JP2005090750A - 自動車内の発進クラッチ用クラッチ操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車の発進クラッチ１用クラッチ操作装置であって、１つの圧力室５とこの圧力室内を摺動可能な１つの操作ピストン４とを備えた液圧操作可能なピストン・シリンダ装置２を有し、液状圧媒を充填可能な動圧力補償用圧力補償室６を有し、ピストン・シリンダ装置２の回転時に圧媒が操作ピストン４の閉方向とは逆向きの力を操作ピストン４に加え、圧力補償室６の内壁と操作ピストン４の圧力補償室６に向き合う面とで支えられる戻しばね７を有するものにおいて、発進クラッチ１の操作を制御する制御装置の停止時に非常走行運転を実現できるようにする。
【解決手段】 圧力室５内にある圧媒が所定の回転数以降に操作ピストン４を遠心力の作用のみによって戻しばね７と圧力補償室６内にある圧媒との戻し力に抗して閉方向に摺動させてクラッチ１を閉じるまでの間だけ、圧力補償室６が充填されて非常走行運転が実行される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１のおいて書き部分に記載された形式の自動車内の発進クラッチ用クラッチ操作装置に関する。

クラッチおよびその操作装置の車両内への配置に関しては数多くの公知例がある。例えば先行刊行されていない特許文献１は多板クラッチを備えた自動変速機を示しており、この多板クラッチは動圧力補償式ピストン・シリンダ装置の態様で板支持体の半径方向内側に配置されるサーボ機構を有する。さらに、この自動変速機には遊星歯車対が付属している。

この変速機のサーボ機構は、板支持体の相応に構成された壁と一緒に圧力室を形成する操作ピストンからなる。板支持体内の圧媒供給穴を介してこの圧力室に圧力を印加すると、戻しばねの戻し力の克服後、クラッチ板に向かってピストンの軸線方向摺動が起きる。

圧力室に向き合うピストン側に作動流体用圧力補償室が配置されており、クラッチ回転の結果として操作ピストンに対して現れる動圧力がこの圧力補償室を介して補償される。

このような多段自動変速機は、自動車内での利用のため、例えば流体トルクコンバータとしてまたは液圧操作可能な発進クラッチとして構成しておくことのできる発進要素と組合せ可能である。

トルクコンバータを備えた従来の多段自動変速機では、変速機内での変速比変更過程を制御する電子制御装置が停止すると、車両を少なくとも最寄りの工場まで走行可能とする変速機変速比が液圧非常制御装置によって調節される。

液圧操作可能な発進クラッチを備えた変速機を組込んだ車両では、このような非常状況のとき再発進が殆ど可能でないので、このような非常走行構想は実現することが著しく困難である。
独国特許発明第１０２４８１７２号明細書

それゆえに、そのことを背景に、前記制御装置の停止後の前記非常状況においても車両の発進と少なくとも最寄りの工場までの継続走行を可能とする自動車発進クラッチ用クラッチ操作装置を提供することが本発明の課題である。

この課題の解決はクラッチ操作装置に関しては主請求項の特徴から明らかとなる一方、これについての有利な諸構成および諸態様は従属請求項から読み取ることができる。

クラッチ操作を制御する制御装置の停止時にも、圧力補償室内にある量の液状圧媒に積極的に影響を及ぼすことによって、液圧操作可能な発進クラッチを操作できるとの認識が本発明の根底にある。

従って本発明は、自動車の発進クラッチ用クラッチ操作装置であって、液圧操作可能なピストン・シリンダ装置を有し、このピストン・シリンダ装置が１つのシリンダとこのシリンダ内を軸線方向で摺動可能な１つの操作ピストンとを備えているものに関する。さらに、液状圧媒を充填可能な動圧力補償用圧力補償室がこのピストン・シリンダ装置に付属している。この圧媒は、ピストン・シリンダ装置の回転時、操作ピストンの閉方向とは逆向きの力を操作ピストンに加える。それに加えて、圧力補償室の内壁と操作ピストンの圧力補償室に向き合う面とで支えられる戻しばねが設けられている。

ところでこの課題を解決するために、圧力室内にある圧媒がピストン・シリンダ装置の所定の回転数以降に操作ピストンを遠心力の作用のみによって戻しばねと圧力補償室内にある圧媒との戻し力に抗して閉方向に摺動させてクラッチを閉じるまでの間だけ、圧力補償室に圧媒が充填されて非常走行運動が実行される。

この構成によって、正常走行運転時に制御装置が機能する場合通常の動圧力補償を実行するために圧力補償室に作動流体を充填できるようにすることが可能である。しかし制御装置の停止時この圧力補償機能は少なくとも十分に阻止される。

好ましくは車両および駆動エンジンの停止後、変速機入力軸によって駆動されてクラッチ操作装置のシリンダが、その圧力室内にある作動流体が遠心力に起因してピストンに作用しかつこのピストンが背圧なしにまたは僅かな背圧のみで圧力補償室から閉方向にクラッチへと接近して発進クラッチが閉じることになるような回転数にされることによって、発進クラッチは発進過程および非常走行運転を実現すべく操作することができる。

本発明の１態様において、本発明に係る機能を実行するために、圧力補償室の圧媒充填度は切換装置によって調節可能となっている。

この切換装置が少なくとも１つの切換弁を含むことができ、この切換弁は正常運転時、操作ピストンに圧力を印加するためにおよび／または圧力補償室を充填するために制御装置によって制御可能であり、かつ障害時には圧力補償室の充填を阻止する。

圧力室および圧力補償室用供給手段は作動流体用流路と、この流路に嵌挿された少なくとも１つの前記切換弁と、作動流体用貯蔵室と、圧媒ポンプとを実質的に含む。

圧力補償室を空にするために圧力補償室に流出口が設けられており、この流出口は有意義には圧力絞りとして、主に圧力補償室の半径方向外側末端の領域に構成されている。この流出口内に切換弁を嵌挿しておくこともできる。

それに加えて、本発明の構成においてピストン・シリンダ装置の軸線方向構造長を短くするために、圧力補償室の少なくとも１つの壁がピストンの、ピストン・シリンダ装置の圧力室から離れた方の側によって形成されていることを予定することができる。

障害時の戻しばねの戻し力と圧力補償室の充填度は好ましくは、発進過程および次に続く非常走行運転時に現れる変速機入力軸の回転数が、ピストン・シリンダ装置の圧力室に主圧力が印加されていないとき、圧力室内にある圧媒の遠心力に起因してピストンに作用する圧力のみでクラッチを閉じさせかつ閉保持するのに十分となるように選択されている。

本発明に係るクラッチ操作装置は主に、多板クラッチとして構成されて自動変速機に付設される発進クラッチを操作するのに利用される。

本発明を明らかにするために、多段自動変速機の部分をごく概略示す図面が明細書に添付されている。この部分内に、多板クラッチとして構成される発進クラッチ１とこのクラッチ１を操作するためのピストン・シリンダ装置２が実質的に示してある。

前記変速機は流体トルクコンバータなしの自動変速機であり、その変速機入力軸１４は発進クラッチ１の外板支持体１１と直接にまたは間接的に結合されている。外板支持体１１の一部は前記ピストン・シリンダ装置２のシリンダ３の壁を形成し、または少なくとも相対回転不能にこれと結合されている。

シリンダ３内で操作ピストン４が軸線方向摺動可能に嵌挿されており、この操作ピストンとシリンダ３の壁との間に圧力室５が形成されており、この圧力室に液状圧媒が充填可能である。

ピストン４に圧力を印加するために圧媒は制御装置によって操作可能な弁と供給部とを介して圧力室５に流入し、ピストン４をこの図において右方向に動かす。ピストンは、発進クラッチ１の内板９と外板１０とで形成される板束を加圧し、この板束が止め１５で受けられることになる。これにより、外板支持体１１に加わるトルクは、内板９を担持する内板支持体１２にそれ自体周知の如くに伝達することができ、この内板支持体はそれ自体別の変速機軸１３と駆動技術的に結合されている。クラッチ１を開くために戻しばね７が設けられており、この戻しばねは圧力室５への主圧力印加終了後にピストン４を軸線方向で少なくとも多少開方向に摺動させる。

それに加えてクラッチ操作装置が圧力補償室６を備えており、この圧力補償室はピストン４の、操作シリンダ３の圧力室５から離れた方の側とここで詳細には定義しない別の変速機部材との間に形成されている。

この圧力補償室６は図示しない切換弁と図示しない供給部とを介して液状圧媒を充填可能であり、この圧媒は最も単純な場合、圧力室５の供給にも利用される作動流体である。

さらに、圧力補償室６を形成する壁の１つに液状圧媒用流出口８が設けられており、この流出口は圧力補償室６の半径方向外側末端に配置される圧力絞りとしてここでは構成されている。しかしこの流出口に弁を嵌挿することもできる。流出口８から流出する圧媒は詳しくは図示しない流路を介して別の変速機部材に達する。

前記装置の動作様式は以下のとおりである。
変速機の動作に支障がないとき制御装置は、例えば車両運転者から通知された発進要求があると、前記切換弁を開くための命令を発し、前記作動流体は制御可能な主圧力でシリンダ３の圧力室５内に達する。これによりピストン４が閉位置に動き、これにより発進クラッチ１が閉じる。

それに加えて、圧力補償室６に液状圧媒が充填され、この圧媒は引き続きそれ自体周知の仕方で発進クラッチに典型的な回転数において、ピストン４で遠心力に依存した操作圧力補償をもたらす。

発進クラッチ１が開かれねばならない場合、前記切換弁は制御装置からの信号によって切換位置に移され、この切換位置において圧力室５は例えば、主圧力よりも低いいわゆる予備充填圧力をなお印加されるだけである。

これによって引き起こされるピストン４の開運動は、ピストン４に対して軸線方向戻し力を加えるように圧力補償室６内に配置される戻しばね７によって行われまたは少なくとも支援される。

車両の運転開始時に障害によって前記制御装置が故障している限り、切換弁は圧力室に主圧力が印加される位置に移すことができない。これにより発進クラッチ１はさしあたり閉じない。

それに加えて、圧力補償室６内への圧媒導入も起きない。というのも、それを担当する同じ切換弁または個別の切換弁はやはり操作できないからである。

次に続く運転開始の試みのとき車両エンジンが始動し、これにより変速機入力軸１４が回転させられる。これに伴ってピストン・シリンダ装置２が回転運動すると次に、圧力室５内にある圧媒に遠心力が加わり、遠心力がピストン４に作用し、特定回転数以降にピストンを閉方向にクラッチ板９、１０へと接近させる。

この運転段階のとき圧力補償室６は故障した制御装置によって圧媒を充填されておらずまたは僅かに充填されているだけであるので、動圧力補償は行われずまたは僅かに行われるだけである。それに加えて、場合によって圧力補償室６内になおある圧媒は圧力絞りとして構成される流出口８を介して流出し、図示しない流路を介して別の変速機部品に達する。

圧力補償室６が一定程度空になるや、戻しばね７の戻し力はなお開方向でピストン４に作用するだけである。しかしこの戻しばね７の戻し力は比較的小さく設計されているので、ピストン４は圧力室５内にある圧媒によって駆動されて、少なくとも非常走行動作の間は発進クラッチ１を閉じる力でクラッチ板９、１０に向かって作用する。この非常運転にとって十分な多板クラッチ冷却も当然に設けられている。

多段自動変速機の略部分図である。

符号の説明

１ 発進クラッチ
２ ピストン・シリンダ装置
３ ピストン・シリンダ装置のシリンダ
４ 操作ピストン
５ 圧力室
６ 圧力補償室
７ 戻しばね
８ 圧力絞り、流出口、弁
９ 内板
１０ 外板
１１ 外板支持体
１２ 内板支持体
１３ 変速機軸
１４ 変速機入力軸
１５ クラッチ板用止め

Claims (7)

1. 自動車内の発進クラッチ（１）用クラッチ操作装置であって、このクラッチ操作装置に液圧操作可能なピストン・シリンダ装置（２）が付属し、このピストン・シリンダ装置が１つのシリンダ（５）とこのシリンダ内を軸線方向で摺動可能な１つの操作ピストン（４）とを備えており、液状圧媒を充填可能な動圧力補償用圧力補償室（６）を有し、ピストン・シリンダ装置（２）の回転時に圧媒が操作ピストン（４）の閉方向とは逆向きの力を操作ピストン（４）に加え、圧力補償室（６）の内壁と操作ピストン（４）の圧力補償室（６）に向き合う面とで支えられる戻しばね（７）を有するものにおいて、
   ピストン・シリンダ装置（２）の圧力室（５）内にある圧媒が所定の回転数以降に操作ピストン（４）を遠心力の作用のみによって戻しばね（７）と圧力補償室（６）内にある圧媒との戻し力に抗して閉方向に摺動させてクラッチ（１）を閉じるまでの間だけ、圧力補償室（６）に圧媒が充填されて非常走行運転が実行されることを特徴とするクラッチ操作装置。
2. 発進クラッチ（１）が多板クラッチとして構成され、自動変速機に付設されていることを特徴とする、請求項１記載のクラッチ操作装置。
3. 圧力補償室（６）がその半径方向末端領域に流出口（８）を備えていることを特徴とする、請求項１または２記載のクラッチ操作装置。
4. 流出口（８）が圧力絞りとして構成されまたはそこに弁が嵌挿されていることを特徴とする、請求項３記載のクラッチ操作装置。
5. 圧力補償室（６）の圧媒充填度が切換装置によって調節可能であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載のクラッチ操作装置。
6. 切換装置が少なくとも１つの切換弁を含み、この切換弁が正常運転時制御装置によって制御可能でありかつ圧力補償室（６）の充填を可能としまたは阻止することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項記載のクラッチ操作装置。
7. 圧力補償室（６）の少なくとも１つの壁がピストン（４）の、ピストン・シリンダ装置（２）の圧力室（５）から離れた方の側によって形成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項記載のクラッチ操作装置。

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