JPH0450456B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は油圧クラツチに関し、特にクラツチの
摩耗に拘わらず係合時の応答性を改善して係合制
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ツチが知られている。例
えば、実開昭60−79024号公報に記載された油圧
クラツチがそれである。

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ツチにおい
ては、摩擦部材の摩耗にしたがつてクラツチの係
合開始点が移動することが避けられないため、ク
ラツ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ツチを円
滑に係合制御することが困難であつた。

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つて変
化するクラツチの係合開始点を学習により求め、
この学習値に基づいてクラツチを係合制御するこ
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
圧クラツチであつて、(1)前記ピストンに形成さ
れ、前記圧力室とドレンへ連通する排出油路とを
接続する制御油路と、(1)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、電気信号に従つ
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係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
ツチを係合状態とする。

発明の効果 このように、クラツチを係合状態とするとき
は、摩擦部材の摩耗に拘わらず係合開始点に常時
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、応答性が一定となつて好
適な係合制御が得られる。このため、車両の発進
時や変速機のヒフト時においてクラツチを円滑に
係合させ得、車両のギクシヤ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。

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
クラツチ装置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
になつている。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。

クラツチ装置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
ラツチ２０を有する動力伝達用の第１クラツチ２
２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ツチに相当する。

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
ツチケース２６が固定されている。このクラツチ
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，２
６ｆ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とクラツチケース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ロータ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３
２の外周面には一方向クラツチ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１ロータ３８が第１ダンパ
３６を介して支持されている。前記クラツチケー
ス２６内には、第１ロータ３８および第２ロータ
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１ロータ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１ロータ３８および第２ロータ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。

クラツチケース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によつて直
接的に駆動されるようになつている。同様に、ク
ラツチケース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５
０と摩擦プレート４０との間で前記第２ロータ３
０が挟圧されるようになつている。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はドレン５８へ連通す
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て一定の位
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６
６が形成されており、この角穴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７４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Ｃ、たとえば0.5mm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
mm程度開く。したがつて、本実施例では、上記弁
子７０とこれが嵌め入れられた円穴６６および貫
通穴６８が開閉弁６４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、前記クラツチケース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、ドレンに連通する流出ポートからクラツ
チケース２６内の潤滑油が流出させられるように
なつており、クラツチケース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つ
て、コントローラ８０からの電気信号にしたがつ
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４
４内の圧力は圧力センサ８６によつて検出される
ようになつており、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位置電磁切換弁であつて、コントローラ８
０からの電気信号にしたがつて排出油路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ユー
タであつて、予め求められた関係から図示しない
シフトレバーの操作位置、有段変速機の実際のギ
ヤ段、スロツトル弁開度、車速などに基づいて図
示しないシフトアクチユ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、スロツトル弁開度、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
係合制御する。

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（係
合状態）に維持させる場合には、コントローラ８
０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が入力軸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１ロータ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
ツチケース２６、摩擦プレート４０および押圧プ
レート４２、第１ロータ３８、第１ダンパ３６、
第１ハブ３４、一方向クラツチ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によつて圧力室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制御弁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制御弁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制御弁７８を通し
てドレン５８へ排出されるので、第１ピストン５
６が第１リターンスプリング５４によつて戻さ
れ、動力伝達が遮断される。なお、第１クラツチ
２２の開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制御弁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、その係合に先立つてコントロ
ーラ８０により第１制御弁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１ロータ３８など
の摩耗に拘わらず好適な係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制御弁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の解放によつ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７
６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。この係合開始点
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１ロータ３
８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１ロータ３８などの摩耗状態に拘わら
ず、直ちに係合を開始できる係合開始点に常時位
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、速かやかに第１ロー
タ３８と押圧プレート４２および摩擦プレート４
０とが摩擦係合を開始して動力伝達が開始され
る。

したがつて、本実施例によれば、第１ロータ３
８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
ラツチを円滑に係合させ得、車両のギクシヤクし
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、油圧式単板クラツチにも
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
とえば、第１図のクラツチ装置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と別体であつても良く、
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とクラツチケース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
るピストンがクラツチの回転軸心と同心に設けら
れている形式のクラツチについて説明されている
が、たとえば特開昭60−11722号公報の第２図に
記載されているように、クラツチとこれを作動さ
せる油圧シリンダが平行に配設されている形式の
油圧クラツ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、クラツチと作動的に
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御油
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ツチ装置を示
す断面図である。第２図は第１図のクラツチ装置
の第１ピストンが係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（油圧クラツチ）、４２
……押圧プレート（移動部材）、４５……シリン
ダボア、４６……第１ピストン（ピストン）、５
６……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）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 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ツチであつて、 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、電気信号に従つて該
   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ツチ。