JP2006349107A - 回転伝達装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電磁式湿式多板クラッチにおける電磁石の低電流化と小型化とを図る。
【解決手段】湿式多板クラッチ7の軸方向一側に、電磁石13を駆動源とし、その電磁石13に対する通電と遮断とによって外輪3に取付けられたロータ12にアーマチュア11を吸着させる電磁クラッチ部10Aと、その電磁クラッチ部10Aのアーマチュア11と外輪3の締結時に、アーマチュア11を内輪5に回り止めされたプレッシャプレート21に対して相対回転させてアーマチュア11とプレッシャプレート21間に設けられたボールカム22によりプレッシャプレート21を湿式多板クラッチ7に向けて移動させる軸力負荷部10Bとを設ける。湿式多板クラッチ7のクラッチプレート8、9、プレッシャプレート21およびボールカム22のボール24のうちの少なくとも一つを非磁性体として、電磁石13に対する通電時に、外輪3から磁束が漏洩するのを防止する。
【選択図】図1
【解決手段】湿式多板クラッチ7の軸方向一側に、電磁石13を駆動源とし、その電磁石13に対する通電と遮断とによって外輪3に取付けられたロータ12にアーマチュア11を吸着させる電磁クラッチ部10Aと、その電磁クラッチ部10Aのアーマチュア11と外輪3の締結時に、アーマチュア11を内輪5に回り止めされたプレッシャプレート21に対して相対回転させてアーマチュア11とプレッシャプレート21間に設けられたボールカム22によりプレッシャプレート21を湿式多板クラッチ7に向けて移動させる軸力負荷部10Bとを設ける。湿式多板クラッチ7のクラッチプレート8、9、プレッシャプレート21およびボールカム22のボール24のうちの少なくとも一つを非磁性体として、電磁石13に対する通電時に、外輪3から磁束が漏洩するのを防止する。
【選択図】図1
Description
この発明は、動力の伝達経路上において、動力の伝達と遮断の切換えに用いられる回転伝達装置に関するものである。
FRベースの4輪駆動車において、補助駆動輪としての前輪に駆動力の伝達と遮断とを行なう回転伝達装置として、特許文献1に記載されたものが従来から知られている。
上記回転伝達装置は、トランスミッションからの駆動力が入力される入力部材内に出力部材を組込んで相対的に回転自在に支持し、その入力部材と出力部材間に、負荷される軸力によって入力部材と出力部材とを結合する湿式多板クラッチを組込み、その湿式多板クラッチの軸方向一側に、その湿式多板クラッチの結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置を設けている。
ここで、クラッチ制御装置は、電磁クラッチ部と、その電磁クラッチ部の締結時に入力部材の回転トルクを軸力に変換して、その軸力を湿式多板クラッチに負荷する軸力負荷部とから成り、上記電磁クラッチ部は、軸方向に移動可能なアーマチュアと、入力部材に取付けられて上記アーマチュアと軸方向で対向するロータと、そのロータと軸方向で対向する電磁石とから成り、上記電磁石の電磁コイルに対する通電によりロータにアーマチュアを吸着して、入力部材とアーマチュアとを結合させるようにしている。
一方、軸力負荷部は、アーマチュアと湿式多板クラッチ間にプレッシャプレートを組込み、そのプレッシャプレートを出力部材に回り止めし、かつ軸方向に移動可能に支持し、上記プレッシャプレートとアーマチュアの対向面それぞれに中央から周方向両端に向けて溝深さが次第に浅くなるカム溝を設け、そのカム溝間にボールを組込み、上記プレッシャプレートに対するアーマチュアの相対回転によりプレッシャプレートを軸方向に移動させて湿式多板クラッチに軸力を負荷するようにしている。
特開2005−48788号公報
ところで、上記従来の回転伝達装置においては、電磁クラッチ部のロータが入力部材に直接連結されているため、電磁石の電磁コイルに通電するアーマチュアの吸着時、ロータから外輪に磁束が漏洩し、その漏洩磁束は湿式多板クラッチの入力側および出力側のクラッチプレート、プレッシャプレート、ボールおよびアーマチュアに流れて、アーマチュアにロータから離反させる方向の引っ張り力が負荷される。この引っ張り力はロータがアーマチュアを吸着する吸着力を低下させるように作用するため、ロータとアーマチュアの対向面間に形成される軸方向のエアキャップを小さい値に厳しく管理する必要があると共に、磁束の漏洩によって電磁石に必要以上の大きな電流を流す必要があり、電磁石として大型のものを必要とし、コストを高めるという不都合がある。
また、磁束の漏洩によって、入力側および出力側のクラッチプレートや、プレッシャプレート、ボール等の部品が磁化されて摩耗粉が付着し易く、その摩耗粉の付着により摩耗が促進され、耐久性を低下させると共に、電磁石に対する通電遮断時の残留磁気により、湿式多板クラッチの空転時の空転トルクが大きいという不都合もある。
この発明の課題は、入力部材と出力部材間に組込まれた湿式多板クラッチの結合および結合解除を電磁式のクラッチ制御装置で制御するようにした回転伝達装置において、電磁石の低電流化と小型化とを図ること、空転トルクの増加を防止し、かつ部品の摩耗による耐久性の低下を抑制することである。
上記の課題を解決するために、この発明においては、入力部材と出力部材を内外に配置して相対的に回転自在に支持し、その入力部材と出力部材間に、負荷される軸力によって入力部材と出力部材とを結合する湿式多板クラッチを組込み、その湿式多板クラッチの軸方向一側に、その湿式多板クラッチの結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置を設け、そのクラッチ制御装置が、電磁石に対する通電によって入力部材に取付けられたロータにアーマチュアを吸着させる電磁クラッチ部と、前記アーマチュアの吸着時に入力部材の回転トルクを軸力に変換して、その軸力を湿式多板クラッチに負荷する軸力負荷部とから成り、その軸力負荷部が、前記アーマチュアと出力部材に回り止めされて軸方向に移動可能なプレッシャプレートの対向面それぞれに周方向の両端に向けて溝深さが次第に浅くなるカム溝を設け、そのカム溝間にボールを組込んだ構成から成る回転伝達装置において、前記湿式多板クラッチの入力側および出力側のクラッチプレートと、プレッシャプレートと、ボールのうちの少なくとも一つを非磁性体とした構成を採用したのである。
上記のように、湿式多板クラッチの入力側および出力側のクラッチプレートと、プレッシャプレートと、ボールのうちの少なくとも一つを非磁性体としたことにより、電磁石の電磁コイルに対する通電時に外輪側に磁束が漏洩するのを防止することができる。このため、アーマチュアにロータから離反させる引き付け力が負荷されることがないので、発生した磁束をアーマチュアの吸着力として無駄なく利用することができ、低電流化と電磁石の小型化とを図ることができる。
また、湿式多板クラッチの入力側および出力側のクラッチプレートや、プレッシャプレートおよびボールが磁化されることがないので、摩耗粉の付着がなく、その摩耗粉の付着による摩耗を防止し、耐久性の低下を抑制することができる。
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1に示すように、静止部材としてのハウジング1は、一端に端壁2を有している。
ハウジング1内には、入力部材としての外輪3が組込まれている。外輪3はハウジング1の他端部内に組込まれた軸受4によって回転自在に支持されている。
外輪3の内側には出力部材としての内輪5が組込まれ、その内輪5と外輪3間に組込まれた軸受6によって両輪3、5は相対的に回転自在とされている。
外輪3と内輪5間には、湿式多板クラッチ7が組込まれている。湿式多板クラッチ7は、多数の入力側クラッチプレート8と多数の出力側クラッチプレート9とから成る。入力側クラッチプレート8と出力側クラッチプレート9は軸方向に交互に組込まれ、上記入力側クラッチプレート8は外輪3に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に支持されている。一方、出力側クラッチプレート9は内輪5に回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に支持されている。
入力側クラッチプレート8と出力側クラッチプレート9は、負荷される軸力により互に密着して結合状態となり、外輪3の回転を内輪5に伝達する。
湿式多板クラッチ7の軸方向一側には、その湿式多板クラッチ7の結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置10が設けられている。
クラッチ制御装置10は、電磁クラッチ部10Aと、その電磁クラッチ部10Aの締結時に外輪3の回転トルクを軸力に変換して湿式多板クラッチ7に負荷する軸力負荷部10Bとから成る。
電磁クラッチ部10Aは、アーマチュア11と、そのアーマチュア11の一側方に設けられたロータ12と、そのロータ12の一側方に設けられた電磁石13とから成る。
アーマチュア11は、内輪5に接続される図示省略した出力軸を中心として回転自在に支持され、かつ軸方向に移動自在とされている。
ロータ12は、外筒部12aおよび内筒部12bを有し、外筒部12aの外周には雄ねじ14が形成されている。ロータ12は外輪3の一端部内周に形成された雌ねじ15に対する雄ねじ14のねじ込みによって外輪3に固定され、上記雌ねじ15にねじ係合されたロックナット16の締付けによって弛み止めされている。ロータ12とアーマチュア11との間には微小なエアギャップ17が形成され、そのエアギャップ17はロータ12のねじ込み量を加減することによって調整し得るようになっている。ロータ12とアーマチュア11との間には、アーマチュア11をロータ12から離反する方向に付勢する離反ばね18が組込まれている。
電磁石13は、ロータ12の外筒部12aと内筒部12b間に組込まれている。この電磁石13は、電磁コイル13aと、その電磁コイル13aを支持し、ハウジング1によって支持されたコア13bとから成り、上記電磁コイル13aに対する通電により、コア13b、ロータ12およびアーマチュア11に磁束が流れてロータ12にアーマチュア11が吸着される。その吸着により外輪3にアーマチュア11が結合されて外輪3と共にアーマチュア11が回転する。
図1乃至図3に示すように、軸力負荷部10Bは、アーマチュア11と湿式多板クラッチ7との間にプレッシャプレート21を設け、そのプレッシャプレート21を内輪5に回り止めし、かつ軸方向に移動可能に支持し、上記プレッシャプレート21とアーマチュア11の対向面間にボールカム22を設けている。ここでボールカム22は、プレッシャプレート21とアーマチュア11の対向面それぞれに中央から周方向両端に至るに従って溝深さが次第に浅くなるカム溝22a、22bを設け、そのカム溝22a、22b間にボール24を組込んだ構成から成り、上記プレッシャプレート21に対するアーマチュア11の相対回転により、プレッシャプレート21を湿式多板クラッチ7に向けて移動させて湿式多板クラッチ7を軸方向に押すようにしている。
図1に示すように、湿式多板クラッチ10Aの入力側および出力側のクラッチプレート8、9、軸力負荷部10Bのプレッシャプレート21およびボール24のそれぞれは非磁性体から成っている。ここで、非磁性体として、アルミニウム、ステンレス、セラミック等を挙げることができる。
実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構造から成り、外輪3には入力軸を接続し、内輪5には出力軸を接続する。その入力軸および出力軸の接続のため、外輪3および内輪5の内周にスプライン歯40、41が設けられている。
図1は、電磁石13の電磁コイル13aに対して通電を遮断した状態を示し、湿式多板クラッチ7は結合解除状態とされている。このため、外輪3が回転しても、その回転は内輪5に伝達されず、外輪3のみがフリー回転する。
外輪3の回転状態において、電磁石13の電磁コイル13aに通電すると、コア13b、ロータ12およびアーマチュア11に磁束が流れてロータ12とアーマチュア11間に磁気吸引力が作用し、その磁気吸引力によりアーマチュア11がロータ12に吸着され、外輪3とアーマチュア11とが結合されて外輪3と共にアーマチュア11が回転する。
また、アーマチュア11はプレッシャプレート21に対して相対回転し、その相対回転によって、図3(ロ)に示すように、アーマチュア11に形成されたカム溝22bとプレッシャプレート21に形成されたカム溝22aが周方向に位相がずれるため、プレッシャプレート21は湿式多板クラッチ7側に移動して、その湿式多板クラッチ7を軸方向に押圧し、その押圧によって入力側クラッチプレート8と出力側クラッチプレート9が互に密着する。
このため、外輪3の回転は湿式多板クラッチ7を介して内輪5に伝達され、内輪5が外輪3と同方向に回転する。
ここで、プレッシャプレート21が湿式多板クラッチ7を軸方向に押圧するとき、その反力によってアーマチュア11がロータ12に押し付けられるため、一旦電磁クラッチ部10Aの締結が行なわれれば、その後の電磁コイル13aに流す電流を小さくしても、アーマチュア11は吸着状態に保持され、電流消費量の低減化を図ることができる。
外輪3から内輪5への回転トルクの伝達状態において、電磁コイル13aに対する通電を解除すると、アーマチュア11は吸着を解除される。その吸着解除時、離反ばね18がアーマチュア11をプレッシャプレート21に向けて押圧すると共に、プレッシャプレート21は湿式多板クラッチ7から押圧されるため、カム溝22a、22bがボール24を押圧する作用により、アーマチュア11とプレッシャプレート21が相対回転して、ボール24はカム溝22a、22bの中央に配置される中立位置に戻される。
このため、湿式多板クラッチ7への軸力の負荷は解除されると共に、湿式多板クラッチ7は締結解除状態となり、外輪3から内輪5への回転トルクの伝達が遮断される。
電磁石13の電磁コイル13aに対する通電と遮断とによって湿式多板クラッチ7の締結および締結解除を制御する上記のような回転伝達装置において、湿式多板クラッチ7の入力側および出力側のクラッチプレート8、9、プレッシャプレート21およびボール24が磁性体から成っていると、電磁コイル13aに対する通電時に、外輪3から上記部品のそれらに磁束が漏洩して、ロータ12とアーマチュア11の相互間に作用する磁気吸引力が低下し、また、磁束の漏洩によりアーマチュア11にロータ12から離反させる方向の磁気吸引力が作用し、ロータ12に対するアーマチュア11の吸着が阻害されることになる。
そのため、前述のように、ロータ12とアーマチュア11の対向面間に形成される軸方向のエアギャップを小さな値に厳しく管理する必要が生じると共に、電磁コイル13aに対して大きな電流を流して、アーマチュア11がロータ12に確実に吸着させる必要が生じる。
しかしながら、実施の形態では、湿式多板クラッチ7の入力側および出力側のクラッチプレート8、9、プレッシャプレート21およびボール24を非磁性体としているため、外輪3からクラッチプレート8、9、プレッシャプレート21およびボール24に磁束が漏洩することはない。
このため、ロータ12とアーマチュア11間のエアギャップ17を厳しく管理する必要がなく、そのエアギャップ17の調整が容易であり、しかも、電磁コイル13aに小さな電流を流すことによってアーマチュア11を確実に吸着することができるので、低電流化を達成することができると共に、電磁石13として小型のものを採用することができる。
また、磁束の漏洩がないので、クラッチプレート8、9やプレッシャプレート21、ボール24が磁化されることがなく、これらの部品に対して摩耗粉が付着することもないので部品の摩耗を防止し、耐久性の低下を抑制することができると共に、電磁コイル13aに対する通電遮断時の空転状態での空転トルクの増大も抑制することができる。
なお、実施の形態では、クラッチプレート8、9、プレッシャプレート21およびボール24のそれぞれを非磁性体としたが、上記部品の少なくとも一つを非磁性体としてもよい。また、クラッチプレートとプレッシャプレート21間に非磁性体のプレートやリングを別途設けるようにしもよい。
1 ハウジング
3 外輪
5 内輪
7 湿式多板クラッチ
10 クラッチ制御装置
10A 電磁クラッチ部
10B 軸力負荷部
11 アーマチュア
12 ロータ
13 電磁石
21 プレッシャプレート
22a、22b カム溝
24 ボール
3 外輪
5 内輪
7 湿式多板クラッチ
10 クラッチ制御装置
10A 電磁クラッチ部
10B 軸力負荷部
11 アーマチュア
12 ロータ
13 電磁石
21 プレッシャプレート
22a、22b カム溝
24 ボール
Claims (1)
- 入力部材と出力部材を内外に配置して相対的に回転自在に支持し、その入力部材と出力部材間に、負荷される軸力によって入力部材と出力部材とを結合する湿式多板クラッチを組込み、その湿式多板クラッチの軸方向一側に、その湿式多板クラッチの結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置を設け、そのクラッチ制御装置が、電磁石に対する通電によって入力部材に取付けられたロータにアーマチュアを吸着させる電磁クラッチ部と、前記アーマチュアの吸着時に入力部材の回転トルクを軸力に変換して、その軸力を湿式多板クラッチに負荷する軸力負荷部とから成り、その軸力負荷部が、前記アーマチュアと出力部材に回り止めされて軸方向に移動可能なプレッシャプレートの対向面それぞれに周方向の両端に向けて溝深さが次第に浅くなるカム溝を設け、そのカム溝間にボールを組込んだ構成から成る回転伝達装置において、前記湿式多板クラッチの入力側および出力側のクラッチプレートと、プレッシャプレートと、ボールのうちの少なくとも一つを非磁性体としたことを特徴とする回転伝達装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005178199A JP2006349107A (ja) | 2005-06-17 | 2005-06-17 | 回転伝達装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005178199A JP2006349107A (ja) | 2005-06-17 | 2005-06-17 | 回転伝達装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006349107A true JP2006349107A (ja) | 2006-12-28 |
Family
ID=37645176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005178199A Pending JP2006349107A (ja) | 2005-06-17 | 2005-06-17 | 回転伝達装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006349107A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8499916B2 (en) | 2011-07-14 | 2013-08-06 | Warner Electric Technology Llc | Rotational coupling device with flux leakage path insulator |
JP2015172380A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 株式会社ジェイテクト | クラッチ装置 |
-
2005
- 2005-06-17 JP JP2005178199A patent/JP2006349107A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8499916B2 (en) | 2011-07-14 | 2013-08-06 | Warner Electric Technology Llc | Rotational coupling device with flux leakage path insulator |
JP2015172380A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 株式会社ジェイテクト | クラッチ装置 |
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