JPH0635680U - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スプライン結合部からの磁束漏れの減少を図
る。 【構成】 相対回転自在に配置されたクラッチアウタ及
びクラッチインナと、これらクラッチアウタ及びクラッ
チインナ間に配設され交互にクラッチアウタ及びクラッ
チインナにスプライン結合された多数のクラッチ板を有
する摩擦クラッチと、この摩擦クラッチのクラッチ板を
隔てて配置された吸引部材を吸引して摩擦クラッチを締
結させる電磁石とを有した電磁クラッチにおいて、クラ
ッチアウタ側及びクラッチインナ側のスプライン結合部
のうちの少なくとも一方に、スプライン結合する相互の
歯の一部を切欠いた欠歯部６５Ｐを形成し、噛み合いの
無い部分を積極的に作って、スプラインの歯面からの磁
束漏れの減少を図った。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電磁クラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図７は、実開平３−６８６３４号公報に記載された従来の電磁クラッチを備え たデファレンシャル装置を示し、図１０はこのデファレンシャル装置を備えた車 両の動力系を示す。

【０００３】 まず、動力系を説明する。

【０００４】 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７、リ ヤデフ９（ここで問題とする電磁クラッチが装備されたデファレンシャル装置） 、後車軸１１、１３、左右の後輪１５、１７、左右の前輪１９、２１などから構 成されている。

【０００５】 リヤデフ９のデフケース２３は、図７に示すように、ベアリング２５、２７に よりデフキャリヤ２９内に支承されている。デフケース２３にはリングギヤ３１ がボルト３３で固定されている。ドライブピニオンシャフト３５はベアリング３ ７、３９によりデフキャリア２９内に支承され、前端はプロペラシャフト７側に 連結され、後端にはドライブピニオンギヤ４１が形成されている。このピニオン ギヤ４１はリングギヤ３１と噛み合っている。こうして、デフケース２３はエン ジン１からの駆動力により回転駆動される。

【０００６】 デフケース２３の内部には相対回転自在な一対のボス４３、４５が同軸上左右 に配置されており、左のボス４３は遊星キャリヤ４７と一体になっている。デフ ケース２３の内周には内歯歯車４９が形成され、右のボス４５には太陽歯車５１ が形成されている。

【０００７】 遊星キャリヤ４７には、軸５３により外側の遊星歯車５５が回転自在に支承さ れ、また他の軸により内側の遊星歯車が回転自在に支承されている。これらの遊 星歯車は互いに噛み合うと共に、外側の遊星歯車５５は内歯歯車４９と噛み合い 、内側の遊星歯車が太陽歯車５１と噛み合っている。こうして、遊星歯車の差動 機構５７が構成されている。

【０００８】 左のボス４３は左の後車軸１１に軸方向移動自在にスプライン結合され、右の ボス４５は右後車軸１３にスプライン結合されている。

【０００９】 従って、エンジン１からの駆動力はデフケース２３から差動機構５７を介して 左右の後輪１５、１７に分割出力されると共に、遊星歯車の自転と公転とにより 各側に差動分割される。

【００１０】 遊星キャリヤ４７の右端にはクラッチドラム５９が固定されている。このドラ ム５９と右のボス４５との間には、これらを連結する多板クラッチ６１が配置さ れている。ドラム５９は左右へ移動可能であり、右方に移動するとデフケース２ ３の右側壁６３との間で多板クラッチ６１を押圧し締結させる。多板クラッチ６ １が締結されると、その締結力の大きさに応じて差動機構５７の差動が制限され る。

【００１１】 一方、左のボス４３の外周にはクラッチリング６５が相対回転自在に配置され ており、このクラッチリング（クラッチインナ）６５とデフケース（クラッチア ウタ）２３との間にはこれらを連結する多板式の摩擦クラッチ６７が配置されて いる。この摩擦クラッチ６７は、図９に示すようにクラッチリング６５側に内周 がスプライン結合されたクラッチ板６７Ａと、デフケース２３側に外周がスプラ イン結合されたクラッチ板６７Ｂとを交互に配置して構成したものである。

【００１２】 また、クラッチリング６５と遊星キャリヤ４７との間には、図８に示すように ボール６９を介して作動するカム機構７１が形成されている。カム機構７１はク ラッチリング６５側に一体形成された一方のカム６５Ａと、遊星キャリヤ４７側 に一体形成された他方のカム４７Ａの各カム面６５ａ、４７ａ間にボール６９を 転動自在に介装したものである。

【００１３】 このカム機構７１によれば、図示の位置からクラッチリング６５が遊星キャリ ヤ４７に対して相対回転（図中矢印Ａ方向に移動）すると、ボール６９を介して 遊星キャリヤ４７が右方に押し移動される。従って、摩擦クラッチ６７が締結さ れると、左後輪１５とデフケース２３間の差動トルクによりカム機構７１に前記 の押し移動力（スラスト力）が発生し、それによりボス４３と遊星キャリヤ４７ とドラム５９とが右方に移動し、多板クラッチ６１を締結させる。こうして、摩 擦クラッチ６７の締結力により多板クラッチ６１の締結力が調節され、該多板ク ラッチ６１の締結力により差動機構５７の差動が大きく制限され、あるいはロッ クされる。

【００１４】 また、クラッチリング６５とデフケース２３の間には、カム機構７１の反力を 受けるためのニードルベアリング７３が配置されている。

【００１５】 また、摩擦クラッチ６７の右側には磁性材料で構成された吸引部材７５が左右 方向移動自在に配置されている。また、デフケース２３の左のボス部７７の外周 には、リング状の電磁石７９が配置され、ベアリング８１、８１によりボス部７ ７に支承されている。そして、前記摩擦クラッチ６７、電磁石７９、吸引部材７ ５により、ここで問題とする電磁クラッチ１００が構成されている。

【００１６】 この電磁クラッチ１００は、本クラッチである多板クラッチ６１を駆動制御す るものであるから、パイロットクラッチと呼ぶことができる。

【００１７】 そして、この電磁クラッチ１００の電磁石７９のコイルに通電すると、矢印Ｂ で示すように磁力線が形成されて吸引部材７５を吸引し、摩擦クラッチ６７を締 結させる。

【００１８】 次に、図１０により車両の動力性能に即してリヤデフ９の機能を説明する。

【００１９】 エンジン１の駆動力はトランスミッション３で減速され、プロペラシャフト７ を介してリヤデフ９に伝達され、左右の後輪１５、１７に分割出力される。

【００２０】 電磁クラッチ１００と多板クラッチ６１とを解放状態にしておけば、後輪１５ 、１７間の差動は自由であり、円滑な旋回が可能であると共に、凹凸部上での直 進安定性が保たれる。

【００２１】 電磁クラッチ１００を締結し多板クラッチ６１を締結すると、後輪１５、１７ 間の差動が制限される。従って、悪路などで後輪の一方が空転状態になろうとし てもリヤデフ９を介して他方に送られる駆動力により走破性が向上し、車両は円 滑な走行を維持できる。

【００２２】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、従来の電磁クラッチ１００では、図９に示すように、クラッチ板６ ７Ａ、６７Ｂのスプライン結合部Ｓ１、Ｓ２からの磁束漏れが大きく、このため 大きな締結力が得られなかった。従って、デファレンシャル装置のパイロットク ラッチとして適用した場合に、多板クラッチ６１側の締結力の増大を図ることが できず、差動制限トルクを大きくできないという問題があった。

【００２３】 特にクラッチリング６５側はカムとして用いているので、繰り返し圧縮荷重を 受ける関係で磁化されやすく、従ってクラッチリング６５側のスプライン結合部 Ｓ１からの磁束漏れ（図中Ｂａで示す）が著しく大きくなって、電磁クラッチ１ ００の性能低下を招きやすいという問題があった。

【００２４】 なお、デフケース２３側のスプライン結合部Ｓ２からの磁束漏れを押さえるた めに、図９に示すように、デフケース２３のスプライン２３ａを非磁性材料であ るステンレスで別に形成し、デフケース２３の本体側に溶接した構造のものもあ るが、クラッチアウタとしてのデフケース２３側では特に径が大きいため、溶接 箇所Ｐが強度的に弱くなるという問題があった。

【００２５】 本考案は、上記事情を考慮し、強度的な問題がなく、しかも磁束漏れをできる だけ小さくして、それにより摩擦クラッチの締結力を高めることのできる電磁ク ラッチを提供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、相対回転自在に配置されたクラッチアウタ及びクラッチインナと、 これらクラッチアウタ及びクラッチインナ間に配設され交互にクラッチアウタ及 びクラッチインナにスプライン結合された多数のクラッチ板を有する摩擦クラッ チと、この摩擦クラッチのクラッチ板を隔てて配置された吸引部材を吸引して摩 擦クラッチを締結させる電磁石とを有した電磁クラッチにおいて、前記クラッチ アウタ側及びクラッチインナ側のスプライン結合部のうちの少なくとも一方に、 スプライン結合する相互の歯の一部を切欠いた欠歯部を形成したことを特徴とし ている。

【００２７】 また、請求項２の考案では、相対回転自在に配置されたクラッチアウタ及びク ラッチインナと、これらクラッチアウタ及びクラッチインナ間に配設され交互に クラッチアウタ及びクラッチインナにスプライン結合された多数のクラッチ板を 有する摩擦クラッチと、この摩擦クラッチのクラッチ板を隔てて配置された吸引 部材を吸引して摩擦クラッチを締結させる電磁石とを有し、前記クラッチインナ が、カム面を有し自身が回転することによりカム面に接する部材を軸線方向に変 位させるカムとして構成されている電磁クラッチにおいて、前記クラッチインナ とクラッチ板のスプライン結合部のクラッチインナ側のスプラインを磁束遮断材 料で構成したことを特徴としている。

【００２８】

【作用】

従来の電磁クラッチでは、クラッチ板とクラッチアウタのスプライン結合部に おいても、またクラッチ板とクラッチインナのスプライン結合部においても、全 部の歯が互いに噛み合っている。従って、歯面の接触面積が極めて大きく、それ ら接触した歯面を通して磁束が漏れやすかった。

【００２９】 本考案の電磁クラッチでは、前記スプライン結合部の歯の一部を切欠いて欠歯 部を形成している。

【００３０】 これにより、スプライン結合部での歯同士の接触面積が小さくなり、またスプ ライン結合部の空隙が大きくなり、磁束漏れが減少して、摩擦クラッチの締結力 が増大する。また、欠歯部があることにより、潤滑油の通りが良くなって潤滑性 が向上する。

【００３１】 また、特にクラッチアウタ側のスプライン結合部に欠歯部を設けて磁束漏れを 減少させるようにした場合は、それによりクラッチアウタ側のスプラインを非磁 性材料で構成する必要がなくなり、本体側とスプラインを磁性材料で一体化する ことができ、強度的な弱部を無くすことができる。

【００３２】 また、請求項２の考案では、カムとして繰り返し圧縮荷重を受けるクラッチイ ンナ側のスプライン結合部のスプラインを磁束遮断材料で構成したので、特に磁 束漏れの減少に効果を発揮する。

【００３３】

【実施例】

以下、本考案の各実施例を図面に基づいて説明する。

【００３４】 なお、ここで実施例として上げる電磁クラッチは、全て図７に示すデファレン シャル装置９に適用した場合のものであり、全体構成については図７あるいは図 ９を参照されたい。

【００３５】 図１は本考案の第１実施例の電磁クラッチの主要部の断面図である。

【００３６】 この実施例の電磁クラッチでは、クラッチインナとしてのクラッチリング（カ ム）６５とクラッチ板６７Ａとを、図１に示すようにスプライン結合（スプライ ン結合部をＳ１で示す）した。

【００３７】 即ち、従来ではスプラインの全歯を互いに噛み合せていたが、本実施例ではク ラッチリング６５側の歯を一部切欠いて欠歯部６５Ｐを形成し、積極的に噛み合 いを無くした部分を作った。欠歯部６５Ｐは、勿論強度的に必要な歯を残して形 成し、バランスを考慮して周方向に等間隔で形成してある。

【００３８】 欠歯部６５Ｐは空隙として残るので、この部分が磁束を遮断する。また、歯の 噛合率が減少するので、歯面の接触面積が減少し、磁束漏れが減少する。このた め、電磁クラッチの締結力が増す。

【００３９】 図２は本考案の第２実施例の電磁クラッチの主要部の断面図である。

【００４０】 前記第１実施例ではクラッチリング６５側のスプラインの歯を切欠いて欠歯部 ６５Ｐを構成したが、この第２実施例の電磁クラッチでは、クラッチ板６７Ａ側 のスプラインの歯に欠歯部６７Ｐを形成した。この場合も、欠歯部６７Ｐは、勿 論強度的に必要な歯を残して形成し、バランスを考慮して周方向に等間隔で形成 する。

【００４１】 なお、第１実施例と第２実施例を合体し、クラッチリング６５とクラッチ板６ ７Ａの両方に欠歯部を設けてもよい。

【００４２】 図３は本考案の第３実施例の電磁クラッチの主要部の断面図である。

【００４３】 前記第１実施例及び第２実施例ではクラッチ板６７Ａとクラッチリング６５と のスプライン結合部Ｓ１のスプラインに欠歯部を形成した場合を述べたが、この 第３実施例の電磁クラッチでは、クラッチ板６７Ｂとクラッチアウタとしてのデ フケース２３とのスプライン結合部Ｓ２のスプラインの歯に欠歯部６７Ｐ’を形 成している。勿論反対にデフケース２３側のスプラインに欠歯部を形成してもよ い。

【００４４】 このようにクラッチ板６７Ｂとデフケース２３とのスプライン結合部Ｓ２に欠 歯部を設けて磁束漏れを減少するようにした場合は、従来のようにスプラインを 非磁性材料で製作しなくても同様の締結力を得ることができる。従って、図４に 示すようにスプラインをデフケース２３に一体化して強度上の弱点を無くすこと ができる。なお、この場合は、デフケース２３を鋳物で構成しスプライン部分の みを高周波焼き入れしたり、デフケース２３を磁束遮断性能の高い浸炭焼き入れ 材等の高カーボン材で構成するのが望ましい。

【００４５】 図５は本考案の第４実施例の電磁クラッチの主要部の断面図である。

【００４６】 この第４実施例の電磁クラッチでは、カムとして用いるクラッチリング１６５ のスプライン１６７を非磁性材料（磁束遮断材料）で別体に構成し、溶接（溶接 箇所Ｑ）で本体１６６側に結合している。この場合は、スプラインの材料自体が 磁束漏れを防ぐ。

【００４７】 また、図６はクラッチリング２６５のスプライン２６７を非磁性材料で別体に 構成し、溶接以外の結合手段として、スプライン２６８で本体２６６に結合した 例を示している。

【００４８】 なお、上記第１〜第４実施例は適宜組み合わせて、１個の電磁クラッチを構成 してもよい。

【００４９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、クラッチ板のスプライン結合部からの 磁束漏れを減少することができ、それにより摩擦クラッチの締結力の増大を図る ことができる。また、特にクラッチアウタ側のスプライン結合部のスプラインに 欠歯部を設けて磁束漏れを減少させた場合は、スプラインを非磁性材料で作らな くてもよいので、クラッチアウタ側の部材の一体化を図り得、強度のアップを図 ることもできる。また、欠歯部が潤滑路として機能するので、潤滑性も良好とな る。

【００５０】 さらに、クラッチインナ側の部材がカムとして構成されているものにおいて、 クラッチインナ側のスプラインを磁束遮断材料で構成した場合は、磁束漏れが著 しく減少するようになり、締結力のアップを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の主要部横断面図である。

【図２】本考案の第２実施例の主要部横断面図である。

【図３】本考案の第３実施例の主要部横断面図である。

【図４】本考案の第３実施例の主要部側断面図である。

【図５】本考案の第４実施例の主要部側断面図である。

【図６】本考案の第５実施例の主要部側断面図である。

【図７】従来の電磁クラッチ１００を用いた車両のデフ
ァレンシャル装置９の断面図である。

【図８】図７のＶIII −ＶIII 矢視図である。

【図９】前記デファレンシャル装置９の電磁クラッチ１
００周辺の詳細を示す側断面図である。

【図１０】前記デファレンシャル装置９を用いた車両の
動力系のスケルトン図である。

【符号の説明】

２３ デフケース（クラッチアウタ） ６５ クラッチリング（クラッチインナ） ６７ 摩擦クラッチ ６７Ａ，６７Ｂ クラッチ板 ７５ 吸引部材 ７９ 電磁石 １００ 電磁クラッチ ６５Ｐ，６７Ｐ，６７Ｐ’ 欠歯部 １６７，２６７ スプライン Ｓ１，Ｓ２ スプライン結合部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対回転自在に配置されたクラッチアウ
   タ及びクラッチインナと、これらクラッチアウタ及びク
   ラッチインナ間に配設され交互にクラッチアウタ及びク
   ラッチインナにスプライン結合された多数のクラッチ板
   を有する摩擦クラッチと、この摩擦クラッチのクラッチ
   板を隔てて配置された吸引部材を吸引して摩擦クラッチ
   を締結させる電磁石とを有した電磁クラッチにおいて、 前記クラッチアウタ側及びクラッチインナ側のスプライ
   ン結合部のうちの少なくとも一方に、スプライン結合す
   る相互の歯の一部を切欠いた欠歯部を形成したことを特
   徴とする電磁クラッチ。
2. 【請求項２】 相対回転自在に配置されたクラッチアウ
   タ及びクラッチインナと、これらクラッチアウタ及びク
   ラッチインナ間に配設され交互にクラッチアウタ及びク
   ラッチインナにスプライン結合された多数のクラッチ板
   を有する摩擦クラッチと、この摩擦クラッチのクラッチ
   板を隔てて配置された吸引部材を吸引して摩擦クラッチ
   を締結させる電磁石とを有し、前記クラッチインナが、
   カム面を有し自身が回転することによりカム面に接する
   部材を軸線方向に変位させるカムとして構成されている
   電磁クラッチにおいて、 前記クラッチインナとクラッチ板のスプライン結合部の
   クラッチインナ側のスプラインを磁束遮断材料で構成し
   たことを特徴とする電磁クラッチ。