JPS6256010B2 - - Google Patents

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JPS6256010B2
JPS6256010B2 JP55137221A JP13722180A JPS6256010B2 JP S6256010 B2 JPS6256010 B2 JP S6256010B2 JP 55137221 A JP55137221 A JP 55137221A JP 13722180 A JP13722180 A JP 13722180A JP S6256010 B2 JPS6256010 B2 JP S6256010B2
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switch
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gear
coil
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Ryuzo Sakakyama
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Fuji Heavy Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車輛用電磁式クラツチの制御装置に関
し、特に、変速機が中立位置でエンジンが加速さ
れていない時には、コイルに逆励磁電流を流すこ
とによつて残留磁気を除去することができる車輛
用電磁式クラツチの制御装置に関する。
車輛用電磁式クラツチは、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
い間隔のギヤツ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、クラツチ電流をコイルに
流してドライブメンバを励磁し、それとドリブン
メンバとの間のギヤツプに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、クラツチ電流を断つて上記ギヤツプにおけ
る磁力線による拘束を解いて動力伝達を遮断し、
さらにクラツ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間に滑りを生じさせ、この滑
りを利用してクラツ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。
この従来の車輛用電磁式クラツチにおいては、
変速機の歯車の噛合せを円滑に行うため、設定車
速以上の場合変速の中立位置で一度クラツチ電流
を流し、一般のマニユアルクラツチ車と同様にダ
ブルクラツチ操作を行うのが一般的な制御方法で
あつた。そして、クラツチ電流の遮断はシフトレ
バー内にスイツチを組込み、ギヤシフトにおける
シフトレバーを操作する力でこのスイツチを作動
させることにより変速時期を検出し、これによつ
て制御回路を作動させていた。このため、車輛停
止時に中立位置からギヤシフトする際、特にエン
ジンを空吹かしした時の様な加速状態後には単に
シフトレバースイツチでクラツチ電流を遮断し、
逆励磁電流を流すだけではスイツチ動作からギヤ
シフトまでの時間が短いため十分な逆励磁効果が
得られず被同期側の慣性体を同期させる操作力の
他にクラツチの磁性体の残留磁気により生ずるド
ラツグトルクに抗した操作力が必要となり、変速
操作力が大きくなるという欠点を有していた。ま
た、シンクロ機構を持たない変速段における歯車
の噛合せでは、前記慣性体が同期するまでに時間
がより長くかかるため、クイツク操作時にはギヤ
嗚きが生じ、甚だしい時には操作不能になること
さえあつた。
本発明は上述の欠点に鑑み、変速機が中立位置
で、かつ、エンジンが加速されていない時には、
クラツチ電流を遮断するとともに逆方向の電流を
通じさせ、すなわち逆励磁を行い、クラツチ本体
のヒステリシスより生ずる残留トルクを除去し、
被同期側の引ずりを除去して同期を円滑に行うこ
とができる車輛用電磁式クラツチの制御装置を提
供するものである。
また、エンジン加速時の変速では従来通りダブ
ルクラツチ操作を行えることを特徴としている。
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、電磁式クラツチの一種である電
磁粉式クラツ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、電磁粉式クラツチを
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は電磁粉式クラ
ツチ、２は前進４段の変速機、３は終減速機であ
る。
電磁粉式クラツチ１は密閉構造のクラツチケー
ス内で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７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１０が回転方向に一体化すべくスプ
ライン嵌合してギヤツプ１１を介し上記ドライブ
メンバ８に対して近接嵌合しており、このギヤツ
プ１１にパウダー室１２から電磁粉を集積するよ
うになつている。また、ドライブメンバ８にはギ
ヤツプ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ツプリング１４が
付着されると共に、このスリツプリング１４とド
ライブメンバ８との間にリード線Ｘが接続され、
スリツプリング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１６がホルダ１
７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に封入する電磁粉は遠
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、
スリツプリング１４、リード線Ｘを介してコイル
７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、ギヤツプ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のエンジン動力が
入力軸９に伝達されるのである。
次いで変速機２は上記クラツチ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２７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２８で出力軸２２に結合するようにな
つており、更にこれらの入、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、チエンジレバーを操作して同期装置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の動力がギヤ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、以下同様にして各変速が行われる。
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に噛合つており、これによ
り変速機２の出力軸２２の動力が直ちにリングギ
ヤ３２からケース３３、スパイダ３４、ピニオン
３５を介してサイドギヤ３６に伝達され、更に車
軸３７を介して駆動輪に伝達される。
第３図は制御回路の構成を示すもので、前記コ
イル７の両端にはそれぞれPNP型のトランジスタ
４０とNPN型のトランジスタ４１が直列に接続
され、トランジスタ４０のエミツタは電源に接続
され、トランジスタ４１のエミツタは接地してあ
る。そして、コイル７の両端間にはダイオードと
抵抗により成る転流回路４２が接続してあり、電
源とトランジスタ４１のコレクタとの間には逆励
磁用の抵抗４３が接続してあり、トランジスタ４
０のコレクタとアースの間にも逆励磁用の抵抗４
４が接続してある。各トランジスタ４０，４１の
ベースには抵抗４５，４６が接続してあり、抵抗
４５にはバフア４７が、抵抗４６にはノアゲート
４８の出力がそれぞれ接続してある。そして、バ
フア４７の入力端とノアゲート４８の一方の入力
端とは相互に接続してあり、ノアゲート４８の他
方の入力端４９にはクラツチ制御信号が入力す
る。また、５０は変速機２が中立位置のときオン
するニユートラルスイツチで、５１はエンジンが
加速状態になつたときオンするクラツチホールド
スイツチで、本実施例ではアクセルペダルによつ
て作動されるクラツチホールドスイツチであり、
５２はシフトレバーに設けられて変速操作時にオ
ンとなるシフトレバースイツチである。各スイツ
チ５０，５１，５２の一端は接地されており、ニ
ユートラルスイツチ５０の他端はインバータ５３
を介してナンドゲート５４に、クラツチホールド
スイツチ５１の他端はナンドゲート５４にそれぞ
れ接続されている。シフトレバースイツチ５２の
他端はナンドゲート５５に接続され、ナンドゲー
ト５４の出力もナンドゲート５５に接続されてお
り、各スイツチ５０，５１，５２の他端には抵抗
５６，５７，５８を介して正電位が印加されてい
る。そして、ナンドゲート５５の出力はバフア４
７とノアゲート４８に接続されている。
次に、第４図はアクセル機構付近を示すもので
あり、車体に固定されるブラケツト７０は薄肉板
金で折曲げ形成されており、このブラケツト７０
には支軸７１が回転自在に軸支してあり、支軸７
１にはコ字形をしたアーム７２が固着してあり、
アーム７２の先端にはアクセルペダル７３が取付
けてある。また、前記支軸７１の中央には一対の
カム７４，７５が間隔を置いて固着してあり、ブ
ラケツト７０内に固着した支持杆７６に取付けた
一対のアクセルスイツチ７７とクラツチホールド
スイツチ５１がそれぞれカム７４，７５に対向さ
せてある。このアーム７２は図示しないばねによ
つて常時図中時計方向に付勢されており、アクセ
ルペダル７３を足で踏込むことにより、反時計方
向に回動されるものである。そして、第４図中に
おいて、アクセルペダル７３はで示す位置が通
常の停止した状態で、アクセルペダル７３は踏込
まれていない。アクセルペダル７３を少し踏込ん
だ状態のの位置でカム７４がアクセルスイツチ
７７を押動してアクセルスイツチ７７をオンさ
せ、さらにアクセルペダル７７を踏込み図中の
位置のその全行程の１／４〜１／３程度のときカ
ム７５がクラツチホールドスイツチ５１を押動し
てクラツチホールドスイツチ５１をオンさせる。
次に、本実施例の作用を説明する。
アクセルペダル７３が踏まれずギヤが中立位置
にあるか、または変速操作が行われた場合。
クラツチホールドスイツチ５１はオフしている
ためナンドゲート５４にはハイレベルの信号が入
力し、ニユートラルスイツチ５０のオン、オフに
よつてナンドゲート５４はハイあるいはローレベ
ルの信号を出力する。また、シフトレバー５２は
オンするのでナンドゲート５５にはローレベルの
信号が伝えられる。上記一方の条件でナンドゲー
ト５５はハイレベルの信号を出力し、トランジス
タ４０，４１をオフさせ、第３図中ａ→ｃ→ｂ→
ｅの順に電流を流して、コイル７に逆励磁の電流
を流すことになる。このため、ドライブメンバ８
によるドリブンメンバ１０の引きずりが生じなく
なり、同期が早められて、歯車の噛合せは円滑に
行うことができる。
第５図はクラツチ電流と変速の関係を示すもの
で、変速操作が行われないときはＡの様に規定の
電流Imが流れクラツチは直結状態となつてい
る。そして、シフトレバースイツチ５２がオンさ
れるとＢの様に一時逆励磁電流が流れる。変速操
作が終了し、シフトレバースイツチ５２がオフす
ると再びＣの様に規定電流Imが流れクラツチ電
流を直結させる。
アクセルペダル７３が踏込まれており、変速操
作が行われた場合。
シフトレバースイツチ５２がオンされ、ナンド
ゲート５５にはローレベルの信号が入力され、ナ
ンドゲート５５はハイレベルの信号が出力され
る。このため、トランジスタ４０，４１のエミツ
タ・ベース間には電圧が印加されず、両トランジ
スタ４０，４１はオフとなり、電流は第３図中ａ
→ｃ→ｂ→ｅの順に流れ、コイル７には逆励磁電
流が流れる。また、アクセルペダル７３が踏込ま
れて加速状態にあるためクラツチホールドスイツ
チ５１はオンでありナンドゲート５４にはローレ
ベルの信号が印加され、ナンドゲート５４がハイ
レベルの信号を出力する。そして、ニユートラル
時にシフトレバースイツチ５２を一時オフにする
とナンドゲート５５はローレベルの信号を出力
し、前述と同様にトランジスタ４０，４１をオン
させてコイル７に電流を通じて従来通りダブルク
ラツチの動作が可能となる。
この動作を第５図により説明すると、Ｄにおい
てシフトレバースイツチ５２がオンするとただち
にコイル７には、逆励磁の電流が流れる。この逆
励磁の電流はシフトレバースイツチ５２がオンし
ている間中続き、ニユートラルスイツチ５０がオ
ンしている時にＪに示す様にシフトレバースイツ
チ５２をオフさせれば、そのオフしている間だけ
Ｅで示すダブルクラツチの電流が流れることにな
る。さらに、変速段操作が終了し、ニユートラル
スイツチ５０、シフトレバースイツチ５２のいず
れもがオンとなつたときにはＦで示す様に規定の
電流Imが流れ電磁粉式クラツチ１は直結する。
アクセルペダル７３が踏込まれ、変速操作が行
われずギヤが中立位置にある場合。
変速機２は中立位置にあるためニユートラルス
イツチ５０はオンであり、インバータ５３にはロ
ーレベルの信号が印加されており、インバータ５
３はハイレベルの信号を出力している。アクセル
ペダル７３が踏込まれているためクラツチホール
ドスイツチ５１はオンであり、ナンドゲート５４
にはローレベルの信号が入力され、ニユートラル
スイツチ５０のオン、オフに関係なくナンドゲー
ト５４はハイレベルの信号を出力している。変速
操作が行われていないのでシフトレバースイツチ
５２はオフであり、ナンドゲート５５にはハイレ
ベルの信号が入力され、よつてナンドゲート５５
はローレベルの信号を出力する。ナンドゲート５
５のローレベル信号はバフア４７とノアゲート４
８に伝えられ、バフア４７はローレベルの信号を
トランジスタ４０のベースに印加してトランジス
タ４０をオンさせる。次いで、ナンドゲート５５
の信号がローレベルの時ノアゲート４８を開き入
力端４９に入力し、このクラツチ制御信号がロー
レベルであるときノアゲート４８はハイレベルの
信号を出力してトランジスタ４１をオンさせる。
一般に設定車速以上でクラツチ制御信号はローレ
ベルであり、発進時にはクラツチ制御信号をロー
レベル、ハイレベルと切換えることにより徐々に
増加する電流特性を得る。これにより、電流は第
３図中ａ→ｂ→ｃ→ｄの順に流れてコイル７に所
定のクラツチ電流を流すことになり、前述の様に
クランク軸５のエンジン動力が入力軸９に伝達さ
れることになる。
なお、本実施例ではエンジンの加速状態をアク
セルペダルの踏込量によつて検出しているが、こ
の実施例に限定されることなく、例えばキヤブレ
タの吸入管に設けた負圧スイツチ、ソレノイドバ
ルブの開度を検出するソレノイドスイツチ等によ
つて実施することができる。
本発明は上述の様に構成したので、エンジンが
加速されないときで変速操作を行う時には直ちに
コイルに逆励磁電流を流すことができ、残留磁気
を除去させることで引きずりなどを起こすことも
なく、変速時（特に停車時）のギヤ嗚きを防止で
きるとともに、変速のための操作力を軽減させる
ことができる。また、エンジンが加速状態で変速
操作時にはダブルクラツチ動作を行うことがで
き、従動体との同期を速かに行うことができるも
のである。
【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ツチ
を示す断面図、第２図は第１図の―線に沿う
断面図、第３図は本発明の一実施例を示す電気回
路、第４図はアクセル機構を示す斜視図、第５図
はクラツチ電流と各信号との関係を示すグラフで
ある。 １…電磁粉式クラツチ、５…クランク軸、６…
ドライブプレート、７…コイル、８…ドライブメ
ンバ、９…変速機入力軸、１０…ドリブンメン
バ、１１…ギヤツプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ クランク軸がコイルを内蔵するドライブメン
    バに結合され、該ドライブメンバに対してギヤツ
    プを介して変速機入力軸のドリブンメンバを近接
    嵌合させ、制御装置からのクラツチ電流を上記コ
    イルに供給し、電磁力によつ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
    る車輛用電磁式クラツチにおいて、変速機が中立
    位置で、かつエンジンが加速状態以外のときには
    クラツチ内の残留磁気を除去させるために逆極性
    の電流を流して逆励磁させることを特徴とする車
    輛用電磁式クラツチの制御装置。
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