(57)【要約】【課題】カム・リングの傾きを許容し且つがた打ち音を抑制できるトルク断続装置を提供する。【解決手段】ハブ・シャフト７及びクラッチ・ハウジング５と、ハブ・シャフト７及びクラッチ・ハウジング５間に設けられてハブ・シャフト７及びクラッチ・ハウジング５間のトルク伝達を断続する多板のメイン・クラッチ９と、メイン・クラッチ９に対向配置されて軸方向移動によりメイン・クラッチ９を締結可能な押圧プレート７１と、ハブ・シャフト７の外周面に軸方向移動可能に嵌合するカム・リング７５を備え押圧プレート６９を軸方向移動させるカム機構６７と、カム・リング７５の回転制限を電磁石４１の動作に起因して行わせるアーマチャ７１及びパイロット・クラッチ７３と、を備えたトルク断続装置１であって、ハブ・シャフト７に、カム・リング７５の倒れを許容してカム・リング７５を嵌合させるリング嵌合部９５を設けたことを特徴とする。【選択図】      図１
2013002455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転自在に内外に配置された内回転部材及び外回転部材と、
この内外回転部材間に設けられて内外回転部材間のトルク伝達を断続する多板のクラッチ部と、
このクラッチ部に対向配置されて軸方向移動によりクラッチ部を締結可能な押圧プレートと、
前記内回転部材の外周面に相対回転可能に嵌合するカム・リングを備え前記押圧プレートを軸方向移動させるカム機構と、
前記カム・リングを回転方向に作動させる作動部と、
を備えたトルク断続装置であって、
前記内回転部材に、前記カム・リングの倒れを許容してカム・リングを嵌合させる曲面状の嵌合部を設けた、
ことを特徴とするトルク断続装置。
【請求項２】
請求項１記載のトルク断続装置であって、
前記嵌合部は、前記内回転部材の回転中心周りで球面の太鼓状に形成された、
ことを特徴とするトルク断続装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のトルク断続装置であって、
前記嵌合部は、軸方向の両端部に前記内回転部材の外周面に対して段差を備えた、
ことを特徴とするトルク断続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などのトルク断続を可能にするトルク断続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のトルク断続装置としては、例えば特許文献１に示すように、四輪駆動車のトランスファとリヤ・デファレンシャルとの間に設けられたものがある。
【０００３】
このトルク断続装置は、多板のメイン・クラッチがクラッチ・ハウジングとハブ・シャフトとの間に介設され、メイン・クラッチ締結の起因となるパイロット・クラッチを備えている。
【０００４】
電磁石の作用によりパイロット・クラッチを締結し、カム機構のカム・リングにクラッチ・ハウジングに対する回転制限を行うと、カム機構が動作して押圧プレートを軸方向移動させる。
【０００５】
したがって、電磁石の通電制御により、カム機構を動作させメイン・クラッチを締結制御することができる。
【０００６】
ここで、カム・リングは、ハブ・シャフトの外周面に嵌合して相対回転可能に配置され、メイン・クラッチに対して押圧プレート及びカム・ボールを介して対向している。
【０００７】
このため、メイン・クラッチのプレートに厚みの傾斜誤差があると誤差の重なりがカム・リングに及び、カム・リングがハブ・シャフトの外周面に対して軸方向に傾くという問題があった。
【０００８】
このカム・リングの傾きを許容するために、カム・リングの内周面とハブ・シャフトの外周面との間のクリアランスを大きくとると、がた打ち音が大きくなり、逆にクリアランスを小さくすると、カム・リングの内周面縁部がハブ・シャフトの外周面に食い付いてカム機構の動作に支障を来たすという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１２１７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
解決しようとする問題点は、カム・リングの傾きを許容するために、カム・リングの内周面とハブ・シャフトの外周面との間のクリアランスを大きくとると、がた打ち音が大きくなり、逆にクリアランスを小さくすると、カム・リングの内周面縁部がハブ・シャフトの外周面に食い付いてカム機構の動作に支障を来たす点である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、カム・リングの傾きを許容し且つがた打ち音を抑制するために、相対回転自在に内外に配置された内回転部材及び外回転部材と、この内外回転部材間に設けられて内外回転部材間のトルク伝達を断続する多板のクラッチ部と、このクラッチ部に対向配置されて軸方向移動によりクラッチ部を締結可能な押圧プレートと、前記内回転部材の外周面に相対回転可能に嵌合するカム・リングを備え前記押圧プレートを軸方向移動させるカム機構と、前記カム・リングを回転方向に作動させる作動部とを備えたトルク断続装置であって、前記内回転部材に、前記カム・リングの倒れを許容してカム・リングを嵌合させる曲面状の嵌合部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のトルク断続装置は、上記構成であるから、カム・リングと内回転部材の外周面との間のクリアランスを小さくしてがた打ち音を抑制しながら、内回転部材に対するカム・リングの軸方向への傾きを曲面状の嵌合部により許容することができ、カム機構の動作を円滑に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】トルク断続装置を示す断面図である。（実施例１）
【図２】ハブ・シャフトを示す断面図である。（実施例１）
【図３】カム・リングの倒れがない取り付けを示す断面図である。（実施例１）
【図４】カム・リングの倒れがある取り付けを示す断面図である。（実施例１）
【発明を実施するための形態】
【００１４】
カム・リングの傾きを許容し且つがた打ち音を抑制するという目的を、ハブ・シャフトの曲面状の嵌合部により実現した。
【実施例１】
【００１５】
［トルク断続装置の構成］
図１は本発明の実施例１に係るトルク断続装置を示す断面図である。
【００１６】
図１のトルク断続装置である電磁摩擦クラッチ１は、例えばフントエンジン、フロントドライブベース（ＦＦベース）の４輪駆動車のリヤ側に配置され、終減速装置に備えられてプロペラ・シャフトに結合される。
【００１７】
プロペラ・シャフトへ伝達されたトルクは、電磁摩擦クラッチ１を介して終減速装置に入力され、リヤ・デファレンシャル、アクスル・シャフトを介して後輪へ伝達される。
【００１８】
但し、トルク断続装置１の取り付け位置は限定されず、フロント・デファレンシャル装置側、前後輪へのトルク分配装置等へ配置することもできる。
【００１９】
電磁摩擦クラッチ１は、クラッチ・ハウジング３及びローター５と、ハブ・シャフト７と、メイン・クラッチ９と、締結機構１１とを備えている。
【００２０】
クラッチ・ハウジング３は、一端に開口部１５が形成された外側回転部材であり、他端に結合部１７を備えている。クラッチ・ハウジング３の内周には、インナー・スプライン１９が形成され、インナー・スプライン１９の端部側でクラッチ・ハウジング３に受圧面２１が形成されている。
【００２１】
開口部１５には、クラッチ係合部２３が形成され、クラッチ・ハウジング３の一端外周部には、雄ねじ部２５が形成されている。この雄ねじ部２５に隣接して嵌合外周面２７が形成され、嵌合外周面２７の端部に突当部２９が形成されている。嵌合外周面２７には、オー・リング収容凹部３０形成されている。
【００２２】
なお、結合部１７には、オイル注入孔３１が形成され、カシメ・ボール３３が取り付けられている。
【００２３】
ローター５は、中間壁部３５と外周壁部３７と内周ボス部３９とからなる閉鎖部材であり、軸方向外部の電磁石４１による磁路を形成する。中間壁部３５には、前記磁路形成のための非磁性体４３が形成されている。
【００２４】
外周壁部３７の一端内周は、嵌合内周面４５となっている。嵌合内周面４５に隣接して雌ねじ部４７が形成されている。内周ボス部３９には、中間部にシール収容凹部４９が形成され、端部側に軸受支持部５１が形成されている。内周ボス部３９の当接面には、後述するスラスト・ワッシャと軸方向に対向する複数の放射溝５２が設けられている。
【００２５】
このローター５は、雌ねじ部４７がクラッチ・ハウジング３の雄ねじ部２５に螺合結合されている。嵌合内周面４５は、嵌合外周面２７に嵌合し、オー・リング収容凹部３０に収容されたオー・リング５３が嵌合内周面４５に密接している。
【００２６】
ハブ・シャフト７は、外側回転部材の内周側に配置された内側回転部材であり、クラッチ・ハウジング３及びローター５の内周側に配置されている。このハブ・シャフト７は、中空に形成され、中間部に隔壁５５が設けられている。ハブ・シャフト７には、隔壁５５を挟んで、一側にスプライン５７が設けられ、同他側には、インナー・スプライン５９が設けられている。
【００２７】
このハブ・シャフト７は、ベアリング６１によってクラッチ・ハウジング３に回転自在に支持され、ブッシュ６３によってローター５の内周ボス部３９に回転自在に支持されている。内周ボス部３９のシール収容凹部４９にＸリング６５が支持され、このＸリング６５は、ハブ・シャフト７の外周面に密接している。
【００２８】
このＸリング６５と前記オー・リング５３及びカシメ・ボール３３とは、ローター５を備えたクラッチ・ハウジング３及びロータ５とハブ・シャフト７との間の内部空間を外部から区画するシール部材を構成している。
【００２９】
メイン・クラッチ９は、クラッチ・ハウジング３とハブ・シャフト７との間に介設されトルク伝達を断続する多板のクラッチ部であり、アウター・プレートがクラッチ・ハウジング３のインナー・スプライン１９に係合し、インナー・プレートがハブ・シャフト７のスプライン５７に係合している。
【００３０】
締結機構１１は、メイン・クラッチ９をローター５とクラッチ・ハウジング３の受圧面２１との間で締結させるものである。この締結機構１１は、カム機構６７と押圧プレート６９とアーマチャ７１とパイロット・クラッチ７３とからなっている。
【００３１】
パイロット・クラッチ７３は、カム・リング７５の回転制限をアクチュエータである電磁石４１の動作に起因してカム・リング７５を回転方向に作動させる作動部を構成している。
【００３２】
カム機構６７は、ボール・カムで構成され、ハブ・シャフト７の外周面に軸方向移動可能に嵌合するカム・リング７５を備え、クラッチ・ハウジング３に対するパイロット・クラッチ７３の回転制限によりカム・リング７５が回転方向に動作して押圧プレート６９を軸方向移動させる。
【００３３】
カム・リング７５の背面側は、ニードル・ベアリング７７及びスラスト・ワッシャ７９を介してローター５側に当接している。
【００３４】
スラスト・ワッシャ７９と軸方向に対向するローター５の複数の放射溝５２は、ブッシュ６３と締結機構１１側の空間とを連通させ、オイルの流通が促がされる。
【００３５】
カム・リング７５と押圧プレート６９との間には、カム機構６７のボール８１が介設されている。押圧プレート６９とスプライン５７端部のストッパー・リング８３との間には、リターン・スプリング８５が介設されている。
【００３６】
押圧プレート６９は、メイン・クラッチ９に対向配置されて軸方向移動によりメイン・クラッチ９を締結可能となっている。この押圧プレート６９は、内周側がカム機構６７に連繋し、外周側がメイン・クラッチ９に対向している。押圧プレート６９は、ハブ・シャフト７側にスプライン係合してカム機構６７の働きによりメイン・クラッチ９に対し軸方向に押圧移動する。
【００３７】
軸方向に移動可能なアーマチャ７１は、パイロット・クラッチ７３を挟んでローター５の中間壁部３１に対向し電磁石３６の磁力によって引き付けられ、パイロット・クラッチ７１を中間壁部３５に対して締結するように移動する。
【００３８】
パイロット・クラッチ７３は、アーマチャ７１と中間壁部３５との間に介設され、アウター・プレートがクラッチ・ハウジング３のクラッチ係合部２３に係合し、インナー・プレートがカム・リング７５にスプライン係合している。
【００３９】
電磁石４１は、電磁アクチュエータであり、クラッチ・ハウジング３、ローター５、及びハブ・シャフト７で囲まれた内部空間に対し、外部で前記ローター５に軸方向に対向するように配置されている。電磁石４１は、電流制御に応じた電磁力を発生するもので、ヨーク８７に固定されている。ヨーク８７は、ベアリング８９を介して、ローター５の軸受支持部５１を相対回転自在に支持している。ヨーク８７は、キャリヤ側にピン９０により回転不能に係合支持されている。電磁石４１は、車体側の電源及びコントローラに対してハーネス９１を介し電気的に接続されている。
［カム・リングの取り付け］
図２は、ハブ・シャフトを示す断面図、図３は、カム・リングの倒れがない取り付けを示す断面図、図４は、カム・リングの倒れがある取り付けを示す断面図である。
【００４０】
図２〜図４のように、ハブ・シャフト７の外周面には、押圧プレート６９（図１）のプレート嵌合部９３に隣接して嵌合部としてリング嵌合部９５が設けられている。リング嵌合部９５は、カム・リング７５の倒れを許容してカム・リング７５を嵌合させる曲面状に形成されている。リング嵌合部９５の曲面状は、ハブ・シャフト７の回転中心周りで球面の太鼓状に形成されたものである。
【００４１】
なお、曲面は、必ずしもハブ・シャフト７回転中心周りの球面状に形成する必要はなく、より大きな、或いはより小さな曲率を有した曲面であっても良い。
【００４２】
リング嵌合部９５には、軸方向の両端部９５ａ、９５ｂにハブ・シャフト７の外周面９７に対して段差を備え、リング嵌合部９５の外周面頂部９５ｃは、ハブ・シャフト７の外周面９７とほぼ同径に形成されている。
【００４３】
カム・リング７５の内周面９９は、リング嵌合部９５の外周面頂部９７と僅かなクリアランスを持つ内径の孔として形成され、内周面９９がリング嵌合部９５に嵌合している。
【００４４】
したがって、カム・リング７５が正規に取り付けられると図３のように、カム・リング７５の内周面９９がリング嵌合部９５の外周面頂部９５ｃに嵌合する。
【００４５】
メイン・クラッチ９のアウター・プレート、インナー・プレートに厚みの傾斜誤差があると誤差の重なりが押圧プレート６９、ボール８１を介してカム・リング７５に及び、カム・リング７５がハブ・シャフト７の外周面に対して軸方向に傾く。
【００４６】
このとき、図４のように、カム・リング７５の内周面９９がリング嵌合部９５の外周面頂部９５ｃに傾いて嵌合しても、内周面９９及びリング嵌合部９５間のクリアランスを一定に保つことができる。
【００４７】
したがって、カム・リング７５とハブ・シャフト７のリング嵌合部９５外周面との間のクリアランスを小さくしてがた打ち音を抑制しながら、ハブ・シャフト７に対するカム・リング７５の軸方向への傾きを、球面の太鼓状のリング嵌合部９５により許容することができ、カム機構６７の動作を円滑に行わせることができる。
［動力伝達］
電磁石４１への通電制御によって、ローター５、ヨーク８７、アーマチャ７１間で周回状の磁路が形成される。この磁路の形成によって、アーマチャ７１がローター５側へ引き付けられる。
【００４８】
アーマチャ７１は、周回状の磁路の形成により吸引され、パイロット・クラッチ７３がローター５に対して締結される。この締結によって、カム・リング７５がクラッチ・ハウジング３側に回転方向に係合し、ハブ・シャフト７に対して相対回転するように作動する。
【００４９】
一方、ハブ・シャフト７側にスプライン係合する押圧プレート６９は、カム・リング７５に対して回転変位し、カム・ボール８１がカム面に乗り上げる。このカム・ボール８１の乗り上げによりカムが働き、ニードル・ベアリング７７及びスラスト・ワッシャ７９を介したローター５側に対する反力として推力を発生する。
【００５０】
この推力は押圧プレート６９に作用し、押圧プレート６９がリターン・スプリング８５に抗して移動し、メイン・クラッチ９を締結する。メイン・クラッチ９は、締結力に応じ、例えばクラッチ・ハウジング３からハブ・シャフト７へトルク伝達を行う。
【００５１】
メイン・クラッチ９の締結による反力がカム・リング７５に入力されたとき、メイン・クラッチ９のアウター・プレート、インナー・プレートに厚みの傾斜誤差によりカム・リング７５が図４のように傾いても、球面の太鼓状のリング嵌合部９５により傾きを許容しながらクリアランスを一定に保持させることができ、カム機構６７の動作を円滑に行わせ、且つがた打ち音を抑制することができる。
【００５２】
電磁石４１への通電制御が解除されると、パイロット・クラッチ７３のインナー・プレート及びアウター・プレート間が滑り、カム機構６７が働かなくなる。このため、押圧プレート６９による押圧移動もなくなり、メイン・クラッチ９の締結が解除され、フリー状態となる。
【００５３】
リターン・スプリング８５は、その押圧力により押圧プレート６９を初期位置に付勢しているのでメイン・クラッチ９の各プレート間の隙間が保持され、ドラグ・トルクが生じるのを防止されている。
［その他］
アクチュエータは、電磁アクチュエータに限らず、液圧、空圧等、各種のものを採用することができる。
【００５４】
作動部は、上述したパイロット・クラッチを用いてカム・リングを回転規制する形態以外に、電動モータによりギヤ機構を介してカム・リングを回転方向に作動させる形態であっても良い。また、作動部は、カム・リングを直接回転方向に作動させるレバーやワイヤー等でも良い。パイロット・クラッチを採用する場合は、その締結のために油圧ピストン、磁性流体、粘性流体等を用いても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１  トルク断続装置
３  クラッチ・ハウジング（外回転部材）
７  ハブ・シャフト（内回転部材）
９  メインン・クラッチ（クラッチ部）
４１  電磁石（アクチュエータ）
７１  アーマチャ（パイロット部）
７３  パイロット・クラッチ（作動部）
７５ カム・リング
９５  嵌合部
【図１】
2013002455.tif 000003
【図２】
2013002455.tif 000004
【図３】
2013002455.tif 000005
【図４】
2013002455.tif 000006