JP2004332764A - 駆動力伝達装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】クラッチ潤滑油からデフ潤滑油に隔壁部に設けた熱交換部を介して熱伝達し、クラッチ潤滑油をデフ潤滑油により冷却する。
【解決手段】デファレンシャル装置の駆動歯車が設けられた歯車軸をデフケースに回転軸線上で回転可能に軸承し、該歯車軸の軸端部を開口部からデフケースの外部に液密的に突出する。デフケースに貯溜されたデフ潤滑油が接触する熱交換部を設けた隔壁部をデフケースに開口部の周囲に回転軸線と直角な方向に拡張して形成する。クラッチケースを隔壁部の周縁部に固定しクラッチ潤滑油が貯溜される格納室を形成する。内部にクラッチ収納室が形成されたハウジングをクラッチケースに格納室内で回転軸線回りに回転可能に支承し、ハウジングと歯車軸とを係脱可能に接続する湿式多板クラッチをクラッチ収納室に収納する。
【選択図】 図１
【解決手段】デファレンシャル装置の駆動歯車が設けられた歯車軸をデフケースに回転軸線上で回転可能に軸承し、該歯車軸の軸端部を開口部からデフケースの外部に液密的に突出する。デフケースに貯溜されたデフ潤滑油が接触する熱交換部を設けた隔壁部をデフケースに開口部の周囲に回転軸線と直角な方向に拡張して形成する。クラッチケースを隔壁部の周縁部に固定しクラッチ潤滑油が貯溜される格納室を形成する。内部にクラッチ収納室が形成されたハウジングをクラッチケースに格納室内で回転軸線回りに回転可能に支承し、ハウジングと歯車軸とを係脱可能に接続する湿式多板クラッチをクラッチ収納室に収納する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デフケースに取付けられる駆動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンの回転動力を駆動輪に伝達する駆動力伝達装置においては、例えば特許文献１に記載されているように、デファレンシャル装置の駆動歯車が設けられた歯車軸がデフケースに回転軸線上で回転可能に軸承され、該デフケースにクラッチケースが固定されている。該クラッチケースにハウジングが回転可能に支承され、該ハウジング内部のクラッチ収納室にインナシャフトが軸受により前記回転軸線上で回転可能に支承され、該インナシャフトに歯車軸がスプライン嵌合されている。クラッチ収納室内にハウジングとインナシャフトとを係脱するメインクラッチ、カム式増幅機構及びパイロットクラッチ等が配置され、ハウジングの開口端部は、リヤハウジングにより覆われている。電磁石はヨークに固定され、リヤハウジングを挟んでパイロットクラッチと対向した位置に配設され、該ヨークはクラッチケースに支持されている。そして、デフケース内にデフ潤滑油が貯溜され、クラッチケース内にクラッチ潤滑油が貯溜されてデファレンシャル装置および駆動力伝達装置の潤滑および冷却を夫々行っている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−７４５９８号公報（第３乃至５頁、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
【発明が解決しようとする課題】
駆動力伝達装置は、クラッチ潤滑油によって潤滑される湿式多板クラッチを備え、クラッチプレートの滑り摩擦力を利用して自動車のエンジンのトルクをデファレンシャル装置に伝達する。車両が直進状態であればクラッチプレート間の回転差が生じないのでクラッチプレート間の摩擦によって発生する熱は少ないが、車両の走行状態によってはクラッチプレート間の回転差が生じ、摩擦熱によりクラッチプレートが高温となる。クラッチプレートはクラッチ潤滑油によって冷却されるが、発熱状態が長時間続くとクラッチ潤滑油も高温となり、クラッチ潤滑油の寿命を縮めるとともにクラッチプレートの摩擦部材を傷めるおそれもある。
【０００５】
クラッチ潤滑油の熱は、主としてクラッチケースの壁を介して外気に放出されるが、クラッチケースの壁のうち外部に面した部分は、強度を確保する為、ある程度の厚みを確保しなければならない。このため、クラッチ潤滑油が十分に冷却されない可能性があった。
【０００６】
本発明は、係る従来の問題点を改善するためになされたもので、クラッチ潤滑油の熱を比較的温度の低いデフ潤滑油で冷却するようにしたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、デファレンシャル装置の駆動歯車が一体的に設けられた歯車軸をデフケースに回転軸線上で回転可能に軸承し、該歯車軸の軸端部をデフケースの開口部から外部に液密的に突出し、前記デフケース内に貯溜されたデフ潤滑油が接触する熱交換部を設けた隔壁部を前記デフケースに前記開口部の周囲に前記回転軸線と直角な方向に拡張して形成し、前記熱交換部を隔ててクラッチ潤滑油が貯溜される格納室を前記隔壁部とともに形成するクラッチケースを前記隔壁部の周縁部に重合して固定し、内部にクラッチ収納室が形成されたハウジングを前記クラッチケースに前記格納室内で前記回転軸線回りに回転可能に支承し、前記ハウジングと前記歯車軸とを係脱可能に接続する湿式多板クラッチを前記クラッチ収納室に収納したことである。
【０００８】
本発明によれば、隔壁部に設けられた熱交換部を介して格納室に貯溜されたクラッチ潤滑油からデフケースに貯溜されたデフ潤滑油に熱伝達され、クラッチ潤滑油をデフ潤滑油により冷却することができ、クラッチプレートが加熱して損傷することを防止することができる。また、熱交換部を設けた隔壁部をデフケースに歯車軸の軸端部が液密的に突出する開口部周囲から拡張して形成し、クラッチケースを隔壁部の周縁部に重合し固定してクラッチ潤滑油が貯溜される格納室を隔壁部とともに形成したので、簡単で低コストの構成でクラッチ潤滑油をデフ潤滑油により冷却することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、デファレンシャル装置の駆動歯車が一体的に設けられた歯車軸をデフケースに回転軸線上で回転可能に軸承し、該歯車軸の軸端部をデフケースの開口部から外部に液密的に突出し、前記デフケース内に貯溜されたデフ潤滑油が接触する熱交換部を設けた隔壁部を前記デフケースに前記開口部の周囲に前記回転軸線と直角な方向に拡張して形成し、前記熱交換部を隔ててクラッチ潤滑油が貯溜される格納室を前記隔壁部とともに形成するクラッチケースを前記隔壁部の周縁部に重合して固定し、内部にクラッチ収納室が形成されたハウジングを前記クラッチケースに前記格納室内で前記回転軸線回りに回転可能に支承し、メインクラッチのメインアウタクラッチプレートを前記クラッチ収納室内周面に相対回転を規制して軸線方向に移動可能に係合し、該メインアウタクラッチプレートと交互に配置されたメインインナクラッチプレートを前記歯車軸の軸端部に形成された係合部に回転を規制して軸線方向に移動可能に係合し、パイロットクラッチのパイロットアウタクラッチプレートを前記クラッチ収納室内周面に相対回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合し、該パイロットアウタクラッチプレートと交互に配置されたパイロットインナクラッチプレートを第１カム部材に相対回転を規制して軸線方向に移動可能に係合し、大径リヤハウジング部と前記歯車軸を回転可能に支承する小径リヤハウジング部とが前記パイロットクラッチを挟んでアーマチュアと対向する位置で非磁性体の環状の中間部材により一体に結合されたリヤハウジングを前記ハウジングの開口端部に固着し、前記大径及び小径リヤハウジング部の間に配置され前記アーマチュアを吸引して前記パイロットアウタクラッチプレートとパイロットインナクラッチプレートとを圧接させる電磁石が固着されたヨークを前記デフケースに取付け、前記メインクラッチに当接する第２カム部材と前記第１カム部材との相対回転によるカム機構の作動により第２カム部材が軸線方向に移動されて前記メインクラッチを圧接するカム式増幅機構を設けたことである。
【００１０】
パイロットクラッチの伝達トルクにより第２カム部材と第１カム部材とが相対回転し、第２カム部材がカム機構により軸線方向に移動してメインアウタクラッチプレートおよびメインインナクラッチプレートを圧接する電磁式パイロットクラッチ装置においては、電磁石が励磁されていない状態でもハウジングと歯車軸との間に回転差が発生すると潤滑油の粘性により引き摺りトルクが発生し、この引き摺りトルクがカム式増幅機構により増幅されてメインクラッチを圧接し、メインクラッチが僅かながらすべり摩擦トルクを発生して発熱する傾向にある。
【００１１】
これに対し本発明によれば、隔壁部に設けられた熱交換部を介して格納室に貯溜されたクラッチ潤滑油からデフケースに貯溜されたデフ潤滑油に熱伝達され、クラッチ潤滑油をデフ潤滑油により冷却することができ、クラッチプレートが加熱して損傷することを防止することができる。また、熱交換部を設けた隔壁部をデフケースに歯車軸の軸端部が液密的に突出する開口部周囲にから拡張して形成し、クラッチケースを隔壁部の周縁部に重合して固定してクラッチ潤滑油が貯溜される格納室を隔壁部とともに形成したので、簡単で低コストの構成でクラッチ潤滑油をデフ潤滑油により冷却することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２において、前記デフケース内で前記熱交換部に放熱フィンを設けたことである。本発明によれば、放熱フィンからデフ潤滑油に熱伝達が行われ、クラッチ潤滑油をより効率的に冷却することができる。
【００１３】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記熱交換部の厚さを６ｍｍ以下としたことである。本発明によれば、熱交換部の厚さを６ｍｍ以下としたので、熱交換部での熱伝達が良好となりクラッチ潤滑油をデフ潤滑油で効率的に冷却することができる。
【００１４】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記熱交換部の面積を５平方ｃｍ以上としたことである。本発明によれば、熱交換部の面積を５平方ｃｍ以上としたので、熱交換部で必要な熱伝達を確保することができ、クラッチ潤滑油をデフ潤滑油で効率的に冷却することができる。
【００１５】
【実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態に係る駆動力伝達装置である電磁式パイロットクラッチ装置１を図面に基づいて説明する。図１に本発明の一実施形態としての駆動力伝達装置の断面図を示す。図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。２は自動車のデフケースで、デフケース２内にはデファレンシャル装置３が収納され、デフ潤滑油４が貯溜されている。５はデファレンシャル装置３のハイポイドギヤ等の駆動歯車６が一体的に設けられた歯車軸で、デフケース２に設けられた円筒状の支持部７に嵌着された一対のローラベアリング８により回転軸線Ｏ上で回転可能に軸承され、軸端部９はデフケース２の開口部１０からシール部材１１により液密的にシールされて外部に突出している。デフケース２には開口部１０から回転軸線Ｏと直角な方向に外方に拡張する隔壁部１２が形成され、この隔壁部１２の外周にはデフケース２から離れる方向に屈曲した周縁部１３が設けられている。隔壁部１２の下側は支持部７より下方に延在し、デフケース２の外壁と支持部７との間にデフ潤滑油４が流入する拡張液室４５が形成され、隔壁部１２の拡張液室４５を画成する部分にデフ潤滑油４が接触する熱交換部１４が設けられている。熱交換部１４の厚さは６ｍｍ以下、望ましくは２ｍｍ以下で、鋳造時に穴が生じない程度に薄くすると最適な熱伝達を確保することができる。熱交換部の面積は５平方ｃｍ以上、望ましくは１０平方ｃｍ以上で、強度上可能な範囲で広くすると十分な熱伝達面積を確保することができる。
【００１６】
隔壁部１２の周縁部１３の端面には隔壁部１２とともに格納室１５を形成するクラッチケース１６が重合してボルトにより固定されている。クラッチケース１６内にはクラッチ潤滑油１７が貯溜され熱交換部１４に接触している。クラッチケース１６にはハウジング１８が入力軸部１９を軸受２０に軸承されて格納室１５内で回転軸線Ｏ回りに回転可能に支承され、ハウジング１８内にはクラッチ収納室２１が形成されている。入力軸部１９の先端には外スプラインが形成され、プロペラシャフトに連結されるフランジ付連結部材２２の円筒部内周面に形成された内スプラインとスプライン嵌合されている。フランジ付連結部材２２とクラッチケース１６との間には外部からの異物の侵入を防止するとともに、格納室１５内に貯溜されているクラッチ潤滑油１７を外部に漏らさないためのシール部材２３が取付けられている。
【００１７】
クラッチ収納室２１内にはメインクラッチ２４が配設され、メインクラッチ２４は複数のメインアウタクラッチプレート２５及びメインインナクラッチプレート２６を備えている。メインアウタクラッチプレート２５はクラッチ収納室２１内周面に形成されたスプライン歯にスプライン嵌合し相対回転を規制して軸線方向に移動可能に係合し、メインインナクラッチプレート２６は歯車軸５の軸端部９に形成された係合部２７の外周にスプライン嵌合し相対回転を規制して軸線方向に移動可能に係合している。メインアウタクラッチプレート２５とメインインナクラッチプレート２６は交互に配置されており、係合時は互いに当接して摩擦係合するとともに、離脱時は互いに離間して非係合状態となる。
【００１８】
カム式増幅機構２８は、メインクラッチ２４の後方に配設され、第１カム部材２９、第２カム部材３０及び複数のカムフォロア３１とからなっている。第２カム部材３０は、歯車軸５の係合部２７外周にスプライン嵌合して係合した状態で、一端面がメインクラッチ２４と当接しており、カム機構によりメインクラッチ２４を押圧するようになっている。第１カム部材２９は、複数のカムフォロア３１を挟んで第２カム部材３０の後方で、係合部２７の外周に遊嵌されており、後述するパイロットクラッチ３２の半径内周側に位置している。複数のカムフォロア３１は、第１、第２カム部材２９，３０の対向面に形成されているカム溝に介装されている。
【００１９】
パイロットクラッチ３２は、パイロットアウタクラッチプレート３３とパイロットインナクラッチプレート３４とからなり、第２カム部材３０の後方に配置され、パイロットアウタクラッチプレート３３はクラッチ収納室２１内周面に形成されたスプライン歯にスプライン嵌合し相対回転を規制して軸線方向に移動可能に係合し、パイロットインナクラッチプレート３４は第１カム部材２９の外周面にスプライン嵌合し相対回転を規制して軸線方向に移動可能に係合している。アーマチャ３５は環状をなし、パイロットクラッチ３２と第２カム部材３０との間に配置され、クラッチ収納室２１内周面にスプライン嵌合し相対回転を規制して軸線方向に移動可能に係合している。アーマチャ３５は、後述する電磁石３６を基点として形成される磁束により吸引されて、パイロットクラッチ３２を圧接するようになっている。
【００２０】
パイロットクラッチ３２の後方には、ハウジング１８の開口端部３７を覆うリヤハウジング３８が固着されている。リヤハウジング３８は、小径リヤハウジング部３９、大径リヤハウジング部４０及び中間部材４１とからなっている。小径リヤハウジング部３９は段付き筒形状で、歯車軸５の軸端部９をニードルベアリング４２により回転可能に支承している。小径リヤハウジング部３９の外周には、所定間隔を保って段付き円筒形状の大径リヤハウジング部４０が配置され、大径リヤハウジング部４０はハウジング１８の開口端部３７内周面に螺合され、リヤハウジング３８がメインクラッチ２４を予圧接した状態でハウジング１８に溶着されている。大径リヤハウジング部４０の内周面と小径リヤハウジング部３９の外周面との間には、環状でステンレス製の中間部材４１が介在され、小径及び大径リヤハウジング部３９，４０に溶接で一体的に結合されている。小径及び大径リヤハウジング部３９，４０は磁性材料で、中間部材４１は非磁性体であり、電磁石３６により磁束が形成され易い構造となっている。
【００２１】
端子４３を介して通電される環状の電磁石３６は、小径及び大径リヤハウジング部３９，４０および中間部材４１に囲まれた位置でヨーク４４に固着されている。ヨーク４４は、小径及び大径リヤハウジング部３９，４０の間で小径及び大径リヤハウジング部３９，４０と微小隙間を保ちデフケース２の開口部１０端面に固定されている。電磁石３６、カム式増幅機構２８、パイロットクラッチ３２等によりメインクラッチ２４を係脱するクラッチ係脱装置が構成され、メインクラッチ２４およびクラッチ係脱装置により湿式多板クラッチが構成されている。なお、クラッチ係脱装置は電磁石または油圧等でメインクラッチ２４を直接圧接するものでもよい。
【００２２】
次に、上記のように構成した電磁パイロット式クラッチ装置１の作動について説明する。電磁パイロット式クラッチ装置１は、自動車等の後輪へ駆動力を伝達する経路に配置され、駆動力伝達装置として機能する。エンジンを始動すると、エンジンの出力が、ハウジング１８の入力軸部１９に伝達されハウジング１８が回転駆動される。エンジンの始動時は、通常、電磁石３６は非通電状態にあるので磁束は形成されず、パイロットクラッチ３２は非係合状態にあり、第２カム部材３０に押圧力が作用せず、メインアウタクラッチプレート２５とメインインナクラッチプレート２６とは圧接されない状態であり、メインアウタクラッチプレート２５とメインインナクラッチプレート２６とが相対回転し、ハウジング１８から歯車軸５にトルク伝達は行われない。
【００２３】
電磁石３６への通電がなされると、電磁石３６を基点として磁束が形成される。該磁束は、電磁石３６からヨーク４４へ、ヨーク４４から小径リヤハウジング部３９へ、小径リヤハウジング部３９からパイロットクラッチ３２を通過しアーマチャ３５へ、アーマチャ３５から大径リヤハウジング部４０へ、大径リヤハウジング部４０からヨーク４４の外径部へ、ヨーク４４から電磁石３６へと循環して、アーマチャ３５を吸引する。この吸引により、アーマチャ３５はパイロットクラッチ３２を圧接して摩擦係合するので、カム式増幅機構２８の第１カム部材２９と第２カム部材３０との間に相対回転が生じ、カムフォロア３１とカム溝の作用により、第２カム部材３０が、メインクラッチ２４のメインアウタクラッチプレート２５とメインインナクラッチプレート２６とを圧接する方向に移動し、メインクラッチ２４にパイロットクラッチ３２の摩擦係合力を増幅した伝達トルクが発生する。伝達トルクは係合部２７から歯車軸５に伝達され、駆動歯車６からデファレンシャル装置３を介して自動車の後輪に伝達される。
【００２４】
メインクラッチ２４がパイロットクラッチ３２の摩擦係合力に応じて圧接され、メインアウタクラッチプレート２５とメインインナクラッチプレート２６との間で滑りながら伝達トルクを発生する場合、メインクラッチ２４は発熱しクラッチ潤滑油１７がメインクラッチ２４を冷却して温度上昇する。また、パイロットクラッチ３２の伝達トルクにより第１カム部材２９と第２カム部材３０とが相対回転し、第２カム部材３０がカム機構により軸線方向に移動してメインアウタクラッチプレート２５およびメインインナクラッチプレート２６を圧接する電磁式パイロットクラッチ装置１においては、電磁石３６が励磁されていない状態でもハウジング１８と歯車軸５との間に回転差が発生すると、潤滑油の粘性によりパイロットクラッチ３２に引き摺りトルクが発生し、この引き摺りトルクがカム式増幅機構２８により増幅されてメインクラッチ２４を圧接し、メインクラッチ２４が僅かながらすべり摩擦トルクを発生して発熱し、クラッチ潤滑油の温度が上昇する傾向がある。このように温度上昇したクラッチ潤滑油１７から隔壁部１２に設けられた熱交換部１４を介してデフケース２に貯溜されたデフ潤滑油４に熱伝達され、クラッチ潤滑油１７はデフ潤滑油４により冷却され、メインアウタクラッチプレート２５に貼り付けられた摩擦部材が損傷すること及びクラッチ潤滑油１７が劣化することを抑えることができる。
【００２５】
次に、隔壁部１２の熱交換部１４に放熱フィンを拡張液室４５内に設けた第２の実施形態について説明する。第１の実施形態と熱交換部１４の部分が異なるだけで他の構成は同様であるので、同一構成部分には同一の参照番号を付して詳細説明を省略する。図３、図４に示すように、隔壁部１２に設けた熱交換部１４の拡張液室４５側の壁面には冷却フィン４６が上下方向に突設されている。冷却フィン４６により熱交換部１４からデフ潤滑油４への熱伝達が効率的に行われ、熱交換部１４の温度が下がってクラッチ潤滑油１７が効果的に冷却される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電磁パイロット式クラッチ装置の縦断面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図。
【図３】第２の実施形態を示す部分断面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図。
【符号の説明】
１…電磁式パイロットクラッチ装置、２…デフケース、３…デファレンシャル装置、４…デフ潤滑油、５…歯車軸、６…駆動歯車、７…支承部、９…軸端部、１０…開口部、１１，２３…シール部材、１２…隔壁部、１３…周端部、１４…熱交換部、１５…格納室、１６…クラッチケース、１７…クラッチ潤滑油、１８…ハウジング、１９…入力軸部、２１…クラッチ収納室、２４…メインクラッチ、２５…メインインナクラッチプレート、２６…メインアウタクラッチプレート、２７…係合部、２８…カム式増幅機構、２９…第１カム部材、３０…第２カム部材、３１…カムフォロア、３２…パイロットクラッチ、３５…アーマチュア、３６…電磁石、３７…開口部、３８…リヤハウジング、３９…小径リヤハウジング部、４０…大径リヤハウジング部、４１…中間部材、４２…軸受、４４…ヨーク、４５…拡張液室、４６…冷却フィン。
【発明の属する技術分野】
本発明は、デフケースに取付けられる駆動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンの回転動力を駆動輪に伝達する駆動力伝達装置においては、例えば特許文献１に記載されているように、デファレンシャル装置の駆動歯車が設けられた歯車軸がデフケースに回転軸線上で回転可能に軸承され、該デフケースにクラッチケースが固定されている。該クラッチケースにハウジングが回転可能に支承され、該ハウジング内部のクラッチ収納室にインナシャフトが軸受により前記回転軸線上で回転可能に支承され、該インナシャフトに歯車軸がスプライン嵌合されている。クラッチ収納室内にハウジングとインナシャフトとを係脱するメインクラッチ、カム式増幅機構及びパイロットクラッチ等が配置され、ハウジングの開口端部は、リヤハウジングにより覆われている。電磁石はヨークに固定され、リヤハウジングを挟んでパイロットクラッチと対向した位置に配設され、該ヨークはクラッチケースに支持されている。そして、デフケース内にデフ潤滑油が貯溜され、クラッチケース内にクラッチ潤滑油が貯溜されてデファレンシャル装置および駆動力伝達装置の潤滑および冷却を夫々行っている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−７４５９８号公報（第３乃至５頁、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
【発明が解決しようとする課題】
駆動力伝達装置は、クラッチ潤滑油によって潤滑される湿式多板クラッチを備え、クラッチプレートの滑り摩擦力を利用して自動車のエンジンのトルクをデファレンシャル装置に伝達する。車両が直進状態であればクラッチプレート間の回転差が生じないのでクラッチプレート間の摩擦によって発生する熱は少ないが、車両の走行状態によってはクラッチプレート間の回転差が生じ、摩擦熱によりクラッチプレートが高温となる。クラッチプレートはクラッチ潤滑油によって冷却されるが、発熱状態が長時間続くとクラッチ潤滑油も高温となり、クラッチ潤滑油の寿命を縮めるとともにクラッチプレートの摩擦部材を傷めるおそれもある。
【０００５】
クラッチ潤滑油の熱は、主としてクラッチケースの壁を介して外気に放出されるが、クラッチケースの壁のうち外部に面した部分は、強度を確保する為、ある程度の厚みを確保しなければならない。このため、クラッチ潤滑油が十分に冷却されない可能性があった。
【０００６】
本発明は、係る従来の問題点を改善するためになされたもので、クラッチ潤滑油の熱を比較的温度の低いデフ潤滑油で冷却するようにしたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、デファレンシャル装置の駆動歯車が一体的に設けられた歯車軸をデフケースに回転軸線上で回転可能に軸承し、該歯車軸の軸端部をデフケースの開口部から外部に液密的に突出し、前記デフケース内に貯溜されたデフ潤滑油が接触する熱交換部を設けた隔壁部を前記デフケースに前記開口部の周囲に前記回転軸線と直角な方向に拡張して形成し、前記熱交換部を隔ててクラッチ潤滑油が貯溜される格納室を前記隔壁部とともに形成するクラッチケースを前記隔壁部の周縁部に重合して固定し、内部にクラッチ収納室が形成されたハウジングを前記クラッチケースに前記格納室内で前記回転軸線回りに回転可能に支承し、前記ハウジングと前記歯車軸とを係脱可能に接続する湿式多板クラッチを前記クラッチ収納室に収納したことである。
【０００８】
本発明によれば、隔壁部に設けられた熱交換部を介して格納室に貯溜されたクラッチ潤滑油からデフケースに貯溜されたデフ潤滑油に熱伝達され、クラッチ潤滑油をデフ潤滑油により冷却することができ、クラッチプレートが加熱して損傷することを防止することができる。また、熱交換部を設けた隔壁部をデフケースに歯車軸の軸端部が液密的に突出する開口部周囲から拡張して形成し、クラッチケースを隔壁部の周縁部に重合し固定してクラッチ潤滑油が貯溜される格納室を隔壁部とともに形成したので、簡単で低コストの構成でクラッチ潤滑油をデフ潤滑油により冷却することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、デファレンシャル装置の駆動歯車が一体的に設けられた歯車軸をデフケースに回転軸線上で回転可能に軸承し、該歯車軸の軸端部をデフケースの開口部から外部に液密的に突出し、前記デフケース内に貯溜されたデフ潤滑油が接触する熱交換部を設けた隔壁部を前記デフケースに前記開口部の周囲に前記回転軸線と直角な方向に拡張して形成し、前記熱交換部を隔ててクラッチ潤滑油が貯溜される格納室を前記隔壁部とともに形成するクラッチケースを前記隔壁部の周縁部に重合して固定し、内部にクラッチ収納室が形成されたハウジングを前記クラッチケースに前記格納室内で前記回転軸線回りに回転可能に支承し、メインクラッチのメインアウタクラッチプレートを前記クラッチ収納室内周面に相対回転を規制して軸線方向に移動可能に係合し、該メインアウタクラッチプレートと交互に配置されたメインインナクラッチプレートを前記歯車軸の軸端部に形成された係合部に回転を規制して軸線方向に移動可能に係合し、パイロットクラッチのパイロットアウタクラッチプレートを前記クラッチ収納室内周面に相対回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合し、該パイロットアウタクラッチプレートと交互に配置されたパイロットインナクラッチプレートを第１カム部材に相対回転を規制して軸線方向に移動可能に係合し、大径リヤハウジング部と前記歯車軸を回転可能に支承する小径リヤハウジング部とが前記パイロットクラッチを挟んでアーマチュアと対向する位置で非磁性体の環状の中間部材により一体に結合されたリヤハウジングを前記ハウジングの開口端部に固着し、前記大径及び小径リヤハウジング部の間に配置され前記アーマチュアを吸引して前記パイロットアウタクラッチプレートとパイロットインナクラッチプレートとを圧接させる電磁石が固着されたヨークを前記デフケースに取付け、前記メインクラッチに当接する第２カム部材と前記第１カム部材との相対回転によるカム機構の作動により第２カム部材が軸線方向に移動されて前記メインクラッチを圧接するカム式増幅機構を設けたことである。
【００１０】
パイロットクラッチの伝達トルクにより第２カム部材と第１カム部材とが相対回転し、第２カム部材がカム機構により軸線方向に移動してメインアウタクラッチプレートおよびメインインナクラッチプレートを圧接する電磁式パイロットクラッチ装置においては、電磁石が励磁されていない状態でもハウジングと歯車軸との間に回転差が発生すると潤滑油の粘性により引き摺りトルクが発生し、この引き摺りトルクがカム式増幅機構により増幅されてメインクラッチを圧接し、メインクラッチが僅かながらすべり摩擦トルクを発生して発熱する傾向にある。
【００１１】
これに対し本発明によれば、隔壁部に設けられた熱交換部を介して格納室に貯溜されたクラッチ潤滑油からデフケースに貯溜されたデフ潤滑油に熱伝達され、クラッチ潤滑油をデフ潤滑油により冷却することができ、クラッチプレートが加熱して損傷することを防止することができる。また、熱交換部を設けた隔壁部をデフケースに歯車軸の軸端部が液密的に突出する開口部周囲にから拡張して形成し、クラッチケースを隔壁部の周縁部に重合して固定してクラッチ潤滑油が貯溜される格納室を隔壁部とともに形成したので、簡単で低コストの構成でクラッチ潤滑油をデフ潤滑油により冷却することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２において、前記デフケース内で前記熱交換部に放熱フィンを設けたことである。本発明によれば、放熱フィンからデフ潤滑油に熱伝達が行われ、クラッチ潤滑油をより効率的に冷却することができる。
【００１３】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記熱交換部の厚さを６ｍｍ以下としたことである。本発明によれば、熱交換部の厚さを６ｍｍ以下としたので、熱交換部での熱伝達が良好となりクラッチ潤滑油をデフ潤滑油で効率的に冷却することができる。
【００１４】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記熱交換部の面積を５平方ｃｍ以上としたことである。本発明によれば、熱交換部の面積を５平方ｃｍ以上としたので、熱交換部で必要な熱伝達を確保することができ、クラッチ潤滑油をデフ潤滑油で効率的に冷却することができる。
【００１５】
【実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態に係る駆動力伝達装置である電磁式パイロットクラッチ装置１を図面に基づいて説明する。図１に本発明の一実施形態としての駆動力伝達装置の断面図を示す。図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。２は自動車のデフケースで、デフケース２内にはデファレンシャル装置３が収納され、デフ潤滑油４が貯溜されている。５はデファレンシャル装置３のハイポイドギヤ等の駆動歯車６が一体的に設けられた歯車軸で、デフケース２に設けられた円筒状の支持部７に嵌着された一対のローラベアリング８により回転軸線Ｏ上で回転可能に軸承され、軸端部９はデフケース２の開口部１０からシール部材１１により液密的にシールされて外部に突出している。デフケース２には開口部１０から回転軸線Ｏと直角な方向に外方に拡張する隔壁部１２が形成され、この隔壁部１２の外周にはデフケース２から離れる方向に屈曲した周縁部１３が設けられている。隔壁部１２の下側は支持部７より下方に延在し、デフケース２の外壁と支持部７との間にデフ潤滑油４が流入する拡張液室４５が形成され、隔壁部１２の拡張液室４５を画成する部分にデフ潤滑油４が接触する熱交換部１４が設けられている。熱交換部１４の厚さは６ｍｍ以下、望ましくは２ｍｍ以下で、鋳造時に穴が生じない程度に薄くすると最適な熱伝達を確保することができる。熱交換部の面積は５平方ｃｍ以上、望ましくは１０平方ｃｍ以上で、強度上可能な範囲で広くすると十分な熱伝達面積を確保することができる。
【００１６】
隔壁部１２の周縁部１３の端面には隔壁部１２とともに格納室１５を形成するクラッチケース１６が重合してボルトにより固定されている。クラッチケース１６内にはクラッチ潤滑油１７が貯溜され熱交換部１４に接触している。クラッチケース１６にはハウジング１８が入力軸部１９を軸受２０に軸承されて格納室１５内で回転軸線Ｏ回りに回転可能に支承され、ハウジング１８内にはクラッチ収納室２１が形成されている。入力軸部１９の先端には外スプラインが形成され、プロペラシャフトに連結されるフランジ付連結部材２２の円筒部内周面に形成された内スプラインとスプライン嵌合されている。フランジ付連結部材２２とクラッチケース１６との間には外部からの異物の侵入を防止するとともに、格納室１５内に貯溜されているクラッチ潤滑油１７を外部に漏らさないためのシール部材２３が取付けられている。
【００１７】
クラッチ収納室２１内にはメインクラッチ２４が配設され、メインクラッチ２４は複数のメインアウタクラッチプレート２５及びメインインナクラッチプレート２６を備えている。メインアウタクラッチプレート２５はクラッチ収納室２１内周面に形成されたスプライン歯にスプライン嵌合し相対回転を規制して軸線方向に移動可能に係合し、メインインナクラッチプレート２６は歯車軸５の軸端部９に形成された係合部２７の外周にスプライン嵌合し相対回転を規制して軸線方向に移動可能に係合している。メインアウタクラッチプレート２５とメインインナクラッチプレート２６は交互に配置されており、係合時は互いに当接して摩擦係合するとともに、離脱時は互いに離間して非係合状態となる。
【００１８】
カム式増幅機構２８は、メインクラッチ２４の後方に配設され、第１カム部材２９、第２カム部材３０及び複数のカムフォロア３１とからなっている。第２カム部材３０は、歯車軸５の係合部２７外周にスプライン嵌合して係合した状態で、一端面がメインクラッチ２４と当接しており、カム機構によりメインクラッチ２４を押圧するようになっている。第１カム部材２９は、複数のカムフォロア３１を挟んで第２カム部材３０の後方で、係合部２７の外周に遊嵌されており、後述するパイロットクラッチ３２の半径内周側に位置している。複数のカムフォロア３１は、第１、第２カム部材２９，３０の対向面に形成されているカム溝に介装されている。
【００１９】
パイロットクラッチ３２は、パイロットアウタクラッチプレート３３とパイロットインナクラッチプレート３４とからなり、第２カム部材３０の後方に配置され、パイロットアウタクラッチプレート３３はクラッチ収納室２１内周面に形成されたスプライン歯にスプライン嵌合し相対回転を規制して軸線方向に移動可能に係合し、パイロットインナクラッチプレート３４は第１カム部材２９の外周面にスプライン嵌合し相対回転を規制して軸線方向に移動可能に係合している。アーマチャ３５は環状をなし、パイロットクラッチ３２と第２カム部材３０との間に配置され、クラッチ収納室２１内周面にスプライン嵌合し相対回転を規制して軸線方向に移動可能に係合している。アーマチャ３５は、後述する電磁石３６を基点として形成される磁束により吸引されて、パイロットクラッチ３２を圧接するようになっている。
【００２０】
パイロットクラッチ３２の後方には、ハウジング１８の開口端部３７を覆うリヤハウジング３８が固着されている。リヤハウジング３８は、小径リヤハウジング部３９、大径リヤハウジング部４０及び中間部材４１とからなっている。小径リヤハウジング部３９は段付き筒形状で、歯車軸５の軸端部９をニードルベアリング４２により回転可能に支承している。小径リヤハウジング部３９の外周には、所定間隔を保って段付き円筒形状の大径リヤハウジング部４０が配置され、大径リヤハウジング部４０はハウジング１８の開口端部３７内周面に螺合され、リヤハウジング３８がメインクラッチ２４を予圧接した状態でハウジング１８に溶着されている。大径リヤハウジング部４０の内周面と小径リヤハウジング部３９の外周面との間には、環状でステンレス製の中間部材４１が介在され、小径及び大径リヤハウジング部３９，４０に溶接で一体的に結合されている。小径及び大径リヤハウジング部３９，４０は磁性材料で、中間部材４１は非磁性体であり、電磁石３６により磁束が形成され易い構造となっている。
【００２１】
端子４３を介して通電される環状の電磁石３６は、小径及び大径リヤハウジング部３９，４０および中間部材４１に囲まれた位置でヨーク４４に固着されている。ヨーク４４は、小径及び大径リヤハウジング部３９，４０の間で小径及び大径リヤハウジング部３９，４０と微小隙間を保ちデフケース２の開口部１０端面に固定されている。電磁石３６、カム式増幅機構２８、パイロットクラッチ３２等によりメインクラッチ２４を係脱するクラッチ係脱装置が構成され、メインクラッチ２４およびクラッチ係脱装置により湿式多板クラッチが構成されている。なお、クラッチ係脱装置は電磁石または油圧等でメインクラッチ２４を直接圧接するものでもよい。
【００２２】
次に、上記のように構成した電磁パイロット式クラッチ装置１の作動について説明する。電磁パイロット式クラッチ装置１は、自動車等の後輪へ駆動力を伝達する経路に配置され、駆動力伝達装置として機能する。エンジンを始動すると、エンジンの出力が、ハウジング１８の入力軸部１９に伝達されハウジング１８が回転駆動される。エンジンの始動時は、通常、電磁石３６は非通電状態にあるので磁束は形成されず、パイロットクラッチ３２は非係合状態にあり、第２カム部材３０に押圧力が作用せず、メインアウタクラッチプレート２５とメインインナクラッチプレート２６とは圧接されない状態であり、メインアウタクラッチプレート２５とメインインナクラッチプレート２６とが相対回転し、ハウジング１８から歯車軸５にトルク伝達は行われない。
【００２３】
電磁石３６への通電がなされると、電磁石３６を基点として磁束が形成される。該磁束は、電磁石３６からヨーク４４へ、ヨーク４４から小径リヤハウジング部３９へ、小径リヤハウジング部３９からパイロットクラッチ３２を通過しアーマチャ３５へ、アーマチャ３５から大径リヤハウジング部４０へ、大径リヤハウジング部４０からヨーク４４の外径部へ、ヨーク４４から電磁石３６へと循環して、アーマチャ３５を吸引する。この吸引により、アーマチャ３５はパイロットクラッチ３２を圧接して摩擦係合するので、カム式増幅機構２８の第１カム部材２９と第２カム部材３０との間に相対回転が生じ、カムフォロア３１とカム溝の作用により、第２カム部材３０が、メインクラッチ２４のメインアウタクラッチプレート２５とメインインナクラッチプレート２６とを圧接する方向に移動し、メインクラッチ２４にパイロットクラッチ３２の摩擦係合力を増幅した伝達トルクが発生する。伝達トルクは係合部２７から歯車軸５に伝達され、駆動歯車６からデファレンシャル装置３を介して自動車の後輪に伝達される。
【００２４】
メインクラッチ２４がパイロットクラッチ３２の摩擦係合力に応じて圧接され、メインアウタクラッチプレート２５とメインインナクラッチプレート２６との間で滑りながら伝達トルクを発生する場合、メインクラッチ２４は発熱しクラッチ潤滑油１７がメインクラッチ２４を冷却して温度上昇する。また、パイロットクラッチ３２の伝達トルクにより第１カム部材２９と第２カム部材３０とが相対回転し、第２カム部材３０がカム機構により軸線方向に移動してメインアウタクラッチプレート２５およびメインインナクラッチプレート２６を圧接する電磁式パイロットクラッチ装置１においては、電磁石３６が励磁されていない状態でもハウジング１８と歯車軸５との間に回転差が発生すると、潤滑油の粘性によりパイロットクラッチ３２に引き摺りトルクが発生し、この引き摺りトルクがカム式増幅機構２８により増幅されてメインクラッチ２４を圧接し、メインクラッチ２４が僅かながらすべり摩擦トルクを発生して発熱し、クラッチ潤滑油の温度が上昇する傾向がある。このように温度上昇したクラッチ潤滑油１７から隔壁部１２に設けられた熱交換部１４を介してデフケース２に貯溜されたデフ潤滑油４に熱伝達され、クラッチ潤滑油１７はデフ潤滑油４により冷却され、メインアウタクラッチプレート２５に貼り付けられた摩擦部材が損傷すること及びクラッチ潤滑油１７が劣化することを抑えることができる。
【００２５】
次に、隔壁部１２の熱交換部１４に放熱フィンを拡張液室４５内に設けた第２の実施形態について説明する。第１の実施形態と熱交換部１４の部分が異なるだけで他の構成は同様であるので、同一構成部分には同一の参照番号を付して詳細説明を省略する。図３、図４に示すように、隔壁部１２に設けた熱交換部１４の拡張液室４５側の壁面には冷却フィン４６が上下方向に突設されている。冷却フィン４６により熱交換部１４からデフ潤滑油４への熱伝達が効率的に行われ、熱交換部１４の温度が下がってクラッチ潤滑油１７が効果的に冷却される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電磁パイロット式クラッチ装置の縦断面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図。
【図３】第２の実施形態を示す部分断面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図。
【符号の説明】
１…電磁式パイロットクラッチ装置、２…デフケース、３…デファレンシャル装置、４…デフ潤滑油、５…歯車軸、６…駆動歯車、７…支承部、９…軸端部、１０…開口部、１１，２３…シール部材、１２…隔壁部、１３…周端部、１４…熱交換部、１５…格納室、１６…クラッチケース、１７…クラッチ潤滑油、１８…ハウジング、１９…入力軸部、２１…クラッチ収納室、２４…メインクラッチ、２５…メインインナクラッチプレート、２６…メインアウタクラッチプレート、２７…係合部、２８…カム式増幅機構、２９…第１カム部材、３０…第２カム部材、３１…カムフォロア、３２…パイロットクラッチ、３５…アーマチュア、３６…電磁石、３７…開口部、３８…リヤハウジング、３９…小径リヤハウジング部、４０…大径リヤハウジング部、４１…中間部材、４２…軸受、４４…ヨーク、４５…拡張液室、４６…冷却フィン。
Claims (5)
- デファレンシャル装置の駆動歯車が一体的に設けられた歯車軸をデフケースに回転軸線上で回転可能に軸承し、該歯車軸の軸端部をデフケースの開口部から外部に液密的に突出し、前記デフケース内に貯溜されたデフ潤滑油が接触する熱交換部を設けた隔壁部を前記デフケースに前記開口部の周囲に前記回転軸線と直角な方向に拡張して形成し、前記熱交換部を隔ててクラッチ潤滑油が貯溜される格納室を前記隔壁部とともに形成するクラッチケースを前記隔壁部の周縁部に重合して固定し、内部にクラッチ収納室が形成されたハウジングを前記クラッチケースに前記格納室内で前記回転軸線回りに回転可能に支承し、前記ハウジングと前記歯車軸とを係脱可能に接続する湿式多板クラッチを前記クラッチ収納室に収納したことを特徴とする駆動力伝達装置。
- デファレンシャル装置の駆動歯車が一体的に設けられた歯車軸をデフケースに回転軸線上で回転可能に軸承し、該歯車軸の軸端部をデフケースの開口部から外部に液密的に突出し、前記デフケース内に貯溜されたデフ潤滑油が接触する熱交換部を設けた隔壁部を前記デフケースに前記開口部の周囲に前記回転軸線と直角な方向に拡張して形成し、前記熱交換部を隔ててクラッチ潤滑油が貯溜される格納室を前記隔壁部とともに形成するクラッチケースを前記隔壁部の周縁部に重合して固定し、内部にクラッチ収納室が形成されたハウジングを前記クラッチケースに前記格納室内で前記回転軸線回りに回転可能に支承し、メインクラッチのメインアウタクラッチプレートを前記クラッチ収納室内周面に相対回転を規制して軸線方向に移動可能に係合し、該メインアウタクラッチプレートと交互に配置されたメインインナクラッチプレートを前記歯車軸の軸端部に形成された係合部に回転を規制して軸線方向に移動可能に係合し、パイロットクラッチのパイロットアウタクラッチプレートを前記クラッチ収納室内周面に相対回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合し、該パイロットアウタクラッチプレートと交互に配置されたパイロットインナクラッチプレートを第１カム部材に相対回転を規制して軸線方向に移動可能に係合し、大径リヤハウジング部と前記歯車軸を回転可能に支承する小径リヤハウジング部とが前記パイロットクラッチを挟んでアーマチュアと対向する位置で非磁性体の環状の中間部材により一体に結合されたリヤハウジングを前記ハウジングの開口端部に固着し、前記大径及び小径リヤハウジング部の間に配置され前記アーマチュアを吸引して前記パイロットアウタクラッチプレートとパイロットインナクラッチプレートとを圧接させる電磁石が固着されたヨークを前記デフケースに取付け、前記メインクラッチに当接する第２カム部材と前記第１カム部材との相対回転によるカム機構の作動により第２カム部材が軸線方向に移動されて前記メインクラッチを圧接するカム式増幅機構を設けたことを特徴とする駆動力伝達装置。
- 請求項１または２において、前記デフケース内で前記熱交換部に放熱フィンを設けたことを特徴とする駆動力伝達装置。
- 請求項１乃至３のいずれか１項において、前記熱交換部の厚さを６ｍｍ以下としたことを特徴とする駆動力伝達装置。
- 請求項１乃至４のいずれか１項において、前記熱交換部の面積を５平方ｃｍ以上としたことを特徴とする駆動力伝達装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003125435A JP2004332764A (ja) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | 駆動力伝達装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003125435A JP2004332764A (ja) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | 駆動力伝達装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004332764A true JP2004332764A (ja) | 2004-11-25 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003125435A Pending JP2004332764A (ja) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | 駆動力伝達装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004332764A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2508953B (en) * | 2012-09-07 | 2019-05-22 | Ricardo Uk Ltd | Improvements in or relating to clutches |
-
2003
- 2003-04-30 JP JP2003125435A patent/JP2004332764A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2508953B (en) * | 2012-09-07 | 2019-05-22 | Ricardo Uk Ltd | Improvements in or relating to clutches |
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