JPH05170001A - 自動車の動力分配装置及び差動装置用の確実伝動クラツチ,このようなクラツチを持つ動力分配装置及び差動装置及びその操作方法 - Google Patents
自動車の動力分配装置及び差動装置用の確実伝動クラツチ,このようなクラツチを持つ動力分配装置及び差動装置及びその操作方法Info
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Abstract
チ15が2つのクラツチ部分16,17から成り,一方
のクラツチ部分17は常に係合解除方向にばね63の作
用を受け,係合のため操作部材20が第1の期間中この
ばね63に抗して作用する。係合に成功しないと,第2
の期間の経過後この過程が反覆され,係合に成功する
と,第3の期間中この過程が維持される。クラツチ15
が所定の限界値以上のトルクを伝達する限り,クラツチ
部分16,17の摩擦によりクラツチ15は係合状態に
保たれる。このトルク限界値以下になると,クラツチ1
5はばね63の力により係合解除される。 【効果】 正しい時点に自動的に係合又は係合解除され
るクラツチが得られる。
Description
向移動可能なクラツチ部分と,操作部材に作用する制御
装置とを持ち,従動クラツチ部分が第1の車輪動力伝達
系列に伝動結合され,駆動クラツチ部分が主動力伝達系
列と第2の車輪動力伝達系列とに結合されている,確実
伝動クラツチに関する。
では,非常に大きいトルクを伝達せねばならないので,
摩擦クラツチを使用すると,非常に大きく高価な構造が
必要である。前輪も駆動可能であるか又は差動止め可能
な自動車で,車軸内差動装置及び車軸間差動装置を用い
る場合,別の大きい摩擦クラツチを避けるため確実伝動
クラツチが使用される。
は大抵の場合係合不可能で,走行中は熟練した運転者に
よつてのみ係合可能なことである。その際全輪駆動に切
換えるか又は差動止めを行わねばならない困難な不斉地
へ自動車が達する前に,僅かな回転数差で両方のクラツ
チ部分をおだやかに係合させねばならず,それによりタ
イヤの摩耗が増大する。互いに引離すべきクラツチ部分
の係合片の間にトルクのため生ずる大きい摩擦力に打勝
たねばならないので,係合解除も困難である。係合解除
の際必要な力を少なくするため,ばねが使用されること
もあるが,それにより係合の際必要な力が大きくなる。
従つて全輪駆動又は差動止めが必要以上に長く入れたま
まにされるか又は忘れられることがあり,それにより路
上走行の際かじ取りが困難になる。
気的素子が操作部材としてよく使用される。おだやかな
係合が必要なため,自動係合も費用を要する。
ち,それから再び係合解除できるようにするため,これ
らの操作部材を複動式にしかつ大きい寸法にせねばなら
ない。それにより,液圧又は空気圧操作では,油又は空
気ポンプの連続運転を必要とする漏れのため,更に電気
的操作部材ではその熱損失のため,大きいエネルギ消費
が生ずる。
653号明細書から,操作力を少なくするためクラツチ
の接触面を軸線方向に対して傾斜させることが公知であ
る。しかし 永続軸線方向力が生じ,取付け空間を必
要としかつ部分の高い回転数を伴う拘束装置により,こ
の軸線方向力を受止めねばならない。しかし僅かでも保
持力が必要で,トルクがクラツチを自動的に係合解除す
るが,釈放力の印加後初めて係合解除する。
とすれば,別の問題が生ずる。即ち係合判定基準とし
て,車両側では駆動される車輪の滑りが用いられ,また
クラツチ側では両方のクラツチ部分の回転数差(滑りと
称される)が用いられ,車両の停止なしの係合可能性は
この滑りに関係するが,係合解除判定基準として,クラ
ツチに作用するトルクが用いられる。
力伝達系列は固定的に結合されているので,再び係合解
除するための判定基準として,クラツチ部分の間の回転
数差は利用不可能である。しかしトルクの測定は費用を
要するだけでなく,特定のトルクにおいて係合解除を保
証するには不精確すぎる。自動的な係合解除は,伝達さ
れるトルクにより互いに押付けられるクラツチ面間の摩
擦に抗して行わねばならないため,問題を含んでおり,
動力伝達系列の弾性により振動も生ずるので,実際の走
行において故障はまれではない。
間差動装置の差動止めにおいても,費用を要する動力分
配装置においても,費用の少ない動力分配装置における
前車軸駆動装置の固定的接続においても生ずる。
伝動クラツチをその操作装置も含めて改良して,費用の
増大なしに前述した問題を回避し,従つて正しい時点に
係合及び係合解除するクラツチを提供することである。
本発明によれば,両方のクラツチ部分が周方向に作用す
る側面を有する係合片を持ち,ばねの力が,クラツチ部
分において伝達されるトルクが非常に小さい場合におけ
るこれらクラツチ部分の係合片の間の軸線方向摩擦力に
ほぼ等しく,前記の非常に小さいトルクを下回ると,移
動可能なクラツチ部分が自動的に係合解除され,制御装
置が,入力側を両方のクラツチ部分又はこれに関連する
動力伝達糸列にある回転数センサに接続され,また出力
側を単動操作部材に接続されて,所定の滑り限界値の通
過の際操作部材に作用する。
又は歯クラツチとしてのクラツチのクラツチ部分と精確
に大きさを定められるばね力との共同作用によつて,一
旦係合するクラツチはトルクの伝達のみによつて係合状
態に留まり,特定のトルクを下回ると初めてばねにより
係合解除される。従つてばねにより,特別な技術的費用
や係合解除制御装置なしに,碓実な係合解除が保証され
る。制御装置は係合用に限られ(制御装置により操作部
材も固定しようとすれば,操作部材を永続的に固定しな
いようにするため,制御装置に係合解除判定基準も必要
になる),両方のクラツチ部分又はこれに結合される動
力伝達系列にある回転数センサは,ただ1つの係合判定
基準即ち所定の滑り限界値に従つて,正しい時点にクラ
ツチの作用を可能にする。
をまだよく係合させることのできる回転数差の所にあ
り,1つの車輪の滑る際の回転数差に対応しているが,
かじ取り旋回の際の回転数差以上の所にある。従つて付
加的な論理回路を持つかじ取り角センサは必要でない。
ばならないので)このばね力が非常に小さい伝達トルク
における摩擦力にほぼ等しいように,このばね力の大き
さを定めることは,ばね力が直ちに遅れなしにトルクの
零通過に反応することを意味し,ここで正又は負の非常
に小さい限界トルクが零通過点を中心とする区間を形成
している。これまで望まれたような制御される係合解除
では,トルク測定の困難を別として,零通過と操作部材
の作用との同時性は得られない。しかしクラツチが係合
解除されている場合,係合制御によりクラツチが直ちに
再係合する。
の係合との組合わせによつて,本発明の根底にある問題
の実際的な解決が初めて行われる。
に関係する係合過程を放置してはならないということ
が,先入観により打ち砕かれた。しかしこの解決策は,
驚くべきことに走行実験において非常によいことが実証
された。予想される状況例えば山頂の乗り越え又は衝撃
負荷においても,望ましくない係合解除はおこらなかつ
た。動力伝達糸列の歪み及び弾性と大きい質量慣性との
共同作用によつてのみ,この結果を説明できた。
を使用すると,一層広い滑り範囲で自動係合を容易にす
るために,両方のクラツチ部分の係合片が傾斜する当り
面を持つている(請求項2)。
では,係合片の側面が周方向に非常に小さい角だけ内方
へ傾斜する創成面により形成されていることによつて,
クラツチの早すぎる自動係合解除を回避できる(請求項
3)。
囲に含まれ,これも走行実験で実証された(請求項
4)。
シリンダであり,ピストンが一方の側に液圧を受け,他
方の側に圧縮ばねの作用を受けると,構造的に有利な構
成が得られる(請求項5)。クラツチ範囲外でシリンダ
とばねとをこのように構造的にまとめることにより,ク
ラツチ範囲に付加的な場所を必要とすることなく,保守
のため容易に接近でき,本発明による装置を後で設ける
ことも可能になる。
的に結合され,軸線に対して平行に移動可能に案内され
ていることによつて,操作部材の構造が更に簡単になる
(請求項6)。ピストン棒の案内部は同時に係合用二又
片の案内部として役立ち,係合用二又片を揺動可能に支
持する必要がない。
号の流れ方向に,両方の回転数センサの回転数信号用の
2つの変換器と滑り信号を形成する加算器とを持つ信号
処理部分,論理部分,経過制御部分,及び弁用増幅段を
含んでいる(請求項7)。制御装置のこの構造により,
クラツチの特別な配置及び使用に関係なく回転数差信号
得られ,クラツチ部分の回転数差に基いてクラツチの係
合についての決定が監視機能により確実にされ,あらゆ
る走行状態を考慮するクラツチの確実な係合が行われ
る。
る少なくとも1つの変換器と加算器との間に,変速比修
正用の計算素子が設けられていると,センサの配置が自
由になる(請求項8)。第1のセンサは第1の車輪動力
伝達系列のどこにも設けられる。動力分配装置の場合,
計算素子はそのつどの変速比を考慮するので,第2のセ
ンサは主動力伝達系列又は第2の車輪動力伝達糸列のど
こにも設けられる。差動装置では,回転数は単に加算で
求められる。
信号を所定の滑り限界値と比較する少なくとも1つの第
1の比較器を持ち,この比較器の出力信号がANDゲー
トに作用する(請求項9)。従つてこの論理部分によ
り,クラツチの構造に合わされる特定の滑り範囲におい
てのみ,クラツチの係合を行うことができる。
負の滑り用のそれぞれ1つの窓比較器と加速度比較器と
が,それぞれ1つのAND素子及び共通なOR素子を介
してANDゲートに作用する(請求項10)。それによ
り正の滑りを持つ走行状態と負の滑りを持つ走行状態と
が区別され,加速度の符号(正又は負の加速度)に関係
して,係合限界値を通過することが可能である。
関連する動力伝達系列の少なくとも1つの回転数を所定
の限界値と比較する少なくとも1つの第2の比較器を持
ち,この比較器の出力信号もANDゲートへ供給される
(請求項11)。それにより係合滑り限界値に加えて,
高すぎる回転数における係合も阻止される。
る別の安全信号例えばかじ取り角信号又は制動灯信号
が,論理部分のANDゲートに作用する(請求項1
2)。なぜならば,制動中及び強いかじ取り旋回の際,
(前輪駆動装置の接続又は差動装置の差動止めによる)
動力伝達系列の突然の歪みは望ましくなく,かつ有害だ
からである。
作用期間を規定する第1の単安定開閉素子を持つている
(請求項13)。それにより,係合に成功しない時,ク
ラツチが損傷しないようにできる。
力側を応答センサに接続されまた出力側をOR素子に接
続される第2の単安定開閉素子を持ち,第1の単安定開
閉素子の出力端もこのOR素子に接続されている(請求
項14)。このような回路により,クラツチが実際に係
合されるまで,係合過程を自動的に反覆できる。従つて
これは,熟練した運転者が手動切換えの際直観的に行う
ように,完全に自動的に行われる。
少なくとも1つの第1の比較器が可変限界値を持つ比較
器で,誤差補償計算機に接続されている(請求項1
5)。それにより特にクラツチを係合させる滑り限界値
が,車両の全寿命にわたつて,例えばタイヤの非対称摩
耗に関係なく一定に保たれる。有効タイヤ直径は数%相
違することがあり,クラツチを係合できる滑りも同じ程
度なので,この手段の利点は著しい。
軸を持ちかつ操作部材及び制御装置を持つ本発明のクラ
ツチを備えた自動車用の動力分配装置にも関する(請求
項16)。このような動力分配装置では,軸線方向に移
動可能なクラツチ部分は第1の車輪動力伝達系列に相対
回転しないように結合され,移動不可能なクラツチ部分
は主動力伝達系列に結合されている。この装置は,前輪
駆動装置を接続可能な動力分配装置であるか,差動止め
可能な車軸間差動装置を持つ動力分配装置であるかに関
係ない。いずれにせよ大した構造費の増大なしに,本発
明のすべての利点を持つ動力分配装置が得られる。
めとして使用する自動車用の車軸内差動装置にも関する
(請求項17)。ここでも大した構造費なしに,本発明
のすべての利点が得られる。
つの動力伝達系列のうち2つの動力伝達系列の回転数信
号から滑り信号を求め,第1の所定の滑り限界値に達す
ると,第1の期間に限定される操作部材の作用によりク
ラツチを係合させ,行われたクラツチの係合が第1の期
間中に応答されなかつた時,第2の期間後に操作部材の
作用を反覆する(請求項18)。
最適な回転数差で従つて衝撃なくクラツチが係合され,
僅かな操作力で限られた時間でのみ係合を行いさえすれ
ばよい。なぜならば,第1回で係合に成功しなかつた
時,再度係合が試みられるからである。両方のクラツチ
部分の互が対向する場合,このようなことがおこる。
は一般に非常に速く行われるが,滑りが速やかに増大し
て,試みの失敗後第2の試みの際クラツチを係合させる
のにはこの滑りが大きすぎることもある。これを防止す
るため,第2の所定の滑り限界値を超過すると,操作部
材の作用を行わない(請求項19)。
ば,クラツチの係合を行つた後,第3の期間の経過後に
初めて操作部材の作用を終了する(請求項20)。伝達
されるトルクによつてのみクラツチが保持される前に,
係合位置へのクラツチの保持が,クラツチの係合により
生ずることのある駆動装置の振動中行われるようにす
る。
め速く増大しすぎ,運転者がそれに感づいて減速した
後,滑りが再び減少すると,滑りの減少の際作用する負
の滑り限界値も規定する(請求項21)。それにより,
第2の滑り限界値の超過後車両を停止させなくてもよ
い。このような停止は不斉地では極めて望ましくない。
更にエンジンブレーキにより負の滑りが生ずる降坂の際
にも,クラツチを損傷なく係合できる。
チが係合されないと,第1及び第2の車輪動力伝達系列
の回転数信号から,なるべく小さいかじ取り旋回角にお
いてのみ,平均滑りを求め,これにより加算的に滑り限
界値を修正する(請求項22)。それにより,車輪直径
の相違によつて滑り限界値に誤りが生ずるのを防止でき
る。
は,少なくとも1つのセンサが不適当な走行状態の発生
を通報すると,操作部材の作用を行わない。
て,本発明を以下に説明する。
号的にのみ示した変速機付き機関2により駆動される。
この動力分配装置1は入力軸3,中間軸4,及び軸受
7,8に支持される駆動軸6の一部である駆動歯車5を
含んでいる。入力軸3,中間軸4及び駆動歯車5は主動
力伝達系列を形成している。
用駆動軸10が支持され,公知のように動力分配装置外
で図示しない自在継手を介して図示しない前車軸を駆動
する。前車軸用駆動軸10で車輪動力伝達系列が始まつ
ている。軸受8の側で駆動軸6は,図示しない自在継手
を介して第2の車輪動力伝達系列9へ移行し,この第2
の動力伝達系列は図示しない後車軸へ通じている。
9が常に駆動され,即ち永続的にかつ固定的に主動力伝
達系列に結合されている。第1の系列13は,15で示
す確実伝動クラツチ,この実施例では爪クラツチ15が
係合されている時にのみ,駆動される。この爪クラツチ
15は,駆動軸6の一部である第1のクラツチ部分16
と,移動スリーブ18として構成されて係合用二又片1
9により係合せしめられる第2のクラツチ部分17とか
ら成つている。係合のため操作部材20が設けられて,
制御装置21から制御される。更に公知の構造の回転数
センサ22,23が設けられ,その出力信号が制御装置
21へ供給される。回転数センサ22は,移動スリーブ
18を相対回転しないように案内するスプライン12の
所で前車軸用駆動軸10の回転数を検出し,センサ23
は駆動歯車5の歯を走査することにより駆動軸6の回転
数を測定する。
で,図1によるものとは異なり,車軸間差動装置31を
含み,それにより差動止め可能な車軸間差動装置31を
介して永続全輪駆動を可能にしている。従つて図1と一
致する部分には同じ符号をつけてある。
車軸間差動装置31のケースと遊星キヤリヤ34とを形
成し,円錐ころ軸受33に支持される筒状片32を持つ
ている。遊星キヤリヤ34に支持される遊星歯車35
は,外側で,後車軸用駆動軸37の一部である内歯歯車
36にかみ合い,駆動軸37から第2の車輪動力伝達系
列38が始まつている。遊星歯車35は,内側で,前車
軸用駆動軸40の一部である太陽歯車39にかみ合い,
駆動軸40から第1の車輪動力伝達系列41が始まつて
いる。筒状片は第1のクラツチ部分16を形成し,第2
のクラツチ部分17は移動スリーブ18の一部である。
動装置は,駆動軸46例えば図示しない推進軸を介し
て,図1又は2による動力分配装置に結合可能である。
駆動軸46はここでは主動力伝達系列の一部である。ピ
ニオン47は,差動装置ケース49に取付けられている
傘歯車48を駆動する。差動装置ケース49は差動止め
筒状片50に終つている。差動装置ケース49から左へ
左半車軸51が突出し,右へ右半車軸52が突出し,こ
れらの半車軸が第1及び第2の車輪動力伝達系列を形成
している。左半車軸51上には移動スリーブ53がはま
つて,破線で示す角形レバー54を介して操作部材55
により移動される。差動止め筒状片50上には第1のク
ラツチ部分56があり(組立て上の理由から両者は別体
である),移動スリーブ53上に第2のクラツチ部分5
7がある。移動スリープ53は外周の一部に回転数セン
サ67用の歯58を備えている。第2の回転数センサ5
9はピニオン47を走査し,そのためケースの適当な個
所に取付けられている。
15が図4に詳細に示されている。ここで駆動軸6に第
1の軸線方向移動不可能なクラツチ部分16が形成さ
れ,前車軸用駆動軸10には移動スリーブ18及び係合
用二又片19が形成され,図の上半分では係合解除位置
で示されている。
可能である。ここで図1と同じ部分には同じ符号がつけ
てある。ここでは駆動軸6にあるクラツチ部分16は,
その周囲に爪又は歯141から成る外形異形断面を持つ
ている。前車軸用駆動軸10はスプライン144上に移
動スリーブ142を持ち,この移動スリーブが対応する
爪又は歯143から成る内側異形断面を持つている。従
つてここではクラツチは筒形クラツチとして構成されて
いる。移動スリーブ142は周囲溝145を持ち,図1
に示す係合用二又片19がこの周囲溝にはまつている。
ストン61と,供給導管を図示してない液圧シリンダ6
0とを含んでいる。ピストン棒62の一端には係合用二
又片19が取付けられ,他端には応答センサ68が対向
している。ピストン棒62は液圧シリンダ60の案内部
64,65に案内されている。
の側(この場合左側)にのみ液圧を受け,他方の側には
圧縮ばね63が作用し,このばねはピストン棒の案内部
65に支持されている。従つてこの液圧シリンダ60は
単動式で,液圧の作用を受ける時にのみ,右方へ動き,
そうでない場合ばね63により左方へ押され,この不動
作位置でクラツチ15が係合解除されている。クラツチ
の係合位置は図の下半分に示され,クラツチ部分及び移
動スリーブは17′及び18′で示されている。
0が著しく拡大されて示されている。ここに示す係合片
70は,図1ないし4に示す実施例に用いられる。係合
片70は,創成面が軸線方向78に延びる側面71を持
つている。半径方向にこれらの側面71は,製造方法に
応じて平らであるか又は湾曲している。端面73も底面
72も軸線に対して直角な面内にあるか,又は例えば図
4からわかるように,円錐面内にある。端面73には当
り面74が形成されて,両方のクラツチ部分16,17
の相対移動の際クラツチの係合を容易にする。多くの使
用例のために変形される構成では,係合片75が小さい
角だけ内方へ傾斜する側面76を持つている。両方のク
ラツチ部分16,17は,その周囲にわたつて分布する
例えば5ないし11個の係合片70又は75をそれぞれ
持ち,一方のクラツチ部分の係合片は他方のクラツチ部
分の係合片の間へはまる。
いる。この制御装置は信号処理部分80,論理部分8
1,経過制御部分82,増幅段83,及び操作部材20
又は55の付勢用弁84から成つている。
ら,走査される伝動装置部分の歯又は標識に対応するパ
ルスを受ける。即ちセンサ22には図1のスプライン1
2又は図3の移動スリーブ53の歯58が対応し,セン
サ23には図1の駆動歯車5の歯又は図3のピニオン4
7の歯が対応している。これらのパルスは変換器85,
86で回転数信号に変換され,例えばセンサ23が図1
の中間軸4の部分に設けられ,それにより中間の変速比
を考慮せねばならない場合,計算素子87において変速
比修正が行われる。両方の回転数信号は導線88,89
を介して差形成用加算器91へ供給されるので,導線9
2に滑り信号が生ずる。ここで滑りは両方のクラツチ部
分16,17の回転数差を意味し,信号処理部分80の
ためこの回転数差はセンサの配置とは無関係に得られ
る。
の入力端で始まり,この信号は2つの窓比較器93,9
4へ供給される。これらの比較器の各々には,後述する
2つの限界値が規定されている。両方の窓比較器の代り
に,最も簡単な場合,単一の窓比較器又は二重窓比較器
も設けることができる。滑り信号は更に微分素子96を
介して2つの加速度比較器97へ供給される。比較器9
3,94,97の出力信号は,AND素子98における
2つの関連するそれぞれ2つの信号のAND結合及びO
R素子99におけるOR結合後,ANDゲート95の入
力側へ供給される。前述した実施例では,簡単な限界値
開閉器であつてもよい別の2つの比較器100,101
が設けられて,導線88及び89から導線90を介して
個々の回転数信号を受け,それにより一方又は他方の動
力伝達系列の回転数を監視して,回転数の超過を防止す
る。これらの比較器100,101の出力端はAND素
子102を介してANDゲート95の入力側に接続され
ている。
め,制動灯開閉器103から到来して反転素子104に
より反転される信号と,かじ取り角センサ105から限
界値開閉器又は比較器106を介して到来するかじ取り
角信号とが供給される。それにより制動灯103が点灯
するか,特定のかじ取り角を超過する際,ANDゲート
95は出力信号を発生せず,クラツチは係合不可能であ
る。
じ,この計算機において長時間にわたる回転数差が求め
られ,それから修正信号が計算されて,導線108を介
して比較器93,94の限界値設定器へ供給され,これ
らの設定器が所定の限界値を調節するので,例えば車両
のタイヤの摩耗の相違が不利な影響を及ぼすことがな
い。直進走行の場合にのみこの修正信号を発生するため
に,かじ取り角センサ105も誤差補償計算機107に
接続されている。
力端に接続されている。このANDゲートの入力側のす
べての信号がクラツチの係合指令を意味するものである
場合,その出力信号は正(又は高)である。この指令に
より開始−停止発振器110が始動されるが,その周波
数は非常に低く,例えば0.5Hzである。この周波数
は,後述する第2の期間T2を規定する2秒の周期に相
当している。この発振器110の出力パルスは単安定開
閉素子111例えばモノフロツプへ供給され,この単安
定開閉素子の出力信号は特定の長さ(第1の期間T1例
えば1秒)の単一パルスであり,導線112を介してO
R素子115及びパルスゲート113へ供給される。開
閉器であるAND素子でもよいこのパルスゲート113
は,単安定開閉素子111の出力信号の第3の期間T3
中に応答器68の出力信号も生ずる時,第2の単安定開
閉素子114へトリガ信号を供給する。第2の単安定開
閉素子114は,第3の期間T3例えば10秒に相当す
る比較的長い出力信号をOR素子115へ供給する。単
安定開閉素子111又は114から信号(第1の期間中
単安定開閉素子111からの係合指令,又は応答器68
による実行通報後第3の期間中単安定開閉素子114か
らの保持指令)が到来すると,OR素子115が正の出
力信号を供給し,この出力信号が増幅段83を介して操
作部材用弁84を付勢する。この弁は通常の二方弁でよ
い。クラツチの係合が成功しないと,開始−停止発振器
110が第2の期間T2の経過後反覆を行う。
ることなく,多くの素子又は回路部分を等価な素子又は
他の回路部分に代えることのできる実施例であるにすぎ
ない。固定的に接続される素子を,制御装置の機能を逐
次模擬するマイクロプロセツサにより代えることもでき
る。
説明する。開始点120から,経過の開始(それにより
経過制御部分が始動する)に相当する正(高)の信号が
ANDゲート95に生ずるか否かが,照会される。否で
あると,段階122で質問″IF開始″が否定的に応答
され,待ちループ121を通る。この状態は固められた
道路上における車両の通常の走行に相当し,大した車輪
滑り従つて両方のクラツチ部分16,17の間に大した
滑りが生じない。滑りが生じ,ANDゲート95の他の
入力も正になると,段階122における応答が肯定的で
あると,″付勢″の段階123へ進み,それにより操作
部材20を付勢する指令が増幅段83へ与えられる。
て,第1の期間例えば1秒を既に経過しているか否かが
規則正しく照会される。応答が否であると,段階126
(″IF応答″)へ進み,経過が行われていないと,段
階124へ再び戻り,段階124又は125において肯
定的な応答が与えられるまで,待ちループ125を通
る。
れると,操作部材20が操作される間の時間である第1
の期間T1(例えば1秒)が経過せしめられる。その直
前にセンサ68の応答がまだ段階125へ入つていない
ので,これは係合に成功しなかつたことを意味する。も
つと長い試みが無駄であり,従つて段階127により操
作部材83の付勢が解除され,段階128により第2の
期間T2(例えば2秒)の間更に待ち合わされ,それか
ら左の分枝134を通つて開始点へ戻される。
り,従つて第1の期間T1がまだ経過せず,段階125
においてセンサ68の応答を既に受けている(従つてク
ラツチが係合されている)と,そこでの応答は肯定的で
あり,次の段階130において,ANDゲート95の出
力段がなお正の信号を導いている(″IF開始″)か否
か,及び第3の期間がまだ経過していないか否かが,照
会される。応答が肯定的であると,段階131により付
勢が保持され,第3の期間が経過するまで(段階130
において″否″),ループ132において段階130へ
戻される。これは次のことを意味する。即ちクラツチが
首尾よく係合され,10秒間係合位置に保たれ,それか
ら段階133で操作部材20の付勢が解除される。それ
から経路134により開始点120へ戻され,そこから
待ちループ121が循環する。ここに示した期間は,動
力伝達の機械的条件に関係して選ばれる1例にすぎな
い。
連する経過とを示している。横軸には右方へ正の滑り値
が記入され,これらの滑り値では駆動クラツチ部分16
の回転数が従動クラツチ部分17の回転数より高い。負
の滑り値は原点から左方に記入され,これらの滑り値で
は駆動クラツチ部分16の回転数が従動クラツチ部分1
7の回転数より低い。縦軸において″AUS″はクラツ
チの係合解除を表わし,″EIN″はクラツチの係合を
表わしている。
SW1に達し,それにより図7による経過がクラツチの
係合で始まる。第1の試みで係合に成功すると,線2,
3に沿つて,″EIN″に達する。しかし増大する滑り
において数回の成果のない係合の試みがなされると,滑
り限界値SW2を超過して,係合がもはや不可能にな
る。こうして滑りが線2,5,7,8に沿つて更に増大
する。運転者は滑りのこの増大を機関回転数の増大と認
めて,加速ペダルを戻す。今や滑りは点8から点7を経
て再び減少する。両方の滑り限界値SW2及びSW1の
間での係合は,走行方向とは逆向きの衝撃を車両に生ず
ることになるので,この係合を防止するため,これらの
限界値が滑りの増大する時にのみ作用し,滑りの減少す
る時にはこれらの限界値が無視され,滑りは零点を通過
して負の滑り限界値−SW1(限界値SW1に等しいが
負)まで達する。減少する滑りにおける滑り限界値SW
2,SW1の無視は,微分素子96,窓比較器93と共
同動作する加速度比較器97,及びAND素子98(図
6)によつて行われる。従つて滑りは点8から点7,
5,1を経て−SW1まで減少し,それから再び係合過
程が上述したように開始される。クラツチの係合に成功
すると,点10に達し,そこから,クラツチが係合さ
れ,従つて滑りが零である時のように,点4へ達する。
しかし滑りが急速に減少するか,又は係合の試みが失敗
し,負の滑り限界値−SW2を下回ると,クラツチの係
合が再び不可能になる。
従つて適当に選ばれる滑り限界値との共同作用によつ
て,考えられるすべての走行状態において,クラツチの
快適で損傷を伴わない係合が行われる。
断面図である。
変形例の断面図である。
の断面図である。
拡大平面図である。
置の断面図である。
Claims (23)
- 【請求項1】 確実伝動クラツチが係合片(70,7
5;141,143)を有する2つのクラツチ部分(1
6,17)を持ち,一方のクラツチ部分(17)が,制
御装置(21)の作用を受ける操作部材(20,55)
により軸線方向に移動可能で,ばね(63)の力を常に
係合解除方向に受け,従動クラツチ部分(17)が第1
の車輪動力伝達系列(13,41)に伝動結合され,駆
動クラツチ部分(16)が主動力伝達系列及び第2の車
輪動力伝達系列(9,38)に伝動結合されているもの
において,両方のクラツチ部分(16,17)が周方向
に作用する側面(71,76)を有する係合片(70,
75;141,143)を持ち,ばね(63)の力がク
ラツチ部分(16,17)において伝達されるトルクが
非常に小さい場合におけるこれらクラツチ部分(16,
17)の係合片(70,75;141,143)の間の
軸線方向摩擦力にほぼ等しく,前記の非常に小さいトル
クを下回ると,移動可能なクラツチ部分(17)が自動
的に係合解除され,制御装置(21)が,入力側を両方
のクラツチ部分(16,17)又はこれに関連する動力
伝達系列(3,4,5;10,13;6,9;3,4,
30;39,41;37,38;46,47,48,4
9;51,52)にある回転数センサ(22,23)に
接続され,また出力側を単動操作部材(20,55)に
接続されて,所定の滑り限界値の通過の際操作部材(2
0,55)に作用することを特徴とする,クラツチ。 - 【請求項2】 両方のクラツチ部分(16,17)が軸
線方向に突出する係合片(70,75)を持ち,これら
の係合片が周方向に傾斜する当り面(74)を持つてい
ることを特徴とする,請求項1に記載のクラツチ。 - 【請求項3】 係合片(75)の側面(76)が周方向
に非常に小さい角(77)だけ内方へ傾斜する創成面に
より形成されていることを特徴とする,請求項1に記載
のクラツチ。 - 【請求項4】 両方のクラツチ部分(16,17)がそ
れぞれ外歯形(141)及びこれにはまる内歯形(14
3)を持つていることを特徴とする,請求項1に記載の
クラツチ。 - 【請求項5】 操作部材(20)がピストン(61)及
びピストン棒(62)を持つシリンダ(60)であり,
ピストン(61)が一方の側に液圧を受け,他方の側に
圧縮ばね(63)の作用を受けることを特徴とする,請
求項1に記載のクラツチ。 - 【請求項6】 ピストン棒(62)が移動可能なクラツ
チ部分(17)に係合する係合用二又片(19)に固定
的に結合され,これと共に軸線に対して平行に移動可能
に案内されていることを特徴とする,請求項5に記載の
クラツチ。 - 【請求項7】 制御装置(21)が,信号の流れ方向
に,両方の回転数センサ(22,23)の回転数信号用
の2つの変換器(85,86)と滑り信号を形成する加
算器(91)とを持つ信号処理部分(80),論理部分
(81),経過制御部分(82),及び弁(84)用増
幅段(83)を含んでいることを特徴とする,請求項1
に記載のクラツチ。 - 【請求項8】 少なくとも1つの変換器(85,86)
と加算器(91)との間に,変速比修正用の計算素子
(87)が設けられていることを特徴とする,請求項7
に記載のクラツチ。 - 【請求項9】 論理部分(81)が,滑り信号を所定の
滑り限界値(SW1,SW2,−SW1,−SW2)と
比較する少なくとも1つの第1の比較器(93,94)
を持ち,この比較器の出力信号がANDゲート(95)
に作用することを特徴とする,請求項7に記載のクラツ
チ。 - 【請求項10】 正の滑り及び負の滑り用のそれぞれ1
つの窓比較器(93,94)と加速度比較器(97)と
が,それぞれ1つのAND素子(98)及び共通なOR
素子(99)を介してANDゲート(95)に作用する
ことを特徴とする,請求項9に記載のクラツチ。 - 【請求項11】 論理部分(81)が,クラツチ部分
(16,17)又はこれに関連する動力伝達系列の少な
くとも1つの回転数を所定の限界値と比較する少なくと
も1つの第2の比較器(100,101)を持ち,この
比較器の出力信号もANDゲート(95)へ供給される
ことを特徴とする,請求項9に記載のクラツチ。 - 【請求項12】 少なくとも1つの別のセンサ(10
5)とANDゲート(95)に作用する第3の比較器
(106)とが設けられていることを特徴とする,請求
項11に記載のクラツチ。 - 【請求項13】 経過制御部分(82)が,操作部材
(20,55)への作用期間を規定する第1の単安定開
閉素子(111)を持つていることを特徴とする,請求
項7に記載のクラツチ。 - 【請求項14】 経過制御部分(82)が,入力側を応
答センサ(68)に接続されまた出力側をOR素子(1
15)に接続される第2の単安定開閉素子(114)を
持ち,第1の単安定開閉素子(111)の出力端もこの
OR素子(115)に接続されていることを特徴とす
る,請求項13に記載のクラツチ。 - 【請求項15】 少なくとも1つの第1の比較器(9
3,94)が可変滑り限界値(SW1,SW2,−SW
1,−SW2)を持つ比較器で,誤差補償計算機(10
7)に接続されていることを特徴とする,請求項9又は
10に記載のクラツチ。 - 【請求項16】 軸線方向に移動可能なクラツチ部分
(17)が第1の車輪動力伝達系列(13,41)に相
対回転しないように結合され,移動不可能なクラツチ部
分(16)が主動力伝達系列(3,4)に相対回転しな
いように結合されていることを特徴とする,請求項1な
いし15の少なくとも1つに記載のクラツチを持つ自動
車用動力分配装置。 - 【請求項17】 軸線方向に移動可能なクラツチ部分
(17)が第1の車輪動力伝達系列(51)に相対回転
しないように結合され,移動不可能なクラツチ部分(1
6)が主動力伝達系列(46)に相対回転しないように
結合されていることを待徴とする,請求項1ないし15
の少なくとも1つに記載のクラツチを持つ自動車用差動
装置。 - 【請求項18】 3つの動力伝達系列(3,4,5;1
0,13;6,9;3,4,30;39,41;37,
38;46,47,48,49;51;52)のうち2
つの動力伝達系列の回転数信号から滑り信号を求め,第
1の所定の滑り限界値(SW1)に達すると,第1の期
間(T1)に限定される操作部材(20)の作用により
クラツチ(15)を係合させ,行われたクラツチの係合
が第1の期間(T1)中に応答されなかつた時,第2の
期間(T2)後に操作部材(20)の作用を反覆するこ
とを特徴とする,請求項1ないし15の少なくとも1つ
に記載のクラツチの切換え方法。 - 【請求項19】 第2の所定の滑り限界値(SW2)を
超過すると,操作部材(20)の作用を行わないことを
特徴とする,請求項18に記載の方法。 - 【請求項20】 クラツチ(15)の係合を行つた後,
第3の期間(T3)の経過後に初めて操作部材(20,
55)の作用を終了することを特徴とする,請求項18
に記載の方法。 - 【請求項21】 滑りの減少する際負の第1の滑り限界
値(−SW1)を通過すると,操作部材(20)を作用
させ,負の第2の滑り限界値(−SW2)を通過する
と,操作部材(20)をもはや作用させないことを特徴
とする,請求項19に記載の方法。 - 【請求項22】 クラツチ(15)が係合されないと,
変換器(85,86)からの回転数信号から平均回転数
差を求め,これにより滑り限界値(SW1,SW2,−
SW1,−SW2)を修正することを特徴とする,請求
項18に記載の方法。 - 【請求項23】 少なくとも1つの別のセンサ(10
3,105)が不適当な走行状態の発生を通報すると,
操作部材(20)の作用を行わないことを特徴とする,
請求項18に記載の方法。
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