JP6007772B2 - 自動変速機の摩擦締結装置及びそのトルク容量変更方法 - Google Patents

Description

この発明は、自動変速機の摩擦締結装置及びそのトルク容量変更方法に関し、車両用自動変速機の技術分野に属する。

自動車等の車両に搭載される自動変速機は一般に、エンジンの出力軸に直結されたトルクコンバータと、トルクコンバータの出力側に連結された変速機構とを有し、変速機構内の動力伝達経路を選択的に切り換えて車両の運転状態に応じて所定の変速段を達成するように構成されている。

この自動変速機の変速機構として、複数の遊星歯車機構と、複数の湿式多板式のクラッチ及びブレーキなどの摩擦締結装置とを備え、各摩擦締結装置の締結状態を組み合わせることにより遊星歯車機構の変速比を変更して各変速段を得るようにしたものが知られている。

例えば特許文献１には、自動変速機の摩擦締結装置としてのクラッチが開示されている。図７に示すように、このクラッチ１００は、被締結部材として軸方向にオーバーラップさせて配置された内側回転部材であるクラッチハブ１０１と外側回転部材であるクラッチドラム１０２と、軸方向に交互に配置され、外周にスプラインを有してクラッチドラム１０２の内周面のスプラインに係合されたドリブンプレート１０３と内周にスプラインを有してクラッチハブ１０１の外周面のスプラインに係合されたドライブプレート１０４とを有している。

そして、ドリブンプレート１０３及びドライブプレート１０４からなるクラッチパック１０７の軸方向一端側に配置されたピストン１０８を、クラッチパック１０７の軸方向他端側に配置されると共にスナップリング１１０によって抜け止めされた保持部材１０９側に作動圧の供給によって移動させ、ドリブンプレート１０３とドライブプレート１０４とを締結してクラッチドラム１０２とクラッチハブ１０１とを結合させ、クラッチドラム１０２とクラッチハブ１０１との間で所定のトルク容量を伝達できるようになっている。

このようにして構成されるクラッチ１００では一般に、ドリブンプレート１０３は、円盤状の金属板から形成されているが、ドライブプレート１０４は、円盤状の金属板１０５の両面に潤滑油を含浸させた紙質の摩擦材１０６が貼付されて形成されている。

そして、クラッチ１００の伝達トルク容量は、ピストン１０８の押圧力と、ドライブプレート１０４の摩擦材１０６の表面のドリブンプレート１０３の表面に対する摩擦係数と、ドライブプレート１０４の摩擦材１０６の内径と外径の平均値である有効半径と、摩擦面の数、すなわちドライブプレート１０４の摩擦材１０６の枚数とに応じて決定され、ピストン１０８の押付力は、作動圧とピストン１０８の受圧面積との積からリターンスプリング力を減じて算出される。

クラッチ１００のトルク容量は、入力トルクを十分に伝達することを確保することが求められる一方、入力トルクに対して過大であると、ドリブンプレート１０３とドライブプレート１０４との締結が急激に行われて締結ショックを生じることとなるので、最大入力トルク、換言すれば、当該自動変速機が適用されるエンジンの最大出力トルクに応じて好適に設定される。

このクラッチ１００のトルク容量は、作動圧を調整することで変更することが可能であるが、作動圧を調整するために油圧制御系を変更することはプログラムデータを書き換えるなど非常に多くの作業を必要とすることから、作動圧による調整を行うことなく、摩擦面の数を変更して、具体的にはドリブンプレート１０３及びドライブプレート１０４の枚数を変更して調整することが一般に行われている。かかる場合はまた、保持部材１０９の軸方向厚さを変更してピストン１０８のストロークを変更しないようにすることが行われている。

特開２０１０−４８３１８号公報

ところで、大排気量エンジン用の自動変速機を小排気量エンジンに適用する場合、前述したように、ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を少なくすると共にピストンストロークを変更しないように保持部材の軸方向厚さを変更して、クラッチのトルク容量を小さくすることが考えられる。

しかしながら、かかる場合、ドライブプレートに貼付された所定の厚さを有する弾力性を有する摩擦材の枚数も少なくなることから、ピストンの同一押付力に対してドリブンプレート及びドライブプレートからなるクラッチパック全体としての圧縮量が少なくなることとなる。

このようにクラッチパック全体の圧縮量が少なくなる場合に、ドリブンプレートとドライブプレートとの締結時に、大排気量エンジンの場合と同様に油圧室への作動油の供給制御を行うと、ドリブンプレートとドライブプレートとの締結が急激に行われて締結ショックが生じ易くなる。これに対し、作動油の供給制御によって締結ショックを抑制することが可能であるが、作動油の供給制御を高精度に行う必要がある。

従って、大排気量エンジン用の自動変速機を小排気量エンジンに適用する場合に、クラッチにおいてドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更することなくクラッチのトルク容量を変更することが望まれる。

被締結部材として、外側回転部材であるクラッチドラムに代えて外側固定部材である変速機ケースが用いられた摩擦締結装置としてのブレーキについても同様であり、大排気量エンジン用の自動変速機を小排気量エンジンに適用する場合に、ブレーキにおいてドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更することなくブレーキのトルク容量を変更することが望まれる。

そこで、本発明は、自動変速機の摩擦締結装置において、ドライブプレート及びドリブンプレートの枚数を変更することなく摩擦締結装置のトルク容量を変更することができるようにすることを基本的な目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に係る発明は、軸方向にオーバーラップさせて配置された第１及び第２の被締結部材と、前記第１及び第２の被締結部材間において軸方向に交互に配置された複数のドリブンプレート及びドライブプレートからなるクラッチパックと、前記クラッチパックの軸方向一端側に配置されたピストンと、前記クラッチパックの軸方向他端側に配置された保持部材とを備え、前記ドライブプレートは金属板の両面に摩擦材が貼付されて形成され、作動圧の供給により前記ピストンを前記保持部材側に移動して前記クラッチパックのドリブンプレートとドライブプレートとを締結する自動変速機の摩擦締結装置であって、前記複数のドライブプレートが前記第１の被締結部材に係合されると共に前記複数のドリブンプレートのうち一部のドリブンプレートが前記第１の被締結部材に係合され且つ前記複数のドリブンプレートのうち残部のドリブンプレートが前記第２の被締結部材に係合される、又は、前記複数のドリブンプレートが前記第２の被締結部材に係合されると共に前記複数のドライブプレートのうち一部のドライブプレートが前記第２の被締結部材に係合され且つ前記複数のドライブプレートのうち残部のドライブプレートが前記第１の被締結部材に係合されることを特徴とする。
ここで、前記クラッチパックは、ブレーキを構成する複数のドリブンプレート及びドライブプレートからなるパックを含むものとする。また、前記第１及び第２の被締結部材については、第１の被締結部材が内側に配置され、第２の被締結部材が外側に配置される場合と、第１の被締結部材が外側に配置され、第２の被締結部材が内側に配置される場合とを含むものとする。

また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記一部のドリブンプレート又は前記一部のドライブプレートが、前記クラッチパックの軸方向一端側又は軸方向他端側に配置されることを特徴とする。

更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記一部のドリブンプレート又は前記一部のドライブプレートが、前記クラッチパックの軸方向内側に配置されることを特徴とする。
また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に係る発明において、前記ドリブンプレート、前記ドライブプレート及び前記保持部材のうち軸方向の最も一端側及び他端側に配置されるものは、前記ドリブンプレート及び前記保持部材のいずれかであることを特徴とする。

また更に、本願の請求項５に係る発明は、軸方向にオーバーラップさせて配置された第１及び第２の被締結部材と、前記第１及び第２の被締結部材間において軸方向に交互に配置された複数のドリブンプレート及びドライブプレートからなるクラッチパックであって、前記複数のドリブンプレートが前記第１の被締結部材に係合されると共に前記複数のドライブプレートが前記第２の被締結部材に係合されるクラッチパックと、前記クラッチパックの軸方向一端側に配置されたピストンと、前記クラッチパックの軸方向他端側に配置された保持部材とを備え、前記ドライブプレートは金属板の両面に摩擦材が貼付されて形成され、作動圧の供給により前記ピストンを前記保持部材側に移動することにより前記クラッチパックのドリブンプレートとドライブプレートとを締結する自動変速機の摩擦締結装置において前記第１及び第２の被締結部材間のトルク容量を変更する自動変速機の摩擦締結装置のトルク容量変更方法であって、前記複数のドリブンプレートのうち一部のドリブンプレートを前記第２の被締結部材に係合するように変更し、又は、前記複数のドライブプレートのうち一部のドライブプレートを前記第１の被締結部材に係合するように変更し、前記第１及び第２の被締結部材間のトルク容量を変更することを特徴とする。
ここで、前記クラッチパックは、ブレーキを構成する複数のドリブンプレート及びドライブプレートからなるパックを含むものとする。また、前記第１及び第２の被締結部材については、第１の被締結部材が内側に配置され、第２の被締結部材が外側に配置される場合と、第１の被締結部材が外側に配置され、第２の被締結部材が内側に配置される場合とを含むものとする。

また更に、本願の請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明において、前記一部のドリブンプレートの枚数又は前記一部のドライブプレートの枚数は、前記第１及び第２の被締結部材間のトルク容量に応じて設定されることを特徴とする。
また更に、本願の請求項７に係る発明は、請求項５又は請求項６に係る発明において、前記ドリブンプレート、前記ドライブプレート及び前記保持部材のうち軸方向の最も一端側及び他端側に配置されるものは、前記ドリブンプレート及び前記保持部材のいずれかであることを特徴とする。
また更に、本願の請求項８に係る発明は、軸方向にオーバーラップさせて配置された第１及び第２の被締結部材と、前記第１及び第２の被締結部材間において軸方向に交互に配置された複数のドリブンプレート及びドライブプレートからなるクラッチパックと、前記クラッチパックの軸方向一端側に配置されたピストンと、前記クラッチパックの軸方向他端側に配置された保持部材とを備え、前記ドライブプレートは金属板の両面に摩擦材が貼付されて形成され、作動圧の供給により前記ピストンを前記保持部材側に移動して前記クラッチパックのドリブンプレートとドライブプレートとを締結する自動変速機の摩擦締結装置であって、前記複数のドライブプレートが前記第１の被締結部材に係合されると共に前記複数のドリブンプレートのうち一部のドリブンプレートが前記第１の被締結部材に係合され且つ前記複数のドリブンプレートのうち残部のドリブンプレートが前記第２の被締結部材に係合されることを特徴とする。
また更に、本願の請求項９に係る発明は、軸方向にオーバーラップさせて配置された第１及び第２の被締結部材と、前記第１及び第２の被締結部材間において軸方向に交互に配置された複数のドリブンプレート及びドライブプレートからなるクラッチパックと、前記クラッチパックの軸方向一端側に配置されたピストンと、前記クラッチパックの軸方向他端側に配置された保持部材とを備え、前記ドライブプレートは金属板の両面に摩擦材が貼付されて形成され、作動圧の供給により前記ピストンを前記保持部材側に移動して前記クラッチパックのドリブンプレートとドライブプレートとを締結する自動変速機の摩擦締結装置であって、前記複数のドライブプレートが前記第１の被締結部材に係合されると共に前記複数のドリブンプレートのうち一部のドリブンプレートがトルクを伝達しないように前記第１の被締結部材に係合され且つ前記複数のドリブンプレートのうち残部のドリブンプレートが前記第２の被締結部材に係合される、又は、前記複数のドリブンプレートが前記第２の被締結部材に係合されると共に前記複数のドライブプレートのうち一部のドライブプレートがトルクを伝達しないように前記第２の被締結部材に係合され且つ前記複数のドライブプレートのうち残部のドライブプレートが前記第１の被締結部材に係合されることを特徴とする。

以上の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。

まず、本願の請求項１に係る発明によれば、第１及び第２の被締結部材間に軸方向に交互に配置された複数のドリブンプレート及びドライブプレートは、複数のドライブプレートが第１の被締結部材に係合されると共に一部のドリブンプレートが第１の被締結部材に係合され且つ残部のドリブンプレートが第２の被締結部材に係合される、又は、複数のドリブンプレートが第２の被締結部材に係合されると共に一部のドライブプレートが第２の被締結部材に係合され且つ残部のドライブプレートが第１の被締結部材に係合されるように配置されることにより、一部のドリブンプレート又は一部のドライブプレートはトルクを伝達しないようにすることができるので、ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更することなく摩擦締結装置のトルク容量を変更することができる。ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更して摩擦締結装置のトルク容量を変更する場合に多大な工数が必要である作動圧の制御を変更することなしに摩擦締結装置のトルク容量を変更することができる。

高排気量エンジン用の自動変速機を小排気量エンジンに適用する場合に、ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更することなく摩擦締結装置のトルク容量を変更することができる摩擦締結装置を有する自動変速機を用いることで、作動圧の制御変更なしにエンジンの最大出力トルクに応じたトルク容量に変更することができる。

また、本願の請求項２に係る発明によれば、一部のドリブンプレート又は一部のドライブプレートが、クラッチパックの軸方向一端側又は軸方向他端側に配置されることにより、一部のドリブンプレート又は一部のドライブプレートを隣接する同一の被締結部材に係合されるドライブプレート又はドリブンプレートと重ね合わせて組み付けることができるので、摩擦締結装置の組付性を向上させることができ、前記効果をより有効に奏することができる。

更に、本願の請求項３に係る発明によれば、一部のドリブンプレート又は一部のドライブプレートが、クラッチパックの軸方向内側に配置されることにより、クラッチパックの軸方向外側に比して放熱性の低い軸方向内側に、トルクを伝達しない一部のドリブンプレート又は一部のドライブプレートを配置することで、ドリブンプレートとドライブプレートとの締結時に摩擦締結装置が高温になることを抑制することができ、摩擦締結装置の耐久性を向上させることができる。
また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、ドリブンプレート、ドライブプレート及び保持部材のうち軸方向の最も一端側及び他端側に配置されるものは、ドリブンプレート及び保持部材のいずれかであることにより、前記効果を有効に得ることができる。

また更に、本願の請求項５に係る発明によれば、交互に配置された複数のドリブンプレート及びドライブプレートからなるクラッチパックであって、複数のドリブンプレートが第１の被締結部材に係合されると共に複数のドライブプレートが第２の被締結部材に係合されるクラッチパックを備え、ドライブプレートは金属板の両面に摩擦材が貼付されて形成された自動変速機の摩擦締結装置において、複数のドリブンプレートのうち一部のドリブンプレートを第２の被締結部材に係合するように変更し、又は、複数のドライブプレートのうち一部のドライブプレートを第１の被締結部材に係合するように変更し、第１及び第２の被締結部材間のトルク容量を変更する。これにより、一部のドリブンプレート又は一部のドライブプレートはトルクを伝達しないようにすることができるので、ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更することなく摩擦締結装置のトルク容量を変更することができる。ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更して摩擦締結装置のトルク容量を変更する場合に多大な工数が必要である作動圧の制御を変更することなしに摩擦締結装置のトルク容量を変更することができる。

また更に、本願の請求項６に係る発明によれば、一部のドリブンプレートの枚数又は一部のドライブプレートの枚数は、第１及び第２の被締結部材間のトルク容量に応じて設定されることにより、摩擦締結装置のトルク容量を最大入力トルクに応じた好適なトルク容量に比較的容易に変更することができる。
また更に、本願の請求項７に係る発明によれば、ドリブンプレート、ドライブプレート及び保持部材のうち軸方向の最も一端側及び他端側に配置されるものは、ドリブンプレート及び保持部材のいずれかであることにより、前記効果を有効に得ることができる。
また更に、本願の請求項８に係る発明によれば、第１及び第２の被締結部材間に軸方向に交互に配置された複数のドリブンプレート及びドライブプレートは、複数のドライブプレートが第１の被締結部材に係合されると共に一部のドリブンプレートが第１の被締結部材に係合され且つ残部のドリブンプレートが第２の被締結部材に係合されることにより、一部のドリブンプレートはトルクを伝達しないようにすることができるので、ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更することなく摩擦締結装置のトルク容量を変更することができる。
また更に、本願の請求項９に係る発明によれば、第１及び第２の被締結部材間に軸方向に交互に配置された複数のドリブンプレート及びドライブプレートは、複数のドライブプレートが第１の被締結部材に係合されると共に一部のドリブンプレートがトルクを伝達しないように第１の被締結部材に係合され且つ残部のドリブンプレートが第２の被締結部材に係合される、又は、複数のドリブンプレートが第２の被締結部材に係合されると共に一部のドライブプレートがトルクを伝達しないように第２の被締結部材に係合され且つ残部のドライブプレートが第１の被締結部材に係合されるように配置されることにより、ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更することなく摩擦締結装置のトルク容量を変更することができる。

本発明の第１実施形態に係る摩擦締結装置を備えた自動変速機の一部を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る摩擦締結装置を示す断面図である。 摩擦締結装置のドライブプレートを示す図２の要部拡大図である。 本発明の第２実施形態に係る摩擦締結装置を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る摩擦締結装置を示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係る摩擦締結装置を示す断面図である。 従来の自動変速機のクラッチを示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る摩擦締結装置を備えた自動変速機の一部を示す断面図である。図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る摩擦締結装置を備えた自動変速機１は、高排気量エンジン用のものを小排気量エンジン用に一部を変更して適用したもので、エンジンの出力軸に直結されたトルクコンバータ（不図示）と、トルクコンバータの出力側に連結された変速機構２とを有している。

変速機構２は、変速機ケース５内に、複数の遊星歯車機構（不図示）と、複数の湿式多板式のクラッチ及びブレーキなどの摩擦締結装置１０、３０とを備え、各摩擦締結装置１０、３０の締結状態を組み合わせて前記遊星歯車機構の変速比を変更して各変速段を得るように構成されている。

図１に示す変速機構２は、トルクコンバータからの動力が入力軸４を介して入力される摩擦締結装置としての第１クラッチ１０及び第２クラッチ３０を備え、第１クラッチ１０及び第２クラッチ３０が、入力軸４に対して内外同心状に配置されている。

第１クラッチ１０は、軸方向にオーバーラップさせて配置された被締結部材としてのクラッチハブ１１及びクラッチドラム１２と、クラッチハブ１１及びクラッチドラム１２の間において軸方向に交互に配置された複数のドリブンプレート１３及びドライブプレート１４からなるクラッチパック１７と、クラッチパック１７の軸方向一端側に配置されるピストン１８と、クラッチパック１７の軸方向他端側に配置される保持部材１９とを有している。

クラッチハブ１１は、第１クラッチ１０の反トルクコンバータ側に設けられた前記複数の遊星歯車機構の入力軸６に結合されている。一方、クラッチドラム１２は、入力軸４にスプライン嵌合されたスリーブ７に固着され、入力軸４と一体的に回転するように構成されている。

第１クラッチ１０はまた、ピストン１８のトルクコンバータ側にピストン１８を保持部材１９側に押圧する作動油が供給される油圧室２２と、ピストン１８を挟んで油圧室２２に対向配置されたバランス室２３とを有し、バランス室２３にはリターンスプリング２４が配置されている。油圧室２２には、作動油を供給する作動油供給通路２２ａが接続され、作動油を供給できるように構成されている。

第１クラッチ１０では、油圧室２２への作動油の供給によってピストン１８を保持部材１９側に押圧して移動することによりドリブンプレート１３とドライブプレート１４とを締結するようになっている。また、油圧室２２への作動油を解放することによりバランス室２３に配置されたリターンスプリング２４によってドリブンプレート１３とドライブプレート１４との締結を解除するようになっている。なお、保持部材１９の反トルクコンバータ側には、保持部材１９の抜け止めのためにスナップリング２０が取り付けられている。

第２クラッチ３０は、第１クラッチ１０と略同様に構成され、軸方向にオーバーラップさせて配置された被締結部材としてのクラッチハブ３１及びクラッチドラム３２と、クラッチハブ３１及びクラッチドラム３２の間において軸方向に交互に配置された複数のドリブンプレート３３及びドライブプレート３４からなるクラッチパック３７と、クラッチパック３７の軸方向一端側に配置されるピストン３８と、クラッチパック３６の軸方向他端側に配置される保持部材３９とを有している。

クラッチハブ３１は、第２クラッチ３０の反トルクコンバータ側に設けられた前記複数の遊星歯車機構の入力軸６とは異なる入力軸８に結合されている。一方、クラッチドラム３２は、入力軸４にスプライン嵌合されたスリーブ７に固着され、入力軸４と一体的に回転するように構成されている。

第２クラッチ３０はまた、ピストン３８のトルクコンバータ側にピストン３８を保持部材３９側に押圧する作動油が供給される油圧室４２と、ピストン３８を挟んで油圧室４２に対向配置されたバランス室４３とを有し、バランス室４３にはリターンスプリング４４が配置されている。油圧室４２には、作動油を供給する作動油供給通路４２ａが接続され、作動油を供給できるように構成されている。

第２クラッチ３０では、油圧室４２への作動油の供給によってピストン３８を保持部材３９側に押圧して移動することによりドリブンプレート３３とドライブプレート４４とを締結するようになっている。また、油圧室４２への作動油を解放することによりバランス室４３に配置されたリターンスプリング４４によってドリブンプレート３３とドライブプレート３４との締結を解除するようになっている。

第２クラッチ３０では、ドリブンプレート３３及びドライブプレート３４からなるクラッチパック３７とピストン３８との間にクラッチドラム３２に係合されるスペーサ４１が配設されている。なお、保持部材３８の反トルクコンバータ側には、保持部材３８の抜け止めのためにスナップリング４０が取り付けられている。

次に、本発明の第１実施形態に係る摩擦締結装置について図２及び図３を参照しながらさらに詳しく説明する。
摩擦締結装置としての第１クラッチ１０及び第２クラッチ３０は、第２クラッチ３０にスペーサ４１が配設されること以外は、同様の構成要素を備えて同様の作用をなすものであるので、以下では第１クラッチ１０について説明する。

図２は、本発明の第１実施形態に係る摩擦締結装置を示す断面図であり、第１クラッチ１０の要部を拡大して示している。図２に示すクラッチ１０は、前述したように、軸方向にオーバーラップさせて配置された被締結部材としての内側回転部材であるクラッチハブ１１及び外側回転部材であるクラッチドラム１２と、複数の、具体的には５つのドリブンプレート１３及びドライブプレート１４からなるクラッチパック１７と、ピストン１８と、保持部材１９とを備えている。

クラッチパック１７のドライブプレート１４は全て、その内周にスプラインを有し、クラッチハブ１１の外周面に形成されたスプライン１１ａに係合するように配設されている。

一方、クラッチパック１７のドリブンプレート１３については、ドリブンプレート１３の一部１３ａが、その内周にスプラインを有し、クラッチハブ１１の外周面に形成されたスプライン１１ａに係合するように配設され、ドリブンプレート１３の残部１３ｂが、その外周にスプラインを有し、クラッチドラム１２の内周面に形成されたスプライン１２ａに係合するように配設されている。

具体的には、５つのドリブンプレート１３は、保持部材１９側に配置された２つのドリブンプレート１３ａがクラッチハブ１１に係合するように配設され、ピストン１８側に配置された３つのドリブンプレート１３ｂがクラッチドラム１２に係合するように配設されている。なお、保持部材１９は、その外周にスプラインを有し、クラッチドラム１２の内周面に形成されたスプライン１２ａに係合するように配設されている。

ドリブンプレート１３はそれぞれ、円盤状の金属板から形成されているが、ドライブプレート１４は、図３に示すように、円盤状の金属板１５の両面に摩擦材１６が貼付されて構成されている。摩擦材１６は、例えば紙などを用いて形成されて弾力性を有しており、クラッチハブ１１及びクラッチドラム１２間に供給される潤滑油によって含浸される。

このようにして構成されるクラッチ１０では、油圧室２２へ作動油を供給することによる作動圧の供給によってピストン１８を保持部材１９側に押圧して移動させ、ドリブンプレート１３とドライブプレート１４とを締結させてクラッチハブ１１とクラッチドラム１２との間で所定のトルクが伝達されるようになっている。

クラッチ１０ではまた、油圧室２２から作動油を解放することによる作動圧の解放によってピストン１８を保持部材１９から離間する方向に移動させ、ドリブンプレート１３とドライブプレート１４との締結を解除させてクラッチハブ１１とクラッチドラム１２との間でトルクの伝達が解除されるようになっている。

このように、本実施形態に係る自動変速機１のクラッチ１０では、クラッチハブ１１及びクラッチドラム１２間に軸方向に交互に配置された複数のドリブンプレート１３及びドライブプレート１４は、複数のドライブプレート１４がクラッチハブ１１に係合されると共に一部のドリブンプレート１３ａがクラッチハブ１１に係合され且つ残部のドリブンプレート１３ｂがクラッチドラム１２に係合されるように配置される。

これにより、一部のドリブンプレート１３ａはトルクを伝達しないようにすることができるので、ドリブンプレート１３及びドライブプレート１４の枚数を変更することなくクラッチ１０のトルク容量を変更することができる。ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更してクラッチのトルク容量を変更する場合に多大な工数が必要である作動圧の制御を変更することなしにクラッチのトルク容量を変更することができる。

高排気量エンジン用の自動変速機を小排気量エンジンに適用する場合に、ドリブンプレート１３及びドライブプレート１４の枚数を変更することなくクラッチ１０のトルク容量を変更することができるクラッチ１０を有する自動変速機を用いることで、作動圧の制御変更なしにエンジンの最大出力トルクに応じたトルク容量に変更することができる。

また、一部のドリブンプレート１３が、クラッチパック１７の軸方向他端側である保持部材１９側に配置されることにより、一部のドリブンプレート１３を隣接するクラッチハブ１１に係合されるドライブプレート１４と組み合わせて組み付けることができるので、クラッチ１０の組付性を向上させることができる。

図４は、本発明の第２実施形態に係る摩擦締結装置を示す断面図であり、本発明の第２実施形態に係る摩擦締結装置としてのクラッチ５０の一部を示している。本発明の第２実施形態に係るクラッチ５０は、本発明の第１実施形態に係るクラッチ１０とクラッチパックの構成が異なること以外は同様であるので、クラッチ１０と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。

図４に示すように、本発明の第２実施形態に係るクラッチ５０においても、クラッチパック５７を構成する５つのドリブンプレート１３とドライブプレート１４は、クラッチハブ１１とクラッチドラム１２の間において軸方向に交互に配置され、油圧室２２への作動圧の供給によりピストン１８を保持部材１９側に移動してドリブンプレート１３とドライブプレート１４とを締結するように構成されている。

クラッチ５０では、５つのドライブプレート１４は全て、クラッチハブ１１に係合され、ドリブンプレート１３の一部である２つのドリブンプレート１３ａがクラッチハブ１１に係合され、ドリブンプレート１３の残部１３ｂである３つのドリブンプレート１３ｂがクラッチドラム１２に係合されるように構成されているが、クラッチハブ１１に係合される２つのドリブンプレート１３ａがクラッチパック５７の軸方向内側に配置され、クラッチドラム１２に係合される３つのドリブンプレート１３ｂがクラッチパック５７の軸方向外側に配置されている。

このようにして構成されたクラッチ５０においても、複数のドライブプレート１４がクラッチハブ１１に係合されると共に一部のドリブンプレート１３ａがクラッチハブ１１に係合され且つ残部のドリブンプレート１３ｂがクラッチドラム１２に係合されることにより、一部のドリブンプレート１３ａはトルクを伝達しないようにすることができるので、ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更することなくクラッチのトルク容量を変更することができる。

クラッチ５０ではまた、一部のドリブンプレート１３ａが、クラッチパック５７の軸方向内側に配置されることにより、クラッチパック５７の軸方向外側に比して放熱性の低い軸方向内側に、トルクを伝達しない一部のドリブンプレート１３ａを配置することで、ドリブンプレート１３とドライブプレート１４との締結時にクラッチ５０が高温になることを抑制することができ、クラッチ５０の耐久性を向上させることができる。

図５は、本発明の第３実施形態に係る摩擦締結装置を示す断面図であり、本発明の第３実施形態に係る摩擦締結装置としてのクラッチ７０の一部を示している。本発明の第３実施形態に係るクラッチ７０は、本発明の第１実施形態に係るクラッチ１０とクラッチパックの構成が異なること以外は同様であるので、クラッチ１０と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。

図５に示すように、本発明の第３実施形態に係るクラッチ７０においても、クラッチパック７７を構成する５つのドリブンプレート１３とドライブプレート１４は、クラッチハブ１１とクラッチドラム１２の間において軸方向に交互に配置され、油圧室２２への作動圧の供給によりピストン１８を保持部材１９側に移動してドリブンプレート１３とドライブプレート１４とを締結するように構成されている。

クラッチ７０では、５つのドリブンプレート１３は全て、その外周にスプラインを有し、クラッチドラム１２の内周面に形成されたスプライン１２ａに係合するように配設されている。

５つのドライブプレート１４については、保持部材１９側に配置されたドライブプレート１４の一部である２つのドライブプレート１４ａが、その外周にスプラインを有し、クラッチドラム１２の内周面に形成されたスプライン１２ａに係合するように配設され、ピストン１８側に配置されたドライブプレート１４の残部である３つのドライブプレート１４ｂが、その内周にスプラインを有し、クラッチハブ１１の外周面に形成されたスプライン１１ａに係合するように配設されている。

このように、本実施形態に係る自動変速機のクラッチ７０では、クラッチハブ１１及びクラッチドラム１２間に軸方向に交互に配置された複数のドリブンプレート１３及びドライブプレート１４は、複数のドリブンプレート１３がクラッチドラム１２に係合されると共に一部のドライブプレート１４ａがクラッチドラム１２に係合され且つ残部のドライブプレート１４ｂがクラッチハブ１１に係合されるように配置される。

これにより、一部のドライブプレート１４ａはトルクを伝達しないようにすることができるので、ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更することなくクラッチのトルク容量を変更することができる。ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更してクラッチのトルク容量を変更する場合に多大な工数が必要である作動圧の制御を変更することなしにクラッチのトルク容量を変更することができる。

高排気量エンジン用の自動変速機を小排気量エンジンに適用する場合に、ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更することなくクラッチのトルク容量を変更することができるクラッチを有する自動変速機を用いることで、作動圧の制御変更なしにエンジンの最大出力トルクに応じたトルク容量に変更することができる。

また、一部のドライブプレート１４が、クラッチパック７７の軸方向他端側である保持部材１９側に配置されることにより、一部のドライブプレート１４を隣接するクラッチドラム１２に係合されるドリブンプレート１３と組み合わせて組み付けることができるので、クラッチ７０の組付性を向上させることができる。

図６は、本発明の第４実施形態に係る摩擦締結装置を示す断面図であり、本発明の第４実施形態に係る摩擦締結装置としてのクラッチ９０の一部を示している。本発明の第４実施形態に係るクラッチ９０は、本発明の第３実施形態に係るクラッチ７０とクラッチパックの構成が異なること以外は同様であるので、クラッチ７０と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。

図６に示すように、本発明の第４実施形態に係るクラッチ９０においても、クラッチパック９７を構成する５つのドリブンプレート１３とドライブプレート１４は、クラッチハブ１１とクラッチドラム１２の間において軸方向に交互に配置され、油圧室２２への作動圧の供給によりピストン１８を保持部材１９側に移動してドリブンプレート１３とドライブプレート１４とを締結するように構成されている。

クラッチ９０では、５つのドリブンプレート１３は全て、クラッチドラム１２に係合され、ドライブプレート１４の一部である２つのドライブプレート１４ａがクラッチドラム１２に係合され、ドライブプレート１４の残部である３つのドライブプレート１４ｂがクラッチハブ１１に係合されるように構成されているが、クラッチドラム１２に係合される２つのドライブプレート１４ａがクラッチパック９７の軸方向内側に配置され、クラッチハブ１１に係合される３つのドライブプレート１４ｂがクラッチパック９７の軸方向外側に配置されている。

このようにして構成されたクラッチ９０においても、複数のドリブンプレート１３がクラッチドラム１２に係合されると共に一部のドライブプレート１４ａがクラッチドラム１２に係合され且つ残部のドライブプレート１４ｂがクラッチハブ１１に係合されることにより、一部のドライブプレート１４ａはトルクを伝達しないようにすることができるので、ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更することなくクラッチのトルク容量を変更することができる。

クラッチ９０ではまた、一部のドライブプレート１４ａが、クラッチパック９７の軸方向内側に配置されることにより、クラッチパック９７の軸方向外側に比して放熱性の低い軸方向内側に、トルクを伝達しない一部のドライブプレート１４ａを配置することで、ドリブンプレート１３とドライブプレート１４との締結時にクラッチ９０が高温になることを抑制することができ、クラッチ９０の耐久性を向上させることができる。

以上のように、本実施形態に係る自動変速機のクラッチは、複数のドライブプレート１４がクラッチハブ１１に係合されると共に一部のドリブンプレート１３がクラッチハブ１１に、残部のドリブンプレート１３がクラッチドラム１２に係合される、又は、複数のドリブンプレート１３がクラッチドラム１２に係合されると共に一部のドライブプレート１４がクラッチドラム１２に、残部のドライブプレート１４がクラッチハブ１１に係合されるように配置されることにより、一部のドリブンプレート１３又は一部のドライブプレート１４はトルクを伝達しないようにすることができるので、ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更することなく摩擦締結装置のトルク容量を変更することができる。

本実施形態では、高排気量エンジン用の自動変速機を小排気量用エンジンに適用する場合に、自動変速機のクラッチのトルク容量を変更する際には、複数のドライブプレート１４がクラッチハブ１１に係合されると共に複数のドリブンプレート１３がクラッチドラム１２に係合されるクラッチパック１７を備え、ドライブプレート１４は金属板１５の両面に摩擦材１６が貼付されて形成された自動変速機のクラッチにおいて一部のドリブンプレート１３をクラッチハブ１１に係合するように変更し、クラッチハブ１１及びクラッチドラム１２間のトルク容量を変更する。

これにより、一部のドリブンプレートはトルクを伝達しないようにすることができるので、ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更することなく摩擦締結装置のトルク容量を変更することができる。ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更して摩擦締結装置のトルク容量を変更する場合に多大な工数が必要である作動圧の制御を変更することなしに摩擦締結装置のトルク容量を変更することができる。

また、一部のドリブンプレート１３の枚数は、入力トルクに応じたクラッチハブ１１及びクラッチドラム１２間のトルク容量に応じて設定される。これにより、クラッチのトルク容量を、エンジンの最大出力トルクに応じた好適なトルク容量に比較的容易に変更することができる。

前記のように、一部のドリブンプレート１３をクラッチハブ１１に係合するように変更することに代えて、一部のドライブプレート１４をクラッチドラム１２に係合するように変更し、クラッチハブ１１及びクラッチドラム１２間のトルク容量を変更することも可能である。かかる場合においても、一部のドライブプレート１４の枚数は、入力トルクに応じたクラッチハブ１１及びクラッチドラム１２間のトルク容量に応じて設定される。

前述した実施形態に係る摩擦締結装置としてのクラッチでは、トルクが伝達されるドリブンプレート１３及びドライブプレート１４はそれぞれクラッチドラム１２及びクラッチハブ１１に係合されているが、トルクが伝達されるドリブンプレート１３及びドライブプレート１４をそれぞれクラッチハブ１１及びクラッチドラム１２に係合させることも可能である。

また、前述した実施形態では、一部のドリブンプレート１３又は一部のドライブプレート１４は、クラッチパックの軸方向他端側である保持部材１９側に配置されているが、クラッチパックの軸方向一端側であるピストン１８側に配置することも可能である。

本実施形態では、摩擦締結装置としてのクラッチについて説明しているが、帆実施形態に係る摩擦締結装置は、被締結部材としての外側回転部材であるクラッチドラム１２に代えて外側固定部材である変速機ケース５を用いた摩擦締結装置としてのブレーキについても同様に適用することができる。

本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

以上のように、本発明によれば、ドリブンプレート及びドライブプレートの枚数を変更することなく摩擦締結装置のトルク容量を変更することができるので、
摩擦締結装置を備えた自動変速機、あるいはこれを搭載する車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１ 自動変速機
１０，３０，５０，７０，９０ クラッチ
１１ クラッチハブ
１２ クラッチドラム
１３ ドリブンプレート
１４ ドライブプレート
１５ 金属板
１６ 摩擦材
１７，３７，５７，７７，９７ クラッチパック
１８ ピストン
１９ 保持部材

Claims (9)

1. 軸方向にオーバーラップさせて配置された第１及び第２の被締結部材と、前記第１及び第２の被締結部材間において軸方向に交互に配置された複数のドリブンプレート及びドライブプレートからなるクラッチパックと、前記クラッチパックの軸方向一端側に配置されたピストンと、前記クラッチパックの軸方向他端側に配置された保持部材とを備え、前記ドライブプレートは金属板の両面に摩擦材が貼付されて形成され、作動圧の供給により前記ピストンを前記保持部材側に移動して前記クラッチパックのドリブンプレートとドライブプレートとを締結する自動変速機の摩擦締結装置であって、
   前記複数のドライブプレートが前記第１の被締結部材に係合されると共に前記複数のドリブンプレートのうち一部のドリブンプレートが前記第１の被締結部材に係合され且つ前記複数のドリブンプレートのうち残部のドリブンプレートが前記第２の被締結部材に係合される、又は、
   前記複数のドリブンプレートが前記第２の被締結部材に係合されると共に前記複数のドライブプレートのうち一部のドライブプレートが前記第２の被締結部材に係合され且つ前記複数のドライブプレートのうち残部のドライブプレートが前記第１の被締結部材に係合される、
   ことを特徴とする自動変速機の摩擦締結装置。
2. 前記一部のドリブンプレート又は前記一部のドライブプレートが、前記クラッチパックの軸方向一端側又は軸方向他端側に配置される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の摩擦締結装置。
3. 前記一部のドリブンプレート又は前記一部のドライブプレートが、前記クラッチパックの軸方向内側に配置される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の摩擦締結装置。
4. 前記ドリブンプレート、前記ドライブプレート及び前記保持部材のうち軸方向の最も一端側及び他端側に配置されるものは、前記ドリブンプレート及び前記保持部材のいずれかである、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の自動変速機の摩擦締結装置。
5. 軸方向にオーバーラップさせて配置された第１及び第２の被締結部材と、前記第１及び第２の被締結部材間において軸方向に交互に配置された複数のドリブンプレート及びドライブプレートからなるクラッチパックであって、前記複数のドリブンプレートが前記第１の被締結部材に係合されると共に前記複数のドライブプレートが前記第２の被締結部材に係合されるクラッチパックと、前記クラッチパックの軸方向一端側に配置されたピストンと、前記クラッチパックの軸方向他端側に配置された保持部材とを備え、前記ドライブプレートは金属板の両面に摩擦材が貼付されて形成され、作動圧の供給により前記ピストンを前記保持部材側に移動することにより前記クラッチパックのドリブンプレートとドライブプレートとを締結する自動変速機の摩擦締結装置において前記第１及び第２の被締結部材間のトルク容量を変更する自動変速機の摩擦締結装置のトルク容量変更方法であって、
   前記複数のドリブンプレートのうち一部のドリブンプレートを前記第２の被締結部材に係合するように変更し、又は、前記複数のドライブプレートのうち一部のドライブプレートを前記第１の被締結部材に係合するように変更し、前記第１及び第２の被締結部材間のトルク容量を変更する、
   ことを特徴とする自動変速機の摩擦締結装置のトルク容量変更方法。
6. 前記一部のドリブンプレートの枚数又は前記一部のドライブプレートの枚数は、前記第１及び第２の被締結部材間のトルク容量に応じて設定される、
   ことを特徴とする請求項５に記載の自動変速機の摩擦締結装置のトルク容量変更方法。
7. 前記ドリブンプレート、前記ドライブプレート及び前記保持部材のうち軸方向の最も一端側及び他端側に配置されるものは、前記ドリブンプレート及び前記保持部材のいずれかである、
   ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の自動変速機の摩擦締結装置のトルク容量変更方法。
8. 軸方向にオーバーラップさせて配置された第１及び第２の被締結部材と、前記第１及び第２の被締結部材間において軸方向に交互に配置された複数のドリブンプレート及びドライブプレートからなるクラッチパックと、前記クラッチパックの軸方向一端側に配置されたピストンと、前記クラッチパックの軸方向他端側に配置された保持部材とを備え、前記ドライブプレートは金属板の両面に摩擦材が貼付されて形成され、作動圧の供給により前記ピストンを前記保持部材側に移動して前記クラッチパックのドリブンプレートとドライブプレートとを締結する自動変速機の摩擦締結装置であって、
   前記複数のドライブプレートが前記第１の被締結部材に係合されると共に前記複数のドリブンプレートのうち一部のドリブンプレートが前記第１の被締結部材に係合され且つ前記複数のドリブンプレートのうち残部のドリブンプレートが前記第２の被締結部材に係合される、
   ことを特徴とする自動変速機の摩擦締結装置。
9. 軸方向にオーバーラップさせて配置された第１及び第２の被締結部材と、前記第１及び第２の被締結部材間において軸方向に交互に配置された複数のドリブンプレート及びドライブプレートからなるクラッチパックと、前記クラッチパックの軸方向一端側に配置されたピストンと、前記クラッチパックの軸方向他端側に配置された保持部材とを備え、前記ドライブプレートは金属板の両面に摩擦材が貼付されて形成され、作動圧の供給により前記ピストンを前記保持部材側に移動して前記クラッチパックのドリブンプレートとドライブプレートとを締結する自動変速機の摩擦締結装置であって、
   前記複数のドライブプレートが前記第１の被締結部材に係合されると共に前記複数のドリブンプレートのうち一部のドリブンプレートがトルクを伝達しないように前記第１の被締結部材に係合され且つ前記複数のドリブンプレートのうち残部のドリブンプレートが前記第２の被締結部材に係合される、又は、
   前記複数のドリブンプレートが前記第２の被締結部材に係合されると共に前記複数のドライブプレートのうち一部のドライブプレートがトルクを伝達しないように前記第２の被締結部材に係合され且つ前記複数のドライブプレートのうち残部のドライブプレートが前記第１の被締結部材に係合される、
   ことを特徴とする自動変速機の摩擦締結装置。

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