JP2000320572A

JP2000320572A - 発進クラッチ

Info

Publication number: JP2000320572A
Application number: JP11112196A
Authority: JP
Inventors: Masao Shoji; 雅夫庄司
Original assignee: NSK Warner KK
Current assignee: NSK Warner KK
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-04-20
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の発進クラッチではクリープ現象がな
く、車両の走り出し等が滑らかでなかった。【解決手段】軸方向の荷重を受けることによって入力
側の要素と出力側の要素とが摩擦係合する発進クラッチ
(10)において、各要素(12,13)を常時押圧する押圧手段
(28)を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等のトルク
コンバータの代わりに使用可能な発進クラッチに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動変速機、すなわちＡＴ（オー
トマチックトランスミッション）において、車両発進は
トルクコンバータでのトルク伝達によって行っていた。
トルクコンバータはトルク増幅効果もあり、トルクの増
加、減少時のトルク伝達も滑らかであるため多くのＡＴ
車両に搭載されていた。一方、トルクコンバータはトル
クの増加・減少時の滑り量が多く、あまり効率的ではな
いという欠点も有している。そこで最近では、トルクコ
ンバータに代えて発進クラッチを用いることが提案され
ており、またギア比を落とすと共に変速数を増やして低
速域でのトルク増幅を図ることも行われている。

【０００３】図４は、従来の発進クラッチの軸方向断面
図である。以下これに基づいて説明する。発進クラッチ
１００は、多板クラッチ１０１を備えている。多板クラ
ッチ１０１のクラッチケース１０６の内部には出力側の
摩擦係合要素であるフリクションプレート１０２及び入
力側の摩擦係合要素であるセパレータプレート１０３が
交互に配置されている。また、軸方向の一端にはバッキ
ングプレート１０４が設けられている。バッキングプレ
ート１０４は軸方向外側（図中左側）で止め輪１０５に
よって支持されている。一方、バッキングプレート１０
４と反対側の端部には、クラッチケース１０６の内壁と
の間にＯ−リング１０７を介してピストン１０８が配置
されている。ピストン１０８は、リターンスプリング１
１６によって図中右方、即ちセパレータプレート１０３
とフリクションプレート１０２との関の締結状態を解放
する方向に付勢されている。また、ピストン１０８及び
クラッチケース１０６との間には油圧室１０９が画成さ
れている。

【０００４】発進クラッチ１００は、多板クラッチ１０
１と、多板クラッチ１０１の外周を覆うハウジング１１
０と、クラッチケース１０６とハウジング１１０の間に
設置されたダンパ１１７とからなる。尚、ハウジング１
１０はエンジンの出力軸１１１に連結されており、また
ダンパ１１７はスプリング１３０と、スプリング１３０
を保持するリテーナプレート１１３と、スプリング１３
０に嵌合する爪１１４によって構成される。

【０００５】上述の発進クラッチ１００は、油路１１５
を通じて油圧室１０９へ油圧が供給されることによって
ピストン１０８が作動し、摩擦係合が行われる。

【０００６】前述の発進クラッチ１００は解放時には所
定のクリアランスが設けられており、このクリアランス
はリターンスプリングのピストンへの付勢によって維持
されていたために完全にトルクが遮断される構成になっ
ていた。

【０００７】しかしながら、前述のクリアランスがある
ために車両の発進時に、アクセルの踏み込みに対しては
発進クラッチが締結するまでの間に時間差が生じ、空吹
けや締結時のショックが生じ易いという問題を抱えてい
た。これを解決するため、様々な制御方法により発進時
の滑らかな締結によるスムーズな走り出しを得ることが
試みられてきたが、エンジン回転数のばらつき等などの
ため制御は容易でなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は簡単な
機構によって滑らかな締結が実現でき、これによりスム
ーズな走り出しが可能な発進クラッチを提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明の発進クラッチは、軸方向の荷重を受けることによ
って入力側の要素と出力側の要素とが摩擦係合する発進
クラッチ(10)において、前記各要素(12,13)を常時押圧
する押圧手段(28)が設けられていることを特徴としてい
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】入力側の要素と出力側の要素が摩
擦係合するクラッチとして湿式多板クラッチを用いた。
そしてリターンスプリングとは逆方向にピストンを付勢
する押圧スプリングを油圧室に配置した。

【００１１】また、スプリングの代わりに油圧で制御す
ることで摺動状態を維持している。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の各実施例
を詳細に説明する。尚、図面において同一部分は同一符
号で示してある。

【００１３】（第１実施例）図１は、本発明の第１実施
例の発進クラッチの軸方向断面図である。発進クラッチ
１０は多板クラッチ１１を備えている。多板クラッチ１
１のクラッチケース１６の内部には出力側の摩擦係合要
素であるほぼ環状のフリクションプレート１２と入力側
の摩擦係合要素であるほぼ環状のセパレータプレート１
３とが交互に配置されている。クラッチケース１６の軸
方向の一端にはほぼ環状のバッキングプレート１４が、
ほぼ環状の止め輪１５によって固定状態に指示されてい
る。

【００１４】それぞれ４枚のフリクションプレート１２
とセパレータプレート１３とで多板クラッチ１１を構成
しているが、これら摩擦係合要素の枚数は、必要なトル
クに応じて任意に変更できることは言うまでもない。ま
た、フリクションプレート１２の軸方向両面には、ほぼ
環状の摩擦材２６、または複数セグメントに分割された
摩擦材２６が接着等により固定されている。もちろん、
必要なトルクに応じて、フリクションプレート１２の片
面にだけ固定するようにしてもよい。

【００１５】一方、図１において軸方向右側には各摩擦
係合要素の図１のクラッチケース１６の内壁との間にＯ
−リング１７を介してピストン１８が配置されており、
ピストン１８及びクラッチケース１６との間には油圧室
１９が画成されており、この油圧室１９の内部には図１
において左方、即ち摩擦係合要素を締結する方向に付勢
するように押圧スプリング２８が配置されている。

【００１６】発進クラッチ１０は、多板クラッチ１１
と、多板クラッチ１１の外周を覆うハウジング２０と、
クラッチケース１６とハウジング２０の間に設置された
ダンパ２７とを更に備えている。尚、ハウジング２０は
エンジンの出力軸に固定されたドリブンプレート２１に
連結されており、ドリブンプレート２１の外周にはステ
ータモータと嵌合するスプライン４３が設けられてい
る。ダンパ２７は、ハウジング２０の内壁に設けられ、
スプリング３０を保持するリテーナプレート２４と、ク
ラッチケース１６の外周に取り付けられ、スプリング３
０に嵌合する爪２３によって構成される。この発進クラ
ッチ１０は、発進クラッチの出力軸４５に取り付けられ
ている。出力軸４５は、不図示のトランスミッションの
入力軸となっている。

【００１７】上述の発進クラッチ１０は、不図示の油圧
回路から油路２２を通じて油圧室１９へ油圧が供給され
ることによってピストン１８を作動させる。ピストン１
８は図１において軸方向左に移動する。移動に伴い、ピ
ストン１８の押圧片１８ａが最も外側のセパレータプレ
ート１３に係合し、更に移動すると、最も外側のセパレ
ータプレート１３とバッキングプレート１４との間で、
フリクションプレート１２とセパレータプレート１３と
がピストン１８が発生する軸方向の押圧力により摩擦係
合される。尚、押圧片１８ａは２つ設けられ、押圧片１
８ａ間は空洞とし、ピストン１８の軽量化に寄与し、結
果としてピストン１８の応答性が向上する。また、ハウ
ジング２０とクラッチケース１６、ハウジング２０とハ
ブ３１との間にはザイテルワッシャ（樹脂製の軸受）４
０が介装されている。

【００１８】以上の構成の第１実施例では、油路２２か
らの油圧が遮断された状態でも、任意に設定されたスプ
リング２８の押圧力によって、セパレータプレート１３
とフリクションプレート１２との弱い摩擦係合状態が維
持でき（すべり係合状態）、従来の発進クラッチではな
かった所定のクリープトルクを発生させることができ
る。

【００１９】（第２実施例）図２は、本発明の第２実施
例の発進クラッチの軸方向断面図である。基本構成につ
いて上述の第１実施例とほぼ同様であるので、第１実施
例と異なるところについてだけ述べる。クラッチケース
１６が出力側に取り付けられ、ハブ３１がエンジンから
の入力側に取り付けられている。また、ダンパ２７もハ
ブ３１に取り付けられている。つまり、エンジン、ハブ
３１、ダンパ２７が同期回転する。

【００２０】ここで、付勢部材であるスプリング２８は
油圧室１９の中ではなく、ピストン１８とクラッチケー
ス１６の間であって、油圧室１９の外周側に位置してい
る。従って、油圧室１９の軸方向寸法分のスペースに付
勢部材であるスプリング２８を配置することになる。ま
た、ピストン１８をクラッチケース１６の内壁に沿った
形状とすることで油圧室１９の容積を小さくしている。
更に、オイルポンプシャフト４１は、ハブ３１を支持
し、ダンパ２７の作動範囲内でハブ３１と摺動する。ハ
ウジング２０もこのオイルポンプシャフト４１に固定さ
れている。このような構成とすることで、発進クラッチ
１０の出力軸４５への取り付け寸法を軸方向に短縮する
ことが可能となり、出力軸４５が負担する重量を軽減す
ることができる。尚、ハブ３１とハウジング２０の間に
はザイテルワッシャ４２が設けられている。また、図２
において、矢印は多板クラッチを潤滑するための潤滑油
の流れを示している。

【００２１】（第３実施例）図３は、本発明の第３実施
例の発進クラッチの軸方向断面図である。基本構成につ
いて上述の第１実施例とほぼ同様であるので図中の記号
は同様のものを用い、異なるところについてだけ述べ
る。

【００２２】第３実施例では、スプリングを用いず、油
圧室１９に接続された油路２２に連通する、公知の電磁
弁やオイルポンプ等からなる油圧回路３２及び電動ポン
プ３３によって発生させた油圧によってクリープトルク
を発生させる。第２実施例の発進クラッチ１０にはピス
トンを押圧するスプリングは設置されておらず、第１実
施例においてピストン１８が発生していた、クリープ用
の押圧力は油圧によって制御する。すなわち、第３実施
例においても、摩擦係合要素の係合は完全にＯＦＦにな
ることはなく、摺動回転による係合状態を維持してい
る。

【００２３】上述の第１乃至第３実施例において、車両
の停止時には油圧を低くして出力側の摩擦係合要素であ
るフリクションプレート１２と入力側の摩擦係合要素で
あるセパレータプレート１３及びバッキングプレート１
４を摺動回転させることによってクリープトルクを得
る。車両の発進時あるいは走行時には油圧を高くして各
摩擦係合要素を締結してトルク伝達を行う。エンジンを
駆動源とするポンプではエンジン回転数の変動によって
一定の油圧を発生させることは困難であるが、エンジン
とは別体で設けられた不図示の電動モータを駆動源とす
る電動ポンプ３３を用いることによって容易に一定の油
圧を供給することができる。尚、この電動ポンプを用い
た油圧回路については、公知の油圧回路、例えば同一出
願人の特開平９−１５１９６３号に開示されているもの
等が適用できる。

【００２４】ここで、本発明にかかる発進クラッチと変
速機（自動変速機など）との関係について説明する。

【表１】

【００２５】表１は、発進クラッチ（ＳＣ）及び変速機
の第１段クラッチ（ＦＣ）の締結状態、摺動状態及び解
放状態について油圧制御に関して比較したものである。

【００２６】発進クラッチＦＣ、第１段クラッチＳＣ共
に締結時は油圧ＯＮである。発進クラッチＳＣの摺動状
態は負荷トルクによって油圧により調整する場合もあ
る。従って、摺動時の発進クラッチＳＣへの油圧はＯ
Ｎ、ＯＦＦ、ＯＮ→ＯＦＦ、ＯＦＦ→ＯＮの全ての場合
が考えられる。すなわち、表１に示すように、停止２、
発進（平坦路及び坂路）、減速１において摺動回転状態
とすることができる。

【００２７】また、負荷トルクによってＳＣが締結状態
となる場合と摺動状態となる場合がある。例えば、油圧
ＯＦＦの状態でアイドリング走行する場合に、上り坂で
は摺動状態、下り坂では締結状態となる場合がある。

【００２８】従って、本発明の発進クラッチは、発進ク
ラッチを締結させ、発進クラッチから出力までの間の動
力伝達を遮断することによってニュートラルの状態を得
るように使用することができる。例えば、変速機中の何
れかのクラッチを解放しておくことによってニュートラ
ルの状態を得ることができる。通常は第１段クラッチＦ
Ｃを解放することによりニュートラル状態にする。

【００２９】発進クラッチをこのように用いることで、
停止時の発進クラッチの摺動回転を無くすことによっ
て、余分なエネルギーの損失を防止することができる。
この結果、例えば、エンジンにかかる負荷を低減し、発
進クラッチの摩擦係合要素の摩耗を低減させることがで
きる。

【００３０】また、発進時に発進クラッチを摺動させた
状態で、発進クラッチから出力までの間の動力伝達を行
うように用いることもできる。例えば、変速機の第１段
クラッチＦＣを締結しておき、発進クラッチへの締結油
圧をＯＦＦにした状態、つまりばね等の押圧力のみによ
る摺動状態から徐々に油圧を上げていくことによって締
結状態まで変化させ、車両の発進を行うができる。この
ようにすれば、発進クラッチの締結動作が滑らかに行わ
れるので、車両の発進を滑らかに行うことができる。

【００３１】以上説明した本発明の各実施例において、
軸方向の荷重を受けることによって入力側の要素と出力
側の要素が摩擦係合する発進クラッチのクラッチには例
えば湿式又は乾式の、多板クラッチ、単板クラッチ、円
錐クラッチ等が該当し、押圧手段としてのばねに用いら
れるものには例えば、板ばね、コイルスプリング、ウェ
ーブスプリング等がある。尚、クリープトルクを生じさ
せる押圧手段とは、入力側の要素と出力側の要素を摺動
回転させる程度の押圧力を加える手段をいい、例えば自
動車が停車しているときにエンジンを回転させたままの
状態であるときに、前記の摺動回転によってエンストし
ない状態を得ることができる程度の押圧力を発生するも
のである。このクリープトルクが発生するとギアをＤレ
ンジに入れてブレーキを離せばアイドリングの状態で自
動車がゆっくり動き出す。尚、押圧手段の押圧力、すな
わちばね圧や油圧は、車両の重量や発進クラッチの摩擦
係合要素の摩擦係数、摩擦係合面の面積等の特性を考慮
した上で設定する。

【００３２】

【発明の効果】以上説明した本発明の発進クラッチは、
次のような効果を奏する。請求項１乃至５、７の発明に
よって滑らかな締結、スムーズな走り出しを行う発進ク
ラッチを得ることができる。また、請求項２に記載の発
明によってピストンの油圧による作動のレスポンスを早
くすることができ、請求項３に記載の発明によって装置
全体の軸方向寸法を短縮することができ、請求項４に記
載の発明によって、簡単な構成で滑らかな締結、スムー
ズな走り出しを行う発進クラッチを得ることができる。
更に請求項６に記載の発明によって、車両の停止時のク
リープトルクを遮断して摩擦係合要素の余分な摺動及び
エンジンにかかる余分な負荷を無くすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の発進クラッチを示す軸方
向断面図である。

【図２】本発明の第２実施例の発進クラッチを示す軸方
向断面図である。

【図３】本発明の第３実施例の発進クラッチを示す軸方
向断面図である。

【図４】従来の発進クラッチの軸方向断面図である。

【符号の説明】

１０発進クラッチ１１多板クラッチ１２フリクションプレート１３セパレータプレート１４バッキングプレート１６クラッチケース１８ピストン２０ハウジング２２油路２８スプリング３３電動ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸方向の荷重を受けることによって入力
側の要素と出力側の要素とが摩擦係合する発進クラッチ
において、前記各要素を常時押圧することによりクリープトルクを
生じさせる押圧手段が設けられていることを特徴とする
発進クラッチ。
【請求項２】前記押圧手段は付勢部材であって、前記
軸方向の荷重を発生する油圧室の外に配置されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の発進クラッチ。
【請求項３】前記付勢部材は前記油圧室の外周側に配
置されていることを特徴とする請求項２に記載の発進ク
ラッチ。
【請求項４】前記付勢部材は、ばねを含むことを特徴
とする請求項２または３に記載の発進クラッチ。
【請求項５】前記押圧手段は、電動ポンプを含み、前
記電動ポンプから供給される油圧により、前記各要素を
常時押圧することを特徴とする請求項１に記載の発進ク
ラッチ。
【請求項６】軸方向の荷重を受けることによって入力
側の要素と出力側の要素とが摩擦係合する発進クラッチ
の使用方法において、前記発進クラッチを締結状態にし、前記発進クラッチか
ら出力位置までの間の動力伝達を遮断することによって
車両のニュートラル状態を得ることを特徴とする発進ク
ラッチの使用方法。
【請求項７】軸方向の荷重を受けることによって入力
側の要素と出力側の要素とが摩擦係合する発進クラッチ
の使用方法において、前記各要素への軸方向の荷重を増加していくことによ
り、前記発進クラッチを摺動状態から締結状態とし、車
両の発進を行うことを特徴とする発進クラッチの使用方
法。