JP2019052683A - 摩擦係合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】セパレーティングスプリング，ディッシュプレート及びリターンスプリングの各機能を兼ね備えつつ、スプリングの種類数を抑えることができるようにした摩擦係合装置を提供する。
【解決手段】摩擦係合装置１０は、交互に配列された複数のドライブプレート１Ａ及び複数のドリブンプレート１Ｂを含むプレート群１と、プレート群１を押圧するピストン２と、複数のドリブンプレート１Ｂ間に配置された第１付勢部材３と、プレート群１とピストン２との間に配置された第２付勢部材４とを有する。第２付勢部材４の総付勢力は、摩擦係合装置１０が係合状態のときに、第１付勢部材３の総付勢力よりも大きくなり、摩擦係合装置１０が解放状態のときに、０よりも大きい値で、且つ、第１付勢部材３によりドライブプレート１Ａとドリブンプレート１Ｂとのクリアランスを所定値以上に維持できる値となるように設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のドライブプレートと複数のドリブンプレートとを備えた多板式の摩擦係合装置に関するものである。

従来、例えば自動変速機を構成するクラッチやブレーキに、いわゆる多板クラッチと称される多板式の摩擦係合装置が適用されている。多板式の摩擦係合装置は、複数のドライブプレートと複数のドリブンプレートとを交互に配列してなるプレート群が、ピストンの位置に応じて係合状態と解放状態とに切り換わるように構成されている。

特許文献１には、湿式多板クラッチにおいて、ドリブンプレート間にバネ部材（以下、セパレーティングスプリングという）を配置したことが記載されている。

セパレーティングスプリングを配置すれば、ピストンがプレート群から離隔した位置にある場合に隣合うドリブンプレート間の隙間が確保されるため、ドラグトルク（引きずりトルク）を低減することができる。

また、特許文献２には、多板クラッチにおいて、ピストンとプレート群との間にバネとしての機能を備えたプレッシャプレート（以下、ディッシュプレートという）を配置するとともに、ピストンをプレート群から離隔する方向に付勢するスプリング（以下、リターンスプリングという）を配置したことが記載されている。

ディッシュプレートは、ピストンがプレート群に接近した場合に圧縮されることで、プレート群を係合状態とする方向に付勢するものである。ディッシュプレートを配置すれば、プレート群を押圧するピストンの推力が排除された（油圧が低下した）ときからピストンがプレート群から離隔し始めた直後にかけて、プレート群が一時的に係合状態に保持されるため、急激なトルク抜けを抑制することができる。

また、リターンスプリングを配置すれば、ピストンをプレート群からより確実に離隔させることができるため、プレート群を係合状態から解放状態により確実に切り換えることができる。

特開平4-258527号公報 特開平9-257058号公報

上述したように、セパレーティングスプリング，ディッシュプレート及びリターンスプリングの三種類のスプリングは、個々に異なる機能を持つ。そこで、例えば、特許文献２の多板クラッチに特許文献１のセパレーティングスプリングを追加すれば、上記の三種類のスプリングの各機能を兼ね備えた摩擦係合装置を構成することができる。

しかしながら、一つの摩擦係合装置に上記の三種類のスプリングを設けると、スプリングの種類数が増加することからコストが増大するという課題がある。

本発明は、上述のような課題に鑑み創案されたものであり、セパレーティングスプリングとディッシュプレートとリターンスプリングとの各機能を兼ね備えつつ、スプリングの種類数を抑えることができるようにした、摩擦係合装置を提供することを目的の一つとする。

（１）上記目的を達成するために、本発明の摩擦係合装置は、交互に配列された複数のドライブプレート及び複数のドリブンプレートを含むプレート群と、前記プレート群を押圧するピストンと、前記複数のドライブプレート間又は前記複数のドリブンプレート間に配置された第１付勢部材と、前記プレート群と前記ピストンとの間に配置された第２付勢部材と、を有する摩擦係合装置であって、前記第２付勢部材の総付勢力は、前記摩擦係合装置が係合状態のときに、前記第１付勢部材の総付勢力よりも大きくなり、前記摩擦係合装置が解放状態のときに、０よりも大きい値で、且つ、前記第１付勢部材により前記ドライブプレートと前記ドリブンプレートとのクリアランスを所定値以上に維持できる値となるように設定されていることを特徴としている。

（２）前記ピストンは、前記摩擦係合装置を係合状態に保持する場合に前記プレート群に接触する先端を備えた押圧部を有することが好ましい。この場合、前記第２付勢部材が、前記押圧部と並列に配置されていることが好ましい。

（３）前記ピストンは、周方向に沿って間隔をあけて配置された複数の前記押圧部を有することが好ましい。この場合、前記第２付勢部材が、前記ピストンの周方向において隣合う前記押圧部の間に配置されていることが好ましい。

（４）この場合、前記ピストンの前記押圧部が、前記ピストンの周方向に沿って等間隔に配設されていることが好ましい。

（５）前記ピストンの前記押圧部の前記先端は環状であり、前記第２付勢部材が、前記ピストンの前記押圧部の内周側又は外周側に配置されていることが好ましい。

（６）この場合、複数の前記第２付勢部材が、前記ピストンの周方向に沿って等間隔に配置されていることが好ましい。

（７）前記第２付勢部材がコイルバネであることが好ましい。

（８）前記プレート群は、前記複数のドリブンプレートが非回転要素であって、前記係合状態である場合に前記複数のドライブプレートの回転を規制することが好ましい。

（９）上記目的を達成するために、本発明の摩擦係合装置を、交互に配列された複数のドライブプレート及び複数のドリブンプレートを含むプレート群と、前記プレート群を押圧して前記プレート群を係合状態に保持する係合位置と前記プレート群から離隔して前記プレート群を解放状態に保持する解放位置との間で移動可能なピストンと、対向する前記ドライブプレート同士又は前記ドリブンプレート同士を互いに離隔させる方向に常時付勢する第１付勢部材と、前記ピストンと前記プレート群とを互いに離隔させる方向に常時付勢する第２付勢部材と、を有する摩擦係合装置であって、前記ピストンが前記解放位置から前記係合位置へ移動する過程で前記係合位置に達する前に、前記プレート群が係合状態となるように、前記第１付勢部材及び前記第２付勢部材の機械的な特性と、前記第１付勢部材及び前記第２付勢部材の伸縮に応じて離接する部材間の距離とがそれぞれ設定されているという構成としてもよい。

本発明の摩擦係合装置によれば、セパレーティングスプリングとリターンスプリングとディッシュプレートとの各機能を兼ね備えつつ、スプリングの種類数を抑えることができる。

本発明の第１実施形態に係る摩擦係合装置の要部の模式的な断面図であり、（ａ）は摩擦係合装置が係合状態である場合を示し、（ｂ）は摩擦係合装置が解放状態である場合を示している。 図１の摩擦係合装置に適用されたピストン及び第２付勢部材の斜視図である。 図１の摩擦係合装置の作用を説明するための模式図であり、（ａ）はピストンがプレート群から離隔している状態を示し、（ｂ）はピストンがプレート群に接触する直前の状態を示し、（ｃ）はピストンがプレート群に接触している状態を示している。 本発明の第２実施形態に係る摩擦係合装置の要部の模式的な断面図であり、（ａ）は摩擦係合装置が係合状態である場合を示し、（ｂ）は摩擦係合装置が解放状態である場合を示している。 図４の摩擦係合装置に適用されたピストン及び第２付勢部材の斜視図である。

以下、図面を参照して実施形態としての摩擦係合装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。

以下の各実施形態では、自動変速機を構成するブレーキとして適用された摩擦係合装置を例示する。ただし、本発明の摩擦係合装置は、以下に例示するブレーキに限らず、自動変速機を構成するクラッチとして適用されてもよいし、自動変速機以外の動力伝達系統に装備されるブレーキやクラッチとして適用されてもよい。

［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
まず、図１〜図３を参照して、第１実施形態に係る摩擦係合装置１０について説明する。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態に係る摩擦係合装置１０は、自動変速機のケーシング１１内に設けられている。ケーシング１１は、非回転要素であって、摩擦係合装置１０を囲むように設けられた外壁部１１ａを有する。

ケーシング１１の外壁部１１ａの内側には、回転要素である回転体１２が配置されている。回転体１２は、例えばエンジンからクラッチ等を介して伝達される動力により回転する。

以下、回転体１２の回転軸が延びる方向を軸方向Ｄという。また、回転体１２の径方向の内側を単に内側といい、回転体１２の径方向の外側を単に外側という。なお、図１（ａ），（ｂ）には、回転体１２の外側の端部の一部を示している。

本実施形態の摩擦係合装置１０は、回転体１２の回転を許容又は規制するブレーキである。摩擦係合装置１０は、回転体１２の外側に配置されたプレート群１と、プレート群１と軸方向Ｄに並んで設けられたピストン２とを備えている。

以下の説明では、図１（ａ），（ｂ）に合わせて、プレート群１に対してピストン２が位置する軸方向Ｄの一方側を左側といい、その逆側である軸方向Ｄの他方側を右側という。

プレート群１は、回転体１２に相対回転不能かつ軸方向相対移動可能に取り付けられた複数のドライブプレート１Ａと、ケーシング１１に相対回転不能かつ軸方向相対移動可能に取り付けられた複数のドリブンプレート１Ｂとを含んで構成されている。

ドライブプレート１Ａは、回転体１２と共に回転する回転要素である。各ドライブプレート１Ａの内周縁は、回転体１２の外周面に形成されたスプライン１２ｓに噛合った状態に設けられている。したがって、ドライブプレート１Ａは、回転体１２に対して相対回転不能かつ軸方向Ｄに移動可能である。

ドリブンプレート１Ｂは、非回転要素である。各ドリブンプレート１Ｂの外周縁は、ケーシング１１の外壁部１１ａの内周面に形成されたスプライン１１ｓに噛合った状態に設けられている。したがって、ドリブンプレート１Ｂは、ケーシング１１に対して相対回転不能かつ軸方向Ｄに移動可能である。

ドライブプレート１Ａとドリブンプレート１Ｂとは、何れも回転軸の軸方向Ｄと直交する方向を向いて配置されており、互いに平行な姿勢で軸方向Ｄに沿って交互に配列されている。

本実施形態では、単純化して二つのドライブプレート１Ａと三つのドリブンプレート１Ｂとで構成されたプレート群１を例示する。つまり、プレート群１の軸方向Ｄの両端は、ドリブンプレート１Ｂで構成される。

ただし、プレート群１の構成はこれに限定されない。プレート群１は、通常はより多くのドライブプレート１Ａ及びドリブンプレート１Ｂが配置されて構成される。

プレート群１の右側には、プレート群１の右側への移動を規制するためのリテーナプレート１３及びスナップリング１４が配置される。

リテーナプレート１３は、プレート群１の右端に位置するドリブンプレート１Ｂに隣接して位置する。リテーナプレート１３の外周縁は、ケーシング１１のスプライン１１ｓに噛合った状態に設けられている。

スナップリング１４は、リテーナプレート１３の右側に隣接して位置する。スナップリング１４は、スプライン１１ｓに対して周方向に沿って形成された環状溝１１ｔに挿入されて軸方向Ｄに移動不能に係止されている。

プレート群１は、隣合うドライブプレート１Ａ及びドリブンプレート１Ｂ同士が図１（ａ）に示すように互いに密着した係合状態と、図１（ｂ）に示すように互いに離隔した解放状態とをとりうる。プレート群１の係合解放状態は、摩擦係合装置１０の係合解放状態でもある。

なお、ここでいう係合状態には、ドライブプレート１Ａがドリブンプレート１Ｂに対して摺接（スリップ状態で接触）するスリップ係合状態と、ドライブプレート１Ａがドリブンプレート１Ｂに対してスリップすることなく係合する完全係合状態（締結状態）との双方が含まれる。

プレート群１は、係合状態である場合にドライブプレート１Ａの回転を規制する。この場合、回転体１２の回転が規制又は停止される。

一方、プレート群１は、解放状態である場合にドライブプレート１Ａの回転を許容する。この場合、回転体１２の回転が許容される。

ピストン２は、軸方向Ｄに沿って往復動することで、プレート群１を係合状態と解放状態とに切り換えるものである。

ピストン２は、その左側に隣接して形成された油圧室１５に給排される油圧に応じて、プレート群１を係合状態に保持する係合位置〔図１（ａ）参照〕と、プレート群１を解放状態に保持する解放位置〔図１（ｂ）参照〕との間で移動可能に構成されている。

油圧室１５は、ケーシング１１の外壁部１１ａの一部と、この外壁部１１ａから内側に延出された内壁部１１ｂと、ピストン２とで区画された空間である。油圧室１５には、ケーシング１１の内壁部１１ｂに貫設された油孔１１ｈを通じて自動変速機の作動油が給排される。

ピストン２は、回転体１２と同軸上に配置される円環状の座部２ａと、座部２ａから軸方向Ｄに突設された押圧部２ｂと、座部２ａの内周側に設けられた隔壁部２ｃとを有する。

座部２ａは、プレート群１の左端に位置するドリブンプレート１Ｂに正対するように設けられ、後述する第２付勢部材４の受け部（リテーナ）を構成する。

押圧部２ｂは、座部２ａからプレート群１に向けて突設され、図１（ａ）で示す係合位置でプレート群１に当接し、図１（ｂ）に示す解放位置ではプレート群１から離間するように、長さ（突設長）が設定されている。図２に示すように、本実施形態では、六つの押圧部２ｂがピストン２の周方向に沿って等間隔に（間隔をあけて）配設されている。これらの押圧部２ｂは何れも同一の形状である。

押圧部２ｂは、ピストン２が係合位置にある場合にプレート群１に接触する先端２ｄを有する。本実施形態では、各押圧部２ｂの先端２ｄが正面視で円弧状である。なお、各押圧部２ｂの基端は、座部２ａの外周縁と内周縁との略中間部に結合されている。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、隔壁部２ｃは、ケーシング１１との間に油圧室１５を形成する部位である。隔壁部２ｃの内周端と外周端との夫々には、ケーシング１１との間の隙間を密閉するためのシール部材１６が配設されている。シール部材１６は、ピストン２の往復動に伴ってケーシング１１の表面を摺動する。

摩擦係合装置１０は、対向するドリブンプレート１Ｂ同士を互いに離隔させる方向に常時付勢する第１付勢部材３と、ピストン２とプレート群１とを互いに離隔させる方向に常時付勢する第２付勢部材４とを有する。

第１付勢部材３は、対向するドリブンプレート１Ｂ同士の間であって、ドライブプレート１Ａの外側に配置される。本実施形態では、三つのドリブンプレート１Ｂのうちの中間のドリブンプレート１Ｂと両側のドリブンプレート１Ｂとの間の夫々に第１付勢部材３が設けられている場合を例示する。

本実施形態では、各第１付勢部材３がリング状の波形バネであって、ドライブプレート１Ａの外周の空間内に配置されている。なお、第１付勢部材３の種類や形状や個数は、ここで示したものに限定されない。

第２付勢部材４は、ピストン２の座部２ａとプレート群１の左端に位置するドリブンプレート１Ｂとの間に配置される。図２に示すように、本実施形態の各第２付勢部材４は、コイルバネで構成されている。ただし、第２付勢部材４の種類や個数は、ここで示したものに限定されない。

各第２付勢部材４は、その伸縮方向が軸方向Ｄと一致するように配置される。第２付勢部材４は、ピストン２の座部２ａとプレート群１の左端に位置するドリブンプレート１Ｂとに挟持されることで、常に圧縮された状態に保持される。

各第２付勢部材４は、軸方向Ｄに関して押圧部２ｂと並列に配置される。具体的には、第２付勢部材４は、ピストン２の周方向において隣合う押圧部２ｂの間に配置されている。つまり、本実施形態の第２付勢部材４とピストン２の押圧部２ｂとは、ピストン２の周方向に沿って並んで設けられている。

また、ピストン２の周方向において隣合う押圧部２ｂの間では、四つの第２付勢部材４がピストン２の周方向に沿って等間隔に配置されている。

以下、図３（ａ）〜（ｃ）を参照して、第１付勢部材３及び第２付勢部材４の総付勢力と機械的な特性及び伸縮ストロークとについて説明する。

なお、第１付勢部材３の総付勢力とは、摩擦係合装置１０に設けられた各第１付勢部材３の付勢力を総合したものを意味する。同様に、第２付勢部材４の総付勢力とは、摩擦係合装置１０に設けられた各第２付勢部材４の付勢力を総合したものを意味する。

また、第１付勢部材３及び第２付勢部材４の機械的な特性とは、具体的にはバネ定数や自然長に応じて定まるバネ特性を意味する。

さらに、第１付勢部材３の伸縮ストロークは、プレート群１の解放係合ストロークに対応するものであって、第１付勢部材３の伸縮に応じて離接するドリブンプレート１Ｂ間の距離L1に応じて定まる。

同様に、第２付勢部材４の伸縮ストロークは、ピストン２の移動ストロークに対応するものであって、第２付勢部材４の伸縮に応じて離接するピストン２の座部２ａとプレート群１との間の距離L2に応じて定まる。

図３（ａ）は、ピストン２が解放位置にあって、プレート群１が解放状態である場合を示している。また、図３（ｃ）は、ピストン２が係合位置にあって、プレート群１が係合状態である場合を示している。

図３（ｂ）に示すように、第１付勢部材３及び第２付勢部材４の機械的な特性と伸縮ストロークとは、ピストン２が解放位置から係合位置へ移動する過程で係合位置に達する前に、プレート群１が係合状態となるように設定されている。

つまり、互いに直列に配置された第１付勢部材３及び第２付勢部材４は、ピストン２の位置に応じた圧縮力をピストン２から受ける。

例えば、ピストン２が解放位置にあると、第１付勢部材３及び第２付勢部材４がピストン２から受ける圧縮力は小さく、第１付勢部材３及び第２付勢部材４は伸長した状態となって、プレート群１は解放状態となる。

このとき、第１付勢部材３及び第２付勢部材４が発揮する総付勢力はバランスする。つまり、第１付勢部材３及び第２付勢部材４は、初期荷重が略同一に設定されており、互いに等しい大きさの付勢力（弾性力）を発揮する。

このようにプレート群１が解放状態のとき、第２付勢部材４の総付勢力は、０よりも大きい値で、且つ、第１付勢部材３によりドライブプレート１Ａとドリブンプレート１Ｂとのクリアランスを所定値以上に維持できる値となるように設定されている。つまり、第１付勢部材３及び第２付勢部材４の総付勢力は、ピストン２が解放位置にある場合に、互いに釣り合ながらプレート群１を解放状態に維持できる大きさとなるように設定されている。

なお、第１付勢部材３及び第２付勢部材４は、ピストン２が解放位置と係合位置との間の何れの位置にある場合にも圧縮されている。言い換えると、第１付勢部材３及び第２付勢部材４の総付勢力は、常に０よりも大きい値となるように設定されている。

ピストン２が解放位置から係合位置へ移動すると、第１付勢部材３及び第２付勢部材４がピストン２から受ける圧縮力が増大し、第１付勢部材３及び第２付勢部材４は次第に収縮しながら付勢力を増大させる。

第１付勢部材３が収縮するとプレート群１の各プレート間の隙間が狭まり、この第１付勢部材３の収縮が進行すると、プレート群１が係合状態となる。すなわち、ピストン２が係合位置まで移動しなくても（ピストン２の押圧部２ｂの先端２ｄがプレート群１に当接しなくても）、ピストン２が係合位置に接近した段階でプレート群１が係合状態となる。

本摩擦係合装置１０では、このように、ピストン２が係合位置に到達する前（すなわち、ピストン２の押圧部２ｂの先端２ｄがプレート群１に当接する前）に、プレート群１が係合状態となるように、第１付勢部材３及び第２付勢部材４の機械的な特性と、第１付勢部材３及び第２付勢部材４の伸縮に応じて離接する部材間の距離L1，L2とがそれぞれ設定されている。

このようにプレート群１が係合状態となってから、ピストン２が更に係合位置に向かって移動すると、ピストン２による圧縮力が更に増加するが、この圧縮力の増加分は、第２付勢部材４を更に収縮させその付勢力を増大させる一方で、プレート群１が係合状態となっているため、第１付勢部材３を更に収縮させることはなく、第１付勢部材３の付勢力は増大しない。

したがって、ピストン２が係合位置にあると、第２付勢部材４の総付勢力は第１付勢部材３の総付勢力よりも大きくなる。言い換えると、第２付勢部材４の総付勢力は、プレート群１が係合状態のときに、第１付勢部材３の総付勢力よりも大きくなるように設定されている。

なお、第１付勢部材３の付勢力は、第１付勢部材３の機械的な特性と、対向するドリブンプレート１Ｂ間の距離L1とに応じたものとなる。同様に、第２付勢部材４の付勢力は、第２付勢部材４の機械的な特性と、ピストン２の座部２ａからプレート群１までの距離L2とに応じたものとなる。

［１−２．作用］
上記のように構成された摩擦係合装置１０の作用について説明する。

まず、ピストン２が解放位置から係合位置に移動する場合について説明する。

図３（ａ）に示すように、油圧室１５内の油圧が低下させられてピストン２が解放位置にある場合、ピストン２が第２付勢部材４によってプレート群１から離隔した状態に保持されるとともに、プレート群１が第１付勢部材３によって解放状態に保持される。

この場合、第１付勢部材３がプレート群１を解放状態とする方向に付勢する力と、第２付勢部材４がプレート群１を係合状態とする方向に付勢する力とは釣り合う。つまり、第１付勢部材３の総付勢力と第２付勢部材４の総付勢力とはバランスし、互いに等しい大きさとなる。

一方、油圧室１５内の油圧を上昇させることによりピストン２が解放位置から係合位置へ向かって移動していくと、ピストン２の座部２ａからプレート群１までの距離L2が縮まっていく。これに伴い、第２付勢部材４が圧縮される。

つまり、ピストン２が解放位置から係合位置へ移動する過程で、第２付勢部材４がプレート群１に与える付勢力は強まっていく。これにより、第１付勢部材３が圧縮されることから、対向するドリブンプレート１Ｂ間の距離L1が次第に縮まる。

そして、図３（ｂ）に示すように、プレート群１は、ピストン２が係合位置に到達する前に係合状態となる。このようにピストン２が係合位置に到達する前にプレート群１が係合状態となっている場合、第２付勢部材４がプレート群１を係合状態とする方向に付勢する力は、第１付勢部材３がプレート群１を解放状態とする方向に付勢する力以上の大きさとなる。

第２付勢部材４の付勢力のうち、第１付勢部材３の付勢力を上回った分は、プレート群１を係合させるように作用する。なお、この場合、第２付勢部材４がプレート群１に与える付勢力は、リテーナプレート１３からプレート群１に作用する反力と釣り合う。

その後、油圧室１５の油圧が更に上昇すると、図３（ｃ）に示すようにピストン２が係合位置に到達する。ピストン２が油圧室１５から与えられる推力により係合位置に保持される場合、第２付勢部材４の総付勢力が第１付勢部材３の総付勢力よりも大きくなる。

また、この場合、ピストン２が押圧部２ｂの先端２ｄをプレート群１に接触させた状態となり、ピストン２がリテーナプレート１３に対してプレート群１を直接的に押圧する。これにより、プレート群１が係合状態に保持される。

次に、ピストン２が係合位置から解放位置に移動する場合について説明する。この場合、プレート群１は、上述したようにピストン２が解放位置から係合位置に移動する場合と逆の動きをして、係合状態から解放状態へと切り換わる。

油圧室１５内の油圧を低下させることによりピストン２が係合位置から解放位置へ向かって移動し始めると、ピストン２の押圧部２ｂの先端２ｄがプレート群１から離隔する。これにより、ピストン２はプレート群１を直接的には押圧しなくなる。

ただし、上述したようにピストン２が係合位置にあると第２付勢部材４の総付勢力が第１付勢部材３の総付勢力よりも大きくなることから、プレート群１は、ピストン２が解放位置へ向かって移動を始める直前から図３（ｂ）に示すように移動し始めた直後にかけて、一時的に係合状態に保持されてすぐには解放されない。

このように、第２付勢部材４は、ピストン２が係合位置から解放位置へ移動し始める直前からその直後にかけて、プレート群１に対して従来のディッシュプレートと同様に作用する。

その後、油圧室１５からピストン２に与えられる油圧が更に低下するに連れて、ピストン２は解放位置へ更に移動していく。これに伴い、ピストン２の座部２ａとプレート群１との間の距離L2が広がるため、第２付勢部材４がピストン２から受ける圧縮力が小さくなる。つまり、ピストン２が係合位置から解放位置へ移動する過程で、第２付勢部材４がプレート群１を係合状態とする方向に付勢する力は弱まっていく。

そして、ピストン２が解放位置へ移動する過程で、第２付勢部材４がプレート群１を係合状態とする方向に付勢する力が、第１付勢部材３がプレート群１を解放状態とする方向に付勢する力と釣り合うまで弱まると、第２付勢部材４によりプレート群１を係合させる付勢力は０となる。

ピストン２が更に解放位置へ向かって移動すると、第１付勢部材３がピストン２から受ける圧縮力が減少し始める（第１付勢部材３が伸張し始める）。これにより、対向するドリブンプレート１Ｂ間の距離L1が広がり始めるため、プレート群１が係合状態から解放状態へと変化していく。

このように、ピストン２が係合位置から解放位置へ移動する場合、プレート群１はピストン２の移動に伴って係合状態から解放状態へと即座に切り換わるのではなく、上記のように設定された第１付勢部材３及び第２付勢部材４の機械的な特性と伸縮ストロークとに応じて徐々に切り換わっていく。これにより、プレート群１が係合状態から解放状態に切り換わる場合の変速ショックが低減される。

また、ピストン２が解放位置へ移動する過程で、プレート群１に対して第２付勢部材４が及ぼす付勢力と第１付勢部材３が及ぼす付勢力とが釣り合った後は、図３（ａ）に示すように、第１付勢部材３がピストン２から受ける圧縮力の減少に伴って対向するドリブンプレート１Ｂ間の距離L1が広がっていく。

このように、第１付勢部材３は、プレート群１に対して従来のセパレーティングスプリングと同様に作用する。

一方、第２付勢部材４は、ピストン２が係合位置から解放位置に到達するまでのあいだ、ピストン２とプレート群１とを離隔させる方向に常に付勢する。すなわち、第２付勢部材４は、ピストン２とプレート群１とを互いに離隔させる方向の付勢力をピストン２とプレート群１とに与え続ける。

このように、第２付勢部材４は、ピストン２が係合位置から解放位置に移動する場合に、ピストン２に対して従来のリターンスプリングと同様に作用する。

［１−３．効果］
（１）上述した摩擦係合装置１０によれば、プレート群１が係合状態のときに、第２付勢部材４の総付勢力が第１付勢部材３の総付勢力よりも大きくなるように設定されている。つまり、摩擦係合装置１０では、ピストン２が解放位置から係合位置へ移動する過程で係合位置に達する前にプレート群１が係合状態となるように、第１付勢部材３及び第２付勢部材４の機械的な特性と伸縮ストロークとがそれぞれ設定されている。このため、上述したように第２付勢部材４をディッシュプレートとして機能させることができる。

また、上述した摩擦係合装置１０によれば、第１付勢部材３が対向するドリブンプレート１Ｂ同士を互いに離隔させる方向に常時付勢するとともに、プレート群１が解放状態のときに、第２付勢部材４の総付勢力が第１付勢部材３によりドライブプレート１Ａとドリブンプレート１Ｂとのクリアランスを所定値以上に維持できる値となるように設定されているため、上述したように第１付勢部材３をセパレーティングスプリングとして機能させることができる。

さらに、プレート群１が解放状態のときにも、第２付勢部材４の総付勢力が０よりも大きい値となるように設定されていることから、第２付勢部材４がピストン２とプレート群１とを互いに離隔させる方向に常時付勢するため、上述したように第２付勢部材４をリターンスプリングとして機能させることができる。

以上のように、摩擦係合装置１０によれば、第１付勢部材３と第２付勢部材４とをセパレーティングスプリングとリターンスプリングとディッシュプレートとの三種類のスプリングとして機能させることができる。よって、摩擦係合装置１０によれば、これらの三種類のスプリングの各機能を兼ね備えつつ、スプリングの種類数を抑えることができる。このため、コストを抑えながら装置の性能を向上させることができる。

なお、スプリングの種類数を抑える他の手法として、ディッシュプレートとセパレーティングスプリングとの二種類のスプリングを設けるとともに、リターンスプリングを省略する分だけセパレーティングスプリングを高荷重化することが考えられるが、以下の課題が生じる。

つまり、このようにセパレーティングスプリングを高荷重化してリターンスプリングを省略すると、ピストンが係合位置から解放位置に移動し始めた直後にセパレーティングスプリングの付勢力によりプレート群が解放状態へと急激に変化するため、変速ショックを低減することができない虞がある。

これに対し、上述した摩擦係合装置１０によれば、第１付勢部材３及び第２付勢部材４の総付勢力が上記のように設定されている（つまり、第１付勢部材３及び第２付勢部材４の機械的な特性と伸縮ストロークとが上記のようにそれぞれ設定されている）ため、ピストン２が係合位置から解放位置に移動し始めた直後もプレート群１を一時的に係合状態に保持することができる。よって、スプリングの種類数を抑えながら、プレート群１が係合状態から解放状態へと切り換わる場合の変速ショックを低減することができる。

（２）第２付勢部材４がピストン２の押圧部２ｂと並列に配置されており、ピストン２が係合位置にある場合にピストン２の押圧部２ｂの先端２ｄがプレート群１に接触するため、ピストン２の推力をプレート群１に伝達しやすくすることができる。

仮に、第２付勢部材４がピストン２の押圧部２ｂと直列に（すなわち、軸方向Ｄに並んで）配置されている場合、ピストン２が第２付勢部材４を介してプレート群１を押圧することになるため、第２付勢部材４の耐久性に影響を及ぼす虞がある。

これに対し、上述したように第２付勢部材４がピストン２の押圧部２ｂと並列に配置されていれば、ピストン２が押圧部２ｂの先端２ｄをプレート群１に接触させた状態でプレート群１を押圧することができるため、第２付勢部材４の耐久性に及ぼす影響を低減することができる。

（３）第２付勢部材４がピストン２の周方向において隣合う押圧部２ｂの間に配置されているため、ピストン２の径方向において第２付勢部材４及びピストン２の押圧部２ｂを省スペース化することができる。

（４）ピストン２の押圧部２ｂがピストン２の周方向に沿って等間隔に配置されているため、ピストン２の押圧部２ｂからプレート群１に付与される力を周方向において均等化することができる。

（５）第２付勢部材４は、ピストン２とプレート群１とを互いに離隔させる方向に常時付勢するものであることから、第２付勢部材４には、ピストン２の位置やプレート群１の係合状態と解放状態との切り換えに対応できるようなストロークが求められる。

この点、第２付勢部材４がコイルバネであれば、第２付勢部材４が例えば皿バネである場合と比べて、コストを低減しながらストロークを確保しやすくすることができる。

（６）ドリブンプレート１Ｂが非回転要素である場合、ドリブンプレート１Ｂが回転要素である場合と比べて潤滑油の動きが少なくなることから、ドラグトルク（引きずりトルク）が生じやすいという課題がある。

これに対し、摩擦係合装置１０によれば、上述したように第１付勢部材３によってドリブンプレート１Ｂ間の隙間が確保されることから、ドラグトルクを低減することができる。よって、ドリブンプレート１Ｂが非回転要素である場合にも、ドライブプレート１Ａを効率よく回転させることができる。

［２．第２実施形態］
［２−１．構成］
次に、図４及び図５を参照して、第２実施形態に係る摩擦係合装置１０′について説明する。以下の説明では、第１実施形態で説明した要素と同一又は対応する要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図４（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態に係る摩擦係合装置１０′は、上述した第１実施形態に係る摩擦係合装置１０に対して、ピストン２′の押圧部２ｂ′と第２付勢部材４′とが異なり、他の構成が共通である。

本実施形態のピストン２′の押圧部２ｂ′は、座部２ａの外周縁の全周から軸方向Ｄに沿って突設されている。すなわち、図５に示すように、本実施形態のピストン２′は、押圧部２ｂ′の先端２ｄ′が連続した環状である。なお、本実施形態でも、押圧部２ｂ′の先端２ｄ′は、ピストン２が係合位置にある場合にプレート群１に接触する。

第２付勢部材４′は、ピストン２′の押圧部２ｂ′の内周側に配置されている。つまり、本実施形態でも、各第２付勢部材４′はピストン２′の押圧部２ｂ′と並列に配置されている。

本実施形態では、第２付勢部材４′が何れもコイルバネで構成されている。第２付勢部材４′は、ピストン２′の周方向に沿って等間隔に配置されている。

第１付勢部材３及び第２付勢部材４′の総付勢力と機械的な特性及び伸縮ストロークとは、上述した第１実施形態のものと同様に設定される。

［２−２．作用，効果］
本実施形態に係る摩擦係合装置１０′によれば、ピストン２′の押圧部２ｂ′の先端２ｄ′が連続した環状であるため、ピストン２′の押圧部２ｂ′の剛性を高めることができるとともに、ピストン２′からプレート群１に作用する力を周方向において均等化することができる。よって、ピストン２′の推力をプレート群１に対してより適切に作用させることができる。

また、第２付勢部材４′がピストン２′の周方向に沿って等間隔に配置されているため、第２付勢部材４′からプレート群１に作用する力を周方向において均等化することができる。よって、第２付勢部材４′の付勢力をプレート群１に対してより適切に作用させることができる。

また、本実施形態に係る摩擦係合装置１０′によれば、上述した第１実施形態に係る摩擦係合装置１０と同様の構成からは、同様の作用，効果を得ることができる。

［３．変形例］
本発明は、上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。上述した実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。

上述した各実施形態では、第２付勢部材４，４′とピストン２，２′の押圧部２ｂ，２ｂ′とが並列に配置される場合について説明したが、第２付勢部材４，４′とピストン２，２′の押圧部２ｂ，２ｂ′とが直列に配置されてもよい。言い換えると、ピストン２，２′が、第２付勢部材４，４′を介してプレート群１を押圧してもよい。

また、第２実施形態では、第２付勢部材４′がピストン２′の押圧部２ｂ′の内周側に配設される場合を例示したが、例えばピストン２′の押圧部を座部２ａの内周縁から軸方向Ｄに突設し、この押圧部の外周側に第２付勢部材４′配設してもよい。この場合であっても、本摩擦係合装置によれば、上述した第２実施形態のものと同様の作用，効果を得ることができる。

なお、ピストン２，２′の構成は上述したものに限定されない。例えば、ピストンは、上述した押圧部２ｂ，２ｂ′に代えて、柱状の押圧部を有していてもよい。この場合、柱状の押圧部の外周に第２付勢部材４，４′としてのコイルバネを配置すれば、省スペース化を図ることができる。

上述した各実施形態では、第１付勢部材３が対向するドリブンプレート１Ｂ間に配置される場合について説明したが、第１付勢部材３が対向するドライブプレート１Ａ間に配置されてもよい。つまり、第１付勢部材３が対向するドライブプレート１Ａ同士を互いに離隔させる方向に常時付勢するものであってもよい。この場合も、第１付勢部材３をプレート群１に対してセパレーティングスプリングと同様に機能させることができる。

また、ドリブンプレート１Ｂがドライブプレート１Ａと独立して回転可能な回転要素であってもよい。つまり、摩擦係合装置１０，１０′がドライブプレート１Ａの回転とドリブンプレート１Ｂの回転とを同期させる（二つの回転要素を連結する）クラッチであってもよい。

１ プレート群
１Ａ ドライブプレート
１Ｂ ドリブンプレート
２，２′ ピストン
２ａ 座部
２ｂ，２ｂ′ 押圧部
２ｃ 隔壁部
２ｄ，２ｄ′ 先端
３ 第１付勢部材
４，４′ 第２付勢部材
１０，１０′ 摩擦係合装置
１１ ケーシング
１１ａ 外壁部
１１ｂ 内壁部
１１ｈ 油孔
１１ｓ スプライン
１１ｔ 環状溝
１２ 回転体
１２ｓ スプライン
１３ リテーナプレート
１４ スナップリング
１５ 油圧室
１６ シール部材
Ｄ 軸方向
L1，L2 距離

Claims (8)

1. 交互に配列された複数のドライブプレート及び複数のドリブンプレートを含むプレート群と、
   前記プレート群を押圧するピストンと、
   前記複数のドライブプレート間又は前記複数のドリブンプレート間に配置された第１付勢部材と、
   前記プレート群と前記ピストンとの間に配置された第２付勢部材と、を有する摩擦係合装置であって、
   前記第２付勢部材の総付勢力は、前記摩擦係合装置が係合状態のときに、前記第１付勢部材の総付勢力よりも大きくなり、前記摩擦係合装置が解放状態のときに、０よりも大きい値で、且つ、前記第１付勢部材により前記ドライブプレートと前記ドリブンプレートとのクリアランスを所定値以上に維持できる値となるように設定されている
   ことを特徴とする摩擦係合装置。
2. 請求項１において、
   前記ピストンは、前記摩擦係合装置を係合状態に保持する場合に前記プレート群に接触する先端を備えた押圧部を有し、
   前記第２付勢部材が、前記押圧部と並列に配置されている
   ことを特徴とする摩擦係合装置。
3. 請求項２において、
   前記ピストンは、周方向に沿って間隔をあけて配置された複数の前記押圧部を有し、
   前記第２付勢部材が、前記ピストンの周方向において隣合う前記押圧部の間に配置されている
   ことを特徴とする摩擦係合装置。
4. 請求項３において、
   前記ピストンの前記押圧部が、前記ピストンの周方向に沿って等間隔に配設されている
   ことを特徴とする摩擦係合装置。
5. 請求項２において、
   前記ピストンの前記押圧部の前記先端は環状であり、
   前記第２付勢部材が、前記ピストンの前記押圧部の内周側又は外周側に配置されている
   ことを特徴とする摩擦係合装置。
6. 請求項５において、
   複数の前記第２付勢部材が、前記ピストンの周方向に沿って等間隔に配置されている
   ことを特徴とする摩擦係合装置。
7. 請求項１〜６の何れか一項において、
   前記第２付勢部材がコイルバネである
   ことを特徴とする摩擦係合装置。
8. 請求項１〜７の何れか一項において、
   前記プレート群は、前記複数のドリブンプレートが非回転要素であって、前記係合状態である場合に前記複数のドライブプレートの回転を規制する
   ことを特徴とする摩擦係合装置。

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