JP2008208981A - 発進装置のクラッチ部への給油構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数枚のプレートとディスクを組み合わせてピストンの動きで作動するクラッチ部と、該プレートとディスクが互いに係合する際の衝撃トルク及び係合状態でのエンジンのトルク変動を吸収するダンパを備えた発進装置であって、クラッチ部が作動することで発生する摩擦熱を冷却してクラッチの焼き付けを防止する。
【解決手段】 ピストン３にはクラッチ側に複数の油路２７，２７・・を放射状に設け、この油路２７，２７・・を被覆する為のオイルレシーバ２３をピストン３のクラッチ側に取付け、内周側の入口から入った潤滑油が上記油路２７，２７・・を流れ、出口２４から流出してクラッチ部１へ供給する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車輌のエンジンと自動変速機の間に介在される発進装置であり、該発進装置のクラッチが焼けないように潤滑油を供給する構造に関するものである。

一般に、車輌の発進装置として、トルクコンバータ及びフルードカップリング等の流体伝動装置が用いられている。該流体伝動装置は車輌が停止状態にあっても駆動源の回転を継続する内燃エンジンなどにあっては、該流体伝動装置の流体の滑りにより、自動変速機入力軸とエンジン出力軸との間の相対回転を許容し、駆動源の回転を維持している。そして、車輌の発進時にあっては、流体伝動装置の流体の滑りにより滑らかに発進してエンジン動力を自動変速機入力軸に伝達することが出来る。

トルクコンバータなどの流体伝動装置は、上記相対回転及び滑りによる発進を自動的に行って良好な発進機能を有するが、逆に構造が複雑である為に大掛かりな装置に成ってしまい、車輌のコンパクト化及び軽量化の障害と成っている。又、流体を介して動力伝達する為、動力の損失が発生し、それを防ぐためにロックアップクラッチが設けられているが、さらに構造を複雑化している。しかも、ロックアップクラッチを備えたからといって上記流体による動力損失がなくなる訳ではない。

近年、自動変速機の多段化、さらには無段変速装置(ＣＶＴ)の出現に伴って、トルクコンバータなどによるトルク比の増大及び変速時の流体による衝撃緩和作用への要求が小さくなり、上記自動変速機のコンパクト化の要求に基づき、流体を用いない発進装置が提案されている。

このような発進装置として、例えば特開２００１−３９５５号に係る「発進クラッチ」は、内燃エンジンのクランク軸に連結されているハウジング内に、多板クラッチ、ダンパ装置、及びワンウエイクラッチが収納されており、車輌停止時には押圧スプリングにより多板クラッチを接続し、所定クリープ力を発生し、車輌発進時には、油圧室への油圧供給に基づくピストンの押圧により多板クラッチを係合し、そして、ダンパ装置を介して衝撃を吸収してエンジンの駆動力を入力軸に伝達しており、更にワンウエイクラッチにより坂道発進時の車輌後退が防止されている。

ところで、発進装置のクラッチ部は、プレートとディスクを係合させてトルクを伝達する構造と成っている為に、係合の際にはプレートとディスクには摩擦による熱が発生する。この摩擦熱はプレートとディスク間に潤滑油を流して冷却しなくてはならない。上記クラッチ部は発進装置の外周部に配置されており、中心軸側から循環させて遠心力で外周部のクラッチ部へ届くようにしている。

しかし、潤滑油の流量が少ない場合、クラッチ部の発熱量が大きいと摩擦材が焼けてしまう。一般に外周に位置するクラッチ部へ潤滑油を供給するには、油路を構成しなければならず、遠心力を利用して外周部へ流れるだけでは安定した供給が出来ないのが現実である。特に、外殻内に潤滑油が満たされている場合、供給された冷たい潤滑油はクラッチ部に行きにくい。

図７は従来の発進装置を表している具体例である。同図の（イ）はクラッチ部、（ロ）はダンパ、（ハ）はピストン、（ニ）は外殻を夫々表している。外殻（ニ）はクランク軸（ホ）と共に回転することが出来、外殻（ニ）の内部には上記クラッチ（イ）、ダンパ（ロ）、及びピストン（ハ）が内蔵され、しかも潤滑油が満たされた油室と成っている。潤滑油はダンパ（ロ）が取着されているハブ（ヘ）に設けた入口穴（ト）から供給されて矢印に沿って流れ、クラッチ部（イ）が摩擦熱で焼き付くことを防止することが出来る。クラッチ部（イ）を冷却して流れた潤滑油は出口穴（チ）から流出してスリーブ（リ）に沿って流れ出る。

このように、入口穴（ト）から外殻（ニ）へ潤滑油が供給されて出口穴（チ）から流出するが、上記クラッチ部（イ）まで届かない虞がある。その結果、クラッチ部（イ）が発生する摩擦熱にて焼き付く虞がある。
特開２００１−３９５５号に係る「発進クラッチ」

このように、従来の発進装置には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であって、中心軸周辺部から送り出される潤滑油が外周部に配置されるクラッチ部まで届いて摩擦による焼き付けを発生しないようにした発進装置のクラッチ部への給油構造を提供する。

本発明が対象とする発進装置はクラッチ部とダンパを備え、その基本構造は従来の発進装置と共通している。すなわち、クラッチ部は複数枚のプレートとディスクが交互に配列して構成され、ピストンが移動することでクラッチ部が働いて動力を出力軸へ伝えることが出来る。クラッチ部が作動する際に衝撃トルクが発生するが、この衝撃トルクを緩和する為にダンパが備わっている。

上記クラッチ部が作動する為には、ピストンが軸方向へ移動してプレートとディスクが係合しなくてはならず、該ピストンは油圧室へ作動油が供給されることで移動可能としている。ところで、本発明では上記クラッチ部へ潤滑油が効率よく供給されるように、ピストンにオイルレシーバを取付けている。ピストンの内側(クラッチ部側)には複数本の油路が放射状に形成され、上記オイルレシーバはピストン内側に取付けられて油路を被覆している。

ところで、オイルレシーバは金属板を成形して概略円盤状の形状を成し、中心軸側の入口穴から上記油路に流れ込み、外周側の出口から流出する。流出した潤滑油はクラッチ部へ流れて該クラッチを冷却する。そして、オイルレシーバをピストン内側に取付ける具体的な手段は限定しないが、例えばバネで押圧することが可能である。

本発明のクラッチ部への潤滑油供給構造はピストンの内側面に油路を放射状に形成し、そして内側にオイルレシーバを取付けることで、潤滑油が油路を介して流れることが出来る。すなわち、中心軸側の入口から潤滑油が流れ込み、外周出口から流出することで、潤滑油は周囲に拡散することなく発進装置の回転に伴う遠心力にて出口から流出してクラッチ部へ供給される。潤滑油は半強制的にクラッチ部のプレート及びディスク間へ流れ込み、摩擦面に進入することが出来、クラッチ部の焼き付けを防止する効果が大きい。

図１は本発明に係るクラッチ部への給油構造を有す発進装置を示す実施例であり、その断面を表している。同図の１はクラッチ部、２はダンパ、３はピストン、４は外殻を夫々表している。エンジンのクランク軸５の先端には連結板６が取着され、発進装置の外殻４のフロント部７に溶接された連結板８が上記連結板６と繋がっている。従って、外殻４はクランク軸５と共に回転することが出来る。ここで、発進装置はフロント部７の中心にセンターピース９が設けられてクランク軸５の先端穴に嵌り、後方へ延びるスリーブ１０は軸受けにて支持されている。

外殻４の内部には上記クラッチ部１、ダンパ２、及びピストン３が内蔵され、しかも潤滑油が満たされた油室と成っている。潤滑油は上記ピストン３が取付けられているハブ１１に設けた入口穴１２から供給されて矢印に沿って流れ、クラッチ部１が摩擦熱で焼き付くことを防止することが出来る。クラッチ部１を冷却して流れた潤滑油は出口穴１３から流出してスリーブ１０に沿って流れ出る。

ところで、クラッチ部１は複数枚のプレート１４，１４・・と複数枚のディスク１５，１５・・から成り、プレート１４，１４・・とディスク１５，１５・・は交互に配列している。プレート１４はリング状の円盤であり、外周にはスプライン歯形が形成され、ハブ１１に取着されているクラッチドラム１６の内周側に形成したスプライン軸穴に嵌合して取付けられている。従って、プレート１４はクラッチドラム１６と共に回転することが出来る。

一方のディスク１５はリング状の円盤であり、内径穴はスプライン歯形を形成しており、ダンパ２と連結しているホルダー１７の外周に設けたスプライン軸に嵌っている。そして、ディスク外径はプレート１４より小さく、内径もプレート１４より小さく成っていて、該ディスク１５の外周部はプレート１４の内周部と当接し合うことが出来る。そして、プレート１４の表面には摩擦材が設けられており、ディスク１５と接することで大きな摩擦力を発生する。

ところで、上記ハブ１１にはピストン３が取付けられ、該ピストン３はクラッチドラム１６との間に形成している油圧室１８へ作動油をポンプで供給することで左側へ移動してプレート１４を押圧する。その結果、各プレート１４，１４・・及びディスク１５，１５・・は互いに係合して摩擦力を発生し、ダンパ２からの動力を得て回転するホルダー１７及びディスク１５，１５・・の回転トルクをプレート１４，１４・・へ伝達し、クラッチドラム１６及びハブ１１を回転し、その結果、ハブ１１の軸穴に嵌っている出力軸１９を回転することが出来る。クラッチ部１が作動する際に発生する衝撃トルクは該ダンパ２にて吸収される。

上記油圧室１８へは、ハブ１１の軸穴に嵌った出力軸１９の中心穴２０を作動油が流れ、フロント部７の内側中心にハブ１１に嵌って配置されているスペーサ３６の連通穴３７からハブ１１に形成した連通穴２１を流れて油圧室１８へ流入する。ピストン３はハブ１１に沿って移動し、作動油が漏れないようにクラッチドラム１６との間、ハブ１１との間にはＯリングが介在している。又、油圧室１８へ作動油を供給しない時にはクラッチ部１が働かないように戻しバネ２２，２２・・を取付けて、ピストン３を押し戻すことが出来る。

クラッチ部１が働いていない時には、プレート１４，１４・・はディスク１５，１５・・と係合状態にない為、ディスク１５，１５・・の回転はプレート１４，１４・・へ伝達されない。しかし、ピストン３が移動してクラッチ部１が働くならば、プレート１４，１４・・がディスク１５，１５・・と係合して該プレート１４，１４・・は回転し、同時にクラッチドラム１６及びハブ１１が回転する。ここで、入力側となるディスク１５，１５・・とフロント部７との間にはダンパ２が介在していることで、クラッチ部１が働く際の衝撃トルクは該ダンパ２によって吸収される。

本発明では上記ダンパ２の具体的な構造は限定しないことにする。車のアクセルを踏むならば出力軸１９の中心穴２０から作動油が流れてピストン３が移動し、その結果、クラッチ部１が働く。この際、クラッチ部１が作動することで、停止しているプレート１４，１４・・及びクラッチドラム１６が瞬間的に回転し、その結果、衝撃トルクが発生する。この衝撃トルクを上記ダンパ２が吸収して滑らかなトルクとして伝達される。

ところで、本発明では上記クラッチ部１が摩擦熱で焼き付けを生じないように構成している。すなわち、ポンプから送られる潤滑油を外殻４の内部空間へ供給するのではなく、クラッチ部１へ届くように潤滑油の流れを形成している。その為に、ピストン３の内側面には複数本の油路２７，２７・・を放射状に形成し、オイルレシーバ２３を内側面に取付けている。

そこで、スリーブ１０に沿って流れる潤滑油はハブ１１に設けた入口穴１２から油路２７，２７・・へ導かれ、該油路２７，２７・・の出口２４から流出してクラッチ部１へ供給される。比較的冷たい潤滑油がクラッチ部１のプレート１４，１４・・とディスク１５，１５・・の隙間へ侵入し、発生する摩擦熱を抑えて焼き付けを防止することが出来る。

図２はピストン３を単独で表している。外周にはスプライン歯２５，２５・・が設けられ、クラッチドラム１６の内周に形成しているスプライン溝と噛み合うことが出来、中心穴２８にはハブ１１が嵌ってピストン３は軸方向へ移動することが出来る。そして内側２６(クラッチ部側)には複数本の油路２７，２７・・が放射状に形成され、潤滑油は中心穴２８の側から入って外周側から流出することが出来る。

ここで、油路２７は概略三角形を成し、クラッチ部側から観た内周側の油路幅が広く、外周側では狭くなっている。そして、ピストン３は時計方向(矢印方向)に回転するが、回転方向に対して前方の油路壁２９ａは傾斜し、後方の油路壁２９ｂは半径方向となっている。すなわち、概略直角三角形をなしている。これは、ピストン３が時計方向に回転する場合に、油路２７，２７・・に潤滑油が入り易い形状とし、しかも外周側の油路幅を狭くすることで潤滑油の流れが速くなり、クラッチ部１へ速い流れを持って集中的に供給される。又、潤滑油は油路２７，２７・・を流れることで、クラッチ部１が回転しても該潤滑油の攪拌抵抗は比較的小さくなる。

図３はピストン３の内側に取付けられるオイルレシーバ２３を単独で表している。該オイルレシーバ２３は金属製の板を成形した概略円盤形状を成し、これをピストン３の内側に配置することで、油路２７，２７・・を被覆して潤滑油の流れが拘束される。すなわち、入口穴１２から入った潤滑油は出口２４から流出することが出来る。そして、オイルレシーバ２３には複数の凸部３０，３０・・が同一半径上に等間隔で形成されている。この凸部３０，３０・・が嵌るように戻しバネ２２，２２・・が取付けられる。

ハブ１１の外周に取着した支持板３８に支えられた戻しバネ２２，２２・・の先端が凸部３０，３０・・に嵌って位置決めされ、同時に該オイルレシーバ２３はピストン３から離れないようにバネ力にて押圧している。オイルレシーバ２３はその中心穴３１にハブ１１が嵌り、外周３２はピストン３の内周面３３に嵌って位置決めされる。そして、内周面３３からボス３４，３４・・を突出し、これらボス３４，３４・・はオイルレシーバ２３の外周に形成した凹溝３５，３５・・が嵌合し、オイルレシーバ２３の回り止めとして機能している。そこで、ハブ１１の入口穴１２から流入する潤滑油は他へ漏れることなく油路２７，２７・・を流れて出口２４，２４・・から流出される。

図４はピストン３にオイルレシーバ２３を組み合わせた状態であり、該オイルレシーバ２３はピストン３の内周面３３に嵌って取付けられる。ピストン３の中心穴２８及びオイルレシーバ２３の中心穴３１にはハブ１１が嵌って塞がれ、入口穴１２から供給される潤滑油は他へ流れることなく油路２７へ入り、油路外周の出口２４から流出する。オイルレシーバ２３の外周に形成した凹溝３５にはボス３４が嵌合しているが、該ボス３４の一部を切欠いて出口２４が設けられている。

図５は発進装置を表している別形態である。この発進装置の基本的な構造は前記図１の場合と同じであるが、入力側にクラッチ部１を設け、出力側にダンパ２を備えている。すなわち、前記実施例の発進装置が備えているクラッチドラム１６を有しておらず、クラッチ部１を構成するプレート１４，１４・・の外周に形成しているスプライン歯は外殻内周のスプライン溝と噛み合い、ディスク内周に設けたスプライン溝にはホルダー外周のスプライン歯が噛み合っている。そして、ホルダー１７はダンパ２と連結し、外殻４と共に回転するプレート１４，１４・・にディスク１５，１５・・が係合するならば、該ホルダー１７からダンパ２へと動力が伝達される。

ピストン３はスリーブ１０の外周に取付けられて軸方向へ移動し、クラッチ部１を作動することが出来る。そして、該ピストン３の内側にはオイルレシーバ２３が取付けられている。この発進装置のオイルレシーバ２３もピストン３の戻しバネ２２にて押圧されているが、該オイルレシーバ２３の取付け構造は限定しないことにする。

この発進装置では潤滑油の入口穴１２がスリーブ１０に設けられ、該スリーブ１０から流入する潤滑油は油路２７を流れて出口２４から流出してクラッチ部１へ供給される。そして、外殻４を一巡した潤滑油は出口穴１３から流れ出る。
図６も本発明に係る発進装置の別実施例である。この発進装置ではピストン３及びクラッチ部１がフロント部側に配置され、ダンパ２は後方に設けられている。そしてピストン３の内側にはオイルレシーバ２３が取付けられて油路２７が形成されている。

本発明に係るクラッチ部への給油構造を備えた発進装置の実施例。 ピストンの具体例。 ピストンに取付けられるオイルレシーバの具体例。 オイルレシーバを取付けたピストン。 本発明に係るクラッチ部への給油構造を備えた発進装置の実施例。 本発明に係るクラッチ部への給油構造を備えた発進装置の実施例。 従来の発進装置。

符号の説明

１ クラッチ
２ ダンパ
３ ピストン
４ 外殻
５ クランク軸
６ 連結板
７ フロント部
８ 連結板
９ センターピース
10 スリーブ
11 ハブ
12 入口穴
13 出口穴
14 プレート
15 ディスク
16 クラッチドラム
17 ホルダー
18 油圧室
19 出力軸
20 中心穴
21 連通穴
22 戻しバネ
23 オイルレシーバ
24 出口
25 スプライン歯
26 内側
27 油路
28 中心穴
29 油路壁
30 凸部
31 中心穴
32 外周
33 内周面
34 ボス
35 凹溝
36 スペーサ
37 連通穴
38 支持板

Claims (5)

1. 複数枚のプレートとディスクを組み合わせてピストンの動きで作動するクラッチ部と、該プレートとディスクが互いに係合する際の衝撃トルク及び係合状態でのエンジンのトルク変動を吸収するダンパを備えた発進装置において、上記ピストンにはクラッチ側に複数の油路を放射状に設け、この油路を被覆する為のオイルレシーバをピストンのクラッチ側に取付け、内周側の入口から入った潤滑油が上記油路を流れ、出口から流出してクラッチ部へ供給することを特徴とする発進装置のクラッチ部への給油構造。
2. 上記油路のクラッチ側からの形状を、内周側に底辺を有す概略三角形とした請求項１記載の発進装置のクラッチ部への給油構造。
3. 上記概略三角形の油路として、ピストンの回転方向に対して後辺を半径方向とし、前辺を傾斜して概略直角三角形とした請求項２記載の発進装置のクラッチ部への給油構造。
4. 上記オイルレシーバにクラッチ部側からバネ力を付勢してピストンに取付けた請求項１、請求項２、又は請求項３記載の発進装置のクラッチ部への給油構造。
5. オイルレシーバに複数の凸部を設け、この凸部が嵌るようにピストンの戻しバネを位置決めしてバネ力を付勢し、そしてオイルレシーバの外周をピストン内周面に嵌めると共に、該内周面に設けたボスをオイルレシーバの外周に形成した凹溝に嵌合して取付けた請求項４記載の発進装置のクラッチ部への給油構造。

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