JPH022485B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 米国特許第2740512号はスプリング解除式油圧
クラツチの解除に際してクラツチ液の排除を加速
する遠心応答型バルブの一種を開示している。上
記特許においてクラツチは互いに対立する一対の
同軸放射壁を有しており、そのうち一方は受液ピ
ストンである。このピストンは内部に通路を有し
ており、この通路はクラツチの回転軸から放射状
にかつ平行状に離れた軸の上を伸びており又この
通路は上記壁の間の拡張可能チヤンバーからクラ
ツチの内部へ通じている。上記通路の中には円錐
ボールバルブシートがありこの円錐ボールバルブ
シートはその大端末部を上記チヤンバーに対面さ
せている。そしてボールはクラツチが加圧された
時に着座することが可能となり又クラツチの除圧
の際はボールに作用する遠心力の故にシートから
ころがり落ちることが可能となる。かかる複数の
リリーフバルブがピストンを中心にして円周状に
離れて配置し得る。かくして、クラツチが除圧さ
れた時、液はチヤンバーからメインコントロール
のみでなくリリーフバルブも経由して排除され
る。しかしながらクラツチ作動中は、遠心力はチ
ヤンバー内の液圧を超えることはなくボールは着
座したままでありクラツチは制御バルブがクラツ
チを解除するよう作動するまで係合したままであ
る。

上記の構造に特有の一つの問題はクラツチ適用
圧力の解除の際即座にボールが実質的に脱座状態
になることである。かくして回転速度が低い時や
もしくは全く回転しない時は、油圧液はクラツチ
チヤンバーから流出してしまうのでクラツチ係合
のためにチヤンバーを満たすのにかなりの時間と
液容量を必要としそのためクラツチ再係合の前に
かなりの遅れをもたらしてしまう。本発明はクラ
ツチの所定の回転速度においてかつこれより低い
回転速度においてボールを着座位置に保持するた
めにボールに作用する低力スプリングを用いて上
記の問題を解決するものである。スプリング力及
びシート角は適用圧力がメインコントロールバル
ブの作動によつて解除された時、上記の所定速度
より高い速度における遠心力によつてボールを脱
座出来るという基準の上で選択される。これによ
り適用圧力が再び作用する時に液充填時間を減ず
るためにクラツチ内にかような容積の油圧液を保
持することが可能となる。

本発明の別の特徴はリリーフバルブがピストン
の中以外にクラツチの放射壁の中にも具備されて
いることである。このことは製造と組立を容易に
ならしめる。何とならば、一つの理由により、チ
ヤンバーはチヤンバーから導かれる放射穴によつ
てリリーフ通路に連通されかつリリーフ通路を横
断し得るからである。この通路の横断は低力スプ
リングの一端のためのシートとして用いられ、こ
の低力スプリングの他端はボールが上記で概略し
たパラメーターに従つて着座状態に保つために一
方向に作用している。リリーフ通路はそれが位置
している壁の外方に開口するため、その出口すな
わち放出端はボールシートで形成された環状部材
が適合する端ぐり穴として形成され得る。これに
より環状部材を硬質材料によつて形成ならしめる
ことが可能であると共に、シートの機械加工を容
易ならしめかつスプリングとボールの容易な設置
を可能ならしめるものである。

以下、本発明を添付図面に示した実施例に基づ
き詳細に説明する。

図示のクラツチ構造は本発明が適用され得る油
圧作動型動力伝達機構の多くの形態を代表するも
のでしかない。このクラツチは同類のクラツチを
代表しているように中心軸の回りを回転可能なハ
ウジング１０を含む。第１図にみられるハウジン
グの左方の部分は駆動部と呼ばれ基本的に放射壁
１４を有するドラム１２でありかつ圧力プレート
１７と複数のクラツチセパレーター１６を具備し
ている。セパレーター１６間には駆動軸２０にス
プライン結合されたクラツチプレート１８が差し
込まれており、これらの圧力、セパレーター及び
クラツチプレートはパツキングプレートすなわち
デパイダー２２に向けて軸方向で押圧可能であ
る。図示のクラツチはマルチプル型であり、第２
クラツチはパツキングプレート２２の右方に配置
されている。これは本発明の重要な面ではなく従
つてこれ以上詳細には説明しない。

ドラム１２は中心で中空シヤフト２４にスプラ
イン結合されており、被駆動部２０は中心で中空
シヤフト２６にスプライン結合されている。これ
らのシヤフトの目的は重要ではなく従つて詳しい
説明は省略する。これらのシヤフトは、トランス
ミツシヨンケーシング（単独では図示されていな
い）の中空部２８を通つて軸方向に伸びており、
この中空部２８はメインコントロールバルブＶに
連通した油圧液通路手段３０を含む。メインコン
トロールバルブはリザバー３２付液ポンプＰに連
通している。リザバー３２は従来から概してそう
であるように、トランスミツシヨンケース油溜り
の一部とすることができる。メインバルブはどん
な種類のものでもよく、従つて略図で示す。

ドラム１２の放射壁１４の前面の内部には環状
チヤンバー３４を有し、このチヤンバー３４内に
は後部放射壁１４と協同する第２可動放射壁とし
て作用するピストン３６の後部が軸方向に滑動可
能に受けられている。ピストンは従来の円錐スプ
リングパツク４０によつてクラツチ解除位置の方
向に偏倚された内部環状部３８を有する。圧力プ
レート１７とパツキングプレート２２とを偏倚し
て離しておくために別のスプリング（図示しな
い）を付加的にクラツチの外周に設けることがで
きる。説明を簡略化するためにこのスプリングの
ことは省略した。１つ又はそれ以上の放射液通路
４２が中央通路手段３０からチヤンバー３４に連
通している。バルブＶが「加圧」位置に作動する
と、加圧された液がチヤンバー３４を充填してピ
ストンを圧力プレート１７に押しつけ、これによ
りセパレータープレート１６とクラツチプレート
１８とを互に接触せしめ従つてクラツチが係合す
る。この時点でスプリング解除パツクは圧縮され
る。バルブＶが「解除」位置に作動すると、スプ
リングパツクがピストンを後方に（第１図では左
方）に押しつけ、チヤンバー３４の液がリザバー
に帰還する。

本発明に係るリリーフバルブは数字４４で示さ
れる。前記したように、このリリーフバルブをク
ラツチの回転軸の回りで円周状にかつクラツチの
外周に隣接して複数個配置される。これらのバル
ブは全部同じ構造を有するので、１つのバルブだ
けにつき説明する。これは第２図で詳細に示され
る。通路４６は回転軸に対して半径方向で間隔を
あけて平行にしてドラム１２の壁１４を通つて延
びている。この通路４６の前部すなわち内端は放
射通路４８を介してチヤンバー３４に連通してい
る。この通路４８はチヤンバー３４から延びリリ
ーフ通路４６を５０の点において横断しドラム１
２の外周面に向つて放射状にかつ外方に伸び、５
２の点において栓をされている。このような構造
の通路４８はドラムの外周からチヤンバー３４に
内方に向つて穿孔して形成できるので、その機械
加工を容易ならしめる。

リリーフ通路４６は一連の端ぐり穴として形成
され、この端ぐり穴の最外部の穴は通路４６の内
部部分よりも大きく、この部分は図面では５４で
示される。環状部材５６が端ぐり穴内に同軸状に
きつく嵌められており、その内部には出口穴６
０、内部ガイド穴６２及び円錐すなわち傾斜バル
ブシート５８が形成されている。環状部材５６は
ドラム１２の鋳込部分ではないため、部材５６は
独立にかつより正確に機械加工できる。ボールバ
ルブ６４はシート５８への着座と脱座により出口
穴６０を制御する。本発明に係るボールは低力ス
プリング手段６６（本発明ではコイルスプリン
グ）によつて着座状態に偏倚される。後に詳細に
説明するように、クラツチの回転速度が低いか全
く回転しない場合にメインコントロールバルブＶ
がチヤンバー３４から液圧を解除するよう作動す
る時に、ボールが着座状態に保たれるようスプリ
ング力とシート角が考慮される。しかしながら、
メインコントロールがクラツチを解除する時に当
該クラツチが所定の速度より高い速度で回転して
いる場合は、スプリング力は遠心力に負される。
前記の如く、これは次の目的のためである。すな
わち、クラツチが解除される時、高速における即
時解除を保証するためにリリーフバルブ４４を開
放するためであり、一方、低速もしくは無回転時
においてはチヤンバー３４の完全液排出を防止す
るためである。すなわち、リリーフバルブ４４は
メインコントロールバルブによるチヤンバー３４
の除圧作用に連係して、スプリングパツク４０の
圧力下でのクラツチの解除を確実にするためチヤ
ンバーの排出を加速するものである。ここで注目
すべきことは、クラツチの外周にスプリングを設
ければ、ピストン３６を初期位置に戻すのにスプ
リングパツク４０を用いる必要がなくなることで
ある。シート角αはボールが上記の目的、効果を
奏するように半径方向外方に転がることが出来る
ように選択される。スプリング力とシート角は、
クラツチの直径、チヤンバー３４、リリーブバル
ブ手段４４の回転軸からの放射距離、ボール６４
の直径及び重量等の多くの変数に依存する。スプ
リングを除いたシート構造の計算式は当業者には
周知である。かかる計算式の一つの例に1954年３
−４月号の「General Motors Engineering
Journal」の52頁と53頁に掲載している、いわゆ
るBuickバルブの計算に用いられる式があげられ
る。この計算式の任意の部分を用いるためには、
スプリング力は圧力と等しくなければならない。

本実施例に係るドラム１２の直径は約33.02cm
であり、リリーフバルブ手段４４の中心線は回転
軸から約12.7cm離れて位置しており、ピストンの
直径は９インチ（22.86cm）台にあり、ボールの
直径は約0.635cmであり、角度αは約50度である。
ボールに作用する力は54.48ｇの範囲にある。

チヤンバー３４に圧力がかけられると、その圧
力はスプリング６６と連係して作用しボール６４
をバルブシート上に保持する。チヤンバーがメイ
ンコントロールバルブによつて除圧されると、ボ
ールに作用する液圧は減少しそして回転速度が所
定値、例えば2200r.p.m.より高い場合はボールに
作用する遠心力はスプリング力を負かしバルブシ
ート上を外方に転がり、チヤンバー液が開放した
リリーフバルブ手段４４を経由して退出する。こ
れによりスプリングパツク４０の作用下のクラツ
チの即時解除を保証する。再度説明すると、クラ
ツチの外周にスプリングがさらに具備されている
場合はこれらのスプリングがスプリング４０を助
けてクラツチの即時解除を保証させるのである。
しかしながら、回転速度が所定値を下回ると遠心
力も減少しスプリング６６はボールを着座させて
大量の液が排出されるのを防ぎ、これによりメイ
ンコントロールバルブによるクラツチの再係合の
遅れを防ぐ。

部材５６を独立部品として形成することは多く
の利点がある。例えば通路４６をドラムの外部か
ら簡単に穿孔できること、通路を５０において交
差させることによりスプリングの内端の収納部が
形成されること、スプリングバルブ及び部材がド
ラム１２の後部の外部から簡単に設置し得るこ
と、前記の如く部材、特にシートを正確に機械加
工できること等である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が用いられているクラツチの
略半分の部分を示す断面図でありかつこの図は好
ましいメインコントロールバルブの略図を示して
いる。第２図はリリーフバルブ手段をより詳細に
説明している拡大部分断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸線を中心にして回転可能なハウジングで軸
   方向で固定された第１半径方向壁と、軸方向で移
   動可能な第２半径方向壁と、第１及び第２半径方
   向壁との間に形成されたチンバーとを有し、該チ
   ンバーはそれを選択的に加圧及び除圧するよう作
   用する制御手段に応答して容量が変化するように
   されているハウジングと； 遠心力応答型圧力リリーフバルブ手段で、回転
   軸に対して平行なかつ半径方向で離れている軸線
   に沿つて上記半径方向壁の一方を通つて延び、前
   記チンバーから排出口を通つて前記チンバーの外
   部に導かれているリリーフ通路と、前記チンバー
   の中にあり前記チンバーと同軸関係にあるバルブ
   シートと、前記ハウジングの回転速度に関係なく
   前記チンバーを加圧することによつて前記シート
   に着座可能でかつ前記チンバーからの液排出を加
   速するべく前記チンバーの除圧の際遠心力によつ
   て脱座可能なボールとを含む遠心力応答型圧力リ
   リーフバルブ手段；を含む油圧作動型動力伝達機
   構において、前記ボールをその着座方向に作用し
   て前記ハウジングの所定回転速度より低い速度の
   回転中、前記制御手段によるチンバーの除圧の際
   前記ボールを着座状態に保持しかつ上記所定回転
   速度より高い速度の回転中は前記制御手段による
   前記チンバーの除圧の間前記ボールの脱座を可能
   ならしめるスプリング手段を有し、前記チンバー
   が前記リリーフ通路を横断する通路として放射状
   に伸びている通路に接続されており、前記スプリ
   ング手段が前記ボールとこれら通路の横断交差位
   置との間で作用することを特徴とする油圧作動型
   動力伝達機構。 ２ 前記両方の通路が前記の軸方向に固定された
   第１半径方向壁の中に配置されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の機構。 ３ 前記リリーフバルブの放出口側端部が拡大端
   ぐり穴によつて形成され、環状部材が上記端ぐり
   穴の中に同軸状にかつきつく受けられそして前記
   バルブシートが上記部材の中に形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の機
   構。