(57)【要約】      （修正有）【課題】湿式多板クラッチの結合および結合解除を制御する回転伝達装置において、電磁クラッチ部のロータとアーマチュア間に形成される軸方向のギャップを常に一定値に保持する。【解決手段】電磁石１３を駆動源とし、その電磁石１３に対する通電によって外輪３に取付けられたロータ１２にアーマチュア１１を吸着させる電磁クラッチ部１０Ａと、その電磁クラッチ部１０Ａのアーマチュア１１と外輪３の締結時に、アーマチュア１１を内輪５に回り止めされたプレッシャプレート３１に対して相対回転させ、複数のボールカム３２によりプレッシャプレート３１を軸方向に移動させて湿式多板クラッチ７に軸力を負荷する軸力負荷部１０Ｂを設ける。内輪５の端部外周に止め輪２２を取付け、その止め輪２２によりアーマチュア１１のロータ１２から離反する方向の移動量を制限して、アーマチュア１１とロータ１２間の軸方向のギャップ量を一定値に保持する。【選択図】図１
2007024087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部材と出力部材を内外に配置して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、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リング状のアーマチュアを吸着させると共に通電の遮断時にロータとの間に組込まれた離反ばねによってアーマチュアをロータから離反させる電磁クラッチ部と、前記ロータのアーマチュア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り、その軸力負荷部が、前記アーマチュアと出力部材に回り止めされて軸方向に移動可能なプレッシャプレートの対向面それぞれに周方向の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んだ構成から成る回転伝達装置において、前記アーマチュアがロータから離反する方向の移動量を制限する移動量規制手段を設けたことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】
前記移動量規制手段が、前記出力部材の端部にアーマチュアの軸方向の移動を案内する小径軸部を形成し、その小径軸部の外径面にアーマチュアの内周部が当接可能な止め輪を取付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】
前記移動量規制手段が、前記入力部材の内径面にアーマチュアの外周部が当接可能な止め輪を取付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４】
前記移動量規制手段が、前記出力部材の端部にアーマチュアの軸方向の移動を案内する小径軸部を形成して、その小径軸部の付根にアーマチュアの内周部が当接可能な肩部を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５】
前記移動量規制手段が、入力部材の内径面にアーマチュアの外周部が当接可能な肩部を形成した構成から成る請求項１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。また、ロータとアーマチュアとの間に離反ばねを組込み、上記電磁コイルに対する通電の遮断時にアーマチュアをロータから離反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、ロータとアーマチュアの対向面間に形成される軸方向のギャップが大きくなり過ぎると、電磁コイルに対する通電によってロータにアーマチュアを吸着させることができず、また電磁石として容量の大きい大型のものを必要とする。このため、ロータとアーマチュア間の軸方向のギャップは、ある程度小さい隙間に維持しておく必要がある。
【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、アーマチュアのロータから離反する方向の移動量を制限するものがないため、以下のような不都合がある。
【０００８】
すなわち、湿式多板クラッチにおいては、結合解除状態で入力側クラッチプレートと出力側クラッチプレートは相対回転するため、両クラッチプレート間に所定のクリアランスを設けている。そのため、アーマチュアとロータ間の軸方向のギャップ量の設定に際しては、上記クリアランスやクラッチプレート、プレッシャプレート、ボール等の各部品の寸法およびその寸法バラツキを考慮して決定する必要が生じ、各部品の寸法バラツキ分だけアーマチュアの軸方向移動量が大きくなる。
【０００９】
また、湿式多板クラッチの入出力側クラッチプレートは使用によって摩耗し、その摩耗によってロータとアーマチュア間の軸方向ギャップ量が大きくなる。
【００１０】
以上の点から、ロータとアーマチュア間の軸方向ギャップ量が大きくなり、シム調整やマッチングが必要となる。また、軸方向ギャップ量が大きくなるため、比較的容量の大きい電磁石を必要とする。
【００１１】
この発明の課題は、各部品の寸法やその寸法のバラツキを考慮することなくロータとアーマチュア間の軸方向ギャップ量を設定することができると共に、そのギャップ量を小さな値に設定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】
【００１２】
上記の課題を解決するために、この発明においては、入力部材と出力部材を内外に配置して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、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リング状のアーマチュアを吸着させると共に通電の遮断時にロータとの間に組込まれた離反ばねによってアーマチュアをロータから離反させる電磁クラッチ部と、前記ロータのアーマチュア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り、その軸力負荷部が、前記アーマチュアと出力部材に回り止めされて軸方向に移動可能なプレッシャプレートの対向面それぞれに周方向の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んだ構成から成る回転伝達装置において、前記アーマチュアがロータから離反する方向の移動量を制限する移動量規制手段を設けた構成を採用したのである。
【００１３】
ここで、移動量規制手段は、出力部材の端部に設けられたアーマチュア移動案内用の小径軸部の外径面または入力部材の内径面に止め輪を取付け、その止め輪に対する当接によってアーマチュアのロータから離反する方向の移動量（後退量）を制限するようにしたものであってもよく、あるいは、出力部材の端部にアーマチュア移動案内用の小径軸部を形成してその付根に肩部を設け、又は入力部材の内径面に肩部を設け、その肩部に対する当接によってアーマチュアの後退量を制限するようにしたものであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
上記のように、移動量規制手段によってロータから離反する方向のアーマチュアの移動量を制限することにより、ロータとアーマチュア間の軸方向ギャップ量の設定に際し、プレッシャプレート、ボール、入・出力側クラッチプレート間のクリアランアスや各種部品の寸法および寸法バラツキを考慮する必要がなくなり、ロータとアーマチュア間にきわめて小さな軸方向ギャップを形成することができると共に、シム調整やマッチング等の調整を不要とすることができる。
【００１５】
また、ロータとアーマチュア間に小さな軸方向ギャップを形成することができるので、アーマチュアの吸着に必要とされる電流の低電流化を可能とし、小型の電磁石を採用することができる。
【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、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。
【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。
【００１８】
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。
【００１９】
外輪３と内輪５間には、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プレート８と多数の出力側クラッチプレート９とから成る。入力側クラッチプレート８と出力側クラッチプレート９は軸方向に交互に組込まれ、上記入力側クラッチプレート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、出力側クラッチプレート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。
【００２０】
入力側クラッチプレート８と出力側クラッチプレート９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５に伝達する。
【００２１】
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。
【００２２】
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７に負荷する軸力負荷部１０Ｂとから成る。
【００２３】
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。
【００２４】
アーマチュア１１は、リング状をなしている。このアーマチュア１１は内輪５の端部に形成された小径軸部５ａに嵌合され、その小径軸部５ａの外径面を案内面として回転自在および軸方向に移動自在とされている。
【００２５】
ロータ１２は、外筒部１２ａおよび内筒部１２ｂを有し、外筒部１２ａ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との間には微小な軸方向ギャップ１７が形成され、そのギャップ量Ｇ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。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。
【００２６】
電磁石１３は、ロータ１２の外筒部１２ａと内筒部１２ｂ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を支持し、ハウジング１によって支持されたコア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。
【００２７】
上記の構成から成る電磁クラッチ部１０Ａにおいて、アーマチュア１１は、移動量規制手段２０によってロータ１２から離反する方向の移動量（後退量）が制限されている。
【００２８】
図４に示すように、移動量規制手段２０は、内輪５の小径軸部５ａの外径面に係合溝２１を形成し、その係合溝２１に止め輪２２を取付け、その止め輪２２に対する当接によってアーマチュア１１の後退量を制限するようにしている。
【００２９】
ここで、アーマチュア１１が止め輪２２に当接する状態でそのアーマチュア１１とロータ１２間に形成される軸方向のギャップ量Ｇが必要以上に大きくなると、電磁石１３の電磁コイル１３ａに対する通電時にアーマチュア１１を吸着することができなくなったり、あるいはそのアーマチュア１１の吸着に大きな吸着力を必要とするため、上記ギャップ量Ｇは０．１〜１．０ｍｍ程度が好ましい。
【００３０】
図１乃至図３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３１を設け、そのプレッシャプレート３１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３１とアーマチュア１１の対向面間に複数のボールカム３２を設けている。ここで、ボールカム３２は、プレッシャプレート３１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３２ａ、３２ｂを設け、そのカム溝３２ａ、３２ｂ間にボール３４を組込んだ構成から成り、上記プレッシャプレート３１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３１を湿式多板クラッチ７に向けて移動させて湿式多板クラッチ７を軸方向に押すようにしている。
【００３１】
実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構造から成り、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の内周にスプライン歯４０、４１が設けられている。
【００３２】
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。
【００３３】
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、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とアーマチュア１１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。
【００３４】
また、アーマチュア１１はプレッシャプレート３１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１１に形成されたカム溝３２ｂとプレッシャプレート３１に形成されたカム溝３２ａが周方向に位相がずれるため、ボール３４は、各カム溝３２ａ、３２ｂの溝底面との接触により、アーマチュア１１のカム溝３２ｂの端部に向けて転がり移動すると共に、プレッシャプレート３１のカム溝３２ａの端部が上記ボール３４と接触することになる。
【００３５】
このため、プレッシャプレート３１は湿式多板クラッチ７側に移動して、その湿式多板クラッチ７を軸方向に押圧する。その押圧によって入力側クラッチプレート８と出力側クラッチプレート９が互に密着し、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。
【００３６】
ここで、プレッシャプレート３１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。このため、一旦電磁クラッチ部１０Ａの締結が行なわれれば、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。
【００３７】
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３１に向けて押圧すると共に、プレッシャプレート３１は湿式多板クラッチ７から押圧されるため、カム溝３２ａ、３２ｂがボール３４を押圧する作用により、アーマチュア１１とプレッシャプレート３１が相対回転して、図３（Ｉ）に示すように、ボール３４はカム溝３２ａ、３２ｂの中央に配置される中立位置に戻される。
【００３８】
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は締結解除状態となり、外輪３から内輪５への回転トルクの伝達が遮断される。
【００３９】
ここで、アーマチュア１１が離反ばね１８によって押圧されると、そのアーマチュア１１は、ロータ１２から離反する方向に移動し、図４に示すように、止め輪２２に当接すると停止する。
【００４０】
このため、湿式多板クラッチ７の入力側クラッチプレート８と出力側クラッチプレート９間に、相対的な回転を自由とするクリアランスが形成され、そのクリアランスがクラッチプレート８、９の摩耗によって増大しても、アーマチュア１１は止め輪２２に当接する停止位置に保持されてそれ以上後退することはない。
【００４１】
このため、ロータ１２とアーマチュア１１間の軸方向のギャップ量Ｇは初期設定された状態から変化することはなく、電磁石１３の電磁コイル１３ａに対する通電によって、アーマチュア１１はロータ１２に確実に吸着される。
【００４２】
また、止め輪２２によってアーマチュア１１の後退量を制限することにり、アーマチュア１１とロータ１２間の軸方向のギャップ量Ｇの初期設定に際し、湿式多板クラッチ７のクラッチプレート８、９間に形成されるクリアランスや、そのクラッチプレート８、９、プレッシャプレート３１、ボール３４等の各種部品の寸法およびその寸法バラツキを考慮する必要がなく、シム調整やマッチング等による調整を不要とすることができる。
【００４３】
図４に示す例では、内輪５の小径軸部５ａの外周に止め輪２２を取付け、その止め輪２２によってアーマチュア１１の後退動を制限するようにしたが、図５に示すように、外輪３の内径面に止め輪２３を取付けてアーマチュア１１の後退動を制限するようにしてもよい。
【００４４】
また、アーマチュア１１の後退動を制限する移動量規制手段２０は止め輪２２、２３に限定されるものではない。例えば、図６に示すように、内輪５の小径軸部５ａの付根に形成された肩部２４によってアーマチュア１１の後退動を制限するようにしてもよく、あるいは、外輪３の内径面に形成された肩部２５によってアーマチュア１１の後退動を制限するようにしてもよい。
【００４５】
図７では、内輪５の端部に形成された小径軸部５ａでアーマチュア１１の軸方向の移動を案内するようにしているが、上記小径軸部５ａを省略し、外輪３の内径面でアーマチュア１１の軸方向の移動を案内するようにしてもよい。
【００４６】
図４乃至図７に示すように、止め輪２２、２３あるいは肩部２４、２５によってアーマチュア１１の後退動を制限することにより、アーマチュア１１とロータ１２間の軸方向のギャップ量Ｇを一定値に保持することができるので、ロータ１２を軸方向に位置調整するねじ機構やロータ１２を調整位置で固定するロックナット１６を省略し、図８に示すように、外輪３の開口端内に止め輪２６を取付け、その止め輪２６によって軸力負荷部１０Ｂで発生する軸力の反力を受けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明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II−II線に沿った断面図
【図３】（Ｉ）は軸力負荷部のボールカムを示す断面図、（II）はボールカムの作動状態を示す断面図
【図４】移動量規制手段を示す断面図
【図５】移動量規制手段の他の例を示す断面図
【図６】移動量規制手段の他の例を示す断面図
【図７】移動量規制手段のさらに他の例を示す断面図
【図８】ロータ抜け止め手段の他の例を示す断面図
【符号の説明】
【００４８】
３        外輪（入力部材）
５        内輪（出力部材）
５ａ      小径軸部
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
２０      移動量規制手段
２２      止め輪
２３      止め輪
２４      肩部
２５      肩部
３１      プレッシャプレート
３２ａ、３２ｂ    カム溝
３４      ボール
【図１】
2007024087.tif 000003
【図２】
2007024087.tif 000004
【図３】
2007024087.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007024087.tif 000009
【図８】
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