JP2010190278A

JP2010190278A - 油圧クラッチ装置の環状仕切部品

Info

Publication number: JP2010190278A
Application number: JP2009033749A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Taguchi; 紳一郎田口; Kiichiro Goto; 喜一郎後藤
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2010-09-02

Abstract

【課題】油圧クラッチ装置のクラッチシリンダ１に組み込まれて、内周及び外周にゴム状弾性材料からなるシール部材３２，３３を有する環状仕切部品３の偏心を抑制すると共に装着性を向上させる。
【解決手段】金属からなる環状の本体３１と、その内周部及び外周部に一体に設けられたゴム状弾性材料からなる内周シール部材３２及び外周シール部材３３とを備え、本体３１の内周部に、内周面がクラッチシリンダ１の内周筒部１ｂの外周面と微小隙間を介して対向されるガイド部３１１が形成され、内周シール部材３２が、ガイド部３１１における高圧側となる軸方向一側面に突設されたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両における自動変速機の油圧クラッチ装置の環状仕切部品に関する。

図３は、従来の環状仕切部品としてのキャンセルプレートを、油圧クラッチ装置の一部と共に軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。この図３において、参照符号１０１は不図示の駆動軸に取り付けられたクラッチシリンダ、参照符号１０２は、クラッチシリンダ１０１に軸方向移動可能に内挿されてクラッチシリンダ１０１との間に加圧室１００Ａを画成する環状のクラッチピストン、参照符号１０３は、このクラッチピストン１０２の加圧室１００Ａと反対側にキャンセル油圧室１００Ｂを画成するキャンセルプレート、参照符号１０４は、クラッチシリンダ１０１の内周筒部１０１ａに形成された係止溝１０１ｂに嵌着されて、キャンセルプレート１０３の内周フランジ部を支持するスナップリング、参照符号１０５は、クラッチピストン１０２とキャンセルプレート１０３の間に適宜圧縮状態に介装されたリターンスプリング、参照符号１０６は多板クラッチである。

クラッチピストン１０２の外周面には、クラッチシリンダ１０１の外周筒部１０１ｃの内周面と摺動可能に密接されるゴム状弾性材料からなるシールリング１０２ａが装着され、内周面には、クラッチシリンダ１０１の内周筒部１０１ａの外周面と摺動可能に密接されるゴム状弾性材料からなるシールリング１０２ｂが装着されている。

キャンセルプレート１０３は、その外周縁に、クラッチピストン１０２の外周筒部の内周面と摺動可能に密接されたゴム状弾性材料からなるシールリップ１０３ａが一体に接着されている。また、クラッチシリンダ１０１の内周筒部１０１ａには、加圧室１００Ａに油圧を導入するための油導入孔１００Ｃと、キャンセル油圧室１００Ｂに作動油（ＡＴＦ）を供給する給油孔１００Ｄが開設されている。

なお、本願でいう環状仕切部品とは、キャンセルプレート１０３又はクラッチピストン１０２のことである。

多板クラッチ１０６は、クラッチシリンダ１０１に軸方向移動可能な状態で円周方向に係止された複数のドライブプレート１０６ａと、不図示の従動軸側に設けられたクラッチハブ１０７に軸方向移動可能な状態で円周方向に係止された複数のドリブンプレート１０６ｂが軸方向交互に配置された構造を有する。また、クラッチピストン１０２の外周筒部の端部に形成されたクラッチ押圧部１０２ｃが、多板クラッチ１０６と軸方向に対向している。

すなわち、図３に示される油圧クラッチ装置は、油導入孔１００Ｃを介して加圧室１００Ａに作動油の油圧を印加することによって、クラッチピストン１０２がリターンスプリング１０５を圧縮しながら、クラッチシリンダ１０１内をキャンセル油圧室１００Ｂ側へ軸方向変位し、多板クラッチ１０６を押圧してドライブプレート１０６ａとドリブンプレート１０６ｂを摩擦係合させる。このため、多板クラッチ１０６が接続状態となり、不図示の駆動軸の駆動トルクが、クラッチシリンダ１０１から多板クラッチ１０６のドライブプレート１０６ａ、ドリブンプレート１０６ｂ及びクラッチハブ１０７を介して不図示の従動軸へ伝達される。

また、この接続状態から、加圧室１００Ａの油圧を開放すると、クラッチピストン１０２は、圧縮されたリターンスプリング１０５の付勢力によって、加圧室１００Ａ側へ復帰移動し、多板クラッチ１０６におけるドライブプレート１０６ａとドリブンプレート１０６ｂの摩擦係合状態を解除し、これによって、駆動軸から従動軸への駆動力伝達を遮断する。

ここで、クラッチシリンダ１０１及びクラッチピストン１０２は、駆動軸と共に軸心Ｏの周りに回転しているので、加圧室１００Ａ内に導入された作動油は遠心力によって外周側へ押し付けられる。したがって加圧室１００Ａ内には遠心油圧が発生し、この遠心油圧は、リターンスプリング１０５によるクラッチピストン１０２の復帰動作を妨げるように作用する。しかし、クラッチピストン１０２とキャンセルプレート１０３の間に画成されたキャンセル油圧室１００Ｂに貯留された作動油にも遠心油圧（キャンセル油圧）が発生して、加圧室１００Ａ内の遠心油圧と部分平衡するので、クラッチピストン１０２の復帰動作によるクラッチの切断を円滑に行うことができる（例えば下記の特許文献１参照）。

特開平９−１８９３３６号公報

しかしながら、キャンセル油圧室１００Ｂの外径Ｒ_Ｂは加圧室１００Ａの外径Ｒ_Ａより小さく、しかもキャンセル油圧室１００Ｂに対するクラッチピストン１０２の受圧面積も、加圧室１００Ａに対するクラッチピストン１０２の受圧面積より小さいので、キャンセル油圧室１００Ｂの遠心油圧は、加圧室１００Ａ内の遠心油圧を完全に相殺できない。そこで、キャンセル油圧室１００Ｂに加圧室１００Ａ内の遠心油圧を完全に相殺し得る遠心油圧を発生させるために、図３に示される従来技術では、キャンセルプレート１０３の内周縁に、クラッチシリンダ１０１の内周筒部１０１ａと密接されたゴム状弾性材料からなるシールリップ１０３ｂを一体に接着している。

すなわち、このようにキャンセルプレート１０３の内周縁とクラッチシリンダ１０１の内周筒部１０１ａとの間をシールリップ１０３ｂで密封することによって、キャンセル油圧室１００Ｂ内の作動油の油面レベルを、クラッチシリンダ１０１の内周筒部１０１ａよりも内径側へ位置させることができ、これによって、キャンセル油圧室１００Ｂの遠心油圧を加圧室１００Ａ内の遠心油圧と拮抗し得るレベルに高めて、クラッチピストン１０２の動作を一層円滑ならしめることができる。

ところが上記構成の油圧クラッチ装置によれば、キャンセルプレート１０３の外周及び内周に、シールリップ１０３ａ，１０３ｂが介在しているため、クラッチシリンダ１０１に対してキャンセルプレート１０３が偏心しやすくなる問題がある。しかも、キャンセルプレート１０３をクラッチシリンダ１０１に組み込む際に、内周側のシールリップ１０３ｂが、スナップリング１０４を嵌着するための係止溝１０１ｂの外周を乗り越えなければならず、特に、このシールリップ１０３ｂのうち、キャンセルプレート１０３の内周面に接着された部分が、組み込みの過程で係止溝１０１ｂと干渉するので、キャンセルプレート１０３の装着性が低い問題があった。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、油圧クラッチ装置のクラッチシリンダに組み込まれて、内周及び外周にゴム状弾性材料からなるシール部材を有する環状仕切部品の偏心を抑制すると共に装着性を向上させることにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る油圧クラッチ装置の環状仕切部品は、内周筒部及び外周筒部を有するクラッチシリンダに内挿される部品であって、金属からなる環状の本体と、その内周部及び外周部に一体に設けられたゴム状弾性材料からなる内周シール部材及び外周シール部材とを備え、前記本体の内周部に、内周面が前記クラッチシリンダの内周筒部の外周面と微小隙間を介して対向されるガイド部が形成され、前記内周シール部材が、前記ガイド部における高圧側となる軸方向一側面に突設されたものである。

また、請求項２の発明に係る油圧クラッチ装置の環状仕切部品は、請求項１に記載の構成において、内周シール部材は本体に一体成形されたものであり、前記本体のガイド部における軸方向一側面に対する前記内周シール部材の衝合面のうち内周側を、前記軸方向一側面と非接着としたものである。

また、請求項３の発明に係る油圧クラッチ装置の環状仕切部品は、請求項１に記載の構成において、外周シール部材が、本体の外周部における高圧側となる軸方向一側面に突設されたものである。

請求項１の発明に係る油圧クラッチ装置の環状仕切部品によれば、本体内周部のガイド部の内周面がクラッチシリンダの内周筒部の外周面と微小隙間を介して外挿されるので、偏心が抑制される。しかも内周シール部材が前記ガイド部の内周面ではなく軸方向一側面に設けられているので、クラッチシリンダに組み込む際に前記内周シール部材がクラッチシリンダの内周筒部の外周面に形成された溝などと干渉するのを防止でき、このためクラッチシリンダへの装着性を向上することができる。

請求項２の発明に係る油圧クラッチ装置の環状仕切部品によれば、内周シール部材の内周部を本体のガイド部における軸方向一側面と非接着としたことによって、クラッチシリンダへの組み込みに際して内周シール部材を外周側へ容易に変形させてクラッチシリンダの内周筒部の外周面に形成された溝などとの干渉を回避できるので、クラッチシリンダへの装着性を一層向上することができる。

請求項３の発明に係る油圧クラッチ装置の環状仕切部品によれば、大きな遠心油圧が作用する外周シール部材の耐圧性を向上することができる。

本発明に係る環状仕切部品としてのキャンセルプレートを、油圧クラッチ装置の一部と共に軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。図１の要部を拡大して示す断面図である。従来の環状仕切部品としてのキャンセルプレートを、油圧クラッチ装置の一部と共に軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。

以下、本発明に係る油圧クラッチ装置の環状仕切部品の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る環状仕切部品としてのキャンセルプレートを、油圧クラッチ装置の一部と共に軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図、図２は、図１の要部を拡大して示す断面図である。

図１において、参照符号１は不図示の駆動軸に取り付けられたクラッチシリンダで、端盤部１ａと、その内周側から延びる内周筒部１ｂと、端盤部１ａの外周から延びる外周筒部１ｃを有し、内部に、これら端盤部１ａ、内周筒部１ｂ及び外周筒部１ｃによって囲まれた環状の作動空間Ｓが形成されている。

参照符号２は、クラッチシリンダ１に軸方向移動可能に内挿されてクラッチシリンダ１の端盤部１ａとの間に加圧室１０Ａを画成する環状のクラッチピストンで、クラッチシリンダ１の端盤部１ａと軸方向に対向する受圧部２ａと、その外周から加圧室１０Ａと反対側へ延びる外周筒部２ｂと、その先端に形成されたクラッチ押圧部２ｃを有し、内周面及び外周面に、それぞれクラッチシリンダ１の内周筒部１ｂの外周面及び外周筒部１ｃの内周面と摺動可能に密接されるゴム状弾性材料からなるＯリング２１，２２が装着されている。

参照符号３は、クラッチピストン２の受圧部２ａに対して加圧室１０Ａと反対側にキャンセル油圧室１０Ｂを画成する環状仕切部品としてのキャンセルプレートで、金属からなる環状の本体３１の内周部及び外周部に、それぞれゴム状弾性材料からなる内周シール部材３２及び外周シール部材３３が一体成形されたものである。

キャンセルプレート３の本体３１の内周部には、図２（Ａ）に示されるように、キャンセル油圧室１０Ｂ側へ円筒状に突出して内周面３１１ａがクラッチシリンダ１の内周筒部１ｂの外周面と微小隙間を介して対向されるガイド部３１１が形成され、内周シール部材３２が、ガイド部３１１における高圧側（キャンセル油圧室１０Ｂ側）となる軸方向一側面（ガイド部３１１の先端面３１１ｂ）から先端が小径となるテーパ状に突出して、その先端内周のリップエッジ３２ａが、クラッチシリンダ１の内周筒部１ｂの外周面に密接されている。

内周シール部材３２の基部３２ｂは、キャンセルプレート３の本体３１におけるガイド部３１１の外周面及びそこから外周側へ連続した面３１ａに加硫接着されているが、ガイド部３１１の軸方向一側面（先端面３１１ｂ）に対する内周シール部材３２の衝合面３２ｃのうち内周側は、前記先端面３１１ｂと非接着となっている。

一方、外周シール部材３３は、キャンセルプレート３の本体３１における外周部の高圧側（キャンセル油圧室１０Ｂ側）となる軸方向一側面３１ｂから、先端が大径となるテーパ状に突出して、その先端外周のリップエッジが、クラッチピストン２の外周筒部２ｂの内周面に摺動可能に密接されている。

図１における参照符号４は、クラッチシリンダ１の内周筒部１ｂに形成された係止溝１ｄに嵌着されて、キャンセルプレート３の内周部を支持するスナップリング、参照符号５は、クラッチピストン２とキャンセルプレート３の間における複数箇所に、円周方向等間隔で適宜圧縮状態に介装されたリターンスプリング、参照符号６は多板クラッチである。

多板クラッチ６は、クラッチシリンダ１の外周部に軸方向移動可能な状態で円周方向に係止された複数のドライブプレート６１と、不図示の従動軸側に設けられたクラッチハブ７に軸方向移動可能な状態で円周方向に係止された複数のドリブンプレート６２が軸方向交互に配置された構造を有する。また、クラッチピストン２のクラッチ押圧部２ｃが、多板クラッチ６と軸方向に対向している。

クラッチシリンダ１の内周筒部１ｂには、加圧室１０Ａに油圧を導入するための油導入孔１０Ｃと、キャンセル油圧室１０Ｂに作動油（ＡＴＦ）を供給するための給油孔１０Ｄと、キャンセル油圧室１０Ｂ内の作動油を排出するための排油孔１０Ｅが開設されている。

以上のように構成された油圧クラッチ装置は、油導入孔１０Ｃを介して加圧室１０Ａに作動油の油圧を印加することによって、クラッチピストン２が、リターンスプリング５を圧縮すると共にキャンセル油圧室１０Ｂ内の作動油を排油孔１０Ｅから排出させながら、クラッチシリンダ１内をキャンセル油圧室１０Ｂ側へ軸方向変位し、クラッチ押圧部２ｃにおいて多板クラッチ６を押圧してドライブプレート６１とドリブンプレート６２を摩擦係合させる。このため、多板クラッチ６が接続状態となり、不図示の駆動軸の駆動トルクが、クラッチシリンダ１から多板クラッチ６及びクラッチハブ７を介して不図示の従動軸へ伝達される。

また、この接続状態から、加圧室１０Ａの油圧を開放すると、クラッチピストン２は、圧縮されたリターンスプリング５の付勢力によって、加圧室１０Ａ側へ復帰移動し、多板クラッチ６におけるドライブプレート６１とドリブンプレート６２の摩擦係合状態を解除するので、駆動軸から従動軸への駆動力伝達が遮断される。

ここで、クラッチシリンダ１及びクラッチピストン２は、駆動軸と共に軸心Ｏの周りに回転しているので、加圧室１０Ａ内には遠心油圧が発生し、この遠心油圧は、リターンスプリング５によるクラッチピストン２の復帰動作を妨げるように作用する。しかし、クラッチピストン２とキャンセルプレート３の間に画成されたキャンセル油圧室１０Ｂは給油孔１０Ｄから供給された作動油が満たされており、その油面レベルは、キャンセルプレート３の内周部とクラッチシリンダ１の内周筒部１ｂとの間が内周シール部材３２で密封されていることによって、クラッチシリンダ１の内周筒部１ｂよりも内径側へ位置しているため、キャンセル油圧室１０Ｂの外径Ｒ_Ｂが加圧室１０Ａの外径Ｒ_Ａより小さいにも拘らず、キャンセル油圧室１０Ｂに加圧室１０Ａ内の遠心油圧と完全バランスし得る遠心油圧を発生させて、クラッチピストン２の復帰動作によるクラッチの切断を円滑に行うことができる。

そしてキャンセルプレート３は、図２（Ａ）に示されるように、金属製の本体３１の内周部に形成されたガイド部３１１の内周面３１１ａが、クラッチシリンダ１の内周筒部１ｂの外周面に微小隙間を介して外挿されているので、クラッチシリンダ１に対する偏心が有効に規制される。

また、高速回転時にはキャンセル油圧室１０Ｂに生じる遠心油圧が上昇し、しかもこの遠心油圧は外周側ほど高くなるので、外周シール部材３３には高圧が作用することになる。しかしながら、図示の形態によれば、外周シール部材３３はキャンセルプレート３の本体３１における外周部の高圧側（キャンセル油圧室１０Ｂ側）となる軸方向一側面３１ｂにバックアップされているので、クラッチピストン２の外周筒部２ｂの内周面との摺動負荷やこれによる外周シール部材３３の摩耗が有効に抑制され、その耐圧性を向上することができる。。

また、油圧クラッチ装置の組立において、キャンセルプレート３をクラッチシリンダ１に組み込む際には、内周シール部材３２を、スナップリング用の係止溝１ｄの外周を通過させる必要がある。しかしながら本発明では、内周シール部材３２は、キャンセルプレート３の本体３１におけるガイド部３１１の内周面３１１ａには形成されておらず、しかもガイド部３１１の先端面３１１ｂに対する内周シール部材３２の衝合面３２ｃのうち内周側が非接着であることによって、この内周シール部材３２は、図２（Ｂ）に示されるように外径側へ容易に広げることができるため、内周シール部材３２と係止溝１ｄとの干渉を回避して、キャンセルプレート３の装着性を向上することができる。

なお、図示の形態では本発明をキャンセルプレート３について適用したが、他の環状仕切部品であるクラッチピストン２にも適用することができる。

すなわち、図１の例では、クラッチピストン２の内周部及び外周部にはクラッチシリンダ１の内周筒部１ｂの外周面及び外周筒部１ｃの内周面と摺動可能に密接されるＯリング２１，２２が嵌着されているが、この部分を、上述のキャンセルプレート３の内周部及び外周部のシール構造と同様に構成することによって、クラッチピストン２の偏心を防止すると共に、装着性を向上することができる。

１クラッチシリンダ
１ａ端盤部
１ｂ内周筒部
１ｃ外周筒部
２クラッチピストン（環状仕切部品）
２１，２２Ｏリング
３キャンセルプレート（環状仕切部品）
３１本体
３１１ガイド部
３１１ａ内周面
３１１ｂ先端面（軸方向一側面）
３２内周シール部材
３３外周シール部材
３２ｃ衝合面
１０Ａ加圧室
１０Ｂキャンセル油圧室

Claims

内周筒部及び外周筒部を有するクラッチシリンダに内挿される部品であって、金属からなる環状の本体と、その内周部及び外周部に一体に設けられたゴム状弾性材料からなる内周シール部材及び外周シール部材とを備え、前記本体の内周部に、内周面が前記クラッチシリンダの内周筒部の外周面と微小隙間を介して対向されるガイド部が形成され、前記内周シール部材が、前記ガイド部における高圧側となる軸方向一側面に突設されたことを特徴とする油圧クラッチ装置の環状仕切部品。
内周シール部材は本体に一体成形されたものであり、前記本体のガイド部における軸方向一側面に対する前記内周シール部材の衝合面のうち内周側が、前記軸方向一側面と非接着であることを特徴とする請求項１に記載の油圧クラッチ装置の環状仕切部品。
外周シール部材が、本体の外周部における高圧側となる軸方向一側面に突設されたことを特徴とする請求項１に記載の油圧クラッチ装置の環状仕切部品。