JP4326175B2 - 電磁クラッチ用クラッチ板 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁クラッチ装置、とりわけ、クラッチ板には磁束の往路および復路となる磁路形成部を相互に分離する貫通孔を形成した電磁クラッチ用クラッチ板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電磁クラッチ装置としては、例えば特開平１０−３２９５６２号公報に開示されるものがある。この電磁クラッチ装置１は図８に示すように、一方が駆動側、他方が被動側となるインナーシャフト２とアウターハウジング３との間に、同軸配置されるメインクラッチ機構４とパイロットクラッチ機構５とを備え、このパイロットクラッチ機構５の締結によって作動するボールクラッチ６を介してメインクラッチ機構４を締結することにより、インナーシャフト２とアウターハウジング３との間でトルク伝達が可能となっている。
【０００３】
前記パイロットクラッチ機構５は、パイロットクラッチ板群５ａと、クラッチローター５ｂと、電磁ソレノイド５ｃと、アーマチャー５ｄとを備えて構成され、電磁ソレノイド５ｃの通電によって発生する電磁力でアーマチャー５ｄを吸引することにより、このアーマチャー５ｄとクラッチローター５ｂとの間にパイロットクラッチ板群５ａを圧接して、前記パイロットクラッチ機構５を締結するようになっている。
【０００４】
前記パイロットクラッチ板群５ａは、前記ボールクラッチ６を介してインナーシャフト２に回転方向に係合されるインナークラッチ板５ａｘと、アウターハウジング３に回転方向に係合されるアウタークラッチ板５ａｙとを、それぞれ交互に複数重ね合わせることにより構成してある。
【０００５】
ところで、前記電磁ソレノイド５ｃで発生する磁力線は、前記クラッチローター５ｂ、前記パイロットクラッチ板群５ａおよび前記アーマチャー５ｄに亘って循環する磁路Ｍを形成するが、クラッチローター５ｂには磁路Ｍの循環経路の中央部に位置して非磁性部位５ｅを設けるとともに、パイロットクラッチ板群５ａには、この非磁性部位５ｅに対向する位置に貫通孔７を形成して、循環する磁路Ｍから磁力線が洩れて電磁ソレノイド５ｃによる磁力低下を防止するようになっている。
【０００６】
前記パイロットクラッチ板群５ａに形成される貫通孔７としては、図９にインナークラッチ板５ａｘに例をとって示すが、この貫通孔７は周方向にブリッジ部分８を介在しつつ複数形成されるようになっている。尚、この貫通孔７の構成は、図示を省略したアウタークラッチ板５ａｙにあっても同様である。このとき、前記貫通孔７の内周部分および外周部分は、循環する磁路Ｍの通り道となる磁路形成部９，９ａとなっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の電磁クラッチ装置１のクラッチ板５ａｘ，５ａｙは、内周部分の磁路形成部９と外周部分の磁路形成部９ａとの間に周方向の貫通孔７を形成した場合にも、必然的にクラッチ板５ａｘ，５ａｙの内周部分と外周部分とを連結するために前記ブリッジ部分８が円周上に６カ所形成され、互いに隣接するクラッチ板の前記ブリッジ部分８の対向面同士が接触することになる。
【０００８】
このため、前記ブリッジ部分８の接触する対向面が逃げ道となって、前記磁路形成部９，９ａを循環する磁力線が相手磁路に逃げてしまうため、電磁ソレノイド５ｃで発生した磁力が低下してアーマチャー５ｄの吸引力が減少し、ひいてはパイロットクラッチ機構５の締結力が弱められてしまう。
【０００９】
又、磁力線の逃げ量を低減するために、前記ブリッジ部８の形成部数を減らすことが考えられるがクラッチ板の強度低下を招き、耐久性の悪化が懸念される。
【００１０】
そこで、本発明は、貫通孔に介在するブリッジ部分に必要な強度を確保しつつ、ブリッジ部分の総面積を減少し、もって磁力線が逃げる量を低減して電磁ソレノイドによる吸引力の向上を図るようにした電磁クラッチ用クラッチ板を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために請求項１の発明は、潤滑油に浸漬され、駆動側のクラッチ板および被動側のクラッチ板を重ね合わせたクラッチ板群と、前記クラッチ板群の一側方に配置した電磁ソレノイドと、前記クラッチ板群の他側方に配置して前記電磁ソレノイドで発生する電磁力に吸引されるアーマチャーと、を備え、前記アーマチャーの吸引により前記クラッチ板群を圧接して締結する電磁クラッチ装置であって、前記クラッチ板には、前記電磁ソレノイドで発生した磁路を循環する磁路形成部間に位置して、内周部分と外周部分とを連結するブリッジ部分を介在しつつ周方向に円弧状であって端部が半円形の貫通孔が形成されるようになった電磁クラッチ用クラッチ板において、前記ブリッジ部分は、隣接する相手側のクラッチ板に対向して前記クラッチ板の両面に形成された対向面と、前記貫通孔に面する内壁面と、前記クラッチ板の両面における前記磁路形成部の内周部分と外周部分、及び前記対向面に連続するように前記対向面の周方向両側部分に形成され、かつ前記貫通孔の半円形の端部に沿って円弧状に形成された傾斜面とを備えており、前記ブリッジ部分の形状は、所定の断面積を確保しつつ、前記対向面の周方向に沿う長さＬ１を、前記ブリッジ部分の周方向両側に位置する前記内壁面間の周方向長さＬより短く形成したことを特徴とする。
【００１２】
この場合、ブリッジ部分は、所定の断面積によってクラッチ板の内周部分と外周部分とを連結するに必要な強度を確保しつつ、対向面の周方向に沿う長さが、ブリッジ部分の周方向長さより短く形成されることにより、ブリッジ部分の断面形状は、対向面の少なくとも周方向一端部から内壁面に向かって肉厚が減少する部分が形成される。
【００１３】
従って、前記ブリッジ部分は、前記肉厚の減少部分によって互いに隣接するクラッチ板のブリッジ部分に設けられた対向面同士の接触面積が減少するため、ブリッジ部分を介して磁力線が逃げる量を低減することができる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電磁クラッチ用クラッチ板であって、互いに隣接するクラッチ板のブリッジ部分の対向面同士が離間するように、該ブリッジ部分の厚みを前記磁路形成部の厚みよりも小さくしたことを特徴とする。
【００１５】
この場合、ブリッジ部分は、所定の断面積によって必要な強度を確保しつつ、ブリッジ部分の厚みを磁路形成部の厚みよりも小さくしたことにより、互いに隣接するクラッチ板間のブリッジ部分の対向面同士の接触が無くなるため、ブリッジ部分を介して磁力線が逃げる量を低減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１，図２は本発明の電磁クラッチ用クラッチ板（以下、クラッチ板と称する）１０の第１実施形態を示し、図１はクラッチ板１０の正面図、図２は図１中Ａ−Ａ線に沿った要部拡大断面図で、必要に応じて図８に示した従来の電磁クラッチ装置１の構成を参照しつつ説明するものとする。
【００１８】
図１はこの実施形態のクラッチ板１０で、このクラッチ板１０は図８に示した電磁クラッチ装置１のパイロットクラッチ機構５に用いるインナークラッチ板を示し、内周部分に形成したスプライン歯１１を介して駆動側または被動側の一方となるインナーシャフト２にボールクラッチ６を介して回転方向に係合される。
【００１９】
尚、この第１実施形態では前記クラッチ板１０をインナークラッチ板に例をとって説明するが、駆動側または被動側の他方となるアウターハウジング３に回転方向に係合されるアウタークラッチ板とは、スプライン歯が外周部分に形成される点が異なるのみでその他は略同様の構成になり、このアウタークラッチ板にあっても本発明を適用するものとする。
【００２０】
前記クラッチ板１０は、図１に示すように内周部分に磁路形成部１２が設けられるとともに、外周部分に磁路形成部１３が設けられ、これら両磁路形成部分１２，１３との間の周方向には、クラッチ板１０の内周部分と外周部分とを連結するブリッジ部分２０を介在しつつ複数の貫通孔２１が円弧状に形成される。尚、円弧状に形成された各貫通孔２１の端部は、貫通孔２１の内側縁に応力集中が発生しないように半円形として形成されている。
【００２１】
ここで、本実施形態の前記ブリッジ部分２０は、図２の断面図に示すように重ね合わせ方向（クラッチ板１０の厚さ方向）に隣接する図外のクラッチ板に対向する対向面２０ａと、前記貫通孔２１に面する内壁面２０ｂとを備えている。
【００２２】
そして、前記対向面２０ａの周方向（図２中左右方向）両側部分に、内壁面２０ｂの幅ｗを狭くする傾斜面２０ｃを形成することにより、前記ブリッジ部分２０の形状は、前記対向面２０ａの周方向に沿う長さＬ１を、ブリッジ部分２０の周方向長さＬより短く形成して全体として断面八角形としてある。尚、前記傾斜面２０ｃは、図１に示す正面視では貫通孔２１の半円形端に沿って円弧状に形成されている。
【００２３】
勿論、このように傾斜面２０ｃを形成してブリッジ部分２０の断面積を小さくした場合にも、このブリッジ部分２０にはクラッチ板１０の内周部分（磁路形成部分１２）と外周部分（磁路形成部分１３）とを連結する十分な強度を得るだけの断面積が確保されるようになっている。
【００２４】
以上の構成により本実施形態のクラッチ板１０にあっては、対向面２０ａの周方向に沿う長さＬ１を、ブリッジ部分２０の周方向長さＬより短く形成して、対向面２０ａの周方向両端部に傾斜面２０ｃを形成するようになっている。
【００２５】
従って、前記ブリッジ部分２０の断面積は、クラッチ板１０の肉厚をそのまま用いてブリッジ部分２０を形成する場合に比較して、前記傾斜面２０ｃを形成した部分で肉厚が減少することになる。このため、傾斜面２０ｃの肉厚が減少する部分によって、互いに隣接するクラッチ板のブリッジ部分に設けられた対向面同士の接触面積が減少することになり、ひいては、これら磁路形成部分１２，１３を通過する磁力線がブリッジ部分２０を介して逃げる量を低減することができる。
【００２６】
従って、図８に示した電磁ソレノイド５ｃで発生する磁力を高く保つことができため、アーマチャー５ｄの吸引力を大きくしてパイロットクラッチ機構５の締結力を高くし、ひいてはメインクラッチ機構４の滑りを防止できるようになる。
【００２７】
また、前記ブリッジ部分２０に傾斜面２０ｃを形成したことにより、この傾斜面２０ｃは、クラッチ板１０の回転によってパイロットクラッチ板群５ａに充満した潤滑油をクラッチ板１０の面外方向に押し出す機能を有する。このため、パイロットクラッチ機構５の解除時に、その押し出し方向の潤滑油が隣接する相手側のクラッチ板に作用することになり、クラッチ板同士の切り離しを確実に行ってクラッチの引きずり現象を防止することができる。
【００２８】
ところで、前記ブリッジ部分２０はその対向面の面積が小さく形成されるが、その断面積はクラッチ板１０の内周部分（磁路形成部分１２）と外周部分（磁路形成部分１３）とを連結する十分な強度を確保するようになっているので、クラッチ板１０，１０ａ同士の圧接時にも破損することは無い。
【００２９】
（他の変形例）
図３〜図６は前記第１実施形態で示したブリッジ部分２０の変形例と参考例とをそれぞれ示す拡大断面図である。
【００３０】
図３はブリッジ部分２０の第１の参考例で、対向面２０ａを無くして傾斜面２０ｃを直接に交差させて、対向面２０ａに相当する部分に稜線２０ｄを形成し、全体として２面の内壁面２０ｂと４面の傾斜面２０ｃによって断面六角形としてある。
【００３１】
図４はブリッジ部分２０の第２の参考例で、内壁面２０ｂを無くして傾斜面２０ｃを直接に交差させて、内壁面２０ｂに相当する部分に稜線２０ｅを形成し、全体として２面の対向面２０ａと４面の傾斜面２０ｃによって断面六角形としてある。
【００３２】
図５はブリッジ部分２０の第３の参考例で、対向面２０ａおよび内壁面２０ｂを無くして、それぞれの面２０ａ，２０ｂに相当する部分に稜線２０ｄ，２０ｅを形成し、全体として４面の傾斜面２０ｃのみによって断面四角形としてある。
【００３３】
図６はブリッジ部分２０の変形例で、傾斜面２０ｃを対向面２０ａの周方向片側端部のみに形成するとともに、その傾斜面２０ｃをクラッチ板１０の表裏側で対向面２０ａの異なる端部側に形成することにより、全体として変形した断面六角形としてある。尚、この場合、隣接する相手側のクラッチ板１０ａに対しては、傾斜面２０ｃが相手側の対向面２０ａに対応するように形成される。
【００３４】
従って、このような図３〜図６の変形例、および各参考例にあっても前記第１実施形態と同様の機能を発揮することができる。勿論、ブリッジ部分２０の形状は、これら変形例に限ることなく、その他の各種形状を採ることができる。
【００３５】
（第２実施形態）
図７は本発明の第２実施形態を示し、前記実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００３６】
図７はブリッジ部分２０の拡大断面図で、この第２実施形態のブリッジ部分２０にあっても、隣接するクラッチ板１０ａに対向する対向面２０ａと、貫通孔２１に面する内壁面２０ｂとを備えている。
【００３７】
そして、この第２実施形態のクラッチ板１０，１０ａは、ブリッジ部分２０の対向面２０ａが、互いに隣接するクラッチ板１０，１０ａのブリッジ部分２０の対向面２０ａ同士が離間するように、ブリッジ部分２０の厚みＷを前記磁路形成部１２，１３の厚みＷ０よりも小さく形成してある。
【００３８】
尚、この実施形態では磁路形成部１２，１３の厚みＷ０方向中央部に、前記薄肉化されたブリッジ部分２０が位置して、両側の対向面２０ａとクラッチ板１０の両面との間に等しい隙間｛（Ｗ０−Ｗ）／２｝が設けられる。
【００３９】
また、この第２実施形態の前記ブリッジ部分２０は、前記第１実施形態と同様に対向面２０ａの周方向両端部に傾斜面２０ｃを形成し、全体として２面の対向面２０ａと２面の内壁面２０ｂと４面の傾斜面２０ｃとによって断面八角形としてある。
【００４０】
従って、この第２実施形態のクラッチ板１０にあっては、ブリッジ部分２０の厚みＷを磁路形成部１２，１３の厚みＷ０よりも小さくしたことにより、ブリッジ部対向面２０ａ、２０ａ間の接触面積を無くすことができるため、このブリッジ部分２０を介して磁力線が逃げる量を低減することができ、前記第１実施形態と同様の機能を発揮することができる。
【００４１】
ところで、前記第１，第２実施形態では傾斜面２０ｃを平坦面として形成した場合を開示したが、この傾斜面２０ｃは特に平坦面として限定されるものでは無く、例えば膨出方向の湾曲面または陥入方向の湾曲面として形成することもできる。
【００４２】
また、本発明の電磁クラッチ用クラッチ板は前記各実施形態に限ることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で各種実施形態を採用することができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明によれば、電磁ソレノイドで発生した磁路を循環する磁路形成部間に形成した貫通孔に介在したブリッジ部分の形状を、所定の断面積を確保しつつ、対向面の周方向に沿う長さをブリッジ部分の周方向長さより短く形成して、前記対向面の少なくとも周方向一端部に肉厚の減少部分を形成するようにしたので、クラッチ板の内周部分と外周部分とを連結するに必要な強度を確保しつつ、前記肉厚の減少部分によって互いに隣接するクラッチ板のブリッジ部分に設けられた対向面同士の接触面積を減少することができる。
【００４４】
従って、前記ブリッジ部分を介して前記磁路形成部を通過する磁力線の逃げ量を減少することができるため、電磁ソレノイドで発生する磁力を高く保つことができ、ひいてはアーマチャーの吸引力を大きくしてクラッチ板の滑りの防止効果を高めることができる。
【００４５】
請求項２に記載の発明によれば、ブリッジ部分の形状を、所定の断面積を確保しつつ、互いに隣接するクラッチ板のブリッジ部分の対向面同士が離間するように、該ブリッジ部分の厚みを磁路形成部の厚みよりも小さくしたので、ブリッジ部分は所定の断面積によって必要な強度を確保しつつ、互いに隣接するクラッチ板間のブリッジ部分の対向面同士の接触が無くすことで磁力線が逃げる量を低減して、電磁ソレノイドで発生する磁力を高く保つことができるため、クラッチ板の滑りの防止効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態におけるクラッチ板の正面図。
【図２】 図１中Ａ−Ａ線に沿った要部拡大断面図。
【図３】 本発明の第１実施形態におけるブリッジ部の第１の参考例を示す拡大断面図。
【図４】 本発明の第１実施形態におけるブリッジ部の第２の参考例を示す拡大断面図。
【図５】 本発明の第１実施形態におけるブリッジ部の第３の参考例を示す拡大断面図。
【図６】 本発明の第１実施形態におけるブリッジ部の変形例を示す拡大断面図。
【図７】 本発明の第２実施形態におけるブリッジ部の拡大断面図。
【図８】 従来の電磁クラッチ装置の断面図。
【図９】 従来のクラッチ板の正面図。
【符号の説明】
１０，１０ａ クラッチ板
１２，１３ 磁路形成部
２０ ブリッジ部分
２０ａ 対向面
２０ｂ 内壁面
２０ｃ 傾斜面
２１ 貫通孔

Claims (2)

1. 潤滑油に浸漬され、駆動側のクラッチ板および被動側のクラッチ板を重ね合わせたクラッチ板群と、前記クラッチ板群の一側方に配置した電磁ソレノイドと、前記クラッチ板群の他側方に配置して前記電磁ソレノイドで発生する電磁力に吸引されるアーマチャーと、を備え、前記アーマチャーの吸引により前記クラッチ板群を圧接して締結する電磁クラッチ装置であって、前記クラッチ板には、前記電磁ソレノイドで発生した磁路を循環する磁路形成部間に位置して、内周部分と外周部分とを連結するブリッジ部分を介在しつつ周方向に円弧状であって端部が半円形の貫通孔が形成されるようになった電磁クラッチ用クラッチ板において、
   前記ブリッジ部分は、隣接する相手側のクラッチ板に対向して前記クラッチ板の両面に形成された対向面と、前記貫通孔に面する内壁面と、前記クラッチ板の両面における前記磁路形成部の内周部分と外周部分、及び前記対向面に連続するように前記対向面の周方向両側部分に形成され、かつ前記貫通孔の半円形の端部に沿って円弧状に形成された傾斜面とを備えており、前記ブリッジ部分の形状は、所定の断面積を確保しつつ、前記対向面の周方向に沿う長さＬ１を、前記ブリッジ部分の周方向両側に位置する前記内壁面間の周方向長さＬより短く形成したことを特徴とする電磁クラッチ用クラッチ板。
2. 請求項１に記載の電磁クラッチ用クラッチ板であって、
   互いに隣接するクラッチ板のブリッジ部分の対向面同士が離間するように、該ブリッジ部分の厚みを前記磁路形成部の厚みよりも小さくしたことを特徴とする電磁クラッチ用クラッチ板。

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