JP2004125052A - 多板クラッチ - Google Patents
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Abstract
【課題】ピストンに押圧突起を有する多板クラッチにおいて、締結時に摩擦係合要素同士の面圧を均等に作用させる。
【解決手段】多板クラッチの摩擦係合要素の１つであるフリクションプレート４はコアプレート４５に摩擦材４１を貼着して構成され、凸部４２と凹部４３を一組とした任意の数のうねり（図示の例では７つ）が形成されている。そして摩擦係合要素を押圧するピストンに設けられた押圧突起の位置４４（点線で示されている）とうねりの凸部４２若しくは凹部４３とは位相差が形成されている。
こうすることによってクラッチ締結時に面圧が均等に作用され、摩擦特性の向上、音の発生の防止、トルク振動の防止、さらにトルク容量の低下などの効果を奏する。
【選択図】 図３
【解決手段】多板クラッチの摩擦係合要素の１つであるフリクションプレート４はコアプレート４５に摩擦材４１を貼着して構成され、凸部４２と凹部４３を一組とした任意の数のうねり（図示の例では７つ）が形成されている。そして摩擦係合要素を押圧するピストンに設けられた押圧突起の位置４４（点線で示されている）とうねりの凸部４２若しくは凹部４３とは位相差が形成されている。
こうすることによってクラッチ締結時に面圧が均等に作用され、摩擦特性の向上、音の発生の防止、トルク振動の防止、さらにトルク容量の低下などの効果を奏する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動変速機に用いられる多板クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に湿式多板クラッチの典型的な構成の１例を示す。多板クラッチ１０は相対回転しているクラッチケース１とハブ（図示されていない）との間に回転を伝達するために、摩擦係合要素としてセパレータプレート３とフリクションプレート４を有している。図示の例ではセパレータプレート３はその外周においてクラッチケース１とスプライン嵌合し、又フリクションプレートはその内周においてハブ（図示されていない）とスプライン嵌合している。
【０００３】
２は摩擦係合要素を圧着してクラッチを締結するピストンであって、油孔７１から油室７に圧油を入れることによってピストン２は右方に押圧される。油室７から圧油を抜くと、ピストン２とピストン押さえ５の間に介装されたリターンスプリング６によってピストン２は左方に戻り、摩擦係合要素の緊締を解放する。その際油孔６１から遠心力によって油がピストン２とピストン押さえ５の間に入り、ピストン２を左方に押す作用をする。８はクラッチケース１を中心軸（図示されていない）に嵌合するスプライン（尚Ｘ−Ｘは装置の中心軸線を示す）、９は摩擦係合要素の右方への移動を阻止する止め輪、５１はピストン押さえ５の止め輪をそれぞれ示している。
【０００４】
多板クラッチの摩擦係合要素であるフリクッションプレートやセパレータプレートには、クラッチの解放時における引き摺りトルクを低減するために互いの貼り付けを防止できるようにうねりが加工されることがある。しかし図２に示すようにピストン２に押圧突起２１が設けられていて、図５に示すように多板クラッチの締結時にたまたまピストン２の押圧突起２１の位置が摩擦係合要素のうねりの凸部又は凹部の位置と重なることがある。そうなればピストン２からの荷重による面圧分布にバラツキが生じる。このように面圧分布がばらつくと、摩擦係合開始時の摩擦係数の低下、振動、音の発生トルク容量の低下というような種々の不具合が発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は押圧突起を有する多板クラッチの締結時における面圧を均一に作用させ、摩擦特性の向上、音の発生の防止、トルク振動の防止、ならびにトルク容量の低下の防止などを図ることをその目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記の課題を解決するために、二種類の摩擦係合要素の少なくとも一方に微少なうねりを設け、又ピストンには押圧突起を有する多板クラッチにおいて、摩擦係合要素のうねりの凸部若しくは凹部の位置が、ピストンの押圧突起の位置に対して位相がずれるように設けられているか、又は隣接する摩擦係合要素同士において、うねりの凸部若しくは凹部の位置が相互に位相がずれるように設けられていることを特徴とする多板クラッチを得たものである。
【０００７】
【実施例】
ピストン２を図１のＡ方向からみた図２に示すように、ピストン２は摩擦係合要素を押圧する押圧突起２１（図示の例では８個）を有している。またフリクッションプレートの正面図である図３及びその側面図である図４に示すように、フリクッションプレート４はコアプレート４５の表面に摩擦材４１を貼着して構成され、内周にハブと嵌合するスプライン４６が形成されている。
【０００８】
コアプレート４５には複数のうねりが形成され、その表面に摩擦材４１が貼着されるので、フリクッションプレート４自体にうねりが形成されていることになる。４２はうねりの凸部、４３はうねりの凹部を示す。凹部と凸部とはみる方向による相対的なものであるから、この発明の説明では、凸部４２と凹部４３との一組をもってうねり１つとする。即ち図３ではうねりの数は７である。この発明では図３に示すように、ピストン２の押圧突起２１による押圧位置４４（図３で点線で示されている）と、フリクションプレート４のうねりの凸部４２若しくは凹部４３の位置とは必ず位相差が生ずるようにしているので、面圧分布をほぼ均等にすることができる。
【０００９】
またピストン２の押圧突起２１の構成は図８に示すようにフリクッションプレート４のうねりの凸部４２若しくは凹部４３の２つ以上にまたがるものであってもよい。勿論この場合も押圧突起２１とフリクションプレート４のうねりの凸部４２若しくは凹部４３との位相がずれるように位置関係を設定する必要がある。したがって、図９に示すもののように、ピストン２の押圧突起２１の押圧位置とうねりの凸部４２若しくは凸部４３との位相が合致してしまうようなものは除外される。
【００１０】
ピストン２の押圧突起２１の数とうねりの数とは一方が偶数、他方が奇数でもよく、又少なくとも一方を円周上に不均等に配置したものでもよい。さらに摩擦係合要素におけるうねりの数を異ならしめてもよい。
【００１１】
さらにこの発明では、ピストンの押圧突起は図２に示すような突起に限定されるものではなく、押圧部分が環状のものとか、部分的に切り欠かれた略環状のものでもよい。
【００１２】
また隣接する摩擦係合要素同士でうねりの位相が相互にずれるように構成してもよい。この場合隣接するとは、フリクションプレートとセパレータプレートのように直接隣り合っていることのみでなく、フリクションプレートのみにうねりが形成されていて、セパレータプレートにはうねりが形成されていない場合において、中間にセパレータプレートをはさんでその両側にあるフリクションプレート同士も隣接していると表現されている。
【００１３】
図３に示す実施例ではピストン２の押圧突起２１は８つが等間隔に配列されているのに対し、フリクションプレート４のうねりは７つが等間隔に配置されている。それに対し図６は７つのうねりが不等間隔で配置されているフリクションプレート４が示されている。又図７には８つのうねりが等間隔に配置されているフリクションプレート４を示している。
【００１４】
又うねりの位相をずらすために、フリクションプレート同士のスプライン嵌合位置をずらしてもよい。そこで実施例として、押圧突起を等間隔に８つ設けたピストン、うねりを等間隔又は不等間隔に７つ設けたフリクションプレート、さらにうねりを等間隔に８つ設けたフリクションプレート、うねりを設けていないセパレータプレート等を種々に組み合わせたものを想定し、請求項１に当たるものを第一実施例、請求項２に当たるものを第二実施例、請求項３に当たるものを第三実施例、請求項４に当たるものを第四実施例、請求項５、６に当たるものを第五実施例、請求項７、８に当たるものを第六実施例、請求項９に当たるものを第七実施例として次表に示す。
【表１】
【００１５】
ピストンが０というのは、押圧突起が前記の如く環状がほぼ環状であることを示す。ＳＰ１〜ＳＰ４はセパレータプレートのピストン側からの順、ＦＰ１〜ＦＰ３はフリクションプレートのピストン側からの順を示している。セパレータプレートにはうねりを設けていない。第七実施例のスプライン位置違いというのは、ピストン側から２番目のフリクションプレートをうねりの位相が異なるようにスプラインに嵌合させているということを示している。
【００１６】
図１０、図１１は実験結果を示したものである。即ち図５に示したピストンの押圧突起２１と、フリクションプレート４のうねりの凸部４２との位相が重なった時の面圧分布を図１０に示す。さらに図３に示したピストンの押圧突起２１の数とフリクッションプレートのうねりの数が相異する場合の面圧分布を図１１に示している。これから判るようにこの発明によって摩擦係合要素間の面圧分布を図１１に示している。これから判るようにこの発明によって摩擦係合要素間の面圧分布が均等に作用することは明らかである。
【００１７】
この発明の実施の形態は必ずしもこれまで説明したものに限られるものではない。例えばセパレータプレートにうねりを設けてもよく、また外周にスプライン歯を有するプレート（外歯プレート）の片面に摩擦材を固着し、内周にスプライン歯を有するプレート（内歯プレート）の片面に摩擦材を固着して、これらを交互に配置した、いわゆる片面交互貼式多板クラッチにも同様に適用することが可能である。この場合はいうまでもなく外歯プレートと内歯プレートの何れにうねりを設けてもよく、これらの内の少なくとも一方にうねりを設けたものであればよい。
【００１８】
さらに、ピストンの押圧突起の数や摩擦係合要素のうねりの凹凸の数も任意に設定することができ、またピストンの押圧突起の数と摩擦係合要素のうねりの数が一致していても位相がずれるように不均等に設けられていればよい。
【００１９】
【発明の効果】
この発明の多板クラッチは前記の如き構成であって、クラッチ締結時の面圧を均一に作用させ、摩擦特性の向上、音の発生の防止、トルク振動の防止、ならびにトルク容量低下の防止などの効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】湿式多板クラッチの構成を示す軸方向断面図
【図２】ピストンを図１のＡ方向からみた正面図
【図３】この発明におけるフリクションプレートのうねりをピストンの押圧位置との関係を示す正面図
【図４】この発明のフリクションプレートの側面図
【図５】従来のもののうねりとピストン押圧位置との関係を示したフリクションプレートの正面図
【図６】７つのうねりが不均等に配置されているフリクションプレートの正面図
【図７】８つのうねりが均等に配置されているフリクションプレートの正面図
【図８】ピストンの押圧位置が２つのうねりにまたがっているところを示すフリクションプレートの正面図
【図９】ピストンの押圧位置とうねりの位相が合致している場合のフリクションプレートの正面図
【図１０】従来のものの面圧分布を示す図
【図１１】この発明のものの面圧分布を示す図
【符号の説明】
１ クラッチケース
２ ピストン
３ セパレータプレート
４ フリクションプレート
５ ピストン押さえ
６ リターンスプリング
７ 油室
８ スプライン
９ 止め輪
１０ 湿式多板クラッチ
２１ ピストンの押圧突起
４１ 摩擦材
４２ 凸部
４３ 凹部
４４ 押圧位置
４５ コアプレート
４６ スプライン
５１ 止め輪
６１ 油孔
７１ 油孔
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動変速機に用いられる多板クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に湿式多板クラッチの典型的な構成の１例を示す。多板クラッチ１０は相対回転しているクラッチケース１とハブ（図示されていない）との間に回転を伝達するために、摩擦係合要素としてセパレータプレート３とフリクションプレート４を有している。図示の例ではセパレータプレート３はその外周においてクラッチケース１とスプライン嵌合し、又フリクションプレートはその内周においてハブ（図示されていない）とスプライン嵌合している。
【０００３】
２は摩擦係合要素を圧着してクラッチを締結するピストンであって、油孔７１から油室７に圧油を入れることによってピストン２は右方に押圧される。油室７から圧油を抜くと、ピストン２とピストン押さえ５の間に介装されたリターンスプリング６によってピストン２は左方に戻り、摩擦係合要素の緊締を解放する。その際油孔６１から遠心力によって油がピストン２とピストン押さえ５の間に入り、ピストン２を左方に押す作用をする。８はクラッチケース１を中心軸（図示されていない）に嵌合するスプライン（尚Ｘ−Ｘは装置の中心軸線を示す）、９は摩擦係合要素の右方への移動を阻止する止め輪、５１はピストン押さえ５の止め輪をそれぞれ示している。
【０００４】
多板クラッチの摩擦係合要素であるフリクッションプレートやセパレータプレートには、クラッチの解放時における引き摺りトルクを低減するために互いの貼り付けを防止できるようにうねりが加工されることがある。しかし図２に示すようにピストン２に押圧突起２１が設けられていて、図５に示すように多板クラッチの締結時にたまたまピストン２の押圧突起２１の位置が摩擦係合要素のうねりの凸部又は凹部の位置と重なることがある。そうなればピストン２からの荷重による面圧分布にバラツキが生じる。このように面圧分布がばらつくと、摩擦係合開始時の摩擦係数の低下、振動、音の発生トルク容量の低下というような種々の不具合が発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は押圧突起を有する多板クラッチの締結時における面圧を均一に作用させ、摩擦特性の向上、音の発生の防止、トルク振動の防止、ならびにトルク容量の低下の防止などを図ることをその目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記の課題を解決するために、二種類の摩擦係合要素の少なくとも一方に微少なうねりを設け、又ピストンには押圧突起を有する多板クラッチにおいて、摩擦係合要素のうねりの凸部若しくは凹部の位置が、ピストンの押圧突起の位置に対して位相がずれるように設けられているか、又は隣接する摩擦係合要素同士において、うねりの凸部若しくは凹部の位置が相互に位相がずれるように設けられていることを特徴とする多板クラッチを得たものである。
【０００７】
【実施例】
ピストン２を図１のＡ方向からみた図２に示すように、ピストン２は摩擦係合要素を押圧する押圧突起２１（図示の例では８個）を有している。またフリクッションプレートの正面図である図３及びその側面図である図４に示すように、フリクッションプレート４はコアプレート４５の表面に摩擦材４１を貼着して構成され、内周にハブと嵌合するスプライン４６が形成されている。
【０００８】
コアプレート４５には複数のうねりが形成され、その表面に摩擦材４１が貼着されるので、フリクッションプレート４自体にうねりが形成されていることになる。４２はうねりの凸部、４３はうねりの凹部を示す。凹部と凸部とはみる方向による相対的なものであるから、この発明の説明では、凸部４２と凹部４３との一組をもってうねり１つとする。即ち図３ではうねりの数は７である。この発明では図３に示すように、ピストン２の押圧突起２１による押圧位置４４（図３で点線で示されている）と、フリクションプレート４のうねりの凸部４２若しくは凹部４３の位置とは必ず位相差が生ずるようにしているので、面圧分布をほぼ均等にすることができる。
【０００９】
またピストン２の押圧突起２１の構成は図８に示すようにフリクッションプレート４のうねりの凸部４２若しくは凹部４３の２つ以上にまたがるものであってもよい。勿論この場合も押圧突起２１とフリクションプレート４のうねりの凸部４２若しくは凹部４３との位相がずれるように位置関係を設定する必要がある。したがって、図９に示すもののように、ピストン２の押圧突起２１の押圧位置とうねりの凸部４２若しくは凸部４３との位相が合致してしまうようなものは除外される。
【００１０】
ピストン２の押圧突起２１の数とうねりの数とは一方が偶数、他方が奇数でもよく、又少なくとも一方を円周上に不均等に配置したものでもよい。さらに摩擦係合要素におけるうねりの数を異ならしめてもよい。
【００１１】
さらにこの発明では、ピストンの押圧突起は図２に示すような突起に限定されるものではなく、押圧部分が環状のものとか、部分的に切り欠かれた略環状のものでもよい。
【００１２】
また隣接する摩擦係合要素同士でうねりの位相が相互にずれるように構成してもよい。この場合隣接するとは、フリクションプレートとセパレータプレートのように直接隣り合っていることのみでなく、フリクションプレートのみにうねりが形成されていて、セパレータプレートにはうねりが形成されていない場合において、中間にセパレータプレートをはさんでその両側にあるフリクションプレート同士も隣接していると表現されている。
【００１３】
図３に示す実施例ではピストン２の押圧突起２１は８つが等間隔に配列されているのに対し、フリクションプレート４のうねりは７つが等間隔に配置されている。それに対し図６は７つのうねりが不等間隔で配置されているフリクションプレート４が示されている。又図７には８つのうねりが等間隔に配置されているフリクションプレート４を示している。
【００１４】
又うねりの位相をずらすために、フリクションプレート同士のスプライン嵌合位置をずらしてもよい。そこで実施例として、押圧突起を等間隔に８つ設けたピストン、うねりを等間隔又は不等間隔に７つ設けたフリクションプレート、さらにうねりを等間隔に８つ設けたフリクションプレート、うねりを設けていないセパレータプレート等を種々に組み合わせたものを想定し、請求項１に当たるものを第一実施例、請求項２に当たるものを第二実施例、請求項３に当たるものを第三実施例、請求項４に当たるものを第四実施例、請求項５、６に当たるものを第五実施例、請求項７、８に当たるものを第六実施例、請求項９に当たるものを第七実施例として次表に示す。
【表１】
ピストンが０というのは、押圧突起が前記の如く環状がほぼ環状であることを示す。ＳＰ１〜ＳＰ４はセパレータプレートのピストン側からの順、ＦＰ１〜ＦＰ３はフリクションプレートのピストン側からの順を示している。セパレータプレートにはうねりを設けていない。第七実施例のスプライン位置違いというのは、ピストン側から２番目のフリクションプレートをうねりの位相が異なるようにスプラインに嵌合させているということを示している。
【００１６】
図１０、図１１は実験結果を示したものである。即ち図５に示したピストンの押圧突起２１と、フリクションプレート４のうねりの凸部４２との位相が重なった時の面圧分布を図１０に示す。さらに図３に示したピストンの押圧突起２１の数とフリクッションプレートのうねりの数が相異する場合の面圧分布を図１１に示している。これから判るようにこの発明によって摩擦係合要素間の面圧分布を図１１に示している。これから判るようにこの発明によって摩擦係合要素間の面圧分布が均等に作用することは明らかである。
【００１７】
この発明の実施の形態は必ずしもこれまで説明したものに限られるものではない。例えばセパレータプレートにうねりを設けてもよく、また外周にスプライン歯を有するプレート（外歯プレート）の片面に摩擦材を固着し、内周にスプライン歯を有するプレート（内歯プレート）の片面に摩擦材を固着して、これらを交互に配置した、いわゆる片面交互貼式多板クラッチにも同様に適用することが可能である。この場合はいうまでもなく外歯プレートと内歯プレートの何れにうねりを設けてもよく、これらの内の少なくとも一方にうねりを設けたものであればよい。
【００１８】
さらに、ピストンの押圧突起の数や摩擦係合要素のうねりの凹凸の数も任意に設定することができ、またピストンの押圧突起の数と摩擦係合要素のうねりの数が一致していても位相がずれるように不均等に設けられていればよい。
【００１９】
【発明の効果】
この発明の多板クラッチは前記の如き構成であって、クラッチ締結時の面圧を均一に作用させ、摩擦特性の向上、音の発生の防止、トルク振動の防止、ならびにトルク容量低下の防止などの効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】湿式多板クラッチの構成を示す軸方向断面図
【図２】ピストンを図１のＡ方向からみた正面図
【図３】この発明におけるフリクションプレートのうねりをピストンの押圧位置との関係を示す正面図
【図４】この発明のフリクションプレートの側面図
【図５】従来のもののうねりとピストン押圧位置との関係を示したフリクションプレートの正面図
【図６】７つのうねりが不均等に配置されているフリクションプレートの正面図
【図７】８つのうねりが均等に配置されているフリクションプレートの正面図
【図８】ピストンの押圧位置が２つのうねりにまたがっているところを示すフリクションプレートの正面図
【図９】ピストンの押圧位置とうねりの位相が合致している場合のフリクションプレートの正面図
【図１０】従来のものの面圧分布を示す図
【図１１】この発明のものの面圧分布を示す図
【符号の説明】
１ クラッチケース
２ ピストン
３ セパレータプレート
４ フリクションプレート
５ ピストン押さえ
６ リターンスプリング
７ 油室
８ スプライン
９ 止め輪
１０ 湿式多板クラッチ
２１ ピストンの押圧突起
４１ 摩擦材
４２ 凸部
４３ 凹部
４４ 押圧位置
４５ コアプレート
４６ スプライン
５１ 止め輪
６１ 油孔
７１ 油孔
Claims (9)
- 二種類の摩擦係合要素の少なくとも一方に微少なうねりを設け、相対回転している状態から必要に応じて摩擦係合要素を介して回転が伝達される２つの部材の各々に前記摩擦係合要素を交互に配置するとともに、複数の押圧突起を有するピストンを備えた多板クラッチにおいて、
前記摩擦係合要素のうねりの凸部若しくは凹部の位置が、前記ピストンの押圧突起の位置に対して位相がずれるように設けられていることを特徴とする多板クラッチ。 - 前記摩擦係合要素のうねりの凸部若しくは凹部の数と前記ピストンの押圧突起の数は、どちらか一方を偶数とし、他方を奇数として設けられていることを特徴とする請求項１に記載の多板クラッチ。
- 前記摩擦係合要素のうねりの凸部若しくは凹部と、前記ピストンの押圧突起の内、少なくとも一方を円周上不均等に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の多板クラッチ。
- 前記摩擦係合要素のうねりの凸部若しくは凹部の数が各々異なるものを２つ以上配置したことを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の多板クラッチ。
- 二種類の摩擦係合要素の少なくとも一方に微少なうねりを設け、相対回転している状態から必要に応じて摩擦係合要素を介して回転が伝達される２つの部材の各々に前記摩擦係合要素を交互に配置した多板クラッチにおいて、
前記摩擦係合要素のうち、うねりが設けられているものの各々について、うねりの凸部又は凹部の位置が、隣接するうねりが設けられた摩擦係合要素同士相互に位相がずれるように設けられていることを特徴とする多板クラッチ。 - 前記摩擦係合要素のうち、うねりが設けられているものの各々について、うねりの凸部若しくは凹部の数が、隣接するうねりが設けられた摩擦係合要素同士、相互に異なったものであることを特徴とする請求項５に記載の多板クラッチ。
- 前記摩擦係合要素のうち、うねりが設けられているものの各々について、うねりの凸部若しくは凹部の数が、隣接するうねりが設けられた摩擦係合要素のうちの一方が偶数個、他方が奇数個であることを特徴とする請求項５又は６に記載の多板クラッチ。
- 前記摩擦係合要素のうち、うねりが設けられているものの各々について、うねりの凸部若しくは凹部の位置が、隣接するうねりが設けられた摩擦係合要素のうち、少なくとも１つにおいて、円周上不均等に設けられていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の多板クラッチ。
- 二種類の摩擦係合要素の少なくとも一方に微少なうねりを設け、相対回転している状態から必要に応じて摩擦係合要素を介して回転が伝達される二つの部材の各々に設けられたスプラインに前記摩擦係合要素を交互に配置した多板クラッチにおいて、
前記摩擦係合要素のうち、うねりが設けられているものの各々について、うねりの凸部若しくは凹部の位置を同一又は異なる位相となるように設け、このうねりが設けられている摩擦係合要素を前記のうねりの凸部若しくは凹部の位置が、隣接するうねりが設けられた係合要素同士、相互に位相がずれるように前記スプラインに配置したことを特徴とする請求項５又は６に記載の多板クラッチ。
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