JP2004239404A - 湿式多板クラッチ - Google Patents

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Abstract

【課題】キャンセラを固定する軸用止め輪の脱落防止を図った湿式多板クラッチを提供する。
【解決手段】内筒１３にはキャンセラ４１のシリンダ室９側への移動を規制する段部６１が形成される一方、キャンセラ４１には軸用止め輪４９の拡径を規制する係止部６３が係止され、これら段部６１と係止部６３とにより止め輪脱落防止手段が構成されている。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用自動変速機等に用いられる湿式多板クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車用の自動変速機は、流体継手であるトルクコンバータの他、３速〜５速程度の遊星歯車変速機構を備えており、クラッチやブレーキ等の摩擦係合手段により遊星歯車変速機構の構成要素（サンギヤやプラネタリギヤ等）を適宜固定あるいは解放することにより変速が行われる。自動変速機に内装される摩擦係合手段としては、一部のバンド式ブレーキを除いて、フリクションプレートとセパレータプレートとを交互に配置したクラッチプレート組を有する湿式多板クラッチが用いられており、クラッチプレート組の圧着（摩擦係合）には変速制御油圧回路からの圧油により駆動される油圧ピストンが用いられている。
【０００３】
湿式多板クラッチにおいてクラッチプレート組を解放する際には、油圧ピストンを駆動するシリンダ室から作動油を排出させる必要がある。そのため、クラッチケースと油圧ピストンとの間に圧縮コイルばねや皿ばね等のリターンスプリングを介装し、油圧ピストンを常時シリンダ室側に付勢することが多い。ところが、クラッチケースは一般に高速回転しているため、シリンダ室内の作動油に遠心力による油圧（遠心油圧）が発生し、リターンスプリングのばね力のみではシリンダ室からの作動油の排出を円滑に行えないことがある。この場合、クラッチの解放が迅速に行われなくなったり、フリクションプレートとセパレータプレートとが十分に離間せずクラッチの引き摺りが発生する虞があった。
【０００４】
このような問題を解消するべく、油圧ピストンとクラッチケースとの間に遠心油圧キャンセル室を設け、シリンダ室内の作動油の遠心油圧を遠心油圧キャンセル室内の作動油の遠心油圧で相殺させるものが存在する（例えば、特許文献１，２参照）。遠心油圧キャンセル室は、通常、リターンスプリングのリテーナを兼ねた円盤状のキャンセラにより油圧ピストン内に画成され、キャンセラはクラッチケースの内筒に軸用止め輪により係止されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２４１４６７号公報 （第４頁、図２）
【特許文献２】
特開平０９−０６０６６０号公報 （第３頁、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した湿式多板クラッチでは、キャンセラは油圧ピストンとの間に介装されたリターンスプリングのばね力により、軸用止め輪の端面に常時押し付けられている。ことろが、トルクコンバータに代えて湿式多板クラッチ式の発進クラッチを備えた自動変速機においては、発進クラッチケース内の潤滑油の圧力により、リターンスプリングのばね力に抗してキャンセラがシリンダ室側に移動することがあった。
【０００７】
図６には、従来の湿式多板クラッチにおけるキャンセラの装着部を示す。同図に示したように、クラッチケースの内筒１３の環状溝４７に外嵌した軸用止め輪４９によりキャンセラ４１が係止され、キャンセラ４１には軸用止め輪４９の脱落を防止するための凸部５１が設けられている。この装置では、リターンスプリング（図示せず）の付勢力が弱まるクラッチ開放時には、図７に示したように、発進クラッチケース内の潤滑油の圧力によりキャンセラ４１がシリンダ室側（図中、左側）に移動し、軸用止め輪４９が凸部５１による拘束を受けなくなる。すると、エンジン振動や走行振動等により軸用止め輪４９が拡径して環状溝４７から脱落し、軸用止め輪４９に係止されたキャンセラ４１やリターンスプリング等がクラッチケース内で脱落し、クラッチが解放されなくなる等の不具合が生じる虞があった。
【０００８】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、キャンセラを固定する軸用止め輪の脱落防止を図った湿式多板クラッチを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明では、それぞれ複数枚のフリクションプレートとセパレータプレートとを交互に配置してなるクラッチプレート組をクラッチケースとクラッチハブとの間に介装させると共に、前記クラッチケースの外筒と内筒との間に形成されたシリンダ室に前記クラッチプレート組の締結に供される油圧ピストンを摺動自在に保持させ、かつ、当該油圧ピストンと前記クラッチケースとの間に遠心油圧キャンセル室を画成するキャンセラを当該クラッチケースの内筒に軸用止め輪を介して固定してなる湿式多板クラッチにおいて、前記軸用止め輪の脱落を防止する止め輪脱落防止手段を備えたものを提案する。
【００１０】
また、請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記止め輪脱落防止手段が、前記クラッチケースの内筒に形成されて前記軸用止め輪の前記油圧ピストン側への移動を規制する段部と、当該キャンセラに形成されて当該軸用止め輪の拡径を規制する係止部とからなるものを提案する。
【００１１】
また、請求項３の発明では、請求項１の発明において、前記止め輪脱落防止手段が、前記クラッチケースの内筒に形成されて前記軸用止め輪の前記油圧ピストン側への移動を規制する段部と、前記軸用止め輪に外嵌する係止リングとからなるものを提案する。
【００１２】
また、請求項４の発明では、請求項３の発明において、前記クラッチケースの内筒における前記クラッチハブ側の内端面がスラスト軸受により支持されると共に、前記係止リングの軸方向移動が当該スラスト軸受により規制されるものを提案する。
【００１３】
また、請求項５の発明では、請求項１〜４の発明において、前記クラッチケースには前記クラッチハブとの間で前記クラッチプレート組の軸方向支持を行うバッキングプレートが固定されると共に、当該バッキングプレートと当該クラッチハブとの間にシール手段が介装されたものを提案する。
【００１４】
本発明によれば、発進クラッチに内蔵された場合等にも軸用止め輪が容易に脱落しなくなり、湿式多板クラッチの機能不良が起こり難くなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を自動変速機用の発進クラッチに内蔵された湿式多板クラッチに適用した実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は第１実施形態に係る湿式多板クラッチの要部縦断面図であり、図２は図１中のＡ部拡大図である。これらの図に示したように、湿式多板クラッチ１は、入力軸３に接続される略二重円筒状のクラッチケース５と、図示しない変速機軸に接続されるハブ７と、クラッチケース５の前端側（図１中の左方）に形成されたシリンダ室９に摺動自在に内嵌する油圧ピストン１１とを備えている。図１中で、符号１３はクラッチケース５の内筒を示し、符号１５は同外筒を示す。また、符号１７，１９は、シリンダ室９と油圧ピストン１１との間のシールを行うＯリングを示している。
【００１６】
クラッチケース５の外筒１５には、雌スプライン２１を介して、クラッチプレート組２２の一方の構成要素である複数枚（図示例では３枚）のセパレータプレート２３と、一枚のバッキングプレート２５とが摺動自在に保持されており、これらセパレータプレート２３とバッキングプレート２５との抜け出しが穴用止め輪２７により防止されている。一方、ハブ７には、雄スプライン３１を介して、各セパレータプレート２３およびバッキングプレート２５間に介装されるかたちで、クラッチプレート組２２の他方の構成要素である複数枚（図示例では３枚）のフリクションプレート３３が摺動自在に保持されている。図１中で、符号３５はバッキングプレート２５とハブ７との間に介装されたシールを示し、符号３７，３９は入力軸３とクラッチケース５およびハブ７との間に介装されたシールをそれぞれ示している。
【００１７】
油圧ピストン１１とクラッチケース５の内筒１３との間には断面略Ｚ字形状のキャンセラ４１が介装されており、このキャンセラ４１と油圧ピストン１１との間に遠心油圧キャンセル室４３が画成される一方、油圧ピストン１１をシリンダ室９側（図１中左側）に付勢するリターンスプリング４５がキャンセラ４１に係止・保持されている。図２に示したように、キャンセラ４１は、内筒１３の外周面に形成された環状溝４７に外嵌した軸用止め輪４９により係止されている。図１中で、符号５１はキャンセラ４１の外周に固着されたシールであり、油圧ピストン１１の外側内周面に摺接している。また、符号５３は内筒１３に形成されて遠心油圧キャンセル室４３に作動油を導入する油孔を示している。
【００１８】
内筒１３にはキャンセラ４１のシリンダ室９側への移動を規制する段部６１が形成される一方、キャンセラ４１には軸用止め輪４９の拡径を規制する係止部６３が係止され、これら段部６１と係止部６３とにより止め輪脱落防止手段が構成されている。図３，図４（図３中のＢ−Ｂ拡大断面図）に示したように、本実施形態の場合、係止部６３はキャンセラ４１の背面に６０゜の角度間隔で６個形成されているが、係止部の個数を６個以外としてもよいし、環状としてもよい。
【００１９】
以下、本実施形態の作用を述べる。
運転者がギヤセレクタをＤレンジ等にシフトしてアクセルペダルを踏み込むと、図示しない変速制御油路を介してシリンダ室９に作動油が供給され、油圧ピストン１１が図１中で右側に移動する。すると、油圧ピストン１１に押圧されたクラッチプレート組２２のセパレータプレート２３とフリクションプレート３３とが摩擦係合し（湿式多板クラッチ１が締結され）、クラッチケース５（入力軸３）の回転がハブ７に伝達されて、エンジンの動力が自動変速機に伝達される。これにより、車両のホイールが駆動されて、車両が発進する。
【００２０】
一方、運転者がギヤセレクタをＰレンジ等にシフトすると、シリンダ室９に接続する変速制御油路が排出側に通じ、リターンスプリング４５に付勢された油圧ピストン１１が図１中左方に移動する。これにより、クラッチプレート組２２のセパレータプレート２３とフリクションプレート３３との摩擦係合が解かれ（湿式多板クラッチ１が解放され）、エンジンの動力の自動変速機への伝達が遮断される。この際、シリンダ室９内の作動油の遠心油圧が遠心油圧キャンセル室４３内の作動油の遠心油圧により相殺され、油圧ピストン１１の移動が円滑に行われる。
【００２１】
さて、湿式多板クラッチ１の解放状態では、発進クラッチケース内で潤滑油の圧力がキャンセラ４１に作用し、キャンセラ４１が図１，図２中で左方に付勢される。ところが、本実施形態では、内筒１３の段部６１によりキャンセラ４１の軸方向移動が規制されるため、リターンスプリング４５のばね力に抗してキャンセラ４１が図中左方に移動しても、キャンセラ４１の係止部６３が軸用止め輪４９の外周から外れ難くなる。その結果、エンジン振動や走行振動等が存在しても、軸用止め輪４９の拡径による脱落が起こり難くなり、従来装置で問題となっていたキャンセラ４１やリターンスプリング４５等のクラッチケース５内での脱落に起因する不具合が起こり難くなった。
【００２２】
図５は第２実施形態に係る湿式多板クラッチの要部拡大図である。本実施形態も、その全体構成は上述した第１実施形態と略同様であるが、止め輪脱落防止手段が異なっている。すなわち、本実施形態では、内筒１３にキャンセラ４１のシリンダ室９側への移動を規制する段部６１が形成される一方、軸用止め輪４９には係止リング７１が外嵌している。内筒１３は、その図５中右端がスラストベアリング７３により支持されており、このスラストベアリング７３により係止リング７１の軸方向移動が規制されている。
【００２３】
第２実施形態の作用も第１実施形態と略同様であるが、軸用止め輪４９と係止リング７１との嵌合長Ｌａがキャンセラ４１の移動可能量Ｌｂより大きいため、軸用止め輪４９の脱落が更に起こり難くなっている。
【００２４】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれら実施形態に限られるものではない。例えば、上記各実施形態は、本発明を発進クラッチに内蔵された湿式多板クラッチに適用したものであるが、他種の湿式多板クラッチに適用してもよい。また、止め輪脱落防止手段についても、上記実施形態での例示に限られるものではなく、ねじ式の締結手段等、種々のものが採用可能である。また、湿式多板クラッチの具体的構造やキャンセラの具体的形状等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のフリクションプレートによれば、それぞれ複数枚のフリクションプレートとセパレータプレートとを交互に配置してなるクラッチプレート組をクラッチケースとクラッチハブとの間に介装させると共に、前記クラッチケースの外筒と内筒との間に形成されたシリンダ室に前記クラッチプレート組の締結に供される油圧ピストンを摺動自在に保持させ、かつ、当該油圧ピストンと前記クラッチケースとの間に遠心油圧キャンセル室を画成するキャンセラを当該クラッチケースの内筒に軸用止め輪を介して固定してなる湿式多板クラッチにおいて、前記軸用止め輪の脱落を防止する止め輪脱落防止手段を備えるものとしたため、発進クラッチに内蔵された場合等にも軸用止め輪が容易に脱落しなくなり、湿式多板クラッチの機能不良が起こり難くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る湿式多板クラッチの要部縦断面図である。
【図２】図１中のＡ部拡大図である。
【図３】キャンセラの背面図である。
【図４】図３中のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る湿式多板クラッチの要部拡大図である。
【図６】従来の湿式多板クラッチの要部拡大図である。
【図７】従来の湿式多板クラッチの作用を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
１‥‥湿式多板クラッチ
５‥‥クラッチケース
７‥‥ハブ
９‥‥シリンダ室
１１‥‥油圧ピストン
２２‥‥クラッチプレート組
２３‥‥セパレータプレート
２５‥‥バッキングプレート
３３‥‥フリクションプレート
３５‥‥シール
４１‥‥キャンセラ
４３‥‥遠心油圧キャンセル室
４５‥‥リターンスプリング
４９‥‥軸用止め輪
６１‥‥段部
６３‥‥係止部
７１‥‥係止リング
７３‥‥スラストベアリング

Claims (5)

  1. それぞれ複数枚のフリクションプレートとセパレータプレートとを交互に配置してなるクラッチプレート組をクラッチケースとクラッチハブとの間に介装させると共に、前記クラッチケースの外筒と内筒との間に形成されたシリンダ室に前記クラッチプレート組の締結に供される油圧ピストンを摺動自在に保持させ、かつ、当該油圧ピストンと前記クラッチケースとの間に遠心油圧キャンセル室を画成するキャンセラを当該クラッチケースの内筒に軸用止め輪を介して固定してなる湿式多板クラッチにおいて、
    前記軸用止め輪の脱落を防止する止め輪脱落防止手段を備えたことを特徴とする湿式多板クラッチ。
  2. 前記止め輪脱落防止手段が、前記クラッチケースの内筒に形成されて前記軸用止め輪の前記油圧ピストン側への移動を規制する段部と、当該キャンセラに形成されて当該軸用止め輪の拡径を規制する係止部とからなることを特徴とする、請求項１記載の湿式多板クラッチ。
  3. 前記止め輪脱落防止手段が、前記クラッチケースの内筒に形成されて前記軸用止め輪の前記油圧ピストン側への移動を規制する段部と、前記軸用止め輪に外嵌する係止リングとからなることを特徴とする、請求項１記載の湿式多板クラッチ。
  4. 前記クラッチケースの内筒における前記クラッチハブ側の内端面がスラスト軸受により支持されると共に、前記係止リングの軸方向移動が当該スラスト軸受により規制されることを特徴とする、請求項３記載の湿式多板クラッチ。
  5. 前記クラッチケースには前記クラッチハブとの間で前記クラッチプレート組の軸方向支持を行うバッキングプレートが固定されると共に、当該バッキングプレートと当該クラッチハブとの間にシール手段が介装されたことを特徴とする、請求項１〜４記載の湿式多板クラッチ。
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