JPH09177833A - クラッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力ギアのトルクを確実にクラッチ板へと伝
達することが可能であり、しかもクラッチ板をその作動
位置方向に移動させるにあたって装置の大型化を回避す
ることが可能なクラッチ装置を提供する。 【解決手段】 出力ギア１１０と出力軸１５０間を連結
し出力ギア１１０のトルクを出力軸１５０に選択的に伝
達するクラッチ装置であり、出力軸１５０に接続される
作動位置と接続されない非作動位置との間を移動するク
ラッチ板１２０と、クラッチ板１２０を非作動位置方向
に付勢・保持するする保持手段１２５と、クラッチ板１
２０を作動位置に移動するクラッチ板移動手段１４０
と、少なくともクラッチ板１２０が作動位置にある場合
に、出力ギア１１０とクラッチ板１２０との間を一体的
に接続し出力ギア１１０のトルクをクラッチ板１２０に
伝達するべく保持手段１２５とは別に設けられたトルク
伝達手段１２１とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、出力ギアから出力
軸へとトルクを伝達するためのクラッチ装置に関する発
明である。

【０００２】

【従来の技術】従来のクラッチ装置としては、図６に示
すような構造のクラッチ装置１が知られている（特開昭
６４−４７６２８号公報参照）。このクラッチ装置１
は、出力ギア１０と出力軸５０の間を連接して、出力ギ
ア１０のトルクを選択的（クラッチ装置１が作動した場
合のみ）に出力軸５０へ伝達するべく、クラッチ板２
０，ロ−タ３０，電磁コイル４０を主体に構成されてい
る。出力ギア１０は、特に図示しない複数の段付きギア
を介して駆動用モ−タの駆動力が伝達されることにより
回転運動をおこなう部材である。出力ギア１０は出力軸
５０の回りに遊嵌されており、出力ギア１０自体は出力
軸５０へトルクを直接伝達しない構造とされている。ま
た、出力軸５０は、クラッチ装置１を介して選択的に出
力ギア１０のトルクが伝達され、これによって回転運動
をおこなう。そして、出力軸５０の回転トルクを利用し
て、例えば操作用レバ−（図示しない）が駆動されるこ
とになる。

【０００３】次に、クラッチ装置１を構成する各部材に
ついて説明すると、クラッチ板２０は、図７に示すよう
に、板バネ２５を介して出力ギア１０に一体的に連結さ
れている。これによって、クラッチ板２０は、出力ギア
１０の回転に伴って出力ギア１０のトルクを受承して回
転運動をおこなう。また、板バネ２５は、クラッチ板２
０を常時出力ギア方向に付勢して保持する役割も果たし
ている。ロ−タ３０は、出力軸連結部３３を介して出力
軸５０に一体状に固定されており、出力軸５０と一体的
にのみ回転運動が可能とされている。また、ロ−タ３０
の周縁部にはクラッチ板係合ピン３１がクラッチ板２３
方向に突出状に形成されている。電磁コイル４０は、図
６に示すように、ロ−タ３０の裏側（クラッチ板２０と
対向する側，すなわち図中ロ−タ３０の右側）に配置さ
れており、そのコイルが通電された場合に限って吸引ト
ルクを生成し、クラッチ板２０をロ−タ３０方向に吸引
する。

【０００４】さて、クラッチ装置１が出力ギア１０と出
力軸５０の間を連接しない場合、図７に示すように、ク
ラッチ板２０は、ロ−タ３０に連結されることなく、板
バネ２５によって出力ギア１０方向に付勢されて非作動
位置に保持される。次に、図６に示す電磁コイル４０が
通電された場合には、その吸引トルクによりクラッチ板
２０は板バネ２５の付勢力に抗してロ−タ３０方向に吸
引される。そして、図８に示すように、クラッチ板２０
の周縁に設けられたロ−タ係合部２３にクラッチ板係合
ピン３１が係合し、これによって、クラッチ板２０はロ
−タ３０に連結された作動位置に移動することにより、
出力ギア１０は、板バネ２５，クラッチ板２０，ロ−タ
３０を介して出力軸５０と連結される。そして、出力ギ
ア１０のトルクが出力軸５０に伝達されることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のクラッ
チ装置１においては、クラッチ板２０は板バネ２５によ
って出力ギア１０に接続されており、板バネ２５は、ク
ラッチ板２０を出力ギア１０方向に付勢して保持する役
割を果たしている。一方、板バネ２５は、出力ギア１０
およびクラッチ板２０を一体的に接続して出力ギア１０
のトルクをクラッチ板２０に伝達する役割をも果たして
いるため、出力ギア１０のトルクをクラッチ板２０に確
実に伝達するためには、板バネ２５に高い剛性を付与す
る必要がある。ここで、板バネ２５に高剛性を付与した
場合、クラッチ板２０を非作動位置から作動位置に確実
に移動させるために電磁コイル４０の吸引力を大きくし
てやる必要がある。しかしながら、一般に電磁コイルの
吸引トルクはそのコイル電流とコイル巻き数によって決
まるため、板バネ２５の高剛性に抗してクラッチ板２０
を移動させるには電磁コイル４０の大型化，ひいてはク
ラッチ装置１全体の大型化・重量増大が不可避となって
しまい不都合である。一方、電磁コイル４０の大型化を
回避するために板バネ２５の剛性を低く抑えるとすれ
ば、出力ギア１０のトルクを板バネ２５を介してクラッ
チ板２０に伝達する際、板バネ２５が出力ギア１０のト
ルクに耐えられず、変形ないし破断してしまうおそれが
あり妥当ではない。

【０００６】本発明は、上記した問題に鑑み、出力ギア
のトルクを確実にクラッチ板へと伝達することが可能で
あり、しかもクラッチ板をその作動位置方向に移動させ
るにあたって装置の大型化を回避することが可能なクラ
ッチ装置を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は以下の手段を講じている。請求項１の
発明は、出力ギアと出力軸との間を連結し前記出力ギア
のトルクを前記出力軸に選択的に伝達するためのクラッ
チ装置であって、前記出力軸に接続される作動位置と前
記出力軸に接続されない非作動位置との間を移動可能と
されたクラッチ板と、前記クラッチ板を前記非作動位置
方向に付勢して前記非作動位置に保持するための保持手
段と、前記保持手段による付勢力に抗して前記クラッチ
板を前記作動位置に移動するためのクラッチ板移動手段
と、少なくとも前記クラッチ板が前記作動位置にある場
合に前記出力ギアと前記クラッチ板との間を一体的に接
続し前記出力ギアのトルクを前記クラッチ板に伝達する
べく前記保持手段とは別に設けられたトルク伝達手段と
を有することを特徴とするクラッチ装置である。

【０００８】請求項１の発明によれば、クラッチ板を非
作動位置方向に付勢して作動位置に保持するのは保持手
段が担当し、一方、出力ギアとクラッチ板との間のトル
ク伝達は保持手段とは別個に設けられたトルク伝達手段
が担当する。従って、出力ギアとクラッチ板との間のト
ルク伝達のために保持手段に高剛性を敢えて付与する必
要がなく、クラッチ板移動手段を高出力にする必要がな
くなる。 すなわち、従来のように一の部材（板バネ）
に保持手段とトルク伝達手段の両機能を併用した場合の
問題点が解消されることとなる。

【０００９】請求項２の発明は、前記トルク伝達手段
は、前記クラッチ板を前記作動位置と前記非作動位置と
の間で摺動可能に前記出力ギアに連結するシャフトピン
によって構成されていることを特徴とする請求項１に記
載のクラッチ装置である。

【００１０】請求項２の発明によれば、クラッチ板は、
トルク伝達手段であるシャフトピンを介して出力ギアに
連結された状態で作動位置と非作動位置との間を摺動可
能とされている。従って、クラッチ板は少なくともその
作動位置において確実に出力ギアからのトルクを受承す
ることが可能とされている。

【００１１】請求項３の発明は、前記クラッチ板は、前
記作動位置において、前記出力軸と一体に設けられたロ
−タに連結されることによって前記出力軸に接続され、
前記保持手段は、前記クラッチ板と前記ロ−タの間に間
挿されたウエ−ブワッシャによって構成され、前記クラ
ッチ板移動手段は、前記クラッチ板を前記ロ−タ方向に
吸引して前記ロ−タに連結可能な電磁コイルによって構
成されていることを特徴とする請求項１または請求項２
に記載のクラッチ装置である。

【００１２】請求項３の発明によれば、クラッチ板をロ
−タ方向に吸引する電磁コイルによってクラッチ板は作
動位置に移動されてロ−タに連結される。ロ−タは出力
軸と一体に設けられているため、出力ギアのトルクはク
ラッチ板，ロ−タを介して確実に出力軸に伝達される。
一方、クラッチ板とロ−タの間に間挿されたウエ−ブワ
ッシャを介して、クラッチ板はロ−タに連結されない非
作動位置方向に付勢されるため、電磁コイルがクラッチ
板をロ−タ方向に吸引しない場合、クラッチ板は常に非
作動位置に保持されることになる。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３のいずれかに記載のクラッチ装置において、前記出力
軸は前記出力ギアから伝達されたトルクを介して内燃機
関のスロットルバルブを開閉するものであり、これによ
って前記内燃機関の駆動制御がおこなわれることを特徴
とするクラッチ装置である。

【００１４】請求項４の発明によれば、請求項１ないし
請求項３のいずれかに記載されたクラッチ装置における
出力軸が内燃機関のスロットルバルブの開閉作業をおこ
なう構成が得られ、これによって内燃機関の駆動制御が
おこなわれる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の「クラッチ装置」
を内燃機関の駆動制御装置に用いた構成を実施の形態の
一例とし、図面を参照しつつ説明する。図１に駆動制御
装置１００の全体構造を示す。駆動制御装置１００は、
出力ギア１１０と出力軸１５０の間を連接して、出力ギ
ア１１０のトルクを選択的に出力軸１５０へ伝達するべ
く、クラッチ板１２０，シャフトピン１２１，ウエ−ブ
ワッシャ１２５，ロ−タ１３０，電磁コイル１４０を主
体に構成されている。ここで、各部材と本発明との対応
を説明すると、シャフトピン１２１は本発明の「トルク
伝達手段」に対応し、ウエ−ブワッシャ１２５は本発明
の「保持手段」に対応し、電磁コイル１４０は本発明の
「クラッチ板移動手段」にそれぞれ対応している。

【００１６】出力ギア１１０は、特に図示しない複数の
段付きギアを介して駆動用モ−タの駆動力が伝達される
ことにより回転運動をおこなう。出力ギア１１０は出力
軸１５０の回りに遊嵌されており、出力ギア１１０自体
は出力軸１５０へトルクを直接伝達しない構造とされて
いる。出力軸１５０には、選択的（後述するクラッチ板
１２０が作動位置に移動した場合のみ）に出力ギア１１
０のトルクが伝達されて回転運動をおこなう。そして、
出力軸１５０の回転トルクを利用して、スロットルバル
ブ開閉用レバ−１５１が回動制御される。

【００１７】クラッチ板１２０は、図１に示すように、
ロ−タ係合部１２３をその周縁部に有すとともに出力軸
１５０まわりに配置された円板状の部材であり、シャフ
トピン１２１を介して出力ギア１１０に一体的に連結さ
れている。ここで、シャフトピン１２１は、クラッチ板
１２０から出力ギア１１０方向に突出して設けられると
ともに、その端部が出力ギア１１０に嵌挿されている。
すなわち、シャフトピン１２１は、出力ギア１１０にク
ラッチ板１２０を常時連結した状態で図中左右方向に摺
動可能としている。

【００１８】シャフトピンは、クラッチ板１２０を出力
ギア１１０に対して比較的少ない力で図中左右方向に摺
動可能とし、同時に、クラッチ板１２０が出力ギア１１
０に対して相対的にどの位置にあっても、出力ギア１１
０の回転に伴ってクラッチ板１２０を強制的に回転させ
て出力ギア１１０のトルクをクラッチ板１２０に伝達す
ることが可能である。そして、これによってクラッチ板
１２０は後述する作動位置と非作動位置の間を移動可能
とされているのである。

【００１９】なお、本発明の実施の形態ではシャフトピ
ン１２１をクラッチ板１２０から出力ギア１１０方向に
突出させる構成としたが、反対に出力ギア１１０からク
ラッチ板１２０方向に突出させてクラッチ板１２０に嵌
挿することによって、クラッチ板１２０を摺動可能にす
る構成でもよい。

【００２０】また、クラッチ板１２０と後述するロ−タ
１３０との間には、ウエ−ブワッシャ１２５が配置され
ている。このウエ−ブワッシャ１２５は、図３に示すよ
うに、ロ−タ１３０に対しクラッチ板１２０を図中左方
向に付勢するものであり、この結果、クラッチ板１２０
は出力ギア１１０方向に常時付勢され、非作動位置，す
なわちクラッチ板１２０のロ−タ係合部１２３がロ−タ
１３０のクラッチ板係合部１３１に接続され得ない位置
に保持されている。なお、このウエ−ブワッシャ１２５
はクラッチ１２０を非作動位置に付勢・保持する役割の
みを果たす部材であり、出力ギア１１０，クラッチ板１
２０，ロ−タ１３０および出力軸１５０間のトルク伝達
に直接関与するものではない。

【００２１】ロ−タ１３０は、出力軸１５０まわりに配
置され、出力軸連結部１３３を介して出力軸１５０に一
体的に連結された円板状の部材である。そして、図２に
示すように、クラッチ板１２０が図中右方向に移動して
その作動位置に達した場合、クラッチ板１２０のロ−タ
係合部１２３に連結可能なクラッチ板係合部１３１がロ
−タ１３０のの周縁部に形成されている。

【００２２】電磁コイル１４０は、ロ−タ１３０の図中
右側（クラッチ板１２０と対向する側）において、ステ
−タ１４１とともに配置されており、コイルが通電され
た場合に限って吸引トルクを生成し、クラッチ板１２０
をロ−タ１３０方向に吸引する。

【００２３】次に、駆動制御装置１００の作用について
説明する。出力ギア１１０は、特に図示しない段付きギ
アを介し、駆動用モ−タのトルクを伝達されて回転運動
をおこなう（図１参照）。このとき、クラッチ１２０か
ら突出して形成されたシャフトピン１２１が出力ギア１
１０に嵌挿されているため、出力ギア１１０の回転に伴
ってクラッチ板１２０も回転運動をおこなう。

【００２４】さて、 電磁コイル１４０が通電されず吸
引トルクを生成しない場合、図１および図３に示すよう
に、クラッチ板１２０はウエ−ブワッシャ１２５の付勢
力によって出力ギア１１０方向に付勢され非作動位置に
保持される。すなわち、図１および図３は、クラッチ板
１２０がロ−タ１３０に連結されず出力ギア１１０のト
ルクをロ−タ１３０に伝達しえない非作動位置にある状
態を示している。この場合、出力ギア１１０のトルクは
クラッチ板１２０に対してのみ伝達されており、ロ−タ
１３０および出力軸１５０はトルクを受承せず回転しな
い。

【００２５】次に、電磁コイル１４０が通電されて吸引
トルクを生成した場合、図２に示すように、クラッチ板
１２０はこの吸引トルクによってウエ−ブワッシャ１２
５の付勢力に抗してロ−タ１３０方向に吸引され、ロ−
タ１３０に接続して出力ギア１１０のトルクをロ−タ１
３０に伝達可能な作動位置におかれる。作動位置におけ
るトルク伝達は、ロ−タ係合部１２３とクラッチ板係合
部１３１との係合によってなされる。この結果、出力ギ
ア１１０は、シャフトピン１２１，クラッチ板１２０，
ロ−タ１３０を介して出力軸１５０と連結されることに
なる。従って、出力ギア１１０の回転に伴って出力軸１
５０も回転可能となり、出力ギア１１０のトルクが出力
軸１５０に伝達されることになる。

【００２６】出力軸１５０へのトルク伝達を選択的に止
めたい場合には、電磁コイル１４０への通電を停止して
吸引トルクの生成を止める。クラッチ板１２０は、ウエ
−ブワッシャ１２５の付勢力によって出力ギア１１０方
向に付勢され非作動位置に保持される。これによって出
力軸１５０へのトルク伝達が停止される。

【００２７】さて、出力ギア１１０のトルクが出力軸１
５０に伝達された場合、出力軸１５０の端部（図中右端
部）にはスロットルバルブ開閉用レバ−１５１が取付け
られており、このスロットルバルブ開閉用レバ−１５１
が出力軸１５０とともに回転ないし回動運動することに
よって、内燃機関のスロットルバルブが開閉制御される
ことになる。すなわち、図４に示すように、駆動用モ−
タ１０１のトルクが駆動用制御装置１００を介して出力
軸１５０に伝達され、これによってスロットルバルブ開
閉用レバ−１５１が回動制御されることによって、スロ
ットルレバ−１０３を介してスロットルボデ−のボア内
面１０４に設けられたスロットルバルブ１０５を開閉
し、これによって内燃機関の駆動制御がおこなわれるの
である。

【００２８】本実施の形態では、上述したように、本発
明の「クラッチ装置」を内燃機関の駆動制御装置に用い
た一例を説明したが、その用途としては、例えば、図４
に示すように、アクセル１０２の操作量に応じて所定の
速度で走行する自動車について、アクセル１０２の操作
をすることなく、一定の操作信号に基づいて車載コンピ
ュ−タ（図示しない）が駆動用モ−タ１０１を駆動し、
この駆動用モ−タ１０１のトルクを介して、選択的にス
ロットルバルブ１０５の開閉制御をおこなって自動車の
走行速度を維持する「自動車の定速走行装置」に用いる
ことも可能である。

【００２９】この場合、図１に示すように、クラッチ板
１２０は出力ギア１１０に対しシャフトピン１２１を介
して摺動自在とされているため、クラッチ板１２０とロ
−タ１３０との離脱を円滑におこなうことが可能であ
る。従って、定速走行装置をＯＦＦにしてもクラッチ板
１２０がロ−タ１３０から離脱せず、オペレ−タの意思
に反して定速走行装置の解除ができなくなるといったお
それが無くなり、フェ−ルセ−フの見地より優れた定速
走行装置が提供され得ることになる。

【００３０】また、本実施の形態では、本発明における
「保持手段」をウエ−ブワッシャ１２５によって構成し
ていた（図１，図３参照）。一方、本発明の一つの特徴
は、クラッチ板の保持手段と、出力ギアとクラッチ板の
間のトルク伝達手段とを別に設けることにある。従っ
て、図５に示すように、トルク伝達手段としてシャフト
ピン１２１を用いた状態で、保持手段を適宜代替する構
成を採用してもよい。すなわち、クラッチ板１２０とロ
−タ１３０との間に、クラッチ板１２０を出力ギア１１
０方向に付勢するためのバネや板バネ等の付勢手段１２
５ａを間挿する構成や、クラッチ板１２０と出力ギア１
１０との間に、クラッチ板１２０を出力ギア１１０方向
に付勢するための付勢手段であるバネ１２５ｂや板バネ
１２５ｃを間挿する構成である。いずれの構成であって
も、付勢手段はクラッチ板１２０の付勢の役割のみを担
当し、出力ギア１１０とクラッチ板１２０間のトルク伝
達はシャフトピン１２１が担当するため、付勢手段に高
い剛性を付与する必要がなく、装置の大型化を回避する
ことが可能である。

【００３１】また、図１ないし図３に示すように、クラ
ッチ板１２０とロ−タ１３０との連結は、ロ−タ係合部
１２３とクラッチ板係合部１３１との係合によっておこ
なっていたが、これを従来の技術のようにピン式に代替
したり、他のいわゆる「すべり」形式の接続方法に代替
することも勿論可能である。この場合であっても、クラ
ッチ板１２０はシャフトピン１２１を介して、円滑にロ
−タ１３０から摺動状に離脱可能であるため、オペレ−
タの意思に反して、クラッチ板１２０が非作動位置に戻
らないというおそれがなくなる。

【００３２】本発明の実施の形態によれば、出力ギアの
トルクはシャフトピン１２１を介して確実にクラッチ板
１２０に伝達可能であり、しかもシャフトピン１２１は
クラッチ板１２０を容易に作動位置と非作動位置との間
で摺動可能としている。このためウエ−ブワッシャ１２
５等の保持手段はクラッチ板１２０を出力ギア方向に付
勢して非作動位置に保持するに最低限必要なだけの剛性
を有すれば足りるため、電磁コイル１４０の吸引トルク
もこの保持手段に抗してクラッチ板１２０をロ−タ１３
０に連結し得る最低限の量で足り、この結果電磁コイル
１４０の大型化を回避でき、クラッチ装置自体の大型化
・重量化を回避することが可能となった。

【００３３】

【本発明の効果】本発明によれば、出力ギアのトルクを
確実にクラッチ板へと伝達することが可能であり、しか
もクラッチ板をその作動位置方向に移動させるにあたっ
て装置の大型化を回避することが可能なクラッチ装置が
提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構造を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態において、クラッチ板が作
動位置にある場合の構造を示す断面図である。

【図３】クラッチ板が非作動位置にある場合の詳細な構
造を示す断面図である。

【図４】スロットルバルブの開閉制御の状態を示す模式
図である。

【図５】本発明の実施の形態の変更例を示す模式図であ
る。

【図６】従来のクラッチ装置の構造を示す断面図であ
る。

【図７】従来のクラッチ装置において、クラッチ板が非
作動位置にある場合の詳細な構造を示す断面図である。

【図８】従来のクラッチ装置において、クラッチ板が作
動位置にある場合の詳細な構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１００ 定速走行装置 １１０ 出力ギア １２０ クラッチ板 １２１ シャフトピン １２３ ロ−タ係合部 １２５ ウエ−ブワッシャ １３０ ロ−タ １３１ クラッチ板係合部 １３３ 出力軸連結部 １４０ 電磁コイル １４１ ステ−タ １５０ 出力軸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力ギアと出力軸との間を連結し前記出
   力ギアのトルクを前記出力軸に選択的に伝達するための
   クラッチ装置であって、 前記出力軸に接続される作動位置と前記出力軸に接続さ
   れない非作動位置との間を移動可能とされたクラッチ板
   と、 前記クラッチ板を前記非作動位置方向に付勢して前記非
   作動位置に保持するための保持手段と、 前記保持手段による付勢力に抗して前記クラッチ板を前
   記作動位置に移動するためのクラッチ板移動手段と、 少なくとも前記クラッチ板が前記作動位置にある場合
   に、前記出力ギアと前記クラッチ板との間を一体的に接
   続し前記出力ギアのトルクを前記クラッチ板に伝達する
   べく前記保持手段とは別に設けられたトルク伝達手段
   と、 を有することを特徴とするクラッチ装置
2. 【請求項２】 前記トルク伝達手段は、前記クラッチ板
   を前記作動位置と前記非作動位置との間で摺動可能に前
   記出力ギアに連結するシャフトピンによって構成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ装置。
3. 【請求項３】 前記クラッチ板は、前記作動位置におい
   て、前記出力軸と一体に設けられたロ−タに連結される
   ことによって前記出力軸に接続され、 前記保持手段は、前記クラッチ板と前記ロ−タの間に間
   挿されたウエ−ブワッシャによって構成され、 前記クラッチ板移動手段は、前記クラッチ板を前記ロ−
   タ方向に吸引して前記ロ−タに連結可能な電磁コイルに
   よって構成されていることを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載のクラッチ装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載のクラッチ装置において、 前記出力軸は前記出力ギアから伝達されたトルクを介し
   て内燃機関のスロットルバルブを開閉するものであり、 これによって前記内燃機関の駆動制御がおこなわれるこ
   とを特徴とするクラッチ装置。