JP2010203489A

JP2010203489A - 動力伝達装置

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Publication number: JP2010203489A
Application number: JP2009047602A
Authority: JP
Inventors: Noboru Uchida; 昇内田; Masaki Takahashi; 正樹高橋; Isao Hirota; 功広田
Original assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 2009-03-02
Filing date: 2009-03-02
Publication date: 2010-09-16
Anticipated expiration: 2029-03-02
Also published as: US20100219036A1; JP5390886B2; US8376106B2

Abstract

【課題】既存のサイズを保持しつつ、大きな制御トルクを発生することができる動力伝達装置を提供する。
【解決手段】ハウジング７とロータ１１とからなる外側回転部材１３と、内側回転部材１５と、パイロットクラッチ１７と、アーマチャ１９と、電磁石２５とを備えた動力伝達装置１において、ロータ１１が他側側壁部９から連続して軸方向外方に延設された内周側延設部２７と第１の外周側延設部２９と、他側側壁部９から連続して軸方向内方に延設された第２の外周側延設部３１とを有し、内周側延設部２７の端部側外周面３３とコア２３の内周面部３５との間、及び第１の外周側延設部２９の端部側内周面３７とコア２３の外周面部３９との間に磁束透過部４１，４３を形成し、第２の外周側延設部３１を円筒部５の外周側に固定した。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に適用される動力伝達装置に関する。

従来、外側回転部材と内側回転部材とを断続する多板クラッチを作動させる電磁石を備えた動力伝達装置としては、回転するハウジングの外部に配置された電磁石と、ハウジングに固定されて一体回転するロータと、ハウジング内に収容配置されたパイロットクラッチ、アーマチャ、カム機構、プレッシャプレート及びメインクラッチと、ハウジングと同軸的に配置されて相対回転可能なハブとを備えた駆動力伝達装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この動力伝達装置では、電磁石が励磁されたときに、電磁石の背面のコアと、このコアの内外周に径方向に対向し軸方向に延設された磁路形成部を備えたロータと、このロータに軸方向に対向し内外周部に磁路をなす摩擦面を兼ね備えたパイロットクラッチと、このパイロットクラッチと軸方向に対向するアーマチャとによって磁束ループを形成し、アーマチャをロータ側に吸引することでパイロットクラッチの摩擦面を押圧して電磁クラッチ部を形成し、パイロットトルクを発生させている。

この電磁クラッチ部が動力伝達装置の伝達トルクのトリガーとなって、発生するパイロットトルクがカム機構によって増幅された軸方向推力に変換され、プレッシャプレートを介してメインクラッチを押圧し、動力伝達装置における所定の駆動トルクが得られる。従って、このような動力伝達装置では、小型で大きな駆動力の伝達が可能であり、かつ制御性がよい。

しかしながら、上記特許文献１の動力伝達装置の構成においては、以下の課題のために、現行サイズを保持して大きな制御トルクを発生することが困難であった。

第１の課題は、ロータの外周面に、ハウジングとロータとの固定部（ねじ締結）が位置していることであった。この固定構造では、磁束の透過性を向上させるためにロータの磁路形成部の断面積を増加させようとすると、又は磁力を増大させるために電磁石のコイル巻き数を増加させようとすると、現行サイズに比べて径方向に大型化してしまう。具体的には、ロータの磁束透過断面積を確保するためにロータ外径が拡大し、現行の装置の外径が大きくなってしまうことになる。

第２の課題は、ハウジングとロータとを一体回転可能に固定させるためにはハウジングとロータとの固定部を確保しなければならず、固定部を確保するためにはロータの外周側のハウジングの円筒部を含めて、装置がさらに大型化してしまうことになる。

このような問題に対処すべく、電磁石、ロータ及びハウジング周りの構造については、種々の提案がなされている（例えば、特許文献２，３参照）。

特許文献２の動力伝達装置は、ハウジングとロータとの固定部（ねじ締結）については、ロータをハウジングの端部外周側に回折させて、ハウジング外周に対して固定させる構造である。

この動力伝達装置は、特許文献１の動力伝達装置に対して固定部の位置が異なるが、ロータの磁路断面積を確保し、かつ電磁石のコイルの巻き数を増加させるには、ハウジング端部が径方向に障害となり、上記第１の課題を解決することができない。また、固定部が最外径側に張り出すことになり、上記第２の課題も解決することができない。

特許文献３の動力伝達装置は、ハウジングとロータとの固定部（ねじ締結）については、ハウジングの軸方向中間部の外周にロータを回折させることによって、ハウジングとロータとが固定されており、電磁石の外周側の固定部を排除することができる。

特開２００２−３９２１６号公報特開２０００−２４０６８４号公報特開２００８−２６１４３４号公報

しかしながら、上記特許文献３の動力伝達装置では、ロータと電磁石のコアとの間の磁束透過部分が、パイロットクラッチと軸方向に対向するロータの背面側に半径方向に向けて形成されているので、磁路断面積が不足するばかりか、軸方向に大型化してしまう。

そこで、磁路断面積を増大させるために、磁束透過部を径方向に拡大することが考えられるが、電磁石の外周側にコアを拡大させても、電磁石はそのコアに外径を規制されてコイルの巻き数を十分確保することができない。また、コイルの巻き数を確保しようとすると、さらにコアを外径側に拡大せざるを得ず、装置が現行のサイズに収まらなくなってしまう。従って、特許文献３の動力伝達装置においても、上記第１と第２の課題を解決することができない。

そこで、この発明は、既存のサイズを保持しつつ、大きな制御トルクを発生することができる動力伝達装置の提供を目的としている。

請求項１記載の発明は、一側側壁部と円筒部とを備えたハウジングと、前記円筒部に固定され前記ハウジングの他側側壁部をなすロータと、前記ハウジングと前記ロータとからなる外側回転部材と、この外側回転部材の回転軸心部に配置された内側回転部材と、前記外側回転部材と前記内側回転部材との間でトルク伝達可能に配置される多板クラッチと、この多板クラッチと軸方向に隣接して前記外側回転部材の内部に配置されるアーマチャと、コイルとコアとを備え前記ロータに隣接して前記外側回転部材の外部に回転不能に配置された電磁石とを備えた動力伝達装置であって、前記ロータは前記他側側壁部から連続して軸方向外方に延設された内周側延設部と第１の外周側延設部と、前記他側側壁部から連続して軸方向内方に延設された第２の外周側延設部とを有し、前記内周側延設部の端部側外周面と前記コアの内周面部との間、及び前記第１の外周側延設部の端部側内周面と前記コアの外周面部との間には磁束透過部が形成され、前記第２の外周側延設部は前記円筒部の外周側に固定されていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の動力伝達装置であって、前記円筒部の外周には径方向に突出した環状凸部が形成され、この環状凸部の軸方向に対向する側面に対して前記第２の外周側延設部が当接し軸方向への位置決めがなされていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の動力伝達装置であって、前記他側側壁部と前記第１の外周側延設部とは傾斜形状をなして連続形成され、この傾斜形状の前記ロータの半径方向内方には傾斜形状をなす前記コイルが対向配置されていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の動力伝達装置であって、前記他側側壁部と前記内周側延設部とは傾斜形状をなして連続形成されていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の動力伝達装置であって、前記円筒部の外周面と前記第２の外周側延設部の内周面との間はねじ締結部によって固定されており、前記ねじ締結部は前記第１の外周側延設部の外周径より小径部に位置されていることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の動力伝達装置であって、前記円筒部の端部には前記他側側壁部に向けて軸方向に凹凸形状をなす係合部が形成され、前記係合部には前記多板クラッチの外側プレートが係合されていることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の動力伝達装置であって、前記ハウジングと前記内側回転部材との間にはメインクラッチが配設され、前記多板クラッチの締結トルクは、前記多板クラッチの内側プレートと係合するカムリングと、前記メインクラッチを押圧するプレッシャ部材と、前記カムリングと前記プレッシャ部材との間に設けられたカム機構とを介して軸方向推力に変換され、前記メインクラッチを押圧して所定の駆動トルクが伝達されることを特徴とする。

請求項１の動力伝達装置は、ロータが他側側壁部から連続して軸方向外方に延設された内周側延設部と第１の外周側延設部と、他側側壁部から連続して軸方向内方に延設された第２の外周側延設部とを有しており、他側側壁部の軸方向外方にはロータとコアとの間の磁束透過部が形成され、他側側壁部の軸方向内方にはロータとハウジングとの間の固定部が形成されている。また、他側側壁部の軸方向外方の磁束透過部は、内周側延設部の端部側外周面とコアの内周面部との間、及び第１の外周側延設部の端部側内周面とコアの外周面部との間に形成されている。

このため、他側側壁部の軸方向内方にロータとハウジングとを固定する固定部が設けられているので、他側側壁部の軸方向外方において、第１の外周側延設部の外径側にロータとハウジングとを固定する固定部を設ける必要がない。また、他側側壁部の軸方向外方の磁束透過部が内周側延設部とコアと第１の外周側延設部との径方向の間に形成されているので、現行のサイズ内の寸法であっても内周側延設部とコアと第１の外周側延設部との間の磁路断面積を径方向に十分に確保することができる。加えて、電磁石の磁力を増大させたい場合には、磁路断面積の確保を考慮しつつ、コアの径方向、もしくは内周側延設部と第１の外周側延設部の径方向を設定し、現行のサイズでコイルの巻き数を増加させることができる。

従って、既存のサイズを保持しつつ、大きな制御トルクを発生することができる。

請求項２の動力伝達装置は、円筒部に形成された環状凸部の軸方向に対向する側面に対して第２の外周側延設部が当接し軸方向への位置決めがなされているので、ハウジングとロータとの軸方向の位置決めを確実に行うことができ、大径の外周側で位置決めが行われるので、外側回転部材の回転を安定させることができる。

請求項３の動力伝達装置は、他側側壁部と第１の外周側延設部とが傾斜形状をなして連続形成され、この傾斜形状のロータの半径方向内方には傾斜形状をなすコイルが対向配置されているので、コイルをロータに対して極力近接配置することにより、軸方向の大型化を抑制できる。また、傾斜形状をなすコイルは、巻き数を増大させることができ、磁力線が増大する。

また、ロータの他側側壁部と第１の外周側延設部とが傾斜形状をなして連続形成されているので、他側側壁部と第１の外周側延設部とが連続する部分が厚肉となり、回転時に遠心力を受けて拡径変形しやすい第１の外周側延設部を主としてロータの変形を防止することができる。これによれば、コアの外周面部と第１の外周側延設部の端部側内周面との間の磁束透過部（すなわちエアギャップ）を初期の設定に確実に保持することができ、クラッチの締結特性が安定する。また、他側側壁部と第１の外周側延設部とが連続する部分が傾斜形状となっているので、電磁クラッチに向けたロータの磁路透過断面積を増大させることができる。また、コイルをロータに対して近接配置させることができるので、ロータが磁束ループを近距離で透過形成させることができる。

請求項４の動力伝達装置は、他側側壁部と内周側延設部とが傾斜形状をなして連続形成されているので、他側側壁部と内周側延設部とが連続する部分が厚肉となり、ロータの変形を防止することができる。また、他側側壁部と内周側延設部とが連続する部分が傾斜形状となっているので、電磁クラッチに向けたロータの磁路透過断面積を増大させることができる。また、コイルをロータに対して近接配置させることができ、ロータが磁束ループを近距離で透過形成させることができる。

請求項５の動力伝達装置は、ねじ締結部が第１の外周側延設部の外周径より小径部に位置されているので、ねじ締結部によらず第１の外周側延設部の外径を規定でき、第１の外周側延設部における磁路透過断面積を十分に確保しつつ、ハウジングとロータを固定することができる。

請求項６の動力伝達装置は、円筒部の端部に他側側壁部に向けて軸方向に凹凸形状をなす係合部が形成され、係合部に多板クラッチの外側プレートが係合されているので、円筒部の端部に凹凸形状の係合部を設けることで、外側プレートの係合位置を外径側に拡大することができる。

従って、多板クラッチの摩擦径が大きくなり、クラッチ締結トルクが増大する。また、他側側壁部の磁路透過断面積も外径側に拡大できるので、磁束透過効率が向上してアーマチャの吸引力が向上し、結果、クラッチ締結トルクをさらに増大することが可能になる。

請求項７の動力伝達装置は、多板クラッチの締結トルクがカムリングとプレッシャ部材との間に設けられたカム機構を介して軸方向推力に変換され、プレッシャ部材がメインクラッチを押圧して所定の駆動トルクが伝達されるので、大型化を抑制し、制御性が高く、大きな駆動トルクを伝達可能とすることができる。

本発明の第１実施形態に係る動力伝達装置の断面図である。（ａ）本発明の第１実施形態に係るハウジングの側面図である。（ｂ）図２（ａ）のＸ矢視図である。（ａ）本発明の第１実施形態に係るハウジングに外側プレートを組付けたときの側面図である。（ｂ）図３（ａ）のＹ矢視図である。本発明の第２実施形態に係る動力伝達装置の断面図である。

図１〜図４を用いて本発明の実施の形態に係る動力伝達装置について説明する。

（第１実施形態）
図１〜図３を用いて第１実施形態について説明する。

本実施の形態に係る動力伝達装置１は、一側側壁部３と円筒部５とを備えたハウジング７と、円筒部５に固定されハウジング７の他側側壁部９をなすロータ１１と、ハウジング７とロータ１１とからなる外側回転部材１３と、この外側回転部材１３の回転軸心部に配置された内側回転部材１５と、外側回転部材１３と内側回転部材１５との間でトルク伝達可能に配置される多板クラッチとしてのパイロットクラッチ１７と、このパイロットクラッチ１７と軸方向に隣接して外側回転部材１３の内部に配置されるアーマチャ１９と、コイル２１とコア２３とを備えロータ１１に隣接して外側回転部材１３の外部に回転不能に配置された電磁石２５とを備えている。なお、電磁石２５は、図示外の回り止め部材（ボルトやピンなど）によって図示外の静止側ケーシングなどに回転不能に固定されている。

そして、ロータ１１は他側側壁部９から連続して軸方向外方に延設された内周側延設部２７と第１の外周側延設部２９と、他側側壁部９から連続して軸方向内方に延設された第２の外周側延設部３１とを有し、内周側延設部２７の端部側外周面３３とコア２３の内周面部３５との間、及び第１の外周側延設部２９の端部側内周面３７とコア２３の外周面部３９との間には磁束透過部４１，４３（わずかに隙間を保持して対向するように設定されたエアギャップ）が形成され、第２の外周側延設部３１は円筒部５の外周側に固定されている。

また、円筒部５の外周には径方向に突出した環状凸部４５が形成され、この環状凸部４５の軸方向に対向する側面４６に対して第２の外周側延設部３１の先端面が当接し軸方向への位置決めがなされている。

さらに、他側側壁部９と第１の外周側延設部２９とは傾斜形状１０をなして連続形成され、この傾斜形状のロータ１１の半径方向内方には傾斜形状２２をなすコイル２１が対向配置されている。

また、他側側壁部９と内周側延設部２７とは傾斜形状２８をなして連続形成されている。

さらに、円筒部５の外周面と第２の外周側延設部３１の内周面との間はねじ締結部４７によって固定されており、ねじ締結部４７は第１の外周側延設部２９の外周径より小径部に位置されている。

また、円筒部５の端部には他側側壁部９に向けて軸方向に凹凸形状をなす係合部４９が形成され、係合部４９にはパイロットクラッチ１７の外側プレート５１が係合されている。

さらに、ハウジング７と内側回転部材１５との間にはメインクラッチ５３が配設され、パイロットクラッチ１７の締結トルクは、パイロットクラッチ１７の内側プレート５５と係合するカムリング５７と、メインクラッチ５３を押圧するプレッシャ部材５９と、カムリング５７とプレッシャ部材５９との間に設けられたカム機構６１とを介して軸方向推力に変換され、メインクラッチ５３を押圧して所定の駆動トルクが伝達される。

ここで、「軸方向外方」とは他側側壁部９から軸方向の電磁石２５側に向けた方向とし、「軸方向内方」とは他側側壁部９から軸方向のハウジング７側に向けた方向とする。

図１〜図３に示すように、外側回転部材１３は、ハウジング７と、ロータ１１とから構成されている。ハウジング７は、一側側壁部３と、円筒部５とを備えている。一側側壁部３は、入出力部材のうち一方の回転部材（不図示）がボルトなどの固定手段によって連結固定される複数の固定部６３が設けられ、一方の回転部材と一体回転される。この一側側壁部３には、連続する一部材として円筒部５が設けられている。なお、一側側壁部３には軸心側に向けて一体形成された底壁４を有しているが、本発明において必須ではない。しかしながら、後述するように、ハウジング７内部にオイルを密封する構造として底壁４は有効に機能している。

円筒部５は、中空状に形成され、内周にはスプライン形状の係合部６５が形成され、メインクラッチ５３の外側プレート６７が係合されている。また、円筒部５の端部には他側側壁部９に向けて軸方向に凹凸形状をなす係合部４９が形成され、係合部４９にはパイロットクラッチ１７の外側プレート５１が係合されている。また、円筒部５の外周には径方向に突出した環状凸部４５が形成されている。この円筒部５の端部の外周面には、ロータ１１の第１の外周側延設部２９の外周径より小径部に位置されたねじ締結部４７が設けられており、ロータ１１が一体回転可能に固定されている。

ロータ１１は、磁性材料からなり、他側側壁部９と、内周側延設部２７と、第１の外周側延設部２９と、第２の外周側延設部３１とから構成されている。他側側壁部９は、電磁石２５とパイロットクラッチ１７との軸方向間に配置されている。この他側側壁部９には、他側側壁部９から連続して軸方向外方に内周側延設部２７と第１の外周側延設部２９とが延設されている。

内周側延設部２７と第１の外周側延設部２９とは、他側側壁部９と傾斜形状１０，２８をなして連続形成されている。このように内周側延設部２７と第１の外周側延設部２９とを形成させることにより、内周側延設部２７と他側側壁部９と第１の外周側延設部２９とで形成された凹部内に電磁石２５を配置させるとき、電磁石２５を他側側壁部９を挟んでパイロットクラッチ１７側に近接配置させることができる。これにより、ロータ１１が磁束ループを近距離で透過形成させることができる。また、他側側壁部９と内周側延設部２７及び第１の外周側延設部２９とが連続する部分を傾斜形状１０，２８とすることで、アーマチャ１９やパイロットクラッチ１７からなる電磁クラッチに向けたロータ１１の磁路透過断面積を増大させることができる。この内周側延設部２７と第１の外周側延設部２９の軸方向反対側（軸方向内方）には、他側側壁部９から連続して軸方向内方に第２の外周側延設部３１が延設されている。

第２の外周側延設部３１の内周面は、ねじ形状に形成され、円筒部５の端部の外周面との間でねじ締結部４７を形成し、ハウジング７とロータ１１が一体回転可能に固定されている。また、第２の外周側延設部３１の端部の先端面は、環状凸部４５の軸方向に対向する側面４６に対して当接し軸方向への位置決めがなされている。また、ねじ締結部４７の端部における第２の外周側延設部３１とハウジング７との間には、外側回転部材１３の内部を外部から区画するシール手段としてのＯリング６９が設けられている。このような外側回転部材１３の回転軸心部には、内側回転部材１５が外側回転部材１３と相対回転可能に配置されている。なお、円筒部５と第２の外周側延設部３１との間で支持部１０７によるセンタリング及び上記当接が気密に行われる場合には、Ｏリング６９のようなシール手段を廃止することができる。さらに、円筒部５と第２の外周側延設部３１との間は、スポット溶接などの固定手段を用いることも可能である。

内側回転部材１５は、中空軸状に形成され外周でベアリング７１、摺動リング７３、Ｘリング７５を介して外側回転部材１３に回転可能に支持されている。なお、Ｘリング７５は、外側回転部材１３の内部に潤滑オイルを封入した後、外部に対して区画するシール手段となっている。また、内側回転部材１５の内周には、スプライン形状の連結部７７が形成され、入出力部材のうち他方の回転部材（不図示）が連結される。また、内側回転部材１５の軸心側の中央部には、区画壁７９が内側回転部材１５と連続する一部材で設けられ、外側回転部材１３の内部と外部とを区画している。この内側回転部材１５と外側回転部材１３とは、メインクラッチ５３によって断続される。

メインクラッチ５３は、外側回転部材１３と内側回転部材１５との間に配置され、複数の外側プレート６７と複数の内側プレート８１とからなる。複数の外側プレート６７は、ハウジング７の係合部６５に軸方向移動可能で外側回転部材１３と一体回転可能に係合されている。複数の内側プレート８１は、複数の外側プレート６７に対して軸方向に交互に配置され、内側回転部材１５の外周に軸方向移動可能で内側回転部材１５と一体回転可能に係合されている。このメインクラッチ５３は、パイロットクラッチ１７と、アーマチャ１９と、パイロットクラッチ１７を作動させる電磁石２５と、カムリング５７と、プレッシャ部材５９と、カム機構６１によって作動され、外側回転部材１３と内側回転部材１５とを断続する。

パイロットクラッチ１７は、ハウジング７の係合部４９に軸方向移動可能で外側回転部材１３と一体回転可能に係合する複数の外側プレート５１と、カムリング５７の外周に複数の外側プレート５１に対して軸方向に交互に配置され軸方向移動可能でカムリング５７と一体回転可能に係合する複数の内側プレート５５とで構成されている。また、外側プレート５１の外周側は、凹凸形状の係合部４９と係合するように凹凸形状に形成されている。この係合部４９の凹凸には、軸方向外方に向けて拡径するように鋳抜き形成などを用いて微小に傾斜するカム面が形成されており、パイロットクラッチ１７が接続方向に作動したとき、回転による摩擦トルクを受けてより確実にパイロットクラッチ１７が接続するようにされている。また、係合部４９は、メインクラッチ５３との係合部６５よりも大径に形成されており、外側プレート５１を外径側に拡大することができ、パイロットクラッチ１７の摩擦径を大きくしクラッチ締結トルクを増大させることができる。このようにメインクラッチ５３とパイロットクラッチ１７の係合部６５と係合部４９とを独立して設けることにより、メインクラッチ５３とパイロットクラッチ１７とを独立して設計させることができる。このパイロットクラッチ１７は、アーマチャ１９の吸引移動によって締結される。

アーマチャ１９は、磁性材料からなり、軸方向においてパイロットクラッチ１７を挟んでロータ１１の他側側壁部９と対向配置され、ハウジング７の内部に軸方向移動可能に配置されている。また、アーマチャ１９は、軸方向のハウジング７側（軸方向内方）への移動が係合部６５の端部と当接することによって規制されている。このアーマチャ１９は、電磁石２５への通電により電磁石２５側に吸引されてパイロットクラッチ１７を接続させる。

電磁石２５は、コイル２１とコア２３とを備え、ロータ１１に隣接してベアリング８３を介して外側回転部材１３の外部に配置されている。コイル２１は、内周側延設部２７と他側側壁部９と第１の外周側延設部２９とで形成された凹部内に対向配置され、凹部内の形状に合わせた傾斜形状２２をなしている。このようにコイル２１を傾斜形状２２とすることにより、現行サイズと同等のスペースであっても巻き数を増大させることができ、磁力線を増大させることができる。このコイル２１の軸方向外方には、コア２３が設けられている。なお、コイル２１は、内周側に設けられた凹部に配置されたスナップリング２４などの固定手段を用いてコア２３に対する軸方向の位置決めがなされている。

コア２３は、コネクタ８５とリード線８７とを介して通電を制御するコントローラ（不図示）に接続されており、コントローラによる制御によってメインクラッチ５３で必要な摩擦トルクを生じさせるようにコイル２１に通電される。このコア２３の内周面部３５と内周側延設部２７の端部側外周面３３との間、及びコア２３の外周面部３９と第１の外周側延設部２９の端部側内周面３７との間には磁束透過部４１，４３が形成されている。この磁束透過部４１，４３は、微小隙間を持って対向する部分のエアギャップとなっており、コア２３からロータ１１への磁束の受け渡しが可能となっている。この電磁石２５への通電により、コア２３、磁束透過部４１，４３、ロータ１１、パイロットクラッチ１７、アーマチャ１９を介した磁力線が循環されて磁束ループが形成され、アーマチャ１９が電磁石２５側に吸引移動されてパイロットクラッチ１７が締結される。このパイロットクラッチ１７の締結トルクは、カムリング５７と、プレッシャ部材５９と、カム機構６１とを介して軸方向推力に変換され、メインクラッチ５３を押圧して所定の駆動トルクが伝達される。

カムリング５７は、内側回転部材１５の外周に軸方向移動可能に配置され、パイロットクラッチ１７の内側プレート５５が一体回転可能に連結されている。このカムリング５７とロータ１１との間には、カム機構６１で生じるスラスト反力を受けるスラストベアリング８９が配置されている。プレッシャ部材５９は、内側回転部材１５の外周に軸方向移動可能で内側回転部材１５と一体回転可能に係合されている。このプレッシャ部材５９は、カム機構６１で生じるスラスト力によってメインクラッチ５３側に軸方向移動され、メインクラッチ５３を押圧する。

カム機構６１は、カムリング５７とプレッシャ部材５９とに周方向に形成されたカム面を対向させ、この間に介在させたカムボール９１とを備えている。カムボール９１は、カムリング５７とプレッシャ部材５９との間に配置されている。このカムボール９１は、パイロットクラッチ１７の接続によってカムリング５７とプレッシャ部材５９との間に差回転が生じることにより、パイロットクラッチ１７に生じる摩擦トルクに応じた強さでプレッシャ部材５９をメインクラッチ５３側へ軸方向押圧移動させるカムスラスト力を発生させる。

このように構成された動力伝達装置１は、電磁石２５への通電によってアーマチャ１９が吸引移動され、パイロットクラッチ１７を押圧し、パイロットクラッチ１７が接続される。パイロットクラッチ１７が接続されるとカム機構６１でカムスラスト力が発生してプレッシャ部材５９がメインクラッチ５３側に押圧移動される。このプレッシャ部材５９の移動によりメインクラッチ５３が接続され、外側回転部材１３と内側回転部材１５とが接続される。

このような動力伝達装置１では、ロータ１１が他側側壁部９から連続して軸方向外方に延設された内周側延設部２７と第１の外周側延設部２９と、他側側壁部９から連続して軸方向内方に延設された第２の外周側延設部３１とを有しており、他側側壁部９の軸方向外方にはロータ１１とコア２３との間の磁束透過部４１，４３が形成され、他側側壁部９の軸方向内方にはロータ１１とハウジング７との間の固定部が形成されている。また、他側側壁部９の軸方向外方の磁束透過部４１，４３は、内周側延設部２７の端部側外周面３３とコア２３の内周面部３５との間、及び第１の外周側延設部２９の端部側内周面３７とコア２３の外周面部３９との間に形成されている。

このため、他側側壁部９の軸方向内方にロータ１１とハウジング７とを固定する固定部が設けられているので、他側側壁部９の軸方向外方において、第１の外周側延設部２９の外径側にロータ１１とハウジング７とを固定する固定部を設ける必要がない。また、他側側壁部９の軸方向外方の磁束透過部４１，４３が内周側延設部２７とコア２３と第１の外周側延設部２９との径方向の間に形成されているので、現行のサイズ内の寸法であっても内周側延設部２７とコア２３と第１の外周側延設部２９との間の磁路断面積を径方向に十分に確保することができる。加えて、電磁石２５の磁力を増大させたい場合には、磁路断面積の確保を考慮しつつ、コア２３の径方向、もしくは内周側延設部２７と第１の外周側延設部２９の径方向を設定し、現行のサイズでコイル２１の巻き数を増加させることができる。

また、円筒部５に形成された環状凸部４５の軸方向に対向する側面に対して第２の外周側延設部３１が当接し軸方向への位置決めがなされているので、ハウジング７とロータ１１との軸方向の位置決めを確実に行うことができ、大径の外周側で位置決めが行われるので、外側回転部材１３の回転を安定させることができる。

さらに、他側側壁部９と第１の外周側延設部２９及び内周側延設部２７とが傾斜形状１０をなして連続形成され、この傾斜形状１０のロータ１１の半径方向内方には傾斜形状２２をなすコイル２１が対向配置されているので、コイル２１をロータ１１に対して極力近接配置することにより、軸方向の大型化を抑制できる。また、傾斜形状２２をなすコイル２１は、巻き数を増大させることができ、磁力線が増大する。

また、ロータ１１の他側側壁部９と第１の外周側延設部２９及び内周側延設部２７とが傾斜形状１０，２８をなして連続形成されているので、他側側壁部９と第１の外周側延設部２９及び内周側延設部２７とが連続する部分が厚肉となり、回転時に遠心力を受けて拡径変形しやすい第１の外周側延設部２９を主としてロータ１１の変形を防止することができる。これによれば、コア２３の外周面部３９と第１の外周側延設部２９の端部側内周面３７との間の磁束透過部４３（すなわちエアギャップ）を初期の設定に確実に保持することができ、クラッチの締結特性が安定する。また、他側側壁部９と第１の外周側延設部２９及び内周側延設部２７とが連続する部分が傾斜形状１０，２８となっているので、電磁クラッチに向けたロータ１１の磁路透過断面積を増大させることができる。また、コイル２１をロータ１１に対して近接配置させることができるので、ロータ１１が磁束ループを近距離で透過形成させることができる。

さらに、ねじ締結部４７が第１の外周側延設部２９の外周径より小径部に位置されているので、ねじ締結部４７によらず第１の外周側延設部２９の外径を規定でき、第１の外周側延設部２９における磁路透過断面積を十分に確保しつつ、ハウジング７とロータ１１を固定することができる。

また、円筒部５の端部に他側側壁部９に向けて軸方向に凹凸形状をなす係合部４９が形成され、係合部４９にパイロットクラッチ１７の外側プレート５１が係合されているので、円筒部５の端部に凹凸形状の係合部４９を設けることで、外側プレート５１の係合位置を外径側に拡大することができる。

従って、パイロットクラッチ１７の摩擦径が大きくなり、クラッチ締結トルクが増大する。また、他側側壁部９の磁路透過断面積も外径側に拡大できるので、磁束透過効率が向上してアーマチャ１９の吸引力が向上し、結果、クラッチ締結トルクをさらに増大することが可能になる。

また、パイロットクラッチ１７の締結トルクがカムリング５７とプレッシャ部材５９との間に設けられたカム機構６１を介して軸方向推力に変換され、プレッシャ部材５９がメインクラッチ５３を押圧して所定の駆動トルクが伝達されるので、大型化を抑制し、制御性が高く、大きな駆動トルクを伝達可能とすることができる。

（第２実施形態）
図４を用いて第２実施形態について説明する。

本実施の形態に係る動力伝達装置１０１は、円筒部５の外周面と第２の外周側延設部３１の外周面にはねじ締結部１０３が形成され、このねじ締結部１０３にはハウジング７とロータ１１とを連結固定する固定部材１０５が設けられている。

また、円筒部５の外周面と第２の外周側延設部３１の内周面との間には、第１実施形態と同様にハウジング７とロータ１１とを互いに径方向に位置決め支持する支持部１０７が設けられている。なお、第１実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して説明を省略するが、第１実施形態と同一の構成であるので、構成及び機能説明は第１実施形態を参照するものとし省略するが、得られる効果は同一である。

図４に示すように、円筒部５の環状凸部４５の外周面と第２の外周側延設部３１の環状凸部４５に当接する端部の外周面には、ねじ締結部１０３が円筒部５から第２の外周側延設部３１に連続するように設けられている。このねじ締結部１０３には、環状に形成され内周側がねじ形状に形成された固定部材１０５が組付けられている。この固定部材１０５には治具係合用の凹部１０９が形成され、固定部材１０５を一側側壁部３側から円筒部５の外周に嵌合し移動させ、治具によって固定部材１０５をねじ締結部１０３に組付けることにより、固定部材１０５と環状凸部４５との間、及び第２の外周側延設部３１の端部と環状凸部４５との間で相互に押圧され、ハウジング７とロータ１１とが一体回転可能に連結固定される。また、環状凸部４５よりも軸方向外方の円筒部５の外周面と第２の外周側延設部３１の内周面との間には、ハウジング７とロータ１１とを互いに径方向に位置決め支持する支持部１０７が設けられている。この支持部１０７により、一体回転するハウジング７とロータ１１とを径方向にセンタリングすることができ、外側回転部材１３の回転を安定させることができる。

なお、パイロットクラッチ１７の外側プレート５１がメインクラッチ５３の外側プレート６７が係合する係合部６５に係合されているが、第１実施形態のように径の異なる係合部を有するハウジングに対しても、ハウジングとロータと固定部材による固定構造を適用することができる。

このような動力伝達装置１０１では、円筒部５と第２の外周側延設部３１のねじ締結部１０３にハウジング７とロータ１１とを連結固定する固定部材１０５が設けられているので、第１の外周側延設部２９の外径側に固定部を設ける必要がなく、第１の外周側延設部２９側の設計の自由度を向上させることができ、既存のサイズを保持しつつ、大きな制御トルクを発生することができる。

また、円筒部５の外周面と第２の外周側延設部３１の内周面との間にハウジング７とロータ１１とを互いに径方向に位置決め支持する支持部１０７が設けられているので、一体回転するハウジング７とロータ１１とを径方向に安定して支持することができ、外側回転部材１３の回転の安定性を向上させることができる。

なお、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置では、ハウジングとパイロットクラッチとの係合部が複数の凹凸形状となっているが、パイロットクラッチの外側プレートが軸方向に移動可能でハウジングと一体回転可能であれば、凹凸の数は少なくとも２つ以上あればよい。

１，１０１…動力伝達装置
３…一側側壁部
５…円筒部
７…ハウジング
９…他側側壁部
１０，２２，２８…傾斜形状
１１…ロータ
１３…外側回転部材
１５…内側回転部材
１７…パイロットクラッチ（多板クラッチ）
１９…アーマチャ
２１…コイル
２３…コア
２５…電磁石
２７…内周側延設部
２９…第１の外周側延設部
３１…第２の外周側延設部
３３…端部側外周面
３５…内周面部
３７…端部側内周面
３９…外周面部
４１，４３…磁束透過部
４５…環状凸部
４７，１０３…ねじ締結部
４９…係合部
５１…外側プレート
５３…メインクラッチ
５５…内側プレート
５７…カムリング
５９…プレッシャ部材
６１…カム機構

Claims

一側側壁部と円筒部とを備えたハウジングと、前記円筒部に固定され前記ハウジングの他側側壁部をなすロータと、前記ハウジングと前記ロータとからなる外側回転部材と、この外側回転部材の回転軸心部に配置された内側回転部材と、前記外側回転部材と前記内側回転部材との間でトルク伝達可能に配置される多板クラッチと、この多板クラッチと軸方向に隣接して前記外側回転部材の内部に配置されるアーマチャと、コイルとコアとを備え前記ロータに隣接して前記外側回転部材の外部に回転不能に配置された電磁石とを備えた動力伝達装置であって、
前記ロータは前記他側側壁部から連続して軸方向外方に延設された内周側延設部と第１の外周側延設部と、前記他側側壁部から連続して軸方向内方に延設された第２の外周側延設部とを有し、前記内周側延設部の端部側外周面と前記コアの内周面部との間、及び前記第１の外周側延設部の端部側内周面と前記コアの外周面部との間には磁束透過部が形成され、前記第２の外周側延設部は前記円筒部の外周側に固定されていることを特徴とする動力伝達装置。
請求項１記載の動力伝達装置であって、
前記円筒部の外周には径方向に突出した環状凸部が形成され、この環状凸部の軸方向に対向する側面に対して前記第２の外周側延設部が当接し軸方向への位置決めがなされていることを特徴とする動力伝達装置。
請求項１又は２記載の動力伝達装置であって、
前記他側側壁部と前記第１の外周側延設部とは傾斜形状をなして連続形成され、この傾斜形状の前記ロータの半径方向内方には傾斜形状をなす前記コイルが対向配置されていることを特徴とする動力伝達装置。
請求項３記載の動力伝達装置であって、
前記他側側壁部と前記内周側延設部とは傾斜形状をなして連続形成されていることを特徴とする動力伝達装置。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の動力伝達装置であって、
前記円筒部の外周面と前記第２の外周側延設部の内周面との間はねじ締結部によって固定されており、前記ねじ締結部は前記第１の外周側延設部の外周径より小径部に位置されていることを特徴とする動力伝達装置。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の動力伝達装置であって、
前記円筒部の端部には前記他側側壁部に向けて軸方向に凹凸形状をなす係合部が形成され、前記係合部には前記多板クラッチの外側プレートが係合されていることを特徴とする動力伝達装置。
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の動力伝達装置であって、
前記ハウジングと前記内側回転部材との間にはメインクラッチが配設され、前記多板クラッチの締結トルクは、前記多板クラッチの内側プレートと係合するカムリングと、前記メインクラッチを押圧するプレッシャ部材と、前記カムリングと前記プレッシャ部材との間に設けられたカム機構とを介して軸方向推力に変換され、前記メインクラッチを押圧して所定の駆動トルクが伝達されることを特徴とする動力伝達装置。