(57)【要約】【課題】インナクラッチプレートとアウタクラッチプレートを磁力の作用にて摩擦係合させる電磁式摩擦クラッチのトルク変動を防止する。【解決手段】両クラッチプレート１４ａ，１４ｂは同一円周上に所定間隔を保持して形成された複数の円弧状貫通穴を有し、少なくとも一方のクラッチプレート１４ａにおける摩擦係合面には潤滑溝１４ａ4を有し、潤滑溝１４ａ4は摩擦係合面における各円弧状貫通穴１４ａ3を区画する区画部１４ａ5を除く部位に位置していて、区画部１４ａ5の摩擦係合面からの突出を防止して、両クラッチプレート１４ａ，１４ｂの相対回転時の区画部が交差する際の互いの干渉を防止して、トルク変動を防止する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一円周上に所定間隔を保持して形成されて円周方向に延びる複数の円弧状貫通穴を有するとともに摩擦係合面に潤滑溝を有し、同潤滑溝が前記摩擦係合面における前記各円弧状貫通穴を区画する区画部を除く部位に形成されていることを特徴とするクラッチプレート。
【請求項２】
請求項１に記載のクラッチプレートにおいて、前記潤滑溝はプレス加工にて形成されていることを特徴とするクラッチプレート。
【請求項３】
請求項１または２に記載の潤滑溝を有するクラッチプレートを構成部材とする電磁式摩擦クラッチであり、インナクラッチプレートとアウタクラッチプレートを備え、磁力の作用にて前記両クラッチプレートを摩擦係合させるように構成してなり、前記両クラッチプレートの少なくとも一方のクラッチプレートとして潤滑溝を有する前記クラッチプレートを採用していることを特徴とする電磁式摩擦クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチプレート、およびこれを用いた電磁式摩擦クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁式摩擦クラッチは、特許文献１に示されているように、インナクラッチプレートとアウタクラッチプレートを備え、磁力の作用にて前記両クラッチプレートを摩擦係合させるものであり、両クラッチプレートには、磁束の短絡を防止するため、同一円周上に所定間隔を保持して形成されて円周方向に延びる複数の円弧状貫通穴が形成されている。
【０００３】
また、これら両クラッチプレートの摩擦係合面間には摺接する摩擦係合面を潤滑するために潤滑油が供給されるが、両クラッチプレートの少なくとも一方の摩擦係合面には潤滑溝が形成されている。
【特許文献１】特開平７−７１５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、かかる形式の摩擦クラッチを構成するクラッチプレートの摩擦係合面の潤滑溝は、クラッチプレートにプレス加工を施すことにより形成されるが、この潤滑溝を形成するプレス加工の際に生じる余肉が各潤滑溝の両側に流動するため、全体として、クラッチプレートの中央部に位置する各円弧状貫通穴を区画する区画部が他の部位に比較してわずかに盛り上がって摩擦係合面より突出する。
【０００５】
また、クラッチプレートは、プレス加工後にはベルト研磨、ローラ研磨等表面研磨がなされるが、この研磨ではクラッチプレートの内周縁側および外周縁側に応力が集中するため、内周縁側および外周縁側が研磨され易く、その中央部は研磨され難く、この点からもクラッチプレートの区画部が他の部位に比較してわずかに突出することになる。
【０００６】
このため、摩擦クラッチの作動時、互いに相対回転するインナクラッチプレートとアウタクラッチプレートの区画部が交差する際に干渉し合い、この結果トルク変動を惹起させることになる。従って、本発明の目的は、かかる問題に対処することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、クラッチプレートおよびこれを用いた電磁式摩擦クラッチに関するもので、本発明に係るクラッチプレートは、同一円周上に所定間隔を保持して形成されて円周方向に延びる複数の円弧状貫通穴を有するとともに摩擦係合面に潤滑溝を有し、同潤滑溝が前記摩擦係合面における前記各円弧状貫通穴を区画する区画部を除く部位に形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明に係る電磁式摩擦クラッチは本発明に係るクラッチプレートを構成部材とするもので、当該電磁摩擦クラッチは、インナクラッチプレートとアウタクラッチプレートを備え、磁力の作用にて前記両クラッチプレートを摩擦係合させるように構成してなり、前記両クラッチプレートの少なくとも一方のクラッチプレートとして潤滑溝を有する前記クラッチプレートを採用していることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係るクラッチプレート、および電磁式摩擦クラッチを構成するクラッチプレートの潤滑溝は、プレス加工にて形成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るクラッチプレートにおいては、その摩擦係合面の潤滑溝は、各円弧状貫通穴を区画する区画部を除く部位に形成されていて、各区画部には存在していないため、各区画部では潤滑溝を形成する際に生じる余肉に起因して盛り上って突出するようなことがなく、また、クラッチプレートの表面研磨によっても各区画部が他の部位に対して相対的に突出するようなこともない。
【００１１】
従って、電磁摩擦クラッチを構成する少なくとも一方のクラッチプレートにおいては、その各区画部が摩擦係合面より突出することがなく、このため、摩擦クラッチの作動時、互いに相対回転するインナクラッチプレートとアウタクラッチプレートの区画部が交差する際に干渉し合うことがなく、区画部の干渉に起因するトルク変動が発生することはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を図面に基づいて説明すると、図１には、本発明に係る電磁式摩擦クラッチをパイロットクラッチ機構として採用した駆動力伝達装置が示されている。駆動力伝達装置１０は、図３に示すように、四輪駆動車における後輪側への駆動力伝達経路に搭載される。なお、当該駆動力伝達装置は軸線に対して略対称の構成であるため、図１においては略半分の部位を省略している。
【００１３】
当該四輪駆動車において、トランスアクスル２１は、トランスミッション、トランスファ、およびフロントディファレンシャルを一体に備えているもので、エンジン２２の駆動力をトランスアクスル２１のフロントディファレンシャル２３を介して、両アクスルシャフト２４ａに出力して左右の前輪２４ｂを駆動させるとともに、第１プロペラシャフト２５側に出力する。第１プロペラシャフト２５は、駆動力伝達装置１０を介して第２プロペラシャフト２６に連結されており、第１プロペラシャフト２５と第２プロペラシャフト２６がトルク伝達可能に連結された場合には、駆動力はリヤディファレンシャル２７に伝達され、同ディファレンシャル２７から両アクスルシャフト２８ａへ出力されて左右の後輪２８ｂを駆動させる。
【００１４】
駆動力伝達装置１０は、第１プロペラシャフト２５と第２プロペラシャフト２６間に配設されているもので、図１に示すように、外側回転部材であるアウタケース１０ａ、内側回転部材であるインナシャフト１０ｂ、メインクラッチ１０ｃ、パイロットクラッチ機構１０ｄ、およびカム機構１０ｅを備えている。本発明に係る電磁式摩擦クラッチは、パイロットクラッチ機構１０ｄとして採用されている。
【００１５】
アウタケース１０ａは、有底筒状のフロントハウジング１１ａと、フロントハウジング１１ａの後端部に溶接された筒状のリヤハウジング１１ｂと、リヤハウジング１１ｂの開口部に嵌着されて同開口部を覆蓋するリヤカバー１１ｃとからなり、フロントハウジング１１ａは磁性材料である鉄にて、リヤハウジング１１ｂは非磁性材料であるステンレスにて、リヤカバー１１ｃは磁性材料である鉄にてそれぞれ形成されている。なお、リヤカバー１１ｃの径方向の中間部には、非磁性材料であるステンレス製の筒体１１ｄが埋設されていて、筒体１１ｄは環状の非磁性部位を形成している。
【００１６】
インナシャフト１０ｂは、リヤカバー１１ｃの中央部を液密的に貫通してアウタケース１０ａ内に挿入されていて、軸方向の移動を規制された状態でフロントハウジング１１ａとリヤカバー１１ｃに回転可能に支持されている。インナシャフト１０ｂには、第２プロペラシャフト２６の先端部が挿入されてトルク伝達可能に連結される。なお、アウタケース１０ａにおけるフロントハウジング１１ａの前端部には、第１プロペラシャフト２５がトルク伝達可能に連結される。
【００１７】
メインクラッチ１０ｃは、湿式多板式の摩擦クラッチであって、多数のクラッチプレート（インナクラッチプレート１２ａ、アウタクラッチプレート１２ｂ）を備えており、フロントハウジング１１ａ内に配設されている。摩擦クラッチを構成する各インナクラッチプレート１２ａは、インナシャフト１０ｂの外周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられ、かつ、各アウタクラッチプレート１２ｂは、フロントハウジング１１ａの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられている。各インナクラッチプレート１２ａと各アウタクラッチプレート１２ｂとは交互に位置して、互いに当接して摩擦係合するとともに、互いに離間して自由状態になる。
【００１８】
パイロットクラッチ機構１０ｄは、本発明に係る電磁式摩擦クラッチにて構成されているもので、電磁石１３、摩擦クラッチ１４、およびアーマチャ１５を備えている。電磁石１３は環状を呈しているもので、ヨーク１６に嵌着された状態でリヤカバー１１ｃの環状凹所に嵌合されている。ヨーク１６は、リヤカバー１１ｃの後端部の外周に回転可能に支持された状態で車体側に固定されている。
【００１９】
摩擦クラッチ１４は、複数のクラッチプレート（アウタクラッチプレート１４ａ，インナクラッチプレート１４ｂ）からなる湿式多板式の摩擦クラッチであり、各インナクラッチプレート１４ｂは、後述するカム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７の外周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられ、かつ、各アウタクラッチプレート１４ａは、リヤハウジング１１ｂの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられている。各アウタクラッチプレート１４ａと各インナクラッチプレート１４ｂとは交互に位置して、互いに当接して摩擦係合するとともに、互いに離間して自由状態になる。
【００２０】
アーマチャ１５は環状を呈するもので、リヤハウジング１１ｂの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられていて、摩擦クラッチ１４の一側に位置して対向している。
【００２１】
パイロットクラッチ機構１０ｄの以上の構成においては、電磁石１３の電磁コイルへの通電により、ヨーク１６、リヤカバー１１ｃ、摩擦クラッチ１４、アーマチャ１５、摩擦クラッチ１４、リヤカバー１１ｃ、およびヨーク１６間を循環する磁路が形成される。なお、電磁石１３の電磁コイルへの通電の断続はスイッチの切り替えによりなされ、後述する３つの駆動モードを選択できるようになっている。スイッチは、車室内の運転席の近傍に配設されていて、運転者が容易に操作し得るようになっている。 なお、駆動力伝達装置１０を、後述する第２の駆動モードのみの構成とすれば、このようなスイッチは無くてもよい。
【００２２】
カム機構１０ｅは、第１カム部材１７、第２カム部材１８、およびカムフォロアー１９にて構成されている。第１カム部材１７および第２カム部材１８には、対向面に互いに対向するカム溝が周方向に所定間隔を保持して複数形成されている。第１カム部材１７は、インナシャフト１０ｂの外周に回転可能に嵌合されていて、リヤカバー１１ｃに回転可能に支承されており、その外周に摩擦クラッチ１４の各インナクラッチプレート１４ｂがスプライン嵌合している。
【００２３】
第２カム部材１８は、インナシャフト１０ｂの外周にスプライン嵌合されて一体回転可能に組付けられていて、メインクラッチ１０ｃのインナクラッチプレート１２ａに対向して位置している。この第２カム部材１８と第１カム部材１７の互いに対向するカム溝には、ボール状のカムフォロアー１９が介在している。
【００２４】
かかる構成の駆動力伝達装置１０においては、パイロットクラッチ機構１０ｄを構成する電磁石１３の電磁コイルへの通電がなされていない場合には磁路は形成されず、摩擦クラッチ１４は非係合状態にある。このため、パイロットクラッチ機構１０ｄは非作動の状態にあって、カム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７は、カムフォロアー１９を介して第２カム部材１８と一体回転可能であり、メインクラッチ１０ｃは非作動の状態にある。このため、車両は二輪駆動の第１の駆動モードを構成する。
【００２５】
一方、電磁石１３の電磁コイルへ通電されると、パイロットクラッチ機構１０ｄには磁路が形成されて、電磁石１３はアーマチャ１５を吸引する。このため、アーマチャ１５は摩擦クラッチ１４を押圧して摩擦係合させ、カム機構１０ｅの第１カム部材１７をアウタケース１０ａ側へ連結させて、第２カム部材１８との間に相対回転を生じさせる。この結果、カム機構１０ｅでは、カムフォロアー１９が両カム部材１７，１８を互いに離間する方向へ押圧する。
【００２６】
この結果、第２カム部材１８はメインクラッチ１０ｃ側へ押圧されて、メインクラッチ１０ｃを摩擦クラッチ１４の摩擦係合力に応じて摩擦係合させ、アウタケース１０ａとインナシャフト１０ｂ間のトルク伝達を行う。このため、車両は第１プロペラシャフト２５と第２プロペラシャフト２６が非結合状態〜直結状態の間での四輪駆動の第２の駆動モードを構成する。この駆動モードでは、走行状態に応じて、前後輪間の駆動力分配比を１００：０（二輪駆動状態）〜５０：５０（直結四輪駆動状態）の範囲で制御することができる。
【００２７】
また、電磁石１３の電磁コイルへの印加電流を所定の値に高めると、電磁石１３のアーマチャ１５に対する吸引力が増大し、アーマチャ１５は強く吸引されて摩擦クラッチ１４の摩擦係合力を増大させ、両カム部材１７，１８間の相対回転を増大させる。この結果、カムフォロアー１９は、第２カム部材１８に対する押圧力を高めてメインクラッチ１０ｃを結合状態とする。このため、車両は第１プロペラシャフト２５と第２プロペラシャフト２６が直結した四輪駆動の第３の駆動モードを構成する。
【００２８】
しかして、駆動力伝達装置１０においては、パイロットクラッチ機構１０ｄの摩擦クラッチ１４を構成するアウタクラッチプレート１４ａは環状を呈していて、図２に示すように、プレート本体１４ａ1の外周縁部にリヤハウジング１１ｂのスプラインに嵌合するスプライン１４ａ2が形成され、かつ、中間部には磁束の短絡を阻止する複数の円弧状貫通穴１４ａ3が同一円周上に所定間隔を保持して形成されている。
【００２９】
なお、摩擦クラッチ１４を構成するインナクラッチプレート１４ｂは、アウタクラッチプレート１４ａと同様に環状を呈するもので、プレート本体の内周縁部に第１カム部材１７のスプラインに嵌合するスプラインが形成され、かつ、中間部に磁束の短絡を阻止する複数の円弧状貫通穴が形成されている。また、両クラッチプレート１４ａ，１４ｂのプレート本体は所定の面粗度の摩擦係合面に形成されている。
【００３０】
アウタクラッチプレート１４ａにおいては、そのプレート本体１４ａ1の摩擦係合面に、所定の溝幅の潤滑溝１４ａ4が多数形成されている。各円弧状貫通穴１４ａ3は、所定間隔を保持して同一円周上に位置していて、各区画部１４ａ5にて区画された状態にあり、潤滑溝１４ａ4はプレート本体１４ａ1の各区画部１４ａ5を除く摩擦係合面の全ての部位に形成されている。アウタクラッチプレート１４ａにおいては、プレート本体１４ａ1の区画部１４ａ5を除く表面をプレス加工することにより潤滑溝１４ａ4が形成されており、プレス加工後にはベルト研磨、ローラ研磨等により表面研磨がなされている。
【００３１】
このように、パイロットクラッチ機構１０ｄの摩擦クラッチ１４を構成するアウタクラッチプレート１４ａにおいては、その摩擦係合面に潤滑油を排出するための多数の潤滑溝１４ａ4が形成されているが、潤滑溝１４ａ4は各円弧状貫通穴１４ａ3を区画する各区画部１４ａ5には形成されていない。このため、プレス加工により潤滑溝１４ａ4を形成する際、各区画部１４ａ5では潤滑溝１４ａ4の形成に起因する盛り上りは存在せず、逆に、潤滑溝１４ａ4が形成された各区画部１４ａ5以外の他の部位が相対的に盛り上がる。つまり、アウタクラッチプレート１４ａを表面研磨する際に研磨され難い各区画部１４ａ5が他の部位に比較して元々窪んだ状態となっている。このため、アウタクラッチプレート１４ａの表面研磨後に各区画部１４ａ5が摩擦係合面より突出することがない。
【００３２】
このようなアウタクラッチプレート１４ａにて構成される摩擦クラッチ１４においては、その作動時、互いに相対回転するアウタクラッチプレート１４ａとインナクラッチプレート１４ｂの区画部が交差する際に干渉し合うことがなく、区画部の干渉に起因するトルク変動が発生することはない。
【００３３】
なお、摩擦クラッチ１４においては、インナクラッチプレート１４ｂにもアウタクラッチプレート１４ａと同様の潤滑溝を形成することが好ましく、この場合には、アウタクラッチプレート１４ａと同様に、各区画部を除く部位に潤滑溝を形成することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一例に係る電磁式摩擦クラッチをパイロットクラッチ機構として採用した駆動力伝達装置の部分断面図である。
【図２】同摩擦クラッチを構成するアウタクラッチプレートの正面図である。
【図３】同駆動力伝達装置を搭載した四輪駆動車の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０…駆動力伝達装置、１０ａ…アウタケース、１０ｂ…インナシャフト、１０ｃ…メインクラッチ、１０ｄ…パイロットクラッチ機構、１０ｅ…カム機構、１１ａ…フロントハウジング、１１ｂ…リヤハウジング、１１ｃ…リヤカバー、１１ｄ…筒体、１２ａ…インナクラッチプレート、１２ｂ…アウタクラッチプレート、１３…電磁石、１４…摩擦クラッチ、１４ａ…アウタクラッチプレート、１４ａ1…プレート本体、１４ａ2…スプライン、１４ａ3…円弧状貫通穴、１４ａ4…潤滑溝、１４ａ５…区画部、１４ｂ…インナクラッチプレート、１５…アーマチャ、１６…ヨーク、１７…第１カム部材、１８…第２カム部材、１９…カムフォロアー、２１…トランスアクスル、２２…エンジン、２３…フロントディファレンシャル、２４ａ…アクスルシャフト、２４ｂ…前輪、２５…第１プロペラシャフト、２６…第２プロペラシャフト、２７…リヤディファレンシャル、２８ａ…アクスルシャフト、２８ｂ…後輪。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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