JPH04107344A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 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。電磁クラッチには、他に噛合
いクラッチを電磁石で操作する電磁クラッチがある。

（発明が解決しようとする課題） 多板式の電磁クラッチで大きなりラッチトルクを得るに
は多板クラッチ部と電磁石の両方を大型にしなければな
らず、大型で重くコスト高になると共にアーマチャの大
型化などにより応答性が悪化する。。又、噛合いクラッ
チ式では噛合い部の回転により連結か円滑に行えないこ
とがあり、噛合い部にトルクが掛っていると連結を解除
しにくい。

そこで、この発明は、小型軽量でクラッチトルクが大き
く、動作が円滑で応答性が優れ、低コストの電磁クラッ
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、トルク伝達を行う遊星歯車
機構と、この遊星歯車機構の歯車間に配置され前記トル
ク伝達の断続を行う摩擦クラッチと、この摩擦クラッチ
を締結する電磁石と、摩擦クラッチが締結されると伝達
トルクを受けてスラスト力を発生し摩擦クラッチの締結
力を増強するスラスト発生手段とを備えたことを特徴と
する特（作用） 遊星歯車機構を介して行われるトルク伝達を、その低ト
ルク側の歯車間に配置した摩擦クラッチの開閉により断
続すると共に、摩擦クラッチが締結状態のときに伝達ト
ルクを受けてスラスト発生手段が発生するスラスト力が
摩擦クラッチの締結力に加算される。

従って、摩擦クラッチと電磁石とを小型軽量に構成して
も大きなりラッチトルクと優れた応答性とが得られると
共に低コストである。又、噛合いクラッチを用いないか
ら動作が円滑である。

（実施例） 第１図と第２図とにより第１実施例の説明をする。第１
図はこの実施例を示し、第２図はこの実施例を用いた車
両の動力系を示す。以下、前後の方向はこの車両の前後
方向であり、第１図の左方はこの車両の前方（第２図の
上方）に相当する。

先ず、第２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］］、１３、トランスファ１５、この
実施例の電磁クラッチ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
２３２５、左右の後輪２７．２９なとから構成されてい
る。

次に第１図と第２図とにより電磁クラッチ１７の説明を
する。

クラッチドラム３］の軸部３３はプロペラシャフト１つ
側にスプライン連結されると共に、トランスファケース
３５の後端にボルト３７で固定されたベアリングキャッ
プ３９にベアリング４１を介して支承されている。

ドラム３１にはインターナルギヤ４３が一体に連結され
、ギヤ４３にはピニオンギヤ４５が噛合い、ギヤ４５に
はサンギヤ４７が噛合っている。

ピニオンギヤ４５は前後のキャリヤ４９．り］に支承さ
れたピニオンシャフト５３上に回転自在に支承されてお
り、ギヤ４５と各キャリヤ４つ、５１との間にはそれぞ
れワッシャ５５．５７が配置されている。こうして、遊
星歯車機構５９が構成されている。

前側のキャリヤ４９は中空軸６１と一体形成されており
、サンギヤ４７の軸部６３の前端部はベアリング６５を
介して中空軸６１に支承され、後端部はドラム３１の軸
部３３のセンター穴にベアリング６７を介して支承され
ている。

中空軸６１はトランスファ１５の出力軸６９に連結され
ており、エンジン１からの駆動力はキャリヤ４つ（ピニ
オンギヤ４５）から遊星歯車機構５９へ入力する。この
とき、ピニオンギヤ４５の公転と自転とによりサンギヤ
４７は増速され低トルク側となる。

サンギヤ４７の軸部６３の外周には内側の摩擦板７］が
スプライン連結され、クラッチドラム３１　（インター
ナルギヤ４３）の内周には摩擦板７１と交互配置された
外側の摩擦板７３がスプライン連結されてサンギヤ４７
とインターナルギヤ４３とを連結する多板クラッチ７５
（摩擦クラッチ）が構成されている。

軸部６３の外周には、多板クラッチ７５の前方に、アー
マチャ７７が軸方向移動自在にスプライン連結されてい
る。軸部３３を囲んでリング状の電磁石７つが同軸配置
され、ボルト８１てベアリングキャップ３つに固定され
ている。電磁石７つと軸部３３及びクラッチドラム３１
の凸部８３との間にはエアギャップが設けられており、
ドラム３１の後側壁８５には電磁石７９の磁束の短絡を
防ぎアーマチャ７７へ導くための非磁性のリング８７が
埋め込まれている。電磁石７９は励磁されてアーマチャ
７７を吸引し、その吸引力に応じた強さで多板クラッチ
７５を締結させ、励磁か解除されると多板クラッチ７５
は開放される。

多板クラッチ７５が開放されるとエンジン］からの駆動
力はピニオンギヤ４５とサンギヤ４７の空転により遮断
され、後輪２７．２９側には伝達されない。又、多板ク
ラッチ７５が締結されるとその締結力（摩擦板７１７３
の滑り）に応じ遊星歯車機構５９を介して後輪側に駆動
力が伝達される。

電磁石７９によるこのような操作は運転席から手動操作
可能か又は路面条件や車両の操舵条件に応じて自動操作
可能に構成されている。

遊星歯車機構５９の各ギヤ４３，４５．４７はへルカル
ギャであって、多板クラッチ７５が締結された状態で車
両が前進走行中にエンジン１側が後輪２７．２９側より
先行回転する方向のトルクが掛ると、ピニオンギヤ４５
に後向きのスラスト力８９が生じるような勾配の歯すじ
が与えられている。このスラスト力８９はワッシャ５７
、キャリヤ５１、アーマチャ７７を介して多板クラッチ
７５を押圧し、電磁石７つによる多板クラッチ７５の締
結力を増強する。遊星歯車機構５９に掛るトルク（伝達
トルク）が大きい程スラストカ８９は強くなり、多板ク
ラッチ７５の締結力は大きくなる。こうして、スラスト
力発生手段９１が構成されている。

後輪側が先行回転するとスラスト力発生手段９１のスラ
スト力は前向きとなって多板クラッチ７５の締結力の増
強作用は消失する。こうして、トルクの伝達方向によっ
て異なったクラッチ特性が得られる。

上記のように、多板クラッチ７５は遊星歯車機構５９の
低トルク側（増速側）の歯車（サンギヤ４７）との間に
配置されているから負担するトルクは増速比だけ伝達ト
ルクより小さくなり、更にスラスト発生手段９１により
締結力が増強されるからそれだけ小型軽量で、応答か早
く、低コストにできる。又、噛合いクラッチと異なって
断続動作は円滑である。

こうして、電磁クラッチ１７が構成されている。

次に、電磁クラッチ１７の機能を第２図の車両の動力能
力に即して説明する。

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を介して左右の前輪１］、、１３に分配される
。

電磁クラッチ１７が解放されていると、後輪２７．２つ
は駆動されず車両は前輪駆動状態となったような走行性
が得らると共に、燃費が向上する。

電磁石７９により電磁クラッチ１７を締結すると後輪側
に駆動力が送られ、車両は四輪駆動状態になる。従って
、悪路などで前後輪の一方が空転しても他方の車輪の駆
動力により走破性が保たれる。特に前輪側が空転した場
合はスラスト力発生手段９１により電磁クラッチ１７の
クラッチトルクが強化され後輪側への伝達駆動力が大き
くなり、走破性の改善効果が大きい。

電磁石７つによる多板クラッチ７５の締結力を弱めれば
、多板クラッチ７５の滑りにより前後輪間の差動が許容
される。この状態で、車両は円滑な旋回が可能であり、
車庫入れなどのタイトコーナーブレーキング現象が防止
される。

急制動時に前輪側がロックされ後輪側が先行回転する状
態になると、電磁クラッチ１７のクラッチトルクは電磁
石７つの吸引力だけの小さなものになる。従って、多板
クラッチ７５の滑りにより前輪側のロック力が遮断され
、後輪ロックの誘発が避けられる。このように、アンチ
ロックブレーキシステム（ＡＢＳ）とのマツチングがは
かれる。

次に、第３図により第２実施例の説明をする。

この実施例は、第２図の車両において第１実施例と同じ
箇所に配置される。以下、第１実施例と同一の部材には
同一の番号を付して引用しながら、第１実施例との相違
点を説明する。

伝達軸９３はトランスファ１５の出力軸６９に連結して
おり、伝達軸９３と前側のキャリヤ部材９５との間には
カム９７（スラスト力発生手段）が形成されている。カ
ム９７は第３図（ｂ）に示すようなプロフィールを有し
、車両が前進走行中にエンジン１側が先行回転するとき
スラスト力８９と同様に後向きのスラスト力９９を発生
する。

従って、この状態で電磁石１０］により多板クラッチ１
０３が締結されると、スラスト力９９はキャリヤ部材９
５．ワッシャ５５、ピニオンギヤ４５、ワッシャ５７、
アーマチャ７７を介して多板クラッチ１０３を押圧し、
スラスト力発生手段９１のスラスト力８９と合わせて、
多板クラッチ１０３を締結する。こうして電磁クラッチ
コ０５が構成されている。

この実施例では、このような２段のスラスト誘発土手段
が用いられているから、第１実施例と比べて多板クラッ
チ１０３と電磁石１０１とを更に小型軽量にして応答性
を高めると共に、トルクの伝達方向によるクラッチ特性
の差を大きくてきる。

従って、例えば急制動時の前輪ロック力の遮断効果が更
に向上する。

なお、スラスト力発生手段をカム９７たけにし、遊星歯
車機構を通常のスパーギヤで構成してもよい。又、スラ
スト力発生手段は他の形式のものでよい。

［発明の効果］ この発明の電磁クラッチは、トルク伝達を遊星歯車機構
を介して行い、その歯車間に摩擦クラッチを配置してト
ルク伝達の断続を行わせ、スラスト力発生手段により摩
擦クラッチの締結力が増強されるように構成したから、
摩擦クラッチと電磁石とが小型軽量であり、応答性に優
れると共に遮断動作が円滑であり、低コストである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の断面図、第２図は各実施例を用いた車
両の動力系を示すスケルトン機構図、第３図は第２実施
例に係り、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は同図（ａ
）のＡ−Ａ断面図である。 ７・サンギヤ ９・・・遊星歯車機構 ５．１０３・・・多板クラッチ（摩擦クラッチ）９、−
１０１・・・電磁石 １・・・スラスト力発生手段 ７・・・カム（スラスト力発生手段） 代理人　弁理士　　三　好　秀　和 ］　２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トルク伝達を行う遊星歯車機構と、この遊星歯車機構の
   歯車間に配置され前記トルク伝達の断続を行う摩擦クラ
   ッチと、この摩擦クラッチを締結する電磁石と、摩擦ク
   ラッチが締結されると伝達トルクを受けてスラスト力を
   発生し摩擦クラッチの締結力を増強するスラスト発生手
   段とを備えたことを特徴とする電磁クラッチ。