JPS6258935B2

JPS6258935B2 -

Info

Publication number: JPS6258935B2
Application number: JP55109645A
Authority: JP
Inventors: Toshio Takano; Ryuzo Sakakyama
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1980-08-09
Filing date: 1980-08-09
Publication date: 1987-12-08
Also published as: JPS5751530A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は車輌用電磁式クラツチの制御装置に関
し、特に、車輌が設定速度以下で変速機が中立位
置にあるとき、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輌用電
磁式クラツチの制御装置に関する。

車輌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。

この従来の車輌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、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、車輌停車時に中立位置から
ギヤシフトする際、特にエンジンを空吹かしした
時は単にシフトレバースイツチでクラツチ電流を
遮断するだけでは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機における歯車
の噛合せでは、前記慣性体が同期するまでに時間
がかかるため、クイツク操作時にはギヤ鳴きが生
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、車輌の速度が設定
速度以下になつたときで変速機が中立位置にある
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。

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は車速が設定
車速以上になつたときオンする車速スイツチで、
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、車速スイツチ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４７とノアゲー
ト４８に接続されている。

次に、本実施例の作用を説明する。

車速が設定車速以下でギヤが中立位置にある
か、または変速操作が行なわれた場合。

車速スイツチ５１はオフす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４図はクラツチ電流と車速の関係を示すもの
で、車速がV₁以上であり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
直結状態となる。そして、シフトレバースイツチ
５２がオンされると一時逆励磁電流が流れ、ギヤ
が中立位置でシフトレバースイツチ５２がオフす
るとＣのダブルクラツチのための電流が一時流れ
る。変速操作が終了し、シフトレバースイツチ５
２がオフすると再び電磁粉式クラツチで示すクラ
ツチ電流が流れクラツチ電流を直結させる。さら
に、Ｅで示す様に車速が設定車速以下に低下して
ニユートラルスイツチ５０がオンするかまたはシ
フトレバースイツチ５２がオンするとクラツチ電
流は切断され、Ｆで示す逆励磁電流が流れること
になる。

車速が設定車速以上で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、設定車速以上の車速であるた
め車速スイツチ５１はオンでありナンドゲート５
４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。

車速が設定車速以上で、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５３は
ハイレベルの信号を出力している。設定車速以上
の車速であることから車速スイツチ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５５のローレベル信号はバフア
４７とノアゲート４８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。

本発明は上述の様に構成したので、車速が設定
車速以下に低下した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）のギヤ鳴きを
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、設定車速以上で変速
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Ｚ−Ｚ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図はクラツチ電流と車速の関係を示すグ
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

【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
ルを内蔵するドライブメンバに一体結合され、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
的に拘速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、変速機が中立位置にあり、かつ
車輌が設定速度以下の速度になつたときにはクラ
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輌用
電磁式クラツチの制御装置。