JPH0158367B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、液圧作動始動クラツチ、特に、自動
車の連続可変変速機の始動用クラツチ組立体に関
する。

（従来の技術） 連続可変変速機は、エンジンと車輪間に設け
て、多くの自動変速機にみられる通常の変速操作
を行わずに、滑らかに加速できる駆動組立体とし
て、以前から公知である。連続可変変速機は、可
変シーブプーリ、このプーリ間を伸長し且つプー
リに係合する無端ベルト、及び有効プーリ径を変
えることで、変速比を変化させる制御手段を備え
ることができる。

自動車に適用する場合、駆動歯車列内に、始動
装置として適当なクラツチ組立体および所望の減
速を行ない、前進−中立−後進歯車機構を提供す
る遊星歯車を設けなければならない。また、エン
ジンが空転している場合であつても、プーリを絶
えず回転させ、変速機の出力側に設けたクラツチ
の如き、絞り弁に応答する摩擦始動用装置によつ
て、自動車を発進させることができるようにする
ことが望ましく、更に、始動用装置と並べて、又
はその後に、前進−中立−後進歯車機構を設ける
ことが望ましい。

（発明が解決しようとする課題点） しかし、従来のクラツチの場合、クラツチの連
続回転時の遠心力によつて、液圧が生じ、このた
め、クラツチの起動が影響を受けるという問題が
ある。さらに、急ブレーキをかけた場合、エンジ
ンが失速し、また、加速時、クラツチが滑らかに
かみ合わないという問題もある。

本発明の目的は、始動クラツチにおいて、バラ
ンスキヤツプを設けてそのバランスキヤツプによ
り一部の油を遠心力の作用で閉じ込めてクラツチ
作動用ピストンの油圧と釣り合わすことによつて
上記のような問題を解決することである。

本発明の他の目的は、最大限単純で効率良く、
経済的に優れ、しかも組立及び操作が容易な始動
クラツチを提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、絞り弁起動装置の油圧信号に応答し
て係合して駆動軸を同心の被駆動スリーブ軸に接
続するようになつている始動クラツチにおいて、
連続的に回転する駆動軸と共に回転するように駆
動軸に作動的に接続されたハブと、前記ハブに固
定されかつ中間の段部及び軸方向フランジ部を有
するクラツチハウジングであつて前記段部が前記
ハブと共に軸方向に往復運動可能な環状のピスト
ンを受ける圧力室を限定するクラツチハウジング
と、摩擦フエーシングを支持するクラツチ板と、
被駆動スリーブ軸に作動的に接続されかつクラツ
チ板に固定された第２のハブと、前記軸方向フラ
ンジ部に固定された端板と、前記端板とクラツチ
板に関して反対側において前記クラツチハウジン
グ内で軸方向に往復運動可能な圧力板と、前記ク
ラツチハウジング内にありかつ前記圧力板とハブ
との間に作動的に接続されて圧力板及びハブを共
に駆動回転するベルビルばねと、前記クラツチ板
及び端板に抗して前記圧力板を動かすように前記
圧力板と接触する前記ピストンの複数の軸方向突
起と、前記圧力室に連通する液圧源と、一時的な
油を封じ込めて遠心力下で圧力室内の油とほぼ釣
り合わすように前記ハウジングに固定されたバラ
ンスキヤツプとを備えて構成されている。

（作用） 本発明は、特に、自動車の連続可変変速機の新
規な始動用クラツチ装置を提供するものであり、
かかるクラツチ装置は、自動車エンジンの出力側
に設けられ、絞り弁の調節による油圧に応答し
て、自動車エンジンと駆動輪を自動的に接続する
作用を行なうものである。絞り弁からの信号がな
い場合には、このクラツチはほぼ完全に切れ、ク
ラツチフエージング間を流動する冷却流体の粘性
抵抗に起因する自動車のクリープ現像を防止する
ものである。このクラツチは、また連続可変変速
機のコーンベルト駆動装置に対するトルクの安全
装置として作用し、このため、金属製のプーリベ
ルトがスリツプする前に、スリツプする寸法にし
てある。

本発明は、さらに、複数の軸方向に伸長する部
材を介して、クラツチの圧力板に作用する環状の
ピストンを備えた油圧作動の湿式クラツチを提供
するものである。このクラツチの場合、バランス
キヤツプすなわちシユラウドの周縁付近がクラツ
チカバーに固定され、ピストンの裏側で、油の遠
心力作用を調整する作用をし、また、上記軸方向
に伸長する部材が嵌入する開口部を備えている。
クラツチカバー内に設けたベルビルばねは、圧力
板をその引込み位置まで押圧する作用をする。

（実施例） 本発明の実施例を示す添付図面を参照しながら
好適実施態について以下、詳細に説明する。

第１図および第２図は、米国特許第4241618号
に開示されたような連続可変変速機（図示せず）
からの駆動軸１１に取付けた油圧起動の始動用湿
式クラツチ１０を示す図である。この駆動軸１１
は、雌ねじナツト１４及び座金１５が嵌入する縮
径のねじ端部１３に達する段付き端部１２を備え
ている。上記ねじ端部１３は、ナツトを駆動軸に
締付けたならば、直ちにナツトの平坦部に係合し
得るようにした止めタブ１６を備えている。駆動
軸の端部は幾つかの略半径方向の供給穴すなわち
は流路１９に連通する中央開口部すなわち流路１
８を備えている。

ほぼ環状のハブ２１は、スプライン結合によつ
て段付き端部１２上に支承され、ナツト１４で保
持されている。座金１５及びハブ２１に作用する
ナツトの軸方向の力によつて、ハブ２１は、駆動
軸の段付き部を画定する肩部２２に保持されてい
る。このハブは供給流路１９と円弧状に整合され
た幾つかの略半径方向流通路２３を備え、スプラ
イン結合によりその整合状態が維持される。この
ハブは、クラツチカバーすなわちハウジング２７
の内周縁を受ける肩部２５を画定する環状の軸方
向に伸長するフランジ２４を備えている。また、
ハブの外面には、止めタブ１６と反対方向に伸長
する座金１５の止めタブ１７を受ける円周に沿つ
て間隔を置いて配設した幾つかの穴２６が設けて
ある。ハウジングは段付き壁すなわち段部２９を
備え、軸方向の可動のピストン３２を収容する圧
力室３１を形成し、次いで、軸方向フランジ部３
３に達するまで外方に伸長している。ピストン３
２は、ハブ２１の周縁に係合する内側の環状の弾
性リツプシール３４及びハウジング２７の段部２
９に係合する外側の環状のリツプシール３５を備
え、圧力室３１と密封される。圧力室３１の反対
側のピストンの表面には、周縁に沿つて等間隔に
配設した複数の軸方向に伸長する円筒状の突起３
６が設けてある。ハウジング２７は、箇所３７に
て溶接の如き方法によりハブに固定されている。

端板３３は、内側斜面３９及びねじ４０または
その他適当な手段によつて、環状フランジ部３３
に固定した外周縁４１を備えている。また、環状
の圧力板４２は、内側リツプ部４３及びハウジン
グ内に滑動可能なように取付けた外周縁４４を備
えている。端板３８と圧力板４２の間には、中心
板４６を有するクラツチ板４５が設けてあり、こ
の中心板４６は、中心板４６又はハブの開口部内
にリベツト４８を嵌入させる等の適当な締結手段
によつて、焼結金属製ハブ４７に固着されてい
る。ハブ４７にはスプラインが設けてあり、その
スプラインには軸１１を包囲しかつ軸受５１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４９のスプライン端部が嵌入されている。ス
リーブ軸４９は、適当な差動装置（図示せず）を
介して、車輪を駆動する作用をする。

クラツチ板は、中心板４６の両側に接着したア
スベスト以外の摩擦係数の大きい材料製であるこ
とが望ましい一対の摩擦フエーシング５２，５２
を備えている。この摩擦フエーシング５２，５２
には適当な溝および供給スロツトが設けられ、冷
却油が低い背圧で、クラツチを通つて（矢印Ｂの
方向に向けて）大量に供給されるようにしてあ
る。冷却油は、中心板の孔５３を通つて、流動
し、クラツチ板の両摩擦フエーシング５２，５２
の冷却を行なうが、端板３８の内径は機械加工に
よる斜面３９が形成してあるため、クラツチ板近
くの環状領域に滞留し易くなる。

ベルビルばね５４は、内周に内歯５５をかつ外
周に外歯５６を備えているが、これらの歯５５及
び５６は、それぞれ、駆動軸１１の肩部２２に隣
接するハブ２１の肩部に形成した対応する歯５７
及び圧力板４２の内周縁に形成した対応する歯５
８とかみ合う。ハブの止め輪５９によつて、ベル
ビルばね５４の内周縁はハブ２１上に保持され、
また、ばねは圧力板４２のリツプ部４３とばねの
力により圧力板上に保持される。

ベルビルばねは、圧力板及びピストン双方を引
込ませすなわち復帰させ、更に、圧力板をハブの
中心に位置決めする作用も行なう。また、ばねの
歯はハブと圧力板とを回転可能に接続する作用を
し、したがつて圧力板とハウジングとの間のスプ
ライン結合が不要となる。

環状板の形態によるバランスキヤツプすなわち
遠心力シユラウド６１は、第２図に示すように、
その外径付近がリベツト６２等によつてハウジン
グに固定していて、ピストンの突起３６に密着嵌
合状態で受けるための円周方向に等間隔で配設し
た複数の開口６３が設けてある。シユラウドの内
周とピストン３２との間の間〓７０によつて、油
は、遠心力シユラウド領域６４内に滞留し、ピス
トン３２の反対側の油とほぼ平衡状態になり、高
速回転時にピストンが意に反して作動するのを防
止することができる。

第２図に矢印Ａで示すように、回転継手の流路
１８と連通する導管を介して、自動車の駆動装置
の絞り弁起動ポンプ（図示せず）から、液圧流体
が供給され、圧力室３１の内部ピストン３２を起
動する。また、クラツチ組立体１０はこの組立体
１０を囲繞するハウジング（図示せず）を備え、
クラツチ板、圧力板及び端板を冷却する冷却流体
源を第２図に矢印Ｂで示すように、組立体１０の
左側端部に設けることができる。圧力板４２及び
端板３８は共に、比較的厚くしてあるため、短か
いが強力なクラツチ装置を作動させるのに十分な
吸熱手段となる。可変変速機のプーリが空転状態
から加速されるに伴い、流体ポンプから供給導管
及び流路１８を経て、圧力室３１に供給される油
圧の圧力が増大し、ピストン３２は、第２図に示
すように、左方向に駆動される。ピストンの突起
３６がベルビルばね５４の抱束力に抗して直接圧
力板４２の裏面に作用し、これにより、圧力板は
摩擦クラツチ板４５と摩擦接触して端板３８と係
合しかつスリーブ軸４９を回転させ、駆動軸１１
と連結されると車輪を回転させる。

ベルビルばねには、内歯と外歯が設けてあるた
め、駆動軸１１とハブ２１を連続的に回転させる
と、ベルビルばね５４及び圧力板４２が回転す
る。また、ハウジング２７及びハウジング２７に
固定した端板３８は、駆動軸１１及びハブ２１と
共に回転する。突起３６がバランスキヤツプ６１
の開口６３を通つて圧力板４２に作用しないよう
にした場合には、クラツチの締付力は、圧力板の
内径側部分に作用させなければならず、そこでは
好ましくない撓みが生じるであろう。冷却油は、
矢印Ｂで示した環状領域からクラツチに流入し、
幾分かの油はクラツチ板又は中心板４６の孔５３
を通つて反対側に達する。クラツチ板のランニン
グ５２の溝を通つた後の油は、ハウジングのフラ
ンジ部３３の穴７１を経て、領域６５内に排出さ
れる。また、幾分かの油は、ベルビルばねの長穴
及び間〓７０を通つて、遠心力シユラウド領域６
４内に達し、圧力室３１内の油の遠心力作用を調
整し、ピストンが10000rpmの如き、高速の回転
速度で部分的に作動するのを防止することができ
る。油圧遠心力の作用を調整しなかつた場合に
は、クラツチの性能とプーリに対する変速機ベル
トの性能を適正な釣合い状態に維持することは困
難である。

ベルビルばねは次の如き機能を備えている。

(1) ピストンの戻りばねとして作用する。

(2) クラツチの係合の圧力を決める。

(3) 環状の圧力板をハウジングの中央に位置決め
し、ハブ及び駆動軸との連結を介して、圧力板
を駆動する。

自動車運転中、アクセルペダルの踏込みを止め
ると、油圧の圧力は急速に低下し、ベルビルばね
５４の作用で、ピストン３２は引込み、クラツチ
板は完全に切れ、自動車のクリープ現象を十分防
止することができる。本発明は連続可変変速機の
始動用クラツチとして説明したが、勿論、このク
ラツチは始動用クラツチが必要または望ましい他
の変速機にも適用することが可能である。

（作用） 本発明によれば、バランスキヤツプを用いて遠
心力によりピストンに面して油を閉じ込めること
ができるため、高速回転時にピストンが意に反し
て動作するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、内部構造を示すため一部切欠いた本
発明の始動用クラツチの正面立面図、第２図は、
第１図の線２−２に関するクラツチの部分断面図
である。 （主要符号の説明）、１０：始動用湿式クラツ
チ、１１：駆動軸、２１：ハブ、２７：ハウジン
グ、２９：段部、３１：圧力室、３２：ピスト
ン、３６：突起、３８：端板、４２：圧力板、４
５：クラツチ板、４７：ハブ、４９：スリーブ
軸、５４：ベルビルばね、６１：バランスキヤツ
プ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絞り弁起動装置の油圧信号に応答して係合し
   て駆動軸を同心の被駆動スリーブ軸に接続するよ
   うになつている始動クラツチにおいて、連続的に
   回転する駆動軸と共に回転するように駆動軸に作
   動的に接続されたハブと、前記ハブに固定されか
   つ中間の段部及び軸方向フランジ部を有するクラ
   ツチハウジングであつて前記段部が前記ハブと共
   に軸方向に往復運動可能な環状のピストンを受け
   る圧力室を限定するクラツチハウジングと、摩擦
   フエーシングを支持するクラツチ板と、被駆動ス
   リーブ軸に作動的に接続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に
   固定された端板と、前記端板とクラツチに関して
   反対側において前記クラツチハウジング内で軸方
   向に往復運動可能な圧力板と、前記クラツチハウ
   ジング内にありかつ前記圧力板とハブとの間に作
   動的に接続されて圧力板及びハブを共に駆動回転
   するベルビルばねと、前記クラツチ板及び端板に
   抗して前記圧力板を動かすように前記圧力板と接
   触する前記ピストンの複数の軸方向突起と、前記
   圧力室に連通する液圧源と、一時的な油を封じ込
   めて遠心力下で圧力室内の油とほぼ釣り合わすよ
   うに前記ハウジングに固定されたバランスキヤツ
   プとを備えた始動クラツチ。 ２ 前記バランスキヤツプが、クラツチハウジン
   グに固定されかつピストンの突起を密に収容して
   いる開口を有する環状板から成る特許請求の範囲
   １に記載の始動クラツチ。 ３ 前記ベルビルばねが、前記ハブ及び圧力板と
   かみ合う歯付きの内周縁及び外周縁を備えている
   特許請求の範囲１に記載の始動クラツチ。 ４ 前記バランスキヤツプの内周とピストンとの
   間の間〓によつて冷却流体の一部が遠心力下で前
   記ピストンと作用しあえる特許請求の範囲２に記
   載の始動クラツチ。