JPH04236826A - 静油圧式クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静油圧を利用して回転
入力部材から回転出力部材への動力伝達を可能にした静
油圧式クラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、動力系の断接を連続的に行うため
のクラッチとして摩擦式のものが広く使用されている（
例えば特公平１−４７６５０号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】摩擦式クラッチは、摩
擦板の摩擦を動力伝達に利用するので、長期間の使用に
より摩擦板のライニングの摩耗は免れず、メンテナンス
を屡々行う必要がある。また高回転トルクの伝達用クラ
ッチには、摩擦板の大形化、若しくは使用枚数の増加が
必要であり、これによりクラッチ全体が大型化するとい
う問題もある。

【０００４】本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたも
ので、静油圧を利用して小型であっても高回転トルクを
伝達することができると共に耐久性が高く、しかも動力
系の断接を連続的に行うことができる静油圧式クラッチ
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、回転入，出力部材の一方にカム面を形成
すると共に、それらの他方にシリンダブロックを固着し
、このシリンダブロックには、回転入，出力部材の相対
回転に伴い前記カム面により一半と他半では正反対の位
相をもって往復動される偶数本のプランジャをそれぞれ
嵌装し、これらプランジャによりシリンダブロック内に
画成される油圧室相互を連通、遮断し得るクラッチ弁を
備えたことを特徴とする。

【０００６】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。

【０００７】図１ないし図４は本発明の第１実施例であ
る車両用の静油圧式クラッチを示す。先ず図１において
、エンジンのクランク軸１及び変速機の主軸２は互いに
平行状態でラジアルベアリング３及び４をそれぞれ介し
てクランクケース５に支承される。この両軸１，２は、
１次減速装置６及び本発明の静油圧式クラッチ７を介し
て連結される。

【０００８】１次減速装置６は、クランク軸１の右端部
に固着される小径ギヤ８と、主軸２上で回転し得る大径
ギヤ９とからなっている。

【０００９】図１ないし図３において、静油圧式クラッ
チ７は、主軸２の右端部にスプライン結合されると共に
ボルト１０で固着される円筒状のシリンダブロック１１
を備えており、このシリンダブロック１１の左端に突設
された、主軸２と同心のボス１１ａに前記大径ギヤ９が
回転自在に支承される。そして、この大径ギヤ９と、前
記ラジアルベアリング４のインナレースとの間にスラス
トベアリング１２が介装される。

【００１０】上記シリンダブロック１１は、その軸線を
囲み且つそれと平行となるよう環状に配列された偶数本
（図示例では８本）のシリンダ孔１３，１３…を有し、
それらは右端を閉じ、左端を開放している。これらシリ
ンダ孔１３，１３…にプランジャ１４，１４…がそれぞ
れ摺動自在に嵌装され、これらプランジャ１４，１４…
は、前記大径ギヤ９の右側面に形成されたカム面として
の斜面１５に左端面を摺動可能に当接させる。各プラン
ジャ１４の左端面も前記斜面１５と同様な斜面に形成さ
れ、両者間の面圧を極力小さくするようになっている。

【００１１】各プランジャ１４は対応するシリンダ孔１
３に油圧室１６を画成し、この油圧室１６にはプランジ
ャ１４を斜面１５との当接方向へ付勢するばね１７が収
容される。

【００１２】また、各プランジャ１４は、対応する油圧
室１６に連通する緩衝空気溜としての袋孔１４ａを有す
る。

【００１３】シリンダブロック１１の中心部には、前記
ボルト１０の頭部が臨む有底円筒状の油溜室１８が設け
られ、この油溜室１８にピストン状のクラッチ弁１９が
摺動自在に嵌装される。クラッチ弁１９の外周面には環
状の連絡路２０が設けられ、また油溜室１８の内周面に
は油圧室１６，１６…にそれぞれ連なる放射状の油路２
１，２１…が開口する。而して、クラッチ弁１９は、油
溜室１８の内周面に係止されたストッパ環２２により規
制されるクラッチオン位置Ｎ（図１参照）と、それより
所定距離左方へ寄ったクラッチオフ位置Ｆ（図４参照）
との間を移動し得るものであって、そのクラッチオン位
置Ｎではクラッチ弁１９の外周面で前記油路２１，２１
…の開口端全部を閉鎖し、クラッチオフ位置Ｆでは前記
油路２１，２１…相互を連絡路２０を介して連通するよ
うになっている。このクラッチ弁１９をクラッチオン位
置Ｎに向って付勢するクラッチばね２３が油溜室１８内
に収容される。またクラッチ弁１９には、その移動時、
油溜室１８の油の流通を許容する油孔２４が穿設される
。

【００１４】シリンダブロック１１の右端部は、オイル
シール２５を介してサイドカバー２６に嵌入される小径
部１１ｂになっており、上記サイドカバー２６により前
記油溜室１８の開放端が閉じられる。この油溜室１８に
作動油を供給するための給油管２７がサイドカバー２６
に取付けられる。尚、サイドカバー２６は前記クランク
ケース５の右端面に接合されている。

【００１５】サイドカバー２６には、クラッチ弁１９を
クラッチオフ位置Ｆに向って押動し得るプッシュロッド
２８が摺動自在に支承され、またこのプッシュロッド２
８を押動し得るカム２９を備えた操作軸３０が回転自在
に支承される。操作軸３０の一端には作動レバー３１が
固設されており、これにクラッチワイヤを介してクラッ
チレバー（いずれも図示せず）が接続される。また操作
軸３０の他端には、これをプッシュロッド２８の戻し側
へ付勢する戻しばね３２が接続される。

【００１６】而して、図示しないクラッチレバーを操作
し、戻しばね３２の力に抗して操作軸３０を回動すれば
、カム２９がプッシュロッド２８を介してクラッチ弁１
９をクラッチオフ位置Ｆへ移動させることができ、また
クラッチレバーを解放すれば、戻しばね３２の力で操作
軸３０が先と反対方向へ回動されるので、クラッチばね
２３によりクラッチ弁１９をクラッチオン位置Ｎに戻す
ことができる。

【００１７】シリンダブロック１１には、その外周面に
開口する前記油路２１，２１…の加工口を閉塞するため
の共通のキャップ３３が多数のボルト３４，３４…で固
着される。

【００１８】このキャップ３３の、前記小径部１１ｂを
囲む部分の内周面には環状溝３５が形成されており、こ
の環状溝３５は、一方において通孔３６を介して前記油
溜室１８に連通し、他方においてオリフィス３７，３７
…を介して前記油圧室１６，１６…に連通する。

【００１９】主軸２の中心部には、図示しないオイルポ
ンプから吐出される潤滑油を導く給油路３８が設けられ
ており、この給油路３８に導入された潤滑油は油孔３９
を通して前記斜面１５に供給され、また油孔４０を通し
て主軸２上の変速ギヤに供給される。

【００２０】上記オイルポンプは、前記給油管２７を通
して油溜室１８に作動油を送るポンプにも兼用される。 したがって、潤滑油がクラッチ７の作動油として利用さ
れる。

【００２１】次にこの実施例の作用について説明する。 クランク軸１の回転により小径ギヤ８が大径ギヤ９を駆
動すると、それと共に回転する斜面１５に対し、プラン
ジャ１４，１４…群の一半は相対的に登ろうし、他半は
降ろうとする。そして斜面１５を相対的に登ろうするプ
ランジャ１４は斜面１５からの反力により対応する油圧
室１６の容積を縮小させる方向へ押圧される。

【００２２】そこで、クラッチ弁１９が図１に示すよう
にクラッチオン位置Ｎを占めていれば、クラッチ弁１９
の外周面により油圧室１６，１６…に連なる油路２１，
２１…が全て閉鎖されるので、全ての油圧室１６，１６
…は実質上密閉状態となる。その結果、全てのプランジ
ャ１４，１４…は油圧ロックの状態となるから、プラン
ジャ１４，１４…群及びシリンダブロック１１は一体と
なって、大径ギヤ９から斜面１５を介して回転駆動され
、シリンダブロック１１から変速機の主軸２へと回転ト
ルクが伝達される。これがクラッチ７の接続状態である
。

【００２３】このような動力伝達中、斜面１５の上り側
に位置するプランジャ１４は斜面１５からの反力により
対応する油圧室１６を昇圧させるので、該油圧室１６の
作動油はオリフィス３７や、プランジャ１４外周の摺動
間隙を通して多少とも漏洩する。このような漏洩によれ
ば、斜面１５とプランジャ１４，１４…群との間に相対
角変位が徐々に生じるが、それに伴い斜面１５の下り側
へ移行するプランジャ１４はばね１７の弾発力により斜
面１５側へ押動されて対応する油圧室１６の容積を拡大
させるので、それにより減圧する該油圧室１６には油溜
室１８の作動油がオリフィス３７を通して吸入される。 こうして各油圧室１６には作動油の不足分が補給される
。

【００２４】また、シリンダブロック１１は主軸２に直
接固着されているので、動力伝達中、斜面１５の上り側
からプランジャ１４に加えられる反力は、シリンダブロ
ック１１を介して主軸２に引張荷重として作用するので
、クランクケース５への荷重負担を回避することができ
る。

【００２５】次にクラッチ弁１９を、図４に示すように
クラッチオフ位置Ｆまで移行させれば、全ての油圧室１
６，１６…の油路２１，２１…は連絡路２０を介して相
互に連通されるので、斜面１５の上り側に位置するプラ
ンジャ１４に対応した高圧の油圧室１６から、斜面１５
の下り側に位置するプランジャ１４に対応した低圧の油
圧室１６へ作動油が連絡路２０を通して流動し、これに
伴い各プランジャ１４は斜面１５を滑りながらスムーズ
に往復動するので、大径ギヤ９からシリンダブロック１
１への回転トルクの伝達は不能となる。これがクラッチ
７の遮断状態である。

【００２６】またクラッチ弁１９がクラッチオン位置Ｎ
及びクラッチオフ位置Ｆの間を移行する過程では、連絡
路２０と各油路２１との連通度合が適度に調節されるの
で、斜面１５の上り側に位置するプランジャ１４は対応
した油圧室１６に油圧を適度に発生させながら斜面１５
を相対的に登るので、大径ギヤ９の回転トルクの一部が
シリンダブロック１１に伝達される。これがクラッチ７
の半クラッチ状態である。

【００２７】クラッチ７を遮断状態から接続状態に操作
したとき、斜面１５の上り側のプランジャ１４に対応す
る油圧室１６の油圧が急増するが、該プランジャ１４の
袋孔１４ａ即ち緩衝空気溜内の空気の圧縮変形により上
記油圧の急増が直ちに緩和されるので、伝動系のトルク
ショックを防止若しくは著しく低減することができる。

【００２８】図５及び図６は本発明の第２実施例を示す
。この実施例は、前記斜面１５に代えて、山部４１ａと
谷部４１ｂを交互に且つ環状に配列してなるカム面４１
を大径ギヤ９の側面に形成する一方、このカム面４１に
摺動可能に当接するプランジャ１４，１４…の各端部を
球状に形成した点を除けば前実施例と同様の構成であり
、図中、前実施例と対応する部分にはそれと同一の符号
を付す。上記カム面４１は、偶数本のプランジャ１４，
１４…が山部４１ａ及び谷部４１ｂに交互に係合するよ
うに形成される。即ち、隣り合う山部４１ａと谷部４１
ｂの間隙はプランジャ１４，１４…のピッチに等しく設
定される。

【００２９】この実施例によれば、前実施例の斜面１５
とは異り、カム面４１と各プランジャ１４との当接部に
生じるサイドスラスト成分を全体として釣合わせること
ができ、したがってシリンダブロック１１にサイドスラ
ストが作用することを回避し得る。

【００３０】以上において、本発明上、大径ギヤ９は回
転入力部材に、また主軸２は回転出力部材に相当する。

【００３１】本発明は、上述の実施例に種々の設計変更
を加えることができる。例えば、クラッチ７をクランク
軸１に装着する。この場合、シリンダブロック１１はク
ランク軸１に固着され、斜面１５は小径ギヤ８に形成さ
れる。このようにすると、クランク軸１は主軸２よりも
回転数が高いので、その分だけクラッチ７のトルク負担
が軽減し、クラッチ７の更なる小型化が可能となる。

【００３２】また例えば、オリフィス３７に代えて、油
溜室１８から各油圧室１６への一方向だけの作動油の流
れを許容する逆止弁を設ける。このようにすると、各油
圧室１６からの作動油の漏洩を極力抑えつゝ、作動油の
補給を行うことができる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、回転入，
出力部材の一方にカム面を形成すると共に、それらの他
方にシリンダブロックを固着し、このシリンダブロック
には、回転入，出力部材の相対回転に伴い前記カム面に
より一半と他半では正反対の位相をもって往復動される
偶数本のプランジャをそれぞれ嵌装し、これらプランジ
ャによりシリンダブロック内に画成される油圧室相互を
連通、遮断し得るクラッチ弁を備えたので、クラッチ弁
により全油圧室相互を不通にすれば、各プランジャを実
質的に油圧ロックさせて回転入，出力部材間での動力伝
達を可能にし、またクラッチ弁により全油圧室相互を連
通させれば、各プランジャの往復動が許容され、回転入
，出力部材間での動力伝達を遮断することができ、さら
にクラッチ弁により全油圧室相互の連通度合を適度に制
御することにより半クラッチ状態が得られ、こうして動
力系の断接を連続的に行うことができる。また、シリン
ダブロック内の油圧室に発生する静油圧を動力伝達に利
用するので、比較的小型のクラッチでも高トルクの伝達
が可能であり、しかも摩擦ライニング等の消耗部が無い
から、耐久性が極めて高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す車両用の静油圧式ク
ラッチ（接続状態）の縦断平面図である。

【図２】図１の２−２線断面図である。

【図３】図１の３−３線断面図である。

【図４】上記クラッチの遮断状態を示す、図１に対応し
た断面図である。

【図５】本発明の第２実施例を示す、図１に対応した断
面図である。

【図６】図５の６−６線断面図である。

【符号の説明】

２　　　　　　回転出力部材としての主軸７　　　　　
　静油圧式クラッチ ９　　　　　　回転入力部材としての大径ギヤ１１　　
　　シリンダブロック １３　　　　シリンダ孔 １４　　　　プランジャ １５　　　　カム面としての斜面 １６　　　　油圧室 １９　　　　クラッチ弁 ２０　　　　連絡路 ２１　　　　油路 ４１　　　　カム面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　回転入，出力部材（９，２）の一方に
   カム面（１５，４１）を形成すると共に、それらの他方
   にシリンダブロック（１１）を固着し、このシリンダブ
   ロック（１１）には、回転入，出力部材（９，２）の相
   対回転に伴い前記カム面（１５，４１）により一半と他
   半では正反対の位相をもって往復動される偶数本のプラ
   ンジャ（１４）をそれぞれ嵌装し、これらプランジャ（
   １４）によりシリンダブロック（１１）内に画成される
   油圧室（１６）相互を連通、遮断し得るクラッチ弁（１
   ９）を備えたことを特徴とする、静油圧式クラッチ。