JPH0819985B2 - 油圧圧着式クラッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、油圧圧着式クラッチに係り、特にプレッシ
ャプレート押圧用のピストンのストロークを制限するス
トッパを作動させるのに形状記憶合金製圧縮ばねを用い
ることにより、高温時には該ピストンのストロークが減
少してクラッチの断接を敏速に行うことができ、低温時
には該ピストンのストロークが増大してオイルの粘性増
大によるクラッチの引きずりを防止することができるよ
うにした油圧圧着式クラッチに関する。

従来の技術 従来、手動変速式のトランスミッション又は該手動変
速式のトランスミッションを流体圧シリンダを採用した
アクチュエータにより自動変速化したトランスミッショ
ンにおいては、乾式又は湿式等の機械式クラッチが必要
であり、特にクラッチの耐久性を向上させ、またクラッ
チの断接を敏速に行わせるためには油圧圧着式クラッチ
が採用される。

しかし従来の油圧圧着式クラッチにおいては、クラッ
チカバーとクラッチディスクとの間の間隔が常に一定で
あったので、プレッシャプレート押圧用のピストンのス
トロークが一定である結果、低温時には、オイルの粘性
が非常に大きくなるため、クラッチの切れが悪くなり、
いわゆるクラッチの引きずりが生じ、このクラッチの引
きずりに起因するトルクが大きくなり、ギヤが入りにく
かったり、入っても抜けにくい等の不具合があった。ま
たこの不具合を解消するためには、ピストンのストロー
クを大きくすることが考えられるが、こうすると高温時
にクラッチの断接が緩慢となり、敏速な変速操作を行う
ことができるなくなるという不具合が生ずる。

目 的 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになさ
れたものであって、その目的とするところは、エンジン
のクランクシャフトに固定された本体と該本体に固定さ
れ内部にプレッシャプレート押圧用のリング状のピスト
ンが摺動自在に収容されたシリンダと該シリンダにオイ
ルを供給する油圧ポンプとからなる油圧装置を備えた油
圧圧着式クラッチにおいて、シリンダのトランスミッシ
ョン側の側面に該シリンダに対して斜めに摺動自在に装
着されその先端がピストンのトランスミッション側の側
面に当接して該ピストンのストロークを制限するように
したストッパと、該ストッパを後退方向に押圧付勢する
バイアス用圧縮ばねと、該ストッパを前進方向に押圧付
勢し温度の変化により伸張するように記憶が施された形
状記憶合金製圧縮ばねとを備え、高温時にはストッパが
形状記憶合金製圧縮ばねがその記憶形態にもどることに
より前進してピストンのストロークが小さくなり、低温
時にはバイアス用圧縮ばねにより形状記憶合金製圧縮ば
ねが圧縮されてストッパが後退してピストンのストロー
クを増大させるように構成することによって、低温時に
おけるクラッチの引きずりを防止することであり、また
これによって低温時におけるギヤ入れ及びギヤ抜きを軽
快に行わせることができるようにすることである。また
他の目的は、上記構成により高温時におけるクラッチの
断接を敏速に行わせることができるようにすることであ
る。

構 成 要するに本発明は、エンジンのクランクシャフトに固
定された本体と該本体に固定され内部にプレッシャプレ
ート押圧用のリング状のピストンが摺動自在に収容され
たシリンダと該シリンダにオイルを供給する油圧ポンプ
とからなる油圧装置を備えた油圧圧着式クラッチにおい
て、前記シリンダのトランスミッション側の側面に該シ
リンダに対して斜めに摺動自在に装着されその先端が前
記ピストンのトランスミッション側の側面に当接して該
ピストンのストロークを制限するようにしたストッパ
と、該ストッパを後退方向に押圧付勢するバイアス用圧
縮ばねと、該ストッパを前進方向に押圧付勢し温度の変
化により伸張するように記憶が施された形状記憶合金製
圧縮ばねとを備え、高温時には前記ストッパが前記形状
記憶合金製圧縮ばねがその記憶形態にもどることにより
前進して前記ピストンのストロークが小さくなり、低温
時には前記バイアス用圧縮ばねにより前記形状記憶合金
製圧縮ばねが圧縮されて前記ストッパが後退して前記ピ
ストンのストロークを増大させるように構成したことを
特徴とするものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。第
１図から第６図において、本発明に係る油圧圧着式クラ
ッチ１は、エンジン（図示せず）のクランクシャフト６
に固定された本体14と該本体に固定され内部にプレッシ
ャプレート10押圧用のリング状のピストン16が摺動自在
に収容されたシリンダ15と該シリンダにオイルを供給す
る油圧ポンプの一例たるベーンポンプ18とからなる油圧
装置12を備えたものであって、ストッパ50と、バイアス
用圧縮ばね51と、形状記憶合金製圧縮ばね52とを備えて
いる。

まず油圧圧着式クラッチ１の基本的構成について説明
すると、クラッチハウジング５内にエンジン（図示せ
ず）のクランクシャフト６が摺動自在に嵌合していて、
該クラッチハウジング５内に突出しており、クランクシ
ャフト６の一端にはボルト８によってフレックスプレー
ト９が固定され、該フレックスプレート９にはプレッシ
ャプレート10をクラッチディスク11に対して圧着するた
めの油圧装置12がボルト13によって固定されている。

油圧装置12は、本体14と、シリンダ15と、リング状の
ピストン16と、油圧ポンプの一例たるベーンポンプ18と
からなる。

本体14は、フレックスプレート９と共に回転可能に円
形に形成されており、ボルト13によってフレックスプレ
ート９に固定され、その中心部には軸受19を介してイン
プットシャフト20が回転自在に装着され、クラッチディ
スク11側の対向面14aには摩擦部材21が固着されてい
る。

シリンダ15は、本体14と共に回転可能に円形に形成さ
れ、ボルト22により本体14に固定され、内部にはシリン
ダ室15b及びこれに連通するオイル通路15cが形成されて
いる。シリンダ室15bとオイル通路15cとは連通穴15dに
より連通接続され、オイル通路15cはベーンポンプ18の
スリーブ18aに軸受23を介して回動自在に支承されかつ
ベーンポンプ18のボス部18bに複数のシール部材24,25を
介して回動自在に嵌挿されたリテーナ26のオイル通路26
aに連通接続され、リテーナ26はシリンダ15にシール部
材27を介して固着されている。そしてリテーナ26のオイ
ル通路26aは、ベーンポンプ18のボス部18bに固定された
電磁弁収容部18f内に収容された電磁弁（図示せず）を
介してベーンポンプ18のオイル吐出口18cに連通接続さ
れたオイルギャラリ18dに連通し、該ベーンポンプから
吐出されるオイルが該電磁弁により制御されてボス部18
bに形成された高圧側オイルギャラリ18gからリテーナ26
に形成された連通穴26dを通って高圧の状態で供給され
るようになっている。なお、オイル通路15cの端部は鋼
球15eによって密閉されている。

またシリンダ15には、オイル通路15cとは異なる円周
方向位置に、オイル通路15fが形成されており、該オイ
ル通路は油圧装置12内の空間12aに貫通穴15gを介して連
通接続されると共に、オイル通路26aとは異なる円周方
向位置に形成されたオイル通路26cに連通し、該オイル
通路26cは上記と別の電磁弁（図示せず）を介してオイ
ルギャラリ18dに連通し、ベーンポンプ18から吐出され
るオイルが該電磁弁により制御されてボス部18bに形成
された低圧側オイルギャラリ18hからリテーナ26に形成
された連通穴26eを通って低圧の状態で空間12aに供給さ
れ、クラッチを切るための油圧が得られるようになって
いる。

また空間12a内のオイルは、ベーンポンプ18のオイル
吸入口（図示せず）に連通した連通穴15hから排出され
てベーンポンプ18の該オイル吸入口に吸入されるように
なっている。

ピストン16は、リング状に形成されており、そのクラ
ッチディスク11側の側面16aにはプレッシャプレート10
が固着されており、シール部材17を介してシリンダ室15
b内に水平方向に摺動自在に収容され、図中左方に移動
することでプレッシャプレート10をクラッチディスク11
に押圧するように構成されている。

なお、カウンタシャフト42は軸受43を介してトランス
ミッションケース41に回動自在に支承されている。

第２図も参照して、ベーンポンプ18は、ボルト28によ
りクラッチハウジング５に固定され、その本体18eは３
分割されてボルト29により結合され、内部にはロータ30
がブッシュ31を介してスリーブ18aに支承されて回動自
在に収容されている。またロータ30はリング32内に収容
されており、該リングの内面32aにはロータ30に形成さ
れた複数の放射状の溝30aに摺動自在に収容されたベー
ン33が回転に伴なう遠心力で接触しながら摺動し、機密
を保ちながらオイルを圧縮し得るようになっている。ま
たロータ30の内周面の２箇所には動力伝達用の切欠30b
が形成され、該切欠にリテーナ26の端部26bが係合し、
該リテーナからロータ30に動力が伝達されるようになっ
ている。

リング32の中心とロータ30の回転中心とは所定の偏心
量だけ偏心しており、この偏心量は可変とされている。
即ち、ベーンポンプ18の本体18aの側方にはリング押圧
ピン47を押圧付勢する圧力設定用の圧縮ばね34がボルト
35で本体に固定されたカバー36内に収容され、該圧縮ば
ね34がリング32により圧縮されることで偏心量が小さく
なるように構成されている。またリング32の内周面32a
にはストッパ37が固定され、該ストッパによりリング32
の上下方向位置が設定されるようになっている。

次に、本発明の主要部をなす形状記憶合金製圧縮ばね
52を用いたストッパ50の構成について説明すると、スト
ッパ50は、シリンダ15のトランスミッション側の側面15
iに該シリンダに対して斜めに摺動自在に装着されてお
り、その先端50aがピストン16のトランスミッション側
の側面16bに当接して該ピストンのストロークを制限す
るようにしたもので、シリンダ15の円周方向の３箇所に
トンネル状の突出部15jが形成され、該突出部に夫々１
個ずつのストッパ50が装着されている。またストッパ50
は中空に形成され、穴部50bと、フランジ部50cと、大径
部50dと、小径部50eと、テーパ部50fとが連続して形成
されている。そしてフランジ部50cと大径部50dは突出部
15jの大径穴に、小径部50eは突出部15jの小径穴15lに夫
々嵌合するようになっている。

バイアス用圧縮ばね51は、ストッパ50を後退方向（第
４図から第６図中左方向）に押圧付勢するようにしたも
ので、形状記憶合金を用いない通常の金属製の圧縮ばね
であり、そのばね定数は、形状記憶合金製圧縮ばね52の
記憶形態（伸張状態）への復帰力よりも圧縮力が弱く、
形状記憶合金製圧縮ばね52の二次永久変形加工形態（圧
縮状態）への復帰時には該形状記憶合金製圧縮ばねを圧
縮し得るような値に設定されている。そしてストッパ50
の小径部50eに嵌合し、大径部50dに一端51aが当接する
ようになっている。

形状記憶合金製圧縮ばね52は、ストッパ50を前進方向
に押圧付勢し、温度の変化、即ち一定値以上の温度上昇
により伸張するように記憶が施されたものであって、伸
張状態を記憶形態とし、圧縮状態を二次永久変形加工形
態として製作されている。即ち、温度が一定値を超える
と、記憶形態に復帰するため、形状記憶合金製圧縮ばね
52は非常に強い伸張力を発生して伸張しようとし、温度
が一定値以下になると、二次永久変形加工形態に復帰し
てもよいように、伸張状態を維持るす力が失われるよう
になっている。そして形状記憶合金製圧縮ばね52は、ス
トッパ50の穴部50bに収容され、その内径よりも小さい
直径のガイド部52aが形成されたプラグ部材53により抜
け止めされ、該プラグ部材は止め輪54により突出部15j
に固定されるようになっている。

形状記憶合金は、Ni−Ti合金と、Cu−Zn−Al合金に大
別されるが、Cu−Zn−Al合金はNi−Ti合金より安価であ
り、温度変化に対する追随性が速やかで、ヒステリシス
が小さく、かつ変態温度範囲が広いという利点があり、
Ni−Ti合金は形状回復量が大きく、耐久性（熱サイク
ル）も２ケタ程高く、機能的性質が優れ、信頼性が高い
とされている。本発明では、このいずれの合金も形状記
憶合金製圧縮ばね52に使用可能である。

そして形状記憶合金製圧縮ばね52がその記憶形態にも
どることにより前進してピストン16のストロークが小さ
くなり、低温時にはバイアス用圧縮ばね51により形状記
憶合金製圧縮ばね52が圧縮されてストッパ50が後退して
ピストン16のストロークを増大させるように構成されて
いる。

作 用 本発明は、上記のように構成されており、以下その作
用について説明する。まず油圧圧着式クラッチ１の基本
的な作用について説明する。エンジンが回転すると、ク
ランクシャフト６、フレックスプレート９、油圧装置12
の本体14、シリンダ15、リテーナ26及びベーンポンプ18
のロータ30が同一の速度で回転し、ベーンポンプ18から
増圧されたオイルが吐出される。

第１図に示す状態では、ベーンポンプ18からのオイル
は低圧側オイルギャラリ18h、オイル通路26c、オイル通
路15f及び連通穴15gを通り、また電磁弁により減圧され
て空間12aのみに供給されて該空間には低圧のオイルが
充満し、オイル通路26a及びオイル通路15cには供給され
ていない。このため空間12a内に充満した低圧のオイル
によってプレッシャプレート10及びピストン16は図中右
方向に押圧されてクラッチディスク11は解放され、クラ
ッチは切られている。

そこでクラッチを接続する場合には、電磁弁が作動し
てベーンポンプ18の吐出口18cとオイル通路26cとを連通
させ、高圧側オイルギャラリ18gから連通穴26dを通って
オイル通路26aに高圧のオイルが流れ、該高圧のオイル
を該オイル通路26aからオイル通路15cに供給する。する
と、連通穴15bを通ってオイルがシリンダ室15b内に流入
し、該シリンダ室に高圧の油圧が発生し、ピストン16は
プレッシャプレート10を伴なって図中左方に移動し、ク
ラッチディスク11を本体14の摩擦部材21に押圧し、クラ
ッチディスク11に動力が伝達され、クラッチは接続され
る。

またベーンポンプ18のオイルを、電磁弁の作動により
オイル通路15cに供給しないようにすることによって、
シリンダ室15b内の油圧を消失させ、空間12a内の低圧の
油圧によってプレッシャプレート10及びピストン16を図
中右方に押しもどしてクラッチを切ることができる。

次に、本発明の主要部をなす形状記憶合金製圧縮ばね
52を用いたストッパ50の作用について説明する。第５図
において、高温時には、形状記憶合金製圧縮ばね52はそ
の記憶形態に強力に復帰しようとするから、バイアス用
圧縮ばね51を圧縮してストッパ50を前進させる。この結
果、ストッパ50の先端50aは、ピストン16のトランスミ
ッション側の側面16bを図中上方（クラッチディスク
側）に押圧する。この結果、プレッシャプレート10とク
ラッチディスク11との隙間Ｃは小さくなり、クラッチの
断接が敏速に行われることになる。

また低温時になると、第６図に示すように、形状記憶
合金製圧縮ばね52は、その記憶形態に復帰しようとする
力が消失するので、バイアス用圧縮ばね51の復元力が勝
り、該バイアス用圧縮ばねによりストッパ50が押圧さ
れ、形状記憶合金製圧縮ばね52は伸張状態から圧縮状
態、即ち二次永久変形加工状態へともどされることにな
る。この結果、ストッパ50は後退し、その先端50aはピ
ストン16のトランスミッション側の側面16bを押圧しな
くなり、ピストン16のストロークは大きくなり、プレッ
シャプレート10とクラッチディスク11との間の隙間Ｃは
大きくなる。これによって、低温時においてオイルの粘
性が増大しても、クラッチの引きずりを防止することが
でき、クラッチは完全に切られ、ギヤ入れ及びぎや抜き
は軽快におこなわれ、エアを利用したアクチュエータ等
の負荷を軽減することができる。

効 果 本発明は、上記のようにエンジンのクランクシャフト
に固定された本体と該本体に固定され内部にプレッシャ
プレート押圧用のリング状のピストンが摺動自在に収容
されたシリンダと該シリンダにオイルを供給する油圧ポ
ンプとからなる油圧装置を備えた油圧圧着式クラッチに
おいて、シリンダのトランスミッション側の側面に該シ
リンダに対して斜めに摺動自在に装着されその先端がピ
ストンのトランスミッション側の側面に当接して該ピス
トンのストロークを制限するようにしたストッパと、該
ストッパを後退方向に押圧付勢するバイアス用圧縮ばね
と、該ストッパを前進方向に押圧付勢し温度の変化によ
り伸張するように記憶が施された形状記憶合金製圧縮ば
ねとを備え、高温時にはストッパが形状記憶合金製圧縮
ばねがその記憶形態にもどることにより前進してピスト
ンのストロークが小さくなり、低温時にはバイアス用圧
縮ばねにより形状記憶合金製圧縮ばねが圧縮されてスト
ッパが後退してピストンのストロークを増大させるよう
に構成したので、低温時におけるクラッチの引きずりを
防止することができる効果があり、またこの結果低温時
におけるギヤ入れ及びギヤ抜きを軽快に行わせることが
できるという効果が得られる。また上記のように構成し
た結果、高温時におけるクラッチの断接を敏速に行わせ
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係り、第１図は油圧圧着式クラ
ッチの縦断面図、第２図はベーンポンプの縦断面図、第
３図はシリンダの側面に配置されたストッパの状態を示
す部分破断縦断面側面図、第４図はストッパ関係部品の
分解斜視図、第５図は高温時におけるストッパの状態を
示す横断面図、第６図は低温時におけるストッパの状態
を示す横断面図である。 １は油圧圧着式クラッチ、10はプレッシャプレート、12
は油圧装置、15はシリンダ、15jはトランスミッション
側の側面、16はピストン、16bはトランスミッション側
の側面、18は油圧ポンプの一例たるベーンポンプ、50は
ストッパ、50aは先端、51はバイアス用圧縮ばね、52は
形状記憶合金製圧縮ばねである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンのクランクシャフトに固定された
   本体と該本体に固定され内部にプレッシャプレート押圧
   用のリング状のピストンが摺動自在に収容されたシリン
   ダと該シリンダにオイルを供給する油圧ポンプとからな
   る油圧装置を備えた油圧圧着式クラッチにおいて、前記
   シリンダのトランスミッション側の側面に該シリンダに
   対して斜めに摺動自在に装着されその先端が前記ピスト
   ンのトランスミッション側の側面に当接して該ピストン
   のストロークを制限するようにしたストッパと、該スト
   ッパを後退方向に押圧付勢するバイアス用圧縮ばねと、
   該ストッパを前進方向に押圧付勢し温度の変化により伸
   張するように記憶が施された形状記憶合金製圧縮ばねと
   を備え、高温時には前記ストッパが前記形状記憶合金製
   圧縮ばねがその記憶形態にもどることにより前進して前
   記ピストンのストロークが小さくなり、低温時には前記
   バイアス用圧縮ばねにより前記形状記憶合金製圧縮ばね
   が圧縮されて前記ストッパが後退して前記ピストンのス
   トロークを増大させるように構成したことを特徴とする
   油圧圧着式クラッチ。