JP2002054656A - カップリング及び発進クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルクコンバータとの交換を低コストに行
う。 【解決手段】 メインクラッチ９及びパイロットクラッ
チ１３の一側をトルク伝達部材７に連結し、クラッチ９
の他側をトルク伝達部材５に連結し、クラッチ１３他側
をプレッシャープレート１１に連結し、ボールカム１７
をトルク伝達部材５とプレッシャープレート１１との間
に設け、トルク伝達部材５をオイルポンプ２３に連結し
エンジンの駆動力で常時駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の動力伝達系
などに用いられるカップリングと、これを用いた発進ク
ラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平１０−２３５２号公報に図２のよ
うな蓄圧式ハイブリッド車２０１が記載されている。

【０００３】この蓄圧式ハイブリッド車２０１車におい
て、エンジン２０３の駆動力はアクスル２０５を介して
左右の車輪２０７，２０９を駆動する。

【０００４】また、蓄圧式ハイブリッド車２０１は動力
切換装置２１１と動力伝達装置２１３とを備えている。

【０００５】動力切換装置２１１は、主入力部２１５、
副入力部２１７、出力部２１９、切換部２２１などを備
えている。

【０００６】出力部２１９はポンプ／モータ２２３に連
結されており、切換部２２１は主入力部２１５と副入力
部２１７を、選択的に、出力部２１９（ポンプ／モータ
２２３）と連結させる。

【０００７】動力伝達装置２１３は、駆動軸２２５とク
ラッチ装置２２７とを備えており、図２のように、駆動
軸２２５の一側はアクスル２０５に連結され、他側は上
記の主入力部２１５に連結されている。

【０００８】図３のように、クラッチ装置２２７は、動
力伝達部材２２９、クラッチディスク組立体２３１、ク
ラッチカバー組立体２３３、レリーズ機構２３５、ハウ
ジング２３７などから構成されている。

【０００９】動力伝達部材２２９は副入力部２１７に連
結されており、クラッチディスク組立体２３１はスプラ
イン部２３９によって駆動軸２２５に連結されている。

【００１０】クラッチカバー組立体２３３はクラッチカ
バー２４１、ダイヤフラムスプリング２４３、プレッシ
ャプレート２４５などから構成されている。

【００１１】クラッチカバー２４１はボルト２４７で動
力伝達部材２２９に固定されており、ダイヤフラムスプ
リング２４３はスタッドピン２４９などによってクラッ
チカバー２４１に揺動自在に連結されている。プレッシ
ャプレート２４５はクラッチディスク組立体２３１の摩
擦部材２５１，２５１とダイヤフラムスプリング２４３
の外周部との間に配置されている。

【００１２】ダイヤフラムスプリング２４３はその付勢
力によって摩擦部材２５１，２５１を動力伝達部材２２
９に押圧してクラッチ装置２２７を締結している。

【００１３】レリーズ機構２３５は、レリーズベアリン
グ２５３を介して連結されたピストン２５５と押圧リン
グ２５７、コイルスプリング２５９、ピストン２５５に
圧力を与える圧力供給孔２６１などから構成されてい
る。

【００１４】コイルスプリング２５９は、ピストン２５
５に圧力が与えられていない間、ピストン２５５とレリ
ーズベアリング２５３と押圧リング２５７とを介してダ
イヤフラムスプリング２４３の内側端部を図３の左方へ
押圧し、ダイヤフラムスプリング２４３によるクラッチ
装置２２７の締結を解除する。

【００１５】圧力供給孔２６１からピストン２５５に圧
力が与えられると、ピストン２５５が移動してコイルス
プリング２５９が撓み、押圧リング２５７が右方へ戻
り、クラッチ装置２２７が、上記のようなダイヤフラム
スプリング２４３による締結状態に戻る。

【００１６】車両の走行中、クラッチ装置２２７は締結
が解除されており、動力切換装置２１１は、回転が停止
している動力伝達部材２２９側の副入力部２１７を出力
部２１９に連結させ、ポンプ／モータ２２３をエンジン
２０３から切り離して、エンジン２０３に対する負担の
増加を防止する。

【００１７】車両の制動時は、クラッチ装置２２７が締
結され、制動トルクによって回転する動力伝達部材２２
９から副入力部２１７と出力部２１９とを介してポンプ
／モータ２２３が駆動される。更に、副入力部２１７
（動力伝達部材２２９）の回転数が上昇して主入力部２
１５（駆動軸２２５）と同期すると、動力切換装置２１
１は、副入力部２１７を切り離し、主入力部２１５を出
力部２１９（ポンプ／モータ２２３）に連結する。

【００１８】こうして、制動トルクがポンプ／モータ２
２３を回転駆動し、そのポンプ機能によって発生した油
圧がアキュムレータに蓄圧される。

【００１９】車両が発進する時は、動力切換装置２１１
で主入力部２１５が出力部２１９（ポンプ／モータ２２
３）に連結されると共に、アキュムレータの圧力がポン
プ／モータ２２３に与えられ、そのモータ機能によって
発生した回転がクラッチ装置２２７を介してエンジン２
０３に伝達され、この補助動力によって発進性が改善さ
れ、エンジン２０３の燃費が向上する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記車両２０
１のクラッチ装置２２７では、ダイヤフラムスプリング
２４３を押圧する回転側の押圧リング２５７と静止側の
ピストン２５５の間の相対回転を吸収するためにレリー
ズベアリング２５３が必要であり、それだけ部品点数が
多く、コスト高である。

【００２１】また、クラッチ装置２２７では、トルク伝
達経路になっているクラッチディスク組立体２３１のボ
ス部２６３が、図４に拡大して示したように、スプライ
ン部２３９で駆動軸２２５に連結されており、クラッチ
装置２２７の断続に伴って、クラッチディスク組立体２
３１はこのスプライン部２３９にトルクが掛かった状態
で大きな摩擦抵抗を受けながら、矢印２６５，２６７の
ように、駆動軸２２５上を往復移動しなければならな
い。

【００２２】このような状態ではトルク伝達特性にヒス
テリシスが生じる。

【００２３】図５はトルク伝達特性に生じたヒステリシ
スのグラフ２６９を示す。縦軸は伝達トルク（Ｔ）であ
り、横軸はクラッチディスク組立体２３１（ボス部２６
３）の移動距離（Ａ）である。

【００２４】ここで、ボス部２６３が矢印２６５のよう
に右移動するときの特性をグラフ２６９の下半部のグラ
フ２７１とすると、矢印２６７のように左移動するとき
の特性はグラフ２６９の上半部のグラフ２７３になる。
このように、移動方向が変わるとトルク伝達特性は異な
ったグラフ上で変化することになる。

【００２５】例えば、クラッチディスク組立体２３１が
Ａ１の位置からＡ２の位置まで距離△Ａだけ移動する
と、伝達トルクはグラフ２７１上をＴ１からＴ２に変化
する。しかし、クラッチディスク組立体２３１が反対に
Ａ２の位置からＡ１の位置に戻るとき、伝達トルクはグ
ラフ２７３上をＴ３からＴ４に変化する。

【００２６】こうして、クラッチディスク組立体２３１
の移動方向によって伝達トルクが大きく変動すると共
に、伝達トルクは最初のトルクＴ１には戻らず、クラッ
チディスク組立体２３１がＡ１の位置に戻ったときのト
ルクは最初のトルクＴ１からトルクＴ４に大きく変化す
る。

【００２７】従って、クラッチ装置２２７を、車両の動
力伝達経路中に配置されるカップリングや発進クラッチ
のように、トルク伝達特性を精密に制御する必要のある
装置に用いると、上記のようなヒステリシス現象の影響
を受けて、トルク伝達特性を精密に制御することが難し
い。

【００２８】また、クラッチ装置２２７は、圧力によっ
て締結するように構成されており、ポンプ、その駆動
源、配管などが必要であるから、構造が複雑で、コスト
高であり、配置するために広いスペースが必要である上
に重量が嵩んで車載性に劣る。

【００２９】また、圧力漏れが生じ易く、信頼性が不充
分であり、更に、トルク伝達特性を精密に制御すること
が難しい。

【００３０】また、クラッチ装置２２７の場合、２枚の
摩擦部材２５１と、動力伝達部材２２９及びプレッシャ
プレート２４５との間で摩擦面が２面形成されているか
ら、クラッチ装置２２７を湿式クラッチにすると、締結
を解除するときにオイルの粘性によって大きな引き摺り
トルク(ドラグトルク)が生じる。

【００３１】従って、自動変速機を用いた車両の発進ク
ラッチに多板クラッチを用い、自動変速機用のオイル
（ＡＴＦ）でこれを湿式クラッチにすると、ドラグトル
クによる騒音（ジャダ音）が発生する上に、トルクを完
全に遮断することができないから円滑な変速が難しく、
シンクロ機構の容量を大きくする必要が生じる。

【００３２】また、自動変速機のトルクコンバータを発
進クラッチに交換することができれば、既存の部材や機
構を有効に利用しながら種々のレイアウトで車両の動力
伝達装置を成立させることが可能になる。

【００３３】さらに、発進クラッチとトルクコンバータ
との交換は、周辺の変更箇所を少なくし、そのままのレ
イアウトを保つことによって、なるべく低コストで行い
たい。

【００３４】そこで、本発明は、構造が簡単で、低コス
トであり、配置スペースが狭くてすみ、小型、軽量で、
車載性に優れ、信頼性が高く、ヒステリシスが極めて軽
微であって、トルク伝達特性の精密かつ安定した制御が
可能であり、相対回転部材の間に配置するベアリングが
不要なカップリングと、これを用いた発進クラッチであ
って、例えば、低コストで容易にトルクコンバータと交
換することができる発進クラッチの提供を目的とする。

【００３５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のカップ
リングは、エンジンの駆動力が入力する入力側のトルク
伝達部材と、駆動力を車輪側に出力する出力側のトルク
伝達部材と、これら両トルク伝達部材の間でトルクを伝
達するメインクラッチと、操作手段によって連結操作さ
れるパイロットクラッチと、パイロットクラッチを介し
て伝達トルクを受け、これを操作力に変換する変換手段
と、この操作力をメインクラッチに伝達する操作部材
と、近傍に配置されたオイルポンプとを備え、メインク
ラッチ及びパイロットクラッチの一側が一方のトルク伝
達部材に連結され、メインクラッチの他側が他方のトル
ク伝達部材に連結され、パイロットクラッチの他側が操
作部材に連結され、変換手段が操作部材と他方のトルク
伝達部材との間に設けられ、入力側トルク伝達部材の延
設部が前記オイルポンプの入力側に連結されており、パ
イロットクラッチが連結されると伝達トルクを受けて変
換手段が作動し、操作部材を介してメインクラッチを連
結または連結解除すると共に、入力側トルク伝達部材を
介してオイルポンプがエンジンの駆動力によって常時駆
動されることを特徴とする。

【００３６】このように、本発明のカップリングは、入
力側のトルク伝達部材をオイルポンプの入力側に連結し
たことにより、エンジンの駆動力によってオイルポンプ
が常時駆動される。

【００３７】エンジンの駆動力によってオイルポンプを
常時駆動するこのような構成は、エンジンの駆動力によ
ってポンプ羽根車を回転させるトルクコンバータと類似
している。

【００３８】また、本発明のカップリングは、例えば、
メインクラッチの径方向内側にパイロットクラッチを配
置する構成のように、メインクラッチとパイロットクラ
ッチを互いの径方向に配置することが容易であり、この
ような場合は、外径の寸法に対して軸方向に短い形状と
することができる。

【００３９】これらの理由によって、本発明のカップリ
ングは、周辺にほとんど変更を加えずに、そのままのレ
イアウトや支持方法を保ちながら、低コストで、容易に
トルクコンバータと交換することが可能である。

【００４０】従って、本発明のカップリングを用いれ
ば、既存の部材や機構を有効に利用しながら、種々の動
力伝達装置を、極めて低コストに成立させることが可能
になる。

【００４１】これに加えて、本発明のカップリングで
は、相対回転する部材間でトルクが伝達されないから、
相対回転を吸収するためのベアリングが不要であり、そ
れだけ部品点数が低減され、低コストに構成することが
できると共に、設計の自由度が向上する。

【００４２】また、従来例と異なって、トルクを受けた
状態で部材が摺動するスプライン部などの連結部がトル
ク伝達経路に含まれていないから、ヒステリシス現象が
極めて軽微である。

【００４３】従って、トルク伝達特性を精密に制御する
ことが可能であり、例えば、車両の動力伝達経路に配置
するカップリングや発進クラッチのようにトルク伝達特
性を精密に、また、長期にわたり安定して制御する必要
のある装置に好適である。

【００４４】請求項２の発明は、請求項１に記載のカッ
プリングであって、パイロットクラッチの操作手段が電
磁石であり、この電磁石が静止部材に連結されていると
共に、そのリード線が静止部材に沿って外部に取り出さ
れていることを特徴とし、請求項１の構成と同等の作用
・効果が得られる。

【００４５】また、パイロットクラッチの操作手段に電
磁石を用いたことにより、圧力システムを操作手段にし
た従来例と異なって、ポンプとその駆動源及び配管など
が不要になるから、構造が簡単で、低コストになると共
に、配置スペースが狭くてすみ、軽量で車載性に優れ、
高い信頼性が得られる。

【００４６】また、電磁石の励磁電流値調整によって、
トルク伝達特性を精密に制御することができると共に、
トルク伝達特性の経時変化も電流値調整によって容易に
補正できるから、長期にわたって安定したトルク伝達特
性が得られる。

【００４７】また、電磁石のリード線は、静止部材に沿
って外部に取り出されており、無理な力が掛かることが
防止されるから、断線のような事故がなくなり、長期に
わたって正常な機能が保たれる。

【００４８】また、電磁石を静止側に固定した構成は、
回転側に配置した電磁石に、例えば、スリップリングと
ブラシとを介して電流を送る構成と較べると、電磁石に
安定して大電力を送ることができる上に、ブラシとスリ
ップリングの寿命による耐久性低下が避けられる。

【００４９】また、これら消耗部品の交換が不要にな
り、保守点検コストの上昇が防止される。

【００５０】請求項３の発明は、請求項１，２のいずれ
かに記載のカップリングであって、変換手段が、伝達ト
ルクを増幅しながら操作力に変換するカム機構であるこ
とを特徴とし、請求項１，２の構成と同等の作用・効果
が得られる。

【００５１】また、カム機構の増幅機能によってメイン
クラッチの操作力が増幅されるから、カップリングのト
ルク伝達容量が強化されると共に、メインクラッチと電
磁石をそれだけ小型、軽量にすることが可能になり、車
載性がさらに向上する。

【００５２】また、電磁石の小型化に伴って車載バッテ
リの負担が軽減され、エンジンの燃費が向上する。

【００５３】また、カム機構は小型で大きな操作力が得
られるから、配置スペース上の負担を増加させずに、カ
ップリングのトルク伝達容量を強化できる。

【００５４】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
かに記載のカップリングであって、パイロットクラッチ
が、コーンクラッチであることを特徴とし、請求項１〜
３の構成と同等の作用・効果が得られる。

【００５５】また、摩擦面数の少ないコーンクラッチを
用いたこの構成では、連結を解除するときのドラグトル
クが小さい。

【００５６】従って、このカップリングを、例えば、自
動変速機（ＡＴ）の発進クラッチに用い、そのオイル
（ＡＴＦ）で湿式クラッチにしても、ドラグトルクが小
さいから騒音レベルが極めて低い。

【００５７】また、ドラグトルクが小さいことにより、
変速に当たってトルクをほぼ完全に遮断できるから、円
滑な変速が可能であり、また、本発明のカップリングを
変速機構と直列に組み合わせた場合には、シンクロ機構
の容量を小さくすることができるから、それだけコスト
が低減される。

【００５８】また、自動変速機用のオイルポンプを利用
し、自動変速機とカップリング内部とで潤滑環境を共有
する場合は、専用のオイルポンプが不要になり、コスト
が低減される。

【００５９】請求項５の発進クラッチは、請求項１〜４
のいずれかに記載されたカップリングの入力側トルク伝
達部材をエンジン側に連結し、出力側トルク伝達部材を
変速機側に連結したことを特徴とする。

【００６０】この構成は、請求項１〜４のカップリング
をエンジンと変速機の間に配置して発進クラッチにした
ものであり、上記のように、トルクコンバータとの交換
を、周辺にほとんど変更を加えず、そのままのレイアウ
トを保ちながら、低コストで、容易に行える。

【００６１】また、請求項４の特徴を持った構成では、
ドラグトルクが防止され、連結解除操作に応じてエンジ
ンと変速機とを完全に切り離すことができるから、信号
などで停車したときのクリープ現象が防止され、クリー
プ現象に伴う燃費の低下が防止される。

【００６２】また、変速機は、このように変速時にエン
ジンと完全に切り離されるから、円滑な変速が可能にな
ると共に、変速機のシンクロ機構に必要な容量がそれだ
け小さくなる。

【００６３】従って、シンクロ機構を含めて変速機が小
型軽量になり、車載性がさらに向上する。

【００６４】

【発明の実施の形態】図１によって発進クラッチ１（本
発明の一実施形態）の説明をする。

【００６５】この発進クラッチ１は車両の自動変速機
（ＡＴ）の一部を構成しており、請求項５及び請求項
１，２，３の特徴を備えている。なお、左右の方向は図
１での左右の方向であり、エンジンは発進クラッチ１の
右側に配置され、自動変速機は左側に配置されている。
また、符号を与えていない部材等は図示されていない。

【００６６】発進クラッチ１は、エンジンのクランク軸
に連結された入力軸３、クラッチハウジング５（入力側
トルク伝達部材）、磁性材料のロータ７（出力側トルク
伝達部材）、多板式のメインクラッチ９、プレッシャー
プレート１１（操作部材）、多板式のパイロットクラッ
チ１３、アーマチャ１５、ボールカム１７（カム機構：
変換手段）、中空シャフト１９（静止部材）、電磁石２
１（操作手段）、ギヤポンプ２３（オイルポンプ）、コ
ントローラなどから構成されている。

【００６７】入力軸３にはフランジ部材２５がボルト２
７によって固定されている。フランジ部材２５はトーシ
ョンスプリング２９を介してディスク３１に連結されて
おり、トーションスプリング２９はそのダンパー機能に
よってエンジンの回転変動と、起動時及び停止時のショ
ックを吸収する。

【００６８】クラッチハウジング５は、支持ボス３３と
ボルト３４とによってディスク３１に固定されている。
また、クラッチハウジング５の中心部に設けられた凸部
３５は、入力軸３の中心部に設けられた凹部３６に係合
して、両者をセンターリングしている。

【００６９】ロータ７は、自動変速機側の出力軸３７に
内周をスプライン連結されており、その外周にはリング
３９が一体回転可能に連結されている。

【００７０】メインクラッチ９は、パイロットクラッチ
１３の径方向外側に配置されており、軸方向に交互配置
された複数枚のアウタープレート４１とインナープレー
ト４３とを有し、クラッチハウジング５とリング３９
（ロータ７）との間に配置されている。アウタープレー
ト４１はクラッチハウジング５の内周にスプライン連結
されており、インナープレート４３はリング３９の外周
にスプライン連結されている。

【００７１】また、クラッチハウジング５は発進クラッ
チ１の外殻部材であり、その左側壁部４５はメインクラ
ッチ９の受圧部になっている。

【００７２】プレッシャープレート１１はメインクラッ
チ９の押圧部材であり、メインクラッチ９とパイロット
クラッチ１３の右側に配置され、そのボス部４７はニー
ドルベアリング４９を介して出力軸３７上に支承されて
いる。また、プレッシャープレート１１と各プレート４
１，４３との間には押圧リング５０が配置されている。

【００７３】パイロットクラッチ１３は、軸方向に交互
配置された複数枚のアウタープレート５１とインナープ
レート５３とを有し、リング３９（ロータ７）とボス部
４７（プレッシャープレート１１）との間に配置されて
いる。アウタープレート５１はリング３９の内周にスプ
ライン連結されており、インナープレート５３はボス部
４７の外周にスプライン連結されている。

【００７４】このように、リング３９を挟んで、パイロ
ットクラッチ１３はメインクラッチ９の径方向内側に配
置されており、これらは軸方向に完全にオーバーラップ
している。

【００７５】アーマチャ１５は、パイロットクラッチ１
３（各プレート５１，５３）の右側に配置されており、
プレッシャープレート１１のボス部４７外周にスプライ
ン連結されている。

【００７６】ボールカム１７は、プレッシャープレート
１１（ボス部４７）とクラッチハウジング５の円板部５
５にそれぞれ形成されたカム溝にボール５７を配置して
構成されている。

【００７７】このように、ボールカム１７はパイロット
クラッチ１３とクラッチハウジング５の回転中心付近に
配置されているから、パイロットクラッチ１３とクラッ
チハウジング５から大きなトルクを受ける。

【００７８】中空シャフト１９は、エンジンの静止部分
に連結された静止部材であり、トルクコンバータが用い
られる場合は、そのステータを連結するために用いられ
る部材である。

【００７９】出力軸３７は中空シャフト１９を貫通し、
ベアリング５９によって中空シャフト１９に支承されて
いる。また、出力軸３７と中空シャフト１９との間には
オイル漏れを防止するシール６１が配置されている。

【００８０】電磁石２１は、ベアリング６３によってロ
ータ７上に支承されている。また、電磁石２１に固定さ
れた支持部材６５は噛み合い部によって中空シャフト１
９に連結され、電磁石２１の回転を防止している。

【００８１】中空シャフト１９の外周には軸方向の溝６
７が設けられており、電磁石２１のリード線６９はこの
溝６７を通って発進クラッチ１の外部に取り出され、さ
らに、発進クラッチ１を収容するトランスミッションケ
ース７１に取り付けられたグロメットから外部に引き出
されて、車載のバッテリに接続されている。

【００８２】また、電磁石２１はロータ７に設けられた
凹部７３に所定のエアギャップを介して配置されてい
る。

【００８３】ロータ７には非磁性体（例えば、ステンレ
ス鋼）のリング７５が溶接されており、このリング７５
によって径方向外側と内側で磁気的に絶縁されている。
また、パイロットクラッチ１３の各プレート５１，５３
には、リング７５と対応する位置に、切り欠きが周方向
等間隔に設けられており、これらのリング７５と切り欠
きとによって電磁石２１の磁力の短絡が防止されてい
る。

【００８４】コントローラは、電磁石２１の励磁、電流
調整、励磁停止などを行う。

【００８５】電磁石２１が励磁されると、アーマチャ１
５が吸引されてパイロットクラッチ１３が締結され、プ
レッシャープレート１１が出力軸３７側に連結され、ク
ラッチハウジング５からボールカム１７にエンジンの駆
動力が掛かり、発生したカムスラスト力によってプレッ
シャープレート１１が左に移動し、クラッチハウジング
５の左側壁部４５との間でメインクラッチ９を押圧して
締結する。

【００８６】こうして、発進クラッチ１が連結され、車
両が発進可能になる。

【００８７】なお、メインクラッチ９を押圧するボール
カム１７のカムスラスト力はクラッチハウジング５の左
側壁部４５に掛かり、カム反力はクラッチハウジング５
の円板部５５に掛かるから、メインクラッチ９の押圧力
とその反力はクラッチハウジング５上で相殺される。

【００８８】また、電磁石２１の励磁電流を制御してア
ーマチャ１５の吸引力を調整すると、パイロットクラッ
チ１３に滑りが生じてボールカム１７のカムスラスト力
が変化し、メインクラッチ９（発進クラッチ１）の伝達
トルクが変化し、車輪に送られるエンジンの駆動力を調
整することができる。

【００８９】また、変速時は電磁石２１の励磁を停止す
る。

【００９０】電磁石２１の励磁を停止すると、パイロッ
トクラッチ１３が開放されてボールカム１７のカムスラ
スト力が消失し、メインクラッチ９が開放されて発進ク
ラッチ１の連結が解除され、変速が容易になる。

【００９１】ギヤポンプ２３は、ポンプケーシング７
７、互いに噛み合うリングギヤ７９と内接ギヤ８１など
から構成されている。

【００９２】ポンプケーシング７７はトランスミッショ
ンケース７１に固定されており、リングギヤ７９はポン
プケーシング７７に回転自在に支承されている。また、
内接ギヤ８１はギヤポンプ２３の入力側部材であり、ベ
アリング８３によって中空シャフト１９の外周に支承さ
れている。

【００９３】また、クラッチハウジング５の左側壁部４
５には円筒部８５（延設部）が形成されており、この円
筒部８５は連結部８７によって内接ギヤ８１に連結され
ている。

【００９４】また、クラッチハウジング５の内部には潤
滑用のオイルが封入されており、円筒部８５とポンプケ
ーシング７７との間には、これらの相対回転を吸収する
ブッシュ８９と、オイル漏れを防止するシール９１が配
置されている。

【００９５】このように、内接ギヤ８１がエンジン側に
直結されたクラッチハウジング５と連結されていること
により、エンジンが回転している間、ギヤポンプ２３は
エンジンの駆動力によって常時駆動され、トランスミッ
ションケース７１に設けられているオイル溜まりからオ
イルを吸い上げる。

【００９６】出力軸３７には、軸方向の油路９３と、こ
れと連通する径方向の油路９５，９７，９９が設けられ
ている。

【００９７】ギヤポンプ２３の油圧は自動変速機の変速
操作に供されるのに加え、ギヤポンプ２３で加圧された
オイルが油路９３からクラッチハウジング５内部に供給
されると共に、油路９３から径方向の油路９５，９７，
９９に供給され、その圧力と遠心力とによって各油路９
５，９７，９９から、中空シャフト１９と出力軸３７と
の摺動部、ベアリング４９，５９，６３、ボールカム１
７、パイロットクラッチ１３、メインクラッチ９などに
与えられ、これらを充分に潤滑・冷却し、耐久性を大き
く向上させる。

【００９８】こうして、発進クラッチ１が構成されてい
る。

【００９９】発進クラッチ１のように、エンジンの駆動
力によってギヤポンプ２３を常時駆動する構成は、エン
ジンの駆動力によってポンプ羽根車を回転させるトルク
コンバータと類似している。

【０１００】さらに、メインクラッチ９の径方向内側に
パイロットクラッチ１３を配置した発進クラッチ１は、
外径寸法に対して軸方向に短い形状にすることができ
る。

【０１０１】これらの理由によって、発進クラッチ１
は、そのままトルクコンバータと交換することができる
から、トルクコンバータとの交換を、レイアウトや支持
方法を保ちながら、容易に、低コストで行うことができ
る。

【０１０２】従って、発進クラッチ１を用いれば、既存
の機能や部材を有効に利用しながら種々の動力伝達装置
を、極めて低コストに成立させることが可能になる。

【０１０３】また、発進クラッチ１では、上記のよう
に、相対回転する部材間でトルクが伝達されないから、
従来例において部材２５５，２５７の間に配置されたベ
アリング２５３のような、相対回転を吸収するためのベ
アリングが不要であり、それだけ部品点数が少なく、低
コストに構成することができ、設計の自由度が向上す
る。

【０１０４】また、従来例と異なって、トルクを受けた
状態で部材２６３が移動するスプライン部２３９のよう
な連結部がトルク伝達経路に含まれていないから、発生
するヒステリシスが極めて軽微であり、トルク伝達特性
を精密に制御することができる。

【０１０５】また、操作手段に電磁石２１を用いたこと
により、圧力システムを操作手段にした従来例と異なっ
て、ポンプとその駆動源や配管などが不要になるから、
発進クラッチ１は、それだけ構造が簡単で、低コストで
あり、配置スペースが狭くてすみ、軽量で車載性に優
れ、高い信頼性が得られる。

【０１０６】また、電磁石２１の励磁電流を調整するこ
とによって、トルク伝達特性を精密に制御することがで
きる。

【０１０７】さらに、各クラッチ９，１３やボールカム
１７の特性に生じる経時変化を電磁石２１の電流値によ
って容易に補正することができるから、長期にわたって
安定したトルク伝達特性が得られる。

【０１０８】また、電磁石２１のリード線６９は、静止
部材である中空シャフト１９の溝６７に沿って外部に取
り出されており、無理な力が掛かることが防止されてい
るから、断線のような事故がなくなり、発進クラッチ１
は長期にわたって正常な機能が保たれる。

【０１０９】また、電磁石２１を静止側に固定した発進
クラッチ１は、回転側に配置された電磁石にスリップリ
ングとブラシを介して電流を送る構成と較べると、電磁
石２１に安定して大電力を送ることが可能であり、その
上、ブラシとスリップリングの寿命による耐久性低下が
防止されると共に、これら消耗部品の交換が不要にな
り、保守点検コストの上昇が避けられる。

【０１１０】また、ボールカム１７の増幅機能によって
メインクラッチ９の操作力が増幅され、発進クラッチ１
のトルク伝達容量が強化されるから、メインクラッチ９
と電磁石２１の小型軽量化が可能になり、発進クラッチ
１の車載性がさらに向上する。

【０１１１】また、電磁石２１の小型化に伴って車載バ
ッテリの負担が軽減され、エンジンの燃費が向上する。

【０１１２】また、ボールカム１７は小型で大きな押圧
力が得られるから、配置スペース上の負担を掛けずに、
発進クラッチ１のトルク伝達容量を強化できる。

【０１１３】以上の効果に加えて、発進クラッチ１は、
次のような効果が得られる。

【０１１４】メインクラッチ９とパイロットクラッチ１
３とが軸方向にほぼ完全にオーバーラップしているか
ら、発進クラッチ１は軸方向にコンパクトに構成され、
車載性に優れている。

【０１１５】また、メインクラッチ９が径方向外側に配
置され大径になっているから、クラッチ容量を大きくし
易く、クラッチ容量が同一の場合はアウタープレート４
１とインナープレート４３の枚数が減るから、発進クラ
ッチ１は軸方向に更にコンパクトになり、軽量になる。

【０１１６】また、メインクラッチ９及びパイロットク
ラッチ１３と、ボールカム１７の一部を構成するプレッ
シャープレート１１とが互いに軸方向に配置されている
（径方向にオーバーラップしている）ことにより、発進
クラッチ１は径方向にも小型化されており、車載性が更
に向上している。

【０１１７】また、ボールカム１７は、クラッチハウジ
ング５及びパイロットクラッチ１３の回転軸に近い箇所
に配置されたことにより、それだけ大きなトルクを受け
ることができるから、メインクラッチ９（発進クラッチ
１）のトルク伝達容量が強化され、これらを更に小型軽
量にすることが可能になる。

【０１１８】また、リング３９を、メインクラッチ９と
パイロットクラッチ１３との間で共用するから、部品点
数が低減され、発進クラッチ１が更に小型で軽量になる
と共に、メインクラッチ９とパイロットクラッチ１３を
上記のように径方向に配置することが可能になる。

【０１１９】また、プレッシャープレート１１とクラッ
チハウジング５との間にボールカム１７を配置したこと
によって、上記のように、メインクラッチ９の押圧力と
その反力がクラッチハウジング５の内部で相殺されるか
ら、周辺の部材に負担が掛からず、これらの耐久性が大
きく向上する。

【０１２０】また、ギヤポンプ２３を自動変速機との間
で共用することによって、専用のオイルポンプが不要に
なり、コストが更に低減される。

【０１２１】なお、ボールカム１７のカム溝が形成され
たクラッチハウジング５はカム溝の強度（負荷容量）を
高く保つために、例えば、高周波焼き入れ、軟窒化処理
などの表面硬化処理を施す必要がある。

【０１２２】そこで、クラッチハウジング５は、中心側
の円板部５５と、その外側の部分とに分割してあり、カ
ム溝が形成されるこの円板部５５だけを表面硬化処理す
ることができるから、クラッチハウジング５全体を熱処
理する場合と較べて、熱処理コストが大幅に低減され、
生産性が大きく向上する。

【０１２３】熱処理後の円板部５５は、溶接、圧着、銅
ろう付け、溶剤による接着、あるいは、その他の固着手
段で外側の部分と一体にする。

【０１２４】なお、エンジンのトルクは、例えば、１０
０〜３００Ｎｍ程度であり、さらに、大きなトルクはク
ラッチハウジング５からメインクラッチ９を通り、円板
部５５を通らないから、円板部５５の代わりに、硬化処
理しない材料を用いても充分な耐久性が得られる。

【０１２５】なお、本発明において、メインクラッチと
パイロットクラッチは、多板クラッチの他に、例えば、
単板クラッチ、コーンクラッチなどのように、どのよう
な形式の摩擦クラッチを用いてもよい。

【０１２６】また、これらは湿式でも乾式でもよい。

【０１２７】また、多板クラッチや単板クラッチのアウ
タープレートとインナープレートのには、カップリング
や発進クラッチに用いられたときに必要な強度、耐久
性、あるいは、潤滑オイルのような周辺環境に対する適
性などの条件に合わせて、例えば、スティール、カーボ
ン、ペーパーやこれら以外のプレート材料の中から自由
に選択することができる。

【０１２８】また、パイロットクラッチの操作手段は、
電磁石に限らず、電動モータの回転を変換手段で減速し
ながら操作力に変換するアクチュエータや、油圧アクチ
ュエータのような流体圧アクチュエータでもよい。

【０１２９】また、オイルポンプは、ギヤポンプに限ら
ず、どのような形式のオイルポンプでもよい。また、ギ
ヤポンプは、実施形態に用いられたような内接型のギヤ
ポンプではなく、外接型のギヤポンプでもよい。

【０１３０】また、請求項２の構成において、電磁石を
連結する静止部材と、リード線を外部に取り出すための
静止部材は、実施形態の中空シャフト１９のように同一
部材でもよく、また、異なった部材でもよい。

【０１３１】また、このような静止部材は、トルクコン
バータのステータ用シャフト（中空シャフト１９）に限
らず、他の静止部材でもよい。

【０１３２】また、リード線は、実施形態のように中空
シャフト１９に設けた溝６７に収容する他に、静止部材
に貫通孔を設け、これに通して外部に取り出してもよ
い。

【０１３３】また、この貫通孔以外の形態では、リード
線を静止部材の溝や外周に固定することが望ましく、こ
の固定方法は、機械的な固定方法の他に、オイルの環境
で可能ならば、接着剤を用いてもよい。

【０１３４】また、本発明のカップリングは、動力伝達
系の断続装置や発進クラッチに限らず、例えば、ハイブ
リッド自動車で駆動源を切り替える装置のような、他の
用途にも適用可能である。

【０１３５】

【発明の効果】請求項１のカップリングは、入力側トル
ク伝達部材を介してオイルポンプをエンジンで駆動する
構成が、ポンプ羽根車をエンジンで駆動するトルクコン
バータと類似しており、さらに、外径寸法に較べて軸方
向に短くできるから、周辺にほとんど変更を加えず、そ
のままのレイアウトを保ちながら、低コストで、容易に
トルクコンバータと交換することが可能であり、既存の
部材や機構を有効に利用しながら、種々の動力伝達装置
を極めて低コストに成立させることができる。

【０１３６】また、相対回転を吸収するためのベアリン
グが不要で部品点数が低減され、さらに低コストにな
り、設計の自由度が向上する。

【０１３７】また、トルクを受けた状態で部材が摺動す
ることがなく、ヒステリシス現象が極めて軽微であるか
ら、トルク伝達特性を精密に制御できる。

【０１３８】請求項２のカップリングは、請求項１の構
成と同等の効果が得られる。

【０１３９】また、パイロットクラッチの操作手段に電
磁石を用いたこの構成は、圧力システムを用いた構成と
異なって、構造簡単、低コストであり、配置スペースが
狭くてすみ、軽量で車載性に優れ、高い信頼性が得られ
る。

【０１４０】また、トルク伝達特性の精密な制御が可能
であり、長期にわたって安定した特性が得られる。

【０１４１】また、電磁石のリード線は、無理な力が掛
かることによる断線がなくなり、長期にわたって正常な
機能が保たれる。

【０１４２】また、静止側に固定された電磁石には、大
電力が安定して供給されると共に、消耗部品による耐久
性低下が防止され、消耗部品の交換が不要で、保守点検
コストの上昇が避けられる。

【０１４３】請求項３のカップリングは、請求項１，２
の構成と同等の効果が得られる。

【０１４４】また、カム機構によってトルク伝達容量が
強化され、メインクラッチと電磁石の小型軽量化が可能
になり、車載性がさらに向上する。

【０１４５】また、電磁石の小型化に伴って車載バッテ
リの負担が軽減され、エンジンの燃費が向上する。

【０１４６】また、小型で大きな操作力が得られるカム
機構によって、配置スペース上の負担を増加させずに、
カップリングのトルク伝達容量を強化できる。

【０１４７】請求項４のカップリングは、請求項１〜３
の構成と同等の効果が得られる。

【０１４８】また、摩擦面数の少ないコーンクラッチに
よって、連結を解除するときのドラグトルクが小さくな
り、湿式にして耐久性を向上させながら、騒音レベルを
改善できる。

【０１４９】また、発進クラッチに用いた場合は、ドラ
グトルクが小さいことにより変速時にトルクがほぼ完全
に遮断されて円滑な変速が可能になり、シンクロ機構の
容量を小さくすることが可能になってコストが低減され
る。

【０１５０】請求項５の発進クラッチは、請求項１〜４
の構成と同等の効果が得られる。

【０１５１】また、トルクコンバータとの交換を、周辺
にほとんど変更を加えず、そのままのレイアウトを保ち
ながら、低コストで容易に行えるから、既存の部材や機
構を有効に利用しながら、動力伝達装置の種々のレイア
ウトが、極めて低コストに成立する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の断面図である。

【図２】従来例の構成を示すブロック図である。

【図３】図２の従来例に用いられたクラッチ装置の断面
図である。

【図４】図３の要部拡大図である。

【図５】トルク伝達特性のヒステリシスを示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１ 発進クラッチ（カップリング） ５ クラッチハウジング（入力側トルク伝達部材） ７ ロータ（出力側トルク伝達部材） ９ メインクラッチ １１ プレッシャープレート（操作部材） １３ パイロットクラッチ １７ ボールカム（カム機構：変換手段） １９ 中空シャフト（静止部材） ２１ 電磁石（操作手段） ２３ ギヤポンプ（オイルポンプ） ８５ クラッチハウジング５の円筒部（延設部）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの駆動力が入力する入力側のト
   ルク伝達部材と、駆動力を車輪側に出力する出力側のト
   ルク伝達部材と、これら両トルク伝達部材の間でトルク
   を伝達するメインクラッチと、操作手段によって連結操
   作されるパイロットクラッチと、パイロットクラッチを
   介して伝達トルクを受け、これを操作力に変換する変換
   手段と、この操作力をメインクラッチに伝達する操作部
   材と、近傍に配置されたオイルポンプとを備え、メイン
   クラッチ及びパイロットクラッチの一側が一方のトルク
   伝達部材に連結され、メインクラッチの他側が他方のト
   ルク伝達部材に連結され、パイロットクラッチの他側が
   操作部材に連結され、変換手段が操作部材と他方のトル
   ク伝達部材との間に設けられ、入力側トルク伝達部材の
   延設部が前記オイルポンプの入力側に連結されており、
   パイロットクラッチが連結されると伝達トルクを受けて
   変換手段が作動し、操作部材を介してメインクラッチを
   連結または連結解除すると共に、入力側トルク伝達部材
   に連結されたオイルポンプがエンジンの駆動力によって
   常時駆動されることを特徴とするカップリング。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発明であって、パイロ
   ットクラッチの操作手段が電磁石であり、この電磁石が
   静止部材に連結されていると共に、そのリード線が静止
   部材に沿って外部に取り出されていることを特徴とする
   カップリング。
3. 【請求項３】 請求項１，２のいずれかに記載の発明で
   あって、変換手段が、伝達トルクを増幅しながら操作力
   に変換するカム機構であることを特徴とするカップリン
   グ。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の発明で
   あって、パイロットクラッチが、コーンクラッチである
   ことを特徴とするカップリング。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載されたカ
   ップリングの入力側トルク伝達部材をエンジン側に連結
   し、出力側トルク伝達部材を変速機側に連結したことを
   特徴とする発進クラッチ。