JPH08177880A

JPH08177880A - 発進装置

Info

Publication number: JPH08177880A
Application number: JP32867594A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Takagi; 真一高木; Masakazu Kamiya; 昌和神谷; Hideki Ariga; 秀喜有賀
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd; Aisin Corp
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1996-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】車両を繰り返し発進させたときにカップリング
容量が小さくなるのを防止するとともに、発進装置の耐
久性が低くなるのを防止する。【構成】磁気カップリングと、係合時にエンジンの回転
を前記磁気カップリングを介して受けて変速装置に伝達
する発進クラッチ部材１４と、係脱自在に配設され、係
合時にエンジンの回転を直接受けて変速装置に伝達する
変速クラッチ部材１５と、放熱器とを有する。また、前
記磁気カップリングは、互いに異なる磁極を交互に配設
することによって形成された環状の永久磁石３２と、わ
ずかな隙間を置いて該永久磁石３２と対向させて配設さ
れたコイル３３とから成り、該コイル３３と前記放熱器
とが接続される。永久磁石３２とコイル３３との相対的
な回転によって発生させられたうず電流は放熱器に供給
され、該放熱器において熱エネルギーに変換され、放出
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発進装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用の手動変速機においては、
エンジンと変速装置との間に発進装置が配設され、該発
進装置によってエンジンと変速装置とを断続させること
によりトルクを選択的に変速装置に伝達することができ
るようになっている。この場合、前記発進装置において
は、トルクが伝達されるフライホイールと圧力板との間
に乾式単板のクラッチ板が配設され、該クラッチ板に摩
擦板が配設される。そして、前記フライホイール及び圧
力板によりクラッチ板を選択的に挟むことによってフラ
イホイールと圧力板とを係脱させるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の発進装置においては、摩擦板として摩擦係数の高い
ものを使用すると、前記摩擦板を滑らせながらクラッチ
板と圧力板とを係合させることができない。したがっ
て、前記発進装置によってエンジンと変速装置とを接続
したときに、エンジン回転数と変速装置の入力側の回転
数とが瞬間的に等しくなり、ショックが発生してしま
う。

【０００４】これに対して、摩擦板として摩擦係数の低
いものを使用すると、前記摩擦板を滑らせながらクラッ
チ板と圧力板とを係合させることができるので、発進装
置によってエンジンと変速装置とを接続したときに、シ
ョックが発生することはない。ところが、前記発進装置
におけるトルク容量が小さくなるので、摩擦板を複数配
設して多板化する必要がある。その結果、重量が増加し
て変速装置の入力側の慣性が大きくなるとともに、変速
装置の同期機構に加わる負担が大きくなり、変速装置が
同期するまでの時間が長くなってしまう。

【０００５】そこで、エンジンと変速装置とを接続した
ときにショックが発生することがなく、変速装置の同期
機構に加わる負担を小さくして、変速装置が同期するま
での時間を短くすることができる発進装置が提供されて
いる（特願平５−３５５２９９号参照）。該発進装置に
おいては、変速装置の入力軸と変速クラッチ部材とを連
結し、かつ、エンジンの出力軸と発進クラッチ部材とを
連結し、前記変速クラッチ部材と発進クラッチ部材との
間にトルク伝達部材を回転自在に配設し、変速クラッチ
部材と発進クラッチ部材とを係脱自在にするようにして
いる。また、前記エンジンの回転に伴う磁気的抗力によ
って、前記トルク伝達部材を回転させることができるよ
うになっている。

【０００６】この場合、例えば、クラッチペダルをわず
かに踏み込んだ状態を維持して変速クラッチ部材とトル
ク伝達部材とを係合させると、エンジンのトルクが磁気
的抗力によってトルク伝達部材に伝達され、半クラッチ
状態が形成される。また、前記クラッチペダルを元に戻
して、発進クラッチ部材及び変速クラッチ部材とトルク
伝達部材とを係合させると、エンジンのトルクがそのま
ま変速装置の入力軸に伝達され、クラッチ係合状態（ウ
ェルダン）が形成される。

【０００７】この種の発進装置においては、前記磁気的
抗力を発生させるために磁気カップリングを使用してい
る。該磁気カップリングは、エンジンの出力軸側に取り
付けられた永久磁石と、トルク伝達部材側に取り付けら
れ、二次導電材及び該二次導電材の背面に配設されたコ
ア材を備えた被駆動部材とから成る。また、わずかな隙
間（すきま）を置いて永久磁石と二次導電材とを対向さ
せ、前記永久磁石によって発生させられた磁束が二次導
電材を鎖交するようにしている。そして、エンジンから
の回転を伝達して永久磁石を回転させると、二次導電材
を鎖交する磁束の量が変化し、該磁束の変化量に対応し
て二次導電材に電磁誘導によるうず電流が流れる。その
結果、該うず電流と磁束との相互作用によって磁気的抗
力が発生させられ、二次導電材が回転させられる。

【０００８】なお、前記磁気カップリングは、エンジン
の出力軸側に取り付けられた二次導電材と、トルク伝達
部材側に取り付けられた永久磁石とによって構成するこ
ともできる。ところで、前記磁気カップリングにおいて
は、うず電流と磁束との相互作用によって磁気的抗力が
発生させられるようになっているので、うず電流が流れ
ることによって熱（ジュール熱）が発生する。そして、
該熱は自然放熱によって発進装置の外部に放出されるよ
うになっているが、車両を繰り返し発進させていると、
次第に発進装置ケーシング内に熱がこもり、永久磁石に
よる磁束密度が低下し、磁気カップリングによって伝達
することができるトルク容量（以下「カップリング容
量」という。）が小さくなってしまう。また、発進装置
から発進クラッチ部材及び変速クラッチ部材に熱が伝達
されると、摩擦板のフェーシングを構成する樹脂が溶融
させられ、フェーシングを劣化させ、発進装置の耐久性
が低くなってしまう。

【０００９】本発明は、前記従来の発進装置の問題点を
解決して、車両を繰り返し発進させたときにカップリン
グ容量が小さくなるのを防止することができるととも
に、発進装置の耐久性が低くなるのを防止することがで
きる発進装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の発
進装置においては、磁気的抗力によってトルクを伝達す
る磁気カップリングと、係脱自在に配設され、係合時に
エンジンの回転を前記磁気カップリングを介して受けて
変速装置に伝達する発進クラッチ部材と、係脱自在に配
設され、係合時にエンジンの回転を直接受けて変速装置
に伝達する変速クラッチ部材と、放熱器とを有する。

【００１１】また、前記磁気カップリングは、互いに異
なる磁極を交互に配設することによって形成された環状
の永久磁石と、わずかな隙間を置いて該永久磁石と対向
させて配設されたコイルとから成り、該コイルと前記放
熱器とが接続される。本発明の他の発進装置において
は、磁気的抗力によってトルクを伝達する磁気カップリ
ングと、係脱自在に配設され、係合時にエンジンの回転
を前記磁気カップリングを介して受けて変速装置に伝達
する変速クラッチ部材と、制御装置とを有する。

【００１２】また、前記磁気カップリングは、互いに異
なる磁極を交互に配設することによって形成された環状
の永久磁石と、わずかな隙間を置いて該永久磁石と対向
させて配設されたコイルとから成る。そして、前記制御
装置は、コイルと接続され、該コイルから出力される出
力電流を制御する。

【００１３】本発明の更に他の発進装置においては、走
行条件を検出する走行条件検出手段を有する。そして、
前記制御装置は、検出された走行条件に基づいて必要カ
ップリングトルクを演算し、カップリング容量が前記必
要カップリングトルクになるように出力電流を制御する
出力電流制御手段を有する。

【００１４】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、前記のように
発進装置においては、磁気的抗力によってトルクを伝達
する磁気カップリングと、係脱自在に配設され、係合時
にエンジンの回転を前記磁気カップリングを介して受け
て変速装置に伝達する発進クラッチ部材と、係脱自在に
配設され、係合時にエンジンの回転を直接受けて変速装
置に伝達する変速クラッチ部材と、放熱器とを有する。

【００１５】また、前記磁気カップリングは、互いに異
なる磁極を交互に配設することによって形成された環状
の永久磁石と、わずかな隙間を置いて該永久磁石と対向
させて配設されたコイルとから成り、該コイルと前記放
熱器とが接続される。この場合、クラッチペダルを踏み
込むと、発進クラッチ部材及び変速クラッチ部材とトル
ク伝達部材とは解放され、クラッチ解放状態が形成され
る。

【００１６】次に、クラッチペダルを徐々に戻すと、前
記変速クラッチ部材とトルク伝達部材との係合が開始さ
れ、半クラッチ状態が形成される。このとき、磁気的抗
力によってエンジンのトルクが変速装置に伝達される。
続いて、前記変速クラッチ部材の係合が終了すると、発
進クラッチ部材の係合が開始され、該発進クラッチ部材
の係合が終了すると、クラッチ係合状態が形成される。

【００１７】ところで、半クラッチ状態が形成されてい
る間において、永久磁石とコイルとが相対的に回転する
と、該コイルを鎖交する磁束の量が変化し、該磁束の変
化量に対応して電磁誘導によるうず電流がコイルに流れ
る。そして、該うず電流と永久磁石の磁束との相互作用
によって、永久磁石とコイルとの間に磁気的抗力が発生
させられ、回転が伝達される。

【００１８】このとき、前記うず電流は放熱器に供給さ
れ、該放熱器において熱エネルギーに変換され、放出さ
れる。したがって、発進装置ケーシング内に熱がこもる
ことがなくなり、発進クラッチ部材及び変速クラッチ部
材に伝達された熱によってフェーシングが劣化すること
がなくなるので、発進装置の耐久性を高くすることがで
きる。

【００１９】本発明の他の発進装置においては、磁気的
抗力によってトルクを伝達する磁気カップリングと、係
脱自在に配設され、係合時にエンジンの回転を前記磁気
カップリングを介して受けて変速装置に伝達する変速ク
ラッチ部材と、制御装置とを有する。また、前記磁気カ
ップリングは、互いに異なる磁極を交互に配設すること
によって形成された環状の永久磁石と、わずかな隙間を
置いて該永久磁石と対向させて配設されたコイルとから
成る。

【００２０】そして、前記制御装置は、コイルと接続さ
れ、該コイルから出力される出力電流を制御する。この
場合、コイルから出力される出力電流を制御することに
よって、磁気カップリングにおけるカップリング容量を
制御することが可能になるだけでなく、任意のカップリ
ング特性を実現することができる。

【００２１】本発明の更に他の発進装置においては、走
行条件を検出する走行条件検出手段を有する。そして、
前記制御装置は、検出された走行条件に基づいて必要カ
ップリングトルクを演算し、カップリング容量が前記必
要カップリングトルクになるように出力電流を制御する
出力電流制御手段を有する。この場合、エンジンのトル
クよりカップリング容量が大きくなるのを防止すること
ができるので、エンストを起こすのを防止することがで
きる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例に
おける発進装置の断面図である。図に示すように、発進
装置は図示しないエンジンの出力軸（クランクシャフ
ト）１１と図示しない変速装置の入力軸１０との間に配
設され、指令信号に対応して前記エンジンと変速装置と
を断続させる。前記エンジンの回転は発進装置を介して
変速装置に伝達され、該変速装置において変速させら
れ、図示しない差動装置において差動されて図示しない
左右の駆動輪に伝達される。前記変速装置においては、
二つの並列な軸の上に配設された歯数比が異なる複数の
ギヤセットを選択することによって、特定のギヤ比を設
定することができる。

【００２３】前記発進装置においては、前記出力軸１１
に円板状のフライホイール１２を介して発進クラッチ部
材１４が接続される。該発進クラッチ部材１４は、ボル
ト１６によって前記フライホイール１２と共に出力軸１
１の端面に固定されたクラッチハブ１８、該クラッチハ
ブ１８の外周に固定された板ばね１９、及び該板ばね１
９の両面に固定された摩擦板２１から成る。そして、前
記フライホイール１２のボス部２２の外周にはベアリン
グ２４が配設され、該ベアリング２４を介してトルク伝
達部材２６が出力軸１１に対して相対回転自在に支持さ
れる。なお、前記板ばね１９は両摩擦板２１を互いに離
れる方向に付勢して圧縮代を形成する。

【００２４】前記トルク伝達部材２６は、前記ベアリン
グ２４の径方向外方において前記フライホイール１２と
対向させて配設されたクラッチホイール２７、該クラッ
チホイール２７の外周縁部に配設された環状のアウタリ
ング２９、ボルト３０によってアウタリング２９と共に
クラッチホイール２７に固定されたクラッチカバー３
１、前記アウタリング２９の径方向内方においてクラッ
チホイール２７と共に前記発進クラッチ部材１４を挟ん
で配設され、アウタリング２９とリターンスプリング３
６とを介して連結された金属製の中間圧力板３５、及び
前記クラッチカバー３１の径方向内方において中間圧力
板３５と共に変速クラッチ部材１５を挟んで配設された
圧力板３７から成る。前記リターンスプリング３６は中
間圧力板３５とクラッチホイール２７とを互いに離れる
方向に付勢し、発進クラッチ部材１４とトルク伝達部材
２６とを解放する。

【００２５】なお、本実施例においては、ベアリング２
４によってトルク伝達部材２６を出力軸１１に対して相
対回転自在に支持しているが、図示しないベアリングに
よってトルク伝達部材２６を発進装置ケーシング２３に
回転自在に支持するようにしてもよい。また、前記フラ
イホイール１２は強磁性体としての性質を有する。そし
て、該フライホイール１２の外周縁の近傍におけるクラ
ッチホイール２７と対向する面には環状の溝が形成さ
れ、該溝内に非磁性の二次導電材から成る、例えば、３
相のコイル３３が埋設される。該コイル３３は、鉄心３
３ａ及び該鉄心３３ａの周囲に巻装され、互いに絶縁さ
れた巻線３３ｂから成る。

【００２６】一方、クラッチホイール２７の外周縁の近
傍におけるフライホイール１２と対向する面にも環状の
溝が形成され、該溝内に複数対の永久磁石３２が嵌入
（かんにゅう）される。その結果、該永久磁石３２が発
生させた磁束がコイル３３を鎖交する。前記永久磁石３
２は、クラッチホイール２７の円周方向に配列され、Ｓ
極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、…のように互いに異なる磁極が
隣接させられる。なお、前記永久磁石３２として、フェ
ライト磁石、耐熱性の高いサマリウムコバルト磁石等を
使用することができる。

【００２７】ところで、前記エンジンが比較的低速で回
転させられると、出力軸１１を介してフライホイール１
２に回転が伝達され、該フライホイール１２とクラッチ
ホイール２７とが相対的に回転する。その結果、コイル
３３を鎖交する磁束の量が変化し、磁束の変化量に対応
してコイル３３に電磁誘導によるうず電流が流れる。そ
して、該うず電流と永久磁石３２の磁束との相互作用に
よって、前記永久磁石３２とコイル３３との間に磁気的
抗力が発生させられ、クラッチホイール２７が回転させ
られる。

【００２８】なお、前記磁気的抗力は、フライホイール
１２の回転数とクラッチホイール２７の回転数との差に
対応して変化する。この場合、両者間の回転数の差が所
定以上に大きくなると磁気的抗力は小さくなる。前記コ
イル３３に流れるうず電流は、前記出力軸１１の周囲に
配設されたブラシ３４を介して発進装置ケーシング２３
の外部に取り出され、図示しない放熱器に供給されて電
気エネルギーから熱エネルギーに変換され、大気に放出
される。

【００２９】また、前記変速装置の入力軸１０の端部
に、ダンパ４１を介して前記変速クラッチ部材１５が配
設され、中間圧力板３５と対向させられる。前記ダンパ
４１は、前記入力軸１０とスプライン連結されたダンパ
ハブ４５に固定される。前記ダンパ４１は前記発進クラ
ッチ部材１４と変速クラッチ部材１５とを介して入力軸
１０に伝達されるトルクの変動を平滑化するためのもの
であり、変速クラッチ部材１５と連結され、該変速クラ
ッチ部材１５を介してトルクが伝達される第１部材４
２、ダンパハブ４５と連結された第２部材４３、及び第
１部材４２と第２部材４３との間に配設されたダンパス
プリング４４から成る。前記トルクは発進クラッチ部材
１４、変速クラッチ部材１５及びダンパ４１を介して入
力軸１０に伝達され、トルクの変動に対応してダンパ４
１のダンパスプリング４４が伸縮する。

【００３０】また、前記変速クラッチ部材１５は前記第
１部材４２の外周に固定された板４７、及び該板４７の
両面に固定された摩擦板４９から成る。そして、前記圧
力板３７は、その外周縁に形成された突出部５０におい
て、ストラップ５１を介してクラッチカバー３１と連結
される。該クラッチカバー３１は図示しない変速装置側
の端面に支持部５５を有し、該支持部５５によってダイ
ヤフラムスプリング５７が挟持され保持される。該ダイ
ヤフラムスプリング５７は環状体から成り、その外周縁
が前記圧力板３７と当接させられ、内周縁がレリーズベ
アリング５８と当接させられる。なお、５９はボルト６
０によって前記圧力板３７に固定され、前記ダイヤフラ
ムスプリング５７の外周縁を前記圧力板３７に押圧する
ための保持スプリングである。

【００３１】したがって、前記レリーズベアリング５８
が軸方向に移動するのに伴ってダイヤフラムスプリング
５７の外周縁も軸方向に移動することができるので、圧
力板３７によって変速クラッチ部材１５とトルク伝達部
材２６とを係脱したり、発進クラッチ部材１４及び変速
クラッチ部材１５とトルク伝達部材２６とを係脱したり
することができる。

【００３２】前記レリーズベアリング５８は、入力軸１
０を包囲して発進装置ケーシング２３に固定されたスリ
ーブ６３に対して摺動（しゅうどう）自在に配設され、
該スリーブ６３の外周と摺動させられる摺動部材６４、
及びベアリング本体６５から成り、該ベアリング本体６
５のインナレースが軸方向のエンジン側に突出して前記
ダイヤフラムスプリング５７の内周縁と当接させられ
る。

【００３３】また、前記レリーズベアリング５８を軸方
向に移動させるために図示しないレリーズフォークが配
設される。該レリーズフォークの内端は前記レリーズベ
アリング５８の変速装置側の端面と対向させられ、外端
は入力軸１０の方向と垂直の方向に延びて発進装置ケー
シング２３を貫通し、該発進装置ケーシング２３の外部
において図示しないレリーズシリンダのロッドと対向さ
せられる。

【００３４】前記レリーズシリンダは図示しないマスタ
ーシリンダと油路とによって連結され、更に図示しない
クラッチペダルと連結される。したがって、該クラッチ
ペダルを踏み込むと、前記マスターシリンダが作動させ
られ、該マスターシリンダによって発生させられた油圧
を前記レリーズシリンダに供給すると、前記レリーズフ
ォークによってレリーズベアリング５８を図における右
方向に移動させることができる。これに対して、前記ク
ラッチペダルを戻すと、前記レリーズシリンダ内の油圧
をマスターシリンダに供給し、前記レリーズフォークに
よってレリーズベアリング５８を図における左方向に移
動させることができる。

【００３５】ところで、前記ダイヤフラムスプリング５
７が圧力板３７に加える付勢力は、発進クラッチ部材１
４及び変速クラッチ部材１５とトルク伝達部材２６とを
係合させて、エンジンの出力軸１１と変速装置の入力軸
１０との間において十分にトルクを伝達することができ
るだけの力に対応させられる。そして、前記レリーズベ
アリング５８を図における右方向に移動させると、ダイ
ヤフラムスプリング５７の内周縁が同方向に移動し、該
ダイヤフラムスプリング５７が揺動して外周縁が図にお
ける左方向に移動する。その結果、前記ダイヤフラムス
プリング５７の圧力板３７への付勢力は軽減又は解除さ
れるとともに、圧力板３７は図における左方向に移動さ
せられる。

【００３６】これに対して、前記レリーズベアリング５
８を図における左方向に移動させると、ダイヤフラムス
プリング５７の外周縁が圧力板３７を押圧する。そし
て、押圧力が大きくなるに従って、圧力板３７は、ま
ず、変速クラッチ部材１５とトルク伝達部材２６とを係
合させ、次に、発進クラッチ部材１４及び変速クラッチ
部材１５とトルク伝達部材２６とを係合させる。

【００３７】次に、前記構成の発進装置の動作について
説明する。クラッチ解放状態（レアー）においては、前
記クラッチペダルが踏み込まれ、圧力板３７が図におけ
る左方向に移動させられ、発進クラッチ部材１４及び変
速クラッチ部材１５とトルク伝達部材２６とは解放され
る。このとき、変速クラッチ部材１５の摩擦板４９は圧
力板３７とも中間圧力板３５とも接触しない。また、発
進クラッチ部材１４の摩擦板２１は中間圧力板３５とも
クラッチホイール２７とも接触しない。

【００３８】次に、前記クラッチペダルを徐々に戻し、
摩擦板４９と圧力板３７とが、また、摩擦板４９と中間
圧力板３５とが接触すると、前記変速クラッチ部材１５
とトルク伝達部材２６との係合が開始され、半クラッチ
状態が形成される。このとき、前記エンジンはアイドリ
ング状態にあり、前記フライホイール１２が低速で回転
させられているので、磁気的抗力によって該フライホイ
ール１２からクラッチホイール２７にトルクが伝達され
る。この場合、該クラッチホイール２７の回転速度はフ
ライホイール１２の回転速度より低い。このように、前
記クラッチホイール２７に伝達されたトルクは変速クラ
ッチ部材１５を介して前記変速装置に伝達される。

【００３９】また、このとき、レリーズストロークを小
さくしているので、ダイヤフラムスプリング５７が圧力
板３７と摩擦板４９とを、また、摩擦板４９と中間圧力
板３５とを滑らせながらクラッチホイール２７側に移動
し、その後、前記変速クラッチ部材１５とトルク伝達部
材２６との係合を終了する。続いて、レリーズストロー
クを更に小さくすると、リターンスプリング３６の付勢
力に抗して中間圧力板３５がクラッチホイール２７側に
移動し、摩擦板２１と中間圧力板３５とが、また、摩擦
板２１とクラッチホイール２７とが接触し、トルク伝達
部材２６と発進クラッチ部材１４との係合が開始され
る。

【００４０】したがって、前記変速装置を前進１速（前
進時において最もギヤ比が大きい変速段）に設定してお
くと、トルクを変速装置に伝達して車両を発進させるこ
とができる。そして、前記コイル３３に流れるうず電流
は、前記出力軸１１の周囲に配設されたブラシ３４を介
して発進装置ケーシング２３の外部に出力電流として取
り出され、外部において電気エネルギーから熱エネルギ
ーに変換されるので、発進装置ケーシング２３内に熱が
こもらない。したがって、摩擦板２１、４９のフェーシ
ングが熱によって劣化することがなくなるので、発進装
置の耐久性が低くなるのを防止することができる。

【００４１】さらに、前記出力電流をバッテリに充電す
ることによって、オルタネータが不要になる。また、半
クラッチ状態においては、前記磁気的抗力に対応させら
れたトルクを変速装置に伝達することができる。したが
って、該変速装置に伝達されたトルクによって車両をク
リープさせることができるので、登坂路における発進を
容易にすることができる。

【００４２】次に、レリーズストロークを更に小さくす
ると、中間圧力板３５がリターンスプリング３６の付勢
力に抗して摩擦板２１と中間圧力板３５とを、また、摩
擦板２１とクラッチホイール２７とを滑らせながら更に
クラッチホイール２７側に移動する。そして、板ばね１
９の圧縮代がなくなり、トルク伝達部材２６と発進クラ
ッチ部材１４との係合が終了される。

【００４３】そして、前記クラッチ係合状態において
は、発進クラッチ部材１４及び変速クラッチ部材１５と
トルク伝達部材２６とが係合し、フライホイール１２の
回転は発進クラッチ部材１４を介してトルク伝達部材２
６に直接伝達される。したがって、クラッチホイール２
７の回転速度とフライホイール１２の回転速度との間に
差はなく、前記磁気的抗力は発生しない。

【００４４】次に、変速時の発進装置の動作について説
明する。アップシフトを行う場合、変速後のエンジン回
転数は変速前のエンジン回転数より低くなり、ダウンシ
フトを行う場合、変速後のエンジン回転数は変速前のエ
ンジン回転数より高くなる。また、アップシフトを行う
場合は、まず、トルク伝達部材２６と発進クラッチ部材
１４とが解放され、次に、トルク伝達部材２６と変速ク
ラッチ部材１５とが解放される。そして、前記変速装置
の変速段が変更され、再び発進クラッチ部材１４及び変
速クラッチ部材１５とトルク伝達部材２６とが係合させ
られる。このとき、前記永久磁石３２とコイル３３との
相互作用によって係合は円滑に行われる。

【００４５】例えば、車速が一定で、変速前にエンジン
が毎分４０００回転で回転していて、変速後に毎分２５
５０回転になる場合を想定すると、前記相互作用がない
ときは、トルク伝達部材２６と変速クラッチ部材１５と
を係合させていた時点、すなわち、変速前のエンジン回
転数（毎分４０００回転）を慣性によって維持しようと
する。

【００４６】そして、アップシフト時において、普通は
アクセル開度が小さくなるので、エンジン回転数は低下
する。また、変速クラッチ部材１５の回転数は変速後に
毎分２５５０回転になる。したがって、前記トルク伝達
部材２６だけが高い回転数で回転することになるが、前
記相互作用によってトルク伝達部材２６はエンジン回転
数に対応した回転数になるので、発進クラッチ部材１４
及び変速クラッチ部材１５とトルク伝達部材２６とが円
滑に係合させられる。

【００４７】また、ダウンシフトを行う場合も同様に、
発進クラッチ部材１４及び変速クラッチ部材１５とトル
ク伝達部材２６とが円滑に係合させられる。ところで、
前記構成の発進装置においては、磁気カップリングを介
して伝達されるトルクはフライホイール１２の回転数と
クラッチホイール２７の回転数との差に対応して変化
し、任意に設定することはできない。

【００４８】そこで、カップリング容量を制御し、任意
に設定することが可能な第２の実施例について説明す
る。図２は本発明の第２の実施例における発進装置の断
面図、図３は本発明の第２の実施例における制御ブロッ
ク図、図４は本発明の第２の実施例における発進装置の
タイムチャートである。

【００４９】図に示すように、発進装置は図示しないエ
ンジンの出力軸１１と図示しない変速装置の入力軸１０
との間に配設され、指令信号に対応して前記エンジンと
変速装置とを断続させる。前記発進装置においては、円
板状のフライホイール１２がボルト１６によって出力軸
１１の端面に固定され、前記フライホイール１２のボス
部２２の外周にはベアリング２４が配設され、該ベアリ
ング２４を介してクラッチホイール２７が出力軸１１に
対して相対回転自在に支持される。

【００５０】なお、本実施例においては、ベアリング２
４によってクラッチホイール２７を出力軸１１に対して
相対回転自在に支持しているが、図示しないベアリング
によってクラッチホイール２７を発進装置ケーシング２
３に回転自在に支持するようにしてもよい。また、前記
フライホイール１２は強磁性体としての性質を有する。
そして、該フライホイール１２の外周縁の近傍における
クラッチホイール２７と対向する面には環状の溝が形成
され、該溝内に非磁性の二次導電材から成る、例えば、
３相のコイル３３が埋設される。

【００５１】一方、クラッチホイール２７の外周縁の近
傍におけるフライホイール１２と対向する面にも環状の
溝が形成され、該溝内に複数対の永久磁石３２が嵌入さ
れる。該永久磁石３２は、クラッチホイール２７の円周
方向に配列され、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、…のように
互いに異なる磁極が隣接させられる。なお、前記永久磁
石３２として、フェライト磁石、耐熱性の高いサマリウ
ムコバルト磁石等を使用することができる。

【００５２】ところで、前記エンジンが比較的低速で回
転させられると、出力軸１１を介してフライホイール１
２に回転が伝達され、該フライホイール１２とクラッチ
ホイール２７とが相対的に回転する。その結果、コイル
３３を鎖交する磁束の量が変化し、磁束の変化量に対応
してコイル３３に電磁誘導によるうず電流が流れる。そ
して、該うず電流と永久磁石３２の磁束との相互作用に
よって、前記永久磁石３２とコイル３３との間に磁気的
抗力が発生させられ、クラッチホイール２７が回転させ
られる。

【００５３】なお、前記磁気的抗力は、フライホイール
１２の回転数とクラッチホイール２７の回転数との差に
対応して変化する。この場合、両者間の回転数の差が所
定以上に大きくなると磁気的抗力は小さくなる。前記コ
イル３３に流れるうず電流は、前記出力軸１１の周囲に
配設されたブラシ３４を介して発進装置ケーシング２３
の外部のエネルギー調整装置７２に出力電流として取り
出され、図示しない放熱器に供給されて電気エネルギー
から熱エネルギーに変換され、大気に放出される。ま
た、前記エネルギー調整装置７２に供給される前記出力
電流をデューティ制御することによって、前記コイル３
３に流れるうず電流を調整することができる。

【００５４】また、前記変速装置の入力軸１０の端部
に、ダンパ４１を介して変速クラッチ部材７１が配設さ
れる。該変速クラッチ部材７１は、ボルト３０によって
前記フライホイール１２に固定されたバックプレート７
３と対向させられる。前記ダンパ４１は、前記入力軸１
０とスプライン連結されたダンパハブ４５に固定され
る。前記ダンパ４１は前記変速クラッチ部材７１を介し
て入力軸１０に伝達されるトルクの変動を平滑化するた
めのものであり、変速クラッチ部材７１と連結され、該
変速クラッチ部材７１を介してトルクが伝達される第１
部材４２、ダンパハブ４５と連結された第２部材４３、
及び第１部材４２と第２部材４３との間に配設されたダ
ンパスプリング４４から成る。前記トルクは変速クラッ
チ部材７１及びダンパ４１を介して入力軸１０に直列的
に伝達され、トルクの変動に対応してダンパ４１のダン
パスプリング４４が伸縮する。

【００５５】また、前記変速クラッチ部材７１は前記第
１部材４２の外周に固定された板４７、及び該板４７の
両面に固定された摩擦板４９から成る。そして、圧力板
３７は、その外周縁に形成された図示しない突出部にお
いて、クラッチカバー３１と連結される。さらに、前記
クラッチホイール２７の回転を前記第１部材４２に伝達
するためにワンウェイクラッチＦが配設される。該ワン
ウェイクラッチＦのインナレースは前記クラッチホイー
ル２７と一体に形成され、アウタレースは、前記第１部
材４２から軸方向に突出させられた係合部材４２ａとス
プライン係合させられる。前記ワンウェイクラッチＦは
クラッチホイール２７の回転数が第１部材４２の回転数
より高い場合にロックされてトルクを伝達し、クラッチ
ホイール２７の回転数が第１部材４２の回転数より低い
場合にフリーになる。

【００５６】前記クラッチカバー３１は図示しない変速
装置側の端面に支持部５５を有し、該支持部５５によっ
てダイヤフラムスプリング５７が挟持され保持される。
該ダイヤフラムスプリング５７は環状体から成り、外周
縁が前記圧力板３７と当接させられ、内周縁がレリーズ
ベアリング５８と当接させられる。なお、５９はボルト
６０によって前記圧力板３７に固定され、前記ダイヤフ
ラムスプリング５７の外周縁を前記圧力板３７に押圧す
るための保持スプリングである。

【００５７】したがって、前記レリーズベアリング５８
が軸方向に移動するのに伴ってダイヤフラムスプリング
５７の外周縁も軸方向に移動することができるので、圧
力板３７によって変速クラッチ部材７１を係脱すること
ができる。本実施例においては、前記第１の実施例にお
いて得られる効果のほか、次のような効果も有する。

【００５８】すなわち、エネルギー調整装置７２に供給
される出力電流を制御することによって、前記コイル３
３に流れるうず電流を調整することができる。その結
果、カップリング容量を制御することが可能になるだけ
でなく、任意のカップリング特性を実現することができ
る。さらに、前記出力電流のエネルギー調整装置７２へ
の供給を完全に停止させることによって、磁気カップリ
ングを非作動状態にし、トルクの伝達を停止させること
もできる。したがって、前記磁気カップリングを非作動
状態にしたときは自動変速機のニュートラルレンジ状態
を、また、作動状態にしたときは自動変速機の前進レン
ジ状態を形成することができる。

【００５９】その結果、前記第１の実施例における発進
クラッチ部材１４を不要にすることができ、発進装置を
小型化することができる。ところで、電磁誘導を利用し
て伝達される回転の回転数とトルクとは対数関数的に変
化する。例えば、図示しないエンジンがアイドリング状
態にあるときに変速クラッチ部材７１を係合させると、
エンジンによって発生させられたトルクよりカップリン
グ容量が大きくなると、エンストを起こしてしまう。

【００６０】ところが、本実施例においては、回転数が
低い領域において磁気カップリングのカップリング容量
を小さく設定することができるので、エンストを起こし
てしまうことがない。したがって、アイドルアップを行
う必要がなくなる。次に、前記エネルギー調整装置７２
の詳細について説明する。図３において、３３はコイル
であり、該コイル３３において発生させられたうず電流
は、まず、出力電流として６個のダイオードＤから成る
整流回路７６に供給され、該整流回路７６によって整流
される。続いて、前記出力電流はコンデンサＣから成る
平滑回路７７に供給され、該平滑回路７７によって平滑
化される。このように、整流回路７６及び平滑回路７７
によって交流から直流に変換される。

【００６１】ところで、該平滑回路７７とバッテリ８１
とがトランジスタＴｒ１を介して、また、平滑回路７７
と放熱器８２とがトランジスタＴｒ２を介して接続さ
れ、各トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のベースが制御装置
（ＥＣＵ）８０に接続される。該制御装置８０には、ラ
インＬ１を流れる出力電流の電流値Ｉ_R及び電圧値Ｖ_R
が入力される。また、前記制御装置８０には、シフトポ
ジション信号ＳＧ１、レリーズストローク信号Ｓ_S、車
速信号ｖ、スロットル開度信号θ、エンジン回転数信号
Ｎ_e及びブレーキ信号ＳＧ２等が入力される。なお、前
記シフトポジション信号ＳＧ１、レリーズストローク信
号Ｓ_S、車速信号ｖ、スロットル開度信号θ、エンジン
回転数信号Ｎ_e及びブレーキ信号ＳＧ２等は、図示しな
い走行条件検出手段によって検出される。

【００６２】そして、前記制御装置８０がトランジスタ
Ｔｒ１をオンにすることによって、出力電流の電気エネ
ルギーをバッテリ８１に充電することができる。また、
制御装置８０がトランジスタＴｒ２をオンにすることに
よって出力電流を放熱器８２に流し、電気エネルギーを
熱エネルギーに変換することができる。次に、前記構成
のエネルギー調整装置７２の動作について図４のフロー
チャートに基づいて説明する。

【００６３】この場合、車両の走行条件に対応させて磁
気カップリングのカップリング容量を制御することがで
きるようになっている。そのために、エネルギー調整装
置７２は、運転者によって選択されたシフトポジション
がＮ位置であるかどうかを判断し、この判断によって、
車両がニュートラル状態にあるかどうかを判定する。車
両がニュートラル状態にある場合は、運転者が加速を要
求していないか、又は車両を停止させているので、カッ
プリング容量をエンジンのトルクより小さくするために
カップリング容量を最小にする。なお、その時点のエン
ジンのトルクを算出し、カップリング容量をエンジンの
トルクより小さくすることもできる。

【００６４】一方、車両がニュートラル状態以外にある
場合は、走行中であることが分かるので、変速クラッチ
部材７１の状態を判断するためにレリーズストロークを
検出する。その結果、変速クラッチ部材７１がクラッチ
係合状態にある場合は磁気カップリングが使用されない
ので、処理を終了することができる。また、変速クラッ
チ部材７１がクラッチ解放状態にある場合は、車両がニ
ュートラル状態にあり、クラッチペダルが踏み込まれて
いて、運転者が加速を要求していないか、又は車両を停
止させているので、カップリング容量をエンジンのトル
クより小さくするためにカップリング容量を最小にす
る。

【００６５】そして、変速クラッチ部材７１がクラッチ
係合状態にもクラッチ解放状態にもない場合は、半クラ
ッチ状態にあるので、磁気カップリングによってトルク
を伝達する必要がある。そこで、エネルギー調整装置７
２は、シフトポジション信号ＳＧ１、レリーズストロー
ク信号Ｓ_S、車速信号ｖ、スロットル開度信号θ、エン
ジン回転数信号Ｎ_e及びブレーキ信号ＳＧ２等に基づい
て現在のエンジンのトルクを算出し、磁気カップリング
において伝達が必要とされるトルク（以下「必要カップ
リングトルク」という。）を演算する。そして、エネル
ギー調整装置７２の図示しない出力電流制御手段は、カ
ップリング容量が必要カップリングトルクになるように
出力電流を制御して、要求カップリング容量を出力す
る。ステップＳ１シフトポジション信号ＳＧ１によってシ
フトポジションがＮであるかどうかを判断する。シフト
ポジションがＮ位置である場合はステップＳ３に、シフ
トポジションがＮ位置でない場合はステップＳ２に進
む。ステップＳ２レリーズストローク信号Ｓ_Sによってレ
リーズストロークを検出する。ステップＳ３磁気カップリングのカップリング容量を
最小にする。ステップＳ４変速クラッチ部材７１がクラッチ係合状
態にあるかどうかを判断する。クラッチ係合状態にある
場合は処理を終了し、クラッチ係合状態にない場合はス
テップＳ５に進む。ステップＳ５変速クラッチ部材７１がクラッチ解放状
態にあるかどうかを判断する。クラッチ解放状態にある
場合はステップＳ３に進み、クラッチ解放状態にない場
合はステップＳ６に進む。ステップＳ６シフトポジション信号ＳＧ１、レリーズ
ストローク信号Ｓ_S、車速信号ｖ、スロットル開度信号
θ及びエンジン回転数信号Ｎ_eを入力する。ステップＳ７必要カップリングトルクを演算する。ステップＳ８要求カップリング容量を出力する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における発進装置の断面
図である。

【図２】本発明の第２の実施例における発進装置の断面
図である。

【図３】本発明の第２の実施例における制御ブロック図
である。

【図４】本発明の第２の実施例における発進装置のタイ
ムチャートである。

【符号の説明】

１１出力軸１４発進クラッチ部材１５、７１変速クラッチ部材１６ボルト１８クラッチハブ１９板ばね３２永久磁石３３コイル８０制御装置８２放熱器

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【手続補正書】

【提出日】平成７年１月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

フロントページの続き (72)発明者有賀秀喜東京都千代田区外神田２丁目19番12号株式会社エクォス・リサーチ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気的抗力によってトルクを伝達する磁
気カップリングと、係脱自在に配設され、係合時にエン
ジンの回転を前記磁気カップリングを介して受けて変速
装置に伝達する発進クラッチ部材と、係脱自在に配設さ
れ、係合時にエンジンの回転を直接受けて変速装置に伝
達する変速クラッチ部材と、放熱器とを有するととも
に、前記磁気カップリングは、互いに異なる磁極を交互
に配設することによって形成された環状の永久磁石と、
わずかな隙間を置いて該永久磁石と対向させて配設され
たコイルとから成り、該コイルと前記放熱器とを接続し
たことを特徴とする発進装置。
【請求項２】磁気的抗力によってトルクを伝達する磁
気カップリングと、係脱自在に配設され、係合時にエン
ジンの回転を前記磁気カップリングを介して受けて変速
装置に伝達する変速クラッチ部材と、制御装置とを有す
るとともに、前記磁気カップリングは、互いに異なる磁
極を交互に配設することによって形成された環状の永久
磁石と、わずかな隙間を置いて該永久磁石と対向させて
配設されたコイルとから成り、前記制御装置は、コイル
と接続され、該コイルから出力される出力電流を制御す
ることを特徴とする発進装置。
【請求項３】走行条件を検出する走行条件検出手段を
有し、前記制御装置は、検出された走行条件に基づいて
必要カップリングトルクを演算し、カップリング容量が
前記必要カップリングトルクになるように出力電流を制
御する出力電流制御手段を有する請求項２に記載の発進
装置。