(57)【要約】【課題】アーマチュアに対するロータ以外からの磁界の影響を少なくし、電磁クラッチを安定して動作させる。【解決手段】外輪３の内側に内輪５を同軸心に回転自在に支持して両者間の回転伝達を入断可能とする湿式多板クラッチ７を組み込み、その入断を、電磁石１３によりロータ１２とアーマチュア１１とを接離させてその接離により軸力を負荷して制御する。そのアーマチュア１１とロータ１２とのエアギャップｔ１を、そのアーマチュア１１の接離面１１ａの反対側の面１１ｂとその面１１ｂに最も近接して対向する内輪５の端面Ｅとの隙間ｔ２よりも小さく、且つ、そのアーマチュア１１の側周面１１ｃとその側周面１１ｃに最も近接して対向する部材内周面Ｆとの隙間ｔ３よりも小さくしたので、アーマチュア１１にはロータ１２からの吸引力が最も強く作用する。このため、アーマチュア１１は、ロータ１２以外の部材から引きつけられ難くなり、電磁クラッチは安定して動作する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部材３と出力部材５の一方を他方の内側に同軸心に配置し、その入力部材３と出力部材５とをそれぞれハウジング１内に軸周り回転自在に支持し、その入力部材３と出力部材５との間に、負荷される軸力により前記入力部材３から出力部材５へ回転伝達を入断可能とする湿式多板クラッチ７を組み込み、その湿式多板クラッチ７の軸方向一側にクラッチ制御装置１０を設けて、そのクラッチ制御装置１０が、前記ハウジング１に固定した電磁石１３に対する通電と遮断とによってロータ１１とアーマチュア１２とを接離させ、その接離により前記入力部材３の回転トルクを軸力に変換してその軸力を前記湿式多板クラッチ７に負荷する回転伝達装置において、
上記アーマチュア１１と上記ロータ１２とのエアギャップｔ１を、そのアーマチュア１１の前記ロータ１２との接離面１１ａの反対側の面１１ｂに最も近接して対向する部材の端面Ｅとの隙間ｔ２よりも小さくしたことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】
入力部材３と出力部材５の一方を他方の内側に同軸心に配置し、その入力部材３と出力部材５とをそれぞれハウジング１内に軸周り回転自在に支持し、その入力部材３と出力部材５との間に、負荷される軸力により前記入力部材３から出力部材５へ回転伝達を入断可能とする湿式多板クラッチ７を組み込み、その湿式多板クラッチ７の軸方向一側にクラッチ制御装置１０を設けて、そのクラッチ制御装置１０が、前記ハウジング１に固定した電磁石１３に対する通電と遮断とによってロータ１１とアーマチュア１２とを接離させ、その接離により前記入力部材３の回転トルクを軸力に変換してその軸力を前記湿式多板クラッチ７に負荷する回転伝達装置において、
上記アーマチュア１１と上記ロータ１２とのエアギャップｔ１を、そのアーマチュア１１の側周面１１ｃとその側周面１１ｃに最も近接して対向する部材の内周面Ｆとの隙間ｔ３よりも小さくしたことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項３】
請求項１に記載の回転伝達装置において、上記エアギャップｔ１を、上記アーマチュア１１の側周面１１ｃとその側周面１１ｃに最も近接して対向する部材の内周面Ｆとの隙間ｔ３よりも小さくしたことを特徴とする回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力の伝達経路上において、動力の伝達とその伝達解除の切換えに用いられる回転伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＲベースの４輪駆動車において、補助駆動輪としての前輪に駆動力の伝達と遮断とを行なう回転伝達装置として、例えば、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。
【０００３】
この回転伝達装置は、例えば、本発明の実施例の説明図である図１に基づいて説明すると、トランスミッションからの駆動力が入力される入力部材（外輪）３の内側に出力部材（内輪）５を同軸心に組込んで、それぞれハウジング１内に回転自在に支持し、その入力部材３と出力部材５は相対的に回転自在となっている。
その外輪３と内輪５との間に、負荷される軸力によって内輪５と外輪３とを結合する湿式多板クラッチ７を組込み、その湿式多板クラッチ７の軸方向一側に、その湿式多板クラッチ７への軸力の負荷により、その湿式多板クラッチ７の結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置１０を設けている。
【０００４】
クラッチ制御装置１０は、電磁クラッチ部１０Ａと、その電磁クラッチ部１０Ａの結合時に外輪３の回転トルクを軸力に変換して湿式多板クラッチ７に負荷する軸力負荷部１０Ｂとから成る。
電磁クラッチ部１０Ａは、軸方向に移動可能なアーマチュア１１と、外輪３に取付けられて上記アーマチュア１１と軸方向に対向するロータ１２と、そのロータ１２と軸方向に対向する電磁石１３とから成り、その電磁石１３の電磁コイル１３ａに対する通電によりロータ１２にアーマチュア１１を吸着して、外輪３とアーマチュア１１とを結合させるようになっている。
【０００５】
また、軸力負荷部１０Ｂは、アーマチュア１１と湿式多板クラッチ７間にプレッシャプレート２１を組込み、そのプレッシャプレート２１を内輪５に回り止めし、かつ軸方向に移動可能に支持し、上記プレッシャプレート２１とアーマチュア１１の対向面それぞれに中央から周方向両端に向けて溝深さが次第に浅くなるカム溝２２，２３を設け、そのカム溝２２，２３間にボール２４を組込み、上記プレッシャプレート２１に対するアーマチュア１１の相対回転によりプレッシャプレート２１を軸方向に移動させて湿式多板クラッチ７に軸力を負荷するようになっている。
【０００６】
この湿式多板クラッチ７を結合状態で確実にロックするためには、ロータ１２にアーマチュア１１を吸着するための電磁クラッチが所定のトルクを有していなければならない。すなわち、電磁クラッチのトルクが、そのアーマチュア１１をプレッシャプレート２１に対して相対回転させ、且つそのプレッシャプレート２１にある程度の軸方向推力を発生させるまでその吸着を保持できるレベルである必要がある。
【０００７】
そこで、その電磁クラッチのトルクが所定のレベルに維持できるよう、電磁クラッチエアギャップｔ１を適切に設定する必要がある。この設定の際には、もちろん各部品の公差を考慮する必要がある。
このため、ロータ１２を外側に位置する外輪３に対して螺合結合とし、その螺合部に係るロータ１２と外輪３とのねじ込み度合いを調整することにより、アーマチュア１１とロータ１２とのエアギャップｔ１が所定の寸法になるように調整できるようにしている。また、調整後は、ロックナット１６によりその螺合部が緩むことを防止している。
【特許文献１】特開２００５−４８７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、図１に示すアーマチュア１１のロータ１２との接離面１１ａの反対側の面１１ｂと、内輪５の端面Ｅとの隙間ｔ２が小さい場合、電磁石１３の磁界が、ロータ１２から外輪３を経て、軸受４、クラッチ板８、クラッチ板９、内輪５の順に流れた場合、アーマチュア１１は、その内輪５が発する磁界の作用により、その内輪５の端面Ｅ側に引き付けられてしまうという問題がある。電磁クラッチを作用させた際に、アーマチュア１１が内輪５側に引きつけられると、外輪３の回転がアーマチュア１１に確実に伝達されず、湿式多板クラッチ７に対して適切な軸力の負荷及び軸力解除ができないので好ましくない。
【０００９】
また、同じく図１に示す外輪３の内周面Ｆとアーマチュア１１の側周面１１ｃとの隙間ｔ３が小さい場合、外輪３が発する磁界の作用により、アーマチュア１１が外輪３に引きつけられるという問題がある。電磁クラッチを作用させた際に、アーマチュア１１が外輪３に引きつけられると、そのアーマチュア１１の軸方向への動作が鈍くなるので、上記の場合と同様、湿式多板クラッチ７に対して適切な軸力の負荷及び軸力解除ができないので好ましくない。
【００１０】
そこで、この発明は、アーマチュアに対するロータ以外からの磁界の影響を少なくし、電磁クラッチを安定して動作させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、この発明は、アーマチュアのエアギャップを、そのアーマチュアに隣接する他の部材との隙間よりも小さくなるように設定したのである。
磁界により磁性体に作用する吸引力は、その磁界の発生源から吸引される磁性体までの距離が近いほど強くなるので、アーマチュアには、ロータからの磁界の吸引力が最も強く作用する。このため、アーマチュアは、ロータ以外の隣接する他の部材から引きつけられ難くなり、電磁クラッチは安定して動作できるようになる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は、アーマチュアに対するロータ以外からの磁界の影響を少なくしたので、電磁クラッチは安定して動作できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
上記手段の実施形態として、入力部材と出力部材の一方を他方の内側に同軸心に配置し、その入力部材と出力部材とをそれぞれハウジング内に軸周り回転自在に支持し、その入力部材と出力部材との間に、負荷される軸力により前記入力部材から出力部材へ回転伝達を入断可能とする湿式多板クラッチを組み込む。その湿式多板クラッチの軸方向一側にクラッチ制御装置を設けて、そのクラッチ制御装置が、前記ハウジングに固定した電磁石に対する通電と遮断とによってロータとアーマチュアとを接離させ、その接離により前記入力部材の回転トルクを軸力に変換してその軸力を前記湿式多板クラッチに負荷する回転伝達装置である。
上記構成の回転伝達装置において、上記アーマチュアと上記ロータとのエアギャップを、そのアーマチュアの前記ロータとの接離面の反対側の面に最も近接して対向する部材の端面との隙間よりも小さくしたのである。
【００１４】
このようにすれば、アーマチュアには、ロータ側の反対側の面に隣接して位置する他の部材からの吸引力よりも、ロータからの吸引力が大きく作用するので、その反対側の面に隣接して位置する他の部材からの吸引力の影響を受け難くなる。このため、アーマチュアはロータに対し適切に接離し、電磁クラッチは安定して動作できるようになる。
【００１５】
また、上記アーマチュアと上記ロータとのエアギャップを、そのアーマチュアの側周面とその側周面に最も近接して対向する部材の内周面との隙間よりも小さくしても同様の効果を発揮し得る。すなわち、アーマチュアには、その側方（径方向）に隣接して位置する他の部材からの吸引力よりも、ロータからの吸引力が大きく作用するので、その側方に隣接して位置する他の部材からの吸引力の影響を受け難くなる。このため、アーマチュアはロータに対し適切に接離し、電磁クラッチは安定して動作できるようになる。
【００１６】
なお、上記のごとく、アーマチュアとロータとのエアギャップを、そのアーマチュアのロータとの接離面の反対側の面と、その反対側の面に最も近接して対向する部材の端面との隙間よりも小さくし、且つ、同エアギャップを、アーマチュアの側周面とその側周面に最も近接して対向する部材の内周面との隙間よりも小さくなるよう併せて設定すれば、さらに電磁クラッチの動作は安定するようになる。
【実施例】
【００１７】
一実施例を図１乃至図３に基づいて説明する。
図１に示すように、静止部材としてのハウジング１は、一端に端壁２を有している。
【００１８】
ハウジング１内には、入力部材としての外輪３が組込まれている。外輪３はハウジング１の他端部内に組込まれた軸受４によって回転自在に支持されている。
【００１９】
外輪３の内側には出力部材としての内輪５が組込まれ、その内輪５と外輪３間に組込まれた軸受６によって両輪３、５は相対的に回転自在とされている。したがって、入力部材としての外輪３と出力部材としての内輪５は、ハウジング１内に軸周り回転自在に同軸心状に支持されている。
【００２０】
外輪３と内輪５間には、その回転伝達を入断可能とする湿式多板クラッチ７が組込まれている。湿式多板クラッチ７は、多数の入力側クラッチ板８と多数の出力側クラッチ板９とから成る。入力側クラッチ板８と出力側クラッチ板９は軸方向に交互に組込まれ、上記入力側クラッチ板８は外輪３に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に支持されている。一方、出力側クラッチ板９は内輪５に回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に支持されている。
【００２１】
入力側クラッチ板８と出力側クラッチ板９は、負荷される軸力により軸方向へ移動して互に密着して結合状態となる。この結合により、外輪３の回転は内輪５に伝達可能となる。
【００２２】
湿式多板クラッチ７の軸方向一側には、その湿式多板クラッチ７の結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置１０が設けられている。
【００２３】
クラッチ制御装置１０は、電磁クラッチ部１０Ａと、その電磁クラッチ部１０Ａの結合時に外輪３の回転トルクを軸力に変換して湿式多板クラッチ７に負荷する軸力負荷部１０Ｂとから成る。
【００２４】
電磁クラッチ部１０Ａは、アーマチュア１１と、そのアーマチュア１１の一側方に設けられたロータ１２と、そのロータ１２の一側方に設けられた電磁石１３とから成る。
【００２５】
アーマチュア１１は、内輪５に接続される図示省略した出力軸を中心として回転自在に支持され、かつ軸方向に移動自在とされている。
【００２６】
ロータ１２は、外筒部１２ｂおよび内筒部１２ａを有し、外筒部１２ｂの外周には雄ねじ１４が形成されている。ロータ１２は外輪３の一端部内周に形成された雌ねじ１５に対する雄ねじ１４のねじ込みによって外輪３に固定され、上記雌ねじ１５にねじ係合されたロックナット１６の締付けによって弛み止めされている。ロータ１２とアーマチュア１１との間には微小な間隙（エアギャップ）ｔ１が形成され、その間隙ｔ１はロータ１２のねじ込み量を加減することによって調整し得るようになっている。また、ロータ１２とアーマチュア１１との間には、アーマチュア１１をロータ１２から離反する方向に付勢する離反ばね１８が組込まれている。
【００２７】
電磁石１３は、断面コ字状を成すロータ１２の凹部、すなわち外筒部１２ｂと内筒部１２ａ間に組込まれている。この電磁石１３は、電磁コイル１３ａと、その電磁コイル１３ａを支持するコア１３ｂとから成り、上記電磁コイル１３ａに対する通電により、コア１３ｂ、ロータ１２およびアーマチュア１１に磁束が流れてロータ１２の底部端面１２ｃにアーマチュア１１が吸着される。その吸着により外輪３にアーマチュア１１が結合されて外輪３と共にアーマチュア１１が回転する。
【００２８】
図１に示すように、軸力負荷部１０Ｂは、アーマチュア１１と湿式多板クラッチ７との間にプレッシャプレート２１を設け、そのプレッシャプレート２１を内輪５に回り止めし、かつ軸方向に移動可能に支持し、上記プレッシャプレート２１とアーマチュア１１の対向面それぞれに中央から周方向両端に至るに従って溝深さが次第に浅くなるカム溝２２，２３を設け、そのカム溝２２，２３間にボール２４を組込み、上記プレッシャプレート２１に対するアーマチュア１１の相対回転により、プレッシャプレート２１を湿式多板クラッチ７に向けて移動させてその湿式多板クラッチ７を軸方向に押すようにしている（図２及び図３参照）。
【００２９】
また、電磁石１３は、図１に示すように、ハウジング１の内周に設けた係合溝１ａに取り付けた止め輪２０ａ、及び電磁石１３から外側に突出して取り付けたフランジ２０との間に弾性体２０ｂを介在させ、その弾性体２０ｂの弾性力により、電磁石１３が、電磁コイル１３ａを覆うコア１３ｂの背面側、すなわちロータ１２とアーマチュア１１との接触面に面する端面１３ｃの反対側の端面１３ｄを、ハウジング１の端壁２に圧接させて固定している。
【００３０】
この回転伝達装置の作用を説明すると、外輪３には入力軸を接続し、内輪５には出力軸を接続する。その入力軸および出力軸の接続のため、外輪３および内輪５の内周にそれぞれスプライン歯３ａ，５ａが設けられている。
図１は、電磁石１３の電磁コイル１３ａに対して通電を遮断した状態を示し、湿式多板クラッチ７は結合解除状態とされている。このため、外輪３が回転しても、その回転は内輪５に伝達されず、外輪３のみがフリー回転する。
【００３１】
外輪３の回転状態において、電磁石１３の電磁コイル１３ａに通電すると、アーマチュア１１がロータ１２に吸着され、外輪３とアーマチュア１１とが結合されて外輪３と共にアーマチュア１１が回転する。
また、アーマチュア１１はプレッシャプレート２１に対して相対回転し、その相対回転によって、図３（ａ）から（ｂ）に示すように、アーマチュア１１に形成されたカム溝２３とプレッシャプレート２１に形成されたカム溝２２が周方向に位相がずれるため、プレッシャプレート２１は湿式多板クラッチ７側へと軸方向へ移動して軸力を生じさせる。その軸力により、湿式多板クラッチ７の入力側クラッチ板８、出力側クラッチ板９が軸方向へ押圧されて移動し、互いに密着し結合する。
この結合により、外輪３の回転は湿式多板クラッチ７を介して内輪５に伝達され、内輪５が外輪３と同方向に回転する。
【００３２】
ここで、プレッシャプレート２１が湿式多板クラッチ７を軸方向に押圧するとき、その反力によってアーマチュア１１がロータ１２に押し付けられるため、一旦電磁クラッチ部１０Ａの結合が行なわれれば、その後の電磁コイル１３ａに流す電流を小さくしても、アーマチュア１１は吸着状態に保持され、電流消費量の低減化を図ることができる。
【００３３】
外輪３から内輪５への回転トルクの伝達状態において、電磁コイル１３ａに対する通電を解除すると、アーマチュア１１は吸着を解除されロータ１２から離反する。その吸着解除時、離反ばね１８がアーマチュア１１をプレッシャプレート２１に向けて押圧すると共に、プレッシャプレート２１は湿式多板クラッチ７から押圧されるため、カム溝２２、２３がボール２４を押圧圧入する作用により、アーマチュア１１とプレッシャプレート２１が相対回転して、ボール２４はカム溝２２、２３の中央に配置される中立位置に戻される。
このため、湿式多板クラッチ７への軸力の負荷は解除されると共に、湿式多板クラッチ７は結合解除状態となり、外輪３から内輪５への回転トルクの伝達が遮断される。
【００３４】
電磁石１３の電磁コイル１３ａに対する通電と遮断とによって湿式多板クラッチ７の結合および結合解除を制御する上記のような回転伝達装置において、電磁石１３によるアーマチュア１１とロータ１２との接離動作が不安定であると、電磁コイル１３ａに対する通電時に、アーマチュア１１を吸着状態に保持することができず、湿式多板クラッチ７を結合させることができない場合が生じ得る。
特に、電磁石１３の磁界が、ロータ１２から外輪３を経て、軸受４、クラッチ板８、クラッチ板９、内輪５の順に流れた場合、アーマチュア１１は、その内輪５が発する磁界の作用により、その内輪５の端面Ｅ側に引き付けられてしまうので、外輪３の回転がアーマチュア１１に確実に伝達されず、湿式多板クラッチ７に対して適切な軸力を負荷することができない場合がある。
【００３５】
しかし、この実施例では、アーマチュア１１と上記ロータ１２とのエアギャップｔ１を、そのアーマチュア１１のロータ１２との接離面１１ａの反対側の面１１ｂに最も近接して対向する部材である内輪５の端面Ｅとの隙間ｔ２よりも小さくしたので、アーマチュア１１に作用する内輪５側からの磁界による影響がロータ１２側からの磁界の影響よりも相対的に小さくなっている。このため、アーマチュア１１のきわめて安定した動作を得ることができ、電磁コイル１３ａに対する通電と遮断とによって湿式多板クラッチ７を確実に制御することができる。
【００３６】
また、同じく図１に示す外輪３の内周面Ｆとアーマチュア１１の側周面１１ｃとの隙間ｔ３が小さい場合、外輪３が発する磁界の作用により、アーマチュア１１が外輪３に引きつけられるという問題がある。
しかし、この実施例では、上記アーマチュア１１と上記ロータ１２とのエアギャップｔ１を、そのアーマチュア１１の側周面１１ｃとその側周面１１ｃに最も近接して対向する部材である外輪３の内周面Ｆとの隙間ｔ３よりも小さくしたので、アーマチュア１１に作用する外輪３側からの磁界による影響がロータ１２側からの磁界の影響よりも相対的に小さくなっている。このため、アーマチュア１１のきわめて安定した動作を得ることができる。
【００３７】
なお、上記の実施例において、アーマチュア１１の前記ロータ１２との接離面１１ａの反対側の面１１ｂに最も近接して対向する部材は、出力部材である内輪５の端面Ｅであったが、この実施例には限定されず、アーマチュア１１の前記ロータ１２との接離面１１ａの反対側の面１１ｂに最も近接して対向する部材は、例えば、入力部材と出力部材が内外逆に配置されている場合において、その出力部材である外輪の端面Ｅである場合も考えられる。
同様に、上記の実施例において、アーマチュア１１の側周面１１ｃとその側周面１１ｃに最も近接して対向する部材は、入力部材である外輪３の内周面Ｆであったが、この実施例には限定されず、アーマチュア１１の側周面１１ｃとその側周面１１ｃに最も近接して対向する部材は、例えば、上記と同様、入力部材と出力部材が内外逆に配置されている場合において、その出力部材である外輪の内周面Ｆである場合も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例に係る回転伝達装置の実施の形態を示す縦断正面図
【図２】図１のＩ−Ｉ線に沿った断面図
【図３】カム溝とボールの係合状態を示す要部拡大断面図
【図４】図１の要部拡大断面図
【符号の説明】
【００３９】
１  ハウジング
２  端壁
３  外輪（入力部材）
５  内輪（出力部材）
７  湿式多板クラッチ
１０    クラッチ制御装置
１０Ａ  電磁クラッチ部
１０Ｂ  軸力負荷部
１１  アーマチュア
１２  ロータ
１３    電磁石
１３ａ  電磁コイル
１３ｂ  コア
ｔ１  エアギャップ
ｔ２，ｔ３  隙間
【図１】
2007032682.tif 000003
【図２】
2007032682.tif 000004
【図３】
2007032682.tif 000005
【図４】
2007032682.tif 000006