JPH08149790A

JPH08149790A - 発進装置

Info

Publication number: JPH08149790A
Application number: JP28829294A
Authority: JP
Inventors: Koji Hori; 孝二堀; Hideki Ariga; 秀喜有賀; Sakutaro Nonaka; 作太郎野中
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 1994-11-22
Filing date: 1994-11-22
Publication date: 1996-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】回転数が低い領域においては伝達されるトルク
を小さくし、回転数が高い領域においては伝達されるト
ルクを大きくする。【構成】磁気的抗力によってトルクを伝達する磁気カッ
プリングと、発進クラッチ部材と、変速クラッチ部材と
を有する。そして、前記磁気カップリングは、互いに異
なる磁極を交互に配設することによって形成された環状
の永久磁石３２と、わずかな隙間を置いて前記永久磁石
３２と対向させて配設された環状の被駆動部材３３とか
ら成る。また、該被駆動部材３３は、環状の二次導電
材、該二次導電材の背面に配設された環状の第１の鉄板
８５、及び前記二次導電材の前面に配設され、前記二次
導電材の一部を遮蔽する第２の鉄板８８、８９から成
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発進装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用の手動変速機においては、
エンジンと変速装置との間に発進装置が配設され、該発
進装置によってエンジンと変速装置とを断続することに
よりトルクを選択的に変速装置に伝達することができる
ようになっている。この場合、前記発進装置において
は、トルクが伝達されるフライホイールと圧力板との間
に乾式単板のクラッチ板が配設され、該クラッチ板に摩
擦板が配設される。そして、前記フライホイール及び圧
力板によりクラッチ板を選択的に挟むことによってフラ
イホイールと圧力板とを係脱するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の発進装置においては、摩擦板として摩擦係数の高い
ものを使用すると、該摩擦板を滑らせながらクラッチ板
と圧力板とを係合させることができない。したがって、
前記発進装置によってエンジンと変速装置とを接続した
ときに、エンジン回転数と変速装置の入力側の回転数と
が瞬間的に等しくなり、ショックが発生してしまう。

【０００４】これに対して、摩擦板として摩擦係数の低
いものを使用すると、該摩擦板を滑らせながらクラッチ
板と圧力板とを係合させることができるので、発進装置
によってエンジンと変速装置とを接続したときに、ショ
ックが発生することはない。ところが、前記発進装置に
おけるトルク容量が小さくなってしまうので、摩擦板を
複数配設して多板化する必要がある。その結果、発進装
置の重量が増加して変速装置の入力側の慣性が大きくな
り、変速装置の同期機構に加わる負担が大きくなって変
速装置が同期するまでの時間が長くなってしまう。

【０００５】そこで、エンジンと変速装置とを接続した
ときにショックが発生することがなく、変速装置の同期
機構に加わる負担を小さくして、変速装置が同期するま
での時間を短くすることができる発進装置が提供されて
いる（特願平５−３５５２９９号参照）。該発進装置に
おいては、変速装置の入力軸と変速クラッチ部材とを連
結し、かつ、エンジンの出力軸と発進クラッチ部材とを
連結し、前記変速クラッチ部材と発進クラッチ部材との
間にトルク伝達部材を回転自在に配設し、変速クラッチ
部材と発進クラッチ部材とを係脱自在にするようにして
いる。また、前記エンジンの回転に伴う磁気的抗力によ
って、前記トルク伝達部材を回転させることができるよ
うになっている。

【０００６】この場合、例えば、クラッチペダルをわず
かに踏み込んだ状態を維持して変速クラッチ部材とトル
ク伝達部材とを係合させると、エンジンのトルクが磁気
的抗力によってトルク伝達部材に伝達され、半クラッチ
状態が形成される。また、前記クラッチペダルを元に戻
して、発進クラッチ部材及び変速クラッチ部材とトルク
伝達部材とを係合させると、エンジンのトルクがそのま
ま変速装置の入力軸に伝達され、クラッチ係合状態が形
成される。

【０００７】この種の発進装置においては、前記磁気的
抗力を発生させるために磁気カップリングを使用してい
る。該磁気カップリングは、エンジンの出力軸側に取り
付けられた永久磁石と、トルク伝達部材側に取り付けら
れ、二次導電材及び該二次導電材の背面に配設されたコ
ア材を備えた被駆動部材とから成る。そして、わずかな
隙間（すきま）を置いて永久磁石と二次導電材とを対向
させ、永久磁石によって発生させられた磁束が二次導電
材を鎖交するようにしている。前記エンジンからの回転
を伝達して永久磁石を回転させると、二次導電材を鎖交
する磁束の量が変化し、該磁束の変化量に対応して二次
導電材に電磁誘導によるうず電流が流れる。その結果、
該うず電流と磁束との相互作用によって磁気的抗力が発
生させられ、二次導電材が回転させられる。

【０００８】なお、前記磁気カップリングをエンジンの
出力軸側に取り付けられた駆動部材と、トルク伝達部材
側に取り付けられた永久磁石とによって構成することも
できる。ところで、電磁誘導を利用して伝達される回転
の回転数とトルクとは対数関数的に変化する。

【０００９】したがって、エンジンがアイドリング状態
にあるときに変速クラッチ部材を係合させると、磁気カ
ップリングによって伝達されるトルクがエンジンによっ
て発生させられたトルクより大きくなり、エンストを起
こす場合もある。本発明は、前記従来の発進装置の問題
点を解決して、回転数が低い領域においては磁気カップ
リングによって伝達されるトルクが小さく、回転数が高
い領域においては磁気カップリングによって伝達される
トルクが大きいトルク伝達特性を有する発進装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の発
進装置においては、磁気的抗力によってトルクを伝達す
る磁気カップリングと、係脱自在に配設され、係合時に
エンジンの回転を前記磁気カップリングを介して受けて
変速装置に伝達する発進クラッチ部材と、係脱自在に配
設され、係合時にエンジンの回転を直接受けて変速装置
に伝達する変速クラッチ部材とを有する。

【００１１】そして、前記磁気カップリングは、互いに
異なる磁極を交互に配設することによって形成された環
状の永久磁石と、わずかな隙間を置いて該永久磁石と対
向させて配設された環状の被駆動部材とから成る。ま
た、該被駆動部材は、環状の二次導電材、該二次導電材
の背面に配設された環状の第１の鉄板、及び前記二次導
電材の前面に配設され、該二次導電材の一部を遮蔽（し
ゃへい）する第２の鉄板から成る。

【００１２】本発明の他の発進装置においては、前記第
２の鉄板は永久磁石の内周側及び外周側に配設された一
対のリングから成る。

【００１３】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、前記のように
発進装置においては、磁気的抗力によってトルクを伝達
する磁気カップリングと、係脱自在に配設され、係合時
にエンジンの回転を前記磁気カップリングを介して受け
て変速装置に伝達する発進クラッチ部材と、係脱自在に
配設され、係合時にエンジンの回転を直接受けて変速装
置に伝達する変速クラッチ部材とを有する。

【００１４】そして、前記磁気カップリングは、互いに
異なる磁極を交互に配設することによって形成された環
状の永久磁石と、わずかな隙間を置いて前記永久磁石と
対向させて配設された環状の被駆動部材とから成る。ま
た、該被駆動部材は、環状の二次導電材、該二次導電材
の背面に配設された環状の第１の鉄板、及び前記二次導
電材の前面に配設され、該二次導電材の一部を遮蔽する
第２の鉄板から成る。

【００１５】この場合、クラッチペダルを踏み込むと、
発進クラッチ部材及び変速クラッチ部材とトルク伝達部
材とは解放され、クラッチ解放状態が形成される。次
に、クラッチペダルを徐々に戻すと、前記変速クラッチ
部材とトルク伝達部材との係合が開始され、半クラッチ
状態が形成される。このとき、磁気的抗力によってエン
ジンのトルクが変速装置に伝達される。

【００１６】続いて、前記変速クラッチ部材の係合が終
了すると、発進クラッチ部材の係合が開始され、該発進
クラッチ部材の係合が終了すると、クラッチ係合状態が
形成される。ところで、半クラッチ状態が形成されてい
る間において、エンジン回転数が低いと、第２の鉄板が
前記永久磁石の一部を遮蔽しているので、該永久磁石に
よって発生させられた磁束の一部が第２の鉄板に流れ、
二次導電材を鎖交する磁束がその分少なくなる。したが
って、磁気カップリングによって伝達することができる
トルクもその分小さくなる。

【００１７】その結果、エンジンから伝達されるアイド
リングトルクは、磁気カップリングによって伝達するこ
とができるトルクより小さくなるので、エンストを起こ
してしまうことはない。一方、運転者がアクセルペダル
を踏み込んでエンジン回転数を高くすると、永久磁石の
回転数と被駆動部材の回転数との差が大きくなり、前記
第２の鉄板に発生するうず電流が表皮効果によって第２
の鉄板の表面にだけ流れるようになる。そして、前記う
ず電流によって発生させられた磁界は、永久磁石の磁束
が第２の鉄板を通過するのを妨げ、第２の鉄板を鎖交す
る磁束を少なくして磁束密度を低くしてしまう。したが
って、第２の鉄板から磁束が漏れ出し、永久磁石によっ
て発生させられた磁束の大部分が二次導電材に流れるよ
うになる。その結果、二次導電材を鎖交する磁束がその
分多くなり、磁気カップリングによって伝達することが
できるトルクもその分大きくなる。

【００１８】このように、電磁誘導を利用する磁気カッ
プリングにおいて、回転数が低い領域においては磁気カ
ップリングによって伝達されるトルクを小さくし、回転
数が高い領域においては磁気カップリングによって伝達
されるトルクを大きくすることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図２は本発明の第１の実施例に
おける発進装置の断面図である。図に示すように、発進
装置は図示しないエンジンの出力軸（クランクシャフ
ト）１１と図示しない変速装置の入力軸１０との間に配
設され、指令信号に対応してエンジンと変速装置とを断
続させる。前記エンジンの回転は発進装置を介して変速
装置に伝達され、該変速装置において変速させられ、図
示しない差動装置において差動されて図示しない左右の
駆動輪に伝達される。前記変速装置においては、二つの
並列な軸の上に配設された歯数比が異なる複数のギヤセ
ットを選択することによって、特定のギヤ比を設定する
ことができる。

【００２０】前記発進装置においては、前記出力軸１１
に円板状のフライホイール１２を介して発進クラッチ部
材１４が接続される。該発進クラッチ部材１４は、ボル
ト１６によって前記フライホイール１２と共に出力軸１
１の端面に固定されたクラッチハブ１８、該クラッチハ
ブ１８の外周に固定された板ばね１９、及び該板ばね１
９の両面に固定された摩擦板２１から成る。そして、前
記フライホイール１２のボス部２２の外周にはベアリン
グ２４が配設され、該ベアリング２４を介してトルク伝
達部材２６が出力軸１１に対して相対回転自在に支持さ
れる。なお、前記板ばね１９は両摩擦板２１を互いに離
れる方向に付勢して圧縮代を形成する。

【００２１】前記トルク伝達部材２６は、前記ベアリン
グ２４の径方向外方において前記フライホイール１２と
対向させて配設されたクラッチホイール２７、該クラッ
チホイール２７の外周縁部に配設された環状のアウタリ
ング２９、ボルト３０によってアウタリング２９と共に
クラッチホイール２７に固定されたクラッチカバー３
１、前記アウタリング２９の径方向内方においてクラッ
チホイール２７と共に前記発進クラッチ部材１４を挟ん
で配設され、アウタリング２９とリターンスプリング３
６とを介して連結された金属製の中間圧力板３５、及び
前記クラッチカバー３１の径方向内方において中間圧力
板３５と共に変速クラッチ部材１５を挟んで配設された
圧力板３７から成る。前記リターンスプリング３６は中
間圧力板３５とクラッチホイール２７とを互いに離れる
方向に付勢し、発進クラッチ部材１４とトルク伝達部材
２６とを解放する。

【００２２】なお、本実施例においては、ベアリング２
４を介してトルク伝達部材２６が出力軸１１に対して相
対回転自在に支持されているが、図示しないベアリング
によってトルク伝達部材２６を発進装置ケーシング２３
に回転自在に支持するようにしてもよい。また、前記フ
ライホイール１２は強磁性体としての性質を有する。そ
して、フライホイール１２におけるクラッチホイール２
７と対向する面には、複数対の磁石（以下「永久磁石」
という。）３２が嵌入（かんにゅう）される。その結
果、永久磁石３２が発生させた磁束が被駆動部材３３を
鎖交する。該永久磁石３２は、フライホイール１２の円
周方向に配列され、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、…のよう
に互いに異なる磁極が隣接させられる。なお、前記永久
磁石３２としては、フェライト磁石、耐熱性の高いサマ
リウムコバルト磁石等を使用することもできる。

【００２３】一方、クラッチホイール２７におけるフラ
イホイール１２と対向する面には、環状の被駆動部材３
３が嵌入される。該被駆動部材３３は、非磁性の二次導
電材と磁性体とから成り、前記二次導電材としては、
銅、アルミニウム等を使用することができる。そして、
前記永久磁石３２及び被駆動部材３３によって磁気カッ
プリングが構成される。

【００２４】ところで、前記エンジンが、アイドリング
状態にある場合等において低速で回転すると、被駆動部
材３３を鎖交する磁束の量が変化し、該磁束の変化量に
対応して被駆動部材３３に電磁誘導によるうず電流が流
れる。したがって、該うず電流と永久磁石３２の磁束と
の相互作用によって、トルク伝達部材２６とフライホイ
ール１２との間に磁気的抗力が発生させられ、被駆動部
材３３が回転させられる。

【００２５】なお、前記磁気的抗力は、トルク伝達部材
２６の回転数とフライホイール１２の回転数との差に対
応して変化する。この場合、両者間の回転数の差が所定
以上に大きくなると磁気的抗力は小さくなる。また、前
記変速装置の入力軸１０の端部に、ダンパ４１を介して
前記変速クラッチ部材１５が配設され、中間圧力板３５
と対向させられる。前記ダンパ４１は、前記入力軸１０
とスプライン連結されたダンパハブ４５に固定される。
前記ダンパ４１は前記発進クラッチ部材１４と変速クラ
ッチ部材１５とを介して入力軸１０に伝達されるトルク
の変動を平滑化するためのものであり、変速クラッチ部
材１５と連結され、該変速クラッチ部材１５を介してト
ルクが伝達される第１部材４２、ダンパハブ４５と連結
された第２部材４３、及び第１部材４２と第２部材４３
との間に配設されたダンパスプリング４４から成る。前
記トルクは発進クラッチ部材１４、変速クラッチ部材１
５及びダンパ４１を介して入力軸１０に伝達され、トル
クの変動に対応してダンパ４１のダンパスプリング４４
が伸縮する。

【００２６】また、前記変速クラッチ部材１５は前記第
１部材４２の外周に固定された板４７、及び該板４７の
両面に固定された摩擦板４９から成る。そして、前記圧
力板３７は、外周縁に形成された突出部５０において、
ストラップ５１を介してクラッチカバー３１と連結され
る。該クラッチカバー３１は前記変速装置側の端面に支
持部５５を有し、該支持部５５によってダイヤフラムス
プリング５７が挟持され保持される。該ダイヤフラムス
プリング５７は環状体から成り、外周縁が前記圧力板３
７と当接させられ、内周縁がレリーズベアリング５８と
当接させられる。なお、５９はボルト６０によって前記
圧力板３７に固定され、前記ダイヤフラムスプリング５
７の外周縁を前記圧力板３７に押圧するための保持スプ
リングである。

【００２７】したがって、前記レリーズベアリング５８
が軸方向に移動するのに伴ってダイヤフラムスプリング
５７の外周縁も軸方向に移動することができるので、圧
力板３７によって変速クラッチ部材１５とトルク伝達部
材２６とを係脱したり、発進クラッチ部材１４及び変速
クラッチ部材１５とトルク伝達部材２６とを係脱したり
することができる。

【００２８】前記レリーズベアリング５８は、入力軸１
０を包囲して前記発進装置ケーシング２３に固定された
スリーブ６３に対して摺動（しゅうどう）自在に配設さ
れ、該スリーブ６３の外周と摺動させられる摺動部材６
４、及びベアリング本体６５から成り、該ベアリング本
体６５のインナレースが軸方向のエンジン側に突出して
前記ダイヤフラムスプリング５７の内周縁と当接させら
れる。

【００２９】また、前記レリーズベアリング５８を軸方
向に移動させるためにレリーズフォーク６８が配設され
る。該レリーズフォーク６８の内端は前記レリーズベア
リング５８の変速装置側の端面と対向させられ、外端は
入力軸１０と垂直の方向に延びて発進装置ケーシング２
３を貫通し、該発進装置ケーシング２３の外部において
レリーズシリンダ７０のロッド７１と対向させられる。
なお、前記レリーズフォーク６８は図示しない線状のリ
ターンスプリングを有する。

【００３０】前記レリーズシリンダ７０はリターンスプ
リング７５、ピストン７６及びロッド７１から成り、油
圧によってピストン７６を作動させ、ロッド７１によっ
てレリーズフォーク６８の外端を移動させる。前記レリ
ーズシリンダ７０は、図示しないマスターシリンダと油
路によって連結される。そして、前記マスターシリンダ
は、図示しないクラッチペダルと更に連結される。運転
者が該クラッチペダルを踏み込むと、マスターシリンダ
が作動させられ、該マスターシリンダによって発生させ
られた油圧を前記レリーズシリンダ７０に供給し、ロッ
ド７１を前進（図における左方向に移動）させることが
できる。これに対して、クラッチペダルを戻すと、前記
レリーズシリンダ７０内の油圧をマスターシリンダに供
給し、ロッド７１を後退（図における右方向に移動）さ
せることができる。

【００３１】ところで、前記ダイヤフラムスプリング５
７が圧力板３７に加える付勢力は、発進クラッチ部材１
４及び変速クラッチ部材１５とトルク伝達部材２６とを
係合させて、前記エンジンの出力軸１１と変速装置の入
力軸１０との間において十分にトルクを伝達することが
できるだけの力に対応させられる。また、前記レリーズ
ベアリング５８には、レリーズフォーク６８の内端を包
囲する係止部材８２が取り付けられ、該係止部材８２を
介してレリーズベアリング５８の内端とレリーズフォー
ク６８とが係止される。

【００３２】そして、該レリーズフォーク６８の外端が
前記ロッド７１の前進によって図における左方向に押さ
れると、レリーズフォーク６８は支持部材７３を支点と
して揺動し、梃子（てこ）の原理によって押圧力及びス
トロークが調整され、レリーズフォーク６８の内端を図
における右方向に移動させ、ダイヤフラムスプリング５
７の付勢力に打ち勝ちながらレリーズベアリング５８を
押す。

【００３３】該レリーズベアリング５８の移動によって
ダイヤフラムスプリング５７の内周縁を同方向に移動さ
せ、該ダイヤフラムスプリング５７を揺動させて外周縁
を図における左方向に移動させる。その結果、ダイヤフ
ラムスプリング５７の圧力板３７への付勢力は軽減又は
解除されるとともに、圧力板３７は図における左方向に
移動させられる。

【００３４】これに対して、レリーズフォーク６８は、
外端が図における右方向に戻されると、支持部材７３を
支点として揺動し、内端を図における左方向に移動させ
る。このとき、前記ダイヤフラムスプリング５７の付勢
力によってレリーズベアリング５８は図における左方向
に移動させられ、ダイヤフラムスプリング５７の外周縁
が圧力板３７を押圧する。そして、押圧力が大きくなる
に従って、圧力板３７は、まず、変速クラッチ部材１５
とトルク伝達部材２６とを係合させ、次に、発進クラッ
チ部材１４及び変速クラッチ部材１５とトルク伝達部材
２６とを係合させる。

【００３５】次に、前記構成の発進装置の動作について
図３から７までを併用して説明する。図３は本発明の第
１の実施例におけるクラッチ解放状態図、図４は本発明
の第１の実施例における半クラッチ状態図、図５は本発
明の第１の実施例におけるクラッチ係合状態図、図６は
本発明の第１の実施例における発進装置のトルク容量特
性図、図７は本発明の第１の実施例における発進装置の
押付け荷重特性図である。なお、図６において、横軸に
レリーズストロークを、縦軸にトルク容量を採ってあ
る。また、図７において、横軸にレリーズストローク
を、縦軸に押付け荷重を採ってある。

【００３６】クラッチ解放状態においては、クラッチペ
ダルが踏み込まれ、図３に示すように、圧力板３７が図
における左方向に移動させられ、発進クラッチ部材１４
及び変速クラッチ部材１５とトルク伝達部材２６とは解
放される。このとき、変速クラッチ部材１５の摩擦板４
９は圧力板３７とも中間圧力板３５とも接触しない。ま
た、発進クラッチ部材１４の摩擦板２１は中間圧力板３
５ともクラッチホイール２７とも接触しない。このと
き、図６に示すように、発進装置のトルク容量は“０”
である。

【００３７】なお、１２はフライホイール、１９は板ば
ね、３２は永久磁石、３３は被駆動部材、３６はリター
ンスプリングである。次に、クラッチペダルを徐々に戻
し、図４に示すように、摩擦板４９と圧力板３７とが、
また、摩擦板４９と中間圧力板３５とが接触すると、前
記変速クラッチ部材１５とトルク伝達部材２６との係合
が開始され、半クラッチ状態が形成される。このとき、
図示しないエンジンはアイドリング状態にあり、フライ
ホイール１２が低速で回転させられているので、磁気的
抗力によってフライホイール１２からクラッチホイール
２７にトルクが伝達される。この場合、クラッチホイー
ル２７はフライホイール１２より回転速度が低い。この
ように、前記クラッチホイール２７に伝達されたトルク
は変速クラッチ部材１５を介して図示しない変速装置に
伝達される。

【００３８】また、このとき、レリーズストロークを小
さくしているので、ダイヤフラムスプリング５７（図
２）が圧力板３７と摩擦板４９とを、また、摩擦板４９
と中間圧力板３５とを滑らせながらクラッチホイール２
７側に移動し、その後、前記変速クラッチ部材１５とト
ルク伝達部材２６との係合を終了する。この間、トルク
容量は大きくなり、図６の点Ｐ₁の値から点Ｐ₂の値に
なる。また、押付け荷重も大きくなり、図７のリターン
スプリング荷重線Ｌ１に沿って点Ｑ₁の値から点Ｑ₂の
値になる。

【００３９】続いて、レリーズストロークを更に小さく
すると、リターンスプリング３６の付勢力に抗して中間
圧力板３５がクラッチホイール２７側に移動し、摩擦板
２１と中間圧力板３５とが、また、摩擦板２１とクラッ
チホイール２７とが接触し、トルク伝達部材２６と発進
クラッチ部材１４との係合が開始される。その間、磁気
カップリングによって伝達されるトルクは変化しないの
で、トルク容量は一定であり、図６の点Ｐ₂の値と点Ｐ
₃の値とは等しい。一方、押付け荷重はリターンスプリ
ング３６が収縮するので大きくなり、図７のリターンス
プリング荷重線Ｌ１に沿って点Ｑ₂の値から点Ｑ₃の値
になる。

【００４０】このように、制御範囲Ａにおいては、トル
ク容量を一定にすることができる。したがって、前記変
速装置を前進１速（前進時において最もギヤ比が大きい
変速段）に設定しておくと、トルクを変速装置に伝達し
て車両を発進させることができる。なお、前記クラッチ
ホイール２７とフライホイール１２とは直接連結されな
いので、半クラッチ状態が形成される際に変速クラッチ
部材１５及びクラッチホイール２７が停止させられてい
ても、エンストを起こしてしまうことはない。

【００４１】また、半クラッチ状態においては、前記磁
気的抗力に対応させられたトルクを変速装置に伝達する
ことができる。したがって、変速装置に伝達されたトル
クによって車両をクリープさせることができるので、登
坂路における発進を容易にすることができる。次に、レ
リーズストロークを更に小さくすると、中間圧力板３５
がリターンスプリング３６の付勢力に抗して摩擦板２１
と中間圧力板３５とを、また、摩擦板２１とクラッチホ
イール２７とを滑らせながらクラッチホイール２７側に
更に移動する。そして、図５に示すように、板ばね１９
の圧縮代がなくなり、トルク伝達部材２６と発進クラッ
チ部材１４との係合が終了される。その間、トルク容量
は大きくなり、図６の点Ｐ₃の値から点Ｐ₄の値にな
る。また、押付け荷重も大きくなり、図７の変速クラッ
チ荷重線Ｌ２に沿って点Ｑ₃の値から点Ｑ₄の値にな
る。このとき、クラッチ係合状態が形成される。なお、
Ｌ３は発進クラッチ荷重線である。

【００４２】そして、前記クラッチ係合状態において
は、変速クラッチ部材１５及び発進クラッチ部材１４と
トルク伝達部材２６とが係合し、フライホイール１２の
回転は発進クラッチ部材１４を介してトルク伝達部材２
６に直接伝達される。したがって、クラッチホイール２
７の回転速度とフライホイール１２の回転速度との間に
差はなく、前記磁気的抗力は発生しない。

【００４３】次に、変速時の発進装置の動作について説
明する。アップシフトを行う場合、変速後のエンジン回
転数は変速前のエンジン回転数より低くなり、ダウンシ
フトを行う場合、変速後のエンジン回転数は変速前のエ
ンジン回転数より高くなる。また、アップシフトを行う
場合は、まず、トルク伝達部材２６と発進クラッチ部材
１４とが解放され、次に、トルク伝達部材２６と変速ク
ラッチ部材１５とが解放される。そして、変速装置の変
速段が変更され、再び発進クラッチ部材１４及び変速ク
ラッチ部材１５とトルク伝達部材２６とが係合させられ
る。このとき、前記永久磁石３２と被駆動部材３３との
相互作用によって係合は円滑に行われる。

【００４４】例えば、車速が一定で、変速前にエンジン
が毎分４０００回転で回転していて、変速後に毎分２５
５０回転になる場合を想定すると、前記相互作用がない
ときは、トルク伝達部材２６と変速クラッチ部材１５と
を係合させていた時点、すなわち、変速前のエンジン回
転数（毎分４０００回転）を慣性によって維持しようと
する。

【００４５】そして、アップシフト時において、普通は
アクセル開度が小さくなるので、エンジン回転数は低下
する。また、変速クラッチ部材１５の回転数は変速後に
毎分２５５０回転になる。したがって、前記トルク伝達
部材２６だけが高い回転数で回転することになるが、前
記相互作用によってトルク伝達部材２６はエンジン回転
数に対応した回転数になるので、発進クラッチ部材１４
及び変速クラッチ部材１５とトルク伝達部材２６とが円
滑に係合させられる。

【００４６】また、ダウンシフトを行う場合も同様に、
発進クラッチ部材１４及び変速クラッチ部材１５とトル
ク伝達部材２６とが円滑に係合させられる。ところで、
電磁誘導を利用して伝達される回転の回転数とトルクと
は対数関数的に変化し、伝達することができるトルク
は、回転数が低い領域においては比較的大きく、回転数
が高い領域においては比較的小さくなる。

【００４７】そこで、本実施例においては、前記磁気カ
ップリングによって伝達することができるトルクを、回
転数が低い領域においては比較的小さく、回転数が高い
領域においては比較的大きくするようにしている。図１
は本発明の第１の実施例における磁気カップリングの概
念図、図８は本発明の第１の実施例における磁気カップ
リングの第１の状態図、図９は本発明の第１の実施例に
おける磁気カップリングの第２の状態図である。なお、
図１の（ａ）は磁気カップリングの正面図、（ｂ）は磁
気カップリングの断面図である。

【００４８】図において、３２は環状の永久磁石、３３
は該永久磁石３２と対向させて配設された環状の被駆動
部材である。前記永久磁石３２においては、図に示すよ
うに、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、…のように互いに異な
る磁極が隣接させられる。前記被駆動部材３３は、透磁
率の高い強磁性体から成り、コア材を形成する環状の第
１の強磁性体（以下「第１の鉄板」という。）８５、透
磁率の低い非磁性体から成り、前記第１の鉄板８５にお
ける永久磁石３２と対向する面に固定されて二次導電材
を構成する環状の銅板８６、及び透磁率の高い強磁性体
から成り、前記銅板８６における永久磁石３２と対向す
る面に固定された環状の第２の強磁性体（以下「第２の
鉄板」という。）８８、８９を有する。

【００４９】前記第１の鉄板８５と銅板８６とは同じ外
径及び内径を有し、両者は接着、溶着、溶接等の固定手
段によって互いに固定される。また、前記第２の鉄板８
８、８９は、同心状に、かつ、互いに間隔を置いて配設
された一対のリングから成り、第２の鉄板８８、８９間
に環状の空間９０を形成する。そして、径方向内側に配
設された第２の鉄板８８と第１の鉄板８５及び銅板８６
とは同じ内径を有し、径方向外側に配設された第２の鉄
板８９と第１の鉄板８５及び銅板８６とは同じ外径を有
する。なお、前記第１の鉄板８５と第２の鉄板８８、８
９とは接着、溶着、溶接等の固定手段によって互いに固
定される。

【００５０】さらに、前記第２の鉄板８８、８９と永久
磁石３２との間には、わずかな隙間が形成される。そし
て、前記空間９０は永久磁石３２と対向させて形成さ
れ、永久磁石３２の外径より第２の鉄板８９の内径がわ
ずかに大きくなるように、また、永久磁石３２の内径よ
り第２の鉄板８８の外径がわずかに小さくなるように、
前記第２の鉄板８８、８９の寸法が設定される。

【００５１】ところで、車両の発進装置に前記磁気カッ
プリングを使用した場合、伝達されるトルクの大きさ
は、永久磁石３２が回転して銅板８６を鎖交する磁束の
変化量に伴って変化し、変化量が多いほど大きくなる。
すなわち、トルクの大きさは銅板８６の表面の磁束密度
の２乗に比例する。そして、エンジンがアイドリング状
態にあるときのようにエンジン回転数が低い場合は、前
記永久磁石３２の内周側に第２の鉄板８８が、永久磁石
３２の外周側に第２の鉄板８９がいずれも永久磁石３２
に近接させて配設されているので、図８に示すように、
永久磁石３２によって発生させられた磁束の一部が第２
の鉄板８８、８９に流れることによって、銅板８６を鎖
交する磁束がその分少なくなる。したがって、磁気カッ
プリングによって伝達することができるトルクもその分
小さくなる。

【００５２】これに対して、運転者がアクセルペダルを
踏み込んでエンジン回転数を高くすると、永久磁石３２
の回転数と被駆動部材３３の回転数との差が大きくな
り、誘導電流の周波数が高くなるので前記第２の鉄板８
８、８９に発生するうず電流が、第２の鉄板８８、８９
の表面にだけ流れるようになる。そして、前記うず電流
によって発生させられた磁界は、永久磁石３２の磁束が
第２の鉄板８８、８９を通過するのを妨げ、第２の鉄板
８８、８９の表面を通過する磁束を少なくして磁束密度
を低くしてしまう（表皮効果）。

【００５３】したがって、図９に示すように、第２の鉄
板８８、８９から磁束が漏れ出し、永久磁石３２によっ
て発生させられた磁束の大部分が空間９０を通って銅板
８６に流れるようになる。その結果、該銅板８６を通過
する磁束がその分多くなり、磁気カップリングによって
伝達することができるトルクもその分大きくなる。な
お、本実施例において、前記第２の鉄板８８、８９は、
永久磁石３２の内周側及び外周側に互いに間隔を置いて
配設された一対のリングから成るが、銅板８６の前面に
おいて該銅板８６の一部を遮蔽することができるものな
ら、リングの形状を有する必要はなく、円周方向に分割
させることもできる。また、永久磁石３２の内周側又は
外周側に１個だけ配設することもできる。さらに、第１
の鉄板８５及び銅板８６を異なる寸法にすることもでき
る。

【００５４】図１０は本発明の実施例における磁気カッ
プリングのトルク伝達特性図である。なお、図におい
て、横軸に回転数を、縦軸に磁気カップリングによって
伝達することができるトルクを採ってある。図におい
て、Ｌ４は通常の電磁誘導におけるトルク伝達特性線、
Ｌ５は本実施例における磁気カップリングのトルク伝達
特性線である。また、Ｎ_iは図示しないエンジンにおけ
るアイドリング回転数、Ｔ_iは前記エンジンにおけるア
イドリングトルクである。

【００５５】トルク伝達特性線Ｌ５に示すように、永久
磁石３２（図２）の回転数が低い場合は、磁気カップリ
ングによって伝達することができるトルクはトルク伝達
特性線Ｌ４と比べて小さい。そして、永久磁石３２の回
転数が高くなるほど、磁気カップリングによって伝達す
ることができるトルクは、トルク伝達特性線Ｌ４に近い
値を有するようになる。

【００５６】ところで、図示しないエンジンがアイドリ
ング状態にあり、アイドリング回転数の回転が永久磁石
３２に伝達される場合に変速クラッチ部材１５を係合さ
せると、磁気カップリングによってトルクＴ_cが伝達さ
れる。そして、アイドリング状態においてエンジンから
アイドリングトルクＴ_iが磁気カップリングに伝達され
るが、該アイドリングトルクＴ_iはトルクＴ_cより小さ
い。

【００５７】したがって、磁気カップリングによってト
ルクＴ_cが伝達されることによりエンストを起こしてし
まうことはない。このように、回転数が低い領域におい
ては磁気カップリングによって伝達されるトルクを小さ
くし、回転数が高い領域においては磁気カップリングに
よって伝達されるトルクを大きくすることができる。

【００５８】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図１１は本発明の第２の実施例におけるクラッチ
解放状態図である。図において、１２はフライホイー
ル、１４は発進クラッチ部材、１５は変速クラッチ部
材、２１、４９は摩擦板、２６はトルク伝達部材、２７
はクラッチホイール、３２は永久磁石、３３は被駆動部
材、３６はリターンスプリング、３７は圧力板、９３は
板スプリング、３５は中間圧力板である。

【００５９】この場合、摩擦板４９を板ばね１９（図
５）によって中間圧力板３５及び圧力板３７に付勢する
ようになっているので、トルク容量が一定になる制御範
囲を図６の制御範囲Ａより広くすることができ、また、
発進クラッチ荷重の最大値を図７のものより大きくする
ことができる。次に、本発明の第３の実施例について説
明する。

【００６０】図１２は本発明の第３の実施例における発
進装置の概念図である。図において、１０１はエンジ
ン、１０２は変速装置、１０は入力軸、１１は出力軸、
３２は永久磁石、３３は被駆動部材、１４は発進クラッ
チ部材、１５は変速クラッチ部材である。また、１０８
は被駆動部材３３に伝達された回転を変速クラッチ部材
１５を介して入力軸１０に伝達するトルク伝達部材であ
る。

【００６１】この場合、磁気カップリング、トルク伝達
部材１０８及び変速クラッチ部材１５から成る第１のト
ルク伝達系と、発進クラッチ部材１４から成る第２のト
ルク伝達系が並列に配設されているので、変速クラッチ
部材１５は半クラッチ状態を形成する際にのみ係合され
ることになる。したがって、変速クラッチ部材１５の容
量を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における磁気カップリン
グの概念図である。

【図２】本発明の第１の実施例における発進装置の断面
図である。

【図３】本発明の第１の実施例におけるクラッチ解放状
態図である。

【図４】本発明の第１の実施例における半クラッチ状態
図である。

【図５】本発明の第１の実施例におけるクラッチ係合状
態図である。

【図６】本発明の第１の実施例における発進装置のトル
ク容量特性図である。

【図７】本発明の第１の実施例における発進装置の押付
け荷重特性図である。

【図８】本発明の第１の実施例における磁気カップリン
グの第１の状態図である。

【図９】本発明の第１の実施例における磁気カップリン
グの第２の状態図である。

【図１０】本発明の実施例における磁気カップリングの
トルク伝達特性図である。

【図１１】本発明の第２の実施例におけるクラッチ解放
状態図である。

【図１２】本発明の第３の実施例における発進装置の概
念図である。

【符号の説明】

１４発進クラッチ部材１５変速クラッチ部材３２永久磁石３３被駆動部材８５第１の鉄板８６銅板８８、８９第２の鉄板１０１エンジン１０２変速装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気的抗力によってトルクを伝達する磁
気カップリングと、係脱自在に配設され、係合時にエン
ジンの回転を前記磁気カップリングを介して受けて変速
装置に伝達する発進クラッチ部材と、係脱自在に配設さ
れ、係合時にエンジンの回転を直接受けて変速装置に伝
達する変速クラッチ部材とを有するとともに、前記磁気
カップリングは、互いに異なる磁極を交互に配設するこ
とによって形成された環状の磁石と、わずかな隙間を置
いて該永久磁石と対向させて配設された環状の被駆動部
材とから成り、該被駆動部材は、環状の二次導電材、該
二次導電材の背面に配設された環状の第１の強磁性体、
及び前記二次導電材の前面に配設され、該二次導電材の
一部を遮蔽する第２の強磁性体から成ることを特徴とす
る発進装置。
【請求項２】前記第２の強磁性体は磁石の内周側及び
外周側に配設された一対のリングから成る請求項１に記
載の発進装置。