JPH0745888B2 - 油圧クラッチ構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、自動変速機等に変速用として用いられている
油圧作動式のクラッチ構造に関する。

（従来の技術） 自動車用自動変速機の変速用として、従来から油圧クラ
ッチが用いられている。この油圧クラッチは、クラッチ
ドラムと、このクラッチドラムの油圧室を覆って移動自
在に嵌入されたピストンと、このピストンにおける油圧
室対向面とは反対側の側面に対向して順次配設されるプ
レッシャプレート、ドライブプレートおよびドリブンプ
レートとからなり、油圧室へ供給された油圧を受けて移
動されるピストンの押力により、プレッシャプレートを
介してドライブプレートおよびドリブンプレートを押圧
・係合させるように構成されている。

自動変速機自体の小型軽量化の要求から、この油圧クラ
ッチも小型軽量化が要求され、このため、油圧室への供
給油圧を高圧化してピストン押力を増加させることなど
が試みられているが、ポンプ動力損失が大きくなるとい
う問題や、シール性、耐圧性を向上させるためにコスト
アップになり易いという問題がある。

このため、ピストンとプレッシャプレートとの間にダイ
ヤフラムスプリングを配設し、このダイヤフラムスプリ
ングの内径端をピストンにより押圧させるとともに、ダ
イヤフラムスプリングの外径端をクラッチドラムに当接
させ、さらに、プレッシャプレートに形成した突起をダ
イヤフラムスプリングの内径端と外径端との間において
当接するようになし、ダイヤフラムスプリングをその外
径端を支点とする“てこ”として作用せしめ、突起を介
してピストンの押力を倍力させてプレッシャプレートに
伝達させるようにした構成の油圧クラッチも用いられて
いる。具体的には、例えば、特開昭56−164228号に開示
されている構造の油圧クラッチがある。なお、ここに開
示の油圧クラッチにおいては、プレッシャプレートの突
起に対応してピストンに所定の倍力解除突起を形成し、
ピストンが所定のストローク以上移動した場合に倍力解
除突起をダイヤフラムスプリングに当接させて倍力作用
を解除させ、ダイヤフラムスプリングに高負荷が作用す
るのを防止するように構成している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の場合には“てこ”として作用する
ダイヤフラムが高負荷・高応力を受けることになり、ダ
イヤフラムの強度・耐久性の点からその使用範囲が限定
されるという問題がある。特に、油圧クラッチが小型化
されダイヤフラムスプリングの径が小さくなり、これに
応じてクラッチ容量維持のため作動油圧が高くなった場
合には、ダイヤフラムクラッチの強度・耐久性を充分確
保できなくなるという問題がある。さらに、ピストンの
押力をダイヤフラムスプリングを介してプレッシャプレ
ートに伝達させる場合には、ピストンストロークはダイ
ヤフラムスプリングのたわみ分も含んだものとする必要
があり、ピストンのストロークロスが大きくなり軸方向
に余分なスペースが必要となるという問題もある。

なお、特開昭56−164228号に開示の構造のように、ピス
トンに倍力解除突起を形成した場合には、ダイヤフラム
スプリングの負荷が高負荷となるのを防止することがで
きるのであるが、ダイヤフラムスプリングによる倍力作
用が得られるのは、倍力解除突起がダイヤフラムスプリ
ングに当接するまででしかなく、油圧クラッチの最大容
量はダイヤフラムスプリングがない場合と変わらないと
いう問題がある。

本発明は、このようなことから、耐久性・強度が問題と
なるダイヤフラムスプリングを使用することなく、ピス
トン押力を倍力してプレッシャプレートに作用させるこ
とができるような構造の油圧クラッチを提供することを
目的とする。

ロ．発明の構成 （課題を解決するための手段） 上記目的達成のための手段として、本発明の油圧クラッ
チ構造は、複数の剛性の高いプレート状アシストレバー
とこのアシストレバーより薄くて弾性変形可能な環状プ
レート状の押さえ板からなり、この押さえ板に設けられ
た複数の保持爪により各アシストレバーをこの押さえ板
に沿って略環状円盤形状となるように整列保持して構成
したアシスト部材を、ピストンとプレッシャプレートと
の間に配設し、油圧室に供給される油圧力を受けたピス
トンによりアシスト部材における各アシストレバーの内
径側を押圧するとともに、各アシストレバーの外径側を
クラッチドラムに当接させてこれを受け止めさせ、且
つ、内径側と外径側との中間部において各アシストレバ
ーをプレッシャプレートに形成した突起に当接させるよ
うになっており、これにより各アシストレバーを介して
ピストン押力をプレッシャプレートに伝達するようにな
っている。

（作用） 上記構成の油圧クラッチ構造を用いると、油圧室へ供給
される油圧を受けたピストンは、各アシストレバーの内
径側をプレッシャプレートの方に押圧するのであるが、
このとき、各アシストレバーはクラッチドラムにより受
け止められた外径側を支点とする“てこ”として作用
し、ピストンが当接する内径側が力点、プレッシャプレ
ートの突起が当接する中間部が作用点となり、ピストン
の押力が倍力されてプレッシャプレートに伝達される。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の好ましい実施例について
説明する。

第１図は、本発明に係る油圧クラッチを備えた自動車用
自動変速機を示し、この変速機10は、エンジン出力軸1a
とトルクコンバータ12とを接続させて、エンジン１の出
力側端面に接合配置されている。このトルクコンバータ
12の出力軸は変速機入力軸13に接続されており、エンジ
ン１から出力される動力は、トルクコンバータ12を介し
て変速機入力軸13に伝達される。

変速機入力軸13と平行に変速機カウンタ軸14が配設さ
れ、これら両軸13,14の間に、変速機構20が配設され
る。変速機構20は、ドライブ側が変速機入力軸13に配設
されドリブン側が変速機カウンタ軸14に配設されてると
ともに互いに噛合する１速用ギヤ組21a,21b,2速用ギヤ
組22a,22b、３速用ギヤ組23a,23b、４速用ギヤ組24a,24
bおよびリバース用ギヤ組25a,25bを有する。但し、リバ
ース用ギヤ組は回転方向を逆転させるためのリバースア
イドラギヤ（図示せず）を介して互いに噛合する。これ
らのギヤのうち、１速用ドリブンギヤ21b、２速用ドラ
イブギヤ22a、３速用ドリブンギヤ23b、４速用ドリブン
ギヤ24aおよびリバース用ドリブンギヤ25bは、入力軸13
もしくはカウンタ軸14上に回転自在に配設され、残りの
ギヤはいずれかの軸13もしくは14に固設されている。

上記の回転自在に配設された各ギヤには、それぞれ油圧
クラッチ31〜34および40が取り付けられており、これら
５セットの油圧クラッチ31〜34および40を選択的に作動
させることにより、上記回転自在に配設されたギヤのい
ずれか１つをそれが配設されている軸と一体に結合さ
せ、このギヤを有するギヤ組に基づく動力伝達がなされ
る。

このように油圧クラッチ31〜35を選択的に作動させるこ
とにより、変速機入力軸13に伝達されたエンジン動力
は、作動油圧クラッチに対応するギヤ組に基づく変速が
なされて変速機カウンタ軸14に伝達される。変速機カウ
ンタ軸14に固設された出力ドライブギヤ15aは変速機出
力軸16に固設された出力ドリブンギヤ15bと噛合してお
り、変速機カウンタ軸14に伝達されたエンジン動力は、
これらのギヤ15a,15bを介して変速機出力軸16に伝達さ
れ、次いで、ドライブシャフト17を介してデフ装置（図
示せず）に伝達される。

上記構成の変速機10において、リバース用油圧クラッチ
40が本発明に係る構造を有するクラッチであり、この油
圧クラッチ40および４速用油圧クラッチ34とを拡大して
示す第２図に基づいて説明する。

第２図においては、変速機入力軸13上に２速用油圧クラ
ッチ32と背中合わせに取り付けられた４速用油圧クラッ
チ34を部分的に断面して示すとともに、変速機カウンタ
軸14上に取り付けられたリバース用油圧クラッチ40を断
面して示す。

ここで、４速用クラッチ34は、従来から用いられている
タイプの油圧クラッチであり、まず、この構造について
簡単に説明する。この油圧クラッチ34は、２速用クラッ
チ31のクラッチドラムと背中合わせに接合されるととも
に変速機入力軸13に固定されたクラッチドラム34aを有
し、このクラッチドラム34aに形成された油圧室34cを覆
うようにしてこの油圧室34cにピストン34bが軸方向移動
自在に嵌入されている。ピストン34bは内径側において
リターンスプリング34fにより油圧室側（図中左側）へ
の付勢力を受けており、油圧室34c内の油圧が低いとき
には、ピストン34bは図示のように左側に寄せられてい
る。

ピストン34bの外径側は、交互に重なって配設された複
数のクラッチプレート34dおよびクラッチディスク34eと
対向している。クラッチプレート34dはクラッチドラム3
4aに係合され、クラッチディスク34eは４速用ドライブ
ギヤ24aと一体に形成されたクラッチスプライン24cに係
合されており、エンドプレート34gおよびスナップリン
グ34hにより止められてクラッチドラム34a内に保持され
ている。

このため、油圧室34c内に所定の油圧を供給してピスト
ン34bを右方に移動させると、このピストン34bは上記複
数のクラッチプレート34dおよびクラッチディスク34eを
エンドプレート34gに押し付け、両プレート34d,34e間で
の摩擦力により両プレート34d,34eを係合させる。これ
により、４速用ドライブギヤ24aは変速機入力軸13と一
体に回転し、４速用ギヤ組24a,24bによる駆動力伝達が
なされる。このため、この場合には、上記クラッチプレ
ート34dがドライブプレートとなり、クラッチディスク3
4eがドリブンプレートとなる。

次に、リバース用油圧クラッチ40について説明する。こ
の油圧クラッチ40は、変速機カウンタ軸14に固定された
クラッチドラム41を有し、このクラッチドラム41に形成
された油圧室43を覆うようにしてこの油圧室43にピスト
ン42が軸方向移動自在に嵌入されている。ピストン42は
内径側においてリターンスプリング50により油圧室側
（図中左側）への付勢力を受けており、油圧室43内の油
圧が低いときには、ピストン42は図示のように左側に寄
せられており、以上の構成は４速用油圧クラッチ34と同
様である。さらに、４速用油圧クラッチ34の場合と同様
に、複数のクラッチプレート46およびクラッチディスク
47が交互に重なるとともにエンドプレート48aおよびス
ナップリング48bにより止められてクラッチドラム41内
に保持さており、クラッチプレート46はクラッチドラム
41に係合され、クラッチディスク47はリバース用ドリブ
ンギヤ25bと一体に形成されたクラッチスプライン25dに
係合されている。

しかしながら、最もピストン側（左側）のクラッチディ
スク47のピストン側には、４速用油圧クラッチ34の場合
とは異なり、プレッシャプレート45が配設されている。
さらに、このプレッシャプレート45とピストン42との間
には、若干円錐形になった円盤状のアシスト部材44が配
設されている。

このアシスト部材44を詳しく示すのが第3A図および第3B
図であり、この図から分かるように、剛性の高い扇形プ
レートからなる複数（この場合には12個）のアシストレ
バー44a,44a,…を、第4A図および第4B図に示す形状のア
シストレバーより薄くて弾性無形可能な押さえ板44bに
より、若干円錐形になった円盤状に並べて保持してアシ
スト部材44が形成されている。なお、押さえ板44bには
第4A図に示すように、内周側から外周側に折り返された
複数の保持爪が設けられており、この保持爪内に各アシ
ストレバー44aの内径側切り欠き部を入り込ませるよう
にして、各保持爪により各アシストレバー44aを保持さ
せる。このとき、押さえ板44bは第4B図に示すように、
ほぼリング状円錐円盤形状をしており、保持爪により保
持された各アシストレバー44aは押さえ板44bに沿ってほ
ぼリング状円錐円盤形状に整列して保持される。

上記の構成のアシスト部材44が油圧クラッチ40内に組み
込まれた状態で、第２図に示すように、アシストレバー
44aの内径側端部が支持リング49aを介してピストン42に
当接し、外径側端部が支持リング49とスナップリング49
cとに挟持されている。

一方、プレッシャプレート45には、アシスト部材44の方
に突出したリング状突起45aが形成されており、この突
起45aは、上記アシスト部材44におけるアシストレバー4
4aの内径側端部と外径側端部との中間部においてこのア
シストレバー44aの側面に当接可能となっている。

このため、油圧室43に所定の油圧が供給されると、この
油圧力を受けてピストン42がリターンスプリング50の付
勢力に抗して右動され、支持リング49aを介してアシス
トレバー44aの内径側端部を右方に押す。アシストレバ
ー44aの内径側端部がこのように右方に押されて移動す
ると、弾性変形可能な押さえ板44bにより保持された各
アシストレバー44aは、押さえ板44bの弾性変形に応じ
て、その外径側端部を支点にして回動され、側面中間部
がプレッシャプレート45の突起45aと当接し、このプレ
ッシャプレート45を右方に押圧する。この場合において
は、アシストレバー44aの内径側端部が力点、外径側端
部が支点、突起45aに当接する側面中間部が作用点とな
る“てこ”としてアシストレバー44aが働き、ピストン4
2の押力はこの“てこ”の作用により倍力されてプレッ
シャプレート45に伝達される。

このようにして倍力された力を受けてプレッシャプレー
ト45が右方に押されると、クラッチプレート46およびク
ラッチディスク47はエンドプレート48aとの間に挟持さ
れ、両者46,47の間の摩擦力により両プレート46,47が一
体に係合される。これにより、リバース用ドリブンギヤ
25bと変速機カウンタ軸14とは一体に結合され、リバー
ス用ギヤ組25a,25bを介しての動力伝達がなされ、リバ
ース段が設定される。このため、この場合には、クラッ
チディスク47がドライブプレートとなり、クラッチプレ
ート46がドリブンプレートとなる。

この場合、プレッシャプレート45の押力は、ピストン42
の押力より“てこ”のレバー比分だけ大きく、油圧室43
内の油圧を高めることなく、油圧クラッチ40のトルク容
量を高めることができる。このため、リバース用油圧ク
ラッチ40は大きなトルク容量が要求されるのであるが、
クラッチサイズを大きくすることなくその容量を確保す
ることができる。また、アシストレバー44aは剛体によ
り作られるので、アシストレバー44aの撓みは問題とな
らず、ピストンストロークがあまり大きくなることがな
い。

なお、アシスト部材44を構成する押さえ板44bは複数の
アシストレバー44aを保持するためのものであるが、こ
れを弾性部材により作って皿バネとしての作用を持たせ
ることにより、ピストン42を油圧室43の方に押すリター
ンスプリングとしての作用を行わせることも可能であ
り、このようにすれば、リターンスプリング50のスプリ
ング力を補助させたり、さらには、このリターンスプリ
ング50を廃止させたりすることができる。

ハ．発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、アシスト部材を
構成する各アシストレバーの内径側がピストンにより押
され、外径側がクラッチドラムにより受け止められ、中
間部においてプレッシャプレートを押圧するように構成
されているので、押さえ板により整列保持された各アシ
スト部材は、外径側が支点、内径側が力点、中間部が作
用点となる“てこ”として働き、ピストンの押力がこの
“てこ”の作用により倍力されてプレッシャプレートに
伝達される。このため、ピストンに押圧力を付与するた
め油圧室に供給する油圧を高めることなしに油圧クラッ
チの容量を増大させることができる。もしくは、油圧ク
ラッチの容量を低下させることなしに油圧クラッチの小
型化を図ることができる。さらに、アシスト部材をなす
アシストレバーは剛性の高い部材であり、従来のダイヤ
フラムスプリングを“てこ”として用いる場合に比べ、
アシストレバーの撓みがほとんどないので、ピストンの
ストロークロスが少なく、ピストンのストローク確保の
ための軸方向の寸法を小さくすることができ、その分、
油圧クラッチをコンパクトにすることができる。

特に、本発明においては、アシスト部材が、複数の剛性
の高いプレート状アシストレバーとこのアシストレバー
より薄くて弾性変形可能な環状プレート状の押さえ板と
からなり、且つ押さえ板に設けられた複数の保持爪によ
り各アシストレバーを押さえ板に沿って略円盤（円錐円
盤）形状となるように整列保持してこのアシスト部材が
構成されているので、アシスト部材の構成が簡単で、各
部品の製作およびその組立が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る油圧クラッチ構造を備えた自動変
速機を示す断面図、 第２図は上記変速機の油圧クラッチを示す拡大断面図、 第3A図および第3B図は上記油圧クラッチに用いられるア
シスト部材を示す正面図および断面図、 第4A図および第4B図は上記アシスト部材を構成する押さ
え板を示す正面図および断面図である。 １……エンジン、10……変速機 31〜34,40……油圧クラッチ 41……クラッチドラム、42……ピストン 43……油圧室、44……アシスト部材 45……プレッシャプレート 46……クラッチプレート 47……クラッチディスク

フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭57−12837（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭45−20091（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧室を有したクラッチドラムと、このク
   ラッチドラム内に前記油圧室を覆って移動自在に嵌入さ
   れたピストンと、このピストンの前記油圧室とは反対側
   に配設されたプレッシャプレートと、このプレッシャプ
   レートの前記ピストンとは反対側に配設されたドライブ
   プレートおよびドリブンプレートと、前記ピストンを前
   記油圧室の方に付勢するリターンスプリングとからな
   り、前記油圧室へ供給された油圧により前記ピストンに
   加わる押力により、前記リターンスプリングの付勢力に
   抗して、前記プレッシャプレートを会して前記ドライブ
   プレートおよび前記ドリブンプレートを押圧・係合させ
   るようにした油圧クラッチ構造において、 複数の高剛性プレート状アシストレバーと、弾性変形可
   能な環状プレート状の押さえ板とからなり、この押さえ
   板に設けられた複数の保持爪により前記複数のアシスト
   レバーをこの押さえ板に沿って略環状円盤形状で且つ断
   面“ハ”字形状となるように整列保持して構成されたア
   シスト部材を、前記ピストンと前記プレッシャプレート
   との間に配設し、 前記アシストレバーの外周端部を前記クラッチドラムの
   内面に係止し、前記アシストレバーの内周端部を前記ピ
   ストンの側面と対向させ、 前記プレッシャプレートにおける前記アシスト部材と対
   向する側面にリング状突起を形成するとともに、このリ
   ング状突起を前記アシストレバーの径方向中間部と対向
   させて配置したことを特徴とする油圧クラッチ構造。