JP2004169813A

JP2004169813A - 多板クラッチ及び回転速度検出センサ取付構造

Info

Publication number: JP2004169813A
Application number: JP2002336488A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yabe; 博矢部; Yoshio Kinoshita; 芳男木下; Hirofumi Nakagome; 宏文中込
Original assignee: NSK Warner KK
Current assignee: NSK Warner KK
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2004-06-17
Also published as: US20040094383A1

Abstract

【課題】クラッチケース全体を軽量化し、クラッチケースの外周を構成簡単な円筒形に形成する。
【解決手段】摩擦係合要素（３，７）をクラッチケース（５）内周に配置し、摩擦係合要素に締結荷重を加えることにより動力の伝達を行う多板クラッチ（２０，４０）において、クラッチケースの外周にトーンホイール（２，２２，３２，４２）を設けたことを特徴とする。また、外周にほぼ円筒形の円筒部分を有するクラッチケース（５）を備えた多板クラッチの回転速度を検出する回転速度検出センサの取付け構造において、円筒部分には潤滑油を排出するため外周に開口した油孔（１６）が設けられており、油孔に対向する位置に回転速度検出センサ（４）を取付け、油孔の位置を検知することによって回転速度を検出することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などの自動変速機に用いる多板クラッチに関する。より詳細には、多板クラッチのクラッチケースの構成及び回転速度検出センサ取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動変速機等に用いられる多板クラッチのクラッチケース（ドラム）の回転速度を検出するため、各種の提案がされている。例えば、クラッチケースの閉口端の外周面に設けたパルス歯に回転速度センサを対向させ、クラッチケースが回転すると、パルス歯が発生させるパルス信号を回転速度センサが読み取り、クラッチケースの回転速度を検出することが提案されている。（例えば、特許文献１及び３参照）
【０００３】
また、クラッチケースの閉口端の外周面に近接して設けた回転速度センサにより、クラッチケースの外周面の凹凸が発生させるパルス信号を読み取り、クラッチケースの回転速度を検出することが提案されている。（例えば、特許文献２及び４参照）
【０００４】
検出したクラッチケースの回転速度は、電気信号として制御回路などに入力され、変速機の変速タイミングの制御などに用いられる。（例えば、特許文献５参照）
【０００５】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】
特開２００１−９０８１７号公報（第２−３頁、第１図等）
【特許文献２】
特開平１０−３３９３６８号公報（第２−３頁、第３図等）
【特許文献３】
特開平６−１７８４０号公報（第２−３頁、第１図等）
【特許文献４】
実公平６−４１２１号公報（第５頁、第４図等）
【特許文献５】
実開昭５１−１０７５８３号公報（第１図等）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した、従来の検出装置や構造には以下のような問題点がある。
（１）クラッチケースの外周に設けたパルス歯や、クラッチケースの外周面の凹凸形状を利用して、回転速度を検出する構成となっている。このため、所望の剛性を維持するためクラッチケースに所定の肉厚が必要となり、クラッチケース全体の軽量化が困難であった。
（２）回転速度検出のため、凹凸形状が必要なため、クラッチケースの外周を構成簡単な円筒形に形成することができない。そのためクラッチケースの小型化が困難であると共に、クラッチケースをブレーキバンドの回転ドラムとして用いることが難しいという問題点がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、クラッチケースの開口部の強度を確保しつつ、クラッチケース全体での軽量化を図ることができる多板クラッチを提供することである。
また、本発明の他の目的は、クラッチケースの外周面にスプライン凹凸形状が形成されていないほぼ円筒面部分を有する多板クラッチにおいて、多板クラッチの構造を変えずに、多板クラッチの回転速度の検出を可能にした回転速度検出センサの取付け構造を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明の多板クラッチは、
摩擦係合要素をクラッチケース内に配置し、摩擦係合要素に締結荷重を加えることにより動力の伝達を行う多板クラッチにおいて、クラッチケースの外周にトーンホイールを設けたことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の他の目的を達成するため、本発明の回転速度検出センサの取付け構造は、
外周にほぼ円筒形の円筒部分を有するクラッチケースを備えた多板クラッチの回転速度を検出する回転速度検出センサの取付け構造において、円筒部分には潤滑油を排出するため外周に開口した油孔が設けられており、油孔に対向する位置に回転速度検出センサを取付け、油孔の位置を検知することによって回転速度を検出することを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施態様】
クラッチケースの外周にトーンホイールを設けたことにより、クラッチケース外周にパルス歯を刻設したり、凹凸形状を設けたりする必要がないので、クラッチケース全体を薄肉化できると共に構成が簡単となる。
【００１１】
クラッチケースの外周に開口した油孔を用いて、回転速度を検出するので、クラッチケース外周を円筒形のままで形成できる。すなわちクラッチケースの形状を変えることなく回転速度を検出することができる。
【００１２】
【実施例】
以下、添付図面を参照して本発明の各実施例を詳細に説明する。尚、図面において同一部分は同一符号にて説明してある。また、以下説明する実施例は、単に例示として本発明を説明するものであり、限定するものでないことは言うまでもない。
【００１３】
図１及び２は、本発明の各実施例が適用される多板クラッチを示している。図１は、開口端側からみた多板クラッチの正面図であり、図２は、その軸方向断面図である。尚、図１及び図２は、第１実施例のトーンホイールが取付けられた例を図示している。
【００１４】
図１及び図２に示すように、多板クラッチ２０は、軸方向の一端で開口した、ほぼ円筒形の外周を有するクラッチケース５からなり、クラッチケース５の内周に設けられたスプラインには環状のセパレータプレート３が軸方向に複数噛合している。
【００１５】
各セパレータプレート３の間には、複数の環状のフリクションプレート７が交互に配置されており、その内周縁の歯が不図示のハブの外周に設けられたスプライン（不図示）に軸方向で噛合している。軸方向の片面または両面に摩擦材１８の固着されたフリクションプレート７は、クラッチケース５の開口側の端部でスナップリング１によって軸方向で固定されている。従って、後述のピストン９及び摩擦係合要素としてのフリクションプレート７とセパレータプレート３との移動範囲を制限している。
【００１６】
一方、クラッチケース５の閉口側にはピストン９が設けられており、油孔１２から供給される油が油室１３に注入され、圧力が発生することによって軸方向に移動して、フリクションプレート７とセパレータプレート３とを摩擦係合させる。尚、ピストン９の摺動面にはシール部材であるＯ−リング６が設けられている。
【００１７】
不図示のハブには径方向に貫通する複数の潤滑油供給孔（不図示）が設けられ、摩擦係合時にフリクションプレート７、セパレータプレート３、摩擦材１８の冷却を行う。この潤滑油は、第５実施例で後述する油孔１６などから外部へと排出される。
【００１８】
クラッチケース５のピストン９の開口端側にはキャンセラー８が設けられている。キャンセラー８は、クラッチケース５の内周部にストッパ１１により固定され軸方向でクラッチケース５の開口端側への移動を制限されている。ピストン９との間に介装されたスプリング１０は、ピストン９をクラッチケース５の閉口端側へ付勢している。
【００１９】
油室１３に油を供給する。油室１３内の油圧が上昇するとピストン９は、キャンセラー８のスプリング１０の付勢力に打ち勝って、図２において右方向に移動し、摩擦係合要素、すなわち摩擦材１８の固定されたフリクションプレート７とセパレータプレート３とを摩擦係合させる。これにより多板クラッチ２０は動力を伝達することができる。
【００２０】
油室１３の油圧が解放されると、スプリング１０の付勢力により、クラッチケース５の閉口端に向かってピストン９が軸方向に移動するため、摩擦係合要素の係合が解かれて、多板クラッチ２０の動力伝達が解除される。
【００２１】
図１に示すようにトーンホイール２は、クラッチケース５の外周であって開口端側の近傍に嵌合している。トーンホイール２の半径方向外方は、クラッチケース５の回転速度を検出するための回転速度検出センサ４が近接して設けられている。
【００２２】
（第１実施例）
図３は、第１実施例のトーンホイール２の正面図であり、図４は、トーンホイール２の側面図である。トーンホイール２は、図３から分かるように、ほぼ円筒形の環状部材に半径方向に凹凸を設けたものである。すなわち、凸部１４と凹部１５が交互に連続的に設けられている。クラッチケース５が回転すると、この凸部１４と凹部１５とが、交互に回転速度検出センサ４に対向する位置を通過する。これにより、回転速度検出センサ４が凹部１５を感知すると、回転速度検出センサ４にパルス信号が発生し、クラッチケース５の回転速度が検出できる。
【００２３】
（第２実施例）
図５は、第２実施例のトーンホイール２２の正面図であり、図６は、トーンホイール２２の一部破断した展開図であり、図７は、図６のＡ−Ａ線に沿った軸方向要部断面図である。本実施例においても、多板クラッチの主要部分は図１及び図２に示したものと同様である。
【００２４】
第２実施例のトーンホイール２２は、ほぼ円筒形の環状部材に半径方向に貫通するスリット２３を設けたものである。スリット２３は、トーンホイール２２の軸方向の一端部に開口するように設ける。スリット２３は、トーンホイール２２の周方向に所定ピッチで設けられている。クラッチケース５が回転すると、このスリット２３とスリット２３間の部分とが、交互に回転速度検出センサ４に対向する位置を通過する。これにより、回転速度検出センサ４がスリット２３を感知すると、回転速度検出センサ４にパルス信号が発生し、クラッチケース５の回転速度が検出できる。
【００２５】
図７に示すように、トーンホイール２２はスリット２３を設けた部分とトーンホイール２２をクラッチケース５に接合する接合部２４とからなる。スリット２３を設けた部分はクラッチケース５の外周面に対して所定の間隔を有する。図７では、左方向がクラッチケース５の開口部になり、接合部２４は開口部端でクラッチケース５と接合しているが、この構成は逆にしてもよい。すなわち、スリット２３を開口部側になるように配置することもできる。しかしながら、開口部の剛性を高めるという点からは図７のように配置することが好ましい。
【００２６】
（第３実施例）
図８は、第３実施例のトーンホイール３２の正面図であり、図９は、トーンホイール３２の一部破断した展開図であり、図１０は、図９のＢ−Ｂ線に沿った軸方向要部断面図である。本実施例においても、多板クラッチの主要部分は図１及び図２に示したものと同様である。
【００２７】
第３実施例のトーンホイール３２は、ほぼ円筒形の環状部材に半径方向に貫通する孔３３を設けたものである。孔３３は、ほぼ円形であり、トーンホイール３２の周方向に所定ピッチで設けられている。クラッチケース５が回転すると、この孔３３と孔３３間の部分とが、交互に回転速度検出センサ４に対向する位置を通過する。これにより、回転速度検出センサ４が孔３３を感知すると、回転速度検出センサ４にパルス信号が発生し、クラッチケース５の回転速度が検出できる。
【００２８】
図１０に示すように、トーンホイール３２は孔３３を設けた外側円筒部３６と、クラッチケース５に接合される内側円筒部３４と、外側円筒部３６と内側円筒部３５とを一体に結ぶ円盤部３５とを有する。孔３３を設けた外側円筒部３６はクラッチケース５の外周面に対して所定の間隔を有する。図１０では、左方向がクラッチケース５の開口部になり、内側円筒部３４は開口部端でクラッチケース５と接合しているが、この構成は逆にしてもよい。すなわち、外側円筒部３６を開口部側になるように配置することもできる。しかしながら、開口部の剛性を高めるという点からは図１０のように配置することが好ましい。
【００２９】
（第４実施例）
図１１は、第４実施例のトーンホイール４２の正面図であり、図１２は、トーンホイール４２の一部破断した展開図であり、図１３は、図１１のＣ−Ｃ線に沿った軸方向要部断面図である。本実施例においても、多板クラッチの主要部分は図１及び図２に示したものと同様である。
【００３０】
第４実施例のトーンホイール４２は、ほぼ円筒形の環状部材に半径方向に貫通する孔４３を設けたものである。孔４３は矩形であり、トーンホイール４２の周方向に所定ピッチで設けられている。クラッチケース５が回転すると、この孔４３と孔４３間の部分とが、交互に回転速度検出センサ４に対向する位置を通過する。これにより、回転速度検出センサ４が孔４３を感知すると、回転速度検出センサ４にパルス信号が発生し、クラッチケース５の回転速度が検出できる。
【００３１】
図１３に示すように、トーンホイール４２は孔４３を設けた円筒部と、クラッチケース５の開口部の軸方向端部に接合されるフランジ部４４とを有する。第４実施例では、トーンホイール４３全体で開口部に接合されている。従って、クラッチケース５の開口部の剛性を高めるためにより有効である。
【００３２】
第４実施例のトーンホイール４２は、前述の第１〜第３実施例のものとは異なり、回転速度検出センサ４が検出する窪みの深さはトーンホイール４２の材料の厚さ分しかない。このような形態にすることによって装置全体の径方向寸法を拡大しなくて済むという利点がある。
【００３３】
以上説明した第１−４実施例のトーンホイールは、筒状の材料にプレス加工を施し、凹凸形状、スリット、孔を設けても良く、また板状の材料にプレス加工を施して凹凸形状、スリット、孔を成形した後、環状に丸めて端部を溶接、ロー付け可締め、リベット等で結合して形成しても良い。
【００３４】
また、トーンホイールとクラッチケースとの結合も溶接、ロー付け、可締め、リベット等により行う。尚、板状の材料にプレス加工を施して凹凸形状、スリット、孔を成形した後、クラッチケースの外周に巻付けつつ環状に丸める加工を施しても良い。
【００３５】
（第５実施例）
図１４は、本発明の第５実施例を示すクラッチケースの正面図であり、図１５は、その軸方向断面図である。多板クラッチ４０の主要部分は図１及び図２に示したものと同様であるので説明は省く。図１４に示すようにクラッチケース５の摩擦係合要素が配置されている部分に対応した外周面には、クラッチケース内周側に設けられたスプラインの形状が表れておらず、ほぼ円筒形の円筒面が形成されている。そして、外周面から内周面へと貫通する油孔１６が設けられている。油孔１６は、内径側に設けられた不図示のハブから供給される潤滑油が摩擦係合要素を潤滑後、クラッチケース５の外部へと出るための孔である。
【００３６】
一方、回転速度検出センサ４は変速機ケース４１に取付けられている。回転速度検出センサ４は油孔１６に対向して配置され、油孔１６の外径側に取付けられている。クラッチケース５が回転すると油孔１６と油孔１６間の部分とが、交互に回転速度検出センサ４に対向する位置を通過する。これにより、回転速度検出センサ４が油孔１６を感知すると、回転速度検出センサ４にパルス信号が発生し、クラッチケース５の回転速度が検出できる。
【００３７】
本発明の多板クラッチは、湿式、乾式いずれの形式でも適用できる。また、回転速度検出センサとしては、金属製物体が近づいたり遠ざかったりすることによってセンサ内部の磁気が乱れ、これを検出する電磁式（または磁電式）及び対象物に光をあて反射して戻ってきた光を検出する光電式のいずれのセンサも用いることができる。
【００３８】
但し、本発明では、使用環境を考えると潤滑油の影響を受けない電磁式のものが適している。例えば、特許文献１（特開２００１−９０８１７号）や特許文献４（実公平６−４１２１号）などに記載の公知の電磁式センサを用いることができる。
【００３９】
尚、回転速度検出センサ４によって検出された回転速度は、電気信号として不図示の制御回路などに入力され、変速機の変速タイミングを制御するためなどに用いられる。本発明の多板クラッチは出力側の部材に取付けられているが、これとは別に入力側（例えば、エンジン）にもう一つ別の回転速度検出センサを取付け、双方の回転速度の差を算出することによってこのタイミングを制御している。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、以下のような効果が得られる。
クラッチケース全体を薄肉に形成した場合には、クラッチケースの開口部の強度が不足してしまうことがあるが、請求項１のようにクラッチケースの外周にトーンホイールを設けたことにより、クラッチケースが補強され、所望の強度を確保することが可能になる。また、トーンホイール、クラッチケース共にプレス成形が可能になるので、生産性が向上する。更に、クラッチケースに設けられたスプラインの凹凸形状の数に関係なく任意の数のパルサー（凹凸部、孔、スリットなど）を設けることができる。請求項２のようにトーンホイールをクラッチケースの開口部側に設置することで、開口部が更に補強され、クラッチケース全体の剛性が向上する。
【００４１】
請求項４のように、クラッチケースに設けた油孔を利用することによって、多板クラッチの形態をまったく変えることなく、またクラッチケース外周面に表れたスプラインの凹凸を利用せず、多板クラッチの回転速度の検出が可能になる。また、クラッチケースを円筒形に形成することで、クラッチケースの小型化が可能となると共に、クラッチケースをブレーキバンドの回転ドラムとして用いることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施例が適用される、開口端側からみた多板クラッチの正面図である。
【図２】図１の多板クラッチの軸方向断面図である。
【図３】第１実施例のトーンホイールの正面図である。
【図４】図１のトーンホイールの側面図である。
【図５】第２実施例のトーンホイールの正面図である。
【図６】図５のトーンホイールの一部破断した展開図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線に沿った軸方向要部断面図である。
【図８】第３実施例のトーンホイールの正面図である。
【図９】図８のトーンホイールの一部破断した展開図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ線に沿った軸方向要部断面図である。
【図１１】第４実施例のトーンホイールの正面図である。
【図１２】図１１のトーンホイールの一部破断した展開図である。
【図１３】図１２のＣ−Ｃ線に沿った軸方向要部断面図である。
【図１４】本発明の第５実施例を示すクラッチケースの正面図である。
【図１５】図１４の軸方向断面図である。
【符号の説明】
２，２２，３２，４２・・・トーンホイール
３・・・セパレータプレート
４・・・回転速度検出センサ
５・・・クラッチケース
７・・・フリクションプレート
９・・・ピストン
１６・・・油孔
２０，４０・・・多板クラッチ

Claims

摩擦係合要素をクラッチケース内に配置し、前記摩擦係合要素に締結荷重を加えることにより動力の伝達を行う多板クラッチにおいて、
前記クラッチケースの外周にトーンホイールを設けたことを特徴とする多板クラッチ。
前記トーンホイールは前記クラッチケースの開口部近傍に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。
前記クラッチケースの外周はほぼ円筒形であることを特徴とする請求項１または２に記載の多板クラッチ。
外周にほぼ円筒形の円筒部分を有するクラッチケースを備えた多板クラッチの回転速度を検出する回転速度検出センサの取付け構造において、
前記円筒部分には潤滑油を排出するため外周に開口した油孔が設けられており、前記油孔に対向する位置に回転速度検出センサを取付け、前記油孔の位置を検知することによって回転速度を検出することを特徴とする回転速度検出センサの取付け構造。