JP2016001033A - 湿式多板クラッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省スペース化、軽量化、コストダウンを実現した湿式多板クラッチ装置を提供する。
【解決手段】湿式多板クラッチ装置１０は、複数のセパレータプレート２２、３２と複数のフリクションプレート２３、３３とが軸方向で交互に配置され、セパレータプレートとフリクションプレートとをピストン２６，３６により締結することで動力を伝達する第１クラッチ部２０と、第１クラッチ部に対して軸方向でオーバーラップし、第１クラッチ部の外径側に配置された第２クラッチ部３０とを備え、第１クラッチ部２０のセパレータプレートまたはフリクションプレートと第２クラッチ部３０のセパレータプレートまたはフリクションプレートとが第１クラッチ部のクラッチドラム２１に対して軸方向移動自在に係合している。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の自動変速機などに用いられる湿式多板クラッチ装置に関する。より詳細には、軸方向にオーバーラップして半径方向の内径側及び外径側に２つのクラッチ部を備えた湿式多板クラッチ装置に関する。

一般に、半径方向の内径側及び外径側に２つのクラッチ部を備えた湿式多板クラッチ装置では、各クラッチ部には別々のハウジングまたはクラッチドラムが設けられている。このような例が、特許文献１に記載されている。

この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。

特開２００８−２３２４１６号公報

しかしながら、２つのクラッチ部それぞれに比較的大きな部材であるハウジングを設けることで湿式多板クラッチ装置が大型になりやすく、また重量も増加する傾向があった。

近年の自動車変速機に課せられた小型軽量化の要求に応えるため、湿式多板クラッチ装置についても、省スペース化、軽量化、コストダウンが求められていた。

従って、本発明の目的は、省スペース化、軽量化、コストダウンを実現した湿式多板クラッチ装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の湿式多板クラッチ装置は、
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とが軸方向で交互に配置され、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をピストンにより締結することで動力を伝達する第１クラッチ部と、
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とが軸方向で交互に配置され、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をピストンにより締結することで動力を伝達し、前記第１クラッチ部に対して軸方向でオーバーラップし、前記第１クラッチ部の外径側に配置された第２クラッチ部と、
を備え、前記第１クラッチ部の前記セパレータプレートまたは前記フリクションプレートと前記第２クラッチ部の前記セパレータプレートまたは前記フリクションプレートとが前記第１クラッチ部のクラッチドラムに対して軸方向移動自在に係合していることを特徴としている。

２つのクラッチ部がクラッチドラム（ハウジング）を共用することで、省スペース化、軽量化、コストダウンを実現した湿式多板クラッチ装置を提供することができる。

本発明の第１実施例の湿式多板クラッチ装置の軸方向部分断面図である。 本発明の第１実施例の変形例の湿式多板クラッチ装置の軸方向部分断面図である。 本発明の第１実施例の他の変形例の湿式多板クラッチ装置の軸方向部分断面図である。 本発明の第２実施例の湿式多板クラッチ装置の軸方向部分断面図である。 第２実施例の湿式多板クラッチ装置を開口側からみた部分正面図である。 図５のＡ−Ａ線に沿った軸方向部分断面図である。 第２実施例のクラッチドラムの外周円筒部の軸方向断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。尚、図面において同一部分は同一符号にて示してある。

（実施例１）
図１は、本発明の第１実施例の湿式多板湿式多板クラッチ装置１０の軸方向部分断面図である。

湿式多板クラッチ装置１０は、軸方向で重なって配置され（オーバーラップ）し、半径方向で異なる位置に配置された２つのクラッチ部を備えている。内径側に配置された第１クラッチ部２０は、被駆動側である複数の環状のセパレータプレート２２と、駆動側である複数の環状のフリクションプレート２３とが軸方向で交互に配置されている。

第１クラッチ部２０は、さらにセパレータプレート２２とフリクションプレート２３とを押圧するピストン２６を備えている。フリクションプレート２３の軸方向の両面には摩擦材２５が固定されている。また、セパレータプレート２２とフリクションプレート２３の軸方向の位置を固定状態にするため、バッキングプレート２７が設けられている。

バッキングプレート２７の軸方向の外側にはスナップリング２８がクラッチドラム２１の内周に形成した円周溝２１ｃ内に配置され、第１クラッチ部２０の各要素が軸方向に抜けるのを防止している。

セパレータプレート２２及びバッキングプレート２７は、第１クラッチ部２０を覆うクラッチドラム２１の開口端の内周に切削加工などにより設けたスプライン溝２１ａに軸方向移動自在に係合している。また、フリクションプレート２３は、第１クラッチ部２０の内径側に配置されたハブ部材２４のスプライン溝２４ａに軸方向移動自在に係合している。

従って、ピストン２６が作動すると、セパレータプレート２２とフリクションプレート２３、バッキングプレート２７を軸方向（図１において右方向）に押圧し、ピストン２６とバッキングプレート２７との間でセパレータプレート２２とフリクションプレート２３が締結され、回転軸４２からの動力が第１クラッチ部２０を介して、ハブ部材２４から内側出力として外部に伝達される。

図１に示すように、ピストン２６は、クラッチドラム２１の閉口端内で軸方向摺動自在に配置されている。ピストン２６の外周面とクラッチドラム２１の内面との間にはシール部材２９が介装されている。また、ピストン２６の内周面と回転軸４２の外周面との間にもシール部材が介装されている。従って、クラッチドラム２１の閉口端の内面とピストン２６との間に油密状態の油圧室４７が画成される。また、ピストン２６と壁部材４１との間には、油圧室４７の油圧が解除されるとピストン２６を初期位置に戻すキャンセラ４８が設けられている。

ピストン２６と壁部材４１との間には、リターンスプリング５２が設けられている。リターンスプリング５２は、ピストン２６が押圧力を発生しないとき、ピストン２６を初期位置に戻す機能を有する。

ハブ部材２４に軸方向摺動自在に保持されたフリクションプレート２３は、その両面に所定の摩擦係数を有する摩擦材２５が固定されている。しかしながら、摩擦材２５は、フリクションプレート２３の片面のみに設けることもできる。

一方、第１クラッチ部２０の外径側に配置された第２クラッチ部３０は、被駆動側の複数の環状のセパレータプレート３２と、駆動側の複数の環状のフリクションプレート３３とが軸方向で交互に配置されている。

第２クラッチ部３０は、セパレータプレート３２とフリクションプレート３３とを押圧するピストン３６を備えている。フリクションプレート３３の軸方向の両面には摩擦材３５が固定されている。また、セパレータプレート３２とフリクションプレート３３の軸方向の位置を固定状態にするため、バッキングプレート３７が設けられている。

バッキングプレート２７の軸方向の外側にはスナップリング３８がクラッチドラム２１の外周に形成した円周溝２１ｄ内に配置され、第２クラッチ部３０の各要素が軸方向に抜けるのを防止している。

セパレータプレート３２及びバッキングプレート３７は、第１クラッチ部２０を覆うクラッチドラム２１の開口端の外周に切削加工などにより設けたスプライン溝２１ｂに軸方向移動自在に係合している。また、フリクションプレート３３は、第２クラッチ部３０の外径側に配置されたハブ部材３４のスプライン溝３４ａに軸方向移動自在に係合している。

ピストン３６が作動すると、セパレータプレート３２とフリクションプレート３３、バッキングプレート３７を軸方向（図１において右方向）に押圧し、ピストン３６とバッキングプレート３７との間でセパレータプレート３２とフリクションプレート３３が締結され、回転軸４２からの動力が第２クラッチ部３０を介して、ハブ部材３４から外側出力として外部に伝達される。

図１に示すように、ピストン３６は、壁部材４０に対して軸方向摺動自在に配置されている。ピストン３６の外周面と壁部材４０の内面との間にはシール部材３９が介装されている。また、ピストン３６の内周面と回転軸４２の外周面との間にもＯリングが介装されている。従って、壁部材４０の内面とピストン３６との間に油密状態の油圧室４９が画成される。また、ピストン３６とクラッチドラム２１との間には、油圧室４９の油圧が解除されるとピストン３６を初期位置に戻すキャンセラ５０が設けられている。

図１に示すように、ピストン３６とクラッチドラム２１との間には、リターンスプリング５３が設けられている。リターンスプリング５３は、ピストン３６が押圧力を発生しないとき、ピストン３６を初期位置に戻す機能を有する。

ハブ部材３４に軸方向摺動自在に保持されたフリクションプレート３３は、その両面に所定の摩擦係数を有する摩擦材３５が固定されている。しかしながら、摩擦材３５は、フリクションプレート３３の片面のみに設けることもできる。

エンジンからの駆動力を伝達する回転軸４２には、内径から回転軸４２の外周面に開口する油路４３乃至４６が設けられている。油路４３乃至４６は、回転軸４２の設けられた油供給孔（不図示）に連通し、不図示の油供給源から油を供給される。油路４３は油圧室４９に、油路４４はキャンセラ５０に、油路４５は油圧室４７に、油路４６はキャンセラ４８にそれぞれ連通している。

油路４３乃至４６から供給する油量を制御することで、各油圧室における油圧が調節され、ピストン２６及び３６の押圧力を制御することができる。これにより、クラッチの締結状態を調整できる。

以上のように構成された湿式多板クラッチ装置１０は、次のようにクラッチの締結及び解放をする。図１の状態は、クラッチの解放状態を示しておりセパレータプレート２２とフリクションプレート２３、またセパレータプレート３２とフリクションプレート３３とはそれぞれ離間している。解放状態では、リターンスプリング５２、５３の付勢力により、ピストン２６及び３６はクラッチドラム２１の閉口端及び壁部材４０にそれぞれ当接している。

第１クラッチ部２０を締結するには、ピストン２６とクラッチドラム２１との間に画成された油圧室４７に油圧を供給する。油圧の上昇に伴い、リターンスプリング５２の付勢力に抗して、ピストン２６は、図１において軸方向右に移動し、セパレータプレート２２とフリクションプレート２３とを密着させる。これにより第１クラッチ部２０が締結される。

同様に、第２クラッチ部３０を締結するには、ピストン３６と壁部材４０との間に画成された油圧室４９に油圧を供給する。油圧の上昇に伴い、リターンスプリング５３の付勢力に抗して、ピストン３６は、図１において軸方向右に移動し、セパレータプレート３２とフリクションプレート３３とを密着させる。これにより第２クラッチ部３０が締結される。

締結後、第１クラッチ部２０及び第２クラッチ部３０を再度解放するには、それぞれの油圧室４７及び４９の油圧を解除する。油圧が解除されると、ピストン２６はリターンスプリング５２の付勢力により、また、ピストン３６は、リターンスプリング５３の付勢力により、ピストン２６及び３６が移動しクラッチが解放される。

従来であれば第２クラッチ部３０にも独立したクラッチドラムが設けられていたが、上述のように、第１クラッチ部３０のクラッチドラム２１を第１クラッチ部２０と第２クラッチ部３０とで共用（共有）している。従って、従来２個必要であったクラッチドラムを１個で済ませることができる。従って、省スペース化、軽量化、コストダウンが実現できる。

１個のクラッチドラム２１の内径側を第１クラッチ２０用のスプライン溝２１ａとして、外径側を第２クラッチ部３０用のスプライン溝２１ｂとする。すなわち、単一のクラッチドラム２１の内径側と外径側とを使い分けすることで、軸方向でオーバーラップし、径方向で異なる位置に配置された第１クラッチ部２０のセパレータプレート２２と第２クラッチ部３０のセパレータプレート３２を、クラッチドラム２１が保持できる。

また、リターンスプリング５３を受けるための壁部材をクラッチドラム２１が兼用することができるので、この点でも部材が一つ減少する効果がある。

図２及び図３は、第１実施例の変形例を示す湿式多板クラッチ装置の軸方向部分断面図である。基本的な構成は図１で説明したものと同じであるので、異なる部分のみを説明する。

図１においては、スナップリング２８及び３８の嵌合する円周溝２１ｃ及び２１ｄは、軸方向の同じ位置に設けられている。しかしながら、クラッチドラム２１の外周円筒部の内側と外側の両方にスプライン溝を切削加工で形成しているため、内周側の円周溝２１ｃと外周側の円周溝２１ｄを軸方向の同じ位置に形成すると、溝部の機械的強度が不足する恐れもある。

これに対応するため、図２及び図３に示すように、内周側と外周側で円周溝を形成する位置を軸方向でずらして配置する。図２では、図１の場合に比べて外周側の円周溝２１ｄを図中で軸方向左側にずらしている。また、図３では、図１の場合に比べて内周側の円周溝２１ｃを図中で軸方向左側にずらしている。図２及び図３のように円周溝の位置をずらすことで、必要な機械的強度を確保できる。

（第２実施例）
図４は、本発明の第２実施例の湿式多板クラッチ装置の軸方向部分断面図である。基本的な構成は第１実施例と同様なので、異なる部分を説明する。

第１実施例においては、スナップリング２８及び３８の嵌合する円周溝２１ｃ及び２１ｄは、それぞれスプライン溝２１ａ及び２１ｂに円周方向の凹溝として形成されていたが、第２実施例では、外周側の円周溝２１ｄは設けていない。

第２実施例では、円周溝２１ｄを形成する代わりにクラッチドラム２１の外周側に外径方向に突出する突起６０を設ける。突起６０は、図７に示すように、クラッチドラム２１の軸方向端部から所定距離内側に形成される。突起６０にスナップリング３８と同等の機能を持たせて、第１クラッチ部３０の各要素の抜け止めとする。

突起６０は、第１クラッチ部２０と第２クラッチ部３０とが共用するクラッチドラム２１を図７に示す矢印Ｂ方向からのプレス加工をする際に、内径側の第１クラッチ部２０の抜け止め用である円周溝２１ｃと外径側の第２クラッチ部３０の抜け止め用である突起６０を同時に成型することができる。従って、突起６０のために追加の工程は必要がない。

図５乃至図７は、第２実施例の詳細を示す図である。図５は、湿式多板クラッチ装置を開口側からみた部分正面図であり、外周円筒部の詳細を示している。図６は、クラッチドラム２１の外周円筒部に設けられた突起６０を示す湿式多板クラッチ装置の図５のＡ−Ａ線に沿った軸方向部分断面図である。図７は、外周円筒部の軸方向断面図である。

図５に示すように、突起６０がクラッチドラム２１の外側円筒部６１から径方向外方に突出している。突起６０は、円周方向に複数設けられるが、その個数はスプライン溝２１ａの個数と同じである。また、突起６０は、図６及び図７に示すように、円周溝２１ｃと同じ位相で設けられるため、クラッチドラム２１の軸方向寸法の拡大を抑えることが可能となる。

第２実施例では、第１実施例と同様に、クラッチドラム２１を共用した効果の他に、突起６０を設けることで、第２クラッチ部３０の抜け止め用のスナップリング２８（第１実施例）が不要となる。従って、部品点数の削減とコストダウンが実現できる。また、外側と内側の円周溝を軸方向の同一位置に設けることに起因する溝部の強度を考慮する必要がなくなる。従って、図２及び図３に示すように、円周溝の位置をずらす必要がなくなるため、軸方向寸法の拡大を抑えることが可能となる。

１０ 湿式多板クラッチ装置
２１ クラッチドラム
２２ セパレータプレート
２３ フリクションプレート
２４ ハブ部
２４ａ スプライン溝
２６ ピストン
２１ａ スプライン溝
２１ｂ スプライン溝
２１ｃ 円周溝
２１ｄ 円周溝
２０ 第１クラッチ部
３０ 第２クラッチ部
３２ セパレータプレート
３３ フリクションプレート
３４ ハブ部
３４ａ スプライン溝
３６ ピストン
６０ 突起
６１ 外周円筒部

Claims (6)

1. 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とが軸方向で交互に配置され、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をピストンにより締結することで動力を伝達する第１クラッチ部と、
   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とが軸方向で交互に配置され、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をピストンにより締結することで動力を伝達し、前記第１クラッチ部に対して軸方向でオーバーラップし、前記第１クラッチ部の外径側に配置された第２クラッチ部と、
   を備え、前記第１クラッチ部の前記セパレータプレートまたは前記フリクションプレートと前記第２クラッチ部の前記セパレータプレートまたは前記フリクションプレートとが前記第１クラッチ部のクラッチドラムに対して軸方向移動自在に係合していることを特徴とする湿式多板クラッチ装置。
2. 前記第１クラッチ部のクラッチドラムの内周側及び外周側のそれぞれに軸方向に延在するスプライン溝が形成されており、内周側のスプライン溝に前記第１クラッチ部の前記セパレータプレートまたは前記フリクションプレートが係合し、外周側のスプライン溝に前記第２クラッチ部の前記セパレータプレートまたは前記フリクションプレートが係合していることを特徴とする請求項１に記載の湿式多板クラッチ装置。
3. 前記湿式多板クラッチ装置は、前記第１クラッチ部及び前記第２クラッチ部の軸方向の抜け止めをするスナップリングを備えており、前記スナップリングは、前記クラッチドラムの内周側及び外周側のそれぞれに形成された円周溝に嵌合していることを特徴とする請求項１または２に記載の湿式多板クラッチ装置。
4. 前記内周側の円周溝と前記外周側の円周溝は、軸方向の同じ位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の湿式多板クラッチ装置。
5. 前記内周側の円周溝と前記外周側の円周溝は、軸方向の異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の湿式多板クラッチ装置。
6. 前記クラッチドラムの外周側に外径方向に突出し、前記第２クラッチ部の軸方向の抜け止めをする突起が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の湿式多板クラッチ装置。

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