JP2011102637A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周辺部材の設計の自由度を向上することができる動力伝達装置を提供する。
【解決手段】ケーシング３と、外側回転部材５と、この外側回転部材５をケーシング３に対して回転可能に支持する支持ベアリング７と、中空状に形成され外側回転部材５と相対回転可能に設けられた内側回転部材９と、軸状に形成され連結部１１を介して内側回転部材９と一体回転可能に連結された駆動軸１３と、外側回転部材５と内側回転部材９とを断続する断続部１５と、起動源１７を有し断続部１５を作動させるアクチュエータ１９とを備えた動力伝達装置１において、内側回転部材９の内周に、駆動軸１３の軸方向の先端面２１と対向配置された壁部２３を設け、駆動軸１３の連結部１１よりも壁部２３側の先端面２１と壁部２３との間に、内側回転部材９を加圧し外側回転部材５を介して支持ベアリング７を与圧する付勢部材２５を設けた。
【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、ケーシング内に収容された回転部材を回転可能に支持する支持ベアリングに予圧を与える動力伝達装置としては、図３に示すように、ケーシング２０３に支持ベアリング２０５を介して回転可能に支持された外側回転部材２０７と、この外側回転部材２０７の内周側に外側回転部材２０７と相対回転可能に配置された軸状の内側回転部材２０９と、内側回転部材２０９の外周上で内側回転部材２０９を支持するベアリング２１１と内側回転部材２０９に形成された段差部２１３との軸方向間に配置され支持ベアリング２０５を与圧する付勢部材としての皿バネ２１５とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この動力伝達装置２０１では、内側回転部材２０９を外側回転部材２０７に対して組付けることにより、ベアリング２１１が皿バネ２１５によって加圧され外側回転部材２０７を介して支持ベアリング２０５が与圧される。この皿バネ２１５による支持ベアリング２０５の与圧により、動力伝達装置２０１全体のガタつめがなされる。

また、外側回転部材と内側回転部材との間を断続する起動源としての電磁石を有するアクチュエータを備えた動力伝達装置において、電磁石はケーシングに対して回り止めされており、電磁石とケーシングとの間に支持ベアリングを与圧する皿バネを配置したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

この動力伝達装置では、電磁石とケーシングとの間に皿バネを配置することにより、電磁石が皿バネによって加圧され外側回転部材を介して支持ベアリングが与圧される。このように静止系部材である電磁石とケーシングとの間、詳細には相対回転しない部材間に皿バネを配置することにより、皿バネと周辺部材との間に摺動が起こらず、皿バネの特性を維持することができる。

特開２００９−１４１００号公報 特開２００５−４２９２８号公報

ところで、上記特許文献１の動力伝達装置２０１では、皿バネ２１５が内側回転部材２０９の外周上において、内側回転部材２０９と断続部２１７との連結部２１９よりも内側回転部材２０９の挿入方向外側に配置されている。このため、皿バネ２１５の径方向サイズを連結部２１９の径方向サイズよりも大きく設定しないと、皿バネ２１５を内側回転部材２０９に対して組付けることができない。加えて、内側回転部材２０９に段差部２１３を設けないと皿バネ２１５を組付けることができない。

しかしながら、内側回転部材２０９のような軸状の駆動軸の種類によっては、段差部２１３を設けることができない場合がある。このような駆動軸に対して段差部２１３を設ける場合には、連結部２１９の径方向サイズを小さくすることが考えられるが、連結部２１９の径方向サイズを小さくしてしまうと、軸強度が低下し連結部２１９で破損を生じる恐れがある。また、連結部２１９の破損を防止するために、連結部２１９の径方向サイズに合わせて伝達トルクを低減させる必要があるが、これでは装置全体の駆動伝達性能が低下してしまう。さらには、皿バネ２１５の径方向サイズは、連結部２１９の径方向サイズによって決定されてしまうので、皿バネ２１５の設定の自由度が低下していた。

これに対して、上記特許文献２の動力伝達装置では、皿バネが電磁石とケーシングとの間に配置されており、皿バネに対する駆動軸の連結部の影響を回避することができる。

しかしながら、上記特許文献２のように、電磁石がケーシングに対して係合部などによって回り止めされている構造では皿バネを電磁石とケーシングとの間に配置することができるが、電磁石がケーシングに対して直付けされている構造では電磁石とケーシングとの間に皿バネを配置するスペースがなく、皿バネを配置することができない。つまり、電磁石とケーシングとの間に皿バネを配置させる構造では、皿バネを配置させることができる電磁石の支持構造が限定されていた。

このように上記特許文献１，２の動力伝達装置のような支持ベアリングの与圧構造では、連結部のサイズや皿バネのサイズ、電磁石の支持構造など、周辺部材に影響を与えてしまい、周辺部材の設計の自由度が低下した。

そこで、この発明は、周辺部材の設計の自由度を向上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、ケーシングと、このケーシングに回転可能に収容された外側回転部材と、この外側回転部材を前記ケーシングに対して回転可能に支持する支持ベアリングと、中空状に形成され前記外側回転部材の内周側に前記外側回転部材と相対回転可能に設けられた内側回転部材と、軸状に形成され外周と前記内側回転部材の内周との間に形成された連結部を介して前記内側回転部材と一体回転可能に連結された駆動軸と、前記外側回転部材と前記内側回転部材との間に設けられ前記外側回転部材と前記内側回転部材とを断続する断続部と、前記外側回転部材と軸方向に隣接配置された起動源を有し前記断続部を作動させるアクチュエータとを備えた動力伝達装置であって、前記内側回転部材の内周には、前記駆動軸の軸方向の先端面と対向配置された壁部が設けられ、前記駆動軸の前記連結部よりも前記壁部側の先端面と前記壁部との間には、前記内側回転部材を加圧し前記外側回転部材を介して前記支持ベアリングを与圧する付勢部材が設けら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、前記壁部は、前記内側回転部材と連続する一部材で形成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記載の動力伝達装置であって、前記壁部は、前記内側回転部材と別体で形成され、前記内側回転部材と一体的に固定されていることを特徴とする。

請求項１の動力伝達装置は、駆動軸の連結部よりも壁部側の先端面と壁部との間に内側回転部材を加圧し外側回転部材を介して支持ベアリングを与圧する付勢部材が設けられているので、付勢部材が連結部の径方向サイズや起動源の支持構造に影響を受けることがなく、付勢部材を配置することによって周辺部材に影響を与えることがない。

従って、付勢部材と周辺部材との影響を回避することができるので、周辺部材の設計や付勢部材の設定の自由度を向上することができる。

請求項２の動力伝達装置は、壁部が内側回転部材と連続する一部材で形成されているので、部品点数を削減することができる。

請求項３の動力伝達装置は、壁部が内側回転部材と別体で形成され、内側回転部材と一体的に固定されているので、内側回転部材の内周側の連結部などの加工が容易となり、内側回転部材の形状を簡易化することができる。

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。 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。 特許文献１の動力伝達装置の断面図である。

図１，図２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、ケーシング３と、このケーシング３に回転可能に収容された外側回転部材５と、この外側回転部材５をケーシング３に対して回転可能に支持する支持ベアリング７と、中空状に形成され外側回転部材５の内周側に外側回転部材５と相対回転可能に設けられた内側回転部材９と、軸状に形成され外周と内側回転部材９の内周との間に形成された連結部１１を介して内側回転部材９と一体回転可能に連結された駆動軸１３と、外側回転部材５と内側回転部材９との間に設けられ外側回転部材５と内側回転部材９とを断続する断続部１５と、外側回転部材５と軸方向に隣接配置された起動源としての電磁石１７を有し断続部１５を作動させるアクチュエータ１９とを備えている。

そして、内側回転部材９の内周には、駆動軸１３の軸方向の先端面２１と対向配置された壁部２３が設けられ、駆動軸１３の連結部１１よりも壁部２３側の先端面２１と壁部２３との間には、内側回転部材９を加圧し外側回転部材５を介して支持ベアリング７を与圧する付勢部材２５が設けられている。

また、壁部２３は、内側回転部材９と連続する一部材で形成されている。

図１に示すように、ケーシング３は、動力伝達装置１に駆動力を伝達する、もしくは動力伝達装置１から駆動力が伝達される伝動機構を収容するハウジングや車体フレームなどの静止系部材（不図示）に固定される。このケーシング３内には、外側回転部材５と内側回転部材９とが相対回転可能に収容されている。なお、ケーシング３と外側回転部材５との間には、シール部材２７，２９と、シール部材２７のリップ部と当接してケーシング３内への泥水などの浸入を防止するダストカバー３１とが配置され、ケーシング３の内部空間と外部空間とを区画している。

外側回転部材５は、ケーシング３に対して支持ベアリング７を介して回転可能に支持され、クラッチハウジング３３と、ロータ３５とを備えている。クラッチハウジング３３は、有底の筒状に形成され、底部に外側回転部材５の内部に封入される潤滑油を供給させる供給孔３７が設けられ、この供給孔３７は潤滑油の供給後に蓋部材３９によって閉塞される。また、クラッチハウジング３３の底部は、入出力部材のうち一方の回転部材（不図示）に一体回転可能に連結される。また、クラッチハウジング３３の筒状部の内周には、断続部１５の外側クラッチ板が係合されるスプライン形状の係合部４１が形成されている。このクラッチハウジング３３の筒状部の端部外周には、ねじ形状の連結部４３が形成され、ロータ３５と一体回転可能にねじ締結されている。

ロータ３５は、磁性材料からなり、アクチュエータ１９の電磁石１７と軸方向に隣接配置され、電磁石１７の励磁による磁束を透過して磁路を形成させる。また、ロータ３５とクラッチハウジング３３との径方向間にはシール手段としてのＯリング４５が配置され、外側回転部材５の内部空間と外部空間とを区画している。このような外側回転部材５の内周側には、内側回転部材９が外側回転部材５と相対回転可能に配置されている。

内側回転部材９は、中空の軸状に形成され、外周側でベアリング４７とＸリング４９とを介して外側回転部材５と相対回転可能に配置されている。また、内側回転部材９の内周の中間部には、壁部２３が内側回転部材９と連続する一部材で形成されている。なお、Ｘリング４９は、シール手段としても機能しており、壁部２３及びＯリング４５と共に外側回転部材５の内部空間と外部空間とを区画している。また、内側回転部材９の外周には、断続部１５の内側クラッチ板が係合されるスプライン形状の係合部５１が形成されている。この内側回転部材９の内周には、スプライン形状の連結部１１が形成され、駆動軸１３の外周が内側回転部材９と一体回転可能に連結されている。

駆動軸１３は、中実の軸状に形成され、外周側でベアリング５３を介して外側回転部材５と相対回転可能に配置されている。また、駆動軸１３には、入出力部材のうち他方の回転部材（不図示）に一体回転可能に連結される。この駆動軸１３と一体回転する内側回転部材９と、外側回転部材５とは、断続部１５によって駆動力の伝達が断続される。

断続部１５は、複数の外側クラッチ板と、複数の内側クラッチ板とを備えている。複数の外側クラッチ板は、外側回転部材５のクラッチハウジング３３の内周に形成された係合部４１に軸方向移動可能で外側回転部材５と一体回転可能に係合されている。複数の内側クラッチ板は、複数の外側クラッチ板に対して軸方向に交互に配置され、内側回転部材９の外周に形成された係合部５１に軸方向移動可能で内側回転部材９と一体回転可能に係合されている。この断続部１５は、複数の内側クラッチ板と複数の外側クラッチ板とで構成された多板クラッチであり、滑り摩擦を伴い伝達トルクを中間制御可能な制御型の摩擦クラッチとなっている。この断続部１５は、アクチュエータ１９によって制御可能に断続操作される。

アクチュエータ１９は、ロータ３５を含め、電磁石１７と、アーマチャ５５と、パイロットクラッチ５７と、カム機構５９と、プレッシャリング６１とを備えている。電磁石１７は、ロータ３５に対して軸方向に隣接配置され、ボルト６３などの固定手段によって静止系部材であるケーシング３に直付けされて回り止めされている。この電磁石１７は、電磁コイル６５と、コア６７とを備えている。コア６７は、通電を制御するコントローラ（不図示）に接続されており、コントローラの制御によって断続部１５に必要な摩擦トルクを生じさせるように電磁コイル６５に通電される。この電磁石１７の励磁により、アーマチャ５５が吸引移動される。

アーマチャ５５は、磁性材料からなり、外側回転部材５内に軸方向移動可能で軸方向にパイロットクラッチ５７を挟んでロータ３５と対向配置されている。このアーマチャ５５は、電磁石１７が励磁されたとき、コア６７、ロータ３５、パイロットクラッチ５７、アーマチャ５５を介した磁力線が循環されて形成される磁束ループによって電磁石１７側に吸引移動され、パイロットクラッチ５７を接続させる。

パイロットクラッチ５７は、外側回転部材５内でロータ３５とアーマチャ５５との軸方向間に配置され、クラッチハウジング３３の軸方向端部に軸方向移動可能で外側回転部材５と一体回転可能に連結する複数の外側プレートと、カムリング６９の外周に複数の外側プレートに対して軸方向間に配置され軸方向移動可能でカムリング６９と一体回転可能に連結する内側プレートとで構成されている。このパイロットクラッチ５７の締結トルクは、カム機構５９を介して軸方向推力に変換され、プレッシャリング６１で断続部１５を押圧して所定の駆動トルクが伝達される。

カム機構５９は、カムリング６９とプレッシャリング６１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７１を備えている。カムリング６９は、内側回転部材９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５７の内側プレートが一体回転可能に連結されている。このカムリング６９とロータ３５との軸方向間には、カム機構５９で生じるスラスト反力を受けるスラストベアリング７３が配置されている。

カムボール７１は、カムリング６９とプレッシャリング６１とに形成されたカム面の間に配置されている。このカムボール７１は、パイロットクラッチ５７の接続によってカムリング６９とプレッシャリング６１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５７に生じる摩擦トルクに応じた強さでプレッシャリング６１を断続部１５の接続方向へ軸方向押圧移動させるカムスラスト力を発生させる。

プレッシャリング６１は、内側回転部材９の外周に軸方向移動可能に配置されている。また、プレッシャリング６１と断続部１５との軸方向間には、プレッシャリング６１を断続部１５の接続解除方向に付勢するリターンスプリング７５が配置されている。このプレッシャリング６１は、カム機構５９で生じるスラスト力によってリターンスプリング７５の付勢力に抗して断続部１５の接続方向に軸方向移動され、断続部１５に押圧力を付与して接続させ、外側回転部材５と内側回転部材９とを接続させる。

このように構成された動力伝達装置１は、電磁石１７への通電制御によってアーマチャ５５が吸引移動され、パイロットクラッチ５７を押圧し、パイロットクラッチ５７が制御された摩擦トルクをもって接続される。パイロットクラッチ５７が接続されるとカム機構５９でカムスラスト力が発生してプレッシャリング６１が断続部１５側に押圧移動される。このプレッシャリング６１の移動により断続部１５が接続され、外側回転部材５と内側回転部材９とが接続される。この外側回転部材５と内側回転部材９との接続により、入出力部材間が接続され、入出力部材間での動力伝達が可能となる。

このような動力伝達装置１において、外側回転部材５をケーシング３に対して回転可能に支持する支持ベアリング７は、付勢部材２５によって与圧される。この付勢部材２５による支持ベアリング７の与圧によって、動力伝達装置１全体のガタつめがなされる。

付勢部材２５は、皿バネなどの付勢力を有する部材からなり、駆動軸１３の連結部１１よりも壁部２３側の先端面２１と壁部２３との軸方向間に配置されている。この付勢部材２５は、駆動軸１３を連結部１１を介して内側回転部材９に組付けることにより、内側回転部材９を加圧し外側回転部材５を介して支持ベアリング７を与圧する。なお、付勢部材２５は、皿バネに限らず、コイルバネなど所定の付勢力を有するものであればどのような形態であってもよい。例えば、付勢部材としてコイルバネを配置する場合には、駆動軸１３の先端面２１から軸方向に突出する突出部を設け、突出部の基部である先端面２１と壁部２３との間にコイルバネを配置するように突出部にコイルバネを配置すればよい。このような場合にも、内側回転部材９と駆動軸１３との連結部１１や駆動軸１３を支持するベアリング５３などの径方向サイズに影響を受けないと共に、電磁石１７の支持構造に限定されることがない。

このような動力伝達装置１では、駆動軸１３の連結部１１よりも壁部２３側の先端面２１と壁部２３との間に内側回転部材９を加圧し外側回転部材５を介して支持ベアリング７を与圧する付勢部材２５が設けられているので、付勢部材２５が連結部１１の径方向サイズや電磁石１７の支持構造に影響を受けることがなく、付勢部材２５を配置することによって周辺部材に影響を与えることがない。

従って、付勢部材２５と周辺部材との影響を回避することができるので、周辺部材の設計や付勢部材２５の設定の自由度を向上することができる。

また、壁部２３が内側回転部材９と連続する一部材で形成されているので、部品点数を削減することができる。

（第２実施形態）
図２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、壁部１０３は、内側回転部材９と別体で形成され、内側回転部材９と一体的に固定されている。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２に示すように、壁部１０３は、プラグなどのように内側回転部材９と別体で形成されている。この壁部１０３は、内側回転部材９の内周に互いの接触面を気密状態に挿入され、スナップリングなどの固定部材１０５によって内側回転部材９に対する軸方向位置が固定されている。この壁部１０３と駆動軸１３の連結部１１よりも壁部１０３側の先端面２１との軸方向間には、支持ベアリング７を与圧する付勢部材２５が配置されている。なお、このコの字状の壁部１０３は、外周面を内側回転部材９の内周に挿入する際、壁部１０３の外周面が単独でその位置を保持することが可能であれば圧入のみでもよい。この場合にはスナップリングなどの固定部材１０５を省いてもよい。或いは、動力伝達装置の外側回転部材５の内部に潤滑オイルを密封する必要がなければ、付勢部材２５を固定部材１０５に直接突き当てて付勢力を機能させてもよい。

なお、この動力伝達装置１０１では、外側回転部材５のクラッチハウジング３３とロータ３５との間のねじ形状の連結部４３にナット１０７がねじ締結されており、クラッチハウジング３３とロータ３５とがダブルナット機能によってより強固に固定されている。また、電磁石１７には、回り止め部材（不図示）が設けられ、この回り止め部材がケーシング３と係合することによって電磁石１７がケーシング３に対して回り止めされている。

このような動力伝達装置１０１では、壁部１０３が内側回転部材９と別体で形成され、内側回転部材９と一体的に固定されているので、内側回転部材９の内周側の連結部１１などの加工が容易となり、内側回転部材９の形状を簡易化することができる。

なお、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置では、アクチュエータとして電磁式アクチュエータを用いているが、これ限らず、油圧式アクチュエータ、電動モータ、磁性流体など断続部を作動できる構成であれば、どのような形態であってもよい。

また、断続部として多板クラッチを用いているが、これに限らず、噛み合いクラッチなど相対回転する一対の回転部材間の動力伝達を断続させることができる構成であれば、どのような形態であってもよい。

１，１０１…動力伝達装置
３…ケーシング
５…外側回転部材
７…支持ベアリング
９…内側回転部材
１１…連結部
１３…駆動軸
１５…断続部
１７…電磁石
１９…アクチュエータ
２１…先端面
２３，１０３…壁部
２５…付勢部材

Claims (3)

1. ケーシングと、このケーシングに回転可能に収容された外側回転部材と、この外側回転部材を前記ケーシングに対して回転可能に支持する支持ベアリングと、中空状に形成され前記外側回転部材の内周側に前記外側回転部材と相対回転可能に設けられた内側回転部材と、軸状に形成され外周と前記内側回転部材の内周との間に形成された連結部を介して前記内側回転部材と一体回転可能に連結された駆動軸と、前記外側回転部材と前記内側回転部材との間に設けられ前記外側回転部材と前記内側回転部材とを断続する断続部と、前記外側回転部材と軸方向に隣接配置された起動源を有し前記断続部を作動させるアクチュエータとを備えた動力伝達装置であって、
   前記内側回転部材の内周には、前記駆動軸の軸方向の先端面と対向配置された壁部が設けられ、前記駆動軸の前記連結部よりも前記壁部側の先端面と前記壁部との間には、前記内側回転部材を加圧し前記外側回転部材を介して前記支持ベアリングを与圧する付勢部材が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
2. 請求項１記載の動力伝達装置であって、
   前記壁部は、前記内側回転部材と連続する一部材で形成されていることを特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項１記載の動力伝達装置であって、
   前記壁部は、前記内側回転部材と別体で形成され、前記内側回転部材と一体的に固定されていることを特徴とする動力伝達装置。

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