JP2005098409A

JP2005098409A - クラッチ装置

Info

Publication number: JP2005098409A
Application number: JP2003333721A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Midori; 高宏翠; Tomohiro Saeki; 智洋佐伯
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】
ツインクラッチ式のトランスミッションにおける変速ショックを低減させることができるクラッチ装置を提供すること。
【解決手段】
エンジンと一体に回転するとともにポンプインペラ部２２ａを有する駆動側回転部材２２と、該ポンプインペラ部と対向させて配設されるタービンランナ部３０ａを有する被駆動側回転部材３０と、前記駆動側回転部材と同軸的に且つ回転自在に配置されるとともに前記被駆動側回転部材と結合される第１入力ドラム８１を有する第１クラッチ８０と、第２入力ドラム９１を有する第２クラッチ９０と、前記第１入力ドラム及び前記第２入力ドラムに結合されるハブ部材７０と、を備えることを特徴とする。
【選択図】
図１

Description

本発明は、エンジン側の入力軸と変速機側の出力軸の間に配設されるツインクラッチ式のクラッチ装置に関し、特に、変速時における変速ショックを低減させることができるクラッチ装置に関する。

従来のツインクラッチ式のクラッチ装置は、トルクの変動を吸収して駆動系の音を低減する捩りバネ機構を有する。このようなクラッチ装置として、ハウジングと、該ハウジング内で駆動ハブ上に回転可能に支持されている第１の駆動部材および第１の被駆動シャフト上に回転可能に支持されている第１の被駆動部材を有する第１のクラッチと、被駆動部材の内径側に同軸配置され駆動ハブ上に回転可能に支持されている第２の駆動部材と、第２の被駆動シャフト上に回転可能に支持されている第２の被駆動部材とを備えている第２のクラッチ及び動力源と第１および第２のクラッチとの間のねじり振動を減衰機能を持つねじりダンパを動力源と駆動ハブ間に備えるマルチクラッチ組立体がある（特許文献１参照）。

特開２０００−３５２４３１号公報

しかしながら、従来のツインクラッチ式のクラッチ装置は、変速時に一方のクラッチから他方のクラッチへのトルク受け渡しを行うため、変速ショックが大きかった。

また、従来のクラッチ装置は、摩擦熱等による性能変化が発生しやすくそのコントロールは困難であった。

さらに、湿式タイプのクラッチ組立体では、その冷却のためオイルポンプで冷却用の油を循環させる必要があるが、これが燃費、加速性能への悪影響を及ぼした。

本発明の第１の目的は、ツインクラッチ式のトランスミッションにおける変速ショックを低減させることができるクラッチ装置を提供することである。

本発明の第２の目的は、湿式タイプのクラッチにおける燃費、加速性能への影響を低減させることができるクラッチ装置を提供することである。

本発明の第１の視点は、入力軸の回転動力を第１クラッチ又は第２クラッチを介して出力軸に伝達するクラッチ装置において、エンジンと一体に回転するとともにポンプインペラ部を有する駆動側回転部材と、該ポンプインペラ部と対向させて配設されるタービンランナ部を有する被駆動側回転部材と、前記駆動側回転部材と同軸的に且つ回転自在に配置されるとともに前記被駆動側回転部材と結合され、かつ、第１入力側摩擦材を有する第１入力ドラムと、第１出力軸に結合されるとともに前記第１入力側摩擦材と係合可能に配設された第１出力側摩擦材を有する第１出力ドラムと、選択的に供給される作動油によって前記第１入力側摩擦材と前記第１出力側摩擦材を選択的に係合させる第１ピストンと、を備える第１クラッチと、前記第１クラッチと同軸的に且つ回転自在に配置されるとともに第２入力側摩擦材を有する第２入力ドラムと、第２出力軸に結合されるとともに前記第２入力側摩擦材と係合可能に配設された第２出力側摩擦材を有する第２出力ドラムと、選択的に供給される作動油によって前記第２入力側摩擦材と前記第２出力側摩擦材を選択的に係合させる第１ピストンと、を備える第２クラッチと、前記第１出力軸及び前記第２出力軸と同軸的に且つ回転自在に配置されるとともに前記第１入力ドラム及び前記第２入力ドラムに結合されるハブ部材と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の前記クラッチ装置において、前記第１入力ドラムと一体に回転するプレート部材と、前記駆動側回転部材と前記第１入力ドラムの間に軸方向において摺動自在に配されるとともに、摩擦材を有し、かつ、供給される作動油によって前記摩擦材と前記駆動側回転部材を係合させるピストン部材と、前記プレート部材と前記ピストン部材との間の周方向の空間に配設されるとともに、両部材間のトルクの変動を吸収するダンパ部材と、を備えることが好ましい。

また、本発明の前記クラッチ装置において、前記駆動側回転部材と前記第１入力ドラムの間に配されるとともに、軸方向に摺動自在に前記第１入力ドラムと一体に回転し、摩擦材を有し、かつ、供給される作動油によって前記摩擦材と前記駆動側回転部材を係合させるピストン部材を備えることが好ましい。

また、本発明の前記クラッチ装置において、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチは、円筒状部分を有する構成部材に冷却油の排出するための油排出部を有し、前記油排出部は、前記構成部材の断面から見て、回転により外周に油を排除したときに、前記構成部材の内部側に負圧を発生させ、新たな冷却油を吸込むポンプ作用を持つ形状であることが好ましい。

また、本発明の前記クラッチ装置において、前記油排出部は、前記構成部材の断面から見て、径方向から回転方向の反対側に傾斜した穴であることが好ましい。

また、本発明の前記クラッチ装置において、前記油排出部は、前記構成部材の断面から見て、回転方向の反対側から外周側に捲れあがった穴であることが好ましい。

本発明によれば、ポンプインペラ部とタービンランナ部によって構成される粘性トルク発生部によって、ツインクラッチ式のトランスミッションにおける変速ショックを低減させることができる。

また、本発明によれば、第１クラッチ及び第２クラッチにおける円筒状部分を有する構成部材の断面から見て、油排出部を、回転により外周に油を排除したときに、内部の負圧を発生させ、新たな冷却油を吸込むポンプ作用を持つ形状とすることにより、冷却油の循環がよくなって、オイルポンプへの負担が減少するので、湿式タイプのクラッチにおける燃費、加速性能への影響を低減させることができる。

本発明の実施形態１にクラッチ装置を図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るクラッチ装置の構成を模式的に示した部分断面図である。この断面図は、クラッチ装置の回転軸の中心から半径方向の断面である。

図１を参照すると、クラッチ装置１は、ツインクラッチ式変速機のクラッチ部分であり、クラッチハウジング１０と、入力軸２０と、フライホイール２１と、ドラム部材２２と、出力軸係合部材２３と、第１のプレート部材３０と、第２のプレート部材４０と、ピストン部材５０と、ダンパ部材６０と、ハブ部材７０と、第１クラッチ機構８０と、第２クラッチ機構９０と、を有する。なお、ツインクラッチ式変速機とは、変速機入力軸に連結される２つのクラッチと、これらクラッチのクラッチ出力軸と変速機出力軸との間を同期装置の選択操作により選択的に連結する複数の歯車列とを備え、クラッチ出力軸と変速機出力軸を連結する歯車列を切り換え、変速機出力軸に連結されたクラッチ出力軸に連なるクラッチを係合し、他方を解放するように２つのクラッチを係合、解放して変速を行うものである。

クラッチハウジング１０は、外周側で軸方向にミッションハウジング（図示せず）に結合されるとともに、内周側は入力軸２０を支持するオイルシール部１０ａを有する。オイルシール部１０ａには入力軸２０が回転自在に係合している。

入力軸２０は、エンジンと一体に回転し、フライホイール２１とボルトで連結されている。フライホイール２１には、入力軸２０（エンジン）と一体に回転するようにドラム部材２２及び出力軸係合部材２３と連結されている。

ドラム部材２２は、ダンパ部材６０、第１クラッチ８０、及び第２クラッチ９０を囲い込むように、ハブ部材７０の外周に配されている。また、ドラム部材２２は、第１のプレート部材３０のタービンランナ部３０ａと対向させて配設されるポンプインペラ部２２ａを有する。さらに、ドラム部材２２は、冷却油の排出するための油排出部（図示せず）が形成されている。なお、ドラム部材２２は、特許請求の範囲における駆動側回転部材の構成要素の１つである。

第１のプレート部材３０は、第１クラッチ出力軸８６及び第２クラッチ出力軸９６と同軸的に且つ回転自在に配置されたハブ部材７０と一体に回転する。また、第１のプレート部材３０は、ハブ部材７０に溶接された第１クラッチ入力ドラム８１にリベット止め（リベット３１による取り付け）されている。さらに、第１のプレート部材３０は、ドラム部材２２のポンプインペラ部２２ａと対向させて配設されるタービンランナ部３０ａを有する。なお、第１のプレート部材３０は、特許請求の範囲における被駆動側回転部材の構成要素の１つである。

第２のプレート部材４０は、第１クラッチ出力軸８６及び第２クラッチ出力軸９６と同軸的に且つ回転自在に配置されたハブ部材７０と一体に回転する。また、第１のプレート部材３０は、ハブ部材７０に溶接された第１クラッチ入力ドラム８１の外周部に溶接されている。さらに、第２のプレート部材４０は、ダンパ部材６０の一端と当接するダンパ当接部４０ａを有する。

ピストン部材５０は、ドラム部材２２と第１クラッチ入力ドラム８１との間の軸方向の空間にハブ部材７０の軸方向において摺動自在に配される。また、ピストン部材５０は、ドラム部材２２と接離する摩擦材５０ａを有する。さらに、ダンパ部材６０の他端と当接するダンパ当接部５０ａを有する。ピストン部材５０は、ハブ部材７０の第１の油路７１を通って第１の油圧室１０１に作動油が供給されて図１の右方に移動し、ドラム部材２２と摩擦材５０ａとを摩擦係合せしめる。

ダンパ部材６０は、ドラム部材２２と第１クラッチ入力ドラム８１との間であって、第２のプレート部材４０のダンパ当接部４０ａとピストン部材５０のダンパ当接部５０ａとの間に配されたコイルスプリングである。ダンパ部材６０は、ドラム部材２２と摩擦材５０ａとが摩擦係合しているときに、第２のプレート部材４０（第１クラッチ入力ドラム８１）とピストン部材５０（ドラム部材２２）との間のトルクの変動（入力軸と出力軸のトルクの変動）を吸収する。ダンパ部材６０の一端は第２のプレート部材４０のダンパ当接部４０ａに当接し、ダンパ部材６０の他端はピストン部材５０のダンパ当接部５０ａに当接する。

ハブ部材７０は、第１クラッチ出力軸８６及び第２クラッチ出力軸９６と同軸的に且つ回転自在に配置されており、第１クラッチ入力ドラム８１及び第２クラッチ入力ドラム９１の端部と溶接されている。ハブ部材７０の内部には、少なくとも、ドラム部材２２、第１クラッチ入力ドラム８１（第１のプレート部材３０を含む）とピストン部材５０に囲まれた第１の油圧室１０１に動作油を供給するための第１の油路７１が形成され、第１クラッチ入力ドラム８１と第１クラッチピストン８４に囲まれた第１クラッチピストン油圧室１０２に動作油を供給するための第１クラッチ油路７２が形成され、第２クラッチ入力ドラム９１と第２クラッチピストン９４に囲まれた第２クラッチピストン油圧室１０３に動作油を供給するための第２クラッチ油路７３が形成され、第１クラッチピストン８４と第２クラッチ入力ドラム９１の間に油を供給するための第４の油路７４が形成され、第２クラッチピストン９４と第２クラッチ出力ハブ９３の間に油を供給するための第５の油路７５が形成されている。第１の油路７１、第１クラッチ油路７２、第２クラッチ油路７３、第４の油路７４及び第５の油路７５は、互いにハブ部材７０の内部で独立の経路をなしている。

第１クラッチ８０は、ハブ部材７０に溶接された第１クラッチ入力ドラム８１を有し、第１クラッチ入力ドラム８１にスプライン結合された第１クラッチ・クラッチプレート８２を有し、第１クラッチ出力軸８６にスプライン結合された第１クラッチ出力ハブ８３を有し、第１クラッチ出力ハブ８３にスプライン結合されるとともに第１クラッチピストン８４によって第１クラッチ・クラッチプレート８２と選択的に摩擦係合せしめられる第１クラッチ・クラッチディスク８５を有する。第１クラッチ出力軸８６は、第２クラッチ出力軸９６と同軸的に且つ回転自在に配置されている。第１クラッチ入力ドラム８１及び第１クラッチ出力ハブ８３には、冷却油の排出するための油排出部（図示せず）が形成されている。なお、第１クラッチ入力ドラム８１は、特許請求の範囲における被駆動側回転部材の構成要素の１つである。

第１クラッチピストン８４は、第１クラッチスプリング８７により常時解放側に付勢されているが、ハブ部材７０の第１クラッチ油路７２を通って第１クラッチピストン油圧室１０２に作動油が供給されて第１クラッチスプリング８７の付勢力に打ち勝つ押圧力が加えられたときに図１の右方に移動し、第１クラッチ・クラッチプレート８２と第１クラッチ・クラッチディスク８５を摩擦係合せしめる。

第２クラッチ９０は、ハブ部材７０に溶接された第２クラッチ入力ドラム９１を有し、第２クラッチ入力ドラム９１にスプライン結合された第２クラッチ・クラッチプレート９２を有し、第２クラッチ出力軸９６にスプライン結合された第２クラッチ出力ハブ９３を有し、第２クラッチ出力ハブ９３にスプライン結合されるとともに第２クラッチピストン９４によって第２クラッチ・クラッチプレート９２と選択的に摩擦係合せしめられる第２クラッチ・クラッチディスク９５を有する。第２クラッチ入力ドラム９１及び第２クラッチ出力ハブ９３には、冷却油の排出するための油排出部（図示せず）が形成されている。

第２クラッチピストン９４は、第２クラッチスプリング９７により常時解放側に付勢されているがハブ部材７０の第２クラッチ油路７３を通って第２クラッチピストン油圧室１０３に作動油が供給されて第２クラッチスプリング９７の付勢力に打ち勝つ押圧力が加えられたときに図１の右方に移動し第２クラッチ・クラッチプレート９２と第２クラッチ・クラッチディスク９５を摩擦係合せしめる。

上記構成によれば、ポンプインペラ部２２ａとタービンランナ部３０ａによって構成される粘性トルク発生部によって、ツインクラッチ式のトランスミッションにおける変速ショックを低減させることができ、変速制御を簡易化することができる。さらに、ダンパ機構及び粘性トルク発生機構と第１クラッチ及び第２クラッチとの一体化により、簡易かつコンパクトな構成が可能であり、各構成部の冷却、潤滑等が理想的に行うことができる。

次に、本発明の実施形態２に係るクラッチ装置について図面を用いて説明する。図２は、本発明の実施形態２に係るクラッチ装置の構成を模式的に示した部分断面図である。実施形態２に係るクラッチ装置は、実施形態１に係るクラッチ装置における第２のプレート部材４０及びダンパ部材６０（図１参照）を有さないとともに、実施形態１に係るクラッチ装置におけるピストン部材５０の構成が異なる。

ピストン部材５０は、ドラム部材２２と第１クラッチ入力ドラム８１との間に配されるとともに、軸方向に摺動自在に第１クラッチ入力ドラム８１と一体に回転し、摩擦材５０ａを有し、かつ、供給される作動油によって摩擦材５０ａとドラム部材２２を係合させる。

以上の構成によれば、ポンプインペラ部２２ａとタービンランナ部３０ａによって構成される粘性トルク発生部によって、ツインクラッチ式のトランスミッションにおける変速ショックを低減させることができ、変速制御を簡易化することができる。

次に、本発明の実施形態３に係るクラッチ装置について図面を用いて説明する。図３及び図４は、本発明の実施形態３に係るクラッチ装置のドラム部材の構成を模式的に示した部分断面図である。実施形態３に係るクラッチ装置は、実施形態１及び２に係るクラッチ装置と同様であるが、回転し、かつ、円筒状部分を有するドラム部材２２、第１クラッチ入力ドラム８１、第１クラッチ出力ハブ８３、第２クラッチ入力ドラム９１、第２クラッチ出力ハブ９３については異なる（図１及び図２参照）。

ドラム部材２２には、冷却油の排出するための油排出部２２ｂが形成され、油排出部２２ｂは、ドラム部材２２の断面から見て、回転により外周に油を排除したときに、ドラム部材２２の内部に負圧を発生させ、新たな冷却油を吸込むポンプ作用を持つ形状である。このような形状として、例えば、径方向から回転方向の反対側に傾斜した穴（図３の２２ｂ参照）、クラッチ機構の回転方向の反対側から外周側に捲れあがった穴（図４の２２ｂ参照）が挙げられる。

第１クラッチ入力ドラム８１、第１クラッチ出力ハブ８３、第２クラッチ入力ドラム９１、第２クラッチ出力ハブ９３についても、ドラム部材２２の油排出部２２ｂと同様な油排出部を形成することができる。なお、図１の第１クラッチ入力ドラム８１のうち第１の油圧室１０１及び第１クラッチピストン油圧室１０２に面する領域のように、油圧を発生させる必要性のある領域には、油排出部は形成されない。

以上のような構成によれば、オイルポンプへの負担が減少するので、湿式タイプのクラッチにおける燃費、加速性能への影響を低減させることができる。

本発明の実施形態１に係るクラッチ装置の構成を模式的に示した部分断面図である。本発明の実施形態２に係るクラッチ装置の構成を模式的に示した部分断面図である。本発明の実施形態３に係るクラッチ装置のドラム部材の構成を模式的に示した第１の部分断面図である。本発明の実施形態３に係るクラッチ装置のドラム部材の構成を模式的に示した第２の部分断面図である。

符号の説明

１クラッチ装置
１０クラッチハウジング
１０ａオイルシール部
２０入力軸
２１フライホイール
２２ドラム部材（駆動側回転部材）
２２ａポンプインペラ部
２２ｂ油排出部
２３出力軸係合部材
３０第１のプレート部材（被駆動側回転部材）
３０ａタービンランナ部
３１リベット
４０第２のプレート部材
４０ａダンパ当接部
５０ピストン部材
５０ａ摩擦材
５０ｂダンパ当接部
６０ダンパ部材（コイルスプリング）
７０ハブ部材
７１第１の油路
７２第１クラッチ油路
７３第２クラッチ油路
７４第４の油路
７５第５の油路
８０第１クラッチ機構
８１第１クラッチ入力ドラム（被駆動側回転部材）
８２第１クラッチ・クラッチプレート
８３第１クラッチ出力ハブ
８４第１クラッチピストン
８５第１クラッチ・クラッチディスク
８６第１クラッチ出力軸
８７第１クラッチスプリング
９０第２クラッチ
９１第２クラッチ入力ドラム
９２第２クラッチ・クラッチプレート
９３第２クラッチ出力ハブ
９４第２クラッチピストン
９５第２クラッチ・クラッチディスク
９６第２クラッチ出力軸
９７第２クラッチスプリング
１０１第１の油圧室
１０２第１クラッチピストン油圧室
１０３第２クラッチピストン油圧室

Claims

エンジンと一体に回転するとともにポンプインペラ部を有する駆動側回転部材と、
該ポンプインペラ部と対向させて配設されるタービンランナ部を有する被駆動側回転部材と、
前記駆動側回転部材と同軸的に且つ回転自在に配置されるとともに前記被駆動側回転部材と結合され、かつ、第１入力側摩擦材を有する第１入力ドラムと、第１出力軸に結合されるとともに前記第１入力側摩擦材と係合可能に配設された第１出力側摩擦材を有する第１出力ドラムと、選択的に供給される作動油によって前記第１入力側摩擦材と前記第１出力側摩擦材を選択的に係合させる第１ピストンと、を備える第１クラッチと、
前記第１クラッチと同軸的に且つ回転自在に配置されるとともに第２入力側摩擦材を有する第２入力ドラムと、第２出力軸に結合されるとともに前記第２入力側摩擦材と係合可能に配設された第２出力側摩擦材を有する第２出力ドラムと、選択的に供給される作動油によって前記第２入力側摩擦材と前記第２出力側摩擦材を選択的に係合させる第１ピストンと、を備える第２クラッチと、
前記第１出力軸及び前記第２出力軸と同軸的に且つ回転自在に配置されるとともに前記第１入力ドラム及び前記第２入力ドラムに結合されるハブ部材と、
を備えることを特徴とするクラッチ装置。
前記第１入力ドラムと一体に回転するプレート部材と、
前記駆動側回転部材と前記第１入力ドラムの間に軸方向において摺動自在に配されるとともに、摩擦材を有し、かつ、供給される作動油によって前記摩擦材と前記駆動側回転部材を係合させるピストン部材と、
前記プレート部材と前記ピストン部材との間の周方向の空間に配設されるとともに、両部材間のトルクの変動を吸収するダンパ部材と、
を備えることを特徴とする請求項１記載のクラッチ装置。
前記駆動側回転部材と前記第１入力ドラムの間に配されるとともに、軸方向に摺動自在に前記第１入力ドラムと一体に回転し、摩擦材を有し、かつ、供給される作動油によって前記摩擦材と前記駆動側回転部材を係合させるピストン部材を備えることを特徴とする請求項１記載のクラッチ装置。
前記第１クラッチ及び前記第２クラッチは、円筒状部分を有する構成部材に冷却油の排出するための油排出部を有し、
前記油排出部は、前記構成部材の断面から見て、回転により外周に油を排除したときに、前記構成部材の内部側に負圧を発生させ、新たな冷却油を吸込むポンプ作用を持つ形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のクラッチ装置。
前記油排出部は、前記構成部材の断面から見て、径方向から回転方向の反対側に傾斜した穴であることを特徴とする請求項４記載のクラッチ装置。
前記油排出部は、前記構成部材の断面から見て、回転方向の反対側から外周側に捲れあがった穴であることを特徴とする請求項４記載のクラッチ装置。