JP2009543002A - 多板クラッチ又は多板ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】良好な冷却作用をもたらすととともに、従来よりもコストを抑え、良好な冷却特性を得ることが可能な湿式多板クラッチ又は多板ブレーキディスクを提供すること。
【解決手段】インナディスク支持体が、インナディスク方向へ冷却流体を供給するために径方向へ穿設された少なくとも１つの貫通孔を備えている多板クラッチ又は多板ディスクブレーキにおいて、前記インナディスク支持体を多部材で構成し、基部と、該基部を軸方向及び径方向に少なくとも部分的に包囲しつつ該基部に固定された噛合部とを備えて構成するとともに、該噛合部に前記インナディスクを径方向に摺動可能に接続できるように構成し、前記基部及び前記噛合部それぞれに貫通孔を穿設し、前記基部及び前記噛合部それぞれの貫通孔を互いに連通するように構成した。

Description

本発明は、インナディスクを支持するインナディスク支持体と、アウタディスクを支持するアウタディスク支持体とを備えて成り、前記インナディスク及び前記アウタディスクが軸方向に交互に並設されているとともに、前記インナディスク支持体及び／又は前記アウタディスク支持体が、前記インナディスク又は前記アウタディスク方向へ冷却流体を供給するために径方向へ穿設された少なくとも１つの貫通孔を備えている多板クラッチ又は多板ディスクブレーキに関するものである。

上記のような多板クラッチ又は多板ディスクブレーキについては様々な実施形態が知られており、例えば原動機付き車両（以下単に「車両」という。）のオートマチックトランスミッションの切換要素に使用されている。このような多板クラッチは、湿式多板クラッチとして形成されて車両用トランスミッション内又はその外部において発進クラッチとして設けられている。

通常、湿式の発進クラッチは冷却油によってその径方向内方から冷却され、クラッチの入力側又は出力側の遠心力によって冷却油が径方向外方へ排出される。これにより、クラッチにおいて加熱された冷却油の排出作用が促進される。

しかし、例えば多段式のオートマチックトランスミッションの切換要素として使用される湿式多板クラッチにおいては、回転しているブレーキ部材が制動時にエネルギーを吸収して静止状態へもたらされるため、上記のような径方向への冷却油の排出がなされないか、又はなされても非常に僅かとなってしまう。そのため、このようなブレーキは、通常、完全に冷却油中に沈設されているか、又は圧力に応じて冷却油が供給されるようになっている。

ところで、従来の湿式多板クラッチが例えば特許文献１に開示されており、この特許文献１に記載されてものにおいては、冷却油の供給がクラッチディスクの径方向内方から径方向外方へ向けてなされるようになっている。さらに、クラッチディスクの摩擦材の下方におけるインナディスク支持体において複数の径方向へ開口した開口部が設けられており、該開口部を介して冷却油を供給している。

冷却効率を最適化するためには比較的多くの径方向への開口部あるいは貫通孔をディスク支持体に設けているが、これにより生産コストがかさむ上、ディスク支持体の機械的な強度を損なってしまうという問題がある。

そのほか、特許文献２には、オートマチックトランスミッションにおける多板ディスクブレーキが開示されている。この特許文献２に記載されたものにおいては、ディスクカバー上方で径方向に形成された環状通路を介して外部からディスクへ向けて内方へ冷却油を供給するようになっており、この冷却油の供給を、圧力によって行うとともに、切換弁によって制御するようになっている。また、このような多板ディスクブレーキにおいては、ケーシングに固着された一体部材としてのディスク支持体が径方向への貫通孔を備えており、該貫通孔を通して冷却油が環状通路からディスクへ供給される。

また、ディスクを十分に冷却するためのよく知られた技術的な解決手段が図２に示されている。この図２において、多板クラッチのインナディスク支持体１がハブ部材２として形成されており、その外面には、通常、不図示のインナディスクと噛合するための歯３が形成されている。また、インナディスク支持体１への冷却油の供給は軸方向の冷却油供給路４を介してなされるようになっており、この冷却油は、径方向へ向いた貫通孔５，６，７，８を通って更に歯３方向あるいはクラッチディスク方向へ供給される。

特に良好な冷却効果を得るため、及び径方向へ向いた貫通孔の数を削減するために、インナディスク支持体１の機械的な完全性の高まりに伴い、貫通孔５，６，７，８をインナディスク支持体１において径方向へ僅かに傾斜させて形成する必要がある。

しかしながら、貫通孔５，６，７，８をこのように形成することは、これら貫通孔５，６，７，８をインナディスク支持体１において穿設するコストがかかるために、生産コストに関して好ましくない。

独国特許第４１３６０４０号明細書 米国特許第６２０２８１４号明細書

そこで、本発明の目的とするところは、良好な冷却作用をもたらすととともに、従来よりもコストを抑え、良好な冷却特性を得ることが可能な湿式多板クラッチ又は多板ブレーキディスクを提供することにある。

上記目的は、独立請求項の特徴によって達成される。一方、本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に規定されている。

本発明は、径方向へ向いた複数の貫通孔を介して冷却流体をディスクへ最適に供給しようとするものである。ここで、多くの貫通孔をディスク支持体に設けると、機械的な強度に問題をきたすことがある。そこで、ディスク支持体に僅かに傾斜した比較的少ない数の貫通孔を設けるようにすると、生産技術上複雑になり、貫通孔を設けるためのコスト上昇を招いてしまう。本発明は、ディスク支持体を、基部及び該基部に軸方向に固定され第２の部材から成る多部材で構成して上記問題を解消しようとするものである。

すなわち、本発明は、インナディスクを支持するインナディスク支持体と、アウタディスクを支持するアウタディスク支持体とを備えて成り、前記インナディスク及び前記アウタディスクが軸方向に交互に並設されているとともに、前記インナディスク支持体及び／又は前記アウタディスク支持体が、前記インナディスク又は前記アウタディスク方向へ冷却流体を供給するために径方向へ穿設された少なくとも１つの貫通孔を備えている多板クラッチ又は多板ディスクブレーキにおいて、前記インナディスク支持体及び／又は前記アウタディスク支持体を多部材で構成し、基部と、該基部を軸方向及び径方向に少なくとも部分的に包囲しつつ該基部に固定された噛合部とを備えて構成するとともに、該噛合部に前記インナディスク又は前記アウタディスクを径方向に摺動可能に接続できるように構成し、前記基部及び前記噛合部それぞれに貫通孔を穿設し、前記基部及び前記噛合部それぞれの貫通孔を互いに連通するように構成したことを特徴としている。

このように構成することにより、比較的大きな径を有する冷却流体流通用の貫通孔を、その数を抑えつつ機械的に強固な基部に形成することが可能である。一方、噛合部には、径が小さな、冷却流体をディスク方向へ供給するための貫通孔を比較的多数形成することが可能である。また、ディスク支持体のこれら基部及び噛合部において、上記のような貫通孔を容易に穿設することが可能であるとともに、径方向にまっすぐ（傾斜させることなく）形成することも可能である。

また、本発明の一実施形態は、前記基部に軸方向へ向いた冷却流体供給路を設けるとともに、該冷却流体供給路を前記基部における少なくとも１つの前記貫通孔に連通させたことを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、前記噛合部を中空円筒状に形成しつつ前記基部に溶着及び／又は嵌着したことを特徴としているほか、この噛合部にディスクを収容支持するための歯を備える構成としたことも特徴としている。

また、本発明の他の実施形態は、前記噛合部に前記基部方向に径方向へ突出した突出部を設け、該突出部によって前記基部と前記噛合部の間に環状室を形成したことを特徴としている。なお、このような構成に代えて、前記基部と前記噛合部の間にシールリングを挟装することによって前記環状室を形成するようにしてもよい。

ここで、本発明においては、前記環状室を前記基部における少なくとも１つの貫通孔に連通させているため、この環状室を円筒状の分配室として形成して、ここに冷却流体を充填することが可能である。そして、冷却流体は、この環状室から前記噛合部における前記貫通孔を介して多板クラッチあるいは多板ディスクブレーキのディスクへ至る。なお、前記噛合部における貫通孔は特に周方向及び径方向に一様に形成されている。

また、本発明の一実施形態は、前記噛合部に、その径方向へ向いた少なくとも１つのカラーを形成するか、又はその端面に折曲部を形成するとともに、前記基部の端面に環状溝を形成し、前記カラー又は折曲部を前記環状溝に嵌着させるか、又は溶接若しくは接着したことを特徴としている。

さらに、本発明の一実施形態は、前記基部における前記貫通孔の数を前記噛合部における前記貫通孔よりも少なくする一方、前記基部における前記貫通孔の径を前記噛合部における前記貫通孔の径よりも大きくしたことを特徴としている。このような構成によれば、ディスク支持体の機械的な強度を大きくすることができると同時に、冷却流体の流通性を向上させることも可能である。

本発明によれば、良好な冷却作用をもたらすととともに、従来よりもコストを抑え、良好な冷却特性を得ることが可能な湿式多板クラッチ又は多板ブレーキディスクを提供することが可能である。

本発明により形成された多板クラッチのインナディスク支持体の長さ方向の断面図である。 従来技術によるインナディスク支持体の図１のような断面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１に示すインナディスク支持体１０は、上述の図２に示す従来のインナディスク支持体１と違い、少なくとも２つの部材で構成されている。これら２つの部材とはインナディスク支持体１０のハブの役割を果たす基部１１及び金属板で形成されつつ軸方向に重なり合う噛合部１２であり、該噛合部１２は、基部１１をその軸方向及び径方向に包囲するものとなっている。

また、噛合部１２は、その歯２４において、特に不図示のディスクと噛合するものとなっている。なお、この不図示のディスクは、セパレータディスクであっても、フリクションディスクであってもよい。

さらに、噛合部１２はその軸方向端部近傍に突出部１４，１５を備えており、これら突出部１４，１５は基部１１へ向けて径方向に突出しているため、噛合部１２と基部１１が互いに離間するようになっている。

このような突出部１４，１５に代えて、噛合部１２に向いた突出部を基部１１に設けてもよい。また、これら突出部１４，１５と同様な機能は、基部１１と噛合部１２の間に金属製のロックリング及び／又はエラストマ製のシールリングを挟装することによっても得ることが可能である。

上記のようにして突出部１４と突出部１５の間及び基部１１と噛合部１２の間に環状室１３が形成され、この環状室１３は、基部１１において径方向へ穿設された少なくとも１つの貫通孔１７を介して、インナディスク支持体１０内の冷却流体供給路１６に連通している。すなわち、冷却流体が環状室１３内へ供給されるようになっている。さらに、冷却流体は、噛合部１２に穿設された貫通孔１８，１９，２０，２１を介して、環状室１３からインナディスク支持体１０の不図示のディスクへ供給される。

図１に示すように、基部１１に穿設された貫通孔１７の数は噛合部１２に穿設された貫通孔１８，１９，２０，２１の数よりも少ないが、環状室１３へ冷却流体を良好に供給するために、貫通孔１７は、貫通孔１８，１９，２０，２１よりも大きな径を有するものとなっている。

また、噛合部１２はインナディスク支持体１０のディスクのトルクを伝達する役目も果たすため、該噛合部１２を、せん断されないよう基部１２に結着する必要がある。ここで、結着方法として様々なものが考えられるが、図１に示す実施形態においては、基部１１の端面に環状溝２３が形成されており、噛合部１２の径方向外方から内方へ向いたカラー９が該環状溝２３に溶接されている（溶接部２２）。なお、このような基部１１と噛合部１２の結着を他の端面においても行うようにするのが好ましい。

１ インナディスク支持体
２ ハブ部材
３ 歯
４ 冷却油供給路
５，６，７，８ 貫通孔
１０ インナディスク支持体
１１ 基部
１２ 噛合部
１３ 環状室
１４，１５ 突出部
１６ 冷却流体供給路
１７ 貫通孔
１８，１９，２０，２１ 貫通孔
２２ 溶接部
２３ 環状溝
２４ 噛合部

Claims (7)

1. インナディスクを支持するインナディスク支持体と、アウタディスクを支持するアウタディスク支持体とを備えて成り、
   前記インナディスク及び前記アウタディスクが軸方向に交互に並設されているとともに、前記インナディスク支持体及び／又は前記アウタディスク支持体が、前記インナディスク又は前記アウタディスク方向へ冷却流体を供給するために径方向へ穿設された少なくとも１つの貫通孔を備えている
   多板クラッチ又は多板ディスクブレーキにおいて、
   前記インナディスク支持体及び／又は前記アウタディスク支持体を多部材で構成し、
   基部（１１）と、該基部（１１）を軸方向及び径方向に少なくとも部分的に包囲しつつ該基部（１１）に固定された噛合部（１２）とを備えて構成するとともに、該噛合部（１２）に前記インナディスク又は前記アウタディスクを径方向に摺動可能に接続できるように構成し、
   前記基部（１１）及び前記噛合部（１２）それぞれに貫通孔（１７；１８，１９，２０，２１）を穿設し、前記基部（１１）及び前記噛合部（１２）それぞれの貫通孔を互いに連通するように構成した
   ことを特徴とする多板クラッチ又は多板ディスクブレーキ。
2. 前記基部（１１）に軸方向へ向いた冷却流体供給路（１６）を設けるとともに、該冷却流体供給路（１６）を前記基部（１１）における少なくとも１つの前記貫通孔（１７）に連通させたことを特徴とする請求項１記載の多板クラッチ又は多板ディスクブレーキ。
3. 前記噛合部（１２）を中空円筒状に形成しつつ前記基部（１１）に溶着及び／又は嵌着するとともに、前記噛合部（１２）に前記基部（１１）方向に径方向へ突出した突出部（１４，１５）を設け、該突出部によって前記基部（１１）と前記噛合部（１２）の間に環状室（１３）を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の多板クラッチ又は多板ディスクブレーキ。
4. 前記環状室（１３）を、前記基部（１１）における少なくとも１つの貫通孔（１７）に連通させたことを特徴とする請求項３記載の多板クラッチ又は多板ディスクブレーキ。
5. 前記噛合部（１２）における前記貫通孔（１８，１９，２０，２１）を、前記インナディスク又は前記アウタディスクへ冷却流体を供給できるよう周方向及び軸方向へ配設したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の多板クラッチ又は多板ディスクブレーキ。
6. 前記噛合部（１２）に、その径方向へ向いた少なくとも１つのカラー（９）を形成するか、又はその端面に折曲部を形成するとともに、前記基部（１１）の端面に環状溝（２３）を形成し、前記カラー又は折曲部を前記環状溝に嵌着させるか、又は溶接若しくは接着したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の多板クラッチ又は多板ディスクブレーキ。
7. 前記基部（１１）における前記貫通孔（１７）の数を前記噛合部（１２）における前記貫通孔（１８，１９，２０，２１）よりも少なくする一方、前記基部（１１）における前記貫通孔（１７）の径を前記噛合部（１２）における前記貫通孔（１８，１９，２０，２１）の径よりも大きくしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の多板クラッチ又は多板ディスクブレーキ。

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