(57)【要約】【課題】電磁コイルからの磁力がこれの磁力作用面側から集中して放射するようにする。【解決手段】磁性体にて構成されるコイル収容室１２にリング状の電磁コイル１１を収容し、この電磁コイルの磁力作用面からの磁力にてクラッチをＯＮにする電磁クラッチにおいて、コイル収容室の電磁コイルの内側面に対向する内側壁に非磁性リング２１，２１ａを取り付けた。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体にて構成されるコイル収容室にリング状の電磁コイルを収容し、この電磁コイルの磁力作用面からの磁力にてクラッチをＯＮにする電磁クラッチにおいて、
コイル収容室の電磁コイルの内側面に対向する内側壁に非磁性リングを取り付けたことを特徴とする電磁クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁式カップリングに用いる電磁クラッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記電磁式カップリングは例えば特許文献１によって知られており、その構成は図１に示すようになっている。図中１はエンジン側に連結されている入力軸、２は動力を後輪に伝える出力軸で、両軸はメインクラッチ３にてＯＮ、ＯＦＦ可能にして連結されている。メインクラッチ３は、内径側を入力軸１側にスプライン係合するインナープレート３ａと、外径側を出力軸２側に設けたケース２ａの内側にスプライン係合するアウタープレート３ｂを交互に配置し、これをケース２ａの先端側に固着した固定板４に向けて押圧装置５の押し板６にて押圧することにより両軸１，２の係合がＯＮとなり、押圧を解除することによりＯＦＦとなるようになっている。
【０００３】
押圧装置５は上記押し板６と、この押し板６の後側に配置される受け板７と、この受け板７に対して押し板６を押動作用させるためのスラスト力発生機構８とからなっている。
【０００４】
押し板６の内径側は入力軸１にスプライン係合されている。また受け板７は出力軸２のケース２ａに対してスラストベアリングにて回転自在に支持されていると共に、内径側は入力軸１側に摺動自在に嵌合されている。そしてこの受け板７は、この受け板７より外側に設けた電磁クラッチ９を介して出力軸２のケース２ａに回転方向に係脱可能に連結されている。
【０００５】
電磁クラッチ９は上記受け板７の外側とケース２ａの内側にてリング状の空間が構成され、この空間内にリテーニングリング１０がストップリングに当接する範囲において摺動可能に嵌合されている。そしてこのリテーニングリング１０とケース２ａとの間に、内径側が受け板７にスプライン係合するクラッチ板と外径側がケース２ａ側にスプライン係合する摩擦板とが交互に配置されている。そしてケース２ａには励磁力にて上記リテーニングリング１０をケース２ａ側へ引きつけて上記クラッチ板と摩擦板を押圧し、サブクラッチ９をＯＮにするためのリング状の電磁コイル１１が設けてある。
【０００６】
電磁コイル１１はケース２ａに設けた段状の凹部と出力軸２のボス部外面とで構成されるコイル収容室１２内に上記電磁クラッチ９側へ向けて配置されている。そしてこの電磁コイル１１は出力軸２を回転自在に嵌合され、フレーム側に結合されたカバー１３に支持されている。
【０００７】
ケース２ａの電磁コイル１１に対向するロータ部には、非磁性体であるステンレススチールの非磁性リング１４によって径方向に外側と内側に分断されており、また電磁クラッチ９の各プレートには、非磁性リング１４と対応する径方向位置に、切欠きとこれらを連結するブリッジ部とが設けており、これら非磁性リング１４と切欠きによって、電磁コイル１１の磁気ループ１５での磁力の短絡が防止されている。
【０００８】
上記構成の電磁式カップリングは以下のような作用がなされる。
【０００９】
電磁コイル１１への通電をＯＮにすると、磁気ループ１５が発生して、この電磁コイル１１の励磁力によりリテーニングリング１０が引きつけられてサブクラッチ９の両板をケース２ａ側へ押圧してこのサブクラッチ９がＯＮになり、これにより押圧装置５の受け板７がサブクラッチ９を介してケース２ａに、すなわち出力軸２側に係合される。４ＷＤカップリングにあってはこの状態が４ＷＤ状態である。
【００１０】
この状態で後輪のスリップ等により入力軸１と出力軸２との間に回転差が生じると、出力軸２側に係合しているこの受け板７と、入力軸１側に係合している押し板６との間に回転差が生じ、この回転差によりスラスト力発生機構８が作動して受け板７に対して押し板６が押されてメインクラッチ３がＯＮとなり、入力軸１と出力軸２が係合して両軸は一体回転される。
【００１１】
そして上記スラスト力発生機構８は図２（ａ）に示すようになっていて、押し板６と受け板７のそれぞれの対向面に設けられた凹状カム６ａ，７ａにボール８ａを介装する構成になっている。そして両板６，７に回転差が生じると図２（ｂ）に示すようにボール８ａが凹状カム６ａ，７ａを乗り上げることにより押し板６が受け板７に対して離間する方向に移動し、これにより押圧作動がなされるようになっている。
【００１２】
【特許文献】
特開２００２−２６６９０４号公報（第４〜５頁、図１）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図１に示される電磁式カップリングにおける電磁コイルは磁性体である鋼材で構成される出力軸に設けたコイル収納室内に設けられており、上記したように電磁コイルの磁気ループは、電磁コイルの背面に取り付けた磁性リングより電磁コイルを囲んでいるコイル収容室の内側壁と外側壁を通り電磁クラッチ側に至っている。
【００１４】
この構成において、コイル収容室の内外の両側壁を通る磁気の磁束密度を調べたところ、外側壁を通る磁気に比べて内側壁を通る磁気の磁束密度が低いことがわかった。その理由としては、内側壁は出力軸２の軸部に連なっていて、この内側壁の実質的な厚さが外側壁のそれより厚いことによるものと思われる。このようにコイル収容室の内外両側壁における磁気ループの磁力密度にアンバランスがあると、磁気コイルの磁力発生面から放出される磁力が弱められてしまうということがわかった。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは研究の結果、コイル収納室において、電磁コイルの内側面に対向する内側壁に非磁性材からなるリングを取り付けて、電磁コイルを囲むコイル収納室の内外の側壁の磁気通路の厚さを調整することにより、内外壁の磁力密度のバランスがとれてリテーニングリングに対する磁力が強化されることを見出した。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。なおこの説明において、図１に示した従来の技術における構成部材と同一部材は同一符号を付して説明を省略する。
【００１７】
図３は本発明の第１の実施の形態を示すもので、この実施の形態では図１に示した電磁式カップリングにおける出力軸２のコイル収容室１２の内側壁となる部分に非磁性体からなる非磁性リング２１を、モールディングまたは接着により取り付けた。電磁コイル１１はコイル収容室１２の内外の両側壁に対して空間を有して収容されている。
【００１８】
この構成によれば、コイル収納室１２の内側壁の磁性体分の厚さが薄くなり、コイル収納室１２の内外両側壁を通る磁力線の密度のバランスがとられて電磁コイルの磁力作用面側への磁力が強化された。
【００１９】
図４は本発明の他例を示すもので、この実施の形態における電磁コイル１１を収容するコイル収容室１２は、磁性体にて構成されるカバー１３ａ側に設けられている。そしてこのカバー１３ａに、コイル収容室１２の内側壁となる部分に、リング状の非磁性リング２１ａが取り付けてある。これによってコイル収容室１２ａの内側壁の磁性体分の厚さが少なくなり、図３に示したものと同様の作用効果が得られる。
【００２０】
上記非磁性リング２１，２１ａには、ナイロン（登録商標）等の樹脂またはアルミニウム等の非磁性または弱磁性材料が用いられる。
【００２１】
この実施の形態において、リテーニングリング１０には磁性が強く低炭素の電磁軟鉄、あるいは本願の出願人が先に特開２００１−３３４７０号公報にて提案した電磁気特性に優れた磁性体であるところの、構成材料の化学成分が重量％で、Ｃ：２．７〜３．９、Ｓｉ：３．３〜４．８、Ｍｎ：０．３〜１．２、Ｐ≦０．１、Ｓ≦０．１、Ｍｏ：０．１〜１．５、Ｍｇ：０．０１〜０．１、Ｃｅ及びＬａの少なくとも一方が０．０１〜０．１、残りＦｅからなり、炭素当量（Ｃ・Ｅ）≧４．３の球状黒鉛鋳鉄が用いられている。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、電磁コイルを収容するコイル収容室の内側壁の磁性体部分の厚さが外側壁に対して調整されてこの内外両側壁を通る磁力の磁束密度のバランスが取られ、電磁コイルの磁力作用面からの磁力を強化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を用いる電磁式カップリングの一例を示す断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はスラスト力発生機構部の作用を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…入力軸、２…出力軸、２ａ…ケース、３…メインクラッチ、３ａ…インナープレート、３ｂ…アウタープレート、４…固定板、５…押圧装置、６…押し板、７…受け板、８…スラスト力発生機構、８ａ…ボール、９…電磁クラッチ、１０…リテーニングリング、１１…電磁コイル、１２…コイル収容室、１３…カバー、１５…磁気ループ、２１，２１ａ…非磁性リング。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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