JP2003287062A - 電磁ブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多板ブレーキ機構のブレーキ力の制御を経年
変化にあまり影響を受けることなく、精度良く行うこと
が可能な電磁ブレーキを提供することである。 【解決手段】 固定ハウジングと回転部材との間に介装
された電磁ブレーキであって、多板ブレーキ機構と、ハ
ウジング内に固定されたリング状コア部材と、コア部材
の環状溝中に収容された環状励磁コイルと、コア部材の
外径よりも大きな外径を有し、コア部材の環状溝に対向
して配設されたリング状アーマチュア部材を含んでい
る。電磁ブレーキはさらに、１端がアーマチュア部材の
外周部に固定され、他端が多板ブレーキ機構に係合さ
れ、コア部材に案内されて押圧方向に移動可能なように
コア部材に外嵌された円筒状押圧部材を含んでいる。コ
ア部材とアーマチュア部材の対向部は、所定のテーパ角
を有するテーパ状端面に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁ブレーキ及び
該電磁ブレーキを使用した車両の駆動力分配装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】差動装置は、左右の車輪に対して互いに
等しく分割したトルク配分を保ちながら、旋回時に外側
車輪を内側車輪より早く回転させるように車両のパワー
トレーン内に配置されており、滑らかな旋回が確実に得
られるようにするものである。

【０００３】差動装置の主な役目は、カーブをスムーズ
に曲がれるようにするためだが、例えば、悪路走行中に
片輪だけぬかるみに入ってスリップしたときはどうなる
だろうか。

【０００４】ぬかるみに取られた方の車輪にかかる抵抗
は小さく、回転力の殆どがスリップする車輪に伝達さ
れ、他方の車輪には駆動力は伝わらなくなる。よって、
全体として駆動力が不足してぬかるみから脱出できなく
なる。これは、一般的な差動装置の欠点である。

【０００５】この欠点を防止するようにしたのが、差動
制限機構付きの差動装置であり、上述した差動装置の基
本的な欠点を補う機能を有している。この差動装置はリ
ミッティッド・スリップ・ディファレンシャル（ＬＳ
Ｄ）と言われる。

【０００６】従来の差動装置は遊星歯車式差動装置が一
般的であり、電磁クラッチと多板クラッチからなる差動
制限機構を備えた遊星歯車式差動ギヤアセンブリが特開
平６−３３９９７号に開示されている。

【０００７】この差動ギヤアセンブリは、電磁クラッチ
のソレノイドとアーマチュア間の吸引力を多板クラッチ
に作用させてこれを押圧し、多板クラッチの係合力を選
択的に制御する。

【０００８】多板クラッチの圧力板とアーマチュアの間
に複数の脚からなる連結部材が配置されている。これら
の脚の一端は多板クラッチの圧力板に固定され、他端は
ソレノイド作動時にアーマチュアの内周部分に当接す
る。

【０００９】上述した差動ギヤアセンブリでは、複数の
脚が圧力板に固定されて圧力板に対して概略垂直方向に
伸長している。従って、これらの脚の幾つかが傾いて圧
力板に取り付けられた場合には、ソレノイドで吸引され
たアーマチュアの押圧力が多板クラッチの圧力板に一様
に伝達されない場合があるという問題がある。

【００１０】さらに、上記公開公報に記載された差動ギ
ヤアセンブリでは、電磁クラッチで多板クラッチの係合
力を制御しているため、押圧部材としての複数の脚はア
ーマチュアの内周部分に対応するように配置されてい
る。

【００１１】しかし、多板ブレーキ構造ではブレーキプ
レート及びブレーキディスクは装置構成上外周側に配置
されるのが一般的である。よって、内周側でアーマチュ
アと多板クラッチとを作動的に連結する上記公開公報に
記載された構造をこのまま多板ブレーキ構造に適用する
ことは困難である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】また、上記公開公報に
記載された差動ギヤアセンブリでは、電磁コイルを有す
るコアとアーマチュアの対向面はフラットな対向面で構
成されている。この構造は、コアとアーマチュア間のエ
アギャップの変化に対し電流−吸引力の関係が敏感であ
ることから、エアギャップの管理に高い精度が要求され
るという問題がある。

【００１３】特開平１１−２６０６３２号公報には、リ
ニアソレノイドのコアとアーマチュアの相互の対向面を
周方向に傾斜させ、コアとアーマチュア間の対向面積を
増大し応答性の向上を図った技術が開示されている。実
開平６−２６２１３号公報にも、コアとアーマチュアの
対向面の一方をＶ溝に他方をそれに合致する楔型に形成
した電磁石が開示されている。

【００１４】しかし、これらの公開公報に記載された技
術は、コアとアーマチュア間の対向面積を増大し応答性
の向上を図るために、コアとアーマチュア間の対向面を
周方向に傾斜させるようにしたものであり、エアギャッ
プの変化に対し電流−吸引力の関係を緩慢にすする形状
を提供するという本願発明の解決すべき課題はこれらの
公開公報では何ら認識されていない。

【００１５】よって、本発明の目的は、コアとアーマチ
ュア間のエアギャップの変化に対し、電流−吸引力の関
係を緩慢にすることが可能な電磁ブレーキを提供するこ
とである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
ると、固定ハウジングと、該固定ハウジング内に少なく
とも部分的に収容された回転部材との間に介装された電
磁ブレーキが提供される。

【００１７】電磁ブレーキは、固定ハウジングに取り付
けられた複数のブレーキプレートと、ブレーキプレート
と交互に配置されるように回転部材に取り付けられた複
数のブレーキディスクとを有する多板ブレーキ機構と、
環状溝及び第１の外径を有し、ハウジング内に固定され
たリング状コア部材と、コア部材の環状溝中に収容され
た環状励磁コイルと、第１の外径よりも大きな第２の外
径を有し、コア部材の環状溝に対向して配設されたリン
グ状アーマチュア部材とを含んでいる。

【００１８】電磁ブレーキは更に、第１端及び第２端を
有し、第１端がアーマチュア部材の外周部に固定され、
第２端が多板ブレーキ機構に係合され、コア部材に案内
されて多板ブレーキ機構の押圧方向に移動可能なように
コア部材に外嵌された円筒状押圧部材を含んでいる。

【００１９】リング状コア部材は環状溝より外周側に形
成された中心軸に対して第１の角度傾斜した第１外周側
テーパ状端面と、環状溝より内周側に形成された中心軸
に対して第２の角度傾斜した第１内周側テーパ状端面を
有している。

【００２０】リング状アーマチュア部材は第１外周側テ
ーパ状端面と相補的な形状をした第２外周側テーパ状端
面と、第１内周側テーパ状端面と相補的な形状をした第
２内周側テーパ状端面と、環状励磁コイルに対向した中
間端面とを有している。

【００２１】多板ブレーキ機構を有する電磁ブレーキに
於いて、リング状コア部材とリング状アーマチュア部材
間の隙間（エアギャップ）が変化すると、リング状コア
部材の吸引力、ひいては、多板ブレーキ機構に対する円
筒状押圧部材の押圧力が変化するため、エアギャップの
管理に高い精度が要求される。

【００２２】このエアギャップは、製造ばらつき、多板
ブレーキ機構の複数のブレーキプレート及びブレーキデ
ィスクの経年変化（磨耗）により変化する。

【００２３】例えば、リング状コア部材とリング状アー
マチュア部材の対向部が中心軸に対して直角のフラット
形状である場合に於いて、環状励磁コイルに大電流を流
して吸引力を最大にしたときの、エアギャップが経年変
化により徐々に小さくなってきた場合、円筒状押圧部材
の押圧力は当初の押圧力に比較して徐々に強くなる。

【００２４】これは、経年変化による多板ブレーキ機構
のブレーキプレート及びブレーキディスク等の磨耗量が
円筒状押圧部材の移動量（ストローク）に表れ、エアギ
ャップが中心軸に対して直角方向にフラットであるた
め、円筒状押圧部材のストロークとエアギャップが１対
１に対応しているためである。

【００２５】請求項１の電磁ブレーキによると、リング
状コア部材とリング状アーマチュア部材の対向部を所定
のテーパ角を有するテーパ面に形成したことにより、経
年変化により円筒状押圧部材のストローク量が変わった
としても、エアギャップ量はテーパ角の分だけ小さくな
り、円筒状押圧部材のストローク量とエアギャップは１
対１以下の関係となる。

【００２６】従って、多板ブレーキ機構が磨耗した場
合、エアギャップの変化を緩慢に抑えられる。それによ
り、リング状コア部材の吸引力の制御、ひいては多板ブ
レーキ機構のブレーキ力の制御を経年変化にあまり影響
を受けることなく、精度良く行うことが可能となる。

【００２７】請求項２の発明によると、第２の角度を第
１の角度より大きくした電磁ブレーキが提供される。

【００２８】円筒状押圧部材が固定されるリング状アー
マチュア部材の外周に於いて、リング状コア部材からの
吸引力はアーマチュア部材に作用するが、円筒状押圧部
材を介していることで、外周側のエアギャップは最大吸
引力時でも確保される。しかし、内周側のエアギャップ
は、アーマチュア部材の倒れ、撓み等により無くなって
しまい、コア部材とアーマチュア部材とが接触する可能
性がある。

【００２９】請求項２の電磁ブレーキによると、第２の
角度を第１の角度より大きくしたことにより、内周側の
エアギャップを外周側のエアギャップよりも予め大きな
エアギャップに設定しておくことができるため、コア部
材とアーマチュア部材の接触に対する余裕度を向上させ
ることができる。

【００３０】請求項３の発明によると、リング状アーマ
チュア部材の第２外周側及び内周側テーパ状端面は凸状
端面を形成する。換言すると、リング状アーマチュア部
材の第２外周側及び内周側端面はリング状アーマチュア
部材の体積を減らす方向に形成されている。これによ
り、アーマチュア部材の倒れモメントを小さくすること
ができ、コア部材とアーマチュア部材の接触に対する余
裕度を向上させることができる。

【００３１】請求項４記載の発明によると、固定ハウジ
ングと、固定ハウジング内に少なくとも部分的に収容さ
れた回転部材との間に介装された電磁ブレーキが提供さ
れる。

【００３２】電磁ブレーキは、固定ハウジングに取り付
けられた複数のブレーキプレートと、ブレーキプレート
と交互に配置されるように回転部材に取り付けられた複
数のブレーキディスクとを有する多板ブレーキ機構と、
環状溝、第１の外径及び中心軸に対して第１の角度傾斜
した第１傾斜端面を有し、ハウジング内に固定された第
１リング状コア部材と、中心軸に対して第２の角度傾斜
した第２傾斜端面を有し、第１リング状コア部材に固定
された第２リング状コア部材とを含んでいる。

【００３３】電磁ブレーキは更に、第１コア部材の環状
溝中に収容された環状励磁コイルと、第１の外径よりも
大きな第２の外径を有し、第１及び第２リング状コア部
材の第１及び第２傾斜端面に対向して配設されたリング
状アーマチュア部材と、第１端及び第２端を有し、第１
端がアーマチュア部材の外周部に固定され、第２端が多
板ブレーキ機構に係合され、第１コア部材に案内されて
多板ブレーキ機構の押圧方向に移動可能なように第１コ
ア部材に外嵌された円筒状押圧部材とを含んでいる。

【００３４】リング状アーマチュア部材は中心軸に対し
て第１の角度傾斜した外周側端面と、第２の角度傾斜し
た内周側端面とを有している。

【００３５】請求項４の電磁ブレーキによっても、多板
ブレーキ機構の磨耗に起因して円筒状押圧部材のストロ
ーク量が変わった場合に、コア部材とアーマチュア部材
との間のエアギャップの変化を緩慢に抑えることができ
る。それにより、コア部材の吸引力の制御、ひいては多
板ブレーキ機構のブレーキ力の制御を経年変化にあまり
影響を受けることなく、精度良く行うことができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して詳細に説明する。図１は本発明の電磁ブレーキ
を具備した駆動力分配装置が適用されるフロントエンジ
ン・フロントドライブ（ＦＦ）車両の概略構成図を示し
ている。

【００３７】エンジン２の駆動力はトランスミッション
４を介して本発明の電磁ブレーキを具備した駆動力分配
装置６に伝達される。駆動力分配装置６で左右に分配さ
れた駆動力は前車軸８，１０を介して左右の前輪１２，
１４を駆動する。

【００３８】図２は本発明の電磁ブレーキを具備した駆
動力分配装置が適用される四輪駆動車両の概略構成図を
示している。エンジン２の駆動力はトランスミッション
４、前車軸８，１０を介して左右の前輪１２，１４を駆
動するとともに、プロペラシャフト１８を介して後輪側
に配置された本発明の電磁ブレーキを具備した駆動力分
配装置２０に伝達される。

【００３９】駆動力分配装置２０は図１の駆動力分配装
置６と実質的に同一構成である。駆動力分配装置２０で
所定の割合で分配された駆動力により、後ろ車軸２２，
２４を介して左右の後輪２６，２８が駆動される。

【００４０】後で詳細に説明するように、駆動力分配装
置２０に内蔵された一対の電磁ブレーキの制動力を制御
することにより、駆動力を左右の後輪２６，２８に任意
に分配可能であるとともに、後輪２６，２８を空転させ
た場合等にはエンジン２の全ての駆動力を左右の前輪１
２，１４に供給することが可能である。この場合には、
四輪駆動車両がＦＦ車両となる。

【００４１】図３を参照すると、本発明実施形態の駆動
力分配装置２０の断面図が示されている。符号３０は固
定されたハウジングを示しており、中央ハウジング３０
ａ，左右のサイドハウジング３０ｂ，３０ｃ及び中間ハ
ウジング３０ｄから構成される。

【００４２】ネジ３２，３４によりサイドハウジング３
０ｂ及び中間ハウジング３０ｄが中央ハウジング３０ａ
に締結され、ネジ３６によりサイドハウジング３０ｃが
中央ハウジング３０ａに締結される。図４にサイドハウ
ジング３０ｂの正面図を、図５に図４の右側面図を示
す。

【００４３】ハウジング３０内には一対のベアリング３
８，４０により左側後ろ車軸２２が回転可能に支持さ
れ、同様に一対のベアリング４２，４４により右側後ろ
車軸２４が回転可能に支持されている。左側後ろ車軸２
２は左後輪２６に連結され、右側後ろ車軸２４は右後輪
２８に連結されている。

【００４４】符号４６はコンパニオンフランジであり、
図２に示したプロペラシャフト１８に図示しないネジに
より締結される。一対のニードルベアリング５２，５４
により入力シャフト５０がハウジング３０内で回転可能
に支持されている。入力シャフト５０はスプライン４８
によりコンパニオンフランジ４６に結合されている。入
力シャフト５０の先端にはベベルギヤ５６が形成されて
いる。

【００４５】入力シャフト５０と左側後ろ車軸２２との
間にはプラネタリギヤアセンブリ５８Ａが介装されてお
り、入力シャフト５０と右側後ろ車軸２４の間にはプラ
ネタリネタリギヤアセンブリ５８Ｂが介装されている。

【００４６】プラネタリギヤアセンブリ５８Ａとプラネ
タリギヤアセンブリ５８Ｂは実質上同一構造なので、各
構成要素に同一符号を付し、主に左側プラネタリギヤア
センブリ５８Ａについて説明する。

【００４７】符号６０はプラネタリギヤアセンブリ５８
Ａの入力リングギヤであり、その先端に形成されたベベ
ルギヤ６２が入力シャフト５０のベベルギヤ５６と噛み
合っている。

【００４８】プラネタリギヤアセンブリ５８Ｂのリング
ギヤ６０´はスプライン６３によりプラネタリギヤアセ
ンブリ５８Ａのリングギヤ６０に連結されている。よっ
て、プラネタリギヤアセンブリ５８Ｂのリングギヤ６０
´はプラネタリギヤアセンブリ５８Ａのリングギヤ６０
を介して入力シャフト５０により回転駆動される。

【００４９】プラネタリギヤアセンブリ５８Ａのプラネ
タリキャリア６４はスプライン６６により左側後ろ車軸
２２に固定されている。サンギヤ６８はベアリング７０
により左側後ろ車軸２２回りに回転可能に取り付けられ
ている。プラネタリキャリア６４に担持された複数のプ
ラネットギヤ７２（一つのみ図示）がサンギヤ６８とリ
ングギヤ６０に噛み合っている。

【００５０】符号７４は湿式多板ブレーキ機構を示して
おり、湿式多板ブレーキ機構７４はハウジング３０に取
り付けられた複数のブレーキプレート７６と、これらの
ブレーキプレート７６と交互に配置されるようにサンギ
ヤ６８に取り付けられた複数のブレーキディスク７８を
含んでいる。

【００５１】各ブレーキプレート７６は軸方向移動可能
且つ回転不能にハウジング３０に取り付けられており、
各ブレーキディスク７８は軸方向移動可能且つ回転不能
にサンギヤ６８に取り付けられている。

【００５２】スナップリング８０がハウジング３０に取
り付けられており、このスナップリング８０が多板ブレ
ーキ機構７４の一端（右端）の位置決めを行なってい
る。位置決めの微調整はシム８２の厚さにより行なって
いる。

【００５３】多板ブレーキ機構７４の他端（左端）には
環状押圧板８４が設けられている。環状押圧板８４は図
６（Ａ）に示すように、円周方向に離間した複数の突起
８６を有しており、これらの突起８６がハウジング３０
に形成した軸方向の溝中に挿入されることにより、環状
押圧板８４は軸方向移動可能且つ回転不能にハウジング
３０に取り付けられている。

【００５４】図６（Ｂ）に最も良く示されるように、環
状押圧板８４の外周部には後で説明する円筒状押圧部材
が挿入される環状溝８８が形成されている。環状押圧板
８４をサンギヤ６８に取り付けるようにしても良い。

【００５５】符号９０は磁性体から形成されたリング状
コア部材であり、第１の外径と断面矩形状の環状溝９６
を有している。図７（Ａ）に示すように、リング状コア
部材９０は中心穴９１と一対の締結部９４を有してい
る。各締結部９４にはネジが挿入される穴９５が形成さ
れている。

【００５６】図７（Ｂ）に最も良く示されるように、環
状溝９６中には励磁コイル９８が収容されている。コア
部材９０は環状溝９６により内周部分９０ａと外周部分
９０ｂに分割されており、励磁コイル９８部分での内周
部分９０ａの断面積と外周部分９０ｂの断面積は実質上
等しくなっている。

【００５７】リング状コア部材９０は環状溝９６より外
側に形成された中心軸に対して第１の角度傾斜した外周
側テーパ状端面９７と、環状溝９６より内周側に形成さ
れた中心軸に対して第２の角度傾斜した内周側テーパ状
端面９９を有している。本実施形態では、外周側テーパ
状端面９７のテーパ角（第１の角度）と内周側テーパ状
端面９９のテーパ角（第２の角度）は概略等しく形成さ
れている。

【００５８】図７（Ａ）に示すように、コア部材９０は
４個の突起１０２と励磁コイル用ターミナル１０８の挿
入部１０４と、サーチコイル用ターミナル挿入部１０６
を有している。

【００５９】図３に見られるように、サーチコイル１０
０が励磁コイル９８に隣接して溝９６内に取り付けられ
ている。サーチコイル１００で励磁コイル９８に通電し
た際の磁束の強さを検出し、検出した磁束の強さで励磁
コイル９８への通電電流をフィードバック制御してい
る。

【００６０】図５に示すように、サイドハウジング３０
ｂは中心穴３９と一対の装着部１１４を有している。各
装着部１１４にはタップ穴１１５が形成されている。サ
イドハウジング３０ｂは更に環状受け部１１６を有して
いる。

【００６１】コア部材９０の各突起１０２をサイドハウ
ジング３０ｂの環状受け部１１６に当接し、各締結部９
４をサイドハウジング３０ｂの装着部１１４に当接し、
ネジ９２を締結部９４の穴９５を通して装着部１１４の
タップ穴１１５にねじ込むことにより、リング状コア部
材９０がサイドハウジング３０ｂに固定される。

【００６２】コア部材９０の環状溝９６に対向して磁性
体から形成されたリング状アーマチュア部材１１０が配
置されている。アーマチュア部材１１０は、図８に示す
ように、コア部材９０の第１の外径より大きな第２の外
径と中心穴１１１と外周部に形成された環状装着溝１１
２を有している。

【００６３】アーマチュア部材１１０の中心穴１１１は
リング状コア部材９０の内周側テーパ状端面９９と相補
的な形状をしている。即ち、中心穴１１１は中心軸に対
して第２の角度傾斜しており、内周側テーパ状端面を形
成する。

【００６４】アーマチュア部材１１０の外周側テーパ状
端面１１３はリング状コア部材９０の外周側テーパ状端
面９７と相補的な形状をしている。即ち、外周側テーパ
状端面１１３は中心軸に対して第１の角度傾斜してい
る。

【００６５】アーマチュア部材１１０の環状装着溝１１
２に円筒状押圧部材１２０の第１端（左端）が圧入固定
される。円筒状押圧部材１２０の第２端（右端）は環状
押圧板８４の環状溝８８中に挿入されている。

【００６６】円筒状押圧部材１２０は環状押圧板８４の
環状溝８８中に外周側で位置決めされて挿入される。即
ち、円筒状押圧部材１２０の右端は内周側で余裕を持っ
て外周側でぴったりと環状押圧板８４の環状溝８８中に
挿入される。

【００６７】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、
円筒状押圧部材１２０はコア部材９０の締結部９４が挿
入される一対の切り欠き１２２と、突起１０２が挿入さ
れる４個の切り欠き１２４を有している。

【００６８】円筒状押圧部材１２０はその内周面に円周
方向に離間した６個の突起１２６を有している。これに
より、円筒状押圧部材１２０はこれらの突起１２６がリ
ング状コア部材９０の外周面に摺動接触しながら押圧方
向（軸方向）に移動可能である。

【００６９】多板ブレーキ機構７４を含んだ電磁ブレー
キ１３０Ａを組み立てるには、まずアーマチュア部材１
１０の環状装着溝１１２中に円筒状押圧部材１２０の第
１端（左端）を圧入し、この状態で円筒状押圧部材１２
０をリング状コア部材９０に被せ、円筒状押圧部材１２
０の第２端（右端）を環状押圧板８４の環状溝８８中に
挿入する。この状態でリング状コア部材９０を一対の締
結部９４でハウジング３０に締結する。

【００７０】上述したように、リング状コア部材９０の
内周部分９０ａと外周部分９０ｂの断面積が実質上同一
となるように、内周部分９０ａが外周部分９０ｂに対し
て幅広に形成されている。この構成により、励磁コイル
９８に通電した際内周側から外周側に渡りリング状アー
マチュア部材１１０を均一な力で吸引することができ
る。

【００７１】励磁コイル９８に通電した際、リング状コ
ア部材９０とリング状アーマチュア部材１１０の間には
所定のエアギャップが形成され、コア部材９０とアーマ
チュア部材１１０の金属接触を防止している。

【００７２】コア部材９０とアーマチュア部材１１０間
の隙間（エアギャップ）が変化すると、コア部材９０の
吸引力、ひいては、多板ブレーキ機構７４に対する円筒
状押圧部材１２０の押圧力が変化するため、エアギャッ
プの管理に高い精度が要求される。

【００７３】このエアギャップは、製造ばらつき、多板
ブレーキ機構７４のブレーキプレート７６及びブレーキ
ディスク７８の経年変化（磨耗）により変化する。

【００７４】例えば、リング状コア部材９０とリング状
アーマチュア部材１１０の対向部が中心軸に対して直角
のフラット形状であると、励磁コイル９８に大電流を流
して吸引力を最大にしたときの、エアギャップが経年変
化により徐々に小さくなってきた場合、円筒状押圧部材
１２０の押圧力は当初の押圧力に対して徐々に強くな
る。

【００７５】これは、経年変化による多板ブレーキ機構
７４のブレーキプレート７６及びブレーキディスク７８
等の磨耗量が円筒状押圧部材１２０の移動量（ストロー
ク）に表れ、エアギャップと円筒状押圧部材１２０のス
トロークが１対１に対応しているためである。

【００７６】これに対して本実施形態では、リング状コ
ア部材９０とリング状アーマチュア部材１１０の対向部
を、所定のテーパ角を有するテーパ面に形成したことに
より、多板ブレーキ機構７４の経年変化により円筒状押
圧部材１２０のストローク量が変わったとしても、エア
ギャップはテーパ角の分だけ小さくなり、円筒状押圧部
材１２０のストローク量とエアギャップは１対１以下の
関係となる。

【００７７】従って、円筒状押圧部材１２０のストロー
クの変化に対してエアギャップの変化が緩慢に抑えられ
る。その結果、アーマチュア部材１１０の吸引力の制
御、ひいては多板ブレーキ機構７４のブレーキ力の制御
を経年変化にあまり影響を受けることなく、精度良く行
うことが可能となる。

【００７８】本実施形態の電磁ブレーキでは、単位面積
辺りの吸引力は、コア部材９０とアーマチュア部材１１
０の対向部がフラットの場合に対してテーパ角の分弱く
なるが、この弱くなった吸引力の分は、テーパ角により
コア部材９０とアーマチュア部材１１０の対向面積を多
く取れることにより、相殺することができる。

【００７９】励磁コイル９８への通電によりアーマチュ
ア部材１１０をコア部材９０側に引き寄せた状態での軸
方向の位置決めは、コア部材９０をサイドハウジング３
０ｂに締結するサイドハウジング３０ｂの装着部１１４
と、多板ブレーキ機構７４の右端に設けられているスナ
ップリング８０をハウジング３０に止める位置とで決定
される。

【００８０】軸方向の位置決めの調整は、スナップリン
グ８０に隣接して設けられたシム８２の厚さにより行な
い、コア部材９０とアーマチュア部材１１０の間のギャ
ップの精度を管理している。

【００８１】以上の説明は、左側のプラネタリギヤアセ
ンブリ５８Ａ及び電磁ブレーキ１３０Ａについて行なっ
たが、右側のプラネタリギヤアセンブリ５８Ｂ及び電磁
ブレーキ１３０Ｂはそれぞれ左側のプラネタリギヤアセ
ンブリ５８Ａ及び電磁ブレーキ１３０Ａと同一構造なの
で、その説明を省略する。

【００８２】本実施形態の電磁ブレーキ１３０Ａによる
と、円筒状押圧部材１２０をリング状コア部材９０の外
周側に配置したことにより、押圧部材１２０の右端は多
板ブレーキ機構７４を形成する複数のブレーキプレート
７６及びブレーキディスク７８の有効半径の概略中央部
を押圧することができ、このため半径方向で偏りのない
均一な押圧力を得ることができる。

【００８３】円筒状押圧部材１２０により多板ブレーキ
機構７４を押圧する際の力の方向がストレートになって
いるため、円筒状押圧部材１２０の撓み変形によるブレ
ーキ係合の制御の精度低下を抑制することができる。

【００８４】多板ブレーキ機構のブレーキプレートとし
て従来公知のフェーシング材付きブレーキプレートをそ
のまま使用することができ、電磁ブレーキ作動時に金属
板で発生する焼きつき及びジャダーを防止することがで
きる。

【００８５】励磁コイルとアーマチュア部材間にエアギ
ャップを設けたことにより、アーマチュア部材吸引時の
磁路に残磁が発生することなく吸引力制御の安定性が向
上し、残磁の吸引力をキャンセルするための部品が不要
となる。

【００８６】更に、電気信号オフ時の立ち下り及びオン
時の立ち上がり応答性が向上する。また、電磁ブレーキ
としては簡単な構造であるため、ヒステリシスが低減さ
れる。

【００８７】以下、本実施形態の作用について説明す
る。

【００８８】左右の電磁ブレーキ１３０Ａ及び１３０Ｂ
の励磁コイル９８に通電せずに両電磁ブレーキ１３０
Ａ，１３０Ｂがオフの場合には、各多板ブレーキ機構７
４が係合されないのでプラネタリギヤアセンブリ５８
Ａ，５８Ｂのサンギヤ６８は左右の後ろ車軸２２，２４
周りをそれぞれ空転する。

【００８９】よって、入力シャフト５０の駆動力（トル
ク）は左右の後ろ車軸２２，２４に何ら伝達されること
はない。この場合には、後輪２６，２８は空転し、全て
の駆動力は前輪１２，１４に向けられて２輪駆動車両と
なる。

【００９０】左右の電磁ブレーキ１３０Ａ，１３０Ｂの
励磁コイル９８に所定量の電流を流して、円筒状押圧部
材１２０を介して両方の多板ブレーキ機構７４を完全に
係合した場合には、プラネタリギヤアセンブリ５８Ａ，
５８Ｂのサンギヤ６８はそれぞれ左側後ろ車軸２２及び
右側後ろ車軸２４に対して固定される。

【００９１】よって、入力シャフト５０の駆動力は左右
の後ろ車軸２２，２４に均等に分割されて伝達される。
その結果、図２に示した四輪駆動車両は四輪駆動モード
となり直進する。フロントエンジン・リアドライブ（Ｆ
Ｒ）車両の場合には、左右の後輪に均等に駆動力が分割
されて、車両は直進する。

【００９２】また、車両の旋回時又はぬかるみ脱出時等
には、左右の電磁ブレーキ１３０Ａ，１３０Ｂの励磁コ
イル９８に流す電流値を制御することにより、入力シャ
フト５０の駆動力を左右の後ろ車軸２２，２４に任意に
分配することができ、最適な旋回制御及び／又はぬかる
み脱出の容易化を実現している。

【００９３】以上の説明では、駆動力分配装置２０を後
輪側に設けた例について説明したが、図１に示したＦＦ
車両の前輪側に類似した駆動力分配装置６を設けるよう
にしても良い。

【００９４】更に、駆動力分配装置２０を後輪側に設け
る場合には、図２に示した四輪駆動車両に限定されるも
のではなく、ＦＲ車両の後輪側に駆動力分配装置２０を
設けるようにしても良い。

【００９５】以上の説明では、本発明の電磁ブレーキを
駆動力分配装置２０に適用した例について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、固定ハウジン
グと回転部材との間に介装される電磁ブレーキを有する
如何なる機構又は装置にも適用可能である。

【００９６】図１０を参照すると、リング状コア部材１
３２及びリング状アーマチュア部材１３４の第２実施形
態が示されている。本実施形態では、コア部材１３２を
凸状テーパ端面に形成し、アーマチュア部材１３４をコ
ア部材１３２のテーパ端面に相補的な凹状テーパ端面に
形成している。本実施形態に於いても、図３に示した第
１実施形態と同様な効果を奏することができる。

【００９７】図１１は本発明第３実施形態のリング状コ
ア部材１３６とリング状アーマチュア部材１３８の一部
破断断面図を示している。本実施形態では、リング状コ
ア部材１３６に環状励磁コイル９８を接着し、リング状
アーマチュア部材１３８に励磁コイル９８を収容する環
状溝１３９を設けている。

【００９８】更に、コア部材１３６に凹状テーパ端面を
形成し、アーマチュア部材１３８にコア部材１３６の凹
状テーパ端面に相補的な凸状テーパ端面を形成してい
る。本実施形態に於いても、図３に示した第１実施形態
と同様な効果を奏することができる。

【００９９】図１２を参照すると、本発明第４実施形態
のリング状コア部材１４０，１４４とリング状アーマチ
ュア部材１４８の一部破断断面図が示されている。第１
リング状コア部材１４０は環状溝１４２を有しており、
この環状溝１４２中に環状励磁コイル９８が収容されて
いる。

【０１００】第１コア部材１４０は中心軸に対して第１
の角度傾斜した傾斜端面１４０ａを有している。第１リ
ング状コア部材１４０には第２リング状コア部材１４４
がネジ１４６で固定されている。第２コア部材１４４は
中心軸に対して第２の角度傾斜した傾斜端面１４４ａを
有している。

【０１０１】リング状アーマチュア部材１４８は第１コ
ア部材１４０の外径よりも大きな外径と、中心軸に対し
て第１の角度傾斜した外周側端面１４８ａと、第２の角
度傾斜した内周側端面１４８ｂとを有している。

【０１０２】本実施形態では、第１及び第２の角度が実
質上等しく形成されているため、アーマチュア部材１４
８の外周側端面１４８ａと内周側端面１４８ｂは同一平
面上にある。勿論、第１及び第２の角度異なる角度に形
成しても良い。

【０１０３】アーマチュア部材１４８は第１コア部材１
４０の傾斜端面１４０ａ及び第２コア部材１４４の傾斜
端面１４４ａ上に所定のエアギャップをもって配設され
ている。本実施形態に於いても、図３に示した第１実施
形態と同様な効果を奏することができる。

【０１０４】図１３は本発明第５実施形態のリング状コ
ア部材１５０及びリング状アーマチュア部材１５４の一
部破断断面図を示している。コア部材１５０は環状溝１
５２を有しており、アーマチュア部材１５４も環状溝１
５６を有している。

【０１０５】これらの環状溝１５２，１５６中に環状励
磁コイル９８が収容されるように、アーマチュア部材１
５４はコア部材１５０に対向して所定のギャップをもっ
て配設される。

【０１０６】コア部材１５０は凸状テーパ端面１５０
ａ，１５０ｂを有しており、アーマチュア部材１５４は
コア部材１５０の凸状テーパ端面１５０ａ，１５０ｂと
相補的な凹状テーパ端面１５４ａ，１５４ｂを有してい
る。本実施形態も図３に示した第１実施形態と同様な効
果を奏することができる。

【０１０７】図１４（Ａ）は本発明第１実施形態のリン
グ状コア部材９０とリング状アーマチュア部材１１０の
一部破断断面図を示している。この第１実施形態では、
上述したように内周側及び外周側のテーパ端面が同一テ
ーパ角度に形成されている。

【０１０８】励磁コイル９８に通電すると、外周側及び
内周側で矢印１６０，１６２で示すような推力が発生す
る。１５８は拘束点である。このように、内周側及び外
周側のテーパ端面が同一テーパ角度に形成されている
と、推力発生時アーマチュア部材１１０の撓みにより、
内周側に於いてコア部材９０とアーマチュア部材１１０
が接触する可能性がある。

【０１０９】即ち、アーマチュア部材１１０の外周側は
拘束点１５８に於いて円筒状押圧部材１２０に連結され
ているため、外周側のエアギャップは最大吸引力時でも
確保される。

【０１１０】しかし、内周側のエアギャップは、アーマ
チュア部材１１０の倒れ、撓み等により無くなってしま
うことがあり、内周側に於いてコア部材９０とアーマチ
ュア部材１１０が接触する可能性がある。

【０１１１】図１４（Ｂ）はこの問題を解決した第６実
施形態のリング状コア部材１６４及びリング状アーマチ
ュア部材１６８の一部破断断面図を示している。本実施
形態では、コア部材１６４の内周側テーパ端面１６４ｂ
の中心軸に対する角度、即ちテーパ角を、外周側テーパ
端面１６４ａのテーパ角より大きくしている。

【０１１２】リング状アーマチュア部材１６８の外周側
テーパ端面１６８ａはコア部材１６４の外周側テーパ端
面１６４ａと相補的な形状をしており、内周側テーパ端
面１６８ｂはコア部材１６４の内周側テーパ端面１６４
ｂと相補的な形状をしている。

【０１１３】このように、内周側テーパ端面１６４ｂ，
１６８ｂのテーパ角を外周側テーパ端面１６４ａ，１６
８ａより大きくすることにより、内周側に於いて実エア
ギャップが増加する。これにより、内周側に於いてコア
部材１６４とアーマチュア部材１６８の接触に対する余
裕度を向上することができる。

【０１１４】図１５はコア部材とアーマチュア部材の対
向面の形状を変化させたときの、エアギャップと吸引力
の関係を示した図である。曲線１７０はコア部材とアー
マチュア部材の対向部がフラットの場合を、曲線１７２
は対向部のテーパ角が４５度の場合を、曲線１７４は対
向部のテーパ角が３０度の場合をそれぞれ示している。

【０１１５】コア部材とアーマチュア部材の対向部がフ
ラットの場合には、エアギャップがＧ１以下で吸引力は
急激に大きくなっている。本発明ではコア部材とアーマ
チュア部材との間のエアギャップがＧ２とＧ３の間で使
用する。Ｇ２は例えば１．２ｍｍ，Ｇ３は１．３ｍｍで
ある。

【０１１６】破線１７６はエアギャップ−吸引力の要求
値を示しており、エアギャップ量とテーパ角の関係か
ら、内外周のテーパ端面のテーパ角を適宜に設定するこ
とにより、エアギャップと吸引力（推力）との関係を破
線１７６で示す要求値に合わせこむことが可能となる。
尚、理想線はエアギャップの変化による吸引力の変化の
ない傾き０の直線であるが、このような理想的状態は実
現不可能である。

【０１１７】図１６を参照すると、第１実施形態の変形
例の一部破断断面図が示されている。リング状アーマチ
ュア部材１１０´の内周側テーパ端面１１１及び外周側
テーパ端面１１３ともアーマチュア部材１１０´の体積
を減らす方向に設定する。即ち、アーマチュア部材１１
０´が凸状テーパ端面を有するように形成する。

【０１１８】アーマチュア部材１１０´のテーパ端面１
１１，１１３をこのように設定することにより、コア部
材９０の外周の長さＬを長くすることができる。これに
より、アーマチュア部材１１０´に圧入した円筒状押圧
部材１２０とコア部材９０との嵌合長さＬが増加するの
で、アーマチュア部材１１０´の倒れを規制でき、エア
ギャップが小さい領域まで使用可能となる。

【０１１９】コア部材９０と円筒状押圧部材２０の嵌合
長さをＬ、コア部材９０と円筒状押圧部材１２０との間
の隙間をＧとすると、アーマチュア倒れ角度＝ｔａｎ^-1
（Ｇ／Ｌ）となる。

【０１２０】また、図１７に示すように、矢印Ｓ方向に
アーマチュア部材１１０´が軸ずれを起こした場合、内
周側及び外周側のエアギャップが図に示したような関係
となり、吸引力アンバランスによるアーマチュア倒れモ
メントを減少することができる。その結果、アーマチュ
ア倒れを規制でき、エアギャップを詰めた領域まで使用
可能となる。

【０１２１】再び図１６を参照すると、アーマチュア部
材１１０´のテーパ状中心穴１１１を大きく形成するこ
とにより、内周側エアギャップを外周側エアギャップよ
りも大きく設定している。

【０１２２】このように内周側のエアギャップを外周側
のエアギャップよりも大きくすることにより、アーマチ
ュア部材１１０´の撓みに対してコア部材９０とアーマ
チュア部材１１０´との接触を回避することができる。

【０１２３】この接触回避の効果は、内周側テーパ端面
と外周側テーパ端面のテーパ角を変更する場合と同様で
ある。内外周で同一テーパ角とすることができるので、
生産性が向上する。

【０１２４】コア部材９０とアーマチュア部材１１０と
の接触回避をするためには、コア部材９０の内周側テー
パ端面９９のテーパ角を９０度、即ち中心軸に対して直
角にしても良い。

【０１２５】上述した説明では、本発明を電磁ブレーキ
に適用した例について説明したが、本発明は二つの部材
を選択的に係合する電磁クラッチにも同様に適用するこ
とができる。

【０１２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、コア部材
とアーマチュア部材間の対向部を所定のテーパ角を有す
るテーパ面に形成したことにより、多板ブレーキ機構の
経年変化により円筒状押圧部材のストローク量が変わっ
たとしても、コア部材とアーマチュア部材間のエアギャ
ップ量はテーパ角の分だけ小さくなり、円筒状押圧部材
のストローク量とエアギャップ量は１対１以下の関係と
なる。

【０１２７】従って、多板ブレーキ機構の経年変化（磨
耗）に起因するエアギャップの変化を緩慢に抑えること
ができる。それにより、吸引力の制御、多板ブレーキ機
構のブレーキ力の制御を経年変化にあまり影響を受ける
ことなく、精度良く行うことが可能となる。

【０１２８】請求項２記載の発明によると、第２の角度
を第１の角度より大きくしたことにより、内周側のエア
ギャップを外周側のエアギャップよりも予め大きく設定
しておくことができるため、コア部材とアーマチュア部
材の接触に対する余裕度を向上させることができる。

【０１２９】請求項３記載の発明によると、アーマチュ
ア部材の倒れを規制することができ、コア部材とアーマ
チュア部材の間のエアギャップを詰めた領域まで使用す
ることが可能となる。

【０１３０】請求項４記載の発明によると、請求項１記
載の発明と同様な効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の駆動力分配装置を搭載したＦＦ車両の
概略図である。

【図２】本発明の駆動力分配装置を搭載した四輪駆動車
両の概略図である。

【図３】本発明実施形態の駆動力分配装置の断面図であ
る。

【図４】サイドハウジングの正面図である。

【図５】図４に示したサイドハウジングの右側面図であ
る。

【図６】図６（Ａ）は環状押圧板の正面図であり、図６
（Ｂ）は図６（Ａ）の６Ｂ−６Ｂ線断面図である。

【図７】図７（Ａ）は第１実施形態のリング状コア部材
の正面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の７Ｂ−７Ｂ
線断面図である。

【図８】第１実施形態のリング状アーマチュア部材の断
面図である。

【図９】図９（Ａ）は円筒状押圧部材の正面図、図９
（Ｂ）は図９（Ａ）の９Ｂ−９Ｂ線断面図、図９（Ｃ）
は図９（Ａ）の円１２５で囲まれた部分の拡大図であ
る。

【図１０】第２実施形態のコア部材及びアーマチュア部
材の一部破断断面図である。

【図１１】第３実施形態のコア部材及びアーマチュア部
材の一部破断断面図である。

【図１２】第４実施形態のコア部材及びアーマチュア部
材の一部破断断面図である。

【図１３】第５実施形態のコア部材及びアーマチュア部
材の一部破断断面図である。

【図１４】図１４（Ａ）は第１実施形態のコア部材及び
アーマチュア部材の一部破断断面図、図１４（Ｂ）は第
６実施形態のコア部材及びアーマチュア部材の一部破断
断面図である。

【図１５】コア部材とアーマチュア部材の対向部の形状
を変化したときの、エアギャップと吸引力の関係を示す
図である。

【図１６】第１実施形態のコア部材とアーマチュア部材
の変形例の一部破断断面図である。

【図１７】アーマチュア部材が軸ずれを起こした場合
の、図１６に示した変形例のエアギャップの関係を示す
図である。

【符号の説明】

２ エンジン １２，１４ 前輪 １８ プロペラシャフト ２０ 駆動力分配装置 ２２，２４ 後ろ車軸 ２６，２８ 後輪 ３０ ハウジング ５０ 入力シャフト ５８Ａ，５８Ｂ プラネタリギヤアセンブリ ６０，６０´ リングギヤ ６４ プラネタリキャリア ６８ サンギヤ ７２ プラネットギヤ ７４ 多板ブレーキ機構 ８４ 環状押圧板 ９０ リング状コア部材 ９７ 外周側テーパ状端面 ９８ 励磁コイル ９９ 内周側テーパ状端面 １１０ リング状アーマチュア部材 １１１ 中心穴（内周側テーパ状端面） １１３ 外周側テーパ状端面 １２０ 円筒状押圧部材 １３０Ａ，１３０Ｂ 電磁ブレーキ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 国井 力也 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3J058 AA44 AA48 AA53 AA59 AA78 AA87 BA41 CC13 FA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定ハウジングングと、該固定ハウジン
   グ内に少なくとも部分的に収容された回転部材との間に
   介装された電磁ブレーキであって、 前記固定ハウジングに取り付けられた複数のブレーキプ
   レートと、前記ブレーキプレートと交互に配置されるよ
   うに前記回転部材に取り付けられた複数のブレーキディ
   スクとを有する多板ブレーキ機構と、 環状溝及び第1の外径を有し、前記ハウジング内に固定
   されたリング状コア部材と、 前記コア部材の前記環状溝中に収容された環状励磁コイ
   ルと、 前記第１の外径よりも大きな第２の外径を有し、前記コ
   ア部材の前記環状溝に対向して配設されたリング状アー
   マチュア部材と、 第１端及び第２端を有し、該第１端が前記アーマチュア
   部材の外周部に固定され、該第２端が前記多板ブレーキ
   機構に係合され、前記コア部材に案内されて該多板ブレ
   ーキ機構の押圧方向に移動可能なように前記コア部材に
   外嵌された円筒状押圧部材とを具備し、 前記リング状コア部材は前記環状溝より外周側に形成さ
   れた中心軸に対して第１の角度傾斜した第１外周側テー
   パ状端面と、該環状溝より内周側に形成された中心軸に
   対して第２の角度傾斜した第１内周側テーパ状端面を有
   しており、 前記リング状アーマチュア部材は前記第１外周側テーパ
   状端面と相補的な形状をした第２外周側テーパ状端面
   と、前記第１内周側テーパ状端面と相補的な形状をした
   第２内周側テーパ状端面と、前記環状励磁コイルに対向
   した中間端面とを有していることを特徴とする電磁ブレ
   ーキ。
2. 【請求項２】 前記第２の角度を前記第１の角度より大
   きくしたことを特徴とする請求項１記載の電磁ブレー
   キ。
3. 【請求項３】 前記リング状アーマチュア部材の前記第
   ２外周側及び内周側テーパ状端面は凸状端面を形成する
   ことを特徴とする請求項１記載の電磁ブレーキ。
4. 【請求項４】 固定ハウジングと、該固定ハウジング内
   に少なくとも部分的に収容された回転部材との間に介装
   された電磁ブレーキであって、 前記固定ハウジングに取り付けられた複数のブレーキプ
   レートと、前記ブレーキプレートと交互に配置されるよ
   うに前記回転部材に取り付けられた複数のブレーキディ
   スクとを有する多板ブレーキ機構と、 環状溝、第１の外径及び中心軸に対して第１の角度傾斜
   した第１傾斜端面を有し、前記ハウジング内に固定され
   た第１リング状コア部材と、 中心軸に対して第２の角度傾斜した第２傾斜端面を有
   し、前記第１リング状コア部材に固定された第２リング
   状コア部材と、 前記第１コア部材の前記環状溝中に収容された環状励磁
   コイルと、 前記第１の外径よりも大きな第２の外径を有し、前記第
   １及び第２リング状コア部材の前記第１及び第２傾斜端
   面に対向して配設されたリング状アーマチュア部材と、 第１端及び第２端を有し、該第１端が前記アーマチュア
   部材の外周部に固定され、該第２端が前記多板ブレーキ
   機構に係合され、前記第１コア部材に案内されて該多板
   ブレーキ機構の押圧方向に移動可能なように前記第１コ
   ア部材に外嵌された円筒状押圧部材とを具備し、 前記リング状アーマチュア部材は中心軸に対して前記第
   １の角度傾斜した外周側端面と、前記第２の角度傾斜し
   た内周側端面とを有していることを特徴とする電磁ブレ
   ーキ。