JP4065178B2 - 多板摩擦式クラッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラッチアウタと、このクラッチアウタに囲繞されるクラッチインナと、クラッチアウタに軸方向摺動可能にスプライン嵌合される複数枚の第１摩擦板と、これら第１摩擦板と交互に重ねられてクラッチインナに軸方向摺動可能にスプライン嵌合される複数枚の第２摩擦板と、この第１及び第２摩擦板群の一側面に対向してクラッチアウタに固定される受圧板と、クラッチアウタに嵌装され、第１及び第２摩擦板群を受圧板に向かって押圧すべく油圧作動し得るクラッチピストンとを備え、クラッチピストンの、第１及び第２摩擦板群に対する加圧面に環状の保持溝を形成し、この保持溝に、第１及び第２摩擦板群に弾発的に当接可能な緩衝用皿ばねを収容してなる多板摩擦式クラッチの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かゝる多板摩擦式クラッチは、下記特許文献１に開示されているように、既に知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−３４１６５２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のかゝる多板摩擦式クラッチでは、クラッチピストンの保持溝への皿ばねの挿入を容易にすべく、保持溝の内周面がクラッチピストンと同軸の円筒面に形成されている。
【０００５】
こうした従来の多板摩擦式クラッチでは、クラッチピストンの不作動状態におけるクラッチピストン及び受圧板間の総合間隙が、皿ばねの保持溝からの脱落を防ぐように設定されている。
【０００６】
しかしながら、クラッチの遮断状態での引きずりを回避するために、隣り合う摩擦板間の間隙を一定値以下に狭めることはできないから、クラッチのトルク容量を増加すべく、摩擦板の枚数を増やす場合には、クラッチピストン及び受圧板間の総合間隙を、皿ばねの離脱を防ぐ範囲に抑えることが困難となることがある。
【０００７】
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、摩擦板の枚数を増やす場合でも、皿ばねの脱落を考慮することなく、クラッチピストン及び受圧板間の総合間隙を自由に設定し得るようにした前記多板摩擦式クラッチを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、クラッチアウタと、このクラッチアウタに囲繞されるクラッチインナと、クラッチアウタに軸方向摺動可能にスプライン嵌合される複数枚の第１摩擦板と、これら第１摩擦板と交互に重ねられてクラッチインナに軸方向摺動可能にスプライン嵌合される複数枚の第２摩擦板と、この第１及び第２摩擦板群の一側面に対向してクラッチアウタに固定される受圧板と、クラッチアウタに嵌装され、第１及び第２摩擦板群を受圧板に向かって押圧すべく油圧作動し得るクラッチピストンとを備え、クラッチピストンの、第１及び第２摩擦板群に対する加圧面に環状の保持溝を形成し、この保持溝に、外周端部が第１及び第２摩擦板群に弾発的に当接可能な緩衝用皿ばねの内周端部を収容してなる多板摩擦式クラッチにおいて、前記保持溝の軸方向深さを、前記皿ばねの内周端部の板厚よりも大きく設定し、前記保持溝の軸方向開口縁には、前記皿ばねの内 周端部に対し該ばねの軸線方向外側から係合して該皿ばねの保持溝からの離脱を阻止する環状突起を、該保持溝の内面より径方向外向きに突出させて形成したことを第１の特徴とし、また本発明は、クラッチアウタと、このクラッチアウタに囲繞されるクラッチインナと、クラッチアウタに軸方向摺動可能にスプライン嵌合される複数枚の第１摩擦板と、これら第１摩擦板と交互に重ねられてクラッチインナに軸方向摺動可能にスプライン嵌合される複数枚の第２摩擦板と、この第１及び第２摩擦板群の一側面に対向してクラッチアウタに固定される受圧板と、クラッチアウタに嵌装され、第１及び第２摩擦板群を受圧板に向かって押圧すべく油圧作動し得るクラッチピストンとを備え、クラッチピストンの、第１及び第２摩擦板群に対する加圧面に環状の保持溝を形成し、この保持溝に、内周端部が第１及び第２摩擦板群に弾発的に当接可能な緩衝用皿ばねの外周端部を収容してなる多板摩擦式クラッチにおいて、前記保持溝の軸方向深さを、前記皿ばねの外周端部の板厚よりも大きく設定し、前記保持溝の軸方向開口縁には、前記皿ばねの外周端部に対し該ばねの軸線方向外側から係合して該皿ばねの保持溝からの離脱を阻止する環状突起を、該保持溝の内面より径方向内向きに突出させて形成したことを第２の特徴とする。
【０００９】
この第１，第２の各特徴によれば、クラッチの遮断状態においても、皿ばねは、環状突起により保持溝からの離脱を阻止されるので、クラッチのトルク容量を増大を図るべく、第１及び第２摩擦板の枚数を増加する場合、クラッチピストン及び受圧板間の総合間隙が皿ばねの軸方向長さより大きくなっても支障はない。したがって、皿ばねの脱落を考慮することなく、各摩擦板の枚数を自由に増加させることが可能となり、クラッチのトルク容量の増大を容易に図ることができる。
【００１０】
また本発明は、第１の特徴に加えて、前記皿ばねは、自由状態で楕円形に形成されていて、それの自由状態での内短径をＤａ、内長径をＤｂとし、また前記環状突起先端の外径をＤｐとしたとき、Ｄａ＜Ｄｐ＜Ｄｂの関係に設定され、且つその皿ばねを略真円に弾性変形したときは、該皿ばねの内径が前記環状突起先端の外径より大きくなって、該環状突起に干渉されずに該皿ばねの前記保持溝への挿入を可能にしたことを第３の特徴とし、また第２の特徴に加えて、前記皿ばねは、自由状態で楕円形に形成されていて、それの自由状態での外短径をＤａ′、外長径をＤｂ′とし、また前記環状突起先端の内径をＤｐ′としたとき、Ｄａ′＜Ｄｐ′＜Ｄｂ′の関係に設定され、且つその皿ばねを略真円に弾性変形したときは、該皿ばねの外径が前記環状突起先端の内径より小さくなって、該環状突起に干渉されずに該皿ばねの前記保持溝への挿入を可能にしたことを第４の特徴とする。
【００１１】
この第３，第４の各特徴によれば、保持溝に、皿ばねの離脱防止のための環状突起が設けられているにも拘らず、皿ばねを保持溝に容易に装着することができ、その装着後、離脱防止のための後加工が不要であり、したがって組立性が良好であると共に、加工工程の増加を抑えることができ、コストの低減に寄与し得る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。
【００１３】
図１は本発明の一実施例に係る多板摩擦式クラッチの縦断面図、図２は図１の２部拡大図、図３は図１及び図２中の皿ばねの平面図、図４は本発明の別の実施例を示す図２との対応図、図５は本発明の更に別の実施例を示す図１との対応図、図６は図５の６部拡大図、図７は図５及び図６中の皿ばねの平面図である。
【００１４】
先ず、図１において、符号Ｃは自動車の自動変速機用多板摩擦式クラッチを示す。このクラッチＣのクラッチアウタ１は、端壁部２の外周端に円筒部３を、その内周端にハブ４をそれぞれ連設して構成され、そのハブ４は入力軸５にスプライン結合される。入力軸５上には、駆動ギヤ７を一体に備えた出力軸６が相対回転自在に支承され、この出力軸６に一体に連なるクラッチインナ８が前記円筒部３内に同心状に配置される。
【００１５】
前記円筒部３の内周面及びハブ４の外周面には、端壁部２との間に油圧室１１を画成するクラッチピストン１０が一対のシール部材２４，２５を介して摺動可能に嵌装され、このクラッチピストン１０とハブ４との間に、クラッチピストン１０を油圧室１１側へ付勢する戻しばね１２が縮設される。ハブ４には、油圧室１１に連なる作動油給排孔１３が設けられる。
【００１６】
前記円筒部３の内周面には、また、複数枚の第１摩擦板１４がクラッチピストン１０の外側に隣接して摺動可能にスプライン嵌合され、これら第１摩擦板１４と交互に重なるように配置される複数枚の第２摩擦板１５がクラッチインナ８の外周面に摺動可能にスプライン嵌合される。第１摩擦板１４は鋼板製であり、第２摩擦板１５は、鋼板製の芯板１８の両側面に摩擦ライニング１９を接着して構成される。
【００１７】
さらに最外側の第２摩擦板１５の外側面に対向する受圧板１６が前記円筒部３にスプライン嵌合され、この受圧板１６は円筒部３に係止された止め環１７により軸方向外方への移動が阻止される。
【００１８】
クラッチピストン１０と、それに隣接する第１摩擦板１４との間には緩衝用の皿ばね２０が介装される。
【００１９】
図２及び図３に示すように、上記皿ばね２０は、クラッチピストン１０側から第１摩擦板１４側に向かって大径となる截頭円錐形をなしている。この皿ばね２０は、その内周端部が、クラッチピストン１０の、第１摩擦板１４に対向する加圧面１０ａに形成された環状の保持溝２１に収容されると共に、その外周端部が上記加圧面１０ａより突出し所定の間隙を存して第１摩擦板１４に対向するように配置される。そして、保持溝２１の軸方向開口縁には、皿ばね２０の内周端部外側面に対向すべく保持溝２１の内面より半径方向外向きに突出する環状突起２２が形成される。従って、この環状突起２２が皿ばね２０の内周端部に該ばね２０の軸線方向外側（図２で右側）から係合することにより、皿ばね２０の保持溝２１からの離脱が阻止される。図示例では、その環状突起２２は、保持溝２１の内側面を逆テーパ状に切削加工することにより形成される。
【００２０】
このような環状突起２２付きの保持溝２１への皿ばね２０の取り付けを容易にするために、皿ばね２０は次のような構成を有する。
【００２１】
即ち、皿ばね２０は、自由状態で楕円形を呈するように成形される。その際、皿ばね２０の内短径をＤａ、内長径をＤｂ、前記環状突起２２の先端の外径をＤｐとしたとき、
Ｄａ＜Ｄｐ＜Ｄｂ
上記不等式を満足させ、且つ皿ばね２０を略真円に弾性変形したときは、皿ばね２０の内径が環状突起２２の先端の外径Ｄｐより大きくなるようになっている。
【００２２】
次に、この実施例の作用について説明する。
【００２３】
クラッチＣの油圧室１１に作動油圧を供給すれば、その油圧を受けたクラッチピストン１０は、戻しばね１２の荷重に抗して前進し、皿ばね２０を介して第１及び第２摩擦板１４，１５群を受圧板１６に対して押圧する。そのとき、クラッチピストン１０から受圧板１６までに存在する各隣接する第１及び第２摩擦板１４，１５間の間隙が排除され、次いで皿ばね２０が軸方向に圧縮され、その圧縮荷重の増加に応じて第１及び第２摩擦板１４，１５間の摩擦力が増加していくことで、クラッチアウタ１及びクラッチインナ８間、即ち入力軸５及び出力軸６間の動力伝達を緩徐に開始することができる。そして、皿ばね２０が保持溝２１内に押し込まれると、クラッチピストン１０の加圧面１０ａが第１及び第２摩擦板１４，１５群を直接押圧することになるので、第１及び第２摩擦板１４，１５間の摩擦力は最大となって、入力軸５及び出力軸６間での高トルクの伝達を可能にする。
【００２４】
油圧室１１から油圧を解放すれば、クラッチピストン１０は、戻しばね１２の反発力により後退して、皿ばね２０や各第１及び第２摩擦板１４，１５を自由にするので、入力軸５及び出力軸６間の動力伝達は遮断される。
【００２５】
このようなクラッチＣの遮断状態においても、皿ばね２０は、保持溝２１の環状突起２２により保持溝２１からの離脱を阻止されるので、クラッチＣのトルク容量を増大を図るべく、第１及び第２摩擦板１４，１５の枚数を増加する場合、それに伴ないクラッチピストン１０及び受圧板１６間の総合間隙が皿ばね２０の軸方向長さより大きくなっても支障はない。したがって、皿ばね２０の脱落を考慮することなく、各摩擦板１４，１５の枚数を自由に増加させることが可能となり、クラッチＣのトルク容量の増大を容易に図ることができる。
【００２６】
ところで、クラッチピストン１０の保持溝２１への皿ばね２０の取り付けに当たっては、先ず、例えば楕円形の皿ばね２０の長径側において、半径方向内向きの荷重を加えて皿ばね２０を略真円に弾性変形させ、これにより皿ばね２０の内径を保持溝２１の環状突起２２の先端の外径Ｄｐより大きくする。そこで、皿ばね２０内に環状突起２２を通過させた後、皿ばね２０から変形荷重を解放すれば、皿ばね２０は元の楕円形に復帰して、その内短径Ｄａを環状突起２２の先端の外径Ｄｐより小さくするため、この環状突起２２により皿ばね２０の保持溝２１からの離脱が阻止される。
【００２７】
また別の取り付け方法としては、皿ばね２０の短径側の一端部を保持溝２１に引っ掛けてから、その他端側を引っ張れば、皿ばね２０は略真円となって、皿ばね２０の他の部分も、環状突起２２に邪魔されることなく、保持溝２１に収めることができる。
【００２８】
このように、保持溝２１に、皿ばね２０の離脱防止のための環状突起２２が設けられているにも拘らず、皿ばね２０を保持溝２１に容易に装着することができ、その装着後、離脱防止のための後加工が不要である。したがって組立性が良好であると共に、加工工程の増加を抑えることができ、コストの低減に寄与し得る。
【００２９】
図４は、本発明の別に実施例を示すもので、クラッチピストン１０の保持溝２１の開口縁に、皿ばね２０の離脱を防ぐ環状突起２２をかしめ加工により形成した点を除けば、前実施例と同様の構成であり、その作用効果においても変わりがない。したがって、図４中、前実施例と対応する部分には、それと同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００３０】
最後に、図５〜図７に示す本発明の更に別の実施例について説明する。
【００３１】
この実施例では、皿ばね２０は、クラッチピストン１０側から第１摩擦板１４側に向かって小径となる截頭円錐形をなしており、その外周端部がクラッチピストン１０の保持溝２１′に収容され、その内周端部がクラッチピストン１０の加圧面１０ａより突出し所定の間隙を存して第１摩擦板１４に対向するように配置される。保持溝２１′の軸方向開口縁には、皿ばね２０の外周端部外側面に対向すべく保持溝２１の内面より半径方向内向きに突出する環状突起２２′が形成される。従って、この環状突起２２′が皿ばね２０の外周端部に該ばね２０の軸線方向外側（図６で右側）から係合することにより、皿ばね２０の保持溝２１′からの離脱が阻止される。
【００３２】
皿ばね２０は、前実施例と同様に自由状態で楕円形を呈しており、それの外短径をＤａ′、外長径をＤｂ′、環状突起２２′の先端の内径をＤｐ′としたとき、
Ｄａ′＜Ｄｐ′＜Ｄｂ′
上記不等式を満足させ、且つ皿ばね２０を略真円に弾性変形したときは、皿ばね２０の外径が環状突起２２′の先端の内径Ｄｐより小さくなるようになっている。
【００３３】
したがって、楕円形の皿ばね２０を略真円に弾性変形させれば、その外周端部を環状突起２２に干渉されることなく保持溝２１′内に挿入することができる。その挿入後、皿ばね２０を楕円形に復形させれば、その外長径Ｄｂは環状突起２２′の先端の内径Ｄｐ′より大きくなるため、この環状突起２２′により皿ばね２０の保持溝２１′からの離脱が阻止される。
【００３４】
その他の構成は前実施例と同様であるので、図５〜図７中、前実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００３５】
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で自由に設計変更が可能である。例えば、環状突起２２，２２′としては、複数の突起を環状に配列して構成することもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１，第２の各特徴によれば、多板摩擦式クラッチにおいて、前記保持溝の軸方向開口縁に、前記皿ばねの周端部に該ばねの軸方向外側から係合して該皿ばねの保持溝からの離脱を阻止する環状突起を形成したので、クラッチのトルク容量を増大を図るべく、第１及び第２摩擦板の枚数を増加する場合、それに伴ないクラッチピストン及び受圧板間の総合間隙が皿ばねの軸方向長さより大きくなっても、皿ばねが保持溝から離脱することはなく、支障がない。したがって、皿ばねの脱落を考慮することなく、各摩擦板の枚数を自由に増加させることが可能となり、クラッチのトルク容量の増大を容易に図ることができる。
【００３７】
また本発明の第３，第４の各特徴によれば、前記皿ばねを自由状態で楕円形に形成して、該皿ばねを略真円に弾性変形したとき前記環状突起に干渉されずに該皿ばねの前記保持溝への挿入を可能にしたので、保持溝に、皿ばねの離脱防止のための環状突起が設けられているにも拘らず、皿ばねを保持溝に容易に装着することができ、その装着後、離脱防止のための後加工が不要であり、したがって組立性が良好であると共に、加工工程の増加を抑えることができ、コストの低減に寄与し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に係る多板摩擦式クラッチの縦断面図
【図２】 図１の２部拡大図
【図３】 図１及び図２中の皿ばねの平面図
【図４】 本発明の別の実施例を示す図２との対応図
【図５】 本発明の更に別の実施例を示す図１との対応図
【図６】 図５の６部拡大図
【図７】 図５及び図６中の皿ばねの平面図
【符号の説明】
Ｃ・・・・クラッチ
１・・・・クラッチアウタ
８・・・・クラッチインナ
１０・・・クラッチピストン
１４・・・第１摩擦板
１５・・・第２摩擦板
１６・・・受圧板
２０・・・皿ばね
２１・・・保持溝
２１′・・保持溝
２２・・・環状突起
２２′・・環状突起

Claims (4)

1. クラッチアウタ（１）と、このクラッチアウタ（１）に囲繞されるクラッチインナ（８）と、クラッチアウタ（１）に軸方向摺動可能にスプライン嵌合される複数枚の第１摩擦板（１４）と、これら第１摩擦板（１４）と交互に重ねられてクラッチインナ（８）に軸方向摺動可能にスプライン嵌合される複数枚の第２摩擦板（１５）と、この第１及び第２摩擦板（１４，１５）群の一側面に対向してクラッチアウタ（１）に固定される受圧板（１６）と、クラッチアウタ（１）に嵌装され、第１及び第２摩擦板（１４，１５）群を受圧板（１６）に向かって押圧すべく油圧作動し得るクラッチピストン（１０）とを備え、クラッチピストン（１０）の、第１及び第２摩擦板（１４，１５）群に対する加圧面（１０ａ）に環状の保持溝（２１）を形成し、この保持溝（２１）に、外周端部が第１及び第２摩擦板（１４，１５）群に弾発的に当接可能な緩衝用皿ばね（２０）の内周端部を収容してなる多板摩擦式クラッチにおいて、
   前記保持溝（２１）の軸方向深さを、前記皿ばね（２０）の内周端部の板厚よりも大きく設定し、
   前記保持溝（２１）の軸方向開口縁には、前記皿ばね（２０）の内周端部に対し該ばね（２０）の軸線方向外側から係合して該皿ばね（２０）の保持溝（２１）からの離脱を阻止する環状突起（２２）を、該保持溝（２１）の内面より径方向外向きに突出させて形成したことを特徴とする多板摩擦式クラッチ。
2. クラッチアウタ（１）と、このクラッチアウタ（１）に囲繞されるクラッチインナ（８）と、クラッチアウタ（１）に軸方向摺動可能にスプライン嵌合される複数枚の第１摩擦板（１４）と、これら第１摩擦板（１４）と交互に重ねられてクラッチインナ（８）に軸方向摺動可能にスプライン嵌合される複数枚の第２摩擦板（１５）と、この第１及び第２摩擦板（１４，１５）群の一側面に対向してクラッチアウタ（１）に固定される受圧板（１６）と、クラッチアウタ（１）に嵌装され、第１及び第２摩擦板（１４，１５）群を受圧板（１６）に向かって押圧すべく油圧作動し得るクラッチピストン（１０）とを備え、クラッチピストン（１０）の、第１及び第２摩擦板（１４，１５）群に対する加圧面（１０ａ）に環状の保持溝（２１′）を形成し、この保持溝（２１′）に、内周端部が第１及び第２摩擦板（１４，１５）群に弾発的に当接可能な緩衝用皿ばね（２０）の外周端部を収容してなる多板摩擦式クラッチにおいて、
   前記保持溝（２１′）の軸方向深さを、前記皿ばね（２０）の外周端部の板厚よりも大きく設定し、
   前記保持溝（２１′）の軸方向開口縁には、前記皿ばね（２０）の外周端部に対し該ばね（２０）の軸線方向外側から係合して該皿ばね（２０）の保持溝（２１′）からの離脱を阻止する環状突起（２２′）を、該保持溝（２１′）の内面より径方向内向きに突出させて形成したことを特徴とする多板摩擦式クラッチ。
3. 請求項１記載の多板摩擦式クラッチにおいて、
   前記皿ばね（２０）は、自由状態で楕円形に形成されていて、それの自由状態での内短径をＤａ、内長径をＤｂとし、また前記環状突起（２２）先端の外径をＤｐとしたとき、 Ｄａ＜Ｄｐ＜Ｄｂの関係に設定され、且つ
   その皿ばね（２０）を略真円に弾性変形したときは、該皿ばね（２０）の内径が前記環状突起（２２）先端の外径（Ｄｐ）より大きくなって、該環状突起（２２）に干渉されずに該皿ばね（２０）の前記保持溝（２１）への挿入を可能にしたことを特徴とする多板摩擦式クラッチ。
4. 請求項２記載の多板摩擦式クラッチにおいて、
   前記皿ばね（２０）は、自由状態で楕円形に形成されていて、それの自由状態での外短径をＤａ′、外長径をＤｂ′とし、また前記環状突起（２２）先端の内径をＤｐ′としたとき、 Ｄａ′＜Ｄｐ′＜Ｄｂ′の関係に設定され、且つ
   その皿ばね（２０）を略真円に弾性変形したときは、該皿ばね（２０）の外径が前記環 状突起（２２′）先端の内径（Ｄｐ′）より小さくなって、該環状突起（２２′）に干渉されずに該皿ばね（２０）の前記保持溝（２１′）への挿入を可能にしたことを特徴とする多板摩擦式クラッチ。

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