JP2007315610A - Coupling - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coupling capable of providing sufficient torque capacity without using a large electromagnet by reducing magnetic resistance of a magnetic circuit. <P>SOLUTION: In the coupling 1 of this invention, a yoke 31 of the electromagnet 13 is inserted in a recessed part 39 provided for an axial direction side wall member, forming an air gap between the axial direction side wall member and itself. A magnet flux of a magnet flux loop generated by excitation of the electromagnet 13 permeates between an outer circumference face of the yoke 31 of the electromagnet 13 at which the air gap is formed and an inner circumference face of the axial direction side wall member and between the inner circumference face of the yoke 31 of the electromagnet 13 and the axial direction side wall member and width of the inner circumference face and the outer circumference face of the axial direction side wall member facing against the yoke 31 of the electromagnet 13 is wider than the width of the outer circumference face and the inner circumference face in the yoke 31 of the electromagnet 13. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、電磁石で操作されるカップリングに関する。   The present invention relates to a coupling operated by an electromagnet.

特開平5−312226号公報に図2のようなカップリング201(油圧式動力伝達継ぎ手)が記載されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 5-310226 discloses a coupling 201 (hydraulic power transmission joint) as shown in FIG.

このカップリング201は、入力軸203、出力側のハウジング205、これらの相対回転によって駆動され、その駆動抵抗(ポンプ仕事)によってこれらを連結するプランジャポンプ207、オリフィスと開放孔、これらのオリフィス及び開放孔をプランジャポンプ207の吐出路と連通させ、あるいは、閉止するア−マチャ209(アクチュエ−タ)、ア−マチャ209を回転方向の一側に付勢するリタ−ンスプリング211、入力軸203に連結され、ア−マチャ209との間で摩擦抵抗を発生させる摩擦部材213、リタ−ンスプリング211に抗してア−マチャ209を回転させる電磁石215などから構成されている。   The coupling 201 is driven by the input shaft 203, the output-side housing 205, and the relative rotation of the input shaft 203, the plunger pump 207 that couples them by the driving resistance (pump work), the orifice and the opening hole, the orifice and the opening. An armature 209 (actuator) that makes the hole communicate with or closes the discharge path of the plunger pump 207, a return spring 211 that biases the armature 209 to one side in the rotational direction, and an input shaft 203 A friction member 213 that generates frictional resistance with the armature 209 and an electromagnet 215 that rotates the armature 209 against the return spring 211 are connected.

電磁石215は、コイル217とヨ−ク219から構成されている。ヨ−ク219は、ハウジング205の外部で静止側のケ−シングに連結されており、ハウジング205側に連結された磁気枠221に設けられた凹部223に貫入している。   The electromagnet 215 includes a coil 217 and a yoke 219. The yoke 219 is connected to the stationary casing outside the housing 205 and penetrates into a recess 223 provided in the magnetic frame 221 connected to the housing 205 side.

ハウジング205はアルミニウムやステンレス鋼のような非磁性材料で作られており、磁気枠221は鉄系の磁性材料で作られている。   The housing 205 is made of a nonmagnetic material such as aluminum or stainless steel, and the magnetic frame 221 is made of an iron-based magnetic material.

破線で描いたように、コイル217、ヨ−ク219、磁気枠221、摩擦部材213、ア−マチャ209によって電磁石215の磁気回路が構成されており、電磁石215を励磁すると、これらを通る磁気ル−プ225が生じる。   As depicted by the broken line, the coil 217, the yoke 219, the magnetic frame 221, the friction member 213, and the armature 209 constitute the magnetic circuit of the electromagnet 215. -225 occurs.

電磁石215の励磁を停止した状態では、リタ−ンスプリング211によってア−マチャ209が一側に回転する。この回転角度では、開放孔が閉止されてオリフィスがプランジャポンプ207の吐出路と連通し、オリフィスの流路抵抗によって生じるプランジャポンプ207の駆動抵抗により、カップリング201が連結される。   In a state where excitation of the electromagnet 215 is stopped, the armature 209 is rotated to one side by the return spring 211. At this rotation angle, the opening hole is closed, the orifice communicates with the discharge path of the plunger pump 207, and the coupling 201 is connected by the driving resistance of the plunger pump 207 generated by the flow path resistance of the orifice.

この状態では、オリフィスを流れるオイルの適度な流路抵抗により、差動回転を許容しながら動力が伝達される。   In this state, power is transmitted while allowing differential rotation by an appropriate flow path resistance of the oil flowing through the orifice.

又、電磁石215を適度な電流で軽度に励磁すると、ア−マチャ209が摩擦部材213に押圧されて入力軸203のトルクを受け、リタ−ンスプリング211に抗して回転し、開放孔とオリフィスの両方が閉止される。   Further, when the electromagnet 215 is lightly excited with an appropriate current, the armature 209 is pressed against the friction member 213 and receives the torque of the input shaft 203 and rotates against the return spring 211 to open the opening hole and the orifice. Both are closed.

この状態では、開放孔とオリフィスの両方を閉止したことによってプランジャポンプ207の吐出路に生じる大きな流路抵抗により、カップリング201が強固に連結され、入力軸203とハウジング205がロックされ、差動回転は許容されない。   In this state, the coupling 201 is firmly connected by the large flow path resistance generated in the discharge path of the plunger pump 207 by closing both the opening hole and the orifice, and the input shaft 203 and the housing 205 are locked. Rotation is not allowed.

又、電磁石215を大電流で強く励磁すると、入力軸203のトルクによってア−マチャ209が更に回転し、開放孔がプランジャポンプ207の吐出路と連通する。   When the electromagnet 215 is strongly excited with a large current, the armature 209 is further rotated by the torque of the input shaft 203, and the open hole communicates with the discharge path of the plunger pump 207.

この状態では、プランジャポンプ207の駆動抵抗が小さくなり、カップリング201の連結が解除される。   In this state, the driving resistance of the plunger pump 207 is reduced, and the coupling 201 is released.

又、図3は、カップリング201と異なった構成のカップリング227を示している。   FIG. 3 shows a coupling 227 having a configuration different from that of the coupling 201.

このカップリング227は、回転ケ−ス229、回転ケ−ス229に貫入した軸状トルク伝達部材、これらの間に配置されたメインクラッチ及びコントロ−ルクラッチ、回転ケ−ス229の内部に配置されたア−マチャ、回転ケ−ス229の外部からこのア−マチャを移動させる電磁石231、カムなどから構成されている。   The coupling 227 is disposed inside the rotary case 229, the shaft-shaped torque transmission member penetrating the rotary case 229, the main clutch and the control clutch arranged therebetween, and the rotary case 229. The armature is composed of an electromagnet 231 that moves the armature from the outside of the rotary case 229, a cam, and the like.

回転ケ−ス229は、非磁性材料の円筒部材233と、磁性材料のロ−タ部材235とを螺着して形成されており、ロ−タ部材235に設けられたシ−ル溝237にはOリング239が配置され、オイル漏れを防止している。   The rotating case 229 is formed by screwing a cylindrical member 233 made of a non-magnetic material and a rotor member 235 made of a magnetic material into a seal groove 237 provided in the rotor member 235. An O-ring 239 is disposed to prevent oil leakage.

電磁石231はロ−タ部材235に設けられた凹部241に貫入しており、電磁石231を励磁するとロ−タ部材235とコントロ−ルクラッチとア−マチャとを通る磁気ル−プ243が形成され、ア−マチャを吸引してコントロ−ルクラッチを押圧する。   The electromagnet 231 penetrates into a recess 241 provided in the rotor member 235. When the electromagnet 231 is excited, a magnetic loop 243 passing through the rotor member 235, the control clutch, and the armature is formed. Suction the armature and press the control clutch.

コントロ−ルクラッチが連結されると、回転ケ−ス229と軸状トルク伝達部材の間の伝達トルクを受けてカムが作動し、メインクラッチを連結させ、カップリング227を連結させる。   When the control clutch is connected, the cam is actuated by receiving transmission torque between the rotary case 229 and the shaft-shaped torque transmission member, the main clutch is connected, and the coupling 227 is connected.

しかし、図2のカップリング201では、磁気回路を形成する電磁石215のヨ−ク219と磁気枠221との対向部分で、磁気枠221の幅がヨ−ク219より狭い。   However, in the coupling 201 of FIG. 2, the width of the magnetic frame 221 is narrower than that of the yoke 219 at the portion where the yoke 219 of the electromagnet 215 forming the magnetic circuit is opposed to the magnetic frame 221.

この磁気枠221とヨ−ク219との間のように、磁気回路の断面積が急に狭くなる部分が生じると、狭い磁気回路部分(磁気枠221)で単位面積当たりの磁束密度が高くなり、磁束の漏洩がそれだけ増加し易い。   When a portion where the cross-sectional area of the magnetic circuit suddenly narrows occurs between the magnetic frame 221 and the yoke 219, the magnetic flux density per unit area increases in the narrow magnetic circuit portion (magnetic frame 221). , Magnetic flux leakage is likely to increase accordingly.

漏洩磁束が増えると、ア−マチャ209の吸引力がそれだけ低下し、カップリング201の制御機能が低下する。これを補うためには、磁気回路の断面積を拡大する必要があり、これに伴ってカップリング201が大型化し、車載性が低下する。   When the leakage magnetic flux increases, the attractive force of the armature 209 decreases accordingly, and the control function of the coupling 201 decreases. In order to compensate for this, it is necessary to enlarge the cross-sectional area of the magnetic circuit, and as a result, the coupling 201 becomes larger and the in-vehicle performance is reduced.

又、図3のカップリング227では、矢印245のように、ロ−タ部材235に設けられたOリング239用のシ−ル溝237によって、磁気回路の断面積が狭くなっているから、ア−マチャの吸引力が低下し、カップリング227のトルク容量が小さくなる。   In addition, in the coupling 227 of FIG. 3, the cross-sectional area of the magnetic circuit is narrowed by the seal groove 237 for the O-ring 239 provided in the rotor member 235 as indicated by an arrow 245. -The suction force of Macha decreases and the torque capacity of the coupling 227 decreases.

これを補うためには、ロ−タ部材235を大径にするか、あるいは、軸方向に大きくして、シ−ル溝237を磁気回路から充分に離す必要があり、これに伴ってカップリング227が大型化し、重量が増加し、車載性が低下する。   In order to compensate for this, it is necessary to increase the diameter of the rotor member 235 or to increase the size in the axial direction so that the seal groove 237 is sufficiently separated from the magnetic circuit. The size of 227 increases, the weight increases, and the in-vehicle performance decreases.

又、円筒部材233とロ−タ部材235とを螺着する際に、Oリング239に無理な力が掛かって破損する恐れがある。   Further, when the cylindrical member 233 and the rotor member 235 are screwed together, there is a possibility that an excessive force is applied to the O-ring 239 and the O-ring 239 is damaged.

そこで、この発明は、磁気回路の磁気抵抗を小さくすることにより、大型の電磁石を用いずに、充分なトルク容量が得られるカップリングの提供を目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a coupling that can obtain a sufficient torque capacity without using a large electromagnet by reducing the magnetic resistance of a magnetic circuit.

請求項1のカップリングは、円筒部材と、磁性材料の軸方向側壁部材とを互いに固定してなる一側のケース状トルク伝達部材と、これに貫入した他側の軸状トルク伝達部材と、前記円筒部材と軸状トルク伝達部材との間に配置された多板式のクラッチと、ケース状トルク伝達部材の内部で前記クラッチに隣接配置されたアーマチャと、前記軸方向側壁部材とクラッチとアーマチャとで形成される磁気回路を介してアーマチャを移動操作し、クラッチを断続する電磁石とを備え、前記電磁石のヨークは前記軸方向側壁部材に設けられた凹部に貫入して配置され前記軸方向側壁部材との間にエアギャップを形成すると共に、前記エアギャップが形成された前記電磁石のヨークの外周面と前記軸方向側壁部材の内周面との間、及び前記電磁石のヨークの内周面と前記軸方向側壁部材との間に前記電磁石の励磁によって生じる磁束ループの磁束が透過し、前記軸方向側壁部材の外周側の端面は前記ケース状トルク伝達部材の円筒部の端面より軸方向に突出して設けられ、前記軸方向側壁部材の内周面の幅が前記電磁石のヨークの外周面の幅より広く設定されていることを特徴とする。   The coupling according to claim 1 is a case-like torque transmission member on one side formed by fixing a cylindrical member and an axial side wall member of a magnetic material to each other, and an axial torque transmission member on the other side penetrating into the case-like torque transmission member. A multi-plate clutch disposed between the cylindrical member and the shaft-shaped torque transmission member; an armature disposed adjacent to the clutch inside the case-shaped torque transmission member; the axial side wall member, the clutch, and the armature; An electromagnet that moves and controls the armature through a magnetic circuit formed by the electromagnetic circuit, and the yoke of the electromagnet is disposed so as to penetrate into a recess provided in the axial side wall member. An air gap is formed between the outer peripheral surface of the electromagnet yoke and the inner peripheral surface of the axial side wall member, and the yaw of the electromagnet. The magnetic flux of a magnetic flux loop generated by the excitation of the electromagnet is transmitted between the inner peripheral surface of the axial direction side wall member and the end surface on the outer peripheral side of the axial side wall member is the end surface of the cylindrical portion of the case-shaped torque transmission member It is provided so as to protrude more in the axial direction, and the width of the inner peripheral surface of the axial side wall member is set wider than the width of the outer peripheral surface of the yoke of the electromagnet.

請求項1のカップリングは、前記軸方向側壁部材の外周側の端面は前記ケース状トルク伝達部材の円筒部の端面より軸方向に突出して設けられ、前記軸方向側壁部材の内周面の幅が前記電磁石のヨークの外周面の幅より広く設定されていることにより、電磁石に対向する軸方向側壁部材の磁気回路部分で磁気回路の断面積が狭くなることと、磁束密度が急に大きくなることが防止され、磁束の漏洩が軽減される。   The coupling according to claim 1, wherein an outer peripheral end surface of the axial side wall member is provided so as to protrude in an axial direction from an end surface of the cylindrical portion of the case-shaped torque transmission member, and a width of an inner peripheral surface of the axial side wall member Is set wider than the width of the outer peripheral surface of the yoke of the electromagnet, the magnetic circuit section of the axial side wall member facing the electromagnet becomes narrower and the magnetic flux density suddenly increases. This prevents magnetic flux leakage.

こうして、電磁石の磁力がア−マチャに効果的に集中するから、カップリングは充分なトルク容量が得られる。   Thus, since the magnetic force of the electromagnet is effectively concentrated on the armature, the coupling can obtain a sufficient torque capacity.

従って、カップリングの大型化と重量化が防止され、省電力化が可能である。   Therefore, an increase in size and weight of the coupling can be prevented, and power saving can be achieved.

請求項2のカップリングは、請求項1記載のカップリングであって、前記電磁石のヨークは前記軸方向側壁部材にベアリング支持され、前記エアギャップが形成された前記軸方向側壁部材の外周面は前記電磁石のヨークの内周面の端部より軸方向に突出して前記ベアリングに当接していることを特徴とする。   The coupling according to claim 2 is the coupling according to claim 1, wherein the yoke of the electromagnet is supported by bearings on the axial side wall member, and the outer peripheral surface of the axial side wall member in which the air gap is formed is The electromagnet yoke protrudes in an axial direction from an end portion of the inner peripheral surface of the yoke and is in contact with the bearing.

請求項2のカップリングは、ヨークが軸方向側壁部材にベアリング支持され、軸方向側壁部材の外周面がベアリングに当接しているので、ヨークは軸方向側壁部材に安定して支持される。   In the coupling according to the second aspect, since the yoke is supported by the axial side wall member and the outer peripheral surface of the axial side wall member is in contact with the bearing, the yoke is stably supported by the axial side wall member.

請求項3のカップリングは、請求項1又は請求項2記載のカップリングであって、磁束ループの磁束が透過する前記電磁石のヨークにおける前記外周面と前記内周面は、前記電磁石のコイルの半径方向外側と内側に位置して前記軸方向側壁部材の前記内周面と前記外周面と対向していることを特徴とする。   The coupling according to claim 3 is the coupling according to claim 1 or claim 2, wherein the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the yoke of the electromagnet through which the magnetic flux of the magnetic flux loop passes are the coils of the electromagnet. It is located in the radially outer side and the inner side, and is opposed to the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the axial side wall member.

請求項3のカップリングは、請求項1又は請求項2のカップリングと同様に、磁束の漏洩が軽減されるから、カップリングは充分なトルク伝達容量が得られ、大型化と重量化が防止され、省電力化される。   Since the coupling according to claim 3 is similar to the coupling according to claim 1 or 2, leakage of magnetic flux is reduced, so that a sufficient torque transmission capacity can be obtained and the increase in size and weight can be prevented. And power saving.

請求項4のカップリングは、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のカップリングであって、前記軸方向側壁部材の前記内周面と前記外周面の幅は、前記電磁石のヨークにおける前記外周面と前記内周面の幅より十分に広く形成されていることを特徴とする。   A coupling according to a fourth aspect is the coupling according to any one of the first to third aspects, wherein a width of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the axial side wall member is equal to that of the electromagnet. The yoke is formed to be sufficiently wider than the width of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface.

又、請求項4のカップリングは、電磁石に対向するデフケ−スの磁気回路部分を電磁石より十分に広くしたことによって、磁束の漏洩が軽減されるから、充分な連結力が得られ、大型化と重量化が防止され、車載性が向上し、省電力化される。   In addition, the coupling of claim 4 can reduce the leakage of magnetic flux by making the magnetic circuit part of the differential case facing the electromagnet sufficiently wider than the electromagnet, so that sufficient coupling force can be obtained and the size can be increased. Therefore, the weight is prevented, the in-vehicle property is improved, and the power is saved.

請求項5の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のカップリングであって、ケ−ス状トルク伝達部材の円筒部材と軸方向側壁部材が、互いに螺着されており、該螺着された部分より前記軸方向側壁部材の外周側の端面は軸方向に突出していることを特徴とし、請求項1乃至請求項4のいずれかと同等の効果を得る。   A fifth aspect of the present invention is the coupling according to any one of the first to fourth aspects, wherein the cylindrical member and the axial side wall member of the case-shaped torque transmission member are screwed together. Further, the end face on the outer peripheral side of the axial side wall member protrudes in the axial direction from the screwed portion, and an effect equivalent to any one of claims 1 to 4 is obtained.

これに加えて、円筒部材と軸方向側壁部材とを螺着するこの構成では、ねじ部でこれらの相対位置を調整することにより、多板式のクラッチのクラッチ板の隙間を調整することが可能であり、このような調整によって、アーマチャの吸引力を最大にすることができる。   In addition to this, in this configuration in which the cylindrical member and the axial side wall member are screwed together, it is possible to adjust the clearance between the clutch plates of the multi-plate clutch by adjusting the relative positions of these by the screw portion. Yes, such an adjustment can maximize the suction force of the armature.

こうして、カップリングのトルク容量や締結機能を最適の状態に調整することができると共に、電磁石を更に小型にし、省電力化することが可能である。   Thus, the torque capacity and the fastening function of the coupling can be adjusted to an optimum state, and the electromagnet can be further reduced in size and power can be saved.

請求項6の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のカップリングであって、ケ−ス状トルク伝達部材の円筒部材と軸方向側壁部材が、円筒部材の溝に装着されたスナップリングによって連結されていることを特徴とし、請求項1乃至請求項3のいずれかと同等の効果を得る。   A sixth aspect of the present invention is the coupling according to any one of the first to third aspects, wherein the cylindrical member of the case-like torque transmitting member and the axial side wall member are formed in the groove of the cylindrical member. It is connected by the attached snap ring, The effect equivalent to any one of Claim 1 thru | or 3 is acquired.

又、スナップリングの装着溝を非磁性材料の円筒部材に設けたことによって、磁気回路が狭くなることを防止しているから、カップリングは充分なトルク伝達容量が得られる。   Further, since the mounting groove of the snap ring is provided in the cylindrical member made of nonmagnetic material, the magnetic circuit is prevented from being narrowed, so that the coupling can obtain a sufficient torque transmission capacity.

請求項1のカップリングは、前記軸方向側壁部材の外周側の端面は前記ケース状トルク伝達部材の円筒部の端面より軸方向に突出して設けられ、前記軸方向側壁部材の内周面の幅が前記電磁石のヨークの外周面の幅より広く設定されていることにより、磁気回路が狭くなり磁束密度が大きくなることが防止されるから、磁束の漏洩が軽減され、電磁石の磁力がア−マチャに効果的に導かれる。   The coupling according to claim 1, wherein an outer peripheral end surface of the axial side wall member is provided so as to protrude in an axial direction from an end surface of the cylindrical portion of the case-shaped torque transmission member, and a width of an inner peripheral surface of the axial side wall member Is set wider than the width of the outer peripheral surface of the yoke of the electromagnet, thereby preventing the magnetic circuit from becoming narrow and increasing the magnetic flux density, thereby reducing the leakage of magnetic flux and reducing the magnetic force of the electromagnet. Effectively led to.

従って、カップリングは充分なトルク容量が得られるから、カップリングの大型化と重量化が防止され、車載性が向上し、省電力化される。   Accordingly, since the coupling can obtain a sufficient torque capacity, the coupling can be prevented from being enlarged and weighted, and the onboard performance can be improved and the power can be saved.

請求項2のカップリングは、請求項1と同等の効果を得ると共に、ヨークが軸方向側壁部材に対して安定して支持される。   The coupling of claim 2 achieves the same effect as that of claim 1, and the yoke is stably supported with respect to the axial side wall member.

請求項3のカップリングは、請求項1又は請求項2のカップリングと同等の効果を得る。   The coupling according to the third aspect obtains the same effect as the coupling according to the first or second aspect.

請求項4のカップリングは、デフケ−スの磁気回路部分を電磁石の対向面より十分に広くしたことにより、請求項1、2のカップリングと同等の効果を得る。   The coupling of claim 4 has the same effect as the coupling of claims 1 and 2 by making the magnetic circuit portion of the differential case sufficiently wider than the opposing surface of the electromagnet.

請求項5のカップリングは、請求項1乃至請求項4のいずれかと同等の効果を得ると共に、円筒部材と軸方向側壁部材とのねじ部で、クラッチ板の隙間を調整することによって、カップリングのトルク容量や締結機能を最適の状態に調整することができると共に、電磁石を更に小型にし、省電力化することができる。   The coupling according to claim 5 obtains the same effect as any one of claims 1 to 4, and the coupling between the coupling member by adjusting the clearance of the clutch plate at the threaded portion between the cylindrical member and the axial side wall member. The torque capacity and the fastening function can be adjusted to the optimum state, and the electromagnet can be further reduced in size and power can be saved.

又、螺着によって円筒部材と軸方向側壁部材が強固に連結される。   Further, the cylindrical member and the axial side wall member are firmly connected by screwing.

請求項6の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかと同等の効果を得ると共に、ケ−ス状トルク伝達部材の円筒部材と軸方向側壁部材をスナップリングで連結したから、図3の従来例と異なって、シ−ルの破損が防止され、長期にわたって正常な機能が保たれる。   The invention of claim 6 achieves the same effect as any of claims 1 to 3, and the cylindrical member of the case-like torque transmission member and the axial side wall member are connected by a snap ring. Unlike the conventional example, the seal is prevented from being damaged, and the normal function is maintained for a long time.

又、スナップリングの装着溝を非磁性材料の円筒部材に設け、磁気回路が狭くなることを防止するから、カップリングは充分なトルク容量が得られる。   Further, since the mounting groove for the snap ring is provided in the cylindrical member made of a non-magnetic material to prevent the magnetic circuit from becoming narrow, the coupling can obtain a sufficient torque capacity.

図1によって本発明の一実施形態(カップリング1)を説明する。   An embodiment (coupling 1) of the present invention will be described with reference to FIG.

図1はカップリング1を示しており、図1の右方はカップリング1を用いた四輪駆動車の前方に相当する。又、符号を与えていない部材等は図示されていない。   FIG. 1 shows a coupling 1, and the right side of FIG. 1 corresponds to the front of a four-wheel drive vehicle using the coupling 1. Further, members and the like that are not given reference numerals are not shown.

このカップリング1は後輪側の動力伝達系に配置されており、後輪の連結と切り離しとを行う。   The coupling 1 is disposed in a power transmission system on the rear wheel side, and connects and disconnects the rear wheel.

エンジンの駆動力は、トランスミッションからトランスファを介して前輪側と後輪側に伝達される。前輪側に伝達された駆動力はフロントデフ(エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置)に伝達され、フロントデフから左右の前輪に配分される。又、後輪側に伝達された駆動力はプロペラシャフトを介してカップリング1に伝達される。   The driving force of the engine is transmitted from the transmission to the front wheel side and the rear wheel side via the transfer. The driving force transmitted to the front wheel side is transmitted to the front differential (a differential device that distributes the driving force of the engine to the left and right front wheels) and is distributed from the front differential to the left and right front wheels. Further, the driving force transmitted to the rear wheel side is transmitted to the coupling 1 through the propeller shaft.

カップリング1が連結されると、車両は四輪駆動状態になり、エンジンの駆動力はリヤデフ(エンジンの駆動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装置)に伝達され、リヤデフを介して左右の後輪に配分される。   When the coupling 1 is connected, the vehicle is in a four-wheel drive state, and the driving force of the engine is transmitted to the rear differential (a differential device that distributes the driving force of the engine to the left and right rear wheels). Allocated to the rear wheels.

又、カップリング1の連結が解除されると、リヤデフ以下の後輪側動力伝達系が切り離されて車両は二輪駆動状態になる。   When the coupling 1 is released, the rear wheel side power transmission system below the rear differential is disconnected and the vehicle is in a two-wheel drive state.

カップリング1は、リヤデフを収容するデフキャリヤの前端側に配置されており、回転ケ−ス3(一側のケ−ス状トルク伝達部材)、インナ−シャフト(他側の軸状トルク伝達部材)、多板式のメインクラッチ、多板式のコントロ−ルクラッチ5、カムリング7、ボ−ルカム9、プレッシャプレ−ト、ア−マチャ11、リング状の電磁石13、コントロ−ラなどから構成されている。   The coupling 1 is disposed on the front end side of a differential carrier that houses a rear differential, and includes a rotating case 3 (a case torque transmission member on one side), an inner shaft (an axial torque transmission member on the other side). And a multi-plate main clutch, a multi-plate control clutch 5, a cam ring 7, a ball cam 9, a pressure plate, an armature 11, a ring-shaped electromagnet 13, a controller, and the like.

回転ケ−ス3は、前側のロ−タ15(軸方向側壁部材)と円筒部材17と後側のロ−タとから構成されている。   The rotary case 3 includes a front rotor 15 (axial side wall member), a cylindrical member 17, and a rear rotor.

前側ロ−タ15と円筒部材17の間にはねじ部19とストッパ部21とが設けられており、前側ロ−タ15と円筒部材17はねじ部19で螺着されて一体にされ、ストッパ部21で突き当って位置決めされている。   A screw portion 19 and a stopper portion 21 are provided between the front rotor 15 and the cylindrical member 17, and the front rotor 15 and the cylindrical member 17 are screwed together by the screw portion 19 to be integrated into a stopper. The part 21 is abutted and positioned.

円筒部材17と後側のロ−タは、例えば、連結部によって回転方向に連結され、スナップリングと突き当て部によって軸方向に位置決めされている。   The cylindrical member 17 and the rotor on the rear side are connected in the rotational direction by, for example, a connecting portion, and are positioned in the axial direction by the snap ring and the abutting portion.

ロ−タ15は鉄系の磁性材料で作られており、円筒部材17はアルミニウムのような非磁性材料で作られている。   The rotor 15 is made of an iron-based magnetic material, and the cylindrical member 17 is made of a nonmagnetic material such as aluminum.

又、円筒部材17にはシ−ル溝23が設けられており、シ−ル溝23にはOリング25(シ−ル)が配置され、オイル漏れと異物の侵入とを防止している。   The cylindrical member 17 is provided with a seal groove 23, and an O-ring 25 (seal) is disposed in the seal groove 23 to prevent oil leakage and entry of foreign matter.

前側ロ−タ15には連結シャフト部27が一体に形成されており、この連結シャフト部27にはコンパニオンフランジがセレ−ションで連結されている。このコンパニオンフランジは継ぎ手側のフランジに連結され、更に、後輪側のプロペラシャフトに連結されている。   A connecting shaft portion 27 is formed integrally with the front rotor 15, and a companion flange is connected to the connecting shaft portion 27 by a selection. This companion flange is connected to the flange on the joint side, and further connected to the propeller shaft on the rear wheel side.

電磁石13はコイル29とこれを収容するヨ−ク31とで構成されている。ヨ−ク31にはフランジ部33が設けられており、このフランジ部33はボルトによってデフキャリヤの開口に固定されている。   The electromagnet 13 includes a coil 29 and a yoke 31 that accommodates the coil 29. The yoke 31 is provided with a flange portion 33, and the flange portion 33 is fixed to the opening of the differential carrier by a bolt.

コイル29のリ−ド線はヨ−ク31から外部に直接引き出されている。   The lead wire of the coil 29 is directly drawn from the yoke 31 to the outside.

又、ロ−タ15の連結シャフト部27はベアリング35とヨ−ク31とを介してデフキャリヤに支承されている。   The connecting shaft portion 27 of the rotor 15 is supported by a differential carrier via a bearing 35 and a yoke 31.

インナ−シャフトは後側のロ−タから回転ケ−ス3に貫入し、ベアリングを介して回転ケ−ス3に支承されている。   The inner shaft penetrates into the rotary case 3 from the rear rotor, and is supported on the rotary case 3 via a bearing.

又、インナ−シャフトには、ドライブピニオンシャフトがスプライン連結されており、このドライブピニオンシャフトに形成されたドライブピニオンギヤは、リヤデフ側のリングギヤと噛み合っている。   A drive pinion shaft is splined to the inner shaft, and a drive pinion gear formed on the drive pinion shaft meshes with a ring gear on the rear differential side.

又、回転ケ−ス3は、ロ−タ15と円筒部材17間のOリング25と、他の部材間に配置されたシ−ルによって密封されており、内部に封入されたオイルによって、メインクラッチ、コントロ−ルクラッチ5、ボ−ルカム9、ベアリングなどが潤滑される。   The rotary case 3 is sealed by an O-ring 25 between the rotor 15 and the cylindrical member 17 and a seal disposed between the other members, and the main oil is sealed by oil sealed inside. The clutch, the control clutch 5, the ball cam 9, the bearing and the like are lubricated.

メインクラッチは、回転ケ−ス3(円筒部材17)の内周とインナ−シャフトの外周との間に配置されている。   The main clutch is disposed between the inner periphery of the rotary case 3 (cylindrical member 17) and the outer periphery of the inner shaft.

コントロ−ルクラッチ5は、円筒部材17の内周とカムリング7の外周との間に配置されており、下記のように、ア−マチャ11によって回転ケ−ス3のロ−タ15に押圧されて締結される。   The control clutch 5 is disposed between the inner periphery of the cylindrical member 17 and the outer periphery of the cam ring 7, and is pressed against the rotor 15 of the rotary case 3 by the armature 11 as described below. It is concluded.

ボ−ルカム9は、カムリング7とプレッシャプレ−トとの間に配置されている。又、カムリング7とロ−タ15との間には、ボ−ルカム9のカム反力を受けるスラストベアリング37が配置されている。   The ball cam 9 is disposed between the cam ring 7 and the pressure plate. A thrust bearing 37 that receives the cam reaction force of the ball cam 9 is disposed between the cam ring 7 and the rotor 15.

プレッシャプレ−トは、インナ−シャフトの外周に軸方向移動自在に連結されている。   The pressure plate is connected to the outer periphery of the inner shaft so as to be movable in the axial direction.

ア−マチャ11は、コントロ−ルクラッチ5とプレッシャプレ−トとの間で、円筒部材17の内周に軸方向移動自在に連結されている。   The armature 11 is connected to the inner periphery of the cylindrical member 17 so as to be axially movable between the control clutch 5 and the pressure plate.

電磁石13のヨ−ク31は、ロ−タ15に設けられている凹部39に貫入して、エアギャップ41を形成している。   The yoke 31 of the electromagnet 13 penetrates into a recess 39 provided in the rotor 15 to form an air gap 41.

コイル29、ヨ−ク31、ロ−タ15、コントロ−ルクラッチ5、ア−マチャ11によって電磁石13の磁気回路が構成されており、電磁石13を励磁すると、これらを通る磁気ル−プ43が生じる。   The coil 29, the yoke 31, the rotor 15, the control clutch 5, and the armature 11 constitute a magnetic circuit of the electromagnet 13, and when the electromagnet 13 is excited, a magnetic loop 43 passing therethrough is generated. .

又、ロ−タ15には開口45が設けられており、この開口45にはステンレス鋼のような非磁性材料のリング47が配置されている。更に、コントロ−ルクラッチ5の各クラッチ板には切り欠き49が形成されている。これらの開口45とリング47とこの切り欠き49によって磁力ル−プ43の短絡が防止されており、電磁石13の磁力をア−マチャ11に効果的に導いている。   The rotor 15 is provided with an opening 45, and a ring 47 made of a nonmagnetic material such as stainless steel is disposed in the opening 45. Further, a notch 49 is formed in each clutch plate of the control clutch 5. The opening 45, the ring 47, and the notch 49 prevent the magnetic loop 43 from being short-circuited, and effectively guides the magnetic force of the electromagnet 13 to the armature 11.

コントロ−ラは、車速、操舵角、横Gなどから旋回走行を検知し、あるいは、路面状態などに応じて、電磁石13の励磁、励磁電流の制御、励磁停止などを行う。   The controller detects turning traveling from the vehicle speed, the steering angle, the lateral G, or the like, or performs excitation of the electromagnet 13, excitation current control, excitation stop, etc. according to the road surface condition or the like.

電磁石13が励磁されると、磁力ル−プ43によってア−マチャ11が吸引され、ロ−タ15との間でコントロ−ルクラッチ5を押圧して締結させる。コントロ−ルクラッチ5が締結されると、回転ケ−ス3とインナ−シャフトの間のトルクが掛かってボ−ルカム9が作動し、生じたカムスラスト力によりプレッシャプレ−トを介してメインクラッチが押圧され締結される。   When the electromagnet 13 is excited, the armature 11 is attracted by the magnetic loop 43 and presses the control clutch 5 between the rotor 15 and fastens it. When the control clutch 5 is engaged, a torque is applied between the rotary case 3 and the inner shaft to actuate the ball cam 9, and the main clutch is pressed through the pressure plate by the generated cam thrust force. And concluded.

こうしてカップリング1が連結されると、エンジンの駆動力が後輪に送られ、車両は四輪駆動状態になり、悪路などの走破性や、車体の安定性が向上する。   When the coupling 1 is connected in this way, the driving force of the engine is sent to the rear wheels, the vehicle is in a four-wheel drive state, and the running performance on rough roads and the stability of the vehicle body are improved.

電磁石13の励磁電流を制御すると、コントロ−ルクラッチ5の滑りによってボ−ルカム9のカムスラスト力が変化し、メインクラッチの連結力が変化して後輪に送られる駆動力が調整される。   When the exciting current of the electromagnet 13 is controlled, the cam thrust force of the ball cam 9 changes due to the slip of the control clutch 5, and the connecting force of the main clutch changes to adjust the driving force sent to the rear wheels.

このようにして、前後輪間の駆動力配分比を制御すると、例えば、旋回走行中の車両の操縦性や安定性などが向上する。   When the driving force distribution ratio between the front and rear wheels is controlled in this way, for example, the maneuverability and stability of the vehicle while turning is improved.

電磁石13の励磁を停止すると、コントロ−ルクラッチ5が開放されてボ−ルカム9のカムスラスト力が消失し、メインクラッチが開放されてカップリング1の連結が解除され、車両は二輪駆動状態になる。   When the excitation of the electromagnet 13 is stopped, the control clutch 5 is released and the cam thrust force of the ball cam 9 disappears, the main clutch is released and the coupling 1 is released, and the vehicle enters a two-wheel drive state.

又、磁気回路の一部を構成するロ−タ15の凹部39の幅51は、これと対向する電磁石13の磁気回路部分の幅53より充分に広くされている。   Further, the width 51 of the concave portion 39 of the rotor 15 constituting a part of the magnetic circuit is sufficiently wider than the width 53 of the magnetic circuit portion of the electromagnet 13 opposed thereto.

従って、図2の従来例と異なり、磁気回路の断面積が急に狭くなって磁束密度が大きくなることが防止され、磁束の漏洩が大幅に軽減されるから、電磁石13の磁力はア−マチャ11に効果的に集中する。   Therefore, unlike the conventional example shown in FIG. 2, the magnetic circuit is prevented from suddenly narrowing the cross-sectional area to increase the magnetic flux density, and magnetic flux leakage is greatly reduced. 11 effectively concentrate.

こうして、カップリング1が構成されている。   Thus, the coupling 1 is configured.

上記のように、カップリング1は、ロ−タ15の凹部39(磁気回路部分)の幅51を、電磁石13の幅53(磁気回路部分)より広くしたことにより、図2の従来例と異なって、磁気回路の断面積が狭くなることと、この個所で磁束密度が大きくなることが防止されるから、磁束の漏洩が軽減され、電磁石13の磁力がア−マチャ11に効果的に集中する。   As described above, the coupling 1 differs from the conventional example of FIG. 2 by making the width 51 of the recess 39 (magnetic circuit portion) of the rotor 15 wider than the width 53 (magnetic circuit portion) of the electromagnet 13. Thus, since the cross-sectional area of the magnetic circuit is reduced and the magnetic flux density is prevented from increasing at this point, leakage of the magnetic flux is reduced, and the magnetic force of the electromagnet 13 is effectively concentrated on the armature 11. .

又、シ−ル溝23を非磁性の円筒部材17に設けたことによって、図3の従来例と異なり、磁気回路の断面積が狭くなることが防止される。   Further, by providing the seal groove 23 in the non-magnetic cylindrical member 17, unlike the conventional example of FIG. 3, the cross-sectional area of the magnetic circuit is prevented from becoming narrow.

従って、カップリング1は充分なトルク容量が得られる。   Therefore, the coupling 1 can obtain a sufficient torque capacity.

又、磁気回路が狭くなることを防止するために、シ−ル溝23を磁気回路から遠くに離す必要がないから、これに伴ってロ−タ15を大径にし、あるいは、軸方向に大きくする必要がない。   Further, in order to prevent the magnetic circuit from becoming narrower, it is not necessary to separate the seal groove 23 from the magnetic circuit, and accordingly, the rotor 15 is increased in diameter or increased in the axial direction. There is no need to do.

こうして、カップリング1は大型化と重量化が防止され、車載性が向上すると共に、消費電力の上昇も避けられる。   In this way, the coupling 1 is prevented from being increased in size and weight, the on-board performance is improved, and an increase in power consumption can be avoided.

又、ロ−タ15と円筒部材17とを螺着するこの構成では、ねじ部でこれらの相対位置を調整することにより、メインクラッチやコントロ−ルクラッチ5のクラッチ板の隙間を調整することが可能であり、あるいは、電磁石13のヨ−ク31とロ−タ15とのエアギャップ41を調整することが可能である。   Further, in this configuration in which the rotor 15 and the cylindrical member 17 are screwed together, the clearance between the clutch plates of the main clutch and the control clutch 5 can be adjusted by adjusting the relative positions of the screws. Alternatively, the air gap 41 between the yoke 31 and the rotor 15 of the electromagnet 13 can be adjusted.

これらの調整によってカップリング1のトルク容量を最適の状態に調整することが可能であると共に、電磁石13を更に小型にし、省電力化することが可能である。   With these adjustments, the torque capacity of the coupling 1 can be adjusted to an optimum state, and the electromagnet 13 can be further miniaturized to save power.

又、螺着によってロ−タ15と円筒部材17が強固に連結される。   Further, the rotor 15 and the cylindrical member 17 are firmly connected by screwing.

なお、請求項1の発明は、カムによってクラッチの押圧力を増幅するものではなく、電磁石により移動操作されるア−マチャによって押圧されるクラッチでトルク伝達部材の連結を断続するカップリングである。   The invention of claim 1 does not amplify the pressing force of the clutch by the cam, but is a coupling that interrupts the connection of the torque transmitting member by the clutch that is pressed by the armature that is moved by the electromagnet.

又、請求項1と請求項2のカップリングは、上記のように、四輪駆動車のトランスファと後輪側プロペラシャフトとの間、あるいは、トランスファと前輪側プロペラシャフトとの間、又は、前輪側プロペラシャフトとフロントデフとの間に配置してもよい。   Further, as described above, the coupling according to claims 1 and 2 is provided between the transfer and the rear wheel side propeller shaft of the four-wheel drive vehicle, or between the transfer and the front wheel side propeller shaft, or the front wheel. You may arrange | position between a side propeller shaft and a front differential.

又、請求項6の発明は、ケ−ス状トルク伝達部材の円筒部材と軸方向側壁部材とをスナップリングで連結したものであり、図3の従来例と異なって、ねじ込みによるシ−ルの破損が防止される。   In the invention of claim 6, the cylindrical member of the case-like torque transmitting member and the axial side wall member are connected by a snap ring. Unlike the conventional example of FIG. Damage is prevented.

又、スナップリングを非磁性材料の円筒部材に装着したことにより、磁気回路が狭くなることが防止される。   Further, since the snap ring is attached to the cylindrical member made of a non-magnetic material, the magnetic circuit is prevented from being narrowed.

又、本発明において、シ−ルは、Oリングに限らず、他のシ−ルでもよい。
又、クラッチは多板クラッチに限らず、例えば、コ−ンクラッチのような摩擦クラッチでもよい。
In the present invention, the seal is not limited to the O-ring but may be another seal.
The clutch is not limited to a multi-plate clutch, and may be a friction clutch such as a cone clutch.

一実施形態のカップリングを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the coupling of one Embodiment. 第1の従来例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a 1st prior art example. 第2の従来例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a 2nd prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1 カップリング
3 回転ケ−ス(一側のケ−ス状トルク伝達部材)
5 コントロ−ルクラッチ(摩擦クラッチ)
9 ボ−ルカム(カム)
11 ア−マチャ
13 電磁石
15 回転ケ−スのロ−タ(磁性材料)
17 回転ケ−スの円筒部材(非磁性材料)
19 ねじ部
23 円筒部材17に設けられたシ−ル溝
25 Oリング(シ−ル)
31 電磁石13のヨ−ク
1 Coupling 3 Rotating case (One-side case-like torque transmission member)
5 Control clutch (friction clutch)
9 Ball cam (cam)
11 Armature 13 Electromagnet 15 Rotating Case Rotor (Magnetic Material)
17 Rotating case cylindrical member (non-magnetic material)
19 Thread part 23 Seal groove 25 provided in the cylindrical member 17 O-ring (seal)
31 Yoke of electromagnet 13

Claims (6)

円筒部材と、磁性材料の軸方向側壁部材とを互いに固定してなる一側のケース状トルク伝達部材と、これに貫入した他側の軸状トルク伝達部材と、前記円筒部材と軸状トルク伝達部材との間に配置された多板式のクラッチと、ケース状トルク伝達部材の内部で前記クラッチに隣接配置されたアーマチャと、前記軸方向側壁部材とクラッチとアーマチャとで形成される磁気回路を介してアーマチャを移動操作し、クラッチを断続する電磁石とを備え、前記電磁石のヨークは前記軸方向側壁部材に設けられた凹部に貫入して配置され前記軸方向側壁部材との間にエアギャップを形成すると共に、前記エアギャップが形成された前記電磁石のヨークの外周面と前記軸方向側壁部材の内周面との間、及び前記電磁石のヨークの内周面と前記軸方向側壁部材との間に前記電磁石の励磁によって生じる磁束ループの磁束が透過し、前記軸方向側壁部材の外周側の端面は前記ケース状トルク伝達部材の円筒部の端面より軸方向に突出して設けられ、前記軸方向側壁部材の内周面の幅が前記電磁石のヨークの外周面の幅より広く設定されていることを特徴とするカップリング。   A case-like torque transmission member on one side formed by fixing a cylindrical member and an axial side wall member of magnetic material to each other, an axial torque transmission member on the other side penetrating therethrough, and the cylindrical member and the axial torque transmission Through a magnetic circuit formed by a multi-plate clutch disposed between the members, an armature disposed adjacent to the clutch inside the case-shaped torque transmission member, and the axial side wall member, the clutch and the armature. And an electromagnet for moving the armature to engage and disengage the clutch, and the yoke of the electromagnet is disposed so as to penetrate into the recess provided in the axial side wall member to form an air gap with the axial side wall member And between the outer peripheral surface of the yoke of the electromagnet and the inner peripheral surface of the axial side wall member in which the air gap is formed, and between the inner peripheral surface of the yoke of the electromagnet and the axial side wall. The magnetic flux of the magnetic flux loop generated by the excitation of the electromagnet is transmitted between the material and the end surface on the outer peripheral side of the axial side wall member is provided so as to protrude in the axial direction from the end surface of the cylindrical portion of the case-like torque transmission member, The coupling characterized in that the width of the inner peripheral surface of the axial side wall member is set wider than the width of the outer peripheral surface of the yoke of the electromagnet. 請求項1記載のカップリングであって、前記電磁石のヨークは前記軸方向側壁部材にベアリング支持され、前記エアギャップが形成された前記軸方向側壁部材の外周面は前記電磁石のヨークの内周面の端部より軸方向に突出して前記ベアリングに当接していることを特徴とするカップリング。   2. The coupling according to claim 1, wherein the yoke of the electromagnet is supported by bearings on the axial side wall member, and an outer peripheral surface of the axial side wall member in which the air gap is formed is an inner peripheral surface of the yoke of the electromagnet. A coupling projecting in the axial direction from the end of the shaft and contacting the bearing. 請求項1又は請求項2記載のカップリングであって、磁束ループの磁束が透過する前記電磁石のヨークにおける前記外周面と前記内周面は、前記電磁石のコイルの半径方向外側と内側に位置して前記軸方向側壁部材の前記内周面と前記外周面と対向していることを特徴とするカップリング。   3. The coupling according to claim 1, wherein the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the yoke of the electromagnet through which the magnetic flux of the magnetic flux loop passes are located on the radially outer side and the inner side of the coil of the electromagnet. The coupling is characterized by facing the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the axial side wall member. 請求項1乃至請求項3記載のカップリングであって、前記軸方向側壁部材の前記内周面と前記外周面の幅は前記電磁石のヨークにおける前記外周面と前記内周面の幅より十分に広く形成されていることを特徴とするカップリング。   4. The coupling according to claim 1, wherein a width of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the axial side wall member is sufficiently larger than a width of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the yoke of the electromagnet. Coupling characterized by being widely formed. 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のカップリングであって、ケ−ス状トルク伝達部材の円筒部材と軸方向側壁部材が、互いに螺着されており、該螺着された部分より前記軸方向側壁部材の外周側の端面は軸方向に突出して設けられていることを特徴とするカップリング。   The coupling according to any one of claims 1 to 3, wherein the cylindrical member and the axial side wall member of the case-like torque transmitting member are screwed to each other, and are screwed. An end face on the outer peripheral side of the axial side wall member from the portion is provided so as to protrude in the axial direction. 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のカップリングであって、ケ−ス状トルク伝達部材の円筒部材と軸方向側壁部材が、円筒部材の溝に装着されたスナップリングによって連結されていることを特徴とするカップリング。   The coupling according to any one of claims 1 to 3, wherein the cylindrical member of the case-like torque transmitting member and the axial side wall member are connected by a snap ring mounted in a groove of the cylindrical member. Coupling characterized by being made.
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