JP2000234635A - 電磁式トルク伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 組付け後であっても隙間調整を容易にできる
ようにして、レスポンスの改善が可能で、面倒な隙間計
算を要することなく低コストなトルク伝達装置を提供す
る。 【解決手段】 袋状の第１の回転軸１と該回転軸１内に
軸支された第２の回転軸２との間に、順次、前記第１の
回転軸１の開放端部側から挿入される、多板クラッチ群
からなるメインクラッチ３、該メインクラッチ３を軸方
向に押圧して接続するカム装置８、９、１０、該カム装
置を作動させるための相対回転を発生させる電磁クラッ
チ５およびロータ４を組み付けるようにして構成された
電磁式差動制限装置において、前記カム装置８とロータ
４との間に隙間調整手段１２を配設したことを特徴とす
るもので、組付け後であっても適正なより厚い厚さの隙
間調整手段に交換して各部における隙間を迅速に最適な
ものに調整することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、袋状の第１の回転
軸と該回転軸内に軸支された第２の回転軸との間に、多
板クラッチ群からなるメインクラッチ、カム装置および
パイロットクラッチを構成する電磁クラッチ等が収納さ
れた電磁式トルク伝達装置に関するもので、一対の回転
軸間のトルク伝達を行う形式のものや、デフケースの回
転を一対のサイドギヤ等に差動配分して伝達する差動制
限装置等に適用される。

【０００２】

【従来の技術】互いに回転自在に軸支された一対の回転
軸間の相対回転を制限するトルク伝達装置として種々の
形式のものが採用されており、それらを構成する部品の
組付け方法にも多様な形式がある。例えば、図４に示す
ようなトルク伝達装置がある。このトルク伝達装置は、
入力軸３０を構成する袋状の第１の回転軸３１と該回転
軸３１内に軸支された出力軸である第２の回転軸３２と
の間に、順次、前記第１の回転軸３１の開放端部側（図
面左方）から挿入されて、隙間調整用のシム４２、メイ
ンクラッチ３３を軸方向に押圧して接続するためのカム
装置３８、３９、４０、該カム装置を作動させるための
相対回転を発生させるパイロットクラッチを構成する電
磁クラッチ３５および多板クラッチ群からなるメインク
ラッチ３３が組み付けられ、これらの部品を蓋部材３４
にて閉じるとともに、スナップリング４６にて係止する
ようにして構成されたもので、電磁式トルク伝達装置と
称される。

【０００３】その動作を簡単に説明すると、固定側の支
持部材４３に設置された電磁コイル３６の励磁によりア
ーマチャ３７を吸引すると、第１の回転軸３１と回転を
ともにして軸方向に移動自在なアウタープレート群とカ
ムリング３８と回転をともにして軸方向に移動自在なイ
ンナープレート群とからなる電磁クラッチ３５が圧接し
て接続され、前記第１の回転軸３１の回転がカムリング
３８に伝達される。これによって、カムプレート３９や
カムボール４０との間に相対回転差を生じ、カムボール
４０とカムリング３８との間のカム作用により、カムボ
ール４０を介してカムプレート３９が軸方向に移動して
メインクラッチ３３を押圧する。メインクラッチ３３
は、第１の回転軸３１と回転をともにして軸方向に移動
自在なアウタープレート群と第２の回転軸３２と回転を
ともにして軸方向に移動自在なインナープレート群とか
らなり、前記カムプレート３９により押圧されて接続さ
れることにより、第１の回転軸３１と第２の回転軸３２
との間の相対回転が抑制されてトルク伝達がなされるこ
とになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、電磁クラッチ３
５により作動されるカム装置３８、３９、４０を介して
接続される多板クラッチ群からなるメインクラッチ３３
の動作レスポンスは、前記多板クラッチ群からなるメイ
ンクラッチ３３の接続が迅速になされる必要がある。そ
のためには、少なくともメインクラッチ３３を構成する
アウタープレートとインナープレートからなる多板クラ
ッチ間の隙間、およびカム装置における各部品間の作動
精度が、広過ぎることなく最適に調整されねばならず、
少なくともメインクラッチにおけるアウタープレートと
インナープレートとを最適の厚さのものに組み合わせる
必要がある。しかしながら、これらのプレートを最適の
ものに組み合わせることはかなり面倒であり、さらにカ
ム装置等における各部品間での隙間計算も面倒であるこ
とから、通常、軸方向の隙間を調整するためのシム４２
が別途配設されて、該シム４２の厚さを適切なものに選
定することが行われている。

【０００５】ところが、前記従来例の形式の電磁式トル
ク伝達装置では、多板クラッチ群からなるメインクラッ
チの組付けが容易であるその構造的な特徴から、袋状の
第１の回転軸３１と該回転軸３１内に軸支された第２の
回転軸３２との間に挿入されて組み付けられる各部品、
すなわち多板クラッチ群からなるメインクラッチ３３、
該メインクラッチ３３を軸方向に押圧して接続するため
のカム装置３８、３９、４０、該カム装置を作動させる
ための相対回転を発生させる電磁クラッチ３５等は、前
記第１の回転軸３１の開放端部側から順次挿入して組み
付ける形式であり、特に、メインクラッチ３３の動作レ
スポンス特性に大きなウェイトを占める軸方向の隙間調
整部材であるシム４２が、組付部品の最奥部に配設され
ており、一旦、装置を組み付けてしまうと、部品精度や
組付け誤差等により生じた動作レスポンスの不適を修正
するために、前記メインクラッチ３３におけるアウター
プレートとインナープレートとを最適の厚さのものに組
み合わせ直す必要が生じた場合には、袋状の第１の回転
軸３１内の組付部品の最奥部に配設されシム４２を取り
出すのはきわめて面倒であった。

【０００６】そこで本発明では、上記形式の従来トルク
伝達装置における諸課題を解決して、組付け後であって
も隙間調整を容易にできるようにして、レスポンスの改
善が可能で、面倒な隙間計算を要することなく低コスト
なトルク伝達装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、袋状の
第１の回転軸と該回転軸内に軸支された第２の回転軸と
の間に、順次、前記第１の回転軸の開放端部側から挿入
される、多板クラッチ群からなるメインクラッチ、該メ
インクラッチを軸方向に押圧して接続するカム装置、該
カム装置を作動させるための相対回転を発生させる電磁
クラッチおよびロータを組み付けるようにして構成され
た電磁式トルク伝達装置において、前記カム装置とロー
タとの間に隙間調整手段を配設したことを特徴とするも
のである。また本発明は、前記カム装置とロータとの間
にニードルベアリングとともに隙間調整手段が配設され
たことを特徴とするものである。また本発明は、前記ロ
ータは第１の回転軸にスナップリングによって拘束され
るように構成されたことを特徴とするもので、これらを
課題解決のための手段とするものである。

【０００８】

【実施の形態】以下本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１および図２は本発明の電磁式トルク伝達装
置の第１実施の形態を示すもので、図１は電磁式トルク
伝達装置の全体断面図、図２は図１の要部拡大図であ
る。本発明の電磁式トルク伝達装置は、袋状の第１の回
転軸１と該回転軸１内に軸支された第２の回転軸２との
間に、順次、前記第１の回転軸１の開放端部側から挿入
される、多板クラッチ群からなるメインクラッチ３、該
メインクラッチ３を軸方向に押圧して接続するためのカ
ム装置８、９、１０、該カム装置を作動させるための相
対回転を発生させるパイロットクラッチを構成する電磁
クラッチ５およびロータ４を組み付けるようにして構成
される。メインクラッチ３は好適には多板クラッチ群間
にＡＴＦ等の潤滑オイルが封入される。

【０００９】固定側の支持部材１３（磁極を構成する）
に設置された電磁コイル６の励磁により、ロータ４内の
一部に配設された非磁性体２２の周囲で、アーマチャ
７、電磁クラッチ５、ロータ４および支持部材１３に渡
って形成された磁束によって、吸引されたアーマチャ７
により、第１の回転軸１と回転をともにして軸方向に移
動自在なアウタープレート群とカムリング８と回転をと
もにして軸方向に移動自在なインナープレート群とから
なる電磁クラッチ５が圧接して接続されて、前記第１の
回転軸１の回転がカムリング８に伝達されるように構成
される。そして、カムリング８の回転に伴い、カムプレ
ート９やカムボール１０との間に相対回転差を生じ、カ
ムボール１０とカムリング８との間のカム作用により、
カムボール１０を介してカムプレート９が軸方向に移動
してメインクラッチ３を押圧するように構成される。メ
インクラッチ３は、第１の回転軸１と回転をともにして
軸方向に移動自在なアウタープレート３Ａ群と第２の回
転軸２と回転をともにして軸方向に移動自在なインナー
プレート３Ｂ群とからなり、前記カムプレート９により
押圧されて接続されることにより、第１の回転軸１と第
２の回転軸２との間の相対回転が抑制されて差動制限作
用等のトルク伝達がなされるものである。

【００１０】本発明は、前記電磁式トルク伝達装置にお
けるカム装置８、９、１０とロータ４との間に隙間調整
手段１２を配設したことを特徴とするものである。すな
わち、袋状の第１の回転軸１と該回転軸１内に軸支され
た第２の回転軸２との間に配設されるカム装置およびメ
インクラッチにおける、前記第１の回転軸１の袋状の壁
面１Ａと、トルク伝達装置の各構成部材を蓋する形態に
て組付けの最後に装着されるロータ４の壁面４Ａとの間
の軸方向の隙間間隔を適正にすべく、例えばシム等の隙
間調整手段１２が配設される。好適には、隙間調整手段
１２は前記カム装置におけるカムリング８とロータ４と
の間でニードルベアリング１１とともに配設される。ま
た本発明では、前記ロータ４は第１の回転軸１にスナッ
プリングによって軸方向における抜止め拘束がなされる
ように構成されている。

【００１１】図２に要部を拡大して示すように、ニード
ルベアリング１１とロータ４の壁面４Ａとの間に配設さ
れるシム等の隙間調整手段１２は、装置の組付け後に、
組付け誤差あるいは製作誤差等に起因して、メインクラ
ッチや電磁クラッチ内の隙間あるいはカム装置内の諸元
が不適正で、トルク伝達作用時におけるトルク発生の高
いレスポンスが得られない場合には、蓋部材とも言うべ
きロータ４をスナップリング１６のワンタッチ離脱によ
って取り外し、適正なより厚い厚さの隙間調整手段１
２”に交換して各部における隙間を最適に調整すること
ができる。また逆に、組付け後に隙間がなさ過ぎて、メ
インクラッチ等に無用なひきずりを生じる場合等には、
より厚さの薄い適正な隙間調整手段１２’に交換して各
部における隙間を最適に調整することができる。適正な
厚さの隙間調整手段に交換した後には、ロータ４のみを
スナップリング１６の係止により装着するだけで、全て
の組付けが完了する。

【００１２】なお、図２の例では、ロータ４自体を僅か
軸方向に移動自在に構成し、その組付け位置を変更可能
にしたもので、ロータ４の外側端面を係止拘束するスナ
ップリング１６は比較的軸方向に余裕を持った長さの係
止凹部１７内に係止される。スナップリング１６として
異なった厚さのもの１６’、１６”を選択的に用いるこ
とにより、ロータ４の組付け位置が変更されるので、前
記隙間調整手段１２による隙間調整機能に、より微妙な
調整を付加することが可能になる。なお、図２におい
て、符号２０はオイル溜め、２１はＯリング等のオイル
シール、２２はステンレス等の非磁性体、２３はカムリ
ング８の外周切欠部、２４はＸリング等のオイルシー
ル、２５は摺動ブッシュ、２６は相対回転部材間最小隙
間部分（エアギャップ）、２７はセンタリング面、２８
は出力車軸用スプラインをそれぞれ示す。

【００１３】図３は本発明の電磁式トルク伝達装置の第
２実施の形態を示すもので、本実施の形態のものは、隙
間調整手段としてのシムを、互いに螺合されて軸方向の
厚みを変更自在に構成したものである。図３（Ａ）は厚
みが小さい場合、図３（Ｂ）は厚みが大きい場合、図３
（Ｃ）は図３（Ａ）のＡ矢視図で螺合のロック状態を示
す正面図である。本実施の形態における隙間調整手段と
してのシム１２は、皿状の外シム１２Ａと、これの内周
に螺合する内シム１２Ｂとから構成され、内シム１２Ｂ
の端面に刻設された工具穴１８に適宜の工具を挿入係止
して回転させることにより、外シム１２Ａに対して進退
させて、軸方向長さすなわち厚みを変更させることがで
きるものである。図３（Ｃ）に示すように、内シム１２
Ｂの外周部と外シム１２Ａの内周部に半円弧状の調整凹
部１９Ｂおよび１９Ａを刻設し、これら調整凹部１９Ｂ
および１９Ａとで形成される円形凹部１９に固定ピン２
０を挿入係止して、内シム１２Ｂと外シム１２Ａとが妄
りに相対回転してその厚みが変更されることがないよう
に構成される。このように構成したので、本実施の形態
では、外シム１２Ａに対する内シム１２Ｂの螺合進退に
て、シムとしての厚みを無段階に近い形態にて調整する
ことが可能となる。

【００１４】以上本発明の実施の形態を述べてきたが、
本発明は前述した実施の形態のもののような一対の回転
軸間のトルク伝達を行う形式のものに採用される他、デ
フケースの回転を一対のサイドギヤ等に差動配分して伝
達する形式の電磁式差動制限装置等にも適用されること
は言うまでもない。また、メインクラッチの形状、電磁
クラッチ等パイロットクラッチの形式、形状、カム装置
の形式、第１の回転軸の形状および第２の回転軸の形状
ならびにそれらの間の関連形状、ロータの形状およびそ
の第１の回転軸への取付け形態、スナップリングの形状
およびその係止形態、ニードルベアリングの形状、形
式、隙間調整手段の形状、形態等については適宜採用で
きる。

【００１５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
袋状の第１の回転軸と該回転軸内に軸支された第２の回
転軸との間に、順次、前記第１の回転軸の開放端部側か
ら挿入される、多板クラッチ群からなるメインクラッ
チ、該メインクラッチを軸方向に押圧して接続するカム
装置、該カム装置を作動させるための相対回転を発生さ
せる電磁クラッチおよびロータを組み付けるようにして
構成された電磁式トルク伝達装置において、前記カム装
置とロータとの間に隙間調整手段を配設したことによ
り、装置の組付け後に、組付け誤差あるいは製作誤差等
に起因して、メインクラッチや電磁クラッチ内の隙間あ
るいはカム装置内の諸元が不適正で、トルク伝達作用時
におけるトルク発生の高いレスポンスが得られない場合
には、最後に組み付けられて蓋部材とも言うべきロータ
をスナップリング等のワンタッチ離脱によって取り外
し、適正なより厚い厚さの隙間調整手段に交換して各部
における隙間を迅速に最適なものに調整することができ
る。また逆に、組付け後に隙間がなさ過ぎて、メインク
ラッチ等に無用なひきずりを生じる場合等には、より厚
さの薄い適正な隙間調整手段に交換して各部における隙
間を最適に調整することができる。

【００１６】また、前記カム装置とロータとの間にニー
ドルベアリングとともに隙間調整手段が配設されたこと
により、カム装置における回転部分とは専らに軸受機能
を有するニードルベアリングが接触することになるの
で、隙間調整手段は相対回転のない部分に配設されて磨
耗することがなく、長寿命となる。さらに、前記ロータ
は第１の回転軸にスナップリングによって拘束されるよ
うに構成されたことにより、隙間調整のために取り外す
べきロータをスナップリングの離脱によりワンタッチに
て迅速におこなうことが可能となる。このように、本発
明によれば、組付け後であっても隙間調整を容易にでき
るようにして、レスポンスの改善が可能で、面倒な隙間
計算を要することなく低コストなトルク伝達装置が提供
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁式トルク伝達装置の第１実施の形
態を示すもので、全体断面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】本発明の電磁式トルク伝達装置の第２実施の形
態を示す隙間調整手段の断面図およびそのＡ矢視図であ
る。

【図４】従来の電磁式トルク伝達装置の全体断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 第１の回転軸（デフケース） １Ａ 壁面 ２ 第２の回転軸（出力軸） ３ メインクラッチ ３Ａ アウタープレート ３Ｂ インナープレート ４ ロータ ４Ａ 壁面 ５ 電磁クラッチ（パイロットクラッチ） ６ 電磁コイル ７ アーマチャ ８ カムリング（カム装置） ９ カムプレート（カム装置） １０ カムボール（カム装置） １１ ニードルベアリング １２ 隙間調整手段（シム） １３ 支持部材 １４ ベアリング １５ ベアリング １６ スナップリング １７ 係止凹溝 １８ 工具穴 １９ 調整凹部 １９Ａ 外シム用 １９Ｂ 内シム用 ２０ 固定ピン

フロントページの続き (72)発明者 中林 義幸 栃木県栃木市大宮町2388番地 栃木富士産 業株式会社内 Ｆターム(参考） 3D036 GA48 GB20 GC03 GD08 GH05 GH06 3J027 FA01 FA17 FA34 HB20 HC22 HC23 HD05 HF02 HF41 HG03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 袋状の第１の回転軸と該回転軸内に軸支
   された第２の回転軸との間に、順次、前記第１の回転軸
   の開放端部側から挿入される、多板クラッチ群からなる
   メインクラッチ、該メインクラッチを軸方向に押圧して
   接続するカム装置、該カム装置を作動させるための相対
   回転を発生させる電磁クラッチおよびロータを組み付け
   るようにして構成された電磁式トルク伝達装置におい
   て、前記カム装置とロータとの間に隙間調整手段を配設
   したことを特徴とする電磁式トルク伝達装置。
2. 【請求項２】 前記カム装置とロータとの間にニードル
   ベアリングとともに隙間調整手段が配設されたことを特
   徴とする請求項１に記載の電磁式トルク伝達装置。
3. 【請求項３】 前記ロータは第１の回転軸にスナップリ
   ングによって拘束されるように構成されたことを特徴と
   する請求項１または２に記載の電磁式トルク伝達装置。