JPS58163831A - 車輛用電磁式クラツチのコイル温度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車輌用電磁式クラッチの］イル渇度検出装置
に関し、特に、直接的にコイルの温度変化を検出して加
熱等の防」１を図ることができる車輌用電磁式クラッチ
のコイル編度検出装蹟に関する。

車輌用電磁式クラッチは、クランク軸側のコイルを内蔵
したドライブメンバに対し、極めて小さい間隔のギャッ
プを介して変速機入力側のドリブンメンバを近接嵌合し
、クラッチ電流をコイルに流してドライブメンバを励磁
し、それとドリブンメンバとの間のギャップに電磁粉を
介して磁力線を集中させることで拘束してエンジンの動
力を変速機入力側に伝達し、クラッチ電流を断って上記
ギ１１ツブにおける磁力線による拘束を解いて動力伝達
を遮断し、さらにクラッチ電流を変化してドライブメン
バとドリブンメンバとの闇に滑りを生じさせ、この滑り
を利用してクラッチペダル操作を不要にした発進を行い
、運転操作の容易化を図るものであり、公知技術として
既に知られている。

このような先行技術として、たとえば実公昭３８−１４
０７号公報がある。

この車輛用電磁式クラッチではコイルに流れるクラッチ
電流によりコイルが電気的に発熱したり、摩擦による発
熱で湿度が上昇するものであり、この温度上昇によりコ
イルが加熱する原因となっていた。このため、従来の電
磁式クラッチではコイルに接近した位置にサーミスタ等
の１ｓ温素子を設け、この感温素子がコイルのａｉｔ＊
を電気信号に変換することで温度上昇を監視していた。

しかしながら、この検出方法ではコイルの温度を間接的
にしか検出することができず、コイルの温度が急激に上
昇した場合などには濃度の感知に時間的遅れが生じて加
熱防止動作に迅速に対処することが出来にくいものであ
った。

本発明は上述の欠点に鑑み、コイルに加えられた電圧と
電流を検出し、雨検出信号からコイルの抵抗値を演篩し
て検出し、この抵抗値の変化によリフィルの温度変化を
直接検出することができる車輌用電磁式クラッチの温度
検出装置を提供するものである。

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

本実施例では、電磁式クラッチの一種である電磁粉式ク
ラッチに本発明を具体化させて説明する。

第１図と第２図において、電磁粉式クラッチをトランス
アクスル型の変速機に組付けたものについて具体的に説
明すると、符号１は電磁粉式タラップ、２は前進４段の
変速機、３は終減速機である。

′ｉＩＭ磁粉式クフソり１は密閉構造のクラッチケース
内（・エンジンからのクランク軸５にドライブプレート
６を介してコイル１を内蔵するドライブメンバ８が一体
結合され、変速機２の入力軸９にドリブンメンバー０が
回転方向に一体化すべくスプライン嵌合してギャップ１
１を介し上記ドライブメン、１ バ８に対して近接嵌合しており、このギャップ１１にパ
ウダー室１２から電磁粉を集積するようになっている。

また、ドライブメンバ８にはキャップ１３が一体結合さ
れ、その筒状の端部が入力軸９に遊嵌されてそこにスリ
ップリング１４が付着されると共に、このスリップリン
グ１４とドライブメンバ８との闇にリードｍｘが接続さ
れ、スリップリング１４には第２図に詳記されるように
、リード線Ｙと接続するブラシ１「がホルダ１１により
保持されてコイル７に給電すべく摺接している。

このように構成されることで、クランク軸５と共にドラ
イブプレート６及びドライブメンバ８が回転して、パウ
ダー室１２に封入されている電磁粉は遠心力でドライブ
メンバ８の内周面側に適宜寄せられている。そこで、リ
ード線Ｙからブラシ１６、スリップリング１４、リード
線Ｘを介してコイル１に給電されると、ドライブメンバ
８の励磁によりドリブンメンバ１０の周囲にも矢印のよ
うに磁力線　。

が生じることにより、ギャップ１１内に電磁粉が集積し
てドライブメンバ８とドリブンメンバ１０が一体化され
クランク軸５のエンジン動）〕が入力軸９に伝達される
のである。

次いで変速機２は上記クラッチ１からの入力軸９に第１
速ないし第４速のドライブギヤ１８ないし２１が一体的
に設けられ、この入力軸９に対して出力軸２２が平行に
配設されてそこに上記各ギヤ１８ないし２１と常時噛合
うドリブンギヤ２３ないし２６が回転自在に嵌合し、か
つ隣接する２個のドリブンギヤ２３と２４が同期機構２
１で出力軸２２に結合し、ドリブンギヤ２５と２６が他
の同期機構２Ｂで出力軸２２に結合するようになってお
り、更にこれらの人、出力軸９．２２の間に後進用のギ
ヤ機構２９が設けられている。こうして、チェンジレバ
ーを操作して同期機構２７によりドリブンギヤ２３を出
力軸２２に一体結合することで、入力軸９の動ノＪがギ
ヤ１８と２３で最も減速して出力軸２２に取出されて第
１速が得られ、以下同様にして各賓速が行われる。

また、上記出力軸２２の端部には出力ギヤ３０が設けら
れてこれが終減速機３の差動装置３１におけるリングギ
ヤ３２に噛合っており、これにより変速機２の出力軸２
２の動力が直ちにリングギヤ３２からケース３３、スパ
イダ３４、ビニオン３５を介してサイドギヤ３６に伝達
され、更に車軸３１を介して駆動輪に伝達される。

第３図は本発明の温度検出装置の一実施例を示すブロッ
ク図であり、クラッチコイル７には電圧検出回路４１と
電流検出回路４２が接続してあり、両横出回路４１．４
２の検出信号は演算能力を持つ割算回路４３に入力して
いる。この割算回路４３の出力と基準電圧発生回路４４
の基準信号は比較回路４５に入力しており、比較回路４
５によって比較された出力は保持回路４６に入力してお
り、この保持回路４６の出力で報知回路４８を作動させ
ている。また、保持回路４６にはその機能を復帰させて
次の動作に待機させるためのリセット回路４７が接続し
である。

また、第４図は第３図における具体的な電気回路図であ
り、アナログ式に結合されている。

次に、本実施例の作用を説明する。

前述の様に、ドライブメンバ８からの回転力をドリブン
メンバ１０に伝達するにはコイル７にクラッチ電流を流
さなくてはならないものであるが、このコイル７に印加
されたクラッチ電流の電圧及び電流は電圧検出回路４１
と電流検出回路４２によつて検出され、その検出した出
力信号は割算回路４３に入力して、両信号は割算される
。ここで、電圧と電流との関係により公知の法則Ｒ＝Ｖ
／Ｉが知られている。ただし、Ｒは抵抗値、■は電圧、
■は電流である。ゆえに、コイル１に印加された電圧値
と電流値を割算すれば抵抗値は容易に検出することがで
きる。ここで、コイル７の抵抗値はその温度変化によっ
て変動し、コイル１の抵抗値をＲ【とすれば、 Ｒｔ＝Ｒ（１＋α・Ｔ） の関係が成立する。ここで、αはその材質による特定の
係数、王は湿度である。このことがら、コイル１の抵抗
値の変化によってコイル７の濃度変化をたたらに判断す
ることができる。そして、コイル１の加熱を生ずる直前
の濃度ＴＱが予め知られているならば、この温度Ｔｌｌ
に対応する抵抗値ＲＱを計算式から求めておき、前記割
算回路４３がら検出したコイル７の抵抗値結果と比べて
みて、　　　　　）。

設定し３．ある抵抗値ＲＱより大きくなっていれば加熱
が発生ずる温度付近にまで温度が上昇したと判別するこ
とができる。本実施例で具体的には、この設定しである
抵抗値ＲＱ、及び検出した抵抗値Ｒｔはそれぞれ電位値
に変換してあり、割算回路４３の出力電圧と基準電圧発
生回路４４に入力しており、基準電圧より割算回路４３
で演算した出力電圧が高くなれば比較回路４５は加熱Ｉ
！痕付近にコイル７が温度上昇した判別信号を出力し、
保持回路４６を切換えて比較回路４５の出力を維持させ
る。保持回路４６では比較回路４５からの信号を維持す
るとともに報知回路４８に保持している信号を出力し、
ブザー、ランプ等でコイル７の温度が上昇したことを報
知させる。この保持回路４６では比較回路４５から信号
が入力してからリセット回路４７のリセット信号が入力
するまで報知回路４８を作動させており、これはクラッ
チ電流を切断してクラッチの滑り接続を行うことが多く
、クラッチ電流の変動が必らずしも定常的に行われない
からである。

上述の動作を第４図により詳しく説明すると、コイル７
にはシャント用の抵抗Ｒ１が直列に接続されており、コ
イル７の電圧はそのまま端子間から検出され、コイル７
の電流は抵抗Ｒ１の両端の電圧に変換されて検出される
。コイル１の端子間電圧は可変抵抗Ｒ２によって所定の
係数にまで分圧し、オペアンプＯＰ１で増幅され、この
オペアンプＯＰＩの出力が検出した電圧値にとなる。抵
抗Ｒ１の両端の電圧はオペアンプＯＰ　２で増幅されて
、電流値を検出して電圧値りとして出力する。

この２つの電ｆｆ１に、Ｌはそれぞれアナログの割算回
路に入力するが、この割算回路の出力電圧ＭはＭ＝−に
／Ｌとなり、出力電圧Ｍはコイル７の抵抗値を電圧値に
変換したものであり、この出力電圧ＭはＡベアンプＯＰ
Ｔに入力している。そして、このオペアンプＯＰ丁には
抵抗Ｒ（ｌと可変抵抗Ｒｏで分圧された基準となる電圧
が入力しており、オペアンプＯＰ　７は基準電圧より出
力電圧Ｍの電位が高くなった場合に正電圧を出力する。

すなわち　オペアンプＯＰ７が信号を出力する時にはコ
イル１の温度が加熱濃度に近付き、これ以上クラッチ電
流を流すことは故障の発生の原因となる自前の時期を指
示するものであり、このオペアンプＯＰｔの出力はノア
ゲートＮ０ＲＩ　、２で形成されたフリップフロップに
入力して反転させる。

このためＮ０ＲＩの出力は正となり、トランジスタＴｒ
をオンさせてランプＬ、ｔ−ランジスタＴ「、抵抗Ｒ１
３に電流を通じ、ランプＬを点燈させることでコイル７
の温度ガ限一度以上に上昇したことを視覚により報知す
る。このランプＬは一度コイル７の温度が上昇したなら
ばそのまま点燈を続けるため、クラッチの制御を中断し
てコイル７を冷却させた後にスイッチＳＷを閉じてフリ
ップ７０ツブに復帰用の正電圧を印加すると反転してＮ
０Ｒ１の出力は零となり、トランジスタＴｒはオフする
ことでランプＬは消燈し、次のコイル７のｍ度上昇に待
機する。

本発明は上述の様に構成したので、コイルの温度をその
電圧値と電流値により直接検出することができ、クラッ
チの内部に設けであるため測温出来にくいコイルの温度
を正確かつ迅速に検出、判別できるのでコイルの加熱、
ひいては焼損を防止でき、故障の発生等を未然に防ぐこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した電磁粉式クラッチを示す断
面図、第２図は第１図の７−７線に沿う断面図、第３図
は本発明の一実施例を示す検出装置のブロック図、第４
図は同上の具体的な電気回路図である。 １・・・電磁粉式クラッチ、５・・・クランク軸、６・
・・ドライブプレート、１・・・コイル、８・・・ドラ
イブメンバ、４１・・・電圧検出回路、４２・・・電流
検出回路、４４・・・基準電圧発生回路、４５・・・比
較回路。 特許出願人　　　　　富士重工業株式会社代理人　弁理
士　　　小　橋　信　浮 量　　　　　弁慶上　　　　　村　　井　　　　　進手
続補正書（自発） 昭和５８年　６月２０日 特許庁長官　若　　杉　　和　　夫殿 １、事件の表示 昭和５７年特　許　願　第０４４１６６号２、発明の名
称 車輌用電磁式クラッチのコイル温度検出装置３、補正を
する者 事件との関係　　特　　許　　出願人 東京都新宿区西新宿１丁目７番２号 ４、代理人 ５、補正の対象 （１）　　明細書の特許請求の範囲の―Ｃ）同書、発明
の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書の「特許請求の範囲」の−を別紙のとおり
補正する。 （２）　　明細書の「発明の詳細な説明」の欄において
、■　第２頁第６行の「加熱」を、「過熱Ｊに補正づる
。 ■　第２頁第９行の［車輌用電磁式クラッチは、］のあ
とに、１大別すると空隙形と摩擦形に分けられ、前者は
、」を挿入する。 ■　第３頁第３行の「このような」を、ｒまた後者の摩
擦形のもののＪと補正する。 ■　第３頁第８行、第１６行、第８頁第１５行、第２０
行、第９頁第６行、第１０頁第１８行および第１１頁第
１！ａ行にそれぞれ記載の「加熱］を、おのおの　　　
１１′「過熱」と補正する。 （別紙） ２、特許請求の範囲 クランク軸がドライブプレートを介してドライブメンバ
に結合され、該ドライブメンバに対して唆途機入力軸の
ドリブンメンバを近接嵌合させ、制御装置からのクラッ
チ電流の供給を受けるコイ）ｂ’ｔ１４　　Ｌ、、、電
磁力によってドライブ及びドリブンメンバを一体的に拘
束することで動力伝達する車輌ｍ１ｉｉａ式クラッチに
おいて、コイルに加えられる電圧を検出する電圧検出手
段と、コイルに流れる電流を検出する電流積ζ１１手段
と、雨検出手段からの信号を演算してコイルの抵抗値に
対応した信号を出力する演算手段と、演算手段の出力信
号とコイルの所定温度における抵抗値に対応する信号と
を比較する比較手段とを具備し、コイルの湿度上押に伴
う抵抗値変化を検出することによりコイルの温陳を検出
することを特徴とする車輌用電磁式クラッチのコイル温
度検出装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クランク軸がドライブプレートを介してコイルを内蔵す
   るドあイブメンバに結合され、該ドライブメンバに対し
   てギャップを介して変速機入力軸のドリブンメンバを近
   接嵌合さＭ、前記ギャップに電磁粉を介在させ、制御装
   置からのクラッチ電流を上記コイルに供給し、電磁力に
   よって前記電磁粉を介してドライブ及びドリブンメンバ
   を一体的に拘束することで動力伝達する車輌用電磁式ク
   ラッチにおいて、コイルに加えられる電圧を検出する電
   圧検出手段と、コイルに流れる電流を検出する電流検出
   手段と、雨検出手段からの信号を演算してコイルの抵抗
   値に対応した信号を出力する演算手段と、演算手段の出
   力信号とコイルの所定濃度における抵抗値に対応する信
   号とを比較する比較手段とを具備し、コイルの温度上昇
   に伴う抵抗値変化を検出することによりコイルの濃度を
   検出することを特徴とする車輌用電磁式クラッチのコイ
   ル襦度検出ｉｕｔ。