JP4656509B2 - Transmission clutch structure - Google Patents
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Description
本発明は、変速機のクラッチ構造に関するものである。 The present invention relates to a clutch structure of a transmission.
従来、自動車等の車両の変速機において、複数のクラッチプレートと複数のクラッチディスクとを交互に配設した多板クラッチと、複数のクラッチプレートが内嵌状にスプライン係合した周壁部を有する入力側のクラッチドラムと、複数のクラッチディスクが外嵌状にスプライン係合した周壁部を有する出力側のクラッチハブと、多板クラッチを締結方向へ押圧可能なクラッチピストンとを備え、クラッチピストンを作動させる油圧を調節することで多板クラッチの締結力を制御する変速機のクラッチ構造が実用に供されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a transmission of a vehicle such as an automobile, an input includes a multi-plate clutch in which a plurality of clutch plates and a plurality of clutch disks are alternately arranged, and a peripheral wall portion in which the plurality of clutch plates are spline-engaged in an inner fit. Side clutch drum, an output side clutch hub having a peripheral wall portion in which a plurality of clutch disks are spline-engaged in an external fitting manner, and a clutch piston capable of pressing a multi-plate clutch in the fastening direction, and actuates the clutch piston A clutch structure of a transmission that controls the fastening force of a multi-plate clutch by adjusting the hydraulic pressure is practically used.
特許文献1の自動変速機用油圧クラッチでは、クラッチドラムの外周壁部に複数のクラッチプレートが内嵌状にスプライン係合され、クラッチドラムの外周壁部と内周壁部との間にクラッチピストンが軸方向へ摺動自在に嵌合され、そのクラッチピストンの反多板クラッチ側に油圧作動室が設けられている。クラッチドラムの外周壁部と内周壁部との間において、クラッチピストンの多板クラッチ側にキャンセルピストンが嵌合され、このキャンセルピストンとクラッチピストンとの間にキャンセル室が設けられている。このキャンセル室に潤滑油を供給することにより、遠心力により発生する油圧であってクラッチピストンに作用する油圧がバランスする。 In the hydraulic clutch for automatic transmission of Patent Document 1, a plurality of clutch plates are spline-engaged with the outer peripheral wall portion of the clutch drum so as to fit inside, and the clutch piston is interposed between the outer peripheral wall portion and the inner peripheral wall portion of the clutch drum. The clutch piston is slidably fitted in the axial direction, and a hydraulic working chamber is provided on the side opposite to the multi-plate clutch of the clutch piston. A cancel piston is fitted on the multi-plate clutch side of the clutch piston between the outer peripheral wall portion and the inner peripheral wall portion of the clutch drum, and a cancel chamber is provided between the cancel piston and the clutch piston. By supplying lubricating oil to the cancel chamber, the hydraulic pressure generated by the centrifugal force and acting on the clutch piston is balanced.
クラッチピストンは多板クラッチを押圧する作動位置と多板クラッチを押圧しない非作動位置とに亙って移動可能に構成され、キャンセル室にはクラッチピストンを非作動位置へ付勢する復帰バネが装着されている。クラッチピストンが前記非作動位置に位置して多板クラッチは開放状態になり、油圧作動室に所定低圧の油圧が供給されると、クラッチピストンが前記作動位置に移動して多板クラッチを軽く押圧して、多板クラッチが微締結状態になり、更に、油圧作動室に所定高圧の油圧が供給されると、クラッチピストンが多板クラッチを強く押圧して、多板クラッチが完全締結状態になる。 The clutch piston is configured to move between an operating position that presses the multi-plate clutch and a non-operating position that does not press the multi-plate clutch, and the cancel chamber is equipped with a return spring that biases the clutch piston to the non-operating position. Has been. When the clutch piston is located at the non-actuated position, the multi-plate clutch is opened, and when a predetermined low pressure is supplied to the hydraulic working chamber, the clutch piston moves to the actuated position and lightly presses the multi-plate clutch. When the multi-plate clutch is finely engaged, and when a predetermined high pressure is supplied to the hydraulic operation chamber, the clutch piston strongly presses the multi-plate clutch, and the multi-plate clutch is completely engaged. .
ところで、クラッチピストンはクラッチドラムの外周壁部と内周壁部との間に軸方向へ摺動自在に嵌合された状態で設けられており、その軸心をエンジンの主軸と同心とするのが通例であり、変速機の車両搭載状態ではクラッチピストンは軸心に対して垂直方向に重力を受けるので、クラッチピストンが全体で多板クラッチを押圧可能な正規の姿勢から少なくとも僅かは傾く虞がある。
前記のように、クラッチピストンは正規の姿勢から傾く虞があり、クラッチピストンが傾くと、クラッチピストンから多板クラッチに押圧力を均一に付加できない虞があるため、多板クラッチの締結制御の安定化を図ることが難しい。クラッチピストンが傾いている場合、クラッチピストンから多板クラッチに押圧力を付加すると、その反力によりクラッチピストンは正規の姿勢に復帰しようとするが、少なくともその復帰までの間は多板クラッチに押圧力を均一に付加できない。 As described above, there is a possibility that the clutch piston may tilt from the normal posture, and if the clutch piston is tilted, there is a possibility that the pressing force cannot be uniformly applied from the clutch piston to the multi-plate clutch. It is difficult to achieve When the clutch piston is tilted, if a pressing force is applied from the clutch piston to the multi-plate clutch, the reaction force causes the clutch piston to return to the normal posture, but at least until the return, the multi-plate clutch is pressed. Pressure cannot be applied uniformly.
ここで、アイドリング時の燃費改善、走行レンジでアイドル停車時でのエンジン負荷の軽減、発進時のショック防止、を実現するために、例えば前進クラッチにおいて、多板クラッチを完全に開放するのではなく滑らせるように微係合状態とする、所謂ニュートラルアイドル制御が広く適用されている。しかし、多板クラッチを微締結状態とする場合、クラッチピストンが傾いていると、前記押圧力が小さいため、更にクラッチピストンも正規の姿勢に復帰しにくいため、多板クラッチの微締結制御の安定化を図ることが難しい。 Here, for example, in order to realize improvement in fuel consumption during idling, reduction of engine load when the vehicle is idling in the driving range, and prevention of shock at start-up, the multi-plate clutch is not completely released in the forward clutch, for example. So-called neutral idle control, in which a fine engagement state is made to slide, is widely applied. However, when the multi-plate clutch is in the finely engaged state, if the clutch piston is tilted, the pressing force is small, and the clutch piston is also difficult to return to the normal posture. It is difficult to achieve
本発明の目的は、多板クラッチの締結制御の安定化、特に、微締結制御の安定化を図ることができる、変速機のクラッチ構造を提供することである。 An object of the present invention is to provide a clutch structure for a transmission that can stabilize the engagement control of a multi-plate clutch, and in particular, can stabilize the fine engagement control.
請求項1の変速機のクラッチ構造は、複数のクラッチプレートと複数のクラッチディスクとを交互に配設した多板クラッチと、複数のクラッチプレートがスプライン係合した外周壁部を有するクラッチドラムと、クラッチドラムの外周壁部と内周壁部との間に軸方向へ摺動自在に嵌合され且つ多板クラッチを締結方向へ押圧可能なクラッチピストンとを備え、クラッチピストンを作動させる油圧を調節することで多板クラッチの締結力を制御する変速機のクラッチ構造において、前記クラッチピストンを作動させる油圧により作動して多板クラッチを押圧可能な複数の小径ピストン部材を、クラッチピストンのうち多板クラッチと対向する部位に周方向等間隔おきに設け、前記複数の小径ピストン部材の軸心が、多板クラッチに近づく程クラッチピストンの軸心に近づくように傾斜していることを特徴とする。 The clutch structure of the transmission according to claim 1 includes a multi-plate clutch in which a plurality of clutch plates and a plurality of clutch disks are alternately arranged, a clutch drum having an outer peripheral wall portion in which the plurality of clutch plates are spline-engaged, A clutch piston that is slidably fitted in the axial direction between the outer peripheral wall portion and the inner peripheral wall portion of the clutch drum and that can press the multi-plate clutch in the fastening direction, and adjusts the hydraulic pressure for operating the clutch piston. In the clutch structure of the transmission that controls the fastening force of the multi-plate clutch, a plurality of small-diameter piston members that can be pressed by the hydraulic pressure that operates the clutch piston to press the multi-plate clutch are included in the multi-plate clutch of the clutch piston. the portion facing provided circumferentially equal intervals and, the axis of the plurality of small-diameter piston member, Kura the closer to the multi-plate clutch And it is inclined so as to approach the axis of Chipisuton.
この変速機のクラッチ構造では、クラッチピストンのうち多板クラッチと対向する部位に複数の小径ピストン部材が周方向等間隔おきに設けられ、これら複数の小径ピストン部材がクラッチピストンを作動させる油圧により作動して多板クラッチを押圧可能である。複数の小径ピストン部材が作動状態のときに夫々進退可能で且つ任意の進退位置で同一の押圧力を発生可能になるため、クラッチピストンが傾いている場合でも、複数の小径ピストン部材の全てが多板クラッチに当接して多板クラッチを同一の押圧力で押圧し、依って、多板クラッチには押圧力が均一に付加される。 In this transmission clutch structure, a plurality of small-diameter piston members are provided at equal intervals in the circumferential direction in a portion of the clutch piston facing the multi-plate clutch, and the plurality of small-diameter piston members are operated by hydraulic pressure that operates the clutch piston. Thus, the multi-plate clutch can be pressed. Since the plurality of small diameter piston members can be moved back and forth in the operating state, and the same pressing force can be generated at any forward and backward positions, all of the plurality of small diameter piston members are The multi-plate clutch is pressed with the same pressing force in contact with the plate clutch, so that the pressing force is uniformly applied to the multi-plate clutch.
ここで、請求項1の発明に次の構成を適宜採用可能である。
前記クラッチピストンは多板クラッチを押圧する押圧部を有し、前記複数の小径ピストン部材は、前記押圧部よりも多板クラッチ側へ突出した突出位置と、少なくとも軸心方向における押圧部と同位置に退入した退入位置とに亙って移動可能に構成する(請求項2)。前記クラッチピストンは、その押圧部が多板クラッチを押圧する作動位置と多板クラッチを押圧しない非作動位置とに亙って移動可能に構成され、前記多板クラッチの締結力が小さい作動領域で前記油圧が所定低圧の場合に、クラッチピストンが前記非作動位置に位置し、前記複数の小径ピストン部材が前記突出位置に位置して多板クラッチを押圧するように構成する(請求項3)。前記多板クラッチの締結力が大きい作動領域で前記油圧が所定高圧の場合に、クラッチピストンが前記作動位置に位置して多板クラッチを押圧するように構成する(請求項4)。
Here, the following configuration can be appropriately adopted in the invention of claim 1.
The clutch piston has a pressing portion that presses the multi-plate clutch, and the plurality of small-diameter piston members are at the same position as the protruding portion that protrudes toward the multi-plate clutch with respect to the pressing portion, at least in the axial direction. It is configured to be movable over the retreat position where the user has retreated. The clutch piston is configured to be movable between an operating position in which the pressing portion presses the multi-plate clutch and a non-operating position in which the multi-plate clutch is not pressed, and in an operating region where the fastening force of the multi-plate clutch is small. When the hydraulic pressure is a predetermined low pressure, the clutch piston is positioned at the non-operating position, and the plurality of small-diameter piston members are positioned at the protruding position to press the multi-plate clutch (Claim 3). When the hydraulic pressure is a predetermined high pressure in an operating region where the engagement force of the multi-plate clutch is large, the clutch piston is positioned at the operating position to press the multi-plate clutch (Claim 4) .
請求項1の変速機のクラッチ構造によれば、多板クラッチ、クラッチドラム、クラッチピストンを備え、クラッチピストンを作動させる油圧を調節することで多板クラッチの締結力を制御する変速機のクラッチ構造において、クラッチピストンを作動させる油圧により作動して多板クラッチを押圧可能な複数の小径ピストン部材を、クラッチピストンのうち多板クラッチと対向する部位に周方向等間隔おきに設けたので、複数の小径ピストン部材が作動状態のときに夫々進退可能で且つ任意の進退位置で同一の押圧力を発生可能になるため、クラッチピストンが傾いている場合でも、複数の小径ピストン部材の全てが多板クラッチに当接して多板クラッチを同一の押圧力で押圧可能に構成できる。 According to the clutch structure of the transmission according to claim 1, the clutch structure of the transmission includes a multi-plate clutch, a clutch drum, and a clutch piston, and controls the fastening force of the multi-plate clutch by adjusting the hydraulic pressure that operates the clutch piston. In the present invention, a plurality of small-diameter piston members that can be pressed by the hydraulic pressure that operates the clutch piston to press the multi-plate clutch are provided at equal intervals in the circumferential direction in the portion of the clutch piston that faces the multi-plate clutch. When the small-diameter piston member is in an operating state, it can be moved back and forth, and the same pressing force can be generated at any forward / backward position, so even if the clutch piston is tilted, all of the multiple small-diameter piston members are multi-plate clutches. The multi-plate clutch can be pressed with the same pressing force.
つまり、複数の小径ピストン部材から多板クラッチに押圧力を均一に付加できるため、多板クラッチの締結制御の安定化を図ることができる。特に、ニュートラルアイドル状態等、多板クラッチを微締結状態とする場合、前記押圧力は小さいが、クラッチピストンが傾いている場合、更に正規の姿勢に復帰しにくい場合でも、複数の小径ピストン部材から多板クラッチに押圧力を均一に付加できるため、多板クラッチの微締結制御の安定化を図ることができる。また、複数の小径ピストン部材をクラッチピストンに周方向等間隔おきに設けることにより、クラッチピストンの回転バランスを保ち、また、小径ピストン部材を作動させる油圧に、クラッチピストンを作動させる油圧を利用するので、小径ピストン部材に油圧を供給する為の構造を簡単化できる。しかも、複数の小径ピストン部材の軸心が、多板クラッチに近づく程クラッチピストンの軸心に近づくように傾斜しているので、多板クラッチが開放状態のとき、クラッチピストンが比較的高速で回転している場合には、非作動状態の複数の小径ピストン部材は遠心力により退入位置に移動する。つまり、複数の小径ピストン部材が潤滑油を供給する部分に臨んでいる場合でも、多板クラッチの高速回転時における開放時、複数の小径ピストン部材が受ける潤滑油による引きずり抵抗(粘性抵抗)を小さくして、制動力を軽減して燃費改善を図ることが可能になる。 That is, since the pressing force can be uniformly applied to the multi-plate clutch from the plurality of small-diameter piston members, the fastening control of the multi-plate clutch can be stabilized. In particular, when the multi-plate clutch is in a slightly engaged state such as a neutral idle state, the pressing force is small, but even when the clutch piston is tilted and even when it is difficult to return to a normal posture, a plurality of small diameter piston members are used. Since a pressing force can be uniformly applied to the multi-plate clutch, it is possible to stabilize the fine engagement control of the multi-plate clutch. Also, by providing a plurality of small-diameter piston members at equal intervals in the circumferential direction of the clutch piston, the rotation balance of the clutch piston is maintained, and the hydraulic pressure for operating the clutch piston is used as the hydraulic pressure for operating the small-diameter piston member. The structure for supplying hydraulic pressure to the small diameter piston member can be simplified. Moreover, since the shaft centers of a plurality of small-diameter piston members are inclined so as to approach the shaft center of the clutch piston as they approach the multi-plate clutch, the clutch piston rotates at a relatively high speed when the multi-plate clutch is in an open state. In this case, the plurality of non-actuated small-diameter piston members are moved to the retracted position by centrifugal force. That is, even when a plurality of small-diameter piston members are facing the portion that supplies the lubricating oil, the drag resistance (viscosity resistance) caused by the lubricating oil received by the plurality of small-diameter piston members when the multi-plate clutch is released during high-speed rotation is reduced. Thus, it becomes possible to improve the fuel consumption by reducing the braking force.
請求項2の変速機のクラッチ構造によれば、クラッチピストンは多板クラッチを押圧する押圧部を有し、複数の小径ピストン部材は、押圧部よりも多板クラッチ側へ突出した突出位置と、少なくとも軸心方向における押圧部と同位置に退入した退入位置とに亙って移動可能に構成したので、複数の小径ピストン部材を突出位置に位置させ、これら複数の小径ピストン部材で多板クラッチを軽く押圧して微締結状態にすることができ、複数の小径ピストン部材を退入位置に位置させ、少なくともクラッチピストンの押圧部により多板クラッチを強く押圧して完全締結状態にすることができる。
According to the clutch structure of the transmission according to
請求項3の変速機のクラッチ構造によれば、クラッチピストンは、その押圧部が多板クラッチを押圧する作動位置と多板クラッチを押圧しない非作動位置とに亙って移動可能に構成し、多板クラッチの締結力が小さい作動領域で前記油圧が所定低圧の場合に、クラッチピストンが前記非作動位置に位置し、前記複数の小径ピストン部材が前記突出位置に位置して多板クラッチを押圧するように構成したので、前記油圧を所定低圧にすることで、複数の小径ピストン部材で多板クラッチを確実に押圧して、多板クラッチの締結力を小さくして安定した微締結状態とすることができる。
According to the clutch structure of the transmission according to
請求項4の変速機のクラッチ構造によれば、多板クラッチの締結力が大きい作動領域で前記油圧が所定高圧の場合に、クラッチピストンが前記作動位置に位置して多板クラッチを押圧するように構成したので、前記油圧を所定高圧にすることで、少なくともクラッチピストンの押圧部で多板クラッチを確実に押圧し、多板クラッチの締結力を大きくして確実に完全締結状態にすることができる。 According to the clutch structure of the transmission of claim 4, when the hydraulic pressure is a predetermined high pressure in an operation region where the fastening force of the multi-plate clutch is large, the clutch piston is positioned at the operating position so as to press the multi-plate clutch. Therefore, by setting the hydraulic pressure to a predetermined high pressure, the multi-plate clutch can be surely pressed at least by the pressing portion of the clutch piston, and the fastening force of the multi-plate clutch can be increased to ensure a fully engaged state. it can.
本実施形態の変速機のクラッチ構造は、複数のクラッチプレートと複数のクラッチディスクとを交互に配設した多板クラッチと、複数のクラッチプレートがスプライン係合した外周壁部を有するクラッチドラムと、クラッチドラムの外周壁部と内周壁部との間に軸方向へ摺動自在に嵌合され且つ多板クラッチを締結方向へ押圧可能なクラッチピストンとを備え、クラッチピストンを作動させる油圧を調節することで多板クラッチの締結力を制御するものであり、特に、前記クラッチピストンを作動させる油圧により作動して多板クラッチを押圧可能な複数の小径ピストン部材を、クラッチピストンのうち多板クラッチと対向する部位に周方向等間隔おきに設けたものである。 The clutch structure of the transmission according to the present embodiment includes a multi-plate clutch in which a plurality of clutch plates and a plurality of clutch disks are alternately arranged, a clutch drum having an outer peripheral wall portion in which a plurality of clutch plates are spline-engaged, A clutch piston that is slidably fitted in the axial direction between the outer peripheral wall portion and the inner peripheral wall portion of the clutch drum and that can press the multi-plate clutch in the fastening direction, and adjusts the hydraulic pressure for operating the clutch piston. In particular, the engagement force of the multi-plate clutch is controlled, and in particular, a plurality of small-diameter piston members that can be pressed by the hydraulic pressure that operates the clutch piston to press the multi-plate clutch, They are provided at opposite intervals at equal intervals in the circumferential direction.
図1〜図3に示すように、変速機のクラッチ構造1(クラッチ装置1)は、ケーシング2、入力軸3、クラッチドラム4、クラッチハブ5、多板クラッチ7、クラッチ収容室8、クラッチピストン9、復帰バネユニット10、油圧作動室11、仕切り板部材12(シールプレート12又は遠心バランスピストン12ともいう)、遠心バランス室13を備え、駆動力は、入力軸3に入力され、この入力軸3と一体的に回転駆動されるクラッチドラム4から締結状態の多板クラッチ7を介してクラッチハブ5に伝達され、このクラッチハブ5が回転駆動され出力される。尚、以下、図1に矢印で示す前方を前方として説明する。
As shown in FIGS. 1 to 3, a clutch structure 1 (clutch device 1) of a transmission includes a
ケーシング2には、厚肉筒状のクラッチサポート20が一体的に形成され、このクラッチサポート20に、入力軸3が内嵌され軸受け21a〜21cを介して回転自在に支持されると共に、クラッチドラム4が2組の環状シール部材22を介して外嵌され回転自在に支持されている。ケーシング2の内部には、外部の油圧回路を含む油圧制御ユニット(図示略)から供給された油圧を、クラッチピストン9を作動させる油圧作動室11に供給する為の油圧通路23a〜23cが形成されている。
A thick-walled
入力軸3には鍔部25が一体的に形成され、その鍔部25がクラッチサポート20の後側に位置し、鍔部25の外周部にクラッチドラム4の内周壁部31の後端部が接合され、入力軸3の鍔部25の後側部位に仕切り板部材12が外嵌され固定されている。入力軸3には、軸心部分に潤滑油路26aが形成され、その潤滑油路26aから、入力軸3とクラッチサポート20の間、遠心バランス室13、入力軸3とクラッチハブ5の間に潤滑油を供給する潤滑油路26b〜26dが形成され、鍔部25に遠心バランス室13から入力軸3とクラッチサポート20の間に潤滑油を供給する潤滑油路26eが形成されている。
A
クラッチドラム4は、外周壁部30と、内周壁部31と、前端壁部32とを有する。外周壁部30のうちの前端部以外の大部分がプレート装着部に形成され、このプレート装着部に多板クラッチ7の複数(例えば、4枚)のリング板状のクラッチプレート45が軸方向へ移動可能に内嵌状にスプライン係合され、そのために、外周壁部30の内面部と各クラッチプレート45の外周部には、夫々、複数のスプライン係合歯30a,45aが形成されている。内周壁部31の後端部は外周壁部30の前後方向中央部の内側に位置し、内周壁部31には、クラッチサポート20の油圧通路23b,23cから油圧作動室11に油圧を供給する為の油圧通路33が形成されている。
The clutch drum 4 has an outer
クラッチハブ5は、周壁部40とリング部41と筒状部42とを有し、筒状部42が出力側の部材(図示略)に連結されている。周壁部40はクラッチドラム4の外周壁部30の約3/5程度の径を有し、この周壁部40に多板クラッチ7の複数(例えば、4枚)のリング板状のクラッチディスク46が軸方向へ移動可能に外嵌状にスプライン係合され、そのために、周壁部40の外面部と各クラッチディスク46の内周部には、夫々、複数のスプライン係合歯40a,46aが形成されている。
The
多板クラッチ7は、複数のクラッチプレート45と、複数のクラッチディスク46と、リテーニングプレート47とを有し、この多板クラッチ7を収容する空間がクラッチ収容室8である。複数クラッチプレート45と複数のクラッチディスク46は、それらの前端にクラッチプレート45が位置するように前後方向に交互に配設され、前記のように、クラッチプレート45とクラッチディスク46は、クラッチドラム4の外周壁部30とクラッチハブ5の周壁部40に夫々スプライン係合されている。
The
リテーニングプレート47は前後方向に厚肉のリング板状に形成され、後端のクラッチディスク46の後側に当接状に配設されている。リテーニングプレート47の外周部がクラッチドラム4の外周壁部30にスプライン係合して、後側へ移動不能に外周壁部30に固定され規制部材48で規制されている。
The retaining
クラッチピストン9は、クラッチドラム4の外周壁部30と内周壁部31との間に軸方向へ摺動自在に嵌合され、シール部材50により、クラッチピストン9と外周壁部30の間と、クラッチピストン9と内周壁部31の間がシールされている。クラッチピストン9には、その内周部分と外周部分に対して前側へ凹む環状凹部9aが形成され、外周部分に環状凹部9bの前壁に対して後方へ突出する厚肉筒状の突出部9bが形成され、この突出部9bの後端部に、クラッチプレート45と接触して多板クラッチ7を押圧可能な環状の押圧部49が、突出部9bとは別体のリング状の部材を固定して設けられている。
The
クラッチピストン9は、その押圧部49が多板クラッチ7を押圧する作動位置(図3参照)と多板クラッチ7を押圧しない非作動位置(図1、図2参照)とに亙って移動可能に構成されている。シール部材50は、クラッチピストン9と外周壁部30の間をシールする環状の第1シール部50aと、クラッチピストン9と内周壁部31の間をシールする環状の第2シール部50bと、クラッチピストン9の前面部に装着されたシート状の第3シール部50cとを有し、クラッチピストン9の前側においてシール部材50とクラッチドラム4とで囲まれた部分が油圧作動室11に形成されている。
The
仕切り板部材12は、後端壁部55、筒状部56、前端壁部57を一体形成してなり、筒状部56の後端部に後端壁部55の外周部が繋がり、筒状部56の前端部に前端壁部57の内周部が繋がった形状をなす。後端壁部55が入力軸3に外嵌状に固定され、仕切り板部材12はクラッチドラム4とクラッチハブ5及び多板クラッチ7に対して所定の隙間を空けて配置されている。前端壁部57は多板クラッチ7の前側に位置して、クラッチピストン9の環状凹部9aに挿入され、この前端壁部57の外周部に環状シール部材58を介してクラッチピストン9の押圧部9bが軸方向へ移動可能に外嵌されている。
The
この仕切り板部材12とクラッチピストン9と入力軸3とで囲まれた部分が遠心バランス室13に形成されている。遠心バランス室13は、クラッチピストン9の多板クラッチ7側に設けられ、遠心力により発生する油圧をバランスさせる為のものであり、この遠心バランス室13とクラッチ収容室8とが仕切り板部材12で仕切られている。遠心バランス室13において、仕切り板部材12の後端壁部55の外周付近部とクラッチピストン9の内周付近部との間に復帰バネユニット10が装着されている。
A portion surrounded by the
復帰バネユニット10は、クラッチピストン9に当接する前側バネ受け部材10aと、仕切り板部材12に当接する後側バネ受け部材10bと、両バネ受け部材10a,10bの間に装着されたコイルバネ10cとを有し、この復帰バネユニット10によりクラッチピストン9が前方へ、つまり多板クラッチ7の締結を解除する方向へ付勢されている。尚、1つの復帰バネユニット10を環状に設けてもよく、この場合、共通の環状のバネ受け部材10a,10bに複数のコイルバネ10cを装着して構成でき、或いは、非環状の複数の復帰バネユニット10を設けてもよい。また、復帰バネユニット10としては、単にバネ部材から構成する等、種々のバネ手段を適用可能である。
The
さて、この変速機のクラッチ構造1には、クラッチピストン9を作動させる油圧により作動して多板クラッチ7を押圧可能な複数(例えば、3個又は4個)の小径ピストン部材60が、クラッチピストン9のうち多板クラッチ7と対向する部位に周方向等間隔おきに(小径ピストン部材60が3個の場合は120度おきに、また、小径ピストン部材60が4個の場合は90度おきに)設けられている。次に、この小径ピストン部材60とその周辺の構造について詳細に説明する。
The clutch structure 1 of the transmission includes a plurality of (for example, three or four) small-
図4〜図6に示すように、各小径ピストン部材60は、ピストン部60aと、ピストン部60aよりも小径の出力ロッド部60bからなる。クラッチピストン9の突出部9bに、小径ピストン部材60と同数の複数のピストン穴61が周方向等間隔おきに形成され、各ピストン穴61に各小径ピストン部材60のピストン部60aが摺動自在に内嵌されて、出力ロッド部60bの先端部が多板クラッチ7に臨み、複数の小径ピストン部材60(出力ロッド部60b)は、押圧部49よりも多板クラッチ7側(後側)へ突出した突出位置(図5参照)と、少なくとも軸心方向(前後方向)における押圧部49と同位置に退入した退入位置(図4、図6参照)とに亙って移動可能に構成されている。
As shown in FIGS. 4 to 6, each small-
具体的に説明すると、クラッチピストン9の突出部9bの後端部には、その外周端を含む環状の後端鉛直面9cと、この後端鉛直面9cの内周端から前側へ向かってクラッチドラム4の軸心側に傾斜する環状のテーパ面9dが形成され、後端鉛直面9cに押圧部49が固定されている。ピストン穴61は、その中心線がテーパ面9dと略直交し且つテーパ面9d側に開口するように形成されている。押圧部49には内周端部から前側へ向かってクラッチドラム4の軸心側に傾斜するテーパ部49aが一体形成されている。
More specifically, the rear end portion of the projecting
テーパ部49aは、環状に或いは少なくともピストン穴61の前側部位に部分的に設けられ、テーパ面9dに当接状に保持されている。テーパ部49aには複数のピストン穴61と同数で且つこれらピストン穴61と一致する複数の突出穴49bが形成されている。各突出穴49bは出力ロッド部60bと略同径に形成され、各突出穴49bに各小径ピストン部材60の出力ロッド部60bが挿通されて進退可能にガイドされ、その突出穴49bの周囲部分のテーパ部49aでピストン部60b(小径ピストン部材60)が抜け止めされている。こうして装着された複数の小径ピストン部材60の軸心が、多板クラッチ7に近づく程(後側程)クラッチピストン9の軸心に近づくように傾斜している。
The tapered
複数の小径ピストン部材60を、クラッチピストン9を作動させる油圧で作動させる為の構造については、各ピストン穴61において小径ピストン部材60のピストン部60aの前側に小径ピストン油室62が形成され、各小径ピストン油室62と油圧作動室11とを連通する油路63が、クラッチピストン9の軸方向と平行に形成されている。油圧作動室11に油圧が供給されると、その油圧が複数の油路63を介して複数の小径ピストン油室62にも供給され、複数の小径ピストン部材60は、そのピストン部60aが受ける油圧により突出側へ駆動される。
With respect to the structure for operating the plurality of small
そして、多板クラッチ7の締結力が小さい作動領域で油圧作動室11に供給される油圧が所定低圧の場合に、図5に示すように、クラッチピストン9が非作動位置に位置し、複数の小径ピストン部材60が突出位置に位置して多板クラッチ7を押圧し、多板クラッチ7の締結力が大きい作動領域で油圧作動室11に供給される油圧が所定高圧の場合に、図6に示すように、クラッチピストン9が作動位置に位置して多板クラッチ7を押圧するように構成してある。
When the hydraulic pressure supplied to the
この変速機のクラッチ構造1の作用・効果について説明する。
図1、図4に示すように、油圧作動室11の油圧が解放された状態で、クラッチピストン9は復帰バネユニット10の付勢力により非作動位置に保持され、複数の小径ピストン部材60は、クラッチピストン9(クラッチドラム4)と共に回転して遠心力を発生し、その遠心力により退入位置に保持され、多板クラッチ7は非締結状態になる。
The operation and effect of the clutch structure 1 of the transmission will be described.
As shown in FIGS. 1 and 4, the
図2、図5に示すように、油圧作動室11に所定低圧の油圧が供給された場合、クラッチピストン9は復帰バネユニット10の付勢力により依然非作動位置に保持され、その所定低圧の油圧が油圧作動室11から通路を介して63を介して複数の小径ピストン油室62に供給され、その油圧により複数の小径ピストン部材60が前記遠心力に抗して退入位置から突出位置に移動して多板クラッチ7を軽く押圧し、多板クラッチ7の締結力が小さい作動領域、つまり多板クラッチ7が微締結状態になる。
As shown in FIGS. 2 and 5, when a predetermined low pressure hydraulic pressure is supplied to the hydraulic working
図3、図6に示すように、油圧作動室11に所定高圧の油圧が供給された場合、クラッチピストン9は復帰バネユニット10の付勢力に抗して非作動位置から作動位置に移動して多板クラッチ7を強く押圧する。ここで、その所定高圧の油圧が油圧作動室11から通路を介して63を介して複数の小径ピストン油室62に供給され、その油圧により複数の小径ピストン部材60が突出側へ駆動されるが、クラッチピストン9の作動位置への移動に伴って突出位置から退入位置に移動して多板クラッチ7を押圧する。こうして、多板クラッチ7の締結力が大きい作動領域、つまり多板クラッチ7が完全締結状態になる。
As shown in FIGS. 3 and 6, when a predetermined high pressure is supplied to the
多板クラッチ7を微締結状態又は完全締結状態から開放状態に切換える場合、油圧作動室11の油圧が解放されると、クラッチピストン9は復帰バネユニット10の付勢力により作動位置から非作動位置に移動し、複数の小径ピストン部材60は、クラッチピストン9(クラッチドラム4)と共に回転することで発生する遠心力により退入位置に移動し、多板クラッチ7が非締結状態になる。
When the
このように、クラッチピストン9を作動させる油圧により作動して多板クラッチ7を押圧可能な複数の小径ピストン部材60を、クラッチピストン9のうち多板クラッチ7と対向する部位に周方向等間隔おきに設けたので、複数の小径ピストン部材60が作動状態のときに夫々進退可能で且つ任意の進退位置で同一の押圧力を発生可能になるため、クラッチピストン9が傾いている場合でも、複数の小径ピストン部材60の全てが多板クラッチ7に当接して多板クラッチ7を同一の押圧力で押圧可能に構成できる。
In this way, a plurality of small-
つまり、複数の小径ピストン部材60から多板クラッチ7に押圧力を均一に付加できるため、多板クラッチ7の締結制御の安定化を図ることができる。特に、ニュートラルアイドル状態等、多板クラッチ7を微締結状態とする場合、前記押圧力は小さいが、クラッチピストン9が傾いている場合、更に正規の姿勢に復帰しにくい場合でも、複数の小径ピストン部材60から多板クラッチ9に押圧力を均一に付加できるため、多板クラッチ7の微締結制御の安定化を図ることができる。
That is, since the pressing force can be uniformly applied to the multi-plate clutch 7 from the plurality of small-
また、複数の小径ピストン部材60をクラッチピストン9に周方向等間隔おきに設けることにより、クラッチピストン9の回転バランスを保ち、また、小径ピストン部材60を作動させる油圧に、クラッチピストン9を作動させる油圧を利用するので、小径ピストン部材60に油圧を供給する為の構造を簡単化できる。
Further, by providing a plurality of small-
クラッチピストン9は多板クラッチ7を押圧する押圧部49を有し、複数の小径ピストン部材60は、押圧部49よりも多板クラッチ7側へ突出した突出位置と、少なくとも軸心方向における押圧部49と同位置に退入した退入位置とに亙って移動可能に構成したので、複数の小径ピストン部材60を突出位置に位置させ、これら複数の小径ピストン部材60で多板クラッチ7を軽く押圧して微締結状態にすることができ、複数の小径ピストン部材60を退入位置に位置させ、少なくともクラッチピストン9の押圧部49により多板クラッチ7を強く押圧して完全締結状態にすることができる。
The
多板クラッチ7の締結力が小さい作動領域でクラッチピストン9を作動させる油圧が所定低圧の場合に、クラッチピストン9が非作動位置に位置し、複数の小径ピストン部材60が突出位置に位置して多板クラッチ7を押圧するように構成したので、前記油圧を所定低圧にすることで、複数の小径ピストン部材60で多板クラッチ7を確実に押圧して、多板クラッチ7の締結力を小さくして安定した微締結状態とすることができる。
When the hydraulic pressure for operating the
多板クラッチ7の締結力が大きい作動領域でクラッチピストン9を作動させる油圧が所定高圧の場合に、クラッチピストン9が作動位置に位置して多板クラッチ7を押圧するように構成したので、前記油圧を所定高圧にすることで、クラッチピストン9の押圧部49で多板クラッチ7を確実に押圧し、多板クラッチ7の締結力を大きくして確実に完全締結状態にすることができる。
Since the
複数の小径ピストン部材60の軸心が、多板クラッチ7に近づく程クラッチピストン9の軸心に近づくように傾斜しているので、多板クラッチ7が開放状態のとき、クラッチピストン9が比較的高速で回転している場合には、非作動状態の複数の小径ピストン部材60は遠心力により退入位置に移動する。つまり、複数の小径ピストン部材60が潤滑油を供給する部分に臨んでいるが、多板クラッチ7の高速回転時における開放時、複数の小径ピストン部材60が受ける潤滑油による引きずり抵抗(粘性抵抗)を小さくして、制動力を軽減して燃費改善を図ることが可能になる。
Since the shaft centers of the plurality of small-
尚、小径ピストン部材60の数については、3個や4個に限らず、5個以上の複数個としてもよく、それら複数の小径ピストン部材60をクラッチピストン9のうち多板クラッチ7と対向する部位に周方向等間隔おきに設けてもよい。また、各小径ピストン部材60を退入位置に復帰させるバネ部材等の復帰手段を設けてもよい。
The number of small-
実施例2のクラッチ構造1Aは、実施例1のクラッチ構造1のクラッチピストン9を部分的に変更し、小径ピストン部材60とその周辺の構造を変更したものである。その他の構造は実施例1のクラッチ構造1と同じであるので同一符号を付して説明を省略する。
図7〜図9に示すように、このクラッチ構造1Aにおいては、クラッチピストン9Aを作動させる油圧により作動して多板クラッチ7を押圧可能な複数(例えば、3個又は4個)の小径ピストン部材70が、クラッチピストン9Aのうち多板クラッチ7と対向する部位に周方向等間隔おきに設けられている。
In the
As shown in FIGS. 7 to 9, in this clutch structure 1 </ b> A, a plurality of (for example, three or four) small-diameter piston members that can press the
各小径ピストン部材70は、ピストン部70aと、ピストン部70aよりも小径の出力ロッド部70bからなる。クラッチピストン9Aの突出部9eに、小径ピストン部材70と同数の複数のピストン穴71が周方向等間隔おきに形成され、各ピストン穴71に各小径ピストン部材70のピストン部70aが摺動自在に内嵌されて、出力ロッド部70bの先端部が多板クラッチ7に臨み、複数の小径ピストン部材70(出力ロッド部70b)は、押圧部49Aよりも多板クラッチ7側(後側)へ突出した突出位置(図7、図8参照)と、少なくとも軸心方向(前後方向)における押圧部49Aと同位置に退入した退入位置(図9参照)とに亙って移動可能に構成されている。
Each small-
具体的に説明すると、クラッチピストン9Aの突出部9eの後端鉛直面9fに押圧部49Aが固定され、ピストン穴71は、その中心線がクラッチピストン9Aの軸心と平行に後端鉛直面9f側に開口するように形成されている。押圧部49Aには複数のピストン穴71と同数で且つこれらピストン穴71と一致する複数の突出穴49cが形成されている。各突出穴49cは出力ロッド部70bと略同径に形成され、各突出穴49cに各小径ピストン部材70の出力ロッド部70bが挿通されて進退可能にガイドされ、その突出穴49cの周囲部分の押圧部49Aでピストン部70b(小径ピストン部材70)が抜け止めされている。
Specifically, the
複数の小径ピストン部材70を、クラッチピストン9Aを作動させる油圧で作動させる為の構造については、各ピストン穴71において小径ピストン部材70のピストン部70aの前側に小径ピストン油室72が形成され、各小径ピストン油室72と油圧作動室11とを連通する油路73が、クラッチピストン9Aの軸方向と平行に形成されている。油圧作動室11に油圧が供給されると、その油圧が複数の油路73を介して複数の小径ピストン油室72にも供給され、複数の小径ピストン部材70は、ピストン部70aが受ける油圧により突出側へ駆動される。
With respect to the structure for operating the plurality of small
そして、多板クラッチ7の締結力が小さい作動領域で油圧作動室11に供給される油圧が所定低圧の場合に、図8に示すように、クラッチピストン9Aが非作動位置に位置し、複数の小径ピストン部材70が突出位置に位置して多板クラッチ7を押圧し、多板クラッチ7の締結力が大きい作動領域で油圧作動室11に供給される油圧が所定高圧の場合に、図9に示すように、クラッチピストン9Aが作動位置に位置して多板クラッチ7を押圧するように構成してある。
When the hydraulic pressure supplied to the
このクラッチ構造1Aによれば、基本的に、実施例1のクラッチ構造1と同様の作用・効果を奏する。但し、小径ピストン部材70の軸心がクラッチピストン9Aの軸心と平行であるため、小径ピストン部材70が、クラッチピストン9Aと一体的に回転することにより発生する遠心力により、退入位置側へ移動する力が発生しない。そこで、各小径ピストン部材70を退入位置に復帰させるバネ部材等の復帰手段を設けてもよい。
According to this
尚、小径ピストン部材70の数については、3個や4個に限らず、5個以上の複数個としてもよく、それら複数の小径ピストン部材70をクラッチピストン9Aのうち多板クラッチ7と対向する部位に周方向等間隔おきに設けてもよい。また、小径ピストン部材70が退入位置のときに、押圧部49Aよりも多板クラッチ7側に位置するように構成し、多板クラッチ7の締結力が大きい作動領域で油圧作動室11に供給される油圧が所定高圧の場合に、クラッチピストン9Aが複数の小径ピストン部材70を介して多板クラッチ7を押圧するように構成してもよい。
The number of small-
その他、本発明を逸脱しない範囲において、実施例1,2に開示した事項以外の以外種々の変更を付加して実施可能であり、また、本発明の変速機のクラッチ構造は、種々の自動車や自動車以外の種々の車両、種々の原動機に適用可能である。 In addition, various modifications other than the matters disclosed in the first and second embodiments can be added without departing from the present invention, and the transmission clutch structure of the present invention can be applied to various automobiles and The present invention can be applied to various vehicles other than automobiles and various prime movers.
1,1A クラッチ構造
4 クラッチドラム
7 多板クラッチ
9,9A クラッチピストン
30 外周壁部
45 クラッチプレート
46 クラッチディスク
49,49A 押圧部
60,70 小径ピストン部材
1, 1A Clutch structure 4
Claims (4)
前記クラッチピストンを作動させる油圧により作動して多板クラッチを押圧可能な複数の小径ピストン部材を、クラッチピストンのうち多板クラッチと対向する部位に周方向等間隔おきに設け、
前記複数の小径ピストン部材の軸心が、多板クラッチに近づく程クラッチピストンの軸心に近づくように傾斜していることを特徴とする変速機のクラッチ構造。 A multi-plate clutch in which a plurality of clutch plates and a plurality of clutch disks are alternately arranged; a clutch drum having an outer peripheral wall portion in which a plurality of clutch plates are spline-engaged; and an outer peripheral wall portion and an inner peripheral wall portion of the clutch drum; And a clutch piston that is slidably fitted in the axial direction and can press the multi-plate clutch in the fastening direction, and controls the fastening force of the multi-plate clutch by adjusting the hydraulic pressure that operates the clutch piston. In the clutch structure of the transmission,
A plurality of small-diameter piston members that can be pressed by a hydraulic pressure that operates the clutch piston to press the multi-plate clutch are provided at equal intervals in the circumferential direction at portions of the clutch piston that face the multi-plate clutch ,
A clutch structure for a transmission, wherein the shaft centers of the plurality of small-diameter piston members are inclined so as to approach the shaft center of the clutch piston as they approach the multi-plate clutch .
前記複数の小径ピストン部材は、前記押圧部よりも多板クラッチ側へ突出した突出位置と、少なくとも軸心方向における押圧部と同位置に退入した退入位置とに亙って移動可能に構成されたことを特徴とする請求項1に記載の変速機のクラッチ構造。 The clutch piston has a pressing portion that presses the multi-plate clutch,
The plurality of small-diameter piston members are configured to be movable over a protruding position that protrudes toward the multi-plate clutch from the pressing portion and a retracted position that retreats at least at the same position as the pressing portion in the axial direction. The transmission clutch structure according to claim 1, wherein the transmission clutch structure is provided.
前記多板クラッチの締結力が小さい作動領域で前記油圧が所定低圧の場合に、クラッチピストンが前記非作動位置に位置し、前記複数の小径ピストン部材が前記突出位置に位置して多板クラッチを押圧するように構成したことを特徴とする請求項2に記載の変速機のクラッチ構造。 The clutch piston is configured to be movable over an operating position where the pressing portion presses the multi-plate clutch and a non-operating position where the multi-plate clutch is not pressed,
When the hydraulic pressure is a predetermined low pressure in an operating region where the engaging force of the multi-plate clutch is small, the clutch piston is positioned at the non-operating position, and the plurality of small-diameter piston members are positioned at the projecting position. The clutch structure for a transmission according to claim 2, wherein the clutch structure is configured to be pressed.
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