JP4097497B2 - 湿式多板油圧クラッチの潤滑部構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿式多板油圧クラッチの潤滑部構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、湿式多板式クラッチはたとえば特許文献1に開示されており、このクラッチは、クラッチディスクが支外嵌されたピニオンスパイダー(クラッチハブ)に、スプラインの歯底面に給油孔が開口される複数の給油孔が形成されている。このピニオンスパイダーでは、スプラインの歯底部に、クラッチピストン側の隙間からエンドプレート側の隙間に流れる潤滑油の流れが生じてクラッチディスク間に流入する潤滑油供給量が不均等になる。これを規制するために、給油孔をピストン側に傾斜するように穿設し、給油孔から潤滑油の流れに逆らって潤滑油を噴出させて潤滑油の流れを規制し、これによりクラッチディスク間に均等に潤滑油を供給して、クラッチの潤滑不良による焼け付き、連れ回り、切れ不良の発生を防止するものである。
【0003】
【特許文献1】
特開平3−103621号公報(図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ピニオンスパイダーの製造に際して、スプラインの歯底部に、軸心に対して斜め方向に多数の給油孔を穿設する必要があり、特殊治具や工具が必要で製造工程も複雑化し、製造コストが嵩むという問題があった。またスプラインの歯底部の潤滑油の流れは阻害されるものの、傾斜された給油孔から供給された潤滑油と、流れる潤滑油とが混合されるため、潤滑油が各クラッチディスク間にそれぞれ均等に導入されない恐れがあるという問題があった。
【0005】
本発明は、上記問題点を解決して、クラッチハブに形成された給油孔からディスク群に均等に潤滑油を供給することができ、潤滑不良による焼け付き、連れ回り、切れ不良の発生を未然に防止できる湿式多板油圧クラッチの潤滑部構造を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1記載の発明は、クラッチハブ(4B,4B)と該クラッチハブ(4B,4B)の外周部に配置されたクラッチハウジング(3A,3B)との間に、前記クラッチハブ(4B,4B)に内スプライン(1S)を介して外嵌された複数枚のインナディスク(6)および前記クラッチハウジング(3A,3B)内に外スプライン(2S)を介して内嵌されインナディスク(6)間に配置された複数枚のアウタプレート(7)とからなるディスク群と、該ディスク群をエンドプレート(9)と間で挟持してクラッチハブ(4B,4B)とクラッチハウジング(3A,3B)とを連結分離可能なクラッチピストン(12A,12B)と、前記ディスク群に介在されてインナディスク (6)を拡開しクラッチを分離可能なリターンスプリング(8)とを具備した湿式多板油圧クラッチの潤滑部構造であって、クラッチハブ (4B,4B) とクラッチハウジング (3A,3B) の間に形成された第1の隙間 (25) と、クラッチハブ (4B,4B) とエンドプレート (9) の間に形成された第2の隙間 (26) とを有し、クラッチハブ (4B,4B) 内に形成された給油室 (22) の潤滑油が、前記第1の隙間 (25) から流入して前記第2の隙間 (26) から排出されることにより、内スプライン (1S) の軸側歯部の歯底にクラッチピストン (12A,12B) 側からエンドプレート (9) 側に潤滑油の流れが生じる給油溝 (15) が形成され、クラッチハブ(4B,4B)の内スプライン(1S)の軸側歯部の歯底に穿設されて、前記給油室(22)から前記給油溝 (15) に潤滑油を供給する多数の給油孔(23)と、クラッチハウジング(3A,3B)の外スプライン (2S)の歯底部に穿設された多数の排油孔(24)とにより、インナディスク(6)とアウタプレート(7)間に給油する潤滑油経路を形成し、エンドプレート (9) 側の前記給油孔 (23) の総断面積に対して、クラッチピストン (12A,12B) 側の前記給油孔 (23) の総断面積を、1.4〜2.0倍の範囲としたものである。なお、カッコ内の符号は、実施例と対応する符号を示す。
【0007】
上記構成によれば、クラッチハブとクラッチハウジングとの間に干渉を防止するために形成された第1の隙間から、給油室の潤滑油が前記クラッチハブのスプラインの歯底の給油溝に流入して、クラッチハブとエンドプレートの間の第2の隙間から排出されることにより、給油溝にクラッチピストン側からエンドプレート側に至る潤滑油流が生じたとしても、潤滑油の流れの上流側となるクラッチピストン側の給油孔の総断面積を、エンドプレート側の給油孔の総断面積より1.4〜2.0倍大きくして、給油孔から給油溝に流入する潤滑油を、上流のクラッチピストン側を下流のエンドプレート側より多く供給するように構成したので、給油溝内で潤滑油の流れの上流側であってもインナディスクとアウタプレートとの間に供給される十分な潤滑油が均等に確保され、クラッチハブの回転軸心方向に均等にインナディスクとアウタプレートとの間に潤滑油を供給することができる。したがって、給油孔の総断面積を増減する簡単な構成で、潤滑不良による焼け付き、連れ回り、切れ不良の発生を未然に防止することができる。
【0008】
また請求項2記載の発明は、すべての給油孔(23)を同一径の円形断面としてクラッチハブ(4A,4B)の半径方向に形成し、これら給油孔 (23) の形成ピッチを替えて給油孔 (23) の総断面積を調整したものである。なお、カッコ内の符号は、実施例と対応する符号を示す。
【0009】
上記構成によれば、給油孔を円形で同一直径としてクラッチハブの半径方向に形成することにより、安価でかつ容易に給油孔を形成して低コストに製造することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係る潤滑部構造を有する湿式多板油圧クラッチの実施の形態を図1〜図10に基づいて説明する。
【0011】
図1,図2に示すように、この湿式多板油圧クラッチA,Bは、ホイールローダなど産業用車両のドライブユニットを構成するトランスミッションに内蔵される複数のうちの一つで、シャフト1に一対のクラッチハウジング3A,3Bが一体に設けられるとともに、クラッチハウジング3A,3Bの両側にそれぞれ変速ギヤ2A,2Bが軸受を介して回転自在に支持されている。そして、これら変速ギヤ2A,2Bからクラッチハウジング3A,3B内にクラッチハブ4A,4Bがそれぞれ突出されている。
【0012】
前記クラッチハブ4A,4Bには、それぞれ内スプライン1Sを介し複数枚のインナディスク6が回転軸心O方向にのみスライド自在に外嵌されている。これらインナディスク6は、図8に示すように、中心穴6aの内周部に内スプライン1Sの孔側歯部1Sbが形成され、また表面と裏面とにそれぞれ格子状の油溝6bが形成されている。またクラッチハウジング3A,3B内に外スプライン2Sを介して複数枚のリング状のアウタプレート7が回転軸心O方向にのみスライド自在に内嵌されている。これらアウタプレート7は、図9に示すように、クラッチハブ4Aに一定間隔をあけて遊嵌する中心穴7aが形成され、また外周部に外スプライン2Sの軸側歯部2Saが形成されている。そして、アウタプレート7の外周部にはインナディスク6を離間する方向にそれぞれ付勢するリターンスプリング8が介装され、これらインナディスク6、アウタプレート7およびリターンスプリング8によりディスク群Dが形成されている。
【0013】
クラッチハウジング3A,3Bの先端部にリング状のエンドプレート9が配置され、エンドプレート9の外側でクラッチハウジング3A,3Bの溝に固定されたスナップリング9aにより、ディスク群Dおよびエンドプレート9が軸心方向に抜け止めされている。またクラッチハウジング3A,3Bの基端部には、それぞれ環状のシリンダ室11A,11Bが形成され、シリンダ室11A,11B内にクラッチピストン12A,12Bがそれぞれ出退自在に配置されている。さらにシャフト1に圧油孔13A,13Bが形成され、前記クラッチピストン12A,12Bの基端側に形成される油室14に連通されている。
【0014】
したがって、図示しないトランスミッションのコントロールバルブから圧油孔13A,13Bを介して油室14,14に作動油が供給されると、クラッチピストン12A,12Bが突出されてエンドプレート9との間でインナディスク6とアウタプレート7が挟持され、その摩擦力によりシャフト1の動力がクラッチハウジング3A,3B、クラッチハブ4A,4Bを介して変速ギヤ2A,2Bに伝達され回転駆動される。またコントロールバルブから圧油の供給が停止され開放されると、リターンスプリング8によりインナディスク6が拡開されてアウタプレート7から離間され、クラッチハウジング3A,3Bとクラッチハブ4A,4Bが切り離される。
【0015】
上記構成における潤滑部構造を説明する。なお、クラッチA,Bは伝達トルクの相違からインナディスク6とアウタプレート7の数が相違するだけで同一構造であるため、クラッチAのみを図示して説明し、クラッチBの説明は省略する。
【0016】
クラッチハブ4A内には、シャフト1に形成された潤滑油供給路21から潤滑油が供給される給油室22が形成されている。またクラッチハブ4Aには、図2〜図5に示すように、内スプライン1Sの軸側歯部1Saの歯底に開口する多数の給油孔23が穿設されている。またクラッチハウジング3Aには、外スプライン2Sの穴側歯部の歯底から外周面に開口された多数の排油孔24が穿設され、図2に矢印で示すように、給油孔23から内スプライン1Sの軸側歯底部1Saに供給された潤滑油を、インナディスク6とアウタプレート7の間を通過させて排油孔24から排出して循環させる潤滑油経路が構成されている。
【0017】
ところで、図2に示すように、クラッチハブ4Aとシャフト1のクラッチハウジング3Aの基部との間には、接触を防止する第1の隙間25が形成され、またクラッチハブ4Aとエンドプレート9の間にも接触を防止する第2の隙間26がそれぞれ形成されている。また図10に示すように、内スプライン1Sの軸側歯部1Saの歯底には、インナディスク6の孔側歯部の刃先との間の空間が給油溝15に構成されている。このため、内スプライン1Sの軸側歯部1Saの歯底に給油室22の潤滑油が、第1の隙間25と給油孔23から内スプライン1Sの軸側歯部1Saの給油溝15に流入され、給油溝15を通って第2の隙間26から排出され、内スプライン1Sの給油溝15に、クラッチピストン12A側からエンドプレート9側に潤滑油の流れが生じる。
【0018】
これにより、給油孔23から内スプライン1Sの給油溝15にクラッチハブ4Aの軸心O方向に均等に潤滑油を供給すると、インナディスク6とアウタプレート7の間に流入する潤滑油量は、クラッチピストン12A側に対してエンドプレート9側が多くなり、クラッチピストン12A側のインナディスク6とアウタプレート7に潤滑不良による焼け付き、連れ回り、切れ不良などが発生するおそれがある。
【0019】
このため本発明では、図7に示すように、クラッチハブ4Aに形成されたエンドプレート9側の給油孔23の総断面積より、クラッチピストン12A側の給油孔23の総断面積を1.4〜2.0倍の範囲で(図では1.6倍)大きく形成している。これは潤滑油の油圧(循環量)により相違するが、1.4倍未満ではクラッチピストン12A側の潤滑油量が不足するためであり、また2.0倍を越えるとエンドプレート9側の潤滑油が不足するためである。
【0020】
また給油孔23は、内スプライン1Sの軸側歯部1Saの歯底の幅以下に形成された円形断面で同一径に形成され、これら給油孔23はクラッチハブ4Aの回転軸心Oを中心とした半径方向に形成されている。給油孔23の形成個数、すなわち総断面積は、その形成ピッチによりエンドプレート9側とクラッチピストン12A側とで2段に区画して調整している。この総断面積は3段以上に区画してもよいし、エンドプレート9側からクラッチピストン12A側に順次多くなるように無段階に設定することもできる。
【0021】
さらに給油孔23は、歯底の長さ方向に沿う長円形やスリット状でもよいが、加工が難しいこと、特殊な加工工具が必要なこと、クラッチハブ4Aにトルクを伝達するための強度を確保する必要があることなどの問題から、円形断面の方が望ましい。もちろん、円形であってもクラッチハブ4Aの強度を確保するための最小限のピッチを確保する必要があるのはいうまでもない。
【0022】
上記構成において、潤滑油は、シャフト1の潤滑油供給路21から給油室22に供給され、クラッチハブ4Aに形成された多数の給油孔23から内スプライン1Sの歯底部1Saに供給される。そして潤滑油は、歯底部1Saから各インナディスク6とアウタプレート7の間を通過させて潤滑した後、排油孔24から排出される。一方、クラッチハブ4Aの第1の隙間25と第2の隙間26とにより、内スプライン1Sの給油溝15には、クラッチピストン12A側からエンドプレート9側への流れが生じており、このためクラッチピストン12A側でインナディスク6とアウタプレート7の間に流入する潤滑油量が減少する傾向にあるが、内スプライン1Sに形成された給油孔23の数は、その総断面積比がエンドプレート9側に比較してクラッチピストン12A側が約1.6倍となっており、これによりインナディスク6とアウタプレート7の間に流入する潤滑油量は、クラッチハブ4Aの回転軸心O方向で略均等となる。
【0023】
上記構成によれば、クラッチハブ4A,4Bに内スプライン1Sの給油溝15に臨んで形成した給油孔23の総断面積を、エンドプレート9側に比較してクラッチピストン12A側を約1.6倍としたので、内スプライン1Sの給油溝15に潤滑油の流れがある場合でも、インナディスク6とアウタプレート7の間に流入する潤滑油の偏りが解消されて、クラッチハブ4A,4Bの軸心方向に均等に供給することができ、潤滑不良によるクラッチの焼け付きや連れ回り、切れ不良の発生を未然に防止することができる。
【0024】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項1記載の発明によれば、クラッチハブとクラッチハウジングとの間に干渉を防止するために形成された第1の隙間から、給油室の潤滑油が前記クラッチハブのスプラインの歯底の給油溝に流入して、クラッチハブとエンドプレートの間の第2の隙間から排出されることにより、給油溝にクラッチピストン側からエンドプレート側に至る潤滑油流が生じたとしても、潤滑油の流れの上流側となるクラッチピストン側の給油孔の総断面積を、エンドプレート側の給油孔の総断面積より1.4〜2.0倍大きくして、給油孔から給油溝に流入する潤滑油を、上流のクラッチピストン側を下流のエンドプレート側より多く供給するように構成したので、給油溝内で潤滑油の流れの上流側であってもインナディスクとアウタプレートとの間に供給される十分な潤滑油が均等に確保され、クラッチハブの回転軸心方向に均等にインナディスクとアウタプレートとの間に潤滑油を供給することができる。したがって、給油孔の総断面積を増減する簡単な構成で、潤滑不良による焼け付き、連れ回り、切れ不良の発生を未然に防止することができる。
【0025】
また請求項2記載の発明によれば、給油孔を円形で同一直径としてクラッチハブの半径方向に形成することにより、安価でかつ容易に給油孔を形成して低コストに製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る湿式多板油圧クラッチの実施の形態を示す側面半断面図である。
【図2】同クラッチの要部拡大断面図である。
【図3】同クラッチのクラッチハブの端面を示す側面図である。
【図4】図3に示すA−A断面図である。
【図5】図4に示す略B−B断面図である。
【図6】図4に示す略C−C断面図である。
【図7】同クラッチハブの内周面における給油孔の配置を示す半展開図である。
【図8】同クラッチのインナディスクを示し、(a)は正面図、(b)は中央横断面図である。
【図9】同クラッチのアウタプレートを示し、(a)は正面図、(b)は中央横断面図である。
【図10】同クラッチハブの内スプラインを示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
1S,2S スプライン
D ディスク群
O クラッチハブ回転軸心
A,B クラッチ
1 シャフト
2A,2B 変速ギヤ
3A,3B クラッチハウジング
4A,4B クラッチハブ
6 インナディスク
7 アウタディスク
8 リターンスプリング
9 エンドプレート
11A,11B シリンダ室
12A,12B クラッチピストン
13A,13B 圧油孔
14 油室
15 給油溝
21 潤滑油供給路
22 給油室
23 給油孔
24 排油孔
25 第1の隙間
26 第2の隙間
Claims (2)
- クラッチハブと該クラッチハブの外周部に配置されたクラッチハウジングとの間に、前記クラッチハブに内スプラインを介して外嵌された複数枚のインナディスクおよび前記クラッチハウジング内に外スプラインを介して内嵌されインナディスク間に配置された複数枚のアウタプレートとからなるディスク群と、該ディスク群をエンドプレートと間で挟持してクラッチハブとクラッチハウジングとを連結分離可能なクラッチピストンと、前記ディスク群に介在されてインナディスクを拡開しクラッチを分離可能なリターンスプリングとを具備した湿式多板油圧クラッチの潤滑部構造であって、
クラッチハブとクラッチハウジングの間に形成された第1の隙間と、クラッチハブとエンドプレートの間に形成された第2の隙間とを有し、クラッチハブ内に形成された給油室の潤滑油が、前記第1の隙間から流入して前記第2の隙間から排出されることにより、内スプラインの軸側歯部の歯底にクラッチピストン側からエンドプレート側に潤滑油の流れが生じる給油溝が形成され、
クラッチハブの内スプラインの軸側歯部の歯底に穿設されて、前記給油室から前記給油溝に潤滑油を供給する多数の給油孔と、クラッチハウジングの外スプラインの歯底部に穿設された多数の排油孔とにより、インナディスクとアウタプレート間に給油する潤滑油経路を形成し、
エンドプレート側の前記給油孔の総断面積に対して、クラッチピストン側の前記給油孔の総断面積を、1.4〜2.0倍の範囲とした
ことを特徴とする湿式多板油圧クラッチの潤滑部構造。 - すべての給油孔を同一径の円形断面としてクラッチハブの半径方向に形成し、これら給油孔の形成ピッチを替えて給油孔の総断面積を調整した
ことを特徴とする請求項1記載の湿式多板油圧クラッチの潤滑部構造。
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