特許 6558142 クラッチ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6558142

(24)【登録日】2019年7月26日

(45)【発行日】2019年8月14日

(54)【発明の名称】クラッチ装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 13/60 20060101AFI20190805BHJP

   F16D 13/52 20060101ALI20190805BHJP

【ＦＩ】

   F16D13/60 A

   F16D13/52 Z

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-163241(P2015-163241)

(22)【出願日】2015年8月20日

(65)【公開番号】特開2017-40325(P2017-40325A)

(43)【公開日】2017年2月23日

【審査請求日】2018年8月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100171619

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 顕雄

(72)【発明者】

【氏名】寺島 幸士

【審査官】 中島 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２１５２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−０９８９２４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５０−０４０９６２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ １１／００−２３／１４

Ｆ１６Ｄ ２５／００−３９／００

Ｆ１６Ｄ ４８／００−４８／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

同軸上に配置された入力シャフト及び出力シャフトの間に設けられ、前記入力シャフトの回転を前記出力シャフトに伝達するクラッチ装置であって、
前記入力シャフトと一体に回転されるクラッチハブと、
前記出力シャフトと一体に回転されるクラッチドラムと、
前記クラッチハブにスプライン嵌合された第１プレート部材と、
前記クラッチドラムにスプライン嵌合された第２プレート部材と、
軸方向にストローク移動して前記第１プレート部材及び前記第２プレート部材を互いに圧接可能なピストンとを備え、
前記第１プレート部材と前記第２プレート部材の一方は、
互いに対向配置されると共に、スプライン溝に嵌合される複数の板状突起が形成された複数のプレートと、
対向する前記板状突起同士の間に介在し、前記板状突起のそれぞれと接合されたスペーサを備えるクラッチ装置。

【請求項2】

前記板状突起と前記スペーサは、溶接によって接合されている請求項１に記載のクラッチ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クラッチ装置に関し、特に、エンジンから変速機への動力伝達を断接する湿式多板クラッチ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジンから変速機への動力伝達を断接する湿式多板クラッチ装置が知られている。一般的な湿式多板クラッチ装置は、入力シャフトと一体回転するクラッチハブと、出力シャフトと一体回転するクラッチドラムと、これらクラッチハブ及びクラッチドラムにそれぞれ設けられた複数枚のクラッチプレートと、作動油圧によってストローク移動して各クラッチプレートを圧接（クラッチ接）するピストンと、クラッチプレートからピストンを離隔させて各クラッチプレートの圧接を開放（クラッチ断）するリターンスプリングなどを備えている。

【0003】

このクラッチ装置では、クラッチプレート同士の摩擦に起因する温度上昇を、オイルの潤滑によって抑制している。オイルを効率よく潤滑させるため、クラッチプレートを２枚重ね合わせ、重ねあわせ面にオイル流路を形成したものが知られている。例えば、径方向に延びる扁平なオイル流路や周方向と径方向に屈曲された矩形断面のオイル流路を重ね合わせ面に形成したもの（特許文献１を参照）、２枚のプレートの間に軸方向へ変形可能なクッションプレートを配置したもの（特許文献２を参照）、２枚のプレートの間に軸方向へ変形可能な波板を配置したもの（特許文献３を参照）が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平３−２３９８１９号公報

【特許文献2】特開平４−１０２７２３号公報

【特許文献3】特許第３１０６７１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

プレートを重ね合わせた場合、プレートにおける１枚あたりの厚さが薄くなる虞がある。プレートの厚さが薄くなると、スプライン溝に嵌合されるスプライン歯も薄くなる。スプライン歯が薄くなると、撓みなどによってクラッチ装置の作動特性が損なわれてしまう可能性がある。

【0006】

開示の装置は、クラッチ装置における作動特性の向上を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

開示の装置は、同軸上に配置された入力シャフト及び出力シャフトの間に設けられ、前記入力シャフトの回転を前記出力シャフトに伝達するクラッチ装置であって、前記入力シャフトと一体に回転されるクラッチハブと、前記出力シャフトと一体に回転されるクラッチドラムと、前記クラッチハブにスプライン嵌合された第１プレート部材と、前記クラッチドラムにスプライン嵌合された第２プレート部材と、軸方向にストローク移動して前記第１プレート部材及び前記第２プレート部材を互いに圧接可能なピストンとを備え、前記第１プレート部材と前記第２プレート部材の少なくとも一方は、互いに対向配置されると共に、スプライン溝に嵌合される複数の板状突起が形成された複数のプレートと、対向する前記板状突起同士の間に介在し、前記板状突起のそれぞれと接合されたスペーサを備える。

【発明の効果】

【0008】

開示の装置によれば、クラッチ装置における作動特性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係るクラッチ装置において、第１湿式多板クラッチが接続された状態の上半分を示す模式的な縦断面図である。

【図2】本実施形態に係るクラッチ装置において、第２湿式多板クラッチが接続された状態の要部を示す模式的な縦断面図である。

【図3】（Ａ）は、第１セパレートプレートを説明する全体図である。（Ｂ）は、内周部に形成されたスプライン歯を模式的に説明する部分拡大図である。

【図4】第１セパレートプレートの軸方向への移動の様子を模式的に説明する部分拡大図である。

【図5】（Ａ）は、第２セパレートプレートを説明する全体図である。（Ｂ）は、外周部に形成されたスプライン歯を模式的に説明する部分拡大図である。

【図6】第２セパレートプレートの軸方向への移動の様子を模式的に説明する部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るクラッチ装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

【0011】

図１に示すように、本実施形態のクラッチ装置１０は、第１湿式多板クラッチＣ１及び第２湿式多板クラッチＣ２を備えたデュアルクラッチ装置である。このクラッチ装置１０は、入力シャフト１１と第１出力シャフト１２Ａ及び第２出力シャフト１２Ｂの間に設けられ、エンジンＥの駆動力を第１出力シャフト１２Ａと第２出力シャフト１２Ｂへ選択的に伝達している。本実施形態において、第２出力シャフト１２Ｂは、第１出力シャフト１２Ａの中空軸内に回転自在に挿入されている。そして、入力シャフト１１、第１出力シャフト１２Ａ、及び、第２出力シャフト１２Ｂは同軸上で回転している。第１出力シャフト１２Ａ及び第２出力シャフト１２Ｂの駆動力は変速機Ｔに伝達され、それぞれ奇数段の変速ギア群と偶数段の変速ギア群を回転させる。

【0012】

第１湿式多板クラッチＣ１は、第１クラッチハブ１３と、第１セパレートプレート１４Ａと、第１クラッチドラム１５と、第１フリクションプレート１４Ｂと、圧接プレート１６と、第１ピストン１７と、カバー部材１８とを備えている。

【0013】

第１クラッチハブ１３は、入力シャフト１１と一体に回転される円筒状の部材であり、外周面には各シャフト１１、１２Ａ、１２Ｂの軸方向（以下、単に軸方向という）と平行な溝（スプライン溝）ＧＲ１が形成されている。第１セパレートプレート１４Ａは、本発明に係る第１プレート部材の一例であり、第１クラッチハブ１３の外周面にスプライン嵌合し、軸方向に移動可能な状態で取り付けられている。この第１セパレートプレート１４Ａは、軸方向に複数枚取り付けられている。なお、第１セパレートプレート１４Ａについては、後で詳しく説明する。

【0014】

第１クラッチドラム１５は、入力シャフト１１側が開放されると共に第１クラッチハブ１３よりも大径に形成された有底の円筒状部材であり、第１出力シャフト１２Ａと一体回転する。第１クラッチドラム１５における円筒部分の内周面には、軸方向と平行なスプライン溝ＧＲ２が形成されている。第１フリクションプレート１４Ｂは、本発明に係る第２プレート部材の一例であり、第１クラッチドラム１５の内周面にスプライン嵌合し、軸方向に移動可能な状態で取り付けられている。この第１フリクションプレート１４Ｂは、第１セパレートプレート１４Ａと交互に複数枚取り付けられており、第１セパレートプレート１４Ａとの対向面には摩擦材（不図示）が取り付けられている。

【0015】

圧接プレート１６は、第１クラッチハブ１３に対して回転自在に挿入された円環板状の部材である。圧接プレート１６と第１フリクションプレート１４Ｂの間には、皿バネ１６Ａが配置されている。第１ピストン１７は円筒状をしており、軸方向に沿って出力シャフト１２Ａ，１２Ｂ側に移動することで、圧接プレート１６及び皿バネ１６Ａを介して各プレート１４Ａ，１４Ｂを軸方向に圧接させる。反対に、第１ピストン１７が入力シャフト１１側へ移動することで、各プレート１４Ａ，１４Ｂは開放される。第１湿式多板クラッチＣ１は、各プレート１４Ａ，１４Ｂの圧接によってクラッチ接の状態となり、各プレート１４Ａ，１４Ｂの開放によってクラッチ断の状態となる。

【0016】

カバー部材１８は、出力シャフト１２Ａ，１２Ｂ側が開放された有底円筒状の部材であり、その内周面の直径は、第１ピストン１７の外周面の直径に揃えられている。第１ピストン１７における入力シャフト１１側の部分は、カバー部材１８に液密状態で挿入されている。

【0017】

第１ピストン１７とカバー部材１８の間には、作動油で満たされる作動油室１９が形成されている。この作動油室１９における油圧が上昇すると、第１ピストン１７は第１クラッチハブ１３側に向かって軸方向にストローク移動して各プレート１４Ａ，１４Ｂを互いに圧接する（第１湿式多板クラッチＣ１：接）。圧接状態において、エンジンＥの駆動力は、入力シャフト１１、第１クラッチハブ１３、各プレート１４Ａ，１４Ｂ、第１クラッチドラム１５を介して第１出力シャフト１２Ａに伝達される。

【0018】

第１ピストン１７と第１クラッチハブ１３との間には、第１ピストン１７を第１クラッチハブ１３から離隔する方向に付勢する複数のリターンスプリング（不図示）が介設されている。すなわち、作動油室１９の油圧が降下すると、図２に示すように、第１ピストン１７はリターンスプリングの付勢力によって第１クラッチハブ１３から離隔する方向に移動して各プレート１４Ａ，１４Ｂの圧接状態を開放する（第１湿式多板クラッチＣ１：断）。

【0019】

また、第１湿式多板クラッチＣ１は、第１クラッチハブ１３及び第１ピストン１７を一体回転可能に連結する有底円筒状の第１回り止めピン部材２０と、第１回り止めピン部材２０を第１クラッチハブ１３のピン挿入穴に向けて付勢する第１スプリング部材２１を備えている。

【0020】

第２湿式多板クラッチＣ２は、第２クラッチハブ３３と、第２セパレートプレート３４Ａと、第２クラッチドラム３５と、第２フリクションプレート３４Ｂと、皿バネ３６Ａと、第２ピストン３７と、作動油室３９と、第２回り止めピン部材４０と、第２スプリング部材４１とを備えており、第１湿式多板クラッチＣ１と略同様に構成されている。

【0021】

例えば、第２セパレートプレート３４Ａ（本発明に係る第１プレート部材の一例）は、第２クラッチハブ３３の内周面（スプライン溝ＧＲ３）にスプライン嵌合し、軸方向に移動可能な状態で取り付けられている。また、第２フリクションプレート３４Ｂ（本発明に係る第２プレート部材の一例）は、第２クラッチドラム３５の外周面（スプライン溝ＧＲ４）にスプライン嵌合し、軸方向に移動可能な状態で取り付けられている。

【0022】

なお、第２湿式多板クラッチＣ２の各構成は、第１湿式多板クラッチＣ１と同様の機能を有する。簡単に説明すると、作動油室３９における油圧の上昇に伴い、第２ピストン３７が第２クラッチハブ３３に向けて軸方向へストローク移動される。これにより、第２湿式多板クラッチＣ２はクラッチ接とされる。作動油室３９における油圧が降下すると、第２ピストン３７はリターンスプリングの付勢力によって第２クラッチハブ３３から離隔する方向に移動し、第２湿式多板クラッチＣ２はクラッチ断とされる。

【0023】

この第２湿式多板クラッチＣ２では、第１湿式多板クラッチＣ１が接の際に断にされ（図１参照）、第１湿式多板クラッチＣ１が「断」にされた際に「接」にされる（図２参照）。第２湿式多板クラッチＣ２が接にされると、エンジンＥの駆動力は、入力シャフト１１、第１クラッチハブ１３、第２クラッチハブ３３、各プレート３４Ａ，３４Ｂ、第２クラッチドラム３５を介して第２出力シャフト１２Ｂに伝達される。

【0024】

次に、セパレートプレートについて説明する。まず、第１セパレートプレート１４Ａについて説明する。

【0025】

図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、第１セパレートプレート１４Ａは、第１プレート５１と第２プレート６１を備えている。

【0026】

第１プレート５１は、円環板状のベース部５２と、ベース部５２の内周縁から径方向の中心側に突出されると共に、周方向に所定角度間隔で設けられた複数のスプライン突部５３とを備えている。このスプライン突部５３は、本発明の板状突起の一例であり、第１クラッチハブ１３の外周面に形成された軸方向のスプライン溝ＧＲ１に嵌められる部分である。

【0027】

第２プレート６１は、円環板状のベース部６２と、ベース部６２の内周縁から径方向の中心側に突出されると共に、周方向に所定角度間隔で設けられた複数のスプライン突部６３とを備えている。このスプライン突部６３もまた、本発明の板状突起の一例であり、第１クラッチハブ１３の外周面に形成された軸方向のスプライン溝ＧＲ１に嵌められる部分である。

【0028】

図３（Ｂ）に示すように、第１プレート５１のスプライン突部５３と第２プレート６１のスプライン突部６３は軸方向に対向して配置されており、対向するスプライン突部５３，６３同士は、スペーサＳＰ１を介して一体化されている。スペーサＳＰ１は、その断面形状がスプライン突部５３，６３の断面形状に揃えられたブロック材であり、スプライン突部５３とスプライン突部６３のそれぞれに対して溶接（例えばろう付け）によって接合される。

【0029】

図４に示すように、スプライン突部５３，６３及びスペーサＳＰ１の接合により、第１セパレートプレート１４Ａの厚みＴＣに相当する軸方向長さのスプライン歯ＰＲ１が作製される。このスプライン歯ＰＲ１はスプライン溝ＧＲ１に嵌合され、第１セパレートプレート１４Ａの軸方向への移動時におけるガイドとなる。

【0030】

このスプライン歯ＰＲ１の軸方向長さは、各スプライン突部５３，６３の厚みよりも十分に長くなっている。このため、スプライン歯ＰＲ１は、撓みなどの変形が生じ難く、第１セパレートプレート１４Ａを円滑に案内できる。その結果、クラッチ装置１０の作動特性を向上させることができる。

【0031】

次に、第２セパレートプレート３４Ａについて説明する。

【0032】

図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、第２セパレートプレート３４Ａは、第１プレート７１と第２プレート８１を備えている。

【0033】

第１プレート７１は、円環板状のベース部７２と、ベース部５２の外周縁から径方向の外側に突出されると共に、周方向に所定角度間隔で設けられた複数のスプライン突部７３とを備えている。このスプライン突部７３は、本発明の板状突起の一例であり、第２クラッチハブ３３の外周面に形成された軸方向のスプライン溝ＧＲ３に嵌められる部分である。

【0034】

第２プレート８１は、円環板状のベース部８２と、ベース部８２の外周縁から径方向の外側に突出されると共に、周方向に所定角度間隔で設けられた複数のスプライン突部８３とを備えている。このスプライン突部８３もまた、本発明の板状突起の一例であり、第２クラッチハブ３３の内周面に形成された軸方向のスプライン溝ＧＲ３に嵌められる部分である。

【0035】

図５（Ｂ）に示すように、第１プレート７１のスプライン突部７３と第２プレート８１のスプライン突部８３は軸方向に対向して配置されており、対向するスプライン突部７３，８３同士は、スペーサＳＰ２を介して一体化されている。スペーサＳＰ２は、その断面形状がスプライン突部７３，８３の断面形状に揃えられたブロック材であり、スプライン突部７３とスプライン突部８３のそれぞれに対して溶接（例えばろう付け）によって接合される。

【0036】

図６に示すように、スプライン突部７３，８３及びスペーサＳＰ２の接合により、第２セパレートプレート３４Ａの厚みに相当する軸方向長さのスプライン歯ＰＲ２が作製される。このスプライン歯ＰＲ２はスプライン溝ＧＲ３に嵌合され、第２セパレートプレート３４Ａの軸方向への移動時におけるガイドとなる。

【0037】

このスプライン歯ＰＲ２の軸方向長さは、各スプライン突部７３，８３の厚みよりも十分に長くなっている。このため、スプライン歯ＰＲ２は、撓みなどの変形が生じ難く、第２セパレートプレート３４Ａを円滑に案内できる。その結果、クラッチ装置１０の作動特性を向上させることができる。

【0038】

以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。例えば、次のように構成してもよい。

【0039】

前述の実施形態では、セパレートプレートを第１プレートと第２プレートに分割していたが、この構成に限定されるものではない。セパレートプレートを３枚以上の複数に分割してもよい。

【0040】

前述の実施形態では、セパレートプレートを分割対象にしていたが、この構成に限定されるものではない。フリクションプレートを分割対象にしてもよい。

【符号の説明】

【0041】

１０…クラッチ装置，１１…入力シャフト，１２Ａ…第１出力シャフト，１２Ｂ…第２出力シャフト，１３…第１クラッチハブ，１４Ａ…第１セパレートプレート，１４Ｂ…第１フリクションプレート，１５…第１クラッチドラム，１６…圧接プレート，１７…第１ピストン，１８…カバー部材，１９…作動油室，２０…ピン部材，２１…第１スプリング部材，３３…第２クラッチハブ，３４Ａ…第２セパレートプレート，３４Ｂ…第２フリクションプレート，３５…第２クラッチドラム，３７…第２ピストン，３９…作動油室，４０…ピン部材，５１…第１プレート，５２…ベース部，５３…スプライン突部，６１…第２プレート，６２…ベース部，６３…スプライン突部，Ｅ…エンジン，Ｔ…変速機，Ｃ１…第１湿式多板クラッチ，Ｃ２…第２湿式多板クラッチ，ＧＲ１〜ＧＲ４…スプライン溝，ＳＰ１…スペーサ，ＰＲ１…スプライン歯

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】