JP2016142375A

JP2016142375A - 油圧係合装置

Info

Publication number: JP2016142375A
Application number: JP2015019926A
Authority: JP
Inventors: 沙知藤沼; Sachi Fujinuma; 奏太田中; Sota Tanaka; 英佑細田; Eisuke Hosoda
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2015-02-04
Publication date: 2016-08-08
Also published as: US20160223032A1; US10151356B2

Abstract

【課題】油圧係合装置の摩擦係合要素の摩耗が所定量に達したとき、それ以上の摩耗の進行を阻止して自動車の走行に支障が出ないようにする。
【解決手段】油圧係合装置１３は、シリンダ１４ｂ，１４ｃと、ピストン２３と、ピストン２３を駆動する油室２４と、相対回転可能な第１部材１１および第２部材１２間に配置された複数の摩擦係合要素１９，２０とを備える。油圧係合装置１３は、ピストン２３に設けられたシール部材２６とシリンダ１４ｃに設けられたリーク溝１４ｅとを備え、摩擦係合要素１９，２０の摩耗によりピストン２３のストロークが所定値以上になると、油室２４の油圧がシール部材２６およびリーク溝１４ｅを介して漏洩するので、摩擦係合要素１９，２０の摩耗がそれ以上進行しないようにして油圧係合装置１３のトルク容量の急激な低下を防止することで、自動車の当面の走行を可能にすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリンダと、前記シリンダに摺動可能に嵌合するピストンと、前記ピストンおよび前記シリンダ間に区画された油室と、相対回転可能な第１部材および第２部材間に配置された複数の摩擦係合要素とを備え、前記油室に作用する油圧で前記シリンダに対して前記ピストンを摺動させることで、前記複数の摩擦係合要素を相互に係合させて前記第１部材および前記第２部材を相対回転不能に結合する油圧係合装置に関する。

自動車のトランスミッションが非走行レンジにあるときに、トランスミッションの油圧クラッチの油室に供給する油圧を微小量増加させて摩擦係合要素を滑り接触させながら油温の変化度合いを所定時間にわたって繰り返し算出し、油温の変化度合いが所定値よりも大きければ油圧クラッチの摩擦係合要素の係合状態が正常であると判定し、油温の変化度合いが所定値よりも小さければ油圧クラッチの摩擦係合要素の係合状態が異常であると判定することで、摩擦係合要素の摩耗による係合不良を検出するものが、下記特許文献１により公知である。

特開２００７−２７１０１７号公報

しかしながら、上記従来のものは、油温の微小な変化度合いを精密に検出することが難しいために摩擦係合要素の摩耗が見過ごされる可能性があり、その間に摩擦係合要素の摩耗が進行して自動車の走行に支障が発生する可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、油圧係合装置の摩擦係合要素の摩耗が所定量に達したとき、それ以上の摩耗の進行を阻止して自動車の走行に支障が出ないようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、シリンダと、前記シリンダに摺動可能に嵌合するピストンと、前記ピストンおよび前記シリンダ間に区画された油室と、相対回転可能な第１部材および第２部材間に配置された複数の摩擦係合要素とを備え、前記油室に作用する油圧で前記シリンダに対して前記ピストンを摺動させることで、前記複数の摩擦係合要素を相互に係合させて前記第１部材および前記第２部材を相対回転不能に結合する油圧係合装置において、前記シリンダおよび前記ピストンの一方に設けられたシール部材と他方に設けられたリーク溝とを備え、前記摩擦係合要素の摩耗により前記ピストンのストロークが所定値以上になると、前記油室の油圧が前記シール部材および前記リーク溝を介して漏洩することを特徴とする油圧係合装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記油室の油圧を検出する油圧センサを備えることを特徴とする油圧係合装置が提案される。

尚、実施の形態の第１回転軸１１は本発明の第１部材に対応し、実施の形態の第２回転軸１２は本発明の第２部材に対応し、実施の形態の外周シリンダ１４ｂおよび内周シリンダ１４ｃは本発明のシリンダに対応し、実施の形態の圧力プレート１９および摩擦プート２０は本発明の摩擦係合要素に対応し、実施の形態のクラッチピストン２３は本発明のピストンに対応し、実施の形態クラッチ油室２４は本発明の油室に対応し、実施の形態のＯリング２６は本発明のシール部材に対応する。

請求項１の構成によれば、油圧係合装置は、シリンダと、シリンダに摺動可能に嵌合するピストンと、ピストンおよびシリンダ間に区画された油室と、相対回転可能な第１部材および第２部材間に配置された複数の摩擦係合要素とを備えるので、油室に作用する油圧でシリンダに対してピストンを摺動させることで、複数の摩擦係合要素を相互に係合させて第１部材および第２部材を相対回転不能に結合することができる。油圧係合装置は、シリンダおよびピストンの一方に設けられたシール部材と他方に設けられたリーク溝とを備え、摩擦係合要素の摩耗によりピストンのストロークが所定値以上になると、油室の油圧がシール部材およびリーク溝を介して漏洩するので、摩擦係合要素の摩耗がそれ以上進行しないようにして油圧係合装置のトルク容量の急激な低下を防止することで、自動車の当面の走行を可能にすることができる。

また請求項２の構成によれば、油室の油圧を検出する油圧センサを備えるので、油室の油圧が目標油圧以下に低下することでリークの発生を確実に判定し、摩擦係合要素の摩耗が進行する前に適切なメンテナンスを行うことができる。

自動車用駆動力伝達装置の油圧クラッチの縦断面図。（第１の実施の形態）図１の２部拡大図。（第１の実施の形態）図１の３−３線断面図。（第１の実施の形態）図２に対応する作用説明図。（第１の実施の形態）図３に対応する作用説明図。（第２の実施の形態）

第１の実施の形態

以下、図１〜図４に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。

図１および図２に示す自動車用駆動力伝達装置は、左右の駆動輪間に車幅方向に配置されてエンジンからの駆動力が入力される第１回転軸１１を、左右の駆動輪に連なる左右の第２回転軸１２，１２にそれぞれ油圧クラッチ１３，１３を介して接続するためのもので、そのうち第１回転軸１１の左端を左側の第２回転軸１２の右端に接続する左側の油圧クラッチ１３を示している。左右の油圧クラッチ１３，１３の構造は実質的に同じであるため、左側の油圧クラッチ１３について構造および作用を説明する。

第１回転軸１１は自動車用駆動力伝達装置のケーシング１４の内部に配置されており、第１回転軸１１と同軸上に配置された第２回転軸１２は、その左半部がケーシング１４の開口部１４ａから外部に延出する。第１回転軸１１および第２回転軸１２を相対回転不能に結合する油圧クラッチ１３は、第１回転軸１１の左端にボス部１５ａをスプライン嵌合１６させたクラッチガイド１５と、第２回転軸１２の右端にボス部１７ａをスプライン嵌合１８させたクラッチハブ１７と、クラッチガイド１５のガイド部１５ｂにスプライン嵌合する複数の圧力プレート１９…と、クラッチハブ１７のガイド部１７ｂにスプライン嵌合する複数の摩擦プレート２０…とを備え、圧力プレート１９…および摩擦プレート２０…は相互に係合可能なように軸方向に交互に配置される。

ケーシング１４の開口部１４ａとクラッチハブ１７のボス部１７ａの左端との間にボールベアリング２１が配置され、このボールベアリング２１を介して第２回転軸１２がケーシング１４に回転可能に支持される。またクラッチハブ１７のボス部１７ａの右端とクラッチガイド１５のボス部１５ａの左端との間にボールベアリング２２が配置され、このボールベアリング２２を介して第１回転軸１１および第２回転軸１２が相対回転可能に接続される。

ケーシング１４の内部に大径の外周シリンダ１４ｂおよび小径の内周シリンダ１４ｃが同軸に形成されており、そこに円環状のクラッチピストン２３が軸方向摺動可能に嵌合することで、ケーシング１４およびクラッチピストン２３間にクラッチ油室２４が区画される。クラッチピストン２３の外周面にはケーシング１４の外周シリンダ１４ｂとの間をシールするＯリング２５が設けられ、クラッチピストン２３の内周面にはケーシング１４の内周シリンダ１４ｃとの間をシールするＯリング２６が設けられる。Ｏリング２６が摺動するケーシング１４の内周シリンダ１４ｃには、例えば周方向に９０゜間隔で離間した４個のリーク溝１４ｅ…（図２および図３参照）が形成される。

オイルポンプや複数の油圧バルブからなる油圧制御装置２７が油路２８を介してクラッチ油室２４に接続される。クラッチ油室２４には、その油圧を検出するための油圧センサ２４ａが設けられる。

ケーシング１４の開口部１４ａに環状のスプリングシート２９がスプライン嵌合し、サークリップ３０で抜け止めされる。スプリングシート２９に設けた突起２９ａ…と、クラッチピストン２３に設けた突起２３ａ…とが係合しており、これによりクラッチガイド１５およびクラッチハブ１７に対するクラッチピストン２３の連れ回りが抑制される。クラッチピストン２３およびスプリングシート２９間にウエーブスプリングよりなるリターンスプリング３１が配置され、このリターンスプリング３１の弾発力でクラッチピストン２３はクラッチ油室２４の容積を縮小する方向に付勢される。

クラッチピストン２３に設けたベアリング支持部２３ｂと、クラッチガイド１５のガイド部１５ｂの左端にスプライン嵌合するエンドプレート３２との間に、クラッチガイド１５およびクラッチピストン２３の差回転を吸収しながら押圧力を伝達するためのスラストベアリング３３が配置される。エンドプレート３２は最も左側の摩擦プレート２０に当接可能に対向し、最も右側の圧力プレート１９はクラッチガイド１５の第１荷重受け面１５ｃに当接可能に対向する。またクラッチガイド１５の第２荷重受け面１５ｄと、ケーシング１４の内部の固定壁部１４ｄとの間に、クラッチガイド１５およびケーシング１４の差回転を吸収しながら押圧力を支持するためのスラストベアリング３４が配置される。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

図２に示すように、油圧クラッチ１３の非係合時には、油圧制御装置２７から油路２８を介してクラッチ油室２４に供給される油圧が減少することで、リターンスプリング３１の弾発力でクラッチピストン２３が左側に移動し、圧力プレート１９…および摩擦プレート２０…が相互に離反してトルク伝達が遮断されるため、第１回転軸１１および第２回転軸１２は相対回転可能に切り離される。

油圧制御装置２７から油路２８を介してクラッチ油室２４に供給される油圧が増加すると、クラッチピストン２３がリターンスプリング３１の弾発力に抗して右側に移動し、クラッチピストン２３の押圧力がベアリング支持部２３ｂ→スラストベアリング３３→エンドプレート３２、複数の圧力プレート１９…および摩擦プレート２０…→クラッチガイド１５の第１荷重受け面１５ｃ→クラッチガイド１５の第２荷重受け面１５ｄ→スラストベアリング３４の経路で伝達されてケーシング１４の固定壁部１４ｄに支持される。その結果、複数の圧力プレート１９…および摩擦プレート２０…はエンドプレート３２とクラッチガイド１５の第１荷重受け面１５ｃとの間に挟持されて相互に密着し、クラッチガイド１５およびクラッチハブ１７間でのトルク伝達が可能になって第１回転軸１１に第２回転軸１２が相対回転不能に結合される。このとき、回転するクラッチガイド１５と回転しないクラッチピストン２３およびケーシング１４との間の差回転は、スラストベアリング３３，３４により吸収される。

クラッチ油室２４に作用する油圧でクラッチピストン２３が右方向に移動して油圧クラッチ１３が係合したとき、クラッチピストン２３の内周側のＯリング２６はケーシング１４の内周シリンダ１４ｃに形成したリーク溝１４ｅ…上に僅かに乗り上げるが、圧力プレート１９…および摩擦プレート２０…の摩耗量が小さい間はＯリング２６のシール性能が損なわれることはなく、クラッチ油室２４からの油圧の漏洩は発生しない。

しかしながら、図４に示すように、長期の使用により圧力プレート１９…および摩擦プレート２０…の摩耗量が増加すると、油圧クラッチ１３の係合時におけるクラッチピストン２３の右方向へのストロークが次第に増加し、やがてＯリング２６が内周シリンダ１４ｃのリーク溝１４ｅ…上に大きく乗り上げるため、クラッチ油室２４の油圧がＯリング２６およびリーク溝１４ｅ…を通過して漏洩することになる。

このようにしてクラッチ油室２４の油圧が漏洩すると、圧力プレート１９…および摩擦プレート２０…の係合圧が充分に確保されなくなるため、圧力プレート１９…および摩擦プレート２０…の摩耗がそれ以上進行し難くなる。その結果、油圧クラッチ１３のトルク容量が急激に減少することが防止され、当面の間は自動車の走行が可能になる。

また油圧クラッチ１３の係合時にクラッチ油室２４に供給される油圧は油圧制御装置２７により所定の目標圧に制御されるが、クラッチ油室２４の油圧が漏洩により目標圧よりも低くなると、それを油圧センサ２４ａで検出することで圧力プレート１９…および摩擦プレート２０…の摩耗を確実に判定することができる。これにより、圧力プレート１９…および摩擦プレート２０…の摩耗を運転者に報知し、自動車の走行に支障が生じる前にメンテナンスを促すことができる。

第２の実施の形態

次に、図５に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態では、クラッチピストン２３側にＯリング２６を設け、ケーシング１４側にリーク溝１４ｅ…を設けているが、第２の実施の形態はその位置関係を入れ換え、クラッチピストン２３側にリーク溝２３ｃ…を設け、ケーシング１４側にＯリング２６を設けたものである。

本実施の形態によっても、圧力プレート１９…および摩擦プレート２０…の摩耗によりクラッチピストン２３の係合方向へのストロークが所定値以上になると、クラッチ油室２４の油圧がリーク溝１４ｅ…によりＯリング２６から漏洩するため、第１の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本発明の油圧係合装置は、相対回転可能な第１、第２回転軸１１，１２を結合する油圧クラッチ１３に限定されず、ケーシングのような固定部材に対して回転軸を結合する油圧ブレーキであっても良い。すなわち、本発明の第１部材および第２部材は必ずしも共に回転軸である必要はなく、一方が回転軸で他方が固定部材であっても良い。

また本発明はシール部材およびリーク溝の組み合わせにより上記作用効果を達成することが可能であるため、油圧センサ２４ａは必ずしも必要ではない。

また実施の形態では油圧センサ２４ａがクラッチ油室２４の油圧を直接的に検出しているが、クラッチ油室２４に連なる油路２８の油圧からクラッチ油室２４の油圧を間接的に検出しても良い。

１１第１回転軸（第１部材）
１２第２回転軸（第２部材）
１４ｂ外周シリンダ（シリンダ）
１４ｃ内周シリンダ（シリンダ）
１４ｅリーク溝
１９圧力プレート（摩擦係合要素）
２０摩擦プレート（摩擦係合要素）
２３クラッチピストン（ピストン）
２３ｃリーク溝
２４クラッチ油室（油室）
２４ａ油圧センサ
２６Ｏリング（シール部材）

Claims

シリンダ（１４ｂ，１４ｃ）と、前記シリンダ（１４ｂ，１４ｃ）に摺動可能に嵌合するピストン（２３）と、前記ピストン（２３）および前記シリンダ（１４ｂ，１４ｃ）間に区画された油室（２４）と、相対回転可能な第１部材（１１）および第２部材（１２）間に配置された複数の摩擦係合要素（１９，２０）とを備え、前記油室（２４）に作用する油圧で前記シリンダ（１４ｂ，１４ｃ）に対して前記ピストン（２３）を摺動させることで、前記複数の摩擦係合要素（１９，２０）を相互に係合させて前記第１部材（１１）および前記第２部材（１２）を相対回転不能に結合する油圧係合装置において、
前記シリンダ（１４ｂ，１４ｃ）および前記ピストン（２３）の一方に設けられたシール部材（２６）と他方に設けられたリーク溝（１４ｅ，２３ｃ）とを備え、前記摩擦係合要素（１９，２０）の摩耗により前記ピストン（２３）のストロークが所定値以上になると、前記油室（２４）の油圧が前記シール部材（２６）および前記リーク溝（１４ｅ，２３ｃ）を介して漏洩することを特徴とする油圧係合装置。
前記油室（２４）の油圧を検出する油圧センサ（２４ａ）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の油圧係合装置。