JP4697407B2 - キャンセルプレートの支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の油圧クラッチにおけるキャンセルプレートの支持構造に関する。

図４は、従来技術によるキャンセルプレートの支持構造を、自動車の油圧クラッチの一部と共にその軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図、図５は、従来技術における不具合発生の要因を説明するための図である。

図４において、参照符号１は、不図示の駆動軸に取り付けられて環状の作動空間Ｓを有するクラッチシリンダ、参照符号２は、前記作動空間Ｓ内に軸方向移動可能に配置されてクラッチシリンダ１との間に加圧室Ｓ１を画成する環状のクラッチピストン、参照符号３は、このクラッチピストン２に対する加圧室Ｓ１と反対側に平衡油室Ｓ２を画成するキャンセルプレート、参照符号４は、クラッチシリンダ１の内周部１ａに形成された環状溝１１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。

クラッチピストン２は、その内外周に、クラッチシリンダ１の内周部１ａ及び外周部１ｂ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２１，２２を一体に有し、キャンセルプレート３は、その外周縁に、クラッチピストン２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３１を一体に有する。また、クラッチシリンダ１の内周部１ａには、クラッチシリンダ１とクラッチピストン２の間に画成された加圧室Ｓ１に油圧を導入するための油通路１２と、クラッチピストン２とキャンセルプレート３の間に画成された平衡油室Ｓ２に臨む油通路１３が開設されている。

多板クラッチ６は、クラッチシリンダ１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の外周筒部の端部に形成された押圧鍔部が、多板クラッチ６と軸方向に対向されており、クラッチピストン２の加圧室Ｓ１側の端面には、シールリップ２１，２２と連続したゴム状弾性材料からなる緩衝体２３が突設されている。

すなわち、この油圧クラッチは、油通路１２を介して加圧室Ｓ１に作動油（ＡＴＦ）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を圧縮しながらクラッチシリンダ１の作動空間Ｓ内を図４における下方へ軸方向変位し、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を押し付けて摩擦係合させる。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Ｓ１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、クラッチシリンダ１内を図４における上方へ復帰移動して、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Ｓ１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Ｓ１内には、このような遠心力による油圧（以下、遠心油圧という）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の間には平衡油室Ｓ２が画成されているので、油通路１３を介してこの平衡油室Ｓ２内に供給された作動油にも同様に遠心油圧が発生する。このため、クラッチピストン２の軸方向両側で遠心油圧がほぼ均衡するので、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。

また、キャンセルプレート３を平衡油室Ｓ２と反対側から支持するスナップリング４は、図５に示されるように円周方向一箇所で分割された略Ｃ字形をなすため、高速回転時には遠心力によって拡径変形し、最悪の場合はクラッチシリンダ１の内周部１ａに形成された環状溝１１から脱落してしまう懸念がある。したがって、このようなスナップリング４の拡径変形を規制するため、キャンセルプレート３の内周部には、スナップリング４の外周を包囲するように、複数の拡径規制突起３２が打ち出し形成されている。（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−２４１４６７号公報

しなしながら、この種の油圧クラッチでは、クラッチが接続される際に、その衝撃によって、クラッチシリンダ１及び駆動軸とキャンセルプレート３が瞬間的に相対回転し、これに伴って、キャンセルプレート３とスナップリング４の間にも、僅かな相対回転を生じることがある。

そして、このような相対回転によって、図５に示されるスナップリング４の一方の分割端部４ｂと拡径規制突起３２の端部３２ａがほぼ同一の位相上に位置した状態で、スナップリング４が遠心力によって拡径変形すると、スナップリング４の両分割端部４ａ，４ｂ間の加工上の段差や変形等に起因して、前記一方の分割端部４ｂが、図５に一点鎖線で示されるように拡径規制突起３２の端部３２ａに引っ掛かり、更なる相対回転によって拡径規制突起３２に乗り上がり、環状溝１１から脱落するおそれがあった。そしてこの場合、キャンセルプレート３の脱落によって平衡油室Ｓ２の機能が損なわれるばかりか、リターンスプリング５及びクラッチピストン２も脱落して、油圧クラッチが動作できなくなるといった事態を引き起こすことになる。

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、スナップリングとキャンセルプレートとの相対回転に起因して、スナップリングの分割端部が、キャンセルプレートに形成された拡径規制突起に引っ掛かって、スナップリングが脱落するのを防止することにある。

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の発明に係るキャンセルプレートの支持構造は、クラッチピストンを加圧室側へ付勢するリターンスプリングを支持すると共に、前記クラッチピストンとの間に前記加圧室の遠心油圧と対抗する遠心油圧を発生させる平衡油室を画成するキャンセルプレートの内周部が、スナップリングを介して駆動軸側に前記平衡油室と反対側から支持され、前記キャンセルプレートに、前記スナップリングの拡径変形を規制する複数の拡径規制突起が形成され、前記スナップリングに、円周方向に隣り合う前記拡径規制突起の間に挿入される回り止め突起が形成され、この回り止め突起が、前記スナップリングの分割端部間の中間から、前記拡径規制突起の位相間隔又はその倍数に相当する位相間隔をもって形成されており、前記回り止め突起の幅が、前記分割端部間の対向隙間よりも大きいことを特徴とする。

上記構成において、キャンセルプレートの内周部を支持するスナップリングは、遠心力による拡径変形がキャンセルプレートに形成された拡径規制突起によって規制される。また、スナップリングに形成された回り止め突起が、円周方向に隣り合う拡径規制突起の間に挿入されることによって、キャンセルプレートとスナップリングの相対回転が規制され、スナップリングの分割端部が、拡径規制突起に引っ掛かるのを防止できる。

また、回り止め突起が、スナップリングの分割端部間の中間から、キャンセルプレートの拡径規制突起の位相間隔又はその倍数に相当する位相間隔をもって形成されており、この回り止め突起の幅が、スナップリングの分割端部間の対向隙間よりも大きいことを特徴としており、これによって、スナップリングの分割端部が拡径規制突起に引っ掛かるのを一層確実に防止できる。

なお、ここでいう「拡径規制突起の位相間隔」とは、各拡径規制突起の互いに対応する部位間の角度（軸心を中心とする角度）のことである。また、「回り止め突起が、スナップリングの分割端部間の中間から、キャンセルプレートの拡径規制突起の位相間隔又はその倍数に相当する位相間隔をもって形成されている」とは、例えば拡径規制突起が９０度間隔で形成されている場合は、回り止め突起が、スナップリングの分割端部間の中間から９０度又は１８０度離れた位相上に形成されるということである。

請求項１の発明に係るキャンセルプレートの支持構造によれば、キャンセルプレートとスナップリングの相対回転が規制されるので、スナップリングの分割端部が、キャンセルプレートに形成された拡径規制突起に引っ掛かることがなく、このため、スナップリングの脱落、ひいてはキャンセルプレート、リターンスプリング及びクラッチピストンの脱落といった事態の発生を、有効に防止することができる。

図１は、本発明に係るキャンセルプレートの支持構造の好ましい実施の形態を、自動車の油圧クラッチの一部と共にその軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図、図２は、図１のキャンセルプレート及びスナップリングを、図１における下方から見た矢視図である。

図１に示される油圧クラッチは、基本的には先に説明した図４と同様の構造を有するものである。すなわち図１における参照符号１は軸心Ｏを中心とする環状の作動空間Ｓを有するクラッチシリンダ、参照符号２は、前記作動空間Ｓ内に軸方向移動可能に配置されてクラッチシリンダ１との間に加圧室Ｓ１を画成する環状のクラッチピストン、参照符号３は、このクラッチピストン２に対する加圧室Ｓ１と反対側に平衡油室Ｓ２を画成するキャンセルプレート、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、参照符号１０は、クラッチシリンダ１の内周部１ａに形成された環状溝１１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である。

クラッチシリンダ１は、不図示の駆動軸に取り付けられており、請求項１に記載された「駆動軸側」に相当するものである。クラッチシリンダ１の内周部１ａには、先に説明した環状溝１１が形成され、加圧室Ｓ１に作動油（ＡＴＦ）の油圧を導入するための油通路１２と、平衡油室Ｓ２に臨む油通路１３が開設されている。

クラッチピストン２は、鋼板などの金属板の打ち抜きプレス成形等によって製作されたものであって、内周筒部２ａと、その加圧室Ｓ１側の端部から径方向に延びる端盤部２ｂと、その外周端から内周筒部２ａと同心的に延びる外周筒部２ｃと、更にこの外周筒部２ｃのキャンセルプレート３側の端部に形成された押圧鍔部２ｄを有し、軸心Ｏを通る平面で切断した断面形状が略コ字形をなす。

クラッチピストン２における内周筒部２ａのキャンセルプレート３側の端部には、加圧室Ｓ１側へ向けて突出し、内周部がクラッチシリンダ１の内周部１ａ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ップ２１を一体に有し、外周筒部２ｃの加圧室Ｓ１側の端部に、加圧室Ｓ１側へ向けて突出し、外周縁がクラッチシリンダ１の外周部１ｂ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ップ２２を一体に有し、端盤部２ｂにおける加圧室Ｓ１側の面には、シールリップ２１，２２と連続したゴム状弾性材料からなる膜部２４に形成された緩衝体２３が、円周方向所定間隔で突設されている。

シールリップ２１，２２、緩衝体２３及び膜部２４は、所定のゴム加硫成形用金型内に、予め加硫接着剤を塗布したクラッチピストン２をセットし、型閉じによってクラッチピストン２と前記金型の内面との間に画成される環状のキャビティ内に未加硫ゴム材料を充填し、加熱・加圧することによって、加硫成形と同時にクラッチピストン２に加硫接着したものである。

キャンセルプレート３は、鋼板などの金属板の打ち抜きプレス成形等によって製作されたものであって、外周部には、平衡油室Ｓ２側へ向けて突出し、外周縁がクラッチピストン２の外周筒部２ｃ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ップ３１が一体に設けられ、内周部には、このキャンセルプレート３を支持するスナップリング１０が遠心力によって拡径変形するのを規制するための、複数の拡径規制突起３２が、円周方向に並んで打ち出し形成されている。図示の形態では、拡径規制突起３２は、９０度の位相間隔（例えば円周方向一端面３２ａ，３２ａ間の角度が９０度）で４個設けられており、それぞれ軸心Ｏを中心とする円弧状に形成されている。

シールリップ３１は、所定のゴム加硫成形用金型内に、予め加硫接着剤を塗布したキャンセルプレート３をセットし、型閉じによってキャンセルプレート３と前記金型の内面との間に画成される環状のキャビティ内に未加硫ゴム材料を充填し、加熱・加圧することによって、加硫成形と同時にキャンセルプレート３に加硫接着したものである。

キャンセルプレート３の内周部を平衡油室Ｓ２と反対側から支持するスナップリング１０は、図２に示されるように、円周方向一箇所で分割された形状（略Ｃ字形）をなすものであり、その分割部で互いに対向する分割端部１０１，１０２を不図示の治具で強制的に開きながら、クラッチシリンダ１の内周部１ａに形成された環状溝１１に嵌着したものである。このスナップリング１０における分割端部１０１，１０２間の中間位置に対する１８０度対称位置には、外周側へ突出した回り止め突起１０３が形成されている。

回り止め突起１０３は、キャンセルプレート３における円周方向に隣り合う拡径規制突起３２，３２間に挿入可能な大きさであって、その幅Ｗは、装着状態におけるスナップリング１０の分割端部１０１，１０２間の対向隙間Ｇよりも大きいものとなっている。回り止め突起１０３の両側面１０３ａ，１０３ｂと、拡径規制突起３２の円周方向両端面３２ａ，３２ｂは、共に平面状に形成されており、すなわちキャンセルプレート３とスナップリング１０に相対回転を生じた場合には、回り止め突起１０３と拡径規制突起３２が、平面同士で接触するようになっている。

多板クラッチ６は、クラッチシリンダ１の外周部１ｂ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の押圧鍔部２ｄが、多板クラッチ６と軸方向に対向されている。

以上の構成において、図１に示される油圧クラッチは、加圧室Ｓ１への作動油の加圧供給による油圧の印加及びこの油圧の開放によって、クラッチピストン２がクラッチシリンダ１の作動空間Ｓ内を軸方向変位して、多板クラッチ６を接続動作あるいは遮断動作させるものである。

詳しくは、加圧室Ｓ１が加圧されると、クラッチピストン２がリターンスプリング５を圧縮しながら図１における下方へ変位し、多板クラッチ６のドライブプレート６１とドリブンプレート６２とを摩擦係合させる。このため、不図示の駆動軸からの駆動力が、クラッチシリンダ１、このクラッチシリンダ１に係合されたドライブプレート６１、ドリブンプレート６２、及びこのドリブンプレート６２と係合されたクラッチハブ７を介して、不図示の従動軸へ伝達される。

また、このクラッチ接続状態から、加圧室Ｓ１の油圧を開放すると、圧縮されたリターンスプリング５の反発力によって、クラッチピストン２が加圧室Ｓ１の容積を縮小させるように図１における上方へ変位するので、多板クラッチ６のドライブプレート６１とドリブンプレート６２の摩擦係合が解除され、駆動軸から従動軸への駆動力の伝達が遮断される。

ここで、クラッチシリンダ１、クラッチピストン２及びキャンセルプレート３などは、不図示の駆動軸と共にその軸心Ｏの周りに回転しているので、加圧室Ｓ１内に導入された作動油には遠心力による遠心油圧が発生し、この遠心油圧は、リターンスプリング５による加圧室Ｓ１の容積を縮小させる方向へのクラッチピストン２の復帰移動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の間に画成された平衡油室Ｓ２内に、油通路１３を通じて供給され充填された作動油にも、同様に遠心油圧が発生しており、この遠心油圧は、加圧室Ｓ１内の遠心油圧によるクラッチピストン２の平衡油室Ｓ２側への移動力を相殺するので、リターンスプリング５によるクラッチピストン２の復帰移動（クラッチの切断動作）が円滑に行われる。

ここで、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１０は、高速回転時には遠心力によって拡径変形しようとするが、このスナップリング１０を外周側から取り囲むようにキャンセルプレート３に形成された複数の拡径規制突起３２が、スナップリング１０の拡径変形を、環状溝１１に対するスナップリング４の掛合代（環状溝１１の溝深さ）よりも小さく規制する。このため、スナップリング４が大きく拡径して環状溝１１から脱落することはない。

また、クラッチが接続される際には、その衝撃によって、クラッチシリンダ１（駆動軸）とクラッチピストン２及びキャンセルプレート３が瞬間的に相対回転することがあるが、これに伴うキャンセルプレート３とスナップリング１０の相対回転は、回り止め突起１０３が、その円周方向両側にある拡径規制突起３２，３２のうち一方と接触することによって規制される。

そして、回り止め突起１０３は、スナップリング１０の分割端部１０１，１０２間の中間から、拡径規制突起３２の位置の位相間隔（９０度）の２倍である１８０度の位相間隔をもって形成され、かつＷ＞Ｇであるため、例えば図２における回り止め突起１０３の一側面１０３ａが、拡径規制突起３２の一端面３２ａに接触しても、これと１８０度対称位置にある拡径規制突起３２の一端面３２ａに対して、スナップリング１０の分割端部１０２は円周方向にずれた位置にあるので、引っ掛かることはない。同様に、例えば図２における回り止め突起１０３の他側面１０３ｂが、拡径規制突起３２の他端面３２ｂに接触しても、これと１８０度対称位置にある拡径規制突起３２の他端面３２ｂに対して、スナップリング１０の分割端部１０１は円周方向にずれた位置にあるので、引っ掛かることはない。

したがって、スナップリング１０とキャンセルプレート３の相対回転によって、スナップリング１０の分割端部１０１又は１０２が拡径規制突起３２に引っ掛かって乗り上げ、拡径されて、環状溝１１からスナップリング１０が脱落するのを防止することができる。ひいては、スナップリング１０の脱落によってキャンセルプレート３、リターンスプリング５及びクラッチピストン２が脱落して、自動変速機が動作できなくなるといった重大な事態が発生するのを、確実に防止することができる。

なお、図示の形態においては、拡径規制突起３２が９０度の位相間隔をもって円周方向に４個設けられているため、回り止め突起１０３は、必ずしも図２のように、スナップリング１０の分割端部１０１，１０２間の中間から１８０度の位置に設けられる必要はない。図３は、回り止め突起１０３の位置変更例を示すものである。

すなわち図３に示されるスナップリング１０は、回り止め突起１０３が、分割端部１０１，１０２間の中間から、拡径規制突起３２の位相間隔と同じ９０度の位相間隔をもって形成されている。また、図２と同様、回り止め突起１０３は円周方向に隣り合う拡径規制突起３２，３２間に挿入可能な大きさであって、幅Ｗは、装着状態におけるスナップリング１０の分割端部１０１，１０２間の対向隙間Ｇよりも大きいものとなっている。

したがってこの場合も、例えば図３における回り止め突起１０３の一側面１０３ａが、拡径規制突起３２の一端面３２ａに接触しても、これと９０度対称位置にある拡径規制突起３２の一端面３２ａに、スナップリング１０の分割端部１０２が引っ掛かることはない。同様に、例えば図３における回り止め突起１０３の他側面１０３ｂが、拡径規制突起３２の他端面３２ｂに接触しても、これと９０度対称位置にある拡径規制突起３２の他端面３２ｂに、スナップリング１０の分割端部１０１が引っ掛かることはない。

本発明に係るキャンセルプレートの支持構造の好ましい実施の形態を、自動車の油圧クラッチの一部と共にその軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。 図１のキャンセルプレート及びスナップリングを、図１における下方から見た矢視図である。 回り止め突起の位置変更例を、図１における下方から見た矢視図である。 従来技術によるキャンセルプレートの支持構造を、自動車の油圧クラッチの一部と共にその軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。 従来技術における不具合発生の要因を説明するための図である。

符号の説明

１ クラッチシリンダ
１１ 環状溝
１２，１３ 油通路
２ クラッチピストン
２１，２２，３１ シールリップ
２３ 緩衝体
２４ 膜部
３ キャンセルプレート
３２ 拡径規制突起
３２ａ，３２ｂ 端面
５ リターンスプリング
６ 多板クラッチ
６１ ドライブプレート
６２ ドリブンプレート
７ クラッチハブ
１０ スナップリング
１０１，１０２ 分割端部
１０３ 回り止め突起
１０３ａ，１０３ｂ 側面
Ｇ 対向隙間
Ｓ 作動空間
Ｓ１ 加圧室
Ｓ２ 平衡油室
Ｗ 幅

Claims (1)

1. クラッチピストン（２）を加圧室（Ｓ１）側へ付勢するリターンスプリング（５）を支持すると共に、前記クラッチピストン（２）との間に前記加圧室（Ｓ１）の遠心油圧と対抗する遠心油圧を発生させる平衡油室（Ｓ２）を画成するキャンセルプレート（３）の内周部が、スナップリング（１０）を介して駆動軸側に前記平衡油室（Ｓ２）と反対側から支持され、前記キャンセルプレート（３）に、前記スナップリング（１０）の拡径変形を規制する複数の拡径規制突起（３２）が形成され、前記スナップリング（１０）に、円周方向に隣り合う前記拡径規制突起（３２，３２）の間に挿入される回り止め突起（１０３）が形成され、この回り止め突起（１０３）が、前記スナップリング（１０）の分割端部（１０１，１０２）間の中間から、前記拡径規制突起（３２，３２，…）の位相間隔又はその倍数に相当する位相間隔をもって形成されており、前記回り止め突起（１０３）の幅（Ｗ）が、前記分割端部（１０１，１０２）間の対向隙間（Ｇ）よりも大きいことを特徴とするキャンセルプレートの支持構造。
   

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