自動変速機の多板式摩擦係合装置
【課題】引き摺り現象低減効果を維持したまま、摩擦板がセパレータと一体化するときのショックを小さくすることができる多板式摩擦係合装置を提供すること。
【解決手段】摩擦板３２が波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されており、摩擦板とセパレータとの間のクリアランスを保ってそれらの間に介在する油を排出することができるので、引き摺り現象を低減することができる。更に、摩擦板とセパレータとが当接を開始したときは高摩擦係数の頂部摩擦部材３４のみが当接し、摩擦板とセパレータとが一体化する直前で低摩擦係数の底部摩擦部材３５も当接するので、そのときからピストン押圧力に対する摩擦係数の変化は緩やかに変化することになる。このため、摩擦板とセパレータとが一体化するときのショックが小さくなる。
【解決手段】摩擦板３２が波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されており、摩擦板とセパレータとの間のクリアランスを保ってそれらの間に介在する油を排出することができるので、引き摺り現象を低減することができる。更に、摩擦板とセパレータとが当接を開始したときは高摩擦係数の頂部摩擦部材３４のみが当接し、摩擦板とセパレータとが一体化する直前で低摩擦係数の底部摩擦部材３５も当接するので、そのときからピストン押圧力に対する摩擦係数の変化は緩やかに変化することになる。このため、摩擦板とセパレータとが一体化するときのショックが小さくなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両用の自動変速機に備えられた多板式摩擦係合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された車両用の自動変速機には、変速機構の動力伝達を制動・制動解除するブレーキや断続するクラッチ等の多板式摩擦係合装置が備えられている。この多板式摩擦係合装置は、ドラム及びハブに交互に配設されたメイティングプレート（セパレータ）及び摩擦板と、油圧により駆動するピストンとを備えている。多板式摩擦係合装置は、油圧制御装置から供給される油圧によりピストンを駆動制御してセパレータと摩擦板とを押圧もしくは押圧解放することで、セパレータと摩擦板とを当接状態もしくは開離状態にして変速機構の回転伝達を制動・制動解除又は断続する。
【０００３】
このような多板式摩擦係合装置では、セパレータと摩擦板とが開離状態においてもそれらの間に介在する油によって僅かにトルク伝達する現象、いわゆる引き摺り現象が生じて動力損失の原因となっている。そこで、摩擦板のコアプレートを波板状に形成して摩擦部材をコアプレートに沿って貼着することにより、セパレータと摩擦板との間のクリアランスを保ってそれらの間に介在する油を排出し、引き摺り現象を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６５３２９７（特開平８−２００３８９号公報）（段落０００９〜００１３、図１，３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的な平板状の摩擦板（平状摩擦板）では、セパレータとの当接開始時に摩擦面全面がセパレータと当接するので、平状摩擦板とセパレータとの係合過程におけるピストン押圧力と摩擦係数との関係は、例えば図４のフラット標準μで示すようになる。すなわち、平状摩擦板がセパレータと当接開始したときのピストン押圧力Ｐ１に対する摩擦係数は、所定の摩擦係数μａとなり、その後はピストン押圧力が上昇しても変化しない。
【０００６】
一方、上述した波板状の摩擦板（波状摩擦板）とセパレータとの係合過程におけるピストン押圧力と摩擦係数との関係は、例えば図４のウェーブ標準μで示すようになる。すなわち、波状摩擦板では、ピストン押圧力Ｐ１が加わったときに波状部分が撓む。このため、波状摩擦板がセパレータと当接開始したときのピストン押圧力Ｐ１に対する摩擦係数μｂは、平状摩擦板の摩擦係数μａよりも小さくなる。そして、その後はピストン押圧力が上昇するに連れて摩擦係数も上昇し、波状摩擦板のウェーブが潰れきったとき（ピストン押圧力がＰ２）に所定の摩擦係数μａに達し、波状摩擦板とセパレータとの回転差が無くなる直前（ピストン押圧力がＰ３）まで変化しない。
【０００７】
以上から、平状摩擦板のピストン押圧力に対する摩擦係数の変化と比較して、波状摩擦板のピストン押圧力に対する摩擦係数の変化はウェーブが潰れきるポイントで傾斜角度θａで屈曲するため、ウェーブが潰れきったときのショックは波状摩擦板の方が平状摩擦板よりも大きくなる。
【０００８】
本発明の目的は、上述した問題を解消するためになされたもので、引き摺り現象低減効果を維持したまま、摩擦板のウェーブが潰れきったときのショックを小さくすることができる多板式摩擦係合装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、供給される油圧により軸方向に押動制御されるピストンと、前記軸方向に交互に配置された形で、第１部材にスプライン係合する摩擦板及び第２部材にスプライン係合するセパレータと、を有し、前記ピストンにより前記摩擦板と前記セパレータとを押圧・押圧解放することで前記第１及び第２部材を接続・開離する自動変速機の多板式摩擦係合装置において、前記摩擦板は、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されたコアプレートと、該コアプレートの波の頂部及び底部に設けられた頂部摩擦部材及び底部摩擦部材と、を有し、前記頂部摩擦部材の摩擦係数が、前記底部摩擦部材の摩擦係数よりも高くなるように構成されており、前記摩擦板は、前記ピストンの押圧により前記波板状から平板状に弾性変形することで前記セパレータと当接し、前記ピストンの押圧解放により前記平板状から前記波板状に復元することで前記セパレータと開離することである。
【００１０】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、供給される油圧に基づき軸方向に押動制御されるピストンと、前記軸方向に交互に配置された形で、第１部材にスプライン係合する複数の摩擦板及び第２部材にスプライン係合する複数のセパレータと、を有し、前記ピストンにより前記摩擦板と前記セパレータとを押圧・押圧解放することで前記第１及び第２部材を接続・開離する自動変速機の多板式摩擦係合装置において、前記摩擦板は、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されたコアプレートと、該コアプレートに設けられた摩擦部材とを有し、前記複数の摩擦板は、前記ピストンの押圧力に対向する反力が異なるコアプレートを有する摩擦板を組み合わされており、前記摩擦板は、前記ピストンの押圧により前記波板状から平板状に弾性変形することで前記セパレータと当接し、前記ピストンの押圧解放により前記平板状から前記波板状に復元することで前記セパレータと開離することである。
【００１１】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記摩擦板は、前記波板状に形成されたコアプレートの波の振幅によって前記ピストンの押圧力に対向する反力が調整されていることである。
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記摩擦板は、前記波板状に形成されたコアプレートの波の波長によって前記ピストンの押圧力に対向する反力が調整されていることである。
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記摩擦板は、前記波板状に形成されたコアプレートの板厚によって前記ピストンの押圧力に対向する反力が調整されていることである。
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項３乃至５において、前記コアプレートが波板状に形成された摩擦板に加え、コアプレートが平板状に形成された摩擦板が含まれていることである。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成された摩擦板（以下、波板状摩擦板という）では、ピストン押圧力が加わったときに波状部分が撓む。このため、セパレータとの当接開始時の摩擦係数は、波板状摩擦板の方が一般的な平状摩擦板よりも小さくなる。そして、その後はピストン押圧力が上昇するに連れて波板状摩擦板の摩擦係数も上昇するが、波板状摩擦板のウェーブが潰れきる前に低摩擦係数の底部摩擦部材も摺接するので、そのときからピストン押圧力に対する摩擦係数の変化は緩やかに変化することになる。
【００１３】
このため、波板状摩擦板のウェーブが潰れきったときのショックを小さくすることができる。また、波板状摩擦板は、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されていることから、セパレータとの間のクリアランスを保ってそれらの間に介在する油を排出することができるので、引き摺り現象を低減することができる。
【００１４】
上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、小反力摩擦板及び大反力摩擦板を組み合わせた構成であり、以下で説明する作用効果を奏する。ここで、小反力摩擦板及び大反力摩擦板は、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されており、大反力摩擦板は、小反力摩擦板と比較して例えば波の振幅が大きくなるように、もしくは波の波長が小さくなるように、もしくは板厚が厚くなるように形成されている。
【００１５】
先ず、小反力摩擦板のみで多板式摩擦係合装置が構成されている場合を考えると、小反力摩擦板がセパレータと当接開始して小反力摩擦板にピストン押圧力が加わると、小反力摩擦板は撓む。このため、小反力摩擦板がセパレータと当接開始したときの摩擦係数は、一般的な平状摩擦板がセパレータと当接開始したときの摩擦係数よりも小さくなる。そして、その後はピストン押圧力が上昇するに連れて小反力摩擦板の摩擦係数は上昇し、小反力摩擦板のウェーブが潰れきったときに一般的な平状摩擦板の摩擦係数に達し、小反力摩擦板とセパレータとの回転差が無くなる直前まで変化しない。
【００１６】
次に、大反力摩擦板のみで多板式摩擦係合装置が構成されている場合を考えると、大反力摩擦板がセパレータと当接開始して大反力摩擦板にピストン押圧力が加わった場合は、大反力摩擦板は小反力摩擦板と比べて剛性が高く撓みが小さいので、大反力摩擦板の波のうねりにより大反力摩擦板とセパレータとの当接部分に油が侵入し易い。このため、大反力摩擦板の見掛け上の摩擦係数が低下して、大反力摩擦板がセパレータと当接開始したときの摩擦係数は、小反力摩擦板がセパレータと当接開始したときの摩擦係数よりも小さくなる。そして、その後はピストン押圧力が上昇するに連れて大反力摩擦板の摩擦係数も上昇するが、小反力摩擦板と比べて剛性が高い分、小反力摩擦板のウェーブが潰れきったときのピストン押圧力よりも大きいピストン押圧力で大反力摩擦板のウェーブが潰れきることになる。そして、大反力摩擦板のウェーブが潰れきったときに一般的な平状摩擦板の摩擦係数に達し、大反力摩擦板とセパレータとの回転差が無くなる直前まで変化しない。
【００１７】
よって、小反力摩擦板のみを備えた多板式摩擦係合装置とした方が、大反力摩擦板のみを備えた多板式摩擦係合装置よりも、ウェーブが潰れきるまでの時間を短縮することができるので有利であるが、何れの装置もウェーブが潰れきるポイントで大きく屈曲するため、ウェーブが潰れきったときのショックは大きくなる。
【００１８】
本発明の多板式摩擦係合装置は、小反力摩擦板及び大反力摩擦板を組み合わせた構成となっており、そのピストン押圧力に対する摩擦係数の変化は、小反力摩擦板及び大反力摩擦板の各変化を合成したものとなる。すなわち、セパレータと当接開始したときの合成摩擦係数は、小反力摩擦板の摩擦係数と大反力摩擦板の摩擦係数の中間値、つまり小反力摩擦板の摩擦係数よりは小さいが大反力摩擦板の摩擦係数よりは大きくなる。
【００１９】
そして、合成摩擦係数の変化は、小反力摩擦板のウェーブが潰れきってから大反力摩擦板のウェーブが潰れきるまでは、小反力摩擦板及び大反力摩擦板の摩擦係数の変化よりは緩やかになる。以上により、本発明の多板式摩擦係合装置において、最終的に大反力摩擦板のウェーブが潰れきったときのショックを小さくすることができる。また、小反力摩擦板及び大反力摩擦板は、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されていることから、セパレータとの間のクリアランスを保ってそれらの間に介在する油を排出することができるので、引き摺り現象を低減することができる。
【００２０】
上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、ピストンの押圧力に対向する反力の調整は、波の大きさを変化させた摩擦板を使用するのみで可能となるので、装置の構成を簡易なものとして低コスト化を図ることができる。
上記のように構成した請求項４に係る発明によれば、ピストンの押圧力に対向する反力の調整は、波の数を変化させた摩擦板を使用するのみで可能となるので、装置の構成を簡易なものとして低コスト化を図ることができる。
【００２１】
上記のように構成した請求項５に係る発明によれば、ピストンの押圧力に対向する反力の調整は、板厚を変化させた摩擦板を使用するのみで可能となるので、装置の構成を簡易なものとして低コスト化を図ることができる。
上記のように構成した請求項６に係る発明によれば、ピストンの押圧力に対向する反力の調整は、平板状の摩擦板を含ませても可能であるので、ピストン押圧力に対する摩擦係数の変化を更に緩やかにすることができる。また、装置の構成をより簡易なものとして更なる低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（Ａ）は、本発明の多板式摩擦係合装置が適用される車両用の自動変速機のスケルトン図、（Ｂ）は、その作動表とギヤ比及びギヤ比ステップを示す図である。
【図２】図１の自動変速機の構造例を示す図である。
【図３】多板式摩擦係合装置の第１の実施の形態の一部を示す模式図である。
【図４】第１の実施の形態の多板式摩擦係合装置のピストン押圧力と摩擦係数との関係を示す図である。
【図５】多板式摩擦係合装置の第２の実施の形態の一部を示す断面図である。
【図６】第２の実施の形態の多板式摩擦係合装置のピストン押圧力と摩擦係数との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１（Ａ）は、本発明の多板式摩擦係合装置が適用される車両用の自動変速機のスケルトン図、（Ｂ）は、その作動表とギヤ比及びギヤ比ステップを示す図である。この自動変速機１は、トルクコンバータを介してエンジン出力軸等に接続される入力軸２及び車輪等に接続される出力軸３を有している。入力軸２と出力軸３との間には、デュアルプラネタリギヤユニットからなるフロントプラネタリギヤユニット５及び２つのシンプルプラネタリギヤユニット、すなわち、ミドルプラネタリギヤユニット６及びリアプラネタリギヤユニット７からなるリアプラネタリギヤセット９を有している。
【００２４】
フロントプラネタリギヤユニット５は、入力軸２にクラッチＣ３を介して接続されたサンギヤＳ１を有しており、サンギヤＳ１には、ピニオンＰ１が噛合しており、ピニオンＰ１には、リングギヤＲ１に噛合したピニオンＰ２が噛合している。ピニオンＰ１，Ｐ２は、キャリアＣＲ１に支持されており、キャリアＣＲ１は、ギヤケース１０に設けられたワンウエイクラッチＦ−１及びブレーキＢ−１に接続している。
【００２５】
また、リアプラネタリギヤセット９のフロントプラネタリギヤユニット５側のミドルプラネタリギヤユニット６は、入力軸２にクラッチＣ−１を介して接続されたサンギヤＳ２を有しており、サンギヤＳ２は、リングギヤＲ２と噛合するピニオンＰ３と噛合している。ピニオンＰ３は、キャリアＣＲ２に支持されており、キャリアＣＲ２には、クラッチＣ−２を介して入力軸２が接続している。リングギヤＲ２には、フロントプラネタリギヤユニット５のリングギヤＲ１が接続しており、それらリングギヤＲ１、Ｒ２は共にギヤケース１０に接続されたブレーキＢ−２で係止し得ると共に、同様にギヤケース１０に接続されたブレーキＢ−２と共にワンウエイクラッチＦ−２、ブレーキＢ−３を介して係止し得る。
【００２６】
更に、リアプラネタリギヤセット９の出力軸３側のリアプラネタリギヤユニット７は、入力軸２にクラッチＣ−１を介してサンギヤＳ２と同期回転し得るように一体的に接続されたサンギヤＳ３を有しており、サンギヤＳ３は、リングギヤＲ３と噛合するピニオンＰ４と噛合している。リングギヤＲ３は、ミドルプラネタリギヤユニット６のキャリアＣＲ２と接続していると共に、ギヤケース１０に設けられたワンウエイクラッチＦ−３及びブレーキＢ−４により係止し得る。また、ピニオンＰ４は、キャリアＣＲ３に支持されており、出力軸３がキャリアＣＲ３に接続している。このような構成の車両用の自動変速機１は、図１（Ｂ）に示す作動表に示された組み合わせで多板式摩擦係合装置である各ブレーキＢ−１〜Ｂ−４及び各クラッチＣ−１〜Ｃ−３を作動させることにより、前進１速〜６速の変速段と、後進１速の変速段を形成する。
【００２７】
図２は、図１の自動変速機１の構造例を示す図であり、多板式摩擦係合装置であるブレーキＢ−１に着目して説明する。ブレーキＢ−１は、ギヤケース１０（第２部材）の内周側に形成されているスプライン１１に係合している複数のセパレータ３１と、各セパレータ３１の間にそれぞれ配置されて、ハブ部材１３（第１部材）の外周側に形成されているスプライン１４に係合している摩擦板３２とを有している。なお、図示左方が車両前方、図示右方が車両後方となる。複数のセパレータ３１のうちの最前方に配置されたセパレータ３１は、ブレーキＢ−３用アクチュエータ４０のシリンダ４２に当接する形で前後方向に位置決めされている。ブレーキＢ−１の後方側には、ブレーキＢ−１用アクチュエータ２０が配設されている。このブレーキＢ−１用アクチュエータ２０は、シリンダ部材２２と、該シリンダ部材２２に前後方向へ移動自在になるように嵌合されているピストン部材２１とを有している。
【００２８】
シリンダ部材２２は、その後方側がギヤケース１０の段差部１２に当接しており、ギヤケース１０に対して位置決め固定されている。ピストン部材２１とリテーナ２４との間にはリターンスプリング２３が縮設されている。リテーナ２４は、ギヤケース１０のスプライン１１の後方部分に配設されたスナップリング２５により固定され、ピストン部材２１は、リターンスプリング２３により後方に付勢されている。また、ピストン部材２１にはＯリング２６，２７が配設されて、ピストン部材２１とシリンダ部材２２との間をシールすることで油室２９を形成している。ピストン部材２１は、シリンダ部材２２に油密状に嵌合されている。そして、油室２９には、不図示の油圧制御装置に連通する油路２８に接続されている。
【００２９】
このような構成において、油圧制御装置より油路２８を介して、ブレーキＢ−１用アクチュエータ２０の油室２９に所定の油圧が供給されると、スプリング２３の付勢に反してピストン部材２１が前方に押圧され、該ピストン部材２１によりブレーキＢ−１のセパレータ３１を前方に押圧する。該セパレータ３１が前方に押圧されると、該セパレータ３１と摩擦板３２とが係合し、該摩擦板３２がギヤケース１０に対して固定される。すると、スプライン１４を介してハブ部材１３もギヤケース１０に対して固定される。
【００３０】
図３は、図２のブレーキＢ−１の第１の実施の形態のブレーキ３０Ａの一部を示す模式図である。セパレータ３１は、平板リング状に形成されている。摩擦板３２は、コアプレート３３を波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成し、波の頂部に高摩擦係数を有する板状の摩擦部材（頂部摩擦部材）３４を貼付し、波の底部に頂部摩擦部材３４の摩擦係数と比べて低摩擦係数を有する板状の摩擦部材（底部摩擦部材）３５を貼付した構成となっている。すなわち、コアプレート３３は、リング形状であって周方向に一定の振幅及び波長で波打つ形状に形成されている。頂部摩擦部材３４及び底部摩擦部材３５は、リングを所定角度で分断した形状であってコアプレート３３の波の頂部（波の底部）に倣った湾曲した形状に形成されている。
【００３１】
このような構成のブレーキ３０Ａにおいて、ピストン部材２１によりセパレータ３１が前方に押圧されて摩擦板３２との当接を開始すると、該セパレータ３１は先ず摩擦板３２の高摩擦係数の頂部摩擦部材３４と当接する。しかし、この摩擦板３２では、ピストン押圧力が加わったときに波状部分が撓むので、図４のウェーブ山高μ・谷低μで示すように、摩擦板３２とセパレータ３１との当接開始時（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数μｃは、図４のフラット標準μで示す一般的な平状摩擦板とセパレータとの当接開始時（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数μａよりも小さくなるが、図４のウェーブ標準μで示す一般的な波状摩擦板とセパレータとの当接開始時（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数μｂよりも大きくなる。
【００３２】
更にピストン部材２１によりセパレータ３１が前方に押圧されてピストン押圧力が上昇すると摩擦係数も上昇するが、摩擦板３２のウェーブが潰れきる前（ピストン押圧力がＰ１１の時点）に低摩擦係数の底部摩擦部材３５も摺接するので、そのときからピストン押圧力に対する摩擦係数の変化は緩やかに変化して、摩擦板３２のウェーブが潰れきるポイント（ピストン押圧力がＰ２の時点）で所定の摩擦係数μａに達することになる。
【００３３】
よって、一般的な波状摩擦板のピストン押圧力に対する摩擦係数の変化はウェーブが潰れきるポイント（ピストン押圧力がＰ２の時点）で傾斜角度θａで屈曲するが、摩擦板３２のピストン押圧力に対する摩擦係数の変化はウェーブが潰れきるポイント（ピストン押圧力がＰ２の時点）で傾斜角度θｂ（＜θａ）で屈曲するため、ウェーブが潰れきったときのショックは摩擦板３２の方が波状摩擦板よりも小さくなる。また、摩擦板３２が放射状の波板状に形成されており、セパレータ３１と摩擦板３２との間のクリアランスを保ってそれらの間に介在する油を排出することができるので、引き摺り現象を低減することができる。なお、高摩擦係数を有する板状の摩擦部材を波の頂部及び底部に貼付した摩擦板とした場合は、図４のウェーブ高μで示すように、セパレータとの当接開始時（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数はμｃであるが、ウェーブが潰れきるポイント（ピストン押圧力がＰ２の時点）での摩擦係数は所定の摩擦係数μａを越えたμｄとなるため使用できない。また、低摩擦係数を有する板状の摩擦部材を波の頂部及び底部に貼付した摩擦板とした場合は、図４のウェーブ低μで示すように、セパレータとの当接開始時（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数は最小のμｅとなり、さらにウェーブが潰れきるポイント（ピストン押圧力がＰ２の時点）での摩擦係数は所定の摩擦係数μａに達しないμｆとなるため使用できない。
【００３４】
図５は、図２のブレーキＢ−１の第２の実施の形態のブレーキ３０Ｂの一部を示す断面図である。セパレータ３１及び摩擦板３６ａ，３６ｂは、第１の実施の形態と同様の形状に形成されている。ただし、摩擦板３６ａ及び摩擦板３６ｂは、ピストン部材２１の押圧力に対向する反力が異なる構成となっている。すなわち、摩擦板３６ａ，３６ｂは共に、コアプレート３７ａ，３７ｂを波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成し、同一の摩擦係数を有する摩擦部材３８ａ，３８ｂを貼付した構成となっている点では第１の実施の形態と同様の構成である。なお、異なる摩擦係数を有する摩擦部材３８ａ，３８ｂを貼付した構成としてもよい。
【００３５】
しかし、摩擦板３６ａのコアプレート３７ａ及び摩擦板３６ｂのコアプレート３７ｂは、周方向の波の振幅、すなわちコアプレート３７ａ，３７ｂの厚さ方向の波の頂分と底部との距離、又は波の波長、すなわちコアプレート３７ａ，３７ｂの周方向の波の頂部（底部）と頂分（底部）との距離、又はコアプレート３７ａ，３７ｂの板厚が異なる構成となっている。例えば、コアプレート３７ａの周方向の波の振幅をコアプレート３７ｂの周方向の波の振幅よりも小さくすることにより、摩擦板３６ａは摩擦板３６ｂよりも小反力の摩擦板となる。また、コアプレート３７ａの周方向の波の波長をコアプレート３７ｂの周方向の波の波長よりも大きくする、すなわちコアプレート３７ａの周方向の山数を少なくすることにより、摩擦板３６ａは摩擦板３６ｂよりも小反力の摩擦板となる。また、コアプレート３７ａの板厚をコアプレート３７ｂの板厚よりも薄くすることにより、摩擦板３６ａは摩擦板３６ｂよりも小反力の摩擦板となる。
【００３６】
図５に示す例では、摩擦板３６ａは、周方向の波の振幅を摩擦板３６ｂよりも小さくした小反力の摩擦板であり、摩擦板３６ｂは、周方向の波の振幅を摩擦板３６ａよりも大きくした大反力の摩擦板である。そして、ブレーキ３０Ｂは、複数（本例では３枚）の小反力摩擦板３６ａと複数（本例では３枚）の大反力摩擦板３６ｂとを組み合わせた構成となっている。このように、ピストン部材２１の押圧力に対向する反力の調整は、コアプレート３７ａ，３７ｂに形成する波の振幅や波の波長、又はコアプレート３７ａ，３７ｂの板厚を変化させた摩擦板３６ａ，３６ｂを任意の枚数組み合わせることにより可能となるので、ブレーキ３０Ｂの構成を簡易なものとして低コスト化を図ることができる。なお、平板状の摩擦板を組み合わせても同様にピストン部材２１の押圧力に対向する反力を調整することができる。
【００３７】
ここで、先ず、小反力摩擦板３６ａのみでブレーキが構成されている場合を考えると、ピストン部材２１によりセパレータ３１が前方に押圧されて小反力摩擦板３６ａとの当接を開始すると、小反力摩擦板３６ａは撓む。このため、図６のウェーブ反力小で示すように、小反力摩擦板３６ａとセパレータ３１との当接開始時（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数μｐは、一般的な平状摩擦板とセパレータとの当接開始時（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数μａよりも小さくなる。そして、その後はピストン押圧力が上昇するに連れて小反力摩擦板３６ａの摩擦係数は上昇し、小反力摩擦板３６ａのウェーブが潰れきったとき（ピストン押圧力がＰ１２の時点）に一般的な平状摩擦板の摩擦係数μａ達し、小反力摩擦板３６ａとセパレータ３１との回転差が無くなる直前（ピストン押圧力がＰ３の時点）まで変化しない。
【００３８】
次に、大反力摩擦板３６ｂのみでブレーキが構成されている場合を考えると、ピストン部材２１によりセパレータ３１が前方に押圧されて大反力摩擦板３６ｂとの当接を開始した場合は、大反力摩擦板３６ｂは小反力摩擦板３６ａと比べて剛性が高く撓みが小さいので、大反力摩擦板３６ｂの波のうねりにより大反力摩擦板３６ｂとセパレータ３１との当接部分に油が侵入し易い。このため、大反力摩擦板３６ｂの見掛け上の摩擦係数が低下して、図６のウェーブ反力大で示すように、大反力摩擦板３６ｂがセパレータ３１と当接開始したとき（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数μｑは、小反力摩擦板３６ａがセパレータ３１と当接開始したとき（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数μｐよりも小さくなる。そして、その後はピストン押圧力が上昇するに連れて大反力摩擦板３６ｂの摩擦係数も上昇するが、小反力摩擦板３６ａと比べて剛性が高い分、小反力摩擦板３６ａのウェーブが潰れきったときのピストン押圧力Ｐ１２よりも大きいピストン押圧２で大反力摩擦板３６ｂのウェーブが潰れきることになる。そして、大反力摩擦板３６ｂのウェーブが潰れきったときに一般的な平状摩擦板の摩擦係数μａに達し、大反力摩擦板３６ｂとセパレータ３１との回転差が無くなる直前（ピストン押圧力がＰ３の時点）まで変化しない。
【００３９】
よって、小反力摩擦板３６ａのみを備えたブレーキとした方が、大反力摩擦板３６ｂのみを備えたブレーキよりも、ウェーブが潰れきるまでの時間を短縮することができるので有利であるが、何れの装置もウェーブが潰れきるポイント（ピストン押圧力がＰ１２，Ｐ２の時点）で傾斜角度θｃで屈曲するため、ウェーブが潰れきったときのショックは大きくなる。
【００４０】
本実施形態のブレーキ３０Ｂは、小反力摩擦板３６ａ及び大反力摩擦板３６ｂを組み合わせた構成となっており、そのピストン押圧力に対する摩擦係数の変化は、図６のウェーブ大・小反力の組合せで示すように、小反力摩擦板３６ａ及び大反力摩擦板３６ｂの各変化を合成したものとなる。すなわち、セパレータ３１と当接開始したときの合成摩擦係数μｒは、小反力摩擦板３６ａの摩擦係数μｐと大反力摩擦板３６ｂの摩擦係数μｑの中間値、つまり小反力摩擦板の摩擦係数μｐよりは小さいが大反力摩擦板の摩擦係数μｐよりは大きくなる。
【００４１】
そして、合成摩擦係数の変化は、小反力摩擦板３６ａのウェーブが潰れきってから大反力摩擦板３６ｂのウェーブが潰れきるまで（ピストン押圧力がＰ１２の時点からＰ２の時点まで）は、小反力摩擦板の摩擦係数の変化及び大反力摩擦板の摩擦係数の変化よりは緩やかになる。以上により、ブレーキ３０Ｂにおいて、最終的に大反力摩擦板３６ｂのピストン押圧力に対する摩擦係数の変化はウェーブが潰れきるポイント（ピストン押圧力がＰ２の時点）で傾斜角度θｄ（＜θｃ）で屈曲するため、ウェーブが潰れきったときのショックを小さくすることができる。
【００４２】
また、小反力摩擦板３６ａ及び大反力摩擦板３６ｂは、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されていることから、セパレータ３１と各摩擦板３６ａ，３６ｂとの間のクリアランスを保ってそれらの間に介在する油を排出することができるので、引き摺り現象を低減することができる。また、小反力摩擦板３６ａ及び大反力摩擦板３６ｂのバネ力がセパレータ３１との間でクッションとして作用するので、摩擦板３６ａ，３６ｂがセパレータ３１と一体化するときのショックを低減するために端部のセパレータ３１と摩擦板３６ａ（３６ｂ）との間に配置していたクッションプレートを省略することができ、部品点数の削減及び低コスト化を図ることができる。
【００４３】
図５に示すブレーキ３０Ｂにおいては、小反力摩擦板３６ａ及び大反力摩擦板３６ｂを夫々３枚配置しているが、小反力摩擦板３６ａを４枚もしくは５枚に増やし、大反力摩擦板３６ｂを２枚もしくは１枚に減らすことにより、更には平板状の摩擦板も組み合わせることにより、摩擦係数の変化を更に緩やかにすることができる。すなわち、図６に示す実線で表された小反力摩擦板３６ａ及び大反力摩擦板３６ｂの合成摩擦係数の変化を、点線で表された平板状の摩擦板の変化に近付けることができるので、各摩擦板３６ａ，３６ｂがセパレータ３１と一体化するときのショックを更に小さくすることができる。
【００４４】
なお、上述した第２の実施形態では、所定数の大反力摩擦板３６ａを配設してから所定数の小反力摩擦板３６ｂを配設した構成としたが、大反力摩擦板３６ａと小反力摩擦板３６ｂを交互に配設した構成としても良い。また、各実施形態では、多板式摩擦係合装置としてブレーキＢ−１に適用した場合を説明したが、他のブレーキＢ−２〜Ｂ−４、更には各クラッチＣ−１〜Ｃ−３にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１…自動変速機、３１…セパレータ、３２…摩擦板、３６ａ…低反力摩擦板、３６ｂ…高反力摩擦板、３３，３７ａ，３７ｂ…コアプレート、３４…頂部摩擦部材、３５…底部摩擦部材、３８ａ，３８ｂ…摩擦部材、Ｂ−１〜Ｂ−４，３０Ａ，３０Ｂ…ブレーキ、Ｃ−１〜Ｃ−３…クラッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両用の自動変速機に備えられた多板式摩擦係合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された車両用の自動変速機には、変速機構の動力伝達を制動・制動解除するブレーキや断続するクラッチ等の多板式摩擦係合装置が備えられている。この多板式摩擦係合装置は、ドラム及びハブに交互に配設されたメイティングプレート（セパレータ）及び摩擦板と、油圧により駆動するピストンとを備えている。多板式摩擦係合装置は、油圧制御装置から供給される油圧によりピストンを駆動制御してセパレータと摩擦板とを押圧もしくは押圧解放することで、セパレータと摩擦板とを当接状態もしくは開離状態にして変速機構の回転伝達を制動・制動解除又は断続する。
【０００３】
このような多板式摩擦係合装置では、セパレータと摩擦板とが開離状態においてもそれらの間に介在する油によって僅かにトルク伝達する現象、いわゆる引き摺り現象が生じて動力損失の原因となっている。そこで、摩擦板のコアプレートを波板状に形成して摩擦部材をコアプレートに沿って貼着することにより、セパレータと摩擦板との間のクリアランスを保ってそれらの間に介在する油を排出し、引き摺り現象を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６５３２９７（特開平８−２００３８９号公報）（段落０００９〜００１３、図１，３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的な平板状の摩擦板（平状摩擦板）では、セパレータとの当接開始時に摩擦面全面がセパレータと当接するので、平状摩擦板とセパレータとの係合過程におけるピストン押圧力と摩擦係数との関係は、例えば図４のフラット標準μで示すようになる。すなわち、平状摩擦板がセパレータと当接開始したときのピストン押圧力Ｐ１に対する摩擦係数は、所定の摩擦係数μａとなり、その後はピストン押圧力が上昇しても変化しない。
【０００６】
一方、上述した波板状の摩擦板（波状摩擦板）とセパレータとの係合過程におけるピストン押圧力と摩擦係数との関係は、例えば図４のウェーブ標準μで示すようになる。すなわち、波状摩擦板では、ピストン押圧力Ｐ１が加わったときに波状部分が撓む。このため、波状摩擦板がセパレータと当接開始したときのピストン押圧力Ｐ１に対する摩擦係数μｂは、平状摩擦板の摩擦係数μａよりも小さくなる。そして、その後はピストン押圧力が上昇するに連れて摩擦係数も上昇し、波状摩擦板のウェーブが潰れきったとき（ピストン押圧力がＰ２）に所定の摩擦係数μａに達し、波状摩擦板とセパレータとの回転差が無くなる直前（ピストン押圧力がＰ３）まで変化しない。
【０００７】
以上から、平状摩擦板のピストン押圧力に対する摩擦係数の変化と比較して、波状摩擦板のピストン押圧力に対する摩擦係数の変化はウェーブが潰れきるポイントで傾斜角度θａで屈曲するため、ウェーブが潰れきったときのショックは波状摩擦板の方が平状摩擦板よりも大きくなる。
【０００８】
本発明の目的は、上述した問題を解消するためになされたもので、引き摺り現象低減効果を維持したまま、摩擦板のウェーブが潰れきったときのショックを小さくすることができる多板式摩擦係合装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、供給される油圧により軸方向に押動制御されるピストンと、前記軸方向に交互に配置された形で、第１部材にスプライン係合する摩擦板及び第２部材にスプライン係合するセパレータと、を有し、前記ピストンにより前記摩擦板と前記セパレータとを押圧・押圧解放することで前記第１及び第２部材を接続・開離する自動変速機の多板式摩擦係合装置において、前記摩擦板は、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されたコアプレートと、該コアプレートの波の頂部及び底部に設けられた頂部摩擦部材及び底部摩擦部材と、を有し、前記頂部摩擦部材の摩擦係数が、前記底部摩擦部材の摩擦係数よりも高くなるように構成されており、前記摩擦板は、前記ピストンの押圧により前記波板状から平板状に弾性変形することで前記セパレータと当接し、前記ピストンの押圧解放により前記平板状から前記波板状に復元することで前記セパレータと開離することである。
【００１０】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、供給される油圧に基づき軸方向に押動制御されるピストンと、前記軸方向に交互に配置された形で、第１部材にスプライン係合する複数の摩擦板及び第２部材にスプライン係合する複数のセパレータと、を有し、前記ピストンにより前記摩擦板と前記セパレータとを押圧・押圧解放することで前記第１及び第２部材を接続・開離する自動変速機の多板式摩擦係合装置において、前記摩擦板は、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されたコアプレートと、該コアプレートに設けられた摩擦部材とを有し、前記複数の摩擦板は、前記ピストンの押圧力に対向する反力が異なるコアプレートを有する摩擦板を組み合わされており、前記摩擦板は、前記ピストンの押圧により前記波板状から平板状に弾性変形することで前記セパレータと当接し、前記ピストンの押圧解放により前記平板状から前記波板状に復元することで前記セパレータと開離することである。
【００１１】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記摩擦板は、前記波板状に形成されたコアプレートの波の振幅によって前記ピストンの押圧力に対向する反力が調整されていることである。
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記摩擦板は、前記波板状に形成されたコアプレートの波の波長によって前記ピストンの押圧力に対向する反力が調整されていることである。
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記摩擦板は、前記波板状に形成されたコアプレートの板厚によって前記ピストンの押圧力に対向する反力が調整されていることである。
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項３乃至５において、前記コアプレートが波板状に形成された摩擦板に加え、コアプレートが平板状に形成された摩擦板が含まれていることである。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成された摩擦板（以下、波板状摩擦板という）では、ピストン押圧力が加わったときに波状部分が撓む。このため、セパレータとの当接開始時の摩擦係数は、波板状摩擦板の方が一般的な平状摩擦板よりも小さくなる。そして、その後はピストン押圧力が上昇するに連れて波板状摩擦板の摩擦係数も上昇するが、波板状摩擦板のウェーブが潰れきる前に低摩擦係数の底部摩擦部材も摺接するので、そのときからピストン押圧力に対する摩擦係数の変化は緩やかに変化することになる。
【００１３】
このため、波板状摩擦板のウェーブが潰れきったときのショックを小さくすることができる。また、波板状摩擦板は、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されていることから、セパレータとの間のクリアランスを保ってそれらの間に介在する油を排出することができるので、引き摺り現象を低減することができる。
【００１４】
上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、小反力摩擦板及び大反力摩擦板を組み合わせた構成であり、以下で説明する作用効果を奏する。ここで、小反力摩擦板及び大反力摩擦板は、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されており、大反力摩擦板は、小反力摩擦板と比較して例えば波の振幅が大きくなるように、もしくは波の波長が小さくなるように、もしくは板厚が厚くなるように形成されている。
【００１５】
先ず、小反力摩擦板のみで多板式摩擦係合装置が構成されている場合を考えると、小反力摩擦板がセパレータと当接開始して小反力摩擦板にピストン押圧力が加わると、小反力摩擦板は撓む。このため、小反力摩擦板がセパレータと当接開始したときの摩擦係数は、一般的な平状摩擦板がセパレータと当接開始したときの摩擦係数よりも小さくなる。そして、その後はピストン押圧力が上昇するに連れて小反力摩擦板の摩擦係数は上昇し、小反力摩擦板のウェーブが潰れきったときに一般的な平状摩擦板の摩擦係数に達し、小反力摩擦板とセパレータとの回転差が無くなる直前まで変化しない。
【００１６】
次に、大反力摩擦板のみで多板式摩擦係合装置が構成されている場合を考えると、大反力摩擦板がセパレータと当接開始して大反力摩擦板にピストン押圧力が加わった場合は、大反力摩擦板は小反力摩擦板と比べて剛性が高く撓みが小さいので、大反力摩擦板の波のうねりにより大反力摩擦板とセパレータとの当接部分に油が侵入し易い。このため、大反力摩擦板の見掛け上の摩擦係数が低下して、大反力摩擦板がセパレータと当接開始したときの摩擦係数は、小反力摩擦板がセパレータと当接開始したときの摩擦係数よりも小さくなる。そして、その後はピストン押圧力が上昇するに連れて大反力摩擦板の摩擦係数も上昇するが、小反力摩擦板と比べて剛性が高い分、小反力摩擦板のウェーブが潰れきったときのピストン押圧力よりも大きいピストン押圧力で大反力摩擦板のウェーブが潰れきることになる。そして、大反力摩擦板のウェーブが潰れきったときに一般的な平状摩擦板の摩擦係数に達し、大反力摩擦板とセパレータとの回転差が無くなる直前まで変化しない。
【００１７】
よって、小反力摩擦板のみを備えた多板式摩擦係合装置とした方が、大反力摩擦板のみを備えた多板式摩擦係合装置よりも、ウェーブが潰れきるまでの時間を短縮することができるので有利であるが、何れの装置もウェーブが潰れきるポイントで大きく屈曲するため、ウェーブが潰れきったときのショックは大きくなる。
【００１８】
本発明の多板式摩擦係合装置は、小反力摩擦板及び大反力摩擦板を組み合わせた構成となっており、そのピストン押圧力に対する摩擦係数の変化は、小反力摩擦板及び大反力摩擦板の各変化を合成したものとなる。すなわち、セパレータと当接開始したときの合成摩擦係数は、小反力摩擦板の摩擦係数と大反力摩擦板の摩擦係数の中間値、つまり小反力摩擦板の摩擦係数よりは小さいが大反力摩擦板の摩擦係数よりは大きくなる。
【００１９】
そして、合成摩擦係数の変化は、小反力摩擦板のウェーブが潰れきってから大反力摩擦板のウェーブが潰れきるまでは、小反力摩擦板及び大反力摩擦板の摩擦係数の変化よりは緩やかになる。以上により、本発明の多板式摩擦係合装置において、最終的に大反力摩擦板のウェーブが潰れきったときのショックを小さくすることができる。また、小反力摩擦板及び大反力摩擦板は、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されていることから、セパレータとの間のクリアランスを保ってそれらの間に介在する油を排出することができるので、引き摺り現象を低減することができる。
【００２０】
上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、ピストンの押圧力に対向する反力の調整は、波の大きさを変化させた摩擦板を使用するのみで可能となるので、装置の構成を簡易なものとして低コスト化を図ることができる。
上記のように構成した請求項４に係る発明によれば、ピストンの押圧力に対向する反力の調整は、波の数を変化させた摩擦板を使用するのみで可能となるので、装置の構成を簡易なものとして低コスト化を図ることができる。
【００２１】
上記のように構成した請求項５に係る発明によれば、ピストンの押圧力に対向する反力の調整は、板厚を変化させた摩擦板を使用するのみで可能となるので、装置の構成を簡易なものとして低コスト化を図ることができる。
上記のように構成した請求項６に係る発明によれば、ピストンの押圧力に対向する反力の調整は、平板状の摩擦板を含ませても可能であるので、ピストン押圧力に対する摩擦係数の変化を更に緩やかにすることができる。また、装置の構成をより簡易なものとして更なる低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（Ａ）は、本発明の多板式摩擦係合装置が適用される車両用の自動変速機のスケルトン図、（Ｂ）は、その作動表とギヤ比及びギヤ比ステップを示す図である。
【図２】図１の自動変速機の構造例を示す図である。
【図３】多板式摩擦係合装置の第１の実施の形態の一部を示す模式図である。
【図４】第１の実施の形態の多板式摩擦係合装置のピストン押圧力と摩擦係数との関係を示す図である。
【図５】多板式摩擦係合装置の第２の実施の形態の一部を示す断面図である。
【図６】第２の実施の形態の多板式摩擦係合装置のピストン押圧力と摩擦係数との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１（Ａ）は、本発明の多板式摩擦係合装置が適用される車両用の自動変速機のスケルトン図、（Ｂ）は、その作動表とギヤ比及びギヤ比ステップを示す図である。この自動変速機１は、トルクコンバータを介してエンジン出力軸等に接続される入力軸２及び車輪等に接続される出力軸３を有している。入力軸２と出力軸３との間には、デュアルプラネタリギヤユニットからなるフロントプラネタリギヤユニット５及び２つのシンプルプラネタリギヤユニット、すなわち、ミドルプラネタリギヤユニット６及びリアプラネタリギヤユニット７からなるリアプラネタリギヤセット９を有している。
【００２４】
フロントプラネタリギヤユニット５は、入力軸２にクラッチＣ３を介して接続されたサンギヤＳ１を有しており、サンギヤＳ１には、ピニオンＰ１が噛合しており、ピニオンＰ１には、リングギヤＲ１に噛合したピニオンＰ２が噛合している。ピニオンＰ１，Ｐ２は、キャリアＣＲ１に支持されており、キャリアＣＲ１は、ギヤケース１０に設けられたワンウエイクラッチＦ−１及びブレーキＢ−１に接続している。
【００２５】
また、リアプラネタリギヤセット９のフロントプラネタリギヤユニット５側のミドルプラネタリギヤユニット６は、入力軸２にクラッチＣ−１を介して接続されたサンギヤＳ２を有しており、サンギヤＳ２は、リングギヤＲ２と噛合するピニオンＰ３と噛合している。ピニオンＰ３は、キャリアＣＲ２に支持されており、キャリアＣＲ２には、クラッチＣ−２を介して入力軸２が接続している。リングギヤＲ２には、フロントプラネタリギヤユニット５のリングギヤＲ１が接続しており、それらリングギヤＲ１、Ｒ２は共にギヤケース１０に接続されたブレーキＢ−２で係止し得ると共に、同様にギヤケース１０に接続されたブレーキＢ−２と共にワンウエイクラッチＦ−２、ブレーキＢ−３を介して係止し得る。
【００２６】
更に、リアプラネタリギヤセット９の出力軸３側のリアプラネタリギヤユニット７は、入力軸２にクラッチＣ−１を介してサンギヤＳ２と同期回転し得るように一体的に接続されたサンギヤＳ３を有しており、サンギヤＳ３は、リングギヤＲ３と噛合するピニオンＰ４と噛合している。リングギヤＲ３は、ミドルプラネタリギヤユニット６のキャリアＣＲ２と接続していると共に、ギヤケース１０に設けられたワンウエイクラッチＦ−３及びブレーキＢ−４により係止し得る。また、ピニオンＰ４は、キャリアＣＲ３に支持されており、出力軸３がキャリアＣＲ３に接続している。このような構成の車両用の自動変速機１は、図１（Ｂ）に示す作動表に示された組み合わせで多板式摩擦係合装置である各ブレーキＢ−１〜Ｂ−４及び各クラッチＣ−１〜Ｃ−３を作動させることにより、前進１速〜６速の変速段と、後進１速の変速段を形成する。
【００２７】
図２は、図１の自動変速機１の構造例を示す図であり、多板式摩擦係合装置であるブレーキＢ−１に着目して説明する。ブレーキＢ−１は、ギヤケース１０（第２部材）の内周側に形成されているスプライン１１に係合している複数のセパレータ３１と、各セパレータ３１の間にそれぞれ配置されて、ハブ部材１３（第１部材）の外周側に形成されているスプライン１４に係合している摩擦板３２とを有している。なお、図示左方が車両前方、図示右方が車両後方となる。複数のセパレータ３１のうちの最前方に配置されたセパレータ３１は、ブレーキＢ−３用アクチュエータ４０のシリンダ４２に当接する形で前後方向に位置決めされている。ブレーキＢ−１の後方側には、ブレーキＢ−１用アクチュエータ２０が配設されている。このブレーキＢ−１用アクチュエータ２０は、シリンダ部材２２と、該シリンダ部材２２に前後方向へ移動自在になるように嵌合されているピストン部材２１とを有している。
【００２８】
シリンダ部材２２は、その後方側がギヤケース１０の段差部１２に当接しており、ギヤケース１０に対して位置決め固定されている。ピストン部材２１とリテーナ２４との間にはリターンスプリング２３が縮設されている。リテーナ２４は、ギヤケース１０のスプライン１１の後方部分に配設されたスナップリング２５により固定され、ピストン部材２１は、リターンスプリング２３により後方に付勢されている。また、ピストン部材２１にはＯリング２６，２７が配設されて、ピストン部材２１とシリンダ部材２２との間をシールすることで油室２９を形成している。ピストン部材２１は、シリンダ部材２２に油密状に嵌合されている。そして、油室２９には、不図示の油圧制御装置に連通する油路２８に接続されている。
【００２９】
このような構成において、油圧制御装置より油路２８を介して、ブレーキＢ−１用アクチュエータ２０の油室２９に所定の油圧が供給されると、スプリング２３の付勢に反してピストン部材２１が前方に押圧され、該ピストン部材２１によりブレーキＢ−１のセパレータ３１を前方に押圧する。該セパレータ３１が前方に押圧されると、該セパレータ３１と摩擦板３２とが係合し、該摩擦板３２がギヤケース１０に対して固定される。すると、スプライン１４を介してハブ部材１３もギヤケース１０に対して固定される。
【００３０】
図３は、図２のブレーキＢ−１の第１の実施の形態のブレーキ３０Ａの一部を示す模式図である。セパレータ３１は、平板リング状に形成されている。摩擦板３２は、コアプレート３３を波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成し、波の頂部に高摩擦係数を有する板状の摩擦部材（頂部摩擦部材）３４を貼付し、波の底部に頂部摩擦部材３４の摩擦係数と比べて低摩擦係数を有する板状の摩擦部材（底部摩擦部材）３５を貼付した構成となっている。すなわち、コアプレート３３は、リング形状であって周方向に一定の振幅及び波長で波打つ形状に形成されている。頂部摩擦部材３４及び底部摩擦部材３５は、リングを所定角度で分断した形状であってコアプレート３３の波の頂部（波の底部）に倣った湾曲した形状に形成されている。
【００３１】
このような構成のブレーキ３０Ａにおいて、ピストン部材２１によりセパレータ３１が前方に押圧されて摩擦板３２との当接を開始すると、該セパレータ３１は先ず摩擦板３２の高摩擦係数の頂部摩擦部材３４と当接する。しかし、この摩擦板３２では、ピストン押圧力が加わったときに波状部分が撓むので、図４のウェーブ山高μ・谷低μで示すように、摩擦板３２とセパレータ３１との当接開始時（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数μｃは、図４のフラット標準μで示す一般的な平状摩擦板とセパレータとの当接開始時（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数μａよりも小さくなるが、図４のウェーブ標準μで示す一般的な波状摩擦板とセパレータとの当接開始時（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数μｂよりも大きくなる。
【００３２】
更にピストン部材２１によりセパレータ３１が前方に押圧されてピストン押圧力が上昇すると摩擦係数も上昇するが、摩擦板３２のウェーブが潰れきる前（ピストン押圧力がＰ１１の時点）に低摩擦係数の底部摩擦部材３５も摺接するので、そのときからピストン押圧力に対する摩擦係数の変化は緩やかに変化して、摩擦板３２のウェーブが潰れきるポイント（ピストン押圧力がＰ２の時点）で所定の摩擦係数μａに達することになる。
【００３３】
よって、一般的な波状摩擦板のピストン押圧力に対する摩擦係数の変化はウェーブが潰れきるポイント（ピストン押圧力がＰ２の時点）で傾斜角度θａで屈曲するが、摩擦板３２のピストン押圧力に対する摩擦係数の変化はウェーブが潰れきるポイント（ピストン押圧力がＰ２の時点）で傾斜角度θｂ（＜θａ）で屈曲するため、ウェーブが潰れきったときのショックは摩擦板３２の方が波状摩擦板よりも小さくなる。また、摩擦板３２が放射状の波板状に形成されており、セパレータ３１と摩擦板３２との間のクリアランスを保ってそれらの間に介在する油を排出することができるので、引き摺り現象を低減することができる。なお、高摩擦係数を有する板状の摩擦部材を波の頂部及び底部に貼付した摩擦板とした場合は、図４のウェーブ高μで示すように、セパレータとの当接開始時（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数はμｃであるが、ウェーブが潰れきるポイント（ピストン押圧力がＰ２の時点）での摩擦係数は所定の摩擦係数μａを越えたμｄとなるため使用できない。また、低摩擦係数を有する板状の摩擦部材を波の頂部及び底部に貼付した摩擦板とした場合は、図４のウェーブ低μで示すように、セパレータとの当接開始時（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数は最小のμｅとなり、さらにウェーブが潰れきるポイント（ピストン押圧力がＰ２の時点）での摩擦係数は所定の摩擦係数μａに達しないμｆとなるため使用できない。
【００３４】
図５は、図２のブレーキＢ−１の第２の実施の形態のブレーキ３０Ｂの一部を示す断面図である。セパレータ３１及び摩擦板３６ａ，３６ｂは、第１の実施の形態と同様の形状に形成されている。ただし、摩擦板３６ａ及び摩擦板３６ｂは、ピストン部材２１の押圧力に対向する反力が異なる構成となっている。すなわち、摩擦板３６ａ，３６ｂは共に、コアプレート３７ａ，３７ｂを波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成し、同一の摩擦係数を有する摩擦部材３８ａ，３８ｂを貼付した構成となっている点では第１の実施の形態と同様の構成である。なお、異なる摩擦係数を有する摩擦部材３８ａ，３８ｂを貼付した構成としてもよい。
【００３５】
しかし、摩擦板３６ａのコアプレート３７ａ及び摩擦板３６ｂのコアプレート３７ｂは、周方向の波の振幅、すなわちコアプレート３７ａ，３７ｂの厚さ方向の波の頂分と底部との距離、又は波の波長、すなわちコアプレート３７ａ，３７ｂの周方向の波の頂部（底部）と頂分（底部）との距離、又はコアプレート３７ａ，３７ｂの板厚が異なる構成となっている。例えば、コアプレート３７ａの周方向の波の振幅をコアプレート３７ｂの周方向の波の振幅よりも小さくすることにより、摩擦板３６ａは摩擦板３６ｂよりも小反力の摩擦板となる。また、コアプレート３７ａの周方向の波の波長をコアプレート３７ｂの周方向の波の波長よりも大きくする、すなわちコアプレート３７ａの周方向の山数を少なくすることにより、摩擦板３６ａは摩擦板３６ｂよりも小反力の摩擦板となる。また、コアプレート３７ａの板厚をコアプレート３７ｂの板厚よりも薄くすることにより、摩擦板３６ａは摩擦板３６ｂよりも小反力の摩擦板となる。
【００３６】
図５に示す例では、摩擦板３６ａは、周方向の波の振幅を摩擦板３６ｂよりも小さくした小反力の摩擦板であり、摩擦板３６ｂは、周方向の波の振幅を摩擦板３６ａよりも大きくした大反力の摩擦板である。そして、ブレーキ３０Ｂは、複数（本例では３枚）の小反力摩擦板３６ａと複数（本例では３枚）の大反力摩擦板３６ｂとを組み合わせた構成となっている。このように、ピストン部材２１の押圧力に対向する反力の調整は、コアプレート３７ａ，３７ｂに形成する波の振幅や波の波長、又はコアプレート３７ａ，３７ｂの板厚を変化させた摩擦板３６ａ，３６ｂを任意の枚数組み合わせることにより可能となるので、ブレーキ３０Ｂの構成を簡易なものとして低コスト化を図ることができる。なお、平板状の摩擦板を組み合わせても同様にピストン部材２１の押圧力に対向する反力を調整することができる。
【００３７】
ここで、先ず、小反力摩擦板３６ａのみでブレーキが構成されている場合を考えると、ピストン部材２１によりセパレータ３１が前方に押圧されて小反力摩擦板３６ａとの当接を開始すると、小反力摩擦板３６ａは撓む。このため、図６のウェーブ反力小で示すように、小反力摩擦板３６ａとセパレータ３１との当接開始時（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数μｐは、一般的な平状摩擦板とセパレータとの当接開始時（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数μａよりも小さくなる。そして、その後はピストン押圧力が上昇するに連れて小反力摩擦板３６ａの摩擦係数は上昇し、小反力摩擦板３６ａのウェーブが潰れきったとき（ピストン押圧力がＰ１２の時点）に一般的な平状摩擦板の摩擦係数μａ達し、小反力摩擦板３６ａとセパレータ３１との回転差が無くなる直前（ピストン押圧力がＰ３の時点）まで変化しない。
【００３８】
次に、大反力摩擦板３６ｂのみでブレーキが構成されている場合を考えると、ピストン部材２１によりセパレータ３１が前方に押圧されて大反力摩擦板３６ｂとの当接を開始した場合は、大反力摩擦板３６ｂは小反力摩擦板３６ａと比べて剛性が高く撓みが小さいので、大反力摩擦板３６ｂの波のうねりにより大反力摩擦板３６ｂとセパレータ３１との当接部分に油が侵入し易い。このため、大反力摩擦板３６ｂの見掛け上の摩擦係数が低下して、図６のウェーブ反力大で示すように、大反力摩擦板３６ｂがセパレータ３１と当接開始したとき（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数μｑは、小反力摩擦板３６ａがセパレータ３１と当接開始したとき（ピストン押圧力がＰ１の時点）の摩擦係数μｐよりも小さくなる。そして、その後はピストン押圧力が上昇するに連れて大反力摩擦板３６ｂの摩擦係数も上昇するが、小反力摩擦板３６ａと比べて剛性が高い分、小反力摩擦板３６ａのウェーブが潰れきったときのピストン押圧力Ｐ１２よりも大きいピストン押圧２で大反力摩擦板３６ｂのウェーブが潰れきることになる。そして、大反力摩擦板３６ｂのウェーブが潰れきったときに一般的な平状摩擦板の摩擦係数μａに達し、大反力摩擦板３６ｂとセパレータ３１との回転差が無くなる直前（ピストン押圧力がＰ３の時点）まで変化しない。
【００３９】
よって、小反力摩擦板３６ａのみを備えたブレーキとした方が、大反力摩擦板３６ｂのみを備えたブレーキよりも、ウェーブが潰れきるまでの時間を短縮することができるので有利であるが、何れの装置もウェーブが潰れきるポイント（ピストン押圧力がＰ１２，Ｐ２の時点）で傾斜角度θｃで屈曲するため、ウェーブが潰れきったときのショックは大きくなる。
【００４０】
本実施形態のブレーキ３０Ｂは、小反力摩擦板３６ａ及び大反力摩擦板３６ｂを組み合わせた構成となっており、そのピストン押圧力に対する摩擦係数の変化は、図６のウェーブ大・小反力の組合せで示すように、小反力摩擦板３６ａ及び大反力摩擦板３６ｂの各変化を合成したものとなる。すなわち、セパレータ３１と当接開始したときの合成摩擦係数μｒは、小反力摩擦板３６ａの摩擦係数μｐと大反力摩擦板３６ｂの摩擦係数μｑの中間値、つまり小反力摩擦板の摩擦係数μｐよりは小さいが大反力摩擦板の摩擦係数μｐよりは大きくなる。
【００４１】
そして、合成摩擦係数の変化は、小反力摩擦板３６ａのウェーブが潰れきってから大反力摩擦板３６ｂのウェーブが潰れきるまで（ピストン押圧力がＰ１２の時点からＰ２の時点まで）は、小反力摩擦板の摩擦係数の変化及び大反力摩擦板の摩擦係数の変化よりは緩やかになる。以上により、ブレーキ３０Ｂにおいて、最終的に大反力摩擦板３６ｂのピストン押圧力に対する摩擦係数の変化はウェーブが潰れきるポイント（ピストン押圧力がＰ２の時点）で傾斜角度θｄ（＜θｃ）で屈曲するため、ウェーブが潰れきったときのショックを小さくすることができる。
【００４２】
また、小反力摩擦板３６ａ及び大反力摩擦板３６ｂは、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されていることから、セパレータ３１と各摩擦板３６ａ，３６ｂとの間のクリアランスを保ってそれらの間に介在する油を排出することができるので、引き摺り現象を低減することができる。また、小反力摩擦板３６ａ及び大反力摩擦板３６ｂのバネ力がセパレータ３１との間でクッションとして作用するので、摩擦板３６ａ，３６ｂがセパレータ３１と一体化するときのショックを低減するために端部のセパレータ３１と摩擦板３６ａ（３６ｂ）との間に配置していたクッションプレートを省略することができ、部品点数の削減及び低コスト化を図ることができる。
【００４３】
図５に示すブレーキ３０Ｂにおいては、小反力摩擦板３６ａ及び大反力摩擦板３６ｂを夫々３枚配置しているが、小反力摩擦板３６ａを４枚もしくは５枚に増やし、大反力摩擦板３６ｂを２枚もしくは１枚に減らすことにより、更には平板状の摩擦板も組み合わせることにより、摩擦係数の変化を更に緩やかにすることができる。すなわち、図６に示す実線で表された小反力摩擦板３６ａ及び大反力摩擦板３６ｂの合成摩擦係数の変化を、点線で表された平板状の摩擦板の変化に近付けることができるので、各摩擦板３６ａ，３６ｂがセパレータ３１と一体化するときのショックを更に小さくすることができる。
【００４４】
なお、上述した第２の実施形態では、所定数の大反力摩擦板３６ａを配設してから所定数の小反力摩擦板３６ｂを配設した構成としたが、大反力摩擦板３６ａと小反力摩擦板３６ｂを交互に配設した構成としても良い。また、各実施形態では、多板式摩擦係合装置としてブレーキＢ−１に適用した場合を説明したが、他のブレーキＢ−２〜Ｂ−４、更には各クラッチＣ−１〜Ｃ−３にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１…自動変速機、３１…セパレータ、３２…摩擦板、３６ａ…低反力摩擦板、３６ｂ…高反力摩擦板、３３，３７ａ，３７ｂ…コアプレート、３４…頂部摩擦部材、３５…底部摩擦部材、３８ａ，３８ｂ…摩擦部材、Ｂ−１〜Ｂ−４，３０Ａ，３０Ｂ…ブレーキ、Ｃ−１〜Ｃ−３…クラッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される油圧により軸方向に押動制御されるピストンと、
前記軸方向に交互に配置された形で、第１部材にスプライン係合する摩擦板及び第２部材にスプライン係合するセパレータと、を有し、
前記ピストンにより前記摩擦板と前記セパレータとを押圧・押圧解放することで前記第１及び第２部材を接続・開離する自動変速機の多板式摩擦係合装置において、
前記摩擦板は、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されたコアプレートと、該コアプレートの波の頂部及び底部に設けられた頂部摩擦部材及び底部摩擦部材と、を有し、前記頂部摩擦部材の摩擦係数が、前記底部摩擦部材の摩擦係数よりも高くなるように構成されており、
前記摩擦板は、前記ピストンの押圧により前記波板状から平板状に弾性変形することで前記セパレータと当接し、前記ピストンの押圧解放により前記平板状から前記波板状に復元することで前記セパレータと開離することを特徴とする自動変速機の多板式摩擦係合装置。
【請求項２】
供給される油圧に基づき軸方向に押動制御されるピストンと、
前記軸方向に交互に配置された形で、第１部材にスプライン係合する複数の摩擦板及び第２部材にスプライン係合する複数のセパレータと、を有し、
前記ピストンにより前記摩擦板と前記セパレータとを押圧・押圧解放することで前記第１及び第２部材を接続・開離する自動変速機の多板式摩擦係合装置において、
前記摩擦板は、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されたコアプレートと、該コアプレートに設けられた摩擦部材とを有し、前記複数の摩擦板は、前記ピストンの押圧力に対向する反力が異なるコアプレートを有する摩擦板を組み合わされており、
前記摩擦板は、前記ピストンの押圧により前記波板状から平板状に弾性変形することで前記セパレータと当接し、前記ピストンの押圧解放により前記平板状から前記波板状に復元することで前記セパレータと開離することを特徴とする自動変速機の多板式摩擦係合装置。
【請求項３】
請求項２において、前記摩擦板は、前記波板状に形成されたコアプレートの波の振幅によって前記ピストンの押圧力に対向する反力が調整されていることを特徴とする自動変速機の多板式摩擦係合装置。
【請求項４】
請求項２において、前記摩擦板は、前記波板状に形成されたコアプレートの波の波長によって前記ピストンの押圧力に対向する反力が調整されていることを特徴とする自動変速機の多板式摩擦係合装置。
【請求項５】
請求項２において、前記摩擦板は、前記波板状に形成されたコアプレートの板厚によって前記ピストンの押圧力に対向する反力が調整されていることを特徴とする自動変速機の多板式摩擦係合装置。
【請求項６】
請求項３乃至５において、前記コアプレートが波板状に形成された摩擦板に加え、コアプレートが平板状に形成された摩擦板が含まれていることを特徴とする自動変速機の多板式摩擦係合装置。
【請求項１】
供給される油圧により軸方向に押動制御されるピストンと、
前記軸方向に交互に配置された形で、第１部材にスプライン係合する摩擦板及び第２部材にスプライン係合するセパレータと、を有し、
前記ピストンにより前記摩擦板と前記セパレータとを押圧・押圧解放することで前記第１及び第２部材を接続・開離する自動変速機の多板式摩擦係合装置において、
前記摩擦板は、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されたコアプレートと、該コアプレートの波の頂部及び底部に設けられた頂部摩擦部材及び底部摩擦部材と、を有し、前記頂部摩擦部材の摩擦係数が、前記底部摩擦部材の摩擦係数よりも高くなるように構成されており、
前記摩擦板は、前記ピストンの押圧により前記波板状から平板状に弾性変形することで前記セパレータと当接し、前記ピストンの押圧解放により前記平板状から前記波板状に復元することで前記セパレータと開離することを特徴とする自動変速機の多板式摩擦係合装置。
【請求項２】
供給される油圧に基づき軸方向に押動制御されるピストンと、
前記軸方向に交互に配置された形で、第１部材にスプライン係合する複数の摩擦板及び第２部材にスプライン係合する複数のセパレータと、を有し、
前記ピストンにより前記摩擦板と前記セパレータとを押圧・押圧解放することで前記第１及び第２部材を接続・開離する自動変速機の多板式摩擦係合装置において、
前記摩擦板は、波の頂部及び底部が放射状に整列する波板状に形成されたコアプレートと、該コアプレートに設けられた摩擦部材とを有し、前記複数の摩擦板は、前記ピストンの押圧力に対向する反力が異なるコアプレートを有する摩擦板を組み合わされており、
前記摩擦板は、前記ピストンの押圧により前記波板状から平板状に弾性変形することで前記セパレータと当接し、前記ピストンの押圧解放により前記平板状から前記波板状に復元することで前記セパレータと開離することを特徴とする自動変速機の多板式摩擦係合装置。
【請求項３】
請求項２において、前記摩擦板は、前記波板状に形成されたコアプレートの波の振幅によって前記ピストンの押圧力に対向する反力が調整されていることを特徴とする自動変速機の多板式摩擦係合装置。
【請求項４】
請求項２において、前記摩擦板は、前記波板状に形成されたコアプレートの波の波長によって前記ピストンの押圧力に対向する反力が調整されていることを特徴とする自動変速機の多板式摩擦係合装置。
【請求項５】
請求項２において、前記摩擦板は、前記波板状に形成されたコアプレートの板厚によって前記ピストンの押圧力に対向する反力が調整されていることを特徴とする自動変速機の多板式摩擦係合装置。
【請求項６】
請求項３乃至５において、前記コアプレートが波板状に形成された摩擦板に加え、コアプレートが平板状に形成された摩擦板が含まれていることを特徴とする自動変速機の多板式摩擦係合装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２４２９０１（Ｐ２０１０−２４２９０１Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９３５７２（Ｐ２００９−９３５７２）
【出願日】平成２１年４月８日（２００９．４．８）
【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２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月８日（２００９．４．８）
【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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