(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力要素それぞれに摩擦部材を有し、これら入出力要素間の締結に際しては、摩擦部材を押圧し該摩擦部材間に生じるすべり摩擦力を締結力とするすべり制御型クラッチを具えるクラッチ装置において、入出力要素間に回転体が介在し、これら入出力要素間の締結に際しては、前記回転体が前記入出力要素間に形成されたクサビ形状部に押し込まれることによって生じるクサビ力を締結力とするクサビ力制御型クラッチを付加して具え、前記クサビ力制御型クラッチを前記すべり制御型クラッチと並列に配置し、入出力要素間の締結に際しては、前記すべり制御型クラッチを前記クサビ力制御型クラッチよりも先に締結し、前記クサビ力制御型クラッチによる締結が完了した後は、前記すべり制御型クラッチによる締結を解除するようにしたことを特徴とする複合クラッチ装置。
【請求項２】
前記クサビ力制御型クラッチの締結は、電磁力によって解除されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の複合クラッチ装置。
【請求項３】
前記クサビ力制御型クラッチの締結動作を開始させる際の判断は、前記すべり制御型クラッチの締結動作の開始から所定時間を経過後になされることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合クラッチ装置。
【請求項４】
前記すべり制御型クラッチによる締結動作は、車速が所定の速度以下になった場合に解除されることを特徴とする請求項３に記載の複合クラッチ装置。
【請求項５】
前記クサビ力制御型クラッチの締結動作を開始させる際の判断は、該すべり制御型クラッチへの制御信号が所定値以上になったときになされることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合クラッチ装置。
【請求項６】
前記クサビ力制御型クラッチの締結動作を開始させる際の判断は、入出力要素間の回転数差が所定値以下になったときになされることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合クラッチ装置。
【請求項７】
前記クサビ力制御型クラッチと、前記すべり制御型クラッチとの入力側または出力側に共通な回転衝撃吸収用ダンパーを設けることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の複合クラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入出力要素それぞれに摩擦部材を有し、摩擦部材を押圧し該摩擦部材間のすべり摩擦力を締結力とするすべり制御型クラッチを具えるクラッチ装置において、該すべり制御型クラッチの締結に必要なエネルギーを最小限に抑えるための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のすべり制御型クラッチとしては、例えば、図５，６に示すような電制多板クラッチがある。図５は、非通電時の電制多板クラッチを側面から示した模式断面図、また、図６は、通電時の電制多板クラッチを側面から示した模式断面図である。
【０００３】
図５，６は同一の電磁式の湿式多板クラッチであって、基本的には、入出力間を直結または開放するメインクラッチ21と、このメインクラッチ21を動作させるパイロットクラッチ27と、メインクラッチ21およびパイロットクラッチ27間に設けたローディングカム機構23で構成される。
【０００４】
メインクラッチ21は、入力シャフト20と一体のケーシング内に設けた多数のクラッチプレート21ａと、出力シャフト22と一体に設けた多数のクラッチプレート21ｂとを交互に配し、入出力間を直結するに際しては、入力側クラッチプレート21ａと、出力側クラッチプレート21ｂとの間を押圧させることにより、これらクラッチプレート21ａ，21ｂ間に生じるすべり摩擦力を締結力とする。
【０００５】
パイロットクラッチ27は、入力シャフト20に設けた多数のクラッチプレート27ａと、ローディングカム機構23を構成するパイロットカム25に設けた多数のクラッチプレート27ｂとを交互に配して構成される。パイロットクラッチ27は、電磁コイル29に供給される電流で作動する。電流が供給された場合は、図６（ａ）に示す如く、パイロットクラッチ27内に磁界Ｅが発生することによって、パイロットクラッチ27の入出力側クラッチプレート27ａ，27ｂ間を押圧させ、パイロットクラッチ27を直結し、また、電流が供給されない場合は、図５（ａ）に示す如く、パイロットクラッチ27内に磁界Ｅが発生しないため、パイロットクラッチ27の入出力側クラッチプレート27ａ，27ｂ間を押圧させることなく、パイロットクラッチ27を開放する。
【０００６】
ローディングカム機構23は、出力シャフト22を軸方向に摺動自在なメインカム24とパイロットカム25との間にボール部材26が介在し、メインカム24は、その軸方向への摺動によって、メインクラッチ21を押圧することができる。
【０００７】
図５（ｂ）および図６（ｂ）は、ローディングカム機構23を拡大した模式図である。図５（ｂ）に示すように、ローディングカム機構23は、パイロットクラッチ27が開放された状態では、ボール部材26がメインカム24およびパイロットカム25に形成された溝内に嵌り込んで軸方向に押し縮まった状態になる。つまり、電磁コイル29に電流が供給されない場合、メインクラッチ21に対してメインカム24からの押圧力が発生しないから、メインクラッチ21のクラッチプレート21ａ, 21ｂ間は開放される。従って、電磁コイル29に電流が供給されない場合は、メインクラッチ21は開放され、入力シャフト20からのトルクは出力シャフト22に伝達されない。
【０００８】
これに対して、パイロットクラッチ27が直結される状態では、ローディングカム機構23は、図６（ｂ）に示すように、ボール部材26がメインカム24およびパイロットカム25に形成された溝内からずれて軸方向に押し開かれた状態になる。つまり、電磁コイル29に電流が供給された場合、メインクラッチ21に対してメインカム24からの押圧力が発生するから、メインクラッチ21のクラッチプレート21ａ, 21ｂ間は締結される。従って、電磁コイル29に電流が供給された場合は、メインクラッチ21が直結され、入力シャフト20からのトルクＴは、メインクラッチ21を介して出力シャフト22に伝達される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような電制多板クラッチにあっては、電磁コイル29に発生する電磁力Ｅの大小に応じてクラッチプレート21ａ, 21ｂ間を押圧し、メインクラッチ21で伝達可能なトルクを決定する。つまり、すべり制御型クラッチにあっては、入出力シャフト20，22それぞれに有したクラッチプレート21ａ，21ｂ間に生じるすべり摩擦力を締結力として、メインクラッチ21を締結する。
【００１０】
このため、上述のすべり制御型クラッチにあっては、クラッチ21を締結するに際し、クラッチプレート21ａ，21ｂ間で生じるすべり摩擦によるエネルギー損失を免れない。また、エンジン駆動による通常走行時、または、惰性走行時のように、クラッチ21を継続的に締結する必要がある場合は、クラッチプレート21ａ，21ｂ間を常時押圧させておかなければならないため、この押圧力を発生させるためのエネルギー消費を免れない。
【００１１】
本発明の解決すべき課題は、上述の事実に鑑みてなされたものであり、細かな締結力の調整が可能なすべり制御型クラッチの機能を確保しつつ、入出力要素間を継続的に締結させるために必要なエネルギーを軽減させることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、先ず第１発明による複合クラッチ装置は、入出力要素それぞれに摩擦部材を有し、これら入出力要素間の締結に際しては、摩擦部材を押圧し該摩擦部材間に生じるすべり摩擦力を締結力とするすべり制御型クラッチを具えるクラッチ装置において、入出力要素間に回転体が介在し、これら入出力要素間の締結に際しては、前記回転体が前記入出力要素間に形成されたクサビ形状部に押し込まれることによって生じるクサビ力を締結力とするクサビ力制御型クラッチを付加して具え、前記クサビ力制御型クラッチを前記すべり制御型クラッチと並列に配置し、入出力要素間の締結に際しては、前記すべり制御型クラッチを前記クサビ力制御型クラッチよりも先に締結し、前記クサビ力制御型クラッチによる締結が完了した後は、前記すべり制御型クラッチによる締結を解除するようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
第２発明である複合クラッチ装置は、上記第１発明において、前記クサビ力制御型クラッチの締結は、電磁力によって解除されるようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
第３発明である複合クラッチ装置は、上記第１又は２の発明において、前記クサビ力制御型クラッチの締結動作を開始させる際の判断は、前記すべり制御型クラッチの締結動作の開始から所定時間を経過後になされることを特徴とするものである。
【００１５】
第４発明である複合クラッチ装置は、上記第３発明において、前記すべり制御型クラッチによる締結動作は、車速が所定の速度以下になった場合に解除されることを特徴とするものである。
【００１６】
第５発明である複合クラッチ装置は、上記第１又は２の発明において、前記クサビ力制御型クラッチの締結動作を開始させる際の判断は、該すべり制御型クラッチへの制御信号が所定値以上になったときになされることを特徴とするものである。
【００１７】
第６発明である複合クラッチ装置は、上記第１又は２の発明において、前記クサビ力制御型クラッチの締結動作を開始させる際の判断は、入出力要素間の回転数差が所定値以下になったときになされることを特徴とするものである。
【００１８】
第７発明である複合クラッチ装置は、上記第１乃至６発明のいずれか一発明において、前記クサビ力制御型クラッチと、前記すべり制御型クラッチとの入力側または出力側に共通な回転衝撃吸収用ダンパーを設けることを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の効果】
第１発明である複合クラッチ装置は、入出力要素間での動力伝達を、すべり制御型クラッチの摩擦部材を押圧することによって該摩擦部材間に生じるすべり摩擦力で行い、例えば、クラッチ内のスリップ制御などを可能にする。入出力要素間の締結に際しては、始めに、前記すべり制御型クラッチによる締結を開始し、その後、前記クサビ制御型クラッチによる締結を開始する。
【００２０】
この場合、入出力要素間の締結に際しては、入出力要素間に介在する回転体がこれら入出力要素間に形成されたクサビ形状部に押し込まれることによって生じるクサビ力を締結力として、前記すべり制御型クラッチを前記クサビ制御型クラッチよりも先に締結させるようにしたから、入出力要素間の締結は、入出力要素間を継続的に締結するために必要なエネルギが小さく済む前記クサビ制御型クラッチによって行われる。このため、摩擦部材を押圧するために大きなエネルギを必要とする前記すべり制御型クラッチの締結は、少なくとも、前記クサビ力制御型クラッチの締結が完了するまでの短時間でよい。
【００２１】
従って本発明は、すべり摩擦力が締結力となるすべり制御型クラッチに、クサビ力が締結力となるクサビ制御型クラッチを付加することによって、細かな締結力の調整が可能なすべり制御型クラッチの機能を確保しつつ、入出力要素間を継続的に締結させるために必要なエネルギを軽減することができる。
【００２２】
また、前記クサビ力制御型クラッチによる締結が完了した後は、前記すべり制御型クラッチによる締結を解除するようにしたから、入出力要素間を継続的に締結させるために必要なエネルギの軽減に最も効果的である。
【００２３】
第２発明である複合クラッチ装置は、上記第１発明において、前記クサビ力制御型クラッチの締結が電磁力によって解除されるようにしたから、前記クサビ力制御型クラッチの締結がＯＮ，ＯＦＦ制御による短時間で行われる。このため、すべり制御型クラッチを締結させておく時間も短時間で済み、締結で消費されるエネルギをさらに軽減させることができる。
【００２４】
第３発明である複合クラッチ装置は、上記第１又は２の発明において、前記クサビ力制御型クラッチの締結動作を開始させる際の判断が、前記すべり制御型クラッチの作動開始から所定時間を経過後になされるようにしたから、前記クサビ力制御型クラッチの動作を開始させるための判断を容易に行うことができる。
【００２５】
第４発明である複合クラッチ装置は、上記第３発明において、前記すべり制御型クラッチによる締結動作は、車速が所定の速度以下になった場合に解除されるようにしたから、クラッチを締結する必要がない車両の停止状態になった場合の判断が容易で、クラッチ締結を速やかに中止することができる。
【００２６】
第５発明である複合クラッチ装置は、上記第１又は２の発明において、前記クサビ力制御型クラッチの締結動作を開始させる際の判断は、該すべり制御型クラッチへの制御信号が所定値以上になったときになされるようにしたから、前記クサビ力制御型クラッチの動作を開始させるための判断を容易に行うことができる。
【００２７】
第６発明である複合クラッチ装置は、上記第１又は２の発明において、前記クサビ力制御型クラッチの締結動作を開始させる際の判断は、入出力要素間の回転数差が所定値以下になったときになされるようにしたから、前記クサビ力制御型クラッチの動作を開始させるための判断を容易にできる。
【００２８】
第７発明である複合クラッチ装置は、上記第１乃至６発明のいずれか一発明において、前記クサビ力制御型クラッチと、前記すべり制御型クラッチとの入力側または出力側に共通な回転衝撃吸収用ダンパーを設ける。前記回転衝撃吸収用ダンパーは、前記すべり制御型クラッチまたは前記クサビ力制御型クラッチを締結する際に生じる回転方向の衝撃を吸収するための部材である。
【００２９】
この場合、前記すべり制御型クラッチおよび前記クサビ力制御型クラッチの個々に設ける必要のあるダンパーが１つになることで、複合クラッチ装置内の部品点数が最小限に済むため、コストの軽減を図ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００３１】
まず本発明を説明するに当たり、クサビ力制御型クラッチを説明する。図７は、クサビ力制御型クラッチの一実施形態である電制ローラクラッチを示し、（ａ）は本形態を軸方向から示した断面図、また、（ｂ）は本形態を側面から示した断面図である。ローラクラッチは、トルク伝達部および電磁クラッチ部から構成され、多角形状の断面を有した入力シャフト30と、出力シャフトの外輪32との間に複数の回転ローラ31が介在するものである。
【００３２】
本形態のトルク伝達部は、入力シャフト30、出力シャフトの外輪32、回転ローラ（係合子）31および保持器34で構成され、入力シャフトのカム面30ｆと、出力外輪の内周面32ｆでクサビ空間を形成し、スイッチばね37によって保持器34と回転ローラ31をカム面30ｆに対して中立位置に支持している。入力シャフト30は、例えば、図（ａ）に示すように、６つのカム面30ｆを有した六角形断面で、そのカム面30ｆそれぞれに保持器34で回転自在に支持された６つの回転ローラ31を具える。但し入力シャフト30の断面形状および回転ローラ31の個数は、６つに限定されるものではない。出力外輪32は、中空の円筒形であるため、回転ローラ31がカム面30ｆに対して中立位置にある場合、回転ローラ31は、入力シャフトのカム面30ｆおよび出力外輪の内周面32ｆの間を空転する。
【００３３】
電磁クラッチ部は、アーマチュア33，電磁コイル35およびロータ36で構成され、アーマチュア33には保持器34が取り付けられている。電磁クラッチ部は、電磁コイル35に供給される電流で作動する。電流が供給された場合は、アーマチュア33がロータ36に吸引されるため、保持器34がロータ36に対して固定され、また、電流が供給されない場合は、アーマチュア33がロータ36に吸引されることがないため、保持器34はロータ36に対して開放される。
【００３４】
図８は、ローラクラッチ内で伝達されるトルクＴを説明するための作用図である。図８において、上半分はクラッチが開放されたニュートラルポジション（中立位置）を示し、図（ａ）は正面からクラッチを示した断面図、図（ｂ）は側面から示した断面図である。また、図８において、下半分はクラッチが締結されたロックポジション（係合位置）を示し、図（ｃ）は正面からクラッチを示した断面図、図（ｄ）は側面から示した断面図である。
【００３５】
図９は、カム面30ｆと出力外輪32ｆとの間で生じるクサビ力を説明するための作用図であり、（ａ）はクラッチが締結されたロックポジション、（ｂ）はクラッチが開放されたニュートラルポジションを示している。なお、図９（ｃ）は他の実施形態であって、入力側に外輪40を設けると共に、出力シャフト42の外周にカム面42ｆを形成し、入力外輪の内周面40ｆと出力シャフトのカム面42ｆとの間に保持器44で保持された回転ローラ41を介在させたものである。
【００３６】
ここで、図７〜９を参照して、上記電制ローラクラッチの作用を詳細に説明する。
【００３７】
図８（ｂ）に示すように、ローラクラッチは、アーマチュア33がロータ36に吸引されない状態では、ロータ36から離れた状態になる。つまり、電磁コイル35に電流を供給しない場合、保持器34にはスイッチばね37による復元力が働くから、図９（ｂ）に示す如く、回転ローラ31はニュートラルポジションを保持され、それ以後は、入力シャフト30と出力外輪32とが相対回転する空転状態となる。従って、電磁コイル35に電流を供給しない場合は、図８（ａ）の如く、入力シャフト30と出力外輪32との間が開放され、入力シャフト30からのトルクＴは出力外輪32に伝達されない。
【００３８】
これに対して、アーマチュア33がロータ36に吸引される状態では、アーマチュア33とロータ36との間に摩擦が発生する。この摩擦力は、スイッチばね37の力よりも大きく、入力シャフト30が出力外輪32に対して相対回転しようとすると、図８（ｄ）に示すように、保持器34がロータ36に対して固定された状態になる。つまり、電磁コイル35に電流を供給した場合、アーマチュア33がロータ36に吸引されるから、図９（ａ）に示す如く、回転ローラ31が入力シャフトのカム面30ｆおよび出力外輪の内周面32ｆで形成されたクサビ形状部に嵌り込んだロックポジションに固定され、それ以後、入力シャフト30と出力外輪32とは相対回転が不可能な直結状態となる。従って、電磁コイル35に電流を供給する場合は、図８（ｃ）の如く、入力シャフト30と出力外輪32との間が締結され、入力シャフト30からのトルクＴは出力外輪32に伝達される。
【００３９】
以下、本発明である複合クラッチ装置の一実施形態を、図５，６および図７〜９で説明した電制湿式多板クラッチおよび電制ローラクラッチを参照して詳細に説明する。
【００４０】
図１は、本発明である複合クラッチ装置の一実施形態を側面から示した断面図であって、ケーシング18内に、ローラクラッチ２を湿式多板クラッチ１と並列に配置したものである。本形態の複合クラッチ装置は、入力シャフト10が出力シャフト13の端部に形成された外輪（出力要素）12内に突き当てした状態で構成されている。出力シャフト13は、軸受Ｂ2 を介してケーシング18に支持されている。
【００４１】
すべり制御型クラッチである湿式多板クラッチ１は、入力シャフト10に取り付けたクラッチアーム（第１の入力要素）11ａの外周部に設けた多数のクラッチプレート３と、出力外輪12の内周面に設けた多数のクラッチプレート４とを交互に配し、クラッチピストン５を入力側に設ける。クラッチピストン５は、ベアリングＢ1 を介して、油圧ピストン15の外周面に取り付けられる。油圧ピストン15は、ハウジング16に設けた油路17から供給される油圧の大小によって、クラッチピストン５と一体に軸方向に移動する。つまり、湿式多板クラッチ１が入力シャフト10および出力シャフト13間を直結するに際しては、オイルを供給された油圧ピストン15の押し力が、クラッチピストン５を介して、入力側クラッチプレート３および出力側クラッチプレート４間を押圧させることにより、これらクラッチプレート３，４間に生じるすべり摩擦力を締結力とする。
【００４２】
ここで、湿式多板クラッチ１の作用を説明する。
【００４３】
湿式多板クラッチ１は、油路17からオイルが供給されない場合、油圧ピストン15の押し力が生じないから、入出力側クラッチプレート３，４間を押圧させることなく、これらクラッチプレート３，４間を開放する。従って、油路17からオイルが供給されない場合は、クラッチピストン５からの押力が生じないため、入力シャフト10と出力外輪12との間が開放され、入力シャフト10からのトルクは出力シャフト13に伝達されない。
【００４４】
これに対して、油路17からオイルが供給された場合は、油圧ピストン15の押し力が生じ、この押し力が、クラッチピストン５を介して、入力側クラッチプレート３および出力側クラッチプレート４間を押圧させることにより、これらクラッチプレート３，４間を締結する。従って、油路17からオイルが供給された場合は、クラッチピストン５からの押力によって、入力シャフト10と出力外輪12との間が直結され、入力シャフト10からのトルクは出力シャフト13に伝達される。
【００４５】
クサビ力制御型クラッチであるローラクラッチ２は、図７〜９で説明のローラクラッチと同様、トルク伝達部および電磁クラッチ部から構成され、入力シャフト10に取り付けた多角形状の断面（カム面11ｂf ）を有したローラクラッチ内輪（第２の入力要素）11ｂと、出力シャフト13の外輪（出力要素）12との間に複数の回転ローラ６が介在するものである。ローラクラッチ内輪11ｂは、例えば、スプライン嵌合などによって入力シャフト10に取り付けられている。
【００４６】
本形態のトルク伝達部は、ローラクラッチ内輪11ｂ、出力外輪12、回転ローラ６および保持器７で構成され、ローラクラッチ内輪のカム面11ｂf と出力外輪12の内周面12ｆでクサビ形状部（図７〜９で説明したカム面30ｆおよび内周面32ｆで形成したクサビ形状部に相当）を形成し、回転ローラ６と保持器７とをカム面11ｂf に対して中立位置に支持している。
【００４７】
ローラクラッチ内輪11ｂは、６つのカム面（図７〜９で説明したカム面30ｆに相当）11ｂf を有した六角形断面で、カム面11ｂf それぞれに保持器（図７〜９で説明した保持器34に相当）７で回転自在に支持された６つの回転ローラ（図７〜９で説明した回転ローラ31に相当）６を具える。出力外輪12は、中空の円筒形であるため、回転ローラ６がカム面11ｂf に対して中立位置にある場合、回転ローラ６は、ローラクラッチ内輪のカム面11ｂf および出力外輪の内周面12ｆの間を空転する。
【００４８】
電磁クラッチ部は、アーマチュア８および電磁ソレノイド19で構成され、アーマチュア８には保持器７が取り付けられている。電磁クラッチ部は、電磁ソレノイド19に供給される電流で作動する。電流が供給された場合は、アーマチュア８が電磁ソレノイド19側に吸引されるため、保持器７が電磁ソレノイド19側に固定され、また、電流が供給されない場合は、アーマチュア８が電磁ソレノイド19側に吸引されることがないため、保持器７は電磁ソレノイド19側に対して開放される。
【００４９】
ここで、ローラクラッチ２の作用を説明する。
【００５０】
ローラクラッチ２は、アーマチュア８が電磁ソレノイド19側に吸引されない状態では、図８（ｂ）で説明と同様、電磁ソレノイド19側（図７〜９で説明したロータ36に相当）から離れた状態になる。つまり、電磁ソレノイド19に電流を供給しない場合、保持器７には図示せぬスイッチばね（図７で説明したスイッチばね37に相当）による復元力が働くから、図９（ｂ）で説明と同様、回転ローラ６はニュートラルポジションを保持され、それ以後は、ローラクラッチ内輪（図７〜９で説明した入力シャフト30に相当）11ｂと出力外輪（図７〜９で説明した出力外輪32に相当）12とが相対回転する空転状態となる。従って、電磁ソレノイド19に電流を供給しない場合は、図８（ａ）で説明と同様、ローラクラッチ内輪のカム面11ｂf と出力外輪の内周面12ｆとの間が開放され、ローラクラッチ内輪11ｂからのトルクは出力シャフト13に伝達されない。
【００５１】
これに対して、アーマチュア８が電磁ソレノイド19側に吸引される状態では、アーマチュア８と電磁ソレノイド19側との間に摩擦が発生する。この摩擦力は、前記スイッチばねの力よりも大きく、ローラクラッチ内輪11ｂが出力外輪12に対して相対回転しようとすると、図８（ｄ）で説明と同様、保持器７が電磁ソレノイド19側に対して固定された状態になる。つまり、電磁ソレノイド19に電流を供給した場合、アーマチュア８が電磁ソレノイド19側に吸引されるから、図９（ａ）で説明と同様、回転ローラ６がローラクラッチ内輪のカム面11ｂf および出力外輪の内周面12ｆで形成されたクサビ形状部に嵌り込んだロックポジションに固定され、それ以後、ローラクラッチ内輪11ｂと出力外輪12とは相対回転が不可能な直結状態となる。従って、電磁ソレノイド19に電流を供給する場合は、図８（ｃ）で説明と同様、ローラクラッチ内輪のカム面11ｂf と出力外輪の内周面12ｆとの間が締結され、ローラクラッチ内輪11ｂからのトルクは出力シャフト13に伝達される。
【００５２】
図１の本発明複合クラッチ装置は、上述の如く、多板クラッチ１にローラクラッチ２を付加して具え、第１の入力要素であるクラッチアーム11ａと第２の入力要素であるローラクラッチ内輪11ｂとを入力シャフト10に一体に取り付けて入力側を共通化すると共に、出力側である出力外輪13を共通化し、ローラクラッチ２を多板クラッチ１と並列に配置したものである。
【００５３】
本形態では、多板クラッチ１とローラクラッチ２との入力側、即ち、多板クラッチ１のクラッチアーム11ａおよびローラクラッチ２の内輪11ｂ間には共通な回転衝撃吸収用ダンパー９が設けられている。ダンパー９は、多板クラッチ１またはローラクラッチ２を締結する際に生じる回転方向の衝撃を吸収するための部材である。この場合、多板クラッチ１およびローラクラッチ２の個々に設ける必要のあるダンパーが１つになることで、複合クラッチ装置を構成する部品点数が最小限に済むため、コストの軽減を図ることができる。なお、図９（ｃ）で例示の如く、入力シャフトに外輪40を形成し、この外輪40内にカム面42ｆを有する出力シャフト42を突き当てした実施形態の場合は、多板クラッチ１とローラクラッチ２との出力側に共通な回転衝撃吸収用ダンパを設けることにより、同様な効果が得られる。
【００５４】
図２は、本発明による複合クラッチ装置の作用を説明する制御フローである。まずステップ１００にて、エンジンおよびトランスミッション間の締結指令、即ち、アクセルペダルＯＮ、または、エンジンブレーキＯＮの指令を受けて、多板クラッチ１の制御を開始し、この多板クラッチ１を作動させると同時に、ステップ１１０にて、タイマーをスタートさせる。このタイマーは、ステップ１３０で計測される時間が所定時間ｔ1に達するまで繰り返しカウントされる。
【００５５】
ステップ１２０では、車速Ｖを検出し、タイマーが所定の時間ｔ1に達する前に車速Ｖが所定値Ｖ0を下回った場合、即ち、車両がほぼ停止状態になってしまった場合は、ステップ１５０に移行し、このステップ１５０にて、多板クラッチ１の制御を中止させ、複合クラッチ装置を制御するためのフローを終了する。
【００５６】
この場合、多板クラッチ１による締結動作は、車速Ｖが所定の車速Ｖ0を下回った場合に解除されるようにしたから、クラッチを直結する必要がない車両の停止状態になった場合の判断が容易で、クラッチ締結を速やかに中止することができる。
【００５７】
ステップ１３０にて車速Ｖが所定時間ｔ1まで所定値Ｖ0を下回るがことなければ、ステップ１４０に移行し、このステップ１４０にて、多板クラッチ１が直結にあると判断して、ローラクラッチ２の締結動作を開始する。その後、ステップ１５０にて、多板クラッチ１の締結動作を終了させると、回転ローラ６がクサビ効果によって、ローラクラッチ内輪のカム面11ｂfと出力外輪の内周面12ｆとの間に食い込むため、ローラクラッチ内輪11ｂと出力外輪12との間が締結され、ローラクラッチ内輪11ｂからのトルクは出力シャフト13に伝達される。
【００５８】
本形態の複合クラッチ装置によれば、ローラクラッチ２の締結動作を開始させる際の判断が、多板クラッチ１の締結動作の開始から所定時間ｔ1 を経過後になされるようにしたから、ローラクラッチ２の締結動作を開始させるための判断を容易に行うことができる。
【００５９】
なお、ローラクラッチ２は、電磁ソレノイド19に供給される制御電流をＯＦＦしても締結状態が維持されるから、ステップ１６０のプログラムを付加し、このステップ１６０にて、ローラクラッチ２の締結動作を終了してもよい。このように、ローラクラッチ２による締結が完了した後は、多板クラッチ１による締結を解除するようにすれば、入力要素11および出力要素12間を継続的に締結させるために必要なエネルギの軽減に最も効果的である。
【００６０】
図３は、本発明による複合クラッチ装置の作用を説明する他の制御フローである。この実施形態では、複合クラッチ装置内の多板クラッチ１を制御するために出力されるトルク指令値Ｔを用い、このトルク指令値Ｔが締結に必要な値を超えるかどうかで、クラッチ締結を判断するものである。
【００６１】
まずステップ２００にて、エンジンおよびトランスミッション間の締結指令、即ち、アクセルペダルＯＮ、または、エンジンブレーキＯＮの指令を受けて、多板クラッチ１の制御を開始し、多板クラッチ１を作動させると同時に、ステップ２１０にて、多板クラッチ１のトルク指令値Ｔを検出する。この検出は、トルク指令値Ｔが所定値Ｔ0以上になるまで繰り返し行われる。
【００６２】
ステップ２１０にて、トルク指令値Ｔが所定値Ｔ0以上になれば、多板クラッチ１が直結状態であると判断してステップ２２０に移行し、このステップ２２０にて、ローラクラッチ２の締結動作を開始する。その後、ステップ２３０に移行し、このステップ２３０にて、多板クラッチ１の締結動作を終了させる。この場合、回転ローラ６がクサビ効果によって、ローラクラッチ内輪のカム面11ｂfと出力外輪の内周面12ｆとの間に食い込むため、ローラクラッチ内輪11ｂと出力外輪12との間が締結され、ローラクラッチ内輪11ｂからのトルクは出力シャフト13に伝達される。
【００６３】
なお、ローラクラッチ２は、電磁ソレノイド19に供給される制御電流をＯＦＦしても締結状態が維持されるから、ステップ２４０のプログラムを付加し、このステップ２４０にて、ローラクラッチ２の締結動作を終了してもよい。このように、ローラクラッチ２による締結が完了した後は、多板クラッチ１による締結を解除するようにすれば、入力要素11および出力要素12間を継続的に締結させるために必要なエネルギの軽減に最も効果的である。また、クラッチ締結の判断に用いたトルク指令値Ｔは、多板クラッチ１を制御する電磁ソレノイドに供給される電流値Ｉを用いてもよい。
【００６４】
本形態の複合クラッチ装置によれば、ローラクラッチ２の締結動作を開始させる際の判断が、多板クラッチ１への制御信号が所定値以上になったときになされるようにしたから、ローラクラッチ２の締結動作を開始させるための判断を容易に行うことができる。
【００６５】
図４は、本発明による複合クラッチ装置の作用を説明するさらに他の制御フローである。この実施形態では、入力側回転数、例えば、入力シャフト10の回転数Ｎiと、出力側回転数、例えば、出力シャフト13の回転数Ｎoとを検出し、これら入出力側回転数ＮiおよびＮoとの回転差から、クラッチ締結を判断するものである。
【００６６】
まずステップ３００にて、エンジンおよびトランスミッション間の締結指令、即ち、アクセルペダルＯＮ、または、エンジンブレーキＯＮの指令を受けて、多板クラッチ１の制御を開始し、多板クラッチ１を作動させると同時に、ステップ３１０にて、入力側回転数Ｎi および出力側回転数Ｎo を検出する。この検出は、入力側回転数Ｎi が出力側回転数Ｎo と等しくなるまで繰り返し行われる。
【００６７】
ステップ３１０にて、入力側回転数Ｎi が出力側回転数Ｎoと等しく（Ｎi＝Ｎo）なれば、多板クラッチ１が直結状態であると判断してステップ３２０に移行し、このステップ３２０にて、ローラクラッチ２の締結動作を開始する。その後、ステップ３３０に移行し、このステップ３３０にて、多板クラッチ１の締結動作を終了させる。この場合、回転ローラ６がクサビ効果によって、ローラクラッチ内輪のカム面11ｂfと出力外輪の内周面12ｆとの間に食い込むため、ローラクラッチ内輪11ｂと出力外輪12との間が締結され、ローラクラッチ内輪11ｂからのトルクは出力シャフト13に伝達される。
【００６８】
なお、ローラクラッチ２は、電磁ソレノイド19に供給される制御電流をＯＦＦしても締結状態が維持されるから、ステップ３４０のプログラムを付加し、このステップ３４０にて、ローラクラッチ２の締結動作を終了してもよい。このように、ローラクラッチ２による締結が完了した後は、多板クラッチ１による締結を解除するようにすれば、入力要素11および出力要素12間を継続的に締結させるために必要なエネルギの軽減に最も効果的である。
【００６９】
本形態の複合クラッチ装置によれば、ローラクラッチ２の締結動作を開始させる際の判断が、入力側および出力側間の回転差が所定値以下になったときになされるようにしたから、ローラクラッチ２の締結動作を開始させるための判断を容易に行うことができる。
【００７０】
上述したことから明らかなように、本発明複合クラッチ装置は、入出力シャフト10，13間での動力伝達を、多板クラッチ１のクラッチプレート３，４を押圧することによってこれらクラッチプレート３，４間に生じる摩擦力で行い、例えば、複合クラッチ装置のスリップ制御を可能にする。入出力要素10，13間の締結に際しては、初めに、多板クラッチ１による締結を開始し、その後、ローラクラッチ２による締結を開始する。
【００７１】
この場合、入力シャフト10および出力シャフト13間を直結状態するに際しては、ローラクラッチ内輪のカム面11ｂf および出力外輪の内周面12ｆ間に介在する回転ローラ６がこれらカム面11ｂf および内周面12ｆ間に形成されたクサビ形状部に押し込まれることによって生じるクサビ力を締結力として、多板クラッチ１をローラクラッチ２よりも先に締結させるようにしたから、入力要素11および出力要素12間の締結は、入出力要素11，12間を継続的に締結するために必要なエネルギが小さく済むローラクラッチ２によって行われる。このため、クラッチプレート３，４を押圧するために大きなエネルギを必要とする多板クラッチ１の締結は、少なくとも、ローラクラッチ２の締結が完了するまでの短時間でよい。
【００７２】
従って、本発明複合クラッチ装置によれば、すべり摩擦力が締結力となる多板クラッチ１に、クサビ力が締結力となるローラクラッチ２を付加することによって、スリップ制御などの細かな締結力の調整が可能な多板クラッチ１の機能を確保しつつ、入力要素11および出力要素12間、即ち、入力シャフト10および出力シャフト13間を継続的に直結状態にさせるために必要なエネルギを軽減することができる。
【００７３】
特に、本形態の複合クラッチ装置は、ローラクラッチ２の締結が電磁力、即ち、電磁ソレノイド19によって解除されるものであるから、ローラクラッチ２の締結がＯＮ，ＯＦＦ制御による短時間で行われる。このため、多板クラッチ１を締結させておく時間も短時間で済み、締結で消費されるエネルギをさらに軽減させることができる。
【００７４】
上述したところは、本発明の好適な実施形態を示したにすぎず、当業者によれば、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。他のすべり制御型クラッチとしては、例えば、特開平８−２１９１９０号公報に記載されたパウダークラッチがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明である複合クラッチ装置の一実施形態を側面から示した断面図である。
【図２】  本発明装置の作用を説明する制御フローである。
【図３】  本発明装置の作用を説明する他の制御フローである。
【図４】  本発明装置の作用を説明するさらに他の制御フローである。
【図５】  すべり制御型クラッチである多板クラッチを側面から示した断面図である。
【図６】  同多板クラッチを側面から示した断面図である。
【図７】  （ａ）は、クサビ力制御型クラッチであるローラクラッチを正面から示した断面図、（ｂ）は、ローラクラッチを側面から示した断面図である。
【図８】  （ａ）は、電磁コイルＯＦＦ時のローラクラッチを正面から示した断面図、（ｂ）は、同ローラクラッチを側面から示した断面図、（ｃ）は、電磁コイルＯＮ時のローラクラッチを正面から示した断面図、（ｄ）は、同ローラクラッチを側面から示した断面図である。
【図９】  （ａ）は、図７のローラクラッチにクサビ力が生じたときの正面から示した断面図、（ｂ）は、図７のローラクラッチにクサビ力が生じないときの正面から示した断面図、（ｃ）は、他のローラクラッチにクサビ力が生じたときの正面から示した断面図である。
【符号の説明】
１  多板クラッチ（すべり制御型クラッチ）
２  ローラクラッチ（クサビ力制御型クラッチ）
３  入力側クラッチプレート
４ 出力側クラッチプレート
５  クラッチピストン
６  回転ローラ
７  保持器
８  アーマチュア
９ 衝撃吸収用ダンパ
10  入力シャフト
11ａ  クラッチアーム
11ｂ  ローラクラッチ内輪
11ｂf  カム面
12  出力シャフトの外輪
12ｆ  出力外輪の内周面
13  出力シャフト
15  油圧ピストン
16  ハウジング
17  油路
18  ケーシング
19  電磁ソレノイド
Ｂ1，Ｂ2  軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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