JPH09217764A - クラッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルクコンバータを用いることなく、極めて
簡単かつコンパクトな機構によってエンジンの高トルク
回転域においてクラッチを接続できるようにして車輛、
特にインタクーラターボ車の発進加速性能を大幅に向上
させ、車輛の運転性能を向上させることができる画期的
なクラッチ装置を提供する。 【解決手段】 クランクシャフト１３に固定されて回転
する駆動回転板２と、該駆動回転板２に対向して配設さ
れた被駆動回転板３とによって高粘度の作動油１８を貯
溜する油圧室１５を構成し、該油圧室１５内に作動油１
８を排出又は供給することにより、被駆動回転板３を駆
動回転板２に接近又は離間させて駆動回転板２の回転力
を被駆動回転板３に伝達するようにし、作動油１８の粘
性によって駆動回転板２の回転力を被駆動回転板３に徐
々に伝達し、最後に該駆動回転板２と該被駆動回転板３
とを密着させてクラッチを接続するようにした構成を特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として車輛用の
クラッチ装置に係り、特に油圧室を構成するように駆動
回転板及び被駆動回転板を対向して配設し、該油圧室内
に高粘度の作動油を供給又は排出することによって駆動
回転板及び被駆動回転板を互いに接近又は離間させて駆
動回転板の回転力を被駆動回転板に伝達するように構成
し、トルクコンバータを用いることなく、極めて簡単か
つコンパクトな機構によってエンジンの高トルク回転域
においてクラッチを接続できるようにして車輛の発進加
速性能を大幅に向上させるようにした画期的なクラッチ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のクラッチ装置には、車輛の発進性
能を向上させてクラッチ接続時のエンジンストップを防
止すると共に、発進操作を容易に行うことができるよう
にするために、エンジンの発生トルクがかなり高くなる
回転域においてクラッチを接続してエンジンの回転力を
トランスミッションに伝達する装置とし流体式トルクコ
ンバータが使用されているが、該流体式トルクコンバー
タは構造が複雑で大型となるため、搭載スペースに制限
があり、また製作に多くの工数と費用を要するという欠
点があった。

【０００３】また機械式クラッチや、油圧圧着式クラッ
チ等各種のものが提案され、実用化されているが、機械
式クラッチでは、クラッチの接続がエンジントルクの大
きい回転域において行われるとクラッチ板の早期摩耗と
いう問題が生じ、またターボエンジンでは低回転域でク
ラッチの接続が行われると、ブースト圧が未だ小さいの
で滑らかな接続を行い難く、時にはエンジンストップを
起こすこともある。また油圧圧着式クラッチではクラッ
チの接続のタイミングも自由にとることができ、接続も
十分に滑らかに行うことができるが、構造が非常に複
雑、かつ高価となり、重量も大きくなる等の欠点があっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，上記した従
来技術の欠点を除くためになされたものであって、その
目的とするところは、エンジンのクランクシャフトに固
定されて回転する駆動回転板と該駆動回転板に対向して
配設された被駆動回転板とによって高粘度の作動油を貯
溜する油圧室を構成し、該作動油を油圧室から排出又は
供給することにより、被駆動回転板を駆動回転板に接近
させながら作動油の粘性によって駆動回転板の回転力を
被駆動回転板に徐々に伝達し、最後に該駆動回転板と該
被駆動回転板とを直結できるようにすることであり、ま
たこれによって駆動回転板と被駆動回転板とを徐々に接
続して車輛を滑らかに発進させることができるようにす
ることであり、またエンジンのトルクが大きくなった回
転域においてクラッチを接続できるようにして、トルク
コンバータを用いた場合と同様に車輛の発進性能を向上
させることである。

【０００５】また他の目的は、上記構成によるクラッチ
装置を、低回転域での発生トルクが小さいインタクーラ
ターボエンジンに搭載することにより、エンジン回転数
の低い領域では作動油の粘性で徐々にクラッチ装置を接
続し、ターボの作用が有効となり発生トルクが大きくな
ったエンジンの回転域でクラッチ装置を完全に接続する
ことができるようにしてインタクーラターボエンジン搭
載車の発進性能を大幅に向上させることである。

【０００６】更に他の目的は、電磁石を備え、電磁力に
よって駆動回転板と被駆動回転板とを密着させることに
よって駆動回転板と被駆動回転板とを直結させることで
あり、またこれによって作動油の粘性により徐々にクラ
ッチを接続した後、ロスなく確実にエンジンの回転力を
伝達できるようにすることである。

【０００７】また他の目的は、駆動回転板の半径方向に
複数の排油溝を形成し、被駆動回転板に対向させて配設
して高粘度の作動油を貯溜する油圧室を構成することに
よって、駆動回転板を高速回転させることにより作動油
に遠心力を付与して排油溝を介して油圧室から排出し、
特別の排油装置を用いることなく次第に被駆動回転板を
駆動回転板に接近させて駆動回転板の回転力を被駆動回
転板に伝達できるようにすることであり、またこれによ
ってクラッチ装置の機構を簡素化し、信頼性の高いクラ
ッチ装置を安価に提供できるようにすることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】要するに本発明（請求項
１）は、エンジンのクランクシャフトに固定され該クラ
ンクシャフトと共に回転して油圧室内に貯溜された高粘
度の作動油を介して前記エンジンの回転力を伝達する駆
動回転板と、該駆動回転板に対向して配設され該駆動回
転板との間に前記油圧室を構成しかつトランスミッショ
ンのインプットシャフトに形成されたスプライン軸に軸
方向に摺動自在に嵌合する被駆動回転板と、前記油圧室
内に貯溜された前記作動油を該油圧室から排出する排油
装置と、前記油圧室内に前記作動油を供給して前記駆動
回転板と前記被駆動回転板とを離間させる給油装置とを
備え、前記排油装置によって前記油圧室内から前記作動
油を排出して前記被駆動回転板を移動させて前記駆動回
転板に接近させながら前記作動油の粘性によって前記駆
動回転板の回転力を前記被駆動回転板に徐々に伝達し、
最後に該駆動回転板と該被駆動回転板とを直結するよう
に構成したことを特徴とするものである。

【０００９】また本発明（請求項２）は、エンジンのク
ランクシャフトに固定され該クランクシャフトと共に回
転して油圧室内に貯溜された高粘度の作動油を介して前
記エンジンの回転力を伝達する駆動回転板と、該駆動回
転板に対向して配設され該駆動回転板との間に前記油圧
室を構成しかつトランスミッションのインプットシャフ
トに形成されたスプライン軸に軸方向に摺動自在に嵌合
する被駆動回転板と、前記油圧室内に貯溜された前記作
動油を該油圧室から排出する排油装置と、前記油圧室内
に前記作動油を供給して前記駆動回転板と前記被駆動回
転板とを離間させる給油装置と、コイルに通電すること
により生じる電磁力の作用によって前記被駆動回転板を
前記駆動回転板に当接させる電磁石とを備え、前記排油
装置によって前記油圧室内から前記作動油を排出して前
記被駆動回転板を前記駆動回転板に接近させ前記作動油
の粘性によって前記駆動回転板の回転力を前記被駆動回
転板に伝達すると共に前記電磁石の前記電磁力によって
前記被駆動回転板を前記駆動回転板に密着させて直結
し、前記駆動回転板の回転力を前記被駆動回転板に伝達
するように構成したことを特徴とするものである。

【００１０】また本発明（請求項３）は、エンジンのク
ランクシャフトに固定され該クランクシャフトと共に回
転して油圧室内に貯溜された高粘度の作動油を介して前
記エンジンの回転力を伝達する駆動回転板と、該駆動回
転板に対向して配設され該駆動回転板との間に前記油圧
室を構成しかつトランスミッションのインプットシャフ
トに形成されたスプライン軸に軸方向に摺動自在に嵌合
する被駆動回転板と、前記油圧室内に前記作動油を供給
して前記駆動回転板と前記被駆動回転板とを離間させる
給油装置と、コイルに通電して電磁力の作用により前記
被駆動回転板を前記駆動回転板に当接させる電磁石とを
備え、かつ前記駆動回転板の前記油圧室側の側面に半径
方向に複数の排油溝を形成し、前記駆動回転板を高速で
回転させて前記作動油に遠心力を付与し前記排油溝によ
って該作動油を前記油圧室から排出して前記被駆動回転
板を前記駆動回転板に接近させると共に前記電磁石の前
記電磁力によって前記被駆動回転板を前記駆動回転板に
密着させて直結し、前記駆動回転板の回転力を前記被駆
動回転板に伝達するように構成したことを特徴とするも
のである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示す実施例に
基いて説明する。本発明に係るクラッチ装置１は、図１
から図４において、駆動回転板２と、被駆動回転板３
と、給油装置４と、電磁石６とを備え、駆動回転板２に
は排油装置の一部を構成する排油溝５を形成してある。

【００１２】クラッチ装置１は、図１及び図２におい
て、エンジン７とトランスミッション８との間に配設さ
れ、エンジン７の回転力を断接（遮断又は接続）しなが
らトランスミッション８に伝達するためのものであっ
て、ボルト１０によって２つのケース９ａ，９ｂが油漏
れのないように密閉状態に締結されたケーシング９中に
駆動回転板２及び被駆動回転板３が回動自在に収納され
て構成されている。

【００１３】駆動回転板２は、エンジン７の回転力を被
駆動回転板３に伝達するためのものであって、図１、図
３及び図４において、円板１２の外周に一端が開放され
た円筒部１１が固定されて構成されている。

【００１４】円板１２は、鋼鉄等の耐摩耗性に優れた磁
性体で製作されており、オイルシール（図示せず）によ
って嵌合部１７からの油漏れが防止されてケーシング９
に回動自在に嵌合するクランクシャフト１３にボルト１
４によって固定され、ケーシング９内で該クランクシャ
フト１３と共に回転するように構成されている。

【００１５】円筒部１１は、円板１２及び後述する被駆
動回転板３と共に油圧室１５の一部を構成し、内径は被
駆動回転板３がわずかな隙間で回動自在に嵌合するよう
に精密に仕上げられ、また油圧室１５とケーシング室１
６とを連通させて油圧室１５から高粘度の作動油１８を
ケーシング室１６に排出させる排油穴１１ａが半径方向
に形成されている。

【００１６】被駆動回転板３は、駆動回転板２から回転
力を伝達されてトランスミッション８に伝達するための
ものであって、中心部に雌スプライン３ａが形成されて
おり、インプットシャフト１９の一端に形成された雄ス
プライン１９ａに軸方向に摺動自在に嵌合している。

【００１７】なお、駆動回転板２と、被駆動回転板３と
の結合を確実にするため、これら両部材の結合面は、台
形歯のかみ合いクラッチ（図示せず）とする場合もあ
る。

【００１８】インプットシャフト１９は、軸受２０によ
ってケーシング９に回動自在に軸支されると共に、ケー
シング９にボルト２１によって固定されたポンプ台２２
にＯリング２３によって封止されてケーシング室１６か
らの作動油１８の漏れを防止するようになっている。

【００１９】またインプットシャフト１９には、油圧室
１５と連通する給油路１９ｂが軸方向及び半径方向に形
成されており、ポンプ台２２に形成された給油穴２２ａ
と連通して配設されている。

【００２０】給油装置４は、油圧室１５内に作動油１８
を供給するためのものであって、給油ポンプ２４及びス
トレーナ２５とからなり、給油ポンプ２４の給油口（図
示せず）はポンプ台２２の給油穴２２ａに接続され、該
給油ポンプ２４によってケーシング室１６内の作動油１
８を該ストレーナ２５から吸引して加圧し、油圧室１５
に圧送するようになっている。

【００２１】排油溝５は、油圧室１５内の作動油１８を
ケーシング室１６に排出するためのものであって、駆動
回転板２の油圧室側の側面に半径方向に形成された複数
の溝であり、駆動回転板２を回転させることによって作
動油１８に遠心力を付与し、該排油溝５中を流動させて
排油穴１１ａからケーシング室１６に排出するように構
成されている。

【００２２】排油溝５は、駆動回転板２の回転方向と逆
の方向にわずかに湾曲した形状に形成されており、駆動
回転板２の回転によって効率よく作動油１８に遠心力を
付与することができるよう配慮されている

【００２３】電磁石６は、駆動回転板２と被駆動回転板
３とを確実に密着させるためのものであって、図１及び
図５において、コイル２６が被駆動回転板３に配設され
ており、該コイル２６にはインプットシャフト１９に絶
縁されて配設された導電線２８（図１においては、図を
分かり易くするために中間部を省略して図示した）を介
してケーシング９の外部に配設されたスリップリング２
９に電気的に接続され、該スリップリング２９には電源
３０、スイッチ３１が電線３２によって直列に接続され
ている。

【００２４】そして、スイッチ３１を接続状態にして電
源３０からの電気をスリップリング２９、導電線２８を
介してコイル２６に供給して該コイル２６を励起させ、
円板１２との間に電磁力を作用させて被駆動回転板３を
駆動回転板２に密着させるようになっている。

【００２５】本発明は、上記のように構成されており、
以下その作用について説明する。図５において、駆動回
転板２と被駆動回転板３とは離間し、該駆動回転板２と
被駆動回転板３との間の油圧室１５内には作動油１８が
充満した状態となっており、またケーシング室１６内の
下部にも余分の作動油１８が貯溜されている。

【００２６】図６において、クランクシャフト１３を矢
印Ａ方向に回転させて駆動回転板２を回転させると、油
圧室１５内の作動油１８は粘性によって駆動回転板２に
より連れ回わられ、遠心力が付与されて排油溝５中を矢
印Ｂ方向に流れ、排油穴１１ａからケーシング室１６に
矢印Ｃ方向に排出される。

【００２７】これに伴い、被駆動回転板３は矢印Ｄ方向
に移動して駆動回転板２に次第に接近し、駆動回転板２
により連れ回わられる高粘度の作動油１８によって回転
力が伝達されるが、伝達される回転力の強さは、駆動回
転板２と被駆動回転板３との距離に反比例して大きくな
り、被駆動回転板３が駆動回転板２に接近するに従って
次第に大きな回転力がインプットシャフト１９に伝達さ
れる。

【００２８】即ち、図９において、二点鎖線で示すトル
ク曲線はインタクーラターボエンジンのものを示すが、
エンジン７の回転数がアイドリング状態から毎分７００
回転程度の低トルク域では、駆動回転板２と被駆動回転
板３とは離間しており、駆動回転板２の回転力は作動油
１８の粘度によってわずかにインプットシャフト１９に
伝達される半クラッチ状態にあり、車輛のブレーキを解
除するとゆっくりと発進するが、これはいわゆるクリー
プ現象の段階である。

【００２９】エンジン７の回転数が上昇すると、次第に
被駆動回転板３が駆動回転板２に接近し、高トルク域で
ある８００から１０００ｒｐｍになると、油圧室１５内
の作動油１８は遠心力によりほとんど排出され、被駆動
回転板３と駆動回転板２とはわずかな隙間で対向して回
転力を伝達している。

【００３０】図７において、エンジン７の回転数が高ト
ルク域に達し、被駆動回転板３が十分に駆動回転板２に
接近したとき、スイッチ３１を接続すると電源３０から
の電気がスリップリング２９、導電線２８を介してコイ
ル２６に供給される。

【００３１】コイル２６が励起すると、円板１２との間
に電磁力が作用して被駆動回転板３を更に矢印Ｄ方向に
移動させ、被駆動回転板３を駆動回転板２に完全に密着
させてクランクシャフト１３の回転力はロスなくインプ
ットシャフト１９に伝達されて該インプットシャフト１
９を矢印Ｅ方向に回転させ、クラッチが接続された状態
となる。このときエンジン７の回転は、図９に示すよう
に、例えば１２００ｒｐｍに達し、クラッチの接続が完
了する。

【００３２】駆動回転板２と被駆動回転板３との接続を
遮断するには、図８において、スイッチ３１を遮断して
コイル２６の励起を解除すると共に、給油ポンプ２４を
作動させてケーシング室１６内の作動油１８をストレー
ナ２５から矢印Ｆ方向に吸引して加圧し、給油穴２２
ａ、給油路１９ｂを介して矢印Ｇ方向に圧送し、油圧室
１５に矢印Ｈ方向に流入させる。

【００３３】油圧室１５に圧送された作動油１８により
押圧されて被駆動回転板３は、駆動回転板２から離間す
る方向に移動し、このときアクセルペダル（図示せず）
の踏込みは解除されているので、エンジン７の回転はア
イドリング状態となって低速回転しているので、作動油
１８による被駆動回転板３の連れ回りは最小となり、ク
ラッチが遮断される。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、上記のようにエンジンのクラ
ンクシャフトに固定されて回転する駆動回転板と該駆動
回転板に対向して配設された被駆動回転板とによって高
粘度の作動油を貯溜する油圧室を構成し、該作動油を油
圧室から排出又は供給するようにしたので、被駆動回転
板を駆動回転板に接近させながら作動油の粘性によって
駆動回転板の回転力を被駆動回転板に徐々に伝達し、最
後に該駆動回転板と該被駆動回転板とを直結できるよう
にすることができ、またこの結果駆動回転板と被駆動回
転板とを徐々に接続して車輛を滑らかに発進させること
ができる効果があり、またエンジンのトルクが大きくな
った回転域においてクラッチを接続できるため、トルク
コンバータを用いた場合と同様に車輛の発進性能を向上
させることができる効果がある。

【００３５】また上記構成によるクラッチ装置を、低回
転域での発生トルクが小さいインタクーラターボエンジ
ンに搭載することにより、エンジン回転数の低い領域で
は作動油の粘性で徐々にクラッチ装置を接続し、ターボ
の作用が有効となり発生トルクが大きくなったエンジン
の回転域でクラッチ装置を完全に接続することができる
ため、インタクーラターボエンジン搭載車の発進性能
を、トルクコンバータを用いることなく大幅に向上させ
ることができる効果がある。

【００３６】更には、電磁石を備え、電磁力によって駆
動回転板と被駆動回転板とを密着させるようにしたの
で、駆動回転板と被駆動回転板とを直結させることがで
き、またこの結果作動油の粘性により徐々にクラッチを
接続した後、ロスなく確実にエンジンの回転力を伝達で
きるという効果がある。

【００３７】また駆動回転板の半径方向に複数の排油溝
を形成し、被駆動回転板に対向させて配設して高粘度の
作動油を貯溜する油圧室を構成したので、駆動回転板を
高速回転させることにより作動油に遠心力を付与して排
油溝を介して油圧室から排出し、特別の排油装置を用い
ることなく次第に被駆動回転板を被駆動回転板に接近さ
せて駆動回転板の回転力を被駆動回転板に伝達できる効
果があり、またこの結果クラッチ装置の機構を簡素化し
得、信頼性の高いクラッチ装置を安価に提供できるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クラッチ装置の縦断面図である。

【図２】クラッチ装置とエンジン及びトランスミッショ
ンとの位置関係を示す側面図である。

【図３】駆動回転板と被駆動回転板の部分破断斜視図で
ある。

【図４】駆動回転板の正面図である。

【図５】油圧室に作動油が貯溜されている状態を示すク
ラッチ装置の縦断面図である。

【図６】油圧室から作動油が排出された状態を示すクラ
ッチ装置の縦断面図である。

【図７】駆動回転板と被駆動回転板とが直結された状態
を示すクラッチ装置の縦断面図である。

【図８】油圧室に作動油が供給されて駆動回転板と被駆
動回転板との接続が遮断される状態を示すクラッチ装置
の縦断面図である。

【図９】エンジンのトルク曲線図である。

【符号の説明】

１ クラッチ装置 ２ 駆動回転板 ３ 被駆動回転板 ４ 給油装置 ５ 排油装置の一部をなす排油溝 ６ 電磁石 ７ エンジン ８ トランスミッション １５ 油圧室 １３ クランクシャフト １８ 作動油 １９ インプットシャフト １９ａ スプライン軸 ２６ コイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのクランクシャフトに固定され
   該クランクシャフトと共に回転して油圧室内に貯溜され
   た高粘度の作動油を介して前記エンジンの回転力を伝達
   する駆動回転板と、該駆動回転板に対向して配設され該
   駆動回転板との間に前記油圧室を構成しかつトランスミ
   ッションのインプットシャフトに形成されたスプライン
   軸に軸方向に摺動自在に嵌合する被駆動回転板と、前記
   油圧室内に貯溜された前記作動油を該油圧室から排出す
   る排油装置と、前記油圧室内に前記作動油を供給して前
   記駆動回転板と前記被駆動回転板とを離間させる給油装
   置とを備え、前記排油装置によって前記油圧室内から前
   記作動油を排出して前記被駆動回転板を移動させて前記
   駆動回転板に接近させながら前記作動油の粘性によって
   前記駆動回転板の回転力を前記被駆動回転板に徐々に伝
   達し、最後に該駆動回転板と該被駆動回転板とを直結す
   るように構成したことを特徴とするクラッチ装置。
2. 【請求項２】 エンジンのクランクシャフトに固定され
   該クランクシャフトと共に回転して油圧室内に貯溜され
   た高粘度の作動油を介して前記エンジンの回転力を伝達
   する駆動回転板と、該駆動回転板に対向して配設され該
   駆動回転板との間に前記油圧室を構成しかつトランスミ
   ッションのインプットシャフトに形成されたスプライン
   軸に軸方向に摺動自在に嵌合する被駆動回転板と、前記
   油圧室内に貯溜された前記作動油を該油圧室から排出す
   る排油装置と、前記油圧室内に前記作動油を供給して前
   記駆動回転板と前記被駆動回転板とを離間させる給油装
   置と、コイルに通電することにより生じる電磁力の作用
   によって前記被駆動回転板を前記駆動回転板に当接させ
   る電磁石とを備え、前記排油装置によって前記油圧室内
   から前記作動油を排出して前記被駆動回転板を前記駆動
   回転板に接近させ前記作動油の粘性によって前記駆動回
   転板の回転力を前記被駆動回転板に伝達すると共に前記
   電磁石の前記電磁力によって前記被駆動回転板を前記駆
   動回転板に密着させて直結し、前記駆動回転板の回転力
   を前記被駆動回転板に伝達するように構成したことを特
   徴とするクラッチ装置。
3. 【請求項３】 エンジンのクランクシャフトに固定され
   該クランクシャフトと共に回転して油圧室内に貯溜され
   た高粘度の作動油を介して前記エンジンの回転力を伝達
   する駆動回転板と、該駆動回転板に対向して配設され該
   駆動回転板との間に前記油圧室を構成しかつトランスミ
   ッションのインプットシャフトに形成されたスプライン
   軸に軸方向に摺動自在に嵌合する被駆動回転板と、前記
   油圧室内に前記作動油を供給して前記駆動回転板と前記
   被駆動回転板とを離間させる給油装置と、コイルに通電
   して電磁力の作用により前記被駆動回転板を前記駆動回
   転板に当接させる電磁石とを備え、かつ前記駆動回転板
   の前記油圧室側の側面に半径方向に複数の排油溝を形成
   し、前記駆動回転板を高速で回転させて前記作動油に遠
   心力を付与し前記排油溝によって該作動油を前記油圧室
   から排出して前記被駆動回転板を前記駆動回転板に接近
   させると共に前記電磁石の前記電磁力によって前記被駆
   動回転板を前記駆動回転板に密着させて直結し、前記駆
   動回転板の回転力を前記被駆動回転板に伝達するように
   構成したことを特徴とするクラッチ装置。