JP2005016609A - パイロットクラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】電磁コイルからの磁力がこれの磁力作用面側から集中して放射するようにする。
【解決手段】リング状の電磁コイルの磁力作用面からの磁力にてクラッチを作用するパイロットクラッチ９において、電磁コイル２３を、これの磁力作用面を除く内面側、外面側、背面の３方に磁性体２４，２５，２６を沿わせ、これらの磁性体ごと、上記磁力作用面を露出させて非磁性体２２にて覆った。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁式カップリングに用いるパイロットクラッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記電磁式カップリングは例えば特許文献１によって知られており、その構成は図１に示すようになっている。図中１はエンジン側に連結されている入力軸、２は動力を後輪に伝える出力軸で、両軸はメインクラッチ３にてＯＮ、ＯＦＦ可能にして連結されている。メインクラッチ３は、内径側を入力軸１側にスプライン係合するインナープレート３ａと、外径側を出力軸２側に設けたケース２ａの内側にスプライン係合するアウタープレート３ｂを交互に配置し、これをケース２ａの先端側に固着した固定板４に向けて押圧装置５の押し板６にて押圧することにより両軸１，２の係合がＯＮとなり、押圧を解除することによりＯＦＦとなるようになっている。
【０００３】
押圧装置５は上記押し板６と、この押し板６の後側に配置される受け板７と、この受け板７に対して押し板６を押動作用させるためのスラスト力発生機構８とからなっている。
【０００４】
押し板６の内径側は入力軸１にスプライン係合されている。また受け板７は出力軸２のケース２ａに対してスラストベアリングにて回転自在に支持されていると共に、内径側は入力軸１側に摺動自在に嵌合されている。そしてこの受け板７は、この受け板７より外側に設けたパイロットクラッチ９を介して出力軸２のケース２ａに回転方向に係脱可能に連結されている。
【０００５】
パイロットクラッチ９は上記受け板７の外側とケース２ａの内側にてリング状の空間が構成され、この空間内にリテーニングリング１０がストップリングに当接する範囲において摺動可能に嵌合されている。このリテーニングリング１０とケース２ａとの間に、内径側が受け板７にスプライン係合するクラッチ板と外径側がケース２ａ側にスプライン係合する摩擦板とが交互に配置されている。そしてケース２ａには励磁力にて上記リテーニングリング１０をケース２ａ側へ引きつけて上記クラッチ板と摩擦板を押圧し、パイロットクラッチ９をＯＮにするためのリング状の電磁コイル１１が設けてある。
【０００６】
電磁コイル１１はケース２ａに設けたリング状の凹部１２内に上記パイロットクラッチ９側へ向けて配置されている。そしてこの電磁コイル１１は出力軸２に回転自在に嵌合され、フレーム側に結合されたカバー１３に支持されている。
【０００７】
ケース２ａの電磁コイル１１に対向するロータ部には、非磁性体であるステンレススチールの非磁性リング１４によって径方向に外側と内側に分断されており、またパイロットクラッチ９の各プレートには、非磁性リング１４と対応する径方向位置に、切欠きとこれらを連結するブリッジ部とが設けており、これら非磁性リング１４と切欠きによって、電磁コイル１１の磁気ループ１５での磁力の短絡が防止されている。
【０００８】
上記構成の電磁式カップリングは以下のような作用がなされる。
【０００９】
電磁コイル１１への通電をＯＮにすると、磁気ループ１５が発生して、この電磁コイル１１の励磁力によりリテーニングリング１０が引きつけられてパイロットクラッチ９の両板がケース２ａ側へ押圧されてこのパイロットクラッチ９がＯＮになり、これにより押圧装置５の受け板７がパイロットクラッチ９を介してケース２ａに、すなわち出力軸２側に係合される。４ＷＤカップリングにあってはこの状態が４ＷＤ状態である。
【００１０】
この状態で後輪のスリップ等により入力軸１と出力軸２との間に回転差が生じると、出力軸２側に係合しているこの受け板７と、入力軸１側に係合している押し板６との間に回転差が生じ、この回転差によりスラスト力発生機構８が作動して受け板７に対して押し板６が押されてメインクラッチ３がＯＮとなり、入力軸１と出力軸２が係合して両軸は一体回転される。
【００１１】
そして上記スラスト力発生機構８は図２（ａ）に示すようになっていて、押し板６と受け板７のそれぞれの対向面に設けられた凹状カム６ａ，７ａにボール８ａを介装する構成になっている。そして両板６，７に回転差が生じると図２（ｂ）に示すようにボール８ａが凹状カム６ａ，７ａを乗り上げることにより押し板６が受け板７に対して離間する方向に移動し、これにより押圧作動がなされるようになっている。
【００１２】
【特許文献】
特開２００２−２６６９０４号公報（第５〜６頁、図１）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の電磁式カップリングにおいてのパイロットクラッチはメインクラッチの容量に応じて伝達トルクを大きくしなければならない。メインクラッチにて大きなトルクを伝達しようとしても、パイロットクラッチの容量が不足するとクラッチが滑るなどの不具合が生じる。また、従来は、磁力を強化するために、電磁コイルを収納するハウジングの内外径部の肉厚や形状を工夫するなど、多大な工数、時間を要していた。
【００１４】
本発明は上記のことに鑑みなされたもので、電磁コイルの磁力を効率よく軸方向に出すことができ、小型の電磁コイルでもって大きな締結力を得ることができるようにしたパイロットクラッチを提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来のパイロットクラッチの電磁コイルの磁力発生のメカニズムを考察したところ、電磁コイルを収納しているケースが鋼等の磁性体にて構成されていることにより、この電磁コイルの磁気ループ１５は図１に示したように、電磁コイルを収納しているケースの内外壁を経てリテーニングリング１０に至っており、磁気ループ１５がケースの壁を通る際に磁力が減衰されていることがわかった。
【００１６】
そこで、本発明に係るパイロットクラッチでは、リング状の電磁コイルの磁力作用面からの磁力にてクラッチを作動する電磁クラッチにおいて、電磁コイルを、これの磁力作用面を除く内面側、外面側、背面の３方に磁性体を沿わせ、これらの磁性体ごと、上記磁力作用面を露出させて非磁性体にて覆った構成になっている。
【００１７】
【作 用】
通電時に電磁コイルに発生する磁力線は、周囲の非磁性体にとじ込められた状態で電磁コイルの３方に添わせた磁性体を通って磁力作用面から放出される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図３に基づいて説明する。なおこの説明において、図１に示した従来の技術における構成部材と同一部材は同一符号を付して説明を省略する。
【００１９】
図３において、図中２１はメインクラッチ３及びパイロットクラッチ９のリテーニングプレート１０を含む作用部を収納する出力軸２と一体になっているケースで、このケース２１の内側にメインクラッチ３のアウタープレート３ｂとパイロットクラッチ９の一方のクラッチ部材であるインナープレート３ａがスプライン係合されている。そしてこのケース２のロータ部にもステンレススティールの非磁性リング１４が設けてある。またリテーニングリング１０及びパイロットクラッチ９のプレート（クラッチ板、摩擦板）には磁性が強く低炭素の電磁軟鉄、あるいは本願の出願人が先に特開２００１−３３４７０号公報にて提案した電磁気特性に優れた磁性体であるところの、構成材料の化学成分が重量％で、Ｃ：２．７〜３．９、Ｓｉ：３．３〜４．８、Ｍｎ：０．３〜１．２、Ｐ≦０．１、Ｓ≦０．１、Ｍｏ：０．１〜１．５、Ｍｇ：０．０１〜０．１、Ｃｅ及びＬａの少なくとも一方が０．０１〜０．１、残りＦｅからなり、炭素当量（Ｃ・Ｅ）≧４．３の球状黒鉛鋳鉄が用いられている。
【００２０】
２２は上記出力軸２に軸受を介して回転自在に嵌合され、かつ図示しないフレーム側に固定された非磁性材料に構成されたカバー部材で、この実施の形態では樹脂、例えばナイロン（登録商標、以下同様）で構成されている。このカバー部材２２内に電磁コイル２３が、これの一部である磁力作用面がパイロットクラッチ９のローター部に対向させて配置されている。そしてこの電磁コイル２３の背面側と、内周側と、外周側には上記カバー部材２２内において、鉄材等の磁性体からなる背面側磁性体２４、内周側磁性体２５、外周側磁性体２６が隙間なく添わせてある。内・外周側の各磁性体２５，２６は電磁コイル２３の径方向の厚さより薄い厚みを有する円筒状になっている。そして電磁コイル２４は、これらの磁性体２４，２５，２６ごと樹脂にて構成されるカバー部材２２内にモールディングにより配置される。なおこの電磁コイル２３には図示しないリード線が接続されている。
【００２１】
この構成において、電磁コイル２３に通電することにより、この電磁コイル２３の内外周にループ状の磁力が発生し、この磁力は非磁性体からなるカバー部材２２内にとじ込められると共に、背面側磁性体２４より内・外周側の磁性体２５，２６を通ってパイロットクラッチ９のローター部へ向けて放射される。
【００２２】
このとき、内・外周側の磁性体２５，２６の厚みが電磁コイル２３の径方向の厚さより小さいこと、及びこれらが非電性のカバー部材２２にて覆われていることにより、電磁コイル２３の内・外周側を通る磁力は減衰されず、磁力作用面側へ集中して放射される。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、パイロットクラッチの電磁コイルからの磁力がこれの磁力作用面側から集中して放射される。従って電磁コイルの磁力を効率よく用いることができ、所期の強さの磁力線を放射する電磁コイルを小型化でき、かつ小型の電磁コイルでもって大きな締結力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を用いる電磁式カップリングの一例を示す断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はスラスト力発生機構部の作用を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…入力軸、２…出力軸、２ａ…ケース、３…メインクラッチ、３ａ…インナープレート、３ｂ…アウタープレート、４…固定板、５…押圧装置、６…押し板、７…受け板、６ａ，７ａ…凹状カム、８…スラスト力発生機構、８ａ…ボール、９…パイロットクラッチ、１０…リテーニングリング、１１…電磁コイル、１２…凹部、１３…カバー、１４…非磁性リング、１５…磁気ループ、２１…ケース、２２…カバー部材、２３…電磁コイル、２４…背面側磁性体、２５…内周側磁性体、２６…外周側磁性体。

Claims (1)

1. リング状の電磁コイルの磁力作用面からの磁力にてクラッチを作動するパイロットクラッチにおいて、
   電磁コイルを、これの磁力作用面を除く内面側、外面側、背面の３方に磁性体を沿わせ、これらの磁性体ごと、上記磁力作用面を露出させて非磁性体にて覆ったことを特徴とするパイロットクラッチ。

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