JP2992304B2 - 連結装置 - Google Patents

連結装置

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JP2992304B2
JP2992304B2 JP2077043A JP7704390A JP2992304B2 JP 2992304 B2 JP2992304 B2 JP 2992304B2 JP 2077043 A JP2077043 A JP 2077043A JP 7704390 A JP7704390 A JP 7704390A JP 2992304 B2 JP2992304 B2 JP 2992304B2
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    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/10Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
    • F16D27/108Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members
    • F16D27/112Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs
    • F16D27/115Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae

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  • Electromagnetism (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、連結装置に関する。
(従来の技術) 特開昭63−195449号に「すべり制限差動歯車アセンブ
リ」が記載されている。これは、電磁多板クラッチによ
る差動制限機構を備える差動歯車機構であり、電磁石で
アーマチャを引くことにより直接的に多板クラッチの締
結を行うようにしたものである。
(発明が解決しようとする課題) このような構成においては、電磁石による締結力に限
界があり、また大きなトルクを伝達する多板クラッチの
摩耗が電磁石のエアギャップに影響を与え易いという問
題があった。
そこで、この発明は、大きな連結力が得られ、クラッ
チ摩耗がエアギャップに影響することが抑制され、しか
も作動の円滑な連結装置の提供を目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 請求項1の発明は、回転半径方向に対向する一方の回
転体の外周部分の噛み合い係合部と他方の回転体の内周
部分の噛み合い係合部とに回転方向に係合し、前記何れ
かの回転体の軸方向受け面に対し軸方向へ締結すること
により前記回転体間を接続する多板のメインクラッチ
と、前記軸方向受け面に対し外周部一側の押圧面が前記
メインクラッチを挟んで対向し軸方向移動により前記メ
インクラッチの締結を行う押圧部材と、一方のカム面が
前記押圧部材の内周部他側に設けられると共に、該カム
面に軸方向に対面する他方のカム面が、前記回転体の何
れかに対し軸方向に受け止められる別部材に設けられ
て、該別部材の前記回転体の何れかに対する回転規制に
より両カム面が回転方向で相対回転すると、カム面に働
く軸方向の力により前記別部材に対し前記押圧部材の前
記軸方向移動を行わせるカムと、前記回転体の何れかの
内周部分と前記カム面が備えられた別部材の外周部分と
に回転方向に係合し、前記回転体の何れかの軸方向に向
いた面に対しアーマチャの吸引により軸方向へ締結する
ことにより前記別部材を締結力に応じて回転規制するパ
イロットクラッチと、該パイロットクラッチのアーマチ
ャに対し前記回転体の何れかを前記軸方向に向いた面に
関し挟んで配置され前記アーマチャの吸引力を調節する
電磁石とを有し、前記押圧部材は、前記押圧面側を前記
メインクラッチが係合する内周部分の噛み合い係合部と
外周部分の噛み合い係合部との径方向の対向間に臨ませ
ると共に、同対向間外に位置する外周部反押圧面側を前
記押圧面側へ寄せて前記カムの外周囲に空間を形成する
形状とし、前記アーマチャを、前記押圧部材の外周部反
押圧面側との間にエアギャップを維持しつつ前記カムの
外周囲に配置したことを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1記載の連結装置であっ
て、前記アーマチュアと押圧部材の反押圧面側との間に
前記エアギャップを形成する止め部を設けたことを特徴
とする。
請求項3の発明は、請求項1又は2記載の連結装置であ
って、前記押圧部材は、前記回転体に回転方向及び軸方
向に摺動自在に嵌装されていることを特徴とする。
(作用) 請求項1の発明では、パイロットクラッチを締結した
ときに伝達トルクが作用するカムのスラスト力によって
メインクラッチを締結させる。このカムスラストカによ
りメインクラッチを押圧する押圧部材は、押圧面側をメ
インクラッチが係合する内周部分の噛み合い係合部と外
周部分の噛み合い係合部との径方向の対向間に臨ませる
と共に、同対向間外に位置する外周部反押圧面側を押圧
面側へ寄せてカムの外周面に空間を形成する形状とした
ので、アーマチャを、押圧部材の外周部反押圧面側との
間にエアギャップを維持しつつ前記カムの外周囲に配置
し、アーマチュアを無理なくコンパクトに配置すること
ができる。しかもパイロットクラッチを前記カム側に寄
せて前記カム面の設けられた別部材に係合させることが
できる。
請求項2の発明では、止め部を無理なく配置すること
ができる。
請求項3の発明では、押圧部材を回転体に安定して支
持させることができる。
(実施例) 以下、第1図、第2図により一実施例の説明をする。
第2図はこの実施例を用いた4輪駆動(4WD)車の動力
系を示す。以下、車両左右の方向は第1図での上下の方
向であり、第1図左方は車両の前方(第2図の上方)に
相当する。
先ず、第2図によりこの動力系の構成を説明する。こ
の動力系はエンジン1、トランスミッション3、フロン
トデフ5(前輪側のデファレンシャル装置)、前輪軸7,
9、左右の前輪11,13、トランスファ15、プロペラシャフ
ト17、この実施例の連結装置19、リヤデフ21(後輪側の
デファレンシャル装置)後車軸23,25、左右の後輪27,29
などから構成されている。
次に、第1図と第2図とにより連結装置19の説明をす
る。
連結軸31(他方の回転体)はリヤデフ21のキャリヤ33
を貫通し、ベアリング35によってキャリヤ33に支承され
ると共にスプライン部37によりプロペラシャフト17側に
連結されている。こうして、軸31はエンジン1からの駆
動力により回転駆動される。
軸31の右端はクラッチドラム39が一体に設けられてお
り、その内側にはハブ41(一方の回転体)がドラム39と
の間に設けられた支承部43とベアリング45とにより相対
回転自在に配置されている。ドラム39にはベアリング45
の止め輪47が装着されている。ハブ41にはドライブピニ
オンシャフト49がスプライン連結されている。このシャ
フト49はベアリング51,51によりキャリヤ33に支承さ
れ、シャフト49にはこれらのロックナット53が螺合され
ている。シャフト49の右端にはドライブピニオンギヤ55
が形成され、ギヤ55はリヤデフ21のリングギヤ57と噛合
っている。
ドラム39の内周には、他方の回転体の内周部分の噛み
合い係合部であるスプライン59が設けられ、このスプラ
イン59にはその左端側から電磁多板クラッチ61(摩擦ク
ラッチ)の外側クラッチ板63とアーマチャ65とが移動自
在に係合している。アーマチャ65の右側には止め輪67が
装着されている。ハブ41は大径部69と小径部71とが形成
され、その小径部71にはリング状のカム部材73が左右に
移動自在に嵌装されている。ドラム39の左側壁75とカム
部材73との間には左からスラストワッシャ77、ベアリン
グ79が配置されている。カム部材73の外周にはスプライ
ン81が設けられ、外側クラッチ板63と交互配置された内
側クラッチ板83が移動自在に係合している。
左側壁75の左側には電磁石85が配置され、そのヨーク
87はボルト88によりキャリヤ33に固定されている。ヨー
ク87と左側壁75に設けられた各凸部89,91の間にはエア
ーギャップ93が設けられ、磁気回路が形成されている。
94は非磁性体である。電磁石85に通電するとアーマチャ
65が吸引され、その押圧力により多板クラッチ61が締結
されカム部材73がドラム39側に連結される。
ドラム39のスプライン59には多板クラッチ95の外側の
クラッチ板97が移動自在に係合している。ハブ41の大径
部69にはスプライン99が設けられ、クラッチ板97と交互
に配置された内側のクラッチ板101が移動自在に係合し
ている。
各クラッチ61、95の間にはリング状の押圧部材103が
移動自在に配置されている。押圧部材103の内周はハブ4
1の小径部71に摺動自在に嵌装され、右側の突部105は大
径部69の一方の回転体の外周部分の噛み合い係合部であ
るスプライン99に移動自在に係合している。又、ハブ41
にはキャリヤ33内の潤滑油をドラム39内に導きクラッチ
95に導く油路107,109が設けられている。押圧部材103と
カム部材73との間には、第1図(b)のように、ボール
111を介したカム113が形成されている。こうして、連結
装置19が構成されている。
連結装置19において、電磁多板クラッチ61が締結され
ると、クラッチ61、カム部材73、カム113、押圧部材103
を介してドラム39(連結軸31側)とハブ41(ドライブピ
ニオン49側)とが連結され、エンジン1からの駆動力は
リヤデフ21を介して後輪27,29側に伝達される。このと
き、伝達トルク115によりカム113に生じるスラスト力11
7によって押圧部材103が右方に移動しドラム39の右側壁
119との間で多板クラッチ95が押圧されて締結した大き
な連結力が得られる。反スラスト力121はベアリング7
9、ワッシャ77を介してドラム39に支承され、各力117,1
21はドラム39で相殺される。
電磁多板クラッチ61の締結力(滑り)を調節しカム11
3に係る伝達トルクとスラスト力117とを変えれば多板ク
ラッチ95の締結力が調節でき、連結装置19の連結力のコ
ントロールができる。多板クラッチ61を開放するとスラ
スト力117が消失して多板クラッチ95が開放され、連結
装置19は連結解除される。このように、連結装置19はト
ルクの伝達と遮断及び伝達トルクの調節が行え、大きな
連結力の割に、構成をコンパクトにできる。多板クラッ
チ61,95の摩耗はエアギャップ93に影響を与えない。
押圧部材103はハブ41の小径部71ではなく大径部69に
摺動自在にスプライン連結されているから、この摺動部
に係る力が小さく摺動抵抗が小さい。従って、押圧部材
103の動きが円滑であってスラスト力の伝達効率がよく
大きな連結力が得られ動作が安定している。クラッチ板
101用のスプライン99を押圧部材103の連結に共用してい
るから押圧部材103用の連結部を別途形成する必要がな
く、それだけ低コストである。
次に、連結装置19の機能を第2図の車両の動力特性に
即して説明する。
エンジン1の駆動力はトランスミッション3で変速さ
れフロントデフ5から左右の前輪11,13に分割出力され
ると共に、フロントデフ5のデフケース125からトラン
スファ15を介してプロペラシャフト17を回転させる。
連結装置19を開放状態にすると、後輪27,29側へのト
ルク伝達は遮断され、車両は前輪駆動状態になりFF車
(前輪駆動車)の特性が得られると共に燃費が向上す
る。
連結装置19を連結状態にするとその連結力に応じた駆
動力が後輪側に伝達され車両は4WD状態になる。従っ
て、例えば悪路などで前後輪の一方が空転状態になって
も他方の駆動力により悪路を脱出することができる。
又、後輪側への駆動力は装置19の電磁多板クラッチ61の
締結力を変えることにより調節できると共に多板クラッ
チ95の大きな締結力により装置19をロック状態にでき
る。
又、多板クラッチ61,95の滑りにより前後輪間の差動
が許容されるから装置19はセンターデフ(前後輪間に配
置されたデファレンシャル装置)として機能する。従っ
て、この滑りにより円滑な旋回が行え、車庫入れのよう
な低速急旋回の際のタイトコーナーブレーキング現象が
防止される。又、前後輪間の差動制限を大きくし車両の
直進性を向上させることもできる。
なお、この実施例において電磁多板クラッチ61をハブ
41側に配置し、押圧部材103をドラム39のスプライン59
(支承部43に対する大径部)に摺動自在に連結してもよ
い。こうすれば、押圧部材103の摺動抵抗を更に小さく
できる。
[発明の効果] 請求項1の連結装置は、パイロットクラッチを締結し
たときに伝達トルクが作用するカムのスラスト力によっ
てメインクラッチを締結させるように構成したからコン
パクトな構造で大きな連結力が得られる。このカムスラ
スト力によりメインクラッチを押圧する押圧部材は、押
圧面側をメインクラッチが係合する内周部分の噛み合い
係合部と外周部分の噛み合い係合部との径方向の対向間
に臨ませると共に、同対向間外に位置する外周部反押圧
面側を押圧面側へ寄せてカムの外周囲に空間を形成する
形状とし、アーマチャを、押圧部材の外周部反押圧面側
との間にエアギャップを維持しつつ前記カムの外周囲に
配置したので、カム面相互が軸方向に対面する上記カム
のようにカムの外周囲に空間的な余裕ができにくい構造
でもアーマチュアを押圧部材の外周部反押圧面側との間
にエアギャップを形成しつつ無理なくコンパクトに配置
することができる。しかもパイロットクラッチを前記カ
ム側に寄せて前記カム面の設けられた別部材に係合させ
ることができ、安定した締結制御を得ることができる。
請求項2の連結装置では、止め部を無理なく配置し
て、エアギャップを確実に形成することができる。
請求項3の連結装置では、押圧部材は、前記回転体に
回転方向及び軸方向に摺動自在に嵌装されているので、
締結動作を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は一実施例の断面図、同図(b)は同図
(a)のA−A断面図、第2図はこの実施例を用いた車
両の動力系を示すスケルトン機構図である。 31……連結軸(他方の回転体) 41……ハブ(一方の回転体) 61……電磁多板クラッチ(摩擦クラッチ) 69……大径部、73……カム部材 95……多板クラッチ、99……スプライン 101……クラッチ板、103……押圧部材 113……カム
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−97425(JP,A) 特開 昭63−195449(JP,A) 特開 平2−37035(JP,A) 特開 昭62−209229(JP,A) 特開 昭62−4671(JP,A) 特表 昭62−500255(JP,A) 特表 昭62−500877(JP,A) 米国特許3000479(US,A) 米国特許2933171(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16D 47/00 F16D 27/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転半径方向に対向する一方の回転体の外
    周部分の噛み合い係合部と他方の回転体の内周部分の噛
    み合い係合部とに回転方向に係合し、前記何れかの回転
    体の軸方向受け面に対し軸方向へ締結することにより前
    記回転体間を接続する多板のメインクラッチと、 前記軸方向受け面に対し外周部一側の押圧面が前記メイ
    ンクラッチを挟んで対向し軸方向移動により前記メイン
    クラッチの締結を行う押圧部材と、 一方のカム面が前記押圧部材の内周部他側に設けられる
    と共に、該カム面に軸方向に対面する他方のカム面が、
    前記回転体の何れかに対し軸方向に受け止められる別部
    材に設けられて、該別部材の前記回転体の何れかに対す
    る回転規制により両カム面が回転方向で相対回転する
    と、カム面に働く軸方向の力により前記別部材に対し前
    記押圧部材の前記軸方向移動を行わせるカムと、 前記回転体の何れかの内周部分と前記カム面が備えられ
    た別部材の外周部分とに回転方向に係合し、前記回転体
    の何れかの軸方向に向いた面に対しアーマチャの吸引に
    より軸方向へ締結することにより前記別部材を締結力に
    応じて回転規制するパイロットクラッチと、 該パイロットクラッチのアーマチャに対し前記回転体の
    何れかを前記軸方向に向いた面に関し挟んで配置され前
    記アーマチャの吸引力を調節する電磁石とを有し、 前記押圧部材は、前記押圧面側を前記メインクラッチが
    係合する内周部分の噛み合い係合部と外周部分の噛み合
    い係合部との径方向の対向間に臨ませると共に、同対向
    間外に位置する外周部反押圧面側を前記押圧面側へ寄せ
    て前記カムの外周囲に空間を形成する形状とし、 前記アーマチャを、前記押圧部材の外周部反押圧面側と
    の間にエアギャップを維持しつつ前記カムの外周囲に配
    置したことを特徴とする連結装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の連結装置であって、 前記アーマチュアと押圧部材の反押圧面側との間に前記
    エアギャップを形成する止め部を設けたことを特徴とす
    る連結装置。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載の連結装置であって、 前記押圧部材は、前記回転体に回転方向及び軸方向に摺
    動自在に嵌装されていることを特徴とする連結装置。
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JP5901435B2 (ja) * 2012-06-07 2016-04-13 株式会社ジェイテクト 駆動力伝達装置

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