JP2004308681A - トルク断続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転アクチュエータの小型化と摩擦係合部の摩擦係合解除の応答性向上との両立を可能とする。
【解決手段】ラッチハウジング５７及びクラッチハブ５９と、クラッチハウジング５７及びクラッチハブ５９間のトルク伝達を行う摩擦多板クラッチ１２９と、推力により摩擦多板クラッチ１２９を締結するための加圧部材セット１３７と、加圧部材セット１３７の部材１４１を回転駆動して部材１３９，１４１間の相対回転を発生させる電動モータ１７１とを備え、回転アクチュエータ２３３と加圧部材セット１３７との間に、回転断続手段２３５を設け、回転アクチュエータ２３３の回転駆動により部材１４１を回転駆動するときに回転断続手段２３５を回転接続状態とし回転断続手段２３５を回転遮断状態として加圧部材セット１３７の推力を解放するように断続制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のトルク断続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトルク断続装置としては、例えば図５に示すようなものがある。図５は、トルク断続装置の要部断面図である。
【０００３】
図５のように、トルク断続装置３０１は、クランクシャフト３０３に対して出力軸３０５が相対回転可能に配置されている。出力軸３０５には、クラッチプレッシャプレート３０７が一体に設けられ、クラッチプレート３０９を介してクラッチハウジング３１１が回転軸芯に沿った方向に対向している。
【０００４】
前記クラッチハウジング３１１に対して、スラスト軸受３１３を介し、押圧リング３１５が隣接して配置されている。押圧リング３１５は、固定側であるケーシング３１７に回転方向に係合し、回転軸芯に沿った方向に移動可能となっている。押圧リング３１５に対し、支持リング３１９が対向している。
【０００５】
前記押圧リング３１５と支持リング３１９との間には、ボール３２１を備えたカム機構が設けられている。支持リング３１９は、スラスト軸受３２３を介して、ケーシング３１７側に支持された支持リング３２５に当接している。
【０００６】
前記支持リング３１９には、軸３２７の一端に設けられた歯車３２９が噛み合っている。軸３２７の他端には、歯車３３１が設けられ、電動機３３３側のピニオン３３５に噛み合っている。
【０００７】
従って、電動機３３３の駆動によって、ピニオン３３５、歯車３３１、軸３２７、歯車３２９を介して、支持リング３１９が回転する。この支持リング３１９は押圧リング３１５に対して相対回転し、ボール１２１を有したカム機構が働いて推力が発生する。この推力は、支持リング３２５に対する反力として、押圧リング３１５を移動させ、クラッチハウジング３１１を回転軸芯に沿った方向へ押圧する。
【０００８】
この押圧によって、クラッチハウジング３１１が移動し、プレッシャプレート３０７との間でクラッチプレート３０９が締結される。この締結によって、クランクシャフト３０３からクラッチプレート３０９を介し、出力軸３０５側へトルク伝達が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−２６４９７８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、前記トルク断続装置３０１では、前記電動機３３３の回転が、ピニオン３３５、歯車３３１、歯車３２９を介し、支持リング３１９へ大きく減速されて伝達される。このため、小さな電動機３３３を用いてクラッチプレート３０９を確実に締結制御することができる。
【００１１】
しかし、クラッチプレート３０９の締結を解除するときに、前記電動機３３３を逆転させて各部の連動により支持リング３１９を動作させると、前記ピニオン３３５、歯車３３１、歯車３２９の減速があるため、電動機３３３の逆転に対してクラッチプレート３０９の締結解除動作の応答遅れを招き易くなる。このため、電動機３３３のさらなる小型化を図るためにより大きな減速を行うことにも無理がある。
【００１２】
本発明は、回転アクチュエータの小型化と摩擦係合部の摩擦係合解除の応答性向上との両立が可能なトルク断続装置の提供を課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、固定側に対して回転可能に支持され入出力伝達を行うためのクラッチハウジング及びクラッチハブと、前記クラッチハウジング及びクラッチハブ間に設けられ、締結力に応じて両者間のトルク伝達を行う摩擦係合部と、相対回転可能な一対の部材を備え該部材間の相対回転により推力を発生して前記摩擦係合部を摩擦係合させるための加圧部材セットと、前記固定側に支持され前記加圧部材セットの少なくとも一方の部材を回転駆動して前記相対回転を起こす回転アクチュエータとを備え、前記回転アクチュエータと前記加圧部材セットとの間に、回転断続手段を設け、前記回転アクチュエータの回転駆動により前記部材を回転駆動して推力を発生させるときに前記回転断続手段を回転接続状態とすると共に前記回転断続手段を回転遮断状態として前記推力を解放するように断続制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１記載のトルク断続装置であって、前記回転断続手段は、前記回転アクチュエータに設けられ、前記回転断続手段により、前記回転アクチュエータの回転駆動軸の回転駆動を断続することを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項２記載のトルク断続装置であって、前記回転断続手段は、電磁クラッチであることを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかに記載のトルク断続装置であって、前記回転アクチュエータは、減速歯車機構を備え、前記回転断続手段は、前記減速歯車機構と前記回転駆動軸との間の回転駆動を断続することを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項４記載のトルク断続装置であって、前記減速機構は、ウォームギヤ及びウォームホイールであり、前記回転断続手段は、前記回転駆動軸に一体又は一体的に設けられ前記ウォームホイールに対向するフランジ部と、該ウォームホイール及びフランジ部間に設けられ両者間の締結により摩擦係合を行わせるアクチュエータ摩擦係合部と、前記ウォームホイール及びフランジ部間を通電制御により締結させる電磁石とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかに記載のトルク断続装置であって、エンジンの出力側に配置された発進クラッチ、又は四輪駆動車のトランスファの出力側、リヤデファレンシャル装置への入力側、トランスファとリヤデファレンシャルとの間のプロペラシャフト、前輪側アクスルシャフト、後輪側アクスルシャフトの何れかに配置されたトルク伝達装置として構成されたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１の発明では、ハウジング等の固定側に対して回転可能に支持され、入出力伝達を行うためのクラッチハウジング及びクラッチハブと、前記クラッチハウジング及びクラッチハブ間に設けられ締結力に応じて両者間のトルク伝達を行う摩擦係合部と、相対回転可能な一対の部材を備え該部材間の相対回転により推力を発生して前記摩擦係合部を締結するための加圧部材セットと、前記固定側に支持され前記加圧部材セットの少なくとも一方の部材を回転駆動して前記相対回転を起こす回転アクチュエータとを備えたため、回転アクチュエータにより加圧部材セットの少なくとも一方の部材を回転駆動することにより、一対の部材間が相対回転して推力を発生し、摩擦係合部を摩擦係合させることができる。従って、クラッチハウジング及びクラッチハブ間のトルク断続を行うことが可能となる。
【００２０】
しかも、前記回転アクチュエータと前記加圧部材セットとの間に、回転断続手段を設け、前記回転アクチュエータの回転駆動により前記部材を回転駆動して推力を発生させるときに前記回転断続手段を回転接続状態とすると共に前記回転断続手段を回転遮断状態として前記推力を解放するように断続制御する制御手段を設けたため、前記摩擦係合部を摩擦係合させるときは、前記回転断続手段を回転接続状態とし、前記回転アクチュエータから大きく減速して加圧部材セットの部材を回転駆動することができる。この回転駆動により加圧部材セットは推力を発生させ、摩擦係合部を摩擦係合させることができる。
【００２１】
従って、小型の回転アクチュエータにより摩擦係合部を確実に摩擦係合させることができ、全体的により小型、軽量化を図ることができる。
【００２２】
前記摩擦係合部の摩擦係合を解除するときは、前記回転断続手段を回転遮断状態として前記推力を解放すると摩擦係合部の摩擦係合もこれに応じて直ちに解除される。
【００２３】
従って、前記回転アクチュエータから大きく減速して加圧部材セットの部材を回転駆動する構成としても、摩擦係合部の摩擦係合解除の応答性を著しく向上させることができる。
【００２４】
請求項２の発明は、請求項１の発明の効果に加え、前記回転断続手段は、前記回転アクチュエータに設けられ、前記回転断続手段により、前記回転アクチュエータの回転駆動軸の回転駆動を断続するため、回転アクチュエータ及び回転断続手段を一体的に取り扱うことが可能となり、部品点数が少なくなり、組み付け、部品管理が容易となる。
【００２５】
請求項３の発明は、請求項２の発明の効果に加え、前記回転断続手段は、電磁クラッチであるため、電磁クラッチの通電制御により、摩擦係合部の摩擦係合及びその解除を的確に行うことができる。
【００２６】
請求項４の発明は、請求項１〜３の発明の効果に加え、前記回転アクチュエータは、減速歯車機構を備え、前記回転断続手段は、前記減速歯車機構と前記回転駆動軸との間の回転駆動を断続するため、回転アクチュエータから減速歯車機構により減速して回転駆動することができながら、摩擦係合部の摩擦係合解除の応答性を確実に向上させることができる。
【００２７】
すなわち、回転断続手段を回転遮断状態としたとき減速歯車機構に対し回転駆動軸が回転自由となるため、加圧部材セットの戻り力で回転駆動軸側の回転が容易に戻され、加圧部材セットの推力を瞬時に解放することができる。この推力の解放に応じて摩擦係合部の摩擦係合も直ちに解除される。従って、解除応答性が向上する。
【００２８】
請求項５の発明では、請求項４の発明の効果に加え、前記減速歯車機構は、ウォームギヤ及びウォームホイールであり、前記回転断続手段は、前記回転駆動軸に一体又は一体的に設けられ前記ウォームホイールに対向するフランジ部と、該ウォームホイール及びフランジ部間に設けられ両者間の締結により摩擦係合を行わせるアクチュエータ摩擦係合部と、前記ウォームホイール及びフランジ部間を通電制御により締結させる電磁石とを備えたため、回転アクチュエータからウォームギヤ及びウォームホイールにより減速して回転駆動することができながら、摩擦係合部の摩擦係合解除の応答性を確実に向上させることができる。
【００２９】
すなわち、電磁石の通電制御によりウォームホイール及びフランジ部間をアクチュエータ摩擦係合部を介して摩擦係合させ、ウォームギヤ及びウォームホイールによる大きな減速を介して回転駆動軸を回転駆動することができる。
【００３０】
また、電磁石により前記摩擦係合を解除するとウォームホイールに対して回転駆動軸が回転自由となる。この回転自由により、加圧部材セットの戻り力で回転駆動軸側の回転が容易に戻され、加圧部材セットの推力を瞬時に解放することができる。この推力の解放に応じて摩擦係合部の摩擦係合も直ちに解除される。従って、解除応答性が向上する。
【００３１】
請求項６の発明では、請求項１〜５の何れかの発明の効果に加え、エンジンの出力側に配置された発進クラッチまたは四輪駆動車のトランスファの出力側、リヤデファレンシャル装置への入力側、トランスファとリヤデファレンシャルとの間のプロペラシャフト、前輪側アクスルシャフト、後輪側アクスルシャフトの何れかに配置されたトルク伝達装置として構成されたため、発進クラッチ、各トルク伝達装置の何れかとしてトルク断続を的確に行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係るトルク断続装置として発進クラッチの配置を示す四輪駆動車のスケルトン平面図である。
【００３３】
図１のように、本発明のトルク断続装置としての発進クラッチ１は、エンジン３の出力側に配置されている。発進クラッチ１の出力側には、トランスミッション５が結合されている。トランスミッション５としては、自動変速機（ＡＴ）、複数の駒からなる金属チェーンを用いた無断変速機（ＣＶＴ）、多段ギヤを持った変速機（ＭＴ）等が採用されている。
【００３４】
前記トランスミッション５の出力トルクは、フロントデファレンシャル７のリングギヤ９に入力されるようになっている。フロントデファレンシャル７には、左右のアクスルシャフト１１，１３を介して、左右の前輪１５，１７が連動連結されている。
【００３５】
前記フロントデファレンシャル７のデフケース１９には、トランスファ２１側において平歯車２３が結合されている。平歯車２３は、伝導軸２５の平歯車２６に噛み合っている。伝導軸２５には、傘歯車２７が取り付けられ、後輪側への出力軸２９に取り付けられた傘歯車３１に噛み合っている。
【００３６】
前記後輪側への出力軸２９は、プロペラシャフト３３を介してドライブピニオンシャフト３５に結合されている。ドライブピニオンシャフト３５に設けられたドライブピニオンギヤ３７は、リヤデファレンシャル３９のリングギヤ４１に噛み合っている。リヤデファレンシャル３９には、左右のアクスルシャフト４３，４５を介して、左右の後輪４７，４９が連動連結されている。
【００３７】
そして、前記発進クラッチ１がトルク伝達状態であるとき、エンジン３からトランスミッション５を介して、フロントデファレンシャル７のリングギヤ９にトルク伝達が行われる。リングギヤ９へのトルク伝達により、一方ではフロントデファレンシャル７から左右のアクスルシャフト１１，１３を介し、左右の前輪１５，１７へトルク伝達が行われる。
【００３８】
他方では、フロントデファレンシャル７のデフケース１９からトランスファ２１側の平歯車２３へトルク伝達が行われ、平歯車２６、伝導軸２５、傘歯車２７，３１、出力軸２９、プロペラシャフト３３、ドライブピニオンシャフト３５、ドライブピニオンギヤ３７を介して、リヤデファレンシャル３９のリングギヤ４１へトルク伝達が行われる。リヤデファレンシャル３９からは、左右のアクスルシャフト４３，４５を介して左右の後輪４７，４９へトルク伝達が行われる。
【００３９】
従って、自動車は、前輪１５，１７及び後輪４７，４９での四輪駆動状態で走行することができる。
【００４０】
また、自動車が駐停車状態などであるとき、発進クラッチ１がトルク非伝達状態とされ、エンジン３のトルクは、トランスミッション５へ伝達されることがなくなる。従って、トランスミッション５側の部材が無駄に回されることがなく、燃費向上を図ることができる。
【００４１】
前記発進クラッチ１の詳細は、図２，図３のようになっている。図２は一実施形態に係る発進クラッチの断面図、図３は要部の拡大断面図である。
【００４２】
図２，図３のように、発進クラッチ１は、固定側であるハウジング５１内に収容配置されている。ハウジング５１は、前記エンジン３のシリンダブロック及びトランスミッション５のミッションケース５３間に介設され、例えばボルト５５等により、複数箇所で締結固定されている。
【００４３】
前記発進クラッチ１は、クラッチハウジング５７及びクラッチハブ５９を備えている。クラッチハウジング５７及びクラッチハブ５９は、前記ハウジング５１側に回転可能に支持され、トルクの入出力伝達を行うものである。
【００４４】
前記クラッチハウジング５７は、本体部６１と、端板部６３とからなっている。本体部６１及び端板部６３共に板金等のプレス成形によって形成されている。
【００４５】
前記本体部６１は、回転半径に沿った方向外周側の係合周壁６５と、回転軸芯に沿った方向前後一方の外側壁６７とを備えている。
【００４６】
前記係合周壁６５の内面には、スプライン部６９が設けられている。係合周壁６５の外周面には、係合溝７１が周方向へ所定間隔で設けられている。係合周壁６５には、回転半径方向内外に貫通する複数の貫通孔が形成され、係合周壁６５の内周側と外周側との間で潤滑オイルを通すことができるようになっている。
【００４７】
前記外側壁６７は、回転半径に沿った方向の内周側へ延びて形成されている。この外側壁６７には、前記クラッチハブ５９の内周側へ入り込むように形成された収容凹部７３が設けられている。外側壁６７には、収容凹部７３側で回転半径方向内外に貫通する複数の貫通孔１００（図２）が形成され、収容凹部７３側とその外周側との間で潤滑オイルを通すことができるようになっている。前記外側壁６７には、ボス部７５が一体的に設けられている。ボス部７５は、鍛造等によって形成され、回転半径に沿った方向のフランジ部７７を周回状に備えている。フランジ部７７は、前記外側壁６７の内縁側に収容凹部７３において溶接７９により固着されている。従って、フランジ部７７は、前記外側壁６７の一部を構成し、収容凹部７３を形成している。
【００４８】
前記フランジ部７７には、回転軸芯に沿った方向に貫通する貫通部８１が設けられている。貫通部８１は、例えば周方向に所定間隔で複数設けられている。
【００４９】
前記ボス部７５には、回転半径方向に沿った油孔８３，８５が回転軸芯に沿った方向で間隔を有して設けられ、それぞれ周方向に所定間隔で複数備えられている。ボス部７５の端部には、係合部８７が設けられている。
【００５０】
前記端板部６３は、結合周壁８９と外側壁９１とからなっている。
【００５１】
前記結合周壁８９は、回転半径に沿った方向外周側に周回状に設けられ、内周面に回転軸芯に沿った方向の係合突条９３が周方向へ所定間隔で設けられている。結合周壁８９には、回転半径方向内外に貫通する複数の貫通孔１００（図２）が形成され、結合周壁８９の内周側と外周側との間で潤滑オイルを通すことができるようになっている。結合周壁８９は、前記係合周壁６５の外周側に回転軸芯に沿った方向から嵌合し、係合突条９３が係合溝７１に係合している。
【００５２】
前記外側壁９１は、前記一方の外側壁６７に回転軸芯に沿った方向に対向している。従って、クラッチハウジング５７は、概ね閉断面に形成されている。外側壁９１の内周縁側には、ボス部９５が備えられている。ボス部９５には、結合体９６が溶接等によって一体的に結合されている。
【００５３】
前記クラッチハブ５９は、板金等のプレス成形によって形成され、係合周壁９７と結合壁９９と押圧部１０２とを備えている。
【００５４】
前記係合周壁９７には、その外周面にスプライン部１０１が設けられている。係合周壁９７には、回転半径方向内外に貫通する貫通孔が複数設けられ、係合周壁９７の内周側と外周側との間で潤滑オイルを通すことができるようになっている。
【００５５】
前記結合壁９９は、前記クラッチハウジング５７の外側壁６７，９１間に位置し、外側壁６７，９１に沿って回転半径方向に延びている。結合壁９９の内周縁には、鍛造等によって形成されたボス部１０３が一体的に結合されている。ボス部１０３には、フランジ部１０４とリング支持部１０６が一体に設けられている。
【００５６】
前記フランジ部１０４は、前記結合壁９９に圧入、溶接等によって一体的に固着され、結合壁９９の一部を構成している。前記リング支持部１０６は、周回状に設けられ、このリング支持部１０６には、潤滑オイル通過用の凹部１０８が周方向に所定間隔で複数設けられている。
【００５７】
前記押圧部１０２は、周回状に形成されている。
【００５８】
そして、前記クラッチハウジング５７の一方のボス部７５は、ニードルベアリング１０５を介して、前記ミッションケース５３側の支持筒１０７に回転自在に支持されている。ボス部７５の係合部８７は、オイルポンプ１０９に係合している。オイルポンプ１０９は、ポンプハウジング１１１に設けられている、ポンプハウジング１１１は、ミッションケース５３側に設けられた壁部材１１２に取り付けられている。
【００５９】
前記クラッチハウジング５７の他方のボス部９５は、ベアリング１１３によってクラッチハブ５９側のボス部１０３に相対回転自在に支持されている。ボス部９５とハウジング５１との間には、シール１１５が介設されている。ボス部９５の結合体９６の先端は、クランクシャフト１１８の端部に相対回転自在に嵌合している。結合体９６には、ダンパー１２０の一側が噛み合っている。ダンパー１２０の他側は、クランクシャフト１１８に結合されている。
【００６０】
前記クラッチハブ５９のボス部１０３は、前記トランスミッション５側への入力軸１１７にスプライン嵌合している。入力軸１１７は、ニードルベアリング１１９を介して、前記支持筒１０７内周面に回転自在に支持されている。
【００６１】
前記入力軸１１７には、回転軸芯に沿った方向の油孔１２１と、回転半径方向に沿った油孔１２３，１２５とが設けられている。油孔１２３は、前記オイルポンプ１０９側に連通している。油孔１２５は、油孔１２１側からのオイルを回転半径方向に排出して、後述する摩擦多板クラッチ側へ供給するためのものである。
【００６２】
前記油孔１２１の端部は、貫通孔１２８を有した蓋部材１２７で閉じられている。
【００６３】
前記クラッチハウジング５７及びクラッチハブ５９間には、摩擦係合部として摩擦多板クラッチ１２９が設けられている。摩擦多板クラッチ１２９は、締結力に応じて摩擦係合し、クラッチハウジング５７及びクラッチハブ５９間のトルク伝達を行うものである。
【００６４】
前記摩擦多板クラッチ１２９のアウタープレート１３１は、前記クラッチハウジング５７側のスプライン部６９にスプライン係合し、インナープレート１３３は、前記クラッチハブ５９側のスプライン部１０１にスプライン係合している。
【００６５】
前記係合周壁６５の内周面には、前記摩擦多板クラッチ１２９の締結を受け止めるストッパリング１３５が固定されている。
【００６６】
前記ボス部７５上には、加圧部材セット１３７が配置されている。加圧部材セット１３７は、前記クラッチハウジング５７の収容凹部７３に配置され、前記クラッチハウジング５７の係合周壁６５及びクラッチハブ５９の係合周壁９７の内周側に位置している。
【００６７】
前記加圧部材セット１３７は、相対回転可能な一対の部材１３９，１４１を備えている。部材１３９，１４１は、ドーナツ板状に形成され、両者間にボール１４３を備えたカム機構１４５が設けられている。カム機構１４５は、部材１３９，１４１間の相対回転により、回転軸芯に沿った方向の推力を発生するものである。加圧部材セット１３７は、前記推力によって前記摩擦多板クラッチ１２９を加圧締結するものである。
【００６８】
前記部材１３９の外周面には、係合部１５０が設けられ、前記固定側であるポンプハウジング１１１の係止部１５２に回転方向に係止されている。部材１３９の背面は、ニードルベアリング１４７を介して、ストッパリング１４９に支持され、ストッパリング１４９はスナップリング１５１によってボス部７５に回転軸芯に沿った方向に位置決められている。ニードルベアリング１４７は、ボス部７５の外周において前記一方の油孔８５と位置的に対応している。
【００６９】
前記加圧部材セット１３７と前記クラッチハブ５９側のフランジ部１０４との間に伝達部材１５３が介設されている。伝達部材１５３は、前記加圧部材セット１３７と前記クラッチハブ５９の結合壁を構成するフランジ部１０４との間に介設され前記加圧部材セット１３７の推力を前記クラッチハブ５９へ伝達するためのものである。
【００７０】
前記伝達部材１５３は、前記貫通部８１に貫通配置されている。伝達部材１５３は、リング状の基部１５５と、該基部１５５に一体に設けられ前記貫通部８１を貫通する当接部１５７とからなっている。当接部１５７は、前記貫通部８１に対応して周方向に所定間隔で複数個設けられている。
【００７１】
前記基部１５５の背面は、ニードルベアリング１５９を介して、前記部材１４１側に当接している。ニードルベアリング１５９は、ボス部７５の外周において前記他方の油孔８３と位置的に対応している。
【００７２】
前記当接部１５７は、前記フランジ部１０４のリング支持部１０６に支持されたリング１６１に当接している。リング１６１は、ニードルベアリング１６３を介して、フランジ部１０４側に当接している。
【００７３】
前記部材１４１の外周部には、歯車プレート１６５の内周縁側がリベット１６７の締結によって固定されている。歯車プレート１６５は、断面が屈曲形成され、前記収容凹部７３から外周側へ延設されている。
【００７４】
前記歯車プレート１６５には、ダンパー機構１９１が設けられている。ダンパー機構１９１は、後述する回転アクチュエータ２３３側の慣性力をダンピングするものであり、慣性力によってカム機構１４５で発生する推力が一時的に大きく立ち上がるのを抑制する。
【００７５】
前記歯車プレート１６５には、折曲部１９３が設けられている。折曲部１９３の根元部において、補助プレート１９５がスポット溶接等によって固定され、折曲部１９３と補助プレート１９５との間に、間隔を空けた支持部を構成している。折曲部１９３と補助プレート１９５とには、それぞれスプリング係合窓が設けられている。
【００７６】
前記折曲部１９３及び補助プレート１９５間には、遊動プレート１９９が介設されている。遊動プレート１９９にもスプリング係合窓２０１が設けられている。
【００７７】
前記各スプリング係合窓に係合するように、ダンピング用のコイルスプリング２０３が介設されている。前記遊動プレート１９９の外周端縁には、ギヤ１６９が設けられている。
【００７８】
前記ミッションケース５３側には、電動モータを備えた前記回転アクチュエータ２３３が取り付けられている。回転アクチュエータ２３３の回転駆動軸１７３は、ハウジング５１内に突設して配置されている。回転駆動軸１７３には、ギヤ１７５が設けられ、前記歯車プレート１６５のギヤ１６９に噛み合っている。ギヤ１７５，１６９は、大きなギヤ比を持っている。
【００７９】
ここで、本実施形態では、回転アクチュエータ２３３と、加圧部材セット１３７との間に、回転断続手段として電磁クラッチ２３５を設けたことを特徴とする。また、前記回転アクチュエータ２３３の回転駆動により加圧部材セット１３７を駆動し、前記推力を発生させるときは、前記電磁クラッチ２３５を回転接続状態とし、前記推力を解放するときは、同回転遮断状態とする制御手段としてコントローラを設けている。
【００８０】
前記電磁クラッチ２３５は、本実施形態において回転アクチュエータ２３３のアクチュエータハウジング２３６に取り付けられた電磁石２３８を備えている。前記回転アクチュエータ２３３は、電動モータによって正逆回転駆動されるウォームギヤ２３７と、該ウォームギヤ２３７に噛み合うウォームホイール２３９とを備え、減速歯車機構を構成している。従って、ウォームギヤ２３７とウォームホイール２３９との間で大きな減速が行われる。
【００８１】
前記ウォームホイール２３９には、ビス２４１によってプレート２４３が締結固定されている。プレート２４３の内周縁２４４は、回転駆動軸１７３の端部側に設けられた周溝２４６に嵌合支持されている。これにより、ウォームホイール２３９は、回転駆動軸１７３側に相対回転自在に支持されている。プレート２４３は可撓構造であり、ウォームホイール２３９はウォームギヤ２３７と噛み合ったまま、電磁石２３８側へ若干移動できるようになっている。
【００８２】
前記回転駆動軸１７３には、フランジ部２４５が設けられている。フランジ部２４５には、非磁性体部２４７が周回状又は周方向へ所定間隔で設けられている。フランジ部２４５とウォームホイール２３９との対向面には、所定の摩擦係数を有したアクチュエータ摩擦係合部として摩擦クラッチプレート２４９が介設されている。摩擦クラッチプレート２４９は、省略することもでき、フランジ部２４５とウォームホイール２３９との対向面をそれぞれ所定の摩擦係数を有するように形成することもできる。
【００８３】
従って、本実施形態では、前記電磁石２３８、ウォームホイール２３９、フランジ部２４５、摩擦クラッチプレート２４９が、前記電磁クラッチ２３５を構成している。
【００８４】
前記フランジ部２４５の外周側には、鍔部２５１が設けられている。鍔部２５１は、前記電磁石２３８とアクチュエータハウジング２３６との間に介在してアクチュエータハウジング２３６側に回転ガイドされる。
【００８５】
前記アクチュエータハウジング２３６には、嵌合部２５５が突設され、前記回転駆動軸１７３は、該嵌合部２５５を貫通している。嵌合部２５５には、Ｏリング等のシール２５３が備えられている。嵌合部２５５は、ミッションケース５３側の嵌合凹部２５７内に嵌合保持されている。
【００８６】
そして、コントローラにより、電磁石２３８を通電制御すると、電磁石２３８から回転駆動軸１７３側のフランジ部２４５を通り、ウォームホイール２３９との間で磁界が形成される。この磁界によってウォームホイール２３９及び回転駆動軸１７３のフランジ部２４５が電磁石２３８側に引き付けられる。
【００８７】
この引き付けにより、フランジ部２４５とウォームホイール２３９との間の摩擦クラッチプレート２４９が締結され、ウォームホイール２３９からフランジ部２４５を介し回転駆動軸１７３側へ回転力が伝達される。
【００８８】
従って、電動モータの回転によりウォームギヤ２３７を回転駆動することにより、回転駆動軸１７３を大きく減速しながら回転駆動することができる。
【００８９】
前記電磁石２３８の通電制御が停止されると、プレート２４３の戻り力によって、フランジ部２４５からウォームホイール２３９が離れ、摩擦クラッチプレート２４９の締結が解除される。従って、ウォームホイール２３９のプレート２４３に対し回転駆動軸１７３が相対回転可能となり、回転駆動軸１７３は自由に回転することができる。
【００９０】
すなわち、フランジ部２４５とウォームホイール２３９とが結合されている状態では、電動モータによってウォームギヤ２３７が回転駆動されると、ウォームホイール２３９が大きく減速回転する。ウォームホイール２３９からは、摩擦クラッチプレート２４９、フランジ部２４５を介して回転駆動軸１７３が回転駆動される。前記回転駆動軸１７３からは、ギヤ１７５，１６９間で再び減速され、歯車プレート１６５が減速回転駆動される。
【００９１】
前記歯車プレート１６５の減速回転により加圧部材セット１３７の部材１４１が同方向へ回転する。加圧部材セット１３７の部材１３９は、係合部１５０及び係止部１５２を介して、固定側であるポンプハウジング１１１側に回転方向に係止されている。このため、前記部材１４１の回転によって部材１３９，１４１間で所定角度の相対回転を生じる。
【００９２】
この相対回転によって、カム機構１４５が働き、加圧部材セット１３７は、回転軸芯に沿った方向に推力を発生する。この推力は、部材１３９、ニードルベアリング１４７、ストッパリング１４９、スナップリング１５１を介して、ボス部７５側で受けられる。ボス部７５からの反力として部材１４１に推力が作用し、部材１４１が伝達部材１５３側へ移動する。
【００９３】
この部材１４１の移動によって、ニードルベアリング１５９、伝達部材１５３、リング１６１、ニードルベアリング１６３を介して、フランジ部１０４が押圧される。このフランジ部１０４の押圧によって、結合壁９９全体が同方向に移動し、押圧部１０２によって摩擦多板クラッチ１２９がストッパリング１３５に対して締結される。
【００９４】
この摩擦多板クラッチ１２９の締結に際して、ストッパリング１３５で受けられた力は、クラッチハウジング５７の本体部６１側で受けられ、外側壁６７を介してボス部７５側に入力される。従って、前記カム機構１４５の推力による摩擦多板クラッチ１２９の締結力は、クラッチハウジング５７の本体部６１とボス部７５との間で吸収することができる。
【００９５】
そして、前記摩擦多板クラッチ１２９の締結によって、摩擦多板クラッチ１２９は締結力に応じて摩擦係合し、発進クラッチ１はトルク伝達状態となる。
【００９６】
従って、エンジン３のクランクシャフト１１８からダンパー１２０を介して、クラッチハウジング５７にトルクが伝達され、摩擦多板クラッチ１２９からクラッチハブ５９を介し、トランスミッション５側の入力軸１１７へトルク伝達を行うことができる。
【００９７】
前記トランスミッション５からは、前記のようにトルク伝達が行われ、前輪１５，１７、後輪４７，４９による四輪駆動状態での走行を行うことができる。
【００９８】
前記摩擦多板クラッチ１２９の締結を、自動車の走行状態等に応じて解除するとき、前記電動モータ１７１の通電制御を停止させ前記加圧部材セット１３７，１３７Ｂの戻り力のみで行うことには無理がある。特にウォームギヤ２３７及びウォームホイール２３９を用いると、小さな電動モータを用いて摩擦多板クラッチ１２９を確実に締結制御することはできるが、加圧部材セット１３７側の戻り力でウォームホイール２３９を逆転させることは困難だからである。
【００９９】
本実施形態では、走行状態等の検出信号をコントローラに入力し、コントローラが電磁石２３８の通電制御を遮断する。これによって、回転駆動軸１３７はウォームホイール２３９に対して回転自由となる。加圧部材セット１３７による推力が、回転駆動軸１３７の自由回転により瞬時に解放される。この推力解放に応じて摩擦多板クラッチ１２９の締結も直ちに解除される。従って、摩擦多板クラッチ１２９の締結解除の応答性が著しく向上する。
【０１００】
前記トランスミッション５のギヤのポジションが、例えばニュートラルＮ位置かパーキングＰ位置である場合には、制御手段であるコントローラがこれを読み込み、該コントローラの制御により発進クラッチ１をトルク非伝達状態とする。これによってエンジン３とトランスミッション５との間のトルク伝達を遮断し、トランスミッション５側の部材が無駄に回転しないようにして、燃費向上を図ることができる。
【０１０１】
また、前記トランスミッション５のギヤポジションがＮ，Ｐ以外であるときには、発進クラッチ１をトルク伝達状態とし、クランクシャフト１１８から入力軸１１７へのトルク伝達を行わせ、自動車の走行を円滑に行わせることができる。
【０１０２】
本実施形態では、大きな減速を行うことでより小型の電動モータにより摩擦多板クラッチ１２９を確実に摩擦係合させることができ、全体的により小型、軽量化を図ることができる。
【０１０３】
また、前記回転アクチュエータ２３３により大きく減速して加圧部材セット１３７の部材１４１を回転駆動する構成としても、締結解除の応答性が著しく向上する。
【０１０４】
前記電磁クラッチ２３５は、前記回転アクチュエータ２３３に設けられ、前記電磁クラッチ２３５により、前記回転アクチュエータ２３３の回転駆動軸１３７の回転駆動を断続するため、回転アクチュエータ２３３及び電磁クラッチ２３５を一体的に取り扱うことが可能となり、部品点数が少なくなり、組み付け、部品管理が容易となる。
【０１０５】
前記回転アクチュエータ２３３からウォームギヤ２３７及びウォームホイール２３９により減速して回転駆動することができながら、摩擦多板クラッチ１２９の締結解除の応答性を確実に向上させることができる。
【０１０６】
なお、前記エンジン３が回転しているときには、クランクシャフト１１８からクラッチハウジング５７側へ常時回転が伝達されており、クラッチハウジング５７と共に回転するボス部７５の係合部８７を介し、オイルポンプ１０９が回転駆動される。
【０１０７】
前記オイルポンプ１０９の駆動によって、油孔１２３から油孔１２１へオイルが流入し、油孔１２１から油孔１２５及び貫通孔１２８からそれぞれオイルが流出する。
【０１０８】
前記油孔１２５から流出したオイルは、入力軸１１７とボス部７５との間に流入し、さらにその外側の油孔８３，８５、凹部１０８から各ニードルベアリング１４７，１５９，１６３へ至り、該ニードルベアリング１４９，１５９，１６３を潤滑しつつ、さらに外周側へ移動する。
【０１０９】
外周側へ移動したオイルは、外側壁６７の収容凹部１６７側及びクラッチハブ５９に形成された貫通孔、クラッチハウジング５７の係合周壁６５及び結合周壁８９に形成された貫通孔１００（図２）等によって、摩擦多板クラッチ１２９の部分を通過し、さらに外周側へ移動する。
【０１１０】
このようなオイルの移動によって、摩擦多板クラッチ１２９等の部分を的確に潤滑することができる。
【０１１１】
また、前記貫通孔１２８から流出したオイルは、外周側のベアリング１１３等を潤滑する。
【０１１２】
本実施形態では、前記ダンパー機構１９１を設けることによって、各部のガタが詰められ摩擦多板クラッチ１２９が締結を開始するとき電動モータ１７１側の慣性力が遊動プレート１９９に作用し、誘導プレート１９９が折曲部１９３及び補助プレート１９５に対して相対移動する。このときスプリング係合窓１９７，２０１間でコイルスプリング２０３が圧縮され、前記電動モータ１７１側の慣性力が緩衝されつつ回転駆動力が伝達される。
【０１１３】
従って、電動モータ１７１側の慣性力が歯車プレート１６５を介して加圧部材ユニット１３７側へ伝達されるのを抑制することができる。
【０１１４】
この場合の電動モータ１７１の印加電流に対する前記摩擦多板クラッチ１２９の伝達トルクの立ち上がりは、一時的な増大を抑制して滑らかな立ち上がりとすることができ、ショックの少ない円滑なトルク断続を行うことができる。
【０１１５】
なお、上記各実施形態では、加圧部材セット１３７の一方の部材１３９を固定側に係合させ、他方の部材１４１を回転駆動するようにしたが、双方をギヤ比が僅かに異なるギヤで各別に駆動し、あるいは噛み合い半径が僅かに異なるギヤでそれぞれ駆動し、相対回転を発生させる構成にすることもできる。
【０１１６】
前記摩擦係合部としての摩擦多板クラッチ１２９は、コーンクラッチなど押圧力によって締結されるその他のもので構成することもできる。
【０１１７】
本発明のトルク断続装置は、図１のトルク伝達カップリング１Ｈ，１Ｉ，１Ｊ，１Ｋ，１Ｌ，１Ｍ，１Ｎのように適宜選択して配置することも可能である。
【０１１８】
前記トルク伝達カップリング１Ｈは、プロペラシャフト３３に介設されたもので、その締結調整によって後輪４７，４９側へのトルク伝達を行うことができる。トルク伝達カップリング１Ｈをトルク非伝達状態としたときには、後輪４７，４９からの回転がトルク伝達カップリング１Ｈ上流側の出力軸２９等へ伝達されることがなく、二輪駆動時のエネルギー損失を抑制することができる。
【０１１９】
前記トルク伝達カップリング１Ｉは、リヤデファレンシャル３９側のドライブピニオンシャフト３９に設けられたもので、その締結調整によってプロペラシャフト３３からリヤデファレンシャル３９へのトルク伝達を行うことができる。トルク伝達カップリング１Ｉでは、トルク非伝達状態のとき、後輪４７，４９側からの回転が上流側のプロペラシャフト３３などへ伝達されることがなく、二輪駆動時のエネルギー損失をより抑制することができる。
【０１２０】
前記トルク伝達カップリング１Ｎは、トランスファ２１の出力軸２９に設けられたものであり、その締結調整によってトランスファ２１から出力軸２９へのトルク伝達を行うことができる。トルク伝達カップリング１Ｎでは、トルク非伝達状態のとき、後輪４７，４９側からの回転が、トランスファ２１側へ伝達されることがなく、二輪駆動時のエネルギー損失を抑制することができる。
【０１２１】
前記トルク伝達カップリング１Ｊ，１Ｋは、それぞれアクスルシャフト４３，４５に介設されたもので、その締結調整によりリヤデファレンシャル３９から左右の後輪４７，４９へトルク伝達を行うことができる。トルク伝達カップリング１Ｊ，１Ｋは、何れか一方にのみ設けることも可能である。このようにアクスルシャフト４３，４５にトルク伝達カップリング１Ｊ，１Ｋを介設した場合、トルク伝達カップリング１Ｊ，１Ｋをトルク非伝達状態としたときに、後輪４７，４９からの回転がリヤデファレンシャル３９側へ伝達されることがなく、二輪駆動時のエネルギー損失をより抑制することができる。
【０１２２】
前記トルク伝達カップリング１Ｌ，１Ｍは、前輪１５，１７側のアクスルシャフト１１，１３に介設されたものである。このトルク伝達カップリング１Ｌ，１Ｍの機能は、前記トルク伝達カップリング１Ｊ，１Ｋとほぼ同様である。
【０１２３】
トルク断続装置の構造は特に限定されるものではなく、図５のような構造等、種種適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る発進クラッチの配置状態を示す四輪駆動車のスケルトン平面図である。
【図２】一実施形態に係り、発進クラッチ及びその周辺の断面図である。
【図３】一実施形態に係り、要部の拡大断面図である。
【図４】一実施形態に係り、要部の拡大断面図である。
【図５】従来例のトルク断続装置の一部省略断面図である。
【符号の説明】
１ 発進クラッチ（トルク断続装置）
１Ｈ，１Ｉ，１Ｊ，１Ｋ，１Ｌ，１Ｍ，１Ｎ トルク伝達カップリング（トルク断続装置）
３ エンジン
５ トランスミッション
７ フロントデファレンシャル
１１，１３，４３，４５ アクスルシャフト
１５，１７ 前輪
２１ トランスファ
３３ プロペラシャフト
４７，４９ 後輪
５１ ハウジング（固定側）
５７ クラッチハウジング
５９ クラッチハブ
１２９ 摩擦多板クラッチ（摩擦係合部）
１３７ 加圧部材セット
１３９，１４１ 部材
１７３ 回転駆動軸
２３３ 回転アクチュエータ
２３５ 電磁クラッチ（回転断続手段）
２３７ ウォームギヤ（歯車減速歯車機構）
２３８ 電磁石（電磁クラッチ）
２３９ ウォームホイール（歯車減速歯車機構、電磁クラッチ）
２４５ フランジ部（電磁クラッチ）
２４９ 摩擦クラッチプレート（アクチュエータ摩擦係合部、電磁クラッチ）

Claims (6)

1. 固定側に対して回転可能に支持され入出力伝達を行うためのクラッチハウジング及びクラッチハブと、
   前記クラッチハウジング及びクラッチハブ間に設けられ、締結力に応じて両者間のトルク伝達を行う摩擦係合部と、
   相対回転可能な一対の部材を備え該部材間の相対回転により推力を発生して前記摩擦係合部を摩擦係合させるための加圧部材セットと、
   前記固定側に支持され前記加圧部材セットの少なくとも一方の部材を回転駆動して前記相対回転を起こす回転アクチュエータとを備え、
   前記回転アクチュエータと前記加圧部材セットとの間に、回転断続手段を設け、
   前記回転アクチュエータの回転駆動により前記部材を回転駆動して推力を発生させるときに前記回転断続手段を回転接続状態とすると共に前記回転断続手段を回転遮断状態として前記推力を解放するように断続制御する制御手段を設けたことを特徴とするトルク断続装置。
2. 請求項１記載のトルク断続装置であって、
   前記回転断続手段は、前記回転アクチュエータに設けられ、
   前記回転断続手段により、前記回転アクチュエータの回転駆動軸の回転駆動を断続することを特徴とするトルク断続装置。
3. 請求項２記載のトルク断続装置であって、
   前記回転断続手段は、電磁クラッチであることを特徴とするトルク断続装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のトルク断続装置であって、
   前記回転アクチュエータは、減速歯車機構を備え、
   前記回転断続手段は、前記減速歯車機構と前記回転駆動軸との間の回転駆動を断続することを特徴とするトルク断続装置。
5. 請求項４記載のトルク断続装置であって、
   前記減速機構は、ウォームギヤ及びウォームホイールであり、
   前記回転断続手段は、前記回転駆動軸に一体又は一体的に設けられ前記ウォームホイールに対向するフランジ部と、該ウォームホイール及びフランジ部間に設けられ両者間の締結により摩擦係合を行わせるアクチュエータ摩擦係合部と、前記ウォームホイール及びフランジ部間を通電制御により締結させる電磁石とを備えたことを特徴とするトルク断続装置。
6. 請求項１〜５の何れかに記載のトルク断続装置であって、
   エンジンの出力側に配置された発進クラッチ、又は四輪駆動車のトランスファの出力側、リヤデファレンシャル装置への入力側、トランスファとリヤデファレンシャルとの間のプロペラシャフト、前輪側アクスルシャフト、後輪側アクスルシャフトの何れかに配置されたトルク伝達装置として構成されたことを特徴とするトルク断続装置。

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