JP2003254352A - Electromagnetic clutch device - Google Patents

Electromagnetic clutch device

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JP2003254352A
JP2003254352A JP2002058964A JP2002058964A JP2003254352A JP 2003254352 A JP2003254352 A JP 2003254352A JP 2002058964 A JP2002058964 A JP 2002058964A JP 2002058964 A JP2002058964 A JP 2002058964A JP 2003254352 A JP2003254352 A JP 2003254352A
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JP
Japan
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differential
cam
electromagnetic clutch
armature
clutch device
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Application number
JP2002058964A
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Japanese (ja)
Inventor
Masashi Aikawa
政士 相川
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GKN Driveline Japan Ltd
Original Assignee
Tochigi Fuji Sangyo KK
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To implement sufficient torque transmission capacity without enlarging an electromagnet and a clutch. <P>SOLUTION: An electromagnetic clutch device comprises: a clutch 11 disposed between torque transmission members 7, 9; a clutch 19 disposed between a member 9 and an intermediate member 17; a plate 15 connected to the member 9; the electromagnet 25 pressing the clutch 19 by moving operation of an armature 23; a cam mechanism 13 which is disposed between the plate 15 and a ring 17, and is operated by receiving torque between the members 7, 9 when the clutch 19 is connected to move the plate 15 and thereby to connect the clutch 11; and an assist cam mechanism 27 disposed between the armature 23 and the plate 15 to enhance pressing force. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、動力伝達系に用
いられて動力を断続し、あるいは、デファレンシャル装
置に用いられて駆動力を断続し、また、差動を制限する
電磁クラッチ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic clutch device used in a power transmission system to interrupt power, or used in a differential device to interrupt driving force, and to limit differential.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平10−329562号公報に図3
のような駆動力伝達装置501が記載されている。
2. Description of the Related Art FIG.
Such a driving force transmission device 501 is described.

【0003】この駆動力伝達装置501は、回転ケース
503、インナーシャフト505、メインクラッチ50
7、ボールカム509、プレッシャープレート511、
カムリング513、パイロットクラッチ515、アーマ
チャ517、電磁石519などから構成されている。
The driving force transmission device 501 includes a rotating case 503, an inner shaft 505, and a main clutch 50.
7, ball cam 509, pressure plate 511,
The cam ring 513, the pilot clutch 515, the armature 517, the electromagnet 519 and the like are included.

【0004】駆動力伝達装置501は、4輪駆動車にお
いて2輪駆動走行時に切り離される後輪側のプロペラシ
ャフトを分断して配置されており、回転ケース503は
前側のプロペラシャフトに連結され、インナーシャフト
505は後側のプロペラシャフトに連結されている。
The driving force transmission device 501 is arranged so as to divide the propeller shaft on the rear wheel side, which is separated during traveling on two-wheel drive in a four-wheel drive vehicle, and the rotation case 503 is connected to the propeller shaft on the front side. The shaft 505 is connected to the rear propeller shaft.

【0005】電磁石519を励磁すると、磁力ループ5
21が形成され、アーマチャ517が吸引されてパイロ
ットクラッチ515を押圧し締結させる。パイロットク
ラッチ515が締結されると、パイロットトルクが生じ
てボールカム509にエンジンの駆動力が掛かり、発生
したカムスラスト力によってメインクラッチ507が押
圧され、駆動力伝達装置501が連結されて後輪側に駆
動力が伝達され、車両は4輪駆動状態になる。
When the electromagnet 519 is excited, the magnetic loop 5
21 is formed, the armature 517 is attracted, and the pilot clutch 515 is pressed and fastened. When the pilot clutch 515 is engaged, a pilot torque is generated to apply a driving force of the engine to the ball cam 509, the generated cam thrust force presses the main clutch 507, and the driving force transmission device 501 is connected to drive to the rear wheel side. The force is transmitted and the vehicle is in a four-wheel drive state.

【0006】また、電磁石519の励磁を停止すると、
パイロットクラッチ515が開放されてボールカム50
9のカムスラスト力が消失し、メインクラッチ507が
開放されて駆動力伝達装置501の連結が解除され、後
輪側が切り離されて車両は2輪駆動状態になる。
When the excitation of the electromagnet 519 is stopped,
The pilot clutch 515 is released and the ball cam 50 is released.
The cam thrust force of No. 9 disappears, the main clutch 507 is released, the drive force transmission device 501 is disconnected, the rear wheel side is disconnected, and the vehicle enters the two-wheel drive state.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記駆動力伝達装置5
01のように、メインクラッチ、パイロットクラッチ、
カム機構などから構成され、パイロットクラッチが連結
されるとカム機構が作動しメインクラッチの締結力を強
化する電磁クラッチ装置は、単独で動力断続装置として
用いられる他に、デファレンシャル装置上で断続機構に
用いられる。
The driving force transmission device 5 described above.
01, main clutch, pilot clutch,
The electromagnetic clutch device, which is composed of a cam mechanism, etc., that activates the cam mechanism when the pilot clutch is engaged and strengthens the engagement force of the main clutch, is used as a power interrupting device by itself, and also as an interrupting mechanism on the differential device. Used.

【0008】このような断続機構を備えたデファレンシ
ャル装置は、例えば、原動機に燃料エンジン(燃料の爆
発を利用した通常のエンジン)と電動モータとを併用す
る4輪駆動ハイブリッド電気自動車で電動モータ側の動
力伝達系に用いられることがある。
A differential device equipped with such an interrupting mechanism is, for example, a four-wheel drive hybrid electric vehicle in which a fuel engine (a normal engine utilizing the explosion of fuel) and an electric motor are used together as a prime mover. It is sometimes used in power transmission systems.

【0009】しかし、このような用途では電磁クラッチ
装置のトルク伝達容量不足が指摘されることがある。
However, in such applications, it may be pointed out that the torque transmission capacity of the electromagnetic clutch device is insufficient.

【0010】ところが、トルク伝達容量を大きくする
(トルクアップする)ためには、メインクラッチやパイ
ロットクラッチの摩擦面数(クラッチ板枚数)を増やす
必要があるが、摩擦面数を増やすと潤滑オイルの粘性に
起因するドラグトルクが過大になる上に、デファレンシ
ャル装置が大型化、重量化し、車載性が低下する恐れが
ある。
However, in order to increase the torque transmission capacity (increase the torque), it is necessary to increase the number of friction surfaces of the main clutch and pilot clutch (the number of clutch plates). In addition to an excessive drag torque due to viscosity, the differential device may become large and heavy, which may reduce the vehicle mountability.

【0011】一方、クラッチの摩擦面数を増やさずにト
ルク伝達容量を大きくするには、パイロットトルクを大
きくすればよいが、そのためには電磁石を大型にし、吸
引力を強化する必要がある。
On the other hand, in order to increase the torque transmission capacity without increasing the number of friction surfaces of the clutch, it is sufficient to increase the pilot torque. For that purpose, it is necessary to enlarge the electromagnet and strengthen the attractive force.

【0012】しかし、電磁石を大型にしても、電磁コイ
ルの電気抵抗や磁路の飽和(磁気抵抗)などの理由によ
って充分な吸引力が得られないことがあり、さらに、電
磁石が大型になると、バッテリーの負担が増加してエン
ジンの燃費が低下すると共に、配置スペースの問題も生
じる。
However, even if the electromagnet is made large, a sufficient attraction force may not be obtained due to the electric resistance of the electromagnetic coil or the saturation of the magnetic path (magnetic resistance). Further, if the electromagnet becomes large, The burden on the battery increases, the fuel efficiency of the engine decreases, and the problem of the installation space arises.

【0013】そこで、この発明は、電磁石とクラッチを
大型化せずに、充分なトルク伝達容量が得られる電磁ク
ラッチ装置の提供を目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide an electromagnetic clutch device which can obtain a sufficient torque transmission capacity without increasing the size of the electromagnet and the clutch.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1の電磁クラッチ
装置は、一対のトルク伝達部材と、両トルク伝達部材の
間に配置されたメインクラッチと、トルク伝達部材の一
方と中間部材との間に配置されたパイロットクラッチ
と、トルク伝達部材の他方に対して移動自在に連結され
たプレッシャープレートと、アーマチャを移動操作し、
パイロットクラッチを押圧して締結させる電磁石と、プ
レッシャープレートと中間部材との間に配置され、パイ
ロットクラッチが連結されると両トルク伝達部材間のト
ルクを受けて作動し、プレッシャープレートを移動させ
てメインクラッチを連結させるカム機構とを備えた電磁
クラッチ装置であって、アーマチャとプレッシャープレ
ートとの間に、電磁石によってアーマチャがパイロット
クラッチに押圧されると前記トルクを受けて作動し、ア
ーマチャによるパイロットクラッチの押圧力を強化する
アシストカム機構を設けたことを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an electromagnetic clutch device including a pair of torque transmission members, a main clutch disposed between the torque transmission members, and one of the torque transmission members and an intermediate member. The pilot clutch disposed in the, the pressure plate movably connected to the other of the torque transmission member, and the armature are moved,
It is arranged between the electromagnet that presses and fastens the pilot clutch and the pressure plate and the intermediate member.When the pilot clutch is connected, it operates by receiving the torque between both torque transmission members and moves the pressure plate to the main An electromagnetic clutch device including a cam mechanism for connecting a clutch, wherein the armature and the pressure plate are actuated by receiving the torque when the armature is pressed against the pilot clutch by an electromagnet, and the pilot clutch of the armature is operated. The feature is that an assist cam mechanism for strengthening the pressing force is provided.

【0015】このように、本発明の電磁クラッチ装置
は、アーマチャとプレッシャープレートとの間に、パイ
ロットクラッチを押圧するアシストカム機構を設けたこ
とによってパイロットトルクが強化されるから、これに
伴い、プレッシャープレートを移動させるカム機構のカ
ムスラスト力が大きくなってメインクラッチのトルク伝
達容量が強化される。
As described above, in the electromagnetic clutch device of the present invention, the pilot torque is strengthened by providing the assist cam mechanism for pressing the pilot clutch between the armature and the pressure plate. The cam thrust force of the cam mechanism that moves the plate is increased, and the torque transmission capacity of the main clutch is strengthened.

【0016】従って、この電磁クラッチ装置を断続機構
に用いたデファレンシャル装置は、上記のような4輪駆
動ハイブリッド電気自動車の電動モータ側動力伝達系に
用いた場合、充分なトルク伝達容量が得られる。
Therefore, when the differential device using the electromagnetic clutch device as the disengagement mechanism is used in the power transmission system on the electric motor side of the four-wheel drive hybrid electric vehicle as described above, a sufficient torque transmission capacity can be obtained.

【0017】また、トルク伝達容量を大きくするため
に、メインクラッチやパイロットクラッチの摩擦面数
(クラッチ板枚数)を増やす必要がなくなるから、潤滑
オイルによるドラグトルクの増大が防止されると共に、
電磁クラッチ装置及びこれを用いたデファレンシャル装
置の大型化、重量化、車載性低下などが防止される。
Further, since it is not necessary to increase the number of friction surfaces (the number of clutch plates) of the main clutch and the pilot clutch in order to increase the torque transmission capacity, it is possible to prevent an increase in drag torque due to the lubricating oil, and
It is possible to prevent the electromagnetic clutch device and the differential device using the electromagnetic clutch device from becoming large in size, heavy in weight, and deteriorated in vehicle mountability.

【0018】また、パイロットトルクを大きくするため
に電磁石を大型にする必要もなくなり、電磁石の大型化
に伴う電磁コイルの電気抵抗及び磁路飽和などから解放
されると共に、バッテリーの負担増加、エンジン燃費の
低下、配置スペースの問題からも解放される。
Further, it is not necessary to enlarge the electromagnet in order to increase the pilot torque, and the electric resistance of the electromagnetic coil and the magnetic path saturation due to the enlargement of the electromagnet are released, and the burden on the battery and the fuel consumption of the engine are increased. It also frees you from the problem of lowering the installation space.

【0019】請求項2の発明は、請求項1に記載された
電磁クラッチ装置であって、前記アシストカム機構が、
カム斜面に前記トルクを受けてスラスト力を発生するカ
ムであることを特徴としており、請求項1の構成と同等
の作用・効果を得ることができる。
The invention of claim 2 is the electromagnetic clutch device according to claim 1, wherein the assist cam mechanism is:
The cam slope is a cam that generates the thrust force by receiving the torque, and the same action and effect as the configuration of claim 1 can be obtained.

【0020】また、カム斜面を持ったカムの場合、カム
角の変更によってカムスラスト力を変えることが可能で
あり、電磁クラッチ装置(メインクラッチ)のトルク伝
達容量を調整することができる。
In the case of a cam having a cam slope, the cam thrust force can be changed by changing the cam angle, and the torque transmission capacity of the electromagnetic clutch device (main clutch) can be adjusted.

【0021】また、下記の請求項3の構成のように、カ
ム角の調整によってアシストカム機構のセルフロックを
防止することができる。
Further, as in the third aspect of the present invention, the self-locking of the assist cam mechanism can be prevented by adjusting the cam angle.

【0022】また、カム斜面を持ったカムは、プレス加
工により低コストで容易に成型することが可能であり、
従って、上記のようなカム角の変更にも低コストで容易
に対応できる。
A cam having a cam slope can be easily formed at low cost by press working.
Therefore, it is possible to easily cope with the change of the cam angle as described above at low cost.

【0023】請求項3の発明は、請求項2に記載された
電磁クラッチ装置であって、前記カムのカム角を、慣性
力やオイルの粘性によってアーマチャが回転してもセル
フロックしない範囲に設定したことを特徴としており、
請求項2の構成と同等の作用・効果を得ることができ
る。
According to a third aspect of the present invention, in the electromagnetic clutch device according to the second aspect, the cam angle of the cam is set within a range that does not self-lock even if the armature rotates due to inertial force or oil viscosity. It is characterized by doing,
It is possible to obtain the same operation and effect as the configuration of claim 2.

【0024】また、カム角を調整することにより、慣性
力やオイルの粘性によってアーマチャが回転しても、ア
シストカム機構のセルフロックが防止されるから、電磁
クラッチ装置及びこれを用いたデファレンシャル装置の
機能が正常に保たれる。
Further, by adjusting the cam angle, even if the armature rotates due to inertial force or oil viscosity, the self-locking of the assist cam mechanism is prevented, so that the electromagnetic clutch device and the differential device using the same are prevented. Function is maintained normally.

【0025】請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれ
かに記載された電磁クラッチ装置であって、前記プレッ
シャープレートに段差部が設けられており、アーマチャ
の少なくとも一部が、前記段差部に配置されていること
を特徴とし、請求項1〜3の構成と同等の作用・効果を
得ることができる。
The invention of claim 4 is the electromagnetic clutch device according to any one of claims 1 to 3, wherein the pressure plate is provided with a step portion, and at least a part of the armature is the step portion. It is characterized in that it is arranged in the portion, and it is possible to obtain the same operation and effect as the constitutions of claims 1 to 3.

【0026】また、アーマチャの少なくとも一部をプレ
ッシャープレートの段差部に配置し、スペースを有効に
利用したことによって、電磁クラッチ装置及びこれを用
いたデファレンシャル装置がそれだけコンパクトに構成
され、車載性が向上する。
Further, since at least a part of the armature is arranged in the step portion of the pressure plate and the space is effectively used, the electromagnetic clutch device and the differential device using the electromagnetic clutch device are compactly constructed, and the vehicle mountability is improved. To do.

【0027】請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれ
かに記載された電磁クラッチ装置であって、前記アーマ
チャを電磁石の移動操作力と反対の方向に付勢するリタ
ーンスプリングを設けたことを特徴としており、請求項
1〜4の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
A fifth aspect of the present invention is the electromagnetic clutch device according to any one of the first to fourth aspects, further comprising a return spring for urging the armature in a direction opposite to a moving operation force of the electromagnet. This is characterized in that the same actions and effects as those of the first to fourth aspects can be obtained.

【0028】また、リターンスプリングによってアーマ
チャが電磁石の移動操作力と反対方向(パイロットクラ
ッチの連結解除方向)に付勢されているから、電磁石の
励磁を解除すると、アーマチャが瞬時に移動(後退)し
てパイロットクラッチの連結が解除される。
Further, since the armature is urged by the return spring in the direction opposite to the moving operation force of the electromagnet (disconnection direction of the pilot clutch), when the excitation of the electromagnet is released, the armature instantaneously moves (retracts). The pilot clutch is disengaged.

【0029】従って、電磁クラッチ装置及びこれを用い
たデファレンシャル装置の連結解除レスポンスが向上す
ると共に、アーマチャの移動不良によるドラグトルクが
防止される。
Therefore, the disconnection response of the electromagnetic clutch device and the differential device using the electromagnetic clutch device is improved, and drag torque due to poor movement of the armature is prevented.

【0030】請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれ
かに記載された電磁クラッチ装置であって、前記カム機
構とアシストカム機構とが、軸方向にオーバーラップ配
置されていることを特徴としており、請求項1〜5の構
成と同等の作用・効果を得ることができる。
A sixth aspect of the present invention is the electromagnetic clutch device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the cam mechanism and the assist cam mechanism are axially overlapped with each other. This is a feature, and it is possible to obtain the same actions and effects as the configurations of claims 1 to 5.

【0031】また、カム機構とアシストカム機構とを軸
方向にオーバーラップ配置した(それぞれの径方向投影
が互いに重なるように配置した)この構成では、電磁ク
ラッチ装置及びこれを用いたデファレンシャル装置が軸
方向にコンパクトになり、車載性が向上する。
Further, in this structure in which the cam mechanism and the assist cam mechanism are arranged so as to overlap each other in the axial direction (the respective radial projections are arranged to overlap each other), the electromagnetic clutch device and the differential device using the same are axially arranged. Directionally compact and easy to mount.

【0032】請求項7の発明は、請求項1〜6のいずれ
かに記載された電磁クラッチ装置であって、原動機の駆
動力によって回転するアウターデフケースと、差動機構
が連結されたインナーケースとを備えたデファレンシャ
ル装置において、前記アウターデフケースとインナーデ
フケースとを前記トルク伝達部材にしたことを特徴とし
ており、請求項1〜6の構成と同等の作用・効果を得る
ことができる。
An invention according to claim 7 is the electromagnetic clutch device according to any one of claims 1 to 6, wherein an outer differential case which is rotated by a driving force of a prime mover and an inner case which is connected with a differential mechanism. In the differential device including the above, the outer differential case and the inner differential case are used as the torque transmission member, and the same actions and effects as the configurations of claims 1 to 6 can be obtained.

【0033】この構成は、差動機構の入力側(アウター
デフケースとインナーデフケースとの間)に配置された
断続機構によって駆動力を断続するデファレンシャル装
置のこの断続機構に、請求項1〜6の電磁クラッチ装置
を用いたものであり、このデファレンシャル装置は、原
動機に燃料エンジンと電動モータを併用した4輪駆動ハ
イブリッド電気自動車の電動モータ側動力伝達系に用い
ても、アシストカム機構によって、上記のように、充分
なトルク伝達容量が得られる。
According to this structure, the connection / disconnection mechanism of the differential device in which the driving force is connected / disconnected by the connection / disconnection mechanism arranged on the input side of the differential mechanism (between the outer differential case and the inner differential case) is connected to the electromagnetic mechanism according to claim 1. This differential device uses a clutch device, and even if it is used in a power transmission system on the electric motor side of a four-wheel drive hybrid electric vehicle in which a fuel engine and an electric motor are used together as a prime mover, the differential mechanism described above can be used by the assist cam mechanism. In addition, a sufficient torque transmission capacity can be obtained.

【0034】また、電磁クラッチ装置を用いたこのデフ
ァレンシャル装置は、上記のような電気自動車に用いら
れた場合、2輪駆動状態で、潤滑オイルの粘性やアーマ
チャの移動不良などによるドラグトルク増大が防止さ
れ、車両の旋回性、操縦性、エンジン燃費などが向上す
ると共に、メインクラッチとパイロットクラッチの摩擦
面数増加防止効果及び電磁石の大型化防止効果によっ
て、大型化、重量化、配置スペース増大による車載性の
低下、バッテリーの負担増加、燃費低下などが防止され
る。
Further, when the differential device using the electromagnetic clutch device is used in the electric vehicle as described above, the drag torque is prevented from increasing due to the viscosity of the lubricating oil or the defective movement of the armature in the two-wheel drive state. In addition to improving vehicle turning performance, maneuverability, engine fuel economy, etc., the effect of increasing the number of friction surfaces between the main clutch and pilot clutch and the effect of increasing the size of the electromagnet prevent the vehicle from increasing in size, weight, and installation space. Performance, increased battery load, and reduced fuel consumption are prevented.

【0035】また、このデファレンシャル装置は、燃料
エンジンと電動モータを駆動力源に併用した4輪駆動の
ハイブリッド電気自動車に用いることも、燃料エンジン
を駆動力源にした通常の4輪駆動車に用いることもで
き、いずれも充分なトルク伝達容量が得られる。
The differential device can be used in a four-wheel drive hybrid electric vehicle using a fuel engine and an electric motor as a driving force source, or in a normal four-wheel drive vehicle using a fuel engine as a driving force source. It is also possible to obtain sufficient torque transmission capacity.

【0036】請求項8の発明は、請求項1〜6のいずれ
かに記載された電磁クラッチ装置であって、入力側の差
動回転部材から入力する原動機の駆動力を一対の出力側
差動回転部材から車輪側に配分する差動機構を備えたデ
ファレンシャル装置において、前記入力側差動回転部材
及び出力側差動回転部材のいずれか2者を前記トルク伝
達部材にしたことを特徴としており、請求項1〜6の構
成と同等の作用・効果を得ることができる。
The invention of claim 8 is the electromagnetic clutch device according to any one of claims 1 to 6, wherein the driving force of the prime mover input from the differential rotating member on the input side is supplied to the pair of output differentials. In the differential device provided with the differential mechanism that distributes from the rotating member to the wheel side, any two of the input side differential rotating member and the output side differential rotating member are the torque transmitting members, It is possible to obtain the same actions and effects as the configurations of claims 1 to 6.

【0037】この構成は、請求項1〜6の電磁クラッチ
装置をデファレンシャル装置の差動制限機構に用いたも
のであり、電磁クラッチ装置を連結すれば差動機構の差
動が制限され、電磁クラッチ装置の連結を解除すれば差
動が自由になる。
In this structure, the electromagnetic clutch device according to any one of claims 1 to 6 is used for the differential limiting mechanism of the differential device. When the electromagnetic clutch device is connected, the differential of the differential mechanism is limited, and the electromagnetic clutch is limited. The differential can be freed by uncoupling the device.

【0038】また、このデファレンシャル装置は、請求
項1〜6の電磁クラッチ装置を用いて構成したことによ
り、請求項7でのデファレンシャル装置と同様な効果が
得られる。
Further, since this differential device is constructed by using the electromagnetic clutch device according to the first to sixth aspects, the same effect as that of the differential device according to the seventh aspect can be obtained.

【0039】また、このデファレンシャル装置は、エン
ジンと電動モータを駆動力源に併用した4輪駆動のハイ
ブリッド電気自動車に用いることも、電動モータだけを
駆動力源にした電気自動車に用いることもでき、いずれ
も充分なトルク容量(差動制限力)が得られる。
Further, this differential device can be used in a four-wheel drive hybrid electric vehicle in which an engine and an electric motor are used together as a driving force source, or in an electric vehicle in which only an electric motor is used as a driving force source. In either case, sufficient torque capacity (differential limiting force) can be obtained.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】図1と図2によってリヤデフ1及
びこれに用いられた電磁クラッチ装置3(本発明の一実
施形態)の説明をする。なお、以下の説明の中で左右の
方向は各図での左右の方向である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A rear differential 1 and an electromagnetic clutch device 3 (one embodiment of the present invention) used therein will be described with reference to FIGS. In the following description, the left and right directions are the left and right directions in each drawing.

【0041】リヤデフ1(原動機の駆動力を左右の後輪
に配分するデファレンシャル装置)はハイブリッドの4
輪駆動車に用いられている。
The rear differential 1 (differential device for distributing the driving force of the prime mover to the left and right rear wheels) is a hybrid 4
Used in wheel drive vehicles.

【0042】この4輪駆動車は前輪をレシプロ燃料エン
ジンで駆動し、後輪を電動モータで駆動するハイブリッ
ドの電気自動車であり、リヤデフ1は後輪側の動力伝達
系に用いられている。
This four-wheel drive vehicle is a hybrid electric vehicle in which the front wheels are driven by a reciprocating fuel engine and the rear wheels are driven by an electric motor. The rear differential 1 is used in the power transmission system on the rear wheel side.

【0043】前輪側の動力系は、横置きのエンジンとト
ランスミッション、フロントデフ(エンジンの駆動力を
左右の前輪に配分するデファレンシャル装置)、前車
軸、左右の前輪などから構成されている。
The power system on the front wheel side is composed of a horizontally mounted engine, a transmission, a front differential (a differential device for distributing the driving force of the engine to the left and right front wheels), a front axle, left and right front wheels, and the like.

【0044】また、後輪側の動力系は、電動モータ、減
速機構、リヤデフ1、バッテリー、センサー、コントロ
ーラ、後車軸、左右の後輪などから構成されている。
The power system on the rear wheel side is composed of an electric motor, a speed reducer, a rear differential 1, a battery, a sensor, a controller, a rear axle, left and right rear wheels, and the like.

【0045】電動モータと減速機構とリヤデフ1はケー
シングに収容されている。電動モータはケーシングに固
定されており、コントローラを介してバッテリーに接続
されている。また、このケーシングにはオイル溜りが設
けられている。
The electric motor, the speed reducing mechanism and the rear differential 1 are housed in a casing. The electric motor is fixed to the casing and is connected to the battery via the controller. An oil sump is provided in this casing.

【0046】減速機構は、2段の減速ギヤ組から構成さ
れており、電動モータは前段のギア組に連結され、リヤ
デフ1は後段のギア組に連結されている。
The speed reduction mechanism is composed of two speed reduction gear sets, the electric motor is connected to the front speed gear set, and the rear differential 1 is connected to the rear speed gear set.

【0047】コントローラはセンサーからの情報に基づ
いて電動モータの駆動、回転数調整、駆動停止などを行
う。
The controller drives the electric motor, adjusts the number of revolutions, stops driving, etc. based on the information from the sensor.

【0048】また、下記のように、コントローラは、通
常の走行中、電動モータの駆動を停止すると共に、下記
のようにリヤデフ1で駆動力を遮断して後輪側動力系の
作動を停止させると共に、前輪をエンジンで駆動し、車
両を前輪側動力系による2輪駆動状態にする。
Further, as described below, the controller stops the driving of the electric motor during normal traveling, and cuts off the driving force at the rear differential 1 to stop the operation of the rear wheel side power system as described below. At the same time, the front wheels are driven by the engine to bring the vehicle into a two-wheel drive state by the front wheel side power system.

【0049】また、大きな駆動力が必要になると、コン
トローラは電動モータを駆動すると共に、リヤデフ1を
連結して後輪側動力系を作動させ、後輪を補助的に駆動
し、車両を4輪駆動走行させる。
When a large driving force is required, the controller drives the electric motor, and also connects the rear differential 1 to operate the rear wheel side power system to auxiliary drive the rear wheels to drive the four wheels of the vehicle. Drive to drive.

【0050】電動モータの駆動力は各減速ギヤ組によっ
て後輪の走行回転数域まで減速され、トルクが増幅され
てリヤデフ1に伝達される。
The driving force of the electric motor is decelerated by each reduction gear set to the traveling rotational speed range of the rear wheels, the torque is amplified and transmitted to the rear differential 1.

【0051】リヤデフ1は、電磁クラッチ装置3とベベ
ルギア式の差動機構5から構成されている。
The rear differential 1 is composed of an electromagnetic clutch device 3 and a bevel gear type differential mechanism 5.

【0052】また、電磁クラッチ装置3は、アウターデ
フケース7(一方のトルク伝達部材)、インナーデフケ
ース9(他方のトルク伝達部材)、多板式のメインクラ
ッチ11、ボールカム13(カム機構)、プレッシャー
プレート15、カムリング17(中間部材)、多板式の
パイロットクラッチ19、第1のリターンスプリング2
1、アーマチャ23、電磁石25、アシストカム27
(アシストカム機構:カム斜面を持ったカム)、第2の
リターンスプリング29などから構成されている。
The electromagnetic clutch device 3 includes an outer differential case 7 (one torque transmitting member), an inner differential case 9 (the other torque transmitting member), a multi-plate main clutch 11, a ball cam 13 (cam mechanism), and a pressure plate 15. , Cam ring 17 (intermediate member), multi-plate pilot clutch 19, first return spring 2
1, armature 23, electromagnet 25, assist cam 27
(Assist cam mechanism: cam having a cam slope), a second return spring 29, and the like.

【0053】アウターデフケース7には、後段の減速ギ
ヤ組の一側ギアである大径ギア31が形成されており、
アウターデフケース7の大径ギア31部分はボールベア
リング33,33によってインナーデフケース9上に支
承されている。なお、アウターデフケース7はギア31
によるトルク伝達だけを行い、部材の支持機能から解放
されたフローティング構造になっている。
The outer differential case 7 is formed with a large-diameter gear 31, which is one side gear of the reduction gear set at the rear stage.
The large-diameter gear 31 portion of the outer differential case 7 is supported on the inner differential case 9 by ball bearings 33, 33. The outer differential case 7 has a gear 31.
It has a floating structure that is released from the supporting function of the members by only transmitting the torque.

【0054】インナーデフケース9は、左のボス部35
をボールベアリング37によってケーシングに支承さ
れ、右のボス部39をボールベアリング41と、ケーシ
ングに固定されている電磁石25のコア43とを介して
ケーシングに支承されている。
The inner differential case 9 has a left boss portion 35.
Is supported on the casing by a ball bearing 37, and the right boss 39 is supported on the casing via a ball bearing 41 and a core 43 of the electromagnet 25 fixed to the casing.

【0055】また、右ボス部39(インナーデフケース
9)の外周には、磁性材料で作られたロータ45がスナ
ップリング47によって固定され、軸方向に位置決めさ
れている。このロータ45はアウターデフケース7の右
側壁を兼ねている。
A rotor 45 made of a magnetic material is fixed to the outer periphery of the right boss portion 39 (inner differential case 9) by a snap ring 47 and positioned axially. The rotor 45 also serves as the right side wall of the outer differential case 7.

【0056】メインクラッチ11は、アウターデフケー
ス7とインナーデフケース9との間に配置されている。
アウタープレート49はアウターデフケース7の内周に
スプライン連結されており、インナープレート51はイ
ンナーデフケース9の外周にスプライン連結されてい
る。
The main clutch 11 is arranged between the outer differential case 7 and the inner differential case 9.
The outer plate 49 is spline-connected to the inner circumference of the outer differential case 7, and the inner plate 51 is spline-connected to the outer circumference of the inner differential case 9.

【0057】また、インナーデフケース9には、メイン
クラッチ11の受圧リング53がスナップリング55に
よって固定されている。
The pressure receiving ring 53 of the main clutch 11 is fixed to the inner differential case 9 by a snap ring 55.

【0058】パイロットクラッチ19はアウターデフケ
ース7とカムリング17との間に配置されている。アウ
タープレート57はアウターデフケース7の内周にスプ
ライン連結されており、インナープレート59はカムリ
ング17の外周にスプライン連結されている。
The pilot clutch 19 is arranged between the outer differential case 7 and the cam ring 17. The outer plate 57 is spline-connected to the inner circumference of the outer differential case 7, and the inner plate 59 is spline-connected to the outer circumference of the cam ring 17.

【0059】ボールカム13はプレッシャープレート1
5とカムリング17との間に設けられている。プレッシ
ャープレート15はインナーデフケース9の外周に軸方
向移動自在にスプライン連結されており、下記のよう
に、ボールカム13のカムスラスト力を受けてメインク
ラッチ11を押圧する。
The ball cam 13 is the pressure plate 1.
5 and the cam ring 17. The pressure plate 15 is spline-connected to the outer periphery of the inner differential case 9 so as to be movable in the axial direction, and receives the cam thrust force of the ball cam 13 to press the main clutch 11 as described below.

【0060】また、カムリング17とロータ45との間
には、ボールカム13のカム反力を受けると共に、カム
リング17とロータ45間の相対回転を吸収するスラス
トベアリング61が配置されている。
Further, a thrust bearing 61 is arranged between the cam ring 17 and the rotor 45 to receive the cam reaction force of the ball cam 13 and to absorb the relative rotation between the cam ring 17 and the rotor 45.

【0061】リターンスプリング21は、プレッシャー
プレート15とインナーデフケース9との間に配置され
ており、プレッシャープレート15をメインクラッチ1
1の連結解除方向に付勢している。
The return spring 21 is arranged between the pressure plate 15 and the inner differential case 9, and the pressure plate 15 is connected to the main clutch 1.
It is biased in the disconnecting direction of 1.

【0062】アーマチャ23は、プレッシャープレート
15とパイロットクラッチ19(インナープレート5
9)との間に、軸方向移動及び回転自在に配置されてい
る。また、アーマチャ23はプレッシャープレート15
に形成された段差部63に収容されており、アーマチャ
23は段差部63の外周で相対回転可能に支持され、セ
ンターリングされている。
The armature 23 includes a pressure plate 15 and a pilot clutch 19 (inner plate 5
9) and is arranged so as to be axially movable and rotatable. Also, the armature 23 is the pressure plate 15
The armature 23 is housed in the stepped portion 63 formed on the outer peripheral surface of the stepped portion 63 and is centered.

【0063】電磁石25のリード線はグロメットを介し
てケーシングの外部に引き出され、コネクターによって
バッテリー側に接続されている。
The lead wire of the electromagnet 25 is drawn out of the casing via the grommet and is connected to the battery side by the connector.

【0064】電磁石25のコア43とロータ45との間
には適度なエアギャップが形成されており、コア43、
エアギャップ、ロータ45、パイロットクラッチ19、
アーマチャ23によって電磁石25の磁路が構成されて
おり、電磁石25が励磁されるとこの磁路上に磁束ルー
プ65が形成される。
An appropriate air gap is formed between the core 43 of the electromagnet 25 and the rotor 45.
Air gap, rotor 45, pilot clutch 19,
The armature 23 constitutes the magnetic path of the electromagnet 25, and when the electromagnet 25 is excited, a magnetic flux loop 65 is formed on this magnetic path.

【0065】差動機構5は、複数本のピニオンシャフト
67、ピニオンギア69、出力側のサイドギア71,7
3などから構成されている。
The differential mechanism 5 includes a plurality of pinion shafts 67, a pinion gear 69, and output side gears 71 and 7.
It is composed of 3 etc.

【0066】各ピニオンシャフト67はインナーデフケ
ース9の回転中心から放射状に配置されており、それぞ
れの先端はインナーデフケース9の係合孔75に係合す
ると共に、段差部77で受圧リング53に回り止めされ
ている。
The pinion shafts 67 are arranged radially from the center of rotation of the inner differential case 9, and the tips of the pinion shafts 67 engage with the engaging holes 75 of the inner differential case 9 and are prevented from rotating on the pressure receiving ring 53 at the step 77. Has been done.

【0067】各ピニオンギア69はそれぞれのピニオン
シャフト67上で回転自在に支承されており、サイドギ
ア71,73は左右からピニオンギア69と噛み合って
いる。また、各サイドギア71,73とインナーデフケ
ース9との間には、サイドギア71,73の噛み合い反
力を受けるスラストワッシャ79がそれぞれ配置されて
いる。
Each pinion gear 69 is rotatably supported on each pinion shaft 67, and the side gears 71 and 73 mesh with the pinion gear 69 from the left and right. Further, thrust washers 79 which receive the meshing reaction force of the side gears 71, 73 are arranged between the side gears 71, 73 and the inner differential case 9, respectively.

【0068】サイドギア71,73は左右の後車軸にそ
れぞれスプライン連結されており、各後車軸はインナー
デフケース9の左右のボス部35,39とケーシングを
それぞれ貫通し、左右の後輪に連結されている。
The side gears 71 and 73 are spline-coupled to the left and right rear axles, respectively, and the rear axles respectively penetrate the left and right boss portions 35 and 39 of the inner differential case 9 and the casing and are coupled to the left and right rear wheels. There is.

【0069】インナーデフケース9の回転はピニオンシ
ャフト67からピニオンギア69を介して各サイドギア
71,73に配分され、さらに後車軸から左右の後輪に
伝達される。
The rotation of the inner differential case 9 is distributed from the pinion shaft 67 to the side gears 71 and 73 via the pinion gear 69, and is further transmitted from the rear axle to the left and right rear wheels.

【0070】アシストカム27は、図2のように、プレ
ッシャープレート15に形成されたカム斜面83とアー
マチャ23に形成されたカム斜面85とによって構成さ
れている。これらのカム斜面83,85のカム角は、慣
性力やオイルの粘性によってアーマチャ23が回転して
も、この程度のトルクではセルフロックしない範囲で設
定されている。
As shown in FIG. 2, the assist cam 27 is composed of a cam slope 83 formed on the pressure plate 15 and a cam slope 85 formed on the armature 23. The cam angles of these cam slopes 83 and 85 are set within a range in which even if the armature 23 rotates due to inertial force or oil viscosity, self-locking does not occur at this level of torque.

【0071】また、図1のように、アシストカム27と
ボールカム13は軸方向にオーバーラップするように
(それぞれの径方向投影が互いに重なるように)配置さ
れている。
Further, as shown in FIG. 1, the assist cam 27 and the ball cam 13 are arranged so as to overlap in the axial direction (so that their radial projections overlap each other).

【0072】リターンスプリング29は、アウターデフ
ケース7に取り付けられたスナップリング87とアーマ
チャ23との間に配置されており、アーマチャ23を電
磁石25の吸引力と反対方向(パイロットクラッチ19
の連結解除方向)に付勢している。
The return spring 29 is arranged between the snap ring 87 attached to the outer differential case 7 and the armature 23, and the armature 23 is directed in the direction opposite to the attraction force of the electromagnet 25 (the pilot clutch 19).
In the uncoupling direction).

【0073】コントローラは、センサーによって検知し
た路面状態、車両の発進、加速、旋回のような走行条件
及び操舵条件などに応じて、電磁石25の励磁、励磁電
流の制御、励磁停止を行う。
The controller performs the excitation of the electromagnet 25, the control of the excitation current, and the stop of the excitation, depending on the road surface condition detected by the sensor, the traveling conditions such as starting, acceleration, and turning of the vehicle and the steering conditions.

【0074】また、コントローラは、電動モータを回転
させるとき同時に電磁石25を励磁し、電動モータの回
転を停止させるとき同時に電磁石25の励磁を停止す
る。
Further, the controller excites the electromagnet 25 at the same time when the electric motor is rotated, and simultaneously stops the excitation of the electromagnet 25 when the rotation of the electric motor is stopped.

【0075】電磁石25が励磁されると、上記のように
磁路上に磁束ループ65が形成されてアーマチャ23が
吸引され、ロータ45との間でパイロットクラッチ19
を押圧して締結し、パイロットトルクを発生させる。
When the electromagnet 25 is excited, the magnetic flux loop 65 is formed on the magnetic path as described above, the armature 23 is attracted, and the pilot clutch 19 is engaged with the rotor 45.
Press to tighten and generate pilot torque.

【0076】パイロットトルクが発生すると、パイロッ
トクラッチ19によってアウターデフケース7に連結さ
れたカムリング17と、インナーデフケース9側のプレ
ッシャープレート15とを介してボールカム13に電動
モータの駆動力が掛かり、ボールカム13は発生したカ
ムスラスト力によってプレッシャープレート15を左方
に移動させてメインクラッチ11を押圧し締結させる。
When the pilot torque is generated, the driving force of the electric motor is applied to the ball cam 13 via the cam ring 17 connected to the outer differential case 7 by the pilot clutch 19 and the pressure plate 15 on the inner differential case 9, and the ball cam 13 is Due to the generated cam thrust force, the pressure plate 15 is moved to the left to press and engage the main clutch 11.

【0077】また、このとき、パイロットクラッチ19
側に吸引されてアウターデフケース7と一体になったア
ーマチャ23とインナーデフケース9側のプレッシャー
プレート15との間には、同様に電動モータの駆動力が
掛かるから、このトルクを受けてアシストカム27が作
動し、発生したカムスラスト力によりパイロットクラッ
チ19が増し締めされてパイロットトルクが強化され、
メインクラッチ11のトルク伝達容量がそれだけ増加す
る。
At this time, the pilot clutch 19
Similarly, the driving force of the electric motor is applied between the armature 23 that is sucked to the side and integrated with the outer differential case 7 and the pressure plate 15 on the inner differential case 9 side. By operating, the generated cam thrust force further tightens the pilot clutch 19 to strengthen the pilot torque,
The torque transmission capacity of the main clutch 11 increases accordingly.

【0078】なお、アシストカム27は、ボールカム1
3のカムスラスト力によってプレッシャープレート15
が左に移動した後、作動する。
The assist cam 27 is the ball cam 1
With the cam thrust force of 3, the pressure plate 15
Moves to the left and then activates.

【0079】こうして電磁クラッチ装置3が連結される
と、大径ギア31(アウターデフケース7)を回転させ
る電動モータの駆動力は、インナーデフケース9に伝達
され、その回転は差動機構5によって左右の後輪に配分
され、車両が4輪駆動状態になる。
When the electromagnetic clutch device 3 is connected in this way, the driving force of the electric motor for rotating the large diameter gear 31 (outer differential case 7) is transmitted to the inner differential case 9, and the rotation thereof is moved to the left and right by the differential mechanism 5. It is distributed to the rear wheels and the vehicle is in the four-wheel drive state.

【0080】また、悪路などで後輪の間に駆動抵抗差が
生じると、電動モータの駆動力はピニオンギア69の自
転によって左右の後輪に差動配分される。
When a drive resistance difference occurs between the rear wheels on a bad road or the like, the drive force of the electric motor is differentially distributed to the left and right rear wheels by the rotation of the pinion gear 69.

【0081】また、電磁石25の励磁電流を制御する
と、パイロットクラッチ19の滑り率が変化してボール
カム13及びアシストカム27のカムスラスト力が変わ
り、後輪側に伝達される駆動力が制御される。
When the exciting current of the electromagnet 25 is controlled, the slip ratio of the pilot clutch 19 changes, the cam thrust force of the ball cam 13 and the assist cam 27 changes, and the driving force transmitted to the rear wheel side is controlled.

【0082】このような駆動力の制御を、例えば、旋回
時に行うと旋回性と車体の安定性とを大きく向上させる
ことができる。
If such control of the driving force is performed during turning, for example, the turning performance and the stability of the vehicle body can be greatly improved.

【0083】また、電磁石25の励磁を停止すると、パ
イロットクラッチ19が開放されてボールカム13のカ
ムスラスト力と、アシストカム27のカムスラスト力
(アシスト作用)が消失し、リターンスプリング21の
付勢力によってプレッシャープレート15が右方へ戻
り、メインクラッチ11が開放されて電磁クラッチ装置
3の連結が解除され、車両は前輪駆動の2輪駆動状態に
なる。
When the excitation of the electromagnet 25 is stopped, the pilot clutch 19 is released, the cam thrust force of the ball cam 13 and the cam thrust force (assist action) of the assist cam 27 disappear, and the biasing force of the return spring 21 causes the pressure plate to move. 15 returns to the right, the main clutch 11 is released, the connection of the electromagnetic clutch device 3 is released, and the vehicle enters the two-wheel drive state of front wheel drive.

【0084】さらに、リターンスプリング29がアーマ
チャ23をパイロットクラッチ19の連結解除方向に付
勢しているから、電磁石25の励磁が解除されると、ア
ーマチャ23が瞬時に左方移動してパイロットクラッチ
19の連結が解除され、電磁クラッチ装置3(リヤデフ
1)の連結解除レスポンスを向上させる。
Further, since the return spring 29 urges the armature 23 in the disengagement direction of the pilot clutch 19, when the excitation of the electromagnet 25 is released, the armature 23 instantly moves to the left and the pilot clutch 19 is released. Of the electromagnetic clutch device 3 (rear differential 1) is improved.

【0085】また、電磁クラッチ装置3の連結解除操作
は、上記のように電動モータの停止操作と同時に行われ
るから、2輪駆動状態では、アウターデフケース7と減
速機構と電動モータが後輪の連れ回りから切り離され、
機械的に回されることが防止される。
Further, since the disengagement operation of the electromagnetic clutch device 3 is performed at the same time as the stop operation of the electric motor as described above, in the two-wheel drive state, the outer differential case 7, the reduction mechanism and the electric motor are driven by the rear wheels. Separated from the surroundings,
It is prevented from being mechanically turned.

【0086】従って、減速機構、電動モータ及びそのベ
アリング、バッテリー、レギュレータなどの集積回路の
回路素子が後輪の連れ回りによる悪影響から保護され、
耐久性が向上する。
Therefore, the circuit elements of the integrated circuit, such as the reduction mechanism, the electric motor and its bearings, the battery, the regulator, etc., are protected from the adverse effects caused by the rotation of the rear wheels.
The durability is improved.

【0087】また、ケーシングに設けられたオイル溜り
のオイルはアウターデフケース7(大径ギア31)の回
転によって撥ね上げられ、撥ね上げられたオイルはアウ
ターデフケース7とインナーデフケース9の左右両側の
隙間からこれらの間に浸入し、パイロットクラッチ1
9、アーマチャ23とプレッシャープレート15との摺
動部(段差部63)、ボールカム13、アシストカム2
7、スラストベアリング61、メインクラッチ11など
を潤滑・冷却する。
The oil in the oil reservoir provided in the casing is repelled by the rotation of the outer differential case 7 (large-diameter gear 31), and the repelled oil comes from the gaps on the left and right sides of the outer differential case 7 and the inner differential case 9. Infiltrate between these, pilot clutch 1
9, sliding portion (stepped portion 63) between the armature 23 and the pressure plate 15, the ball cam 13, the assist cam 2
7. Lubricate and cool the thrust bearing 61, the main clutch 11, and the like.

【0088】また、オイル溜りのオイルはインナーデフ
ケース9の回転に伴って、インナーデフケース9の開口
89と、ボス部35,39の内側に形成されている螺旋
状のオイル溝から内部に流入し、差動機構5の各ギア6
9,71,73の噛み合い部などを潤滑・冷却し、さら
に遠心力を受けてメインクラッチ11側に移動し、メイ
ンクラッチ11、ボールカム13、パイロットクラッチ
19、アシストカム27などを潤滑・冷却した後、オイ
ル溜りに戻る。
Further, the oil in the oil sump flows in along with the rotation of the inner differential case 9 through the opening 89 of the inner differential case 9 and the spiral oil groove formed inside the boss portions 35, 39. Each gear 6 of the differential mechanism 5
After lubricating and cooling the meshing parts of 9, 71, 73, etc., further moving to the main clutch 11 side by receiving centrifugal force, after lubricating and cooling the main clutch 11, the ball cam 13, the pilot clutch 19, the assist cam 27, etc. , Return to the oil sump.

【0089】こうして、リヤデフ1と電磁クラッチ装置
3が構成されている。
Thus, the rear differential 1 and the electromagnetic clutch device 3 are constructed.

【0090】リヤデフ1と電磁クラッチ装置3は、アー
マチャ23とプレッシャープレート15の間に設けたア
シストカム27によってメインクラッチ11のトルク伝
達容量が強化されているから、上記のような電気自動車
に用いられても充分なトルク伝達容量が得られる。
The rear differential 1 and the electromagnetic clutch device 3 are used in the electric vehicle as described above because the torque transmission capacity of the main clutch 11 is enhanced by the assist cam 27 provided between the armature 23 and the pressure plate 15. However, sufficient torque transmission capacity can be obtained.

【0091】また、トルク伝達容量を大きくするために
メインクラッチ11やパイロットクラッチ19のプレー
ト枚数を増やす必要がなくなるから、潤滑オイルによる
ドラグトルクの増大が防止されると共に、リヤデフ1の
大型化、重量化、車載性の低下などが防止される。
Further, since it is not necessary to increase the number of plates of the main clutch 11 and the pilot clutch 19 in order to increase the torque transmission capacity, the drag torque is prevented from increasing due to the lubricating oil, and the rear differential 1 is increased in size and weight. And deterioration of vehicle mountability are prevented.

【0092】また、パイロットトルクを大きくするため
に電磁石25を大型にする必要もなくなり、これに伴う
バッテリーの負担増加と燃費の低下などが防止される。
Further, it is not necessary to increase the size of the electromagnet 25 in order to increase the pilot torque, and it is possible to prevent an increase in the burden on the battery and a decrease in fuel consumption due to the increase.

【0093】また、アシストカム27のカム角を、セル
フロックが生じない角度に設定したから、電磁クラッチ
装置3とリヤデフ1の機能が正常に保たれる。
Further, since the cam angle of the assist cam 27 is set to an angle at which self-lock does not occur, the functions of the electromagnetic clutch device 3 and the rear differential 1 can be normally maintained.

【0094】また、カム斜面を持ったアシストカム27
は、プレッシャープレート15とアーマチャ23をプレ
ス加工することによって低コストで容易に成型すること
ができるから、上記のようなカム角の変更にも低コスト
で容易に対応できる。
Further, the assist cam 27 having a cam slope is provided.
Can be easily formed at a low cost by pressing the pressure plate 15 and the armature 23, so that the change of the cam angle as described above can be easily coped with at a low cost.

【0095】また、アーマチャ23をプレッシャープレ
ート15の段差部63に配置し、スペースを有効に利用
したことによって、電磁クラッチ装置3とリヤデフ1が
それだけコンパクトに構成され、車載性が向上する。
By arranging the armature 23 on the stepped portion 63 of the pressure plate 15 and effectively utilizing the space, the electromagnetic clutch device 3 and the rear differential 1 are made compact as much, and the vehicle mountability is improved.

【0096】また、アシストカム27とボールカム13
を軸方向にオーバーラップ配置したから、電磁クラッチ
装置3とリヤデフ1が軸方向にコンパクトになり、車載
性がさらに向上する。
In addition, the assist cam 27 and the ball cam 13
The electromagnetic clutch device 3 and the rear differential 1 are compact in the axial direction because they are axially overlapped, and the vehicle mountability is further improved.

【0097】また、電磁石25の励磁を解除すると、リ
ターンスプリング29によってパイロットクラッチ19
の連結が瞬時に解除されるから、電磁クラッチ装置3と
リヤデフ1の連結解除レスポンスが向上すると共に、ア
ーマチャ23の移動不良によるドラグトルクが防止され
る。
When the excitation of the electromagnet 25 is released, the return spring 29 causes the pilot clutch 19 to move.
Since the connection is immediately released, the connection release response between the electromagnetic clutch device 3 and the rear differential 1 is improved, and drag torque due to poor movement of the armature 23 is prevented.

【0098】また、上記のオイル粘性によるドラグトル
クの防止効果と、アーマチャ23の移動不良によるドラ
グトルクの防止効果とによって、2輪駆動走行時に後輪
の連れ回りがほぼ完全に遮断されるから、電動モータ、
そのベアリング、バッテリー、レギュレータなどの回路
素子は後輪の連れ回りに伴うドラグトルクの影響から解
放される。
Further, since the drag torque prevention effect due to the oil viscosity and the drag torque prevention effect due to the poor movement of the armature 23 are almost completely cut off from the accompanying rotation of the rear wheels during the two-wheel drive traveling, Electric motor,
Circuit elements such as bearings, batteries, and regulators are freed from the influence of drag torque that accompanies the rear wheel.

【0099】また、本発明の電磁クラッチ装置が用いら
れるデファレンシャル装置の差動機構は、実施形態のよ
うなベベルギヤ式の差動機構に限らず、プラネタリーギ
ヤ式の差動機構、デフケースの収容孔に摺動自在に収容
されたピニオンギヤによって出力側のサイドギヤを連結
した差動機構、ウォームギヤを用いた差動機構など、ど
のような形式の差動機構でもよい。
Further, the differential mechanism of the differential device in which the electromagnetic clutch device of the present invention is used is not limited to the bevel gear type differential mechanism as in the embodiment, but the planetary gear type differential mechanism and the differential case accommodating hole. Any type of differential mechanism may be used, such as a differential mechanism in which a side gear on the output side is connected by a pinion gear slidably accommodated in, a differential mechanism using a worm gear, and the like.

【0100】[0100]

【発明の効果】本発明の電磁クラッチ装置は、アシスト
カム機構によってトルク伝達容量が強化されるから、例
えば、この電磁クラッチ装置を断続機構に用いたデファ
レンシャル装置は電気自動車に用いても充分なトルク伝
達容量が得られる。
In the electromagnetic clutch device of the present invention, the torque transmission capacity is strengthened by the assist cam mechanism. Therefore, for example, a differential device using this electromagnetic clutch device as an intermittent mechanism has a sufficient torque even when used in an electric vehicle. The transfer capacity is obtained.

【0101】また、メインクラッチやパイロットクラッ
チの摩擦面数を増やす必要がなくなり、オイルの粘性に
よるドラグトルクの増大が防止されると共に、電磁クラ
ッチ装置及びこれを用いたデファレンシャル装置の大型
化、重量化、車載性の低下などが防止される。
Further, it is not necessary to increase the number of friction surfaces of the main clutch and pilot clutch, the drag torque is prevented from increasing due to the viscosity of the oil, and the electromagnetic clutch device and the differential device using the electromagnetic clutch device are increased in size and weight. In addition, deterioration of vehicle mountability is prevented.

【0102】また、電磁石を大型にする必要もなくな
り、電磁石の大型化に伴うバッテリーの負担増加、エン
ジン燃費の低下、配置スペースの問題からも解放され
る。
Further, there is no need to increase the size of the electromagnet, and the problem of increased battery load, reduced engine fuel consumption, and arrangement space due to the increased size of the electromagnet can be solved.

【0103】請求項2の電磁クラッチ装置は、請求項1
の構成と同等の効果を得ることができる。
An electromagnetic clutch device according to a second aspect is the electromagnetic clutch device according to the first aspect.
It is possible to obtain the same effect as that of the configuration.

【0104】また、カム斜面を持ったカムは、カム角の
変更によって電磁クラッチ装置のトルク伝達容量を調整
することができる。
Further, the cam having the cam slope can adjust the torque transmission capacity of the electromagnetic clutch device by changing the cam angle.

【0105】また、カム斜面を持ったカムは、プレス加
工により低コストで成型可能であり、上記のようなカム
角の変更にも容易に対応できる。
Further, the cam having the cam slope can be formed at low cost by press working, and can easily cope with the change of the cam angle as described above.

【0106】請求項3の電磁クラッチ装置は、請求項2
の構成と同等の効果を得ることができる。
The electromagnetic clutch device of claim 3 is the same as that of claim 2
It is possible to obtain the same effect as that of the configuration.

【0107】また、慣性力やオイルの粘性によってアー
マチャが回転してもセルフロックが防止されるから、電
磁クラッチ装置及びこれを用いたデファレンシャル装置
の機能が正常に保たれる。
Further, even if the armature rotates due to the inertial force and the viscosity of the oil, self-locking is prevented, so that the functions of the electromagnetic clutch device and the differential device using the electromagnetic clutch device are normally maintained.

【0108】請求項4の電磁クラッチ装置は、請求項1
〜3の構成と同等の効果を得ることができる。
An electromagnetic clutch device according to a fourth aspect is the electromagnetic clutch device according to the first aspect.
It is possible to obtain the same effects as those of the configurations of 3 to 3.

【0109】また、アーマチャをプレッシャープレート
の段差部に配置し、スペースを有効に利用したことによ
って、電磁クラッチ装置及びこれを用いたデファレンシ
ャル装置がそれだけコンパクトに構成され、車載性が向
上する。
Further, by arranging the armature at the stepped portion of the pressure plate and effectively utilizing the space, the electromagnetic clutch device and the differential device using the same are compactly constructed, and the vehicle mountability is improved.

【0110】請求項5の電磁クラッチ装置は、請求項1
〜4の構成と同等の効果を得ることができる。
An electromagnetic clutch device according to a fifth aspect of the present invention is the electromagnetic clutch device according to the first aspect.
It is possible to obtain the same effects as the configurations of 4 to 4.

【0111】また、リターンスプリングによって、電磁
クラッチ装置及びこれを用いたデファレンシャル装置の
連結解除レスポンスが向上し、アーマチャの移動不良に
よるドラグトルクが防止される。
Further, the return spring improves the disengagement response of the electromagnetic clutch device and the differential device using the electromagnetic clutch device, and prevents drag torque due to poor movement of the armature.

【0112】請求項6の電磁クラッチ装置は、請求項1
〜5の構成と同等の効果を得ることができる。
An electromagnetic clutch device according to a sixth aspect is the electromagnetic clutch device according to the first aspect.
It is possible to obtain the same effects as those of the configurations of 5 to 5.

【0113】また、カム機構とアシストカム機構とを軸
方向にオーバーラップ配置したことにより、電磁クラッ
チ装置及びこれを用いたデファレンシャル装置が軸方向
にコンパクトになり、車載性が向上する。
Further, by arranging the cam mechanism and the assist cam mechanism so as to overlap each other in the axial direction, the electromagnetic clutch device and the differential device using the electromagnetic clutch device are axially compact and the vehicle mountability is improved.

【0114】請求項7の電磁クラッチ装置は、請求項1
〜6の構成と同等の効果を得ることができる。
The electromagnetic clutch device according to claim 7 is the electromagnetic clutch device according to claim 1.
It is possible to obtain the same effects as those of the configurations of 6 to 6.

【0115】また、本発明の電磁クラッチ装置を断続機
構に用いたデファレンシャル装置は、上記のような4輪
駆動のハイブリッド電気自動車に用いても充分なトルク
伝達容量が得られると共に、2輪駆動状態で、オイルの
粘性やアーマチャの移動不良によるドラグトルク増大が
防止され、車両の旋回性、操縦性、燃費などが向上する
と共に、メインクラッチとパイロットクラッチの摩擦面
数増加防止効果及び電磁石の大型化防止効果によって、
大型化、重量化、配置スペース増大による車載性の低
下、バッテリーの負担増加、燃費低下などが防止され
る。
Further, the differential device using the electromagnetic clutch device of the present invention as the engaging / disengaging mechanism can obtain a sufficient torque transmission capacity even when used in the above-described four-wheel drive hybrid electric vehicle, and the two-wheel drive state. This prevents drag torque from increasing due to oil viscosity and poor armature movement, improving vehicle turning performance, maneuverability, fuel efficiency, etc., and preventing the increase in the number of friction surfaces between the main clutch and pilot clutch and increasing the size of the electromagnet. Depending on the prevention effect,
It is possible to prevent a decrease in vehicle mountability, an increase in battery load, and a decrease in fuel consumption due to an increase in size, weight, and increase in installation space.

【0116】請求項8の電磁クラッチ装置は、請求項1
〜6の構成と同等の効果を得ることができる。
The electromagnetic clutch device according to claim 8 is the electromagnetic clutch device according to claim 1.
It is possible to obtain the same effects as those of the configurations of 6 to 6.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施形態に用いられたアシストカム27
のカム斜面を示す断面図である。
2 is an assist cam 27 used in the embodiment of FIG.
It is a sectional view showing a cam slope.

【図3】従来例の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 リヤデフ(電磁クラッチ装置を断続機構に用いたデ
ファレンシャル装置) 3 電磁クラッチ装置 5 ベベルギア式の差動機構 7 アウターデフケース(一方のトルク伝達部材) 9 インナーデフケース(他方のトルク伝達部材) 11 メインクラッチ 13 ボールカム(カム機構) 15 プレッシャープレート 17 カムリング(中間部材) 19 パイロットクラッチ 23 アーマチャ 25 電磁石 27 アシストカム(アシストカム機構:カム斜面を持
ったカム) 29 リターンスプリング
1 Rear Differential (Differential Device Using Electromagnetic Clutch Device as Intermittent Mechanism) 3 Electromagnetic Clutch Device 5 Bevel Gear Type Differential Mechanism 7 Outer Differential Case (One Torque Transmission Member) 9 Inner Differential Case (Other Torque Transmission Member) 11 Main Clutch 13 Ball cam (cam mechanism) 15 Pressure plate 17 Cam ring (intermediate member) 19 Pilot clutch 23 Armature 25 Electromagnet 27 Assist cam (assist cam mechanism: cam with cam slope) 29 Return spring

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対のトルク伝達部材と、 両トルク伝達部材の間に配置されたメインクラッチと、 トルク伝達部材の一方と中間部材との間に配置されたパ
イロットクラッチと、 トルク伝達部材の他方に対して移動自在に連結されたプ
レッシャープレートと、 アーマチャを移動操作し、パイロットクラッチを押圧し
て締結させる電磁石と、 プレッシャープレートと中間部材との間に配置され、パ
イロットクラッチが連結されると両トルク伝達部材間の
トルクを受けて作動し、プレッシャープレートを移動さ
せてメインクラッチを連結させるカム機構とを備えた電
磁クラッチ装置であって、 アーマチャとプレッシャープレートとの間に、電磁石に
よってアーマチャがパイロットクラッチに押圧されると
前記トルクを受けて作動し、アーマチャによるパイロッ
トクラッチの押圧力を強化するアシストカム機構を設け
たことを特徴とする電磁クラッチ装置。
1. A pair of torque transmission members, a main clutch arranged between the torque transmission members, a pilot clutch arranged between one of the torque transmission members and an intermediate member, and the other of the torque transmission members. Is arranged between the pressure plate and the intermediate member, and the pressure plate is movably connected to the electromagnet, and the electromagnet that moves and operates the armature to press and fasten the pilot clutch. An electromagnetic clutch device including a cam mechanism that operates by receiving torque between torque transmitting members to move a pressure plate to connect a main clutch, wherein an armature is piloted by an electromagnet between the armature and the pressure plate. When it is pressed by the clutch, it receives the torque and operates, and the armature An electromagnetic clutch device characterized by being provided with an assist cam mechanism for strengthening the pressing force of the pilot clutch.
【請求項2】 請求項1に記載された発明であって、 前記アシストカム機構が、カム斜面に前記トルクを受け
てスラスト力を発生するカムであることを特徴とする電
磁クラッチ装置。
2. The electromagnetic clutch device according to claim 1, wherein the assist cam mechanism is a cam that receives the torque on a cam slope and generates a thrust force.
【請求項3】 請求項2に記載された発明であって、 前記カムのカム角を、慣性力やオイルの粘性によってア
ーマチャが回転してもセルフロックしない範囲に設定し
たことを特徴とする電磁クラッチ装置。
3. The invention according to claim 2, wherein the cam angle of the cam is set to a range in which the armature does not self-lock even when the armature rotates due to inertial force or oil viscosity. Clutch device.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載された発
明であって、 前記プレッシャープレートに段差部が設けられており、 アーマチャの少なくとも一部が、前記段差部に配置され
ていることを特徴とする電磁クラッチ装置。
4. The invention according to claim 1, wherein the pressure plate is provided with a step portion, and at least a part of the armature is arranged in the step portion. An electromagnetic clutch device.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載された発
明であって、 前記アーマチャを電磁石の移動操作力と反対の方向に付
勢するリターンスプリングを設けたことを特徴とする電
磁クラッチ装置。
5. The electromagnetic clutch according to claim 1, further comprising a return spring that biases the armature in a direction opposite to a moving operation force of an electromagnet. apparatus.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載された発
明であって、 前記カム機構とアシストカム機構とが、軸方向にオーバ
ーラップ配置されていることを特徴とする電磁クラッチ
装置。
6. The electromagnetic clutch device according to claim 1, wherein the cam mechanism and the assist cam mechanism are axially overlapped with each other.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載された発
明であって、 原動機の駆動力によって回転するアウターデフケース
と、 差動機構が連結されたインナーケースとを備えたデファ
レンシャル装置において、 前記アウターデフケースとインナーデフケースとを前記
トルク伝達部材にしたことを特徴とする電磁クラッチ装
置。
7. The differential device according to any one of claims 1 to 6, comprising an outer differential case that is rotated by a driving force of a prime mover, and an inner case to which a differential mechanism is connected, An electromagnetic clutch device, wherein the outer differential case and the inner differential case are the torque transmitting members.
【請求項8】 請求項1〜6のいずれかに記載された発
明であって、 入力側の差動回転部材から入力する原動機の駆動力を一
対の出力側差動回転部材から車輪側に配分する差動機構
を備えたデファレンシャル装置において、 前記入力側差動回転部材及び出力側差動回転部材のいず
れか2者を前記トルク伝達部材にしたことを特徴とする
電磁クラッチ装置。
8. The invention according to claim 1, wherein the driving force of the prime mover input from the differential rotating member on the input side is distributed from the pair of differential rotating members on the output side to the wheel side. In the differential device including the differential mechanism, the electromagnetic clutch device is characterized in that any one of the input side differential rotation member and the output side differential rotation member is the torque transmission member.
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