JP4239353B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載される動力伝達装置、更に詳しくはエンジンと変速機との間に湿式摩擦クラッチを配設した動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載されたエンジンと変速機との間には、発進および変速動作を円滑に行うために摩擦クラッチが配設されている。また、エンジンの回転変動および振動を吸収する目的で駆動系に流体継手を配設した車両用動力伝達装置が、例えば特開昭５５ー１６４７３０号公報に開示されている。この流体継手を備えた車両用動力伝達装置は、車両に搭載されたエンジンと、流体継手と、摩擦クラッチおよび変速機が直列に配設されている。このような車両用動力伝達装置に装備される流体継手は、例えばディーゼルエンジンのクランク軸（流体継手としての入力軸）に連結されたケーシングと、該ケーシングと対向して配設されケーシングに取り付けられたポンプと、該ポンプと対向して配設され入力軸と同一軸線上に配置された出力軸に取り付けられたタービンとを具備しており、トルク伝達用の作動流体が収容されている。また、上記ケーシングとタービンとを摩擦係合して入力軸と出力軸とを直結するロックアップクラッチを備えた流体継手も提案されている。このロックアップクラッチは、ケーシングとタービンとの間に配設されケーシングとの間に外側室を形成するとともにタービンとの間に内側室を形成するクラッチディスクを備え、流体継手を循環する作動流体の内側室側と外側室側との圧力差によってケーシングとタービンとを係合または係合解除するように構成されている。このようなロックアップクラッチを備えた流体継手においては、ロックアップクラッチの作動時（ロックアップクラッチ接）と非作動時（ロックアップクラッチ断）とによって流体継手を循環する作動流体の循環方向を変更する。
【０００３】
上記摩擦クラッチは、一般に乾式単板クラッチが使用されているが、クラッチフェーシングの摩耗等を考慮して大型車両や建設車両等においては湿式摩擦クラッチを用いる例がある。このような湿式摩擦クラッチを備えた動力伝達装置においては、湿式摩擦クラッチに作動流体を供給するための流体作動手段を具備する必要がある。この流体作動手段は、流体圧源としての油圧ポンプと、該油圧ポンプと湿式摩擦クラッチの液圧室を連通する通路と、該通路を切り換える切換手段を備えている。この切換手段によって液圧室を開放するとクラッチが断され、液圧室を油圧ポンプに連通するとクラッチが接されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上述した湿式摩擦クラッチにおいて、クラッチの断・接動作の応答性を良好にするためには、油圧ポンプと湿式摩擦クラッチの液圧室を連通する通路は所定の断面積を確保する必要がある。しかるに、通路を切換える切換手段がパイロット圧によって作動せしめられる方向制御弁と、該方向制御弁に作用せしめるパイロット圧を制御する電磁制御弁ととによって構成されている場合には、クラッチを接するために方向制御弁にパイロット圧を作用せしめて、湿式摩擦クラッチの液圧室を油圧ポンプ側と連通すると、ライン圧力が一時低下する。このとき、容量が大きい油圧ポンプを使用している場合には上記ライン圧力の低下は少なく問題ないが、油圧ポンプの容量が小さいと一時的なライン圧力の低下が大きくなるため、パイロット圧も低下して上記方向制御弁を所要のとおり制御することができない場合がある。このような不具合を解消するためには、容量の大きな油圧ポンプを使用すればよいが、油圧ポンプの容量を大きくすると油圧ポンプを駆動するエンジンの駆動損失が増大する。
【０００５】
湿式摩擦クラッチの断・接動作の応答性においては、特にクラッチ断の応答性が重要である。即ち、変速操作時に変速開始信号によってクラッチ断動作が実行されるが、このときクラッチ断の応答性が悪くクラッチが完全に断されていない半クラッチ状態で変速機のギヤ抜き操作が行われると、クラッチスリーブとドッグ歯との間に駆動力が作用しているために両者間に引っ掛かりが生ずる。一方、クラッチを接する際には応答性がそれほど早くなくてもクラッチを断する際のような大きな不具合は発生しない。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その主たる技術的課題は、クラッチ断時の応答性を確保しつつ、油圧ポンプの容量を必要最小限にすることができる湿式摩擦クラッチを備えた動力伝達装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記主たる技術的課題を解決するために、
「エンジンと変速機との間に配設され、該変速機の変速操作時に断・接される湿式摩擦クラッチと、該湿式摩擦クラッチに作動流体を供給するための流体作動手段とを具備する動力伝達装置において、
該流体作動手段は、該エンジンの駆動力によって作動せしめられる油圧ポンプと、
該油圧ポンプと該湿式摩擦クラッチの液圧室を連通する通路に配設され、該油圧ポンプの出口側と連なるパイロット圧によって切換わる摩擦クラッチ用方向制御弁と、
該摩擦クラッチ用方向制御弁に作用せしめるパイロット圧を制御する摩擦クラッチ用電磁切換弁とを具備しており、
該摩擦クラッチ用電磁切換弁が、該変速機の変速操作の開始時には該摩擦クラッチ用方向制御弁にパイロット圧が作用しない状態とし、該湿式摩擦クラッチの液圧室を開放して該湿式摩擦クラッチを断とするとともに、該変速機の変速操作の終了時には該摩擦クラッチ用方向制御弁にパイロット圧が作用する状態とし、該油圧ポンプと該湿式摩擦クラッチの液圧室とを連通して該湿式摩擦クラッチを接とするようパイロット圧を制御し、さらに、
該摩擦クラッチ用方向制御弁と該油圧ポンプ間を結ぶ通路には、絞りが配設されていることを特徴とする動力伝達装置」
ことを特徴とする動力伝達装置が提供される。
【０００８】
上記絞りと摩擦クラッチ用方向制御弁とを結ぶ通路には、アキュームレータが配設されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された動力伝達装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１０】
図１には、本発明に従って構成された動力伝達装置の縦断面図が示されている。
図１に示す動力伝達装置は、原動機としてのディーゼルエンジン２と、流体継手（フルードカップリング）４と、湿式多板摩擦クラッチ８および手動変速機１０とから構成され、これらは直列に配設されている。
【００１１】
図示の実施形態における動力伝達装置は、上記流体継手４および湿式多板摩擦クラッチ８を収容する継手ハウジング３を具備している。継手ハウジング３は、エンジン側である一端側（図１において左端側）が開放され、変速機側である他端側（図１において右端側）に仕切り壁３１を備えている。この継手ハウジング３は、図示の実施形態においてはアルミダイキャストによって一体成形され、軸方向中央部に中間壁３２が設けられており、該中間壁３２および後述するポンプハウジングによって流体継手収容室３ａと摩擦クラッチ収容室３ｂに区画されている。このように構成された継手ハウジング３は、エンジン２側（図１において左端側）がディーゼルエンジン２に装着されたハウジング２２にボルト２３等の締結手段によって取り付けられており、変速機側（図１において右端側）が手動変速機１０のケース１００にボルト２４によって取り付けられている。なお、図示の実施形態においては継手ハウジング３を一体形成した例を示したが、継手ハウジング３は分割して形成し連結した構成でもよい。
【００１２】
次に、流体継手４について図２を参照して説明する。
流体継手４は、上記継手ハウジング３の流体継手収容室３ａ内に配設されている。図示の実施形態における流体継手４は、ケーシング４１とポンプ４２およびタービン４３を具備している。
ケーシング４１は、上記ディーゼルエンジン２のクランク軸２１にボルト２４によって内周部が装着されたドライブプレート４４の外周部にボルト４４１、ナット４４２等の締結手段によって装着されている。なお、上記ドライブプレート４４の外周には、図示しないスタータモータの駆動歯車と噛合する始動用のリングギヤ４５が装着されている。
【００１３】
ポンプ４２は上記ケーシング４１と対向して配設されている。このポンプ４２は、椀状のポンプシェル４２１と、該ポンプシェル４２１内に放射状に配設された複数個のインペラ４２２とを備えており、ポンプシェル４２１が上記ケーシング４１に溶接等の固着手段によって取り付けられている。従って、ポンプ４２のポンプシェル４２１は、ケーシング４１およびドライブプレート４４を介してクランク軸２１に連結される。このため、クランク軸２１は流体継手４の入力軸として機能する。
【００１４】
タービン４３は上記ポンプ４２とケーシング４１によって形成された室にポンプ４２と対向して配設されている。このタービン４３は、上記ポンプ４２のポンプシェル４２１と対向して配設された椀状のタービンシェル４３１と、該タービンシェル４３１内に放射状に配設された複数個のランナ４３２とを備えている。タービンシェル４３１は、上記入力軸としての上記クランク軸２１と同一軸線上に配設された出力軸４６にスプライン嵌合されたタービンハブ４７に溶接等の固着手段によって取り付けられている。
【００１５】
図示の実施形態における流体継手４は、上記ケーシング４１とタービン４３とを直接伝動連結するためのロックアップクラッチ５０を具備している。ロックアップクラッチ５０は、ケーシング４１とタービン４３との間に配設されケーシング４１との間に外側室４０ａを形成するとともにタービン４３との間に内側室４０ｂを形成するクラッチディスク５１を備えている。このクラッチディスク５１は、内周縁が上記タービンハブ４７の外周に相対回転可能でかつ軸方向に摺動可能に支持されており、その外周部には上記ケーシング４１と対向する面にクラッチフェーシング５２が装着されている。また、クラッチディスク５１の外周部における内側室４０ｂ側には、環状の凹部５３が形成されており、この凹部５３にそれぞれ支持片５４によって支持された複数個のダンパースプリング５５が所定の間隔を置いて配設されている。この複数個のダンパースプリング５５の両側には上記クラッチディスク５１に取り付けられた入力側リテーナ５６が突出して配設されているとともに、各ダンパースプリング５５間には上記タービン４３のタービンシェル４３１に取り付けられた出力側リテーナ５７が突出して配設されている。
【００１６】
図示の実施形態におけるロックアップクラッチ５０は以上のように構成されており、その作動について説明する。
上記内側室４０ｂ側の作動流体の圧力が外側室４０ａの作動流体の圧力より高い場合、即ち後述する流体作動手段６によって供給される作動流体がポンプ４２とタービン４３とによって形成される作動室４ａから内側室４０ｂを通して外側室４０ａに流れる場合には、上記クラッチディスク５１が図１において左方に押圧されるので、クラッチディスク５１に装着されたクラッチフェーシング５２がケーシング４１に押圧されて摩擦係合する（ロックアップクラッチ接）。従って、ケーシング４１とタービン４３は、クラッチフェーシング５２、クラッチディスク５１、入力側リテーナ５６、ダンパースプリング５５、出力側リテーナ５７を介して直接伝動連結される。一方、上記外側室４０ａの作動流体の圧力が内側室４０ｂ側の作動流体の圧力より高い場合、即ち後述する流体作動手段６によって供給される作動流体が外側室４０ａから内側室４０ｂを通してポンプ４２とタービン４３とによって形成される作動室４ａに循環する場合には、上記クラッチディスク５１が図１において右方に押圧されるので、クラッチディスク５１に装着されたクラッチフェーシング５２はケーシング４１と摩擦係合せず（ロックアップクラッチ断）、従って、ケーシング４１とタービン４３との伝動連結は解除されている。
【００１７】
上記継手ハウジング３の中間壁３２には、ポンプハウジング６１、６２がボルト６３等の固着手段によって取り付けられている。従って、ポンプハウジング６１、６２は、継手ハウジング３に形成された流体継手収容室３ａと摩擦クラッチ収容室３ｂを区画している。このポンプハウジング６１、６２内には、後述する流体作動手段６の流体圧源としての油圧ポンプ６０が配設されている。また、ポンプハウジング６１、６２には、後述する流体作動手段６を構成する各制御弁が配設されているとともに、作動流体通路が形成されている。ポンプハウジング６１、６２内に配設された油圧ポンプ６０は、上記ポンプ４２のポンプシェル４２１に取り付けられポンプハウジング６１に軸受４８１を介して回転可能し支持されたポンプハブ４８によって回転駆動されるように構成されている。また、ポンプハウジング６１、６２には、油圧ポンプ６０の吸入口に連通する吸入通路６６ａが形成されている。この吸入通路６６ａは継手ハウジング３の中間壁３２に設けられた吸い込み通路３２ａに連通している。吸い込み通路３２ａは継手ハウジング３に一体に形成されており、吸い込み口３２ｂが摩擦クラッチ収容室３ｂの底壁部に向けて開口されており、この吸い込み口３２ｂにフィルタ６７が装着されている。
【００１８】
図示の実施形態においては、摩擦クラッチ収容室３ｂの底部に規定される流体貯留部３０ｂには作動流体が収容されており、この作動流体が上記油圧ポンプ６０の作動によりフィルタ６７を通して吸い込まれるようになっている。従って、摩擦クラッチ収容室３ｂの流体貯留部３０ｂは、作動流体を貯留するリザーブタンクとして機能する。このように図示の実施形態においては、吸い込み通路３２ａがポンプハウジング６１、６２を装着する継手ハウジング３の中間壁３２に設けられているので、流体貯留部３０ｂに収容された作動流体を吸い込むための吸い込み機構を別途設ける必要がなく、部品点数を低減することができる。また、吸い込み機構を構成する部品の接合部は継手ハウジング３の中間壁３２とポンプハウジング６１、６２との接合のみであるため、接合部が少なく空気の吸い込み性が改善される。
【００１９】
なお、上記ポンプハブ４８の外周面とポンプハウジング６１の端部との間には、オイルシール４８２が配設されている。また、ポンプハブ４８と上記出力軸４６との間には、筒状部材６４が配設されており、該筒状部材６４とポンプハブ４８との間に上記上記流体継手４のポンプ４２とタービン４３とによって形成される作動室４ａと連通する通路６４１が形成されている。なお、上記出力軸４６には作動流体の通路４６１が設けられている。この通路４６１は、その一端が出力軸４６の図において左端面に開口し上記外側室４０ａと連通しており、その他端が出力軸４６の外周面に開口している。
【００２０】
次に、上記湿式多板摩擦クラッチ８について図２を参照して説明する。
湿式多板摩擦クラッチ８は、上記継手ハウジング３の摩擦クラッチ収容室３ｂ内に配設されており、クラッチアウタ８１とクラッチセンタ８２とを備えている。クラッチアウタ８１はドラム状に形成されており、その内周部には上記流体継手４の出力軸４６とスプライン嵌合するハブ８１１が設けられている。クラッチアウタ８１の外周部内面には内歯スプライン８１２が設けられており、この内歯スプライン８１２に複数枚の摩擦板８３が軸方向に摺動可能に嵌合されている。また、クラッチアウタ８１の中間部には環状のシリンダ８１３が形成されており、該環状のシリンダ８１３を構成する内周壁８１４が上記ポンプハウジング６２のボス部６２１の外周面に相対回転可能に嵌合されている。環状のシリンダ８１３内には、上記摩擦板８３と後述する摩擦板８７を押圧するための押圧ピストン８４が配設されている。この環状のシリンダ８１３と押圧ピストン８４とによって形成される液圧室８１５は、環状のシリンダ８１３を構成する内周壁８１４に設けられた通路８１６および上記ポンプハウジング６２のボス部６２１に設けられた通路６２２を介して後述する流体作動手段６に連通している。なお、クラッチアウタ８１のハブ８１１と押圧ピストン８４との間にはプレート８５が装着されており、このプレート８５と押圧ピストン８４との間に圧縮コイルばね８６が配設されている。従って、押圧ピストン８４は、圧縮コイルばね８６のばね力によって常に図２において左方に移動すべく押圧されている。
【００２１】
上記クラッチセンタ８２は円盤状に形成されており、その内周部には変速機１０の入力軸１０１とスプライン嵌合するハブ８２１が設けられている。クラッチセンタ８２の外周面には外歯スプライン８２２が設けられており、この外歯スプライン８２２に複数枚の摩擦板８７が軸方向に摺動可能に嵌合されている。クラッチセンタ８２に装着された複数枚の摩擦板８７と上記クラッチアウタ８１に装着された複数枚の摩擦板８３とは、それぞれ交互に配設されている。なお、クラッチセンタ８２のハブ８２１とクラッチアウタ８１のハブ８１１との間およびクラッチアウタ８１のハブ８１１とポンプハウジング６２のボス部６２１との間には、それぞれスラスト軸受８８１、８８２が配設されている。
【００２２】
図示の実施形態における湿式多板摩擦クラッチ８は以上のように構成されており、後述する流体作動手段６によって作動流体が液圧室８１５に供給されない図１および図２に示す状態においては、押圧ピストン８４は圧縮コイルばね８６のばね力によって左方位置（係合解除位置）に位置付けられている。このため、複数枚の摩擦板８３と複数枚の摩擦板８７とは押圧されないので、複数枚の摩擦板８３と複数枚の摩擦板８７とが摩擦係合せず、流体継手４の出力軸４６から変速機１０の入力軸１０１への動力伝達が遮断されている。後述する流体作動手段６によって作動流体が液圧室８１５に供給されると、押圧ピストン８４が圧縮コイルばね８６のばね力に抗して図１および図２において右方の移動せしめられる。この結果、複数枚の摩擦板８３と複数枚の摩擦板８７とが押圧され互いに摩擦係合するので、流体継手４の出力軸４６に伝達された動力はクラッチアウタ８１、複数枚の摩擦板８３、８７およびクラッチセンタ８２を介して変速機１０の入力軸１０１に伝達される。
【００２３】
図示の実施形態における湿式多板摩擦クラッチ８は、複数枚の摩擦板８３および複数枚の摩擦板８７を冷却するために、上記流体継手４を循環する作動流体が後述する流体作動手段６によって供給されるように構成されている。流体継手４の出力軸４６の外周面と上記ポンプハウジング６２のボス部６２１との間には通路８９１が形成されており、この通路８９１が後述する流体作動手段６に連通している。通路８９１に供給された作動流体は、出力軸４６とクラッチアウタ８１のハブ８１１とのスプライン嵌合部を潤滑し、出力軸４６とクラッチセンタ８２のハブ８２１との間に入り、スラスト軸受８８１を潤滑した後に複数枚の摩擦板８３および複数枚の摩擦板８７に供給される。また、通路８９１に供給された作動流体は、スラスト軸受８８２を潤滑した後に、クラッチアウタ８１の設けられた通路８１７を通って複数枚の摩擦板８３および複数枚の摩擦板８７に供給される。なお、流体継手４の出力軸４６には上記通路８９１と変速機１０の入力軸１０１を支持する支持部とを連通する通路４６３が設けられている。従って、通路８９１に供給された作動流体は、通路８９１を通して上記入力軸１０１を回転自在に支持する軸受１０８を潤滑し、更に変速機１０の入力軸１０１とクラッチセンタ８２のバブ８２１とのスプライン嵌合部を潤滑する。このように湿式多板摩擦クラッチ８の各部を潤滑ないし冷却した作動流体は、摩擦クラッチ収容室３ｂに放出され、リザーブタンクとして機能する流体貯留部３０ｂに貯留される。
【００２４】
次に、流体作動手段６について、図３を参照して説明する。
流体作動手段６は、上述したポンプハウジング６１、６２を具備している。このポンプハウジング６１、６２には、流体作動手段６を構成する油圧ポンプ６０と、該油圧ポンプ６０と各制御弁が配設されているとともに、作動流体通路が形成されている。ポンプハウジング６１、６２は、円形に形成されており、中央部に油圧ポンプ６０が配設されている。油圧ポンプ６０は上述したように摩擦クラッチ収容室３ｂの底部に規定される流体貯留部３０ｂに収容された作動流体をフィルタ６７、吸い込み通路３２ａおよび吸入通路６６ａを通して吸い込み、通路６６ｂに吐出する。
【００２５】
油圧ポンプ６０によって通路６６ｂに吐出された作動流体は、通路６６ｃおよびロックアップクラッチ用電磁切換手段６８を介して上記出力軸４６に設けられた通路４６１と連通する通路６６ｄ、または上記流体継手４の作動室４ａに連通する通路６４１と連通する通路６６ｅに供給される。ロックアップクラッチ用電磁切換手段６８は、図３に示す実施形態においてはロックアップクラッチ用方向制御弁６８１とロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２とからなっている。ロックアップクラッチ用方向制御弁６８１は、ロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２によって制御されるパイロット圧の作用で切換わるように構成されており、パイロット圧が作用していない図３に示す状態ではロックアップクラッチ５０が断となるように作動流体を循環するようになっている。そして、ロックアップクラッチ用方向制御弁６８１は、パイロット圧が作用するとロックアップクラッチ５０が接となるように作動流体を循環するように切換わる。
【００２６】
上記ロックアップクラッチ用方向制御弁６８１とともにロックアップクラッチ用電磁切換手段６８を構成するロックアップクラッチ用電磁切換弁４８２は、上記通路６６ｂとロックアップクラッチ用方向制御弁６８１とを連絡するパイロット通路６６ｆに配設されている。なお、ロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２は、車両の走行速度に基づいて車両の走行速度が所定値以上になると図示しない制御手段によって付勢（ＯＮ）される。
【００２７】
ロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２が除勢（ＯＦＦ）している図３に示す状態のときには、パイロット通路６６ｆが開放されており、ロックアップクラッチ用方向制御弁６８１にはパイロット圧が作用しない。従って、ロックアップクラッチ用方向制御弁６８１は図３に示す状態に位置付けられており、通路６６ｃと通路６６ｄが連通するとともに、通路６６ｅと戻り通路６６ｇが連通している。この結果、油圧ポンプ６０によって通路６６ｂに吐出された作動流体は、通路６６ｃ、通路６６ｄ、通路４６１、流体継手４の外側室４０ａ、内側室４０ｂ、ポンプ４２とタービン４３とによって形成される作動室４ａ、通路６４１、通路６６ｅ、戻り通路６６ｇ、該戻り通路６６ｇに配設された逆止弁７０および冷却器７１を通して流体貯留部３０ｂに循環される。このように作動流体が循環するときは、外側室４０ａの流体圧が内側室４０ｂの流体圧より高いので、ロックアップクラッチ５０は上述したように摩擦係合しない（ロックアップクラッチ断）。
【００２８】
一方、ロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２が付勢（ＯＮ）されると、パイロット通路６６ｆが連通されロックアップクラッチ用方向制御弁６８１にはパイロット圧が作用してロックアップクラッチ用方向制御弁６８１が作動せしめられて、通路６６ｃと通路６６ｅが連通するとともに、通路６６ｄと流体貯留部３０ｂが連通する。この結果、油圧ポンプ６０によって通路６６ｂに吐出された作動流体は、通路６６ｃ、通路６６ｅ、通路６４１、ポンプ４２とタービン４３とによって形成される作動室４ａ、内側室４０ｂ、外側室４０ａ、通路４６１、通路６６ｄを通して流体貯留部３０ｂに循環される。このように作動流体が循環するときは、内側室４０ｂの流体圧が外側室４０ａの流体圧より高いので、ロックアップクラッチ５０は上述したように摩擦係合する（ロックアップクラッチ接）。なお、ロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２は、付勢（ＯＮ）された状態において通路６６ｂの作動流体圧力が所定値より低くロックアップクラッチ用方向制御弁６８１に作用するパイロット圧が低い場合には、ロックアップクラッチ用方向制御弁６８１が中間位置に位置付けられて、通路６６ｃが通路６６ｄおよび通路６６ｅと連通するように構成されている。この作動形態に関連して、通路６６ｅと戻り通路６６ｇとを連通するバイパス通路６６ｈが設けられており、このバイパス通路６６ｈに絞り７２が配設されている。従って、油圧ポンプ６０の回転速度が低く通路６６ｂの作動流体圧力が所定値より低い場合には、通路６６ｂに吐出された作動流体は、通路６６ｃ、通路６６ｅ、絞り７２を備えたバイパス通路６６ｈを通して循環される。
【００２９】
図示の実施形態における流体作動手段６は、上記通路６６ａと通路６６ｂを結ぶリリーフ通路６６ｊを備えており、このリリーフ通路６６ｊにリリーフ弁７３が配設されている。なお、リリーフ弁７３は、開弁圧が上記ロックアップクラッチ５０のＯＮ時において上記クラッチディスク５１に装着されたクラッチフェーシング５２がケーシング４１に押圧されて摩擦係合するに必要な流体圧である例えば６ｋｇ／ｃｍ２ に設定されており、通路６６ｂ内の作動流体圧が６ｋｇ／ｃｍ２ を越えると作動流体をリリーフ通路６６ｊを介して通路６６ａに戻す。
【００３０】
図示の実施形態における流体作動手段６は、上記湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５に連通された通路８１６、６２２と上記通路６６ｂとを連絡する通路６６ｋおよび通路６６ｍを備えている。この通路６６ｋと通路６６ｍとの間に摩擦クラッチ用電磁切換手段７４が配設されている。摩擦クラッチ用電磁切換手段７４は、図３に示す実施形態においては摩擦クラッチ用方向制御弁７４１と摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２とからなっている。摩擦クラッチ用方向制御弁７４１は、摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２によって制御されるパイロット圧の作用で切換わるように構成されており、パイロット圧が作用していない状態では湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５を開放している。そして、摩擦クラッチ用方向制御弁７４１は、パイロット圧が作用すると上記通路６６ｋと通路６６ｍとが連通するように、即ち油圧ポンプ６０と湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５とを連通するように切換わる。なお、パイロット圧によって切換わる摩擦クラッチ用方向制御弁７４１の切換圧力は、図示の実施形態においてはディーゼルエンジン２の始動時におけるスタータモータによるクランキング回転速度で油圧ポンプ６０が駆動された状態で発生する作動流体圧力より高い値に設定されている。
【００３１】
上記摩擦クラッチ用方向制御弁７４１とともに摩擦クラッチ用電磁切換手段７４を構成する摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２は、上記通路６６ｂと摩擦クラッチ用方向制御弁７４１とを連絡するパイロット通路６６ｎに配設されている。摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２は、除勢（ＯＦＦ）されているときには図３に示すようにパイロット通路６６ｎを連通しており、付勢（ＯＮ）されるとパイロット通路６６ｎの開放するように構成されている。なお、上記摩擦クラッチ用方向制御弁７４１はパイロット圧が作用していない状態では通路６６ｋと通路６６ｍとの連通を遮断しており、パイロット圧が作用すると通路６６ｋと通路６６ｍとを連通するように構成されている。従って、摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２が除勢（ＯＦＦ）されているときには、摩擦クラッチ用方向制御弁７４１にパイロット圧が作用しているので、摩擦クラッチ用方向制御弁７４１は通路６６ｋと通路６６ｍとを連通する。この結果、油圧ポンプ６０によって通路６６ｂに吐出された作動流体が通路６６ｋ、通路６６ｍ、通路６２２、８１６を介して湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５に供給されるので、上記のように押圧ピストン８４が圧縮コイルばね８６のばね力に抗して図１および図２において右方の移動せしめられ、複数枚の摩擦板８３と複数枚の摩擦板８７とが押圧され互いに摩擦係合する。一方、摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２が付勢（ＯＮ）されるとパイロット通路６６ｎの連通が遮断され、摩擦クラッチ用方向制御弁７４１にパイロット圧が作用しないので、通路６６ｋと通路６６ｍとの連通が遮断されるとともに、通路６６ｍが流体貯留部３０ｂに開放される。この結果、湿式多板摩擦クラッチ８の押圧ピストン８４は圧縮コイルばね８６のばね力によって図１および図２において左方移動せしめられるため、複数枚の摩擦板８３と複数枚の摩擦板８７との摩擦係合が解除される。
【００３２】
なお、摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２の付勢（ＯＮ）および除勢（ＯＦＦ）の制御は、手動変速機１０の変速時に図示しない制御手段によって行われる。即ち、図示の実施形態における湿式多板摩擦クラッチ８は自動クラッチシステムを構成しており、図示しない制御手段は運転者が手動変速機１０の変速操作を行う際に、図示しない変速レバーに装着された変速指示スイッチをＯＮしたことによる信号に基づいて摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２を付勢（ＯＮ）し、湿式多板摩擦クラッチ８による動力伝達を遮断する。そして、図示しない制御手段は変速機のシフト操作が終了した時点で、図示しないシフトストロークセンサからのシフト終了信号に基づいて摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２を除勢（ＯＦＦ）し、湿式多板摩擦クラッチ８を摩擦係合する。
【００３３】
図示の実施形態における流体作動手段６は、上記摩擦クラッチ用方向制御弁７４１と油圧ポンプ６０と連通された通路６６ｂとを結ぶ通路６６ｋに配設された絞り７６を備えている。この絞り７６の作用効果について説明する。先ず、湿式多板摩擦クラッチ８を接状態から断する場合は、摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２を付勢（ＯＮ）してパイロット通路６６ｎを開放する。パイロット通路６６ｎが開放されると、上述したように摩擦クラッチ用方向制御弁７４１が湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５を開放するように切換わる。この結果、湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５内の作動流体は、通路８１６、６２２、６６ｍおよび摩擦クラッチ用方向制御弁７４１と介して流出するため、迅速にクラッチが断される。このクラッチ断時においては、上記絞り７６は摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２より油圧ポンプ６０側に配設されているので、クラッチの断動作に影響を及ぼさない。
【００３４】
次に、湿式多板摩擦クラッチ８を断状態から接する場合は、摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２を除勢（ＯＦＦ）してパイロット通路６６ｎを連通して摩擦クラッチ用方向制御弁７４１にパイロット圧を作用せしめる。この結果、摩擦クラッチ用方向制御弁７４１は通路６６ｋと通路６６ｍとが連通するように、即ち油圧ポンプ６０と湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５とを連通するように切換わる。このとき、油圧ポンプ６０の容量が小さいと通路６６ｂおよび６６ｋのライン圧が一時低下するため、パイロット通路６６ｎの圧力も低下するので、摩擦クラッチ用方向制御弁７４１の作動が不安定となる。しかるに、図示の実施形態においては、摩擦クラッチ用方向制御弁７４１と油圧ポンプ６０と連通された通路６６ｂとを結ぶ通路６６ｋに絞り７６が配設されているので、通路６６ｋが湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５と連通しても、絞り効果によって通路６６ｂのライン圧の急激な低下はない。従って、パイロット通路６６ｎの圧力変動も少ないので、摩擦クラッチ用方向制御弁７４１を図３に示す切換え状態に維持することができる。このように、摩擦クラッチ用方向制御弁７４１と油圧ポンプ６０と連通された通路６６ｂとを結ぶ通路６６ｋに絞り７６を配設することにより、クラッチ接続時におけるライン圧の急激な低下を防ぐことができるので、油圧ポンプ６０を必要最小限の容量にすることが可能となる。
【００３５】
図示の実施形態における流体作動手段６は、上記通路６６ｂと上記流体継手４の出力軸４６の外周面と上記ポンプハウジング６２のボス部６２１との間に形成された通路８９１とを連絡する通路６６ｐを備えている。このため、油圧ポンプ６０によって通路６６ｂに吐出された作動流体は、通路６６ｐを通して通路８９１に常時供給される。従って、油圧ポンプ６０の作動時には通路８９１に供給された作動流体が上述したように上記スプライン嵌合部および上記各軸受を潤滑するとともに、湿式多板摩擦クラッチ８の複数枚の摩擦板８３および複数枚の摩擦板８７に供給される。このように、流体継手４に作動流体を循環せしめる流体作動手段６は、作動流体を湿式多板摩擦クラッチ８の各軸受等を潤滑するとともに、複数枚の摩擦板８３および複数枚の摩擦板８７に冷却液として供給する。従って、湿式多板摩擦クラッチ８の摩擦板を冷却するために冷却液供給装置を別途設ける必要はないとともに、摩擦板に供給される流体継手４の作動流体は摩擦特性が良好であるため良好な摩擦クラッチ特性を維持することができる。
【００３６】
次に、手動変速機１０について図１を参照して説明する。
図示の実施形態における手動変速機１０は、平行軸式歯車変速機からなり、ケース１００と、該ケース１００内に配設され上記湿式多板摩擦クラッチ８のクラッチセンタ８２を装着した入力軸１０１と、該入力軸１０１と同一軸上に配設された出力軸１２２と、該出力軸１０２と平行に配設されたカウンターシャフト１０３とを具備している。入力軸１０１には駆動歯車１０４が配設され、出力軸１２には変速歯車１０５ａ、１０５ｂ、・・・が配設されているとともに、同期噛合装置１０６ａ、１０６ｂ、・・・が配設されている。また、カウンターシャフト１０３には、上記駆動歯車１０４および変速歯車１０５ａ、１０５ｂ、・・・と常時噛み合うカウンター歯車１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、・・・が設けられている。なお、上記入力軸１０１は、上記継手ハウジング３の仕切り壁３１に設けられた穴３１１を貫通して配設され、その一端部が上記流体継手４の出力軸４６に軸受１０８を介して回転自在に支持されており、その中間部が軸受１０９を介して継手ハウジング３に回転自在に支持されている。上記継手ハウジング３の仕切り壁３１に設けられた穴３１１の内周面と入力軸１０１との間には、オイルシール１１０が配設されている。このオイルシール１１０により継手ハウジング３の摩擦クラッチ収容室３ｂ内のクラッチ冷却液が手動変速機１０のケース１００内に侵入すること、および手動変速機１０のケース１００内の潤滑油が摩擦クラッチ収容室３ｂ内に侵入することが防止される。
【００３７】
図示の実施形態における車両用動力伝達装置は以上のように構成されており、以下その作動について説明する。
先ず、車両の発進動作について説明する。
ディーゼルエンジン２が始動されアイドリング状態においては摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２は除勢（ＯＦＦ）されており、湿式多板摩擦クラッチ８は上述したように摩擦係合されている。なお、ロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２は除勢（ＯＦＦ）されており、上述したように流体継手４のロックアップクラッチ５０は摩擦係合しない（ロックアップクラッチ断）。従って、エンジン２は流体継手４の滑りによってアイドリング回転が維持されている。車両を発進するために運転者が図示しない変速レバーに装着された変速指示スイッチをＯＮすると、上述したように摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２が付勢（ＯＮ）され、湿式多板摩擦クラッチ８による動力伝達が遮断される。湿式多板摩擦クラッチ８による動力伝達が遮断されている間に変速レバーによる変速操作が行われ、手動変速機１０が発進段に投入されると、上述したように摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２が除勢（ＯＦＦ）され、湿式多板摩擦クラッチ８を摩擦係合する。この状態で図示しないアクセルペダルを踏み込みエンジン回転速度を増大すると、ディーゼルエンジン２のクランク軸２１（入力軸）に発生した駆動力は、上述したようにドライブプレート４４を介して流体継手４のケーシング４１に伝達される。ケーシング４１とポンプ４２のポンプシェル４２１は一体的に構成されているので、上記駆動力によってポンプ４２が回転せしめられる。ポンプ４２が回転するとポンプ４２内の作動流体は遠心力によりインペラ４２２に沿って外周に向かって流れ、矢印で示すようにタービン４３側に流入する。タービン４３側に流入した作動流体は、中心側に向かって流れ矢印で示すようにポンプ４２に戻される。このように、ポンプ４２とタービン４３とによって形成される作動室４ａ内の作動流体がポンプ４２とタービン４３内を循環することにより、ポンプ４２側の駆動トルクが作動流体を介してタービン４３側に伝達される。タービン４３側に伝達された駆動力は、タービンシェル４３１およびタービンハブ４７を介して出力軸４６に伝達され、更に上記湿式多板摩擦クラッチ８を介して変速機１０に伝達され、車両を発進することができる。
【００３８】
次に、車両用動力伝達装置の変速時の動作について説明する。
車両が走行中に手動変速機１０を所定の変速段へ変速する場合は、運転者が図示しない変速レバーに装着された変速指示スイッチをＯＮすると、上述したように摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２が付勢（ＯＮ）され、上述したように湿式多板摩擦クラッチ８による動力伝達が遮断される。湿式多板摩擦クラッチ８による動力伝達が遮断されている間に変速レバーによる変速操作が行われ、手動変速機１０のが所定の変速段へ投入される。このとき、同期噛合装置１０６によって出力軸１０２の回転速度と所定の変速歯車１０５の回転速度を同期させるが、この同期作用は変速歯車１０５と伝動連結されている摩擦クラッチの構成部材の回転慣性が大きい（同期負荷が大きい）と長時間を要し、回転慣性が小さい（同期負荷が小さい）程短時間で同期させることができる。しかるに、図示の実施形態においては、変速歯車１０５と伝動連結されている入力軸１０１には回転慣性の小さい（同期負荷が小さい）クラッチセンタ８２が装着されているので、同期作用が短時間で行われ変速時間を短縮することができる。
【００３９】
上記のようにして出力軸１０２の回転速度と所定の変速歯車１０５の回転速度が同期して所定の変速段へのシフトが完了したら、上述したように摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２が除勢（ＯＦＦ）され、湿式多板摩擦クラッチ８が摩擦係合せしめられる。このとき、パイロット圧の作用で摩擦クラッチ用方向制御弁７４１は通路６６ｋと通路６６ｍとが連通するように切換わり油圧ポンプ６０と湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５とを連通するが、摩擦クラッチ用方向制御弁７４１と油圧ポンプ６０と連通された通路６６ｂとを結ぶ通路６６ｋに絞り７６が配設されているので、絞り効果によって通路６６ｂのライン圧の急激な低下はない。従って、パイロット通路６６ｎの圧力変動も少ないので、摩擦クラッチ用方向制御弁７４１を図３に示す切換え状態に維持することができ、安定したクラッチ接続動作が実行される。
【００４０】
次に、上記流体作動手段６の他の実施形態について、図４を参照して説明する。図４に示す実施形態は、図３に示す実施形態における絞り７６と摩擦クラッチ用方向制御弁７４１とを結ぶ通路にアキュームレータ７７を配設したものであり、他の構成は図３に示す実施形態と実質的に同一である。図４に示す実施形態においては、絞り７６と摩擦クラッチ用方向制御弁７４１とを結ぶ通路にアキュームレータ７７を配設したので、湿式多板摩擦クラッチ８を断状態から接操作する場合に摩擦クラッチ用方向制御弁７４１を切換えて通路６６ｋと通路６６ｍとを連通したとき、アキュームレータ７７に蓄圧された作動流体が湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５に供給される。従って、クラッチ接続時における応答性を確保することができる。このようにしてクラッチ接続時にアキュームレータ７７に蓄圧された作動流体は消費されるが、アキュームレータ７７には次の変速操作が実行されるまでの間に作動流体が蓄圧される。
【００４１】
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の主旨の範囲で種々の変形は可能である。実施形態においては、エンジンと湿式摩擦クラッチとの間に流体継手を配設した動力伝達装置に本発明を適用した例を示したが、流体継手を有しない動力伝達装置に本発明を適用しても同様の作用効果が得られる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明による動力伝達装置は以上のように構成されているので、以下に述べる作用効果を奏する。
【００４３】
即ち、本発明によれば、油圧ポンプと湿式摩擦クラッチの液圧室を連通する通路に配設されパイロット圧の作用によって作動せしめられる摩擦クラッチ用方向制御弁と油圧ポンプ間を結ぶ通路に絞りを配設したので、湿式摩擦クラッチを接状態から断する場合は、パイロット圧が開放され摩擦クラッチ用方向制御弁が湿式摩擦クラッチの液圧室を開放するように切換わるので、絞りの影響を受けることなく、クラッチが迅速に断される。また、湿式摩擦クラッチを断状態から接する場合は、摩擦クラッチ用方向制御弁にパイロット圧が作用して油圧ポンプと湿式摩擦クラッチの液圧室とを連通するように切換わるが、上記絞りの作用により該絞りから油圧ポンプまでのライン圧が急激に大きく低下することはない。従って、パイロット圧の変動も少ないので、摩擦クラッチ用方向制御弁の切換え状態を安定して維持することができる。このように、上記絞りの効果によりクラッチ接続時におけるライン圧の急激な低下を防ぐことができるので、油圧ポンプを必要最小限の容量にすることが可能となる。
【００４４】
また本発明においては、上記絞りと摩擦クラッチ用方向制御弁とを結ぶ通路にアキュームレータを配設したので、湿式摩擦クラッチを断状態から接操作する場合に摩擦クラッチ用方向制御弁を切換えて油圧ポンプと湿式摩擦クラッチの液圧室を連通したとき、アキュームレータに蓄圧された作動流体が湿式摩擦クラッチの液圧室に供給される。従って、クラッチ接続時における応答性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された動力伝達装置の縦断面図。
【図２】図１に示す動力伝達装置の要部拡大断面図。
【図３】図１の動力伝達装置に装備される流体作動手段の一実施形態を示す流体回路図。
【図４】図１の動力伝達装置に装備される流体作動手段の他の実施形態を示す流体回路図。
【符号の説明】
２：内燃機関
２１：クランク軸
３：継手ハウジング
３ａ：継手ハウジングの仕切り壁
３ｂ：継手ハウジングの中間壁
３ａ：流体継手収容室
３ｂ：摩擦クラッチ収容室
３０ｂ：流体貯留部
４：流体継手
４０：流体継手ハウジング
４１：ケーシング
４２：ポンプ
４２１：ポンプシェル
４２２：インペラ
４３：タービン
４３１：タービンシェル
４３２：ランナ
４４：ドライブプレート
４５：リングギヤ
４６：流体継手の出力軸
４７：タービンハブ
４８：ポンプハブ
５０：ロックアップクラッチ
５１：クラッチディスク
５５：ダンパースプリング
５６：入力側リテーナ
５７：出力側リテーナ
６：流体作動手段
６０：油圧ポンプ
６１、６２：ポンプハウジング
６７：フィルタ
６８：ロックアップクラッチ用電磁切換手段
６８１：ロックアップクラッチ用方向制御弁
６８２：ロックアップクラッチ用電磁切換弁
７０：逆止弁
７１：冷却器
７２：絞り
７３：リリーフ弁
７４：摩擦クラッチ用電磁切換手段
７４１：摩擦クラッチ用方向制御弁
７４２：摩擦クラッチ用電磁切換弁
７６：絞り
７７：アキュームレータ
８：湿式多板摩擦クラッチ
８１：クラッチアウタ
８２：クラッチセンタ
８３：摩擦板
８４：押圧ピストン
８６：圧縮コイルばね
８７：摩擦板
１０：変速機
１００：変速機のケース
１０１：変速機の入力軸
１０２：変速機の出力軸
１０３：変速機のカウンターシャフト
１０４：駆動歯車
１０５ａ、１０５ｂ、・・・：変速歯車
１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、・・・：カウンター歯車

Claims (2)

1. エンジンと変速機との間に配設され、該変速機の変速操作時に断・接される湿式摩擦クラッチと、該湿式摩擦クラッチに作動流体を供給するための流体作動手段とを具備する動力伝達装置において、
   該流体作動手段は、該エンジンの駆動力によって作動せしめられる油圧ポンプと、
   該油圧ポンプと該湿式摩擦クラッチの液圧室を連通する通路に配設され、該油圧ポンプの出口側と連なるパイロット圧によって切換わる摩擦クラッチ用方向制御弁と、
   該摩擦クラッチ用方向制御弁に作用せしめるパイロット圧を制御する摩擦クラッチ用電磁切換弁とを具備しており、
   該摩擦クラッチ用電磁切換弁が、該変速機の変速操作の開始時には該摩擦クラッチ用方向制御弁にパイロット圧が作用しない状態とし、該湿式摩擦クラッチの液圧室を開放して該湿式摩擦クラッチを断とするとともに、該変速機の変速操作の終了時には該摩擦クラッチ用方向制御弁にパイロット圧が作用する状態とし、該油圧ポンプと該湿式摩擦クラッチの液圧室とを連通して該湿式摩擦クラッチを接とするようパイロット圧を制御し、さらに、
   該摩擦クラッチ用方向制御弁と該油圧ポンプ間を結ぶ通路には、絞りが配設されていることを特徴とする動力伝達装置。
2. 該絞りと該摩擦クラッチ用方向制御弁とを結ぶ通路には、アキュームレータが配設されている請求項１記載の動力伝達装置。

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