JPS62124325A - 湿式クラツチおよび湿式クラツチを用いる自動クラツチ装置ならびに自動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷ｊ、Ｉ＋装置のイ」いた湿式クラッチと、
この湿式クラ、チを利用したブし１グラム制御による自
動クラ、子装置ならびに自動変速装置に関する。

「従来の技術〕 自動変速装置を１蒲え、自動クラッチ装置をサーボ機構
を介してアクチェエータで機械的に操作し、この勺−ボ
機構にマイクロプロセッサを含む制御回路の出力積ｆ［
ａすなわち電気信号を送出してプログラム制御を行う方
式のものが知られている。

このような従来例構造の自動クラッチ装置を第３図に示
す。

シフトホーク３１はアクチュエータフによって駆動され
る。エンジンの駆動トルクはフライホイール２２および
プレッシャプレート３０からクラッチディスク２３に伝
達され、このクラッチディスク２３から変速ギヤ部のイ
ンプノトンヤフト４８に伝達される。このアクチュエー
タフの駆動制御は、制御回路４によりプロゲラＪ、制御
される電磁弁６の圧力エア送出および排出によって行わ
れる。

また、自動変速装置は、アクセル開度センサからの情報
および車速センサあるいはエンジン回転速度センサ等か
らの情報を制御回路に取り込み、制御回路のプログラム
により、変速装置ならびにクラッチ装置を制御するもの
である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の自動変速装置を伴う自動クラッチ装置で
は乾式のディスククラッチ装置が使われで　き　六二　
。

この乾式ディスククラッチは湿式クラッチに比へると次
の問題があった。

（Ｄ　乾式クラッチは長時間クラッチを滑りながらミー
トさせて使用すると高温になり易く、ディスクが高温と
なると温度による摩擦係数が低下し、クラッチのｌＹ擦
部分の接続特性が変わってくるためにその制御方法には
温度に対する特別の配慮が必要である。

■　乾式クラッチは高温になるので、高温状態となると
ディスクの摩擦面が変形して、クラッチの１印続１ｃ滑
らかさがなくなり、ひきすりをおこすごとがある。

■　′１．鴇こｔ、ｌ　Ｆｆ１車両のクラッチでは負荷
が大きくディスクの温度が高くなり易いため、重量車両
のクラッチで乾式ディスククラッチを滑りながらミート
して運転することを続けることができない。

これに対して、オイルをクラッチディスクに吹き付けて
冷却する湿式クラッチは、 ■　乾式クラッチに比べ摩擦面の温度制御が容易なため
摩擦係数の変化が小さく、温度にわずられされることな
く一定の接続特性を示すので制御が容易である、 ■　クラッチディスクの温度変化が小さく温度分布が均
一なのでクラッチディスクの変形がほとんどない、 ■　乾式クラッチに比ベオイルによる冷却効果のため摩
擦部分の耐摩耗性および温度制御性に優れ、クラッチを
滑りながらミートさせて運転するクリープ運転が長時間
可能であり、また、坂道での発進が可能であって、特に
重量車両でこの特徴が発揮できる、 ■　温度変化が小さいため、制御を簡単化することがで
きる、 という利点を有するため、自動クラッチ′４Ａ置特に重
量車両の自動クラッチ装置に湿式クラッチを適用するこ
とば有利である。

しかし、湿式クラッチは上述のように頻繁にクラッチを
滑らせて使用する場合、オイル温度が高くなると、オイ
ルの粘性が低下するため、摩擦係数が低下しクラッチの
性能が落ちる問題があった。

本発明は、この自動クラッチ装置特に重量車両のクラッ
チ装置に適する湿式クラッチを提供し、この湿式クラッ
チを使用したプログラム制御の自動クラッチ′Ｊ装置な
らびに自動変速装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第一の発明は、オイルを摩擦部分に供給して潤滑を行う
手段と、このオイルを回収循環させるオイル系とを（１
１Ｒえた湿式クラッチにおいて、上記オイル系にオイル
クーラが接続されたことを特徴とする。

また第二の発明は、ディスク型クラッチと、エンジンの
回転速度情報、車速情報、アクセル開度情報を入力とし
て、クラッチの接続状態を制御する出力を送出するプロ
グラム制御回路と、この制御回路の出力情報にしたがっ
てクラッチの状態を機械的に制御する手段とをｆ＋ｉｆ
ｆえた自動クラッチ装置において、上記クラッチは、オ
イルを摩擦部分に供給して潤滑を行う手段と、このオイ
ルを回収循環させるオイル系とを備え、上記オイル系に
オイルクーラが接続された湿式クラッチであることを特
徴とする。

さらに第三の発明は、ディスク型クラッチと、エンジン
の回転速度情報、車速情ＩＩ、アクセル開度情報を入力
として、クラッチの接続状態を制御する出力と変速装置
を制御する出力とを送出するプログラム制御回路と、こ
の制御回路の出力情報にしたがってクラッチの状態を機
械的に制御する手段と、上記制御回路の出力情ｔシにし
たがって変速装置を制御する手段とを備えた自動変速装
置において、上記クラ、チは、オイルを摩擦部分に供給
して潤滑を行う手段と、このオイルを回収循環させるオ
イル系とを備え、上記オイル系にオイルクーラが接続さ
れた湿式クラッチであることを特徴とする。

上記第二の発明と第三の発明の制御回路は、クリープモ
ードのときには、クラッチが滑りながらミートする状態
を継続するように制御する制御手段を含むことが好まし
い。

〔作用〕

第一の発明である湿式クラッチは、オイルポンプで加圧
されたオイルをオイルクーラに送りオイルを冷却してク
ラッチディスクに吹き付け、ディスクを冷却する。

第二および第三の発明である自動クラッチ装置ならびに
自動変速装置は、オイル温度を適正な範囲の温度に保つ
湿式クラッチを自動クラ、子装置に適用し一〇、エンジ
ン回転速度情報、車速情報、変速ギヤ情報、アクセル開
度情報等を取り入れ制御回路はプログラムにより湿式ク
ラッチをアクチュエータを介して制御するとともに変速
ギヤを制御する。

′ｉ、＋１にクリープモードのブし１グラム制ｔｉｌｌ
の時はクラッチディスクは適正なオイル温度のオイルで
強制冷却されるので、安定な摩擦係数を保ってディスク
の発熱および摩耗を抑える。

制御回路は自動変速装置と自動クラッチ装置とをプログ
ラム制御し、自動変速装置をクリープモード時にも適正
に制御できる。

〔実施例〕

以下本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の自動クラッチ装置および自動変速装置
要部のブロック構成図である。

エンジン１、クラッチ部２、変速ギヤ部３はディスク型
のクラッチ装置を使用する動力装置である。エンジン回
転速度センサＩＡは制御回路４にエンジン１の回転速度
を入力し、車速セン４月１Δば変速ギヤ部３からタイヤ
に伝達される軸の回転速度を検出して制御回路４に入力
する。また、変速ギヤの段数も制御回路４に入力される
構成である。さらにアクセルペダル９に設けられたアク
セル開度センサ９Ａはアクセルペダル９の踏込み里に対
応した情報を制１１１１回路４に出力する。

制御回路４は上述のエンジン回転速度情報、変速ギヤ段
数１１′目し、車速１イ目にならびにアクセル開度情報
により、あらかしめ設定されたプロゲラ１１にしたがっ
て、人出力インタフェース５を介して出力情報を電磁弁
６ａと６ｂに与え、アクチュエータ７を駆動してクラッ
チ部２のクラッチの接続状態を制御するとともにアクチ
ュエータ８を介して変速ギヤ部３の変速ギヤ段数をその
車速とアクセル開度に合わせて制御する。

本発明では、このクラッチならびに変速装置の制御回路
にクリープモードを設定するスイ２・チ１２が設けられ
ている。

このクリープモードスイッチ１２は、クリープモート運
転を行うときに用いる。

運転者かクリープ運転を行う場合には、クリーブモー１
スイ、す１２をオンにする。このクリープ運転モートの
ときば通常の走行時の制御とは異なり、クラッチディス
クを滑りながらミートする状態に制御する。この制御は
制御回路４の指令により電（１ｉｔｌ弁６ａおよび６ｂ
を開閉してアクチュエータ７の空気圧を制御することに
より、クラッチをクリープ量に応したクラッチのミート
状態になるように制１ｆｆｌｌする。この状態では第２
Ｍに示すクラッチディスク２３が回転しているエンジン
のフライホイール２２に滑りながら接触して、インプッ
トシャフト４８にｉ故弱なトルクが伝達される。このク
リープモードでは運転者はブレーキを弛めれば車両は微
速で走行するので、車庫入れ時や低速で走行する時に用
いる。

この実施例において、運転車が停車状態から前進のクリ
ープ運転を行う場合を説明する。

停車状態ではクラッチを断の状態にして変速ギヤをドラ
イブレンジに入れる。この操作により変速ギヤは通常２
速ギヤに変速される（坂道発進のような場合で１速発進
が選択されている場合には１速ギヤに変速される。）。

ここで、クリーブモードスイッチ１２をオン状態にする
と、制御回路４の指令により、空気供袷電ｆホ弁６ａが
開いてエアがアクチュエータフに供給される。このアク
チュエータ７内のシリンダには図示しないハネが挿入さ
れており、エアが供給されないときはハネが伸びており
、クラッチが断の扶（虚ルこなるようになっている。

７り千ｙ、エータ７にエアが供給されると、シリンダ内
のハネが縮み、了クチユニータフのロッドが伸びて第２
図に示すレリーズフォーク３１の上端が変速ギヤ（！１
，１１６．ｍ回動し、レリーズヘアリング３２およびし
）１−ズレバー３４の先端を右方に移動させる。

Ｌ・リースレ・＼−３４の先・瑞が右側に移動すると、
クー＝・　・千カ・・、−内ζこ挿入されている押圧用
ハネ２９が伸ひて、ブレノソヤプレート３０を第２図の
左方に押圧し、クラ、チディスク２３を押圧するのでク
ラッチが接の状態になる。

クラッチディスク２３が接の状態になるとエンジン駆動
Ｉ・ルクはフライホイール２４、クラッチディスク２３
、インプノトノヤフｌ〜４８を経由して変速ギヤ部；３
、ブｔしくラソヤフト、後車軸に伝達されて１１１両を
１１；１世、／ｊ向に仔・独さ−（！′る。

この７とき、タリープ計を力［１洩する値が制御回路に
１−〕えられろと、１設定１１６のクリープ量が１）ら
れる、（、−′）に制ｊ１１回路４はエンジン辻度セン
ザｌΔあるい・１．ｊ、中トセＪ仁／　４ＪｌｌΔから
情＋Ｋを取り込み、クリープ量が所定の値になるように
エア供給電４ｔｌｉ弁６ａおよびエア排出電磁弁６ｂを
開閉制御する。

すなわち、クラッチディスク２３が押圧されてクラッチ
が接になり車両が前進することにより、もしエンジン回
転が低下する傾向が検出されると、制御回路４は、エア
供給電磁弁６．Ｊを閉じる方向に制御し、アクチュエー
タ７へのエフの送出量を絞るようにする。一方エア排出
電磁弁６　ｂの弁を開くように信号を送り、アクチュエ
ータフの空気圧を下げることにより、クラ７・チを断に
なる方向にアクチュエータ７を制御する。

一方、車両がクリープを始めてもエンジン回転がさらに
−１−昇する傾向が、エンジン回転速度センサＩＡある
いは重連センサ［１Δによって検出さ１主ると、制御回
路４ばエア供給電磁弁６ａを開くように１３号を送り、
また、エアｉＪｌ、１１冒電畷′介６ｂにシ、１゜弁を
閉しる方向に信号を送って、アクチュエータ７内の空気
圧を高めること乙１こより、ブｌ／ノノヤプレ−１−３
０がクラッチディスク２３をさらに強く押圧するように
７クチ］、エータ７を；ｆｉｌ目卸する。

このとき、クラッチ部２のフライホイール２４、プレッ
シャプレート３０とクラッチディスク２３との間には、
第２図に示すように、オイルポンプ２５によりオイル吐
出口４３から上記クラッチ部２の摩擦面にオイルが噴出
供給されるので、半クラツチ状態になっても、オイルに
より潤滑および冷却がなされ、微速走行を継続して長時
間維持するクリープモード走行が可能となる。

クリープ運転を終了する時は、クリーブモードスイッチ
１２を解除するか、あるいはアクセル開度センサ９Ａか
らの出力、あるいはハンドブレーキ１０に取り付りられ
たハンドブレーキ検出センサ１゜Ａによってクリープモ
ードスイッチ１２を自動的に解除することができる。

第２図は本発明の自動クラッチ装置および自動変速装置
に使用される湿式クラッチの構造を示すものである。

この湿式クラッチはフライホイールハウジング２０に設
けられている。このフライホイールハウジング２０の前
端側には開口が形成されるとともに、この開口にはクラ
ンクシャツ１−２１の後端部が挿入されている。そして
クランクシャフト２１の＜＆　端部にはフライホイール
２２が固着されている。このフライホイール２２の端部
と対向するようにクラッチディスク２３が設りられてお
り、その両面にはクラッチフェーシング２４が固着され
ている。そしてクラッチディスク２３はセンタスリーブ
２５のハブ２Ｇに緩衝用バネ２７を介して連結されるよ
うになっている。

また、この湿式クラッチはクラッチカバー２８を備えて
おり、このクラッチカバ−２８に抑圧用ハネ２９を介し
てプレッシャプレート３０が取り付けられている。この
プレッシャプレート３０はリリースレバー３１によって
その前進および後退が制御されるようになっている。そ
してリリースレバー３１は、リリースベアリング３２を
介して、スリーブ３３によってその先端部が押圧される
ようになっている。

そしてスリーブ３３はアクチュエータ７と連結されいる
シフトホーク３４によってｆ多動されるようになってい
る。

さらに、この湿式クラッチ２はオイルポンプ３５を（、
ｊｉえており、その駆動軸３６にはポンプギヤ３７が取
り付けられている。このポンプギヤ３７はクラッチカバ
ー２８に保持されているギＡ１ホルダ３８に固着された
駆動ギヤ３９によって駆動されるようになっている。ま
た、このクラッチ２はその下端部にオイルパン４０を備
えており、噴射されたオイルをこのオイルパン４０で集
めるようにしている。そしてオイルパン４０の底部に臣
ｎむようにストレーナ４１が設けられており、このスト
レーナ４１および吸引用パイプ４２によってオイルを吸
引し、オイルポンプ３５に専くようにしている。

オイルポンプ３５の吐出口４３はサーモスタット４４と
接続されるとともに、サーモスタット４４はさらにオイ
ルクーラ４５と接続されている。そしてこのオイルクー
ラ４５に対して並列にバイパス管路４６が設けられてい
る。このクラッチ２の中心部にはドライブピニオン４７
を端部に（ｊｉｆｆえるインプットシャフト４８が挿入
されており、このインプットシャフト４８の外周側に配
されたガイドスリーブ４９に接続されているオイル供給
パイプ５０とオイルクーラ４５の出口側とが接続されて
いる。そしてインプットシャフト４８にはパイプ５０と
連通されたオイル通路５１が形成されるとともに、イン
プットシャフト４８の先端側の外周面にはオイル噴出口
５２が設けられており、このオイル噴Ｉ・１０５２によ
ってオイルをクラッチディスク２３およびクラッチフェ
ーシング２４に噴射するようにしている。

以上のような構成において、アクデー１エータ７によっ
てシフトフォーク３４を回動さセると、スリーブ３３が
ガイドスリーブ４９の外周面に沿って図中軸線方向左方
に移動し、リリースベアリング３２を介してリリースレ
バー３１を凹ｖＪさ−Ｕる。するとプレッシャプレー１
−３０が押圧用ばね２９に抗して図中右方へ移動する。

これによってクラッチディスク２３に取り伺けられてい
るクラッチフェーシング２４とフライホイール２２との
間の摩擦結合がｈ・７除され、クラッチは切断されるこ
とになる。

これに対して７クチユエータ７によるシフトフＡ−−り
３４への押圧力を解除するき、押圧用ばね２９の弾性復
元力によってスリーブ３３が右方へ移動し、リリースレ
バー３１も図に示す状態に復帰する。これによって押圧
用ばね２９がプレッシャプレート３０を押圧してクラッ
チディスク２３に取り付けられているクラッチフェーシ
ング２４をフライホイール２２に圧着するようになり、
これによってクラッチが接続状態に切り換えられること
になる。

次にオイルポンプ３５による摩擦部分の・潤滑の動作に
ついて説明すると、オイルパン４０内に溜ったオイルは
ストレーナ４１および吸引用バイブ４２によって吸引さ
れるとともに、駆動ギヤ３９およびポンプギヤ３７を介
してフライホイール２２によって駆動されるオイルポン
プ３５によって加圧されることになる。そしてこの加圧
されたオイルは吐出口４３およびり゛−モスタノト４４
を通ってオイルクーラ４５に至り、このオイルクーラ４
５で冷却されることになる。

適正な温度まで冷却された潤滑オイルはガイドスリーブ
４９に取り付けられたオイル供給バイブ５０およびイン
ジノ１〜シヤフト４８のオイル供給孔５１を通してオイ
ル噴射孔５２から噴射され、クラッチフェーシング２４
とフライホイール２２との間の摩擦部分あるいはクラッ
チフェーシング２４とプレッシャプレート３０との間の
摩擦部分を潤滑するようになる。このようなオイルの潤
滑によって、クラッチの特に摩擦部分の摩耗を抑止して
長寿命化を図ることが可能になるとともに、クラッチを
自由にスリ・ノブさせて複雑な動作、例えばクリープ運
転を長時間行うことが可能になる。

さらにこのン易式クラッチにおし）ては、オイルポンプ
３５とオイルクーラ４５との間にサーモスタノＩ４４が
設けられており、潤滑オイルの温度が低い場合にはこの
サーモスタット４４が閉じ、潤滑オイルの温度が高くな
るとサーモスタット４４が開くようになっている。した
がって、長時間クラッチディスクを滑らせながらミート
して運転する状態では、オイルの温度が高くなるとサー
モスタット４４が開いてオイルがオイルクーラで冷却さ
れ一定温度以上にオイル温度が上昇しないように働く。

また、冬期等のように外気温が低く、これにともなって
オイルの温度も低い場合には、サーモスタット・１４が
閉しることになり、オイルポンプ３５とオイルクーラ４
５との連通を遮１ｔｌ’ｔする。これによりオ・イルポ
ンプ３５で加圧されたオイルは吐出口４３、す・−モス
タノ１〜４４、およびバイパス管路４６を通ってオ・イ
ル供給バイブ５０へ導かれることになる。そして、二の
後にインプットシャフト４８のオイル供給孔５１を通し
て噴射１」５２からオイルが噴射されるようになる。ず
なわらオイルの温度が低い場合にはさらと５．ニオイル
クーラ４５によって冷ノＪＩされることが防止さノ１．
る。

なお、極寒の地域で使用する場合にはオイルＪＪ１１温
装置を設けて適正な温度にオイルを加温することもでき
る。

したがって、この湿式クラッチによれば、オ・イル温度
が上ｙＩ′すると自動的にオイルクーラ４５でオ・イル
を冷却してオイルが一定温度以上に−に一、Ｗ　シない
よ−）にし、オイルの温度が低いときにはオイルクーラ
４５でオイルを７令月１しない、上うにしてオ・イル／
１１に度を適正な範囲内の温度に保つ。

これにより、オイル温度の上昇によってオイルの摩擦係
数が低下してクラッチディスクが有効に働かなくなるこ
とを防止する。また、冬期等のように外気温度が低い状
態においては、潤滑オイルがオイルクーラ４５によって
冷却されることが防止されるから潤滑オイルの温度を高
めることが可能になり、潤滑オイルの粘度を適正な値で
使用することが可能になる。したがって低温時において
クラッチの引きずりトルクが大きくなったり、あるいは
エンジンが出力ロスを生じたりするのを防＋ｈすること
が可能となって温度が低い場合にも円滑に作動すること
ができる。

なお、この実施例の湿式クラッチでは、オイル／品度の
調節はサーモスタソｌ〜で行うことにしたが、／品度セ
ンサとオイル系を制御するバルブ等を設けて、制御回路
でプログラム制御により温度制御を行うことができる。

また、オイル温度を検出して温度が所定温度より高くな
った場合にファンを回転させて冷却をＩＮめるようにす
ることもできる。

〔発明の効果〕

上述のように本発明は自動クラッチおよび自動変速装置
に適正温度にそのオイル温度を調整できる湿式クラッチ
を使用しているので、プログラム制御によってこの自動
クラッチおよび自動変速装置を制御して運転する場合に
も、クラッチディスクの発熱および摩耗を抑止して長時
間クラッチディスクを滑りながら運転するいわゆるクリ
ープモードの運転状態を長時間行うことを可能にする効
果がある。

また、湿式クラッチのオイル温度を一定範囲の適正な温
度範囲に保つことができるので、オイル温度が低い状態
で生ずるクラッチの引きずりトルクの増大、エンジンの
出力ロス等の不具合を防止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置のブロック構成図。 第２図は本発明実施例装置の湿式クラッチの要部断面構
造図。 第３図は従来例構造のブロック構成図。 １・・・エンジン、ＩＡ・・・エンジン回転速度センサ
、２・・・クラッチ部、３・・・変速ギＡ・部、４・・
・制御回路、５・・・入出力インタフェース、６．６ａ
、６ｂ・・・電６ｒｆ弁、７．８・・・アクチュエータ
、９・・・アクセルペダル、９Ａ・・・アクセル開度セ
ンサ、ＩＯ・・・ハンドブレーキ、ＩＯＡ・・・ハンド
ブレーキセンサ、ＩＩＡ・・・単速度センサ、１２・・
・クリープモードスイッチ、２２・・・フライホイール
、２３・・・クラッチディスク、２４・・・フランチフ
ェーシング、３０・・・プレッシャプレート、３５・・
・オイルポンプ、４４・・・サーモスタット、４５・・
・オイルクーラ、４６・・・バイパス管路、５１・・・
オイル供給孔、５２・・・オイル噴出口。 特許出願人　日野自動車工業株式会社、−０−５、代理
人　弁理士　井　出　直　孝　　　。 ＩＡ 実施例構成図 第１図 凸 従来例 摺　３　図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）オイルを摩擦部分に供給して潤滑を行う手段と、
   このオイルを回収循環させるオイル系とを備えた湿式ク
   ラッチにおいて、 上記オイル系にオイルクーラが接続された ことを特徴とする湿式クラッチ。
2. （２）ディスク型クラッチと、 エンジンの回転速度情報、車速情報、アクセル開度情報
   を入力として、クラッチの接続状態を制御する出力を送
   出するプログラム制御回路と、この制御回路の出力情報
   にしたがってクラッチの状態を機械的に制御する手段と を備えた自動クラッチ装置において、 上記クラッチは、 オイルを摩擦部分に供給して潤滑を行う手段と、このオ
   イルを回収循環させるオイル系とを備え、上記オイル系
   にオイルクーラが接続された湿式クラッチである ことを特徴とする自動クラッチ装置。
3. （３）制御回路は、 クリープモードのときには、クラッチが滑りながらミー
   トする状態を継続するように制御する制御手段を含む特
   許請求の範囲第（２）項に記載する自動クラッチ装置。
4. （４）ディスク型クラッチと、 エンジンの回転速度情報、車速情報、アクセル開度情報
   を入力として、クラッチの接続状態を制御する出力と変
   速装置を制御する出力とを送出するプログラム制御回路
   と、 この制御回路の出力情報にしたがってクラッチの状態を
   機械的に制御する手段と、 上記制御回路の出力情報にしたがって変速装置を制御す
   る手段と を備えた自動変速装置において、 上記クラッチは、 オイルを摩擦部分に供給して潤滑を行う手段と、このオ
   イルを回収循環させるオイル系とを備え、上記オイル系
   にオイルクーラが接続された湿式クラッチである ことを特徴とする自動変速装置。
5. （５）制御回路は、 クリープモードのときには、クラッチが滑りながらミー
   トする状態を継続するように制御する制御手段を含む特
   許請求の範囲第（４）項に記載する自動変速装置。