JP5748086B1

JP5748086B1 - デュアルクラッチの係脱機構

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Publication number: JP5748086B1
Application number: JP2014241130A
Authority: JP
Inventors: 昌克 ▲高▼野
Original assignee: 昌克 ▲高▼野
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2015-07-15
Anticipated expiration: 2034-11-28
Also published as: US9777778B2; CN105650142B; US20160153504A1; JP2016102552A; EP3026284A1; EP3026284B1; CN105650142A

Abstract

【課題】構造的にシンプルで整備性がよく、放熱性にも優れたデュアルクラッチの係脱機構を提供する。【解決手段】同軸配置された２つの出力軸のうち内側に位置する第１軸１０２を外側に位置する第２軸１０４よりも突出して配置し、第１軸１０２の突出部分に第１クラッチディスク１１６を接続し、第２軸１０４にスリーブ１０６を介して第２クラッチディスク１１０を接続し、第２軸１０４とスリーブ１０６及びスリーブ１０６と第２クラッチディスク１１０をそれぞれスプライン結合することによって、スリーブ１０６の軸方向の移動を構造的に許容させ、このスリーブ１０６の軸方向の動きによって、第１クラッチディスク１１６の係脱を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されるクラッチの技術分野に関し、特に、奇数段と偶数段とで２系統のクラッチを持つデュアルクラッチの技術分野に関する。

近年、動力伝達効率の良さや、変速時ショックの小ささ、更には変速時間の短さ等の観点から、奇数段のギアセットに繋がる出力軸と偶数段のギアセットに繋がる出力軸とを同軸に配置し、この２つの出力軸に対して動力の伝達を切り替えるデュアルクラッチの普及が進んでいる。

デュアルクラッチには様々な構造のものが存在するが、例えば、特許文献１に記載のデュアルクラッチ４０（符号は特許文献１で使用されている符号をそのまま使用している。）においては、エンジンからの動力が伝達されるハウジング４１の両面に第１のクラッチディスク４２と第２のクラッチディスク４３を配置し、第１のクラッチディスク４２は第１軸１２と接続され、第２のクラッチディスク４３は第２軸１３（第１軸と同軸に（同芯に）配置されている。）と接続される（特許文献１の特に図２を参照）。

第１のプレッシャープレート４４は、アクチュエータによってスリーブ２７が押されると（特許文献１の図２において左方に押されると）ダイヤフラムスプリング４６や作動板４４ａ等を介して連結された第１のプレッシャープレート４４を右側に移動させ、これにより第１のクラッチディスク４２がハウジング４１に押しつけられる。その結果、ハウジング４１の回転が第１軸１２に伝達される。

第２のプレッシャープレート４５は、アクチュエータによってスリーブ２６が押されると（特許文献１の図２において左方に押されると）ダイヤフラムスプリング４７等を介して連結された第２のプレッシャープレート４５を左側に移動させ、これにより第２のクラッチディスク４３がハウジング４１に押しつけられる。その結果、ハウジング４１の回転が第２軸１３に伝達される。

即ち、同軸に配置された２つの出力軸のうち内側に配置された軸（上記従来例においては第１軸１２がこれに相当。）に繋がるクラッチを係脱するための操作力を、同軸に配置された２つの出力軸のうち外側に配置された軸（上記従来例においては第２軸１３がこれに相当。）に繋がるクラッチの外側から伝えて係脱操作を行う機構となっている。

特開２００９−２８１５７０公報

しかしながら、特許文献１に記載されるデュアルクラッチの係脱機構では、押方向の力をテコの原理を利用して引方向の力に反転させる必要がある。また、第１のプレッシャープレート４４に力（操作力）を伝達するために、第２のクラッチディスク４３や第２のプレッシャープレート４５を覆うように作動板４４ａを配置する必要がある。その結果、構造が複雑となり部品点数が増加する。また、それに伴い整備性が悪化すると共にコストも増大する。更に、第２のクラッチディスク４３や第２のプレッシャープレート４５を覆うように作動板４４ａを配置していることから、第２のクラッチディスク４３や第２のプレッシャープレート４５の放熱が十分に行われ難いという問題もある。

そこで本発明は、同軸に配置された２つの出力軸のうち内側に配置された軸に繋がるクラッチを係脱するための操作力を、同軸に配置された２つの出力軸のうち外側に配置された軸に繋がるクラッチの外側（外周側）から行うことなく伝達でき、構造的にシンプルで整備性がよく、放熱性にも優れ、クラッチディスク径を大きく設計できるため同じサイズであっても動力伝達性能に優れたデュアルクラッチの係脱機構を提供することを目的としている。

上記課題を解決するべく、本願発明は、奇数段のギアセットに繋がる出力軸と偶数段のギアセットに繋がる出力軸とを同軸に配置し、この２つの出力軸に対して動力の伝達を切り替えるデュアルクラッチの係脱機構であって、前記２つの出力軸のうち内側に位置する第１軸が外側に位置する第２軸よりも突出して配置され、前記第１軸の突出部分に第１のクラッチディスクが接続され、前記第２軸にスリーブを介して第２のクラッチディスクが接続され、前記スリーブは、前記第２軸の回転と共に回転し且つ当該第２軸に対して軸方向に相対移動可能な状態で結合され、前記第２のクラッチディスクは、前記スリーブの回転と共に回転し且つ当該スリーブに対して軸方向に相対移動可能な状態で結合され、更に、前記スリーブの一端側に前記第１のクラッチディスクを押圧する為の押圧部材が接続され、他端側にアクチュエータが接続されることを特徴とする。

このように、本発明においては、第２軸とスリーブ、及び、スリーブと第２のクラッチディスクを「回転方向には共に回転するも軸方向には相対的に移動可能な結合」、例えば、二重のスプライン結合で結合している。その結果、スリーブが軸方向に動くことが許容されるので、その軸方向の移動を利用して、第１のクラッチディスクを係脱する為の操作力を伝達するのである。

このような構成を採用したことによって、第１クラッチディスクを係脱するための操作力の伝達を、第２軸側に接続されるクラッチディスクや押圧部材（プレッシャープレート）を覆うように配置する必要がない。その結果、放熱性に優れると共に、構造的にシンプルで部品点数も少なくて済む。また、第１のクラッチディスクを係脱する為の操作力を伝達する為の部材を、第２軸側に接続されるクラッチディスクや押圧部材（プレッシャープレート）を覆うように配置する必要が無いので、第２のクラッチディスクや押圧部材（プレッシャープレート）が容易に外部から目視でき、整備性も向上する。更に、クラッチディスク径を大きく設計できるため同じサイズであっても動力伝達性能に優れるという利点もある。

また、スリーブと押圧部材の間、及び、スリーブとアクチュエータの間に、それぞれ軸受を配置することが望ましい。

第１軸と第２軸には、異なる減速比をもつギアセットが接続されるので、第１軸と第２軸は基本的に異なる回転数で回転することになる。しかしながら、このように軸受を配置して構成することによって、軸受部分でその回転差を吸収でき、スリーブ自体は第２軸と常に連動して回転しながらアクチュエータの動きに応じて軸方向に移動することが可能となる。即ち、スムーズな切り替え（第１軸と第２軸の動力伝達の切り替え）が可能となっている。

本発明を適用することで、同軸に配置された２つの出力軸のうち内側に配置された軸に繋がるクラッチを係脱するための操作力を、同軸に配置された２つの出力軸のうち外側に配置された軸に繋がるクラッチの外側から行うことなく伝達でき、構造的にシンプルで整備性がよく、放熱性にも優れたデュアルクラッチの係脱機構を提供することができる。

本発明に係るデュアルクラッチ係脱機構を備えたデュアルクラッチの概略構造図である。図１のＡ−Ａ線に沿う端面図である。本発明に係るデュアルクラッチ係脱機構を備えたデュアルクラッチの概略構造図であって、第１軸側に動力が伝達されている状態を示した図である。本発明に係るデュアルクラッチ係脱機構を備えたデュアルクラッチの概略構造図であって、第２軸側に動力が伝達されている状態を示した図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例であるデュアルクラッチ係脱機構を備えたデュアルクラッチ１００について説明を加える。なお、図面理解容易の為、各部の大きさや寸法を誇張して表現している部分があり、実際の製品と必ずしも一致しない部分があることを付記しておく。また各図面は符号の向きに見るものとし、当該向きを基本に上下左右、手前、奥と表現する。

〈デュアルクラッチ係脱機構を備えたデュアルクラッチの構成〉
図１に示すデュアルクラッチ１００は、奇数段のギアセットに繋がる出力軸と偶数段のギアセットに繋がる出力軸とを同軸に配置し、この２つの出力軸に対してエンジンからの動力の伝達を切り替える為の装置である。

同軸配置された２つの出力軸のうち内側に位置するのが第１軸１０２、外側に位置するのが第２軸である。第１軸１０２は、第２軸１０４よりも突出するように配置構成されている。奇数段のギアセットが第１軸１０２及び第２軸１０４のいずれに繋げられるのかは自由である。同様に、偶数段のギアセットが、第１軸１０２及び第２軸１０４のいずれに繋げられるのかも自由である。

第１軸１０２は、その先端部分において、ラジアル軸受１３８を介してエンジンの動力が伝達されてくる回転部材（例えばフライホイール１３０）に軸支されている。本実施形態におけるフライホイール１３０は、第１フライホイールディスク１３２と、この第１フライホイールディスク１３２から複数の支柱１３４によって一定の間隔（軸方向間隔）を空けて配置された第２フライホイールディスク１３６を備える。支柱１３４は、例えば、円柱形状に構成されている。第２フライホイールディスク１３４は、ドーナツ形状の部材である。第１フライホイールディスクと支柱１３４、及び、支柱１３４と第２フライホイールディスクは、例えばボルトにより連結固定されている。

第１フライホイールディスク１３２に接近して、第１クラッチディスク１１６が配置されている。第１クラッチディスク１１６は、第１クラッチディスクリンク部材１１６ａ及び第１クラッチディスク基台１１５を介して第１軸１０２に固定されており、第１軸１０２が回転するとそれに伴って第１クラッチディスク１１６は回転する。また、第１クラッチディスク１１６は、自由状態では、第１フライホイールディスク１３２から僅かな隙間をもって離れるように構成されている。

第１クラッチディスク１１６の反第１フライホールディスク１３２側には、第１プレッシャープレート１１８が配置される。この第１プレッシャープレート１１８に軸方向の押圧力が加わると、第１クラッチディスク１１６を第１フライホイールディスク１３２に押し当て、それによってフライホイール１３０の回転が第１軸１０２に伝達される構成となっている。

同様に、第２フライホイールディスク１３６に接近して、第２クラッチディスク１１０が配置されている。第２クラッチディスク１１０は、第２クラッチディスクリンク部材１１０ａ及び第２クラッチディスク基台１０８及びスリーブ１０６を介して第２軸１０４に固定されており、第２軸１０４が回転するとそれに伴って第２クラッチディスク１１０は回転する。また、第２クラッチディスク１１０は、自由状態では、第２フライホイールディスク１３６から僅かな隙間をもって離れるように構成されている。

第２クラッチディスク１１０の反第２フライホールディスク１３６側には、第２プレッシャープレート１１２が配置される。この第２プレッシャープレート１１２に軸方向の押圧力が加わると、第２クラッチディスク１１０を第２フライホイールディスク１３６に押し当て、それによってフライホイール１３０の回転が第２軸１０４に伝達される構成となっている。また、第２プレッシャープレート１１２は、第２プレッシャープレートカバー１１４を介して軸方向に進退動する第２アクチュエータ１２０に繋がっている。なお、第２プレッシャープレートカバー１１４と第２アクチュエータ１２０の間にはスラスト軸受１２４が配置される。このスラスト軸受１２４は、第２アクチュエータ１２０によって軸方向に引かれても分解せず、第２アクチュエータ１２０の引っ張り力を第２プレッシャープレートカバー１１４に伝えることが可能となっている。

上述した通り、第２クラッチディスク１１０は、第２クラッチディスクリンク部材１１０ａ及び第２クラッチディスク基台１０８及びスリーブ１０６を介して第２軸１０４に固定されているが、第２軸１０４とスリーブ１０６の結合及びスリーブ１０６と第２クラッチディスク基台１０８の結合は、いずれも、スプライン結合（回転方向には固定されているが軸方向には相対的に移動可能な状態で結合）されている（図２参照）。本実施形態では、スプライン結合によって結合されているが、回転方向に固定されつつ軸方向に相対的に移動可能な結合である限り、それ以外の結合様式を採用することも可能である。

スリーブ１０６は、一端側がスラスト軸受１２８を介して第１プレッシャープレートカバー１１９に連結される。またスリーブ１０６の他端側は、スラスト軸受１２６を介して軸方向に進退動する第１アクチュエータ１２２に繋がっている。なお、これらスラスト軸受１２６、１２８は、第１アクチュエータ１２２によって軸方向に引かれても分解せず、第１アクチュエータ１２２の引っ張り力を第１プレッシャープレートカバー１１９に伝えることが可能となっている。

このように、第２軸１０４に対して二重にスプライン結合を施すことによって、第２軸１０４の回転を、スリーブ１０６を介して第２クラッチディスク基台１０８に伝達しつつ、スリーブ１０６自体は、第１アクチュエータ１２２の進退動に連動して軸方向に自由に動くことができる構成となっている。

〈デュアルクラッチ係脱機構の作用・機能〉
図１は、所謂ニュートラル状態にあり、フライホイール１３０の回転は、第１軸１０２にも第２軸１０４にも伝達されていない。

図３に示しているように、第１アクチュエータ１２２が作動して軸方向に進動すると、スラスト軸受１２６、スリーブ１０６、スラスト軸受１２８及び第１プレッシャープレートカバー１１９を介して第１プレッシャープレート１１８が軸方向に進動し、第１クラッチディスク１１６を第１フライホイールディスク１３２に押し当てる。これにより、フライホイール１３０の回転が、第１軸１０２に伝達されることとなる。

所望の段階で、動力の伝達を、第１軸１０２側から第２軸１０４側へ切り替える必要が生じるが、その場合は、第１アクチュエータ１２２を退動させると共に第２アクチュエータを進動させることによって切り替えられる。

図４に示しているように、第２アクチュエータ１２０が作動して軸方向に進動すると、スラスト軸受１２４及び第２プレッシャープレートカバー１１４を介して第２プレッシャープレート１１２が軸方向に進動し、第２クラッチディスク１１０を第２フライホイールディスク１３６に押し当てる。これにより、フライホイール１３０の回転が、第２軸１０４に伝達されることとなる。

以降はこの繰り返しによって、フライホイール１３０の回転が、第１軸１０２若しくは第２軸１０４のいずれかに伝達されるように切り替えられる。

このように、第２軸１０４とスリーブ１０６、及び、スリーブ１０６と第２クラッチディスク基台１０８とはそれぞれスプライン結合、換言すると「回転方向には共に回転するも軸方向には相対的に移動可能な結合」によって結合されている。その結果、スリーブ１０６が軸方向（スラスト方向）に自由に動くことが許容されるので、その軸方向の移動を利用して、第１クラッチディスク１１６を係脱する為の操作力（第１アクチュエータ１２２が進退動する力）を伝達するのである。

換言すると、同軸配置された２つの出力軸のうち内側に位置する第１軸１０２を外側に位置する第２軸１０４よりも突出して配置し、第１軸１０２の突出部分に第１クラッチディスク１１６を接続し、第２軸１０４にスリーブ１０６を介して第２クラッチディスク１１０を接続し、第２軸１０４とスリーブ１０６及びスリーブ１０６と第２クラッチディスク１１０をそれぞれスプライン結合することによって、スリーブ１０６の軸方向の移動を構造的に許容させ、このスリーブ１０６の軸方向の動きによって、第１クラッチディスク１１６の係脱を行うのである。

このような構成を採用したことによって、第１クラッチディスク１１６を係脱するための操作力の伝達を、第２軸１０４側に接続される第２クラッチディスク１１０や押圧部材（第２プレッシャープレート１１２）を覆うように配置する必要がない。その結果、放熱性に優れると共に、構造的にシンプルで部品点数も少なくて済む。また、第１クラッチディスク１１６を係脱する為の操作力を伝達する為の部材を、第２軸１０４側に接続される第２クラッチディスク１１０や押圧部材（第２プレッシャープレート１１２）を覆うように配置する必要が無いので、第２クラッチディスク１１０や押圧部材（第２プレッシャープレート１１２）が容易に外部から目視でき、整備性も向上する。更に、クラッチディスク径を大きく設計できるため同じサイズであっても動力伝達性能に優れるという利点もある。

また、スリーブ１０６と第１プレッシャープレートカバー１１９の間にスラスト軸受１２８を配置し、更に、スリーブ１０６と第１アクチュエータ１２２の間にもスラスト軸受１２６を配置している。

第１軸１０２と第２軸１０４には、異なる減速比をもつギアセット（図示していない）が接続されるので、第１軸１０２と第２軸１０４は基本的に異なる回転数で回転することになる。しかしながら、このようにスラスト軸受１２６、１２８を配置して構成することによって、これら軸受１２６、１２８部分でその回転差を吸収でき、スリーブ１０６自体は第２軸１０４と常に連動して回転しながら第１アクチュエータ１２２の動きに応じて軸方向に移動することが可能となる。即ち、スムーズな切り替え（第１軸１０２と第２軸１０４の動力伝達の切り替え）が可能となっている。

〈その他の構成例〉
なお上記は、あくまで本発明を適用した一つの具体的な実施例であって、本発明は上記説明した具体的な構造に限定されるものではない。例えば、上記は第１軸側のクラッチも第２軸側のクラッチも、所謂「単板」の構成として説明しているが、「多板」の構成にも問題なく適用することが可能である。また、上記では特段説明していないが、本発明のデュアルクラッチ係脱機構は、乾式のデュアルクラッチにも湿式のデュアルクラッチにも問題なく適用することが可能である。

１００・・・デュアルクラッチ
１０２・・・第１軸
１０４・・・第２軸
１０６・・・スリーブ
１０８・・・第２クラッチディスク基台
１１０・・・第２クラッチディスク
１１０ａ・・・第２クラッチディスクリンク部材
１１２・・・第２プレッシャープレート
１１４・・・第２プレッシャープレートカバー
１１５・・・第１クラッチディスク基台
１１６・・・第１クラッチディスク
１１６ａ・・・第１クラッチディスクリンク部材
１１８・・・第１プレッシャープレート
１１９・・・第１プレッシャープレートカバー
１２０・・・第２アクチュエータ
１２２・・・第１アクチュエータ
１２４、１２６、１２８・・・スラスト軸受
１３０・・・フライホイール
１３２・・・第１フライホイールディスク
１３４・・・支柱
１３６・・・第２フライホイールディスク
１３８・・・ラジアル軸受

Claims

奇数段のギアセットに繋がる出力軸と偶数段のギアセットに繋がる出力軸とを同軸に配置し、この２つの出力軸に対して動力の伝達を切り替えるデュアルクラッチの係脱機構であって、
前記２つの出力軸のうち内側に位置する第１軸が外側に位置する第２軸よりも突出して配置され、
前記第１軸の突出部分に第１のクラッチディスクが接続され、
前記第２軸にスリーブを介して第２のクラッチディスクが接続され、
前記スリーブは、前記第２軸と回転方向には固定されつつ当該第２軸に対して軸方向に相対移動可能な状態で結合され、
前記第２のクラッチディスクは、前記スリーブと回転方向には固定されつつ当該スリーブに対して軸方向に相対移動可能な状態で結合され、
更に、前記スリーブの一端側に前記第１のクラッチディスクを押圧する為の押圧部材が接続され、他端側にアクチュエータが接続される
ことを特徴とするデュアルクラッチ係脱機構。
請求項１において、
前記スリーブと前記押圧部材の間、及び、前記スリーブと前記アクチュエータの間には、軸受が配置されている
ことを特徴とするデュアルクラッチ係脱機構。