JP2010151313A - 摩擦締結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 外壁等の厚みを増大することなく安定した締結作動を実現する摩擦締結装置を提供すること。
【解決手段】 摩擦締結装置において、ピストンの押圧方向において摩擦板よりもシリンダ室側に、シリンダ部材とドラム部材との軸方向への相対移動を規制する規制機構を設けた。
【選択図】 図３

Description

本発明は、摩擦締結装置に関する。

従来、摩擦締結装置として特許文献１に記載の構成が開示されている。この摩擦締結装置は、モータカバー内に形成されたシリンダ内に油圧が供給されると、ピストンの移動により乾式クラッチプレートを締結する。

特開２００６−１３７４０６号公報

上記特許文献１は、ピストンをストロークさせるための油圧室が外壁に支持されたモータカバー内に形成される一方、押圧力が作用する回転体も外壁に支持された隔壁により支持されている。よって、油圧の反力をモータカバー，隔壁及び外壁により受けることになる。このとき、モータカバーやそれを支持する外壁等は、油圧の反力に耐えることができる厚さに設定する必要があり、変速機ユニットの軸方向長さが増大するという問題があった。また、厚みを確保できていない場合には隔壁の強度が不足し、クラッチプレートを押圧する力の不足、ピストンストロークの不足等の問題が生じる。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、外壁等の厚みを増大することなく安定した締結作動を実現する摩擦締結装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の摩擦締結装置では、シリンダ部材とドラム部材との間に配置されたベアリングを介してシリンダ部材とドラム部材との軸方向への相対移動を規制する規制機構を設けた。

摩擦締結装置が締結されると、ピストンには摩擦板を押圧する押圧力が発生する一方、シリンダ部材にはその反力が発生する。このとき、規制機構によりベアリングを介して押圧力とその反力とが相殺されるため、シリンダ部材を支持している外壁等に作用反作用の力が作用しない。これにより、外壁等の厚みを増大することなく安定した締結作動を実現できる。

実施例１の摩擦締結要素である乾式クラッチを表す部分拡大断面図である。 実施例１におけるボールベアリングによる規制手段を表す拡大断面図である。 実施例１における締結時の力の作用経路を表す図である。 比較例と実施例１との、力の作用経路の違いを表す概略説明図である。 実施例２の摩擦締結要素である乾式クラッチを表す部分拡大断面図である。 実施例２における締結時の力の作用経路を表す図である。 実施例３において実施例１の乾式クラッチをハイブリッド車両に適用した例を示す部分断面図である。 実施例３に適用された第２ピストンを表す図である。

以下、本発明の摩擦締結装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

図１は実施例１の摩擦締結要素である乾式クラッチを表す部分拡大断面図である。実施例１における乾式クラッチとは、第１回転体１３と第２回転体１８との断接を行うものであり、複数の乾式クラッチプレートとピストン等の各構成要素を含む総称である。以下、詳細について図１中矢印で示す方向を回転軸方向と定義して説明する。

変速機ケースの外壁（図４（ｂ）参照）に支持された非回転部材であるシリンダ部材１０には、回転軸方向に延在された円筒形状の延在部１０ｂが設けられている。この延在部１０ｂの回転軸方向と反対側から見た側面には、円環状に刳り貫かれた有底状のシリンダ溝１０ａが形成されている。このシリンダ溝１０ａの底部には、シリンダ部材１０内に形成された油路１０ｃが開口している。

シリンダ溝１０ａ内には、円環状の第１ピストン１１が収装されている。第１ピストン１１の内周側側面及び外周側側面には、それぞれシリンダ溝１０ａとの間を液密に摺動するためのシール部材１１ａが設けられている。これにより、シリンダ溝１０ａと第１ピストン１１の背面側との間でシリンダ室Ｓａが形成される。

第１ピストン１１の内周側と外周側とを接続する腹部側面には凹溝１１ｂが形成され、この凹溝１１ｂ内にはスラストベアリング１２が収装されている。この凹溝１１ｂの深さは、スラストベアリング１２の各レースを含む回転軸方向厚みよりも浅く形成されている。

スラストベアリング１２の回転軸方向側には、第２ピストン２２が配置されている。第２ピストン２２は、円環状の本体部２２ａと、本体部２２ａから円周方向に複数立設された円筒形状の立設部２２ｂを有する。第２ピストン２２は、本体部２２ａの背面においてスラストベアリング１２と接しており、これにより第１ピストン１１と第２ピストン２２とは相対回転を許容しつつスラスト力のみを伝達可能に構成している。尚、第２ピストン２２の支持構造については後述する。

外壁に回転可能に支持された第１回転体１３にはクラッチ部材１４が連結されている。このクラッチ部材１４は、第１回転体の外周から径方向に延設された隔壁部１４ｂ（遮蔽部材）と、隔壁部１４ｂの外周から回転軸方向に延在されたドラム部１４ａを有する。隔壁部１４ｂの第１ピストン側側面には回転軸方向と反対方向に向けて延在された小円筒部１４ｃが立設され、この小円筒部１４ｃの内周には第２ピストン２２が軸方向移動可能に支持されている。

更に、隔壁部１４ｂには、小円筒部１４ｃの内周に沿ってピストン孔１４ｄが形成されている。このピストン孔１４ｄは立設部２２ｂに対応する位置に形成され、その孔径は立設部２２ｂの外周と略同一に形成されている。また、ピストン孔１４ｄの最外周位置は、小円筒部１４ｃの内周と略同一位置に形成されている。これにより、立設部２２ｂの外周を小円筒部１４ｃ内周により支持することができ、回転軸方向の支持線を長くすることで安定した支持構造を得ている。

隔壁部１４ｂの第１ピストン側側面であってピストン孔１４ｄより内周側にはスプリング支持平面１４ｅが形成されている。第２ピストン２２の本体部２２ａとスプリング支持平面１４ｅとの間にはリターンスプリング２４が配置されている。これにより、第２ピストン２２には、隔壁部１４ｂから回転軸方向と反対方向に向かう力が作用する。

ピストン孔１４ｄの乾式クラッチプレート１７ａ側開口には、往復動シール２１が設けられている。この往復動シール２１は、立設部２２ｂが軸方向に往復動したとしても、ピストン孔１４ｄと立設部２２ｂとの間の隙間から潤滑油等が漏れないように液密としている。

隔壁部１４ｂの乾式クラッチプレート１７ａ側には遮蔽部材２３が設けられている。遮蔽部材２３は弾性材料により形成された遮蔽部２３ａと、立設部２２ｂ先端と乾式クラッチプレート１７ａとの間で挟まれる伝達部２３ｂを有する。遮蔽部２３ａは伝達部２３ｂを適所に保持する程度に自立可能であって、容易に弾性変形を可能とする部材であり、ゴム材料や、樹脂材料、もしくは金属ベローズ等が適宜採用される。伝達部２３ｂは、立設部２２ｂの円筒形状よりも大径に形成された円形金属材料であり、立設部２２ｂの押圧力をそのままドライブ側乾式クラッチプレート１７ａに伝達する。

伝達部２３ｂは遮蔽部２３ａに対して液密に固定支持されている。言い換えると、伝達部２３ｂは、第１回転体１３に支持されて、第１ピストン１１の作動による軸力を乾式クラッチプレート１７ａに伝達するよう構成されている。また、遮蔽部２３ａは外周及び内周において、隔壁部１４ｂに対し液密に固定されている。これにより、仮に、往復動シール２１から潤滑油等が漏れたとしても、乾式クラッチ側に潤滑油等が漏洩することがない。本実施例では、クラッチプレート１７を断接させるためのアクチュエータは、第１ピストン１１、スラストベアリング１２、第２ピストン２２、伝達部２３ｂ等を主要な要素として構成される。

ドラム部１４ａの内周にはスプライン１４１が形成され、このスプライン１４１の回転軸方向側端部にはスナップリング１４２が装着されている。このスプライン１４１には複数のドライブ側乾式クラッチプレート１７ａがスプライン嵌合している。また、ドライブ側乾式クラッチプレート１７ａの間には、ドリブン側乾式クラッチプレート１７ｂが回転軸方向に重ねあうように配置されている。ドリブン側乾式クラッチプレート１７ｂの両面には摩擦材１７ｃが取り付けられている。尚、ドライブ側乾式クラッチプレート１７ａ，ドリブン側乾式クラッチプレート１７ｂを総称して乾式クラッチプレート１７（摩擦板）と称する。

ドリブン側乾式クラッチプレート１７ｂの内周側には、このドリブン側乾式クラッチプレート１７ｂとスプライン嵌合するスプライン１８１が形成されたハブ部材１８が配置されている。ハブ部材１８はその内周において、外壁に回転可能に支持された第２回転体１９と溶接により接合されている。

第２回転体１９は中空円筒形状であり、その内周には第１回転体１３の小径部１３ｂが挿入配置され、この小径部１３ｂの外周と第２回転体１９内周との間の空間により油路Ｌ１を形成している。また、第２回転体１９の外周と、隔壁部１４ｂ内周近傍において回転軸方向に延設されたシール用円筒部１４ｆ内周との間にはオイルシール１６が設けられている。また、隔壁部１４ｂには、シール用円筒部１４ｆ内周に開口する油路１４ｇが形成されている。また、第２回転体１９の回転軸方向と反対方向端部側面と、第１回転体１３の大径部１３ａと小径部１３ｂとの段差面との間には、円環状の軸受け部材２０が配置され、第１回転体１３と第２回転体１９との相対回転が生じた際の耐摩耗性を向上する。更に、第２回転体１９の回転軸方向と反対方向端部側面には部分的に切りかかれた溝１９ａが形成され、この溝１９ａにより油路Ｌ２を形成している。

シリンダ部材１０の内周側には、回転軸方向に並んで配置された二つのボールベアリング１５Ａ，１５Ｂが設けられている。図２（ａ）は実施例１におけるボールベアリングによる規制手段を表す拡大断面図である。ボールベアリング１５Ｂは、回転軸方向外周側の端部とシリンダ部材１０内周において内周側に延在された係合部１０ｄとの間で回転軸方向に係合する。また、隣接するボールベアリング１５Ａは、回転軸方向と反対方向内周側の端部とスナップリング１３１との間で回転軸方向に係合している。尚、スナップリング１３１は第１回転体１３の外周側に形成された溝と係合している。これら係合部１０ｄ，スナップリング１３１及びボールベアリング１５Ａ，Ｂにより規制機構を構成する。この規制機構は、シリンダ部材１０の内周部の強度のみ確保しておけば、シリンダ部材１０全体や外壁等の強度によることなく乾式クラッチの制御性を確保できることを示しており、詳細については後述する。

両ボールベアリング１５Ａ，Ｂは、実施例１にあっては全く同じ仕様のものを採用しているためボールベアリング１５Ａのみについて説明する。ボールベアリング１５Ａは、第１回転体１３の大径部１３ａの外周に支持されたインナーレース１５４と、シリンダ部材１０の内周に支持されたアウターレース１５１と、インナーレース１５４とアウターレース１５１との間において円周上に複数配置されたボール１５３と、各ボール１５３を所定の位置に保持する保持器１５２とを有する。

インナーレース１５４のボール側は回転軸方向に向けて図中下方に傾斜したテーパー形状を有する。同様に、アウターレース１５１のボール側は回転軸方向と反対方向に向けて図中上方に傾斜したテーパー形状を有する。これにより、いわゆるアンギュラボールベアリングを構成している。

図２（ａ）の太い矢印はボールベアリングを介した作用反作用の力を表す。第１回転体１３に回転軸方向のスラスト力が作用すると、スナップリング１３１からボールベアリング１５Ａ及び隣接するボールベアリング１５Ｂのインナーレース１５４に軸方向の力が作用する。この力はボール１５３からアウターレース１５１に伝達され、シリンダ部材１０内周との係合部に伝達される。このように、第１回転体１３に入力されたスラスト力は、ボールベアリング１５Ａ，Ｂにより安定した回転支持を実現する。また、乾式クラッチの解放時にはリターンスプリング２４の反力によってボールベアリング１５Ａ，Ｂに与圧が付与され、解放時においてもガタを吸収して安定した回転支持を実現する。

図２（ｂ）は実施例１におけるボールベアリングによる規制手段の変形例である。実施例１ではシリンダ部材１０の内周側に延在された係合部１０ｄとスナップリング１３１との組み合わせを示した。これに対し、スナップリング１３１に代えて、第１回転体１３に大径部１３ａよりも更に大径の段部１３ｃを形成し、両方とも段部とした構成としてもよい。また、図２（ｃ）は同様の変形例であり、係合部１０ｄに代えてスナップリング１３２を配置し、両方ともスナップリングとした構成としてもよい。

上述したように、このボールベアリング１５Ａ，Ｂは、第１回転体１３を回転可能に支持すると共に、乾式クラッチの締結に伴うスラスト力をも受ける必要がある。よって、同じ仕様のものを並列に配置したが、ベアリングの容量確保とコスト低下が両立できるのであれば、ボールベアリングに限らずテーパーローラベアリング等を１つもしくは複数採用してもよいし、更に複数のボールベアリングを配置してもよい。

〔クラッチ締結・解放作用〕
次に、乾式クラッチの締結・解放作用について説明する。尚、本作用の説明における初期状態とは、第１回転体１３が停止した状態、第２回転体１９が回転した状態とする。よって、初期状態にあっては第１ピストン１１と第２ピストン２２とは相対回転していないものとする。また、各ピストンはリターンスプリング２４により図１中左端に位置しているものとする。

図外の油圧コントロールユニット等から油路１０ｃに向けて油圧が供給されると、シリンダ室Ｓａ内に油が流入し、リターンスプリング２４の力や摺動抵抗に応じた油圧が発生して第１ピストン１１にスラスト力が作用する。このスラスト力はスラストベアリング１２を介して第２ピストン２２に伝達され、リターンスプリング２４の付勢力に抗して第１及び第２ピストン１１，２２を回転軸方向に移動させる。この移動により立設部２２ｂの先端が伝達部２３ｂを回転軸方向に移動させると、まず乾式クラッチプレート１７ａ，ｂ，ｃがスナップリング１４２に当接するまでガタ詰めが行われる。第２ピストン２２の移動に伴い、伝達部２３ｂは同時に回転軸方向に移動し、それに伴い遮断部２３ａも適宜変形する。

ガタ詰めが終了すると、各ピストンの移動はほぼ終了し、油圧コントロールユニット等において設定された締結圧が発生し始める。これに伴い、第２回転体１９の回転力が締結圧に応じて第１回転体１３に伝達されて、第１回転体１３が回転し始める。このとき、第２ピストン２２は、回転方向において第１回転体１３と一体であるため、第２ピストン２２も回転し始める。一方、第１ピストン１１は回転方向においてシリンダ部材１０と一体であるため、第２ピストン２２と第１ピストン１１とがスラストベアリング１２を介して相対回転する。

〔締結時の力の作用経路〕
図３は締結時の力の作用経路を表す図である。図３中、太い線が力の作用経路を示す。上述のように、締結圧が発生した状態では、回転軸方向に着目すると、各ピストンの押圧力が最終的にスナップリング１４２に作用する。そして、スナップリング１４２によりクラッチ部材１４がシリンダ部材１０から離れる方向に押されることとなる。

それに伴って、クラッチ部材１４と接合された第１回転体１３も回転軸方向に引っ張られる（以下、引っ張り力と記載する）。このとき、第１回転体１３にはスナップリング１３１が設けられていることから、この引張り力は、スナップリング１３１を介してボールベアリング１５Ａ，１５Ｂのインナーレース１５４に作用し、上述したように最終的に係合部１０ｄに伝達される。

図４は比較例と実施例１との、力の作用経路の違いを表す概略説明図である。図４（ａ）は比較例を、図４（ｂ）は実施例１を表す。尚、図４中、太い線は力の作用経路を示す。また、外壁とは、摩擦締結装置の外周を覆う部材を示す（図７の参照符号４０１、４０２、４０３を参照）。シリンダ部材は外壁の一部によって構成される。言い換えると、クラッチプレート１７を断接させるためのアクチュエータは外壁に支持されている。さらに以下では、摩擦締結装置の回転軸方向の両端を覆うように径方向に延設された部分を隔壁と称し、該隔壁は外壁と一体に鋳造されもしくは別体としてボルト等により締結固定された縦壁である（図７の参照符号４０１、４０３を参照）。

比較例は、クラッチ機構内の回転体が軸受けを介して隔壁に支持されている構成である。この場合、シリンダ室において発生した締結圧がピストン押圧力として回転軸方向に向けて作用する。このピストン押圧力は、クラッチ機構及びクラッチ機構内の回転体を支持する軸受けを介して隔壁に伝達される。一方、シリンダ室はピストン押圧力の作用する方向と反対方向に反力が発生し、シリンダ部材を押し広げる。

つまり、シリンダ部材と外壁と隔壁とで構成された閉塞空間を押し広げるように作用することから、全ての部分を厚くしておかなければ、閉塞空間が押し広げられてしまい、クラッチ締結時のピストン押圧力不足やピストンのストローク不足によりクラッチ制御性が悪化する。この作用は、シリンダ部材や縦壁の径方向サイズが大きいほど、てこの原理が作用して（モーメントが発生しやすく）更に悪化する傾向が高い。

これに対し、実施例１では、ピストン１１の押圧力に対する反力、すなわち、アクチュエータの押圧力に対する反力が、出来る限りシリンダ室Ｓａ、すなわち、アクチュエータに近い側の外壁に伝わるように構成している。これにより、ピストンのクラッチプレート押圧によって生じる反力が、外壁を長い距離に渡って伝わることがなくなる。特に、本実施例１では、シリンダ室を構成するシリンダ部材１０の内周部に規制機構を設けたため、シリンダ室において発生した締結圧がピストン押圧力として回転軸方向に向けて作用しても、規制機構によりベアリングを介して力が伝達されるため、隔壁や外壁を経由することなく、再度シリンダ室周辺に戻すことができる。すなわち、シリンダ部材１０の内周部、言い換えると規制機構周辺のみ強度を確保しておけば、シリンダ部材１０全体や外壁、隔壁等の強度によることなく乾式クラッチの制御性を確保できるのである。

上記構成は、言い換えると、シリンダ部材１０に設けられた係合部１０ｄによって、クラッチ部材１４から付与されるピストンの押圧方向の力が受け止められる構成である。すなわち、シリンダ部材１０には油圧発生に伴って必ずピストンの押圧方向と反対向きの力が生じる。このとき、ピストン押圧力が作用するクラッチ部材１４からシリンダ部材１０に対してピストンの押圧方向と同じ方向の力が入力されるように構成しておけば、シリンダ部材１０内での力の相殺が達成されるのである。ちなみに、比較例では、クラッチ機構から付与されるピストンの押圧方向の力は、軸受けを介して隔壁に入力されるのみであり、シリンダ部材には入力されないのである。このようにして、外壁に回転可能に支持されて、摩擦板としてのクラッチプレート１７を支持する回転体である、第１回転体１３と、外壁に支持されて、摩擦板を押圧する押圧力を発生するアクチュエータに該当する、ピストン１１等と、押圧力が作用するときに、回転体に対する摩擦板の相対移動を規制する手段としてのスナップリング１４２と、前記アクチュエータに近い側の外壁に対する回転体の相対移動を規制する手段としてのスナップリング１３１或いは係合部１０ｄと、を備えた摩擦締結装置が提供され、回転体を経由して外壁へ作用する押圧力の反力が、アクチュエータに近い側の外壁に作用する。これにより、ピストンのクラッチプレート押圧によって生じる反力が、外壁を長い距離に渡って伝わることがなくなり、外壁（縦壁）の径方向の曲げモーメントを抑制することができる。

特に、実施例１の場合には回転体同士の締結要素である乾式クラッチでありながら、第１ピストン１１と第２ピストン２２とを分離して備え、非回転部材であるシリンダ部材１０内周にシリンダ室Ｓａを形成していることから、シリンダ部材内周部分の強度を確保しやすい環境にある。よって、より効率的にクラッチの制御性を高めることができる。

また、ボールベアリング１５Ａ，１５Ｂにより力が伝達されるため、シリンダ部材１０とクラッチ部材１４の力の径方向における伝達距離を近づけることができ、モーメントの発生を抑制できる。

〔潤滑油の経路〕
次に、潤滑油の経路について説明する。図外の油圧コントロールユニット等から供給された潤滑油は、まず第１回転体１３の外周と第２回転体１９の内周との間の隙間に形成された油路Ｌ１を通り、第２回転体１９の軸方向と反対方向の端部である油路Ｌ２を経由し、油路１４ｇに供給される。このとき、オイルシール１６により潤滑油が乾式クラッチ側に流出することを防止する。

油路１４ｇからピストン側に流出した潤滑油は、一部はボールベアリング１５Ａ，Ｂ側に流れ、一部はスラストベアリング１２側に流れ込む。尚、第２ピストン２２に潤滑油が供給されたとしても、往復動シール２１及び遮蔽部材２３により乾式クラッチ側に潤滑油が流れ込むことがない。

上記潤滑経路をとることで、負荷の高いボールベアリング１５Ａ，Ｂやスラストベアリング１２に対し、潤滑油を供給することができる。また、潤滑油を供給したとしても、乾式クラッチ側に潤滑油が流れ込むことがない。

以上説明したように、実施例１にあっては下記に列挙する作用効果を得ることができる。
(1)外壁に支持されると共にシリンダ室Ｓａを備えたシリンダ部材１０と、シリンダ室Ｓａに生じる油圧により乾式クラッチプレート１７（摩擦板）を押圧する第１ピストン１１及び第２ピストン２２（ピストン）と、乾式クラッチプレート１７を支持するクラッチ部材１４（ドラム部材）と、シリンダ部材１０とクラッチ部材１４との間に配置され両部材の相対回転を許容するボールベアリング１５Ａ，１５Ｂ及びスラストベアリング１２（ベアリング）と、ボールベアリング１５Ａ，１５Ｂ及びスラストベアリング１２（ベアリング）を介してシリンダ部材１０とクラッチ部材１４との軸方向への相対移動を規制する規制機構とを備えた。

すなわち、規制機構によりベアリングを介して押圧力とその反力とが相殺されるため、シリンダ部材１０を支持している外壁等に作用反作用の力が作用しない。これにより、外壁等の厚みを増大することなく安定した締結作動を実現できる。また、ベアリングにより力が伝達されるため、両部材の力の伝達距離を近づけることができ、モーメントの発生を抑制できる。

(2)規制機構は、シリンダ部材１０に形成された係合部１０ｄ（段部）と、クラッチ部材１４と一体の第１回転体１３に配置されたスナップリング１３１とにボールベアリング１５Ａ，Ｂを当接することにより、シリンダ部材１０とクラッチ部材１４との軸方向への相対移動を規制することとした。
よって、シリンダ部材１０とクラッチ部材１４の相対回転を可能としつつ、軸方向に作用する力を伝達することができる。

(2-1)尚、スナップリング１３１に代えて、第１回転体１３に大径部１３ａよりも更に大径の段部１３ｃを形成し、両方とも段部とした構成としてもよいし（図２（ｂ）参照）、係合部１０ｄに代えてスナップリング１３２を配置し、両方ともスナップリングとした構成としてもよい（図２（ｃ）参照）。いずれにおいても、同様の作用効果が得られる。

(3)ピストンは、シリンダ部材１０に支持された第１ピストン１１と、該第１ピストン１１の作動に応じて作動する第２ピストン２２と、第１ピストン１１と第２ピストン２２との間に配置され両ピストンの相対回転を許容するベアリング１２とを有し、乾式クラッチプレート１７は、二つの回転体の間を断接する乾式クラッチプレートであることとした。

すなわち、回転体同士の締結要素であるクラッチでありながら、非回転部材であるシリンダ部材１０内周にシリンダ室Ｓａを形成していることから、シリンダ部材内周部分の強度を確保しやすく、より効率的にクラッチの制御性を高めることができる。

次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付し、異なる点についてのみ説明する。

図５は実施例２の摩擦締結要素である乾式クラッチを表す部分拡大断面図である。実施例１では、ボールベアリング１５Ａ，Ｂを、シリンダ部材１０の内周側と第１回転体１３の外周との間に配置した。これに対し、実施例２では、シリンダ部材１０の内周部に形成された延在部１０ｂ外周と、クラッチ部材１４との間にボールベアリング１５Ａ，Ｂを配置した点が異なる。

実施例１においてボールベアリング１５Ａ，Ｂが配置されていた位置には、第１回転体１３を回転可能に支持するボールベアリング３０Ａ，Ｂが並列に配置されている。このボールベアリング３０Ａ，Ｂは延在部１０ｄの内周側に形成された係合部１０ｆと、第１回転体１３の外周に形成された段部１３ｃとの間に当接することで、軸方向の移動を規制している。ただし、実施例２ではこのボールベアリング３０Ａ，Ｂには、乾式クラッチの締結に伴うスラスト力は特に入力されないため、アンギュラボールベアリングではなく、通常のボールベアリングが装着されている点で異なる。仮に、第１回転体１３が回転軸方向に移動したとしても、係合部１０ｆと段部１３ｃとの間隔は広がる方向に設定されているからである。

クラッチ部材１４には、ドラム部１４ａと径方向位置において略同じ位置から回転軸方向と反対方向に円筒状に延在された円筒部１４ｈが形成されている。この円筒部１４ｈは、延在部１０ｄの外周側を径方向外側から覆うように配置されている。そして、円筒部１４ｈの内周にはスナップリング１４３が配置され、延在部１０ｄの外周にはスナップリング１０１が配置されている。

規制機構は、延在部１０ｄの外周に配置されたスナップリング１０１と円筒部１４ｈ内周に配置されたスナップリングとにボールベアリング１５Ａ，Ｂを当接することにより構成されている。この規制機構は、図２（ｃ）に示す形式が採用されているが、図２（ａ）や図２（ｂ）の形式を採用してもよい。

〔締結時の力の作用経路〕
図６は締結時の力の作用経路を表す図である。図６中、太い線が力の作用経路を示す。上述のように、締結圧が発生した状態では、回転軸方向に着目すると、各ピストンの押圧力が最終的にスナップリング１４２に作用する。そして、スナップリング１４２によりクラッチ部材１４がシリンダ部材１０から離れる方向に押されることとなる。言い換えると、クラッチ部材１４は回転軸方向に引っ張られる。

このとき、クラッチ部材１４と一体の円筒部１４ｈ内周にはスナップリング１４３が設けられていることから、この引張り力は、スナップリング１４３を介してボールベアリング１５Ａ，１５Ｂのインナーレース１５４に作用し、最終的にスナップリング１０１に伝達される。

尚、実施例２では、規制機構を構成するスナップリング１４３，ボールベアリング１５Ａ，Ｂ及びスナップリング１０１のみでスラスト力を受ける構成としたが、延在部１０ｂの内周側のボールベアリング３０Ａ，Ｂにおいても、係合部１０ｆと段部１３ｃとの間隔が狭まる方向に設定し、通常のボールベアリングからアンギュラボールベアリングに変更し、延在部１０ｄの内周及び外周の両側において規制機構を形成することとしてもよい。

次に、実施例３について説明する。図７は実施例３において実施例１の乾式クラッチをハイブリッド車両に適用した例を示す部分断面図である。エンジンＥｎｇのクランクシャフト２００にはダンパ２０１が取り付けられ、ダンパ２０１と第１インプットシャフト２０２とがスプライン嵌合により連結されている。第１インプットシャフト２０２はクランクシャフト２００内に形成された軸方向穴内に嵌めあわされ、相対回転可能に支持されている。ダンパ２０１は、２枚の円盤状の部材と、その間に設けられたコイルスプリングから構成され、回転方向の振動を抑制すると共に、倒れ方向の振動を吸収する構成とされている。

第１インプットシャフト２０２には第２回転体１９が接続され、第２回転体１９は隔壁４０１内周においてベアリング４００を介して回転可能に支持されている。第２回転体１９内に形成された中空部と小径部１３ｂとの間には、ニードルベアリング２１０が設けられ、第１回転体１３と第２回転体１９とを相対回転可能に支持している。第１回転体１３の小径部１３ｂを、第２回転体１９の中空部の内側でニードルベアリング２１０を介して支持させることにより、ニードルベアリング２１０を、隔壁４０１に対応して設けられたベアリング４００と回転軸方向にオーバーラップさせて設けた。従って、第１回転体１３と第２回転体１９との間で回転軸方向と垂直な向きに力が作用しても、両回転体に互いに倒れ方向のモーメントが発生しないようになっている。第１回転体１３の内周には、図外のコントロールバルブユニットから供給される潤滑油を油路Ｌ１に供給するための軸心油路Ｌ１０が形成されている。これにより、ニードルベアリング２１０に対し十分な潤滑油が供給される。

クラッチ部材１４の外周には、電動モータのロータ２０３が取り付けられている。また、ロータ２０３の外周であって、外壁４０２の内周には電動モータのステータ２０４が取り付けられている。ロータ２０３とステータ２０４との間にはエアギャップ２０５が形成されている。ロータ２０３のエンジン側には隔壁４０１との間を摺動可能にシールするシール２０５が形成されている。

第１回転体１３は、シリンダ部材１０内周に形成されたボールベアリング１５により回転可能に支持されている。このシリンダ部材１０は、隔壁４０３により支持されている。すなわち、実施例２のハイブリッド車両は、エンジンＥｎｇと自動変速機５００との間に収装された電動ドライブユニットを備えたものである。この電動ドライブユニットは、隔壁４０１と、外壁４０２と、隔壁４０３とから構成されるユニットハウジング内に、電動モータと乾式クラッチを収装したものである。これにより、回転体（第１回転体１３）に固定されたロータ２０３と、ロータ２０３の外周側においてロータ２０３との間にエアギャップ２０５を形成するように外壁（ユニットハウジング４０１、４０２、４０３）に固定されたステータ２０４とを備えた電動モータを、摩擦板（クラッチプレート１７）およびアクチュエータ（ピストン１１等）の外周を覆うように備えた摩擦締結装置が提供される。

第１回転体１３には、第２インプットシャフト３００が接続されている。第２インプットシャフト３００に入力された動力は、第２インプットシャフト３００から前後進切換機構６００及びベルト式無段変速機５００へ伝達され、図外の駆動輪を駆動する。前後進切換機構６００の外周側にはオイルポンプＯ／Ｐが設けられている。このオイルポンプＯ／Ｐは、チェーンを介して第２インプットシャフト３００により駆動される。

図８は実施例３に適用された第２ピストンを表す図である。第２ピストン２２は、図８（ａ）に示すように、円環状の本体部２２ａと、本体部２２ａに等間隔に配置された複数の立設部２２ｂとを有する。図８（ｂ）に示すように、本体部２２ａには、立設部取り付け穴２２ａ１と、この立設部取り付け穴２２ａ１に開口するリング溝２２ａ２が形成されている。立設部２２ｂには、立設部取り付け穴２２ａ１に挿入される挿入部２２ｂ１と、挿入部２２ｂ１を挿入したときにリング溝２２ａ２と軸方向位置において略同じ高さ位置となる切り欠き２２ｂ２が形成されている。立設部取り付け穴２２ａ１に立設部２２ｂを挿入し、スナップリング２２ｃをリング溝２２ａ２に取り付けることで、本体部２２ａと立設部２２ｂとを組み付け、第２ピストン２２を構成する。

以上説明したように、実施例３にあっては下記に列挙する作用効果を得ることができる。
(4)第１回転体１４と第２回転体１９とを回転可能に支持するシリンダ部材１０（非回転部材）と、第１回転体１４と第２回転体１９とを断接する乾式クラッチプレート１７ａと、シリンダ部材１０を含むユニットハウジングに支持されて、乾式クラッチプレート１７ａに固定されたステータ２０４とを備え、クラッチプレート１７ａ及びピストン機構の外周を覆うようにして設けられたモータと、ピストン機構がクラッチプレート１７ａに押圧力を付与したときに、第１回転体１４と第２回転体１９との間に回転軸方向のスラスト力が伝達するのを規制する規制機構とを備えた。
よって、シリンダ部材１９に設けられたピストンからクラッチプレート１７ａに押圧力を付与するときに、外殻をなすユニットハウジングの隔壁４０１及び外壁４０２との間にユニットハウジングを押し広げるような力が作用せず、ユニットハウジングの大型化や重量増大を回避することができる。

(5)ロータ２０４は乾式クラッチプレート１７ａ及びピストン機構の外周を覆うようにして第１回転体１４に固定され、ステータ２０４はロータ２０３の外周を覆うようにしてユニットハウジングに固定されている。
よって、非回転部材であるユニットハウジングが変形しにくくなるため、狭いエアギャップ２０６が実現できるようになり、モータの高出力化を図ることができる。
また、第１回転体１４がニードルベアリング２１０と、ボールベアリング１５によって支持されているため、第１回転体１４を安定して支持することができ、ロータ２０３とステータ２０４との間のエアギャップ２０６を狭くすることができ、モータの高出力化を図ることができる。

(6)ピストン機構は、シリンダ部材１０に支持された第１ピストン１１と、第１回転体１４に支持されて、第１ピストン１１の作動による押圧力をクラッチプレート１７ａに伝達する伝達手段（第２ピストン２２，伝達部２３ｂ）と、第１ピストン１１と伝達手段との間に配置され、第１ピストン１１と伝達手段の間の相対回転を許容するスラストベアリング１２と、を備える。
よって、シリンダ部材１０とクラッチプレート１７ａとの間の相対回転が、スラストベアリング１２を介して行われるので、摩擦損失を低下させることができる。

(7)規制機構は、ピストン機構が乾式クラッチプレート１７ａに押圧力を付与したときに、第１回転体１４とシリンダ部材１０との回転軸方向の相対移動を規制する。
よって、押圧力を付与したときのロータ２０３とステータ２０４との回転軸方向の相対位置関係を一定にすることができるので、モータ出力を改善することができる。

以上、実施例１〜３に基づいて本発明の摩擦締結装置について説明したが、他の構成としても良い。例えば、実施例１〜３では回転体同士の断接を行うクラッチに適用したが、本発明の構成を、非回転体と回転体との断接を行うブレーキに適用してもよい。また、乾式クラッチに適用した例を示したが、湿式クラッチに適用しても良い。

１０ シリンダ部材（非回転部材）
１０ｄ 係合部（段部、規制機構）
１１ 第１ピストン（ピストン）
１２ スラストベアリング（ベアリング）
１３ 第１回転体
１３ｃ 段部
１４ クラッチ部材（ドラム部材）
１５Ａ，Ｂ ボールベアリング（ベアリング、規制機構）
１７ 乾式クラッチプレート（摩擦板）
１８ ハブ部材
１９ 第２回転体
２２ 第２ピストン（ピストン）
２４ スラストベアリング（ベアリング）
１３１ スナップリング（規制機構）
１３２ スナップリング（規制機構）
Ｓａ シリンダ室

Claims (8)

1. 外壁に支持されると共にシリンダ室を備えたシリンダ部材と、
   前記シリンダ室に生じる油圧により摩擦板を押圧するピストンと、
   前記摩擦板を支持するドラム部材と、
   前記シリンダ部材と前記ドラム部材との間に配置され前記両部材の相対回転を許容するベアリングと、
   該ベアリングを介して前記シリンダ部材と前記ドラム部材との軸方向への相対移動を規制する規制機構と、
   を備えたことを特徴とする摩擦締結装置。
2. 請求項１に記載の摩擦締結装置において、
   前記規制機構は、前記シリンダ部材及び前記ドラム部材のいずれか一方に形成された段部と、他方に配置されたスナップリングとに前記ベアリングを当接することにより、前記シリンダ部材と前記ドラム部材との軸方向への相対移動を規制することを特徴とする摩擦締結装置。
3. 請求項１に記載の摩擦締結装置において、
   前記規制機構は、前記シリンダ部材に形成された段部と、前記ドラム部材に形成された段部とに前記ベアリングを当接することにより、前記シリンダ部材と前記ドラム部材との軸方向への相対移動を規制することを特徴とする摩擦締結装置。
4. 請求項１に記載の摩擦締結装置において、
   前記規制機構は、前記シリンダ部材に配置されたスナップリングと前記ドラム部材に配置されたスナップリングとに前記ベアリングを当接することにより、前記シリンダ部材と前記ドラム部材との軸方向への相対移動を規制することを特徴とする摩擦締結装置。
5. 請求項１ないし４いずれか１つに記載の摩擦締結装置において、
   前記ピストンは、前記シリンダ部材に支持された第１ピストンと、該第１ピストンの作動に応じて作動する第２ピストンと、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの間に配置され前記両ピストンの相対回転を許容するベアリングとを有し、
   前記摩擦板は、二つの回転体の間を断接する乾式クラッチプレートであることを特徴とする摩擦締結装置。
6. 外壁に支持されると共にシリンダ室を備えたシリンダ部材と、
   前記シリンダ室に生じる油圧により摩擦板を押圧するピストンと、
   前記摩擦板を支持するドラム部材と、
   前記シリンダ部材に設けられ、前記ドラム部材から付与される前記ピストンの押圧方向の力を受け止める規制機構と、
   を備えたことを特徴とする摩擦締結装置。
7. 外壁に回転可能に支持されて、摩擦板を支持する回転体と、
   前記外壁に支持されて、前記摩擦板を押圧する押圧力を発生するアクチュエータと、
   前記押圧力が作用するときに、前記回転体に対する摩擦板の相対移動を規制する手段と、前記アクチュエータに近い側の外壁に対する回転体の相対移動を規制する手段と、を備えたことを特徴とする摩擦締結装置。
8. 請求項７に記載の摩擦締結装置において、
   前記回転体に固定されたロータと、前記ロータの外周側においてロータとの間にエアギャップを形成するように前記外壁に固定されたステータとを備えたモータを、前記摩擦板およびアクチュエータの外周を覆うように備えたことを特徴とする摩擦締結装置。

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