JP7284916B2 - 摩擦締結装置 - Google Patents

Description

本発明は、摩擦締結装置に関し、特に、外側動力伝達部材と内側動力伝達部材の間の締結、非締結を切り替える湿式の摩擦締結装置に関する。

特開２００３－１３９９６号公報（特許文献１）には、摩擦係合装置が記載されている。この摩擦係合装置は、内周面に外側係合溝を備える大径筒体と、外周面に内側係合溝を備える小径筒体と、を備えている。さらに、大径筒体には、外側係合溝に係合する外側係合部を備えた複数の大径摩擦プレートが装着され、小径筒体には、内側係合溝に係合する内側係合部を備えた複数の小径摩擦プレートが装着されている。摩擦係合装置を係合（締結）させる際には、各大径摩擦プレート及び各小径摩擦プレートが互いに押しつけられ、これらの間に働く摩擦力により、大径筒体と小径筒体が締結される。

さらに、外側係合部又は内側係合部には、係合部を挟み込むコ字形状の保持部、および保持部の両端にそれぞれ設けられた板ばね部を備えた複数のばねクリップが装着されている。このばねクリップを装着することにより、摩擦係合装置の解放（非締結）状態において、積極的に各大径摩擦プレートと小径摩擦プレートの間隔が広げられ、引きずり抵抗が低減される。

特開２００３－１３９９６号公報

特許文献１記載の摩擦係合装置においては、ばねクリップを装着することで、ばねクリップのばね力により、各大径摩擦プレートと小径摩擦プレートの間隔を広げて引きずり抵抗を低減している。しかしながら、特許文献１記載の摩擦係合装置では、各摩擦プレートの間隔を広げるためにばねクリップを設けているため、部品点数が増加して構造が複雑化すると共に、組み立て工数の増加を招き、摩擦係合装置（摩擦締結装置）が高コストになるという問題がある。また、特別にばねクリップを設けることにより、摩擦締結装置の重量が増加するという問題もある。

従って、本発明は、構造を複雑化することなく、引きずり抵抗を低減することができる摩擦締結装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するために、本発明は、外側動力伝達部材と内側動力伝達部材の間の締結、非締結を切り替える湿式の摩擦締結装置であって、筒状に形成された外側動力伝達部材と、この外側動力伝達部材の内側に、外側動力伝達部材に対して回転可能に配置された内側動力伝達部材と、外側動力伝達部材の内側に、外側動力伝達部材の軸線方向に摺動可能に配置されると共に、外周縁が外側動力伝達部材の内周面と係合して、外側動力伝達部材に対する回転が阻止されている複数の大径摩擦プレートと、内側動力伝達部材の外周に、内側動力伝達部材の軸線方向に摺動可能に配置されると共に、内周縁が内側動力伝達部材の外周面と係合して、内側動力伝達部材に対する回転が阻止されており、複数の大径摩擦プレートの各々の間に配置された小径摩擦プレートと、外側動力伝達部材の内側に、外側動力伝達部材の軸線方向に移動可能に配置され、大径摩擦プレート及び小径摩擦プレートを軸線方向に移動させて、外側動力伝達部材と内側動力伝達部材を締結状態にするピストンと、大径摩擦プレートのうちの、ピストンに最も近接して配置されたピストン側大径摩擦プレートがピストンと共に軸線方向に移動されるように、ピストンとピストン側大径摩擦プレートを連結する連結部と、を有し、ピストン側大径摩擦プレートは、ピストン側大径摩擦プレートに隣接する大径摩擦プレートよりも半径方向外方まで拡大された延長部を備え、連結部は、ピストンの側から、ピストン側大径摩擦プレートの延長部の半径方向外側を越えて軸線方向に延び、ピストンの反対側で延長部と係合することによりピストンとピストン側大径摩擦プレートを連結することを特徴としている。

このように構成された本発明においては、外周縁が外側動力伝達部材と係合した大径摩擦プレートと、内周縁が内側動力伝達部材と係合した小径摩擦プレートが交互に配置されており、締結状態にする場合には、ピストンが各大径摩擦プレート及び小径摩擦プレートを軸線方向に移動させる。これにより、各大径摩擦プレートと小径摩擦プレートの間に働く摩擦力により、大径摩擦プレートと係合している外側動力伝達部材と、小径摩擦プレートと係合している内側動力伝達部材が締結される。また、連結部が、ピストン側大径摩擦プレートの延長部をピストンの側から越えて延び、ピストンの反対側で延長部と係合することによりピストンとピストン側大径摩擦プレートを連結する。

このように構成された本発明によれば、連結部によりピストン側大径摩擦プレートがピストンに連結されている。このため、ピストンを移動させ、摩擦締結装置を非締結状態としたとき、各大径摩擦プレートと小径摩擦プレートの間を流れる潤滑油の圧力により、各摩擦プレートの間隔が概ね等間隔に広がり、摩擦プレート間の引き摺りによる抵抗を低減することができる。また、延長部は、隣接する大径摩擦プレートよりも半径方向外方まで拡大されているので、ピストン側大径摩擦プレートを越えて延びた連結部が、隣接する大径摩擦プレートと干渉するのを防止することができる。

本発明において、好ましくは、外側動力伝達部材には、円周上の一部の内径が拡大された拡径部が形成され、連結部は、拡径部の中で、ピストン側大径摩擦プレートの延長部を越えて軸線方向に延びる。

このように構成された本発明によれば、外側動力伝達部材に形成された拡径部の中で、連結部がピストン側大径摩擦プレートの延長部を越えて軸線方向に延びるので、外側動力伝達部材の内部における潤滑油の流れに強い影響を与えることなく、連結部と外側動力伝達部材の干渉を回避することができる。

本発明において、好ましくは、外側動力伝達部材には、円周上の一部が切り欠かれた切欠部が形成され、連結部は、切欠部を通って、ピストン側大径摩擦プレートの延長部を越えて軸線方向に延びる。

このように構成された本発明によれば、外側動力伝達部材に形成された切欠部を通って、連結部がピストン側大径摩擦プレートの延長部を越えて軸線方向に延びるので、簡便な構成で連結部と外側動力伝達部材の干渉を回避することができる。

本発明において、好ましくは、外側動力伝達部材と大径摩擦プレートは、外側動力伝達部材の内周面に設けられたスプライン溝と、大径摩擦プレートの外周に設けられたスプライン歯により係合するように構成され、ピストン側大径摩擦プレートの延長部は、ピストン側大径摩擦プレートに設けられた一部のスプライン歯により構成され、ピストン側大径摩擦プレートに隣接する大径摩擦プレートは、延長部に対応する位置のスプライン歯が欠かれている。

このように構成された本発明によれば、外側動力伝達部材と大径摩擦プレートが、夫々に設けられたスプライン溝及びスプライン歯により係合されるので、確実に、外側動力伝達部材に対する大径摩擦プレートの回転を阻止することができる。また、ピストン側大径摩擦プレートのスプライン歯により延長部を構成し、隣接する大径摩擦プレートの延長部に対応するスプライン歯を欠くことにより、ピストン側大径摩擦プレートのスプライン歯を、隣接する大径摩擦プレートよりも半径方向外方まで拡大された延長部とすることができる。

本発明において、好ましくは、連結部は、ピストン側大径摩擦プレートと係合すると共に、ピストン側大径摩擦プレートがピストンと当接するように、ピストン側大径摩擦プレートをピストンに向けて付勢する。

このように構成された本発明によれば、ピストン側大径摩擦プレートがピストンに向けて付勢され、ピストンと当接するので、ピストン側大径摩擦プレートとピストンの間に隙間ができず、大径摩擦プレート及び小径摩擦プレート相互間の隙間を大きくすることができ、引き摺り抵抗をより低減することができる。

本発明において、好ましくは、複数の大径摩擦プレートのうちの、ピストンから最も離れた位置に配置された大径摩擦プレートは、外側動力伝達部材に対する軸線方向の位置が固定されている。

このように構成された本発明によれば、ピストンから最も離れた位置に配置された端部大径摩擦プレートの位置が固定されているので、ピストンが非締結位置へ移動されたとき、端部大径摩擦プレートが、他の大径摩擦プレート、小摩擦プレートと共に移動されてしまうことがない。このため、端部大径摩擦プレートとピストン側大径摩擦プレートの間の間隔を広くすることができ、引き摺り抵抗をより低減することができる。

本発明において、好ましくは、ピストンは、大径摩擦プレート及び小径摩擦プレートが配置された後で、外側動力伝達部材の中に組み付けられるように構成されている。

本発明においては、連結部が、ピストン側大径摩擦プレートの延長部を越えて、ピストンの反対側で延長部と係合してピストンとピストン側大径摩擦プレートを連結しているので、外側動力伝達部材の中に、大径摩擦プレート及び小径摩擦プレートが配置された後で、ピストンを取り付けるタイプの摩擦締結装置にも本発明を適用することができる。

本発明において、好ましくは、摩擦締結装置は、外側動力伝達部材と内側動力伝達部材の間で回転動力を伝達するクラッチ装置として使用される。

本発明の摩擦締結装置によれば、構造を複雑化することなく、引きずり抵抗を低減することができる。

本発明の第１実施形態による摩擦締結装置を内蔵したトランスミッション（自動変速機）の斜視図である。 本発明の第１実施形態による摩擦締結装置の断面図である。 本発明の第１実施形態による摩擦締結装置の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態による摩擦締結装置において、ドラムを規制部材が挿入されている部分で、軸線に直交する方向に切断した断面図である。 本発明の第１実施形態による摩擦締結装置において、ドラムに規制部材が挿入されている状態を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態による摩擦締結装置を、連結部材が挿入されたスプライン溝に沿って切断した断面図である。 本発明の第１実施形態による摩擦締結装置において、ドラムの切欠の中に連結部材を挿入した状態を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態の摩擦締結装置の締結状態と非締結状態を示す断面図である。 従来の湿式の摩擦締結装置における、ハブの回転数に対する、面間距離、面間圧力、及び引き摺りトルクの関係を示すグラフの一例である。 従来の湿式の摩擦締結装置における、非締結状態の大径摩擦プレート及び小径摩擦プレートの分布を模式的に示す図である。 本発明の第１実施形態の摩擦締結装置における、非締結状態の大径摩擦プレート及び小径摩擦プレートの分布を模式的に示す図である。 大径摩擦プレートと小径摩擦プレートの間の面間距離と、これらの摩擦プレートの間の圧力の関係を示すシミュレーション結果の一例である。 本発明の第１実施形態による摩擦締結装置において、ハブの回転数に対する、面間距離、面間圧力、及び引き摺りトルクの関係をシミュレーションにより求めたグラフの一例である。 本発明の第２実施形態による摩擦締結装置を、連結部材が配置されているスプライン溝の部分で切断した断面図である。

次に、添付図面を参照して、本発明の第１実施形態による摩擦締結装置を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による摩擦締結装置を内蔵したトランスミッション（自動変速機）の斜視図である。

図１に示すように、トランスミッション１は自動車に搭載されており、エンジンやモータなどの駆動源Ｅと、車輪Ｗとの間に介在して、駆動源Ｅから出力される回転動力を加速や減速して車輪に出力するように構成されている。図１に示す例では、トランスミッション１は、多段式自動変速機（いわゆるＡＴ）であるが、本発明の第１実施形態による湿式の摩擦締結装置は、トランスミッション１以外の装置に組み込むこともでき、或いは単体で使用することもできる。

本実施形態においては、トランスミッション１は、筐体２、出力軸４（回転軸）、変速装置６、断続装置８等を備えている。
筐体２は、トランスミッション１の外郭を構成しており、断続装置８および変速装置６を収容するとともに出力軸４を回転可能に支持している。
断続装置８（いわゆるトルクコンバータ）は、駆動源Ｅに連結されており、駆動源Ｅが出力する回転動力を必要に応じてトランスミッション１に入力するように構成されている。

変速装置６は、出力軸４の周囲に配置されており、断続装置８と出力軸４の間に介在して、断続装置８から入力された回転動力の回転数を切り替えて出力軸４に伝達するように構成されている。トランスミッション１の出力軸４から出力される回転動力は車輪Ｗに伝達される。変速装置６には、出力する回転数を切り替えるために、複数の遊星歯車機構と、これらの遊星歯車機構を切り替えるための、クラッチ装置及び／又はブレーキ装置が組み込まれている。トランスミッション１は、これらクラッチ装置又はブレーキ装置の作動状態を変更することにより、前進や後退、回転速度の切り替えを実行するように構成されている。

本発明の第１実施形態による摩擦締結装置１０は、変速装置６において、クラッチ装置として使用されている。クラッチとブレーキとは、機能的には異なるが構造的にはほぼ同じであり、本明細書においては、摩擦締結装置１０がクラッチ装置として使用された場合について説明する。図１には、変速装置６に備えられている摩擦締結装置１０の部分が拡大して示されている。

次に、図２乃至図５を参照して、本発明の第１実施形態による摩擦締結装置の構成を説明する。
図２は、本発明の第１実施形態による摩擦締結装置の断面図である。図３は、本発明の第１実施形態による摩擦締結装置の分解斜視図である。図４は、本発明の第１実施形態による摩擦締結装置において、ドラムを規制部材が挿入されている部分で、軸線に直交する方向に切断した断面図である。

図２及び図３に示すように、摩擦締結装置１０は、外側動力伝達部材であるドラム１２と、内側動力伝達部材であるハブ１４と、ドラム１２の内周に係合するように配置された複数の大径摩擦プレート１６ａ～１６ｅと、ハブ１４の外周に係合するように配置された複数の小径摩擦プレート１８ａ～１８ｄと、を有する。さらに、図２に示すように、摩擦締結装置１０は、ドラム１２の内側に、ドラム１２の軸線Ａ方向（図３）に移動可能に配置されたピストン２０と、このピストン２０を覆うように、ドラム１２のピストン２０側の端面に取り付けられたカバー部材２２と、を有する。

なお、本実施形態においては、外側動力伝達部材であるドラム１２が筐体２に対して回転可能に支持されており、摩擦締結装置１０はクラッチ装置として機能するが、外側動力伝達部材を筐体２に対して固定されたケースで構成することにより、摩擦締結装置１０はブレーキ装置として機能する。また、本明細書において、大径摩擦プレート１６ａ～１６ｅを総称して、単に「大径摩擦プレート」と呼ぶ場合があり、小径摩擦プレート１８ａ～１８ｄを総称して、単に「小径摩擦プレート」と呼ぶ場合がある。さらに、大径摩擦プレートと小径摩擦プレートを総称して、単に「摩擦プレート」と呼ぶ場合がある。

図３に示すように、ドラム１２は円筒状の部材であり、その中心軸線Ａに沿って出力軸４（図３には図示せず）が貫通している。さらに、ドラム１２の内部には、中心軸線Ａに沿ってハブ１４が回転可能に配置されている。即ち、ドラム１２とハブ１４は同心円上に配置されており、ハブ１４は、ドラム１２に対して中心軸線Ａを中心に回転可能に支持されている。また、ドラム１２の内周面には、ドラム１２の軸線Ａ方向に延びるスプライン溝１２ａが、円周方向に間隔を空けて並べて形成されている。

ハブ１４は、ドラム１２の内部に配置された、ドラム１２よりも小径の円筒状の部材であり、ハブ１４の内部に出力軸４（図３には図示せず）が貫通している。摩擦締結装置１０の非締結状態においては、ハブ１４のドラム１２に対する回転が許容され、ハブ１４とドラム１２の間で回転動力は伝達されない。一方、摩擦締結装置１０の締結状態においては、ハブ１４とドラム１２が締結され、ハブ１４とドラム１２の間で回転動力が伝達される。また、ハブ１４の外周面には、軸線Ａ方向に延びるスプライン溝１４ａが、円周方向に間隔を空けて複数形成されている。

図２に示すように、ドラム１２の内周面とハブ１４の外周面は、径方向に互いに対向しており、これらの間に、プレート収容室として、環状の空間が形成される。トランスミッション１の作動時には、このプレート収容室に、潤滑装置２４から一定の流量で潤滑油（ＡＴＦ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ）が循環供給されるようになっている。即ち、貯油槽や油圧ポンプ等（図示せず）により構成された潤滑装置２４は、ハブ１４の内部に形成された油導入路２４ａ、油導入路２４ａとハブ１４の外周を連通させるように設けられた給油孔１４ｂを介してプレート収容室内にＡＴＦを流入させる。プレート収容室内に流入したＡＴＦは、プレート収容室とドラム１２の外周を連通させるように設けられた排油孔１２ｂから流出し、ドラム１２から流出したＡＴＦは筐体２の内部に形成された返油路２４ｂを通じて潤滑装置２４に戻される。即ち、摩擦締結装置１０は、潤滑油が循環供給される湿式の摩擦締結装置である。

図３に示すように、大径摩擦プレート１６ａ～１６ｅは、概ねドーナツ型の金属板であり、ドラム１２の内部に軸線Ａ方向に並べて配置されている。また、大径摩擦プレート１６ａ～１６ｅ各々の外周縁には、複数のスプライン歯１７が、円周方向に間隔を空けて複数形成されている。各大径摩擦プレートの外周縁に形成されたスプライン歯１７は、ドラム１２の内周面に形成されたスプライン溝１２ａの中に夫々受け入れられ、各大径摩擦プレートの外周縁とドラム１２の内周面が係合する。これにより、大径摩擦プレート１６ａ～１６ｅ各々は、ドラム１２の内側に、軸線Ａ方向に摺動可能に配置されると共に、外周縁がドラム１２の内周面と係合して、ドラム１２に対する回転が阻止される。

また、図２に示すように、ドラム１２内周の、カバー部材２２とは反対側の端部の内周面には、周方向に延びるリング溝１２ｃが形成されている。このリング溝１２ｃには、弾性を有する円弧形状のスナップリング１３が嵌入されている。リング溝１２ｃにスナップリング１３を嵌入することにより、ピストン２０及びカバー部材２２から最も離れた位置に配置された端部大径摩擦プレートである大径摩擦プレート１６ｅの、ピストン２０から遠ざかる方向（図２における左方向）の移動が阻止される。

一方、小径摩擦プレート１８ａ～１８ｄは、概ねドーナツ型の金属板であり、ハブ１４の外周に、軸線Ａ方向に並べて配置されている。また、４枚の小径摩擦プレート１８ａ～１８ｄは、５枚の大径摩擦プレート１６ａ～１６ｅの各々の間に夫々配置されている。即ち、大径摩擦プレートと小径摩擦プレートは、ドラム１２内で軸線Ａ方向に交互に並べて配置されており、これらの摩擦プレートの両端には、大径摩擦プレート１６ａと、大径摩擦プレート１６ｅが夫々位置している。なお、本実施形態においては、小径摩擦プレート１８ａ～１８ｄは、大径摩擦プレート１６ａ～１６ｅよりも直径が小さく、肉薄に形成されている。また、本実施形態においては、端部大径摩擦プレートである大径摩擦プレート１６ｅは、他の大径摩擦プレートよりも厚く形成されている。

また、小径摩擦プレート１８ａ～１８ｄ各々の内周縁には、複数のスプライン歯１９が、円周方向に間隔を空けて複数形成されている。各小径摩擦プレートの内周縁に形成されたスプライン歯１９は、ハブ１４の外周面に形成されたスプライン溝１４ａの中に夫々受け入れられ、各小径摩擦プレートの内周縁とハブ１４の外周面が係合する。これにより、小径摩擦プレート１８ａ～１８ｄ各々は、ハブ１４の外周に、軸線Ａ方向に摺動可能に配置されると共に、内周縁がハブ１４の外周面と係合して、ハブ１４に対する回転が阻止される。

図２に示すように（図３には図示省略）、ピストン２０は、ドラム１２の内側に、ドラム１２の軸線Ａ方向に移動可能に配置された部材である。ピストン２０を軸線Ａ方向に摺動させることにより、大径摩擦プレート１６ａ～１６ｅ及び小径摩擦プレート１８ａ～１８ｄが軸線Ａ方向に移動され、ドラム１２とハブ１４の締結状態、非締結状態を切り替えることができる。

即ち、ピストン２０は、円筒状に形成された本体部２０ａと、本体部２０ａの一端から半径方向外方に延びる張出部２０ｂと、この張出部の外周に設けられた円筒部２０ｃと、この円筒部２０ｃの先端に設けられ、各摩擦プレートを移動させるための押付部２０ｄと、を有する。また、ドラム１２の一方の端面（ピストン２０側の端面）には、ピストン２０を覆うようにカバー部材２２が取り付けられている。

ピストン２０の本体部２０ａは円筒状の部分であり、ハブ１４の内側に、ドラム１２及びハブ１４と同心円上に配置されると共に、ドラム１２の軸線Ａに沿って摺動可能に支持されている。
また、ピストン２０の張出部２０ｂは、本体部２０ａの一端から半径方向外方に延びるように形成された円板状の部分であり、ハブ１４の端面を越えてプレート収容室内に延びている。

さらに、ピストン２０の円筒部２０ｃは、張出部２０ｂの外周に設けられた円筒面からなる部分であり、張出部２０ｂから大径摩擦プレート１６ａに向けて（カバー部材２２から離れる方向に）延びている。
また、ピストン２０の押付部２０ｄは、円筒部２０ｃの先端に設けられたフランジ状の部分であり、円筒部２０ｃの外周に設けられ、大径摩擦プレートと平行に延びている。摩擦締結装置１０を締結させる際は、ピストン２０がカバー部材２２から離れる方向に（図２における左方向に）移動され、これにより、押付部２０ｄが大径摩擦プレート１６ａを押圧して、各摩擦プレートをカバー部材２２から離れる方向に移動させる。また、後述するように、最もピストン２０に近い位置に配置されている大径摩擦プレート１６ａは、押付部２０ｄの先端に取り付けられており、ピストン２０の移動と共に軸線Ａ方向に、カバー部材２２に近づく方向に移動される。

また、ピストン２０の本体部２０ａの内部には隔壁部２０ｅが設けられており、この隔壁部２０ｅにより本体部２０ａの内側がカバー部材２２の側と、その反対側に仕切られている。さらに、本体部２０ａの内側にはスプリング２６が配置されており、このスプリング２６が隔壁部２０ｅを押圧することにより、ピストン２０はカバー部材２２に向けて付勢されている。摩擦締結装置１０を締結させるために、ピストン２０をカバー部材２２から離間する方向に移動させる際には、スプリング２６の付勢力に抗してピストン２０が移動される。

さらに、隔壁部２０ｅのカバー部材２２側は、カバー部材２２に向けて開口した凹部となっている。一方、カバー部材２２の中央部には、ピストン２０の凹部に向けて突出した凸部２２ａが形成されており、この凸部２２ａがピストン２０の凹部の中に挿入されている。また、カバー部材２２の凸部２２ａの外周面と、ピストン２０の凹部の内周面の間には、シール部材２８が配置され、ピストン２０とカバー部材２２の間がシールされている。この構成により、ピストン２０の凹部の内側の空間を油圧室３０として機能させることができる。摩擦締結装置１０を締結させる際には、油圧ポンプ（図示せず）から油圧室３０内に油が供給され、これにより油圧室３０内の圧力が高くなり、ピストン２０がスプリング２６の付勢力に抗して、軸線Ａ方向に、カバー部材２２から離間する方向に移動される。また、摩擦締結装置１０を非締結状態にする際には、油圧ポンプ（図示せず）により油圧室３０から油が排出され、スプリング２６の付勢力によって、ピストン２０がカバー部材２２に向けて移動される。

次に、大径摩擦プレートのうちのピストン２０から最も離れた位置に配置された端部大径摩擦プレートである大径摩擦プレート１６ｅの固定構造を、図４及び図５を新たに参照して説明する。
図４は、規制部材が挿入されている部分で、ドラム１２を軸線に直交する方向に切断した断面図である。図５は、ドラム１２に規制部材が挿入されている状態を示す斜視図である。

まず、図２に示すように、ドラム１２には、大径摩擦プレート１６ｅに隣接する位置に、挿入開口１２ｄが形成されている。この挿入開口１２ｄは、図４に示すように、ドラム１２の円周上の３箇所に、ドラム１２を貫通し、スプライン溝１２ａの中に開口するように形成されている。さらに、これらの挿入開口１２ｄには、ドラム１２の外側から規制部材３２が夫々挿入され、これらの規制部材３２はドラム１２の内側に突出している。規制部材３２は、ドラム１２に設けられたスプライン溝１２ａよりも幅の狭い金属製の薄板から構成されている。ここで、ドラム１２に設けられた挿入開口１２ｄは、大径摩擦プレート１６ｅのピストン側の面に隣接して形成されている。このため、ドラム１２の内側に規制部材３２が突出すると、大径摩擦プレート１６ｅのスプライン歯１７ａと規制部材３２が係合し、大径摩擦プレート１６ｅはスナップリング１３と規制部材３２の間に挟まれて、軸線Ａ方向の位置が規制される。

また、図４に示すように、各規制部材３２は、ドラム１２の外周を一周するように取り付けられた金属製のリング状の部材の一部として形成されている。このリング状の部材は、円弧状の部材である半円弧部材３３を２つ連結することにより構成されており、各規制部材３２は、半円弧部材３３から半径方向内方に突出するように一体に形成されている。なお、規制部材３２を取り付けるためのリング状の部材を設けず、溶接、ネジ止め等で各規制部材をドラム１２に取り付けることもできる。

さらに、図５に示すように、各半円弧部材３３の両端部にはリブ３３ａが設けられており、両端でこれらのリブ３３ａ同士をネジ３３ｂで締結することにより、２つの半円弧部材３３が連結されている。また、各リブ３３ａは、半円弧部材３３に対して直角に曲がるように形成され、半円弧部材３３がドラム１２の外周に取り付けられた状態で、ドラム１２の軸線方向に延びるように向けられている。このように、ドラム１２の軸線方向に延びるように向けられたリブ３３ａ同士が、ドラム１２の円周方向に向けられたネジ３３ｂにより互いに連結される。これにより、２つの半円弧部材３３からなるリング状の部材がドラム１２の外周に固定され、各半円弧部材３３に夫々設けられた規制部材３２も固定される。また、半円弧部材３３を連結するためのリブ３３ａは、ドラム１２の軸線方向に延びるように形成されている。このため、リブ３３ａをドラム１２の半径方向に延びるように形成された場合と比較して、半円弧部材３３をドラム１２の周囲にコンパクトに取り付けることができる。また、３つ以上の円弧状の部材を連結することにより、ドラム１２を一周するリング状の部材を構成することもできる。

また、図３において、規制部材３２は、大径摩擦プレート１６ｅに設けられたスプライン歯のうちのスプライン歯１７ａと係合するように配置されている。さらに、大径摩擦プレート１６ｅに隣接して配置された大径摩擦プレート１６ｄに設けられたスプライン歯のうち、大径摩擦プレート１６ｅのスプライン歯１７ａに対応する位置のスプライン歯は、短く切り欠かれた短スプライン歯１７ｂにされている。即ち、小径摩擦プレートは比較的薄く形成されているため、摩擦締結装置１０の締結時においては、大径摩擦プレート１６ｅと隣接する大径摩擦プレート１６ｄは小径摩擦プレートの厚さ分を隔てて非常に近くに位置する。このため、規制部材３２を挿入する挿入開口１２ｄの位置精度や規制部材３２の加工精度が低い場合、摩擦締結装置１０の組み付け公差が大きい場合には、締結時において、規制部材３２が大径摩擦プレート１６ｄと干渉してしまう虞がある。これを防止するため、大径摩擦プレート１６ｅのスプライン歯１７ａに隣接する大径摩擦プレート１６ｄのスプライン歯を短い短スプライン歯１７ｂとしておき、規制部材３２と大径摩擦プレート１６ｄの干渉を回避している。さらに、大径摩擦プレート１６ｄのスプライン歯を短スプライン歯１７ｂとしておくことにより、小径摩擦プレートよりも厚い規制部材３２を使用することもできる。

また、図２及び図３に示す例では、大径摩擦プレート１６ｅに隣接した大径摩擦プレート１６ｄのみに短スプライン歯１７ｂが設けられているが、大径摩擦プレート１６ｅ近傍の複数の大径摩擦プレートに短スプライン歯を設けても良い。或いは、大径摩擦プレート１６ａ～１６ｄ全ての、スプライン歯１７ａに対応した位置のスプライン歯を短スプライン歯とすることもできる。或いは、スプライン歯を短く切り欠き、短スプライン歯とする代わりに、スプライン歯を完全に切り欠いてしまい、対応する位置にスプライン歯を設けなくても良い。

なお、図３及び図４においては、図面を簡略化するため、各大径摩擦プレートは７枚のスプライン歯を有し、これらのスプライン歯がドラム１２の７本のスプライン溝に受け入れられているが、より多くのスプライン歯、スプライン溝を設けることができる。

次に、大径摩擦プレートのうちのピストン２０に最も近接した位置に配置されたピストン側大径摩擦プレートである大径摩擦プレート１６ａのピストンに対する固定構造を、図６及び図７を新たに参照して説明する。
上述したように、ピストン２０に最も近接した位置に配置された大径摩擦プレート１６ａは、ピストン２０に固定されており、ピストン２０の移動と共に軸線方向に移動されるように構成されている。以下では、大径摩擦プレート１６ａのピストンに対する固定構造を説明する。

図３に示すように、ドラム１２に形成されたスプライン溝のうちの特定のスプライン溝１２ｅは、その底面の一部が切り欠かれており、この切欠の中に、大径摩擦プレート１６ａをピストン２０に固定するための連結部材３４（図６）が挿入される。また、スプライン溝１２ｅの中に受け入れられるスプライン歯のうち、大径摩擦プレート１６ｂ～１６ｅに形成された短スプライン歯１７ｃは他のスプライン歯よりも短く形成されている。一方、ピストン２０に最も近接した大径摩擦プレート１６ａについては、スプライン溝１２ｅに受け入れられるスプライン歯１７ｄは他のスプライン歯と同じ、通常の長さに形成されている。このように、ピストン側大径摩擦プレート１６ａのスプライン歯１７ｄは通常の長さにされ、これに隣接する大径摩擦プレート１６ｂのスプライン歯は短い短スプライン歯１７ｃにされている。これにより、ピストン側大径摩擦プレート１６ａのスプライン歯１７ｄは、隣接する大径摩擦プレート１６ｂよりも半径方向外方まで拡大された「延長部」として機能する。

図６は本実施形態の摩擦締結装置１０を、連結部材３４が挿入されたスプライン溝１２ｅに沿って切断した断面図であり、図７は切欠の中に連結部材３４を挿入した状態を示す斜視図である。
図６及び図７に示すように、スプライン溝１２ｅは、その底面の一部が切り欠かれており、この切欠部１２ｆは、ドラム１２のピストン側の端部から軸線方向に延びている。この切欠部１２ｆの内側に連結部材３４が配置され、大径摩擦プレート１６ａがピストン２０に固定される。また、大径摩擦プレート１６ｂ～１６ｅに夫々形成されたスプライン歯は、背の低い短スプライン歯１７ｃとされているため、連結部材３４と短スプライン歯１７ｃの干渉が回避される。

具体的には、連結部である連結部材３４は薄い金属板から形成されており、ピストン２０の円筒部２０ｃの周囲に巻かれるベルト状の環状部３４ａと、この環状部３４ａから大径摩擦プレート１６ａに向けて延びる係合部３４ｂと、を有する。
環状部３４ａは、細長い金属薄板から構成され、ピストン２０の円筒部２０ｃの周囲に巻き付けられることにより、連結部材３４をピストン２０に固定するように構成されている。また、円筒部２０ｃの先端には、フランジ状の押付部２０ｄが設けられているため、円筒部２０ｃの外周に巻き付けられた環状部３４ａが押付部２０ｄと係合し、環状部３４ａが大径摩擦プレートの方にずれるのが防止される。

図６に示すように、係合部３４ｂは、細長い金属薄板からから構成され、環状部３４ａからピストン２０の半径方向外方に延びた後、軸線Ａ方向に折り曲げられ、大径摩擦プレート１６ａの半径方向外側を越えてピストン２０の反対側へ延びている。即ち、連結部材３４の係合部３４ｂは、切欠部１２ｆの内部を通って、大径摩擦プレート１６ａのスプライン歯１７ｄ（延長部）を越えて延びている。さらに、係合部３４ｂは、大径摩擦プレート１６ａのスプライン歯１７ｄを越えた後、半径方向内方に折り曲げられ、半径方向内方に向けて突出した凸部３４ｃを形成して、軸線Ａ方向に延びている。半径方向内方に折り曲げられることにより、係合部３４ｂの凸部３４ｃが、延長部であるスプライン歯１７ｄの、ピストン２０とは反対側の面と係合して、大径摩擦プレート１６ａをピストン２０に固定している。また、大径摩擦プレート１６ａは、連結部材３４の係合部３４ｂと係合することにより、ピストン２０の側に引きつけられ、大径摩擦プレート１６ａはピストン２０の押付部２０ｄと当接する。即ち、連結部材３４は、大径摩擦プレート１６ａをピストン２０に向けて付勢して、大径摩擦プレート１６ａをピストン２０の押付部２０ｄに当接させている。

また、連結部材３４の係合部３４ｂは、スプライン溝１２ｅに設けられた切欠部１２ｆの中を軸線方向に延びているが、大径摩擦プレート１６ｂ～１６ｅの、スプライン溝１２ｅに受け入れられるスプライン歯は、背の低い短スプライン歯１７ｃとして形成されている。このため、摩擦締結装置１０を締結させるため、ピストン２０を（図６における左方向に）移動させた場合でも、大径摩擦プレート１６ａを越えて延びている係合部３４ｂが、大径摩擦プレート１６ａ以外の他の大径摩擦プレートと干渉することはない。

なお、図３及び図７に示す例では、７本のスプライン溝のうちの１本のスプライン溝１２ｅに形成した切欠部１２ｆに連結部材３４の係合部３４ｂが挿入されている。しかしながら、連結部材３４に複数の係合部３４ｂを設けておき、複数のスプライン溝に設けた切欠部に係合部３４ｂが挿入されるように本発明を構成するのが良い。好ましくは、３本以上の係合部３４ｂを設け、３箇所以上でピストン側の大径摩擦プレート１６ａを、ピストン２０に向けて付勢する。これにより、大径摩擦プレート１６ａを、ピストン２０の押付部２０ｄに確実に当接させることができる。

また、図３及び図６に示す例では、スプライン溝１２ｅに受け入れられる短スプライン歯１７ｃは、他のスプライン歯１７よりも短く形成されているが、スプライン溝１２ｅに対応する位置には、スプライン歯を設けなくても良い。さらに、図３及び図６に示す例では、大径摩擦プレート１６ａの、係合部３４ｂを係合させるスプライン歯を通常の長さとし、大径摩擦プレート１６ｂ～１６ｅのスプライン歯を短く形成している。これに対して、変形例として、大径摩擦プレート１６ｂ～１６ｅのスプライン歯を通常の長さで形成しておき、係合部３４ｂを係合させる大径摩擦プレート１６ａのスプライン歯をより長く形成することで、「延長部」を構成することもできる。さらに、本実施形態においては、大径摩擦プレート１６ａのスプライン歯を「延長部」として利用し、係合部３４ｂを係合させているが、スプライン歯以外の部分を「延長部」とするように本発明を構成することもできる。この場合には、ドラム１２及び大径摩擦プレート１６ｂ～１６ｅが係合部３４ｂと干渉しないよう、これらの形状を適宜調整する必要がある。

次に、本実施形態による摩擦締結装置１０の組み立て手順を説明する。
まず、ドラム１２内にハブ１４が回転可能に配置された状態とする。次に、スナップリング１３（図２）を縮径させた状態でドラム１２内に挿入し、スナップリング１３がドラム１２のリング溝１２ｃと整合した位置で、スナップリング１３を拡径させる。これにより、スナップリング１３がリング溝１２ｃの中に嵌入される。次いで、端部大径摩擦プレートである大径摩擦プレート１６ｅを、ドラム１２のカバー部材２２側の端部から挿入する。大径摩擦プレート１６ｅは、ドラム１２内周面の各スプライン溝１２ａとスプライン歯１７が係合した状態で、カバー部材２２側の端部から軸線Ａ方向に摺動し、スナップリング１３と当接する位置まで挿入される。

次に、小径摩擦プレート１８ａをドラム１２のカバー部材２２側の端部から挿入する。小径摩擦プレート１８ａは、スプライン歯１９とスプライン溝１４ａ係合した状態で、カバー部材２２側の端部からハブ１４のスプライン溝１４ａに沿って軸線Ａ方向に摺動し、大径摩擦プレート１６ｅと当接する位置まで挿入される。以下、大径摩擦プレート及び小径摩擦プレートを交互にドラム１２内に挿入する。ピストン側の大径摩擦プレート１６ａをドラム１２内に配置した後、ピストン２０をドラム１２内に組み付ける。

この状態で、ピストン２０の円筒部２０ｃの周りに環状部３４ａが嵌め込まれるように、連結部材３４（図６）を取り付ける。連結部材３４をピストン２０に取り付ける際、連結部材３４の係合部３４ｂは、弾性変形により半径方向外方に向けて押し広げられる。係合部３４ｂが半径方向外方に押し広げられることにより、係合部３４ｂの凸部３４ｃが、大径摩擦プレート１６ａのスプライン歯１７ｄの半径方向外側を乗り越える。連結部材３４がピストン２０の所定位置まで嵌め込まれた状態では、スプライン歯１７ｄを乗り越えた凸部３４ｃが大径摩擦プレート１６ａと係合し、大径摩擦プレート１６ａが、連結部材３４によってピストン２０の押付部２０ｄに押しつけられる。これにより、大径摩擦プレート１６ａがピストン２０に取り付けられ、大径摩擦プレート１６ａは、ピストン２０と共に軸線Ａ方向に摺動される。次いで、ピストン２０を覆うように、ドラム１２の端面にカバー部材２２を取り付ける。

次に、規制部材３２を備えた２つの半円弧部材３３（図４）を、ドラム１２の周囲に配置し、各規制部材３２をドラム１２の挿入開口１２ｄに挿入する。各規制部材３２が各挿入開口１２ｄに挿入された状態で、ネジ３３ｂにより半円弧部材３３同士を締結し、ドラム１２の周囲に半円弧部材３３を固定する。これにより、各規制部材３２は、挿入開口１２ｄからドラム１２の内側に突出した状態で固定される。規制部材３２が突出した状態では、大径摩擦プレート１６ｅは、スナップリング１３と規制部材３２の間に挟まれて固定される（図２）。これにより、大径摩擦プレート１６ｅの軸線Ａ方向の位置が規制される。

このように、本実施形態の摩擦締結装置１０は、ドラム１２内に大径摩擦プレート１６ａ～１６ｅ、及び小径摩擦プレート１８ａ～１８ｄを配置した後、ピストン２０をドラム１２内に配置し、その後、カバー部材２２をドラム１２に固定することにより組み立てられる。さらに、規制部材３２を備えた２つの半円弧部材３３をドラム１２の周囲に取り付けて、規制部材３２をドラム１２の内部に突出させる。これにより、ピストン２０から最も離れた位置に配置された大径摩擦プレート１６ｅは、ピストン２０を配置した後であっても、規制部材３２によって固定することができる。

次に、図８乃至図１３を参照して、本発明の第１実施形態による摩擦締結装置１０の作用を説明する。
図８は、本実施形態の摩擦締結装置１０の締結状態と非締結状態を示す断面図である。図９は、ハブの回転数に対する、面間距離、面間圧力、及びそれによって生じる引き摺りトルクの関係をシミュレーションにより求めたグラフの一例である。図１０は、従来の湿式の摩擦締結装置における、非締結状態の大径摩擦プレート及び小径摩擦プレートの分布を模式的に示す図である。図１１は、本実施形態の摩擦締結装置１０における、非締結状態の大径摩擦プレート及び小径摩擦プレートの分布を模式的に示す図である。図１２は、大径摩擦プレートと小径摩擦プレートの間の面間距離と、これらの摩擦プレートの間の圧力の関係を示すシミュレーション結果の一例である。図１３は、本実施形態の摩擦締結装置１０において、ハブ１４の回転数に対する、面間距離、面間圧力、及びそれによって生じる引き摺りトルクの関係をシミュレーションにより求めたグラフの一例である。

本実施形態の摩擦締結装置１０は、油圧制御により、ドラム１２とハブ１４の間の締結状態と非締結状態が切り替えられる。具体的には、図８に示すように、大径摩擦プレート１６ａ～１６ｅと小径摩擦プレート１８ａ～１８ｄの各々が互いに密接する状態（締結状態）と、大径摩擦プレート１６ａ～１６ｅと小径摩擦プレート１８ａ～１８ｄの各々が分離可能になる状態（非締結状態）との間で、摩擦締結装置１０が切り替えられる。

即ち、油圧室３０（図２）に圧油が供給されると、図８の左側に示すように、ピストン２０の押付部２０ｄがカバー部材２２から離間する方向に移動する。これにより、各大径摩擦プレート及び各小径摩擦プレートに押付力が加わって締結状態になる。締結状態では、大径摩擦プレート１６ｅを含む各摩擦プレートは、スナップリング１３に受け止められており、押付部２０ｄは、最もカバー部材２２から離間した位置に移動される。

一方、油圧室３０から圧油が排出されると、図８の右側に示すように、スプリング２６の弾性力でピストン２０（押付部２０ｄ）がカバー部材２２の方に移動される。これにより、各大径摩擦プレート及び各小径摩擦プレートに作用していた押付力が除かれ、非締結状態になる。非締結状態では、押付部２０ｄは最もカバー部材２２に近い位置まで移動されるので、大径摩擦プレート１６ａと大径摩擦プレート１６ｅの間の間隔が最も広くなる。この状態では、大径摩擦プレート１６ａと１６ｅの間に配置された各大径摩擦プレート及び各小径摩擦プレートは、大径摩擦プレート１６ａと１６ｅの間でフリーな状態（軸線Ａ方向にスライド自在な状態）となる。

この非締結状態では、各大径摩擦プレート及び各小径摩擦プレートには、押付力が作用せず、かつ、軸方向にスライド自在なため、各摩擦プレートが離れていれば、本来的には、これらの間に摩擦力は作用しない。しかしながら、本実施形態の摩擦締結装置１０は湿式であるため、各摩擦プレートの間にＡＴＦが介在し、その流体摩擦によって摩擦抵抗が発生して、トルク損を招くおそれがある（引き摺り現象）。

即ち、非締結状態において、ハブ１４が回転していると、各摩擦プレートの間のＡＴＦには遠心力が作用し、内側から外側に向けて径方向に、ＡＴＦの流れが促進される。通常、ＡＴＦは、プレート収容室に一定の流量で供給されており、ハブ１４の回転数が高くなると遠心力による流速が高くなり、プレート収容室内に供給されるＡＴＦよりも、各摩擦プレートの間からプレート収容室外に排出されるＡＴＦの量が多くなる。そのような状態になると、互いに隣接している大径摩擦プレート及び小径摩擦プレートの各板面の間に、径方向の圧力差が形成されて、板面間に負圧が発生する。

図９は、ハブの回転数に対する、面間距離（大径、小径摩擦プレートの間の距離）、面間圧力（大径、小径摩擦プレートの間の圧力）、及びそれによって生じる引き摺りトルクの関係をシミュレーションにより求めたグラフの一例である。面間距離Ｓ０は、非締結状態において、大径摩擦プレートと小径摩擦プレートの各々が、移動可能範囲Ｌの中で均等に、即ち等間隔に配置された場合の適正面間距離を表している。

図９に示すように、回転数が低い領域では、ＡＴＦに働く遠心力が小さく、ＡＴＦの供給量が流出量よりも多くなるため、面間圧力も高くなり（正圧）、面間距離は、ほぼ適正面間距離Ｓ０となる。このため、摩擦抵抗も小さく、引き摺りトルクも僅かである。これに対して、回転数が高い領域では、ＡＴＦに働く遠心力が大きくなる。これにより、ＡＴＦの流出量が供給量を上回る状態となり、板面間に負圧が発生する。

非締結状態における大径摩擦プレート及び小径摩擦プレートの各々は、軸方向にフリーな状態となっているため、その負圧の作用によって互いに引き付けられ、圧力バランスにより面間圧力が０（ゼロ）になる一方で、面間距離は小さくなる。このため、従来の湿式の摩擦締結装置では、図１０に示すように、高回転時においては、非締結状態の大径摩擦プレート及び小径摩擦プレートが移動可能範囲Ｌの中で偏って位置した状態となる。即ち、各大径摩擦プレート及び小径摩擦プレートが軸方向に移動可能な範囲に対して偏って位置し、各摩擦プレートの間隔が適正面間距離Ｓ０よりも小さい面間距離Ｓとなり、各摩擦プレートが密集してしまう。この結果、従来の湿式の摩擦締結装置では、板面間に存在するＡＴＦの流体摩擦により、引き摺りトルクが大きくなるという問題がある。

本願発明者らは、引き摺り現象の発生メカニズムに基づいて、極めて簡単な構成で引き摺り現象を効果的に抑制できることを見出した。本発明の第１実施形態による摩擦締結装置１０は、この知見に基づいて開発されたものである。

従来の摩擦締結装置においては、非締結状態において、全ての大径摩擦プレート及び小径摩擦プレートが軸方向にフリーな状態であるため、負圧の作用で引き付けられて互いに近接し、摩擦プレートの間隔が適正面間距離Ｓ０よりも小さくなることにより、引き摺りトルクが大きくなるという問題が発生していた。これに対し、本発明の第１実施形態による摩擦締結装置１０においては、ピストン２０から最も離れた大径摩擦プレート１６ｅがドラム１２に対して固定され、ピストン２０に隣接する大径摩擦プレート１６ａがピストン２０に固定されている。この構成を採用することにより、本実施形態の摩擦締結装置１０では、大径摩擦プレート１６ａと大径摩擦プレート１６ｅの間に配置された全ての摩擦プレートを、図１１に示すように、移動可能範囲Ｌの中でほぼ等間隔に分布させることに成功している。

まず、図１２は大径摩擦プレートと小径摩擦プレートの間の面間距離と、これらの摩擦プレートの間の圧力（面間圧力）の関係を示すシミュレーション結果の一例である。各大径摩擦プレートと小径摩擦プレートの間には、プレート収容室内に供給されたＡＴＦが流入すると共に、流入したＡＴＦは、ＡＴＦに働く遠心力により、摩擦プレートの間から流出する。ここで、摩擦プレートの面間距離が大きい場合には、摩擦プレートの間を流れるＡＴＦに作用する流路抵抗が小さく、摩擦プレート間のＡＴＦは遠心力により容易に排出される。これに対して、摩擦プレートの面間距離が小さい場合には、摩擦プレートの間を流れるＡＴＦに作用する流路抵抗が大きく、摩擦プレート間のＡＴＦは排出されにくくなる。この結果、図１２に示すように、摩擦プレートの間の面間圧力は、摩擦プレートの面間距離が小さい場合には高く、面間距離が大きい場合には低くなる。

ここで、図８の左側に示す摩擦締結装置１０の締結状態から、非締結状態に移行する際には、ピストン２０が、図８における右方向に移動される。本実施形態の摩擦締結装置１０においては、ピストン側に位置する大径摩擦プレート１６ａがピストン２０に固定されているため、大径摩擦プレート１６ａもピストン２０と共に右方向に移動される。これにより、密接していた大径摩擦プレート１６ａと小径摩擦プレート１８ａの間に隙間が生じる。このように隙間が生じると、図１２のシミュレーション結果に示すように、大径摩擦プレート１６ａと小径摩擦プレート１８ａの間の面間圧力が低下する。これにより、大径摩擦プレート１６ａと小径摩擦プレート１８ａの間の面間圧力が、小径摩擦プレート１８ａと大径摩擦プレート１６ｂの間の面間圧力よりも低くなる。この圧力差に基づいて、小径摩擦プレート１８ａは、図８における右方向に移動される。

小径摩擦プレート１８ａが右方向に移動されると、小径摩擦プレート１８ａと大径摩擦プレート１６ｂの間に隙間ができる。この結果、小径摩擦プレート１８ａと大径摩擦プレート１６ｂの間の面間圧力が、大径摩擦プレート１６ｂと小径摩擦プレート１８ｂの間の面間圧力よりも低くなる。これにより、大径摩擦プレート１６ｂが図６における右方向に移動される。このような作用が繰り返されることにより、大径摩擦プレート１６ａと小径摩擦プレート１８ａの間にできた隙間が、各摩擦プレート間に伝播して、各摩擦プレート間に隙間が発生する。これにより、ピストン２０に隣接した大径摩擦プレート１６ａがピストン２０と共に移動されると、他の各摩擦プレートも、図８における右方向に順次移動される。

また、或る摩擦プレートの間の間隔が、隣接する摩擦プレートの間の間隔よりも狭い場合には、間隔の狭い摩擦プレート間の圧力の方が、間隔の広い摩擦プレート間の圧力よりも高くなる。このように圧力差が生じると、間隔の狭い摩擦プレートの間隔が押し広げられ、間隔の広い摩擦プレートの間隔が狭められることになり、各摩擦プレートの間の間隔が均等になるよう自動調整される。なお、ピストン２０から最も離れた位置にある大径摩擦プレート１６ｅの裏側（スナップリング１３の側）には、比較的大きな空間があり、各摩擦プレート間の圧力とは異なる圧力が作用する。しかしながら、大径摩擦プレート１６ｅはドラム１２に対して軸線Ａ方向に固定されているため、大径摩擦プレート１６ｅの両側の圧力差に基づいて大径摩擦プレート１６ｅが軸線方向に移動されることはない。この結果、ピストン２０が非締結位置まで移動された状態では、図１１に示すように、移動可能範囲Ｌの中に大径摩擦プレート１６ａ～１６ｅ、小径摩擦プレート１８ａ～１８ｄがほぼ等間隔で配置され、各摩擦プレートの間隔は適正面間距離Ｓ０となる。

図１３は、本発明の第１実施形態の摩擦締結装置１０において、ハブ１４の回転数に対する、面間距離、面間圧力、及びそれによって生じる引き摺りトルクの関係をシミュレーションにより求めたグラフの一例である。なお、図１３においては、本実施形態の摩擦締結装置１０によるシミュレーション結果を実線で、従来の摩擦締結装置によるシミュレーション結果（図７）を想像線で示している。

図１３に示すように、本実施形態の摩擦締結装置１０においては、各摩擦プレート間の間隔が自動的にほぼ適正面間距離Ｓ０に調整される。このため、従来の摩擦締結装置のように回転数の高い領域で面間距離が小さくなくなることはなく、回転数の高い領域においても適正面間距離Ｓ０が維持される。また、回転数の高い領域においては、各摩擦プレート間のＡＴＦが遠心力により排出されるため、各摩擦プレート間の面間圧力は負圧となる。しかしながら、本実施形態の摩擦締結装置１０においては、各摩擦プレート間に均等に負圧が作用するため、各摩擦プレートの間隔は、均等に維持される。このように、本実施形態の摩擦締結装置１０においては、回転数の高い領域においても、各摩擦プレート間が適正面間距離Ｓ０に維持されるため、高回転領域においても引き摺りトルクが大幅に上昇することはなく、引き摺りトルクを低減することができる。

本発明の第１実施形態の摩擦締結装置１０によれば、連結部材３４によりピストン側大径摩擦プレート１６ａがピストン２０に連結されている（図６）。このため、ピストン２０を移動させ、摩擦締結装置１０を非締結状態としたとき、各大径摩擦プレートと小径摩擦プレートの間を流れる潤滑油の圧力により、各摩擦プレートの間隔が概ね等間隔に広がり、摩擦プレート間の引き摺りによる抵抗を低減することができる。また、延長部であるスプライン歯１７ｄは、隣接する大径摩擦プレート１６ｂよりも半径方向外方まで拡大されているので、ピストン側大径摩擦プレート１６ａを越えて延びた連結部材３４が、隣接する大径摩擦プレート１６ｂと干渉するのを防止することができる。

また、本実施形態の摩擦締結装置１０によれば、外側動力伝達部材に形成された切欠部１２ｆを通って、連結部材３４がピストン側大径摩擦プレート１６ａのスプライン歯１７ｄを越えて軸線Ａ方向に延びるので、簡便な構成で連結部材３４とドラム１２の干渉を回避することができる。

さらに、本実施形態の摩擦締結装置１０によれば、ドラム１２と大径摩擦プレートが、夫々に設けられたスプライン溝１２ａ及びスプライン歯１７により係合されるので、確実に、ドラム１２に対する大径摩擦プレートの回転を阻止することができる（図３）。また、ピストン側大径摩擦プレート１６ａのスプライン歯１７ｄにより延長部を構成し、隣接する大径摩擦プレート１６ｂの延長部に対応するスプライン歯１７ｃを短く欠くことにより（図６）、ピストン側大径摩擦プレート１６ａのスプライン歯１７ｄを、隣接する大径摩擦プレート１６ｂよりも半径方向外方まで拡大された延長部とすることができる。

また、本実施形態の摩擦締結装置１０によれば、ピストン側大径摩擦プレート１６ａがピストン２０に向けて付勢され、ピストン２０と当接する（図６）ので、ピストン側大径摩擦プレート１６ａとピストン２０の間に隙間ができず、大径摩擦プレート及び小径摩擦プレート相互間の隙間を大きくすることができ、引き摺り抵抗をより低減することができる。

さらに、本実施形態の摩擦締結装置１０によれば、ピストン２０から最も離れた位置に配置された端部大径摩擦プレート１６ｅの位置が固定されている（図２）ので、ピストン２０が非締結位置（図８の右側）へ移動されたとき、端部大径摩擦プレート１６ｅが、他の大径摩擦プレート、小摩擦プレートと共に移動されてしまうことがない。このため、端部大径摩擦プレート１６ｅとピストン側大径摩擦プレート１６ａの間の間隔を広くすることができ、引き摺り抵抗をより低減することができる。

また、本実施形態の摩擦締結装置１０によれば、連結部材３４が、ピストン側大径摩擦プレート１６ａのスプライン歯１７ｄを越えて、ピストン２０の反対側でスプライン歯１７ｄと係合してピストン２０とピストン側大径摩擦プレート１６ａを連結しているので、ドラム１２の中に、大径摩擦プレート及び小径摩擦プレートが配置された後で、ピストン２０を取り付けるタイプの摩擦締結装置１０にも適用することができる。

次に、図１４を参照して、本発明の第２実施形態による摩擦締結装置を説明する。
上述した第１実施形態においては、ピストン側大径摩擦プレートとピストンを連結する連結部材が、ドラムと干渉しないよう、ドラムに切欠部が設けられていた。これに対し、本実施形態においては、ドラムの、連結部材が配置される部分のスプライン溝を深く形成することにより、ドラムと連結部材の干渉を回避している。従って、ここでは、本実施形態の、第１実施形態とは異なる部分のみを説明し、同様の構成、作用、効果については説明を省略する。

図１４は、本発明の第２実施形態による摩擦締結装置１００を、連結部材が配置されているスプライン溝の部分で切断した断面図である。
図１４に示すように、本実施形態の摩擦締結装置１００においては、ドラム１１２の内側に、大径摩擦プレート１１６ａ～１１６ｅが摺動可能に配置されている。また、ハブ１１４の外周に、小径摩擦プレート１１８ａ～１１８ｄが摺動可能に配置されている。また、ピストン１２０が、ドラム１１２の内側に摺動可能に配置され、各大径摩擦プレート及び小径摩擦プレートを締結位置に移動させるようになっている。

連結部である連結部材１３４は薄い金属板から形成されており、ピストン１２０の円筒部１２０ｃの周囲に巻かれるベルト状の環状部１３４ａと、この環状部１３４ａから大径摩擦プレート１１６ａに向けて延びる係合部１３４ｂと、を有する。
環状部１３４ａは、細長い金属薄板から構成され、ピストン１２０の円筒部１２０ｃの周囲に巻き付けられることにより、連結部材１３４をピストン１２０に固定するように構成されている。また、円筒部１２０ｃの先端には、フランジ状の押付部１２０ｄが設けられているため、円筒部１２０ｃの外周に巻き付けられた環状部１３４ａが押付部１２０ｄと係合し、環状部１３４ａが大径摩擦プレートの方にずれるのが防止される。

図１４に示すように、係合部１３４ｂは、細長い金属薄板からから構成され、環状部１３４ａからピストン１２０の半径方向外方に延びた後、軸線Ａ方向に折り曲げられ、大径摩擦プレート１１６ａの延長部であるスプライン歯１１７ｄの半径方向外側を越えてピストン１２０の反対側へ延びている。ここで、スプライン歯１１７ｄを受け入れているスプライン溝１１２ｅは、ドラム１１２の他のスプライン溝よりも深く形成されている。このため、スプライン歯１１７ｄの先端とスプライン溝１１２ｅの底面の間には隙間があり、係合部１３４ｂは、この隙間を通ってピストン１２０の反対側へ延びている。即ち、ドラム１１２には、他のスプライン溝よりも深く形成されたスプライン溝１１２ｅが設けられており、これにより、ドラム１１２の円周上の一部の内径が拡大された「拡径部」が形成されている。

さらに、係合部１３４ｂは、大径摩擦プレート１１６ａのスプライン歯１１７ｄを越えた後、半径方向内方に折り曲げられ、半径方向内方に向けて突出した凸部１３４ｃを形成して、軸線Ａ方向に延びている。半径方向内方に折り曲げられることにより、係合部１３４ｂの凸部１３４ｃが、延長部であるスプライン歯１１７ｄの、ピストン１２０とは反対側の面と係合して、大径摩擦プレート１１６ａをピストン１２０に固定している。また、大径摩擦プレート１１６ａは、連結部材１３４の係合部１３４ｂと係合することにより、ピストン１２０の側に引きつけられ、大径摩擦プレート１１６ａはピストン１２０の押付部１２０ｄと当接する。即ち、連結部材１３４は、大径摩擦プレート１１６ａをピストン１２０に向けて付勢して、大径摩擦プレート１１６ａをピストン１２０の押付部１２０ｄに当接させている。

また、連結部材１３４の係合部１３４ｂは、拡径部を構成しているスプライン溝１１２ｅの中を軸線方向に延びているが、大径摩擦プレート１１６ｂ～１１６ｅの、スプライン溝１１２ｅに受け入れられるスプライン歯は、背の低い短スプライン歯１１７ｃとして形成されている。このため、摩擦締結装置１００を締結させるため、ピストン１２０を（図１４における左方向に）移動させた場合でも、大径摩擦プレート１１６ａを越えて延びている係合部１３４ｂが、大径摩擦プレート１１６ａ以外の他の大径摩擦プレートと干渉することはない。

なお、図１４には、連結部材１３４の係合部１３４ｂが挿入されている１本のスプライン溝１１２ｅのみを示したが、ドラム１１２には、「拡径部」として機能する、深く形成された複数のスプライン溝を設けておく。これらのスプライン溝に、連結部材１３４に設けられた複数の係合部１３４ｂが夫々挿入されるように本発明を構成するのが良い。好ましくは、３本以上の係合部１３４ｂを設け、３箇所以上でピストン側の大径摩擦プレート１１６ａを、ピストン１２０に向けて付勢する。これにより、大径摩擦プレート１１６ａを、ピストン１２０の押付部１２０ｄに確実に当接させることができる。

また、図１４に示す例では、スプライン溝１１２ｅに受け入れられる短スプライン歯１１７ｃは、他のスプライン歯よりも短く形成されているが、スプライン溝１１２ｅに対応する位置には、スプライン歯を設けなくても良い。さらに、図１４に示す例では、大径摩擦プレート１１６ａの、係合部１３４ｂを係合させるスプライン歯を通常の長さとし、大径摩擦プレート１１６ｂ～１１６ｅのスプライン歯を短く形成している。これに対して、変形例として、大径摩擦プレート１１６ｂ～１１６ｅのスプライン歯を通常の長さで形成しておき、係合部１３４ｂを係合させる大径摩擦プレート１１６ａのスプライン歯１１７ｄをより長く形成することで「延長部」を構成することもできる。この場合には、スプライン溝１１２ｅを更に深く形成し、連結部材１３４の係合部１３４ｂとスプライン溝１１２ｅが干渉しないようにする。

また、上述したように、ドラムの内部には、ＡＴＦが供給され、供給されたＡＴＦは、ドラムの外周から流出する。ここで、第１実施形態の摩擦締結装置においては、ドラム１２に切欠部１２ｆを設けることにより、ドラム１２と連結部材３４の係合部３４ｂの干渉を回避していた。このため、ドラム１２内のＡＴＦが切欠部１２ｆからも流出し、ドラム１２内のＡＴＦの流れに影響を与える虞がある。これに対し、本実施形態の摩擦締結装置１００においては、ドラム１１２に切欠部が設けられておらず、スプライン溝１１２ｅを拡径部とすることでドラム１１２と係合部１３４ｂの干渉を回避している。これにより、本実施形態の摩擦締結装置１００においては、ドラム１１２内のＡＴＦの流れに実質的な影響を与えるのを回避しながら、係合部１３４ｂにより、大径摩擦プレート１１６ａをピストンに固定している。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態においては、本発明の摩擦締結装置をクラッチ装置に適用していたが、本発明をブレーキ装置に適用することもできる。

さらに、上述した実施形態においては、端部大径摩擦プレート１６ｅが、規制部材３２によりドラム１２に固定されていたが、溶接等、他の任意の手段で端部大径摩擦プレート１６ｅをドラム１２に固定することもできる。また、上述した実施形態においては、大径摩擦プレートが５枚、小径摩擦プレートが４枚備えられていたが、摩擦プレートの枚数、スプライン歯、スプライン溝の数は、適宜変更することができる。また、スプライン歯、スプライン溝以外の手段により、外側動力伝達部材と大径摩擦プレート、内側動力伝達部材と小径摩擦プレートを夫々係合させることもできる。

１ トランスミッション
２ 筐体
４ 出力軸
６ 変速装置
８ 断続装置
１０ 摩擦締結装置
１２ ドラム（外側動力伝達部材）
１２ａ スプライン溝
１２ｂ 排油孔
１２ｃ リング溝
１２ｄ 挿入開口
１２ｅ スプライン溝
１２ｆ 切欠部
１３ スナップリング
１４ ハブ（内側動力伝達部材）
１４ａ スプライン溝
１４ｂ 給油孔
１６ａ 大径摩擦プレート（ピストン側大径摩擦プレート）
１６ｂ～１６ｄ 大径摩擦プレート
１６ｅ 大径摩擦プレート（端部大径摩擦プレート）
１７ スプライン歯
１７ａ スプライン歯
１７ｂ 短スプライン歯
１７ｃ 短スプライン歯
１７ｄ スプライン歯（延長部）
１８ａ～１８ｄ 小径摩擦プレート
１９ スプライン歯
２０ ピストン
２０ａ 本体部
２０ｂ 張出部
２０ｃ 円筒部
２０ｄ 押付部
２０ｅ 隔壁部
２２ カバー部材
２２ａ 凸部
２４ 潤滑装置
２４ａ 油導入路
２４ｂ 返油路
２６ スプリング
２８ シール部材
３０ 油圧室
３２ 規制部材
３３ 半円弧部材（円弧状の部材）
３３ａ リブ
３３ｂ ネジ
３４ 連結部材（連結部）
３４ａ 環状部
３４ｂ 係合部
３４ｃ 凸部
１００ 摩擦締結装置
１１２ ドラム
１１２ｅ スプライン溝（拡径部）
１１４ ハブ
１１６ａ～１１６ｅ 大径摩擦プレート
１１７ｃ 短スプライン歯
１１７ｄ スプライン歯（延長部）
１１８ａ～１１８ｄ 小径摩擦プレート
１２０ ピストン
１２０ｃ 円筒部
１２０ｄ 押付部
１３４ 連結部材
１３４ａ 環状部
１３４ｂ 係合部
１３４ｃ 凸部

Claims (8)

1. 外側動力伝達部材と内側動力伝達部材の間の締結、非締結を切り替える湿式の摩擦締結装置であって、
   筒状に形成された外側動力伝達部材と、
   この外側動力伝達部材の内側に、上記外側動力伝達部材に対して回転可能に配置された内側動力伝達部材と、
   上記外側動力伝達部材の内側に、上記外側動力伝達部材の軸線方向に摺動可能に配置されると共に、外周縁が上記外側動力伝達部材の内周面と係合して、上記外側動力伝達部材に対する回転が阻止されている複数の大径摩擦プレートと、
   上記内側動力伝達部材の外周に、上記内側動力伝達部材の軸線方向に摺動可能に配置されると共に、内周縁が上記内側動力伝達部材の外周面と係合して、上記内側動力伝達部材に対する回転が阻止されており、上記複数の大径摩擦プレートの各々の間に配置された小径摩擦プレートと、
   上記外側動力伝達部材の内側に、上記外側動力伝達部材の軸線方向に移動可能に配置され、上記大径摩擦プレート及び上記小径摩擦プレートを軸線方向に移動させて、上記外側動力伝達部材と上記内側動力伝達部材を締結状態にするピストンと、
   上記大径摩擦プレートのうちの、上記ピストンに最も近接して配置されたピストン側大径摩擦プレートが上記ピストンと共に軸線方向に移動されるように、上記ピストンと上記ピストン側大径摩擦プレートを連結する連結部と、を有し、
   上記ピストン側大径摩擦プレートは、上記ピストン側大径摩擦プレートに隣接する大径摩擦プレートよりも半径方向外方まで拡大された延長部を備え、上記連結部は、上記ピストンの側から、上記ピストン側大径摩擦プレートの上記延長部の半径方向外側を越えて軸線方向に延び、上記ピストンの反対側で上記延長部と係合することにより上記ピストンと上記ピストン側大径摩擦プレートを連結することを特徴とする摩擦締結装置。
2. 上記外側動力伝達部材には、円周上の一部の内径が拡大された拡径部が形成され、上記連結部は、上記拡径部の中で、上記ピストン側大径摩擦プレートの上記延長部を越えて軸線方向に延びる請求項１記載の摩擦締結装置。
3. 上記外側動力伝達部材には、円周上の一部が切り欠かれた切欠部が形成され、上記連結部は、上記切欠部を通って、上記ピストン側大径摩擦プレートの上記延長部を越えて軸線方向に延びる請求項１記載の摩擦締結装置。
4. 上記外側動力伝達部材と上記大径摩擦プレートは、上記外側動力伝達部材の内周面に設けられたスプライン溝と、上記大径摩擦プレートの外周に設けられたスプライン歯により係合するように構成され、上記ピストン側大径摩擦プレートの上記延長部は、上記ピストン側大径摩擦プレートに設けられた一部のスプライン歯により構成され、上記ピストン側大径摩擦プレートに隣接する大径摩擦プレートは、上記延長部に対応する位置のスプライン歯が欠かれている請求項１乃至３の何れか１項に記載の摩擦締結装置。
5. 上記連結部は、上記ピストン側大径摩擦プレートと係合すると共に、上記ピストン側大径摩擦プレートが上記ピストンと当接するように、上記ピストン側大径摩擦プレートを上記ピストンに向けて付勢する請求項１乃至４の何れか１項に記載の摩擦締結装置。
6. 上記複数の大径摩擦プレートのうちの、上記ピストンから最も離れた位置に配置された大径摩擦プレートは、上記外側動力伝達部材に対する軸線方向の位置が固定されている請求項１乃至５の何れか１項に記載の摩擦締結装置。
7. 上記ピストンは、上記大径摩擦プレート及び上記小径摩擦プレートが配置された後で、上記外側動力伝達部材の中に組み付けられるように構成されている請求項１乃至６の何れか１項に記載の摩擦締結装置。
8. 上記摩擦締結装置は、上記外側動力伝達部材と上記内側動力伝達部材の間で回転動力を伝達するクラッチ装置として使用される請求項１乃至７の何れか１項に記載の摩擦締結装置。

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