JP2001099188A - 湿式クラッチの潤滑構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クラッチの係合時に必要な潤滑油をクラッチ
機構に供給し、その他の場合には潤滑油により回転抵抗
が増加することを防止する。 【解決手段】 クラッチドラム５１内にクラッチ機構が
配設されるとともにこのクラッチ機構に潤滑油を供給す
る潤滑油供給装置を備えてなる湿式クラッチ３４におい
て、クラッチドラム５１の外周部に潤滑油供給装置から
クラッチ機構に供給された潤滑油を外部に排出するため
の排出口５１ｄを形成し、クラッチドラムがクラッチ作
動変速回転領域にあるときに排出口を絞るとともに、ク
ラッチドラムが変速回転領域より高い高回転領域および
低い低回転領域にあるときに排出口を開放する排出制御
弁機構６０を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転自在なクラッ
チドラム内にクラッチ機構が配設されるとともに、この
クラッチ機構に潤滑油を供給する潤滑油供給装置を備え
てなる湿式クラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】このような湿式クラッチは自動変速機の
変速段設定用のクラッチ等として従来から良く知られて
いるが、クラッチ機構部分に潤滑油を供給して、クラッ
チフェーシング部の摩耗防止および冷却が必要とされ
る。このため、従来においてはこのような摩耗防止およ
び冷却のため必要とされる潤滑油を常時供給するように
構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クラッ
チ機構部分に潤滑油の供給が特に必要とされるのはクラ
ッチ係合時および解放時のようにクラッチに滑りが発生
するときであり、クラッチが完全に係合した状態もしく
は完全に解放した状態においては潤滑油はあまり必要と
されない。それどころか、潤滑油の供給が過剰となると
クラッチ機構部分に潤滑油が溜まってクラッチ回転に対
する回転抵抗となり動力伝達効率を低下させるという問
題がある。特に、クラッチが完全に解放した状態では、
クラッチプレート間に存在する潤滑油がクラッチプレー
トの相対回転に対するドラグ抵抗となり、動力伝達効率
を低下させるという問題がある。

【０００４】なお、特開平４−１９４２６号公報には、
クラッチ潤滑油供給油路内に２ウェイチェック弁を配設
し、クラッチの係合および解放過程においてのみ潤滑油
を供給させる構成が開示されている。このような構成に
よれば、上述した問題に対処できるが、この構成では、
２ウェイチェック弁の作動圧力の設定が難しく、また、
潤滑油路内このようなチェック弁を配設する必要がある
ため潤滑油供給部の構成が複雑化してコストアップに繋
がるという問題がある。

【０００５】本発明は上記の問題に鑑みたもので、クラ
ッチの係合および解放時に必要な潤滑油をクラッチ機構
に供給するとともに、その他の場合には潤滑油により回
転抵抗が増加することを防止できるような簡単な構成の
湿式クラッチの潤滑構造を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明は、回転自在なクラッチドラム内にクラッチ
機構（例えば、実施形態におけるクラッチドラム５１の
内側に配設されたクラッチピストン５２、クラッチプレ
ート５５、クラッチディスク５６により構成されるクラ
ッチ機構）が配設されるとともにこのクラッチ機構に潤
滑油を供給する潤滑油供給装置を備えてなる湿式クラッ
チにおいて、クラッチドラムの外周部に潤滑油供給装置
からクラッチ機構に供給された潤滑油を外部に排出する
ための排出口を形成し、クラッチドラムがクラッチ作動
変速回転領域にあるときに排出口を絞るとともに、クラ
ッチドラムが変速回転領域より高い高回転領域および低
い低回転領域にあるときに排出口を開放する排出制御弁
機構を設けて湿式クラッチの潤滑構造を構成している。

【０００７】このような構成の潤滑構造を用いれば、ク
ラッチが係合もしくは解放されるときのクラッチドラム
の回転領域において、すなわち、クラッチドラムがクラ
ッチ作動変速回転領域にあるときにおいて、排出制御弁
機構により排出口が絞られるため、潤滑油供給装置から
クラッチ機構に供給された潤滑油はクラッチドラム内に
留まってクラッチ機構に十分な量の潤滑油が供給され
る。一方、クラッチドラムの回転数がこの変速回転領域
を外れるとき、すなわち、上述した低回転領域もしくは
高回転領域にあるときには、排出弁制御機構により排出
口が開放されるため、潤滑油は排出口から外部に排出さ
れる。このため、潤滑油供給装置からクラッチ機構に供
給された潤滑油はクラッチドラムの外部に排出されクラ
ッチ機構部分に留まることが少なく、クラッチ機構にお
ける潤滑油により回転抵抗が発生することが抑えられ
る。

【０００８】なお、排出制御弁機構を、基端部がクラッ
チドラムに固定されるとともに先端部が排出口内に延び
て設けられた弾性変形可能な弁板部材から構成すること
ができる。この弁板部材の先端部は、外力を受けない状
態で排出口より内周側に突出して排出口を開放する内側
位置に位置し、外周方向への外力を受けて排出口内に位
置して排出口を絞る中間位置から排出口より外周側に位
置して排出口を開放する外側位置まで弾性変形可能な構
成とされ、クラッチドラムが低回転領域にあるときには
弁板部材の先端部は内側位置に位置し、クラッチドラム
が変速回転領域にあるときには弁板部材の先端部は遠心
力により中間位置に位置し、クラッチドラムが高回転領
域にあるときには弁部材の先端部は遠心力により外側位
置に位置するように設定される。これにより、排出制御
弁機構を非常に簡単な構成とすることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施形態について説明する。本発明に係る潤滑構
造を備えた湿式クラッチにより変速作動が行われるよう
になった自動変速機を図２に示している。変速機１０は
エンジン１の側端面に結合されて配設されており、変速
機ハウジング１５がエンジンフライホイールハウジング
に接合され、エンジン１の出力軸１ａとトルクコンバー
タ５とが接続されている。このため、エンジン１の出力
はトルクコンバータ５を介して変速機入力軸１１に伝達
される。変速機ハウジング１５内において、変速機入力
軸１１および変速機カウンタ軸１２が互いに平行に且つ
それぞれ回転自在に配設され、これら両軸１１，１２の
間に変速機構２０が配設されている。

【００１０】変速機構２０は、互いに噛合するＬＯＷ用
ギヤ組２１ａ，２１ｂと、２速用ギヤ組２２ａ，２２ｂ
と、３速用ギヤ組２３ａ，２３ｂと、４速用ギヤ組２４
ａ，２４ｂと、リバース用ギヤ組２５ａ，２５ｂとを有
する。但し、リバース用ギヤ組は回転方向を逆転させる
ためのリバースアイドラギヤ（図示せず）を介して互い
に噛合する。これら各ギヤ組におけるドライブ側ギヤ２
１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａが変速機入力軸
１１の上に配設され、ドリブン側ギヤ２１ｂ，２２ｂ，
２３ｂ，２４ｂ，２５ｂが変速機カウンタ軸１２の上に
配設されている。また、これらギヤのうち、ＬＯＷ用ド
ライブギヤ２１ａ，２速用ドライブギヤ２２ａ，３速用
ドリブンギヤ２３ｂ，４速用ドライブギヤ２４ａおよび
リバース用ドリブンギヤ２５ｂが変速機入力軸１１もし
くは変速機カウンタ軸１２上に回転時自在に配設され、
残りのギヤがこれらいずれかの軸に固設されている。

【００１１】上記のようにいずれかの軸上に回転自在に
配設された各ギヤには、それぞれ油圧クラッチ３１〜３
５が配設されている。これら５個の油圧クラッチ３１〜
３５を選択的に作動させることにより、上記回転自在に
配設されたギヤのいずれかをそれが配設されている軸と
一体に結合させ、このギヤを有するギヤ組に基づく動力
伝達がなされる。このように油圧クラッチ３１〜３５を
選択的に作動させることにより、変速機入力軸１１に伝
達されたエンジン動力は、作動された油圧クラッチに対
応するギヤ組による動力伝達が行われて変速カウンタ軸
１２に伝達される。変速機カウンタ軸１２には出力ドラ
イブギヤ１６ａが固設されており、出力ドライブギヤ１
６ａは変速機出力軸１７に固設された出力ドリブンギヤ
１６ｂと噛合している。このため、変速機カウンタ軸１
２に伝達されたエンジン動力は、これら出力ギヤ組１６
ａ，１６ｂを介して変速機出力軸１７に伝達され、次い
で、ドライブシャフト１８を介して駆動輪側に伝達され
る。

【００１２】上記の構成の変速機１０における油圧クラ
ッチ３１〜３５に本発明に係る潤滑構造を用いることが
可能であり、ここでは４速用油圧クラッチ３４を例にし
てこの潤滑構造を説明する。この油圧クラッチ３４を拡
大するとともに断面して図１に示しており、油圧クラッ
チ３４は図２に示すように２速用油圧クラッチ３２のク
ラッチドラムと背中合わせに接合されるとともに変速機
入力軸１１に固定されたクラッチドラム５１を有する。

【００１３】クラッチドラム５１は内部にクラッチ油室
５１ａを有し、このクラッチ油室５１ａ内にクラッチピ
ストン５２が軸方向に移動自在に嵌入されている。クラ
ッチピストン５２の内側にキャンセラー室５２ａが形成
されており、このキャンセラー室５２ａ内にキャンセラ
ーピストン５４がクラッチピストン５２に対して軸方向
に移動自在に嵌入されている。このとき、キャンセラー
ピストン５４の内周側は図示のようにクラッチドラム５
１に嵌入され、内周側はクラッチドラム５１に対して摺
動する。キャンセラーピストン５４は、クラッチドラム
５１に取り付けられたリテーニングリング５４ａによ
り、図１における右方向への移動が拘束されている。キ
ャンセラー室５２ａ内にリターンスプリング５３が配設
されており、リターンスプリング５３はキャンセラーピ
ストン５４を右方に押圧するとともにクラッチピストン
５２を左方に押圧する。

【００１４】クラッチドラム５１内におけるクラッチピ
ストン５２のピストン部５２ｂが対向する位置に、軸方
向に交互に重なって複数のクラッチプレート５５および
クラッチディスク５６が配設されており、これらがエン
ドプレート５７により塞がれるとともにリテーニングリ
ング５８により係止保持され、クラッチドラム５１内に
位置している。このとき、クラッチプレート５５は外周
側においてクラッチドラム５１の係止部５１ｂに係止さ
れており、クラッチプレート５５は軸方向に移動可能で
あるが、クラッチドラム５１と一体回転するようになっ
ている。また、クラッチディスク５６は内周側におい
て、４速用ドライブギヤ２４ａと一体に形成されたクラ
ッチスプライン部２４ｃとスプライン係合されており、
クラッチディスク５６は軸方向に移動可能であるが、４
速用ドライブギヤ２４ａと一体回転するようになってい
る。

【００１５】変速機入力軸１１には、潤滑油供給路路１
１ａ、クラッチ作動油供給路１１ｂおよびキャンセラー
油供給路１１ｃが設けられており、これら供給路からそ
れぞれ潤滑油、クラッチ作動油およびキャンセラー油が
供給される。クラッチ作動油供給路１１ｂはクラッチド
ラム５１に形成された第１通路５１ｅを介してクラッチ
油室５１ａに繋がる。このため、クラッチ油室５１ａに
クラッチ作動油が供給されるとこの油圧力によりクラッ
チピストン５２は図１において右方に押圧され、ピスト
ン部５２ｂがクラッチプレート５５およびクラッチディ
スク５６をエンドプレート５７に押しつける。この結
果、両プレート５５，５６間での摩擦力により両プレー
ト５５，５６が係合され、４速用ドライブギヤ２４ａが
クラッチドラム５１と一体回転し、４速用ギヤ組２４
ａ，２４ｂによる動力伝達が行われ、４速段が設定され
る。このことから分かるように、クラッチドラム５１の
内側に配設されたクラッチピストン５２、クラッチプレ
ート５５、クラッチディスク５６によりクラッチ機構が
構成される。

【００１６】なお、キャンセラー油供給油路１１ｃはク
ラッチドラム５１に形成された第２通路５１ｆを介して
キャンセラー室５２ａに繋がり、キャンセラー室５２ａ
はキャンセラー油供給油路１１ｃを介して供給された作
動油が充満される。このキャンセラー室５２ａは、クラ
ッチ油室５１ａに供給されるクラッチ作動油圧が零とな
って４速用油圧クラッチ３４が非係合状態にされるとき
に、クラッチドラム５１が回転された状態でクラッチ油
室５１ａ内に残された作動油に発生する遠心油圧の影響
を排除するためのものである。すなわち、４速用油圧ク
ラッチ３４が非係合状態でクラッチドラム５１が回転さ
れると、クラッチ油室５１ａ内に残された作動油が遠心
力を受けて回転速度に対応する遠心油圧が発生するが、
キャンセラー室５２ａ内の作動油にも遠心油圧が発生
し、これら両者の作用方向が反対のため打ち消し合う。
これにより、ピストン５２に対する遠心油圧の影響を小
さくするものである。

【００１７】また、潤滑油供給油路１１ａは４速用ドラ
イブギヤ２４ａとキャンセラーピストン５４との間の空
間内に開口している。潤滑油供給油路１１ａは図示しな
い潤滑油供給装置に繋がれており、この空間に潤滑油を
供給する。このように供給された潤滑油はこの空間から
ギヤ２４ａのスプライン部２４ｃに形成された潤滑孔２
４ｄおよびスプライン部２４ｃの左側空間を介してクラ
ッチプレート５５およびクラッチディスク５６の部分に
供給される。このように供給される潤滑油により、クラ
ッチプレート５５およびクラッチディスク５６の係合表
面が潤滑され、クラッチ係合による発熱部の冷却と潤滑
とが行われる。

【００１８】上記構成の４速用油圧クラッチ３４におい
て、図３から分かるように、クラッチドラム５１の外周
部５１ｃに等間隔で複数の潤滑油排出制御弁機構６０が
設けられている。この弁構造６０は、図４に詳しく示す
ように、クラッチドラム５１の外周部５１ｃに貫通形成
された複数の排出孔５１ｄと、基端部６１ａが固定ピン
６２によりクラッチドラム外周部５１ｃに固定されると
ともに先端部６１ｂが排出孔５１ｄ内に突出した弁板６
１とを有する。弁板６１は弾性変形可能な板材から作ら
れており、自然な状態（外力を受けない状態）では、図
４（Ａ）に示すように先端部６１ｂが排出孔５１ｄから
クラッチドラム５１内に突出しており、排出孔５１ｄは
開放された状態となるように取り付けられている。

【００１９】弁板６１の先端部６１ｂの外面側にはウエ
イト６３が設けられており、クラッチドラム５１が回転
されるとウエイト６３に作用する遠心力Ｆにより弁板６
１が弾性変形され、図４（Ｂ）および（Ｃ）に示すよう
に、先端部６１ｂが外周側に移動する。ここで、クラッ
チドラム５１の回転が４速用油圧クラッチ３４が係合さ
れるような回転領域、すなわち、変速回転領域にあると
きに、ウエイト６３に作用する遠心力により弁板６１の
先端部６１ｂが図４（Ｂ）に示すようにちょうど排出孔
５１ｄ内に位置するように設定されている。このため、
油圧クラッチ３４が係合されるときには弁板６１は排出
孔５１ｄを絞る。

【００２０】一方、クラッチドラム５１が上記変速回転
領域より低回転の領域にあるときには、ウエイト６３に
作用する遠心力Ｆは小さいため、図４（Ａ）に示すよう
に先端部６１ｂがクラッチドラム５１内に突出し、排出
孔５１ｄは開放された状態となる。また、クラッチドラ
ム５１が上記変速回転領域より高回転の領域にあるとき
には、ウエイト６３に作用する遠心力Ｆは大きくなり、
図４（Ｃ）に示すように先端部６１ｄがクラッチドラム
５１の外側に突出し、排出孔５１ｄは開放された状態と
なる。

【００２１】ここで、潤滑油挟給油路１１ａから供給さ
れる潤滑油は、油圧クラッチ３４が係合されるときに最
も必要とされ、これ以外のときには、潤滑油がクラッチ
プレート５５およびクラッチディスク５６の相対回転に
対する抵抗トルク（ドラグトルク）を発生させるためで
きるかぎり少ない方が良い。このようなことから上記潤
滑油排出制御弁機構６０が設けられており、クラッチド
ラム５１が変速回転領域にあるとき、すなわち、油圧ク
ラッチ３４が係合される回転領域においては、弁板６１
が図４（Ｂ）に示すように排出孔５１ｄを絞るため、ク
ラッチドラム５１内に潤滑油が溜まってクラッチプレー
ト５５およびクラッチディスク５６の係合部の冷却およ
び潤滑が良好に行われる。

【００２２】一方、クラッチドラム５１がこの変速回転
領域より低い低回転領域にあるとき、および変速回転領
域より高い高回転領域にあるときには、弁板６１が図４
（Ａ）および（Ｃ）に示すように排出孔５１ｄを開放す
るため、クラッチドラム５１内の潤滑油は排出孔５１ｄ
を通って外部に排出され、クラッチドラム５１ｄ内に留
まる量が少なくなる。このため、低回転領域および高回
転領域においては、潤滑油による回転抵抗が小さくな
り、回転伝達効率が高くなる。

【００２３】以上の構成の潤滑油排出制御弁機構６０を
設けた場合（本発明の場合）およびこの弁構造を設けな
い従来の場合におけるクラッチ内の潤滑油溜まり量とク
ラッチドラム回転数との関係を図５に示している。この
図から分かるように、本発明の場合には、変速回転領域
において、従来の場合より潤滑油溜まり量が多く、低回
転領域および高回転領域においては従来の場合より潤滑
油溜まり量が少なくなる。このため、本発明の場合に
は、変速時のクラッチ部への潤滑油供給を良好に行わせ
るとともに、これ以外のときには潤滑油の溜まりによる
回転抵抗の発生を抑制して回転伝達効率を高くすること
ができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クラッチが係合もしくは解放されるときのクラッチドラ
ムの回転領域において、すなわち、クラッチドラムがク
ラッチ作動変速回転領域にあるときにおいて、排出制御
弁機構により排出口が絞られるため、潤滑油供給装置か
らクラッチ機構に供給された潤滑油はクラッチドラム内
に留まってクラッチ機構に十分な量の潤滑油が供給され
る。一方、クラッチドラムの回転数がこの変速回転領域
を外れるとき、すなわち、上述した低回転領域もしくは
高回転領域にあるときには、排出弁制御機構により排出
口が開放されるため、潤滑油は排出口から外部に排出さ
れため、潤滑油供給装置からクラッチ機構に供給された
潤滑油はクラッチドラムの外部に排出されクラッチ機構
部分に留まることが少なく、クラッチ機構において内部
に溜まった潤滑油により回転抵抗が発生して回転伝達効
率が低下することが抑えられる。

【００２５】なお、排出制御弁機構を、基端部がクラッ
チドラムに固定されるとともに先端部が排出口内に延び
て設けられた弾性変形可能な弁板部材から構成すること
ができる。この弁板部材の先端部は、外力を受けない状
態で排出口より内周側に突出して排出口を開放する内側
位置に位置し、外周方向への外力を受けて排出口内に位
置して排出口を絞る中間位置から排出口より外周側に位
置して排出口を開放する外側位置まで弾性変形可能な構
成とされ、クラッチドラムが低回転領域にあるときには
弁板部材の先端部は内側位置に位置し、クラッチドラム
が変速回転領域にあるときには弁板部材の先端部は遠心
力により中間位置に位置し、クラッチドラムが高回転領
域にあるときには弁部材の先端部は遠心力により外側位
置に位置するように設定される。これにより、排出制御
弁機構を非常に簡単な構成とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る潤滑構造を有した湿式クラッチ構
造を示す断面図である。

【図２】上記湿式クラッチにより変速作動がおこなれる
ようになった自動変速機の構造を示す断面図である。

【図３】上記湿式クラッチの外観を示す正面図である。

【図４】上記湿式クラッチに用いられる潤滑油排出制御
弁機構を示す断面図である。

【図５】上記湿式クラッチにおけるクラッチ内部溜まり
油量とクラッチドラム回転数との関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１０ 自動変速機 ３４ ４速用油圧クラッチ ５１ クラッチドラム ５２ クラッチピストン（クラッチ機構） ５５ クラッチプレート（クラッチ機構） ５６ クラッチディスク（クラッチ機構） １１ａ 潤滑油供給油路（潤滑油供給装置） ５１ｄ 排出孔 ６０ 潤滑油排出制御弁機構 ６１ 弁板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在なクラッチドラムと、前記クラ
   ッチドラム内に配設されたクラッチ機構と、前記クラッ
   チ機構に潤滑油を供給する潤滑油供給装置とを備えてな
   る湿式クラッチにおいて、 前記クラッチドラムの外周部に、前記潤滑油供給装置か
   ら前記クラッチ機構に供給された潤滑油を外部に排出す
   るための排出口が形成され、 前記クラッチドラムがクラッチ作動変速回転領域にある
   ときに前記排出口を絞るとともに、前記クラッチドラム
   が前記変速回転領域より高い高回転領域および前記変速
   回転領域より低い低回転領域にあるときに前記排出口を
   開放する排出制御弁機構が設けられていることを特徴と
   する湿式クラッチの潤滑構造。
2. 【請求項２】 前記排出制御弁機構が、基端部が前記ク
   ラッチドラムに固定されるとともに先端部が前記排出口
   内に延びて設けられた弾性変形可能な弁板部材を有し、 前記弁板部材の先端部は、外力を受けない状態で前記排
   出口より内周側に突出して前記排出口を開放する内側位
   置に位置し、外周方向への外力を受けて前記排出口内に
   位置して前記排出口を絞る中間位置から前記排出口より
   外周側に位置して前記排出口を開放する外側位置まで弾
   性変形可能であり、 前記クラッチドラムが前記低回転領域にあるときには前
   記弁板部材の先端部は前記内側位置に位置し、前記クラ
   ッチドラムが前記変速回転領域にあるときには前記弁板
   部材の先端部は遠心力により前記中間位置に位置し、前
   記クラッチドラムが前記高回転領域にあるときには前記
   弁部材の先端部は遠心力により前記外側位置に位置する
   ようになっていることを特徴とする請求項１に記載の湿
   式クラッチの潤滑構造。