JP3653295B2 - Cooling structure of wet friction engagement device - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、湿式摩擦係合装置を効率よく冷却するための構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、湿式摩擦係合装置は、例えば、自動車用オートマチックトランスミッション、又は、産業用若しくは建設機械用トランスミッション等において、回転力を伝達したりその伝達を切ったりする装置として使用されている。
このような湿式摩擦係合装置は、図4に示すように、摩擦板、メイティングプレート12,13が交互に配設されたドラム11内に、作動油Aに押圧されて摩擦板、メイティングプレート12,13を互いに圧接させるピストン16と、このピストン16を摩擦板、メイティングプレート12,13から離れる方向に付勢するスプリング14を受け止めるスプリング受け15とが収納された構成になっている。
【0003】
湿式摩擦係合装置10は、ピストン16が摩擦板、メイティングプレート12,13を押圧したとき係合状態になって回転力を伝達し、ピストン16が摩擦板、メイティングプレート12,13から離れたとき解放状態になって回転力の伝達を断つ。
湿式摩擦係合装置10が係合状態になるとき、摩擦板12とメイティングプレート13は、互いにスリップしながら圧接させられるため、発熱し、高温になる。このため、摩擦板12、メイティングプレート13は、循環する冷却用油Bによって冷却されるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような湿式摩擦係合装置10は、摩擦板12、メイティングプレート13の冷却効果を高めるために、多量の冷却用油Bを供給しなければならず、オイルポンプ(図示省略)の駆動力を増大させなければならないという問題点を有している。
【0005】
又、冷却効果を高めるべく冷却用油Bの供給量を増やすと、摩擦係合装置10の解放状態において、冷却用油Bが摩擦板12又はメイティングプレート13によって常時掻き回されることになるので、いわゆる「フリクションロス」のために、燃費が悪化するという問題点も有している。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、摩擦板とメイティングプレートが交互に配設されたドラム内に、作動油に押圧されて前記摩擦板、メイティングプレートを互いに圧接させるピストンと、前記ピストンを前記摩擦板、メイティングプレートから離れる方向に付勢するスプリングを受け止めるスプリング受けとが収納された湿式摩擦係合装置において、前記スプリング受けを収納して前記ピストンの側面に設けられた油溜めシリンダによって前記スプリング受けと前記ピストンとの間に形成された冷却用油を溜める油溜めを具え、前記油溜めには前記ピストンが前記摩擦板、メイティングプレートに接近移動するとき前記ピストンと一体に移動する前記油溜めシリンダによって閉状態から開状態になる油排出路が形成されていることを特徴とする冷却構造により、前記の課題を解決した。
【0007】
【作用】
湿式摩擦係合装置に作動油が供給されるとピストンは、スプリングに抗して摩擦板とメイティングプレートを押圧し、摩擦係合装置を係合状態にする。
作動油を排出状態にするとピストンは、スプリングに押し戻されて摩擦板、メイティングプレートから離れ、摩擦係合装置は解放状態になる。
【0008】
摩擦係合装置が解放状態のとき、油溜めシリンダはピストンに設けられているため、ピストンが摩擦板、メイティングプレートから離れた位置にいることによって、油溜めの油排出路を閉じている。
油排出路が閉じられることによって、油溜めに冷却用油が溜められ、摩擦板、メイティングプレートには冷却用油が流れない。
従って、いわゆる「フリクションロス」が生じない。
【0009】
摩擦係合装置が係合状態になるとき、油溜めシリンダはピストンと一体に移動し、油溜めの油排出路を開く。
油溜め内に溜まっている冷却用油は、油排出路が開かれると流出され、摩擦板、メイティングプレートに従来よりも多量の冷却用油が短時間に供給され、スリップして発熱状態にある摩擦板、メイティングプレートは速やかに且つ確実に冷却される。
【0010】
摩擦係合装置が係合状態になった後の摩擦板、メイティングプレートは、スリップが少なく発熱量も減少するため、開状態の油排出路から供給される略一定の流量の冷却用油によって冷却される。
【0011】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図1乃至図3に基づいて説明する。
湿式摩擦係合装置20は、図1に示すように、摩擦板22とメイティングプレート23が交互に配設されたドラム21内に、作動油Aに押圧されて摩擦板22、メイティングプレート23を互いに圧接させるピストン26と、このピストン26を摩擦板22、メイティングプレート23から離れる方向に付勢するスプリング24を受け止めるスプリング受け25とが収納された構成になっている。
【0012】
摩擦板22は、ドラム21の径方向内側に設けられたハブ30上のスプライン31に突起(図示省略)を介して矢印C、D方向へ移動自在に設けられている。
メイティングプレート23は、ドラム21内周に設けられたスプライン32に突起(図示省略)を介して矢印C、D方向へ移動自在に設けられている。
【0013】
ピストン26は、オイルシール36,37によってドラム21内に矢印C、D方向へ移動自在に設けられている。
ピストン26の側面には、スプリング24とスプリング受け25とを収納した油溜めシリンダ40が設けられている。
【0014】
ピストン26、油溜めシリンダ40、スプリング受け25、円筒状スリーブ34に囲まれたドーナツ状の空間は油溜め50であり、冷却用油Bがオイルポンプ(図示省略)によって円筒状スリーブ34の油孔51から供給されるようになっている。
油溜めシリンダ40の内径は、スプリング受け25の外径よりも大きく設定されており、油溜めシリンダ40の内径とスプリング受け25の外径との間に油排出路60としての隙間が生じている。
【0015】
油溜めシリンダ40の基端(図1において左端)には、油溜めシリンダ40の外方に延びた外向き鍔41が形成されている。油溜めシリンダ40は、外向き鍔41に係合するスナップリング42によってピストン26に取り付けられている。外向き鍔41とピストン26との間にはオイルシール43が挟持されている。
油溜めシリンダ40の先端には、油溜めシリンダ40の内方に延びた内向き鍔44が形成されている。内向き鍔44には、スプリング受け25と接触するオイルシール45が取り付けられている。
オイルシール43,45は、油溜め50を密閉する役目をしている。
【0016】
スプリング受け25は、円筒状スリーブ34上に設けられたスナップスプリング52によって抜け止めされ、側面には油溜め50内の余分な冷却用油Bを排出するドレン孔53が形成されている。
【0017】
次に動作を説明する。
湿式摩擦係合装置20に作動油Aが供給されるとピストン26は、スプリング24に抗して、矢印C方向へ移動して、摩擦板22、メイティングプレート23を押圧し、摩擦係合装置20を係合状態にする。
作動油Aを排出状態にするとピストン26は、スプリング24に押し戻されて摩擦板22、メイティングプレート23から離れ、摩擦係合装置20を解放状態にする。
【0018】
摩擦係合装置20が解放状態のとき、ピストン26は摩擦板22、メイティングプレート23から離れた位置にあり、油溜めシリンダ40はピストン26に設けられているため、図1において左側に寄って、内向き鍔44でオイルシール45をスプリング受け25に押し付け、油排出路60を閉じている。
【0019】
油溜め50には、オイルポンプによって冷却用油Bが油孔51を通じて供給されて溜められる。このため、摩擦板22、メイティングプレート23には冷却用油Bが殆ど供給されず、「フリクションロス」が生じない。
なお、油溜め50内に溜められた冷却用油Bは、ドラム21の回転によって生じる遠心力により、図1に示すように、円筒状スリーブ34から離れ、油溜めシリンダ40の内壁に溜まる。
【0020】
摩擦係合装置20が係合状態になるとき、ピストン26は図1において右方向に移動し、摩擦板22、メイティングプレート23に接近する。同時に、油溜めシリンダ40も図1において右方向へ移動し、内向き鍔44でオイルシール45をスプリング受け25から離し、油排出路60を開く(図2参照)。
油溜め50内に溜まっている冷却用油Bは油排出路60が開かれると同時に流出する。油排出路60を開いた直後の流量は、図3の実線で示すように従来よりも多くなっており、スリップして発熱状態にある摩擦板22、メイティングプレート23は速やかに且つ確実に冷却される。
【0021】
摩擦係合装置20が係合状態になった後に油排出路60から流出する冷却用油Bの流量は、油孔51から供給される冷却用油Bの流量と略々同一であり、従来の流量よりも少ない。係合状態における摩擦板22、メイティングプレート23は、スリップが少なく発熱量も少ないため、冷却用油Bの流量が従来より少なくても充分に冷却される。
【0022】
なお、摩擦係合装置20の解放状態中に油溜め50に溜められた冷却用油Bが多くなると(オーバーフロー状態)、その分、冷却用油Bはドレン孔53から流出する。ドレン孔53から流出する冷却用油Bの流量は、油孔51から供給される冷却用油Bの流量と略々同じである。
このため、オイルポンプは過負荷状態になるようなことがない。
【0023】
【発明の効果】
本発明の冷却構造によると、湿式摩擦係合装置の解放状態において、油溜めに冷却用油が溜められ、摩擦板、メイティングプレートには冷却用油が殆ど供給されないため、フリクションロスを低減させることができる。
又、本発明の冷却構造によると、湿式摩擦係合装置が係合状態になるとき、摩擦係合装置の解放状態中に溜めた冷却用油を油溜めから短時間に多量に流出させることができるため、スリップして発熱状態にある摩擦板、メイティングプレートを速やかに且つ確実に冷却することができる。
さらに、摩擦係合装置の解放状態中に油溜めに溜めた冷却用油を、短時間に多量に流出することができることによって、オイルポンプの駆動力を増大させることなく、摩擦板、メイティングプレートの冷却効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例の冷却構造が組み込まれた湿式摩擦係合装置の解放状態の正面図であり、軸方向に沿った断面図である。
【図2】 図1における摩擦係合装置の係合状態の正面図であり、軸方向に沿った断面図である。
【図3】 本発明の実施例の冷却構造が組み込まれた湿式摩擦係合装置の摩擦板、メイティングプレートに流れる冷却用油の流量を実線で示し、従来の摩擦係合装置の摩擦板、メイティングプレートに流れる冷却用油の流量を破線で示したグラフであり、縦軸に単位時間当たりの流量を示し、横軸に時間と摩擦係合装置の動作状態とを示したものである。
【図4】 湿式摩擦係合装置の解放状態の正面図であり、軸方向に沿った断面図である。
【符号の説明】
A 作動油 B 冷却用油 20 湿式摩擦係合装置
21 ドラム 22 摩擦板 23 メイティングプレート
24 スプリング 25 スプリング受け 26 ピストン
40 油溜めシリンダ 50 油溜め 60 油排出路[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a structure for efficiently cooling a wet friction engagement device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a wet friction engagement device is used as a device that transmits or cuts off a rotational force in, for example, an automatic transmission for an automobile or a transmission for an industrial or construction machine.
As shown in FIG. 4, such a wet friction engagement device has a friction plate,
[0003]
The wet
When the wet
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to enhance the cooling effect of the
[0005]
Further, when the supply amount of the cooling oil B is increased to enhance the cooling effect, the cooling oil B is constantly stirred by the
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a piston in which a friction plate and a mating plate are alternately disposed, a piston that is pressed by hydraulic oil to press the friction plate and the mating plate against each other, and the piston as the friction plate and mating. In a wet friction engagement device in which a spring receiver for receiving a spring urging away from a plate is accommodated, the spring receiver and the piston are accommodated by an oil sump cylinder that is accommodated in a side surface of the piston. An oil sump for storing cooling oil formed between the piston and the oil sump, which is closed by the oil sump cylinder that moves integrally with the piston when the piston moves closer to the friction plate and mating plate. The cooling structure is characterized by the fact that an oil discharge passage is formed that goes from the state to the open state. The problem was solved.
[0007]
[Action]
When the hydraulic oil is supplied to the wet friction engagement device, the piston presses the friction plate and the mating plate against the spring to bring the friction engagement device into the engaged state.
When the hydraulic oil is discharged, the piston is pushed back by the spring and separated from the friction plate and mating plate, and the friction engagement device is released.
[0008]
When the friction engagement device is in the released state, the oil sump cylinder is provided in the piston, so that the oil discharge path of the sump is closed by the piston being located away from the friction plate and mating plate.
By closing the oil discharge path, the cooling oil is stored in the oil reservoir, and the cooling oil does not flow into the friction plate and the mating plate.
Therefore, so-called “friction loss” does not occur.
[0009]
When the frictional engagement device is engaged, the oil sump cylinder moves together with the piston and opens the oil discharge passage of the oil sump.
The cooling oil accumulated in the oil sump is discharged when the oil discharge passage is opened, and a larger amount of cooling oil is supplied to the friction plate and mating plate in a shorter time than before, slipping and generating heat. A certain friction plate and mating plate are cooled quickly and reliably.
[0010]
Since the friction plate and mating plate after the friction engagement device is engaged are not slipped and the amount of heat generation is reduced, the cooling oil supplied from the open oil discharge passage is used for cooling. To be cooled.
[0011]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the wet
[0012]
The
The
[0013]
The
An
[0014]
A donut-shaped space surrounded by the
The inner diameter of the
[0015]
At the base end (the left end in FIG. 1) of the
An
The
[0016]
The
[0017]
Next, the operation will be described.
When the hydraulic oil A is supplied to the wet
When the hydraulic oil A is discharged, the
[0018]
When the
[0019]
The
The cooling oil B stored in the
[0020]
When the
The cooling oil B accumulated in the
[0021]
The flow rate of the cooling oil B flowing out from the
[0022]
Note that when the amount of the cooling oil B stored in the
For this reason, the oil pump is not overloaded.
[0023]
【The invention's effect】
According to the cooling structure of the present invention, in the released state of the wet friction engagement device, the cooling oil is stored in the oil sump, and almost no cooling oil is supplied to the friction plate and mating plate, thereby reducing the friction loss. be able to.
Further, according to the cooling structure of the present invention, when the wet friction engagement device is engaged, a large amount of the cooling oil accumulated during the release state of the friction engagement device can be allowed to flow out from the oil reservoir in a short time. Therefore, the friction plate and mating plate that are in a heat generation state due to slipping can be quickly and reliably cooled.
Furthermore, a large amount of the cooling oil stored in the oil sump during the release state of the friction engagement device can flow out in a short time, so that the friction plate and mating plate are not increased without increasing the driving force of the oil pump. The cooling effect can be enhanced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view in a released state of a wet friction engagement device incorporating a cooling structure according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view along an axial direction.
FIG. 2 is a front view of an engagement state of the friction engagement device in FIG. 1, and is a cross-sectional view along the axial direction.
FIG. 3 shows the friction plate of the wet friction engagement device incorporating the cooling structure of the embodiment of the present invention, the flow rate of the cooling oil flowing through the mating plate in solid lines, the friction plate of the conventional friction engagement device, It is the graph which showed the flow volume of the cooling oil which flows into a mating plate with the broken line, the flow volume per unit time is shown on a vertical axis | shaft, and the time and the operation state of a friction engagement apparatus are shown on the horizontal axis.
FIG. 4 is a front view of the wet friction engagement device in a released state, and is a cross-sectional view along the axial direction.
[Explanation of symbols]
A Hydraulic oil
Claims (1)
前記スプリング受けを収納して前記ピストンの側面に設けられた油溜めシリンダによって前記スプリング受けと前記ピストンとの間に形成された冷却用油を溜める油溜めを具え、前記油溜めには前記ピストンが前記摩擦板、メイティングプレートに接近移動するとき前記ピストンと一体に移動する前記油溜めシリンダによって閉状態から開状態になる油排出路が形成されていることを特徴とする、湿式摩擦係合装置の冷却構造。In a drum in which friction plates and mating plates are alternately disposed, a piston that presses the friction plates and the mating plate against each other by being pressed by hydraulic oil, and a direction in which the piston moves away from the friction plates and the mating plate In the wet friction engagement device in which the spring receiver that receives the spring that is biased to is housed,
An oil sump for storing cooling oil formed between the spring receiver and the piston is provided by an oil sump cylinder provided in a side surface of the piston and accommodating the spring receiver, and the piston is disposed in the oil sump. The wet friction engagement device is characterized in that an oil discharge passage is formed from the closed state to the open state by the oil sump cylinder that moves integrally with the piston when moving closer to the friction plate and mating plate. Cooling structure.
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