JP2013068322A - 油圧クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】油圧クラッチの部品数を減少させ、自動変速機の全長を減らすと同時に車両の重量を軽減する手段を提供する。
【解決手段】第１ピストンチャンバー１４０に入力される油圧により作動される第１ピストン１３０と、第１ピストンにより加圧される複数の第１クラッチプレート１１０と、第１クラッチプレートと交互に交差して配置されて加圧される複数の第１摩擦ディスク１２０と、第２ピストンチャンバー２４０に入力される油圧により作動される第２ピストン２３０と、第２ピストンにより軸方向に加圧される複数の第２クラッチプレート２１０と、第２クラッチプレートと交互に交差して配置されて加圧される複数の第２摩擦ディスク２２０と、を含み、第１ピストンは、第１クラッチプレートを加圧することができるように外側延長部を貫通して備えられることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧クラッチに係り、より詳しくは、長軸方向の全長を減らした油圧クラッチに関する。

自動変速機は、車両の走行状態により適切な変速段へ自動変速する装置である。このような自動変速を実現するために、自動変速機内には、サンギヤ（ｓｕｎ ｇｅａｒ）、リングギヤ（ｒｉｎｇ ｇｅａｒ）、及び遊星キャリア（ｐｌａｎｅｔ ｃａｒｒｉｅｒ）をその作動部材（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）として含む遊星ギヤセット（ｐｌａｎｅｔａｒｙ ｇｅａｒ ｓｅｔ）を少なくとも一つ以上含み、このような作動部材の動作を制御するために、クラッチ（ｃｌｕｔｃｈ）とブレーキ（ｂｒａｋｅ）のような摩擦要素（ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）を複数具備する。

そして、自動変速機には、このような摩擦要素を油圧によって制御するための油圧制御システム（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ）が具備される。従って、各変速段に応じて決められたクラッチとブレーキとが油圧制御システムにより結合または解除されて制御されることによって、各変速段が実現される。

摩擦要素のうちのクラッチは、遊星ギヤセットの作動部材にエンジンの動力を伝達したり、作動部材の間の動力伝達を媒介する役割を果たす。このようなクラッチは、自動変速機のみならず、一般機械でも動力の選択的伝達のために使用される。

クラッチは、ピストン（ｐｉｓｔｏｎ）と、複数のクラッチプレート（ｃｌｕｔｃｈ ｐｌａｔｅ）と、複数のクラッチプレートと交差して配置される複数の摩擦ディスク（ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｄｉｓｋ）と、を有する。ここで、ピストンに油圧が供給されると、クラッチプレートが移動して摩擦ディスクに接触し、目標変速段への変速が行われる。また、ピストンの油圧が解除されると、リターンスプリングなどの復帰部材によりピストンが元の位置に復帰し、リアクションプレートなどの復帰部材によりクラッチプレートが移動して摩擦ディスクから離れ、作動要素が解除される。

前輪駆動型自動変速機の多段化（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｇｅａｒ ｓｈｉｆｔ）が行われているが、自動変速機の全長（ｔｏｔａｌ ｌｅｎｇｔｈ）の増加は、多段自動変速機の、前輪駆動車両のエンジンルーム（ｅｎｇｉｎｅ ｒｏｏｍ）への搭載を困難にする。従って、クラッチに必要な軸方向長さを減らすことができれば、自動変速機の全長を減らすことができ、より多くの変速段を有する自動変速機を前輪駆動車両に搭載することができる。
特許文献１には、変速機の各構成部品を軸方向に詰めて配置し、変速機の軸方向の全長を短く抑える技術が開示されているが、効果が充分でなく、組立工程が複雑になる。

特開２０１１−２３７００３号公報

本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は自動変速機の長軸方向の全長を減らすと同時に、部品数を減らし、車両の重量を軽減することができる油圧クラッチを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の実施形態による油圧クラッチは、
入力軸上に配置された第１連結ハブと、
第１連結ハブの外側に結合される内側スリーブと、
内側スリーブの外側に結合されるボスと、
ボスの外側に結合される外側スリーブと、
外側スリーブの外側一側に結合されてクラッチ装着空間を形成する内側延長部、及びクラッチ装着空間と異なる一つのクラッチ装着空間をさらに形成する外側延長部を含むクラッチドラムと、
外側スリーブの外側に結合される第２連結ハブと、
第２連結ハブとの間に第１ピストンチャンバーを形成し、第１ピストンチャンバーに入力される油圧により作動される第１ピストンと、
第１ピストンにより軸方向に加圧されるように外側延長部に装着された複数の第１クラッチプレートと、
第１クラッチプレートと交互に交差して配置されて加圧されるように第１クラッチハブに装着される複数の第１摩擦ディスクと、
内側延長部に結合され、第１ピストンとの間に第１バランスチャンバーを形成する第１バランスウォールと、
ボスとの間に第２ピストンチャンバーを形成し、第２ピストンチャンバーに入力される油圧により作動される第２ピストンと、
第２ピストンにより軸方向に加圧されるように内側延長部に装着された複数の第２クラッチプレートと、
第２クラッチプレートと交互に交差して配置されて加圧されるように第２クラッチハブに装着される複数の第２摩擦ディスクと、
第２ピストンとの間に第２バランスチャンバーを形成する第２バランスウォールと、
を含み、
第１ピストンは、第１クラッチプレートを加圧することができるように外側延長部を貫通して備えられることを特徴とする。

また本発明は、第１ピストンチャンバーが、第２ピストンチャンバーと独立的にクラッチドラムの外部に形成されることを特徴とする。
また本発明は、第１ピストンチャンバー及び第２ピストンチャンバーには、それぞれ別個のオイル通路が連結されることを特徴とする。

また本発明は、第１ピストンを復帰させるように油圧が供給される第１バランスチャンバーと、第２ピストンを復帰させるように油圧が供給される第２バランスチャンバーと、は互いに独立的に形成されることを特徴とする。

前述のように本発明の実施形態によれば、一つのドラムに二つのクラッチが備えられることによって、油圧クラッチの部品数が減少し、構成が簡単になり得る。従って、自動変速機の全長を減らし、車両の重量を減少させることが可能である。また、油圧クラッチの生産費用を節減し、車両の燃費を向上させることが可能である。

本発明の実施形態による油圧クラッチの構成図である。

以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本発明の実施形態による油圧クラッチは、第１クラッチ部１００、２クラッチ部２００、内側スリーブ２６０、外側スリーブ１６０、ボス１７０、及びクラッチドラム３４０を有する。

第１クラッチ部１００は、第１クラッチプレート１１０、第１摩擦ディスク１２０、第１ピストン１３０、第１ピストンチャンバー１４０、及び第１バランスチャンバー１５０を有する。

複数個の第１クラッチプレート１１０及び複数個の第１摩擦ディスク１２０が形成され、変速機の入力軸３００の長さ方向に沿って交互に配置され、第１クラッチプレート１１０それぞれは選択的に加圧され、第１摩擦ディスク１２０と接触することによって目標変速段への変速が行われる。

第１ピストン１３０は、第１クラッチプレート１１０を選択的に加圧することができるように具備される。つまり、第１ピストンチャンバー１４０に油圧が入力されると、第１ピストン１３０は第１クラッチプレート１１０を変速機の入力軸３００の長さ方向に加圧する。

また、第１ピストンチャンバー１４０の油圧が解除され、第１バランスチャンバー１５０に油圧が入力されると、第１ピストン１３０が元の位置に復帰すると同時に第１クラッチプレート１１０が元の位置に復帰する。第１クラッチプレート１１０の復帰手段は、当該技術分野における通常の知識を有する者には周知であるので省略する。

第２クラッチ部２００は、第２クラッチプレート２１０、第２摩擦ディスク２２０、第２ピストン２３０、第２ピストンチャンバー２４０及び第２バランスチャンバー２５０を有する。
第２クラッチ部２００を構成する部品の動作の方式は、それぞれ対応する第１クラッチ部１００の構成部品の動作の方式と同一であるため、詳しい説明は省略する。

内側スリーブ２６０、外側スリーブ１６０及びボス１７０は、相互に結合されて第１クラッチ部１００及び第２クラッチ部２００の構成要素を支持する。また、内側スリーブ２６０、外側スリーブ１６０、及びボス１７０それぞれの内部には、第１、２ピストンチャンバー１４０、２４０及び第１、２バランスチャンバー１５０、２５０に油圧が入力される複数のオイル通路１６２、１６４、１７２、１７４、２６２、２６４が形成される。なお、ボス１７０は、外側及び内側スリーブ１６０、２６０よりも軽い材質を使用することで、車両の重量を軽減することができる。

クラッチドラム３４０は、内部に少なくとも二個以上のクラッチ装着空間を形成するように屈曲した形状を有する。
また、本発明の実施形態による油圧クラッチは、第１、２連結ハブ３１０、３２０、第１、２クラッチハブ３３０、３３２及び第１、２バランスウォール３５０、３５２を有する。

第１連結ハブ３１０は、変速機入力軸３００上に配置され、その外側に内側スリーブ２６０が結合される。
第２連結ハブ３２０は、外側スリーブ１６０外側に結合され、第２連結ハブ３２０と第１ピストン１３０との間に第１ピストンチャンバー１４０が形成される。

第１クラッチハブ３３０には、その外側に第１摩擦ディスク１２０が装着される。
第２クラッチハブ３３２には、その外側に第２摩擦ディスク２２０が装着される。
第１バランスウォール３５０は、外側スリーブ１６０の外側に備えられ、第１バランスウォール３５０と第１ピストン１３０との間に第１バランスチャンバー１５０が形成される。

第２バランスウォール３５２は、内側スリーブ２６０の外側に備えられ、第２バランスウォール３５２と第２ピストン２３０との間に第２バランスチャンバー２５０が形成される。

以下、図１を参照して各部品の構成を詳しく説明する。
第１連結ハブ３１０は、入力軸３００上に配置される。
内側スリーブ２６０は、第１連結ハブ３１０の外側に結合され、その内部には複数のオイル通路２６２、２６４が形成される。

ボス１７０は、内側スリーブ２６０の外側に結合され、その内部には複数のオイル通路１７２、１７４が形成される。また、ボス１７０の内部に形成された複数のオイル通路１７２、１７４は、内側スリーブ２６０の内部に形成された複数のオイル通路２６２、２６４とペアをなして連通される。

外側スリーブ１６０は、ボス１７０の外側に結合され、その内部には複数のオイル通路１６２、１６４が形成される。また、外側スリーブ１６０の内部に形成された複数のオイル通路１６２、１６４は、ボス１７０の内部に形成された複数のオイル通路１７２、１７４とペアをなして連通される。

つまり、内側スリーブ２６０、ボス１７０及び外側スリーブ１６０に形成されたオイル通路１６２、１６４、１７２、１７４、２６２、２６４は、第１、２ピストンチャンバー１４０、２４０及び第１、２バランスチャンバー１５０、２５０にそれぞれ油圧が入力されるように互いにペアをなして連通される。

クラッチドラム３４０は、内側延長部３４２及び外側延長部３４４を含む。
内側延長部３４２は、外側スリーブ１６０の外側一側に結合され、その内側に第２クラッチ部２００を構成するクラッチ装着空間が形成されるように屈曲した形状を有する。

外側延長部３４４は、内側延長部３４２から延長されて一体に形成され、その内側に第１クラッチ部１００を構成するクラッチ装着空間がさらに形成されるように屈曲した形状を有する。
第２連結ハブ３２０は、外側スリーブ１６０の外側に結合される。また、第２連結ハブ３２０は、内側延長部３４２と離隔して備えられる。

第１ピストン１３０は、外側スリーブ１６０の外側で第２連結ハブ３２０とクラッチドラム３４０の内側延長部３４２との間に配置される。また、第１ピストン１３０と第２連結ハブ３２０との間には、第１ピストンチャンバー１４０が形成される。なお、第１ピストン１３０は、第１ピストンチャンバー１４０に入力される油圧により作動される。

第１クラッチプレート１１０は外側延長部３４４に装着され、第１摩擦ディスク１２０
は第１クラッチハブ３３０に装着される。前述した通り、第１クラッチプレート１１０及び第１摩擦ディスク１２０は、入力軸３００の長さ方向にそれぞれ複数個装着され、第１クラッチプレート１１０及び第１摩擦ディスク１２０は交互に並んで配置される。なお、第１クラッチプレート１１０は、第１ピストン１３０により入力軸３００長さ方向に加圧される。つまり、第１ピストン１３０の一端は、第１クラッチプレート１１０を加圧するようにクラッチドラム３４０の外側延長部３４４を貫通して設けられる。

第１バランスウォール３５０は、外側スリーブ１６０の外側に配置され、内側延長部３４２に結合される。また、第１バランスウォール３５０と第１ピストン１３０との間には第１バランスチャンバー１５０が形成される。なお、第１ピストンチャンバー１４０に入力される油圧により作動された第１ピストン１３０は、第１バランスチャンバー１５０に入力される油圧により元の位置に復帰される。

第２ピストン２３０は、ボス１７０の一側に配置される。また、ボス１７０と第２ピストン２３０との間には第２ピストンチャンバー２４０が形成される。なお、第２ピストン２３０は、第２ピストンチャンバー２４０に入力される油圧により作動される。

第２クラッチプレート２１０は内側延長部３４２に装着され、第２摩擦ディスク２２０は第２クラッチハブ３３２に装着される。前述した通り、第２クラッチプレート２１０及び第２摩擦ディスク２２０は、入力軸３００の長さ方向にそれぞれ複数個装着され、第２クラッチプレート２１０及び第２摩擦ディスク２２０は、交互に並んで配置される。なお、第２クラッチプレート２１０は、第２ピストン２３０により入力軸３００長さ方向に加圧される。即ち、第２ピストン２３０は、ボス１７０とクラッチドラム３４０の内側に配置される。

第２バランスウォール３５２は内側スリーブ２６０の外側に備えられ、第２ピストン２３０と第２ピストンチャンバー２４０を形成する。なお、第２ピストンチャンバー２４０に入力される油圧により作動された第２ピストン２３０は、第２バランスチャンバー２５０に入力される油圧により元の位置に復帰される。

前述した通り、第１ピストンチャンバー１４０、第１バランスチャンバー１５０、第２ピストンチャンバー２４０、及び第２バランスチャンバー２５０は、それぞれ独立的に形成される。また、図１に示すように、第１ピストンチャンバー１４０及び第２ピストンチャンバー２４０には、それぞれ別個のオイル通路が連通されて独立的なオイルの供給が可能である。

なお、一つのクラッチドラム３４０に二つのクラッチ部１００、２００が設けられ、第１ピストン１３０、第１ピストンチャンバー１４０及び第１バランスチャンバー１５０がクラッチドラム３４０の外側に配置されることによって、油圧クラッチの部品数が減少し、構成が簡単になる。一方、本発明の実施形態では、二つのクラッチ部１００、２００が形成された油圧クラッチを説明したが、これに限定されず、それ以上の数のクラッチ部が形成され得る。

従って、自動変速機の全長を減らし、車両の重量を減少させることが可能である。ひいては、油圧クラッチの生産費用を節減し、車両の燃費を向上させることが可能である。

以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

１００ 第１クラッチ部
１１０ 第１クラッチプレート
１２０ 第１摩擦ディスク
１３０ 第１ピストン
１４０ 第１ピストンチャンバー
１５０ 第１バランスチャンバー
１６０ 外側スリーブ
１６２、１６４ オイル通路
１７０ ボス
１７２、１７４ オイル通路
２００ 第２クラッチ部
２１０ 第２クラッチプレート
２２０ 第２摩擦ディスク
２３０ 第２ピストン
２４０ 第２ピストンチャンバー
２５０ 第２バランスチャンバー
２６０ 内側スリーブ
２６２、２６４ オイル通路
３００ 入力軸
３１０ 第１連結ハブ
３２０ 第２連結ハブ
３３０ 第１クラッチハブ
３３２ 第２クラッチハブ
３４０ クラッチドラム
３４２ 内側延長部
３４４ 外側延長部
３５０ 第１バランスウォール
３５２ 第２バランスウォール

Claims (4)

1. 入力軸上に配置された第１連結ハブと、
   前記第１連結ハブの外側に結合される内側スリーブと、
   前記内側スリーブの外側に結合されるボスと、
   前記ボスの外側に結合される外側スリーブと、
   前記外側スリーブの外側一側に結合されてクラッチ装着空間を形成する内側延長部、及び前記クラッチ装着空間と異なる一つのクラッチ装着空間をさらに形成する外側延長部を含むクラッチドラムと、
   前記外側スリーブの外側に結合される第２連結ハブと、
   前記第２連結ハブとの間に第１ピストンチャンバーを形成し、前記第１ピストンチャンバーに入力される油圧により作動される第１ピストンと、
   前記第１ピストンにより軸方向に加圧されるように前記外側延長部に装着された複数の第１クラッチプレートと、
   前記第１クラッチプレートと交互に交差して配置されて加圧されるように第１クラッチハブに装着される複数の第１摩擦ディスクと、
   前記内側延長部に結合され、前記第１ピストンとの間に第１バランスチャンバーを形成する第１バランスウォールと、
   前記ボスとの間に第２ピストンチャンバーを形成し、前記第２ピストンチャンバーに入力される油圧により作動される第２ピストンと、
   前記第２ピストンにより軸方向に加圧されるように前記内側延長部に装着された複数の第２クラッチプレートと、
   前記第２クラッチプレートと交互に交差して配置されて加圧されるように第２クラッチハブに装着される複数の第２摩擦ディスクと、
   前記第２ピストンとの間に第２バランスチャンバーを形成する第２バランスウォールと、
   を含み、
   前記第１ピストンは、前記第１クラッチプレートを加圧することができるように前記外側延長部を貫通して備えられることを特徴とする油圧クラッチ。
2. 前記第１ピストンチャンバーは、前記第２ピストンチャンバーと独立的に前記クラッチドラムの外部に形成されることを特徴とする請求項１に記載の油圧クラッチ。
3. 前記第１ピストンチャンバー及び前記第２ピストンチャンバーには、それぞれ別個のオイル通路が連結されることを特徴とする請求項２に記載の油圧クラッチ。
4. 前記第１ピストンを復帰させるように油圧が供給される第１バランスチャンバーと、前記第２ピストンを復帰させるように油圧が供給される第２バランスチャンバーと、は互いに独立的に形成されることを特徴とする請求項１に記載の油圧クラッチ。

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