JP2509337B2

JP2509337B2 - クラッチ

Info

Publication number: JP2509337B2
Application number: JP1153522A
Authority: JP
Inventors: 光瑶中村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-06-15
Filing date: 1989-06-15
Publication date: 1996-06-19
Anticipated expiration: 2011-06-19
Also published as: JPH0320122A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は自動車のエンジン及び変速機間で動力の断接
を行うのに有用なクラッチに関するものである。

（従来の技術）この種のクラッチとしては所謂乾式単板クラッチを用
いるのが常套である。

（発明が解決しようとする課題）しかし乾式単板クラッチでは、クラッチ操作が、クラ
ッチ継合状態を保つための大きなスプリング力に抗して
行なうため、大きな操作力を必要とし、クラッチ操作ス
トロークが大きいことも相俟って運転者の疲労を招く。

また、特開昭61−189329号公報に見られる如く流体ク
ラッチを代用することが提案されているが、この流体ク
ラッチは高価且つ大型であり、コスト的にもスペース的
にも不利である。

そこで、本出願人は、上記問題を解決するべく特願昭
63−12486号によりトルクの受け渡しを行なうべき２部
材間の相対回転に応じてカム作用により流体を吸入，吐
出するポンプ部を有するクラッチを提案した。

しかし、この提案クラッチは、ポンプの吐出圧を直接
固定部に導いている為、吐出圧が高圧となった場合には
接続部からの流体洩れが発生するし、また、固定部での
吐出圧の圧力変動幅が大きく、騒音発生の原因となる。

本発明は、上述のような問題に着目してなされたもの
で、トルク受け渡しを行なう２部材間に設けられるクラ
ッチにおいて、コスト的にもスペース的にも有利で、大
きな操作力及び操作ストロークを必要とせず、且つ、流
体の洩れや騒音発生を防止することを課題とする。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するために本発明のクラッチは、操作
される二次調圧弁からの制御圧に対応して調圧作動を行
なう減圧弁（一次調圧弁）を、ポンプの吐出口部と一体
に回転する部材に設けた手段とした。

即ち、トルクの受け渡しを行なうべき２部材間の相対
回転に応じてカム作用により流体を吸入，吐出するポン
プ部と、クラッチ操作量につれ、前記流体の吐出を徐々に許容
していく流量制御部とを備え、前記流量制御部が、ポンプの吐出口部と一体に回転す
る部材に設けられ、ポンプ吐出圧を制御する一次調圧弁
と、クラッチ操作部によりリターンスプリングに抗して
操作される二次調圧弁と、前記回転部材の外周位置に固
定され、両調圧弁からの油路の連絡ポートが形成された
固定部よりなり、一次調圧弁は二次調圧弁から固定部の
連絡ポートを介して導かれる制御圧に対応して調圧作動
を行なう減圧弁であることを特徴とする。

（作用）クラッチ非操作時には、流量制御部の二次調圧弁によ
りポンプ部の吸入を許容し、吐出を禁止する為、トルク
の受け渡しを行うべき２部材間の相対回転に応じたカム
作用によりポンプ部が流体を吸入，吐出するに際し、吸
入は自由に行ない得るも、吐出は実行し得ない。

従って、２部材間を回転継合させるロック状態とな
り、これら２部材間で動力の受け渡しを行わせるクラッ
チ継合状態を得ることができる。

クラッチ操作中はその操作量につれ、流量制御部の二
次調圧弁によりポンプ部での吐出が徐々に許容される。

従って、カム部作用を行う部分に対し徐々に継合力を
低下され、２部材間の動力の受け渡しを制限する半クラ
ッチ状態を得ることができ、最終的にはポンプ部がカム
作用を行う部分に対し自由状態となって２部材間で動力
の受け渡しを行わないクラッチ遮断状態を得ることがで
きる。

ところで上記クラッチ操作は、二次調圧弁の切換操作
により行うこととなる為、操作力も操作ストロークも小
さくすることができる。

また、上記クラッチ作用において、ポンプからの吐出
圧は、ポンプの吐出口部と一体に回転する部材に設けら
れた一次調圧弁において減圧され、高圧のポンプ圧部が
小範囲に限定される為、回転部と固定部との接続部から
の流体の洩れが防止されるし、また、一次調圧弁と二次
調圧弁との油路間での油圧変動レベルも小さく抑えられ
ることで油圧変動に伴なう騒音発生も防止される。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

第１図乃至第３図は本発明クラッチの一実施例で、１
はエンジンクランクシャフト、２は変速機入力軸を夫々
示し、本実施例のクラッチはこれらクランクシャフト１
及び変速機入力軸２間を断接し得るよう構成してクラッ
チハウジング３内に収納する。

クランクシャフト１にフライホイール４を結合し、変
速機入力軸２にはカムリング５を相対回転可能に嵌合す
る。そしてフライホイール４及びカムリング５間を、乾
式単板クラッチ等で周知のトーショナルダンパ６を介し
て駆動結合する。

カムリング５は、本発明の要部を構成するポンプ部７
の一部をなすもので、変速機入力軸２に一体成形したフ
ランジ８を跨ぐよう変速機入力軸２に嵌合する。

カムリング５内には、フランジ８の外周面を包囲する
カム面5aを形成してフランジ８の外周面との間に室９を
画成し、カム面5aを第２図の示す如くフランジ８の軸線
を通る単一平面に関し対称形状とする。

フランジ８には更に、その外周面に開口させて複数の
径方向盲孔8aを形成し、これら孔をフランジ８の中心線
に関し対象に配置する。

各盲孔8aにプランジャ10を摺動自在に嵌合してポンプ
室11を画成し、各プランジャ10をばね12によりカム面5a
に押圧する。

この際、ヘルツの応力を減じ、摩耗を少なくするため
プランジャ10の先端は４図の示す如く中央領域ａの曲率
半径をR₂とするが、他領域の曲率半径をR₁の如く大きく
する。

プランジャ10は、カムリング５及びフランジ８の相対
回転中、カム面5aにより進退されて室11内に作動油を吸
入したり、室11から作動油を吐出するポンプ作用を行
う。

この際、同位相で吸入，吐出を行なうポンプ室11は、
ポンプ室11に連通する油路2bから油路2cと油路2dに分
れ、油路2c側では吐出チェックバルブ37と一次調圧弁30
と固定カブラ13（固定部）の連絡ポート13aを介して吐
出油路14に接続され、油路2d側では吸入チェックバルブ
38と固定カプラ13の連絡ポート13bを介して吸入油路15
に接続される。

また、室９に連通する油路2eは、固定カプラ13の連絡
ポート13cを介してリターン油路16に接続される。

前記吐出油路14は二次調圧弁18の吐出ポートＥに接続
され、前記吸入油路15は二次調圧弁18の吸入ポートＩに
接続され、前記リターン油路16は二次調圧弁18の吸入ポ
ートＴに通じた吸入回路19に接続され、二次調圧弁18の
吐出ポートＣには吐出油路20を接続して設ける。

前記油路19は直接リザーバタンク721内に至らしめ、
油路20はオイルクーラ22を介してリザーバタンク21に至
らしめる。又、吐出ポートＥはリリーフ弁23を有するリ
リーフ油路24にも接続する。

二次調圧弁18は、第３図に示すように、通常はばね18
aにより第３図（ａ）の位置にされて吐出ポートE,C間を
遮断すると共に吸入ポートT,I間を連通する。クラッチ
ペダル25の踏み込みによりクラッチ操作する途中では第
３図（ｂ）に示す如くスプール18bが押し込まれ、吸入
ポートT,I間を通じた状態で吐出ポートE,C間の連通度を
クラッチ操作量に応じ高める。なお、この目的のため、
吐出ポートＣは第３図（ｄ）に示す如くにスプール軸線
方向に細長形状とする。

クラッチペダル25の最大踏み込みによるスプール18b
の押込限界では、第３図（Ｃ）の如く吸入ポートT,I間
を遮断し、吐出ポートＣは全開の状態でと吐出Ｅと連通
している。

前記一次調圧弁30は、内部に可動スプール31があり、
その図示左側に高圧室34、右側に低圧室33があり、低圧
室33側はスプリング32を内蔵する。高圧室34は低圧室33
より遥かに面積が小さいので釣り合い状態では高圧室34
の圧力は低圧室33の圧力より遥かに高い。ポンプ部７か
らは吐出チェックバルブ37又は吸入チェックバルブ38を
介して吐出側の油路2c,吸入側の油路2dが連結する。

尚、チェックバルブ37,38は、各プランジャ10毎に設
けられているが本図では各１ケのみ示す。即ち、油路2
c,油路2dは各プランジャ10のチェックバルブ37,38と連
通し、共通である。

油路2cは、一次調圧弁30の高圧室34並びに絞り部35を
介して調圧室36と通じ、調圧室36はスプール31に設けら
れた通路を介して低圧室33と連通すると共に固定カプラ
13に通じる油路とも連通し、固定カプラ13に設けられた
吐出油路14に連通する。調圧室36と低圧室33は実質的に
同一の圧力である。

次に、作用を説明する。

（イ）ポンプ作用先ずポンプ室11に対する作動油の往来が全く制限され
ない場合の、ポンププランジャ10による作動油の吐出割
合及び吸入割合（カムリング５及びフランジ８間の相対
回転角に対する吐出量及び吸入量）を説明する。

第５図中横軸は、フランジ８がカムリング５に対し第
２図中矢印方向へ相対回転する時の上記相対回転角を示
し、第２図中左右方向における一対のプランジャ10は夫
々第５図中実線10aで示す如くに吐出割合及び吸入割合
を変化させる。

そして、第２図中右上方及び左下方にある一対のプラ
ンジャ10は夫々第５図中点線10bで示すように位相が実
線10aより60゜進んだ特性を呈し、第２図中左上方及び
右下方にある一対のプランジャ10は夫々第５図中１点鎖
線10cで示すように位相が実線10aより60゜遅れた特性を
呈する。

従って、これら３特性の総和はいずれの相対回転角に
おいても同じである。

（ロ）クラッチ非操作時クラッチペダル25を釈放したクラッチ非操作時には、
二次調圧弁18は第３図（ａ）の状態にあって吸入ポート
T,I間を連通し、吐出ポートE,c間を遮断している。これ
がため、各ポンププランジャ10はばね12による吸入行程
を自由に行ない得るが、カム面5aによる吐出行程を行な
い得ない。

従って、プランジャ10はカム面5aに対し回転方向に係
合され、カムリング５及びフランジ８間を駆動継合させ
ることとなって、エンジンクランクシャフト１及び変速
機入力軸２間をクラッチ継合させることができる。

（ハ）クラッチ中間操作時クラッチペダル25を踏込む途中では、二次調圧弁18が
第３図（ｂ）の状態となって吸入ポートT,I間を連通さ
せたままにするも、吐出ポートE,C間の連通度をクラッ
チペダル踏込量に応じたものにする。

これがため、各プランジャ10はばね12による吸入行程
を自由に行ない得るが、カム面5aによる吐出行程を吐出
ポートE,C間の連通度、つまりクラッチ操作量に応じた
速度で許容する。

従って、各プランジャ10はカム面5aによる押込みを制
限されつつ、このカム面5aに倣い、この間にカムリング
５及びフランジ８間での動力伝達を行ない、半クラッチ
状態を得ることができる。

尚、この半クラッチ状態では、同じクラッチペダル踏
込み位置でもエンジン回転数を上げてプランジャ10に加
わる遠心力により押込み力が高まるにつれ、クラッチ継
合力が増大することとなり、流体クラッチと同等のクラ
ッチ特性を得ることができる。

（ニ）一次調圧弁の作用上記クラッチ非操作時であって、プランジャ10が押込
まれて吐出油路2cへ油が吐出される時には、一次調圧弁
30による減圧作用が行なわれる。即ち、クランクシャフ
ト１側と変速機入力軸２が相対回転をし、プランジャ10
が押込まれて吐出油路2cへ油が吐出され高圧室34の油圧
が高まった時はスプール31が右へ移動し、絞り部35が開
かれ高圧側油路より調圧室36に油が流れることにより高
圧室34の油圧は低下し、調圧室36の油圧が上昇しバラン
ス状態に復帰する。

かくして一次調圧弁30は高圧側の圧力、即ちポンプ吐
出圧をそれと一定の関係を保ちつつ遥かに低圧へ減圧す
る作用をなす。

上記クラッチ中間操作時には、吐出油路14が絞り状態
となり、二次調圧弁18のＥポートの圧力、即ち二次調圧
弁18の制御圧は中間圧力となる。

従って、一次制御弁30の調圧室36並びに低圧室33もこ
れと同等の圧力となり、高圧室34の圧力、即ちポンプ吐
出圧力は調圧室36の圧力と一定の関係を持つ高圧にな
り、それに対応したトルクがクラッチにより伝達され
る。

（ホ）クラッチ完全操作時クラッチペダル25の完全踏込み操作を行なうと、二次
調圧弁18は第３図（ｃ）の状態となり、吸入ポートT,I
間を遮断し、吐出ポートＣは全開の状態で吐出ポートＥ
と連通している。

これがため、各プランジャ10はカム面5aによる吐出行
程を自由に行ない得るも、ばね12による吸入行程を行な
い得なくなって、カム面5aから離れ、カムリング５及び
フランジ８間で動力の受け渡しを行ない得なくなり、ク
ラッチ遮断状態を得ることができる。

尚、このクラッチ遮断状態からクラッチペダル25を釈
放したクラッチ継合状態への切換時における伝達トルク
の立上りは、トーショナルダンパ６の周知の機能により
滑らかにすることができ、ショックを軽減し得る。

又、これによっても緩和し得ないようなショックは、
この時以上に高くなる吐出ポートＥの圧力をリリーフ弁
23により一部排除することで、カムリング５を及びフラ
ンジ８間の相対回転を介し吸収することができる。

以上述べた如く、実施例のクラッチにあっては下記に
列挙する特徴を有する。

クラッチ操作のためのクラッチペダル25は、二次調
圧弁18に連結され、クラッチ操作はリターンスプリング
18aのみに抗して行なえばよい為、クラッチ操作力もク
ラッチ操作ストロークも小さくて良い。

その結果、運転者によるクラッチ操作の疲労を軽減す
ることができる。

ポンプ部７及び流量制御部（一次調圧弁30,二次調
圧弁18）を簡単且つ安価でコンパクトにすることができ
る容積型の流体装置である為、従来のように流体クラッ
チを用いる場合に比べコスト的にもスペース的にも有利
である。

ポンプの吐出口部と一体に回転する変速機入力軸２
に一次調圧弁30を設けた為、固定カプラ13にかかる圧力
は一次調圧弁30の低圧室33の圧力となり、ポンプ吐出圧
より遥かに低圧力となる。

この為、固定カプラ13と変速機入力軸２との間からの
流体洩れを減ずることができるし、吐出油路14の流体圧
変動幅も小さくなることで、流体圧変動に伴なう騒音発
生を防止することができる。

尚、クラッチ非操作時、即ちクラッチロック時の洩れ
を極力減するためには一次調圧弁30の絞り部35が密着状
態となり得る構成にするのがよい。それによってクラッ
チは完全にロック状態となり、滑り従って動力損失を生
ずることなく動力を伝達することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明してきた
が、具体的な構成や適用箇所は実施例に限られるもので
はない。

例えば、実施例では、カム面5a及びプランジャ10を径
方向に配置したが、軸線方向に配置してもよいことは言
うまでもない。

（発明の効果）以上説明してきたように、本発明にあっては、トルク
の受け渡しを行なうべき２部材間の相対回転に応じてカ
ム作用により流体を吸入，吐出するポンプ部を有するク
ラッチにおいて、クラッチ操作量に対応する流量制御部
が、ポンプの吐出口部と一体に回転する部材に設けら
れ、ポンプ吐出圧を制御する一次調圧弁と、クラッチ操
作部によりリターンスプリングに抗して操作される二次
調圧弁と、前記回転部材の外周位置に固定され、両調圧
弁からの油路の連絡ポートが形成された固定部よりな
り、一次調圧弁は二次調圧弁から固定部の連絡ポートを
介して導かれる制御圧に対応して調圧作動を行なう減圧
弁である手段としたため、流体クラッチを用いる場合に
比べ、コスト的にもスペース的にも有利で、大きな操作
力及び操作ストロークを必要とせず、且つ、流体の洩れ
や騒音発生を防止することが出来るという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明クラッチの一実施例を示す全体システム
図、第２図は同例におけるポンプ部に係る横断面図、第
３図は同例における二次調圧弁の具体構造を示す図（第
３図（ａ）及び第３図（ｃ）はその作用説明用縦断面図
で、第３図（ｄ）は吐出ポートの横断面図）、第４図は
同例におけるポンププランジャの先端形状を示す部分
図、第５図は同例におけるポンプ部の位相特性図であ
る。１……クランクシャフト、２……変速機入力軸４……フライホイール、５……カムリング 5a……カム面、７……ポンプ部６……トーショナルダンパ、８……フランジ 10……プランジャ、12……ばね 13……固定カプラ 18……二次調圧弁（流量制御部） 30……一次調圧弁（流量制御部）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トルクの受け渡しを行なうべき２部材間の
相対回転に応じてカム作用により流体を吸入，吐出する
ポンプ部と、クラッチ操作量につれ、前記流体の吐出を徐々に許容し
ていく流量制御部とを備え、前記流量制御部が、ポンプの吐出口部と一体に回転する
部材に設けられ、ポンプ吐出圧を制御する一次調圧弁
と、クラッチ操作部によりリターンスプリングに抗して
操作される二次調圧弁と、前記回転部材の外周位置に固
定され、両調圧弁からの油路の連絡ポートが形成された
固定部よりなり、一次調圧弁は二次調圧弁から固定部の
連絡ポートを介して導かれる制御圧に対応して調圧作動
を行なう減圧弁であることを特徴とするクラッチ。