JPH09287622A - 多板摩擦係合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレート間の温度を略均一化してヒートスポ
ット及び変速ショックの発生を防止すること 【解決手段】 ドリブンプレート１ａ，１ｂ，…は、そ
の厚さ寸法がピストン１７３に近い方から順番に、段階
的に減少するように形成されている。これにより、ピス
トン１７３に近い高温側のプレートの放熱面積が増大
し、低温側のプレートの放熱面積が減少するため、プレ
ート間の温度差が少なくなってヒートスポット等を防止
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動変速機
等に用いられる多板摩擦係合装置に関し、特に交互に配
設された複数枚のドライブプレート及びドリブンプレー
トの摩擦係合力を利用する多板摩擦係合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術による自動変速機では、例えば
油圧多板クラッチ、フォワードクラッチ、リバースクラ
ッチ、ハイクラッチ、ローアンドリーバスブレーキ等の
複数のドライブプレート及びドリブンプレートを交互に
配設してなる種々の多板摩擦係合装置を利用して変速を
行っている。

【０００３】そこで、図１５乃至図１７によって従来の
多板摩擦係合装置を説明する。

【０００４】図１５は特開平３−１３５８４１号公報に
開示される縦置きトランスアクスル型の駆動系を示し、
この駆動系はトルクコンバータケース１００、ディファ
レンシャルケース１０２の後部にトランスミッションケ
ース１０４を接合している。また、トランスミッション
ケース１０４の後部にはトランスファーケース１０６が
接合されており、トランスミッションケース１０４の下
部にはオイルパン１０８が取り付けられている。

【０００５】トルクコンバータケース１００内に設けら
れたトルクコンバータ１１０は、ロックアップクラッチ
１１２を備えており、エンジンのクランク軸（図示せ
ず）に連結されている。そして、このトルクコンバータ
１１０からの回転力は、入力軸１１４を介してトランス
ミッションケース１０４内の自動変速機１１６に伝達さ
れる。この自動変速機１１６からの出力軸１１８は、入
力軸１１４と同軸上に回転力を出力するもので、この出
力軸１１８はトランスファーケース１０６内のセンター
ディファレンシャル装置１２０に同軸上に連結されてい
る。

【０００６】また、トランスミッションケース１０４の
内部では、フロントドライブ軸１２２が入力軸１１４及
び出力軸１１８に対して平行に配置されている。このフ
ロントドライブ軸１２２の後端は一対のリダクションギ
ヤ１２４，１２６を介してセンターディファレンシャル
装置１２０に連結されており、フロントドライブ軸１２
２の前端はディファレンシャルケース１０２内のフロン
トディファレンシャル装置１２８を介して前輪に連結さ
れている。一方、センターディファレンシャル装置１２
０からはリヤドライブ軸１３０に回転力が出力され、こ
のリヤドライブ軸１３０はプロペラ軸及びリヤディファ
レンシャル装置等を介して後輪に連結されている。

【０００７】上記自動変速機１１６は、フロントプラネ
タリギヤ１３２，リヤプラネタリギヤ１３４を有してい
る。これらフロントプラネタリギヤ１３２，リヤプラネ
タリギヤ１３４に対して、ハイクラッチ１３６、リバー
スクラッチ１３８、ブレーキバンド１４０、フォワード
クラッチ１４２、オーバランニングクラッチ１４４、ロ
ーアンドリバースブレーキ１４６、各ワンウエイクラッ
チ１４８，１５０が設けられている。そして、これらの
各摩擦係合装置を選択的に係合することにより、前進４
段後進１段の変速段を得るようになっている。

【０００８】また、自動変速機１１６の前方には、オイ
ルポンプ１５２がトルクコンバータ１１０のインペラス
リーブ１１０ａ及びドライブ軸１５４を連結して常に駆
動するように設けられている。一方、電子油圧制御装置
１５６は、オイルパン１０８内に収容されたコントロー
ルバルブボディ等から構成されており、このコントロー
ルバルブボディを介して前記各摩擦係合装置に油圧を給
排することにより、選択的な係合を実現するようになっ
ている。

【０００９】センターディファレンシャル装置１２０
は、出力軸１１８に接続された第１サンギヤ１６０と、
リヤドライブ軸１３０に接続された第２サンギヤ１６２
と、第１サンギヤ１６０に噛合する第１ピニオン１６４
と、第２サンギヤ１６２に噛合する第２ピニオン１６６
と、キャリア１６８とを備えている。そして、このキャ
リア１６８と第２サンギヤ１６２との間には、差動制限
を行うための油圧多板クラッチ（ＬＳＤ）１７０がセン
ターディファレンシャル装置１２０に対して並列に配置
されている。この油圧多板クラッチ１７０によってトル
ク配分制御、差動制限制御が行われるようになってい
る。

【００１０】例えば油圧多板クラッチ１７０、フォワー
ドクラッチ１４２、リバースクラッチ１３８、ハイクラ
ッチ１３６、ローアンドリーバスブレーキ１４６等の多
板摩擦係合装置は、例えば図１６に示す摩擦回転板、即
ち、ドリブンプレート１８１，１８２，…、ドライブプ
レート１９１，１９２，…を有している。

【００１１】ドリブンプレート１８１，１８２，…の外
周側には、例えばクラッチドラム等の入力軸に接続され
る部材に形成された溝（図示せず）にスプライン嵌合す
るための突起が複数個設けられている。また、ドライブ
プレート１９１，１９２，…の内周側には、例えばクラ
ッチハブ等の出力軸に接続される部材に形成された溝
（図示せず）にスプライン結合するための突起が複数個
設けられている。また、ドライブプレート１９１，１９
２，…の両側面には、フェーシング部材（ライニング）
２００が設けられている。

【００１２】次に、図１７により、多板摩擦係合装置の
一例として、ハイクラッチ１３６の構造を説明する。

【００１３】入力軸１１４に接続されるクラチッチドラ
ム１７１の内周側には軸方向に延びる複数のスプライン
溝１７１ａが刻設されており、これらスプライン溝１７
１ａを介して複数のドリブンプレート１８１，１８２，
…がクラッチドラム１７１にスプライン嵌合されてい
る。一方、フロントプラネタリギヤ１３２に接続される
クラッチハブ１７２の外周側にも、複数のスプライン溝
１７２ａが軸方向に刻設されており、これら溝１７２ａ
を介して複数のドライブプレート１９１，１９２，…が
クラッチハブ１７２にスプライン嵌合されている。ここ
で、ドリブンプレート１８１，１８２，…とドライブプ
レート１９１，１９２，…とは、同軸上に１枚ずつ交互
に配設され、それぞれ軸方向に移動可能となっている。

【００１４】クラッチドラム１７１の一端側には、ピス
トン１７３が軸方向に移動可能に設けられている。ま
た、ピストン１７３と、クラッチドラム１７１に固定さ
れたスプリングリテーナ１７４との間には、周方向に離
間して複数のスプリング１７５が配設されており、これ
らスプリング１７５のばね力によってピストン１７３は
クラッチ開放方向に付勢されている。そして、ピストン
１７３の背面とクラッチドラム１７１との間に形成され
た油圧室１７６内に作動油が供給されると、ピストン１
７３はばね力に抗して前進し、プレッシャプレート１７
７を介して各ドリブンプレート１８１，１８２，…及び
ドライブプレート１９１，１９２，…を押圧するように
なっている。

【００１５】なお、１７８は最終段のドリブンプレート
１８５側に設けられ、スラスト荷重を受承するリテーニ
ングプレート、１７９はスナップリングである。

【００１６】多板クラッチ装置は上述の如き構成を有す
るもので、クラッチドラム１７１とクラッチハブ１７２
との間で駆動力の伝達を行う場合には、油圧室１７６に
作動油を供給する。これにより、ピストン１７３は他端
側に向けて前進し、プレッシャプレート１７７を介して
ドリブンプレート１８１を軸方向に押圧する。そして、
ドリブンプレート１８１、ドライブプレート１９１、ド
リブンプレート１８２、ドライブプレート１９２、ドリ
ブンプレート１８３、ドライブプレート１９３、ドリブ
ンプレート１８４、ドライブプレート１９４、ドリブン
プレート１８５、ドライブプレート１９５の順に圧接す
ることにより、駆動力の伝達が行われる。

【００１７】上記のような従来技術による多板クラッチ
装置では、クラッチを接続するときに、一部のプレート
の温度が他のプレートよりも上昇してしまい、これによ
り、ヒートスポットと称するプレートの焼けを生じるお
それがある。

【００１８】要因としては、まず、交互に配設されるド
リブンプレート１８１，１８２，…とドライブプレート
１９１，１９２，…との間のクリアランス、例えば湿式
クラッチの場合は油膜厚さは、配設場所によってそれぞ
れ異なり、不均一であることが挙げられる。また、ピス
トンの押圧力は専らプレートの片側からのみ作用する。
さらに、プレートの配置姿勢は軸方向に対し必ずしも垂
直でなく、多少の傾きや倒れがあるため、クラッチ接続
時にいわゆるドラッグと称する引きずりが部分的に発生
することがある。

【００１９】これらの要因によって、同じプレート間で
あっても、その配設場所によってプレート温度が異な
り、最も高温になり易いピストン１７３側のプレート、
特にドライブプレート１９１のフェーシング材を劣化さ
せる可能性がある。

【００２０】この温度不均一をプレートの摩擦係合順序
で説明する。まず、クラッチの接続が開始すると、最初
にドリブンプレート１８１とドライブプレート１９１と
が圧接し、次に、ドライブプレート１９１とドリブンプ
レート１８２、ドリブンプレート１８２とドライブプレ
ート１９２，…のように、ピストン１７３に近い側から
順に圧接していき、最後にドライブプレート１９５がリ
テーニングプレート１７８に当接する。従って、一番最
初に圧接したドリブンプレート１８１とドライブプレー
ト１９１とは、接触が完了するまで、互いの表面上を滑
らせる状態を続行することになる。つまり、一番最初に
圧接するドリブンプレート１８１とドライブプレート１
９１とでは、初期段階における互いの回転速度差が大き
く、滑り続ける時間が長いため、摩擦による発熱量が大
きくなる。

【００２１】従って、相対速度差が大きく発熱量が多い
ほど、プレートの温度は上昇するため、プレート配設位
置に応じてプレート温度はそれぞれ異なり、最も高温と
なるプレートではヒートスポットを生じる可能性があ
る。これにより、高温となるドライブプレート１９１の
フェーシング材２００が熱劣化して、その耐久性が他の
フェーシング材２００よりも低下するため、やがて経時
劣化による変速ショックまでも生じるおそれがある。ま
た、プレート間の温度不均一によって、フェーシング材
２００間の温度も不均一となるため、フェーシング材２
００の摩擦係数が配設位置によりそれぞれ変化し、動力
伝達の効率も低下する。

【００２２】この対策として放熱効率を向上させるた
め、例えば特開平３−１４０６２９号公報に記載の先行
技術がある。この先行技術は、熱伝導率の高い金属板の
両面に耐磨耗性及び強度の高い金属を接着してプレート
を製造することにより、放熱性を向上せんとしている。

【００２３】さらに、他の先行技術として、例えば特開
平１−３０９３４号公報に記載の技術では、交互に配設
された環状クラッチ板の並列方向中央部に厚い環状のセ
パレータプレートを介装することにより、クラッチハウ
ジング内の放熱を図るようにした技術が開示されてい
る。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平３
−１４０６２９号公報に開示される先行技術では、プレ
ート全体としての放熱効率は改善されるが、全プレート
の放熱性を一律に高めるに過ぎないため、各プレート間
の温度不均一及び温度勾配の発生を防止することができ
ない。従って、フェーシング材の摩擦係数の相違を解消
することができず、動力伝達の点で不十分である。しか
も、熱伝導率の高い金属板に強度に優れた金属板を接着
する構造のため、プレートの製造効率も低下して製造コ
ストも増大する。

【００２５】また、特開平１−３０９３４号公報に開示
される先行技術では、クラッチパック中央部の放熱性を
改善することができるが、複数枚のプレート間の温度
差、温度勾配を解消することはできないため、フェーシ
ング材の摩擦係数の変化を防止することができない。ま
た、セパレートプレートを追加する分だけ、ピストンス
トロークも増大し、作動の応答性が低下する。一方、ピ
ストンストロークの増大を防止すべくクラッチクリアラ
ンスを少なくした場合には、ドラッグいわゆる引きずり
が発生して伝達効率が低下するおそれがある。

【００２６】従って、本発明の目的は、プレート温度の
不均一を解消して信頼性等を向上できるようにした多板
摩擦係合装置を提供することにある。また、本発明の他
の目的は、比較的簡易な構成でプレートの温度分布を均
一にし、変速ショックを低減できるようにした多板摩擦
係合装置を提供することにある。本発明の更なる目的
は、好ましい熱伝導率及び強度の特性を備えたプレート
を容易に得ることができるようにした多板摩擦係合装置
を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明に係る多板摩擦係合装置は、それぞれ軸方向に移動
可能に設けられたドライブプレートとドリブンプレート
とを交互に配設してなる多板クラッチ装置において、前
記各ドライブプレートとドリブンプレートのうち少なく
とも一方のプレートの厚さ寸法を、当該プレートが受け
る摩擦熱量が大きくなるに従って大きくなるように設定
したことを特徴とするものであり、この構成によりプレ
ートが受ける摩擦熱量に応じた放熱面積を得ることがで
き、摩擦熱を放熱してプレート同士の温度を略均一にす
ることができる。即ち、摩擦熱量が多いプレートの板厚
を厚くすることにより、放熱面積を大きくし、多くの熱
を発散させて温度を低下させることができ、摩擦熱量の
少ないプレートの板厚を薄くすることにより、過度の放
熱を抑制して必要以上の温度低下を防止することができ
る。従って、高温になり易いプレートの温度が低下する
と共に、低温となり易いプレートの温度が保持されるた
め、全体としてプレート間の温度差を少なくすることが
できる。

【００２８】また、具体的には、各ドライブプレートと
ドリブンプレートのうち少なくとも一方のプレートの厚
さ寸法を、当該プレートの配設位置における温度が高く
なるに従って大きくなるように設定することにより、温
度に応じた放熱面積を得ることができる。

【００２９】さらに、プレートの接続順序が早いほど相
対回転速度差が大きく、接触時間も長くなって摩擦熱の
発生量は多くなるから、プレートの厚さ寸法をプレート
接続順序に従って減少させることにより、各プレート間
の温度を略一様にすることができる。

【００３０】一方、各ドライブプレートとドリブンプレ
ートのうち少なくとも一方のプレートの熱伝導率を、当
該プレートが受ける摩擦熱量が大きくなるに従って大き
くなるように設定することにより、各プレート同士の接
触、即ちフェーシング材と相手側プレートとの接触によ
る摩擦熱を、この摩擦熱の大きさに応じて摩擦接触領域
から排出し、摩擦接触領域の温度を低下させることがで
きる。つまり、摩擦熱の発生量が多いプレートの熱伝導
率を大きくすれば、この大量の摩擦熱を速やかに伝導さ
せて摩擦接触領域の温度を低下させることができ、摩擦
熱の発生量が少ないプレートの熱伝導率を小さくすれ
ば、比較的低温となるプレートを保温することができ
る。

【００３１】具体的には、プレートの熱伝導率を、プレ
ート配設位置における温度またはプレート接続順序に従
って設定することにより、上記と同様に、プレート間の
温度差を少なくすることができる。

【００３２】さらに、各ドライブプレートとドリブンプ
レートのうち少なくとも一方のプレートを銅を含浸して
なる鉄系焼結材から形成すれば、機械的強度を鉄系焼結
材で確保しつつ熱伝導性を銅の含浸量によって調節する
ことができ、特性の自由度を高めて好ましい強度及び熱
伝導率を得ることができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、多板クラッチ装置を例に図
によって本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、
以下の各実施の形態では、上記従来技術と同一の構成部
に同一の符号を付し、その説明を省略する。

【００３４】まず、図１は、本発明の第１の実施の形態
に係る多板クラッチ装置の要部を拡大して示す断面図で
あって、このクラッチ装置は、図１７と共に述べた従来
技術と同様に、クラッチドラム１７１、クラッチハブ１
７２、ピストン１７３等を備えた摩擦式の多板クラッチ
として構成されている。

【００３５】クラッチドラム１７１の内周側にスプライ
ン嵌合された複数枚のドリブンプレート１ａ，１ｂ，…
は、ピストン１７３に近い方から順に、その厚さ寸法ｔ
１ａ，ｔ１ｂ，…が段階的に減少するようにして形成さ
れている。そして、これら各ドリブンプレート１ａ，１
ｂ，…のスラスト荷重を受けとめるリテーニングプレー
ト２の厚さ寸法は、最終段の最も薄いドリブンプレート
１ｅの厚さ寸法ｔ１ｅと略等しくなっている。

【００３６】一方、クラッチハブ１７２の外周側にスプ
ライン嵌合された複数枚のドライブプレート３ａ，３
ｂ，…は、それぞれ両面側にフェーシング材４が張設さ
れており、各ドリブンプレート１ａ，１ｂ，…及びリテ
ーニングプレート２の間にクリアランスを有して挿入さ
れている。

【００３７】ここで、ドリブンプレート１ａ，１ｂ，…
の厚さ寸法ｔ１ａ，ｔ１ｂ、…についてより具体的に説
明する。まず、厚さ寸法ｔ１ａ，ｔ１ｂ，…は、ピスト
ン１７３側に近く、発生する摩擦熱量が多くなるほど値
が大となるように、即ち、ｔ１ａ＞ｔ１ｂ＞ｔ１ｃ＞ｔ
１ｄ＞ｔ１ｅの関係をもって設定されている。また、ド
リブンプレート１ａ，１ｂ，…の合計厚さ寸法Σｔ（１
ａ，１ｂ，…）は、従来技術によるドリブンプレート１
８１，１８２，…の合計厚さ寸法Σｔ（１８１，１８
２，…）と等しくなるように設定されている。つまり、
例えばピストン１７３から遠く離れたドリブンプレート
１ｄ，１ｅで減じた厚み分を、ピストン１７３に近いド
リブンプレート１ａ，１ｂに配分することにより、全体
の厚さ寸法を変化させることなく、徐々にプレート間で
厚さ寸法を減少せしめている。

【００３８】なお、ここで、プレート接続順序とは、ド
リブンプレート１ａ，１ｂ，…とドライブプレート３
ａ，３ｂ，…とが接続されていく順序を意味し、具体的
には、図１中に示す如く、ドリブンプレート１ａとドラ
イブプレート３ａ、ドライブプレート３ａとドリブンプ
レート１ｂ、ドリブンプレート１ｂとドライブプレート
３ｂ，…の順序を示す。そして、このプレート接続順序
が早いほど、即ち初期段階におけるドリブンプレート１
ａとドライブプレート３ａのように、相対回転速度差が
大いほど、摩擦熱に変換される運動エネルギーが大きい
ため、そのプレート温度が高くなり易いのである。

【００３９】このように構成される本実施の形態によれ
ば、ドリブンプレート１ａ，１ｂ，…の厚さ寸法を、プ
レートが受ける摩擦熱量が大きくなるに従って大きくな
るように設定することから、摩擦熱の大きくなり易いプ
レート、例えば、特にドリブンプレート１ａ，１ｂの放
熱面積を増して温度上昇を抑制する一方、摩擦熱の少な
いプレート、例えば、特にドリブンプレート１ｄ，１ｅ
の放熱面積を小さくして過度の温度低下を防止できる。
より詳しくは、ドライブプレート３ａの両面に接合され
たフェーシング材４とドリブンプレート１ａ，１ｂとが
摩擦接触する場合、プレート接続順位が早いため、多量
の摩擦熱が発生するが、この摩擦熱は放熱面積を増した
各ドリブンプレート１ａ，１ｂに伝導して、該各ドリブ
ンプレート１ａ，１ｂから放散されるため、プレートと
フェーシング材との摩擦接触部分の温度上昇を抑制する
ことができる。従って、接続されるべき各プレート間に
生じる温度勾配を少なくしてプレート温度の均一化を図
ることができ、いわゆるヒートスポットの発生を防止し
て、信頼性、耐久性、伝達効率の向上を達成することが
できる。

【００４０】また、各ドリブンプレート１ａ，１ｂ，…
の厚さ寸法を変化させることにより、プレート配置場所
に応じた放熱効果を得るという簡易な構成であるから、
既存のクラッチ装置のプレートを本発明のプレート１
ａ，１ｂ，…に置き換えるだけで、温度不均一を防止す
ることができる。また、各プレート１ａ，１ｂ，…の全
体の厚さ寸法Σｔに変化はないため、プレートクリアラ
ンスが減少してドラッグを生じたり、あるいはピストン
ストロークの増大による応答性の低下を招くおそれもな
く、容易に本実施の形態のプレート１ａ，１ｂ，…に交
換することができる。

【００４１】実に、プレート温度の略均一化が得られ、
フェーシング材４の耐久性を向上でき、かつ実働状態に
おけるフェーシング材４の摩擦係数のばらつきを少なく
して、変速ショックが経時的に増大するのを防止するこ
とができる。

【００４２】次に、図２により、本発明の第２の実施の
形態を説明する。

【００４３】即ち、本クラッチ装置の各ドリブンプレー
ト１１ａ，１１ｂ，…は、従来技術で述べたドリブンプ
レート１８１，１８２，…と同様に、全て外形寸法、厚
み寸法が等しく形成されており、リテーニングプレート
１２によってスラスト荷重が受承される。

【００４４】一方、ドライブプレート１３ａ，１３ｂ，
…は、ピストン１７３側から順に、段階的にその厚さ寸
法ｔ１３ａ，ｔ１３ｂ，…が減少するように形成されて
いる。また、各ドライブプレート１３ａ，１３ｂ，…の
両面にはフェーシング材１４が張設されている。ここ
で、各ドライブプレート１３ａ，１３ｂ…の厚さ寸法ｔ
１３ａ，ｔ１３ｂ，…は、ｔ１３ａ＞ｔ１３ｂ＞ｔ１３
ｃ＞ｔ１３ｄ＞ｔ１３ｅの関係を有し、その合計厚さ寸
法Σｔは、従来技術によるドライブプレート１９１，１
９２，…の合計厚さ寸法Σｔと等しくなっている。

【００４５】このように構成される本実施例でも、相対
回転速度差が大きく、摩擦熱の発生量が多くなり易いプ
レートほど放熱性を高めることができるため、上述した
第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

【００４６】次に、図３により本発明の第３の実施の形
態について説明する。

【００４７】即ち、本クラッチ装置のドリブンプレート
２１ａ，２１ｂ，…は、第１の実施の形態で述べたと同
様に、ピストン１７３に近い方から順に、その厚さ寸法
ｔ２１ａ，ｔ２１ｂ，…が段階的に減少するようにして
形成されており、リテーニングプレート２２によってス
ラスト荷重が受け止められる。

【００４８】一方、ドライブプレート２３ａ，２３ｂ，
…も、第２の実施の形態で述べたと同様に、ピストン１
７３に近い方から順に、その厚さ寸法ｔ２３ａ，ｔ２３
ｂ，…が段階的に減少するようにして形成されており、
その両面側にはフェーシング材２４が設けられている。

【００４９】このように構成される本実施例でも、高温
側のプレートの放熱を促進しつつ低温側のプレートを保
温できるため、前記各実施の形態と同様の効果を得るこ
とができる。これに加えて、本実施の形態では、ドリブ
ンプレート２１ａ，２１ｂ，…のみならず、各ドライブ
プレート２３ａ，２３ｂ，…も、その厚さ寸法を段階的
に小さくする構成であるから、より一層、高温側のプレ
ート即ちプレートとフェーシング材２４との摩擦接触部
分の温度を低下させることができ、プレート間の温度差
を少なくすることができる。なお、本実施の形態でも、
各プレート２１ａ，２１ｂ，…，２３ａ，２３ｂ，…の
それぞれの合計厚さ寸法は、従来技術による合計厚さ寸
法と等しい。

【００５０】次に、図４及び図５により本発明の第４の
実施の形態を説明する。本実施の形態の特徴は、高温に
なり易いピストン側に位置するプレートの熱伝導率を高
く設定されている。

【００５１】即ち、本クラッチ装置のドリブンプレート
３１ａ，３１ｂ，…は、外形寸法自体は等しいが、図５
の熱伝導率特性図に示す如く、ピストン１７３に近い方
のプレート３１ａ，３１ｂの熱伝導率が最も高く、最終
段のプレート３１ｅの熱伝導率が最も低く、これらの中
間に位置するプレート３１ｃ，３１ｄの熱伝導率が略中
間の値となるように設定されている。そして、各ドリブ
ンプレート３１ａ，３１ｂ，…は、リテーニングプレー
ト３２によってスラスト荷重が受承されるようになって
いる。このリテーニングプレート３２の熱伝導率は、最
終段のドリブンプレート３１ｅの熱伝導率と等しく設定
してもよい。

【００５２】ここで、熱伝導率の高低はプレート材質の
選択によって行われる。例えば、熱伝導率の高い材料と
しては、アルミニウム系材料、銅系材料等があり、中間
の熱伝導率を有する材料としては、炭素鋼等の鉄鋼材料
等があり、熱伝導率の低い材料としては、ステンレス
鋼、ケイ素鋼材料及び樹脂材料等がある。摩擦板として
要求される基本的仕様即ち摩擦係数、強度及び耐熱性等
を考慮しつつ、これらの材料を単独であるいは複合して
用いることにより、所望の熱伝導率を有するプレートを
板金プレス成形または焼結等の種々の手段で製造するこ
とができる。

【００５３】一方、各ドライブプレート３３ａ，３３
ｂ，…は、従来技術と同様に、その外形寸法及び熱伝導
率が等しく設定されており、その両面にはフェーシング
材３４が張設されている。

【００５４】このように構成される本実施の形態でも、
高温側のプレート３１ａ，３１ｂの熱伝導率を大きく
し、低温側プレートの熱伝導率を小さくするため、高温
側プレートの温度上昇を抑制しつつ低温側プレートの過
度の温度低下を防止することができるため、プレート間
の温度を略均一化してヒートスポット等の発生を防止す
ることができ、前記各実施の形態と同様の効果を得るこ
とができる。

【００５５】次に、図６により本発明の第５の実施の形
態を説明する。

【００５６】本クラッチ装置のドリブンプレート４１
ａ，４１ｂ，…は、従来技術と同様、その外形寸法及び
熱伝導率が等しく設定されており、リテーニングプレー
ト４２によってスラスト荷重が受承されるようになって
いる。

【００５７】一方、ドライブプレート４３ａ，４３ｂ，
…は、前記第４の実施の形態におけるドリブンプレート
３１ａ，３１ｂ，…と同様に、ピストン１７３に近い方
から順に、その熱伝導率が段階的に小さくなるように、
例えば図５に示す特性をもって設定されている。

【００５８】このように構成される本実施の形態でも、
高温側のプレート温度を低下させつつ低温側のプレート
温度を保持できるため、第４の実施の形態と同様の効果
を得ることができる。

【００５９】次に、図７により本発明の第６の実施の形
態を説明する。

【００６０】本クラッチ装置のドリブンプレート５１
ａ，５１ｂ，…は、前記第４の実施の形態で述べたドリ
ブンプレート３１ａ，３１ｂ，…と同様に、ピストン１
７３側から順に熱伝導率が小さくなるように設定され、
リテーニングプレート５２によってスラスト荷重が受承
されるようになっている。

【００６１】一方、ドライブプレート５３ａ，５３ｂ，
…は、前記第５の実施の形態で述べたドライブプレート
４３ａ，４３ｂ，…と同様に、ピストン１７３に近い方
から順に熱伝導率が小さくなるように設定されており、
その両面側にはフェーシング材５４が設けられている。

【００６２】このように構成される本実施例でも、高温
側のプレート温度を低下させつつ低温側のプレート温度
を保持できるため、前記各実施の形態と同様の効果を得
ることができる。特に、本実施の形態では、ドリブンプ
レート５１ａ，５１ｂ，…、ドライブプレート５３ａ，
５３ｂ，…の両方の熱伝導率を摩擦熱量に応じて設定し
ているため、より一層プレート間の温度差を少なくする
ことができる。

【００６３】次に、図８により本発明の第７の実施の形
態を説明する。本実施の形態は、プレート厚さ寸法と熱
伝導率の両方を発生摩擦熱量に応じて設定した点にあ
る。

【００６４】即ち、本クラッチ装置のドリブンプレート
６１ａ，６１ｂ，…は、ピストン１７３に近い方から順
に、その厚さ寸法ｔ６１ａ，ｔ６１ｂ，…が段階的に小
さくなっていると共に、その熱伝導率も例えば図５に示
す特性をもって段階的に低下するように設定されてい
る。各ドリブンプレート６１ａ，６１ｂ，…のスラスト
荷重を受承するリテーニングプレート６２の厚さ寸法及
び熱伝導率は最終段のドリブンプレート６１ｅと等しく
設定してもよい。

【００６５】一方、ドライブプレート６３ａ，６３ｂ，
…は、従来技術と同様に、その外形寸法及び熱伝導率が
等しく設定されており、その両面側にはフェーシング材
６４が張設されている。

【００６６】このように構成される本実施の形態でも、
上述した各実施の形態と同様の効果を得ることができ
る。特に、本実施の形態では、ドリブンプレート６１
ａ，６１ｂ，…について、厚さ寸法及び熱伝導率の両方
を段階的に小さくする構成のため、厚さ寸法または熱伝
導率のいずれか一方のみで温度差を解消する場合より
も、一層効果的に温度を均一化することができる。換言
すれば、厚さ寸法、熱伝導率のそれぞれの調整範囲を少
なくしても、相乗効果として温度差を均一化できるた
め、設計の自由度を高めることができる。

【００６７】次に、図９，図１０により本発明の第８の
実施の形態について説明する。本実施の形態は、焼結材
に含浸させる銅の量によって熱伝導率を調整することを
特徴としている。

【００６８】即ち、本クラッチ装置のドリブンプレート
７１ａ，７１ｂ，…は、例えば強度に優れた鉄系焼結材
に熱伝導性の良い銅を所望量だけ含浸させることにより
形成され、リテーニングプレート７２によってスラスト
荷重が受け止められるようになっている。具体的には、
図１０の拡大説明図に示す如く、各ドリブンプレート７
１ａ，７１ｂ，…は、鉄系の焼結材から等しい外形寸法
を有して形成された基板部７５と、この基板部７５の空
孔に含浸された銅からなる添加物７６とから構成されて
いる。そして、ピストン１７３に近い方から順に銅の含
浸率が段階的に少なくなるように設定されており、これ
によって例えば図５に示す熱伝導率特性を実現してい
る。

【００６９】一方、ドライブプレート７３ａ，７３ｂ，
…は、従来技術と同様に、外形寸法及び熱伝導率が等し
く形成されており、その両面側にはフェーシング材７４
が張設されている。

【００７０】このように構成される本実施の形態でも、
高温側のプレート温度を低下させつつ低温側のプレート
温度を保持できるため、前記各実施の形態と同様に、プ
レート間の温度差を少なくしてヒートスポットの発生等
を防止できる。

【００７１】これに加えて本実施の形態では、焼結材か
らなる基板部７５に銅からなる添加物７６を含浸させる
ことにより、熱伝導率を段階的に調整する構成であるた
め、銅の含浸率を調整するだけで必要な熱伝導率を容易
に得ることができ、製造効率を高めて製造コストを低減
することができる。

【００７２】次に、図１１により本発明の第９の実施の
形態を説明する。

【００７３】本クラッチ装置のドリブンプレート８１
ａ，８１ｂ，…は、前記第８の実施の形態同様、強度に
優れた鉄系焼結材に熱伝導性の良い銅を含浸させて構成
されている。ここで、各ドリブンプレート８１ａ，８１
ｂ，…における銅の含浸率及び外形寸法は等しく設定さ
れている。また、各ドリブンプレート８１ａ，８１ｂ，
…のスラスト荷重を受承するリテーニングプレート８２
も各ドリブンプレート８１ａ，８１ｂ，…と同様に形成
してもよい。

【００７４】一方、ドライブプレート８３ａ，８３ｂ，
…は、その外形寸法及び熱伝導率の双方が等しく設定さ
れており、その両面側にはフェーシング材８４が張設さ
れている。

【００７５】このように構成される本実施例では、強度
の高い鉄系焼結合金の空孔内に熱伝導率の高い銅を含浸
させてドリブンプレート８１ａ，８１ｂ，…を形成する
構成のため、プレート間の温度差を解消する効果に乏し
いが、２種類の金属板を張り合わせる特開平３−１４０
６２９号公報に記載の先行技術に比較して、数種類の金
属板を単に張り合わせるのではなく、鉄系焼結材の空孔
に銅を含浸させることによりドリブンプレートを形成す
る構成のため、簡易な構造で高い強度と熱伝導率を容易
に得ることができる。

【００７６】また、従来品のドリブンプレートと外形寸
法上の差異がないため、本実施の形態のドリブンプレー
ト８１ａ，８１ｂ，…に交換するだけで、フェーシング
材８４の表面における摩擦熱を速やかに放散させて耐久
性等を向上できる。

【００７７】更に、銅の含浸量を調整するだけで熱伝導
率を可変に設定できるため、設計の自由度が高く、種々
の仕様に容易に対応することができる。

【００７８】なお、上述した各実施の形態では、プレー
ト接続順序の初期側の２枚のプレートを高熱伝導率に、
接続終期のプレートを低熱伝導率に、中間の２枚のプレ
ートを中位の熱伝導率に、それぞれ設定する場合を例示
したが、本発明はこれに限らず、種々の変形が可能であ
る。

【００７９】例えば、変形例として、図１２に示す如
く、ピストン１７３側に近い最初のドリブンプレート８
１ａ、８１ｂの１枚または２枚のみを高い熱伝導率に設
定し、残りのプレートを通常の熱伝導率に設定してもよ
い。この場合でも、プレート接続順序の早いプレートで
発生する多量の摩擦熱を放熱することにより、プレート
間の温度差を少なくすることができる。

【００８０】また、他の変形例として、図１３に示す如
く、ピストン１７３側から順にドリブンプレート８１
ａ、８１ｂ‥‥に従って１枚ずつ熱伝導率を段階的、ス
テップ状に低下させる構成でもよい。

【００８１】さらに、他の変形例として、図１４に示す
如く、ピストン１７３側に近い順にドリブンプレート８
１ａ、８１ｂ‥‥に移行するに従って熱伝導率を略直線
的に低下させるようにしてもよい。例えば、熱伝導率が
少しずつ異なる多数の薄板を積層化してプレートを形成
してもよいし、プレートの一側面から他側面に向かうに
つれて銅の含浸率を傾斜させるようにしてもよい。

【００８２】なお、前記各実施の形態では、多板摩擦係
合装置としてハイクラッチ１３６に適用する場合を例示
したが、これに限らず、例えばフォワードクラッチ、リ
バースクラッチ、油圧多板クラッチ、ローアンドリーバ
スブレーキ等の他の多板クラッチ装置及び多板ブレーキ
装置にも適用することができる。

【００８３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係る多板摩
擦係合装置によれば、摩擦熱量に応じてプレートの厚さ
寸法を設定するため、高温側のプレートの放熱を促進し
て温度を低下させることができ、低温側のプレート温度
を保持できる。この結果、プレート間の温度を略均一化
して、ヒートスポットの発生等を防止することができ
る。

【００８４】また、摩擦熱量に応じてプレートの熱伝導
率を設定するため、外形寸法の変更を伴わずにプレート
間の温度差を少なくすることができる。更に、プレート
間温度の略均一化によりフェーシング材の実働状態での
摩擦係数のばらつきが抑えられるので、耐久性が向上し
て経時的に安定した変速特性を保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態が適用される多板ク
ラッチ装置の要部を拡大して示す断面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態が適用される多板ク
ラッチ装置の要部を拡大して示す断面図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態が適用される多板ク
ラッチ装置の要部を拡大して示す断面図である。

【図４】本発明の第４の実施の形態が適用される多板ク
ラッチ装置の要部を拡大して示す断面図である。

【図５】プレート配設位置と熱伝導率との関係を示す特
性図である。

【図６】本発明の第５の実施の形態が適用される多板ク
ラッチ装置の要部を拡大して示す断面図である。

【図７】本発明の第６の実施の形態が適用される多板ク
ラッチ装置の要部を拡大して示す断面図である。

【図８】本発明の第７の実施の形態が適用される多板ク
ラッチ装置の要部を拡大して示す断面図である。

【図９】本発明の第８の実施の形態が適用される多板ク
ラッチ装置の要部を拡大して示す断面図である。

【図１０】図９中の要部を拡大して示す説明図である。

【図１１】本発明の第９の実施の形態が適用される多板
クラッチ装置の要部を拡大して示す断面図である。

【図１２】本発明の第１の変形例にかかるプレート配設
位置と熱伝導率との関係を示す特性図である。

【図１３】本発明の第２の変形例にかかるプレート配設
位置と熱伝導率との関係を示す特性図である。

【図１４】本発明の第３の変形例にかかるプレート配設
位置と熱伝導率との関係を示す特性図である。

【図１５】従来技術による多板クラッチ装置が適用され
る縦置き配置の自動変速機のスケルトン図である。

【図１６】ドリブンプレート及びドライブプレートの外
観図である。

【図１７】従来技術による多板クラッチ装置の要部を拡
大して示す断面図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，… ドリブンプレート ３ａ，３ｂ，… ドライブプレート １１ａ，１１ｂ，… ドリブンプレート １３ａ，１３ｂ，… ドライブプレート ２１ａ，２１ｂ，… ドリブンプレート ２３ａ，２３ｂ，… ドライブプレート ３１ａ，３１ｂ，… ドリブンプレート ３３ａ，３３ｂ，… ドライブプレート ４１ａ，４１ｂ，… ドリブンプレート ４３ａ，４３ｂ，… ドライブプレート ５１ａ，５１ｂ，… ドリブンプレート ５３ａ，５３ｂ，… ドライブプレート ６１ａ，６１ｂ，… ドリブンプレート ６３ａ，６３ｂ，… ドライブプレート ７１ａ，７１ｂ，… ドリブンプレート ７３ａ，７３ｂ，… ドライブプレート ８１ａ，８１ｂ，… ドリブンプレート ８３ａ，８３ｂ，… ドライブプレート １７１ クラッチドラム １７２ クラッチハブ １７３ ピストン

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ軸方向に移動可能に設けられた
   ドライブプレートとドリブンプレートとを交互に配設し
   てなる多板摩擦係合装置において、 前記各ドライブプレートとドリブンプレートのうち少な
   くとも一方のプレートの厚さ寸法を、当該プレートが受
   ける摩擦熱量が大きくなるに従って大きくなるように設
   定したことを特徴とする多板摩擦係合装置。
2. 【請求項２】 それぞれ軸方向に移動可能に設けられた
   ドライブプレートとドリブンプレートとを交互に配設し
   てなる多板摩擦係合装置において、 前記各ドライブプレートとドリブンプレートのうち少な
   くとも一方のプレートの厚さ寸法を、当該プレートの配
   設位置における温度が高くなるに従って大きくなるよう
   に設定したことを特徴とする多板摩擦係合装置。
3. 【請求項３】 それぞれ軸方向に移動可能に設けられた
   ドライブプレートとドリブンプレートとを交互に配設し
   てなる多板摩擦係合装置において、 前記各ドライブプレートとドリブンプレートのうち少な
   くとも一方のプレートの厚さ寸法を、プレート接続順序
   に従って減少させたことを特徴とする多板摩擦係合装
   置。
4. 【請求項４】 それぞれ軸方向に移動可能に設けられた
   ドライブプレートとドリブンプレートとを交互に配設し
   てなる多板摩擦係合装置において、 前記各ドライブプレートとドリブンプレートのうち少な
   くとも一方のプレートの熱伝導率を、当該プレートが受
   ける摩擦熱量が大きくなるに従って大きくなるように設
   定したことを特徴とする多板摩擦係合装置。
5. 【請求項５】 それぞれ軸方向に移動可能に設けられた
   ドライブプレートとドリブンプレートとを交互に配設し
   てなる多板摩擦係合装置において、 前記各ドライブプレートとドリブンプレートのうち少な
   くとも一方のプレートの熱伝導率を、当該プレートの配
   設位置における温度が高くなるに従って大きくなるよう
   に設定したことを特徴とする多板摩擦係合装置。
6. 【請求項６】 それぞれ軸方向に移動可能に設けられた
   ドライブプレートとドリブンプレートとを交互に配設し
   てなる多板摩擦係合装置において、 前記各ドライブプレートとドリブンプレートのうち少な
   くとも一方のプレートの熱伝導率を、プレート接続順序
   に従って減少させたことを特徴とする多板摩擦係合装
   置。
7. 【請求項７】 前記少なくとも一方のプレートが銅を含
   浸してなる焼結材により形成し、銅の含浸率を調整する
   ことにより前記熱伝導率を設定する請求項４〜６のいず
   れか１つに記載の多板摩擦係合装置。
8. 【請求項８】 それぞれ軸方向に移動可能に設けられた
   ドライブプレートとドリブンプレートとを交互に配設し
   てなる多板摩擦係合装置において、 前記各ドライブプレートとドリブンプレートのうち少な
   くとも一方のプレートが、銅を含浸してなる鉄系焼結材
   により形成したことを特徴とする多板摩擦係合装置。