JP3938065B2

JP3938065B2 - オイルスプレークラッチ

Info

Publication number: JP3938065B2
Application number: JP2003033499A
Authority: JP
Inventors: 利夫安富
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2023-02-12
Also published as: JP2004245266A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オイルスプレークラッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両のオイルスプレークラッチにおいては、クラッチディスクアッセンブリの摩擦面に対し潤滑オイルを流入させることが行われている。
【０００３】
従来のオイルスプレークラッチは図１１〜図１３に示され、図中、１はクラッチハウジング、２はエンジンにより駆動するようにしたクランクシャフト３に接続されたフライホイール、４はクラッチディスクアッセンブリ、５はプレッシャプレート、６は図示してないオイルポンプから送給された潤滑オイルをクラッチディスクアッセンブリ４に吹き付けるための噴射ノズル、７はクラッチハウジング１の下部に取り付けられたオイルパンであり、フライホイール２、クラッチディスクアッセンブリ４、噴射ノズル６の先端側は、クラッチハウジング１内に収納されている。又、オイルパン７に溜まった潤滑オイルはオイルポンプへ戻し得るようになっている。尚、図１１に示すオイルスプレークラッチは、コイルスプリングレバー式クラッチであって、プレッシャプレート５を付勢することによりクラッチディスクアッセンブリ４の摩擦面をフライホイール２に押し付けるためのコイルスプリング１６と、該コイルスプリング１６の付勢力に抗してプレッシャプレート５をクラッチディスクアッセンブリ４の摩擦面から引き離すためのリリースレバー１８と、前記コイルスプリング１６及びリリースレバー１８等を覆うクラッチカバー１９とを備えている。ここで、クラッチカバー１９は、フライホイール２の外周部２０に所定の間隔で形成された複数の凸状のポット部２１にボルト締結されている。又、クラッチハウジング１の斜め上部には、潤滑オイル１５を注入し得る開閉可能な点検口２２を備えている。
【０００４】
クラッチディスクアッセンブリ４の詳細は図１３に示され、８はクランクシャフト３と同心にクラッチハウジング１内に配置された図に示すインプットシャフト１７に外嵌され、クラッチの連結、離脱時にインプットシャフト１７に対し摺動し得るようにしたスプラインハブ、９はスプラインハブ８の外周に固設したディスク本体、１０はディスク本体９に取り付けたドーナツ板状のクラッチプレート、１１はクラッチプレート１０の外周部に、クラッチプレート１０の径方向外方へ突出するよう取り付けたクッションプレート、１２はクッションプレート１１のプレッシャプレート５側に取り付けたフェーシング、１３はクッションプレート１１のフライホイール２側に取り付けたフェーシングであり、クッションプレート１１はフェーシング１２，１３により挟まれた状態になっている。
【０００５】
車両駆動時、クラッチペダルを踏んでいない場合には、クラッチディスクアッセンブリ４のフェーシング１２，１３の表面はプレッシャプレート５及びフライホイール２の表面と連結され、エンジンの動力はトランスミッションに伝達される。
【０００６】
クラッチペダルを踏むと、クラッチディスクアッセンブリ４のフェーシング１２，１３の表面はプレッシャプレート５及びフライホイール２の接触面から離反し、エンジンの動力はトランスミッションには伝達されない。
【０００７】
半クラッチの場合は、クラッチディスクアッセンブリ４におけるフェーシング１２，１３の表面とプレッシャプレート５及びフライホイール２の表面とは接触状態で摺動する。
【０００８】
オイルポンプからの潤滑オイル１５は、噴射ノズル６からクラッチプレート１０とフェーシング１２，１３との間の近傍に向けて吹き付けられる。このため、潤滑オイル１５はクラッチディスクアッセンブリ４における摩擦面であるフェーシング１２表面の潤滑を行うと共に、フェーシング１２側からオイル流路を経てフェーシング１３側へも供給され、摩擦面であるフェーシング１３表面の潤滑を行う。
【０００９】
尚、他のオイルスプレークラッチとしては、オイルパンのオイル溜めにフライホイールの下部が浸るよう構成し、フライホイールの回転により潤滑オイルを掻き上げる例があり、例えば、特許文献１、特許文献２に開示されたようなものがある。
【００１０】
【特許文献１】
実開昭６０−２４９３７号公報
【特許文献２】
実開平２−１３６８２０号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最初に説明した図１１のオイルスプレークラッチでは、噴射ノズル６のオイル噴射口はクラッチカバー１９の外側に配設されており、クラッチディスクアッセンブリ４の摩擦面から遠く離れているため、潤滑オイル１５をクラッチディスクアッセンブリ４の摩擦面に確実に吹き付けることが難しく、該摩擦面が温度上昇しやすくなって、クラッチディスクアッセンブリ４の摩耗寿命が短くなるという欠点を有していた。又、特許文献に示す如くフライホイール２の回転により潤滑オイル１５を掻き上げるオイルスプレークラッチでは、クラッチディスクアッセンブリ４を冷却する潤滑オイル１５の掻上必要量がフライホイール２の形状により決定されるため、フライホイール２の高回転域において掻き上げるための抵抗が増加し、エンジン出力へ悪影響を与えるという問題があった。
【００１２】
本発明は、斯かる実情に鑑み、クラッチディスクアッセンブリの摩耗寿命延長を図ると共に、フライホイールの回転において掻き上げるための抵抗の増加を抑制するオイルスプレークラッチを提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、クラッチディスクアッセンブリに隣接するフライホイールの下部をオイル溜めに浸すよう構成すると共に、前記フライホイールの外周でクラッチカバーを締結するポット部の間に、フライホイールの回転によりオイル溜めの潤滑オイルを掻き上げる羽根部を備え、前記羽根部は、フライホイールの回転に伴う遠心力によって羽根セット角度を変更し、フライホイールの回転力が上昇した際には、潤滑オイルの掻き上げによる羽根部の抵抗を低減するように構成されたことを特徴とするオイルスプレークラッチ、にかかるものである。
【００１５】
本発明の請求項２は、羽根部の羽根部本体は、フライホイールに軸部を介して揺動可能に配置されると共に、フライホイールの回転に伴う遠心力によって羽根セット角度を変更するよう重心を偏心させた請求項１記載のオイルスプレークラッチ、にかかるものである。
【００１６】
本発明の請求項３は、羽根部の羽根セット角度を決定し得るよう弾性体で余勢された請求項１又は２記載のオイルスプレークラッチ、にかかるものである。
【００１７】
クラッチディスクアッセンブリの摩擦面を潤滑する際には、フライホイールの回転に伴って、フライホイールの羽根部がオイル溜めの潤滑オイルを掻き上げ、クラッチディスクアッセンブリの摩擦面に潤滑オイルを流入させる。又、この時、羽根部の羽根セット角度はフライホイールの回転に伴う遠心力によって変化する。
【００１８】
このように、請求項１によれば、フライホイールから潤滑オイルをクラッチディスクアッセンブリの摩擦面に流入させるので、クラッチディスクアッセンブリの摩擦面の潤滑を確実に行い、摩擦面の温度上昇を抑制してクラッチディスクアッセンブリの摩耗寿命を延長することができる。又、羽根部の羽根セット角度はフライホイールの回転に伴う遠心力によって変化するので、フライホイールの高回転域において潤滑オイルを掻き上げるための抵抗の増加を抑制し、エンジン出力への影響を防止することができる。
【００１９】
請求項２に示す如く、羽根部の羽根部本体は、フライホイールに軸部を介して揺動可能に配置されると共に、フライホイールの回転に伴う遠心力によって羽根セット角度を変更するよう重心を偏心させると、フライホイールの回転に伴う遠心力が羽根部に作用した際には羽根部本体の重心位置により羽根セット角度を容易に変更し得るので、フライホイールの高回転域において潤滑オイルを掻き上げるための抵抗の増加を一層抑制し、エンジン出力への影響を好適に防止することができる。
【００２０】
請求項３に示す如く、羽根部の羽根部本体は、羽根部の羽根セット角度を決定し得るよう弾性体で余勢されると、フライホイールの回転に伴う遠心力が羽根部に作用した際には弾性体により羽根部の羽根セット角度を微細に調整し得るので、フライホイールの高回転域において潤滑オイルを掻き上げるため抵抗の増加を確実に抑制し、エンジン出力への影響を完全に防止することができる。又、フライホイールの回転が高回転域から低回転域まで低下した際には、弾性体が羽根部本体を押し戻して羽根部の羽根セット角度を決定し得るので、潤滑オイルの掻き上げ量を増加させて潤滑オイルの掻き上げ量を維持することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２２】
図１〜図１０は本発明を実施する形態例であって、図中、図１１〜図１３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２３】
本実施例のオイルスプレークラッチは、オイルパン７と共にクラッチハウジング１の下部に潤滑オイル１５が溜まるようオイル溜め３０を構成しており、オイル溜め３０にはフライホイール３１の下部が漬っている。
【００２４】
フライホイール３１の外周には、凸状のポット部３２と略同じ高さの外周部３３を備えており、外周部３３には、ポット部３２の間に位置するよう、フライホイール３１の外周側から径方向内周側へ向かう大口径の貫通路３４を備えると共に、貫通路３４をフライホイール３１の軸方向に貫通する複数の軸孔（図示せず）を形成している。又、外周部３３の上部には、軸孔の部分に位置するよう凹部３５を形成すると共に、ポット部３２のボルト穴３６を備えている。
【００２５】
外周部３３の貫通路３４には、同方向に向かう複数の通路３７を形成するよう複数枚（図２では２枚）の羽根部３８を配置しており、羽根部３８は、外周部３３の軸孔に軸支されるようプレート状の羽根部本体３９の上面及び下面に軸部４０を備えて揺動可能に構成されており、羽根部本体３９の側部は、複数の通路３７を形成する通路面を形成している。又、上面の軸部４０は、軸孔より外周部３３の凹部３５に突出すると共に、軸部４０に凹部３５内で延在するストッパ板４１を備えている。ここで、揺動可能な羽根部３８は、重心Ｇを軸部４０よりフライホイール３１内側方向に偏心して構成されると共に、フライホイール３１の回転方向に対し、外周側から径方向内側へ向かって常に斜め逆方向になるよう配置されている。尚、フライホイール３１の径方向に対する羽根部３８の角度を、可変の羽根セット角度Ｓとして設定している。
【００２６】
外周部３３の凹部３５は、軸部４０の回転に伴ってストッパ板４１が凹部３５内を移動し得るよう所定の大きさを備えると共に、ストッパ板４１が所定位置で接触するストッパ受面４２を形成している。又、凹部３５の内部には、凹部３５の所定の壁面４３と軸部４０のストッパ受面４２との間に位置するよう、ストッパ板４１をストッパ受面４２へ余勢する弾性体のコイルスプリング４４を配置している。ここで、弾性体は、コイルスプリング４４の変わりに、図５に示す如く中央部を捻った形状の捻りコイル４５でも良いし、ゴム等の部材でもよい。
【００２７】
以下、本発明を実施する形態例の作用を説明する。
【００２８】
クラッチディスクアッセンブリ４の摩擦面を潤滑する際には、フライホイール３１の回転に伴ってフライホイール３１の羽根部３８がオイル溜め３０の潤滑オイル１５を掻き上げ、通路３７を介してクラッチディスクアッセンブリ４の摩擦面を潤滑する。
【００２９】
又、この時、フライホイール３１の回転はクラッチ発進等の作動により低回転域から高回転域までの間を変化し、フライホイール３１の回転に伴う遠心力によって羽根部３８も羽根セット角度Ｓが変化する。
【００３０】
フライホイール３１の回転が低回転域の場合は、羽根部３８は弾性体によりストッパ板４１がストッパ受面４２に接触するまで余勢されることにより、一定の羽根セット角度Ｓに配置され、フライホイール３１の少ない回転数でオイル溜め３０の潤滑オイル１５を多量に掻き上げ、潤滑オイル１５の必要量を維持する。
【００３１】
フライホイール３１の回転が高回転域の場合は、羽根部３８に作用するフライホイール３１の遠心力が弾性体の弾性力よりも上回ることにより、ストッパ板４１がストッパ受面４２より離反するよう羽根部本体３９は移動して、大きな角度の羽根セット角度Ｓに配置され、フライホイール３１の大きい回転数でオイル溜め３０の潤滑オイル１５を少量に掻き上げ、潤滑オイル１５の必要量を維持する。又、同時に、羽根部３８の羽根セット角度Ｓによりフライホイール３１の高回転域において潤滑オイル１５を掻き上げるための抵抗を低減する。
【００３２】
ここで、羽根部３８の動きを詳細に説明すると、フライホイール３１の回転が低回転域から高回転域まで変化する場合において、羽根部３８は、所定の回転数（移動開始点Ｐ）から羽根セット角度Ｓを大きくするよう移動を開始する。又、フライホイール３１の回転が高回転域から低回転域まで変化する場合において、羽根部３８は、所定の回転数（移動開始点Ｐ）まで羽根セット角度Ｓを小さくするよう移動し、所定の回転数（移動開始点Ｐ）で弾性体によりストッパ板４１を介してストッパ受面４２に余勢されて一定の羽根セット角度Ｓに固定される。尚、羽根部３８が移動を開始する移動開始点Ｐは、フライホイール３１の遠心力、羽根部３８の重心Ｇ、弾性力の違いによって変更し、最適な位置に調整されている。
【００３３】
以下、エンジン回転数の変化と種々のデータの変化との関係を表にして示す。図６の表には、エンジン回転数とエンジントルクの関係（図６では線Ｅ）を示し、エンジン回転数が低回転域からの増加に従ってエンジントルクは徐々に増加し、所定の回転数（移動開始点Ｐ）でエンジントルクは最大となり、更にエンジン回転数が増加すると、エンジントルクは徐々に低下する。ここで、エンジン回転数が増加すると、ロス分（図６では線Ｌ）を生じるが、フライホイール３１の羽根部３８が移動開始点Ｐから移動を開始して潤滑オイル１５を掻き上げるための抵抗を低減するので、所定の回転数（移動開始点Ｐ）からエンジン回転数の増加に伴ってロス分は低下する。
【００３４】
図７の表には、エンジン回転数とクラッチ吸収エネルギ（発熱量）の関係を示し、エンジン回転数が低回転域からの増加に従ってクラッチ吸収エネルギは徐々に増加し、所定の回転数（移動開始点Ｐ）でクラッチ吸収エネルギは最大となり、更にエンジン回転数が増加すると、羽根部３８が移動して潤滑オイル１５を掻き上げるための抵抗を低減するので、クラッチ吸収エネルギは徐々に低下する。
【００３５】
図８の表には、エンジン回転数と羽根セット角度Ｓの関係を示し、エンジン回転数が低回転域から所定の回転数（移動開始点Ｐ）まで増加する際には、羽根部３８の羽根セット角度Ｓは弾性力により余勢されて所定の角度に固定されており、更にエンジン回転数が増加すると、羽根部３８は移動を開始して羽根部３８の羽根セット角度Ｓが直線的に増加する。なお、図８の右側端部は、弾性体が最も圧縮された状態であって、羽根セット角度Ｓの最大値（限界値）を示す。
【００３６】
図９の表には、エンジン回転数とオイル掻き上げ量の関係を示し、エンジン回転数が低回転域からの増加に従ってオイル掻き上げ量は増加し、所定の回転数（移動開始点Ｐ）でオイル掻き上げ量は最大となり、更にエンジン回転数が増加すると、羽根部３８が移動して潤滑オイル１５を掻き上げるための掻き上げ量を低減する。尚、先に示した如くフライホイール３１の高回転域では、羽根部３８一枚あたりの潤滑オイル１５の量は低減するが、単位時間当たりの羽根部３８の使用枚数は増加するので、全体的に掻き上げる潤滑オイル１５の量は殆ど変化しない。
【００３７】
図１０の表には、エンジン回転数と種々の作用力の関係を示すものであって、羽根部３８に発生する遠心力は線Ａで示し、弾性体による戻し機構の反力は線Ｂで示し、羽根部３８の駆動力は線Ｃで示す。羽根部３８に発生する遠心力（線Ａ）は、エンジン回転数が低回転域から高回転域まで直線的に増加する。又、弾性体による戻し機構の反力（線Ｂ）は、エンジン回転数が低回転域から所定の回転数（移動開始点Ｐ）まで一定値を維持し、更なるエンジン回転数の増加に伴って直線的に増加する。更に、羽根部３８の駆動力（線Ｃ）はエンジン回転数が所定の回転数（移動開始点Ｐ）から発生して直線的に増加する。
【００３８】
このように、本実施例によれば、羽根部３８の通路３７によりフライホイール３１から潤滑オイル１５をクラッチディスクアッセンブリ４の摩擦面に流入させるので、クラッチディスクアッセンブリ４の摩擦面の潤滑を確実に行い、摩擦面の温度上昇を抑制してクラッチディスクアッセンブリ４の摩耗寿命を延長することができる。又、フライホイール３１の羽根部３８によりオイル溜め３０の潤滑オイル１５を掻き上げてクラッチディスクアッセンブリ４の摩擦面を潤滑するので、オイルポンプを駆動するような機械的ロスを低減してエンジンへの抵抗分を低減し、燃費の向上を図ることができる。
【００３９】
更に、羽根部３８の羽根セット角度はフライホイール３１の回転に伴う遠心力によって変化するので、フライホイール３１の高回転域において潤滑オイル１５を掻き上げるための抵抗の増加を抑制し、エンジン出力への影響を防止することができる。
【００４０】
羽根部３８の羽根部本体３９は、フライホイール３１に軸部４０を介して揺動可能に配置されると共に、フライホイール３１の回転に伴う遠心力によって羽根セット角度Ｓを変更するよう重心Ｇを偏心させると、フライホイール３１の回転に伴う遠心力が羽根部３８に作用した際には羽根部本体３９の重心Ｇ位置により羽根セット角度Ｓを容易に変更し得るので、フライホイール３１の高回転域において潤滑オイル１５を掻き上げるための抵抗の増加を一層抑制し、エンジン出力への影響を好適に防止することができる。
【００４１】
羽根部３８の羽根部本体３９は、羽根部３８の羽根セット角度Ｓを決定し得るよう弾性体で余勢されると、フライホイールの回転に伴う遠心力が羽根部３８に作用した際には弾性体により羽根部３８の羽根セット角度Ｓを微細に調整し得るので、フライホイール３１の高回転域において潤滑オイル１５を掻き上げるため抵抗の増加を確実に抑制し、エンジン出力への影響を完全に防止することができる。
【００４２】
尚、本発明のオイルスプレークラッチは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、羽根部の配置は貫通路の内部以外にポット部の間の溝にしてもよいこと、弾性体の配置は他の位置でもよいこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１〜３記載のオイルスプレークラッチによれば、フライホイールから潤滑オイルをクラッチディスクアッセンブリの摩擦面に流入させるので、クラッチディスクアッセンブリの摩擦面の潤滑を確実に行い、摩擦面の温度上昇を抑制してクラッチディスクアッセンブリの摩耗寿命を延長することができる。又、羽根部の羽根セット角度はフライホイールの回転に伴う遠心力によって変化するので、フライホイールの高回転域において潤滑オイルを掻き上げるための抵抗の増加を抑制し、エンジン出力への影響を防止することができるという種々の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態例の全体縦断面図である。
【図２】本発明を実施する形態例における羽根部を拡大して示す斜視図である。
【図３】本発明を実施する形態例における羽根部を拡大して示す平面図である。
【図４】第一例の羽根部を示す斜視図である。
【図５】発明を実施する形態例において弾性体を変更した場合を示す平面図である。
【図６】エンジン回転数とエンジントルクの関係を示す表である。
【図７】エンジン回転数とクラッチ吸収エネルギ（発熱量）の関係を示す表である。
【図８】エンジン回転数と羽根セット角度の関係を示す表である。
【図９】エンジン回転数とオイル掻き上げ量の関係を示す表である。
【図１０】エンジン回転数と種々の作用力の関係を示す表である。
【図１１】従来のオイルスプレークラッチの一例を表わす全体縦断面図である。
【図１２】図１１に示すフライホイールの周辺部の斜視図である。
【図１３】図１１に示すクラッチディスクアッセンブリの拡大縦断面図である。
【符号の説明】
４クラッチディスクアッセンブリ
１５潤滑オイル
１９クラッチカバー
３０オイル溜め
３１フライホイール
３２ポット部
３３外周部
３７通路
３８羽根部
３９羽根部本体
４０軸部
４４コイルスプリング（弾性体）
４５捻りコイル（弾性体）
Ｓ羽根セット角度
Ｇ重心

Claims

クラッチディスクアッセンブリに隣接するフライホイールの下部をオイル溜めに浸すよう構成すると共に、前記フライホイールの外周でクラッチカバーを締結するポット部の間に、フライホイールの回転によりオイル溜めの潤滑オイルを掻き上げる羽根部を備え、前記羽根部は、フライホイールの回転に伴う遠心力によって羽根セット角度を変更し、フライホイールの回転力が上昇した際には、潤滑オイルの掻き上げによる羽根部の抵抗を低減するように構成されたことを特徴とするオイルスプレークラッチ。
羽根部の羽根部本体は、フライホイールに軸部を介して揺動可能に配置されると共に、フライホイールの回転に伴う遠心力によって羽根セット角度を変更するよう重心を偏心させた請求項１記載のオイルスプレークラッチ。
羽根部の羽根部本体は、羽根セット角度を決定し得るよう弾性体で余勢された請求項１又は２記載のオイルスプレークラッチ。