JP2007225069A - 摩擦係合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 潤滑油の軸線方向流れによって第２環状プレートに作用する油圧の発生を抑制し、引き摺りトルクを低減した摩擦係合装置を提供する。
【解決手段】 潤滑油供給穴は、複数の第１環状プレートとスプラインで嵌合される第１部材に穿設されている。複数の第１環状プレートに設けられた潤滑油溝は、各潤滑油溝が対応するスプラインにおいて第１環状プレートの表裏両面の少なくとも一面側でスプラインとオーバラップしないので、潤滑油供給穴から流出した潤滑油は、各潤滑油溝に集中して外周方向に流れることがなく、円周方向に分散して第１環状プレートの内周から外周に向かって流れる。これにより、潤滑油の軸線方向の流れによって第２環状プレートを第１環状プレートの摩擦材と接触させる方向に作用する力が抑制され、引き摺りトルクが低減される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車の自動変速機などに用いられるクラッチ、ブレーキである摩擦係合装置に関するものである。

従来、自動車等の自動変速機においては、所望の変速段を達成するために、自動変速機に含まれる遊星歯車装置を構成する所定の回転要素がクラッチにより入力軸と接続され、或いはブレーキにより回転規制される。

クラッチ及びブレーキは、表裏両面に複数の摩擦材が貼付されたフリクションプレートとセパレータプレートが圧接されることにより、フリクションプレート及びセパレータプレートに夫々スプライン嵌合された第１部材と第２部材との間で相対回転が規制されるようになっている。摩擦材とセパレータプレートとが接触してから相対回転が完全に規制されるまでの間に発生する摩擦熱を除去するため及び摩擦材の摩耗を防止するために、隣接する摩擦材の間に複数の潤滑油溝が半径方向に設けられ、該複数の潤滑油溝に第１部材に穿設された潤滑油供給穴から潤滑油が供給されている。

特許文献１には、湿式多板クラッチ２０に使用される潤滑油の粘性により発生する引き摺りトルクを減少させるために、湿式多板クラッチ２０のハブ８（第１部材）に穿設された複数の潤滑油供給孔１２と、該ハブ８にスプライン嵌合するフリクションプレート７の表裏両面に半径方向に設けられた複数の貫通油溝１１（潤滑油溝）とを対向させる発明が記載されている。
特開平２０００−１４５８１９号公報（第３，４頁、図１，２，３）

上述の湿式多板クラッチにおいては、特許文献１の段落〔００２０〕の記載によれば、貫通油溝１１を流れる潤滑油は、特許文献１の図３の矢印Ａに示すように流れ、油の排出性が向上する。このとき、ハブ８の潤滑油供給孔１２と貫通油溝１１の内周縁側の開口部が対向しているので、潤滑油の流れはより円滑になる。よって、フリクションプレート７とセパレータプレート３との摩擦面間で発生する油の粘性剪断抵抗が下がる。この原理により引き摺りトルクは低減される。

しかしながら、特許文献１に記載された発明のように、複数の潤滑油供給孔１２と、複数の貫通油溝１１とを対向させると、各潤滑油供給孔１２から流出した潤滑油は、対向する貫通油溝１１に集中して外周方向に流れ、各貫通油溝１１から流出した潤滑油は、セパレータプレート３がスプライン嵌合するドラム５（第２部材）の内周に設けられたスプライン４ａに沿って夫々局部的に集中して軸線方向に流れてドラム５の一端から流出する。このように潤滑油が局部的に集中してスプライン４ａに沿って一方向に流れることにより、セパレータプレート３に形成されたスプラインの山部にこの流れの上流側で油圧が発生し、セパレータプレート３がフリクションプレート７に当接される。これにより、図１１に示す測定データ５０のように、フリクションプレート７とセパレータプレート３との相対回転に応じて引き摺りトルクが発生する。

本発明は係る点に鑑みてなされたもので、第１環状プレートの摩擦材を冷却した後の潤滑油が、第１環状プレートと交互に配置された第２環状プレートの外周を円周方向に分散して軸線方向に流れるようにすることにより、潤滑油の軸線方向流れによって第２環状プレートに作用する油圧の発生を抑制し、引き摺りトルクを低減した摩擦係合装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、複数の潤滑油供給穴が半径方向に穿設され外周に凹凸状のスプラインが形成された回転可能な環状の第１部材と、該第１部材の外周側に同一軸線上に配置され内周に凹凸状のスプラインが形成された第２部材と、表裏両面に摩擦材が貼付されるとともに複数の潤滑油溝が半径方向に貫通して設けられ前記第１部材と内周に凹凸状に形成されたスプラインで嵌合する複数の第１環状プレートと、該第１環状プレートと交互に配置され外周に凹凸状に形成されたスプラインで前記第２部材と嵌合するとともに表面が前記摩擦材と接離可能な複数の第２環状プレートとを備えた摩擦係合装置において、前記潤滑油供給穴は前記第１部材のスプラインに穿設され、前記複数の第１環状プレートに設けられた前記潤滑油溝は、各潤滑油溝が対応する前記スプラインにおいて前記第１環状プレートの表裏両面の少なくとも一面側で前記スプラインとオーバラップしないことである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記各第１環状プレートの表裏両面に前記複数の潤滑油溝が円周方向の同位相に設けられ、各第１環状プレートが前記第１部材と前記スプラインで嵌合されたとき、前記複数の潤滑油溝のいずれもが前記スプラインと円周方向においてオーバラップしないことである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記各第１環状プレートの表面に設けられた各潤滑油溝が、裏面に設けられた各潤滑油溝と円周方向の溝幅においてオーバラップしないことである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項３において、前記各第１環状プレートの表面に設けられた各潤滑油溝は、裏面に設けられた複数の潤滑油溝の隣接する潤滑油溝間の中央部に配置されていることである。

請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、前記潤滑油供給穴は前記第１部材に円周方向に位相を変えて交互に設けられ、一方の位相で形成された潤滑油供給穴は、前記第１部材の軸線方向中央部分から一方端に向かって穿設され、他方の位相の潤滑油供給穴は、前記第１部材の軸線方向中央部分から他方端に向かって穿設されていることである。

請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、前記潤滑油供給穴は、前記第１環状プレートとスプライン嵌合するために前記第１部材に形成されスプラインの山部又は谷部に沿って設けられていることである。

請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項において、前記潤滑油供給穴の個数と、前記第１環状プレートの表裏両面のいずれかの面に設けられた潤滑油溝の個数とは、一方が他方に対して整数倍であることである。

請求項８に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項７のいずれか１項において、前記第２部材には、前記複数の第１環状プレート及び前記複数の第２環状プレートを収納するとともに、前記第２環状プレートとスプライン嵌合するスプラインが形成された収納孔を有し、該収納孔の軸線方向一端には、前記潤滑油の流れを阻止する側壁が設けられ、軸線方向他端には前記潤滑油の流れを許容する開口が設けられていることである。

上記のように構成した請求項１に係る発明においては、潤滑油供給穴は、複数の第１環状プレートとスプラインで嵌合される第１部材に穿設されている。複数の第１環状プレートに設けられた潤滑油溝は、各潤滑油溝が対応するスプラインにおいて第１環状プレートの表裏両面の少なくとも一面側でスプラインとオーバラップしないので、潤滑油供給穴から流出した潤滑油は、各潤滑油溝に集中して外周方向に流れることがなく、円周方向に分散して第１環状プレートの内周から外周に向かって流れる。これにより、潤滑油は、摩擦材を冷却して第１環状プレートの外周に流出した後も第２部材に形成されたスプラインに沿って円周方向に分散して軸線方向に流れるので、潤滑油の軸線方向の流れによって第２環状プレートを第１環状プレートの摩擦材と接触させる方向に作用する力が抑制され引き摺りトルクは低減される。

上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様の効果を奏するとともに、各第１環状プレートの表裏両面に複数の潤滑油溝が円周方向の同位相に設けられるので、摩擦材を第１環状プレートに容易に貼付することができる。さらに、各第１環状プレートが第１部材とスプラインで嵌合されたとき、複数の潤滑油溝のいずれもが、各潤滑油溝が対応するスプラインと円周方向においてオーバラップしないので、各第１環状プレートは回転方向の位相を合わせることなく第１部材にスプライン嵌合によって容易に組み付けることができる。

上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、各第１環状プレートの表面に設けられた各潤滑油溝は、裏面に設けられた各潤滑油溝と円周方向の溝幅においてオーバラップしないので、各第１環状プレートが第１部材とスプライン嵌合したとき、複数の第１環状プレートにおいて該第１環状プレートの表裏両面の少なくとも一面側に設けられた潤滑油溝が、各潤滑油溝が対応するスプラインと円周方向においてオーバラップすることがない。これにより、請求項１に係る発明と同様に引き摺りトルクを低減することができる。そして、各第１環状プレートの表面に設けられた各潤滑油溝は、裏面に設けられた各潤滑油溝と円周方向の溝幅においてオーバラップしないので、複数の潤滑油溝は、潤滑油供給穴に対して円周方向の位相合せをすることなく第１環状プレートに容易に設けることができる。

上記のように構成した請求項４に係る発明によれば、各第１環状プレートの表面に設けられた各潤滑油溝は、裏面に設けられた複数の潤滑油溝の隣接する潤滑油溝間の中央部に配置され、裏面の各潤滑油溝と円周方向の溝幅においてオーバラップしない。これにより、各潤滑油供給穴から流出した潤滑油は、円周方向にバランスよく分散して第１環状プレートの内周から外周に向かって流れ請求項１に係る発明と同様の効果を奏する。

上記のように構成した請求項５に係る発明によれば、潤滑油供給穴が、第１環状プレートに設けられた隣接する潤滑油溝の間で、第１部材の中央部分から一端及び他端に向かって円周方向に位相を変えて穿設されているので、潤滑油は位相を変えて穿設された潤滑油供給穴から均等に流出し、第１部材の一端側及び他端側に配置された第１環状プレートの内周から外周に向かって円周方向に分散して流れ、請求項１に係る発明と同様の効果を奏する。

上記のように構成した請求項６に係る発明によれば、潤滑油供給穴は、第１部材に形成されスプラインの山部又は谷部に沿って設けられているので、潤滑油供給穴を容易に形成することができる。さらに、第１部材とスプラインで嵌合する第１環状プレートに設けられる潤滑溝を必要に応じてスプラインに対して容易に位相合せすることができる。

上記のように構成した請求項７に係る発明によれば、第１部材に穿設された潤滑油供給穴の個数と、第１環状プレートの表裏両面のいずれかの面に設けられた潤滑油溝の個数とは、一方が他方に対して整数倍であるので、各第１環状プレートは回転方向に位相合わせすることなく第１部材にスプライン嵌合によって容易に組み付けることができる。

上記のように構成した請求項８に係る発明によれば、複数の第１環状プレート及び複数の第２環状プレートを収納する収納孔の軸線方向一端には、潤滑油の流れを阻止する側壁が設けられ、軸線方向他端には潤滑油の流れを許容する開口が設けられているので、摩擦材を冷却して第１環状プレートの外周に流出した潤滑油は、第２環状プレートのスプラインと嵌合するために収納穴に形成されたスプラインに沿って収納穴の開口に向かって軸線方向に流れるが、円周方向に分散されているので、潤滑油の軸線方向の流れによって第２環状プレートを第１環状プレートの摩擦材と接触させる方向に作用する力が抑制されて引き摺りトルクは低減される。

以下、本発明に係る摩擦係合装置の実施の形態を、ハイブリッド車の自動変速機に用いられたブレーキについて図面に基づいて説明する。図１において、１０はハイブリッド車の自動変速機であり、ハウジング１１には、図略のエンジンにダンパを介して連結された駆動軸１２が軸線Ｏ上で回転可能に軸承され、この駆動軸１２には、電気モータ１３のアウトプットシャフト１４に連結された円筒状の入力軸１５がメタル軸受３１を介して回転可能に支承されている。ハウジング１１には、有底の収納穴１６が形成され、この収納穴１６には、自動変速機１０を構成する複式プラネタリギヤ１７及び第１、第２ブレーキB-1，B-2が入力軸１５の外周側で同軸に収納されている。

入力軸１５の後端には、複式プラネタリギヤ１７の第１サンギヤＳ１が形成され、入力軸１５には、第２サンギヤＳ２が第１サンギヤＳ１と並んで２個のメタル軸受１８により回転可能に支承されている。共通キャリアＣ１，Ｃ２は、ハウジング１１に軸線Ｏ上で回転可能に軸承された出力軸１９に固定され、この出力軸１９は駆動軸１２と結合されている。共通キャリアＣ１，Ｃ２に両端支持されたピニオン軸２０，２１には、ピニオン２２及び段付きピニオン２３が夫々ニードル軸受により回転可能に支承されている。ピニオン２２は第１サンギヤＳ１と共通リングギヤＲ１，Ｒ２とに噛合されている。段付きピニオン２３の小径ピニオン２３ａはピニオン２２と噛合され、大径ピニオン２３ｂは第２サンギヤＳ２と噛合されている。共通リングギヤＲ１，Ｒ２は、出力軸１９にメタル軸受２４及びスラスト軸受２５により相対回転可能に支承された環状円板体２６の外周と段付き穴で嵌合しスナップリング２７により軸線方向の移動を規制されている。

第１及び第２ブレーキB-1，B-2は、交互に配置された複数のフリクションプレート２８と複数のセパレータプレート２９を圧接させて共通リングギヤＲ１，Ｒ２及び第２サンギヤＳ２の回転を規制する。第２ブレーキB-2の複数のフリクションプレート２８は、共通リングギヤＲ１,Ｒ２の外周面とスプライン嵌合し、複数のセパレータプレート２９は、ハウジング１１の収納穴１６に形成されたスプライン３３とスプライン嵌合している。第２ブレーキB-2は図略の油圧サーボのピストン４０によって係脱される。

第１ブレーキB-1の複数のフリクションプレート２８は、段付きピニオン２３の大径ピニオン２３ｂの外側で軸線Ｏを中心として回転可能なハブ３２の外周面とスプライン嵌合し、複数のセパレータプレート２９は、ハウジング１１の収納穴１６に形成されたスプライン３０とスプライン嵌合している。ハブ３２は一端で屈曲されて半径方向に延在し第２サンギヤＳ２に形成されたフランジ部３９と一体に結合されている。フランジ部３９は、その両端面と収納穴１６の底面及び共通キャリアＣ１，Ｃ２の前端面との間に夫々介在されたスラスト軸受３４により軸線Ｏ方向の移動を規制されている。第１ブレーキB-1の油圧サーボ３５は、ハウジング１１の収納穴１６の底部に形成されたシリンダ３６と、該シリンダ３６に摺動可能に配置されたピストン３７と、フリクションプレート２８とセパレータプレート２９とを非接合する方向にピストン３７を付勢する圧縮スプリング３８とで構成されている。

自動変速機１０は、第１、第２ブレーキB-1，B-2を選択的に係脱することにより、電気モータ１３のアウトプットシャフト１４が駆動軸１２と変速して連結される。第１、第２ブレーキB-1，B-2が選択的に係合されると、複式プラネタリギヤ１７の各要素の速度比は、図２に示す速度線図のようになる。速度線図は、複式プラネタリギヤ１７のサンギヤＳ１，Ｓ２、共通キャリアＣ１，Ｃ２、共通リングギヤＲ１，Ｒ２からなる各要素を横軸方向にギヤ比に対応させた間隔で配置し、縦軸方向に各要素に対応してその速度比を取ったものである。複式プラネタリギヤ１７では、シングルピニオンプラネタリギヤおよびダブルピニオンプラネタリギヤのキャリアＣ１およびＣ２、リングギヤＲ１およびＲ２が夫々共用されているので、Ｃ１，Ｃ２およびＲ１，Ｒ２が夫々付された各１本の縦線上に共通キャリアＣ１，Ｃ２、共通リングギヤＲ１，Ｒ２の速度比が表されている。速度線図には、第１、第２ブレーキB-1，B-2が選択的に係合された点にB-1，B-2が記入されている。

従って、第１、第２ブレーキB-1，B-2が非係合であると電気モータのアウトプットシャフト１４は自由回転状態となり、第２ブレーキB-2が係合されると、１より大きい低速比で駆動軸１２と連結され、第１ブレーキB-1が係合されると、低速比より大きい高速比で駆動軸１２と連結される。

駆動軸１２には各部に潤滑油を供給するための潤滑油路４１が穿設され、潤滑油路４１からは小径の潤滑油路４１ａが半径方向に穿設され駆動軸１２の外周面に開口している。潤滑油路４１を通って供給される潤滑油は、潤滑油路４１aから駆動軸１２の外周に流出し、入力軸１５に半径方向に穿設された潤滑油路４８を通って複式プラネタリギヤ１７の内部に流入する。なお、潤滑油路４１ａ，４８を通って供給される潤滑油の一部はメタル軸受１８，２４，３１及びスラスト軸受２５，３４を潤滑する。

複式プラネタリギヤ１７の内部に流入した潤滑油は、各ギヤの噛合部を潤滑するとともに、ピニオン２２、段付きピニオン２３をピニオン軸２０，２１に支承するニードル軸受を潤滑する。ハウジング１１に支承されたハブ３２の内周に流動した潤滑油は、ハブ３２に半径方向に穿設された複数の潤滑油供給穴４２から流出し、第１ブレーキB-1の各フリクションプレート２８の内周から外周に向かって流れ、フリクションプレート２８の表裏両面に貼付された摩擦材４３を冷却する。摩擦材４３を冷却して各フリクションプレート２８の外周に流出した潤滑油は、ハウジング１１の収納穴１６に形成されたスプライン３０に沿って軸線Ｏの一方向に流れ、自動変速機１０の下面に固定されたオイルパン４５に回収される。

本実施の形態においては、潤滑油の前方への流れは、第１ブレーキB-1と隣接する収納穴１６の一端である底面１６ａにより阻止されるので、摩擦材４３を冷却して各フリクションプレート２８の外周に流出した潤滑油は、収納穴１６の後端に設けられ潤滑油の後方への流れを許容する収納穴１６後端の開口に向かって軸線方向に流れる。そして、収納穴１６の下側周壁１６ｂは、第１ブレーキB-1の油圧サーボ３５等に作動油を給排する油圧制御装置４４との隔壁となっており、下側周壁１６ｂ内には多数の油路が設けられているので、摩擦材４３を冷却して各フリクションプレート２８の外周に流出した潤滑油をオイルパン４５に排出するための排出穴を下側周壁１６ｂに穿設することはできない構成となっている。従って、各フリクションプレート２８の外周に流出した潤滑油は全て、収納穴１６に形成されたスプライン３０に沿って軸線Ｏの一方向に流れ、収納穴１６後端の開口から流出して下方のオイルパン４５に回収される。

図３に示すように、各フリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂには、摩擦材４３が貼付されるとともに複数の潤滑油溝４６が半径方向に貫通して設けられている。即ち、各フリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂに複数の摩擦材４３が円周方向に等間隔で貼付され、互いに隣接する摩擦材４３の間に半径方向に貫通する各潤滑油溝４６が形成されている。

複数の潤滑油供給穴４２と、複数の潤滑油溝４６とを円周方向においてオーバラップさせて対向させると、各潤滑油供給穴４２から流出した潤滑油は、対向する潤滑油溝４６に集中して外周方向に流れ、各潤滑油溝４６から流出した潤滑油は、収納穴１６内周に設けられたスプライン３０に沿って夫々局部的に集中して軸線方向に流れて収納穴１６後端の開口から回収される。このように潤滑油が局部的に集中してスプライン３０に沿って一方向に流れることにより、セパレータプレート２９に形成されたスプラインの山部にこの流れの上流側で油圧が発生し、セパレータプレート２９がフリクションプレート２８に当接されて引き摺りトルクが大きくなる。

これを防止するために、図１、図３及び図４に示す第１の実施形態では、ハウジング１１に回転可能に支承された第１部材であるハブ３２に複数の潤滑油供給穴４２が半径方向に穿設され、第１環状プレートであるフリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂに複数の潤滑油溝４６が円周方向の同位相に設けられている。ハブ３２の外周側には、第２部材であるハウジング１１の収納穴１６が同一軸線Ｏ上に配置され、収納穴１６に複数のフリクションプレート２８及びフリクションプレート２８と交互に配置された複数のセパレータプレート２９が収納されている。第２環状プレートであるセパレータプレート２９は、フリクションプレート２８に貼付された摩擦材４３と接離可能に、収納穴１６に形成されたスプライン３０とスプライン嵌合している。そして、各フリクションプレート２８がハブ３２とスプライン嵌合されたとき、複数の潤滑油溝４６のいずれもがハブ３２に穿設された潤滑油供給穴４２と円周方向においてオーバラップしない構成となっている。

即ち、ハブ３２は、鉄板製の円筒体が波状にプレス加工され外周面にスプライン４７が軸線Ｏ方向に形成されたものであり、このスプライン４７に複数のフリクションプレート２８がスプライン嵌合されている。各フリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂには複数の摩擦材４３が、各フリクションプレート２８がハブ３２とスプライン嵌合されたとき、各摩擦材４３の内面４３ａがスプライン４７の２個の山部４７ａと対向するとともに、隣接する摩擦材４３の側面４３ｂ間に形成される各潤滑油溝４６がスプライン４７の一つ置きの谷部４７ｂと対向するように表裏両面２８ａ，２８ｂで同位相に貼付されている。ハブ３２のスプライン４７の山部４７ａには、図４に示すように、潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂが千鳥状に半径方向に穿設されている。即ち、スプライン４７の隣接する山部４７ａの一方の山部４７ａには、一方の潤滑油供給穴４２ａがハブ３２の軸線方向中央部分から一方端に向かって穿設され、他方の山部４７ａには、他方の潤滑油供給穴４２ｂがハブ３２の軸線方向中央部分から他方端に向かって穿設されている。なお、フリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂは、同じであるが、説明上両面を区別するために表面２８ａ、裏面２８ｂと表している。

これにより、各潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂから流出した潤滑油は、各潤滑油溝４６に集中して外周方向に流れることがなく、円周方向に分散して各フリクションプレート２８の内周から外周に向かって流れる。そして、摩擦材４３を冷却してフリクションプレート２８の外周に流出した潤滑油は、収納穴１６に形成されたスプライン３０に沿って円周方向に分散して軸線方向に流れるので、潤滑油の軸線方向の流れによってセパレータプレート２９をフリクションプレート２８の摩擦材４３と接触させる方向に作用する力が抑制され、図１１に示す測定データ５１のように引き摺りトルクが低減される。また、各フリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂに複数の潤滑油溝４６が円周方向の同位相に設けられるので、各摩擦材４６はフリクションプレート２８に容易に貼付することができる。さらに、各フリクションプレート２８がハブ３２とスプライン嵌合されたとき、複数の潤滑油溝４６のいずれもが潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂと円周方向においてオーバラップしないので、各フリクションプレート２８は回転方向の位相を合わせることなくハブ３２にスプライン嵌合により容易に組み付けられる。

次に、各フリクションプレート２８の表面２８ａに設けられた各潤滑油溝４６と裏面２８ｂに設けられた各潤滑油溝４６とが、円周方向の溝幅においてオーバラップしないように、複数の摩擦材４３が円周方向に位相をずらせて各フリクションプレートの表裏両面２８ａ，２８ｂに貼付された第２の実施形態について説明する。この場合も、ハブ３２のスプライン４７の山部４７aには、第１の実施形態と同様に、潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂが千鳥状に半径方向に穿設されている。

各フリクションプレート２８の表面２８ａに設けられた潤滑油溝４６と裏面２８ｂに設けられた潤滑油溝４６が、円周方向の溝幅においてオーバラップしない場合で、表面２８ａの潤滑油溝４６と裏面２８ｂの潤滑油溝４６との円周方向の位相のズレが最大となるのは、図５に示すように、表面２８ａの潤滑油溝４６の各々が、裏面２８ｂの潤滑油溝４６の隣接する潤滑油溝間の中央部に配置されている場合である。換言すれば、表面２８ａの隣接する摩擦材４３間に形成される潤滑油溝４６が、裏面２８ｂの各摩擦材４３の中央に位置するように、複数の摩擦材４３がフリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂに貼付されている場合である。

図６に示す場合は、表面２８ａの潤滑油溝４６と裏面２８ｂの潤滑油溝４６との円周方向の位相のズレは最大であり、各フリクションプレート２８がハブ３２とスプライン嵌合されたとき、各フリクションプレート２８の表面２８ａに設けられた複数の潤滑油溝４６が、いずれも潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂと円周方向においてオーバラップせず、裏面２８ｂに設けられた複数の潤滑油溝４６が、いずれも潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂと円周方向においてオーバラップするように、複数の摩擦材４３は、ハブ３２とスプライン嵌合するフリクションプレート２８に対して円周方向に位相決めされて各フリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂに貼付されている。

図７に示す場合は、表面２８ａの潤滑油溝４６と裏面２８ｂの潤滑油溝４６との円周方向の位相のズレは最大であり、各フリクションプレート２８がハブ３２とスプライン嵌合されたとき、各フリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂに設けられた複数の潤滑油溝４６が、いずれも潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂと円周方向においてオーバラップしないように、複数の摩擦材４３は、ハブ３２とスプライン嵌合するフリクションプレート２８に対して円周方向に位相決めされて各フリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂに貼付されている。

図６及び図７に示す場合はいずれも、各フリクションプレート２８の表面２８ａに設けられた各潤滑油溝４６は、裏面２８ｂに設けられた複数の潤滑油溝４６の隣接する潤滑油溝４６間の中央部に配置され、裏面２８ｂの各潤滑油溝４６と円周方向の溝幅においてオーバラップしない。これにより、フリクションプレート２８の全てにおいて表裏両面２８ａ，２８ｂの少なくとも一面側に設けられた潤滑油溝４６が潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂと円周方向においてオーバラップすることはないので、各潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂから流出した潤滑油は、潤滑油溝４６に集中して外周方向に流れることがなく、円周方向にバランスよく分散してフリクションプレート２８の内周から外周に向かって流れる。そして、摩擦材４３を冷却してフリクションプレート２８の外周に流出した潤滑油は、収納穴１６に形成されたスプライン３０に沿って円周方向に分散して軸線方向に流れるので、潤滑油の軸線方向の流れによってセパレータプレート２９をフリクションプレート２８の摩擦材４３と接触させる方向に作用する力が抑制され、図１１に示す測定データ５２，５３のように引き摺りトルクが低減される。

図６及び図７に示されたいずれの場合も、引き摺りトルクが低減される程度は、図１１の測定データ５２，５３から明らかなように略同じである。このことからも分かるように、表裏両面２８ａ，２８ｂの少なくとも一面側に設けられた潤滑油溝４６が潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂと円周方向においてオーバラップしなければ、他面側に設けられた潤滑油溝４６が潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂと円周方向においてオーバラップする程度に拘わらず引き摺りトルクは低減される。

各フリクションプレート２８の表面２８ａに設けられた潤滑油溝４６と裏面２８ｂに設けられた潤滑油溝４６が、円周方向の溝幅においてオーバラップしない場合で、表面２８ａの潤滑油溝４６と裏面２８ｂの潤滑油溝４６との円周方向の位相のズレが最小となるのは、図８に示すように、表面２８ａの潤滑油溝４６の一側面が、裏面２８ｂの潤滑油溝４６の他側面と一致する場合である。換言すれば、表面２８ａの隣接する摩擦材４３間に形成される潤滑油溝４６と裏面２８ｂの摩擦材４３とがオーバラップするように、表面２８ａの各摩擦材４３の後側面を裏面２８ｂの各摩擦材４３の先側面と一致させて複数の摩擦材４３がフリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂに貼付されている場合である。

図９に示す場合は、表面２８ａの潤滑油溝４６と裏面２８ｂの潤滑油溝４６との円周方向の位相のズレは最小であり、各フリクションプレート２８がハブ３２とスプライン嵌合されたとき、各フリクションプレート２８の表面２８ａに設けられた複数の潤滑油溝４６が、いずれも潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂと円周方向においてオーバラップせず、裏面２８ｂに設けられた複数の潤滑油溝４６が、いずれも潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂと円周方向においてオーバラップするように、複数の摩擦材４３は、ハブ３２とスプライン嵌合するフリクションプレート２８に対して円周方向に位相決めされて各フリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂに貼付されている。

図１０に示す場合は、表面２８ａの潤滑油溝４６と裏面２８ｂの潤滑油溝４６との円周方向の位相のズレは最小であり、各フリクションプレート２８がハブ３２とスプライン嵌合されたとき、各フリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂに設けられた複数の潤滑油溝４６が、いずれも潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂと円周方向においてオーバラップしないように、複数の摩擦材４３は、ハブ３２とスプライン嵌合するフリクションプレート２８に対して円周方向に位相決めされて各フリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂに貼付されている。

図９及び図１０に示す場合はいずれも、フリクションプレート２８の全てにおいて表裏両面２８ａ，２８ｂの少なくとも一面側に設けられた潤滑油溝４６が潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂと円周方向においてオーバラップしないので、各潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂから流出した潤滑油は、潤滑油溝４６に集中して外周方向に流れることがなく、円周方向に分散してフリクションプレート２８の内周から外周に向かって流れる。そして、摩擦材４３を冷却してフリクションプレート２８の外周に流出した潤滑油は、収納穴１６に形成されたスプライン３０に沿って円周方向に分散して軸線方向に流れるので、潤滑油の軸線方向の流れによってセパレータプレート２９をフリクションプレート２８の摩擦材４３と接触させる方向に作用する力が抑制され、図１１に示す測定データ５４，５５のように引き摺りトルクが低減される。

図９及び図１０に示されたいずれの場合も、引き摺りトルクが低減される程度は、図１１の測定データ５４，５５から明らかなように略同じである。このことからも分かるように、表裏両面２８ａ，２８ｂの少なくとも一面側に設けられた潤滑油溝４６が潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂと円周方向においてオーバラップしなければ、他面側に設けられた潤滑油溝４６が潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂと円周方向においてオーバラップする程度に拘わらず引き摺りトルクは低減される。

図６、図７及び図９、図１０に示されたいずれの構成においても、図１１の測定データ５２乃至５５から明らかなように、引き摺りトルクは従来に比して十分に低減される。このことからも分かるように、各フリクションプレート２８の表面２８ａに設けられた各潤滑油溝４６と裏面２８ｂに設けられた各潤滑油溝４６とが、円周方向の溝幅においてオーバラップしない構成であり、且つ表裏両面２８ａ，２８ｂの少なくとも一面側に設けられた潤滑油溝４６が潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂと円周方向においてオーバラップしなければ、引き摺りトルクは低減される。この引き摺りトルクが低減される程度は、表裏両面２８ａ，２８ｂの他面側に設けられた潤滑油溝４６が潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂと円周方向においてオーバラップする位置及び程度、及び各フリクションプレート２８の表面２８ａに貼付された各摩擦材４３が、裏面２８ｂに貼付された隣接する摩擦材４３間に形成される潤滑油溝４６とオーバラップする位置及び程度に拘わらず、引き摺りトルクは従来に比して十分に低減される。

従って、各フリクションプレート２８がハブ３２とスプライン嵌合されたとき、各フリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂの少なくとも一面側に設けられた潤滑油溝４６が潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂと円周方向においてオーバラップしない構成とすればよいので、複数の摩擦材４３は、各フリクションプレート２８の表面２８ａに設けられた各潤滑油溝４６が、裏面２８ｂに設けられた各潤滑油溝４６と円周方向の溝幅においてオーバラップしないように配置するだけでよく、複数の潤滑油溝４６を潤滑油供給穴に対して円周方向に位相合せすることなく、複数の摩擦材４３をフリクションプレート２８に容易に貼付することができる。

上記各実施の形態において、ハブ３２が、複数の潤滑油供給穴４２が半径方向に穿設され外周に凹凸状のスプラインが形成された回転可能な環状の第１部材であり、ハウジング１１が、第１部材の外周側に同一軸線上に配置され内周に凹凸状のスプラインが形成された第２部材であり、フリクションプレート２８が、表裏両面に摩擦材４３が貼付されるとともに複数の潤滑油溝４６が半径方向に貫通して設けられ第１部材と内周に凹凸状に形成されたスプラインで嵌合する複数の第１環状プレートであり、セパレータプレート２９が、第１環状プレートと交互に配置され外周に凹凸状に形成されたスプラインで第２部材と嵌合するとともに表面が摩擦材４３と接離可能な複数の第２環状プレートである。そして、潤滑油供給穴４２はフリクションプレート２８のスプラインに穿設され、複数のフリクションプレート２８に設けられた潤滑油溝４６は、各潤滑油溝４６が対応するスプラインにおいてフリクションプレート２８の表裏両面の少なくとも一面側でスプラインとオーバラップしない。

上記実施の形態では、ハブ３２のスプライン４７は、鉄板製の円筒体を波状にプレス加工して形成されているが、図１２に示すように、円筒体の外周面に切削加工で成形してもよい。この場合、潤滑油供給穴４２は肉厚が薄いスプライン４７の谷部４７ｂに穿設するとよい。

また、上記実施の形態では、潤滑油供給穴４２ａ，４２ｂは、ハブ３２のスプライン４７の山部４７ａに千鳥状に穿設されているが、ハブ３２の一方端から他方端に延在する潤滑油供給穴４２をスプライン４７の山部４７ａ又は谷部４７ｂ毎に、或いは複数個の山部４７ａ又は谷部４７ｂに一個ずつ穿設してもよい。なお、潤滑油供給穴４２，４２ａ，４２ｂは、スプライン４７の歯面に穿設されてもよい。

さらに、上記実施の形態では、潤滑油供給穴４２の対４２ａ，４２ｂの個数と、フリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂのいずれかの面に設けられた潤滑油溝４６の個数とは、同じであるが、一方が他方に対して整数倍であればよい。

上記実施の形態における摩擦係合装置は、ブレーキであるが、摩擦係合装置はクラッチでもよい。

また、上記実施の形態では、フリクションプレート２８に貼付された隣接する摩擦材４３の対向する側面４３ｂによって各潤滑油溝４６が設けられているが、表面に潤滑油溝４６が刻設された摩擦材４３をフリクションプレート２８に貼付することによりフリクションプレート２８の表裏両面２８ａ，２８ｂに半径方向に貫通する潤滑油溝４６を設けてもよい。

本実施の形態に係る摩擦係合装置を備えた自動変速機の一部を示す図。 図１に示す自動変速機の速度線図を示す図。 第１の実施形態に係る摩擦係合装置のハブ及びフリクションプレートの一部を示す正面図。 図３の４方向から見た展開図。 表面に設けられた潤滑油溝が裏面に設けられた隣接する潤滑油溝間の中央に配置されたフリクションプレートを示す正面図。 図５に示すフリクションプレートの表面の潤滑油溝が潤滑油供給穴とオーバラップし、裏面の潤滑油溝がオーバラップしない場合を示す図。 図５に示すフリクションプレートの表裏両面の潤滑油溝がいずれも潤滑油供給穴とオーバラップしない場合を示す図。 表面に貼付された各摩擦材の後側面と裏面に貼付された各摩擦材の先側面とが一致するフリクションプレートを示す正面図。 図８に示すフリクションプレートの表面の潤滑油溝が潤滑油供給穴とオーバラップし、裏面の潤滑油溝がオーバラップしない場合を示す図。 図８に示すフリクションプレートの表裏両面の潤滑油溝がいずれも潤滑油供給穴とオーバラップしない場合を示す図。 フリクションプレートとセパレータプレートとの相対回転数に応じて発生する引き摺りトルクの測定データを示す図。 外周面にスプラインを切削加工したハブを示す図。

符号の説明

１０…自動変速機、１１…ハウジング（第２部材）、１２…駆動軸、１３…電気モータ、１５…入力軸、１６…収納穴、１７…複式プラネタリギヤ、１８，２４，３１…メタル軸受、１９…出力軸、２０，２１…ピニオン軸、２２…ピニオン、２３…段付きピニオン、２５，３４…スラスト軸受、２６…環状円板体、２８…フリクションプレート（第１環状プレート）、２９…セパレータプレート（第２環状プレート）、３０…スプライン、３２…ハブ（第１部材）、３５…油圧サーボ、３６…シリンダ、３７…ピストン、４１，４８…潤滑油路、４２，４２ａ，４２ｂ…潤滑油供給穴、４３…摩擦材、４４…油圧制御装置、４５…オイルパン、４６…潤滑油溝、４７…スプライン、４７ａ…山部、４７ｂ…谷部。

Claims (8)

1. 複数の潤滑油供給穴が半径方向に穿設され外周に凹凸状のスプラインが形成された回転可能な環状の第１部材と、該第１部材の外周側に同一軸線上に配置され内周に凹凸状のスプラインが形成された第２部材と、表裏両面に摩擦材が貼付されるとともに複数の潤滑油溝が半径方向に貫通して設けられ前記第１部材と内周に凹凸状に形成されたスプラインで嵌合する複数の第１環状プレートと、該第１環状プレートと交互に配置され外周に凹凸状に形成されたスプラインで前記第２部材と嵌合するとともに表面が前記摩擦材と接離可能な複数の第２環状プレートとを備えた摩擦係合装置において、
   前記潤滑油供給穴は前記第１部材のスプラインに穿設され、前記複数の第１環状プレートに設けられた前記潤滑油溝は、各潤滑油溝が対応する前記スプラインにおいて前記第１環状プレートの表裏両面の少なくとも一面側で前記スプラインとオーバラップしないことを特徴とする摩擦係合装置。
2. 請求項１において、前記各第１環状プレートの表裏両面に前記複数の潤滑油溝が円周方向の同位相に設けられ、各第１環状プレートが前記第１部材と前記スプラインで嵌合されたとき、前記複数の潤滑油溝のいずれもが前記スプラインと円周方向においてオーバラップしないことを特徴とする摩擦係合装置。
3. 請求項１において、前記各第１環状プレートの表面に設けられた各潤滑油溝が、裏面に設けられた各潤滑油溝と円周方向の溝幅においてオーバラップしないことを特徴とする摩擦係合装置。
4. 請求項３において、前記各第１環状プレートの表面に設けられた各潤滑油溝は、裏面に設けられた複数の潤滑油溝の隣接する潤滑油溝間の中央部に配置されていることを特徴とする摩擦係合装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、前記潤滑油供給穴は前記第１部材に円周方向に位相を変えて交互に設けられ、一方の位相で形成された潤滑油供給穴は、前記第１部材の軸線方向中央部分から一方端に向かって穿設され、他方の位相の潤滑油供給穴は、前記第１部材の軸線方向中央部分から他方端に向かって穿設されていることを特徴とする摩擦係合装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、前記潤滑油供給穴は、前記第１環状プレートとスプライン嵌合するために前記第１部材に形成されスプラインの山部又は谷部に沿って設けられていることを特徴とする摩擦係合装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項において、前記潤滑油供給穴の個数と、前記第１環状プレートの表裏両面のいずれかの面に設けられた潤滑油溝の個数とは、一方が他方に対して整数倍であることを特徴とする摩擦係合装置。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか１項において、前記第２部材には、前記複数の第１環状プレート及び前記複数の第２環状プレートを収納するとともに、前記第２環状プレートとスプライン嵌合するスプラインが形成された収納孔を有し、該収納孔の軸線方向一端には、前記潤滑油の流れを阻止する側壁が設けられ、軸線方向他端には前記潤滑油の流れを許容する開口が設けられていることを特徴とする摩擦係合装置。

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