JP4229274B2 - 内燃機関の遠心式クラッチにおける給油装置 - Google Patents

Description

本発明は内燃機関の遠心式クラッチにおける給油装置に係り、特にクランク軸上においてトルクコンバータと並設される遠心式クラッチにおける潤滑のための給油構造の改良技術に関する。

従来、内燃機関の遠心式クラッチにおける潤滑のための給油装置として、クラッチのカバー構造をなすミッションケースの一部であるカバーの端壁に潤滑油供給油路を形成し、この油路に設けられた潤滑油噴出口からクラッチ内に潤滑油を噴出させて、これにより該クラッチの潤滑を行うクラッチの給油装置が知られており（例えば、特許文献１参照）、また、車両用湿式多板クラッチにおいては、該クラッチに挿入されるリフターロッド内に潤滑油通路を設けて、この通路を通して前記クラッチに潤滑油を供給しその潤滑および冷却を行うクラッチの給油装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−４８１５０号公報（第２頁−第３頁、第１図） 実公平２−３２８９７号公報（第３頁、第２図）

前記特許文献１に記載のクラッチにおける給油装置は、図３に図示されるように、クランク軸０１上に遠心式クラッチ０３が取付けられており、このクラッチ０３は、その外側からクラッチカバー０２１により覆われ、クラッチカバー０２１はミッションケース０２の一部をなすカバー部材として構成され、該カバー０２１の端壁０２１a内には潤滑油供給のための供給油路０２１dが形成されている。

クラッチカバー０２１の端壁０２１a内の前記潤滑油供給油路０２１dの途中に潤滑油を噴出させるための噴出口０２１fが開口され、この開口０２１fから噴出された潤滑油が、前記クラッチ０３の重錘０５を挟持する一方部材である支持板０３１の内周部とクランク軸０１外周間の隙間から該クラッチ０３内へ導入され、これにより前記クラッチ０３における潤滑をなしている。

また、前記特許文献２に記載のクラッチにおける給油装置は、図４に図示されるように、湿式多板クラッチ０３の潤滑において、クラッチ０３の断接を行なうレリーズレバー０３aに当接するリフターロッド０３bの内部に油路０３cが形成され、この油路０３cを通してクラッチ０３内に潤滑油を供給して該クラッチ０３における潤滑と冷却をなしている。

ところで、前記特許文献１に記載の遠心式クラッチにおける給油装置は、クラッチへの潤滑油の供給がクラッチインナプレート（クラッチインナのリング板）側でないクラッチの重錘（ウエイト部材）を挟持する支持板の内周部とクランク軸外周間の隙間を利用してなされており、この潤滑油供給方式は、クラッチの側面が略完全にクラッチインナプレートにより覆われる構造側から潤滑油の供給がなされるものにおいては直接採用できるものではなく、また、クランク軸に近い位置におけるこの潤滑油の供給は、遠心式クラッチの重錘（ウエイト部材）外周側のクラッチシュー部材とクラッチアウタとの接触部から離れた位置でなされることから、該接触部への的確な潤滑油の供給がなされず、該接触部における充分な潤滑が達成されない恐れがある。

また、前記特許文献２に記載のクラッチにおける給油装置は、潤滑油の供給がリフターロッドの内部に形成された油路を通してなされており、このような潤滑油の供給は、前記油路内における負圧の発生で空気が吸い込まれ、所謂エアーレーションが発生することがあり、確実な潤滑のための給油が阻害される恐れがある。そして、この空気吸い込みによる油路内におけるエアーレーションの発生は、本発明が対象とする給油方式、すなわち、クランク軸等の軸内の油路によるトルクコンバータへの作動油の供給における該作動油の一部が、前記油路の分岐油路を通したクラッチ等の潤滑油として供給される給油方式においても共通の課題とされるものである。

上述したようなことから、クラッチにおける最適な給油装置の開発が望まれるところであり、とりわけ、クランク軸上においてトルクコンバータと並設される遠心式クラッチにおいて、トルクコンバータへの作動油がクランク軸内の油路を介して供給され、かつその作動油の一部が遠心式クラッチの潤滑油として利用される給油方式が前提とされて、上述のエアーレーションの発生がなく、しかも簡単な構造変更により前記遠心式クラッチにおける効果的な潤滑が達成される遠心式クラッチにおける給油装置の改良技術の提供が望まれるところである。

本発明は、前記課題を解決するために提供された遠心式クラッチにおける潤滑のための給油装置の改良であり、請求項１に記載の発明は、クランク軸にトルクコンバータと遠心式クラッチを設けるとともに、前記トルクコンバータへの作動油の供給がクランク軸内の油路を通してなされる内燃機関の遠心式クラッチにおける給油装置において、前記遠心式クラッチを覆うクラッチカバーの端壁に前記クランク軸内の油路に連通する作動油の供給油路が設けられ、該作動油供給油路から前記クランク軸内の前記油路に導かれる作動油の一部が、クラッチカバー端壁に支持されるクランク軸の軸受部のクリアランスから流出されて、前記クラッチのインナプレートに設けられた潤滑油通過用の孔部を通過して該クラッチ内に導入され、前記クラッチの潤滑をなすようにしたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の遠心式クラッチにおける給油装置において、前記クラッチのインナプレートの中央凹部プレート部の外側の斜め指向の形成面に前記潤滑油通過用の孔部が形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項１に係る発明は、クラッチカバー端壁に設けられたトルクコンバータへの作動油供給油路からクランク軸の軸受部における隙間を通して流出された潤滑油がクラッチのインナプレートに開けられた潤滑油通過用孔部に導かれ、この孔部を通して導入された潤滑油によりクラッチの潤滑がなされるので、前記軸受部やクラッチの一部に簡単な構造変更を施すことにより、潤滑油の確実な供給が確保され、クラッチにおける効果的な潤滑が達成される。

本発明の請求項２に係る発明では、クラッチのインナプレートの中央凹部プレート部の外側の斜め指向の形成面に潤滑油通過用の孔部が形成されるので、潤滑油の導入が効果的に行われる。

図１および図２に基づいて本発明の実施例について説明する。
図１に示される内燃機関のクランク軸１は、軸受部を介してクランクケースに回転可能に支持されており、図１にはその一方の軸受部Aのみが示されている。軸受部Aにおけるクランク軸１の回転可能な支持はボールベアリング１１を介してなされており、該ベアリング１１のインナレース部１１aがクランク軸１の一方の軸端部１aに嵌合固定され、また、そのアウタレース部１１bが実質的にミッションケースの一部を形成するクラッチカバー（ミッションケースカバー）２の端壁２１に形成された軸受嵌合孔２１a内に嵌合固定されることでなされている。

クランク軸１には、その端部軸受部A近傍位置に遠心クラッチ３が設けられ、該クラッチ３のインナプレート３１は、その基部３１aが、該基部３１a内周部に設けられたスプライン３１bを介して該軸１に対して相対回転不能に取付けられ、該基部３１aは、前記スプライン３１b結合のために所定の軸方向長さをもつボス部３１cとして形成されている。そして、該ボス部３１cの一端外周部からは径方向から斜めに指向して延伸し環状の凹状部を形成する中央凹部プレート部３１dが形成されている。

中央凹部プレート部３１dの外周３１eは垂直方向に指向して径方向に延びる環状の平坦プレート部３１fに連なり、該平坦プレート部３１fの外周部３１g近傍位置における周方向等間隔位置に、図１，２に示されるように、複数のピン部材４（３本）が設けられ、これらのピン部材４にはウエイト部材５がその一端部５aを回動可能に支持されて取付けられている。ウエイト部材５は通常複数枚の板状体５bが互いに重ね合わされて構成され、その外周部５cにはシュー部材５dが取付けられた構造を備え、各ウエイト部材５はその隣接相互間において互いにバネ部材６により連結されている。

一方、クラッチ３のアウタプレート３２は、インナプレート３１に対向するように径方向に向かって延伸するプレート部３２aを有し、このプレート部３２aの外周部３２bが前記ウエイト部材５の外周部５cを覆うように軸方向に向かって延伸し外周部環状延出部３２cとされ、また、アウタプレート３２のその基部３２dは、ボールベアリング１２を介してクランク軸１に支持され、このためのボールベアリング１２のアウタレース部１２bを嵌合する軸受嵌合孔３２eを備えている。

そして、前記軸受嵌合孔３２eにアウタレース部１２bが嵌合されることで、クラッチ３のアウタプレート３２がクランク軸１に対して回転可能に支持される。また、前記基部３２dには、インナプレート３１に向かって鍔状に軸方向に延出する環状延出部３２fが設けられており、該環状延出部３２fの内周面３２f１とインナプレート３１の前記基部３１aのボス部３１c外周部間には一方向クラッチ７が取付けられている。

上述の構造を備える遠心クラッチ３は、周知のように、クランク軸１の回転に伴うインナプレート３１の回転が、所定回転に達することで、インナプレート３１外周部３１g近傍に取付けられた各ウエイト部材５が前記バネ６のバネ力に抗して前記ピン部材４を支点として外方へ張り出すように回動し、各ウエイト部材５外周部５cのシュー部材５dが前記アウタプレート３２の外周部環状延出部３２c内周面３２c１に圧接される（図２参照）。これにより、クラッチ３のインナプレート３１とアウタプレート３２が一体化されて、該クラッチ３はクランク軸１と同速の回転をもって回転する。

クランク軸１には、該クランク軸１との直接的な固定関係を持つことなくトルクコンバータ８が配設され、該トルクコンバータ８は遠心クラッチ３の前記アウタプレート３２側に隣接して、かつトルクコンバータ８の一方のポンプ部８ａが遠心クラッチ３のアウタプレート３２基部３２dに一体的に固定されて、該ポンプ部８aは前記アウタプレート３２と共に回転するようになされており、また、トルクコンバータ８の他方のタービン部８bが明確には図示されない変速装置部９の歯車部に固定されて、該歯車部を前記タービン部８bと共に回転し、該変速装置部９における所定の変速制御を介して所望の変速状態における車両の走行がなされる。

トルクコンバータ８は、遠心クラッチ３の接合によるアウタプレート３２を介したポンプ部８aの回転により、ポンプインペラ内の作動油が遠心力により加速されて、この作動油の流れがタービン部８bのタービンランナの羽根に当たり、その衝撃力によって該ランナを回転させた後に該羽根にそって流れ、タービンランナを流れ出るときの反動力でタービンランナを回転させる。

タービンランナから流出した作動油は、まだ相当な残留エネルギーをもっており、このエネルギーをステータ８cにより再びポンプインペラの背面に当てる方向に運び、ポンプインペラの回転を助けてトルクの増大を図る。つまり、ステータ８cを出た作動油はポンプインペラに戻って循環回路が形成されるが、その回路においてポンプインペラを回転させようとしているトルクとステータ８cを回転させようとするトルクが同じ方向に作用するので、タービンランナのトルクはステータ８cにかかるトルク分だけ増大されることになる。このようなトルクコンバータ８の作動は良く知られたところである。

クランク軸１の一方の端部近傍に取付け配設される遠心クラッチ３とトルクコンバータ８は概ね上述のような構造のものであり、これらがミッションケースカバーであるクラッチカバー２により覆われている。

ところで、クランク軸１の軸内には前記一方端であるその軸端部１aから該軸１の長手方向に延伸する油路１bが形成されており、この油路１bは、クランク軸１の軸心部を前記のように長手方向に延伸するが該長手方向で貫通するものではなく、該油路１bの最深部近傍にはトルクコンバータ８に指向し、すなわち、該油路１bから直交して互いに反対方向に延伸し、トルクコンバータ８の流体室内においてそれぞれ開口する２つの分岐油路１cが形成されている。そして、この軸内の油路１b,１cへの給油のための開口部１dが、前記クランク軸１の軸端部１aにおいて開口している。

クランク軸１の軸端部１aにおける前記油路１bの開口部１dは、ミッションケースカバーであるクラッチカバー２の端壁２１における上述のボールベアリング１１嵌合のための嵌合孔２１aに連接形成された該孔よりもやや小径とされた油溜り２１bに臨むようになされており、この油溜り２１bは、前記クラッチカバー２の端壁２１の内部を貫通するように形成された作動油供給油路２１cに連通している。

クランク軸１の軸端部１aの前記ボールベアリング１１による軸受支持は、該ベアリング１１のインナレース部１１aがクランク軸１に嵌合固定され、また、アウタレース部１１bがクラッチカバー端壁２１の軸受嵌合孔２１aに嵌合固定されることでなされているが、クランク軸１とベアリングインナレース部１１aとの嵌合が両者間にクリアランスA１を存在せしめることでなされており、作動油供給油路２１cから圧送された作動油の一部が油溜り２１b内からこのクリアランスA１を通してクラッチの潤滑のための油として流れるようになされている。

一方、遠心クラッチ３のインナプレート３１には、その基部３１aに連なる環状の中央凹部プレート部３１dの形成面３１d１に潤滑油通過孔３１hが開口され、この潤滑油通過孔３１hが開口される位置は、実質的に、前記ボールベアリング１１のインナレース部１１a内周とクランク軸１外周との嵌合部における両者間のクリアランスA１を通して流れ出る前記潤滑のための油を的確に捕らえることができる最適な位置であり、かつクラッチ３におけるウエイト部材５とインナプレート３１の内側との間の隙間３３に隣接する位置である。また、この潤滑油通過孔３１hは必ずしも１ヶ所である必要はなく、適宜複数箇所形成されてもよい。

インナプレート３１の径方向に向かって延伸する前記平坦なプレート部３１fには、かなり大きな径の開口をもつ潤滑油通過孔３１iが形成され、また、この潤滑油通過孔３１iはインナプレート３１内側のウエイト部材５とインナプレート３１間の隙間３３に隣接した位置に開口されている。

そして、この大きな径の開口をもつ潤滑油通過孔３１iも、必ずしも１ヶ所である必要はない。そして、潤滑油通過孔３１iの開口は、クランク軸１へのクラッチ３の取付けにおけるクランクセンターナットNの締付け固定時に利用される孔として利用できる。

本実施例におけるトルクコンバータ８への作動油の供給構造と、遠心クラッチ３への潤滑のための潤滑油供給構造は上述のとおりであり、ここで、トルクコンバータ８への作動油の供給作用と遠心クラッチ３への潤滑油の供給作用を簡単に説明しておく。

図示されないオイルパン、オイルポンプ、オイルフイルタさらにオイルギャラリ等を介してミッションケースカバーであるクラッチカバー２の端壁２１の内部を貫通する作動油供給油路２１cに供給されたトルクコンバータ８への作動油は、この供給油路２１cから油溜り２１bに供給され、クランク軸１の長手方向軸心部を延伸する作動油供給のための油路１bを経て、その分岐油路１cからトルクコンバータ８内に導入される。

トルクコンバータ８のポンプ室内に導かれた作動油は、一部既述の説明と重複するが、後述される遠心クラッチ３の接続作動時に、トルクコンバータ８のポンプ部８aからタービン部８bに向かって流れ、該作動油の流動作用によるトルクによりタービンランナが回転される。タービンランナの前記回転は、明確には図示されない変速装置部９の歯車部に伝達され、該歯車部を介した変速装置９における変速制御を経て所望の変速速度において車両は走行せしめられる。

一方、遠心クラッチ３への潤滑のための潤滑油は、前記トルクコンバータ８への作動油の供給において、前記クラッチカバー２の端壁２１の内部を貫通する作動油供給油路２１cから、ボールベアリング１１のインナレース部１１a内周とクランク軸１外周との嵌合部における両者間のクリアランスA１を通して流れて、潤滑油通過孔３１h内に導かれる。すなわち、クリアランスA１を経て流出する油はインナプレート３１の前記中央凹部プレート部３１dの斜め指向の形成面３１d１に開口する潤滑油通過孔３１hに効果的に導入され、そして、この孔３１hの開口位置は、ウエイト部材５とインナプレート３１内側との間の隙間３３に隣接した位置であるから、クラッチシュー部材５d（図２参照）の接触部全体に潤滑油が行き亘り該部分の効果的な潤滑、つまり遠心クラッチの効率的な潤滑が達成される。

なお、前記潤滑油通過孔３１iは、インナプレート３１のクラッチカバー端壁２１側に存在する油を遠心クラッチ３へ送るのに役立つ。

本発明のクラッチ給油装置における主要構造部を示す図である。 本発明の遠心クラッチの側面図であり、一部が断面で示されている。 従来の発明におけるクラッチ給油装置の主要構造部を示す図である。 従来の別発明におけるクラッチ給油装置の主要構造部を示す図である。

符号の説明

１・・・クランク軸、１a・・・クランク軸の軸端部、１b・・・油路、１c・・・分岐油路、１d・・・開口部、A・・・軸受部、A１・・・クリアランス、１１,１２・・・ボールベアリング、１１a・・・インナレース部、１１b,１２b・・・アウタレース部、２・・・クラッチカバー、２１・・・クラッチカバー端壁、２１a・・・軸受嵌合孔、２１b・・・油溜り、２１c・・・、作動油供給油路、２１d・・・、カバー端壁の内壁面部、３・・・遠心クラッチ、３１・・・クラッチインナプレート、３１a・・・基部、３１b・・・スプライン、３１c・・・ボス部、３１d・・・中央凹部プレート部、３１d１・・・形成面、３１e・・・外周、３１f・・・平坦プレート部、３１g・・・インナプレート外周部、３１h・・・潤滑油通過孔、３２・・・クラッチアウタプレート、３２a・・・径方向延伸プレート部、３２b・・・外周部、３２c・・・外周部環状延伸部、３２c１・・・内周面、３２d・・・基部、３２e・・・嵌合孔部、３２f・・・環状の延出部、３２f１・・・内周面、３３・・・隙間、４・・・ピン部材、５・・・ウエイト部材、５a・・・一端、５b・・・板状体、５c・・・ウエイト部材外周部、５d・・・シュー部材、６・・・バネ部材、７・・・一方向クラッチ、８・・・トルクコンバータ、８a・・・ポンプ部、８b・・・タービン部、８c・・・ステータ部、９・・・変速装置部、N・・・クランクセンターナット、A1・・・クリアランス。

Claims (2)

1. クランク軸にトルクコンバータと遠心式クラッチを設けるとともに、前記トルクコンバータへの作動油の供給がクランク軸内の油路を通してなされる内燃機関の遠心式クラッチにおける給油装置において、
   前記遠心式クラッチを覆うクラッチカバーの端壁に前記クランク軸内の油路に連通する作動油の供給油路が設けられ、該作動油供給油路から前記クランク軸内の前記油路に導かれる作動油の一部が、クラッチカバー端壁に支持されるクランク軸の軸受部のクリアランスから流出されて、前記クラッチのインナプレートに設けられた潤滑油通過用の孔部を通過して該クラッチ内に導入され、前記クラッチの潤滑をなすようにしたことを特徴とする内燃機関の遠心式クラッチにおける給油装置。
2. 前記クラッチのインナプレートの中央凹部プレート部の外側の斜め指向の形成面に前記潤滑油通過用の孔部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の遠心式クラッチにおける給油装置。

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