JP6765531B2 - Fluid pressure clutch - Google Patents

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Description

以下の開示は、軸方向にコンパクトな流体圧クラッチに関し、特に外部の流体回路からシャフトを軸方向に経由して流体圧を供給して作動する構造でありながら軸方向の寸法を制限してコンパクトな流体圧クラッチに関する。 The following disclosure relates to a fluid pressure clutch that is compact in the axial direction, and is particularly compact in that the structure operates by supplying fluid pressure from an external fluid circuit via the shaft in the axial direction, but the dimensions in the axial direction are limited. Fluid pressure clutch.

近年、エネルギ効率の向上のために、二以上の動力源を組み合わせた車両が市場に登場している。その代表的な例は、所謂ハイブリッド車である。燃焼機関の出力は、車軸の駆動のみならず、バッテリの充電にも利用され、その際にはモータはジェネレータとして作用し、燃焼機関の出力の一部を受けて発電する。また多くの場合において、車両が減速する際にもモータはジェネレータとして作用し、車両の慣性エネルギを電力として回生する。すなわちトルクは二以上の動力源と車軸の間で、三方向にやりとりされる必要がある。 In recent years, vehicles that combine two or more power sources have appeared on the market to improve energy efficiency. A typical example is a so-called hybrid vehicle. The output of the combustion engine is used not only for driving the axle but also for charging the battery. At that time, the motor acts as a generator and receives a part of the output of the combustion engine to generate electricity. In many cases, the motor also acts as a generator when the vehicle decelerates, regenerating the inertial energy of the vehicle as electric power. That is, torque needs to be exchanged in three directions between two or more power sources and the axle.

特許文献１は、関連する技術を開示する。 Patent Document 1 discloses a related technique.

日本国特許公開２０１２−９１６３４号Japanese Patent Publication No. 2012-911634

上述のごときトルクのやりとりを実現するべく、動力伝達装置はクラッチを内包するが、かかるクラッチを外部からどのようにして作動させるかは、レイアウトに関連して難しい問題を惹起する。すなわち、エンジンルームは二以上の動力源を搭載せねばならないので、利用可能な空間は従来の車両以上に少ない。これらの動力源は、例えば車両の幅方向に並べて配置されるが、動力伝達装置にはその間の僅かな隙間しか搭載の余地がない。一方、クラッチを作動させるアクチュエータは、しばしばクラッチのシャフトの軸上であって動力伝達装置よりも外側に置かれるが、軸方向は車両の幅方向に一致するので、アクチュエータはかかる僅かな隙間すら消費してしまう。 The power transmission device includes a clutch in order to realize the above-mentioned torque exchange, but how to operate the clutch from the outside raises a difficult problem related to the layout. That is, since the engine room must be equipped with two or more power sources, the available space is less than that of a conventional vehicle. These power sources are arranged side by side in the width direction of the vehicle, for example, but the power transmission device has only a small gap between them. On the other hand, the actuator that activates the clutch is often placed on the axis of the clutch shaft and outside the power transmission device, but since the axial direction coincides with the width direction of the vehicle, the actuator consumes even such a small gap. Resulting in.

以下に開示する装置は、上述の問題に鑑みて創作されたものである。 The device disclosed below was created in view of the above problems.

その一局面によれば、外部の流体回路から流体圧を供給して作動する流体圧クラッチは、径方向に外方に突出した第１のギヤ歯を一体的に備えたシャフトと、径方向に外方に突出した第２のギヤ歯を一体的に備え、前記シャフトを同軸に囲み前記第１のギヤ歯に軸方向に隣接したアウタドラムと、前記シャフトに回転可能に嵌合するスリーブを備え、前記アウタドラムと前記シャフトとの間に介在して前記アウタドラムを前記シャフトに対して回転可能に支持するドラムボトムと、前記シャフトに結合した第１のプレートと、前記アウタドラムに結合した第２のプレートと、を備え、前記第１のプレートと前記第２のプレートは軸方向に互いに重なり合うべく配列された、クラッチプレート組と、前記ドラムボトムとの組み合わせが室を囲むべく前記ドラムボトムに流体密的に嵌合して軸方向に移動可能であり、前記クラッチプレート組を軸方向に押圧できるように配置されたプランジャと、前記シャフト内を軸方向に走る軸方向路を含み、前記スリーブを貫いて前記流体回路を前記室に流体連通して前記室に前記流体圧を生ぜしめる流路と、を備え、前記流路は前記シャフトを前記軸方向路から前記スリーブに向かって径方向に貫く第１の放射路と前記スリーブを前記室に向かって径方向に貫く第２の放射路とを含み、前記スリーブと前記シャフトとの何れか一以上は、前記第１の放射路および前記第２の放射路に周方向に交差する周溝を備え、以って前記スリーブが前記シャフトに対して回転しても前記周溝は前記第１の放射路と前記第２の放射路との流体連通を維持する。 According to one aspect, the fluid pressure clutch, which operates by supplying fluid pressure from an external fluid circuit, has a shaft integrally provided with a first gear tooth protruding outward in the radial direction and a shaft in the radial direction. A second gear tooth protruding outward is integrally provided, and an outer drum that coaxially surrounds the shaft and is axially adjacent to the first gear tooth and a sleeve that rotatably fits to the shaft are provided. A drum bottom interposed between the outer drum and the shaft to rotatably support the outer drum with respect to the shaft, a first plate coupled to the shaft, and a second plate coupled to the outer drum. , And the first plate and the second plate are arranged so as to overlap each other in the axial direction. It includes a plunger that is fitted and movable in the axial direction and is arranged so that the clutch plate assembly can be pressed in the axial direction, and an axial path that runs in the shaft direction in the axial direction, and penetrates the sleeve. A first flow path is provided with a flow path for communicating the fluid circuit to the chamber to generate the fluid pressure in the chamber, and the flow path penetrates the shaft radially from the axial path toward the sleeve. A radiation path and a second radiation path that radially penetrates the sleeve toward the chamber are included, and any one or more of the sleeve and the shaft is the first radiation path and the second radiation path. The peripheral groove is provided so that the sleeve rotates with respect to the shaft, and the peripheral groove maintains fluid communication between the first radiation path and the second radiation path. ..

図１は、一実施形態に係る流体圧クラッチを備えた動力伝達装置の模式図である。FIG. 1 is a schematic view of a power transmission device including a fluid pressure clutch according to an embodiment. 図２は、流体圧クラッチおよび流体回路の縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the fluid pressure clutch and the fluid circuit. 図３は、流体圧クラッチにおいてクラッチドラムとその関連要素を拡大して示す縦断面図である。FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view showing the clutch drum and its related elements in the fluid pressure clutch. 図４は、主に流体回路および流路を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view mainly showing a fluid circuit and a flow path. 図５Ａは、主にスリーブおよび周溝を示す部分断面立面図である。FIG. 5A is a partial cross-sectional elevation view mainly showing the sleeve and the peripheral groove. 図５Ｂは、周溝の周囲の部分を主に示すシャフトの平面図である。FIG. 5B is a plan view of the shaft mainly showing the peripheral portion of the peripheral groove. 図６は、他の例によるクラッチドラムとその関連要素を示す縦断面図である。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a clutch drum according to another example and related elements thereof. 図７は、さらに他の例によるクラッチドラムとその関連要素を示す縦断面図である。FIG. 7 is a vertical sectional view showing a clutch drum and related elements according to still another example. 図８Ａは、別の例によるクラッチドラムとその関連要素を示す縦断面図である。FIG. 8A is a vertical cross-sectional view showing the clutch drum and its related elements according to another example. 図８Ｂは、主にスリーブとその内面のオイル溝を示す縦断面図である。FIG. 8B is a vertical cross-sectional view mainly showing the sleeve and the oil groove on the inner surface thereof. 図９は、さらに別の例によるクラッチドラムとその関連要素を示す縦断面図である。FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing a clutch drum and related elements according to still another example.

添付の図面を参照して以下に幾つかの例示的な実施形態を説明する。 Some exemplary embodiments will be described below with reference to the accompanying drawings.

以下の説明および添付の請求の範囲において、特段の説明がなければ、軸はクラッチのシャフトの軸Ｘを意味し、軸方向はそれに平行な方向を意味する。 In the following description and claims, unless otherwise specified, the shaft means the shaft X of the clutch shaft, and the axial direction means a direction parallel to it.

図１を参照するに、所謂ハイブリッド車は、例えば電動モータである第１の動力源１０３と、例えば内燃機関である第２の動力源１０５とを備え、その両方を利用して駆動輪Ｗを駆動する。第２の動力源１０５には、また、ジェネレータ１０７が一体に、あるいはギヤ組を介して接続されて、発生したトルクが発電に利用され、電力は電動モータや他の電装品、またジェネレータ１０７自身を駆動するのに用いられる。 Referring to FIG. 1, a so-called hybrid vehicle includes, for example, a first power source 103 which is an electric motor and a second power source 105 which is an internal combustion engine, and uses both of them to drive wheels W. Drive. A generator 107 is also connected to the second power source 105 integrally or via a gear set, and the generated torque is used for power generation, and the electric power is used for an electric motor, other electrical components, or the generator 107 itself. Is used to drive the.

これらの動力源１０３，１０５やジェネレータ１０７と駆動輪Ｗとの間には、動力伝達装置が介在してトルクを伝達する。動力伝達装置は、例えば第１のギヤ組１０９と、リングギヤ１１３を有したデファレンシャル１１１と、第２のギヤ組１１５と、第２のギヤ組１１５とリングギヤ１１３との間に介在したクラッチ１と、を備え、その全体はケーシング１０１に収容される。デファレンシャル１１１からは両アクスルがケーシング１０１外に引き出されてそれぞれ駆動輪Ｗに結合する。 A power transmission device is interposed between the power sources 103 and 105 and the generator 107 and the drive wheels W to transmit torque. The power transmission device includes, for example, a first gear set 109, a differential 111 having a ring gear 113, a second gear set 115, a clutch 1 interposed between the second gear set 115 and the ring gear 113, and the like. The entire body is housed in the casing 101. Both axles are pulled out of the casing 101 from the differential 111 and are coupled to the drive wheels W, respectively.

かかる例では、第１の動力源１０３は第１のギヤ組１０９を介してデファレンシャル１１１に常時駆動的に結合しているが、第２の動力源１０５およびジェネレータ１０７が結合した第２のギヤ組１１５は、クラッチ１が連結したときにのみデファレンシャル１１１に駆動的に結合する。すなわちクラッチ１の断続により走行モードが選択される。 In such an example, the first power source 103 is always drivenly coupled to the differential 111 via the first gear set 109, but the second power source 105 and the generator 107 are coupled to the second gear set. The 115 is drivenly coupled to the differential 111 only when the clutch 1 is engaged. That is, the traveling mode is selected by engaging and disengaging the clutch 1.

クラッチ１は例えば油圧のごとき流体圧により作動する流体圧クラッチであり、これを作動させるアクチュエータには、流体回路３１を利用することができる。流体回路３１はクラッチ１に近接するように、例えばケーシング１０１の側面に張り出すように、あるいはケーシング１０１の外部に、配置される。作動流体Ｆは例えば油だが、油圧のための専用のものでなくてもよく、動力伝達装置内の潤滑油の一部を流体回路３１に導入して利用することができる。 The clutch 1 is a fluid pressure clutch that operates by a fluid pressure such as hydraulic pressure, and a fluid circuit 31 can be used as an actuator that operates the clutch 1. The fluid circuit 31 is arranged so as to be close to the clutch 1, for example, to project to the side surface of the casing 101, or to be outside the casing 101. The working fluid F is, for example, oil, but it does not have to be dedicated for hydraulic pressure, and a part of the lubricating oil in the power transmission device can be introduced into the fluid circuit 31 and used.

図１と組み合わせて図２を参照するに、流体回路３１は加圧した流体Ｆをクラッチ１に供給し、その圧によりクラッチ１は作動する。クラッチ１は、概して、第１のギヤ歯３を備えたシャフト７と、第２のギヤ歯５を備えたアウタドラム９と、シャフト７とアウタドラム９との間に介在したクラッチプレート組１１と、流体圧により軸方向に駆動されてクラッチプレート組１１を押圧するプランジャ１７と、よりなる。 Referring to FIG. 2 in combination with FIG. 1, the fluid circuit 31 supplies the pressurized fluid F to the clutch 1, and the pressure causes the clutch 1 to operate. The clutch 1 generally includes a shaft 7 having a first gear tooth 3, an outer drum 9 having a second gear tooth 5, a clutch plate set 11 interposed between the shaft 7 and the outer drum 9, and a fluid. It is composed of a plunger 17 that is driven axially by pressure to press the clutch plate assembly 11.

シャフト７は、例えばボールベアリングのごとき一対のベアリング５１，５３によりケーシング１０１に回転可能に支持される。安定した回転を実現する観点からは、ベアリング５１，５３はそれぞれシャフト７の両端に近づけるほうがよい。図２の例ではベアリング５３はシャフト７の一方の端に置かれ、ベアリング５１はアウタドラム９と流体回路３１との間に置かれる。可能ならばベアリング５１は流体回路３１より外側に、シャフト７の他方の端に置いてもよい。これは回転の安定のみならず、流体Ｆの流路を短縮する点でも有利である。 The shaft 7 is rotatably supported by the casing 101 by a pair of bearings 51, 53, such as ball bearings. From the viewpoint of achieving stable rotation, the bearings 51 and 53 should be brought close to both ends of the shaft 7, respectively. In the example of FIG. 2, the bearing 53 is placed at one end of the shaft 7, and the bearing 51 is placed between the outer drum 9 and the fluid circuit 31. If possible, the bearing 51 may be placed outside the fluid circuit 31 and at the other end of the shaft 7. This is advantageous not only in terms of stable rotation but also in terms of shortening the flow path of the fluid F.

シャフト７からは第１のギヤ歯３が径方向に外方に突出しており、これはリングギヤ１１３に噛合する。製作の便宜および強度の確保の観点から、シャフト７と第１のギヤ歯３とは一体に成形することができるが、あるいは別体としてそれぞれ製作して後から一体に結合せしめてもよい。詳しくは後述するが、流体Ｆの流路として、シャフト７はその軸Ｘに沿って軸方向に走る軸方向路３３を備える。シャフト７はさらに、軸方向路３３からは独立した他の流路を備えてもよく、これは例えばシャフト７の周りの要素に潤滑油を供給するのに役立つ。 A first gear tooth 3 protrudes outward in the radial direction from the shaft 7, and meshes with the ring gear 113. From the viewpoint of convenience of manufacturing and ensuring strength, the shaft 7 and the first gear tooth 3 can be integrally molded, or they may be manufactured separately and then integrally coupled to each other. As will be described in detail later, as a flow path for the fluid F, the shaft 7 includes an axial path 33 running in the axial direction along the axis X. The shaft 7 may further include another flow path independent of the axial path 33, which serves, for example, to supply lubricating oil to the elements around the shaft 7.

アウタドラム９は、シャフト７と同軸であってこれを囲む概して筒状の要素であって、その外周には径方向に外方に突出した第２のギヤ歯５が刻まれている。第２のギヤ歯５は第２のギヤ組１１５と噛合する。第２のギヤ歯５もアウタドラム９とは別体にすることができ、後からアウタドラム９に一体に結合せしめてもよい。アウタドラム９は、第１のギヤ歯３に軸方向に隣接せしめることができる。 The outer drum 9 is a generally tubular element that is coaxial with the shaft 7 and surrounds the shaft 7, and a second gear tooth 5 that protrudes outward in the radial direction is engraved on the outer periphery thereof. The second gear tooth 5 meshes with the second gear set 115. The second gear tooth 5 can also be separated from the outer drum 9, and may be integrally coupled to the outer drum 9 later. The outer drum 9 can be axially adjacent to the first gear tooth 3.

クラッチ１はさらに、シャフト７とアウタドラム９との間に、アウタドラム９の一端を塞ぐようにドラムボトム１９を備え、これはシャフト７に対して相対回転可能であり、またアウタドラム９にスプライン結合してこれを支持する。すなわちアウタドラム９はドラムボトム１９と共に、シャフト７に対して相対回転する。 The clutch 1 further includes a drum bottom 19 between the shaft 7 and the outer drum 9 so as to close one end of the outer drum 9, which is rotatable relative to the shaft 7 and splined to the outer drum 9. I support this. That is, the outer drum 9 rotates relative to the shaft 7 together with the drum bottom 19.

図１，２と組み合わせて図３を参照するに、ドラムボトム１９は、シャフト７に回転可能に嵌合する筒状のスリーブ２１を一体に備える。スリーブ２１とシャフト７との間には、回転を円滑にするべく、ニードルベアリング５５が介在してもよい。シャフト７の潤滑油の流路は、軸心からニードルベアリング５５に向けて径方向に延びていてもよく、これは遠心力を利用して潤滑油をニードルベアリング５５に供給する。ニードルベアリング５５に代わりブッシュを利用してもよく、あるいは図７，９に示すごとく、一以上のボールベアリング５７が利用されてもよい。 Referring to FIG. 3 in combination with FIGS. 1 and 2, the drum bottom 19 integrally includes a tubular sleeve 21 rotatably fitted to the shaft 7. A needle bearing 55 may be interposed between the sleeve 21 and the shaft 7 in order to facilitate rotation. The flow path of the lubricating oil of the shaft 7 may extend radially from the axial center toward the needle bearing 55, which supplies the lubricating oil to the needle bearing 55 by utilizing centrifugal force. Bushing may be used instead of the needle bearing 55, or one or more ball bearings 57 may be used, as shown in FIGS. 7 and 9.

あるいは、図８Ａに示すごとく、ベアリングやブッシュの介在なしに直接にスリーブ２１がシャフト７に嵌合してもよい。潤滑油を界面に保持する便宜のために、図８Ｂに示すごとくスリーブ２１またはブッシュの内面にオイル溝５９が刻まれていてもよい。あるいはスリーブ２１またはブッシュに鋳鉄のごとき油膜を保持する性質に優れた材料を利用して、オイル溝を省いてもよい。 Alternatively, as shown in FIG. 8A, the sleeve 21 may be directly fitted to the shaft 7 without the intervention of bearings or bushes. An oil groove 59 may be engraved on the inner surface of the sleeve 21 or bush as shown in FIG. 8B for the convenience of holding the lubricating oil at the interface. Alternatively, the oil groove may be omitted by using a material having an excellent property of holding an oil film such as cast iron on the sleeve 21 or the bush.

図３，６，７，８Ａ，９の何れかを参照するに、ドラムボトム１９において軸Ｘに略直交な壁部分と、その外周の短い周壁と、その内周のスリーブ２１とは、軸Ｘ周りに比較的に浅い円環溝を囲む。かかる円環溝にプランジャ１７が流体密的に（流体Ｆが液体ならば液密的に）嵌合し、かかる組み合わせは室２３を囲む。流体密性を確保するべく、ドラムボトム１９とプランジャ１７にはＯリングのごとき適宜のシール部材が介在してもよい。詳しくは後述するが、室２３は流路を介して流体回路３１と流体連通しており、流体Ｆによる圧を受けてプランジャ１７は軸方向に移動する。 With reference to any one of FIGS. 3, 6, 7, 8A and 9, the wall portion substantially orthogonal to the axis X in the drum bottom 19, the short peripheral wall thereof, and the sleeve 21 on the inner circumference thereof are formed on the axis X. Surrounds a relatively shallow annular groove. The plunger 17 fits fluid-tightly (if the fluid F is liquid) into the annular groove, and the combination surrounds the chamber 23. In order to ensure fluid tightness, an appropriate sealing member such as an O-ring may be interposed between the drum bottom 19 and the plunger 17. As will be described in detail later, the chamber 23 communicates with the fluid circuit 31 via the flow path, and the plunger 17 moves in the axial direction under the pressure of the fluid F.

プランジャ１７はさらに軸方向に延びてクラッチプレート組１１に臨んでおり、流体Ｆがプランジャ１７を軸方向に駆動すればプランジャ１７はクラッチプレート組１１を押圧し、以ってクラッチ１が連結される。またクラッチ１を脱連結せしめるよう、プランジャ１７を元の位置に復帰させる向きに、コイルばねのごとき付勢手段がプランジャ１７に結合してもよい。 The plunger 17 further extends in the axial direction and faces the clutch plate assembly 11, and if the fluid F drives the plunger 17 in the axial direction, the plunger 17 presses the clutch plate assembly 11, whereby the clutch 1 is engaged. .. Further, an urging means such as a coil spring may be coupled to the plunger 17 in a direction for returning the plunger 17 to the original position so as to disengage the clutch 1.

クラッチプレート組１１は、コーン式、ドッグ式、あるいは多板式クラッチを構成するが、以下では多板式の例を説明する。クラッチプレート組１１は、シャフト７に結合した複数の第１のプレート１３と、アウタドラム９に結合した複数の第２のプレート１５とを備え、第１のプレート１３と第２のプレート１５とは軸方向に互いに重なり合うべく、交互に並べられている。 The clutch plate assembly 11 constitutes a cone type, dog type, or multi-plate type clutch, and examples of the multi-plate type will be described below. The clutch plate assembly 11 includes a plurality of first plates 13 coupled to the shaft 7 and a plurality of second plates 15 coupled to the outer drum 9, and the first plate 13 and the second plate 15 are shafts. They are arranged alternately so that they overlap each other in the direction.

第１のプレート１３とシャフト７との間にはインナドラム２５が介在してもよい。各図より理解される通り、第２のギヤ歯５、クラッチプレート組１１およびインナドラム２５は、軸Ｘに直交する同一の平面上に概ね並べることができ、換言すれば軸方向には互いにオーバーラップせしめることができる。さらにこれらは第１のギヤ歯３に軸方向に隣接せしめることができる。かかる配置は、クラッチ１の軸方向の寸法を減ずるのに有利である。 An inner drum 25 may be interposed between the first plate 13 and the shaft 7. As can be understood from each figure, the second gear tooth 5, the clutch plate set 11, and the inner drum 25 can be roughly arranged on the same plane orthogonal to the axis X, in other words, they overlap each other in the axial direction. You can wrap it. Further, they can be axially adjacent to the first gear tooth 3. Such an arrangement is advantageous in reducing the axial dimension of the clutch 1.

インナドラム２５とシャフト７との結合は、図３，８Ａに示すごとく、圧入によってもよいし、あるいは溶接によってもよい。あるいは図６，７，９に示すごとく、スプライン２７による係合によってもよい。プレート１３，１５とシャフト７あるいはインナドラム２５およびアウタドラム９との結合は、例えばスプラインによることができる。 The coupling between the inner drum 25 and the shaft 7 may be press-fitted or welded as shown in FIGS. 3 and 8A. Alternatively, as shown in FIGS. 6, 7 and 9, it may be engaged by the spline 27. The coupling between the plates 13 and 15 and the shaft 7 or the inner drum 25 and the outer drum 9 can be, for example, by splines.

流体圧を受けてプランジャ１７がクラッチプレート組１１を押圧し、これを連結すれば、第２の動力源１０５がクラッチ１を介してデファレンシャル１１１に駆動的に結合し、以って２つの動力源１０３，１０５が共に駆動輪Ｗを駆動する。クラッチ１が脱連結すれば第１の動力源１０３のみが駆動輪Ｗを駆動する。 When the plunger 17 presses the clutch plate assembly 11 under the fluid pressure and connects the clutch plate set 11, the second power source 105 is drivenly coupled to the differential 111 via the clutch 1, and thus the two power sources. Both 103 and 105 drive the drive wheel W. If the clutch 1 is disengaged, only the first power source 103 drives the drive wheels W.

第２の動力源１０５によるトルクは、第２のギヤ歯５に入力されて、概ね同一平面上に並ぶクラッチプレート組１１およびインナドラム２５に伝えられ、これに隣接した第１のギヤ歯３に伝えられる。トルクは略同一平面上において伝達されるので、かかる構造は捩れに対して強固である。いずれの部材も捩れに対する強度あるいは剛性をそれほど考慮しなくてもよく、従って軽量化に有利である。言うまでもなくアウタドラム９からドラムボトム１９およびスリーブ２１に至る経路はトルクを負担しないので、これらの強度あるいは剛性に対する要求は比較的に軽く、この点でも軽量化に有利である。 The torque from the second power source 105 is input to the second gear tooth 5 and transmitted to the clutch plate assembly 11 and the inner drum 25 which are substantially aligned on the same plane, and is transmitted to the first gear tooth 3 adjacent thereto. Reportedly. Since the torque is transmitted in substantially the same plane, such a structure is strong against torsion. None of the members need to consider the strength or rigidity against twisting so much, which is advantageous for weight reduction. Needless to say, since the path from the outer drum 9 to the drum bottom 19 and the sleeve 21 does not bear torque, the demand for their strength or rigidity is relatively light, which is also advantageous for weight reduction.

図３，６，７，８Ａの何れかを参照するに、プランジャ１７が流体圧を受けるとき、反力を受けてドラムボトム１９はクラッチプレート組１１から遠ざかる向きに押される。これに抗するべく、ドラムボトム１９とケーシング１０１との間にスラストベアリング６１が介在してもよい。スラストベアリング６１は、例えばシャフト７を支持するベアリング５１のアウタレースに当接するように配置することができる。アウタレースは特に硬い素材よりなるので、磨耗や変形をすることなくスラストベアリング６１を支えることができる。代わりにケーシング１０１には比較的に柔らかい素材を適用することができる。 With reference to any of FIGS. 3, 6, 7, and 8A, when the plunger 17 receives the fluid pressure, the drum bottom 19 is pushed away from the clutch plate set 11 by the reaction force. To counter this, a thrust bearing 61 may be interposed between the drum bottom 19 and the casing 101. The thrust bearing 61 can be arranged so as to abut the outer race of the bearing 51 that supports the shaft 7, for example. Since the outer race is made of a particularly hard material, it can support the thrust bearing 61 without being worn or deformed. Alternatively, a relatively soft material can be applied to the casing 101.

あるいは、図９に示すごとく、軸方向の力がクラッチ１の内部で完結する構造を採用してもよい。かかる例によれば、スラストベアリングがなく、代わりに、プランジャ１７に関してクラッチプレート組１１とは軸方向に反対側であって、スリーブ２１とシャフト７との間に、ボールベアリング６３が介在する。ボールベアリング６３，５７の対は、相対回転を円滑にするだけでなく、反力を支えるにも十分である。かかる例によれば、軸方向の力はクラッチ１の内部で完結して外部に漏れることがないので、クラッチドラムより外側の設計に関して自由度が向上する。 Alternatively, as shown in FIG. 9, a structure in which the axial force is completed inside the clutch 1 may be adopted. According to such an example, there is no thrust bearing, and instead, a ball bearing 63 is interposed between the sleeve 21 and the shaft 7 on the side opposite to the clutch plate set 11 in the axial direction with respect to the plunger 17. The pair of ball bearings 63, 57 not only facilitates relative rotation, but is also sufficient to support the reaction force. According to such an example, since the axial force is completed inside the clutch 1 and does not leak to the outside, the degree of freedom in designing outside the clutch drum is improved.

図１，２と組み合わせて主に図４を参照するに、シャフト７は、ドラムボトム１９を超えて軸方向に延長された延長部７９を備え、延長部７９は流体回路３１に流体密的に嵌入する。軸方向路３３は延長部７９にまで延長されており、その端はプラグ８５等により適宜に閉塞される。流体回路３１は静止した構造であって、延長部７９はもちろんこれに対して回転可能である。 Mainly referring to FIG. 4 in combination with FIGS. 1 and 2, the shaft 7 includes an extension 79 that extends axially beyond the drum bottom 19, and the extension 79 is fluid-tight in the fluid circuit 31. Fit in. The axial path 33 extends to an extension portion 79, the end of which is appropriately closed by a plug 85 or the like. The fluid circuit 31 has a stationary structure, and the extension 79 is of course rotatable with respect to the extension 79.

流体回路３１は、外部のポンプ、あるいはそれ自身が内包するポンプが発生した圧を利用して、加圧された流体Ｆをクラッチ１に供給する装置である。ポンプの駆動力は電動モータによってもよく、あるいは駆動力はシャフト７から得てもよい。シャフト７から駆動力を取り出すため、流体回路３１はギヤのごとき係合構造８７を備えて延長部７９あるいはプラグ８５と係合していてもよい。 The fluid circuit 31 is a device that supplies the pressurized fluid F to the clutch 1 by utilizing the pressure generated by an external pump or a pump contained therein. The driving force of the pump may be an electric motor, or the driving force may be obtained from the shaft 7. In order to extract the driving force from the shaft 7, the fluid circuit 31 may have an engaging structure 87 such as a gear and may be engaged with the extension portion 79 or the plug 85.

流体回路３１は、一定量の加圧された流体Ｆをオン・オフ切り替え可能に導入するべく切り替えバルブ８３を備え、また流体Ｆの通路の一端はボール８１のごとき封止栓により閉じられていてもよい。これらは延長部７９に向けて開口しており、以って軸方向路３３と流体連通する。加圧された流体Ｆは、軸方向路３３を通って室２３に供給されて、プランジャ１７を駆動する。 The fluid circuit 31 includes a switching valve 83 for introducing a constant amount of pressurized fluid F so that it can be switched on and off, and one end of the passage of the fluid F is closed by a sealing plug such as a ball 81. May be good. These are open toward the extension 79, thus communicating fluid with the axial path 33. The pressurized fluid F is supplied to the chamber 23 through the axial path 33 to drive the plunger 17.

シャフト７は、スリーブ２１と流体回路３１との何れに対しても相対回転する。それゆえ互いの嵌合部を越えて流体Ｆの流路が流体連通を維持するには、特別の配慮が必要である。その一例は、図５Ａ，５Ｂに示された構造である。 The shaft 7 rotates relative to both the sleeve 21 and the fluid circuit 31. Therefore, special consideration is required for the fluid F flow paths to maintain fluid communication beyond the mating portions of each other. An example is the structure shown in FIGS. 5A and 5B.

すなわちシャフト７は、軸方向路３３からスリーブ２１に向かって径方向にシャフト７を貫く一以上の放射路３５を備える。スリーブ２１は、これに対応するように、室２３に向かって径方向にスリーブ２１を貫く一以上の放射路３７を備える。さらにシャフト７の外面およびスリーブ２１の内面の何れかまたは両方は、放射路３５，３７に周方向に交差する周溝７１，７３を備える。例えば図４より理解されるように、回転により放射路３５，３７同士が揃っていないときでも、周溝７１，７３を経由して放射路３５，３７は流体連通できる。 That is, the shaft 7 includes one or more radiation paths 35 penetrating the shaft 7 in the radial direction from the axial path 33 toward the sleeve 21. Correspondingly, the sleeve 21 includes one or more radiation paths 37 that radially penetrate the sleeve 21 toward the chamber 23. Further, either or both of the outer surface of the shaft 7 and the inner surface of the sleeve 21 are provided with peripheral grooves 71 and 73 that intersect the radiation paths 35 and 37 in the circumferential direction. For example, as can be understood from FIG. 4, even when the radiation paths 35 and 37 are not aligned with each other due to rotation, the radiation paths 35 and 37 can communicate with each other via the peripheral grooves 71 and 73.

図４に戻って参照するに、同様な構造は流体回路３１に関しても利用することができる。すなわちシャフト７の延長部７９は、軸方向路３３から流体回路３１に向かって延長部７９を貫く一以上の放射路３９を備え、延長部７９の外面および流体回路３１の内面の何れかまたは両方は、放射路３９に周方向に交差する周溝７５，７７を備え、以って相対回転に関わらず流体連通を維持する。 For reference back in FIG. 4, a similar structure can be used for the fluid circuit 31. That is, the extension 79 of the shaft 7 includes one or more radiation paths 39 penetrating the extension 79 from the axial path 33 toward the fluid circuit 31, and either or both of the outer surface of the extension 79 and the inner surface of the fluid circuit 31. Provide peripheral grooves 75, 77 that intersect the radial path 39 in the circumferential direction, thereby maintaining fluid communication regardless of relative rotation.

既に述べた通り、クラッチ１は軸方向に短く、従って流体Ｆの流路も短くすることができる。潤滑油を流体Ｆに利用すると、潤滑油は撹拌されることに伴って気泡を含有するので、少なからず圧縮性を有する。気泡が増加して圧縮性が増大すれば、バルブ８３が作動して流体Ｆに加圧が開始されてからクラッチ１が作動するまでのレスポンスが低下しかねない。上述の各実施形態によれば、流路が短いために圧縮性による影響も減じられ、以ってクラッチ１のレスポンスが改善される。 As already mentioned, the clutch 1 is short in the axial direction, and therefore the flow path of the fluid F can also be short. When the lubricating oil is used for the fluid F, the lubricating oil contains air bubbles as it is agitated, and therefore has not a little compressibility. If the number of bubbles increases and the compressibility increases, the response from the operation of the valve 83 to the start of pressurization of the fluid F to the operation of the clutch 1 may decrease. According to each of the above-described embodiments, since the flow path is short, the influence of compressibility is reduced, and thus the response of the clutch 1 is improved.

また各実施形態によれば、クラッチ１が連結していないとき、アウタドラム９のみならず、ドラムボトム１９、スリーブ２１、プランジャ１７および関連する部材の全てがシャフト７から自由であり、すなわち車両が進行しているときでもこれらの部材を停止させることができる。第１の動力源１０３はこれらの回転を負担しなくてよいので、車両の燃費向上に貢献することができる。 Further, according to each embodiment, when the clutch 1 is not engaged, not only the outer drum 9, but also the drum bottom 19, the sleeve 21, the plunger 17 and all the related members are free from the shaft 7, that is, the vehicle advances. These members can be stopped even when the clutch is engaged. Since the first power source 103 does not have to bear these rotations, it can contribute to improving the fuel efficiency of the vehicle.

幾つかの実施形態を説明したが、上記開示内容に基づいて実施形態の修正ないし変形をすることが可能である。 Although some embodiments have been described, it is possible to modify or modify the embodiments based on the above disclosure contents.

軸方向にコンパクトな流体圧クラッチが提供される。 Axial compact fluid pressure clutches are provided.

Claims (5)

外部の流体回路から流体圧を供給して作動する流体圧クラッチであって、
径方向に外方に突出した第１のギヤ歯を一体的に備えたシャフトと、
径方向に外方に突出した第２のギヤ歯を一体的に備え、前記シャフトを同軸に囲み前記第１のギヤ歯に軸方向に隣接したアウタドラムと、
前記シャフトに回転可能に嵌合するスリーブを備え、前記アウタドラムと前記シャフトとの間に介在して前記アウタドラムを前記シャフトに対して回転可能に支持するドラムボトムと、
前記シャフトに結合した第１のプレートと、前記アウタドラムに結合した第２のプレートと、を備え、前記第１のプレートと前記第２のプレートは軸方向に互いに重なり合うべく配列された、クラッチプレート組と、
前記ドラムボトムとの組み合わせが室を囲むべく前記ドラムボトムに流体密的に嵌合して軸方向に移動可能であり、前記クラッチプレート組を軸方向に押圧できるように配置されたプランジャと、
前記シャフト内を軸方向に走る軸方向路を含み、前記スリーブを貫いて前記流体回路を前記室に流体連通して前記室に前記流体圧を生ぜしめる流路と、
を備え、
前記流路は前記シャフトを前記軸方向路から前記スリーブに向かって径方向に貫く第１の放射路と前記スリーブを前記室に向かって径方向に貫く第２の放射路とを含み、前記スリーブと前記シャフトとの何れか一以上は、前記第１の放射路および前記第２の放射路に周方向に交差する周溝を備え、以って前記スリーブが前記シャフトに対して回転しても前記周溝は前記第１の放射路と前記第２の放射路との流体連通を維持する、流体圧クラッチ。 A fluid pressure clutch that operates by supplying fluid pressure from an external fluid circuit.
A shaft integrally provided with a first gear tooth protruding outward in the radial direction,
An outer drum that integrally includes a second gear tooth that protrudes outward in the radial direction, coaxially surrounds the shaft, and is axially adjacent to the first gear tooth.
A drum bottom provided with a sleeve rotatably fitted to the shaft and interposed between the outer drum and the shaft to rotatably support the outer drum with respect to the shaft.
A clutch plate assembly comprising a first plate coupled to the shaft and a second plate coupled to the outer drum, wherein the first plate and the second plate are arranged so as to overlap each other in the axial direction. When,
A plunger arranged so that the combination with the drum bottom can be fluidly fitted to the drum bottom so as to surround the chamber and can move in the axial direction, and the clutch plate assembly can be pressed in the axial direction.
A flow path that includes an axial path that runs axially in the shaft, communicates the fluid circuit to the chamber through the sleeve, and creates the fluid pressure in the chamber.
Equipped with a,
The flow path includes a first radiation path that radially penetrates the shaft from the axial path toward the sleeve and a second radiation path that radially penetrates the sleeve toward the chamber. And one or more of the shafts are provided with circumferential grooves that intersect the first radiation path and the second radiation path in the circumferential direction, so that even if the sleeve rotates with respect to the shaft. The peripheral groove is a fluid pressure clutch that maintains fluid communication between the first radiation path and the second radiation path . 前記アウタドラムと同軸に径方向に内方に配置され、前記シャフトと前記第１のプレートとの間に介在したインナドラムをさらに備え、
前記シャフトと前記インナドラムとは、溶接、スプライン係合、圧入の何れか１以上により固定的に結合されている、請求項１の流体圧クラッチ。 Further provided is an inner drum that is coaxially arranged inward in the radial direction with the outer drum and interposed between the shaft and the first plate.
The fluid pressure clutch according to claim 1, wherein the shaft and the inner drum are fixedly coupled by any one or more of welding, spline engagement, and press fitting. 前記第２のギヤ歯と、前記クラッチプレート組と、前記インナドラムとは、互いに軸方向にオーバーラップするべく配置され、前記第１のギヤ歯と前記インナドラムとは軸方向に隣接するべく配置されている、請求項２の流体圧クラッチ。 The second gear tooth, the clutch plate set, and the inner drum are arranged so as to overlap each other in the axial direction, and the first gear tooth and the inner drum are arranged so as to be adjacent to each other in the axial direction. The fluid pressure clutch according to claim 2. 前記ドラムボトムは、前記プランジャに関して前記クラッチプレート組とは軸方向に反対側に、軸方向に向いたスラストベアリングまたは前記スリーブと前記シャフトとの間に介在したボールベアリングを備える、請求項１の流体圧クラッチ。 The fluid according to claim 1, wherein the drum bottom includes a thrust bearing oriented in the axial direction or a ball bearing interposed between the sleeve and the shaft on the side opposite to the clutch plate assembly in the axial direction with respect to the plunger. Pressure clutch. 前記シャフトは前記流体回路に流体密的に回転可能に嵌入するべく軸方向に延びた延長部を備え、前記流路は前記延長部を前記軸方向路から前記流体回路に向かって径方向に貫く第３の放射路を含み、前記延長部は前記第３の放射路に周方向に交差する第２の周溝を備え、以って前記シャフトが前記流体回路に対して回転しても前記第２の周溝は前記流体回路と前記第３の放射路との流体連通を維持する、請求項１の流体圧クラッチ。 The shaft comprises an axially extending extension for fluid-tightly rotatably fitting into the fluid circuit, and the flow path radially penetrates the extension from the axial path towards the fluid circuit. The extension includes a third radiation path and the extension includes a second circumferential groove that intersects the third radiation path in the circumferential direction, so that even if the shaft rotates with respect to the fluid circuit, the first The fluid pressure clutch according to claim 1 , wherein the peripheral groove of 2 maintains fluid communication between the fluid circuit and the third radiation path.
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