CN108691921A - 电磁离合器机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耐久性、可靠性优异，且能够抑制旋转中心轴线方向上的尺寸的增大的电磁离合器机构。第一卡合元件(22)与第二卡合元件(23)配置在同心圆上，不旋转的固定体(21)相对于第一卡合元件及第二卡合元件配置在同心圆上且相对于第一卡合元件及第二卡合元件配置于内周侧或外周侧，与固定体在同心圆的半径方向上相邻的第一卡合元件具有第一永久磁铁(27)，固定体具有第二永久磁铁(25)和线圈(26)，第二永久磁铁切换为以通过第一永久磁铁在固定体与第一卡合元件之间形成的磁路的方向为标准的正极性和与磁路的方向相反的反极性，线圈产生根据电流的方向而使第二永久磁铁的极性翻转的磁场。

Description

电磁离合器机构

技术领域

本发明涉及通过在相对旋转的两个构件之间形成磁路或消除该磁路而能够选择性地进行转矩的传递和转矩的切断的电磁离合器机构。

背景技术

作为通过磁力来传递转矩的卡合机构的一例，专利文献1记载有电磁制动器。该电磁制动器将旋转体与固定体在同一轴线上沿轴线方向对置配置，在旋转体上设置有电枢，并在固定体上设置有与该电枢对置的磁轭。在磁轭上设有第一永久磁铁、线圈、以及磁极根据流过线圈的脉冲电流的朝向而翻转的第二永久磁铁。当以通过第一永久磁铁在磁轭内形成的磁路为正方向来设定第二永久磁铁的磁极时，该磁路在磁轭内成为闭合的磁路。其结果是，在磁轭与电枢之间(固定体与旋转体之间)未形成磁路，因此在这两者之间未作用有转矩。即，电磁制动器成为释放状态。相对于此，当由于脉冲电流流过线圈而使第二永久磁铁的磁极翻转时，形成从磁轭穿过电枢的磁路，其结果是，在固定体与旋转体之间产生吸引力，其作为固定体与旋转体之间的转矩发挥作用。即，电磁制动器成为卡合状态。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开平1-303331号公报

专利文献1记载的电磁制动器构成为，在相对旋转的固定体与旋转体之间，在使两者不接触的情况下使转矩发挥作用或将该转矩消除，因此可考虑将其用于具有一起旋转的两个旋转构件的离合器机构。然而，除了上述的旋转构件一起旋转的结构之外，专利文献1记载的结构还是使任一方的旋转构件保持永久磁铁或线圈的结构，因此如果将专利文献1记载的结构用于离合器机构，则会使线圈与任一方的旋转构件一起旋转。这种情况下，作为用于给线圈供电的机构，使用例如使碳刷或金属丝刷等电刷与环接触而进行供电的集电环。在这样的情况下，在该集电环中，不可避免地存在摩擦及磨损，离合器机构的耐久性、离合器机构的转矩容量的可靠性等下降，难以在例如车辆用动力传递装置中采用。

另外，在专利文献1记载的结构中，在轴线方向上配置旋转体和固定体，当作为离合器机构而将两个旋转构件沿轴线方向对置配置时，该离合器机构在轴线方向(推力方向)上大型化。而且，当将该离合器机构搭载于动力传递装置时，作为动力传递装置整体的结构大型化，同时，用于确保大型化了的离合器机构的卡合力的卡合面的面积不足，作为离合器机构的可靠性可能会下降，因此存在改善的余地。

发明内容

本发明着眼于上述技术课题而作出，其目的在于提供一种耐久性、可靠性优异，并能够抑制旋转中心轴线方向上的尺寸的增大的电磁离合器机构。

【用于解决课题的方案】

为了实现上述目的，本发明提供一种电磁离合器机构，所述电磁离合器机构在能够相对旋转的第一卡合元件与第二卡合元件之间形成磁路而将所述第一卡合元件与所述第二卡合元件以能够非接触地传递转矩的方式连结，且通过消除所述磁路来切断所述第一卡合元件与所述第二卡合元件之间的所述转矩的传递，其特征在于，所述第一卡合元件与所述第二卡合元件配置在同心圆上，不旋转的固定体相对于所述第一卡合元件及所述第二卡合元件配置在所述同心圆上且相对于所述第一卡合元件及所述第二卡合元件配置于内周侧或外周侧，与所述固定体在所述同心圆的半径方向上相邻的所述第一卡合元件具有第一永久磁铁，所述固定体具有第二永久磁铁和线圈，所述第二永久磁铁在正极性和反极性之间切换，所述正极性以通过所述第一永久磁铁在所述固定体与所述第一卡合元件之间形成的磁路的方向为标准，所述反极性与所述正极性下的磁路的方向相反，所述线圈产生根据电流的方向而使所述第二永久磁铁的极性翻转的磁场，隔着所述第一卡合元件位于与所述固定体相反的一侧的所述第二卡合元件具有磁性体，所述磁性体使所述第一永久磁铁产生的磁气透过而在其与所述第一卡合元件之间形成闭磁路，在所述第二永久磁铁为所述正极性时，所述第一卡合元件与所述第二卡合元件之间的所述闭磁路被消除。

另外，在本发明中，也可以是，通过所述第二永久磁铁消除所述第一卡合元件与所述第二卡合元件之间的所述闭磁路的磁力而构成释放状态，通过所述第二永久磁铁形成所述闭磁路，并且使所述磁性体受到所述磁力，从而使所述第一卡合元件与所述第二卡合元件之间产生吸引力以构成卡合状态。

另外，在本发明中，也可以是，所述固定体相对于所述第一卡合元件和所述第二卡合元件配置于所述内周侧。

另外，在本发明中，也可以是，所述第一卡合元件与所述第二卡合元件具有相互对置的对置面，在所述对置面，在设有间隙的状态下产生将所述第一卡合元件与所述第二卡合元件一体化的磁力。

另外，在本发明中，也可以是，在所述对置面形成有凸极结构，所述凸极结构以缩窄所述间隙的方式从所述对置面突出，且由成为磁极的多个突部构成。

另外，在本发明中，也可以是，所述第一卡合元件由在旋转中心轴线方向上被分割的分割体构成，所述第一永久磁铁在旋转中心轴线方向上由所述分割体夹持，且在所述第一永久磁铁的所述半径方向的外侧具有与所述分割体成为一体的突起部。

另外，在本发明中，也可以是，所述固定体固定于固定部，所述第一卡合元件连结于第一圆盘构件，所述第二卡合元件连结于第二圆盘构件，所述第一圆盘构件连结于第一旋转元件的旋转轴，所述第二圆盘构件连结于第一电机的转子轴。

并且，在本发明中，也可以是，通过所述第一卡合元件与所述第二卡合元件一体化而在所述第一旋转元件上连结所述第一电机，在第二旋转元件上连结发动机，在第三旋转元件上连结向驱动轮传递驱动力的输出构件，至少由所述第一旋转元件、所述第二旋转元件以及所述第三旋转元件构成差动机构，所述电磁离合器机构具备第二电机，所述第二电机连结于所述驱动轮与所述第三旋转元件之间的动力传递路径，所述电磁离合器机构构成为，将所述第一电机发出的电力向所述第二电机供给，将所述第二电机通过被供给的所述电力而输出的驱动力附加于所述驱动轮。

【发明效果】

根据本发明，电磁离合器机构包括：不旋转的固定体；与固定体相邻设置且具有第一永久磁铁的第一卡合元件；以及与该第一卡合元件非接触地进行转矩传递的第二卡合元件。而且，上述固定体、第一卡合元件以及第二卡合元件配置在同心圆上。并且，所述固定体具备对与第一卡合元件之间形成的磁路的方向进行切换的第二永久磁铁和使该第二永久磁铁的极性翻转的线圈。即，通过向固定体供电而使上述极性翻转，能够使第一卡合元件和第二卡合元件进行转矩传递。换言之，在进行上述供电时没有可动构件，因此不会产生例如上述的设有集电环时的摩擦及磨损。从而，能够避免离合器机构的耐久性或可靠性的下降，其结果是，例如能够用于车辆用动力传递装置。

另外，根据本发明，如上所述，固定体、第一卡合元件、以及第二卡合元件配置在同心圆上。即，由于沿径向配置，因此能够抑制旋转中心轴线方向上的长度，即轴长变长。从而，能够抑制或避免电磁离合器机构在旋转中心轴线方向上的大型化、以及搭载于动力传递装置时的大型化。

并且，根据本发明，固定体在半径方向上配置于第一卡合元件和第二卡合元件的内周侧，第二卡合元件隔着第一卡合元件配置于与固定体相反的一侧。即，在半径方向上朝向外侧按照固定体、第一卡合元件、第二卡合元件的顺序配置。因此，第一卡合元件与第二卡合元件的卡合面形成于半径方向上的外侧，所以该卡合面的面积增大。因此，能够抑制或避免离合器机构的卡合转矩不足的情况，其结果是，能够提高离合器机构的可靠性。

附图说明

图1是表示搭载有动力传递装置的车辆的齿轮系的一例的图，该动力传递装置使用了在本发明中作为对象的电磁离合器机构。

图2是用于说明在本发明中作为对象的电磁离合器机构的图。

图3是说明图2的电磁离合器机构中的凸极结构的图。

图4是将图2的电磁离合器机构应用于图1的齿轮系时的剖视图。

图5是说明图2的电磁离合器机构的动作的图，(a)是表示电磁离合器机构的释放状态的图，(b)是表示电磁离合器机构的卡合状态的图。

【附图标记说明】

1…发动机(ENG)，2…第一电机(MG1)，2a、3a…转子，2b、3b…转子轴，3…第二电机(MG2)，4…动力分配机构(传动机构)，6…驱动轮，7…太阳轮，7a…旋转轴，8…齿圈，9…行星齿轮架，11…第一驱动齿轮，19…离合器机构，20、29…气隙，21…固定体，22…第一旋转体，23…第二旋转体，24…固定构件，25…极性翻转磁铁(第二永久磁铁)，26…线圈，27…极性固定磁铁(第一永久磁铁)，28…突起部，30、32…对置面，31…凸极结构，31a…突部，33…壳体(固定部)，35…第一圆盘构件，36…第二圆盘构件，O…旋转中心轴线，P…闭磁路，R…半径，Ve…车辆。

具体实施方式

接下来，参照附图说明本发明的实施方式。首先，图1示出搭载有动力传递装置的车辆的一例，该动力传递装置使用了本发明的电磁离合器机构。图1所示的车辆Ve具备第一电机(MG1)2、第二电机(MG2)3、以及作为主原动机的发动机(ENG)1这多个驱动力源。车辆Ve构成为，将发动机1输出的动力通过动力分配机构4分配而向第一电机2侧和驱动轴5侧传递。而且，能够将由第一电机2产生的电力向第二电机3供给，将第二电机3输出的驱动力施加于驱动轴5及驱动轮6。

发动机1是汽油发动机或柴油发动机等以往已知的内燃机。而且，第一电机2及第二电机3都是兼具有通过被供给驱动电力而输出转矩的作为马达的功能和通过被赋予转矩而产生发电电力的作为发电机的功能(发电功能)这两方的电动机。作为上述第一电机2及第二电机3，可使用例如永久磁铁式同步电机或感应电机等交流电机。需要说明的是，上述第一电机2及第二电机3构成为，经由未图示的逆变器等而与蓄电池或电容器等蓄电装置电连接，能够从该蓄电装置被供给电力或者将发出的电力向蓄电装置充电。

动力分配机构4是在发动机1及第一电机2与驱动轮6之间传递转矩的传动机构，通过太阳轮7、齿圈8及行星齿轮架9而发挥差动作用。该动力分配机构4由行星齿轮机构构成，在图1所示的例子中，使用单小齿轮型的行星齿轮机构。在相对于行星齿轮机构的太阳轮7的同心圆上配置有内齿齿轮的齿圈8。与上述太阳轮7和齿圈8啮合的小齿轮10由行星齿轮架9保持为能够自转及公转。需要说明的是，动力分配机构4相当于本发明的实施方式中的“差动机构”，太阳轮7相当于“第一旋转元件”，行星齿轮架9相当于“第二旋转元件”，并且，齿圈8相当于“第三旋转元件”。

动力分配机构4配置在与发动机1及第一电机2相同的轴线上。在构成动力分配机构4的行星齿轮机构的行星齿轮架9上连结发动机1的输出轴。该输出轴在从发动机1至驱动轮6的动力传递路径中成为动力分配机构4的输入轴。

在行星齿轮机构的太阳轮7上连结第一电机2。第一电机2与动力分配机构4相邻地配置于发动机1的相反侧(图1的左侧)。与该第一电机2的转子2a成为一体地旋转的转子轴2b经由后述的卡合机构而连结于太阳轮7的旋转轴7a。

在行星齿轮机构的齿圈8中，相当于本发明的实施方式中的“输出构件”的外齿齿轮的第一驱动齿轮11与齿圈8一体地形成。而且，与动力分配机构4及第一电机2的旋转中心轴线平行地配置副轴12。与上述第一驱动齿轮11啮合的副轴从动齿轮13以成为一体地旋转的方式安装于该副轴12的一方(图1中的右侧)的端部。另一方面，副轴驱动齿轮(末级驱动齿轮)14以与副轴12成为一体地旋转的方式安装于副轴12的另一方(图1中的左侧)的端部。副轴驱动齿轮14与作为终级减速器的差速齿轮15的差速器齿圈(末级从动齿轮)16啮合。因此，动力分配机构4的齿圈8经由由上述第一驱动齿轮11、副轴12、副轴从动齿轮13、副轴驱动齿轮14及差速器齿圈16构成的输出齿轮列17，以能够进行动力传递的方式连结于驱动轴5及驱动轮6。

该车辆Ve的动力传递装置构成为，能够将第二电机3输出的转矩附加于从上述动力分配机构4向驱动轴5及驱动轮6传递的转矩。具体而言，与第二电机3的转子3a成为一体地旋转的转子轴3b与上述副轴12平行配置。与上述副轴从动齿轮13啮合的第二驱动齿轮18以成为一体地旋转的方式安装于该转子轴3b的前端(图1中的右端)。因此，经由上述那样的输出齿轮列17及第二驱动齿轮18，第二电机3以能够进行动力传递的方式连结于动力分配机构4的齿圈8。即，齿圈8与第二电机3一起经由输出齿轮列17以能够进行动力传递的方式连结于驱动轴5及驱动轮6。

另外，在该车辆Ve的动力传递装置设有如上所述使太阳轮7的旋转轴7a与转子轴2b选择性地连结的离合器机构19。该离合器机构19相当于本发明的实施方式中的“电磁离合器机构”，在图1所示的本发明的实施方式中，由电磁离合器构成。电磁离合器是通过向线圈通电而能够切换卡合和释放的动作的卡合机构。因此，通过将该离合器机构19卡合，连结于太阳轮7的旋转轴7a与转子轴2b连结并一体旋转。需要说明的是，在图1中，离合器机构19中的比发动机1的输出轴靠上侧的部分示出离合器机构19的释放状态，比发动机1的输出轴靠下侧的部分示出离合器机构19的卡合状态。

在此，说明本发明的实施方式中使用的离合器机构19的原理。如上所述，该离合器机构19是电磁离合器，该电磁离合器是通过向线圈通电而使磁铁的极性翻转，由此使卡合元件产生吸引力来切换卡合元件的卡合或释放的动作的卡合机构。即，是通过使磁场变化而能够切换卡合或释放的可变励磁卡合机构(以下，也简记为可变励磁卡合机构)。而且，在本发明的实施方式中，在一方的旋转体与另一方的旋转体的卡合面形成有后述的气隙20，在卡合面为非接触的状态下能够进行转矩传递及该转矩传递的切断。即，在旋转体彼此为非接触的状态下进行卡合及释放的动作。

需要说明的是，这样使极性翻转而能够在非接触的状态下进行卡合或释放的动作的可变励磁卡合机构与例如以往已知的摩擦卡合机构相比，尤其在不需要液压、在卡合中不需要维持该卡合状态的电力、以及由于是非接触及非驱动因此不存在润滑部或滑动部这些方面有利。即，电力的消耗量少，从成本方面及耐环境性的观点来看是优异的。

图2是示意性地表示由该可变励磁卡合机构构成的离合器机构19的图，该离合器机构19具备固定体21、第一旋转体22及第二旋转体23。并且，通过上述第一旋转体22与第二旋转体23在旋转方向上一体化或相对旋转而作为离合器发挥功能。而且，如上所述，该离合器机构19在非接触的状态下进行卡合及释放的动作，即，在第一旋转体22与第二旋转体23之间形成磁气而进行转矩传递，而通过消去该磁气来切断第一旋转体22与第二旋转体23之间的转矩传递。需要说明的是，上述固定体21、第一旋转体22及第二旋转体23配置在同心圆上，且从旋转中心轴线O朝向半径方向上的外侧(外径侧)依次配置。需要说明的是，上述第一旋转体22相当于本发明的实施方式中的“第一卡合元件”，第二旋转体23相当于本发明的实施方式中的“第二卡合元件”。

固定体21包括圆筒状的固定构件24、一对永久磁铁、以及配置在该一对永久磁铁之间并产生磁场的线圈26，而且在构成离合器机构19的构件中配置在最内径侧。上述一对永久磁铁是通过向线圈26通电而使N极与S极的磁极翻转的极性翻转磁铁(以下，简记为极性翻转磁铁)25，例如，使用磁化容易的铝镍钴磁铁等。该极性翻转磁铁25是切换为以通过设于第一旋转体22的极性固定磁铁27而形成于固定体21和第一旋转体22之间的磁路的方向为标准的正极性及与该磁路的方向相反的反极性的磁铁。而且，上述线圈26根据电流的方向使该极性翻转磁铁25翻转。需要说明的是，在图2所示的例子中，上述固定体21配置于第一旋转体22及第二旋转体23的内周侧，但也可以配置在第一旋转体22及第二旋转体23的外周侧。

第一旋转体22相邻地配置于在半径方向上比固定体21靠外侧的位置，与固定体21同样地由圆筒状的构件构成。而且，该第一旋转体22在旋转中心轴线的方向(以下，也记为轴线方向)上由分割成两部分的圆筒构件(分割体)22a、22b构成，在该被分割的圆筒构件22a、22b之间夹持永久磁铁。该永久磁铁是极性固定的极性固定磁铁(以下，简记为极性固定磁铁)27，例如使用高磁力的钕磁铁等。而且，在该极性固定磁铁27的半径方向上的外侧形成有对极性固定磁铁27的径向移动进行限制的突起部28，该突起部28与上述各圆筒构件22a、22b一体地形成。换言之，夹持极性固定磁铁27的各圆筒构件22a、22b具备以相互面对的方式沿轴线方向突出的突起部28，通过该突起部28在径向上承受第一旋转体22旋转所产生的极性固定磁铁27的离心力。需要说明的是，上述极性固定磁铁27相当于本发明的实施方式中的“第一永久磁铁”，极性翻转磁铁25相当于本发明的实施方式中的“第二永久磁铁”。

此外，在该第一旋转体22与上述固定体21之间，在径向上形成有气隙29，该气隙29在保持其间隙面的状态下形成磁场。即，该电磁离合器构成为以非接触的状态进行卡合及释放的动作。需要说明的是，在离合器机构19被释放时，例如也能够使固定体21和第一旋转体22作为制动机构发挥功能。

第二旋转体23相邻地配置于在半径方向上比第一旋转体22靠外侧的位置，即，配置于隔着第一旋转体22而与固定体21相反的一侧。而且，与固定体21及第一旋转体22同样地由圆筒状的构件构成。并且，在该第二旋转体23与第一旋转体22之间，与形成于上述固定体21和第一旋转体22之间的间隙面同样地形成有气隙20。即，在作为离合器发挥功能的第二旋转体23与第一旋转体22的对置面30设置有使极性固定磁铁27的磁气透过而与第一旋转体22之间形成磁路(闭磁路)的磁性体，通过向设于上述固定体21的线圈26通电，使磁场变化，从而在第一旋转体22与第二旋转体23之间产生磁力。换言之，第一旋转体22与第二旋转体23的对置面30作为该离合器机构19的卡合部发挥功能。

需要说明的是，上述固定体21与第一旋转体22的对置面32的气隙29、及第一旋转体22与第二旋转体23的对置面30的气隙20至少形成为避免固定体21与第一旋转体22、以及第一旋转体22与第二旋转体23因发动机1的振动等而接触的间隔。而且，该气隙20、29的间隔在窄的情况下，磁通密度增加而产生更大的吸引转矩。因此，为了产生更大的吸引转矩，上述气隙20、29优选为窄。而且，在本发明的实施方式中，第一旋转体22和第二旋转体23在径向上设置于外侧，因此，该第一旋转体22与第二旋转体23的气隙20也在径向上形成于外侧，故能够增大间隙面的面积S。即，由于从旋转中心轴线O至气隙20的半径R长，因此能够增大间隙面(换言之卡合面)。需要说明的是，该间隙面的面积S利用数学式表示时，可以如以下那样表示。

S＝2πR×L

需要说明的是，L表示图2所示的气隙20的轴线方向上的长度。

如上所述地根据半径R的长度来变更间隙面的面积S，并对应于此变更离合器机构19的转矩容量，但是该转矩容量也可以根据上述极性翻转磁铁25及极性固定磁铁27的配置进行变更。具体而言，可以将极性翻转磁铁25及极性固定磁铁27沿周向(旋转方向)空出规定的间隔地配置多个或者沿周向配置成环状，该极性翻转磁铁25及极性固定磁铁27的排列可以根据离合器机构19的转矩容量而适当变更。

另外，在上述第一旋转体22与第二旋转体23的对置面30、即卡合部，如图3所示形成有凸极结构31。具体而言，在第一旋转体22与第二旋转体23的对置面上形成有从该对置面30突出且成为磁极的多个突部31a。该突部31a构成为例如三角形形状，第一旋转体22侧的突部31a以朝向第二旋转体23侧的前端而径向的长度逐渐缩短的方式形成，同样，第二旋转体23侧的突部31a以朝向第一旋转体22侧的前端而径向的长度逐渐缩短的方式形成。即，凸极结构31以朝向第一旋转体22与第二旋转体23的相互对置的面而前端变细的方式由多个突部31a形成，换言之，以缩窄上述气隙20的方式从对置面30突出地形成。通过这样形成由多个突部31a构成的凸极结构31，在第一旋转体22与第二旋转体23卡合时，磁力作用于该各突部31a，能够在卡合部产生大的吸引转矩。

需要说明的是，上述各突部31a的形状除了上述的三角形形状之外，也可以是例如梯形形状，只要是能够在卡合部产生比较大的吸引转矩的形状就可以适当变更。而且，这样的凸极结构31也可以在形成于固定体21与第一旋转体22之间的气隙29处的对置面32同样地形成，在这样的情况下，形成为第一旋转体22与第二旋转体23的卡合动作不会被在该气隙29或对置面32产生的磁场拖曳的形状。即，形成为不会阻碍第一旋转体22与第二旋转体23的卡合动作的形状。

图4示出将本发明的实施方式的由可变励磁卡合机构构成的离合器机构19应用于图1的动力传递装置的例子。具体而言，离合器机构19在轴线方向上配置于相当于本发明的实施方式中的“固定部”的壳体33与外壳34之间，而且，如上所述，在径向上朝向外侧按照固定体21、第一旋转体22、第二旋转体23的顺序配置。而且，如上所述，在固定体21设有线圈26和一对极性翻转磁铁25。此外，在第一旋转体22设有由圆筒构件22a、22b夹持并保持的极性固定磁铁27。并且，构成离合器机构19的上述固定体21、第一旋转体22及第二旋转体23构成为，分别连结于壳体33、第一圆盘构件35及第二圆盘构件36各构件，对太阳轮7的旋转轴7a与转子轴2b进行卡合及释放的动作。

具体而言，固定体21通过螺栓等固定构件37固定于壳体。而且，太阳轮7的旋转轴7a通过花键安装于第一圆盘构件35，并经由该第一圆盘构件35连结于上述第一旋转体22。并且，转子轴2b通过花键安装于第二圆盘构件36，并经由该第二圆盘构件36连结于上述第二旋转体23。即，通过将离合器机构19卡合，第一旋转体22与第二旋转体23进行一体旋转，伴随于此，太阳轮7的旋转轴7a与转子轴2b进行一体旋转。另一方面，通过将离合器机构19释放，第一旋转体22与第二旋转体23进行相对旋转，伴随于此，太阳轮7的旋转轴7a与转子轴2b进行相对旋转。

需要说明的是，在轴线方向上，在第一圆盘构件35与壳体33之间、第一圆盘构件35与第二圆盘构件36之间、以及第二圆盘构件36与设于外壳34的肋38之间，分别设有推力轴承39，通过该推力轴承39来承受轴线方向上的载荷。而且，如图4所示，上述第一旋转体22的分割后的圆筒构件22a、22b通过螺栓等固定构件40连结。

这样构成的离合器机构19如上所述，通过向线圈26通电而使极性翻转磁铁25的极性翻转，从而第一旋转体22与第二旋转体23卡合。图5是表示该离合器机构19的卡合时和释放时的磁力线的图。以下具体进行说明。图5的(a)示出离合器机构19的释放状态，以极性翻转磁铁25与极性固定磁铁27的关系产生箭头所示的磁场。该磁场中的磁力线从N极朝向S极流动，因此在离合器机构19释放时，在固定体21与第一旋转体22之间描绘磁力线。即，在图5的(a)所示的例子中，在固定体21与第一旋转体22之间，通过极性固定磁铁27形成正极性的磁路，即，在固定体21与第一旋转体22之间产生箭头所示的磁场。并且，从该状态开始通过向设于固定体21的线圈26通电，磁场如图5的(b)那样变化。需要说明的是，在图1的动力传递装置中，作为离合器机构19从释放状态成为卡合状态的情况，是例如从以切断第一电机2而仅利用第二电机3的动力行驶的单驱动模式行驶的状态开始，增大要求驱动力而切换为混合动力行驶模式的情况。

图5的(b)示出离合器机构19的卡合状态，在离合器机构19的卡合时，通过向线圈26通电而使直流电流的流动方向翻转，因此，伴随于此，N极与S极的极性翻转。即，形成与上述正极性的磁路相反的反极性。从而，由于该极性的翻转而使磁场的朝向产生变化，描绘出如箭头所示的磁力线。即，从图5的(a)的释放状态开始通过向线圈26通电而使磁场的朝向变化，利用在第一旋转体22和第二旋转体产生的磁力，该第一旋转体22和第二旋转体23被吸附而成为卡合状态。即，在第一旋转体22与第二旋转体23之间产生吸引力而在第一旋转体22与第二旋转体23之间形成闭磁路P。而且，从该卡合状态开始，向线圈26通电而使极性翻转磁铁25的磁极再次翻转，由此消除第一旋转体22与第二旋转体23之间的磁路。即，极性翻转磁铁25成为正极性，所述第一旋转体22与第二旋转体23之间的闭磁路P被消除，因此成为图5的(a)所示的释放状态。

接下来，说明本发明的实施方式中的离合器机构19的作用及效果。如上所述，本发明的实施方式中的离合器机构19是通过使磁场变化而进行卡合动作及释放动作的可变励磁卡合机构，而且，其卡合动作及释放动作能够在不使第一旋转体22与第二旋转体23接触的非接触状态下进行。而且，在构成离合器机构19的固定体21、第一旋转体22及第二旋转体23中，在固定体21配置极性翻转磁铁25，在第一旋转体22配置极性固定磁铁27。即，在向固定体21供电时，能够通过以往已知的导线进行供电，因此不需要向第一旋转体22和第二旋转体23中的一方供电。即，不用设置集电环，或者不用通过电刷向构成该集电环的环进行供电。因此，能够避免由于电刷的磨损或环与电刷的接触的不稳定而导致的离合器机构19的卡合力下降等不良情况，其结果是，能够提高离合器机构19的可靠性。

另外，该离合器机构19从旋转中心轴线O朝向径向外侧按照固定体21、第一旋转体22、第二旋转体23的顺序配置，第一旋转体22与第二旋转体23的卡合面形成于径向上的外侧，因此卡合面增大。即，在本发明的实施方式中，在第一旋转体22与第二旋转体23之间形成有气隙20，该气隙20的间隙面形成为卡合面，因此如图2所示，从旋转中心轴线O至间隙面的径向的长度R比较长。因此，能够由间隙面的轴线方向的长度L和半径方向的长度R表示的间隙面的面积S增大。从而，卡合面积由于该间隙面的面积S的增大而增大，换言之，能够增大离合器机构19的转矩容量。因此，能够避免离合器机构19的卡合转矩不足的情况。而且，在构成第一旋转体22的圆筒部22a、22b设有限制极性固定磁铁27在径向上的移动的突起部28，该突起部28一并形成上述气隙20的间隙面。因此，能够进一步增大上述间隙面的面积S，所以能够提高离合器机构19的转矩容量。

此外，如上所述，通过沿径向配置固定体21、第一旋转体22及第二旋转体23来构成离合器机构19，能够抑制旋转中心轴线方向上的长度，即轴长变长，其结果是，能够抑制或避免离合器机构19的大型化、以及作为动力传递装置整体的大型化。需要说明的是，在上述图1所示的动力传递装置的结构中，由于在径向上比较具有空间，因此通过如上所述将离合器机构19沿径向(纵置)配置，能够有效地利用该空间。即，在本发明的实施方式中，通过沿径向配置离合器机构19，能够确保卡合面的面积而确保转矩容量，并抑制轴长变长，而且有效地充分利用径向的空间。需要说明的是，如上所述，通过将该离合器机构19沿径向配置而能够抑制轴长变长，因此该离合器机构19在搭载于例如发动机横置的车辆的情况下有利。

以上，说明了本发明的实施方式，但是本发明没有限定为上述例子，在达成本发明的目的的范围内可以适当变更。在上述实施方式中，作为卡合机构说明了离合器机构19，但是该卡合机构也可以是将卡合元件的一方物理性地固定的制动机构。需要说明的是，作为使该制动机构卡合时的例子，是例如从通过发动机1和第一电机2的动力进行行驶的混合动力行驶的状态开始，将第一电机2的旋转锁定而切换为发动机行驶的情况等。更具体而言，可假设从混合动力行驶的状态开始，例如，进行车速与发动机转速成比例地变化的所谓直线行驶的情况、对第一电机2进行冷却的情况、或保护第一电机2的情况等。在这样的情况下，为了将第一电机2的旋转锁定(停止)而使制动机构卡合。

此外，在上述实施方式中，将离合器机构19作为第一旋转体22与第二旋转体23通过非接触进行卡合动作及释放动作的卡合机构进行了说明，但是作为参考例，该离合器机构19也可以构成为通过使第一旋转体22与第二旋转体23接触来进行卡合动作。需要说明的是，在这样的情况下，离合器机构19的搭载优选取代上述径向上的纵置而设为横置。即，在这样的情况下，固定体21、第一旋转体22及第二旋转体23在轴线方向上作为单元进行结构配置。

需要说明的是，在上述实施方式中，本发明的实施方式的离合器机构19作为应用于混合动力车辆的例子进行了说明，但是也可以应用于例如搭载有通过使离合器或制动器等卡合机构卡合或释放来改变驱动转矩的传递流路以执行变速的有级变速器的车辆、或者搭载有使带相对于滑轮卷挂的卷挂半径变化而能够使变速比连续变化的带式无级变速器的车辆、或者以电机为主原动机的电动汽车。而且，并不局限于车辆，也可以应用于工业机械等的各种动力传递装置。

Claims (8)

1.一种电磁离合器机构，所述电磁离合器机构在能够相对旋转的第一卡合元件与第二卡合元件之间形成磁路而将所述第一卡合元件与所述第二卡合元件以能够非接触地传递转矩的方式连结，且通过消除所述磁路来切断所述第一卡合元件与所述第二卡合元件之间的所述转矩的传递，其特征在于，

所述第一卡合元件与所述第二卡合元件配置在同心圆上，

不旋转的固定体相对于所述第一卡合元件及所述第二卡合元件配置在所述同心圆上且相对于所述第一卡合元件及所述第二卡合元件配置于内周侧或外周侧，

与所述固定体在所述同心圆的半径方向上相邻的所述第一卡合元件具有第一永久磁铁，

所述固定体具有第二永久磁铁和线圈，所述第二永久磁铁在正极性和反极性之间切换，所述正极性以通过所述第一永久磁铁在所述固定体与所述第一卡合元件之间形成的磁路的方向为标准，所述反极性与所述正极性下的磁路的方向相反，所述线圈产生根据电流的方向而使所述第二永久磁铁的极性翻转的磁场，

隔着所述第一卡合元件位于与所述固定体相反的一侧的所述第二卡合元件具有磁性体，所述磁性体使所述第一永久磁铁产生的磁气透过而在其与所述第一卡合元件之间形成闭磁路，

在所述第二永久磁铁为所述正极性时，所述第一卡合元件与所述第二卡合元件之间的所述闭磁路被消除。

2.根据权利要求1所述的电磁离合器机构，其特征在于，

通过所述第二永久磁铁消除所述第一卡合元件与所述第二卡合元件之间的所述闭磁路的磁力而构成释放状态，

通过所述第二永久磁铁形成所述闭磁路，并且使所述磁性体受到所述磁力，从而使所述第一卡合元件与所述第二卡合元件之间产生吸引力以构成卡合状态。

3.根据权利要求1或2所述的电磁离合器机构，其特征在于，

所述固定体相对于所述第一卡合元件和所述第二卡合元件配置于所述内周侧。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电磁离合器机构，其特征在于，

所述第一卡合元件与所述第二卡合元件具有相互对置的对置面，在所述对置面，在设有间隙的状态下产生将所述第一卡合元件与所述第二卡合元件一体化的磁力。

5.根据权利要求4所述的电磁离合器机构，其特征在于，

在所述对置面形成有凸极结构，所述凸极结构以缩窄所述间隙的方式从所述对置面突出，且由成为磁极的多个突部构成。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的电磁离合器机构，其特征在于，

所述第一卡合元件由在旋转中心轴线方向上被分割的分割体构成，

所述第一永久磁铁在所述旋转中心轴线方向上由所述分割体夹持，且在所述第一永久磁铁的所述半径方向的外侧具有与所述分割体成为一体的突起部。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的电磁离合器机构，其特征在于，

所述固定体固定于固定部，所述第一卡合元件连结于第一圆盘构件，所述第二卡合元件连结于第二圆盘构件，

所述第一圆盘构件连结于第一旋转元件的旋转轴，

所述第二圆盘构件连结于第一电机的转子轴。

8.根据权利要求7所述的电磁离合器机构，其特征在于，

通过所述第一卡合元件与所述第二卡合元件一体化而在所述第一旋转元件上连结所述第一电机，在第二旋转元件上连结发动机，在第三旋转元件上连结向驱动轮传递驱动力的输出构件，至少由所述第一旋转元件、所述第二旋转元件以及所述第三旋转元件构成差动机构，

所述电磁离合器机构具备第二电机，所述第二电机连结于所述驱动轮与所述第三旋转元件之间的动力传递路径，

所述电磁离合器机构构成为，将所述第一电机发出的电力向所述第二电机供给，将所述第二电机通过被供给的所述电力而输出的驱动力附加于所述驱动轮。