JP2921710B2 - 電磁クラッチ - Google Patents

電磁クラッチ

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/10Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
    • F16D27/108Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members
    • F16D27/112Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs
    • F16D27/115Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae

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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、電磁クラッチに関する。
(従来の技術) 特公昭62−48625号公報に「電子式四輪駆動制御装
置」が記載されている。これは前輪用と後輪用の各プロ
ペラシャフトを電磁クラッチを介して連結し、クラッチ
トルクを制御して走行中の内部循環トルクを軽減する装
置である。第4図は本出願人が先に出願した、電磁クラ
ッチ201と連結力の増強を行うメインクラッチ203とを有
する断続装置を示す。
(発明が解決しようとする課題) 電磁コイルの磁気力は巻き数(N)と電流値(I)と
の積で表わされる。第2図の破線のグラフ205は従来の
断続装置のトルク−電流特性を示すが、第4図(b)に
示すように従来の電磁コイル207は単一コイルであるか
ら、このグラフのように100kg−mの大トルクを得るた
めにコイルの巻き数を多くするとグラフ205の立ち上が
りが大きくなり、常用トルクである10kg−m以下の範囲
では電流の制御幅がI1以下と狭くなり電流変化に対する
トルク変化が大きくなり精密なトルク制御が難しくな
る。又、電流はパルス幅制御(PWM)による高周波のパ
ルスで与えられるから巻き数が大きいとインダクタンス
による抵抗によりレスポンスが低下すると共に大電流が
通らず巻き数の割には大きなクラッチトルクが得られな
い。又、これらの従来例のように他の装置と共にケース
に収納される場合はコイルが大型になると配置スペース
を設けるのが困難である。
そこで、この発明は、コイルを大型化せずに大トルク
が得られると共に常用トルク範囲で精密なトルク制御が
可能であり、レスポンスのよい電磁クラッチの提供を目
的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明の電磁クラッチは、4輪駆動車の前輪又は後
輪の駆動軸に介装されエンジンの動力を当該前輪又は後
輪に伝達する電磁クラッチであって、前記駆動軸のエン
ジン側部材及び車輪側部材間に配置された摩擦クラッチ
と、同一のヨークに軸方向配置の複数個の電磁コイルの
磁気力でアーマチャを移動して前記摩擦クラッチを締結
させる電磁石と、電源に対して前記電磁コイルの接続を
切換える切換手段とを備え、前記切換手段は、切換のモ
ードとして、少なくとも、前記複数個の電磁コイルのう
ち所定の電磁コイルにのみ通電して前記摩擦クラッチを
締結することにより通常の動力伝達を可能とする常用の
モードと、全部の電磁コイルに通電して同一の前記摩擦
クラッチを締結することにより非常時の大きな動力の伝
達を可能とする非常用のモードとを選択しうるようにし
たことを特徴とする。
(作用) 切換手段により各電磁クラッチを電源と並列に接続す
ると、巻き数が各電磁クラッチの合計巻き数と同一の従
来の単一コイルに較べてインダクタンスがはるかに小さ
いから大電流を通すことが可能となり、大トルクが得ら
れる。従って、各電磁コイルの合計巻き数は同一トルク
の従来例より小さくなり、それだけ小型軽量になる。
常用の低トルクに必要な一部の電磁コイルだけを電源
に接続すれば電流の変化に対するトルク変化が非常に小
さくなり、それだけ精密なトルク制御が可能になる。
以上、いずれの場合も巻き数の減少分だけインダクタ
ンスが低減し、レスポンスが向上する。
(実施例) 第1図ないし第3図により一実施例の説明をする。第
3図はこの実施例を用いた四輪駆動(4WD)車の動力系
を示す。以下、左右の方向はこの車両の左右方向であ
り、第1図の右方はこの車両の前方(第3図の上方)に
相当する。又、番号を付していない部材等は図示されて
いない。
先ず、第3図によりこの動力系の構成を説明する。こ
の動力系は、エンジン1、トランスミッション3、フロ
ントデフ5(前輪側のデファレンシャル装置)、前車軸
7,9、左右の前輪11,13、トランスファ15、プロペラシャ
フト17、この実施例の断続装置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2
7,29などから構成されている。
次に、断続装置19の説明をする。
連結軸31はリヤデフ21のキャリヤ33の前端部を貫通
し、ベアリング35によってキャリヤ33に支承されると共
にスプライン部37によりプロペラシャフト17側に連結さ
れている。こうして、連結軸31はエンジン1からの駆動
力により回転駆動される。
連結軸31の後端にはフランジ部39を介してクラッチド
ラム41が一体に設けられている。クラッチドラム41の内
側にはハブ43がそのボス部45と連結軸31間の軸支部47及
びベアリング49により回転自在に支承されている。
ハブ43のボス部45にドライブピニオンシャフト51がス
プライン連結されている。シャフト51はベアリング53,5
3によりキャリヤ33に支承され、その後端にはリヤデフ2
1のリングギヤ55と噛合ったドライブピニオンギヤ57が
一体形成されている。
クラッチドラム41とハブ43との間にはこれらを連結す
る多板式のメインクラッチ59が配置され、その前側には
メインクラッチの押圧リング61が配置され、押圧リング
61はハブ43に前後移動自在にスプライン連結されてい
る。ハブ43及びその前方に回転自在に配置されたカムリ
ング63の間には、第1図(b)に示すように、ボール65
を介したカム67が形成されている。
カムリング63とクラッチドラム41との間にはこれらを
連結する多板式のパイロットクラッチ69(摩擦クラッ
チ)が配置されている。クラッチ69の後側にはアーマチ
ャ71が配置されている。
クラッチドラム41のフランジ部39の前方にはリング状
の電磁石73が配置されている。電磁石73はヨーク75及
び、このヨーク75に軸方向配置の第1と第2の電磁コイ
ル77,79からなり、ヨーク75はボルト81によりキャリヤ3
3に固定されている。
フランジ部39の凸部83,85とヨーク75との間には電磁
石73の磁力線87が通るエアギャップが設けられ、フラン
ジ部39には磁力線87の短絡を防ぎアーマチャ71へ導くた
めの非磁性体のリング89が埋め込まれている。
アーマチャ71が電磁石73に吸引されると、その吸引力
に応じた強さでパイロットクラッチ69が押圧されて締結
し、連結軸31側(前輪側)とドライブピニオンシャフト
51側(後輪側)とはクラッチ69、カム67、押圧リング6
1、ハブ43を介して連結される。又、エンジン1の駆動
力がカム67に作用してスラスト力91が生じ、このスラス
ト力91により押圧リング61を介してメインクラッチ59が
押圧されて締結し連結力が増幅される。スラスト力91の
反力はベアリング93とスラストリング95とを介してフラ
ンジ部39に入力し、クラッチドラム41内でスラスト力91
により相殺される。
電磁石73の吸引力によりパイロットクラッチ69を強く
締結するこの締結力にメインクラッチ59の締結力が加わ
って断続装置19の伝達可能トルクは100kgm程度となり前
後輪間の差動はロックされ、電磁石73の吸引力を弱めク
ラッチ69の締結力を弱めた状態では断続装置19の伝達ト
ルクは100kgmの程度となりその滑りにより前後輪間の差
動は許容され、クラッチ69を開放すると後輪側はエンジ
ン1から切離される。
第1図(c)に等価的に描いたように、コイル77の巻
き数N1はコイル79の巻き数N2より小さくしてある。な
お、N1とN2の合計Nは第4図でグラフ205を示す従来例
の巻き数Nと同数にしてある。各コイル77,79の引出し
線はリレーボックス97の端子A,B,C,Dに接続され、リレ
ーボックス97は電源99とコントローラ101とに接続され
ている。リレーボックス97とコントローラ101とで切換
手段が構成されている。
コントローラ101は車体に配置された各種センサから
の信号に基づき路面条件や車両の操舵条件に応じてリレ
ーボックス97に操作信号を送る。この信号によりリレー
ボックス97は、コイル79を切離してコイル77だけを電源
99に接続する第1モード、端子B,Cを接続しコイル77,79
を直列にして電源に接続する第2モード、各コイル77,7
9を並列に電源99に接続する第3モードの切換を行う。
第1モードでは、巻き数(N1)が小さく磁気力とイン
ダクタンスが小さいコイル77だけに通電されるから、第
2図のグラフ103に示すように10kg−mでの電流値がコ
イル巻き数(N)の大きな従来例のグラフ205の電流値I
1からI2に上昇して電流変化に対するトルク変化が小さ
くなり、それだけ精密なトルク制御が可能になる。又、
インダクタンスの低下によりトルク制御のレスポンスが
速くなり、パイロットクラッチ69の開放による後輪側の
切離しが迅速になる。
モード3では、グラフ105に示すようにコイル77,79に
それぞれ並列に通電され、これらの巻き数はいずれも従
来例より小さくインダクタンスが小さいから従来例の電
流値I3より大きい電流値I4を流すことができ、断続装置
19において△Tだけ大きなトルクが速いレスポンスで得
られる。又、10kg−m以上の範囲でのトルク制御もモー
ド3によれば速いレスポンスで伝える。
又、グラフ107に示すように、並列接続で電流I4を流
したときに100kg−mのトルクが得られるように各コイ
ルの合計巻き数を減らせば、それだけコイル全体が小型
軽量になり、配置スペースの面で有利になる。
こうして、断続装置19が構成されている。
次に、断続装置19の機能を第3図の車両の動力性能に
即して説明する。
エンジン1の駆動力はトランスミッション3からフロ
ントデフ5を介して前輪11,13に分配されると共にトラ
ンスファ15を介してプロペラシャフト17を回転させる。
パイロットクラッチ69を開放し断続装置19を開放状態
にすると、後輪27,29側への駆動力伝達が遮断され車両
は前輪駆動状態になり、前輪駆動車の特性が得らると共
に燃費が向上する。
パイロットクラッチ69を締結して断続装置19を連結状
態にするとその連結力に応じた差動制限力により駆動力
が後輪に伝達され車両は4WD状態になる。
この状態で例えば悪路で前輪が空転すると断続装置19
を介して後輪に送られる駆動力により走破性が保たれ
る。後輪側に送られる駆動力は断続装置19の差動制限力
が大きい程大きくロック状態で最大になる。上記のよう
に電磁石73をモード3にすればパイロットクラッチ69を
ロックさせて断続装置19のロックを迅速に行うことがで
きる。
電磁石73の吸引力を調節しパイロットクラッチ69の滑
りを調節すれば断続装置19を介して前後輪間の差動が許
容される。この差動許容能力を大きくすれば車両は円滑
な旋回が行えると共に車庫入れなどでのタイトコーナー
ブレーキ現象が防止できる。このような低トルク域では
電磁石73をモード1にすれば、上記のようにクラッチ69
の滑りによるトルク制御を迅速なレスポンスで精密に行
うことができる。
断続装置19により前後輪間の差動を制限すると車両の
直進性は向上し、ロック状態で最大となる。
急制動時に前輪がロックしても断続装置19を開放すれ
ばロック力の伝達が遮断され後輪ロックの誘発が回避で
きる。このとき、電磁石73のモードが1でも3でもレス
ポンスが速いからロック力の遮断は迅速に行え、アンチ
ロックブレーキシステムに対応できる。
なお、電磁石73のモード2の使用は任意である。
各コイル77,79の巻き数は同数でもよい。又、電磁コ
イルの数は3箇以上でもよい。
[発明の効果] この発明の電磁クラッチは、電磁コイルを複数個に分
割して各コイルの巻き数を小さくすると共にこれらと電
源との接続を任意に切換えるように構成したから、常用
のトルク域では精密なトルク制御が行えると共に大きな
トルク容量が得られる。これに加えて、レスポンスが速
く、小型軽量である。
【図面の簡単な説明】
第1図は一実施例に係り、同図(a)は断面図、同図
(b)は同図(a)のA−A断面図、同図(c)は電磁
コイルを等価的に描いた図面、第2図は実施例と従来例
の電磁クラッチの特性を比較するグラフ、第3図は第1
図の実施例を用いた車両の動力系を示すスケルトン機構
図、第4図は従来例を示す断面図である。 69……パイロットクラッチ(摩擦クラッチ) 71……アーマチャ、75……電磁石 77,79……電磁コイル 97……リレーボックス(切換手段) 99……電源 101……コントローラ(切換手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60K 17/348 F16D 27/10 F16D 47/00 F16H 48/30

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】4輪駆動車の前輪又は後輪の駆動軸に介装
    されエンジンの動力を当該前輪又は後輪に伝達する電磁
    クラッチであって、前記駆動軸のエンジン側部材及び車
    輪側部材間に配置された摩擦クラッチと、同一のヨーク
    に軸方向配置の複数個の電磁コイルの磁気力でアーマチ
    ャを移動して前記摩擦クラッチを締結させる電磁石と、
    電源に対して前記電磁コイルの接続を切換える切換手段
    とを備え、前記切換手段は、切換のモードとして、少な
    くとも、前記複数個の電磁コイルのうち所定の電磁コイ
    ルにのみ通電して前記摩擦クラッチを締結することによ
    り通常の動力伝達を可能とする常用のモードと、全部の
    電磁コイルに通電して同一の前記摩擦クラッチを締結す
    ることにより非常時の大きな動力の伝達を可能とする非
    常用のモードとを選択しうるようにしたことを特徴とす
    る電磁クラッチ。
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CN113267335B (zh) * 2021-05-21 2022-08-02 北京工业大学 一种精密减速器回差测试装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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