JPH0453460Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、湿式油圧クラツチの改良に関するも
のである。

従来技術 油圧クラツチにおいては、通常、クラツチデイ
スクを押圧するための押圧部材が設けられてお
り、クラツチ油圧により駆動される押圧部材のス
トロークやクラツチ係合作動時間がクラツチデイ
スクの摩耗に従つて増大することを防止するた
め、押圧部材をクラツチデイスクに近接した位置
に待機させることが望まれる。これに対し、押圧
部材がクラツチデイスクを押圧する直前の状態に
おいて切り換え作動させられる近接制御弁をクラ
ツチケース内の押圧部材に設け、近接制御弁の作
動により押圧部材に作用されているクラツチ油圧
を排圧することにより押圧部材の前進を停止させ
る形式の油圧クラツチが提案されている。たとえ
ば、本出願人が先に出願した特願昭61−78845号
に記載された油圧クラツチがそれである。

考案が解決すべき問題点 ところで、上記のような従来の形式の油圧クラ
ツチでは、クラツチデイスクへの接近時に作動さ
せられる近接制御弁が設けられており、この近接
制御弁により押圧部材に作用させられるクラツチ
油圧が排出油路を通して外部へ排圧されるように
なつている。この排出油路は、たとえば、位置固
定のミツシヨンケースに突設された円筒状突起、
この円筒状突起と相対回転可能に嵌合したクラツ
チケース、およびこのクラツチケース内において
摺動可能に嵌合された押圧部材をそれぞれ通して
形成される。このため、その排出油路を構成する
ためにたとえば上記円筒状突起の外周面において
排出油路幅寸法、この排出油路を他の油路などに
対してシールするためのシール部材を装着するた
めの幅寸法が幅方向において必要となり、油圧ク
ラツチの軸方向の寸法が大きくなる不都合があつ
た。このような不都合は、例えば横置型エンジン
を備える形式の車両では重大な問題となる場合が
ある。

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、相対回転する
一対の回転軸の一方に設けられたクラツチケース
と、それら一対の回転軸の他方に設けられてその
クラツチケースのデイスク室内に収容されたクラ
ツチデイスクと、そのクラツチデイスクを押圧す
るために上記クラツチケース内に摺動可能に嵌合
された押圧部材と、前記デイスク室内に潤滑油を
供給するための潤滑油路とを備え、その押圧部材
に作用してそれに推力を発生させるクラツチ油圧
を制御することにより前記一対の回転軸間の連結
状態を変化させる形式の湿式油圧クラツチであつ
て、(a)前記デイスク室内の潤滑油を外部へ排出す
るために前記クラツチケースに設けられ、前記押
圧部材が前記クラツチデイスクを押圧する押圧位
置へ近接しとき前記潤滑油路との連通状態が略遮
断される排出孔と、(b)前記潤滑油路に設けられ、
前記クラツチ油圧の作用時において前記デイスク
室内の潤滑油圧を制御することにより、前記押圧
部材を前記押圧位置に近接した押圧待機位置に停
止させ或いはその押圧位置に前進させる制御弁と
を、を含むことにある。

作用および考案の効果 このようにすれば、押圧部材にクラツチ油圧が
作用させられたときに制御弁からデイスク室内へ
潤滑油圧が供給されている状態では、押圧部材が
前進させられて押圧待機位置に到達すると、デイ
スク室内の潤滑油を排出するめの排出孔が閉じら
れてデイスク室内の圧力が高められるので、押圧
部材の前進が阻止される。これにより、押圧部材
はその押圧待機位置に位置させられ、ただちに油
圧クラツチを係合させ得る状態となる。この状態
において、デイスク室が制御弁を通してドレンな
どへ連通させられ上記デイスク室内の圧力が低下
させられたり、或いはクラツチ油圧が高められた
りすると、押圧部材には推力が発生して押圧部材
が更に前進させられる。これにより、押圧部材が
クラツチデイスクを押圧する押圧位置まで前進さ
せられて油圧クラツチが係合させられ、一対の回
転軸が相互に連結される。

そして、上記のように、クラツチ油圧を排圧す
るめの排出油路が設けられなくても、押圧部材が
押圧待機位置および押圧位置に制御されるので、
排出油路を構成するためにたとえば上記円筒状突
起の外周面において排出油路幅寸法、この排出油
路を他の油路などに対してシールするためのシー
ル部材を装着するための幅寸法が軸方向において
不要となり、油圧クラツチの軸方向の寸法が大き
くなるという不都合が解消される。

ここで、前記デイスク室は、好適には、前記押
圧部材の前記押圧位置への近接により内周側室お
よび外周側室に分割され、前記潤滑油路はその内
周側室に、前記排出孔はその外周側室に連通させ
られている。

また、前記押圧部材は、好適には、前記押圧待
機状態においては前記クラツチ油圧の受圧面積と
略同等の潤滑油圧の受圧面積を備えて構成され
る。このようにすれば、湿式油圧クラツチの回転
に伴つて、遠心油圧が押圧部材の両側において同
様の大きさで発生するので、遠心油圧の補正が不
要となる利点がある。

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
湿式油圧クラツチ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の同期噛
合式変速機である。

湿式油圧クラツチ１２は、エンジン１０のクラ
ツチ軸である入力軸１４と図示しない有段変速機
の入力軸を兼ねる出力軸１６との間において動力
を伝達したり或いは遮断したりするものである。
入力軸１４には、リングギア１８は外周部に備え
た円板２０が固定されており、その円板２０には
クラツチケース２２が固定されている。クラツチ
ケース２２は、円板２０に固定された円板状の第
１部材２４、第１部材２４と組み合わされた状態
で固定された皿状の第２部材２６、第２部材２６
の中心部内に嵌着された円筒状の第３部材２８か
ら成り、位置固定のトランスミツシヨンハウジン
グ３２によりベアリング３０を介して回転可能に
支持されている。このクラツチケース２２の第３
部材２８はトランスミツシヨンハウジング３２に
形成された円筒状の突起３３の外周面に油密に且
つ相対回転可能に嵌合されており、クラツチケー
ス２２が油密にされている。クラツチケース２２
の第２部材２６の内側に形成されたシリンダボア
３４には押圧部材として機能するピストン３６の
外周部が、クラツチケース２２の第３部材２８に
はピストン３６の内周部がそれぞれ摺動可能に嵌
合されており、クラツチケース２２内がピストン
３６により油圧室３８とデイスク室４０とに分割
されている。

トランスミツシヨンハウジング３２から突き出
した出力軸１６はピストン３６を貫通して上記デ
イスク室４０内に到達しており、その出力軸１６
の軸端にはクラツチダンパ４４を介してクラツチ
デイスク４６を支持するハブ４２がスプライン嵌
合されている。このクラツチデイスク４６の両面
には、前記第１部材２４とピストン３６との間に
挟圧されて摩擦摺動させられる１対の摩擦板４８
が設けられている。クラツチデイスク４６の摩擦
板４８の摩擦面には、係合特性を改善するための
多数本の溝５０が設けられているが、それら溝５
０は、たとえば第２図に示すように、外周縁から
内周縁の手前の位置まで形成され、内周側から外
周側へ貫通しないように形成されている。これに
より、ピストン３６がクラツチデイスク４６を押
圧する押圧位置に前進したとき若しくはクラツチ
デイスク４６に極めて近接した押圧待機位置に前
進したとき、デイスク室４０が摩擦板４８よりも
内側の内周側室と摩擦板４８よりも外側の外周側
室とに分割されるようになつている。そして、そ
の外周側室は潤滑油を排出するために第２部材２
６に形成された排出孔５２を通して大気に連通さ
せられている。なお、５４はピストン３６を油圧
室３８側へ付勢するためのリターンスプリングで
ある。

トランスミツシヨンハウジング３２から突設さ
れた筒状の突起３３とその内側に嵌め着けられた
円筒部材５６との間には、互いに独立したクラツ
チ油路５８および潤滑油路６０が設けられてい
る。クラツチ油路５８は、筒状の突起３３に形成
された貫通穴６２と環状溝６４、および第３部材
２８に形成された貫通穴６６を通じて油圧室３８
と連通させられている。また、潤滑油路６０は上
記円筒部材５６に形成された貫通穴６８を通して
デイスク室４０と連通させられている。

エンジン１０或いは図示しない電動モータによ
つて回転駆動される油圧ポンプ７０は、オイルタ
ンク７６に還流した油を第１リニア制御弁７２お
よび第２リニア制御弁７４へ圧送する。第１リニ
ア制御弁７２は、油圧ポンプ７０から圧送された
作動油圧P_pを制御してピストン３６を前進させる
ためのクラツチ油圧を発生してクラツチ油路５８
へ出力する一方、クラツチ油路５８をドレン油路
７８へ連通させてピストン３６を後進させる。第
２リニア制御弁７４は、油圧ポンプ７０から圧送
された作動油圧P_pを制御して潤滑油圧を発生させ
て潤滑油路６０へ出力する一方、潤滑油路６０を
ドレン油路８０へ連通させる。

ここで、上記湿式油圧クラツチ１２において
は、第３図に詳しく示すように、油圧室３８の内
径がＣ、外径がＣよりも大きいＡに設定されてい
るので、ピストン３６のクラツチ油圧が作用させ
られる受圧面積S₁₂はπ（A²−Ｃ）²／４となつてい
る。また、ピストン３６がクラツチデイスク４６
を押圧する押圧位置に前進した状態若しくはクラ
ツチデイスク４６に極めて近接した押圧待機位置
に前進した状態では、前述のように、デイスク室
４０が外周側室と内周側室とに分割されるので、
ピストン３６の潤滑油圧が作用させられる受圧面
の外径がＢ、内径がＣとなつて、受圧面積S₁₃は
π（B²−C²）／４となるが、僅かにＢ＞Ａとなる
ように設定されているから上記受圧面積間の関係
はS₁₃＞S₁₂である。

コントローラ８２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
ア段、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
のギア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
て湿式油圧クラツチ１２を係合制御する。

以下、湿式油圧クラツチ１２の解放状態から係
合状態に至る間の作動を説明する、 先ず、第１リニア制御弁７２を通して油圧室３
８がドレン油路７８に連通させられると、ピスト
ン３６がリターンスプリング５４の付勢力F_rによ
り戻されるので、湿式油圧クラツチ１２が解放状
態とされる。このとき、第２リニア制御弁７４か
らの潤滑油の流入が遮断されると、デイスク室４
０内の潤滑油は排出孔５２を通して排出されるの
で、潤滑油に起因する引き擦りトルクが低減され
る。これにより、ニユートラル状態から第１速ギ
ア段へのシフトなどの場合には引き擦りトルクが
低減されて変速が容易となり、同期装置の寿命が
向上する。

次いで、湿式油圧クラツチ１２を近接状態とす
るために、第２リニア制御弁７４により潤滑油圧
P₁₃（P_p＞P₁₃＞０）が供給されるとともに、第１
リニア制御弁７２によりクラツチ油圧P₁₂が油圧
室３８内に供給される。このような弁状態を、潤
滑油側近接制御状態および油圧室側近接制御状態
という。潤滑油圧P₁₃は、油圧ポンプ７０の吐出
圧P_pよりも小さくかつ大気圧よりも大きい所定の
値であるが、デイスク室４０は排出孔５２を通し
て大気に連通させられているので、デイスク室４
０内の圧力は潤滑油圧P₁₃よりも大幅に低い。な
お、上記クラツチ油圧P₁₂はリターンスプリング
５４の付勢力F_rを前記受圧面積S₁₂にて割つた値
F_r／S₁₂よりも大きいという条件下において上記
潤滑油圧P₁₃と同等（P₁₂≒P₁₃）とされる。これ
により、ピストン３６に作用させられるクラツチ
油圧P₁₂に基づいて前進方向の推力F₁₂（＝S₁₂×
P₁₂）が発生し、ピストン３６が前進させられる。
そして、このようなピストン３６の前進によつて
その押圧待機位置に到達すると、クラツチデイス
ク４６が第１部材２４とピストン３６との間に略
挟まれて押圧直前の状態となり、デイスク室４０
の内周側室と排出孔５２との間が狭くされる。こ
れにより、デイスク室４０の内周側室内の圧力が
潤滑油圧P₁₃よりも低いP₁₃′に高められるので、
ピストン３６には、その前進方向の推力F₁₂に対
抗する反力F₁₃（＝P₁₃′×S₁₃）が発生し、この反
力F₁₃によりピストン３６の前進が停止する。こ
の停止条件は、F₁₃＝F₁₂−F_rが成立するときであ
るが、前述のように、S₁₃＞S₁₂であり且つリター
ンスプリング５４の付勢力F_rはピストン３６を後
退させる方向へ作用しているので、厳密には、デ
イスク室４０の内周側室内の圧力P₁₃′が潤滑油圧
P₁₃に到達する前の比較的低い状態で、換言すれ
ば、排出孔５２とデイスク室４０の内周側室との
間が完全に遮断される前の状態でピストン３６の
前進が停止させられる。そして、潤滑油路６０を
通して潤滑油の供給が断続的に行われるため、ピ
ストン３６は上記押圧待機位置において断続的に
停止させられ、ピストン３６と摩擦板４８とが僅
かに離隔した状態で保持される。この状態では、
潤滑油の粘性によつてピストン３６および第１部
材２４と摩擦板４８との間が一種の流体継手とな
り、車両走行におけるクリープ状態に相当する作
用を生じる。

次いで、湿式油圧クラツチ１２を係合させるに
際しては、第２リニア制御弁７４を通してデイス
ク室４０とドレン油路８０との間の流通断面積を
それまでよりも大きくしてデイスク室４０の内周
側室内の圧力P₁₃′を更に低くすると、前記反力
F₁₃（＝P₁₃′×S₁₃）が小さくなつてピストン３６
が前進し、摩擦板４８がピストン３６と第１部材
２４との間において挟圧される。これにより湿式
油圧クラツチ１２が係合状態とされ、エンジン１
０の動力が図示しないトランスミツシヨンへ伝達
される。

このように、ピストン３６が摩擦板４８などの
摩擦状態に拘わらず、直ちに係合を開始できる押
圧待機位置に位置させられる結果、前記のよう
に、コントローラ８２により第１リニア制御弁７
２が油圧室側近接制御状態で第２リニア制御弁７
４によりデイスク室４０内の圧力P₁₃′が低くされ
ると、速やかに摩擦板４８がピストン３６と第１
部材２４との間において挟圧され湿式油圧クラツ
チ１２が係合を開始して動力伝達が開始される。
したがつて、本実施例によれば、摩擦板４８など
の摩擦状態に拘わらず、湿式油圧クラツチ１２の
応答時間が短く且つ一定となり、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、本実施例によれば、クラツチ油圧P₁₂
を排圧するための排出油路を設けなくても、ピス
トン３６が押圧待機位置および押圧位置に制御さ
れるので、上記排出油路を構成するためにたとえ
ば円筒状突起３３の外周面において排出油路幅寸
法、この排出油路を他の油路などに対してシール
するためのシール部材を装着するための幅寸法が
軸方向において確保することが不要となるので、
油圧クラツチの軸方向の寸法が小さくなるという
効果が得られる。

また、本実施例においては、近接制御弁を油圧
クラツチ内に設ける必要がないので、クラツチを
構成する部品点数が少なくなつて構造が簡単とな
り、また安価となる。

また、本実施例においては、油圧室３８の外径
Ａとデイスク室４０の内周側室の外径Ｂとが略等
しくされているので、遠心油圧の影響が極めて小
さくなる利点がある。すなわち、作動油の密度を
ρ、角速度ω、円周率をπとすると、湿式油圧ク
ラツチ１２の回転により、油圧室３８内の作動油
に起因して発生する前進方向の推力F₁₂′とデイス
ク室４０の内周側室の作動油に起因して発生する
後退方向の推力F₁₃′とが発生するが、上記のよう
にＡ≒Ｂであるから、F₁₂′≒F₁₃′となつて互いに
相殺されるのである。

但し、 F₁₂′＝（A²−C²）²πρω²／16 F₁₃′＝（B²−C²）²πρω²／16 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、前述の実施例では、デイスク室４０
内の油圧を低くすることによりピストン３６が押
圧待機位置から押圧位置に向かつて前進させられ
るているが、油圧室３８内の油圧を高めることに
より行つてもよく、また両者を同時に行つてもよ
い。

また、前述の実施例では、デイスク室４０は摩
擦板４８の内周縁部において内周側室と外周側室
とに分離されるようになつているが、第４図に示
すように、摩擦板４８の径方向における幅の中間
位置において分割されるようにしてもよい。この
ようにすれば、デイスク室４０の内周側室内の油
圧P₁₃′が小さくてもピストン３６を押圧待機位置
に位置させることができる。

また、排出孔５２が大きく且つ摩擦板４８とピ
ストン３６および第１部材２４との間が大である
ため、デイスク室４０内に潤滑油が貯溜され難い
場合には、第２リニア制御弁７４の出力油圧P₁₃
をP₁₂よりも大きくするなどの圧力設定が為され
得る。

また、前述の排出孔５２は第２部材２６に設け
られていたが、第１部材２４に設けられてもよ
い。要するに、ピストン３６が押圧待機位置に位
置させられてデイスク室４０内が内周側室と外周
側室とに分割れたとき、外周側室を外部へ連通さ
れる位置に設けられればよいのである。

また、前述の実施例では、ピストン３６が一体
に形成されていたが、ピストン本体とこれにより
駆動される押圧プレートとに分割されていても差
支えない。

また、前述の実施例では、油圧ポンプ７０の吐
出圧P_pがP₁₂およびP₁₃の共通の油圧源として用い
られていたが、互いに独立の油圧源が用いられて
もよい。

また、前述の実施例では、油圧室３８の外径Ａ
とデイスク室４０の内周側室の外径Ｂとが略同等
の寸法とされていたが、一方が他方よりも大きく
されても、クラツチ油圧P₁₂或いは潤滑油圧P₁₃を
変更するだけで対処できる。

また、前述の実施例では第１リニア制御弁７２
および第２リニア制御弁７４が用いられている
が、オンオフ形式の切換弁であつてもよい。

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湿式油圧クラツチ
を示す図である。第２図は第１図の湿式油圧クラ
ツチのクラツチデイスクの一部を示す図である。
第３図は第１図の湿式油圧クラツチの寸法関係を
説明する断面図である。第４図は本考案の他の実
施例の第２図に相当する図である。 １２……湿式油圧クラツチ、１４……入力軸、
１６……出力軸、２２……クラツチケース、３６
……ピストン（押圧部材）、４０……デイスク室、
５２……排出孔、６０……潤滑油路、７４……第
２リニア制御弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 相対回転する一対の回転軸の一方に設けられ
   たクラツチケースと、該一対の回転軸の他方に
   設けられて該クラツチケースのデイスク室内に
   収容されたクラツチデイスクと、該クラツチデ
   イスクを押圧するために該クラツチケース内に
   摺動可能に嵌合された押圧部材と、前記デイス
   ク室内に潤滑油を供給するための潤滑油路とを
   備え、該押圧部材に作用してそれに推力を発生
   させるクラツチ油圧を制御することにより前記
   一対の回転軸間の連結状態を変化させる形式の
   湿式油圧クラツチであつて、 前記デイスク室内の潤滑油を外部へ排出する
   ために前記クラツチケースに設けられ、前記押
   圧部材が前記クラツチデイスクを押圧する押圧
   位置へ近接させられたとき前記潤滑油路との連
   通状態が略遮断される排出孔と、 前記潤滑油路に設けられ、前記クラツチ油圧
   の作用時において前記デイスク室内の潤滑油圧
   を制御することにより、前記押圧部材を前記押
   圧位置に近接した押圧待機位置に停止させ或い
   は該押圧位置に前進させる制御弁と、 を含むことを特徴とする湿式油圧クラツチ。 (2) 前記デイスク室は、前記押圧部材の前記押圧
   位置への近接により内周側室および外周側室に
   分割され、前記潤滑油路は該内周側室に、前記
   排出孔は該外周側室に連通しているものである
   実用新案登録請求の範囲第１項に記載の湿式油
   圧クラツチ。 (3) 前記押圧部材は、前記押圧待機状態において
   は前記クラツチ油圧の受圧面積と略同等の潤滑
   油圧の受圧面積を備えたものである実用新案登
   録請求の範囲第１項に記載の湿式油圧クラツ
   チ。