JP2004286190A

JP2004286190A - 自動変速機の発進クラッチ

Info

Publication number: JP2004286190A
Application number: JP2003082460A
Authority: JP
Inventors: Masa Nakamura; 雅中村
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【目的】本発明は、流体継手のエンジン側に連結されるポンプ部材と、変速機側に連結されるタービン部材とを乾式クラッチで係合する発進クラッチの構造を簡素化したことを目的としている。
【構成】このため、ハウジングと、ポンプ部材と、タービン部材と、流体継手と、乾式クラッチとを備え、乾式クラッチでポンプ部材とタービン部材との間を係合する自動変速機の発進クラッチにおいて、ハウジングの変速機側の外壁面にクラッチカバーを取り付けるカバー取付部とクラッチディスクが係合する摩擦面とを形成し、ハウジングの変速機側の外壁面と出力軸との間に乾式クラッチを装着するとともに、乾式クラッチを解放するリリース機構を乾式クラッチと変速機との間に設けている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動変速機の発進クラッチに係り、特に流体継手のエンジン側に連結されるポンプ部材と、変速機側に連結されるタービン部材とを乾式クラッチで係合する発進クラッチの構造を簡素化した自動変速機の発進クラッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
発進クラッチとしては、一般的にマニュアルトランスミッション用の乾式クラッチ（「乾式単板クラッチ」ともいう）やＡＴ（「自動変速機」ともいう）用のトルクコンバータ、一部ＣＶＴ（「無段変速機」ともいう）用の電磁クラッチが存在する。
【０００３】
近年、伝達効率の良い発進クラッチとして乾式クラッチが、マニュアルトランスミッションベースの自動シフト機構（「ＭＴＡ」ともいう）に採用されるようになってきている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５９−１４７１５６号公報（第３−４頁、図１−２）
【特許文献２】
特開平７−３０１３０２号公報（第３−５頁、図１−２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の自動変速機の発進クラッチにおいて、前記乾式クラッチをマニュアルトランスミッションベースの自動シフト機構に採用した際には、発進時のクリープ制御が難しく、スムーズな発進を安定して行うことが困難であるという不都合がある。
【０００６】
また、前記電磁クラッチを採用した際には、クリープ制御が簡単であり、引きずりトルクも少ないというメリットを有しているが、慣性マスが大きく、自動シフト機構のシンクロ性能に悪影響を及ぼすという不都合がある。
【０００７】
更に、同様な技術内容のものとしては、特許文献１に開示されるものがあるが、この特許文献１に開示のロックアップクラッチの制御は、油圧制御であり、ポンプロスが常に発生するとともに、動力自体をカットするクラッチも有していることから、燃費やコストの面からデメリットを有している。
【０００８】
更にまた、特許文献２は、１速と後退のギヤルートと、２〜５速のギヤルートとを分離しており、１速と後退は流体継手に繋がっているとともに、２〜５速は湿式クラッチに繋がっており、発進時の容易さと高速段の効率の高さを両立した考えであるが、前記自動シフト機構で問題になる変速時のショック緩和には流体継手を使うことができないとともに、油圧でクラッチを作動させるためにポンプロスが発生し、伝達効率が低下しているという不都合がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、エンジンに連結されるハウジングと、このハウジングの内壁に装着されるポンプ部材と、前記ハウジングに相対回転が可能に収容されるタービン部材と、このタービン部材に連結されるとともに前記ハウジングを貫通して変速機の入力軸に回転を伝達する出力軸とからなる流体継手と、クラッチディスクとスプリングとクラッチカバーとを有する乾式クラッチとを備え、この乾式クラッチで前記ポンプ部材と前記タービン部材との間を係合する自動変速機の発進クラッチにおいて、前記ハウジングの変速機側の外壁面に前記クラッチカバーを取り付けるカバー取付部と前記クラッチディスクが係合する摩擦面とを形成し、このハウジングの変速機側の外壁面と前記出力軸との間に前記乾式クラッチを装着するとともに、前記乾式クラッチを解放するリリース機構を前記乾式クラッチと変速機との間に設けたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、乾式クラッチを解放するリリース機構を乾式クラッチと変速機との間に設け、手動変速機に使用される乾式クラッチを使用して流体継手のポンプ部材とタービン部材とを係合させ、発進クラッチの構造を簡素化しつつオイルポンプの駆動ロスを防止している。
【００１１】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【００１２】
図１〜図４はこの発明の実施例を示すものである。図１及び図２において、２は発進クラッチである。
【００１３】
この発進クラッチ２は、図１に示す如く、流体継手４と乾式クラッチ（「乾式単板クラッチ」ともいう）６とを備えている。
【００１４】
そして、流体継手４は、エンジン（図示せず）に連結されるハウジング８と、このハウジング８の内壁１０に装着されるポンプ部材１２と、前記ハウジング８に相対回転が可能に収容されるタービン部材１４と、このタービン部材１４に連結されるとともに前記ハウジング８を貫通して自動変速機（以下、単に「変速機」という）１６の入力軸１８に回転を伝達する出力軸２０とからなる。
【００１５】
また、前記乾式クラッチ６は、クラッチディスク２２とスプリング２４とクラッチカバー２６とを有している。
【００１６】
前記発進クラッチ２は、乾式クラッチ６で前記ポンプ部材１２と前記タービン部材１４との間を係合するものである。
【００１７】
このとき、図２に示す如く、前記ハウジング８の変速機１６側の外壁面２８に前記クラッチカバー２６を取り付けるカバー取付部３０と前記クラッチディスク２２が係合する摩擦面３２とを形成し、このハウジング８の変速機１６側の外壁面２８と前記出力軸２０との間に前記乾式クラッチ６を装着するとともに、前記乾式クラッチ６を解放するリリース機構３４を前記乾式クラッチ６と変速機１６との間に設ける構成とする。
【００１８】
詳述すれば、前記発進クラッチ２は、流体継手４と乾式クラッチ６とを直列状態に並べたものである。
【００１９】
つまり、前記流体継手４のハウジング８の変速機１６側の外壁面２８を平面状に形成し、この外壁面２８の外周部位に、クラッチカバー２６を取り付けるためのカバー取付部３０を設けるとともに、外壁面２８の内周部位には、クラッチディスク２２が係合するための摩擦面３２を設ける。
【００２０】
また、前記乾式クラッチ６の断続を行うリリース機構３４は、通常のマニュアルトランスミッション車と同様のレリーズベアリング３６をモータ３８で作動させるものである。すなわち、リリース機構３４は、前記発進クラッチ２の出力軸２０と前記変速機１６の入力軸１８との間に設けられるレリーズベアリング３６と、リリース機構３４を作動させるモータ３８と、このモータ３８の作動力をレリーズベアリング３６に伝達するレリーズシャフト４０とからなる。
【００２１】
なお符号４２は、前記発進クラッチ２のハウジング８をエンジン（図示せず）に連結させるために、エンジン側に突出させたエンジン側接続部である。
【００２２】
次に作用を説明する。
【００２３】
前記リリース機構３４を作動させず、前記乾式クラッチ６が接続状態（「乾式クラッチＯＮ時」ともいう）にある場合には、前記流体継手４のハウジング８の変速機１６側の外壁面２８に形成した摩擦面３２に前記乾式クラッチ６のクラッチディスク２２が係合した直結モードとなっている。
【００２４】
このため、図３に示す如く、エンジンからの駆動力は、前記流体継手４のハウジング８に至り、この流体継手４のハウジングから乾式クラッチ６のクラッチディスク２２を介して前記発進クラッチ２の出力軸２０に伝達され、この出力軸２０からレリーズベアリング３６を介して前記変速機１６の入力軸１８に伝達される。
【００２５】
また、前記モータ３８によってリリース機構３４が作動されると、レリーズベアリング３６によって前記流体継手４のハウジング８の変速機１６側の外壁面２８に形成した摩擦面３２への乾式クラッチ６のクラッチディスク２２の係合が解除され、前記乾式クラッチ６が解放状態となる。
【００２６】
この乾式クラッチ６が解放状態（「乾式クラッチＯＦＦ時」ともいう）にある場合には、フューエルカップリングモードとなり、図４に示す如く、エンジンからの駆動力は、前記流体継手４のポンプ部材１２とタービン部材１４との間を経て、前記発進クラッチ２の出力軸２０に伝達され、この出力軸２０からレリーズベアリング３６を介して前記変速機１６の入力軸１８に伝達される。
【００２７】
このとき、前記流体継手４のポンプ部材１２とタービン部材１４とが機能していることにより、流体継手４にすべりがあるため、クリープが発生する。
【００２８】
従来、自動変速機の発進クラッチには、流体継手のポンプ部材とタービン部材との間を摩擦クラッチで係合可能とし、流体継手で車両の発進を容易にするとともに、摩擦クラッチの係合で駆動ロスを低減するものがあり、このような摩擦クラッチを油圧によって係合する湿式クラッチとした場合には、油圧源であるオイルポンプの駆動ロスが発生する問題があった。
【００２９】
このため、この発明の実施例においては、流体継手４と乾式クラッチ６とで自動変速機の発進クラッチ２を構成し、流体継手４のハウジング８の変速機１６側の外壁面２８に前記クラッチカバー２６を取り付けるカバー取付部３０及びクラッチディスク２２が係合する摩擦面３２を形成し、このハウジング８の変速機１６側の外壁面２８と前記出力軸２０との間に前記乾式クラッチ６を装着するとともに、前記乾式クラッチ６を解放するリリース機構３４を前記乾式クラッチ６と変速機１６との間に設けたことにより、手動変速機に使用される乾式クラッチ６を使用して流体継手４のポンプ部材１２とタービン部材１４とを係合させることができ、発進クラッチ２の構造を簡素化しつつオイルポンプの駆動ロスを防止できるものである。
【００３０】
また、前記リリース機構３４をモータ３８によって作動させることにより、油圧で作動させる場合と比較して、オイルポンプの駆動ロスを防止することができ、実用上有利である。
【００３１】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００３２】
例えば、この発明の実施例においては、ポンプ部材１２とタービン部材１４とからなる流体継手４と、乾式クラッチ６とによって、発進クラッチ２を構成し、この発進クラッチ２に変速機１６を使用する構成としたが、クラッチ機構との組み合わせに使う自動シフト機構（「ＭＴＡ」ともいう）として、シンプソンタイプのプラネタリギヤを使用するシステムとした構成とすることも可能である。
【００３３】
すなわち、図５に示す如く、自動変速機５２に電磁クラッチからなるクラッチ５４を介してエンジン（図示せず）に連結する際に、このクラッチ５４の代わりに、発進クラッチ２を使用するものである。
【００３４】
ここで、自動変速機５２の構造について説明すると、図５に示す如く、自動変速機５２は、ギヤ式の手動変速機をベースにしたものであり、４速以上の変速段５６を構成するように、複数のギヤ列を備え、これら各ギヤ列が自動的に切り替えられる。
【００３５】
前記自動変速機５２には、図示しない変速機ケース内で、発進クラッチ２に接続された入力軸である第１入力軸１８と、この第１入力軸１８と同軸延長上に配置された第２入力軸５８とが備えられ、また、第１入力軸１８及び第２入力軸５８と平行に配置された出力軸（カウンタ軸）６０及びリバースアイドラ軸６２が備えられている。
【００３６】
前記第１入力軸１８は、中間部位を第１入力側軸受６４で回転自在に支持され、図示しないエンジン側の一端側が発進クラッチ２に接続されているとともに、エンジンから離れた側の他端側が第２入力軸５８の一端側に対峙して配置されている。前記第２入力軸５８は、エンジン側の一端側が第１入力軸１８の他端側に対峙して配置されているとともに、両端部を２つの第２入力側軸受６６−１、６６−２で回転自在に支持されている。
【００３７】
また、前記出力軸６０は、第１入力軸１８と第２入力軸５８とを軸方向で合わせた長さに対応した長さで形成され、両端側の２つの出力側軸受６８−１、６８−２で回転自在に支持されている。リバースアイドラ軸６２は、変速機ケースに固定して保持されている。
【００３８】
そして、前記第１入力軸１８と第２入力軸５８との間には、第１入力軸１８の回転を第２入力軸５８に伝達するシンプソンタイプの遊星歯車機構（「プラネタリギヤ機構」とも換言できる）７０が設けられている。また、第１入力軸１８及び第２入力軸５８と出力軸６０との間には、第１、第２入力軸１８、５８の駆動力を互いに異なる変速比にて出力軸６０へ伝達する変速段（前進５段、リバース）５６を構成するように、複数のギヤ列としては、リバース（ＲＥＶ）ギヤ列７２と、高速段ギヤ列としての４速ギヤ列７４及び５速ギヤ列７６とを有する。
【００３９】
前記遊星歯車機構７０は、第１入力軸１８の他端側と第２入力軸５８の一端側との間に配置されている。第１入力軸１８は、発進クラッチ２に接続されて遊星歯車機構７０に回転を伝達するものである。第２入力軸５８は、遊星歯車機構７０によって回転される。
【００４０】
前記出力軸６０には、４速ギヤ列７４及び５速ギヤ列７６に連絡する変速機構としての他のシンクロ機構としての４速・５速シンクロ機構７８が設けられる。
【００４１】
前記出力軸６０のエンジン側の端部位には、ファイナルギヤ機構８０が設けられているとともに、このファイナルギヤ機構８０を介してデファレンシャル機構８２が連結して設けられている。
【００４２】
つまり、低速段にシンクロ機構を有している通常の自動シフト機構の場合には、トルクを切ることができないためシステムが成立しないが、上記自動変速機構５２では１−３速までは遊星歯車機構７０で変速を行うため、変速時にエンジンから入力するトルクを切る必要がなく、また４−５速ではシンクロ容量をあまり必要としないため、上述した電磁クラッチ５４は発進時とクリープ走行時にだけ使用されるが、発進及びクリープ制御が困難である。そのため、電磁クラッチ５４の代わりに上述の発進クラッチ２を使用すれば、流体継手４を利用して発進及びクリープ制御を容易にしつつ、走行時には乾式クラッチ６を係合して流体継手４の駆動ロスを防止することができて好適である。
【００４３】
また、この発明の実施例においては、モータを使用して乾式クラッチの断続を行う構成としたが、モータの代わりに、油圧を使用して油圧で乾式クラッチを作動させる構成とすることも可能である。
【００４４】
更に、この発明の実施例における発進クラッチにおいては、四輪車を想定したものであるが、原動機付きの二輪車や特機の発進クラッチとして応用することも可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、エンジンに連結されるハウジングと、ハウジングの内壁に装着されるポンプ部材と、ハウジングに相対回転が可能に収容されるタービン部材と、タービン部材に連結されるとともにハウジングを貫通して変速機の入力軸に回転を伝達する出力軸とからなる流体継手と、クラッチディスクとスプリングとクラッチカバーとを有する乾式クラッチとを備え、乾式クラッチでポンプ部材とタービン部材との間を係合する自動変速機の発進クラッチにおいて、ハウジングの変速機側の外壁面にクラッチカバーを取り付けるカバー取付部とクラッチディスクが係合する摩擦面とを形成し、ハウジングの変速機側の外壁面と出力軸との間に乾式クラッチを装着するとともに、乾式クラッチを解放するリリース機構を乾式クラッチと変速機との間に設けたので、手動変速機に使用される乾式クラッチを使用して流体継手のポンプ部材とタービン部材とを係合させることができ、発進クラッチの構造を簡素化しつつオイルポンプの駆動ロスを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す自動変速機の発進クラッチの概略構成図である。
【図２】発進クラッチの構成図である。
【図３】発進クラッチの乾式クラッチＯＮ（直結モード）時の説明図である。
【図４】発進クラッチの乾式クラッチＯＦＦ（フューエルカップリングモード）時の説明図である。
【図５】この発明の他の第１の実施例を示す自動変速機の発進クラッチの概略構成図である。
【符号の説明】
２発進クラッチ
４流体継手
６乾式クラッチ（「乾式単板クラッチ」ともいう）
８ハウジング
１２ポンプ部材
１４タービン部材
１６自動変速機（単に「変速機」ともいう）
１８入力軸
２０出力軸
２２クラッチディスク
２４スプリング
２６クラッチカバー
２８外壁面
３０カバー取付部
３２摩擦面
３４リリース機構
３６レリーズベアリング
３８モータ
４０レリーズシャフト
４２エンジン側接続部

Claims

エンジンに連結されるハウジングと、このハウジングの内壁に装着されるポンプ部材と、前記ハウジングに相対回転が可能に収容されるタービン部材と、このタービン部材に連結されるとともに前記ハウジングを貫通して変速機の入力軸に回転を伝達する出力軸とからなる流体継手と、クラッチディスクとスプリングとクラッチカバーとを有する乾式クラッチとを備え、この乾式クラッチで前記ポンプ部材と前記タービン部材との間を係合する自動変速機の発進クラッチにおいて、前記ハウジングの変速機側の外壁面に前記クラッチカバーを取り付けるカバー取付部と前記クラッチディスクが係合する摩擦面とを形成し、このハウジングの変速機側の外壁面と前記出力軸との間に前記乾式クラッチを装着するとともに、前記乾式クラッチを解放するリリース機構を前記乾式クラッチと変速機との間に設けたことを特徴とする自動変速機の発進クラッチ。
前記リリース機構は、モータにて作動されることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の発進クラッチ。