JP2017040313A - 摩擦クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向に２つの摩擦係合部が並設されている摩擦クラッチで、軽量で軸方向にコンパクトな摩擦クラッチを提供すること。【解決手段】クラッチ１０は、入力軸１２と連動して回転する第１ドラム２２の外周面にスプライン嵌合する第２ドラム５２を有する。第２ドラム５２は、第１ドラム２２より軸方向に延びる延伸部５２ａを具え、その内周面に第２相手プレート５４がスプライン嵌合している。第２エンドプレート５４ｃを抜け止めするためのスナップリングは不要で、且つ、第１ドラム２２の軸方向寸法を短縮することができるから、クラッチ１０の軸方向寸法を短縮し、軽量化を図ることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、摩擦クラッチにおいて、特に、軸方向に２つの摩擦係合部が並設されているタイプの摩擦クラッチ（以下、単に、「クラッチ」ということもある。）に関する。

軸方向に２つの摩擦係合部が並設されたクラッチは、主に、自動変速機に使用されている。このクラッチの例として、以下に挙げるものがある。

特開２００３−１０６３４１号公報

特許文献１には、下記の自動変速機のクラッチが開示されている。まず、回転軸とともに回転する第１のドラムを具え、第１のドラムの内周面に第１の相手プレートと第２の相手プレートが軸方向に並んでスプライン嵌合している。第１の相手プレートと第２の相手プレートのそれぞれの間には、第１の摩擦板と第２の摩擦板が配設されている。第１の摩擦板は、第１のハブの外周面にスプライン嵌合し、第２の摩擦板は、第２のハブの外周面にスプライン嵌合している。第１の相手プレートに対し、軸方向の一方の側には、第１のピストン当接部が位置し、軸方向の他方の側には、スナップリングが取付けられている。このため、油圧で第１のピストンが作動したとき、第１のピストン当接部は軸方向の他方の方向に移動するため、第１の相手プレートを軸方向の他方の方向に押して、第１の摩擦板と摩擦係合させる。一方、第２の相手プレートに対し、軸方向の他方の側には、第２のピストン当接部が位置し、軸方向の一方の側には、スナップリングが取付けられている。第２のピストン当接部は、第１のドラムの外周面にスプライン嵌合する第２のドラムを介し、第２のピストンと連結されている。第２のピストンが油圧で作動したとき、第２のピストン当接部は軸方向の一方の方向に移動するため、第２の相手プレートを軸方向の一方の方向に押して、第２の摩擦板と摩擦係合させる。

上記のような、軸方向に２つの摩擦係合部が並設されているタイプのクラッチは、第１のドラムと第２のドラムが重なっている部分の範囲が大きく、その分、重いという問題がある。また、軸方向に嵩張るという問題もある。

そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、軽量で軸方向にコンパクトな摩擦クラッチを提供することを目的とする。

本発明は、回転軸に連結されている第１ドラムと、
前記回転軸に連結され、前記第１ドラムの外周面にスプライン嵌合している第２ドラムと、
前記第１ドラム及び第２ドラムよりそれぞれ内径側に位置する、第１出力軸に連結されている第１ハブ及び第２出力軸に連結されている第２ハブと、
前記第１ドラムの内周面にスプライン嵌合している複数の第１相手プレートと、
前記第２ドラムより内径側に位置する複数の第２相手プレートと、
前記第１相手プレートの間に配設され、前記第１ハブの外周面にスプライン嵌合している第１摩擦板、及び前記第２相手プレートの間に配設され、前記第２ハブの外周面にスプライン嵌合している第２摩擦板と、
前記第１相手プレートに対し、前記第２相手プレートが位置していない側の、軸方向の一方の方向に位置する第１ピストン当接部を具える第１ピストンと、
前記第２ドラムに連結されている第２ピストンと、
前記第２ドラムと連動する、前記第２相手プレートに対し、前記第１相手プレートが位置していない側の、軸方向の他方の方向に位置する第２ピストン当接部と、
前記第１相手プレートに対し、前記軸方向の一方の方向に位置し、前記第１ドラムの内周側に取付けられる第１相手プレート抜止め部材とを有する摩擦クラッチにおいて、
前記第２ドラムが、前記第１ドラムより軸方向に延びる延伸部を具え、
前記第２相手プレートが、前記延伸部の内周面にスプライン嵌合していることを特徴とする摩擦クラッチによって前記課題を解決した。

本発明によれば、第１ドラムの外周面にスプライン嵌合している第２ドラムが第１ドラムより延びる延伸部を具え、第１相手プレートが、第１ドラムの内周面にスプライン嵌合し、第２相手プレートが、第２ドラムの延伸部の内周面にスプライン嵌合しているという構成であるため、以下の効果を奏する。すなわち、第２ピストン当接部が第２相手プレートを第１相手プレートの方向に押したとき、第２相手プレートは軸方向に移動して第１ドラムの開口端部に接し、当該開口端部と第２ピストン当接部によって挟まれ、第２摩擦板と摩擦係合する。よって、本発明では、従来、第２相手プレートを挟むために必要であった第２相手プレート用のスナップリングを設ける必要がない。このため、そのスナップリングの分、軸方向寸法を短縮することができる。また、第２相手プレートが第２ドラムの延伸部の内周面にスプライン嵌合しているので、第１ドラムの軸方向寸法を短縮させることができ、従来に比べ、第１ドラムと第２ドラムが重なる範囲を小さくすることができる。よって、その分、摩擦クラッチの軽量化を図ることができる。

また、第２ピストンが第２ドラムの内周面にスプライン嵌合し、スナップリングによって挟まれて固定されている構成とすれば、シンプルな構造で第２ドラムと第２ピストンを連結させることができる。

また、第２ピストンが第２ドラムの内周面にスプライン嵌合し、第２ドラムの内周面上に設けられた突起とスナップリングによって挟まれて固定されている構成とすれば、２つのスナップリングによって第２ピストンを挟む構成に比べて、スナップリングが少ない分、軽量化を図ることができ、組立ても容易である。

本発明の第１実施形態のクラッチの軸に沿った断面図。 本発明の第１実施形態のクラッチの第１加圧機構作動時の軸に沿った断面図。 本発明の第１実施形態のクラッチの第２加圧機構作動時の軸に沿った断面図。 本発明の第２実施形態のクラッチの軸に沿った断面図。 図４の５−５線矢視断面図。 本発明の第３実施形態のクラッチの軸に沿った断面図。

本発明の実施例を、図１〜６を参照して説明する。但し、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

図１に示すように、本発明のクラッチ１０は、自動変速機等に組込まれ、入力軸１２、第１出力軸１４、第２出力軸１６を有する。入力軸１２は、例えば、エンジンやモータ等の駆動装置からトルクが伝達される。そして、第１出力軸１４、第２出力軸１６は、入力軸１２からのトルクをそれぞれ別の部材に伝達するように構成されている。

入力軸１２には、第１ドラム２２が固定されており、第１ドラム２２は、入力軸１２と連動して回転する。第１ドラム２２の内周面には、第１プレッシャプレート２４ａ、第１中間プレート２４ｂ、第１エンドプレート２４ｃから構成される第１相手プレート２４がスプライン嵌合しており、また、第１エンドプレート２４の隣であって、第１中間プレート２４ｂと反対側の位置には、第１エンドプレート２４を抜止めするための第１相手プレート抜止め部材（スナップリング）２６が取付けられている。

第１ドラム２２より内径側には、第１出力軸１４に連結されている第１ハブ３２が配設されている。第１ハブ３２の外周面には、第１摩擦板３４がスプライン嵌合している。第１摩擦板３４は、第１相手プレート２４に挟まれるように配設され、その両面に摩擦材が貼付される。

入力軸１２には、第１加圧機構４０を構成する第１ピストン４２が固定されている。第１ピストン４２は、第１ドラム２２より内径側に位置する。第１加圧機構４０の構成の詳細は後に述べるが、第１ピストン４２は、第１プレッシャプレート２４ａに対して軸方向の一方の方向、すなわち、第１相手プレート２４に対し、後述する第２相手プレート５４が位置していない側の軸方向に位置する第１ピストン当接部４４を具える。

第２ドラム５２は、第１ドラム２２の外周面にスプライン嵌合しており、これにより、入力軸１２からトルクが伝達される。また、本構成により、第２ドラム５２と第１ドラム２２の間の周方向のずれを防止できる。

第２ドラム５２は、第１ドラム２２より軸方向に延びる延伸部５２ａを具えている。延伸部５２の内周面には、第２プレッシャプレート５４ａ、第２中間プレート５４ｂ、第２エンドプレート５４ｃから構成される第２相手プレート５４がスプライン嵌合している。

第２ドラム５２より内径側には、第２出力軸１６に連結されている第２ハブ６２が配設されている。第２ハブ６２の外周面には、第２摩擦板６４がスプライン嵌合している。第２摩擦板６４は、第２相手プレート５４に挟まれるように配設され、その両面に摩擦材が貼付される。

第２ドラム５２は、入力軸１２に固定され、第２加圧機構７０を構成する第２ピストン７２と連結されている。また、第２ドラム５２には、第２プレッシャプレート５４ａに対して軸方向の他方の方向、すなわち、第２相手プレート５４に対し、第１相手プレート２４が位置していない側の軸方向に位置する第２ピストン当接部５６が形成されている。

クラッチ１０の基本的構成は、上記に説明したとおりであり、第１相手プレート２４と第１摩擦板３４から構成される第１の摩擦係合部と、第２相手プレート５４と第２摩擦板６４から構成される第２の摩擦係合部は、軸方向に並設されるように配置される。

次に、クラッチ１０の動作について説明する。図２は、第１加圧機構４０が作動し、第１相手プレート２４と第１摩擦板３４が摩擦係合状態である場合のクラッチ１０を示す。なお、クラッチ１０の構成は、基本的には、入力軸１２の軸心Ｘに対して対称な構造であるため、図２〜６においては、軸心Ｘに対して片側のみを示す。

第１加圧機構４０の第１ピストン４２は、径方向に亘り、入力軸１２の一部と第１ドラム２２の内周側の一部にシール部材を介して接触している。第１ピストン４２と入力軸１２及び第１ドラム２２の間には、第１油圧室４６が形成されている。第１油圧室４６には、作動油が供給されるように構成されている。なお、第１油圧室４６及び後述する第１キャンセラ油圧室４７、第２油圧室７６、第２キャンセラ油圧室７７への作動油の供給経路、供給方法については、従来知られている技術を適用すればよいため、説明を省略する。

一方、第１ピストン４２に対し、第１油圧室４６の反対側には、第１キャンセラ４８が設けられている。第１キャンセラ４８は、入力軸１２の外周面上に取付けられているスナップリング４３によって抜け止めされている。第１ピストン４２と第１キャンセラ４８の間には第１リターンスプリング４１が設けられ、また、第１キャンセラ油圧室４７が形成されている。第１キャンセラ油圧室４７にも、第１油圧室４６と同様に、作動油が供給されるように構成されている。なお、第１リターンスプリング４１として、皿ばねを用いることもできる。

図１に示す第１加圧機構４０の状態から、第１油圧室４６に作動油が供給されると、図２に示す状態になる。このとき、第１ピストン４２が第１プレッシャプレート２４ａに向けて軸方向に移動し、第１ピストン当接部４４が第１プレッシャプレート２４ａに接して、第１プレッシャプレート２４ａを第１エンドプレート２４ｃの方向に押す。第１エンドプレート２４ｃは、スナップリング２６によって抜け止めされているため、摩擦板３４は、第１プレッシャプレート２４ａ、第１中間プレート２４ｂ、及び第１エンドプレート２４ｃと摩擦係合し、第１ハブ３２にトルクが伝達される。また、このとき、リターンスプリング４１は、第１ピストン４２と第１キャンセラ４８によって圧縮されている。

摩擦板３４と第１相手プレート２４が摩擦係合している状態から、第１油圧室４６への作動油の供給が停止されると、リターンスプリング４１が第１ピストン４２を押し戻すので、摩擦板３４と第１相手プレート２４の係合状態が解除される。

図３に示すように、第２加圧機構７０の第２ピストン７２は、径方向に亘り、第２ドラム５２の外周側の一部にシール部材を介して接触している。第２ピストン７２と第２ドラム５２の間には、第２油圧室７６が形成されている。第２油圧室７６には、作動油が供給されるように構成されている。また、第２ピストン７２は、第２ドラム５２の内周面にスプライン嵌合しており、第２ドラム５２の内周面上に取付けられている２つのスナップリング７４，７４によって抜け止めされ、第２ドラム５２に連結されている。

一方、第２ピストン７２に対し、第２油圧室７６の反対側には、第２キャンセラ７８が設けられている。第２キャンセラ７８は、入力軸１２の外周面上に取付けられているスナップリング７３によって抜け止めされている。第２ピストン７２と第２キャンセラ７８の間には第２リターンスプリング７１が設けられ、また、第２キャンセラ油圧室７７が形成されている。第２キャンセラ油圧室７７にも、第２油圧室７６と同様に、作動油が供給されるように構成されている。なお、第２リターンスプリング７１として、皿ばねを用いることもできる。

図１に示す第２加圧機構７０の状態から、第２油圧室７６に作動油が供給されると、図３に示す状態になる。このとき、第２ピストン７２が第２キャンセラ７８に向けて軸方向に移動する。第２ドラム５２の、第２相手プレート５４に対し、第１相手プレート２４が位置していない側の軸方向には、第２ピストン当接部５６が形成されているため、第２ピストン７２の移動により、第２ピストン当接部５６が第２プレッシャプレート５４ａに接して、第２プレッシャプレート５４ａを第２エンドプレート５４ｃの方向に押す。このとき、第２エンドプレート５４ｃは、第１ドラム２２の開口端部２８に当接するので、その軸方向の移動が制限される。かくして、摩擦板６４は、第２プレッシャプレート５４ａ、第２中間プレート５４ｂ、及び第２エンドプレート５４ｃと摩擦係合し、第２ハブ６２にトルクが伝達される。また、このとき、リターンスプリング７１は、第２ピストン７２と第２キャンセラ７８によって圧縮されている。

摩擦板６４と第２相手プレート５４が摩擦係合している状態から、第２油圧室７６への作動油の供給が停止されると、リターンスプリング７１が第２ピストン７２を押し戻すので、摩擦板６４と第２相手プレート５４の係合状態が解除される。

以上説明したように、クラッチ１０によれば、第２加圧機構７０の作動時に、第２エンドプレート５４ｃが第１ドラム２２の開口端部２８に接し、その軸方向移動が制限されるため、第２エンドプレート５４ｃを抜け止めするためのスナップリングは不要である。よって、そのスナップリングの分、軸方向寸法を短縮することができる。また、第２相手プレート５４が第２ドラム５２の延伸部５２ａの内周面にスプライン嵌合しているという構成のため、第１ドラム２２の軸方向寸法を短縮させ、第１ドラム２２と第２ドラム５２の重なる範囲を小さくすることができ、その分、摩擦クラッチの軽量化を図ることができる。

図４は、本発明の第２実施形態のクラッチ１０ａを示す。基本的な構造は、クラッチ１０と同様であるため、異なる点について説明する。クラッチ１０ａでは、第２ドラム５２ａの内周面上に突起５８が形成されている。突起５８は、第２ピストン７２に接する位置に設けられており、図５に示すように、第２ドラム５２ａの周方向に複数箇所設けることもできる。本構成では、図４に示すように、スナップリング７４と突起５８で第２ピストン７２を挟むことによって、第２ピストン７２の軸方向移動を制限する。本構成によれば、１つのスナップリング７４を第２ドラム５２ａの内周面上に取付けるだけで、第２ピストン７２と第２ドラム５２を連結できるため、クラッチ１０に比べて、スナップリングが少ない分、軽量化を図ることができ、組立ても容易である。

図６は本発明の第３実施形態のクラッチ１０ｂを示す。クラッチ１０ｂでは、第２ドラム５２ｂの内周面上の第２プレッシャプレート５４ａの隣であって、第２中間プレート５４ｂと反対側の位置にスナップリング５１が取付けられている。スナップリング５１は、第２プレッシャプレート５４ａを抜け止めするとともに、クラッチ１０における第２ピストン当接部５６と同じ機能を果たす。本構成によれば、第２ピストン当接部を形成するための第２ドラムの加工が不要であるため、その分、シンプルな構造とすることができる。

以上に説明した通り、本発明によれば、従来に比べ、第２相手プレート用のスナップリングを省略できる分、軸方向寸法を短縮することができる。また、第１ドラムの軸方向寸法を短縮させることができ、第１ドラムと第２ドラムが重なる範囲を小さくすることができるので、その分、摩擦クラッチの軽量化を図ることができる。

１０ 摩擦クラッチ
１２ 回転軸
１４ 第１出力軸
１６ 第２出力軸
２２ 第１ドラム
２４ 第１相手プレート
２６ 第１相手プレート抜止め部材（スナップリング）
３２ 第１ハブ
３４ 第１摩擦板
４２ 第１ピストン
４４ 第１ピストン当接部
５１ スナップリング
５２ 第２ドラム
５２ａ 延伸部
５４ 第２相手プレート
５６ 第２ピストン当接部
５８ 突起
６２ 第２ハブ
６４ 第２摩擦板
７２ 第２ピストン
７４ スナップリング

Claims (3)

1. 回転軸に連結されている第１ドラムと、
   前記回転軸に連結され、前記第１ドラムの外周面にスプライン嵌合している第２ドラムと、
   前記第１ドラム及び第２ドラムよりそれぞれ内径側に位置する、第１出力軸に連結されている第１ハブ及び第２出力軸に連結されている第２ハブと、
   前記第１ドラムの内周面にスプライン嵌合している複数の第１相手プレートと、
   前記第２ドラムより内径側に位置する複数の第２相手プレートと、
   前記第１相手プレートの間に配設され、前記第１ハブの外周面にスプライン嵌合している第１摩擦板、及び前記第２相手プレートの間に配設され、前記第２ハブの外周面にスプライン嵌合している第２摩擦板と、
   前記第１相手プレートに対し、前記第２相手プレートが位置していない側の、軸方向の一方の方向に位置する第１ピストン当接部を具える第１ピストンと、
   前記第２ドラムに連結されている第２ピストンと、
   前記第２ドラムと連動する、前記第２相手プレートに対し、前記第１相手プレートが位置していない側の、軸方向の他方の方向に位置する第２ピストン当接部と、
   前記第１相手プレートに対し、前記軸方向の一方の方向に位置し、前記第１ドラムの内周側に取付けられる第１相手プレート抜止め部材とを有する摩擦クラッチにおいて、
   前記第２ドラムが、前記第１ドラムより軸方向に延びる延伸部を具え、
   前記第２相手プレートが、前記延伸部の内周面にスプライン嵌合していることを特徴とする、
   摩擦クラッチ。
2. 前記第２ピストンが前記第２ドラムの内周面にスプライン嵌合し、スナップリングによって挟まれて固定されている、請求項１の摩擦クラッチ。
3. 前記第２ピストンが前記第２ドラムの内周面にスプライン嵌合し、前記第２ドラムの内周面上に設けられた突起とスナップリングによって挟まれて固定されている、請求項１の摩擦クラッチ。

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