JP2007032682A - Rotation transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、動力の伝達経路上において、動力の伝達とその伝達解除の切換えに用いられる回転伝達装置に関するものである。 The present invention relates to a rotation transmission device used for switching between transmission of power and release of transmission on a power transmission path.
FRベースの4輪駆動車において、補助駆動輪としての前輪に駆動力の伝達と遮断とを行なう回転伝達装置として、例えば、特許文献1に記載されたものが従来から知られている。 In an FR-based four-wheel drive vehicle, for example, a rotation transmission device that transmits and interrupts driving force to a front wheel as an auxiliary drive wheel has been conventionally known.
この回転伝達装置は、例えば、本発明の実施例の説明図である図1に基づいて説明すると、トランスミッションからの駆動力が入力される入力部材(外輪)3の内側に出力部材(内輪)5を同軸心に組込んで、それぞれハウジング1内に回転自在に支持し、その入力部材3と出力部材5は相対的に回転自在となっている。
その外輪3と内輪5との間に、負荷される軸力によって内輪5と外輪3とを結合する湿式多板クラッチ7を組込み、その湿式多板クラッチ7の軸方向一側に、その湿式多板クラッチ7への軸力の負荷により、その湿式多板クラッチ7の結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置10を設けている。
For example, this rotation transmission device will be described with reference to FIG. 1 which is an explanatory view of an embodiment of the present invention. An output member (inner ring) 5 is provided inside an input member (outer ring) 3 to which a driving force from the transmission is input. Are coaxially mounted and supported rotatably in the
A wet multi-plate clutch 7 that couples the
クラッチ制御装置10は、電磁クラッチ部10Aと、その電磁クラッチ部10Aの結合時に外輪3の回転トルクを軸力に変換して湿式多板クラッチ7に負荷する軸力負荷部10Bとから成る。
電磁クラッチ部10Aは、軸方向に移動可能なアーマチュア11と、外輪3に取付けられて上記アーマチュア11と軸方向に対向するロータ12と、そのロータ12と軸方向に対向する電磁石13とから成り、その電磁石13の電磁コイル13aに対する通電によりロータ12にアーマチュア11を吸着して、外輪3とアーマチュア11とを結合させるようになっている。
The
The
また、軸力負荷部10Bは、アーマチュア11と湿式多板クラッチ7間にプレッシャプレート21を組込み、そのプレッシャプレート21を内輪5に回り止めし、かつ軸方向に移動可能に支持し、上記プレッシャプレート21とアーマチュア11の対向面それぞれに中央から周方向両端に向けて溝深さが次第に浅くなるカム溝22,23を設け、そのカム溝22,23間にボール24を組込み、上記プレッシャプレート21に対するアーマチュア11の相対回転によりプレッシャプレート21を軸方向に移動させて湿式多板クラッチ7に軸力を負荷するようになっている。
In addition, the axial
この湿式多板クラッチ7を結合状態で確実にロックするためには、ロータ12にアーマチュア11を吸着するための電磁クラッチが所定のトルクを有していなければならない。すなわち、電磁クラッチのトルクが、そのアーマチュア11をプレッシャプレート21に対して相対回転させ、且つそのプレッシャプレート21にある程度の軸方向推力を発生させるまでその吸着を保持できるレベルである必要がある。
In order to securely lock the wet multi-plate clutch 7 in the coupled state, the electromagnetic clutch for attracting the
そこで、その電磁クラッチのトルクが所定のレベルに維持できるよう、電磁クラッチエアギャップt1を適切に設定する必要がある。この設定の際には、もちろん各部品の公差を考慮する必要がある。
このため、ロータ12を外側に位置する外輪3に対して螺合結合とし、その螺合部に係るロータ12と外輪3とのねじ込み度合いを調整することにより、アーマチュア11とロータ12とのエアギャップt1が所定の寸法になるように調整できるようにしている。また、調整後は、ロックナット16によりその螺合部が緩むことを防止している。
For this reason, the
しかし、図1に示すアーマチュア11のロータ12との接離面11aの反対側の面11bと、内輪5の端面Eとの隙間t2が小さい場合、電磁石13の磁界が、ロータ12から外輪3を経て、軸受4、クラッチ板8、クラッチ板9、内輪5の順に流れた場合、アーマチュア11は、その内輪5が発する磁界の作用により、その内輪5の端面E側に引き付けられてしまうという問題がある。電磁クラッチを作用させた際に、アーマチュア11が内輪5側に引きつけられると、外輪3の回転がアーマチュア11に確実に伝達されず、湿式多板クラッチ7に対して適切な軸力の負荷及び軸力解除ができないので好ましくない。
However, when the gap t2 between the
また、同じく図1に示す外輪3の内周面Fとアーマチュア11の側周面11cとの隙間t3が小さい場合、外輪3が発する磁界の作用により、アーマチュア11が外輪3に引きつけられるという問題がある。電磁クラッチを作用させた際に、アーマチュア11が外輪3に引きつけられると、そのアーマチュア11の軸方向への動作が鈍くなるので、上記の場合と同様、湿式多板クラッチ7に対して適切な軸力の負荷及び軸力解除ができないので好ましくない。
Similarly, when the gap t3 between the inner peripheral surface F of the
そこで、この発明は、アーマチュアに対するロータ以外からの磁界の影響を少なくし、電磁クラッチを安定して動作させることを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to reduce the influence of a magnetic field from other than the rotor on the armature and to stably operate the electromagnetic clutch.
上記の課題を解決するために、この発明は、アーマチュアのエアギャップを、そのアーマチュアに隣接する他の部材との隙間よりも小さくなるように設定したのである。
磁界により磁性体に作用する吸引力は、その磁界の発生源から吸引される磁性体までの距離が近いほど強くなるので、アーマチュアには、ロータからの磁界の吸引力が最も強く作用する。このため、アーマチュアは、ロータ以外の隣接する他の部材から引きつけられ難くなり、電磁クラッチは安定して動作できるようになる。
In order to solve the above problems, the present invention sets the air gap of the armature so as to be smaller than the gap with other members adjacent to the armature.
The attraction force acting on the magnetic body by the magnetic field becomes stronger as the distance from the magnetic field generation source to the attracted magnetic body becomes shorter, so the attraction force of the magnetic field from the rotor acts on the armature most strongly. For this reason, the armature becomes difficult to be attracted from other adjacent members other than the rotor, and the electromagnetic clutch can operate stably.
この発明は、アーマチュアに対するロータ以外からの磁界の影響を少なくしたので、電磁クラッチは安定して動作できるようになる。 Since the present invention reduces the influence of the magnetic field from other than the rotor on the armature, the electromagnetic clutch can operate stably.
上記手段の実施形態として、入力部材と出力部材の一方を他方の内側に同軸心に配置し、その入力部材と出力部材とをそれぞれハウジング内に軸周り回転自在に支持し、その入力部材と出力部材との間に、負荷される軸力により前記入力部材から出力部材へ回転伝達を入断可能とする湿式多板クラッチを組み込む。その湿式多板クラッチの軸方向一側にクラッチ制御装置を設けて、そのクラッチ制御装置が、前記ハウジングに固定した電磁石に対する通電と遮断とによってロータとアーマチュアとを接離させ、その接離により前記入力部材の回転トルクを軸力に変換してその軸力を前記湿式多板クラッチに負荷する回転伝達装置である。
上記構成の回転伝達装置において、上記アーマチュアと上記ロータとのエアギャップを、そのアーマチュアの前記ロータとの接離面の反対側の面に最も近接して対向する部材の端面との隙間よりも小さくしたのである。
As an embodiment of the above means, one of the input member and the output member is coaxially disposed inside the other, and the input member and the output member are rotatably supported around the axis in the housing, respectively. A wet multi-plate clutch that allows rotation transmission from the input member to the output member to be turned on and off by a loaded axial force is incorporated between the members. A clutch control device is provided on one side in the axial direction of the wet multi-plate clutch, and the clutch control device contacts and separates the rotor and the armature by energizing and shutting off the electromagnet fixed to the housing. The rotation transmission device converts the rotational torque of the input member into an axial force and loads the axial force on the wet multi-plate clutch.
In the rotation transmission device having the above configuration, the air gap between the armature and the rotor is smaller than the gap between the end face of the member that is closest to and opposite to the surface opposite to the contact surface of the armature with the rotor. It was.
このようにすれば、アーマチュアには、ロータ側の反対側の面に隣接して位置する他の部材からの吸引力よりも、ロータからの吸引力が大きく作用するので、その反対側の面に隣接して位置する他の部材からの吸引力の影響を受け難くなる。このため、アーマチュアはロータに対し適切に接離し、電磁クラッチは安定して動作できるようになる。 In this way, the armature has a larger suction force from the rotor than the suction force from the other member located adjacent to the surface on the opposite side of the rotor side. It becomes difficult to be affected by the suction force from other members located adjacent to each other. For this reason, the armature is appropriately connected to and separated from the rotor, and the electromagnetic clutch can operate stably.
また、上記アーマチュアと上記ロータとのエアギャップを、そのアーマチュアの側周面とその側周面に最も近接して対向する部材の内周面との隙間よりも小さくしても同様の効果を発揮し得る。すなわち、アーマチュアには、その側方(径方向)に隣接して位置する他の部材からの吸引力よりも、ロータからの吸引力が大きく作用するので、その側方に隣接して位置する他の部材からの吸引力の影響を受け難くなる。このため、アーマチュアはロータに対し適切に接離し、電磁クラッチは安定して動作できるようになる。 The same effect can be achieved even if the air gap between the armature and the rotor is made smaller than the gap between the side peripheral surface of the armature and the inner peripheral surface of the member closest to the side peripheral surface. Can do. That is, since the suction force from the rotor acts on the armature more than the suction force from other members located adjacent to the side (radial direction) of the armature, the other is located adjacent to the side. It becomes difficult to be influenced by the suction force from the member. For this reason, the armature is appropriately connected to and separated from the rotor, and the electromagnetic clutch can operate stably.
なお、上記のごとく、アーマチュアとロータとのエアギャップを、そのアーマチュアのロータとの接離面の反対側の面と、その反対側の面に最も近接して対向する部材の端面との隙間よりも小さくし、且つ、同エアギャップを、アーマチュアの側周面とその側周面に最も近接して対向する部材の内周面との隙間よりも小さくなるよう併せて設定すれば、さらに電磁クラッチの動作は安定するようになる。 As described above, the air gap between the armature and the rotor is determined by the gap between the surface on the opposite side of the contact surface of the armature with the rotor and the end surface of the member closest to the opposite surface. And the air gap is set to be smaller than the gap between the armature side peripheral surface and the inner peripheral surface of the member closest to the side peripheral surface. The operation becomes stable.
一実施例を図1乃至図3に基づいて説明する。
図1に示すように、静止部材としてのハウジング1は、一端に端壁2を有している。
One embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a
ハウジング1内には、入力部材としての外輪3が組込まれている。外輪3はハウジング1の他端部内に組込まれた軸受4によって回転自在に支持されている。
An
外輪3の内側には出力部材としての内輪5が組込まれ、その内輪5と外輪3間に組込まれた軸受6によって両輪3、5は相対的に回転自在とされている。したがって、入力部材としての外輪3と出力部材としての内輪5は、ハウジング1内に軸周り回転自在に同軸心状に支持されている。
An
外輪3と内輪5間には、その回転伝達を入断可能とする湿式多板クラッチ7が組込まれている。湿式多板クラッチ7は、多数の入力側クラッチ板8と多数の出力側クラッチ板9とから成る。入力側クラッチ板8と出力側クラッチ板9は軸方向に交互に組込まれ、上記入力側クラッチ板8は外輪3に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に支持されている。一方、出力側クラッチ板9は内輪5に回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に支持されている。
A wet multi-plate clutch 7 is incorporated between the
入力側クラッチ板8と出力側クラッチ板9は、負荷される軸力により軸方向へ移動して互に密着して結合状態となる。この結合により、外輪3の回転は内輪5に伝達可能となる。
The input side clutch plate 8 and the output
湿式多板クラッチ7の軸方向一側には、その湿式多板クラッチ7の結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置10が設けられている。
On one side in the axial direction of the wet multi-plate clutch 7, a
クラッチ制御装置10は、電磁クラッチ部10Aと、その電磁クラッチ部10Aの結合時に外輪3の回転トルクを軸力に変換して湿式多板クラッチ7に負荷する軸力負荷部10Bとから成る。
The
電磁クラッチ部10Aは、アーマチュア11と、そのアーマチュア11の一側方に設けられたロータ12と、そのロータ12の一側方に設けられた電磁石13とから成る。
The electromagnetic
アーマチュア11は、内輪5に接続される図示省略した出力軸を中心として回転自在に支持され、かつ軸方向に移動自在とされている。
The
ロータ12は、外筒部12bおよび内筒部12aを有し、外筒部12bの外周には雄ねじ14が形成されている。ロータ12は外輪3の一端部内周に形成された雌ねじ15に対する雄ねじ14のねじ込みによって外輪3に固定され、上記雌ねじ15にねじ係合されたロックナット16の締付けによって弛み止めされている。ロータ12とアーマチュア11との間には微小な間隙(エアギャップ)t1が形成され、その間隙t1はロータ12のねじ込み量を加減することによって調整し得るようになっている。また、ロータ12とアーマチュア11との間には、アーマチュア11をロータ12から離反する方向に付勢する離反ばね18が組込まれている。
The
電磁石13は、断面コ字状を成すロータ12の凹部、すなわち外筒部12bと内筒部12a間に組込まれている。この電磁石13は、電磁コイル13aと、その電磁コイル13aを支持するコア13bとから成り、上記電磁コイル13aに対する通電により、コア13b、ロータ12およびアーマチュア11に磁束が流れてロータ12の底部端面12cにアーマチュア11が吸着される。その吸着により外輪3にアーマチュア11が結合されて外輪3と共にアーマチュア11が回転する。
The
図1に示すように、軸力負荷部10Bは、アーマチュア11と湿式多板クラッチ7との間にプレッシャプレート21を設け、そのプレッシャプレート21を内輪5に回り止めし、かつ軸方向に移動可能に支持し、上記プレッシャプレート21とアーマチュア11の対向面それぞれに中央から周方向両端に至るに従って溝深さが次第に浅くなるカム溝22,23を設け、そのカム溝22,23間にボール24を組込み、上記プレッシャプレート21に対するアーマチュア11の相対回転により、プレッシャプレート21を湿式多板クラッチ7に向けて移動させてその湿式多板クラッチ7を軸方向に押すようにしている(図2及び図3参照)。
As shown in FIG. 1, the axial
また、電磁石13は、図1に示すように、ハウジング1の内周に設けた係合溝1aに取り付けた止め輪20a、及び電磁石13から外側に突出して取り付けたフランジ20との間に弾性体20bを介在させ、その弾性体20bの弾性力により、電磁石13が、電磁コイル13aを覆うコア13bの背面側、すなわちロータ12とアーマチュア11との接触面に面する端面13cの反対側の端面13dを、ハウジング1の端壁2に圧接させて固定している。
As shown in FIG. 1, the
この回転伝達装置の作用を説明すると、外輪3には入力軸を接続し、内輪5には出力軸を接続する。その入力軸および出力軸の接続のため、外輪3および内輪5の内周にそれぞれスプライン歯3a,5aが設けられている。
図1は、電磁石13の電磁コイル13aに対して通電を遮断した状態を示し、湿式多板クラッチ7は結合解除状態とされている。このため、外輪3が回転しても、その回転は内輪5に伝達されず、外輪3のみがフリー回転する。
The operation of this rotation transmission device will be described. An input shaft is connected to the
FIG. 1 shows a state in which energization is interrupted with respect to the
外輪3の回転状態において、電磁石13の電磁コイル13aに通電すると、アーマチュア11がロータ12に吸着され、外輪3とアーマチュア11とが結合されて外輪3と共にアーマチュア11が回転する。
また、アーマチュア11はプレッシャプレート21に対して相対回転し、その相対回転によって、図3(a)から(b)に示すように、アーマチュア11に形成されたカム溝23とプレッシャプレート21に形成されたカム溝22が周方向に位相がずれるため、プレッシャプレート21は湿式多板クラッチ7側へと軸方向へ移動して軸力を生じさせる。その軸力により、湿式多板クラッチ7の入力側クラッチ板8、出力側クラッチ板9が軸方向へ押圧されて移動し、互いに密着し結合する。
この結合により、外輪3の回転は湿式多板クラッチ7を介して内輪5に伝達され、内輪5が外輪3と同方向に回転する。
When the
Further, the
By this connection, the rotation of the
ここで、プレッシャプレート21が湿式多板クラッチ7を軸方向に押圧するとき、その反力によってアーマチュア11がロータ12に押し付けられるため、一旦電磁クラッチ部10Aの結合が行なわれれば、その後の電磁コイル13aに流す電流を小さくしても、アーマチュア11は吸着状態に保持され、電流消費量の低減化を図ることができる。
Here, when the
外輪3から内輪5への回転トルクの伝達状態において、電磁コイル13aに対する通電を解除すると、アーマチュア11は吸着を解除されロータ12から離反する。その吸着解除時、離反ばね18がアーマチュア11をプレッシャプレート21に向けて押圧すると共に、プレッシャプレート21は湿式多板クラッチ7から押圧されるため、カム溝22、23がボール24を押圧圧入する作用により、アーマチュア11とプレッシャプレート21が相対回転して、ボール24はカム溝22、23の中央に配置される中立位置に戻される。
このため、湿式多板クラッチ7への軸力の負荷は解除されると共に、湿式多板クラッチ7は結合解除状態となり、外輪3から内輪5への回転トルクの伝達が遮断される。
In a state where rotational torque is transmitted from the
For this reason, the load of the axial force on the wet multi-plate clutch 7 is released, and the wet multi-plate clutch 7 is in a disengaged state, and transmission of rotational torque from the
電磁石13の電磁コイル13aに対する通電と遮断とによって湿式多板クラッチ7の結合および結合解除を制御する上記のような回転伝達装置において、電磁石13によるアーマチュア11とロータ12との接離動作が不安定であると、電磁コイル13aに対する通電時に、アーマチュア11を吸着状態に保持することができず、湿式多板クラッチ7を結合させることができない場合が生じ得る。
特に、電磁石13の磁界が、ロータ12から外輪3を経て、軸受4、クラッチ板8、クラッチ板9、内輪5の順に流れた場合、アーマチュア11は、その内輪5が発する磁界の作用により、その内輪5の端面E側に引き付けられてしまうので、外輪3の回転がアーマチュア11に確実に伝達されず、湿式多板クラッチ7に対して適切な軸力を負荷することができない場合がある。
In the above-described rotation transmission device that controls the coupling and decoupling of the wet multi-plate clutch 7 by energization and decoupling of the
In particular, when the magnetic field of the
しかし、この実施例では、アーマチュア11と上記ロータ12とのエアギャップt1を、そのアーマチュア11のロータ12との接離面11aの反対側の面11bに最も近接して対向する部材である内輪5の端面Eとの隙間t2よりも小さくしたので、アーマチュア11に作用する内輪5側からの磁界による影響がロータ12側からの磁界の影響よりも相対的に小さくなっている。このため、アーマチュア11のきわめて安定した動作を得ることができ、電磁コイル13aに対する通電と遮断とによって湿式多板クラッチ7を確実に制御することができる。
However, in this embodiment, the
また、同じく図1に示す外輪3の内周面Fとアーマチュア11の側周面11cとの隙間t3が小さい場合、外輪3が発する磁界の作用により、アーマチュア11が外輪3に引きつけられるという問題がある。
しかし、この実施例では、上記アーマチュア11と上記ロータ12とのエアギャップt1を、そのアーマチュア11の側周面11cとその側周面11cに最も近接して対向する部材である外輪3の内周面Fとの隙間t3よりも小さくしたので、アーマチュア11に作用する外輪3側からの磁界による影響がロータ12側からの磁界の影響よりも相対的に小さくなっている。このため、アーマチュア11のきわめて安定した動作を得ることができる。
Similarly, when the gap t3 between the inner peripheral surface F of the
However, in this embodiment, the air gap t1 between the
なお、上記の実施例において、アーマチュア11の前記ロータ12との接離面11aの反対側の面11bに最も近接して対向する部材は、出力部材である内輪5の端面Eであったが、この実施例には限定されず、アーマチュア11の前記ロータ12との接離面11aの反対側の面11bに最も近接して対向する部材は、例えば、入力部材と出力部材が内外逆に配置されている場合において、その出力部材である外輪の端面Eである場合も考えられる。
同様に、上記の実施例において、アーマチュア11の側周面11cとその側周面11cに最も近接して対向する部材は、入力部材である外輪3の内周面Fであったが、この実施例には限定されず、アーマチュア11の側周面11cとその側周面11cに最も近接して対向する部材は、例えば、上記と同様、入力部材と出力部材が内外逆に配置されている場合において、その出力部材である外輪の内周面Fである場合も考えられる。
In the above embodiment, the member closest to the
Similarly, in the above embodiment, the side
1 ハウジング
2 端壁
3 外輪(入力部材)
5 内輪(出力部材)
7 湿式多板クラッチ
10 クラッチ制御装置
10A 電磁クラッチ部
10B 軸力負荷部
11 アーマチュア
12 ロータ
13 電磁石
13a 電磁コイル
13b コア
t1 エアギャップ
t2,t3 隙間
1 Housing 2
5 Inner ring (output member)
7 Wet multi-plate clutch 10
Claims (3)
上記アーマチュア11と上記ロータ12とのエアギャップt1を、そのアーマチュア11の前記ロータ12との接離面11aの反対側の面11bに最も近接して対向する部材の端面Eとの隙間t2よりも小さくしたことを特徴とする回転伝達装置。 One of the input member 3 and the output member 5 is coaxially arranged inside the other, and the input member 3 and the output member 5 are respectively supported in the housing 1 so as to be rotatable about the axis. The input member 3 and the output member Between the input member 3 and the output member 5 is incorporated with a wet multi-plate clutch 7 between the input member 3 and the wet multi-plate clutch 7. A control device 10 is provided, and the clutch control device 10 contacts and separates the rotor 11 and the armature 12 by energizing and shutting off the electromagnet 13 fixed to the housing 1, and rotational torque of the input member 3 by the contact and separation. In the rotation transmission device that converts the axial force into the wet multi-plate clutch 7 and converts the axial force into the axial force,
The air gap t1 between the armature 11 and the rotor 12 is larger than the gap t2 between the end surface E of the member that is closest to and faces the surface 11b opposite to the contact / separation surface 11a of the armature 11 with the rotor 12. A rotation transmission device characterized by being made smaller.
上記アーマチュア11と上記ロータ12とのエアギャップt1を、そのアーマチュア11の側周面11cとその側周面11cに最も近接して対向する部材の内周面Fとの隙間t3よりも小さくしたことを特徴とする回転伝達装置。 One of the input member 3 and the output member 5 is coaxially arranged inside the other, and the input member 3 and the output member 5 are respectively supported in the housing 1 so as to be rotatable about the axis. The input member 3 and the output member Between the input member 3 and the output member 5 is incorporated with a wet multi-plate clutch 7 between the input member 3 and the wet multi-plate clutch 7. A control device 10 is provided, and the clutch control device 10 contacts and separates the rotor 11 and the armature 12 by energizing and shutting off the electromagnet 13 fixed to the housing 1, and rotational torque of the input member 3 by the contact and separation. In the rotation transmission device that converts the axial force into the wet multi-plate clutch 7 and converts the axial force into the axial force,
The air gap t1 between the armature 11 and the rotor 12 is made smaller than the gap t3 between the side peripheral surface 11c of the armature 11 and the inner peripheral surface F of the member closest to the side peripheral surface 11c. A rotation transmission device characterized by the above.
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