JP2016070489A

JP2016070489A - 摩擦クラッチ

Info

Publication number: JP2016070489A
Application number: JP2015130681A
Authority: JP
Inventors: 浩二福元; Koji Fukumoto; 弥輝檀上; Hiroki Danjo; 孔明田中; Komei Tanaka; 裕亮平野; Yusuke Hirano
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2016-05-09

Abstract

【課題】最大伝達トルク容量を大きく確保できながら、係合／解放時の伝達トルク容量の制御性の向上を図ることができる、摩擦クラッチを提供する。【解決手段】クラッチプレート１６に対して回転中心線方向の一方側には、第１ピストン２１および第２ピストン２２が回転中心線方向に移動可能に設けられている。第１ピストン２１および第２ピストン２２の一方側には、油室３１が形成されている。第１ピストン２１および第２ピストン２２は、それぞれ第１リターンスプリング４２および第２リターンスプリング４３により、油室３１側に弾性的に付勢されている。第１リターンスプリング４２の付勢力は、第２リターンスプリング４３の付勢力よりも小さい。【選択図】図１

Description

本発明は、摩擦クラッチに関する。

たとえば、車両用の自動変速機には、摩擦クラッチが多用されている。

この自動変速機では、複数の摩擦クラッチが選択的に係合および解放されることにより、複数の変速段が構成される。そのため、変速段の切替時（変速時）には、係合状態の摩擦クラッチが解放されつつ、解放状態の別の摩擦クラッチが係合されることがある。この切替時に生じるショックを抑えるためには、それらの摩擦クラッチの伝達トルク容量を緻密に制御する必要がある。

湿式多板の摩擦クラッチの伝達トルク容量は、ピストンに加わる油圧ならびにディスクの枚数および径により定まる。ディスクの枚数および径は、既定であるので、ピストンに加わる油圧の制御により、伝達トルク容量を制御することができる。

特開２０１３−１３０２４９号公報

伝達トルク容量を緻密に制御するには、ピストンに加わる油圧を緻密に制御する必要がある。しかしながら、ピストンに加わる油圧を緻密に制御するには、油圧を調節するためのソレノイドバルブに供給される電流を精密に制御しなければならず、その制御には限界がある。

伝達トルク容量の制御性は、ピストンに加わる油圧の変化に対する伝達トルク容量の変化率（ゲイン）に左右される。すなわち、ピストンに加わる油圧の変化に対する伝達トルク容量の変化率が大きいほど、伝達トルク容量の制御性が悪くなり、変化率が小さいほど、伝達トルク容量の制御性が良くなる。たとえば、ピストンの受圧面積（油圧を受ける面積）を小さくすることにより、ピストンに加わる油圧の変化に対する伝達トルク容量の変化率を下げることができる。しかし、ピストンの受圧面積を小さくすると、摩擦クラッチの最大伝達トルク容量が低下してしまう。

本発明の目的は、最大伝達トルク容量を大きく確保できながら、係合／解放時の伝達トルク容量の制御性の向上を図ることができる、摩擦クラッチを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る摩擦クラッチは、クラッチプレートと、クラッチプレートの回転中心線方向に移動可能に設けられ、回転中心線方向の一方側からクラッチプレートを押圧するための第１ピストンと、回転中心線方向に移動可能に設けられて、一方側から第１ピストンを介してクラッチプレートを押圧するための第２ピストンと、第１ピストンおよび第２ピストンに対して一方側に設けられ、油圧が供給される油室を第１ピストンおよび第２ピストンとの間に形成するクラッチドラムと、第１ピストンを一方側に弾性的に付勢する第１付勢部材と、第１付勢部材よりも大きい付勢力で第２ピストンを一方側に弾性的に付勢する第２付勢部材とを含む。

この構成によれば、クラッチプレートに対して回転中心線方向の一方側には、第１ピストンおよび第２ピストンが回転中心線方向に移動可能に設けられている。第１ピストンおよび第２ピストンの一方側には、油室が形成されている。第１ピストンおよび第２ピストンは、それぞれ第１付勢部材および第２付勢部材により、油室側に弾性的に付勢されている。第１付勢部材の付勢力は、第２付勢部材の付勢力よりも小さい。

油室内に油圧が供給されると、第１ピストンおよび第２ピストンが油圧を受ける。油室内に供給される油圧が低い時（低油圧時）は、相対的に大きな付勢力で付勢されている第２ピストンが停止したまま、相対的に小さい付勢力で付勢されている第１ピストンが第１付勢部材の付勢力に抗して移動する。そして、第１ピストンによりクラッチプレートが押圧されて、摩擦クラッチが係合し始める。摩擦クラッチの伝達トルク容量の変化に寄与する油圧は、第１ピストンが受ける油圧である。第１ピストンが受ける油圧の変化は、油室内に供給される油圧の変化に対して緩慢であるから、摩擦クラッチの伝達トルク容量は、油室内に供給される油圧の変化に対して緩慢に変化する。よって、摩擦クラッチの係合／解放の切替時に、油室内に供給される油圧の制御により、伝達トルク容量を緻密に制御することができる。その結果、摩擦クラッチの係合／解放の切替時におけるショックの発生を抑えることができる。

油室内に供給される油圧の上昇に伴い、第２ピストンが受ける油圧が上昇すると、第２ピストンが第２付勢部材の付勢力に抗して移動する。そして、第２ピストンにより第１ピストンが押圧され、その押圧力が第１ピストンからクラッチプレートに入力される。これにより、クラッチピストンは、第１ピストンおよび第２ピストンの両方が受ける油圧により押圧される。油室内に供給される油圧の変化に対して、第１ピストンおよび第２ピストンの両方が受ける油圧は、第１ピストンのみが受ける油圧よりも急峻に変化する。したがって、摩擦クラッチの伝達トルク容量は、油室内に供給される油圧の変化に対して急峻に変化する。よって、摩擦クラッチの係合／解放が完了するまでに要する時間の増大を抑制することができる。

そして、第１ピストンの受圧面積および第２ピストンの受圧面積の合計で最大伝達トルク容量が決まるので、その受圧面積の合計を大きく確保することにより、最大伝達トルク容量を大きく確保することができる。

また、単一の油室に供給される油圧により、第１ピストンおよび第２ピストンの両方を動作させることができるので、第１ピストンおよび第２ピストンを動作させるための油室を個別に設ける構成よりも、摩擦クラッチを小型にすることができる。また、油圧の供給のための構成を簡素化することができる。

第１ピストンは、第２ピストンの外周部に対して回転中心線方向に対向する第１対向部と、第２ピストンの外周部に対して回転中心線方向と直交する回転径方向に対向する第２対向部とを有していてもよい。

これにより、第１ピストンの第１対向部で第２ピストンによる押圧を受けることができる。また、第１ピストンと第２ピストンとの間から油圧が抜けることを抑制するために、第１ピストンの第２対向部と第２ピストンとの間にシール材を設けることができる。さらには、第１ピストンとクラッチドラムとの間から油圧が抜けることを抑制するために、第２対向部とクラッチドラムとの間にシール材を設けることができる。そして、そのシール材を第１弾性部材として兼用することもできる。

また、摩擦クラッチは、第１ピストンおよび第２ピストンに対して他方側に配置され、油圧が供給されるキャンセラ室を第１ピストンおよび第２ピストンとの間に形成する遠心油圧キャンセラを備え、第１付勢部材は、第１ピストンと遠心油圧キャンセラとの間に介在される第１リターンスプリングであり、第２部材は、第２ピストンと遠心油圧キャンセラとの間に介在される第２リターンスプリングであってもよい。

第１ピストンとクラッチドラムとの間には、油圧が抜けるのを防止するために、それらの間を封止するシール材が必要である。ところが、そのシール材は、第１ピストンが移動する際の抵抗となる。そのため、第１付勢部材の付勢力が小さいと、油室内から油圧が解放されて、第１ピストンが第１付勢部材の付勢力により一方側に戻るときに、第１ピストンがスムーズに移動しないおそれがある。第１ピストンが良好に戻らないと、第１ピストンからクラッチプレートに押圧力が付与され続けて、クラッチプレートの焼き付きを発生する懸念がある。

第１付勢部材の付勢力を大きくすれば、第１ピストンの解放方向のスムーズな移動を確保できるが、油圧による第１ピストンの動き（係合方向の移動）が悪くなり、伝達トルク容量の制御性が低下する。また、シール材の緊迫力を低下させると、第１ピストンのスムーズに移動させやすくすることができるが、第１ピストンとクラッチドラムとの間から油が漏れ出るという背反を生じる。

そこで、摩擦クラッチは、第１ピストンとクラッチドラムとの間を封止するシール材をさらに含み、第１ピストンがクラッチプレートを押圧していない状態でのシール材の緊迫力が相対的に大きく、第１ピストンが一方側に移動するときのシール材の緊迫力が相対的に小さくなるように、クラッチドラムにおけるシール材が当接する面に、段差または傾斜が設けられていてもよい。

これにより、第１ピストンがクラッチプレートを押圧していない状態、言い換えれば摩擦クラッチが解放された状態では、シール材が有する相対的に大きい緊迫力により、第１ピストンとクラッチドラムとの間からの油の漏れを抑制することができる。油室内から油圧が解放されて、第１ピストンが第１付勢部材の付勢力により一方側に戻るときには、シールの緊迫力が相対的に小さいので、第１ピストンを一方側に良好に移動させることができる。その結果、油室内から油圧が解放されるときに、第１ピストンがクラッチプレートを押圧しない位置に良好に戻るので、クラッチプレートの焼き付きの発生を抑制することができる。

また、第２ピストンが第１ピストンを介してクラッチプレートを押圧する構成では、第１ピストンおよび第２ピストンが回転中心線方向に対して傾いた場合に、第１ピストンの傾き分が第２ピストン自身の傾きに加わり、第２ピストンの傾きが大きくなるおそれがある。第２ピストンの傾きが大きくなると、クラッチプレートの片当たりによる焼き付きが発生したり、第２ピストンが油圧により移動する際に揺れたりすることにより、クラッチプレートに付与される押圧力が変動するおそれがある。

そこで、第１ピストンは、回転中心線を中心線とする円筒状の円筒部を有しており、摩擦クラッチは、クラッチドラムと一体的に設けられ、第１ピストンの円筒部の内周面に沿った円筒状をなし、油室を円筒部に付与される油圧が供給される第１油室と第２ピストンに付与される油圧が供給される第２油室とに分断するガイドをさらに含み、ガイドには、第１油室と第２油室とを連通する連通孔が貫通して形成されていてもよい。

第１ピストンの円筒部の内周面に沿って円筒状のガイドが設けられているので、円筒部がガイドに沿うことにより、第１ピストンが回転中心線方向に対して傾くことを抑制できる。第１ピストンの傾きが抑制されるので、第２ピストンが大きく傾くことを抑制でき、クラッチプレートの焼き付きやクラッチプレートに付与される押圧力の変動の発生を抑制できる。

また、ガイドが油室を第１ピストン側の第１油室と第２ピストン側の第２油室とに分断するように設けられていても、ガイドには、第１油室と第２油室とを連通する連通孔が形成されているので、たとえば、第２油室に供給される油圧を連通孔を通して第１油室に供給することができ、第１油室の油圧を連通孔を通して第２油室に抜き取ることができる。

ガイドが設けられる構成では、第１ピストンとガイドとの間および第２ピストンとガイドとの間にそれぞれシール材が設けられていてもよい。

ガイドが設けられず、第１ピストンと第２ピストンとの間にその間を封止するシール材が設けられる構成では、第１ピストンの傾きがシール材を介して第２ピストンに伝わり、第２ピストンが大きく傾くおそれがある。第１ピストンとガイドとの間および第２ピストンとガイドとの間にそれぞれシール材が設けられる構成では、たとえ第１ピストンが回転中心線方向に対して傾いても、その傾きがシール材を介して第２ピストンに伝達されることを抑制できる。

本発明によれば、最大伝達トルク容量を大きく確保できながら、摩擦クラッチの係合／解放時の伝達トルク容量の制御性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る摩擦クラッチを回転中心線を含む平面で切断した断面図であり、摩擦クラッチの解放状態を示す。図１に示される摩擦クラッチの断面図であり、低油圧時の摩擦クラッチの係合状態を示す。図１に示される摩擦クラッチの断面図であり、高油圧時の摩擦クラッチの係合状態を示す。摩擦クラッチの伝達トルク容量と伝達トルク容量の変化に寄与する油圧との関係を示すグラフである。本発明の変形例に係る摩擦クラッチの要部を示す断面図である。図５に示されるクラッチドラムと第１ピストンとの間を封止するシール材の近傍を拡大して図解的に示す断面図（第１変形例）であり、第１ピストンが円板部に最も近接した位置に位置するときの状態を示す。図５に示されるクラッチドラムと第１ピストンとの間を封止するシール材の近傍を拡大して図解的に示す断面図（第１変形例）であり、第１ピストンがクラッチプレートを押圧しているときの状態を示す。図５に示されるクラッチドラムと第１ピストンとの間を封止するシール材の近傍を拡大して図解的に示す断面図（第２変形例）であり、第１ピストンが円板部に最も近接した位置に位置するときの状態を示す。図５に示されるクラッチドラムと第１ピストンとの間を封止するシール材の近傍を拡大して図解的に示す断面図（第２変形例）であり、第１ピストンがクラッチプレートを押圧しているときの状態を示す。本発明の他の実施形態に係る摩擦クラッチの要部を示す断面図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１、図２および図３は、本発明の一実施形態に係る摩擦クラッチ１を回転中心線Ｃを含む平面で切断した断面図である。図１、図２および図３には、摩擦クラッチ１における回転中心線Ｃに対する一方側のみが示されている。

摩擦クラッチ１は、たとえば、自動変速機または無段変速機に組み込まれて、駆動力が入力される回転体である入力軸２の回転を入力軸２と回転中心線Ｃを共通にする別の回転体３に伝達／遮断するために用いられる。

摩擦クラッチ１は、入力軸２と一体に形成されたクラッチドラム１１と、回転体３に固定されたクラッチハブ１２とを備えている。

クラッチドラム１１は、回転中心線Ｃと直交する方向、つまり回転径方向に延びる略円板状の円板部１３を有している。円板部１３の外周部１４は、クラッチハブ１２側に屈曲している。また、クラッチドラム１１は、円板部１３の外周部１４から回転中心線Ｃと平行をなす方向、つまり回転中心線方向に延びる略円筒状の円筒部１５を有している。円筒部１５の内側には、複数の円環板状のクラッチプレート１６が間隔を空けて配置され、円筒部１５には、各クラッチプレート１６の外周部がスプライン嵌合されている。

クラッチハブ１２は、クラッチドラム１１の円筒部１５と回転径方向に対向する対向部１７を有している。その円筒部１５と対向部１７との間には、複数の円環板状のクラッチディスク１８がクラッチプレート１６と回転中心線方向に交互に並ぶように配置され、対向部１７には、各クラッチディスク１８の内周部がスプライン嵌合されている。

クラッチドラム１１の内側であって、クラッチプレート１６よりもクラッチドラム１１の円板部１３側の位置には、第１ピストン２１および第２ピストン２２が回転中心線方向に移動可能に設けられている。

第１ピストン２１は、回転径方向に延びる略円環状の円環部２３と、円環部２３の外周端からクラッチプレート１６側に延びる略円筒状の第１円筒部２４と、円環部２３の回転径方向の途中からクラッチドラム１１の円板部１３側に延びる略円筒状の第２円筒部２５とを有している。

第２ピストン２２は、第１ピストン２１に対して回転径方向の内側に配置されている。第２ピストン２２は、内周部がクラッチプレート１６側に膨出した略円環板状をなし、入力軸２に外嵌されている。第２ピストン２２の外周部２６は、第１ピストン２１の円環部２３の下端部２７に対して回転中心線方向にクラッチドラム１１の円板部１３側から対向し、第２円筒部２５に対して回転径方向に内側から対向している。

第１ピストン２１の第２円筒部２５の外周面には、シール溝２８が全周にわたって形成されている。シール溝２８には、シール材２９が嵌入されている。シール材２９は、第１ピストン２１の位置にかかわらず、クラッチドラム１１の円板部１３の外周部１４と常に接触している。シール材２９は、たとえば、Ｄリングからなる。また、第２ピストン２２のクラッチドラム１１の円板部１３側の面には、シール材３０が貼着されている。シール材３０の外周端部および内周端部は、第１ピストン２１および第２ピストン２２の位置にかかわらず、それぞれ第１ピストン２１の第２円筒部２５および入力軸２に常に接触している。

これにより、クラッチドラム１１と第１ピストン２１および第２ピストン２２との間には、入力軸２、クラッチドラム１１、第１ピストン２１、第２ピストン２２およびシール材２９，３０により閉鎖された油室３１が形成されている。油室３１は、入力軸２に形成された油流路３２と連通しており、油室３１には、油流路３２を通して油圧が供給／開放される。

第２ピストン２２に対して油室３１と反対側には、遠心油圧キャンセラ４１が配置されている。遠心油圧キャンセラ４１は、入力軸２の外周に外嵌されて、回転径方向の途中部がクランク状に屈曲した略円環板状に形成されている。遠心油圧キャンセラ４１は、入力軸２にスプライン嵌合されている。

遠心油圧キャンセラ４１の屈曲部分よりも外周側の部分と第１ピストン２１との間には、複数の第１リターンスプリング４２が回転中心線Ｃを中心とする等角度間隔で介裝されている。第１リターンスプリング４２は、たとえば、コイルばねからなる。第１リターンスプリング４２の付勢力により、第１ピストン２１と遠心油圧キャンセラ４１とは、互いに離間する方向に弾性的に付勢されている。

遠心油圧キャンセラ４１の屈曲部分よりも内周側の部分と第２ピストン２２との間には、複数の第２リターンスプリング４３が回転中心線Ｃを中心とする等角度間隔で介裝されている。第２リターンスプリング４３は、たとえば、コイルばねからなる。第２リターンスプリング４３の付勢力は、第１リターンスプリング４２の付勢力よりも大きく設定され、この付勢力により、第２ピストン２２と遠心油圧キャンセラ４１とは、互いに離間する方向に弾性的に付勢されている。

また、遠心油圧キャンセラ４１は、第１リターンスプリング４２および第２リターンスプリング４３に付勢されることにより、入力軸２に取り付けられたスナップリング４４に当接し、回転中心線方向の移動が規制されている。

遠心油圧キャンセラ４１の外周部には、遠心油圧キャンセラ４１と第１ピストン２１の第１円筒部２４との間を封止する環状のシール材４５が設けられている。これにより、第１ピストン２１と遠心油圧キャンセラ４１との間には、入力軸２、第１ピストン２１、第２ピストン２２、遠心油圧キャンセラ４１およびシール材４５により閉鎖されたキャンセラ室４６が形成されている。キャンセラ室４６は、入力軸２に形成された油流路４７と連通しており、キャンセラ室４６には、油流路４７を通して作動油が供給される。

図４は、摩擦クラッチ１の伝達トルク容量と伝達トルク容量の変化に寄与する油圧との関係を示すグラフである。

油室３１の油圧が解放された状態では、図１に示されるように、第１ピストン２１および第２ピストン２２がクラッチドラム１１の円板部１３に最も近接した位置に位置する。このとき、摩擦クラッチ１は、クラッチプレート１６とクラッチディスク１８とが圧接していない解放状態であり、摩擦クラッチ１のトルク容量は、図４に示されるように、０である。キャンセラ室４６は、油流路４７を通して供給される作動油で満たされている。

油流路３２から油室３１に油圧が供給されると、その油圧により、図２に示されるように、第１ピストン２１がクラッチプレート１６側に移動し、第１ピストン２１の第１円筒部２４がクラッチプレート１６を押圧する。油室３１内に供給される油圧が低い時（低油圧時）は、第２ピストン２２は、第２リターンスプリング４３の付勢力により停止した状態を保っている。第１ピストン２１によりクラッチプレート１６が押圧されることにより、クラッチプレート１６とクラッチディスク１８とが圧接し、摩擦クラッチ１の係合が開始される。摩擦クラッチ１の伝達トルク容量の変化に寄与する油圧は、第１ピストン２１が受ける油圧である。第１ピストン２１が受ける油圧の変化は、油室３１内に供給される油圧の変化に対して緩慢であるから、摩擦クラッチ１の伝達トルク容量は、図４に示されるように、第１ピストン２１が受ける油圧の変化に対応して、油室３１内に供給される油圧の変化に対して緩慢に変化する。よって、摩擦クラッチ１の係合／解放の切替時に、油室３１内に供給される油圧の制御により、伝達トルク容量を緻密に制御することができる。その結果、摩擦クラッチ１の係合／解放の切替時におけるショックの発生を抑えることができる。

油室３１内に供給される油圧の上昇に伴い、第２ピストン２２が受ける油圧が上昇すると、図３に示されるように、第２リターンスプリング４３の付勢力に抗して、第２ピストン２２がクラッチプレート１６側に移動する。そして、第２ピストン２２により第１ピストン２１の円環部２３の下端部２７が押圧され、その押圧力が第１ピストン２１からクラッチプレート１６に入力される。これにより、クラッチプレート１６は、第１ピストン２１および第２ピストン２２の両方が受ける油圧により押圧される。油室３１内に供給される油圧の変化に対して、第１ピストン２１および第２ピストン２２の両方が受ける油圧は、第１ピストン２１のみが受ける油圧よりも急峻に変化する。したがって、摩擦クラッチ１の伝達トルク容量は、図４に示されるように、第１ピストン２１および第２ピストン２２の両方が受ける油圧の変化に対応して、油室３１内に供給される油圧の変化に対して急峻に変化する。よって、摩擦クラッチ１の係合／解放が完了するまでに要する時間の増大を抑制することができる。

また、第１ピストン２１の受圧面積（油圧を受ける面積）および第２ピストン２２の受圧面積の合計で最大伝達トルク容量が決まるので、その受圧面積の合計を大きく確保することにより、最大伝達トルク容量を大きく確保することができる。

クラッチドラム１１が入力軸２と一体的に回転している状態では、キャンセラ室４６内の作動油に遠心力が作用し、キャンセラ室４６に遠心油圧が発生する。この遠心油圧により、油室３１内の遠心油圧をキャンセル（相殺）することができる。そのため、係合状態から油室３１内の油圧が開放されると、第１リターンスプリング４２および第２リターンスプリング４３の付勢力により、それぞれ第１ピストン２１および第２ピストン２２がクラッチドラム１１側にスムーズに移動する。

また、単一の油室３１に供給される油圧により、第１ピストン２１および第２ピストン２２の両方を動作させることができるので、第１ピストン２１および第２ピストン２２を動作させるための油室を個別に設ける構成よりも、摩擦クラッチ１を小型にすることができる。また、油圧の供給のための構成を簡素化することができる。

図５は、本発明の変形例に係る摩擦クラッチ１の要部を示す断面図である。図５において、図１に示される各部に相当する部分には、それらの各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号が付された部分の説明を省略する。

図１に示されるシール材３０に代えて、図５に示されるように、第２ピストン２２の外周部２６と第１ピストン２１の第２円筒部２５との間を封止するシール材５１と、第２ピストン２２の内周端部と入力軸２との間を封止するシール材（図示せず）とが設けられていてもよい。

図６および図７は、図５に示されるシール材２９の近傍を拡大して図解的に示す断面図である。

クラッチドラム１１の円板部１３の外周部１４の内周面５２には、シール材２９が当接している。このシール材２９が当接する内周面５２には、図６および図７に示されるように、段差５３が形成されていてもよい。

段差５３は、内周面５２における段差５３よりも円板部１３側の部分が回転中心線Ｃに相対的に近く、内周面５２における段差５３よりもクラッチプレート１６側の部分が回転中心線Ｃから相対的に遠くなるように形成されている。また、油室３１の油圧が解放されて、第１ピストン２１が円板部１３に最も近接した位置に位置するときに、内周面５２における段差５３よりも円板部１３側の部分にシール材２９が当接し、油室３１に油圧が供給されて、第１ピストン２１がクラッチプレート１６側に移動を開始した直後に、シール材２９が段差５３を超えるように、段差５３の位置が設定されている。

第１ピストン２１が円板部１３に最も近接した位置に位置する状態では、図６に示されるように、シール材２９が内周面５２における段差５３よりも円板部１３側の部分に当接している。この状態では、シール材２９がシール溝２８と内周面５２との間で圧縮されることによる緊迫力を有し、このシール材２９の緊迫力により、第１ピストン２１の第２円筒部２５と内周面５２との間が封止されている。

なお、図６および図７では、シール材２９におけるシール溝２８と内周面５２との間で圧縮される部分にハッチングが付されている。

油室３１に油圧が供給されて、第１ピストン２１がクラッチプレート１６側に移動し始めると、図７に示されるように、シール材２９が段差５３を乗り越え、シール材２９が内周面５２における段差５３よりもクラッチプレート１６側の部分に当接する。これにより、シール材２９がシール溝２８と内周面５２との間で圧縮されることにより有する緊迫力は、第１ピストン２１の移動開始前と比較して低下するが、シール溝２８内に供給される油圧によりシール材２９が変形し、その変形による緊迫力がシール材２９に発生する。その結果、第１ピストン２１の第２円筒部２５と内周面５２との間を良好に封止可能な緊迫力をシール材２９に確保することができ、第２円筒部２５と内周面５２との間からの油の漏れを抑制することができる。

油室３１内から油圧が解放されると、第１リターンスプリング４２の付勢力により、第１ピストン２１がクラッチドラム１１側に移動し始める。油室３１内の油圧が解放されているので、油圧によるシール材２９の変形がなくなる。その結果、シール材２９が有する緊迫力は、シール材２９がシール溝２８と内周面５２との間で圧縮されることにより有する緊迫力のみに低下する。そのため、第１リターンスプリング４２の付勢力により、第１ピストン２１をクラッチドラム１１側に良好に移動させることができる。よって、第１ピストン２１がクラッチプレート１１を押圧しない位置に良好に戻るので、クラッチプレート１１の焼き付きの発生を抑制することができる。

図８および図９は、図５に示されるシール材２９の近傍を拡大して図解的に示す断面図である。

クラッチドラム１１の円板部１３の外周部１４の内周面５２には、図６および図７に示される段差５３に代えて、図８および図９に示される傾斜５４が形成されていてもよい。

傾斜５４は、クラッチプレート１６側に近づくほど回転中心線Ｃから相対的に遠くなるように形成されている。また、油室３１の油圧が解放されて、第１ピストン２１が円板部１３に最も近接した位置に位置するときに、傾斜５４よりも円板部１３側の平坦部分にシール材２９が当接し、油室３１に油圧が供給されて、第１ピストン２１がクラッチプレート１６側に移動を開始した直後に、傾斜５４と平坦部分との境界５５を越えるように、傾斜５４の位置が設定されている。

第１ピストン２１が円板部１３に最も近接した位置に位置する状態では、図８に示されるように、シール材２９が内周面５２における傾斜５４よりも円板部１３側の平坦部分に当接している。この状態では、シール材２９がシール溝２８と内周面５２との間で圧縮されることによる緊迫力を有し、このシール材２９の緊迫力により、第１ピストン２１の第２円筒部２５と内周面５２との間が封止されている。

なお、図８および図９では、シール材２９におけるシール溝２８と内周面５２との間で圧縮される部分にハッチングが付されている。

油室３１に油圧が供給されて、第１ピストン２１がクラッチプレート１６側に移動し始めると、図９に示されるように、シール材２９が傾斜５４と平坦部分との境界５５を越え、シール材２９が傾斜５４に当接する。これにより、シール材２９がシール溝２８と内周面５２との間で圧縮されることにより有する緊迫力は、第１ピストン２１の移動に伴って低下するが、シール溝２８内に供給される油圧によりシール材２９が変形し、その変形による緊迫力がシール材２９に発生する。その結果、第１ピストン２１の第２円筒部２５と内周面５２との間を良好に封止可能な緊迫力をシール材２９に確保することができ、第２円筒部２５と内周面５２との間からの油の漏れを抑制することができる。

図１０は、本発明の他の実施形態に係る摩擦クラッチ６１の要部を示す断面図である。図１０において、図５に示される各部に相当する部分には、それらの各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号が付された部分の説明を省略する。

図１０に示される摩擦クラッチ６１では、クラッチドラム１１がガイド６２を円板部１３と一体的に有している。ガイド６２は、回転中心線Ｃを中心とする円筒状をなし、円板部１３から第１ピストン２１の第２円筒部２５と第２ピストン２２の外周部２６との間に延出している。

第１ピストン２１の第２円筒部２５の内周面には、シール溝６３が全周にわたって形成されている。シール溝６３には、シール材６４が嵌入されている。シール材６４は、たとえば、Ｄリングからなる。シール溝６３は、シール溝２８よりも円板部１３側に位置し、シール材６４は、第１ピストン２１の位置にかかわらず、ガイド６２の外周面と常に接触している。これにより、第１ピストン２１とガイド６２との間は、シール材６４によって、常に封止されている。

なお、第２円筒部２５の内周面におけるシール溝６３よりも円板部１３側の部分とガイド６２との間には、隙間が生じている。

第２ピストン２２の外周部２６に設けられたシール材５１は、第２ピストン２２の位置にかかわらず、ガイド６２の内周面と常に接触している。これにより、第２ピストン２２とガイド６２との間は、シール材５１によって、常に封止されている。

第１ピストン２１とガイド６２との間がシール材６４により封止され、第２ピストン２２とガイド６２との間がシール材５１により封止されることにより、油室３１は、ガイド６２により第１ピストン２１側の第１油室３１１と第２ピストン２２側の第２油室３１２とに分断されている。

そして、ガイド６２には、複数の連通孔６５が貫通形成されている。複数の連通孔６５は、周方向に間隔を空けて配置され、各連通孔６５は、第１ピストン２１が円板部１３に最も近接した位置に位置するときにも、シール材６４よりも円板部１３側に位置している。これにより、第１油室３１１と第２油室３１２とは、連通孔６５を介して連通している。

第１ピストン２１の第２円筒部２５の内周面に沿って円筒状のガイド６２が設けられているので、第２円筒部２５がガイド６２に沿うことにより、第１ピストン２１が回転中心線方向に対して傾くことを抑制できる。第１ピストン２１の傾きが抑制されるので、第２ピストン２２が大きく傾くことを抑制でき、クラッチプレート１６の焼き付きやクラッチプレート１６に付与される押圧力の変動の発生を抑制できる。

また、ガイド６２が油室を第１ピストン２１側の第１油室３１１と第２ピストン２２側の第２油室３１２とに分断するように設けられていても、ガイド６２には、第１油室３１１と第２油室３１２とを連通する連通孔６５が形成されているので、たとえば、第２油室３１２に供給される油圧を連通孔６５を通して第１油室３１１に供給することができ、第１油室３１１の油圧を連通孔６５を通して第２油室３１２に抜き取ることができる。

ガイド６２が設けられず、第１ピストン２１と第２ピストン２２との間にその間を封止するシール材５１が設けられる構成では、第１ピストン２１の傾きがシール材５１を介して第２ピストン２２に伝わり、第２ピストン２２が大きく傾くおそれがある。第１ピストン２１とガイド６２との間および第２ピストン２２とガイド６２との間にそれぞれシール材６４，５１が設けられる構成では、たとえ第１ピストン２１が回転中心線方向に対して傾いても、その傾きがシール材６４，５１を介して第２ピストン２２に伝達されることを抑制できる。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、第１ピストン２１は、受圧面積が小さいので、第１リターンスプリング４２を省略して、摩擦クラッチ１が解放される際に、シール材２９の復元力により、クラッチドラム１１側に移動させることも可能である。第１リターンスプリング４２の省略により、摩擦クラッチ１の構成を簡素化することができ、摩擦クラッチ１のコストを低減させることができる。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１摩擦クラッチ
１１クラッチドラム
１６クラッチプレート
２１第１ピストン
２２第２ピストン
２５第２円筒部（第２対向部、円筒部）
２７下端部（第１対向部）
２９シール材
３１油室
４２第１リターンスプリング（第１付勢部材）
４３第２リターンスプリング（第２付勢部材）
５２内周面
５３段差
５４傾斜
６２ガイド
６５連通孔
Ｃ回転中心線

Claims

クラッチプレートと、
前記クラッチプレートの回転中心線方向に移動可能に設けられ、前記回転中心線方向の一方側から前記クラッチプレートを押圧するための第１ピストンと、
前記回転中心線方向に移動可能に設けられて、前記一方側から前記第１ピストンを介して前記クラッチプレートを押圧するための第２ピストンと、
前記第１ピストンおよび前記第２ピストンに対して前記一方側に設けられ、油圧が供給される油室を前記第１ピストンおよび前記第２ピストンとの間に形成するクラッチドラムと、
前記第１ピストンを前記一方側に弾性的に付勢する第１付勢部材と、
前記第１付勢部材よりも大きい付勢力で前記第２ピストンを前記一方側に弾性的に付勢する第２付勢部材とを含む、摩擦クラッチ。
前記第１ピストンは、前記第２ピストンの外周部に対して前記回転中心線方向に対向する第１対向部と、前記第２ピストンの外周部に対して前記回転中心線方向と直交する回転径方向に対向する第２対向部とを有する、請求項１に記載の摩擦クラッチ。
前記第１ピストンと前記クラッチドラムとの間を封止するシール材をさらに含み、
前記第１ピストンが前記クラッチプレートを押圧していない状態での前記シール材の緊迫力が相対的に大きく、前記第１ピストンが前記一方側に移動するときの前記シール材の緊迫力が相対的に小さくなるように、前記クラッチドラムにおける前記シール材が当接する面に、段差または傾斜が設けられている、請求項１または２に記載の摩擦クラッチ。
前記第１ピストンは、前記回転中心線を中心線とする円筒状の円筒部を有しており、
前記クラッチドラムと一体的に設けられ、前記第１ピストンの前記円筒部の内周面に沿った円筒状をなし、前記油室を前記円筒部に付与される油圧が供給される第１油室と前記第２ピストンに付与される油圧が供給される第２油室とに分断するガイドをさらに含み、
前記ガイドには、前記第１油室と前記第２油室とを連通する連通孔が貫通して形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の摩擦クラッチ。