(57)【要約】【課題】クラッチ・ハウジングの硬度アップのためにスチールを用いながら、パイロット・クラッチから磁束漏れを生じ難い構造にすることを可能とする。【解決手段】外内に配置され相対回転可能なクラッチ・ハウジング７及びデフ・ケース９と、クラッチ・ハウジング７及びデフ・ケース９間に介設され両者間のトルク伝達を行う多板のメイン・クラッチ１１及びメイン・クラッチ１１締結の起因となるパイロット・クラッチ１９とを備え、クラッチ・ハウジング７内外を潤滑オイルが流通するオープンタイプの電磁クラッチ装置３であって、クラッチ・ハウジング７を、スチールで形成すると共に表面硬化処理を施したことを特徴とする。【選択図】図１
2008256107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内外に配置され相対回転可能なクラッチ・ハウジング及び内側回転部材と、
クラッチ・ハウジング及び内側回転部材間に介設され両者間のトルク伝達を行う多板のメイン・クラッチ及びメイン・クラッチ締結の起因となるパイロット・クラッチとを備えた電磁クラッチ装置であって、
前記クラッチ・ハウジングを、スチールで形成すると共に表面硬化処理を施した、
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、
前記クラッチ・ハウジング内外を潤滑オイルが流通するオープンタイプである
ことを特徴とする電磁クラッチ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電磁クラッチ装置であって、
前記内側回転部材は、デファレンシャル装置のデフ・ケースである、
ことを特徴とする電磁クラッチ装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の電磁クラッチ装置であって、
前記表面硬化処理は、窒化処理、無電回ニッケルメッキ処理、クロムメッキ処理の何れかである、
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】
この発明は、電磁クラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電磁クラッチ装置としては、例えば特許文献１に記載されたようなものがある。
【０００３】
この電磁クラッチ装置は、所謂減速駆動装置に設けられたものであり、電動モータ側から駆動トルクを受けるクラッチ・ハウジングとデフ・ケースとの間に、メイン・クラッチ及びパイロット・クラッチが配置されている。そして、電磁石の磁路をロータ、パイロット・クラッチ、アーマチャ間に形成してパイロット・クラッチを締結し、この締結を起因としてメイン・クラッチが締結され、クラッチ・ハウジングからデフ・ケースへトルクが伝達されるようになっている。
【０００４】
この電磁クラッチ装置は、クラッチ・ハウジング内外を潤滑オイルが流通するオープンタイプであり、クラッチ・ハウジングの硬度アップのためクラッチ・ハウジングをスチールで形成している。
【０００５】
従って、ステンレスなどの非磁性体材料で形成する場合に比較してメイン・クラッチが嵌合するクラッチ・ハウジングのインナー・スプラインに圧痕が付き難く、メイン・クラッチ締結動作を圧痕により阻害するのを抑制することができ、円滑な締結動作を長く維持させることができる。
【０００６】
しかし、磁性体材料であるスチールのクラッチ・ハウジングに、パイロット・クラッチから磁束漏れを生じ易いという問題を招く恐れがある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−８０９６２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、クラッチ・ハウジングの硬度アップのためにスチールを用いると、パイロット・クラッチから磁束漏れを生じ易いという問題を招く恐れがある点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、クラッチ・ハウジングの硬度アップのためにスチールを用いながら、パイロット・クラッチから磁束漏れを生じ難い構造とするため、外内に配置され相対回転可能なクラッチ・ハウジング及び内側回転部材と、クラッチ・ハウジング及び内側回転部材間に介設され両者間のトルク伝達を行う多板のメイン・クラッチ及びメイン・クラッチ締結の起因となるパイロット・クラッチとを備え、前記クラッチ・ハウジング内外を潤滑オイルが流通するオープンタイプの電磁クラッチ装置であって、前記クラッチ・ハウジングを、スチールで形成すると共に表面硬化処理を施したことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電磁クラッチ装置は、外内に配置され相対回転可能なクラッチ・ハウジング及び内側回転部材と、クラッチ・ハウジング及び内側回転部材間に介設され両者間のトルク伝達を行う多板のメイン・クラッチ及びメイン・クラッチ締結の起因となるパイロット・クラッチとを備え、前記クラッチ・ハウジング内外を潤滑オイルが流通するオープンタイプの電磁クラッチ装置であって、前記クラッチ・ハウジングを、スチールで形成すると共に表面硬化処理を施したため、オープンタイプのクラッチ・ハウジングの表面硬度を高め圧痕を抑制してメイン・クラッチの締結動作を円滑に行わせることを可能とし、且つパイロット・クラッチから磁束漏れを生じ難くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
クラッチ・ハウジングの硬度アップのためにスチールを用いながら、パイロット・クラッチから磁束漏れを生じ難い構造にするという目的を、クラッチ・ハウジングの表面硬化処理により実現した。
【実施例１】
【００１２】
［電磁クラッチ装置］
図１は、本発明の実施例１に係る電磁クラッチ装置を適用したデファレンシャル装置の断面図である。
【００１３】
デファレンシャル装置１は、電磁クラッチ装置３、ベベル・ギヤ式の差動機構５などから構成されている。
【００１４】
電磁クラッチ装置３は、クラッチ・ハウジング７、内回転部材であるデフ・ケース９、多板のメイン・クラッチ１１、ボール・カム１３、プレッシャー・プレート１５、カム・リング１７、多板のパイロット・クラッチ１９、リターン・スプリング２１、アーマチャ２３、電磁石（図示せず）により構成されている。
【００１５】
クラッチ・ハウジング７は、内周にインナー・スプライン２５を有し、軸方向の端部に、大径ギヤ２７が熔接により一体的に結合されている。大径ギヤ２７は、ボール・ベアリング２９，３１によってデフ・ケース９上に支承されている。また、クラッチ・ハウジング７は、大径ギヤ２７によるトルク伝達だけを行い、部材の支持機能から開放されたフローティング構造になっている。
【００１６】
デフ・ケース９は、一端のボス部３３がボール・ベアリングによってカバー等に支承され、他端のボス部３５がボール・ベアリングと電磁石のコアとを介してケーシング本体等に支持されている。
【００１７】
ボス部３５の外周には、磁性材料で形成されたロータ３７が配置され、スナップ・リング３９によって軸方向に位置決められている。
【００１８】
メイン・クラッチ１１は、クラッチ・ハウジング７とデフ・ケース９との間に配置されている。メイン・クラッチ１１のアウター・プレートはクラッチ・ハウジング７のインナー・スプライン２５にスプライン係合し、同インナー・プレートはデフ・ケース９の外周にスプライン係合している。
【００１９】
パイロット・クラッチ１９はクラッチ・ハウジング７とカム・リング１７との間に配置されている。パイロット・クラッチ１９のアウター・プレートはクラッチ・ハウジング７のインナー・スプライン２５にスプライン係合し、同インナー・プレートはカム・リング１７の外周にスプライン係合している。
【００２０】
ボール・カム１３はプレッシャー・プレート１５とカム・リング１７との間に形成されている。プレッシャー・プレート１５はデフ・ケース９の外周に軸方向移動自在にスプライン係合し、ボール・カム１３のカムスラスト力を受けてメイン・クラッチ１１を押圧する。
【００２１】
カム・リング１７とロータ３７との間には、スラスト・ベアリング４１が配置されている。スラスト・ベアリング４１は、ボール・カム１３のカム反力を受けると共に、カム・リング１７とロータ３７との間の相対回転を吸収する。
【００２２】
プレッシャー・プレート１５とデフ・ケース９との間には、前記リターン・スプリング２１が配置されている。プレッシャー・プレート１５は、リターン・スプリング２１によりメイン・クラッチ１１の連結解除方向に付勢されている。
【００２３】
アーマチャ２３はリング状に形成されており、プレッシャー・プレート１５とパイロット・クラッチ１９との間に軸方向移動自在に配置されている。
【００２４】
差動機構５は、ピニオンシャフト４３、ピニオンギヤ４５、出力側のサイド・ギヤ４７，４９から構成されている。
【００２５】
サイド・ギヤ４７，４９は左右の車軸等にそれぞれスプライン係合している。
【００２６】
［表面硬化処理］
クラッチ・ハウジング７は、スチールで形成される共に表面硬化処理が施されている。
【００２７】
図２，図３は、クラッチ・ハウジングの表面硬化処理を施す範囲を示したもので、ハッチングで示す部分の周囲表面に施している。
【００２８】
図２では、クラッチ・ハウジング７のインナー・スプライン２５を含めた全表面に、表面硬化処理を施している。表面硬化処理は、窒化処理、無電回ニッケルメッキ処理、クロムメッキ処理の何れかである。また、ダイヤモンドライクカーボンコーティング処理（ＤＬＣコーティング処理）を施すことも有効である。
【００２９】
図３では、インナー・スプライン２５の表面のみ表面硬化処理を施している。
【００３０】
［トルク伝達］  
大径ギヤ２７からクラッチ・ハウジング７に伝達される。このクラッチ・ハウジング７から電磁クラッチ装置３を介してデフ・ケース９に伝達される。
【００３１】
デフ・ケース９の回転はピニオンシャフト４３からピニオン・ギヤ４５を介して各サイド・ギヤ４７，４９に配分され、さらに車軸側へ伝達される。
【００３２】
電磁クラッチ装置３の締結制御は、例えば電磁石の通電制御により行われる。
【００３３】
電磁石が励磁されると、磁束ループによってアーマチャ２３が吸引され、ロータ３７との間でパイロット・クラッチ１９を締結し、パイロット・トルクを発生させる。パイロット・トルクが発生すると、パイロット・クラッチ１９によってクラッチ・ハウジング７に連結されたカム・リング１７と、デフ・ケース９側のプレッシャー・プレート１５とを介してボール・カム１３に伝達トルクが作用する。ボール・カム１３は、伝達トルクを増幅しながらカムスラスト力に変換し、プレッシャー・プレート１５を移動させてメイン・クラッチ１１を締結させる。
【００３４】
こうして電磁クラッチ装置３が連結されると、大径ギヤ２７に伝達されたトルクがクラッチ・ハウジング７からデフ・ケース９に伝達され、その回転は差動機構５によって左右に配分出力される。
【００３５】
このとき、電磁石の励磁電流を制御すると、パイロット・クラッチ１９の滑り率が変化してボール・カム１３のカムスラスト力が変わり、差動機構５の出力トルクが制御される。
【００３６】
電磁石の励磁を停止すると、パイロット・クラッチ１９が開放されてボール・カム１３のカムスラスト力が消失し、リターン・スプリング２１の付勢力によってプレッシャー・プレート１５が戻り、メイン・クラッチ１１が開放されて電磁クラッチ装置３の連結が解除され、差動機構５からの出力は無くなる。
【００３７】
［実施例の効果］
本発明実施例の電磁クラッチ装置３は、外内に配置され相対回転可能なクラッチ・ハウジング７及びデフ・ケース９と、クラッチ・ハウジング７及びデフ・ケース９間に介設され両者間のトルク伝達を行う多板のメイン・クラッチ１１及びメイン・クラッチ１１締結の起因となるパイロット・クラッチ１９とを備え、前記クラッチ・ハウジング７内外を潤滑オイルが流通するオープンタイプの電磁クラッチ装置３であって、前記クラッチ・ハウジング７を、スチールで形成すると共に表面硬化処理を施したため、オープンタイプのクラッチ・ハウジング７の表面硬度を高めてメイン・クラッチ１１の締結動作を円滑に行わせることを可能とし、且つパイロット・クラッチ１９から磁束漏れを生じ難くすることができる。
【００３８】
すなわち、クラッチ・ハウジング７の表面硬度を高めることでメイン・クラッチ７が係合するクラッチ・ハウジング７に圧痕が付き難く、メイン・クラッチ１１の多板がクラッチ・ハウジング７の回転軸方向に円滑に移動することができる。  このため、電磁クラッチ装置３によるメイン・クラッチ７の締結動作に際して多板が圧痕に邪魔されずに移動することができ、確実な締結を行わせることができる。
【００３９】
クラッチ・ハウジング７の表面硬度を高めることで高面圧で使用することができ、インナー・スプライン２５の歯数を少なくし、レスポンスの向上、伝達トルクの増大、小型化を達成することができる。
【００４０】
また、パイロット・クラッチ１９からクラッチ・ハウジング７への磁束漏れが生じ難いため、電磁クラッチ装置３を的確に動作させ、締結動作を確実に行わせ、制御性を向上させ伝達トルクを高めることができる。
【００４１】
なお、上記実施例においては、内回転部材をデフ・ケースとしたが、デフ・ケース以外のものにも適用することができる。
【００４２】
本発明は、オープンタイプの電磁クラッチに適用されるものであるが、クラッチ・ハウジング内に潤滑オイルが密封されたクローズドタイプの電磁クラッチに適用することを妨げるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】電磁クラッチ装置を適用したデファレンシャル装置の断面図である（実施例１）。
【図２】クラッチ・ハウジングの表面硬化処理を施す範囲を示す説明図である（実施例１）。
【図３】クラッチ・ハウジングの表面硬化処理を施す範囲を示す説明図である（実施例１）。
【符号の説明】
【００４４】
１  デファレンシャル装置
３  電磁クラッチ装置
７  クラッチ・ハウジング
９  デフ・ケース（内回転部材）
１１  メイン・クラッチ
１９  パイロット・クラッチ
【図１】
2008256107.tif 000003
【図２】
2008256107.tif 000004
【図３】
2008256107.tif 000005