(57)【要約】【課題】電磁石を駆動源とする電磁クラッチ部と、その電磁クラッチ部の締結により軸力が発生する軸力負荷部とを有するクラッチ制御装置によって外輪と内輪とを結合する湿式多板クラッチを制御するようにした回転伝達装置において、入力部材としての外輪の回転速度を検出できるようにすることである。【解決手段】ハウジング１内に外輪３を回転自在に設け、その外輪３とその内側に組込まれた内輪８間に湿式多板クラッチ２０を組込む。湿式多板クラッチ２０の軸方向一側に、その湿式多板クラッチ２０の結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置３０を設ける。ハウジング１に半径方向に貫通するセンサ取付孔５０を形成し、そのセンサ取付孔５０に回転センサ５１を取付け、一方、外輪３の外周にセンサロータ部５３を設け、そのセンサロータ部５３の回転により回転センサ５１からパルスを出力させ、その出力パルスによって外輪３の回転速度を検出する。【選択図】図１
2007064357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定の配置とされるハウジング内に入力部材を回転自在に設け、その入力部材の内側に出力部材を回転自在に設け、前記入力部材と出力部材間に、負荷される軸力によって入力部材と出力部材とを結合する湿式多板クラッチを組込み、その湿式多板クラッチの軸方向一側に、その湿式多板クラッチの結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置を設け、そのクラッチ制御装置が、電磁石に対する通電によって入力部材に取付けられたロータにアーマチュアを吸着させる電磁クラッチ部と、前記アーマチュアの吸着時に入力部材の回転トルクを軸力に変換して、その軸力を湿式多板クラッチに負荷する軸力負荷部とから成る回転伝達装置において、
前記ハウジングに前記入力部材の外径面に対向して回転センサを取付け、前記入力部材の外径面には回転センサとでその入力部材の回転速度を検出するセンサロータ部を設けたことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】
前記センサロータ部が、外輪外径面に軸方向に延びる複数の磁性歯を周方向に等間隔に設けた構成から成る請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】
前記磁性歯が、前記湿式多板クラッチのアウタクラッチプレートを回り止めする複数の等間隔に設けられた回り止め溝と軸方向同一位置で同位相に設けられた請求項２に記載の回転伝達装置。
【請求項４】
前記磁性歯および回り止め溝が塑性成形により形成された請求項３に記載の回転伝達装置。
【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、動力の伝達と遮断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、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】
上記回転伝達装置は、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内に出力部材を組込んで相対的に回転自在に支持し、その入力部材と出力部材間に、負荷される軸力によって入力部材と出力部材とを結合する湿式多板クラッチを組込み、その湿式多板クラッチの軸方向一側に、その湿式多板クラッチの結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置を設けている。
【０００４】
ここで、クラッチ制御装置は、電磁クラッチ部と、その電磁クラッチ部の締結時に入力部材の回転トルクを軸力に変換して、その軸力を湿式多板クラッチに負荷する軸力負荷部とから成り、上記電磁クラッチ部は、入力部材の内径面に案内されて軸方向に移動可能なアーマチュアと、入力部材に取付けられて上記アーマチュアと軸方向で対向するロータと、そのロータと軸方向で対向する電磁石とから成り、上記電磁石の電磁コイルに対する通電によりロータにアーマチュアを吸着して、入力部材とアーマチュアとを結合させるようにしている。
【０００５】
一方、軸力負荷部は、アーマチュアと湿式多板クラッチ間にプレッシャプレートを組込み、そのプレッシャプレートを出力部材に回り止めし、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とアーマチュア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を設け、そのカム溝間にボールを組込み、上記プレッシャプレートに対するアーマチュアの相対回転によりプレッシャプレートを軸方向に移動させて湿式多板クラッチに軸力を負荷するようにしている。
【０００６】
上記回転伝達装置においては、電磁石に対する通電により電磁クラッチ部をＯＮにすると軸力負荷部に軸力（軸方向推力）が発生し、その軸力により湿式多板クラッチが結合状態とされると共に、湿式多板クラッチに負荷される軸力の反力によりアーマチュアがロータに押し付けられるため、僅かな電磁クラッチトルクでも湿式多板クラッチを結合状態（ロック状態）に維持できるという特徴を有する。
【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】
【０００７】
ところで、上記従来の回転伝達装置においては、ディファレンシャルに装着されて２輪駆動と４輪駆動の切換え装置として使用されることが多く、２輪駆動での高速走行時に湿式多板クラッチを結合して２輪駆動から４輪駆動への動力の切換えが行なわれると、急激に４輪駆動となるため、カーブ走行時ではアンダーステアが生じ、搭乗者に危険を与える可能性がある。
【０００８】
その危険防止対策には、湿式多板クラッチが結合されて４輪駆動状態にあるか、結合解除されて２輪駆動状態にあるかを検出装置で検出し、その検出信号を制御部に出力し、制御部は検出装置から入力される信号に基づいて２輪駆動時の高速走行時にクラッチ制御装置の電磁コイルに電流が流されないように制御することが有効である。
【０００９】
この場合、湿式多板クラッチの結合および結合解除の判別には、入力部材および出力部材の回転速度を検出して、その回転数差を求めることが必要とされる。しかしながら、従来の回転伝達装置においては、入力部材の回転速度を検出する検出手段を有していないため、走行速度の検出や湿式多板クラッチの結合および結合解除の判別を行なうことができず、前記のような危険防止対策を施すことができない。
【００１０】
この発明の課題は、入力部材の回転速度を検出することができるようにした回転伝達装置を提供することである。
【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、この発明においては、固定の配置とされるハウジング内に入力部材を回転自在に設け、その入力部材の内側に出力部材を回転自在に設け、前記入力部材と出力部材間に、負荷される軸力によって入力部材と出力部材とを結合する湿式多板クラッチを組込み、その湿式多板クラッチの軸方向一側に、その湿式多板クラッチの結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置を設け、そのクラッチ制御装置が、電磁石に対する通電によって入力部材に取付けられたロータにアーマチュアを吸着させる電磁クラッチ部と、前記アーマチュアの吸着時に入力部材の回転トルクを軸力に変換して、その軸力を湿式多板クラッチに負荷する軸力負荷部とから成る回転伝達装置において、前記ハウジングに前記入力部材の外径面に対向して回転センサを取付け、前記入力部材の外径面には回転センサとでその入力部材の回転速度を検出するセンサロータ部を設けた構成を採用したのである。
【００１２】
ここで、センサロータ部は、外輪の外径面に軸方向に延びる複数の磁性歯を周方向に等間隔に設けるようにしてもよく、あるいは、＋極と−極を周方向に交互に設けた磁極リングを外輪の外周に取付けるようにしてもよい。
【００１３】
外輪の外径面に磁性歯を設ける場合において、その磁性歯を湿式多板クラッチのアウタクラッチプレートを回り止めする複数の等間隔に設けられた回り止め溝と軸方向同一位置で同位相に設けるようにすると、磁性歯および回り止め溝を塑性成形することが可能となり、製作が容易であってコストの安いセンサロータ部を提供することができる。
【００１４】
また、外輪の外周に複数の磁性歯からなるセンサロータ部を設けることにより、別体のセンサロータを入力部材に嵌合する場合に比較して、部品点数が少なくなり、コストの低減と、省スペース化とを図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
上記のように、ハウジングに回転センサを設け、入力部材の外径面にセンサロータ部を設けることによって、入力部材の回転速度を検出することができ、その入力部材の回転速度から湿式多板クラッチの結合および結合解除の判別を行なうことができるので２輪駆動の高速走行時に湿式多板クラッチが結合されるのを防止する危険防止対策を施すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、固定の配置とされるハウジング１は一端に端壁２を有し、他端は開口している。
【００１７】
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。軸受４として、シール軸受が採用され、その軸受４によってハウジング１の内径面と外輪３の外径面間に形成された環状空間５の開口端が密閉されている。
【００１８】
外輪３の端部内には入力軸６が挿入される。その入力軸６と外輪３はセレーション７によって回り止めされる。
【００１９】
外輪３の内側には出力部材としての内輪８が組込まれ、その内輪８と外輪３間に組込まれた軸受９によって両輪３、８は相対的に回転自在とされている。軸受９としてシール軸受が採用され、その軸受９によって外輪３の内径面と内輪８の外径面端部間が密閉されている。
【００２０】
内輪８の内側には出力軸１０が挿入される。その出力軸１０と内輪８はセレーション１１により回り止めされる。
【００２１】
出力軸１０は、ハウジング１の端壁２に形成された軸挿入孔１２内に挿通されている。軸挿入孔１２は外側端に軸受嵌合孔１３を有し、その軸受嵌合孔１３内に組込まれた軸受１４によって出力軸１０が回転自在に支持される。
【００２２】
また、軸挿入孔１２の内側端にシール嵌合孔１５が形成され、そのシール嵌合孔１５内に圧入されたオイルシール１６は出力軸１０の外径面に弾性接触して、外輪３内に封入されたオイルが軸挿入孔１２から漏洩するのを防止する。一方、内輪８の端部内にはオイルシール１７が組込まれ、そのオイルシール１７の内径部は出力軸１０の先端部外径面に弾性接触して、外輪３内のオイルが内輪８内から外部に漏洩するのを防止する。
【００２３】
外輪３と内輪８間には、湿式多板クラッチ２０が組込まれている。湿式多板クラッチ２０は、多数のアウタクラッチプレート２１と多数のインナクラッチプレート２２とから成る。アウタクラッチプレート２１とインナクラッチプレート２２は軸方向に交互に組込まれている。
【００２４】
図４に示すように、アウタクラッチプレート２１の外周には複数の突片２３が等間隔に形成され、各突片２３は外輪３の内周に等間隔に形成された回り止め溝２４と係合し、その係合によってアウタクラッチプレート２１は外輪３に回り止めされている。
【００２５】
一方、インナクラッチプレート２２の内周には複数の突片２５が等間隔に形成され、各突片２５は内輪８の外周に等間隔に形成された回り止め溝２６と係合し、その係合によってインナクラッチプレート２２は内輪８に回り止めされている。
【００２６】
アウタクラッチプレート２１とインナクラッチプレート２２は、負荷される軸力により互に密着して結合状態となり、外輪３の回転を内輪８に伝達する。
【００２７】
図１に示すように、湿式多板クラッチ２０の軸方向一側には、その湿式多板クラッチ２０の結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置３０が設けられている。
【００２８】
クラッチ制御装置３０は、電磁クラッチ部３０Ａと、その電磁クラッチ部３０Ａの締結時に外輪３の回転トルクを軸力に変換して湿式多板クラッチ２０に負荷する軸力負荷部３０Ｂとから成る。
【００２９】
電磁クラッチ部３０Ａは、アーマチュア３１と、そのアーマチュア３１の一側方に設けられたロータ３２と、そのロータ３２の一側方に設けられた電磁石３３とから成る。
【００３０】
アーマチュア３１は、外輪３の内径面に沿って軸方向に移動自在とされている。
【００３１】
ロータ３２は、外筒部３２ａおよび内筒部３２ｂを有し、外筒部３２ａの外周には雄ねじ３４が形成されている。ロータ３２は外輪３の一端部内周に形成された雌ねじ３５に対する雄ねじ３４のねじ込みによって外輪３に固定され、上記雌ねじ３５にねじ係合されたロックナット３６の締付けによって弛み止めされている。ロータ３２とアーマチュア３１との間には微小なエアギャップ３７が形成され、そのエアギャップ３７はロータ３２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。ロータ３２とアーマチュア３１との間には、アーマチュア３１をロータ３２から離反する方向に付勢する離反ばね３８が組込まれている。
【００３２】
電磁石３３は、ロータ３２の外筒部３２ａと内筒部３２ｂ間に組込まれている。この電磁石３３は、電磁コイル３３ａと、その電磁コイル３３ａを支持し、ハウジング１によって支持されたコア３３ｂとから成り、上記電磁コイル３３ａに対する通電により、コア３３ｂ、ロータ３２およびアーマチュア３１に磁束が流れてロータ３２にアーマチュア３１が吸着される。その吸着により外輪３にアーマチュア３１が結合されて外輪３と共にアーマチュア３１が回転する。
【００３３】
図１乃至図３に示すように、軸力負荷部３０Ｂは、アーマチュア３１と湿式多板クラッチ２０との間にプレッシャプレート４１を設け、そのプレッシャプレート４１を内輪８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４１とアーマチュア３１の対向面間にボールカム４２を設けている。ここで、ボールカム４２は、プレッシャプレート４１とアーマチュア３１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４２ａ、４２ｂを設け、そのカム溝４２ａ、４２ｂ間にボール４３を組込んだ構成とされ、上記プレッシャプレート４１に対するアーマチュア３１の相対回転により、プレッシャプレート４１を湿式多板クラッチ２０に向けて移動させて湿式多板クラッチ２０を軸方向に押すようにしている。
【００３４】
図１および図４に示すように、ハウジング１には湿式多板クラッチ２０の外周と対向する位置に半径方向に貫通するセンサ取付孔５０が形成されている。センサ取付孔５０には回転センサ５１が挿入され、その回転センサ５１に設けられた取付片５２がハウジング１の外周にねじ止めされている。
【００３５】
一方、外輪３の外周には、上記回転センサ５１とで回転速度検出手段を形成するセンサロータ部５３が設けられている。センサロータ部５３は、外輪３の外周に等間隔に設けられた複数の磁性歯５３ａから成り、各磁性歯５３ａが回転センサ５１の位置を通過すると、回転センサ５１からパルスが出力され、そのパルス数から外輪３の回転速度が検出される。
【００３６】
ここで、磁性歯５３ａは、外輪３の内周に形成された回り止め溝２４と軸方向同一位置で同位相に設けられている。このように、磁性歯５３ａと回り止め溝２４とを軸方向同一位置で同位相に設けることによって、磁性歯５３ａと回り止め溝２４とを塑性成形によって同時に成形することが可能となり、センサロータ部５３の形成が容易であって、コストの低減を図ることができる。この場合、外輪３をアルミ材のような屈伸性に優れた材料で形成すると、生産性をより向上させることができる。
【００３７】
なお、磁性歯５３ａに代えて、＋極と−極を交互に設けた磁極リングを外輪３の外径面に取付けて、その磁極リングをセンサロータ部としてもよい。
【００３８】
実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構造から成り、図１は、電磁石３３の電磁コイル３３ａに対して通電を遮断した状態を示し、湿式多板クラッチ２０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８に伝達されず、外輪３のみがフリー回転する。
【００３９】
外輪３の回転状態において、電磁石３３の電磁コイル３３ａに通電すると、コア３３ｂ、ロータ３２およびアーマチュア３１に磁束が流れてロータ３２とアーマチュア３１間に磁気吸引力が作用し、その磁気吸引力によりアーマチュア３１がロータ３２に吸着され、外輪３とアーマチュア３１とが結合されて外輪３と共にアーマチュア３１が回転する。
【００４０】
また、アーマチュア３１はプレッシャプレート４１に対して相対回転し、その相対回転によって、図３（II）に示すように、アーマチュア３１に形成されたカム溝４２ｂとプレッシャプレート４１に形成されたカム溝４２ａが周方向に位相がずれるため、プレッシャプレート４１は湿式多板クラッチ２０側に移動して、その湿式多板クラッチ２０を軸方向に押圧する。その押圧によってアウタクラッチプレート２１とインナクラッチプレート２２が互に密着する。
【００４１】
このため、外輪３の回転は湿式多板クラッチ２０を介して内輪８に伝達され、内輪８が外輪３と同方向に回転する。
【００４２】
ここで、プレッシャプレート４１が湿式多板クラッチ２０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３１がロータ３２に押し付けられるため、一旦電磁クラッチ部３０Ａの締結が行なわれれば、その後の電磁コイル３３ａに流す電流を小さくしても、アーマチュア３１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。
【００４３】
外輪３から内輪８への回転トルクの伝達状態において、電磁コイル３３ａに対する通電を解除すると、アーマチュア３１は吸着を解除される。その吸着解除時、離反ばね３８がアーマチュア３１をプレッシャプレート４１に向けて押圧すると共に、プレッシャプレート４１は湿式多板クラッチ２０から押圧されるため、カム溝４２ａ、４２ｂがボール４３を押圧する作用により、アーマチュア３１とプレッシャプレート４１が相対回転して、ボール４３はカム溝４２ａ、４２ｂの中央に配置される中立位置に戻される（図３（Ｉ））。
【００４４】
このため、湿式多板クラッチ２０への軸力の負荷は解除されると共に、湿式多板クラッチ２０は締結解除状態となり、外輪３から内輪８への回転トルクの伝達が遮断される。
【００４５】
上記のような回転伝達装置をディファレンシャルに装着することにより、湿式多板クラッチ２０の結合および結合解除によって２輪駆動と４輪駆動の切換えを行なうことができる。
【００４６】
ここで、実施の形態における回転伝達装置においては、ハウジング１に回転センサ５１を取付け、外輪３の外周には回転センサ５１と対向する位置にセンサロータ部５３を設けているため、回転センサ５１から出力されるパルスによって外輪３の回転速度を検出することができる。
【００４７】
このため、内輪８または内輪８に接続される出力軸１０の回転速度を検出する回転速度検出手段を別に設けることによって、外輪３と内輪８の回転速度差から湿式多板クラッチ２０が結合されて４輪駆動状態にあるか、あるいは結合解除されて２輪駆動状態にあるかを判別することができる。
【００４８】
したがって、２輪駆動による高速走行時に、湿式多板クラッチ２０を制御する電磁クラッチ部３０Ａの電磁石３３に電流が流されないよう制御することが可能となり、急激に４輪駆動に切換えられることによる危険の防止対策を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明に係る回転伝達装置の実施形態を示す横断平面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】（Ｉ）は軸力負荷部を示す断面図、（II）は軸力発生時の状態を示す断面図
【図４】図１のIV−IV線に沿った断面図
【符号の説明】
【００５０】
１      ハウジング
３      外輪（入力部材）
８      内輪（出力部材）
２０    湿式多板クラッチ
２１    アウタクラッチプレート
２４    回り止め溝
３０    クラッチ制御装置
３０Ａ  電磁クラッチ部
３０Ｂ  軸力負荷部
３１    アーマチュア
３２    ロータ
３３    電磁石
５１    回転センサ
５３    センサロータ部
５３ａ  磁性歯
【図１】
2007064357.tif 000003
【図２】
2007064357.tif 000004
【図３】
2007064357.tif 000005
【図４】
2007064357.tif 000006