JPH01238719A - 多板クラッチ - Google Patents

多板クラッチ

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JPH01238719A
JPH01238719A JP63063673A JP6367388A JPH01238719A JP H01238719 A JPH01238719 A JP H01238719A JP 63063673 A JP63063673 A JP 63063673A JP 6367388 A JP6367388 A JP 6367388A JP H01238719 A JPH01238719 A JP H01238719A
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Japan
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clutch
motor
friction
hollow shaft
case
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JP63063673A
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Masao Teraoka
正夫 寺岡
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GKN Driveline Japan Ltd
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Tochigi Fuji Sangyo KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、多板クラッチに関する。
（従来の技術） 従来、締結力の調節可能な多板クラッチとしては締結と
解放および締結力の調節などを電磁石の吸引力で行う電
磁クラッチや流体圧で作動するアクチュエータの押圧力
で行うものく以下代表的に油圧式クラッチという）など
がある。
電磁クラッチは、吸引力を大きくしてクラッチの容量と
応答速度とを増すために磁束を効率よく通す摩擦板を用
いる必要があり、そのため実際上摩擦板材料としてはラ
イニングを施さない鉄板に限られる。第３図に示した、
摩擦速度■と摩擦係数μとで表される摩擦特性のグラフ
において実線で示したように鉄板の摩擦板の摩擦特性は
ＶがＯの付近にピークがあり、このようなμの変動によ
って鳴き音や振動音が発生し易い。第３図に破線で示し
たように、摩擦特性は一般になだらかに右上りを呈する
ものが望ましい。鉄板に例えばベーパや銅系合金のライ
ニングを施した摩擦板にはこの特性を満たすものがある
がライニング層が磁束の通過を阻害するので電磁クラッ
チに用いることはできない。また、油圧式クラッチにお
いては、オイルポンプ等の油圧発生源、導管、アクチュ
エータ等が必要となり、装置の部品点数の増加、大型化
、等が問題となる。
（発明が解決しようとする課題） そこで、この発明は摩擦特性のよい摩擦板を用いること
ができ、作動特性に優れるとともに部品点数の少い多板
クラッチの提供を目的とする。
［発明の構成］ （Ｉｔ！題を解決するための手段） この発明の多板クラッチは、筒状のケースと、同軸上で
相対回転可能にこのケースに内装されたハブ部材と、こ
のハブ部材の外周と前記ケースの内周に各別に回転方向
に係合し交互に配置された複数枚の摩擦板とからなるク
ラッチ部と、外部制御可能なモータと、このモータの回
転力を変換して前記クラッチを押圧し締結させる変換機
構とを備えたことを特徴とする。
（作用） 変換機構はモータの回転力を方向変換してクラッチを押
圧し締結させる。モータの回転方向や電流値を外部制御
することによりクラッチの締結と解放および締結力の調
節などが行える。クラッチが締結されればケースとハブ
部材の一方からの回転入力が他方から、クラッチの締結
力の大きさに応じた割合で、出力される。
（実施例） 第１図と第２図により一実施例の説明をする。
この実施例は、第２図に小したように、四輪駆動（４Ｗ
Ｄ）車のトランスファーケースに納められたセンターデ
フの差動制限装置として用いられている。なお、以下の
説明において左右方向は第１図の左右方向であり、この
車両の前後方向に相当する。
先ず第２図によりこの車両における動力伝達を説明する
。
エンジン１の回転はトランスミッション３で変速され出
力軸５を介してトランスファ７に伝達される。トランス
ファ７は伝達された駆動力を出力軸９を介して前輪側の
デファレンシャル装置１３に、又プロペラシャフト１１
を介して後輪側のデファレンシャル装置１５に伝達する
。これらのデファレンシャル装置１３．１５は伝達され
た駆動力を各々の左右輪１７，１９．２１．２３へ差動
配分する。
次に、構成を説明する。
入力軸２５はベアリング２７によりトランスファーケー
ス２９に回転自在に支承されており、出力軸５を通じて
トランスミッション３からエンジンの駆動力を入力する
。トランスファーケース２９は接合部２８．３０を有す
るスリーピース構成となっている。出力軸３１はベアリ
ング３３によりトランスファーケース２９に入力軸２５
と同軸上で回転自在に支承されており、プロペラシャフ
ト１１を通じて後輪側のデファレンシャル装置１５に駆
動力を伝達する。出力軸３１の前端はラッパ状に形成さ
れ、このラッパ状の端部の内側において入力軸２５と出
力軸３１とはニードルベアリング３５を介して相対回転
可能に接続されている。
入力軸２５には中空のプーリ３７が同軸状に套装されて
おり、このプーリ３７はニードルベアリング３９により
入力軸２５に、又ベアリング４１によりトランスファー
ケース２９に回転自在に支承されている。トランスファ
ーケース２９の車幅方向の一端には他のプーリ４３がベ
アリング４５゜４７により回転自在に支承されている。
プーリ３７とプーリ４３の各回転軸は互いに平行に配置
されている。プーリ４３には出力軸９を介して前輪側の
デファレンシャル装置１３に駆動力を伝達する出力軸（
図示していない）がスプライン連結されている。
プーリ３７，４３の表面には一定ピッチの凹凸が設けら
れ、この凹凸と噛み合うタイミングベルト４９がプーリ
３７，４３を連結している。
入力軸２５の後端側には遊星歯車５１のキャリア５３が
スプライン連結されており、プーリ３７の右端部外周に
は遊星歯車５１と噛み合う太陽歯車５５が一体に形成さ
れている。又、出力軸３１のラッパ状の端部には遊星歯
車５１と噛み合う内歯車５７が固定されている。このよ
うにして、遊星歯車タイプのデファレンシャル装置（セ
ンターデフ）５９が構成されている。従って、入力軸２
５からのエンジンの回転駆動力はキャリア５３を介し、
遊星歯車５１と各々噛み合った太陽歯車５５と内歯車５
７とを回転させ、プーリ３７、タイミングベルト４９、
プーリ４３を介して前輪１７゜１９側に伝達され、出力
軸３１を介して後輪２１゜２３側に伝達される。又、前
輪１７．１９と後輪２１．２３との間に生じた差動回転
は遊星歯車５１の回転により吸収される。
トランスファーケース２９の内部にはデファレンシャル
装置５９の差動制限装置として機能するこの発明の多板
クラッチ６１が配置されている。
電気式多板クラッチ６１はクラッチ部６３とモータ６５
と変換機構であるボールねじ６７とを備えている。
クラッチ部６３は円筒状のケース６９とハブ部材７１お
よびケース６９の内周面に回転方向に係合した摩擦板７
３とハブ部材７１の外周面に回転方向に係合した摩擦板
７５とこれらの摩擦板７３゜７５の左右両側に配置され
た押圧板７ｖ、７９とからなっている。そして、ケース
６９は太陽歯車５５に係合しストッパリング７０でスラ
スト方向に位置決めされ、ハブ部材７１は出力軸３１の
ラッパ状の外周部に溶接されている。これらの摩擦板７
３．７５はいずれも鉄板の両面にペーパーライニング等
を施したものを用いた。
モータ６５はそのステータ８１のヨーク８３をトランス
ファーケース２９にボルト８５で固定されている。ヨー
ク８３はステータ８１を保持する外側の円筒部と出力軸
３１に套装する内側円筒部８７を有する２重円筒状にな
っており、内側円筒部８７は出力軸３１の入力軸２５と
の接続部をベアリング８９により回転自在に支承してい
る。
ロータ９１の中空軸９３はヨーク８３の内側円筒部８７
に套装されている。内側円筒部８７と中空軸９３の対向
面には螺線溝が形成され、この螺線溝に沿って多数の鋼
球９５が配列されている。
この螺線溝の両端には鋼球９５の脱落防止用ストッパー
が設けられている。このようにして変換機構であるボー
ルねじ６７が構成されている。中空軸９３の左端には押
圧リング９７が固定され、ニードルベアリング９９を介
してクラッチ部６３の押圧板７９に当接している。
モータ６５は、路面状況などに応じて運転席から手動操
作されるか、又は例えば各車輪１７，１９．２１．２３
のスリップセンサからの信号に基づいて自動操作される
。
次にこのように構成された多板クラッチ６１の機能を説
明すると、 モータ６５に通電しロータ９１を回転させると、ロータ
９１はボールねじ６７の方向変換機能によって左方へ前
進し、押圧リング９７は回転しながらニードルベアリン
グ９９を介してクラッチ部６３を押圧しこれを締結させ
る。クラッチ部６３が締結するとデファレンシャル装置
５９において出力軸３１とプーリ３７とが連結されるの
でこれらの間の差動回転が停止又は制限される。モータ
６５のトルクは電流値に比例するから電流値を変化させ
れば、クラッチ部６３の締結力を任意の大きさに調節で
きる。クラッチ部６３を解放するにはモータ６５を逆方
向に回転させロータ９１を右方へ後退させる。このよう
に、多板クラッチ６１はデファレンシャル装置５９の差
動制限装置として機能する。
さらにこの機能を車両の性能に即して説明すると、良路
においては、手動又はセンサ検知による自動操作によっ
てクラッチ部６３を解放すればデファレンシャル装置５
９が通常のセンターデフとして機能し路面条件に応じて
駆動力を前輪１７゜１９と後輪２１．２３に配分し走行
安定性を高める。又コーナリングに際しては前後輪間の
最適なグリップバランスが得られ操縦安定性が増す。又
、車庫入れのような低速急旋回の際にプロペラシャフト
１１に生じるねじりをセンターデフ５９が吸収するから
タイトコーナーブレーキング坦象は発生しない。
悪路において、例えば前輪１７．１９又は後輪２１．２
３のいずれか一方がスリップしスタック状態に陥ったと
きはクラッチ部６３を締結しセンターデフ５９をロック
すれば他方の車輪にも駆動力が送られスタック状態から
脱出できる。
この構成によれば、摩擦板７３．７５に電磁りラッチの
ように磁束を通さないから、ライニングを施した摩擦特
性の優れた摩擦板を自由に選択できる。従って、摩擦係
数μの大きい摩擦板を用いてクラッチ部６３の最大締結
力（容量）を大ぎく設計することができる。又ライニン
グを施した摩擦板を用いたことにより、温度上昇に伴っ
て締結力が低下する、ブレーキのフェード現象に相当す
る、現象が起らない。又、作動時に鳴き音や振動音のよ
うな異常音が発生しない。その上電磁クラッチのような
ヒステリシス現象がないから解放時間が短く、空転トル
クが小さい。又、油圧式クラッチより部品点数が少なく
、配管も不要であり低コストである。
なお、クラッチ部６３の作動時においてロータ９１の回
転は数分の１回転以下であるから、変換機構としてはボ
ールねじ６７の他に、カム機構をリターンスプリングと
併用して用いることができる。
この発明の多板クラッチ６１は、差動制限装置として用
いる場合、上記の実施例のような遊星歯車タイプのデフ
ばかりでなく、他の型式のデフに用いることもできる。
又、前輪側や後輪側のデフに用いることもでき、また、
４輪駆動車の２ＷＤ−４ＷＤ切換機構として用いること
もできる。さらに、車両用に限らず産業全般において電
磁クラッチや油圧式クラッチと同じ用途に供することが
できることはいうまでもない。
［発明の効果］ このように、この発明の多板クラッチは種々の摩擦板を
用いることができ、異常音の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は一実施例をデファレンシャル装置とともに示す
断面図、第２図は第１図の実施例およびデファレンシャ
ル装置を用いた車両の駆動伝達系の概略図、第３図は摩
擦板の摩擦特性を示すグラフである。 ５９・・・デファレンシャル装置 ６１・・・多板クラッチ ６３・・・クラッチ部 ６５・・・モータ ６７・・・ボールねじ（変換機構） ６つ・・・ケース ７１・・・ハブ部拐 ７３．７５・・・摩擦板 代理人　弁理士　三　好　　保　男 ＼ ４１　　　３７　　　５１　　−州と ５５Ｌ厘 ３９５３′Ｉ ０　　ｆ １′″Ｊｌｌ　　ｌ＋＝＝ｊ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 筒状のケースと、同軸上で相対回転可能にこのケースに
    内装されたハブ部材と、このハブ部材の外周と前記ケー
    スの内周に各別に回転方向に係合し交互に配置された複
    数枚の摩擦板とからなるクラッチ部と、外部制御可能な
    モータと、このモータの回転力を変換して前記クラッチ
    を押圧し締結させる変換機構とを備えたことを特徴とす
    る多板クラッチ。
JP63063673A 1988-03-18 1988-03-18 多板クラッチ Pending JPH01238719A (ja)

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JP63063673A JPH01238719A (ja) 1988-03-18 1988-03-18 多板クラッチ
DE3908478A DE3908478A1 (de) 1988-03-18 1989-03-15 Mehrscheibenkupplung

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JP63063673A JPH01238719A (ja) 1988-03-18 1988-03-18 多板クラッチ

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