JP5753003B2

JP5753003B2 - クラッチ

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Publication number: JP5753003B2
Application number: JP2011130050A
Authority: JP
Inventors: 稔鬼武; 宅野　博; 博宅野; 憲司是永; 細川　隆司; 隆司細川; 弘達北畠; 弘章江渕; 駒田　英明; 英明駒田
Original assignee: JTEKT Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: JTEKT Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2031-06-10
Also published as: JP2012255519A

Description

本発明は、回転部材を制動するためのクラッチに関する。

従来、回転部材を制動して回転不能な状態とするロック機構として、カム機構を用いたクラッチを適用したものがある（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載のロック機構は、モータジェネレータのトルクを受けて回転する回転部材の一端にカム機構を備え、このカム機構を固定部材側に設けられたアクチュエータによって作動させ、回転部材をロックするように構成されている。

より具体的には、カム機構は、回転部材に固定された第１クラッチ板と、球状の介在部材と、この介在部材を挟んで第１クラッチ板と軸方向に対向する第２クラッチ板とを備えている。第１クラッチ板及び第２クラッチ板には、回転方向に沿って軸方向の深さが徐々に変化するＶ字溝がそれぞれの対向面に形成され、介在部材はこのＶ字溝間に保持されている。一方、アクチュエータは、電磁力によって第２クラッチ板を吸引する電磁石を備えている。また、アクチュエータと第２クラッチ板との間には、第２クラッチ板をアクチュエータから離れる方向に付勢するリターンスプリングが設けられている。

このように構成されたロック機構において、回転部材の回転中に電磁石に通電すると、第２クラッチ板がリターンスプリングの弾性力に抗してアクチュエータ側に吸引され、第２クラッチ板がアクチュエータの摩擦部に接触する。この接触による摩擦力によって第２クラッチ板がアクチュエータに対して停止し、第１クラッチ板と第２クラッチ板との間に相対回転が発生する。これにより、介在部材がＶ字溝の浅い位置に移動し、第２クラッチ板をアクチュエータの摩擦部に押し付けるカム推力が発生する。このカム推力によって第２クラッチ板がアクチュエータの摩擦部により強く押し付けられて摩擦係合し、回転部材をロックする。

特開２０１０−２１５０７９号公報

ところで、特許文献１に示すロック機構においては、電磁石の非通電時に回転部材が急激に加減速した場合に、仮にリターンスプリングの弾性力が不十分であると、第２クラッチ板がその慣性によって回転部材の加減速に追随できず、第１クラッチ板と第２クラッチ板との間に相対回転が発生する。この相対回転が大きくなると、介在部材の転動によって第２クラッチ板が第１クラッチ板から離れる方向に移動し、第２クラッチ板がアクチュエータに接触して摩擦力を受け、カム機構が作動状態となり得る。

従って、リターンスプリングとしては、回転部材の急加減速時にも第２クラッチ板とアクチュエータとの接触を防止できる程度の大きなばね定数のものを用いる必要があり、このため第２クラッチ板をリターンスプリングの弾性力に抗して吸引するための電磁石の容量をも大きくする必要があった。あるいは、回転部材の加減速度を制限する必要があった。

従って、本発明の目的は、回転部材の加減速がカム機構の作動に与える影響を抑制することができるクラッチを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、（１）〜（６）のクラッチを提供する。

（１）回転部材と、非回転部材に固定された第１のカム部材、及び前記第１のカム部材に対向する第２のカム部材を有し、前記第１のカム部材と前記第２のカム部材との相対回転によってカム推力を発生させるカム機構と、前記回転部材の回転軸線方向の移動力を出力し、同出力により前記回転部材の回転力を前記第２のカム部材に伝達可能とする出力機構とを備え、前記カム機構は、前記出力機構の出力状態における前記回転部材の回転によって作動し、前記カム推力によって前記回転部材を前記非回転部材に対して制動する摩擦力を発生させ、前記出力機構は、前記移動力となる電磁力を発生させる電磁コイルと、前記電磁コイルを内部に収容して前記回転部材に相対回転不能に配置されたコイルハウジングとを備え、前記電磁コイルへの通電によって前記第２のカム部材が前記コイルハウジングに摩擦係合することで前記回転部材の回転力を前記第２のカム部材に伝達可能とし、前記第２のカム部材と前記コイルハウジングとの間に配置され、前記第２のカム部材から前記コイルハウジングを離間させる復帰用スプリングをさらに備えた、クラッチ。

（２）上記（１）に記載のクラッチにおいて、前記コイルハウジングは、電磁コイルの通電時に前記回転部材の回転力を前記第２のカム部材に伝達するとともに、前記カム機構の作動時に前記カム推力によって前記第２のカム部材と摩擦係合する連結部材によって形成されているクラッチ。

（３）上記（２）に記載のクラッチにおいて、前記コイルハウジングは、前記カム機構側に開口し、前記回転部材に相対回転不能に配置され、前記出力機構は、前記電磁コイルが前記可動用のカム部材に取り付けられているクラッチ。

（４）上記（２）に記載のクラッチにおいて、前記コイルハウジングは、前記カム機構側に開口し、前記回転部材に相対回転不能に配置され、前記第２のカム部材には、円弧状の貫通孔が形成され、前記電磁コイルは、前記第２のカムの前記貫通孔を介して前記非回転部材又は前記第１のカム部材に回転不能に連結されているクラッチ。

本発明によると、回転部材の加減速がカム機構の作動に与える影響を抑制することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る電磁クラッチが搭載された車両の概略を説明するために示す平面図。本発明の第１の実施の形態に係る電磁クラッチの駆動状態を示す断面図。本発明の第１の実施の形態に係る電磁クラッチの非駆動状態を示す断面図。本発明の第２の実施の形態に係る電磁クラッチの駆動状態を示す断面図。本発明の第２の実施の形態に係る電磁クラッチの非駆動状態を示す断面図。本発明の第３の実施の形態に係る電磁クラッチの駆動状態を示す断面図。本発明の第３の実施の形態に係る電磁クラッチの非駆動状態を示す断面図。本発明の第４の実施の形態に係る電磁クラッチの駆動状態を示す断面図。本発明の第４の実施の形態に係る電磁クラッチの非駆動状態を示す断面図。本発明の第４の実施の形態に係る電磁クラッチのパイロットカムの平面図。本発明の第４の実施の形態に係る電磁クラッチの変形例を示す断面図。

[第１の実施の形態]
以下、本発明を車両用の電磁クラッチに適用した第１の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１はハイブリッド車両を示す。図１に示すように、ハイブリッド車両１００は、エンジン１０１と、第１のモータジェネレータＭＧ１と、エンジン１０１及び第１のモータジェネレータＭＧ１がそれぞれ連結された動力分配機構１０２と、駆動輪１０３に動力を出力するための出力ギヤ１０４と、出力ギヤ１０４に減速機構１０５を介して連結された第２のモータジェネレータＭＧ２とを備えている。出力ギヤ１０４の動力は差動機構１０６を介して左右の駆動輪１０３に伝達される。

エンジン１０１は、火花点火型の多気筒内燃機関として構成され、その動力は入力軸１０７を介して動力分配機構１０２に伝達される。入力軸１０７とエンジン１０１との間にはダンパ１０８が介在し、エンジン１０１のトルク変動はダンパ１０８にて吸収される。

第１のモータジェネレータＭＧ１は、固定部材としてのケーシング６に固定されたステータ１０９ａと、このステータ１０９ａの内側に同軸に配置されたロータ１０９ｂとを備えている。同様に、第２のモータジェネレータＭＧ２は、ケーシング６に固定されたステータ１１０ａと、このステータ１１０ａの内側に同軸に配置されたロータ１１０ｂとを備えている。

動力分配機構１０２は、相互に差動回転可能な３つの要素をもつシングルピニオン型の遊星歯車機構からなり、外歯車としてサンギヤＳ１と、このサンギヤＳ１に対して同軸に配置された内歯車としてのリングギヤＲ１と、これらギヤＳ１，Ｒ１に噛合するピニオンギヤＰ１を自転かつ公転可能に保持するキャリアＣ１とを備えている。

この形態では、入力軸１０７がキャリアＣ１に、第１のモータジェネレータＭＧ１が回転部材２を介してサンギヤＳ１に、また出力ギヤ１０４がリングギヤＲ１にそれぞれ連結されている。

回転部材２は、第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ１０９ｂに連結され、全体が入力軸１０７を挿通させる中空部材によって形成されている。回転部材２の詳細については後述する。

一方、減速機構１０５は、相互に差動回転可能な３つの要素をもち、第２のモータジェネレータＭＧ２の回転を減速して出力ギヤ１０４に伝達するシングルピニオン型の遊星歯車機構からなり、外歯車としてのサンギヤＳ２と、このサンギヤＳ２に対して同軸に配置された内歯車としてのリングギヤＲ２と、これらギヤＳ２，Ｒ２に噛合するピニオンギヤＰ２を自転かつ公転可能に保持するキャリアＣ２とを備えている。

この形態では、サンギヤＳ２が第２のモータジェネレータＭＧ２に、またリングギヤＲ２が出力ギヤ１０４にそれぞれ連結され、キャリアＣ２がケーシング６に固定されている。これにより、第２のモータジェネレータＭＧ２の回転が減速されるとともに、その動力が増幅されて出力ギヤ１０４に伝達される。

ハイブリッド車両１００には、車体に固定された非回転部材であるケーシング６に対して回転部材２を制動するためのブレーキ装置として機能する電磁クラッチ１が搭載されている。これにより、第１のモータジェネレータＭＧ１を用いた電気的な無段変速を実現する無段変速モードと第１のモータジェネレータＭＧ１を使用しない固定変速段を実現する固定変速モードとを選択的に実行することができる。

（電磁クラッチの全体構成）
図２は電磁クラッチ１の駆動状態を示す。図３は電磁クラッチ１の非駆動状態を示す。図２及び図３に示すように、電磁クラッチ１は、第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ１０９ｂ（共に図１に示す）と共に回転する回転部材２と、この回転部材２の回転軸線Ｏ上に配置された出力機構３と、この出力機構３の出力による作動によって回転部材２からの回転力を回転軸線Ｏ方向のカム推力に変換するカム機構４と、このカム機構４と回転部材２とを断続可能に連結するコイルハウジング５とから大略構成されている。

（回転部材２の構成）
回転部材２は、前述したように、入力軸１０７（図１に示す）を挿通させる中空の丸軸からなり、第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ１０９ｂに連結され、かつケーシング６にコントロールカム４０（後述）及び軸受７を介して回転可能に支持され、全体が磁性材料によって形成されている。そして、回転部材２は、第１のモータジェネレータＭＧ１の駆動によってロータ１０９ｂと共に回転するように構成されている。ケーシング６には、入力軸１０７を挿通させるシャフト挿通孔６ａが設けられている。

回転部材２には、その外周囲で復帰用スプリング８及び軸受９を各端面で支持する環状の支持部材１０が配置されている。また、回転部材２には、その径方向に突出し、かつコイルハウジング５にカム機構４とは反対側で対向するフランジ１１が一体に設けられている。

復帰用スプリング８は、例えば皿ばねからなり、支持部材１０とフランジ１１との間に介在して回転部材２の外周囲に配置されている。そして、復帰用スプリング８は、フランジ１１から離間する方向の復帰力をコイルハウジング５に付与するように構成されている。

フランジ１１は、出力機構３の電磁コイル３０への通電によってコイルハウジング５に摩擦係合する摩擦係合面１１ａを有し、全体が略リング状の板部材によって形成されている。

（出力機構３の構成）
出力機構３は、電磁力を発生させる電磁コイル３０と、電磁コイル３０を内部に収容するコイルハウジング５とを有し、回転部材２の外周囲に配置されている。

そして、出力機構３は、電磁コイル３０でフランジ１１に対する押圧力Ｐ_１となる電磁力を発生させてコイルハウジング５に対する回転軸線Ｏ方向の移動力を出力するように構成されている。

電磁コイル３０は、フランジ１１の摩擦係合面１１ａに対向し、コイルハウジング５のコイル収容部５０ａ（後述）に収容されている。

そして、電磁コイル３０は、通電によってフランジ１１及びコイルハウジング５等に跨って磁気回路Ｍを形成するように構成されている。電磁コイル３０への電力供給は、パイロットカム４１の貫通孔４１１ｃ（共に後述）及びコイルハウジング５の貫通孔５０ｄ（後述）に嵌合する筒部材１２に導線を挿通させて行われる。

（カム機構４の構成）
カム機構４は、回転部材２に対して回転可能な固定用の第１のカム部材としてのコントロールカム４０、このコントロールカム４０に対向する可動用の第２のカム部材としてのパイロットカム４１、及びこのパイロットカム４１とコントロールカム４０との間に介在する転動体としてのカムフォロア４２を有し、回転部材２の外周囲に配置されている。

そして、カム機構４は、電磁コイル３０の通電状態において回転部材２の回転によって作動し、コントロールカム４０とパイロットカム４１との相対回転によりカム推力を発生させるように構成されている。

コントロールカム４０は、ケーシング６に回転不能に固定され、全体が回転部材２を挿通させる環状部材によって形成されている。

コントロールカム４０には、カムフォロア４２側（出力機構３側）に開口するカム溝４０ａが設けられている。カム溝４０ａは、コントロールカム４０の円周方向に沿って軸線方向の深さが変化する凹溝によって形成されている。

パイロットカム４１は、ベース部４１０及びカム部４１１を有し、コイルハウジング５に相対回転不能かつ相対移動可能に連結されている。

そして、パイロットカム４１は、カム機構４の作動によるカム推力によってコイルハウジング５側に移動し、カム部４１１の摩擦面４１１ａがコイルハウジング５の摩擦面５０ｃに押圧力Ｐ_２で摩擦係合するように構成されている。

ベース部４１０は、ストレートスプライン嵌合部４１０ａを外周面に有し、パイロットカム４１の内周側に配置され、全体が回転部材２を挿通させる筒状部材によって形成されている。

カム部４１１は、コイルハウジング５側を指向する摩擦面４１１ａ、この摩擦面４１１ａとは反対側の端面に開口するカム溝４１１ｂ、及びパイロットカム４１の厚さ方向に開口する貫通孔４１１ｃを有し、パイロットカム４１の外周側に配置され、全体が回転部材２を挿通させる環状部材によって形成されている。カム溝４１１ｂは、パイロットカム４１の円周方向に沿って軸線方向の深さが変化する凹溝によって形成されている。

カムフォロア４２は、球状部材からなり、コントロールカム４０のカム溝４０ａとパイロットカム４１におけるカム部４１１のカム溝４１１ｂとの間に介在して転動可能に配置され、かつリテーナ１３によって保持されている。リテーナ１３には、カムフォロア４２を転動可能に保持するボール保持孔１３ａが設けられている。

（コイルハウジング５の構成）
コイルハウジング５は、ヨークとしてのコイルホルダ５０及び内フランジ５１を有し、フランジ１１とパイロットカム４１との間に介在してカム機構４の軸線上に回転可能に配置され、かつパイロットカム４１のベース部４１０に相対回転不能かつ相対移動可能に連結され、全体が磁性材料によって形成されている。

そして、コイルハウジング５は、電磁コイル３０の通電時に回転部材２の回転力をパイロットカム４１に伝達するとともに、カム機構４の作動時にそのカム推力によってパイロットカム４１と摩擦係合する連結部材によって形成されている。すなわち、コイルハウジング５は、電磁コイル３０への通電によって回転部材２とカム機構４とをトルク伝達可能に接続し、電磁コイル３０への通電停止によって回転部材２とカム機構４との間のトルク伝達を遮断するトルク断続部材として機能するように構成されている。

また、コイルホルダ５０は、フランジ１１側に開口する環状のコイル収容部５０ａを有し、コイルハウジング５の外周側に配置されている。そして、コイルホルダ５０は、コイル収容部５０ａに電磁コイル３０を収容するように構成されている。

コイルホルダ５０には、フランジ１１の摩擦係合面１１ａに対向する摩擦係合面５０ｂ、パイロットカム４１におけるカム部４１１の摩擦係合面４１１ａに対向する摩擦係合面５０ｃ、及びカム部４１１の貫通孔４１１ｃに対応する貫通孔５０ｄが設けられている。また、コイルホルダ５０には、パイロットカム４１におけるベース部４１０のストレートスプライン嵌合部４１０ａに嵌合するストレートスプライン嵌合部５０ｅが設けられている。

内フランジ５１は、コイルハウジング５の内周側に配置され、かつコイルホルダ５０の内周面に固定されている。

（電磁クラッチ１の動作）
次に、本実施の形態に示す電磁クラッチの動作につき、図２及び図３を用いて説明する。

図３において、第１のモータジェネレータＭＧ１（図１に示す）を駆動すると、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転駆動力が回転部材２に伝達され、回転部材２が回転駆動される。

通常、第１のモータジェネレータＭＧ１の始動時には、出力機構３の電磁コイル３０が非通電状態にあるため、電磁コイル３０を基点とした磁気回路Ｍが形成されず、コイルハウジング５がフランジ１１側に吸引されることがない。

このため、出力機構３においてそのクラッチ力となる押圧力Ｐ_１が発生せず、フランジ１１の摩擦係合面１１ａとコイルハウジング５の摩擦係合面５０ｂとが摩擦係合せず、電磁クラッチ１による制動力は回転部材２に伝達されない。

この場合、コイルハウジング５が復帰用スプリング８のばね力によってフランジ１１から離間し、回転部材２とカム機構４との間のトルク伝達が遮断される。

従って、本実施の形態においては、電磁コイル３０の非通電時にパイロットカム４１とコントロールカム４０との相対回転が規制され、カム機構４の誤作動を抑制することができる。

一方、図２に示すように、第１のモータジェネレータＭＧ１の駆動時（回転部材２の回転時）に電磁コイル３０が通電されると、すなわち出力機構３が移動力を出力すると、電磁コイル３０を基点とした磁気回路Ｍが形成され、コイルハウジング５が初期位置からフランジ１１側に回転軸線Ｏに沿って移動する。

そして、この移動力により、コイルハウジング５の摩擦係合面５０ｂがフランジ１１の摩擦係合面１１ａに押圧力Ｐ_１をもって摩擦係合する。これにより回転部材２の回転力がコイルハウジング５を介してパイロットカム４１に伝達可能な状態となる。この出力機構３の出力状態における回転部材２の回転に伴い、パイロットカム４１とコントロールカム４０とが相対回転し、カム機構４が作動する。

カム機構４が作動すると、その作動によるカム作用によってパイロットカム４１におけるカム部４１１の摩擦係合面４１１ａがコイルハウジング５の摩擦係合面５０ｃに押圧力Ｐ_２（Ｐ_１＜Ｐ_２）をもって摩擦係合し、またコイルハウジング５の摩擦係合面５０ｂがフランジ１１の摩擦係合面１１ａに押圧力（Ｐ_１＋Ｐ_２）をもってカム機構４の作動前の状態よりも強固に摩擦係合する。この摩擦係合の摩擦力は、回転部材２をケーシング６に対して制動する制動力となる。

[第１の実施の形態の効果]
以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。

電磁クラッチ１の非駆動状態において、カム機構４は、回転部材２側ではなく非回転部材であるケーシング６側に連結されているので、回転部材２が静止状態から急激に回転を開始しても、あるいは回転部材２が大きな加速度又は減速度で回転速度を変化させても、パイロットカム４１等のカム機構４を構成する部材の慣性による追随遅れによってカム機構４の作動状態が影響を受けることがない。このため、例えば復帰用スプリング８のばね力を従来（カム機構が回転部材側に連結されている場合）よりも小さくすることも可能となる。

[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２実施の形態に係る電磁クラッチにつき、図４及び図５を用いて説明する。図４は電磁クラッチの駆動状態を示す。図５は電磁クラッチの非駆動状態を示す。図４及び図５において、図２及び図３と同一又は同等の機能を有する部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図４及び図５に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る電磁クラッチ６１において、コイルハウジング５は回転部材２に相対回転不能に配置され、出力機構３は電磁コイル３０が磁性材料からなるパイロットカム４１に取り付けられている点に特徴がある。

このため、コイルホルダ５０は、コイル収容部５０ａがカム機構４側に開口して設けられている。内フランジ５１は、その内周面にストレートスプライン嵌合部５１ａが設けられている。

また、回転部材２の外周面には、内フランジ５１のストレートスプライン嵌合部５１ａに対応するストレートスプライン嵌合部２ａが設けられている。

なお、図４及び図５において、符号１４は軸受９を支持する支持部材である。

このように構成された電磁クラッチ６１においては、第１の実施の形態と同様に、第１のモータジェネレータＭＧ１（図１に示す）を駆動すると、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転駆動力が回転部材２に伝達され、回転部材２が回転駆動される。

通常、第１のモータジェネレータＭＧ１の始動時には、出力機構３の電磁コイル３０が非通電状態にあるため、電磁コイル３０を基点とした磁気回路Ｍが形成されず、パイロットカム４１がコイルハウジング５側に吸引されることがない。

このため、出力機構３においてそのクラッチ力となる押圧力Ｐ_１が発生せず、パイロットカム４１の摩擦係合面４１１ａとコイルハウジング５の摩擦係合面５０ｃとが摩擦係合せず、電磁クラッチ１による制動力は回転部材２に伝達されない。

この場合、パイロットカム４１が復帰用スプリング８のばね力によってコイルハウジング５から離間し、回転部材２とカム機構４との間のトルク伝達が遮断される。

一方、第１のモータジェネレータＭＧ１の駆動時（回転部材２の回転時）に電磁コイル３０が通電されると、電磁コイル３０を基点とした磁気回路Ｍが形成され、パイロットカム４１が初期位置からコイルハウジング５側に移動する。

このため、パイロットカム４１の摩擦係合面４１１ａがコイルハウジング５の摩擦係合面５０ｃに押圧力Ｐ_１をもって摩擦係合し、これに伴いカム機構４が作動する。

カム機構４が作動すると、その作動によるカム作用によってパイロットカム４１の摩擦係合面４１１ａがコイルハウジング５の摩擦係合面５０ｃに押圧力Ｐ_２（Ｐ_１＜Ｐ_２）をもってカム機構４の作動前の状態よりも強固に摩擦係合し、電磁クラッチ１による制動力が回転部材２に伝達される。

[第２の実施の形態の効果]
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果と同様の効果が得られる。すなわち、電磁クラッチ６１の非駆動状態において、カム機構４は非回転部材であるケーシング６側に連結されているので、回転部材２が静止状態から急激に回転を開始しても、あるいは回転部材２が大きな加速度又は減速度で回転速度を変化させても、パイロットカム４１等のカム機構４を構成する部材の慣性による追随遅れによってカム機構４の作動状態が影響を受けることがない。

[第３の実施の形態]
次に、本発明の第３実施の形態に係る電磁クラッチにつき、図６及び図７を用いて説明する。図６は電磁クラッチの駆動状態を示す。図７は電磁クラッチの非駆動状態を示す。図６及び図７において、図２〜図４と同一又は同等の機能を有する部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図６及び図７に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る電磁クラッチ７１において、コイルハウジング５は、回転部材２に対して回転不能な回転用のハウジングエレメント７２、及び回転部材２に対して回転可能な固定用のハウジングエレメント７３を有する点に特徴がある。

このため、回転用のハウジングエレメント７２は、コイルホルダ５０及び内フランジ５１を有し、コイルホルダ５０のコイル収容部５０ａがカム機構４とは反対側に開口して設けられている。固定用のハウジングエレメント７３は、コイル収容部５０ａの開口部を閉塞し、ケーシング６にボルト１５によって固定されている。

このように構成された電磁クラッチ７１においては、その動作が第２の実施の形態に示す電磁クラッチ６１の動作と略同様に行われるため、その説明は省略する。

[第３の実施の形態の効果]
以上説明した第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果と同様の効果が得られる。

[第４の実施の形態]
次に、本発明の第４実施の形態に係る電磁クラッチにつき、図８〜図１０を用いて説明する。図８は電磁クラッチの駆動状態を示す。図９は電磁クラッチの非駆動状態を示す。図１０は、パイロットカム４１の平面図を示す。図８〜図１０において、図２〜図４と同一又は同等の機能を有する部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図８〜図１０に示すように、本発明の第４の実施の形態に係る電磁クラッチ８１は、コイルハウジング５がカム機構４側に開口して回転部材２に相対回転不能に配置され、パイロットカム４１に円弧状の貫通孔４１１ｃが形成され、かつ電磁コイル３０がパイロットカム４１の貫通孔４１１ｃを介してケーシング６に回転不能に連結されている点に特徴がある。

コイルハウジング５は、コイルホルダ５０及び内フランジ５１を一体に有し、コイルホルダ５０のコイル収容部５０ａがカム機構４側に開口して設けられている。内フランジ５１は、回転部材２に対する軸方向移動が規制され、かつ回転部材２に相対回転不能に連結されている。

電磁コイル３０は、支持部材６０により支持されている。支持部材６０は、パイロットカム４１の貫通孔４１１ｃを挿通し、電磁コイル３０をその周方向の一箇所で支持している。支持部材６０の電磁コイル３０側の端部は、カバー部材３１により覆われている。このカバー部材３１は、電磁コイル３０に電流を供給する導線３２を挿通させ、パイロットカム４１の貫通孔４１１ｃの内部にあたる領域に設けられている。

支持部材６０は、ケーシング６の内面に沿うように屈曲し、ケーシング６に螺着したボルト１６によってケーシング６に固定されている。

図１０に示すように、パイロットカム４１の貫通孔４１１ｃは、回転部材２を挿通させる貫通孔４１１ｄの中心と同心の円弧状であり、カム溝４１１ｂの外周側に形成されている。そして、その周方向の角度範囲は、一つのカム溝４１１ｂをカムフォロア４２が転動する角度範囲よりも大きく形成されている。

このように構成された電磁クラッチ８１においては、その動作が第２の実施の形態に示す電磁クラッチ６１の動作と略同様に行われるため、その説明は省略する。

[第４の実施の形態の効果]
以上説明した第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果と同様の効果が得られる。

[第４の実施の形態の変形例]
次に、本発明の第４実施の形態の変形例に係る電磁クラッチにつき、図１１を用いて説明する。図１１において、図８及び図９と同一又は同等の機能を有する部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

第４の実施の形態の変形例に係る電磁クラッチ８１Ａは、コントロールカム４０が回転軸線Ｏの径方向に突出した突出部４０１を有し、保持部材３１を支持する支持部材６０が、コントロールカム４０の突出部４０１に回転不能に連結されている構成が第４の実施の形態とは異なる。

支持部材６０は、コントロールカム４０の突出部４０１に螺着したボルト１７によって固定され、コントロールカム４０は、突出部４０１の先端部にて、ケーシング６に螺着したボルト１８によって固定されている。

この構成によっても、第４の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。

以上、本発明の電磁クラッチを上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。

上記実施の形態では、本発明を電磁コイルの電磁力によってカム機構を作動させる電磁クラッチに適用した場合について説明したが、これに限らず、例えば油圧シリンダ又はクラッチ制御用のモータの出力によってカム機構を作動させるようにしてもよい。

１…電磁クラッチ、２…回転部材、２ａ…ストレートスプライン嵌合部、３…出力機構、３１…カバー部材、３２…導線、４０…コントロールカム、６０…支持部材、４０１…突出部、４１…パイロットカム、４１０…ベース部、４１０ａ…ストレートスプライン嵌合部、４１１…カム部、４１１ａ…摩擦係合面、４１１ｂ…カム溝、４１１ｃ…貫通孔、４１１ｄ…貫通孔、５…コイルハウジング、５０…コイルホルダ、５０ａ…コイル収容部、５０ｂ，５０ｃ…摩擦係合面、５０ｄ…貫通孔、５０ｅ…ストレートスプライン嵌合部、５１…内フランジ、５１ａ…ストレートスプライン嵌合部、６…ケーシング、６ａ…シャフト挿通孔、７…軸受、８…復帰用スプリング、９…軸受、１０…支持部材、１１…フランジ、１１ａ…摩擦係合面、１２…筒部材、１３…リテーナ、１３ａ…ボール保持孔、１４…支持部材、１５〜１８…ボルト、６１，７１，８１，８１Ａ…電磁クラッチ、７２…回転用のハウジングエレメント、７３…固定用のハウジングエレメント、１００…ハイブリッド車両、１０１…エンジン、１０２…動力分配機構、１０３…駆動輪、１０５…減速機構、１０６…差動機構、１０７…入力軸、１０８…ダンパ、１０９ａ…ステータ、１０９ｂ…ロータ、１１０ａ…ステータ、１１０ｂ…ロータ、Ｏ…回転軸線、Ｐ_１，Ｐ_２…押圧力、ＭＧ１…第１のモータジェネレータ、ＭＧ２…第２のモータジェネレータ

Claims

回転部材と、
非回転部材に固定された第１のカム部材、及び前記第１のカム部材に対向する第２のカム部材を有し、前記第１のカム部材と前記第２のカム部材との相対回転によってカム推力を発生させるカム機構と、
前記回転部材の回転軸線方向の移動力を出力し、同出力により前記回転部材の回転力を前記第２のカム部材に伝達可能とする出力機構とを備え、
前記カム機構は、前記出力機構の出力状態における前記回転部材の回転によって作動し、前記カム推力によって前記回転部材を前記非回転部材に対して制動する摩擦力を発生させ、
前記出力機構は、前記移動力となる電磁力を発生させる電磁コイルと、前記電磁コイルを内部に収容して前記回転部材に相対回転不能に配置されたコイルハウジングとを備え、前記電磁コイルへの通電によって前記第２のカム部材が前記コイルハウジングに摩擦係合することで前記回転部材の回転力を前記第２のカム部材に伝達可能とし、
前記第２のカム部材と前記コイルハウジングとの間に配置され、前記第２のカム部材から前記コイルハウジングを離間させる復帰用スプリングをさらに備えた、
クラッチ。
前記コイルハウジングは、電磁コイルの通電時に前記回転部材の回転力を前記第２のカム部材に伝達するとともに、前記カム機構の作動時に前記カム推力によって前記第２のカム部材と摩擦係合する連結部材によって形成されている請求項１に記載のクラッチ。
前記コイルハウジングは、前記カム機構側に開口し、前記回転部材に相対回転不能に配置され、
前記出力機構は、前記電磁コイルが前記第２のカム部材に取り付けられている請求項２に記載のクラッチ。
前記コイルハウジングは、前記カム機構側に開口し、前記回転部材に相対回転不能に配置され、
前記第２のカム部材には、円弧状の貫通孔が形成され、
前記電磁コイルは、前記第２のカムの前記貫通孔を介して前記非回転部材又は前記第１のカム部材に回転不能に連結されている請求項２に記載のクラッチ。