JPH0672623B2

JPH0672623B2 - 摩擦トルク伝達装置

Info

Publication number: JPH0672623B2
Application number: JP2198953A
Authority: JP
Inventors: レイモンド・ジェームス・ハカ
Original assignee: ゼネラル・モータース・コーポレーション
Priority date: 1989-07-27
Filing date: 1990-07-26
Publication date: 1994-09-14
Anticipated expiration: 2009-09-14
Also published as: US4969546A; JPH0369827A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は摩擦トルク伝達装置のための作動圧力制御に関
し、より詳細には方向感知性を有する摩擦トルク伝達装
置の作動圧力制御に関する。

［従来技術およびその問題点］従来においては、クラッチあるいはブレーキ等の摩擦ト
ルク伝達装置における方向感知は、摩擦トルク伝達装置
と並列に一方向型のトルク伝達装置を設けることによっ
て行われていた。このような構造においては、乗物の惰
力走行状態の間にエンジン惰力ブレーキを選択的に解除
あるいは実行することができる。摩擦トルク伝達装置が
かみ合っていない時にはエンジンブレーキをかけること
ができず、また反対に摩擦トルク伝達装置がかみ合って
いるときにはエンジンブレーキを解除することができな
い。これらの制御は惰力ブレーキを行うためには操作者
が手動シフトレバーの位置を手動で選択することを必要
とする。

より高い駆動比、すなわちファーストギア（１速）の外
のギア、において方向感知性を必要とする場合には、摩
擦トルク伝達装置を一方向型のトルク伝達装置と直列に
配列するとともにこれらと並列に第２の摩擦トルク伝達
装置を配列する必要がある。この摩擦装置の直列の配列
はギア比を変える際に用いられ、一方摩擦装置の並列の
配列はエンジンの惰力ブレーキを行うときに用いられ
る。

上述の従来技術の構成においては、選択的な惰力ブレー
キを提供するためには少なくとも１つの摩擦装置と一方
向型のトルク伝達装置を必要とする。このような構成は
明らかに軸方向のスペースの割り当てを必要としかつ製
造コストを増加する。選択的な惰力ブレーキすなわち反
転トルクの伝達は通常のギア比を増加させる操作の際の
シフトの品質および性能を改善する。この目的のため
に、そのような装置はトランスミッションに価値を付加
すると考えられる。

相対向する一対の室を設け、反転トルクが生じた時に流
体圧を両方の室に導入して摩擦装置のトルク能力を減少
するようになされた流体作動型の摩擦トルク伝達装置も
知られている。追加の流体室は通常の作動室よりも小さ
な面積を有しており、これにより摩擦装置はある程度の
反転トルクを常に伝達することができる。このような構
造は米国特許第4,805,752号明細書に開示されている。
米国特許第4,805,752号明細書は流体作動型の摩擦装置
を用いた他の２つの形式の方向感知装置について議論し
ている。これらの装置においては、反転トルクの間に作
動室を排圧し、これにより惰力ブレーキを解除する。そ
のような装置の構成は米国特許第3,734,251号および米
国特許第3,410,370号の各明細書に開示されている。

［発明が解決しようとする課題］したがって、本願発明の目的は、摩擦トルク伝達装置に
トルクの反転が生じている間に選択的なトルクの伝達を
許容する方向感知制御弁を有する改善された流体作動型
の摩擦トルク伝達装置を提供することである。

本願発明の他の目的は、弁部材と方向感知流体インター
フェースとを互いに連結し、摩擦トルク伝達装置に方向
の反転が生じた時に流体作動型の摩擦トルク伝達装置の
トルク能力が制御されるようになされた、改善された流
体作動型の摩擦トルク伝達装置および制御装置を提供す
ることである。

［課題を解決するための手段及び効果］本願発明は、入力部材と、出力部材と、軸方向に配列さ
れるとともに前記入力部材および出力部材にそれぞれ交
互に連結される複数の摩擦板と、前記摩擦板の１つに作
動的に連結され前記複数の摩擦板を摩擦係合させて前記
入力部材および出力部材間のトルク伝達経路を確立する
ピストンおよび作動室と、前記ピストンおよび作動室に
流体圧力を供給する流体圧力源と、前記作動室と選択的
に連通するとともに前記流体圧力源と連通する第１の流
体通路とを備えて成る摩擦トルク伝達装置において、前
記作動室と選択的に連通するとともに排出手段と選択液
に流体連通する第２の流体通路と、前記入力部材および
出力部材の一方に作用的に連結された第１の弁手段と、
前記第１および第２の流体通路と連通するようになされ
た制御弁とを設け、前記第１の弁手段をトルク伝達方向
を感知可能となして、第１のトルク伝達方向の間には前
記第１の流体通路を前記作動室と選択的に連通させ、ま
た前記第１のトルク伝達方向とは反対の第２のトルク伝
達方向の間には前記第２の流体通路を前記作動室と選択
的に連通させるようにし、更に前記制御弁を、前記第２
のトルク伝達方向の間には、その内部の流体圧に応答し
て前記作動室の中の圧力を減少するようになした構成を
その特徴としている。

本願発明は、単一の摩擦トルク伝達装置と、制御弁と、
方向感知型の流体インターフェースすなわち弁とを用い
ることによってエンジンの惰力ブレーキすなわち反転ト
ルクの伝達を選択的に達成する。この構成は従来におい
て用いられていた一方向性のトルク伝達アセンブリの排
除を可能とし、したがって製造における経済性を改善す
ることができる。本願発明は更に軸方向の所要スペース
を低減する。

制御弁をシャフトの中央に設けて摩擦トルク伝達装置へ
の圧力供給通路と直接流体連通するようにすることが好
ましい。制御弁は、摩擦トルク伝達装置の作動室の中の
作動圧力を減少させて摩擦トルク伝達装置のトルク能力
を低め、これにより反転方向の伝達を制御するように作
用する。

本発明の好ましい実施例においては、方向の反転が起こ
ると、作動圧力はエンジントルクあるいはスロットル圧
力の関数として制御される。摩擦トルク伝達装置のトル
ク能力に影響を与える制御装置の中の圧力レベルを制御
するために他の作動パラメータを用いることができる。
例えば、調速機圧力に正比例しかつスロットル圧力には
反比例する直線増幅は、スロットルの設定が低い時の上
昇した乗物速度におけるエンジンブレーキを確実にする
とともに、通常のシフト機能時には摩擦装置による反転
トルクの伝達を防止することができる。

［実施例］以下に図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図にはクラッチ10等の（流体作動型の）摩擦トルク
伝達装置が示されている。クラッチ10はハウジング12を
有しており、このハウジングは符号14で示す位置におい
て入力部材すなわち、シャフト16にスプライン結合され
ている。クラッチ10はギア（図示せず）等のトルク伝達
部材に連結されるようになされた出力部材すなわちハブ
18を有している。摩擦クラッチとギア部材との間の連結
構造は当業者には周知であるので、本発明を理解するた
めにそのような連結を行うための構造について議論する
ことが必要であるとは認められない。

ハウジング12およびハブ18はそれぞれスプライン部20、
22を有しており、これらスプライン部は交互に隔置され
た対応する摩擦プレート24、26にそれぞれ駆動連結され
てる。裏当て板28もスプライン部20においてハウジング
12にスプライン結合されており、この裏当て板は通常の
係止リング30によって右方向への移動が制限されてい
る。ハウジング12は円筒形状の外側部分32および円筒形
状の内側部分34を有しており、これら外側部分および内
側部分の間に（流体作動型の）ピストン36が摺動可能に
設けられている。外側部分32および内側部分34の間のス
ペースは、ピストン36がそうであるように、環状になさ
れている。

ピストン36は、内側部分および外側部分34、32及び端部
壁38とともに（クラッチ）作動室40を形成している。円
筒形状の内側部分34はこれに取り付けられた環状のバネ
保持具42を有しており、このバネ保持具はピストン36と
協働してバネ44等の複数の圧縮バネを保持している。バ
ネ保持具42の右方向への移動は通常の係止リング46によ
って制限されており、したがって圧縮バネ44はピストン
36に左方向の力を与えてピストンを図示の非係合位置に
押圧する。ピストン36が図示の位置に保持されると、摩
擦板24、26は、ハウジング12およびハブ18間にトルクを
伝達することなく、互いに関して自由に回転する。

シャフト16は中央の流体通路48を有しており、この通路
の中には弁スプール50によって画成される制御弁が摺動
可能に設けられている。弁スプール50はシャフト部材56
によって相互に連結されている一対の弁ランド52、54を
有している。圧縮バネ58は中央の流体通路48の底端部す
なわちめくら端60と弁ランド52の左側の側部との間で圧
縮されている。圧縮バネ58は中央の流体通路48の中で弁
スプール50を押圧している。

中央の流体通路48の中における弁スプール50の左方向へ
の移動はシャウト16の中に圧入されたチューブすなわち
圧力通路62によって制限されている。このチューブ62
（第１の流体通路）は、第１図および第３図に最もよく
示されるように、中央の流体通路48とシャフト16の外周
面に形成された凹所64との間の流体連通を提供する。

円筒形状の内側部分34には通路66が形成されており、こ
の通路はクラッチ作動室40と連通するとともに上記凹所
64と整合可能になされている。通路66と凹所64との間の
整合はスプライン結合部14によって制御される。このス
プライン結合部14は、シャフト16に形成された複数のス
プライン68と、円筒形状の内側部分34に形成されたスプ
ライン70とによって構成されている。凹所64および通路
66は制御弁すなわち流体インターフェースを提供し、こ
の制御弁は、後述するように、トルク伝達装置の方向に
よって制御される。

第２図に最もよく示されるように、スプライン68、70は
これらの間に自由なスペースを有しており、したがって
シャフト16と円筒形状の内側部分34との間には限定され
た相対的な回転が許容される。スプライン68および70の
選択された対の間には複数のバネ部材72が設けられてお
り、これらバネはシャフト16を円筒形状の内側部分34と
は相対的に時計方向（第２図で見て）に押圧している。
この方向が、トルクがシャフト16からハウジング12へ伝
達される際の、シャフト16の回転方向である。円筒形状
の内側部分34、凹所64および凹所74は第１の弁手段を画
成し、この第１の弁手段は、チューブ62のクラッチ作動
室40との連通および制御通路76のクラッチ作動室との連
通を選択的に許容する。

ハウジング12に反転トルクが作用すると、円筒形状の内
側部分34はバネ部材72の力に抗してシャフト16とは相対
的に時計方向に回転し、凹所64と通路66との間の連通を
断つ。したがって、反転トルク伝達方向の間は、中央の
流体通路48とクラッチ作動室40との間の流体連通は許容
されない。

シャフト16の外周面には他の凹所74が形成されており、
この凹所は制御通路76（第２の流体通路）に連結され、
更にこの制御通路は中央流体通路48に連通している。ま
た中央の流体通路48に流体連通しているのは排圧手段す
なわち通路78である。凹所74はクラッチ作動室40に連通
する通路80と選択的に連通するようになされている。凹
所74は、トルク反転の間に円筒形状の内側部分34とシャ
フト16との間の相対回転が生じた後に、通路80と連通さ
れる。このように、通路80と凹所74により他の方向感知
流体インターフェースが提供される。

凹所74はまた室84と流体連通する第２の制御通路82を有
しており、上記室84の中には圧縮バネ58が設けられてい
る。室84の中の流体は弁スプール50に対して右方向の力
を与えることができる。中央の流体通路48には、流体圧
ポンプ88およびトランスミッション・コントロール90か
ら成る通常の圧力流体源から、通路86を介して圧力流体
が供給される。トランスミッション・コントロール90
は、エンジンのトルクレベルあるいは乗物の速度又はこ
れらの両方に比例するかあるいはこれらに対して相対的
に制御される流体の圧力レベルを提供する。そのような
制御は周知であり、本発明の理解のために更に詳細に説
明する必要はない。

クラッチを係合させる場合には、通路86を加圧して流体
圧力を中央の流体通路48、チューブ62、凹所64および通
路66を介してクラッチ作動室40へ導入する。クラッチ作
動室40の中の流体圧がピストン36を押圧してこのピスト
ンを最も左側の摩擦板24に当接させ、これによりハウジ
ング12とハブ18との間の摩擦トルクの伝達を促進する。
これは通常のクラッチ係合である。しかしながら、乗物
が惰力走行している間には、ハブ18からハウジング12へ
トルクが伝達される。この場合にはハウジング12がシャ
フト16と相対的に僅かに回転し、凹所64を通路66から遮
断するとともに凹所74と通路80とを連結する。

制御通路76は弁スプール50の弁ランド54の位置によって
制御される。中央の流体通路48の中の流体圧が圧縮バネ
の力に抗して弁スプール50を左方向に動かすに十分な大
きさであれば、流体圧は制御通路76を介してクラッチ作
動室40へ導入される。しかしながらこの流体圧は同時に
第２の制御通路82を介して室84へ分配され、この室84は
中央の流体通路48の中の圧力に抗して弁スプール50を右
方向へ動かすように作用するため、クラッチ作動室40の
中の圧力が制限される。

第４図に示す曲線は正方向のトルク伝達曲線92および負
方向のトルク伝達曲線94を示している。順方向のトルク
伝達の間にはクラッチ10のトルク能力はゼロから流体圧
の増加に比例して増加する。しかしながら、トルクの反
転が起こると、圧力が圧縮バネ58の力に打ち勝つに十分
なだけ高くなるまでは、流体圧はクラッチ作動室40に導
入されない。したがって、第４図の曲線94に示すよう
に、クラッチ10は圧力が点96で示す圧力よりも大きくな
る前には負方向のトルクすなわち反転トルクを伝達しな
い。圧力が点96に到達した後にクラッチ10の負方向のト
ルク能力はそれ以降の圧力の増加に比例して増加する。

順方向のトルク伝達の間に弁スプール50が制御通路76と
中央の流体通路48とを連結すると、クラッチ作動室40の
中の圧力は第４図の破線98で示されるトルクレベルに制
限される。これは、装置内のクラッチあるいは他の摩擦
トルク伝達手段の最大トルク伝達値を制御することが望
まれる場合の伝達装置には有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は摩擦トルク伝達装置および制御弁を断面で示す
とともに流体圧供給装置の概略を示す図である。第２図は第１図の２−２線に沿った断面図である。第３図は第１図の３−３線に沿った断面図である。第４図はトルク−作動圧力曲線を示す図である。［主要符号の説明］ 16:入力部材、18:出力部材、 24,26:摩擦板、 34,64,74:第１の弁手段、 36:ピストン、40:作動室、 50:制御弁、58:バネ手段、 62:第１の流体通路、 76:第２の流体通路、 78:排圧手段、82:制御圧通路、 88−90:流体圧力源。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力部材（16）と、出力部材（18）と、軸
方向に配列されるとともに前記入力部材および出力部材
にそれぞれ交互に連結される複数の摩擦板（24,26）
と、前記摩擦板の１つに作動的に連結され前記複数の摩
擦板を摩擦係合させて前記入力部材および出力部材間の
トルク伝達経路を確立するピストン（36）および作動室
（40）と、前記ピストンおよび作動室に流体圧力を供給
する流体圧力源（88,90）と、前記作動室と選択的に連
通するとともに前記流体圧力源と連通する第１の流体通
路（62）とを備えて成る摩擦トルク伝達装置において、
前記作動室（40）と選択的に連通するとともに排出手段
（78）と選択的に流体連通する第２の流体通路（76）
と、前記入力部材および出力部材（16,18）の一方に作
用的に連結された第１の弁手段（34,64,74）と、前記第
１および第２の流体通路と連通するようになされた制御
弁（50）とを設け、前記第１の弁手段をトルク伝達方向
を感知可能となして、第１のトルク伝達方向の間には前
記第１の流体通路（62）を前記作動室（40）と選択的に
連通させ、また前記第１のトルク伝達方向とは反対の第
２のトルク伝達方向の間には前記第２の流体通路（76）
を前記作動室と選択的に連通させるようにし、前記制御
弁を、前記第２のトルク伝達方向の間には、その内部の
流体圧に応答して前記作動室の中の圧力を減少するよう
に構成したことを特徴とする摩擦トルク伝達装置。
【請求項２】請求項１において、前記第１の弁手段が、
前記入力部材（16）および作動室（40）に作用的に連結
された第１の流体インターフェース手段（34,64）と、
第２の流体インターフェース手段（34,74）とを備え、
前記第１の流体インターフェース手段は、前記第１のト
ルク伝達方向の間には、トルク伝達方向に応答して前記
第１の流体通路（62）を前記作動室（40）に選択的に連
通するようになされ、また前記第２の流体インターフェ
ース手段は前記入力部材および作動室と作用的に連結さ
れて、前記第１のトルク伝達方向とは反対の前記第２の
トルク伝達方向の間には、前記第２の流体通路（76）を
前記作動室に選択的に連通するようになされ、更に前記
制御弁（50）がバネ手段（58）および前記第２のトルク
伝達方向の間に前記作動室の中の圧力を減少させるため
の圧力制御通路（82）を有することを特徴とする摩擦ト
ルク伝達装置。