WO2006100966A1

WO2006100966A1 - クラッチ装置

Info

Publication number: WO2006100966A1
Application number: PCT/JP2006/305017
Authority: WO
Inventors: Yasuhiko Fujita
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2007-09-18
Also published as: JP4000152B2; CN101142422A; DE112006000595T5; US20090050437A1; CN101142422B; JP2006258264A; US8083043B2

Abstract

　従来のトルクコンバータの代わりに設置可能な摩擦クラッチを提供する。湿式多板クラッチ１は、車両のエンジンからのトルクをトランスミッションに伝達するための装置であって、クラッチ連結部６と、ピストン２０と、第１油路１１と、第２油路１２と、作動油供給部４３とを備えている。クラッチ連結部６は、複数のプレート部材１７，１８を含む。ピストン２０は、クラッチ連結部６に近接して配置されている。第１油路１１は、ピストン２０側に一端を有する。第２油路１２は、クラッチ連結部６側に一端を有する。作動油供給部４３は、第１油路１１に外部から作動油を供給しかつ第２油路１２の作動油を外部にドレンするクラッチ連結状態と、第１油路１１の作動油を外部にドレンしかつ第２油路１２に外部から作動油を供給するクラッチ解除状態とを切り替える。

Description

明細書

クラッチ装置

技術分野

[0001] 本発明は、クラッチ装置、特に、油圧によって駆動されるクラッチ装置に関する。

背景技術

[0002] トルクコンバータは、 3種の羽根車からなるトーラス（インペラ、タービン、ステータ）を有し、トーラス内部の流体により動力を伝達する装置である。インペラはフロントカバ一とともに内部に作動油が充填された流体室を形成している。インペラは、主に、環状のインペラシェルと、インペラシェル内側に固定された複数のインペラブレードと、インペラブレードの内側に固定された環状のインペラコアとから構成されている。タービンは流体室内でインペラに軸方向に対向して配置されている。タービンは、主に、環状のタービンシェルと、タービンシェルのインペラ側の面に固定された複数のタービンブレードと、タービンブレードの内側に固定された環状のタービンコアと力構成されている。タービンシェルの内周部はタービンハブのフランジに複数のリベットにより固定されている。タービンハブは入力シャフトに相対回転不能に連結されている。ステータは、タービン力インペラに戻る作動油の流れを整流するための機構であり、インペラの内周部とタービン内周部間に配置されている。ステータは、主に、環状のステータシェルと、ステータシェルの外周面に設けられた複数のステータブレードと、複数のステータブレードの先端に固定された環状のステータコアとから構成されている。ステータシェルはワンウェイクラッチを介して固定シャフトに支持されている。

[0003] 一般に、トルクコンバータは、流体により動力を伝達するために加速及び減速をスムーズに行うことができる。しかし、流体の滑りによりエネルギーロスが生じ、燃費が悪レ、。

[0004] そこで従来のトルクコンバータには、入力側のフロントカバーと出力側のタービンとを機械的に連結するロックアップ装置が取り付けられたものがある。ロックアップ装置はフロントカバーとタービンとの間の空間に配置されている。ロックアップ装置は、主に、フロントカバーに圧接可能な円板状ピストンと、タービンの背面側に取り付けられたドリブンプレートと、ピストンとドリブンプレートとを回転方向に弾性的に連結するトーシヨンスプリングとから構成されている。ピストンには、フロントカバーの平坦な摩擦面に対向する位置に円環状の摩擦部材が接着されている (例えば、特許文献 1を参照

。）。

特許文献 1：特開 2004-100714号公報

発明の開示

[0005] く発明が解決しょうとする課題 >

一方、トランスミッションの多段化が進んでいるため、トルクコンバータによるトノレク比増大機能が必要なくなってきている。つまり、多段化されたトランスミッションは、トルクコンバータの代わりにトルク比増大機能がない通常の摩擦クラッチを用いても車両の発進性能を確保できることになる。

[0006] そのような場合、発進用摩擦クラッチは、トルクコンバータ式オートマチック 'トランスミッションのトノレクコンバータの代わりに取り付けられることになる。ところが、従来のトルクコンバータは 2本の油路を用いた油圧回路で制御されているため、 2本の油路のみで制御できる摩擦クラッチでないと取り付けることができない。

[0007] 本発明の課題は、従来のトノレクコンバータの代わりに設置可能な摩擦クラッチを提供することにある。

<課題を解決するための手段 >

請求項 1に記載のクラッチ装置は、車両のエンジンからのトルクをトランスミッションに伝達するための装置であって、クラッチ連結部と、ピストンと、第 1油路と、第 2油路と、作動油供給部とを備えている。クラッチ連結部は、複数のプレート部材を含む。ピストンは、クラッチ連結部に近接して配置されている。第 1油路は、ピストン側に一端を有する。第 2油路は、クラッチ連結部側に一端を有する。作動油供給部は、第 1油路に外部から作動油を供給しかつ第 2油路の作動油を外部にドレンするクラッチ連結状態と、第 1油路の作動油を外部にドレンしかつ第 2油路に外部から作動油を供給するクラッチ解除状態とを切り替える。

[0008] このクラッチ装置では、作動油供給部が第 1油路に作動油を供給するとともに第 2 油路から作動油をドレンすると、ピストンがクラッチ連結部を付勢して、クラッチが連結される。作動油供給部が第 2油路に作動油を供給するとともに第 1油路力作動油をドレンすると、ピストンがクラッチ連結部から離れて、さらにプレート部材も互レ、から離れて、クラッチが解除される。

[0009] 請求項 2に記載のクラッチ装置では、請求項 1において、ピストンにはピストン側とクラッチ連結部側とを貫通する孔が形成されている。クラッチ連結部は、クラッチ解除状態で孔と第 2油路とに連通し、クラッチ連結状態で孔と第 2油路とを遮断する空間を有している。

[0010] このクラッチ装置では、クラッチ解除状態では、第 2油路から孔を通って第 1油路に作動油が流れている。そのため、クラッチ連結部が冷却される。また、クラッチ連結状態では第 1油路からの作動油は孔を通っては第 2油路に流れていない。

[0011] 請求項 3に記載のクラッチ装置は、請求項 2において、クラッチ連結部及びピストンを収容するハウジング部材をさらに備えている。空間は、ピストンと、複数のプレート部材と、ハウジング部材とによって構成されている。

[0012] 請求項 4に記載のクラッチ装置では、請求項 3において、空間はクラッチ連結部の外周側に確保されている。

[0013] 請求項 5に記載のクラッチ装置は、請求項 2において、第 1油路と第 2油路とを連通させており、孔と空間に対して並列に設けられたバイパス油路をさらに備えている。

[0014] このクラッチ装置では、クラッチ連結状態において、作動油は第 1油路からバイパス油路を通って第 2油路に流れる。そのため、クラッチ連結後の発熱が速やかに冷却される。

[0015] 請求項 6に記載のクラッチ装置は、請求項:!〜 5のいずれかにおいて、ハウジング部材との間に第 1油路を確保する油ガイド部材をさらに備えている。

[0016] このクラッチ装置では、第 1油路を確保するのに油ガイド部材を用いているため、加ェが容易になっている。

[0017] 請求項 7に記載のクラッチ装置は、請求項:!〜 5のいずれかにおいて、ハウジング部材との間に第 1油路を確保する油ガイド部材をさらに備えている。油ガイド部材には、第 1油路と第 2油路とを連通させており、孔と空間に対して並列に設けられたバイパス油路が形成されている。 [0018] このクラッチ装置では、クラッチ連結状態において、作動油は第 1油路からバイパス油路を通って第 2油路に流れる。

<発明の効果 >

本発明に係るクラッチ装置では、従来のトノレクコンバータの代わりに設置可能な摩擦クラッチが得られる。

図面の簡単な説明

[0019] [図 1]本発明に係るクラッチ装置の縦断面概略図。

符号の説明

1 1 湿式多板クラッチ（クラッチ装置)

3 フロントカバー（ハウジング部材）

4 ハウジングプレート（ハウジング部材）

5 流体室

6 クラッチ連結部

7 ダンパー機構

8 油ガイド部材

11 第 1油路

12 第 2油路

20 ピストン

発明を実施するための最良の形態

[0021] 図 1に、本発明の一実施例としての湿式多板クラッチ 1の縦断面概略図を示す。湿式多板クラッチ 1は、従来のトルクコンバータの代わりに用いられる発進用クラッチである。湿式多板クラッチ 1は、従来のトルクコンバータと同じ位置に配置される。したがつて、図 1の左側にエンジン（図示せず）が配置され、図 1の右側にトランスミッション（図示せず）が配置されている。

[0022] 湿式多板クラッチ 1は、トランスミッションの入力シャフト 2に対してトルクを伝達するための装置であり、流体室を構成するフロントカバー 3及びハウジングプレート 4と、クラッチ部 6と、ダンパー機構 7とから主に構成されている。

[0023] フロントカバー 3は、軸方向エンジン側に配置された円板状の部材である。フロントカバー 3の内周部には筒状ボス 13が固定されている。フロントカバー 3の外周部には、ナット 14が固定されている。ナット 14には、クランクシャフトに固定されたプレート部材（図示せず）の外周部がボルト（図示せず）によって固定される。フロントカバー 3の外周縁には、軸方向トランスミッション側に延びる第 1外周側筒状部 15と、そこからさらに軸方向トランスミッション側に延びる第 2外周側筒状部 16とが設けられている。第 2外周側筒状部 16は、第 1外周側筒状部 15に比べて半径方向位置が外周側であり、さらに軸方向により長く延びている。第 1外周側筒状部 15の内周面は円形になっている力第 2内周側筒状部 16は半径方向に凹凸を繰り返しており、そのため内周側を向く複数の内歯 16aを有している。

[0024] ハウジングプレート 4は、概ね円板状の部材であり、外周縁がフロントカバー 3の外周縁すなわち第 2外周側筒状部 16の先端に溶接で固定されている。ハウジングプレート 4は、外周側に平坦な外周部 17を有している。外周部 17は、軸方向エンジン側を向く平坦な面（軸方向中心に垂直な平面）を有している。ハウジングプレート 4の内周縁には、軸方向トランスミッション側に延びる内周側筒状部 26が設けられている。内周側筒状部 26は入力シャフト 2の外周側に配置され、間に第 2ポート 27を形成している。

[0025] 以上に述べたフロントカバー 3とハウジングプレート 4からなるハウジング部材とによつて、流体室 5が形成されている。流体室 5は、クラッチ部 6、ダンパー機構 7及び油ガイド部材 8を収容しており、クラッチ部 6やダンパー機構 7に対して入力側部材として機能する。

[0026] クラッチ部 6は、フロントカバー 3及びハウジングプレート 4からのトルクをダンパー機構 7に伝達及び遮断するための装置である。クラッチ部 6は、流体室 5内において最外周部すなわち第 1及び第 2外周側筒状部 15及び 16の内周側に配置されている。複数のドライブプレート 18と、複数のドリブンプレート 19と、ピストン 20と力、ら構成されている。

[0027] ドライブプレート 18は、軸方向に並んだ 4枚のプレートであり、最も軸方向トランスミッシヨン側のプレートがハウジングプレート 4の外周部 17に摩擦係合及び係合解除可能に配置されている。ドライブプレート 18の外周部は、フロントカバー 3の第 2外周側筒状部 16の内歯 16aに相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合している。つまり、ドライブプレート 18の外周縁には、半径方向に凹凸となる外歯が形成されている。

[0028] ドリブンプレート 19は、軸方向に並んだ 3枚のプレートであり、ドライブプレート 18の間に配置されている。ドリブンプレート 19は、芯板の両側に貼られた摩擦フエ一シングを有している。ドリブンプレート 19の内周部は、ダンパー機構 7の係合部材 31 (後述）に対して相対回転不能にかつ軸方向移動可能に係合している。

[0029] 油ガイド部材 8は、流体室 5内において第 1油路または油室 11を形成するための部材である。油ガイド部材 8は、フロントカバー 3に近接して配置された円板状の部材である。油ガイド部材 8は、円板状部 8aと、軸方向トランスミッション側に延びる外周側筒状部 8b及び内周側筒状部 8cとを有している。円板状部 8aは、フロントカバー 3に対してスポット溶接 23によって固定されている。そのため、油ガイド部材 8は、フロントカバー 3と一体回転する。円板状部 8aには、軸方向に貫通するバイパス通路 8dが形成されている。ノパス通路 8dは外周部において円周方向複数箇所に形成されている。

[0030] ピストン 20は、クラッチ部 6に対して付勢力を与えてクラッチ連結を行うための部材である。ピストン 20は、環状の部材であり、クラッチ部 6の軸方向エンジン側、第 1外周側筒状部 15と第 2外周側筒状部の半径方向間に配置されている。ピストン 20は、クラッチ部 6に対応する位置において、環状の押圧部 20aを有している。押圧部 20a は最も軸方向エンジン側に配置されたドライブプレート 18に近接している。ピストン 2 0の外周面は、シール部材 21を介して第 1外周側筒状部 15の内周面に支持されている。さらに、ピストン 20の内周面は、シール部材 22を介して油ガイド部材 8の外周側筒状部 8bの外周面に支持されている。この結果、ピストン 20は、フロントカバー 3 及び油ガイド部材 8に対して相対回転及び軸方向移動が可能になっている。なお、シール部材 21 , 22はピストン 20に形成された溝内に配置された環状の部材である。

[0031] ダンパー機構 7は、クラッチ部 6からのトノレクを入力シャフト 2に伝達するとともに、捩り振動を吸収 ·減衰するための構造である。ダンパー機構 7は、入力側の第 1及び第 2プレート 32， 33と、複数のトーシヨンスプリング 36と、出力彻 Jのノヽブフランジ 37及びハブ 38と力ら構成されてレ、る。

[0032] 第 1及び第 2プレート 32, 33は、軸方向に所定の間隔を空けて配置され、互いに固定されている。第 1プレート 32は軸方向エンジン側に配置され、第 2プレート 33は軸方向トランスミッション側に配置されている。第 2プレート 33の外周部には、係合部材 31がリベット 35によって固定されている。係合部材 31は、環状部 31aと、そこから軸方向エンジン側に延びる複数の突起 31bとを有している。突起 31bは、油ガイド部材 8の外周側筒状部 8bと同じ半径方向位置に配置されており、先端同士が近接している。先端同士の間には隙間 34が確保されている。突起 31b内には、ドリブンプレート 19の内周縁に形成された複数の内歯が挿入されている。この係合によって、ドリブンプレート 19は、係合部材 31に対して相対回転不能にかつ軸方向に移動可能になつている。

[0033] ハブフランジ 37は第 1及び第 2プレート 32， 33の軸方向間に配置されている。トーシヨンスプリング 36は、プレート 32, 33とハブフランジ 37を回転方向に弾性的に連結している。

[0034] ハブ 38は、プレート 32, 33及びハブフランジ 37の内周側に配置されている。ハブ 38は、軸方向に延びる筒状部 38aを有している。筒状部 38aの軸方向エンジン側に延びる部分の外周面には、油ガイド部材 8の内周側筒状部 8cの内周面が相対回転可能にかつ軸方向移動可能に支持されている。筒状部 38aの外周面には溝が形成されており、その中にシール部材 40が配置されている。シール部材 40は油ガイド部材 8の内周側筒状部 8cの内周面に当接している。ハブ 38は、入力シャフト 2の外周面に形成されたスプライン 2aに係合するスプライン歯 38bを有している。さらに、筒状部 38aの先端部の内周面と入力シャフト 2の先端部の外周面との間には、シール部材 41が配置されている。ハブ 38とハブフランジ 37は低剛性のトーシヨンスプリング（図示せず）を介して所定角度範囲内で相対回転可能になっている。なお、両者は相対回転不能に係合又は一体に形成されていても良い。

[0035] 流体室 5内の空間について詳細に説明する。フロントカバー 3と油ガイド部材 8との間に第 1油路 11が形成されている。第 1油路 11は、内周部が入力シャフト 2内の油路である第 1ポート 2bに連通している。ピストン 20には軸方向に貫通する孔 20bが形成されているため、第 1油路 11は外周部においてピストン 20より軸方向トランスミツション側の空間（後述）に連通している。

[0036] ドライブプレート 18には、軸方向に貫通する孔 25が外周部に形成されている。このため、クラッチ部 6の外周部には、作動油が充填された空間 28が形成されている。空間 28は、ピストン 20の孔 20bを介して第 1油路 11に常に連通している。

[0037] クラッチ部 6の内周側の空間を第 2油路または油室 12であるとする。第 1油路 11と第 2油路 12は、クラッチ解除状態で、ピストン 20の孔 20b及び空間 28を介して連通しており、さらに孔 20b及び隙間 34を介して連通している。しかし、クラッチ連結状態で、これらの通路は閉鎖されている。第 1油路 11と第 2油路 12は、クラッチ連結状態では、バイパス油路 8dのみによって連通している。

[0038] 第 1ポート 2b及び第 2ポート 27は、作動油供給部 43に接続されている。作動油供給部 43は、ポンプ、タンク、制御部等から構成されている。作動油供給部 43は、第 1 ポート 2bに作動油を供給して第 2ポート 27から作動油をドレンするクラッチ連結動作と、第 2ポート 27から作動油をドレンして第 1ポート 2bに作動油を供給するクラッチ解除動作とを切り替えることができる。

[0039] (2)動作

第 1ポート 2bに作動油が供給されると、作動油は第 1油路 11を通つて外周側に流れる。作動油は、さらに、ピストン 20の孔 20bから空間 28に流れ、さらに第 2油路 12 に流れる。やがて、ピストン 20はプレート 18, 19側に移動して、プレート 18, 19を互いに密着させる。このクラッチ連結状態において、空間 28は第 2油路から遮断される。このため、第 1油路 11の作動油はバイパス通路 8dのみを通って第 2油路 12に流れている。作動油がバイパス通路 8dを通るため、クラッチ連結による発熱が速やかに冷却される。第 2油路 12の作動油は第 2ポート 27から作動油供給部 43にドレンされる。

[0040] 第 2ポート 27に作動油が供給されると、作動油は第 2油路 12に流れる。また、第 1 油路 11の作動油はドレンされる。そのため、ピストン 20はプレート 18, 19から離れる方向に移動する。第 2油路 12の作動油は、プレート 18， 19の隙間から空間 28に流れ込み、さらにピストン 20の孔 20bから第 1油路 11に流れ込む。作動油がプレート 1 8, 19部分を通過するため、クラッチ部 6が潤滑 '冷却される。 [0041] クラッチ装置 1は、従来のトノレクコンバータの位置に代わりに配置される。クラッチ装置 1は、従来のトルクコンバータに比べて小型化されており、具体的には軸方向及び径方向寸法が短くなつている。さらに、クラッチ装置 1は従来のトノレクコンバータに比ベて軽量化されている。

[0042] クラッチ装置 1を用いることで、トルクコンバータに存在するトルクの引きずりを解消できる。つまり、減速同時に動力を遮断して、燃費向上を実現できる。

[0043] 前記実施形態は本発明の説明のために用いたのであり、本発明を限定するものではなレ、。本発明の要旨を逸脱しなレ、範囲で様々な変更や修正が可能である。産業上の利用可能性

[0044] 本発明に係るクラッチ装置は、従来のトノレクコンバータの代わりに設置可能な摩擦クラッチが得られるため、油圧で駆動するトノレク伝達装置が必要とされる分野において有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 車両のエンジンからのトルクをトランスミッションに伝達するためのクラッチ装置であつて、

複数のプレート部材からなるクラッチ連結部と、

前記クラッチ連結部に近接して配置されたピストンと、

前記ピストン側に一端を有する第 1油路と、

前記クラッチ連結部側に一端を有する第 2油路と、

前記第 1油路に外部から作動油を供給しかつ前記第 2油路の作動油を外部にドレンするクラッチ連結状態と、前記第 1油路の作動油を外部にドレンしかつ前記第 2油路に外部から作動油を供給するクラッチ解除状態とを切り替える作動油供給部と、を備えたクラッチ装置。

[2] 前記ピストンには前記ピストン側と前記クラッチ連結部側とを貫通する孔が形成されており、

前記クラッチ連結部は、クラッチ解除状態で前記孔と前記第 2油路とに連通し、クラツチ連結状態で前記孔と前記第 2油路とを遮断する空間を有している、請求項 1に記載のクラッチ装置。

[3] 前記クラッチ連結部及び前記ピストンを収容するハウジング部材をさらに備え、前記空間は、前記ピストンと、前記複数のプレート部材と、前記ハウジング部材とによって構成されている、請求項 2に記載のクラッチ装置。

[4] 前記空間は前記クラッチ連結部の外周側に確保されている、請求項 3に記載のクラツチ装置。

[5] 前記第 1油路と前記第 2油路とを連通させており、前記孔と前記空間に対して並列に設けられたバイパス油路をさらに備えている、請求項 2に記載のクラッチ装置。

[6] 前記ハウジング部材との間に前記第 1油路を確保する油ガイド部材をさらに備えている、請求項 1に記載のクラッチ装置。

[7] 前記ハウジング部材との間に前記第 1油路を確保する油ガイド部材をさらに備えており、

前記油ガイド部材には、前記第 1油路と前記第 2油路とを連通させており、前記孔と前記空間に対して並列に設けられたバイパス油路が形成されている、請求項 1に記載のクラッチ装置。

[8] 前記ハウジング部材との間に前記第 1油路を確保する油ガイド部材をさらに備えている、請求項 2に記載のクラッチ装置。

[9] 前記ハウジング部材との間に前記第 1油路を確保する油ガイド部材をさらに備えている、請求項 3に記載のクラッチ装置。

[10] 前記ハウジング部材との間に前記第 1油路を確保する油ガイド部材をさらに備えている、請求項 4に記載のクラッチ装置。

[11] 前記ハウジング部材との間に前記第 1油路を確保する油ガイド部材をさらに備えている、請求項 5に記載のクラッチ装置。

[12] 前記ハウジング部材との間に前記第 1油路を確保する油ガイド部材をさらに備えており、

前記油ガイド部材には、前記第 1油路と前記第 2油路とを連通させており、前記孔と前記空間に対して並列に設けられたバイパス油路が形成されている、請求項 2に記載のクラッチ装置。

[13] 前記ハウジング部材との間に前記第 1油路を確保する油ガイド部材をさらに備えており、

前記油ガイド部材には、前記第 1油路と前記第 2油路とを連通させており、前記孔と前記空間に対して並列に設けられたバイパス油路が形成されている、請求項 3に記載のクラッチ装置。

[14] 前記ハウジング部材との間に前記第 1油路を確保する油ガイド部材をさらに備えており、

前記油ガイド部材には、前記第 1油路と前記第 2油路とを連通させており、前記孔と前記空間に対して並列に設けられたバイパス油路が形成されている、請求項 4に記載のクラッチ装置。

[15] 前記ハウジング部材との間に前記第 1油路を確保する油ガイド部材をさらに備えており、

前記油ガイド部材には、前記第 1油路と前記第 2油路とを連通させており、前記孔と前記空間に対して並列に設けられたバイパス油路が形成されている、請求項 5に記載のクラッチ装置。