JP2003013996A - 摩擦係合装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 解放状態での摩擦プレートの接触による引き
ずり抵抗を低減し、摩擦プレートの径方向に大型化する
ことのない摩擦係合装置を提供することにある。 【解決手段】 内周面に外側係合溝６３を備える大径筒
体６２と、外周面に内側係合溝６４を備える小径筒体６
１と、外側係合溝６３に係合する外側係合部６５ｂを備
え、大径筒体６２に装着される複数の大径摩擦プレート
６５と、内側係合溝６４に係合する内側係合部６６ｂを
備え、小径筒体６１に装着される複数の小径摩擦プレー
ト６６とを有する。係合部６５ｂ，６６ｂを挟み込むコ
字形状の保持部６７ａ、および保持部６７ａの両端にそ
れぞれ設けられる板ばね部６７ｂを備える複数のばねク
リップ６７を、外側係合部６５ｂと内側係合部６６ｂと
の少なくともいずれか一方に装着し、摩擦係合装置の解
放状態には、積極的に摩擦プレート６５，６６の間隔を
広げて引きずり抵抗を低減する。
ずり抵抗を低減し、摩擦プレートの径方向に大型化する
ことのない摩擦係合装置を提供することにある。 【解決手段】 内周面に外側係合溝６３を備える大径筒
体６２と、外周面に内側係合溝６４を備える小径筒体６
１と、外側係合溝６３に係合する外側係合部６５ｂを備
え、大径筒体６２に装着される複数の大径摩擦プレート
６５と、内側係合溝６４に係合する内側係合部６６ｂを
備え、小径筒体６１に装着される複数の小径摩擦プレー
ト６６とを有する。係合部６５ｂ，６６ｂを挟み込むコ
字形状の保持部６７ａ、および保持部６７ａの両端にそ
れぞれ設けられる板ばね部６７ｂを備える複数のばねク
リップ６７を、外側係合部６５ｂと内側係合部６６ｂと
の少なくともいずれか一方に装着し、摩擦係合装置の解
放状態には、積極的に摩擦プレート６５，６６の間隔を
広げて引きずり抵抗を低減する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用の自動変速機
などの動力伝達系に組み込まれてクラッチやブレーキを
構成する摩擦係合装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】エンジン出力を駆動車輪に伝達する動力
伝達系は、発進クラッチ、変速機、推進軸、終減速装置
などの種々の装置によって構成される。車両の走行状態
に応じて自動的に変速操作を行う自動変速機には、変速
機構としてプラネタリギヤなどを有し走行状態に応じて
所定の変速段に切り換えるようにした遊星歯車式の自動
変速機と、変速比を走行状態に応じて無段階に設定する
無段変速機(CVT)とがある。 【０００３】自動変速機には動力伝達経路を選択して変
速段を設定するために、複数枚の環状の摩擦プレートを
有する摩擦係合装置が組み込まれている。大径のクラッ
チドラムと、この内部に配置された小径のクラッチハブ
との間に摩擦プレートが装着された摩擦係合装置は、摩
擦プレートを係合させるとクラッチドラムとクラッチハ
ブとが締結されて回転動力を伝達することになり、クラ
ッチと言われる。一方、トランスミッションケースなど
の固定された大径の筒体と、この内部に配置された小径
のブレーキハブとの間に摩擦プレートが装着された摩擦
係合装置は、摩擦プレートを係合させるとブレーキハブ
は固定されることになり、ブレーキと言われる。 【０００４】無段変速機には発進装置からの回転動力を
正方向と逆方向とに切り換えるための前後進切換装置が
設けられており、この前後進切換装置は遊星歯車機構の
動力回転方向を切り換えるために、クラッチとブレーキ
が設けられている。四輪駆動車の動力伝達系には、前輪
と後輪とに駆動力を配分するために、センタディファレ
ンシャル装置が使用されており、このセンタディファレ
ンシャル装置にも摩擦係合装置が組み込まれるものがあ
る。 【０００５】摩擦係合装置は、摩擦プレートを係合状態
にするために油圧によって作動するプランジャやピスト
ンを有し、プランジャによって摩擦プレートを軸方向に
押圧すると係合状態となる。一方、プランジャの油圧を
開放すると、摩擦プレートの押圧荷重が抜かれるため締
結が解除される解放状態となる。この解放動作時におい
ては、摩擦プレートの接触による引きずり抵抗が発生す
る。特に車両の動力伝達系に複数用いられる湿式多板の
摩擦係合装置にあっては、係合時に摩擦プレート間から
作動油が押し出された状態となっており、解放動作時に
は摩擦プレート間が作動油で満たされていないため、大
きな引きずり抵抗が発生し駆動力の伝達効率を低下させ
るおそれがある。 【０００６】この引きずり抵抗を改善するために、解除
状態にあっては、摩擦プレートが接触することのない摩
擦係合装置が必要とされており、たとえば特開平5-1874
58号公報に開示されるように、摩擦プレート間にばね力
を発生する波形部を備える円環状のウェーブスプリング
を装着することにより、押圧荷重が抜かれたときには、
隣接する摩擦プレートの間隔を広げ引きずり抵抗を減少
する摩擦係合装置が開発されている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】特開平5-187458号公報
に開示されるウェーブスプリングは、線材を曲げ加工に
より波形部を備える円環状に形成し、両端部を溶接加工
により製造されるために、単純な部品でありながら加工
工数が多く高価な部品となっていた。また、ウェーブス
プリングを摩擦プレート面の間に装着するために、摩擦
面が径方向に制限され、摩擦プレートの接触面積を小さ
く設定する必要があった。 【０００８】本発明の目的は、解除状態での摩擦プレー
トの接触による引きずり抵抗を、簡潔な機構により低減
し、摩擦プレートの径方向に大型化することのない摩擦
係合装置を提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明の摩擦係合装置
は、内周面に軸方向に伸びる外側係合溝が形成される大
径筒体と、前記大径筒体の内部に配置され、外周面に軸
方向に伸びる内側係合溝が形成される小径筒体と、前記
外側係合溝に係合し、前記大径筒体に軸方向に移動自在
に装着される複数の環状の大径摩擦プレートと、前記内
側係合溝に係合し、前記大径摩擦プレートの間に配置さ
れて前記小径筒体に軸方向に移動自在に装着される複数
の環状の小径摩擦プレートとを有し、前記大径摩擦プレ
ートの外周部と前記小径摩擦プレートの内周部との少な
くともいずれか一方に、軸方向に隣り合う他の同種プレ
ートに向けて傾斜する当接部を設け、当接部を介してプ
レート相互に離す方向のばね力を発生させることを特徴
とする。 【００１０】本発明によれば、軸方向に隣り合う他の同
種プレートに向けて反発力を発生するばねクリップを有
することにより、外力が加えられない状態には、摩擦プ
レート同士が接触することなく、摩擦プレートによる引
きずり抵抗を低減することができる。 【００１１】本発明によれば、ばねクリップを係合溝に
収容するため、摩擦プレートの径方向に摩擦係合装置を
大型化することなく、摩擦プレートによる引きずり抵抗
を低減することができる。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形
態である摩擦係合装置を複数有する自動変速機を示すス
ケルトン図である。この自動変速機はエンジン１０に連
結される入力軸１１と、入力軸１１の同心軸上に設けら
れセンタディファレンシャル装置１２に連結される出力
軸１３とを有しており、センタディファレンシャル装置
１２と駆動輪とを連結する前輪出力軸１４と後輪出力軸
１５とを有している。入力軸１１、出力軸１３、前輪出
力軸１４、および後輪出力軸１５は車両の進行方向を向
いてトランスミッションケース（図示しない）内に組み
込まれており、この自動変速機は縦置きに配置される４
輪駆動用の車両に適用される。 【００１３】エンジン１０のクランク軸１６にはトルク
コンバータ１７が連結され、トルクコンバータ１７の出
力軸であるタービン軸１８には入力軸１１が接続されて
いる。入力軸１１の端部にはリヤサンギヤ２０が固定さ
れ、リヤサンギヤ２０の径方向外方には、リヤキャリア
２１に回転支持される複数のリヤピニオンギヤ２２がリ
ヤサンギヤ２０に噛み合って装着されている。また、リ
ヤサンギヤ２０の径方向外方には、内周面に歯を有する
リヤリングギヤ２３がリヤピニオンギヤ２２に噛み合っ
て装着され、リヤサンギヤ２０とリヤリングギヤ２３と
は、リヤピニオンギヤ２２を介して連結されている。こ
のようにリヤサンギヤ２０、リヤリングギヤ２３、およ
びリヤピニオンギヤ２２によりリヤ遊星歯車列２４が構
成されている。 【００１４】また、入力軸１１にはフロントサンギヤ２
５が回転自在に設けられ、フロントサンギヤ２５の径方
向外方には、フロントキャリア２６に回転支持される複
数のフロントピニオンギヤ２７がフロントサンギヤ２５
に噛み合って装着されている。また、フロントサンギヤ
２５の径方向外方には、内周面に歯を有するフロントリ
ングギヤ２８がフロントピニオンギヤ２７に噛み合って
装着され、フロントサンギヤ２５とフロントリングギヤ
２８とは、フロントピニオンギヤ２７を介して連結され
ている。このようにフロントサンギヤ２５、フロントリ
ングギヤ２８、およびフロントピニオンギヤ２７により
フロント遊星歯車列２９が構成されている。 【００１５】さらに、入力軸１１にはクラッチドラム３
０が固定され、クラッチドラム３０の径方向内方の入力
軸１１には、フロントキャリア２６に連結される高速ク
ラッチハブ３１と、フロントサンギヤ２５に連結される
後退クラッチハブ３２とが回転自在に装着されている。
このクラッチドラム３０と高速クラッチハブ３１および
後退クラッチハブ３２との間には、それぞれに複数枚の
摩擦プレート３３，３４が装着され、高速クラッチ３５
および後退クラッチ３６が構成されている。この摩擦プ
レート３３，３４を押圧することにより、クラッチドラ
ム３０と高速クラッチハブ３１または後退クラッチハブ
３２とは連結され、フロントキャリア２６またはフロン
トサンギヤ２５は入力軸１１と一体に回転する。 【００１６】後退クラッチハブ３２には、第１ブレーキ
ハブ３７が固定され、ミッションケース内壁面には、第
１ブレーキドラム３８が形成されている。第１ブレーキ
ハブ３７と第１ブレーキドラム３８との間には、複数枚
の摩擦プレート３９が装着され、第１ブレーキ４０が構
成されている。この摩擦プレート３９を押圧すると、第
１ブレーキハブ３７はミッションケースに固定されるた
め、フロントサンギヤ２５の回転は制止される。 【００１７】フロントキャリア２６には、低速クラッチ
ドラム４１が固定され、リヤリングギヤ２３の外周面に
は、低速クラッチハブ４２が固定されている。低速クラ
ッチドラム４１と低速クラッチハブ４２との間には、複
数枚の摩擦プレート４３が装着され、低速クラッチ４４
が構成されている。この摩擦プレート４３を押圧する
と、リヤリングギヤ２３とフロントキャリア２６とは連
結され一体に回転する。 【００１８】低速クラッチドラム４１の端部には、ミッ
ションケースにワンウェイクラッチ４５を介して連結さ
れる第２ブレーキハブ４６が固定され、ミッションケー
ス内壁面には、第２ブレーキドラム４７が形成されてい
る。第２ブレーキハブ４６と第２ブレーキドラム４７と
の間には、複数枚の摩擦プレート４８が装着され、第２
ブレーキ４９が構成されている。この摩擦プレート４８
を押圧すると、第２ブレーキハブ４６はミッションケー
スに固定されるため、フロントキャリア２６が固定され
て、フロントピニオンギヤ２７の公転運動は制止され
る。また、第２ブレーキハブ４６はワンウェイクラッチ
４５を介してミッションケースに連結されており、摩擦
プレート４８の押圧動作を解除すると、フロントピニオ
ンギヤ２７の公転運動は一方向にのみ行うことができ
る。 【００１９】２つの遊星歯車列２４，２９のフロントリ
ングギヤ２８とリヤキャリア２１とは連結され、リヤキ
ャリア２１には出力軸１３が連結されており、摩擦係合
装置である複数のクラッチ３５，３６，４４および複数
のブレーキ４０，４９の締結および締結解除を制御する
ことにより、入力軸１１の回転は２つの遊星歯車列２
４，２９を介して出力軸１３に伝達される。 【００２０】出力軸１３と出力軸１３の同心軸上に設け
られる後輪出力軸１５との間には、センタディファレン
シャル装置１２が装着されている。このセンタディファ
レンシャル装置１２は、複合遊星歯車式であり、出力軸
１３の一端部には第１サンギヤ５０が固定され、後輪出
力軸１５には第２サンギヤ５１が固定される。第１サン
ギヤ５０と第２サンギヤ５１との径方向外方には、第１
サンギヤ５０と第２サンギヤ５１とに噛み合う一体型の
ピニオンギヤ５２が複数配置されており、キャリア５３
に回転自在に支持されている。キャリア５３の前端（図
１の左側）には前輪駆動歯車５８が一体に設けられ、こ
れに前輪出力軸１４の一端部に設けられた前輪従動歯車
５９が噛み合って前輪に動力が伝達される。 【００２１】このような構成により、自動変速機の出力
がセンタディファレンシャル装置１２の第１サンギヤ５
０に入力すると、一体型のピニオンギヤ５２を介して第
２サンギヤ５１と一体型のピニオンギヤ５２を支持して
いるキャリア５３とに動力が分配されて伝達し、前輪お
よび後輪共駆動することができる。このとき一体型のピ
ニオンギヤ５２の回転により前後輪間の回転差は差動吸
収される。 【００２２】また、後輪出力軸１５には差動制限クラッ
チハブ５４が固定され、キャリア５３の端部には差動制
限クラッチドラム５５が固定されている。差動制限クラ
ッチハブ５４と差動制限クラッチドラム５５との間に
は、複数枚の摩擦プレート５６が装着され、差動制限ク
ラッチ５７が構成されている。これにより前輪または後
輪がスリップして大きな差動回転が生じたときは、差動
制限クラッチ５７が締結されて差動回転が抑制される。 【００２３】このような自動変速機の動力伝達経路を選
択し、第１速〜第４速、および後退の変速を行うときに
締結される摩擦係合装置３５，３６，４０，４４，４
９，５７について説明する。第１速の変速比が選択され
走行を行う場合は、低速クラッチ４４が締結され、入力
軸１１の回転はリヤ遊星歯車列２４を介して減速され
る。このときリヤリングギヤ２３は、ワンウェイクラッ
チ４５を介してミッションケースに連結されるために、
加速時にはリヤリングギヤ２３が固定され、リヤピニオ
ンギヤ２２がリヤサンギヤ２０の周りを公転して回転を
出力軸１３に伝達する。 【００２４】第２速が選択される場合には、低速クラッ
チ４４と第１ブレーキ４０とが締結される。フロントサ
ンギヤ２５が固定され、フロントキャリア２６とリヤリ
ングギヤ２３とが連結されるために、第１速に比べてリ
ヤリングギヤ２３の回転だけ増速される。 【００２５】第３速が選択される場合には、低速クラッ
チ４４と高速クラッチ３５とが締結される。入力軸１１
とリヤリングギヤ２３とは、高速クラッチ３５および低
速クラッチ４４を介して連結されるために、入力軸１１
の回転がそのまま出力軸１３に伝達される。 【００２６】第４速が選択される場合には、高速クラッ
チ３５と第１ブレーキ４０とが締結される。フロントサ
ンギヤ２５が固定され、フロントキャリア２６と入力軸
１１が連結されるため、第３速に比べてフロントリング
ギヤ２８の回転だけ増速される。 【００２７】そして、後退が選択される場合には、後退
クラッチ３６と第２ブレーキ４９とが締結される。入力
軸１１とフロントサンギヤ２５が連結され、フロントピ
ニオンギヤ２７の公転運動が制止されるために、入力軸
１１の回転はフロントリングギヤ２８では反転され出力
軸１３に伝達される。 【００２８】このような自動変速機にあっては、摩擦係
合装置である複数のクラッチ３５，３６，４４およびブ
レーキ４０，４９を締結することにより、入力軸１１の
回転を変換してセンタディファレンシャル装置１２に伝
達し四輪駆動走行する。摩擦係合装置である差動制限ク
ラッチ５７を締結制御することにより四輪駆動の走行性
能が向上する。このため、締結が解除される解放状態に
摩擦プレートによる引きずり抵抗が発生すると、引きず
り抵抗によるエネルギ損失が発生し、エンジンから出力
され駆動輪に伝達される駆動力の伝達効率が低下する。
この伝達効率を向上するには、摩擦係合装置の解放状態
における引きずり抵抗を低減する必要がある。 【００２９】図２は本発明の一実施の形態である摩擦係
合装置の一部を示す軸方向に沿う断面図であり、図３は
図２のＡ−Ａに沿う断面図である。また、図４は摩擦係
合装置に装着されるばねクリップ６７を示す斜視図であ
り、図５は摩擦プレートとばねクリップ６７の位置関係
を示す斜視図である。 【００３０】図２および図３に示す摩擦係合装置は、小
径筒体であるハブ６１が回転駆動を行い、摩擦プレート
の押圧により大径筒体であるドラム６２が回転駆動され
る摩擦係合装置として説明を行うが、ドラム６２が駆動
しハブ６１が従動する摩擦係合装置であっても構造は同
様であり、ドラム６２またはハブ６１を固定し締結によ
り回転駆動を停止させる摩擦係合装置であっても同様で
ある。 【００３１】円筒形状からなる大径筒体、つまりドラム
６２の内周面には、軸方向に向けて複数の外側係合溝６
３が形成されており、ドラム６２の径方向内方に配置さ
れる小径筒体、つまりハブ６１の外周面には、軸方向に
複数の内側係合溝６４が形成されている。 【００３２】ドラム６２の外側係合溝６３に装着される
大径摩擦プレート６５は、薄板の円環形状からなる摩擦
面６５ａを有している。図３に示すように、摩擦面６５
ａの外周部には、外側係合溝６３に対応した複数の外側
係合部６５ｂが形成されており、外側係合溝６３に外側
係合部６５ｂが係合される。このように、大径摩擦プレ
ート６５はドラム６２に支持され、軸方向に摺動するこ
とができるのに対して、円周方向への移動は外側係合溝
６３により規制される。 【００３３】ハブ６１の内側係合溝６４に装着される小
径摩擦プレート６６は、薄板の円環形状からなる摩擦面
６６ａを有している。図３に示すように摩擦面６６ａの
内周部には、内側係合溝６４に対応して複数の内側係合
部６６ｂが形成されており、内側係合溝６４に内側係合
部６６ｂが係合される。このように、小径摩擦プレート
６６はハブ６１に支持され、軸方向に移動することがで
きるのに対して、円周方向への移動は内側係合溝６４に
より規制される。 【００３４】図４に示すように、外側係合部６５ｂに装
着されるばねクリップ６７は、ばね素材から曲げ加工に
より製造される形状を有している。ばねクリップ６７
は、外側係合部６５ｂを挟み込むことにより、ばねクリ
ップ６７を保持するコ字形状の保持部６７ａと、保持部
６７ａの両端部に形成される山型形状の板ばね部６７ｂ
とを有しており、板ばね部６７ｂの山部と谷部とには、
それぞれ大径摩擦プレート６５に当接する第１当接面６
７ｃと第２当接面６７ｄとが形成されている。なお、こ
のばねクリップ６７を内側係合部６６ｂに装着するとき
は、内側係合部６６ｂに対応する保持部６７ａに変更す
ることで装着することができる。 【００３５】図２に示すように、大径摩擦プレート６５
と小径摩擦プレート６６とは交互に接する順序で、ドラ
ム６２の外側係合溝６３またはハブ６１の内側係合溝６
４に装着される。図２および図５に示すように、大径摩
擦プレート６５の外側係合部６５ｂにばねクリップ６７
が装着され、ばねクリップ６７が装着される大径摩擦プ
レート６５には、第２当接面６７ｄが当接し、大径摩擦
プレート６５の両側に小径摩擦プレート６６を介して装
着される大径摩擦プレート６５には、第１当接面６７ｃ
が当接する。このように、１つのばねクリップ６７は、
並んで装着される３つの大径摩擦プレート６５をそれぞ
れ軸方向に離すように装着される。また、１つの大径摩
擦プレート６５には、円周方向に等間隔で複数のばねク
リップ６７が装着され、摩擦面６５ａが隣接する摩擦面
６６ａに対して平行となっている。 【００３６】装着された摩擦プレート６５，６６の両端
には、スナップリング６８により軸方向の移動が規制さ
れたストッパ６９と、摩擦プレート６５，６６に押圧動
作を伝達する押圧部材７０とが、それぞれドラム６２の
外側係合溝６３に装着されている。 【００３７】この摩擦係合装置は、押圧部材７０がスト
ッパ６９に向かう軸方向に摺動すると、隣接する摩擦プ
レート６５，６６は押圧動作により、板ばね部６７ｂを
圧縮方向にたわませながら圧接され、ハブの駆動力が摩
擦プレート６５，６６を介してドラムに伝達する締結状
態となる。つぎに、押圧動作を解除すると、摩擦プレー
ト６５，６６の圧接は解放され、大径摩擦プレート６５
間に装着されるばねクリップ６７の反発力により、積極
的に大径摩擦プレート６５の間隔が広げられる。このよ
うに摩擦係合装置が解放状態になると、摩擦プレート６
５，６６の間隔が広げられて接触を防ぐために、摩擦プ
レート６５，６６間での引きずり抵抗が低減される。 【００３８】また、ばねクリップ６７は外側係合溝６３
に収容されるため、大径摩擦プレート６５と小径摩擦プ
レート６６の接触面積は、径方向に制限されずに設定す
ることができ、摩擦係合装置を径方向に大型化すること
はない。さらに、引きずり抵抗の大きさによって、装着
するばねクリップ６７の数を変更することにより、容易
に適当な反発力に設定することができる。なお、ばねク
リップ６７は、内側係合部６６ｂに装着しても使用する
ことができ、外側係合部６５ｂと内側係合部６６ｂとに
装着しても良い。 【００３９】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることは言うまでもない。たとえば、本発明の実施の
形態に示す摩擦係合装置は自動変速機に用いられている
が、無段変速機に使用することもでき、これらに限定さ
れるものではない。また、発生する引きずり抵抗の大き
さによっては、一部の摩擦プレート６５，６６にのみば
ねクリップ６７を装着して良い。 【００４０】 【発明の効果】本発明によれば、軸方向に隣り合う他の
同種プレートに向けて反発力を発生するばねクリップを
有することにより、外力が加えられない状態には、摩擦
プレート同士が接触することなく、摩擦プレートによる
引きずり抵抗を低減することができる。 【００４１】本発明によれば、ばねクリップを係合溝に
収容するため、摩擦プレートの径方向に摩擦係合装置を
大型化することなく、摩擦プレートによる引きずり抵抗
を低減することができる。
などの動力伝達系に組み込まれてクラッチやブレーキを
構成する摩擦係合装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】エンジン出力を駆動車輪に伝達する動力
伝達系は、発進クラッチ、変速機、推進軸、終減速装置
などの種々の装置によって構成される。車両の走行状態
に応じて自動的に変速操作を行う自動変速機には、変速
機構としてプラネタリギヤなどを有し走行状態に応じて
所定の変速段に切り換えるようにした遊星歯車式の自動
変速機と、変速比を走行状態に応じて無段階に設定する
無段変速機(CVT)とがある。 【０００３】自動変速機には動力伝達経路を選択して変
速段を設定するために、複数枚の環状の摩擦プレートを
有する摩擦係合装置が組み込まれている。大径のクラッ
チドラムと、この内部に配置された小径のクラッチハブ
との間に摩擦プレートが装着された摩擦係合装置は、摩
擦プレートを係合させるとクラッチドラムとクラッチハ
ブとが締結されて回転動力を伝達することになり、クラ
ッチと言われる。一方、トランスミッションケースなど
の固定された大径の筒体と、この内部に配置された小径
のブレーキハブとの間に摩擦プレートが装着された摩擦
係合装置は、摩擦プレートを係合させるとブレーキハブ
は固定されることになり、ブレーキと言われる。 【０００４】無段変速機には発進装置からの回転動力を
正方向と逆方向とに切り換えるための前後進切換装置が
設けられており、この前後進切換装置は遊星歯車機構の
動力回転方向を切り換えるために、クラッチとブレーキ
が設けられている。四輪駆動車の動力伝達系には、前輪
と後輪とに駆動力を配分するために、センタディファレ
ンシャル装置が使用されており、このセンタディファレ
ンシャル装置にも摩擦係合装置が組み込まれるものがあ
る。 【０００５】摩擦係合装置は、摩擦プレートを係合状態
にするために油圧によって作動するプランジャやピスト
ンを有し、プランジャによって摩擦プレートを軸方向に
押圧すると係合状態となる。一方、プランジャの油圧を
開放すると、摩擦プレートの押圧荷重が抜かれるため締
結が解除される解放状態となる。この解放動作時におい
ては、摩擦プレートの接触による引きずり抵抗が発生す
る。特に車両の動力伝達系に複数用いられる湿式多板の
摩擦係合装置にあっては、係合時に摩擦プレート間から
作動油が押し出された状態となっており、解放動作時に
は摩擦プレート間が作動油で満たされていないため、大
きな引きずり抵抗が発生し駆動力の伝達効率を低下させ
るおそれがある。 【０００６】この引きずり抵抗を改善するために、解除
状態にあっては、摩擦プレートが接触することのない摩
擦係合装置が必要とされており、たとえば特開平5-1874
58号公報に開示されるように、摩擦プレート間にばね力
を発生する波形部を備える円環状のウェーブスプリング
を装着することにより、押圧荷重が抜かれたときには、
隣接する摩擦プレートの間隔を広げ引きずり抵抗を減少
する摩擦係合装置が開発されている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】特開平5-187458号公報
に開示されるウェーブスプリングは、線材を曲げ加工に
より波形部を備える円環状に形成し、両端部を溶接加工
により製造されるために、単純な部品でありながら加工
工数が多く高価な部品となっていた。また、ウェーブス
プリングを摩擦プレート面の間に装着するために、摩擦
面が径方向に制限され、摩擦プレートの接触面積を小さ
く設定する必要があった。 【０００８】本発明の目的は、解除状態での摩擦プレー
トの接触による引きずり抵抗を、簡潔な機構により低減
し、摩擦プレートの径方向に大型化することのない摩擦
係合装置を提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明の摩擦係合装置
は、内周面に軸方向に伸びる外側係合溝が形成される大
径筒体と、前記大径筒体の内部に配置され、外周面に軸
方向に伸びる内側係合溝が形成される小径筒体と、前記
外側係合溝に係合し、前記大径筒体に軸方向に移動自在
に装着される複数の環状の大径摩擦プレートと、前記内
側係合溝に係合し、前記大径摩擦プレートの間に配置さ
れて前記小径筒体に軸方向に移動自在に装着される複数
の環状の小径摩擦プレートとを有し、前記大径摩擦プレ
ートの外周部と前記小径摩擦プレートの内周部との少な
くともいずれか一方に、軸方向に隣り合う他の同種プレ
ートに向けて傾斜する当接部を設け、当接部を介してプ
レート相互に離す方向のばね力を発生させることを特徴
とする。 【００１０】本発明によれば、軸方向に隣り合う他の同
種プレートに向けて反発力を発生するばねクリップを有
することにより、外力が加えられない状態には、摩擦プ
レート同士が接触することなく、摩擦プレートによる引
きずり抵抗を低減することができる。 【００１１】本発明によれば、ばねクリップを係合溝に
収容するため、摩擦プレートの径方向に摩擦係合装置を
大型化することなく、摩擦プレートによる引きずり抵抗
を低減することができる。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形
態である摩擦係合装置を複数有する自動変速機を示すス
ケルトン図である。この自動変速機はエンジン１０に連
結される入力軸１１と、入力軸１１の同心軸上に設けら
れセンタディファレンシャル装置１２に連結される出力
軸１３とを有しており、センタディファレンシャル装置
１２と駆動輪とを連結する前輪出力軸１４と後輪出力軸
１５とを有している。入力軸１１、出力軸１３、前輪出
力軸１４、および後輪出力軸１５は車両の進行方向を向
いてトランスミッションケース（図示しない）内に組み
込まれており、この自動変速機は縦置きに配置される４
輪駆動用の車両に適用される。 【００１３】エンジン１０のクランク軸１６にはトルク
コンバータ１７が連結され、トルクコンバータ１７の出
力軸であるタービン軸１８には入力軸１１が接続されて
いる。入力軸１１の端部にはリヤサンギヤ２０が固定さ
れ、リヤサンギヤ２０の径方向外方には、リヤキャリア
２１に回転支持される複数のリヤピニオンギヤ２２がリ
ヤサンギヤ２０に噛み合って装着されている。また、リ
ヤサンギヤ２０の径方向外方には、内周面に歯を有する
リヤリングギヤ２３がリヤピニオンギヤ２２に噛み合っ
て装着され、リヤサンギヤ２０とリヤリングギヤ２３と
は、リヤピニオンギヤ２２を介して連結されている。こ
のようにリヤサンギヤ２０、リヤリングギヤ２３、およ
びリヤピニオンギヤ２２によりリヤ遊星歯車列２４が構
成されている。 【００１４】また、入力軸１１にはフロントサンギヤ２
５が回転自在に設けられ、フロントサンギヤ２５の径方
向外方には、フロントキャリア２６に回転支持される複
数のフロントピニオンギヤ２７がフロントサンギヤ２５
に噛み合って装着されている。また、フロントサンギヤ
２５の径方向外方には、内周面に歯を有するフロントリ
ングギヤ２８がフロントピニオンギヤ２７に噛み合って
装着され、フロントサンギヤ２５とフロントリングギヤ
２８とは、フロントピニオンギヤ２７を介して連結され
ている。このようにフロントサンギヤ２５、フロントリ
ングギヤ２８、およびフロントピニオンギヤ２７により
フロント遊星歯車列２９が構成されている。 【００１５】さらに、入力軸１１にはクラッチドラム３
０が固定され、クラッチドラム３０の径方向内方の入力
軸１１には、フロントキャリア２６に連結される高速ク
ラッチハブ３１と、フロントサンギヤ２５に連結される
後退クラッチハブ３２とが回転自在に装着されている。
このクラッチドラム３０と高速クラッチハブ３１および
後退クラッチハブ３２との間には、それぞれに複数枚の
摩擦プレート３３，３４が装着され、高速クラッチ３５
および後退クラッチ３６が構成されている。この摩擦プ
レート３３，３４を押圧することにより、クラッチドラ
ム３０と高速クラッチハブ３１または後退クラッチハブ
３２とは連結され、フロントキャリア２６またはフロン
トサンギヤ２５は入力軸１１と一体に回転する。 【００１６】後退クラッチハブ３２には、第１ブレーキ
ハブ３７が固定され、ミッションケース内壁面には、第
１ブレーキドラム３８が形成されている。第１ブレーキ
ハブ３７と第１ブレーキドラム３８との間には、複数枚
の摩擦プレート３９が装着され、第１ブレーキ４０が構
成されている。この摩擦プレート３９を押圧すると、第
１ブレーキハブ３７はミッションケースに固定されるた
め、フロントサンギヤ２５の回転は制止される。 【００１７】フロントキャリア２６には、低速クラッチ
ドラム４１が固定され、リヤリングギヤ２３の外周面に
は、低速クラッチハブ４２が固定されている。低速クラ
ッチドラム４１と低速クラッチハブ４２との間には、複
数枚の摩擦プレート４３が装着され、低速クラッチ４４
が構成されている。この摩擦プレート４３を押圧する
と、リヤリングギヤ２３とフロントキャリア２６とは連
結され一体に回転する。 【００１８】低速クラッチドラム４１の端部には、ミッ
ションケースにワンウェイクラッチ４５を介して連結さ
れる第２ブレーキハブ４６が固定され、ミッションケー
ス内壁面には、第２ブレーキドラム４７が形成されてい
る。第２ブレーキハブ４６と第２ブレーキドラム４７と
の間には、複数枚の摩擦プレート４８が装着され、第２
ブレーキ４９が構成されている。この摩擦プレート４８
を押圧すると、第２ブレーキハブ４６はミッションケー
スに固定されるため、フロントキャリア２６が固定され
て、フロントピニオンギヤ２７の公転運動は制止され
る。また、第２ブレーキハブ４６はワンウェイクラッチ
４５を介してミッションケースに連結されており、摩擦
プレート４８の押圧動作を解除すると、フロントピニオ
ンギヤ２７の公転運動は一方向にのみ行うことができ
る。 【００１９】２つの遊星歯車列２４，２９のフロントリ
ングギヤ２８とリヤキャリア２１とは連結され、リヤキ
ャリア２１には出力軸１３が連結されており、摩擦係合
装置である複数のクラッチ３５，３６，４４および複数
のブレーキ４０，４９の締結および締結解除を制御する
ことにより、入力軸１１の回転は２つの遊星歯車列２
４，２９を介して出力軸１３に伝達される。 【００２０】出力軸１３と出力軸１３の同心軸上に設け
られる後輪出力軸１５との間には、センタディファレン
シャル装置１２が装着されている。このセンタディファ
レンシャル装置１２は、複合遊星歯車式であり、出力軸
１３の一端部には第１サンギヤ５０が固定され、後輪出
力軸１５には第２サンギヤ５１が固定される。第１サン
ギヤ５０と第２サンギヤ５１との径方向外方には、第１
サンギヤ５０と第２サンギヤ５１とに噛み合う一体型の
ピニオンギヤ５２が複数配置されており、キャリア５３
に回転自在に支持されている。キャリア５３の前端（図
１の左側）には前輪駆動歯車５８が一体に設けられ、こ
れに前輪出力軸１４の一端部に設けられた前輪従動歯車
５９が噛み合って前輪に動力が伝達される。 【００２１】このような構成により、自動変速機の出力
がセンタディファレンシャル装置１２の第１サンギヤ５
０に入力すると、一体型のピニオンギヤ５２を介して第
２サンギヤ５１と一体型のピニオンギヤ５２を支持して
いるキャリア５３とに動力が分配されて伝達し、前輪お
よび後輪共駆動することができる。このとき一体型のピ
ニオンギヤ５２の回転により前後輪間の回転差は差動吸
収される。 【００２２】また、後輪出力軸１５には差動制限クラッ
チハブ５４が固定され、キャリア５３の端部には差動制
限クラッチドラム５５が固定されている。差動制限クラ
ッチハブ５４と差動制限クラッチドラム５５との間に
は、複数枚の摩擦プレート５６が装着され、差動制限ク
ラッチ５７が構成されている。これにより前輪または後
輪がスリップして大きな差動回転が生じたときは、差動
制限クラッチ５７が締結されて差動回転が抑制される。 【００２３】このような自動変速機の動力伝達経路を選
択し、第１速〜第４速、および後退の変速を行うときに
締結される摩擦係合装置３５，３６，４０，４４，４
９，５７について説明する。第１速の変速比が選択され
走行を行う場合は、低速クラッチ４４が締結され、入力
軸１１の回転はリヤ遊星歯車列２４を介して減速され
る。このときリヤリングギヤ２３は、ワンウェイクラッ
チ４５を介してミッションケースに連結されるために、
加速時にはリヤリングギヤ２３が固定され、リヤピニオ
ンギヤ２２がリヤサンギヤ２０の周りを公転して回転を
出力軸１３に伝達する。 【００２４】第２速が選択される場合には、低速クラッ
チ４４と第１ブレーキ４０とが締結される。フロントサ
ンギヤ２５が固定され、フロントキャリア２６とリヤリ
ングギヤ２３とが連結されるために、第１速に比べてリ
ヤリングギヤ２３の回転だけ増速される。 【００２５】第３速が選択される場合には、低速クラッ
チ４４と高速クラッチ３５とが締結される。入力軸１１
とリヤリングギヤ２３とは、高速クラッチ３５および低
速クラッチ４４を介して連結されるために、入力軸１１
の回転がそのまま出力軸１３に伝達される。 【００２６】第４速が選択される場合には、高速クラッ
チ３５と第１ブレーキ４０とが締結される。フロントサ
ンギヤ２５が固定され、フロントキャリア２６と入力軸
１１が連結されるため、第３速に比べてフロントリング
ギヤ２８の回転だけ増速される。 【００２７】そして、後退が選択される場合には、後退
クラッチ３６と第２ブレーキ４９とが締結される。入力
軸１１とフロントサンギヤ２５が連結され、フロントピ
ニオンギヤ２７の公転運動が制止されるために、入力軸
１１の回転はフロントリングギヤ２８では反転され出力
軸１３に伝達される。 【００２８】このような自動変速機にあっては、摩擦係
合装置である複数のクラッチ３５，３６，４４およびブ
レーキ４０，４９を締結することにより、入力軸１１の
回転を変換してセンタディファレンシャル装置１２に伝
達し四輪駆動走行する。摩擦係合装置である差動制限ク
ラッチ５７を締結制御することにより四輪駆動の走行性
能が向上する。このため、締結が解除される解放状態に
摩擦プレートによる引きずり抵抗が発生すると、引きず
り抵抗によるエネルギ損失が発生し、エンジンから出力
され駆動輪に伝達される駆動力の伝達効率が低下する。
この伝達効率を向上するには、摩擦係合装置の解放状態
における引きずり抵抗を低減する必要がある。 【００２９】図２は本発明の一実施の形態である摩擦係
合装置の一部を示す軸方向に沿う断面図であり、図３は
図２のＡ−Ａに沿う断面図である。また、図４は摩擦係
合装置に装着されるばねクリップ６７を示す斜視図であ
り、図５は摩擦プレートとばねクリップ６７の位置関係
を示す斜視図である。 【００３０】図２および図３に示す摩擦係合装置は、小
径筒体であるハブ６１が回転駆動を行い、摩擦プレート
の押圧により大径筒体であるドラム６２が回転駆動され
る摩擦係合装置として説明を行うが、ドラム６２が駆動
しハブ６１が従動する摩擦係合装置であっても構造は同
様であり、ドラム６２またはハブ６１を固定し締結によ
り回転駆動を停止させる摩擦係合装置であっても同様で
ある。 【００３１】円筒形状からなる大径筒体、つまりドラム
６２の内周面には、軸方向に向けて複数の外側係合溝６
３が形成されており、ドラム６２の径方向内方に配置さ
れる小径筒体、つまりハブ６１の外周面には、軸方向に
複数の内側係合溝６４が形成されている。 【００３２】ドラム６２の外側係合溝６３に装着される
大径摩擦プレート６５は、薄板の円環形状からなる摩擦
面６５ａを有している。図３に示すように、摩擦面６５
ａの外周部には、外側係合溝６３に対応した複数の外側
係合部６５ｂが形成されており、外側係合溝６３に外側
係合部６５ｂが係合される。このように、大径摩擦プレ
ート６５はドラム６２に支持され、軸方向に摺動するこ
とができるのに対して、円周方向への移動は外側係合溝
６３により規制される。 【００３３】ハブ６１の内側係合溝６４に装着される小
径摩擦プレート６６は、薄板の円環形状からなる摩擦面
６６ａを有している。図３に示すように摩擦面６６ａの
内周部には、内側係合溝６４に対応して複数の内側係合
部６６ｂが形成されており、内側係合溝６４に内側係合
部６６ｂが係合される。このように、小径摩擦プレート
６６はハブ６１に支持され、軸方向に移動することがで
きるのに対して、円周方向への移動は内側係合溝６４に
より規制される。 【００３４】図４に示すように、外側係合部６５ｂに装
着されるばねクリップ６７は、ばね素材から曲げ加工に
より製造される形状を有している。ばねクリップ６７
は、外側係合部６５ｂを挟み込むことにより、ばねクリ
ップ６７を保持するコ字形状の保持部６７ａと、保持部
６７ａの両端部に形成される山型形状の板ばね部６７ｂ
とを有しており、板ばね部６７ｂの山部と谷部とには、
それぞれ大径摩擦プレート６５に当接する第１当接面６
７ｃと第２当接面６７ｄとが形成されている。なお、こ
のばねクリップ６７を内側係合部６６ｂに装着するとき
は、内側係合部６６ｂに対応する保持部６７ａに変更す
ることで装着することができる。 【００３５】図２に示すように、大径摩擦プレート６５
と小径摩擦プレート６６とは交互に接する順序で、ドラ
ム６２の外側係合溝６３またはハブ６１の内側係合溝６
４に装着される。図２および図５に示すように、大径摩
擦プレート６５の外側係合部６５ｂにばねクリップ６７
が装着され、ばねクリップ６７が装着される大径摩擦プ
レート６５には、第２当接面６７ｄが当接し、大径摩擦
プレート６５の両側に小径摩擦プレート６６を介して装
着される大径摩擦プレート６５には、第１当接面６７ｃ
が当接する。このように、１つのばねクリップ６７は、
並んで装着される３つの大径摩擦プレート６５をそれぞ
れ軸方向に離すように装着される。また、１つの大径摩
擦プレート６５には、円周方向に等間隔で複数のばねク
リップ６７が装着され、摩擦面６５ａが隣接する摩擦面
６６ａに対して平行となっている。 【００３６】装着された摩擦プレート６５，６６の両端
には、スナップリング６８により軸方向の移動が規制さ
れたストッパ６９と、摩擦プレート６５，６６に押圧動
作を伝達する押圧部材７０とが、それぞれドラム６２の
外側係合溝６３に装着されている。 【００３７】この摩擦係合装置は、押圧部材７０がスト
ッパ６９に向かう軸方向に摺動すると、隣接する摩擦プ
レート６５，６６は押圧動作により、板ばね部６７ｂを
圧縮方向にたわませながら圧接され、ハブの駆動力が摩
擦プレート６５，６６を介してドラムに伝達する締結状
態となる。つぎに、押圧動作を解除すると、摩擦プレー
ト６５，６６の圧接は解放され、大径摩擦プレート６５
間に装着されるばねクリップ６７の反発力により、積極
的に大径摩擦プレート６５の間隔が広げられる。このよ
うに摩擦係合装置が解放状態になると、摩擦プレート６
５，６６の間隔が広げられて接触を防ぐために、摩擦プ
レート６５，６６間での引きずり抵抗が低減される。 【００３８】また、ばねクリップ６７は外側係合溝６３
に収容されるため、大径摩擦プレート６５と小径摩擦プ
レート６６の接触面積は、径方向に制限されずに設定す
ることができ、摩擦係合装置を径方向に大型化すること
はない。さらに、引きずり抵抗の大きさによって、装着
するばねクリップ６７の数を変更することにより、容易
に適当な反発力に設定することができる。なお、ばねク
リップ６７は、内側係合部６６ｂに装着しても使用する
ことができ、外側係合部６５ｂと内側係合部６６ｂとに
装着しても良い。 【００３９】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることは言うまでもない。たとえば、本発明の実施の
形態に示す摩擦係合装置は自動変速機に用いられている
が、無段変速機に使用することもでき、これらに限定さ
れるものではない。また、発生する引きずり抵抗の大き
さによっては、一部の摩擦プレート６５，６６にのみば
ねクリップ６７を装着して良い。 【００４０】 【発明の効果】本発明によれば、軸方向に隣り合う他の
同種プレートに向けて反発力を発生するばねクリップを
有することにより、外力が加えられない状態には、摩擦
プレート同士が接触することなく、摩擦プレートによる
引きずり抵抗を低減することができる。 【００４１】本発明によれば、ばねクリップを係合溝に
収容するため、摩擦プレートの径方向に摩擦係合装置を
大型化することなく、摩擦プレートによる引きずり抵抗
を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である摩擦係合装置を複
数有する自動変速機を示すスケルトン図である。 【図２】本発明の一実施の形態である摩擦係合装置の一
部を示す断面図である。 【図３】図２のＡ−Ａに沿う断面図である。 【図４】ばねクリップを示す斜視図である。 【図５】ばねクリップと摩擦プレートとの位置関係を示
す斜視図である。 【符号の説明】 ３０ クラッチドラム（大径筒体） ３１ 高速クラッチハブ（小径筒体） ３２ 後退クラッチハブ（小径筒体） ３７ 第１ブレーキハブ（小径筒体） ３８ 第１ブレーキドラム（大径筒体） ４１ 低速クラッチドラム（大径筒体） ４２ 低速クラッチハブ（小径筒体） ４６ 第２ブレーキハブ（小径筒体） ４７ 第２ブレーキドラム（大径筒体） ５４ 差動制限クラッチハブ（小径筒体） ５５ 差動制限クラッチドラム（大径筒体） ６１ ハブ（小径筒体） ６２ ドラム（大径筒体） ６３ 外側係合溝 ６４ 内側係合溝 ６５ 大径摩擦プレート ６５ｂ 外側係合部 ６６ 小径摩擦プレート ６６ｂ 内側係合部 ６７ ばねクリップ ６７ａ 保持部 ６７ｂ 板ばね部
数有する自動変速機を示すスケルトン図である。 【図２】本発明の一実施の形態である摩擦係合装置の一
部を示す断面図である。 【図３】図２のＡ−Ａに沿う断面図である。 【図４】ばねクリップを示す斜視図である。 【図５】ばねクリップと摩擦プレートとの位置関係を示
す斜視図である。 【符号の説明】 ３０ クラッチドラム（大径筒体） ３１ 高速クラッチハブ（小径筒体） ３２ 後退クラッチハブ（小径筒体） ３７ 第１ブレーキハブ（小径筒体） ３８ 第１ブレーキドラム（大径筒体） ４１ 低速クラッチドラム（大径筒体） ４２ 低速クラッチハブ（小径筒体） ４６ 第２ブレーキハブ（小径筒体） ４７ 第２ブレーキドラム（大径筒体） ５４ 差動制限クラッチハブ（小径筒体） ５５ 差動制限クラッチドラム（大径筒体） ６１ ハブ（小径筒体） ６２ ドラム（大径筒体） ６３ 外側係合溝 ６４ 内側係合溝 ６５ 大径摩擦プレート ６５ｂ 外側係合部 ６６ 小径摩擦プレート ６６ｂ 内側係合部 ６７ ばねクリップ ６７ａ 保持部 ６７ｂ 板ばね部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 内周面に軸方向に伸びる外側係合溝が形
成される大径筒体と、 前記大径筒体の内部に配置され、外周面に軸方向に伸び
る内側係合溝が形成される小径筒体と、 外周部に前記外側係合溝に係合する外側係合部を有し、
前記大径筒体に軸方向に移動自在に装着される複数の環
状の大径摩擦プレートと、 内周部に前記内側係合溝に係合する内側係合部を有し、
前記大径摩擦プレートの間に配置されて前記小径筒体に
軸方向に移動自在に装着される複数の環状の小径摩擦プ
レートと、 前記係合部を挟み込むコ字形状の保持部、および前記保
持部の両端にそれぞれ設けられる板ばね部を備えるばね
クリップとを有し、 前記外側係合部と前記内側係合部との少なくともいずれ
か一方に、複数の前記ばねクリップを装着し、前記ばね
クリップを介してプレート相互に離す方向のばね力を発
生させることを特徴とする摩擦係合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001200402A JP2003013996A (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | 摩擦係合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001200402A JP2003013996A (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | 摩擦係合装置 |
Publications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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|---|---|
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