(57)【要約】【課題】本発明は、高温になり易いクラッチハウジング内のフルードの熱劣化の影響を低減することが可能なＣＳＣ方式のクラッチ装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の実施形態は、ＣＳＣ方式のクラッチ装置であって、マスターシリンダと、クラッチハウジング内に配置されており、液圧室を有する液圧シリンダと、前記マスターシリンダ及び前記液圧シリンダの間であって前記クラッチハウジングの外に配置されているエア抜き部材と、前記マスターシリンダ及び前記エア抜き部材の間に配置される第一の液圧管路部と、前記エア抜き部材及び前記液圧シリンダの間に配置される第二の液圧管路部と、を少なくとも含み、前記第一の液圧管路部内に、非鉱油系のフルードが充填されており、前記第二の液圧管路部及び前記液圧室内に、２５℃における動粘度が５〜３０ｍｍ２／ｓである三フッ化塩化エチレンの重合物を含むフルードが充填されている、クラッチ装置である。【選択図】図１
2018105330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＳＣ方式のクラッチ装置であって、
マスターシリンダと、
クラッチハウジング内に配置されており、液圧室を有する液圧シリンダと、
前記マスターシリンダ及び前記液圧シリンダの間であって前記クラッチハウジングの外に配置されているエア抜き部材と、
前記マスターシリンダ及び前記エア抜き部材の間に配置される第一の液圧管路部と、
前記エア抜き部材及び前記液圧シリンダの間に配置される第二の液圧管路部と、
を少なくとも含み、
前記第一の液圧管路部内に、非鉱油系のフルードが充填されており、
前記第二の液圧管路部及び前記液圧室内に、２５℃における動粘度が５〜３０ｍｍ2／ｓである三フッ化塩化エチレンの重合物を含むフルードが充填されている、クラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンセントリックススレーブシリンダー（ＣＳＣ）方式のクラッチ装置で用いられる作動液（フルードとも称す）としては、通常、非鉱油系のフルードが使用される。非鉱油系フルードは、吸湿性を有するため、リザーパタンクやゴムホースなどから侵入した水分を吸収し易い。そのため、水分が配管中に侵入してきた場合でも、ベーパー化による気体の発生を防ぐことができる。しかしながら、非鉱油系フルードの沸点は、吸湿に従って徐々に低下していく。充填時には非鉱油系フルードの沸点が２４０℃以上であった場合でも、使用によって水分の吸収が生じ、数年後には非鉱油系フルードの沸点が１８０℃を下回る場合がある。水分を吸収して沸点が低下した非鉱油系フルードは、ベーパーによるクラッチ作動不良を起こす可能性がある。そのような不良を防止するために、非鉱油系フルードの定期的な交換が必要となる。
【０００３】
また、ＣＳＣ方式のクラッチ装置においては、クラッチハウジング内に液圧系が入る。そのため、クラッチハウジング内に入っているフルードの一部の温度が高温になってしまう。非鉱油系フルードは、熱の影響で劣化するため、熱劣化による作動不良を防ぐ観点からも、定期的な交換が必要になる。
【０００４】
特許文献１では、フルードを収納する液圧管路部中にフルードを分割する可動分割部材を有するクラッチ装置が開示されている。この可動分割部材により、液圧発生部側でフルードの含水率が高くなった場合でも、この水分を含むフルードが高温環境になり易いクラッチハウジング内に入らないようにすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５３９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、液圧発生部側でフルードの含水率が高くなった場合でも、このようなフルードがクラッチハウジング内に入らないようにすることができる。しかしながら、上述のように、フルードは熱の影響でも劣化する。特許文献１の構成では、クラッチハウジング内の作動液（フルードとも称す）は高温に曝されるため、以前として熱劣化により操作不良が発生する可能性が懸念される。また、特許文献１に記載される構成では、可動ピストンを設けているため、部品点数が多くなる。さらに、特許文献１に記載される構成では、エア抜きブリーダプラグがクラッチハウジング外にあるため、シリンダ内のクラッチフルード交換ができず、クラッチフルードが滞在する場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、高温になり易いクラッチハウジング内のフルードの熱劣化の影響を低減することが可能なＣＳＣ方式のクラッチ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、以下の通りである。
【０００９】
（１）  ＣＳＣ方式のクラッチ装置であって、
マスターシリンダと、
クラッチハウジング内に配置されており、液圧室を有する液圧シリンダと、
前記マスターシリンダ及び前記液圧シリンダの間であって前記クラッチハウジングの外に配置されているエア抜き部材と、
前記マスターシリンダ及び前記エア抜き部材の間に配置される第一の液圧管路部と、
前記エア抜き部材及び前記液圧シリンダの間に配置される第二の液圧管路部と、
を少なくとも含み、
前記第一の液圧管路部内に、非鉱油系のフルードが充填されており、
前記第二の液圧管路部及び前記液圧室内に、２５℃における動粘度が５〜３０ｍｍ2／ｓである三フッ化塩化エチレンの重合物を含むフルードが充填されている、クラッチ装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の構成により、高温になり易いクラッチハウジング内のフルードの熱劣化の影響を低減することが可能なＣＳＣ方式のクラッチ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係るＣＳＣ方式のクラッチ装置を示す概略図である。
【図２】エア抜き部材の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
（第一の実施の形態）
図１は、本発明の第一の実施形態に係るＣＳＣ方式のクラッチ装置（例えば車両用）の概略図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のクラッチ装置は、クラッチハウジング１の内に収納されたクラッチ機構２およびＣＳＣ方式の液圧シリンダ３（液圧アクチュエータ）と、この液圧シリンダ３に作動液圧を供給してクラッチ機構２の切り替え操作を実行させる液圧供給手段４と、を備えている。
【００１５】
クラッチハウジング１は、図示しないエンジンと変速機との間に配置されるとともに、広く開口したエンジン側の一端部でエンジンブロックに対し一体にボルト締結され、他端部側では変速機ケースに一体に結合されている。また、クラッチハウジング１内には、駆動側回転軸であるクランク軸５（エンジンの出力軸）に締結され支持されたフライホイル６（回転体）が収納されている。
【００１６】
クラッチ機構２は、エンジンのクランク軸５と変速機入力軸７との間に介在する乾式単板タイプの摩擦クラッチとして構成されており、このクラッチ機構２は、ＣＳＣ方式の液圧シリンダ３によって、クランク軸５から変速機入力軸７（被駆動側回転軸）への動力伝達経路を接続するクラッチ結合状態およびその動力伝達経路を遮断するクラッチ解除状態のうち任意の一方の状態に切り替え操作されるようになっている。
【００１７】
具体的には、クラッチ機構２は、フライホイル６に隣接するクラッチディスク１１と、フライホイル６との間にクラッチディスク１１を収納するようフライホイル６に締結されたクラッチカバー１２と、クラッチディスク１１を間に挟んでフライホイル６に対向し、クラッチディスク１１をフライホイル６側に押圧することができるプレッシャプレート１３と、プレッシャプレート１３をフライホイル６側に付勢して両者を圧接させ、クラッチ結合させることができるダイヤフラムスプリング１４と、ダイヤフラムスプリング１４をその内周側で操作してクラッチ結合を解除させることができるレリーズハブ１５と、を備えている。
【００１８】
フライホイル６は、クランク軸５に比べ回転慣性の大きい円板状に形成され、回転エネルギによってクランク軸５の回転変動を抑制することができる。なお、このフライホイル６は、エンジン始動時にスタータモータにより駆動される外周側のギヤ部６ｇを有している。
【００１９】
クラッチディスク１１は、その外周部の一面側でフライホイル６と摩擦するとともに他面側でプレッシャプレート１３と摩擦し、その内周部で被駆動側回転軸である変速機入力軸７に例えばスプライン嵌合により回転方向一体に連結されている。
【００２０】
クラッチカバー１２は、その外周部で図示しない複数のボルトによりフライホイル６に締結されるとともにフライホイル６との間に通気口（図中符号なし）を形成し、さらに、クラッチディスク１１およびプレッシャプレート１３の外周を取り囲んでいる。また、クラッチカバー１２は、その内周部で略Ｕ字形断面に湾曲し、円形の開口１２ｃを形成している。
【００２１】
プレッシャプレート１３は、クラッチディスク１１に対向する一面側が平坦に形成され、ダイヤフラムスプリング１４に係合する他面側にはダイヤフラムスプリング１４側からフライホイル６側への付勢力を一定半径の円周上で受ける環状突起１３ｐ（周方向等間隔に離隔する複数の突起でもよい）を有している。
【００２２】
ダイヤフラムスプリング１４は、自由状態ではその外周部がプレッシャプレート１３側に大きく湾曲する皿ばね状のものであり、円環状のピボットリング１８およびクラッチカバー１２を介してフライホイル６に対し一定半径位置で拘束されるとともに、その近傍かつピボットリング１８による拘束部位より半径方向外側でプレッシャプレート１３に圧接係合した状態でクラッチカバー１２内に組み込まれている。このダイヤフラムスプリング１４は、クラッチカバー１２内への組込み状態において、プレッシャプレート１３を介してクラッチディスク１１をフライホイル６に圧接させるように撓んだ状態となっている。
【００２３】
このダイヤフラムスプリング１４は、クラッチ解除時には、ピボットリング１８を支点に外周部側をクラッチディスク１１から離隔するように、ＣＳＣ方式の液圧シリンダ３により内周側（後述する複数のフィンガースプリング部）を図１中の左から右へと向かう軸方向一方側に撓ませることができ、また、クラッチ結合時には、軸方向他方側に復帰するようになっている。
【００２４】
また、ダイヤフラムスプリング１４は、その内周側に放射内方に向かう複数のフィンガー部（符号なし）を有しており、複数のフィンガー部はそれぞれの放射外端で片持ち支持された、先端側が細い板ばねとなっている。
【００２５】
レリーズハブ１５は、変速機入力軸７に対し同軸に配置された液圧シリンダ３の円筒状のピストン２１の先端部に一体的に装着されたハブ本体部（符号なし）と、変速機入力軸７およびフライホイル６の回転中心軸線方向でダイヤフラムスプリング１４に対してクラッチディスク１１とは反対側、すなわちクラッチカバー１２の外側に位置するばね受けを兼ねたフランジ部（符号なし）とを有している。そして、そのレリーズハブ１５のフランジ部には、ダイヤフラムスプリング１４の複数のフィンガー部に係合するレリーズベアリング１９が外装されている。
【００２６】
このレリーズハブ１５は、ピストン２１により一定の作動ストローク範囲内で直動駆動され、クラッチディスク１１に接近する方向に移動するときに、レリーズベアリング１９を介してフランジ部に係合するダイヤフラムスプリング１４の複数のフィンガー部をフライホイル６側に押し付けて、クラッチディスク１１およびフライホイル６のクラッチ結合状態を解除させることができるようになっている。
【００２７】
ＣＳＣ方式の液圧シリンダ３は、ピストン２１を軸方向に摺動可能に支持するようクラッチハウジング１に変速機入力軸７に対し同軸に固定されたフランジ付の略円筒状のサポートチューブ２２と、円筒状のピストン２１およびサポートチューブ２２との間に作動液圧が供給される環状の液圧室２３を画成するケース部材２４とを有している。すなわち、ＣＳＣ方式の液圧シリンダ３は、円筒状のピストン２１を変速機入力軸７に対し同軸に直動させる直動型の液圧シリンダによって構成されている。
【００２８】
一方、ＣＳＣ方式の液圧シリンダ３に作動液圧を供給する液圧供給手段４は、作動液圧を発生する液圧発生部としてのマスターシリンダ３１と、このマスターシリンダ３１からＣＳＣ方式の液圧シリンダ３の液圧室２３に作動液圧を伝達する作動液（フルード）を収納する液圧管路部３２と、液圧管路部３２中のマスターシリンダ３１と液圧シリンダ３の間に設けられたエア抜き部材７０と、を含んで構成される。エア抜き部材７０は、エアブリードプラグ７２を有し、また、マスターシリンダ３１側の第一の管路部分３２ａとＣＳＣ方式の液圧シリンダ３側の第二の管路部分３２ｂとに液圧管路部３２を分けるように、液圧管路部３２内に設けられる。すなわち、液圧供給手段４は、マスターシリンダ３１と、マスターシリンダ３１及びエア抜き部材７０の間に配置される第一の液圧管路部３２ａと、エアブリードプラグ７２を有するエア抜き部材７０と、エア抜き部材７０及び液圧シリンダ３の間に配置される第二の液圧管路部３２ｂと、を含んで構成される。
【００２９】
マスターシリンダ３１は、有底筒状のシリンダ４１内にピストン４２を収納し、そのピストン４２にクラッチペダル５１に加えられる踏力、すなわちクラッチ操作力に応じた変位が生じるように、ピストン４２のロッド部４２ａがクラッチペダル５１の所定回動半径位置５１ｃにピン結合されている。このマスターシリンダ３１の詳細な構成は図示しないが、ピストン４２がクラッチペダル５１と共に図中の右方側に復帰したときには、シリンダ４１内の液圧発生室が樹脂タンクであるリザーバ４３内に連通するようになっており、ピストン４２がクラッチペダル５１の踏み込みにより図中の左方側に移動するときには、その連通がピストン４２によって遮断された後、液圧発生室内のフルードがピストン４２により加圧されて液圧管路部３２内に押し出されて作動液圧が伝達されるようになっている。
【００３０】
液圧管路部３２のマスターシリンダ３１側の第一の管路部分３２ａは、金属製のクラッチチューブ６１、６２とそれらを連結するゴムホース６３（第一の配管部材）とによって形成されており、液圧管路部３２の液圧シリンダ３側の第二の管路部分３２ｂは、金属製のクラッチチューブ６６およびフィッティング６７（第二の配管部材）によって構成されている。
【００３１】
ここで、ゴムホース６３は、マスターシリンダ３１側の第一の管路部分３２ａの少なくとも一部を形成するとともに、金属製のクラッチチューブ６６およびフィッティング６７とは異なる素材からなり、金属製のクラッチチューブ６６およびフィッティング６７は、ゴムホース６３より吸水し難くなっている。
【００３２】
また、マスターシリンダ３１側の第一の管路部分３２ａと液圧シリンダ３側の第二の管路部分３２ｂは、接続配管部材としても機能するエア抜き部材７０によって連続する管路を形成するよう結合されている。図２に示すように、このエア抜き部材７０は、エアブリード孔部を気密、液密に閉塞することができる部材である。液圧管路部３２のマスターシリンダ３１側の第一の管路部分３２ａと液圧シリンダ３側の第二の管路部分３２ｂとの間に配置されており、ゴムキャップ付のエアブリードプラグ７２を有している。このエアブリードプラグ７２は、それぞれエア抜き部材７０に形成されたエアブリード孔部にねじ結合され、ねじを弛めた状態で管路部分３２を大気側に解放することができ、ねじ締めした状態でそのエアブリード孔部を気密、液密に閉塞することができる。
【００３３】
なお、図１において、レリーズハブ１５のフランジ部とＣＳＣ方式の液圧シリンダ３のケース部材２４との間には、複数の圧縮コイルばね２６が周方向等間隔に縮設されており、それらを取り囲むように、ケース部材２４とフランジ部に固定されたレリーズベアリング１９のインナーレース（符合なし）の間にベローズ状のダストカバー２７が装着されている。
【００３４】
本実施形態では、第一の液圧管路部３２ａ内に、非鉱油系のフルードが充填されており、また、第二の液圧管路部３２ｂ並びに液圧シリンダ３の液圧室２３内に、２５℃における動粘度が５〜３０ｍｍ2／ｓである三フッ化塩化エチレン（ＰＣＴＦＥ）の重合物（以下、ＰＣＴＦＥ重合物とも称す）を含むフルードが充填されている。換言すると、第一の液圧管路部３２ａ内に充填されているフルード（以下、第一のフルードとも称す）が非鉱油系のフルードであり、また、第二の液圧管路部３２ｂ並びに液圧シリンダ３の液圧室２３内に充填されているフルード（以下、第二のフルードとも称す）が、２５℃における動粘度が５〜３０ｍｍ2／ｓである三フッ化塩化エチレンの重合物を含む。
【００３５】
すなわち、本実施形態では、第二のフルードとして、２５℃における動粘度が５〜３０ｍｍ2／ｓである三フッ化塩化エチレンの重合物を主に用いる。該重合物は、水分や非鉱油系フルードと相溶せず、熱にも安定である。また、第一のフルードとしては、非鉱油系のフルードを用いる。第一のフルードは、クラッチ装置の構成上、容易に交換することができる。
【００３６】
ＰＣＴＦＥ重合物は、一般的に、下記式（１）で表される構造を有する。
【００３７】
【化１】
2018105330.tif 000003
【００３８】
ｎは、１以上の整数である。
【００３９】
ＰＣＴＦＥ重合物の平均分子量は、特に制限されるものではないが、例えば、１０００以下である。例えば、ＰＣＴＦＥ重合物の平均分子量が約５００である場合、ＰＣＴＦＥ重合物は、２５℃における動粘度が５〜１５ｍｍ2／ｓであり、沸点が２５０℃以上であり、流動点が−７０℃以下である液体である。ＰＣＴＦＥ重合物の２５℃における動粘度は、３０ｍｍ2／ｓ以下であり、好ましくは２０ｍｍ2／ｓ以下であり、より好ましくは１５ｍｍ2／ｓ以下である。ＰＣＴＦＥ重合物の２５℃における動粘度が３０ｍｍ2／ｓ以下である場合、低温時のクラッチ断続操作時に、クラッチ戻りの速さを適当な範囲に調整することができる。ＰＣＴＦＥ重合物の２５℃における動粘度が５ｍｍ2／ｓ以上である場合、クラッチが高温になった場合でも、蒸発やゴムカップなどの部材の変質を抑制し易くすることができる。なお、動粘度は、ＪＩＳ Ｋ２２８３に従って測定することができる。
【００４０】
第二のフルードとしては、例えば、ダイキンエ業（株）製ダイフロイルＴＭ品種＃１などを用いることができる。ダイフロイル＃１は、ＰＣＴＥＦ重合物を９９．９質量％以上で含む。
【００４１】
ＰＣＴＦＥ重合物は、熱安定性が高く、劣化し難いため、交換は基本的に不要である。また、ＰＣＴＦＥ重合物と非鉱油系フルードは相溶しないため、これらのフルードを分離するのに必要な可動ピストンなどの部材は不要である。ＰＣＴＦＥ重合物は、化学的に安定であり、クラッチハウジング内で発生する熱によっても劣化がほとんど起こらない。そのため、長期間使われたとしても劣化がほとんどない又は全くないため、作動不良が生じ難い。また、ＰＣＴＦＥ重合物は水との相溶性が無いため、第一の液圧管路部３２ａ側から水分が第二の作動液中に移動してくることはほとんどない又は全くない。
【００４２】
また、ＰＣＴＦＥ重合物は、潤滑性が良好であり、液圧室のピストンのシールとして使用しているゴムカップなどの部材の摩耗を低減することができる。その結果、フルードの漏れの発生を低減することができる。
【００４３】
第二のフルード中のＰＣＴＦＥ重合物の含有量は、例えば、９０質量％以上であり、好ましくは９５質量％以上であり、より好ましくは９９質量％以上であり、さらに好ましくは９９．９質量％以上であり、特に好ましくは１００質量％である。第二のフルードは、ＰＣＴＦＥ重合物以外に、本発明の効果を妨げない範囲で、添加剤を含んでもよい。
【００４４】
非鉱油系のフルードとしては、例えば、沸点の高いグリコール系化合物を含んで構成されているものが挙げられる。非鉱油系のフルードとしては、より具体的には、例えば、グリコ−ルエーテル、グリコール、ポリグリコール、ポリグリコールエーテルまたはそれらのホウ酸エステルを基剤とする液体組成物（ブレーキ液）を用いることができる。基剤の含有量は、好ましくは９０質量％以上であり、より好ましくは９５質量％以上であり、さらに好ましくは９９質量％以上である。非鉱油系のフルードは、基剤以外にも、適宜添加剤を含んでもよい。
【実施例】
【００４５】
以下において、本発明を実施例を参照して説明する。なお、本発明は以下の実施例により制限されるものではない。
【００４６】
平均分子量の異なるＰＣＴＦＥを用意し、適宜混合することにより、評価に用いる５種のフルードを得た。これらのフルードを、図１に示すクラッチ装置の第二の液圧管路部及び液圧室内に充填した。また、第一の液圧管路部には、非鉱油系のフルードを充填した。このようにして得られたクラッチ装置について、低温時の作動性（すなわち、ペダル戻りが規定以下か否か）を確認し、また、高温作動試験を行って、クラッチＣＳＣの規定運転ができ且つ耐久性に問題ないか否かを確認した。結果を表１に示す。
【００４７】
その結果、比較例１の粘度が低いＰＣＴＦＥを用いたクラッチ装置では、高温作動試験において、液量低下が起こり、高温作動試験を完了できなかった。
【００４８】
また、比較例２では、低温作動試験において、クラッチ戻り不良が発生した。高温耐久試験では、クラッチ操作時間が作動遅れのため長くなり、耐久試験が成立しなかった。
【００４９】
【表１】
2018105330.tif 000004
【符号の説明】
【００５０】
１    クラッチハウジング
２    クラッチ機構
３    ＣＳＣ方式の液圧シリンダ（液圧アクチュエータ）
４    液圧供給手段
５    クランク軸（駆動側回転軸）
６    フライホイル
６ｇ  ギヤ部
７    変速機入力軸（被駆動側回転軸）
１１  クラッチディスク
１２  クラッチカバー
１２ｃ  開口
１３  プレッシャプレート
１３ｐ  環状突起
１４  ダイヤフラムスプリング
１５  レリーズハブ
１８  ピボットリング
１９  レリーズベアリング
２１  ピストン（筒状のピストン）
２２  サポートチューブ
２３  液圧室
２４  ケース部材
２７  ダストカバー
３１  マスターシリンダ（液圧発生部）
３２  液圧管路部
３２ａ  管路部分（第一の管路部分）
３２ｂ  管路部分（第二の管路部分）
４１  シリンダ
４２  ピストン
４２ａ  ロッド部
４３  リザーバ（樹脂タンク）
５１  クラッチペダル（操作入力部材）
５１ｃ  所定回動半径位置
６１、６２  クラッチチューブ（管路形成部材）
６３  ゴムホース
６６  クラッチチューブ（金属製の管路形成部材）
６７  フィッティング（金属製の管路形成部材）
７０  エア抜き部材（接続配管部材）
７２  エアブリードプラグ
【図１】
2018105330.tif 000005
【図２】
2018105330.tif 000006