JP3349733B2 - Clutch device - Google Patents

Clutch device

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JP3349733B2
JP3349733B2 JP29692492A JP29692492A JP3349733B2 JP 3349733 B2 JP3349733 B2 JP 3349733B2 JP 29692492 A JP29692492 A JP 29692492A JP 29692492 A JP29692492 A JP 29692492A JP 3349733 B2 JP3349733 B2 JP 3349733B2
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differential
pilot
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pilot clutch
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作雄 栗原
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栃木富士産業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、クラッチ装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clutch device.

【0002】[0002]

【従来の技術】公開実用平成3−68634号公報に
「電磁クラッチ」が記載されており、図7はこの電磁ク
ラッチが用いられたデファレンシャル装置201を示し
ている。このデファレンシャル装置201は、デフケー
ス203内に配置された差動機構205と、差動機構2
05の差動を制限する多板式のメインクラッチ207
と、多板式のパイロットクラッチ209と、アーマチャ
211を吸引してパイロットクラッチ209を締結する
電磁石213と、パイロットクラッチ209が締結され
ると差動機構205の差動トルクを受けカムスラスト力
によってメインクラッチ207を締結するボールカム2
15とを備えている。このように、各クラッチ207,
209と電磁石213とカム215とからなるクラッチ
装置により差動機構205の差動制限が行われる。
2. Description of the Related Art An "electromagnetic clutch" is described in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. Hei 3-68634, and FIG. 7 shows a differential device 201 using the electromagnetic clutch. The differential device 201 includes a differential mechanism 205 disposed in a differential case 203 and a differential mechanism 2.
05 multi-plate type main clutch 207 to limit the differential
, A multi-plate type pilot clutch 209, an electromagnet 213 that attracts the armature 211 to fasten the pilot clutch 209, and, when the pilot clutch 209 is fastened, receives the differential torque of the differential mechanism 205 and the main clutch 207 by the cam thrust force. Ball cam 2 for fastening
15 is provided. Thus, each clutch 207,
209, the electromagnet 213, and the cam 215 limit the differential of the differential mechanism 205.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】メインクラッチ207
とパイロットクラッチ209のクラッチ板は滑りによる
擦り合わせにより面粗度や平面度が改善され、耐久試験
の前後で摩擦係数が下がり、各クラッチ207,209
の連結トルクを低下させる。又、図7の磁束217が示
すようにパイロットクラッチ209は電磁石213の磁
気回路の一部をなしており、パイロットクラッチ209
においてクラッチ板の面粗度や平面度が向上すると磁気
抵抗が小さくなって磁束217が強くなる。これはパイ
ロットクラッチ209のトルクを強くすると共にカム2
15のカムスラスト力の増加によりメインクラッチ20
7のトルクも向上させる。
SUMMARY OF THE INVENTION Main clutch 207
The clutch plate of the pilot clutch 209 and the clutch plate of the pilot clutch 209 have improved surface roughness and flatness by sliding, and the friction coefficient decreases before and after the durability test.
Reduce the connecting torque of As shown by the magnetic flux 217 in FIG. 7, the pilot clutch 209 forms a part of the magnetic circuit of the electromagnet 213.
In this case, when the surface roughness or flatness of the clutch plate is improved, the magnetic resistance is reduced and the magnetic flux 217 is increased. This increases the torque of the pilot clutch 209 and the cam 2
The main clutch 20
The torque of No. 7 is also improved.

【0004】このように、初期段階においては前記のよ
うな要因によりクラッチ装置の連結トルクの変化が大き
く、例えば耐久試験の歩留りが悪く、商品性が低下す
る。
As described above, in the initial stage, the change in the coupling torque of the clutch device is large due to the above-mentioned factors, for example, the yield in the durability test is poor, and the commercial value is reduced.

【0005】そこで、この発明は、電磁式のパイロット
クラッチが締結されるとカムにトルクが掛ってメインク
ラッチが締結されるように構成されたクラッチ装置であ
って、各クラッチ摺動部の摩擦係数が変化しても全体の
連結トルクの変化を小さく抑えることができるクラッチ
装置の提供を目的とする。
In view of the above, the present invention is directed to a clutch device which is configured such that when an electromagnetic pilot clutch is engaged, a torque is applied to a cam and the main clutch is engaged. It is an object of the present invention to provide a clutch device capable of suppressing a change in the entire coupling torque even if the change in the torque.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明のクラッチ装置
は、回転ケース外に配置され磁束に直角な断面積がaで
あるヨークを有する電磁石と、回転ケース内に配置され
クラッチ板が磁気遮断部を介して断面積がそれぞれbと
cの摺動部に分割された多板式のパイロットクラッチ
と、前記ヨークとこれらの摺動部とを通る電磁石の磁力
により移動操作されてパイロットクラッチを締結するア
ーマチャと、摩擦式のメインクラッチと、パイロットク
ラッチが締結されるとトルクを受けカム力によりメイン
クラッチを締結するカムとを備え、b/a又はc/aの
値をXとし、一定の作動時間経過後のパイロットクラッ
チとメインクラッチにおける摩擦係数の変化率をそれぞ
れy、zとしたとき、実験により予め求められたyとx
との関係はy=αx+β(α、βは実験によって求めた
定数)、z=γ(γは実験によって求めた定数)とな
り、このzの値とy・z≒1とからy=1/z、x=
(1−βγ)/αγが得られ、b/a=(1−βγ)/
αγ、c/a=(1−βγ)/αγから、aに対するb
又はaに対するcの値を求めてa、b、cの値を決定し
たことを特徴とする。
A clutch device according to the present invention includes an electromagnet disposed outside a rotating case and having a yoke having a cross-sectional area perpendicular to a magnetic flux and a clutch plate disposed in the rotating case. And a multi-plate type pilot clutch having a cross-sectional area divided into sliding portions b and c, respectively, and an armature which is operated by magnetic force of an electromagnet passing through the yoke and these sliding portions to fasten the pilot clutch. , A friction type main clutch, and a cam that receives torque when the pilot clutch is engaged and engages the main clutch with a cam force, wherein the value of b / a or c / a is X, and a certain operating time elapses When the rates of change of the coefficient of friction in the later pilot clutch and the main clutch are y and z, respectively, y and x obtained in advance by experiments are
And y = αx + β (α and β were obtained by experiments)
Constant), z = γ (γ is a constant obtained by experiment)
From this z value and y · z ≒ 1, y = 1 / z, x =
(1-βγ) / αγ is obtained, and b / a = (1-βγ) /
From αγ, c / a = (1−βγ) / αγ, b for a
Alternatively, the values of a, b, and c are determined by obtaining the value of c with respect to a.

【0007】[0007]

【作用】パイロットクラッチのクラッチ板は磁気遮断部
を介して径方向外側と内側の各摺動部に分割されてお
り、電磁石の磁束はヨークの径方向外側部分と内側部分
と、これらの摺動部と、アーマチャとを回路部材とする
磁気回路を介してアーマチャを移動操作する。この磁気
回路を通る磁束の強さは回路中で最も磁気抵抗の大きい
個所で規制されるから、各磁路部材の寸法は磁気抵抗が
回路全体を通じてほぼ均等になるように決定されてい
る。従って、ヨークは径方向内側部分を厚くして磁束に
直角な断面積aを外側部分と内側部分とでほぼ同一にし
てあり、パイロットクラッチも外側と内側の各摺動部の
面積b,cをほぼ同じにされている。
The clutch plate of the pilot clutch is divided into radially outer and inner sliding portions via a magnetic cut-off portion, and the magnetic flux of the electromagnet is applied to the radially outer and inner portions of the yoke and to the sliding portions. The armature is moved and operated via a magnetic circuit having the unit and the armature as circuit members. Since the strength of the magnetic flux passing through the magnetic circuit is regulated at the point where the magnetic resistance is the highest in the circuit, the dimensions of each magnetic path member are determined so that the magnetic resistance is substantially uniform throughout the circuit. Accordingly, the yoke has a radially inner portion that is thicker and a cross-sectional area a perpendicular to magnetic flux is substantially the same between the outer portion and the inner portion, and the pilot clutch also reduces the areas b and c of the outer and inner sliding portions. Almost the same.

【0008】また、上記のように、パイロットクラッチ
の面粗度や平面度の向上は、一方ではパイロットクラッ
チとメインクラッチの連結力を下げる方向に作用する
が、他方では磁気回路の磁束を増すことにより各クラッ
チの連結トルクを上げる方向に作用する。ここで、摺動
部の面積b,cが磁気回路の他の断面積(例えばa)に
較べて狭すぎる場合は、面粗度などが向上すると摩擦係
数の低下によるトルク低下より磁束の増加によるトルク
上昇の方が大きくなってパイロットクラッチの連結トル
クが上昇するが、b,cがaに較べて広すぎる場合は、
摩擦係数低下によるトルク低下の方が大きくなって連結
トルクが低下する。
As described above, the improvement of the surface roughness and flatness of the pilot clutch acts on the one hand in the direction of reducing the coupling force between the pilot clutch and the main clutch, but on the other hand increases the magnetic flux of the magnetic circuit. This acts in a direction to increase the coupling torque of each clutch. Here, if the areas b and c of the sliding portion are too small compared to other cross-sectional areas (for example, a) of the magnetic circuit, when the surface roughness or the like is increased, the magnetic flux is increased rather than the torque decreased due to a decrease in the friction coefficient. When the torque increase is larger and the connection torque of the pilot clutch is increased, but when b and c are too wide compared to a,
The decrease in the torque due to the decrease in the coefficient of friction is larger and the coupling torque is reduced.

【0009】又、クラッチ装置の連結トルクTは、 T=(メインクラッチの摩擦係数μm )×(メインクラ
ッチの摩擦面数)×(メインクラッチの摩擦部半径)×
スラスト力 であり、 スラスト力=カムのサーボ倍率×(パイロットクラッチ
の連結トルクTp ) であり、 Tp =(パイロットクラッチの摩擦係数μp )×(パイ
ロットクラッチの摩擦面数)×(パイロットクラッチの
摩擦部半径)×電磁石による吸引力 である。
The coupling torque T of the clutch device is as follows: T = (friction coefficient of main clutch μm) × (number of friction surfaces of main clutch) × (radius of friction portion of main clutch) ×
Thrust force, Thrust force = Cam servo magnification × (Pilot clutch coupling torque Tp), Tp = (Pilot clutch friction coefficient μp) × (Pilot clutch friction surface number) × (Pilot clutch friction portion Radius) × attractive force by electromagnet.

【0010】従って、μm の低下によるTの低下分はμ
p と電磁石の吸引力とを上昇させることにより相殺する
ことができる。
Therefore, the decrease in T due to the decrease in μm is μ
It can be offset by increasing p and the attractive force of the electromagnet.

【0011】従って、耐久試験の後にパイロットクラッ
チの連結トルクが適度に上昇するようにaに対するb,
cの値を選ぶことにより、摩擦係数の変化によるメイン
クラッチの連結トルク低下が相殺され、耐久試験の前後
でクラッチ装置のトルク変化を小さく抑えることができ
る。
Accordingly, b and a with respect to a are set so that the coupling torque of the pilot clutch increases appropriately after the durability test.
By selecting the value of c, the decrease in the coupling torque of the main clutch due to the change in the friction coefficient is offset, and the change in the torque of the clutch device before and after the durability test can be suppressed to a small value.

【0012】すなわち、b/a又はc/aをxとし、耐
久試験前後のパイロットクラッチとメインクラッチにお
ける摩擦係数の変化率をそれぞれy、zとし、yとxと
の関係式を求めて実験で決めておき、y・z≒1とする
yとこの関係式とからxを求、このxの値からaに対す
るb、aに対するcを決定すれば、耐久性試験の前後で
のクラッチ装置の連結トルク変化や稼働状態での特性変
化が小さく抑えられて、商品性が向上する。又、このよ
うに各クラッチ摺動部の摩擦係数の変化に対応している
から各摺動部材に面粗度の粗いものを使用することが可
能であり、それだけコストを低減できる。
That is, b / a or c / a is x, the rates of change of the friction coefficients of the pilot clutch and the main clutch before and after the endurance test are y and z, respectively, and the relational expression between y and x is obtained. against decided advance, x from the y Toko relation to y · z ≒ 1 determined in a from the value of the x
By determining c with respect to b and a, a change in the coupling torque of the clutch device before and after the durability test and a change in the characteristics in the operating state can be suppressed to a small degree, and the commercial value is improved. In addition, since it is possible to cope with the change in the friction coefficient of each clutch sliding portion, it is possible to use a sliding member having a rough surface roughness, thereby reducing the cost.

【0013】[0013]

【実施例】図1ないし図6により、一実施例の説明をす
る。この実施例のクラッチ装置は図1に示すデファレン
シャル装置の差動制限装置として用いられている。図6
は図1のデファレンシャル装置を用いた車両の動力系を
示す。以下、左右の方向はこの車両及び図1と図2での
左右の方向であり、符号を附していない部材等は図示さ
れていない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment will be described with reference to FIGS. The clutch device of this embodiment is used as a differential limiting device of the differential device shown in FIG. FIG.
1 shows a power system of a vehicle using the differential device of FIG. Hereinafter, the left and right directions are the left and right directions in this vehicle and FIGS. 1 and 2, and members and the like without reference numerals are not shown.

【0014】図6のようにこの動力系は、エンジン1、
トランスミッション3、プロペラシャフト5、リヤデフ
7(後輪側に配置した図1のデファレンシャル装置)、
後車軸9,11、左右の後輪13,15、左右の前輪1
7,19などから構成されている。リヤデフ7におい
て、デフケース21(回転ケース)はデフキャリヤ23
内に回転自在に配置されており、デフケース21に固定
されたリングギヤ25はドライブピニオンギヤ27と噛
合っている。ドライブピニオンギヤ27はプロペラシャ
フト5側に連結されたドライブピニオンシャフト29と
一体に形成されている。こうして、エンジン1の駆動力
はトランスミッション3からプロペラシャフト5を介し
てデフケース21を回転駆動する。
[0014] As shown in FIG.
Transmission 3, propeller shaft 5, rear differential 7 (differential device of FIG. 1 arranged on the rear wheel side),
Rear axles 9, 11, left and right rear wheels 13, 15, left and right front wheels 1
7, 19 and the like. In the rear differential 7, the differential case 21 (rotating case) is a differential carrier 23.
The ring gear 25 fixed to the differential case 21 meshes with the drive pinion gear 27. The drive pinion gear 27 is formed integrally with a drive pinion shaft 29 connected to the propeller shaft 5 side. Thus, the driving force of the engine 1 rotationally drives the differential case 21 from the transmission 3 via the propeller shaft 5.

【0015】図1のように、デフケース21内には左右
のハブ31,33が配置されており、これらのハブ3
1,33はそれぞれ左と右の後車軸9,11にスプライ
ン連結されている。
As shown in FIG. 1, left and right hubs 31 and 33 are arranged in a differential case 21.
1, 33 are splined to the left and right rear axles 9, 11, respectively.

【0016】デフケース21内にはダブルピニオンのプ
ラネタリーギヤ式差動機構35が配置されている。イン
ターナルギヤ37はデフケース21に形成され、サンギ
ヤ39は左のハブ31に形成されている。外側と内側の
ピニオンギヤ41,43はピニオンシャフト45,45
上に回転自在に支承され、各ピニオンシャフト45は左
右のピニオンキャリヤ47,49に両端を支持されてい
る。これらのピニオンキヤリヤ47,49は溶接で一体
にされており、右のピニオンキャリヤ49は右のハブ3
3と一体に形成されている。
In the differential case 21, a double pinion planetary gear type differential mechanism 35 is disposed. The internal gear 37 is formed on the differential case 21, and the sun gear 39 is formed on the left hub 31. Outer and inner pinion gears 41, 43 are pinion shafts 45, 45.
The pinion shaft 45 is rotatably supported above, and both ends of each pinion shaft 45 are supported by left and right pinion carriers 47 and 49. These pinion carriers 47 and 49 are integrated by welding, and the right pinion carrier 49 is connected to the right hub 3.
3 and are formed integrally.

【0017】こうして、エンジン1の駆動力はデフケー
ス21(インターナルギヤ37)からピニオンギヤ4
1,43を介してサンギヤ39(ハブ31)と右のピニ
オンキャリヤ49(ハブ33)とに分配され、左右の後
輪13,15を駆動する。又、左右の後輪間に駆動抵抗
差が生じるとピニオンギヤ41,43の自転と公転とに
よりエンジン1の駆動力は左右各側に差動分配される。
Thus, the driving force of the engine 1 is transmitted from the differential case 21 (internal gear 37) to the pinion gear 4
The sun gear 39 (hub 31) and the right pinion carrier 49 (hub 33) are distributed via the wheels 1 and 43 to drive the left and right rear wheels 13 and 15. Further, when a driving resistance difference occurs between the left and right rear wheels, the driving force of the engine 1 is differentially distributed to each of the left and right sides by the rotation and revolution of the pinion gears 41 and 43.

【0018】ピニオンキャリヤ47の円筒部51とハブ
31との間には多板式のメインクラッチ53が配置され
ている。又、ハブ33の外周にはクラッチリング55が
配置され、クラッチリング55とピニオンキャリヤ49
との間にはボールカム57(カム)が設けられている。
クラッチリング55とデフケース21の右側壁59との
間にはボールカム57のカム反力を受けるベアリング6
1とシム63とが配置されている。
A multi-plate type main clutch 53 is arranged between the cylindrical portion 51 of the pinion carrier 47 and the hub 31. A clutch ring 55 is arranged on the outer periphery of the hub 33, and the clutch ring 55 and the pinion carrier 49
Is provided with a ball cam 57 (cam).
A bearing 6 receiving a cam reaction force of the ball cam 57 is provided between the clutch ring 55 and the right side wall 59 of the differential case 21.
1 and a shim 63 are arranged.

【0019】クラッチリング55とデフケース21との
間には多板式のパイロットクラッチ65が配置されてい
る。右側壁59の右側にはリング状の電磁石67が配置
されており、この電磁石67はデフケース21の右ボス
部69にベアリング71,71を介して支承されると共
に、支持部材を介してデフキャリヤ23に固定されてい
る。又、パイロットクラッチ65の左側にはアーマチャ
73が配置され、デフケース21に装着された止め輪7
5によりパイロットクラッチ65との距離を決められて
いる。
A multi-plate pilot clutch 65 is disposed between the clutch ring 55 and the differential case 21. On the right side of the right side wall 59, a ring-shaped electromagnet 67 is disposed. The electromagnet 67 is supported by a right boss portion 69 of the differential case 21 via bearings 71, 71, and is attached to the differential carrier 23 via a support member. Fixed. An armature 73 is disposed on the left side of the pilot clutch 65, and the retaining ring 7 attached to the differential case 21 is provided.
5, the distance from the pilot clutch 65 is determined.

【0020】電磁石67はコイル77とヨーク79とを
有し、図2のようにヨーク79の径方向外側部分81及
び内側部分83と側壁59との間にそれぞれエアギャッ
プ85,87を形成している。側壁59は電磁石67の
磁束の短絡を防ぐためにステンレス鋼のリング89で分
割されており、デフケース21の円筒部91とクラッチ
リング55はステンレス鋼で作られている。
The electromagnet 67 has a coil 77 and a yoke 79, and forms air gaps 85 and 87 between the radially outer portion 81 and the inner portion 83 of the yoke 79 and the side wall 59 as shown in FIG. I have. The side wall 59 is divided by a stainless steel ring 89 to prevent a short circuit of the magnetic flux of the electromagnet 67, and the cylindrical portion 91 of the differential case 21 and the clutch ring 55 are made of stainless steel.

【0021】又、図3と図4とに示したように、パイロ
ットクラッチ65の外側と内側のクラッチ板93,95
は互いに重なり合う位置に形成された空隙97,99
(磁気遮断部)を介して、それぞれ径方向外側と内側の
摺動部101,103,105,107に分割されてい
る。ここで、ヨーク79の外側部分81と摺動部10
1,103,105,107の断面積をそれぞれa,
b,c(単位はcm2 )とする。又、クラッチ板93,9
5にはそれぞれ油溝109,111が設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, clutch plates 93, 95 on the outside and inside of pilot clutch 65 are provided.
Are voids 97, 99 formed at positions overlapping each other.
(Magnetic cut-off part) and are divided into sliding parts 101, 103, 105, 107 on the outside and inside in the radial direction, respectively. Here, the outer portion 81 of the yoke 79 and the sliding portion 10
The cross-sectional areas of 1, 103, 105 and 107 are a,
b and c (the unit is cm 2 ). Also, the clutch plates 93, 9
5 are provided with oil grooves 109 and 111, respectively.

【0022】ヨーク79、エアギャップ85,87、側
壁59、パイロットクラッチ65、アーマチャ73で形
成された磁気回路113を介して、電磁石67はアーマ
チャ73を吸引しパイロットクラッチ65を締結する。
パイロットクラッチ65が締結されると差動機構35の
差動トルクがボールカム57に掛り、そのカムスラスト
力によりピニオンキャリヤ47,49を介してメインク
ラッチ53が押圧されて締結する。
The electromagnet 67 attracts the armature 73 and fastens the pilot clutch 65 through a magnetic circuit 113 formed by the yoke 79, the air gaps 85 and 87, the side wall 59, the pilot clutch 65, and the armature 73.
When the pilot clutch 65 is engaged, the differential torque of the differential mechanism 35 is applied to the ball cam 57, and the main thrust is pressed and engaged via the pinion carriers 47, 49 by the cam thrust force.

【0023】各クラッチ53,65の連結力により差動
機構35の差動が制限される。コイル77の励磁電流を
調節するとパイロットクラッチ65の滑りによりボール
カム57のカムスラスト力が変化してメインクラッチ5
3の連結力が変化し、差動制限力を制御できる。パイロ
ットクラッチ65の連結力を充分に強くすると各クラッ
チ53,65の連結力により差動は大きく制限され、あ
るいはロックされ車両の直進安定性が向上し、パイロッ
トクラッチ65を適度に滑らせると差動は許容され、円
滑で安定な旋回が行える。又、パイロットクラッチ65
を開放するとカムスラスト力が消失してメインクラッチ
53も開放され、差動はフリーになる。
The differential of the differential mechanism 35 is limited by the coupling force between the clutches 53 and 65. When the exciting current of the coil 77 is adjusted, the cam thrust force of the ball cam 57 changes due to the slip of the pilot clutch 65, and the main clutch 5
The coupling force of No. 3 changes, and the differential limiting force can be controlled. If the coupling force of the pilot clutch 65 is sufficiently increased, the differential is greatly limited by the coupling force of the clutches 53 and 65, or the vehicle is locked to improve the straight running stability of the vehicle. Is permissible and smooth and stable turning can be performed. Also, the pilot clutch 65
Is released, the cam thrust force disappears, the main clutch 53 is released, and the differential becomes free.

【0024】こうして、リヤデフ7が構成されている。Thus, the rear differential 7 is formed.

【0025】リヤデフ7は組立てられた後一定時間の耐
久試験を行う。この耐久試験によりメインクラッチ53
とパイロットクラッチ65の連結トルクはそれぞれの摩
擦係数μm とμp の変化に伴って変化するが、「作用」
の項で説明したようにa,b,cの値を選ぶことによ
り、差動制限力(メインクラッチ53とパイロットクラ
ッチ67の連結力)の変化を小さく抑えることができ
る。
After the rear differential 7 is assembled, a durability test is performed for a predetermined time. According to this durability test, the main clutch 53
And the coupling torque of the pilot clutch 65 change with changes in the respective friction coefficients μm and μp.
As described in the section, the change of the differential limiting force (the coupling force between the main clutch 53 and the pilot clutch 67) can be reduced by selecting the values of a, b, and c.

【0026】図5はパイロットクラッチの耐久試験前後
の連結トルク変化(μPの変化に等しい)yと、b/
a、c/aの小さい方の値xとのグラフである。この実
施例ではa、b、cの寸法を種々に変えた5種類のパイ
ロットクラッチを供試体とする耐久試験を行い、各供試
体のxとyとを図5に+印でプロットし、y=−0.7
4x+2.06(関係式y=αx+βのαが実験により
−0.72、βが2.06)の式で表されるグラフ11
5を得た。別途メインクラッチ53の耐久試験を行いμ
mの変化z=0.73(実験によりγが0.73)を得
た。そして、このzの値とy・z=1とからy=1.7
3と前記の式とからx=0.93を得、この値からaに
対するb、cの値を決定した。
FIG. 5 shows the change in the connection torque (equal to the change in μP) y before and after the endurance test of the pilot clutch, and b / b
It is a graph with smaller value x of a and c / a. In this embodiment, a durability test was conducted using five types of pilot clutches having variously changed dimensions of a, b, and c as test pieces, and x and y of each test piece were plotted with + signs in FIG. = -0.7
A graph 11 expressed by an equation of 4x + 2.06 (α of the relational expression y = αx + β is −0.72 by experiment, β is 2.06)
5 was obtained. Perform a durability test of the main clutch 53 separately.
The change in m, z = 0.73 (γ was 0.73 by experiment) was obtained. Then, from the value of z and yz = 1, y = 1.7.
X and 0.93 were obtained from 3 and the above formula, and the values of b and c with respect to a were determined from this value.

【0027】従って、リヤデフ7は耐久試験の前後で差
動制限力の特性変化が極めて小さく抑えられ、耐久試験
の歩留りが高くなって、コストが低減する。又、車両に
組付けられた後も特性変化が小さく差動制限力の精密な
制御が可能になり、車両の操安性が向上する。又、この
ように各クラッチの摩擦係数変化に対応しているから、
各クラッチとも摩擦部材を面粗度の粗いまま使用するこ
とができ、更にコストが低減する。
Therefore, in the rear differential 7, the change in the characteristic of the differential limiting force before and after the durability test is extremely small, the yield of the durability test is increased, and the cost is reduced. Further, even after being mounted on the vehicle, the characteristic change is small and precise control of the differential limiting force becomes possible, so that the operability of the vehicle is improved. Also, since it corresponds to the change in the friction coefficient of each clutch in this way,
In each clutch, the friction member can be used with a rough surface roughness, and the cost is further reduced.

【0028】なお、磁気回路の各回路部分は磁気抵抗を
均等にされるから同材質の部分はほぼ同じ断面積にな
る。従って、ヨークの断面積aは径方向内側部分であっ
てもよく、xはb/aとc/aのいずれでもよい。又、
この発明のクラッチ装置は、差動制限装置ではなくトル
クの断続装置として用いてもよい。
Since each circuit portion of the magnetic circuit has a uniform magnetic resistance, portions of the same material have substantially the same sectional area. Therefore, the cross-sectional area a of the yoke may be the radially inner portion, and x may be either b / a or c / a. or,
The clutch device of the present invention may be used not as a differential limiting device but as an intermittent torque device.

【0029】[0029]

【発明の効果】この発明のクラッチ装置は、電磁石で締
結される多板式のパイロットクラッチを介してトルクを
受けるカムにより摩擦式のメインクラッチを締結するよ
うに構成され、電磁石のヨークの磁路断面積に対するパ
イロットクラッチの磁路断面積を実験値に従って決定し
耐久試験後のメインクラッチのトルク低下をパイロット
クラッチのトルク上昇で補うように構成した。従って、
経時によるクラッチ装置の連結トルク変化が極めて小さ
くなり、商品性が向上する。
According to the clutch device of the present invention, a friction type main clutch is fastened by a cam which receives torque via a multi-plate pilot clutch fastened by an electromagnet. The cross-sectional area of the magnetic path of the pilot clutch with respect to the area was determined according to the experimental value, and the decrease in torque of the main clutch after the durability test was compensated for by the increase in torque of the pilot clutch. Therefore,
The change in the coupling torque of the clutch device over time is extremely small, and the commercial value is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】一実施例を用いたデファレンシャル装置の断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a differential device using one embodiment.

【図2】図1の要部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.

【図3】実施例に用いられた外側クラッチ板の平面図で
ある。
FIG. 3 is a plan view of an outer clutch plate used in the embodiment.

【図4】実施例に用いられた内側クラッチ板の平面図で
ある。
FIG. 4 is a plan view of an inner clutch plate used in the embodiment.

【図5】耐久試験前後のパイロットクラッチのトルク変
化と磁路断面積比との関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a torque change of a pilot clutch before and after an endurance test and a magnetic path cross-sectional area ratio.

【図6】図1のデファレンシャル装置を用いた車両の動
力系を示すスケルトン機構図である。
6 is a skeleton diagram showing a power system of a vehicle using the differential device of FIG. 1;

【図7】従来例の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 デフケース(回転ケース) 53 メインクラッチ 57 ボールカム(カム) 65 パイロットクラッチ 67 電磁石 73 アーマチャ 79 ヨーク 93,95 クラッチ板 97,99 空隙(磁気遮断部) 101,103,105,107 摺動部 21 Differential case (rotating case) 53 Main clutch 57 Ball cam (cam) 65 Pilot clutch 67 Electromagnet 73 Armature 79 Yoke 93,95 Clutch plate 97,99 Air gap (magnetic shut-off part) 101,103,105,107 Sliding part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16D 27/115 F16H 48/20 F16H 48/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F16D 27/115 F16H 48/20 F16H 48/30

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 回転ケース外に配置され磁束に直角な断
面積がaであるヨークを有する電磁石と、回転ケース内
に配置されクラッチ板が磁気遮断部を介して断面積がそ
れぞれbとcの摺動部に分割された多板式のパイロット
クラッチと、前記ヨークとこれらの摺動部とを通る電磁
石の磁力により移動操作されてパイロットクラッチを締
結するアーマチャと、摩擦式のメインクラッチと、パイ
ロットクラッチが締結されるとトルクを受けカム力によ
りメインクラッチを締結するカムとを備え、b/a又は
c/aの値をXとし、一定の作動時間経過後のパイロッ
トクラッチとメインクラッチにおける摩擦係数の変化率
をそれぞれy、zとしたとき、実験により予め求められ
たyとxとの関係はy=αx+β(α、βは実験によっ
て求めた定数)、z=γ(γは実験によって求めた定
数)となり、このzの値とy・z=1とからy=1/
z、x=(1−βγ)/αγが得られ、b/a=(1−
βγ)/αγ、c/a=(1−βγ)/αγから、aに
対するb又はaに対するcの値を求めてa、b、cの値
を決定したことを特徴とするクラッチ装置。
1. An electromagnet having a yoke disposed outside the rotating case and having a cross section perpendicular to the magnetic flux and having a cross section a, and a clutch plate disposed inside the rotating case and having a cross section of b and c via a magnetic interrupting portion. A multi-plate pilot clutch divided into sliding parts, an armature that is moved and operated by magnetic force of an electromagnet passing through the yoke and these sliding parts to fasten the pilot clutch, a friction main clutch, and a pilot clutch When the clutch is engaged, the cam receives the torque and engages the main clutch by the cam force. The value of b / a or c / a is X, and the coefficient of friction of the pilot clutch and the main clutch after a certain operating time has elapsed. y change rate, respectively, when is z, obtained in advance by experiment
The relationship between y and x is y = αx + β (α and β are experimentally
), Z = γ (γ is a constant determined by experiment)
), And from the value of z and yz = 1, y = 1 /
z, x = (1−βγ) / αγ, and b / a = (1−
A clutch device, wherein the values of a, b, and c are determined by obtaining the value of b for a or the value of c for a from (βγ) / αγ, c / a = (1−βγ) / αγ .
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