JPH04151025A - 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） この発明は、電磁クラッチに関する。

（従来の技術） 特開昭６３−９７４２５号公報に「トランスファ・ケー
ス」が記載されている。これは、差動制限装置付きのデ
ファレンシャル装置を有するトランスファ・ケースであ
る。この差動制限装置は、電磁クラッチとカムと多板ク
ラッチとからなり、電磁クラッチを締結するとカムに差
動トルクが掛り、カムのスラスト力で多板クラッチが締
結され、差動制限が行われる。

（発明か解決しようとする課題） この電磁クラッチの操作は電磁石の電流制御たけで行わ
れている。従って、レスポンスの面で限界があり、緊急
の操作（特に開閉）に要求される速いレスポンスに対応
するのが困難である。又、差動トルクは電磁クラッチを
介してカムに掛るから、大電流を流すか又は電磁クラッ
チを大型にしないと充分な差動制限力が得られない。そ
こで、この発明はレスポンスが速く、クラッチトルクが
大きく、小型で消費電力の少な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、電磁石により締結される摩
擦クラッチと、フライウェートに作用する力を受けてこ
のクラッチの操作力を発生するカムとを備えたことを特
徴とする。

（作用） 回転によってカムはフライウェートに作用する力（正ま
たは負の）を受けて摩擦クラッチの操作力が生じる。こ
の操作力により摩擦クラッチの締結力を強化することが
できる。又、操作（特に開閉時の）レスポンスを改善す
ることができる。

さらに、消費電力が少なく、クラッチ締結装置が小型で
すむ。

（実施例） 第１図と第２図とにより一実施例の説明をする。

第１図はこの実施例を用いたデファレンシャル装置を示
し、第２図はこの装置を用いた車両の動力系を示す。以
下、第１図の左右の方向はこの車両の左右の方向であり
、第１図（ａ）の上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、左
右の前輪９，１１、プロペラシャフト１３、リヤデフ１
５（第１図のデファレンシャル装置）、後車軸１７，１
９、左右の後輪２１２３などから構成されている。

次に、リヤデフ１５の説明をする。

リヤデフ１５のデフケース２５はデフキャリヤ２７内に
ベアリング２９．２９を介して支承されている。デフケ
ース２５にはリングギヤ３１かボルトで固定されており
、ギヤ３１はプロペラシャフト１３に連結されたドライ
ブピニオンシャフト３３と一体のドライブピニオンギヤ
３５と噛合っている。こうして、デフケース２５はエン
ジン１からの駆動力により回転駆動される。

第１図（ａ）に示すように、デフケース２５の内部には
同軸左右に一対のボス３７．３９が相対回転自在に配置
されている。左右のボス３７，３９はそれぞれ左右の後
車軸１７．１９とスプライン連結されている。左右の後
車軸１７．１９とデフケース２５との間にはそれぞれ止
め輪４１，４３が装着されている。

デフケース２５の内部にはプラネタリ−ギヤ型の差動機
構４５が配置されている。すなわち、デフケース２５の
内周にはインターナルギヤ４７が形成され、ギヤ４７に
は外側のピニオンギヤ４９が噛合っている。ギヤ４９は
ピニオンシャフト５１上に回転自在に支承されており、
シャフト５１は右のボス３９のフランジ部であるキャリ
ヤ５３及び左側のキャリヤ５５に両端を支持されている
。

外側のギヤ４９には内側のピニオンギヤが噛合っており
、このギヤはキャリヤ５３．５５に支持されたピニオン
シャフト上に回転自在に支承され、左のボス３７の外周
に形成されたサンギヤ５７と噛合っている。キャリヤ５
３．５５と各ピニオンギヤとの間にはそれぞれワッシャ
５９．５９が配置されている。

こうして、差動機構４５が構成されており、デフケース
２５（インターナルギヤ４７）の回転はピニオンギヤを
介してサンギヤ５７（ボス３７）とキャリヤ５３（ボス
３９）とに分配され、ボス３７．３９から左右の後輪２
１．２３にそれぞれ伝達される。

差動機構４５の左側には左のボス３７及び左のキャリヤ
５５のボス部６１とを連結するメインクラッチ６３が配
置されている。キャリヤ５５とクラッチ６３との間には
厚さ調整用シム６５が配置されている。

クラッチ６３とデフケース２５の左側壁６７との間には
ワッシャ６９が配置されており、ワッシャ６９は外周部
の爪７１を左側壁６７の係合孔７３に折り込んで廻り止
めされている。

キャリヤ５３の右方にはカムリング７５が配置されてお
り、このリング７５とデフケース２５との間にはこれら
を連結するパイロットクラッチ７７（摩擦クラッチ）が
配置されている。クラッチ７７の左側にはアーマチャ７
９が配置され、その内周部でカムリング７５にスプライ
ン連結されている。アーマチャ７９とキャリヤ５３との
間にはフライウェート８１が配置され、アーマチャ７９
にはフライウェート８１の遠心力により右方向のスラス
ト力８３を発生するカム８５が形成されている。スラス
ト力８３は回転数に応じて増加する。

デフケース２５の右側壁８７の右方にはリング状の電磁
石８９が配置され、デフキャリヤ２７に固定されると共
にベアリング９０．９０によりデフケース２５のボス部
９１上に支承されている。

右側壁８７には電磁石８９の磁束の短絡を防ぎアーマチ
ャ７９へ導くために非磁性のリング９３が埋め込まれて
いる。電磁石８９がアーマチャ７９を吸引するとパイロ
ットクラッチ７７が締結され、カムリング７５はデフケ
ース２５（ギヤ４７）に連結される。

キャリヤ５３とカムリング７５との間には、第１図（ｂ
）に示すように、ボール９５を介してカム９７が形成さ
れている。リング７５とデフケース２５の間には左から
ニードルベアリング９つ、ワッシャ１０１が配置されて
いる。

カムリング７５がパイロットクラッチ７７を介してデフ
ケース２５に連結されると、リング７５はカム９７を介
してキャリヤ５３と連結されているから、クラッチ７７
の締結力（滑り）に応じて差動機構４５の差動が制限さ
れる。

又、クラッチ７７を締結すると差動機構４５の差動トル
クがカム９７に掛り、第１図ｔｂ）に示すように左右の
スラスト力１０３，１０５が発生する。左方向のスラス
ト力１０３によりキャリヤ５３、キャリヤ５５、シム６
５を介してメインクラッチ６３がデフケース２５（ワッ
シャ６つ）との間で押圧されて締結する。こうして、ク
ラ・ソチ７７の締結力にクラッチ６３の締結力が加わっ
て、差動機構４５の差動制限力か強化される。

なお、左右のスラスト力１０３，１０５はそれぞれデフ
ケース２５に入力し、互いに相殺される。

又、フライウェート８１の遠心力によりカム８５に生じ
るスラスト力８３は電磁石８９が作動していない状態で
もパイロットクラッチ７７を締結し回転数が大きい程大
きな差動制限力を与える。

電磁石８９が作動するとスラスト力８３はその締結力を
強化する。

このように、スラスト力８３の操作力によりパイロット
クラッチ７７はデフケース２５の回転数に応じた力で締
結され、電磁石８７の無通電時もクラッチ板のガタづめ
が行われるのでそれだけレスポンスが向上する。又、ス
ラスト力８３が加算されるから、電磁石８９に大電流を
与えずに、あるいは電磁石８９やクラッチ７７を大型に
せずに大きなりラッチトルクか得られる。更に、カム８
５により速度感応型の差動制限を行うことかできる。

電磁石８９によりパイロットクラッチ７７の締結力（滑
り）を調節すると、メインクラッチ６３の締結力も変化
し、差動制限力を制御できる。クラッチ７７が開放され
るとクラッチ６３も開放される。各クラッチ６３．７７
の締結力が充分大きいと差動はロックされ、適度に小さ
いと差動は許容される。クラッチ７７を開放すると差動
はフリーになる。

電磁石８９によるパイロットクラッチ７７の操作は運転
席から手動操作可能か、又は路面条件や車両の操舵条件
などに応じて自動操作可能に構成されている。

こうして、リヤデフ１５が構成されている。

次に、リヤデフ１５の機能を第２図の車両の動力性能に
即して説明する。

悪路などで後輪２１．２３の一方が空転状態になっても
、電磁石８９に通電すればリヤデフ１５を介して他方の
後輪に送られる駆動力により走破性が向上する。このと
き、スラスト力８３による差動制限力の強化によって走
破性の向上効果が増大し、レスポンスも改善される。こ
の向上効果は空転時の回転数か大きい程大きい。又、差
動フリー走行中に突然空転が起ってもスラスト力８３に
よる自動的な差動制限により走行安定性が保たれる。

リヤデフ１５の差動制限力を強めると車両の直進安定性
が高く保たれる。特にスラスト力８３により高速走行時
の直進性が安定する。

リヤデフ１５の差動制限力を弱めれば後輪間の差動回転
が許容され、円滑な旋回が行える。旋回に際しては電磁
石８９の電流を切ってもスラスト力８３による緩やかな
差動制限力により車両はアンダーステア気味に保たれ、
安全性が向上する。

次に、第３図により第２実施例の説明をする。

第３図はこの実施例を用いたデファレンシャル装置を示
す。この装置は第２図の車両のリヤデフ１０７である。

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実施例との相異点を主に説明する。な
お、第３図の左右の方向はこの車両の左右の方向である
。

アーマチャ１０９は内周でカムリング７５にスプライン
連結されている。アーマチャ１０９とキャリヤ５３との
間にはフライウェート１１１が配置され、アーマチャ１
０９には、第３図（ｂ）。

（ｃ）に示すように、回転方向のカム１１３，１１５が
形成されている。同図の矢印１１７は車両が前進走行す
る際の回転方向を示し、矢印１１８は車両が後退する際
の回転方向を示す。

従って、加速時のようにアーマチャ１０９がウェート１
１１より先行回転しようとするときは、カム１１３によ
り右方向のスラスト力１１９が生じてパイロットクラッ
チ７７が締結される。電磁石８９の作動中は電磁石８９
に大電流を流さずにその締結力が強化され、レスポンス
が改善される。

従って、電磁石８９やクラッチ７７を大型にする必要が
ない。又、制動時のようにウエート１１１がアーマチャ
１０９より先行回転しようとするときは、カム１１５に
より左方向のスラスト力１２１が生じる。従って、制動
時に電磁石８９の電流を切れば瞬時にクラッチ７７が開
放され、差動機構４５は差動フリーになる。アーマチャ
１０９が磁化されていてもスラスト力１２１によりクラ
ッチ開放のレスポンスは極めて速い。こうして、リヤデ
フ１０７が構成されている。

第２図の車両において、悪路などでのリヤデフ１０７に
よる走破性向上効果はスラスト力１１９により強化され
、レスポンスも改善される。加速時はスラスト力１１９
により直進安定性が向上する。又、制動時にクラッチ７
７を開放するときはスラスト力１２１により開放は瞬時
に行われる。

従って、急制動に際して差動を瞬時にフリーにできるか
ら、このデファレンシャル装置を前後輪間あるいは前輪
側に用いるとアンチロックブレーキシステムの機能が阻
害されない。

なお、アーマチャ以外にカムを形成する部材を設けても
よい。また、言うまでもなく差動制限装置ばかりでなく
、電磁クラッチ単体として用いることができる。

［発明の効果コ この発明の電磁クラッチは、フライウェートとカムによ
りクラッチの操作力が強化されるように構成したから、
大きなりラッチトルクが得られると共にレスポンスが速
く、消費電力も少なく、小型である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例に係り、同図（ａ）はこの実施例を
用いたデファレンシャル装置の断面図、同図（ｂ）は同
図（ａ）のＡ−Ａ断面図、第２図は第１図及び第３図の
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、第３図は第２実施例に係り、同図（ａ）
はこの実施例を用いたデファレンシャル装置の断面図、
同図（ｂ）（ｃ）は同図（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。 ７７、・、パイロットクラッチ（摩擦クラッチ）８１．
１１１・・・フライウェート ８３．１１９，１２１・・・スラスト力（操作力）８５
．１１３，１１５・・・カム ８９−・・電磁石 代理人　弁理士　　三　好　秀　和

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電磁石により締結される摩擦クラッチと、フライウェー
   トに作用する力を受けてこのクラッチの操作力を発生す
   るカムとを備えたことを特徴とする電磁クラッチ。