JP2525611Y2 - 電磁多板クラッチ - Google Patents

電磁多板クラッチ

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Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は、車両などのディファレンシャル装置の差
動制限などに用いられる電磁多板クラッチの構造に関
し、詳しくは複数の摩擦板を係合させる歯部の構造に関
する。
（従来の技術） 例えば、車両ディファレンシャル装置には、特開昭63
−195449号公報等に記載されるように、プラネタリーギ
ア式のものが使用される。プラネタリーギア式のディフ
ァレンシャル装置は、一例として、太陽歯車の回りを遊
星歯車が噛合って回っており、さらにその外周にリング
ギアが噛合って回転するようになっている。遊星歯車
は、それぞれ遊星キャリアに支持されている。そして、
リングギアにはエンジン側から駆動力が入力され、遊星
キャリアまたは太陽歯車が、右輪側または左輪側の回転
軸へ前記駆動力を出力するようになっている。このよう
な構成により、左右輪の回転に差が生じても、この回転
差を吸収し駆動力を均等に出力できるようになってい
る。これにより、車両のコーナー走行時等において左右
輪に回転差が生じても滑らかな走行が行なえるようにな
っている。
しかし、一方の車輪が雪、氷、或いはぬかるみ等に入
り空転すると、エンジンの駆動力はこの空転する車輪に
使われてしまい走行できなくなってしまう。そこで、前
記回転差を制限するリミッテッドスリップディファレン
シャル装置（LSDという）が開発され、この差動を制限
する装置として前記公報の技術は、多板クラッチを用い
ている。
しかしこの多板クラッチを働かせてロックに至るまで
充分な差動制限力を得るためには非常に大きな力が必要
であった。そこで、出願人は小さな力で大きな差動制限
力を得ることのできる電磁式LSDをすでに出願している
（本考案の実施例を示す第１図参照）。この電磁式LSD
は、電磁式のパイロット多板クラッチ87が締結されるこ
とでデフケース31に対しカムリング77が固定され、この
カムリング77はデフケース31の回転に伴って回転するこ
とにより、遊星キャリア47に対し相対的に回動する。こ
れにより、カム79を構成するボール78の働きによって
（本考案の実施例を説明する第２図参照）、押圧部材で
ある遊星キャリア47を軸方向に移動させる。移動した遊
星キャリア47により押圧されてメインを多板クラッチ75
が締結されて、差動制限力を得る。このようにパイロッ
ト多板クラッチ87による力は、デフケース31の回転力お
よびカム79の働きにより拡大され、メイン多板クラッチ
75を大きな力で締結し、大きな差動制限力を得る。
この多板クラッチは電磁石により引き付けられて締結
が行なわれるようになっている。そして、摩擦板を効率
よく引き付けるためには、電磁石の磁力線が、多板クラ
ッチを構成する摩擦板にうまく導かれるようにする必要
があり、このためには、外回転体であるデフケース31の
うち前記摩擦板が配置される部分を非磁性体部31A例え
ばステンレス部品から造ることが考えられる。
（考案が解決しようとする課題） しかしながら、仮に、外回転体を非磁性体部31Aと磁
性体部31Bとを結合して造ると、この接合の部分で歯部3
6（第１図参照）がうまく連続していなければ、組付時
において摩擦板83の挿入および係合がうまく行なえな
い、すなわち、摩擦板83を前記磁性体部31Bから挿入す
る構造となっている場合には、この接合部分で前記歯部
36が僅かでもずれていると摩擦板83が引っ掛かってしま
い奥まで挿入できない。このため組付において非磁性体
部31Aと磁性体部31Bの接合を精密に行なわなければなら
ず、組付作業の作業性を低下させてしまう。
この考案は、以上の問題点を解決するためになされた
もので、外回転体が非磁性体部と磁性体部を接合して造
り、摩擦板を磁性体部の側から挿入した組付を行なう構
造を有する電磁多板クラッチにおいて、精密な接合を行
なわなくても容易に摩擦板を挿入し組付ることのできる
電磁多板クラッチを提供することを目的とする。
［考案の構成］ （課題を解決するための手段） この考案は、以上の目的を達成するためになされたも
ので、内回転体の外周側に同軸に外回転体が設けられ、
両回転体の間で、内回転体の外周の歯部に対し内側の摩
擦板が、外回転体の内周の歯部に対し外側の摩擦板が、
各々軸方向に移動自在な状態で係合し交互に複数枚が配
置され、これら摩擦板を引き付けて締結する電磁石が設
けられた電磁多板クラッチにおいて、前記外回転体の前
記外側の摩擦板が配置される部分は非磁性体部から成
り、該非磁性体部に軸方向に接合される磁性体部の側か
ら前記外側の摩擦板の挿入組付がなされる構造を備え、
前記接合される部分で前記外回転体の内周の歯部は少な
くとも１枚の外側の摩擦板の厚さよりも大きな隙間を有
するものである。
（作用） 仮に、非磁性体部と磁性体部の接合部分において歯部
が内周方向にずれていても、磁性体部の歯部に沿って挿
入された摩擦板は、一旦、隙間の所で歯部から外れ、再
び非常磁性体部の歯部へ係合させることができる （実施例） 次にこの発明の実施例を図に基いて説明する。
第１図はこの実施例の電磁式多板クラッチを差動制限
装置として用いたディファレンシャル装置を示し、第３
図はこのディファレンシャル装置を用いた４輪駆動車の
動力系を示す。
第３図に示した動力系は、エンジン1,トランスミッシ
ョン3,この実施例を用いたセンターデフ５（前後輪間の
デファレンシャル装置）、フロントデフ７（前輪側のデ
ファレンシャル装置）、前車軸9,11,左右の前輪13,15,
方向変換歯車機構17,プロペラシャフト19,リヤデフ21
（後輪側のデファレンシャル装置），後車軸23,25,左右
の後輪27,29などを備えている。
第１図のようにセンターデフ５のデフケース31（ケー
スの１例）はトランスミッションケース33内に回転自在
に配置されており、そのフランジ部35にはリングギヤ37
がボルトで固定され、このリングギヤ37はトランスミッ
ション３のドライブギヤ39と噛合っている。
例示したデフケース31は、円筒状部32の右端開口部
を、蓋34で塞いだものである。
デフケース31の内周部材には内歯車41が設けられ、こ
の内歯車41には外側の遊星歯車43が噛合っている。
遊星歯車43は軸45に回転自在に支承されており、軸45
は遊星キャリア47に支持されている。
またこの遊星歯車43は内側の遊星歯車49と噛合ってお
り、内側の遊星歯車49は遊星キャリヤ47に支持された軸
50に回転自在に支承されているとともに太陽歯車53と噛
合い、こうしてセンターデフ５である遊星歯車機構55が
構成されている。
遊星キャリア47はボス部63を有し内径側で内側の中空
軸65（一方の回転軸）にスプライン嵌合されている。
太陽歯車53はボス部57を有し内径側で外側の中空軸59
（他方の回転軸）の一端にスプライン嵌合されている。
中空軸59は第３図のように他端のギヤ61を介して方向
変換歯車機構17に連結されている。
中空軸65は外形を絞って中空軸59に内挿され、フロン
トデフ７のデフケース67に連結されている。
第１図のように遊星歯車機構55の右側にはクラッチド
ラム69がデフケース31に対し相対回転自在に配置され、
このクラッチドラム69は遊星キャリヤ47の右端部に固定
されている。
クラッチドラム69に形成した歯部70に外側の摩擦板71
を軸方向移動のみ自在に係合し、太陽歯車53のボス部57
に形成した歯部58には、前記摩擦板71と軸方向に交互に
配置された内側の摩擦板73が軸方向移動のみ自在に係合
し、これにより差動制限用の多板クラッチ75を構成して
いる。
この多板クラッチ75が締結されると太陽歯車53と遊星
キャリヤ47間の相対回転が制限され、前後輪間の差動は
制限される。
遊星キャリヤ47の左側にはカムリング77が配置されて
おり、カムリング77と遊星キャリヤ47との間には第２図
に示すようにボール78を介したカム79が形成されてい
る。
カムリング77とデフケース31の間にはカム79からのス
ラスト反力を受けるスラストベアリング81が配置されて
いる。
遊星キャリア47とデフケース31との間には軸長方向へ
交互に外側と内側の摩擦板83,85が配置されていて、外
側の摩擦板83はデフケース31の内周部のスプラインから
成る歯部36に軸方向移動のみ自在に係合し、内側の摩擦
板85はカムリング77の外周部のスプラインから成る歯部
80に軸方向移動のみ自在に係合して多板クラッチ87を構
成している。
デフケース31の外側には電磁石89がベアリング91を介
して支承されている。
多板クラッチ87と遊星キャリヤ47との間には電磁石89
により引き付けられて多板クラッチ87を締結する押圧リ
ング93が配置され、これらにより電磁多板クラッチ95が
構成されている。
なお、カムリング77は本考案の内回転体に該当し、デ
フケース31は本考案の外回転体に該当する。そして、こ
のデフケース31は、前記摩擦板83,85が配置される部分
はステンレス部品から成る非磁性体部31Aと、非磁性体
部31Aの図中軸方向右側に接合された磁性体部31Bと、非
常磁性体部31Aの図中軸方向左側に接合された磁性体部3
1Dと、非磁性体部31Cの内径側に接合された磁性体部31E
とから成り、各々の接合は、溶接等によって一体化され
ている。これらの非磁性体部31Aおよび非磁性体31Cによ
り、電磁石89の磁力線は、デフケース31を通らず、しか
も短絡せず、殆どが摩擦板83,85へ導かれ、さらに押圧
リング93を通って閉ループ（図中点線で示す）を形成す
る。これにより摩擦板83,85および押圧リング93は効率
よく電磁石89に引き付けられ大きな締結力を生じる。
また、前記非磁性体部31Aの軸方向図中右側には磁性
体部31Bが接合されている。この接合部が行なわれる部
分でスプラインから成る歯部36は、隙間36Cを有する。
この隙間36Cの軸方向の寸法は、少なくとも摩擦板83の
１枚の厚さより大きなものとする。これにより非磁性体
部31Aと磁性体部31Bの各々の歯部36A,36Bが円周方向に
ずれていても、摩擦板83の挿入が容易に行なわれること
になる。
以下、この実施例に動作について説明する。
エンジン１からの駆動力によるデフケース31の回転は
遊星歯車機構55の噛合いにより遊星キャリヤ47から前輪
13,15に伝達され、太陽歯車53から後輪27,29に伝達され
る。
このとき、前後輪間の駆動抵抗に差があるとこの差に
応じてエンジン１の駆動力は遊星歯車43,49の自転と公
転による太陽歯車53と遊星キャリヤ47の相対回転により
前輪側と後輪側とに差動分配される。
そして電磁多板クラッチ95を締結状態にするとカムリ
ング77はカム79を介して遊星キャリヤ47に連結されてい
るから、多板クラッチ87の小さな締結力に応じた大きな
差動制限が行われる。
すなわち、前後輪間、つまりデフケース31と遊星キャ
リヤ47との間に差動回転力が生じるとこの力がカム79に
加わりスラスト力が生じる。
このスラスト力により遊星キャリヤ47,クラッチドラ
ム69を介して多板クラッチ75が押圧されて締結し、さら
に大きい差動制限力が発生する。
電磁多板クラッチ95を開放状態にするとカムリング77
は遊星キャリヤ47と一体に回転するからカム79はスラス
ト力を発生しない。
従って多板クラッチ75は開放され差動回転は自由にな
る。
電磁多板クラッチ95のこのような操作は運転室から手
動操作可能に、或いは操舵条件や路面条件などに応じて
自動操作可能に構成されている。
次にこのセンターデフ５の機能を第３図の車両に基い
て説明する。
電磁多板クラッチ95を開放状態にするとセンターデフ
５により前後輪間の差動が自由に許容され、車両は円滑
に旋回可能となり、タイトコーナブレーキング現象が防
止される。
電磁多板クラッチ95を締結するとセンターデフ５は前
後輪間の差動をその締結力に応じて制限する。
従って悪路などで前輪13,15又は後輪27,29の一方がス
リップ状態になっても差動制限によるトルク伝達により
他方の車輪に駆動力が伝えられるから、車両はスタック
状態に陥らずに悪路から脱出することができる。
また、本実施例における摩擦板83,85の挿入組付の手
順について説明する。本考案の外回転体に相当するデフ
ケース31は、予めステンレス部品の非磁性体部31A,31C
とSCM部品の磁性体部31B,31D,とが接合され、蓋34はい
まだ取付けられておらず、太陽歯車53、遊星歯車43,49
も組付られていない。この状態で摩擦板83,85が挿入さ
れる。この時、外側の摩擦板83は始め、磁性体部31Bの
歯部36Bに係合し、この歯部36Bに沿って軸方向図中左側
へ挿入される。そして隙間36Cの所で一旦歯部36Bから外
れ、非磁性体部31Aの歯部36Aへ再び係合し、この歯部36
Aに沿って更に挿入が続けられ、左奥から順に組付が行
なわれていく。このように隙間36Cが存在するので、仮
に非磁性体部31Aと磁性体部31Bの接合が精密には行なわ
れておらず、二つの歯部36A,36Bが円周方向においてず
れていたとしてもこのずれた部分に摩擦板83が引っ掛か
ってしまうということがなく、容易に挿入を続けること
がてきる。従って、従来のように精密な接合を必要とせ
ず、接合作業が容易となり、全体の組付作業の作業性が
向上することができる。また、上記実施例においては、
４輪駆動車のセンターデフに用いた例を説明したが、車
両のフロントデフ、リヤデフに用いてもよい。
［考案の効果］ 以上によって、明らかなように、この考案の構成によ
れば、磁性体部の歯部に係合し該歯部によって挿入され
た摩擦板は、隙間の所で一旦外れ、再び非磁性体の歯部
に係合し挿入を続けることができる。従って、従来のよ
うに非磁性体部と磁性体部の歯部を円周方向に位置合わ
せする精密な接合を行なわなくても、容易に摩擦板を奥
まで挿入し組付を行なうことができる。従って、精密な
接合を必要としないので組付作業性を向上することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの考案の一実施例にかかる電磁多板クラッチ
を用いたディファレンシャル装置断面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ展開断面図、第３図は第１図のディファレン
シャル装置を用いた車両の動力系の全体概細図である。 31……デフケース（外回転体）、36……歯部、77……カ
ムリング（内回転体）、80……歯部、83……外側の摩擦
板、85……内側の摩擦板、89……電磁石、93……押圧リ
ング、31A……非磁性体部、31B……磁性体部、36C……
隙間。

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】内回転体の外周側に同軸に外回転体が設け
    られ、両回転体の間で、内回転体の外周の歯部に対し内
    側の摩擦板が、外回転体の内周の歯部に対し外側の摩擦
    板が、各々軸方向に移動自在な状態で係合し交互に複数
    枚が配置され、これら摩擦板を引き付けて締結する電磁
    石が設けられた電磁多板クラッチにおいて、前記外回転
    体の前記外側の摩擦板が配置される部分は非磁性体部か
    ら成り、該非磁性体部に軸方向に接合される磁性体部の
    側から前記外側の摩擦板の挿入組付がなされる構造を備
    え、前記接合される部分で前記外回転体の内周の歯部は
    少なくとも１枚の外側の摩擦板の厚さより大きな隙間を
    有することを特徴とする電磁多板クラッチ。
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