(57)【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流体継手と、該流体継手と入力部材が連結された湿式摩擦クラッチと、該湿式摩擦クラッチの出力部材と連結された入力軸及び該入力軸により駆動されるカウンターシャフトを備えた平行軸式歯車変速機と、該湿式摩擦クラッチを断・接作動するクラッチ作動手段と、を具備する動力伝達装置において、
該平行軸式歯車変速機を手動操作により所定の変速段とする変速レバーと、
該変速レバーの操作が開始される時点で該湿式摩擦クラッチを断とするとともに、所定の変速段に変速された後は該湿式摩擦クラッチを接とするように該クラッチ作動手段を制御するコントローラと、
該平行軸式歯車変速機のニュートラル状態を検出するニュートラル検出手段と、
該湿式摩擦クラッチのハウジングとの間にオイルシールが配設された該平行軸式歯車変速機のケースと、
該平行軸式歯車変速機のケース内に収容された潤滑油の温度を検出する油温検出手段とを具備しており、さらに、
該コントローラは、該変速レバーが操作されておらず、かつ、該平行軸式歯車変速機がニュートラル状態である場合には、該油温検出手段からの検出信号に基づき、該平行軸式歯車変速機の潤滑油の温度が所定値以下のときは該湿式摩擦クラッチを接として該カウンターシャフトを駆動するとともに、該平行軸式歯車変速機の潤滑油の温度が所定値を越えたときは該湿式摩擦クラッチを断とするように該クラッチ作動手段を制御することを特徴とする動力伝達装置。
【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、該流体継手と入力部材が連結された摩擦クラッチと、該摩擦クラッチの出力部材と連結された変速機とを具備する動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンによって作動せしめられる流体継手（フルードカップリング）と、該流体継手と入力部材が連結された摩擦クラッチと、該摩擦クラッチの出力部材と連結された変速機とを具備する動力伝達装置は、例えば特開昭５５ー１５９３６０号公報に開示されている。該公報に開示された車両用動力伝達装置は、車両に搭載されたエンジンと流体継手と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シャフト（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該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。このような流体継手は、エンジンの回転変動を吸収するための手段として用いられる。流体継手の作動流体は上記ポンプとタービンとによって形成される作動室内を旋回するために熱を発生する。このため、上記公報に開示された流体継手は、空冷式によって上記作動油の冷却を行っている。また、上記作動流体を循環させて放熱する作動油循環式の流体継手装置も用いられている。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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、乾式摩擦クラッチは油圧等の作動力が作用すると断され、油圧等の作動力が開放されると接されるように構成されている。従って、乾式摩擦クラッチを備えた動力伝達装置においては、エンジンの始動時やアイドリング運転時等の変速機がニュートラル状態のとき油圧等の作動力を開放しており、乾式摩擦クラッチは接されている。一方、湿式摩擦クラッチは油圧等の作動力が作用すると接され、油圧等の作動力が開放されると断されるように構成されている。従って、湿式摩擦クラッチを備えた動力伝達装置においては、エンジンの始動時やアイドリング運転時等の変速機がニュートラル状態のとき油圧等の作動力を開放しており、湿式摩擦クラッチは断されている。また、湿式摩擦クラッチは、変速時におけるクラッチの操作回数を少なくするためにも変速機がニュートラル状態のときには作動力を開放して断状態にしている。このため、湿式摩擦クラッチを備えた動力伝達装置においては、エンジンの始動時やアイドリング運転時に変速機への動力伝達が遮断されている。
【０００４】
変速機の変速ケース内には潤滑油が収容されており、この潤滑油がカウンター歯車によって掻き上げられて各変速歯車および同期装置を潤滑する。この潤滑油は温度が低いと粘度が高く見かけ上の摩擦係数が低下して、変速操作時における同期操作力が増大する。従って、寒冷時においては潤滑油が所定の温度に達するまで、変速操作力が大きくなる。しかるに、乾式摩擦クラッチを備えた動力伝達装置においては、上述したようにエンジンの始動時やアイドリング運転時等の変速機がニュートラル状態のとき乾式摩擦クラッチは接されているので、変速機のカウンター歯車は回転駆動されている。このカウンター歯車の回転によって変速ケース内には潤滑油が攪拌されるので、寒冷時であってもアイドリング運転中に潤滑油の温度は上昇せしめられる。しかしながら、湿式摩擦クラッチを備えた動力伝達装置においては、上述したようにエンジンの始動時やアイドリング運転時等の変速機がニュートラル状態のとき湿式摩擦クラッチは断されているので、変速機のカウンター歯車を回転駆動することができないため、寒冷時にエンジンの暖機運転中に潤滑油の温度を上昇させることができない。
【０００５】
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、寒冷時において変速機の潤滑油の温度が低い場合には、変速機がニュートラル状態であっても湿式摩擦クラッチを接にして変速機のカウンターギヤを回転駆動することにより潤滑油の温度を上げることができる湿式摩擦クラッチを備えた動力伝達装置を提供することにある。
【０００６】
【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流体継手と、該流体継手と入力部材が連結された湿式摩擦クラッチと、該湿式摩擦クラッチの出力部材と連結された入力軸及び該入力軸により駆動されるカウンターシャフトを備えた平行軸式歯車変速機と、該湿式摩擦クラッチを断・接作動するクラッチ作動手段と、を具備する動力伝達装置において、
該平行軸式歯車変速機を手動操作により所定の変速段とする変速レバーと、
該変速レバーの操作が開始される時点で該湿式摩擦クラッチを断とするとともに、所定の変速段に変速された後は該湿式摩擦クラッチを接とするように該クラッチ作動手段を制御するコントローラと、
該平行軸式歯車変速機のニュートラル状態を検出するニュートラル検出手段と、
該湿式摩擦クラッチのハウジングとの間にオイルシールが配設された該平行軸式歯車変速機のケースと、
該平行軸式歯車変速機のケース内に収容された潤滑油の温度を検出する油温検出手段とを具備しており、さらに、
該コントローラは、該変速レバーが操作されておらず、かつ、該平行軸式歯車変速機がニュートラル状態である場合には、該油温検出手段からの検出信号に基づき、該平行軸式歯車変速機の潤滑油の温度が所定値以下のときは該湿式摩擦クラッチを接として該カウンターシャフトを駆動するとともに、該平行軸式歯車変速機の潤滑油の温度が所定値を越えたときは該湿式摩擦クラッチを断とするように該クラッチ作動手段を制御する」
ことを特徴とする動力伝達装置が提供される。
【０００８】
【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。
図１には、本発明に従って構成された動力伝達装置の要部を破断して示す概略構成図が示されている。
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。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を介して回転可能し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３３ｂ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３３ｂにフィルタ６７が装着されている。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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８２１との間およびクラッチアウタ８１のハブ８２１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。
【００２０】
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、クラッチ作動手段として機能する後述する流体作動手段６によって作動せしめられる。流体作動手段６の作動流体が液圧室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。このように、図示の実施形態における湿式多板摩擦クラッチ８は、流体継手４の出力軸４６に連結されたクラッチアウタ８１がクラッチの入力部材として機能し、変速機１０の入力軸１０１に連結されたクラッチセンタ８２がクラッチの出力部材として機能する。
【００２１】
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。
【００２２】
次に、流体作動手段６について、図４を参照して説明する。流体作動手段６は、上記油圧ポンプ６０が作動することにより、リザーブタンクとして機能する流体貯留部３０ｂに貯留された作動流体をフィルタ６７、吸い込み通路３２ａ、通路３２ａを通して吸い込み、後述するように循環せしめる。油圧ポンプ６０によって吸い込まれた作動流体は通路６６ｂに吐出される。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方向制御弁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方向制御弁６８にパイロット圧を作用せしめるために、上記通路６６ｂとロックアップクラッチ用方向制御弁６８とを連絡するパイロット通路６６ｆが設けられており、該パイロット通路６６ｆにロックアップクラッチ用電磁切換弁６９（ＭＶ１）が配設されている。なお、ロックアップクラッチ用電磁切換弁６９（ＭＶ１）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。
【００２３】
ロックアップクラッチ用電磁切換弁６９（ＭＶ１）が除勢（ＯＦＦ）している図４に示す状態のときには、パイロット通路６６ｆが遮断されており、ロックアップクラッチ用方向制御弁６８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６８は図４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）。
【００２４】
一方、ロックアップクラッチ用電磁切換弁６９（ＭＶ１）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６８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６８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６９（ＭＶ１）は、付勢（ＯＮ）された状態において通路６６ｂ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６８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６８のスプール６８２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。
【００２５】
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、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６６ｈを介して通路６６ａに戻す。
【００２６】
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８６１、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方向制御弁７４が配設されている。摩擦クラッチ用方向制御弁７４にパイロット圧を作用せしめるために、上記通路６６ｂと摩擦クラッチ用方向制御弁７４とを連絡するパイロット通路６６ｎが設けられており、該パイロット通路６６ｎに摩擦クラッチ用電磁切換弁７５（ＭＶ２）が配設されている。摩擦クラッチ用電磁切換弁７５（ＭＶ２）は、除勢（ＯＦＦ）されているときには図４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の連通を遮断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７４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７５（ＭＶ２）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７４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７４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、通路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し、クラッチ接状態となる。一方、摩擦クラッチ用電磁切換弁７５（ＭＶ２）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７４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との摩擦係合が解除され、クラッチ断状態となる。
【００２７】
なお、摩擦クラッチ用電磁切換弁７５（ＭＶ２）の付勢（ＯＮ）および除勢（ＯＦＦ）の制御は、手動変速機１０の変速時に後述するコントローラ２００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、コントローラ２００は運転者が手動変速機１０の変速操作を行う際に、後述するシフトノブスイッチが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７５（ＭＶ２）を付勢（ＯＮ）し、湿式多板摩擦クラッチ８を断して変速機１０への動力伝達を遮断する。そして、コントローラ２００は変速機のシフト操作が終了した時点で、後述するシフトストロークセンサ１３４（ＳＳ）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７５（ＭＶ２）を除勢（ＯＦＦ）し、湿式多板摩擦クラッチ８を接にする。
【００２８】
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。
【００２９】
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１２と、該出力軸１２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１２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。
【００３０】
上記同期噛合装置１０６ａ、１０６ｂ、・・・は、変速レバー１２０、該変速レバー１２０に一端が連結されたプッシュプルケーブル１２２、該プッシュプルケーブル１２２の他端と連結されたコントロールレバー１２３、該コントロールレバー１２３を装着したコントロールシャフト１２４および該コントロールシャフト１２４に連結された図示しないシフトレバー等の周知の変速機構によって作動せしめられる。上記変速レバー１２０は、図１において紙面に垂直な方向（セレクト方向）および左右方向（シフト方向）に図示しない軸を中心として傾動可能に構成されている。この変速レバー１２０のノブ１２１にはシフトノブスイッチ１３０が配設されている。シフトノブスイッチ１３０は、変速レバー１２０のノブ１２１をシフト方向に傾動する際にその作動方向を検出するために第１のスイッチ１３１（ＳＷ１）と第２のスイッチ１３２（ＳＷ２）を備えている。このシフトノブスイッチ１３０は、例えば変速レバー１２０のノブ１２１を図１において左方に傾動すると第１のスイッチ１３１（ＳＷ１）がＯＮし、ノブ１２１を図１において右方に傾動すると第２のスイッチ１３２（ＳＷ２）がＯＮするように構成されている。また、シフトノブスイッチ１３０は、変速レバー１２０のノブ１２１から手を放すと第１のスイッチ１３１（ＳＷ１）および第２のスイッチ１３２（ＳＷ２）ともＯＦＦするように構成されており、このＯＮ・ＯＦＦ信号を後述するコントローラ２００に送る（図３参照）。なお、このようなシフトノブスイッチは、例えば実開昭５６ー９７１３３号公報に開示されているように周知技術であるため、更に詳細な説明については省略する。
【００３１】
図示の実施形態におけ動力伝達装置は、上記シフト機構のシフトストローク位置を検出するためのシフトストロークセンサー１３４（ＳＳ）を備えている。このシフトストロークセンサー１３４（ＳＳ）は上記コントロールレバー１２４とロッド１３５およびレバー１３６を介して連結され、コントロールレバー１２４の作動角によってシフトストローク位置を検出するポテンショメータからなっており、その検出信号をコントローラ２００に送る。このシフトストロークセンサー１３４（ＳＳ）は、変速機のニュートラル状態を検出するニュートラル検出手段としての機能も有する。なお、変速機のニュートラル状態を検出するニュートラル検出手段としては、変速レバー１２０のニュートラル位置を検出するポジションスイッチでもよい。また、図示の実施形態における動力伝達装置は、変速機１０のケース１００内に収容された潤滑油の温度を検出する油温検出手段としての油温検出センサー１３８（ＯＴＳ）を備えている。この油温検出センサー１３８（ＯＴＳ）は、検出信号をコントローラ２００に送る。
【００３２】
コントローラ２００は、図３に示すようにマイクロコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）２０１と、制御プログラムや後述するクラッチ接続速度制御マップ等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）２０２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３と、タイマー（Ｔ）２０４と、入力インターフェース２０５および出力インターフェース２０６とを備えている。このように構成されたコントローラ２００の入力インターフェース２０５には、上記シフトノブスイッチ１３０を構成する第１のスイッチ１３１（ＳＷ１）と第２のスイッチ１３２（ＳＷ２）、シフトストロークセンサー１３４（ＳＳ）および油温検出センサー１３８（ＯＴＳ）の検出信号が入力される。また、入力インターフェース２０５には、上記ディーゼルエンジン２の冷却水の温度を検出する冷却水温検出センサー１３９（ＷＴＳ）の検出信号が入力される。一方、上記出力インターフェース２０６からは上記ロックアップクラッチ用電磁切換弁６９（ＭＶ１）および摩擦クラッチ用電磁切換弁７５（ＭＶ２）等に制御信号を出力する。
【００３３】
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、コントローラ２００は摩擦クラッチ用電磁切換弁７５（ＭＶ２）を付勢（ＯＮ）し、湿式多板摩擦クラッチ８を上述したように断状態にしている。なお、ロックアップクラッチ用電磁切換弁６９（ＭＶ１）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）。一方、ディーゼルエンジン２の始動時およびアイドリング状態においては変速機１０はニュートラル状態であり、車両を発進するために運転者が変速レバー１２０を発進段に向けて作動すると、ノブ１２１に設けられたシフトノブスイッチ１３０の第１のスイッチ１３１（ＳＷ１）または第２のスイッチ１３２（ＳＷ２）がＯＮする。シフトノブスイッチ１３０がＯＮすると、コントローラ２００は摩擦クラッチ用電磁切換弁７５（ＭＶ２）を付勢（ＯＮ）し、湿式多板摩擦クラッチ８の断状態を維持する。湿式多板摩擦クラッチ８が断され動力伝達が遮断されている間に変速レバー１２０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（発進段へのギヤイン状態はシフトストロークセンサー１３４（ＳＳ）からの検出信号によって確認する）、コントローラ２００は摩擦クラッチ用電磁切換弁７５（ＭＶ２）を除勢（ＯＦＦ）し、湿式多板摩擦クラッチ８を接にする。このクラッチ接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。
【００３４】
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、運転者が変速レバー１２０を操作して所定の変速段に向けて作動すると、上述したようにノブ１２１に設けられたシフトノブスイッチ１３０の第１のスイッチ１３１（ＳＷ１）または第２のスイッチ１３２（ＳＷ２）がＯＮする。シフトノブスイッチ１３０がＯＮすると、コントローラ２００は上述したように摩擦クラッチ用電磁切換弁７５（ＭＶ２）を付勢（ＯＮ）し、湿式多板摩擦クラッチ８を断にして変速機１０への動力伝達を遮断する。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１２０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。
【００３５】
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（所定の変速段へのギヤイン状態はシフトストロークセンサー１３４（ＳＳ）からの検出信号によって確認する）、コントローラ２００は摩擦クラッチ用電磁切換弁７５（ＭＶ２）を除勢（ＯＦＦ）し、湿式多板摩擦クラッチ８を接続する。
【００３６】
次に、寒冷時における変速機の潤滑油の昇温制御について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、コントローラ２００はステップＳ１においてシフトノブスイッチ１３０の第１のスイッチ１３１（ＳＷ１）がＯＮであるか否か、即ち変速レバー１２０のノブ１２１が図１において左方に傾倒されているか否かをチェックする。第１のスイッチ１３１（ＳＷ１）がＯＮであれば、コントローラ２００は変速レバー１２０のノブ１２１が図１において左方に傾倒され車両の発進または走行時の変速操作が行われていると判断し、ステップＳ２に進んで上述した変速操作時のクラッチ制御を実行する。
【００３７】
上記ステップＳ１において第１のスイッチ１３１（ＳＷ１）がＯＮでなければ、コントローラ２００はステップＳ３に進んでシフトノブスイッチ１３０の第２のスイッチ１３２（ＳＷ２）がＯＮであるか否か、即ち変速レバー１２０のノブ１２１が図１において右方に傾倒されているか否かをチェックする。第２のスイッチ１３２（ＳＷ２）がＯＮであれば、コントローラ２００は変速レバー１２０のノブ１２１が図１において右方に傾倒され発進または走行時の変速操作が行われていると判断し、上記ステップＳ２に進んで上述した変速操作時のクラッチ制御を実行する。
【００３８】
上記ステップＳ３において第２のスイッチ１３２（ＳＷ２）がＯＮでなければ、コントローラ２００はステップＳ４に進んで上記シフトストロークセンサー１３４（ＳＳ）からの検出信号に基づきシフトストローク位置（ＳＰ）がニュートラル位置（Ｎ）か否か、即ち変速機１０がニュートラル状態であるか否かをチェックする。シフトストローク位置（ＳＰ）がニュートラル位置（Ｎ）でない場合は、コントローラ２００は変速操作の途中か変速操作が完了したかのいずれかであると判断し、上記ステップＳ２に進んで上述した変速操作時のクラッチ制御を実行する。
【００３９】
上記ステップＳ４においてシフトストローク位置（ＳＰ）がニュートラル位置（Ｎ）である場合には、コントローラ２００は変速操作が行われていないと判断し、ステップＳ５に進んで上記油温検出センサー１３８（ＯＴＳ）からの検出信号に基づき変速機１０の潤滑油の温度（ｔ）が所定温度（ｔ１）（例えば  ０°Ｃ）以下か否かをチェックする。潤滑油の温度（ｔ）が所定温度（ｔ１）以下の場合には、コントローラ２００は潤滑油の粘度が高く変速操作時の操作力が増大すると判断し、ステップＳ６に進んで上記摩擦クラッチ用電磁切換弁７５（ＭＶ２）をＯＦＦする。摩擦クラッチ用電磁切換弁７５（ＭＶ２）がＯＦＦされると、上述したように湿式多板摩擦クラッチ８が摩擦係合せしめられてクラッチ接となる。この結果、ディーゼルエンジン２のクランク軸２１（入力軸）に発生した駆動力が流体継手４および湿式多板摩擦クラッチ８を介して変速機１０の入力軸１０１に伝達される。従って、入力軸１０１に設けられた駆動歯車１０４を介してカウンターシャフト１０３が駆動され、カウンター歯車１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、・・・が回転せしめられる。カウンター歯車１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、・・・が回転することにより、変速機１０のケース１００内に貯留された潤滑油が攪拌され、この攪拌摩擦によって潤滑油の温度が上昇せしめられる。
【００４０】
上記ステップＳ５において潤滑油の温度（ｔ）が所定温度（ｔ１）以下でない場合は、潤滑油の温度（ｔ）が所定温度（ｔ１）より高いので、コントローラ２００は潤滑油の粘度が所定値より低下しておりこれ以上温度を上昇する必要はないと判断し、ステップＳ７に進んで上記摩擦クラッチ用電磁切換弁７５（ＭＶ２）をＯＮする。摩擦クラッチ用電磁切換弁７５（ＭＶ２）がＯＮされると、上述したように湿式多板摩擦クラッチ８が摩擦係合が解除されてクラッチ断となる。このように、変速機１０がニュートラル状態で潤滑油の温度（ｔ）が所定温度（ｔ１）より高い場合には、湿式多板摩擦クラッチ８を断にして待機することになる。
【００４２】
【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。
【００４３】
即ち、本発明によれば、湿式摩擦クラッチに連結された手動式の平行軸式歯車変速機であって、入力軸により駆動されるカウンターシャフトを有する変速機、を備えた動力伝達装置において、変速機がニュートラル状態で変速機のケース内に収容された潤滑油の温度が所定値以下の場合には、湿式摩擦クラッチを接続し、変速機のカウンター歯車を回転駆動する。この結果、変速機のケース内に貯留された潤滑油が攪拌され、この攪拌摩擦によって潤滑油の温度が上昇せしめられる。従って、寒冷時において潤滑油の粘度が高いことによって生ずる変速操作時の操作力の増加を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に従って構成された動力伝達装置の要部を破断して示す概略構成図。
【図２】  図１に示す動力伝達装置の要部拡大断面図。
【図３】  図１に示す動力伝達装置に装備されるコントローラのブロック図。
【図４】  図１の動力伝達装置に装備される流体作動手段の流体回路図。
【図５】  図３に示すコントローラの制御動作の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
２：内燃機関
２１：クランク軸
３：継手ハウジング
３ａ：継手ハウジングの仕切り壁
３ｂ：継手ハウジングの中間壁
３ａ：流体継手収容室
３ｂ：摩擦クラッチ収容室
３０ｂ：流体貯留部
４：流体継手
４０：流体継手ハウジング
４１：ケーシング
４２：ポンプ
４２１：ポンプシェル
４２２：インペラ
４３：タービン
４３１：タービンシェル
４３２：ランナ
４４：ドライブプレート
４５：リングギヤ
４６：流体継手の出力軸
４７：タービンハブ
４８：ポンプハブ
５０：ロックアップクラッチ
５１：クラッチディスク
５５：ダンパースプリング
５６：入力側リテーナ
５７：出力側リテーナ
６：流体作動手段
６０：油圧ポンプ
６１、６２：ポンプハウジング
６７：フィルタ
６８：ロックアップクラッチ用方向制御弁
６９：ロックアップクラッチ用電磁切換弁
７０：逆止弁
７１：冷却器
７２：絞り
７３：リリーフ弁
７４：摩擦クラッチ用方向制御弁
７５：摩擦クラッチ用電磁切換弁
８：湿式多板摩擦クラッチ
８１：クラッチアウタ
８２：クラッチセンタ
８３：摩擦板
８４：押圧ピストン
８６：圧縮コイルばね
８７：摩擦板
１０：変速機
１００：変速機のケース
１０１：変速機の入力軸
１０２：変速機の出力軸
１０３：変速機のカウンターシャフト
１０４：駆動歯車
１０５ａ、１０５ｂ、・・・：変速歯車
１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、・・・：カウンター歯車
１２０：変速レバー
１２１：変速レバーのノブ
１３１：第１のスイッチ（ＳＷ１）
１３２：第２のスイッチ（ＳＷ２）
１３４：シフトストロークセンサー（ＳＳ）
１３８：油温検出センサー（ＯＴＳ）
１３９：冷却水温検出センサー（ＷＴＳ）
２００：コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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