車両用摩擦係合装置
【課題】大型化することなく摩擦材の高耐熱性および高摩擦係数が両立する低コストな車両用摩擦係合装置を提供する。
【解決手段】摩擦材４０は、相対的に耐熱性が高い第１摩擦部材４２と、第１摩擦部材４２に比較して摩擦係数が高い第２摩擦部材４４とで構成され、セパレータ３２および摩擦プレート３４は、それらが軸心Ｃ方向に挟圧される際に、先ず、第１摩擦部材４２を介して摩擦係合され、次いで、第１摩擦部材４２に加えて第２摩擦部材４４を介して摩擦係合されることから、セパレータ３２と摩擦プレート３４との相対回転速度が高くて高耐熱性が必要な摩擦係合の初期段階では第１摩擦部材４２を介して摩擦係合が行われ、セパレータ３２と摩擦プレート３４とを完全係合状態とするために高い摩擦係数が必要な摩擦係合の終期段階では第１摩擦部材４２および第２摩擦部材４４を介して摩擦係合が行われる。
【解決手段】摩擦材４０は、相対的に耐熱性が高い第１摩擦部材４２と、第１摩擦部材４２に比較して摩擦係数が高い第２摩擦部材４４とで構成され、セパレータ３２および摩擦プレート３４は、それらが軸心Ｃ方向に挟圧される際に、先ず、第１摩擦部材４２を介して摩擦係合され、次いで、第１摩擦部材４２に加えて第２摩擦部材４４を介して摩擦係合されることから、セパレータ３２と摩擦プレート３４との相対回転速度が高くて高耐熱性が必要な摩擦係合の初期段階では第１摩擦部材４２を介して摩擦係合が行われ、セパレータ３２と摩擦プレート３４とを完全係合状態とするために高い摩擦係数が必要な摩擦係合の終期段階では第１摩擦部材４２および第２摩擦部材４４を介して摩擦係合が行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられる摩擦係合装置に係り、特に、その摩擦係合装置を構成する摩擦板の摩擦材の耐熱性を向上させつつ摩擦係数を高めるための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
第１部材に相対回転不能且つ軸心方向に移動可能に係合する少なくとも１つの仕切板と、前記第１部材に同心且つ相対回転可能に設けられた第２部材に相対回転不能且つ軸心方向に移動可能に係合すると共に軸心方向において前記仕切板に隣接して配置され、その仕切板との対向面に摩擦材が固設された少なくとも１つの摩擦板とを備え、前記軸心方向に挟圧される前記仕切板と摩擦板との間の摩擦係合により前記第１部材と前記第２部材との相対回転を抑制する車両用摩擦係合装置が知られている。例えば、特許文献１および２に記載された車両用摩擦係合装置がそれである。
【０００３】
上記特許文献１に記載された車両用摩擦係合装置によれば、前記仕切板の打ち抜き成形時に形成される突起部に対応する前記摩擦材の一部に、その突起部との当接を避けるための凹部が形成されることにより、上記仕切板と摩擦材との摩擦係合に際して上記突起部がその摩擦材に接触することによる所謂ヒートスポットの発生が防止される。また、特許文献２に記載された車両用摩擦係合装置によれば、前記摩擦材の前記仕切板との対向箇所に、その摩擦材が内周側から外周側に向けて厚さが連続的に薄くなるように傾斜面が形成されることにより、比較的高い負荷による上記仕切板と摩擦板との摩擦係合に際して、上記摩擦材の内周側に比較して外周側の挟圧力が高くなることに起因するその摩擦材の外周側の摩擦係数の低下や摩耗量の増加が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１２０７２４号公報
【特許文献２】特開２００４−２７８６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記従来の車両用摩擦係合装置では、更なる車両燃費向上のために、大型化することなく前記摩擦材の耐熱性を向上させつつ摩擦係数を高めることが求められている。しかしながら、上記高耐熱性または高摩擦係数のどちらか一方の性質を有する摩擦材に比べて、それら高耐熱性および高摩擦係数の両方の性質を併せ持つ摩擦材の開発は困難であり、また実現したとしてもコストが高くなるという問題があった。また、上記高耐熱性および高摩擦係数のために摩擦材の枚数を増加することや摩擦材の径を拡大すること等も考えられるが、それらによれば、当初目的である大型化することなく摩擦材の高耐熱性および高摩擦係数を両立させて車両燃費を向上させるという目的に反するという問題があった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、大型化することなく摩擦材の高耐熱性および高摩擦係数が両立する低コストな車両用摩擦係合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（１）第１部材に相対回転不能且つ軸心方向に移動可能に係合する少なくとも１つの仕切板と、その第１部材に同心且つ相対回転可能に設けられた第２部材に相対回転不能且つ軸心方向に移動可能に係合すると共に軸心方向において前記仕切板に隣接して配置され、その仕切板との対向面に摩擦材が固設された少なくとも１つの摩擦板とを備え、前記軸心方向に挟圧される前記仕切板と摩擦板との間の摩擦係合により前記第１部材と前記第２部材との相対回転を抑制する車両用摩擦係合装置であって、（２）前記摩擦材は、相対的に耐熱性が高い第１摩擦部材と、その第１摩擦部材に比較して摩擦係数が高くて耐熱性が低い第２摩擦部材とを備えて構成されており、前記仕切板および摩擦板は、それらが前記軸心方向に挟圧される際に、先ず、前記第１摩擦部材を介して摩擦係合され、次いで、その第１摩擦部材に加えて前記第２摩擦部材を介して摩擦係合されることにある。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１にかかる発明の車両用摩擦係合装置によれば、摩擦材は、相対的に耐熱性が高い第１摩擦部材と、その第１摩擦部材に比較して摩擦係数が高くて耐熱性が低い第２摩擦部材とを備えて構成されており、仕切板および摩擦板は、それらが軸心方向に挟圧される際に、先ず、前記第１摩擦部材を介して摩擦係合され、次いで、その第１摩擦部材に加えて前記第２摩擦部材を介して摩擦係合されることから、仕切板と摩擦板との相対回転速度が高い（大きい）ために高い耐熱性が必要になる摩擦係合の初期段階においては、高耐熱性の第１摩擦部材を介して摩擦係合が行われ、仕切板と摩擦板とを完全係合状態とするために高い摩擦係数が必要となる摩擦係合の終期段階においては、上記第１摩擦部材に加えて高摩擦係数の第２摩擦部材を介して摩擦係合が行われるので、大型化することなく摩擦材の耐熱性を向上させつつ摩擦係数を高めることができる。また、摩擦材が高耐熱性の特性を有する第１摩擦部材と高摩擦係数の特性を有する第２摩擦部材とから構成されているので、それら高耐熱性および高摩擦係数の両方の性質を併せ持つ摩擦材が採用される場合に比較してコストが低減される。したがって、大型化することなく摩擦材の高耐熱性および高摩擦係数が両立する低コストな車両用摩擦係合装置が得られる。
【０００９】
ここで、好適には、前記第１摩擦部材および第２摩擦部材は、前記摩擦材の外周側または内周側の一方および他方に配設された円環板状部材であり、前記仕切板は、前記摩擦材との間隔がその摩擦材の第１摩擦部材から前記第２摩擦部材に向かうほど広く（大きく）なるように形成されたテーパ状摩擦面または段付状摩擦面を備えている。このようにすれば、仕切板および摩擦板が軸心方向に挟圧される際に、高耐熱性が必要になる摩擦係合の初期段階においては、仕切板のテーパ状摩擦面または段付状摩擦面と摩擦板の第１摩擦部材とが摩擦係合され、高摩擦係数が必要となる摩擦係合の終期段階においては、仕切板のテーパ状摩擦面または段付状摩擦面と摩擦板の第１摩擦部材および第２摩擦部材とが摩擦係合されるので、大型化することなく摩擦材の高耐熱性および高摩擦係数が両立する低コストな車両用摩擦係合装置が得られる。
【００１０】
また、好適には、前記第１摩擦部材および第２摩擦部材は、前記摩擦材の外周側または内周側の一方および他方に配設された円環板状部材であり、前記摩擦材は、前記仕切板との間隔が前記摩擦材の第１摩擦部材から前記第２摩擦部材に向かうほど広く（大きく）なるように形成されたテーパ状摩擦面または段付状摩擦面を備えている。このようにすれば、仕切板および摩擦板が軸心方向に挟圧される際に、高耐熱性が必要になる摩擦係合の初期段階においては、仕切板と摩擦板の第１摩擦部材とが摩擦係合され、高摩擦係数が必要となる摩擦係合の終期段階においては、仕切板と摩擦板の第１摩擦部材および第２摩擦部材とが摩擦係合されるので、大型化することなく摩擦材の高耐熱性および高摩擦係数が両立する低コストな車両用摩擦係合装置が得られる。
【００１１】
また、好適には、前記第１部材は、その内周面に軸心方向に平行な内周歯が形成された円筒状部材であり、前記仕切板は、その第１部材の内周歯に嵌合された円環板状部材である。また、前記第２部材は、その外周面に軸心に平行な外周歯が形成されて前記第１部材の内周側に挿入された軸状部材であり、前記摩擦板は、その第２部材の外周歯に嵌合された円環板状部材である。このようにすれば、実用的な態様の車両用摩擦係合装置において、大型化することなく摩擦材の高耐熱性および高摩擦係数を両立させることが低コストで実現できる。
【００１２】
また、好適には、本発明の車両用摩擦係合装置は、例えば油圧式または電磁式等であって多板式または単板式のクラッチまたはブレーキに用いられる。具体的には、例えば、少なくとも１つの遊星歯車装置を備える遊星歯車式変速機または動力分配装置等において、その遊星歯車装置の回転要素同士またはそれら回転要素のいずれか１を非回転部材に連結して所定の変速段を成立させるまたは所定の動力伝達状態を成立させるため、或いは、例えば電子制御カップリングにおいて、入力回転部材と出力回転部材との間の伝達トルクを連続的にまたは断続的に制御するためのクラッチまたはブレーキに用いられる。このようにすれば、大型化することなく摩擦材の高耐熱性および高摩擦係数が両立する低コストなクラッチまたはブレーキが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施例が適用されたクラッチ（車両用摩擦係合装置）を含む車両用自動変速機の一部を示す要部断面図である。
【図２】図１に示すクラッチの摩擦係合要素とその周辺部位を模式的に示す断面図である。
【図３】図２に示す摩擦プレートを軸心方向視で単独で示した図である。
【図４】本発明の他の実施例のクラッチを模式的に示す図であって、実施例１における図２に対応するものである。
【図５】本発明の他の実施例のクラッチを模式的に示す図であって、実施例１における図２に対応するものである。
【図６】本発明の他の実施例のクラッチを模式的に示す図であって、実施例１における図２に対応するものである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本実施例が適用された車両用摩擦係合装置（後述のクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ等）を含む車両用自動変速機１０の一部を示す要部断面図である。上記車両用自動変速機１０は、複数の遊星歯車装置および複数の摩擦係合装置を備え、それら複数の遊星歯車装置の連結関係によって構成される複数の回転要素を上記複数の摩擦係合装置によって選択的に動力伝達状態または動力伝達遮断状態とすることにより、複数の変速段を選択的に成立させる良く知られた有段式自動変速機である。なお、車両用自動変速機１０は、軸心Ｃに対して略対称に構成されているため、図１では下側半分が省略されている。
【００１６】
図１において、本実施例の自動変速機１０は、トランスミッションケース１２（以下はケース１２と記載する）内においてそのケース１２にベアリングを介して回転可能に支持された入力軸１４と、その入力軸１４に複数のブッシュを介して相対回転可能に支持されたシングルピニオン型の第１遊星歯車装置１６およびダブルピニオン型の第２遊星歯車装置１８とを備えている。上記第１遊星歯車装置１６および第２遊星歯車装置１８は、互いのキャリヤおよびリングギヤが共通の部材で構成されており、第１遊星歯車装置１６のピニオンギヤが第２遊星歯車装置１８のピニオンギヤを兼ねるラビニヨ式の遊星歯車列を構成している。
【００１７】
上記入力軸１４と第１遊星歯車装置１６との間には、入力軸１４の回転を第１遊星歯車装置１６のサンギヤＳ１に選択的に伝達するクラッチＣ１と、入力軸１４の回転を第１遊星歯車装置１６および第２遊星歯車装置１８のリングギヤＲに選択的に伝達するクラッチＣ２とが設けられている。また、第１遊星歯車装置１６および第２遊星歯車装１８とケース１２との間には、第１遊星歯車装置１６および第２遊星歯車装置１８のリングギヤＲの回転を選択的に回転停止させるブレーキＢが設けられている。上記クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢは、本発明における車両用摩擦係合装置に相当するものであって、それらが介挿されている両側の部材を選択的に連結するものである。これらは、図示しない油圧制御回路から供給される油圧の大きさに応じてトルク容量（摩擦係合力）が連続的に変化するように構成された油圧式の多板クラッチおよび多板ブレーキである。以下では、車両用摩擦係合装置を代表して第１遊星歯車装置１６のサンギヤＳ１と入力軸１４との間に介挿されたクラッチＣ１に関して詳しく説明する。
【００１８】
クラッチＣ１は、円筒状のクラッチドラム（第１部材）２０と、そのクラッチドラム２０よりも小径であってそのクラッチドラム２０と同心且つ相対回転可能に設けられた円筒状のクラッチハブ（第２部材）２２と、そのクラッチドラム２０とクラッチハブ２２との間に形成された円環状の間隙に設けられた摩擦係合要素２４と、その摩擦係合要素２４を軸心Ｃ方向において挟圧するためのピストン２６とを備えて構成され、そのピストン２６により軸心Ｃ方向に挟圧される摩擦係合要素２４間（後述のセパレートプレート３２と摩擦プレート３４との間）の摩擦係合によりクラッチドラム２０とクラッチハブ２２との相対回転を抑制する油圧式摩擦係合装置である。
【００１９】
上記クラッチドラム２０は、軸心Ｃ方向の第１遊星歯車装置１６側の一端部が開口する有底円筒状部材であり、内周部が入力軸１４に例えば溶接等により接合された略円板状の底部２０ａと、その底部２０ａの外周部に一端部が連結され、第１遊星歯車装置１６側に向けて軸心Ｃ方向に平行に延設された円筒状の筒部２０ｂとで構成されている。その筒部２０ｂの内周面には、軸心Ｃ方向に平行な複数本のスプライン歯２８が形成されている。
【００２０】
前記クラッチハブ２２は、軸心Ｃ方向においてクラッチドラム２０と第１遊星歯車装置１６との間に配置され、内周部がサンギヤＳ１に固定された円板状の底部２２ａと、その底部２２ａの外周部に一端部が連結されて第１遊星歯車装置１６とは反対側に向けて軸心Ｃ方向に平行に延設された円筒状の筒部２２ｂとで構成されている。その筒部２２ｂの外周面には、軸心Ｃ方向に平行な複数本のスプライン歯３０が形成されている。
【００２１】
前記摩擦係合要素２４は、クラッチドラム２０のスプライン歯２８に相対回転不能且つ軸心Ｃ方向に移動可能にスプライン嵌合された複数（本実施例では４つ）の円環板状のセパレータ（仕切板）３２と、軸心Ｃ方向においてそのセパレータ３２と交互に配置されてクラッチハブ２２のスプライン歯３０に相対回転不能且つ軸心Ｃ方向に移動可能にスプライン嵌合された複数（本実施例では３つ）の円環板状の摩擦プレート（摩擦板）３４とを備えている。この摩擦係合要素２４は、その摩擦係合要素２４に対してピストン２６とは反対側のクラッチドラム２０の内周面に嵌め着けられたスナップリング３６によって、クラッチドラム２０から抜け出すことが防止されている。
【００２２】
図２は、図１に示すクラッチＣ１の摩擦係合要素２４とその周辺部位を模式的に示す断面図である。また、図３は、摩擦プレート３４を軸心Ｃ方向視で単独で示した図である。なお、図２に示す摩擦プレート３４は、図３のII-II矢視部断面に相当するものである。図２および図３において、前記摩擦プレート３４は、内周部がクラッチハブ２２の筒部２２ｂのスプライン歯３０にスプライン嵌合された円環板状のコアプレート３８と、そのコアプレート３８のセパレータ３２との対向面に固設された円環板状の摩擦材４０とで構成されている。上記摩擦材４０は、相対的に耐熱性が高い第１摩擦部材４２と、その第１摩擦部材４２に比較して摩擦係数が高くて耐熱性が低い第２摩擦部材４４とを備えて構成されている。上記第１摩擦部材４２および第２摩擦部材４４は、例えば、ペーパ、セミメタリック、焼結合金、およびコルク等の材料が好適用いられて耐熱性および摩擦係数がそれぞれ高められたものである。本実施例では、第１摩擦部材４２は、円環板状に形成されて摩擦材４０の外周側に配設されており、第２摩擦部材４４は、円環板状に形成されて摩擦材４０の内周側に配設されている。
【００２３】
前記複数のセパレータ３２は、それらのうち軸心Ｃ方向の両側においてピストン２６およびスナップリング３６と直接当接可能に配設された２つの外側セパレータ３２ａと、それら外側セパレータ３２ａの内側に配設された内側セパレータ３２ｂとで構成されている。また、本実施例の外側セパレータ３２ａおよび内側セパレータ３２ｂは、摩擦プレート３４の摩擦材４０との軸心Ｃ方向の間隔がその摩擦材４０の第１摩擦部材４２から第２摩擦部材４４に向かうほど広く（大きく）なるように形成されたテーパ状摩擦面４６を備え、内周側ほど軸心Ｃ方向の厚みが薄く形成されている。
【００２４】
図１に戻って、前記ピストン２６は、クラッチドラム２０の底部２０ａとクラッチハブ２２の底部２２ａとの間に配設された略環状部材であり、内周部および外周部が入力軸１４および底部２０ａに摺動可能に設けられた摺動部２６ａと、その摺動部２６ａの外周部から摩擦係合要素２４のスナップリング３６とは反対側に位置する外側セパレータ２４ａの一方に向けて突設された押圧部２６ｂとを備えている。このピストン２６の底部２０ａ側の背面には、入力軸１４、底部２０ａ、および摺動部２６ａで囲まれる油密な油圧室４８が形成されている。
【００２５】
以上のように構成されたクラッチＣ１では、前記油圧制御回路（図示せず）から油圧室４８に所定の油圧が供給されることにより、ピストン２６が摩擦係合要素２４に向けて移動し、ピストン２６の押圧部２６ｂで外側セパレータ２４ａの一方が押圧されるようになっている。その押圧される外側セパレータ２４ａの一方とは反対側では、スナップリング３６により外側セパレータ２４ａの他方（摩擦係合装置２４）の移動が阻止されているので、セパレータ３２および摩擦プレート３４は、軸心Ｃ方向においてピストン２６とスナップリング３６との間で挟圧されるようになっている。
【００２６】
ここで、セパレータ３２および摩擦プレート３４は、互いに軸心Ｃ方向に挟圧される際に、先ず、セパレータ３２のテーパ状摩擦面４６と摩擦プレート３４の摩擦材４０との間隔が狭い（小さい）箇所が当接し、次いで、その箇所に加えてセパレータ３２のテーパ状摩擦面４６と摩擦プレート３４の摩擦材４０との間隔が広い（大きい）箇所が当接するようになっている。すなわち、セパレータ３２および摩擦プレート３４は、互いに軸心Ｃ方向に挟圧される際に、先ず、上記間隔が狭い箇所に対応して第１摩擦部材４２を介して摩擦係合され、次いで、その第１摩擦部材に加えて、上記間隔が広い箇所に対応して第２摩擦部材４４を介して摩擦係合されるようになっている。これにより、セパレータ３２と摩擦プレート３４との相対回転速度が高い（大きい）ために高耐熱性が必要になる摩擦係合の初期段階においては、第２摩擦部材４４に比較して相対的に耐熱性が高い第１摩擦部材４２を介して摩擦係合が行われ、セパレータ３２と摩擦プレート３４とを完全係合状態とするために高い摩擦係数が必要になる摩擦係合の終期段階においては、上記第１摩擦部材４２に加えて高摩擦係数の第２摩擦部材４４を介して摩擦係合が行われる。
【００２７】
上述のように、本実施例の車両用摩擦係合装置としてのクラッチＣ１によれば、摩擦材４０は、相対的に耐熱性が高い第１摩擦部材４２と、その第１摩擦部材４２に比較して摩擦係数が高くて耐熱性が低い第２摩擦部材４４とを備えて構成されており、セパレータ（仕切板）３２および摩擦プレート（摩擦板）３４は、それらが軸心Ｃ方向に挟圧される際に、先ず、第１摩擦部材４２を介して摩擦係合され、次いで、その第１摩擦部材４２に加えて第２摩擦部材４４を介して摩擦係合されることから、セパレータ３２と摩擦プレート３４との相対回転速度が高い（大きい）ために高耐熱性が必要になる摩擦係合の初期段階においては、第２摩擦部材４４に比較して相対的に耐熱性が高い第１摩擦部材４２を介して摩擦係合が行われ、セパレータ３２と摩擦プレート３４とを完全係合状態とするために高い摩擦係数が必要になる摩擦係合の終期段階においては、上記第１摩擦部材４２に加えて高摩擦係数の第２摩擦部材４４を介して摩擦係合が行われるので、大型化することなく摩擦材４０の耐熱性を向上させつつ摩擦係数を高めることができる。また、摩擦材４０が高耐熱性の特性を有する第１摩擦部材４２と高摩擦係数の特性を有する第２摩擦部材４４とから構成されているので、それら高耐熱性および高摩擦係数の両方の性質を併せ持つ摩擦材が採用される場合に比較してコストが低減される。したがって、大型化することなく摩擦材４０の高耐熱性および高摩擦係数が両立する低コストな車両用摩擦係合装置が得られる。
【００２８】
また、本実施例の車両用摩擦係合装置としてのクラッチＣ１によれば、第１摩擦部材４２および第２摩擦部材４４は、摩擦材４０の外周側および内周側に配設された円環板状部材であり、セパレータ３２は、摩擦材４０との間隔が第１摩擦部材４２から第２摩擦部材４４に向かうほど広く（大きく）なるように形成されたテーパ状摩擦面４６を備えていることから、摩擦係合の初期段階においては、セパレータ３２のテーパ状摩擦面４６と摩擦プレート３４の第１摩擦部材４２とが摩擦係合され、摩擦係合の終期段階においては、上記第１摩擦部材４２に加えてセパレータ３２のテーパ状摩擦面４６と摩擦プレート３４の第２摩擦部材４４とが摩擦係合されるので、大型化することなく摩擦材４０の耐熱性を向上させつつ摩擦係数を高めることができる。
【００２９】
また、本実施例の車両用摩擦係合装置としてのクラッチＣ１によれば、クラッチドラム２０は、内周面に軸心Ｃ方向に平行なスプライン歯２８が形成された筒部２０ｂを有するものであり、セパレータ３２は、その筒部２０ｂのスプライン歯２８にスプライン嵌合された円環板状部材であり、クラッチハブ２２は、外周面に軸心Ｃ方向に平行なスプライン歯３０が形成されてクラッチドラム２０の内周側に挿入された筒部２２ａを有するものであり、摩擦プレート３４は、その筒部２２ａのスプライン歯３０にスプライン嵌合された円環板状部材であることから、実用的な態様の車両用摩擦係合装置において、大型化することなく摩擦材４０の高耐熱性および高摩擦係数を両立させることが低コストで実現できる。
【実施例２】
【００３０】
次に、本発明の他の実施例について説明する。なお、以下の実施例の説明において、前述の実施例と重複する部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
図４は、本発明の他の実施例のクラッチＣ１を模式的に示す図であって、前述の実施例１における図２に対応するものである。図４において、本実施例では、第１摩擦部材４２は、円環板状に形成されて摩擦材４０の内周側に配設されており、第２摩擦部材４４は、円環板状に形成されて摩擦材４０の外周側に配設されている。また、外側セパレータ３２ａおよび内側セパレータ３２ｂは、摩擦プレート３４の摩擦材４０との軸心Ｃ方向の間隔が第１摩擦部材４２から第２摩擦部材４４に向かうほど広く（大きく）なるように形成されたテーパ状摩擦面４６を備え、外周側ほど軸心Ｃ方向の厚みが薄く形成されている。
【００３２】
本実施例のクラッチＣ１においては、上記以外の構成は実施例１と同じであり、また、実施例１と同様に、セパレータ（仕切板）３２および摩擦プレート（摩擦板）３４は、それらが軸心Ｃ方向に挟圧される際に、先ず、第１摩擦部材４２を介して摩擦係合され、次いで、その第１摩擦部材４２に加えて第２摩擦部材４４を介して摩擦係合されることから、実施例１と同様の効果が得られる。
【実施例３】
【００３３】
図５は、本発明の他の実施例のクラッチＣ１を模式的に示す図であって、前述の実施例１における図２に対応するものである。図５において、本実施例では、コアプレート３８は、軸心Ｃ方向の厚みが外周側の方が薄くなるように段付き状に形成されている。また、摩擦材４０は、そのコアプレート３８の外周側の厚みが薄い箇所に貼着された第１摩擦部材４２と、コアプレート３８の内周側の厚みが厚い箇所に貼着された第２摩擦部材４４とで構成されている。また、外側セパレータ３２ａおよび内側セパレータ３２ｂは、摩擦プレート３４の摩擦材４０との軸心Ｃ方向の間隔が第１摩擦部材４２から第２摩擦部材４４に向かうほど広く（大きく）なるように形成された段付状摩擦面５０を備え、内周側ほど軸心Ｃ方向の厚みが薄く形成されている。
【００３４】
本実施例のクラッチＣ１においては、上記以外の構成は実施例１と同じであり、また、実施例１と同様に、セパレータ（仕切板）３２および摩擦プレート（摩擦板）３４は、それらが軸心Ｃ方向に挟圧される際に、先ず、第１摩擦部材４２を介して摩擦係合され、次いで、その第１摩擦部材４２に加えて第２摩擦部材４４を介して摩擦係合されることから、実施例１と同様の効果が得られる。
【実施例４】
【００３５】
図６は、本発明の他の実施例のクラッチＣ１を模式的に示す図であって、前述の実施例１における図２に対応するものである。図６において、本実施例では、コアプレート３８は、軸心Ｃ方向の厚みが内周側の方が薄くなるように段付き状に形成されている。また、摩擦材４０は、そのコアプレート３８の内周側の厚みが薄い箇所に貼着された第１摩擦部材４２と、コアプレート３８の外周側の厚みが厚い箇所に貼着された第２摩擦部材４４とで構成されている。また、外側セパレータ３２ａおよび内側セパレータ３２ｂは、摩擦プレート３４の摩擦材４０との軸心Ｃ方向の間隔が第１摩擦部材４２から第２摩擦部材４４に向かうほど広く（大きく）なるように形成された段付状摩擦面５０を備え、外周側ほど軸心Ｃ方向の厚みが薄く形成されている。
【００３６】
本実施例のクラッチＣ１においては、上記以外の構成は実施例１と同じであり、また、実施例１と同様に、セパレータ（仕切板）３２および摩擦プレート（摩擦板）３４は、それらが軸心Ｃ方向に挟圧される際に、先ず、第１摩擦部材４２を介して摩擦係合され、次いで、その第１摩擦部材４２に加えて第２摩擦部材４４を介して摩擦係合されることから、実施例１と同様の効果が得られる。
【００３７】
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
【００３８】
たとえば、前述の実施例において、摩擦材４０は、円環板状部材であったが、これに限らず、例えば、コアプレート３８のセパレータ３２との対向面に周方向に複数設けられる板状或いはブロック状のものであってもよい等、種々の態様が可能である。
【００３９】
また、前述の実施例において、セパレータ３２および摩擦プレート３４は、その一例が開示されたものであり、その他の機械的構成でも実現される。例えば、摩擦プレート３４は、軸心Ｃ方向の厚みが外周側ほど薄くなるようにテーパ状に形成されたコアプレート３８と、そのコアプレート３８のセパレータ３２との対向面の内周側および外周側に固設された第１摩擦部材４２および第２摩擦部材４４を備える摩擦材４０とを備えて構成されてもよい。
【００４０】
また、例えば、摩擦プレート３４は、軸心Ｃ方向の厚みが内周側ほど薄くなるようにテーパ状に形成されたコアプレート３８と、そのコアプレート３８のセパレータ３２との対向面の外周側および内周側に固設された第１摩擦部材４２および第２摩擦部材４４を備える摩擦材４０とを備えて構成されてもよい。
【００４１】
また、例えば、摩擦プレート３４は、コアプレート３８のセパレータ３２との対向面の内周側および外周側に固設された第１摩擦部材４２および第２摩擦部材４４を備え、軸心Ｃ方向の厚みが外周側ほど薄くなるように形成された摩擦材４０を備えて構成されてもよい。
【００４２】
また、例えば、摩擦プレート３４は、コアプレート３８のセパレータ３２との対向面の外周側および内周側に固設された第１摩擦部材４２および第２摩擦部材４４を備え、軸心Ｃ方向の厚みが内周側ほど薄くなるように形成された摩擦材４０を備えて構成されてもよい。
【００４３】
また、例えば、セパレータ３２および摩擦プレート３４は、その一方が段付状に形成されることで、セパレータ３２と摩擦材４０との軸心Ｃ方向の隙間の間隔が第１摩擦部材４２から第２摩擦部材４４に向かうほど広く（大きく）なるように形成されてもよい。
【００４４】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００４５】
２０：クラッチドラム（第１部材）
２２：クラッチハブ（第２部材）
３２：セパレータ（仕切板）
３４：摩擦プレート（摩擦板）
４０：摩擦材
４２：第１摩擦部材
４４：第２摩擦部材
Ｂ：ブレーキ（車両用摩擦係合装置）
Ｃ１，Ｃ２：クラッチ（車両用摩擦係合装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられる摩擦係合装置に係り、特に、その摩擦係合装置を構成する摩擦板の摩擦材の耐熱性を向上させつつ摩擦係数を高めるための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
第１部材に相対回転不能且つ軸心方向に移動可能に係合する少なくとも１つの仕切板と、前記第１部材に同心且つ相対回転可能に設けられた第２部材に相対回転不能且つ軸心方向に移動可能に係合すると共に軸心方向において前記仕切板に隣接して配置され、その仕切板との対向面に摩擦材が固設された少なくとも１つの摩擦板とを備え、前記軸心方向に挟圧される前記仕切板と摩擦板との間の摩擦係合により前記第１部材と前記第２部材との相対回転を抑制する車両用摩擦係合装置が知られている。例えば、特許文献１および２に記載された車両用摩擦係合装置がそれである。
【０００３】
上記特許文献１に記載された車両用摩擦係合装置によれば、前記仕切板の打ち抜き成形時に形成される突起部に対応する前記摩擦材の一部に、その突起部との当接を避けるための凹部が形成されることにより、上記仕切板と摩擦材との摩擦係合に際して上記突起部がその摩擦材に接触することによる所謂ヒートスポットの発生が防止される。また、特許文献２に記載された車両用摩擦係合装置によれば、前記摩擦材の前記仕切板との対向箇所に、その摩擦材が内周側から外周側に向けて厚さが連続的に薄くなるように傾斜面が形成されることにより、比較的高い負荷による上記仕切板と摩擦板との摩擦係合に際して、上記摩擦材の内周側に比較して外周側の挟圧力が高くなることに起因するその摩擦材の外周側の摩擦係数の低下や摩耗量の増加が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１２０７２４号公報
【特許文献２】特開２００４−２７８６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記従来の車両用摩擦係合装置では、更なる車両燃費向上のために、大型化することなく前記摩擦材の耐熱性を向上させつつ摩擦係数を高めることが求められている。しかしながら、上記高耐熱性または高摩擦係数のどちらか一方の性質を有する摩擦材に比べて、それら高耐熱性および高摩擦係数の両方の性質を併せ持つ摩擦材の開発は困難であり、また実現したとしてもコストが高くなるという問題があった。また、上記高耐熱性および高摩擦係数のために摩擦材の枚数を増加することや摩擦材の径を拡大すること等も考えられるが、それらによれば、当初目的である大型化することなく摩擦材の高耐熱性および高摩擦係数を両立させて車両燃費を向上させるという目的に反するという問題があった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、大型化することなく摩擦材の高耐熱性および高摩擦係数が両立する低コストな車両用摩擦係合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（１）第１部材に相対回転不能且つ軸心方向に移動可能に係合する少なくとも１つの仕切板と、その第１部材に同心且つ相対回転可能に設けられた第２部材に相対回転不能且つ軸心方向に移動可能に係合すると共に軸心方向において前記仕切板に隣接して配置され、その仕切板との対向面に摩擦材が固設された少なくとも１つの摩擦板とを備え、前記軸心方向に挟圧される前記仕切板と摩擦板との間の摩擦係合により前記第１部材と前記第２部材との相対回転を抑制する車両用摩擦係合装置であって、（２）前記摩擦材は、相対的に耐熱性が高い第１摩擦部材と、その第１摩擦部材に比較して摩擦係数が高くて耐熱性が低い第２摩擦部材とを備えて構成されており、前記仕切板および摩擦板は、それらが前記軸心方向に挟圧される際に、先ず、前記第１摩擦部材を介して摩擦係合され、次いで、その第１摩擦部材に加えて前記第２摩擦部材を介して摩擦係合されることにある。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１にかかる発明の車両用摩擦係合装置によれば、摩擦材は、相対的に耐熱性が高い第１摩擦部材と、その第１摩擦部材に比較して摩擦係数が高くて耐熱性が低い第２摩擦部材とを備えて構成されており、仕切板および摩擦板は、それらが軸心方向に挟圧される際に、先ず、前記第１摩擦部材を介して摩擦係合され、次いで、その第１摩擦部材に加えて前記第２摩擦部材を介して摩擦係合されることから、仕切板と摩擦板との相対回転速度が高い（大きい）ために高い耐熱性が必要になる摩擦係合の初期段階においては、高耐熱性の第１摩擦部材を介して摩擦係合が行われ、仕切板と摩擦板とを完全係合状態とするために高い摩擦係数が必要となる摩擦係合の終期段階においては、上記第１摩擦部材に加えて高摩擦係数の第２摩擦部材を介して摩擦係合が行われるので、大型化することなく摩擦材の耐熱性を向上させつつ摩擦係数を高めることができる。また、摩擦材が高耐熱性の特性を有する第１摩擦部材と高摩擦係数の特性を有する第２摩擦部材とから構成されているので、それら高耐熱性および高摩擦係数の両方の性質を併せ持つ摩擦材が採用される場合に比較してコストが低減される。したがって、大型化することなく摩擦材の高耐熱性および高摩擦係数が両立する低コストな車両用摩擦係合装置が得られる。
【０００９】
ここで、好適には、前記第１摩擦部材および第２摩擦部材は、前記摩擦材の外周側または内周側の一方および他方に配設された円環板状部材であり、前記仕切板は、前記摩擦材との間隔がその摩擦材の第１摩擦部材から前記第２摩擦部材に向かうほど広く（大きく）なるように形成されたテーパ状摩擦面または段付状摩擦面を備えている。このようにすれば、仕切板および摩擦板が軸心方向に挟圧される際に、高耐熱性が必要になる摩擦係合の初期段階においては、仕切板のテーパ状摩擦面または段付状摩擦面と摩擦板の第１摩擦部材とが摩擦係合され、高摩擦係数が必要となる摩擦係合の終期段階においては、仕切板のテーパ状摩擦面または段付状摩擦面と摩擦板の第１摩擦部材および第２摩擦部材とが摩擦係合されるので、大型化することなく摩擦材の高耐熱性および高摩擦係数が両立する低コストな車両用摩擦係合装置が得られる。
【００１０】
また、好適には、前記第１摩擦部材および第２摩擦部材は、前記摩擦材の外周側または内周側の一方および他方に配設された円環板状部材であり、前記摩擦材は、前記仕切板との間隔が前記摩擦材の第１摩擦部材から前記第２摩擦部材に向かうほど広く（大きく）なるように形成されたテーパ状摩擦面または段付状摩擦面を備えている。このようにすれば、仕切板および摩擦板が軸心方向に挟圧される際に、高耐熱性が必要になる摩擦係合の初期段階においては、仕切板と摩擦板の第１摩擦部材とが摩擦係合され、高摩擦係数が必要となる摩擦係合の終期段階においては、仕切板と摩擦板の第１摩擦部材および第２摩擦部材とが摩擦係合されるので、大型化することなく摩擦材の高耐熱性および高摩擦係数が両立する低コストな車両用摩擦係合装置が得られる。
【００１１】
また、好適には、前記第１部材は、その内周面に軸心方向に平行な内周歯が形成された円筒状部材であり、前記仕切板は、その第１部材の内周歯に嵌合された円環板状部材である。また、前記第２部材は、その外周面に軸心に平行な外周歯が形成されて前記第１部材の内周側に挿入された軸状部材であり、前記摩擦板は、その第２部材の外周歯に嵌合された円環板状部材である。このようにすれば、実用的な態様の車両用摩擦係合装置において、大型化することなく摩擦材の高耐熱性および高摩擦係数を両立させることが低コストで実現できる。
【００１２】
また、好適には、本発明の車両用摩擦係合装置は、例えば油圧式または電磁式等であって多板式または単板式のクラッチまたはブレーキに用いられる。具体的には、例えば、少なくとも１つの遊星歯車装置を備える遊星歯車式変速機または動力分配装置等において、その遊星歯車装置の回転要素同士またはそれら回転要素のいずれか１を非回転部材に連結して所定の変速段を成立させるまたは所定の動力伝達状態を成立させるため、或いは、例えば電子制御カップリングにおいて、入力回転部材と出力回転部材との間の伝達トルクを連続的にまたは断続的に制御するためのクラッチまたはブレーキに用いられる。このようにすれば、大型化することなく摩擦材の高耐熱性および高摩擦係数が両立する低コストなクラッチまたはブレーキが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施例が適用されたクラッチ（車両用摩擦係合装置）を含む車両用自動変速機の一部を示す要部断面図である。
【図２】図１に示すクラッチの摩擦係合要素とその周辺部位を模式的に示す断面図である。
【図３】図２に示す摩擦プレートを軸心方向視で単独で示した図である。
【図４】本発明の他の実施例のクラッチを模式的に示す図であって、実施例１における図２に対応するものである。
【図５】本発明の他の実施例のクラッチを模式的に示す図であって、実施例１における図２に対応するものである。
【図６】本発明の他の実施例のクラッチを模式的に示す図であって、実施例１における図２に対応するものである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本実施例が適用された車両用摩擦係合装置（後述のクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ等）を含む車両用自動変速機１０の一部を示す要部断面図である。上記車両用自動変速機１０は、複数の遊星歯車装置および複数の摩擦係合装置を備え、それら複数の遊星歯車装置の連結関係によって構成される複数の回転要素を上記複数の摩擦係合装置によって選択的に動力伝達状態または動力伝達遮断状態とすることにより、複数の変速段を選択的に成立させる良く知られた有段式自動変速機である。なお、車両用自動変速機１０は、軸心Ｃに対して略対称に構成されているため、図１では下側半分が省略されている。
【００１６】
図１において、本実施例の自動変速機１０は、トランスミッションケース１２（以下はケース１２と記載する）内においてそのケース１２にベアリングを介して回転可能に支持された入力軸１４と、その入力軸１４に複数のブッシュを介して相対回転可能に支持されたシングルピニオン型の第１遊星歯車装置１６およびダブルピニオン型の第２遊星歯車装置１８とを備えている。上記第１遊星歯車装置１６および第２遊星歯車装置１８は、互いのキャリヤおよびリングギヤが共通の部材で構成されており、第１遊星歯車装置１６のピニオンギヤが第２遊星歯車装置１８のピニオンギヤを兼ねるラビニヨ式の遊星歯車列を構成している。
【００１７】
上記入力軸１４と第１遊星歯車装置１６との間には、入力軸１４の回転を第１遊星歯車装置１６のサンギヤＳ１に選択的に伝達するクラッチＣ１と、入力軸１４の回転を第１遊星歯車装置１６および第２遊星歯車装置１８のリングギヤＲに選択的に伝達するクラッチＣ２とが設けられている。また、第１遊星歯車装置１６および第２遊星歯車装１８とケース１２との間には、第１遊星歯車装置１６および第２遊星歯車装置１８のリングギヤＲの回転を選択的に回転停止させるブレーキＢが設けられている。上記クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢは、本発明における車両用摩擦係合装置に相当するものであって、それらが介挿されている両側の部材を選択的に連結するものである。これらは、図示しない油圧制御回路から供給される油圧の大きさに応じてトルク容量（摩擦係合力）が連続的に変化するように構成された油圧式の多板クラッチおよび多板ブレーキである。以下では、車両用摩擦係合装置を代表して第１遊星歯車装置１６のサンギヤＳ１と入力軸１４との間に介挿されたクラッチＣ１に関して詳しく説明する。
【００１８】
クラッチＣ１は、円筒状のクラッチドラム（第１部材）２０と、そのクラッチドラム２０よりも小径であってそのクラッチドラム２０と同心且つ相対回転可能に設けられた円筒状のクラッチハブ（第２部材）２２と、そのクラッチドラム２０とクラッチハブ２２との間に形成された円環状の間隙に設けられた摩擦係合要素２４と、その摩擦係合要素２４を軸心Ｃ方向において挟圧するためのピストン２６とを備えて構成され、そのピストン２６により軸心Ｃ方向に挟圧される摩擦係合要素２４間（後述のセパレートプレート３２と摩擦プレート３４との間）の摩擦係合によりクラッチドラム２０とクラッチハブ２２との相対回転を抑制する油圧式摩擦係合装置である。
【００１９】
上記クラッチドラム２０は、軸心Ｃ方向の第１遊星歯車装置１６側の一端部が開口する有底円筒状部材であり、内周部が入力軸１４に例えば溶接等により接合された略円板状の底部２０ａと、その底部２０ａの外周部に一端部が連結され、第１遊星歯車装置１６側に向けて軸心Ｃ方向に平行に延設された円筒状の筒部２０ｂとで構成されている。その筒部２０ｂの内周面には、軸心Ｃ方向に平行な複数本のスプライン歯２８が形成されている。
【００２０】
前記クラッチハブ２２は、軸心Ｃ方向においてクラッチドラム２０と第１遊星歯車装置１６との間に配置され、内周部がサンギヤＳ１に固定された円板状の底部２２ａと、その底部２２ａの外周部に一端部が連結されて第１遊星歯車装置１６とは反対側に向けて軸心Ｃ方向に平行に延設された円筒状の筒部２２ｂとで構成されている。その筒部２２ｂの外周面には、軸心Ｃ方向に平行な複数本のスプライン歯３０が形成されている。
【００２１】
前記摩擦係合要素２４は、クラッチドラム２０のスプライン歯２８に相対回転不能且つ軸心Ｃ方向に移動可能にスプライン嵌合された複数（本実施例では４つ）の円環板状のセパレータ（仕切板）３２と、軸心Ｃ方向においてそのセパレータ３２と交互に配置されてクラッチハブ２２のスプライン歯３０に相対回転不能且つ軸心Ｃ方向に移動可能にスプライン嵌合された複数（本実施例では３つ）の円環板状の摩擦プレート（摩擦板）３４とを備えている。この摩擦係合要素２４は、その摩擦係合要素２４に対してピストン２６とは反対側のクラッチドラム２０の内周面に嵌め着けられたスナップリング３６によって、クラッチドラム２０から抜け出すことが防止されている。
【００２２】
図２は、図１に示すクラッチＣ１の摩擦係合要素２４とその周辺部位を模式的に示す断面図である。また、図３は、摩擦プレート３４を軸心Ｃ方向視で単独で示した図である。なお、図２に示す摩擦プレート３４は、図３のII-II矢視部断面に相当するものである。図２および図３において、前記摩擦プレート３４は、内周部がクラッチハブ２２の筒部２２ｂのスプライン歯３０にスプライン嵌合された円環板状のコアプレート３８と、そのコアプレート３８のセパレータ３２との対向面に固設された円環板状の摩擦材４０とで構成されている。上記摩擦材４０は、相対的に耐熱性が高い第１摩擦部材４２と、その第１摩擦部材４２に比較して摩擦係数が高くて耐熱性が低い第２摩擦部材４４とを備えて構成されている。上記第１摩擦部材４２および第２摩擦部材４４は、例えば、ペーパ、セミメタリック、焼結合金、およびコルク等の材料が好適用いられて耐熱性および摩擦係数がそれぞれ高められたものである。本実施例では、第１摩擦部材４２は、円環板状に形成されて摩擦材４０の外周側に配設されており、第２摩擦部材４４は、円環板状に形成されて摩擦材４０の内周側に配設されている。
【００２３】
前記複数のセパレータ３２は、それらのうち軸心Ｃ方向の両側においてピストン２６およびスナップリング３６と直接当接可能に配設された２つの外側セパレータ３２ａと、それら外側セパレータ３２ａの内側に配設された内側セパレータ３２ｂとで構成されている。また、本実施例の外側セパレータ３２ａおよび内側セパレータ３２ｂは、摩擦プレート３４の摩擦材４０との軸心Ｃ方向の間隔がその摩擦材４０の第１摩擦部材４２から第２摩擦部材４４に向かうほど広く（大きく）なるように形成されたテーパ状摩擦面４６を備え、内周側ほど軸心Ｃ方向の厚みが薄く形成されている。
【００２４】
図１に戻って、前記ピストン２６は、クラッチドラム２０の底部２０ａとクラッチハブ２２の底部２２ａとの間に配設された略環状部材であり、内周部および外周部が入力軸１４および底部２０ａに摺動可能に設けられた摺動部２６ａと、その摺動部２６ａの外周部から摩擦係合要素２４のスナップリング３６とは反対側に位置する外側セパレータ２４ａの一方に向けて突設された押圧部２６ｂとを備えている。このピストン２６の底部２０ａ側の背面には、入力軸１４、底部２０ａ、および摺動部２６ａで囲まれる油密な油圧室４８が形成されている。
【００２５】
以上のように構成されたクラッチＣ１では、前記油圧制御回路（図示せず）から油圧室４８に所定の油圧が供給されることにより、ピストン２６が摩擦係合要素２４に向けて移動し、ピストン２６の押圧部２６ｂで外側セパレータ２４ａの一方が押圧されるようになっている。その押圧される外側セパレータ２４ａの一方とは反対側では、スナップリング３６により外側セパレータ２４ａの他方（摩擦係合装置２４）の移動が阻止されているので、セパレータ３２および摩擦プレート３４は、軸心Ｃ方向においてピストン２６とスナップリング３６との間で挟圧されるようになっている。
【００２６】
ここで、セパレータ３２および摩擦プレート３４は、互いに軸心Ｃ方向に挟圧される際に、先ず、セパレータ３２のテーパ状摩擦面４６と摩擦プレート３４の摩擦材４０との間隔が狭い（小さい）箇所が当接し、次いで、その箇所に加えてセパレータ３２のテーパ状摩擦面４６と摩擦プレート３４の摩擦材４０との間隔が広い（大きい）箇所が当接するようになっている。すなわち、セパレータ３２および摩擦プレート３４は、互いに軸心Ｃ方向に挟圧される際に、先ず、上記間隔が狭い箇所に対応して第１摩擦部材４２を介して摩擦係合され、次いで、その第１摩擦部材に加えて、上記間隔が広い箇所に対応して第２摩擦部材４４を介して摩擦係合されるようになっている。これにより、セパレータ３２と摩擦プレート３４との相対回転速度が高い（大きい）ために高耐熱性が必要になる摩擦係合の初期段階においては、第２摩擦部材４４に比較して相対的に耐熱性が高い第１摩擦部材４２を介して摩擦係合が行われ、セパレータ３２と摩擦プレート３４とを完全係合状態とするために高い摩擦係数が必要になる摩擦係合の終期段階においては、上記第１摩擦部材４２に加えて高摩擦係数の第２摩擦部材４４を介して摩擦係合が行われる。
【００２７】
上述のように、本実施例の車両用摩擦係合装置としてのクラッチＣ１によれば、摩擦材４０は、相対的に耐熱性が高い第１摩擦部材４２と、その第１摩擦部材４２に比較して摩擦係数が高くて耐熱性が低い第２摩擦部材４４とを備えて構成されており、セパレータ（仕切板）３２および摩擦プレート（摩擦板）３４は、それらが軸心Ｃ方向に挟圧される際に、先ず、第１摩擦部材４２を介して摩擦係合され、次いで、その第１摩擦部材４２に加えて第２摩擦部材４４を介して摩擦係合されることから、セパレータ３２と摩擦プレート３４との相対回転速度が高い（大きい）ために高耐熱性が必要になる摩擦係合の初期段階においては、第２摩擦部材４４に比較して相対的に耐熱性が高い第１摩擦部材４２を介して摩擦係合が行われ、セパレータ３２と摩擦プレート３４とを完全係合状態とするために高い摩擦係数が必要になる摩擦係合の終期段階においては、上記第１摩擦部材４２に加えて高摩擦係数の第２摩擦部材４４を介して摩擦係合が行われるので、大型化することなく摩擦材４０の耐熱性を向上させつつ摩擦係数を高めることができる。また、摩擦材４０が高耐熱性の特性を有する第１摩擦部材４２と高摩擦係数の特性を有する第２摩擦部材４４とから構成されているので、それら高耐熱性および高摩擦係数の両方の性質を併せ持つ摩擦材が採用される場合に比較してコストが低減される。したがって、大型化することなく摩擦材４０の高耐熱性および高摩擦係数が両立する低コストな車両用摩擦係合装置が得られる。
【００２８】
また、本実施例の車両用摩擦係合装置としてのクラッチＣ１によれば、第１摩擦部材４２および第２摩擦部材４４は、摩擦材４０の外周側および内周側に配設された円環板状部材であり、セパレータ３２は、摩擦材４０との間隔が第１摩擦部材４２から第２摩擦部材４４に向かうほど広く（大きく）なるように形成されたテーパ状摩擦面４６を備えていることから、摩擦係合の初期段階においては、セパレータ３２のテーパ状摩擦面４６と摩擦プレート３４の第１摩擦部材４２とが摩擦係合され、摩擦係合の終期段階においては、上記第１摩擦部材４２に加えてセパレータ３２のテーパ状摩擦面４６と摩擦プレート３４の第２摩擦部材４４とが摩擦係合されるので、大型化することなく摩擦材４０の耐熱性を向上させつつ摩擦係数を高めることができる。
【００２９】
また、本実施例の車両用摩擦係合装置としてのクラッチＣ１によれば、クラッチドラム２０は、内周面に軸心Ｃ方向に平行なスプライン歯２８が形成された筒部２０ｂを有するものであり、セパレータ３２は、その筒部２０ｂのスプライン歯２８にスプライン嵌合された円環板状部材であり、クラッチハブ２２は、外周面に軸心Ｃ方向に平行なスプライン歯３０が形成されてクラッチドラム２０の内周側に挿入された筒部２２ａを有するものであり、摩擦プレート３４は、その筒部２２ａのスプライン歯３０にスプライン嵌合された円環板状部材であることから、実用的な態様の車両用摩擦係合装置において、大型化することなく摩擦材４０の高耐熱性および高摩擦係数を両立させることが低コストで実現できる。
【実施例２】
【００３０】
次に、本発明の他の実施例について説明する。なお、以下の実施例の説明において、前述の実施例と重複する部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
図４は、本発明の他の実施例のクラッチＣ１を模式的に示す図であって、前述の実施例１における図２に対応するものである。図４において、本実施例では、第１摩擦部材４２は、円環板状に形成されて摩擦材４０の内周側に配設されており、第２摩擦部材４４は、円環板状に形成されて摩擦材４０の外周側に配設されている。また、外側セパレータ３２ａおよび内側セパレータ３２ｂは、摩擦プレート３４の摩擦材４０との軸心Ｃ方向の間隔が第１摩擦部材４２から第２摩擦部材４４に向かうほど広く（大きく）なるように形成されたテーパ状摩擦面４６を備え、外周側ほど軸心Ｃ方向の厚みが薄く形成されている。
【００３２】
本実施例のクラッチＣ１においては、上記以外の構成は実施例１と同じであり、また、実施例１と同様に、セパレータ（仕切板）３２および摩擦プレート（摩擦板）３４は、それらが軸心Ｃ方向に挟圧される際に、先ず、第１摩擦部材４２を介して摩擦係合され、次いで、その第１摩擦部材４２に加えて第２摩擦部材４４を介して摩擦係合されることから、実施例１と同様の効果が得られる。
【実施例３】
【００３３】
図５は、本発明の他の実施例のクラッチＣ１を模式的に示す図であって、前述の実施例１における図２に対応するものである。図５において、本実施例では、コアプレート３８は、軸心Ｃ方向の厚みが外周側の方が薄くなるように段付き状に形成されている。また、摩擦材４０は、そのコアプレート３８の外周側の厚みが薄い箇所に貼着された第１摩擦部材４２と、コアプレート３８の内周側の厚みが厚い箇所に貼着された第２摩擦部材４４とで構成されている。また、外側セパレータ３２ａおよび内側セパレータ３２ｂは、摩擦プレート３４の摩擦材４０との軸心Ｃ方向の間隔が第１摩擦部材４２から第２摩擦部材４４に向かうほど広く（大きく）なるように形成された段付状摩擦面５０を備え、内周側ほど軸心Ｃ方向の厚みが薄く形成されている。
【００３４】
本実施例のクラッチＣ１においては、上記以外の構成は実施例１と同じであり、また、実施例１と同様に、セパレータ（仕切板）３２および摩擦プレート（摩擦板）３４は、それらが軸心Ｃ方向に挟圧される際に、先ず、第１摩擦部材４２を介して摩擦係合され、次いで、その第１摩擦部材４２に加えて第２摩擦部材４４を介して摩擦係合されることから、実施例１と同様の効果が得られる。
【実施例４】
【００３５】
図６は、本発明の他の実施例のクラッチＣ１を模式的に示す図であって、前述の実施例１における図２に対応するものである。図６において、本実施例では、コアプレート３８は、軸心Ｃ方向の厚みが内周側の方が薄くなるように段付き状に形成されている。また、摩擦材４０は、そのコアプレート３８の内周側の厚みが薄い箇所に貼着された第１摩擦部材４２と、コアプレート３８の外周側の厚みが厚い箇所に貼着された第２摩擦部材４４とで構成されている。また、外側セパレータ３２ａおよび内側セパレータ３２ｂは、摩擦プレート３４の摩擦材４０との軸心Ｃ方向の間隔が第１摩擦部材４２から第２摩擦部材４４に向かうほど広く（大きく）なるように形成された段付状摩擦面５０を備え、外周側ほど軸心Ｃ方向の厚みが薄く形成されている。
【００３６】
本実施例のクラッチＣ１においては、上記以外の構成は実施例１と同じであり、また、実施例１と同様に、セパレータ（仕切板）３２および摩擦プレート（摩擦板）３４は、それらが軸心Ｃ方向に挟圧される際に、先ず、第１摩擦部材４２を介して摩擦係合され、次いで、その第１摩擦部材４２に加えて第２摩擦部材４４を介して摩擦係合されることから、実施例１と同様の効果が得られる。
【００３７】
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
【００３８】
たとえば、前述の実施例において、摩擦材４０は、円環板状部材であったが、これに限らず、例えば、コアプレート３８のセパレータ３２との対向面に周方向に複数設けられる板状或いはブロック状のものであってもよい等、種々の態様が可能である。
【００３９】
また、前述の実施例において、セパレータ３２および摩擦プレート３４は、その一例が開示されたものであり、その他の機械的構成でも実現される。例えば、摩擦プレート３４は、軸心Ｃ方向の厚みが外周側ほど薄くなるようにテーパ状に形成されたコアプレート３８と、そのコアプレート３８のセパレータ３２との対向面の内周側および外周側に固設された第１摩擦部材４２および第２摩擦部材４４を備える摩擦材４０とを備えて構成されてもよい。
【００４０】
また、例えば、摩擦プレート３４は、軸心Ｃ方向の厚みが内周側ほど薄くなるようにテーパ状に形成されたコアプレート３８と、そのコアプレート３８のセパレータ３２との対向面の外周側および内周側に固設された第１摩擦部材４２および第２摩擦部材４４を備える摩擦材４０とを備えて構成されてもよい。
【００４１】
また、例えば、摩擦プレート３４は、コアプレート３８のセパレータ３２との対向面の内周側および外周側に固設された第１摩擦部材４２および第２摩擦部材４４を備え、軸心Ｃ方向の厚みが外周側ほど薄くなるように形成された摩擦材４０を備えて構成されてもよい。
【００４２】
また、例えば、摩擦プレート３４は、コアプレート３８のセパレータ３２との対向面の外周側および内周側に固設された第１摩擦部材４２および第２摩擦部材４４を備え、軸心Ｃ方向の厚みが内周側ほど薄くなるように形成された摩擦材４０を備えて構成されてもよい。
【００４３】
また、例えば、セパレータ３２および摩擦プレート３４は、その一方が段付状に形成されることで、セパレータ３２と摩擦材４０との軸心Ｃ方向の隙間の間隔が第１摩擦部材４２から第２摩擦部材４４に向かうほど広く（大きく）なるように形成されてもよい。
【００４４】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００４５】
２０：クラッチドラム（第１部材）
２２：クラッチハブ（第２部材）
３２：セパレータ（仕切板）
３４：摩擦プレート（摩擦板）
４０：摩擦材
４２：第１摩擦部材
４４：第２摩擦部材
Ｂ：ブレーキ（車両用摩擦係合装置）
Ｃ１，Ｃ２：クラッチ（車両用摩擦係合装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材に相対回転不能且つ軸心方向に移動可能に係合する少なくとも１つの仕切板と、該第１部材に同心且つ相対回転可能に設けられた第２部材に相対回転不能且つ軸心方向に移動可能に係合すると共に軸心方向において該仕切板に隣接して配置され、該仕切板との対向面に摩擦材が固設された少なくとも１つの摩擦板とを備え、前記軸心方向に挟圧される該仕切板と該摩擦板との間の摩擦係合により前記第１部材と前記第２部材との相対回転を抑制する車両用摩擦係合装置であって、
前記摩擦材は、相対的に耐熱性が高い第１摩擦部材と、該第１摩擦部材に比較して摩擦係数が高くて耐熱性が低い第２摩擦部材とを備えて構成されており、
前記仕切板および摩擦板は、それらが前記軸心方向に挟圧される際に、先ず、前記第１摩擦部材を介して摩擦係合され、次いで、該第１摩擦部材に加えて前記第２摩擦部材を介して摩擦係合されることを特徴とする車両用摩擦係合装置。
【請求項１】
第１部材に相対回転不能且つ軸心方向に移動可能に係合する少なくとも１つの仕切板と、該第１部材に同心且つ相対回転可能に設けられた第２部材に相対回転不能且つ軸心方向に移動可能に係合すると共に軸心方向において該仕切板に隣接して配置され、該仕切板との対向面に摩擦材が固設された少なくとも１つの摩擦板とを備え、前記軸心方向に挟圧される該仕切板と該摩擦板との間の摩擦係合により前記第１部材と前記第２部材との相対回転を抑制する車両用摩擦係合装置であって、
前記摩擦材は、相対的に耐熱性が高い第１摩擦部材と、該第１摩擦部材に比較して摩擦係数が高くて耐熱性が低い第２摩擦部材とを備えて構成されており、
前記仕切板および摩擦板は、それらが前記軸心方向に挟圧される際に、先ず、前記第１摩擦部材を介して摩擦係合され、次いで、該第１摩擦部材に加えて前記第２摩擦部材を介して摩擦係合されることを特徴とする車両用摩擦係合装置。
【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２０１０−２４９１７９（Ｐ２０１０−２４９１７９Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９７１１５（Ｐ２００９−９７１１５）
【出願日】平成２１年４月１３日（２００９．４．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１３日（２００９．４．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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