JP2016223342A

JP2016223342A - クラッチの給油装置

Info

Publication number: JP2016223342A
Application number: JP2015109519A
Authority: JP
Inventors: 雄一郎三井; Yuichiro Mitsui
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2016-12-28

Abstract

【課題】オイルのコンタミネーションの詰まりを確実に防止し、エンジンの低回転域から高回転域に至る全領域でエンジン内部の油圧を適切に保つ。【解決手段】クラッチ５の給油装置において、クラッチ５に給油するエンジン出力軸２ａのオイル通路出口２ｃに、エンジン２からの油圧に応じて油圧が高くなるほどオイル流出部１０ｂの開口面積ΔＳが小さく可変されると共に、該開口面積ΔＳが予め設定した最小面積ΔＳminで制限される可変バルブ１０を備えた。【選択図】図３

Description

本発明は、駆動手段と被駆動手段との間に介装されてエンジンオイルが給油されるクラッチの給油装置に関する。

従来より、車両の駆動系においては、エンジンオイルをクラッチ等に給油する様々な装置の技術が提案され、実用化されている。例えば、特開２０１５−７３８９号公報（以下、特許文献１）では、エンジンのクランクシャフトとピストンとを連結するコネクティングロッド内に油路及び分岐路を備えるとともに、クランクシャフト内に油路を備え、油路、分岐路及び油路を介してピストンに油を供給するエンジンの油供給構造の油路に弁体を備え、当該弁体はクランクシャフトの回転による遠心力によって変位して分岐路を開閉するエンジンの油供給構造の技術が開示されている。

特開２０１５−７３８９号公報

ところで、上述の特許文献１に開示されるようなエンジンの油供給構造では、エンジンが高回転になってもエンジン内部の油圧が低くならないように油圧を適切に確保する必要がある。このため、エンジンが高回転になった際も考慮してオイル流出部の開口面積を絞る必要があり、このように、油圧確保のために開口面積を小さくすると、オイルのコンタミネーションがオイル流出部に詰まってしまうという課題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、オイルのコンタミネーションの詰まりを確実に防止し、エンジンの低回転域から高回転域に至る全領域でエンジン内部の油圧を適切に保つことができるクラッチの給油装置を提供することを目的としている。

本発明のクラッチの給油装置の一態様は、駆動手段と被駆動手段との間に介装されるクラッチの給油装置において、上記クラッチに給油する上記駆動手段の出力軸のオイル通路出口に、上記駆動手段からの油圧に応じて油圧が高くなるほどオイル流出部の開口面積が小さく可変されると共に、該開口面積が予め設定した最小面積で制限される可変バルブを備えた。

本発明によるクラッチの給油装置によれば、オイルのコンタミネーションの詰まりを確実に防止し、エンジンの低回転域から高回転域に至る全領域でエンジン内部の油圧を適切に保つことが可能となる。

本発明の実施の一形態に係る車両の駆動系の概略説明図である。本発明の実施の一形態に係るエンジンと変速機との間に介装されたクラッチの断面図である。本発明の実施の一形態に係る可変バルブの各状態の説明図で、図３（ａ）はエンジン停止中の状態を示し、図３（ｂ）はエンジンが低、中速回転中の状態を示し、図３（ｃ）はエンジンが高速回転中の状態を示す。本発明の実施の一形態に係る可変バルブの基端部の説明図で、図４（ａ）は流入部から視た基端部を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１において、符号１は車両の駆動系を示し、この車両の駆動系１は、駆動手段としてのエンジン２からの駆動力が被駆動手段としての変速機３を経て駆動輪４に伝達される。

エンジン２と変速機３との間にはエンジン出力軸２ａと変速機入力軸３ａとの間で駆動力を継断自在なクラッチ５が介装されている。

本実施の形態では、変速機３は無段変速機（ＣＶＴ）であり、変速機入力軸３ａに軸支されているプライマリプーリ３ｂと、この変速機入力軸３ａと平行に配設されている変速機出力軸３ｃに軸支されているセカンダリプーリ３ｄと、この両プーリ３ｂ，３ｄ間に巻掛けられているベルトやチェーン等の巻掛式伝達手段３ｅとを有して構成されている。尚、このＣＶＴは、ディスクに対するパワーローラの接触半径を変化させて変速を行うトロイダル式であっても良い。

この変速機３の出力軸３ｃは、減速歯車群６を介してデファレンシャル装置７に連設され、このデファレンシャル装置７に前輪或いは後輪の駆動輪４を軸着する駆動軸８が連設されている。

図２に示すように、クラッチ５は、エンジン出力軸２ａの端部に、エンジン出力軸２ａの回転遠心力で拡径自在な遠心クラッチ５ａが設けられ、変速機入力軸３ａの端部には、遠心クラッチ５ａを内装し、遠心クラッチ５ａの外側に拡径する遠心クラッチ５ａと摺設して、所定に拡径された遠心クラッチ５ａと連結自在なクラッチアウター５ｂが設けられ、クラッチハウジング５ｃ内に収容されている。

クラッチ５が設けられるエンジン出力軸２ａには、クラッチ５に給油するオイル通路２ｂがエンジン出力軸２ａの軸芯方向に設けられており、エンジン２からのエンジンオイルが流出するオイル通路２ｂの出口２ｃは、クラッチアウター５ｂの回転軸中心の内面に臨んで設けられている。

図２、図３に示すように、オイル通路出口２ｃはオイル通路２ｂの端部を所定長さ拡径して形成され、後述する可変バルブ１０が設けられている。

すなわち、図３に示すように、可変バルブ１０は、オイル流入部１０ａとオイル流出部１０ｂとの間で移動自在な球状弁体１１と、エンジン出力軸２ａのオイル通路出口２ｃ端部に直交して固設される基端部１２とを有して構成される。

球状弁体１１は、その外径がエンジン出力軸２ａのオイル通路出口２ｃの内径よりも小さく、かつ、オイル通路２ｂの内径よりも大きく形成されて、これにより、球状弁体１１のオイル通路出口２ｃからオイル通路２ｂへの移動が係止されるようになっている。

また、基端部１２は、図３、図４に示すように、略中央にオイル流入部１０ａ方向に向けて突出され、球状弁体１１に当接して、その突出長さにより該球状弁体１１の基端部１２からの最小位置を規制する中央凸部１２ａが形成されている。

更に、中央凸部１２ａの外周には、球状弁体１１を基端部１２からオイル流入部１０ａ方向に付勢するコイルスプリング（付勢手段）１３が外装されている。

このコイルスプリング１３の外側には、球状弁体１１との間で可変バルブ１０の開口面積ΔＳを形成する開口縁部１２ｂが基端部１２から凸設されており、基端部１２にはコイルスプリング１３と開口縁部１２ｂとの間に可変バルブ１０内に流入したエンジンオイルを外部に流出する流出孔１２ｃが穿設されている。

次に、上述のクラッチ５に対する給油について説明する。

まず、エンジン２が停止している状態では、図３（ａ）に示すように、エンジンオイルは、オイル通路２ｂからオイル通路出口２ｃの可変バルブ１０に流入されていない状態となっているため（油圧が０となっているため）、可変バルブ１０の球状弁体１１は、コイルスプリング１３の付勢力によって、基端部１２から最も離間した可変バルブ１０のオイル流入部１０ａ（オイル通路出口２ｃとオイル通路２ｂとの接続部位（以下、接続段部という））にまで押圧移動される。

そして、球状弁体１１は、接続段部で、オイル通路出口２ｃとオイル通路２ｂとの間のエンジンオイルの流通を遮断する。この状態における、可変バルブ１０のオイル流出部１０ｂでは、開口縁部１２ｂの先端と球状弁体１１との間で形成される可変バルブ１０の開口面積ΔＳは、最も広いΔＳmaxとなる。

上述した図３（ａ）の状態からエンジン２が回転して、低、中回転となると、図３（ｂ）に示すように、エンジン回転数に応じた油圧で、エンジンオイルがオイル通路２ｂからオイル通路出口２ｃの可変バルブ１０に流入する。

すると、この流入するエンジンオイルの油圧に応じてコイルスプリング１３の付勢力に抗して球状弁体１１が基端部１２側に移動される。この球状弁体１１の移動により、可変バルブ１０のオイル流入部１０ａに形成された隙間（球状弁体１１と接続段部との隙間）からエンジンオイルが可変バルブ１０内に流入する。

可変バルブ１０のオイル流出部１０ｂ側では、上述のオイル流入部１０ａとは逆に、エンジンオイルの油圧が低いほど、開口縁部１２ｂの先端と球状弁体１１との間で形成される可変バルブ１０の開口面積ΔＳが広く、エンジンオイルの流出口が形成される。

次いで、上述した図３（ｂ）の状態からエンジン２が回転して、高回転となると、図３（ｃ）に示すように、エンジン回転数に応じた油圧で、エンジンオイルがオイル通路２ｂからオイル通路出口２ｃの可変バルブ１０に流入する。

この際、油圧が高くなると球状弁体１１は、基端部１２側に移動されるが、球状弁体１１が基端部１２の中央凸部１２ａの先端面に当接されると、球状弁体１１の位置は、それ以上油圧が高くなっても基端部１２方向へ移動されないように規制される。この状態で形成される可変バルブ１０のオイル流出部１０ｂの、開口縁部１２ｂの先端と球状弁体１１との間で形成される可変バルブ１０の開口面積ΔＳが、最も狭いΔＳmin（すなわち、最小面積）となる。この開口面積ΔＳの最小面積ΔＳminは、採用されるオイルの粘性、温度、油圧等を考慮して予め実験、計算等によって設定しておいたものである。

尚、上述の図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）のエンジン回転数による場合分けは、あくまでも一例であり、仕様によっては、例えば、エンジン中、高回転で、可変バルブ１０の開口面積ΔＳが、最も狭いΔＳmin（すなわち、最小面積）となる場合であっても良い。

このように本発明の実施の形態によれば、クラッチ５の給油装置において、クラッチ５に給油するエンジン出力軸２ａのオイル通路出口２ｃに、エンジン２からの油圧に応じて油圧が高くなるほどオイル流出部１０ｂの開口面積ΔＳが小さく可変されると共に、該開口面積ΔＳが予め設定した最小面積ΔＳminで制限される可変バルブ１０を備えた。このため、エンジン２の低回転と高回転の運転中の脈動により流路面積が変化することでオイルのコンタミネーション詰まりを確実に防止することができる。また、オイルの油圧、流速によって流路面積を変化させることで流路抵抗が変化するので、エンジンの低回転域から高回転域に至る全領域でエンジン内部の油圧を適切に保つことができる。具体的には、高回転時には油温が高いため、粘性の下がったオイルに対して流路抵抗を増やすことで油圧を確保する。一方、エンジン始動時のオイルは低温かつ粘性が高いため流路抵抗の小さい状態を形成することができる。

１駆動系
２エンジン（駆動手段）
２ａエンジン出力軸
２ｂオイル通路
２ｃオイル通路出口
３変速機（被駆動手段）
３ａ変速機入力軸
４駆動輪
５クラッチ
５ａ遠心クラッチ
５ｂクラッチアウター
５ｃクラッチハウジング
１０可変バルブ
１０ａオイル流入部
１０ｂオイル流出部
１１球状弁体
１２基端部
１２ａ中央凸部
１２ｂ開口縁部
１２ｃ流出孔
１３コイルスプリング（付勢手段）

Claims

駆動手段と被駆動手段との間に介装されるクラッチの給油装置において、
上記クラッチに給油する上記駆動手段の出力軸のオイル通路出口に、上記駆動手段からの油圧に応じて油圧が高くなるほどオイル流出部の開口面積が小さく可変されると共に、該開口面積が予め設定した最小面積で制限される可変バルブを備えたことを特徴とするクラッチの給油装置。
上記可変バルブは、オイル流入部と上記オイル流出部との間で移動自在な球状弁体と、上記出力軸のオイル通路出口端部に直交して固設される基端部とを有し、
上記基端部の略中央には上記オイル流入部方向に向けて突出し、上記球状弁体に当接して該球状弁体の上記基端部からの最小位置を規制する中央凸部を形成し、上記中央凸部の外周に上記球状弁体を上記基端部から上記オイル流入部方向に付勢する付勢手段を設け、上記付勢手段の外側には、上記球状弁体との間で上記可変バルブの上記開口面積を形成する開口縁部を上記基端部から凸設し、上記基端部は上記付勢手段と上記開口縁部との間に上記可変バルブ内に流入したオイルを外部に流出する流出孔を備えたことを特徴とする請求項１記載のクラッチの給油装置。
上記可変バルブの上記オイル流入部は、上記駆動手段からの油圧が大きくなるほど大きく開口されることを特徴とする請求項２記載のクラッチの給油装置。