JP2004332941A - Clutch plate and electromagnetic friction clutch using the clutch plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クラッチプレート、およびこれを用いた電磁式摩擦クラッチに関する。 The present invention relates to a clutch plate and an electromagnetic friction clutch using the same.
電磁式摩擦クラッチは、特許文献1に示されているように、インナクラッチプレートとアウタクラッチプレートを備え、磁力の作用にて前記両クラッチプレートを摩擦係合させるものであり、両クラッチプレートには、磁束の短絡を防止するため、同一円周上に所定間隔を保持して形成されて円周方向に延びる複数の円弧状貫通穴が形成されている。
As shown in
また、これら両クラッチプレートの摩擦係合面間には摺接する摩擦係合面を潤滑するために潤滑油が供給されるが、両クラッチプレートの少なくとも一方の摩擦係合面には潤滑溝が形成されている。
ところで、かかる形式の摩擦クラッチを構成するクラッチプレートの摩擦係合面の潤滑溝は、クラッチプレートにプレス加工を施すことにより形成されるが、この潤滑溝を形成するプレス加工の際に生じる余肉が各潤滑溝の両側に流動するため、全体として、クラッチプレートの中央部に位置する各円弧状貫通穴を区画する区画部が他の部位に比較してわずかに盛り上がって摩擦係合面より突出する。 By the way, the lubrication groove on the friction engagement surface of the clutch plate constituting the friction clutch of this type is formed by pressing the clutch plate. Flows to both sides of each lubrication groove, so that the partition section that defines each arc-shaped through hole located at the center of the clutch plate as a whole protrudes slightly from the friction engagement surface as compared to other sections. I do.
また、クラッチプレートは、プレス加工後にはベルト研磨、ローラ研磨等表面研磨がなされるが、この研磨ではクラッチプレートの内周縁側および外周縁側に応力が集中するため、内周縁側および外周縁側が研磨され易く、その中央部は研磨され難く、この点からもクラッチプレートの区画部が他の部位に比較してわずかに突出することになる。 The clutch plate is subjected to surface polishing such as belt polishing and roller polishing after press working, but in this polishing, stress concentrates on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the clutch plate, so the inner peripheral side and the outer peripheral side are polished. The center portion of the clutch plate is hard to be polished, and the partition portion of the clutch plate slightly protrudes from this point as compared with other portions.
このため、摩擦クラッチの作動時、互いに相対回転するインナクラッチプレートとアウタクラッチプレートの区画部が交差する際に干渉し合い、この結果トルク変動を惹起させることになる。従って、本発明の目的は、かかる問題に対処することにある。 For this reason, when the friction clutch operates, the inner clutch plate and the outer clutch plate, which rotate relative to each other, interfere with each other when they intersect with each other, thereby causing a torque fluctuation. Accordingly, it is an object of the present invention to address such a problem.
本発明は、クラッチプレートおよびこれを用いた電磁式摩擦クラッチに関するもので、本発明に係るクラッチプレートは、同一円周上に所定間隔を保持して形成されて円周方向に延びる複数の円弧状貫通穴を有するとともに摩擦係合面に潤滑溝を有し、同潤滑溝が前記摩擦係合面における前記各円弧状貫通穴を区画する区画部を除く部位に形成されていることを特徴とするものである。 The present invention relates to a clutch plate and an electromagnetic friction clutch using the same, and a clutch plate according to the present invention includes a plurality of arc-shaped clutch plates formed at predetermined intervals on the same circumference and extending in the circumferential direction. It has a through hole and has a lubrication groove on the friction engagement surface, and the lubrication groove is formed in a portion of the friction engagement surface except for a partition section that divides each of the arc-shaped through holes. Things.
また、本発明に係る電磁式摩擦クラッチは本発明に係るクラッチプレートを構成部材とするもので、当該電磁摩擦クラッチは、インナクラッチプレートとアウタクラッチプレートを備え、磁力の作用にて前記両クラッチプレートを摩擦係合させるように構成してなり、前記両クラッチプレートの少なくとも一方のクラッチプレートとして潤滑溝を有する前記クラッチプレートを採用していることを特徴とするものである。 The electromagnetic friction clutch according to the present invention includes the clutch plate according to the present invention as a constituent member. The electromagnetic friction clutch includes an inner clutch plate and an outer clutch plate. Are frictionally engaged, and the clutch plate having a lubricating groove is adopted as at least one of the two clutch plates.
本発明に係るクラッチプレート、および電磁式摩擦クラッチを構成するクラッチプレートの潤滑溝は、プレス加工にて形成することができる。 The lubrication grooves of the clutch plate according to the present invention and the clutch plate constituting the electromagnetic friction clutch can be formed by press working.
本発明に係るクラッチプレートにおいては、その摩擦係合面の潤滑溝は、各円弧状貫通穴を区画する区画部を除く部位に形成されていて、各区画部には存在していないため、各区画部では潤滑溝を形成する際に生じる余肉に起因して盛り上って突出するようなことがなく、また、クラッチプレートの表面研磨によっても各区画部が他の部位に対して相対的に突出するようなこともない。 In the clutch plate according to the present invention, the lubrication groove on the friction engagement surface is formed in a portion except for the partition portion that partitions each arc-shaped through hole, and is not present in each partition portion. The partitions do not bulge and protrude due to the excess thickness generated when forming the lubrication grooves, and each of the partitions is relatively positioned with respect to other portions even by polishing the surface of the clutch plate. There is no such thing as protruding.
従って、電磁摩擦クラッチを構成する少なくとも一方のクラッチプレートにおいては、その各区画部が摩擦係合面より突出することがなく、このため、摩擦クラッチの作動時、互いに相対回転するインナクラッチプレートとアウタクラッチプレートの区画部が交差する際に干渉し合うことがなく、区画部の干渉に起因するトルク変動が発生することはない。 Accordingly, at least one of the clutch plates constituting the electromagnetic friction clutch does not protrude from the friction engagement surface, and therefore, when the friction clutch operates, the inner clutch plate and the outer clutch plate rotate relative to each other. When the sections of the clutch plate cross, they do not interfere with each other, and there is no occurrence of torque fluctuation due to the interference of the sections.
以下、本発明を図面に基づいて説明すると、図1には、本発明に係る電磁式摩擦クラッチをパイロットクラッチ機構として採用した駆動力伝達装置が示されている。駆動力伝達装置10は、図3に示すように、四輪駆動車における後輪側への駆動力伝達経路に搭載される。なお、当該駆動力伝達装置は軸線に対して略対称の構成であるため、図1においては略半分の部位を省略している。
The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a driving force transmission device employing an electromagnetic friction clutch according to the present invention as a pilot clutch mechanism. As shown in FIG. 3, the driving
当該四輪駆動車において、トランスアクスル21は、トランスミッション、トランスファ、およびフロントディファレンシャルを一体に備えているもので、エンジン22の駆動力をトランスアクスル21のフロントディファレンシャル23を介して、両アクスルシャフト24aに出力して左右の前輪24bを駆動させるとともに、第1プロペラシャフト25側に出力する。第1プロペラシャフト25は、駆動力伝達装置10を介して第2プロペラシャフト26に連結されており、第1プロペラシャフト25と第2プロペラシャフト26がトルク伝達可能に連結された場合には、駆動力はリヤディファレンシャル27に伝達され、同ディファレンシャル27から両アクスルシャフト28aへ出力されて左右の後輪28bを駆動させる。
In the four-wheel drive vehicle, the
駆動力伝達装置10は、第1プロペラシャフト25と第2プロペラシャフト26間に配設されているもので、図1に示すように、外側回転部材であるアウタケース10a、内側回転部材であるインナシャフト10b、メインクラッチ10c、パイロットクラッチ機構10d、およびカム機構10eを備えている。本発明に係る電磁式摩擦クラッチは、パイロットクラッチ機構10dとして採用されている。
The driving
アウタケース10aは、有底筒状のフロントハウジング11aと、フロントハウジング11aの後端部に溶接された筒状のリヤハウジング11bと、リヤハウジング11bの開口部に嵌着されて同開口部を覆蓋するリヤカバー11cとからなり、フロントハウジング11aは磁性材料である鉄にて、リヤハウジング11bは非磁性材料であるステンレスにて、リヤカバー11cは磁性材料である鉄にてそれぞれ形成されている。なお、リヤカバー11cの径方向の中間部には、非磁性材料であるステンレス製の筒体11dが埋設されていて、筒体11dは環状の非磁性部位を形成している。
The
インナシャフト10bは、リヤカバー11cの中央部を液密的に貫通してアウタケース10a内に挿入されていて、軸方向の移動を規制された状態でフロントハウジング11aとリヤカバー11cに回転可能に支持されている。インナシャフト10bには、第2プロペラシャフト26の先端部が挿入されてトルク伝達可能に連結される。なお、アウタケース10aにおけるフロントハウジング11aの前端部には、第1プロペラシャフト25がトルク伝達可能に連結される。
The inner shaft 10b is inserted through the center of the rear cover 11c in a liquid-tight manner into the
メインクラッチ10cは、湿式多板式の摩擦クラッチであって、多数のクラッチプレート(インナクラッチプレート12a、アウタクラッチプレート12b)を備えており、フロントハウジング11a内に配設されている。摩擦クラッチを構成する各インナクラッチプレート12aは、インナシャフト10bの外周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられ、かつ、各アウタクラッチプレート12bは、フロントハウジング11aの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられている。各インナクラッチプレート12aと各アウタクラッチプレート12bとは交互に位置して、互いに当接して摩擦係合するとともに、互いに離間して自由状態になる。
The
パイロットクラッチ機構10dは、本発明に係る電磁式摩擦クラッチにて構成されているもので、電磁石13、摩擦クラッチ14、およびアーマチャ15を備えている。電磁石13は環状を呈しているもので、ヨーク16に嵌着された状態でリヤカバー11cの環状凹所に嵌合されている。ヨーク16は、リヤカバー11cの後端部の外周に回転可能に支持された状態で車体側に固定されている。
The pilot clutch mechanism 10d is constituted by an electromagnetic friction clutch according to the present invention, and includes an
摩擦クラッチ14は、複数のクラッチプレート(アウタクラッチプレート14a,インナクラッチプレート14b)からなる湿式多板式の摩擦クラッチであり、各インナクラッチプレート14bは、後述するカム機構10eを構成する第1カム部材17の外周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられ、かつ、各アウタクラッチプレート14aは、リヤハウジング11bの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられている。各アウタクラッチプレート14aと各インナクラッチプレート14bとは交互に位置して、互いに当接して摩擦係合するとともに、互いに離間して自由状態になる。
The
アーマチャ15は環状を呈するもので、リヤハウジング11bの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられていて、摩擦クラッチ14の一側に位置して対向している。
The
パイロットクラッチ機構10dの以上の構成においては、電磁石13の電磁コイルへの通電により、ヨーク16、リヤカバー11c、摩擦クラッチ14、アーマチャ15、摩擦クラッチ14、リヤカバー11c、およびヨーク16間を循環する磁路が形成される。なお、電磁石13の電磁コイルへの通電の断続はスイッチの切り替えによりなされ、後述する3つの駆動モードを選択できるようになっている。スイッチは、車室内の運転席の近傍に配設されていて、運転者が容易に操作し得るようになっている。 なお、駆動力伝達装置10を、後述する第2の駆動モードのみの構成とすれば、このようなスイッチは無くてもよい。
In the above configuration of the pilot clutch mechanism 10d, the magnetic path circulating between the
カム機構10eは、第1カム部材17、第2カム部材18、およびカムフォロアー19にて構成されている。第1カム部材17および第2カム部材18には、対向面に互いに対向するカム溝が周方向に所定間隔を保持して複数形成されている。第1カム部材17は、インナシャフト10bの外周に回転可能に嵌合されていて、リヤカバー11cに回転可能に支承されており、その外周に摩擦クラッチ14の各インナクラッチプレート14bがスプライン嵌合している。
The cam mechanism 10e includes a
第2カム部材18は、インナシャフト10bの外周にスプライン嵌合されて一体回転可能に組付けられていて、メインクラッチ10cのインナクラッチプレート12aに対向して位置している。この第2カム部材18と第1カム部材17の互いに対向するカム溝には、ボール状のカムフォロアー19が介在している。
The second cam member 18 is spline-fitted to the outer periphery of the inner shaft 10b and is assembled so as to be integrally rotatable, and is located opposite the
かかる構成の駆動力伝達装置10においては、パイロットクラッチ機構10dを構成する電磁石13の電磁コイルへの通電がなされていない場合には磁路は形成されず、摩擦クラッチ14は非係合状態にある。このため、パイロットクラッチ機構10dは非作動の状態にあって、カム機構10eを構成する第1カム部材17は、カムフォロアー19を介して第2カム部材18と一体回転可能であり、メインクラッチ10cは非作動の状態にある。このため、車両は二輪駆動の第1の駆動モードを構成する。
In the driving
一方、電磁石13の電磁コイルへ通電されると、パイロットクラッチ機構10dには磁路が形成されて、電磁石13はアーマチャ15を吸引する。このため、アーマチャ15は摩擦クラッチ14を押圧して摩擦係合させ、カム機構10eの第1カム部材17をアウタケース10a側へ連結させて、第2カム部材18との間に相対回転を生じさせる。この結果、カム機構10eでは、カムフォロアー19が両カム部材17,18を互いに離間する方向へ押圧する。
On the other hand, when power is supplied to the electromagnetic coil of the
この結果、第2カム部材18はメインクラッチ10c側へ押圧されて、メインクラッチ10cを摩擦クラッチ14の摩擦係合力に応じて摩擦係合させ、アウタケース10aとインナシャフト10b間のトルク伝達を行う。このため、車両は第1プロペラシャフト25と第2プロペラシャフト26が非結合状態〜直結状態の間での四輪駆動の第2の駆動モードを構成する。この駆動モードでは、走行状態に応じて、前後輪間の駆動力分配比を100:0(二輪駆動状態)〜50:50(直結四輪駆動状態)の範囲で制御することができる。
As a result, the second cam member 18 is pressed toward the main clutch 10c to cause the main clutch 10c to frictionally engage in accordance with the frictional engagement force of the
また、電磁石13の電磁コイルへの印加電流を所定の値に高めると、電磁石13のアーマチャ15に対する吸引力が増大し、アーマチャ15は強く吸引されて摩擦クラッチ14の摩擦係合力を増大させ、両カム部材17,18間の相対回転を増大させる。この結果、カムフォロアー19は、第2カム部材18に対する押圧力を高めてメインクラッチ10cを結合状態とする。このため、車両は第1プロペラシャフト25と第2プロペラシャフト26が直結した四輪駆動の第3の駆動モードを構成する。
When the current applied to the electromagnetic coil of the
しかして、駆動力伝達装置10においては、パイロットクラッチ機構10dの摩擦クラッチ14を構成するアウタクラッチプレート14aは環状を呈していて、図2に示すように、プレート本体14a1の外周縁部にリヤハウジング11bのスプラインに嵌合するスプライン14a2が形成され、かつ、中間部には磁束の短絡を阻止する複数の円弧状貫通穴14a3が同一円周上に所定間隔を保持して形成されている。
Thus, in the driving
なお、摩擦クラッチ14を構成するインナクラッチプレート14bは、アウタクラッチプレート14aと同様に環状を呈するもので、プレート本体の内周縁部に第1カム部材17のスプラインに嵌合するスプラインが形成され、かつ、中間部に磁束の短絡を阻止する複数の円弧状貫通穴が形成されている。また、両クラッチプレート14a,14bのプレート本体は所定の面粗度の摩擦係合面に形成されている。
The inner clutch plate 14b constituting the
アウタクラッチプレート14aにおいては、そのプレート本体14a1の摩擦係合面に、所定の溝幅の潤滑溝14a4が多数形成されている。各円弧状貫通穴14a3は、所定間隔を保持して同一円周上に位置していて、各区画部14a5にて区画された状態にあり、潤滑溝14a4はプレート本体14a1の各区画部14a5を除く摩擦係合面の全ての部位に形成されている。アウタクラッチプレート14aにおいては、プレート本体14a1の区画部14a5を除く表面をプレス加工することにより潤滑溝14a4が形成されており、プレス加工後にはベルト研磨、ローラ研磨等により表面研磨がなされている。
In the outer
このように、パイロットクラッチ機構10dの摩擦クラッチ14を構成するアウタクラッチプレート14aにおいては、その摩擦係合面に潤滑油を排出するための多数の潤滑溝14a4が形成されているが、潤滑溝14a4は各円弧状貫通穴14a3を区画する各区画部14a5には形成されていない。このため、プレス加工により潤滑溝14a4を形成する際、各区画部14a5では潤滑溝14a4の形成に起因する盛り上りは存在せず、逆に、潤滑溝14a4が形成された各区画部14a5以外の他の部位が相対的に盛り上がる。つまり、アウタクラッチプレート14aを表面研磨する際に研磨され難い各区画部14a5が他の部位に比較して元々窪んだ状態となっている。このため、アウタクラッチプレート14aの表面研磨後に各区画部14a5が摩擦係合面より突出することがない。
As described above, in the outer
このようなアウタクラッチプレート14aにて構成される摩擦クラッチ14においては、その作動時、互いに相対回転するアウタクラッチプレート14aとインナクラッチプレート14bの区画部が交差する際に干渉し合うことがなく、区画部の干渉に起因するトルク変動が発生することはない。
In the friction clutch 14 constituted by such an outer
なお、摩擦クラッチ14においては、インナクラッチプレート14bにもアウタクラッチプレート14aと同様の潤滑溝を形成することが好ましく、この場合には、アウタクラッチプレート14aと同様に、各区画部を除く部位に潤滑溝を形成することが好ましい。
In the
10…駆動力伝達装置、10a…アウタケース、10b…インナシャフト、10c…メインクラッチ、10d…パイロットクラッチ機構、10e…カム機構、11a…フロントハウジング、11b…リヤハウジング、11c…リヤカバー、11d…筒体、12a…インナクラッチプレート、12b…アウタクラッチプレート、13…電磁石、14…摩擦クラッチ、14a…アウタクラッチプレート、14a1…プレート本体、14a2…スプライン、14a3…円弧状貫通穴、14a4…潤滑溝、14a5…区画部、14b…インナクラッチプレート、15…アーマチャ、16…ヨーク、17…第1カム部材、18…第2カム部材、19…カムフォロアー、21…トランスアクスル、22…エンジン、23…フロントディファレンシャル、24a…アクスルシャフト、24b…前輪、25…第1プロペラシャフト、26…第2プロペラシャフト、27…リヤディファレンシャル、28a…アクスルシャフト、28b…後輪。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
An electromagnetic friction clutch comprising a clutch plate having a lubricating groove according to claim 1 or 2, comprising an inner clutch plate and an outer clutch plate, wherein the two clutch plates are frictionally engaged by a magnetic force. An electromagnetic friction clutch, wherein the clutch plate having a lubricating groove is employed as at least one of the two clutch plates.
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JP2004242609A JP2004332941A (en) | 2004-08-23 | 2004-08-23 | Clutch plate and electromagnetic friction clutch using the clutch plate |
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