JP5228768B2 - 油圧式クラッチレリーズ装置 - Google Patents

Description

本発明は、油圧によってクラッチを遮断状態にする油圧式クラッチレリーズ装置に関する。

油圧式クラッチレリーズ装置は、内側ハウジングと外側ハウジングと環状ピストンとによって内側ハウジングと外側ハウジングとの間に油室を形成し、油室内の油圧によって環状ピストン及びレリーズベアリングを軸方向へ移動してクラッチを遮断状態にする。レリーズベアリングは、環状ピストンに固定されており、クラッチのダイヤフラムスプリングと接触している。

レリーズベアリングとダイヤフラムスプリングの非接触によるロスストロークの増大や、摩擦係数の変化によるレリーズベアリングとの異音発生防止のために、レリーズベアリングをダイヤフラムスプリングに対して常時押付けておく必要がある。そのために、外側ハウジングとレリーズベアリング（又は環状ピストン）の間には、レリーズベアリングをダイヤフラムスプリング側に付勢するリターンスプリング（コイルスプリング）が配設されている。リターンスプリングは、クラッチハウジング内のスペース不足により、スプリングが縮んだときの最小高さ（密着高さ）の要求が非常に厳しい。密着高さを小さく方法として、鼓型のリターンスプリングを用いることがある（特許文献１参照）。

米国特許第６２７３２３１号明細書（Fig.27）

レリーズベアリングは環状ピストンに調芯可能に取り付けられているが、レリーズベアリングの調芯作用によりリターンスプリングの端部が偏芯状態になることがある。このときに、リターンスプリングの有効部（伸縮可能な中間部分）が端部の外周側に乗り上げて密着高さが高くなる。リターンスプリングの密着高さが高くなると、レリーズベアリングのストローク可能な範囲が狭くなり、早期にクラッチに滑りが発生し、クラッチの寿命が短縮してしまうおそれがある。

本発明の主な課題は、リターンスプリングの密着高さが高くなるのを防止してクラッチの寿命を長くすることができる油圧式クラッチレリーズ装置を提供することである。

本発明の一視点においては、油圧式クラッチレリーズ装置において、回転軸を包囲する内側ハウジングと、前記内側ハウジングを包囲する外側ハウジングと、前記内側ハウジングと前記外側ハウジングの間にて構成されるシリンダ室と、前記外側ハウジングにおいて形成されるとともに前記シリンダ室に通ずる油路と、前記シリンダ室内にて軸方向へ摺動可能に収容された環状ピストンと、前記環状ピストンの摺動に伴って移動可能なレリーズベアリングと、前記外側ハウジングと前記レリーズベアリング又は前記環状ピストンとの間に配置されるとともに前記レリーズベアリングを付勢するリターンスプリングと、前記リターンスプリングの外周をカバーするカバー部材と、を備え、前記リターンスプリングは、自由状態において端部の径が中間の有効部の径より大きく、縮んだときに前記端部の内周側に前記有効部が配され、前記カバー部材は、前記リターンスプリングが縮んだときに前記有効部が内周側にずれないようにする内周位置決め部と、前記リターンスプリングの前記外側ハウジング側の前記端部を外周側にずれないようにする外周位置決め部と、前記内周位置決め部と前記外周位置決め部との間に配されるとともに、前記リターンスプリングの前記外側ハウジング側の前記端部の座面となり、かつ、前記リターンスプリングが縮んだときに前記有効部が接地可能であるシート部と、前記リターンスプリングが縮んだときに前記外周位置決め部の頂部に乗り上げた前記リターンスプリングの前記有効部を内周側にガイドするテーパ面を有する第１ガイド部と、を有することを特徴とする。

本発明の前記油圧式クラッチレリーズ装置において、前記カバー部材は、前記シート部に、前記リターンスプリングが廻ることを防止する廻り止め部と、前記リターンスプリングが縮んだときに前記廻り止め部の頂部に乗り上げた前記リターンスプリングの前記有効部を内周側にガイドするテーパ面を有する第２ガイド部と、を有する。

本発明の前記油圧式クラッチレリーズ装置において、前記第２ガイド部は、前記廻り止め部の頂部の内周側の角部を面取りしたテーパ面である。

本発明の前記油圧式クラッチレリーズ装置において、前記リターンスプリングは、側面から見て、自由状態において両端部の径が中間の有効部の径より大きく構成された鼓型に形成されている。

本発明によれば、リターンスプリングが圧縮中に有効部が外周位置決め部や廻り止め部の上面に乗り上げても、有効部が第１ガイド部、第２ガイド部によって内周側にガイドされて座面に接地させることができるので、密着高さが高くなるのが防止され、クラッチの寿命を長くすることができる。

本発明の実施形態に係る油圧式クラッチレリーズ装置では、回転軸を包囲する内側ハウジング（図１の１）と、前記内側ハウジング（図１の１）を包囲する外側ハウジング（図１の２）と、前記内側ハウジング（図１の１）と前記外側ハウジング（図１の２）の間にて構成されるシリンダ室（図１の４）と、前記外側ハウジング（図１の２）において形成されるとともに前記シリンダ室（図１の４）に通ずる油路（図１の２ａ）と、前記シリンダ室（図１の４）内にて軸方向へ摺動可能に収容された環状ピストン（図１の６、７）と、前記環状ピストン（図１の６、７）の摺動に伴って移動可能なレリーズベアリング（図１の５）と、前記外側ハウジング（図１の２）と前記レリーズベアリング（図１の５）又は前記環状ピストン（図１の６）との間に配置されるとともに前記レリーズベアリング（図１の５）を付勢するリターンスプリング（図１の９）と、前記リターンスプリングの外周をカバーするカバー部材（図１の１１）と、を備え、前記リターンスプリングは、自由状態において端部の径が中間の有効部の径より大きく、縮んだときに前記端部の内周側に前記有効部が配され、前記カバー部材は、前記リターンスプリングが縮んだときに前記有効部が内周側にずれないようにする内周位置決め部（図１の１１ｂ）と、前記リターンスプリングの前記外側ハウジング側の前記端部を外周側にずれないようにする外周位置決め部（図１の１１ｃ）と、前記内周位置決め部と前記外周位置決め部との間に配されるとともに、前記リターンスプリングの前記外側ハウジング側の前記端部の座面となり、かつ、前記リターンスプリングが縮んだときに前記有効部が接地可能であるシート部（図１の１１ａ）と、前記リターンスプリングが縮んだときに前記外周位置決め部の頂部に乗り上げた前記リターンスプリングの前記有効部を内周側にガイドするテーパ面を有する第１ガイド部（図１の１１ｄ）と、を有する。

本発明の実施例１に係る油圧式クラッチレリーズ装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係る油圧式クラッチレリーズ装置の構成を模式的に示した断面図である。図２は、本発明の実施例１に係る油圧式クラッチレリーズ装置におけるコイルスプリングの自由状態の構成を模式的に示した側面図である。図３は、本発明の実施例１に係る油圧式クラッチレリーズ装置におけるカバー部材の構成を模式的に示した（Ａ）平面図、及び（Ｂ）Ｘ−Ｘ´間の断面図である。

図１を参照すると、油圧式クラッチレリーズ装置は、内側ハウジング１と外側ハウジング２と第２環状ピストン７とによって内側ハウジング１と外側ハウジング２との間に油室４を形成し、油室４内の油圧によって環状ピストン６、７、及びレリーズベアリング５を回転軸の軸方向へ移動してクラッチ（図示せず）を遮断状態にする装置である。油圧式クラッチレリーズ装置は、内側ハウジング１と、外側ハウジング２と、シール３と、油室４と、レリーズベアリング５と、第１環状ピストン６と、第２環状ピストン７と、皿バネ８と、リターンスプリング９と、シート部材１０と、カバー部材１１と、止め輪１２と、シール１３と、ストッパ部材１４と、を有する。

内側ハウジング１は、環状（ドラム状、筒状）の部材であり、シリンダ室の一部となる。内側ハウジング１は、筒状部１ａと、フランジ部１ｂと、を有する。筒状部１ａは、変速機（図示せず）の入力軸（図示せず）を包囲する部分である。フランジ部１ｂは、筒状部１ａの一端から外周方向に延在した部分である。

外側ハウジング２は、所定間隔をおいて内側ハウジング１を包囲するように配され、シリンダ室の一部となる。外側ハウジング２は、油ポート２ａと、取付フランジ２ｂと、段差部２ｃと、を有する。油ポート２ａは、クラッチマスタシリンダ（図示せず）等から供給された圧油を油室４に供給する油路となる部分である。取付フランジ２ｂは、変速機等に取り付けるためのフランジ形状部分である。段差部２ｃは、外側ハウジング２のフランジ部１ｂ側の面に形成された凹部であり、油室４の外周にて環状に形成されている。段差部２ｃは、油ポート２ａからの圧油を油室４に供給する油路となる。

シール３は、弾性材料よりなり、油室４を密封する環状のシール部材である。シール３は、内側ハウジング１と外側ハウジング２の間に配され、第２環状ピストン７の凹部７ａに装着されている。

油室４は、内側ハウジング１、外側ハウジング２、及び第２環状ピストン７に囲まれた環状のシリンダ室である。油室４は、段差部２ｃとフランジ部１ｂの間の油路、及び油ポート２ａを介してクラッチマスタシリンダ（図示せず）等に接続されている。

レリーズベアリング５は、保持部材５ｃに取り付けられたボールベアリングである。レリーズベアリング５の内輪５ａは、ボールを介して外輪５ｂに回動可能に支持されており、クラッチ側（図１の右側）の端部にてダイヤフラムスプリング（図示せず）と常時接合している。したがって、内輪５ａは、ダイヤフラムスプリング（図示せず）と一体的に回転する。なお、ダイヤフラムスプリング（図示せず）は、プレッシャプレート（図示せず）を介してクラッチディスク（図示せず）をフライホイール（図示せず）に圧接させる。レリーズベアリング５の外輪５ｂは、保持部材５ｃを介して第１環状ピストン６に固定された非回転輪である。レリーズベアリング５の保持部材５ｃは、第１環状ピストン６の取付部６ａにて皿バネ８によって調芯可能に取り付けられており、リターンスプリング９側の面にてシート部材１０を介してリターンスプリング９の付勢力を受けている。

第１環状ピストン６は、内側ハウジング１と外側ハウジング２の間において第２環状ピストン７の摺動により軸方向（図１の左右方向）に摺動可能に作動する環状部材である。第１環状ピストン６は、外側ハウジング２に収容されない部位にレリーズベアリング５を取り付けるための取付部６ａを有する。第１環状ピストン６は、油室４側の端部にて第２環状ピストン７と接離可能に当接している。

第２環状ピストン７は、内側ハウジング１と外側ハウジング２の間において油圧により軸方向（図１の左右方向）に摺動可能に作動する部材である。第２環状ピストンは、油室４側の端部にシール３を装着するための凹部７ａを有する。第２環状ピストン７は、クラッチ側（図１の右側）の端部にて第１環状ピストン６と接離可能に当接している。

皿バネ８は、第１環状ピストン６の取付部６ａにレリーズベアリング５の保持部材５ｃを取り付けるためのばね弾性を有する環状の部材である。皿バネ８は、レリーズベアリング５を半径方向に調心移動可能に支持する。

リターンスプリング９は、入力軸（図示せず）の軸方向（図１の左右方向）であってシート部材１０とカバー部材１１のシート部１１ａとの間にて伸縮自在に介在している。リターンスプリング９は、シート部材１０を介してレリーズベアリング５をダイヤフラムスプリング（図示せず）側に付勢している。リターンスプリング９は、自由状態においては、図２のように、端部９ａの径が大きく、かつ、伸縮可能な有効部９ｂの径が小さい鼓型に形成されている。リターンスプリング９を鼓型としているのは、スプリングが縮んだときに端部９ａの内周側に有効部９ｂが配されることで、スプリングが縮んだときの最小高さ（密着高さ）を小さくすることができるからである。

シート部材１０は、リターンスプリング９の一端を支持するための部材であり、レリーズベアリング５の保持部材５ｃに取り付けられている。

カバー部材１１は、リターンスプリング９の外周をカバーする円筒状の部材である。カバー部材１１は、環状ピストン６、７が油室４側にスライドしたときにもレリーズベアリング５と抵触しないように設定されている。カバー部材１１は、外側ハウジング２の突出部分に対応した切欠き部１１ｇ（凹部でも可）が形成されている。カバー部材１１は、変速機側（図１の左側）の端部にて内周側に延在したシート部１１ａを有する。シート部１１ａは、リターンスプリング９の他端を支持し、外側ハウジング２に当接している。シート部１１ａは、リターンスプリング９側の面において、内周位置決め部１１ｂと、外周位置決め部１１ｃと、ガイド部１１ｄと、廻り止め部１１ｅと、ガイド部１１ｆと、を有する（図３参照）。

内周位置決め部１１ｂは、リターンスプリング９が縮んだときに有効部（図２の９ｂ）が内周側にずれないようにするためのものであり、シート部１１ａの内周端部がリターンスプリング９側に突出した円筒状部分である。外周位置決め部１１ｃは、端部（図２の９ａ）が外周側にずれないようにするためのものであり、シート部１１ａのリターンスプリング９側の面の所定の位置から突出した円筒状部分である。ガイド部１１ｄは、外周位置決め部１１ｃの頂部の内周側の角部を面取りしたテーパ面であり、リターンスプリング９が縮んだときに有効部（図２の９ｂ）が外周位置決め部１１ｃに乗り上げたときに内周側にガイドするためのものである。廻り止め部１１ｅは、カバー部材１１内でリターンスプリング９が廻ることを防止するためのものであり、外周位置決め部１１ｃの内周面の所定の位置から内周側に突出した部分である。廻り止め部１１ｅの周方向の面にリターンスプリング９の端部（９ａ）の先端が当ることで、リターンスプリング９が廻るのを防止する。廻り止め部１１ｅと内周位置決め部１１ｂの間の空所は、リターンスプリング９が縮んだときに有効部（図２の９ｂ）が収容されるスペースとなる。ガイド部１１ｆは、廻り止め部１１ｅの頂部の内周側の角部を面取りしたテーパ面であり、リターンスプリング９が縮んだときに有効部（図２の９ｂ）が廻り止め部１１ｅに乗り上げたときに内周側にガイドするためのものである。

止め輪１２は、環状ピストン６、７のクラッチ側（図１の右側）へのスライドを規制する環状部材である。止め輪１２は、内側ハウジング１の外周面のクラッチ側（図１の右側）の端部の近傍に形成された溝に取り付けられている。

シール１３は、内側ハウジング１のフランジ部１ｂと外側ハウジング２との接合面を封止するための弾性材料よりなる環状部材である。シール１３は、油室４及び油ポート２ａよりも外周側に配されている。

ストッパ部材１４は、シール３の変速機側（図１の左側）へのスライドを規制する環状部材である。ストッパ部材１４は、エンジン（図示せず）のクランクシャフト（図示せず）によってもたらされる軸方向振動の油圧系への伝播遮断のためにピストンを完全分離した際に、シール３が段差部２ｃとフランジ部１ｂの間の油路で傷付かないようにするためのものである。ストッパ部材１４は、内側ハウジング１の円筒部１ａの外周にて、油室４のフランジ部１ｂ近傍の部分から段差部２ｃとフランジ部１ｂの間の油路において、回動可能に配置されている。ストッパ部材１４は、段差部２ｃとフランジ部１ｂの間の油路から油室４に通ずる溝を有する。ストッパ部材１４は、段差部２ｃとフランジ部１ｂの間の油路に引っ掛かり軸方向の移動が規制されている。

次に、本発明の実施例１に係る油圧式クラッチレリーズ装置の動作について図面を用いて説明する。図４、図５は、本発明の実施例１に係る油圧式クラッチレリーズ装置におけるリターンスプリングの動作を模式的に示した図である。

クラッチペダル（図示せず）を踏み込んだときにクラッチマスタシリンダ（図示せず）より油室４に圧油が供給され、環状ピストン６、７、及びレリーズベアリング５をクラッチ側（図１の右側）に移動させ、クラッチ（図示せず）が遮断する。

クラッチペダル（図示せず）を開放したときに油室４の圧油が油ポート２ａから排出され、環状ピストン６、７、レリーズベアリング５が油室４側に移動し、クラッチ（図示せず）が係合する。

ここで、油圧式クラッチレリーズ装置を車両に取り付けた後、ある程度の距離を走ると、クラッチの摩耗によりレリーズベアリング５が油室４側に移動する。このため、リターンスプリング９は撓む。レリーズベアリング５は、ダイヤフラムスプリング及びエンジンと変速機の径方向のバラツキを吸収するために調芯されて第１環状ピストンに取り付けられているため、径方向にずれている。したがって、クラッチが摩耗するにしたがって、リターンスプリング９は座屈し、リターンスプリング９の有効部（図２の９ｂ）が外周位置決め部１１ｃや廻り止め部（図３の１１ｅ）に乗り上げることがある（図４上段、図５上段参照）。リターンスプリング９の有効部（図２の９ｂ）が外周位置決め部１１ｃや廻り止め部（図３の１１ｅ）に乗り上げても、外周位置決め部１１ｃ上のガイド部１１ｄや廻り止め部（図３の１１ｅ）のガイド部（図３の１１ｆ）によってリターンスプリング９の有効部（図２の９ｂ）が内周側にガイドされ、最終的にはリターンスプリング９の有効部（図２の９ｂ）が端部（図２の９ａ）の内周に収容され、密着高さが高くなるのを防ぐことができる（図４下段、図５下段参照）。

実施例１によれば、リターンスプリング９が圧縮中に有効部９ｂが外周位置決め部１１ｃや廻り止め部１１ｅの上面に乗り上げても、有効部９ｂがガイド部１１ｄ、１１ｆによって内周側にガイドされてシート部１１ａに接地させることができるので、密着高さが高くなるのが防止され、クラッチの寿命を長くすることができる。

なお、実施例１では、シート部１１ａ、外周位置決め部１１ｃ、ガイド部１１ｄ、廻り止め部１１ｅ、及びガイド部１１ｆを、カバー部材１１の構成部分としているが、外側ハウジング２の構成部分としてもよい。

本発明の実施例１に係る油圧式クラッチレリーズ装置の構成を模式的に示した断面図である。 本発明の実施例１に係る油圧式クラッチレリーズ装置におけるコイルスプリングの自由状態の構成を模式的に示した側面図である。 本発明の実施例１に係る油圧式クラッチレリーズ装置におけるカバー部材の構成を模式的に示した（Ａ）平面図、及び（Ｂ）Ｘ−Ｘ´間の断面図である。 本発明の実施例１に係る油圧式クラッチレリーズ装置におけるリターンスプリングの動作を模式的に示した第１の図である。 本発明の実施例１に係る油圧式クラッチレリーズ装置におけるリターンスプリングの動作を模式的に示した第２の図である。

符号の説明

１ 内側ハウジング
１ａ 筒状部
１ｂ フランジ部
２ 外側ハウジング
２ａ 油ポート
２ｂ 取付フランジ
２ｃ 段差部
３ シール
４ 油室（シリンダ室）
５ レリーズベアリング
５ａ 内輪
５ｂ 外輪
５ｃ 保持部材
６ 第１環状ピストン
６ａ 取付部
７ 第２環状ピストン
７ａ 凹部
８ 皿バネ
９ リターンスプリング
９ａ 端部
９ｂ 有効部
１０ シート部材
１１ カバー部材
１１ａ シート部
１１ｂ 内周位置決め部
１１ｃ 外周位置決め部
１１ｄ ガイド部（第１ガイド部）
１１ｅ 廻り止め部
１１ｆ ガイド部（第２ガイド部）
１１ｇ 切欠き部
１２ 止め輪
１３ シール
１４ ストッパ部材

Claims (2)

1. 回転軸を包囲する内側ハウジングと、
   前記内側ハウジングを包囲する外側ハウジングと、
   前記内側ハウジングと前記外側ハウジングの間にて構成されるシリンダ室と、
   前記外側ハウジングにおいて形成されるとともに前記シリンダ室に通ずる油路と、
   前記シリンダ室内にて軸方向へ摺動可能に収容された環状ピストンと、
   前記環状ピストンの摺動に伴って移動可能なレリーズベアリングと、
   前記外側ハウジングと前記レリーズベアリング又は前記環状ピストンとの間に配置されるとともに前記レリーズベアリングを付勢するリターンスプリングと、
   前記リターンスプリングの外周をカバーするカバー部材と、
   を備え、
   前記リターンスプリングは、自由状態において端部の径が中間の有効部の径より大きく、縮んだときに前記端部の内周側に前記有効部が配され、
   前記カバー部材は、
   前記リターンスプリングが縮んだときに前記有効部が内周側にずれないようにする内周位置決め部と、
   前記リターンスプリングの前記外側ハウジング側の前記端部を外周側にずれないようにする外周位置決め部と、
   前記内周位置決め部と前記外周位置決め部との間に配されるとともに、前記リターンスプリングの前記外側ハウジング側の前記端部の座面となり、かつ、前記リターンスプリングが縮んだときに前記有効部が接地可能であるシート部と、
   前記リターンスプリングが縮んだときに前記外周位置決め部の頂部に乗り上げた前記リターンスプリングの前記有効部を内周側にガイドするテーパ面を有する第１ガイド部と、
   を有することを特徴とする油圧式クラッチレリーズ装置。
2. 前記カバー部材は、前記シート部に、
   前記リターンスプリングが廻ることを防止する廻り止め部と、
   前記リターンスプリングが縮んだときに前記廻り止め部の頂部に乗り上げた前記リターンスプリングの前記有効部を内周側にガイドするテーパ面を有する第２ガイド部と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の油圧式クラッチレリーズ装置。

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