説明

発進クラッチの潤滑制御方法

【課題】 発進クラッチの締結状態に応じて連続的に潤滑流量を制御し、動力損失を減らし、クラッチの焼損を防止する。
【解決手段】 車両のトランスミッションとエンジンとの間に配置され、動力を伝達する湿式多板クラッチを備えた発進クラッチの潤滑制御方法であって、湿式多板クラッチの作動中に常時潤滑油を供給すること、湿式多板クラッチの状態に応じて潤滑油の流量を連続的に変化させること、湿式多板クラッチが空転しているときの潤滑油の供給量が、完全締結時の供給量よりも多くなるように潤滑油量を制御することから成る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車等のトルクコンバータと嵌装可能なユニット型発進クラッチに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自動変速機、すなわちAT(オートマチックトランスミッション)において、車両発進はトルクコンバータでのトルク伝達によって行っていた。トルクコンバータはトルク増幅効果もあり、トルク伝達も滑らかであるため多くのAT車両に搭載されていた。
【0003】
一方、トルクコンバータはトルク伝達時の滑り量が多く、あまり効率的ではないという欠点も有している。
【0004】
そこで最近では、トルクコンバータに代えて発進クラッチを用いることが提案されており、またギア比を落とすと共に変速数を増やして低速域でのトルク増幅を図ることも行われている。
【0005】
一般に発進クラッチは、クラッチケース内に収容された湿式多板クラッチを備えている。多板クラッチは、出力側の摩擦係合要素である摩擦板、すなわちフリクションプレート及び入力側の摩擦係合要素であるセパレータプレートが軸方向で交互に配置されている。このような構成で、ピストンにより、フリクションプレートとセパレータプレートとを係合させることで動力の伝達を行っている。
【0006】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献1】特開2004−324818号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
発進クラッチは、特に車の渋滞時における走行においては頻繁に、クラッチの係合と解放が頻繁に繰り返され、クラッチ部に熱が蓄積されるため、多量の潤滑油を流す必要がある。しかし、多量の潤滑油を供給するポンプの動力損失は大きくなり、燃費向上の障害となっていた。
【0008】
湿式の発進クラッチは、車両発進の時、すなわち、湿式多板クラッチが係合するときに最も熱を発生する。従来、その熱を冷却するために、常に大量(10L/min以上)の潤滑油を流していた。湿式多板クラッチは、その係合の時に冷却のための潤滑油が必要であり、クラッチ空転中は発熱し高温になったクラッチを冷却するために潤滑油が必要である。一般にクラッチ係合中は、クラッチディスクの間を潤滑油が流れにくいため、潤滑油を流してもクラッチは冷却されにくい。
【0009】
このような課題に対して、例えば、特許文献1では、電子油圧ソレノイドを用いて、車両の状態に応じて潤滑油を供給することを開示している。しかしながら、クラッチへの潤滑油は、クラッチがスリップ状態において多量に供給するもので、クラッチが頻繁に係合と解放を繰り返す場合には、十分に冷却を行えるものではなかった。
【0010】
そこで、本発明の目的は、発進クラッチの締結状態に応じて連続的に潤滑流量を制御し、動力損失を減らし、クラッチの焼損を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的達成のため、請求項1に記載の発明は、
車両のトランスミッションとエンジンとの間に配置され、動力を伝達する湿式多板クラッチを備えた発進クラッチの潤滑制御方法であって、
前記湿式多板クラッチの作動中に常時潤滑油を供給すること、
前記湿式多板クラッチの状態に応じて潤滑油の流量を連続的に変化させること、
前記湿式多板クラッチが空転しているときの潤滑油の供給量が、完全締結時の供給量よりも多くなるように潤滑油量を制御すること、
から成ることを特徴とする潤滑制御方法である。
【発明の効果】
【0012】
本発明の発進クラッチによれば、次のような効果が得られる。
【0013】
発進クラッチの流量制御のためピストンの作動圧により制御される流量制御弁を用いたことにより電子油圧ソレノイドが不要となる。
【0014】
発進クラッチの状態に応じて潤滑流量を連続的に変化させるため、クラッチが解放中
はクラッチを冷却するために、係合中よりも多くの潤滑油を流すことにより、潤滑油を供給するポンプの過剰な動力損失をともなわずに効果的に発進クラッチを冷却することができる。
【0015】
また、発進クラッチは通常車両が走行している時は滑りのない係合状態であるため、発熱しないが、冷却もされにくい。本発明によれば、係合中でも冷却されるよう空転中よりは少ない流量で常に潤滑油を流すため、頻繁なクラッチ係合と解放を繰り返しても十分な冷却が可能となる。
【実施例】
【0016】
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。尚、以下説明する実施例は例示として本発明を示しているに過ぎず、その他の変更が可能なことは言うまでもない。
【0017】
図1は、本発明にかかる発進クラッチの潤滑制御方法及び潤滑制御装置の実施例を説明するための発進クラッチの軸方向断面図である。発進クラッチ10は、クラッチドラム、すなわちクラッチケース1とその中に収容された湿式多板クラッチ30を備えている。湿式多板クラッチ30のクラッチケース1の内部には出力側の摩擦係合要素であるほぼ環状の摩擦板、すなわちフリクションプレート3と入力側の摩擦係合要素であるほぼ環状のセパレータプレート4とが軸方向で交互に配置されている。クラッチケース1の開口側である軸方向の一端にはほぼ環状のバッキングプレート19が、ほぼ環状の止め輪5によって軸方向において固定状態に支持され、セパレータプレート4を保持している。
【0018】
環状のクラッチケース1は、その外周にドラム部34が設けられている。ドラム部34の内周にはスプライン部39が設けられ、セパレータプレート4が軸方向で摺動自在に係合している。
【0019】
本実施例では、3枚のフリクションプレート3と3枚のセパレータプレート4とで湿式多板クラッチ30を構成しているが、これら入力側及び出力側の摩擦係合要素の枚数は、必要なトルクに応じて任意に変更できることは言うまでもない。また、フリクションプレート3の軸方向の両面には、ほぼ環状の摩擦材35、または複数セグメントに分割された摩擦材35が接着等により固定されている。また、セパレータプレート4に摩擦材35を固着してもよいし、フリクションプレート3とセパレータプレート4のそれぞれの片面に交互に摩擦材35を固着してもよい。
【0020】
図1において、クラッチケース1内であって、クラッチケース1の閉口端側にはピストン8が設けられている。ピストン8は、セパレータプレート4に当接して押圧力を加えるため、クラッチケース1に軸方向摺動自在に嵌合している。
【0021】
ピストン8とクラッチケース1の内面とで、二つのOリングで油密に封止された油圧室31が画成されている。後述の油路から油圧用の油を油圧室31に供給することで、ピストン8の移動を制御し、所定の押圧力を得る。ピストン8に所定の押圧力を与える。クラッチの解放時に、ピストン8を油圧室31方向へ常時付勢するためのスプリング9が油圧室31と反対側に設けられている。
【0022】
油圧室31に所定の油圧が供給されると、ピストン8は、図中左方向に移動して、バッキングプレート19との間で湿式多板クラッチ30を締結する。
【0023】
湿式多板クラッチ30の摩擦板3には内径側から外径側へ連通する溝(不図示)が形成されており、溝は、摩擦材3の厚さとほぼ等しい深さと3mm以上の周方向幅を有するように形成される。これにより、冷却されにくい発進クラッチ10の締結時にも、冷却効果が向上する。また、本発明によれば、係合中でも冷却されるよう空転中よりは少ない流量で常に潤滑油を流すため、冷却効率が更に向上する。
【0024】
トランスミッションの入力軸16と一体で回転するように入力軸16に嵌合したハブ部材2は、その外周にスプライン部36が設けられている。スプライン部36には、フリクションプレート3が軸方向摺動自在に嵌合している。従って、不図示のクランク軸から入力される動力は、ハウジング12を介して、ダンパ装置14(後述)、クラッチケース1、湿式多板クラッチ30、ハブ部材2、入力軸16の経路で不図示のトランスミッションに伝達される。
【0025】
湿式多板クラッチ30のクラッチケース1は、クラッチ締結時の衝撃などを吸収する衝撃緩衝機構であるダンパ装置14が設けられている。ダンパ装置14は、スプリングとスプリングを保持するリテーナプレートとを有する。
【0026】
入力軸16の軸方向一端の外周にはスプラインが設けられ、ハブ部材2がスプライン嵌合している。従って、入力軸16とハブ部材2とは一体状態で回転する。
【0027】
クラッチケース1の開放端には、カバー部材7が設けられている。カバー部材7は、外径縁部が、クラッチケース1のスプライン部39に嵌合している。このため、カバー部材7は、クラッチケース1と共に回転する。カバー部材7は、ハブ部材2との間に狭い潤滑油通路40を画成している。図1から分かるように、カバー部材7を設けることで、ほぼ囲まれたスペースに湿式多板クラッチ30が配置される。
【0028】
ここで、湿式多板クラッチ30を潤滑する潤滑油の油路と油圧室31に油を供給する油路について説明する。湿式多板クラッチ30を潤滑する潤滑油及び油圧室31に供給する油は、不図示のオイルポンプと油圧制御装置に接続された流量制御弁50により制御される。
【0029】
流量制御弁50には、入口53を介して不図示の潤滑供給源から潤滑油が流入する。出口51からの潤滑油は、湿式多板クラッチ30を潤滑するために用いられ、入口54には、作動油路55から油圧室31に供給される同じ油圧が加わる。
【0030】
流量制御弁50は、スプール60の移動により出口51から出る潤滑油の量を制御している。出口51から出た潤滑油は、潤滑油路52を通り、出力軸16とカバー部材7との間を通り、ハブ部材2とカバー部材7との間に画成された隘路38を通り、湿式多板クラッチ30へと向かう。
【0031】
圧力油路55には、必要に応じて圧力制御弁を設けることができる。湿式多板クラッチ30を係合するには、圧力室31の圧力を上げ、ピストン8を駆動する。圧力が所定値より下がれば、スプリング9の付勢力により、ピストン8は、図中右に移動し、湿式多板クラッチ30は解放される。
【0032】
流量制御弁50は、潤滑油路55を通る潤滑油量を次のように制御する。湿式多板クラッチ30の作動中には常時、潤滑油を供給するため出口51から潤滑油の供給を制御している。また、湿式多板クラッチ30の状態(空転、スリップ、締結など)に応じて潤滑油の流量を連続的に変化させる。また、流量制御弁50は潤滑油を常時流すように制御している。
【0033】
また、湿式多板クラッチ30が空転しているときには、潤滑油の供給量が、完全締結時の供給量よりも多くなるように潤滑油量を制御する。
【0034】
流量制御弁50は、湿式多板クラッチ30を作動する油圧の変化に応じて潤滑油量を連続的に変化させる。すなわち、湿式多板クラッチ30の締結圧が車両を低速で走行しうる第1の設定値以下のときは、潤滑油の流量を最大とし、湿式多板クラッチ30を完全に締結させる第2の設定値以上のときは、潤滑油の流量を最小とし、締結圧が第1と第2の締結圧の間のときは、連続的に流量を変化させる。
【0035】
ここで、図2を参照して、本発明における潤滑油の制御について説明する。図2は、クラッチの状態、すなわちクラッチ油圧と潤滑油量との関係を示すグラフである。
【0036】
図2に示すように。クラッチ油圧が低いP1のとき、発進クラッチ10はまだ空転中であり、クラッチ油圧がP2になると発進クラッチが係合し始める。車両は、クラッチ油圧P1で生じるスリップ状態により走行可能状態になる。更に、クラッチ油圧が増大し、P3になると発進クラッチは完全締結状態になる。図2から分かるように、潤滑油量は、発進クラッチ10の空転時に最大値L2、完全締結時に最小値L1を取るように制御される。
【0037】
本発明の潤滑制御方法においては、図2に示すようにクラッチ油圧、すなわちピストンの作動圧を監視しながら最適な状態に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明にかかる発進クラッチの潤滑制御方法の実施例を説明するための発進クラッチの軸方向断面図である。
【図2】クラッチ油圧と潤滑油量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【0039】
1 クラッチケース
2 ハブ部材
3 摩擦板
4 セパレータプレート
8 ピストン
10 発進クラッチ
30 湿式多板クラッチ
12 ハウジング
31 油圧室
50 流量制御弁

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両のトランスミッションとエンジンとの間に配置され、動力を伝達する湿式多板クラッチを備えた発進クラッチの潤滑制御方法であって、
前記湿式多板クラッチの作動中に常時潤滑油を供給すること、
前記湿式多板クラッチの状態に応じて潤滑油の流量を連続的に変化させること、
前記湿式多板クラッチが空転しているときの潤滑油の供給量が、完全締結時の供給量よりも多くなるように潤滑油量を制御すること、
から成ることを特徴とする潤滑制御方法。
【請求項2】
前記流量を連続的に変化させることは、前記湿式多板クラッチを作動するピストンの作動圧を制御することで行われることを特徴とする請求項1に記載の潤滑制御方法。
【請求項3】
前記湿式多板クラッチの締結圧が車両を低速で走行しうる第1の設定値以下のときは、潤滑油の流量を最大とし、前記湿式多板クラッチを完全に締結させる第2の設定値以上のときは、潤滑油の流量を最小とし、締結圧が前記第1と第2の締結圧の間のときは、連続的に流量を変化させることを特徴とする請求項2に記載の潤滑制御方法。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2008−281019(P2008−281019A)
【公開日】平成20年11月20日(2008.11.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−123085(P2007−123085)
【出願日】平成19年5月8日(2007.5.8)
【出願人】(000102784)NSKワーナー株式会社 (149)
【Fターム(参考)】