工作油以使活塞12后退，但即使在压力下降的状态下工作油也会填满工作油压室32，另一方面，由于活塞12继续旋转，作用在残留于工作油压室32的工作油的离心力会使工作油集中于工作油压室32的外周部(在图2中用“＊＊＊”表示的区域p)，以在活塞12上产生克服该活塞12后退的动作的力(离心油压)，从而无法实现活塞12顺畅的返回。这是在离合器组件20中产生从动盘24与离合器衬片28间的无法控制的滑动，从而因热导致离合器早期损伤的原因。因此，现有形成一种对消室(通常)，该对消室用于将CVT油储存于活塞12中的、与工作油压室32相反一侧的复位弹簧设置部位，在对消室中因CVT油而产生离心油压，该离心油压能抵消工作油压室32的离心油压，由此，能可靠地实现活塞的后退运动。在本发明中，如前文所述尽可能地加大碟形弹簧的长度，碟形弹簧的恢复力变大，因此，能克服产生于工作油压室32的离心油压，使活塞12可靠地恢复至原位置，并非必须设置对消室，因此，能实现结构的简化，部件数的减少。此外，在专利文献3中，在固定活塞中，使用碟形弹簧作为复位弹簧并且通过杠杆比增加活塞的力度并传递至离合器组件的结构与本发明的结构存在局部相同，但在本发明中，通过在碟形弹簧的半径方向上配置离合器鼓内周的支点、与中间的受压部26的抵接部以及与内周侧的活塞12的碟形弹簧按压部12-1的抵接部，从而能在离合器鼓的有限的半径方向空间内获得碟形弹簧的最大的有效长度，以省略活塞旋转型湿式多板离合器中通常所需的、位于活塞12的与工作室32相反的一侧的对消室，同时一并实现燃料消耗效率的大幅改善，因此，单纯增大加压力的对比文件3在这一点上与本发明大为不同。

如图3所示,碟形弹簧46在内周的内周侧隔着适当的间隔形成狭缝状的半径方向缺口46a。内周部的缺口46a的设置能适当地降低碟形弹簧46的活塞抵接部的弹性率，由此，能使碟形弹簧46施加于活塞12的复位弹簧力最优化。此外，碟形弹簧通过活塞的前进和后退使截头圆锥形状的中心部前后反转，但能通过内周部的缺口46a适度地实现碟形弹簧46的上述这种变形。

在车辆的后退时，前进用离合器CL1设为图1的非接合状态，后退用离合器CL2设为接合。后退用离合器CL2的接合利用制动使离合器鼓10进而是与离合器鼓10一体旋转的行星齿轮部PG的齿轮架5静止，因而，连结于发动机的离合器毂体18的旋转以环形齿轮1与太阳齿轮2的齿轮齿数比，经由环形齿轮1传递至无级变速器一侧。后退用离合器CL2如前文所述那样能设为使用螺旋弹簧作为通常的复位弹簧的湿式多板离合器。

图5表示本发明第二实施方式，构成离合器(前进用离合器CL1)的离合器鼓、活塞以及作为复位弹簧的碟形弹簧的结构实质上与第一实施方式不同，其它部分与第一实施方式相同，因此，以不同点为中心进行说明。离合器鼓110不具有第一实施方式的伸出部10-5这样的活塞收容部，而成为轴长相应地缩短的结构。为了能收容于轴长缩短后的离合器鼓110，活塞112位于离合器毂体18的外侧筒状部18-1的实质半径内侧。活塞112的前壁部112-3呈台阶状，前壁部112-3的下侧部在内周侧在离合器鼓110的内侧筒状部110-2上能自由滑动，活塞112的带台阶形状的前壁部的轴向后退部分112-3’形成外周筒状部112-4，此外，为了对活塞112进行支承，另行设有L截面的环状支承板70。在活塞112的前表面的下侧台阶部形成有碟形弹簧按压部112-1。在活塞112与环状支承板70之间形成有工作油压室132，环状槽40经由离合器鼓110的内侧筒状部110-2中的供油孔42开口于工作油压室132，从而能在离合器鼓110和活塞112的旋转过程中实现工作油从油压泵经由离合器工作油通路38、离合器工作油通路38以及环状槽40向工作油压室132的导入以及工作油从工作油压室132的排出。另外，为了形成工作油压室132的油密封结构，密封环72、74、76设置在活塞112和环状支承板70的滑动部。

对本第二实施方式中的作为复位弹簧的碟形弹簧46进行说明，碟形弹簧146与第一实施方式同样地配置成，在中央形成开口部146-1，在图1的设定状态下呈从远离离合器鼓110的侧壁部110-4的一侧稍稍突出的极浅的截头圆锥形状，半径方向的外周部配置成面向离合器鼓110的外侧筒状部110-1，此外，半径方向的内周部配置成面向离合器鼓110的内侧筒状部110-2。在本发明的本第二实施方式中，活塞112的前面壁的带台阶结构实现使碟形弹簧146越过活塞112的外周面的轴向延长线112a并延伸至位于活塞112的内周侧的前壁部112-3的中央部附近的碟形弹簧按压部112-1的结构(使碟形弹簧146与活塞112不发生干涉，而使碟形弹簧146朝内侧延伸，从而能与活塞前表面的中间部位的碟形弹簧按压部112-1抵接的结构)，这有助于能在离合器鼓10的内部所限定的空间内尽可能大地设定碟形弹簧16的长度，并能使作为复位弹簧的碟形弹簧146积蓄大的弹性能量，从而能通过碟形弹簧146的恢复力实现活塞112可靠的后退。离合器鼓110在其侧壁部110-4形成向离合器鼓内部突出的截面山形环状部110-5(本发明的碟形弹簧支承部)，这成为在撬杠作用下的力度增大时的碟形弹簧146的支点。碟形弹簧146在外周侧通过细小的间隙(游隙)与离合器组件20的受压部26相对，在内周侧与活塞112前表面的截面中的带圆弧的环状突出部、即碟形弹簧按压部112-1抵接。此外，离合器鼓110的截面山形环状部110-5在半径方向的中间处与碟形弹簧146抵接。此外，受压部26和碟形弹簧146的接触点及和碟形弹簧146和活塞112的截面山形环状部110-5与以在轴向上夹着碟形弹簧146的方式成为由撬杠实现的力度增大作用的支点的碟形弹簧146与截面山形环状部110-5的接触点相对。

碟形弹簧146在半径方向的内周的碟形弹簧按压部112-1和比其更靠外周的截面山形环状部110-5(本发明的碟形弹簧支承部)的部位处从两侧承受抵接，且碟形弹簧146产生从自然状态向细微变形后的设定状态的弹性力，因此，能在不发生偏离于碟形弹簧146相对于旋转中心C的同芯配置的情况下进行保持。此外，在图5所示的离合器组件20的非接合状态下，受压部26与碟形弹簧146分开细小的间隙(游隙)，使得离合器组件20变成非接合状态。

通过将向工作油压室132导入高油压，从而使活塞112在轴向上朝远离支承板70的方向前进移动，碟形弹簧146的内周部被作为活塞前端的环状突出部的碟形弹簧按压部112-1按压，从而碟形弹簧146在图5的截面中，以截面山形环状部110-5的前端突起部为支点朝逆时针方向转动，并且碟形弹簧的截头圆形形状变深，直至碟形弹簧146在外周部处与受压部26抵接，并与活塞的前进一起通过受压部26使离合器组件20达到接合状态。在本实施方式中，碟形弹簧146与截面山形环状部110-5的接触点成为支点，通过油压工作室132的油压能使作用于活塞112的力以杠杆比(从支点至碟形弹簧146与活塞112的接触点在半径方向上的长度a和从支点至碟形弹簧146与受压部26的接触点在半径方向上的长度b之比)a/b增大。

图6表示活塞112从离合器组件20的接合状态稍微地前进直至最大冲程的状态。在本实施方式中，碟形弹簧146配置成外周部面向离合器鼓110的外侧筒状部101-1，而内周部面向离合器鼓110的内侧筒状部110-2，并能形成沿碟形弹簧146的半径方向配置与受压部26的接触部、与作为碟形弹簧按压部的截面山形环状部110-5的接触部和与活塞112的接触部的结构，能起到在离合器鼓110内部沿半径方向设置这样的在限制内获取最大的碟形弹簧146的有效长度这样的和第一实施方式相同的效果，其中，该碟形弹簧146的有效长度用于生成也应被称为所能储存的总弹性力的、从与受压部26的接触点至与活塞112的接触点的弹性力，因此，在为了使活塞后退(离合器非接合)而降低油压工作室132的压力时，与第一实施方式相同，即使不在远离活塞112的工作室132一侧设置对消室，也能可靠地克服能在工作室132内产生的离心油压，以使活塞112可靠地后退至图5的初始位置。另外，在本实施方式中，也与第一实施方式同样地，由于碟形弹簧146在内周部设置有狭缝(图3的46a)，从而能使碟形弹簧146的复位弹簧力最优化，此外，能顺利地实现与活塞的前进、后退对应的碟形弹簧146的中心部的变形。

(符号说明)

10、110 离合器鼓(本发明的外侧旋转构件)；

10-1、110-1 离合器鼓的外侧筒状部；

10-2、110-2 离合器鼓的内侧筒状部；

10-4 离合器鼓的侧壁部；

110-5 离合器鼓的截面山形环状部(本发明的碟形弹簧支承部)

12、112 活塞；

离合器鼓的截面山形环状部110-5(本发明的碟形弹簧支承部)；

12-1、112-1 活塞的碟形弹簧按压部；

12-3、112-3 活塞的前壁部；

14 离合器鼓支承构件(本发明的支承体)；

18 离合器毂体；

20 离合器组件；

22 主动盘(本发明的第二离合器板)；

24 从动盘(本发明的第一离合器板)；

26 受压部(本发明的受压构件)；

28 离合器衬片；

30 环状限位件(本发明的离合器组件定位构件)；

32、132 工作油压室；

38 离合器工作油通路；

42 供油孔；

45 CVT油的流通孔；

46、146 碟形弹簧；

46a 碟形弹簧的缺口；

48 钢环(碟形弹簧支承部)；

70 环状支承板；

a、b 杠杆长；

CL1 前进用离合器；

CL2 后退用离合器；

PG 行星齿轮部；

TC 变速器壳体。

Claims (7)

1.一种湿式多板离合器，其特征在于，包括以下的构成要素：

支承体，所述支承体在内部形成油压通路；

外侧旋转构件，所述外侧旋转构件具有外侧筒状部、内侧筒状部和在轴向一侧将所述外侧筒状部及所述内侧筒状部封闭的侧壁部，并形成在内部对离合器油进行收容的空间部，所述外侧旋转构件的内侧筒状部能相对于支承体旋转；

内侧旋转构件，所述内侧旋转构件与外侧旋转构件同轴且以能旋转的方式配置于所述外侧旋转构件的内侧；

离合器组件，所述离合器组件由第一离合器板、第二离合器板和离合器衬片构成，其中，所述第一离合器板相对于外侧旋转构件沿旋转方向被固定，并在轴向上能自由滑动地设置多个，所述第二离合器板相对于内侧旋转构件沿旋转方向被固定，并以与第一离合器板在轴向上交替设置的方式能在轴向上自由滑动地设置多个，所述离合器衬片固接于在轴向上相邻的第一离合器板与第二离合器板的轴向相对面中的一个面上，所述离合器组件能选择性地实现接合状态和非接合状态，其中，所述接合状态是在从轴向的两侧施加压力时，经由第一离合器板与第二离合器板之间的离合器衬片进行动力传递，所述非接合状态是在不从轴向的两侧施加压力时，在第一离合器板与第二离合器板之间不进行动力传递；

离合器组件定位构件，所述离合器组件定位构件设于外侧旋转构件的外侧筒状部，并对离合器组件的轴向的一侧的位置进行规定；

受压构件，所述受压构件以夹着离合器组件的方式沿轴向可动地配置于与离合器组件定位构件相反的一侧；

活塞，所述活塞与外侧旋转构件同轴且能旋转地配置于外侧旋转构件的内部，且能在后退位置与前进位置之间沿轴向滑动；

工作油压室，所述工作油压室通过以使活塞的一个表面相对于离合器油液体密封的方式形成，且从所述油压通路供给工作油，从而驱动活塞并使其前进，通过从所述油压通路排出工作油从而能使活塞后退；

碟形弹簧，所述碟形弹簧由环状弹性板材形成，在半径方向上，所述环状弹性板材的外周部向外侧旋转构件的外侧筒状部延伸，所述环状弹性板材的内周部向外侧旋转构件的内侧筒状部延伸，在轴向上，碟形弹簧配置成在内周侧与活塞相对，在外周侧与受压构件相对，在油压工作室的低油压时，在所述弹性的作用下使活塞后退移动，并使活塞离开受压构件，使得离合器组件处于解除状态，在油压工作室的高油压时，克服所述弹性而使活塞前进移动，利用受压构件对离合器组件进行按压，使得离合器组件变成接合状态；以及

碟形弹簧支承部，所述碟形弹簧支承部为了使离合器组件处于接合状态，在活塞前进移动时，将碟形弹簧在半径方向上的规定部位支承成相对于外侧旋转构件在轴向上不动或是实质上不动，

所述碟形弹簧支承部与碟形弹簧的接触点相对于活塞与碟形弹簧的接触点以及受压构件与碟形弹簧的接触点确定，以使通过工作油压室的油压在活塞中产生的加压力在撬杠作用下对受压构件的力度增大并传递，

碟形弹簧与受压构件的接触点以及碟形弹簧与活塞的接触点以在轴向上夹着碟形弹簧的方式与碟形弹簧支承部相对设置，碟形弹簧支承部是形成于外侧旋转构件的所述侧壁部的环状突起部。

2.如权利要求1所述的湿式多板离合器，其特征在于，

碟形弹簧与受压构件的接触点设置成以在轴向上夹着碟形弹簧的方式和碟形弹簧与活塞的接触点相对，所述碟形弹簧支承部位于与外侧旋转构件的外侧筒状部内周面靠近。

3.如权利要求2所述的湿式多板离合器，其特征在于，

外侧旋转构件的侧壁部包括筒状伸出部，所述筒状伸出部对活塞进行收容，以形成工作油压室。

4.如权利要求1所述的湿式多板离合器，其特征在于，

活塞配置于内侧旋转构件的半径内侧，所述湿式多板离合器还包括环状支承板，所述环状支承板的外周部相对于活塞自由滑动，且所述环状支承板设于外侧旋转构件的内侧筒状部上，由活塞和环状支承板形成工作油压室。

5.如权利要求1至4中任一项所述的湿式多板离合器，其特征在于，

碟形弹簧在内周部设有用于调节复位弹簧力的低弹性率部。

6.如权利要求1至4中任一项所述的湿式多板离合器，其特征在于，

活塞呈与碟形弹簧不发生干涉，并使碟形弹簧能越过活塞最外周的轴向延长线并朝内侧延伸至活塞的碟形弹簧接触部的形状。

7.如权利要求1至4中任一项所述的湿式多板离合器，其特征在于，

活塞的与工作油压室相反一侧的面与以产生离合器油的压力的方式将离合器油密封的空间的形成无关，所述离合器油的压力是通过因旋转而产生于离合器油的离心力，使活塞朝油压工作室一侧轴向移动的力。

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