JP2011106595A - 油圧クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 クラッチピストンを動作するための油圧制御を簡易な構成で行うことのできる油圧クラッチの提供。
【解決手段】 作動油で満たされたクラッチ油室とキャンセラー油室とを分け隔てているクラッチピストンに、各油室に連通する油路とオイルポンプとを設け、オイルポンプを駆動することによって油路を介して各油室間で相互に作動油を移動させる。作動油を移動させると、各油室のうち一方を満たす油量が増加して他方を満たす油量が減少される。この際に、油量が増加している油室からクラッチピストンに対してかかる油圧が増すことになり、クラッチピストンは油量が増加した油室側から油量が減少した油室側へと移動を開始する。このようにして、クラッチ油室及びキャンセラー油室それぞれを満たす油量をオイルポンプを駆動して調整するといった簡単な構成で、クラッチピストンを移動制御することができるようになる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、クラッチピストンに作用する遠心油圧をキャンセルする遠心油圧キャンセラー機構を有する油圧クラッチに関する。特に、クラッチピストンを動作するための油圧制御を簡易な構成で行うことのできる技術に関する。

従来から、クラッチ油室内に供給される作動油の油圧によってクラッチピストンに押圧力を与え、該クラッチピストンの押圧力によりクラッチを係合／解放する油圧クラッチが知られている。こうした油圧クラッチは、前記クラッチ油室に作動油を供給するための油圧供給機構を有する。このような装置の一例としては、例えば特許文献１に記載された装置などがある。

従来知られた油圧クラッチの油圧供給機構の一例を図６に示す。従来知られた油圧供給機構Ｘは回転軸Ｊ（例えば変速機入力軸など）と共に回転する油圧クラッチＫと別途に設けられた付帯設備であって、例えば図６に示されるように、クラッチピストンＫＰを有する油圧クラッチＫ内に形成されたクラッチ油室ＫＡに供給する作動油を蓄えたリザーバーＲと、作動油内に含まれる異物を除去するオイルストレーナーＯと、前記リザーバーＲから回転軸Ｊ内の油供給路Ａ（又は単に油路）を介して油圧クラッチＫに対して作動油を送り出す油圧供給源Ｐ（オイルポンプなど）と、クラッチ油室ＫＡ内の油圧を制御するために前記油圧供給源Ｐと前記油圧クラッチＫとの間に油供給路Ａを介して適宜に配置されるバルブ・ソレノイド類（例えばレギュレータバルブＲＶ、リニアソレノイドＬＳ、シフトバルブＳＶ及びシフトソレノイドＳＳなど）とを含んでなる。なお、図示の例では回転軸Ｊと油供給路Ａとの接続部に油漏れを防ぐためのシールリングＳＲが設けられている。

また、従来知られた油圧クラッチにおいて、変速機の回転軸上に配設されたクラッチが前記回転軸と共に回転することによりクラッチ油室内に生ずる遠心油圧の影響（例えばクラッチの引きずり現象などを引き起こしうる原因となる）をキャンセルするための遠心油圧キャンセラー機構を有するものも知られている。前記遠心油圧キャンセラー機構はクラッチピストンを挟んでクラッチ油室と反対側にキャンセラー油室を設けてなり、クラッチの非係合時には前記キャンセラー油室内に作動油を供給して、該供給された前記キャンセラー油室内の作動油に発生する遠心油圧と前記クラッチ油室内の作動油に発生する遠心油圧とを互いに相殺させることにより、クラッチピストンに作用する遠心油圧の影響を排除するようにしている。このような遠心油圧キャンセラー機構を有する油圧クラッチの一例としては、例えば特許文献２に記載されている装置などがある。

特開2007-315572号公報 特開2001-99187号公報

ところで、上述した遠心油圧キャンセラー機構を有する油圧クラッチにおいても、クラッチ油室に作動油を供給する油圧供給機構は当然に必要である。また、それに加えて上述のようにキャンセラー油室に対しても作動油を供給する油圧供給機構が必要とされている。しかし、上述したような油圧供給機構を用いてクラッチ油室及びキャンセラー油室ともに作動油を供給できるようにするには、前記油供給路を複雑に張り巡らせてかつ前記バルブ・ソレノイド類の部品点数を数多く用いた従来に比較してより複雑化された機構が必要とされることから、そのような機構を設置するための多大なスペースを確保しなければならないし、またコスト高に繋がり都合が悪い、という問題点があった。

また、従来の油圧供給機構は前記油圧供給源と前記油圧クラッチとの間に作動油の漏れを伴いうるバルブ・ソレノイド類を複雑に張り巡らされた油供給路を介して数多く配置しなければならないことから、これら各部品の寸法や性能のばらつき、温度による漏れ量のばらつきなどに起因して、精度よく油圧をコントロールすることが難しくなる（油圧制御精度が悪化しやすい）。さらに、前記回転軸と油供給路との接続部あるいは前記バルブ・ソレノイド類から作動油が漏れているような場合には、ポンプからの吐出量を増加して適切な油圧に制御する必要があり、そのためにポンプフリクションの増加による効率悪化を招きうること、あるいは増加する分の吐出量を考慮してポンプの大型化を招く（コスト高及び重量アップを伴う）ことなどから都合が悪い。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、回転軸上に配設される遠心油圧キャンセラー機構を有する油圧クラッチにおいて、クラッチピストンを動作するための油圧制御を簡易な構成で行うことのできる油圧クラッチを提供することを目的とする。

本発明に係る油圧クラッチは、回転軸（Ｊ）の外周にクラッチドラム（１）と、前記クラッチドラム（１）内において軸方向に移動自在に嵌入配設されたクラッチピストン（ＫＰ）と、前記クラッチピストン（ＫＰ）に嵌入配設されるとともに前記クラッチドラム（１）に係止されたキャンセラープレート（Ｃ）とを支持してなり、前記クラッチドラム（１）及び前記クラッチピストン（ＫＰ）間にクラッチ油室（ＫＡ）を画成するとともに前記クラッチピストン（ＫＰ）及び前記キャンセラープレート（Ｃ）間にキャンセラー油室（ＣＡ）を画成してなる油圧クラッチにおいて、作動油で満たされた前記クラッチ油室（ＫＡ）と前記キャンセラー油室（ＣＡ）とを分け隔てている前記クラッチピストン（ＫＰ）に、前記クラッチ油室（ＫＡ）及び前記キャンセラー油室（ＣＡ）に連通する油路（Ｋａ〜Ｋｃ）とオイルポンプ（Ｐ）とを設けてなり、前記オイルポンプ（Ｐ）を駆動して前記油路（Ｋａ〜Ｋｃ）を介して前記クラッチ油室（ＫＡ）及び前記キャンセラー油室（ＣＡ）間で相互に作動油を移動させることによって、前記クラッチ油室（ＫＡ）及び前記キャンセラー油室（ＣＡ）それぞれを満たす油量を調整して前記クラッチピストン（ＫＰ）の移動制御を行うことを特徴とする。

この発明によると、作動油で満たされたクラッチ油室（ＫＡ）とキャンセラー油室（ＣＡ）とを分け隔てているクラッチピストン（ＫＰ）に、前記クラッチ油室（ＫＡ）及び前記キャンセラー油室（ＣＡ）に連通する油路（Ｋａ〜Ｋｃ）とオイルポンプ（Ｐ）とを設け、前記オイルポンプ（Ｐ）を駆動することによって前記油路（Ｋａ〜Ｋｃ）を介して前記クラッチ油室（ＫＡ）及び前記キャンセラー油室（ＣＡ）間で相互に作動油を移動させるようにした。前記クラッチ油室（ＫＡ）及び前記キャンセラー油室（ＣＡ）間で相互に作動油を移動させると、前記クラッチ油室（ＫＡ）及び前記キャンセラー油室（ＣＡ）のうち一方を満たす油量が増加して他方を満たす油量が減少される。この際に、油量が増加している油室からクラッチピストン（ＫＰ）に対してかかる油圧が増すことになり、前記クラッチピストン（ＫＰ）は油量が増加した油室側から油量が減少した油室側へと移動を開始する。このようにして、本発明に係る油圧クラッチでは、クラッチ油室（ＫＡ）及びキャンセラー油室（ＣＡ）それぞれを満たす油量を調整することによってクラッチピストン（ＫＰ）の移動制御を行うようにしている。このように、オイルポンプ（Ｐ）を駆動して油量を調整するといった簡単な構成でクラッチピストン（ＫＰ）を移動制御できることから、従来のように大規模な付帯設備（油圧供給機構）を設けなくても済み、油圧クラッチにおいての省スペース、低コスト、設計自由度の大幅向上を実現することができる。また、従来に比べて油漏れの恐れがほとんどないことから、オイルポンプ（Ｐ）の駆動に応じて応答性よくクラッチピストン（ＫＰ）を移動制御できるとともに、さらには精度よく効率的に油圧をコントロールすることができるようにもなる。

なお、上記で括弧内に記した図面参照符号は、後述する実施形態において対応する構成要素等を参考のために例示したものである。

この発明によれば、作動油で満たされたクラッチ油室とキャンセラー油室とを分け隔てているクラッチピストンに、前記各油室に連通する油路とオイルポンプとを設けてなり、前記オイルポンプを駆動して前記油路を介して前記各油室間で相互に作動油を移動させて各油室の油量を調整することによってクラッチピストンを移動させるようにしたことから、クラッチピストンを移動するための油圧制御を簡単な構成で行うことができるようになる、という効果を奏する。

この発明に係る油圧クラッチの一実施例を示す断面図である。 クラッチピストンの全体構造の一実施例を示す正面図である。 図１に示した油圧クラッチにおけるクラッチピストンの作動要領を説明するための模式図である。 突出軸タイプのモータを用いた油圧クラッチを示す断面図である。 図４に示した油圧クラッチにおけるクラッチピストンの全体構造を示す正面図である。 従来知られた油圧クラッチの油圧供給機構の構成の一例を示すブロック図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。

図１は、この発明に係る油圧クラッチの一実施例を示す断面図である。図示を省略したが従来知られているように、油圧クラッチＫは変速機内において複数のギヤ列の中から、例えば変速機入力軸Ｊ（回転軸）に伝達されるエンジンなどの原動機の動力を変速カウンタ軸へと伝達させるギヤ列を選択的に動作するものであり、この図１では説明を理解しやすくするために、変速機入力軸Ｊ上に回転自在に配設された任意の１つのギヤ列（ここではドライブギヤＤのみを示す）に対応して配設されてなるものを代表的に拡大して示している。

変速機入力軸Ｊ（回転軸）の外周には、クラッチドラム１と、前記クラッチドラム１内に配設されたクラッチピストンＫＰ及びキャンセラープレートＣがそれぞれ支持されている。前記クラッチピストンＫＰは、前記クラッチドラム１内部において図１の軸方向に移動自在に嵌入されている。前記クラッチピストンＫＰとクラッチドラム１の側壁面（図１において右側）との間にはクラッチ油室ＫＡが形成され、このクラッチ油室ＫＡ内は作動油で満たされている。

クラッチドラム１内における前記クラッチピストンＫＰの押付け部Ｚが対向する位置に、軸方向に交互に重なって複数のクラッチプレートＢａ及びクラッチディスクＢｂが配設されている。クラッチプレートＢａは外周側においてクラッチドラム１の係止部１ａに係止されており、クラッチドラム１と一体回転するようになっている。一方、クラッチディスクＢｂは内周側においてドライブギヤＤと一体に形成されたクラッチスプライン部Ｄａとスプライン係合されて、ドライブギヤＤと一体回転することができるようになっている。また、クラッチプレートＢａ及びクラッチディスクＢｂはそれぞれ軸方向に移動可能であるが、ドライブギヤＤ側に必要以上に移動することのないように、エンドプレートＥにより塞がれるとともにサークリップＦにより係止保持されることによって、クラッチドラム１内の所定箇所に位置付けされる。上記クラッチプレートＢａ及びクラッチディスクＢｂがクラッチピストンＫＰから押圧力を受けて係脱されることによって、クラッチの係合／解放は行われる。

他方、前記クラッチピストンＫＰを挟んだ前記クラッチドラム１の側壁面と反対側（図１において左側）には、キャンセラープレート（カバー）Ｃがその下方部をクラッチドラム１に取り付けられたサークリップＨにより図１の左方向への移動が制限された状態でクラッチドラム１の底面に固定されると共に、その上方部が相対的に軸方向に摺動可能に前記クラッチピストンＫＰに嵌入されている。このキャンセラープレートＣとクラッチピストンＫＰとの間にはキャンセラー油室ＣＡが形成され、このキャンセラー油室ＣＡ内は作動油で満たされている。

前記クラッチドラム１と前記クラッチピストンＫＰと前記キャンセラープレートＣとが各々接する箇所はシールリングＳＲによってシールされており、前記クラッチ油室ＫＡ及び前記キャンセラー油室ＣＡに満たされた作動油がクラッチドラム１内の他の箇所へと漏れることのないようにしている。そして、図から理解できるように、前記クラッチピストンＫＰはクラッチドラム１内において、常に作動油が充満された状態にある前記クラッチ油室ＫＡとキャンセラー油室ＣＡとを分け隔てるように配設されている。すなわち、この油圧クラッチでは、前記クラッチ油室ＫＡ及びキャンセラー油室ＣＡに対して外部から作動油を供給／排出する油供給路を含む油圧供給機構が設けられておらず、あくまでも作動油はクラッチ油室ＫＡ及びキャンセラー油室ＣＡの両室内のみに留まり、外部との間で作動油の供給／排出を行うことのできるようにはなっていない。この実施例に示す油圧クラッチでは、クラッチ油室ＫＡ及びキャンセラー油室ＣＡの両室内の内外径を同じに構成することでピストン作動時における前記各油室内の油の体積変化を同一とし、これによりクラッチ油室ＫＡ及びキャンセラー油室ＣＡの両室内のみに作動油を留まらせる密閉構造をとることを可能としている。

詳しくは後述するが、前記クラッチピストンＫＰはその内部にオイルポンプＰを有する構造となっており、当該オイルポンプＰによって前記クラッチ油室ＫＡと前記キャンセラー油室ＣＡとの間でこれらに充満されている作動油を相互に移動させることで、前記クラッチ油室ＫＡと前記キャンセラー油室ＣＡそれぞれを満たす油量を調整することのできるようにしている。そこで、前記オイルポンプＰを駆動するために、例えば超音波モータなどの小型／軽量な円筒状の中空モータＭ（モータ軸を中空にした中空軸タイプのモータ）と、前記中空モータＭを駆動する電源などを供給するスライド端子（可動接点）Ｑと、前記中空モータＭの同心中空軸に取り付けられたモータ回転子Ｍａとが前記キャンセラー油室ＣＡ内に配設されている。

前記モータ回転子Ｍａは円周方向の全周にわたって複数の歯Ｍｇを有してなり、このモータ回転子Ｍａはその有する歯Ｍｇの一部がオイルポンプＰのポンプ駆動軸Ｐｃの円周方向の全周にわたって設けられた複数の歯Ｐｇの一部と噛み合わされて（図２参照）、前記中空モータＭの回転に応じて前記オイルポンプＰを駆動するポンプ駆動ギヤとして機能するようになっている。なお、図１（又は図２）から理解できるように、前記中空モータＭの中空軸内には変速機入力軸Ｊ及び変速機入力軸Ｊの外周に支持されたクラッチドラム１の一部（詳しくは内周部のみ）が通されており、これら変速機入力軸Ｊ及びクラッチドラム１が中空モータＭ及びモータ回転子Ｍａとは別途に回転できるようになっている。

次に、内部にオイルポンプＰを有するクラッチピストンＫＰの構造について、図２を用いて具体的に説明する。図２は、クラッチピストンＫＰの全体構造の一実施例を示す正面図である。ただし、図２では説明を理解しやすくするために、オイルポンプＰを駆動するためにキャンセラー油室ＣＡ内に配設される中空モータＭについても便宜的に図示している。なお、図２において図面手前がキャンセラー油室ＣＡ側であり、図面奥がクラッチ油室ＫＡ側である。

図１又は図２に示すように、クラッチピストンＫＰの内部には、例えば円筒状のオイルポンプＰ（例えば、後述するようなトロコイドポンプ）が隙間なくきっちりと嵌合する大きさ／形状の空洞部Ｋｃが形成されている。また、クラッチピストンＫＰの背面側（図１において右側）と正面側（図１において左側）には、それぞれ前記空洞部Ｋｃを介して前記クラッチ油室ＫＡと前記キャンセラー油室ＣＡとに連通する吸入吐出口Ｋａ，Ｋｂが、オイルポンプＰのロータ室Ｐｒの円周方向に沿ってほぼ外周よりに上下や左右などのポンプ駆動軸Ｐａを挟んで対称となる対向位置に同じ形状／大きさでそれぞれ形成される。すなわち、クラッチピストンＫＰの内部には、前記クラッチ油室ＫＡと前記キャンセラー油室ＣＡとに連通した前記空洞部Ｋｃ及び前記吸入吐出口Ｋａ，Ｋｂからなる１つの油路が形成されており（図１において点線で示す矢印参照）、当該油路の途中（詳しくは前記空洞部Ｋｃ）にオイルポンプＰを配設することのできる構造となっている。

前記空洞部ＫｃにオイルポンプＰが隙間なくきっちりと嵌合されることで、該オイルポンプＰが駆動（回動）しているときでないと、前記クラッチ油室ＫＡと前記キャンセラー油室ＣＡとをそれぞれ満たしている作動油を各油室間において、前記クラッチピストンＫＰの正面及び背面にそれぞれ形成された吸入吐出口Ｋａ，Ｋｂを介し移動させることのできないようになっている。このように、クラッチピストンＫＰはオイルポンプＰと一体的に構成される。なお、前記クラッチピストンＫＰは変速機入力軸Ｊと共に回転し、またこうしたクラッチピストンＫＰの回転にあわせて前記吸入吐出口Ｋａ，ＫｂとオイルポンプＰとはポンプ駆動軸Ｐａを中心とする同心円状を一緒に回転することから、クラッチピストンＫＰが回転されても前記吸入吐出口Ｋａ，ＫｂとオイルポンプＰとは常に互いの位置関係を保持した状態にあるのは言うまでもない。

ここで、前記オイルポンプＰについて説明する。ただし、この発明に係る油圧クラッチＫで用いるオイルポンプＰは本発明の目的ではなくかつ公知のオイルポンプを適宜に採用してよいことから、本明細書ではオイルポンプＰの一例として公知のトロコイドポンプを例示して、これを簡単に説明するに止める。

トロコイドポンプＰは、ロータ室Ｐｒに例えば図示のような波状に形成されたトロコイド歯形を有するインナーロータＰａ及びアウターロータＰｂが内装された所謂ギヤポンプである。インナーロータＰａは中心から外方に向かって突出した複数の歯を有し、同様にアウターロータＰｂは内周側から中心に向かって突出した複数の歯を有している。そして、インナーロータＰａの歯数は、アウターロータＰｂの歯数よりも１つ少なく形成されている（この例では、インナーロータＰａの歯数が６枚、アウターロータＰｂの歯数が７枚である）。こうしたインナーロータＰａの歯とアウターロータＰｂの歯とが噛み合って互いに同じ方向に回転するのであるが、常時同じ箇所でのみ（この例では右方）１乃至複数のインナーロータＰａの歯先とアウターロータＰｂの歯底が一致するようになっている。図示の例では、インナーロータＰａが一回転するとアウターロータＰｂは一歯分遅れて回転する。

上記動作に従いインナーロータＰａとアウターロータＰｂとの間には、仕切られた複数の空隙部ＳＰが形成され、回転するインナーロータＰａとアウターロータＰｂにより前記一方の吸入吐出口Ｋａ（又はＫｂ、便宜的に吸入口と呼ぶ）に近づくにつれてその空隙部ＳＰが次第に容積を増加しつつ前記吸入口から作動油を吸入する。一方、他方の吸入吐出口Ｋｂ（又はＫａ、便宜的に吐出口と呼ぶ）に近づくにつれて空隙部ＳＰが次第に容積を減少しつつ、前記吸入口Ｋａ（Ｋｂ）から吸入した作動油を前記吐出口Ｋｂ（Ｋａ）から吐出する。

なお、前記吸入吐出口Ｋａ，Ｋｂを形成する位置は、トロコイドポンプＰのインナーロータＰａ及びアウターロータＰｂの形状や互いの歯が噛み合う位置などによって決まりうる。また、前記吸入吐出口Ｋａ，Ｋｂは、それぞれから空隙部ＳＰに吸入する又は吐出する油量が同じになるようにその形状／大きさが調整される。

クラッチピストンＫＰの正面と背面にそれぞれ形成される吸入吐出口Ｋａ，Ｋｂは、クラッチピストンＫＰ内部の空洞部Ｋｃを介してそれぞれ前記クラッチ油室ＫＡとキャンセラー油室ＣＡとに連通しているので、トロコイドポンプＰにより吸入口Ｋａ（Ｋｂ）から吸入された作動油が吐出口Ｋｂ（Ｋａ）から吐出されることによって、前記クラッチ油室ＫＡと前記キャンセラー油室ＣＡとの間で作動油の移動が行われることになる。例えば、図示した形状のトロコイドポンプＰにおいては、中空モータＭが時計回りに回転した場合には図面奥（クラッチ油室ＫＡ）から手前（キャンセラー油室ＣＡ）に向かって作動油が移動され、中空モータＭが反時計回りに回転した場合には図面手前（キャンセラー油室ＣＡ）から奥（クラッチ油室ＫＡ）に向かって作動油を移動する。

上記トロコイドポンプＰの駆動（回動）制御つまりは前記クラッチ油室ＫＡと前記キャンセラー油室ＣＡとの間で移動させる油量の調整は、前記キャンセラー油室ＣＡ内に配設されている中空モータＭによって行われる。この中空モータＭには円周方向の全周にわたって複数の歯Ｍｇを有したモータ回転子Ｍａが配設されており、このモータ回転子Ｍａの歯Ｍｇの一部がインナーロータＰａの中央に一体的に設けられたポンプ駆動軸Ｐｃの円周方向の全周にわたって配置された複数の歯Ｐｇの一部と噛み合わされている。したがって、中空モータＭを左右いずれかの方向に回転制御するのに応じて、前記モータ回転子Ｍａとギヤ噛み合いしているポンプ駆動軸Ｐｃを介し前記中空モータＭの回転向きと逆向きにインナーロータＰａ及びアウターロータＰｂが回動される。そして、上述したように、インナーロータＰａとアウターロータＰｂとの噛み合いに従って空隙部ＳＰの容量が吸入口Ｋａ（Ｋｂ）と吐出口Ｋｂ（Ｋａ）とで同じだけ増減することに応じて、前記クラッチ油室ＫＡと前記キャンセラー油室ＣＡとの間で作動油の移動が行われる。

上述のように、中空モータＭによりトロコイドポンプＰを駆動（回動）制御して、クラッチ油室ＫＡとキャンセラー油室ＣＡとの間で作動油を移動させると、クラッチ油室ＫＡとキャンセラー油室ＣＡとをそれぞれを満たす油量が変わる。油量が変われば、クラッチ油室ＫＡとキャンセラー油室ＣＡとを分け隔てているクラッチピストンＫＰの両側にかかる圧力状態が変動し、それによる差圧に従ってクラッチピストンＫＰが図１の左右いずれかに移動されてクラッチの係合／解放が行われる。

そこで、次に図２に示したトロコイドポンプＰの駆動（回動）制御に応じたクラッチピストンＫＰの作動要領について、図３を用いて説明する。図３は、本発明に係る油圧クラッチにおけるクラッチピストンの作動要領を説明するための模式図である。

クラッチが解放された非係合状態にありかつトロコイドポンプＰが回動される前（停止時）においては、クラッチピストンＫＰに対してキャンセラー油室ＣＡ及びクラッチ油室ＫＡから同じだけの油圧（図中において実線で示す矢印参照）がかけられている安定した圧力状態にあり、クラッチピストンＫＰは所定位置に静止している。

上記クラッチ非係合状態においてトロコイドポンプＰが停止状態から反時計回りに回動された場合、キャンセラー油室ＣＡからクラッチ油室ＫＡへと作動油が供給されることにより、クラッチピストンＫＰは図３において左つまりはキャンセラー油室ＣＡ側に移動する。これにより、クラッチは係合された係合状態となる。すなわち、作動油が流入するクラッチ油室ＫＡの油量が増加することでクラッチ油室ＫＡ側からの油圧が高まる一方で、作動油が流出するキャンセラー油室ＣＡの油量が減少することでキャンセラー油室ＣＡ側からの油圧が低下する。これに応じて、クラッチピストンＫＰの両側にかかる油圧のバランスが崩れて差圧が発生するので、該差圧が解消されるまでクラッチピストンＫＰは自ら移動しようとする。この場合にはクラッチピストンＫＰがキャンセラー油室ＣＡ側に移動するので、該移動に応じて押付け部ＺがクラッチプレートＢａ及びクラッチディスクＢｂをエンドプレートＥに押し付ける。すると、両プレート間での摩擦力により両プレートが結合されて、ドライブギヤＤがクラッチドラム１と一体回転するクラッチ係合状態となる。トロコイドポンプＰが停止されても前記差圧は解消されず（キャンセラー油室ＣＡとクラッチ油室ＫＡとの間で作動油の移動が行われないため）、クラッチピストンＫＰの押圧力は保持される。

上記クラッチ係合状態においてトロコイドポンプＰが停止状態から時計回りに回動された場合、クラッチ油室ＫＡからキャンセラー油室ＣＡに作動油が供給されることにより、クラッチピストンＫＰは図３において右つまりはクラッチ油室ＫＡ側に移動する。これにより、クラッチは解放された非係合状態となる。すなわち、作動油が流入するキャンセラー油室ＣＡの油量が増加することでキャンセラー油室ＣＡ側からの油圧が高まる一方で、作動油が流出するクラッチ油室ＫＡの油量が減少することでクラッチ油室ＫＡ側からの油圧が低下する。これに応じて、トロコイドポンプＰを反時計回りに回動することにより生じたクラッチピストンＫＰの両側にかかる油圧のバランスの崩れが修正され、前記差圧を解消する方向にクラッチピストンＫＰは自ら移動する。クラッチプレートＢａ及びクラッチディスクＢｂをエンドプレートＥに押し付けていたクラッチピストンＫＰが反対方向に移動すれば、両プレート間の結合が解かれクラッチドラム１と一体回転していたドライブギヤＤが回転しないクラッチ非係合状態となる。

ところで、油圧クラッチにおいては係合／解放が繰り返されることにより内部で発生される摩擦熱、あるいはエンジンや変速機などの外部から伝達される熱などの影響をうけて、クラッチ油室ＫＡ及びキャンセラー油室ＣＡ内の作動油の温度が上昇しうる。油温が上昇すると各油室内の作動油の体積が熱膨張により増加してしまい、予期しない油圧がクラッチピストンＫＰに対して働くことから、上記したオイルポンプＰによる各油室の油量を調整することによるクラッチピストンＫＰの移動制御を精度よく行うことが困難になる。

そこで、こうした作動油の熱膨張によるボリューム（体積）変化を吸収するために、体積調整部材Ｎがキャンセラー油室ＣＡ内に設けられる（図１参照）。この体積調整部材Ｎは例えば内部が気体で満たされた弾性体チューブであって、作動油の熱膨張によるボリューム変化に応じて適宜に変形しうる。これにより、作動油の熱膨張を原因とする予期しない油圧がクラッチピストンＫＰに対して働くことを防止し、熱膨張があった場合であっても熱膨張のない場合と同様にしてオイルポンプＰによる各油室の油量調整を適切に行うことができるようにしている。

なお、前記体積調整部材Ｎは、キャンセラー油室ＣＡ内でなくクラッチ油室ＫＡ内に設けてあってもよい。また、体積調整部材Ｎの硬さを調整できるようにしてあってもよい。さらには、前記体積調整部材Ｎは弾性体チューブに限らず、作動油の熱膨張によるボリューム変化を吸収することができればどのような部材であってもよい。

以上説明したように、本発明に係る油圧クラッチは、作動油で満たされたクラッチ油室ＫＡとキャンセラー油室ＣＡとを分け隔てるクラッチピストンＫＰに、前記クラッチ油室ＫＡ及び前記キャンセラー油室ＣＡそれぞれに連通する油路（Ｋａ〜Ｋｃ）とオイルポンプＰとを設けておき、前記オイルポンプＰを駆動することによって前記油路（Ｋａ〜Ｋｃ）を介して前記クラッチ油室ＫＡ及び前記キャンセラー油室ＣＡ間で相互に作動油を移動させるようにしている。前記クラッチ油室ＫＡ及び前記キャンセラー油室ＣＡ間で相互に作動油を移動させると、前記クラッチ油室ＫＡ及び前記キャンセラー油室ＣＡのうち一方を満たす油量が増加して他方を満たす油量が減少される。すると、油量が増加している油室からクラッチピストンＫＰに対してかかる油圧が増すことになり、前記クラッチピストンＫＰは油量が増加した油室側から油量が減少した油室側へと移動される。こうして、クラッチピストンＫＰに対して押圧力を与えるようにしている。

この構成によれば、オイルポンプＰを駆動して油量を調整するといった簡単な構成でクラッチピストンＫＰを移動制御できることから、従来のように大規模な付帯設備（油圧供給機構Ｘ）を設けなくても済むので、油圧クラッチにおいての省スペース、低コスト、設計自由度の大幅向上を実現することができる。また、従来に比べて油漏れの恐れがほとんどないことから、オイルポンプＰの駆動に応じて応答性よくクラッチピストンＫＰを移動制御できるとともに、精度よく効率的に油圧をコントロールすることができるようにもなる。さらに、作動油は前記クラッチ油室ＫＡ及び前記キャンセラー油室ＣＡ間のみを移動（循環）することから、作動油として専用の油を使用することが可能となり、また潤滑油として用いることがないのでオイル特性（粘度など）が最適な油を使用することが簡単にできるようになる。

以上、図面に基づいて実施形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な実施形態が可能であることは言うまでもない。例えば、上述の実施例においてはオイルポンプＰを駆動するために中空モータＭを用いた例を示したがこれに限らず、中空のモータ軸ではなく突出したモータ軸を有する一般的に知られた突出軸タイプのモータを用いるようにしてもよい。図４は、突出軸タイプのモータを用いた油圧クラッチを示す断面図である。図５は、図４に示した油圧クラッチにおけるクラッチピストンの全体構造を示す正面図である。なお、図４及び図５において上述した図１及び図２と同じ構成部材についてはそれらと同じ記号を記載してあり、これらは上述したとおりであるからここでの説明を省略する。

図４及び図５に示す実施例においては、トロコイドポンプＰの駆動（回動）制御つまりは前記クラッチ油室ＫＡと前記キャンセラー油室ＣＡとの間で移動させる油量の調整を突出軸タイプのモータＴによって行う。図示のように、モータＴはクラッチドラム１のキャンセラー油室ＣＡ内の所定位置にスライド端子（可動接点）Ｑを介して固定的に取り付けられており、クラッチドラム１が回転してもオイルポンプＰとの相対的位置関係を保持した状態のままで変速機入力軸Ｊを中心とする同心円状を回転するようになっている。

前記モータＴが有する図４右方に突出したモータ軸Ｔｂには、円形状のモータ回転体Ｔａがモータ軸Ｔｂの回転にあわせてモータ軸Ｔｂを中心として一緒に回転するように取り付けられている。前記モータ回転体Ｔａは円周方向の全周にわたって複数の歯Ｔｇを有してなり、このモータ回転体Ｔａの歯Ｔｇがポンプ駆動軸Ｐｃの複数の歯Ｐｇの一部と噛み合わされている。したがって、前記モータＴを左右いずれかの方向に回転制御するのに応じて、前記モータ回転体Ｔａとギヤ噛み合いしているポンプ駆動軸Ｐｃを介し前記モータＴの回転向きと逆向きにインナーロータＰａ及びアウターロータＰｂが回動される。すると、既に説明したように、インナーロータＰａとアウターロータＰｂとの噛み合いに従って空隙部ＳＰの容量が吸入口Ｋａ（Ｋｂ）と吐出口Ｋｂ（Ｋａ）とで同じだけ増減することに応じて、前記クラッチ油室ＫＡと前記キャンセラー油室ＣＡとの間で作動油の移動が行われる。これに従って、クラッチピストンＫＰに対して押圧力が与えられてクラッチの係合／解放が行われる。

なお、熱膨張による作動油のボリューム変化を吸収するために上述した実施例においては体積調整部材Ｎ（図１又は図３参照）を用いたがこれに限らず、キャンセラープレートＣをクラッチピストンＫＰに対して軸方向に移動可能にクラッチドラム１に取り付けておき、キャンセラープレートＣを前記クラッチピストンＫＰに対して近づけたり遠ざけたりするように移動制御して各油室の作動油全体の体積を一定に調整できるようにすることにより、熱膨張があった場合であっても熱膨張のない場合と同様にしてオイルポンプＰによる各油室の油量調整を適切に行うことができるようにしてよい。
なお、クラッチピストンＫＰに複数のオイルポンプＰを一体的に設けるようにしてもよい。

１…クラッチドラム
１ａ…係止部
Ａ…油供給路
Ｂａ…クラッチプレート
Ｂｂ…クラッチディスク
Ｃ…キャンセラープレート（カバー）
ＣＡ…キャンセラー油室
Ｄ…ドライブギヤ
Ｄａ…クラッチスプライン部
Ｅ…エンドプレート
Ｆ（Ｈ）…サークリップ
Ｋ…油圧クラッチ
Ｋａ（Ｋｂ）…吸入吐出口
Ｋｃ…空洞部
ＫＡ…クラッチ油室
ＫＰ…クラッチピストン
Ｊ…回転軸（変速機入力軸）
ＬＳ…リニアソレノイド
Ｍ…中空モータ
Ｍａ…モータ回転子
Ｍｇ（Ｐｇ，Ｔｇ）…歯
Ｎ…体積調整部材
Ｏ…オイルストレーナー
Ｐ…オイルポンプ
Ｐａ…インナーロータ
Ｐｂ…アウターロータ
Ｐｃ…ポンプ駆動軸
Ｐｒ…ロータ室
Ｑ…スライド端子
Ｒ…リザーバー
ＲＶ…レギュレータバルブ
ＳＰ…空隙部
ＳＲ…シールリング
ＳＳ…シフトソレノイド
ＳＶ…シフトバルブ
Ｔ…突出軸タイプのモータ
Ｔａ…モータ回転体
Ｔｂ…モータ軸
Ｘ…油圧供給機構
Ｚ…押付け部

Claims (4)

1. 回転軸の外周にクラッチドラムと、前記クラッチドラム内において軸方向に移動自在に嵌入配設されたクラッチピストンと、前記クラッチピストンに嵌入配設されるとともに前記クラッチドラムに係止されたキャンセラープレートとを支持してなり、前記クラッチドラム及び前記クラッチピストン間にクラッチ油室を画成するとともに前記クラッチピストン及び前記キャンセラープレート間にキャンセラー油室を画成してなる油圧クラッチにおいて、
   作動油で満たされた前記クラッチ油室と前記キャンセラー油室とを分け隔てている前記クラッチピストンに、前記クラッチ油室及び前記キャンセラー油室に連通する油路とオイルポンプとを設けてなり、前記オイルポンプを駆動して前記油路を介して前記クラッチ油室及び前記キャンセラー油室間で相互に作動油を移動させることによって、前記クラッチ油室及び前記キャンセラー油室それぞれを満たす油量を調整して前記クラッチピストンの移動制御を行うことを特徴とする油圧クラッチ。
2. 前記キャンセラー油室内に前記オイルポンプを駆動するためのモータを配設してなり、当該モータの回転に応じて前記オイルポンプを駆動することを特徴とする請求項１に記載の油圧クラッチ。
3. 前記キャンセラー油室内に少なくとも熱膨張による作動油の体積の増減を調整するための体積調整部材を配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載の油圧クラッチ。
4. 前記キャンセラープレートを軸方向に移動自在に前記クラッチドラムに嵌入配設してなり、前記キャンセラープレートを前記クラッチピストンに対して遠ざけたり近づけたりして移動させることによって前記キャンセラー油室内において少なくとも熱膨張による作動油の体積の増減を調整することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の油圧クラッチ。

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