JP2009185835A

JP2009185835A - 湿式多板クラッチ

Info

Publication number: JP2009185835A
Application number: JP2008023706A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Tsukurida; 慈造田; Hiroki Kawana; 浩樹川名
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-02-04
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2009-08-20
Also published as: US20090194384A1; CN101504043B; CN101504043A

Abstract

【課題】クラッチハブの筒状部内周面から潤滑孔を介して複数のプレートに潤滑油を供給する湿式多板クラッチにおいて、アイドルニュートラル制御時においても各プレート間へ潤滑油を適切に供給する。
【解決手段】筒状部１３を周方向に同一長さで複数の領域ｋに区分し、軸方向位置が互いに異なる複数の潤滑孔１３ａを１組の潤滑孔セットｍとして、各領域ｋに１組の潤滑孔セットｍを構成する複数の潤滑孔１３ａを周方向に位置をずらして形成し、筒状部１３の開口端部に径方向内方に突出する環状の堰部１３ｃを設け、堰部１３ｃの内径を、筒状部１３の各領域ｋの内周面の周方向両端を結ぶ直線ｉに接する筒状部１３と同心の円の径ｒ以下に設定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両等の自動変速機に用いられる湿式多板クラッチに関する。

従来、シャフトに固定されるクラッチドラムと、クラッチドラムの内周面にシャフトの軸方向に摺動自在にスプライン結合された複数の外側プレートと、クラッチドラム内に位置する筒状部を有しシャフトに回転自在に軸支されるクラッチハブと、クラッチハブの筒状部外周面にシャフトの軸方向に摺動自在にスプライン結合された複数の内側プレートとを備え、シャフトに形成された潤滑油供給路からクラッチハブの筒状部内に供給される潤滑油を筒状部に形成した潤滑孔を介して筒状部の内周面から外周面に流すようにした湿式多板クラッチが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１のものでは、クラッチハブの筒状部を周方向に同一長さで複数の領域に区分し、軸方向位置が互いに異なる複数の潤滑孔を１組の潤滑孔セットとして、各領域に１組の潤滑孔セットを構成する複数の潤滑孔を周方向に位置をずらして形成している。これによれば、開口端部側の潤滑孔に潤滑油が供給される前に他の潤滑孔から潤滑油が出尽くしてしまうことを防止し、全ての潤滑孔から潤滑油がプレート間に適切に供給される。

また、クラッチハブの筒状部の開口端部には、径方向内方へ突出する環状の堰部が設けられており、この堰部によって筒状部の開口端部からの潤滑油の飛散を抑制している。尚、この堰部の突出高さは、クラッチハブの回転中における筒状部の開口端部からの潤滑油の飛散を抑制すれば足りるため、比較的低く設定されている。

ところで、近年では、エンジンに流体トルクコンバータを介して入力シャフトを連結する自動変速機において、アイドルニュートラル制御なるものが実用化されている（例えば、特許文献２参照）。アイドルニュートラル制御は、自動変速機のシフトポジションが走行レンジにある状態で車両が停止している場合に、１速クラッチの係合力を弱めて１速クラッチを半係合させることでニュートラル状態に近づけるものである。これにより、流体トルクコンバータの負荷を軽減してエンジンの駆動トルクを低減させ、燃費を向上させることができる。

この制御中においては、駆動輪が停止しているため変速機の出力シャフトに１速ギヤ列を介して連結される１速クラッチのクラッチハブは回転しない。この場合、クラッチハブの筒状部の内周最下部に潤滑油が溜まり、相対回転する外側プレートと内側プレートとの間に、筒状部の内周最下部から潤滑孔を介して潤滑油が供給される。しかしながら、従来の湿式多板クラッチでは、堰部の突出高さが低いため、筒状部の内周最下部の油溜りに連通する潤滑孔は上述した１組の潤滑孔セットのうちの一部になり、油溜りに連通しない潤滑孔に対応するプレートには潤滑油が供給されず、１速クラッチの発熱及び磨耗が悪化するという問題がある。
特開平５−２３１４４６号公報特許第３６８０６４１号公報

本発明は、以上の点に鑑み、アイドルニュートラル制御時においても各プレート間へ潤滑油を適切に供給することができる湿式多板クラッチを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、シャフトに固定されるクラッチドラムと、クラッチドラムの内周面にシャフトの軸方向に摺動自在にスプライン結合された複数の外側プレートと、クラッチドラム内に位置する筒状部を有しシャフトと同一軸線上に配置されるクラッチハブと、クラッチハブの筒状部外周面にシャフトの軸方向に摺動自在にスプライン結合された複数の内側プレートとを備える湿式多板クラッチであって、クラッチハブの筒状部を周方向に同一長さで複数の領域に区分し、軸方向位置が互いに異なる複数の潤滑孔を１組の潤滑孔セットとして、各領域に１組の潤滑孔セットを構成する複数の潤滑孔を周方向に位置をずらして形成し、筒状部内に供給された潤滑油を内周面から外周面にこれら潤滑孔を介して流すようにしたものにおいて、筒状部の開口端部に、径方向内方に突出する環状の堰部が設けられ、堰部の内径は、筒状部の各領域の内周面の周方向両端を結ぶ直線に接する筒状部と同心の円の径以下に設定されるを特徴とする。

上記の如く堰部を設けると、クラッチハブが停止したとき、筒状部の内周最下部に堰部の内径の同一高さまで潤滑油が溜まる。そして、堰部の内径を上記の如く設定すれば、筒状部の内周最下部に溜まる潤滑油の液面下に位置する筒状部の周長は上記領域の１つ分の周長以上になる。ここで、領域１つ分の周長範囲には１組の潤滑孔セットを構成する軸方向位置の異なる全ての潤滑孔が存在する。そのため、筒状部の内周最下部の潤滑油溜りから少なくとも１組の潤滑孔セットを構成する全ての潤滑孔を介して潤滑油が筒状部外周面に流下する。従って、クラッチハブ停止時にも全ての外側プレートと内側プレートとの間に良好に潤滑油が供給され、アイドルニュートラル制御時の各プレートの発熱及び磨耗を抑制することができる。

図１を参照して、１は前進５段後進１段の変速を行う車両用の自動変速機を示している。この変速機１は、エンジン２にロックアップクラッチ３ａ付きの流体トルクコンバータ３を介して連結される第１入力シャフト４と、第１入力シャフト４と同期回転するように第１入力シャフト４にギヤ列５を介して連結した第２入力シャフト６と、車両の駆動輪７，７に連結される差動ギヤ８上のファイナルギヤ８ａに噛合する軸端の出力ギヤ９ａを有する出力シャフト９とを互に平行に配置した平行３軸式変速機で構成されている。尚、図１ではファイナルギヤ８ａと出力ギヤ９ａとが離れた状態で描かれているが、実際は両ギヤ８ａ，９ａが互に噛合している。また、前記ギヤ列５は、第１入力シャフト４の軸端のギヤ５ａと、第２入力シャフト６の軸端のギヤ５ｂと、両ギヤ５ａ，５ｂに噛合するアイドラー５ｃとで構成されている。

第１入力シャフト４と出力シャフト９との間には、５速ギヤ列Ｇ５と４速ギヤ列Ｇ４と後進ギヤ列ＧＲとが並設され、第２入力シャフト６と出力シャフト９との間には、２速ギヤ列Ｇ２と１速ギヤ列Ｇ１と３速ギヤ列Ｇ３とが並設されている。

１速乃至３速の各ギヤ列Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、第２入力シャフト６に１速乃至３速の各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３を介して連結される駆動ギヤＧ１ａ，Ｇ２ａ，Ｇ３ａと、駆動ギヤＧ１ａ，Ｇ２ａ，Ｇ３ａに噛合し出力シャフト９に連結される従動ギヤＧ１ｂ，Ｇ２ｂ，Ｇ３ｂとで構成される。また、５速ギヤ列Ｇ５は、第１入力シャフト４に５速クラッチＣ５を介して連結される駆動ギヤＧ５ａと、駆動ギヤＧ５ａに噛合し出力シャフト９に連結される従動ギヤＧ５ｂとで構成される。４速ギヤ列Ｇ４は、４速クラッチＣ４を介して第１入力シャフト４に連結される駆動ギヤＧ４ａと、駆動ギヤＧ４ａに噛合し出力シャフト９に軸支される従動ギヤＧ４ｂとで構成される。後進ギヤ列ＧＲは、４速駆動ギヤＧ４ａに結合された駆動ギヤＧＲａと、駆動ギヤＧＲａにアイドルギヤＧＲｃを介して噛合し出力シャフト６に軸支される従動ギヤＧＲｂとで構成される。そして、４速従動ギヤＧ４ａと後進従動ギヤＧＲｂとを前後進切換用のセレクタ１０を介して出力シャフト６に選択的に連結するようにしている。

以上の構成により、１速クラッチＣ１を係合させたときに１速段が確立され、２速クラッチＣ２を係合させたときに２速段が確立され、３速クラッチＣ３を係合させたときに３速段が確立され、セレクタ１０により４速従動ギヤＧ４ｂを出力シャフト６に連結した状態で４速クラッチＣ４を係合させたときに４速段が確立され、５速クラッチＣ５を係合させたときに５速段が確立され、セレクタ１０により後進従動ギヤＧＲｂを出力シャフト６に連結した状態で４速クラッチＣ４を係合させたとき後進段が確立される。

また、自動変速機１は図外のＴＣＵ（トランスミッション・コントロール・ユニット）で制御され、ＴＣＵは、シフトポジションがＤレンジ（前進レンジ）にあり、且つ、車両が停止している場合には、１速段を選択すると共に１速クラッチＣ１を半係合させるアイドルニュートラル制御を実行する。

上述の如く構成される自動変速機１において、１速クラッチＣ１が本発明の実施形態の湿式多板クラッチになる。図２〜図４を参照してこれを詳述すると、１速クラッチＣ１は、第２入力シャフト６に固定される有底筒状のクラッチドラム１１と、クラッチドラム１１の内周面に第２入力シャフト６の軸方向に摺動自在にスプライン結合された複数の外側プレート１２ａと、クラッチドラム１１内に位置する筒状部１３を有し第２入力シャフト６に回転自在に軸支されたクラッチハブ１４と、クラッチハブ１４の筒状部１３の外周面に第２入力シャフト６の軸方向に摺動自在にスプライン係合された複数の内側プレート１２ｂとで構成される。クラッチハブ１４には１速駆動ギヤＧ１ａが一体に設けられている。

クラッチドラム１１の内周面の開口端部には、サークリップ１１ａが設けられ、挟圧板１２ｃを介して、プレート１２ａ，１２ｂがクラッチドラム１１の開口端側から脱落することを防止している。また、クラッチドラム１１内には、プレート１２ａ，１２ｂを押圧自在なピストン１５が軸方向に摺動自在に設けられている。クラッチドラム１１とピストン１５との間には油圧室１５ａが画成され、油圧室１５ａに第２入力シャフト６に設けられた油路６１から作動油が供給されることにより、ピストン１５がクラッチドラム１１内を摺動して挟圧板１２ｃとの間でプレート１２ａ，１２ｂを挟み込んで１速クラッチＣ１が係合状態となる。

また、クラッチドラム１１内には、ピストン１５との間で油圧キャンセル室１５ｂを画成するリテーナ１６が配置されている。油圧キャンセル室１５ｂにはピストン１５を付勢するリターンスプリング１７が配置される。油圧キャンセル室１５ｂには、第２入力シャフト６に設けた潤滑油供給路６２から油孔６２ａを介して潤滑油が供給される。そして、高回転時に油圧室１５ａの油圧が遠心力で上昇して、変速時にクラッチの解放が遅れることを油圧キャンセル室１５ｂの油圧により防止できるようにしている。

第２入力シャフト６には、該シャフト６に対するクラッチドラム１１の嵌合部１１ｂと１速駆動ギヤＧ１ａとの間に介設したスラストベアリング１８に臨む油孔６２ｂが形成されている。そして、潤滑油供給路６２から油孔６２ｂとスラストベアリング１８とを介してクラッチハブ１４の筒状部１３内に潤滑油が供給される。筒状部１３内に供給された潤滑油は筒状部１３に形成した潤滑孔１３ａを介して筒状部１３の内周面から外周面に流れ、プレート１２ａ，１２ｂ間の潤滑を行う。

ここで、筒状部１３は周方向に同一長さで複数（６つ）の領域ｋ（図３及び図４参照）に区分され、軸方向位置が互いに異なる＃１〜＃５の複数（５つ）の潤滑孔１３ａを１組の潤滑孔セットｍとして、各領域ｋに１組の潤滑孔セットｍを構成する＃１〜＃５の潤滑孔１３ａが周方向に位置をずらして形成されている。又、筒状部１３の内周面には、各潤滑孔１３ａ間に位置させて軸方向に延びる突条１３ｂが形成されている。これにより、クラッチハブ１４の回転時に突条１３ｂに案内されて全ての潤滑孔１３ａに潤滑油が確実に供給される。

筒状部１３の開口端部には、径方向内方に突出する環状の堰部１３ｃが設けられている。堰部１３ｃの内径は、筒状部１３の各領域ｋの内周面の周方向両端を結ぶ直線ｉ（図４参照）に接する筒状部１３と同心の円の径ｒ以下に設定されている。本実施形態では、堰部１３ｃの内径を前記径ｒと同一にしている。

上記の如く堰部１３ｃを設けると、ＴＣＵのアイドルニュートラル制御によりクラッチハブ１４が停止したとき、筒状部１３の内周最下部に堰部１３ｃの内径と同一高さまで潤滑油が溜まる。そして、堰部１３ｃの内径が上記の如く設定されているため、筒状部１３の内周最下部に溜まる潤滑油の液面下に位置する筒状部１３の周長は上記領域ｋの１つ分の周長以上になる。ここで、領域ｋの１つ分の周長範囲には１組の潤滑孔セットｍを構成する軸方向位置の異なる＃１〜＃５の全ての潤滑孔１３ａが存在する。そのため、筒状部１３の内周最下部の潤滑油溜りから＃１〜＃５の全ての潤滑孔１３ａを介して潤滑油が筒状部１３の外周面に流下する。従って、クラッチハブ１４停止時にも全ての外側プレート１２ａと内側プレート１２ｂとの間に良好に潤滑油を供給することができ、アイドルニュートラル制御時の各プレート１２ａ，１２ｂの発熱及び磨耗を抑制できる。

なお、実施形態では、本発明の湿式多板クラッチとして、平行３軸式変速機の１速クラッチに用いたものを説明したが、これに限られない。例えば、プラネタリギヤを用いた同軸式自動変速機において、１速段のときに係合するクラッチのクラッチドラムを入力シャフトに固定し、クラッチハブを入力シャフトと同心に配置するプラネタリギヤのサンギヤのシャフトに固定した場合にも、このクラッチとして本発明の湿式多板クラッチを用いることができる。

本発明の実施形態の湿式多板クラッチを用いた自動変速機を示すスケルトン図。実施形態の湿式多板クラッチの下側部を示す断面図。実施形態の湿式多板クラッチのクラッチハブを示す斜視図。実施形態のクラッチハブ全体を図２のＩＶ−ＩＶ線で切断した状態で示す断面図。

符号の説明

Ｃ１…１速クラッチ（湿式多板クラッチ）、６…第２入力シャフト、１１…クラッチドラム、１２ａ…外側プレート、１２ｂ…内側プレート、１３…筒状部、１３ａ…潤滑孔、１３ｃ…堰部、１４…クラッチハブ、ｋ…領域、ｉ…直線、ｍ…潤滑孔セット。

Claims

シャフトに固定されるクラッチドラムと、クラッチドラムの内周面にシャフトの軸方向に摺動自在にスプライン結合された複数の外側プレートと、クラッチドラム内に位置する筒状部を有しシャフトと同一軸線上に配置されるクラッチハブと、クラッチハブの筒状部外周面にシャフトの軸方向に摺動自在にスプライン結合された複数の内側プレートとを備える湿式多板クラッチであって、
クラッチハブの筒状部を周方向に同一長さで複数の領域に区分し、軸方向位置が互いに異なる複数の潤滑孔を１組の潤滑孔セットとして、各領域に１組の潤滑孔セットを構成する複数の潤滑孔を周方向に位置をずらして形成し、筒状部内に供給された潤滑油を内周面から外周面にこれら潤滑孔を介して流すようにしたものにおいて、
筒状部の開口端部に、径方向内方に突出する環状の堰部が設けられ、堰部の内径は、筒状部の各領域の内周面の周方向両端を結ぶ直線に接する筒状部と同心の円の径以下に設定されるを特徴とする湿式多板クラッチ。