JPH0432502Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は油圧クラツチにおいてピストンを係合
開始点に位置決めするための開閉弁の改良に関す
るものである。

従来技術 駆動側回転体および従動側回転体を互いに摩擦
係合させるために移動させられる移動部材と、こ
の移動部材を直接的に駆動するためにシリンダボ
ア内に摺動可能に嵌合されたピストンとを備え、
そのシリンダボア内の圧力室に油圧を作用させて
前記ピストンに移動部材を駆動させることにより
前記駆動側回転体および従動側回転体を互いに係
合させる形式の油圧クラツチが知られている。例
えば、実開昭60−79024号公報に記載された油圧
クラツチにおいては、摩擦部材の摩耗にしたがつ
てクラツチの係合開始点が移動することが避けら
れないため、クラツチを係合させるまでに必要な
作動油量が徐々に増大して応答性が低下する。こ
のため、車両の発進時や変速機のシフト時におい
てクラツチを円滑に係合制御することが困難であ
つた。

これに対し、前記圧力室とドレンへ連通する排
出油路とを接続する制御油路をピストンに形成
し、常時この制御油路を閉じるが、前記ピストン
が前記移動部材に対して予め定められた一定の位
置まで接近させられたとき、ピストンと移動部材
との相対位置に関連して該制御油路を開く開閉弁
を制御油路に設け、以て、開閉弁によつて前記制
御油路が開かれることにより、摩擦材の摩耗に拘
わらず前記ピストンを係合開始点に位置させるよ
うにした油圧クラツチが考えられる。このような
形式の油圧クラツチは、通常、開閉弁が、前記ピ
ストンの圧力室側に形成され且つ前記制御油路の
一端が底面に開口する凹陥穴と、この凹陥穴内に
遊嵌されたフランジ部と前記移動部材に係合する
軸部とを一体的に有し、前記ピストンが移動部材
に対して予め定められた一定の位置まで接近させ
られたときフランジ部が前記凹陥穴の底面から離
隔される弁子とを含んで構成される。

考案が解決すべき問題点 しかしながら、斯る形式の油圧クラツチにおい
ては、弁子のフランジ部がピストンに形成された
凹陥穴内に遊嵌され、前記開閉弁が開かれたとき
には圧力室内の作動油がフランジ部外周面と凹陥
穴内周面との隙間を通つて制御油路へ排出され
る。このため、ピストンの係合開始点における位
置決め精度が充分に得られなかつた。すなわち、
フランジ部外周面と凹陥穴内周面との相対位置が
変化すると、圧力室内の作動油が凹陥穴の底面に
開口する制御油路へ到達するまでの経路が変化す
るので、弁子の移動量に対する流通抵抗の変化、
すなわち開閉弁の特性が一定とならないこと、弁
子の軸部とこれが摺動可能に嵌合されたピストン
とのこじれ、およびフランジ部と凹陥穴内周面と
のこじれが遠心力にしたがつて大きくなり弁子が
円滑に摺動しないことなどにより、開閉弁の開閉
特性が不安定となり、これがピストンの係合開始
点における位置決め精度をばらつかせるのであ
る。特に、弁子のフランジ部と軸部とが偏心して
いる場合には、弁子の回転モーメントが遠心力に
ともなつて発生するので上記不都合が顕著とな
る。

問題点を解決するための手段 本考案は以上の事情を背景として為されたもの
であり、その要旨とするところは、駆動側回転体
および従動側回転体を互いに摩擦係合させるため
に移動させられる移動部材と、この移動部材を直
接的に駆動するためにシリンダボア内に摺動可能
に嵌合され、そのシリンダボア内の圧力室の油圧
が作用させられることにより前進するピストン
と、このピストンに形成され、前記圧力室とドレ
ンへ連通する排出油路とを接続する制御油路と、
この制御油路に設けられ、常時制御油路を閉じる
が、前記ピストンが前記移動部材に対して予め定
められた一定の位置まで接近させられたとき、ピ
ストンと移動部材との相対位置に関連して制御油
路を開く開閉弁とを備え、この開閉弁によつて前
記制御油路が開かれることにより、前記ピストン
が係合開始点に位置させられる形式の油圧クラツ
チであつて、前記開閉弁が、軸状を成して前記ピ
ストンに摺動可能に嵌合され、前記ピストンが前
記移動部材に対して予め定められた一定の位置ま
で接近させられたときにその移動部材によつて押
し戻されて前記制御油路を開く軸状弁子と、この
軸状弁子を閉弁方向へ付勢することによりその軸
状弁子の一端を前記移動部材に当接させるスプリ
ングとを備えていることにある。

作用および考案の効果 このようにすれば、前記軸状弁子は軸状を成し
ており、フランジ部が形成されていないので、フ
ランジ部の外周面と凹陥穴の内周面との間の隙間
に起因するフランジ部と凹陥穴との相対位置の変
動、遠心力に基づく軸部とこれが摺動可能に嵌合
されたピストンとのこじれ、およびフランジ部と
凹陥穴内周面とのこじれが解消される。このた
め、ピストンが移動部材に対して予め定められた
一定の位置に接近させられたときに作動する開閉
弁の特性が安定するとともに、ピストンの係合開
始点におけるばらつきが大幅に解消されるのであ
る。

実施例 以下、本考案の一実施例を示す図面に基づいて
詳細に説明する。

第１図において、車両のエンジン１０の動力は
クラツチ装置１２、図示しない有段変速機および
差動歯車装置などを経て駆動輪へ伝達されるよう
になつている。上記有段変速機は、たとえば特願
昭60−254353号に記載のものと同様である。

クラツチ装置１２は、エンジン１０のクランク
軸に連結される入力軸１６と有段変速機入力軸に
連結される出力軸１８とを備えており、その入力
軸１６と出力軸１８との間に、エンジン１０から
有段変速機に向かう方向にのみ動力を伝達する一
方向クラツチ２０を有する動力伝達用の第１クラ
ツチ２２と、入力軸１６と出力軸１８との間を直
接的に連結するエンジンブレーキ用の第２クラツ
チ２４とを並列的に備えている。この第１クラツ
チ２２が本実施例の油圧クラツチに相当する。

入力軸１６には第１クラツチ２２、第２クラツ
チ２４、および出力軸１８の軸端を収容するクラ
ツチケース２６が固定されている。このクラツチ
ケース２６は、互いに一体的に結合された構成部
材２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２
６ｆから成り、本実施例では後述の摩擦プレート
４０、押圧プレート４２、ピストン４６，５０な
どと共に駆動側回転体を構成している。出力軸１
８とクラツチケース２６とは相対回転可能に設け
られており、その出力軸１８には第２ダンパ２８
を介して第２ロータ３０を支持する第２ハブ３２
がスプライン嵌合されている。また、第２ハブ３
２の外周面には一方向クラツチ２０を介して第１
ハブ３４が相対回転可能に設けられており、この
第１ハブ３４により第１ロータ３８が第１ダンパ
３６を介して支持されている。前記クラツチケー
ス２６内には、第１ロータ３８および第２ロータ
３０の間に位置する環状の摩擦プレート４０が固
設されるとともに、その摩擦プレート４０との間
で第１ロータ３８を挟圧するための押圧プレート
４２が軸方向に移動可能に設けられている。上記
第１ロータ３８および第２ロータ３０は本実施例
では従動側回転体として機能するものであり、摩
擦材を備えている。また、押圧プレート４２は本
実施例では駆動側回転体および従動側回転体を互
いに摩擦係合させるために移動させられる移動部
材として機能する。

クラツチケース２６内の出力軸１８側部分の内
周面にはシリンダボア４５が形成されており、そ
のシリンダボア４５には、後述の第１制御弁７８
から油路４４を通して供給される作動油圧が作用
させられることにより軸方向へ移動する環状の第
１ピストン４６が摺動可能に嵌合され、上記押圧
プレート４２はこの第１ピストン４６によつて直
接的に駆動されるようになつている。同様に、ク
ラツチケース２６内のエンジン１０側部分に形成
されたシリンダボア４７には、他の油路４８を通
して供給される作動油圧が作用させられることに
より軸方向へ移動する環状の第２ピストン５０が
摺動可能に嵌合されており、この第２ピストン５
０と摩擦プレート４０との間で前記第２ロータ３
０が挟圧されるようになつている。なお、５２は
ベアリング、５３はオイルシール、５４は第１ピ
ストン４６を付勢する第１リターンスプリング、
５５は第２ピストン５０を付勢する第２リターン
スプリングである。

第１ピストン４６には、前記シリンダボア４５
内に形成された圧力室５６とドレン５８へ連通す
る排出油路６０とを接続する制御油路６２が形成
されている。また、この制御油路６２には、常時
制御油路６２を閉じるが、第１ピストン４６が押
圧プレート４２に対して予め定められた一定の位
置へ接近させられたとき、この第１ピストン４６
と押圧プレート４２との相対位置に関連して制御
油路６２を開く開閉弁６４が設けられている。す
なわち、第１ピストン４６には、第１ピストン４
６を貫通し且つ第１ピストン４６の厚み方向の中
間部において制御油路６２と連通する貫通穴６８
が形成されている。この貫通穴６８は作動油を流
通させるので制御油路としての機能を兼ね備えて
いる。貫通穴６８内には弁子７０が軸方向の移動
可能かつ液密に嵌合されている。

第２図および第３図に示すように、弁子７０は
軸状を成し、軸部７２とこれよりも大径の複数の
ランド７４，７５とを備えている。軸部７２の圧
力室５６側の一端に設けられたランド７４には作
動油を流通させるための切欠６６が形成されてい
る。ランド７４が貫通穴６８の開口を塞いだ状態
では弁子７０の他端が第１ピストン４６の入力軸
１６側端部よりも僅かな寸法Ｃ、たとえば0.5mm
程度突き出すように弁子７０の全長が形成されて
いる。このため、第１ピストン４６が押圧プレー
ト４２に対して接近させられると、押圧プレート
４２に接触する他端部を介して弁子７０が板ばね
７６の付勢力に抗して押し戻されるので、ランド
７４が貫通穴６８の開口を開く。したがつて、本
実施例では、上記弁子７０とこれが嵌め入れられ
た貫通穴６８が開閉弁６４を構成する。なお、前
記クラツチケース２６には、前記第１ロータ３８
および第２ロータ３０を収容する空間を大気圧に
近い低圧（1.3Kg／cm²程度）とするための図示し
ない連通穴が形成されている。

第１制御弁７８は、３位置電磁切換弁であつ
て、コントローラ８０からの電気信号にしたがつ
て油圧ポンプ８２からの作動油を前記油路４４へ
供給する供給位置と、油路４４内の作動油をドレ
ン５８へ排出する排出位置と、油路４４を遮断す
る中立位置とへ択一的に位置させられる。油路４
４内の圧力は圧力センサ８６によつて検出される
ようになつており、検出された圧力を表す信号は
コントローラ８０へ供給される。第２制御弁８４
は、２位置電磁切替弁であつて、コントローラ８
０からの電気信号にしたがつて排出油路６０を閉
じる遮断位置と、排出油路６０をドレン５８へ連
通させる排出位置とへ択一的に位置させられる。

コントローラ８０は、所謂マイクロコンピユー
タであつて、予め求められた関係から図示しない
シフトレバーの操作位置、有段変速機の実際のギ
ヤ段、スロツトル弁開度、車速などに基づいて図
示しないシフトアクチユエータにより有段変速機
のギヤ段のシフトを実行させるとともに、このシ
フトと関連して、或いは車両の発進状態に関連し
て第１クラツチ２２を係合制御する。また、予め
求められた関係から車速、スロツトル弁開度、有
段変速機の実際のギヤ段などに基づいてエンジン
ブレーキを作用させるための第２クラツチ２４を
係合制御する。

第１クラツチ２２をトルク伝達状態（係合状
態）に維持させる場合には、コントローラ８０に
より第１制御弁７８が供給位置に位置決めされ且
つ第２制御弁８４が遮断位置に位置決めされる。
これにより、第１ピストン４６が入力軸１６側へ
駆動されて押圧プレート４２と摩擦プレート４０
との間に第１ロータ３８が挟圧される。これによ
りエンジン１０の動力が、入力軸１６、クラツチ
ケース２６、摩擦プレート４０および押圧プレー
ト４２、第１ロータ３８、第１ダンパ３６、第１
ハブ３４、一方向クラツチ２０、および第２ハブ
３２を介して出力軸１８へ伝達される。この状態
では、圧力センサ８６によつて圧力室５６の油圧
が検出され、その油圧が予め定められた一定の圧
力を上回るとコントローラ８０により第１制御弁
７８が中立位置に戻される。しかし、下回ると圧
力室５６内の油圧が上記一定の圧力を上回るまで
第１制御弁７８が供給位置に位置させられる。

第１クラツチ２２の係合を解く場合には、通常
は、コントローラ８０により第２制御弁８４が遮
断位置に維持されたまま第１制御弁７８が排出位
置に位置決めされる。これにより、圧力室５６内
の作動油が油路４４および第１制御弁７８を通し
てドレン５８へ排出されるので、第１ピストン４
６が第１リターンスプリング５４によつて戻さ
れ、動力伝達が遮断される。なお、第１クラツチ
２２の解放を急速に実行する必要があるときは、
第２制御弁８４も同時に排出位置に位置させられ
る。また、第１クラツチ２２の解放を緩慢に実行
した後直ちに係合させる必要があるときは、第１
制御弁７８を供給位置に位置させたまま第２制御
弁８４のみが排出位置に位置させられる。

そして、以上のように第１クラツチ２２が解放
させられた後には、その係合に先立つてコントロ
ーラ８０により第１制御弁７８が供給位置に、ま
た第２制御弁８４が排出位置に維持される。これ
により、第１ピストン４６が第１ロータ３８など
の摩耗に拘わらず好適な係合開始点に待機させら
れる。すなわち、第１図に示す状態において、第
１制御弁７８を介して圧力室５６内に作動油圧が
供給されると、第１ピストン４６にその作動油圧
が作用させられるので、第１ピストン４６と弁子
７０の軸部７２とが共に前進させられるととも
に、先ず、第１ピストン４６から寸法Ｃだけ突き
出した軸部７２が押圧プレート４２を第１ロータ
３８に当接するまで移動させる。したがつて、こ
のときの第１ピストン４６と押圧プレート４２と
の間の間隙の寸法はＣに相当し、押圧プレート４
２と第１ロータ３８との間の間隙が解消されてい
る。押圧プレート４２の移動が停止した後、第１
ピストン４６のみが作動油圧の作用により寸法χ
分だけ前進し、第１ピストン４６と押圧プレート
４２の間の間隙の寸法は第４図に示すようにＣ−
χとなり、第１ロータ３８は板ばね７６の付勢力
により押圧されている。このとき、第１ピストン
４６と軸部７２のランド７４との間に寸法χの間
隙が生じ、ランド７４により貫通穴６８の開口が
開かれるので、圧力室５６内の作動油が破線に示
すように貫通穴６８内へ流入し、制御油路６２、
排出油路６０、第２制御弁８４を通してドレンへ
逃されて第１ピストン４６の前進が停止させられ
るのである。すなわち、第１ピストン４６が押圧
プレート４２に対して予め定められた一定の位置
（略係合開始点）まで接近させられたときに開閉
弁６４が開かれるのである。上記係合開始点に位
置する状態では、押圧プレート４２は板ばね７６
の比較的小さい付勢力を受けて第１ロータ３８と
略接触する位置まで移動させられるので、第１ピ
ストン４６が更に前進させられると直ちに第１ク
ラツチ２２が係合させられ得る。

このように、第１ピストン４６が摩擦部材、す
なわち第１ロータ３８などの摩耗状態に拘わら
ず、直ちに係合を開始できる係合開始点に常時位
置させられる結果、前記のように、コントローラ
８０により第１制御弁７８が遮断位置に位置決め
され且つ第２制御弁８４が遮断位置に位置決めさ
れると、圧力室５６内の油圧上昇とともに第１ピ
ストン４６が前進するので、速やかに第１ロータ
３８と押圧プレート４２および摩擦プレート４０
とが摩擦係合を開始して動力伝達が開始される。
したがつて、第１ロータ３８などの摩耗状態に拘
わらず、第１クラツチ２２の応答時間が短く且つ
一定となり、第１クラツチ２２の係合制御特性の
ばらつきが解消されるので、車両の発進時や変速
機のシフト時においてクラツチを円滑に係合させ
得、車両のギクシヤクした発進が解消されるとと
もに、的確なシフト感覚が得られるのである。し
かも、複雑な学習制御を要しないので、制御装置
が簡単且つ安価となるのである。

また、本実施例においては、弁子７０に大径の
フランジ部が形成されていないので、圧力室５６
から制御油路６２へ流入する作動油の流通路の変
化、遠心力に基づく弁子７０の軸部７２とこれが
摺動可能に嵌合された第１ピストン４６の貫通穴
６８とのこじれ、および上記フランジ部とこれを
遊び嵌合状態で嵌め入れる円穴内周面とのこじれ
が解消される。したがつて、第１ピストン４６が
押圧プレート４２に対して予め定められた一定の
位置に接近させられたときに作動する開閉弁６４
の特性が安定し、第１ピストン４６の係合開始点
におけるばらつきが大幅に解消されるのである。

因に、従来の油圧クラツチにおいては、たとえ
ば第５図に示すように、第１ピストン４６の圧力
室５６の側端面には底面に制御油路６２が開口す
る比較的浅い円穴１００が形成されるとともに、
弁子７０の一端部には大径のフランジ部１０２が
偏心して形成されていた。この円穴１００の外径
d₁はフランジ部１０２の外径d₂よりも充分小さく
されて円穴１００の内周面とフランジ部１０２の
外周面との間に、作動油を流通させる流通路を形
成するための比較的大きな間隙が形成されてい
た。このため、円穴１００とフランジ部１０２と
の相対移動が互いに当接するまで所定の範囲で可
能であるため、制御油路６２内へ流入する作動油
の流通経路がことなつて流通抵抗が変化し、これ
に起因して弁子７０の移動量に対する圧力室５６
内の調圧効果が変化するので、開閉弁６４の弁特
性が不安定となつて第１ピストン４６の係合開始
点の位置精度がばらつく欠点があつた。また、フ
ランジ部１０２の偏心位置に軸部７２が形成され
ているため、遠心力の作用によつて弁子７０の軸
まわりの回転モーメントが発生して弁子７０の摺
動抵抗が板ばね７６の付勢力よりも大きくなると
相互にこじれて弁子７０の作動不良が発生し易く
なる。これを防止するために板ばね７６の付勢力
を大きくすることが考えられるが、そのようにす
ると第１クラツチ２２の引きずりトルクが大きく
なつてニユートラル状態での車両の前進およびエ
ンジン停止を招くおそれがあつたのである。ま
た、軸部７２とフランジ部１０２との重量のアン
バランスによつて弁子７０の軸心を含む平面内の
回転モーメントが発生して軸部７２と貫通穴６８
とのこじれが発生するので、弁子７０の作動不良
の一因となつていたのである。

次に、本考案の他の実施例を説明する。なお、
以下の実施例において前述の実施例と共通する部
分には同一の符号を付して説明を省略する。

第６図に示すように、弁子７０は貫通穴６８と
同じ径の軸状に形成され且つ内部に油８８が形成
されることにより構成される。この油路８８の一
端は弁子７０の圧力室５６側端面に開口し、油路
８８の他端は弁子７０の側面に形成された環状溝
９０の底面に開口する。この環状溝９０は、第１
ピストン４６が押圧プレート４２に対して予め定
められた一定の位置まで接近されているので、前
述の実施例と同様の効果が得られる。本実施例で
は、第１ピストン４６に形成された制御油路６２
および貫通穴６８と弁子７０とが開閉弁６４を構
成する。

以上、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
したが、本考案はその他の態様においても適用さ
れる。

たとえば、前述の実施例においては、第１クラ
ツチ２２に本考案が適用されていたが、第２クラ
ツチ２４にも或いは第２クラツチ２４のみに適用
されても差支えないし、他の油圧式単板クラツチ
にも適用され得ることは言うまでもない。

また、前述の実施例では、開閉弁６４が設けら
れた第１ピストン４６が駆動側回転体に設けられ
ているが、従動側回転体に設けられても良い。た
とえば、第１図のクラツチ装置１２を動力伝達方
向が逆の場合に適用しても差支えないのである。

また、前述の実施例の弁子７０は、単一の部材
にて形成されていたが、２以上に部材から構成さ
れても差支えない。

なお、上述したのはあくまでも本考案の一実施例
であり、本考案はその精神を逸脱しない範囲で
種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のクラツチ装置を示
す断面図である。第２図および第３図は、第１図
の弁子を示す正面図および第２図の−視断面
図である。第４図は第１図のクラツチ装置の第１
ピストンが係合開始点に到達した状態を説明する
図である。第５図は従来の油圧クラツチの開閉弁
を示す要部断面図である。第６図は本考案の他の
実施例を示す要部断面図である。 ２２……第１クラツチ（油圧クラツチ）、４２
……押圧プレート（移動部材）、４５……シリン
ダボア、４６……第１ピストン（ピストン）、５
６……圧力室、５８……ドレン、６０……排出油
路、６２……制御油路、６４……開閉弁、７６…
…板ばね（スプリング）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 駆動側回転体および従動側回転体を互いに摩擦
   係合させるために移動させられる移動部材と、該
   移動部材を直接的に駆動するためにシリンダボア
   内に摺動可能に嵌合され、該シリンダボア内の圧
   力室の油圧が作用させられることにより前進する
   ピストンと、該ピストンに形成され、前記圧力室
   とドレンへ連通する排出油路とを接続する制御油
   路と、該制御油路に設けられ、常時該制御油路を
   閉じるが、前記ピストンが前記移動部材に対して
   予め定められた一定の位置まで接近させられたと
   き、該ピストンと該移動部材との相対位置に関連
   して該制御油路を開く開閉弁とを備え、該開閉弁
   によつて前記制御油路が開かれることにより、前
   記ピストンが係合開始点に位置させられる形式の
   油圧クラツチであつて、 前記開閉弁が、軸状を成して前記ピストンに摺
   動可能に嵌合され、前記ピストンが前記移動部材
   に対して予め定められた一定の位置まで接近させ
   られたときに該移動部材によつて押し戻されて前
   記制御油路を開く軸状弁子と、該軸状弁子を閉弁
   方向へ付勢することにより該軸状弁子の一端を前
   記移動部材に当接させるスプリングとを備えてい
   ることを特徴とする油圧クラツチ。