JP2019511689A - ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置の電磁クラッチ - Google Patents

ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置の電磁クラッチ Download PDF

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Abstract

ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置の電磁クラッチは、ブラシレス電磁石、押しプレッシャープレート、従動スプラインドハブ、ドライブバイワイヤによるドライブプレート、遠心ボールアームの空心ホイールディスク、遠心ボールアームピン、遠心ボールアーム、遠心ボール、透磁性動力伝達板及び主動軸を含む。快速運転するとき、ブラシレス電磁石が通電された後、各遠心ボールアームと遠心ボールは、遠心力を発生し、遠心力の作用で遠心ボールアームピン周りに押しプレッシャープレートの平滑面に沿って外へ円周運動し、遠心力の遠心ボールアームの空心ホイールディスクの中心軸方向に沿う分力は、押しプレッシャープレートを推進して各外スプライン溝付きの鋼板と各内スプライン溝付きの摩擦板とを相互に押し締め、クラッチの接合を実現し、クラッチ接合が安定であり、衝撃なく、快速運転に適合し、伝達トルクが大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、クラッチに関し、より正確的には、ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置の電磁クラッチに関する。
従来の電磁クラッチは、摩擦板式電磁クラッチ、つめ電磁クラッチ、磁気粉末クラッチ、滑り電磁クラッチなどに分かれている。摩擦板式電磁クラッチは、接合するとき、電磁コイルの通電による電磁力で主動摩擦板と従動摩擦板を押し締めることにより発生した摩擦力でトルクを伝達し、大きなトルクを伝達するとき、必ず、入力ディスク及び従動ディスクの径方向のサイズを増大し、電磁コイルの通電電流を増加し、主動摩擦板及び従動摩擦板の枚数を増加する必要があり、そのため、体積が大きく、回転速度が遅く、電力消耗が大きい欠点がある。つめ電磁クラッチは、伝送トルクが大きく、接合するとき回転速度差が低く要求され、電力消耗が大きいという欠陥がある。磁気粉末クラッチは、応答が速く、電流の大きさに応じて精度の微調整を実現したが、電力消耗が大きく、滑りが大きいときに温度が上昇し、コストが高いなどの欠点がある。滑り電磁クラッチは、作動するとき、駆動部分と従動部分は、ある回転速度差があるだけでトルクを伝達し、かつロータにおける渦流が熱を生じ、当該熱と回転速度差には正比例の関係がある。
本発明は、従来の電磁クラッチの不足を克服し、伝達トルクが大きく、回転速度が速く、電力消耗が少なく、構成が新規であるブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置の電磁クラッチを提供することを目的としている。
本発明の目的は下記の技術案により実現される。
ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置の電磁クラッチは、入力軸と、出力軸と、出力軸接続プレートと、ブラシレス電磁石とを含む。
ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置の電磁クラッチは、ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置をさらに含む。
前記ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置は、押しプレッシャープレートと、従動スプラインドハブと、ドライブバイワイヤによるドライブプレートと、予圧スプリングと、遠心ボールアームの空心ホイールディスクと、遠心ボールアームピンと、遠心ボールアームと、遠心ボールと、透磁性動力伝達板と、遠心ボールソケットと、主動軸とを含む。
前記主動軸の一端は、入力軸の一端に固定して接続している。前記遠心ボールアームの空心ホイールディスクは、軸受けを介して主動軸の中間軸頸に支持して取り付けられ、前記遠心ボールアームの空心ホイールディスクは、入力軸に近接する一端の外円周面には、遠心ボールアームの空心ホイールディスクの外スプライン溝が設けられている。前記ドライブバイワイヤによるドライブプレートは、その内スプライン溝により遠心ボールアームの空心ホイールディスクの外スプライン溝に嵌着され、前記予圧スプリングは、遠心ボールアームの空心ホイールディスクの外スプライン溝の末端とドライブバイワイヤによるドライブプレートの内側端面との間に設けられている。前記ドライブバイワイヤによるドライブプレートは、入力軸に近接する一端面には、さらに、摩擦駆動端面が設けられている。前記遠心ボールアームの空心ホイールディスクは、入力軸から離れる他端には、周向に均一に分布される複数の遠心ボールアーム用の支持台が設けられており、それぞれの前記遠心ボールアーム用の支持台には遠心ボールアームピンが固定して取り付けられている。前記遠心ボールアームの一端は、その滑らかな支持孔を介して遠心ボールアームピンの中間軸頸に嵌着され、前記遠心ボールアームは、遠心ボールアームピン周りに回動自在である。前記遠心ボールアームの他端には遠心ボールソケットが設けられ、それぞれの前記遠心ボールソケットには遠心ボールが取り付けられ、それぞれの前記遠心ボールは、遠心ボールソケットに自由に転がることができる。
前記押しプレッシャープレートの一端面は、平滑面である。それぞれの前記遠心ボールは、押しプレッシャープレートの平滑面に当接している。前記押しプレッシャープレートの外円周面には、さらに、外スプライン溝が設けられ、前記押しプレッシャープレートの外スプライン溝と従動スプラインドハブの内スプライン溝は、軸方向に摺動接合している。前記従動スプラインドハブの入力軸から離れる一端面は、出力軸接続プレートに固定して接続し、前記出力軸接続プレートは、出力軸に固定して取り付けられている。
前記透磁性動力伝達板は、透磁性動力伝達板の中心インナーハブの支持孔を介して主動軸の軸頸に固定して取り付けられている。前記透磁性動力伝達板には透磁性動力伝達板の外板が設けられており、前記透磁性動力伝達板の外板は、摩擦駆動端面に近接する一端面が、予圧スプリングの作用で摩擦駆動端面と一定のエアギャップを維持し、前記透磁性動力伝達板の外板の他端面とブラシレス電磁石の磁極端面は、常に、一定のエアギャップを維持する。
本発明は、既存技術に比べて、以下のメリットを有する。
本発明に係るブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置の電磁クラッチは、快速運転するとき、それぞれの遠心ボールアームと遠心ボールは、遠心力を発生し、それぞれの遠心ボールアームと遠心ボールは、遠心力の作用で、遠心ボールアームピン周りに押しプレッシャープレートの平滑面に沿って外へ円周運動し、上記遠心力の遠心ボールアームの空心ホイールディスクの中心軸方向に沿う分力は、押しプレッシャープレートを推進してそれぞれの外スプライン溝付きの鋼板とそれぞれの内スプライン溝付きの摩擦板とを相互に押し締め、クラッチの接合を実現し、クラッチ接合が安定であり、衝撃なく、快速運転に適合し、伝達トルクが大きく、ブラシレス電磁石を採用することにより、その作動寿命を向上させることに有利である。
図１は、本発明の実施例に係るブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置の電磁クラッチの構成模式図である。 図２は、本発明の実施例に係るブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置の電磁クラッチの通電接合状態の構成模式図である。
以下、本発明の実施例における図面を結び合わせて、本発明の実施例における技術案を詳しく説明する。明らかに、説明した実施例は、本発明の一部の実施例のみであり、すべての実施例ではない。本発明における実施例に基づいて、当業者は、進歩性に値する労働をしない前提で取得したすべての他の実施例は、いずれも、本発明の保護しようとする範囲に含まれる。
図１に示すように、本発明に係るブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置の電磁クラッチは、入力軸１１、出力軸２１、出力軸接続プレート２１Ｐ、ブラシレス電磁石１ＷＴ、ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置１０を含む。
ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置１０は、内スプライン溝付きの摩擦板１０ａ、外スプライン溝付きの鋼板１０ｂ、押しプレッシャープレート１０ｃ、従動スプラインドハブ１０ｄ、従動スプラインドハブのエンドカバー１０ｅ、ブレーキプレート１０ｆ、ドライブバイワイヤによるドライブプレート１０ｇ、予圧スプリング１０ｉ、遠心ボールアームの空心ホイールディスク１０ｊ、遠心ボールアームピン１０ｋ、遠心ボールアーム１０ｌ、遠心ボール１０ｍ、遠心ボールアーム用リターンスプリング１０ｐ、透磁性動力伝達板１０ｑ、遠心ボールソケット１０ｒ、主動軸１０Ｚを含む。
内スプライン溝付きの摩擦板１０ａは、その内スプライン溝により主動軸１０Ｚの外スプライン溝に嵌着される。主動軸１０Ｚの一端は、スプラインにより入力軸１１に固定して接続し、他端は、軸受けを介して出力軸２１の前部軸頸に接続している。遠心ボールアームの空心ホイールディスク１０ｊは、軸受けを介して主動軸１０Ｚの中間軸頸に支持して取り付けられ、遠心ボールアームの空心ホイールディスク１０ｊは、入力軸１１に近接する一端の外円周面には、遠心ボールアームの空心ホイールディスクの外スプライン溝１０ｊａが設けられ、ドライブバイワイヤによるドライブプレート１０ｇは、その内スプライン溝により遠心ボールアームの空心ホイールディスクの外スプライン溝１０ｊａに嵌着されている。遠心ボールアームの空心ホイールディスク１０ｊは、入力軸１１から離れる他端には、周向に沿って均一に分布される複数の遠心ボールアーム用の支持台が設けられており、それぞれの遠心ボールアーム用の支持台には遠心ボールアームピン１０ｋが固定して取り付けられている。遠心ボールアーム１０ｌの一端は、その滑らかな支持孔を介して遠心ボールアームピン１０ｋの中間軸頸に嵌着され、遠心ボールアーム１０ｌは、遠心ボールアームピン１０ｋ周りに回動自在であり、遠心ボールアーム１０ｌの他端には遠心ボールソケット１０ｒが設けられ、それぞれの遠心ボールソケット１０ｒには遠心ボール１０ｍが取り付けられ、それぞれの遠心ボール１０ｍは、遠心ボールソケット１０ｒに自由に転がることができる。押しプレッシャープレート１０ｃの一端面は、平滑面１０ｃａであり、押しプレッシャープレート１０ｃの他端面は、粗い摩擦面であり、それぞれの遠心ボール１０ｍは、押しプレッシャープレート１０ｃの平滑面１０ｃａに当接している。押しプレッシャープレート１０ｃの外円周面には、さらに、外スプライン溝が設けられ、押しプレッシャープレート１０ｃの外スプライン溝と従動スプラインドハブ１０ｄの内スプライン溝は、軸方向に摺動接合している。従動スプラインドハブ１０ｄの入力軸１１に近接する一端は、ボルトを介して従動スプラインドハブのエンドカバー１０ｅに固定して接続し、入力軸１１から離れる一端は、出力軸接続プレート２１Ｐに固定して接続し、外スプライン溝付きの鋼板１０ｂは、その外スプライン溝により従動スプラインドハブ１０ｄの内スプライン溝に嵌着される。出力軸接続プレート２１Ｐは、出力軸２１に固定して取り付けられている。ブレーキプレート１０ｆ及びブラシレス電磁石１ＷＴは、いずれも、非透磁材料によりクラッチケースに固定して取り付けられ、ドライブバイワイヤによるドライブプレート１０ｇは、ブレーキプレート１０ｆとブラシレス電磁石１ＷＴとの間に位置している。ドライブバイワイヤによるドライブプレート１０ｇは、入力軸１１に近接する一端面には、さらに、摩擦駆動端面１０ｇａが設けられている。透磁性動力伝達板１０ｑは、透磁性動力伝達板の中心インナーハブ１０ｑａの支持孔を介して主動軸１０Ｚの軸頸に固定して取り付けられている。透磁性動力伝達板１０ｑには透磁性動力伝達板の外板１０ｑｂが設けられており、透磁性動力伝達板の外板１０ｑｂは、摩擦駆動端面１０ｇａに近接する一端面が、予圧スプリング１０ｉの作用で摩擦駆動端面１０ｇａと一定のエアギャップを維持し、透磁性動力伝達板の外板１０ｑｂの他端面とブラシレス電磁石１ＷＴの磁極端面１ＷＴａは、常に、一定のエアギャップを維持している。
以下、図１及び図２を参照しながら、本発明の実施例に係るブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置の電磁クラッチの作動原理を説明する。
ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置の電磁クラッチが分離状態にあるとき、図１に示すように、電磁コイルが通電せず、予圧スプリング１０ｉの弾力作用で、ドライブバイワイヤによるドライブプレート１０ｇとブレーキプレート１０ｆとを接合させ、ブレーキプレート１０ｆは、クラッチケースに固定され、そのため、ドライブバイワイヤによるドライブプレート１０ｇとブレーキプレート１０ｆとが接合した後の両者間の摩擦力により、ドライブバイワイヤによるドライブプレート１０ｇと遠心ボールアームの空心ホイールディスク１０ｊとの回転速度は、零である。遠心ボールアーム用リターンスプリング１０ｐの捩り作用で、遠心ボールアーム１０ｌは、遠心ボール１０ｍと共に内へ戻し、このようにして、ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置１０は、動力を伝達しなく、クラッチが分離状態にある。
ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置の電磁クラッチが接合するとき、図２に示すように、電磁コイルは通電し、ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置１０は動作し、ブラシレス電磁石１ＷＴの電磁コイルが通電された後、ブラシレス電磁石１ＷＴによる電磁吸引力は、透磁性動力伝達板１０ｑを経ってドライブバイワイヤによるドライブプレート１０ｇに伝達し、それにより、ドライブバイワイヤによるドライブプレート１０ｇは、予圧スプリング１０ｉの弾力作用を克服してブラシレス電磁石１ＷＴ方向へ移動して、ドライブバイワイヤによるドライブプレート１０ｇの摩擦駆動端面１０ｇａと透磁性動力伝達板１０ｑの一端面とを接合させ、両者が接合することにより発生した摩擦力の作用で、遠心ボールアームの空心ホイールディスク１０ｊを回転させ、遠心ボールアームの空心ホイールディスク１０ｊは、各遠心ボールアーム１０ｌを回転させると共に、遠心力の作用で、各遠心ボールアーム１０ｌは、遠心ボールアームピン１０ｋ周りに外へ広がり、それにより遠心ボールソケット１０ｒが設けられる一端は、遠心ボール１０ｍを駆動して押しプレッシャープレート１０ｃの平滑面１０ｃａに沿って外へ円周運動させ、それにより遠心ボールアーム１０ｌと遠心ボール１０ｍに遠心力を発生させ、当該遠心力の遠心ボールアームの空心ホイールディスク１０ｊの中心軸方向に沿う分力は、押しプレッシャープレート１０ｃを推進して遠心ボールアームの空心ホイールディスク１０ｊから離れて軸方向移動させる。それにより、押しプレッシャープレート１０ｃは、それぞれの外スプライン溝付きの鋼板１０ｂとそれぞれの内スプライン溝付きの摩擦板１０ａとを相互に押し締め、それぞれの外スプライン溝付きの鋼板１０ｂとそれぞれの内スプライン溝付きの摩擦板１０ａとの間の摩擦力により、従動スプラインドハブ１０ｄが入力軸１１と同期回転し、それによりクラッチの接合を完了する。
以上、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳しく説明したが、本発明は、上記実施形態に限定しない。当業者の知識範囲に、本発明の要旨を逸脱しない前提で各種の変更を行うことができる。
１ＷＴ ブラシレス電磁石
１ＷＴａ 磁極端面
１１ 入力軸
２１ 出力軸
２１Ｐ 出力軸接続プレート
１０ ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置
１０ａ 内スプライン溝付きの摩擦板
１０ｂ 外スプライン溝付きの鋼板
１０ｃ 押しプレッシャープレート
１０ｃａ 平滑面
１０ｄ 従動スプラインドハブ
１０ｅ 従動スプラインドハブのエンドカバー
１０ｆ ブレーキプレート
１０ｇ ドライブバイワイヤによるドライブプレート
１０ｇａ 摩擦駆動端面
１０ｉ 予圧スプリング
１０ｊ 遠心ボールアームの空心ホイールディスク
１０ｊａ 遠心ボールアームの空心ホイールディスクの外スプライン溝
１０ｋ 遠心ボールアームピン
１０ｌ 遠心ボールアーム
１０ｍ 遠心ボール
１０ｐ 遠心ボールアーム用リターンスプリング
１０ｑ 透磁性動力伝達板
１０ｑａ 透磁性動力伝達板の中心インナーハブ
１０ｑｂ 透磁性動力伝達板の外板
１０ｒ 遠心ボールソケット
１０Ｚ 主動軸

Claims (1)

  1. 入力軸(１１)と、出力軸(２１)と、出力軸接続プレート(２１Ｐ)と、ブラシレス電磁石(１ＷＴ)と、ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置(１０)と、を含み、
    前記ブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置(１０)は、押しプレッシャープレート(１０ｃ)と、従動スプラインドハブ(１０ｄ)と、ドライブバイワイヤによるドライブプレート(１０ｇ)と、予圧スプリング(１０ｉ)と、遠心ボールアームの空心ホイールディスク(１０ｊ)と、遠心ボールアームピン(１０ｋ)と、遠心ボールアーム(１０ｌ)と、遠心ボール(１０ｍ)と、透磁性動力伝達板(１０ｑ)と、遠心ボールソケット(１０ｒ)と、主動軸(１０Ｚ)と、を含み、
    前記主動軸(１０Ｚ)の一端は、前記入力軸(１１)の一端に固定して接続し、前記遠心ボールアームの空心ホイールディスク(１０ｊ)は、軸受けを介して前記主動軸(１０Ｚ)の中間軸頸に支持して取り付けられ、前記遠心ボールアームの空心ホイールディスク(１０ｊ)は、前記入力軸(１１)に近接する一端の外円周面には、遠心ボールアームの空心ホイールディスクの外スプライン溝(１０ｊａ)が設けられており、前記ドライブバイワイヤによるドライブプレート(１０ｇ)は、その内スプライン溝により前記遠心ボールアームの空心ホイールディスクの外スプライン溝(１０ｊａ)に嵌着され、前記予圧スプリング(１０ｉ)は、前記遠心ボールアームの空心ホイールディスクの外スプライン溝(１０ｊａ)の末端と前記ドライブバイワイヤによるドライブプレート(１０ｇ)の内側端面との間に設けられており、前記ドライブバイワイヤによるドライブプレート(１０ｇ)は、前記入力軸(１１)に近接する一端面には、摩擦駆動端面(１０ｇａ)が設けられており、前記遠心ボールアームの空心ホイールディスク(１０ｊ)は、前記入力軸(１１)から離れる他端には、周向に沿って均一に分布される複数の遠心ボールアーム用の支持台が設けられており、それぞれの前記遠心ボールアーム用の支持台には前記遠心ボールアームピン(１０ｋ)が固定して取り付けられており、前記遠心ボールアーム(１０ｌ)の一端は、その滑らかな支持孔を介して前記遠心ボールアームピン(１０ｋ)の中間軸頸に嵌着され、前記遠心ボールアーム(１０ｌ)は、前記遠心ボールアームピン(１０ｋ)周りに回動自在であり、前記遠心ボールアーム(１０ｌ)の他端には前記遠心ボールソケット(１０ｒ)が設けられ、それぞれの前記遠心ボールソケット(１０ｒ)には前記遠心ボール(１０ｍ)が取り付けられ、それぞれの前記遠心ボール(１０ｍ)は、前記遠心ボールソケット(１０ｒ)に自由に転がることができ、
    前記押しプレッシャープレート(１０ｃ)の一端面は、平滑面(１０ｃａ)であり、それぞれの前記遠心ボール(１０ｍ)は、前記押しプレッシャープレート(１０ｃ)の前記平滑面(１０ｃａ)に当接し、前記押しプレッシャープレート(１０ｃ)の外円周面には、外スプライン溝が設けられ、前記押しプレッシャープレート(１０ｃ)の外スプライン溝と前記従動スプラインドハブ(１０ｄ)の内スプライン溝は、軸方向に摺動接合し、前記従動スプラインドハブ(１０ｄ)の前記入力軸(１１)から離れる一端面は、前記出力軸接続プレート(２１Ｐ)に固定して接続し、前記出力軸接続プレート(２１Ｐ)は、前記出力軸(２１)に固定して取り付けられており、
    前記透磁性動力伝達板(１０ｑ)は、透磁性動力伝達板の中心インナーハブ(１０ｑａ)の支持孔を介して前記主動軸(１０Ｚ)の軸頸に固定して取り付けられ、前記透磁性動力伝達板(１０ｑ)には、透磁性動力伝達板の外板(１０ｑｂ)が設けられており、前記透磁性動力伝達板の外板(１０ｑｂ)は、前記摩擦駆動端面(１０ｇａ)に近接する一端面が、前記予圧スプリング(１０ｉ)の作用で前記摩擦駆動端面(１０ｇａ)と一定のエアギャップを維持し、前記透磁性動力伝達板の外板(１０ｑｂ)の他端面と前記ブラシレス電磁石(１ＷＴ)の磁極端面(１ＷＴａ)は、常に、一定のエアギャップを維持する、ことを特徴とするブラシレスのドライブバイワイヤによる遠心ボールアーム接合装置の電磁クラッチ。
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