(57)【要約】      （修正有）【課題】特に自動車に用いられる、低動力消費のクラッチを提供する。【解決手段】ボールランプ作動子を有する電磁クラッチ組立体はトルクの発生量能力を向上させる。電磁クラッチ組立体７０は、一次すなわちパイロット摩擦クラッチパック１３０と、二次すなわち主摩擦クラッチパック１７０とを有している。一次すなわちパイロット摩擦クラッチパック１３０により作動されるボールランプ作動子は作動子部材の１つに隣接するプラスチック座金１６０すなわち輪を有している。プラスチック座金１６０は、主摩擦クラッチパック１７０の作用を向上させ、二次すなわち主クラッチパックに加えられる圧縮力を増強し、これにより電磁クラッチ組立体７０のトルク処理能力を向上させるフィードバック作用を提供する。【選択図】  図２
2005076699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁クラッチ組立体において、
入力部材及び同軸状に配置された出力部材と、
複数のカム作用面を有する第一の円形部材、及び前記第一の円形部材に隣接しており、同様の複数のカム作用面を有し且つ、前記出力部材と共に回転し得るよう前記出力部材にスプライン接続された第二の円形部材と、
前記カム作用面に配置された同様の複数の負荷伝達ボールと、
前記第一の円形部材と前記入力部材との間に配置された摩擦座金と、
前記第一の円形部材にスプライン接続された第一の複数の第一のクラッチ板及び前記入力部材にスプライン接続された第二の複数の指し込まれた第一のクラッチ板を有する第一のクラッチパックと、
前記第一のクラッチパックを係合させるための電磁コイルと、
前記入力部材にスプライン接続された第一の複数の第二のクラッチ板及び前記出力部材にスプライン接続された第二の複数の差し込まれた第二のクラッチ板を有する第二のクラッチパックとを組み合わせて備える、電磁クラッチ組立体。
【請求項２】
請求項１の電磁クラッチ組立体において、前記入力部材を受け入れ得るようにされた外側ハウジングと、前記入力部材を前記外側ハウジング内で回転可能に支持する摩擦防止軸受とを更に有する、電磁クラッチ組立体。
【請求項３】
請求項１の電磁クラッチ組立体において、前記出力部材が、スプラインが設けられた通路を画成し、前記出力部材の前記スプラインが設けられた通路と相補的である、スプラインが設けられた外面を有する出力軸を更に含む、電磁クラッチ組立体。
【請求項４】
請求項１の電磁クラッチ組立体において、前記摩擦座金がプラスチックで製造される、電磁クラッチ組立体。
【請求項５】
請求項１の電磁クラッチ組立体において、前記第一及び第二のクラッチパックを収容する前記クラッチ組立体の内部領域を封止する複数のオイルシールを更に有する、電磁クラッチ組立体。
【請求項６】
請求項１の電磁クラッチ組立体において、前記摩擦座金が、前記第二の摩擦クラッチパックのトルク処理能力を向上させる制御されたフィードバック作用を提供する、電磁クラッチ組立体。
【請求項７】
請求項１の電磁クラッチ組立体において、前記座金が熱可塑性ポリイミドで製造されている、電磁クラッチ組立体。
【請求項８】
１対のクラッチを有するトルク伝達装置において、
回転可能な入力部材と、
回転可能な出力部材と、
前記入力部材に連結された第一の複数のクラッチ板及び前記第一の複数のクラッチ板と交互に配置され且つ前記出力部材と連結された第二の複数のクラッチ板を有する主クラッチと、
対向するカム面を画成する第一及び第二の部材を有し、前記第一のカム部材が前記出力部材と共に回転し得るように前記出力部材に連結されたカム作動子と、
前記入力部材に連結された第一の複数のクラッチ板及び前記第一の複数のクラッチ板と交互に配置され且つ前記カム作動子の前記第二の部材に連結された第二の複数のクラッチ板を有するパイロットクラッチと、
前記パイロットクラッチを係合させる電磁コイルと、
前記カム作動子の前記第二の部材と前記入力部材との間に作用可能に配置された摩擦座金とを組み合わせて備える、トルク伝達装置。
【請求項９】
請求項８のトルク伝達装置において、前記入力部材を受け入れ得るようにされた外側ハウジング組立体と、前記外側ハウジング内で前記入力部材を回転可能に支持する摩擦防止軸受とを更に有する、トルク伝達装置。
【請求項１０】
請求項８のトルク伝達装置において、前記出力部材が、スプラインが設けられた内部通路を画成し、前記出力部材内の前記スプラインが設けられた通路と相補的である、スプラインが設けられた外側を有する出力軸を更に含む、トルク伝達装置。
【請求項１１】
請求項８のトルク伝達装置において、前記摩擦座金がプラスチックで製造されている、トルク伝達装置。
【請求項１２】
請求項８のトルク伝達装置において、前記摩擦座金が、前記主クラッチの摩擦クラッチパックのトルク処理能力を向上させるように制御されたフィードバック作用を提供する、トルク伝達装置。
【請求項１３】
請求項８のトルク伝達装置において、前記座金が熱可塑性ポリイミドで製造されている、電磁クラッチ組立体。
【請求項１４】
請求項８のトルク伝達装置において、前記第一及び第二のクラッチパックを収容する前記トルク伝達装置の内部領域を封止する複数のオイルシールを更に有する、トルク伝達装置。
【請求項１５】
電磁クラッチ組立体において、
入力部材及び同軸状に回転可能に配置された出力部材と、
電磁コイルと、
前記出力部材の周りに配置された第一のカム部材と、
前記出力部材と共に回転し得るように前記出力部材とスプライン接続された第二のカム部材と、
前記第一のカム部材と前記入力部材との間に配置された座金と、
前記第一のカムにスプライン接続された第一の複数の一次クラッチ板及び前記入力部材にスプライン接続された第二の複数の差し込まれた一次クラッチ板を有する一次摩擦クラッチと、
前記入力部材にスプライン接続された第一の複数の二次クラッチ板及び前記出力部材にスプライン接続された第二の複数の差し込まれた二次クラッチ板を有する二次クラッチとを組み合わせて備える、電磁クラッチ組立体。
【請求項１６】
請求項１５の電磁クラッチ組立体において、前記入力部材を受け入れ得るようにされた外側ハウジングと、前記入力部材を前記外側ハウジング内で回転可能に支持するころがり軸受組立体とを更に有する、電磁クラッチ組立体。
【請求項１７】
請求項１５の電磁クラッチ組立体において、前記出力部材は、スプラインが設けられた穴を画成し、前記出力部材の前記スプラインが設けられた穴と相補的である、スプラインが設けられた面を有する出力軸を更に含む、電磁クラッチ組立体。
【請求項１８】
請求項１５の電磁クラッチ組立体において、前記座金がプラスチックで製造されている、電磁クラッチ組立体。
【請求項１９】
請求項１５の電磁クラッチ組立体において、前記座金が熱可塑性ポリイミドで製造されている、電磁クラッチ組立体。
【請求項２０】
請求項１５の電磁クラッチ組立体において、前記カム部材を軸方向に引き離す前記手段が、前記カム部材内に配置された円弧状凹所の複数の対向する面と、前記凹所内に配置された同様の複数の負荷伝達部材とを有する、電磁クラッチ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国法律第３５号第１１９（ｅ）条に基づき、その内容を参考として引用し本明細書に含めた、２００２年５月２９日付けで出願された米国仮特許出願第６０／３８３，９９２号の出願日の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、全体として、電磁クラッチ、より具体的には、ボールランプ（ｂａｌｌ  ｒａｍｐ）作動子及び改良されたトルク処理能力（ｔｏｒｑｕｅ  ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）特性を有する電磁クラッチに関する。
【背景技術】
【０００３】
電磁コイルによって作動され或いは励起されるクラッチは、定置の用途及び自動車の双方にて、回転動力伝達システムにおける特別な共通の構成要素である。かかる電磁クラッチは、広く、エネルギの伝動を開始し又は停止するか、或いは、エネルギの伝動を調節するものかどうかによって特徴を分けることができる。前者の場合、補助的同調装置を含むことのできるかみ合いクラッチが利用される一方、後者において、複数の交互に配置された摩擦板すなわち円板を有する摩擦クラッチパックが利用される。何れの場合でも、クラッチの構成要素を平行移動させ又は圧縮する電磁クラッチ作動子が、附勢時、クラッチを作動させ且つ、附勢停止時、クラッチを不作動にするすなわち弛緩させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
顕著な技術上の関心事である電磁クラッチの設計及び作動特性の１つは、動力の消費である。特に、自動車において、低動力消費のクラッチを設計し且つ利用することが望まれる。低動力消費は、それ自体で望ましいことであるが、コイルによって発生される熱を少なくもし、このため、低動力消費であることは、コイルの冷却の必要性を軽減し、コイルの有効寿命を引き延ばし、これにより、望ましい設計の目標の全体を改良することができる。
【０００５】
低動力消費を示す設計は、全体として、カム式又はボールランプ作動式クラッチと称されている。この場合、カム作用部材を有し、又は、ボール又はころ軸受を受け入れる対向した円弧状の凹所を有する１対の対向した板は、電磁コイルの励起に起因する抵抗力によって相対的に回転するとき、離間する。かかる離間により隣接するの摩擦クラッチパックが圧縮され、これにより、摩擦クラッチパックを通して駆動エネルギ又はトルクを伝達する。かかる装置は、本発明の譲受人が共有する米国特許第４，９８９，６８６号のトランファケースに関連して開示されている。
【０００６】
動力消費を少なくすることに加えて、クラッチの設計の別の不断の目標は、トルク発生量を増大させることである。本発明は、トルク発生量が増大したカム作動式クラッチを目的とするものである。
【０００７】
ボールランプ作動装置を有する電磁クラッチ組立体は、トルク処理能力を向上させる。電磁クラッチ組立体は、一次すなわちパイロット摩擦クラッチパックと、二次すなわち主摩擦クラッチパックとを有している。一次すなわちパイロット摩擦クラッチパックによって作動されるボールランプ作動装置は、作動子部材の１つに隣接するプラスチック座金又は輪を備える。プラスチック座金は、一次摩擦クラッチパックの作用を向上させ、二次すなわち主クラッチパックに加えられる圧縮力を増強し、このため、電磁クラッチ組立体のトルク処理能力を増大させるフィードバック作用を提供する。
【０００８】
このように、本発明の１つの目的は、トルク処理能力が向上したカム作動式電磁クラッチを提供することである。
本発明の更なる目的は、トラスファケース、後車軸及び自動車のその他の駆動ラインの構成要素にて使用されるカム作動式電磁クラッチを提供することである。
【０００９】
本発明の更なる目的及び有利な効果は、好ましい実施の形態の以下の説明、及び同一の構成要素、要素又は作用部を同様の参照番号で表示する添付図面を参照することにより明らかになるであろう。
【発明の実施の形態】
【００１０】
先ず、図１において、本発明を具体化する４輪駆動車の駆動列が概略図で示され且つ、参照番号１０で表示されている。４輪駆動車の駆動列１０は、トランスアクスル１４に連結され且つ該トランスアクスル１４を直接駆動する原動機１２を有している。トランスアクスル１４の出力は、傘歯車セット又はねじれ傘歯車セット１６を駆動し、その歯車セット１６は、前すなわち一次推進軸２２と、前すなわち一次差動装置２４と、１対の作用可能な前車軸２６と、それぞれ１対の前すなわち一次タイヤ及び車輪組立体２８とを備える一次すなわち前駆動ライン２０に対し動力を提供する。前すなわち一次差動装置２４は従来型式であることを理解すべきである。
【００１１】
傘歯車セット又はねじれ歯車セット１６は、また、適宜な自在継手３４を有する二次推進軸３２と、後すなわち二次差動組立体３６と、１対の作用可能な二次すなわち後車軸３８と、それぞれ１対の二次すなわち後タイヤ及び車輪組立体４０とを備える二次すなわち後駆動系３０に対しても動力を提供する。
【００１２】
上記の説明は、一次駆動系２０が車の前部に配置され、これに対応して、二次駆動系３０が車の後部に配置された車に関するものであり、かかる車は、一般に前輪駆動車と称される。本明細書で使用する「一次」及び「二次」という表現は、常時、駆動トルクを提供する駆動系及び補充的又は間欠的にトルクを提供する駆動系をそれぞれ意味する。本明細書に開示され且つ特許請求の範囲に記載した本発明は、一次駆動系２０が車の後部に配置され、二次駆動系３０及び二次差動組立体３６内の構成要素が車の前部に配置される車と共に容易に利用可能であるから、これらの表現（一次及び二次）は、本明細書にて前及び後という表現に代えて使用される。
【００１３】
このように、一次駆動系２０が車の前部に配置される、図１の図は、限定的ではなく、単に一例であり、図示した構成要素及び構成要素の全体的な配置は、一次後輪駆動車にも等しく適しており且つ該一次後輪駆動車と共に使用可能であることを理解すべきである。かかる車において、一次差動装置２４は、車の後部にて二次差動組立体３６に置換し、また、二次差動組立体３６は、一次差動装置２４に置換するため車の前部に移動させることになろう。
【００１４】
複数のセンサから信号を受け取り且つ制御機能、すなわち動作信号を二次差動組立体３６の前方に作用可能に配置された電磁クラッチ組立体７０に提供するコントローラすなわちマイクロプロセッサ５０が車の駆動列１０と関係している。具体的には、可変リラクタンスすなわちホール効果センサ５２のような第１のセンサが右側の一次（前）タイヤ及び車輪組立体２８の回転速度を検知し且つ適宜な信号をマイクロプロセッサ５０に提供する。同様に、第２の可変リラクタンスすなわちホール効果センサ５４は、左側の一次（前）タイヤ及び車輪組立体２８の回転速度を検知し且つ信号をマイクロプロセッサ５０に提供する。第３の可変リラクタンスすなわちホール効果センサ５６は、右側の二次（後）タイヤ及び車輪組立体４０の回転速度を検知し且つ信号をマイクロプロセッサ５０に提供する。最後に、左側の二次（後）タイヤ及び車輪組立体４０と関係した第４の可変リラクタンスすなわちホール効果センサ５８がその速度を検知し且つ信号をマイクロプロセッサ５０に提供する。速度センサ５２、５４、５６、５８は、独立的のすなわち専用のセンサとするか又はアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）又はその他の速度検知及び制御装置用として車に取り付けられたセンサとすることができることを理解すべきである。図１には図示されていないが、適宜で、且つ従来の計数ホイールすなわちトーンホイールが速度センサ５２、５４、５６、５８の各々と関係させてあることを理解すべきである。
【００１５】
コントローラすなわちマイクロプロセッサ５０はトランスアクスル１４の出力速度に関する情報を受け取ることもできる。前すなわち一次推進軸２２のトーンホイール６４と関係させた可変リラクタンスすなわちホール効果センサ６２を利用することができる。代替的な形態において、二次差動組立体３６と関係させ且つ二次差動組立体３６の入力軸にてトーンホイール６８に隣接して配置された可変リラクタンスすなわちホール効果センサ６６を利用することもできる。コントローラすなわちマイクロプロセッサ５０は、センサ５２、５４、５６、５８並びにセンサ６２又はセンサ６６の何れかから信号を受け取り且つ該信号を調整し、車の安定性を向上させるための修正措置を決定し、車の制御状態を維持し且つ（又は）車のスキッド又はその他の異常な運転状態を修正し又は補償し且つ電磁クラッチ組立体７０に対し出力信号を提供するソフトウェアを含んでいる。
【００１６】
次に、図２において、電磁クラッチ組立体７０は、複数の貫通開口部７６を画成する連続的なフランジ又は複数の耳状部すなわち耳状突起７４を有する円筒状のベル形ハウジング７２を有しており、該複数の貫通開口部７６は、図１に図示した差動組立体３６の取り付け及びそのハウジングからの分解を容易にする、例えば、ねじ付き締結具を受け入れ得るようにされている。円筒状ハウジング７２は、ベル形入力部材８２を回転自在に支持する玉軸受組立体７８のような転がり軸受け組立体を受け取り且つ支持する。入力部材８２は、雄型スプライン８６を有する短軸８４を備えることができる。キー溝、六角形に配置された平坦部等のようなその他の確実駆動手段を入力短軸８４によって画成することもできる。玉軸受組立体８８のような第２の転がり軸受け組立体が円筒状の出力ハブ９２を回転自在に支持している。入力部材８２の円筒状内壁は複数の雌型スプラインすなわち歯車の歯９４を画成する。
【００１７】
クラッチ輪すなわちカラー９６が円筒状入力部材８２と円筒状出力ハブ９２との中間で半径方向に配置されており、そのクラッチ輪すなわちカラー９６は、入力部材８２の内面の雌型ねじ部１０２と相補的で且つ該雌型ねじ部１０２と係合する雄型ねじ部９８を周縁に有している。このように、容易に理解し得るように、適宜な相対的回転によってクラッチ輪すなわちカラー９６を入力部材８２内にねじ込み且つ入力部材８２から除去することができる。ころ軸受組立体１０４がクラッチ輪すなわちカラー９６と出力ハブ９２との間にある。流体密でエラストマーのシール１０６はころ軸受組立体１０４に隣接してクラッチ輪すなわちカラー９６の内面に形成された周溝１０８内に受け入れられ且つ、出力ハブ９２とクラッチカラー９６との間に流体密のシールを提供する。クラッチ輪すなわちカラー９６の周溝１１４内に受け入れられたＯリング１１２により、クラッチハブすなわちカラー９６の外面と入力部材８２との間にシール部も提供される。出力軸１２０は、円筒状出力ハブ９２における雌型スプライン１２４に合わさり且つ該雌型スプライン１２４と回転可能に係合する雄型スプライン１２２を備えることが好ましい。適宜なオイルシール１２６が出力ハブ９２内に配置され且つ全体として円筒状入力部材８２内に流体密の内部領域を維持する。
【００１８】
次に、摩擦クラッチ要素自体について説明すると、電磁クラッチ組立体７０は、入力部材８２の雌型スプライン９４と係合する雄型すなわち外側スプラインを有する第１の複数のより大径のクラッチ板１３２を持つ一次すなわちパイロットクラッチパック１３０を備えている。このように、より大径の摩擦クラッチ板１３２は入力部材８２と共に回転する。複数の小径のクラッチ板１３４が第一の複数の大径のクラッチ板１３２と交互に配置されており、その小径のクラッチ板１３４は、内側すなわち雌型スプライン１３６を有しており、その雌型スプライン１３６は、円筒状の出力ハブ９２に回転自在に受け入れられた第一の円形の部材すなわち板１４０の相補的な形態の雄型スプライン１３８と係合する。第一及び第二の複数のクラッチ板１３２、１３４は、板の各々の少なくとも１つの面上に配置された適宜な摩擦材料を含む。第一の円形の板１４０は、出力ハブ９２の軸線の周りで円形のパターンに配置された複数の傾斜路状の凹所１４２を有している。凹所１４２は、ら旋状円環体の斜面部分を画成する。凹所１４２の斜面により画成された傾斜路に沿って転がる負荷伝達ボール１４４又は同様の負荷伝達部材が凹所１４２の各々内に配置されている。大径の第二の円形部材すなわち板１４６は、第一の円形の板１４０と対向する関係に配置されており、また、相補的な寸法及び配置とされた同様の複数の凹所１４８を有している。このように、負荷伝達ボール１４４は、対の対向する凹所１４２、１４８内に受け入れられ且つ捕捉され、凹所１４２、１４８の端部は湾曲しており且つ、凹所１４２、１４８の内部領域よりも遥かに急峻な勾配であり、このため、これにより画成された領域内に負荷伝達ボール１４４は効果的に捕捉される。
【００１９】
円形板１４０、１４６間の相対的回転に応答して該円形板１４０、１４６を軸方向に変位させるその他の同様の機械的要素によって、凹所１４２、１４８及び負荷伝達ボール１４４を置換することが可能であることが理解されよう。例えば、相補的な形態の円錐ら旋状に配置された円錐ころを利用することができる。
【００２０】
凹所１４２、１４８及び負荷伝達ボール１４４の１つの重要な設計上の考慮事項は、クラッチ組立体７０の幾何学的形態及び全体的な設計並びに隙間はクラッチ組立体７０が自己係合（ｓｅｌｆ  ｅｎｇａｉｎｇ）しないことを保証するようにすることである。電磁クラッチ組立体７０は、自己係合してはならず、コントローラすなわちマイクロプロセッサ５０によって提供される入力信号に応答し直接的に比例して摩擦クラッチパックの固定動作を調節できなければならない。
【００２１】
第二の円形の板１４６は、出力ハブ９２に形成された雄型スプラインすなわち歯車の歯１５４と相補的であり且つ、その歯車の歯１５４と係合する複数の雌型スプラインすなわち歯車の歯１５２を有している。入力部材８２における雌型スプライン９４と係合するスプライン１５８を有する円形板１５６は、第一のすなわちパイロットクラッチパック１３０と第二の円形部材１４６との間に配置されている。
【００２２】
第二の円形板１４６と反対側の第一の円形板１４０の側部すなわち面には、環状の平座金１６０がある。平座金１６０の第一の円形板１４０と反対側の面には、クラッチカラー９６の三角形の周溝１６４内に着座するバックアップすなわち支持環状部材１６２がある。
【００２３】
平座金１６０は、熱可塑性ポリイミド又は同様の材料のようなプラスチックで出来ていることが好ましい。例えば、オーラム（Ａｕｒｕｍ）ＪＱＣ３０２５という名称で三菱化学が製造するプラスチック、及びデュポンヴァスペル（ＤｕＰｏｎｔ  Ｖｅｓｐｅｌ）（登録商標名）のような工業用（ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ）低ｍｕのポリイミドプラスチックが適している。その双方は、良好な性能を提供することが判明している。プラスチック材料は、具体的な用途にて存在する荷重及び速度状態下で自己犠牲しないように十分に大きいＰＶ値を有するものでなければならない。
【００２４】
二次すなわち主摩擦パック組立体１７０は、第二の円形部材１４６と入力部材８２の半径方向に且つ周方向に伸びる面との間に位置している。主摩擦クラッチパック組立体１７０は、入力部材８２に形成されたスプライン９４と駆動可能に係合する雄型スプライン１７４を有する第一の複数の大径のクラッチ板又は円板１７２を備えている。円筒状の出力ハブ９２における相補的な形態の雄型スプライン１５４と係合する雌型スプライン１７８を有する第二の複数の小径の円板１７６が第一の複数の大径の摩擦円板１７２に対し相互に綴じ合わされている。この場合にも、第一及び第二の複数のクラッチ板１７２、１７４は、板の各々の少なくとも１つの面に配置された適宜な摩擦材料を有している。
【００２５】
電磁コイル１８４がクラッチカラー９６の適宜な凹所１８２内に配置されている。電磁コイル１８４は、コントローラすなわちマイクロプロセッサ５０から電力を提供する少なくとも１つの電気導線１８６に接続されている。
【００２６】
作動時、電磁コイル１８４に電気エネルギを印加すると、板１５６はクラッチハブ９６に向けて引き寄せられ且つ、抵抗力を発生させ、この抵抗力は、第一の円形板すなわち部材１４０を第二の円形板すなわち部材１４６に対し回転させ、負荷伝達ボール１４４が凹所１４２、１４８に乗り上げ、これにより、板すなわち部材１４０、１４６を付勢して引き離す。第二の部材１４６は、力付与板として機能し、また、この軸方向動作は、主又は二次摩擦クラッチパックを圧縮し且つ入力部材８２と出力軸１２０との間でトルクを伝達する。平座金１６０は、主すなわち一次クラッチパック１３０によって発生されたトルクを増幅し又は増強する。
【００２７】
平座金１６０の摩擦面から追加されたトルクは、面に加えられる垂直方向力に作用可能な面の数、摩擦面の摩擦率及び摩擦面の平均半径を掛けた値である。このトルクは、上記からの追加的なトルクを負荷伝達ボール１４４のピッチ半径で割り、次に、ボールのカム角度のタンジェントで割った値に等しい追加的な軸方向力に変換される。このことから、この摩擦面がボールカムに対し引き離し荷重を加えたとき、その自体が増加すればその荷重が拡大することが理解できる。この相互作用的過程は、フィードバック作用と称される。しかし、非制御状態で成長する数学的現象に起因してクラッチ組立体７０が係止するようなフィードバック作用の程度となるのを回避することが必要である。この成長は、非制御状態であるとき、マイクロフォンがスピーカーの正面に配置された際に見られるものと同様である。この装置に適用されたこの関係のグラフは図４として示してある。過剰な利得を取り扱うため２つの解決策がある。その１つは、低摩擦率（約０．０３乃至０．０５）を有する摩擦面となるように材料を選ぶことである。その他の解決策は、ボールの勾配角度を約１６．５°となるように修正することである。これら修正の何れも通常、時間及び温度に亙って観察される物理的特徴の変化に対する制御可能性及び確実さをもたらすことになろう。
Ｔn＝ＦＲnμ
ここで、
Ｔn＝追加的トルク
Ｆ＝ボールの引き離し力
Ｒn＝単一の摩擦面の平均半径
μ＝摩擦面に対する動的摩擦率
Ｔ＝Ｔn＋Ｔp
ここで、
Ｔ＝全トルク
Ｔn＝追加的トルク
Ｔp＝一次クラッチトルク
【００２８】
【数１】
2005076699.tif 000003
【００２９】
このため、
【００３０】
【数２】
2005076699.tif 000004
【００３１】
次に、図４において、このグラフは、本発明の電磁クラッチ組立体７０が平坦な輪すなわち座金１６０の摩擦率に依存して増大したトルクの増幅程度を提供する方法に関する情報を提供する。このため、平座金すなわち輪１６０を製造する材料の特定の摩擦率を選ぶこと及びその周面における表面仕上げに配慮することは、これによって実現される主又は二次摩擦クラッチパック１７０のフィードバック作用及び向上した締結作用に起因するトルクの特定の増幅量を選ぶことを容易にすることが理解されよう。
【００３２】
上記の開示は本発明を実施するために当該発明者達が案出した最良の形態である。しかし、改変例及び変更例を具体化する装置は、電磁クラッチ組立体の技術分野の当業者に明らかであることは明白である。上記の開示は本発明を実施するために当該発明者達が考える最良の形態を表し、関連技術分野の当業者に本発明を実施することを可能にすることを意図するものであるため、本発明はこれによって限定されず、上述した明らかな変更例のようなものを含むものと解釈し且つ、特許請求の範囲の精神及び範囲によってのみ限定されると解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】後差動装置と共に利用される本発明による電磁クラッチ組立体を有する４輪駆動車の動力列の概略図である。
【図２】本発明による電磁クラッチ組立体の完全な断面図である。
【図３】図２の線３−３に沿った本発明による電磁クラッチ組立体のボールランプ作動装置の平坦なパターンの展開図である。
【図４】本発明による電磁クラッチ組立体機構によって提供されるトルクの増幅程度を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３４】
１０  ４輪駆動車の駆動列                １２  原動機
１４  トランスアクスル                  １６  傘歯車／ねじれ傘歯車セット
２０  一次駆動系                        ２２  一次推進軸
２４  一次差動装置                      ２６  前車軸
２８  一次タイヤ及び車輪組立体／左側一次（前）タイヤ及び車輪組立体
３０  二次駆動系                        ３２  二次推進軸
３４  自在継手                          ３６  二次差動組立体
３８  二次すなわち後車輪軸
４０  二次すなわち後タイヤ及び車輪組立体／右側二次（後）タイヤ及び車輪組立体
５０  コントローラすなわちマイクロプロセッサ
５２  第一の可変リラクタンスすなわちホール効果センサ／速度センサ
５４  第二の可変リラクタンスすなわちホール効果センサ／速度センサ
５６  第二の可変リラクタンスすなわちホール効果センサ／速度センサ
５８  第二の可変リラクタンスすなわちホール効果センサ／速度センサ
６２  可変リラクタンスすなわちホール効果センサ
６４  トーンホイール
６６  可変リラクタンスすなわちホール効果センサ
６８  トーンホイール                    ７０  電磁クラッチ組立体
７２  ベル形ハウジング                  ７４  耳状突起
７６  貫通開口部                        ７８  玉軸受組立体
８２  ベル形入力部材／円筒状入力部材    ８４  入力短軸
８６  雄型スプライン                    ８８  玉軸受組立体
９２  円筒状出力ハブ                    ９４  雌型スプラインすなわち歯車の歯
９６  クラッチ輪すなわちカラー／クラッチハブ
９８  雄型ねじ部                        １０２  雌型ねじ部
１０４  ころ軸受組立体                  １０６  エラストマー的シール
１０８  周溝                            １２０  出力軸
１２２  雄型スプライン                  １２４  雌型スプライン
１２６  オイルシール
１３０  一次すなわちパイロットクラッチパック
１３２  摩擦クラッチ板／大径のクラッチ板／第一のクラッチ板
１３４  小径のクラッチ板／第二のクラッチ板
１３６  内側すなわち雌型スプライン      １３８  雄型スプライン
１４０  第一の円形の部材すなわち板      １４２  凹所
１４４  負荷伝達ボール                  １４６  大径の第二の円形部材すなわち板
１４８  凹所                            １５２  雌型スプラインすなわち歯車の歯
１５４  雄型スプラインすなわち歯車の歯  １５６  円形板
１５８  スプライン                      １６０  平座金
１７０  二次又は主摩擦パック組立体
１７２  第一の複数の大径のクラッチ板又は円板
１７４  雄型スプライン／クラッチ板      １７６  第二の複数の小径の円板
１７８  雌型スプライン                  １８４  電磁コイル
１８６  電気導線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
2005076699000001.pdf