(57)【要約】【課題】環状の板バネからなるリターンスプリング５によるピストン３の復帰力を安定化させる。【解決手段】クラッチシリンダ２内に軸方向移動可能に配置されてこのクラッチシリンダ２内に加圧室Ａを画成するピストン３が、加圧室Ａ側へ付勢する環状の板バネからなるリターンスプリング５の端部５２に、加圧室Ａと反対側へ向けて突出形成されたスプリング受け３６の角部３６ｂで当接されている。このため、ピストン３の軸方向移動に伴って、リターンスプリング５が曲げ変形されても、ピストン３に対するリターンスプリング５の当接位置が不変となる。【選択図】図１
2006242312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチシリンダ（２）内に軸方向移動可能に配置されてこのクラッチシリンダ（２）内に加圧室（Ａ）を画成するピストン（３）と、前記クラッチシリンダ（２）内に固定状態に配置されて前記ピストン（３）に前記加圧室（Ａ）と反対側から軸方向に対向されたプレート（４）と、前記ピストン（３）とプレート（４）の間の中間室（Ｂ）に配置されて前記ピストン（３）を前記加圧室（９）側へ付勢する環状の板バネからなるリターンスプリング（５）とを備え、このリターンスプリング（５）の端部が、前記ピストン（３）又はプレート（４）に前記中間室（Ｂ）側へ向けて突出形成されたスプリング受け（３６）の角部（３６ｂ）と当接されたことを特徴とする自動変速機用油圧アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の自動変速機の多板クラッチを動作させる油圧アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、車両の自動変速機用油圧アクチュエータを、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。この図３に示されるように、車両の自動変速機用油圧アクチュエータは、駆動軸１０１に取り付けられてこの駆動軸１０１と共に回転する環状シリンダ１０１と、この環状シリンダ１０２内に軸方向移動可能に配置されて加圧室１１１を画成する環状ピストン１０３と、この環状ピストン１０３に加圧室１１１と反対側から軸方向に対向されると共に止め輪１０５を介して駆動軸１０１に固定されたキャンセルプレート１０４と、環状ピストン１０３とキャンセルプレート１０４の間に介装されたリターンスプリング１０６とを備える。参照符号１０７は多板クラッチである。
【０００３】
ピストン１０３は、その外周部に、クラッチシリンダ１０２の内周面に摺動可能に密接されたゴム状弾性材料からなるシールリップ１０８を一体に有し、内周筒部１０３ａがＯリング１０９を介して駆動軸１０１に軸方向移動可能に外挿されている。また、キャンセルプレート１０４は、その外周部に、ピストン１０３の外周筒部１０３ｂの内周面と摺動可能に密接されたゴム状弾性材料からなるシールリップ１１０を一体に有する。
【０００４】
多板クラッチ１０７は、クラッチシリンダ１０２に軸方向移動可能な状態で円周方向に係止された複数のドライブプレート１０７ａと、不図示の従動軸側に設けられたクラッチハブに軸方向移動可能な状態で円周方向に係止された複数のドリブンプレート１０７ｂが軸方向交互に配置された構造を有する。また、ピストン１０３の外周筒部１０３ｂに形成された押圧端部１０３ｃが、多板クラッチ１０７と軸方向に対向されており、ピストン１０３の加圧室１１１側の端部には、リターンスプリング１０６の付勢力による復帰位置を規制するストッパ１０３ｄが突設されている。
【０００５】
すなわち、この自動変速機用油圧アクチュエータは、不図示の油路を介して、クラッチシリンダ１０２とピストン１０３の間の加圧室１１１に油圧を印加することによって、ピストン１０３がリターンスプリング１０６の付勢力に抗してクラッチシリンダ１０２内を図３における下方へ軸方向変位し、多板クラッチ１０７におけるドライブプレート１０７ａとドリブンプレート１０７ｂとを押し付けて摩擦係合させる。このため、多板クラッチ１０７が接続状態となり、駆動軸１０１の駆動トルクが、クラッチシリンダ１０２から多板クラッチ１０７及び不図示のクラッチハブを介して従動軸へ伝達される。
【０００６】
また、この接続状態から、加圧室１１１の油圧を開放すると、ピストン１０３は、リターンスプリング１０６の付勢力によって、クラッチシリンダ１０２内を図３における上方へ復帰移動して、多板クラッチ１０７におけるドライブプレート１０７ａとドリブンプレート１０７ｂの摩擦係合状態を解除し、これによって、駆動軸１０１から従動軸への駆動力伝達を遮断する。
【０００７】
この種の油圧作動クラッチでは、リターンスプリング１０６として図示のような環状の板バネを採用したものが知られている。この場合、ピストン１０３には、リターンスプリング１０６の荷重を受けるためのスプリング受け１０３ｅが突出形成される（例えば特許文献１の図中符号１６２，１６３参照）。
【特許文献１】特開２００３−１０６４２９号公報
【０００８】
しかしながら、従来、ピストン１０３に形成されたスプリング受け１０３ｅは、軸心Ｏを通る平面で切断した断面形状（図３に示される断面形状）が円弧状の屈曲形状をなすため、ピストン１０３のプレス成形において、スプリング受け１０３ｅとストッパ１０３ｄとの間の軸方向高さｈの精度や、スプリング受け１０３ｅの曲率精度を確保することが困難である。そしてこの場合、加圧室１１１の油圧を開放した時の、リターンスプリング１０６によるピストン１０３の復帰力が安定しないといった問題が指摘される。
【０００９】
図４は、そのようなピストン復帰力の不安定要因を説明するための部分拡大図である。すなわち、スプリング受け１０３ｃが、円弧状に屈曲した断面形状をなす場合、ピストン１０３の復帰移動に伴って、リターンスプリング１０６が図４に二点鎖線で示される状態から実線で示される状態に変形されることによって、スプリング受け１０３ｃに対するリターンスプリング１０６の当接位置が移動する（Ｐ１→Ｐ２）。このため、リターンスプリング１０６による変位−荷重特性（すなわちバネ定数）が非線形となり、ピストン１０３のプレス加工時におけるスプリング受け１０３ｃの曲率半径ｒの精度や、先に説明した高さｈのばらつきによって、Ｐ１→Ｐ２の移動距離も大きくばらつくことになり、これがピストン１０３の復帰力の不安定要因となっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、環状の板バネからなるリターンスプリングによるピストンの復帰力を安定化させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係る自動変速機用油圧アクチュエータは、クラッチシリンダ内に軸方向移動可能に配置されてこのクラッチシリンダ内に加圧室を画成するピストンと、前記クラッチシリンダ内に固定状態に配置されて前記ピストンに前記加圧室と反対側から軸方向に対向されたプレートと、前記ピストンとプレートの間の中間室に配置されて前記ピストンを前記加圧室側へ付勢する環状の板バネからなるリターンスプリングとを備え、このリターンスプリングの端部が、前記ピストン又はプレートに前記中間室側へ向けて突出形成されたスプリング受けの角部と当接されたものである。このため、ピストンの軸方向移動に伴って、リターンスプリングがプレートとの間で曲げ変形されても、前記ピストン又はプレートに対するリターンスプリングの当接位置が不変となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る自動変速機用油圧アクチュエータによれば、上述のように、ピストンの軸方向移動に伴ってピストン又はプレートに対するリターンスプリングの当接位置が変化することがなく、リターンスプリングと当接する角部の突出高さの精度も向上させることができるので、リターンスプリングのバネ定数が一定となり、ピストンの復帰力を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る自動変速機用油圧アクチュエータの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る自動変速機用油圧アクチュエータを、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図、図２は、本発明による作用を説明するための要部拡大図である。
【００１４】
図１に示される自動変速機用油圧アクチュエータにおいて、参照符号１は車両の自動変速機における駆動軸、参照符号２は駆動軸１に取り付けられて断面形状が略コ字形に形成された環状のクラッチシリンダ、参照符号３は、クラッチシリンダ２内に軸方向移動可能に配置されて、このクラッチシリンダ２との間に加圧室Ａを画成する環状のピストン、参照符号４は、このピストン３の内周かつ加圧室Ａと反対側に配置されると共にスナップリング１１を介して駆動軸１の外周に支持されたキャンセルプレート、参照符号５は、ピストン３とキャンセルプレート４の間に画成された平衡油室Ｂに適宜軸方向圧縮状態に介装されたリターンスプリング、参照符号６は、多板クラッチである。なお、平衡油室Ｂは、請求項１に記載された中間室に相当し、キャンセルプレート４は、請求項１に記載されたプレートに相当する。
【００１５】
ピストン３は、鋼板などの金属板の打ち抜きプレス成形等によって製作されたものであって、内周筒部３１と、その加圧室Ａ側の端部から展開した受圧盤部３２と、この受圧盤部３２の外周から加圧室Ａと反対側へ延びる外周筒部３３と、この外周筒部３３の先端に屈曲形成されたクラッチ押圧部３４からなる。前記受圧盤部３２には、加圧室Ａ側へ向けて突出し、クラッチシリンダ２の内端面２ｂと当接されることにより、リターンスプリング５の付勢力による復帰動作時のピストン３の上死点位置を規定するた複数のストッパ３５が、円周方向所定間隔で形成されており、また、その外周側に位置して、平衡油室Ｂ側へ向けて突出したスプリング受け３６が形成されている。
【００１６】
ピストン３の受圧盤部３２の外周部、言い換えれば外周筒部３３の加圧室Ａ側の端部には、クラッチシリンダ２の外周筒部２ａの内周面と軸方向摺動可能に密接されるゴム状弾性材料からなるシールリップ７が一体に設けられている。また、ピストン３の内周筒部３１は、ゴム状弾性材料からなるＯリング１２を介して駆動軸１に軸方向移動可能に外挿されている。
【００１７】
シールリップ７は、ピストン３に一体成形（成形と同時に加硫接着）されたものであって、加圧室Ａ側へ向けて円錐筒状に開いた形状で突出しており、その基部からは、ピストン３の外周筒部３３の外周面を覆うように延びる被覆層７１と、スプリング受け３６における加圧室Ａ側の凹面を埋めるように設けられてストッパ３５より僅かに高く肉盛された緩衝層７２が連続して形成されている。
【００１８】
キャンセルプレート４は、鋼板などの金属板の打ち抜きプレス成形等によって製作されたものであって、その外周部に、ピストン３の外周筒部３３の内周面と摺動可能に密接されるゴム状弾性材料からなるシールリップ８が一体に設けられている。このシールリップ８は、キャンセルプレート４に一体成形（成形と同時に加硫接着）されたものであって、平衡油室Ｂ側へ向けて円錐筒状に開いた形状で突出している。
【００１９】
リターンスプリング５は、金属板を円錐面状に成形した環状の板バネからなるものであって、フィンガースプリングとも呼ばれ、内周側が複数のスリット５ａで円周方向に分割されている。そして、内周部５１がキャンセルプレート４に支持されると共に、円周方向に連続した外周部５２が、ピストン３のスプリング受け３６に当接されている。なお、外周部５２は、請求項１に記載されたリターンスプリングの端部に相当する。
【００２０】
多板クラッチ６は、クラッチシリンダ２の外周部に軸方向移動可能な状態で円周方向に係止された複数のドライブプレート６１と、従動軸（不図示）側に設けられたクラッチハブ（不図示）に軸方向移動可能な状態で円周方向に係止された複数のドリブンプレート６２が軸方向交互に配置された構造を有する。そして、ピストン３のクラッチ押圧部３４は、加圧室Ａ側への油圧の印加によってこの多板クラッチ６を押圧して前記ドライブプレート６１とドリブンプレート６２とを互いに摩擦係合させるようになっている。
【００２１】
ここで、ピストン３のスプリング受け３６は、図２に一層明確に示されるように、平突起状に形成されていて、すなわち頂部３６ａが平坦であり、その外周側の肩及び内周側の肩は、それぞれ角部３６ｂ，３６ｃとなっている。そして、リターンスプリング５の外周部５２は、このスプリング受け３６における外周側の角部３６ｂと当接すると共に、頂部３６ａには非接触となっており、ピストン３が多板クラッチ６のドライブプレート６１とドリブンプレート６２とを互いに摩擦係合させる位置まで変位することによって、リターンスプリング５が図２に二点鎖線で示されるように最大変形を受けた状態でも、外周部５２が前記頂部３６ａと非接触の状態を維持されるように、リターンスプリング５の円錐面の傾斜角度が設定されている。
【００２２】
以上の構成を備える自動変速機用油圧アクチュエータは、先に説明した図３と同様、不図示の油路を介して加圧室Ａへオイル（ＡＴＦ）による油圧を印加し、あるいはこの油圧を開放することによって、ピストン３がクラッチシリンダ２内を軸方向変位して、多板クラッチ６を接続動作あるいは遮断動作させるものである。
【００２３】
すなわち、オイルの供給によって加圧室Ａが加圧されると、ピストン３がリターンスプリング５を曲げ変形させながら図中下方へ変位し、このピストン３のクラッチ押圧部３４が、多板クラッチ６のドライブプレート６１とドリブンプレート６２とを摩擦係合させる。このため、多板クラッチ６が接続状態となって、駆動軸１の駆動トルクが、クラッチシリンダ２、多板クラッチ６のドライブプレート６１とドリブンプレート６２及び不図示のクラッチハブを介して、従動軸へ伝達される。
【００２４】
また、この接続状態から、加圧室Ａの油圧を開放すると、曲げ変形されたリターンスプリング５の復元力によって、ピストン３が加圧室Ａの容積を縮小させるように図中上方へ変位し、多板クラッチ６への押圧を解除するので、この多板クラッチ６のドライブプレート６１とドリブンプレート６２の摩擦係合が解除され、駆動軸から従動軸への駆動トルクの伝達が遮断される。
【００２５】
なお、ピストン３の復帰移動による上死点位置は、このピストン３に形成されたストッパ３５がクラッチシリンダ２の内端面２ｂと当接することによって規定され、またこのとき、ストッパ３５に先行して緩衝層７２が前記内端面２ｂと当接するので、上死点に達した時の衝撃が有効に吸収される。
【００２６】
クラッチシリンダ２、ピストン３及びキャンセルプレート４は、駆動軸１と一体的に回転しているので、加圧室Ａ内に導入されたオイルには遠心力による遠心油圧が発生し、この遠心油圧は、リターンスプリング５による図中上方へのピストン３の復帰移動を妨げるように作用する。しかし、ピストン３とキャンセルプレート４の間の平衡油室Ｂにも、不図示の油路を介してオイルが導入されており、このオイルに発生する遠心油圧が、加圧室Ａ内の遠心油圧とほぼ均衡するので、加圧室Ａへの油圧の印加を開放したときの、リターンスプリング５によるピストン３の復帰移動（クラッチの切断）が円滑に行われる。
【００２７】
ここで、ピストン３におけるスプリング受け３６は平突起状であるため、従来のように円弧状の断面形状とした場合に比較して、プレス成形によるスプリング受け３６の寸法精度を容易に向上させることができる。このため、スプリング受け３６とストッパ３５との間の軸方向寸法ｈの精度も高いものとすることができる。
【００２８】
また、ピストン３が多板クラッチ６が接続される下死点位置まで移動した状態でも、あるいはリターンスプリング５の付勢力によって上死点位置まで移動した状態でも、リターンスプリング５の外周部５２は、常にピストン３のスプリング受け３６における外周側の角部３６ｂにのみ当接しており、このためピストン３に対するリターンスプリング５の当接位置Ｐは、殆ど変化しない。
【００２９】
したがって、リターンスプリング５による変位−荷重特性（バネ定数）がほぼ線形に近似することとなり、しかも先に説明した軸方向寸法ｈの精度も高くなるので、リターンスプリング５の付勢力のばらつきが小さく抑えられ、ピストン３の復帰力を安定させることができる。
【００３０】
なお、ピストン３のスプリング受け３６は、例えば断面Ｖ字形に形成することによって角部でリターンスプリング５と接触するようにしても、リターンスプリング５の当接位置Ｐが不変となるので、上述と同様の効果を期待することができる。
【００３１】
また、同様のスプリング受けは、キャンセルプレート４に形成しても、上述と同様の効果を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る自動変速機用油圧アクチュエータを、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。
【図２】本発明による作用を説明するための要部拡大図である。
【図３】従来の技術による車両の自動変速機用油圧アクチュエータを、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。
【図４】従来の技術によるピストン復帰力の不安定要因を説明するための部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  駆動軸
２  クラッチシリンダ
３  ピストン
３１  内周筒部
３２  受圧盤部
３３  外周筒部
３４  クラッチ押圧部
３５  ストッパ
３６  スプリング受け
３６ａ  頂部
３６ｂ，３６ｃ  角部
４  キャンセルプレート
５  リターンスプリング
５１  内周部
５２  外周部（一端部）
６  多板クラッチ
７，８  シールリップ
Ａ  加圧室
Ｂ  平衡油室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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