JP2021021405A - Friction engagement device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、軸線方向に交互に配置されたクラッチディスクとプレッシャープレートとを摩擦接触させることにより、二つの回転部材をトルク伝達可能に連結する摩擦係合装置に関するものである。 The present invention relates to a friction engaging device that connects two rotating members so as to be able to transmit torque by frictionally contacting clutch discs and pressure plates arranged alternately in the axial direction.
特許文献1には、摩擦要素の外周部に、円周方向に一定の間隔を空けて、かつ半径方向で外側に突出した複数のスプライン歯が形成され、そのスプライン歯を、ケースの内面に形成されたスプライン歯(スプライン溝)に回転方向で係合させたクラッチ装置が記載されている。その摩擦要素の軸線方向における一端部側には隣接プレートが配置されている。その隣接プレートは、クラッチ装置を係合状態にするために摩擦要素を軸線方向に押圧するスラスト力に対して反力を生じさせるためのものであって、ケースの内面に取り付けたスナップリングによって軸線方向(摩擦要素とは反対側の方向)への移動が阻止されている。摩擦要素における各スプライン歯同士の間の部分の外径は、ケースに取り付けられたスナップリングの内径より小さくなっている。したがって、当該部分の外周縁とスナップリングの内周縁との間には、軸線方向に貫通した空間部分が形成されており、その空間部分を潤滑油が流通するようになっている。 In Patent Document 1, a plurality of spline teeth projecting outward in the radial direction at regular intervals in the circumferential direction are formed on the outer peripheral portion of the friction element, and the spline teeth are formed on the inner surface of the case. A clutch device is described in which the spline teeth (spline grooves) are engaged with each other in the rotational direction. An adjacent plate is arranged on one end side of the friction element in the axial direction. The adjacent plate is for generating a reaction force against a thrust force that presses the friction element in the axial direction in order to engage the clutch device, and the axis is provided by a snap ring attached to the inner surface of the case. Movement in the direction (opposite to the friction element) is blocked. The outer diameter of the portion of the friction element between the spline teeth is smaller than the inner diameter of the snap ring attached to the case. Therefore, a space portion penetrating in the axial direction is formed between the outer peripheral edge of the portion and the inner peripheral edge of the snap ring, and the lubricating oil flows through the space portion.
特許文献1の図1によれば、隣接プレートの外周部にも、前述した摩擦要素における前記空間部分と同様の空間部分が設けられている。したがって、隣接プレートは、摩擦要素におけるスプライン歯と同様のスプライン歯を有していると考えられ、そのスプライン歯がスナップリングに押し付けられて軸線方向への移動が阻止されている。クラッチ装置を、トルクを伝達する係合状態にするべく軸線方向の推力を付与すると、その荷重が隣接プレートに作用する。その場合、隣接プレートは、複数のスプライン歯の一側面がスナップリングに当接し、スプライン歯同士の間の部分は油通路になっていて軸線方向での支えが存在しない。そのため、隣接プレートがいわゆる係合荷重によって軸線方向に撓み易く、ある程度撓んでその反力が充分に大きくなった時点で、クラッチ装置が所期のトルクを伝達する係合状態が成立する。言い換えれば、隣接プレートがある程度撓んでその反力が大きくなるまでは、係合状態が達成されず、クラッチ装置の係合の遅れが生じる。このような不都合を解決するために隣接プレートを厚くしてその剛性を高くすることが考えられる。しかしながら、そのような構成では、クラッチ装置が大型化し、またその重量が増大するなどの不都合が考えられる。 According to FIG. 1 of Patent Document 1, a space portion similar to the space portion in the friction element described above is also provided on the outer peripheral portion of the adjacent plate. Therefore, the adjacent plate is considered to have spline teeth similar to the spline teeth in the friction element, and the spline teeth are pressed against the snap ring to prevent axial movement. When a thrust in the axial direction is applied to the clutch device in an engaged state for transmitting torque, the load acts on the adjacent plate. In that case, in the adjacent plate, one side surface of the plurality of spline teeth is in contact with the snap ring, and the portion between the spline teeth is an oil passage, and there is no support in the axial direction. Therefore, the adjacent plate is easily bent in the axial direction due to the so-called engaging load, and when the adjacent plate is bent to some extent and the reaction force becomes sufficiently large, the engaging state in which the clutch device transmits the desired torque is established. In other words, the engaged state is not achieved until the adjacent plate is bent to some extent and its reaction force becomes large, and the engagement of the clutch device is delayed. In order to solve such inconvenience, it is conceivable to thicken the adjacent plate to increase its rigidity. However, in such a configuration, inconveniences such as an increase in size and weight of the clutch device can be considered.
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、摩擦要素に作用させるスラスト力の反力を発生させるためのエンドプレートの剛性を向上させることができる摩擦係合装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above technical problems, and provides a friction engaging device capable of improving the rigidity of an end plate for generating a reaction force of a thrust force acting on a friction element. The purpose is to do.
上記の目的を達成するために、この発明は、エンドプレートの外周部に、円周方向に一定の間隔をあけて複数のスプライン歯が形成され、そのスプライン歯の一側面を接触させて前記エンドプレートの軸線方向での所定の一方向への移動を阻止するスナップリングがケースの内周面に取り付けられた摩擦係合装置において、前記エンドプレートの外周部でかつ前記スプライン歯同士の間の部分に、前記エンドプレートの軸線方向に貫通した複数の貫通部が前記円周方向に並んで形成されるとともに、それらの貫通部は、前記貫通部同士の間に設けられかつ前記エンドプレートの半径方向で外側に延びている境界枠部によって互いに区画され、前記貫通部の前記エンドプレートの中心からの半径が、前記スナップリングの内周縁の前記エンドプレートの中心からの半径より小さいことにより前記エンドプレートに前記軸線方向に貫通して油通路が形成され、かつ前記境界枠部の外周端の前記エンドプレートの中心からの半径が前記スナップリングの内周縁の前記エンドプレートの中心からの半径より大きいことにより前記エンドプレートは前記スプライン歯と前記境界枠部とで前記スナップリングに当接していることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, in the present invention, a plurality of spline teeth are formed on the outer peripheral portion of the end plate at regular intervals in the circumferential direction, and one side surface of the spline teeth is brought into contact with the end. In a friction engaging device in which a snap ring that prevents the plate from moving in a predetermined unidirectional direction is attached to the inner peripheral surface of the case, a portion on the outer peripheral portion of the end plate and between the spline teeth. A plurality of penetrating portions penetrating in the axial direction of the end plate are formed side by side in the circumferential direction, and the penetrating portions are provided between the penetrating portions and in the radial direction of the end plate. The end plate is partitioned by a boundary frame portion extending outward at the end plate because the radius of the penetration portion from the center of the end plate is smaller than the radius of the inner peripheral edge of the snap ring from the center of the end plate. An oil passage is formed so as to penetrate in the axial direction, and the radius of the outer peripheral end of the boundary frame portion from the center of the end plate is larger than the radius of the inner peripheral edge of the snap ring from the center of the end plate. The end plate is characterized in that the spline teeth and the boundary frame portion are in contact with the snap ring.
この発明の摩擦係合装置によれば、エンドプレートとケースとが、スプライン係合しているとともに、そのエンドプレートのスプライン歯の一側面がケースに取り付けられたスナップリングに接触することにより軸線方向での一方向への移動が阻止される。また、エンドプレートには、スプライン歯同士の間の部分に、軸線方向に貫通した貫通部が形成されており、エンドプレートの中心から貫通部までの半径が、スナップリングの内周縁までの半径よりも小さく形成されている。すなわち、貫通部とスナップリングとは、エンドプレートの半径方向でオーバーラップしていない開口部があるため、その部分が油通路として機能できる。したがって、摩擦係合装置の内部の潤滑油や冷却油を、摩擦係合装置の外部に排出することができるため、摩擦係合装置の高温となった潤滑油や冷却油が滞留することを抑制でき、その結果、摩擦係合装置の冷却性を向上させることができる。さらに、上記の貫通部は、エンドプレートの半径方向で外側に伸びる境界枠部によって互いに区画されており、その境界枠部の外周端のエンドプレートの中心からの半径が、スナップリングの内周縁までの半径よりも大きく形成されている。すなわち、境界枠部とスナップリングとは、エンドプレートの半径方向で少なくとも一部がオーバーラップしている。そのため、エンドプレートは、スプライン歯と境界枠部とがスナップリングに当接することにより、移動が阻止される。言い換えると、スナップリングとは反対側に設けられた摩擦要素などの荷重をスプライン歯と境界枠部とにより受け持つことができる。その結果、エンドプレートの剛性を向上させることができるため、エンドプレートが撓み変形することを抑制でき、言い換えると、必要十分な反力を発生させるための撓み量を低減することができる。したがって、エンドプレートの板厚を増大させるなどによる摩擦係合装置の大型化を抑制しつつ、摩擦係合装置の係合遅れを抑制できる。 According to the friction engagement device of the present invention, the end plate and the case are spline-engaged, and one side surface of the spline teeth of the end plate comes into contact with a snap ring attached to the case in the axial direction. One-way movement is blocked at. In addition, the end plate has a penetrating portion that penetrates in the axial direction in the portion between the spline teeth, and the radius from the center of the end plate to the penetrating portion is larger than the radius to the inner peripheral edge of the snap ring. Is also formed small. That is, since the penetrating portion and the snap ring have openings that do not overlap in the radial direction of the end plate, that portion can function as an oil passage. Therefore, the lubricating oil and cooling oil inside the friction engaging device can be discharged to the outside of the friction engaging device, so that the high temperature lubricating oil and cooling oil of the friction engaging device can be suppressed from staying. As a result, the cooling property of the friction engaging device can be improved. Further, the penetrating portions are separated from each other by a boundary frame portion extending outward in the radial direction of the end plate, and the radius from the center of the end plate at the outer peripheral end of the boundary frame portion extends to the inner peripheral edge of the snap ring. It is formed larger than the radius of. That is, at least a part of the boundary frame portion and the snap ring overlap in the radial direction of the end plate. Therefore, the end plate is prevented from moving due to the spline teeth and the boundary frame portion coming into contact with the snap ring. In other words, the spline teeth and the boundary frame portion can bear the load of a friction element or the like provided on the side opposite to the snap ring. As a result, the rigidity of the end plate can be improved, so that the end plate can be suppressed from bending and deforming, in other words, the amount of bending for generating a necessary and sufficient reaction force can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the engagement delay of the friction engagement device while suppressing the increase in size of the friction engagement device due to the increase in the plate thickness of the end plate.
この発明の実施形態における摩擦式係合装置の一例を図1ないし図3に示してある。ここに示す摩擦式係合装置(以下、単に係合装置と記す)1は、環状に形成された複数のクラッチディスク2と、環状に形成された複数のプレッシャープレート3とを軸線方向に交互に配置し、それらのクラッチディスク2とプレッシャープレート3との対向する面を摩擦接触させることにより、クラッチディスク2が連結された回転部材または固定部材(以下、第1回転部材と記す)と、プレッシャープレート3が連結された回転部材または固定部材(以下、第2回転部材と記す)とをトルク伝達可能に連結する、いわゆる多板式の係合装置であり、ブレーキ装置やクラッチ装置として機能することができる。
An example of the friction type engaging device according to the embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1 to 3. The friction type engaging device (hereinafter, simply referred to as an engaging device) 1 shown here alternately has a plurality of
このような係合装置1は、クラッチディスク2とプレッシャープレート3とが相対回転しつつ、接触面の摩擦力に応じたトルクを伝達することができる。そのため、クラッチディスク2とプレッシャープレート3とが摺動することにより摩耗粉や摩擦熱が生じる。したがって、そのような摩耗粉を排出するためや摩擦熱により昇温したクラッチディスク2およびプレッシャープレート3を冷却するために、潤滑油や冷却油(以下、単にオイルと記す)が供給されるように構成されている。つまり、係合装置1は、湿式の係合装置である。
Such an engaging device 1 can transmit torque according to the frictional force of the contact surface while the
ここに示す例では、係合装置1は、第2回転部材と一体化されたケース4の内部に収容されている。ケース4は、一方の端部または双方の端部が閉じられた円筒状の部材であって、その円筒部4aの内面には、軸線方向に所定の長さを有するスプライン歯4bが形成されている。また、プレッシャープレート3の外周部に、上記スプライン歯4bと噛み合うように構成されたスプライン歯3aが形成されている。したがって、プレッシャープレート3は、ケース4の軸線方向に移動することができ、かつケース4と一体回転するように、ケース4に組み付けられている。なお、ここに示す例では、三つのプレッシャープレート3が、軸線方向に所定の間隔を空けて配置されている。
In the example shown here, the engaging device 1 is housed inside the
第1回転部材には、図示しないハブなどを介して円筒部材5が連結されている。この円筒部材5は、上記のプレッシャープレート3の内周部分に貫通して配置されており、その外周面にスプライン歯5aが形成されている。また、クラッチディスク2には、円筒部材5が挿入される貫通孔2aが形成されており、その貫通孔2aに、スプライン歯5aに噛み合うように構成されたスプライン歯2bが形成されている。したがって、クラッチディスク2は、円筒部材5の軸線方向に移動することができ、かつ円筒部材5と一体回転するように、円筒部材5に組み付けられている。
A
さらに、クラッチディスク2は、プレッシャープレート3に挟まれるように配置されており、その両側面には、プレッシャープレート3に接触する環状の摩擦材6が取り付けられている。なお、図における最も右側のクラッチディスク2は、後述するエンドプレート7とプレッシャープレート3とに挟まれるように配置されている。
Further, the
上記のプレッシャープレート3とクラッチディスク2とを摩擦接触させるためのスラスト力を発生させるアクチュエータ8が、プレッシャープレート3やクラッチディスク2よりも図1ないし図3における左側に設けられている。具体的には、ケース4は、プレッシャープレート3やクラッチディスク2よりも図1ないし図3における左側の部分に環状の壁部4cが設けられており、その壁部4cに対向し、かつケース4の軸線方向に移動可能にピストン9が設けられている。このピストン9は、有底円筒状に構成されており、その開口端9aが、プレッシャープレート3に当接するように構成されている。
An
また、ピストン9の底部(図示せず)とケース4との間には、オイルが液密状に供給されるように構成されている。すなわち、ケース4とピストン9との摺動部には、シール部材10が設けられている。そして、ケース4とピストン9との間の閉じられた空間である油圧室に、図示しない油圧源から調圧された油圧が供給され、その油圧に応じたスラスト力によりピストン9がプレッシャープレート3側に移動するように構成されている。なお、ピストン9の開口端9aには、複数の切り欠き部9bが設けられている。
Further, oil is supplied in a liquid-tight manner between the bottom portion (not shown) of the
上述したように構成された係合装置1は、油圧室にオイルを供給することによりピストン9がプレッシャープレート3側に移動して、プレッシャープレート3を押圧する。そして、ピストン9に押圧されたプレッシャープレート3が、ピストン9と一体となって軸線方向に移動し、クラッチディスク2を押圧し、そのようにプレッシャープレート3、クラッチディスク2の順に荷重が作用していき、複数のプレッシャープレート3とクラッチディスク2とが軸線方向で一体となって移動する。
In the engaging device 1 configured as described above, the
上記のプレッシャープレート3とクラッチディスク2との摩擦力を発生させるため、言い換えると、ピストン9のスラスト力に対抗した反力を発生させるための環状に形成されたエンドプレート7が、クラッチディスク2およびプレッシャープレート3を挟んでピストン9とは反対側に設けられている。
In order to generate the frictional force between the
このエンドプレート7も、プレッシャープレート3と同様に、スプライン歯3aに噛み合うスプライン歯7aを備えた環状の部材である。すなわち、エンドプレート7は、ケース4の軸線方向に移動でき、かつケース4と一体に回転するように構成されている。
Like the
一方、プレッシャープレート3およびクラッチディスク2からエンドプレート7が離隔することを制限するスナップリング11が、エンドプレート7を挟んでプレッシャープレート3やクラッチディスク2とは反対側の部分に設けられている。このスナップリング11は、環状に形成されており、その外周部がケース4に形成された溝4d(図3参照)に係合している。
On the other hand, a
したがって、上記のようにピストン9に押圧されたプレッシャープレート3およびクラッチディスク2がエンドプレート7側に移動して、エンドプレート7に対向するクラッチディスク2がエンドプレート7に当接すると、エンドプレート7の外周部とスナップリング11とが接触する。そのため、ピストン9とエンドプレート7とによりプレッシャープレート3とクラッチディスク2とが挟み付けられ、その結果、プレッシャープレート3とクラッチディスク2との間に所定の摩擦力が生じる。すなわち、第1回転部材と第2回転部材とがトルクを伝達する。
Therefore, when the
また、上述したオイルが流動できるように油通路が形成されている。具体的には、図3に示すようにプレッシャープレート3の円周方向におけるスプライン歯3a同士の間の部分と、ケース4の円周方向におけるスプライン歯4b同士の間の部分とに隙間が空くように形成されており、その隙間の部分をオイルが流動するように構成されている。同様に、クラッチディスク2の円周方向におけるスプライン歯2b同士の間の部分と、円筒部材5の円周方向におけるスプライン歯5a同士の間の部分とに隙間が空くように形成されており、その隙間の部分をオイルが流動する。また、ピストン9の開口端9aに形成された複数の切り欠き部9bも同様に、オイルが流動する油通路として機能するように構成されている。なお、プレッシャープレート3の内径は、円筒部材5に形成されたスプライン歯5aの歯先の外径よりも大きく形成されており、クラッチディスク2の外径は、ケース4に形成されたスプライン歯4bの歯先の内径よりも小さく形成されている。
Further, an oil passage is formed so that the above-mentioned oil can flow. Specifically, as shown in FIG. 3, there is a gap between the
一方、上述したようにエンドプレート7の側面がスナップリング11に当接することにより、ピストン9のスラスト力に対抗した反力を発生させる。したがって、エンドプレート7とスナップリング11とが接触することにより、上記のプレッシャープレート3およびクラッチディスク2の油通路が閉じられると、係合装置1の内部、より具体的には、クラッチディスク2とプレッシャープレート3との摺動部にオイルが滞留する可能性がある。そのため、この発明の実施形態における係合装置1は、エンドプレート7の円周方向におけるスプライン歯7a同士の間の部分に、エンドプレート7の軸線方向に貫通した複数の貫通部12を形成している。
On the other hand, as described above, the side surface of the
そのエンドプレート7の構成の一例を図4に示してある。なお、図4には、便宜上、エンドプレート7の円周方向を左右方向で示し、エンドプレート7の半径方向を上下方向で示してある。図4に示す例では、エンドプレート7の円周方向におけるスプライン歯7a同士の間の部分には、エンドプレート7の半径方向においてスナップリング11の内周縁よりも内側の部分に、エンドプレート7の軸線方向に貫通した貫通部12を備えている。この貫通部12を三つの貫通部12aに区画するように、エンドプレート7の半径方向の外側に延び出た境界枠部13が形成されている。この境界枠部13は、スナップリング11と軸線方向で当接するように構成されたものであり、エンドプレート7の半径方向における外側である外周端のエンドプレート7の中心からの半径が、スナップリング11の内周縁のエンドプレート7からの半径よりも大きく形成されている。なお、図1は、図4におけるI-I線に沿う断面図であり、図2は、図4におけるII-II線に沿う断面図であり、図3は、図4におけるIII-III線に沿う断面図である。
An example of the configuration of the
したがって、ピストン9によりスラスト力をプレッシャープレート3に作用させると、図1ないし図4に示すように所定の位相では、スプライン歯7aとスナップリング11とが軸線方向で接触し、他の位相では、境界枠部13とスナップリング11とが軸線方向で接触し、更に他の位相では、エンドプレート7を貫通してオイルが流動するように構成されている。
Therefore, when a thrust force is applied to the
このように貫通部12に、その貫通部12を区画する境界枠部13を設け、その境界枠部13の外周端がスナップリング11に接触するように構成することにより、スプライン歯7aと境界枠部13とによりエンドプレート7に作用するスラスト力を受けることができる。すなわち、スラスト力を受ける面積をスプライン歯7aのみで受けるよりも大きくすることができる。したがって、スプライン歯7aに作用する曲げ荷重を低減することができ、その結果、エンドプレート7の曲げ荷重に対する支持部の剛性を向上させることができる。そのため、要求される反力トルクが発生するまでのエンドプレート7の変位量を低減することができるため、係合装置1の係合遅れを抑制することができる。さらに、エンドプレート7の板厚を厚くすることなく剛性を向上させることができるため、係合装置1全体が大型化することを抑制できる。
In this way, the penetrating
また、上記のようにエンドプレート7とスナップリング11との接触面積を向上させたとしても、エンドプレート7には、複数の貫通部12aが残存する。言い換えると、オイルを流動させるために要求される開口径を確保することができる。その結果、オイルの流動抵抗などを要因として係合装置1内にオイルが滞留することを抑制することができる。すなわち、係合装置1の冷却性能の低下を抑制することができる。
Further, even if the contact area between the
なお、この発明の実施形態におけるエンドプレート7は、境界枠部13の外周縁とスナップリング11とが接触するように構成されていればよく、図5に示すようにそれぞれの境界枠部13の外周端を環状の連結部14によって連結するように構成してもよい。
The
1…係合装置、 2…クラッチディスク、 2b,3a,4b,5a,7a…スプライン歯、 3…プレッシャープレート、 4…ケース、 4a…円筒部、 5…円筒部材、 7…エンドプレート、 11…スナップリング、 12,12a…貫通部、 13…境界枠部、 14…連結部。 1 ... Engagement device, 2 ... Clutch disc, 2b, 3a, 4b, 5a, 7a ... Spline teeth, 3 ... Pressure plate, 4 ... Case, 4a ... Cylindrical part, 5 ... Cylindrical member, 7 ... End plate, 11 ... Snap ring, 12, 12a ... Penetration part, 13 ... Boundary frame part, 14 ... Connecting part.
Claims (1)
前記エンドプレートの外周部でかつ前記スプライン歯同士の間の部分に、前記エンドプレートの軸線方向に貫通した複数の貫通部が前記円周方向に並んで形成されるとともに、それらの貫通部は、前記貫通部同士の間に設けられかつ前記エンドプレートの半径方向で外側に延びている境界枠部によって互いに区画され、前記貫通部の前記エンドプレートの中心からの半径が、前記スナップリングの内周縁の前記エンドプレートの中心からの半径より小さいことにより前記エンドプレートに前記軸線方向に貫通して油通路が形成され、かつ前記境界枠部の外周端の前記エンドプレートの中心からの半径が前記スナップリングの内周縁の前記エンドプレートの中心からの半径より大きいことにより前記エンドプレートは前記スプライン歯と前記境界枠部とで前記スナップリングに当接している
ことを特徴とする摩擦係合装置。 A plurality of spline teeth are formed on the outer peripheral portion of the end plate at regular intervals in the circumferential direction, and one side surface of the spline teeth is brought into contact with each other to move the end plate in a predetermined one direction in the axial direction. In a friction engagement device where a snap ring is attached to the inner peripheral surface of the case to prevent
A plurality of penetrating portions penetrating in the axial direction of the end plate are formed side by side in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the end plate and in the portion between the spline teeth, and these penetrating portions are formed. It is partitioned from each other by a boundary frame portion provided between the penetrating portions and extending outward in the radial direction of the end plate, and the radius of the penetrating portion from the center of the end plate is the inner peripheral edge of the snap ring. An oil passage is formed in the end plate in the axial direction by being smaller than the radius from the center of the end plate, and the radius of the outer peripheral end of the boundary frame portion from the center of the end plate is the snap. A friction engagement device characterized in that the end plate is in contact with the snap ring at the spline teeth and the boundary frame portion by being larger than the radius of the inner peripheral edge of the ring from the center of the end plate.
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