JPS6335450B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は車輌用電磁式クラツチの制御装置に関
し、特に、変速機の各変速段においてそれぞれク
ラツチを接続、解除させ車速を変化させることが
できる車輌用電磁式クラツチの制御装置に関す
る。

【従来の技術】

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、
公知技術として特開昭53−52849号公報、特開昭
53−102448号公報が、既に知られている。

【発明が解決しようとする課題】

この従来の車輌用電磁式クラツチにおいては、
車速の低下に伴いエンジン回転数が低下してまで
クラツチを直結させたままでおくとエンジンが停
止することになるため、所定車速になるとクラツ
チの接続を解放させるように作用させていた。こ
の場合、クラツチの切断の指令を行うのは車輌に
設けられて予め設定された車速以下になつたとき
に信号を出力する車速スイツチにより行われてい
たが、この車速スイツチでは変速機の変速段位に
関係なく設定車速でのみクラツチの切断を行つて
いた。この動作を第８図により示すと、１速（ロ
ー）から４速（トツプ）ではその歯車比が相違す
ることによりエンジン回転数と車速との関係は定
数の異つた比例関係にあることが判る。設定車速
をV₀とし、このV₀を４速におけるアイドリング
の回転数よりも少し高い回転数に対応する車速と
しておけば、少くとも１〜４速においては車速
V₀においてクラツチを切断するためエンジンの
停止は生じない、しかしながら、１速または２速
の変速段位では比較的高いエンジンの回転数にお
いてクラツチが切断され、それらの変速段位で有
効にエンジンブレーキを作用させることができな
いものであつた。 本発明は上述の欠点に鑑み、変速機の変速段位
を検出する手段と車速を検出する手段により、各
変速段位でクラツチを切断する車速を変更できる
ように構成し、各変速段位で有効にエンジンブレ
ーキを作用させることができる車輌用電磁式クラ
ツチの制御装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本発明は、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、上記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、電磁力によつて上記ドライブおよびドリ
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ツチにおいて、車速を検出す
る手段と、変速機の噛合つている変速段位を検出
する手段とを設け、変速段が低速段になる程にク
ラツチの接続を解除する車速を低速とするように
構成されている。

【実施例】

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はクラツチケース４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１７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およびドライブメンバ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１
６、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らよ
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
おけるリンクギヤ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クギ
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抵
抗４３が接続してあり、トランジスタ４０のコレ
クタとアースの間にも抵抗４４が接続してあり、
これにより逆励磁回路が構成される。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４
６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はアクセルペダル
を踏込んだときオンするアクセルスイツチで、５
１はクラツチを開放させるための信号を入力する
切断信号入力端で、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
チであり、アクセルスイツチ５０と切断信号入力
端５１はナンドゲート５３に接続され、ナンドゲ
ート５３の出力とシフトレバースイツチ５２はナ
ンドゲート５４に接続しており、ナンドゲート５
４の出力は前記バフア４７とノアゲート４８に接
続されている。各スイツチ５０，５２の一端はそ
れぞれ接地してあり、他端にはそれぞれ抵抗５
５，５６を介して正電圧が印加してある。 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の中央にはカム７
４が固着してあり、ブラケツト７０内に固着した
支持杆７６に取付けたアクセルスイツチ５０がカ
ム７４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７
３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５０を押動してアクセルスイツチ
５０をオンさせる。 第５図は変速段位を検出する機構を示すもの
で、変速機２に連結して歯車の噛合わせを操作す
るシフトレバー８０はカバー８１に開口したＨ字
形のガイド開口部８２に挿通してあり、シフトレ
バー８０はこのガイド開口部８２に沿つて揺動で
き、１速、２速、３速、４速をそれぞれ切換える
ことができる。このガイド開口部８２の２速と４
速の位置、および３速と４速の位置にはそれぞれ
接触バー８３，８４が設けてあり、各接触バー８
３，８４の両端には、ばね８５，８６が当接させ
てあり、各接触バー８３，８４の中央に位置して
変速段位検出手段であるマイクロスイツチ８７，
８８が設けてある。また、シフトレバー８０の頂
部にはノブ７７がスイツチを作動させるストロー
ク分だけ揺動自在に連結してあり、このシフトレ
バー８０とノブ７７の間にはシフトレバースイツ
チ５２が介在させてある。このため、変速段位を
変更させるためにノブ７７を握るとノブ７７が揺
動してシフトレバースイツチ５２を必ずオンさせ
ることになる。 第６図は切断信号を発生する回路を示すもの
で、車輛の車速を検出してその車速に比例した周
波数のパルスを発生する車速センサ８９、作動さ
せた時にハイレベルを出力するマイクロスイツチ
８７，８８の出力は切断信号発生回路９０に入力
しており、車速センサ８９の出力は、入力したパ
ルスをその周波数に対応した電圧に変換するｆ−
ｖ変換回路９１に接続してあり、マイクロスイツ
チ８７，８８は比較の対象となる基準電圧を発生
する基準電圧発生回路９２に接続してある。そし
て、ｆ−ｖ変換回路９１と基準電圧発生回路９２
の出力は比較回路９３に接続され、この比較回路
９３の出力が切断信号Ｃとして出力されている。 この変速段位検出手段と切断信号発生回路９０
の動作を説明すると、接触バー８３，８４はシフ
トレバー８０の揺動によつて移動し、それぞれマ
イクロスイツチ８７，８８を作動させてハイレベ
ルの信号を出力させる。この２つのマイクロスイ
ツチ８７，８８の出力信号を組合せることで変速
段位を電気的に判断でき、その組合せは次の表に
示される。

【表】 この変速段位を基準電圧発生回路９２が判別
し、かつ、この変速段位に対応した基準電圧を出
力する。この基準電圧は１速では低く、４速では
高くなるように設定してある。このため、第７図
に示す様に入力する車速センサ８９（ｆ−ｖ変換
回路９１を介して電圧値に車速を変換してある）
からの信号と基準電圧発生回路９２からの信号と
を比較して或る車速の電圧値が基準電圧値よりも
低くなつた時比較回路９３はローレベルからハイ
レベルに信号を切換えることになる。しかも、基
準電圧発生回路９２によつて変速段位ごとにその
電圧値が変化しているので比較回路９３がレベル
を切換える車速が相違し、１速ではV₁で、２速
ではV₂で、３速ではV₃で、４速ではV₄でそれぞ
れ切換えられることになる。 次に、本実施例の作用を説明する。 車速が設定車速V₀以上の時。 切断信号発生回路９０はローレベルの信号を出
力しているので、ナンドゲート５３にはローレベ
ルの信号が印加されているのでアクセルスイツチ
５０のオン・オフに関係無く、ナンドゲート５３
はハイレベルの信号を出力している。このため、
シフトレバー８０を操作せず、シフトレバースイ
ツチ５２がオフしているとナンドゲート５４には
ハイレベルの信号が印加され、ローレベルの信号
を出力することになる。ナンドゲート５４のロー
レベルの信号はノアゲート４８に伝えられるとと
もにバフア４７でローレベルの信号を出力し、ト
ランジスタ４０のベースに印加されてトランジス
タ４０をオンさせている。この状態でクラツチ制
御信号が入力端に入力することでノアゲート４８
はハイレベルの信号を出力し、トランジスタ４１
をオンさせ、コイル７には第３図中ａ→ｂ→ｃ→
ｄの順にクラツチ電流が流れ、電磁粉式クラツチ
１を直結させている（この状態のとき、変速機２
の歯車の噛合いを変えさせるためシフトレバー８
０を操作するとシフトレバースイツチ５２がオン
し、ナンドゲート５４にはローレベルの信号が出
力し、ナンドゲート５４はハイレベルの信号を出
力するため両トランジスタ４０，４１はオフし、
コイル７にはクラツチ電流がａ→ｃ→ｂ→ｅの経
過で流れて逆励磁する）。 車速が設定車速V₀以下になつた時。 切断信号発生回路９０はハイレベルの信号を出
力し、ナンドゲート５３にはハイレベルの信号が
伝えられ、さらにアクセルスイツチ５０がオフす
るとナンドゲート５３はローレベルの信号を出力
し、ナンドゲート５４はハイレベルの信号を出力
する。このため、バフア４７はハイレベルの信号
を出力し、ノアゲート４８はローレベルの信号を
出力してトランジスタ４０，４１をオフさせ、コ
イル７には第３図中においてａ→ｃ→ｂ→ｅの順
に電流が流れる。よつて、コイル７にはクラツチ
直結の状態の定格電流より少い逆極性の電流が流
れることになり、逆励磁電流が流れて電流粉式ク
ラツチ１のドライブメンバ８、ドリブンメンバ１
０に磁性体のヒステリシスによる残留磁気を除去
させることができる。 この設定車速は変速機２の変速段位によつてそ
れぞれV₁、V₂、V₃、V₄と変化し、第７図によつ
て示す様に変速段位が低位になるに従い電磁粉式
クラツチ１が切断される車速は低速となり、それ
ぞれエンジンのアイドル回転数直前で切断され
る。これにより、エンジンブレーキはエンジンの
回転が停止する直前まで有効に作用することにな
る。

【発明の効果】

本発明は上述の様に構成したので、電磁式クラ
ツチを切断させるための設定車速を一律に決め
ず、変速段位ごとに個別に設定車速を定めること
ができるので、それぞれの変速段位でエンジンブ
レーキを有効に作用させることができる。

【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図はアクセペダル付近を示す斜視図、第
５図はシフトレバー付近を示す斜視図、第６図は
設定車速信号を発生する切断信号発生回路を示す
ブロツク図、第７図はこの切断信号発生回路によ
り各変速段位における切断信号を発生する車速を
示すグラフ、第８図は従来における切断信号を発
生する設定車速と各変速段位におけるエンジン回
転数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)

1. 【特許請求の範囲】 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、上記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、電磁力によつて上記ドライブお
   よ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ツチにおいて、 車速を検出する手段と、変速機の噛合つている
   変速段位を検出する手段とを設け、 変速段が低速段になる程にクラツチの接続を解
   除する車速を低速とすることを特徴とする車輌用
   電磁式クラツチの制御装置。