JPH04366037A - 電磁クラッチ - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電磁クラッチに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６３−１９２６２０号公報及び特
開昭６３−１９５４４９号公報に電磁クラッチで差動制
限を行うデファレンシャル装置が記載されている。

【０００３】前者は、差動制限用のメインクラッチ、差
動機構、メインクラッチの締結力を発生させるパイロッ
トクラッチ、パイロットクラッチを操作する電磁石など
が直列に配置されており、後者も差動機構、クラッチ、
電磁石が直列に配置されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、いずれの
装置もクラッチに対して電磁石が直列に配置されている
から、軸方向に幅が広くなる。従って、例えばベアリン
グ間隔が狭いデフキャリヤにはデファレンシャル装置を
収納することができず、小型車等には使いにくい。

【０００５】そこで、この発明は、軸方向幅を狭く構成
した電磁クラッチの提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の電磁クラッチ
は、摩擦式のパイロットクラッチ及びメインクラッチと
、パイロットクラッチを操作するリング状の電磁石と、
パイロットクラッチが締結されるとトルクを受けて生じ
るカム力によりメインクラッチを締結させるカムとを備
え、パイロットクラッチが電磁石の内側に配置されてい
ることを特徴とする。

【０００７】

【作用】電磁石によりパイロットクラッチを締結させる
とトルクがカムに掛かってカム力が発生し、このカム力
によりメインクラッチが締結され、電磁クラッチは連結
状態となる。電磁石の磁力調節によりパイロットクラッ
チの締結力を調節すると、カム力の変化によりメインク
ラッチの締結力が変化し、伝達トルクの調節が行える。 パイロットクラッチを開放すると、メインクラッチも開
放され、電磁クラッチは連結解除状態になる。

【０００８】パイロットクラッチを小径にして電磁石の
内側に配置したから、このクラッチの幅だけ全体の軸方
向幅を狭く構成することが可能になり、単体であるいは
関連機構との組合わせにおいてスペース的に有利になる
。

【０００９】

【実施例】図１ないし図３により第１実施例の説明をす
る。

【００１０】図１は、この実施例を用いたデファレンシ
ャル装置を示し、図３はこのデファレンシャル装置を用
いた車両の動力系を示す。以下、左右の方向はこの車両
及び図１、図２での左右の方向であり、図１の上方はこ
の車両の前方（図３の上方）に相当する。

【００１１】先ず、図３によりこの動力系の構成を説明
する。

【００１２】この動力系は、エンジン１、トランスミッ
ション３、プロペラシャフト５、リヤデフ７（後輪側に
用いた図１のデファレンシャル装置）、後車軸９、１１
、左右の後輪１３、１５、左右の前輪１７、１９などか
ら構成されている。

【００１３】次に、リヤデフ７の説明をする。

【００１４】リヤデフ７のデフケース２１はベアリング
を介して、図３に示すように、デフキャリヤ２３内に支
承されている。デフケース２１にはリングギヤ２５が固
定されており、リングギヤ２５はドライブピニオンシャ
フト２７の後端に形成されたドライブピニオンギヤ２９
と噛合っている。

【００１５】従って、エンジン１の駆動力はトランスミ
ッション３からプロペラシャフト５を介してデフケース
２１を回転駆動する。

【００１６】デフケース２１の内部には左右のハブ３１
、３３が回転自在に配置されている。左のハブ３１は左
の後車軸９に、又右のハブ３３は右の後車軸１１にそれ
ぞれスプライン連結されている。

【００１７】デフケース２１内にはプラネタリーギヤ式
の差動機構３５が配置されている。差動機構３５は、こ
の順に噛合ったインターナルギヤ３７、外側のピニオン
ギヤ３９、内側のピニオンギヤ４１、サンギヤ４３を備
えている。

【００１８】インターナルギヤ３７はデフケース２１に
形成され、サンギヤ４３は左のハブ３１に形成されてい
る。外側と内側のピニオンギヤ３９、４１はそれぞれの
ピニオンシャフト４５、４７上に回転自在に支承されて
いる。各ピニオンシャフト４５、４７は左右のピニオン
キャリヤ４９、５１に両端を加締めて支持されている。 各キャリヤ４９、５１は一体に溶接されており、右のキ
ャリヤ５１は右のハブ３３と一体形成されている。各ピ
ニオンギヤ３９、４１とピニオンキャリヤ４９、５１と
の間にはワッシャ５３、５３が配置されて。

【００１９】こうして、差動機構３５が構成されており
、デフケース２１（インターナルギヤ３７）の回転はピ
ニオンギヤ３９、４１を介してサンギヤ４３（ハブ３１
）とピニオンキャリヤ４９、５１（ハブ３３）とに分割
され、ハブ３１、３３を介して左右の後輪１３、１５に
伝達されると共に、後輪間の駆動抵抗差により生じるピ
ニオンギヤ３９、４１の自転と公転とにより左右各側に
差動分配される。

【００２０】差動機構３５の左側には左のピニオンキャ
リヤ４９の円筒部５５と左のハブ３１とを連結する多板
式のメインクラッチ５７が配置されている。デフケース
２１と左側壁５９とクラッチ５７との間にはワッシャ６
１が配置され、キャリヤ４９とクラッチ５７との間には
シム６３が配置されている。

【００２１】左側壁５９及びワッシャ６１には開口６５
、６７が設けられており、デフキャリヤ２３内に封入さ
れているオイルはこれらの開口６５、６７から流出入し
てデフケース２１内の潤滑をする。なお、ワッシャ６１
の爪６９は回り止めのために左側壁５９の開口６５に折
り込まれている。

【００２２】ピニオンキャリヤ５１の右方にはハブ７１
が配置されている。ハブ７１はデフケース２１に設けら
れた円筒部７２と右のハブ３３の各外周部上に回転自在
に支承されている。ハブ７１の左端部にはカムリング７
３が一体形成され、更にその左端部にはアーマチャ７５
が一体形成されている。デフケース２１内周にはアーマ
チャ７５とキャリヤ５１との接触を防止する止め輪７７
が装着されている。

【００２３】図２に示すように、ピニオンキャリヤ５１
とカムリング７３との間にはボール７９を介してカム８
１が形成されている。

【００２４】デフケース２１の右端側には円筒部８３よ
り小径の円筒部８５が形成されている。この円筒部８５
とハブ７１との間にはこれらを連結する多板式のパイロ
ットクラッチ８７が配置されている。このクラッチ８７
とカムリング７３との間には左からベアリング８９と押
圧部材９１とが配置されている。

【００２５】デフケース２１の円筒部８３、８５を連結
する右側壁９３の右方には円筒部８５と同軸にリング状
の電磁石９５が配置されている。この電磁石９５は電磁
コイル９７とヨーク９９とからなり、ニードルベアリン
グ１０１を介して円筒部８５に支承されると共に、回り
止め部材１０３を介してデフキャリヤ２３に連結されて
いる。右側壁９３には電磁石９５の磁束の短絡を防止し
アーマチャ７５に導くために、非磁性のリング１０５が
埋め込まれている。

【００２６】電磁石９５が磁気回路１０７を介してアー
マチャ７５を吸引すると、カムリング７３、ベアリング
８９、押圧部材９１を介してパイロットクラッチ８７が
デフケース２１との間で押圧されて締結する。

【００２７】パイロットクラッチ８７が締結されると、
ハブ７１はクラッチ８７を介してデフケース２１に連結
される。又、ハブ７１はカムリング７３とカム８１とを
介してピニオンキャリヤ５１に連結されているから、ク
ラッチ８７の締結力（滑り）に応じてインターナルギヤ
３７とピニオンギヤ３９、４１との差動回転が制動され
、差動機構３５の差動制限が行われる。

【００２８】又、クラッチ８７が締結されると、差動機
構３５の差動トルクがカム８１に作用し、図２に示すよ
うに、左右のカム力１０９、１１１が生じる。

【００２９】左のカム力１０９によりピニオンキャリヤ
４９、５１は左に移動し、メインクラッチ５７をキャリ
ヤ４９（シム６３）とデフケース２１（ワッシャ６１）
との間で押圧して締結させる。このようにパイロットク
ラッチ８７はメインクラッチ５７のスイッチ機構を果す
。

【００３０】右のカム力１１１は、カムリング７３、ベ
アリング８９、押圧部材９１、パイロットクラッチ８７
を介してデフケース２１に入力し、左のカム力１０９に
より相殺される。又、こうしてパイロットクラッチ８７
の締結力が増強される。

【００３１】以上のように、パイロットクラッチ８７と
メインクラッチ５７の締結力により差動機構３５の差動
制限力が強化される。

【００３２】電磁石９５により、パイロットクラッチ８
７の締結力（滑り）を調節すると、カム力１０９の変化
によってメインクラッチ５７の締結力が変化し、差動制
限力の制御が行える。

【００３３】各クラッチ５７、８７の締結力が充分に大
きいと差動はロックされ、締結力を適度に緩めると差動
は許容される。パイロットクラッチ８７を開放するとカ
ム力１０９、１１１が消失してメインクラッチ５７も開
放される。

【００３４】このような、差動制限力の制御は運転席か
ら手動操作されるか、又は路面条件や車両の操舵条件な
どに応じて自動操作される。

【００３５】こうして、リヤデフ７が構成されている。

【００３６】スイッチ機構を行うパイロットクラッチ８
７には大きなトルク容量が要求されない。

【００３７】従って、上記のようにパイロットクラッチ
８７を小径に構成し電磁石９５の内側に配置できる。こ
うすることによりリヤデフ７の軸方向幅をクラッチ８７
の幅だけ狭くできる。こうして、充分な差動制限力を持
ったデファレンシャル装置を小型車用のデフキャリヤに
収納することが可能になり、適用車種の範囲が広がる。

【００３８】図３の車両において、悪路などで後輪１３
、１５の一方が空転状態になっても、リヤデフ７の差動
を制限すればリヤデフ７を介して他方の後輪に送られる
駆動力によって走破性が保たれる。リヤデフ７の差動制
限力を強めると後輪間の差動が制限されて車両の直進安
定性が向上し、差動制限力を弱めれば円滑な旋回が行え
る。

【００３９】次に、図４によって第２実施例の説明をす
る。

【００４０】この実施例は、この発明の電磁クラッチを
動力伝達装置１１３として単体で用いたものである。以
下、左右の方向は図４での左右の方向である。

【００４１】入力部材１１５は出力部材であるケーシン
グ１１７内に回転自在に配置されており、スプライン連
結された中空軸１１９を介して入力するトルクにより回
転駆動される。中空軸１１９には止め輪１２１が装着さ
れている。

【００４２】ケーシング１１７の左端側には小径部１２
３が形成されている。又、ケーシング１１７の内部には
左からカムリング１２５、アーマチャ１２７、押圧部材
１２９が配置されている。

【００４３】ケーシング１１７とカムリング１２５との
間にはベアリング１３１が配置されている。アーマチャ
１２７はケーシング１１７内周に軸方向移動自在にスプ
ライン連結され、押圧部材１２９は入力部材１１５に軸
方向移動自在にスプライン連結されている。

【００４４】円筒部１２３の内側では、カムリング１２
５とアーマチャ１２７との間でパイロットクラッチ１３
３（コーンクラッチ）が形成されている。カムリング１
２５とアーマチャ１２７のと間にはアーマチャ１２７を
パイロットクラッチ１３３の開放方向に付勢する皿バネ
１３５が配置されている。

【００４５】カムリング１２５と押圧部材１２９との間
にはボール１３７を介してカム１３９が形成されている
。

【００４６】円筒部１２３を囲んでリング状の電磁石１
４１が同軸配置され、固定側に支持されている。ケーシ
ング１１７の左側壁１４３には電磁石１４１の磁束の短
絡を防いでアーマチャ１２７へ導くために非磁性のリン
グ１４５が埋め込まれている。

【００４７】押圧部材１２９の右方にはケーシング１１
７と入力部材１１５とを連結する多板式のメインクラッ
チ１４７が配置されている。

【００４８】電磁石１４１によりアーマチャ１２７が吸
引されパイロットクラッチ１３３が締結されると、カム
リング１２５がクラッチ１３３を介してケーシング１１
７側に連結されてカム１３９にトルクが掛り、左右のカ
ム力１４９、１５１が発生する。右方向のカム力１５１
により押圧部材１２９を介してメインクラッチ１４７が
ケーシング１１７との間で押圧されて締結し、動力伝達
装置１１３は連結状態になる。左のカム力１４９はベア
リング１３１を介してケーシング１１７に入力し、右の
カム力１５１に相殺される。

【００４９】電磁石１４１によりパイロットクラッチ１
３３の締結力を変えてカム１３９に作用するトルクを調
節すると、カム力１５１の変化によりメインクラッチ１
４７の締結力が変化し、動力伝達装置１１３の伝達トル
クが制御される。各クラッチ１３３、１４７の締結力が
充分に大きいと、入力部材１１５とケーシング１１７と
はロックされて伝達トルクは最大となる。電磁石１４１
の電流を遮断すると皿バネ１３５によりパイロットクラ
ッチ１３３が開放され、更にメインクラッチ１４７が開
放されて動力伝達装置１１３は開放される。

【００５０】パイロットクラッチ１１３を小径にし、電
磁石１４１の内側に配置したことによりクラッチ１３３
の幅だけ動力伝達装置１１３の幅を狭くできる。

【００５１】コーンクラッチは、このようにメインクラ
ッチ１４７のスイッチ機能（パイロットクラッチ）とし
て用いた場合多板クラッチに較べて更に小型化が可能で
あり、それだけ動力伝達装置１１３の幅を狭くする効果
が大きい。

【００５２】

【発明の効果】この発明は、パイロットクラッチを締結
するとカム力によりメインクラッチが締結される電磁ク
ラッチにおいて、パイロットクラッチをその操作手段で
あるリング状電磁石の内側に配置したからパイロットク
ラッチの幅だけ全体の軸方向幅を狭くでき、スペース的
に有利である。従って、例えば差動制限装置として用い
ると充分な差動制限力を持ったデファレンシャル装置の
小型化が可能であり、このようなデファレンシャル装置
を小型車にも使用することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例を用いたデファレンシャル装置の断
面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１のデファレンシャル装置を用いた車両の動
力系を示すスケルトン機構図である。

【図４】第２実施例の断面図である。

【符号の説明】

５７、１４７　　メインクラッチ ８１、１３９　　カム ８７、１３３　　パイロットクラッチ ９５、１４１　　電磁石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　摩擦式のパイロットクラッチ及びメイ
   ンクラッチと、パイロットクラッチを操作するリング状
   の電磁石と、パイロットクラッチが締結されるとトルク
   を受けて生じるカム力によりメインクラッチを締結させ
   るカムとを備え、パイロットクラッチが電磁石の内側に
   配置されていることを特徴とする電磁クラッチ。