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技術 油圧クラッチのハウジング及び油圧クラッチのハウジングの製造方法

出願人 株式会社クボタ
発明者 朝田晃宏今村剛
出願日 2008年3月24日 (12年3ヶ月経過) 出願番号 2008-074978
公開日 2009年10月8日 (10年8ヶ月経過) 公開番号 2009-228798
状態 特許登録済
技術分野 機械的に作動されるクラッチ 油圧・電磁・流体クラッチ・流体継手
主要キーワード 右側ハウジング 出力伝達部材 接合範囲 前後進切り換え用 環状端 溶接範囲 溶接歪み 作動油供給路
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年10月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

ハウジング筒体12L,12Rを背中合わせにして両者を一体化しても強度の低下を防止することができ、強固なハウジング6を構成する。

解決手段

筒状に形成されてクラッチプレート収納部16とピストン収納部17とを有する板金製のハウジング筒体12L,12Rを背中合わせに一対備え、各ハウジング筒体12L,12Rは、径方向に延設される縦壁20と、この縦壁20の径外端部の屈曲部21を介して軸方向に延設し前記クラッチプレート収納部16とピストン収納部17とを形成する筒壁22とを備えており、縦壁20の径内端部29はクラッチボス部7に接合され、且つ、縦壁20の径外側は屈曲部21の径内側近傍で互いに電子ビーム溶接により接合されている。

概要

背景

従来より、ピストン及びクラッチプレート収納した油圧クラッチハウジングは、鋳物により一体的に形成されている。近年、鋳物で形成したハウジングを板金製にする技術が開発されてきている(例えば、特許文献1)。
特許文献1は、金属等によって筒状の1つのハウジング筒体を形成し、そのハウジング筒体を入力軸ボス部に接合して、当該ハウジング筒体内にピストンやクラッチプレートを収納したものである。このハウジング筒体は入力軸から径外方向に延設された縦壁環状端壁5)と、この縦壁から屈曲した屈曲部を介して軸方向に延設された筒壁(大径筒3及び小径筒4)とから構成されたものとなっている。
特開昭64−35123号公報

概要

ハウジング筒体12L,12Rを背中合わせにして両者を一体化しても強度の低下を防止することができ、強固なハウジング6を構成する。筒状に形成されてクラッチプレート収納部16とピストン収納部17とを有する板金製のハウジング筒体12L,12Rを背中合わせに一対備え、各ハウジング筒体12L,12Rは、径方向に延設される縦壁20と、この縦壁20の径外端部の屈曲部21を介して軸方向に延設し前記クラッチプレート収納部16とピストン収納部17とを形成する筒壁22とを備えており、縦壁20の径内端部29はクラッチボス部7に接合され、且つ、縦壁20の径外側は屈曲部21の径内側近傍で互いに電子ビーム溶接により接合されている。

目的

さて、車輌等のトランスミッションにおいては高低切り換え、前後進切り換えにデュアルクラッチが用いられているが、このようなデュアルクラッチの分野でも板金製のハウジングが望まれている。
デュアルクラッチのハウジングを板金製にする場合、特許文献1に示したハウジング筒体を2つを背中合わせにして、両者を溶接により互いに接合することによって可能となる。
2つのハウジング筒体の縦壁を背中合わせにして両者を一体化する場合、ハウジング筒体の縦壁の径内端部同士(取付孔a近傍)を溶接により接合すると共に、取付孔とは反対側の縦壁の外端部(屈曲部)同士を外側から溶接により接合することが考えられる。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

筒状に形成されてクラッチプレート収納部とピストン収納部とを有する板金製のハウジング筒体を背中合わせに一対備え、前記各ハウジング筒体は、径方向に延設される縦壁と、この縦壁の径外端部の屈曲部を介して軸方向に延設し前記クラッチプレート収納部とピストン収納部とを形成する筒壁とを備えており、前記縦壁の径内端部クラッチボス部に接合され、且つ、前記縦壁の径外側は前記屈曲部の径内側近傍で互いに電子ビーム溶接により接合されていることを特徴とする油圧クラッチハウジング

請求項2

前記縦壁の径外側の溶接部は、前記ピストン収納部に収納される環状のピストンの背面に形成した作動油を供給する油供給凹部に対応されていることを特徴とする請求項1に記載の油圧クラッチのハウジング。

請求項3

前記縦壁の溶接部は径方向に複数形成され、各溶接部の接合範囲が径方向でオーバラップしている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のハウジング。

請求項4

径方向に延設する縦壁と、この縦壁の径外端部の屈曲部を介して軸方向に延設し前記クラッチプレート収納部とピストン収納部とを形成する筒壁とを備えた筒状の板金製のハウジング筒体を、前記縦壁同士を背中合わせにして、当該縦壁の径内端部同士を溶接により接合されると共に、前記屈曲部の径内側近傍で互いに電子ビーム溶接により接合されることを特徴とする油圧クラッチのハウジングの製造方法。

請求項5

前記電子ビームによる溶接を、接合範囲が径方向にオーバラップするように前記縦壁の径方向に位置を変えて複数回行われることを特徴とする請求項4に記載の油圧クラッチのハウジングの製造方法。

技術分野

0001

本発明は、デュアルスピード切り換え等に使用される油圧クラッチハウジング及び油圧クラッチのハウジングの製造方法に関するものである。

背景技術

0002

従来より、ピストン及びクラッチプレート収納した油圧クラッチのハウジングは、鋳物により一体的に形成されている。近年、鋳物で形成したハウジングを板金製にする技術が開発されてきている(例えば、特許文献1)。
特許文献1は、金属等によって筒状の1つのハウジング筒体を形成し、そのハウジング筒体を入力軸ボス部に接合して、当該ハウジング筒体内にピストンやクラッチプレートを収納したものである。このハウジング筒体は入力軸から径外方向に延設された縦壁環状端壁5)と、この縦壁から屈曲した屈曲部を介して軸方向に延設された筒壁(大径筒3及び小径筒4)とから構成されたものとなっている。
特開昭64−35123号公報

発明が解決しようとする課題

0003

さて、車輌等のトランスミッションにおいては高低速切り換え、前後進切り換えにデュアルクラッチが用いられているが、このようなデュアルクラッチの分野でも板金製のハウジングが望まれている。
デュアルクラッチのハウジングを板金製にする場合、特許文献1に示したハウジング筒体を2つを背中合わせにして、両者を溶接により互いに接合することによって可能となる。
2つのハウジング筒体の縦壁を背中合わせにして両者を一体化する場合、ハウジング筒体の縦壁の径内端部同士(取付孔a近傍)を溶接により接合すると共に、取付孔とは反対側の縦壁の外端部(屈曲部)同士を外側から溶接により接合することが考えられる。

0004

しかしながら、2つのハウジング筒体を一体化する場合、屈曲部同士を開先として溶接していたのでは、ピストン収納部及びクラッチプレート収納部に熱が直接伝わり溶接歪みを生じやすく、溶接困難になるという問題が発生する。
そこで、本発明は、ハウジング筒体を背中合わせにして両者を溶接により一体化したものであって、ピストン収納部及びクラッチプレート収納部に溶接歪みの少ない油圧クラッチのハウジングを提供することを目的とする。
また、本発明は、ハウジング筒体を背中合わせにして両者を溶接により一体化することでハウジングを製造する場合に、ピストン収納部及びクラッチプレート収納部に溶接歪みの少ないハウジングを製造することができる油圧クラッチのハウジングの製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。即ち、本発明の物における技術的手段は、筒状に形成されてクラッチプレート収納部とピストン収納部とを有する板金製のハウジング筒体を背中合わせに一対備え、前記各ハウジング筒体は、径方向に延設される縦壁と、この縦壁の径外端部の屈曲部を介して軸方向に延設し前記クラッチプレート収納部とピストン収納部とを形成する筒壁とを備えており、前記縦壁の径内端部はクラッチボス部に接合され、且つ、前記縦壁の径外側は前記屈曲部の径内側近傍で互いに電子ビーム溶接により接合されている点にある。

0006

これによれば、クラッチプレート収納部とピストン収納部とを形成する筒壁から離れた縦壁同士の径外側が電子ビーム溶接により接合されることで、背中合わせのハウジング筒体が一体化されたハウジングが構成される。
このようなハウジングでは、筒壁から離れた縦壁の径外側が電子ビームにより接合されたものであるため、クラッチプレート収納部及びピストン収納部は溶接による歪みが非常に小さく、当該ハウジングは筒壁内の真円度が保たれた強度の高いものとなる。
前記縦壁の径外側の溶接部は、前記ピストン収納部に収納される環状のピストンの背面に形成した作動油を供給する油供給凹部に対応されていることが好ましい。

0007

これによれば、縦壁の径外側の溶接部において溶接後の溶接塊がピストンに接触することがなく、ピストンの移動に影響を与えることがない。
前記縦壁の溶接部は径方向に複数形成され、各溶接部の接合範囲が径方向でオーバラップしていることが好ましい。これによれば、縦壁の径外側同士が強固に接合されるため、ハウジング筒体の接合強度を向上させることができる。
本発明の方法における技術的手段は、径方向に延設する縦壁と、この縦壁の径外端部の屈曲部を介して軸方向に延設し前記クラッチプレート収納部とピストン収納部とを形成する筒壁とを備えた筒状の板金製のハウジング筒体を、前記縦壁同士を背中合わせにして、当該縦壁の径内端部同士を溶接により接合されると共に、前記屈曲部の径内側近傍で互いに電子ビーム溶接により接合される点にある。

0008

これによれば、縦壁の径外側を電子ビームによって溶接して背中合わせのハウジング筒体を一体化してハウジングを製造する際、縦壁の径外側を電子ビーム溶接により接合するため、溶接時の熱が屈曲部を介して筒壁(クラッチプレート収納部及びピストン収納部)に伝わり難くなるため、筒壁の溶接歪みを非常に小さくすることができ、筒壁内の真円度が保たれた強度の高いハウジングを製造することができる。
前記電子ビームによる溶接を、接合範囲が径方向にオーバラップするように前記縦壁の径方向に位置を変えて複数回行われることが好ましい。これによれば、縦壁の径外側同士を強固に接合することができる。

発明の効果

0009

本発明の油圧クラッチのハウジングによれば、ピストン収納部及びクラッチプレート収納部は溶接歪みの少ないものとなる。また、本発明の油圧クラッチのハウジングの製造方法によれば、ピストン収納部及びクラッチプレート収納部に溶接歪みの少ないハウジングを製造することができる。

発明を実施するための最良の形態

0010

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の油圧クラッチのハウジングを備えたクラッチの全体図を示しており、当該クラッチは、トラクタなどの車輌のトランスミッションにて用いられるデュアルスピードクラッチであり、車輌のトランスミッションにおいては高低速切り換え用や前後進切り換え用として用いられる。
この油圧クラッチ1は、回転自在な入力軸2の動力を、当該入力軸2の一端側(左側)で軸受3により相対回転自在に支持された第1出力伝達部材ギヤ)4と、当該入力軸2の他端(右側)で軸受5により相対回転自在に支持された第2出力伝達部材(ギヤ)11とに伝達可能となっている。

0011

入力軸2の外周部には、ハウジング6を接合するための径外方向に突出したクラッチボス部7が一体形成されている。入力軸2には、ハウジング6内に移動自在に設けられた一対の環状のピストン8L,8Rを作動させるための作動油を供給する作動油供給路9が形成され、また潤滑油を供給する潤滑油供給路10が形成されている。
ハウジング6は、一方が開放し且つ他方が閉塞する筒状に形成された板金製の一対のハウジング筒体12L,12Rを備えており、それぞれのハウジング筒体12L,12Rの閉塞側を背中合わせに接合することにより構成されている。

0012

側ハウジング筒体12Lは、その開放側が左側となるように入力軸2と同一軸芯上に配置されて、複数の円盤状のクラッチディスク13を取り付けられた第1出力伝達部材4のクラッチディスク取付部14が内部に配置されている。
また、左側ハウジング筒体12Lは、左側に配置された複数枚の円盤状のクラッチプレート15を収納するクラッチプレート収納部16を備えると共に、左側に配置された環状ピストン8Lを収納するピストン収納部17を備えている。
一方で、右側ハウジング筒体12Rは、その開放側が右側を向くように入力軸2と同一軸芯上に配置されて、複数の円盤状のクラッチディスク13を取り付けた第2出力伝達部材11のクラッチディスク取付部14が内部に配置されている。また、右側ハウジング筒体12Rは、右側に配置された複数枚の円盤状のクラッチプレート15を収納するクラッチプレート収納部16を備えると共に、右側に配置された環状ピストン8Rを収納するピストン収納部17を備えている。

0013

各ハウジング筒体12L,12Rは、入力軸2に設けられたクラッチボス部7から径外方向に延設された縦壁20と、この縦壁20の径外端部から屈曲部21を介して入力軸2と同一軸方向に延びる筒壁22とを備え、筒壁22によってクラッチプレート収納部16及びピストン収納部17とを形成している。
左側ハウジング筒体12Lの縦壁20と、右側ハウジング筒体12Rの縦壁20との長さは同じに設定され、縦壁20の両者の厚みも同じに設定されている。左側ハウジング筒体12Lの屈曲部21と右側ハウジング筒体12Rの屈曲部21とは、互いに同じ半径を有するR状とされ、縦壁20の径外端部から軸方向に徐々に屈曲するものとされている。

0014

筒壁22は、屈曲部21から続いて軸方向に延びるもので、筒壁22の屈曲部21に近い側(基端部側)はその内面で環状ピストン8L,8Rの外周壁近接又は接触するものとされ、中途部は先端にいくにつれて径の大きくなる拡大部23が備えられ、クラッチプレート収納部16は拡大部23を介してピストン収納部17よりも径が大きくなっている。
環状ピストン8L,8Rと縦壁20及び筒壁22とで囲まれた部分が、作動油供給路9から作動油が供給される作動油供給部25とされ、この作動油供給部25に供給された作動油によって環状ピストン8L,8Rの外周面(特に、縦壁20の近傍の傾斜面26)が押されることで環状ピストン8L,8Rが軸芯方向に移動する。環状ピストン8L,8Rにおいて縦壁20と対向する対向面(背面)の径外端部側には、凹状で且つ全周方向に亘って延びる無端状の油供給凹部28が形成されている。作動油供給部25に供給された作動油は、縦壁20と環状ピストン8L,8Rとの隙間を通って油供給凹部28へと流れるようになっている。

0015

図1図2に示すように、左側ハウジング筒体12Lの縦壁20と、右側ハウジング筒体12Rの縦壁20との径内端部29は揃えられて、それぞれの径内端部29はアーク溶接又は電子ビーム等の溶接により接合されている。また、この径内端部29とは反対側の縦壁20の径外側同士も接合されている。詳しくは、縦壁20において、両者の屈曲部21の径外端部側は揃えられていて、屈曲部21よりも径内側で当該屈曲部21の近傍となる油供給凹部28に対応する位置30(以降、径外側接合部30ということがある)において、縦壁20の両者は互いに電子ビーム溶接により接合されている。

0016

図2に示すように、この実施形態では、径外側接合部30の溶接塊31は径方向にずれた状態で2カ所あって、径方向の2点溶接により縦壁20が互いに接合した状態となっている。即ち、径外側接合部30において、1点目の溶接塊31(溶接部分)の接合範囲L1の一部と、2点目の溶接塊31(溶接部分)の接合範囲L2の一部とが、互いに径方向にオーバラップするように、縦壁20を径方向に位置を変えて接合したものとなっている。
径外側接合部30における接合範囲の総幅L3は、油供給凹部28の径方向の幅L4よりも小さい範囲とされている。即ち、接合により溶融した金属の範囲L3が油供給凹部28の径方向の幅L4よりも小さく、断面視で油供給凹部28から径外方向にはみ出さないものとなっている。なお、径外側接合部30における接合範囲の総幅L3が油供給凹部28の幅L4内であれば、縦壁20の径方向における接合点は2点とは限らず、それ以上であってもよい。

0017

油圧クラッチ1のハウジング6を製造するには、まず、筒状の板金製の各ハウジング筒体12L,12Rを用意して、そのハウジング筒体12L,12Rの縦壁20を背中合わせる(縦壁20の外周面同士を互いに合わせる)。
縦壁20を背中合わせにする際は、縦壁20の径内端部29のそれぞれを揃えると共に、屈曲部21の径外側を揃える。そして、縦壁20を背中合わせにした状態で、ハウジング筒体12L,12R又は電子ビームを回転させながら、縦壁20の径内端部29同士を電子ビーム溶接により接合し、環状ピストン8L,8Rの油供給凹部28に対応する径外側接合部30を電子ビーム溶接により接合する。

0018

電子ビームによる径外側接合部30の接合においては、互いの縦壁20を厚み方向に重合した状態で一方(左側)の縦壁20の内面側から電子ビーム光を照射する。このとき、電子ビームが一方(左側)の縦壁20を貫通して他方(右側)の縦壁20に達するまで(左側の縦壁20から右側の縦壁20に至る範囲で金属が溶けるまで)行う。溶融した金属による接合は、縦壁20の全周に亘って行う。また、縦壁20を全周に亘って接合する接合作業、即ち、径外側接合部30の接合をする溶接作業は複数回(例えば、2回)行う。
図2に示すように、1回目の溶接作業が終了すると、1点目の溶接部分の接合範囲L1の一部と、2回目の溶接部分の接合範囲L2の一部とが、径方向にオーバラップするように、電子ビームを照射する位置を径方向にずらし、再び、縦壁20を全周に亘って接合する2回目の溶接作業を行う。

0019

縦壁20の接合が完了すると、縦壁20の径内端部29を入力軸2に形成したクラッチボス部7に溶接する。なお、縦壁20の径内端部29をクラッチボス部7に溶接する作業と、それぞれの縦壁20の径内端部29を溶接により接合する作業とを同じにしてもよい。
以上、本発明によれば、入力軸2の作動油供給路9に作動油を供給し、作動部供給部25及び油供給凹部28に作動油を送ることによって、環状ピストン8L,8Rを軸方向に移動させ、環状ピストン8L,8Rでクラッチプレート15を押圧して、当該クラッチプレート15とクラッチディスク13とを圧接し、クラッチを接続状態にすることができる。一方、作動油による供給を停止すると環状ピストン8L,8Rと入力軸2との間に介在された付勢部材(例えば、バネ部材)の付勢力によって環状ピストン8L,8Rが戻り、クラッチプレート15とクラッチディスク13との圧接が解除されて、クラッチを切断状態にすることができる。

0020

本発明によれば、左側ハウジング筒体12Lの縦壁20と右側ハウジング筒体12Rの縦壁20とを接合する際、屈曲部21よりもピストン収納部17から離れた位置、即ち、屈曲部21の近傍である径内側(径外側接合部30)を電子ビームにより溶接していて、筒壁22と径外側接合部30との距離が長いため、筒壁22に溶接時の熱が伝わりにくく、溶接時の熱によって筒壁22が径方向などに変形することもなく、クラッチプレート収納部16内及びピストン収納部17内の歪みが非常に小さい(溶接歪みがない)構造である。筒壁22における径方向の歪みが非常に小さい状態であるため、クラッチプレート収納部16へのクラッチプレート15の収まりが良く、溶接後の修正が不要になる。

0021

左側ハウジング筒体12Lと右側ハウジング筒体12Rとの一体化にあたり、縦壁20の径内側と径外側との2カ所を溶接しているため、一体化されたハウジング6の強度(接合強度)は高く、環状ピストン8L,8Rの動作時における屈曲部21の径方向への変形やクラッチプレート15とクラッチディスク13との圧接時における筒壁22の開放側の変形などを防止することができる。
さらに、左側ハウジング筒体12Lの縦壁20と右側ハウジング筒体12Rの縦壁20との接合において、径内側と径外側との少なくとも2点以上を接合しているので、互いの縦壁20が一体化されたものと略同じ強度となる。

0022

しかも、径外側接合部30を油供給凹部28に対応する位置にしているため、収納した環状ピストン8L,8Rが径外側接合部30の溶接後の溶接塊31に接触することを防止し、縦壁20同士を溶接した場合であっても環状ピストン8L,8Rをスムーズに移動させることができ、環状ピストン8L,8Rの移動に影響を与えることがない。径外側接合部30の接合範囲を径方向でオーバラップさせているので、縦壁20の径外側同士を強固に接合することができる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、電子ビーム溶接は径方向に離して複数箇所行ったり、左側ハウジング筒体12L側からだけでなく右側ハウジング筒体12R側から行ってもよい。

0023

また、左側ハウジング筒体12Lと、右側ハウジング筒体12Rとは外径を異ならせてもよく、その場合は、小径の縦壁20の径外端部近傍を溶接するようにする。更に、クラッチボス部7と入力軸2とを別体に形成してもよい。

図面の簡単な説明

0024

本発明の油圧クラッチのハウジングを備えたクラッチの全体図を示している。
ハウジングの部分拡大図を示している。

符号の説明

0025

1油圧クラッチ
2入力軸
6ハウジング
7クラッチボス部
8L環状ピストン
8R 環状ピストン
12L 左側ハウジング筒体
12R右側ハウジング筒体
15クラッチプレート
16 クラッチプレート収納部
17ピストン収納部
20縦壁
21屈曲部
22筒壁
28 油供給凹部
29 縦壁の径内端部
30径外側接合部
31溶接塊(溶接範囲

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