JPH0453461Y2 - - 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す
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、油圧室内のクラツチ油圧が作用させられる
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、(b)前記押圧部材に設けら
れ、前記油圧室から前記デイスク室に向かう方向
の流通を阻止するが、反対方向の流通を許容する
逆止弁と、(c)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、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、デイスク室
内の潤滑油が排出孔を通して大気に排出されデイ
スク室内は低圧となつているので、押圧部材に作
用するクラツチ油圧により逆止弁が閉じられると
ともに押圧部材が前進させられてクラツチデイス
クに接近する。これにより、デイスク室内の潤滑
油を排出するた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
阻止されると同時に逆止弁が開き、押圧部材がク
ラツチデイスクに対して押圧直前の押圧待機位置
に好適に保持され、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
て上記デイスク室内の圧力が低下させられるた
り、或いはクラツチ油圧が更に高められたりする
と、押圧部材には推力が発生して更に押圧部材が
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。

このように、クラツチ油圧を排圧するための排
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、前記逆止弁は、好適には、前記押圧部
材に貫通して形成され、回転軸芯に平行な内周円
筒面とこれに連続し且つその回転軸芯に対して傾
斜したテーパ状の弁座面とを有する弁穴と、この
弁穴内に収容されて前記弁座面に密着可能な球状
弁子とを含んで構成される。

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。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離されるよう
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２６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へ連通させてデイスク室４０内の
油圧を略大気圧とする。

ここで、上記湿式油圧クラツチ１２において
は、第２図および第３図に詳しく示すように、デ
イスク室４０内の圧力を油圧室３８へ逃がしてピ
ストン３６の推力を低下するための逆止弁８４が
ピストン３６に設けられている。逆止弁８４は、
回転軸芯に平行であり且つその回転軸芯から距離
Ｒだけ離隔した一軸に沿つて形成された貫通穴８
６と、貫通穴８６内に嵌め着けられたリテーナ８
８と、リテーナ８８内に収容された球状弁子９０
とを備えている。上記貫通穴８６は、小径穴部９
２と、大径穴部９４と、それらを連結するテーパ
穴部９６とから成り、上記リテーナ８８は、テー
パ穴部９６と同様の形状のテーパ状の弁座面９８
と大径穴部９４と同様の形状の内周円筒面１００
と、球状弁子９０の離脱を防止するための内向き
のフランジ１０２とを備えた金属部品である。

また、上記湿式油圧クラツチ１２においては、
第２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、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、ニユートアル状態から第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。こ
れにより、(1)式に示すように、ピストン３６に作
用させられるクラツチ油圧P₁₂および油圧室３８
内の遠心油圧P₁₂′に基づいて、リターンスプリン
グ５４の付勢力F_rよりも大きい推力F₁₂が発生し、
ピストン３６が前進させられる。この状態では、
逆止弁８４が未だ閉じられている。すなわち、球
状弁子９０の弁座面９８との接触点Ｓと球心とを
結ぶ線が回転軸心と平行な一軸に対して成す角度
をθとすると、球状弁子９０の受圧面積はπr²
sin²θとなるから、球状弁子９０に作用する閉弁
方向の推力F_Aは(2)式のようになる一方、湿式油
圧クラツチ１２の回転の角速度をωとすると、こ
の推力F_Aの作用に基づく球状弁子９０の接触点
Ｓを中心とする回転モーメントM_Aは(3)式に示す
ようになり、遠心力により弁座面９８上の球状弁
子９０に作用する回転モーメントM_Bは(4)式のよ
うになる。この前進状態では、(5)式および(6)式に
示すような関係が維持されるようにクラツチ油圧
P₁₂などが設定されており、逆止弁８４が閉成さ
れつつピストン３６の前進が持続されるのであ
る。

F₁₂＝S₁₂×（P₁₂＋P₁₂′） …(1) F_A＝（P₁₂＋P₁₂′）・πr²sin²θ …(2) M_A＝F_A×rsin＝（P₁₂＋P₁₂′）・πr³sin³θ …(3) M_B＝（mRω²cosθ）・ｒ …(4) M_A＞M_B …(5) F₁₂＞F_r …(6) 上記のようなピストン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４
６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の内周側室内の潤滑油圧
P₁₃が高められるとともに、デイスク室４０に遠
心油圧P₁₃′が発生するので、球状弁子３６には、
潤滑油圧P₁₃および遠心油圧P₁₃′に基づいて前記
推力F_Aと反対向きの推力F_Cが(7)式に示すように
発生し、この推力F_Cに基づいて前記モーメント
M_Aと反対向きのモーメントM_Cが(8)式に示すよう
に発生する。

F_C＝（P₁₃＋P₁₃′）・πr²sin²θ …(7) M_C＝（P₁₃＋P₁₃′）・πr³sin³θ …(8) 上記のように球状弁子９０には新たなモーメン
トM_Cが作用する結果、次式(9)に示す関係が成立
するので、球状弁子９０が第４図に示す位置へ転
動し、逆止弁８４が開放される。

M_A＜M_B＋M_C …(9) このようにして逆止弁８４が開放されると、油
圧室３８内とデイスク室４０との圧力差が解消さ
れ、ピストン３６がリターンスプリング５４の付
勢力F_rにより押し戻される。また、このようにし
てピストン３６が押し戻されてデイスク室４０内
の油圧P₁₃が低下すると、逆止弁８４が閉じ始め
る。この結果、クラツチデイスク４６を押圧する
直前の押圧待機位置にピストン３６が維持される
のである。すなわち、逆止弁８４の開放により低
下したデイスク室４０内の油圧をP₁₄、このとき
の遠心油圧をP₁₄′とすると、それらの油圧に基づ
く回転モーメントM_C′は(10)式のようになり、（11）
式の条件が成立した状態で落ち着くのである。

M_C′＝（P₁₄＋P₁₄′）・πr³sin³θ …(10) M_A＝M_B＋M_C′ …(11) 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、デイスク室
４０内の油圧に基づく推力F₁₃〔＝（P₁₄×P₁₄′）×
S₁₃〕が小さくなつてピストン３６に作用する推
力のバランスが崩れるので、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１０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、上記のように、
コントローラ８２により第１リニア制御弁７２が
油圧室側近接制御状態で第２リニア制御弁７４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、本実施例では、デイスク室４０内の油圧
を上昇させることにより、直ちに逆止弁８４が開
かれてピストン３６の推力を解消できるので、湿
式油圧クラツチ１２の切れ性能が向上する利点が
ある。たとえば、湿式油圧クラツチ１２の後段に
接続されたトランスミツシヨンのギア段の切り換
え時においてはクラツチ開放動作が速やかとな
り、また、急ブレーキ時における湿式油圧クラツ
チ１２の開放が好適に行われ得てエンジン停止が
解消されるとともに走行感が改善される。

また、本実施例においては、ピストン３６に近
接制御弁を設ける必要がないため、部品点数が少
なくなり、湿式油圧クラツチ１２の構成が簡単且
つ安価となる。

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。

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、ピストン３６を
押圧待機位置から押圧位置へ前進させるときにデ
イスク室４０内の油圧を低くされることにより行
われていたが、油圧室３８内のクラツチ油圧P₁₂
を高めることにより行つてもよいし、また両者を
同時に行つてもよい。

また、前述の逆止弁８４では、湿式油圧クラツ
チ１２の回転軸芯に平行な一軸に沿つて形成され
た貫通穴８６を備えていたが、この貫通穴８６は
上記回転軸芯に平行でなくてもよい。

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
側室とに分割されたとき、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、上述したのはあまく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
ツチの寸法関係を説明する断面図である。第３図
および第４図は、第１図の逆止弁を拡大して示す
断面図であつて、第３図は閉成作動状態、第４図
は開放作動状態をそれぞれ示している。 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）、３８……油圧室、４
０……デイスク室、５２……排出孔、６０……潤
滑油路、７４……第２リニア制御弁、８４……逆
止弁。

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、油圧室内のクラツチ油圧
   が作用させられる押圧部材と、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、 前記押圧部材に設けられ、前記油圧室から前
   記デイスク室に向かう方向の流通を阻止する
   が、反対方向の流通を許容する逆止弁と、 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) 前記逆止弁は、前記押圧部材に貫通して形成
   され、回転軸芯に平行な内周円筒面とこれに連
   続し且つ該回転軸芯に対して傾斜したテーパ状
   の弁座面とを有する弁穴と、該弁穴内に収容さ
   れて前記弁座面に密着可能な球状弁子とを含む
   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。