JP6682939B2 - Driving force transmission device - Google Patents
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Description
本発明は、入力軸の駆動力を間欠的に出力軸に伝達する、いわゆるパルスドライブ式の駆動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a so-called pulse drive type driving force transmission device that intermittently transmits the driving force of an input shaft to an output shaft.
従来から、入力軸の駆動を、角速度(回転速度)やトルクを変化させて間欠的に出力軸に伝達させる駆動力伝達装置が用いられている。例えば特許文献1では、いわゆるパルスドライブ式の駆動力伝達装置が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a driving force transmission device has been used that changes the angular velocity (rotational speed) or torque of an input shaft to intermittently transmit it to the output shaft. For example,
図15に示すように、当該伝達装置100では、出力軸102の周廻りに弾性部材104が配置されている。弾性部材104の一端は出力軸102に連結され、他端には錘(マス)となる振動子106が連結される。振動子106は弾性部材104の伸縮に伴って、出力軸102の周廻りを自由運動(振動)する。所定のタイミング、例えば振動子106の角速度が入力軸108の回転速度と等しくなるタイミングで、振動子106はクラッチ110により入力軸108と係合される。この係合期間に弾性部材104が伸ばされて(または縮められて)弾性エネルギが蓄積される。その後入力軸108との係合が解かれた振動子106は、さらに所定のタイミング、例えば振動子106の角速度がゼロになるタイミングでブレーキ112によって固定される。このとき、弾性部材104が出力軸102を付勢することで、出力軸102にトルクが伝達される。このように、弾性エネルギを介して入力軸108から出力軸102にトルクが伝達される。
As shown in FIG. 15, in the
ところで、出力軸に弾性部材が連結されていると、弾性部材及びその先に取り付けられた振動子の振動が直接出力軸に伝達される。弾性部材及び振動子の固有振動数に近い共振部材等が出力軸に取り付けられていると、振動が増幅されるおそれがある。そこで本発明は、従来よりも弾性部材及び振動子の、入力軸及び出力軸への振動伝達を従来よりも抑制することの可能な、駆動力伝達装置を提供することを目的とする。 By the way, when the elastic member is connected to the output shaft, the vibration of the elastic member and the vibrator attached to the end thereof is directly transmitted to the output shaft. If the elastic member and a resonance member having a natural frequency close to that of the vibrator are attached to the output shaft, the vibration may be amplified. Therefore, an object of the present invention is to provide a driving force transmission device capable of suppressing vibration transmission of an elastic member and a vibrator to an input shaft and an output shaft more than ever before.
本発明に係る駆動力伝達装置は、回転する入力シャフトと、前記入力シャフトと同一方向または逆方向に回転可能な出力シャフトと、前記入力シャフト及び出力シャフトとの間に設けられる伝達部材と、を備える。前記伝達部材は、前記入力シャフト及び前記出力シャフトの回転方向に沿って往復回動可能な振動子と、一端が固定され他端が前記振動子に連結された弾性部材と、前記振動子と前記入力シャフトとを係合可能な入力側クラッチと、前記振動子と前記出力シャフトとを係合可能な出力側クラッチと、を備える。 A driving force transmission device according to the present invention includes a rotating input shaft, an output shaft rotatable in the same direction or a reverse direction to the input shaft, and a transmission member provided between the input shaft and the output shaft. Prepare The transmission member includes a vibrator that can reciprocally rotate along the rotation direction of the input shaft and the output shaft, an elastic member having one end fixed and the other end connected to the vibrator, the vibrator, and the vibrator. An input side clutch that can engage the input shaft, and an output side clutch that can engage the oscillator and the output shaft are provided.
また、本発明の別例に係る駆動力伝達装置は、並進直動する入力シャフト及び出力シャフトと、前記入力シャフト及び出力シャフトとの間に設けられる伝達部材と、を備える。前記伝達部材は、前記入力シャフト及び出力シャフトの進行方向に沿って往復直動可能な振動子と、一端が固定され他端が前記振動子に連結された弾性部材と、前記振動子と前記入力シャフトとを係合可能な入力側クラッチと、前記振動子と前記出力シャフトとを係合可能な出力側クラッチと、を備える。 In addition, a driving force transmission device according to another example of the present invention includes an input shaft and an output shaft that translate and translate, and a transmission member that is provided between the input shaft and the output shaft. The transmission member includes a vibrator capable of reciprocating and linearly moving along the traveling direction of the input shaft and the output shaft, an elastic member having one end fixed and the other end connected to the vibrator, the vibrator and the input. An input side clutch capable of engaging the shaft, and an output side clutch capable of engaging the vibrator and the output shaft are provided.
また、上記発明において好適には、前記入力側クラッチの係合及び解放動作を制御する制御部を備える。前記制御部は、前記入力シャフトと前記振動子との速度差が所定値以下のときに前記入力側クラッチを作動させて前記振動子と前記入力シャフトとを係合させる。 Further, in the above invention, preferably, a control unit for controlling engagement and disengagement operation of the input side clutch is provided. The control unit actuates the input side clutch to engage the oscillator and the input shaft when the speed difference between the input shaft and the oscillator is less than or equal to a predetermined value.
また、上記発明において好適には、前記出力側クラッチは、前記制御部によって係合及び解放動作が制御される。前記制御部は、前記出力シャフトと前記振動子との速度差が所定値以下のときに前記出力側クラッチを作動させて前記振動子と前記出力シャフトとを係合させる。 Further, in the above invention, preferably, the output side clutch is controlled in engagement and disengagement operation by the control unit. The control unit actuates the output side clutch to engage the oscillator and the output shaft when the speed difference between the output shaft and the oscillator is less than or equal to a predetermined value.
本発明によれば、入力軸及び出力軸は、クラッチにより弾性部材及び振動子と切り離し可能となっている。したがって、弾性部材及び振動子の、入力軸及び出力軸への振動伝達を従来よりも抑制することが可能となる。 According to the present invention, the input shaft and the output shaft can be separated from the elastic member and the vibrator by the clutch. Therefore, it becomes possible to suppress the vibration transmission of the elastic member and the vibrator to the input shaft and the output shaft more than ever before.
図1に、本実施形態に係る駆動力伝達装置10の模式図を示す。駆動力伝達装置10は、入力シャフト12、出力シャフト14、伝達部材16、制御部19、及び速度センサ21A,21B,21Cを備える。駆動力伝達装置10は、例えば、車両の内燃機関等の駆動源から、駆動輪に駆動力を伝達する際の変速手段として用いられる。
FIG. 1 shows a schematic diagram of a driving
入力シャフト12は、内燃機関等の駆動源(図示せず)により回転駆動させられる。出力シャフト14は、入力シャフト12と離間するようにして設けられるとともに、当該入力シャフト12と同軸上に設けられる。出力シャフト14は、入力シャフト12と同一方向または逆方向に回転可能な構成となっている。例えば図示しない軸受等によりその回転方向が規制される。
The
伝達部材16は、入力シャフト12及び出力シャフト14の間に設けられ、入力シャフト12の駆動力を、弾性部材18を介して出力シャフト14に伝達する。伝達部材16は、弾性部材18、振動子20、入力側クラッチ22及び出力側クラッチ24を備える。
The
弾性部材18は、一端がケーシング等の固定部23に固定され、他端が振動子20に連結される。弾性部材18は、例えばコイルばねから構成されてよく、長さ方向に沿った一端が固定部23に固定され、他端が振動子20に連結される。
One end of the
弾性部材18の振動周期は、駆動源の最大回転周期よりも短くなるように形成されていることが好適である。例えば、駆動源を内燃機関として、その最大回転数(最大許容回転数)が6000rpm(=100Hz)であった場合、100Hzより高い固有振動数を備える弾性部材18を備えることが好適である。このようにすることで、後述するように、入力シャフト12の一回転中に、複数回に亘って、出力シャフト14に駆動力を伝達することが可能となる。
The vibration cycle of the
振動子20は、弾性部材18に連結されており、弾性部材18の伸縮に伴って周期的に運動させられる。振動子20は、図示しない軸受け等によってその運動方向が規制されている。具体的には、振動子20は、入力シャフト12及び出力シャフト14の回転方向に沿って往復回動可能となっている。すなわち後述するように振動子20は、弾性部材18の伸縮に伴って、入力シャフト12と同一方向及び逆方向に往復回動させられる。振動子20は、例えば金属等の剛性材料からなり、入力シャフト12及び出力シャフト14と同軸上に配置された伝達シャフトであってよい。
The
入力側クラッチ22は、振動子20と入力シャフト12とを係合可能な係合手段である。入力側クラッチ22は、振動子20と入力シャフト12との係合/開放を高速に行えるものから構成される。例えば、弾性部材18の振動数よりも短いサイクルで係合/開放を行えるものであることが好適である。このことから、入力側クラッチ22は、例えば、係合/開放の動作を電磁石への電力の断続をもって行う、電磁クラッチから構成される。または、入力側クラッチ22は、ワンウェイクラッチであってもよい。
The
出力側クラッチ24は、振動子20と出力シャフト14とを係合可能な係合手段である。入力側クラッチ22と同様に、出力側クラッチ24も、振動子20との係合/開放を高速に行えるものから構成される。出力側クラッチ24は、例えば、固定/開放の動作を、電磁石への電力の断続をもって行う、電磁ブレーキから構成される。
The output side clutch 24 is an engagement means capable of engaging the
このように本実施形態においては、入力シャフト12及び出力シャフト14は、入力側クラッチ22及び出力側クラッチ24を介して、弾性部材18と切り離し可能となっている。したがって、従来の駆動力伝達装置と比較して、弾性部材18及び振動子20の、入力シャフト12及び出力シャフト14への振動伝達を抑制することが可能となる。
As described above, in this embodiment, the
なお、本実施形態に係る駆動力伝達装置10は、入力側から見たときと出力側から見たときとで対称の構造を備えている。したがって、入力側からの減速駆動は、出力側から見た増速回生と捉えることもできる。
The driving
速度センサ21Aは、入力シャフト12の回転速度(角速度)を測定する。速度センサ21Bは、振動子20の回転速度を測定する。速度センサ21Cは、出力シャフト14の回転速度(角速度)を測定する。これら速度センサ21A,21B,21Cは、測定した回転速度を制御部19に送信する。
The
制御部19は、入力シャフト12、振動子20、及び出力シャフト14の回転速度に応じて、入力側クラッチ22及び出力側クラッチ24の動作を制御する。制御部19はコンピュータであってよく、当該コンピュータは、後述する入力側クラッチ22及び出力側クラッチ24の動作制御プログラムが記憶されたコンピュータや、組み込みコンピュータであってよい。また、制御部19は、速度センサ21A,21B,21Cからそれぞれ送られる入力シャフト12、振動子20、及び出力シャフト14の回転速度を受信する入力インターフェイスを備える。
The
制御部19は、所定の制御信号を出力することにより、入力側クラッチ22及び出力側クラッチ24を制御する。すなわち、制御部19は、入力側クラッチ22を制御することにより、振動子20と入力シャフト12との係合/開放の制御が可能となる。また、制御部19は、出力側クラッチ24を制御することにより、振動子20と出力シャフト14との係合/開放の制御が可能となる。
The
次に、図2〜図5を用いて、本実施形態に係る駆動力伝達装置10によるトルク(駆動力)の伝達プロセスについて説明する。なお、図2〜図5では、図示を簡略化するため、駆動力伝達装置10を簡易な線図として図示している。
Next, a torque (driving force) transmission process by the driving
初期条件として、入力シャフト12及び出力シャフト14は回転状態にあるものとする。図2〜図5の例では、入力シャフト12及び出力シャフト14の回転方向は同一となっている。また、弾性部材18は予め付勢されており、これにより振動子20は入力シャフト12及び出力シャフト14と同軸廻りに往復回動させられる。
As an initial condition, it is assumed that the
図2には、振動子20が入力シャフト12及び出力シャフト14の両者とも係合されていない、開放状態が示されている。このとき、振動子20は、弾性部材18の伸縮に伴って、入力シャフト12及び出力シャフト14と同軸廻りに往復回動させられる(フェーズ1)。
FIG. 2 shows the
図3には、入力側クラッチ22によって入力シャフト12と振動子20とが係合された状態が示されている(フェーズ2)。このとき、入力シャフト12によって弾性部材18が伸ばされ(または縮められ)、弾性部材18の弾性エネルギが蓄積される。すなわち、入力シャフト12の駆動エネルギが、弾性部材18の弾性エネルギに変換される。
FIG. 3 shows a state where the input side clutch 22 engages the
なお、フェーズ1からフェーズ2への移行に際して、入力側クラッチ22は、振動子20の往復運動の周期と同期して、入力シャフト12と振動子20とを係合させる。すなわち、弾性部材18の振動周期と同期して、入力シャフト12の駆動力を振動子20に伝達する。
It should be noted that when the
弾性部材18の振動周期と同期させて駆動力の伝達を行うことで、入力シャフト12の回転周期に依存しない駆動力の伝達を行うことができる。さらに、振動周期が駆動源の最大回転周期よりも短い弾性部材18を用いることで、入力シャフト12の1回転中に複数回に亘り、駆動力の伝達を行うことが可能となる。加えて、駆動力の伝達は間欠的に行われるが、この間欠的な伝達が高速(高周波数)で行われることで、例えばPWM制御のような、滑らかな駆動力の伝達が可能となる。
By transmitting the driving force in synchronization with the vibration cycle of the
さらに、フェーズ1からフェーズ2への移行に際して、入力側クラッチ22及び振動子20の速度差が所定値以下のときに両者を解放状態から係合状態に切り替えることが好適である。例えば、一方の速度が他方の速度の80%以上120%以下であるときに、両者を係合させる。入力シャフト12の回転速度は速度センサ21Aから取得でき、また振動子20の回転速度は速度センサ21Bから取得できる。制御部19はこれらの速度差を逐次算出し、その差が所定値以下となったときに、入力側クラッチ22に係合指令を出力する。このように、速度差の小さい状態で入力シャフト12と振動子20を係合させることで、係合時のすべりによる損失が抑制される。
Further, it is preferable to switch both the input side clutch 22 and the
より好適には、振動子20と入力シャフト12の角速度が等しいときに、両者を係合させる。振動子20の角速度は、弾性部材18の弾性エネルギに応じて変化し、振動子20が振動する一周期のうち、角速度の極値を除いて2回、入力シャフト12と振動子20の角速度が等しくなる。この2回のうちのいずれかのタイミングで、入力側クラッチ22は入力シャフト12と振動子20とを係合させる。角速度の等しいときに係合を行うことで、すべりによる損失の発生を防止できる。
More preferably, when the
入力シャフト12により弾性部材18に弾性エネルギが蓄積された後、制御部19は入力側クラッチ22に開放指令を出力し、入力シャフト12と振動子20との係合を解除させる(開放)。このとき、図4に示すように、弾性エネルギが蓄積された振動子20は、フェーズ1よりも大きな振幅で往復回動する(フェーズ3)。
After elastic energy is accumulated in the
さらに図5に示すように、出力側クラッチ24によって振動子20と出力シャフト14とが係合される(フェーズ4)。このとき、弾性部材18によって出力シャフト14が付勢される。すなわち、弾性部材18の弾性エネルギが運動エネルギとなって出力シャフト14に伝達される。
Further, as shown in FIG. 5, the
フェーズ3からフェーズ4への移行に際して、振動子20及び出力シャフト14の速度差が所定値以下のときに両者を解放状態から係合状態に切り替えることが好適である。例えば、一方の速度が他方の速度の80%以上120%以下であるときに、両者を係合させる。振動子20の回転速度は速度センサ21Bから取得でき、出力シャフト14の回転速度は速度センサ21Cから取得できる。制御部19はこれらの速度差を逐次算出し、その差が所定値以下となったときに、出力側クラッチ24に係合指令を出力する。このように、速度差の小さい状態で振動子20と出力シャフト14を係合させることで、係合時のすべりによる損失が抑制される。より好適には、振動子20と出力シャフト14の角速度が等しいときに両者を係合させる。これにより、すべりによる損失の発生を防止できる。
At the time of shifting from phase 3 to phase 4, it is preferable to switch both of the
以上説明したように、フェーズ1から順次フェーズ4まで入力シャフト12、振動子20、及び出力シャフト14の係合/開放状態を切り替えることで、入力シャフト12の運動エネルギ(またはトルク)を、弾性部材18の弾性エネルギを介して、出力シャフト14に伝達可能となる。出力シャフト14に運動エネルギを伝達した結果、弾性部材18の振幅は減少し、フェーズ1の状態まで戻る。以降、フェーズ1からフェーズ4までの動作が順次繰り返される。
As described above, the kinetic energy (or torque) of the
<トルク伝達に伴う出力シャフトの振動振幅>
本実施形態に係る駆動力伝達装置10の、弾性部材18及び振動子20の振動に伴って発生する、出力シャフト14の振動について以下に説明する。図6には、比較例として、従来のパルスドライブ式の駆動力伝達装置による駆動力のトルク伝達プロセスが例示されている。従来のパルスドライブ式の駆動力伝達装置の構成や動作については、上述した特許文献1に開示されているので、ここでは説明を省略する。
<Vibration amplitude of output shaft due to torque transmission>
The vibration of the
図6には3つのグラフが示されている。上段のグラフは振動子20の回転速度の変化が、入力シャフト12及び出力シャフト14の回転速度と比較して示されている。なお、以下では、入力シャフト12及び出力シャフト14の回転速度は一定とする。図6に示されているように、入力シャフト12の回転速度 > 出力シャフト14の回転速度であるため、ここでは減速伝達が行われる。また、中段のグラフは入力シャフト12から加えられるトルクの変化を表し、下段のグラフは出力シャフト14に伝達されるトルクの変化を表している。また、図6中、第1〜第4の各フェーズをローマ数字で表す。
Three graphs are shown in FIG. The upper graph shows changes in the rotation speed of the
図6に示されているように、フェーズ2にて入力シャフト12から弾性部材18にトルクが伝達され、フェーズ4にて弾性部材18から出力シャフト14にトルクが伝達される。図7には、図6のトルク伝達サイクルを1周期(フェーズ1〜フェーズ4)実行した際に出力シャフト14に生じる振動振幅を解析したグラフが示されている。このグラフでは、出力シャフト14の振動を高速フーリエ変換した周波数ごとの振動振幅が示されている。
As shown in FIG. 6, torque is transmitted from the
図8には、本実施形態に係る駆動力伝達装置10によるトルク伝達サイクルが示されている。なお、この例では、図6の例における入力シャフト12の回転速度と出力シャフト14の回転速度との比と同一となるように、入力シャフト12及び出力シャフト14の回転速度を定めている。例えば入力シャフト12の回転速度:出力シャフト14の回転速度=13:5としている。
FIG. 8 shows a torque transmission cycle by the driving
図8に示されているように、フェーズ2にて入力シャフト12から弾性部材18にトルクが伝達され、フェーズ4にて弾性部材18から出力シャフト14にトルクが伝達される。図9には、図7と同様に、図8のトルク伝達サイクルを1周期実行した際に出力シャフト14に生じる振動を高速フーリエ変換した、周波数ごとの振動振幅が示されている。なお、図7及び図9の縦軸と横軸は、数値の図示を省略しているが、それぞれ同一の値を示す目盛りが振られている。
As shown in FIG. 8, torque is transmitted from the
図7と図9のグラフを比較すると、振幅の最大値が相対的に図9で低減されている。このように、本実施形態に係る駆動力伝達装置では、出力シャフト14に生じる振動を従来よりも抑制させることが可能となる。
Comparing the graphs of FIG. 7 and FIG. 9, the maximum value of the amplitude is relatively reduced in FIG. As described above, in the driving force transmission device according to the present embodiment, it is possible to suppress the vibration generated in the
図10には、本実施形態に係る駆動力伝達装置の、図8とは異なるトルク伝達プロセスが例示されている。この例では、入力シャフト12の回転速度 < 出力シャフト14の回転速度とし、いわゆる増速伝達を行っている。また、入力シャフト12の回転速度:出力シャフト14の回転速度=5:13としている。
FIG. 10 illustrates the torque transmission process of the driving force transmission device according to the present embodiment, which is different from that in FIG. 8. In this example, the rotation speed of the
図11には、図7、図9と同様に、図10のトルク伝達サイクルを1周期実行した際に出力シャフト14に生じる振動を高速フーリエ変換した、周波数ごとの振動振幅が示されている。なお、図7、図9、図11の縦軸と横軸は、それぞれ同一の値を示す目盛りが振られている。図7と図11のグラフを比較すると、振幅の最大値が相対的に図11で低減されている。
Similar to FIGS. 7 and 9, FIG. 11 shows the vibration amplitude for each frequency obtained by fast Fourier transforming the vibration that occurs in the
図12には、本実施形態に係る駆動力伝達装置の、図8、図10とは異なるトルク伝達プロセスが例示されている。この例では、入力シャフト12と出力シャフト14が逆回転する、いわゆるリバース伝達の例が示されている。なお、入力シャフト12の回転速度の絶対値:出力シャフト14の回転速度の絶対値=13:5としている。
FIG. 12 illustrates a torque transmission process of the driving force transmission device according to the present embodiment, which is different from the torque transmission process shown in FIGS. 8 and 10. In this example, an example of so-called reverse transmission in which the
図13には、図7、図9、図11と同様に、図12のトルク伝達サイクルを1周期実行した際に出力シャフト14に生じる振動を高速フーリエ変換した、周波数ごとの振動振幅が示されている。なお、図7、図9、図11、図13の縦軸と横軸は、それぞれ同一の値を示す目盛りが振られている。図7と図13のグラフを比較すると、振幅の最大値が相対的に図13で低減されている。
Similar to FIGS. 7, 9, and 11, FIG. 13 shows the vibration amplitude for each frequency obtained by performing a fast Fourier transform on the vibration generated in the
このように、本実施形態に係る駆動力伝達装置10では、減速伝達、増速伝達、及びリバース伝達のいずれにおいても、出力シャフト14に生じる振動を従来よりも抑制させることが可能となる。
As described above, in the driving
<実施形態の別例>
上述した実施形態では、入力シャフト12及び出力シャフト14を回転シャフトとしたが、この形態に限らない。図14には、入力シャフト12及び出力シャフト14がともに直動(並進直動)する例が示されている。
<Another Example of Embodiment>
In the embodiment described above, the
この例において、伝達部材16は、入力シャフト12及び出力シャフト14の間に設けられる。伝達部材16は、図1の実施形態と同様に、弾性部材18、振動子20、入力側クラッチ22、及び出力側クラッチ24を備える。
In this example, the
弾性部材18は、図1の実施形態と同様に、一端がケーシング等の固定部23に固定され、他端が振動子20に連結される。弾性部材18は、例えば入力シャフト12の進行方向に沿って振動子20に設けられる。また弾性部材18の振動周期は、駆動源の最大回転周期よりも短くなるように形成されていることが好適である。
Similar to the embodiment of FIG. 1, one end of the
振動子20は、弾性部材18に連結されており、弾性部材18の伸縮に伴って周期的に運動させられる。振動子20は、図示しない軸受け等によってその運動方向が規制されており、入力シャフト12及び出力シャフト14の進行方向に沿って往復直動可能となっている。
The
また、図示は省略するが、駆動力伝達装置10には、入力シャフト12の速度を検出する速度センサ21A、振動子20の速度を測定する速度センサ21B、及び出力シャフト14の速度を測定する速度センサ21Cが設けられる。
Although not shown, the driving
この実施形態においても、入力シャフト12及び出力シャフト14は入力側クラッチ22及び出力側クラッチ24を介して弾性部材18を切り離し可能となっている。したがって、従来の駆動力伝達装置と比較して、弾性部材18及び振動子20の、入力シャフト12及び出力シャフト14への振動伝達を抑制することが可能となる。
Also in this embodiment, the
図14の例においても、上述と同様のフェーズ1(弾性部材18の自由運動)、フェーズ2(入力シャフト12から弾性部材18へのトルク伝達)、フェーズ3(弾性部材18の自由運動)、及びフェーズ4(弾性部材18から出力シャフト14へのトルク伝達)の動作が繰り返される。これにより、弾性部材18を介して入力シャフト12から出力シャフト14にトルクが伝達される。なお、フェーズ1からフェーズ2への移行に際して、入力シャフト12及び振動子20の速度差が所定値以下のときに両者を解放状態から係合状態に切り替えることが好適である。例えば、一方の速度が他方の速度の80%以上120%以下であるときに、両者を係合させる。より好適には振動子20と入力シャフト12の速度が等しいときに、両者を係合させる。
Also in the example of FIG. 14, Phase 1 (free movement of the elastic member 18), Phase 2 (torque transmission from the
制御部19は、速度センサ21Aから入力シャフト12の速度を取得し、また速度センサ21Bから振動子20の速度を取得する。制御部19はこれらの速度差を逐次算出し、その差が所定値以下となったときに、入力側クラッチ22に係合指令を出力する。このように、速度差の小さい状態で入力シャフト12と振動子20を係合させることで、係合時のすべりによる損失が抑制される。
The
またフェーズ3からフェーズ4への移行に際して、振動子20及び出力シャフト14の速度差が所定値以下のときに両者を解放状態から係合状態に切り替えることが好適である。例えば、一方の速度が他方の速度の80%以上120%以下であるときに、両者を係合させる。より好適には、振動子20と出力シャフト14の角速度が等しいときに両者を係合させる。
Further, when shifting from phase 3 to phase 4, it is preferable to switch both of the
制御部19は、速度センサ21Bから振動子20の回転速度を取得し、速度センサ21Cから出力シャフト14の回転速度を取得する。制御部19はこれらの速度差を逐次算出し、その差が所定値以下となったときに、出力側クラッチ24に係合指令を出力する。このように、速度差の小さい状態で振動子20と出力シャフト14を係合させることで、係合時のすべりによる損失が抑制される。
The
10 駆動力伝達装置、12 入力シャフト、14 出力シャフト、16 伝達部材、18 弾性部材、20 振動子、22 入力側クラッチ、24 出力側クラッチ。 10 driving force transmission device, 12 input shaft, 14 output shaft, 16 transmission member, 18 elastic member, 20 vibrator, 22 input side clutch, 24 output side clutch.
Claims (4)
前記入力シャフトと同一方向または逆方向に回転可能な出力シャフトと、
前記入力シャフト及び出力シャフトとの間に設けられる伝達部材と、
を備え、
前記伝達部材は、
前記入力シャフト及び前記出力シャフトの回転方向に沿って往復回動可能な振動子と、
一端が固定され他端が前記振動子に連結された弾性部材と、
前記振動子と前記入力シャフトとを係合可能な入力側クラッチと、
前記振動子と前記出力シャフトとを係合可能な出力側クラッチと、
を備えることを特徴とする、駆動力伝達装置。 A rotating input shaft,
An output shaft rotatable in the same direction as or opposite to the input shaft,
A transmission member provided between the input shaft and the output shaft,
Equipped with
The transmission member is
A vibrator capable of reciprocating rotation along the rotation direction of the input shaft and the output shaft;
An elastic member having one end fixed and the other end connected to the vibrator,
An input side clutch capable of engaging the vibrator and the input shaft,
An output side clutch capable of engaging the vibrator and the output shaft,
A driving force transmission device, comprising:
前記入力シャフト及び出力シャフトとの間に設けられる伝達部材と、
を備え、
前記伝達部材は、
前記入力シャフト及び出力シャフトの進行方向に沿って往復直動可能な振動子と、
一端が固定され他端が前記振動子に連結された弾性部材と、
前記振動子と前記入力シャフトとを係合可能な入力側クラッチと、
前記振動子と前記出力シャフトとを係合可能な出力側クラッチと、
を備えることを特徴とする、駆動力伝達装置。 An input shaft and an output shaft that translate linearly;
A transmission member provided between the input shaft and the output shaft,
Equipped with
The transmission member is
A vibrator that can reciprocate linearly along the traveling direction of the input shaft and the output shaft,
An elastic member having one end fixed and the other end connected to the vibrator,
An input side clutch capable of engaging the vibrator and the input shaft,
An output side clutch capable of engaging the vibrator and the output shaft,
A driving force transmission device, comprising:
前記入力側クラッチの係合及び解放動作を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記入力シャフトと前記振動子との速度差が所定値以下のときに前記入力側クラッチを作動させて前記振動子と前記入力シャフトとを係合させることを特徴とする、駆動力伝達装置。 The driving force transmission device according to claim 1 or 2, wherein
A controller for controlling engagement and disengagement of the input side clutch,
The control unit actuates the input side clutch to engage the oscillator and the input shaft when the speed difference between the input shaft and the oscillator is less than or equal to a predetermined value. Force transmission device.
前記出力側クラッチは、前記制御部によって係合及び解放動作が制御され、
前記制御部は、前記出力シャフトと前記振動子との速度差が所定値以下のときに前記出力側クラッチを作動させて前記振動子と前記出力シャフトとを係合させることを特徴とする、駆動力伝達装置。
The drive force transmission device according to claim 3, wherein
The output side clutch, the engagement and disengagement operation is controlled by the control unit,
The control unit operates the output side clutch to engage the oscillator and the output shaft when the speed difference between the output shaft and the oscillator is less than or equal to a predetermined value. Force transmission device.
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