JP4414996B2 - 複式クラッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、複式クラッチ装置、特にエンジンから入力軸を経由して伝達される動力をトランスミッションに連結される第１出力軸および第２出力軸に対して別々に伝達するための複式クラッチ装置に関する。

車両の変速を自動的に行う手段として自動変速機（ＡＴ）がある。近年のＡＴは、例えばトルクコンバータ、複数の遊星ギヤおよびクラッチを組み合わせたものが主流となっている。トルクコンバータの無段変速作用および複数のクラッチの自動切換により、ＡＴは手動変速機（ＭＴ）で必要とされている発進時、停止時および変速時のドライバーによるクラッチ操作が不要になる。

しかし、トルクコンバータは流体を介して動力を伝達する。このため、入力側と出力側とを機械的に直接連結しトルクを伝達するＭＴに比べてＡＴは動力伝達効率が低下する。したがって、ＡＴは、ドライバーの労力が軽減されるという利点を有している反面、車両の燃費が低下するという欠点を有している。

そこで、ＭＴの伝達効率を確保しつつクラッチ操作を不要とするため、ＭＴの構造をベースとした自動変速機（ＡＭＴ）が提案されている。具体的には、ＡＭＴではＭＴのクラッチ操作およびトランスミッションの変速操作が自動化されている。ＡＭＴにより、従来のＭＴと同様の伝達効率を確保しつつ、クラッチ操作を不要とすることができる。

しかし、ＡＭＴは、変速操作をする間はＭＴと同様にクラッチの連結を解除するため、トルク伝達が一時的に遮断される。トルク伝達が遮断される間は、車両が加速することなく慣性のみで走行する。このようなトルク切れは、車両の加速性能に大きく影響するとともに、ドライバーに不快感を与えやすい。一方、ＡＴの場合は、複数のクラッチを用いるため、変速時のトルク切れがない。

そこで、このトルク切れの問題を解決するため、ＡＭＴのクラッチ装置として複式クラッチ装置を採用しているものが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２０００−３５２４３１号公報

ここで、従来の複式クラッチ装置について説明する。図９に複式クラッチ装置５０１の概略構成図、図１０にクラッチ機構周辺の縦断面概略図を示す。図９に示すように、複式クラッチ装置５０１は、クラッチ機構５０５と、クラッチ機構５０５に潤滑油を供給する潤滑システム５０６と、から構成されている。

図１０に示すように、複式クラッチ装置５０１は、入力軸５０２を第１出力軸５０３および第２出力軸５０４に連結するための装置であり、主に、第１クラッチ部５１０と、第２クラッチ部５２０と、から構成されている。第１クラッチ部５１０は入力軸５０２を摩擦係合により第１出力軸５０３に連結可能である。第２クラッチ部５２０は入力軸５０２を摩擦係合により第２出力軸５０４に連結可能である。第２クラッチ部５２０は第１クラッチ部５１０の外周側に配置されている。

この複式クラッチ装置５０１では、第１クラッチ部５１０および第２クラッチ部５２０により第１出力軸５０３および第２出力軸５０４へ交互に動力を伝達することができる。これにより、変速時にトルク切れが発生せず、スムーズかつ無駄のない変速操作が可能となる。

以上に説明した複式クラッチ装置５０１では、摩擦部材の冷却を目的として、潤滑システム５０６により第１クラッチ部５１０および第２クラッチ部５２０へ潤滑油が供給されている。具体的には図９に示すように、潤滑システム５０６では、第１クラッチ部５１０および第２クラッチ部５２０へ共通の油路５５１により潤滑油を供給している。より具体的には、オイルポンプ５５７から吐出された潤滑油は調圧弁５５６により圧力が調節される。調圧された潤滑油は切換バルブ５５４および絞り板５５３により２段階（少量、多量）の流量に調節可能である。流量調節された潤滑油は油路５５１により第１クラッチ部５１０の内周部に供給される。

図１０に示すように、油路５５１から供給された潤滑油は、第１出力部材５１２の第１開口部５１２ａを通って第１摩擦連結部５１３に流れ込む。潤滑油は第１摩擦連結部５１３を構成する複数の摩擦部材を冷却しながら外周側へ流れ、入力部材５３０の開口（図示せず）を通って第２摩擦連結部５２３へ流れ込む。第２摩擦連結部５２３を構成する複数の摩擦部材を冷却しながら潤滑油は外周側へ流れ、第２出力部材５２２の第２開口部５２２ａを通って外周側へ排出される。

このように、従来の複式クラッチ装置５０１では、第１クラッチ部５１０を冷却した後の潤滑油が第２クラッチ部５２０へ供給される。このため、第２クラッチ部５２０へ供給される潤滑油の温度は高いものとなり、第１クラッチ部５１０に比べて第２クラッチ部５２０の冷却効果が低下する。この結果、第２クラッチ部５２０の摩擦部材の寿命が短くなる。

第２クラッチ部５２０の冷却効果を高めるために、潤滑油の供給量を増加することも考えられる。

しかし、潤滑油の供給量を増加すると、連結が解除されているクラッチ部において、潤滑油が摩擦部材間で引き摺られることにより発生するドラッグトルクが増大する。

このように、従来の複式クラッチ装置では、ドラッグトルクの発生を抑制しつつ摩擦部材の冷却効果を高めることが困難である。

本発明の課題は、潤滑システムを有する複式クラッチ装置において、ドラッグトルクの発生を抑制しつつ摩擦部材の冷却効果を高めることにある。

第１の発明に係る複式クラッチ装置は、エンジンから入力軸を経由して伝達される動力を、トランスミッションに連結される第１出力軸および第２出力軸に対して別々に伝達するための装置であり、第１クラッチ部と、第２クラッチ部と、第１油路と、第２油路と、複数の第３油路と、を備えている。第１クラッチ部は入力軸と第１出力軸とを摩擦係合により連結可能な第１摩擦連結部を有している。第２クラッチ部は、第１摩擦連結部の外周側に配置され入力軸と第２出力軸とを摩擦係合により連結可能な第２摩擦連結部を有している。第１油路は第１摩擦連結部へ潤滑流体を供給するための油路である。第２油路は、第１油路とは独立しており、第２摩擦連結部へ潤滑流体を供給するための油路である。第３油路は、第２油路とは独立しており、第１摩擦連結部から排出される潤滑流体を第１摩擦連結部の外周側から第２摩擦連結部の軸方向側方へ案内するように設けられている。第２油路は、第１摩擦連結部の軸方向側方を流れる潤滑流体を第２摩擦連結部に対して内周側から供給する複数の第４油路を含んでいる。第１摩擦連結部は、入力部材の内周側に配置され入力部材により一体回転可能かつ軸方向に移動可能に支持された少なくとも１つの第１入力摩擦プレートを有している。第２摩擦連結部は、入力部材の外周側に配置され入力部材により一体回転可能かつ軸方向に移動可能に支持された少なくとも１つの第２入力摩擦プレートを有している。第１入力摩擦プレートは、半径方向外側に突出する複数の外周歯を有している。第２入力摩擦プレートは、半径方向内側に突出する複数の内周歯を有している。入力部材は、複数の外周歯と噛み合うように円周方向に並んで配置された複数の第１突出部を有する第１環状部と、複数の内周歯と噛み合うように円周方向に並んで配置された複数の第２突出部を有する第２環状部と、を有している。第２環状部は、第１突出部および第２突出部が半径方向に対向するように第１環状部の外周側に固定されている。第１突出部および第２突出部により、円周方向に交互に配置され互いに独立した複数の第３油路および複数の第４油路が形成されている。

この複式クラッチ装置では、第１油路と第２油路とを独立させることで、第１クラッチ部と第２クラッチ部とに同じ温度の潤滑流体を供給できる。この結果、第１クラッチ部と同様に第２クラッチ部を確実に冷却することができる。

また、第１油路と第２油路とを独立させることで、第１クラッチ部および第２クラッチ部への潤滑流体の供給量を別々に調節できる。この結果、一方のクラッチ部への供給量の調節が他方のクラッチ部のドラッグトルクの発生に影響を及ぼさない。

このように、この複式クラッチ装置では、ドラッグトルクの発生を抑制しつつ摩擦部材の冷却効果を高めることができる。

ここで、「独立」とは、第１油路と第２油路とが完全に独立している場合の他に、第１クラッチ部および第２クラッチ部の冷却効果に影響を及ぼさない程度に第１油路と第２油路とが連通している場合も含むことを意味している。

第２の発明に係る複式クラッチ装置は、第１の発明に係る複式クラッチ装置において、第１クラッチ部が、入力部材と、第１出力軸に連結された第１出力部材と、入力部材の内周側に配置され入力部材および第１出力部材を摩擦係合により連結可能な第１摩擦連結部と、を有している。第２クラッチ部は、入力部材と、第２出力軸に連結された第２出力部材と、入力部材の外周側に配置され入力部材および第２出力部材を摩擦係合により連結可能な第２摩擦連結部と、を有している。第３油路は、第１摩擦連結部が配置されている領域と、第２摩擦連結部が配置されている領域以外の領域と、を接続している。第４油路は、第１摩擦連結部が配置されている領域以外の領域と、第２摩擦連結部が配置されている領域と、を接続している。

この場合、第１摩擦連結部および第２摩擦連結部へそれぞれ独立した油路で潤滑油を供給できる。

第３の発明に係る複式クラッチ装置は、第１または第２のいずれかの発明に係る複式クラッチ装置において、第３油路および第４油路が円周方向に重なるように配置されている。

第４の発明に係る複式クラッチ装置は、第１から第３のいずれかの発明に係る複式クラッチ装置において、オイルポンプと、第１調節部と、第２調節部と、をさらに備えている。オイルポンプは第１油路および第２油路へ潤滑流体を供給する。第１調節部は、第１油路に設けられ、オイルポンプから第１クラッチ部への潤滑流体の供給量を調節する。第２調節部は、第２油路に設けられ、オイルポンプから第２クラッチ部への潤滑流体の供給量を調節する。

第５の発明に係る複式クラッチ装置は、第４の発明に係る複式クラッチ装置において、第１調節部が潤滑流体の供給量を少なくとも２段階に調節可能であり、第２調節部が潤滑流体の供給量を少なくとも２段階に調節可能である。

第６の発明に係る複式クラッチ装置は、第２の発明に係る複式クラッチ装置において、第１油路の少なくとも一部が入力軸と第１出力部材との間に形成されている。第２油路の少なくとも一部は第１出力部材と第２出力部材との間に形成されている。

本発明に係る複式クラッチ装置では、独立した２つの油路を設けることで、ドラッグトルクの発生を抑制しつつ摩擦部材の冷却効果を高めることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

＜１．複式クラッチ装置の全体構成＞
図１に本発明の一実施形態に係る複式クラッチ装置１の概略構成図、図２にクラッチ機構周辺の縦断面概略図、図３にクラッチ機構の部分断面図を示す。図２および図３ではエンジンが左側、トランスミッションが右側に配置されている。図２の線Ｏ−Ｏは、クラッチ機構５の回転中心を示す。

複式クラッチ装置１は、エンジン（図示せず）からの動力が伝達される入力軸２を第１出力軸３および第２出力軸４に対して別々に連結するための装置である。具体的には図１に示すように、複式クラッチ装置１は主に、クラッチ機能を有するクラッチ機構５と、第１油路５１および第２油路５２を介してクラッチ機構５に潤滑油を供給する潤滑システム６と、から構成されている。第１出力軸３および第２出力軸４はトランスミッション（図示せず）へ動力を伝達する。

（１）クラッチ機構
図１から図３に示すように、クラッチ機構５は主に、入力軸２と第１出力軸３とを摩擦係合により連結可能な第１クラッチ部１０と、入力軸２と第２出力軸４とを摩擦係合により連結可能な第２クラッチ部２０と、から構成されている。入力軸２の外周側には内部に複数の油路が形成されたオイルガイド７が固定されている。オイルガイド７の外周側にクラッチ機構５の主要部が配置されている。

図２に示すように、第１クラッチ部１０は主に、入力軸２に連結される入力部材３０と、第１出力軸３に連結された第１出力部材１２と、入力部材３０と第１出力部材１２とを摩擦係合により連結可能な第１摩擦連結部１３と、第１摩擦連結部１３へ付勢力を付与する第１付勢力発生機構１６と、から構成されている。

第１摩擦連結部１３は、入力部材３０に対して軸方向に移動可能にかつ相対回転不能に設けられた複数の第１入力摩擦プレート１４と、第１出力部材１２に対して軸方向に移動可能にかつ相対回転不能に設けられた複数の第１出力摩擦プレート１５と、第１エンドプレート１９と、を有している。

第１付勢力発生機構１６は、入力部材３０に対して軸方向に移動可能に設けられた第１ピストン１７と、入力部材３０と第１ピストン１７との間に形成された第１油室１８と、を有している。

図２に示すように、第２クラッチ部２０は主に、入力軸２に連結される入力部材３０と、第２出力軸４に連結された第２出力部材２２と、入力部材３０と第２出力部材２２とを摩擦係合により連結可能な第２摩擦連結部２３と、第２摩擦連結部２３へ付勢力を付与する第２付勢力発生機構２６と、から構成されている。

第２摩擦連結部２３は、入力部材３０に対して軸方向に移動可能にかつ相対回転不能に設けられた複数の第２入力摩擦プレート２４と、第２出力部材２２に対して軸方向に移動可能にかつ相対回転不能に設けられた複数の第２出力摩擦プレート２５と、第２エンドプレート２９と、を有している。

第２付勢力発生機構２６は、入力部材３０に対して軸方向に移動可能に設けられた第２ピストン２７と、入力部材３０と第２ピストン２７との間に形成された第２油室２８と、を有している。第２ピストン２７のトランスミッション側部分には、半径方向に貫通する複数の第３孔部２７ａが形成されている。

第１出力部材１２には半径方向に貫通する複数の第１開口部１２ａが形成されている。第１開口部１２ａは第１摩擦連結部１３の内周側に配置されている。第２出力部材２２には半径方向に貫通する複数の第２開口部２２ａが形成されている。第２開口部２２ａは第２摩擦連結部２３の外周側に配置されている。

また、第１出力部材１２とオイルガイド７との軸方向間には、第１スラストベアリング４１が配置されている。第１出力部材１２と第２出力部材２２との間には、第２スラストベアリング４２が配置されている。第１スラストベアリング４１および第２スラストベアリング４２は、第１油路５１および第２油路５２内に配置されており、軸方向に潤滑油が通過可能である。

また、第１摩擦連結部１３の内周側（より詳細には第１出力部材１２の第１開口部１２ａが形成されている部分の内周側）には、環状の領域Ａが形成されている。領域Ａは第１油路５１の一部を構成している。第２摩擦連結部２３のエンジン側であって第２ピストン２７と入力部材３０との間には、環状の領域Ｂが形成されている。領域Ｂは、第２摩擦連結部２３が配置されている領域以外の領域であり、後述する第３油路３３と連通している。さらに、第１摩擦連結部１３のトランスミッション側（より詳細には第１エンドプレート１９と第２出力部材２２との間）には、環状の領域Ｃが形成されている。領域Ｃは、第２油路５２の一部を構成しており、後述する第４油路３４と連通している。領域Ｃは第１摩擦連結部１３が配置されている領域以外の領域である。

（２）潤滑システム
図１に示すように、潤滑システム６は主に、潤滑油を吐出するオイルポンプ５７と、潤滑油の圧力を調節する調圧弁５６と、第１クラッチ部１０への潤滑油の供給量を調節する第１調節部６５と、第２クラッチ部２０への潤滑油の供給量を調節する第２調節部６６と、から構成されている。調圧弁５６の出口側ルートは、第１油路５１および第２油路５２に分岐している。第１調節部６５は第１油路５１の途中に設けられており、第２調節部６６は第２油路５２の途中に設けられている。

第１調節部６５は、２方向に切り換え可能な第１バルブ５４と、第１バルブ５４の２つのポートに接続され２種類の絞り孔を有する絞り板５３と、から構成されている。第２調節部６６は、２方向に切り換え可能な第２バルブ５５と、第２バルブ５５の２つのポートに接続され２種類の絞り孔を有する絞り板５３と、から構成されている。

第１バルブ５４は第１状態および第２状態に切り換え可能であり、第２バルブ５５は第１状態および第２状態に切り換え可能である。絞り板５３には４つの絞り孔としての第１小径部５３ａ、第１大径部５３ｂ、第２小径部５３ｃおよび第２大径部５３ｄが形成されている。第１小径部５３ａおよび第１大径部５３ｂは第１油路５１の一部を構成しており、第２小径部５３ｃおよび第２大径部５３ｄは第２油路５２の一部を構成している。第１バルブ５４が第１状態の場合、調圧弁５６の出口と第１小径部５３ａとが接続され、第１バルブ５４が第２状態の場合、調圧弁５６の出口と第１大径部５３ｂとが接続される。第２バルブ５５が第１状態の場合、調圧弁５６の出口と第２小径部５３ｃとが接続され、第２バルブ５５が第２状態の場合、調圧弁５６の出口と第２大径部５３ｄとが接続される。第１バルブ５４および第２バルブ５５の切り換え動作は制御部５９により制御される。

また、オイルポンプ５７の吸込側にはオイルパン５８が設けられている。第１クラッチ部１０および第２クラッチ部２０を通った潤滑油は排出油路６１（図１）を介してオイルパン５８へ戻り、再びオイルポンプ５７により調圧弁５６へ供給される。

以上の構成により、第１バルブ５４を切り換えることで、第１クラッチ部１０への潤滑油の供給量を２段階（多量、少量）に調節することができる。第２バルブ５５を切り換えることで、第２クラッチ部２０への潤滑油の供給量を２段階（多量、少量）に調節することができる。すなわち、この潤滑システム６では第１クラッチ部１０および第２クラッチ部２０への潤滑油の供給量を別々に調節できる。

（３）入力部材
第１油路５１および第２油路５２へ供給された潤滑油が第１クラッチ部１０および第２クラッチ部２０へ別のルートで流入するように、クラッチ機構５の構成（特に入力部材３０周辺の構成）は従来と異なっている。ここで、図３から図５を用いて入力部材３０周辺の構成をより詳細に説明する。図４に入力部材３０の部分断面図（回転軸を含む平面における断面図）、図５に入力部材３０の部分断面図（回転軸に直交する平面における断面図）を示す。また、図４（ａ）は第３油路３３に対応しており、図４（ｂ）は第４油路３４に対応している。

図３に示すように、入力部材３０は、入力軸２からの動力を第１摩擦連結部１３および第２摩擦連結部２３に伝達する機能の他に、油路としての機能を有している。具体的には、入力部材３０は主に、入力軸２側の部材に固定された第１部材３１と、第１部材３１の外周部に固定された第２部材３２と、第１プレート３５と、第２プレート３８と、から構成されている。また入力部材３０は、第１摩擦連結部１３を通過した潤滑油が流れる複数の第３油路３３と、第２油路５２に含まれ第２摩擦連結部２３に流入する潤滑油が流れる複数の第４油路３４と、を有している。すなわち、第１部材３１、第２部材３２、第１プレート３５および第２プレート３８を組み合わせることで、第３油路３３および第４油路３４が形成されている。

図４および図５に示すように、第１部材３１の外周部は波形状に折り曲げられている。具体的には、第１部材３１は、半径方向内側へ突出する複数の第１突出部３１ａ、３１ｂを有している。第１突出部３１ａと第１突出部３１ｂとは円周方向に交互に配置されている。第１突出部３１ａには軸方向に並んだ複数の第１孔３１ｃが形成されている。第１突出部３１ａ、３１ｂは軸方向に延びている。複数の第１突出部３１ａ、３１ｂは第１入力摩擦プレート１４の外周側に形成された外周歯１４ａと噛み合っている。

第１部材３１と同様に、第２部材３２は波形状に折り曲げられている。具体的には、第２部材３２は半径方向外側へ突出する複数の第２突出部３２ａ、３２ｂを有している。第２突出部３２ａと第２突出部３２ｂとは円周方向に交互に配置されている。第２突出部３２ｂには軸方向に並んだ複数の第２孔３２ｃが形成されている。第２突出部３２ａ、３２ｂは軸方向に延びている。複数の第２突出部３２ａ、３２ｂは第２入力摩擦プレート２４の外周側に形成された複数の内周歯２４ａと噛み合っている。

図４および図５に示すように、第１突出部３１ａおよび第２突出部３２ａは半径方向に対向しており、第１突出部３１ｂおよび第２突出部３２ｂは半径方向に対向している。また、第１突出部３１ａ、３１ｂの間の部分と、第２突出部３２ａ、３２ｂの間の部分とは、スポット溶接などにより当接した状態で固定されている。これらの構成により、軸方向に延びる複数の油路が形成される。これらの油路は第３油路３３および第４油路３４の一部を構成している。

また、図４（ａ）に示すように、第１突出部３１ａおよび第２突出部３２ａのトランスミッション側には環状の第１プレート３５が固定されている。第１プレート３５により第１孔３１ｃから流入した潤滑油がこれらの油路（第１突出部３１ａおよび第２突出部３２ａにより形成される油路）を通ってトランスミッション側へ流出するのを防止できる。また図４（ｂ）に示すように、第１プレート３５は第２突出部３２ｂのトランスミッション側に配置された整流部３５ａを有している。整流部３５ａにより第１出力部材１２と第２出力部材２２との間の領域Ｃを半径方向外側へ流れる潤滑油が第４油路３４に流入しやすくなる。さらに図４（ｂ）に示すように、第１突出部３１ｂおよび第２突出部３２ｂのエンジン側には第２プレート３８が固定されている。第２プレート３８により第４油路３４に流入した潤滑油がエンジン側へ流出するのを防止できる。

以上の構成をまとめると、入力部材３０は、円周方向に交互に配置され互いに独立している複数の第３油路３３および複数の第４油路３４を有している。第３油路３３は、第１孔３１ｃから第１突出部３１ａおよび第２突出部３２ａのエンジン側端部までの間に形成されており、第１摩擦連結部１３の配置されている領域と、第２摩擦連結部２３が配置されている領域以外の領域と、を接続している。また、第４油路３４は、第１突出部３１ｂおよび第２突出部３２ｂのトランスミッション側端部から第２孔３２ｃまでの間に形成されており、第１摩擦連結部１３が配置されている領域以外の領域と、第２摩擦連結部２３が配置されている領域と、を接続している。

以上の構成により、このクラッチ機構５では、第１摩擦連結部１３を通過した潤滑油が第３油路３３を介して第２摩擦連結部２３のエンジン側の領域（第２摩擦連結部２３が配置されている領域以外の領域）に排出される。また、第２油路５２に供給された潤滑油が第４油路３４を介して第２摩擦連結部２３に確実に流れ込む。この結果、一方の摩擦連結部に供給された潤滑油が他方の摩擦連結部を通過することがない。これにより、第１摩擦連結部１３および第２摩擦連結部２３の冷却効率を高めることができる。

また、潤滑システム６において、第１油路５１と第２油路５２とが独立している。このため、一方のクラッチ部への供給量の調節が他方のクラッチ部のドラッグトルクの発生に影響を及ぼさない。

ここで、「独立」とは、第１油路５１と第２油路５２とが完全に独立している場合の他に、第１クラッチ部１０および第２クラッチ部２０の冷却効果に影響を及ぼさない程度に第１油路５１と第２油路５２とが連通している場合も含む。例えば図２に示すように、第１油路５１の一部である領域Ａと第２油路５２の一部である領域Ｃとは、第１入力摩擦プレート１４、第１出力摩擦プレート１５および第１出力部材１２などの間の隙間を介して連通している。しかし、これらの隙間は領域Ａおよび領域Ｃに比べて非常に小さいため潤滑油が流れる際の抵抗が大きい。このため、領域Ａと領域Ｃとの間を潤滑油はほとんど流れず、第１クラッチ部１０および第２クラッチ部２０の冷却効果に影響しないものと考えられる。このような場合も第１油路５１と第２油路５２とが独立している構成に含まれる。

＜２．動作＞
（１）クラッチ機構の動作
図２を用いてクラッチ機構５の動作について説明する。第１クラッチ部１０を連結する場合、第１油室１８に油路を介して油圧が供給される。第１ピストン１７は、油圧により発生した付勢力により、第１入力摩擦プレート１４を軸方向へ付勢する。この結果、第１入力摩擦プレート１４および第１出力摩擦プレート１５が摩擦係合する。各プレート１４、１５同士の間に発生する摩擦力により、入力部材３０、第１出力部材１２および第１摩擦連結部１３が一体となって回転する。これにより、入力軸２に入力された動力が第１クラッチ部１０を介して第１出力軸３に伝達される。

一方、第１クラッチ部１０の連結を解除する場合、第１油室１８への油圧の供給を停止する。この結果、第１ピストン１７は、第１弾性機構１６ａからの付勢力により軸方向トランスミッション側に押圧される。これにより、第１摩擦連結部１３の摩擦連結が解除され、第１出力軸３へのトルク伝達は遮断される。

なお、第２クラッチ部２０の動作は以上に述べた第１クラッチ部１０の動作と同様であるため、詳細な説明は省略する。

以上のように、第１クラッチ部１０および第２クラッチ部２０は、それぞれ連結動作が制御可能である。このため、第１出力軸３および第２出力軸４に対して動力を交互に伝達することができる。これらの動作に応じてトランスミッションの切り換えを行うことで、トルク切れのないスムーズかつ無駄のない変速操作が可能となる。

（２）潤滑システムの動作
次に、図１〜図３を用いて潤滑システム６の動作について説明する。図１に示すように、オイルポンプ５７から吐出された潤滑油は、調圧弁５６により所望の圧力に調節される。調圧された潤滑油は第１調節部６５および第２調節部６６に流入する。例えば、第１調節部６５の第１バルブ５４が第１状態に切り換えられると、調圧弁５６の出口が第１小径部５３ａに接続される。第１小径部５３ａにより、第１油路５１を介して第１クラッチ部１０に供給される潤滑油の供給量が絞られる。また、第１バルブ５４が第２状態に切り換えられると、調圧弁５６の出口が第１大径部５３ｂに接続される。第１大径部５３ｂにより、第１クラッチ部１０に供給される潤滑油の供給量が第１状態に比べて多くなる。

このように、この潤滑システム６では、第１油路５１および第２油路５２に対して潤滑油を２段階（少量、多量）で供給可能である。なお、第２調節部６６の動作は第１調節部６５と同様であるため詳細な説明は省略する。

（３）クラッチ機構における潤滑油の流れ
ここで、図２および図３を用いてクラッチ機構５における潤滑油の流れについて説明する。

図２および図３に示すように、第１調節部６５により流量調節された潤滑油は第１油路５１を介して第１クラッチ部１０に供給される。具体的には、流量調節された潤滑油は、オイルガイド７内の油路を通り、第１スラストベアリング４１を軸方向に通過し、第１出力部材１２の内周側の領域Ａに流入する。この潤滑油は、半径方向外側へ流れ、第１出力部材１２の第１開口部１２ａを通って第１摩擦連結部１３に流入する。

第１摩擦連結部１３に流入した潤滑油は、第１入力摩擦プレート１４および第１出力摩擦プレート１５の間を半径方向外側へ流れ、入力部材３０の第３油路３３（図４（ａ）を参照）を介して第２摩擦連結部２３のエンジン側の領域Ｂに流入する。この潤滑油の大部分は、第２摩擦連結部２３内に流れ込むことなく、複数の第３孔部２７ａや第２ピストン２７と第２摩擦連結部２３との間の空間を通って複式クラッチ装置１の外周側へ排出され、排出油路６１を介してオイルパン５８へ戻る。

また、図２および図３に示すように、第２調節部６６により流量調節された潤滑油は第２油路５２を介して第２クラッチ部２０に供給される。具体的には、流量調節された潤滑油は、オイルガイド７内の油路を通り、第２スラストベアリング４２を軸方向に通過し、第２出力部材２２のトランスミッション側の領域Ｃに流入する。この潤滑油の大部分は、整流部３５ａにより入力部材３０に形成された第４油路３４（図４（ｂ）を参照）に流入する。第４油路３４に流入した潤滑油は、第２孔３２ｃを通って第２摩擦連結部２３に流入する。第２摩擦連結部２３に流入した潤滑油は、第２入力摩擦プレート２４および第２出力摩擦プレート２５の間を半径方向外側へ流れ、第２開口部２２ａを通って複式クラッチ装置１の外周側へ排出され、排出油路６１を介してオイルパン５８へ戻る。

以上に説明したように、入力部材３０に第３油路３３が形成されているため、第１油路５１に供給された潤滑油が第２摩擦連結部２３にほとんど流入しない。また、入力部材３０に第４油路３４が形成されているため、第２油路５２に供給された潤滑油が第２摩擦連結部２３にほとんど流入せず、確実に第２摩擦連結部２３に流入する。

（４）複式クラッチ装置の動作
以上に説明した各部の動作を参考に、図６および図７を用いて複式クラッチ装置の動作について説明する。図６に複式クラッチ装置１の動作説明図、図７に変速時（第１速から第２速への切り換え時、第２速から第３速への切り換え時）における潤滑システム６の動作説明図を示す。図６（ａ）に変速モードおよびアクセル開度、図６（ｂ）に各部の回転速度の変化、図６（ｃ）に第１クラッチ部１０における発生熱量の変化、クラッチ油圧の変化および潤滑油温度の変化、図６（ｂ）に第２クラッチ部２０における発生熱量の変化、クラッチ油圧の変化および潤滑油温度の変化を示す。本実施形態では、第１速、第３速および第５速の場合は、第１クラッチ部１０が連結状態、第２クラッチ部２０が連結解除状態である。また、第２速、第４速の場合は、第２クラッチが連結状態、第１クラッチ部１０が連結解除状態である。

図６に示すように、発進時、第２速から第３速への切り換え時、第４速から第５速への切り換え時には、第１クラッチ部１０が連結され、第１クラッチ部１０において摩擦熱が発生する。また、第１速から第２速への切り換え時、第３速から第４速への切り換え時には、第２クラッチ部２０が連結され、第２クラッチ部２０において摩擦熱が発生する。第１クラッチ部１０および第２クラッチ部２０の摩擦部材（より詳細には第１入力摩擦プレート１４、第１出力摩擦プレート１５、第２入力摩擦プレート２４、第２出力摩擦プレート２５）を冷却するために、第１クラッチ部１０および第２クラッチ部２０の連結時においては潤滑システム６から潤滑油が供給される。

ここで、従来の複式クラッチ装置の場合について説明する。図９および図１０に示すように、従来の複式クラッチ装置５０１では第１クラッチ部５１０および第２クラッチ部５２０への潤滑油の供給油路が共通である。このため、第１クラッチ部５１０を通過した潤滑油が第２クラッチ部５２０に流入する。この結果、図６（ｄ）に示すように、第１クラッチ部５１０の排出側の潤滑油温度の上昇に伴い、第２クラッチ部５２０の供給側の潤滑油温度が上昇する。これにより、第１速から第２速への切り換え時において、第２クラッチ部５２０で摩擦熱が発生すると、第２クラッチ部５２０の排出側の潤滑油温度が上限値（例えば２５０度）を超えて例えば約２７０度まで上昇する。すなわち、従来の複式クラッチ装置５０１では、第１クラッチ部５１０を介して第２クラッチ部５２０に潤滑油が供給されるため、第２クラッチ部５２０において所望の冷却効果が得られない。

しかし、この複式クラッチ装置１では、前述のように第１油路５１と第２油路５２とが独立しているため、第１クラッチ部１０の排出側の潤滑油温度が上昇しても、第２クラッチ部２０の供給側の潤滑油温度は上昇しない。すなわち、第１クラッチ部１０および第２クラッチ部２０にほぼ同じ温度の潤滑油を供給することができる。これにより、第２クラッチ部２０における冷却効率が従来よりも向上し、所望の冷却効果を得ることができる。

例えば図７に示すように、第１速走行時においては、第１クラッチ部１０および第２クラッチ部２０へは少量の潤滑油が供給されている。第１速から第２速への切り換え時においては、第１クラッチ部１０が連結解除されるのとほぼ同時に第２クラッチ部２０が連結される。このクラッチ連結動作時に、第２油路５２を介して第２調節部６６から第２クラッチ部２０へ多量の潤滑油が供給される。ここでは、第２クラッチ部２０の第２油室２８への油圧の供給タイミングよりも若干早いタイミングで第２調節部６６の第２バルブ５５の切り換えが行われる。このタイミングは、例えば第１速から第２速への切り換えタイミングから逆算して決定される。第２クラッチ部２０の連結動作が完了してから所定の時間が経過した後に、第２バルブ５５が切り換えられる。この結果、第２調節部６６から第２クラッチ部２０への潤滑油の供給量が少量に戻る。

このように、第１速から第２速への切り換え時においては、第２クラッチ部２０の第２摩擦連結部２３（より詳細には、第２入力摩擦プレート２４および第２出力摩擦プレート２５）が第１摩擦連結部１３を介さずに供給された潤滑油により冷却される。これにより、第２摩擦連結部２３の温度上昇を防止できる。

また図７に示すように、従来の複式クラッチ装置５０１では、第１速から第２速への切り換え時において、潤滑油の供給量が増加すると、第１クラッチ部５１０や第２クラッチ部５２０においてドラッグトルクが発生する。

しかし、この複式クラッチ装置１では、第１油路５１と第２油路５２とが独立しているため、第２クラッチ部２０への潤滑油の供給量が増加しても、第１クラッチ部１０への潤滑油の供給量はほとんど変化しない。このため、第１クラッチ部１０および第２クラッチ部２０におけるドラッグトルクの発生を従来よりも抑制することができる。

また図７に示すように、従来の複式クラッチ装置５０１では、変速時のドラッグトルクにより第１クラッチ部５１０の回転速度が不安定になる（より詳細には第１出力部材５１２および第１出力軸５０３が引き摺られて回転速度が所定値まで低下しない）。このため、第２速から第３速への切り換えに備えて第１クラッチ部５１０に第３速用のギヤが連結される際に、シンクロメッシュ機構において不意のショックが出ることがある。

しかし、この複式クラッチ装置１では第１速から第２速への切り換え時において第１クラッチ部１０でのドラッグトルクの発生が抑制される。このため、第１クラッチ部１０の回転速度が安定し、第３速用のギヤへの連結動作がより円滑となる。これにより、この複式クラッチ装置１では、ドラッグトルクの発生に起因するトランスミッションでの不具合を解消することができる。

＜３．冷却効果についての補足説明＞
ここで、図８を用いて前述の冷却効果について補足説明をする。図８に摩擦部材の温度と冷却時間との関係を示す。縦軸は摩擦部材の温度変化、横軸は冷却時間を示している。

発明者は、摩擦部材の表面積および潤滑油量が冷却時間にどの程度影響するかを実験により確認した。ここで、条件１〜３は潤滑油量が同じであって摩擦部材の表面積が小、中および大の場合であり、条件４は摩擦部材の表面積が大であって潤滑油量が条件１〜３よりも多い場合である。

図８から、潤滑油量が同じ場合、摩擦部材の表面積が変化しても１２０度まで冷却するのに必要な時間はほぼ同等であり、具体的には３０秒程度であることが分かる。また図８から、摩擦部材の表面積が同じ場合、潤滑油量が増加すると必要な冷却時間が短くなることが分かる。

以上の結果より、前述の潤滑システム６では、第２クラッチ部２０の連結動作が完了してから第２バルブ５５が切り換えられるまでの所定の時間は、例えば２０秒から３０秒の間に設定されることになる。

＜４．作用効果＞
以上に説明したように、この複式クラッチ装置１では、第１油路５１と第２油路５２とが独立しているため、第１クラッチ部１０と第２クラッチ部２０とに同じ温度の潤滑流体を供給できる。このため、第１摩擦連結部１３および第２摩擦連結部２３の冷却効果を高めることができる。また、第１油路５１と第２油路５２とが独立しているため、第１クラッチ部１０および第２クラッチ部２０への潤滑流体の供給量を別々に調節できる。このため、連結解除状態のクラッチ部でのドラッグトルクの発生を抑制できる。

また、第１クラッチ部１０および第２クラッチ部２０が第３油路３３および第４油路３４を有する入力部材３０を共有している。このため、独立した２つの第１油路５１および第２油路５２を簡素な構造で実現できる。

さらに、第３油路３３は、第１摩擦連結部１３が配置されている領域と、第２摩擦連結部２３が配置されている領域以外の領域と、を接続している。第４油路３４は、第１摩擦連結部１３が配置されている領域以外の領域と、第２摩擦連結部２３が配置されている領域と、を接続している。これにより、第１摩擦連結部１３および第２摩擦連結部２３へそれぞれ第１油路５１および第２油路５２で潤滑油を供給できる。

以上のように、この複式クラッチ装置１では、ドラッグトルクの発生を抑制しつつ摩擦部材の冷却効果を高めることができる。

＜５．他の実施形態＞
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。

前述の実施形態では、第１調節部６５および第２調節部６６は２段階の流量調節が可能である。しかし、例えば第１調節部６５および第２調節部６６がリニアに流量調節が可能な流量制御弁であってもよい。

本発明の一実施形態に係る複式クラッチ装置の概略構成図。 クラッチ機構周辺の縦断面概略図 クラッチ機構の部分断面図。 入力部材の部分断面図（回転軸を含む平面における断面図）。 入力部材の部分断面図（回転軸に直交する平面における断面図）。 複式クラッチ装置の動作説明図 変速時（第１速から第２速への切り換え時、第２速から第３速への切り換え時）における潤滑システムの動作説明図。 摩擦部材の温度と冷却時間との関係を示す図。 従来の複式クラッチ装置の縦断面概略図。 従来の潤滑システムの概略構成図。

１ 複式クラッチ装置
２ 入力軸
３ 第１出力軸
４ 第２出力軸
５ クラッチ機構
６ 潤滑システム
７ オイルガイド
１０ 第１クラッチ部
１２ 第１出力部材
１３ 第１摩擦連結部
２０ 第２クラッチ部
２２ 第２出力部材
２３ 第２摩擦連結部
３０ 入力部材
３１ 第１部材
３２ 第２部材
３３ 第３油路
３４ 第４油路
３５ 第１プレート
３８ 第２プレート
５１ 第１油路
５２ 第２油路
６５ 第１調節部
６６ 第２調節部

Claims (6)

1. エンジンから入力軸を経由して伝達される動力を、トランスミッションに連結される第１出力軸および第２出力軸に対して別々に伝達するための複式クラッチ装置であって、
   前記入力軸と前記第１出力軸とを摩擦係合により連結可能な第１摩擦連結部を有する第１クラッチ部と、
   前記第１摩擦連結部の外周側に配置され前記入力軸と前記第２出力軸とを摩擦係合により連結可能な第２摩擦連結部を有する第２クラッチ部と、
   前記第１摩擦連結部へ潤滑流体を供給するための第１油路と、
   前記第１油路とは独立しており、前記第２摩擦連結部へ潤滑流体を供給するための第２油路と、
   前記第２油路とは独立しており、前記第１摩擦連結部から排出される潤滑流体を前記第１摩擦連結部の外周側から前記第２摩擦連結部の軸方向側方へ案内するように設けられた複数の第３油路と、を備え、
   前記第２油路は、前記第１摩擦連結部の軸方向側方を流れる潤滑流体を前記第２摩擦連結部に対して内周側から供給する複数の第４油路を含んでおり、
   前記第１摩擦連結部は、前記入力部材の内周側に配置され前記入力部材により一体回転可能かつ軸方向に移動可能に支持された少なくとも１つの第１入力摩擦プレートを有しており、
   前記第２摩擦連結部は、前記入力部材の外周側に配置され前記入力部材により一体回転可能かつ軸方向に移動可能に支持された少なくとも１つの第２入力摩擦プレートを有しており、
   前記第１入力摩擦プレートは、半径方向外側に突出する複数の外周歯を有しており、
   前記第２入力摩擦プレートは、半径方向内側に突出する複数の内周歯を有しており、
   前記入力部材は、前記複数の外周歯と噛み合うように円周方向に並んで配置された複数の第１突出部を有する第１環状部と、前記複数の内周歯と噛み合うように円周方向に並んで配置された複数の第２突出部を有する第２環状部と、を有しており、
   前記第２環状部は、前記第１突出部および前記第２突出部が半径方向に対向するように前記第１環状部の外周側に固定されており、
   前記第１突出部および前記第２突出部により、円周方向に交互に配置され互いに独立した前記複数の第３油路および前記複数の第４油路が形成されている、
   複式クラッチ装置。
2. 前記第１クラッチ部は、前記入力部材と、前記第１出力軸に連結された第１出力部材と、前記入力部材の内周側に配置され前記入力部材および第１出力部材を摩擦係合により連結可能な前記第１摩擦連結部と、を有しており、
   前記第２クラッチ部は、前記入力部材と、前記第２出力軸に連結された第２出力部材と、前記入力部材の外周側に配置され前記入力部材および第２出力部材を摩擦係合により連結可能な前記第２摩擦連結部と、を有しており、
   前記第３油路は、前記第１摩擦連結部が配置されている領域と、前記第２摩擦連結部が配置されている領域以外の領域と、を接続しており、
   前記第４油路は、前記第１摩擦連結部が配置されている領域以外の領域と、前記第２摩擦連結部が配置されている領域と、を接続している、
   請求項１に記載の複式クラッチ装置。
3. 前記第３油路および第４油路は、円周方向に重なるように配置されている、
   請求項１または２に記載の複式クラッチ装置。
4. 前記第１油路および第２油路へ前記潤滑流体を供給するオイルポンプと、
   前記第１油路に設けられ、前記オイルポンプから前記第１クラッチ部への前記潤滑流体の供給量を調節する第１調節部と、
   前記第２油路に設けられ、前記オイルポンプから前記第２クラッチ部への前記潤滑流体の供給量を調節する第２調節部と、をさらに備えた、
   請求項１から３のいずれかに記載の複式クラッチ装置。
5. 前記第１調節部は、前記潤滑流体の供給量を少なくとも２段階に調整可能であり、
   前記第２調節部は、前記潤滑流体の供給量を少なくとも２段階に調整可能である、
   請求項４に記載の複式クラッチ装置。
6. 前記第１油路の少なくとも一部は、前記入力軸と前記第１出力部材との間に形成されており、
   前記第２油路の少なくとも一部は、前記第１出力部材と前記第２出力部材との間に形成されている、
   請求項２に記載の複式クラッチ装置。
   

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