(57)【要約】【課題】材料コストを低減することができると共に、加工工数の増加を抑制することができる電磁クラッチ装置を提供する。【解決手段】接合部１９を、第１，第２の磁束透過部材１３，１５の軸方向の端面２３，２５に設け、第１，第２の磁束透過部材１３，１５と非磁束透過部材１７とを一体的に接合し、非磁束透過部材１７の凸部２１を、第１，第２の磁束透過部材１３，１５の軸方向の端面２３，２５から軸方向に突出して接合部１９内に配置した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に配置された第１の回転部材と、
この第１の回転部材と相対回転可能に配置された第２の回転部材と、
前記第１，第２の回転部材の間に配置され、前記第１，第２の回転部材を断続する第１の断続部と、
この第１の断続部に対して軸方向に対向配置され、前記第１の断続部を作動させる電磁石と、
前記第１の断続部を挟んで前記電磁石に対して軸方向に対向配置され、前記電磁石への通電により電磁石側に吸引移動される可動部材と、
前記第１の断続部と前記電磁石との軸方向の間に配置され、磁性体で環状に形成されて前記電磁石からの磁束を透過する第１の磁束透過部材と、
この第１の磁束透過部材の内径側に軸方向の端面が前記第１の磁束透過部材の軸方向の端面と面一に配置され、磁性体で環状に形成されて前記電磁石からの磁束を透過する第２の磁束透過部材と、
前記第１の磁束透過部材と前記第２の磁束透過部材との径方向の間に配置され、アルミ系合金の非磁性体で環状に形成されて前記第１，第２の磁束透過部材間での磁束の透過を防止する非磁束透過部材と、
前記第１，第２の磁束透過部材の軸方向の端面が亜鉛メッキ処理され、この亜鉛メッキ処理された端面に設けられ、前記第１，第２の磁束透過部材と前記非磁束透過部材とを一体的に接合するアルミ系合金の非磁性体で凸状に形成された接合部と、
前記非磁束透過部材と連続して一体に設けられ、径方向幅が前記接合部の径方向幅よりも小さく形成されて前記第１，第２の磁束透過部材の軸方向の端面から軸方向に突出して前記接合部内に配置される凸部と、
を有することを特徴とする電磁クラッチ装置。
【請求項２】
前記第１，第２の磁束透過部材のうち一方の磁束透過部材と前記非磁束透過部材との間に設けられ、前記一方の磁束透過部材に掛かる軸方向の荷重が入力される入力受部と、
他方の磁束透過部材と前記非磁束透過部材との間の前記入力受部に対して径方向の位置が異なる部分に設けられ、前記入力受部に入力された荷重が出力される出力受部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の電磁クラッチ装置。
【請求項３】
前記第１，第２の回転部材と相対回転可能に配置された第３の回転部材と、
前記第１，第３の回転部材の間に配置され、前記第１，第３の回転部材を断続する第２の断続部と、
前記第２の回転部材を有し前記第１，第２の磁束透過部材及び前記非磁束透過部材と前記第２の断続部との軸方向の間に配置され、前記第１の断続部の断続によって作動されて前記第２の断続部を断続操作する操作部と、
を有することを特徴とする請求項１又は２記載の電磁クラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に適用される電磁クラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁石からの磁束を透過させる２つの磁束透過部材と２つの磁束透過部材間に設けられて磁路を形成させるための非磁束透過部材とを有する電磁クラッチ装置としては、磁性材料からなる主体部と非磁性材料からなる環状部とを有した駆動力伝達装置が記載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この駆動力伝達装置では、主体部の中間部に形成した環状孔に環状部としてのステンレス製の円筒体を挿入し、開口端部の環状部の外径側と内径側との２箇所を電子ビーム溶接によって接合し、主体部と環状部とを接合させて一体化させている。
【０００４】
また、磁束透過部材と非磁束透過部材との接合構造としては、磁性材料の低炭素鋼からなる２つのロータ基材と非磁性体のアルミニューム合金からなるリングとを溶接材料としてのアルミニューム合金の溶接ワイヤによって接合した磁束漏れ防止材料の接合構造が記載されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
この接合構造では、ロータ基材とリングとが当接するリングの外径側と内径側との２箇所を溶接ワイヤによって溶接している。この溶接では、溶接ワイヤとリングとの接合面では溶着によって接合され、溶接ワイヤとロータ基材との接合面ではロウ付けによって接合されている。
【特許文献１】特開平１１−１５３１５７号公報
【特許文献２】特開２００７−１７０６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、接合を電子ビーム溶接によって行っており、この電子ビーム溶接に適応した非磁束透過部材としてステンレス製の非磁性体を用いているが、ステンレス製の非磁性体は高価であり、材料コストが高くなると共に、素材が硬く加工向きではない。
【０００７】
また、上記特許文献２では、比較的安価なアルミニューム合金の非磁性体を用い、アルミニューム合金の溶接ワイヤによって接合部を溶接しているが、特許文献１と同様に、接合部が非磁性体の内径側と外径側の２箇所あるために最低でも２工程の溶接を必要としていた。
【０００８】
そこで、この発明は、材料コストを低減することができると共に、加工工数の増加を抑制することができる電磁クラッチ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】
【０００９】
請求項１記載の電磁クラッチ装置は、回転可能に配置された第１の回転部材と、この第１の回転部材と相対回転可能に配置された第２の回転部材と、前記第１，第２の回転部材の間に配置され、前記第１，第２の回転部材を断続する第１の断続部と、この第１の断続部に対して軸方向に対向配置され、前記第１の断続部を作動させる電磁石と、前記第１の断続部を挟んで前記電磁石に対して軸方向に対向配置され、前記電磁石への通電により電磁石側に吸引移動される可動部材と、前記第１の断続部と前記電磁石との軸方向の間に配置され、磁性体で環状に形成されて前記電磁石からの磁束を透過する第１の磁束透過部材と、この第１の磁束透過部材の内径側に軸方向の端面が前記第１の磁束透過部材の軸方向の端面と面一に配置され、磁性体で環状に形成されて前記電磁石からの磁束を透過する第２の磁束透過部材と、前記第１の磁束透過部材と前記第２の磁束透過部材との径方向の間に配置され、アルミ系合金の非磁性体で環状に形成されて前記第１，第２の磁束透過部材間での磁束の透過を防止する非磁束透過部材と、前記第１，第２の磁束透過部材の軸方向の端面が亜鉛メッキ処理され、この亜鉛メッキ処理された端面に設けられ、前記第１，第２の磁束透過部材と前記非磁束透過部材とを一体的に接合するアルミ系合金の非磁性体で凸状に形成された接合部と、前記非磁束透過部材と連続して一体に設けられ、径方向幅が前記接合部の径方向幅よりも小さく形成されて前記第１，第２の磁束透過部材の軸方向の端面から軸方向に突出して前記接合部内に配置される凸部とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の電磁クラッチ装置は、前記第１，第２の磁束透過部材のうち一方の磁束透過部材と前記非磁束透過部材との間に設けられ、前記一方の磁束透過部材に掛かる軸方向の荷重が入力される入力受部と、他方の磁束透過部材と前記非磁束透過部材との間の前記入力受部に対して径方向の位置が異なる部分に設けられ、前記入力受部に入力された荷重が出力される出力受部とを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の電磁クラッチ装置は、前記第１，第２の回転部材と相対回転可能に配置された第３の回転部材と、前記第１，第３の回転部材の間に配置され、前記第１，第３の回転部材を断続する第２の断続部と、前記第２の回転部材を有し前記第１，第２の磁束透過部材及び前記非磁束透過部材と前記第２の断続部との軸方向の間に配置され、前記第１の断続部の断続によって作動されて前記第２の断続部を断続操作する操作部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の電磁クラッチ装置は、非磁束透過部材と接合部とがアルミ系合金の非磁性体で形成されているので、高価な材料を用いることがなく、材料コストを低減することができる。
【００１３】
また、磁束透過部材と非磁束透過部材とを接合する接合部が磁束透過部材の軸方向の端面に設けられ、非磁束透過部材に形成された凸部が接合部内に配置されているので、端面から突出した凸部の部分を覆うように接合部を設けるだけで磁束透過部材と非磁束透過部材とを接合することができ、接合工数を１工程にすることができる。
【００１４】
従って、材料コストを低減することができると共に、加工工数の増加を抑制することができる。
【００１５】
請求項２の電磁クラッチ装置は、一方の磁束透過部材と非磁束透過部材との間に設けられ一方の磁束透過部材に掛かる軸方向の荷重が入力される入力受部と、他方の磁束透過部材と非磁束透過部材との間の入力受部に対して径方向の位置が異なる部分に設けられ、入力受部に入力された荷重が出力される出力受部とを有するので、磁束透過部材に掛かる軸方向の荷重が軸方向と平行に入力されることがなく、接合部に直接荷重が掛かることを防止することができる。
【００１６】
請求項３の電磁クラッチ装置は、第１の断続部を第２の断続部を作動させるための起動部とした構成においても、材料コストを低減することができると共に、加工工数の増加を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１，図２を用いて本発明の実施の形態に係る電磁クラッチ装置について説明する。
【００１８】
本実施の形態の電磁クラッチ装置１は、第１の回転部材としての外側回転部材３と、第２の回転部材としてのカムリング５と、第１の断続部としてのパイロットクラッチ７と、電磁石９と、可動部材としてのアーマチャ１１と、第１の磁束透過部材１３と、第２の磁束透過部材１５と、非磁束透過部材１７と、接合部１９と、凸部２１とを有する。
【００１９】
そして、接合部１９は、第１，第２の磁束透過部材１３，１５の軸方向の端面２３，２５に設けられ、第１，第２の磁束透過部材１３，１５と非磁束透過部材１７とを一体的に接合し、凸部２１は、第１，第２の磁束透過部材１３，１５の軸方向の端面２３，２５から軸方向に突出して接合部１９内に配置されている。
【００２０】
また、第２の磁束透過部材１５と非磁束透過部材１７との間に設けられ、第２の磁束透過部材１５に掛かる軸方向の荷重が入力される入力受部２７と、第１の磁束透過部材１３と非磁束透過部材１７との間の入力受部２７に対して径方向の位置が異なる部分に設けられ、入力受部２７に入力された荷重が出力される出力受部２９とを有する。
【００２１】
さらに、第３の回転部材としての内側回転部材３１と、第２の断続部としてのメインクラッチ３３と、操作部としてのカム機構３５とを有する。
【００２２】
図１，図２に示すように、外側回転部材３は、フロントハウジング３７とクラッチハウジング３９とロータハウジング４１とから構成されている。フロントハウジング３７は、内径側にスプライン形状の連結部４３が形成され、入出力部材の一方（不図示）に連結される。また、フロントハウジング３７は、外径側がクラッチハウジング３９の内周にスプライン連結されて端部をワッシャ４５によって抜け止めされ、クラッチハウジング３９と一体回転可能に連結されている。
【００２３】
クラッチハウジング３９は、筒状に形成され、端部を溶接などによってロータハウジング４１と一体的に固定されている。ロータハウジング４１は、後述する第１の磁束透過部材１３と第２の磁束透過部材１５と非磁束透過部材１７とを備えており、クラッチハウジング３９と一体回転される。この外側回転部材３の内周側には、カムリング５が配置されている。
【００２４】
カムリング５は、後述する内側回転部材３１に連結される入出力部材の他方（不図示）の外周に軸方向移動可能に配置されている。このカムリング５は、外側回転部材３との間に配置されたパイロットクラッチ７によって外側回転部材３と断続される。
【００２５】
パイロットクラッチ７は、クラッチハウジング３９の内周に軸方向移動可能でクラッチハウジング３９と一体回転可能に連結する複数のアウタクラッチ板と、カムリング５の外周に軸方向移動可能でカムリング５と一体回転可能に連結する複数のインナクラッチ板とで構成されている。このパイロットクラッチ７は、軸方向に対向配置された電磁石９によって作動される。
【００２６】
電磁石９は、電磁コイル４７とコア４９とで構成され、ベアリング５１を介してロータハウジング４１に支持されている。コア４９には、通電を制御するコントローラ（不図示）側に接続されるリード線（不図示）が設けられており、コントローラの制御によって電磁コイル４７に通電される。また、コア４９には、電磁石９を静止系部材（不図示）に対して回り止めさせる回り止め部材（不図示）が設けられている。この電磁石９への通電により、パイロットクラッチ７を挟んで電磁石９に対して軸方向に対向配置されたアーマチャ１１が電磁石９側に吸引移動される。
【００２７】
アーマチャ１１は、磁性材料で形成され、クラッチハウジング３９の内周側に軸方向移動可能に配置されている。なお、アーマチャ１１をクラッチハウジング３９の内周に軸方向移動可能に連結させてもよい。このアーマチャ１１は、電磁石９への通電により、コア４９、ロータハウジング４１、パイロットクラッチ７、アーマチャ１１を介した磁力線が循環されて磁束ループが形成され、電磁石９側に吸引されてパイロットクラッチ７を接続させる。このような磁束ループを形成させるためにパイロットクラッチ７と電磁石９との軸方向の間に配置されたロータハウジング４１は、第１の磁束透過部材１３と第２の磁束透過部材１５と非磁束透過部材１７とを備えている。
【００２８】
第１の磁束透過部材１３は、鉄などの金属の磁性体からなり、環状に形成されている。また、軸方向の電磁石９側の端面２３には、亜鉛メッキ処理が施されている。この第１の磁束透過部材１３の内径側には、第２の磁束透過部材１５が配置されている。
【００２９】
第２の磁束透過部材１５は、第１の磁束透過部材１３と同様の金属の磁性体からなり、環状に形成されている。また、軸方向の電磁石９側の端面２５には、亜鉛メッキ処理が施され、この端面２５が第１の磁束透過部材１３の端面２３と面一に配置されている。この第２の磁束透過部材１５と第１の磁束透過部材１３との径方向の間には、非磁束透過部材１７が配置されている。
【００３０】
非磁束透過部材１７は、アルミ系合金の非磁性体からなり、環状に形成されている。この非磁束透過部材１７は、第１，第２の磁束透過部材１３，１５間での磁束の受け渡し（透過）を防止し、磁束ループの循環効率を向上させる。このような非磁束透過部材１７と第１，第２の磁束透過部材１３，１５とは、接合部１９によって一体的に接合される。
【００３１】
接合部１９は、亜鉛メッキ処理された端面２３，２５に後述する凸部２１を覆うように径方向断面が半円形状をなし、周方向に連続して形成された凸状に形成されている。この接合部１９は、アルミ系合金のフィラーワイヤを溶融させ、端面２３，２５とフィラーワイヤとの間では鉄−アルミによるロウ付けによって接合し、凸部２１とフィラーワイヤとの間ではアルミ同士の相溶による溶着によって接合し、非磁束透過部材１７と第１，第２の磁束透過部材１３，１５とを一体的に接合させる。
【００３２】
凸部２１は、非磁束透過部材１７と連続して一体に設けられ、径方向幅５３が接合部１９の径方向幅５５よりも小さく形成されている。この凸部２１は、第１，第２の磁束透過部材１３，１５の軸方向の端面２３，２５から軸方向に突出して接合部１９内に配置されている。このように凸部２１が接合部１９内に配置された状態（非磁束透過部材１７と第１，第２の磁束透過部材１３，１５とが接合された状態）において、第２の磁束透過部材１５に掛かる軸方向の荷重が直接接合部１９に掛からないようにするため、非磁束透過部材１７と第１，第２の磁束透過部材１３，１５との間には、入力受部２７と出力受部２９とが設けられている。
【００３３】
入力受部２７は、第２の磁束透過部材１５の外径側と非磁束透過部材１７の内径側との間の軸方向パイロットクラッチ７側に設けられている。この入力受部２７には、後述するカム機構３５で発生したスラスト反力によって第２の磁束透過部材１５に掛かる軸方向電磁石９側への荷重が入力される。この入力された荷重は、出力受部２９に出力される。
【００３４】
出力受部２９は、第１の磁束透過部材１３の内径側と非磁束透過部材１７の外径側との間の軸方向電磁石９側に設けられ、入力受部２７に対して径方向の位置が外径側に位置している。このように出力受部２９の径方向位置を入力受部２７と異ならせることにより、入力受部２７に入力された荷重が直接接合部１９に入力されることを回避することができ、接合部１９を保護することができる。
【００３５】
このような電磁石９とパイロットクラッチ７とアーマチャ１１と第１，第２の磁束透過部材１３，１５と非磁束透過部材１７とを外側回転部材３と内側回転部材３１との間を断続するメインクラッチ３３を作動させるアクチュエータとして適用することができる。
【００３６】
内側回転部材３１は、内側回転部材３１は、内周側にスプライン形状の連結部５７が形成され、入出力部材の他方に連結されて摺動ブッシュ５９を介して先端側が外側回転部材３と相対回転可能に支持されている。また、内側回転部材３１の連結部５７には、内側回転部材３１が入出力部材の他方に軸方向位置を決められるようにＣクリップ６１が配置されている。この内側回転部材３１は、外側回転部材３との間に配置されたメインクラッチ３３によって外側回転部材３と断続される。
【００３７】
メインクラッチ３３は、クラッチハウジング３９の内周に軸方向移動可能でクラッチハウジング３９と一体回転可能に連結する複数のアウタクラッチ板と、内側回転部材３１の外周に軸方向移動可能で内側回転部材３１と一体回転可能に連結する複数のインナクラッチ板とで構成されている。このメインクラッチ３３は、ロータハウジング４１との軸方向の間に配置されたカム機構３５で生じたカムスラスト力によって移動されたプレッシャリング６３に押圧されて接続され、外側回転部材３と内側回転部材３１とを接続する。
【００３８】
カム機構３５は、プレッシャリング６３とカムリング５とカムボール６５とから構成されている。プレッシャリング６３は、内側回転部材３１の外周に軸方向移動可能に連結され、メインクラッチ３３を押圧する。このプレッシャリング６３と内側回転部材３１との間には、プレッシャリング６３をメインクラッチ３３の接続解除方向に付勢するリターンスプリング６７が配置されている。カムリング５とロータハウジング４１との間には、カム機構３５で生じるスラスト反力を受けるスラストベアリング６９が配置されている。カムボール６５は、プレッシャリング６３とカムリング５との間に配置されている。このカムボール６５は、パイロットクラッチ７の接続によってプレッシャリング６３とカムリング５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７に生じる摩擦トルクに応じた強さでプレッシャリング６３をメインクラッチ３３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。
【００３９】
このように構成された電磁クラッチ装置１は、電磁石９への通電によってアーマチャ１１が電磁石９側に吸引移動され、パイロットクラッチ７が接続される。このパイロットクラッチ７の接続によってカム機構３５でカムスラスト力が発生してプレッシャリング６３が移動されてメインクラッチ３３を押圧する。このプレッシャリング６３の移動によってメインクラッチ３３が接続され、外側回転部材３と内側回転部材３１とが接続される。また、電磁石９への通電を停止することにより、リターンスプリング６７によってプレッシャリング６３がメインクラッチ３３の接続解除方向に移動され、メインクラッチ３３の接続が解除されて外側回転部材３と内側回転部材３１との接続が解除される。
【００４０】
このような電磁クラッチ装置１では、非磁束透過部材１７と接合部１９とがアルミ系合金の非磁性体で形成されているので、高価な材料を用いることがなく、材料コストを低減することができる。
【００４１】
また、第１，第２の磁束透過部材１３，１５と非磁束透過部材１７とを接合する接合部１９が第１，第２の磁束透過部材１３，１５の軸方向の端面２３，２５に設けられ、非磁束透過部材１７に形成された凸部２１が接合部１９内に配置されているので、端面２３，２５から突出した凸部２１の部分を覆うように接合部１９を設けるだけで第１，第２の磁束透過部材１３，１５と非磁束透過部材１７とを接合することができ、接合工数を１工程にすることができる。
【００４２】
従って、材料コストを低減することができると共に、加工工数の増加を抑制することができる。
【００４３】
また、第２の磁束透過部材１５と非磁束透過部材１７との間に設けられ第２の磁束透過部材１５に掛かる軸方向の荷重が入力される入力受部２７と、第１の磁束透過部材１３と非磁束透過部材１７との間の入力受部２７に対して径方向の位置が異なる部分に設けられ、入力受部２７に入力された荷重が出力される出力受部２９とを有するので、第２の磁束透過部材１５に掛かる軸方向の荷重が軸方向と平行に入力されることがなく、接合部１９に直接荷重が掛かることを防止することができる。
【００４４】
なお、本発明の実施の形態に係る電磁クラッチ装置では、電磁石側の軸方向の端面に接合部を設けているが、これに限らず、第１の断続部側の軸方向の端面に凹部を設けるなどして第１の断続部との干渉を防止して接合部を設けてもよい。
【００４５】
また、出力受部が入力受部に対して径方向の外径側に位置しているが、これに限らず、接合部に荷重が直接入力されない位置であれば出力受部を内径側に設けてもよい。
【００４６】
さらに、凸状の接合部は、周方向に全周形成されなくとも、接合強度や封止機能を考慮し、必要に応じて周方向にスポット的に或いは短絡させ複数箇所形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】一実施形態の電磁クラッチ装置の断面図である。
【図２】一実施形態の電磁クラッチ装置の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…電磁クラッチ装置
３…外側回転部材（第１の回転部材）
５…カムリング（第２の回転部材）
７…パイロットクラッチ（第１の断続部）
９…電磁石
１１…アーマチャ（可動部材）
１３…第１の磁束透過部材
１５…第２の磁束透過部材
１７…非磁束透過部材
１９…接合部
２１…凸部
２３，２５…端面
２７…入力受部
２９…出力受部
３１…内側回転部材（第３の回転部材）
３３…メインクラッチ（第２の断続部）
３５…カム機構（操作部）
【図１】
2009250298.tif 000003
【図２】
2009250298.tif 000004