JP2020133740A - クラッチ装置の潤滑構造 - Google Patents

Abstract

【課題】プレート部材に潤滑油を効果的に供給する。【解決手段】ドラム部２１を有するドラム部材２０と、ドラム部２１よりも径方向内側に配されるハブ部３１、ハブ部３１の端部から径方向内側に延びる側壁部３２及び、側壁部３２から軸方向に延びるボス部３５を有するハブ部材３０と、ドラム部２１の内周に設けられる第１プレート部材５１と、ハブ部３１の外周に設けられる第２プレート部材５２と、を含むクラッチ装置１０の潤滑構造であって、ハブ部３１を径方向に貫通して第１プレート部材５１及び第２プレート部材５２に潤滑油を供給する油孔３６と、ボス部３５の軸方向端を径方向に切り欠いた溝で形成されており、径方向内側から供給される潤滑油を流通させて径方向外側端から油孔３６に向けて吐出する油流通路３７とを備えた。【選択図】図３

Description

本開示は、クラッチ装置の潤滑構造に関し、特に、湿式多板クラッチ装置の潤滑構造に関する。

車両の動力伝達装置においては、駆動力源から変速機への動力の伝達を断接する湿式多板クラッチ装置が用いられる場合がある。この種の湿式多板クラッチ装置の潤滑構造として、例えば、特許文献１，２には、シャフト側の油路からクラッチハブのスプライン溝部に穿設された複数の油孔に潤滑油を導入すると共に、該油孔からフリクションプレートやセパレートプレート（以下、これらを単にプレート部材ともいう）に対して潤滑油を供給するようにした構造が開示されている。

特開２０１５−１７５４５６号公報 ＷＯ２０１５／１４６４６５号公報

ところで、上記特許文献１，２記載の構造では、シャフト側からスラストベアリング等の軸受部を通過させた潤滑油を各油孔に導入するように構成されている。このため、各プレート部材に対する潤滑油量が不足したり、或は、各プレート部材に対する潤滑油の供給量に偏りが生じたりすることで、プレート部材の局所的な温度上昇や摩擦材の偏摩耗等を引き起こす可能性がある。

本開示の技術は、クラッチ装置のプレート部材に対して潤滑油を効果的に供給することができる潤滑構造を提供することを目的とする。

本開示の技術は、円筒状のドラム部を有するドラム部材と、前記ドラム部よりも径方向内側に配される円筒状のハブ部、該ハブ部の端部から径方向内側に延びる円環状の側壁部及び、該側壁部から軸方向に延びて前記ハブ部の内周と対向する円筒状のボス部を有するハブ部材と、前記ドラム部の内周に設けられるス第１プレート部材と、前記ハブ部の外周に設けられると共に、前記第１プレート部材と摩擦係合可能な第２プレート部材と、を含むクラッチ装置の潤滑構造であって、前記ハブ部を径方向に貫通して前記第１プレート部材及び前記第２プレート部材に潤滑油を供給する油孔と、前記ボス部の軸方向端を径方向に切り欠いた溝又は、前記ボス部を径方向に貫通する貫通孔で形成されており、径方向内側から供給される潤滑油を流通させて径方向外側端から前記油孔に向けて吐出する油流通路と、を備えることを特徴とする。

また、前記ハブ部が、径方向内側に窪む凹部を有すると共に、前記油孔が前記凹部の底部に形成されており、前記油流通路の径方向外側端が前記底部の内周に臨んで開口することが好ましい。

また、前記ハブ部材の軸方向視において、前記油流通路の流路幅が前記凹部の周方向幅よりも幅狭に形成されていることが好ましい。

また、前記油流通路が、前記底部に対して周方向に一つ置きに対応するように設けられていることが好ましい。

また、前記ハブ部が、径方向外側に突出する凸部を有すると共に、前記油孔が、前記凸部の先端部に形成されており、前記油流通路の径方向外側端が前記先端部の内周に臨んで開口することが好ましい。

また、前記ハブ部材の軸方向視において、前記油流通路の流路幅が前記凸部の周方向幅よりも幅狭に形成されていることが好ましい。

また、前記油流通路の流路軸心が、前記ハブ部材の径方向に対して所定の角度で傾斜して設けられていることが好ましい。

本開示の技術によれば、クラッチ装置のプレート部材に対して潤滑油を効果的に供給することができる。

本実施形態に係るクラッチ装置を示す模式的な断面図である。 第一実施形態に係るクラッチハブを示す模式図であり、（Ａ）は径方向から視た図、（Ｂ）は軸方向から視た図である。 第一実施形態に係るクラッチハブの要部を示す模式的な径方向断面図である 第二実施形態に係るクラッチハブの要部を示す模式的な径方向断面図である。 第三実施形態に係るクラッチハブの要部を示す模式的な径方向断面図である。 他の実施形態に係るクラッチハブの要部を示す模式的な径方向断面図である。

以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係るクラッチ装置の潤滑構造について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

［全体構成］
図１は、本実施形態に係るクラッチ装置１０を示す模式的な断面図である。クラッチ装置１０は、例えば、エンジン等の駆動力源の出力軸１と、変速機等の入力軸２との間に設けられており、出力軸１から入力軸２への動力伝達を断接する。なお、以下の説明において、これら出力軸１及び、入力軸２の軸方向を単に「軸方向」といい、径方向を単に「径方向」という。

図１に示すように、クラッチ装置１０は、クラッチドラム（ドラム部材）２０と、クラッチドラム２０の径方向内側に配されるクラッチハブ（ハブ部材）３０と、クラッチドラム２０に嵌合される複数枚のセパレートプレート５１（第１プレート部材）及び、エンドプレート５３と、クラッチハブ３０に嵌合される複数枚のフリクションプレート５２（第２プレート部材）と、油圧室４０に供給される油圧により移動して各プレート５１，５２を押圧して摩擦係合させるピストン４１と、キャンセル油室４２を画成するキャンセルプレート４５と、ピストン４１を各プレート５１，５２から離反する方向に付勢するリターンスプリング４４とを備える。

クラッチドラム２０は、円筒状のドラム筒部２１（ドラム部）と、ドラム筒部２１の一端（図中の左端）から径方向内側に延びる円環状のドラム側壁部２２とを有する。ドラム筒部２１の内周部には、複数の凹凸を有するスプライン溝部２４が形成されている。なお、スプライン溝部２４の凹凸は複数に限定されず、少なくとも一対の凹凸を備えていればよい。ドラム側壁部２２の内周部は、出力軸１の外周にスプライン嵌合等により一体回転可能に固定されている。

クラッチハブ３０は、円筒状のハブ筒部３１（ハブ部）と、ハブ筒部３１のクラッチドラム２０とは反対側の一端（図中の右端）から径方向内側に延びる円環状のハブ側壁部３２（側壁部）と、ハブ側壁部３２のクラッチドラム２０側の側面から軸方向に突出して、ハブ筒部３１の内周面と部分的に対向する円筒状のボス部３５とを有する。ハブ筒部３１の外周部には、複数の凹凸を有すスプライン溝部３４が形成されている。なお、スプライン溝部４４の凹凸は複数に限定されず、少なくとも一対の凹凸を備えていればよい。ハブ筒部３１には、各プレート５１，５２に潤滑油を供給する複数の油孔３６が径方向に貫通形成されている。ハブ側壁部３２の内周部は、入力軸２の外周にスプライン嵌合等により一体回転可能に固定されている。ボス部３５とキャンセルプレート４５と間には、スラストベアリング４８（軸受の一例）が設けられている。

セパレートプレート５１及び、フリクションプレート５２は、互いに交互に配置されている。セパレートプレート５１は、両面が平坦に形成された円環状のプレート部材であり、ドラム筒部２１のスプライン溝部２４に軸方向に移動可能且つ、周方向に一体回転可能にスプライン嵌合する。エンドプレート５３は、スプライン溝部２４の端部（図中の右端）に不図示のスナップリング等により移動不能に保持されている。フリクションプレート５２は、両面に不図示の摩擦材が貼り付けられた円環状のプレート部材であり、ハブ筒部３１のスプライン溝部３４に軸方向に移動可能且つ、周方向に一体回転可能にスプライン嵌合する。

なお、セパレートプレート５１及び、フリクションプレート５２の配置は、クラッチドラム２０側にフリクションプレート５２を、クラッチハブ３０側にセパレートプレート５１を入れ替えて配置してもよい。

キャンセルプレート４５は、ハブ筒部３１よりも小径の円環状に形成されており、ドラム側壁部２２とハブ側壁部３２との間の出力軸１に支持されている。ピストン４１は、キャンセルプレート４５よりもドラム側壁部２２側（図中の左側）の出力軸１に軸方向に移動自在に支持される。ドラム側壁部２２とピストン４１との間には、油圧室４０が区画形成され、ピストン４１とキャンセルプレート４５との間には、キャンセル油室４２が区画形成されている。キャンセル油室４２内には、ピストン４１とキャンセルプレート４５との間に圧縮状態で介装されたリターンスプリング４４が設けられている。なお、リターンスプリング４４は、図示例のコイルスプリングに限定されず、板バネ等であってもよい。

油圧室４０には、出力軸１に形成された第１油供給路６１を介して油供給回路７０が接続されている。キャンセル油室４２には、出力軸１に形成された第２油供給路６２を介して油供給回路７０が接続されている。キャンセルプレート４５とクラッチハブ３０のハブ側壁部３２との間の空間４６には、出力軸１に形成された第３油供給路６３を介して油供給回路７０が接続されている。

油供給回路７０は、潤滑油を貯留するオイルパン７１と、オイルパン７１内の潤滑油に浸漬されたオイルストレーナ７２と、オイルストレーナ７２に接続された油供給ライン７３と、油供給ライン７３に設けられたオイルポンプＯＰと、潤滑油の供給／停止を切り替えるバルブ７４とを備えている。

バルブ７４のＯＮにより、油供給ライン７３から第１油供給路６１を介して油圧室４０に潤滑油が供給されると、油圧室４０内の油圧は上昇する。油圧室４０の油圧が上昇すると、これに伴いピストン４１が各プレート５１，５２側に向けて軸方向にストローク移動し、各プレート５１，５２を押圧して互いに摩擦係合させることにより、クラッチ装置１０は出力軸１から入力軸２に動力を伝達する接状態とされる。

一方、バルブ７４のＯＦＦにより、第１油供給路６１を介した油圧室４０への潤滑油の供給が停止されると、油圧室４０内の油圧は降下する。油圧室４０内の油圧が降下すると、これに伴いピストン４１がリターンスプリング４４の付勢力によって各プレート５１，５２から離反する方向に移動し、各プレート５１，５２の摩擦係合を解放することにより、クラッチ装置１０は出力軸１から入力軸２への動力伝達を遮断する断状態とされる。

本実施形態において、第３油供給路６３から空間４６に供給される潤滑油は、ボス部３５の軸方向端を径方向に切り欠いて形成した油溝３７（油流通路）に導入され、さらに油溝３７に導入された潤滑油は、油孔３６を介して各プレート５１，５２間に供給されるように構成されている。以下、本実施形態に係る潤滑構造の詳細について説明する。

［第一実施形態］
図２は、第一実施形態に係るクラッチハブ３０を示す模式図であり、（Ａ）は径方向から視た図、（Ｂ）は軸方向から視た図である。図３は、第一実施形態に係るクラッチハブ３０の要部を示す模式的な径方向断面図である。

図２（Ａ）に示すように、クラッチハブ３０のハブ筒部３１には、各プレート５１，５２（図１参照）に潤滑油を導入する複数の油孔３６が貫通形成されている。具体的には、各油孔３６は、スプライン溝部３４の径方向内側に窪む凹部３４Ａの底部３４Ｂに貫通形成されている。図示例において、各油孔３６は各凹部３４Ａに対してそれぞれ３個設けられているが、これには限定されず、油孔３６の個数や位置は各プレート５１，５２（図１参照）の枚数等に応じて適宜に設定すればよい。

図２（Ｂ）に示すように、クラッチハブ３０のハブ筒部３１は、軸方向視において、スプライン溝部３４の径方向内側に窪む凹部３４Ａと、径方向外側に突出する凸部３４Ｃとが周方向に交互に配された略波形のセレーション状に形成されている。すなわち、ハブ筒部３１の内周面及び外周面は、何れも周方向に凹凸が交互に繰り返された波形状をなしている。

クラッチハブ３０のハブ側壁部３２から突出するボス部３５には、ボス部３５の軸方向端部（図１に示すスラストベアリング４８と接触する部位）を径方向に切り欠くことにより形成された複数の油溝３７が設けられている。油溝３７は、ボス部３５を径方向に貫通する貫通孔として形成してもよいが、ボス部３５の端部を切り欠く溝形状とすれば、加工を容易に行うことができる。

各油溝３７は、クラッチハブ３０の回転バランスを維持できるように、好ましくは、ボス部３５の周方向に等ピッチで設けられている。各油溝３７は、その径方向外側端が、凹部３４Ａの底部３４Ｂの内周面に臨んで開口するように設けられている。

より詳しくは、図３に示すように、クラッチハブ３０の軸方向視において、油溝３７は、その流路軸心が油孔３６の孔軸心と略一致するように設けられている。油溝３７の溝幅Ｗ１（流路幅）は、凹部３４Ａ（又は、底部３４Ｂ）の周方向幅Ｗ２よりも幅狭に形成されている。また、油溝３７は、好ましくは、凹部３４Ａの底部３４Ｂに対して、周方向に一つ置きに対応するように設けられている。

すなわち、油溝３７から凹部３４Ａの底部３４Ｂの内周面に向けて吐出される潤滑油Ｘ１のうち、一部の潤滑油Ｘ２は対応する油孔３６−１を通過して各プレート５１，５２（図１参照）に直接的に供給されると共に、他の潤滑油Ｘ３，Ｘ４は、底部３４Ｂの内周面に当たって周方向に分散されることにより、周方向に隣接する他の油孔３６−２に効果的に振り分けられるようになっている。

これにより、各油孔３６に対する潤滑油量を効果的に確保しつつ、各油孔３６に対して潤滑油が略均等に供給されるようになり、各プレート５１，５２間の潤滑油量不足や潤滑油量の偏りにより生じる局所的な温度上昇、さらには、フリクションプレート５２の摩擦材の偏摩耗を効果的に抑制することが可能になる。また、油溝３７を凹部３４Ａの底部３４Ｂに対して周方向に一つ置きに設けることで、油溝３７を全ての凹部３４Ａに対応して設ける場合に比べ、加工工数を効果的に削減することができる。

［第二実施形態］
図４は、第二実施形態に係るクラッチハブ３０の要部を示す模式的な径方向断面図である。

図４に示すように、第二実施形態の潤滑構造は、複数の油溝３７を全てのスプライン溝部３４の凹部３４Ａに対応して設けたものである。具体的には、各油溝３７は、その径方向外側端が、全ての凹部３４Ａの底部３４Ｂ内周にそれぞれ臨んで開口するように設けられている。

クラッチハブ３０の軸方向視において、各油溝３７は、その流路軸心が各油孔３６の孔軸心とそれぞれ一致するように設けられている。また、各油溝３７の溝幅Ｗ１は、好ましくは、各油孔３６の孔径Ｄと略同等の溝幅で形成されている。

すなわち、各油溝３７から各凹部３４Ａの底部３４Ｂの内周面に向けて吐出される潤滑油Ｘ１が、対応する各油孔３６をそれぞれ通過して各プレート５１，５２（図１参照）に直接的に供給されるように構成されている。

これにより、各油孔３６に対する潤滑油量が確実に増加され、さらには各油孔３６から各プレート５１，５２（図１参照）に潤滑油が略均等に供給されるようになり、第一実施形態と同様、各プレート５１，５２の局所的な温度上昇やフリクションプレート５２の摩擦材の偏摩耗を効果的に抑制することが可能になる。

［第三実施形態］
図５は、第三実施形態に係るクラッチハブ３０の要部を示す模式的な径方向断面図である。

図５に示すように、第三実施形態の潤滑構造は、各油孔３６を各スプライン溝部３４の径方向外側に突出する凸部３４Ｃの先端部３４Ｄに貫通形成すると共に、各油溝３７を全ての凸部３４Ｃに対応して設けたものである。具体的には、各油溝３７は、その径方向外側端が、全ての凸部３４Ｃの先端部３４Ｄの内周面にそれぞれ臨んで開口するように設けられている。

クラッチハブ３０の軸方向視において、各油溝３７は、その流路軸心が各油孔３６の孔軸心とそれぞれ一致するように設けられている。また、油溝３７の溝幅Ｗ１は、好ましくは、凸部３４Ｃ（又は、先端部３４Ｄ）の周方向幅Ｗ２よりも幅狭に形成されている。

すなわち、各油溝３７から各凸部３４Ｃの先端部３４Ｄの内周面に向けて吐出される潤滑油Ｘ１が、凸部３４Ｃの円弧状に湾曲する内周面によって周方向に拡散することなく確実に受け止められると共に、当該受け止められた潤滑油Ｘ１が対応する各油孔３６をそれぞれ通過して各プレート５１，５２（図１参照）に直接的に供給されるように構成されている。

これにより、各油孔３６に対する潤滑油量が確実に増加され、さらには各油孔３６から各プレート５１，５２（図１参照）に潤滑油が略均等に供給されるようになり、第一及び第二実施形態と同様、各プレート５１，５２の局所的な温度上昇やフリクションプレート５２の摩擦材の偏摩耗を効果的に抑制することが可能になる。

［その他］
なお、本開示は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、図６に示すように、上記第一実施形態において、油溝３７の流路軸心をクラッチハブ３０の径方向に対して、クラッチハブ３０の回転方向Ｒとは逆向きに所定の角度で傾斜するように設けてもよい。同様に、図示は省略するが、上記第二及び第三実施形態においても、油溝３７の流路軸心をクラッチハブ３０の径方向に対して所定の角度で傾斜するように設けてもよい。このように、油溝３７の流路軸心を傾斜させれば、クラッチハブ３０の回転に伴う遠心力によって油溝３７から油孔３６に向けて潤滑油をより効果的に吐出することが可能になる。

また、クラッチ装置１０は、図示例のシングルクラッチ装置に限定されず、デュアルクラッチ装置であってもよい。

また、クラッチ装置１０は、湿式多板クラッチ装置に限定されず、湿式単板クラッチ装置であってもよい。

１０ クラッチ装置
２０ クラッチドラム（ドラム部材）
２１ ドラム筒部（ドラム部）
２２ ドラム側壁部
２４ スプライン溝部
３０ クラッチハブ（ハブ部材）
３１ ハブ筒部（ハブ部）
３２ ハブ側壁部（側壁部）
３４ スプライン溝部
３４Ａ 凹部
３４Ｂ 底部
３４Ｃ 凸部
３４Ｄ 先端部
３５ ボス部
３６ 油孔
３７ 油溝（油流通路）
４０ 油圧室
４１ ピストン
４２ キャンセル油室
４４ リターンスプリング
４５ キャンセルプレート
４６ 空間
４８ スラストベアリング
５１ セパレートプレート（第１プレート部材）
５２ フリクションプレート（第２プレート部材）

Claims (7)

1. 円筒状のドラム部を有するドラム部材と、
   前記ドラム部よりも径方向内側に配される円筒状のハブ部、該ハブ部の端部から径方向内側に延びる円環状の側壁部及び、該側壁部から軸方向に延びて前記ハブ部の内周と対向する円筒状のボス部を有するハブ部材と、
   前記ドラム部の内周に設けられるス第１プレート部材と、
   前記ハブ部の外周に設けられると共に、前記第１プレート部材と摩擦係合可能な第２プレート部材と、を含むクラッチ装置の潤滑構造であって、
   前記ハブ部を径方向に貫通して前記第１プレート部材及び前記第２プレート部材に潤滑油を供給する油孔と、
   前記ボス部の軸方向端を径方向に切り欠いた溝又は、前記ボス部を径方向に貫通する貫通孔で形成されており、径方向内側から供給される潤滑油を流通させて径方向外側端から前記油孔に向けて吐出する油流通路と、を備える
   ことを特徴とするクラッチ装置の潤滑構造。
2. 前記ハブ部が、径方向内側に窪む凹部を有すると共に、前記油孔が前記凹部の底部に形成されており、前記油流通路の径方向外側端が前記底部の内周に臨んで開口する
   請求項１に記載のクラッチ装置の潤滑構造。
3. 前記ハブ部材の軸方向視において、前記油流通路の流路幅が前記凹部の周方向幅よりも幅狭に形成されている
   請求項２に記載のクラッチ装置の潤滑構造。
4. 前記油流通路が、前記底部に対して周方向に一つ置きに対応するように設けられている
   請求項２又は３に記載のクラッチ装置の潤滑構造。
5. 前記ハブ部が、径方向外側に突出する凸部を有すると共に、前記油孔が、前記凸部の先端部に形成されており、前記油流通路の径方向外側端が前記先端部の内周に臨んで開口する
   請求項１に記載のクラッチ装置の潤滑構造。
6. 前記ハブ部材の軸方向視において、前記油流通路の流路幅が前記凸部の周方向幅よりも幅狭に形成されている
   請求項５に記載のクラッチ装置の潤滑構造。
7. 前記油流通路の流路軸心が、前記ハブ部材の径方向に対して所定の角度で傾斜して設けられている
   請求項１から６の何れか一項に記載のクラッチ装置の潤滑構造。

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