JP2013113373A - Power transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に適用される動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device applied to a vehicle.
従来、動力伝達装置としては、外側回転部材としてのデフケースと、このデフケースと相対回転可能に配置された内側回転部材としてのハブと、デフケースとハブとの間に配置されデフケースとハブとの動力伝達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断続するアーマチャと、このアーマチャを励磁により吸引してパイロットクラッチを接続させる電磁石と、パイロットクラッチの接続によって作動されメインクラッチを接続させるカム機構とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a power transmission device, a differential case as an outer rotating member, a hub as an inner rotating member arranged so as to be rotatable relative to the differential case, and a power transmission between the differential case and the hub. The main clutch that is operated by the connection of the pilot clutch, the main clutch that operates the main clutch, the armature that connects and disconnects the pilot clutch, the electromagnet that attracts the armature by excitation and connects the pilot clutch A device having a cam mechanism for connecting a clutch is known (for example, see Patent Document 1).
この動力伝達装置では、パイロットクラッチの外径側に磁性材料からなるリングが配置され、パイロットクラッチの内径側にカム機構のカムリングが配置されている。このようにパイロットクラッチの径方向両側にリングとカムリングとを配置させることにより、電磁石の励磁によって形成される磁束ループが、電磁石とデフケースとリングとアーマチャとカムリングとを介して形成され、磁束がパイロットクラッチを通ることがない。このため、パイロットクラッチのトルク応答性やトルク容量の低下を抑制することができる。 In this power transmission device, a ring made of a magnetic material is disposed on the outer diameter side of the pilot clutch, and a cam ring of the cam mechanism is disposed on the inner diameter side of the pilot clutch. By arranging the ring and the cam ring on both sides in the radial direction of the pilot clutch in this way, a magnetic flux loop formed by electromagnet excitation is formed through the electromagnet, the differential case, the ring, the armature, and the cam ring, and the magnetic flux is piloted. It does not pass through the clutch. For this reason, it is possible to suppress a decrease in torque response and torque capacity of the pilot clutch.
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、パイロットクラッチの外径側にパイロットクラッチに磁束を透過させずに磁束ループを形成させるためのリングが配置されているので、部品点数が多く、高コスト化していた。 However, in the power transmission device such as Patent Document 1, a ring for forming a magnetic flux loop without allowing magnetic flux to pass through the pilot clutch is disposed on the outer diameter side of the pilot clutch. The cost was high.
そこで、この発明は、部品点数を削減して低コスト化できる動力伝達装置の提供を目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power transmission device that can reduce the number of parts and reduce the cost.
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の動力伝達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断続するアーマチャと、このアーマチャを励磁により吸引して前記パイロットクラッチを接続させる電磁石と、前記パイロットクラッチの接続によって作動され前記メインクラッチを接続させるカム機構とを備え、前記カム機構は、前記メインクラッチを接続させるプレッシャリングと、このプレッシャリングとの間の差回転によって前記プレッシャリングを前記メインクラッチの接続方向に移動させるカムリングとを有する動力伝達装置であって、前記パイロットクラッチは、前記カムリングの外径側に配置され、前記電磁石の励磁によって形成される磁束ループは、前記電磁石と前記外側回転部材と前記カムリングと前記アーマチャとを介して形成されることを特徴とする。 The present invention includes an outer rotating member, an inner rotating member arranged to be rotatable relative to the outer rotating member, and the outer rotating member and the inner rotating member arranged between the outer rotating member and the inner rotating member. A main clutch for intermittently transmitting power to the pilot, a pilot clutch for operating the main clutch, an armature for intermittently connecting the pilot clutch, an electromagnet for attracting the armature by excitation and connecting the pilot clutch, and the pilot clutch And a cam mechanism for connecting the main clutch, and the cam mechanism is configured to connect the main clutch to the pressure clutch by a differential rotation between the pressure ring and the pressure ring. A cam ring that moves in the connecting direction In the force transmission device, the pilot clutch is disposed on the outer diameter side of the cam ring, and a magnetic flux loop formed by excitation of the electromagnet passes through the electromagnet, the outer rotating member, the cam ring, and the armature. It is characterized by being formed.
この動力伝達装置では、電磁石の励磁によって形成される磁束ループが、パイロットクラッチの内径側に配置されたカムリングを介して形成される。 In this power transmission device, a magnetic flux loop formed by excitation of an electromagnet is formed via a cam ring disposed on the inner diameter side of the pilot clutch.
従って、このような動力伝達装置では、パイロットクラッチの外径側に配置される部材を削減することができ、低コスト化することができる。 Therefore, in such a power transmission device, the members disposed on the outer diameter side of the pilot clutch can be reduced, and the cost can be reduced.
本発明によれば、部品点数を削減して低コスト化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。 According to the present invention, it is possible to provide a power transmission device that can reduce the number of parts and reduce the cost.
図1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。 A power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
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との動力伝達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を断続するアーマチャ11と、このアーマチャ11を励磁により吸引してパイロットクラッチ9を接続させる電磁石13と、パイロットクラッチ9の接続によって作動されメインクラッチ7を接続させるカム機構15とを備えている。
The power transmission device 1 according to the present embodiment includes an outer rotating member 3, an inner rotating
また、カム機構15は、メインクラッチ7を接続させるプレッシャリング17と、このプレッシャリング17との間の差回転によってプレッシャリング17をメインクラッチ7の接続方向に移動させるカムリング19とを有する。
The
そして、パイロットクラッチ9は、カムリング19の外径側に配置され、電磁石13の励磁によって形成される主な磁束ループLは、電磁石13と外側回転部材3とカムリング19とアーマチャ11とを介して形成される。
The
また、外側回転部材3は、電磁石13とパイロットクラッチ9との軸方向間に配置される磁性材料からなるロータ21と、このロータ21と一体回転可能に固定されメインクラッチ7が連結される非磁性材料からなるハウジング23とを有し、パイロットクラッチ9は、ハウジング23に連結されている。
The outer rotating member 3 includes a
さらに、アーマチャ11は、付勢部材25によってパイロットクラッチ9の接続解除方向に付勢されている。
Further, the
図1に示すように、動力伝達装置1は、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、アーマチャ11と、電磁石13と、カム機構15などから構成されている。
As shown in FIG. 1, the power transmission device 1 includes an outer rotating member 3, an inner rotating
外側回転部材3は、ベアリング27を介してキャリアや車体フレームなどの静止系部材(不図示)に回転可能に支持され、ロータ21と、ハウジング23とから構成されている。
The outer rotating member 3 is rotatably supported by a stationary member (not shown) such as a carrier or a vehicle body frame via a
ロータ21は、磁性材料からなり、軸方向の電磁石13側に延設された一側延設部29,31と壁部33とが電磁石13の周囲を覆うように配置され、壁部33が電磁石13とパイロットクラッチ9との軸方向間に配置されている。また、壁部33には、磁束ループLを形成させるための非磁性材料からなる磁路形成部材35が溶接などの固定手段によって壁部33と一体的に設けられている。また、ロータ21は、電磁石13のコア73との径方向間に微小隙間を持って対向するエアギャップが設けられており、電磁石13のコア73からロータ21への磁束の受け渡しが可能となっている。
The
このロータ21のパイロットクラッチ9側は、軸方向に延設された他側延設部37となっており、この他側延設部37の内周にはスプライン形状の連結部39が設けられている。この連結部39には、ハウジング23が一体回転可能に連結されると共に、ハウジング23に設けられた凸部41と端部が当接することによってロータ21の軸方向位置が位置決めされ、溶接などの固定手段によってハウジング23と一体回転可能に固定される。
The
ハウジング23は、アルミ材などの非磁性材料からなり、鍛造によって有底の筒状に形成されている。また、ハウジング23とロータ21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リング43が設けられている。また、ハウジング23の底壁部45には、外側回転部材3内に潤滑油を流入させる注入孔47が設けられ、潤滑油を注入させた後、蓋部材49によって閉塞される。
The
このハウジング23の筒状の内周には、スプライン形状の係合部51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、係合部51と軸方向に隣り合うハウジング23の端部には、ロータ21側に向けて軸方向に開放されて周方向に凹凸形状の係合部53が形成され、パイロットクラッチ9の外側プレートと、アーマチャ11とが凹部に係合されている。この係合部53は、ロータ21の他側延設部37の内周側に位置されており、非磁性材料の係合部53を配置させることによって他側延設部37に磁束が透過し難い構造となっている。
A spline-
このようなハウジング23の底壁部45には、スタッドボルトなどの連結部材(不図示)が固定される固定部55が設けられ、この連結部材を介して入出力部材のうちいずれか一方の回転部材(不図示)が外側回転部材3と一体回転可能に連結される。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。
The
内側回転部材5は、中空状に形成され、外周でXリング57、摺動ブッシュ59、ベアリング61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57は、外側回転部材3の内部に潤滑油を封入した後、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63が形成され、メインクラッチ7の内側クラッチ板と、プレッシャリング17とが係合されている。また、内側回転部材5の軸心側の中央部には、区画壁65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。
The inner rotating
この内側回転部材5の内周には、スプライン形状の連結部67が形成され、入出力部材のうち他方の回転部材(不図示)が内側回転部材5と一体回転可能に連結される。このような内側回転部材5と外側回転部材3との間に伝達される駆動トルクは、メインクラッチ7によって断続される。
A spline-shaped connecting
メインクラッチ7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、ハウジング23の内周に形成された係合部51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。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5の外周に形成された係合部63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。
The
このメインクラッチ7は、複数の外側クラッチ板と複数の内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、パイロットクラッチ9の断続によって作動され、外側回転部材3と内側回転部材5との間に伝達される駆動トルクを断続する。
The
パイロットクラッチ9は、外側回転部材3内でロータ21とアーマチャ11との軸方向間に配置されている。このパイロットクラッチ9は、ハウジング23の係合部53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19の外周に複数の外側プレートに対して軸方向間に交互に配置され軸方向移動可能でカムリング19と一体回転可能に連結する複数の内側プレートとで構成されている。
The
このパイロットクラッチ9の複数のプレート間には、アーマチャ11をパイロットクラッチ9の接続解除方向に付勢する一巻きバネからなる付勢部材25がそれぞれ配置され、パイロットクラッチ9の接続解除状態では付勢部材25の付勢力によってアーマチャ11と各プレートとが離間されている。このため、残留磁気などによってアーマチャ11が吸引移動されてパイロットクラッチ9が接続されることがなく、パイロットクラッチ9における引きずりトルクを低減することができる。なお、付勢部材25は、一巻きバネに限らず、係合部53の凹部に配置されてアーマチャ11を付勢するコイルバネや皿バネなどであってもよい。このようなパイロットクラッチ9は、アーマチャ11が電磁石13の励磁によって吸引移動されることにより接続される。
Between the plurality of plates of the
アーマチャ11は、磁性材料からなり、軸方向にパイロットクラッチ9を挟んでロータ21と対向配置され、ハウジング23の係合部53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。このアーマチャ11は、電磁石13が励磁されたときに形成される磁束ループLによって付勢部材25の付勢力に抗して電磁石13側に吸引移動され、パイロットクラッチ9を接続させる。
The
電磁石13は、ロータ21内でベアリング27を介して外側回転部材3の外部に配置されると共に、回り止め部材69によって静止系部材に回り止めされ、電磁コイル71とコア73とを備えている。電磁コイル71は、合成樹脂などの絶縁部材75によってモールド成形され、コア73の内部に配置されている。
The
コア73は、磁性材料からなり、電磁コイル71とロータ21との径方向間に配置されてロータ21と共に磁束を透過して磁束ループLを形成させる。このコア73には、絶縁部材75が外側回転部材3の外部に突出するように配置されており、この絶縁部材75を介してリード線77が電磁コイル71に接続されている。このリード線77は、外側回転部材3の外部に配置された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71に通電される。この電磁コイル71の通電により、パイロットクラッチ9が接続され、カム機構15でスラスト力が発生される。
The
カム機構15は、プレッシャリング17と、カムリング19と、カムボール79とからなる。プレッシャリング17は、内側回転部材5の係合部63に軸方向移動可能で内側回転部材5と一体回転可能に配置されている。このプレッシャリング17は、カム機構15で生じるスラスト力によってメインクラッチ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。
The
カムリング19は、磁性材料からなり、内側回転部材5の外周に軸方向移動可能に配置され、カムリング19の外径部に形成されたスプラインラグ部にパイロットクラッチ9の複数の内側プレートが一体回転可能に連結されている。また、カムリング19の径方向中間部には、磁束ループLを形成させるための非磁性材料からなる磁路形成部材81が溶接などの固定手段によってカムリング19と一体的に設けられている。このカムリング19とロータ21の軸方向間には、カム機構15で生じるスラスト反力を受けるスラストベアリング83が配置されており、カムリング19の端面がロータ21の壁面に当接することはない。
The
カムボール79は、カムリング19とプレッシャリング17とに周方向に形成された複数のカム面を対向させ、これらのカム面間に介在されている。このカムボール79は、パイロットクラッチ9の接続によってカムリング19とプレッシャリング17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17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。
The
このように構成された動力伝達装置1では、電磁石13への通電により、コア73、ロータ21の一側延設部29,31及び壁部33、カムリング19、アーマチャ11を介した磁力線が循環されて磁束ループLが形成され、アーマチャ11が電磁石13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、カム機構15を介して軸方向推力に変換され、プレッシャリング17がメインクラッチ7を押圧してメインクラッチ7が接続される。このメインクラッチ7の接続により、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駆動トルクの伝達が可能となる。また、磁束ループLは、従来のように、パイロットクラッチ9を磁束ループ内に抱え込んで迂回するようなループを成すことなく、磁束ループL自体がループ長さを縮小できる。
In the power transmission device 1 configured as described above, when the
このように電磁石13の励磁によって形成される磁束ループLは、磁束がパイロットクラッチ9を透過されずに形成されている。このため、 パイロットクラッチ9のトルク応答性を向上させ、トルク容量の低下を抑制することができる。また、パイロットクラッチ9の外側プレートは、非磁性材料からなるハウジング23の係合部53に連結されているので、パイロットクラッチ9の外径側に磁束が透過することがない。このため、磁束をパイロットクラッチ9の内径側に配置されたカムリング19に導くことができ、磁束ループLを縮小させて最短の磁束ループLでアーマチャ11を吸引移動させることができる。
Thus, the magnetic flux loop L formed by the excitation of the
この動力伝達装置1では、電磁石13の励磁によって形成される磁束ループLが、パイロットクラッチ9の内径側に配置されたカムリング19を介して形成されるので、パイロットクラッチ9の外径側に磁束を透過させる部材を配置させずに、パイロットクラッチ9に磁束が透過されることを抑制することができる。
In this power transmission device 1, the magnetic flux loop L formed by the excitation of the
従って、このような動力伝達装置1では、パイロットクラッチ9の外径側に配置される部材を削減することができ、低コスト化することができる。
Therefore, in such a power transmission device 1, the members disposed on the outer diameter side of the
また、パイロットクラッチ9の外径側に磁束を透過させる部材が配置されていないので、磁束ループLを縮小することができ、最短の磁束ループLによってアーマチャ11を吸引移動させることができ、アーマチャ11の応答性を向上することができる。
Further, since the member that transmits the magnetic flux is not disposed on the outer diameter side of the
さらに、パイロットクラッチ9は、非磁性材料からなるハウジング23に連結されているので、ハウジング23が配置されたパイロットクラッチ9の外径側に磁束が透過することがなく、磁束をパイロットクラッチ9の内径側に配置されたカムリング19に導くことができる。
Further, since the
また、アーマチャ11は、付勢部材25によってパイロットクラッチ9の接続解除方向に付勢されているので、パイロットクラッチ9の接続解除状態で、残留磁気などによってアーマチャ11が吸引移動されてパイロットクラッチ9が接続されることがなく、パイロットクラッチ9における引きずりトルクを低減することができる。
Further, since the
なお、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置では、アーマチャをハウジングの係合部に係合させているが、アーマチャの外径側をハウジングの内周によって径方向支持し、軸方向移動可能に配置させてもよく、アーマチャを非係合の環状部材としてもよい。 In the power transmission device according to the embodiment of the present invention, the armature is engaged with the engaging portion of the housing, but the outer diameter side of the armature is supported radially by the inner periphery of the housing, and is movable in the axial direction. The armature may be a non-engaging annular member.
また、外側回転部材と内側回転部材との入出力の関係は、いずれか一方が入力部材に一体回転可能に連結され、他方が出力部材に一体回転可能に連結される構造であれば、どちらであってもよい。 Also, the input / output relationship between the outer rotating member and the inner rotating member can be any one as long as either one is connected to the input member so as to be integrally rotatable and the other is connected to the output member so as to be integrally rotatable. There may be.
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…アーマチャ
13…電磁石
15…カム機構
17…プレッシャリング
19…カムリング
L…磁束ループ
21…ロータ
23…ハウジング
25…付勢部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power transmission device 3 ... Outer rotating
Claims (3)
前記パイロットクラッチは、前記カムリングの外径側に配置され、前記電磁石の励磁によって形成される磁束ループは、前記電磁石と前記外側回転部材と前記カムリングと前記アーマチャとを介して形成されることを特徴とする動力伝達装置。 An outer rotating member, an inner rotating member disposed so as to be rotatable relative to the outer rotating member, and power transmission between the outer rotating member and the inner rotating member disposed between the outer rotating member and the inner rotating member. Actuated by connecting the pilot clutch, a pilot clutch for operating the main clutch, an armature for connecting and disconnecting the pilot clutch, an electromagnet for attracting the armature by excitation and connecting the pilot clutch And a cam mechanism for connecting the main clutch, and the cam mechanism moves the pressure ring in a connecting direction of the main clutch by a differential rotation between the pressure ring for connecting the main clutch and the pressure ring. Power transmission device having cam ring There is,
The pilot clutch is disposed on the outer diameter side of the cam ring, and a magnetic flux loop formed by excitation of the electromagnet is formed through the electromagnet, the outer rotating member, the cam ring, and the armature. Power transmission device.
前記外側回転部材は、前記電磁石と前記パイロットクラッチとの軸方向間に配置される磁性材料からなるロータと、このロータと一体回転可能に固定され前記メインクラッチが連結される非磁性材料からなるハウジングとを有し、前記パイロットクラッチは、前記ハウジングに連結されていることを特徴とする動力伝達装置。 The power transmission device according to claim 1,
The outer rotating member includes a rotor made of a magnetic material disposed between the electromagnet and the pilot clutch in an axial direction, and a housing made of a non-magnetic material fixed to the rotor so as to be integrally rotatable and connected to the main clutch. The pilot clutch is coupled to the housing.
前記アーマチャは、付勢部材によって前記パイロットクラッチの接続解除方向に付勢されていることを特徴とする動力伝達装置。 The power transmission device according to claim 1 or 2,
The power transmission device according to claim 1, wherein the armature is urged in a direction of releasing the connection of the pilot clutch by an urging member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011260062A JP2013113373A (en) | 2011-11-29 | 2011-11-29 | Power transmission device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108691921A (en) * | 2017-04-07 | 2018-10-23 | 丰田自动车株式会社 | Electromagnetic clutch mechanism |
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2011
- 2011-11-29 JP JP2011260062A patent/JP2013113373A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108691921A (en) * | 2017-04-07 | 2018-10-23 | 丰田自动车株式会社 | Electromagnetic clutch mechanism |
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