JP2006046594A - クラッチの断続位置検出構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】 検出手段を操作部材やクラッチから分離して、クラッチの断続位置を検出することができるクラッチの断続位置検出構造を提供する。
【解決手段】 本発明は、原動機の駆動力が伝達されるデフケース15と、このデフケース15から駆動力が伝達される差動機構5と、デフケース15、差動機構5の間に設けられて伝達される駆動力を断続するクラッチ装置7と、クラッチ装置7の断続操作を行うプレッシャープレート9を移動操作するアクチュエータ11とを備え、クラッチ装置7の断続位置を検出するクラッチの断続位置検出装置であって、プレッシャープレート9と所定の間隔を保持して対向配置され、プレッシャープレート9の移動を検出してクラッチ装置7の断切状態又は接続状態の何れかの状態を検出する近接スイッチ(検出手段)13を設けた。
【選択図】 図1
【解決手段】 本発明は、原動機の駆動力が伝達されるデフケース15と、このデフケース15から駆動力が伝達される差動機構5と、デフケース15、差動機構5の間に設けられて伝達される駆動力を断続するクラッチ装置7と、クラッチ装置7の断続操作を行うプレッシャープレート9を移動操作するアクチュエータ11とを備え、クラッチ装置7の断続位置を検出するクラッチの断続位置検出装置であって、プレッシャープレート9と所定の間隔を保持して対向配置され、プレッシャープレート9の移動を検出してクラッチ装置7の断切状態又は接続状態の何れかの状態を検出する近接スイッチ(検出手段)13を設けた。
【選択図】 図1
Description
本発明は、クラッチの断続位置を検出する位置検出構造に関する。
特許文献1に「クラッチ装置及びこれを用いたデファレンシャル装置」が記載されている。このデファレンシャル装置は、一対の相対回転部材であるサイドギヤを有する差動機構と、一方のサイドギヤとデフケースとの間に設けられる噛み合いクラッチ(差動ロック機構)と、アクチュエータと、リターンスプリングなどから構成されており、噛み合いクラッチを噛み合わせて差動機構の差動回転をロックする。噛み合いクラッチは連結部材と連結部材が係脱する係合部からなり、アクチュエータは移動部材の一部であるクラッチリングを移動させることにより連結部材を係合部に係合させ、リターンスプリングはこれらの係合を解除させる。
ロックリングに固定した操作部材は、噛み合いクラッチを連結させるアクチュエータの動きに連動して移動し、検出手段であるポジションスイッチ(位置センサー)のプローブと係合して、これを移動させてポジションスイッチを作動させ、こうして噛み合いクラッチが連結されたこと(差動機構の差動がロックされたこと)を検知する。また、ポジションスイッチは、噛み合いクラッチの連結が解除され、連動部材との係合が解除されたときにプローブを当初の位置へ戻すリターンスプリングを内蔵している。
また、このような構成のデファレンシャル装置の他に、検出手段であるポジションスイッチ(位置センサー)と係合して作動させる連動部材が、噛み合いクラッチの一側部材に直接連結されているものがある。
特開2001−108064号公報(図1)
上記のような構成のデファレンシャル装置では、移動部材の一部である操作部材がポジションスイッチと係合している間、操作部材の円周上の1箇所のみでポジションスイッチ内蔵のリターンスプリングから荷重を受けるので、操作部材が傾斜して軸方向に移動する際に偏った荷重が掛かることがあり、操作部材が傾斜すれば、操作部材に連結されたクラッチリング及び噛み合いクラッチ側部材も傾斜するから噛み合いクラッチの耐久性が低下する恐れがある。
そこで、本発明は、検出手段を操作部材やクラッチから分離して、クラッチの断続位置を検出することができるクラッチの断続位置検出構造の提供を目的とする。
請求項1に記載されたクラッチの断続位置検出構造は、原動機の駆動力が伝達される第1の駆動力伝達部材と、この第1の駆動力伝達部材から駆動力が伝達される第2の駆動力伝達部材と、前記第1、第2の駆動力伝達部材間に設けられて伝達される駆動力を断続するクラッチ装置と、前記クラッチ装置の断続操作を行う移動部材を移動操作するアクチュエータとを備え、前記クラッチ装置の断続位置を検出するクラッチ装置の断続位置検出装置であって、前記移動部材又はこの移動部材と連動する部材と所定の間隔を保持して対向配置され、前記移動部材又は移動部材と連動する部材の移動を検出して前記クラッチの断切状態又は接続状態の何れかの状態を検出する検出手段を設けたことを特徴とする。
請求項2に記載されたクラッチの断続位置検出構造は、請求項1記載のクラッチの断続位置検出構造であって、前記第1、第2の駆動トルク伝達部材、前記検出手段は所定量の潤滑オイルが封入された固定ケース内に配置され、前記検出手段は前記固定ケース内の潤滑オイルが静止状態で潤滑オイルのオイルレベル上面より鉛直方向上方で前記固定ケースに固定されていることを特徴とする。
請求項3に記載されたクラッチの断続位置検出構造は、請求項2記載のクラッチの断続位置検出構造であって、前記第1の駆動トルク伝達部材は、内外を連通し潤滑オイルが流通する開口が設けられたケース状部分を有し、該開口と前記検出手段の検出部との間に前記移動部材又は移動部材に連動する部材が介在することを特徴とする。
請求項4に記載されたクラッチの断続位置検出構造は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のクラッチの断続位置検出構造であって、前記検出手段は、移動部材又は移動部材と連動する部材に形成された環状部分の側面に対して軸方向に対向配置されていることを特徴とする。
請求項5に記載されたクラッチの断続位置検出構造は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のクラッチの断続位置検出構造であって、前記検出手段は、移動部材又は移動部材と連動する部材に形成された環状部分の外周面に対して半径方向に対向配置されていることを特徴とする。
請求項1に記載されたクラッチの断続位置検出構造によれば、検出手段が所定間隔を保持して対向配置されて移動部材又は移動部材と連動する部材の移動を検出してクラッチの断切状態又は接続状態の何れかの状態を検出するので、アクチュエータやクラッチの形状設定に対して、検出手段による荷重の制約が排除される分、各部品の単体強度や部材間の支持剛性、連結強度の低減、配置スペースなどの抑制がなされる。
請求項2に記載されたクラッチの断続位置検出構造によれば、請求項1と同等の効果に加えて、潤滑オイルのオイルレベル上面より鉛直方向上方で固定ケースに検出手段を固定することで、潤滑オイルのある環境で検出手段を用いても検出状態を安定させることができる。
請求項3に記載されたクラッチの断続位置検出構造によれば、請求項2と同等の効果に加えて、移動部材又は移動部材と連動する部材により、開口内外を流通する潤滑オイルの検出手段へのはね掛けを抑制することができ、検出手段の検出状態を安定させることができる。
請求項4に記載されたクラッチの断続位置検出構造によれば、請求項1乃至請求項3と同等の効果に加えて、検出手段が移動部材又は移動部材と連動する部材に形成された環状部分の側面に対して軸方向に対向配置されているので、対向面積を確保しやすく、検出精度を向上することができる。
請求項5に記載されたクラッチの断続位置検出装置によれば、請求項1乃至請求項3と同等の効果に加えて、移動部材または移動部材に連動する部材に環状の段差を形成して、検出手段と移動部材又は移動部材に連動する部材との間に所定間隔を確保して対向配置するだけで、検出構造を容易に設けることができる。
次に、本発明に係るクラッチの断続位置検出構造の実施形態について以下に説明する。
(第1実施形態)
図1、図2、及び図3に示すクラッチの断続位置検出構造1の実施形態及び、この断続位置検出構造が用いられたデファレンシャル装置3の実施形態について以下に説明する。
図1、図2、及び図3に示すクラッチの断続位置検出構造1の実施形態及び、この断続位置検出構造が用いられたデファレンシャル装置3の実施形態について以下に説明する。
本実施形態のクラッチの断続位置検出構造1は、原動機(エンジン)の駆動力が伝達される第1の駆動力伝達部材(後述するデフケース15)と、この第1の駆動力伝達部材から駆動力が伝達される第2の駆動力伝達部材(後述する差動機構5)と、第1、第2の駆動力伝達部材間に設けられて伝達される駆動力を断続するクラッチ装置7と、クラッチ装置7断続操作を行う移動部材(後述するプレッシャープレート9)を移動操作するアクチュエータ11とを備えている。
そして、本実施形態の断続位置検出構造1では、移動部材又はこの移動部材と連動する部材と所定の間隔を保持して対向配置され、移動部材又は移動部材と連動する部材の移動を検出してクラッチ装置の断切状態又は接続状態の何れかの状態を検出する検出手段(近接スイッチ13)が設けられている。
以下に上記断続位置検出構造1が用いられたデファレンシャル装置3について説明する。
図1に示すように、デファレンシャル装置3は、エンジンからの駆動力が伝達されるデフケース15と、このデフケース15の内部に収容されて左右の車軸に駆動力を分配する差動機構5と、デフケース15と差動機構5との間に設けられて駆動力を断続するクラッチ装置7と、クラッチ装置7を操作するアクチュエータ11と、クラッチ装置7の断切状態又は接続状態の何れかの状態を検出する検出手段としての近接スイッチ13とで構成されている。
デフケース15は、筒状のケーシング本体(筒状部分)19とカバー21をボルト23で固定して構成されている。ケーシング本体10には、ケーシング本体10の内外を連通し潤滑オイルが流通する開口19aが設けられている。このデフケース15には、エンジンからの駆動力を差動機構5へ伝達するようになっている。デフケース15は所定量の潤滑オイルが封入されるデフキャリヤ(固定ケース)25の内部に配置され、オイル溜りが形成されている。カバー21とケーシング本体19に形成された各ボス部27、29はベアリング31を介してそれぞれデフキャリヤ25に支承されている。また、デフケース15にはリングギヤ(不図示)がボルトで固定され、このリングギヤはエンジンからの駆動力を伝達する動力伝達系のギヤと噛み合っている。この動力伝達系はトランスミッション側に連結されており、デフケース15はトランスミッションとこの動力伝達系とを介して伝達されるエンジンの駆動力によって回転駆動される。この駆動力が伝達される差動機構5は、ケーシング本体19内に収容されている。
差動機構5は、複数本のピニオンシャフト33と、各ピニオンシャフト33上に支承されたピニオンギヤ35と、左右からそれぞれ各ピニオンギヤ35と噛み合った出力側のサイドギヤ37、39から構成されている。各ピニオンシャフト33はデフケース15(ケーシング本体19)に設けられた貫通孔41に端部を係合し、スプリングピン43によって抜け止めされている。デフケース15と各ピニオンギヤ35との間には球面ワッシャ45が配置され、ピニオンギヤ35の遠心力と、サイドギヤ37、39との噛み合いによってピニオンギヤ35に生じる噛み合い反力とを受けている。
各サイドギヤ37、39のボス部47、49はカバー21とケーシング本体19に形成された支承部51、53で回転自在に支承されており、各ボス部47、49はスプライン連結された車軸を介して左右の車輪側に連結されている。また、左サイドギヤ37とデフケース15との間にはスラストワッシャ55が配置され、右サイドギヤ39とデフケース15との間にはスラストワッシャ57、57が配置され、それぞれの噛み合い反力を受けている。この差動機構5とデフケース15とはクラッチ装置7によって断続され、断切状態、接続状態とされる。
クラッチ装置7は、右サイドギヤ39に形成された噛み合い歯59と、クラッチリング61と、このクラッチリング61に形成された噛み合い歯63と、噛み合い歯59と噛み合い歯63とが噛み合わない断切方向にクラッチリング61を付勢するリターンスプリング17と、デフケース15の外周側に配置されクラッチリング61と連結されたプレッシャープレート9とで構成されている。
クラッチリング61は周方向等間隔に形成された脚部65をケーシング本体19の壁部83に形成された周方向等間隔の開口67にそれぞれ貫通させてデフケース15に回り止めされ、軸方向移動自在に配置されている。図1の下半部のように、クラッチリング61が左に移動すると噛み合い歯59、63が噛み合い差動機構5の差動がロックされ、図1の上半部のように、クラッチリング61が右に移動すると噛み合い歯59と噛み合い歯63との噛み合いが解除され、差動ロックが解除される。
この場合、リターンスプリング17の付勢力によりクラッチリング61が右側に移動する。リターンスプリング17は右サイドギヤ39とクラッチリング61との間に配置されている。このリターンスプリング17の付勢力に抗してアクチュエータ11が、プレッシャープレート9を押圧することでクラッチリング61を図1において左側へ移動させ、噛み合い歯59、63とを噛み合わせる。
プレッシャープレート9は、内周側に形成された腕部91によって回転側のクラッチリング61(脚部65)に連結され、アクチュエータ11のスライドリング77と対向している。
アクチュエータ11は、電磁コイル69と、コイルハウジング71と、ガイド部材73と、プランジャ75と、スライドリング77とから構成されている。
電磁コイル69はコイルハウジング71に収容されており、そのリード線はコイルハウジング71からコネクタ(不図示)を介してデフキャリヤ25の外部に引き出され、コントローラ(不図示)を介して車載のバッテリーに接続されている。この電磁コイル69の周囲にコイルハウジング71が設けられている。
コイルハウジング71は磁性材料で作られており、連結部材を介してデフキャリヤ25に固定され、回り止めされている。ガイド部材73は非磁性材料(例えば、ステンレス鋼)で作られており、コイルハウジング71の内周部に溶接されている。コイルハウジング71とガイド部材73は、ボス部29の段差部79とスラストワッシャ81とによりデフケース15とテーパーローラーベアリング31との間で軸方向に位置決めされている。プランジャ75は磁性材料で作られて、スライドリング77の外周に固定されており、スライドリング77は非磁性材料(例えば、ステンレス鋼)で作られている。プランジャ75とスライドリング77はコイルハウジング71の内周側とガイド部材73の外周側に配置されており、スライドリング77の内周はガイド部材73の外周で軸方向移動自在に支承されている。
コイルハウジング71はデフキャリヤ25とデフケース15の壁部83との間に配置されており、その外径はケーシング本体19の円筒部85より小径に形成されている。コイルハウジング71とクラッチリング61の間に上記プレッシャープレート9が配置され、このプレッシャープレート9の外周側にその検知面13aが対向している。
近接スイッチ13は、近接スイッチ13は、コイルハウジング71の外周側、及び、デフケース15(ケーシング本体19とカバー21)の各フランジ部87、89の外径より径方向の内側に配置されている。また、図2に示すように静止状態における潤滑オイルのオイルレベル上面Lより上方に配置されると共に、デフキャリヤ25を貫通して螺着されており、先端に固定されたプローブ93はプレッシャープレート9の側面に対して軸方向に対向配置されている。近接スイッチ13はプローブ93とプレッシャープレート9との距離Dに応じて変化する磁界をMR素子によって電流値Aに換算しコントローラに送る。
図3のグラフGは近接スイッチ13による距離Dから電流値Aへの換算特性を示しており、近接スイッチ13はON−OFF範囲に対応する電流値Aの範囲で使用可能である。コントローラには、クラッチ装置7によって差動機構5の差動がロックされたときのプローブ93とプレッシャープレート9との距離D1及びそのとき近接スイッチ13から送られる電流値A1と、差動ロックが解除されたときのプローブ93とプレッシャープレート9との距離D2及びそのとき近接スイッチ13から送られる電流値A2が予め設定されており、クラッチ装置7が噛み合ってプレッシャープレート9が図1の下半部に示す実線の位置(ロック位置)まで移動してプローブ93から離れると、減少した電流値A1によって差動機構5の差動回転がロックされたことを検知する。
その後、クラッチ装置7の噛み合いが解除されてプレッシャープレート9が図1の上半部に示す実線の位置(ロック解除位置)まで移動してプローブ93に接近すると、増加した電流値A2によって差動ロックが解除されたことを検知する。
コントローラは、電磁コイル69に通電してプランジヤ75を励磁し軸方向左側に移動させてクラッチ装置7の噛み合い歯59、63を噛み合わせ差動機構5の差動回転をロックすると共に、上記のように近接スイッチ13によって差動ロックを検知し、ON信号の出力によりインジケータが点灯する。また、電磁コイル69の通電を停止しリターンスプリング17によってクラッチ装置7による差動機構5の差動ロックを解除させると共に、近接スイッチ13によって差動ロックの解除を検知し、OFF信号の出力によりインジケータが消灯する。
悪路走行中のように左右の駆動輪が空転し易い状況で差動機構5の差動をロックさせると、空転車輪からの駆動力の逃げが防止され、悪路などの脱出性、走破性が向上し、車両のスタックが防止され、差動ロックを解除すると、車両の旋回性が向上する。
悪路走行中のように左右の駆動輪が空転し易い状況で差動機構5の差動をロックさせると、空転車輪からの駆動力の逃げが防止され、悪路などの脱出性、走破性が向上し、車両のスタックが防止され、差動ロックを解除すると、車両の旋回性が向上する。
上記のように構成されたことにより次のような効果が得られる。
近接スイッチ13を用いて、プレッシャープレート9と接触せずに、プレッシャープレート9が差動機構5の差動ロック位置に移動したことを検知するので、クラッチ装置7、プレッシャープレート9、及び電磁アクチュエータ11に検出時の偏荷重が掛からない。これにより、アクチュエータ11やクラッチ装置7の形状設定に対して、近接スイッチ13による荷重の制約が排除される分、各部品の単体強度や部材間の支持剛性、連結強度の低減、配置スペースなどの抑制がなされる。
また、これら部品の支持状態が安定し、回転状態での軸心ズレが防止され、クラッチ装置7の噛み合いがスムーズになるので、デファレンシャル装置3の耐久性が向上する。また、ポジションスイッチ内蔵のリターンスプリングに抗して電磁アクチュエータ11の操作力を大きくする必要がないので、電磁アクチュエータ11とその駆動力源であるバッテリーの大型化を抑制して配置スペースを低減できると共に、デファレンシャル装置3の車載性低下及びエンジン燃費の低下が防止される。
また、差動ロック状態の検知に当たって互いに摺動する部材がないから、コンタミネーションの発生と、コンタミネーションによるデファレンシャル装置3の支承部、摺動部、可動部などへの悪影響も防止される。
また、所定量の潤滑オイルが封入されるデフキャリヤ25内に近接スイッチ13のプローグ93を設けたが、この近接スイッチ13を静止状態における潤滑オイルのオイルレベル上面Lより上方に配置したので、潤滑オイルによる影響を受けることなく近接スイッチ13の検出状態を安定させることができる。
さらに、デフケース15(第1の駆動トルク伝達部材)が、潤滑オイルが流通する貫通孔41を備えたケーシング本体19(ケース状部分)を有しているが、貫通孔41及び近接スイッチ13との間に、プレッシャープレート9(クラッチ装置の作動に際して移動する移動部材)が介在しているので、貫通孔41の内外を流通する潤滑オイルのはね掛けをプレッシャープレート9で抑制でき、この点でも潤滑オイルによる影響を受けることなく近接スイッチ13の検出状態を安定させることができる。
また、近接スイッチ13を、プレッシャープレート9に形成された環状部分の側面に対して軸方向に対向配置したので、この対向部分を確保しやすく近接スイッチ13の検出精度を向上できる。
(第2実施形態)
図4によって第2実施形態のクラッチの断続位置検出構造95の説明をする。なお、図4において図1〜図3に示すものと同様のものには同一符号を付してある。
図4によって第2実施形態のクラッチの断続位置検出構造95の説明をする。なお、図4において図1〜図3に示すものと同様のものには同一符号を付してある。
本実施形態のクラッチの断続位置検出構造95は、プランジャ75から延設され、コイルハウジング71とデフキャリヤ25の間に介在する延設部97(クラッチ装置7の作動に際して移動する移動部材)と、延設部97に対して所定間隔をおいて対向配置され、延設部97の移動を検知する近接スイッチ13(検出手段)とを備え、移動部材である延設部97が差動機構5のロック位置に移動し、差動回転がロックされたことを検知することを特徴とする。その他の構成は図1に示す第1実施形態と基本的に同様である。
本実施形態のコントローラは、電磁コイル69に通電してプランジヤ75を励磁し軸方向左側に移動させてクラッチ装置7の噛み合い歯59、63を噛み合わせ差動機構5の差動回転をロックすると共に、プランジヤ75から延設される延設部97も左側に移動して近接スイッチ13より離れるので、近接スイッチ13によって差動ロックを検知する。また、電磁コイル69の通電を停止してクラッチ装置7による差動機構5の差動ロックを解除させると共に、プランジヤ75から延設される延設部97も右側に移動して近接スイッチ13に接近するので、近接スイッチ13によって差動ロックの解除を検知する。
本実施形態のクラッチの断続位置検出構造95でも図1〜図3に示す第1実施形態の検知構造1とほぼ同様の効果が得られる。
本実施形態のクラッチの断続位置検出構造95でも図1〜図3に示す第1実施形態の検知構造1とほぼ同様の効果が得られる。
なお、本実施形態の検知構造95では、プランジャ75より延設される延設部97を備えたが、検知機能を主として延設部97の材料、強度、及び剛性等の選定を行うことにより、検知構造95がコンパクトになり、取付スペースが少なくて済む。
(第3実施形態)
図5によって第3実施形態のクラッチの断続位置検出構造99の説明をする。なお、図5において図1〜図4に示すものと同様のものには同一符号を付してある。
図5によって第3実施形態のクラッチの断続位置検出構造99の説明をする。なお、図5において図1〜図4に示すものと同様のものには同一符号を付してある。
本実施形態のクラッチの断続位置検出構造99は、クラッチリング61をデフケース15の外周側に延設し、この延設部101(移動部材に形成された環状部分)に段差103を設けて、これに対向しデフキャリヤ25に配置される近接スイッチ13(検出手段)で検出し、移動部材である延設部101が差動機構5のロック位置に移動し、差動回転がロックされたことを検知することを特徴とする。その他の構成は図1に示す第1実施形態の検知構造1と基本的に同様である。
本実施形態のコントローラは、電磁コイル69に通電してプランジヤ75を励磁し軸方向左側に移動させてクラッチ装置7を噛み合わせ差動機構5の差動回転をロックすると共に、クラッチリング61から延設される延設部101も移動し、図5に示すように近接スイッチ13に延設部101が接近して両者の距離が比較的小さい寸法aとなるので差動ロックを検知する。また、電磁コイル69の通電を停止してクラッチ装置7による差動機構5の差動ロックを解除させると共に、クラッチリング61から延設される延設部101も左側に移動し、図5の破線で示すように近接スイッチ13から延設部101が離れて両者の距離が比較的大きい寸法bとなるので差動ロックの解除を検知する。
本実施形態においても、図1〜図3に示す第1実施形態の検知構造1とほぼ同様の効果が得られる。
なお、本実施形態の検知構造99では、近接スイッチ13をクラッチリング61から延設部101を延設して、延設部101に環状の段差103を形成し、この延設部101の外周面に対して径方向に近接スイッチ13を対向配置するだけで、検出構造を容易に設けることができる。
(第4実施形態)
図6、図7によって第4実施形態のクラッチの断続位置検出構造105(本発明の第4実施形態)の説明をする。なお、図6、図7において図1〜図5に示すものと同様のものには同一符号を付してある。
図6、図7によって第4実施形態のクラッチの断続位置検出構造105(本発明の第4実施形態)の説明をする。なお、図6、図7において図1〜図5に示すものと同様のものには同一符号を付してある。
本実施形態のクラッチの断続位置検出構造105は、プレッシャープレート9をデフケース15の外周側に延設して、この延設部107に対向しデフキャリヤ25のリヤカバー109に配置される車速検出用パルスセンサー111(検出手段)で検出し、移動部材である延設部107が差動機構5のロック位置に移動し、差動回転がロックされたことを検知することを特徴とする。その他の構成は図1に示す第1実施形態の検知構造1と基本的に同様である。
図7に示すように延設部107には、差動機構5のデフフリー位置を示す第1貫通孔113と、差動機構5のデフロック位置を示す第2貫通孔115とがそれぞれ周方向に等間隔で形成されており、第1貫通孔113の開口面積及び間隔は第2貫通孔115の開口面積及び間隔よりそれぞれ大きく設定されている。これによって、パルスセンサー111は、対向する延設部107に向けて光式、電磁式、電子ビーム等を投射し、第1貫通孔113の位置及び第2貫通孔115の位置により反射してくる時間と光量あるいは磁力線量の差でパルス波形が異なることから、差動機構5のデフフリー状態及びデフロック状態を検出可能である。
本実施形態のコントローラは、電磁コイル69に通電してプランジヤ75を励磁し軸方向左側に移動させてクラッチ装置7の噛み合い歯59、63を噛み合わせ差動機構5の差動回転をロックすると共に、プレッシャープレート9から延設される延設部107も左側に移動するので、延設部101の第2貫通孔115の位置にパルスセンサー111が対向して差動ロックを検知する。また、電磁コイル69の通電を停止してクラッチ装置7による差動機構5の差動ロックを解除させると共に、プレッシャープレート9から延設される延設部107も右側に移動するので、延設部101の第1貫通孔113の位置にパルスセンサー111が対向して差動ロックの解除を検知する。
本実施形態のクラッチの断続位置検出構造105においても図1〜図3に示す検知構造1とほぼ同様の効果が得られる。
なお、本実施形態の検知構造105でも、プレッシャープレート9から延設部107を延設し、この延設部107(移動部材に形成された環状部分)に2種類の異なる貫通孔111、113を設けて、延設部107の外周面に対して径方向にパルスセンサー111を対向配置するだけで、検出構造を容易に設けることができる。
また、本実施形態の検知構造105では、リヤカバー109にパルスセンサー111を取付けたので、デフキャリヤ25の組立後もパルスセンサー111の脱着が可能であり、分解組立性の改善を図ることができる。さらに、検出手段として車速検出用パルスセンサー111を用いることにより、これが汎用部品であるため各スイッチメーカーで入手可能であり、かつ安価である。
[本発明の範囲に含まれる他の態様]
なお、近接スイッチ13は、MR素子を用いたポジションスイッチ(位置センサー)の他に、静電容量の変化を検知する位置センサーなど、非接触状態で相手側部材(移動部材)との距離を検知できるものであれば全て用いることができる。例えば、超音波近接スイッチ、誘導形近接スイッチ、光電形近接スイッチ、静電容量形近接スイッチ、及び磁気形近接スイッチが利用可能であり、いずれも電気的に検知し、即座にクラッチの断続状態を検出して表示することにより、車両を運転するドライバーが動作を確認できるので安心感が得られる。
なお、近接スイッチ13は、MR素子を用いたポジションスイッチ(位置センサー)の他に、静電容量の変化を検知する位置センサーなど、非接触状態で相手側部材(移動部材)との距離を検知できるものであれば全て用いることができる。例えば、超音波近接スイッチ、誘導形近接スイッチ、光電形近接スイッチ、静電容量形近接スイッチ、及び磁気形近接スイッチが利用可能であり、いずれも電気的に検知し、即座にクラッチの断続状態を検出して表示することにより、車両を運転するドライバーが動作を確認できるので安心感が得られる。
また、検出手段で検知する移動部材は、プレッシャープレート9、クラッチリング61及び延設部97,101、107に限らず、電磁コイル69の作動に伴って移動する部材であれば、例えば、アクチュエータの構成部材でもよい。
また、移動部材がどの位置にあるかを検出手段で検知する例について様々なものが考えられる。例えば、第1実施形態のクラッチの断続位置検出構造1では、プレッシャープレート9が近接スイッチ13から離れて減少した電流値A1によって差動ロックを検知して、プレッシャープレート9が近接スイッチ13に接近して増加した電流値A2によって差動ロックの解除を検知し、第2実施形態のクラッチの断続位置検出構造95でも同様である。一方、第3実施形態のクラッチの断続位置検出構造99では、延設部101が近接スイッチ13に接近して増加した電流値によって差動ロックを検知し、プレッシャープレート9が近接スイッチ13から離れて減少した電流値によって差動ロックの解除を検知するようになっている。また、第4実施形態のクラッチの断続位置検出構造105では延設部107に2種類の異なる貫通孔113、115を設けて、パルスセンサー111からのパルス波形によりデフフリー状態及びデフロック状態を検知するようになっている。さらに、これ以外の方法でも移動部材がどの位置にあるかを検出手段で検知するようにしてもよい。
また、上記クラッチの断続位置検出構造1、95、99、105では、デファレンシャル装置3に適用し、差動機構5の差動回転がロックされたか否かを検知する場合を例示したが、本発明にこれに限らず、トランスミッションの変速段の検出に用いてもよい。さらに、2つの入力経路から1つの出力経路に選択的に駆動トルクを伝達するハイブリットシステム、パワーテイクオフシステム、アクスルディスコネクトシステム、フリーランニングシステムなどの駆動トルク伝達経路の切換え状態の検出用としても用いることができる。
本発明は、車両用デファレンシャル装置の差動ロック状態の検知や、トランスミッションの変速段の検出に適用できる。また、2つの入力経路から1つの出力経路に選択的に駆動トルクを伝達するハイブリットシステム、パワーテイクオフシステム、アクスルディスコネクトシステム、フリーランニングシステムを備えた車両用、一般機械用、産業機械用などの用途にも広く適用可能である。
1、95、99、105 クラッチの断続位置検出構造
3 デファレンシャル装置
5 差動機構
7 クラッチ装置
9 プレッシャープレート(移動部材)
11 アクチュエータ
13 近接スイッチ(検出手段)
15 デフケース(第1の駆動トルク伝達部材)
19 ケーシング本体(ケース状部分)
21 カバー
37,39 サイドギヤ(第2の駆動トルク伝達部材)
61 クラッチリング
101 延設部(移動部材)
105 差動ロック状態の検知構造
107 延設部(移動部材)
111 車速検出用パルスセンサー(検出手段)
3 デファレンシャル装置
5 差動機構
7 クラッチ装置
9 プレッシャープレート(移動部材)
11 アクチュエータ
13 近接スイッチ(検出手段)
15 デフケース(第1の駆動トルク伝達部材)
19 ケーシング本体(ケース状部分)
21 カバー
37,39 サイドギヤ(第2の駆動トルク伝達部材)
61 クラッチリング
101 延設部(移動部材)
105 差動ロック状態の検知構造
107 延設部(移動部材)
111 車速検出用パルスセンサー(検出手段)
Claims (5)
- 原動機の駆動力が伝達される第1の駆動力伝達部材と、この第1の駆動力伝達部材から駆動力が伝達される第2の駆動力伝達部材と、前記第1、第2の駆動力伝達部材間に設けられて伝達される駆動力を断続するクラッチ装置と、前記クラッチ装置の断続操作を行う移動部材を移動操作するアクチュエータとを備え、前記クラッチ装置の断続位置を検出するクラッチの断続位置検出装置であって、
前記移動部材又はこの移動部材と連動する部材と所定の間隔を保持して対向配置され、前記移動部材又は移動部材と連動する部材の移動を検出して前記クラッチ装置の断切状態又は接続状態の何れかの状態を検出する検出手段を設けたことを特徴とするクラッチの断続位置検出構造。 - 請求項1記載のクラッチの断続位置検出構造であって、
前記第1、第2の駆動トルク伝達部材、前記検出手段は所定量の潤滑オイルが封入された固定ケース内に配置され、前記検出手段は前記固定ケース内の潤滑オイルが静止状態で潤滑オイルのオイルレベル上面より鉛直方向上方で前記固定ケースに固定されていることを特徴とするクラッチの断続位置検出構造。 - 請求項2記載のクラッチの断続位置検出構造であって、
前記第1の駆動トルク伝達部材は、内外を連通し潤滑オイルが流通する開口が設けられたケース状部分を有し、該開口と前記検出手段の検出部との間に前記移動部材又は移動部材に連動する部材が介在することを特徴とするクラッチの断続位置検出構造。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のクラッチの断続位置検出構造であって、
前記検出手段は、移動部材又は移動部材と連動する部材に形成された環状部分の側面に対して軸方向に対向配置されていることを特徴とするクラッチの断続位置検出構造。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のクラッチの断続位置検出構造であって、
前記検出手段は、移動部材又は移動部材と連動する部材に形成された環状部分の外周面に対して半径方向に対向配置されていることを特徴とするクラッチの断続位置検出構造。
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