JP6277610B2 - 多板摩擦係合装置 - Google Patents
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Description
前記多板摩擦係合装置において、前記クラッチ部を締結する際、前記ピストンによる締結力が伝達され、前記クラッチ部を押し付ける接触部分を押圧部というとき、前記押圧部とは前記クラッチ部を介して軸方向反対面のうち摩擦面外径側の端部位置に、前記クラッチ部の軸方向移動を規制する規制部材を設ける。
前記押圧部の径方向位置と、前記規制部材による受圧部の径方向位置を異ならせたオフセット状態で前記クラッチ部を押圧する。
このようにオフセット押圧するものであって、前記クラッチ部の摩擦面の内径端位置から外径端位置までの径方向全長をAとし、前記クラッチ部の摩擦面の内径端位置から前記押圧部の開始位置までの径方向長さをBとし、ピストン押圧位置比率を(B/A)×100(%)としたとき、
前記クラッチ部を締結する際、前記ピストンによる押圧部から最初のプレートにかかる荷重が前記摩擦面をはみ出さないため、前記ピストンによる押圧部を、前記ピストン押圧位置比率が15%以上で20%未満となる位置にオフセット設定した。
すなわち、ピストン(押圧部)と規制部材(受圧部)の径方向位置がオフセットしていることで、押圧部と受圧部になる突起等を設ける必要なく、コンパクト性が確保される。しかし、押圧部と受圧部のオフセットを最大にすると、押圧部側の最初のプレートにクラッチ面圧が集中し、且つ、プレート傾きも大きくなる。一方、押圧部と受圧部のオフセットを最小にすると、押圧部と受圧部を繋ぐ領域にクラッチ面圧が集中しやすくなり、受圧部から外れた領域にて面圧が作用せず、且つ、プレート傾きも大きくなる。
これに対し、クラッチ部を締結する際、ピストンによる押圧部から最初のプレートにかかる荷重が摩擦面をはみ出さないため、押圧部の位置を、ピストン押圧位置比率が15%以上で20%未満となる位置にオフセット設定した。このため、押圧部側の最初のプレートにクラッチ面圧が集中しない、複数枚のプレートのうち軸方向中央部分に作用するクラッチ面圧が分散する、プレート傾きが小さく抑えられる、という作用が得られ、クラッチ面圧分布が最適化される。
この結果、コンパクト性を確保しながら、性能安定性及び耐久信頼性の向上を図ることができる。
実施例1の乾式多板クラッチ(多板摩擦係合装置の一例)の構成を、「FFハイブリッド駆動系の全体構成」、「モータ&クラッチユニットの構成」、「乾式多板クラッチの詳細構成」に分けて説明する。
図1は、実施例1の乾式多板クラッチが適用されたFFハイブリッド駆動系を示す。以下、図1に基づき、FFハイブリッド駆動系の全体構成を説明する。
図2は、FFハイブリッド駆動系におけるモータ&クラッチユニットの構成を示し、図3は、実施例1における乾式多板クラッチのピストン組立体を示す。以下、図2及び図3に基づき、モータ&クラッチユニットM/Cの構成を説明する。
図4は、実施例1の乾式多板クラッチにおけるピストン押圧位置比率の関係を示す。以下、図2〜図4に基づき、乾式多板クラッチ7の詳細構成を説明する。
そして、ピストン82は、乾式多板クラッチ7を締結する際、クラッチ部71,72,73でのプレート傾き角度が、0.2度以下となるピストン押力領域を常用範囲に設定している。これは、押圧部の位置設定によりプレート傾きが軽減されるのに伴い、クラッチ部71,72,73でのプレート傾き角度を所定角度に規制することで、乾式多板クラッチ7に過剰な締結力を与えて偏摩耗を促進しないようにするためである。
実施例1の乾式多板クラッチ7における作用を、「クラッチ締結/開放作用」と「クラッチ部での面圧平均化作用」に分けて説明する。
以下、図2を用いてスレーブシリンダー8により乾式多板クラッチ7を締結・開放するクラッチ締結/開放作用を説明する。
上記のように、乾式多板クラッチ7が締結されると、ドライブプレート71とドリブンプレート72によるクラッチ部にて面圧が作用する。以下、図5〜図7に基づき、これを反映するクラッチ部での面圧平均化作用を説明する。
上記同様に、スナップリング75を深く溝嵌合させたり、リング幅を半径方向に延長させたりすることで、プレートの倒れを防止することが可能である。しかし、リテーニングプレート74の強化策と同様に、軸方向の厚さを増やすこととなり、ユニット軸方向長さが長くなる。
さらに、ピストンアーム83自体を大きくしてプレート全体を押すようにすることで、プレートの傾きを防止することも可能である。しかし、その場合、ピストンアーム83が倒れないように、ピストンアーム83より大きなアーム支持構造にする必要があり、円周方向に大きくなってしまう、という問題がある。
以上の通り、規制部材(スナップリング75)を強化することや、ピストンアーム83を大型化することはユニットの大型化につながり好ましくない。
すなわち、従来、一つのプレート同士で面圧を下げることが考慮されていたが、軸方向の複数のプレートの面圧を平均化するという概念がなかったのに対し、複数のプレートの面圧を平均化するという概念を導入した。このため、
第一に、押圧部の位置設定に際し最初のドリブンプレート72の偏摩耗を小さくすることを意図したため、押圧部側の最初のドリブンプレート72にクラッチ面圧が集中しない。
第二に、押圧部と受圧部を繋ぐ領域を斜め対角領域としたため、複数枚のプレートに作用するクラッチ面圧が分散する。
第三に、押圧部を摩擦面の内径端から外径方向にずれた位置に設定したため、プレート傾きが小さく抑えられる。
という作用が得られ、クラッチ面圧分布が最適化される。
このように、コンパクト性を確保しながら、クラッチ面圧分布の最適化によりクラッチ部71,72,73に有する摩擦フェーシング73の偏摩耗を抑制することで、乾式多板クラッチ7の性能安定性及び耐久信頼性の向上を図ることができる。また本実施例においては、ピストン82のアーム突条83bが半径方向において中心方向にオフセットされる為、アーム突条83bの半径が小さくなりアーム突条83bの軽量化も図ることができる。
ここで、ピストン押圧位置比率を15%以上で20%未満としたのは、最初のドリブンプレート72にかかる荷重が摩擦フェーシング73をはみ出さない(面圧を集中させない)ためである。しかも、最もスナップリング75(規制部材)からオフセットさせた状態である。これはプレートを変形(倒れさない)しない範囲でクラッチ面圧分布を最適化し、押圧をしようとするものである。なお、面圧=荷重/面積であり、荷重が同じと考えれば接触面積が増えれば面圧が下がる。この結果、摩耗耐久が向上する。また、ピストン押位置比率(B/A)において、クラッチ部71,72,73の摩擦面内周端位置からアーム圧入プレート88(押圧部)の開始位置までの径方向長さをBとした。この径方向長さBは、最初のドリブンプレート72にかかる荷重が摩擦フェーシング73をはみ出さない設定とするのに必要な長さを決める設定である。
したがって、ピストン押圧位置比率を15%以上で20%未満としたことで、クラッチ面圧分布が平均化され、クラッチ部71,72,73に有する摩擦フェーシング73の偏摩耗を有効に抑制することができる。
実施例1の乾式多板クラッチ7にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
前記ピストン82による押圧部(アーム圧入プレート88)とは前記クラッチ部71,72,73を介して軸方向反対面のうち摩擦面外径側の端部位置に、前記クラッチ部71,72,73の軸方向移動を規制する規制部材(スナップリング75)を設け、
前記押圧部(アーム圧入プレート88)の径方向位置と、前記規制部材(スナップリング75)による受圧部の径方向位置を異ならせたオフセット状態で前記クラッチ部71,72,73を押圧するものであって、
前記押圧部(アーム圧入プレート88)の位置を、前記ピストン82により押圧される最初のプレート(ドリブンプレート72)の偏摩耗を小さくしつつ、且つ、前記受圧部と反対方向の摩擦面内径側にオフセットさせて設定した(図2)。
このため、コンパクト性を確保しながら、性能安定性及び耐久信頼性の向上を図ることができる。
前記ピストン82による押圧部(アーム圧入プレート88)を、ピストン押圧位置比率が15%以上で20%未満となる位置にオフセット設定した(図4)。
このため、上記(1)の効果に加え、クラッチ面圧分布が平均化され、クラッチ部71,72,73に有する摩擦フェーシング73の偏摩耗を有効に抑制することができる。
このため、上記(1)又は(2)の効果に加え、クラッチ中心軸CLから等距離の円周上以外にピストンを延設する必要がなく、コンパクトに押圧部を構成することができる。
このため、上記(1)〜(3)の効果に加え、クラッチ面圧分布の平均化を保つようにプレート傾き角度を規制することで、クラッチ部71,72,73に過剰な締結力を与えることによる偏摩耗の促進を防止することができる。
3 クラッチハブ
6 クラッチドラム
7 乾式多板クラッチ(多板摩擦係合装置)
71 ドライブプレート
72 ドリブンプレート
73 摩擦フェーシング
74 リテーニングプレート
75 スナップリング(規制部材)
8 スレーブシリンダー
82 ピストン
83 ピストンアーム
84 リターンスプリング
85 第1クラッチ圧油路
86 シリンダー油室
87 ニードルベアリング
88 アーム圧入プレート
89 蛇腹弾性支持部材
9 モータ/ジェネレータ
Claims (3)
- 軸方向に摩擦面を備えるドリブンプレートと、同じく軸方向に摩擦面を備えるドライブプレートを軸方向に複数枚交互に配置したクラッチ部と、前記ドリブンプレートと前記ドライブプレートを押圧し係合させるピストンとを備えた多板摩擦係合装置において、
前記クラッチ部を締結する際、前記ピストンによる締結力が伝達され、前記クラッチ部を押し付ける接触部分を押圧部というとき、前記押圧部とは前記クラッチ部を介して軸方向反対面のうち摩擦面外径側の端部位置に、前記クラッチ部の軸方向移動を規制する規制部材を設け、
前記押圧部の径方向位置と、前記規制部材による受圧部の径方向位置を異ならせたオフセット状態で前記クラッチ部を押圧するものであって、
前記クラッチ部の摩擦面の内径端位置から外径端位置までの径方向全長をAとし、前記クラッチ部の摩擦面の内径端位置から前記押圧部の開始位置までの径方向長さをBとし、ピストン押圧位置比率を(B/A)×100(%)としたとき、
前記クラッチ部を締結する際、前記ピストンによる押圧部から最初のプレートにかかる荷重が前記摩擦面をはみ出さないため、前記ピストンによる押圧部を、前記ピストン押圧位置比率が15%以上で20%未満となる位置にオフセット設定した
ことを特徴とする多板摩擦係合装置。 - 請求項1に記載された多板摩擦係合装置において、
前記ピストンのピストン形状を、クラッチ中心軸から等距離の円周上から軸方向に延びる円環形状または分割円環形状とした
ことを特徴とする多板摩擦係合装置。 - 請求項1又は請求項2に記載された多板摩擦係合装置において、
前記ピストンは、前記クラッチ部が完全にクラッチ締結された状態の際、前記クラッチ部の内径部をプレート傾き角度の基準としたとき、クラッチ中心軸に対して直交する方向から前記押圧部側に傾くプレート傾き角度が0.2度以下となるピストン押力領域を常用範囲に設定した
ことを特徴とする多板摩擦係合装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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