(57)【要約】【課題】  エンジンのクランクシャフトからの動力をトランスミッションへ伝達する為、コンパクトでイナーシャの低減により応答性がよく、レスポンスの高い発進装置の提供。【解決手段】  クランクシャフト６先端に取着した連結プレート９が連結するフロントカバー２を有す外殻１内には、所定の回転速度に達した時に作動して出力軸に直結することが出来るクラッチ３と、該クラッチ３が作動した時の衝撃トルク及びクラッチ作動中のエンジントルク変動を吸収する為のダンパ４を設け、上記外殻１内には低速域でのトルクを出力側へ伝えるビスカスカップリング５を備え、該ビスカスカップリング５のハウジング１６は入力側となる外郭１側に連結し、インナーシャフト１７を出力軸７が連結される出力側に連結している。【選択図】    図２
2009063156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランクシャフトからの動力をトランスミッションへ伝達する為に、該クランクシャフト先端に取着した連結プレートが連結するフロントカバーを有す外殻内には、所定の回転速度に達した時に作動して出力軸に直結することが出来るクラッチと、該クラッチが作動した時の衝撃トルク及びクラッチ作動中のエンジントルク変動を吸収する為のダンパを設けた発進装置において、上記外殻内には低速域でのトルクを出力側へ伝えるビスカスカップリングを備え、該ビスカスカップリングのハウジングは入力側となる外郭側に連結し、インナーシャフトを出力軸が連結される出力側に連結したことを特徴とするビスカスカップリングを備えた発進装置。
【請求項２】
上記ビスカスカップリングのハウジング外周に設けたスプライン歯を外径を小さくした補助外殻内周のスプライン歯と噛み合わせ、インナーシャフト内周のスプライン歯をダンパ中心に取着したハブ外周に設けたスプライン歯と噛み合わせた請求項１記載のビスカスカップリングを備えた発進装置。
【請求項３】
エンジンのクランクシャフトからの動力をトランスミッションへ伝達する為に、該クランクシャフト先端に取着した連結プレートが連結するフロントカバーを有す外殻内には、所定の回転速度に達した時に作動して出力軸に直結することが出来るクラッチと、該クラッチが作動した時の衝撃トルク及びクラッチ作動中のエンジントルク変動を吸収する為のダンパを設けた発進装置において、ビスカスカップリングのハウジングを外殻のフロントカバーに取着した連結板を介して連結し、インナーシャフトの内周に設けたスプライン歯をハブ外周に設けたスプライン歯と噛み合わせ、又上記クラッチは外輪のスプライン歯に噛み合う外プレートと内輪のスプライン歯に噛み合う内プレートを設け、内輪の中心にはハブを設け、外輪にはバネ押えプレートを取着すると共にフロントカバーにはバネ受けプレートを設け、バネ受けプレートとバネ押えプレートとでダンパスプリングを挟み込み、そして該クラッチを作動する為のピストンを取付けたことを特徴とするビスカスカップリングを備えた発進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌のエンジンと自動変速機の間に介在される発進装置であり、ビスカスカップリングを用いて構成した発進装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車輌の発進装置として、トルクコンバータ及びフルードカップリング等の流体伝動装置が用いられている。該流体伝動装置は車輌が停止状態にあっても駆動源の回転を継続する内燃エンジンなどにあっては、該流体伝動装置の流体の滑りにより、自動変速機入力軸とエンジン出力軸との間の相対回転を許容し、駆動源の回転を維持している。そして、車輌の発進時にあっては、流体伝動装置の流体の滑りにより滑らかに発進してエンジン動力を自動変速機入力軸に伝達することが出来る。
【０００３】
トルクコンバータなどの流体伝動装置は、上記相対回転及び滑りによる発進を自動的に行って良好な発進機能を有するが、ポンプインペラ及びタービンランナを備えて、構造が複雑であると共に大掛かりな装置に成ってしまい、車輌のコンパクト化及び軽量化の障害と成っている。又、流体を介して動力伝達する為、動力の損失が発生し、それを防ぐためにロックアップクラッチが設けられているが、さらに構造を複雑化している。しかも、ロックアップクラッチを備えたからといって上記流体による動力損失がなくなる訳ではない。
【０００４】
近年、自動変速機の多段化、さらには無段変速装置(ＣＶＴ)の出現に伴って、トルクコンバータなどによるトルク比の増大及び変速時の流体による衝撃緩和作用への要求が小さくなり、逆に上記自動変速機のコンパクト化の要求に基づき、流体を用いない発進装置が提案されている。
【０００５】
このような発進装置として、例えば特開２００１−３９５５号に係る「発進クラッチ」は、内燃エンジンのクランク軸に連結されているハウジング内に、多板クラッチ、ダンパ装置、及びワンウエイクラッチが収納されており、車輌停止時には押圧スプリングにより多板クラッチを接続し、所定クリープ力を発生し、車輌発進時には、油圧室への油圧供給に基づくピストンの押圧により多板クラッチを係合し、そして、ダンパ装置を介して衝撃を吸収してエンジンの駆動力を入力軸に伝達しており、更にワンウエイクラッチにより坂道発進時の車輌後退が防止されている。
【０００６】
すなわち、この発進クラッチは、軸方向の荷重を受けることによって入力側の要素と出力側の要素が摩擦係合する発進クラッチであり、該発進クラッチに非回転要素を配置し、非回転要素と出力側の要素部分との間にワンウエイクラッチを設けたことに特徴があるが、コンパクト化することで発進装置としての能力、例えばレスポンスが低下してしまう。
【０００７】
又、フルードカップリングを備えて発進装置を構成することもあるが、トルク容量を大きくする為にはその外径を拡大する必要があり、コンパクトな発進装置とは成らない。しかも、外径を大きくするならばイナーシャが増大して応答性が低下し、レスポンスが悪化するといった問題が発生する。
【特許文献１】特開２００１−３９５５号に係る「発進クラッチ」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、従来の発進装置には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であって、コンパクトでイナーシャの低減により応答性がよく、レスポンスの高いビスカスカップリングを用いた発進装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る発進装置はクラッチとダンパを有し、更にビスカスカップリングを備えた構造としている。これらは外殻内に収容されて内部にはオイル（潤滑油）が充填され、上記ビスカスカップリングは外殻側と出力軸側又は該出力軸が嵌るハブ側と連結している。すなわち、外殻と出力軸の間に介在してトルクの伝達を行うことが出来る。
【００１０】
ここで、ビスカスカップリングの具体的な構造は特に限定しないが、ハウジングとインナーシャフトで構成される密閉空間にインナープレートとアウタープレートが交互に重ね合わされて配置され、これらは夫々インナーシャフト、ハウジングとスプラインで噛み合っている。アウタープレートは軸方向の動きを規制するスペーサリングによって一定の隙間が保たれ、インナープレートはハウジング内の圧力分布によりインナーシャフトのスプライン上を軸方向に動くことが出来る。そして、各プレート間には粘性流体であるシリコンオイルなどが適量の空気と共に封入されている。
【００１１】
そして、上記クラッチ及びダンパも外殻と出力軸との間に介在し、該クラッチが働くならばエンジンのクランクシャフトから外殻へ伝達されるトルクを出力軸へダイレクトに伝えることが出来る。この場合、外殻からのトルクの伝達経路はクラッチとダンパの順が逆になることもあるが、該クラッチが働く際の衝撃トルクはダンパにて緩和され、又クラッチが作動している場合のエンジンのトルク変動が吸収される。そこで、外殻内に取付けられるクラッチ及びダンパの位置関係は限定されない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の発進装置はビスカスカップリングを備えている。従って低速回転領域では、エンジンからの動力は該ビスカスカップリングを介して出力軸へ伝達される。すなわち、動力はハウジング→アウタープレートより粘性流体を介してインナープレート→インナーシャフトへと伝達される。ここで、ハウジングは外殻側と連結し、インナーシャフトは出力側と連結しているが、低い回転数の時は粘性流体を介してインナープレートがスリップすることで車は停止することが出来、又、伝達トルクはアウタープレートとインナープレート間の差回転数に比例することから、低速域ではビスカスカップリングを介して走行することも出来る。
【００１３】
そして、エンジン回転数が高くなるならばクラッチが働くことで、ビスカスカップリングを介することなく外殻の回転トルクを直接出力軸へ伝達する。クラッチが作動する際には速度差に基づく衝撃トルクが発生するが、該衝撃トルクはダンパによって緩和され、同時にビスカスカップリングによっても吸収することが出来る。更に、クラッチが働いている状態でのエンジントルク変動もダンパとビスカスカップリングの働きで吸収される。
【実施例】
【００１４】
図１は本発明に係るビスカスカップリングを備えた発進装置を模式的に示すスケルトン図である。同図の１は外殻、２はフロントカバー、３はクラッチ、４はダンパ、５はビスカスカップリング、６はクランクシャフト、７は出力軸をそれぞれ表している。エンジンから延びるクランクシャフト６はフロントカバー２及び外殻１を回転し、この回転はビスカスカップリング５を介して出力軸へ伝達される。
【００１５】
ビスカスカップリング５はハウジング側のアウタープレートとインナーシャフト側のインナープレートが粘性流体であるシリコンオイルを介してスリップすることが出来る。従って、低速回転ではブレーキを掛けることで車を停止することが出来、ブレーキから足を放すならばゆっくり走行することが可能となる。勿論、この状態ではクラッチ３は働いていない。
【００１６】
エンジン回転数がある程度高くなったところでクラッチ３が作動し、その結果、クランクシャフト６によって回される外殻１の回転トルクはビスカスカップリング５を介することなく出力軸７へダイレクトに伝わる。該クラッチ３が作動することで出力軸７の回転速度は急激に高くなり、その際に衝撃トルクが発生するが、該衝撃トルクがダンパ４にて緩和される。
【００１７】
そして、クラッチ作動時の衝撃トルクはダンパ４のみならず、ビスカスカップリング５が働いて衝撃の一部を吸収する効果を発揮する。クラッチ３が働いている間はビスカスカップリング５を介することなく外殻１の回転トルクが出力軸７へ伝達されるが、この状態でのエンジントルク変動はダンパ４のみならずビスカスカップリング５によっても吸収される。
【００１８】
図２は本発明に係るビスカスカップリングを備えた発進装置がトランスミッションケース８に収容されている場合を示す実施例であり、その断面を表している。同図に示す発進装置は前記図１を具体化した構造を成し、クランクシャフト６の先端には連結プレート９がボルト１０にて固定され、この連結プレート９の外周部はフロントカバー２の外周に固定したブロック１１にボルト締めされている。従って、クランクシャフト６の回転トルクは連結プレート９を介してフロントカバー２及び外殻１が回転する。
【００１９】
外殻１内にはクラッチ３、ダンパ４、及びビスカスカップリング５が収容され、そして内部にはオイル（潤滑油）が満たされている。外殻１はフロントカバー２の中心に設けているセンターピース１２がクランクシャフト６の中心穴に嵌って位置決めされ、又外殻１の中心にはスリーブ１３が後方へ延びている。そしてこのスリーブ１３はトランスミッションケース８に設けている軸受け１４にて支持されている。
【００２０】
外殻１の後方部には外径を小さくした補助外殻１５にビスカスカップリング５が取付けられている。ビスカスカップリング５はハウジング１６とインナーシャフト１７にて構成される密閉空間に複数枚のインナープレート、複数枚のアウタープレートを交互に重ね合わせて配置され、アウタープレートの間にはスペーサリングが介在している。
【００２１】
ここで、アウタープレートの外周にはスプライン歯を設け、このスプライン歯はハウジング内周に設けたスプラインと噛み合い、又、インナープレートの内周に形成したスプライン歯はインナーシャフト１７の外周に設けたスプライン歯と噛み合っている。そして、該ハウジング１６の外周にもスプライン歯が設けられて補助外殻１５の内周のスプライン歯と噛み合い、インナーシャフト１７の内周に形成したスプライン歯はハブ１８の外周に設けたスプライン歯と噛み合っている。
【００２２】
従って、ハウジング１６は外殻１及び補助外殻１５と共に回転し、インナーシャフト１７はハブ１８、及び該ハブ１８に嵌っている出力軸７と共に回転することが出来る。クランクシャフト６にて外殻１及び補助外殻１５が回転するならば、ビスカスカップリング５のハウジング１６は回転し、ハウジング１６とスプラインを介して噛み合っているアウタープレートも回転する。
【００２３】
アウタープレートとインナープレート間にはシリコンオイルが介在している為に、該シリコンオイルを介してインナープレートにトルクが発生し、インナープレートとスプラインを介して噛み合っているインナーシャフト１７が回転する。該インナーシャフト１７が回転するならば、ハブ１８及び該ハブ１８に嵌っている出力軸７が回転する。しかし、エンジン回転数が低い場合に、ブレーキを掛けているならば、出力軸７の回転が停止して、インナープレートはアウタープレートとの間でシリコンオイルを介してスリップする。
【００２４】
ところで、エンジン回転数が高くなりクラッチ３が作動してフロントカバー２に係合するならば、フロントカバー２及び外殻１の回転はハブ１８に直接伝達されて出力軸７を回転する。この場合、ダンパ４はクラッチ３がフロントカバー２に係合する際の衝撃トルクを緩和する。ダンパ４の構造も色々あるが、ダンパスプリング１９を備え、該ダンパスプリング１９の圧縮変形にて衝撃トルクが吸収される。又、ビスカスカップリング５もクラッチ３が係合する際の衝撃トルクを一部吸収する。
【００２５】
ダンパ４の中心部には上記ハブ１８が取着され、クラッチ３のフロントカバー２への係合に際して発生する衝撃トルクはダンパスプリング１９にて吸収され、出力軸７へは滑らかに立上がるトルクとして伝達される。そして、クラッチ３が係合状態でのエンジントルクの変動はダンパ４とビスカスカップリング５にて吸収される。
【００２６】
図３は本発明に係るビスカスカップリング５を備えた発進装置の他の実施例である。この発進装置の基本構造は前記実施例と同じであり、ダンパ４、クラッチ３、及びビスカスカップリング５が外殻１内に収容されている。クラッチ３、ダンパ４の具体的な構造は前記実施例とは異なり、又ビスカスカップリング５の取付け位置も違っているが、発進装置の動作は共通している。
【００２７】
エンジンからの動力を得て外殻１が回転するならば、フロントカバー２に溶接されているバネ受けプレート２０が回転する。そして、ビスカスカップリング５のハウジング１６はフロントカバー２に溶接している連結板２２を介して回転する。その結果、インナーシャフト１７は回転して該インナーシャフト１７に連結しているハブ１８及び該ハブ１８に嵌っている出力軸７が回転する。
【００２８】
ところで、エンジンの回転数が高くなるならば、ピストン２１が左側へ移動することでクラッチ３が働く。該クラッチ３は複数枚の外プレートと複数枚の内プレートが交互に配列し、ピストン２１が移動することで外プレートと内プレートは密着・係合する。外プレートはＬ型断面の外輪２３と噛み合い、内プレートはＬ型断面の内輪２４と噛み合っている。
【００２９】
ピストン２１が移動してクラッチ３を押圧することで、該ピストン２１はクラッチ３と共に回転し、そして外輪２３に取着しているバネ押えプレート２５からのトルクを得てクラッチ３が回転し、この回転トルクは内輪２４へ伝達され、内輪２４と連結しているハブ１８及び該ハブ１８に嵌っている出力軸７が回転することが出来る。この場合、ピストン２１が移動してクラッチ３が働くならば、該クラッチ３の回転速度は急激に立ち上がり、衝撃トルクが発生するが、外輪２３から延びるバネ押えプレート２５にてダンパスプリング１９が圧縮変形して該衝撃トルクが吸収される。
【００３０】
ピストン２１には板バネ２６によって右側へ戻されるバネ力が付勢されている為に、油圧室の油圧が低下するならばピストン２１は戻されて、クラッチ３は解除される。本発明の発進装置はビスカスカップリング５を備えたものであり、クラッチ３が働く際の衝撃トルク、及びクラッチ３が働いている状態でのエンジントルク変動はダンパ４にて吸収されると共に、ビスカスカップリング５の作用にて一部吸収することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るビスカスカップリングを備えた発進装置を模式的に示すスケルトン図。
【図２】本発明に係るビスカスカップリングを備えた発進装置の実施例。
【図３】本発明に係るビスカスカップリングを備えた発進装置の他の実施例。
【符号の説明】
【００３２】
１  外殻
２  フロントカバー
３  クラッチ
４  ダンパ
５  ビスカスカップリング
６  クランクシャフト
７  出力軸
８  トランスミッションケース
９  連結プレート
10  ボルト
11  ブロック
12  センターピース
13  スリーブ
14  軸受け
15  補助外殻
16  ハウジング
17  インナーシャフト
18  ハブ
19  ダンパスプリング
20  バネ受けプレート
21  ピストン
22  連結板
23  外輪
24  内輪
25  バネ押えプレート
26  板バネ
【図１】
2009063156.tif 000003
【図２】
2009063156.tif 000004
【図３】
2009063156.tif 000005