(57)【要約】【課題】部品点数を削減して低コスト化できる動力伝達装置を提供する。【解決手段】外側回転部材３と、内側回転部材５と、メインクラッチ７と、このメインクラッチ７を作動させるパイロットクラッチ９と、このパイロットクラッチ９を断続するアーマチャ１１と、このアーマチャ１１を励磁により吸引してパイロットクラッチ９を接続させる電磁石１３と、パイロットクラッチ９の接続によって作動されメインクラッチ７を接続させるカム機構１５とを備え、カム機構１５は、プレッシャリング１７と、カムリング１９とを有する動力伝達装置１において、パイロットクラッチ９を、カムリング１９の外径側に配置し、電磁石１３の励磁によって形成される磁束ループＬを、電磁石１３と外側回転部材３とカムリング１９とアーマチャ１１とを介して形成した。【選択図】図１
2013113373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側回転部材と、この外側回転部材と相対回転可能に配置された内側回転部材と、前記外側回転部材と前記内側回転部材との間に配置され前記外側回転部材と前記内側回転部材との動力伝達を断続するメインクラッチと、このメインクラッチを作動させるパイロットクラッチと、このパイロットクラッチを断続するアーマチャと、このアーマチャを励磁により吸引して前記パイロットクラッチを接続させる電磁石と、前記パイロットクラッチの接続によって作動され前記メインクラッチを接続させるカム機構とを備え、前記カム機構は、前記メインクラッチを接続させるプレッシャリングと、このプレッシャリングとの間の差回転によって前記プレッシャリングを前記メインクラッチの接続方向に移動させるカムリングとを有する動力伝達装置であって、
前記パイロットクラッチは、前記カムリングの外径側に配置され、前記電磁石の励磁によって形成される磁束ループは、前記電磁石と前記外側回転部材と前記カムリングと前記アーマチャとを介して形成されることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１記載の動力伝達装置であって、
前記外側回転部材は、前記電磁石と前記パイロットクラッチとの軸方向間に配置される磁性材料からなるロータと、このロータと一体回転可能に固定され前記メインクラッチが連結される非磁性材料からなるハウジングとを有し、前記パイロットクラッチは、前記ハウジングに連結されていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の動力伝達装置であって、
前記アーマチャは、付勢部材によって前記パイロットクラッチの接続解除方向に付勢されていることを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に適用される動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動力伝達装置としては、外側回転部材としてのデフケースと、このデフケースと相対回転可能に配置された内側回転部材としてのハブと、デフケースとハブとの間に配置されデフケースとハブとの動力伝達を断続するメインクラッチと、このメインクラッチを作動させるパイロットクラッチと、このパイロットクラッチを断続するアーマチャと、このアーマチャを励磁により吸引してパイロットクラッチを接続させる電磁石と、パイロットクラッチの接続によって作動されメインクラッチを接続させるカム機構とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この動力伝達装置では、パイロットクラッチの外径側に磁性材料からなるリングが配置され、パイロットクラッチの内径側にカム機構のカムリングが配置されている。このようにパイロットクラッチの径方向両側にリングとカムリングとを配置させることにより、電磁石の励磁によって形成される磁束ループが、電磁石とデフケースとリングとアーマチャとカムリングとを介して形成され、磁束がパイロットクラッチを通ることがない。このため、パイロットクラッチのトルク応答性やトルク容量の低下を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−６６３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のような動力伝達装置では、パイロットクラッチの外径側にパイロットクラッチに磁束を透過させずに磁束ループを形成させるためのリングが配置されているので、部品点数が多く、高コスト化していた。
【０００６】
そこで、この発明は、部品点数を削減して低コスト化できる動力伝達装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、外側回転部材と、この外側回転部材と相対回転可能に配置された内側回転部材と、前記外側回転部材と前記内側回転部材との間に配置され前記外側回転部材と前記内側回転部材との動力伝達を断続するメインクラッチと、このメインクラッチを作動させるパイロットクラッチと、このパイロットクラッチを断続するアーマチャと、このアーマチャを励磁により吸引して前記パイロットクラッチを接続させる電磁石と、前記パイロットクラッチの接続によって作動され前記メインクラッチを接続させるカム機構とを備え、前記カム機構は、前記メインクラッチを接続させるプレッシャリングと、このプレッシャリングとの間の差回転によって前記プレッシャリングを前記メインクラッチの接続方向に移動させるカムリングとを有する動力伝達装置であって、前記パイロットクラッチは、前記カムリングの外径側に配置され、前記電磁石の励磁によって形成される磁束ループは、前記電磁石と前記外側回転部材と前記カムリングと前記アーマチャとを介して形成されることを特徴とする。
【０００８】
この動力伝達装置では、電磁石の励磁によって形成される磁束ループが、パイロットクラッチの内径側に配置されたカムリングを介して形成される。
【０００９】
従って、このような動力伝達装置では、パイロットクラッチの外径側に配置される部材を削減することができ、低コスト化することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、部品点数を削減して低コスト化できる動力伝達装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る動力伝達装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を用いて本発明の実施の形態に係る動力伝達装置について説明する。
【００１３】
本実施の形態に係る動力伝達装置１は、外側回転部材３と、この外側回転部材３と相対回転可能に配置された内側回転部材５と、外側回転部材３と内側回転部材５との間に配置され外側回転部材３と内側回転部材５との動力伝達を断続するメインクラッチ７と、このメインクラッチ７を作動させるパイロットクラッチ９と、このパイロットクラッチ９を断続するアーマチャ１１と、このアーマチャ１１を励磁により吸引してパイロットクラッチ９を接続させる電磁石１３と、パイロットクラッチ９の接続によって作動されメインクラッチ７を接続させるカム機構１５とを備えている。
【００１４】
また、カム機構１５は、メインクラッチ７を接続させるプレッシャリング１７と、このプレッシャリング１７との間の差回転によってプレッシャリング１７をメインクラッチ７の接続方向に移動させるカムリング１９とを有する。
【００１５】
そして、パイロットクラッチ９は、カムリング１９の外径側に配置され、電磁石１３の励磁によって形成される主な磁束ループＬは、電磁石１３と外側回転部材３とカムリング１９とアーマチャ１１とを介して形成される。
【００１６】
また、外側回転部材３は、電磁石１３とパイロットクラッチ９との軸方向間に配置される磁性材料からなるロータ２１と、このロータ２１と一体回転可能に固定されメインクラッチ７が連結される非磁性材料からなるハウジング２３とを有し、パイロットクラッチ９は、ハウジング２３に連結されている。
【００１７】
さらに、アーマチャ１１は、付勢部材２５によってパイロットクラッチ９の接続解除方向に付勢されている。
【００１８】
図１に示すように、動力伝達装置１は、外側回転部材３と、内側回転部材５と、メインクラッチ７と、パイロットクラッチ９と、アーマチャ１１と、電磁石１３と、カム機構１５などから構成されている。
【００１９】
外側回転部材３は、ベアリング２７を介してキャリアや車体フレームなどの静止系部材（不図示）に回転可能に支持され、ロータ２１と、ハウジング２３とから構成されている。
【００２０】
ロータ２１は、磁性材料からなり、軸方向の電磁石１３側に延設された一側延設部２９，３１と壁部３３とが電磁石１３の周囲を覆うように配置され、壁部３３が電磁石１３とパイロットクラッチ９との軸方向間に配置されている。また、壁部３３には、磁束ループＬを形成させるための非磁性材料からなる磁路形成部材３５が溶接などの固定手段によって壁部３３と一体的に設けられている。また、ロータ２１は、電磁石１３のコア７３との径方向間に微小隙間を持って対向するエアギャップが設けられており、電磁石１３のコア７３からロータ２１への磁束の受け渡しが可能となっている。
【００２１】
このロータ２１のパイロットクラッチ９側は、軸方向に延設された他側延設部３７となっており、この他側延設部３７の内周にはスプライン形状の連結部３９が設けられている。この連結部３９には、ハウジング２３が一体回転可能に連結されると共に、ハウジング２３に設けられた凸部４１と端部が当接することによってロータ２１の軸方向位置が位置決めされ、溶接などの固定手段によってハウジング２３と一体回転可能に固定される。
【００２２】
ハウジング２３は、アルミ材などの非磁性材料からなり、鍛造によって有底の筒状に形成されている。また、ハウジング２３とロータ２１との径方向間には、外側回転部材３の内部を外部から区画するシールリング４３が設けられている。また、ハウジング２３の底壁部４５には、外側回転部材３内に潤滑油を流入させる注入孔４７が設けられ、潤滑油を注入させた後、蓋部材４９によって閉塞される。
【００２３】
このハウジング２３の筒状の内周には、スプライン形状の係合部５１が形成され、メインクラッチ７の外側クラッチ板が係合されている。また、係合部５１と軸方向に隣り合うハウジング２３の端部には、ロータ２１側に向けて軸方向に開放されて周方向に凹凸形状の係合部５３が形成され、パイロットクラッチ９の外側プレートと、アーマチャ１１とが凹部に係合されている。この係合部５３は、ロータ２１の他側延設部３７の内周側に位置されており、非磁性材料の係合部５３を配置させることによって他側延設部３７に磁束が透過し難い構造となっている。
【００２４】
このようなハウジング２３の底壁部４５には、スタッドボルトなどの連結部材（不図示）が固定される固定部５５が設けられ、この連結部材を介して入出力部材のうちいずれか一方の回転部材（不図示）が外側回転部材３と一体回転可能に連結される。このような外側回転部材３の回転軸心部には、内側回転部材５が外側回転部材３と相対回転可能に配置されている。
【００２５】
内側回転部材５は、中空状に形成され、外周でＸリング５７、摺動ブッシュ５９、ベアリング６１を介して外側回転部材３に回転可能に支持されている。なお、Ｘリング５７は、外側回転部材３の内部に潤滑油を封入した後、外部に対して区画するシール手段となっている。また、内側回転部材５の外周には、スプライン形状の係合部６３が形成され、メインクラッチ７の内側クラッチ板と、プレッシャリング１７とが係合されている。また、内側回転部材５の軸心側の中央部には、区画壁６５が内側回転部材５と連続する一部材で設けられ、外側回転部材３の内部と外部とを区画している。
【００２６】
この内側回転部材５の内周には、スプライン形状の連結部６７が形成され、入出力部材のうち他方の回転部材（不図示）が内側回転部材５と一体回転可能に連結される。このような内側回転部材５と外側回転部材３との間に伝達される駆動トルクは、メインクラッチ７によって断続される。
【００２７】
メインクラッチ７は、複数の外側クラッチ板と、複数の内側クラッチ板とを備えている。複数の外側クラッチ板は、ハウジング２３の内周に形成された係合部５１に軸方向移動可能で外側回転部材３と一体回転可能に係合されている。複数の内側クラッチ板は、複数の外側クラッチ板に対して軸方向に交互に配置され、内側回転部材５の外周に形成された係合部６３に軸方向移動可能で内側回転部材５と一体回転可能に係合されている。
【００２８】
このメインクラッチ７は、複数の外側クラッチ板と複数の内側クラッチ板とで構成された多板クラッチであり、滑り摩擦を伴い伝達トルクを中間制御可能な制御型の摩擦クラッチとなっている。このメインクラッチ７は、パイロットクラッチ９の断続によって作動され、外側回転部材３と内側回転部材５との間に伝達される駆動トルクを断続する。
【００２９】
パイロットクラッチ９は、外側回転部材３内でロータ２１とアーマチャ１１との軸方向間に配置されている。このパイロットクラッチ９は、ハウジング２３の係合部５３に軸方向移動可能で外側回転部材３と一体回転可能に連結する複数の外側プレートと、カムリング１９の外周に複数の外側プレートに対して軸方向間に交互に配置され軸方向移動可能でカムリング１９と一体回転可能に連結する複数の内側プレートとで構成されている。
【００３０】
このパイロットクラッチ９の複数のプレート間には、アーマチャ１１をパイロットクラッチ９の接続解除方向に付勢する一巻きバネからなる付勢部材２５がそれぞれ配置され、パイロットクラッチ９の接続解除状態では付勢部材２５の付勢力によってアーマチャ１１と各プレートとが離間されている。このため、残留磁気などによってアーマチャ１１が吸引移動されてパイロットクラッチ９が接続されることがなく、パイロットクラッチ９における引きずりトルクを低減することができる。なお、付勢部材２５は、一巻きバネに限らず、係合部５３の凹部に配置されてアーマチャ１１を付勢するコイルバネや皿バネなどであってもよい。このようなパイロットクラッチ９は、アーマチャ１１が電磁石１３の励磁によって吸引移動されることにより接続される。
【００３１】
アーマチャ１１は、磁性材料からなり、軸方向にパイロットクラッチ９を挟んでロータ２１と対向配置され、ハウジング２３の係合部５３に軸方向移動可能で外側回転部材３と一体回転可能に係合されている。このアーマチャ１１は、電磁石１３が励磁されたときに形成される磁束ループＬによって付勢部材２５の付勢力に抗して電磁石１３側に吸引移動され、パイロットクラッチ９を接続させる。
【００３２】
電磁石１３は、ロータ２１内でベアリング２７を介して外側回転部材３の外部に配置されると共に、回り止め部材６９によって静止系部材に回り止めされ、電磁コイル７１とコア７３とを備えている。電磁コイル７１は、合成樹脂などの絶縁部材７５によってモールド成形され、コア７３の内部に配置されている。
【００３３】
コア７３は、磁性材料からなり、電磁コイル７１とロータ２１との径方向間に配置されてロータ２１と共に磁束を透過して磁束ループＬを形成させる。このコア７３には、絶縁部材７５が外側回転部材３の外部に突出するように配置されており、この絶縁部材７５を介してリード線７７が電磁コイル７１に接続されている。このリード線７７は、外側回転部材３の外部に配置された通電を制御するコントローラ（不図示）に接続されており、コントローラによる制御によってメインクラッチ７で必要な摩擦トルクを生じさせるように電磁コイル７１に通電される。この電磁コイル７１の通電により、パイロットクラッチ９が接続され、カム機構１５でスラスト力が発生される。
【００３４】
カム機構１５は、プレッシャリング１７と、カムリング１９と、カムボール７９とからなる。プレッシャリング１７は、内側回転部材５の係合部６３に軸方向移動可能で内側回転部材５と一体回転可能に配置されている。このプレッシャリング１７は、カム機構１５で生じるスラスト力によってメインクラッチ７の接続方向に軸方向移動され、メインクラッチ７に押圧力を付与して接続させる。
【００３５】
カムリング１９は、磁性材料からなり、内側回転部材５の外周に軸方向移動可能に配置され、カムリング１９の外径部に形成されたスプラインラグ部にパイロットクラッチ９の複数の内側プレートが一体回転可能に連結されている。また、カムリング１９の径方向中間部には、磁束ループＬを形成させるための非磁性材料からなる磁路形成部材８１が溶接などの固定手段によってカムリング１９と一体的に設けられている。このカムリング１９とロータ２１の軸方向間には、カム機構１５で生じるスラスト反力を受けるスラストベアリング８３が配置されており、カムリング１９の端面がロータ２１の壁面に当接することはない。
【００３６】
カムボール７９は、カムリング１９とプレッシャリング１７とに周方向に形成された複数のカム面を対向させ、これらのカム面間に介在されている。このカムボール７９は、パイロットクラッチ９の接続によってカムリング１９とプレッシャリング１７との間に差回転が生じることにより、パイロットクラッチ９に生じる摩擦トルクに応じた強さでプレッシャリング１７をメインクラッチ７側へ軸方向押圧移動させるカムスラスト力を発生させる。
【００３７】
このように構成された動力伝達装置１では、電磁石１３への通電により、コア７３、ロータ２１の一側延設部２９，３１及び壁部３３、カムリング１９、アーマチャ１１を介した磁力線が循環されて磁束ループＬが形成され、アーマチャ１１が電磁石１３側に吸引移動されてパイロットクラッチ９が締結される。このパイロットクラッチ９の締結トルクは、カム機構１５を介して軸方向推力に変換され、プレッシャリング１７がメインクラッチ７を押圧してメインクラッチ７が接続される。このメインクラッチ７の接続により、外側回転部材３と内側回転部材５とが接続されて入出力部材間の駆動トルクの伝達が可能となる。また、磁束ループＬは、従来のように、パイロットクラッチ９を磁束ループ内に抱え込んで迂回するようなループを成すことなく、磁束ループＬ自体がループ長さを縮小できる。
【００３８】
このように電磁石１３の励磁によって形成される磁束ループＬは、磁束がパイロットクラッチ９を透過されずに形成されている。このため、 パイロットクラッチ９のトルク応答性を向上させ、トルク容量の低下を抑制することができる。また、パイロットクラッチ９の外側プレートは、非磁性材料からなるハウジング２３の係合部５３に連結されているので、パイロットクラッチ９の外径側に磁束が透過することがない。このため、磁束をパイロットクラッチ９の内径側に配置されたカムリング１９に導くことができ、磁束ループＬを縮小させて最短の磁束ループＬでアーマチャ１１を吸引移動させることができる。
【００３９】
この動力伝達装置１では、電磁石１３の励磁によって形成される磁束ループＬが、パイロットクラッチ９の内径側に配置されたカムリング１９を介して形成されるので、パイロットクラッチ９の外径側に磁束を透過させる部材を配置させずに、パイロットクラッチ９に磁束が透過されることを抑制することができる。
【００４０】
従って、このような動力伝達装置１では、パイロットクラッチ９の外径側に配置される部材を削減することができ、低コスト化することができる。
【００４１】
また、パイロットクラッチ９の外径側に磁束を透過させる部材が配置されていないので、磁束ループＬを縮小することができ、最短の磁束ループＬによってアーマチャ１１を吸引移動させることができ、アーマチャ１１の応答性を向上することができる。
【００４２】
さらに、パイロットクラッチ９は、非磁性材料からなるハウジング２３に連結されているので、ハウジング２３が配置されたパイロットクラッチ９の外径側に磁束が透過することがなく、磁束をパイロットクラッチ９の内径側に配置されたカムリング１９に導くことができる。
【００４３】
また、アーマチャ１１は、付勢部材２５によってパイロットクラッチ９の接続解除方向に付勢されているので、パイロットクラッチ９の接続解除状態で、残留磁気などによってアーマチャ１１が吸引移動されてパイロットクラッチ９が接続されることがなく、パイロットクラッチ９における引きずりトルクを低減することができる。
【００４４】
なお、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置では、アーマチャをハウジングの係合部に係合させているが、アーマチャの外径側をハウジングの内周によって径方向支持し、軸方向移動可能に配置させてもよく、アーマチャを非係合の環状部材としてもよい。
【００４５】
また、外側回転部材と内側回転部材との入出力の関係は、いずれか一方が入力部材に一体回転可能に連結され、他方が出力部材に一体回転可能に連結される構造であれば、どちらであってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１…動力伝達装置
３…外側回転部材
５…内側回転部材
７…メインクラッチ
９…パイロットクラッチ
１１…アーマチャ
１３…電磁石
１５…カム機構
１７…プレッシャリング
１９…カムリング
Ｌ…磁束ループ
２１…ロータ
２３…ハウジング
２５…付勢部材
【図１】
2013113373.tif 000003