JPH08200404A - 発進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】磁気カップリング容量を、回転数が低い領域に
おいて小さくすることができるようにする。 【構成】磁気カップリングと、エンジンの回転を変速装
置に伝達する発進クラッチ部材と、エンジンの回転を直
接変速装置に伝達する変速クラッチ部材とを有する。前
記磁気カップリングは、第１の回転部材と、非磁性体か
ら成る第２の回転部材と、第１の回転部材に配設された
永久磁石３２と、第２の回転部材に配設された被駆動部
材３３とから成り、該被駆動部材３３は、二次導電材、
及び該二次導電材の背面に配設された強磁性部材から成
る。エンジン回転数が低いとき、二次導電材の背面に配
設された強磁性部材の磁束密度は飽和し磁束が少なくな
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、前記発進装置の
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。この場合、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、前記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することができるトルクの容量
（以下「磁気カップリング容量」という。）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ってしまう
ので、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、磁気カップリング容
量を、回転数が低い領域において小さくすることができ
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、強磁性
体から成る第１の回転部材、非磁性体から成る第２の回
転部材、互いに異なる磁極を交互に前記第１の回転部材
に配設することによって形成された永久磁石、及び前記
第２の回転部材によって保持され、わずかな隙間を置い
て前記永久磁石と対向する面に位置させられた被駆動部
材から成る。

【００１２】また、該被駆動部材は、二次導電材、及び
該二次導電材の背面に位置させられた強磁性部材から成
る。本発明の他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。

【００１３】そして、前記磁気カップリングは、非磁性
体から成る第１の回転部材、強磁性体から成る第２の回
転部材、互いに異なる磁極を交互に前記第１の回転部材
に配設することによって形成された永久磁石、該永久磁
石の背面に位置させられた強磁性部材、及び前記第２の
回転部材によって保持され、わずかな隙間を置いて前記
永久磁石と対向する面に位置させられた被駆動部材から
成る。

【００１４】また、該被駆動部材は二次導電材から成
る。

【００１５】

【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。

【００１６】そして、前記磁気カップリングは、強磁性
体から成る第１の回転部材、非磁性体から成る第２の回
転部材、互いに異なる磁極を交互に前記第１の回転部材
に配設することによって形成された永久磁石、及び前記
第２の回転部材によって保持され、わずかな隙間を置い
て前記永久磁石と対向する面に位置させられた被駆動部
材から成る。

【００１７】また、該被駆動部材は、二次導電材、及び
該二次導電材の背面に位置させられた強磁性部材から成
る。この場合、運転者が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、運転者が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。

【００１８】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場合、二次導電材
の背面に配設された強磁性部材の磁束密度は所定の値に
達すると飽和してしまう。したがって、磁束回路を形成
する磁束が少なくなり、二次導電材を鎖交する磁束がそ
の分少なくなり、磁気カップリング容量もその分小さく
なる。

【００１９】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、磁気カップリング容量より大きくなる
ので、エンストを起こしてしまうことはない。また、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
くした場合、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、前記被駆動部材に発生するうず電流
が磁界を発生させ、永久磁石の磁束が二次導電材の背面
に配設された強磁性部材を通過するのを妨げてしまう。

【００２０】したがって、該強磁性部材を通過する磁束
が少なくなるので、強磁性部材の磁束密度は低くなり飽
和することはない。その結果、前記二次導電材を鎖交す
る磁束は、永久磁石の回転数と被駆動部材の回転数との
差に対応して変化する。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容量を小さくすることができる。

【００２１】本発明の他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。

【００２２】そして、前記磁気カップリングは、非磁性
体から成る第１の回転部材、強磁性体から成る第２の回
転部材、互いに異なる磁極を交互に前記第１の回転部材
に配設することによって形成された永久磁石、該永久磁
石の背面に位置させられた強磁性部材、及び前記第２の
回転部材によって保持され、わずかな隙間を置いて前記
永久磁石と対向する面に位置させられた被駆動部材から
成る。

【００２３】また、該被駆動部材は二次導電材から成
る。この場合、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場合、永久磁石の背面に配
設された強磁性部材の磁束密度は所定の値になると飽和
してしまう。したがって、磁束回路を形成する磁束が少
なくなり、二次導電材を鎖交する磁束がその分少なくな
り、磁気カップリング容量もその分小さくなる。

【００２４】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、磁気カップリング容量より大きくなる
ので、エンストを起こしてしまうことはない。また、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
くした場合、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、前記被駆動部材に発生するうず電流
の値が大きくなるとともに、該うず電流によって発生さ
せられる磁界も大きくなるので、永久磁石の磁束が二次
導電材の背面に配設された強磁性部材を通過するのを妨
げてしまう。

【００２５】したがって、該強磁性部材を通過する磁束
が少なくなるので、強磁性部材の磁束密度は低くなり飽
和することはない。その結果、前記二次導電材を鎖交す
る磁束は、永久磁石の回転数と被駆動部材の回転数との
差に対応して変化する。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容量を小さくすることができる。

【００２６】

【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、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
おいて差動させら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
歯数比が異なる複数のギヤセットが配設され、該ギヤセ
ットの組合せを変更することによって、特定のギヤ比を
設定することができる。

【００２７】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、前記
フライホイール１２と共に出力軸１１の端面にボルト１
６によって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、両摩擦板２１間に圧縮代を形成す
る。

【００２８】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、該アウタリング２９と共にクラッチホイール
２７にボルト３０によって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。

【００２９】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は強磁性体から成る。そして、該フラ
イホイール１２におけるクラッチホイール２７と対向す
る面には、永久磁石３２が嵌入（かんにゅう）される。
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。

【００３０】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。その結果、永久磁石３２によってが発
生させられた磁束が被駆動部材３３を鎖交する。該被駆
動部材３３は、非磁性の二次導電材と強磁性体とから成
り、前記二次導電材としては、銅、アルミニウム等を、
強磁性体としては鉄材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。

【００３１】ところで、アイドリング状態等においてエ
ンジン回転数が低い場合、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。

【００３２】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４
３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
１５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４
４が伸縮する。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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、図示しない油路によってマスタ
ーシリンダと連結される。そして、該マスターシリンダ
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、運転者が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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】クラッチ解放状態においては、図示しない
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４９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３５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。

【００４４】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。

【００４５】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２７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、発進装置のトル
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。

【００４６】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
カップリング容量は変化しないので、発進装置のトルク
容量は一定であり、図６の点Ｐ₂ の値と点Ｐ₃ 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。

【００４７】このように、制御範囲Ａにおいては、発進
装置の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。

【００４８】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、発進装置の
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。

【００４９】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に伝達される。したがって、クラッチホイール２７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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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、磁気カップリング容量は、回転
数が低い領域において比較的大きくなる。

【００５４】そこで、本実施例においては、前記磁気カ
ップリング容量を、回転数が低い領域において比較的小
さくするようにしている。図１は本発明の第１の実施例
における発進装置の拡大図、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。

【００５５】図において、１２は透磁率の高い強磁性
体、例えば、鉄材から成る第１の回転部材としてのフラ
イホイール、２７は透磁率の低い非磁性体、例えば、ス
テンレス鋼（ＳＵＳ）から成る第２の回転部材としての
クラッチホイール、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、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。

【００５６】前記被駆動部材３３は、透磁率の低い非磁
性体から成り、前記永久磁石３２と対向させて配設され
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の背面に配設され
てコア材を構成する強磁性部材としての環状の鉄板８５
を有する。該鉄板８５と銅板８６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。また、前記銅
板８６と永久磁石３２との間にはわずかな隙間が形成さ
れる。

【００５７】そして、図示しないエンジンがアイドリン
グ状態等においてエンジン回転数が低い場合は、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
は銅板８６を通過し、鉄板８５に到達するが、該鉄板８
５はクラッチホイール２７、すなわち、非磁性体によっ
て包囲されているので、鉄板８５の磁束密度は所定の値
に達すると飽和してしまう。したがって、磁束回路を形
成する磁束が少なくなり、銅板８６を鎖交する磁束がそ
の分少なくなり、磁気カップリング容量もその分小さく
なる。

【００５８】これに対して、運転者が図示しないアクセ
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、前記銅
板８６に発生するうず電流の値が大きくなるとともに、
該うず電流によって発生させられる磁界も大きくなるの
で、永久磁石３２の磁束が鉄板８５を通過するのを妨げ
る（表皮効果）。

【００５９】したがって、図９に示すように、鉄板８５
を通過する磁束が少なくなるので、磁束密度が低くなり
飽和することはない。その結果、前記銅板８６を通過す
る磁束は、永久磁石３２の回転数と被駆動部材３３の回
転数との差に対応して変化する。図１０は本発明の第１
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
気カップリング容量及び磁束密度を採ってある。

【００６０】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、Ｌ６は通常の電磁誘導に
おける磁束密度線、Ｌ７は本実施例における磁気カップ
リングの鉄板８５（図１）の磁束密度線である。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。

【００６１】前記永久磁石３２の回転数がＮ_S になるま
では、鉄板８５の磁束密度が飽和しているので、磁束密
度線Ｌ７のような値を採る。したがって、その間の磁気
カップリング容量Ｔ_c はトルク伝達特性線Ｌ５のように
なり、トルク伝達特性線Ｌ４と比べて値が小さくなる。
そして、永久磁石３２の回転数が高くなるほど、磁気カ
ップリング容量Ｔ_c は、トルク伝達特性線Ｌ４に近い値
を有するようになり、永久磁石３２の回転数がＮ_S にな
ると、トルク伝達特性線Ｌ４と同じ値になる。

【００６２】ところで、前記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Ｎ_iの回転が永久磁石３
２に伝達される場合に変速クラッチ部材１５（図２）を
係合させると、磁気カップリングによってトルクが伝達
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、前記磁気カップリング容量Ｔ_c はアイドリング
トルクＴ_i より小さい。

【００６３】したがって、車両を発進させようとしたと
きに、駆動輪を介して逆方向に伝達される反力は、磁気
カップリングによって制限されてエンジンに伝わるの
で、エンストが起こることはない。このように、磁気カ
ップリング容量を回転数が低い領域において小さくする
ことができる。

【００６４】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の実施例における発進装置
の拡大図、図１２は本発明の第２の実施例における磁気
カップリングの第１の状態図、図１３は本発明の第２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。図において、１２は透磁率の低い非磁性体、例え
ば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）から成る第１の回転部材と
してのフライホイール、２７は透磁率の高い強磁性体、
例えば、鉄材から成る第２の回転部材としてのクラッチ
ホイール、３２は環状の永久磁石、３３は該永久磁石３
２と対向させてわずかな隙間を置い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、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。

【００６５】前記被駆動部材３３は、透磁率の低い非磁
性体、例えば、銅板から成り、前記鉄板８５（図１）に
おける永久磁石３２と対向する面に固定される環状の二
次導電材を構成する。一方、前記永久磁石３２の背面に
は、透磁率の高い強磁性体から成る強磁性部材としての
環状の鉄板９１が配設される。

【００６６】そして、アイドリング状態等においてエン
ジン回転数が低い場合は、図１２に示すように、永久磁
石３２によって発生させられた磁束は被駆動部材３３を
通過し、クラッチホイール２７を介して鉄板９１に到達
するが、該鉄板９１はフライホイール１２、すなわち、
非磁性体によって包囲されているので、鉄板９１の磁束
密度は所定の値に達すると飽和してしまう。したがっ
て、磁束回路を形成する磁束が少なくなり、被駆動部材
３３を鎖交する磁束がその分少なくなり、磁気カップリ
ング容量もその分小さくなる。

【００６７】これに対して、運転者が図示しないアクセ
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、前記被
駆動部材３３に発生するうず電流の値が大きくなるとと
もに、該うず電流によって発生させられる磁界も大きく
なるので、永久磁石３２の磁束が鉄板９１を通過するの
を妨げる（表皮効果）。

【００６８】したがって、図１３に示すように、鉄板９
１を通過する磁束が少なくなるので、磁束密度が低くな
り飽和することはない。その結果、前記被駆動部材３３
を通過する磁束は、永久磁石３２の回転数と被駆動部材
３３の回転数との差に対応して変化する。次に、本発明
の第３の実施例について説明する。

【００６９】図１４は本発明の第３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、２
７はクラッチホイール、３２は永久磁石、３３は被駆動
部材、３５は中間圧力板、３６はリターンスプリング、
３７は圧力板、９３は板スプリングである。

【００７０】この場合、摩擦板４９を板スプリング９３
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、発進装置の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４の実施例につ
いて説明する。

【００７１】図１５は本発明の第４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
は前記被駆動部材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。

【００７２】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
ルク伝達系と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だけ係合さ
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の実施例における発進装置の拡大
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】本発明の第１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の実施例における発進装置の拡
大図である。

【図１２】本発明の第２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１３】本発明の第２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１４】本発明の第３の実施例におけるクラッチ解放
状態図である。

【図１５】本発明の第４の実施例における発進装置の概
念図である。

【符号の説明】

１２ フライホイール １４ 発進クラッチ部材 １５ 変速クラッチ部材 ２７ クラッチホイール ３２ 永久磁石 ３３ 被駆動部材 ８５、９１ 鉄板 ８６ 銅板 １０１ エンジン １０２ 変速装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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、強磁性体から成る第１の回転部材、非
   磁性体から成る第２の回転部材、互いに異なる磁極を交
   互に前記第１の回転部材に配設することによって形成さ
   れた永久磁石、及び前記第２の回転部材によって保持さ
   れ、わずかな隙間を置いて前記永久磁石と対向する面に
   位置させられた被駆動部材から成り、該被駆動部材は、
   二次導電材、及び該二次導電材の背面に位置させられた
   強磁性部材から成ることを特徴とする発進装置。
2. 【請求項２】 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、非磁性体から成る第１の回転部材、強
   磁性体から成る第２の回転部材、互いに異なる磁極を交
   互に前記第１の回転部材に配設することによって形成さ
   れた永久磁石、該永久磁石の背面に位置させられた強磁
   性部材、及び前記第２の回転部材によって保持され、わ
   ずかな隙間を置いて前記永久磁石と対向する面に位置さ
   せられた被駆動部材から成り、該被駆動部材は二次導電
   材から成ることを特徴とする発進装置。