JPS6238020Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はモジユレーシヨン機構を備えた油圧ク
ラツチに関し、特にフオークリフト等の産業機械
や建設機械、農業機械、船舶等に適した油圧クラ
ツチに関する。

従来例を第１図及び第２図により説明する。第
１図においてシリンダ５１内の油圧室５２へクラ
ツチ入力軸５３内の油路５４から作動油を導入す
ると、油圧ピストン５５内の通路５６がチエツク
ボール５７により２点鎖線５７′の如く閉鎖され
て油圧室５２の油圧が上昇し、ピストン５５が矢
印Ｆ方向に前進して入力側と出力側の摩擦板５
８，５９を互に圧接させる。ところが第１図の従
来例では油圧室５２の半径Ｌが大きく、作用面積
が広いので、ピストン５５を移動させるには多量
の作動油を油圧室５２へ流入させねばならず、そ
のために上記クラツチ接続動作における接続開始
までのタイムラグ、すなわち油圧室５２へ作動油
を導入し始めてから実際にピストン５５が摩擦板
５８，５９を圧接させ始めるまでの時間遅れが長
くなるという欠点がある。又油圧室５２への油圧
供給を停止すると、チエツクボール５７が遠心力
により実線の位置へ戻つて通路５６が開放し、油
圧室５２の作動油が摩擦板設置室６０へ逃げるの
で、ピストン５５はリターンスプリング６１の作
用により後退して摩擦板５８，５９の圧接力が解
放されるが、この遮断動作時には油圧室５２の作
動油が遠心力により加圧されるのでピストン５５
を速やかに後退させることができず、ドラツグ残
留時間、すなわち油圧を解放し始めてから実際に
摩擦板５８，５９の圧接力が開放されるまでの時
間が長いという欠点がある。

この欠点に対し、通路５６の油放出量を多くし
たり、リターンスプリング６１を強くしたりする
ことにより、ドラツグ残留時間を短縮することも
考えられるが、高回転仕様の大形クラツチでは上
記遠心力が著しく大きくなるので、接続時の油圧
等を考慮した場合、遠心力に対処できる程度にま
で通路５６を広くしたりスプリング６１を強くし
たりすることは不可能である。

又一般的な従来品では接続時のシヨツクを防止
するために、外部の油圧経路にモジユレーシヨン
機構を設けたり、ピストン５５にコニカルスプリ
ングを併設したりする必要があるので、構造が複
雑になるという欠点がある。

第２図の従来例では一般的なモジユレーシヨン
機構に代えて、油圧室を小容積の室５２ｂと大容
積の室５２ａに分けて両室５２ａ，５２ｂをスリ
ツト６２で接続する構造が採用されているが、こ
の構造においてもクラツチ遮断時のドラツグ残留
時間は第１図の従来品と同様に長くなる。

本考案はドラツグ残留時間を短縮すると共に、
クラツチ接続時のタイムラグ短縮及び低シヨツク
化を図り、かつ機構を簡単化してコストダウンを
図ろうとするもので、図面により説明すると次の
通りである。

断面略図である第３図において、１はクラツチ
入力軸２の外周側に軸２と一体的に設けたシリン
ダ、３はシリンダ１と軸２の間に嵌合する環状の
ピストン、Ｏ−Ｏはクラツチ中心線である。シリ
ンダ１はピストン３よりも図中左方へ筒状に延長
され、該延長部５には複数の環状摩擦板６（ドラ
イブプレート）の外周突起が摺動自在に嵌合する
スリツト７が中心線Ｏ−Ｏと平行に設けてあり、
延長部５の先端部内面には摩擦板６の摺動を阻止
するストツパ９が取り付けてある。隣接する各２
枚の摩擦板６，６の間にはそれぞれ環状の摩擦板
１０（ドリブンプレート）が配置され、摩擦板１
０の内周に設けた突起は筒状出力軸１１に形成し
た中心線Ｏ−Ｏと平行なスリツト１２に摺動自在
に嵌合している。出力軸１１と入力軸２の間には
圧縮コイルスプリング１３が配置され、スプリン
グ１３の図中右端はピストン３の内周部に圧接
し、図中左端は入力軸２上に取り付けた環状のス
プリングシート（図中せず）に圧接している。ピ
ストン３の背面（摩擦板６と反対側の端面）側に
は油圧室１５が形成されている。油圧室１５は後
述する如く２個の室Ａ，Ｂに区画されており、内
側の室Ｂの内周が入力軸２の内部に設けた油路１
８及び外部油路（図示せず）を介して油圧ポンプ
に接続している。

ピストン３は背面の内周寄りの部分から後方
（第３図の右方）へ突出した筒状部２１を備え、
図示のクラツチ遮断時には筒状部２１の先端がシ
リンダ１の端壁に当接している。入力軸２には筒
状部２１の内筒面が摺動自在に嵌合する大径部２
２が設けてあり、大径部２２の前端面とピストン
背面の内周部の間に小容積の室Ｂが環状に形成さ
れている。室Ａは筒状部２１とシリンダ１の外周
筒状部の間に形成されており、その容積は大き
い。筒状部２１は半径方向に延びる１個又は複数
個のチヨーク２４（絞り孔）を備えており、図示
の如くピストン３が後退した状態では、チヨーク
２４は大径部２２の半径方向外方に位置し、大径
部２２により閉鎖（又は概ね閉鎖）されている。

２５は摩擦板６，１０を設置した室（クラツチ
ハウジング内の空間）で、ピストン３には室２５
と室Ａをつなぐホール２６が例えば４個設けてあ
る。第３図の−矢視部分図である第４図の如
く、各ホール２６は円弧状に延びる広い開口を有
し、４個のホール２６はピストン３の放射状のリ
ブ２７を挟んで全体が環状に並ぶように形成され
ている。２８，２９はホール２６群の内周及び外
周に沿つて延びる環状のシール部で、該シール部
２８，２９は第３図の如くピストン３の前方へ突
出した環状部の前端面により形成されており、後
述するクラツチ接続時には摩擦板６に液密状態で
圧接してホール２６を室２５に対して遮断するよ
うになつている。なおリブ２７の前端面にもシー
ル部を形成することができる。シール部２８，２
９はピストン３の素材表面をそのまま利用するこ
ともでき、又上記表面にＯリングがゴムシート等
の専用シール材を設けてシール部２８，２９を形
成することもできる。

図示のクラツチ遮断状態において、室Ａ，Ｂの
油圧は解放されており、ピストン３はスプリング
１３に押されて後退している。又室Ａはホール２
６及びシール部２８，２９と摩擦板６の間の隙間
３０を介して室２５と連通しているので、室Ａに
作動油は充満していない。

クラツチ接続操作を行うと、油路１８から油圧
が導入されて室Ｂが加圧され、室Ｂの油圧を受け
てピストン３はシール部２８，２９が摩擦板６を
押圧する位置までスプリング１３の弾力に抗して
前進する。これにより摩擦板６，１０は互に圧接
を開始し、クラツチは接続し始める。この時点で
はチヨーク２４が室Ｂに連通しており、シール部
２８，２９によりホール２６が閉鎖されるので、
接続開始後は（又はそれ以前から）室Ｂからチヨ
ーク２４を経て室Ａへ作動油が流入すると共に、
室Ａにおいて作動油が空気を圧縮しながら次第に
高圧になり、ピストン３は両方の室Ａ，Ｂの油圧
により接続方向に押される。又ホール２６に面し
た摩擦板６部分も室Ａの油圧により押される。従
つて摩擦板６，１０は次第に強い力で圧接し、最
終的にはクラツチは完全に接続する。

クラツチ遮断操作を行つて油路１８の油圧を解
放すると、室Ｂの油圧が解放されると共に、室Ａ
の油圧もチヨーク２４を介して室Ｂへ逃げる。従
つて遮断操作と略同時にピストン３はスプリング
１３に押し戻されて摩擦板６から離れ、シール部
２８，２９と摩擦板６の間に隙間３０が生じる。
そうすると室Ａ内の作動油はホール２６から隙間
３０を経て空間２５へ流出し、室Ａ内の圧力は急
激に低下する。従つてピストン３はスプリング１
３の弾力により図示の位置まで速やかに後退し、
クラツチは遮断される。

上述のクラツチ接続動作において、ピストン３
は室Ｂの油圧により図示の後退位置から接続開始
位置まで移動（空走）するが、室Ｂは小容積で油
路１８に直結しているので、室Ｂの油圧は短時間
で増加する。従つてピストン３の空走時間（タイ
ムラグ）は第５図の区間Ｏ−Ｐの如く短い。なお
第５図においてＴは時間、Ｗはデイスク（摩擦
板）押付荷重である。

又接続開始から完全接続までの半クラツチ状態
では、両方の室Ａ，Ｂの油圧によりピストン３が
付勢されるが、室Ａの容積は大きく、しかも室Ａ
にはチヨーク２４を介して作動油が流入するよう
になつているので、室Ａの油圧は緩やかに増加す
る。従つて摩擦板６，１０に対するピストン３の
押圧力も第５図の区間Ｐ−Ｑ−Ｒの如く滑らかに
増加し、クラツチは円滑に接続される。なお両室
Ａ，Ｂの油圧は点Ｒで同一になる。

クラツチ遮断操作時には、広いホール２６と隙
間３０を介して室Ａの作動油が瞬時に室２５へ放
出されるので、ピストン３は速やかに後退し、ド
ラツグ残留時間（クラツチが完全に遮断されるま
での時間）が長くなることはない。換言すればピ
ストン３に対するスプリング１３の押戻力は小さ
くてよいので、小形のスプリング１３を使用する
ことができる。又下記の如く隙間３０が生じるま
での時間も短い。すなわち接続状態において摩擦
板６に対するピストン３の押圧力はピストン３の
受圧面（第３図中右端面）に加わる油圧に対応し
ているが、上記受圧面の面積は、従来のピストン
の受圧面面積に比べ、広いホール２６を設けた分
だけ狭くなつているので、ピストン３自体に加わ
る油圧も小さく、遮断操作時には小形のスプリン
グ１３によりピストン３を摩擦板６から離れる位
置まで速やかに押し戻すことができる。従つて遮
断操作開始から室Ａの作動油が放出されるまでの
時間も短く、この点においてもドラツグ残留時間
を短縮することができる。

以上説明したように本考案によると、入力側の
摩擦板６と出力側の摩擦板１０を互に圧接するよ
うに押圧する油圧ピストン３を設け、油圧ピスト
ン３用の油圧室１５を小容積の第１室Ｂと大容積
の第２室Ａとに区画し、第１室Ｂを油圧供給油路
１８に直結し、第２室Ａを絞り（チヨーク２４）
を介して油圧供給油路１８につなぎ、摩擦板設置
室２５と第２室Ａをつなぐ広い逃し通路（ホール
２６）をピストン３に設け、摩擦板６に圧接して
逃し油路を閉鎖するシール部２８，２９をピスト
ン３に設けている。従つてクラツチ接続時には小
容積の室Ｂを利用してピストン３を速やかに摩擦
板圧接開始位置まで移動させることができ、タイ
ムラグを短縮することができる。接続開始後はチ
ヨーク２４と大容積の室Ａを利用してピストン３
に対する油圧を滑らかに増加させることができる
ので、クラツチ接続時のシヨツクを防止又は低減
することができる。又専用のモジユレーシヨン機
構を外部に設けたり、コニカルプレート等を内蔵
させる必要がないので、構造を簡単化し、コスト
を低減できる。油圧の上昇特性はチヨーク２４の
径、数、位置や室Ａの容量で決定されるので、上
記径や容量を変えることにより同サイズのクラツ
チでも任意にモジユレーシヨン特性（時間T₁−
T₂）を決定することができる。

しかもクラツチ遮断時には、広いホール２６を
介して室Ａの作動油を放出できるので、遠心力の
影響を受けずに室Ａの油圧を急激に低下させるこ
とができ、ドラツグ残留時間を短縮することがで
きる。又遠心力の影響を無視できるので、クラツ
チを問題なく大形かつ高速回転仕様にすることが
できる。

なお本考案を具体化する場合、チヨーク２４を
廃止し、筒状部２１と大径部２２の間に絞りとし
て作用する隙間を形成することもできる。室Ｂを
介さずに室Ａを油路１８に接続することもでき
る。すなわち油路１８に分岐油路を設け、該分岐
油路を絞りを介して室Ａに接続することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の油圧クラツチの断面
略図、第３図は本考案による油圧クラツチの断面
略図、第４図は第３図の−矢視部分図、第５
図は本考案による油圧クラツチのデイスク押付荷
重特性を示すグラフである。 ３……油圧ピストン、６……入力側摩擦板、１
０……出力側摩擦板、１５……油圧室、１８……
油圧供給油路、２４……チヨーク（絞り）、２５
……摩擦板設置室、２６……ホール（通路）、Ａ
……第２室、Ｂ……第１室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力側の摩擦板と出力側の摩擦板を互に圧接す
   るように押圧する油圧ピストンを設け、油圧ピス
   トン用の油圧室を小容積の第１室と大容積の第２
   室とに区画し、第１室を油圧供給油路に直結し、
   第２室を絞りを介して油圧供給油路につなぎ、摩
   擦板設置室と第２室をつなぐ広い逃し通路をピス
   トンに設け、摩擦板に圧接して逃し通路を閉鎖す
   るシール部をピストンに設けたことを特徴とする
   油圧クラツチ。