(57)【要約】【課題】車両の動力伝達経路上又は車輪に設けられる電磁クラッチ形式の回転伝達装置における通電、遮断を短時間に切換え自在とするに十分な電圧、電流を供給し得る回転伝達装置用電源駆動回路を得ることである。【解決手段】車両の後輪軸７端とハブ輪１８との接合位置で、後輪軸７端を内方部材、ハブ輪１８を外方部材として両部材間に係合子とその係合子による係合を解除する弾性部材を介在させたクラッチの係合、遮断を電磁石と弾性部材により制御する電磁クラッチにおいて、電磁石へドライバ２１を介して電源を供給する給電回路のパワーケーブルＰ2 をエンジン始動用バッテリの電圧以上の３６Ｖの高圧電源のバッテリ２２へ接続し、このバッテリ２２はその給電電圧を電磁クラッチの係合起動から完全係合までの係合動作が所定時間以下となる以上の電圧と、完全係合に要する電流とを供給し得る容量のバッテリ電源とし、回転伝達装置が設けられる機構に必要とされる高速度で電磁クラッチの係合、遮断の操作を自在とするように回転伝達装置用電源駆動回路を構成している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内方部材と外方部材の間に嵌合される係合子による両部材の係合、解除を弾性部材の弾性力と電磁石の電磁力とにより制御する電磁クラッチから成る回転伝達装置において、電磁石を駆動するための高圧の電源をドライバを介して給電する給電回路により電磁石のコイルに接続し、係合起動から完全係合に必要な電流となるまでの過渡動作時間が少なくとも電磁クラッチの係合、遮断の繰返し操作時に必要とされる係合時間内となる以上の電圧と、上記完全係合に要する電流とを供給し得る容量のバッテリ電源を用い、電磁クラッチを操作する制御信号をドライバに入力することにより、電磁クラッチの係合、遮断の操作を自在としたことを特徴とする回転伝達装置用電源駆動回路。
【請求項２】
前記高圧の電源を車両のエンジン始動用バッテリとし、その出力電圧を給電回路中に設けた昇圧回路により所要の電圧に昇圧するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の回転伝達装置用電源駆動回路。
【請求項３】
前記電磁クラッチを制御する制御部を設け、その制御信号をドライバに送り、電磁クラッチの係合、遮断を制御するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転伝達装置用電源駆動回路。
【請求項４】
前記制御部は電磁クラッチの完全係合の後、係合保持を持続する際に制御信号をドライバへ送り所定時間の間隔で通電をオン、オフ制御するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の回転伝達装置用電源駆動回路。
【請求項５】
前記制御部による回転伝達装置の係合保持状態でのオン、オフ制御をＰＷＭ制御部を介してＰＷＭ制御するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の回転伝達装置用電源駆動回路。
【請求項６】
前記回転伝達装置を車両の車軸端と車輪ハブとの間にそれぞれ設け、制御部からの制御信号によりそれぞれの電磁クラッチをオン、オフ制御して左右端の回転数差を吸収し、回転差を調整自在としたことを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の回転伝達装置用電源駆動回路。
【請求項７】
前記回転伝達装置を車両の後輪の車軸端と車輪ハブとの間にそれぞれ設け、制御部には４ＷＤと２ＷＤの切換スイッチの信号を入力するように接続をし、切換スイッチからの信号により４ＷＤ駆動を自在としたことを特徴とする請求項６に記載の回転伝達装置用電源駆動回路。
【請求項８】
前記回転伝達装置の電磁クラッチが、外方部材と外周面に複数のカム面を有する内方部材の間に設けた保持器のポケットに複数の係合子のローラを挿置したローラクラッチと、その外側に電磁石、保持器の端に設けられたアーマチュア、及び内方部材のアーマチュアと反対側端に設けられたスイッチばねを有する電磁ユニットから成り、アーマチュアは内方部材と回転方向には一体に、軸方向へは移動自在に設けられ、スイッチばねは保持器をローラがカム面の中央に位置するように弾性力を付与するように設けて構成したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の回転伝達装置用電源駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の動力伝達経路上での２駆／４駆への切替や、フリーホイールハブなどの車輪と車軸との結合をする回転伝達装置を車両の運転状態や運転者の意図に応じて応答性良く切替えるための回転伝達装置用電源駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の動力伝達経路等において、動力の伝達と遮断を切替える手段として、係合子タイプの電磁クラッチを用いた回転伝達装置が利用されている。その一例として、特許文献１による電磁式ローラクラッチを用いた「回転伝達装置」が公知である。この回転伝達装置は、４輪駆動車の動力伝達経路で４ＷＤと２ＷＤの切替えをスムーズで確実に行なえるように、ローラ式のクラッチの係合、遮断を電磁石の磁力で切替えて動力の伝達と遮断を行なうようにしたものである。この回転伝達装置は、入力軸の端の軸端部とこれに嵌合する外輪のいずれか一方の対向面にカム面を形成し、両対向面間にはポケットにローラを有する保持器を配設し、保持器の端にスイッチばねを係合させ、かつ保持器と回転不能で軸方向に移動可能なアーマチュアを取り付け、外輪と軸端部との間に摩擦部材とアーマチュアを吸着させる電磁石とを組込んで構成されている。
【０００３】
上記の構成とした回転伝達装置の電磁クラッチは、電磁石への通電をオン、オフ制御することにより動力の伝達及び遮断を行なう。このような通常の使用形態では、車載のエンジン始動用バッテリ１２Ｖから電磁石のコイルへ給電する回路にドライバとしてＦＥＴトランジスタ等のスイッチング素子を挿置しておき、手動スイッチ又は制御回路から切替えのための制御信号をスイッチング素子へ送って電磁石への通電、遮断が行なわれる。このような回転伝達装置に対し、近年走行中の路面状況に応じて瞬時に２ＷＤ／４ＷＤのいずれかに切換えるため、回転伝達装置を短時間で制御自在とすることが要求されている。
【０００４】
さらに、従来の四輪駆動車４ＷＤに必須の構成であったエンジン駆動力を後輪へ伝達するプロペラシャフト上にカップリング等を設けた機械的動力伝達機構を廃止し、代わりに後輪に後輪駆動モータを連結し、エンジンに取付けたジェネレータからの電力で後輪駆動モータを駆動する電気式４輪駆動システムが非特許文献１により提案されている。この電気式４輪駆動システムは、後輪駆動モータの出力を、減速ギヤで駆動トルクを増幅し、湿式多板クラッチとデファレンシャルギヤを介して後輪の車軸に伝達する後輪駆動ユニットを備え、湿式多板クラッチは電磁式であり、クラッチとカム機構が動いて多板クラッチの押付力を発生させる構成とされている。
【０００５】
このような電気式４輪駆動システムは、左右後輪への動力配分の制御機能がなく、常に等トルクで動力配分が行なわれ、又湿式多板クラッチの引きずり抵抗を無くすことができないなどの問題がある。そこで、このような問題を解消し得る手段として、上述した後輪駆動ユニットに含まれる湿式多板クラッチとデファレンシャルギヤを廃止し、後輪軸の両端で特許文献１による回転伝達装置を左右の後輪に組込んで駆動力配分を制御することが考えられる。
【０００６】
しかし、このような機構を実現する場合、左右の後輪に特許文献１の回転伝達装置を組込むだけでは次のような問題が生じる。即ち、ディファレンシャルギヤを廃止するため、左右の後輪の回転数の差をそれぞれの回転伝達装置で吸収する必要があり、又回転伝達装置をオン、オフ制御することにより駆動力配分を行なうこととなる。このため、回転伝達装置の電磁クラッチへの通電、遮断は短時間に繰り返されることとなり、当然電磁クラッチが係合状態となるまでの過渡応答時間はできるだけ短時間とする必要がある。
【０００７】
ところが、前述のように特許文献１の回転伝達装置では、エンジン始動用バッテリから１２Ｖ電源が通常は使用されているため、スイッチング素子をオンにして回路を閉じても、その直後の過渡応答での電流の立上り速度が遅いため、完全な係合状態となるまでの応答時間が長くかかり、電気式４輪駆動システムのような通電、遮断が短時間で繰り返されるような用途への電磁クラッチとしてこの回転伝達装置をそのまま用いることはできない。
【特許文献１】特開平１１−３３６７９９号公報
【非特許文献１】「自動車工学」、株式会社鉄道日本社、2002年11月号、P.46〜48
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、上記の問題に留意して、車両の動力伝達経路上又は車輪に設けられる電磁クラッチ形式の回転伝達装置における通電、遮断を短時間に切換え自在とし、応答性十分な電圧、電流を供給し得る回転伝達装置用電源駆動回路を提供することを課題とする。この場合、上記電源駆動回路により回転伝達装置の係合の後、係合保持する際には回路のオン、オフ制御により電磁クラッチの発熱、過大な消費電力を防止し、省電力化を図ることができるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記の課題を解決する手段として、内方部材と外方部材の間に嵌合される係合子による両部材の係合、解除を弾性部材の弾性力と電磁石の電磁力とにより制御する電磁クラッチから成る回転伝達装置において、電磁石を駆動するための高圧の電源をドライバを介して給電する給電回路により電磁石のコイルに接続し、係合起動から完全係合に必要な電流となるまでの過渡動作時間が少なくとも電磁クラッチの係合、遮断の繰返し操作時に必要とされる係合時間内となる以上の電圧と、上記完全係合に要する電流とを供給し得る容量のバッテリ電源を用い、電磁クラッチを操作する制御信号を駆動回路に入力することにより、電磁クラッチの係合、遮断の操作を自在としたことを特徴とする回転伝達装置用電源駆動回路としたのである。
【００１０】
上記の構成としたこの発明の回転伝達装置用電源駆動回路は、車両の動力伝達経路上又は車輪に設けられた回転伝達装置において運転状態の変化や運転者の意図に対応して回転伝達装置の係合に必要とされる短時間でのクラッチの迅速な係合、あるいはその後に係合と遮断が短時間に繰り返される場合でも、クラッチとしての係合、遮断の機能を十分確保することができる。
【００１１】
上記電磁石への通電は、車両のエンジン始動用バッテリ電源の電圧以上で上記過渡動作時間が係合時間内となる以上の電圧、電流を供給し得る容量のバッテリ電源を接続することにより行なわれる。この高圧の電源は、上記のような高電圧でかつ弾性部材の弾性の大きさに打勝つに必要な電流を供給でき、上記回転伝達装置の係合に必要とされる短時間での動作に適合する容量のバッテリ電源である。
【００１２】
従って、このバッテリ電源はエンジン始動用のものとは独立に設けるのが好ましいが、エンジン始動用のものを昇圧回路を用いて上記のような高電圧に昇圧して用いてもよい。又、一旦クラッチの係合が行なわれた後は、係合状態を保持するのに必要な電磁石による吸着力は少し低下させても保持できるから、電流、電圧をオン、オフ制御して係合起動時よりその平均電圧が所定割合小さい電圧を通電する、あるいはＰＷＭ制御等により消費電力を抑制するのが好ましい。そして、このような制御により電磁コイルの発熱、過大な消費電力を防止する。
【００１３】
このような電源駆動回路で駆動される回転伝達装置を車両の後輪に設ける場合は、後輪軸端の等速自在継手の出力軸を内方部材とし、車輪ハブに直接連結された回転軸を外方部材としてその嵌合位置に設けられる。内方部材と外方部材間には係合子と、その係合子による係合を解除するように弾性部材とが介在され、弾性部材による弾性力に逆らって係合子が両部材間に係合するように電磁石に通電し、その吸着力を作用させて電磁クラッチの係合が行なわれ、電磁石への通電を遮断すると弾性部材の弾性によりクラッチを非係合状態に戻して遮断される。
【００１４】
上記の回転伝達装置とその電源駆動回路を電気式４輪駆動システムの後輪の車輪に直接組込んだ場合、クラッチの係合、遮断を外部の制御部から制御信号を送り込んで制御すれば、左右の後輪の回転数差を吸収してディファレンシャルギヤを設けない後輪軸であっても４輪駆動による走行が可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の回転伝達装置用電源駆動回路は、弾性部材を介在させたクラッチに電磁コイルを組込んだ電磁クラッチ、電磁コイルへは大容量電源を接続し、かつ短時間に係合、遮断を繰り返すのに適合する電流、電圧で電力を供給するようにしたから、２輪から４輪への切換、あるいは走行中に左右の車輪の回転数差が生じる場合でも、必要十分なクラッチ切替え動作を行なうことができる。又、完全係合の後の係合保持状態では電流、電圧をオン、オフ制御することにより電磁コイルの発熱、過大電力の防止を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施形態の回転伝達装置用電源駆動回路について図面を参照して説明する。図１は回転伝達装置用電源駆動回路の全体概略ブロック図である。図１に示すように、この実施形態の駆動対象の回転伝達装置１０は、ＦＦベースの４輪駆動車（４ＷＤ車）Ａの後輪ＷRR、ＷRLに組込まれている。４ＷＤ車Ａは、電気式４輪駆動車であり、４ＷＤの制御部（ＥＣＵ）１からの制御により発電機３による電力を後輪用の駆動モータ４へジャンクションボックス（以下ＴＪ／Ｂと略称する）５を経て送り、その出力を減速機６を経て左右の後輪軸７、７へ伝達し、後輪軸７、７を駆動するようにしている。なお、後輪軸７、７は中央の歯車を貫通する１本の軸である。８は等速自在継手である。
【００１７】
発電機３は、４ＷＤ車Ａの走行時にエンジン９の動力によって発電を行ない、その電力をパワーケーブルＰ1 を通り、ＴＪ／Ｂ５を経由して駆動モータ４へ送り、４ＷＤと２ＷＤを切替えるための４ＷＤスイッチ２からのスイッチ信号により４ＷＤが選択されている場合、ＴＪ／Ｂ５を経て電力がモータ４へ供給される。ＣF は、発電機３、駆動モータ４それぞれの界磁電流を制御するラインである。駆動モータ４内蔵の電機子、電流センサとモータ界磁電流センサ（図示せず）により通電電流を監視し、発電機３及びモータ界磁電流を制御して、前後輪の車輪速度差に応じて必要となる後輪駆動モータトルクを発生させるように制御部１による制御が行なわれる。
【００１８】
図示の４ＷＤ車では、減速機６の歯車と後輪軸７、７の間に通常設けられているディファレンシャルギヤが省略され、これに代えて左右の後輪ＷRR、ＷRLにそれぞれ回転伝達装置１０を独立に設けることにより左右輪の回転数差を吸収するようにしている。この回転伝達装置１０は、図２に示すように、後輪軸７、７端の等速自在継手８、８とハブ輪１８、１８との間にそれぞれ独立に設けられており、後述するように係合子としてのローラを含むクラッチを電磁石により係合、遮断する電磁クラッチから成る。図２にもとづいて上記回転伝達装置１０の構造を説明する。なお、以下では片側の回転伝達装置１０について説明する。図２（ａ）は上記回転伝達装置１０の主断面図であり、図２（ｂ）は（ａ）図のＢ−Ｂ断面図である。
【００１９】
上記回転伝達装置１０は、特許文献１に示されたものと基本構成は同じであるが、その使用状態が全く異なる。図示のように、この回転伝達装置１０は、等速自在継手８のステム部８ａを内方部材とし、その外周に嵌合される保持器１１の複数個のポケットに対応する複数箇のローラ１２を配設し、ローラ１２の外側に外方部材１３を嵌合させたクラッチ１０ａと、外方部材１３の外周に設けた電磁石１６とを備えている。保持器１１の一端（図２の（ａ）では左側端）にはアーマチュア１４が周方向に保持器１１と一体化され、かつ軸方向には保持器１１に対してわずかに移動可能に設けられ、このアーマチュア１４は外方部材１３の一端（左側端）のフランジ部１３ａと対向して配設されている。
【００２０】
アーマチュア１４とフランジ部１３ａ間には皿ばねのような弾性部材による離反ばね１５が設けられ、両者が常に離反する方向に付勢されている。内方部材のステム部８ａの外周には各ローラ１２に対応して複数のカム面８ｃが設けられ、各カム面８ｃと外方部材１３の内周面間に形成される楔状空間に基づいて、ローラ１２がカム面８ｃの中央に位置しているときはローラ１２と外方部材１３の内周面との間にわずかな隙間が生じ、ローラ１２がカム面８ｃの両端のいずれかに寄ると隙間がなくなりローラ１２を介して内方部材のステム部８ａの回転が外方部材１３へ伝達される。
【００２１】
図２（ｂ）に示すように、保持器１１のアーマチュア１４と反対側の端面にはその端面に設けられた溝内に前述したスイッチばね１７が保持され、ステム部８ａの肩部に形成された溝の周壁と保持器１１の両者に円周方向の一部に形成された切欠きにスイッチばね１７の先端を撓ませて挿入されている。スイッチばね１７は、電磁石１６に通電されていない限り、その弾性力で保持器１１をカム面８ｃの中央にローラ１２が位置するように作用する。電磁石１６が通電されると、その吸着力でアーマチュア１４を引き付けてアーマチュア１４は保持器１１と回転に対し一体となり、外方部材１３のフランジ部１３ａと摩擦係合する。
【００２２】
そして、内方部材のステム部８ａがいずれかの方向に回転すると、上記摩擦係合によりその回転力が保持器１１、アーマチュア１４から外方部材１３のフランジ部１３ａへ伝達されるが、摩擦係合であるためステム部８ａの回転に対し保持器１１の回転は少し遅れ、これにより保持器１１とステム部８ａの肩部の切欠きの位相が少しずれてスイッチばね１７の先端が押され、ローラ１２は楔空間のステム部８ａの進む方向と反対側の端へ寄る。このため、ステム部８ａはローラ１２と係合し、このローラ１２を介して外方部材１３へ直接回転を伝達することとなる。電磁石１６への通電が遮断されると、アーマチュア１４が保持器１１、フランジ部１３ａと引き離され、スイッチばね１７の弾性力でローラ１２は中立位置へ戻されて回転は遮断される。
【００２３】
上記回転伝達装置１０の電磁石１６に対して、図１に示すように、この実施形態ではドライバ２１を経て高電圧電源である専用のバッテリ２２から給電回路のパワーケーブルＰ2 により高電圧で所要電流の電源が供給されるように接続されている。バッテリ２２は、図示の例では電圧３６Ｖで２０Ａの大電流を供給し得る電池であり、エンジン９の始動やその他の補機を駆動する通常の車両用の１２Ｖ系のバッテリとは別途設けられるものである。ドライバ２１には、例えばＦＥＴトランジスタなどのスイッチング素子が用いられている。
【００２４】
図３に電磁クラッチの電磁石１６のコイル２３へ電源を供給する回路の一例を示す。なお、ドライバ２１はコイル２３の陰極側に設けているが、陽極側に設けてもよい。２４は逆起電圧放電回路用の還流ダイオードである。又、コイルは抵抗ＲとインダクタンスＬの直列等価回路で表わされるから、その値を適宜値に設定することにより必要な電磁力を設定している。図示の例では、抵抗値Ｒ＝３．２５Ω、インダクタンス値０．０９Ｈである。
【００２５】
又、４ＷＤの制御部１は、図１で説明したように、発電機３、駆動モータ４の界磁電流を制御し、４ＷＤ制御下では制御ラインＣ5 によりＴＪ／Ｂ５をオンにして後輪軸７、７を回転駆動し、かつ走行中に左右後輪ＷRL、ＷRRの回転数差が生じるとこれを吸収するため左右後輪の回転伝達装置１０、１０の電磁クラッチをそれぞれ独立にオン、オフ制御するように制御ラインＣ21がドライバ２１、２１にそれぞれ接続されている。又、制御部１内には各電磁クラッチがその過渡応答における係合起動時には一定時間まで連結通電し、その後係合保持における消費電力を抑制するためＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御をするＰＷＭ制御部としてのプログラムが内蔵されている。
【００２６】
上記のように構成した実施形態の回転伝達装置用電源駆動回路では、車両の走行中に必要に応じて電磁クラッチの制御により回転伝達装置の駆動が次のように行なわれる。４ＷＤスイッチ２からのスイッチ信号により４ＷＤ制御が始まると、電磁クラッチを係合させる信号により電磁クラッチがオンとなる。このとき、電磁クラッチとしての係合動作は、次の順序で行なわれる。即ち、ドライバ２１のスイッチング素子がオンとなり電磁石に電流が流れ、電磁石が吸引力（電磁力）を発生する。その吸引力が離反ばね１５の弾性力に打ち勝ってアーマチュア１４がロータである外方部材１３のフランジ部１３ａと接触する。
【００２７】
その結果、アーマチュア１４とフランジ部１３ａ間に摩擦力が発生する。同時にアーマチュア１４の軸方向への移動によりアーマチュア１４は保持器１１と回転に対しては一体化され、内方部材のステム部８ａの回転が保持器１１を介してアーマチュア１４へ伝達される。このため、アーマチュア１４と外方部材１３との位相がずれてスイッチばね１７を押圧し、摩擦トルクがスイッチばね１７に打ち勝つ。その結果、ローラ１２が位相遅れの楔空間の係合位置に移動して係合し、内方部材の回転が外方部材１３へ直接伝達される。
【００２８】
従って、電磁クラッチの係合に要する時間は、アーマチュア１４への吸引力が離反ばね１５とスイッチばね１７に打ち勝つのに必要な所定電流となるまでの立上り時間ｔA と、アーマチュア１４の位相ずれによるローラ１２の係合位置への移動時間ｔB との合計（クラッチ係合時間）となる。移動時間ｔB は、内方部材と外方部材１３の相対回転速度に依存するので電磁石の電流とは無関係であるが、立上り時間ｔA は電流が大きくなればなる程短くなる。
【００２９】
図４に立上り時間ｔA と電圧、電流値との関係を示す。図４では１２Ｖと３６Ｖの電圧のバッテリ電源を用いた例を示しており、１２Ｖより３６Ｖでは動作時間が短くなることを示している。又、この図では電磁石への通電をクラッチの完全係合後もさらに続けた場合の電流値の変化を含めて示している。従って、例えば電流が２０Ａで必要十分な吸引力を発生し、完全係合するとした場合、３６Ｖ電源では５ｍｓ程度で十分であるのに対し、従来のエンジン始動用のバッテリ１２Ｖ電源では２０ｍｓの時間を要することが分る。
【００３０】
図示の例のように、ディファレンシャルギヤのない後輪に設けられた回転伝達装置１０で駆動力配分のため電磁クラッチへの通電、遮断が繰り返されるような場合、その作動をスムーズに実現するためには一般的にクラッチの完全係合までの過渡応答時間は１０ｍｓ以下とすべきと考えられているが、図４に示す結論から従来のエンジン始動用のバッテリ電源の定格電圧１２Ｖそのままでは不十分であり、それ以上又はその数倍以上の電圧とすべきであることが理解される。
【００３１】
又、実際には例えば２０Ａに到達後は、それ以上過大な電流が流れないように一旦制御信号をＯＦＦとし、図５の（ａ）図に示すように、その後一定時間周期ｔｒごとに制御信号のＯＮとＯＦＦを繰り返すＰＷＭ制御が行なわれる。このようなＰＷＭ制御の必要性は、次のような理由による。即ち、初期のアーマチュア１４の吸引に必要な電流量（吸引力に比例）は上述した通りであるが、吸引後に必要な電流量はそれ以下に減少するからである（図５の（ｂ）図参照）。
【００３２】
係合解除のための離反ばね１５の引離力はフックの法則に従って距離が短くなるに比例して大きくなるが、電磁石による吸引力は、アーマチュア１４の位置が電磁石に近づく程（クーロンの法則に基づき距離の二乗に比例して、即ち、離反ばねの引離力の増大より大きい割合で）大きくなる。従ってアーマチュア１４の吸引後に必要な電磁石の吸引力は吸引開始時に必要な吸引力より小さくてもよいこととなる。
【００３３】
このように、アーマチュア１４の吸引後には吸引力を減少させてよいため、ＰＷＭ制御によって電圧を抑制する場合、コイルの抵抗、インダクタンス分から求められる時定数以下の時間にスイッチング素子のＯＮ、ＯＦＦを繰り返す時間を設定すれば、ＯＮしている時間に応じて電圧を制御できることとなる。又、ＰＷＭ制御しないで連続の通電状態を維持し続けると大きな消費電力が必要となり、消費電力がそのまま熱エネルギに変換されて電磁石が発熱し、電磁石の耐久性を短くすることを避けるためにも電力は必要最小限に抑制するのが好ましい。従って電磁クラッチの係合後の係合保持状態では、電力を最小限に抑制して発熱を防止する。
【００３４】
なお、図示の例ではバッテリ２２を３６Ｖ電源とし、エンジン始動用のバッテリとは独立の電源を用いるとして説明したが、電源としてエンジン始動用のバッテリの定格出力電圧１２Ｖを用い、その出力端とドライバ２１との間にＤＣ−ＤＣコンバータのような電圧を昇圧させる昇圧回路を挿入して３６Ｖのような高電圧を送るようにしてもよい。又、独立のバッテリ電源として図示の４輪駆動車の後輪を高速で繰返し係合、遮断する用途の場合は３６Ｖの高圧電源が適することを示したが、このような高速繰返し操作を必要とする用途では一般に電磁クラッチの完全係合に許容される時間は１０ｍｓ（０．０１秒）以下とされており、この許容時間内で完全係合に必要な電流値（例えば２０Ａ）となるのを可能とする高圧の電圧は少なくとも３０Ｖ以上であり、可能であれば３６Ｖ以上としてもよい。又、電源としてエンジン始動用のバッテリの定格出力電圧を３６Ｖのような高電圧電源を用いる場合は、バッテリ２２を共用してもよい。
【００３５】
上記実施形態では回転伝達装置１０を４輪駆動車の後輪に適用した例の電源駆動回路について説明したが、従来の車両でエンジン駆動力を後輪へ伝達するプロペラシャフト上に回転伝達装置１０を設けたり、その他各種の用途に回転伝達装置１０を設けることもでき、それぞれの場合に電磁クラッチの係合、遮断を短時間に繰返す必要のある用途では上記電源駆動回路を設けて電磁クラッチを制御すると有効である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
この発明の回転伝達装置用電源駆動回路は、電磁クラッチの係合、遮断を高速で操作し得る電源電圧を供給し得るものであり、車両のうち４輪駆動車後輪だけでなく、回転伝達を高速で操作する必要のある機構に広く利用し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施形態の電気式４輪駆動車への回転伝達装置用電源駆動回路の適用例の全体概略ブロック図
【図２】実施形態の回転伝達装置の構造図の（ａ）主断面図、（ｂ）矢視Ｂ−Ｂの断面図
【図３】図１の回転伝達装置用電源駆動回路の詳細図
【図４】電磁クラッチの係合立上り時間と電流との関係の説明図
【図５】電磁クラッチの係合とＰＷＭ制御との関係の説明図
【符号の説明】
【００３８】
１    制御部
２    ４ＷＤスイッチ
３    発電機
４    駆動モータ
５    ジャンクションボックス
６    減速機
７    後輪軸
８    等速自在継手
９    エンジン
１０  回転伝達装置
１１  保持器
１２  ローラ
１３  外方部材
１４  アーマチュア
１５  離反ばね
１６  電磁石
１７  スイッチばね
１８  ハブ輪
２１  ドライバ
２２  バッテリ
２３  コイル
【図１】
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【図２】
2006002819.tif 000004
【図３】
2006002819.tif 000005
【図４】
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【図５】
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