JPS6127787A - 車両用自動クラツチの保護方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は半クラツチ状態の継続等により発生する発熱
から装置を保護する車両用自動クラッチの保護方法に関
するものである。

（従来の技術） 周知のように、自動二輪車等の車両において、内燃機関
の駆動力を駆動機構に伝達する動力伝達系に、自動クラ
ッチが備えられている。この自動クラッチは例えば遠心
力を利用して回転速度が上昇すると、一対のクラッチ板
を徐々に摺接させ、そめクラッチ板の摩擦力で内−機関
が出力する動力を駆動機構に伝達して、急激な負荷が内
燃機関にかからないようにし円滑な動力の伝達ができる
ようにしている。このように、自動的にクラッチの断続
が行なわれるから、発進時の面倒な操作や変速時のクラ
ッチ操作を省き、運転者の負担を軽減している。

（発明が解決しようとする問題点） この種の自動クラッチは回転速度に応じてクラッチ圧が
上昇し、所定の回転速度に達したときに一対のクラッチ
板が接続するようになっており、所定値まではクラッチ
圧が弱く半クラツチ状態である。このようにクラッチ圧
は回転速度に応じて自動的に変化するので、回転速度が
低いと半クラツチ状態が継続することが多くなる。

この半クラツチ状態では入力側と出力側とのクラッチ板
間のすべり量が大きく、これにより発熱量が大きくなり
、クラッチ焼けが発生したり、装置内に蓄熱するおそれ
がある。

この発明はかかる実情を背景にしてなされたもので、半
クラツチ状態の継続による発熱を抑えクラッチを保護す
るようになした車両用自動クラッチの保護方法を提供す
るに６とを目的としている。

（問題点を解決するための手段） この発明は前記の目的を解決するため、内燃機関の動力
伝達系に備えられた自動クラッチの出力側回転速度と入
力側回転速度との差、またはこの回転速度の差に基づく
エネルギ量を検出し、回転速度の差またはエネルギ量が
設定値に達すると制御信号を発生し、クラッチの発熱を
抑えるように制御することを特徴としている。

（作用） この発明は、自動クラッチの出力側回転速度と、入力側
回転速度とを検出し、この回転速度の差またはこの差に
基づくエネルギ量から、半クラフチの運転状態が継続等
による発熱量が設定値以上になると、制御信号を発生し
て点火系、燃料供給系または動力伝達系等を制御して自
動クラッチの発熱を抑え、クラッチ焼けや装置内に蓄熱
しないようにする。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図はこの発明の構成を示す概略図である。

図において符号ｌは自動二輪車に搭載された内燃機関、
２は無段変速機、３は自動クラッチ、４は駆動機構で、
これらは動力伝達系を構成している。前記無段変速機２
は例えばトロイダル形無段変速機またはＶベルト無段変
速機等が用いられる。そして、自動クラッチ３は例えば
自動遠心クラッチが用いられる。このクラッチは遠心力
によるクラッチ圧で摺接する一対のクラッチ板３ａ。

３ｂを有しており、入力側クラッチ板３ａは無段変速機
２に、出力側クラッチ板３ｂが駆動機構４に接続されて
いる。

この自動クラッチ３の入力側、出力側にはそれぞれクラ
ッチ板３ａ、３ｂの回転速度を検出する回転速度検出手
段５，６が配設されている。それぞれの回転速度検出手
段５，６から出力される回転速度信号は差分演算手段７
に入力され、この差分演算手段７で演算される。この演
算結果は入力側と出力側との回転速度の差、即ちクラッ
チのすべりであり、回転速度差は積分手段８で積分して
時間当りのすべり量、即ちクラッチ発熱量を求める。

このクラッチ発熱量は比較手段９で設定手段１０に記録
されている設定発熱量と比較され、クラッチ発熱量が設
定発熱量を越えるとき、制御信号が駆動手段１１に出力
される。

この駆動手段１１は制御信号に基づき、自動クラッチ３
のクラッチ板３ａ、３ｂのすべりによるクラッチ発熱量
を抑えるように車両に備えられた装置を作動する。

例えば、点火系の制御として点火コイルの一次側を接地
にして点火火花を失火させ、またキルスイッチを自動的
に操作して点火信号の発生を停止して内燃機関の運転を
停止する。また、点火信号の発生を遅らせる点火時期の
制御を行ない゛内燃機関の回転速度を低下させる。

さらに、燃料供給系の制御としてモータ等で気化器のス
ロットルを閉じて空気の吸入量を遮断し、また燃料の供
給自体を遮断し運転を停止する。あるいは動力伝達系に
おいては、Ｖベルト無段変速機を配設した場合に可動プ
ーリを作動し、トロイダル形無段変速機の場合はパワー
ローラを作動して変速比を変え、入力側のクラッチ板３
ａの回転速度を下げる等の制御を行なう。これらの制御
は油圧機構、空気圧機構および電気的機構等で可動プー
リまたはパワーローラを作動させるようにする。

なお、前記差分演算手段７．積分手段８、比較手段９お
よび設定手段１０はマイクロコンピュータで構成しても
よいし、電子回路で構成してもよい。

第２図乃至第４図はこの発明をトロイダル形無段自動変
速機に適用した具体的な実施例を示すもので、第２図は
断面図、第３図は第２図のｍ−■断面図、第４図は第３
図の平面図である。

図において符号ｌは自動二輪車に搭載された内燃機関で
、この内燃機関１のエンジンケース２１にはピストン２
２により駆動されるクランク軸２３と、後輪２４を懸架
する車軸２５が回動有能に軸支されている。クランク軸
２３の一方の端部には発電機２６が設けられ、他端部に
はワンウェイクラッチ２７が設けられている。このワン
ウェイクラッチ２７はスタータモータ２８と連結軸２９
を介して連結されている。

クランク軸２３の先端部にはトロイダル形無段自動変速
機２が配設され、内燃機関ｌの動力を変速して、後段に
配設された自動クラッチ３を介して駆動機構４の車軸２
５へ伝達され、これらで動力伝達機構を構成している。

トロイダル形無段自動変速機２のハウジング３０内には
、入力軸３１と出力軸３２が回動可能に軸支されている
。出力軸３２には出力ギヤ３３がキー係合され、タイミ
ングベルト３４を介して自動クラッチ３のクラッチギヤ
３５と連結されている。

入力軸３１にはカムプレート３６が一体転可能に配設さ
れ、コロ３７を介して入力ディスク３８に動力が伝達さ
れる。入力ディスク３８は入力軸３１に遊合され、出力
ディスク３９はこの入力ディスク３８に対向して配設さ
れている。入力ディスク３８と出力ディスク３９には対
向して回転曲面が形成され、回転曲面間には一対のパワ
ーローラ４０が配設されている。出力ディスク３９の軸
部には出力ギヤ４１が圧入され、出力軸３２の入力ギヤ
４２と噛合している。

前記パワーローラ４０は第３図に示すように、回転曲面
に対向して係合するトロイダル状凸面を有し、それぞれ
ローラ軸４３に回動可能に設けられ、このローラ軸４３
はそれぞれトラニオン４４に回転可能に軸支されている
。このパワーローラ４０は入力ディスク３８からの動力
を介して出力ディスク３９に伝達するとともに、両ディ
スク３８．３９の回転比、即ち変速比を制御する。

この実施例では変速比Ｇは、 Ｇ＝Ｎ２／−Ｎｌ＝Ｒ１／Ｒ２で表わされる。

但し、Ｎ１は自動クラッチ３の入力側回転速度、Ｎ２は
出力側回転速度、またＲ１は入力ディスク３８の回転半
径：Ｒ２は出力ディスク３９の回転半径である。

トラニオン４４は鉛直方向に配設され、上下に配設され
た支持部材４５．．４Ｂに保持されて、上下方向に借か
に移動可能になっている。この上支持部材４５は上ボス
ト４７を、下支持部材４６は下ポスト４８を介してそれ
ぞれハウジング３０に支持されている。

そしてトラニオン４４の上部には連結部材４９が螺合さ
れ、この連結部材４９にさらにボルト部材５０が圧入さ
れている。ボルト部材５０には台形ネジが刻設されてお
り、ボルト部材５０にはナツト部材５１が螺合されてい
る。

このナツト部材５１の回転によりトラこオン４４がピボ
ット軸方向Ｘに少量移動する。これにより、パワーロー
ラ４０がピボット軸方向Ｘに偏位するので周知の自動変
速作用が生じ、パワーローラ４０、従ってトラニオン４
４がピボット軸周りに回動する。この回動の方向はナツ
ト部材５１を追うように回動するので、ボルト部材５０
の台形ネジのリードにつれてトラニオン４４の偏位が元
に戻る。そして、中立位置に復帰した時、即ちパワーロ
ーラ４０の回転軸芯Ｙと入力軸芯とが交差する状態に復
帰した時にパワーローラ４０の回転が止り所望の回転比
が得られる。

ナー／ト部材５１を回動する作動機構は第４図に示すよ
うに構成されている。即ち、回転軸５２が入力軸３１と
同軸方向に配設され、ガイド５３は回転軸５２上を螺動
するようになっている。ナツト部材５１はリンク５４を
介してガイド５３と連結されている。回転軸５２の端部
にはホイールギヤ５５が設けられ、サーボモータ５６の
ウオームギヤ５７と噛合している。このサーボモータ５
６の正逆回転により、ガイド５３が回転軸５２上を移動
して、ナツト部材５１を正逆回転させる。

前記自動クラッチ３はそのクラッチ軸５８がエンジンケ
ース２１に回動可能に軸支され、このクラッチ軸５８に
前記クラッチギヤ３５が遊合している。クラッチギヤ３
５にはクラッチアウタ５９が一体回転可能に鰻（すられ
、その内側にはクラッチセンタ６０がクラッチ軸５８と
一体回転可能に配設され、両者はそれぞれに軸方向に移
動可能に係合されたクラッチ板６１．６２の摺接による
摩擦力でクラッチの接続が行なわれる。このクラッチ板
６１．６２の接合はクラッチアウタ５９に配設した遠心
ローラ６３がクラッチアウタ５９の回転に伴なう遠心力
に応じて外方へ移動し、クラッチ板６１．６２を軸方向
へ押動することにより行なわれる。第２図は自動クラッ
チ３の右半分は遠心ローラ６３が外方へ移動したクラッ
チ接続状態を、左側半分は遠心ローラ６３が内方に位置
するクラッチ切断状態を示している。

前記駆動機構４の車軸２５には入力ギヤ６４固定され、
クラッチ軸５８の出力ギヤ６５と噛合し、これにより後
輪２４を駆動するようになっている。

前記トロイダル形無段変速機２の出力軸３２には、クラ
ッチ入力側回転速度検出手段５が設けられ、また車軸２
５にはクラッチ出力側回転速度検出手段６が設けられて
いる。これらからの入力側速度信号と、出力側速度信号
は、マイクロコンピュータＡで構成された差分演算手段
７、積分手段８、比較手段９および設定手段ｌＯに入力
される。これにより、入力側の回転速度と出力側の回転
速度からクラッチの発熱量が演算され、設定手段ｌＯに
記憶されている設定発熱量を越えるとき、制御信号を駆
動手段１１に出力して、内燃機関１の点火系または燃料
供給系等を制御して機関の回転速度を下げ、または運転
を停止してクラ−２チ発熱量を抑え保護する。

なお、この制御信号でトロイダル形無段変速機のザーポ
モータ５６を駆動して減速し、自動クラッチ３の出力側
の回転速度を低下するようにしてもよいことは勿論であ
る。ぎらに、前記制御機構はマイクロコンピュータに代
え、電子回路で構成してもよい。

第５図（ａ）、（ｂ）はこの実施例の制御のプログラム
を示している。

メインル−チンのステップａにおいて、自動クラッチ３
の総すべり量、または発熱量Ｗをゼロにセットする。次
に、割込みルーチンによりトロイダル無段変速機２の出
力軸３２の回転２速度と車軸２５からスピードパルスを
取込み、入力側回転速度Ｎ１と出力側回転速度Ｎ２が演
算される（ステップｂ）。出力側の回転速度Ｖが自動ク
ラッチ３がすべらなくなる車速ｖＯ以下のとき（ステッ
プｃ７）、時間計測の判断・を行ない、時間の計測を開
始する（ステップｄ　、　ｅ）。これと同時に、内燃機
関側ｌのクラッチ入力側回転速度Ｎ１と後輪側のクラッ
チ出力側回転速度Ｎ２との差の加算を所定の設定時間ｔ
について行なう（ステップｆ。

ｇ、ｈ）。この値Ｗが自動クラッチ３の所定時間ｔにお
けるすべり量または発熱量である。

この発熱量Ｗが設定発熱量ＷＯ以上になったら駆動手段
１１を作動して、点火系、燃料供給系あるいは変速機を
制御して入力側の回転速度を低下するか、回転を停止し
て自動クラッチ３を保護する（ステップｉ、ｊ）。

なお、前記実施例ではいづれも、自動クラッチの出力側
回転速度と入力側回転速度との差から、発熱量を演算し
て、設定の発熱量と比較しているが、これ以外に回転速
度の差から直接にクラッチ熱の発生を抑えるように制御
しそもよい。さらに発熱を直接検出して判断してもよく
、また装置内の温度と外気温との差から、さらに回転速
度の差と、これらの両者とから発熱量を設定１１以内に
抑えるように制御してもよい。

（発明の効果） この発明は前記のように、自動クラッチの入力側の回転
速度と出力側の回転速度との差に基づくすべりにより発
生する熱量を検出し、この発熱量を設定値と比較し、設
定値以上のとき制御信号を出力して、クラッチ熱の発生
を抑えるようになしたから、半クラッチ・状態の継続に
よる発熱から有効に保護される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す概略図、第２図乃至第４
図はこの発明をトロイダル形無段自動変速機に適用した
実施例を示すもので、第２図は断面図、第３図は第２図
の■−■断面図、第４図は第３図の平面図、第５図はこ
の実施例の制御のプログラムである。 １・・・内燃機関　　　　２・・・無段変速機３・・・
自動クラッチ　　４・・・駆動機構５・・・入力側回転
速度検出手段 ６・・・出力側回転速度検出手段　　　　　　　　　　
　　コ１１・・・駆動手段 第５し

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　内燃機関の動力伝達系に備えられた自動クラッチの出
   力側回転速度と入力側回転速度との差、またはこの回転
   速度の差に基づくエネルギ量を検出し、回転速度の差ま
   たはエネルギ量が設定値に達すると制御信号を発生し、
   クラッチの発熱を抑えるように制御する車両用自動クラ
   ッチの保護方法。