JP2008196636A - クラッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチ装置のクラッチピストンに臨む油圧室の油に作用する少なくとも遠心力油圧によりシールプレートに高い応力が発生するのを簡単な構造により防止する。
【解決手段】クラッチ装置は、複数の摩擦板８２とディスク板８３を含む多板クラッチ部と、多板クラッチ部を押圧する為のクラッチピストン６１と、このクラッチピストン６１の内周部が外嵌して摺接する回転部材２８と、内周部が上記回転部材２８に外嵌して係止され且つ外周部が前記クラッチピストン６１の円筒部６１ｂの内周面に内嵌して摺接する環状のシールプレート７１とを備え、クラッチピストン６１と回転部材２８とシールプレート７１によりクラッチピストン６１に臨む油圧室６２を形成するように構成され、シールプレート７１の少なくとも内周側部分の油圧室側内面に、径拡大側へ移行する程クラッチピストン６１からの離隔距離が増大するように湾曲する環状湾曲面１００を形成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、クラッチ装置に関し、特にクラッチピストン用油圧室を形成するシールプレートに発生する応力を緩和するようにしたものに関する。

自動車の自動変速機に組み込まれる多板クラッチ装置は、一般に、複数の摩擦板を含む多板クラッチ部と、それら摩擦板の外周端部を軸方向へ移動可能に保持し且つ軸部材に固定されたドラム部材と、それら摩擦板の内周端部を軸方向へ移動可能に保持するハブ部材と、多板クラッチ部材を押圧するクラッチピストンと、このクラッチピストンを駆動する締結用油圧室と、締結用油圧室に発生する遠心力油圧をキャンセルする為のバランス油圧室などを有する。

上記クラッチピストンの内周部は軸部材に摺動自在に外嵌され、クラッチピストンの外周部はドラム部材の筒部に摺動自在に内嵌されている。締結用油圧室は、ドラム部材とクラッチピストンとで形成され、バランス油圧室は、シールプレートとクラッチピストンとで形成され、シールプレートの内周部は軸部材に外嵌されてスナップリングで規制され、シールプレートの外周部はクラッチピストンの筒部に内嵌されている。この種の多板クラッチ装置は、例えば特許文献１に開示されている。
特開２００１−４１２６１号公報

上記の多板クラッチ装置と同様の、図１０に示す従来の多板クラッチ装置においては、多板クラッチ部２００、ドラム部材２０１、ハブ部材２０２、クラッチピストン２０３、シールプレート２０４、締結用油室２０５、バランス油圧室２０６などが形成されている。シールプレート２０４の内周部には薄肉の筒部２０４ａが形成され、 シールプレート２０４の内周寄り部分の締結用油室２０５側の内面には約９０度に屈曲した環状屈曲面２０４ｂが形成されている。

シールプレート２０４の内周部はスナップリング２０７にて位置規制されている。シールプレート２０４の外周部は、合成樹脂製のシール部材２０８を介してクラッチピストン２０３の筒部２０３ａに内嵌されているが、この外周部はクラッチピストン２０３が軸心方向へ移動する関係上スナップリングで位置規制されていない。自動変速機が高速化してくると、締結用油室２０５の加圧油に高圧の遠心力油圧が発生し、その高圧の遠心力油圧がシールプレート２０４の外周側部分に作用し、シールプレート２０４の内周部がスナップリング２０７で位置規制されて移動不能であるため、シールプレート２０４の外周部が軸心方向外側（図１０の右方）へ変形し、シールプレート２０４の内周側部分に高い応力が発生する。

そこで、発明者等がこのシールプレートの応力解析を行ったところ、上記の環状屈曲面に応力集中により非常に高い応力が発生することが判明した。その高い応力によりシールプレートの歪みや変形が増大して性能低下を来し、耐久性が低下する虞がある。
本発明の目的は、少なくとも遠心力油圧によりシールプレートに発生する応力と歪みや変形を確実に緩和でき、耐久性を高め得るクラッチ装置を提供することである。

請求項１のクラッチ装置は、複数の摩擦板を含む多板クラッチ部と、所定の円筒部を有し多板クラッチ部を押圧する為のクラッチピストンと、このクラッチピストンの内周部が外嵌して摺接する回転部材と、内周部が上記回転部材に外嵌して係止され且つ外周部が前記所定の円筒部の内周面に内嵌して摺接する環状のシールプレートとを備え、上記クラッチピストンと上記回転部材と上記シールプレートによりクラッチピストンに臨む油圧室を形成するように構成されたクラッチ装置において、上記シールプレートの少なくとも内周側部分の前記油圧室側内面に、径拡大側へ移行するほど上記クラッチピストンからの離隔距離が増大するように湾曲する環状湾曲面を形成したことを特徴とするものである。

請求項２のクラッチ装置は、請求項１の発明において、上記環状湾曲面に、複数の環状の応力集中部を径方向に分散配置したことを特徴としている。
請求項３のクラッチ装置は、請求項２の発明において、上記環状湾曲面を複数の異なる頂角を持つ部分円錐面から構成し、隣接する部分円錐面の境界部に前記環状の応力集中部を形成したことを特徴としている。

請求項４のクラッチ装置は、請求項１〜３の何れかの発明において、上記環状湾曲面が形成される壁部の肉厚は、上記環状湾曲部より外周側の壁部の肉厚より薄く構成したことを特徴としている。
請求項５のクラッチ装置は、請求項１〜３の何れかの発明において、上記クラッチピストンに臨む油圧室には、多板クラッチ部を押圧する油圧が供給されることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、遠心力油圧によりシールプレートに作用する油圧荷重により、シールプレートの外周部はクラッチピストンから離隔する方向へ微小に弾性変形するが、上記シールプレートの内周部は回転部材に外嵌して係止されているため、シールプレートの内周側部分の応力が高くなり易い。しかし、シールプレートの少なくとも内周側部分の前記油圧室側内面に、径拡大側へ移行するほど上記クラッチピストンからの離隔距離が増大するように湾曲する環状湾曲面を形成したため、シールプレートに作用する少なくとも遠心力油圧によりシールプレートの内周側部分に発生する応力を環状湾曲面の全体に分散することができ、応力集中による高い応力の発生を確実に防止することができる。そのため、シールプレートの内周側部分に発生する応力と歪みや変形を緩和し、耐久性を高めることができる。

請求項２のクラッチ装置によれば、上記環状湾曲面に複数の環状の応力集中部を径方向に分散配置したため、複数の環状の応力集中部に応力を分散させることができ、局所的な応力集中により高い応力の発生を確実に防止することができる。
請求項３のクラッチ装置によれば、上記環状湾曲面を複数の異なる頂角を持つ部分円錐面から構成し、隣接する部分円錐面の境界部に前記環状の応力集中部を形成したので、複数の異なる頂角を持つ部分円錐面でもって複数の応力集中部を簡単に構成できる。

請求項４のクラッチ装置によれば、上記環状湾曲面が形成される壁部の肉厚は、上記環状湾曲部より外周側の壁部の肉厚より薄く構成したので、上記環状湾曲面が形成される壁部に発生する応力を緩和することができる。
請求項５のクラッチ装置によれば、上記クラッチピストンに臨む油圧室には、多板クラッチ部を押圧する油圧が供給されるため、シールプレートには遠心油圧の他に多板クラッチ部を締結させる締結用油圧も作用し、シールプレートの荷重条件は厳しいが、このシールプレートの応力と歪みを緩和し、耐久性を高めることができる。

本発明のクラッチ装置は、多板クラッチ部と、クラッチピストンと、このクラッチピストンの内周部が外嵌して摺接する回転部材と、内周部が上記回転部材に外嵌して係止され且つ外周部が前記所定の円筒部の内周面に内嵌して摺接する環状のシールプレートと、上記シールプレートを介してクラッチピストンに臨むように形成された油圧室とを有するクラッチ装置において、上記シールプレートの少なくとも内周側部分の前記油圧室側内面に、径拡大側へ移行するほど上記クラッチピストンからの離隔距離が増大するように湾曲する環状湾曲面を形成したものである。

図１は、本発明の実施形態に係る自動変速機の概略構成図である。自動変速機１は、横置き式エンジンに適用されるもので、主たる構成要素として、エンジンによって駆動されるトルクコンバータ１０と、このトルクコンバータ１０の出力回転が入力される変速機構２０とを有し、この変速機構２０の出力が中間伝動機構５０を介して差動装置５２に入力されるようになっている。

トルクコンバータ１０は、エンジン出力軸２に連結されたケース１１と、このケース１１内に固設されたポンプ１２と、このポンプ１２に対向状に配置されてポンプ１２により作動油を介して駆動されるタービン１３と、ポンプ１２とタービン１３との間に介設され且つ変速機ケース３にワンウェイクラッチ１４介して支持されてトルク増大作用を行うステータ１５と、ケース１１とタービン１３との間に設けられ且つケース１１を介してエンジン出力軸２とタービン１３とを直結するロックアップクラッチ１６とで構成されているそして、タービン１３の回転がタービン軸１７（入力軸）を介して変速機２０側に出力されるようになっている。

尚、トルクコンバータ１０の反エンジン側には、トルクコンバータ１０のケース１１をを介してエンジン出力軸２で駆動されるオイルポンプ１８が配置されている。
変速機構２０は、トルクコンバータ１０側に配置された第１遊星歯車セット２１と、反トルクコンバータ１０側に配置された第２遊星歯車セット２２と、これらの中間に配置された第３，第４遊星歯車セット２３，２４とを有し、また、これらの遊星歯車セット２１〜２４を含む動力伝達経路を切換えるクラッチやブレーキ等の複数の摩擦要素として、トルクコンバータ１０側から順に配置された第１，第２，第３クラッチ３１，３２，３３と、同じく第１，第２ブレーキ４１，４２とを有し、これらの選択的断続により前進１〜６速及び後退速が得られるように構成されている。

第１〜第３遊星歯車セット２１〜２４は、何れもサンギヤ２１ａ〜２４ａと、これらサンギヤ２１ａ〜２４ａに夫々噛合する複数のピニオン２１ｂ〜２４ｂと、これらピニオン２１ｂ〜２４ｂを支持するキャリア２１ｃ〜２４ｃと、ピニオン２１ｂ〜２４ｂに噛合するリングギヤ２１ｄ〜２４ｄとで構成されている。

第１遊星歯車セット２１は、サンギヤ２１ａが変速機ケース３（叉はこれに固設された部材）に固定され、キャリア２１ｃが第１クラッチ３１のハブ部に連結され、リングギヤ２１ｄがタービン軸１７及び第２クラッチ３２のハブ部に連結されている。
第２遊星歯車セット２２は、サンギヤ２２ａが変速機ケース３（叉はこれに固設された部材）に固定され、キャリア２２ｃが第３クラッチ３３のハブ部に連結され、リングギヤ２２ｄがタービン軸１７に連結されている。

第３遊星歯車セット２３は、サンギヤ２３ａが第３クラッチ３３のクラッチドラム及び第２ブレーキ４２のハブ部に連結され、キャリア２３ｃが第２クラッチ３２のクラッチドラム及び第１ブレーキ４１のハブ部に連結され、リングギヤ２３ｄが第４遊星歯車セット２４のキャリア２４ｃに連結されている。

さらに、第４遊星歯車セット２４は、サンギヤ２４ａが第１クラッチ３１のクラッチドラムに連結され、リングギヤ２４ｄが第３遊星歯車セット２３のキャリア２３ｃと結合されて第１ブレーキ４１のハブ部に連結され、キャリア２４ｃが第３遊星歯車セット２３のリングギヤ２３ｄと結合されて中間伝動機構５０への出力ギヤ２５に連結されている。出力ギヤ２５の回転は、中間伝動機構５０を介して差動装置５２に入力され、左右の車軸５５，５６を駆動する。

以上のような構成の自動変速機１は、第１〜第３クラッチ３１〜３３、第１，第２ブレーキ４１，４２のオン（締結）、オフ（解放）の組合せにより、表１に示すように、前進１速〜６速及び後退速を実現する。

表１において、○印は各クラッチ叉はブレーキが締結状態にあることを示し、無印は解放状態にあることを示す。即ち、１速では第１クラッチ３１と第２ブレーキ４２が締結され、２速では第１クラッチ３１と第１ブレーキ４１が締結され、３速では第１，第３クラッチ３１，３３が締結され、４速では第１，第２クラッチ３１，３２が締結され、５速では第２，第３クラッチ３２，３３が締結され、６速では第２クラッチ３２と第１ブレーキ４１が締結され、後退速では第３クラッチ３３と第２ブレーキ４２が締結される。

各クラッチやブレーキのオン、オフは、それらに対応する油圧サーボ機構への油圧の給排によって達成される。その給排は図示外のコントロールバルブによりなされる。このコントロールバルブは、油圧の大きさを設定する調圧バルブや油圧サーボ機構への油圧の給排を切換えるシフトバルブ等、複数の電磁スプール弁の集合体である。それら電磁スプール弁の制御が複数のソレノイドによりなされるが、 それらソレノイドを駆動制御するコントロールユニット９０が設けられている。

コントロールユニット９０は、エンジンや車両、そして自動変速機１自体の運転状態に応じて自動変速機１の動作を制御する制御ユニットであって、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース等を備えたコンピュータ等で構成されている。上記のＲＯＭに予め記憶されている制御プログラムがＣＰＵで実行されることで各電磁スプール弁の動作が制御される。

コントロールユニット９０には、エンジン回転数センサや作動油の温度を検知する油温センサ等、各種センサからのその検出信号が入力される。図１には、自動への各所の回転速度を検出する第１〜第３回転数センサ９２，９４，９６が図示されている。
図２は、自動変速機１の部分断面図（上半部）であり、第１遊星歯車セット２１、第１，第２クラッチ３１，３２及び出力ギヤ２５の近傍を示す。

オイルポンプ１８は、変速機ケース３に固定された部材であり、図２にはオイルポンプ１８を構成するオイルポンプカバー１８ａを示す。オイルポンプカバー１８ａの一部は軸方向に延びてタービン軸１７を挿通する筒状のボス部１８ｂを形成する。ボス部１８ｂはオイルポンプカバー１８ａを介して変速機ケース３に固定されている。

ボス部１８ｂに第１遊星歯車セット２１のサンギヤ２１ａが固定されている。一方、タービン軸１７にはリングギヤ２１ｄが連結されている。従って、タービン軸１７が回転すると、それと同回転でリングギヤ２１ｄが固定サンギヤ２１ａの周りを回転する。
ピニオン２１ｂは、それ自体が軸まわりに回転しつつ固定サンギヤ２１ａの周りを転動する。従って、ピニオン２１ｂを支持するキャリア１ｃは、リングギヤ２１ｄの回転速度、即ちタービン軸１７の回転速度よりも一定の割合で遅い速度でサンギヤ２１ａの周りを回転する。第１遊星歯車セット２１の出力要素はキャリア２１ｃなので、結局第１遊星歯車セット２１は、入力軸（タービン軸１７）の回転を常時減速して出力する常時減速遊星歯車セットとなっている。

第１クラッチ３１は、図１に示すように、第１遊星歯車セット２１の出力部であるキャリア２１ｃと、これに続く第４遊星歯車セット２４のサンギヤ２４ａとの間に設けられた多板クラッチ部を主体にして構成されている。第１クラッチ３１が締結されると、第１遊星歯車セット２１の出力部（キャリア２１ｃ）と第４遊星歯車セット２４の入力部（サンギヤ２４ａ）とが結合される。

図２に示すように、第１クラッチ３１において、多板クラッチ部の内周側に設けられたハブ部８０とキャリア２１ｃとが連結されている。多板クラッチ部の外周側に設けられたドラム８９と第４遊星歯車セット２４のサンギヤ２４ａとが連結されている。第１クラッチ３１は、多板クラッチ部を押圧するクラッチピストン６１と、それを制御する油圧サーボ機構６０を含む。クラッチピストン６１及び油圧サーボ機構６０は、ハブ部８０ないしハブ部８０と連結された部材（キャリア２１ｃやスリーブ２８）に設けられている。

クラッチピストン６１の外周側には、これと一体に延設されたセンシングロータ７７が設けられている（図５参照）。センシングロータ７７は、第１回転速度センサ９２の被検出部である。センシングロータ７７は、僅かな隙間をもってドラム８９を囲む円筒部を有し、その円筒部に切欠部７７ａが形成されている。切欠部７７ａはセンシングロータ７７の円筒部に周方向等間隔に形成されている。

図２に示すように、ドラム８９の外周側、センシングロータ７７の切欠部７７ａに対応する位置に第１回転速度センサ９２が設けられている。第１回転速度センサ９２に隣接して第２回転速度センサ９４が設けられている。ドラム８９の、第２回転速度センサ９４の先端に対面する部位には等間隔の穴叉は凹凸が周方向等間隔おきに設けられている。第１，第２回転速度センサ９２，９４に近接ないし隣接して第３回転速度センサ９６が設けられている。第３回転速度センサ９６の先端は出力ギヤ２５に対面している。

図３は図２の部分拡大図であって、第１遊星歯車セット２１及び第１クラッチ３１の周辺をより詳細に示す図である。キャリア２１ｃの内周側にはボス部１８ｂに嵌合するリング状のスリーブ２８が形成されている。ボス部１８ｂには軸受１９の内輪が固定され、スリーブ２８には軸受１９の外輪が固定されている。従って、スリーブ２８はボス部１８ｂの周りを滑らかに回転自在となっている。

スリーブ２８の外周側には円筒体２８ａが一端に嵌着されている。これにより円筒体２８ａを含むスリーブ２８の外周面は小径側外周面と大径側外周面（円筒体２８ａの外周面）との２段構造となっている。スリーブ２８の大径側外周面には、シール部材を介してこれに摺接するクラッチピストン６１が設けられている。クラッチピストン６１は屈曲した円環状の部材であり、径方向中間よりやや外周寄りに、スリーブ２８の外周面と同軸の内周面を有する円筒部６１ｂが形成されている。

クラッチピストン６１の軸方向のオイルポンプ１８側には略円環状のシールプレート７１が設けられている。シールプレート７１の内周部はスリーブ２８の小径側外周面にシール部材を介して嵌着され、クラッチピストン６１から離れる方向へ移動しないようにスナップリング７５で係止されている。シールプレート７１の外周部は、シール部材を介してクラッチピストン６１の円筒部６１ｂの内周面に摺接している。従って、油圧サーボ機構６０の制御油圧室６２が、シールプレート７１とクラッチピストン６１の互いに対向する面と、クラッチピストン６１の円筒部６１ｂの内周面と、スリーブ２８の外周面（小径側外周面）とで形成されている。

図示外のコントールバルブから、オイルカバー１８ａやスリーブ２８に形成された油路を経由して制御油圧室６２に油圧が供給されると、クラッチピストン６１がオン方向（シールプレート７１から離れる方向）に移動する。クラッチピストン６１とキャリア２１ｃとの間には、同心円上に複数配置されたリターンスプリング６５（コイルスプリング）が設けられている。リターンスプリング６５はクラッチピストン６１をオフ側に常時付勢し、そのオフ時にクラッチピストン６１がオン側に移動することを防止している。

キャリア２１ｃの外周部にはハブ部８０が形成されている。ハブ部８０は、多板クラッチ部を構成する摩擦板８２の内周側に設けられ、摩擦板８２をガイドしつつ支持する部材である。ハブ部８０は全体としてスリーブ２８と同軸の略円環状に形成されている。キャリア２１ｃのハブ部８０の内周側部位には、クラッチピストン６１近傍において円筒部８６が形成されている。クラッチピストン６１の円筒部６１ｂの外周面がシール部材を介して円筒部８６の内周面に摺接している。

このように、クラッチピストン６１及び油圧サーボ機構６０が、ハブ部８０叉はハブ部８０に連結された部材に設けられているので、ハブ部８０と一体回転する。つまり、クラッチピストン６１及び油圧サーボ機構６０はキャリア２１ｃと一体回転する。

クラッチピストン６１は、ハブ部８０側に設けられているので、従来の一般的な構造、即ちピストンドラムにクラッチピストンを格納し、その中でクラッチピストンを作動させるという構造をとる必要がない。つまり、油圧サーボ機構６０の構成要素としてピストンドラムが省略されてコンパクト化が図られている。クラッチピストン６１の摺接部や油圧サーボ機構６０の制御油圧室６２をハブ部８０の内周側に配置することにより、一層の軸方向の短縮化、コンパクト化が図られている。

クラッチピストン６１とキャリア２１ｃの互いに対向する面と、ハブ部８０（ハブ部内周側部材８６）の内周面と、スリーブ２８の外周面（大径側外周面）とで油圧サーボ機構６０のバランス油圧室６７が形成されている。このバランス油圧室６７にはごく低圧の潤滑油が供給される。

このようにバランス油圧室６７を備えたバランスピストン機構により、油圧サーボ機構６０に作用する見かけの遠心力油圧が低減されている。クラッチピストン６１を挟んで制御油圧室６２に作用する遠心力油圧とほぼ等しい遠心力油圧がバランス油圧室６７にも作用するので、両者がバランス（相殺）し、あたかも遠心力油圧が低減したかのような効果が得られる。

また、バランス油圧室６７をハブ部８０の内周側に配設することにより、軸方向の短縮化、コンパクト化が図られている。バランス油圧室６７がキャリア１ｃの一部（クラッチピストン６１に対向する面）を利用して構成されている。つまり、従来の一般的な構造に見られるような、バランス油圧室を形成する為の別途シールプレートが省略されているので、構造の簡単化とコンパクト化が図られている。

ピニオン２１ｂを支持するピニオン軸２７には、ピニオン２１ｂを潤滑する為のピニオン潤滑油路２７ａが形成され、キャリア２１ｃのバランス油圧室６７を形成する部分とピニオン潤滑油路２７ａとが連通されている。このように、キャリア２１ｃの一部がバランス油圧室６７を構成することを利用してピニオン２１ｂへの潤滑油を、バランス油圧室６７及びピニオン潤滑油路２７ａを経由させる簡易な構造で容易に導いている。

次に、ハブ部８０とクラッチピストン６１との嵌合構造について説明する。
図４はハブ部８０をオイルポンプ１８側（クラッチピストン６１側）から視た斜視図である。ハブ部８０のハブ本体部８１には、軸方向に延びるスプライン８１ｃが形成されている。ハブ本体部８１の、クラッチピストン６１に対向する部位の周方向の複数個所切り欠かれ、ハブ側切欠部８１ａとなっている。その残部（切り欠かれていない部分）はハブ側嵌合部８１ｂとなっている。

クラッチピストン６１のハブ側嵌合部８１ｂに対応する位置に、軸方向に貫通するピストン側切欠部６１ａが形成されている。ハブ部８０とクラッチピストン６１とはハブ側嵌合部８１ｂとピストン側切欠部６１ａとが嵌合するように軸方向にオーバーラップ配置されている。クランプピストン６１は、このようなオーバーラップ状態を維持しつつ軸方向に移動可能である。

次に、第１クラッチ３１の多板クラッチ部について説明する。
多板クラッチ部は、摩擦板８２とディスク板８３とを軸方向に交互に並べた構造である。これらの摩擦板８２とディスク板８３とは解放状態のとき、軸方向に互いに僅かな隙間（クラッチクリアランス）を有している。摩擦板８２は金属製の円環板の両面に摩擦材（フェーシング材）をライニングしたものである。摩擦材の表面には、クラッチ解放時の引きずり抵抗を低減する為に潤滑油の流れを促進し、また油膜を切る為の溝が形成されている。摩擦板８２の内周部には、ハブ部８０のスプライン８１ｃに嵌合する凹凸が形成されており、ハブ部８０と一体回転する。摩擦板８２はスプライン８１ｃに沿ってクラッチクリアランスの範囲内で移動自在である。

一方、ディスク板８３は金属製の円環板である。ディスク板８３の外周部には、ドラム８９の内周側に形成されたスプライン８９ａに嵌合する凹凸が形成されており、ドラム８９と一体回転する。ディスク板８３はスプライン８９ａに沿ってクラッチクリアランスの範囲内で移動自在である。ディスク板８３のうち両端のディスク板８３ａは摩擦板８２と同様、ハブ部８０側に設けられ、ディスク板８３ａには摩擦材が設けられている。

通常、多板クラッチ部を潤滑する為、ハブ部８０の内周面でバランス油圧室６７を形成しない部分とクラッチ潤滑油路８８とを連通する第１潤滑穴８７と、クラッチ潤滑油路８８とハブ部８０の外周面とを連通する第２潤滑穴８５とを設けている。
油圧サーボ機構６０によって第１クラッチ３１がオンにされると、クラッチピストン６１がハブ部８０側にストロークし、クラッチクリアランスを詰め、多板クラッチ部 を押圧し、締結状態になり、ハブ部８０とドラム８９とが締結される。

次に、上記シールプレート７１の構造について詳しく説明する。
図２、図３、図５、図６に示すように、第１クラッチ３１を締結する際に、制御油圧室６２に油圧を供給してクラッチピストン６１を締結側に駆動させるため、シールプレート７１の外周端部はクラッチピストン６１に対して軸方向へ相対移動自在になっている。そして、シールプレート７１の外周端部は合成樹脂やゴム製のシール部材７１ａを介してクラッチピストン６１の円筒部６１ｂに摺接しているため、制御油圧室６２に油圧が供給され、遠心力油圧も発生すると、シールプレート７１がクラッチピストン６１から離隔する方向へ弾性変形しやすくなるが、シールプレート７１の内周端部はスナップリング７５で係止されている。その結果、シールプレート７１の内周側部分の内面（制御油圧室６２に臨む面）に発生する応力が高くなる傾向がある。

そのシールプレート７１の内周側部分の内面に発生する応力を緩和する為に、次のような構造が採用されている。シールプレート７１の内周側部分が断面にて軸方向外側（トルクコンバータ１０側）へ部分的に突出するような湾曲状に形成されている。そして、このシールプレート７１の少なくとも内周側部分の制御油圧室６２側内面に、径拡大側へ移行するほどクラッチピストン６１からの離隔距離が増大するように湾曲する環状湾曲面１００が形成されている。この環状湾曲面１００は、シールプレート７１の内周端から外周端までの幅の内周側約半分の領域に形成されている。

図５、図６に示すように、環状湾曲面１００の断面をマクロ的に視ると、環状湾曲面１００は第１湾曲部１０１と、第２湾曲部１０２と、第３湾曲部１０３とを有し、第１湾曲部１０１から第２湾曲部１０２へは軸方向に対して約４０度に傾斜し、第２湾曲部１０２から第３湾曲部１０３にかけては、軸方向と略直交する曲面形状であり、第３湾曲部１０３では環状湾曲面１００の上端部を軸方向と平行方向へ向けるように湾曲している。

ミクロ的に視ると、図６に示すように、上記環状湾曲面１００は、複数の異なる頂角を持つ部分円錐面１００ａから構成され、隣接する部分円錐面１００ａの境界部に環状の応力集中部１００ｂ（図６に黒点で図示）が形成され、環状湾曲面１００に、複数（本実施例では１３個所）の環状の応力集中部１００ｂが径方向に分散配置されている。隣接する部分円錐面１００ａの境界部（応力集中部１００ｂ）の折れ角は、１２０度以上もの大角度であるため、極端な応力集中は発生せず、軽度の応力集中が発生することになる。
このシールプレート７１における、環状湾曲面１００が形成される壁部の肉厚は、環状湾曲面１００より外周側の壁部の肉厚より薄く構成され、シールプレート７１の内周側部分に発生する応力を極力低減するようになっている。

次に、上記のシールプレート７１の作用、効果について説明する。
制御油圧と遠心力油圧によりシールプレート７１に作用する油圧荷重により、シールプレート７１の外周部はクラッチピストン６１から離隔する方向へ微小に弾性変形するが、シールプレート７１の内周部はスリーブ２８に外嵌してスナップリング７５で係止されているため、シールプレート７１の内周側部分の応力が高くなり易い。

しかし、シールプレート７１の少なくとも内周側部分の制御油圧室６２側内面に、径拡大側へ移行するほどクラッチピストン６１からの離隔距離が増大するように湾曲する環状湾曲面１００を形成したため、シールプレート７１に作用する制御油圧と遠心力油圧によりシールプレート７１の内周側部分に発生する応力を環状湾曲面１００の全体に分散することができ、局所への応力集中による高い応力の発生を確実に防止することができる。そのため、シールプレート７１の内周側部分に発生する応力と歪みを緩和し、耐久性を高めることができる。

環状湾曲面１００に複数の環状の応力集中部１００ｂを径方向に分散配置したため、複数の環状の応力集中部１００ｂに応力を分散させることができ、局所的な応力集中により高い応力の発生を確実に防止することができる。環状湾曲面１００を複数の異なる頂角を持つ部分円錐面１００ａから構成し、隣接する部分円錐面１００ａの境界部に環状の応力集中部１００ｂを形成したので、複数の異なる頂角を持つ部分円錐面１００ａでもって複数の応力集中部１００ｂを簡単に構成できる。

シールプレート７１における、環状湾曲面１００が形成される壁部の肉厚は、上記環状湾曲面１００より外周側の壁部の肉厚より薄く構成したので、環状湾曲面１００が形成される壁部に発生する応力を確実に緩和することができる。以上のように、簡単な構造の環状湾曲面１００を形成することにより、極端な応力集中を解消して、シールプレート７１に発生する最大応力を小さくし、応力と歪みや変形を緩和することができる。

この実施例２は、上記のシールプレート７１の構造を変更した例であり、シールプレート以外の構成は、実施例１と同様であるので説明を省略する。
図７、図８に示すように、このシールプレート７１Ａにおいても、シールプレート７１Ａの少なくとも内周側部分の制御油圧室６２側内面に、径拡大側へ移行するほどクラッチピストン６１からの離隔距離が増大するように湾曲する環状湾曲面１１０が形成されている。この環状湾曲面１１０は、シールプレート７１Ａの内周端から外周端までの幅の内周側約１／４の領域に形成されている。

図８に示すように、ミクロ的に視ると、上記環状湾曲面１１０は、複数の異なる頂角を持つ部分円錐面１１０ａから構成され、隣接する部分円錐面１１０ａの境界部に環状の応力集中部１１０ｂ（図６に黒点で図示）が形成され、環状湾曲面１１０に、複数（本実施例では８個所）の環状の応力集中部１１０ｂが径方向に分散配置されている。このシールプレート７１Ａにおける、環状湾曲面１１０が形成される壁部の肉厚は、環状湾曲面１１０より外周側の壁部の肉厚より薄く構成され、シールプレート７１Ａの内周側部分に発生する応力を極力低減するようになっている。以上説明したシールプレート の作用、効果も、実施例１の作用、効果と略同様であるので、その説明を省略する。

この実施例３は、上記のクラッチピストン６１Ｂとシールプレート７１Ｂの構造を変更した例であり、その他の構成は実施例１と同様であるので説明を省略する。
この第１クラッチ３１Ｂにおいては、シールプレート７１Ｂの外周側部分が平板状に形成されている。そのため、クラッチピストン６１Ｂの円筒部６１ｂがシールプレート７１Ｂ側へ延長され、シールプレート７１Ｂの外周端部にシール部材７１ａが装着され、このシール部材７１ａ付きの外周端部がクラッチピストン６１Ｂの円筒部６１ｂに内嵌されて摺接している。

シールプレート７１Ｂには、実施例１のシールプレート７１と同様の環状湾曲面１００が形成されている。シールプレート７１Ｂにおける、環状湾曲面１００が形成される壁部の肉厚は、環状湾曲面１００より外周側の壁部の肉厚より薄く構成され、シールプレート７１Ｂの内周側部分に発生する応力を極力低減するようになっている。以上説明したシールプレート７１Ｂの作用、効果も、実施例１の作用、効果と略同様であるので、その説明を省略する。

次に、上記の実施例を部分的に変更する例について説明する。
（１）前記実施例におけるシールプレート７１，７１Ａ，７１Ｂは、クラッチピストンと協働して締結用油圧室６２を形成するシールプレートであったが、クラッチピストンと協働してバランス油圧室を形成するシールプレート（例えば、特許文献１のキャンセルプレート３３のようなシールプレート）にも、本発明を同様に適用することができる。

（２）実施例１，２のシールプレート７１，７１Ａに形成した環状湾曲面１００，１１０の形状は、夫々一例を示すものに過ぎず、種々の形状に形成することができる。例えば、応力集中部１００ｂ，１１０ｂの数は、前記実施例よりももっと少数（例えば、３〜６個所程度）にしても同様の作用、効果がえられる。或いは、また、シールプレートの内周側部分だけでなく、シールプレートの外周側部分以外の部分の油圧室側内面に環状湾曲面を形成してもよい。

本発明の実施例に係る自動変速機の概略構成図である。 上記自動変速機の部分断面図である。 図２の要部拡大図である。 上記自動変速機のハブ部をオイルポンプ側から見た斜視図である。 シールプレートの断面図である。 図５の要部拡大図である。 実施例２のシールプレートの断面図である。 図７の要部拡大図である。 実施例３のクラッチ装置の図３相当図である。 先行技術に係るクラッチ装置の図３相当図である。

符号の説明

１ 自動変速機
２８ スリーブ
３１ 第１クラッチ
６１, ６１Ｂ クラッチピストン
６２ 制御油圧室
７１，７１Ａ，７１Ｂ シールプレート
１００，１１０ 環状湾曲面
１００ａ，１１０ａ 部分円錐面
１００ｂ，１１０ｂ 応力集中部

Claims (5)

1. 複数の摩擦板を含む多板クラッチ部と、所定の円筒部を有し多板クラッチ部を押圧する為のクラッチピストンと、このクラッチピストンの内周部が外嵌して摺接する回転部材と、内周部が上記回転部材に外嵌して係止され且つ外周部が前記所定の円筒部の内周面に内嵌して摺接する環状のシールプレートとを備え、上記クラッチピストンと上記回転部材と上記シールプレートによりクラッチピストンに臨む油圧室を形成するように構成されたクラッチ装置において、
   上記シールプレートの少なくとも内周側部分の前記油圧室側内面に、径拡大側へ移行するほど上記クラッチピストンからの離隔距離が増大するように湾曲する環状湾曲面を形成したことを特徴とするクラッチ装置。
2. 上記環状湾曲面に、複数の環状の応力集中部を径方向に分散配置したことを特徴とする請求項１に記載のクラッチ装置。
3. 上記環状湾曲面を複数の異なる頂角を持つ部分円錐面から構成し、隣接する部分円錐面の境界部に前記環状の応力集中部を形成したことを特徴とする請求項２に記載のクラッチ装置。
4. 上記環状湾曲面が形成される壁部の肉厚は、上記環状湾曲部より外周側の壁部の肉厚より薄く構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のクラッチ装置。
5. 上記クラッチピストンに臨む油圧室には、多板クラッチ部を押圧する油圧が供給されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のクラッチ装置。