JPS62237120A - 油圧クラッチ - 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】 技術分野 本発明は油圧クラッチに関し、特にクラッチの摩耗に拘
わらず保合時の応答性を改善して保合制御を容易にする
技術に関するものである。

従来技術 駆動側回転体および従動側回転体を互いに摩擦係合させ
るために移動させられる移動部材と、この移動部材を直
接的に駆動するためにシリンダボア内に摺動可能に嵌合
されたピストンとを備え、そのシリンダボア内の圧力室
に油圧を作用させて前記ピストンに移動部材を駆動させ
ることにより前記駆動側回転体および従動側回転体を互
いに係合させる形式の油圧クラッチが知られている。例
えば、実開昭６０−７９０２４号公報に記載された油圧
クラッチがそれである。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、斯る従来の油圧クラッチにおいては、摩
擦部材の摩耗にしたがってクラッチの保合開始点が移動
することが避けられないため、クラッチを係合させるま
でに必要な作動油量が徐々に増大して応答性が低下する
。このため、車両の発進時や変速機のシフト時において
クラッチを円滑に係合制御することが困難であった。

これに対し、特開昭６０−１１７２２号公報に記載され
ているように、摩擦部材の摩耗にしたがって変化するク
ラッチの保合開始点を学習により求め、この学習値に基
づいてクラッチを保合制御Ｂすることが考えられるが、
制御装置が複雑となる欠点がある。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その要旨とするところは、駆動側回転体および従動側回
転体を互いに摩擦係合させるために移動させられる移動
部材と、その移動部材を直接的に駆動するためにシリン
ダボア内に摺動可能に嵌合されたピストンとを備え、該
シリンダボア内の圧力室に油圧を作用させて前記ピスト
ンに移動部材を駆動させることにより前記駆動側回転体
および従動側回転体を互いに係合させる形式の油圧クラ
ッチであって、（１）前記ピストンに形成され、前記圧
力室とドレンへ連通ずる排出油路とを接続する制御油路
と、（２）この制御油路に設けられ、常時該制御油路を
閉じるが、前記ピストンが前記移動部材に対して予め定
められた一定の位置まで接近させられたとき、そのピス
トンと移動部材との相対位置に関連して制御油路を開く
開閉弁と、（３）前記排出油路に設けられ、電気信号に
従ってこの排出油路を開閉制御する制御弁とを、含むこ
とにある。

作用 このようにすれば、ピストンが前記移動部材に対して予
め定められた一定の位置まで接近させられると、そのピ
ストンと移動部材との相対位置に関連して開閉弁により
制御油路が開かれるので、圧力室に作用させられた油圧
が制御油路および排出油路を通してドレンへ排圧されて
ピストンの移動が停止させられる。これにより、摩擦部
材の摩耗に拘わらずピストンが保合開始点に位置決めさ
れる。この状態において、制御弁により排出油路が閉じ
られると、圧力室内の油圧が上昇するので、ピストンが
移動部材を直接的に駆動してクラッチを保合状態とする
。

発明の効果 このように、クラッチを保合状態とするときは、摩擦部
材の摩耗に拘わらず保合開始点に常時位置決めされたピ
ストンに油圧を作用させることにより移動させるので、
応答性が一定となって好適な保合制御が得られる。この
ため、車両の発進時や変速機のシフト時においてクラッ
チを８円滑に係合させ得、車両のギクシャクした発進が
解消されるとともに、的確なシフト感覚が得られるので
ある。

しかも、複雑な学習制御を要しないので、制御装置が節
単且つ安価となるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図において、車両のエンジン１０の動力はクラッチ
装置１２、図示しない有段変速機および差動歯車装置な
どを経て駆動輪へ伝達されるようになっている。上記有
段変速機は、たとえば特願昭６０−２５４３５３号に記
載のものと同様である。

クラッチ装置１２は、エンジン１０のクランク軸である
入力軸１６と有段変速機入力軸に連結される出力軸１８
とを備えており、その入力軸１６と出力軸１８との間に
、エンジン１０から有段変速機に向かう方向にのみ動力
を伝達する一方向クラッチ２０を有する動力伝達用の第
１クラツチ２２と、入力軸１６と出力軸１８との間を直
接的に連結するエンジンブレーキ用の第２クラツチ２４
とを並列的に備えている。この第１クラツチ２２が本実
施例の油圧クラッチに相当する。

入力軸１６には第１クラツチ２２、第２クラツチ２４、
および出力軸１８の軸端を収容するクラッチケース２６
が固定されている。このクラッチケース２６は、互いに
一体的に結合された構成部材２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、
２６ｄ、２６ｅ、２６ｆから成り、本実施例では後述の
摩擦プレート４０、押圧プレート４２、ピストン４６．
５０などと共に駆動側回転体を構成している。出力軸１
８とクラッチケース２６とは相対回転可能に設けられて
おり、その出力軸１８には第２ダンパ２８を介して第２
０−タ３０を支持する第２ハブ３２がスプライン嵌合さ
れている。また、第２ハブ３２の外周面には一方向クラ
ッチ２０を介して第１ハブ３４が相対回転可能に設けら
れており、この第１ハブ３４により第１０−タ３８が第
１ダンパ３６を介して支持されている。前記クラッチケ
ース２６内には、第１０−タ３８および第２０−タ３０
の間に位置する環状の摩擦プレート４０が固設されると
ともに、その摩擦プレート４０との間で第１０−タ３８
を挟圧するための押圧プレート４２が軸方向に移動可能
に設けられている。上記第１０−タ３８および第２０−
タ３０は本実施例では従動側回転体として機能するもの
であり、摩擦材を備えている。また、押圧プレート４２
は本実施例では駆動側回転体および従動側回転体を互い
に摩擦係合させるために移動させられる移動部材として
機能する。

クラッチケース２６内の出力軸１８側部分の内周面には
シリンダボア４５が形成されており、そのシリンダボア
４５には、後述の第１制御弁７８から油路４４を通して
供給される作動油圧が作用させられることにより軸方向
へ移動する環状の第１ピストン４６が摺動可能に嵌合さ
れ、上記押圧プレート４２はこの第１ピストン４６によ
って直接的に駆動されるようになっている。同様に、ク
ラッチケース２６内のエンジン１０側部分に形成された
シリンダボア４７には、他の油路４８を通して供給され
る作動油圧が作用させられることにより軸方向へ移動す
る環状の第２ピストン５０が摺動可能に嵌合されており
、この第２ピストン５０と摩擦プレート４０との間で前
記第２０−タ３０が挟圧されるようになっている。なお
、５２はベアリング、５３はオイルシール、５４は第１
ピストン４６を付勢する第１リターンスプリング、５５
は第２ピストン５０を付勢する第２リターンスプリング
である。

第１ピストン４６には、前記シリンダボア４５内に形成
された圧力室５６とドレン５８へ連通ずる排出油路６０
とを接続する制御油路６２が形成されている。また、こ
の制御油路６２には、常時制御油路６２を閉じるが、第
１ピストン４６が押圧プレート４２に対して予め定めら
れた一定の位置へ接近させられたとき、この第１ピスト
ン４６と押圧プレート４２との相対位置に関連して制御
油路６２を開く開閉弁６４が設けられている。すなわち
、第１ピストン４６の受圧面、換言すれば圧力室５６に
対向する面には、比較的浅い円穴〇６が形成されており
、この円穴６６の底面には制御油路６２が開口させられ
るとともに、第１ピストン４６を貫通する貫通穴６８が
開口させられている。この貫通穴６８には、弁子７０の
軸部７２が軸方向の移動可能かつ液密に嵌合されている
。

弁子７０は円穴６６内に遊嵌する円板状のフランジ部７
４を備えており、このフランジ部７４が制御油路６２の
開口を塞いだ状態では軸部７２が第１ピストン４６の入
力軸１６側端部よりも僅かな寸法Ｃ１たとえば０．５ｍ
ｍ程度突き出すように形成されている。このため、第１
ピストン４６が押圧プレート４２に対して接近させられ
ると、押圧プレート４２に接触する軸部７２を介して弁
子７０が板ばね７６の付勢力に抗して押し戻されるので
、フランジ部７４が制御油路６２の開口を０．５鰭程度
開く。したがって、本実施例では、上記弁子７０とこれ
が嵌め入れられた円穴〇６および貫通穴６８が開閉弁６
４を構成し、円穴６６の底面が弁座を、弁子７０の軸部
７２が作用突起を構成する。

なお、前記クラッチケース２６には、図示しない流入ポ
ートを介して潤滑油が供給されるとともに、ドレンに連
通ずる流出ポートからクラッチケース２６内の潤滑油が
流出させられるようになっており、クラッチケース２６
内は比較的低圧に維持されている。

第１制御弁７８は、３位置電磁切換弁であって、コント
ローラ８０からの電気信号にしたがって油圧ポンプ８２
からの作動油を前記油路４４へ供給する供給位置と、油
路４４内の作動油をドレン５８へ排出する排出位置と、
油路４４を遮断する中立位置とへ択一的に位置させられ
る。油路４４内の圧力は圧力センサ８６によって検出さ
れるようになっており、検出された圧力を表す信号はコ
ントローラ８０へ供給される。第２制御弁８４は、２位
置電磁切替弁であって、コントローラ８０からの電気信
号にしたがって排出油路６０を閉じる遮断位置と、排出
油路６０をドレン５８へ連通させる排出位置とへ択一的
に位置させられる。

コントローラ８０は、所謂マイクロコンピュータであっ
て、予め求められた関係から図示しないシフトレバ−の
操作位置、有段変速機の実際のギヤ段、スロットル弁開
度、車速などに基づいて図示しないシフトアクチュエー
タにより有段変速機のギヤ段のシフトを実行させるとと
もに、このシフトと関連して、或いは車両の発進状態に
関連して第１クラツチ２２を係合制御する。また、予め
求められた関係から車速、スロットル弁開度、有段変速
機の実際のギヤ段などに基づいてエンジンブレーキを作
用させるための第２クラツチ２４を保合制御する。

以下、第１クラツチ２２の係合作動を説明する。

先ず、第１クラツチ２２をトルク伝達状態（保合状態）
に維持させる場合には、コントローラ８０により第１制
御弁７８が供給位置に位置決めされ且つ第２制御弁８４
が遮断位置に位置決めされる。これにより、第１ピスト
ン４６が人力軸１６側へ駆動されて押圧プレート４２と
摩擦プレート４０との間に第１０−タ３８が挟圧される
。これによりエンジン１０の動力が、入力軸１６、クラ
ッチケース２６、摩擦プレート４０および押圧プレート
４２、第１０−タ３８、第１ダンパ３６、第１ハブ３４
、一方向クラッチ２０、および第２ハブ３２を介して出
力軸１８へ伝達される。この状態では、圧力センサ８６
によって圧力室５６内の油圧が検出され、その油圧が予
め定められた一定の圧力を上回るとコントローラ８０に
より第１制御弁７８が中立位置に戻される。しかし、下
回ると圧力室５６内の油圧が上記一定の圧力を上回るま
で第１制御井７８が供給位置に位置させられる。

第１クラツチ２２の係合を解く場合には、通常は、コン
トローラ８０により第２制御弁８４が遮断位置に維持さ
れたまま第１制御井７８が排出位置に位置決めされる。

これにより、圧力室５６内の作動油が油路４４および第
１制御井７８を通してドレン５８へ排出されるので、・
第１ピストン５６が第１リターンスプリング５４によっ
て戻され、動力伝達が遮断される。なお、第１クラツチ
２２の解放を急速に実行する必要があるときは、第２制
御弁８４も同時に排出位置に位置させられる。

また、第１クラツチ２２の解放を緩慢に実行する必要が
あるときは、第１制御井７８を供給位置に位置させたま
ま第２制御弁８４のみが排出位置に位置させられる。

そして、以上のように第１クラツチ２２が解放させられ
た後には、その係合に先立ってコントローラ８０により
第１制御井７８が供給位置に、また第２制御弁８４が排
出位置に維持される。これにより、第１ピストン４６が
第１０−タ３８などの摩耗に拘わらず好適な保合開始点
に待機させられる。すなわち、この状態における第１ピ
ストン４６には第１制御井７８を介して圧力室５６内に
供給された作動油圧が作用させられているので、前記開
閉弁６４の解放によって前進力がなくなるまで、換言す
れば圧力室５６内の圧力に基づく推力が第１リターンス
プリング５４および板ばね７６の付勢力と略平衡するま
で押圧プレート４２に接近させられる。この位置では、
第２図に示すように、弁子７０の軸部７２が押圧プレー
ト４２により押し戻されてフランジ部７４により制御油
路６２が開かれるので、圧力室５６内の作動油が制御油
路６２、排出油路６０、第２制御弁８４を通してドレン
５８へ逃がされて第１ピストン４６の前進が停止させら
れるのである。この保合開始点に位置する状態では、押
圧プレート４２は板ばね７６の比較的小さい付勢力を受
けて第１０−タ３８と略接触する位置まで移動させられ
るので、第１ピストン４６が更に前進させられると直ち
に第１クラツチ２２が係合させられ得る。

このように、第１ピストン４６が摩擦部材、すなわち第
１０−タ３８などの摩耗状態に拘わらず、直ちに係合を
開始できる保合開始点に常時位置させられる結果、前記
のように、コントローラ８０により第１制御弁７８が供
給位置に位置決めされ且つ第２制御弁８４が遮断位置に
位置決めされると、圧力室５６内の油圧上昇とともに第
１ピストン４６が前進するので、速やかに第１０−タ３
８と押圧プレート４２および摩擦プレート４０とが摩擦
係合を開始して動力伝達が開始される。

したがって、本実施例によれば、第１０−タ３８などの
摩耗状態に拘わらず、第１クラツチ２２の応答時間が短
く且つ一定となり、第１クラツチ２２の係合制御特性の
ばらつきが解消されるので、車両の発進時や変速機のシ
フト時においてクラッチを円滑に係合させ得、車両のギ
クシャクした発進が解消されるとともに、的確なシフト
感覚が得られるのである。しかも、複雑な学習制御を要
しないので、制御装置が簡単且つ安価となるのである。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、
本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例においては、第１クラツチ２２
に本発明が適用されていたが、第２クラツチ２４にも或
いは第２クラツチ２４のみに適用されても差支えないし
、油圧式単板クラッチにも適用され得ることは言うまで
もない。

また、前述の実施例では、開閉弁６４が設けられた第１
ピストン４６が駆動側回転体に設けられているが、従動
側回転体に設けられても良い。た止えば、第１図のクラ
ッチ装置１２を動力伝達方向が逆の場合に適用しても差
支えないのである。

また、前述の実施例では、弁子７０の軸部７２はフラン
ジ部７４と一体に設けられているが、軸部７２はフラン
ジ部７４と別体であっても良く、また押圧プレート４２
側に固定されてもよい。この場合には、板ばね７６が不
要となるが、必要に応じてフランジ部７４とクラッチケ
ース２６との間に圧縮スプリングが介挿される。

また、前述の実施例では、油圧が作用させられるピスト
ンがクラッチの回転軸心と同心に設けられている形式の
クラッチについて説明されているが、たとえば特開昭６
０−１１７２２号公報の第２図に記載されているように
、クラッチとこれを作動させる油圧シリンダが平行に配
設されている形式の油圧クラッチにも適用され得る。こ
の場合には、油圧シリンダのピストンを、クラッチと作
動的に連結された押圧部材（移動部材）と、油圧が作用
させられることによりこの押圧部材を直接的に駆動する
ピストン部材とに分割し、このピストン部材に、制御油
路と、この制御油路を常時閉じるが、ピストン部材が前
記押圧部材に対して予め定められた一定の位置まで接近
させられたとき、ピストンと押圧部材との相対位置に関
連して制′４１■油路を開く開閉弁とを、設けるように
してもよい。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加え
られ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のクラッチ装置を示す断面図
である。第２図は第１図のクラッチ装置の第１ピストン
が保合開始点に到達した状態を説明する図である。 ２２：第１クラツチ（油圧クラッチ） ４２：押圧プレート（移動部材） ４５ニジリンダボア ４６：第１ピストン（ピストン） ５６：圧力室　　　　　５８：ドレン ６０：排出油路　　　　６２：制御油路６４：開閉弁 ８４：第２制御弁（制御弁） 出願人　　トヨタ自動車株式会社 手続補正書く自発〉 昭和　６斤　５月２９日 厘

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 駆動側回転体および従動側回転体を互いに摩擦係合させ
   るために移動させられる移動部材と、該移動部材を直接
   的に駆動するためにシリンダボア内に摺動可能に嵌合さ
   れたピストンとを備え、該シリンダボア内の圧力室に油
   圧を作用させて前記ピストンに移動部材を駆動させるこ
   とにより前記駆動側回転体および従動側回転体を互いに
   係合させる形式の油圧クラッチであって、 前記ピストンに形成され、前記圧力室とドレンへ連通す
   る排出油路とを接続する制御油路と、該制御油路に設け
   られ、常時該制御油路を閉じるが、前記ピストンが前記
   移動部材に対して予め定められた一定の位置まで接近さ
   せられたとき、該ピストンと該移動部材との相対位置に
   関連して該制御油路を開く開閉弁と、 前記排出油路に設けられ、電気信号に従って該排出油路
   を開閉制御する制御弁と、 を含むことを特徴とする油圧クラッチ。