特許 5728181 油圧クラッチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5728181

(24)【登録日】2015年4月10日

(45)【発行日】2015年6月3日

(54)【発明の名称】油圧クラッチ

(51)【国際特許分類】

   F16D 48/02 20060101AFI20150514BHJP

   B60K 6/442 20071001ALI20150514BHJP

   B60W 10/30 20060101ALI20150514BHJP

   B60W 20/00 20060101ALI20150514BHJP

   B60K 6/38 20071001ALI20150514BHJP

   B60W 10/02 20060101ALI20150514BHJP

【ＦＩ】

   F16D25/14 640T

   B60K6/442ZHV

   B60K6/20 380

   B60K6/38

   B60K6/20 360

【請求項の数】1

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2010-197995(P2010-197995)

(22)【出願日】2010年9月3日

(65)【公開番号】特開2012-52647(P2012-52647A)

(43)【公開日】2012年3月15日

【審査請求日】2013年7月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000225050

【氏名又は名称】ＧＫＮドライブラインジャパン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100100712

【弁理士】

【氏名又は名称】岩▲崎▼ 幸邦

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】佐山 正幸

【審査官】 河端 賢

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２５８２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３０７９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−００３９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０７８５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−０５３６７０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ ４８／０２

Ｆ１６Ｈ ６１／００

Ｂ６０Ｋ ６／３８

Ｂ６０Ｋ ６／４４２

Ｂ６０Ｗ １０／０２

Ｂ６０Ｗ １０／３０

Ｂ６０Ｗ ２０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動モータとエンジンとが搭載され、前記電動モータと前記エンジンとのいずれか一方の駆動源で駆動される主駆動系と他方の駆動源で駆動される副駆動系とを備えた車両に用いられ、前記他方の駆動源から前記副駆動系に伝達される駆動力を断続するクラッチ部と、このクラッチ部の断続を操作する油圧駆動系とを備えた油圧クラッチであって、
前記油圧駆動系は、オイルを貯留するストレーナと、少なくとも前記電動モータと前記エンジンとのうち作動された駆動源によって作動され前記ストレーナに貯留されたオイルに油圧を付与するオイルポンプと、少なくとも流通するオイルが大気圧とされた大気圧路と前記オイルポンプによって油圧が付与されたオイルが流通する油圧路とを有する油圧回路とを有し、
前記油圧回路には、前記クラッチ部の接続が解除された状態で前記油圧路を流通するオイルの油圧を低下させる低下手段が設けられ、
前記低下手段は、前記ストレーナから前記オイルポンプまでの前記大気圧路と前記油圧路とを連通する油路と、この油路に設けられ前記クラッチ部の接続が解除された通常のＯＮ状態で前記油路を常時開放させ前記クラッチ部が油圧を必要とする場合に作動されてＯＦＦ状態で前記油路を閉塞するＯＮ−ＯＦＦバルブとを有することを特徴とする油圧クラッチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に適用される油圧クラッチに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電動モータとエンジンとを搭載した車両としては、エンジンとこのエンジンに駆動される発電機と走行用バッテリを搭載し、この発電機によって発電された電力及びバッテリに蓄えられた電力によってモータを駆動し走行するハイブリッド型電気自動車が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

このハイブリッド型電気自動車では、モータの回転を変速して駆動輪に伝達する走行用変速機と、エンジンの回転を変速して発電機に伝える発電用変速機と、走行用変速機及び発電用変速機に潤滑油を供給する単一の油圧ポンプとを備えている。

【0004】

そして、油圧ポンプの駆動源をエンジンとモータとのいずれか一方に選択することにより、油圧ポンプが常時駆動され、単一の油圧ポンプで確実に走行用変速機及び発電用変速機に潤滑油を供給することができる潤滑構造となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平７−３１５０５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上記のようなハイブリッド型電気自動車に適用されている油圧ポンプを起動源として、電動モータ又はエンジンから車輪に伝達される駆動力を断続するクラッチ部の断続を操作する油圧クラッチが考えられる。このような油圧クラッチでは、オイルポンプによって油圧が付与されたオイルが流通されクラッチ部を作動させる油圧回路が必要となる。

【0007】

しかしながら、上記特許文献１のような油圧ポンプを油圧クラッチのオイルポンプとして適用してしまうと、車両の走行中には常時オイルポンプが作動されているので、油圧回路を流通するオイルは常時油圧が付与されている状態となっている。

【0008】

このため、クラッチ部を接続させる場合にはその油圧によってクラッチ部を作動させればよいが、クラッチ部の接続を解除状態とさせておきたい場合、例えば、単一の駆動源によって車両を駆動したい場合には油圧回路を流通するオイルに油圧を付与する必要がないも関わらず、油圧が付与された状態となっている。

【0009】

従って、クラッチ部の接続が不必要な場合にも、油圧回路を流通するオイルに油圧が付与されているので、車両の駆動ロスが大きくなる可能性がある。

【0010】

そこで、この発明は、車両の駆動ロスを削減することができる油圧クラッチの提供を目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、電動モータとエンジンとが搭載され、前記電動モータと前記エンジンとのいずれか一方の駆動源で駆動される主駆動系と他方の駆動源で駆動される副駆動系とを備えた車両に用いられ、前記他方の駆動源から前記副駆動系に伝達される駆動力を断続するクラッチ部と、このクラッチ部の断続を操作する油圧駆動系とを備えた油圧クラッチであって、前記油圧駆動系は、オイルを貯留するストレーナと、少なくとも前記電動モータと前記エンジンとのうち作動された駆動源によって作動され前記ストレーナに貯留されたオイルに油圧を付与するオイルポンプと、少なくとも流通するオイルが大気圧とされた大気圧路と前記オイルポンプによって油圧が付与されたオイルが流通する油圧路とを有する油圧回路とを有し、前記油圧回路には、前記クラッチ部の接続が解除された状態で前記油圧路を流通するオイルの油圧を低下させる低下手段が設けられ、前記低下手段は、前記ストレーナから前記オイルポンプまでの前記大気圧路と前記油圧路とを連通する油路と、この油路に設けられ前記クラッチ部の接続が解除された通常のＯＮ状態で前記油路を常時開放させ前記クラッチ部が油圧を必要とする場合に作動されてＯＦＦ状態で前記油路を閉塞するＯＮ−ＯＦＦバルブとを有することを特徴とする。

【0012】

この油圧クラッチでは、油圧回路にクラッチ部の接続が解除された状態で油圧回路を流通するオイルの油圧を低下させる低下手段が設けられているので、クラッチ部の接続が解除されているときの油圧回路を流通するオイルの油圧を低下させることができる。

【0013】

従って、このような油圧クラッチでは、クラッチ部の接続が不必要な場合に、油圧回路を流通するオイルの油圧を低下させることができ、車両の駆動ロスを削減することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、車両の駆動ロスを削減することができる油圧クラッチを提供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１実施形態に係る油圧クラッチが搭載された車両のシステムを示す図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る油圧クラッチの油圧回路を示す図である。

【図3】本発明の第２実施形態に係る油圧クラッチの油圧回路を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１〜図３を用いて本発明の実施の形態に係る油圧クラッチについて説明する。

【0017】

（第１実施形態）
図１，図２を用いて第１実施形態について説明する。

【0018】

本実施の形態に係る油圧クラッチ１は、電動モータ２０１とエンジン２０３とが搭載され、電動モータ２０１で駆動される主駆動系２０５とエンジン２０３で駆動される副駆動系２０７とを備えた車両に用いられ、エンジン２０３から副駆動系２０７に伝達される駆動力を断続するクラッチ部３と、このクラッチ部３の断続を操作する油圧駆動系５とを備えている。

【0019】

また、油圧駆動系５は、オイルを貯留するストレーナ７と、少なくとも電動モータ２０１とエンジン２０３とのうち作動された駆動源によって作動されストレーナ７に貯留されたオイルに油圧を付与するオイルポンプ９と、このオイルポンプ９によって油圧が付与されたオイルが流通されクラッチ部３を作動させる油圧回路１１とを有する。

【0020】

そして、油圧回路１１には、クラッチ部３の接続が解除された状態で油圧回路１１を流通するオイルの油圧を低下させる低下手段１３が設けられている。

【0021】

また、低下手段１３は、油圧回路１１とストレーナ７との間に設けられ油圧回路１１とストレーナ７との間をオイルが流通可能な油路１５と、この油路１５に設けられ作動によって開放されるノーマルオープンタイプのＯＮ−ＯＦＦバルブ１７とを有する。

【0022】

まず、図１を用いて本発明の実施の形態に係る油圧クラッチが適用された車両のシステムについて説明する。

【0023】

図１に示すように、車両には、駆動源として電動モータ２０１とエンジン２０３とが搭載されている。電動モータ２０１からの駆動力は、変速機構２０９を介して差動機構２１１に伝達され、差動機構２１１から左右の車輪２１３，２１５に配分される。エンジン２０３からの駆動力は、クラッチ部３の接続により、変速機構２０９を介して差動機構２１１に伝達され、差動機構２１１から左右の車輪２１３，２１５に配分される。このような車両は、主として電動モータ２０１によって駆動されており、電動モータ２０１から車輪２１３，２１５までの駆動力の伝達経路が主駆動系２０５となっており、エンジン２０３から車輪２１３，２１５までの駆動力の伝達経路が副駆動系２０７となっている。

【0024】

このような車両において、車両に搭載された蓄電池２１７の容量が少ないときには、車両はエンジン２０３を駆動源とする副駆動系２０７によって駆動される。このとき、エンジン２０３からの駆動力は、発電機としてのジェネレータ２１９を介して蓄電池２１７に充電される。加えて、電動モータ２０１もジェネレータとして機能しており、エンジン２０３からの駆動力は、変速機構２０９から電動モータ２０１（ジェネレータとして機能）を介して蓄電池２１７に充電される。

【0025】

このように車両は、走行状況によって電動モータ２０１とエンジン２０３との駆動源を選択し、エンジン２０３を選択した場合の駆動力は、クラッチ部３を接続することによって他の機構に伝達される。以下、このようなクラッチ部３を備えた油圧クラッチ１について説明する。

【0026】

図１，図２に示すように、油圧クラッチ１は、上述したクラッチ部３と、油圧駆動系５とを備えている。油圧駆動系５は、ストレーナ７と、オイルポンプ９と、油圧回路１１とを有している。

【0027】

ストレーナ７は、車両内の潤滑油などのオイルを貯留している。このストレーナ７に貯留されたオイルは、オイルポンプ９によって流通される。

【0028】

オイルポンプ９は、変速機構２０９と連結されており、変速機構２０９の駆動によって作動される。このようにオイルポンプ９を変速機構２０９の駆動によって作動させることにより、変速機構２０９には電動モータ２０１とエンジン２０３とのいずれの駆動源からも駆動力が伝達されるので、電動モータ２０１とエンジン２０３とのどちらの駆動源を選択してもオイルポンプ９を作動させることができる。このオイルポンプ９は、ストレーナ７に貯留されたオイルに油圧を付与して油圧回路１１を流通させる。

【0029】

油圧回路１１は、流通するオイルが大気圧とされた大気圧路Ｒａと、オイルポンプによって油圧が付与されたオイルが流通する油圧路Ｒｐと、クラッチ部３を断続操作するピストン（不図示）を作動可能な制御圧に調整されたオイルが流通する制御圧路Ｒｃとを備えている。これらの大気圧路Ｒａと油圧路Ｒｐと制御圧路Ｒｃとの間には、リリーフバルブ１９とプレッシャレギュレータ２１と、油圧路Ｒｐから制御圧路Ｒｃ又は大気圧路Ｒａとを切換える電磁バルブ２３とが設けられている。

【0030】

リリーフバルブ１９は、大気圧路Ｒａと油圧路Ｒｐとの間に設けられている。このリリーフバルブ１９は、油圧路Ｒｐを流通するオイルの圧力が基準値以上に上昇した場合に開放するように作動され、油圧路Ｒｐと大気圧路Ｒａとを連通させる。

【0031】

プレッシャレギュレータ２１は、大気圧路Ｒａと油圧路Ｒｐとの間に設けられている。このプレッシャレギュレータ２１は、大気圧路Ｒａと油圧路Ｒｐとの連通を制御しながら油圧路Ｒｐを流通するオイルの圧力が基準値の範囲内となるように調整する。

【0032】

電磁バルブ２３は、大気圧路Ｒａと油圧路Ｒｐと制御圧路Ｒｃとの間に設けられている。この電磁バルブ２３は、油圧路Ｒｐから供給される所定圧のオイルをクラッチ部３に導入し、図示外のピストンを作動させるべく、図示外のシリンダ内に流入させて、クラッチ部３の断続を行う。また、クラッチ部３を断切させるときには、油圧路Ｒｐの圧力オイルを大気圧路Ｒａに連通させるべく、電磁バルブ２３のスプールを作動させる。なお、制御圧路Ｒｃには、圧力を検知する圧力センサ２５が設けられており、クラッチ部３の作動に係るオイル油圧をモニタリングし、作動状態を適切に保持している。また、この電磁バルブ２３に吸入されるオイルは、油圧路Ｒｐに設けられたフィルタ２７を介して流通されている。

【0033】

このような油圧回路１１には、クラッチ部３の接続が解除された状態、すなわちエンジン２０３が駆動源として機能していないときに、油圧回路１１を流通するオイルの油圧を低下させる低下手段１３が設けられている。

【0034】

低下手段１３は、油路１５と、ノーマルオープンタイプのＯＮ−ＯＦＦバルブ１７とを備えている。油路１５は、ストレーナ７からオイルポンプ９までの大気圧路Ｒａと油圧路Ｒｐとを連通し、ストレーナ７と油圧路Ｒｐとの間をオイルが流通可能となるように設けられている。この油路１５には、ＯＮ−ＯＦＦバルブ１７が設けられている。

【0035】

ＯＮ−ＯＦＦバルブ１７は、ＯＮで開放し、ＯＦＦで閉塞する常時はＯＮ状態にある電磁バルブとなっている。このＯＮ−ＯＦＦバルブ１７は、クラッチ部３の接続が解除された通常のＯＮ状態で通路が開放されることにより、油路１５で油圧路Ｒｐと大気圧路Ｒａとが連通されて油圧路Ｒｐを流通するオイルの油圧が低下される。一方、クラッチ部３が油圧を必要とする場合、電磁バルブを作動させてＯＦＦ状態にして、油圧路Ｒｐを流通するオイルの油圧が保持される。これにより、必要時以外に油圧路Ｒｐを流通するオイルの油圧を低下させることができ、車両の駆動ロスを大幅に削減できる。なお、油路１５にＯＮ−ＯＦＦバルブ１７を設けることにより、ストレーナ７と油圧路Ｒｐとの間の油圧を制御できるので、後述する第２実施形態におけるワンウェイバルブ１０７（図３参照）を設けなくて済み、油圧回路１１を簡略化することができる。

【0036】

なお、油圧回路１１の大気圧路Ｒａを流通するオイルは、変速機構２０９に流通されて変速機構２０９を潤滑・冷却した後、ストレーナ７に回収されて貯留される。

【0037】

このような油圧クラッチ１では、油圧回路１１にクラッチ部３の接続が解除された状態で油圧回路１１を流通するオイルの油圧を低下させる低下手段１３が設けられているので、クラッチ部３の接続が解除されているときの油圧回路１１を流通するオイルの油圧を低下させることができる。

【0038】

従って、このような油圧クラッチ１では、クラッチ部３の接続が不必要な場合に、油圧回路１１を流通するオイルの油圧を低下させることができ、車両の駆動ロスを削減することができる。

【0039】

また、低下手段１３は、油圧回路１１とストレーナ７との間に設けられ油圧回路１１とストレーナ７との間をオイルが流通可能な油路１５と、この油路１５に設けられ作動によって開放されるノーマルオープンタイプのＯＮ−ＯＦＦバルブ１７とを有するので、簡易な制御によって油圧を低下させることができると共に、ワンウェイバルブ１０７を設けなくて済み、油圧回路１１を簡略化することができる。

【0040】

（第２実施形態）
図３を用いて第２実施形態について説明する。

【0041】

本実施の形態に係る油圧クラッチ１０１は、低下手段１０３は、油圧回路１１に設けられ油圧回路１１を流通するオイルの油圧を制御するプレッシャレギュレータ２１と、このプレッシャレギュレータ２１のドレン側に設けられ作動によって閉塞されるノーマルクローズタイプのＯＮ−ＯＦＦバルブ１０５とを有する。なお、第１実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して説明を省略するが、第１実施形態と同一の構成であるので、構成及び機能説明は第１実施形態を参照するものとし省略するが、得られる効果は同一である。

【0042】

図３に示すように、低下手段１０３は、プレッシャレギュレータ２１と、ノーマルクローズタイプのＯＮ−ＯＦＦバルブ１０５とを備えている。プレッシャレギュレータ２１の大気圧路Ｒａへの排油側であるドレン側には、ＯＮ−ＯＦＦバルブ１０５が設けられている。

【0043】

ＯＮ−ＯＦＦバルブ１０５は、ＯＮで閉塞し、ＯＦＦで開放する常時はＯＮ状態である電磁バルブとなっている。このＯＮ−ＯＦＦバルブ１０５は、クラッチ部３（図１参照）の接続が解除された状態で、通常のＯＮ状態で通路が閉塞されることにより、プレッシャレギュレータ２１のドレン側を閉塞してプレッシャレギュレータ２１を強制的に作動させ、油圧路Ｒｐを流通するオイルの油圧を低下させる。一方、クラッチ部３が油圧を必要とする場合には、電磁バルブをＯＦＦ状態にして油圧路Ｒｐを流通するオイルの油圧を上昇させる。これにより、必要時以外に油圧路Ｒｐを流通するオイルの油圧を低下させることができ、車両の駆動ロスを大幅に削減できる。また、ノーマルクローズタイプのＯＮ−ＯＦＦバルブ１０５をプレッシャレギュレータ２１のドレン側に設けることにより、バルブの仕様圧力が低く、オイルの流量も少ないため、小型で低圧、かつ省電力のＯＮ−ＯＦＦバルブ１０５を適用でき、バルブの信頼性も向上させることができる。

【0044】

なお、この油圧クラッチ１０１の油圧回路１１には、ストレーナ７とオイルポンプ９とを連結する大気圧路Ｒａと油圧路Ｒｐとの間にワンウェイバルブ１０７が設けられている。このワンウェイバルブ１０７は、油圧路Ｒｐを流通するオイルの圧力の上昇によって閉塞されて大気圧路Ｒａと油圧路Ｒｐとの間を遮断し、油圧路Ｒｐを流通するオイルの圧力の下降によって開放されて大気圧路Ｒａと油圧路Ｒｐとの間を連通させる。

【0045】

このような油圧クラッチ１０１では、低下手段１０３が油圧回路１１に設けられ油圧回路１１を流通するオイルの油圧を制御するプレッシャレギュレータ２１と、このプレッシャレギュレータ２１のドレン側に設けられ作動によって閉塞されるノーマルクローズタイプのＯＮ−ＯＦＦバルブ１０５とを有するので、簡易な制御によって油圧を低下させることができると共に、小型で低圧、かつ省電力のＯＮ−ＯＦＦバルブ１０５を適用でき、バルブの信頼性も向上させることができる。

【0046】

なお、本発明の実施の形態に係る油圧クラッチでは、第１実施形態において、ストレーナと油圧路との間を連結する油路を設け、この油路にノーマルオープンタイプのＯＮ−ＯＦＦバルブを設けているが、第２実施形態におけるワンウェイバルブに替えてノーマルオープンタイプのＯＮ−ＯＦＦバルブを配置してもよい。この場合、既存の油圧回路に大きな設計変更を伴うことなく、低下手段を設けることができる。

【0047】

本発明によれば、車輪が回転する場合には、オイルポンプは回転させられるが、このような駆動車のレイアウトを採用した場合でも、上述した低下手段を設けることで、オイルポンプによる駆動ロスを格段に低減することができる。

【符号の説明】

【0048】

１，１０１…油圧クラッチ
３…クラッチ部
５…油圧駆動系
７…ストレーナ
９…オイルポンプ
１１…油圧回路
１３，１０３…低下手段
１５…油路
１７…ＯＮ−ＯＦＦバルブ（ノーマルオープンタイプ）
１０５…ＯＮ−ＯＦＦバルブ（ノーマルクローズタイプ）
２０１…電動モータ
２０３…エンジン
２０５…主駆動系
２０７…副駆動系

【図1】

【図2】

【図3】