特許 6845031 油圧クラッチ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6845031

(24)【登録日】2021年3月1日

(45)【発行日】2021年3月17日

(54)【発明の名称】油圧クラッチ装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 25/063 20060101AFI20210308BHJP

   F16D 25/0638 20060101ALI20210308BHJP

【ＦＩ】

   F16D25/063 G

   F16D25/0638

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-17463(P2017-17463)

(22)【出願日】2017年2月2日

(65)【公開番号】特開2018-123913(P2018-123913A)

(43)【公開日】2018年8月9日

【審査請求日】2019年11月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】303025663

【氏名又は名称】株式会社日立ニコトランスミッション

(74)【代理人】

【識別番号】100112689

【弁理士】

【氏名又は名称】佐原 雅史

(74)【代理人】

【識別番号】100128934

【弁理士】

【氏名又は名称】横田 一樹

(72)【発明者】

【氏名】岩本 安弘

【審査官】 藤村 聖子

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６１−１６０３２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−０６４４００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ ２５／００−３９／００

Ｂ６３Ｈ ２３／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一軸と、
前記第一軸と同軸状に配置される第二軸と、
前記第一軸と前記第二軸の間に配置されて、摩擦力又は油の粘性抵抗によって回転動力を伝達する摩擦伝達機構と、
前記第一軸又は前記第二軸と共に回動し、前記摩擦伝達機構を軸方向に押圧して、該摩擦伝達機構の動力伝達トルクを変化させる油圧押圧機構と、を備え、
前記油圧押圧機構は、
軸方向に往復移動して前記摩擦伝達機構を押圧するピストンと、
前記ピストンを収容するシリンダと、
前記ピストンと前記シリンダの間に形成されて、前記ピストンに油圧を印加する第一圧力空間と、
前記ピストンと前記シリンダの間に形成されて、前記ピストンに油圧を印加する第二圧力空間と、
を有し、
前記第一圧力空間は、
環状空間となる外側第一圧力空間と、
前記外側第一圧力空間よりも径方向内側、且つ、前記外側第一圧力空間から隔離された環状空間となる内側第一圧力空間と、
を有し、更に、
前記外側第一圧力空間及び前記内側第一圧力空間に第一油圧を案内する第一作動油案内経路と、
前記第二圧力空間に第二油圧を案内する第二作動油案内経路と、を備えることを特徴とする、油圧クラッチ装置。

【請求項2】

前記ピストンは、
前記外側第一圧力空間と対向する外側第一受圧面と、
前記内側第一圧力空間と対向する内側第一受圧面と、
前記第二圧力空間と対向する第二受圧面と、を有し、
前記第二受圧面の面積は、前記外側第一受圧面の面積及び前記内側第一受圧面の面積の合計と比較して小さいことを特徴とする、
請求項１に記載の油圧クラッチ装置。

【請求項3】

前記ピストンは、
前記外側第一圧力空間と対向する外側第一受圧面と、
前記内側第一圧力空間と対向する内側第一受圧面と、
前記第二圧力空間と対向する第二受圧面と、を有し、
前記外側第一受圧面、前記内側第一受圧面及び前記第二受圧面は、リング状又は円状の面となっており、
前記第二受圧面の径方向の距離は、前記外側第一受圧面の径方向の距離及び前記内側第一受圧面の径方向の距離の合計と比較して小さいことを特徴とする、請求項１又は２に記載の油圧クラッチ装置。

【請求項4】

前記ピストンは、
前記外側第一圧力空間と対向する外側第一受圧面と、
前記内側第一圧力空間と対向する内側第一受圧面と、
前記第二圧力空間と対向する第二受圧面と、を有し、
前記外側第一受圧面、前記内側第一受圧面及び前記第二受圧面は、リング状又は円状の面となっており、
前記第二受圧面は、
前記外側第一受圧面と比較して、径方向内側に配置され、且つ、前記内側第一受圧面と比較して、径方向外側に配置されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の油圧クラッチ装置。

【請求項5】

前記外側第一圧力空間と前記内側第一圧力空間と前記第二圧力空間は、円筒状又は円柱状の空間となっており、
前記ピストンは、前記外側第一圧力空間と前記第二圧力空間の境界に位置して軸方向に伸びる筒状のピストン用外側隔離壁を有すると共に、前記シリンダは、前記ピストン用外側隔離壁と接近して対向する筒状のシリンダ用外側隔離壁を有し、
前記ピストンは、前記内側第一圧力空間と前記第二圧力空間の境界に位置して軸方向に伸びる筒状のピストン用内側隔離壁を有すると共に、前記シリンダは、前記ピストン用内側隔離壁と接近して対向する筒状のシリンダ用内側隔離壁を有し、
前記ピストン用外側隔離壁と前記シリンダ用外側隔離壁によって、前記外側第一圧力空間と前記第二圧力空間が隔離されると共に、前記ピストン用内側隔離壁と前記シリンダ用内側隔離壁によって、前記内側第一圧力空間と前記第二圧力空間が隔離されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の油圧クラッチ装置。

【請求項6】

前記外側第一圧力空間と前記第二圧力空間は、軸方向において互いに異なる位置に設けられると共に、前記内側第一圧力空間と前記第二圧力空間は、軸方向において互いに異なる位置に設けられることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の油圧クラッチ装置。

【請求項7】

前記第二油圧は、前記第一油圧と比較して低圧であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の油圧クラッチ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、原動機と推進装置の間の動力伝達をおこなう油圧クラッチ装置、特に舶用油圧クラッチに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に使用される油圧式（多板）クラッチ装置は、例えば駆動軸に周方向に係合し、軸方向ついては摺動自在に備えられた、いわゆる摩擦プレートと、被駆動軸に周方向に係合し、軸方向については摺動自在に備えられた、いわゆるスチールプレートと、油圧によって軸方向に押圧可能なピストンとシリンダ等から構成され、駆動軸から被駆動軸への動力の伝達、及び、動力の切断をおこなう。

【0003】

図５（Ａ）に、従来の油圧クラッチ装置２０１の説明図を示す。油圧クラッチ装置２０１は、第一軸２６０と第二軸２７０の間の動力伝達を制御する。油圧クラッチ装置２０１は、シリンダ２３０と、ピストン２２０を備える油圧式押圧機構２１０と、摩擦伝達機構２８０と、挟持部２７６等を備える。ピストン２２０と、シリンダ２３０を構成する外側筒部２３７と、内側筒部２３８は、圧力空間２４０を形成する。圧力空間２４０には作動油案内経路２５０が接続され、作動油を注入し油圧を供給することができる。摩擦伝達機構２８０は、複数の第一プレート２８２と、複数の第二プレート２８４を備える。摩擦伝達機構２８０は、ピストン２２０と挟持部２７６の間に設けられる。

【0004】

第一軸２６０には、駆動リング２６２が固定され、駆動リング２６２のスプラインには、周方向に複数の第一プレート２８２が係合され、複数の第一プレート２８２は、軸方向には摺動自在に保持される。第二軸２７０にはクラッチハブ２７５が固定され、クラッチハブ２７５の外周側に設けられたスプラインには、周方向に複数の第二プレート２８４が係合され、複数の第二プレート２８４は、軸方向には摺動自在に保持される。複数の第一プレート２８２と、複数の第二プレート２８４は、それぞれ交互に相手を挟み込む様に配設される。すなわち、第一プレート２８２と第二プレート２８４は、軸方向に交互に積層される。

【0005】

図５（Ｂ）で、油圧式押圧機構２１０の動作を説明する。まず作動油案内経路２５０から作動油を注入することでピストン２２０を、軸方向、矢印で示す摩擦伝達機構２８０の向きに移動させる。すると、ピストン２２０と挟持部２７６に挟み込まれた複数の第一プレート２８２と複数の第二プレート２８４が互いに近接し、摩擦又は油の粘性抵抗を生じる。すると第一軸２６０と第二軸２７０の間で動力が伝達されるようになり、第二軸２７０を通じて動力がさらに推進装置等に伝達される。

【0006】

さて第一軸２６０が駆動軸である場合を考える。油圧クラッチ装置が大型になり、回転速度が高速になると、第一軸２６０の回転による遠心力によって、圧力空間２４０内部の作動油が影響を受け、いわゆる遠心油圧が発生し、ピストンを押すことになる。図６（Ａ）に、油圧式押圧機構２１０の説明図を示す。第一軸２６０を周方向に覆うように、油圧式押圧機構２１０は設けられる。図６（Ｂ）には、図６（Ａ）におけるＡ−Ａ'矢視断面図を示す。圧力空間２４０は環状に形成される。ここで、第一軸２６０の中心軸からの距離をＬとすると、径方向にＬが大きくなるに従って、圧力空間２４０の内部にある作動油にかかる遠心力が大きくなることで、遠心油圧が大きくなる（図６（Ｃ）参照）。このように遠心油圧が生じると、圧力空間２４０に供給される作動油圧をゼロにして、クラッチを開放される状態にしようとしても、ピストン２２０に押圧力が働き、摩擦伝達機構２８０が係合状態になり、大きなトルクが第二軸２７０側に生じる可能性がでてくる。またこのように遠心油圧が生じるとトルクを細かく高精度に制御することも困難になる。

【0007】

このような遠心油圧の影響を避けるために、ある程度押圧ピストンが移動すると、排油孔が開放されて、作動油が抜ける仕組み、および、ピストンの軸方向に複数の油室を設ける技術が開示されている（特許文献１参照）。また伝達トルクの制御性を良くするために、複数のピストンを組み合わせて、それぞれが摩擦伝達機構を押圧する技術も知られている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特公昭４４−１２４４２号公報

【特許文献2】特許第４８８２８３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、特許文献１のような構造は部品点数が多く、構造が複雑となるため大型の油圧クラッチ装置には不向きである。また特許文献２のような複数のピストンを押圧する構造であると、クラッチを構成するクラッチプレートを局所的に押すことになり、プレートの変形を生じる可能性がある。

【0010】

本発明は、斯かる実情に鑑み、大型油圧クラッチにおいて、高速回転に伴う遠心油圧による影響を避け、低圧のクラッチ作動油圧でもトルクを細かく高精度に制御可能な油圧クラッチ装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

（１）本発明は、第一軸と、前記第一軸と同軸状に配置される第二軸と、前記第一軸と前記第二軸の間に配置されて、摩擦力又は油の粘性抵抗によって回転動力を伝達する摩擦伝達機構と、前記第一軸又は前記第二軸と共に回動し、前記摩擦伝達機構を軸方向に押圧して、該摩擦伝達機構の動力伝達トルクを変化させる油圧押圧機構と、を備え、前記油圧押圧機構は、軸方向に往復移動して前記摩擦伝達機構を押圧するピストンと、前記ピストンを収容するシリンダと、前記ピストンと前記シリンダの間に形成されて、前記ピストンに油圧を印加する第一圧力空間と、前記ピストンと前記シリンダの間に形成されて、前記ピストンに油圧を印加する第二圧力空間と、を有することを特徴とする、油圧クラッチ装置を提供する。

【0012】

上記（１）に記載する発明によれば、油圧押圧機構が第一圧力空間と、第二圧力空間という異なる２つの圧力空間を有するので、例えば第二圧力空間のみを使用してピストンを押圧することができる。したがって摩擦伝達機構を押圧するピストンの押圧面積を変えることなく弱い押圧力が実現でき、トルクを細かく高精度に制御することが可能になるという極めて優れた効果を奏する。

【0013】

（２）本発明は、前記ピストンが、前記第一圧力空間と対向する第一受圧面と、前記第二圧力空間と対向する第二受圧面と、を有し、前記第二受圧面の面積は、前記第一受圧面と比較して小さいことを特徴とする、上記（１）に記載の油圧クラッチ装置を提供する。

【0014】

上記（２）に記載する発明によれば、第二圧力空間の第二受圧面の面積は、第一圧力空間の第一受圧面と比較して小さいので、大きなトルクを生じさせたい場合には第一油圧空間を使用し、小さなトルクを生じさせたい場合には、第二油圧空間を使用するといった使い分けができる。また小さな第二圧力空間を使用する場合には、遠心油圧の影響を避けることもできるので、細かなトルク制御が可能になる油圧クラッチ装置を実現できるという優れた効果を奏する。

【0015】

（３）本発明は、前記第一受圧面及び前記第二受圧面が、リング状又は円状の面となっており、前記第二受圧面の径方向の距離は、前記第一受圧面と比較して小さいことを特徴とする、上記（１）又は（２）に記載の油圧クラッチ装置を提供する。

【0016】

上記（３）に記載する発明によれば、第二受圧面の径方向の距離が第一受圧面と比較して小さいので、第二圧力空間の作動油に働く遠心力の影響が小さくなり、遠心油圧による、意図しないトルクの発生が抑えやすくなり、細かなトルク制御が可能になる油圧クラッチ装置を実現できるという優れた効果を奏する。

【0017】

（４）本発明は、前記第一受圧面及び前記第二受圧面が、リング状又は円状の面となっており、前記第二受圧面は、前記第一受圧面における外周縁と比較して、径方向内側に配置されることを特徴とする、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の油圧クラッチ装置を提供する。

【0018】

上記（４）に記載する発明によれば、第二圧力空間を構成する第二受圧面が、第一圧力空間を構成する第一受圧面の外周縁よりも内側に配置されるので、第二圧力空間内の作動油に働く遠心力の影響が小さくなり、第二圧力空間内の遠心油圧を生じにくくするという優れた効果を奏する。

【0019】

（５）本発明は、前記第一圧力空間と前記第二圧力空間が、円筒状又は円柱状の空間となっており、前記ピストンは、前記第一圧力空間と前記第二圧力空間の境界に位置して軸方向に伸びる筒状のピストン用隔離壁を有すると共に、前記シリンダは、前記ピストン用隔離壁と接近して対向する筒状のシリンダ用隔離壁を有し、前記ピストン用隔離壁と前記シリンダ用隔離壁によって、前記第一圧力空間と前記第二圧力空間が隔離されることを特徴とする、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の油圧クラッチ装置を提供する。

【0020】

上記（５）に記載する発明によれば、ピストン用隔離壁と、ピストン用隔離壁と接近して対向する筒状のシリンダ用隔離壁により、第一圧力空間と第二圧力空間を実現するので、簡単な構造で、細かなトルク制御が可能な油圧クラッチ装置を実現できるという極めて優れた効果を奏する。

【0021】

（６）本発明は、前記第一圧力空間と前記第二圧力空間が、軸方向において互いに異なる位置に設けられることを特徴とする、上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の油圧クラッチ装置を提供する。

【0022】

上記（６）に記載する発明によれば、第一圧力空間と第二圧力空間が、軸方向において互いに異なる位置に設けられるので、ピストンの径方向に第一圧力空間と第二圧力空間を併設することができてスペースの有効活用が可能になり、またピストン用隔離壁と、ピストン用隔離壁と接近して対向する筒状のシリンダ用隔離壁も最小限の数に抑えることができるので油圧押圧装置の製造が容易になり、製造コストを低廉なものにできるというという優れた効果を奏する。

【0023】

（７）本発明は、前記第一圧力空間に第一油圧を案内する第一作動油案内経路と、前記第二圧力空間に第二油圧を案内する第二作動油案内経路と、を備え、前記第二油圧は、前記第一油圧と比較して低圧であることを特徴とする、上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の油圧クラッチ装置を提供する。

【0024】

上記（７）に記載する発明によれば、油圧押圧機構が異なる油圧を印加できる二つの圧力空間を備えるので、大きなトルクを生じさせたい場合には第一油圧空間を使用し、小さなトルクを生じさせたい場合には第二圧力空間を使用することで、簡単な構造で細かなトルク制御が可能になる油圧クラッチ装置を実現できるという優れた効果を奏する。

【発明の効果】

【0025】

本発明の請求項１〜７記載の油圧クラッチ装置によれば、クラッチを押圧するピストンは単一のまま、遠心油圧の影響が少なくでき、弱い押圧力で小さなトルクを高精度に制御できるというという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】（Ａ）第一実施形態に係る油圧クラッチ装置の説明図である。（Ｂ）油圧押圧機構の説明図である。（Ｃ）油圧押圧機構における作動油圧案内経路とシール部材の位置を説明する説明図である。

【図2】（Ａ）外側第一圧力空間と、内側第一圧力空間に油圧をかけて押圧する態様を説明する説明図である。（Ｂ）第二圧力空間に油圧をかけて押圧する態様を説明する説明図である。（Ｃ）外側第一圧力空間と、内側第一圧力空間と、第二圧力空間に油圧をかけて押圧する態様を説明する説明図である。

【図3】（Ａ）第二実施形態に係る油圧クラッチ装置の油圧押圧機構の説明図である。（Ｂ）第三実施形態に係る油圧クラッチ装置の油圧押圧機構の説明図である。（Ｃ）第四実施形態に係る油圧クラッチ装置の油圧押圧機構の説明図である。

【図4】（Ａ）第五実施形態に係る油圧クラッチ装置の油圧押圧機構の説明図である。（Ｂ）第七実施形態に係る油圧クラッチ装置の油圧押圧機構の説明図である。（Ｃ）第六実施形態に係る油圧クラッチ装置の油圧押圧機構の説明図である。

【図5】（Ａ）従来の油圧クラッチ装置の説明図である（Ｂ）従来の油圧式押圧機構の動作を示す説明図である。

【図6】（Ａ）従来の油圧クラッチ装置における油圧押圧装置の説明図である。（Ｂ）油圧押圧装置の断面図である。（Ｃ）中心軸からの距離と遠心油圧の関係を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

【0028】

図１〜図４は発明を実施する形態の一例であって、図中、同一の符号を付した部分は同一物を表わす。なお、各図において一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、部材の大きさ、形状、厚みなどを適宜誇張して表現する。

【0029】

図１には、第一実施形態に係る油圧クラッチ装置１の説明図を示す。第一軸６０は、例えば船舶におけるディーゼルエンジンの駆動軸である。第二軸７０は、例えば船舶においてスクリュー等の推進装置に繋がる被駆動軸に接続され、動力を伝達する。なお図１は、第一軸６０の軸方向をＹ軸、径方向鉛直上向きをＺ軸正の向き、としたときのＸ軸方向から見た油圧クラッチ装置１の断面を示す。

【0030】

油圧クラッチ装置１には、潤滑油を摩擦伝達機構８０に供給する潤滑油経路５６と、第一作動油案内経路５２と、第二作動油案内経路５４が備えられ、第一作動油案内経路５２を通じて、後述する外側第一圧力空間４２Ａと、内側第一圧力空間４２Ｂに作動油が供給される。なお潤滑油経路５６は、シール部材９７を通じて摩擦伝達機構８０に潤滑油を供給する。

【0031】

油圧クラッチ装置１は、摩擦伝達機構８０を軸方向に押圧する油圧式押圧機構１０と、第一軸６０と第二軸７０の間に配置されて、摩擦力又は油の粘性抵抗によって動力を伝達する摩擦伝達機構８０を備える。摩擦伝達機構８０は、第一軸６０の周囲に形成される。

【0032】

複数の第一プレート８２と、複数の第二プレート８４は、軸方向に交互に積層される。第一プレート８２は、第一軸６０と周方向に係合する。形状はリング状であり、内縁に凹凸を有する。凹凸は、第一軸６０の駆動リング６２に設けられたスプラインと周方向に係合する。第一プレート８２は、駆動リング６２のスプラインに案内されることで、第一軸６０に対して軸方向に摺動自在となっている。第二プレート８４は、第二軸７０と周方向に係合する。形状はリング状であり、内縁に凹凸を有する。凹凸は、第二軸７０に固定されたクラッチハブ７５の外周側に設けられたスプラインと周方向に係合する。第二プレート８４は、クラッチハブ７５の外周側に設けられたスプラインに案内されることで、第二軸７０に対して軸方向に摺動自在となっている。

【0033】

第二軸７０と第一軸６０の間には軸受け９３、軸受け９４が配設され、摩擦伝達機構８０がトルクを生じていないときには、第一軸６０と第二軸７０は互いに自在に回動可能である。

【0034】

摩擦伝達機構８０はピストン２０と挟持部７６により挟まれており、ピストン２０が摩擦伝達機構８０向きに押圧することで、第一プレート８２と第二プレート８４の間隙が狭まり、摩擦力又は油の粘性抵抗を生じることで第一軸６０と第二軸７０の間で動力を伝達する。

【0035】

すなわち摩擦伝達機構８０が押圧されると、シリンダ３０とピストン２０を含む油圧式押圧機構１０、摩擦伝達機構８０、挟持部７６、第二軸７０は一体となって回動する。

【0036】

なお、貫通ボルト７８は、軸方向に伸び、挟持部材７６、駆動リング６２、シリンダ３０、およびピストン２０から連続して設けられた爪部９５を貫通する。貫通ボルト７８の周囲には復帰用弾性部材７９が設置され、後述する外側第一圧力空間４２Ａや第二圧力空間４４の油圧が回収される際に、ピストン２０を基底部３１側に復帰させる。

【0037】

すなわち爪部９５と挟持部７６の間に復帰用弾性部材７９が設けられることにより、油圧が下がった際に、ピストン２０を、軸方向シリンダ３０の基底部３１向きに復帰させることで、摩擦伝達機構８０にかかる力を低減させ、油圧クラッチ装置１を開放状態、切断状態にすることができる。

【0038】

図１（Ｂ）には、油圧式押圧機構１０の説明図を示す。油圧式押圧機構１０は、摩擦伝達機構８０を軸方向に押圧するピストン２０と、ピストン２０を内部に保持し、自身の内壁とピストン２０の間に、後述する圧力空間を形成する有底の中空構造を有するシリンダ３０を備える。

【0039】

ピストン２０は、第一軸６０が内部に挿入される略リング形状であり、シリンダ３０内で軸方向に移動自在に保持される。

【0040】

ピストン２０とシリンダ３０は、外側第一圧力空間４２Ａと、内側第一圧力空間４２Ｂからなる第一圧力空間４２と、第二圧力空間４４を、その間に形成する。外側第一圧力空間４２Ａと、内側第一圧力空間４２Ｂは、それぞれ環状の空間であり、第一作動油経路５２により油圧が供給される。第二圧力空間４４には、第二作動油案内経路５４により油圧が供給される。

【0041】

外側第一圧力空間４２Ａは、外側筒部３７とピストン２０によって形成され、外側筒部３７の内周面と、後述する第二対向面３４の外周側に配置される外側第一対向面３２Ａと、後述する第二受圧面２４の外周側に配置される外側第一受圧面２２Ａと、第一受圧面と第二受圧面の境界に位置するピストン用外側隔離壁２６Ａで形成されている。ピストン用外側隔離壁２６Ａは、軸方向に伸び、筒状であり、シール部材１００が配置される（図１（Ｃ）参照）。

【0042】

内側第一圧力空間４２Ｂは、内側筒部３８とピストン２０によって形成され、内側筒部３８の内周面と、後述する第二対向面３４の内周側に配置される内側第一対向面３２Ｂと、後述する第二受圧面２４の内周側に配置される内側第一受圧面２２Ｂと、第一受圧面と第二受圧面の境界に位置するピストン用内側隔離壁２６Ｂで形成されている。ピストン用外側隔離壁２６Ｂは、軸方向に伸び、筒状であり、シール部材１００が配置される（図１（Ｃ）参照）。

【0043】

なお図１（Ｃ）において、内側筒部３８のピストン２０側周面に設けられるシール部材１００と、シリンダ用内側隔離壁３６Ｂに設けられるシール部材１００は、図上異なった表現で表しているが、いずれもＶリングである。シール部材１００は、ダブルシールであってもよい。材質としてはニトリル、クロロプレン、フッ素樹脂等が考えられる。ピストン用外側隔離壁２６Ａに設けられるシール部材１００と、外側筒部３７の内周面と対向するピストン２０の外周面に設けられるシール部材１００についても同様である。

【0044】

以下、外側第一圧力空間４２Ａと内側第一圧力空間４２Ｂを合わせて第一圧力空間４２と定義する。また外側第一受圧面２２Ａと内側第一受圧面２２Ｂを合わせて第一受圧面２２と定義する。同様に、ピストン用外側隔離壁２６Ａとピストン用内側隔離壁２６Ｂを合わせてピストン用隔離壁２６、外側第一対向面３２Ａと内側第一対向面３２Ｂを合わせて第一対向面３２と定義する。シリンダ用外側隔離壁３６Ａとシリンダ用内側隔離壁３６Ｂを合わせて、シリンダ用隔離壁３６と定義する。

【0045】

第二圧力空間４４は、互いに対向する第二受圧面２４と第二対向面３４と、第一圧力空間４２と第二圧力空間４４の境界に位置するシリンダ用外側隔離壁３６Ａ、及び、シリンダ用内側隔離壁３６Ｂで形成される。第二圧力空間４４は、環状の空間であり、第一圧力空間４２より体積が小さい。また径方向の距離が、第一圧力空間４２よりも小さい。第一圧力空間４２と軸方向の位置が異なる。第二受圧面２４は、径方向の距離が、第一受圧面２２よりも小さい。また第二受圧面２４は、第一受圧面２２と軸方向の位置が異なり、
第一受圧面２２より面積が小さいリング状の平面である。

【0046】

なおシリンダ用外側隔離壁３６Ａは、ピストン用隔離壁２６Ａと対向し、軸方向に伸び、環状となる。またシール部材１００が配置される（図１（Ｃ）参照）。

【0047】

外側第一圧力空間４２Ａと、内側第一圧力空間４２Ｂには、それぞれ第一圧力空間４２に案内される油圧を回収する第一作動油回収経路９０が接続される。第一作動油回収経路９０には、内部に細い流路を有し流動抵抗を生成するオリフィス９２を備える（図１（Ｃ）参照）。

【0048】

また第二圧力空間４４には、第二圧力空間４４に案内される油圧を回収する第二作動油回収経路９１が接続される。第二作動油回収経路９１には、内部に細い流路を有し流動抵抗を生成するオリフィス９２を備える（図１（Ｃ）参照）。

【0049】

第一作動油案内経路５２と第二作動油案内経路５４から供給される油圧は、油圧制御ユニット（図示省略）により制御される。

【0050】

油圧制御ユニットはＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどから構成され、各種制御を実行する。ＣＰＵはいわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて様々な機能を実現する。ＲＡＭはＣＰＵの作業領域、記憶領域として使用され、ＲＯＭはＣＰＵで実行されるオペレーティングシステムやプログラムを記憶する。

【0051】

すなわち、油圧クラッチ装置１は、第一軸６０と、第一軸６０と同軸状に配置される第二軸７０と、第一軸６０と第二軸７０の間に配置されて、摩擦力又は油の粘性抵抗によって回転動力を伝達する摩擦伝達機構８０と、第一軸６０又は第二軸７０と共に回動し、摩擦伝達機構８０を軸方向に押圧して、該摩擦伝達機構８０の動力伝達トルクを変化させる油圧押圧機構１０とを備え、油圧押圧機構１０は、軸方向に往復移動して摩擦伝達機構８０を押圧するピストン２０と、ピストン２０を収容するシリンダ３０と、ピストン２０とシリンダ３０の間に形成されて、ピストン２０に油圧を印加する第一圧力空間４２と、ピストン２０とシリンダ３０の間に形成されて、ピストン２０に油圧を印加する第二圧力空間４４とを有する。

【0052】

ピストン２０は、第一圧力空間４２、すなわち外側第一圧力空間４２Ａ及び内側第一圧力空間４２Ｂと対向する第一受圧面２２、すなわち外側第一受圧面２２Ａ及び内側第一受圧面２２Ｂと、第二圧力空間４４と対向する第二受圧面２４と、を有し、第二受圧面２４の面積は、第一受圧面２２の面積、すなわち外側第一受圧面２２Ａの面積と内側第一受圧面２２Ｂの面積の合計と比較して小さい。

【0053】

第一受圧面２２、すなわち外側第一受圧面２２Ａ及び内側第一受圧面２２Ｂと、第二受圧面２４は、それぞれリング状又は円状の面となっており、第二受圧面２４の径方向の距離は、第一受圧面２２、すなわち外側第一受圧面２２Ａ及び内側第一受圧面２２Ｂと比較して小さい。

【0054】

第一受圧面２２、すなわち外側第一受圧面２２Ａ及び内側第一受圧面２２Ｂと、第二受圧面２４は、リング状又は円状の面となっており、第二受圧面２４は、第一受圧面２２における外周縁と比較して、径方向内側に配置される。

【0055】

第一圧力空間４２、すなわち外側第一圧力空間４２Ａ及び内側第一圧力空間４２Ｂ、と第二圧力空間４４は、それぞれ円筒状又は円柱状の空間となっており、ピストン２０は、第一圧力空間４２、すなわち外側第一圧力空間４２Ａ及び内側第一圧力空間４２Ｂと、第二圧力空間４４の境界に位置して軸方向に伸びる筒状のピストン用隔離壁２６を有すると共に、シリンダ３０は、ピストン用隔離壁２６と接近して対向する筒状のシリンダ用隔離壁３６を有し、ピストン用隔離壁２６とシリンダ用隔離壁３６によって、第一圧力空間４２と第二圧力空間４４が隔離される。

【0056】

第一圧力空間４２、すなわち外側第一圧力空間４２Ａ及び内側第一圧力空間４２Ｂと、第二圧力空間４４は、軸方向において互いに異なる位置に設けられる。

【0057】

第一圧力空間４２に第一油圧を案内する第一作動油案内経路５２と、第二圧力空間４４に第二油圧を案内する第二作動油案内経路５４とを備え、第二油圧は、第一油圧と比較して低圧である。

【0058】

本発明の第一実施形態に係る油圧クラッチ装置１によれば、油圧押圧機構８０が第一圧力空間４２と、第二圧力空間４４という異なる２つの圧力空間を有するので、例えば第二圧力空間４４のみを使用してピストンを押圧することができる。したがって摩擦伝達機構８０を押圧するピストンの押圧面積を変えることなく、弱い押圧力が実現でき、トルクを細かく高精度に制御することが可能になるという極めて優れた効果を奏する。

【0059】

本発明の第一実施形態に係る油圧クラッチ装置１によれば、第二圧力空間４４の第二受圧面２４の面積は、第一圧力空間４２の第一受圧面２２の面積、すなわち外側第一受圧面２２Ａの面積と、内側第一受圧面２２Ｂの面積を合わせた面積と比較して小さいので、大きなトルクを生じさせたい場合には第一油圧空間４２を使用し、小さなトルクを生じさせたい場合には、第二油圧空間４４を使用するといった使い分けができる。また小さな第二圧力空間を使用する場合には、遠心油圧の影響を避けることもできるので、細かなトルク制御が可能になる油圧クラッチ装置を実現できるという優れた効果を奏する。

【0060】

本発明の第一実施形態に係る油圧クラッチ装置１によれば、第二受圧面２４の径方向の距離が第一受圧面２２と比較して小さいので、第二圧力空間４４の作動油に働く遠心力の影響が小さくなり、遠心油圧による、意図しないトルクの発生を抑えやすくなり、細かなトルク制御が可能になる油圧クラッチ装置を実現できるという優れた効果を奏する。

【0061】

本発明の第一実施形態に係る油圧クラッチ装置１によれば、第二圧力空間４４を構成する第二受圧面２４が、第一圧力空間４２を構成する第一受圧面２２の外周縁よりも内側に配置されるので、第二圧力空間内４４の作動油に働く遠心力の影響が小さくなり、第二圧力空間４４内の遠心油圧を生じにくくするという優れた効果を奏する。

【0062】

本発明の第一実施形態に係る油圧クラッチ装置１によれば、ピストン用隔離壁２６と、ピストン用隔離壁２６と接近して対向する筒状のシリンダ用隔離壁３６により、第一圧力空間４２と第二圧力空間４４を実現するので、簡単な構造で、細かなトルク制御が可能な油圧クラッチ装置１を実現できるという極めて優れた効果を奏する。

【0063】

本発明の第一実施形態に係る油圧クラッチ装置１によれば、第一圧力空間４２と第二圧力空間が４４、軸方向において互いに異なる位置に設けられるので、ピストン２０の径方向に第一圧力空間４２と第二圧力空間４４を併設することができてスペースの有効活用が可能になり、またピストン用隔離壁２６と、ピストン用隔離壁２６と接近して対向する筒状のシリンダ用隔離壁３６も最小限の数に抑えることができるので油圧押圧装置１の製造が容易になり、製造コストを低廉なものにできるというという優れた効果を奏する。

【0064】

本発明の第一実施形態に係る油圧クラッチ装置１によれば、油圧押圧機構１０が、異なる油圧を印加できる二つの圧力空間を備えるので、大きなトルクを生じさせたい場合には第一油圧空間４２を使用し、小さなトルクを生じさせたい場合には第二圧力空間４４を使用することで、簡単な構造で、細かなトルクが可能な油圧クラッチ装置を実現できるという極めて優れた効果を奏する。

【0065】

図２で上記した第一実施形態の動作を説明する。

【0066】

図２（Ａ）は、外側第一圧力空間４２Ａと、内側第一圧力空間４２Ｂに油圧をかけて押圧する態様を説明する説明図である。大きなトルクを生じさせたい場合に、第一作動油案内経路５２から油圧を供給し、ピストン２０を摩擦伝達機構８０側に押圧する。

【0067】

なお、第二圧力空間４４の作動油は、第二作動油回収経路９１（図１（Ｃ）参照）を通じて回収され、油圧の供給はせず、第二受圧面２４には圧力をかけない。

【0068】

図２（Ｂ）には、第二圧力空間４４に油圧をかけて押圧する態様を示す。低圧のクラッチ作動油圧を第二作動油案内経路５４から供給することにより、小さなトルクを高精度に制御可能である。

【0069】

なお、外側第一圧力空間４２Ａと内側第一圧力空間４２Ｂの油圧は、第一作動油回収経路９０（図１（Ｃ）参照）を通じて回収され、油圧の供給はせず、外側第一受圧面２２Ａと内側第一受圧面２２Ｂには、圧力をかけない。

【0070】

図２（Ｃ）には、外側第一圧力空間４２Ａと、内側第一圧力空間４２Ｂと、第二圧力空間４４に同時に油圧をかけて押圧する態様を示す。大きなトルクを発生させたい場合に、第一作動油案内経路５２と第二作動油案内経路５４からそれぞれ、外側第一圧力空間４２Ａ、内側第一圧力空間４２Ｂ、第二圧力空間４４へ油圧を供給する。このとき外側第一受圧面２２Ａ、内側第一受圧面２２Ｂ、第二受圧面２４にかかる圧力は、略同じ大きさであることが望ましい。

【0071】

図３（Ａ）では、本発明の第二実施形態に係る油圧クラッチ装置１の油圧式押圧機構１０を説明する。油圧式押圧機構１０は、外側第一圧力空間４２Ａと第二圧力空間４４を備える。外側第一受圧面２２Ａは第二受圧面２４の外側に設けられる。第二受圧面２４の面積は、外側第一受圧面２２Ａの面積より小さい。外側第一圧力空間４２Ａには、第一作動油案内経路５２（図示省略）から油圧が供給され、第二圧力空間４４には、第二作動油案内経路５４（図示省略）から油圧が供給される。

【0072】

本発明の第二実施形態に係る油圧クラッチ装置１の油圧式押圧機構１０は、本発明の第一実施形態の油圧式押圧機構１０より簡単な構造であり、大きなトルクを生じさせたい場合には外側第一油圧空間４２Ａを使用し、小さなトルクを生じさせたい場合には第二圧力空間４４を使用することで、細かなトルク制御が可能な油圧クラッチ装置を実現できるという極めて優れた効果を奏する。また径方向内側に第二圧力空間４４が配置されているため、第二圧力空間４４には遠心油圧による影響が生じにくい。またシール部材１００が、少なくて済むので、コスト的にも低廉になる（図１（Ｃ）参照）。

【0073】

図３（Ｂ）では、本発明の第三実施形態に係る油圧クラッチ装置１の油圧式押圧機構１０を説明する。油圧式押圧機構１０は、内側第一圧力空間４２Ｂと、第二圧力空間４４を備える。内側第一受圧面２２Ｂは、第二受圧面２４の内側に設けられる。第二受圧面２４の面積は、内側第一受圧面２２Ｂの面積より小さい。内側第一圧力空間４２Ｂには、第一作動油案内経路５２（図示省略）から油圧が供給され、第二圧力空間４４には、第二作動油案内経路５４（図示省略）から油圧が供給される。

【0074】

本発明の第一実施形態より簡単な構造であり、大きなトルクを生じさせたい場合には内側第一圧力空間４２Ｂを使用し、小さなトルクを生じさせたい場合には第二圧力空間４４を使用することで、細かなトルクが可能な油圧クラッチ装置を実現できるという極めて優れた効果を奏する。

【0075】

図３（Ｃ）では、本発明の第四実施形態に係る油圧クラッチ装置１の油圧式押圧機構１０を説明する。外側第一圧力空間４２Ａと第二圧力空間４４を備える。外側第一受圧面２２Ａは第二受圧面２４の外側に設けられる。第二受圧面２４の面積は、外側第一受圧面２２Ａの面積より小さい。外側第一圧力空間４２Ａには、第一作動油案内経路５２（図示省略）から油圧が供給され、第二圧力空間４４には、第二作動油案内経路５４（図示省略）から油圧が供給される。

【0076】

本発明の第一実施形態より簡単な構造であり、大きなトルクを生じさせたい場合には外側第一油圧空間４２Ａを使用し、小さなトルクを生じさせたい場合には第二圧力空間４４を使用することで、細かなトルク制御が可能な油圧クラッチ装置を実現できるという極めて優れた効果を奏する。

【0077】

図４（Ａ）には、本発明の第五実施形態に係る油圧クラッチ装置１の油圧式押圧機構１０を示す。本発明の第一実施形態におけるピストン２０とシリンダ３０の凹凸の関係が逆になった態様である。油圧式押圧機構１０は、外側第一圧力空間４２Ａと、内側第一圧力空間４２Ｂと、第二圧力空間４４を備える。第二圧力空間４４における第二受圧面２４の面積は、外側第一受圧面２２Ａの面積と、内側第一受圧面２２Ｂの面積を合計した面積より小さい。

【0078】

外側第一圧力空間４２Ａ及び内側第一圧力空間４２Ｂには、第一作動油案内経路５２（図示省略）から油圧が供給され、第二圧力空間４４には、第二作動油案内経路５４（図示省略）から油圧が供給される。

【0079】

大きなトルクを生じさせたい場合には外側第一圧力空間４２Ａ及び内側第一圧力空間４２Ｂを使用し、小さなトルクを生じさせたい場合には第二圧力空間４４を使用することで、細かなトルク制御が可能な油圧クラッチ装置を実現できるという極めて優れた効果を奏する。

【0080】

図４（Ｂ）には、本発明の第六実施形態に係る油圧クラッチ装置１の油圧式押圧機構１０を示す。油圧式押圧機構１０は、外側第一圧力空間４２Ａと第二圧力空間４４を備える。第二受圧面２４の面積は、外側第一受圧面２２Ａの面積より小さい。外側第一圧力空間４２Ａには、第一作動油案内経路５２（図示省略）から油圧が供給され、第二圧力空間４４には、第二作動油案内経路５４（図示省略）から油圧が供給される。

【0081】

大きなトルクを生じさせたい場合には外側第一圧力空間４２Ａを使用し、小さなトルクを生じさせたい場合には第二圧力空間４４を使用することで、細かなトルク制御性が可能な油圧クラッチ装置を実現できるという極めて優れた効果を奏する。

【0082】

図４（Ｂ）には、本発明の第七実施形態に係る油圧クラッチ装置１の油圧式押圧機構１０を示す。油圧式押圧機構１０は、内側第一圧力空間４２Ｂと第二圧力空間４４を備える。第二受圧面２４の面積は、内側第一受圧面２２Ｂの面積より小さい。内側第一圧力空間４２Ｂには、第一作動油案内経路５２（図示省略）から油圧が供給され、第二圧力空間４４には、第二作動油案内経路５４（図示省略）から油圧が供給される。

【0083】

大きなトルクを生じさせたい場合には内側第一圧力空間４２Ｂを使用し、小さなトルクを生じさせたい場合には第二圧力空間４４を使用することで、細かなトルク制御が可能な油圧クラッチ装置を実現できるという極めて優れた効果を奏する。

【0084】

尚、本発明の油圧クラッチ装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0085】

１ 油圧クラッチ装置
１０ 油圧式押圧機構
２０ ピストン
２２ 第一受圧面
２２Ａ 外側第一受圧面
２２Ｂ 内側第一受圧面
２４ 第二受圧面
２６ ピストン用隔離壁
２６Ａ ピストン用外側隔離壁
２６Ｂ ピストン用内側隔離壁
３０ シリンダ
３１ 基底部
３２ 第一対向面
３２Ａ 外側第一対向面
３２Ｂ 内側第一対向面
３４ 第二対向面
３６ シリンダ用隔離壁
３６Ａ シリンダ用外側隔離壁
３６Ｂ シリンダ用内側隔離壁
３７ 外側筒部
３８ 内側筒部
４２ 第一圧力空間
４２Ａ 外側第一圧力空間
４２Ｂ 内側第一圧力空間
４４ 第二圧力空間
５２ 第一作動油案内経路
５４ 第二作動油案内経路
５６ 潤滑油経路
６０ 第一軸
６２ 駆動リング
７０ 第二軸
７５ クラッチハブ
７６ 挟持部
７８ 貫通ボルト
７９ 復帰用弾性部材
８０ 摩擦伝達機構
８２ 第一プレート
８４ 第二プレート
９０ 第一作動油回収経路
９１ 第二作動油回収経路
９２ オリフィス
９３ 軸受け
９４ 軸受け
９５ 爪部
９７ シール部材
１００ シール部材
２０１ 従来の油圧クラッチ装置
２１０ 油圧式押圧機構
２２０ ピストン
２３０ シリンダ
２３７ 外側筒部
２３８ 内側筒部
２４０ 圧力空間
２５０ 作動油案内経路
２５６ 潤滑油案内経路
２６０ 第一軸
２６２ 駆動リング
２７０ 第二軸
２７５ クラッチハブ
２７６ 挟持部
２８０ 摩擦伝達機構
２８２ 第一プレート
２８４ 第二プレート
２９０ シール部材
２９５ 爪部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】