JP2008291971A - 摩擦係合装置、自動変速機、前後輪駆動力分配装置及び左右輪駆動力配分装置 - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦係合要素における摩擦特性のバラツキを低減することができる摩擦係合装置、自動変速機、前後輪駆動力分配装置及び左右輪駆動力配分装置を提供することを目的とする。
【解決手段】軸方向に沿って交互に設けられる複数のセパレータプレート２と複数のフリクションプレート３に押圧力発生手段４が発生させる押圧力を作用させることで、摩擦力により該セパレータプレート２と該フリクションプレート３とを係合可能な摩擦係合装置１において、複数のセパレータプレート２は、押圧力が作用する側のセパレータプレート２が他のセパレータプレート２より体積が大きく設定されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、摩擦係合装置、自動変速機、前後輪駆動力分配装置及び左右輪駆動力配分装置に関し、特に、動力の伝達経路中に設けられ、複数のプレートと複数の摩擦材とを接触させることで動力の伝達を行う摩擦係合装置、自動変速機、前後輪駆動力分配装置及び左右輪駆動力配分装置に関するものである。

一般に、車両の動力伝達系（パワートレーン）では、摩擦係合装置を利用して入力軸と出力軸との間で回転動力の接続と切り離し（開放）操作を行う。例えば、自動変速機には、変速比を段階的に変化させる有段変速機があり、この有段変速機は、車両の運転状態に応じて自動的に変速比を選択して変化させる。このような有段の自動変速機は、一般的に、原動機からの機械的動力を受ける入力軸と、入力軸からの機械的動力を各変速段に伝達する出力軸としての伝達軸との間に、入力軸と伝達軸を係合可能なクラッチなどの摩擦係合装置が設けられている。

このような従来の摩擦係合装置として、例えば、特許文献１に記載の湿式多板クラッチは、複数のフリクションプレートとセパレータプレートとが交互に配置され、ピストンなどにより構成される押圧力発生手段が発生させる押圧力により、このフリクションプレートとセパレータプレートとを接触、係合させることで動力の伝達を行う湿式多板クラッチにおいて、隣接して配置されているフリクションプレートの間にセパレータプレートが複数枚配置されており、これにより、セパレータプレートにおけるヒートスポットの発生を抑制している。

特開２００２−１４７４９１号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載された湿式多板クラッチでは、セパレータプレートの温度依存性により摩擦特性にバラツキが発生することがある。図９は、４組のセパレータプレートを備えた従来の摩擦係合装置における時間と温度、仕事及びタービン回転との関係を示す線図である。本図は、アップシフト変速時の摩擦係合要素による仕事とセパレータプレート温度の特性を表している。本図中の「１」から「４」の数字は、「１」が押圧力発生手段に最も近接した位置のセパレータプレートの特性を示すのに対して、「４」が押圧力発生手段から最も離間した位置のセパレータプレートの特性を示す。すなわち、４組のセパレータプレートは、それぞれのセパレータプレートとフリクションプレートとが全て同じ押圧力で係合されれば、各セパレータプレートの温度は同じ温度になるはずであるが、実際には、各プレート間には摺動抵抗などが作用し、押圧力発生手段に近接したセパレータプレートの方がより大きな押圧力が作用する傾向にある。このため、係合時に発生する熱エネルギーによるセパレータプレートの温度上昇は、押圧力発生手段に近いセパレータプレートほど大きくなる一方、押圧力発生手段から遠いセパレータプレートほど小さくなる。すると、このセパレータプレートの温度依存性により摩擦係合要素における摩擦特性にバラツキが発生し、この結果、例えば、この従来の摩擦係合装置を適用した自動変速機の変速制御性が悪化するおそれがある。

そこで本発明は、摩擦係合要素における摩擦特性のバラツキを低減することができる摩擦係合装置、自動変速機、前後輪駆動力分配装置及び左右輪駆動力配分装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明による摩擦係合装置は、軸方向に沿って交互に設けられる複数のセパレータプレートと複数のフリクションプレートに押圧力発生手段が発生させる押圧力を作用させることで、摩擦力により該セパレータプレートと該フリクションプレートとを係合可能な摩擦係合装置において、前記複数のセパレータプレートは、前記押圧力が作用する側のセパレータプレートが他のセパレータプレートより体積が大きく設定されることを特徴とする。

請求項２に係る発明による摩擦係合装置では、前記複数のセパレータプレートは、前記押圧力が作用する側のセパレータプレートが他のセパレータプレートより軸方向の厚みが厚く設定されることを特徴とする。

請求項３に係る発明による摩擦係合装置では、前記複数のセパレータプレートは、前記押圧力が作用する側に向かって１枚ごとに軸方向の厚みが設定されることを特徴とする。

請求項４に係る発明による摩擦係合装置では、前記複数のセパレータプレートは、複数を１組として複数組設けられ、前記押圧力が作用する側に向かって各組ごとに軸方向の厚みが設定されることを特徴とする。

請求項５に係る発明による摩擦係合装置では、前記複数のセパレータプレートに潤滑油を供給すると共に、前記押圧力が作用する部分に近接する側の前記セパレータプレートへの供給量が該押圧力が作用する部分から離間した側のセパレータプレートへの供給量より多く設定される潤滑油供給手段を備えることを特徴とする。

請求項６に係る発明による摩擦係合装置では、前記潤滑油供給手段は、前記セパレータプレート又は前記フリクションプレートが設けられる回転軸に軸方向に沿って前記各セパレータプレートに対応して形成された複数の油穴を有し、前記複数の油穴は、前記押圧力が作用する部分に近接する側の前記油穴が該押圧力が作用する部分から離間した側の前記油穴より開口面積が大きく設定されることを特徴とする。

請求項７に係る発明による摩擦係合装置では、前記押圧力発生手段は、潤滑油が供給される油室と、該油室内の油圧に応じた前記押圧力を前記セパレータプレートと前記フリクションプレートとに作用させるピストンと、前記油室内の油圧を調整する油圧調整手段とを有し、前記複数のセパレータプレートは、前記ピストンに近接する側の前記セパレータプレートが該ピストンから離間した側の前記セパレータプレートより体積が大きく設定されることを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項８に係る発明による自動変速機は、車両が有する駆動源から駆動輪までの動力の伝達経路中に設けられ、前記内燃機関の回転速度を車速に応じて自動的に変速して伝達可能な自動変速機において、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の摩擦係合装置を複数備えることを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項９に係る発明による前後輪駆動力分配装置は、車両が有する駆動源から駆動輪までの動力の伝達経路中に設けられ、前後の駆動輪のトルク配分を制御する前後輪駆動力配分装置において、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の摩擦係合装置を備えることを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項１０に係る発明による左右輪駆動力配分装置は、車両が有する駆動源から駆動輪までの動力の伝達経路中に設けられ、左右の駆動輪のトルク配分を制御する左右輪駆動力分配装置において、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の摩擦係合装置を備えることを特徴とする。

本発明に係る摩擦係合装置、自動変速機、前後輪駆動力分配装置及び左右輪駆動力配分装置によれば、押圧力発生手段の押圧力が作用する側のセパレータプレートの体積を他のセパレータプレートの体積より大きく設定することで、複数のセパレータプレートの温度依存性を低減することができ、摩擦係合要素における摩擦特性のバラツキを低減することができる。

以下に、本発明に係る摩擦係合装置、自動変速機、前後輪駆動力分配装置及び左右輪駆動力配分装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本発明の実施例１に係る摩擦係合装置の軸方向概略断面図、図２は、本発明の実施例１に係る摩擦係合装置における時間と温度、仕事及びタービン回転との関係を示す線図、図３は、本発明の実施例１に係る摩擦係合装置が適用された車両用の自動変速機の一例を示す骨子図、図４は、本発明の実施例１に係る摩擦係合装置が適用されるセンターデファレンシャルの一例を示す骨子図、図５は、本発明の実施例１に係る摩擦係合装置が適用される左右駆動力配分機構付デファレンシャルの一例を示す骨子図である。

実施例１に係る摩擦係合装置１は、動力の伝達経路中に設けられ、複数のセパレータプレート２と複数のフリクションプレート３との係合、離脱を行うものであり、ここでは、図３に示すように、自動変速機５０に適用した場合で説明するが、この形式の自動変速機に限らず、種々の装置の摩擦係合装置として適用することができる。

自動変速機５０は、自動変速機５０内に摩擦係合装置として設けられる複数のクラッチと、変速比の異なる複数の歯車を組み合わせて構成される。このような自動変速機５０の場合、駆動源としての内燃機関の回転を車輪に伝達する際に、適宜クラッチを作動させることにより歯車による自動変速機内での伝達経路を変化させることができ、自動変速機に入力される回転数と自動変速機から出力される回転数との回転比を変化させることができる。これにより、変速をすることができる。

具体的には、この自動変速機５０は、図３に示すように、トルクコンバータ５２、変速装置５３を備えており、走行用の駆動源として内燃機関にて構成されるエンジン５１の出力が、流体式伝動装置として機能するトルクコンバータ５２、変速装置５３、図示しない差動歯車装置、一対の車軸などを介して左右の駆動輪に伝達されるようになっている。

上記トルクコンバータ５２は、エンジン５１のクランク軸に連結されたポンプ翼車５２ｐ、変速装置５３の入力軸５４に連結されたタービン翼車５２ｔ、および一方向クラッチを介してハウジングケース５５に連結されたステータ翼車５２ｓを備えており、流体を介して動力伝達を行うようになっている。また、それらのポンプ翼車５２ｐおよびタービン翼車５２ｔの間には、ロックアップクラッチ５６が設けられており、ロックアップクラッチ５６が係合されるとポンプ翼車５２ｐおよびタービン翼車５２ｔが一体的に回転させられるようになっている。

変速装置５３は、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置５７を主体として構成されている第１変速部５８と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置５９およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置６０を主体として構成されている第２変速部６１とを同軸線上に有し、入力軸５４の回転を変速して出力歯車６２から出力する。入力軸５４は、入力部材に相当するもので、前記トルクコンバータ５２のタービン翼車５２ｔと一体的に回転させられているタービン軸であり、出力歯車６２は出力部材に相当するもので、カウンタ軸を介して或いは直接的に差動歯車装置と噛み合い、左右の駆動輪を回転駆動させる。なお、このトルクコンバータ５２及び変速装置５３は、中心線に対して略対称的に構成されており、図３では中心線の下半分が省略されている。

上記第１変速部５８を構成している第１遊星歯車装置５７は、サンギヤＳ１、キャリヤＣＡ１、およびリングギヤＲ１の３つの回転要素を備えており、サンギヤＳ１が入力軸５４に連結されて回転駆動させられると共に、リングギヤＲ１が第３ブレーキＢ３を介して選択的に非回転部材であるハウジングケース５５に連結されることにより、キャリヤＣＡ１が中間出力部材として入力軸５４に対して減速回転させられて出力する。また、第２変速部６１を構成している第２遊星歯車装置５９および第３遊星歯車装置６０は、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１乃至ＲＭ４が構成されており、具体的には、第３遊星歯車装置６０のサンギヤＳ３によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置５９のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置６０のリングギヤＲ３が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置５９のキャリヤＣＡ２および第３遊星歯車装置６０のキャリヤＣＡ３が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第２遊星歯車装置５９のサンギヤＳ２によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。上記第２遊星歯車装置５９および第３遊星歯車装置６０は、キャリヤＣＡ２およびキャリヤＣＡ３が共通の部材で構成されていると共に、リングギヤＲ２およびリングギヤＲ３が共通の部材にて構成されており、且つ第２遊星歯車装置５９のピニオンギヤが第３遊星歯車装置６０の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ式の遊星歯車列とされている。

そして、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）はブレーキＢ１によって選択的にハウジングケース５５に連結されて回転停止させられ、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２、Ｒ３）は第２ブレーキＢ２によって選択的にハウジングケース５５に連結されて回転停止させられ、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ２）は第１クラッチＣ１を介して選択的に前記入力軸５４に連結され、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２、Ｒ３）は第２クラッチＣ２を介して選択的に入力軸５４に連結され、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）は中間出力部材である第１遊星歯車装置５７のキャリヤＣＡ１に一体的に連結され、第３回転要素ＲＭ３（キャリヤＣＡ２、ＣＡ３）は前記出力歯車６２に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第１ブレーキＢ１乃至第３ブレーキＢ３、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式の油圧式摩擦係合装置として、図１に示すような摩擦係合装置１により構成され、これらのブレーキおよびクラッチの係合解放状態が切り換えられることにより、前進６段および後進１段の各変速段が成立させられる。本実施例の自動変速機５０は、２つのクラッチＣ１、Ｃ２および３つのブレーキＢ１乃至Ｂ３のうち何れか２つの係合によって前進６段の多段変速機が達成される。

摩擦係合装置１は、図１に示すように、回転軸線Ｃの軸方向に沿って交互に設けられる複数のセパレータプレート２と複数のフリクションプレート３とを押圧力発生手段としての押圧力発生部４が発生させる押圧力によって接触させることで生じる摩擦力により、セパレータプレート２とフリクションプレート３とを係合可能とするものである。なお、以下の説明では、摩擦係合装置１は、回転軸線Ｃに対してほぼ対称になるように構成されることから、図１には回転軸線Ｃを中心として一方側のみを図示し、特に断りのない限り、当該一方側のみを説明し、他方側の説明はできるだけ省略する。また、以下の説明では、摩擦係合装置１をクラッチに適用する場合で説明し、摩擦係合装置１をブレーキに適用する場合の説明はできるだけ省略する。

具体的には、摩擦係合装置１は、複数のセパレータプレート２と、複数のフリクションプレート３と、押圧力発生手段としての押圧力発生部４と、インナシャフトとしての第１回転軸５（例えば、入力軸側として設定する）と、アウタシャフトとしての第２回転軸６（例えば、出力軸側として設定する）を備える。なお、この摩擦係合装置１では、第１回転軸５を出力軸側とし、第２回転軸６を入力軸側として設定してもよい。

摩擦係合装置１は、第１回転軸５と第２回転軸６とが、同軸上で相互に回動自由となるように設けられ、この第１回転軸５と第２回転軸６との間で回転トルクの接続又は切り離し操作を行う。第１回転軸５は、円柱状に形成される一方、第２回転軸６は、円筒状に形成される。そして、第１回転軸５と第２回転軸６とは、第１回転軸５が第２回転軸６内に挿入されるようにして同軸上に設けられる。そして、第１回転軸５は、その外周面に回転軸線Ｃの軸方向に沿ってスプライン溝５ａが設けられる。このスプライン溝５ａは、第１回転軸５の外周面の周方向に沿って複数本設けられる。同様に、第２回転軸６は、その内周面に回転軸線Ｃの軸方向に沿って複数のスプライン溝６ａが設けられ、このスプライン溝６ａは、第２回転軸６の内周面の周方向に沿って複数本設けられる。また、第２回転軸６は、軸方向の一端面が隔壁６ｂにより閉鎖されており、この隔壁６ｂの内面側に円環状の凹部６ｃが形成されている。

なお、この摩擦係合装置１は、上述のクラッチＣ１、Ｃ２（図３参照）に適用される場合、第２回転軸６が非回転部材としてのハウジングケース５５（図３参照）に対して相対回転可能に設けられる一方、上述のブレーキＢ１乃至Ｂ３（図３参照）に適用される場合、第２回転軸６が非回転部材としてのハウジングケース５５に固定的又は一体的に設けられることで、ハウジングケース５５に対して相対回転不能に設けられる。

セパレータプレート２及びフリクションプレート３は、ともに円環状のプレート材として形成される。そして、複数のセパレータプレート２と複数のフリクションプレート３とは、第１回転軸５の径方向外周側、かつ、第２回転軸６の径方向内周側に設けられる。すなわち、第１回転軸５と第２回転軸６とは、第１回転軸５の径方向外周面と第２回転軸６の径方向内周面とにより区画される環状の空間に設けられる。各セパレータプレート２は、外周部に設けられるスプライン爪が第２回転軸６の各スプライン溝６ａにスプライン嵌合されることで、この第２回転軸６に対して回転軸線Ｃの軸方向に沿って移動可能、かつ、相対回転不能に設けられる。同様に、各フリクションプレート３は、内周部に設けられるスプライン爪が第１回転軸５の各スプライン溝５ａにスプライン嵌合されることで、この第１回転軸５に対して回転軸線Ｃの軸方向に沿って移動可能、かつ、相対回転不能に設けられる。なお、各フリクションプレート３の摩擦材料として、例えばペーパ、セミメタリック、焼結合金、コルク等を使用することができる。

複数のセパレータプレート２、フリクションプレート３は、回転軸線Ｃの軸方向に沿って交互に設けられている。本実施例の摩擦係合装置１は、図中左側から順に第１セパレータプレート２１、第２セパレータプレート２２、第３セパレータプレート２３及び第４セパレータプレート２４の合計４枚のセパレータプレート２を有すると共に、図中左側から順に第１フリクションプレート３１、第２フリクションプレート３２、第３フリクションプレート３３及び第４フリクションプレート３４の合計４枚のフリクションプレート３を有する。この摩擦係合装置１では、第１フリクションプレート３１と第４フリクションプレート３４とがそれぞれ回転軸線Ｃの軸方向両側に位置して、その間で第１セパレータプレート２１、第２セパレータプレート２２、第３セパレータプレート２３及び第４セパレータプレート２４と、第２フリクションプレート３２、第３フリクションプレート３３とが交互に設けられている。なお、以下の説明では、複数枚のセパレータプレートを特に区別する必要がない場合、単に「セパレータプレート２」と略記する。同様に、複数枚のフリクションプレートを特に区別する必要がない場合、単に「フリクションプレート３」と略記する。

本実施例の摩擦係合装置１は、回転軸線Ｃの軸方向に沿って交互に設けられる複数のセパレータプレート２及びフリクションプレート３のうちの両側に位置する第１フリクションプレート３１と第４フリクションプレート３４とに隣接するように、それぞれ端部プレート７ａ、７ｂが設けられる。さらに、摩擦係合装置１は、図中左側に位置する端部プレート７ａに隣接するように押圧力発生部４のピストン４１が設けられる一方、図中右側に位置する端部プレート７ｂに隣接するようにスナップリング８が設けられる。

端部プレート７ａ、７ｂは、セパレータプレート２とほぼ同径、同軸の円環状のプレート材として形成され、外周部に設けられるスプライン爪が第２回転軸６の各スプライン溝６ａにスプライン嵌合されることで、この第２回転軸６に対して回転軸線Ｃの軸方向に沿って移動可能、かつ、相対回転不能に設けられる。端部プレート７ａは、第１セパレータプレート２１側にて、一方の面が第１フリクションプレート３１に接するように設けられると共に、他方の面に押圧力発生部４のピストン４１が接するように設けられる。端部プレート７ｂは、第４セパレータプレート２４側にて、一方の面が第４フリクションプレート３４に接するように設けられると共に、他方の面にスナップリング８が接するように設けられる。すなわち、この端部プレート７ａ、７ｂは、複数のセパレータプレート２、フリクションプレート３を挟み込むように設けられる。また、端部プレート７ａは、押圧力発生部４が発生させる押圧力が作用した際に、ピストン４１により直接接触して押圧される部材であるため、フリクションプレート３などに比べて相対的に厚く所定の厚みを有して形成されており、端部プレート７ｂは、押圧力が作用した際に、押圧力を受ける最後の部材であるため、同様に、相対的に厚く所定の厚みを有して形成される。したがって、この端部プレート７ａ、７ｂが複数のセパレータプレート２、フリクションプレート３を挟み込むように設けられることから、後述する押圧力発生部４が発生させる押圧力が各セパレータプレート２、フリクションプレート３に作用した際に、この複数のセパレータプレート２、フリクションプレート３の過度な変形（撓み）を抑制することができる。

そして、スナップリング８は、端部プレート７ｂなどと同軸のリング状に形成される。このスナップリング８は、端部プレート７ｂの他方の面（第４フリクションプレート３４に接していない側の面）に接触するようにして第２回転軸６の内周面に固定されている。したがって、次に説明する押圧力発生部４が発生させる押圧力が各セパレータプレート２、フリクションプレート３に作用した際に、押圧力発生部４のピストン４１側から離間する方向へのセパレータプレート２、フリクションプレート３の移動を規制することができるので、この結果、前記押圧力により複数のセパレータプレート２とフリクションプレート３とを互いに接触、係合させることができる。

押圧力発生部４は、上述したピストン４１と、油室４２と、油圧調整機構４３とを備える。ピストン４１は、環筒状に形成され、軸方向の一端部が上述したように第１フリクションプレート３１の一方の面に接するように設けられ一方、他端部が閉端すると共に第２回転軸６の隔壁６ｂに形成された凹部６ｃに嵌め込まれるようにして設けられる。このピストン４１は、外周側にてＯリング４４を介して凹部６ｃの外周面に摺動可能に、内周側にてＯリング４５を介して凹部６ｃの内周面に摺動可能に嵌め入れられている。上述した４枚のセパレータプレート２及びフリクションプレート３は、それぞれ、第１セパレータプレート２１、第１フリクションプレート３１が最もピストン４１に近接した位置となる一方、第４セパレータプレート２４、第４フリクションプレート３４が最もピストン４１に離間した位置となる。

そして、油室４２は、この凹部６ｃの壁面とピストン４１により囲われた円環状の油密な空間として形成される。つまり、ピストン４１の軸方向一端側に油室４２が設けられる一方で、ピストン４１の軸方向一端側に摩擦係合要素として、複数のセパレータプレート２、フリクションプレート３等が設けられる。油圧調整機構４３は、不図示の油路を介して油室４２へ作動油としてのオイルを供給すると共に、このオイルの供給量を制御することで油室４２内の油圧を調整する。

上記のように構成される摩擦係合装置１は、押圧力発生部４の油圧調整機構４３が油室４２へのオイルの供給量を増加することで油室４２内の油圧が上昇し、これにより、ピストン４１が油室４２内の油圧により隔壁６ｂから離間する方向、すなわち、セパレータプレート２、フリクションプレート３の方向に押圧され、このセパレータプレート２、フリクションプレート３に向かって移動する。この押圧力がピストン４１、端部プレート７ａを介して各セパレータプレート２、フリクションプレート３に作用することで、複数のセパレータプレート２とフリクションプレート３とは、回転軸線Ｃの軸方向に沿って移動する。ここで、端部プレート７ｂに隣接するようにスナップリング８が設けられていることから、このスナップリング８により押圧力発生部４のピストン４１側から離間する方向へのセパレータプレート２、フリクションプレート３の移動が規制されているので、この結果、摩擦係合装置１は、押圧力発生部４が発生させる押圧力によって複数のセパレータプレート２と複数のフリクションプレート３とを接触、係合させることで生じる摩擦力により、例えば、第１回転軸５から第２回転軸６に動力の伝達を行うことができる。このとき、入力軸回転数と出力軸回転数との違いにより、セパレータプレート２とフリクションプレート３は相対すべりを発生し、その時の摩擦によって回転数が等しくなり、相対的なすべりがなくなるまでセパレータプレート２とフリクションプレート３とは発熱する。

そして、油圧調整機構４３が油室４２へのオイルの供給量を減少させることで油室４２内の油圧が下降し、各セパレータプレート２、フリクションプレート３に作用する押圧力がなくなり、これにより、複数のセパレータプレート２とフリクションプレート３との係合が解除される。この結果、上述したように、図３で説明した自動変速機５０は、２つのクラッチＣ１、Ｃ２および３つのブレーキＢ１乃至Ｂ３のうち何れか２つの係合によって前進６段の多段変速機が達成される。

ところで、上述のような摩擦係合装置１では、それぞれのセパレータプレート２とフリクションプレート３とが全て同じ押圧力で係合されれば、各セパレータプレート２の温度は同じ温度になるはずであるが、実際には、各プレート間には摺動抵抗などが作用し、これにより、押圧力発生部４に近接したセパレータプレート２の方がより大きな押圧力が作用する傾向にある。このため、係合時に発生する熱エネルギーによるセパレータプレート２の温度上昇は、押圧力発生部４に近い第１セパレータプレート２１ほど大きくなる一方、押圧力発生部４から遠い第４セパレータプレート２４ほど小さくなるおそれがある。すると、このセパレータプレート２の温度依存性により摩擦係合要素における摩擦特性にバラツキが発生するおそれがある。

そこで、摩擦係合装置１では、図１に示すように、複数のセパレータプレート２は、押圧力発生部４のピストン４１に近接する側のセパレータプレート２の体積をピストン４１から離間した側のセパレータプレート２の体積より大きく設定することで、この複数のセパレータプレート２の温度依存性を低減し、摩擦係合要素における摩擦特性のバラツキの低減を図っている。

具体的には、複数のセパレータプレート２は、押圧力発生部４のピストン４１側に向かうにしたがって第４セパレータプレート２４、第３セパレータプレート２３、第２セパレータプレート２２、第１セパレータプレート２１の順でその体積が大きくなるように設定されている。本実施例では、複数のセパレータプレート２は、第４セパレータプレート２４の厚みｔ４、第３セパレータプレート２３の厚みｔ３、第２セパレータプレート２２の厚みｔ２、第１セパレータプレート２１の厚みｔ１の順でその厚みを厚くしている。すなわち、本実施例の複数のセパレータプレート２は、その厚みを［ｔ１＞ｔ２＞ｔ３＞ｔ４］に設定することで、第４セパレータプレート２４、第３セパレータプレート２３、第２セパレータプレート２２、第１セパレータプレート２１の順でその体積を大きくしている。これにより、複数のセパレータプレート２において、その熱容量は、第４セパレータプレート２４、第３セパレータプレート２３、第２セパレータプレート２２、第１セパレータプレート２１の順で大きくなる。

図２は、この摩擦係合装置１における時間と温度、仕事及びタービン回転との関係を示す線図である。本図は、アップシフト変速時の摩擦係合要素による仕事と各セパレータプレート２の温度特性を表している。本図中の「１」から「４」の数字は、「１」が押圧力発生部４のピストン４１に最も近接した位置の第１セパレータプレート２１の特性を示すのに対して、「４」がピストン４１から最も離間した位置の第４セパレータプレート２４の特性を示す。すなわち、摩擦係合装置１では、上述したように、各セパレータプレート２において、押圧力発生部４のピストン４１に近接した第１セパレータプレート２１の方がより大きな押圧力が作用する傾向にある。しかしながら、この摩擦係合装置１では、複数のセパレータプレート２の厚みを［ｔ１＞ｔ２＞ｔ３＞ｔ４］に設定することで、第４セパレータプレート２４、第３セパレータプレート２３、第２セパレータプレート２２、第１セパレータプレート２１の順でその体積を大きくし、第４セパレータプレート２４、第３セパレータプレート２３、第２セパレータプレート２２、第１セパレータプレート２１の順で熱容量を増加させていることから、第１セパレータプレート２１の温度勾配が相対的に小さくなる（言い換えれば、第４セパレータプレート２４の温度勾配が相対的に大きくなる。）。このため、係合時に発生する熱エネルギーによる第１セパレータプレート２１、第２セパレータプレート２２、第３セパレータプレート２３及び第４セパレータプレート２４の温度上昇特性をほぼ同一化することができる。つまり、押圧力が作用するピストン４１に近い第１セパレータプレート２１とピストン４１から遠い第４セパレータプレート２４との温度がほぼ等しい温度となる。この結果、この複数のセパレータプレート２の温度依存性を低減することができ、摩擦係合要素における摩擦特性のバラツキを低減することができる。また、押圧力発生部４のピストン４１に近い一部のセパレータプレート２の温度上昇が大きくなり、他のセパレータプレート２と比べて相対的に過熱されることが抑制されることから、当該一部のセパレータプレート２に焼き付きが発生することも抑制することができるので、耐久性も向上することができる。

なお、第１セパレータプレート２１の厚みｔ１、第２セパレータプレート２２の厚みｔ２、第３セパレータプレート２３の厚みｔ３及び第４セパレータプレート２４の厚みｔ４は、より詳細には、係合時に発生する熱エネルギー（仕事）に応じた適正な熱容量となるように設定すればよい。すなわち、例えば、第１セパレータプレート２１の厚みｔ１、第２セパレータプレート２２の厚みｔ２を従来のセパレータプレートよりも厚くする一方で、第３セパレータプレート２３の厚みｔ３、第４セパレータプレート２４の厚みｔ４を、適正な強度が確保される範囲で薄くすればよい。これにより、複数のセパレータプレート２のトータルの厚みを抑制、あるいは低減することができるので、この摩擦係合装置１をよりコンパクトにすることができる。

また、上記の摩擦係合装置１では、複数のセパレータプレート２の厚みを段階的に変えて体積を異ならせることで、例えば、複数のセパレータプレート２の径の大きさを段階的に変えることで体積を異ならせるような場合と比較して、第１回転軸５の外径や第２回転軸６の内径を各セパレータプレート２の径に応じて段形的に変える必要もないので、この摩擦係合装置１を容易に製造することができると共に、摩擦係合装置１の外形が大きくなってしまうことも防止することができる。

また、本実施例では、複数のセパレータプレート２は、押圧力発生部４のピストン４１に近接するにしたがって１枚ごとに軸方向の厚みが厚く設定されているため、第１セパレータプレート２１、第２セパレータプレート２２、第３セパレータプレート２３及び第４セパレータプレート２４の温度上昇特性の相違をほぼなくすことができるので、摩擦特性のバラツキを極めて小さくすることができる。

以上で説明した本発明の実施例に係る摩擦係合装置１によれば、軸方向に沿って交互に設けられる複数のセパレータプレート２と複数のフリクションプレート３に押圧力発生部４が発生させる押圧力を作用させることで、摩擦力によりこのセパレータプレート２とフリクションプレート３とを係合可能な摩擦係合装置１において、複数のセパレータプレート２は、押圧力が作用する側のセパレータプレート２が他のセパレータプレート２より体積が大きく設定される。

したがって、少なくとも押圧力が作用する側のセパレータプレート２の体積を他のセパレータプレート２の体積より大きくすることで、温度上昇しやすいセパレータプレート２の熱容量が大きくなるので、複数のセパレータプレート２の温度を平均化することができ、この結果、複数のセパレータプレート２の温度依存性を低減することができ、摩擦係合要素における摩擦特性のバラツキを低減することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例に係る摩擦係合装置１によれば、押圧力発生部４は、オイルが供給される油室４２と、この油室４２内の油圧に応じた押圧力をセパレータプレート２とフリクションプレート３とに作用させるピストン４１と、油室４２内の油圧を調整する油圧調整機構４３とを有し、複数のセパレータプレート２は、ピストン４１に近接する側のセパレータプレート２がピストン４１から離間した側のセパレータプレート２より体積が大きく設定される。したがって、複数のセパレータプレート２は、温度上昇しやすいピストン４１側に向かうにしたがってクラッチプレート２の体積を大きくすることで、複数のクラッチプレート２の各熱容量がピストン４１側に向かうにしたがって大きくなるので、複数のクラッチプレート２の温度をほぼ均一にすることができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例に係る摩擦係合装置１によれば、複数のセパレータプレート２は、押圧力発生部４のピストン４１に近接する側のセパレータプレート２が該押圧力発生部４のピストン４１から離間した側のセパレータプレート２より軸方向の厚みが厚く設定される。したがって、複数のセパレータプレート２の厚みを段階的に変えることでセパレータプレート２の体積、すなわち、熱容量を異ならせることができるので、この摩擦係合装置１の製造を容易にすることができると共に、摩擦係合装置１の外形が大きくなってしまうことも防止することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例に係る摩擦係合装置１によれば、複数のセパレータプレート２は、前記押圧力が作用する側に向かって、すなわち、押圧力発生部４のピストン４１に近接するにしたがって１枚ごとに軸方向の厚みが設定される。したがって、複数のセパレータプレート２における温度上昇特性の相違をほぼなくすことができるので、摩擦特性のバラツキを極めて小さくすることができる。

以上で説明した本発明の実施例に係る自動変速機５０によれば、車両が有するエンジン５１から駆動輪までの動力の伝達経路中に設けられ、エンジン５１の回転速度を車速に応じて自動的に変速して伝達可能な自動変速機５０において、上述した摩擦係合装置１が適用される。したがって、摩擦係合装置１（第１ブレーキＢ１乃至第３ブレーキＢ３、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２）において、複数のセパレータプレート２の温度依存性を低減することができ、摩擦係合要素における摩擦特性のバラツキを低減することができることから、この自動変速機５０の変速制御性を向上することができる。

なお、上述した本発明の実施例に係る摩擦係合装置は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。以上の説明では、摩擦係合装置１は、図３に示す自動変速機５０に適用した場合で説明したが、この形式の自動変速機に限らず、種々の装置の摩擦係合装置として適用することができる。

この摩擦係合装置１は、例えば、図４に示すように、車両７０が有する駆動源としての内燃機関にて構成されるエンジン７１から駆動輪までの動力の伝達経路中に設けられ、例えば、車両７０の四輪駆動状態において前後の駆動輪のトルク配分を制御する前後輪駆動力配分装置としてのセンターデファレンシャル７２に適用してもよい。ここでは、このセンターデファレンシャル７２は、リアルタイム式四輪駆動の車両７０に適用した場合の例を示す。このセンターデファレンシャル７２は、車両７０の四輪駆動状態と二輪駆動状態とを選択したり、或いはその四輪駆動状態において前輪７５と後輪７８との間の動力配分率を制御したりするためにプロペラシャフト７６に直列に配設される。

すなわち、エンジン７１からの駆動力は、トランスミッションを備えたトランスアクスル７３を経てトランスファ７４に伝達され、ここで前輪側に分配された駆動力は、フロントデファレンシャル（不図示）を経て左右の前輪７５に伝達され、また後輪側に分配された駆動力は、途中にセンターデファレンシャル７２を設けたプロペラシャフト７６およびリヤデファレンシャル７７を経て左右の後輪７８に伝達される。そして、例えば、センターデファレンシャル７２に適用される摩擦係合装置１のアウタシャフトとしての第２回転軸６（図１参照）は、プロペラシャフト７６のエンジン７１側となる入力軸７６ａの後端に同軸的にボルト止めされ、インナシャフトとしての第１回転軸５は、後輪７８側となる出力軸７６ｂの前端が連結されている。

摩擦係合装置１を適用したセンターデファレンシャル７２を、第２回転軸６が前輪７５側で第１回転軸５が後輪７０側となるように配置して、エンジン７１により駆動される前輪７５に後輪７８を連結すれば、通常の作動状態でぬかるみ等の悪路で前輪７５がスリップした場合には第２回転軸６の回転数が第１回転軸５の回転数よりも大きくなり、センターデファレンシャル７２による伝達トルクが増大してエンジン７１から後輪７８への駆動力の配分比率が増大するので、ぬかるみ等の悪路から脱出するためのトラクション性能が高くなる。またブレーキ制御デバイスが作動して第２回転軸６の回転数が第１回転軸５の回転数よりも小さくなった場合は、第１回転軸５から第２回転軸６へトルク伝達がなされることはないので、ブレーキ制御デバイスの作動が妨げられることはない。

そして、図４で説明した本発明の実施例に係るセンターデファレンシャル７２によれば、車両７０が有するエンジン７１から駆動輪までの動力の伝達経路中に設けられ、前後の駆動輪７５、７８のトルク配分を制御するセンターデファレンシャル７２において、上述した摩擦係合装置１が適用されることから、この摩擦係合装置１において、複数のセパレータプレート２の温度依存性を低減することができ、摩擦係合要素における摩擦特性のバラツキを低減することができることから、このセンターデファレンシャル７２におけるトルク配分の制御性を向上することができる。

また、摩擦係合装置１は、例えば、図５に示すように、車両が有する駆動源としての内燃機関にて構成される駆動源としての内燃機関にて構成されるエンジンから駆動輪８４、８５までの動力の伝達経路中に設けられ、例えば、車両旋回時において左右の駆動輪８４、８５のトルク配分を制御する左右輪駆動力配分装置としての左右駆動力配分機構付デファレンシャル８０に適用してもよい。

左右駆動力配分機構付デファレンシャル８０は、駆動源としての内燃機関にて構成されるエンジン（例えば、図４に示すエンジン７１）によりセンターデファレンシャル（例えば、図４に示すセンターデファレンシャル７２）を介して回転駆動されるプロペラシャフト（例えば、図４に示すプロペラシャフト７６）が傘歯車８１、８２を介して差動装置８３のリングギヤ８３ｒを回転駆動する。そして、左右駆動力配分機構付デファレンシャル８０は、リングギヤ８３ｒに伝達されたトルクを、左輪８４に連結されたキャリヤ８３ｃおよび右輪８５に連結されたサンギヤ８３ｓに均等に分配し、同じ方向へ回転駆動する。

差動装置８３のリングギヤ８３ｒには、連結部材８６を介して変速機構８７が連結されている。変速機構８７は、ギヤ比が異なる一対の遊星歯車装置８８、８９を組み合わせたもので、差動装置８３の右側、すなわちサンギヤ８３ｓに連結された駆動輪（右輪８５）側に隣接して同軸に配設されている。一対の遊星歯車装置８８、８９のキャリヤ８８ｃ、８９ｃは、互いに一体的に連結され、リングギヤ８８ｒ、８９ｒは、互いに一体的に連結され、遊星歯車装置８９のサンギヤ８９ｓは、出力部材９０に一体的に連結され、遊星歯車装置８８のサンギヤ８８ｓは、連結部材８６に一体的に連結されている。そして、上記リングギヤ８８ｒおよび８９ｒは、中間部材９１を介して切替ブレーキＢ２１によって選択的に非回転部材としてのハウジングケース９２に連結されて回転停止させられ、反力受け要素として機能させられるようになっており、リングギヤ８３ｒと一体回転させられるサンギヤ８８ｓの回転は、遊星歯車装置８８のギヤ比に応じて減速されてキャリヤ８８ｃからキャリヤ８９ｃに伝達され、そのキャリヤ８９ｃの回転は、遊星歯車装置８９のギヤ比に応じて増速されてサンギヤ８９ｓから出力部材９０に伝達される。

出力部材９０は、第１クラッチ（左クラッチ）Ｃ２１を介して差動装置８３のキャリヤ８３ｃに連結されるとともに、第２クラッチ（右クラッチ）Ｃ２２を介してサンギヤ８３ｓに連結されるようになっている。これらの切替ブレーキＢ２１、第１クラッチＣ２１、第２クラッチＣ２２は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式の油圧式摩擦係合装置として、図１で説明した摩擦係合装置１により構成され、これらのクラッチの係合解放状態が切り換えられることともに、必要に応じて油圧制御が行われることによりスリップ係合時の伝達トルクが制御される。そして、例えば中低速走行中の右旋回時に第１クラッチＣ２１を係合させて外側の左輪８４の駆動力を増加させたり、中低速走行中の左旋回時に第２クラッチＣ２２を係合させて外側の右輪８５の駆動力を増加させたりすることにより、旋回性能を向上させることができる。また、高速走行中の右旋回時に第２クラッチＣ２２を係合させて内側の右輪８５の駆動力を増加させたり、高速走行中の左旋回時に第１クラッチＣ２１を係合させて内側の左輪８４の駆動力を増加させたりすることにより、走行安定性を向上させることができる。

そして、図５で説明した本発明の実施例に係る左右駆動力配分機構付デファレンシャル８０によれば、車両が有する駆動源から駆動輪８４、８５までの動力の伝達経路中に設けられ、左右の駆動輪８４、８５のトルク配分を制御する左右駆動力配分機構付デファレンシャル８０において、上述した摩擦係合装置１が適用されることから、この摩擦係合装置１（切替ブレーキＢ２１、第１クラッチＣ２１、第２クラッチＣ２２）において、複数のセパレータプレート２の温度依存性を低減することができ、摩擦係合要素における摩擦特性のバラツキを低減することができることから、この左右駆動力配分機構付デファレンシャル８０におけるトルク配分の制御性を向上することができる。

図６は、本発明の実施例２に係る摩擦係合装置の軸方向概略断面図、図７は、本発明の実施例２に係る摩擦係合装置における時間と温度、仕事及びタービン回転との関係を示す線図である。実施例２に係る摩擦係合装置は、実施例１に係る摩擦係合装置と略同様の構成であるが、複数のセパレータプレートの厚みの設定が実施例１に係る摩擦係合装置とは異なる。その他、上述した実施例と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。

実施例２に係る内燃機関としての摩擦係合装置２０１は、図６に示すように、図中左側から順に第１セパレータプレート２２１、第２セパレータプレート２２２、第３セパレータプレート２２３及び第４セパレータプレート２２４の合計４枚のセパレータプレート２０２を有する。そして、複数のセパレータプレート２０２は、押圧力発生部４に近接する側のセパレータプレート２０２の体積を押圧力発生部４から離間した側のセパレータプレート２０２の体積より大きく設定することで、この複数のセパレータプレート２の温度依存性を低減し、摩擦係合要素における摩擦特性のバラツキの低減を図っている。

具体的には、本実施例の複数のセパレータプレート２０２は、複数を１組として複数組設けられ、押圧力発生部４に近接するにしたがって各組ごとに軸方向の厚みが設定される。すなわち、セパレータプレート２０２は、押圧力発生部４のピストン４１側に向かうにしたがってその厚みが厚くなるように設定されているが、ここでは、第１セパレータプレート２２１と第２セパレータプレート２２２とを１つの組、第３セパレータプレート２２３と第４セパレータプレート２２４とを１つの組として、各組ごとに軸方向の厚みが設定される。つまり、第１セパレータプレート２２１の厚みｔ２−１、第２セパレータプレート２２２の厚みｔ２−２、第３セパレータプレート２２３の厚みｔ２−３、第４セパレータプレート２２４の厚みｔ２−４の関係において、複数のセパレータプレート２０２は、［ｔ２−１＝ｔ２−２＞ｔ２−３＝ｔ２−４］となるようにその厚みが設定されている。したがって、複数のセパレータプレート２０２において、その熱容量は、第１セパレータプレート２２１と第２セパレータプレート２２２とが等しく、第３セパレータプレート２２３と第４セパレータプレート２２４とが等しくなると共に、第３セパレータプレート２２３、第４セパレータプレート２２４より第１セパレータプレート２２１、第２セパレータプレート２２２の方が大きくなる。

図７は、この摩擦係合装置２０１における時間と温度、仕事及びタービン回転との関係を示す線図である。本図は、アップシフト変速時の摩擦係合要素による仕事と各セパレータプレート２０２の温度特性を表している。本図中の「１」から「４」の数字は、「１」が押圧力発生部４のピストン４１に最も近接した位置の第１セパレータプレート２２１の特性を示すのに対して、「４」がピストン４１から最も離間した位置の第４セパレータプレート２２４の特性を示す。すなわち、摩擦係合装置２０１では、複数のセパレータプレート２０２の厚みを［ｔ２−１＝ｔ２−２＞ｔ２−３＝ｔ２−４］に設定することで、第３セパレータプレート２２３、第４セパレータプレート２２４より第１セパレータプレート２２１、第２セパレータプレート２２２の方をその体積、言い換えれば熱容量を増加させていることから、上述した実施例１の摩擦係合装置１より劣るものの、係合時に発生する熱エネルギーによる第１セパレータプレート２２１、第２セパレータプレート２２２、第３セパレータプレート２２３及び第４セパレータプレート２２４の温度上昇特性をほぼ同一化することができる。

そして、この摩擦係合装置２０１の複数のセパレータプレート２０２は、複数を１組として複数組設けられ、押圧力発生部４に近接するにしたがって各組ごとに軸方向の厚みを設定していることから、セパレータプレート２０２の厚みのバリエーション（種類）は、第１セパレータプレート２２１の厚みｔ２−１と第２セパレータプレート２２２の厚みｔ２−２とが等しく、第３セパレータプレート２２３の厚みｔ２−３と第４セパレータプレート２２４の厚みｔ２−４とが等しいことから２種類で済む。このため、例えば、セパレータプレートの厚みのバリエーション（種類）が４種類必要な摩擦係合装置１と比較して、部材の種類を少なくすることができ、この結果、この摩擦係合装置２０１の製造コストを低減することができる。

以上で説明した本発明の実施例に係る摩擦係合装置２０１によれば、少なくとも押圧力が作用する側のセパレータプレート２０２の体積を他のセパレータプレート２０２の体積より大きくすることで、温度上昇しやすいセパレータプレート２０２の熱容量が大きくなるので、複数のセパレータプレート２０２の温度を平均化することができ、この結果、複数のセパレータプレート２の温度依存性を低減することができ、摩擦係合要素における摩擦特性のバラツキを低減することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例に係る摩擦係合装置２０１によれば、複数のセパレータプレート２０２は、複数を１組として複数組設けられ、前記押圧力が作用する側に向かって、すなわち、押圧力発生部４に近接するにしたがって各組ごとに軸方向の厚みが設定される。したがって、部材の種類を低減することができ、この結果、この摩擦係合装置２０１の製造コストを低減することができる。

図８は、本発明の実施例３に係る摩擦係合装置の軸方向概略断面図である。実施例３に係る摩擦係合装置は、実施例１に係る摩擦係合装置と略同様の構成であるが、潤滑油供給手段を備える点で実施例１に係る摩擦係合装置とは異なる。その他、上述した実施例と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。

実施例３に係る内燃機関としての摩擦係合装置３０１は、図８に示すように、潤滑油供給手段としての潤滑油供給部３０９を備える。潤滑油供給部３０９は、複数のセパレータプレート２やフリクションプレート３に潤滑油としてオイルを供給するものであり、油路３１０と、複数の油穴３１５を有する。複数の油穴３１５は、第１回転軸３０５の軸方向に沿って、図中左側から順に、第１油穴３１１、第２油穴３１２、第３油穴３１３、第４油穴３１４の合計４つが設けられる。なお、以下の説明では、複数枚の油穴を特に区別する必要がない場合、単に「油穴３１５」と略記する。

油路３１０は、第１回転軸３０５の内部に回転軸線Ｃの軸方向に沿って延設されており、一端部が不図示のオイル貯留部や供給部に接続されている。第１油穴３１１、第２油穴３１２、第３油穴３１３、第４油穴３１４は、第１セパレータプレート２１、第２セパレータプレート２２、第３セパレータプレート２３及び第４セパレータプレート２４にそれぞれ対応して形成されている。複数の油穴３１５は、それぞれ第１回転軸３０５の径方向に外周面から油路３１０まで延設され、一端が油路３１０に連通すると共に他端がセパレータプレート２側に開口する。油路３１０や複数の油穴３１５を介して供給されるオイルは、セパレータプレート２やフリクションプレート３にて、油膜を形成して各部品間の潤滑を促進すると共に部品の酸化を防止するなどして潤滑作用を奏するとともに、セパレータプレート２、フリクションプレート３から摩擦熱等の熱を吸収して冷却する。

そして、この摩擦係合装置３０１では、第１油穴３１１、第２油穴３１２、第３油穴３１３、第４油穴３１４は、押圧力発生部４のピストン４１に近接する側の第１油穴３１１がピストン４１から離間した側の第４油穴３１４より開口面積が大きく設定される。すなわち、その厚みが［ｔ１＞ｔ２＞ｔ３＞ｔ４］に設定される第１セパレータプレート２１、第２セパレータプレート２２、第３セパレータプレート２３、第４セパレータプレート２４に対応して、複数の油穴３１５は、開口面積が[第１油穴３１１の開口面積＞第２油穴３１２の開口面積＞第３油穴３１３の開口面積＞第４油穴３１４の開口面積］となるように設定されている。これにより、例えば、流入できる開口面積が小さい第４油穴３１４から第４セパレータプレート２４に供給されるオイルの供給量が相対的に少なくなる一方で、開口面積が大きい第１油穴３１１から第１セパレータプレート２１に供給されるオイルの供給量が相対的に多くなる。そして、上述したように複数のセパレータプレート２において、その熱容量は、第４セパレータプレート２４、第３セパレータプレート２３、第２セパレータプレート２２、第１セパレータプレート２１の順で大きくなっていることから、熱容量が大きい第１セパレータプレート２１ほどオイルの供給量が多くなる一方で、熱容量が小さい第４セパレータプレート２４ほどオイルの供給量が少なくなる。この結果、オイルにより各セパレータプレート２が冷却される際の温度の低下度合を第１セパレータプレート２１、第２セパレータプレート２２、第３セパレータプレート２３及び第４セパレータプレート２４でほぼ同一化することができる。

以上で説明した本発明の実施例に係る摩擦係合装置３０１によれば、少なくとも押圧力が作用する側のセパレータプレート２の体積を他のセパレータプレート２の体積より大きくすることで、温度上昇しやすいセパレータプレート２の熱容量が大きくなるので、複数のセパレータプレート２の温度を平均化することができ、この結果、複数のセパレータプレート２の温度依存性を低減することができ、摩擦係合要素における摩擦特性のバラツキを低減することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例に係る摩擦係合装置３０１によれば、複数のセパレータプレート２にオイルを供給すると共に、押圧力が作用する部分、すなわち、押圧力発生部４のピストン４１に近接する側のセパレータプレート２への供給量が押圧力発生部４のピストン４１から離間した側のセパレータプレート２への供給量より多く設定される潤滑油供給部３０９を備える。したがって、熱容量が大きいセパレータプレート２ほどオイルの供給量が多くなる一方で、熱容量が小さいセパレータプレート２ほどオイルの供給量が少なくなることから、オイルにより各セパレータプレート２が冷却される際の温度の低下度合を複数のセパレータプレート２間でほぼ同一化することができる。この結果、複数のセパレータプレート２の温度依存性をさらに低減することができ、摩擦係合要素における摩擦特性のバラツキをさらに低減することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例に係る摩擦係合装置３０１によれば、潤滑油供給部３０９は、フリクションプレート３が設けられる第１回転軸３０５に軸方向に沿って各セパレータプレート２に対応して形成された複数の油穴３１５を有し、複数の油穴３１５は、押圧力が作用する部分、すなわち、押圧力発生部４のピストン４１に近接する側の油穴３１５が押圧力発生部４のピストン４１から離間した側の油穴３１５より開口面積が大きく設定される。したがって、流入できる開口面積が小さい油穴３１５からセパレータプレート２に供給されるオイルの供給量が相対的に少なくなる一方で、開口面積が大きい油穴３１５からセパレータプレート２に供給されるオイルの供給量が相対的に多くなることから、簡易な構成でピストン４１側のセパレータプレート２に供給されるオイルの供給量をピストン４１から離間した側のセパレータプレート２に供給されるオイルの供給量より多く設定することができる。

なお、上述した本発明の実施例に係る摩擦係合装置、自動変速機、前後輪駆動力分配装置及び左右輪駆動力配分装置は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。以上の説明では、フリクションプレートが第１回転軸５に、セパレータプレートが第２回転軸６に設けられるものとして説明したが、フリクションプレートを第２回転軸６に、セパレータプレートを第１回転軸５に設けるようにしてもよい。

また、以上の説明では、押圧力発生手段は油圧により押圧力を発生させる、油圧式の押圧力発生手段であるものとして説明したが、これに限らず、例えば、電磁式の押圧力発生手段を用いるようにしてもよい。

また、以上の説明では、複数のセパレータプレートの厚みを変えることで各セパレータプレートの体積を異ならせるものとして説明したが、各セパレータプレートの径を変えることで、体積を異ならせるようにしてもよい。

以上のように、本発明に係る摩擦係合装置、自動変速機、前後輪駆動力分配装置及び左右輪駆動力配分装は、摩擦係合要素における摩擦特性のバラツキの低減を図ったものであり、種々の摩擦係合装置、自動変速機、前後輪駆動力分配装置及び左右輪駆動力配分装に適用して好適である。

本発明の実施例１に係る摩擦係合装置の軸方向概略断面図である。 本発明の実施例１に係る摩擦係合装置における時間と温度、仕事及びタービン回転との関係を示す線図である。 本発明の実施例１に係る摩擦係合装置が適用された車両用の自動変速機の一例を示す骨子図である。 本発明の実施例１に係る摩擦係合装置が適用されるセンターデファレンシャルの一例を示す骨子図である。 本発明の実施例１に係る摩擦係合装置が適用される左右駆動力配分機構付デファレンシャルの一例を示す骨子図である。 本発明の実施例２に係る摩擦係合装置の軸方向概略断面図である。 本発明の実施例２に係る摩擦係合装置における時間と温度、仕事及びタービン回転との関係を示す線図である。 本発明の実施例３に係る摩擦係合装置の軸方向概略断面図である。 従来の摩擦係合装置における時間と温度、仕事及びタービン回転との関係を示す線図である。

符号の説明

１、２０１、３０１ 摩擦係合装置
２、２０２ セパレータプレート
３ フリクションプレート
４ 押圧力発生部（押圧力発生手段）
５、３０５ 第１回転軸
６ 第２回転軸
７ａ、７ｂ 端部プレート
８ スナップリング
２１、２２１ 第１セパレータプレート
２２、２２２ 第２セパレータプレート
２３、２２３ 第３セパレータプレート
２４、２２４ 第４セパレータプレート
３１ 第１フリクションプレート
３２ 第２フリクションプレート
３３ 第３フリクションプレート
３４ 第４フリクションプレート
４１ ピストン
４２ 油室
４３ 油圧調整機構（油圧調整手段）
５０ 自動変速機
５２ トルクコンバータ
５３ 変速装置
７２ センターデファレンシャル（前後輪駆動力分配装置）
８０ 左右駆動力配分機構付デファレンシャル（左右輪駆動力配分装置）
３０９ 潤滑油供給部（潤滑油供給手段）
３１０ 油路
３１１ 第１油穴
３１２ 第２油穴
３１３ 第３油穴
３１４ 第４油穴
３１５ 油穴
Ｃ 回転軸線

Claims (10)

1. 軸方向に沿って交互に設けられる複数のセパレータプレートと複数のフリクションプレートに押圧力発生手段が発生させる押圧力を作用させることで、摩擦力により該セパレータプレートと該フリクションプレートとを係合可能な摩擦係合装置において、
   前記複数のセパレータプレートは、前記押圧力が作用する側のセパレータプレートが他のセパレータプレートより体積が大きく設定されることを特徴とする、
   摩擦係合装置。
2. 前記複数のセパレータプレートは、前記押圧力が作用する側のセパレータプレートが他のセパレータプレートより軸方向の厚みが厚く設定されることを特徴とする、
   請求項１に記載の摩擦係合装置。
3. 前記複数のセパレータプレートは、前記押圧力が作用する側に向かって１枚ごとに軸方向の厚みが設定されることを特徴とする、
   請求項２に記載の摩擦係合装置。
4. 前記複数のセパレータプレートは、複数を１組として複数組設けられ、前記押圧力が作用する側に向かって各組ごとに軸方向の厚みが設定されることを特徴とする、
   請求項２に記載の摩擦係合装置。
5. 前記複数のセパレータプレートに潤滑油を供給すると共に、前記押圧力が作用する部分に近接する側の前記セパレータプレートへの供給量が該押圧力が作用する部分から離間した側のセパレータプレートへの供給量より多く設定される潤滑油供給手段を備えることを特徴とする、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の摩擦係合装置。
6. 前記潤滑油供給手段は、前記セパレータプレート又は前記フリクションプレートが設けられる回転軸に軸方向に沿って前記各セパレータプレートに対応して形成された複数の油穴を有し、
   前記複数の油穴は、前記押圧力が作用する部分に近接する側の前記油穴が該押圧力が作用する部分から離間した側の前記油穴より開口面積が大きく設定されることを特徴とする、
   請求項５に記載の摩擦係合装置。
7. 前記押圧力発生手段は、潤滑油が供給される油室と、該油室内の油圧に応じた前記押圧力を前記セパレータプレートと前記フリクションプレートとに作用させるピストンと、前記油室内の油圧を調整する油圧調整手段とを有し、
   前記複数のセパレータプレートは、前記ピストンに近接する側の前記セパレータプレートが該ピストンから離間した側の前記セパレータプレートより体積が大きく設定されることを特徴とする、
   請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の摩擦係合装置。
8. 車両が有する駆動源から駆動輪までの動力の伝達経路中に設けられ、前記内燃機関の回転速度を車速に応じて自動的に変速して伝達可能な自動変速機において、
   請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の摩擦係合装置を複数備えることを特徴とする、
   自動変速機。
9. 車両が有する駆動源から駆動輪までの動力の伝達経路中に設けられ、前後の駆動輪のトルク配分を制御する前後輪駆動力配分装置において、
   請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の摩擦係合装置を備えることを特徴とする、
   前後輪駆動力分配装置。
10. 車両が有する駆動源から駆動輪までの動力の伝達経路中に設けられ、左右の駆動輪のトルク配分を制御する左右輪駆動力分配装置において、
    請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の摩擦係合装置を備えることを特徴とする、
    左右輪駆動力配分装置。

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