(57)【要約】【課題】  コスト低減を図ることができ、かつ強度向上を図ることができる電磁クラッチ装置を提供する。【解決手段】  電磁クラッチ装置１は、デフケース３（一対の回転部材の一方）に一体回転可能に設けられ、磁力線を透過させてアーマチャ２９を吸引して一対の回転部材間に設けられたメインクラッチ３７（クラッチ）を締結する蓋材５（ロータ）を含む電磁クラッチ装置であって、デフケース３（一方の回転部材）は、蓋材５に一体的に固定された低透磁率のケース本体７（回転部材）を有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の回転部材の一方に一体回転可能に設けられ、磁力線を透過させてアーマチャを吸引し一対の回転部材間に設けられたクラッチを締結するロータを含む電磁クラッチ装置であって、
前記一方の回転部材は、前記ロータに一体的に固定された低透磁率の回転部材を有することを特徴とする電磁クラッチ装置。
【請求項２】
請求項１記載の電磁クラッチ装置であって、
前記低透磁率の回転部材は、ハイカーボン材からなることを特徴とする電磁クラッチ装置。
【請求項３】
請求項１記載の電磁クラッチ装置であって、
前記低透磁率の回転部材は、前記ロータとの固定部に対してロータより透磁率を低下させる表面処理が施されていることを特徴とする電磁クラッチ装置。
【請求項４】
請求項１記載の電磁クラッチ装置であって、
前記一対の回転部材のうち一方の回転部材は、車両用のデファレンシャル装置における駆動力の入力側のケースであり、他方の回転部材は、デファレンシャル装置の差動機構における一部材であり、前記ロータは入力側ケースの蓋部材で、前記低透磁率の回転部材は入力側ケースの本体で差動機構の収容部を備えることを特徴とする電磁クラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁力を用いて一対の回転部材間の伝達トルクを断続する電磁クラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に車両用のデファレンシャル装置における一対の回転部材の伝達トルクを断続する電磁クラッチ装置が記載されている。
【０００３】
この電磁クラッチ装置は、駆動力が入力されるケースと差動機構の一部に連結されたクラッチを電磁石でアーマチャを吸引して締結することによって、ケースと差動機構との間の伝達トルクを断続している。
【０００４】
このような電磁クラッチ装置において、駆動力が入力されるケースは、電磁石が配置されている側が電磁石からの磁力線を透過させるために磁性体の部材で構成されている。そして、ケースの電磁石が配置されていない側の部分、又は、ケースのクラッチ及びアーマチャが配置された部分には、磁力線のケース外部への漏洩を防ぐためと磁路効率の向上を図るために非磁性体の部材が配置されている。
【特許文献１】特開平４−３１２２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようにケースに非磁性体材を配置させる構成では、非磁性体材は、例えば、ステンレス等のように高価であるため、ケース製造に関してコスト高となる懸念があった。
【０００６】
また、ケースに非磁性体材を部分的に配置させる場合、溶接などによって行うため、ケースの強度低下に繋がり、ケースの強度向上を妨げるものであった。
【０００７】
そこで、この発明は、コスト低減を図ることができ、かつ強度向上を図ることができる電磁クラッチ装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、一対の回転部材の一方に一体回転可能に設けられ、磁力線を透過させてアーマチャを吸引して一対の回転部材間に設けられたクラッチを締結するロータを含む電磁クラッチ装置であって、前記一方の回転部材は、前記ロータに一体的に固定された低透磁率の回転部材を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載の電磁クラッチ装置であって、前記低透磁率の回転部材は、ハイカーボン材からなることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１記載の電磁クラッチ装置であって、前記低透磁率の回転部材は、前記ロータとの固定部に対してロータより透磁率を低下させる表面処理が施されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１記載の電磁クラッチ装置であって、前記一対の回転部材のうち一方の回転部材は、車両用のデファレンシャル装置における駆動力の入力側のケースであり、他方の回転部材は、デファレンシャル装置の差動機構における一部材であり、前記ロータは入力側ケースの蓋部材で、前記低透磁率の回転部材は入力側ケースの本体で差動機構の収容部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の電磁クラッチ装置は、一対の回転部材のうち一方の回転部材は、ロータに一体的に固定された低透磁率の回転部材を有しているので、非磁性体材を用いることなく、コスト低減を図ることができる。
【００１３】
また、低透磁率の回転部材は一体的にロータに固定されているので、部分的に溶接する必要がなく、部分的に溶接する場合と比較して強度向上を図ることができる。
【００１４】
請求項２の電磁クラッチ装置は、低透磁率の回転部材はハイカーボン材から構成されているので、非磁性体材（例えばステンレス等）を用いた場合よりも安価であり、コストの低減を図ることができる。
【００１５】
請求項３の電磁クラッチ装置は、低透磁率の回転部材のロータとの固定部にはロータよりも透磁率を低下させる表面処理が施されているので、ロータから低透磁率の回転部材への磁力線の漏洩を抑えることができる。
【００１６】
請求項４の電磁クラッチ装置は、デファレンシャル装置において、ロータは入力側ケースの蓋部材で、低透磁率の回転部材は入力側ケースの本体で差動機構の収容部を備えているので、ケースに非磁性体材を用いることなく、デファレンシャル装置全体のコスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１を用いて実施形態について説明する。なお、本実施形態では、デファレンシャル装置１０１における電磁クラッチ装置１について説明する。
【００１８】
本実施形態の電磁クラッチ装置１は、デフケース３（一対の回転部材の一方）に一体回転可能に設けられ、磁力線を透過させてアーマチャ２９を吸引して一対の回転部材間に設けられたメインクラッチ３７（クラッチ）を締結する蓋材５（ロータ）を含む電磁クラッチ装置である。そして、この電磁クラッチ装置１では、デフケース３（一方の回転部材）は、蓋材５に一体的に固定された低透磁率のケース本体７（回転部材）を有している。
【００１９】
図１に示すように、デフケース３は、蓋材５とケース本体７とから構成され、ケース本体７と蓋材５とがボルト９で一体的に固定されている。また、ケース本体７は、中間ケース８と端部ケース１０とをボルト１２により一体化している。また、デフケース３は、ボス部１１、１３が形成されている。これらのボス部１１、１３でベアリング１５、１７を介してデフキャリア１９にデフケース３が回転自在に支承されている。さらに、デフケース３には、リングギヤ２１がボルト９で固定されている。このリングギヤ２１は、エンジンの駆動力を伝達する動力伝達系のギヤ２３と噛み合い、エンジンの駆動力がデファレンシャル装置１０１側に伝達される。この駆動力によってデフケース３が回転駆動され、差動機構１０３を介して左右の車軸１０９、１１１に駆動力が伝達される。
【００２０】
差動機構１０３は、デフケース３のケース本体７の収容部２５に収容されている。この差動機構１０３は、中間ケース８と端部ケース１０との間に挟まれて保持されるピニオンシャフト１０５と、ピニオンシャフト１０５に回転可能に支持されたピニオンギヤ１０７と、ピニオンギヤ１０７と噛み合うと共に左右の車軸１０９、１１１に連結されたサイドギヤ１１３、１１５とから構成されている。なお、デフケース３としての中間ケース８に形成された開口５２は、デフケース３の肉部を軸方向に形成され、クラッチ室５４内に矢印５６の経路を通過して導入されたオイルがクラッチ室５４内に所定量溜まった後、所定量以上のオイルは開口５２から収容部２５側に移動し、差動機構１０３を潤滑する。つまり、デフケース３内周のクラッチ室５４には、内周面にオイル溜りが形成され、少なくとも多板クラッチの外側クラッチ板の結合部の潤滑が行われる。
【００２１】
ピニオンシャフト１０５は、両端部がデフケース３に係合され、デフケース３と一体に回転駆動される。ピニオンギヤ１０７は、左右のサイドギヤ１１３、１１５にエンジンからの駆動力を伝達すると共に、噛み合っている左右のサイドギヤ１１３、１１５に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト１０５に支承されている。
【００２２】
サイドギヤ１１３、１１５は、ボス部１１７、１１９が形成され、デフケース３に形成された支承部１２１、１２３で支承されている。サイドギヤ１１３、１１５のボス部１１７、１１９の内径側には、車軸１０９、１１１がスプライン連結されている。この車軸１０９、１１１を介して左右の車輪側に駆動力が伝達される。また、サイドギヤ１１３に連結された車軸１０９の外周には、ハブ１２５（差動機構１０３における一部材）がスプライン連結されている。そして、サイドギヤ１１３が電磁クラッチ装置１によりデフケースに連結されると差動がロック状態となる。
【００２３】
電磁クラッチ装置１は、電磁石２７と、電磁石２７の磁気的吸引力により軸方向へ移動可能に配置されたアーマチャ２９と、アーマチャ２９の軸方向への移動により締結されるパイロットクラッチ３１と、パイロットクラッチ３１の締結によりスラスト力を発生するカム機構３３と、カム機構３３のスラスト力をメインクラッチ３７へ伝達するプレッシャリング３５と、プレッシャリング３５の軸方向への移動により締結されるメインクラッチ３７とを備えている。
【００２４】
電磁石２７は、電磁コイル３９とコア４１とから構成され、デフキャリア１９に固定されている。また、コア４１の内周側には、ベアリング４３を介してデフケース３のボス部１１が支承されている。このボス部１１が形成されたデフケース３の蓋材５は、電磁石２７に隣接配置されている。アーマチャ２９は、磁性体材から形成され、蓋材５を挟んで電磁石２７の反対側に配置されている。このアーマチャ２９は、電磁石２７への通電によりアーマチャ２９が電磁石２７側に移動され、パイロットクラッチ３１を押圧する。
【００２５】
パイロットクラッチ３１は、デフケース３の内周にスプライン連結された複数の外側クラッチ板４５と車軸１０９の外周に嵌合されたカムリング４９の外周にスプライン連結された複数の内側クラッチ板４７とから構成されている。このパイロットクラッチ３１は、アーマチャ２９に押圧されることにより締結され、カムリング４９とプレッシャリング３５との間に差回転を生じさせてカム機構３３でカムスラスト力を発生させる。
【００２６】
カム機構３３は、カムリング４９と、車軸１０９の外周に軸方向へ移動可能に配置されたプレッシャリング３５と、カムリング４９とプレッシャリング３５との間に配置されたカムボール５１とから構成されている。パイロットクラッチ３１が締結されると、パイロットクラッチ３１に連結されたカムリング４９とプレッシャリング３５との間に差回転が生じ、カム機構３３のカムスラスト力によってプレッシャリング３５がメインクラッチ３７側へ移動されてメインクラッチ３７が締結する。
【００２７】
メインクラッチ３７は、デフケース３の内周にスプライン連結された複数の外側クラッチ板５３と車軸１０９に連結されたハブ１２５の外周にスプライン連結された複数の内側クラッチ板５５とから構成されている。メインクラッチ３７は、パイロットクラッチ３１の締結によってメインクラッチ３７側に移動されたプレッシャリング３５によって締結される。メインクラッチ３７が締結されると、差動機構１０３での差動が制限される。
【００２８】
このように構成された電磁クラッチ装置１では、電磁石２７を用いてメインクラッチ３７を締結しているので、磁力線の漏洩を抑える必要がある。そこで、電磁石２７に隣接配置された蓋材５（ロータ）と蓋材５に一体的に固定されたケース本体７（低透磁率の回転部材）について説明する。
【００２９】
蓋材５は、磁性体材で形成され、電磁石２７に通電した際に、電磁石２７とアーマチャ２９との間で磁路を形成している。
【００３０】
ケース本体７は、低透磁率の部材から構成され、固定部５７で蓋材５と一体的に固定されている。ケース本体７の低透磁率の部材としては、鋳鉄、ダクタイル、ＳＣ材、ＳＳ材、ＳＫ材等のハイカーボン材を用いている。これにより、蓋材５からケース本体７への磁力線の漏洩を抑えることができる。
【００３１】
また、ケース本体７の固定部５７には、蓋材５よりも透磁率を低下させるために、浸炭、窒化等の表面処理が施されている。従って、ケース本体７の固定部５７は、蓋材５よりも透磁率が低下しているので、蓋材５からケース本体７への磁力線の漏洩をさらに抑えることができる。
【００３２】
このような電磁クラッチ装置１では、デフケース３は、蓋材５に一体的に固定された低透磁率のケース本体７を有しているので、非磁性体材を用いることなく、コスト低減を図ることができる。
【００３３】
また、ケース本体７は一体的に蓋材５に固定され、ケース本体７に非磁性体材を部分的に溶接する必要がないので、デフケース３の強度向上を図ることができる。
【００３４】
さらに、ケース本体７は、ハイカーボン材から構成されているので、非磁性体材を用いた場合よりも安価であり、コストの低減を図ることができる。
【００３５】
加えて、ケース本体７の蓋材５との固定部５７には、蓋材５よりも透磁率を低下させる表面処理が施されているので、蓋材５からケース本体７への磁力線の漏洩を抑えることができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、ケース本体７の蓋材５との固定部５７に蓋材５よりも透磁率を低下させる表面処理を施しているが、ケース本体７の全体に蓋材５よりも透磁率を低下させる表面処理を施しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
また、本願では、デファレンシャル装置における一対の回転部材間の伝達トルクを断続する電磁クラッチ装置としたが、一対の回転部材間の伝達トルクを磁力を用いて断続する構成の一般機械にも本願の構成を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】電磁クラッチ装置１の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…電磁クラッチ装置
３…デフケース（一方の回転部材）
５…蓋材（ロータ）
７…ケース本体（低透磁率の回転部材）
２７…電磁石
２９…アーマチャ
３１…パイロットクラッチ
３７…メインクラッチ
【図１】
2006349132.tif 000003