JPH0434008B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は液圧で作動する始動クラツチに関し、
更に詳細には自動車の連続可変変速機用の始動ク
ラツチ組立体に関する。

(ロ) 従来技術 連続可変変速機は、ほとんどの自動変速機に見
られる通常の歯車切換がない滑らかな加速を与え
るための、乗物のエンジンと地面に接する車輪と
の間の駆動組立体として数年の間に知られて来
た。連続可変変速機は可変ベルト車プーリと、プ
ーリの間で伸びかつプーリと係合している無端ベ
ルトと、有効プーリ直径を変えこれによりベルト
比を変えるための制御装置とを備えている。

自動車への応用に当たつて、所望の減速を行な
いかつ前進−中立−後進歯車機構を与えるため
に、始動装置としての液体動力学及び（又は）ク
ラツチ組立体及び遊星歯車装置を取り入れること
が必要である。変速機の出力側に配置されたクラ
ツチのような速度応答始動装置によつて自動車の
始動が行なわれるように自動車のエンジンがアイ
ドル回転で回転中でもプーリが定速で回転するこ
とが望ましく、しかも前進−中立−後進機構が始
動装置と関連して或はそれに従属して配置され
る。

動作がクラツチ係合要素に作用する液圧に依存
しておりかつ循環する油が摩擦面を冷却すために
使用される始動クラツチにおいて、クラツチが解
放された状態にあるときクラツチ面の間を流れる
油による粘性抵抗はクラツチを十分に解放しない
状態にする。それ故クラツチを非係合にした後す
なわち解放した後に変速機に好ましくない駆動入
力が入る。好ましくない駆動入力は装置内に特別
のブレーキを使用することをしばしば必要とす
る。このようなブレーキを備えることは効率を悪
くかつそれだけコスト高になる。この問題の可能
な解決方法は、クラツチに迅速な応答性を与える
とともにクラツチを流れる冷却油を計画的に減衰
することである。

他の問題は、クラツチの動作に影響を及ぼす液
圧を与える、回転しているクラツチの合成遠心力
にある。更に別の問題は自動車の急激な制動中の
エンジンの失速及び自動車の加速中にクラツチの
係合に円滑さが欠けることにある。

(ハ) 発明の目的 本発明の目的は、スロツトルで誘導されたシス
テム油圧ちからの信号に基づいて自動車エンジン
を駆動車輪に自動的に連結する、変速機の出力側
に配置された、特に連続可変変速機用の新規な始
動クラツチ装置を得ることにある。本発明はこの
新規な始動クラツチ装置により前述の種種の問題
を解決する。スロツトル信号がないとき、クラツ
チは、クラツチ係合面の間を流れる冷却油に起因
する粘性抵抗による自動車のクリープを阻止する
のに十分に「きれいに」開く。このクラツチは連
続可変変速機の円錐−ベルト駆動装置のための
「トルクヒユーズ」として作用しかつ金属プーリ
ベルトが滑る前に滑るように大きさが決められて
いる。

本発明の他の目的は、クラツチ圧力板に加えら
れるべきピストンの液圧作動湿式クラツチの形式
の始動クラツチを得ることにある。ベルビルばね
は毎分12000回転程度の回転速度で組立体に液圧
遠心「水頭（head）」の好ましくない影響を除く
ために遠心重錘を支持している。クラツチは、ま
た、電子制御装置が破損した状態下でエンジンの
オーバスピードを防止するように、自動車運転者
の足をスロツトルから外すことによつて、毎分
10000回転で解放可能である。

本発明の更に別の目的は、最も簡単で、効率が
良く、経済的で、組立及び動作が簡単な構造の始
動クラツチを得ることにある。

(ニ) 発明の構成 本願の一つの本発明は、駆動軸を被駆動同心ス
リーブ軸と連結するようにスロツトル誘導システ
ム油圧からの信号に基づいて係合するようになつ
ている、連続可変変速機用の始動クラツチにおい
て、連続回転する駆動軸と共に回転するように連
動されかつ中に軸方向に往復動可能なピストンを
受ける環状の圧力室が形成されたハブと、前記ハ
ブに固定されかつ軸方向フランジ部分を有するク
ラツチカバーと、摩擦フエーシングを支持してい
るクラツチ板と、前記スリーブ軸に連動されかつ
クラツチ板に固定された第２のハブと、前記軸方
向フランジ部分に連動された端板と、前記軸方向
フランジ部分と共に回転するように連動された軸
方向に往復動可能な圧力板と、前記カバーに回動
可能に取り付けられかつ前記圧力板と係合しかつ
その圧力板を圧力板と端板との間に配置されたク
ラツチ板に向かつて偏倚するように前記ピストン
によつて動作されるベルビルばねであつて、ほぼ
半径方向のスロツトによつて隔てられた複数の内
側に伸びる複数のフインガを有するベルビルばね
と、前記圧力室と連通している液圧源と、前記圧
力室内の流体圧の遠心力と釣り合わせるための、
少なくとも幾つかのスロツト内に受けられた複数
の遠心重錘とを備えて構成されている。

本願の他の発明は、駆動軸を被駆動同心スリー
ブ軸と連結するようにスロツトル誘導システム油
圧からの信号に基づいて係合するようになつてい
る、連続可変変速機用の始動クラツチにおいて、
連続回転する駆動軸と共に回転するように連動さ
れかつ中に軸方向に往復動可能なピストンを受け
る環状の圧力室が形成されたハブと、前記ハブに
固定されかつ軸方向フランジ部分を有するクラツ
チカバーと、摩擦フエーシングを支持しているク
ラツチ板と、前記スリーブ軸に連動されかつクラ
ツチ板に固定された第２のハブと、前記軸方向フ
ランジ部分に連動された端板と、前記軸方向フラ
ンジ部分と共に回転するように連動された軸方向
に往復動可能な圧力板と、半径方向スロツトによ
つて隔てられ内側に伸びるばねフインガを備え、
外側縁が前記クラツチカバー内に回動可能に支持
され、前記圧力板と係合してその圧力板を圧力板
と端板との間に配置されたクラツチ板に向かつて
偏倚するように前記ピストンによつて動作される
ベルビルばねと、幾つかの前記スロツト内に受け
られた複数の円周方向に等しく隔てられた遠心重
錘と、前記ピストンに連動されかつカールした縁
で終わつている外側及び前側に傾斜した外側部分
を有する圧力デイスクと、前記カールした縁内に
受けられかつばねフインガの内端と係合している
第１の圧力リングと、前記ベルビルばねと圧力板
との間に配置された第２の圧力リングと、内縁に
おいて前記圧力デイスクに隣接して前記ピストン
に連動されかつ外縁において前記圧力板の内周の
リツプに連動された引込みデイスクと、前記端板
をカバー内に保持している、外縁に隣接して前記
軸方向フランジ部分内にあるスナツプリングと、
前記圧力室と連通している液圧源とを備え、前記
軸方向フランジ部分には円周方向に隔てられた内
側に平らにされたリブが形成され、前記圧力板及
び端板は前記リブを受ける対応する溝穴を外周に
有して構成されている。

(ホ) 実施例 以下図面を参照して本発明の実施例について説
明する。

第１図及び第２図において、米国特許第
4241618号に示されているような連続可変変速機
（図示せず）からの駆動軸１１に取り付けられる
本実施例の液圧作動始動湿式クラツチ１０が示さ
れている。軸は内側にねじが形成されたナツト１
４を受ける径の小さくなつたねじ付き端１３で終
わつているテーパ付端部１２を有し、その軸の端
部は減径した端部１３に開口しかつ複数のほぼ半
径方向の供給孔すなわち通路１６と連通している
めくら通路１５を有している。

環状のハブ１７がテーパ付き端部１２に受けら
れかつナツト１４によりそこに保持されており、
ハブ及び軸の円錐面に作用するナツトの軸方向力
はハブを軸と共に回転させる適当な摩擦力を与え
ている。ハブは、複数のほぼ半径方向の流体通路
１９を有し、その流体通路と対応する供給通路１
６との円周方向の整合は適当なキー溝内に受けら
れたキー１８の使用により確保されていて、その
通路は軸方向に移動可能なピストン２２を収容し
ている環状リセスすなわち圧力室２１に通じてい
る。ピストン２２は圧力室２１の壁と係合してい
る内側及び外側の環状の弾性リツプシール２３及
び２４を有している。圧力室２１に反対のハブの
面には、溶接等によつて２８においてハブに固定
されたクラツチハウジングすなわちカバー２６の
内端を受けている環状リセス２５がある。カバー
は内側の平らにされたリブ（第１図）が設けられ
た軸方向に伸びているフランジ２９を有し、かつ
開口３０がカバーからの冷却流体の外側への流れ
を許容するためにカバーに設けられている。

端板３２は、内側傾斜面３３と、カバーと共に
回転するように凸凹のあるリブ３１を受ける軸方
向溝穴又は溝３４のある外周とを有している。端
板をカバー内に保持するためにカバーフランジ２
９及びリブ３１の環状溝３６内にスナツプリング
３５が配置されている。軸方向に可動な環状の圧
力板３７は内側リツプ３８を有しかつその外周は
リブ３１を受ける軸方向溝穴３９が形成されてい
る。端板３２と圧力板３７との間にはコアプレー
ト４２を有するクラツチ板４１が配置され、その
コアプレートはコアプレートの穴内に受けられた
頭付きボス４４を介して小はん点が付けられた金
属ハブ４３に固定されている。ハブは、軸１１を
囲みかつ軸受に回転可能に取り付けられたスリー
ブ軸すなわち被駆動軸４５のスプライン付き端部
を受けるように、内側スプラインが形成され、ス
リーブ軸は適当な差動装置を介して車輪を駆動す
るように作用している。

クラツチ板は、好ましくはコルククツシヨンに
接続された非石綿の高い係数の材料でつくられた
一対の反対側に配置されたフエーシングすなわち
摩擦部材４７，４７を備え、そのコルククツシヨ
ンはコアプレート４２に接合されている。フエー
シングは溝にワツフル形溝４８と供給スロツト４
９が設けられ、その供給スロツトは低い背圧でク
ラツチを通して多量の冷却油を流し得る（矢印Ａ
方向）ようにライニングを通してコルク内に切り
込まれている。冷却油はクラツチ板の両方を冷却
するようにコアプレートの穴５１を通して流れる
ことができる。油は端板３２の内径における機械
加工された表面３３により、クラツチ板の環状の
「周辺」内でぐずぐずするようにされている。

ピストン２２の面は圧力デイスク５３の内側を
受けている環状リセスを有し、その圧力デイスク
はベルビルばね５６のフインガ５７の内端と係合
するワイヤフープすなわち圧力リング５５を受け
ているカールされた縁５４で終わつている外方及
び前方に傾斜された部分を有している。ばねの外
周５８はカバー２６の角に形成された肩部５９と
止めリング６１との間に配置され、ばねの支持面
を与えている。

圧力デイスク５３に面している圧力板３７ま表
面は、フインガ５７の内端とベルビルばね５６の
外周との間でベルビルばね５６のほぼ中央点と係
合する第２の圧力リング６３を受けるために、外
周と内周との中間に環状の溝が形成されている。
また弾性材でできた引込みデイスク６４はピスト
ン２２（第２図）の環状溝内に受けられた内径部
６５を有し、その内側部分は圧力デイスク５３の
内側部分と平行でかつ近接して置かれ、かつ圧力
デイスクの外径部は圧力板３７の内側リツプと係
合している。デイスクの外縁は圧力板の背後の区
域を冷却油から実質的にしやへいするように66
（第１図）においてスカラツプ形にされている。

圧力流体は、圧力室２１内のピストン２２を動
作させるために、通路１５内に伸びかつそこに取
付られた導管６７を介して、乗物駆動装置内のス
ロツトル誘導ポンプ（throttle−induced pump
…図示せず）から供給される。完全な組立体すな
わち始動クラツチ１０は、その組立体を囲んでい
るハウジング（図示せず）を有していて、冷却流
体源はクラツチ板、圧力板及び端板の摩擦面を冷
却するために第２図で矢印Ａで示されるように組
立体の右端で得られ、圧力板３７及び端板３２は
短いが高い動力が加えられたクラツチ係合を取り
扱うように適当な熱降下（heat sink）を与える
ために比較的厚くなつている。可変変速機のプー
リがアイドル回転から加速されると、流体ポンプ
は導管６７及び通路１５，１６及び１９を介して
加えられる液圧を増加しピストン２２及び圧力デ
イスク５３を第２図に示されるように右方に押圧
する。圧力デイスク５３は第１の圧力リング５５
を介してベルビルばね（Belleville spring）５６
のフインガ５７に作用し、そのベルビルばねは力
を第２の圧力リング６３を介して圧力板３７に与
えてその圧力板を摩擦クラツチ板４１に向けて押
圧して端板３２を係合し、かつ駆動軸１１の回転
に連結されたときスリーブ軸４５を回転させて車
輪を駆動する。

ベルビルばねは、所定のピストン圧力が生起さ
れるまではピストンを動かさずかつそれからわず
かな圧力の増加でピストンをクラツチ係合位置ま
での全行程迅速に動くように、調整されている。
取付け負荷の変化は第１の圧力リング５５の寸法
決めで調整される。ばねスロツト内に取付られた
遠心重錘６２は圧力室２１内の油の遠心作用を補
償するために加圧装置に遠心偏倚力を与える。例
えば、毎分10000回転において、クラツチ係合力
に加わろうとする遠心的に増大された力は約45Kg
（1000ポンド）の大きさにもなり、かつもし補償
がないと、クラツチを解放することが指令された
とき高速で運転者がクラツチを解放できない。ま
た遠心液圧力が干渉することを許容しているとク
ラツチの容量をプーリに対する伝動ベルト容量に
対し適切な関係に保つことは困難である。重りが
付けられたベルビルばねの連続する補償によりク
ラツチは正確な方法で「ヒユーズ」として機能す
る。

ベルビルばねは次の機能を行なう。

戻しばねとして作用する。

約２：１の比率でピストンの力を増幅する。

摩擦部材の約半径方向中央点で第２の圧力リ
ングを介してクラツチ係合力を加える。

ばねフインガの弾性によりクラツチ係合中緩
衝効果を与えて切換を円滑にする。

乗物の運転中運転者がスロツトルを解放する
と、液圧は急速に減じかつベルビルばね５６は引
込みデイスク６４と協働してピストンを引込め、
クラツチ板を十分に解放して乗物のクリープを防
止する。電子制御装置が破損した状態の下でエン
ジンのオーバスピードを避けるために、クラツチ
はスロツトルから運転者の足を外すことによつて
毎分10000回転で非係合すなわち解放可能でなけ
れぱならない。

連続可変変速機用の始動クラツチとして示した
が、始動クラツチが必要でありかつ望ましいとこ
ろではこのクラツチを他の変速装置に使用でき
る。

(ヘ) 効果 本発明によれば次のような効果を奏することが
可能である。

本発明によるクラツチは連続可変変速機の軸
の端部にその変速機の出力側に配置して使用さ
れ、その結果、変速機のプーリは、回転を妨げ
ることなくクラツチの下流側の前進−後進切換
え機構が変速機を前進方向と後進方向との間で
切り換えて、一方向に回転する。

車両の「クリープ」状態を阻止するためクラ
ツチが解放されたときにクラツチプレートの間
で流れる油によつて生起される粘性抵抗は実質
的に除去される。

本発明のクラツチはヒユーズとして機能し、
その結果、変速機の回転するプーリと係合して
いる連続可変変速機ベルトが滑る以前にクラツ
チが滑ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一部を破断して内側のクラツチ構造を
示している本発明の始動クラツチの前面図、第２
図は一部を断面で示す第１図のクラツチの側面図
である。 １０：始動クラツチ、１１：駆動軸、１７：ハ
ブ、２１：圧力室、２２：ピストン、２６：クラ
ツチカバー、２９：フランジ部分、４１：クラツ
チ板、４７：摩擦フエーシング、４３：ハブ、５
６：ベルビルばね、６７：液圧源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動軸を被駆動同心スリーブ軸と連結するよ
   うにスロツトル誘導システム油圧からの信号に基
   づいて係合するようになつている、連続可変変速
   機用の始動クラツチにおいて、連続回転する駆動
   軸と共に回転するように連動されかつ中に軸方向
   に往復動可能なピストンを受ける環状の圧力室が
   形成されたハブと、前記ハブに固定されかつ軸方
   向フランジ部分を有するクラツチカバーと、摩擦
   フエーシングを支持しているクラツチ板と、前記
   スリーブ軸に連動されかつクラツチ板に固定され
   た第２のハブと、前記軸方向フランジ部分に連動
   された端板と、前記軸方向フランジ部分と共に回
   転するように連動された軸方向に往復動可能な圧
   力板と、前記カバーに回動可能に取り付けられか
   つ前記圧力板と係合しかつその圧力板を圧力板と
   端板との間に配置されたクラツチ板に向かつて偏
   倚するように前記ピストンによつて動作されるベ
   ルビルばねであつて、ほぼ半径方向のスロツトに
   よつて隔てられた複数の内側に伸びる複数のフイ
   ンガを有するベルビルばねと、前記圧力室と連通
   している液圧源と、前記圧力室内の流体圧の遠心
   力と釣り合わせるための、少なくとも幾つかのス
   ロツト内に受けられた複数の遠心重錘とを備えた
   始動クラツチ。 ２ 圧力が摩擦クラツチフエーシングのほぼ中央
   に加えられるようにベルビルばねと圧力板との間
   に圧力リングを備えている特許請求の範囲第１項
   に記載の始動クラツチ。 ３ 前記ピストンに連動されかつ外方及び前方に
   傾斜された外側部分を有する圧力デイスクを備
   え、該圧力デイスクの外周が前記ベルビルばねの
   内縁と作動的に係合している特許請求の範囲第１
   項に記載の始動クラツチ。 ４ 刻み目が付けられかつ平らにされたリブがカ
   バーフランジに円周方向に隔てられて形成されか
   つ前記圧力板及び端板は前記リブを適切に受ける
   対応した平らな溝穴が外周に形成されている特許
   請求の範囲第１項に記載の始動クラツチ。 ５ 端板を溝内に保つようにカバーフランジの外
   端に隣接して溝内に受けられたスナツプリングを
   備えている特許請求の範囲第４項に記載の始動ク
   ラツチ。 ６ 前記カバーが軸方向フランジの内端において
   隅部を有し、止めリングが前記隅部から隔てられ
   た溝内に置かれ、前記ベルビルばねの周辺が隅部
   と止めリングとの間に配置されかつそれらの間で
   支持されている特許請求の範囲第１項に記載の始
   動クラツチ。 ７ 駆動軸を被駆動同心スリーブ軸と連結するよ
   うにスロツトル誘導システム油圧からの信号に基
   づいて係合するようになつている、連続可変変速
   機用の始動クラツチにおいて、連続回転する駆動
   軸と共に回転するように連動されかつ中に軸方向
   に往復動可能なピストンを受ける環状の圧力室が
   形成されたハブと、前記ハブに固定されかつ軸方
   向フランジ部分を有するクラツチカバーと、摩擦
   フエーシングを支持しているクラツチ板と、前記
   スリーブ軸に連動されかつクラツチ板に固定され
   た第２のハブと、前記軸方向フランジ部分に連動
   された端板と、前記軸方向フランジ部分と共に回
   転するように連動された軸方向に往復動可能な圧
   力板と、半径方向スロツトによつて隔てられ内側
   に伸びるばねフインガを備え、外側縁が前記クラ
   ツチカバー内に回動可能に支持され、前記圧力板
   と係合してその圧力板を圧力板と端板との間に配
   置されたクラツチ板に向かつて偏倚するように前
   記ピストンによつて動作されるベルビルばねと、
   幾つかの前記スロツト内に受けられた複数の円周
   方向に等しく隔てられた遠心重錘と、前記ピスト
   ンに連動されかつカールした縁で終わつている外
   側及び前側に傾斜した外側部分を有する圧力デイ
   スクと、前記カールした縁内に受けられかつばね
   フインガの内端と係合している第１の圧力リング
   と、前記ベルビルばねと圧力板との間に配置され
   た第２の圧力リングと、内縁において前記圧力デ
   イスクに隣接して前記ピストンに連動されかつ外
   縁において前記圧力板の内周のリツプに連動され
   た引込みデイスクと、前記端板をカバー内に保持
   している、外縁に隣接して前記軸方向フランジ部
   分内にあるスナツプリングと、前記圧力室と連通
   している液圧源とを備え、前記軸方向フランジ部
   分には円周方向に隔てられて内側に平らにされた
   リブが形成され、前記圧力板及び端板は前記リブ
   を受ける対応する溝穴を外周に有している始動ク
   ラツチ。