JP2010101458A - Clutch device - Google Patents

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JP2010101458A JP2008275084A JP2008275084A JP2010101458A JP 2010101458 A JP2010101458 A JP 2010101458A JP 2008275084 A JP2008275084 A JP 2008275084A JP 2008275084 A JP2008275084 A JP 2008275084A JP 2010101458 A JP2010101458 A JP 2010101458A
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Akihiro Nakao
章裕 中尾
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Daihatsu Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a clutch device capable of accurately and easily controlling half clutch control and eliminating energy loss in an engaged state. <P>SOLUTION: This clutch device includes a spring 16 for pressing friction plates 7, 8 for performing friction welding via a pressing member 12, a first actuator 13 for operating the pressing member 12 in the direction opposite from the spring force via a release member 11 and releasing pressing force to the friction plates 7, 8, an operating member 17 slidably penetrating the pressing member 12 in the axial direction and capable of pressing the friction plates 7, 8 independently from the pressing member 12, a second actuator 20 provided to an external stationary member 1 for applying pressing force in the axial direction to the operating member 17, and a thrust bearing 19 interposed between the second actuator 20 and the operating part 17 for transmitting pressing force in the axial direction while permitting relative rotation between the second actuator 20 and the operating member 17. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はクラッチ装置、特に半クラッチ状態を得るのが容易なクラッチ装置に関するものである。 The present invention relates to a clutch device, and more particularly to a clutch device that can easily achieve a half-clutch state.

従来より自動車用変速機の発進クラッチとして、湿式多板クラッチが知られている。図3は湿式多板クラッチの一例を示し、上半分は解放時、下半分は締結時である。入力軸51と出力軸52とが同軸上に配置され、入力軸51にはクラッチドラム53が連結され、出力軸52にはクラッチハブ54が連結されている。クラッチドラム53の内周には複数のクラッチプレート55がスプラインにより一体回転可能に係合されており、クラッチハブ54の外周には複数のクラッチディスク56がスプラインにより一体回転可能に係合されている。クラッチプレート55とクラッチディスク56とは交互に配置されている。クラッチドラム53の内側には、クラッチプレート55とクラッチディスク56とに対して一方側より軸方向荷重を与えるピストン57が配置され、クラッチドラム53とピストン57との間に油圧室58が形成されている。クラッチドラム53の内周にはスナップリング59が取り付けられており、終端側のクラッチプレート(エンドプレート)55aを抜け止めしている。ピストン57と、入力軸51に取り付けられたスプリングリテーナ60との間にリターンスプリング61が配置されている。 Conventionally, a wet multi-plate clutch has been known as a starting clutch for an automobile transmission. FIG. 3 shows an example of a wet multi-plate clutch, where the upper half is when released and the lower half is when engaged. An input shaft 51 and an output shaft 52 are coaxially arranged, a clutch drum 53 is connected to the input shaft 51, and a clutch hub 54 is connected to the output shaft 52. A plurality of clutch plates 55 are engaged with the inner periphery of the clutch drum 53 so as to be integrally rotatable by splines, and a plurality of clutch disks 56 are engaged with the outer periphery of the clutch hub 54 so as to be integrally rotatable by splines. . The clutch plates 55 and the clutch disks 56 are alternately arranged. Inside the clutch drum 53, a piston 57 that applies an axial load to the clutch plate 55 and the clutch disk 56 from one side is disposed, and a hydraulic chamber 58 is formed between the clutch drum 53 and the piston 57. Yes. A snap ring 59 is attached to the inner periphery of the clutch drum 53, and prevents the terminal side clutch plate (end plate) 55a from coming off. A return spring 61 is disposed between the piston 57 and a spring retainer 60 attached to the input shaft 51.

上記構造の湿式多板クラッチの場合、油圧室58に供給される作動油圧を制御することで、半クラッチ制御を容易に行うことができるという利点がある。その一方で、走行中、クラッチプレート55とクラッチディスク56を締結しておくため、油圧室58に作動油圧を供給し続けなければならず、エネルギーロスが大きい。しかも、油圧室58の油圧を抜くと、リターンスプリング61によってピストン57がクラッチドラム53と当接する位置まで押し戻されるため、次の係合までに無効ストロークがあり、時間がかかるという問題がある。無効ストロークはクラッチディスク56の摩耗に伴って変動する。 In the case of the wet multi-plate clutch having the above-described structure, the half-clutch control can be easily performed by controlling the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chamber 58. On the other hand, since the clutch plate 55 and the clutch disk 56 are fastened during traveling, the hydraulic pressure must be continuously supplied to the hydraulic chamber 58, resulting in a large energy loss. In addition, when the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 58 is released, the return spring 61 pushes the piston 57 back to the position where it abuts the clutch drum 53, so there is a problem that there is an invalid stroke before the next engagement and it takes time. The invalid stroke varies with wear of the clutch disk 56.

特許文献1には、スプリング力によってクラッチプレートとクラッチディスクを締結し、トルクを伝達すると共に、レリーズロッドを押すことで、クラッチプレートとクラッチディスクとの係合を外すクラッチ装置が提案されている。この場合には、走行中、クラッチ係合のための外部からの力が不要であり、エネルギーロスがないという利点がある。しかし、レリーズロッドを押すことでクラッチプレートとクラッチディスクとの係合が一挙に解放されるため、半クラッチ制御が難しいという欠点がある。 Patent Document 1 proposes a clutch device that engages a clutch plate and a clutch disk by a spring force, transmits torque, and pushes a release rod to release the engagement between the clutch plate and the clutch disk. In this case, there is an advantage that no external force for engaging the clutch is required during traveling and there is no energy loss. However, since the engagement between the clutch plate and the clutch disk is released at once by pushing the release rod, there is a drawback that half-clutch control is difficult.

特許文献2には、駆動側と従動側の摩擦体の間に、大径と小径の2種類の多板クラッチを設けると共に、各多板クラッチを押圧するスプリングを設け、前記多板クラッチへの押圧位置を互いに軸方向にずらせて2段ばね特性を与えたクラッチ装置が提案されている。この場合、1段ばね部分で半クラッチが可能となるが、スプリングの長さバラツキによって半クラッチの締結力のバラツキが大きくなるという問題がある。また、締結状態を維持するためには一方の摩擦体を他方の摩擦体に対して押し続けなければならず、これを油圧で行う場合にはエネルギーロスになるという問題がある。さらに、多板クラッチを内外2段に構成しなければならないため、構造が複雑で、スペース上も不利である。
特開昭56−10827号公報 特開平7−42757号公報
In Patent Document 2, two types of multi-plate clutches having a large diameter and a small diameter are provided between the friction body on the driving side and the driven side, and a spring for pressing each multi-plate clutch is provided. A clutch device has been proposed in which the pressing positions are shifted in the axial direction to give a two-stage spring characteristic. In this case, half clutch can be performed at the first stage spring portion, but there is a problem that variation in fastening force of the half clutch increases due to variation in spring length. Further, in order to maintain the fastening state, one friction body must be continuously pressed against the other friction body, and there is a problem that energy loss occurs when this is performed by hydraulic pressure. Furthermore, since the multi-plate clutch must be configured in two stages, the structure is complicated and the space is disadvantageous.
JP-A-56-10828 JP 7-42757 A

本発明の目的は、半クラッチ制御を精密かつ容易に行えるようにし、締結状態でのエネルギーロスを無くしたクラッチ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a clutch device that can perform half-clutch control precisely and easily and eliminates energy loss in the engaged state.

上記目的を達成するため、本発明は、摩擦圧接する摩擦板を押圧部材を介して押圧するスプリングと、前記押圧部材をレリーズ部材を介してスプリング力と反対方向に操作して摩擦板への押圧力を解除する第1アクチュエータと、を備えたクラッチ装置において、前記押圧部材を軸方向にスライド自在に貫通し、前記押圧部材とは独立して前記摩擦板を押圧可能な作動部材と、前記作動部材に対して軸方向の押圧力を作用させるべく、外部の静止部材に設けられた第2アクチュエータと、前記第2アクチュエータと作動部材との間に介装され、前記第2アクチュエータと作動部材との相対回転を許容しつつ、軸方向の押圧力を伝えるスラストベアリングと、を備えたクラッチ装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a spring that presses a friction plate that is friction-welded through a pressing member, and operates the pressing member in a direction opposite to the spring force through a release member to press the friction plate. A first actuator that releases pressure, and an operating member that penetrates the pressing member in an axially slidable manner and can press the friction plate independently of the pressing member; A second actuator provided on an external stationary member, and interposed between the second actuator and the actuating member to apply an axial pressing force to the member; the second actuator and the actuating member; And a thrust bearing that transmits an axial pressing force while allowing relative rotation of the clutch device.

第1アクチュエータを作動させると、レリーズ部材を介して押圧部材がスプリング力と反対方向に押され、摩擦板が解放される。この状態で、第2アクチュエータを作動させ、スラストベアリング及び作動部材を介して摩擦板を押圧すると、第2アクチュエータの発生する押圧力に比例した伝達トルクが発生するので、半クラッチ制御を容易に実施できる。次に、第1アクチュエータを非作動状態にすると、レリーズ部材による押圧力が解放されるので、押圧部材はスプリング力によって摩擦板を押圧する。そのため、外部から何らの力を加えることなく、摩擦板は締結状態を維持でき、エネルギーロスを無くすことができる。 When the first actuator is operated, the pressing member is pressed in the direction opposite to the spring force via the release member, and the friction plate is released. In this state, when the second actuator is operated and the friction plate is pressed via the thrust bearing and the operating member, a transmission torque proportional to the pressing force generated by the second actuator is generated, so half-clutch control is easily performed. it can. Next, when the first actuator is deactivated, the pressing force by the release member is released, so that the pressing member presses the friction plate by the spring force. Therefore, the friction plate can maintain the fastening state without applying any force from the outside, and energy loss can be eliminated.

第2アクチュエータと作動部材との間、あるいは作動部材と摩擦板との間には隙間を設ける必要はなく、摩擦板が解放した状態でほぼ接触状態でも構わない。そのため、第2アクチュエータを作動させれば、摩擦板が直ぐに係合を開始し、半クラッチ制御を開始できる。つまり、半クラッチ状態を得るための無効ストロークを小さくできるので、時間ロスを短くできる。第2アクチュエータの最大発生押圧力はスプリング力より低くてもよいため、細やかな半クラッチ制御を実施できる。 There is no need to provide a gap between the second actuator and the actuating member, or between the actuating member and the friction plate, and the contact state may be obtained when the friction plate is released. Therefore, if the second actuator is operated, the friction plate immediately starts to engage, and half-clutch control can be started. That is, since the invalid stroke for obtaining the half clutch state can be reduced, the time loss can be shortened. Since the maximum generated pressing force of the second actuator may be lower than the spring force, fine half-clutch control can be performed.

第2アクチュエータは静止部材に設けられ、作動部材は押圧部材と一体回転するので、第2アクチュエータと作動部材との間には相対回転が生じるが、その相対回転をスラストベアリングが吸収するので、摩耗などの発生を抑制できる。第2アクチュエータはケースなどの静止部材に設けられるので、構成が簡単になると共に、遠心油圧による影響もなく、微妙な油圧制御を実施できる。 Since the second actuator is provided on the stationary member and the actuating member rotates integrally with the pressing member, a relative rotation occurs between the second actuator and the actuating member. Etc. can be suppressed. Since the second actuator is provided on a stationary member such as a case, the configuration is simplified, and subtle hydraulic control can be performed without being affected by centrifugal hydraulic pressure.

係合初期は第1アクチュエータを作動させてスプリングによる摩擦板への押圧力を解除した状態にあり、第2アクチュエータの発生する押圧力により摩擦板を半クラッチ状態とし、第2アクチュエータによる押圧力が所定値を越えた後、第1アクチュエータが解放して摩擦板をスプリングにより締結する、制御装置を備えるのがよい。すなわち、車両の停止状態では、第1アクチュエータがON(スプリング力OFF)、第2アクチュエータがOFF状態であり、クラッチは解放されている。第1アクチュエータがON状態(スプリング力OFF)のまま第2アクチュエータが押圧力をコントロールしつつ上昇させると、半クラッチ状態となってスムーズに発進できる。ついで、第2アクチュエータによる押圧力が所定値を越えて締結状態に近づくと、第1アクチュエータがOFF(スプリング力ON)してスプリング力により摩擦板を完全締結する。その後、第2アクチュエータをOFFすることで、円滑に走行状態に移行できる。 At the initial stage of engagement, the first actuator is operated to release the pressing force to the friction plate by the spring. The pressing force generated by the second actuator brings the friction plate into a half-clutch state, and the pressing force by the second actuator is reduced. A control device may be provided that, after exceeding a predetermined value, releases the first actuator and fastens the friction plate with a spring. That is, when the vehicle is stopped, the first actuator is ON (spring force OFF), the second actuator is OFF, and the clutch is released. If the second actuator is raised while controlling the pressing force while the first actuator is in the ON state (spring force OFF), the vehicle can start smoothly in a half-clutch state. Then, when the pressing force by the second actuator exceeds a predetermined value and approaches the fastening state, the first actuator is turned off (spring force ON) and the friction plate is completely fastened by the spring force. Thereafter, by turning off the second actuator, it is possible to smoothly shift to the running state.

第1アクチュエータはピストンを備えた油圧装置で構成され、そのピストンがレリーズ部材に連結され、第2アクチュエータはピストンを備えた油圧装置で構成され、そのピストンがスラストベアリングを介して作動部材と連携している構成としてもよい。第1アクチュエータ及び第2アクチュエータを電動モータとボールネジとの組み合わせのような直動機構で構成することも可能であるが、油圧装置を用いた場合には、油圧のコントロールによって作動を自由に切り替えることができる利点がある。第1アクチュエータの供給油圧はON/OFFの2段階切り替えであるのに対し、第2アクチュエータの供給油圧は連続的に可変できるものがよい。 The first actuator is composed of a hydraulic device having a piston, the piston is connected to a release member, and the second actuator is composed of a hydraulic device having a piston, and the piston cooperates with the actuating member via a thrust bearing. It is good also as composition which has. The first actuator and the second actuator can be configured by a linear motion mechanism such as a combination of an electric motor and a ball screw. However, when a hydraulic device is used, the operation can be freely switched by controlling the hydraulic pressure. There is an advantage that can be. The supply hydraulic pressure of the first actuator is ON / OFF two-stage switching, whereas the supply hydraulic pressure of the second actuator is preferably variable continuously.

入力回転部材又は出力回転部材の一方と連結されたクラッチドラムと、入力回転部材又は出力回転部材の他方と連結されたクラッチハブとを備え、摩擦板は、クラッチドラムの内周にスプライン嵌合するクラッチプレートと、クラッチハブの外周にスプライン嵌合するクラッチディスクとで構成され、スプリングはクラッチドラムと押圧部材との間に配置され、作動部材はクラッチドラムをスライド自在に貫通して外部へ突出している構成としてもよい。このような湿式多板クラッチの場合、半クラッチの制御が容易である。なお、本発明の摩擦板は、単板、多板のいずれでもよいし、乾式、湿式のいずれでもよい。 A clutch drum connected to one of the input rotating member or the output rotating member and a clutch hub connected to the other of the input rotating member or the output rotating member, and the friction plate is spline fitted to the inner periphery of the clutch drum It is composed of a clutch plate and a clutch disk that is spline-fitted to the outer periphery of the clutch hub. The spring is disposed between the clutch drum and the pressing member, and the operating member slidably penetrates the clutch drum and protrudes to the outside. It is good also as composition which has. In the case of such a wet multi-plate clutch, it is easy to control the half-clutch. The friction plate of the present invention may be either a single plate or multiple plates, and may be either dry or wet.

本発明によれば、第1アクチュエータを非作動状態とすると、押圧部材がスプリング力によって摩擦板を押圧するため、外部から何らの力を加えることなく、摩擦板は締結状態を維持でき、エネルギーロスを少なくできる。第1アクチュエータを作動させ、摩擦板の係合が解放した状態で、第2アクチュエータを作動させると、第2アクチュエータの発生する押圧力に比例した伝達トルクが発生するので、半クラッチ制御を容易に実施できる。特に、半クラッチ制御はスプリング力の影響を受けないので、第2アクチュエータによって細やかな半クラッチ制御を実施できる。 According to the present invention, when the first actuator is in the non-operating state, the pressing member presses the friction plate by the spring force, so that the friction plate can maintain the fastening state without applying any force from the outside, and the energy loss. Can be reduced. When the first actuator is activated and the friction plate is disengaged, the second actuator is actuated, so that a transmission torque proportional to the pressing force generated by the second actuator is generated. Can be implemented. In particular, since the half-clutch control is not affected by the spring force, fine half-clutch control can be performed by the second actuator.

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は本発明にかかるクラッチ装置の第1実施形態を示す。このクラッチ装置Aは、自動車用変速機の発進クラッチとして用いた例を示し、ケース1の中心部にベアリング2を介して回転自在に支持された入力軸3を備えている。入力軸3には動力源であるエンジンやモータから動力が伝達される。入力軸3の軸端部にはクラッチドラム4が固定されている。入力軸3と対向するように円筒状の出力軸5が配置されており、出力軸5にはクラッチハブ6がスプライン5aによって一体回転可能に固定されている。クラッチドラム4の内周には内スプライン4aが形成され、クラッチハブ6の外周には外スプライン6aが形成され、両スプライン4a,6aには摩擦板を構成するクラッチプレート7の外周部とクラッチディスク8の内周部とがそれぞれスプライン嵌合している。クラッチプレート7とクラッチディスク8とは軸方向に交互に配置され、終端側(左端)のクラッチプレート7の外側がクラッチドラム4の内周に嵌着されたスナップリング9によって抜け止めされている。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of a clutch device according to the present invention. This clutch device A is an example used as a starting clutch of an automobile transmission, and includes an input shaft 3 that is rotatably supported via a bearing 2 at the center of a case 1. Power is transmitted to the input shaft 3 from an engine or motor which is a power source. A clutch drum 4 is fixed to the shaft end of the input shaft 3. A cylindrical output shaft 5 is disposed so as to face the input shaft 3, and a clutch hub 6 is fixed to the output shaft 5 by a spline 5a so as to be integrally rotatable. An inner spline 4a is formed on the inner periphery of the clutch drum 4, an outer spline 6a is formed on the outer periphery of the clutch hub 6, and the outer periphery of the clutch plate 7 constituting the friction plate and the clutch disk are formed on both the splines 4a and 6a. Each of the inner peripheral portions of 8 is spline-fitted. The clutch plates 7 and the clutch disks 8 are alternately arranged in the axial direction, and the outer side of the terminal side (left end) clutch plate 7 is prevented from coming off by a snap ring 9 fitted to the inner periphery of the clutch drum 4.

出力軸5の軸心部にはスリーブ10を介してレリーズロッド11がスライド自在に挿通されている。レリーズロッド11の右端部には押圧部材12が相対回転自在に連結されている。レリーズロッド11の左端部は第1アクチュエータである第1油圧装置13のピストン14に連結されている。第1油圧装置13には油室15が形成され、この油室15には後述するON/OFF切替弁34を介して油圧が供給される。第1油圧装置13が発生する最大押圧力は、後述するスプリング16のスプリング力より大きい。上記説明では、レリーズロッド11と押圧部材12とを相対回転自在に連結したが、レリーズロッド11と押圧部材12とを固定し、レリーズロッド11とピストン14との間に、両者の相対回転を許容しつつ軸方向力を伝達するベアリング等の回転支持部材を設けてもよい。 A release rod 11 is slidably inserted into the shaft portion of the output shaft 5 through a sleeve 10. A pressing member 12 is connected to the right end portion of the release rod 11 so as to be relatively rotatable. The left end portion of the release rod 11 is connected to a piston 14 of a first hydraulic device 13 that is a first actuator. An oil chamber 15 is formed in the first hydraulic device 13, and hydraulic pressure is supplied to the oil chamber 15 via an ON / OFF switching valve 34 described later. The maximum pressing force generated by the first hydraulic device 13 is larger than the spring force of the spring 16 described later. In the above description, the release rod 11 and the pressing member 12 are connected so as to be relatively rotatable. However, the release rod 11 and the pressing member 12 are fixed, and relative rotation between the release rod 11 and the piston 14 is allowed. However, a rotation support member such as a bearing that transmits axial force may be provided.

押圧部材12の側面にはばね受け部12aが突設されており、このばね受け部12aにスプリング16が挿通されている。スプリング16は、押圧部材12の側面とクラッチドラム4の内側面との間に圧縮状態で介装され、押圧部材12を図1の左方向に常に付勢している。スプリング16はコイルスプリングに限らず、皿ばねのような板ばねや、その他のばね手段でもよい。押圧部材12の外周部には摩擦板(7,8)と対向する位置まで半径方向に延びる押圧部12bが一体に形成されている。前端側(右端)のクラッチプレート7aはプレッシャプレートを兼ねており、このプレッシャプレート7aを押圧部材12の押圧部12bによって押圧可能となっている。押圧部材12がスプリング16のスプリング力によって左方へ押されると、押圧部材12の押圧部12bがプレッシャプレート7aを介してクラッチプレート7とクラッチディスク8とを軸方向に押圧し、締結させる。 A spring receiving portion 12a protrudes from the side surface of the pressing member 12, and a spring 16 is inserted through the spring receiving portion 12a. The spring 16 is interposed between the side surface of the pressing member 12 and the inner surface of the clutch drum 4 in a compressed state, and always urges the pressing member 12 in the left direction in FIG. The spring 16 is not limited to a coil spring, and may be a plate spring such as a disc spring or other spring means. A pressing portion 12b extending in the radial direction is integrally formed on the outer peripheral portion of the pressing member 12 up to a position facing the friction plates (7, 8). The clutch plate 7a on the front end side (right end) also serves as a pressure plate. The pressure plate 7a can be pressed by the pressing portion 12b of the pressing member 12. When the pressing member 12 is pressed leftward by the spring force of the spring 16, the pressing portion 12b of the pressing member 12 presses the clutch plate 7 and the clutch disk 8 in the axial direction via the pressure plate 7a and fastens them.

プレッシャプレート7aには、ピン状の作動部材17の一端部が軸方向移動可能に嵌合している。作動部材17は周方向に所定ピッチ間隔で複数個配置されている。なお、作動部材17の端面がプレッシャプレート7aの側縁に当接していてもよい。作動部材17はクラッチドラム4及び押圧部材12に対して軸方向にスライド自在に貫通しており、他端部はクラッチドラム4の側面から外部へ突出している。作動部材17の他端側の突出部にはリング状ワッシャ18が固定されている。なお、プレッシャプレート7aに作動部材17の一端部を軸方向移動可能に嵌合し、作動部材17の他端側の突出部にワッシャ18を固定した構成に限るものではなく、その逆でもよいし、両方ともに非固定としてもよい。ワッシャ18はスラストベアリング19を介して、ケース1に設けられた第2アクチュエータである第2油圧装置20のピストン21と接触している。ピストン21は静止ピストンであるため、スラストベアリング19がピストン21とワッシャ18(作動部材17)との間の相対回転差を吸収できる。スラストベアリング19としては、図示するようなニードルベアリングに限らず、ボールベアリングやローラベアリングなど任意のベアリングを使用できる。第2油圧装置20には油室22が形成され、この油室22には後述するコントロール弁35を介して油圧が供給される。ピストン21が軸方向左側に移動すると、スラストベアリング19及びワッシャ18を介して作動部材17を押し、さらにプレッシャプレート7aを押圧する。そのため、クラッチプレート7とクラッチディスク8とを油室22の油圧に応じた押圧力で係合させることができる。なお、第2油圧装置20が発生する最大押圧力は、スプリング16が発生するばね力より小さい。 One end of a pin-like actuating member 17 is fitted to the pressure plate 7a so as to be movable in the axial direction. A plurality of actuating members 17 are arranged at predetermined pitch intervals in the circumferential direction. In addition, the end surface of the operation member 17 may be in contact with the side edge of the pressure plate 7a. The operating member 17 penetrates the clutch drum 4 and the pressing member 12 so as to be slidable in the axial direction, and the other end projects from the side surface of the clutch drum 4 to the outside. A ring-shaped washer 18 is fixed to the protruding portion on the other end side of the operating member 17. Note that the pressure plate 7a is not limited to a configuration in which one end portion of the operating member 17 is fitted in an axially movable manner and the washer 18 is fixed to the protruding portion on the other end side of the operating member 17, and vice versa. Both may be unfixed. The washer 18 is in contact with a piston 21 of a second hydraulic device 20 that is a second actuator provided in the case 1 via a thrust bearing 19. Since the piston 21 is a stationary piston, the thrust bearing 19 can absorb the relative rotational difference between the piston 21 and the washer 18 (actuating member 17). The thrust bearing 19 is not limited to a needle bearing as shown in the figure, and any bearing such as a ball bearing or a roller bearing can be used. An oil chamber 22 is formed in the second hydraulic device 20, and hydraulic pressure is supplied to the oil chamber 22 via a control valve 35 described later. When the piston 21 moves to the left in the axial direction, the actuating member 17 is pushed through the thrust bearing 19 and the washer 18, and further the pressure plate 7a is pushed. Therefore, the clutch plate 7 and the clutch disk 8 can be engaged with each other with a pressing force corresponding to the oil pressure of the oil chamber 22. The maximum pressing force generated by the second hydraulic device 20 is smaller than the spring force generated by the spring 16.

図1には、第1と第2の油圧装置13、20を作動させるための油圧制御装置30も示されている。油圧制御装置30は、油溜め31から油を吸い上げるオイルポンプ32、オイルポンプ32の吐出油圧を所定油圧に調圧する調圧弁33、調圧弁33の出力油圧をON/OFF制御して油圧装置13の油室15に供給するON/OFF切替弁34、調圧弁33の出力油圧を微細制御して油圧装置20の油室22に供給するコントロール弁35、電子制御装置36を備えている。ON/OFF切替弁34としては一般的なON/OFFソレノイドバルブ、コントロール弁35としてはデューティソレノイドバルブ又はリニアソレノイドバルブを使用することができる。電子制御装置36には走行状態を示す各種信号(例えばアクセル開度、車速、変速段など)が入力され、これら信号に応じてON/OFF切替弁34とコントロール弁35とを制御している。 FIG. 1 also shows a hydraulic control device 30 for operating the first and second hydraulic devices 13 and 20. The hydraulic control device 30 is configured to control the hydraulic device 13 by ON / OFF controlling the output hydraulic pressure of the oil pump 32 that sucks oil from the oil reservoir 31, the pressure adjustment valve 33 that adjusts the discharge hydraulic pressure of the oil pump 32 to a predetermined hydraulic pressure, and the pressure adjustment valve 33. An ON / OFF switching valve 34 supplied to the oil chamber 15, a control valve 35 that finely controls the output hydraulic pressure of the pressure regulating valve 33 and supplies it to the oil chamber 22 of the hydraulic device 20, and an electronic control device 36 are provided. A general ON / OFF solenoid valve can be used as the ON / OFF switching valve 34, and a duty solenoid valve or a linear solenoid valve can be used as the control valve 35. Various signals (for example, accelerator opening, vehicle speed, gear position, etc.) indicating the running state are input to the electronic control device 36, and the ON / OFF switching valve 34 and the control valve 35 are controlled according to these signals.

上記構造のクラッチ装置Aの作動について説明する。次表は、各走行状態における第1油圧装置13と第2油圧装置20の各作動を示す。

Figure 2010101458
The operation of the clutch device A having the above structure will be described. The following table shows each operation of the first hydraulic device 13 and the second hydraulic device 20 in each traveling state.
Figure 2010101458

〔車両停止時〕
車両停止時には、第1油圧装置13をON(スプリング解放)し、第2油圧装置20をOFFとする。そのため、スプリング16が圧縮されてクラッチプレート7とクラッチディスク8には軸方向押圧力が作用せず、解放される。そのため、入力軸3のトルクは出力軸5に伝達されない。
〔発進時〕
発進時には、第1油圧装置13をON(スプリング解放)し、第2油圧装置20をコントロールする。つまり、油室22の油圧をコントロール弁35によって微細制御しながら徐々に立ち上げ、半クラッチ制御を行う。そのため、クラッチプレート7とクラッチディスク8の圧接力が徐々に上昇し、入力軸3のトルクが出力軸5へ伝達され、円滑に発進することができる。半クラッチ制御は第1油圧装置13ではなく、最大発生圧力がスプリング16のばね力より低い第2油圧装置20により実施するので、微妙な半クラッチ制御を実施できる。
〔走行中〕
第2油圧装置20の油圧が上昇して伝達トルクが一定値(半クラッチ領域)を越えると、第1油圧装置13がOFFしてスプリング16の圧縮を解放し、スプリング力によってクラッチプレート7とクラッチディスク8を締結する。この時点で、第2油圧装置20はON/OFF/コントロールのいずれの状態でもよいが、エネルギーロスを避けるため、OFF状態とするのがよい。このように走行状態の大部分を占める走行中において、クラッチ装置はスプリング力によって締結状態を維持するため、油圧によるエネルギーロスがなく、燃費を向上させることができる。
[When the vehicle is stopped]
When the vehicle is stopped, the first hydraulic device 13 is turned on (spring released) and the second hydraulic device 20 is turned off. Therefore, the spring 16 is compressed, and the axial pressing force does not act on the clutch plate 7 and the clutch disc 8 to be released. For this reason, the torque of the input shaft 3 is not transmitted to the output shaft 5.
[When starting]
At the time of start, the first hydraulic device 13 is turned on (spring release), and the second hydraulic device 20 is controlled. That is, the hydraulic pressure in the oil chamber 22 is gradually raised while being finely controlled by the control valve 35, and half-clutch control is performed. Therefore, the pressure contact force between the clutch plate 7 and the clutch disk 8 gradually increases, the torque of the input shaft 3 is transmitted to the output shaft 5, and the vehicle can start smoothly. Since the half clutch control is performed not by the first hydraulic device 13 but by the second hydraulic device 20 whose maximum generated pressure is lower than the spring force of the spring 16, a delicate half clutch control can be performed.
〔Running〕
When the hydraulic pressure of the second hydraulic device 20 rises and the transmission torque exceeds a certain value (half-clutch region), the first hydraulic device 13 is turned off and the compression of the spring 16 is released, and the clutch plate 7 and the clutch are released by the spring force. The disk 8 is fastened. At this time, the second hydraulic device 20 may be in any of the ON / OFF / control states, but in order to avoid energy loss, the second hydraulic device 20 should be in the OFF state. In this way, during traveling that occupies most of the traveling state, the clutch device maintains the engaged state by the spring force, so there is no energy loss due to hydraulic pressure, and fuel efficiency can be improved.

図2は、従来と本発明におけるピストンストロークと伝達トルク(押圧力)との関係を示す。(a)は図3に示した従来の湿式多板クラッチの特性であり、最初に無効ストロークがあり、その後、ピストンストロークに比例して伝達トルクが上昇し、やがて締結状態となる。しかし、ピストンに作用する油圧は、スプリング力に打ち勝ってピストンを作動させる必要があるため、伝達トルク/ストロークの勾配が大きくなり、細やかな半クラッチ制御が難しい。(b)は本発明におけるクラッチ装置の特性であり、ピストンストロークの初期領域では殆ど無効ストロークがなく、第2油圧装置20によって速やかに伝達トルクが立ち上がる。第2油圧装置20はスプリング力に打ち勝ってピストンを作動させる必要がなく、発生圧力自体が低いので、半クラッチ領域の勾配を低くできる。半クラッチ領域の上限値になると、第1油圧装置13が解放してスプリング力が作用するため、伝達トルクがステップ状に上昇し、締結状態となる。 FIG. 2 shows the relationship between the piston stroke and the transmission torque (pressing force) in the prior art and the present invention. FIG. 3A shows the characteristics of the conventional wet multi-plate clutch shown in FIG. 3. First, there is an invalid stroke, and thereafter, the transmission torque increases in proportion to the piston stroke, and eventually the engaged state is reached. However, since the hydraulic pressure acting on the piston needs to overcome the spring force to operate the piston, the gradient of the transmission torque / stroke becomes large and fine half-clutch control is difficult. (B) shows the characteristics of the clutch device according to the present invention. In the initial region of the piston stroke, there is almost no invalid stroke, and the second hydraulic device 20 quickly raises the transmission torque. The second hydraulic device 20 does not need to overcome the spring force to operate the piston, and the generated pressure itself is low, so that the gradient of the half-clutch region can be lowered. When the upper limit value of the half-clutch region is reached, the first hydraulic device 13 is released and the spring force acts, so that the transmission torque rises in a step shape and enters the engaged state.

上述のようにクラッチ装置の必要伝達トルクはスプリング力により得るため、走行中のエネルギーロスが少ない。特に第1油圧装置13の作動は停止時と発進時だけであるから、作動時間を短くでき、エネルギーロスをさらに少なくできる。また、第2油圧装置20の最大圧力は必要伝達トルクより低く設定できるので、半クラッチ状態における発生トルクの微細な制御を容易にできる。また、スプリング力は半クラッチ制御時には作用しないので、スプリング力のバラツキによる半クラッチ制御への影響がない。 As described above, since the necessary transmission torque of the clutch device is obtained by the spring force, there is little energy loss during traveling. In particular, since the operation of the first hydraulic device 13 is only at the time of stopping and starting, the operation time can be shortened and the energy loss can be further reduced. Further, since the maximum pressure of the second hydraulic device 20 can be set lower than the required transmission torque, fine control of the generated torque in the half-clutch state can be facilitated. Further, since the spring force does not act during half-clutch control, there is no influence on the half-clutch control due to variations in spring force.

上記実施例では、湿式多板クラッチについて説明したが、本発明は乾式単板クラッチにも適用できる。また、クラッチドラムを入力軸に連結し、クラッチハブを出力軸に連結したが、クラッチドラムを出力軸に連結し、クラッチハブを入力軸に連結してもよい。
また、第1アクチュエータ及び第2アクチュエータを油圧装置で構成したが、ソレノイドや電動モータとボールネジ機構の組み合わせのような電動装置を用いて構成することも可能である。また、第2アクチュエータを油圧装置で構成した場合に、第2油圧装置20をケース1に一体に形成するものに限らず、第2油圧装置をケース1と別体で形成してもよい。
Although the wet multiplate clutch has been described in the above embodiment, the present invention can also be applied to a dry single plate clutch. Further, although the clutch drum is connected to the input shaft and the clutch hub is connected to the output shaft, the clutch drum may be connected to the output shaft and the clutch hub may be connected to the input shaft.
Moreover, although the first actuator and the second actuator are configured by a hydraulic device, it may be configured by using an electric device such as a combination of a solenoid or an electric motor and a ball screw mechanism. Further, when the second actuator is configured by a hydraulic device, the second hydraulic device 20 is not limited to being formed integrally with the case 1, and the second hydraulic device may be formed separately from the case 1.

本発明にかかるクラッチ装置の第1実施形態の断面図である。It is sectional drawing of 1st Embodiment of the clutch apparatus concerning this invention. 従来と本発明のクラッチ装置におけるピストンストローク−伝達トルクの特性図である。It is the characteristic figure of the piston stroke-transmission torque in the conventional clutch apparatus of this invention. 従来の湿式多板クラッチの一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the conventional wet multi-plate clutch.

符号の説明Explanation of symbols

1 ケース(静止部材)
3 入力軸
4 クラッチドラム
5 出力軸
6 クラッチハブ
7 クラッチプレート(摩擦板)
8 クラッチディスク(摩擦板)
11 レリーズロッド
12 押圧部材
13 第1アクチュエータ(第1油圧装置)
14 ピストン
16 スプリング
17 作動部材
18 ワッシャ
19 スラストベアリング
20 第2アクチュエータ(第2油圧装置)
21 ピストン
22 油室
1 Case (stationary member)
3 Input shaft 4 Clutch drum 5 Output shaft 6 Clutch hub 7 Clutch plate (friction plate)
8 Clutch disc (friction plate)
11 Release rod 12 Pressing member 13 First actuator (first hydraulic device)
14 Piston 16 Spring 17 Actuating member 18 Washer 19 Thrust bearing 20 Second actuator (second hydraulic device)
21 Piston 22 Oil chamber

Claims (4)

摩擦圧接する摩擦板を押圧部材を介して押圧するスプリングと、前記押圧部材をレリーズ部材を介してスプリング力と反対方向に操作して摩擦板への押圧力を解除する第1アクチュエータと、を備えたクラッチ装置において、
前記押圧部材を軸方向にスライド自在に貫通し、前記押圧部材とは独立して前記摩擦板を押圧可能な作動部材と、
前記作動部材に対して軸方向の押圧力を作用させるべく、外部の静止部材に設けられた第2アクチュエータと、
前記第2アクチュエータと作動部材との間に介装され、前記第2アクチュエータと作動部材との相対回転を許容しつつ、軸方向の押圧力を伝えるスラストベアリングと、を備えたクラッチ装置。
A spring that presses the friction plate in contact with the friction pressure through a pressing member; and a first actuator that releases the pressing force to the friction plate by operating the pressing member in a direction opposite to the spring force through the release member. In the clutch device
An operating member that slidably penetrates the pressing member in the axial direction and can press the friction plate independently of the pressing member;
A second actuator provided on an external stationary member to apply an axial pressing force to the actuating member;
A clutch device comprising: a thrust bearing that is interposed between the second actuator and the actuating member and transmits axial pressing force while allowing relative rotation between the second actuator and the actuating member.
係合初期は前記第1アクチュエータを作動させてスプリングによる摩擦板への押圧力を解除した状態にあり、前記第2アクチュエータの発生する押圧力により摩擦板を半クラッチ状態とし、
前記第2アクチュエータによる押圧力が所定値を越えた後、前記第1アクチュエータが解放して摩擦板を前記スプリングにより締結する、制御装置を備えることを特徴とする請求項1に記載のクラッチ装置。
In the initial stage of engagement, the first actuator is operated to release the pressing force on the friction plate by the spring, and the friction plate is brought into a half-clutch state by the pressing force generated by the second actuator,
2. The clutch device according to claim 1, further comprising: a control device that releases the first actuator and fastens the friction plate by the spring after the pressing force by the second actuator exceeds a predetermined value. 3.
前記第1アクチュエータはピストンを備えた油圧装置で構成され、そのピストンが前記レリーズ部材に連結され、
前記第2アクチュエータはピストンを備えた油圧装置で構成され、そのピストンが前記スラストベアリングを介して前記作動部材と連携していることを特徴とする請求項1又は2に記載のクラッチ装置。
The first actuator is composed of a hydraulic device including a piston, and the piston is connected to the release member,
3. The clutch device according to claim 1, wherein the second actuator is configured by a hydraulic device including a piston, and the piston cooperates with the operation member via the thrust bearing.
入力回転部材又は出力回転部材の一方と連結されたクラッチドラムと、
入力回転部材又は出力回転部材の他方と連結されたクラッチハブとを備え、
前記摩擦板は、前記クラッチドラムの内周にスプライン嵌合するクラッチプレートと、前記クラッチハブの外周にスプライン嵌合するクラッチディスクとで構成され、
前記スプリングは前記クラッチドラムと前記押圧部材との間に配置され、
前記作動部材は前記クラッチドラムをスライド自在に貫通して外部へ突出していることを特徴とする請求項3に記載のクラッチ装置。
A clutch drum connected to one of the input rotating member or the output rotating member;
A clutch hub connected to the other of the input rotating member or the output rotating member,
The friction plate is composed of a clutch plate that is spline-fitted to the inner periphery of the clutch drum, and a clutch disk that is spline-fitted to the outer periphery of the clutch hub,
The spring is disposed between the clutch drum and the pressing member;
The clutch device according to claim 3, wherein the operating member slidably penetrates the clutch drum and protrudes to the outside.
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