油圧クラッチ
【課題】油圧クラッチの構成部材の磨耗を抑制する。
【解決手段】リターンスプリング４７の一端がクラッチピストン４４に係止されると共にリターンスプリング４７の他端がスプリングシート４６に固定され、スプリングシート４６は、キャンセルプレート４５により軸方向に支持される。更に、キャンセルプレート４５には径方向に突出する凸部４５０が形成され、スプリングシート４６には上記凸部４５０と係合可能な凹部４６０が形成される。
【解決手段】リターンスプリング４７の一端がクラッチピストン４４に係止されると共にリターンスプリング４７の他端がスプリングシート４６に固定され、スプリングシート４６は、キャンセルプレート４５により軸方向に支持される。更に、キャンセルプレート４５には径方向に突出する凸部４５０が形成され、スプリングシート４６には上記凸部４５０と係合可能な凹部４６０が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチドラムと、クラッチドラムと一体に回転可能であると共に油圧によりクラッチドラムの軸方向に移動可能なクラッチピストンと、クラッチピストンと共に遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室を画成するキャンセルプレートとを備える油圧クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の油圧クラッチとしては、内周面に複数のクラッチプレートがスプライン嵌合されたクラッチドラムと、当該クラッチドラムの内周面にスプライン嵌合されると共に油圧により軸方向に移動してクラッチプレートを押圧可能なクラッチピストンと、クラッチピストンをクラッチプレートとは逆側に付勢するリターンスプリングと、スナップリングによりクラッチドラムに係止されたスプリング受けとしてのスプリングリテーナとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この油圧クラッチにおいて、スプリングリテーナは、いわゆるキャンセルプレートとしても機能し、クラッチドラム内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室をクラッチピストンと共に画成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５６４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の油圧クラッチにおいて、スプリングリテーナはクラッチドラムにより径方向に支持されているだけであることから、クラッチドラムやクラッチピストンの回転に伴って、クラッチドラムと摺接するスプリングリテーナや、クラッチドラムとスプリングリテーナとの間のシール部材が磨耗してしまうおそれがある。
【０００５】
本発明の油圧クラッチは、構成部材の磨耗を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の油圧クラッチは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の油圧クラッチは、
クラッチドラムと、該クラッチドラムと一体に回転可能であると共に油圧により前記クラッチドラムの軸方向に移動可能なクラッチピストンと、該クラッチピストンと共に遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室を画成するキャンセルプレートと、前記クラッチピストンと前記キャンセルプレートとの間に介設されたリターンスプリングとを備える油圧クラッチにおいて、
前記リターンスプリングの前記軸方向における一端は前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの一方と係合すると共に該リターンスプリングの前記軸方向における他端はスプリングシートに固定され、前記スプリングシートは、前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの他方により支持され、前記スプリングシートと前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの他方とは一体回転可能に構成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の油圧クラッチでは、リターンスプリングの軸方向における一端がクラッチピストンおよびキャンセルプレートの一方と係合すると共にリターンスプリングの軸方向における他端がスプリングシートに固定される。そして、スプリングシートは、クラッチピストンおよびキャンセルプレートの他方により支持され、スプリングシートとクラッチピストンおよびキャンセルプレートの他方とは一体回転可能に構成される。これにより、クラッチピストンとキャンセルプレートとがリターンスプリングおよびスプリングシートを介して一体に回転することになるため、クラッチドラム、クラッチピストンおよびキャンセルプレートのすべてを一体に回転させることができるので、各構成部材の磨耗を抑制することが可能となる。
【０００９】
また、前記キャンセルプレートは、前記クラッチドラムと一体に回転する部材により支持されてもよい。これにより、クラッチドラム、クラッチピストンおよびキャンセルプレートのすべてを一体回転可能にすると共に、キャンセルプレートと当該キャンセルプレートを支持する部材との間の磨耗を抑制することができる。
【００１０】
更に、前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの他方と前記スプリングシートとの一方には径方向に突出する凸部が形成されてもよく、該クラッチピストンおよび該キャンセルプレートの他方と該スプリングシートとの他方には前記凸部と係合可能な凹部が形成されてもよい。これにより、当該凸部と凹部とを係合することで、クラッチピストンおよびキャンセルプレートの他方とスプリングシートとを容易に一体回転可能に構成することができる。
【００１１】
また、前記スプリングシートは、円環状に形成されてもよく、該スプリングシートには複数の前記リターンスプリングが等間隔に固定されてもよく、前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの一方は、互いに隣り合う前記リターンスプリング同士の間に延在するように形成された壁部を有してもよい。このように、互いに隣り合うリターンスプリングの間に延在するように、当該リターンスプリングが係止されるクラッチピストンおよびキャンセルプレートの一方に壁部を形成することで、クラッチピストンとキャンセルプレートとの間で回転トルクを伝達するリターンスプリングが回転方向に倒れないようにすることができる。
【００１２】
更に、本発明の油圧クラッチは、前記クラッチピストンと前記キャンセルプレートとの間に配置されて前記キャンセル油室を密封するシール部材を更に備えてもよく、前記リターンスプリングが前記クラッチピストンと前記キャンセルプレートとの間に配置されて自然長を保持しているときには、前記シール部材により前記キャンセル油室が密封されないものとしてもよい。これにより、リターンスプリングが自然長を保持した状態でクラッチピストンとキャンセルプレートとの間に配置された際には、キャンセル油室がシール部材により密封されないため、クラッチピストンとキャンセルプレートとが容易に相対回転させことができる。従って、油圧クラッチを組立てる際には、自然長を保持した状態でリターンスプリングをスプリングシートと共にクラッチピストンとキャンセルプレートとの間に配置し、クラッチピストンとキャンセルプレートとを相対回転させることにより、上記凸部と凹部とを係合可能な位置にキャンセルプレートを容易に位置決めすることができる。
【００１３】
また、前記クラッチドラムは、油圧クラッチの動力入力部材と一体回転可能であってもよく、前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートは、前記動力入力部材により支持されてもよい。これにより、動力入力部材、クラッチドラム、クラッチピストンおよびキャンセルプレートをすべて一体回転可能とすることができるため、キャンセルプレートと当該キャンセルプレートを支持する動力入力部材と間の磨耗を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の油圧クラッチであるクラッチＣ１を有する自動変速機３０を含む動力伝達装置２０を搭載した自動車１０の概略構成図である。
【図２】動力伝達装置２０の概略構成図である。
【図３】自動変速機３０の各変速段とクラッチおよびブレーキの作動状態との関係を表した作動表である。
【図４】自動変速機３０の要部拡大図である。
【図５】クラッチＣ１の要部を示す拡大部分断面図である。
【図６】キャンセルプレート４５の凸部４５０とスプリングシート４６の凹部４６０とが係合する様子を示す説明図である。
【図７】クラッチＣ１のキャンセルプレート４５およびリターンスプリング４７の組付手順を示す説明図である。
【図８】クラッチＣ１のキャンセルプレート４５およびリターンスプリング４７の組付手順を示す説明図である。
【図９】クラッチＣ１のキャンセルプレート４５およびリターンスプリング４７の組付手順を示す説明図である。
【図１０】変形例に係る自動変速機３０Ｂの要部拡大図である。
【図１１】図８中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明の油圧クラッチであるクラッチＣ１を有する自動変速機３０を含む動力伝達装置２０を搭載した自動車１０の概略構成図であり、図２は、動力伝達装置２０の概略構成図である。図１に示す自動車１０は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料と空気との混合気の爆発燃焼により動力を出力する内燃機関である原動機としてのエンジン１２と、エンジン１２を制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）１４と、図示しない電子制御式油圧ブレーキユニットを制御するブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）１５と、流体伝動装置（発進装置）２３や有段の自動変速機３０、これらに作動油（作動流体）を給排する油圧制御装置７０、これらを制御する変速用電子制御ユニット（以下、「変速ＥＣＵ」という）２１等を有し、エンジン１２のクランクシャフト１６に接続されると共にエンジン１２からの動力を左右の駆動輪ＤＷに伝達する動力伝達装置２０とを備える。エンジンＥＣＵ１４、ブレーキＥＣＵ１５および変速ＥＣＵ２１は、何れも図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート（何れも図示せず）等を有する。そして、エンジンＥＣＵ１４、ブレーキＥＣＵ１５および変速ＥＣＵ２１は、バスライン等を介して相互に接続されており、これらのＥＣＵ間では制御に必要なデータのやり取りが随時実行される。
【００１７】
エンジンＥＣＵ１４には、アクセルペダル９１の踏み込み量（操作量）を検出するアクセルペダルポジションセンサ９２からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ９９からの車速Ｖ、クランクシャフト１６の回転を検出する図示しないクランクシャフトポジションセンサといった各種センサ等からの信号、ブレーキＥＣＵ１５や変速ＥＣＵ２１からの信号等が入力され、エンジンＥＣＵ１４は、これらの信号に基づいて何れも図示しない電子制御式スロットルバルブや燃料噴射弁、点火プラグ等を制御する。ブレーキＥＣＵ１５には、ブレーキペダル９３が踏み込まれたときにマスタシリンダ圧センサ９４により検出されるマスタシリンダ圧や車速センサ９９からの車速Ｖ、図示しない各種センサ等からの信号、エンジンＥＣＵ１４や変速ＥＣＵ２１からの信号等が入力され、ブレーキＥＣＵ１５は、これらの信号に基づいて図示しないブレーキアクチュエータ（油圧アクチュエータ）等を制御する。動力伝達装置２０の変速ＥＣＵ２１は、トランスミッションケース２２の内部に収容される。変速ＥＣＵ２１には、複数のシフトレンジの中から所望のシフトレンジを選択するためのシフトレバー９５の操作位置を検出するシフトレンジセンサ９６からのシフトレンジＳＲや車速センサ９９からの車速Ｖ、図示しない各種センサ等からの信号、エンジンＥＣＵ１４やブレーキＥＣＵ１５からの信号等が入力され、変速ＥＣＵ２１は、これらの信号に基づいて流体伝動装置２３や自動変速機３０等を制御する。
【００１８】
動力伝達装置２０は、トランスミッションケース２２の内部に収容される流体伝動装置２３や、油圧発生源としてのオイルポンプ２９、自動変速機３０等を含む。流体伝動装置２３は、ロックアップクラッチ付きの流体式トルクコンバータとして構成されており、図２に示すように、フロントカバー１８を介してエンジン１２のクランクシャフト１６に接続されるポンプインペラ２４や、タービンハブを介して自動変速機３０のインプットシャフト（動力入力部材）３１に固定されるタービンランナ２５、ポンプインペラ２４およびタービンランナ２５の内側に配置されてタービンランナ２５からポンプインペラ２４への作動油（ＡＴＦ）の流れを整流するステータ２６、ステータ２６の回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチ２７、図示しないダンパ機構を有するロックアップクラッチ２８等を含む。流体伝動装置２３は、ポンプインペラ２４とタービンランナ２５との回転速度差が大きいときにはステータ２６の作用によりトルク増幅機として機能し、両者の回転速度差が小さくなると流体継手として機能する。ロックアップクラッチ２８は、フロントカバー１８と自動変速機３０のインプットシャフト３１とを直結するロックアップと当該ロックアップの解除とを実行可能なものである。そして、自動車１０の発進後、所定のロックアップオン条件が成立すると、ロックアップクラッチ２８によりフロントカバー１８と自動変速機３０のインプットシャフト３１とが直結（ロックアップ）され、エンジン１２からの動力がインプットシャフト３１に機械的かつ直接的に伝達されるようになる。この際、インプットシャフト３１に伝達されるトルクの変動は、図示しないダンパ機構により吸収される。
【００１９】
油圧発生源としてのオイルポンプ２９は、ポンプボディとポンプカバーとからなるポンプアッセンブリと、ハブを介して流体伝動装置２３のポンプインペラ２４に接続された外歯ギヤとを備えるギヤポンプとして構成されており、油圧制御装置７０に接続される。エンジン１２が運転されているときには、当該エンジン１２からの動力により外歯ギヤが回転し、それによりオイルポンプ２９によってストレーナを介してオイルパン（何れも図示省略）に貯留されている作動油が吸引されると共に当該オイルポンプ２９から吐出される。従って、エンジン１２の運転中には、オイルポンプ２９により流体伝動装置２３や自動変速機３０により要求される油圧を発生させたり、各種軸受などの潤滑部分に作動油を供給したりすることができる。
【００２０】
自動変速機３０は、４段変速式変速機として構成されており、図２に示すように、ラビニヨ式遊星歯車機構３２と、入力側から出力側までの動力伝達経路を変更するための複数のクラッチＣ１，Ｃ２およびＣ３と２つのブレーキＢ１およびＢ３とワンウェイクラッチＦ２とを含む。ラビニヨ式遊星歯車機構３２は、外歯歯車である２つのサンギヤ３３ａ，３３ｂと、自動変速機３０のアウトプットシャフト（動力出力部材）３７に固定された内歯歯車であるリングギヤ３４と、サンギヤ３３ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ３５ａと、サンギヤ３３ｂおよび複数のショートピニオンギヤ３５ａに噛合すると共にリングギヤ３４に噛合する複数のロングピニオンギヤ３５ｂと、互いに連結された複数のショートピニオンギヤ３５ａおよび複数のロングピニオンギヤ３５ｂを自転かつ公転自在に保持すると共にワンウェイクラッチＦ２を介してトランスミッションケース２２に支持されたキャリア３６とを有する。そして、自動変速機３０のアウトプットシャフト３７は、ギヤ機構３８および差動機構３９を介して駆動輪ＤＷに接続される。
【００２１】
クラッチＣ１は、インプットシャフト３１とラビニヨ式遊星歯車機構３２のサンギヤ３３ａとを締結すると共に両者の締結を解除することができる油圧クラッチである。クラッチＣ２は、インプットシャフト３１とラビニヨ式遊星歯車機構３２のキャリア３６とを締結すると共に両者の締結を解除することができる油圧クラッチである。クラッチＣ３は、インプットシャフト３１とラビニヨ式遊星歯車機構３２のサンギヤ３３ｂとを締結すると共に両者の締結を解除することができる油圧クラッチである。ブレーキＢ１は、ラビニヨ式遊星歯車機構３２のサンギヤ３３ｂをトランスミッションケース２２に固定すると共にサンギヤ３３ｂのトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる油圧クラッチである。ブレーキＢ３は、ラビニヨ式遊星歯車機構３２のキャリア３６をトランスミッションケース２２に固定すると共にキャリア３６のトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる油圧クラッチである。これらのクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ３は、油圧制御装置７０による作動油の給排を受けて動作する。図３に、自動変速機３０の各変速段とクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ３ならびにワンウェイクラッチＦ２の作動状態との関係を表した作動表を示す。自動変速機３０は、クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ３を図３の作動表に示す状態にすることで前進１〜４速の変速段と後進１段の変速段とを提供する。
【００２２】
次に、自動変速機３０のクラッチＣ１について詳細に説明する。図４は、自動変速機３０の要部拡大図である。
【００２３】
クラッチＣ１は、多板摩擦式油圧クラッチとして構成されており、インプットシャフト３１に固定されたクラッチドラム４０と、ラビニヨ式遊星歯車機構３２のサンギヤ３３ａに固定されたクラッチハブ４１と、クラッチドラム４０の内周面にスプラインを介して摺動自在に支持された複数の環状のクラッチプレート４２と、クラッチハブ４１の外周面にスプラインを介して摺動自在に支持された複数の環状のクラッチプレート４３と、クラッチドラム４０の内周面にスプラインを介して軸方向に摺動自在に嵌合されてクラッチプレート４２，４３に向けて移動可能であると共にクラッチドラム４０と共に係合側油室を画成するクラッチピストン４４と、係合側油室内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室をクラッチピストン４４と共に画成するキャンセルプレート４５と、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間にスプリングシート４６を介して配置される複数のリターンスプリング４７とを含む。
【００２４】
クラッチピストン４４は、クラッチドラム４０の内周面にスプライン嵌合されるスプライン嵌合部を有する外周部４４ａと、外周部４４ａから軸方向かつキャンセルプレート４５側に延びる円筒部４４ｂと、円筒部４４ｂから径方向内側に延びると共にインプットシャフト３１に回転自在に支持される内周部４４ｃとを含む。外周部４４ａのキャンセルプレート４５と対向する面には、それぞれスプリングシート４６により支持されたリターンスプリング４７の一端と係合する断面円形の凹部であるスプリング係合部４４０が複数形成されている。また、互いに隣り合うスプリング係合部４４０同士の間からは、複数のリターンスプリング４７を組付けた状態で互いに隣り合うリターンスプリング４７同士の間に延在するように壁部４４１が形成されている。更に、キャンセルプレート４５は、シール部材５０を介してクラッチピストン４４と摺接する外周部４５ａと、外周部４５ａから軸方向かつクラッチハブ４１側へと延びる円筒部４５ｂと、円筒部４５ｂから径方向内側に延びると共にインプットシャフト３１に回転自在に支持される内周部４５ｃとを含み、内周部４５ｃの端部は、スナップリング５１によりインプットシャフト３１に係止される。
【００２５】
図５は、クラッチＣ１の要部を示す拡大部分断面図である。図示するように、キャンセルプレート４５の円筒部４５ｂの内周面には、径方向内側に突出する複数の凸部４５０が周方向に一定の間隔（実施例では、９０°間隔）をおいて形成されている。また、図４および図５に示すように、スプリングシート４６は、キャンセルプレート４５の内周部４５ｃのクラッチピストン４４と対向する面と当接して当該キャンセルプレート４５により軸方向に支持される円環状部４６ａと、円環状部４６ａの外周部から軸方向かつクラッチピストン４４側へとキャンセルプレート４５の円筒部４５ｂに沿って延びる延出部４６ｂとを含み、延出部４６ｂの外周面には、キャンセルプレート４５の内周部４５ｃに形成された複数の凸部４５０と係合可能な複数の凹部４６０が周方向に一定の間隔（実施例では、９０°間隔）をおいて形成されている。
【００２６】
スプリングシート４６により支持された各リターンスプリング４７の一端は、クラッチピストン４４の円筒部４４ｂに形成されたスプリング係合部４４０に嵌合され、クラッチピストン４４により当該クラッチピストン４４の軸方向および周方向に支持される。また、各リターンスプリング４７の他端は、スプリングシート４６の円環状部４６ａに例えばカシメ等により固定される。そして、実施例において、リターンスプリング４７は、スプリングシート４６の円環状部４６ａに等間隔に配設される。
【００２７】
このように構成されたクラッチＣ１を含む自動変速機３０が運転されると、インプットシャフト３１からの回転トルクがクラッチＣ１のクラッチドラム４０へと伝達され、当該クラッチドラム４０とスプライン嵌合するクラッチピストン４４がインプットシャフト３１およびクラッチドラム４０と一体に回転する。この際、クラッチピストン４４と一端が係合する複数のリターンスプリング４７も、当該クラッチピストン４４と一体に回転しようとする（例えば、図６中の点線矢印方向）。これにより、当該複数のリターンスプリング４７を支持するスプリングシート４６も図中点線矢印方向へと回転し、スプリングシート４６に形成された凹部４６０とキャンセルプレート４５に形成された凸部４５０との間隙が詰まって凹部４６０と凸部４５０とが係合する。これにより、スプリングシート４６およびリターンスプリング４７を介してキャンセルプレート４５も矢印方向へと回転することになるため、インプットシャフト３１，クラッチドラム４０，クラッチピストン４４およびキャンセルプレート４５をすべて一体に回転させることができる。従って、キャンセルプレート４５とインプットシャフト３１との間の磨耗やキャンセルプレート４５とクラッチピストン４４との間の（シール部材５０の）磨耗を抑制することが可能となる。
【００２８】
また、上述のようにリターンスプリング４７によりクラッチピストン４４からキャンセルプレート４５へと回転トルクが伝達されると、リターンスプリング４７には回転方向のモーメントが作用することになるが、上述したように、クラッチピストン４４の外周部４４ａに形成されたスプリング係合部４４０同士の間から当該リターンスプリング４７同士の間に壁部４４１が延出されているため、リターンスプリング４７が回転方向に倒れてしまうのを抑制することができる。なお、壁部４４１は、キャンセルプレート４５に形成された凸部４５０と干渉しないように形成されるべきことはいうまでもない。更に、リターンスプリング４７に大きなモーメントが作用しないように、リターンスプリング４７の取付長や線径、スプリング径、巻き数等の諸元を調整してもよい。
【００２９】
続いて、図７から図９を参照しながらクラッチＣ１のキャンセルプレート４５およびリターンスプリング４７を組付ける際の手順について説明する。まず、図７に示すように、複数のリターンスプリング４７をスプリングシート４６に固定した状態で、各リターンスプリング４７の先端（一端）をクラッチピストン４４の対応するスプリング係合部４４０と係合させ、クラッチピストン４４に係止させる。次に、図８に示すように、リターンスプリング４７の自然長Ｌを保持した状態でキャンセルプレート４５の内周部４５ｃをスプリングシート４６に当接させる。ここで、リターンスプリング４７の自然長Ｌは、当該リターンスプリング４７がクラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間に配置されて自然長Ｌを保持しているときには、図８に示すように、シール部材５０がクラッチピストン４４と摺接しないように、すなわちキャンセル油室がシール部材５０により密封されないように設定されている。これにより、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５とを容易に相対回転させることができるため、キャンセルプレート４５を図中矢印に示すように軸周りに回転させることにより、キャンセルプレート４５の凸部４５０とスプリングシート４６の凹部４６０とが係合するようにキャンセルプレート４５をスプリングシート４６に対して容易に位置決めすることができる。そして、図９に示すように、キャンセルプレート４５をクラッチピストン４４側へと押し込んで、内周部４５ｃをスナップリング５１によりインプットシャフト３１に係止することにより、キャンセルプレート４５およびリターンスプリング４７の組付けが完了する。
【００３０】
以上説明した実施例のクラッチＣ１では、リターンスプリング４７の一端がクラッチピストン４４に係止されると共にリターンスプリング４７の他端がスプリングシート４６に固定される。そして、スプリングシート４６は、キャンセルプレート４５により軸方向に支持される。更に、キャンセルプレート４５には径方向に突出する凸部４５０が形成され、スプリングシート４６には上記凸部４５０と係合可能な凹部４６０が形成される。これにより、当該凸部４５０と凹部４６０とを係合させることで、キャンセルプレート４５とスプリングシート４６とを容易に一体回転可能に構成することができる。従って、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５とがリターンスプリング４７およびスプリングシート４６を介して一体に回転することになるため、クラッチドラム４０、クラッチピストン４４およびキャンセルプレート４５のすべてを一体に回転させることができるので、各構成部材の磨耗を抑制することが可能となる。また、上述のようにキャンセルプレート４５とスプリングシート４６とを凹凸係合部を介して一体化すれば、例えばクラッチピストン４４とキャンセルプレート４５とをスプラインを介して係合させたり、キャンセルプレート４５とインプットシャフト３１とをスプラインを介して係合させたりする場合に比べて装置の大型化（特に軸長の増加）を良好に抑制することができる。ただし、キャンセルプレート４５とスプリングシート４６とは、例えば溶接により固定されてもよく、リベット等の締結具を用いて固定されることにより一体回転可能に構成されてもよい。
【００３１】
また、本実施例では、リターンスプリング４７の一端をクラッチピストン４４に係止すると共にリターンスプリング４７の他端をスプリングシート４６に固定して、キャンセルプレート４５の凸部４５０とスプリングシート４６の凹部４６０とを係合するものとしたが、図１０および図１１に示す変形例に係るクラッチＣ１´を備えた自動変速機３０Ｂのように、リターンスプリング４７の一端をキャンセルプレート４５Ｂに形成されたスプリング係合部４５１に係止すると共に、リターンスプリング４７の他端をスプリングシート４６Ｂに固定して、クラッチピストン４４Ｂに形成された凹部４４２とスプリングシート４６に形成された凸部４６１とを係合させてもよい。
【００３２】
更に、クラッチドラム４０は、インプットシャフト３１（動力入力部材）と一体回転可能であり、クラッチピストン４４およびキャンセルプレート４５は、インプットシャフト３１により支持される。これにより、インプットシャフト３１、クラッチドラム４０、クラッチピストン４４およびキャンセルプレート４５をすべて一体回転可能とすることができるため、キャンセルプレート４５と当該キャンセルプレート４５を支持するインプットシャフト３１との間の磨耗を抑制することが可能となる。ただし、キャンセルプレート４５は、クラッチドラム４０と一体に回転する部材であれば、インプットシャフト３１以外の部材により支持されてもよい。これにより、クラッチドラム４０、クラッチピストン４４およびキャンセルプレート４５のすべてを一体回転可能にすると共に、キャンセルプレート４５と当該キャンセルプレート４５を支持する部材との間の磨耗を抑制することができる。
【００３３】
また、スプリングシート４６は、円環状に形成され、スプリングシート４６には複数のリターンスプリング４７が等間隔に固定され、クラッチピストン４４は、互いに隣り合うリターンスプリング同士の間に延在するように形成された壁部４４１を有する。このように、互いに隣り合うリターンスプリング４７の間に延在するように、当該リターンスプリング４７が係止されるクラッチピストン４４に壁部４４１を形成することで、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間で回転トルクを伝達するリターンスプリング４７が回転方向に倒れないようにすることができる。
【００３４】
更に、実施例のクラッチＣ１は、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間に配置されてキャンセル油室を密封するシール部材５０を更に備え、リターンスプリング４７がクラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間に配置されて自然長Ｌを保持しているときには、シール部材５０によりキャンセル油室が密封されないものとする。これにより、リターンスプリング４７が自然長Ｌを保持した状態でクラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間に配置された際には、キャンセル油室がシール部材５０により密封されないため、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５とが容易に相対回転させことができる。従って、クラッチＣ１を組立てる際には、自然長Ｌを保持した状態でリターンスプリング４７をスプリングシート４６と共にクラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間に配置し、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５とを相対回転させることにより、上記凸部４５０と凹部４６０とを係合可能な位置にキャンセルプレート４５を容易に位置決めすることができる。
【００３５】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、クラッチドラム４０と、クラッチドラム４０と一体に回転可能であると共に油圧によりクラッチドラム４０の軸方向に移動可能なクラッチピストン４４と、クラッチピストン４４と共に遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室を画成するキャンセルプレート４５と、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間に介設されたリターンスプリング４７とを備えるクラッチＣ１が「油圧クラッチ」に相当し、リターンスプリング４７の他端が固定されるスプリングシート４６が「スプリングシート」に相当し、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間に配置されてキャンセル油室を密封するシール部材５０が「シール部材」に相当し、インプットシャフト３１が「クラッチＣ１の動力入力部材」に相当する。
【００３６】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３７】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、油圧クラッチの製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１０ 自動車、１２ エンジン、１４ エンジンＥＣＵ、１５ ブレーキＥＣＵ、１６ クランクシャフト、１８ フロントカバー、２０ 動力伝達装置、２１ 変速ＥＣＵ、２２ トランスミッションケース、２３ 流体伝動装置、２４ ポンプインペラ、２５ タービンランナ、２６ ステータ、２７ ワンウェイクラッチ、２８ ロックアップクラッチ、２９ オイルポンプ、３０，３０Ｂ 自動変速機、３１ インプットシャフト、３２ ラビニヨ式遊星歯車機構、３３ａ，３３ｂ サンギヤ、３４ リングギヤ、３５ａ ショートピニオンギヤ、３５ｂ ロングピニオンギヤ、３６ キャリア、３７ アウトプットシャフト、３８ ギヤ機構、３９ 差動機構、４０ クラッチドラム、４１ クラッチハブ、４２，４３ クラッチプレート、４４，４４Ｂ クラッチピストン、４４ａ 外周部、４４ｂ 円筒部、４４ｃ 内周部、４４０ スプリング係合部、４４１ 壁部、４４２ 凹部、４５，４５Ｂ キャンセルプレート、４５ａ 外周部、４５ｂ 円筒部、４５ｃ 内周部、４５０ 凸部、４５１ スプリング係合部、４６，４６Ｂ スプリングシート、４６ａ 円環状部、４６ｂ 延出部、４６０ 凹部、４６１ 凸部、４７ リターンスプリング、５０ シール部材、５１ スナップリング、７０ 油圧制御装置、９１ アクセルペダル、９２ アクセルペダルポジションセンサ、９３ ブレーキペダル、９４ マスタシリンダ圧センサ、９５ シフトレバー、９６ シフトレンジセンサ、９９ 車速センサ、Ｂ１ ブレーキ、Ｂ３ ブレーキ、Ｃ１，Ｃ２ クラッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチドラムと、クラッチドラムと一体に回転可能であると共に油圧によりクラッチドラムの軸方向に移動可能なクラッチピストンと、クラッチピストンと共に遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室を画成するキャンセルプレートとを備える油圧クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の油圧クラッチとしては、内周面に複数のクラッチプレートがスプライン嵌合されたクラッチドラムと、当該クラッチドラムの内周面にスプライン嵌合されると共に油圧により軸方向に移動してクラッチプレートを押圧可能なクラッチピストンと、クラッチピストンをクラッチプレートとは逆側に付勢するリターンスプリングと、スナップリングによりクラッチドラムに係止されたスプリング受けとしてのスプリングリテーナとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この油圧クラッチにおいて、スプリングリテーナは、いわゆるキャンセルプレートとしても機能し、クラッチドラム内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室をクラッチピストンと共に画成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５６４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の油圧クラッチにおいて、スプリングリテーナはクラッチドラムにより径方向に支持されているだけであることから、クラッチドラムやクラッチピストンの回転に伴って、クラッチドラムと摺接するスプリングリテーナや、クラッチドラムとスプリングリテーナとの間のシール部材が磨耗してしまうおそれがある。
【０００５】
本発明の油圧クラッチは、構成部材の磨耗を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の油圧クラッチは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の油圧クラッチは、
クラッチドラムと、該クラッチドラムと一体に回転可能であると共に油圧により前記クラッチドラムの軸方向に移動可能なクラッチピストンと、該クラッチピストンと共に遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室を画成するキャンセルプレートと、前記クラッチピストンと前記キャンセルプレートとの間に介設されたリターンスプリングとを備える油圧クラッチにおいて、
前記リターンスプリングの前記軸方向における一端は前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの一方と係合すると共に該リターンスプリングの前記軸方向における他端はスプリングシートに固定され、前記スプリングシートは、前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの他方により支持され、前記スプリングシートと前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの他方とは一体回転可能に構成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の油圧クラッチでは、リターンスプリングの軸方向における一端がクラッチピストンおよびキャンセルプレートの一方と係合すると共にリターンスプリングの軸方向における他端がスプリングシートに固定される。そして、スプリングシートは、クラッチピストンおよびキャンセルプレートの他方により支持され、スプリングシートとクラッチピストンおよびキャンセルプレートの他方とは一体回転可能に構成される。これにより、クラッチピストンとキャンセルプレートとがリターンスプリングおよびスプリングシートを介して一体に回転することになるため、クラッチドラム、クラッチピストンおよびキャンセルプレートのすべてを一体に回転させることができるので、各構成部材の磨耗を抑制することが可能となる。
【０００９】
また、前記キャンセルプレートは、前記クラッチドラムと一体に回転する部材により支持されてもよい。これにより、クラッチドラム、クラッチピストンおよびキャンセルプレートのすべてを一体回転可能にすると共に、キャンセルプレートと当該キャンセルプレートを支持する部材との間の磨耗を抑制することができる。
【００１０】
更に、前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの他方と前記スプリングシートとの一方には径方向に突出する凸部が形成されてもよく、該クラッチピストンおよび該キャンセルプレートの他方と該スプリングシートとの他方には前記凸部と係合可能な凹部が形成されてもよい。これにより、当該凸部と凹部とを係合することで、クラッチピストンおよびキャンセルプレートの他方とスプリングシートとを容易に一体回転可能に構成することができる。
【００１１】
また、前記スプリングシートは、円環状に形成されてもよく、該スプリングシートには複数の前記リターンスプリングが等間隔に固定されてもよく、前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの一方は、互いに隣り合う前記リターンスプリング同士の間に延在するように形成された壁部を有してもよい。このように、互いに隣り合うリターンスプリングの間に延在するように、当該リターンスプリングが係止されるクラッチピストンおよびキャンセルプレートの一方に壁部を形成することで、クラッチピストンとキャンセルプレートとの間で回転トルクを伝達するリターンスプリングが回転方向に倒れないようにすることができる。
【００１２】
更に、本発明の油圧クラッチは、前記クラッチピストンと前記キャンセルプレートとの間に配置されて前記キャンセル油室を密封するシール部材を更に備えてもよく、前記リターンスプリングが前記クラッチピストンと前記キャンセルプレートとの間に配置されて自然長を保持しているときには、前記シール部材により前記キャンセル油室が密封されないものとしてもよい。これにより、リターンスプリングが自然長を保持した状態でクラッチピストンとキャンセルプレートとの間に配置された際には、キャンセル油室がシール部材により密封されないため、クラッチピストンとキャンセルプレートとが容易に相対回転させことができる。従って、油圧クラッチを組立てる際には、自然長を保持した状態でリターンスプリングをスプリングシートと共にクラッチピストンとキャンセルプレートとの間に配置し、クラッチピストンとキャンセルプレートとを相対回転させることにより、上記凸部と凹部とを係合可能な位置にキャンセルプレートを容易に位置決めすることができる。
【００１３】
また、前記クラッチドラムは、油圧クラッチの動力入力部材と一体回転可能であってもよく、前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートは、前記動力入力部材により支持されてもよい。これにより、動力入力部材、クラッチドラム、クラッチピストンおよびキャンセルプレートをすべて一体回転可能とすることができるため、キャンセルプレートと当該キャンセルプレートを支持する動力入力部材と間の磨耗を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の油圧クラッチであるクラッチＣ１を有する自動変速機３０を含む動力伝達装置２０を搭載した自動車１０の概略構成図である。
【図２】動力伝達装置２０の概略構成図である。
【図３】自動変速機３０の各変速段とクラッチおよびブレーキの作動状態との関係を表した作動表である。
【図４】自動変速機３０の要部拡大図である。
【図５】クラッチＣ１の要部を示す拡大部分断面図である。
【図６】キャンセルプレート４５の凸部４５０とスプリングシート４６の凹部４６０とが係合する様子を示す説明図である。
【図７】クラッチＣ１のキャンセルプレート４５およびリターンスプリング４７の組付手順を示す説明図である。
【図８】クラッチＣ１のキャンセルプレート４５およびリターンスプリング４７の組付手順を示す説明図である。
【図９】クラッチＣ１のキャンセルプレート４５およびリターンスプリング４７の組付手順を示す説明図である。
【図１０】変形例に係る自動変速機３０Ｂの要部拡大図である。
【図１１】図８中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明の油圧クラッチであるクラッチＣ１を有する自動変速機３０を含む動力伝達装置２０を搭載した自動車１０の概略構成図であり、図２は、動力伝達装置２０の概略構成図である。図１に示す自動車１０は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料と空気との混合気の爆発燃焼により動力を出力する内燃機関である原動機としてのエンジン１２と、エンジン１２を制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）１４と、図示しない電子制御式油圧ブレーキユニットを制御するブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）１５と、流体伝動装置（発進装置）２３や有段の自動変速機３０、これらに作動油（作動流体）を給排する油圧制御装置７０、これらを制御する変速用電子制御ユニット（以下、「変速ＥＣＵ」という）２１等を有し、エンジン１２のクランクシャフト１６に接続されると共にエンジン１２からの動力を左右の駆動輪ＤＷに伝達する動力伝達装置２０とを備える。エンジンＥＣＵ１４、ブレーキＥＣＵ１５および変速ＥＣＵ２１は、何れも図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート（何れも図示せず）等を有する。そして、エンジンＥＣＵ１４、ブレーキＥＣＵ１５および変速ＥＣＵ２１は、バスライン等を介して相互に接続されており、これらのＥＣＵ間では制御に必要なデータのやり取りが随時実行される。
【００１７】
エンジンＥＣＵ１４には、アクセルペダル９１の踏み込み量（操作量）を検出するアクセルペダルポジションセンサ９２からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ９９からの車速Ｖ、クランクシャフト１６の回転を検出する図示しないクランクシャフトポジションセンサといった各種センサ等からの信号、ブレーキＥＣＵ１５や変速ＥＣＵ２１からの信号等が入力され、エンジンＥＣＵ１４は、これらの信号に基づいて何れも図示しない電子制御式スロットルバルブや燃料噴射弁、点火プラグ等を制御する。ブレーキＥＣＵ１５には、ブレーキペダル９３が踏み込まれたときにマスタシリンダ圧センサ９４により検出されるマスタシリンダ圧や車速センサ９９からの車速Ｖ、図示しない各種センサ等からの信号、エンジンＥＣＵ１４や変速ＥＣＵ２１からの信号等が入力され、ブレーキＥＣＵ１５は、これらの信号に基づいて図示しないブレーキアクチュエータ（油圧アクチュエータ）等を制御する。動力伝達装置２０の変速ＥＣＵ２１は、トランスミッションケース２２の内部に収容される。変速ＥＣＵ２１には、複数のシフトレンジの中から所望のシフトレンジを選択するためのシフトレバー９５の操作位置を検出するシフトレンジセンサ９６からのシフトレンジＳＲや車速センサ９９からの車速Ｖ、図示しない各種センサ等からの信号、エンジンＥＣＵ１４やブレーキＥＣＵ１５からの信号等が入力され、変速ＥＣＵ２１は、これらの信号に基づいて流体伝動装置２３や自動変速機３０等を制御する。
【００１８】
動力伝達装置２０は、トランスミッションケース２２の内部に収容される流体伝動装置２３や、油圧発生源としてのオイルポンプ２９、自動変速機３０等を含む。流体伝動装置２３は、ロックアップクラッチ付きの流体式トルクコンバータとして構成されており、図２に示すように、フロントカバー１８を介してエンジン１２のクランクシャフト１６に接続されるポンプインペラ２４や、タービンハブを介して自動変速機３０のインプットシャフト（動力入力部材）３１に固定されるタービンランナ２５、ポンプインペラ２４およびタービンランナ２５の内側に配置されてタービンランナ２５からポンプインペラ２４への作動油（ＡＴＦ）の流れを整流するステータ２６、ステータ２６の回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチ２７、図示しないダンパ機構を有するロックアップクラッチ２８等を含む。流体伝動装置２３は、ポンプインペラ２４とタービンランナ２５との回転速度差が大きいときにはステータ２６の作用によりトルク増幅機として機能し、両者の回転速度差が小さくなると流体継手として機能する。ロックアップクラッチ２８は、フロントカバー１８と自動変速機３０のインプットシャフト３１とを直結するロックアップと当該ロックアップの解除とを実行可能なものである。そして、自動車１０の発進後、所定のロックアップオン条件が成立すると、ロックアップクラッチ２８によりフロントカバー１８と自動変速機３０のインプットシャフト３１とが直結（ロックアップ）され、エンジン１２からの動力がインプットシャフト３１に機械的かつ直接的に伝達されるようになる。この際、インプットシャフト３１に伝達されるトルクの変動は、図示しないダンパ機構により吸収される。
【００１９】
油圧発生源としてのオイルポンプ２９は、ポンプボディとポンプカバーとからなるポンプアッセンブリと、ハブを介して流体伝動装置２３のポンプインペラ２４に接続された外歯ギヤとを備えるギヤポンプとして構成されており、油圧制御装置７０に接続される。エンジン１２が運転されているときには、当該エンジン１２からの動力により外歯ギヤが回転し、それによりオイルポンプ２９によってストレーナを介してオイルパン（何れも図示省略）に貯留されている作動油が吸引されると共に当該オイルポンプ２９から吐出される。従って、エンジン１２の運転中には、オイルポンプ２９により流体伝動装置２３や自動変速機３０により要求される油圧を発生させたり、各種軸受などの潤滑部分に作動油を供給したりすることができる。
【００２０】
自動変速機３０は、４段変速式変速機として構成されており、図２に示すように、ラビニヨ式遊星歯車機構３２と、入力側から出力側までの動力伝達経路を変更するための複数のクラッチＣ１，Ｃ２およびＣ３と２つのブレーキＢ１およびＢ３とワンウェイクラッチＦ２とを含む。ラビニヨ式遊星歯車機構３２は、外歯歯車である２つのサンギヤ３３ａ，３３ｂと、自動変速機３０のアウトプットシャフト（動力出力部材）３７に固定された内歯歯車であるリングギヤ３４と、サンギヤ３３ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ３５ａと、サンギヤ３３ｂおよび複数のショートピニオンギヤ３５ａに噛合すると共にリングギヤ３４に噛合する複数のロングピニオンギヤ３５ｂと、互いに連結された複数のショートピニオンギヤ３５ａおよび複数のロングピニオンギヤ３５ｂを自転かつ公転自在に保持すると共にワンウェイクラッチＦ２を介してトランスミッションケース２２に支持されたキャリア３６とを有する。そして、自動変速機３０のアウトプットシャフト３７は、ギヤ機構３８および差動機構３９を介して駆動輪ＤＷに接続される。
【００２１】
クラッチＣ１は、インプットシャフト３１とラビニヨ式遊星歯車機構３２のサンギヤ３３ａとを締結すると共に両者の締結を解除することができる油圧クラッチである。クラッチＣ２は、インプットシャフト３１とラビニヨ式遊星歯車機構３２のキャリア３６とを締結すると共に両者の締結を解除することができる油圧クラッチである。クラッチＣ３は、インプットシャフト３１とラビニヨ式遊星歯車機構３２のサンギヤ３３ｂとを締結すると共に両者の締結を解除することができる油圧クラッチである。ブレーキＢ１は、ラビニヨ式遊星歯車機構３２のサンギヤ３３ｂをトランスミッションケース２２に固定すると共にサンギヤ３３ｂのトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる油圧クラッチである。ブレーキＢ３は、ラビニヨ式遊星歯車機構３２のキャリア３６をトランスミッションケース２２に固定すると共にキャリア３６のトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる油圧クラッチである。これらのクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ３は、油圧制御装置７０による作動油の給排を受けて動作する。図３に、自動変速機３０の各変速段とクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ３ならびにワンウェイクラッチＦ２の作動状態との関係を表した作動表を示す。自動変速機３０は、クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ３を図３の作動表に示す状態にすることで前進１〜４速の変速段と後進１段の変速段とを提供する。
【００２２】
次に、自動変速機３０のクラッチＣ１について詳細に説明する。図４は、自動変速機３０の要部拡大図である。
【００２３】
クラッチＣ１は、多板摩擦式油圧クラッチとして構成されており、インプットシャフト３１に固定されたクラッチドラム４０と、ラビニヨ式遊星歯車機構３２のサンギヤ３３ａに固定されたクラッチハブ４１と、クラッチドラム４０の内周面にスプラインを介して摺動自在に支持された複数の環状のクラッチプレート４２と、クラッチハブ４１の外周面にスプラインを介して摺動自在に支持された複数の環状のクラッチプレート４３と、クラッチドラム４０の内周面にスプラインを介して軸方向に摺動自在に嵌合されてクラッチプレート４２，４３に向けて移動可能であると共にクラッチドラム４０と共に係合側油室を画成するクラッチピストン４４と、係合側油室内で発生する遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室をクラッチピストン４４と共に画成するキャンセルプレート４５と、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間にスプリングシート４６を介して配置される複数のリターンスプリング４７とを含む。
【００２４】
クラッチピストン４４は、クラッチドラム４０の内周面にスプライン嵌合されるスプライン嵌合部を有する外周部４４ａと、外周部４４ａから軸方向かつキャンセルプレート４５側に延びる円筒部４４ｂと、円筒部４４ｂから径方向内側に延びると共にインプットシャフト３１に回転自在に支持される内周部４４ｃとを含む。外周部４４ａのキャンセルプレート４５と対向する面には、それぞれスプリングシート４６により支持されたリターンスプリング４７の一端と係合する断面円形の凹部であるスプリング係合部４４０が複数形成されている。また、互いに隣り合うスプリング係合部４４０同士の間からは、複数のリターンスプリング４７を組付けた状態で互いに隣り合うリターンスプリング４７同士の間に延在するように壁部４４１が形成されている。更に、キャンセルプレート４５は、シール部材５０を介してクラッチピストン４４と摺接する外周部４５ａと、外周部４５ａから軸方向かつクラッチハブ４１側へと延びる円筒部４５ｂと、円筒部４５ｂから径方向内側に延びると共にインプットシャフト３１に回転自在に支持される内周部４５ｃとを含み、内周部４５ｃの端部は、スナップリング５１によりインプットシャフト３１に係止される。
【００２５】
図５は、クラッチＣ１の要部を示す拡大部分断面図である。図示するように、キャンセルプレート４５の円筒部４５ｂの内周面には、径方向内側に突出する複数の凸部４５０が周方向に一定の間隔（実施例では、９０°間隔）をおいて形成されている。また、図４および図５に示すように、スプリングシート４６は、キャンセルプレート４５の内周部４５ｃのクラッチピストン４４と対向する面と当接して当該キャンセルプレート４５により軸方向に支持される円環状部４６ａと、円環状部４６ａの外周部から軸方向かつクラッチピストン４４側へとキャンセルプレート４５の円筒部４５ｂに沿って延びる延出部４６ｂとを含み、延出部４６ｂの外周面には、キャンセルプレート４５の内周部４５ｃに形成された複数の凸部４５０と係合可能な複数の凹部４６０が周方向に一定の間隔（実施例では、９０°間隔）をおいて形成されている。
【００２６】
スプリングシート４６により支持された各リターンスプリング４７の一端は、クラッチピストン４４の円筒部４４ｂに形成されたスプリング係合部４４０に嵌合され、クラッチピストン４４により当該クラッチピストン４４の軸方向および周方向に支持される。また、各リターンスプリング４７の他端は、スプリングシート４６の円環状部４６ａに例えばカシメ等により固定される。そして、実施例において、リターンスプリング４７は、スプリングシート４６の円環状部４６ａに等間隔に配設される。
【００２７】
このように構成されたクラッチＣ１を含む自動変速機３０が運転されると、インプットシャフト３１からの回転トルクがクラッチＣ１のクラッチドラム４０へと伝達され、当該クラッチドラム４０とスプライン嵌合するクラッチピストン４４がインプットシャフト３１およびクラッチドラム４０と一体に回転する。この際、クラッチピストン４４と一端が係合する複数のリターンスプリング４７も、当該クラッチピストン４４と一体に回転しようとする（例えば、図６中の点線矢印方向）。これにより、当該複数のリターンスプリング４７を支持するスプリングシート４６も図中点線矢印方向へと回転し、スプリングシート４６に形成された凹部４６０とキャンセルプレート４５に形成された凸部４５０との間隙が詰まって凹部４６０と凸部４５０とが係合する。これにより、スプリングシート４６およびリターンスプリング４７を介してキャンセルプレート４５も矢印方向へと回転することになるため、インプットシャフト３１，クラッチドラム４０，クラッチピストン４４およびキャンセルプレート４５をすべて一体に回転させることができる。従って、キャンセルプレート４５とインプットシャフト３１との間の磨耗やキャンセルプレート４５とクラッチピストン４４との間の（シール部材５０の）磨耗を抑制することが可能となる。
【００２８】
また、上述のようにリターンスプリング４７によりクラッチピストン４４からキャンセルプレート４５へと回転トルクが伝達されると、リターンスプリング４７には回転方向のモーメントが作用することになるが、上述したように、クラッチピストン４４の外周部４４ａに形成されたスプリング係合部４４０同士の間から当該リターンスプリング４７同士の間に壁部４４１が延出されているため、リターンスプリング４７が回転方向に倒れてしまうのを抑制することができる。なお、壁部４４１は、キャンセルプレート４５に形成された凸部４５０と干渉しないように形成されるべきことはいうまでもない。更に、リターンスプリング４７に大きなモーメントが作用しないように、リターンスプリング４７の取付長や線径、スプリング径、巻き数等の諸元を調整してもよい。
【００２９】
続いて、図７から図９を参照しながらクラッチＣ１のキャンセルプレート４５およびリターンスプリング４７を組付ける際の手順について説明する。まず、図７に示すように、複数のリターンスプリング４７をスプリングシート４６に固定した状態で、各リターンスプリング４７の先端（一端）をクラッチピストン４４の対応するスプリング係合部４４０と係合させ、クラッチピストン４４に係止させる。次に、図８に示すように、リターンスプリング４７の自然長Ｌを保持した状態でキャンセルプレート４５の内周部４５ｃをスプリングシート４６に当接させる。ここで、リターンスプリング４７の自然長Ｌは、当該リターンスプリング４７がクラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間に配置されて自然長Ｌを保持しているときには、図８に示すように、シール部材５０がクラッチピストン４４と摺接しないように、すなわちキャンセル油室がシール部材５０により密封されないように設定されている。これにより、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５とを容易に相対回転させることができるため、キャンセルプレート４５を図中矢印に示すように軸周りに回転させることにより、キャンセルプレート４５の凸部４５０とスプリングシート４６の凹部４６０とが係合するようにキャンセルプレート４５をスプリングシート４６に対して容易に位置決めすることができる。そして、図９に示すように、キャンセルプレート４５をクラッチピストン４４側へと押し込んで、内周部４５ｃをスナップリング５１によりインプットシャフト３１に係止することにより、キャンセルプレート４５およびリターンスプリング４７の組付けが完了する。
【００３０】
以上説明した実施例のクラッチＣ１では、リターンスプリング４７の一端がクラッチピストン４４に係止されると共にリターンスプリング４７の他端がスプリングシート４６に固定される。そして、スプリングシート４６は、キャンセルプレート４５により軸方向に支持される。更に、キャンセルプレート４５には径方向に突出する凸部４５０が形成され、スプリングシート４６には上記凸部４５０と係合可能な凹部４６０が形成される。これにより、当該凸部４５０と凹部４６０とを係合させることで、キャンセルプレート４５とスプリングシート４６とを容易に一体回転可能に構成することができる。従って、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５とがリターンスプリング４７およびスプリングシート４６を介して一体に回転することになるため、クラッチドラム４０、クラッチピストン４４およびキャンセルプレート４５のすべてを一体に回転させることができるので、各構成部材の磨耗を抑制することが可能となる。また、上述のようにキャンセルプレート４５とスプリングシート４６とを凹凸係合部を介して一体化すれば、例えばクラッチピストン４４とキャンセルプレート４５とをスプラインを介して係合させたり、キャンセルプレート４５とインプットシャフト３１とをスプラインを介して係合させたりする場合に比べて装置の大型化（特に軸長の増加）を良好に抑制することができる。ただし、キャンセルプレート４５とスプリングシート４６とは、例えば溶接により固定されてもよく、リベット等の締結具を用いて固定されることにより一体回転可能に構成されてもよい。
【００３１】
また、本実施例では、リターンスプリング４７の一端をクラッチピストン４４に係止すると共にリターンスプリング４７の他端をスプリングシート４６に固定して、キャンセルプレート４５の凸部４５０とスプリングシート４６の凹部４６０とを係合するものとしたが、図１０および図１１に示す変形例に係るクラッチＣ１´を備えた自動変速機３０Ｂのように、リターンスプリング４７の一端をキャンセルプレート４５Ｂに形成されたスプリング係合部４５１に係止すると共に、リターンスプリング４７の他端をスプリングシート４６Ｂに固定して、クラッチピストン４４Ｂに形成された凹部４４２とスプリングシート４６に形成された凸部４６１とを係合させてもよい。
【００３２】
更に、クラッチドラム４０は、インプットシャフト３１（動力入力部材）と一体回転可能であり、クラッチピストン４４およびキャンセルプレート４５は、インプットシャフト３１により支持される。これにより、インプットシャフト３１、クラッチドラム４０、クラッチピストン４４およびキャンセルプレート４５をすべて一体回転可能とすることができるため、キャンセルプレート４５と当該キャンセルプレート４５を支持するインプットシャフト３１との間の磨耗を抑制することが可能となる。ただし、キャンセルプレート４５は、クラッチドラム４０と一体に回転する部材であれば、インプットシャフト３１以外の部材により支持されてもよい。これにより、クラッチドラム４０、クラッチピストン４４およびキャンセルプレート４５のすべてを一体回転可能にすると共に、キャンセルプレート４５と当該キャンセルプレート４５を支持する部材との間の磨耗を抑制することができる。
【００３３】
また、スプリングシート４６は、円環状に形成され、スプリングシート４６には複数のリターンスプリング４７が等間隔に固定され、クラッチピストン４４は、互いに隣り合うリターンスプリング同士の間に延在するように形成された壁部４４１を有する。このように、互いに隣り合うリターンスプリング４７の間に延在するように、当該リターンスプリング４７が係止されるクラッチピストン４４に壁部４４１を形成することで、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間で回転トルクを伝達するリターンスプリング４７が回転方向に倒れないようにすることができる。
【００３４】
更に、実施例のクラッチＣ１は、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間に配置されてキャンセル油室を密封するシール部材５０を更に備え、リターンスプリング４７がクラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間に配置されて自然長Ｌを保持しているときには、シール部材５０によりキャンセル油室が密封されないものとする。これにより、リターンスプリング４７が自然長Ｌを保持した状態でクラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間に配置された際には、キャンセル油室がシール部材５０により密封されないため、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５とが容易に相対回転させことができる。従って、クラッチＣ１を組立てる際には、自然長Ｌを保持した状態でリターンスプリング４７をスプリングシート４６と共にクラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間に配置し、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５とを相対回転させることにより、上記凸部４５０と凹部４６０とを係合可能な位置にキャンセルプレート４５を容易に位置決めすることができる。
【００３５】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、クラッチドラム４０と、クラッチドラム４０と一体に回転可能であると共に油圧によりクラッチドラム４０の軸方向に移動可能なクラッチピストン４４と、クラッチピストン４４と共に遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室を画成するキャンセルプレート４５と、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間に介設されたリターンスプリング４７とを備えるクラッチＣ１が「油圧クラッチ」に相当し、リターンスプリング４７の他端が固定されるスプリングシート４６が「スプリングシート」に相当し、クラッチピストン４４とキャンセルプレート４５との間に配置されてキャンセル油室を密封するシール部材５０が「シール部材」に相当し、インプットシャフト３１が「クラッチＣ１の動力入力部材」に相当する。
【００３６】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３７】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、油圧クラッチの製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１０ 自動車、１２ エンジン、１４ エンジンＥＣＵ、１５ ブレーキＥＣＵ、１６ クランクシャフト、１８ フロントカバー、２０ 動力伝達装置、２１ 変速ＥＣＵ、２２ トランスミッションケース、２３ 流体伝動装置、２４ ポンプインペラ、２５ タービンランナ、２６ ステータ、２７ ワンウェイクラッチ、２８ ロックアップクラッチ、２９ オイルポンプ、３０，３０Ｂ 自動変速機、３１ インプットシャフト、３２ ラビニヨ式遊星歯車機構、３３ａ，３３ｂ サンギヤ、３４ リングギヤ、３５ａ ショートピニオンギヤ、３５ｂ ロングピニオンギヤ、３６ キャリア、３７ アウトプットシャフト、３８ ギヤ機構、３９ 差動機構、４０ クラッチドラム、４１ クラッチハブ、４２，４３ クラッチプレート、４４，４４Ｂ クラッチピストン、４４ａ 外周部、４４ｂ 円筒部、４４ｃ 内周部、４４０ スプリング係合部、４４１ 壁部、４４２ 凹部、４５，４５Ｂ キャンセルプレート、４５ａ 外周部、４５ｂ 円筒部、４５ｃ 内周部、４５０ 凸部、４５１ スプリング係合部、４６，４６Ｂ スプリングシート、４６ａ 円環状部、４６ｂ 延出部、４６０ 凹部、４６１ 凸部、４７ リターンスプリング、５０ シール部材、５１ スナップリング、７０ 油圧制御装置、９１ アクセルペダル、９２ アクセルペダルポジションセンサ、９３ ブレーキペダル、９４ マスタシリンダ圧センサ、９５ シフトレバー、９６ シフトレンジセンサ、９９ 車速センサ、Ｂ１ ブレーキ、Ｂ３ ブレーキ、Ｃ１，Ｃ２ クラッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチドラムと、該クラッチドラムと一体に回転可能であると共に油圧により前記クラッチドラムの軸方向に移動可能なクラッチピストンと、該クラッチピストンと共に遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室を画成するキャンセルプレートと、前記クラッチピストンと前記キャンセルプレートとの間に介設されたリターンスプリングとを備える油圧クラッチにおいて、
前記リターンスプリングの前記軸方向における一端は前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの一方と係合すると共に該リターンスプリングの前記軸方向における他端はスプリングシートに固定され、前記スプリングシートは、前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの他方により支持され、前記スプリングシートと前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの他方とは一体回転可能に構成されることを特徴とする油圧クラッチ。
【請求項２】
請求項１に記載の油圧クラッチにおいて、
前記キャンセルプレートは、前記クラッチドラムと一体に回転する部材により支持されることを特徴とする油圧クラッチ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の油圧クラッチにおいて、
前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの他方と前記スプリングシートとの一方には径方向に突出する凸部が形成されており、該クラッチピストンおよび該キャンセルプレートの他方と該スプリングシートとの他方には前記凸部と係合可能な凹部が形成されていることを特徴とする油圧クラッチ。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の油圧クラッチにおいて、
前記スプリングシートは、円環状に形成されており、該スプリングシートには複数の前記リターンスプリングが等間隔に固定されており、
前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの一方は、互いに隣り合う前記リターンスプリング同士の間に延在するように形成された壁部を有することを特徴とする油圧クラッチ。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の油圧クラッチにおいて、
前記クラッチピストンと前記キャンセルプレートとの間に配置されて前記キャンセル油室を密封するシール部材を更に備え、
前記リターンスプリングが前記クラッチピストンと前記キャンセルプレートとの間に配置されて自然長を保持しているときには、前記シール部材により前記キャンセル油室が密封されないことを特徴とする油圧クラッチ。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の油圧クラッチにおいて、
前記クラッチドラムは、油圧クラッチの動力入力部材と一体回転可能であり、前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートは、前記動力入力部材により支持されることを特徴とする油圧クラッチ。
【請求項１】
クラッチドラムと、該クラッチドラムと一体に回転可能であると共に油圧により前記クラッチドラムの軸方向に移動可能なクラッチピストンと、該クラッチピストンと共に遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油室を画成するキャンセルプレートと、前記クラッチピストンと前記キャンセルプレートとの間に介設されたリターンスプリングとを備える油圧クラッチにおいて、
前記リターンスプリングの前記軸方向における一端は前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの一方と係合すると共に該リターンスプリングの前記軸方向における他端はスプリングシートに固定され、前記スプリングシートは、前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの他方により支持され、前記スプリングシートと前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの他方とは一体回転可能に構成されることを特徴とする油圧クラッチ。
【請求項２】
請求項１に記載の油圧クラッチにおいて、
前記キャンセルプレートは、前記クラッチドラムと一体に回転する部材により支持されることを特徴とする油圧クラッチ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の油圧クラッチにおいて、
前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの他方と前記スプリングシートとの一方には径方向に突出する凸部が形成されており、該クラッチピストンおよび該キャンセルプレートの他方と該スプリングシートとの他方には前記凸部と係合可能な凹部が形成されていることを特徴とする油圧クラッチ。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の油圧クラッチにおいて、
前記スプリングシートは、円環状に形成されており、該スプリングシートには複数の前記リターンスプリングが等間隔に固定されており、
前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートの一方は、互いに隣り合う前記リターンスプリング同士の間に延在するように形成された壁部を有することを特徴とする油圧クラッチ。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の油圧クラッチにおいて、
前記クラッチピストンと前記キャンセルプレートとの間に配置されて前記キャンセル油室を密封するシール部材を更に備え、
前記リターンスプリングが前記クラッチピストンと前記キャンセルプレートとの間に配置されて自然長を保持しているときには、前記シール部材により前記キャンセル油室が密封されないことを特徴とする油圧クラッチ。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の油圧クラッチにおいて、
前記クラッチドラムは、油圧クラッチの動力入力部材と一体回転可能であり、前記クラッチピストンおよび前記キャンセルプレートは、前記動力入力部材により支持されることを特徴とする油圧クラッチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２１１６６６（Ｐ２０１２−２１１６６６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７８４０３（Ｐ２０１１−７８４０３）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
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