JPH0583768B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、各種の車両に共用することが可能な
摩擦係合装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、自動車用の自動変速機は、複数のプラネ
タリギヤセツト、該プラネタリギヤセツトの各要
素に接続されたブレーキ、クラツチ等の摩擦係合
要素を有して、各摩擦係合要素を選択的に係合す
ることによつて各変速段を実現している。

そして各ブレーキ及びクラツチは、それぞれ油
圧サーボと、該油圧サーボによつて係合、解放が
行なわれる複数の薄板によつて形成されている。

すなわち、通常上記油圧サーボは、シリンダ室
を形成するシリンダ部材と、該シリンダ部材に対
して相対回転可能に配設される回転体と、上記シ
リンダ室内に摺動自在に配設され、上記シリンダ
部材とにより油室を形成するピストン部材と、上
記回転体とシリンダ部材間に配設されるピストン
部材と、上記回転体とシリンダ部材間に配設され
た摩擦係合要素を有しており、上記油圧に油を供
給することによつてピストン部材が摩擦係合要素
を係脱させるようになつている。

一般に、自動車の駆動系においては上述したよ
うにブレーキ、クラツチ等の摩擦係合装置により
動力伝達が行なわれているが、その場合、上記摩
擦係合要素を急に係合させると、係合シヨツクが
生じる。そのため、係合時に油圧を低下させ、
徐々に係合させることにより、立ち上がり時（初
期）のトルク伝達を緩和するようになつている。

一方、トランスミツシヨン、クラツチ部品を共
通化し、各種の自動車に搭載して製造コストを低
減する傾向があるが、出力の大きいエンジンに使
用している摩擦係合要素を出力の小さいエンジン
に使用しようとすると、クラツチの係合力が過大
となり、通常の制御範囲を更に下回る油圧範囲内
で摩擦係合装置を制御しないと、係合シヨツクを
緩和することができない。

第１図は従来の摩擦係合装置の部分断面図であ
る。

図において、１１はドラムを構成するシリンダ
部材、１２は該シリンダ部材１１の内室に嵌合さ
れたピストン部材、１３は該ピストン部材１２に
対向して配設された回転体（ハブ）、１４は上記
ハブ１３と上記ピストン部材１２間に配設された
摩擦係合要素であり、一方がハブ１３側に、他方
がシリンダ部材１１側にスプライン嵌合される。

上記シリンダ部材１１とピストン部材１２間に
は油圧が加えられ、ばねの押圧力に抗してピスト
ン部材１２を軸方向に移動させる。この時、ピス
トン部材１２は摩擦係合要素１４と当接してハブ
１３と一体的に回転し、トルクの伝達が開始され
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の摩擦係合要素におい
ては、各種の大きさのトルクを発生するエンジン
に対して同じ摩擦係合要素を使用した場合、摩擦
係合要素の係合を円滑に行なうことができない。

すなわち、トルクの伝達特性、つまり制御油圧
変化に対するトルク伝達容量変化が適切でない
と、クラツチの係合はスムーズに行なわれない。
例えば、小さいエンジンに対してトルク伝達容量
が大きい摩擦係合要素を使用すると、摩擦係合装
置の伝達容量が過大とちなり、係合シヨツクが生
じる。

したがつて、適正な初期トルク伝達特性を得る
ためには、油圧を更に低くする必要が生じる。と
ころが、例えば0.5Kg／cm²以下の低い油圧では摺
動抵抗、温度変化、漏れ等による影響が大きく、
厳密な油圧制御を行なうことが困難となり、油圧
制御系を変更する必要が生ずる。

また、適正なトルク伝達容量の摩擦係合装置に
するためにはドラム径を変更するか、摩擦係合要
素（摩擦部材）の枚数を変更する方法があるが、
前者の方法においては摩擦係合要素自体を取り替
える必要があり、各種の自動車に適用することが
できず、コストが高くなる。後者の方法において
は摩擦面が偶数に限られ、奇数とすることはでき
ないので、トルク伝達容量を段階的に変更する以
外に方法はない。

本発明は、上記従来の摩擦係合装置の問題点を
解決して、摩擦係合装置の本体（ドラム等）の寸
法、構造、制御油圧を変更することなく、トルク
伝達容量を変化させ、各種の自動車に共用して使
用することができる摩擦係合装置の提供を目的と
する。

（課題を解決するための手段） そのため、本発明の摩擦係合装置は、軸方向に
延びる中心管状部、ドラム外壁部及び両者間に延
びるフランジ部が一体的に連結され、環状のシリ
ンダ室を形成するシリンダ部材と、該シリンダ部
材に対して相対回転自在に配設された回転体と、
該回転体と前記シリンダ部材との間に配設される
摩擦係合要素と、前記シリンダ部材により形成さ
れる前記環状のシリンダ室内で、前記中心管状部
と前記ドラム外壁部との間に配設されるととも
に、半径方向に分割され、前記摩擦係合要素に接
離自在に対向された作動ピストン部分と前記シリ
ンダ部材に軸方向移動不能に固定された規制ピス
トン部分とを形成する環状のピストン部材と、前
記シリンダ部材に形成され、前記シリンダ部材と
前記ピストン部材との間に形成される油室に油を
供給する油路とを有することを特徴とする。

（作用及び発明の効果） 本発明によれば、上記のように、軸方向に延び
る中間管状部、ドラム外壁部及び両者間に延びる
フランジ部が一体的に連結され、環状のシリンダ
室を形成するシリンダ部材と、該シリンダ部材に
対して相対回転自在に配設された回転体と、該回
転体と上記シリンダ部材との間に配設される摩擦
係合要素と、上記シリンダ室内に配設され、上記
シリンダ部材により形成される前記環状のシリン
ダ室内で、上記中心管状部と上記ドラム外壁部と
の間に配設されるとともに、半径方向に分割さ
れ、上記摩擦係合要素に接離自在に対向された作
動ピストン部分と上記シリンダ部材に軸方向移動
不能に固定された規制ピストン部分とを形成する
環状のピストン部材と、上記シリンダ部材に形成
され、上記シリンダ部材に形成され、上記シリン
ダ部材と前記ピストン部材との間に形成される油
室に油を供給する油路とを有しているので、油路
から油室に油が供給されると、環状のピストン部
材に油圧が作用するが、規制ピストン部分はシリ
ンダ部材に軸方向移動不能に固定されているた
め、作動ピストン部分のみが移動して摩擦係合要
素に当接し摩擦係合要素を係合させる。この際、
規制ピストン部分の受圧面積分だけピストンの押
圧力が小さくなるので、摩擦係合装置の容量が小
さくなる。

したがつて、作動ピストン部分及び規制ピスト
ン部分の寸法を変更するのみで、摩擦係合要素の
容量を変更することができるので、シリンダ部
材、摩擦係合要素及び油圧制御装置などを変更す
ることなく、各種の自動車に対して使用すること
ができ、製造コストを低減することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しな
がら詳細に説明する。なお、実施例では、摩擦係
合装置はクラツチとなつているが、本発明に係る
摩擦係合装置はクラツチのみに限定されずブレー
キ等にも適用できる。また、摩擦係合要素に作用
するピストン部分（作動ピストン）は、一般にバ
ネ、その他の弾性手段を介して、係合解除方向に
押圧するが、実施例に示す以外の手段（皿バネ
等）によることもできる。

第２図において、クラツチ１０は、エンジン出
力軸（図示せず）にスプライン嵌合されたシリン
ダ部材たるドラム１１と、ドラム１１内に嵌合さ
れた一対のピストン部分１２，１２ａ，１２ｂ
と、出力軸（図示せず）にスプライン嵌合された
ハブ１３と、該ハブとピストン部分との間に配置
された摩擦係合要素１４とから成る。

ドラム１１は、入力軸（図示せず）にスプライ
ン嵌合される中心管状部１１ａと、この管状部１
１ａの一端から半径方向に拡延するフランジ部１
１ｂと、フランジ部１１ｂ外周端より中心管状部
１１ａと同一の向きに延長するドラム外壁部１１
ｃから成り、管状部１１ａと外壁部１１ｃとの間
にピストン部材１２が嵌合されるシリンダ室が形
成される。

ピストン部材１２は、２つの環状同心状ピスト
ン部分１２ａ，１２ｂから成り、内径側ピストン
部分は、ドラム管状部１１ａ上にスナツプ１５に
より右方向へは移動規制されており、ドラム管状
部１１ａおよび作動ピストン１２ｂとの当接面に
はそれぞれシール材１６が設けられている。作動
ピストン部分１２ｂは、規制ピストン部分１２ａ
とドラム外壁部１１ｃ内面との間に軸方向に摺動
自在に配されている。この作動ピストン部分１２
ｂのドラム外壁部１１ｃとの摺動面にはシール材
１７が設けられシールを行つている。作動ピスト
ン部分１２ｂには、チエツク弁１８が設けられ、
ピストン復帰行程のオイル排出を制御する。この
作動ピストン部分１２ｂは、ドラム管状部１１ａ
上のスナツプ１５と規制ピストン部分１２ａとの
間に設けられたリテーナ１９と作動ピストン部分
１２ｂの右端に隣接するリテーナ２０との間に挟
持されたリターンスプリング２１により左方へと
常時押圧されている。

摩擦係合要素１４は、ドラム外壁部１１ｃに同
様に軸方向移動自在かつドラム１１に対し相対回
転不能に配置された少なくとも一対のドラム側摩
擦デイスク１４ｂと、該摩擦デイスク１４ｂの間
に配されハブ１３上に軸方向移動自在かつハブ１
３に対し相対回転不能に配置（例えばスプライン
嵌合）されたハブ側摩擦デイスク１４ａとから成
り、ドラム側摩擦デイスク１４ｂの、作動ピスト
ン部分と反対側のデイスクはドラム外壁部のスナ
ツプ２２により阻止されている。摩擦係合要素１
４は乾式又は湿式でよく（図示の場合湿式）、乾
式の場合には一般に摺動面に摩擦フエーシング材
を配する。

上記クラツチにおいて、入力軸内の通路（図示
せず）とハブ管状部１１ａの油路２３を通してハ
ブ１１及びピストン部分１２によつて画定される
油室２４に油圧が導入されると、作動ピストン部
分１２ｂはリターンスプリング２１に抗して右方
向へ摺動し始める。このときの作動力は、油圧×
可動ピストン１２ｂの受圧面積に等しく、第１図
に示す従来のクラツチのピストン作動力より規制
ピストン部分１２ａの受圧面積に対応する分だけ
少なくなつている。

こうして右方向へ移動した作動ピストン部分１
２ｂは、右端突起部２５が摩擦係合要素１４を押
圧し、摩擦デイスク１４ａ，１４ｂは一体とな
る。このためドラム１１とハブ１３は一体となつ
て回転し始め、入力軸から出力軸へトルクが伝達
される。

なお、図示の例では規制ピストン部分の規制は
リターンスプリング２１のリテーナ１９のスナツ
プにより行う利点がある。別の阻止手段による場
合、その固定位置をピストン部材の摺動範囲外と
することにより、多種の用途に対応できる。なお
入出力軸の関係は、逆とすることもできる。

第３図は、第２図の実施例とは別の実施例を示
す。この実施例は、規制ピストン部分１２ａは、
外径側に位置し、作動ピストン部分１２ｂは内径
側に位置している点及びリターンスプリング２１
用の一方のリテーナ２０が不要となつている点が
第２図の実施例と異なる。この場合も規制ピスト
ン部分１２ａの受圧面積分だけ作動ピストン部分
１２ｂの移動力が小さくなるが、外径部に規制ピ
ストン部分を設けたほうが全周長さが長くとれる
ので、径方向の幅の小さな部材でもその受圧面積
を大きくとれ、作動ピストン部分の押圧力を大き
く減少できる。図示してないが本発明は、上記以
外にも、規制ピストン部材を内外径部両方に設け
ることも可能であり、トルク伝達容量の許容調節
範囲を更に拡大できる。

このように本発明に係る摩擦係合装置は、ピス
トン部材を除く他の共通部品により比較的トルク
伝達容量の大きいものを標準として構成してお
き、使用車種に応じて規制ピストン部分と作動ピ
ストン部分を適当に組合わせて適正なトルク伝達
容量が得られる。このように高価なクラツチドラ
ム、摩擦係合要素は同一規格で大量に製造できる
ので、装置全体のコストも大幅に低減できる。ま
た、摩擦係合要素のデイスク対の増減による摩擦
係合力の段階的調節という制限は、本発明により
完全に解消される。

また、ピストン部材をピストン部分に分割する
ことにより隣接ピストン部分間に新たな摺動面が
生ずるので、その場合、ドラム（シリンダ部材）
の内面の加工精度は軽減されうる。

非作動ピストン部分は、油圧力による変形が多
少許容されうる。そのため、合成樹脂、複合材料
等の軽量化材料ないし低級材料とすることもで
き、全体として、さらに安価とでき、軽量化の必
要にも対応できる。

なお、本発明は上述の実施例に対し、公知の手
段の変更、付加等当業者に自明の変更を施すこと
を排除せず、これらは当然本発明の保護範囲に属
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の摩擦係合装置の一例を示す部
分断面図、第２図は本発明に係る摩擦係合装置の
一実施例を示す部分断面図、第３図は第２図と別
の実施例の上半部を示す部分断面図である。 １１……シリンダ部材（ドラム）、１２……ピ
ストン部材、１２ａ……規制ピストン部分、１２
ｂ……作動ピストン部分、１３……回転体（ハ
ブ）、１４……摩擦係合要素、２１……リターン
スプリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸方向に延びる中心管状部、ドラム外壁部及
   び両者間に延びるフランジ部が一体的に連結さ
   れ、環状のシリンダ室を形成するシリンダ部材
   と、 該シリンダ部材に対して相対回転自在に配設さ
   れた回転体と、 該回転体と前記シリンダ部材との間に配設され
   る摩擦係合要素と、 前記シリンダ部材により形成される前記環状の
   シリンダ室内で、前記中心管状部と前記ドラム外
   壁部との間に配設されるとともに、半径方向に分
   割され、前記摩擦係合要素に接離自在に対向され
   た作動ピストン部分と前記シリンダ部材に軸方向
   移動不能に固定された規制ピストン部分とを形成
   する環状のピストン部材と、 前記シリンダ部材に形成され、前記シリンダ部
   材と前記ピストン部材との間に形成される油室に
   油を供給する油路とを有することを特徴とする摩
   擦係合装置。 ２ 前記環状のピストン部材は、中心管状部また
   はドラム外壁部と作動ピストン部分との間、作動
   ピストン部分と規制ピストン部分との間、規制ピ
   ストン部分とドラム外壁部または中心管状部との
   間に、前記油室からの油の洩れを阻止するシール
   材をそれぞれ有していることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の摩擦係合装置。