JP2018071695A - 摩擦クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】加工が容易で、アーム部材とドラムの回転を同期でき、傾きを抑制して回転軸を同心に保つことができる摩擦クラッチを提供すること。【解決手段】クラッチ１０のアーム部材３０と第２ピストン３２は、アーム部材３０の内周面３７ａと第２ピストン３２の外周面３７ｂが接するようにアーム部材３０の内径側に第２ピストンが嵌め込まれ、歯部３４が切欠部３６ａと嵌合している状態で、第２ピストン３２が固定部材３９により抜止めされることにより連結され、ドラム２０とアーム部材３０が重なっている部分の軸方向の中央の位置のアーム部材３０に設けられた突部３６ｂが、ドラム２０の外周面に嵌合しているから、クラッチ１０は、加工工数と範囲を抑え、アーム部材３０とドラム２０の回転を同期させ、傾きを抑制することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、自動変速機に使用される摩擦クラッチにおいて、特に、２つの摩擦係合部が軸方向に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。

クラッチドラム（以下、単に、「ドラム」ということがある。）の２つの摩擦係合部（第１摩擦係合部，第２摩擦係合部）が軸方向に並設されている場合、第１摩擦係合部をドラムの軸方向の一方向に押圧する第１ピストンと、第２摩擦係合部をドラムの軸方向の他方向に押圧する第２ピストンを具えている必要がある。第１ピストンと第２ピストンのそれぞれの油圧室をドラムに対して一方向側に設けた場合、第２ピストンは、ドラムの外周側に嵌合するアーム部材を具える。

ここで、アーム部材とドラムが互いに対して傾いた状態で第２ピストンが作動すると、相手プレートと摩擦板の面圧分布に偏りが発生し、性能低下や強度不足というような不具合を生じ得るので、アーム部材とドラムは回転軸が同心に保たれることが望ましい。また、アーム部材とドラムに回転差が生じると、ピストンに設けられるシール部材の変形・摩耗やリターンスプリングの捩れが発生し、不具合の原因となるので、アーム部材とドラムは同方向に同速で回転する様、回り止めが施されているものがよい。そこで、これらの機能を具えた構造が考案されており、例えば、以下に挙げるものがある。

特開２００３−１０６３４１号公報 特開２００７−４６６１９号公報

特許文献１には、アーム部材の内周側であって、ピストン本体に連結されている根本部分から全長の概ね１／３の範囲に内周側スプラインが形成され、当該内周側スプラインが、ドラムの外周側に設けられている外周側スプラインと嵌合することにより回り止めがされている摩擦クラッチが開示されている。また、当該摩擦クラッチは、ドラムの開口端部近傍のアーム部材側に複数の突部を設け、ドラムが遠心力によって拡開したときに当該突部がアーム部材に接することにより、アーム部材とドラムの傾きを抑制している。

特許文献２には、アーム部材の内周側であって、底板部材が配設される位置から軸方向の全長に亘って内周側スプラインが形成され、当該内周側スプラインが、ドラムの外周側に設けられている外周側スプラインと嵌合することにより回り止めがされている摩擦クラッチが開示されている。

上記の摩擦クラッチのように、アーム部材の内周側にスプラインを形成するという構成の場合、アーム部材の軸方向に対し、比較的長い寸法のプレス加工が必要になるため、加工精度が低くなり易い。また、特許文献１の摩擦クラッチの場合、アーム部材のスプラインに加え、ドラムに、アーム部材とドラムの傾きを抑制するための突部も設けなければならないので、加工コストが掛かる。

そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、加工が容易で、アーム部材とドラムの回転を同期でき、且つ、アーム部材とドラムの傾きを抑制して回転軸を同心に保つことができる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、少なくとも内周面にスプラインが形成されているドラムと、
前記ドラムの外周側に嵌められている筒状のアーム部材と、
前記ドラムより内径側に位置する、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相手プレート及び第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摩擦板と、
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、
前記回転軸に連結され、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１ピストンに対し前記一方の方向に位置し、前記回転軸と前記アーム部材に連結されている第２ピストンと、
前記アーム部材と連動し、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、
前記ドラムの内周面上であって、前記第１相手プレートと第２相手プレートの間に取付けられている抜止め部材を具えた摩擦クラッチにおいて、
前記第２ピストンとアーム部材が、前記アーム部材の内周面と前記第２ピストンの外周面が接するように前記アーム部材の内径側に前記第２ピストンが嵌め込まれ、前記第２ピストンの外周面から外径側に向けて突設されている複数の歯部と前記アーム部材に設けられている複数の切欠部が嵌合した状態で固定されることによって連結され、
前記アーム部材の内周側であって、前記ドラムとアーム部材が重なっている部分の軸方向の中央の位置に、周方向に亘って複数設けられた、前記ドラムの外周面に嵌合する突部を具えていることを特徴とする摩擦クラッチ、
又は、
回転軸に連結され、少なくとも内周面にスプラインが形成されているドラムと、
前記ドラムの外周側に嵌められている筒状のアーム部材と、
前記ドラムより内径側に位置する、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相手プレート及び第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摩擦板と、
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、
前記回転軸に連結され、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１ピストンに対し前記一方の方向に位置し、前記回転軸と前記アーム部材に連結されている第２ピストンと、
前記アーム部材と連動し、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、
前記ドラムの内周面上であって、前記第１相手プレートと第２相手プレートの間に取付けられている抜止め部材を具えた摩擦クラッチにおいて、
前記第２ピストンとアーム部材が、前記アーム部材の内径側に前記第２ピストンが嵌め込まれ、前記第２ピストンの外周面から外径側に向けて突設されている複数の歯部と前記アーム部材に設けられている複数の切欠部が嵌合し、前記歯部が具える爪部が前記アーム部材の外周面に接した状態で固定されることによって連結され、
前記アーム部材の内周側であって、前記ドラムとアーム部材が重なっている部分の軸方向の中央の位置に、周方向に亘って複数設けられた、前記ドラムの外周面に嵌合する突部を具え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、ドラムの軸方向に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において、第２ピストンとアーム部材が、アーム部材の内周面と第２ピストンの外周面が接するようにアーム部材の内径側に第２ピストンが嵌め込まれ、第２ピストンの外周面から外径側に向けて突設されている複数の歯部とアーム部材に設けられている複数の切欠部が嵌合した状態で固定されることによって連結され、或いは、アーム部材の内径側に第２ピストンが嵌め込まれ、第２ピストンの外周面から外径側に向けて突設されている複数の歯部とアーム部材に設けられている複数の切欠部が嵌合し、歯部が具える爪部がアーム部材の外周面に接した状態で固定されることによって連結されているので、アーム部材とドラムの傾きを抑制して回転軸を同心に保つことができる。

また、アーム部材の内周側であって、ドラムとアーム部材が重なっている部分の軸方向の中央の位置に、周方向に亘って複数設けられる、ドラムの外周面のスプラインに嵌合する突部を具えているから、加工工数と加工範囲を抑えながら、アーム部材とドラムの回転を同期させることができる。

また、第２ピストンの歯部がアーム部材の径方向外側に突き出て、アーム部材の外周面に接している爪部を具えている構成とすれば、回転軸が高速回転したときに、アーム部材が遠心力によって拡開することを爪部で抑えることができる。

また、アーム部材の突部が第１相手プレートと第２相手プレートの間に位置している構成とすれば、突部の加工位置が、第１相手プレートと第２相手プレートに対応するドラムとアーム部材の位置に設けられる潤滑油用の挿通孔の加工位置と重ならないので、容易に加工することができる。

本発明の第１実施形態のクラッチの軸に沿った断面図。 図１の斜視図。 図１の歯部が存しない部分の要部の断面図。 図１の要部断面斜視図。 本発明の第２実施形態のクラッチの軸に沿った断面図。

本発明の実施例を、図１〜５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に示すクラッチ１０は、それぞれ回転自在に軸支されている、回転軸１２、第１出力軸１４、及び第２出力軸１６を具えている。なお、クラッチ１０は、中心線Ｘに対して略対称な構造であるから、図において下側半分を省略している。回転軸１２には、一方に開口している円筒状のドラム２０が連結されている。一方、第１出力軸１４には、ドラム２０より内径側に位置する第１ハブ４０が連結され、第２出力軸１６にも、同様に、ドラム２０より内径側に位置する第２ハブ５０が連結されている。第１ハブ４０と第２ハブ５０は、それぞれ、ドラム２０の内周面に対向する外周面を具えている。

ドラム２０の内外周面にはスプラインが形成され、第１ハブ４０と第２ハブ５０の、ドラム２０の内周面に対向している外周面にもスプラインが形成されている。そして、ドラム２０の内周面には、複数一組の第１相手プレート２４ａと第２相手プレート２４ｂがスプライン嵌合している。なお、互いに対向する第１相手プレート２４ａと第２相手プレート２４ｂの間にはスナップリング２６が設けられ、第１相手プレート２４ａと第２相手プレート２４ｂが係合しないように構成されている。また、第１ハブ４０の外周面には、第一相手プレート２４ａ同士の間に位置するように、第１摩擦板４２がスプライン嵌合しており、第２ハブ５０の外周面には、第２相手プレート２４ｂ同士の間に位置するように、第２摩擦板５２がスプライン嵌合している。かくして、クラッチ１０では、２つの摩擦係合部がドラム２０の軸方向に並設される。

回転軸１２には、第１ピストン２２が連結されている。第１ピストン２２は、第１相手プレート２４ａに対し、第２相手プレート２４ｂが位置していない側の方向（ドラム２０の軸方向の一方の方向）に位置している第１ピストン当接部２５を具えている。なお、第１ピストン２２の先端はドラム２０の内周面にスプライン嵌合しているが、スプライン嵌合していない構成とすることもできる。第１ピストン２２は、一般的に、第１ピストン２２とドラム２０の内側面の間に設けられる第１油圧室２１に作動油が供給されることにより、作動油の油圧によってドラム２０の軸方向の他方の方向、すなわち、第１相手プレート２４ａが位置する方向に移動する。第１相手プレート２４ａは、抜止め部材２６により抜止めされているので、第１ピストン２２によって押圧されたとき、第１摩擦板４２と摩擦係合する。かくして、回転軸１２から第１出力軸１４にトルクが伝達される。また、このとき、回転軸１２に連結されている第１キャンセラ２８と第１ピストン２２の間に設けられている第１リターンスプリング２３が圧縮され、第１油圧室２１への作動油の供給が停止されると、第１リターンスプリング２３が第１ピストン２２を押し戻す。

ドラム２０の外周側には、両端が開口している円筒状のアーム部材３０が嵌められている。アーム部材３０の一方の端部は、第１ピストン２２に対し、ドラム２０の軸方向の一方の方向に位置し、回転軸１２に固定されている第２ピストン３２と連結されている。これに対し、アーム部材３０の他方の端部には、第２相手プレート２４ｂに対し、第１相手プレート２４ａが位置していない側の方向（ドラム２０の軸方向の他方の方向）に位置する第２ピストン当接部３５が設けられている。なお、アーム部材３０では、第２ピストン当接部３５は、アーム部材３０と一体形成されているものであるが、第２ピストン当接部３５を別部品とすることも可能である。なお、ドラム２０とアーム部材３０には、潤滑油用の挿通孔（図２の３６ｃ，３６ｄ，２７ａ，２７ｂ参照）が適宜設けられる。

第２ピストン３２は、一般的に、第２ピストン３２とドラム２０の外側面の間に設けられる第２油圧室３１に作動油が供給されることにより、作動油の油圧によってドラム２０の軸方向の一方の方向に移動する。これにより、第２ピストン３２と連結されているアーム部材３０と、アーム部材３０と連動する第２ピストン当接部３５も同方向に移動する。第２相手プレート２４ｂは、抜止め部材２６により抜止めされているので、第２ピストン３２によって押圧されたとき、第２摩擦板５２と摩擦係合する。かくして、回転軸１２から第２出力軸１６にトルクが伝達される。また、このとき、回転軸１２に連結されている第２キャンセラ３８と第２ピストン３２の間に設けられている第２リターンスプリング３３が圧縮され、第２油圧室３１への作動油の供給が停止されると、第２リターンスプリング３３が第２ピストン３２を押し戻す。

アーム部材３０の一方の端部には、図２にも示すように、周方向に複数の切欠部３６ａが形成されている。これに対し、第２ピストン３２の切欠部３６ａに対応する箇所には、切欠部３６ａと嵌合する、第２ピストンの外周面３７ｂ（図３参照）から外径側に向けて歯部３４が突設されている。ここで、図３は、第２ピストン３２の歯部３４が設けられていない部分の断面である。図３に示すように、アーム部材３０と第２ピストン３２は、アーム部材３０の内周面３７ａと第２ピストン３２の外周面３７ｂが接するようにアーム部材３０の内径側に第２ピストンが嵌め込まれ、且つ、図２に示すように、歯部３４が切欠部３６ａと嵌合している状態で、第２ピストン３２が固定部材３９により抜止めされ、固定されることにより連結される。本構成により、アーム部材３０とドラム２０の傾きを抑制して回転軸を同心に保つことができる。

また、アーム部材３０には、内周側に向けて突出している突部３６ｂが周方向に複数設けられている。突部３６ｂは、図１に示されているように、ドラム２０とアーム部材３０が重なっている部分の軸方向の中央の位置に設けられており、図４に示されているように、ドラム２０の外周面に設けられているスプラインに嵌合している。なお、図示しての説明は省略するが、突部３６ｂをドラム２０の外周面のスプラインに嵌合させる構成に換えて、ドラム２０の外周面に設けた凹部に嵌合させる構成としてもよい。要は、突部３６ｂがドラム２０の外周面に嵌合すればよい。本構成により、アーム部材３０とドラム２０の回転を同期することができる。

上述のとおり、クラッチ１０では、アーム部材３０とドラム２０の回転軸を同心に保ち、且つ、傾きを抑制するためのアーム部材３０の加工として、アーム部材３０に切欠部３６ａと突部３６ｂを設けるだけで済むので、加工工数と加工範囲を抑えることができる。

ここで、アーム部材３０に設ける突部３６ｂは、図１に示すように、ドラムの内周面にスプライン嵌合している第１相手プレート２４ａと第２相手プレート２４ｂの間に位置するように構成するのがよい。本構成によれば、突部３６ｂの加工位置が、図２に示すような、第１相手プレート２４ａと第２相手プレート２４ｂに対応するドラム２０とアーム部材３０の位置に適宜設けられる潤滑油用の挿通孔３６ｃ，３６ｄ，２７ａ，２７ｂの加工位置と重ならないので、加工を容易にすることができる。

図５は、本発明の別の実施形態のクラッチ１０ａを示す。クラッチ１０ａの基本的な構成は、上記に説明したクラッチ１０と同様であるため、異なる点に絞って説明する。クラッチ１０ａでは、アーム部材３０と第２ピストン３２ａは、アーム部材３０の内径側に第２ピストン３２ａが嵌め込まれ、第２ピストン３２ａの外周面（図３の３７ｂ参照）から外径側に向けて突設されている複数の歯部３４とアーム部材３０に設けられている複数の切欠部３６ａが嵌合し、歯部３４が具える爪部３４ａがアーム部材３０の外周面３７ｃに接した状態で固定されることによって連結されている。このように、クラッチ１０ａでは、爪部３４ａがアーム部材３０の外周面３７ｃに接することにより、アーム部材３０とドラム２０の傾きを抑制して回転軸を同心に保つことができるので、クラッチ１０のように、アーム部材３０の内周面３７ａと第２ピストン３２の外周面３７ｂが接している必要はない。また、本構成によれば、回転軸１２が高速回転し、これに伴いアーム部材３０も高速回転したときに、アーム部材３０が遠心力によって拡開することを爪部３４ａで抑えることができる。なお、爪部３４ａが接するアーム部材３０の外周面の位置は適宜変更することができる。

以上に説明した通り、本発明によれば、加工が容易で、アーム部材とドラムの回転を同期させることができ、且つ、アーム部材とドラムの傾きを抑制して回転軸を同心に保つことができる摩擦クラッチとすることができる。

１０，１０ａ クラッチ
１２ 回転軸
１４ 第１出力軸
１６ 第２出力軸
２０ ドラム
２２ 第１ピストン
２４ａ 第１相手プレート
２４ｂ 第２相手プレート
２５ 第１ピストン当接部
２６ 抜止め部材
３０ アーム部材
３２，３２ａ 第２ピストン
３４ 歯部
３４ａ 爪部
３５ 第２ピストン当接部
３６ａ 切欠部
３６ｂ 突部
３７ａ アーム部材の内周面
３７ｂ 第２ピストンの外周面
３７ｃ アーム部材の外周面
４０ 第１ハブ
４２ 第１摩擦板
５０ 第２ハブ
５２ 第２摩擦板

Claims (3)

1. 回転軸に連結され、少なくとも内周面にスプラインが形成されているドラムと、
   前記ドラムの外周側に嵌められている筒状のアーム部材と、
   前記ドラムより内径側に位置する、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相手プレート及び第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摩擦板と、
   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、
   前記回転軸に連結され、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１ピストンに対し前記一方の方向に位置し、前記回転軸と前記アーム部材に連結されている第２ピストンと、
   前記アーム部材と連動し、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、
   前記ドラムの内周面上であって、前記第１相手プレートと第２相手プレートの間に取付けられている抜止め部材を具えた摩擦クラッチにおいて、
   前記第２ピストンとアーム部材が、前記アーム部材の内周面と前記第２ピストンの外周面が接するように前記アーム部材の内径側に前記第２ピストンが嵌め込まれ、前記第２ピストンの外周面から外径側に向けて突設されている複数の歯部と前記アーム部材に設けられている複数の切欠部が嵌合した状態で固定されることによって連結され、
   前記アーム部材の内周側であって、前記ドラムとアーム部材が重なっている部分の軸方向の中央の位置に、周方向に亘って複数設けられた、前記ドラムの外周面に嵌合する突部を具えていることを特徴とする、
   摩擦クラッチ。
2. 回転軸に連結され、少なくとも内周面にスプラインが形成されているドラムと、
   前記ドラムの外周側に嵌められている筒状のアーム部材と、
   前記ドラムより内径側に位置する、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相手プレート及び第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摩擦板と、
   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、
   前記回転軸に連結され、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１ピストンに対し前記一方の方向に位置し、前記回転軸と前記アーム部材に連結されている第２ピストンと、
   前記アーム部材と連動し、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、
   前記ドラムの内周面上であって、前記第１相手プレートと第２相手プレートの間に取付けられている抜止め部材を具えた摩擦クラッチにおいて、
   前記第２ピストンとアーム部材が、前記アーム部材の内径側に前記第２ピストンが嵌め込まれ、前記第２ピストンの外周面から外径側に向けて突設されている複数の歯部と前記アーム部材に設けられている複数の切欠部が嵌合し、前記歯部が具える爪部が前記アーム部材の外周面に接した状態で固定されることによって連結され、
   前記アーム部材の内周側であって、前記ドラムとアーム部材が重なっている部分の軸方向の中央の位置に、周方向に亘って複数設けられた、前記ドラムの外周面に嵌合する突部を具えていることを特徴とする、
   摩擦クラッチ。
3. 前記突部が前記第１相手プレートと第２相手プレートの間に位置している、請求項１又は２の摩擦クラッチ。

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