JP2010242830A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】インナクラッチプレート及びアウタクラッチプレートの枚数を増やすことなくクラッチ容量を増大して十分に大きなクラッチ力を得ることができる電磁クラッチを提供する。
【解決手段】インナクラッチプレート７ａに相対回転不能に連結され、回転部材５の回転力を受けてクラッチ機構７に向かって移動する中間部材８を含み、中間部材８は、クラッチ機構７への移動によってインナクラッチプレート７ａ及びアウタクラッチプレート７ｂを互いに摩擦係合させる方向にアーマチャ２１を押圧する押圧部２３ａ、及び回転部材６の回転力をクラッチ機構７への移動力に変換する移動力変換部２４を有し、移動力変換部２４が回転部材５との間に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁クラッチに関し、特に摩擦式のクラッチプレートを有するクラッチ機構を備えた電磁クラッチに関する。

従来の電磁クラッチとして、電磁力を発生して移動力を出力する出力機構と、この出力機構の軸線上で回転可能な内外２つの回転部材を断続可能に連結するクラッチ機構とを備えたものがある（例えば特許文献１参照）。

出力機構は、電磁力を発生させる電磁コイル、及び前記電磁コイルへの通電によって移動するアーマチャを有し、内外２つの回転部材間に配置されている。

クラッチ機構は、出力機構の出力によって互いに摩擦係合可能な環状板からなるインナクラッチプレート及びアウタクラッチプレートを有し、電磁コイルとアーマチャとの間に配置されている。

以上の構成により、電磁コイルに通電すると、電磁コイルに発生する電磁力によってアーマチャが出力機構に向かって移動する。次に、アーマチャの移動によってアウタクラッチプレートとインナクラッチプレートとが相対的に接近して摩擦係合し、この摩擦係合によって内外２つの回転部材がトルク伝達可能に連結される。

特開２００８−４５６１９号

しかしながら、特許文献１の電磁クラッチによると、より大きなクラッチ力を得るためには、インナクラッチプレート及びアウタクラッチプレートの枚数を増やすことが必要となるが、この場合クラッチ全体の軸線方向寸法の大型化を招来してしまう。この結果、インナクラッチプレート及びアウタクラッチプレートの枚数が制限され、すなわちクラッチ容量が制限され、十分に大きなクラッチ力を得ることができないという問題があった。

従って、本発明の目的は、インナクラッチプレート及びアウタクラッチプレートの枚数を増やすことなくクラッチ容量を増大することができ、もって十分に大きなクラッチ力を得ることができる電磁クラッチを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、電磁力を発生させる電磁コイル、及び前記電磁コイルへの通電によって移動するアーマチャを有する駆動機構と、前記駆動機構の駆動による前記アーマチャの移動によって互いに摩擦係合可能な第１クラッチプレート及び第２クラッチプレートを有し、前記第１クラッチプレート及び前記第２クラッチプレートの軸線上で回転可能な内外２つの回転部材を断続可能に連結するクラッチ機構とを備えた電磁クラッチであって、前記第１クラッチプレートは、中間部材を介して一方の前記回転部材に連結され、当該中間部材を介して当該一方の回転部材との間で回転伝達可能になっており、前記第２クラッチプレートは、他方の前記回転部材に連結され、当該他方の回転部材との間で回転伝達可能になっており、前記中間部材と前記一方の回転部材との連結部には、当該連結部を介して伝達される回転力の一部を前記中間部材が前記クラッチ機構に向かって移動するための移動力に変換する移動力変換部が設けられ、前記中間部材は、前記移動力変換部が変換した移動力によって前記クラッチ機構に向かって移動した際、前記第１クラッチプレートと前記第２クラッチプレートとの摩擦係合を増大させる方向に前記アーマチャを押圧する押圧部を有する電磁クラッチを提供する。

本発明によると、インナクラッチプレート及びアウタクラッチプレートの枚数を増やすことなくクラッチ容量を増大することができ、十分に大きなクラッチ力を得ることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る電磁クラッチの全体を説明するために示す断面図。 本発明の第１の実施の形態に係る電磁クラッチにおける移動力変換部を説明するために示す分解斜視図。 本発明の第１の実施の形態に係る電磁クラッチにおける移動力変換部の第１変形例を説明するために示す分解斜視図。 本発明の第１の実施の形態に係る電磁クラッチにおける移動力変換部の第２変形例を説明するために示す断面図。 （ａ）及び（ｂ）は、図４における電磁コイルに対する高低電流の入力による移動力変換部の動作を説明するために示す断面図。図５（ａ）は電磁コイルに通電される電流が低電流である場合を、また図５（ｂ）は電磁コイルに通電される電流が高電流である場合をそれぞれ示す。 本発明の第２の実施の形態に係る電磁クラッチの全体を説明するために示す断面図。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る電磁クラッチの移動力変換部を説明するために示す断面図。図７（ａ）はカムフォロアが一方のカム面に乗り上げた状態を、また図７（ｂ）はカムフォロアが他方のカム面に乗り上げた状態をそれぞれ示す。

[第１の実施の形態]
本発明の第１の実施の形態に係る電磁クラッチは、例えば車両の駆動力伝達装置に適用されるものであり、その構成につき、図１〜図３を用いて説明する。図１は、電磁クラッチを回転部材の軸線と平行に切断して示す。図２は、電磁クラッチにおける移動力変換部の一例を示す。図３は、電磁クラッチにおける移動力変換部の変形例を示す。

〔電磁クラッチの全体構成〕
図１において、符号１で示す電磁クラッチは、固定用のベース２と、このベース２に対して回転可能なハウジング３と、このハウジング３内でクラッチ駆動力を発生させる駆動機構４と、この駆動機構４の軸線上で回転可能な内外２つの回転部材５，６を断続可能に連結するクラッチ機構７と、このクラッチ機構７に向かって移動可能な中間部材８とから大略構成されている。

（ベース２の構成）
ベース２は、全体が段状の円筒部材によって形成されている。ベース２内には、軸受９等を収容する収容空間２ａが設けられている。

（ハウジング３の構成）
ハウジング３は、フロントハウジング１０及びリヤハウジング１１からなり、ベース２の軸線Ｏ上に配置され、かつベース２の内周面に軸受９を介して回転自在に支持されている。

フロントハウジング１０は、リヤハウジング側に開口する収容空間１０ａ、及びこの収容空間１０ａに露出するストレートスプライン嵌合部１０ｂを有し、全体が有底円筒部材によって形成されている。フロントハウジング１０の外部端面（開口部側端面と反対側の端面）には、リヤハウジング側と反対側にベース２の軸線Ｏに沿って突出する外側の回転部材（他方の回転部材）６が一体に設けられている。

回転部材６は、ベース２の軸線Ｏ上に配置され、かつ入力軸（図示せず）に連結され、フロントハウジング１０と共に回転するように構成されている。

リヤハウジング１１は、第１〜第３ハウジングエレメント１２〜１４からなり、フロントハウジング１０の開口内周面に螺着されている。リヤハウジング１１には、回転部材６の突出方向と反対側に開口する円環状の収容空間１１ａが設けられている。

第１ハウジングエレメント１２は、ベース２を挿通する円筒部１２ａ、及びフロントハウジング１０の底面に中間部材８等を介して対向する鍔部１２ｂを有し、リヤハウジング１１の内周側に配置され、全体が軟鉄等の磁性材料からなる円筒部材によって形成されている。第１ハウジングエレメント１２の内周面には、内側の回転部材（一方の回転部材）５がシール部材１５及び軸受１６を介して配置されている。

回転部材５は、鍔部５ａを外周面に有し、ベース２の軸線Ｏ上に配置され、かつフロントハウジング１０の底面に軸受１７を介して回転自在に支持されている。回転部材５の外周面には、鍔部５ａとリヤハウジング１１との間に介在するヘリカルギヤを形成するヘリカルスプライン嵌合部（第２のヘリカルスプライン）５ｂが設けられている。回転部材５の内周面には、出力軸（図示せず）にスプライン嵌合するストレートスプライン嵌合部５ｃが設けられている。

第２ハウジングエレメント１３は、リヤハウジング１１の外周側に配置され、全体が第１ハウジングエレメント１２と同様に軟鉄等の磁性材料からなる円筒部材によって形成されている。

第３ハウジングエレメント１４は、第１ハウジングエレメント１２と第２ハウジングエレメンと１３との間に介在し、全体がステンレス鋼等の非磁性材料からなるハウジングエレメント連結用の円環部材によって形成されている。

（駆動機構４の構成）
駆動機構４は、電磁コイル２０及びアーマチャ２１を有し、ベース２の軸線Ｏ上に配置されている。そして、回転部材５，６の差動回転時にクラッチ機構７のインナクラッチプレート７ａ，７ａ，…及びアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…（後述）のうち互いに隣り合うクラッチプレート同士を押圧して摩擦摺動させるように構成されている。

電磁コイル２０は、リヤハウジング１１の収容空間１１ａに収容され、かつベース２の外周面に取り付けられている。そして、図１に破線で示すように、通電によってベース２，アーマチャ２１及びリヤハウジング１１等に跨って磁気回路Ｇを形成し、アーマチャ２１にリヤハウジング１１側への移動力を付与するための電磁力を発生させるように構成されている。

アーマチャ２１は、クラッチ機構７と中間部材８との間に配置され、かつフロントハウジング１０内に収容されている。全体が鉄等の磁性材料からなる環状板によって形成されている。そして、電磁コイル２０の電磁力を受け、クラッチ機構７側にベース２の軸線Ｏに沿って移動するように構成されている。アーマチャ２１の内周部には、軸線Ｏ方向に沿ったスプライン嵌合部が形成されており、中間部材８のストレートスプライン嵌合部２２ｂ（後述）に相対回転不能かつ軸方向移動可能に連結されている。

（クラッチ機構７の構成）
クラッチ機構７は、駆動機構４の駆動によるアーマチャ２１の移動によって互いに摩擦係合可能な第１クラッチプレートとしてのインナクラッチプレート７ａ，７ａ，…及び第２クラッチプレートとしてのアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…を有し、アーマチャ２１とリヤハウジング１０との間に配置され、かつフロントハウジング１０内に収容されている。そして、インナクラッチプレート７ａ，７ａ，…及びアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…のうち互いに隣り合うクラッチプレート同士を摩擦係合させ、または摩擦係合解除して回転部材５，６を断続するように構成されている。

インナクラッチプレート７ａ，７ａ，…及びアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…は、それぞれがベース２の軸線Ｏに沿って交互に配置され、全体が環状の摩擦板によって形成されている。

インナクラッチプレート７ａ，７ａ，…は、その内周部にストレートスプライン嵌合部７０ａ，７０ａ，…を有し、ベース２の軸線Ｏ上に移動可能に配置され、かつストレートスプライン嵌合部７０ａ，７０ａ，…が中間部材８のストレートスプライン嵌合部２２ｂ（後述）に相対回転不能かつ軸方向移動可能に連結されている。

アウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…は、その外周部にストレートスプライン嵌合部７０ｂ，７０ｂ，…を有し、ベース２の軸線Ｏ上に移動可能に配置され、かつストレートスプライン嵌合部７０ｂ，７０ｂ，…がフロントハウジング１０のストレートスプライン嵌合部１０ｂに相対回転不能に連結されている。

（中間部材８の構成）
中間部材８は、図２に示すように、基部２２及び鍔部２３を有し、回転部材５の外周囲に配置され、かつフロントハウジング１０（図１に示す）内に収容され、全体がステンレス等の非磁性材料によって形成されている。そして、中間部材８は、回転部材５との間で伝達される回転力を受け、クラッチ機構７に向かって移動するように構成されている。

基部２２は、その軸線方向に開口する円筒状部材によって形成されている。基部２２の内周面には回転部材５のヘリカルスプライン嵌合部５ｂに対応して嵌合（噛合）するヘリカルスプライン嵌合部（第１のヘリカルスプライン）２２ａが、またその外周面にはインナクラッチプレート７ａ，７ａ，…のストレートスプライン嵌合部７０ａ，７０ａ，…に対応するストレートスプライン嵌合部２２ｂがそれぞれ設けられている。

ヘリカルスプライン嵌合部２２ａは、ヘリカルスプライン嵌合部５ｂと共に移動力変換部２４を形成し、中間部材８と回転部材５との間で伝達される回転力の一部をクラッチ機構７への移動力に変換するように構成されている。ヘリカルスプライン嵌合部２２ａ、５ｂの捩れ角は、電磁コイル２０の非通電状態においてインナクラッチプレート７ａ，７ａ，…とアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…との摩擦係合の増幅を発散させない角度（例えば４５°）に設定されている。ヘリカルスプライン嵌合部２２ａ，５ｂの捩れ角は、クラッチプレート枚数や軸線Ｏからスプライン噛合点までの寸法等に応じて適宜変更される。

鍔部２３は、フロントハウジング１０の底面とアーマチャ２１（図１に示す）の片側端面（クラッチ機構側端面と反対側の端面）との間に介在して中間部材８の軸線方向片側端部に配置され、かつ基部２２の外周面に一体に設けられている。鍔部２３のクラッチ機構側端面には、中間部材８のクラッチ機構７への移動によってインナクラッチプレート７ａ，７ａ，…とアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…との摩擦係合を増大させる方向にアーマチャ２１を押圧する押圧部２３ａが設けられている。

〔電磁クラッチ１の動作〕
図１に示すように、駆動機構４の電磁コイル２０に通電すると、ベース２，アーマチャ２１及びリヤハウジング１１等に跨って磁気回路Ｇが形成され、その電磁力によってアーマチャ２１がクラッチ機構７（リヤハウジング１１）側に移動する。このアーマチャ２１の移動によってクラッチ機構７のインナクラッチプレート７ａ，７ａ，…及びアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…がリヤハウジング１１側に押圧され、これに伴いインナクラッチプレート７ａ，７ａ，…及びアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…が相対的に接近して互いに摩擦係合する。

この場合、インナクラッチプレート７ａ，７ａ，…及びアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…との間にその摩擦係合によって１次クラッチ力が発生し、この１次クラッチ力によって回転部材５，６がインナクラッチプレート７ａ，７ａ，…及びアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…を介して互いにトルク伝達可能に連結される。

ここで、駆動源（図示せず）の駆動トルクによって回転部材６が図１に矢印で示す方向（フロントハウジング１０の開口側から見て時計回り）に回転し、回転部材５がそれに連れて回転している場合、回転部材６の回転力がクラッチ機構７及び中間部材８を介して回転部材５に伝達され、回転部材５が中間部材８から１次発生トルクを受けて回転部材６の回転方向に回転する。この際、中間部材８の移動力変換部２４（ヘリカルスプライン嵌合部２２ｂ，５ｂ）において、回転部材５にはフロントハウジング１０側へのスラスト力が、また中間部材８にはアーマチャ２１側へのスラスト力がそれぞれ１次発生トルクの大きさに比例した大きさで作用する。

つまり、中間部材８から回転部材５へ伝達される回転力の一部が移動力変換部２４でクラッチ機構７への移動力に変換され、この移動力によって中間部材８がクラッチ機構７側に移動して押圧部２３ａでインナクラッチプレート７ａ，７ａ，…とアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…との摩擦係合を増大させる方向にアーマチャ２１を押圧し、このアーマチャ２１への押圧によってインナクラッチプレート７ａ，７ａ，…とアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…との間に２次クラッチ力が発生する。これにより、回転部材６の回転力がクラッチ機構７及び中間部材８を介して回転部材５に伝達され、回転部材５が中間部材８から２次発生トルクを受ける。このようなサイクルを繰り返して増幅されたトルクを回転部材５が受け、図１に矢印で示す方向に継続して回転する。

また、ヘリカルスプライン嵌合部２２ａの捩れ角（ヘリカルスプラインの歯が延びる方向が軸線Ｏ方向に対して傾斜した角）を大きくすると、電磁コイル２０への通電を遮断しても、２次発生トルクによってインナクラッチプレート７ａ，７ａ，…及びアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…の摩擦係合の増幅が発散し、摩擦係合が解除されない（ロックする）場合がある。しかし、本実施形態では、電磁コイル２０の非通電状態にいて両クラッチプレートの摩擦係合が発散しない捩れ角に設定されているので、電磁コイル２０への通電を遮断すれば両クラッチプレートの摩擦係合が確実に解除される。それゆえ、電磁クラッチ１によれば、中間部材８によってクラッチプレートの押圧力は増幅されるものの、クラッチ機構７がロックしてしまうことはない。なお、この捩れ角は、クラッチプレートの枚数や摩擦係数等に応じて好適な値を実験またはシミュレーションによって適宜設定すべきである。

[第１の実施の形態の効果]
以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。

インナクラッチプレート７ａ，７ａ，…及びアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…の枚数を増やすことなくクラッチ容量を増大することができ、十分に大きなクラッチ力を得ることができる。

なお、本実施の形態においては、移動力変換部２４が中間部材８のヘリカルスプライン嵌合部２２ａ及び回転部材５のヘリカルスプライン嵌合部５ｂによって形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、図３に示すような移動力変換部３１によって形成してもよい。この場合、回転部材６（図１に示す）が正逆いずれの方向に回転しても、中間部材８と回転部材５（図１に示す）との間で伝達される回転力の一部が移動力変換部２４でクラッチ機構７への移動力に変換される。

図３において、移動力変換部３１は、中間部材８に形成された複数の第１のカム面３２ａ１と第２のカム面３２ａ２とを有する第１カム３２並びに回転部材５に形成された複数の第１のカム面３３ａ１と第２のカム面３３ａ２とを有する第２カム３３によって形成されている。第１カム３２及び第２カム３３は、軸線Oから見て台形状の複数の肉厚部からなり、第１のカム面３２ａ１，３３ａ１及び第２のカム面３２ａ２，３３ａ２が台形の斜面を形成する。第１のカム面３２ａ１は軸線Oの方向に対して周方向の一方向に傾斜し、第２のカム面３２ａ２はその反対方向に傾斜している。第１カム３２の第１のカム面３２ａ１は、回転部材５の円筒部の鍔部５ａ側に形成された第２カム３３の第１のカム面３３ａ１に対向する。第１カム３２の第１のカム面３２ａ１は、回転部材５に対して回転部材６が図１に矢印で示す方向に相対回転した場合に第２カム３３の第１のカム面３３ａ１に当接し、第１カム３２の第２のカム面３２ａ２は、回転部材５に対して回転部材６が図１に矢印で示す方向とは反対方向に相対回転した場合に第２カム３３の第２のカム面３３ａ２に当接する。

両カム３２，３３は、第１のカム面３２ａ１，３３ａ１及び第２のカム面３２ａ２，３３ａ２が、電磁コイル２０（図１に示す）の非通電状態においてインナクラッチプレート７ａ，７ａ，…とアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…との摩擦係合の増幅を発散させない角度をもつ傾斜面で形成されている。それゆえ、図３に示す移動力変換部３１によれば、図２のヘリカルスプラインの場合と同様に、電磁コイル２０への通電を遮断すれば両クラッチプレートの摩擦係合が確実に解除される。

また、本実施の形態では、中間部材８がクラッチトルク伝達時に回転部材５の回転によってスラスト力を受ける構造について説明したが、本発明はこれに限定されず、図４に示すように、中間部材８がクラッチトルク伝達時に回転部材５の回転によってスラスト力を受けるとともに、例えば皿ばね６０によってアーマチャ２１から離間する方向のスラスト力（予圧）を常時受ける構造としてもよい。この場合、回転部材５の外周面に止め輪６１が装着され、この止め輪６１と中間部材８との間に予圧手段としての皿ばね６０が弾装されている。

この構成によれば、クラッチトルク伝達時において、電磁コイル２０に通電される電流が低電流である場合には、図５（ａ）に矢印Ｐ_１で示すように、皿ばね６０のばね力（予圧）が中間部材８（押圧部２３ａ）のアーマチャ２１への押圧力よりも大きくなり、中間部材８等によるスラスト力の増大効果が得られない。一方、電流コイル２０に通電される電流が高電流である場合には、図５（ｂ）に矢印Ｐ_２で示すように、中間部材８（押圧部２３ａ）のアーマチャ２１への押圧力が皿ばね６０のばね力よりも大きくなり、中間部材８等によるスラスト力の増大効果が得られる。つまり、中間部材８（押圧部２３ａ）のアーマチャ２１への押圧力が皿ばね６０のばね力（予圧）に打ち勝つまで電磁コイル２０に通電しないと、スラスト力増大効果が得られないこととなる。

これにより、電磁コイル２０の非通電状態における引き摺りトルクによって、インナクラッチプレート７ａ，７ａ，…とアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…との摩擦係合の増幅が発散することを回避することができる。また、それによって、移動力変換部２４におけるヘリカルスプライン嵌合部５ｂ，２２ａの捩れ角の設定角度の自由度を高めることができる。

[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２実施の形態に係る電磁クラッチにつき、図６及び図７（ａ），（ｂ）を用いて説明する。図６は、電磁クラッチを回転部材の軸線と平行に切断して示す。図７（ａ）及び（ｂ）は移動力変換部の動作状態を示す。図６及び図７（ａ），（ｂ）において、図１と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図６に示すように、本発明の第２実施の形態に係る電磁クラッチ４１は、移動力変換部２４がカムフォロアを備えたカム機構からなる点に特徴がある。

このため、中間部材８は、互いに軸方向に当接する当接面４２ａ，４３ａ、及び互いにスプライン嵌合するストレートスプライン嵌合部４２ｂ，４３ｂを有する２つのエレメント４２，４３によって形成されている。一方のエレメント４２には押圧部２３ａが、他方のエレメント４３には回転部材５との対向部に移動力変換部２４がそれぞれ設けられている。

移動力変換部２４を構成するカム機構は、第１カムとしてのエレメント４３と、回転部材５と一体回転する第２カムとしての鍔部５ａと、エレメント４３と鍔部５ａとの間に配設されたカムフォロア４４とを有している。

鍔部５ａには、カムフォロア側に開口する複数の環状のカム溝４５が設けられている。エレメント４３には、複数のカム溝４５に対応する複数のカム溝４６が設けられている。カムフォロア４４は、両カム溝４５，４６間に介装され、全体が球体によって形成されている。カム溝４５，４６は、軸方向の深さが周方向に変化する窪み形状であり、カムフォロア４４が周方向に転動可能である。詳述すると、カム溝４５，４６はそれぞれ、軸方向の深さが最も深い箇所から周方向の両方向に向かうにつれて漸次浅くなる窪み形状となっている。カム溝４５，４６の底面はそれぞれ、回転部材５に対して回転部材６が図６に矢印で示す方向に相対回転した場合に図７（ａ）に示すようにカムフォロア４４が乗り上げる第１のカム面５０ａ，４３ｃと、反対方向に相対回転した場合に図７（ｂ）に示すようにカムフォロア４４が乗り上げる第２のカム面５１ａ，４３ｄとを有している。カム溝４５，４６は、電磁コイル２０に通電しない中立状態において軸方向の深さが最も深い箇所同士が向かい合うように配置されている。図４には、この中立状態が図示されている。

このように構成された電磁クラッチ４１においては、駆動機構４の電磁コイル２０に通電すると、第１の実施の形態と同様に、インナクラッチプレート７ａ，７ａ，…とアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…との間にその摩擦係合によって１次クラッチ力が発生し、この１次クラッチ力によって回転部材５，６がインナクラッチプレート７ａ，７ａ，…及びアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…を介して互いにトルク伝達可能に連結される。

ここで、駆動源の駆動トルクによって回転部材６が図6に矢印で示す方向に回転している場合、回転部材６の回転力がクラッチ機構７及び中間部材８を介して回転部材５に伝達され、回転部材５が中間部材８から１次発生トルクを受けて回転部材６の回転方向に回転する。この際、移動力変換部２４において、エレメント４３が鍔部５ａ（回転部材５）に対して図６に矢印で示す方向に相対回転することによって、カムフォロア４４がカム溝４５，４６の第１のカム面５０Ａ，４３Ｃに乗り上げ、１次発生トルクの大きさに比例した大きさの押圧力が発生する。

この押圧力はエレメント４２に付与されるため、エレメント４２がクラッチ機構７側に移動して押圧部２３ａでインナクラッチプレート７ａ，７ａ，…及びアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…を互いに摩擦係合させる方向にアーマチャ２１を押圧し、このアーマチャ２１への押圧によってインナクラッチプレート７ａ，７ａ，…とアウタクラッチプレート７ｂ，７ｂ，…との間に２次クラッチ力が発生する。これにより、回転部材６の回転力がクラッチ機構７及び中間部材８を介して回転部材５に伝達され、回転部材５が中間部材８から２次発生トルクを受ける。このようなサイクルを繰り返して増幅されたトルクを回転部材５が受けて継続回転する。

[第２の実施の形態の効果]
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態に示す効果に加え、次に示す効果が得られる。

回転部材６が正逆両方向に回転しても、回転部材５が中間部材８から増幅されたトルクを受けて継続回転することが可能となる。

以上、本発明の電磁クラッチを上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。

上記実施の形態では、中間部材８が内外２つの回転部材５，６のうち、内側の回転部材５とクラッチ機構７との間に配置されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、外側の回転部材６とクラッチ機構７との間に中間部材８を配置してもよい。

１…電磁クラッチ、２…ベース、２ａ…収容空間、３…ハウジング、４…駆動機構、５…回転部材、５ａ…鍔部、５０ａ…第１のカム面、５１ａ…第２のカム面、５ｂ…ヘリカルスプライン嵌合部、６…回転部材、７…クラッチ機構、７ａ…インナクラッチプレート、７０ａ…ストレートスプライン嵌合部、７ｂ…アウタクラッチプレート、７０ｂ…ストレートスプライン嵌合部、８…中間部材、９…軸受、１０…フロントハウジング、１０ａ…収容空間、１０ｂ…ストレートスプライン嵌合部、１１…リヤハウジング、１１ａ…収容空間、１２…第１ハウジングエレメント、１２ａ…円筒部、１２ｂ…鍔部、１３…第２ハウジングエレメント、１４…第３ハウジングエレメント、１５…シール部材、１６，１７…軸受、２０…電磁コイル、２１…アーマチャ、２２…基部、２２ａ…ヘリカルスプライン嵌合部、２２ｂ…ストレートスプライン嵌合部、２３…鍔部、２３ａ…押圧部、２４…移動力変換部、４１…電磁クラッチ、３２ａ１…第１カム面、３２ａ２…第２カム面、４２，４３…エレメント、４２ａ，４３ａ…係合面、４２ｂ，４３ｂ…ストレートスプライン嵌合部、４３ｃ…第１のカム面、４３ｄ…第２のカム面、４４…カムフォロア、４５，４６…カム溝、６０…皿ばね、６１…止め輪、Ｏ…軸線

Claims (7)

1. 電磁力を発生させる電磁コイル、及び前記電磁コイルへの通電によって移動するアーマチャを有する駆動機構と、
   前記駆動機構の駆動による前記アーマチャの移動によって互いに摩擦係合可能な第１クラッチプレート及び第２クラッチプレートを有し、前記第１クラッチプレート及び前記第２クラッチプレートの軸線上で回転可能な内外２つの回転部材を断続可能に連結するクラッチ機構とを備えた電磁クラッチであって、
   前記第１クラッチプレートは、中間部材を介して一方の前記回転部材に連結され、当該中間部材を介して当該一方の回転部材との間で回転伝達可能になっており、
   前記第２クラッチプレートは、他方の前記回転部材に連結され、当該他方の回転部材との間で回転伝達可能になっており、 前記中間部材と前記一方の回転部材との連結部には、当該連結部を介して伝達される回転力の一部を前記中間部材が前記クラッチ機構に向かって移動するための移動力に変換する移動力変換部が設けられ、
   前記中間部材は、前記移動力変換部が変換した移動力によって前記クラッチ機構に向かって移動した際、前記第１クラッチプレートと前記第２クラッチプレートとの摩擦係合を増大させる方向に前記アーマチャを押圧する押圧部を有する
   電磁クラッチ。
2. 前記移動力変換部は、前記中間部材に形成された第１のヘリカルスプラインと、前記一方の回転部材に形成され前記第１のヘリカルスプラインに噛合する第２のヘリカルスプラインとによって形成されている請求項１に記載の電磁クラッチ。
3. 前記第１及び第２のヘリカルスプラインの各捩れ角は、前記電磁コイルが非通電状態である際、前記中間部材が前記クラッチ機構に向かって移動することによる前記第１クラッチプレートと前記第２クラッチプレートとの摩擦係合の増幅が発散しない角度に設定されている請求項２に記載の電磁クラッチ。
4. 前記移動力変換部は、前記中間部材に設けられた第１カムと前記一方の回転部材に設けられた第２カムとを有し、
   前記第１カム及び前記第２カムはそれぞれ、第１のカム面及び第２のカム面を有し、
   前記第１カムにおける前記第１のカム面と前記第２カムにおける前記第１のカム面とは、前記内外２つの回転部材間の一方への相対回転時に互いに当接し、
   前記第１カムにおける前記第２のカム面と前記第２カムにおける前記第２のカム面とは、他方への相対回転時に互いに当接し、
   前記両カム面は、いずれの方向への相対回転時にも前記回転力の一部を前記移動力に変換するように、前記軸線方向に対して傾斜している請求項１に記載の電磁クラッチ。
5. 前記両カム面の傾斜角度は、前記電磁コイルが非通電状態である際、前記中間部材が前記クラッチ機構に向かって移動することによる前記第１クラッチプレートと前記第２クラッチプレートとの摩擦係合の増幅が発散しない角度に設定されている請求項４に記載の電磁クラッチ。
6. 前記移動力変換部は、前記中間部材に設けられた第１カムと、前記一方の回転部材に設けられた第２カムと、当該第１カムと当該第２カムとの間に配設されたカムフォロアとを有し、
   前記第１カム及び前記第２カムはそれぞれ、第１のカム面及び第２のカム面を有し、
   前記カムフォロアは、前記内外２つの回転部材間の一方への相対回転時には前記第１カムにおける前記第１のカム面と前記第２カムにおける前記第１のカム面とに当接し、他方への相対回転時には前記第１カムにおける前記第２のカム面と前記第２カムにおける前記第２のカム面とに当接し、
   前記両カム面は、いずれの方向への相対回転時にも前記回転力の一部を前記移動力に変換するように、前記軸線方向に対して傾斜している請求項１に記載の電磁クラッチ。
7. 前記中間部材に対して、前記中間部材が前記クラッチ機構に向かう方向とは反対の方向に向かうように予圧を付与する予圧手段をさらに備えている請求項１〜６のいずれか１項に記載の電磁クラッチ。

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