JPH05321945A

JPH05321945A - クラッチ装置

Info

Publication number: JPH05321945A
Application number: JP4127337A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Okubo; 正博大窪; Akihiko Tanaka; 昭彦田中
Original assignee: Daikin Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 1992-05-20
Filing date: 1992-05-20
Publication date: 1993-12-07
Anticipated expiration: 2012-08-06
Also published as: JP2637666B2

Abstract

(57)【要約】【目的】構造を簡略化し、必要なときに適量の潤滑油
を供給すること。【構成】クラッチ装置は、ケース１と、ケース１に支
持され、油を圧送するための軸方向油路２０及び軸方向
油路２０に外周面から連通する潤滑油路２２を有するＰ
ＴＯシャフト２と、ＰＴＯシャフト２に回転自在に支持
されたＰＴＯギア６と、軸方向油路２０を通って圧送さ
れる油により作動するピストン１１とピストン１１によ
って押圧される複数のクラッチプレートとを有しＰＴＯ
ギア６とＰＴＯシャフト２との間で動力の切断を行うク
ラッチ部１０と、潤滑油路２２に設けられクラッチ部１
０の接続時に閉状態を取り切断時に開状態をとり得る制
御弁２３とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クラッチ装置、特に、
油圧式クラッチを有するクラッチ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば建設機械や農業機械等において
は、オイルポンプ等の附属装置を駆動するためにＰＴＯ
（Power Take Off）クラッチが装着されている。このＰ
ＴＯクラッチは、一般に油圧クラッチによって構成され
ており、入力部材としてのＰＴＯギアと、附属装置に連
結される出力軸と、ＰＴＯギアと出力軸との間に配置さ
れたクラッチ部とから主に構成されている。ＰＴＯギア
は出力軸に回転自在に支持されている。また、出力軸は
軸受を介してハウジングに支持され、軸方向にクラッチ
作動油の供給路と潤滑油の供給路を有している。クラッ
チ部は通常、多板形で構成されており、油圧ピストンの
作動によって接続あるいは切断状態となる。

【０００３】エンジン側からの動力を取り出して附属装
置を駆動する場合は、油路を介してクラッチ作動油を供
給し、油圧ピストンを作動させてクラッチ部を構成する
多板を押圧する。これによりクラッチ接続状態となり、
例えばエンジン側からの動力がＰＴＯギア及びクラッチ
部を介して出力軸に伝達され、附属装置が駆動される。
また、動力の取り出しを停止する場合は、油圧ピストン
を作動させるためのクラッチ作動油の供給を停止する。
これにより、油圧ピストンは初期位置に戻され、クラッ
チ部から離反してクラッチ切断状態となる。

【０００４】油圧ピストンがクラッチを押圧する際に、
クラッチ部の摩擦板間に滑り摩擦が発生する。このた
め、潤滑油路を介してクラッチ部に潤滑油が供給され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成におい
て、通常、クラッチ作動油用の油路と別に潤滑油用の油
路が設けられ、クラッチ外部のコントロールバルブの操
作により潤滑油が供給される。しかし、コントロールバ
ルブを含む管路の構成が複雑になるとともに、クラッチ
切断時も潤滑油が供給され、摩擦板の連れ回りによりド
ラグトルクが発生する。さらに、２本の油路を出力軸内
に設けなければならないため、出力軸の強度を考慮し、
軸径を太くする必要が生じる。

【０００６】また、ピストンにオリフィスを設けて潤滑
油の供給を行う方法も提供されているが、オリフィスに
ゴミが詰まって潤滑不足になる場合がある。本発明の目
的は、簡単な構造で必要なときにのみ確実に適量の潤滑
油を供給できるようにし、ドラグトルクを低減すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るクラッチ装
置は、クラッチケースと、クラッチケースに回転自在に
支持され、油を圧送するための軸方向油路及びこの軸方
向油路に外周面から連通する潤滑油供給用の半径方向油
路を有する出力軸と、出力軸に回転自在に支持された入
力部材と、軸方向油路を通って圧送される油により作動
するピストンとこのピストンによって押圧される複数の
クラッチプレートとを有し、入力部材と出力軸との間で
動力の接断を行うクラッチ部と、制御弁とを備えてい
る。前記制御弁は、半径方向油路に設けられ、クラッチ
部の接続時に閉状態を、切断時に開状態をとり得る。

【０００８】

【作用】本発明に係るクラッチ装置では、油を圧送する
ための軸方向油路に外周面から連通する半径方向油路を
有し、この半径方向油路に制御弁が設けられている。制
御弁は、クラッチ部が接続時に閉状態をとり、切断時に
開状態をとり得る。クラッチ部の接続を行う場合には、
軸方向油路を通って圧送される油によりピストンが作動
し、複数のクラッチプレートを押圧する。このとき、制
御弁は開状態から閉状態に移行するので、最も発熱量の
多い時には制御弁は開状態を保ち、油は半径方向油路か
らクラッチ部へ供給され潤滑作用が行われる。クラッチ
部の接続が完了すると、制御弁は閉状態となり半径方向
油路からクラッチ部への油の供給は停止される。

【０００９】一方、クラッチ切断時には軸方向油路に油
が供給されない。このため、潤滑油も供給されず、ドラ
グトルクが低減する。なお、クラッチ切断時にはクラッ
チ部は全く仕事をしていないので、潤滑油の供給を停止
しても何ら問題はない。このように、出力軸に簡単な制
御弁を設けることにより、必要なときにのみ確実に適量
の潤滑油をクラッチ部に供給することができる。また、
出力軸に潤滑油用の軸方向油路を設ける必要がないの
で、軸径を細くすることが可能となる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例によるＰＴＯクラッ
チを示している。このＰＴＯクラッチはケース１を有し
ている。ケース１は、例えば建設機械、農業機械等のト
ランスミッションの開口部に取り付けられる。ケース１
内には、ＰＴＯシャフト２が配設されている。ＰＴＯシ
ャフト２の一端はケース１外部に突出しており、この軸
端に出力フランジ３がキー止めされている。出力フラン
ジ３には、ギアポンプ等の附属装置の入力軸が連結可能
である。

【００１１】ＰＴＯシャフト２の軸方向中心部には、油
を圧送するための軸方向油路２０が形成されている。軸
方向油路２０の図中右端には、後述するピストンを作動
させるための作動油室に貫通する作動油路２１が形成さ
れている。作動油路２１の下流側には、軸方向油路２０
からシャフト２の外周面に貫通する潤滑油供給用の潤滑
油路（半径方向油路）２２が形成されている。潤滑油路
２２の途中には、後述する、潤滑油の供給をオン・オフ
するための制御弁２３が配置されている。制御弁２３と
対向する側には、後述するストッパー２４が配置されて
いる。

【００１２】また、ケース１内の両端部には、例えば深
溝玉軸受等の第１軸受４及び第２軸受５が対向して設け
られている。各軸受４，５の外輪はケース１に嵌合して
いる。また、第１軸受４の内輪は、ＰＴＯシャフト２に
対して隙間ばめによって嵌合しており、軸方向にスライ
ド可能である。ＰＴＯシャフト２は、これらの軸受４，
５を介してケース１に回転自在に支持されている。ＰＴ
Ｏシャフト２において第１軸受４に近接する位置には第
３軸受７が配置されている。第３軸受７の内輪は、第１
軸受４と同様に、ＰＴＯシャフト２に対して隙間ばめで
嵌合しており、このためＰＴＯシャフト２上を軸方向に
スライド可能である。第１軸受４の内輪と第３軸受７の
内輪の間には、軸方向にスライド自在なスペーサ１５が
配置されており、両軸受４，７の内輪はこのスペーサ１
５を介して接触している。

【００１３】ケース１内にはＰＴＯギア６が配置されて
いる。ＰＴＯギア６は、第３軸受７を介してＰＴＯシャ
フト２に回転自在に支持されており、例えばトランスミ
ッション内の入力軸とともに回転するギアと噛み合って
いる。また、ＰＴＯギア６は、ギア部６ａと円筒状のス
プライン部６ｂとを有している。スプライン部６ｂは、
第２軸受５側に延びており、ＰＴＯシャフト２の外周面
を所定の範囲で覆っている。スプライン部６ｂの外周部
にはスプラインが形成されており、このスプラインに複
数の摩擦部材付ドライブプレートがスライド自在に噛み
合っている。一方、ＰＴＯシャフト２において、第２軸
受５によって支持された部分と近接した部分には、クラ
ッチケース８が配置されている。クラッチケース８は、
ＰＴＯシャフト２の外周部に一体的に固定されたボス部
８ａと、ボス部８ａの外周部から第１軸受４側に延びる
円筒状のスプライン部８ｂとを有している。スプライン
部８ｂには複数のドリブンプレートがスライド自在に噛
み合っている。ドライブプレートとドリブンプレートと
は交互に配置されており、クラッチ部１０を構成してい
る。

【００１４】クラッチケース８内には、ピストン１１が
配置されている。ピストン１１は、ＰＴＯシャフト２上
を軸方向スライド自在に設けられている。また、ピスト
ン１１とクラッチケース８のボス部８ａとの間には、図
示しない油圧装置から軸方向油路２０、作動油路２１を
通って作動油が導入される作動油室１２が形成されてい
る。ピストン１１と第３軸受７との間においてＰＴＯシ
ャフト２外周には、ピストン１１を離反位置に押し戻す
ためのリターンスプリング１３が装着されている。この
リターンスプリング１３の一端は第３軸受７の内輪に圧
接し、他端はピストン１１に圧接している。

【００１５】図２において制御弁２３及びストッパー２
４の詳細を説明する。図において、制御弁２３は、潤滑
油路２２の内部に配置され、ばね３１及び弁体としての
ボール３２とから構成されている。潤滑油路２２は、軸
方向油路２０から外表面側に向かって順に形成された第
１孔２２ａ、第２孔２２ｂ及び第３孔２２ｃから構成さ
れている。第１孔２２ａは、ボール３２の径によりわず
かに大きい内径を有している。第２孔２２ｂはボール３
２より小径であり、内部にばね３１を収納している。ま
た第３孔２２ｃは第２孔２２ｂよりさらに小径の孔であ
る。なおばね３１の自由長は第２孔２２ｂよりも長く、
油圧が作用しない状態ではばね３１の一端は第１孔２２
ａ内に突出している。

【００１６】一方、軸方向油路２０を挟んで第１孔２２
ａと対向する側には、第１孔２２ａと同軸線上にねじ孔
２５が形成されており、このねじ孔２５にストッパー２
４がねじ込まれている。ストッパー２４の先端にはボー
ル３２側に突出するピン部２４ａが形成されている。こ
のような構成により、ボール３２がＰＴＯシャフト２の
軸心側に落下してきても、ストッパー２４のピン部２４
ａに当接し、第１孔２２ａから落下しないようになって
いる。

【００１７】次に、上述の実施例の動作について説明す
る。ＰＴＯクラッチを作動させていない場合は、図１に
示すように、リターンスプリング１３のばね力によりピ
ストン１１が第２軸受５側に移動しており、クラッチ部
１０は切断状態となっている。動力を取り出す場合は、
図示しないコントロールバルブ等の油圧装置から作動油
が軸方向油路２０に圧送される。軸方向油路２０に圧送
された作動油は、作動油路２１を通って作動油室１２に
供給されるとともに、潤滑油路２２に供給される。

【００１８】作動油が作動油室１２に供給され始めた初
期状態においては、油圧は一定の低い状態を保つ。この
場合の軸方向油路２０内の油圧を図３の期間Ｘに示して
いる。このとき、制御弁２３は、ばね３１のばね力によ
り開状態となっている。作動油が供給され続けると、ピ
ストン１１がリターンスプリング１３のばね力に抗して
ＰＴＯシャフト２上を移動し、クラッチ部１０に当接す
る。すると、油圧は一旦立ち上がる（図３のＡ部）。一
方、潤滑油路２２を通ってクラッチ部１０へ供給される
油量は軸方向油路２０内の油圧に比例して増加する。ク
ラッチ部１０をピストン１１が押圧し始めると、コント
ロールバルブ側の制御によって油圧は徐々に高まる（図
３の期間）。この期間Ｙにおいては、クラッチ部１０に
おいて相対すべりが最大となり、摩擦により生じる熱も
増加する。このとき、潤滑油路２２を通ってクラッチ部
１０へ供給される油量は最大となる。期間Ｙを経過する
と、コントロールバルブ側の制御によって油圧はさらに
大きく立ち上がる（図中Ｂ部）。

【００１９】ここで、油圧が図３においてＣ点まで達し
たときに、制御弁２３のボール３２は、ばね３１のばね
力に抗して油圧により第２孔２２ｂの開口部に押し付け
られる（図２破線位置）。これにより、潤滑油路２２か
らクラッチ部１０への潤滑油の供給が停止される。この
ため、クラッチ油圧が低下することはない。ＰＴＯギア
６は、常時トランスミッション側のギアとともに回転し
ているので、クラッチ部１０が接続状態となると、エン
ジン側の動力はＰＴＯギア６及びクラッチ部１０を介し
てＰＴＯシャフト２に伝達され、出力フランジ３に動力
が取り出される。なお、作動油圧は一定状態を保つ（図
３の期間Ｚ）。

【００２０】このように、クラッチ部１０が接続される
直前に最も摩擦熱が発生するが、このときに十分な潤滑
油が確実にクラッチ１０に供給される。また、クラッチ
切断時には作動油が供給されないので、潤滑油路２２か
らの潤滑油の供給も停止される。このため、潤滑油によ
る連れ回りが防止され、ドラグトルクが低減する。

【００２１】また、従来構造に比較して潤滑油の軸方向
油路が不要となるので、軸強度が大きくなり、軸径を細
くすることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明に係るクラッチ装置
では、出力軸に油を圧送するための軸方向油路及び軸方
向油路に外周面から連通する潤滑油供給用の半径方向油
路を設け、クラッチ部の接続時に閉状態をとり切断時に
開状態をとり得る制御弁を半径方向油路に設ける構成と
したので、潤滑を必要とする場合にはクラッチ部に油を
供給し、クラッチ切断時は油の供給を停止することがで
きる。これにより、必要なときに確実に適量の潤滑油を
供給することができるとともに、ドラグトルクを低減で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の縦断面概略図。

【図２】制御弁の断面図。

【図３】油路内の油圧と時間の関係を示す線図。

【符号の説明】

１ケース２ＰＴＯシャフト１０クラッチ部１１ピストン２０軸方向油路２１作動油路２２潤滑油路２３制御弁３１ばね３２ボール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クラッチケースと、前記クラッチケースに回転自在に支持され、油を圧送す
るための軸方向油路及びこの軸方向油路に外周面から連
通する潤滑油供給用の半径方向油路を有する出力軸と、前記出力軸に回転自在に支持された入力部材と、前記軸方向油路を通って圧送される油により作動するピ
ストンとこのピストンによって押圧される複数のクラッ
チプレートとを有し、前記入力部材と出力軸との間で動
力の接断を行うクラッチ部と、前記半径方向油路に設けられ、前記クラッチ部の接続時
に閉状態を、切断時に開状態をとり得る制御弁と、を備
えたクラッチ装置