JP6351708B2 - Multi-plate clutch mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、車輛用動力伝達装置における多板クラッチ機構に関し、多板クラッチ機構におけるトルク精度を向上させるための改良に関する。 The present invention relates to a multi-plate clutch mechanism in a vehicle power transmission device, and to an improvement for improving torque accuracy in the multi-plate clutch mechanism.
従来、車輛用動力伝達装置などには、湿式多板クラッチが広く用いられている。この種、湿式多板クラッチ等は、複数枚のフリクションディスクと複数枚のセパレータプレートとを交互に配置し、両者を油圧で圧接させてトルクを伝達するようになっており、湿式多板クラッチ等の非締結時（フリクションディスクとセパレータプレートとが離間されてトルク伝達が不可能な状態をいう）においては、フリクションディスクの側面に設けた摩擦材とセパレータプレートとの接触面間に潤滑油を介在させて相互間の焼き付きを防止している。 Conventionally, wet multi-plate clutches are widely used in vehicle power transmission devices and the like. This type of wet multi-plate clutch, etc., is configured by alternately arranging a plurality of friction disks and a plurality of separator plates, and hydraulically contacting them to transmit torque. During non-fastening (refers to the state where the friction disk and separator plate are separated and torque transmission is impossible), lubricating oil is interposed between the contact surface of the friction material provided on the side of the friction disk and the separator plate To prevent seizure between each other.
従来の湿式多板クラッチでは、フリクションディスクとセパレータプレートとを押圧する推力を上昇又は下降させる際に、クラッチの締結開始後に係合する各部品の剛性により軸方向の変位が生じる。このとき、それら係合する各部品に軸方向の自由度がない又は少ないために、前記変位とは反対方向に生じる摺動抵抗の方向が揃う。このため、摩擦面に働く垂直荷重が推力上昇側で減る一方、推力下降側で増えることにより、伝達トルクのヒステリシスが大きかった。 In the conventional wet multi-plate clutch, when the thrust force that presses the friction disk and the separator plate is raised or lowered, the axial displacement occurs due to the rigidity of each component that is engaged after the clutch is engaged. At this time, since there is little or no degree of freedom in the axial direction of the engaged parts, the direction of the sliding resistance generated in the direction opposite to the displacement is aligned. For this reason, the vertical load acting on the friction surface decreases on the thrust increasing side, while increasing on the thrust decreasing side, the hysteresis of the transmission torque is large.
図４は、伝達トルクのヒステリシスの定義を説明する図である。横軸は、或る推力に対してそのクラッチで期待される「狙いトルク」を表し、縦軸は或る推力に対して当該クラッチで得られる「実トルク」を表す。図４に示す通り、各狙いトルクにおいて、推力が上昇する場合の実トルクと推力が下降する場合の実トルクに差がある。この上昇時と下降時のトルクの差を伝達トルクのヒステリシス（又はトルクヒステリシス）という。伝達トルクのヒステリシスが大きいほど、トルク精度（すなわち、或る推力に応じた狙いトルクに対する実トルクの差分）が悪くなる。 FIG. 4 is a diagram for explaining the definition of hysteresis of the transmission torque. The horizontal axis represents the “target torque” expected by the clutch for a certain thrust, and the vertical axis represents the “actual torque” obtained by the clutch for a certain thrust. As shown in FIG. 4, for each target torque, there is a difference between the actual torque when the thrust increases and the actual torque when the thrust decreases. The difference between the torque at the time of rising and the lowering is called hysteresis of transmission torque (or torque hysteresis). The greater the hysteresis of the transmission torque, the worse the torque accuracy (that is, the difference between the actual torque and the target torque corresponding to a certain thrust).
湿式多板クラッチにおいてトルク精度を向上する手法として、例えば下記特許文献１は、フリクションディスクにおいて、複数の摩擦材を周方向に間隔を隔てて配置して隣接する摩擦材間に潤滑油を排出するための油路を形成するとともに、該油路の路幅を半径方向内側から外側へ向かって順次大きくすることにより、湿式多板クラッチにおいてプレートの間に介在された潤滑油の排出性を向上し、低非締結時の連れ回りを低減するようにした技術を開示している。 As a technique for improving torque accuracy in a wet multi-plate clutch, for example, in Patent Document 1 below, in a friction disk, a plurality of friction materials are arranged at intervals in the circumferential direction, and lubricating oil is discharged between adjacent friction materials. In addition, the drainage of the lubricating oil interposed between the plates in the wet multi-plate clutch is improved by increasing the width of the oil passage in order from the radially inner side to the outer side. The technique which reduces the accompanying at the time of low non-fastening is disclosed.
しかし、上記の特許文献１のように、潤滑油を排出する構造を改良することによりトルク精度を向上する構成では、特別な機構を設ける必要があるため、設置スペースが必要となる点、及び、コストが嵩むという点で不利である。 However, as in the above Patent Document 1, in the configuration that improves the torque accuracy by improving the structure for discharging the lubricating oil, it is necessary to provide a special mechanism, so that an installation space is required, and This is disadvantageous in that the cost increases.
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、特別な機構を設けることなく低コストで、伝達トルクのヒステリシスを低減してトルク精度を向上できるようにした動力伝達装置の多板クラッチ機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a multi-plate clutch mechanism for a power transmission device that can reduce torque hysteresis and improve torque accuracy at a low cost without providing a special mechanism. The purpose is to provide.
本発明に係る多板クラッチ機構は、動力源から入力軸（４）に入力される駆動力を、湿式多板クラッチを介して出力軸（７）に伝達する動力伝達装置（１０）のクラッチ機構（５）であって、前記入力軸にスプライン嵌合されるクラッチガイド（５１）と、前記出力軸にスプライン嵌合されるクラッチハブ（５２）と、前記クラッチハブおよび前記クラッチガイド間に配置された複数の摩擦係合要素（５３，５４）と、前記摩擦係合要素を相互に係合させて前記クラッチを締結する作動部材（５６）とを備えるクラッチ機構において、前記クラッチハブ及び前記クラッチガイドそれぞれの軸方向へのクリアランスを調整するためのシム（６０、６２）を備え、前記シムを介して固定されたクラッチハブの軸方向へのクリアランス（７２）は、締結開始後に生じる前記クラッチガイド（５１）及び前記摩擦係合要素（５３、５４）の剛性による軸方向の変化よりも、当該クラッチハブ（５２）が出力軸（７）に対して摺動可能に大きくなるように設定されることを特徴とする。 A multi-plate clutch mechanism according to the present invention is a clutch mechanism of a power transmission device (10) that transmits a driving force input from a power source to an input shaft (4) to an output shaft (7) via a wet multi-plate clutch. (5) A clutch guide (51) that is spline-fitted to the input shaft, a clutch hub (52) that is spline-fitted to the output shaft, and the clutch hub and the clutch guide. A clutch mechanism including a plurality of frictional engagement elements (53, 54) and an operating member (56) for engaging the frictional engagement elements with each other to fasten the clutch. Shim (60, 62) for adjusting the clearance in the respective axial directions, and the axial clearance (72) of the clutch hub fixed through the shim, The clutch hub (52) is slidable with respect to the output shaft (7) rather than the change in the axial direction due to the rigidity of the clutch guide (51) and the friction engagement elements (53, 54) that occurs after the start of engagement. It is set so that it may become large.
クラッチハブの軸方向へのクリアランス（７２）は、前記クラッチガイド（５１）及び前記摩擦係合要素（５３、５４）の締結開始後の軸方向変位よりも、クラッチハブ（５２）が出力軸（７）に対して摺動可能に大きくなるよう設定されることにより、作動部材（５６）によりクラッチを締結する際に、作動部材からの推進力に応じて、クラッチハブは出力軸の軸方向に沿って移動可能である。このクラッチハブの移動により、摩擦係合要素（５４）の摺動抵抗が、全体として相殺するように分布するため、トルク伝達のヒステリシスを低減することができる。 The clearance (72) in the axial direction of the clutch hub is greater than the axial displacement of the clutch hub (52) after the start of fastening of the clutch guide (51) and the friction engagement elements (53, 54). 7) By being set so as to be slidable with respect to 7), when the clutch is fastened by the actuating member (56), the clutch hub moves in the axial direction of the output shaft according to the propulsive force from the actuating member. It can move along. Due to the movement of the clutch hub, the sliding resistance of the frictional engagement element (54) is distributed so as to cancel out as a whole, so that the hysteresis of torque transmission can be reduced.
一実施形態において、前記クラッチガイド（５１）は、軸方向の両端に配置された第１及び第２シム（６０,６２）により前記クリアランスを調整され、前記クラッチハブ（５２）は、前記第１シム（６０）のみにより前記クリアランスを調整される。この場合、第１及び第２シムを相互調整することで、クラッチガイドのクリアランスを一定に保つようにしつつ、クラッチハブのクリアランスを前記クラッチガイド（５１）及び前記摩擦係合要素（５３、５４）の締結開始後の軸方向変位よりも大きくするように設定することができる。 In one embodiment, the clearance of the clutch guide (51) is adjusted by first and second shims (60, 62) disposed at both ends in the axial direction, and the clutch hub (52) The clearance is adjusted only by the shim (60). In this case, the first and second shims are mutually adjusted to keep the clutch guide clearance constant, and the clutch hub clearance is adjusted to the clutch guide (51) and the friction engagement elements (53, 54). It can be set to be larger than the axial displacement after the start of fastening.
なお、上記で括弧内に記した図面参照符号は、後述する実施形態において対応する構成要素等を参考のために例示したものである。 Note that the reference numerals in the parentheses described above exemplify the corresponding constituent elements in the embodiments described later for reference.
本発明によれば、多板クラッチ機構において、特別な機構を設けることなく低コストで、伝達トルクのヒステリシスを低減してトルク精度を向上できるという、という優れた効果を奏する。 According to the present invention, the multi-plate clutch mechanism has an excellent effect that the torque accuracy can be improved by reducing the hysteresis of the transmission torque at a low cost without providing a special mechanism.
以下、この発明の実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図１に示す本発明の一実施例に係る車輛用動力伝達装置は、駆動シャフト１の回転を左右の車輪（図示せず）に配分するためのデフ機構１０として構成されている。駆動シャフト１は、図示しないプロペラシャフトに結合し、図示しない駆動源（エンジン）からの回転運動が伝達される。デフ機構１０は、駆動シャフト１と一体回転する駆動ベベルギヤ２と、該駆動ベベルギヤ２に噛み合う従動ベベルギヤ３と、前記駆動シャフト１に直交して配置され、前記従動ベベルギヤ３と一体回転するように結合されたセンターシャフト４と、該センターシャフト４の左右に配置されたクラッチ機構５と、該各クラッチ機構５の出力を左右の車輪（図示せず）にそれぞれ伝達する左右の出力シャフト７とを備える。左右のクラッチ機構５いずれも、同一構成であってよく、同一の符号を付与した。また、左右の出力シャフト７いずれも、同一構成であってよく、同一の符号を付与した。センターシャフト４は、テーパ軸受１１、１２を介してデフ機構１０のケースに軸受けされるとともに、従動ベベルギヤ３が固定されて、センターシャフト４の全体が一体回転する。センターシャフト４の左右端には、円周方向に複数のスプライン歯が形成され、対応するクラッチ機構５及び６のクラッチガイド５１と一体回転するようにスプライン結合している。なお、センターシャフト４はクラッチ機構５から見て本発明における「入力軸」に該当し、出力シャフト７はクラッチ機構５から見て本発明における「出力軸」に該当する。 The vehicle power transmission apparatus according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is configured as a differential mechanism 10 for distributing the rotation of the drive shaft 1 to left and right wheels (not shown). The drive shaft 1 is coupled to a propeller shaft (not shown), and a rotational motion from a drive source (engine) (not shown) is transmitted. The differential mechanism 10 is disposed so as to rotate integrally with the drive shaft 1, a driven bevel gear 3 that meshes with the drive bevel gear 2, and a drive bevel gear 3 that is orthogonal to the drive shaft 1 and coupled to rotate integrally with the driven bevel gear 3. Center shaft 4, clutch mechanisms 5 arranged on the left and right of the center shaft 4, and left and right output shafts 7 for transmitting the outputs of the clutch mechanisms 5 to left and right wheels (not shown), respectively. . Both the left and right clutch mechanisms 5 may have the same configuration and are given the same reference numerals. Further, the left and right output shafts 7 may have the same configuration, and are given the same reference numerals. The center shaft 4 is supported by the case of the differential mechanism 10 via the tapered bearings 11 and 12, and the driven bevel gear 3 is fixed, so that the entire center shaft 4 rotates integrally. A plurality of spline teeth are formed on the left and right ends of the center shaft 4 in the circumferential direction, and are splined to rotate integrally with the clutch guides 51 of the corresponding clutch mechanisms 5 and 6. The center shaft 4 corresponds to the “input shaft” in the present invention as viewed from the clutch mechanism 5, and the output shaft 7 corresponds to the “output shaft” in the present invention from the clutch mechanism 5.
クラッチ機構５は、それぞれ湿式多板クラッチからなっている。以下、クラッチ機構５の要部について、図２の拡大図を参照して詳細説明をする。クラッチ機構５は、動力伝達装置のクラッチケース１５内に収容されたクラッチガイド５１およびクラッチハブ５２と、該クラッチハブ５２および該クラッチガイド５１間に配置された複数のセパレータプレート５３と複数のフリクションディスク５４と複数のセパレータプレート５３と複数のフリクションディスク５４を相互に係合させて当該クラッチ機構５を締結するためのピストン５６とを備えている。 Each of the clutch mechanisms 5 is a wet multi-plate clutch. Hereinafter, the principal part of the clutch mechanism 5 will be described in detail with reference to the enlarged view of FIG. The clutch mechanism 5 includes a clutch guide 51 and a clutch hub 52 housed in a clutch case 15 of the power transmission device, a plurality of separator plates 53 and a plurality of friction disks arranged between the clutch hub 52 and the clutch guide 51. 54, a plurality of separator plates 53, and a plurality of friction disks 54 are mutually engaged, and a piston 56 for fastening the clutch mechanism 5 is provided.
クラッチガイド５１は、センターシャフト４にスプライン嵌合し、該センターシャフト４と一体回転する。クラッチハブ５２は、出力シャフト７にスプライン結合し、軸受１４を介してクラッチケース１５に対して回転自在に取り付けられており、該出力シャフト７と一体回転する。一方、クラッチガイド５１とクラッチハブ５２は、軸受１３を介して相互に軸受けされ、相対回転可能である。 The clutch guide 51 is spline-fitted to the center shaft 4 and rotates integrally with the center shaft 4. The clutch hub 52 is spline-coupled to the output shaft 7, is rotatably attached to the clutch case 15 via the bearing 14, and rotates integrally with the output shaft 7. On the other hand, the clutch guide 51 and the clutch hub 52 are supported by each other via the bearing 13 and are relatively rotatable.
クラッチガイド５１には複数のセパレータプレート５３が軸方向に所定間隔で並んでスプライン結合する一方、クラッチハブ５２に対して複数のフリクションディスク５４が軸方向に所定間隔で並んでスプライン結合しており、各セパレータプレート５３とフリクションディスク５４が軸方向に交互に並ぶように組み合わせて配置される。クラッチガイド５１にスプライン結合したセパレータプレート５３の外側（図２では左端）に対向して、ピストン５６が配設される。ピストン５６は必要なクラッチ締結量を得るために油圧制御される（又は電磁制御であってもよい）。クラッチ締結時に、ピストン５６は、油圧により軸方向に（図２では右方向）駆動され、該ピストン５６の推進力によってセパレータプレート５３が軸方向（図２では右方向）に駆動され、セパレータプレート５３とフリクションディスク５４を相互に係合する。これにより、センターシャフト４からの回転がクラッチハブ５２に伝達される。ピストン５６は必要なクラッチ締結量を得るために油圧制御される（又は電磁制御であってもよい）。 A plurality of separator plates 53 are splined to the clutch guide 51 at predetermined intervals in the axial direction, while a plurality of friction disks 54 are splined to the clutch hub 52 at predetermined intervals in the axial direction. The separator plates 53 and the friction disks 54 are arranged in combination so as to be alternately arranged in the axial direction. A piston 56 is disposed opposite to the outer side (left end in FIG. 2) of the separator plate 53 splined to the clutch guide 51. The piston 56 is hydraulically controlled to obtain a required clutch engagement amount (or may be electromagnetic control). When the clutch is engaged, the piston 56 is driven in the axial direction (right direction in FIG. 2) by hydraulic pressure, and the separator plate 53 is driven in the axial direction (right direction in FIG. 2) by the driving force of the piston 56. And the friction disk 54 are engaged with each other. Thereby, the rotation from the center shaft 4 is transmitted to the clutch hub 52. The piston 56 is hydraulically controlled to obtain a required clutch engagement amount (or may be electromagnetic control).
図２に示す通り、クラッチガイド５１は、第１シム６０及び第２シム６２を介してクラッチケース１５に対して取り付けられている。この第１シム６０及び第２シム６２により、クラッチガイド５１の軸方向へのクリアランスが調整される。軸方向の両端に配置された第１シム６０及び第２シム６２により、クラッチガイド５１は、クラッチケース１５内のピストン５６に対して固定されるようになっている。クラッチガイド５１の軸方向へのクリアランスは、図２において両矢印７０で示す第１シム６０及び第２シム６２の間におけるクリアランスであり、これを「クラッチクリアランス」と呼ぶ。一方、クラッチハブ５２は、軸方向一端に配設された第１シム６０のみにより軸方向へのクリアランスが調整されるようになっている。クラッチハブ５２の軸方向へのクリアランスは、図２において両矢印７２で示す第１シム６０及び軸受１４の間におけるクリアランスであり、これを「アキシャルクリアランス」と呼ぶ。湿式多板クラッチからなるクラッチ機構５では、セパレータプレート５３とフリクションディスク５４とを押圧する推力を上昇又は下降させる際に、締結開始後に係合するクラッチガイド５１、セパレータプレート５３及びフリクションディスク５４の剛性により軸方向の変位を生じる。アキシャルクリアランス７２は、締結開始後に生じるクラッチガイド５１、セパレータプレート５３及びフリクションディスク５４の剛性による軸方向の変化よりも、クラッチハブ５２が出力シャフト７に対して摺動可能に大きくなるよう設定される。 As shown in FIG. 2, the clutch guide 51 is attached to the clutch case 15 via a first shim 60 and a second shim 62. The first shim 60 and the second shim 62 adjust the clearance of the clutch guide 51 in the axial direction. The clutch guide 51 is fixed to the piston 56 in the clutch case 15 by the first shim 60 and the second shim 62 arranged at both ends in the axial direction. The clearance in the axial direction of the clutch guide 51 is a clearance between the first shim 60 and the second shim 62 indicated by a double arrow 70 in FIG. 2, and this is called “clutch clearance”. On the other hand, the clearance in the axial direction of the clutch hub 52 is adjusted only by the first shim 60 disposed at one end in the axial direction. The clearance in the axial direction of the clutch hub 52 is a clearance between the first shim 60 and the bearing 14 indicated by a double-headed arrow 72 in FIG. 2, and is referred to as “axial clearance”. In the clutch mechanism 5 composed of a wet multi-plate clutch, the rigidity of the clutch guide 51, the separator plate 53, and the friction disk 54 that are engaged after the fastening is started when the thrust that presses the separator plate 53 and the friction disk 54 is increased or decreased. Causes an axial displacement. The axial clearance 72 is set so that the clutch hub 52 is slidable with respect to the output shaft 7 more than the change in the axial direction due to the rigidity of the clutch guide 51, the separator plate 53, and the friction disk 54 that occurs after the start of engagement. .
アキシャルクリアランス７２の設定は、クラッチクリアランス７０の大きさを一定に保ちつつ、第１シム６０及び第２シム６２のサイズを相互に調整することにより、アキシャルクリアランス７２の大きさを変更するように行う。具体的には、第２シム６２を薄くしてアキシャルクリアランス７２を大きくする一方で、該第２シム６２を薄くした分、第１シム６０を厚くしてクラッチクリアランスを一定間隔に保つ、という具合に行う。 The axial clearance 72 is set so that the size of the axial clearance 72 is changed by mutually adjusting the sizes of the first shim 60 and the second shim 62 while keeping the size of the clutch clearance 70 constant. . Specifically, the second shim 62 is thinned to increase the axial clearance 72, while the second shim 62 is thinned, and the first shim 60 is thickened to keep the clutch clearance at a constant interval. To do.
このように、アキシャルクリアランス７２が、締結開始後に生じるクラッチガイド５１、セパレータプレート５３及びフリクションディスク５４の剛性による軸方向の変化よりも大きくすることにより、クラッチハブ５２は、クラッチガイド５１に対して相対的に軸方向（図２では右方向）に移動する自由度を持つ、すなわち、出力シャフト７に対して摺動可能となる。ピストン５６からの軸方向の推進力に応じて、クラッチハブ５２が軸方向に変位する（ずれる）と、フリクションディスク５４の摺動抵抗が、全体として相殺するように分布する。その結果、トルク伝達のヒステリシスを低減することができる。 As described above, the axial clearance 72 is set larger than the axial change caused by the rigidity of the clutch guide 51, the separator plate 53 and the friction disk 54 that occurs after the start of the engagement, so that the clutch hub 52 is relative to the clutch guide 51. Therefore, it has a degree of freedom to move in the axial direction (right direction in FIG. 2), that is, it can slide with respect to the output shaft 7. When the clutch hub 52 is displaced (shifted) in the axial direction in accordance with the axial driving force from the piston 56, the sliding resistance of the friction disk 54 is distributed so as to cancel out as a whole. As a result, torque transmission hysteresis can be reduced.
図３は、本実施例のようにクラッチハブ５２が軸方向への移動自由（出力シャフト７に対して摺動可能）である場合と、クラッチハブ５２を固定した場合との伝達トルクを比較説明するためのクラッチ模擬図である。 FIG. 3 compares the transmission torque when the clutch hub 52 is free to move in the axial direction (slidable with respect to the output shaft 7) and when the clutch hub 52 is fixed as in this embodiment. FIG.
図３（ａ）に示すように、クラッチハブ５２を固定した構成において、ピストン５６の推力Ｆ（符号８０）を上げていく場合、クラッチガイド５１、セパレータプレート５３及びフリクションディスク５４の剛性により軸方向の変位（符号８５）が生じる。クラッチハブ５２を固定した状態では、クラッチガイド５１、セパレータプレート５３及びフリクションディスク５４に軸方向の自由度がない、又は、少ないために、前記変位方向と反対方向に生じる摺動抵抗ｆ（符号８２）の方向が揃う。この場合、（１）〜（６）の各位置にてセパレータプレート５３及びフリクションディスク５４の摩擦面に働く力は図３（ａ）に示す通りであり、伝達トルクは、それら力の合計でμｒ（６Ｆ−９ｆ）と表すことができる。一方、図３（ｂ）に示すように、ピストン５６の推力Ｆを下げていく場合、前記推力Ｆを上げていくときとは逆向きの変位（符号８５・）を生じるので、該推力Ｆを上げていくときとは逆向きの摺動抵抗ｆ（符号８２・）が、全てのフリクションディスク５４とクラッチハブ５２との間に発生する。この場合、（１）〜（６）の各位置にてセパレータプレート５３及びフリクションディスク５４の摩擦面に働く力は図３（ｂ）に示す通りであり、伝達トルクは、それら力の合計でμｒ（６Ｆ＋９ｆ）と表すことができる。すなわち、クラッチハブ５２を固定した場合、図３（ａ）に示すピストン推力Ｆの上昇側では伝達トルク「μｒ（６Ｆ−９ｆ）」が減少する一方、（ｂ）に示すピストン推力Ｆの下降側では伝達トルク「μｒ（６Ｆ＋９ｆ）」が増えることにより、伝達トルクのヒステリシスが大きくなる。この場合の伝達トルクのヒステリシスは「μｒ１８ｆ」と表すことができる。 As shown in FIG. 3A, in the configuration in which the clutch hub 52 is fixed, when the thrust F (reference numeral 80) of the piston 56 is increased, the rigidity of the clutch guide 51, the separator plate 53, and the friction disk 54 is increased in the axial direction. Displacement (reference numeral 85) occurs. In a state where the clutch hub 52 is fixed, the clutch guide 51, the separator plate 53, and the friction disk 54 have little or no degree of freedom in the axial direction, so that the sliding resistance f (reference numeral 82) is generated in the direction opposite to the displacement direction. ) Are aligned. In this case, the forces acting on the friction surfaces of the separator plate 53 and the friction disk 54 at the positions (1) to (6) are as shown in FIG. 3A, and the transmitted torque is μr in total. (6F-9f). On the other hand, as shown in FIG. 3 (b), when the thrust F of the piston 56 is decreased, a displacement (reference numeral 85) opposite to that when the thrust F is increased is generated. A sliding resistance f (reference numeral 82...) In the direction opposite to that when it is raised is generated between all the friction disks 54 and the clutch hub 52. In this case, the forces acting on the friction surfaces of the separator plate 53 and the friction disk 54 at the positions (1) to (6) are as shown in FIG. 3B, and the transmitted torque is μr in total. It can be expressed as (6F + 9f). That is, when the clutch hub 52 is fixed, the transmission torque “μr (6F-9f)” decreases on the rising side of the piston thrust F shown in FIG. 3A, while the lowering side of the piston thrust F shown in FIG. Then, as the transmission torque “μr (6F + 9f)” increases, the hysteresis of the transmission torque increases. The hysteresis of the transmission torque in this case can be expressed as “μr18f”.
それに対して、クラッチハブ５２が自由に移動できる構成において、ピストン５６の推力Ｆ（符号８０）を上昇する場合、図３（ｃ）に示すように、クラッチガイド５１、セパレータプレート５３及びフリクションディスク５４とともに、クラッチハブ５２にも軸方向の変位（符号８６）を生じる。このため、摺動抵抗ｆ（符号８２、８４）が、全体として相殺するように分布する。この場合、（１）〜（６）の各位置にてセパレータプレート５３及びフリクションディスク５４の摩擦面に働く力は図３（ｃ）に示す通りであり、伝達トルクは、それら力の合計でμｒ（６Ｆ−４ｆ）と表すことができる。一方、ピストン推力Ｆを下げる場合、図３（ｄ）に示すように、ラッチガイド５１、セパレータプレート５３及びフリクションディスク５４とともに、クラッチハブ５２に、推力を上げていくときとは逆向きに変位（図において符号８６・）を生じる。よって、この場合も、摺動抵抗ｆ（図において符号８２・、８４・）が、全体として相殺するように分布する。したがって、（１）〜（６）の各位置にてセパレータプレート５３及びフリクションディスク５４の摩擦面に働く力は図３（ｄ）に示す通りであり、伝達トルクは、それら力の合計でμｒ（６Ｆ＋４ｆ）と表すことができる。すなわち、クラッチハブ５２が自由に移動できる構成における伝達トルクのヒステリシスは、ピストン推力Ｆを上げるときの伝達トルク「μｒ（６Ｆ−４ｆ）」と該推力Ｆを下げるときの伝達トルク「μｒ（６Ｆ＋４ｆ）」との差より、「μｒ８ｆ」と表すことができる。このように、本実施例のようにクラッチハブ５２が自由に移動できる状態でのヒステリシスの大きさ「μｒ８ｆ」は、図３（ａ），（ｂ）に示すようなクラッチハブ固定時のヒステリシスの大きさ「μｒ１８ｆ」に比較して、４／９の大きさに低減される。 On the other hand, in the configuration in which the clutch hub 52 can move freely, when the thrust F (reference numeral 80) of the piston 56 is raised, as shown in FIG. 3C, the clutch guide 51, the separator plate 53, and the friction disk 54 At the same time, the clutch hub 52 is also displaced in the axial direction (reference numeral 86). For this reason, the sliding resistance f (reference numerals 82 and 84) is distributed so as to cancel out as a whole. In this case, the forces acting on the friction surfaces of the separator plate 53 and the friction disk 54 at the positions (1) to (6) are as shown in FIG. 3C, and the transmission torque is the sum of these forces, μr. (6F-4f). On the other hand, when the piston thrust F is reduced, as shown in FIG. 3D, the clutch hub 52 is displaced together with the latch guide 51, the separator plate 53, and the friction disk 54 in a direction opposite to that when the thrust is increased ( In the figure, reference numeral 86. Therefore, also in this case, the sliding resistance f (reference numerals 82 and 84 in the figure) is distributed so as to cancel out as a whole. Therefore, the forces acting on the friction surfaces of the separator plate 53 and the friction disk 54 at the positions (1) to (6) are as shown in FIG. 3D, and the transmission torque is μr (the total of these forces). 6F + 4f). That is, the hysteresis of the transmission torque in the configuration in which the clutch hub 52 can move freely includes the transmission torque “μr (6F-4f)” when the piston thrust F is increased and the transmission torque “μr (6F + 4f) when the thrust F is decreased. "[Mu] r8f" from the difference from "". As described above, the hysteresis magnitude “μr8f” in the state where the clutch hub 52 can freely move as in the present embodiment is the hysteresis when the clutch hub is fixed as shown in FIGS. Compared to the size “μr18f”, the size is reduced to 4/9.
このように、本実施例のクラッチ機構５によれば、クラッチガイド５１の軸方向へのクリアランスと、クラッチハブ５２の軸方向へのクリアランスを設定するだけの簡単な構成により、特別な機構を設けることなく且つ低コストで、伝達トルクのヒステリシスを低減することができ、トルク精度を向上することができる。このため、例えばクラッチ非締結時における連れ回り等の不都合の発生を、効果的に低減することができる。 As described above, according to the clutch mechanism 5 of the present embodiment, a special mechanism is provided with a simple configuration in which only the clearance in the axial direction of the clutch guide 51 and the clearance in the axial direction of the clutch hub 52 are set. The hysteresis of the transmission torque can be reduced without increasing the cost, and the torque accuracy can be improved. For this reason, for example, it is possible to effectively reduce the occurrence of inconvenience such as accompanying rotation when the clutch is not engaged.
なお、上記実施例において、クラッチガイド５１及びクラッチハブ５２の軸方向へのクリアランスを調整する機構の一例として、第１シム６０及び第２シム６２を説明したが、クリアランスを調整する機構は、クラッチクリアランス７０を一定に保ちつつ、アキシャルクリアランス７２が、締結開始後に生じるクラッチガイド５１、セパレータプレート５３及びフリクションディスク５４の剛性による軸方向の変化よりも、当該クラッチハブ５２が出力シャフト７に対して摺動可能に大きくなるよう設定できるのであれば、どのような構成でもよい。 In the above embodiment, the first shim 60 and the second shim 62 have been described as an example of a mechanism for adjusting the clearance in the axial direction of the clutch guide 51 and the clutch hub 52. However, the mechanism for adjusting the clearance is a clutch. While keeping the clearance 70 constant, the axial clearance 72 is slid relative to the output shaft 7 relative to the axial change due to the rigidity of the clutch guide 51, the separator plate 53, and the friction disk 54 that occurs after the start of engagement. Any configuration may be used as long as it can be set so as to be movable.
上記実施例では、回転駆動力を左右の車輪（後輪）に配分するためのデフ機構１０において、本発明に係るクラッチ機構を適用した例を示している。しかし、これに限らず、本発明に係る湿式多板クラッチ機構は、その他の動力伝達装置に対して適用することができる。 In the above embodiment, an example is shown in which the clutch mechanism according to the present invention is applied to the differential mechanism 10 for distributing the rotational driving force to the left and right wheels (rear wheels). However, the present invention is not limited to this, and the wet multi-plate clutch mechanism according to the present invention can be applied to other power transmission devices.
Claims (1)
前記クラッチハブ及び前記クラッチガイドは、軸受を介して相互に軸受けされて相対回転が可能であり、
前記クラッチハブ及び前記クラッチガイドそれぞれの軸方向へのクリアランスを設定する第１シム及び第２シムを備え、
前記クラッチガイドは、軸方向の両端に配置された前記第１及び前記第２シムにより前記クリアランスを設定される一方、前記クラッチハブは、前記第１シムのみにより前記クリアランスを設定されるように構成されており、
前記クラッチハブの前記クリアランスは、前記クラッチの締結の開始後に該クラッチハブが前記クラッチガイド及び前記複数の摩擦係合要素に対して相対的に前記軸方向に移動する自由度を持つように設定される、ことを特徴とする動力伝達装置のクラッチ機構。 A clutch mechanism of a power transmission device for transmitting a driving force input from a power source to an input shaft to an output shaft via a wet multi-plate clutch, the clutch guide being spline-fitted to the input shaft, and the output A clutch hub that is spline-fitted to a shaft, a plurality of friction engagement elements disposed between the clutch hub and the clutch guide, and an operating member that engages the friction engagement elements with each other to fasten the clutch A clutch mechanism comprising:
The clutch hub and the clutch guide are mutually supported via a bearing and can rotate relative to each other.
A first shim and a second shim for setting a clearance in the axial direction of each of the clutch hub and the clutch guide;
The clutch guide is configured such that the clearance is set by the first and second shims arranged at both ends in the axial direction, while the clutch hub is configured to set the clearance only by the first shim. Has been
The clearance of the clutch hub, configured to have the freedom to said clutch hub after the start of engagement of the clutch is moved relative the axial direction with respect to the clutch guide and the plurality of frictional engagement elements A clutch mechanism for a power transmission device.
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