JP2010116984A - クラッチ断接装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動時にピストンおよびシール部材の温度の上昇の抑制が図られたクラッチ断接装置を提供する。
【解決手段】スレーブシリンダ700は、インナボディ215、およびインナボディ215の外周側に位置し、インナボディ215との間に空隙部を形成するアウターボディ216を有するシリンダ部と、空隙部内に設けられ、空隙部内に油圧室を規定し、油圧室からの圧力によって空隙部内を移動すると共に、一部がアウターボディ216から突出するピストン217と、防塵部材230と、ピストン217のうちアウターボディ216から突出する部分に装着され、ピストン217と共に移動可能に設けられると共に、ダイヤフラムスプリングを押圧可能なベアリング218と、空隙部内に位置するピストン217の端部に設けられたシール部材とを備えたシリンダ装置であって、ベアリング218の熱がシール部材に達するまでの熱伝達経路内に、外部とを連通する連通路252が形成される。
【選択図】図4
【解決手段】スレーブシリンダ700は、インナボディ215、およびインナボディ215の外周側に位置し、インナボディ215との間に空隙部を形成するアウターボディ216を有するシリンダ部と、空隙部内に設けられ、空隙部内に油圧室を規定し、油圧室からの圧力によって空隙部内を移動すると共に、一部がアウターボディ216から突出するピストン217と、防塵部材230と、ピストン217のうちアウターボディ216から突出する部分に装着され、ピストン217と共に移動可能に設けられると共に、ダイヤフラムスプリングを押圧可能なベアリング218と、空隙部内に位置するピストン217の端部に設けられたシール部材とを備えたシリンダ装置であって、ベアリング218の熱がシール部材に達するまでの熱伝達経路内に、外部とを連通する連通路252が形成される。
【選択図】図4
Description
本発明は、クラッチ断接装置に関し、特に車両のクラッチの切替に用いられるクラッチ断接装置に関する。
従来より、エンジンと変速機との間には摩擦係合要素(クラッチ)が設けられる。このクラッチの状態を、運転者によるクラッチペダル操作によらず自動的に制御するために、アクチュエータが設けられた車両がある。アクチュエータには、たとえば油圧により作動するスレーブシリンダなどが用いられる。
このスレーブシリンダとしては、たとえば、特開2008−121818号公報に記載されたシリンダ装置や特開2000−27894号公報に記載された油圧式クラッチ遮断装置等が挙げられる。
そして、上記シリンダ装置は、筒状のインナボディと、アウタボディと、インナボディ及びアウタボディ間に設けられた円筒状のピストンと、ピストンの一端部に設けられたベアリングと、ピストンの他方の端部に設けられたカップとを備えている。そして、アウタボディとベアリングとの間には、外部からピストン側へのダストの侵入を防止するためのベローズが設けられている。
同様に、上記油圧式クラッチ遮断装置は、インナシリンダ部材と、アウタシリンダ部材と、両シリンダ間のシリンダ空間内に配置された環状ピストンと、シリンダ内に位置する環状ピストンの端部に設けられるシール部材とを備えている。
特開2008−121818号公報
特開2000−27894号公報
スレーブシリンダや油圧式クラッチ遮断装置においては、ベアリングがクラッチのダイヤフラムスプリングと当接することで発熱し、この熱がピストンに達する。ここで、上記従来のシリンダ装置においては、ピストンは、ベローズ、ベアリングおよびアウタボディによって閉塞された空間内に位置しており、外気と接触ない構成となっている。このため、ベアリングに生じる摩擦熱によって、ピストンの温度が高くなり、ピストンの温度が高くなることで、ピストンに設けられたカップの温度も高くなる。
同様に、油圧式クラッチ遮断装置においても、環状ピストンおよびシール部材の温度が高くなる。
このように、ピストン、カップおよびシール部材の温度が高くなることで、カップおよびシール部材のシール性が低下し、オイル漏れ等の弊害が多々生じる場合がある。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、駆動時にピストンおよびシール部材の温度の上昇の抑制が図られたクラッチ断接装置を提供することである。
本発明に係るクラッチ断接装置は、入力軸を受け入れ可能な貫通孔が形成されたインナボディ、およびインナボディの外周側に位置し、インナボディとの間に空隙部を形成するアウタボディを有するシリンダ部と、空隙部内に設けられ、空隙部内に油圧室を規定し、油圧室からの圧力によって空隙部内を移動するとピストン部と、シリンダ部およびピストン部を覆うように設けられた防塵部材と、ピストン部と共に移動可能に設けられると共に、ダイヤフラムスプリングを押圧可能なレリーズベアリングと、空隙部内に位置するピストン部の端部に設けられたシール部材とを備える。そして、上記レリーズベアリングの熱がシール部材に達するまでの熱伝達経路内に、外部とを連通する連通路が形成される。
好ましくは、上記連通路は、防塵部材内の空間と外部とを連通する。好ましくは、上記レリーズベアリングは、ピストン部に装着される環状のインナレースと、インナレースの外周側に装着され、インナレースに対して周方向に相対的に移動可能なアウタレースとを含む。そして、上記連通路は、インナレースに形成される。
好ましくは、上記アウタレースは、インナレースよりもダイヤフラムスプリング側に張り出す張出部を有し、張出部には、連通路に外気を供給可能な送風部が設けられる。
好ましくは、上記防塵部材は、筒状部材とされ、該防塵部材のダイヤフラムスプリング側の端部は、レリーズベアリングの外周側に位置し、防塵部材とレリーズベアリングとの間に排気口が形成される。好ましくは、上記連通路は、水平方向に向けて外部に開口する。
本発明に係るクラッチ断接装置によれば、ピストンおよびこのピストンに設けられたシール部材の温度が上昇することを抑制することができ、オイル漏れ等の弊害の発生を抑制することができる。
本実施の形態に係るスレーブシリンダ(クラッチ断接装置)700およびこのスレーブシリンダ700を備えた車両について、図1から図6を用いて説明する。
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。
図1は、本発明に係るスレーブシリンダ700が搭載された、車両の概略構成を示すブロック図である。
この図1に示すように、車両は、エンジン100で発生した駆動力が、クラッチ200、変速機300、デファレンシャルギヤ400およびドライブシャフト402を介して車輪404に伝達されることにより走行する。エンジン100、クラッチ200および変速機300は、ECU(Electronic Control Unit)500により制御される。
クラッチ200は、エンジン100のクランクシャフト600に連結されている。クラッチ出力軸(入力軸)202は、スプライン310を介して変速機300の入力軸302に連結されており、回転中心線Oを中心に回転可能に設けられている。
変速機300は、常時噛合い式のギヤトレーンから構成されている。変速機300におけるギヤ段の選択は、アクチュエータ304によりシフトフォークシャフトを摺動させることにより行なわれる。アクチュエータ304は、油圧により作動するものであってもよく、電力により作動するものであってもよい。なお、変速機300は、遊星歯車機構からなるAT(Automatic Transmission)やCVT(Continuously Variable Transmission)など、自動で変速比を選択可能なものであれば何でもよい。
ECU500には、アクセル開度センサ502、ブレーキスイッチ504、ポジションセンサ506、タイミングロータ508の外周に対向して設けられたクランクポジションセンサ510、入力軸回転数センサ512、出力軸回転数センサ514、車速センサ516およびGセンサ518から信号が送信される。
アクセル開度センサ502は、アクセルペダルのアクセル開度を検出する。ブレーキスイッチ504は、ブレーキがオン状態にあるかオフ状態にあるかを検出する。ポジションセンサ506は、シフトレバーのシフトポジションを検出する。クランクポジションセンサ510はエンジン回転数を検出する。入力軸回転数センサ512は、変速機300の入力軸302の回転数を検出する。出力軸回転数センサ514は、変速機300の出力軸306の回転数を検出する。車速センサ516は、車速を検出する。Gセンサ518は、車両の前後方向の加速度を検出する。
ECU500は、これらのセンサから送信された信号、メモリ(図示せず)に記憶されたプログラム、マップおよび変速線などに基づいて演算処理を行なう。これにより、ECU500は、エンジン100、クラッチ200および変速機300を制御する。
図2は、クラッチ200の断面図である。この図2に示されるように、クラッチ200は、変速機300のクラッチ出力軸202に接続されて、クラッチ出力軸202と一体的に回転するクラッチディスク204と、エンジン100の出力軸に接続されて、当該出力軸と一体に回転するクラッチカバー206とを備えている。
クラッチカバー206には、クラッチディスク204と係合可能なプレッシャプレート208を有するダイヤフラムスプリング210が設けられており、ダイヤフラムスプリング210は、環状に形成されており、周方向に間隔を隔てて径方向に延びるスリットが形成されている。
クラッチカバー206には、環状に延びる支点220が設けられており、ダイヤフラムスプリング210の径方向中央部が支点220と接触している。
このため、ダイヤフラムスプリング210の径方向内方側の内周縁部がクラッチディスク204に向けて押圧されることで、プレッシャプレート208がクラッチディスク204から離れる。プレッシャプレート208とクラッチディスク204とが互いに離れると、クラッチカバー206に伝達されたエンジン100からの動力は、クラッチディスク204およびクラッチ出力軸202に伝達されなくなる。
そして、ダイヤフラムスプリング210の径方向内方側の内周縁部が押圧されていない状態では、ダイヤフラムスプリング210は、プレッシャプレート208をクラッチディスク204に押し付けるように付勢している。プレッシャプレート208がクラッチディスク204に押し付けられることで、プレッシャプレート208とクラッチディスク204とが互いに係合し、クラッチカバー206に伝達されたエンジン100からの動力は、プレッシャプレート208およびクラッチディスク204を介して、クラッチ出力軸202に伝達される。
このように、ダイヤフラムスプリング210は、支点220によって支持されているため、径方向内方側端部が押圧されることで、プレッシャプレート208は、押圧方向と反対方向に向けて変位し、プレッシャプレート208がクラッチディスク204から離れるように変位する。
そして、スレーブシリンダ700は、ダイヤフラムスプリング210の径方向内方の内周縁部およびその周囲に位置する部分を押圧したり、ダイヤフラムスプリング210から離れたりすることで、クラッチ200の係合状態および非係合状態とを切り替える。
図3は、スレーブシリンダ700の構成を示す断面図である。この図3および上記図2に示すように、スレーブシリンダ700は、トランスミッションケース301に固定されており、トランスミッションケース301は、エンジン100にボルトによって固定されている。
スレーブシリンダ700は、トランスミッションケース301に固定され、クラッチ出力軸202を受け入れ可能な貫通孔が形成されたインナボディ(インナシリンダ)215および、このインナボディ215の外周側に配置され、アウターボディ(アウタシリンダ)216を含むシリンダを備えている。
インナボディ215は、回転中心線Oを中心に円筒状に形成された内筒部225と、この内筒部225の端部に形成され、トランスミッションケース301に固定される固定壁226とを有する。そして、アウターボディ216は、内筒部225よりも径が大きい外筒部227と、この外筒部227の端部に連設され、トランスミッションケース301に固定された固定壁228とを備えている。そして、内筒部225と外筒部227との間には、回転中心線Oを中心として、環状に延びる空隙部が形成されている。
スレーブシリンダ700は、内筒部225と外筒部227とによって形成された空隙部内に配置された環状のピストン217を備えており、ピストン217は、空隙部内を回転中心線O方向に移動可能に設けられている。
そして、内筒部225と外筒部227と固定壁226とピストン217とによって、油圧室222が空隙部内に形成されており、油圧室222には、作動油としてのオイルが充填されている。なお、油圧室222は、ピストン217に対してクラッチディスク204と反対側に位置しており、ピストン217の端部のうち、クラッチディスク204と反対側の端部によって規定されている。油圧室222には、図示されない油圧源に接続された給油管223が接続されており、油圧室222内にオイルを供給したり、油圧室222内のオイルを油圧源に戻したりすることができる。
そして、油圧室222にオイルを供給することで、ピストン217は、回転中心線O方向に変位する。ピストン217のうち、油圧室222側の端部には、オイルシール部材として機能するカップ224が固定されており、油圧室222内のオイルが外部に漏れることを抑制している。
外筒部227のダイヤフラムスプリング210側の端部は、内筒部225のダイヤフラムスプリング210側の端部よりダイヤフラムスプリング210から離れて位置しており、ピストン217のダイヤフラムスプリング210側の端部は、外筒部227のダイヤフラムスプリング210側の開口部からダイヤフラムスプリング210側に突出している。
そして、ピストン217のうち、外筒部227のダイヤフラムスプリング210側の開口部から突出する部分には、ベアリング218が装着されている。
ベアリング218は、ピストン217に固定されており、ピストン217が回転中心線O方向に変位することで、ベアリング218もピストン217と共に回転中心線O方向に変位する。
そして、ベアリング218は、回転中心線O方向に変位することで、図2に示すダイヤフラムスプリング210の内周側端部を押圧する。
ベアリング218は、ピストン217のダイヤフラムスプリング210側の端部に装着されており、ベアリング218は、ピストン217に固定された環状のインナレース218bと、このインナレース218bの外周側に装着され、インナレース218bに対して周方向に相対的に移動可能に設けられた環状のアウターレース218aと、アウターレース218aおよびインナレース218b間に設けられた複数のボール218cとを備えている。
インナレース218bは、筒状に形成されており、インナレース218bの端部のうち、ダイヤフラムスプリング210側の端部と反対側の端部には、筒状の支持部材221が固定されている。
そして、支持部材221と固定壁228との間には、ベアリング218をダイヤフラムスプリング210に向けて付勢するスプリング等の弾性部材229が設けられている。
アウターレース218aには、インナレース218bよりも、ダイヤフラムスプリング210側に張り出す張出部218dが形成されており、この張出部218dが弾性部材229からの付勢力によってダイヤフラムスプリング210の内周縁部およびその近傍に押圧される。
弾性部材229は、ベアリング218が所定の位置となるように付勢しており、当該所定の位置においては、ダイヤフラムスプリング210とアウターレース218aとは接触している。
この際、ダイヤフラムスプリング210は、ダイヤフラムスプリング210自体の付勢力によって、プレッシャプレート208とクラッチディスク204とを係合させており、所謂クラッチが接続された状態となっている。
このような状態で、給油管223から油圧室222内にオイルが供給され、油圧室222内の油圧が上昇すると、ベアリング218はクラッチディスク204に向けてさらにダイヤフラムスプリング210を押圧する。これにより、ダイヤフラムスプリング210が変形して、プレッシャプレート208とクラッチディスク204との係合状態が解除され、所謂クラッチが切断された状態となる。なお、クラッチが切断された状態から油圧室222内の油圧が低くなることで、ピストン217は、上記所定位置にまで退避することになる。
スレーブシリンダ700は、外筒部227、弾性部材229およびピストン217等を覆う防塵部材230が設けられている。この外筒部227は、筒状に形成されており、外部からの異物がピストン217に付着することを抑制する。なお、防塵部材230は、たとえば、ナイロン66やグラスファイバー等の耐フルード性の高い材料によって構成されている。これにより、ブレーキフルードやミッションオイル等が防塵部材230に付着したとしても、防塵部材230の劣化を抑制することができる。この防塵部材230の一方の端部は、固定壁228に固定されており、他方の端部は自由端とされている。
防塵部材230の自由端とされた端部は、ベアリング218の外周側に位置しており、防塵部材230の端部とベアリング218の外周面との間に隙間が形成されている。
図4は、ベアリング218およびその周囲の構成を示す断面図である。この図4において、アウターレース218aとインナレース218bとが互いに相対移動することで、ボール218cおよびアウターレース218a間で生じる摩擦やボール218cおよびインナレース218b間で生じる摩擦による摩擦熱が生じる。この摩擦熱は、ベアリング218からピストン217を介してカップ224に達する。
そして、本実施の形態に係るスレーブシリンダ700においては、ベアリング218からの熱がカップ224に達するまでの熱伝達経路内に、スレーブシリンダ700の外部と連通する連通路252が形成されている。
このような連通路252が形成されることで、上記熱伝達経路において外気と接触する面積が大きくなり、ベアリング218からカップ224に伝達される熱量を低減することができる。
さらに、連通路252は、防塵部材230の内部空間と外部とを連通している。このため、外気が内部空間内に入り込み、インナレース218bの内周面やピストン217の外周面をも直接冷却することができ、カップ224に伝達される熱を低減させることができる。
特に、樹脂製のピストン217の外周面を直接冷却することで、熱によるピストン217の軟化を抑制することができ、油圧室222内の圧力が所定の目標値から大きくずれることを抑制することができる。
図5は、ベアリング218の正面図であり、この図5に示すように、連通路252は回転中心線Oを中心に間隔を隔てて複数形成されており、冷却能力の向上が図られている。
そして、インナレース218bに連通路252が形成されているので、ボール218cおよびアウターレース218a間等で生じた熱が、連通路252において冷却され、ピストン217にまで達することを抑制することができる。
インナレース218bは、インナボディ215が挿入される貫通孔が形成された端面部231と、この端面部231の外周縁部に連設され、ボール218cを回転可能に支持する周壁部232とを備えている。
連通路252は端面部231に形成されており、ボール218cおよびアウターレース218a間に生じる熱のみならず、ボール218cおよび周壁部232間に生じる熱が、ピストン217およびカップ224に伝達されることを抑制することができる。
すなわち、連通路252は、インナレース218bのうち、ボール218cとの接触部分より、熱伝達経路の下流側に位置しているため、ピストン217への熱伝達を抑制することができる。
ピストン217は、端面部231の内周縁部に金属製の固定部材256を介して固定されており、連通路252は、ピストン217および端面部231の接続部分に対して径方向外方側に隣り合う部分に形成されている。
このため、ピストン217から内部空間内に入り込んだ外気は、まず、ピストン217の外周面に達するため、ピストン217を良好に冷却することができる。
ここで、防塵部材230とベアリング218の外周面との間には、隙間が形成されており、内部空間内に入り込んだ外気を外部に排気可能な排気口253が形成されている。このため、連通路252から空気が入り込み、その一方で、排気口253から内部空間内の空気が排気され、順次新たな外気を内部空間内に送り込むことができる。
ここで、連通路252の開口部は、スレーブシリンダ700の外部空間に水平となるように開口している。このため、上方から異物が落ちてきたとしても、連通路252からスレーブシリンダ700内に入り込むことを抑制することができる。さらに、排気口253も同様に、外部空間に水平となるように開口しており、異物の侵入が抑制されている。
排気口253においては、特に、スレーブシリンダ700内の空気が排気口253から排気されているため、排気される空気によって異物の侵入が抑制されている。
ここで、アウターレース218aは、端面部231よりもダイヤフラムスプリング210側に位置する張出部218dを備えており、この張出部218dには、穴部254が形成されている。
そして、穴部254の開口縁部は、連通路252よりも径方向外方側に位置しており、穴部254が外方に露出している。そして、この穴部254の開口縁部には、複数の羽根部251が間隔をあけて設けられており、羽根部251は、連通路252に対してダイヤフラムスプリング210側に位置している。
アウターレース218aがダイヤフラムスプリング210と共に回転し、アウターレース218aとインナレース218bとが相対的に回転することで、羽根部251は、上記の連通路252に向けて外気を送風する。
これにより、連通路252の内表面および端面部231が冷却され、摩擦熱がピストン217およびカップ224に伝達されることを抑制することができる。さらに、羽根部251で順次外気をスレーブシリンダ700内に供給することで、ピストン217を効率よく冷却することができる。
なお、上記図1から図5に示す例においては、インナレース218bの端面部231に連通路252を形成した例について説明したが、連通路252としては、上記位置に限られない。
図6は、連通路の変形例を示す断面図である。この図6に示すように、ピストン217のダイヤフラムスプリング210側の端部に切欠部を形成することで、当該切欠部の内表面と、固定部材256の内周面との間に連通路255が形成されている。さらに、他の例としては、ピストン217の端部に連通路を形成するようにしてもよい。
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。
本発明は、クラッチ断接装置に適用することができ、特に車両のクラッチの切替に用いられるクラッチ断接装置に関する。
100 エンジン、200 クラッチ、202 クラッチ出力軸、204 クラッチディスク、206 クラッチカバー、208 プレッシャプレート、210 ダイヤフラムスプリング、212 ハウジング、215 インナボディ、216 アウターボディ、217 ピストン、218 ベアリング、218a アウターレース、218b インナレース、218c ボール、218d 張出部、220 支点、221 支持部材、222 油圧室、223 給油管、224 カップ、225 内筒部、226 固定壁、227 外筒部、229 弾性部材、230 防塵部材、231 端面部、232 周壁部、251 羽根部、252 連通路、253 排気口、254 穴部、256 固定部材、300 変速機、301 トランスミッションケース。
Claims (6)
- 入力軸を受け入れ可能な貫通孔が形成されたインナボディ、および前記インナボディの外周側に位置し、前記インナボディとの間に空隙部を形成するアウタボディを有するシリンダ部と、
前記空隙部内に設けられ、前記空隙部内に油圧室を規定し、前記油圧室からの圧力によって前記空隙部内を移動するピストン部と、
前記シリンダ部および前記ピストン部を覆うように設けられた防塵部材と、
前記ピストン部と共に移動可能に設けられると共に、ダイヤフラムスプリングを押圧可能なレリーズベアリングと、
前記空隙部内に位置する前記ピストン部の端部に設けられたシール部材と、
を備えたクラッチ断接装置であって、
前記レリーズベアリングの熱が前記シール部材に達するまでの熱伝達経路内に、外部とを連通する連通路が形成された、クラッチ断接装置。 - 前記連通路は、前記防塵部材内の空間と外部とを連通する、請求項1に記載のクラッチ断接装置。
- 前記レリーズベアリングは、前記ピストン部に装着される環状のインナレースと、前記インナレースの外周側に装着され、前記インナレースに対して周方向に相対的に移動可能なアウタレースとを含み、
前記連通路は、前記インナレースに形成された、請求項1または請求項2に記載のクラッチ断接装置。 - 前記アウタレースは、前記インナレースよりも前記ダイヤフラムスプリング側に張り出す張出部を有し、
前記張出部には、前記連通路に外気を供給可能な送風部が設けられた、請求項3に記載のクラッチ断接装置。 - 前記防塵部材は、筒状部材とされ、該防塵部材の前記ダイヤフラムスプリング側の端部は、前記前記レリーズベアリングの外周側に位置し、
前記防塵部材と前記レリーズベアリングとの間に排気口が形成された、請求項1から請求項4のいずれかに記載のクラッチ断接装置。 - 前記連通路は、水平方向に向けて外部に開口する、請求項1から請求項5のいずれかに記載のクラッチ断接装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103994156A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-08-20 | 杭州诚信汽车轴承有限公司 | 内圈旋转的可调心式液压离合器分离轴承总成 |
CN109958725A (zh) * | 2017-12-18 | 2019-07-02 | Zf 腓德烈斯哈芬股份公司 | 用于加热气动的离合器调节机构的方法 |
WO2021253617A1 (zh) * | 2020-06-15 | 2021-12-23 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 离合器分离副缸 |
-
2008
- 2008-11-13 JP JP2008290914A patent/JP2010116984A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
CN103994156A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-08-20 | 杭州诚信汽车轴承有限公司 | 内圈旋转的可调心式液压离合器分离轴承总成 |
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