| 【発明の名称】 |
動力伝達装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】山崎 淳
【氏名】井上 英司
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| 【要約】 |
【課題】制御手段が故障したり配線が断線し電磁制御弁が除勢状態となった場合においても、これらの故障を修理するためにエンジンを始動して車両をサービス工場等まで走行することができる動力伝達装置を提供する。
【解決手段】ロックアップクラッチを備えた流体継手および湿式摩擦クラッチを有する動力伝達装置は、油圧ポンプとロックアップクラッチ用電磁切換手段および摩擦クラッチ用電磁切換手段とを具備する流体作動手段を備えている。ロックアップクラッチ用電磁切換手段は、除勢されている状態ではロックアップクラッチが断となるように作動流体を循環し、付勢されるとロックアップクラッチが接となるように作動流体を循環するように切換わり、摩擦クラッチ用電磁切換手段は、除勢されている状態では湿式摩擦クラッチの液圧室に作動流体を作用させ、付勢されると湿式摩擦クラッチの液圧室を開放せしめるように切換わる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 エンジンによって作動せしめられるロックアップクラッチを備えた流体継手と、該流体継手と変速機との間に配設された湿式摩擦クラッチと、該流体継手に作動流体を循環せしめるとともに該湿式摩擦クラッチに作動流体を供給するための流体作動手段とを具備する動力伝達装置において、該流体作動手段は、該エンジンの駆動力によって作動せしめられる油圧ポンプと、該油圧ポンプと該流体継手を連通する通路に配設されたロックアップクラッチ用電磁切換手段と、該油圧ポンプと該湿式摩擦クラッチの液圧室を連通する通路に配設された摩擦クラッチ用電磁切換手段とを具備し、該ロックアップクラッチ用電磁切換手段は、除勢されている状態では該ロックアップクラッチが断となるように作動流体を循環せしめ、付勢されると該ロックアップクラッチが接となるように作動流体を循環せしめるように切換わり、該摩擦クラッチ用電磁切換手段は、除勢されている状態では該湿式摩擦クラッチの液圧室に作動流体を作用させ、付勢されると該湿式摩擦クラッチの液圧室を開放せしめるように切換わる、ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】 該摩擦クラッチ用電磁切換手段は、該油圧ポンプと該湿式摩擦クラッチの液圧室を連通する通路に配設された摩擦クラッチ用方向制御弁と、該摩擦クラッチ用方向制御弁に作用せしめるパイロット圧を制御する摩擦クラッチ用電磁切換弁とを具備し、該摩擦クラッチ用方向制御弁はパイロット圧が作用していない状態では該湿式摩擦クラッチの液圧室を開放し、パイロット圧が作用すると該油圧ポンプと該湿式摩擦クラッチの液圧室とを連通するように切換わり、該摩擦クラッチ用電磁切換弁は除勢されている状態では該摩擦クラッチ用方向制御弁にパイロット圧を作用せしめ、付勢されると該摩擦クラッチ用方向制御弁に作用するパイロット圧を開放するように構成されている、請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項３】 該摩擦クラッチ用方向制御弁は、パイロット圧によって切換わる切換圧力が該エンジンのクランキング回転速度で該油圧ポンプが駆動された状態で発生する作動流体圧力より高い値に設定されている、請求項２記載の動力伝達装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力伝達装置、更に詳しくはエンジンによって作動せしめられる流体継手と、該流体継手と変速機との間に配設された摩擦クラッチとを具備する動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの回転変動および振動を吸収する目的で駆動系に流体継手を配設した車両用駆動装置が、例えば特開昭５５ー１６４７３０号公報に開示されている。この流体継手を備えた車両用駆動装置は、車両に搭載されたエンジンと、流体継手と、乾式単板摩擦クラッチおよび変速機が直列に配設されている。このような車両用動力伝達装置に装備される流体継手は、例えばディーゼルエンジンのクランク軸（流体継手としての入力軸）に連結されたケーシングと、該ケーシングと対向して配設されケーシングに取り付けられたポンプと、該ポンプと対向して配設され入力軸と同一軸線上に配置された出力軸に取り付けられたタービンとを具備しており、トルク伝達用の作動流体が収容されている。また、上記ケーシングとタービンとを摩擦係合して入力軸と出力軸とを直結するロックアップクラッチを備えた流体継手も提案されている。このロックアップクラッチは、ケーシングとタービンとの間に配設されケーシングとの間に外側室を形成するとともにタービンとの間に内側室を形成するクラッチディスクを備え、流体継手を循環する作動流体の内側室側と外側室側との圧力差によってケーシングとタービンとを係合または係合解除するように構成されている。このようなロックアップクラッチを備えた流体継手においては、ロックアップクラッチの作動時（ロックアップクラッチ接）と非作動時（ロックアップクラッチ断）とによって流体継手を循環する作動流体の循環方向を変更する。
【０００３】一方、流体継手と変速機との間に配設される摩擦クラッチとしては、一般に乾燥単板式クラッチが使用されているが、クラッチフェーシングの摩耗等を考慮して湿式摩擦クラッチを用いることが考えられる。湿式摩擦クラッチを使用する場合には、これを適宜作動するための作動流体を切替え制御する必要がある。
【０００４】上述したような動力伝達装置においては、流体継手を循環するとともに湿式摩擦クラッチに作動流体を供給するための流体作動手段を具備する必要がある。この流体作動手段は、流体圧源としての油圧ポンプと、該油圧ポンプと流体継手および湿式摩擦クラッチを連通する流体通路と、流体継手に連通する流体通路を切り換える制御弁および湿式摩擦クラッチに連通する流体通路を切り換える制御弁を備えている。これらの制御弁は、マイクロコンピュータ等からなる制御手段によって制御される電磁制御弁を含んでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】而して、上述した制御手段が故障したり配線が断線した場合には、電磁制御弁は除勢状態となる。制御手段が故障したり配線が断線し電磁制御弁が除勢状態となった場合においても、これらの故障を修理するために車両をサービス工場等まで走行できるようにすることが望ましい。車両をサービス工場等まで走行できるようにするためには、上記電磁制御弁が除勢状態でエンジンを始動することができるとともに、変速機が所定の発進段に投入された状態で湿式摩擦クラッチを接状態にする必要がある。
【０００６】本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その主たる技術的課題は、制御手段が故障したり配線が断線し電磁制御弁が除勢状態となった場合においても、これらの故障を修理するためにエンジンを始動して車両をサービス工場等まで走行することができる動力伝達装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記主たる技術的課題を解決するために、エンジンによって作動せしめられるロックアップクラッチを備えた流体継手と、該流体継手と変速機との間に配設された湿式摩擦クラッチと、該流体継手に作動流体を循環せしめるとともに該湿式摩擦クラッチに作動流体を供給するための流体作動手段とを具備する動力伝達装置において、該流体作動手段は、該エンジンの駆動力によって作動せしめられる油圧ポンプと、該油圧ポンプと該流体継手を連通する通路に配設されたロックアップクラッチ用電磁切換手段と、該油圧ポンプと該湿式摩擦クラッチの液圧室を連通する通路に配設された摩擦クラッチ用電磁切換手段とを具備し、該ロックアップクラッチ用電磁切換手段は、除勢されている状態では該ロックアップクラッチが断となるように作動流体を循環せしめ、付勢されると該ロックアップクラッチが接となるように作動流体を循環せしめるように切換わり、該摩擦クラッチ用電磁切換手段は、除勢されている状態では該湿式摩擦クラッチの液圧室に作動流体を作用させ、付勢されると該湿式摩擦クラッチの液圧室を開放せしめるように切換わる、ことを特徴とする動力伝達装置が提供される。
【０００８】上記摩擦クラッチ用電磁切換手段は、上記油圧ポンプと上記湿式摩擦クラッチの液圧室を連通する通路に配設された摩擦クラッチ用方向制御弁と、該摩擦クラッチ用方向制御弁に作用せしめるパイロット圧を制御する摩擦クラッチ用電磁切換弁とを具備し、摩擦クラッチ用方向制御弁はパイロット圧が作用していない状態では湿式摩擦クラッチの液圧室を開放し、パイロット圧が作用すると油圧ポンプと湿式摩擦クラッチの液圧室とを連通するように切換わり、摩擦クラッチ用電磁切換弁は除勢されている状態では摩擦クラッチ用方向制御弁にパイロット圧を作用せしめ、付勢されると摩擦クラッチ用方向制御弁に作用するパイロット圧を開放するように構成されている。また、上記第２の方向制御弁は、パイロット圧によって切り換わる切換圧力がエンジンのクランキング回転速度で上記油圧ポンプが駆動された状態で発生する作動流体圧力より高い値に設定されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された動力伝達装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１０】図１には、本発明に従って構成された動力伝達装置の縦断面図が示されている。図１に示す動力伝達装置は、原動機としてのディーゼルエンジン２と、流体継手（フルードカップリング）４と、湿式多板摩擦クラッチ８および手動変速機１０とから構成され、これらは直列に配設されている。
【００１１】図示の実施形態における動力伝達装置は、上記流体継手４および湿式多板摩擦クラッチ８を収容する継手ハウジング３を具備している。継手ハウジング３は、エンジン側である一端側（図１において左端側）が開放され、変速機側である他端側（図１において右端側）に仕切り壁３１を備えている。この継手ハウジング３は、図示の実施形態においてはアルミダイキャストによって一体成形され、軸方向中央部に中間壁３２が設けられており、該中間壁３２および後述するポンプハウジングによって流体継手収容室３ａと摩擦クラッチ収容室３ｂに区画されている。このように構成された継手ハウジング３は、エンジン２側（図１において左端側）がディーゼルエンジン２に装着されたハウジング２２にボルト２３等の締結手段によって取り付けられており、変速機側（図１において右端側）が手動変速機１０のケース１００にボルト２４によって取り付けられている。なお、図示の実施形態においては継手ハウジング３を一体形成した例を示したが、継手ハウジング３は分割して形成し連結した構成でもよい。
【００１２】次に、流体継手４について図２を参照して説明する。流体継手４は、上記継手ハウジング３の流体継手収容室３ａ内に配設されている。図示の実施形態における流体継手４は、ケーシング４１とポンプ４２およびタービン４３を具備している。ケーシング４１は、上記ディーゼルエンジン２のクランク軸２１（図１参照）にボルト２４によって内周部が装着されたドライブプレート４４の外周部にボルト４４１、ナット４４２等の締結手段によって装着されている。なお、上記ドライブプレート４４の外周には、図示しないスタータモータの駆動歯車と噛合する始動用のリングギヤ４５が装着されている。
【００１３】ポンプ４２は上記ケーシング４１と対向して配設されている。このポンプ４２は、椀状のポンプシェル４２１と、該ポンプシェル４２１内に放射状に配設された複数個のインペラ４２２とを備えており、ポンプシェル４２１が上記ケーシング４１に溶接等の固着手段によって取り付けられている。従って、ポンプ４２のポンプシェル４２１は、ケーシング４１およびドライブプレート４４を介してクランク軸２１に連結される。このため、クランク軸２１は流体継手４の入力軸として機能する。
【００１４】タービン４３は上記ポンプ４２とケーシング４１によって形成された室にポンプ４２と対向して配設されている。このタービン４３は、上記ポンプ４２のポンプシェル４２１と対向して配設された椀状のタービンシェル４３１と、該タービンシェル４３１内に放射状に配設された複数個のランナ４３２とを備えている。タービンシェル４３１は、上記入力軸としての上記クランク軸２１と同一軸線上に配設された出力軸４６にスプライン嵌合されたタービンハブ４７に溶接等の固着手段によって取り付けられている。
【００１５】図示の実施形態における流体継手４は、上記ケーシング４１とタービン４３とを直接伝動連結するためのロックアップクラッチ５０を具備している。ロックアップクラッチ５０は、ケーシング４１とタービン４３との間に配設されケーシング４１との間に外側室４０ａを形成するとともにタービン４３との間に内側室４０ｂを形成するクラッチディスク５１を備えている。このクラッチディスク５１は、内周縁が上記タービンハブ４７の外周に相対回転可能でかつ軸方向に摺動可能に支持されており、その外周部には上記ケーシング４１と対向する面にクラッチフェーシング５２が装着されている。また、クラッチディスク５１の外周部における内側室４０ｂ側には、環状の凹部５３が形成されており、この凹部５３にそれぞれ支持片５４によって支持された複数個のダンパースプリング５５が所定の間隔を置いて配設されている。この複数個のダンパースプリング５５の両側には上記クラッチディスク５１に取り付けられた入力側リテーナ５６が突出して配設されているとともに、各ダンパースプリング５５間には上記タービン４３のタービンシェル４３１に取り付けられた出力側リテーナ５７が突出して配設されている。
【００１６】図示の実施形態におけるロックアップクラッチ５０は以上のように構成されており、その作動について説明する。上記内側室４０ｂ側の作動流体の圧力が外側室４０ａの作動流体の圧力より高い場合、即ち後述する流体作動手段６によって供給される作動流体がポンプ４２とタービン４３とによって形成される作動室４ａから内側室４０ｂを通して外側室４０ａに流れる場合には、上記クラッチディスク５１が図１において左方に押圧されるので、クラッチディスク５１に装着されたクラッチフェーシング５２がケーシング４１に押圧されて摩擦係合する（ロックアップクラッチ接）。従って、ケーシング４１とタービン４３は、クラッチフェーシング５２、クラッチディスク５１、入力側リテーナ５６、ダンパースプリング５５、出力側リテーナ５７を介して直接伝動連結される。一方、上記外側室４０ａの作動流体の圧力が内側室４０ｂ側の作動流体の圧力より高い場合、即ち後述する流体作動手段６によって供給される作動流体が外側室４０ａから内側室４０ｂを通してポンプ４２とタービン４３とによって形成される作動室４ａに循環する場合には、上記クラッチディスク５１が図１において右方に押圧されるので、クラッチディスク５１に装着されたクラッチフェーシング５２はケーシング４１と摩擦係合せず（ロックアップクラッチ断）、従って、ケーシング４１とタービン４３との伝動連結は解除されている。
【００１７】上記継手ハウジング３の中間壁３２には、ポンプハウジング６１、６２がボルト６３等の固着手段によって取り付けられている。従って、ポンプハウジング６１、６２は、継手ハウジング３に形成された流体継手収容室３ａと摩擦クラッチ収容室３ｂを区画している。このポンプハウジング６１、６２内には、後述する流体作動手段６の流体圧源としての油圧ポンプ６０が配設されている。また、ポンプハウジング６１、６２には、後述する流体作動手段６を構成する各制御弁が配設されているとともに、作動流体通路が形成されている。ポンプハウジング６１、６２内に配設された油圧ポンプ６０は、上記ポンプ４２のポンプシェル４２１に取り付けられポンプハウジング６１に軸受４８１を介して回転可能に支持されたポンプハブ４８によって回転駆動されるように構成されている。また、ポンプハウジング６１、６２には、油圧ポンプ６０の吸入口に連通する吸入通路６６ａが形成されている。この吸入通路６６ａは継手ハウジング３の中間壁３２に設けられた吸い込み通路３２ａに連通している。吸い込み通路３２ａは継手ハウジング３に一体に形成されており、吸い込み口３２ｂが摩擦クラッチ収容室３ｂの底壁部に向けて開口されており、この吸い込み口３２ｂにフィルタ６７が装着されている。
【００１８】図示の実施形態においては、摩擦クラッチ収容室３ｂの底部に規定される流体貯留部３０ｂには作動流体が収容されており、この作動流体が上記油圧ポンプ６０の作動によりフィルタ６７を通して吸い込まれるようになっている。従って、摩擦クラッチ収容室３ｂの流体貯留部３０ｂは、作動流体を貯留するリザーブタンクとして機能する。このように図示の実施形態においては、吸い込み通路３２ａがポンプハウジング６１、６２を装着する継手ハウジング３の中間壁３２に設けられているので、流体貯留部３０ｂに収容された作動流体を吸い込むための吸い込み機構を別途設ける必要がなく、部品点数を低減することができる。また、吸い込み機構を構成する部品の接合部は継手ハウジング３の中間壁３２とポンプハウジング６１、６２との接合のみであるため、接合部が少なく空気の吸い込み性が改善される。
【００１９】なお、上記ポンプハブ４８の外周面とポンプハウジング６１の端部との間には、オイルシール４８２が配設されている。また、ポンプハブ４８と上記出力軸４６との間には、筒状部材６４が配設されており、該筒状部材６４とポンプハブ４８との間に上記上記流体継手４のポンプ４２とタービン４３とによって形成される作動室４ａと連通する通路６４１が形成されている。なお、上記出力軸４６には作動流体の通路４６１が設けられている。この通路４６１は、その一端が出力軸４６の図において左端面に開口し上記外側室４０ａと連通しており、その他端が出力軸４６の外周面に開口している。
【００２０】次に、上記湿式多板摩擦クラッチ８について図２を参照して説明する。湿式多板摩擦クラッチ８は、上記継手ハウジング３の摩擦クラッチ収容室３ｂ内に配設されており、クラッチアウタ８１とクラッチセンタ８２とを備えている。クラッチアウタ８１はドラム状に形成されており、その内周部には上記流体継手４の出力軸４６とスプライン嵌合するハブ８１１が設けられている。クラッチアウタ８１の外周部内面には内歯スプライン８１２が設けられており、この内歯スプライン８１２に複数枚の摩擦板８３が軸方向に摺動可能に嵌合されている。また、クラッチアウタ８１の中間部には環状のシリンダ８１３が形成されており、該環状のシリンダ８１３を構成する内周壁８１４が上記ポンプハウジング６２のボス部６２１の外周面に相対回転可能に嵌合されている。環状のシリンダ８１３内には、上記摩擦板８３と後述する摩擦板８７を押圧するための押圧ピストン８４が配設されている。この環状のシリンダ８１３と押圧ピストン８４とによって形成される液圧室８１５は、環状のシリンダ８１３を構成する内周壁８１４に設けられた通路８１６および上記ポンプハウジング６２のボス部６２１に設けられた通路６２２を介して後述する流体作動手段６に連通している。なお、クラッチアウタ８１のハブ８１１と押圧ピストン８４との間にはプレート８５が装着されており、このプレート８５と押圧ピストン８４との間に圧縮コイルばね８６が配設されている。従って、押圧ピストン８４は、圧縮コイルばね８６のばね力によって常に図２において左方に移動すべく押圧されている。
【００２１】上記クラッチセンタ８２は円盤状に形成されており、その内周部には変速機１０の入力軸１０１とスプライン嵌合するハブ８２１が設けられている。クラッチセンタ８２の外周面には外歯スプライン８２２が設けられており、この外歯スプライン８２２に複数枚の摩擦板８７が軸方向に摺動可能に嵌合されている。クラッチセンタ８２に装着された複数枚の摩擦板８７と上記クラッチアウタ８１に装着された複数枚の摩擦板８３とは、それぞれ交互に配設されている。なお、クラッチセンタ８２のハブ８２１とクラッチアウタ８１のハブ８１１との間およびクラッチアウタ８１のハブ８１１とポンプハウジング６２のボス部６２１との間には、それぞれスラスト軸受８８１、８８２が配設されている。
【００２２】図示の実施形態における湿式多板摩擦クラッチ８は以上のように構成されており、後述する流体作動手段６によって作動流体が液圧室８１５に供給されない図１に示す状態においては、押圧ピストン８４は圧縮コイルばね８６のばね力によって左方位置（係合解除位置）に位置付けられている。このため、複数枚の摩擦板８３と複数枚の摩擦板８７とは押圧されないので、複数枚の摩擦板８３と複数枚の摩擦板８７とが摩擦係合せず、流体継手４の出力軸４６から変速機１０の入力軸１０１への動力伝達が遮断されている。後述する流体作動手段６によって作動流体が液圧室８１５に供給されると、押圧ピストン８４が圧縮コイルばね８６のばね力に抗して図１において右方の移動せしめられる。この結果、複数枚の摩擦板８３と複数枚の摩擦板８７とが押圧され互いに摩擦係合するので、流体継手４の出力軸４６に伝達された動力はクラッチアウタ８１、複数枚の摩擦板８３、８７およびクラッチセンタ８２を介して変速機１０の入力軸１０１に伝達される。
【００２３】図示の実施形態における湿式多板摩擦クラッチ８は、複数枚の摩擦板８３および複数枚の摩擦板８７を冷却するために、上記流体継手４を循環する作動流体が後述する流体作動手段６によって供給されるように構成されている。流体継手４の出力軸４６の外周面と上記ポンプハウジング６２のボス部６２１との間には通路８９１が形成されており、この通路８９１が後述する流体作動手段６に連通している。通路８９１に供給された作動流体は、出力軸４６とクラッチアウタ８１のハブ８１１とのスプライン嵌合部を潤滑し、出力軸４６とクラッチセンタ８２のハブ８２１との間に入り、スラスト軸受８８１を潤滑した後に複数枚の摩擦板８３および複数枚の摩擦板８７に供給される。また、通路８９１に供給された作動流体は、スラスト軸受８８２を潤滑した後に、クラッチアウタ８１の設けられた通路８１７を通って複数枚の摩擦板８３および複数枚の摩擦板８７に供給される。なお、流体継手４の出力軸４６には上記通路８９１と変速機１０の入力軸１０１を支持する支持部とを連通する通路４６３が設けられている。従って、通路８９１に供給された作動流体は、通路８９１を通して上記入力軸１０１を回転自在に支持する軸受１０８を潤滑し、更に変速機１０の入力軸１０１とクラッチセンタ８２のバブ８２１とのスプライン嵌合部を潤滑する。このように湿式多板摩擦クラッチ８の各部を潤滑ないし冷却した作動流体は、摩擦クラッチ収容室３ｂに放出され、リザーブタンクとして機能する流体貯留部３０ｂに貯留される。
【００２４】次に、流体作動手段６について、図３乃至図５を参照して説明する。流体作動手段６は、上述したポンプハウジング６１、６２を具備している。このポンプハウジング６１、６２には、流体作動手段６を構成する油圧ポンプ６０と、該油圧ポンプ６０と各制御弁が配設されているとともに、作動流体通路が形成されている。ポンプハウジング６１、６２は、図３および図４に示すように円形に形成されており、中央部に油圧ポンプ６０が配設されている。なお、図示の実施形態においては、油圧ポンプ６０はトロコイドポンプからなっており、外側ロータ６０１が流体継手４側の一方のポンプハウジング６１に配設され、この外側ロータ６０１内に内側ロータ６０２が配設されている。油圧ポンプ６０は上述したように摩擦クラッチ収容室３ｂの底部に規定される流体貯留部３０ｂに収容された作動流体をフィルタ６７、吸い込み通路３２ａおよび吸入通路６６ａを通して吸い込み、通路６６ｂに吐出する。
【００２５】油圧ポンプ６０によって通路６６ｂに吐出された作動流体は、通路６６ｃおよびロックアップクラッチ用電磁切換手段６８を介して上記出力軸４６に設けられた通路４６１と連通する通路６６ｄ、または上記流体継手４の作動室４ａに連通する通路６４１と連通する通路６６ｅに供給される。ロックアップクラッチ用電磁切換手段６８は、図５に示す実施形態においてはロックアップクラッチ用方向制御弁６８１とロックアップクラッチ用電磁切換弁４８２とからなっている。ロックアップクラッチ用方向制御弁６８１は、ロックアップクラッチ用電磁切換弁４８２によって制御されるパイロット圧の作用で切換わるように構成されており、パイロット圧が作用していない図５に示す状態ではロックアップクラッチ５０が断となるように作動流体を循環するようになっている。そして、ロックアップクラッチ用方向制御弁６８１は、パイロット圧が作用するとロックアップクラッチ５０が接となるように作動流体を循環するように切換わる。このロックアップクラッチ用方向制御弁６８１は、図４に示すように湿式多板摩擦クラッチ８側の他方のポンプハウジング６２の外周部に配設されており、上記湿式多板摩擦クラッチ８の外周より半径方向外側に配置されている。なお、ロックアップクラッチ用方向制御弁６８１は、ポンプハウジング６２に形成されたシリンダボア６８１ａと該シリンダボア６８１ａ内に摺動可能に配設されたスプール６８１ｂとからなるスプール弁によって構成されており、そのシリンダボア６８１ａは軸線方向がポンプハウジング６２の半径方向と垂直な方向に形成されている。
【００２６】上記ロックアップクラッチ用方向制御弁６８１とともにロックアップクラッチ用電磁切換手段６８を構成するロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２は、上記通路６６ｂとロックアップクラッチ用方向制御弁６８１とを連絡するパイロット通路６６ｆに配設されている。ロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２は、図４に示すように湿式多板摩擦クラッチ８側の他方のポンプハウジング６２の外周部に配設されており、上記湿式多板摩擦クラッチ８の外周より半径方向外側に配置されている。このロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２は、ポンプハウジング６２に形成されたシリンダボア６８２ａと該シリンダボア６８２ａ内に配設された弁６８２ｂとによって構成されており、そのシリンダボア６８２ａは軸線方向がポンプハウジング６２の軸方向と同一方向に形成されている。なお、ロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２は、車両の走行速度に基づいて車両の走行速度が所定値以上になると図示しない制御手段によって付勢（ＯＮ）される。
【００２７】ロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２が除勢（ＯＦＦ）している図５に示す状態のときには、パイロット通路６６ｆが開放されており、ロックアップクラッチ用方向制御弁６８１にはパイロット圧が作用しない。従って、ロックアップクラッチ用方向制御弁６８１は図５に示す状態に位置付けられており、通路６６ｃと通路６６ｄが連通するとともに、通路６６ｅと戻り通路６６ｇが連通している。この結果、油圧ポンプ６０によって通路６６ｂに吐出された作動流体は、通路６６ｃ、通路６６ｄ、通路４６１、流体継手４の外側室４０ａ、内側室４０ｂ、ポンプ４２とタービン４３とによって形成される作動室４ａ、通路６４１、通路６６ｅ、戻り通路６６ｇ、該戻り通路６６ｇに配設された逆止弁７０および冷却器７１を通して流体貯留部３０ｂに循環される。このように作動流体が循環するときは、外側室４０ａの流体圧が内側室４０ｂの流体圧より高いので、ロックアップクラッチ５０は上述したように摩擦係合しない（ロックアップクラッチ断）。なお、図示の実施形態においては、上記逆止弁７０は図４に示すように他方のポンプハウジング６２の外周部に配設されており、上記湿式多板摩擦クラッチ８の外周より半径方向外側に配置されている。この逆止弁７０は、ポンプハウジング６２に形成されたシリンダボア７０ａと該シリンダボア７０ａ内に摺動可能に配設されたスプール７０ｂとからなるスプール弁によって構成されており、そのシリンダボア７０ａは軸線方向がポンプハウジング６２の半径方向と垂直な方向に形成されている。
【００２８】一方、ロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２が付勢（ＯＮ）されると、パイロット通路６６ｆが連通されロックアップクラッチ用方向制御弁６８１にはパイロット圧が作用してロックアップクラッチ用方向制御弁６８１が作動せしめられて、通路６６ｃと通路６６ｅが連通するとともに、通路６６ｄと流体貯留部３０ｂが連通する。この結果、油圧ポンプ６０によって通路６６ｂに吐出された作動流体は、通路６６ｃ、通路６６ｅ、通路６４１、ポンプ４２とタービン４３とによって形成される作動室４ａ、内側室４０ｂ、外側室４０ａ、通路４６１、通路６６ｄを通して流体貯留部３０ｂに循環される。このように作動流体が循環するときは、内側室４０ｂの流体圧が外側室４０ａの流体圧より高いので、ロックアップクラッチ５０は上述したように摩擦係合する（ロックアップクラッチ接）。なお、ロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２は、付勢（ＯＮ）された状態において通路６６ｆの作動流体圧力が所定値より低くロックアップクラッチ用方向制御弁６８１に作用するパイロット圧が低い場合には、ロックアップクラッチ用方向制御弁６８１のスプール６８１ｂが中間位置に位置付けられて、通路６６ｃが通路６６ｄおよび通路６６ｅと連通するように構成されている。この作動形態に関連して、通路６６ｅと戻り通路６６ｇとを連通するバイパス通路６６ｈが設けられており、このバイパス通路６６ｈに絞り７２が配設されている。従って、油圧ポンプ６０の回転速度が低く通路６６ｂの作動流体圧力が所定値より低い場合には、通路６６ｂに吐出された作動流体は、通路６６ｃ、通路６６ｅ、絞り７２を備えたバイパス通路６６ｈを通して循環される。
【００２９】図示の実施形態における流体作動手段６は、上記通路６６ａと通路６６ｂを結ぶリリーフ通路６６ｊを備えており、このリリーフ通路６６ｊにリリーフ弁７３が配設されている。リリーフ弁７３は、図４に示すように湿式多板摩擦クラッチ８側の他方のポンプハウジング６２の外周部に配設されており、上記湿式多板摩擦クラッチ８の外周より半径方向外側に配置されている。このリリーフ弁７３は、ポンプハウジング６２に形成されたシリンダボア７３ａと該シリンダボア７３ａ内に摺動可能に配設されたスプール７３ｂとからなるスプール弁によって構成されており、そのシリンダボア７３ａは軸線方向がポンプハウジング６２の半径方向と垂直な方向に形成されている。なお、リリーフ弁７３は、開弁圧が上記ロックアップクラッチ５０のＯＮ時において上記クラッチディスク５１に装着されたクラッチフェーシング５２がケーシング４１に押圧されて摩擦係合するに必要な流体圧である例えば６ｋｇ／ｃｍ２に設定されており、通路６６ｂ内の作動流体圧が６ｋｇ／ｃｍ２を越えると作動流体をリリーフ通路６６ｊを介して通路６６ａに戻す。
【００３０】図示の実施形態における流体作動手段６は、上記湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５に連通された通路８１６、６２２と上記通路６６ｂとを連絡する通路６６ｋおよび通路６６ｍを備えている。この通路６６ｋと通路６６ｍとの間に摩擦クラッチ用電磁切換手段７４が配設されている。摩擦クラッチ用電磁切換手段７４は、図５に示す実施形態においては摩擦クラッチ用方向制御弁７４１と摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２とからなっている。摩擦クラッチ用方向制御弁７４１は、摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２によって制御されるパイロット圧の作用で切り換わるように構成されており、パイロット圧が作用していない図５に示す状態では湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５を開放している。そして、摩擦クラッチ用方向制御弁７４１は、パイロット圧が作用すると上記通路６６ｋと通路６６ｍとが連通するように、即ち油圧ポンプ６０と湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５とを連通するように切換わる。なお、パイロット圧によって切換わる摩擦クラッチ用方向制御弁７４１の切換圧力は、ディーゼルエンジン２の始動時におけるスタータモータによるクランキング回転速度で油圧ポンプ６０が駆動された状態で発生する作動流体圧力より高い値に設定されている。この摩擦クラッチ用方向制御弁７４１は、図４に示すように湿式多板摩擦クラッチ８側の他方のポンプハウジング６２の外周部に配設されており、上記湿式多板摩擦クラッチ８の外周より半径方向外側に配置されている。なお、摩擦クラッチ用方向制御弁７４１は、ポンプハウジング６２に形成されたシリンダボア７４１ａと該シリンダボア７４１ａ内に摺動可能に配設されたスプール７４１ｂとからなるスプール弁によって構成されており、そのシリンダボア７４１ａは軸線方向がポンプハウジング６２の半径方向と垂直な方向に形成されている。
【００３１】上記摩擦クラッチ用方向制御弁７４１とともに摩擦クラッチ用電磁切換手段７４を構成する摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２は、上記通路６６ｂと摩擦クラッチ用方向制御弁７４１とを連絡するパイロット通路６６ｎに配設されている。摩擦クラッチ用電磁方向制御弁７４２は、図４に示すように湿式多板摩擦クラッチ８側の他方のポンプハウジング６２の外周部に配設されており、上記湿式多板摩擦クラッチ８の外周より半径方向外側に配置されている。この摩擦クラッチ用電磁方向制御弁７４２は、ポンプハウジング６２に形成されたシリンダボア７４２ａと該シリンダボア７４２ａ内に配設された弁７４２ｂとよって構成されており、そのシリンダボア７４２ａは軸線方向がポンプハウジング６２の軸方向と同一方向に形成されている。
【００３２】摩擦クラッチ用電磁方向制御弁７４２は、除勢（ＯＦＦ）されているときには図５に示すようにパイロット通路６６ｎを連通しており、付勢（ＯＮ）されるとパイロット通路６６ｎの開放するように構成されている。なお、上記摩擦クラッチ用方向制御弁７４１はパイロット圧が作用していない状態では通路６６ｋと通路６６ｍとの連通を遮断しており、パイロット圧が作用すると通路６６ｋと通路６６ｍとを連通するように構成されている。従って、摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２が除勢（ＯＦＦ）されているときには、摩擦クラッチ用方向制御弁７４１にパイロット圧が作用しているので、摩擦クラッチ用方向制御弁７４１は通路６６ｋと通路６６ｍとを連通する。この結果、油圧ポンプ６０によって通路６６ｂに吐出された作動流体が通路６６ｋ、通路６６ｍ、通路６２２、８１６を介して湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５に供給されるので、上記のように押圧ピストン８４が圧縮コイルばね８６のばね力に抗して図１および図２において右方の移動せしめられ、複数枚の摩擦板８３と複数枚の摩擦板８７とが押圧され互いに摩擦係合する。一方、摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２が付勢（ＯＮ）されるとパイロット通路６６ｎの連通が遮断され、摩擦クラッチ用方向制御弁７４１にパイロット圧が作用しないので、通路６６ｋと通路６６ｍとの連通が遮断されるとともに、通路６６ｍが流体貯留部３０ｂに開放される。この結果、湿式多板摩擦クラッチ８の押圧ピストン８４は圧縮コイルばね８６のばね力によって図１および図２において左方移動せしめられるため、複数枚の摩擦板８３と複数枚の摩擦板８７との擦係合が解除される。
【００３３】なお、摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２の付勢（ＯＮ）および除勢（ＯＦＦ）の制御は、手動変速機１０の変速時に図示しない制御手段によって行われる。即ち、図示の実施形態における湿式多板摩擦クラッチ８は自動クラッチシステムを構成しており、図示しない制御手段は運転者が手動変速機１０の変速操作を行う際に、図示しない変速レバーに装着された変速指示スイッチをＯＮしたことによる信号に基づいて摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２を付勢（ＯＮ）し、湿式多板摩擦クラッチ８による動力伝達を遮断する。そして、図示しない制御手段は変速機のシフト操作が終了した時点で、図示しないシフトストロークセンサからのシフト終了信号に基づいて摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２を除勢（ＯＦＦ）し、湿式多板摩擦クラッチ８を擦係合する。
【００３４】図示の実施形態における流体作動手段６は、上記通路６６ｂと上記流体継手４の出力軸４６の外周面と上記ポンプハウジング６２のボス部６２１との間に形成された通路８９１とを連絡する通路６６ｐを備えている。このため、油圧ポンプ６０によって通路６６ｂに吐出された作動流体は、通路６６ｐを通して通路８９１に常時供給される。従って、油圧ポンプ６０の作動時には通路８９１に供給された作動流体が上述したように上記スプライン嵌合部および上記各軸受を潤滑するとともに、湿式多板摩擦クラッチ８の複数枚の摩擦板８３および複数枚の摩擦板８７に供給される。このように、流体継手４に作動流体を循環せしめる流体作動手段６は、作動流体を湿式多板摩擦クラッチ８の各軸受等を潤滑するとともに、複数枚の摩擦板８３および複数枚の摩擦板８７に冷却液として供給する。従って、湿式多板摩擦クラッチ８の摩擦板を冷却するために冷却液供給装置を別途設ける必要はないとともに、摩擦板に供給される流体継手４の作動流体は摩擦特性が良好であるため良好な摩擦クラッチ特性を維持することができる。
【００３５】次に、手動変速機１０について図１を参照して説明する。図示の実施形態における手動変速機１０は、平行軸式歯車変速機からなり、ケース１００と、該ケース１００内に配設され上記湿式多板摩擦クラッチ８のクラッチセンタ８２を装着した入力軸１０１と、該入力軸１０１と同一軸上に配設された出力軸１０２と、該出力軸１０２と平行に配設されたカウンターシャフト１０３とを具備している。入力軸１０１には駆動歯車１０４が配設され、出力軸１０２には変速歯車１０５ａ、１０５ｂ、・・・が配設されているとともに、同期噛合装置１０６ａ、１０６ｂ、・・・が配設されている。また、カウンターシャフト１０３には、上記駆動歯車１０４および変速歯車１０５ａ、１０５ｂ、・・・と常時噛み合うカウンター歯車１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、・・・が設けられている。なお、上記入力軸１０１は、上記継手ハウジング３の仕切り壁３１に設けられた穴３１１を貫通して配設され、その一端部が上記流体継手４の出力軸４６に軸受１０８を介して回転自在に支持されており、その中間部が軸受１０９を介して継手ハウジング３に回転自在に支持されている。上記継手ハウジング３の仕切り壁３１に設けられた穴３１１の内周面と入力軸１０１との間には、オイルシール１１０が配設されている。このオイルシール１１０により継手ハウジング３の摩擦クラッチ収容室３ｂ内のクラッチ冷却液が手動変速機１０のケース１００内に侵入すること、および手動変速機１０のケース１００内の潤滑油が摩擦クラッチ収容室３ｂ内に侵入することが防止される。
【００３６】図示の実施形態における車両用動力伝達装置は以上のように構成されており、以下その作動について説明する。先ず、車両の発進動作について説明する。ディーゼルエンジン２が始動されアイドリング状態においては摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２は除勢（ＯＦＦ）されており、湿式多板摩擦クラッチ８は上述したように摩擦係合されている。なお、ロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２は除勢（ＯＦＦ）されており、上述したように流体継手４のロックアップクラッチ５０は摩擦係合しない（ロックアップクラッチ断）。従って、エンジン２は流体継手４の滑りによってアイドリング回転が維持されている。車両を発進するために運転者が図示しない変速レバーに装着された変速指示スイッチをＯＮすると、上述したように摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２が付勢（ＯＮ）され、湿式多板摩擦クラッチ８による動力伝達が遮断される。湿式多板摩擦クラッチ８による動力伝達が遮断されている間に変速レバーによる変速操作が行われ、手動変速機１０が発進段に投入されると、上述したように摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２が除勢（ＯＦＦ）され、湿式多板摩擦クラッチ８を摩擦係合する。この状態で図示しないアクセルペダルを踏み込みエンジン回転速度を増大すると、ディーゼルエンジン２のクランク軸２１（入力軸）に発生した駆動力は、上述したようにドライブプレート４４を介して流体継手４のケーシング４１に伝達される。ケーシング４１とポンプ４２のポンプシェル４２１は一体的に構成されているので、上記駆動力によってポンプ４２が回転せしめられる。ポンプ４２が回転するとポンプ４２内の作動流体は遠心力によりインペラ４２２に沿って外周に向かって流れ、矢印で示すようにタービン４３側に流入する。タービン４３側に流入した作動流体は、中心側に向かって流れ矢印で示すようにポンプ４２に戻される。このように、ポンプ４２とタービン４３とによって形成される作動室４ａ内の作動流体がポンプ４２とタービン４３内を循環することにより、ポンプ４２側の駆動トルクが作動流体を介してタービン４３側に伝達される。タービン４３側に伝達された駆動力は、タービンシェル４３１およびタービンハブ４７を介して出力軸４６に伝達され、更に上記湿式多板摩擦クラッチ８を介して変速機１０に伝達され、車両を発進することができる。
【００３７】次に、車両用動力伝達装置の変速時の動作について説明する。車両が走行中に手動変速機１０を所定の変速段へ変速する場合は、運転者が図示しない変速レバーに装着された変速指示スイッチをＯＮすると、上述したように摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２が付勢（ＯＮ）され、湿式多板摩擦クラッチ８による動力伝達が遮断される。湿式多板摩擦クラッチ８による動力伝達が遮断されている間に変速レバーによる変速操作が行われ、手動変速機１０が所定の変速段へ投入される。このとき、同期噛合装置１０６によって出力軸１０２の回転速度と所定の変速歯車１０５の回転速度を同期させるが、この同期作用は変速歯車１０５と伝動連結されている摩擦クラッチの構成部材の回転慣性が大きい（同期負荷が大きい）と長時間を要し、回転慣性が小さい（同期負荷が小さい）程短時間で同期させることができる。しかるに、図示の実施形態においては、変速歯車１０５と伝動連結されている入力軸１０１には回転慣性の小さい（同期負荷が小さい）クラッチセンタ８２が装着されているので、同期作用が短時間で行われ変速時間を短縮することができる。
【００３８】上記のようにして出力軸１０２の回転速度と所定の変速歯車１０５の回転速度が同期して所定の変速段へのシフトが完了したら、上述したように摩擦クラッチ用電磁方向制御弁７３が除勢（ＯＦＦ）され、湿式多板摩擦クラッチ８が擦係合せしめられる。
【００３９】次に、ロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２および摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２を制御する図示しない制御手段が故障し、または配線が断線した場合における車両の走行について説明する。車両を走行するためには、エンジンが始動できるとともに、変速機１０が所定の発進段に投入された状態で湿式摩擦クラッチ８を接状態にする必要がある。図示しない制御手段が故障し、または配線が断線した場合、ロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２および摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２は、図５に示す除勢された状態である。図示の実施形態においては、ロックアップクラッチ用電磁切換弁６８２が除勢されパイロット圧が作用しない図５に示す状態では、ロックアップクラッチ用制御弁６８１はロックアップクラッチ５０が断となるように作動流体を循環する位置に位置付けられているので、エンジンが始動して作動流体の圧力が発生しても流体継手４のポンプ４２とタービン４３とは作動流体の滑りによって相対回転可能な状態であるため、変速機１０が所定の発進段に投入され湿式摩擦クラッチ８が接状態になってもエンジンを始動することができる。なお、図示の実施形態においては、パイロット圧によって切り換わる摩擦クラッチ用方向制御弁７４１の切換圧力は、ディーゼルエンジン２の始動時におけるスタータモータによるクランキング回転速度で油圧ポンプ６０が駆動された状態で発生する作動流体圧力より高い値に設定されているので、エンジンのクランキング状態においては湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５が開放されている。従って、エンジンのクランキング時には湿式多板摩擦クラッチ８が断状態であるため、スタータモータの駆動源であるバッテリーの電圧が低下した場合や気温の低下によって作動流体の粘度が高くなった場合でもエンジンを始動することができる。このようにしてエンジンが始動され、油圧ポンプ６０によって吐出される作動流体圧力が摩擦クラッチ用方向制御弁７４１の切換圧力以上になると、このパイロット圧によって摩擦クラッチ用方向制御弁７４１が切替えられ、上述したように湿式多板摩擦クラッチ８が接状態となる。そして、図示しないアクセルペダルを踏み込みエンジン回転速度を増大すると、変速機１０が所定の発進段に投入されているので、上述したようにディーゼルエンジン２のクランク軸２１（入力軸）に発生した駆動力は、流体継手４、湿式多板摩擦クラッチ８を介して変速機１０に伝達され、車両を発進することができる。
【００４０】次に、上記流体作動手段６の他の実施形態について、図６を参照して説明する。上述した図５に示す実施形態においてはロックアップクラッチ用電磁切換手段６８をロックアップクラッチ用方向制御弁６８１とロックアップクラッチ用電磁切換弁４８２とによって構成した例を示したが、図５に示す実施形態においてはロックアップクラッチ用電磁切換手段６８はロックアップクラッチ用電磁方向制御弁６８３のみによって構成されている。このロックアップクラッチ用電磁方向制御弁６８３は、図５に示す除勢されている状態ではロックアップクラッチ５０が断となるように作動流体を循環し、付勢されるとロックアップクラッチ５０が接となるように作動流体を循環するように切換わる。また、上述した図５に示す実施形態においては摩擦クラッチ用電磁切換手段７４を摩擦クラッチ用方向制御弁７４１と摩擦クラッチ用電磁切換弁７４２とによって構成した例を示したが、図６に示す実施形態においては摩擦クラッチ用電磁切換手段７４は摩擦クラッチ用電磁方向制御弁７４３のみによって構成されている。この摩擦クラッチ用電磁方向制御弁７４３は、図５に示す除勢されている状態では上記通路６６ｋと通路６６ｍとが連通するように、即ち湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５に作動流体を作用させ、付勢されると湿式多板摩擦クラッチ８の液圧室８１５を開放するように切換わる。
【００４１】
【発明の効果】本発明による動力伝達装置は以上のように構成されているので、以下に述べる作用効果を奏する。
【００４２】即ち、本発明によれば、ロックアップクラッチ用電磁切換手段は除勢されている状態ではロックアップクラッチが断となるように作動流体を循環せしめ、付勢されるとロックアップクラッチが接となるように作動流体を循環せしめるように切換わり、摩擦クラッチ用電磁切換手段は除勢されている状態では該湿式摩擦クラッチの液圧室に作動流体を作用させ、付勢されると湿式摩擦クラッチの液圧室を開放せしめるように切換わるように構成されているので、制御手段が故障したり配線が断線等により上記ロックアップクラッチ用電磁切換手段および摩擦クラッチ用電磁切換手段が除勢された状態においては、ロックアップクラッチは断され湿式摩擦クラッチは接される状態となる。このようにロックアップクラッチ用電磁切換手段が除勢された状態においてはロックアップクラッチは断されることになるため、変速機が所定の発進段に投入され湿式摩擦クラッチが接状態になってもエンジンを始動することができる。そして、アクセルペダルを踏み込みエンジン回転速度を増大することにより、エンジンの駆動力は流体継手、湿式摩擦クラッチを介して変速機に伝達され、車両を発進することができる。
【００４３】また本発明においては、上記摩擦クラッチ用電磁切換手段は、摩擦クラッチ用方向制御弁と該摩擦クラッチ用方向制御弁に作用せしめるパイロット圧を制御する摩擦クラッチ用電磁切換弁とを具備し、摩擦クラッチ用方向制御弁はパイロット圧が作用していない状態では湿式摩擦クラッチの液圧室を開放し、パイロット圧が作用すると油圧ポンプと湿式摩擦クラッチの液圧室とを連通するように切換わり、摩擦クラッチ用電磁切換弁は除勢されている状態では摩擦クラッチ用方向制御弁にパイロット圧を作用せしめ、付勢されると摩擦クラッチ用方向制御弁に作用するパイロット圧を開放するように構成されており、摩擦クラッチ用方向制御弁は、パイロット圧によって切換わる切換圧力がエンジンのクランキング回転速度で油圧ポンプが駆動された状態で発生する作動流体圧力より高い値に設定されているので、エンジンのクランキング状態においては湿式多板摩擦クラッチの液圧室が開放されている。従って、エンジンのクランキング時には湿式多板摩擦クラッチが断状態であるため、スタータモータの駆動源であるバッテリーの電圧が低下した場合や気温の低下によって作動流体の粘度が高くなった場合でもエンジンを始動することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１７０
【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年２月２８日（２０００．２．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５１７７
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 尚純
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２４１５４６（Ｐ２００１−２４１５４６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月７日（２００１．９．７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−５２０１３（Ｐ２０００−５２０１３） |
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