JP2011196504A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メインクラッチと操作機構の隙間調整を独立して行うことができる動力伝達装置を提供する。
【解決手段】外側回転部材３と、内側回転部材５と、メインクラッチ７と、パイロットクラッチ９と電磁石１１とを有するアクチュエータ１３と、操作機構１５とを備え、外側回転部材３が、有底状のハウジング１９と、ロータ２１とを備えた動力伝達装置１において、ロータ２１が、パイロットクラッチ９と軸方向に隣接配置された磁路形成部２３と、操作機構１５と軸方向に隣接配置された隙間調整部２５とを有し、隙間調整部２５を、磁路形成部２３との径方向間に形成された螺合部２７を介して磁路形成部２３と一体回転可能に螺合し、メインクラッチ７と操作機構１５とを、隙間調整部２５を螺合部２７に螺合することによる隙間調整部２５の軸方向移動によって軸方向隙間を調整した。
【選択図】図２

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、一対の回転部材間の動力伝達を断続する断続機構を備えた動力伝達装置としては、袋状の第１の回転軸と、この第１の回転軸内に軸支された第２の回転軸と、第１の回転軸と第２の回転軸との間に配置されたメインクラッチと、メインクラッチを押圧して接続するカム装置と、カム装置を作動させる電磁クラッチ及びロータとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この動力伝達装置では、第１の回転部材と第２の回転部材との間に配置されたカム装置とロータとの間に隙間調整手段を配設させ、第１の回転部材にスナップリングを組付けることによりロータを第１の回転部材に対して係止させている。そして、隙間調整手段及びスナップリングの軸方向の厚さを変更させることにより、メインクラッチやカム装置などの収容部材の軸方向隙間を調整している。

また、同様な動力伝達装置としては、回転ケースと、この回転ケースの軸心部に支持された連結軸と、回転ケースと連結軸との間に配置されたメインクラッチと、メインクラッチを断続操作するカム機構と、カム機構を作動させるパイロットクラッチ及びロータとを備え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、回転ケースに対してロータがねじ結合によって一体回転可能に設けられており、ロータのねじ込み量によってメインクラッチに所定の隙間を与えている。詳細には、ロータを所定トルクで締め付け、メインクラッチとカム機構の軸方向隙間をゼロと規定し、これからロータを逆方向に所定角度回転させることにより、所定角度分の軸方向隙間を設定している。

このようにメインクラッチや操作機構としてのカム機構などの収容部材の軸方向隙間を調整することにより、メインクラッチの断続特性や操作機構の作動特性などを調整することができ、各機構の特性を安定化させることができる。

特開２０００−２３４６３５号公報 特開２００１−１０７９９１号公報

しかしながら、上記特許文献１のような動力伝達装置では、隙間調整手段やスナップリングの厚みの変更によって最適な隙間を得ているので、最適な隙間を得るまで隙間調整手段やスナップリングの交換を行わなければならず、交換作業が面倒であると共に、様々な厚みの部材を用意しなければならず、部品点数も増加していた。

これに対して、上記特許文献２のような動力伝達装置では、ロータのねじ込み量によって隙間を調整しているので、部品の交換作業や部品点数の増加などを伴うことがない。

しかしながら、ロータにはパイロットクラッチが軸方向に隣接配置されており、ロータのねじ込みによるメインクラッチや操作機構の軸方向隙間の調整によって、パイロットクラッチの軸方向隙間も変動させてしまい、パイロットクラッチのトルク調整に影響を及ぼす恐れがあり、メインクラッチや操作機構の軸方向隙間の調整のみを独立して行うことができなかった。

そこで、この発明は、メインクラッチと操作機構の隙間調整を独立して行うことができる動力伝達装置の提供を目的としている。

本発明は、外側回転部材と、この外側回転部材と相対回転可能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に配置され前記外側回転部材と前記内側回転部材とを断続するメインクラッチと、このメインクラッチを作動させるパイロットクラッチと、このパイロットクラッチを作動させる電磁石とを有するアクチュエータと、このアクチュエータの作動により前記メインクラッチを断続操作する操作機構とを備え、前記外側回転部材は、前記メインクラッチと前記パイロットクラッチと前記操作機構とを収容する有底状のハウジングと、このハウジングと一体回転可能に設けられ前記パイロットクラッチと前記電磁石との軸方向間に前記ハウジングを閉塞するように配置されたロータとを備えた動力伝達装置であって、前記ロータは、前記パイロットクラッチと軸方向に隣接配置され前記電磁石の励磁による磁束を透過して磁路を形成させる磁路形成部と、この磁路形成部の内径側で前記メインクラッチとの軸方向間に前記操作機構を挟んで前記操作機構と軸方向に隣接配置された隙間調整部とを有し、前記隙間調整部は、前記磁路形成部との径方向間に形成された螺合部を介して前記磁路形成部と一体回転可能に螺合され、前記メインクラッチと前記操作機構とは、前記隙間調整部を前記螺合部に螺合することによる前記隙間調整部の軸方向移動によって軸方向隙間が調整されることを特徴とする。

本発明の動力伝達装置では、ロータがパイロットクラッチと軸方向に隣接配置された磁路形成部と操作機構と軸方向に隣接配置された隙間調整部とが螺合部で一体回転可能に螺合されているので、隙間調整部を螺合部に螺合させることによる隙間調整部の軸方向移動によってパイロットクラッチに影響を及ぼすことがない。

このため、隙間調整部の螺合部への螺合により、パイロットクラッチに影響を及ぼすことなく、メインクラッチと操作機構の隙間調整を独立して行うことができ、メインクラッチや操作機構の作動特性を安定化させることができる。

本発明によれば、メインクラッチと操作機構の隙間調整を独立して行うことができる動力伝達装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る動力伝達装置の断面図である。 図１の要部拡大図である。 （ａ）本発明の実施の形態に係る動力伝達装置の固定部材の正面図である。（ｂ）図３（ａ）の断面図である。

図１〜図３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。

本実施の形態に係る動力伝達装置１は、外側回転部材３と、この外側回転部材３と相対回転可能に配置された内側回転部材５と、外側回転部材３と内側回転部材５との間に配置され外側回転部材３と内側回転部材５とを断続するメインクラッチ７と、このメインクラッチ７を作動させるパイロットクラッチ９とこのパイロットクラッチ９を作動させる電磁石１１とを有するアクチュエータ１３と、このアクチュエータ１３の作動によりメインクラッチ７を断続操作する操作機構１５とを備えている。

また、外側回転部材３は、メインクラッチ７とパイロットクラッチ９と操作機構１５とを収容する有底状のハウジング１９と、このハウジング１９と一体回転可能に設けられパイロットクラッチ９と電磁石１１との軸方向間にハウジング１９を閉塞するように配置されたロータ２１とを備えている。

そして、ロータ２１は、パイロットクラッチ９と軸方向に隣接配置され電磁石１１の励磁による磁束を透過して磁路を形成させる磁路形成部２３と、この磁路形成部２３の内径側でメインクラッチ７との軸方向間に操作機構１５を挟んで操作機構１５と軸方向に隣接配置された隙間調整部２５とを有し、隙間調整部２５は、磁路形成部２３との径方向間に形成された螺合部２７を介して磁路形成部２３と一体回転可能に螺合され、メインクラッチ７と操作機構１５とは、隙間調整部２５を螺合部２７に螺合することによる隙間調整部２５の軸方向移動によって軸方向隙間が調整される。

また、螺合部２７には、磁路形成部２３と隙間調整部２５との軸方向の相対位置を固定する固定部材２９が螺合されている。

さらに、固定部材２９は、電磁石１１の励磁による磁束を透過し、電磁石１１と径方向に対向する部分に電磁石１１との径方向間に設けられたエアギャップ３１を調整するエアギャップ調整部３３が設けられている。

図１〜図３に示すように、外側回転部材３は、ハウジング１９と、ロータ２１とから構成されている。ハウジング１９は、有底状に形成され、底壁部３５と、円筒部３７とを備えている。底壁部３５は、入出力部材のうち一方の回転部材（不図示）が固定手段としてのスタッドボルト３９によって連結固定され、一方の回転部材と一体回転される。また、底壁部３５には、外側回転部材３内に潤滑油を流入させる注入孔４１が設けられ、潤滑油を注入させた後、蓋部材４３によって閉塞される。この底壁部３５には、連続する一部材として円筒部３７が設けられている。

円筒部３７は、中空状に形成され、内周にはスプライン形状の係合部４５が形成され、メインクラッチ７の外側クラッチ板が係合されている。また、円筒部３７の軸方向端部には凹凸形状をなす係合部４７が形成され、パイロットクラッチ９の外側プレートが係合されている。また、円筒部３７の外周には、径方向に突出した環状凸部４９が形成され、この環状凸部４９よりも軸方向のロータ２１側の外周面にはねじ締結部５１が設けられている。このねじ締結部５１には、ロータ２１が一体回転可能にねじ締結され、環状凸部４９と当接することによりロータ２１のハウジング１９に対する軸方向位置が位置決めされている。

このハウジング１９内には、メインクラッチ７と、パイロットクラッチ９と、操作機構１５とが収容され、パイロットクラッチ９と電磁石１１との軸方向間にハウジング１９を閉塞するように配置されたロータ２１がねじ締結部５１でハウジング１９と一体回転可能に設けられている。

ロータ２１は、磁性材料からなる磁路形成部２３と、隙間調整部２５とを備えている。磁路形成部２３には、軸方向のハウジング１９側に延設された延設部５３が設けられている。延設部５３は、内周面がねじ形状に形成され、円筒部３７の端部の外周面との間でねじ締結部５１を形成し、ハウジング１９とロータ２１とが一体回転可能に固定されている。また、延設部５３の軸方向端部の先端面は、環状凸部４９の軸方向に対向する側面に対して当接し、ロータ２１の軸方向位置が位置決めされている。また、ねじ締結部５１の端部における延設部５３と円筒部３７との径方向間には、外側回転部材３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５５が設けられている。この延設部５３には、軸方向の電磁石１１側に向けて断面凹状の凹状部５７が連続する一部材として設けられている。

凹状部５７は、電磁石１１の周囲を覆うように設けられている。このため、磁路形成部２３は、パイロットクラッチ９と電磁石１１との軸方向間に配置され、凹状部５７内に電磁石１１を配置することによりパイロットクラッチ９と電磁石１１とが軸方向に近接配置され、磁路形成部２３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、凹状部５７と電磁石１１のコア７９との径方向間は、微小隙間を持って対向するエアギャップ３１となっており、コア７９から磁路形成部２３への磁束の受け渡しが可能となっている。

この磁路形成部２３の内径側には、ねじ形状の螺合部２７が形成され、この螺合部２７を介して隙間調整部２５が一体回転可能に螺合されている。

隙間調整部２５は、筒状に形成されて外周面がねじ形状に形成され、磁路形成部２３の内周面との間で螺合部２７を形成し、磁路形成部２３と隙間調整部２５とが一体回転可能に固定されている。また、螺合部２７の端部における磁路形成部２３と隙間調整部２５との径方向間には、外側回転部材３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５９が設けられている。この隙間調整部２５は、螺合部２７に螺合されることによって軸方向移動可能であり、螺合部２７に固定部材２９を螺合することにより磁路形成部２３との軸方向の相対位置が固定される。

固定部材２９は、磁性材料からなり、ナットなどのように環状で内周面がねじ形状に形成され、螺合部２７に螺合させることによるダブルナット機能によって、磁路形成部２３と隙間調整部２５との軸方向の相対位置が固定される。また、固定部材２９の外周面、すなわち電磁石１１のコア７９との対向面には、エアギャップ３１の径方向寸法を調整するエアギャップ調整部３３が設けられている。このエアギャップ調整部３３は、固定部材２９の外径寸法ｄを調整することによって変更可能であり、外径寸法ｄを変更することによってエアギャップ３１の径方向寸法を適当な寸法に変更することができる。これにより、パイロットクラッチ９のトルク感度を容易に調整することができる。

このような外側回転部材３の回転軸心部には、内側回転部材５が外側回転部材３と相対回転可能に配置されている。

内側回転部材５は、中空軸状に形成され外周でベアリング６１、摺動リング６３、Ｘリング６５を介して外側回転部材３に回転可能に支持されている。なお、Ｘリング６５は、外側回転部材３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５の外周には、スプライン形状の係合部６７が形成され、メインクラッチ７の内側クラッチ板が係合されている。また、内側回転部材５の内周には、スプライン形状の連結部６９が形成され、入出力部材のうち他方の回転部材（不図示）と一体回転可能に連結される。また、内側回転部材５の軸心側の中央部には、区画壁７１が内側回転部材５と連続する一部材で設けられ、外側回転部材３の内部と外部とを区画している。この内側回転部材５と外側回転部材３とは、メインクラッチ７によって断続される。

メインクラッチ７は、複数の内側クラッチ板と、複数の外側クラッチ板とを備えている。複数の内側クラッチ板は、内側回転部材５の外周に形成された係合部６７に軸方向移動可能で内側回転部材５と一体回転可能に係合されている。複数の外側クラッチ板は、複数の内側クラッチ板に対して軸方向に交互に配置され、外側回転部材３の円筒部３７の内周に形成された係合部４５に軸方向移動可能で外側回転部材３と一体回転可能に係合されている。このメインクラッチ７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。このメインクラッチ７は、アクチュエータ１３によって制御可能に作動され、外側回転部材３と内側回転部材５との動力伝達を断続する。

アクチュエータ１３は、ロータ２１の磁路形成部２３を含み、パイロットクラッチ９と、アーマチャ７３と、電磁石１１とを備えている。パイロットクラッチ９は、外側回転部材３内でロータ２１の磁路形成部２３とアーマチャ７３との軸方向間に配置され、円筒部３７の係合部４７に軸方向移動可能で外側回転部材３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８７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８７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９は、アーマチャ７３が電磁石１１の励磁によって吸引移動されることにより接続される。

アーマチャ７３は、磁性材料からなり、外側回転部材３内に軸方向移動可能で軸方向にパイロットクラッチ９を挟んでロータ２１の磁路形成部２３と対向配置されている。このアーマチャ７３は、電磁石１１が励磁されたときに形成される磁束ループによって電磁石１１側に吸引移動され、パイロットクラッチ９を接続させる。

電磁石１１は、磁路形成部２３の凹状部５７内でベアリング７５を介して外側回転部材３の外部に配置され、電磁コイル７７とコア７９とを備えている。電磁コイル７７は、軸方向の一側を覆うようにコア７９の内部に配置され、スナップリング８１などの固定手段を用いてコア７９に対する軸方向の位置決めがなされている。

コア７９は、コネクタ８３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７で必要な摩擦トルクを生じさせるように電磁コイル７７に通電される。また、コア７９には、外側回転部材３の周囲に設けられたケーシングや車体フレームなどの静止系部材（不図示）と係合して電磁石１１を回り止めさせる回り止め部材８５が設けられている。

この電磁石１１への通電により、コア７９、エアギャップ３１、磁路形成部２３及び固定部材２９、パイロットクラッチ９、アーマチャ７３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７３が電磁石１１側に吸引移動されてパイロットクラッチ９が締結される。このパイロットクラッチ９の締結トルクは、操作機構１５を介して軸方向推力に変換され、メインクラッチ７を押圧して所定の駆動トルクが伝達される。

操作機構１５は、カムリング８７と、プレッシャリング８９と、カム機構９１とから構成されている。カムリング８７は、内側回転部材５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９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８７とロータ２１の隙間調整部２５との軸方向間には、カム機構９１で生じるスラスト反力を受けるスラストベアリング９３が配置されている。このスラストベアリング９３は、隙間調整部２５との軸方向間に摺動部材としてのシム９５が設けられている。このシム９５は、メインクラッチ７と操作機構１５との軸方向の隙間調整において、隙間調整部２５の軸方向移動を伝達させる部材であるが、厚みを選択するなど直接的に隙間を調整する部材ではないので、一定の厚さを有するものを適用することができる。

プレッシャリング８９は、内側回転部材５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８９とメインクラッチ７との軸方向間には、プレッシャリング８９をメインクラッチ７の接続解除方向に付勢するリターンスプリング９７が配置されている。このプレッシャリング８９は、カム機構９１で生じるスラスト力によってリターンスプリング９７の付勢力に抗してメインクラッチ７の接続方向に軸方向移動され、メインクラッチ７に押圧力を付与して接続させる。

カム機構９１は、カムリング８７とプレッシャリング８９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９９を備えている。このカムボール９９は、パイロットクラッチ９の接続によってカムリング８７とプレッシャリング８９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９に生じる摩擦トルクに応じた強さでプレッシャリング８９をメインクラッチ７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１１への通電によってアーマチャ７３が吸引移動され、パイロットクラッチ９を押圧し、パイロットクラッチ９が接続される。パイロットクラッチ９が接続されるとカム機構９１でカムスラスト力が発生してプレッシャリング８９がメインクラッチ７側に押圧移動される。このプレッシャリング８９の移動によりメインクラッチ７が接続され、外側回転部材３と内側回転部材５とが接続されて入出力部材間の動力伝達が可能となる。

このような動力伝達装置１のメインクラッチ７と操作機構１５との軸方向の隙間調整は、有底状のハウジング１９の内部にメインクラッチ７と操作機構１５とを収容した後、ロータ２１の磁路形成部２３をハウジング１９に組付け、この磁路形成部２３に対して隙間調整部２５を組付けることによって行われる。詳細には、ハウジング１９と磁路形成部２３とを組付けた状態で、隙間調整部２５を回転させ螺合部２７に対して螺合させながらハウジング１９側に軸方向移動させる。このとき、隙間調整部２５の螺合量は、メインクラッチ７と操作機構１５との軸方向隙間が無くなるまで行う。この状態から隙間調整部２５を、メインクラッチ７と操作機構１５との軸方向隙間が所定隙間となるように、所定角度逆回転させながら電磁石１１側に軸方向移動させる。この後、固定部材２９を螺合部２７に螺合させ、磁路形成部２３と隙間調整部２５との軸方向の相対位置を固定させる。このようにメインクラッチ７と操作機構１５との軸方向の隙間調整を行うことにより、パイロットクラッチ９の軸方向に隣接配置された磁路形成部２３が軸方向に移動することがなく、パイロットクラッチ９の軸方向隙間が変動されず、隙間調整部２５によってメインクラッチ７と操作機構１５との軸方向の隙間調整のみを行うことができる。

このような動力伝達装置１では、ロータ２１がパイロットクラッチ９と軸方向に隣接配置された磁路形成部２３と操作機構１５と軸方向に隣接配置された隙間調整部２５とが螺合部２７で一体回転可能に螺合されているので、隙間調整部２５を螺合部２７に螺合させることによる隙間調整部２５の軸方向移動によってパイロットクラッチ９に影響を及ぼすことがない。

このため、隙間調整部２５の螺合部２７への螺合により、パイロットクラッチ９などの周辺部材に影響を及ぼすことなく、メインクラッチ７と操作機構１５の隙間調整を独立して行うことができ、各機構の特性を確実に安定化させることができる。

また、螺合部２７には、磁路形成部２３と隙間調整部２５との軸方向の相対位置を固定する固定部材２９が螺合されているので、メインクラッチ７と操作機構１５の隙間が安定して保持され、メインクラッチ７の断続特性や操作機構１５の作動特性を安定化させることができる。加えて、磁路形成部２３の軸方向位置も固定されるので、パイロットクラッチ９の断続特性を安定化させることができる。

さらに、固定部材２９は、電磁石１１の励磁による磁束を透過し、電磁石１１と径方向に対向する部分に電磁石１１との径方向間に設けられたエアギャップ３１を調整するエアギャップ調整部３３が設けられているので、固定部材２９のエアギャップ調整部３３の変更のみでエアギャップ３１の調整を行うことができ、装置全体を分解するなどしてエアギャップ３１の調整を行う必要がなく、エアギャップ３１の調整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、操作機構と隙間調整部との軸方向間にシムを配置させているが、このシムはスラストベアリングが配置されているため、摺動部材として配置されているだけであり、操作機構がシムを必要としない構成である場合には排除することができる。

また、磁路形成部２３と隙間調整部２５との間の軸方向位置の固定は、固定部材２９によって行われているが、その他の固定手段としては、固定部材２９を用いずに、磁路形成部２３と隙間調整部２５との螺合による軸方向位置合わせの後、両部２３，２５間のカシメや、両部２３，２５間の溶接、或いは接着などを用いることができる。

１…動力伝達装置
３…外側回転部材
５…内側回転部材
７…メインクラッチ
９…パイロットクラッチ
１１…電磁石
１３…アクチュエータ
１５…操作機構
１９…ハウジング
２１…ロータ
２３…磁路形成部
２５…隙間調整部
２７…螺合部
２９…固定部材
３１…エアギャップ
３３…エアギャップ調整部

Claims (3)

1. 外側回転部材と、この外側回転部材と相対回転可能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に配置され前記外側回転部材と前記内側回転部材とを断続するメインクラッチと、このメインクラッチを作動させるパイロットクラッチと、このパイロットクラッチを作動させる電磁石とを有するアクチュエータと、このアクチュエータの作動により前記メインクラッチを断続操作する操作機構とを備え、前記外側回転部材は、前記メインクラッチと前記パイロットクラッチと前記操作機構とを収容する有底状のハウジングと、このハウジングと一体回転可能に設けられ前記パイロットクラッチと前記電磁石との軸方向間に前記ハウジングを閉塞するように配置されたロータとを備えた動力伝達装置であって、
   前記ロータは、前記パイロットクラッチと軸方向に隣接配置され前記電磁石の励磁による磁束を透過して磁路を形成させる磁路形成部と、この磁路形成部の内径側で前記メインクラッチとの軸方向間に前記操作機構を挟んで前記操作機構と軸方向に隣接配置された隙間調整部とを有し、
   前記隙間調整部は、前記磁路形成部との径方向間に形成された螺合部を介して前記磁路形成部と一体回転可能に螺合され、前記メインクラッチと前記操作機構とは、前記隙間調整部を前記螺合部に螺合することによる前記隙間調整部の軸方向移動によって軸方向隙間が調整され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、
   前記螺合部には、前記磁路形成部と前記隙間調整部との軸方向の相対位置を固定する固定部材が螺合されていることを特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項２記載の動力伝達装置であって、
   前記固定部材は、前記電磁石の励磁による磁束を透過し、前記電磁石と径方向に対向する部分に前記電磁石との径方向間に設けられたエアギャップを調整するエアギャップ調整部が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。

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