JPH063227B2 - オイルクラツチの冷却装置における冷却オイルの過溜防止機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はオイルクラッチの冷却装置、更に詳しくはクラ
ッチディスクに対してオイルを吹き付ける事によって同
クラッチディスクの焼き付きを防止すると共にこの様に
クラッチディスクに吹き付けられたオイルを一旦オイル
溜りに貯溜した後再びオイルタンク内に回収する様に設
けられるオイルクラッチの冷却装置において、オイル溜
り内に貯溜されるオイルを一定のレベルにコントロール
するための機構、即ち冷却オイルの過溜防止機構に関す
る。

従来の技術 例えばフォークリフトトラック等クラッチの断続が頻繁
に行なわれる荷役用の産業車両にあってはクラッチディ
スクに焼き付きが生じ易い。そしてクラッチディスクの
焼き付きを防止する方法としてはクラッチディスクに対
してオイルを吹き付ける方法が一般的に用いられている
のであるが、従来のオイルクラッチ冷却装置にあっては
オイル供給量が不足し、或いはオイルが充分に加温され
ていない等の条件のもとにおいてはオイル溜りに貯溜さ
れるオイルの回収が円滑に得られない点に問題点を有し
ていた。この点について以下に詳述する。

第５図はクラッチディスクに対してオイルを吹き付ける
事によってクラッチディスクの焼き付きを防止する冷却
装置の一態様を表わす図面であって、クラッチケース１
内にオイルタンクより延出するインレットパイプ３と、
オイルタンクに向けて延出するアウトレットパイプ４が
その先端部を対峙させて設けられ、両パイプ３，４の先
端部間はエジェクター５によって連結される。そして同
エジェクター５にはアウトレットパイプ４寄りに位置し
てベンチュリー部６が設けられる一方、同ベンチュリー
部６よりオイルの吸引パイプ７が下向きに延設され、そ
の先端部はクラッチケース１の底部に形成するオイル溜
り１’に臨む如く設けられる。又、インレットパイプ３
よりフローデバイダー３０を介して噴射パイプ９が分岐
延設され、その先端部に形成する噴射ノズルがクラッチ
ディスク近傍位置に臨む如く設けられる。そしてオイル
タンクよりインレットパイプ３を経てエジェクター５内
に送り込まれたオイルは同エジェクター５内に圧送され
て再びアウトレットパイプ４を経てオイルタンク内に還
流される一方、インレットパイプ３内を圧送されるオイ
ルの一部は噴射パイプ９を経てクラッチディスクに吹き
付けられて同クラッチディスクの冷却作用が得られると
共にクラッチディスクに吹き付けられたオイルは同クラ
ッチディスクに沿って落下してオイル溜り１’に貯溜さ
れる。そしてこの様にしてオイル溜り１’に貯溜された
オイルはエジェクター５内を圧送されるオイルがベンチ
ュリー部６部分に生ずる負圧作用を介して吸引パイプ内
を吸い上げられてオイルタンク内に回収されるのである
が、例えばエンジントラブル発生時、エンジンの始動直
後のアイドリング回転時或いは寒冷地における暖気運転
時等ポンプの回転が充分に得られない状況下において
は、エジェクター５に対するオイル供給量が充分得られ
ない事、オイルの温度が充分上昇していない事等に起因
してベンチュリー部６部分において充分な流速を得る事
が出来ない。そしてこの様に充分な流速を得る事が出来
ない事の当然の結果として同部には充分な負圧状態を得
る事が出来ないためにオイル溜り１’に貯溜されるオイ
ルの吸い上げ機能が充分に得られない事となる。

そしてこの様にオイル溜り１’に貯溜されるオイルの回
収が円滑に行なわれない事により、同オイル溜り１’に
貯溜されるオイルのレベルが上昇し、クラッチディスク
等が浸漬される結果、同クラッチディスクに対して流体
抵抗が生じエンジンがストップしてしまう等の不具合を
生ずる事となるのである。

又、上記の様な不具合に対してはオイルの回収機能が最
悪の状態におけるオイルの回収量と一致させてその吹き
付け量を決める事により一応オイルの過溜を防止する事
は可能であるが、この様にオイルの吹き付け量を規制し
た場合にはオイルの吹き付け量に不足を生じ易くクラッ
チディスクの摩耗、焼き付き等の新たな不具合を招来す
る事となる。

そして上記の様な不具合の解決策としては噴射パイプに
開閉弁を設け、オイルレベルが上昇した場合において、
同開閉弁を閉じる事によってクラッチディスクに対する
オイルの噴射を規制する方法、具体的には第６図に表わ
す様に噴射パイプ９に開閉弁２８を常時は開き方向（下
向き）に付勢された状態にある様に設けると共にオイル
溜り１には上記開閉弁２８と対向させてフロート１０を
浮設し、オイル溜り１’に貯溜されるオイル量が一定の
レベル迄上昇した場合において、フロート１０の浮上作
用を介して開閉弁２８を閉じる様にする方法が提案され
ている。

発明が解決しようとする問題点 しかして上記提案にあっては、開閉弁をフロートの浮力
によって直接的に開閉させるように設けられている事に
より、噴射パイプ内を圧送されるオイルの流圧が開閉弁
に対して背圧として作用する事に起因して円滑な開閉作
用が得られない点、そして開閉弁をオイルの流圧に打ち
勝って円滑に開閉させる作用を得るためにはフロートに
強度を持たせる事に加えて同フロートを大きく形成して
その浮力を大きくしなければならないのであるが、この
様にフロートを大きく形成する事により、クラッチケー
ス内がスペース的に著しく制約を受けるという新たな不
具合を生ずる点に問題点を有する。

本発明は上記の様な問題点を解決するためにその改善を
試みたものであって、小さなフロートの浮力によって開
閉弁の開閉をスムーズに行なう事が出来る様にする点に
その解決すべき問題点を有する。そして上記問題点を解
決するためのその具体的手段と作用は次の通りである。

問題点を解決するための手段 インレットパイプより分岐する噴射パイプ中にダイヤ
フラムアクチュエータに連結させて開閉弁を開閉自在に
設けると共に同ダイヤフラムアクチュエータに形成する
負圧室をクラッチケースと連通させて設ける。即ちクラ
ッチケース内に得られる負圧作用を介して開閉弁を開く
状態が得られる様に設ける。

クラッチケース若しくは同クラッチケースとダイヤフ
ラムアクチュエータに形成する負圧室間に介在させてク
ラッチケース若しくは負圧室内を負圧状態より大気圧状
態に切り換えるための切り換え弁をオイル溜りに浮設す
るフロートと連動させて開閉自在に設ける。即ち、オイ
ル溜りにおけるオイルレベルの上昇に伴いクラッチケー
ス若しくは負圧室内を負圧状態より大気圧状態に切り換
える作用が得られ、この切り換え作用を介して開閉弁を
閉じる状態が得られる様に設ける。

作用 オイル溜りに貯溜されるオイルが正常なレベルにある状
態においては、クラッチケース内に得られる負圧作用に
よって開閉弁は開かれた状態、即ち、クラッチディスク
に向けてオイルを噴射する状態が得られる。

そしてオイル溜りに貯溜されるオイルレのレベルが上昇
するのに伴いクラッチケース若しくはダイヤフラムアク
チュエータの負圧室が負圧状態より大気圧状態に切り換
えられる事によって開閉弁が閉じられた状態、即ち、ク
ラッチディスクに対するオイルの噴射をストップする状
態が得られる。

実施例 以下に本発明の具体的な実施例を例示の図面について説
明する。

第１図と第２図は第１の実施例を表わす図面であって、
１はクラッチケースを示す。同クラッチケース１は負圧
状態を得る事が可能な如く密閉状に形成される。又、同
クラッチケース１内には前後方向に延在させてメインド
ライブシャフト２が横架され、同メインドライブシャフ
ト２には図示省略してあるがクラッチディスクがスプラ
イン嵌合を介して進退自在に横架される。

３はインレットパイプ、４はアウトレットパイプであっ
て、インレットパイプ３はオイルタンクよりポンプＰを
経てクラッチケース１方向に向けて延出し、その一端
３’がクラッチケース１内に臨む如く設けられる。又、
アウトレットパイプ４は同じくオイルタンクより延出
し、その一端４’がクラッチケース１内に臨む如く設け
られる。即ち、両パイプ３、４はその一端３’，４’が
クラッチケース１内において相対峙する如く設けられ、
両一端３’，４’間はエジェクター５によって連結され
る。

エジェクター５にはインレットパイプ３とアウトレット
パイプ４間を繋ぐ連通路５’が形成され、同連通路５’
にはノズル部６ａおよびベンチュリー部６ｂが設けられ
る。そして同ベンチュリー部６ｂ手前部分からはオイル
の吸引パイプ７が下向きに延設され、その下端部はクラ
ッチケース１の底部に形成するオイル溜り１’に臨む如
く設けられる。又、インレットパイプ３の任意の位置よ
りフローデバイダー３０を介して噴射パイプ９が分岐延
設され、その先端部に形成する噴射ノズル９’がクラッ
チディスクと体面する位置に臨む如く設けられる。そし
て又、同噴射パイプ９にはその任意の中間部に介在させ
て開閉弁１５が設けられる。同開閉弁１５は弁体体１５
Ａと弁杆１５Ｂより成り、弁体体１５Ａには噴射パイプ
９に対する接続孔２１がその両端部を噴射パイプ９に連
通させて開口される。又、同弁杆１５Ｂは噴射パイプ９
に対して直交する方向に延在させて回動自在に嵌挿さ
れ、同弁杆１５Ｂには連通孔２２が上記接続孔２１と連
通する事が可能な如く直径方向に延在させて開口され
る。そして同弁杆１５Ｂの一端にはリンク１６が連結さ
れ、同リンク１６の先端部には後述する様にダイヤフラ
ムアクチュエータ１３に突設する連結ロッド１４の先端
部が枢結される。

一方、又、クラッチケース１より導圧パイプ１２が延設
され、その先端部はダイヤフラムアクチュエータ１３に
連結される。更に詳しくは同ダイヤフラムアクチュエー
タ１３には隔膜１３ｃを間に存して負圧室１３ａと大気
室１３ｂが形成され、上記導圧パイプ１２の先端部は負
圧室１３ａと連通する如く設けられる。そして同負圧室
１３ａには隔膜１３ｃを大気室１３ｂ方向に付勢するば
ね８が介装される。又、大気室１３ａ側にはその一端を
隔膜１３ｃに連結させて連結ロッド１４が突設され、そ
の先端部には前述のリンク１６が枢結される。

そして又、導圧パイプ１２には任意の中間部に介在させ
て切り換え弁１７が設けられる。同切り換え弁１７は弁
体体１７Ａと弁杆１７Ｂより成り、弁体体１７Ａには導
圧パイプ１２に対する接続孔１８ａ，１８ｂがその両端
部を導圧パイプ１２に連通させて設けられると共に両接
続孔１８ａ，１８ｂに対して９０度の変位角を存して負
圧の逃し孔１９が大気中に向けて開口される。又、弁杆
１７Ｂは弁体体１７Ａに対して回動自在に嵌挿するに同
弁杆１７Ｂには直径方向に延在させて穿設する連通孔２
０ａと同連通孔２０ａに対して９０度の変位角を存して
半径方向に延在させて穿設する連通孔２０ｂが設けら
れ、同弁杆１７Ｂを回動させる事によって連通孔２０ａ
は接続孔１８ａ，１８ｂと、又連通孔２０ｂは逃し口１
９と夫々連通する事が可能な如く設けられる。そして
又、同弁杆１７Ｂの一端はクラッチケース１内に臨む如
く延設され、同部にはフロート１０が上下方向に回動自
在に浮設される。更に詳しくは同フロート１０はその基
部を弁杆１７Ｂの一端に連結するフロートアーム１０ａ
と同フロートアーケ１０ａの先端部に連結するフロート
体１０ｂより成り、同フロート体１０ｂはオイル溜り
１’上に浮く事が可能な如く設けられる。

第３図と第４図は第２の実施例を表わす図面であって、
上記第１の実施例にあってはクラッチケース１内におけ
る負圧と大気圧の切り換え弁１７が導圧パイプ１２の中
間部に介在させて設けられるのに対して本実施例にあっ
てはクラッチケース１の上端部（クラッチカバー）に取
付けて負圧と大気圧の切り換え弁２３が設けられる。即
ち、クラッチケース１の上端部にはクラッチケース１と
連通させてバルブケース２３Ａが固着され、同バルブケ
ース２３Ａには負圧の逃し口２４が開口される一方、同
バルブケース２３Ａには弁座２５が設けられ、同弁座２
５には弁杆２３Ｂが進退自在に係合される。更に詳しく
は同弁杆２３Ｂにはばね２６が介装され、同ばね２６に
よって常時は弁座２５方向に向けて付勢された状態にあ
る様に設けられる。一方、フロート１０にはフロートア
ーム１０ａにその一端を枢結させて押し上げロッド２７
が上向きに延設され、その先端部が弁杆２３Ｂと対向す
る位置に臨む如く設けられる。

次にその作用について説明する。

第１図と第２図に表わす第１の実施例において、エンジ
ンの回転と連動してメインドライブシャフト３と同メイ
ンドライブシャフト３に軸架するクラッチディスクが回
転駆動する状態において、エンジンの回転と連動してオ
イルポンプＰが回転駆動し、同オイルポンプＰの回転駆
動を介してオイルタンク内のオイルがインレトパイプ３
内に吸引される。インレトパイプ３内に吸引されたオイ
ルは同インレトパイプ内をエジャクター５方向に向けて
圧送されるのであるが、同インレットパイプ３内を圧送
される間に同オイルの一部はフローデバイダー３０を介
して噴射パイプ９内に向けて分流される。そしてこの様
に噴射パイプ９内に向けて分流されたオイルは同噴射パ
イプ９内を圧送されてその先端部に形成する噴射ノズル
９’よりクラッチディスク方向に向けて吹き付けられて
同クラッチディスクを冷却する作用が得られる。又、こ
の様にしてクラッチディスクを冷却したオイルはその自
重によりクラッチケース内を落下してオイル溜り１’に
貯溜される。

一方、インレットパイプ３内を圧送されるその他のオイ
ルはノズル部６ａとベンチュリー部６ｂによって、その
流速を速められてアウトレットパイプ４内に送り込ま
れ、同アウトレットパイプ４内をオイルタンク方向に向
けて圧送される事となるのであるが、上記の様にエジェ
クター５の連通路５’内を圧送されるオイルはベンチュ
リー部６ｂの手前部において、流速が速められる事によ
り同部に負圧が生じ、同負圧を介してオイル溜り１’に
貯溜されるオイルが吸引パイプ７内を吸い上げる作用が
得られる。そして吸い上げられたオイルは連通路５’内
を圧送されるオイルと合流してアウトレットパイプ４方
向に向けて圧送される。即ち、オイル溜り１’に貯溜さ
れるオイルの回収作用が得られ、同オイル溜り１’にお
けるオイルレベルを一定の状態に維持する作用が得られ
る。そしてオイルレベルが一定の状態（即ち、正常な状
態）に維持された状態においては、第１図に表わす様に
切り換え弁１７において弁杆１７Ｂはフロート１０と連
動して下向き（時計方向）に回動した状態、即ち導圧パ
イプ１２がダイヤフラムアクチュエータ１３の負圧室１
３ａと連通する状態にある。又、クラッチケース１内は
上記の様なオイルの回収作用を介して負圧状態が得られ
ているのであるが、上記の様に切り換え弁１７において
導圧路１２はダイヤフラムアクチュエータ１３の負圧室
１３ａと連通状態にある事により、同負圧室１３ａにお
いて得られる負圧作用を介して隔膜１３ｃがばね８の付
勢力に打ち勝って負圧室１３ａ方向に押し下げられた状
態にある。そしてこの様に隔膜１３ｃが押し下げられた
状態にある事により、開閉弁１５において弁杆１５Ｂが
上記隔膜１３ｃと連動して下向きに回動した状態、即ち
同開閉弁１５が開かれた状態にある。

エンジンの始動直後、或いは寒冷地における緩気運転時
においてはそのアイドリング回転数が充分に得られない
ためにオイルポンプＰの回転が充分に得られないこと、
そしてオイルポンプＰの回転が充分に得られない状態に
あってはエジェクター５に対して充分なオイル供給量が
得られず、又、オイルの温度が充分に上昇していないこ
と等に起因してベンチュリー部６ｂ手前部において充分
な流速、換言すれば充分な負圧状態を得る事が出来ない
こと、そして又、この様に充分な負圧状態が得られない
ためにオイルの吸い上げ機能が低下し、オイル溜り１’
においてそのオイルレベルが上昇してしまうことは従来
の問題点として前述した通りであるが、この様にオイル
溜り１’のオイルレベルが上昇した場合において、同オ
イルレベルの上昇に伴いフロート１０において同フロー
ト１０の浮上作用が得られる一方、切り換え弁１７にお
いて弁杆１７Ｂが同フロート１０と連動して上向きに回
動して此れ迄クラッチケース１と連通状態にあったダイ
ヤフラムアクチュエータ１３の負圧室１３ａが逃し孔１
９を介して大気と連通する状態が得られる。そしてこの
様に負圧室１３ａが大気と連通する状態が得られること
により、此れ迄その負圧作用を介して負圧室ａ側に押し
下げられた状態にあった隔壁１３ｃがばね８の付勢力を
介して大気室１３ｂ方向に押し上げる作用が得られる。
そして又、この様に隔壁１３ｃが押し上げられる事によ
り、開閉弁１５において弁杆１５ｂを上向きに回動させ
る作用、即ち噴射パイプ９を遮断する作用が得られる。
しかしてこの様に噴射パイプ９が遮断される事により、
オイル溜り１’におけるそれ以上のオイルレベルの上昇
を回避する事が出来る。即ち、クラッチディスクに対す
るオイルの噴射作用は得られなくなりインレットパイプ
３内を圧送されるオイルはその全量がそのままオイルタ
ンク内に還流される。

又、第３図と第４図に表わす第２の実施例において、第
３図はオイル溜り１’のオイルレベルが一定の状態（即
ち、正常な状態）に維持された状態を表わす図面であっ
て、切り換え弁２３は閉じられた状態にある。そしてこ
の様に切り換え弁２３が閉じられた状態にある事により
クラッチケース１内は負圧状態が保持された状態にあ
る。又、この様にクラッチケース１内が負圧状態に保持
された状態にある事により、ダイヤフラムアクチュエー
タ１３において負圧室１３ａは負圧状態が得られた状態
にある。そして又、この様に負圧室１３が負圧状態にあ
る事により開閉弁１５は開かれた状態にある。一方、オ
イルレベルが上昇した場合において、フロート１０が浮
上するのに伴い同フロート１０に連結するロッド２７に
よって弁杆２３Ｂを押し上げる作用、即ちクラッチケー
ス１内を負圧状態より大気圧状態に切り換える作用が得
られる。そしてこの様にクラッチケース１内が大気圧状
態にあるのに伴いダイヤフラムアクチュエータ１３の負
圧室１３ａも又大気圧と同圧状態に切り換えられる事に
より開閉弁１５において噴射パイプ９を遮断する作用が
得られる。

発明の効果 本発明は以上の様に構成されるものであって、上記の様
に噴射パイプの開閉弁をクラッチケース内に生ずる負圧
作用を介して開き状態が得られる様に設けると共にオイ
ル溜りにおけるオイルレベルが上昇した場合において同
オイル溜りに浮設するフロートの浮上作用と連動してク
ラッチケース若しくはダイヤフラムアクチュエータの負
圧室内を負圧状態より大気圧状態に切り換える事によっ
て、上記開閉弁を閉じる状態が得られる様にした事によ
り、小さなフロートの浮力によって上記開閉弁の開閉を
的確に行なう事が出来るに至った。即ち、開閉弁の信頼
性を向上させる事が出来ると共にフロートを小さく形成
する事が出来るに至った。

そしてこの様に開閉弁の信頼性が向上した事により、噴
射パイプより噴射されるオイルのその噴射量を増大させ
る事が可能となり、此によりクラッチディスクの摩耗及
び焼き付きを確実に防止する事が出来るに至った。

そして又、第２の実施例にあってはオイルレベルが上昇
した場合においてクラッチケース内を直接的に負圧状態
より大気圧状態に切り換える様にした事により、ベンチ
ュリー部におけるオイルの吸い上げ機能を高める事が出
来、此によりオイル溜りに貯溜されるオイルを短時間の
間に吸い上げる事が出来るに至った。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は第１の実施例を表わす図面であって、
第１図は本発明に係る過溜防止機構を具備するクラッチ
ケースの断面図、第２図は同作用状態を表わすクラッチ
ケースの断面図、第３図と第４図は第２の実施例を表わ
す図面であって、第３図は過溜防止機構を具備するクラ
ッチケースの断面図、第４図は同作用状態を表わすクラ
ッチケースの断面図である。又、第５図と第６図は従来
構造を表わすクラッチケース部分の断面図ある。 １…クラッチケース、１’…オイル溜り、２…メインド
ライブシャフト、３…インレットパイプ、３’…一端、
４…アウトレットパイプ、４’…一端、５…エジェクタ
ー、５’…連結路、６ａ…ノズル部、６ｂ…ベンチュリ
ー部、７…吸引パイプ、８…ばね、９…噴射パイプ、
９’…噴射ノズル、１０…フロート、１０ａ…フロート
アーム、１０ｂ…フロート体、１２…導圧パイプ、１３
…ダイヤフラムアクチュエータ、１３ａ…負圧室、１３
ｂ…大気室、１３ｃ…隔膜、１４…連結ロッド、１５…
開閉弁、１５Ａ…弁本体、１５Ｂ…弁杆、１６…リン
ク、１７…切り換え弁、１７Ａ…弁本体、１７Ｂ…弁
杆、１８ａ，１８ｂ…連続孔、１９…逃し孔、２０ａ…
連通孔、２０ｂ…連通孔、２１…接続孔、２２…連通
孔、２３…切り換え弁、２３Ａ…バルブケース、２３Ｂ
…弁杆、２４…逃し口、２５…弁座、２６…ばね、２７
…押し上げロッド、Ｐ…ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クラッチケース内にオイルタンクより延出
   するインレットパイプとアウトレットパイプを対峙させ
   て設け、両パイプ間はエジェクターによって連結するに
   同エジェクターにはベンチュリー部を設けると共に同ベ
   ンチュリー部よりオイル吸い上げパイプを下向きに延設
   し、その先端部をクラッチケースの底部に形成するオイ
   ル溜りに臨ませる一方、インレットパイプより噴射パイ
   プを分岐延設し、その先端部に形成する噴射ノズルをク
   ラッチディスクと対面する位置に臨ませてなるオイルク
   ラッチ冷却装置において、インレットパイプより分岐す
   る噴射パイプ中にダイヤフラムアクチュエータに連結さ
   せて開閉弁を開閉自在に介在させて設け、同ダイヤフラ
   ムアクチュエータに形成する負圧室をクラッチケースと
   連通させて設ける一方、同クラッチケース若しくは同ク
   ラッチケースとダイヤフラムアクチュエータに形成する
   負圧室間に介在させてクラッチケース若しくは負圧室内
   を負圧状態より大気圧状態に切り換えるための切り換え
   弁をオイル溜りに浮設するフロートと連動させて開閉自
   在に設けて成るオイルクラッチ冷却装置における冷却オ
   イルの過溜防止機構。