JPH023705A - 流体作動クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、クラッチが非作動となった後も油圧流体送り
導管とシリンダの一部とに油圧流体が入っている油圧ク
ラッチに関し、特にパワーシフトトランスミッションで
の使用に適した流体作動クラッチに関する。

（従来の技術） パワーシフトトランスミッションは、種々のギヤ装置と
噛み合ったり、外したりするために使用する油圧クラッ
チを多数備えている。前記クラッチは典型的には解放位
置へばねで弾圧される複数の摩擦プレートと圧力プレー
トとを含む、クラッチを噛み合わせたい場合、駆動軸に
形成した導管を介して油圧流体がピストンに加えられる
。該ピストンは前記摩擦および圧力プレートと作動的に
関連している０次いで、摩擦プレートはばねに対抗して
、被動部材を駆動する噛合い位置へ押圧される。ピスト
ンには油圧流体がピストンを通過できるようにする小さ
い抽気孔が設けられている。

前記抽気孔は回転しているシリンダに入っている油圧流
体により発生する遠心ヘッドを低下させるために使用さ
れる。

クラッチを噛み合わせるには、ピストンを摩擦および圧
力プレートと係合するよう駆動する前に油圧流体送り導
管とシリンダ全体とに流体を両光てんする必要がある。

この作業によって時にはクラッチのシフト特性を不安定
にすることがある。

二のことは特に、極めて小径の導管にオイルを通して送
る必要、のあるときにいえる。

（発明の目的） 従って、本発明はクラッチを操作したときに、当該操作
に不安定性を来すことがないような流体作動クラッチを
提供することを目的としている。

（発明の構成） 本発明に係る流体作動クラッチは特許請求の範囲第１項
に規定する通りの構成を有するものであるが、その特徴
とするところは、ピストンが非作動位置にあり、該ピス
トンがシリンダと接触しているときに、流体を内部に保
持したシリンダ部分を画定する、シリンダとピストンと
により形成されるシールを設けることにある。

（発明の作用及び効果） 本発明においては、ピストンが非作動位置にされたとき
にも、上記の如くシリンダ部分に流体が保持されるので
、従来のものの如く、非作動状態においてシリンダ及び
それへの流体供給導管内が空になっているものに流体を
再充填するといった必要がなく、従って、上述したよう
なりラッチのシフト操作が不安定になるという問題を解
消することができる。

（実施例） 第１図は無限軌道車に用いるべき中間軸パワーシフトト
ランスミッション用の複式クラッチ組立体１０を示す。

前記クラッチ組立体１０は、被動部材１６を選択的に駆
動軸１８に連結したり、該軸から解放する第１のクラッ
チ１２を含む。前記クラッチ組立体はさらに、被動部材
２２を駆動軸に連結したり、解放したりする第２のクラ
ッチ２０を含む。被動部材１６と２２とは、トランスミ
ッションの各種の出力軸を駆動するためにその他のギヤ
（図示せず）と作動的に関連しているギヤからなる。

前記クラッチは、キー２６と２８とにより駆動軸１８に
回転連結されるクラッチドラム２４に取り付けられてい
る。前記第１のクラッチには、複数の摩擦および圧力プ
レート３０．３１と、シリンダ３４に位置した油圧ピス
トン３２と、前記ピストンを解放位置へ弾圧する皿ばね
３６とが設けられている。ピストン３２はクラッチドラ
ムに取り付けられたピン３７（１個のみ図示）に沿って
軸線方向に摺動する。

クラッチを噛み合わせるには、油圧流体が弁４２および
導管４４を介して溜め４０からポンプ３８により汲み上
げられる。導管４４はトランスミッションのハウジング
４５に形成されている。前記導管から油圧流体は駆動軸
に形成された円周方向の溝４６へ流入し、かつ駆動軸の
内部を長手方向に延びる導管４７へ流入する０次いで、
流体はクラッチドラムに形成された導管４８を介してシ
リンダ３４へ導かれる。

油圧流体の圧力によりピストン３２をばねの力に抗して
駆動して摩擦プレートを内側にスプラインを切った圧力
プレートに圧接し回転しながら駆動軸を被動部材１６に
連結する。

第１図に示すクラッチを作動させる油圧回路は油圧クラ
ッチ作動回路を簡素化したものである。

その他のさらに複雑な構成についても当該技術分野の専
門家には明らかである。

ピストンには抽気開口５０．５１が設けられている。

開口５０の方は空気がシリンダの外用部分へ逃げること
ができるようにし、開口５１の方は、回転油圧流体によ
り発生するピストンに作用する軸線方向の圧力を解放す
るように油圧流体がシリンダから洩れうるようにする。

従来技術によるある種のクラッチによれば、クラッチが
外れた後、油圧流体はばね３６により送り導管を介して
溜め４０に押し戻される。導管中に残る残留油圧流体が
遠心力によりシリンダへ押圧され、シリンダから排出さ
れる。

従って、次にクラッチが噛み合うときは油圧流体送り導
管は空となり、ピストンがばねの力に抗して駆動されう
るようになる前に流体を両光てんしておく必要がある。

本発明はピストンの面とシリンダの壁との間にシール組
立体を形成することにより前記の問題を克服する。詳し
くは、図示実施例においては、シール組立体はピストン
の面に形成したシールランド５４を含む、シールランド
は円形であって、中心が駆動軸の長手方向軸心に一致す
る０円形のランドが油圧流体が油気口まで外方へ流体な
いよう阻止するシールを形成する。シールランド５４は
クラッチドラムの壁と共に、クラッチが非作動となった
後も油圧流体が充てんされたままである。シリンダの油
圧流体が入っている内側の部分５６を形成する。シール
はシリンダの壁にシールランドを形成することによって
も形成しうる。

流体が回転することにより発生する遠心ヘッドによるピ
ストンに対する軸線方向の力はばねのシール力を上廻っ
てはならず、さもなければピストンはばねの力に抗して
駆動されクラッチを作動させてしまう、そのため、シー
ルランドの半径方向内縁部までの、駆動軸の長手方向軸
線からの半径方向距離は正確な寸法とする必要がある。

ピストンに対する遠心ヘッドの軸線方向の力は、遠心圧
力勾配の差の式を書くことにより判定できる。式（１）
を参照のこと。

ρはオイルの密度、ｒは半径、−は再速度、そしてｐは
圧力である０式（１）から遠心ヘッドの式が引き出され
る１式（２）参照のこと。

Ｆｃｈは遠心ヘッド、Ｒｏはクラッチシリンダの外側の
半径、Ｒｉはクラッチピストンの内側の半径、そしてＲ
ｅは駆動軸の油圧流体の入る半径である。

−をＲＰＭ　、Ｎに簡略化し、ρを比重１ｉ（Ｊｂ／ｆ
ｔ３）に置換し、半径をインチに換えると、式（２）は
式（３）に変形される。

弐（２）と（３）とは、遠心ヘッドは主として、回転速
度の２乗と、ピストンの外側の半径の４乗であることを
示す、前記クラッチドラムの回転速度は変速比と流体の
流量との関数であり、一方ピストンの外側の半径はピス
トンの幾何の関数である。ピストンにシールランドを形
成することにより、遠心ヘッドを発生させるピストンの
外側の有効半径が減少されることによって油圧流体が導
管内とシリンダの一部とに溜まることができるようにす
る。

導管４４とシリンダの部分５６とにある油圧流体はシー
ルランド５４あるいはその他のシール組立体を通って漏
洩する可能性がある。従って、導管やシリンダに常に油
圧流体を充てんし直す必要がある。

潤滑流体が導管６４を介して、支承面６０および６２ま
で導かれる。導管４４と同様、潤滑用導管６４にも駆動
軸１８に円周方向の溝６６が設けられている。前記溝の
間に形成されているシール６８は完全なシールを提供す
るのでなく、シール６８間を油圧流体が漏洩するフック
付きの鉄シールリングとする。クラッチが非作動となる
と、油圧流体送り導管中の油圧は事実上零となる。しか
しながら潤滑用導管は支承面へ潤滑流体を送るよう加圧
される。従って、潤滑流体はシール６８を通って漏れ、
流体送り導管４４へ入り、該導管とシリンダとを両光て
んする。

従って、送り導管４４とシールランド５４により画成さ
れるシリンダの部分とは油圧流体で充てんされたままで
あり、シリンダの極めて小さい部分のみが油圧流体で充
てんされていないので、希望に応じて前記導管とシリン
ダの部分とはより迅速に作動しうる。従って、クラッチ
を作動させる場合、基本的にシリンダのストローク容量
の極一部を流体で充てんすればよい。

第２のクラッチ２０は第１のクラッチ１２と同じ要領で
作動する。前記クラッチは独立して、あるいはクラッチ
１２と関連して作動しうる。

双方のクラッチ共、シリンダに流体結合される遠心力解
放弁８０（その中クラッチ２０用のもののみ図示）が設
けられている。これらの弁のシール用ボールはブレーキ
ドラムの遠心力により半径方向外方に押圧されるにつれ
て離座する。これらの解放弁は、遠心ヘッドがピストン
を作動させる前にシリンダへ通気するよう構成されてい
る。前記の弁は、もし抽気口が詰まったり、あるいは遠
心ヘッドを解放するに要する油圧流体の流量に対処でき
ない場合に使用される。駆動軸１８には、長手方向の流
体送り導管をシールするために使用するプラグ８２が設
けられている。

本発明は前述した実施例に限定されるのではなく、特許
請求の範囲によってのみ特定されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を使用したパワーシフトトランスミッ
ション用の複式クラッチ組立体の部分断面図、および 第２図は、シールランドの細部の断面図である。 図において、 １０・・・クラッチ組立体　　１２・・・第１のクラッ
チ１６・・・被動部材　　　　　１８・・・駆動軸２０
・・・第２のクラッチ　　２２・・・被動部材２４・・
・クラッチドラム　　３０・・・摩擦プレート３１・・
・圧力プレート　　　３２・・・ピストン３４・・・シ
リンダ　　　　　３６・・・ばね３８・・・ポンプ　　
　　　　４０・・・溜め４２・・・弁　　　　　　　　
４４・・・油圧流体送り導管４５・・・ハウジング　　
　　５０．５１・・・抽気口５４・・・シールランド　
　　５６・・・シリンダ部分６４・・・潤滑用導管　　
　　６８・・・シール８０・・・遠心力解放弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１の部材と、 前記第１の部材に取り付けられた油圧シリンダと、 前記シリンダと作動的に関連したピストンと、非作動位
   置から作動位置までピストンを駆動するためにシリンダ
   まで流体を導く流体送り導管と、ピストンによって非作
   動位置から作動位置まで移動可能とされた少なくとも１
   個の摩擦プレートと、 摩擦プレートが非作動位置から作動位置へ運動すると、
   該摩擦プレートに作動的に連結される少なくとも１個の
   圧力プレートと、 前記ピストンが作動位置へ駆動されると、前記第１の部
   材に作動的に連結される第２の部材と、ピストンが非作
   動位置にあり、該ピストンがシリンダと接触していると
   き、流体を保持したシリンダ部分を画定するシリンダと
   ピストンとにより形成されるシール組立体とを含むこと
   を特徴とする流体作動クラッチ。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のクラッチにおいて、
   前記第１の部材が、シリンダを形成するクラッチドラム
   を取り付けた駆動軸であり、第２の部材が被動部材であ
   ることを特徴とする流体作動クラッチ。 ３、特許請求の範囲第２項に記載のクラッチにおいて、
   クラッチドラムにはピストンを非作動位置へ駆動する弾
   圧手段が設けられていることを特徴とする流体作動クラ
   ッチ。 ４、特許請求の範囲第３項に記載のクラッチにおいて、
   前記弾圧手段がばねであることを特徴とする流体作動ク
   ラッチ。 ５、特許請求の範囲第４項に記載のクラッチにおいて、
   油圧シリンダが駆動軸の長手方向軸線の周りで同心状に
   配置された環状空間を画成し、ピストンが前記環状空間
   で長手方向に摺動可能の環状部材であることを特徴とす
   る流体作動クラッチ。 ６、特許請求の範囲第５項に記載のクラッチにおいて、
   前記シール組立体が、駆動軸の長手方向軸心と同心の円
   形のリングであり、流体を入れたシリンダの部分が前記
   シール組立体から内方半径方向に形成され、前記シール
   組立体の外方に第２の部分が形成されていることを特徴
   とする流体作動クラッチ。 ７、特許請求の範囲第６項に記載のクラッチにおいて、
   前記ピストンには前記第２の部分から流体を排出する少
   なくとも１個の抽気口が設けられていることを特徴とす
   る流体作動クラッチ。 ８、特許請求の範囲第７項に記載のクラッチにおいて、
   ハウジングをさらに含み、流体送り導管の一部が前記ハ
   ウジングを通って駆動軸へ延び、該駆動軸を長手方向に
   延びることを特徴とする流体作動クラッチ。 ９、特許請求の範囲第８項に記載のクラッチにおいて、
   クラッチを潤滑する潤滑用導管をさらに含み、該潤滑用
   導管は前記流体送り導管に隣接して位置し、かつ該潤滑
   用導管はクラッチが作動しないとき流体送り導管を流体
   充てん状態に保つよう前記送り導管へ流体が漏れること
   ができるようにすることを特徴とする流体作動クラッチ
   。 １０、特許請求の範囲第７項に記載のクラッチにおいて
   、前記シール組立体はピストンへ機械加工され、シリン
   ダの壁に対してシールする円形のランドを含むことを特
   徴とする流体作動クラッチ。 １１、特許請求の範囲第７項に記載のクラッチにおいて
   、シール組立体は流体が回転することによる軸線方向の
   荷重がばねの弾圧力を上廻らないよう位置されているこ
   とを特徴とする流体作動クラッチ。