JPH01188721A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車のエンジン及び変速機間で動力の断接を
行うのに有用なりラッチに関するものである。

（従来の技術） この種クラッチとしては所謂乾式単板クラッチを用いる
のが常套である。

（発明が解決しようとする課題） しかし乾式単板クラッチでは、クラッチ操作が、クラッ
チ継合状態を保つための大きなスプリング力に抗して行
うため、大きな操作力を必要とし、クラッチ操作ストロ
ークが大きいこととも相俟って運転者の疲労を招く。

そこで特開昭６１−１８９３２９号公報に見られる如く
流体クラッチを代用することが提案されているが、この
流体クラッチは高価且つ大型であり、コスト的にもスペ
ース的にも不利である。

（課題を解決するための手段） 本発明は新規なりラッチを提供し、もって上述の諸問題
を解決しようとするもので、 トルクの受け渡しを行うべき２部材間の相対回転に応じ
たカム作用により流体を吸入、吐出するポンプ部と、 クラッチ操作量につれ、上記吸入を制限すると共に上記
吐出を許容する流量制御部とを設けたクラッチ構造に特
徴づけられる。

ところでポンプ部は、トルクの受け渡しを行うべき２部
材の一方に摺動自在に嵌合したプランジャと、２部材の
他方に設定したカム面と、このカム面に向け上記のプラ
ンジャを付勢する弾性手段とで構成することができる。

更に流量制御部は、クラッチ非操作中上記吸入を許容す
ると共に上記吐出を禁止するクラッチ継合位置と、クラ
ッチ操作途中で上記吸入を許容すると共に上記吐出の禁
止をクラッチ操作量につれ徐々に解除する半クラッチ位
置と、クラッチ完全操作中上記吸入を禁止すると共に上
記吐出を許容するクラッチ遮断位置とを有する流量制御
弁で構成することができる。

又ポンプ部及び流量制御部間に整流部を介挿し、ポンプ
部を吸入中は流量制御部の吸入ポートに、吐出中は流量
制御部の吐出ポートに通じさせるようにするのが良い。

なお、ポンプ部を複数個設け、同位相で吸入、吐出を行
うポンプ部同士を共通の回路により流量制御部に接続す
るのが有利である。

（作　用） クラッチ非操作中流量制御部はポンプ部の吸入を許容し
、吐出を禁止している。これがため、トルクの受け渡し
を行うべき２部材間の相対回転に応じたカム作用により
ポンプ部が流体を吸入、吐出するに際し、吸入は自由に
行い得るも、吐出は実行し得ない。従ってポンプ部は上
記のカム作用をころし、２部材間を回転係合させるロッ
ク状態となり、これら２部材間で動力の受け渡しを行わ
せるクラッチ継合状態を得ることができる。

クラッチ操作中はその操作量につれ、流量制御部がポン
プ部の吸入を制限すると共に吐出を許容し、完全操作時
流量制御部がポンプ部の吸入を禁止すると共に吐出を自
由に行わせ得る状態になる。

よってポンプ部はカム作用を行う部分に対し徐々に係合
力を低下され、２部材間の動力の受け渡しを制限する半
クラッチ状態を得ることができ、最終的にはポンプ部が
カム作用を行う部分に対し自由状態となって２部材間で
動力の受け渡しを行わないクラッチ遮断状態を得ること
ができる。

ところで上記クラッチ操作は、クラッチ操作部材のリタ
ーンスプリングに抗して行うこととなるため、操作力が
小さくてよく、又そのためクラッチ操作ストロークを大
きくする必要がないこととも相俟って運転者の疲労を軽
減することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図乃至第３図は本発明クラッチの一実施例で、ｌは
エンジンクランクシャフト、２は変速機入力軸を夫々示
し、本実施例のクラッチはこれらクランクシャフト１及
び変速機入力軸２間を断接し得るよう構成してクラッチ
ハウジング３内に収納する。

クランクシャフト１にフライホイル４を結合し、変速機
入力軸２にはカムリング５を相対回転可能に嵌合する。

そしてフライホイル４及びカムリング５間を、゛乾式単
板クラッチ等で周知のトーショナルダンパ６を介して駆
動結合する。

カムリング５は、本発明の要部を構成するポンプ部材７
の一部を成すもので、変速機入力軸２に一体成形したフ
ランジ８を跨ぐよう変速機入力軸２に嵌合する。カムリ
ング５内には、フランジ８の外周面を包囲するカム面５
ａを形成してフランジ８の外周面との間に室９を画成し
、カム面５ａを第２図に示す如くフランジ８の軸線を通
る単一平面に関し対称形状とする。

フランジ８には更に、その外周面に開口させて複数の径
方向盲孔８ａを形成し、これら孔をフランジ８の中心線
に関し対称に配置する。各盲孔８、ａにプランジャ１０
を摺動自在に嵌合してポンプ室１１を画成し、各プラン
ジャ１０をばね１２によりカム面５ａに押圧する。この
際ヘルツの応力を減じ、摩耗を少なくするためプランジ
ャ１０の先端は第４図に示す如く中央領域αの曲率半径
をＲ２とするが、他領域の曲率半径をＲ，の如く大き（
する。プランジャ１０はカムリング５及びフランジ８の
相対回転中カム面５ａにより進退されて室１１内に作動
油を吸入したり、室１１から作動油を吐出するポンプ作
用を行うが、この際連絡ポート８ｂを経て作動油の受け
渡しを行う窪み５ｂ、及び室９に対する作動油の受け渡
しを行う窪み５ｃをカムリング５に形成する。

そして、同位相で吸入、吐出を行うポンプ室１１に係わ
る窪み５ｂ同士を油路５４，５ｅに接続し、窪み５ｃを
油路５ｆに接続する。又、油路５ｄ。

５ｅ、５ｆは固定カプラ１３を介して回路１４〜１６に
接続する。

回路１４は逆止弁１７ａ、１７ｂを介して流量制御弁１
８の吐出ポートＥ及び吸入ポート！に接続し、回路１５
は逆止弁１７ｃ、１７ｄを介して流量制御弁１８の吐出
ポートＥ及び吸入ポー１−１に接続し、逆止弁１７ａ−
１７ｂで整流部１７を構成する。回路１６は流量制御弁
１８の吸入ポートＴに通じた吸入回路１９に接続し、流
量制御弁１８の吐出ポートＣに吐出回路２０を接続して
設ける０回路１９は直接リザーバタンク２１内に至らし
め、回路２０はオイルクーラ２２を介してリザーバタン
ク２１に至らしめる。又、吐出ポートＥはリリーフ弁２
３を有するリリーフ回路２４にも接続する。

流量制御弁１８は第３図にも示すように、通常はばね１
８ａにより第３図（ａ）の位置にされて吐出ポー）Ｅ、
Ｃ間を遮断すると共に吸入ポートＴ、１間を連通ずる。

クラッチペダル２５の踏込みによりクラッチ操作する途
中では第３図（ロ）に示す如くスプール１８ｂが押込ま
れ、吸入ポー１−Ｔ、１間を通じた状態で吐出ポートＥ
、Ｃ間の連通度をクラッチ操作量に応じ高める。なおこ
の目的のため、吐出ポートＣは第３図（ｄ）に示す如（
にスプール軸線方向に細長形状とする。クラッチペダル
２５の最大踏込みによるスプール１８ｂの押込限界では
、第３図（Ｃ）の如く吸入ポー）Ｔ、１間を遮断し、吐
出ポートＣは全開の状態で吐出ポートＥと連通している
。

上記実施例の作用を次に説明する。

先ずポンプ室１１に対する作動油の往来が全く制限され
ない場合の、ポンププランジャｌＯによる作動油の吐出
割合及び吸入割合（カムリング５及びフランジ８間の相
対回転角に対する吐出量及び吸入量）を説明する。第５
図中横軸は、フランジ８がカムリング５に対し第２図中
矢印方向へ相対回転する時の上記相対回転角を示し、第
２図中左右方向における一対のプランジャｌＯは夫々第
５図中実線１０ａで示す如くに吐出割合及び吸入割合を
変化させる。そして、第２図中右上方及び左下方にある
一対のプランジャｌＯは夫々第５図中点線１０ｂで示す
ように位相が実線１０ａより６０＠進んだ特性を呈し、
第２図中左上方及び右下方にある一対のプランジャ１０
は夫々第５図中１点鎖線１０ｃで示すように位相が実線
１０ａより６０＠遅れた特性を呈する。従って、これら
３特性の総和はいずれの相対回転角においても同じであ
る。

クラッチペダル２５を釈放したクラッチ非操作中、流量
制御弁１８は第３図（ａ）の状態にあって吸入ポートＴ
、１間を連通し、吐出ポートＥ、　　Ｃ間を遮断してい
る。これがため、各ポンププランジャ１０はばね１２に
よる吸入行程を自由に行い得るが、カム面５ａによる吐
出行程を行い得ない。よってプランジャ１０はカム面５
ａに対し回転方向に係合され、カムリング５及びフラン
ジ８間を駆動係合させることととなって、エンジンクラ
ンクシャフト１及び変速機入力軸２間をクラッチ継合さ
せることができる。

クラッチペダル２５を踏込む途中では、流量制御弁１８
が第３図（ｂ）の状態となって吸入ポートＴ、　　１間
を連通させたままにするも、吐出ポート８．０間の連通
度をクラッチペダル踏込量に応じたものにする。これが
ため、各プランジャ１０はばね１２による吸入行程を自
由に行い得るが、カム面５ａによる吐出行程を吐出ポー
トＥ、Ｃ間の連通度、つまりクラッチ操作量に応じた速
度で許容する。従って、各プランジャ１０はカム面５ａ
による押込みを制限されつつ、このカム面に倣い、この
間にカムリング５及びフランジ８間での動力伝達を行い
、半クラッチ状態を得ることができる。なお、この半ク
ラッチ状態では、同じクラッチペダル踏込み位置でもエ
ンジン回転数を上げてプランジ″＋１０の押込み周波数
を高めるにつれ、クラッチ継合力が増大することとなり
、流体クラッチと同等のクラッチ特性を得ることができ
る。

クラッチペダル２５の完全踏込み状態で、流量制御弁１
８は第３図（Ｃ）の状態となり、吸入ポートＴ。

１間を遮断し、吐出ポートＣは全開の状態で吐出ポート
Ｅと連通している。これがため、各プランジャ１０は゛
カム面５ａによる吐出行程を自由に行い得るも、ばね１
２による吸入行程・を行い得なくなって、カム面５ａか
ら離れ、カムリング５及びフランジ８間で動力の受け渡
しを行い得なくなり、クラッチ遮断状態を得ることがで
きる。

なお、このクラッチ遮断状態からクラッチペダル２５を
釈放したクラッチ継合状態への切換時における伝達トル
クの立上がりは、トーショナルダンパ６の周知の機能に
より滑らかにすることができ、ショックを軽減し得る。

又、これによっても緩和し得ないようなショックは、こ
の時異常に高くなる吐出ポートＥの圧力をリリーフ弁２
３により一部排除することで、カムリング５及びフラン
ジ８間の相対回転を介し吸収することができる。

なお図示例では、カム面５ａ及びプランジャ１０を径方
向に配置したが、軸線方向に配置してもよいことは言う
までもない。

（発明の効果） かくして本発明クラッチは請求項１の構成により、クラ
ッチ操作をそのための部材（図示例ではクラッチペダル
２５）のリターンスプリング１８ａのみに抗して行うこ
ととなり、クラッチ操作力が小さくてよく、そのためク
ラッチ操作ストロークを大きくする必要がないこととも
相俟って、クラッチ操作の疲労を軽減することができる
。

又請求項２，３の構成によれば、容積型の流体装置故に
ポンプ部材７及び流量制御部（図示例では流量制御弁１
８）を簡単且つ安価でコンパクトにすることができ、従
来のように流体クラッチを用いる対策よりも有利である
。

更に、請求項４のように整流部１７を設ける場合、流量
制御部１８はトルクの伝達方向が可逆的になる場合でも
所定の作用を得ることができるし、ポンプ部を図示例の
如（多数のポンプで構成する場合でも流量制御部１Ｂが
１個のみで足る。

又、請求項５のようにポンプ部を複数のポンプで構成す
る場合、クラッチのトルク伝達容量が大きくなり、大ト
ルクを伝達する伝動系にも用い得るクラッチとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明クラッチの一実施例を示すシステム図、 第２図は同例のポンプ部に係わる横断面図、第３図は同
例における流量制御弁の具体構造を示し、同図（ａ）〜
（Ｃ）はその作用説明用縦断面図、（ｄ）は吐出ポート
の横断面図、 第４図は同例におけるポンププランジャの先端形状を示
す部分図、 第５図は同例におけるポンプ部の位相特性図である。 ｌ・・・クランクシャフト　　２・・・変速機入力軸４
・・・フライホイル　　　　５・・・カムリング５ａ・
・・カム面 ６・・・トーショナルダンパ　７・・・ポンプ部８・・
・フランジ　　　　　　１０・・・プランジャ１２・・
・ばね　　　　　　　　１７・・・整流部１８・・・流
量制御弁（流量制御部） １９・・・吸入回路　　　　　　２０・・・吐出回路２
３・・・リリーフ弁　　　　　２５・・・クラッチペダ
ル特許出願人　　日産自動車株式会社 第２図 ｑぴ ■ 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トルクの受け渡しを行うべき２部材間の相対回転に
   応じたカム作用により流体を吸入、吐出するポンプ部と
   、 クラッチ操作量につれ、前記吸入を制限すると共に、前
   記吐出を許容する流量制御部とを具備してなることを特
   徴とするクラッチ。 ２、前記ポンプ部を前記２部材の一方に摺動自在に嵌合
   したプランジャと、前記２部材の他方に設定したカム面
   と、このカム面に向けプランジャを付勢する弾性手段と
   で構成した請求項１記載のクラッチ。 ３、前記流量制御部が、クラッチ非操作中前記吸入を許
   容すると共に前記吐出を禁止するクラッチ継合位置と、
   クラッチ操作途中で前記吸入を許容すると共に、前記吐
   出の禁止をクラッチ操作量につれ徐々に解除する半クラ
   ッチ位置と、クラッチ完全操作中前記吸入を禁止すると
   共に前記吐出を許容するクラッチ遮断位置とを有する流
   量制御弁である請求項１又は２記載のクラッチ。 ４、前記ポンプ部及び流量制御部間に、ポンプ部の吸入
   中ポンプ部を流量制御部の吸入ポートに通じ、ポンプ部
   の吐出中ポンプ部を流量制御部の吐出ポートに通じる整
   流部を設けた請求項１乃至３のいずれかに記載のクラッ
   チ。 ５、ポンプ部を複数個のポンプで構成し、同位相で吸入
   、吐出を行うポンプ同士を共通の回路により流量制御部
   に接続した請求項１乃至４のいずれかに記載のクラッチ
   。