JP2005133740A

JP2005133740A - 電磁多板クラッチ

Info

Publication number: JP2005133740A
Application number: JP2003367030A
Authority: JP
Inventors: Koichi Iizuka; 浩一飯塚; Yoshiaki Kato; 芳章加藤; Shinji Yamazaki; 伸司山崎; Takeshi Seiyakoku; 武星野谷
Original assignee: JATCO Ltd; Tochigi Fuji Sangyo KK
Current assignee: JATCO Ltd; GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 2003-10-28
Filing date: 2003-10-28
Publication date: 2005-05-26
Also published as: EP1528276A2; US20050115790A1

Abstract

【課題】電磁多板クラッチにおいて、電磁石の回転を防止しつつ組付けを容易に行うことができる電磁多板クラッチを提供すること。
【解決手段】ハウジングに収装される動力伝達要素であって、電磁石より外径側に多板クラッチを備えた電磁多板クラッチにおいて、前記電磁石に位置合せを行う係止部材を設け、該係止部材は、前記多板クラッチよりも外径側に延在し、電磁石自体の回転を防止するとともに、前記係止部材を固定する固定部を前記ハウジングに設けることとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばエンジンと自動変速機の変速機構部との間に介在され、エンジン駆動力を断接可能に変速機構部へ伝達する電磁多板クラッチ等に用いられる動力伝達要素としての電磁クラッチに関する。

従来、電磁多板クラッチの技術として、特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報に記載の電磁多板クラッチは、本願明細書図８に示すように、電磁石１６ａの位置決め及び回り止めとして、回り止め部材２００を設けている。この回り止め部材２００は、ポンプハウジング２ａに設けられた回り止め溝２０１と係合することで、電磁石１６ａの位置決め及び回り止めを達成している。
特開２０００−２５７４６３号公報（第５頁、図１）。

しかしながら、上述の従来技術にあっては、電磁多板クラッチ５を変速機構部に組み付けるにあたり、電磁石１６ａの位置決めが困難であった。すなわち、電磁多板クラッチ５の電磁石１６ａの回り止め部材２００と静止側ハウジングの一部としてのポンプハウジング２ａに数箇所設けられた回り止め溝２０１との位置合せをする際、電磁多板クラッチ５の最外径よりも内径側に回り止め部材２００が設けられている。よって、目視しながらの位置合せが困難であった。
また、固定部材である電磁石１６ａに対し、電磁石１６ａに隣接したロータ１７は回転する。つまり、相対回転する部分にコイルが近接する構成であり、コイルが熱的要因を直接受けやすい。コイルは熱的要因が性能に大きく影響するため、他部材間よりもフリクションを小さくするように設計し、フリクションによる発熱を抑制する必要がある。よって、両者のフリクションをできる限り小さくする為に、電磁石１６ａはロータ１７に対しベアリング１７ａを介して相対回転可能に支持されている。そのため、電磁石１６ａが回転しやすく、電磁石１６ａの回転方向位置を決めた状態での組付けが困難であった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、電磁多板クラッチにおいて、電磁石の回転を防止しつつ組付けを容易に行うことができる電磁多板クラッチを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明における電磁多板クラッチでは、ハウジングに収装される動力伝達要素であって、電磁石より外径側に多板クラッチを備えた電磁多板クラッチにおいて、前記電磁石に位置合せを行う係止部材を設け、該係止部材は、前記多板クラッチよりも外径側に延在し、電磁石自体の回転を防止するとともに、前記係止部材を固定する固定部を前記ハウジングに設けることとした。

本発明の電磁多板クラッチにあっては、多板クラッチよりも外径側に延在された係止部材によって目視しながらの位置決めを行うことができる。また、位置決めを行うと、係止部材がハウジングに設けられた固定部により固定されるため、容易に電磁石の位置決め及び回り止めを達成することができる。ここで、係止部材に配線固定部を設け、配線と径方向同位置としているため、配線支持部材の点数削減と配索ルートとに合わせた配線支持が一括してできる。更に、固定部が目視可能な位置にない場合であっても、電磁石の基準位置を示す基準位置表示部をハウジングに設けることで、容易に電磁石の位置決めを達成することができる。

以下、本発明の電磁多板クラッチを実現する最良の形態を、実施例に基づいて説明する。

図１は、実施例１における電磁多板クラッチ５周辺を示す断面図である。尚、本実施例に使用される自動変速機の変速機構部の変速動作等については説明を省略する。

静止側ハウジングとしてのコンバータハウジング４は変速機ケース３の前端開口部に取り付けられている。コンバータハウジング４にはフロントカバー７が装着され、変速機ケース３、コンバータハウジング４の一部及びフロントカバー７により油潤滑が成される第１収装室３ｂを画成している。また、フロントカバー７によりトーショナルダンパ６を収装する大気開放された第２収装室３ｃを画成している。

変速機ケース３及びコンバータハウジング４の間にはオイルポンプ２を介在させている。このオイルポンプ２は、ポンプハウジング２ａ及びポンプカバー２ｂにより画成される空間内に内接歯車ポンプ要素を収装して構成した通常のギアポンプである。ポンプカバー２ｂの内周には、固定の中空スリーブ２ｃを嵌着し、この中空スリーブ２ｃ内に入力シャフト１を回転自在に挿着する。

コンバータハウジング４内に突出する入力シャフト１の前端部上には電磁多板クラッチ５を配置している。電磁多板クラッチ５の入力クラッチパック１２は第１入力ドラム９のスプライン９ａと第２入力ドラム１１のスプライン１１ａとの嵌合により形成されている。第２入力ドラム１１には、ロータ１７が一体回転可能に嵌合していると共に、電磁クラッチ１６のアーマチュア１６ｂを含むドライブ側クラッチプレート１６ｃが嵌合している。また、ロータ１７に設けられたベアリング１７ａにより電磁石１６ａを相対回転可能に支持している。

トルクカム部材１８には、電磁クラッチ１６のドリブン側クラッチプレート１６ｄが嵌合している。電磁クラッチ５が締結すると、第２入力ドラム１１の回転は、トルクカム部材１８に伝達される。トルクカム部材１８の側面にはローディングカム１４が設けられ、トルクカム部材１８と入力クラッチハブ１３との間に軸方向の推力を発生する。

（電磁多板クラッチの作用）
図示しないエンジンの回転力はトーショナルダンパ６→第１入力ドラム９→第２入力ドラム１１→ロータ１７に伝達される。このとき、電磁石１６ａに電流が流れると、アーマチュア１６ｂが電磁力により吸引され、電磁クラッチ１６が締結する。このとき、ローディングカム１４にエンジン回転が入力され、ローディングカム１４はボールが傾斜面を転動するカム作用により入力クラッチハブ１３に図１の右方向へ移動しようとするスラスト力を発生させる。一方、その反力として、スラストベアリング２４を介して、第２入力ドラム１１、ロータ１７及び電磁石１６ａをリターン皿ばね２５に抗して図１の左方向に移動させようとするスラスト力が作用する。

上記左右（軸方向）のスラスト力により、入力クラッチパック１２が締結する。この締結により、第１入力ドラム９に伝わった回転力は入力クラッチハブ１３に伝えられ、入力シャフト１に伝達される。つまり、入力クラッチパック１２締結後はエンジン回転力が電磁クラッチ１６を介することなく直接入力クラッチハブ１３に伝えられ、入力シャフト１へと伝達される。

（電磁石の位置決め及び回り止めについて）
電磁石１６ａには、係止部材１６０が設けられている。この係止部材１６０は電磁石１６ａから径方向であって、少なくとも第１入力ドラム９及び第２入力ドラム１１よりも外径側に延在されている。また、係止部材１６０には電磁石１６ａに電力を供給する配線１６２が固定されている。

図２は実施例１における電磁多板クラッチ５周辺を表す正面図である。変速機ケース４の下部には、コンバータハウジング３と変速機ケース４を連通する潤滑ドレン穴（連通孔）４ａと、４ａの略中心下端にキー溝４ｂが設けられている。電磁多板クラッチ５を変速機構部に組み付ける際、キー溝４ｂに電磁石１６ａの係止部材１６０を嵌合させながら変速機構部方向に押し込む。また、係止部材１６０は、組付け方向から目視可能な構成であるため、キー溝４ｂと係止部材１６０との嵌合は目視しながら行われる。組付後は、キー溝４ｂと係止部材１６０を嵌合しているため確実に電磁石１６ａの回り止めを達成する。

（電磁石の配線について）
配線１６２は、潤滑ドレン穴（連通孔）４ａから変速機ケース３内に取り入れられており、変速機ケース３の下部にあるコントロールバルブ（図示せず）にコネクタ１６３により直接取り付けられている。近年の自動変速機は、複数のセンサやスイッチ等の配線を集中させ、一箇所のコネクタ等により他のコントロールユニットと接続するように構成されている。よって、変速機ケース３側に取り出すことで配線の集中化にも寄与している。

図３は実施例１において図１のＡ方向から見た配線部分の図、また、図４は実施例１において図１のＢ方向から見た配線部分の図である。
電磁石１６ａの配線１６２は、係止部材１６０に設けられた配線固定部１６１によって固定される。これにより、配線１６２のたるみ防止、配線１６２の位置決めを行う。

尚、図８に示す従来技術では、配線１６２は固定されておらず、保護部材も特段設けていないため、第２入力ドラム１１と配線１６２が接触することを回避するためにリード線の材質や形状に配慮する必要がある。また、配線１６２を変速機外に取り出す際、配線取り出し穴１００の加工及びオイル漏れを防止するオイルシール１０１が必要となり、加工工数及び部品点数が増加する。これに対し、本実施例１では、配線１６２を潤滑ドレン穴（連通孔）４ａから変速機ケース３内に取り入れ、変速機ケース３の下部にあるコントロールバルブ（図示せず）に直接取り付けている。よって、配線取出し穴の加工及びオイルシールを廃止することが可能となり、加工工程及び部品点数を減らすことができる（請求項４に対応）。

（電磁多板クラッチの組付について）
ここで、変速機構部に対し、電磁多板クラッチ５を組み付ける組付け方法について説明する。図１に示すように、変速機構部側は入力シャフト１まで組み付けた状態とする。コンバータハウジング４に設けられたキー溝４ｂ（特許請求の範囲の基準位置表示部及び固定部に相当）、電磁石１６ａに設けられた係止部材１６０（特許請求の範囲の係止部材に相当）、入力シャフト１のスプライン１ａ、電磁多板クラッチ５の入力クラッチハブ１３に設けられたスプライン１３ａのそれぞれを嵌合させながら、電磁多板クラッチ５を変速機構部方向に押し込む。このとき、電磁多板クラッチ５と入力シャフト１のスプライン１ａに加工したスナップリング溝１ｂが規定の位置となるまで押し込む。

尚、上記組付けの際には、予め電磁石１６ａの配線１６２とコネクタ１６３は、コンバータハウジング４に設けた潤滑ドレン穴（連通孔）４ａから変速機ユニット内に取り出しておく。
電磁多板クラッチ５を規定の位置まで押し込んだ後、スナップリング１５により電磁多板クラッチ５を入力シャフト１に固定する。

次に、第１入力ドラム９のスプライン９ａと第２入力ドラム１１のスプライン１１ａを嵌合させる。尚、ボールベアリング１０は予め第１入力ドラム９に圧入しておく。

最後にフロントカバー７をコンバータハウジング４に取り付ける。オイルシール８は予めフロントカバー７に圧入しておく。このとき、フロントカバー７により第１収装室３ｂ，第２収装室３ｃを画成すると共に、キー溝４ｂのフロントカバー７側の蓋をする構成とすることができる。これにより、キー溝４ｂから第２収装室３ｃへの油漏れを防ぐことができる。

次に、電磁石１６ａの配線１６２及びコネクタ１６３の配索を行う。変速機ユニット（図示せず）を上下逆さにし、変速機ユニットの下部にあるオイルパン（図示せず）を取り外した状態で、変速機ユニット底部にあるコントロールバルブ（図示せず）に設ける電磁石用コネクタ（図示せず）に電磁石１６ａの配線１６２のコネクタ１６３を装着する。そして、オイルパンを変速機ケース３に取り付けると、電磁多板クラッチ５の組付けが完了する。

すなわち、本実施例においては、係止部材１６０により、電磁石１６ａの回転を抑えつつ、キー溝４ｂと係止部材１６０を嵌合することにより位置決め及び回り止めを同時に達成することが可能となり、確実に電磁石１６ａの位置決め及び回り止めを行うことができる。

また、係止部材１６０は電磁石１６ａから径方向であって、少なくとも第１入力ドラム９及び第２入力ドラム１１よりも外径側に延在されている。つまり、電磁多板クラッチ５を変速機構部へ取り付ける際、組付け方向から係止部材１６０が見える構成であるため、キー溝４ｂと係止部材１６０との嵌合は目視しながら行われる。よって、電磁石１６ａの的確な位置決めを容易に行うことが可能となり、安定した電磁多板クラッチ５の性能を確保することができる（請求項１に対応）。

更に、電磁石１６ａの配線１６２は、係止部材１６０に設けられた配線固定部１６１によって固定されるため、配線１６２のたるみ防止、配線１６２の位置決めを行うことができる。よって、配線１６２がエンジンと同回転する第２入力ドラム１１と接触するのを防ぐことが可能となり、配線１６２の断線を防止することができる（請求項２，３に対応）。

つまり、回り止めの働きをする係止部材１６０を設けることにより、電磁石１６ａの回転防止、電磁石１６ａの位置合せ、電磁石１６ａの配線１６２のたるみ防止及び配線１６２の位置決めによる配線１６２の断線防止といった３つの役割を同時に、しかも容易に果たすことができる。

図５は、実施例２における電磁多板クラッチ５周辺を表す断面図である。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる部分についてのみ説明する。実施例１では、キー溝４ｂに係止部材１６０を嵌合することで位置決め及び回り止めを達成した。これに対し、実施例２では、キー溝４ｂは基準位置表示部として機能し、電磁多板クラッチ５の最外径よりも内径側に固定部１９を設けている。また、係止部材１６０に代えて、ロッド２０を設けている。

図６は、実施例２における電磁多板クラッチ５周辺を表す正面図である。
実施例２においては、径方向において、電磁石１６ａの回り止めの働きをするロッド２０（特許請求の範囲の係止部材に相当）とキー溝４ｂの位置合せを行う。また、コンバータハウジング４に設けた固定部１９によりロッド２０を固定した構成となる。これにより、電磁石１６ａの回転防止を図ることができる。

また、ロッド２０は電磁石１６ａから、少なくとも第１入力ドラム９及び第２入力ドラム１１よりも外径側に延在されている。つまり、電磁多板クラッチ５を変速機構部へ取り付ける際、組付け方向からロッド２０が見える構成であるため、キー溝４ｂとロッド２０との位置合せは目視しながら行われる。

よって、電磁石１６ａの的確な位置決めを容易に行うことが可能となり、安定した電磁多板クラッチ５の性能を確保することができる（請求項１に対応）。

図７は、実施例３における電磁多板クラッチ５周辺を表す断面図である。基本的な構成は実施例２と同じであるため、異なる部分についてのみ説明する。
実施例２においては、基準位置表示部としてキー溝４ｂを用いたが、これに代えてコンバータハウジング４の潤滑ドレン穴（連通孔）４ａ側に凸部２１（特許請求の範囲の基準位置表示部に相当）を設けている。この凸部２１は、例えば鋳型により形成可能で、コンバータハウジング４内の空間、又は肉厚が限られている場合であっても、容易に形成可能である。

この凸部２１とロッド２０（特許請求の範囲の係止部材に相当）とにより位置合せを行うことにより、コンバータハウジング４に設けた固定部１９でロッド２０を固定する。これにより、容易に電磁石１６ａの位置決めを行うことができる。

以上説明した上記各実施例１〜３の作用効果を列挙する。

１）実施例１において、電磁多板クラッチ５を変速機構部に組み付ける際、潤滑ドレン穴（連通孔）４ａの下部に設けたキー溝４ｂに係止部材１６０を嵌合させながら変速機構部方向に押し込むこととした。すなわち、キー溝４ｂと係止部材１６０との嵌合は組付け方向から見える位置において行われ、係止部材１６０により電磁石１６ａの回転を抑えつつ、キー溝４ｂと係止部材１６０を嵌合する。よって、係止部材１６０により、電磁石１６ａの回転を抑えつつ、キー溝４ｂと係止部材１６０を嵌合することにより確実に電磁石１６ａの位置決めを行うことができる。

また、係止部材１６０は電磁石１６ａから径方向であって、少なくとも第１入力ドラム９及び第２入力ドラム１１よりも外径側に延在されている。すなわち、キー溝４ｂと係止部材１６０とを目視しながら組み付けることが可能となり、電磁石１６ａの的確な位置決めを容易に行うことができる。また、これに伴い安定した電磁多板クラッチ５の性能を確保することができる（請求項１に対応）。

２）配線固定部１６１により配線を固定し、配線１６２のたるみ防止及び配線１６２の位置決めを行うこととした。よって、電磁石１６ａの配線１６２とエンジンと同回転する第２入力ドラム１１との接触を防ぐことが可能となり、配線１６２の断線を防止することができる（請求項２，３に対応）。

３）配線１６２を潤滑ドレン穴（連通孔）４ａから変速機ケース３内に取り入れ、変速機ケース３の下部にあるコントロールバルブ（図示せず）に直接取り付けている。よって、配線取出し穴の加工及びオイルシールを廃止することが可能となり、加工工程及び部品点数を減らすことができる（請求項４に対応）。

実施例１における電磁多板クラッチ周辺を表す断面図である。実施例１における電磁多板クラッチ周辺を表す正面図である。実施例１において図１のＡ方向から見た配線部分の図である。実施例１において図１のＢ方向から見た配線部分の図である。実施例２における電磁多板クラッチ周辺を表す断面図である。実施例２における電磁多板クラッチ周辺を表す正面図である。実施例３における電磁多板クラッチ周辺を表す断面図である。従来例における電磁多板クラッチ周辺を表す断面図である。

符号の説明

１入力シャフト
１ａスプライン
１ｂスナップリング溝
２オイルポンプ
２ａポンプハウジング
２ｂポンプカバー
２ｃ中空スリーブ
３変速機ケース
３ｂ第１収装室
３ｃ第２収装室
４コンバータハウジング
４ａ潤滑ドレン穴（連通孔）
４ｂキー溝
５電磁多板クラッチ
６トーショナルダンパ
７フロントカバー
８オイルシール
９第１入力ドラム
９ａスプライン
１０ボールベアリング
１１第２入力ドラム
１１ａスプライン
１２入力クラッチパック
１３入力クラッチハブ
１３ａスプライン
１４ローディングカム
１５スナップリング
１６電磁クラッチ
１６ａ電磁石
１６ｂアーマチュア
１６ｃドライブ側クラッチプレート
１６ｄドリブン側クラッチプレート
１６０係止部材
１６１配線固定部
１６２配線
１６３コネクタ
１７ロータ
１７ａベアリング
１８トルクカム部材
１９固定部
２０ロッド
２１凸部
２４スラストベアリング
２５リターン皿ばね
１００配線取出し穴
１０１オイルシール
２００回り止め部材
２０１回り止め溝

Claims

ハウジングに収装される動力伝達要素であって、電磁石より外径側に多板クラッチを備えた電磁多板クラッチにおいて、
前記電磁石に位置合せを行う係止部材を設け、
該係止部材は、前記多板クラッチよりも外径側に延在し、電磁石自体の回転を防止するとともに、前記係止部材を固定する固定部を前記ハウジングに設けたことを特徴とする電磁多板クラッチ。
請求項１記載の電磁多板クラッチにおいて、
前記電磁石の基準位置を示す基準位置表示部を、前記多板クラッチよりも外径側となる位置であって前記ハウジングに設けたことを特徴とする電磁多板クラッチ。
請求項１または２記載の電磁多板クラッチにおいて、
前記係止部材を、前記電磁石から取り出される配線と径方向同位置に配置したことを特徴とする電磁多板クラッチ。
請求項３記載の電磁多板クラッチにおいて、
前記配線を固定する配線固定部を前記係止部材に設けたことを特徴とする電磁多板クラッチ。
請求項１ないし４記載の電磁多板クラッチにおいて、
前記ハウジングは、変速機ケースに隣接するコンバータハウジングとし、
前記配線は、前記変速機ケースと前記コンバータハウジングを連通する連通孔から前記変速機ケース内部へ配索することを特徴とする電磁多板クラッチ。