JPH05126164A - 電磁多板クラツチ - Google Patents
電磁多板クラツチInfo
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- JPH05126164A JPH05126164A JP3287527A JP28752791A JPH05126164A JP H05126164 A JPH05126164 A JP H05126164A JP 3287527 A JP3287527 A JP 3287527A JP 28752791 A JP28752791 A JP 28752791A JP H05126164 A JPH05126164 A JP H05126164A
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- electromagnetic
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- magnetic
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
- F16D27/10—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
- F16D27/108—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members
- F16D27/112—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs
- F16D27/115—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 入出力間の回転差変化に対するトルク変動の
小さい電磁多板クラッチの提供を目的とする。 【構成】 この発明の電磁多板クラッチは、磁気回路の
一部となる摩擦板の表面に非磁性体金属の薄膜を形成さ
せたことを特徴とする。
小さい電磁多板クラッチの提供を目的とする。 【構成】 この発明の電磁多板クラッチは、磁気回路の
一部となる摩擦板の表面に非磁性体金属の薄膜を形成さ
せたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電磁多板クラッチに
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】特開昭６４−６５２５号公報に「湿式ク
ラッチ装置」が記載されている。これは、ベルト車とト
ルク伝達軸との断続を行う電磁多板クラッチである。
ラッチ装置」が記載されている。これは、ベルト車とト
ルク伝達軸との断続を行う電磁多板クラッチである。
【０００３】従来の電磁多板クラッチは鋼製の摩擦板を
用いており、この摩擦板は電磁石の磁束透過率を高めて
大きな締結力を小電力で得るために高い精度の平面度仕
上げを施している。
用いており、この摩擦板は電磁石の磁束透過率を高めて
大きな締結力を小電力で得るために高い精度の平面度仕
上げを施している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図４はこのような電磁
クラッチを一定のコイル電流で締結したときの回転差
（△Ｎ）と伝達トルクとを示すグラフである。グラフ２
０１が示すように伝達トルクは、回転差が発生したとき
と終了したとき（矢印２０３，２０５）に大きく、特に
回転の終期（矢印２０５）の方が初期（矢印２０３）よ
り伝達トルクが大きい。又、回転差が連続しているとき
（矢印２０７）のトルクの脈動幅２０９も広い。
クラッチを一定のコイル電流で締結したときの回転差
（△Ｎ）と伝達トルクとを示すグラフである。グラフ２
０１が示すように伝達トルクは、回転差が発生したとき
と終了したとき（矢印２０３，２０５）に大きく、特に
回転の終期（矢印２０５）の方が初期（矢印２０３）よ
り伝達トルクが大きい。又、回転差が連続しているとき
（矢印２０７）のトルクの脈動幅２０９も広い。
【０００５】従って、伝達トルクを一定にするには回転
差が連続しているときはコイル電流を強くし回転差が発
生するときと終了するときはコイル電流を弱くするとい
う面倒なコントロールをしなければならない。又、トル
クの脈動を電流値コントロールで狭くするのは不可能で
ある。伝達トルクの変動が大きいとスティックスリップ
（締結力が比較的大きいときの摩擦板の急激な滑り）が
生じ安く、摩擦板の異常摩耗、振動、騒音などが発生す
る。
差が連続しているときはコイル電流を強くし回転差が発
生するときと終了するときはコイル電流を弱くするとい
う面倒なコントロールをしなければならない。又、トル
クの脈動を電流値コントロールで狭くするのは不可能で
ある。伝達トルクの変動が大きいとスティックスリップ
（締結力が比較的大きいときの摩擦板の急激な滑り）が
生じ安く、摩擦板の異常摩耗、振動、騒音などが発生す
る。
【０００６】又、電磁クラッチがデファレンシャル装置
の差動制限手段として用いられた場合、差動制限は回転
差によるトルク変動を考慮に入れたコントロールをしな
ければならず、それだけ構成が複雑で不正確になり易
い。
の差動制限手段として用いられた場合、差動制限は回転
差によるトルク変動を考慮に入れたコントロールをしな
ければならず、それだけ構成が複雑で不正確になり易
い。
【０００７】表面を窒化処理した、あるいは油溝を設け
た摩擦板は磁束の透過率が悪く、摩擦面を紙にした摩擦
板や銅系合金の摩擦板は磁束が通らず、いずれも電磁ク
ラッチには不適である。
た摩擦板は磁束の透過率が悪く、摩擦面を紙にした摩擦
板や銅系合金の摩擦板は磁束が通らず、いずれも電磁ク
ラッチには不適である。
【０００８】そこで、この発明は入出力間の回転差の発
生及び終了時と回転差の連続しているときのトルク差が
小さく、回転差の連続しているときのトルク変動の小さ
い電磁多板クラッチの提供を目的とする。
生及び終了時と回転差の連続しているときのトルク差が
小さく、回転差の連続しているときのトルク変動の小さ
い電磁多板クラッチの提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の電磁多板クラ
ッチは、磁気回路の一部となる摩擦板の表面に非磁性体
金属の薄膜を形成させたことを特徴とする。
ッチは、磁気回路の一部となる摩擦板の表面に非磁性体
金属の薄膜を形成させたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】摩擦板の摩擦面に非磁性体金属の被膜を形成
し、その被膜を薄くしたことにより、磁束の透過率を高
く保ちながら入出力間の回転差の変化に対する電磁クラ
ッチの伝達トルク変動は小さく抑えられる。
し、その被膜を薄くしたことにより、磁束の透過率を高
く保ちながら入出力間の回転差の変化に対する電磁クラ
ッチの伝達トルク変動は小さく抑えられる。
【００１１】
【実施例】図１ないし図３により一実施例の説明をす
る。図１はこの実施例を用いたデファレンシャル装置を
示し、図３はこのデファレンシャル装置を用いた車両の
動力系を示す。左右の方向はこの車両及び図１での左右
の方向である。
る。図１はこの実施例を用いたデファレンシャル装置を
示し、図３はこのデファレンシャル装置を用いた車両の
動力系を示す。左右の方向はこの車両及び図１での左右
の方向である。
【００１２】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
用いられた図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１７，１９な
どから構成され、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を介してリヤデフ７に伝
えられ、左右の後輪１３，１５に分配される。
ション３、プロペラシャフト５、リヤデフ７（後輪側に
用いられた図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１７，１９な
どから構成され、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を介してリヤデフ７に伝
えられ、左右の後輪１３，１５に分配される。
【００１３】図３に示すように、リヤデフ７のデフケー
ス２１はデフキャリヤ２３内に回転自在に支承されてい
る。デフケース２１にはリングギヤ２５が固定されてお
り、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プピニオンシャフト２９の端
部に一体形成されている。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。
ス２１はデフキャリヤ２３内に回転自在に支承されてい
る。デフケース２１にはリングギヤ２５が固定されてお
り、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プピニオンシャフト２９の端
部に一体形成されている。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】図１に示すように、デフケース２１の内部
には左右のハブ３１，３３が同軸配置されており、左の
ハブ３１は左の後車軸９にスプライン連結され、右のハ
ブ３３は右の後車軸１１にスプライン連結されている。
には左右のハブ３１，３３が同軸配置されており、左の
ハブ３１は左の後車軸９にスプライン連結され、右のハ
ブ３３は右の後車軸１１にスプライン連結されている。
【００１５】又、デフケース２１の内部にはプラネタリ
ーギヤ式の差動機構３５が配置されている。これはイン
ターナルギヤ３７、外側と内側のピニオンギヤ３９，４
１、サンギヤ４３を備えている。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４３は左のハブ
３１に形成されている。各ピニオンギヤ３９，４１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ャリ
ヤ４７，４９は一体に溶接され、右のピニオンキャリヤ
４９は右のハブ３３と一体に形成されている。
ーギヤ式の差動機構３５が配置されている。これはイン
ターナルギヤ３７、外側と内側のピニオンギヤ３９，４
１、サンギヤ４３を備えている。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４３は左のハブ
３１に形成されている。各ピニオンギヤ３９，４１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ャリ
ヤ４７，４９は一体に溶接され、右のピニオンキャリヤ
４９は右のハブ３３と一体に形成されている。
【００１６】デフケース２１（インターナルギヤ３７）
の回転は各ピニオンギヤ３９，４１を介してサンギヤ４
３（ハブ３１）とピニオンキャリヤ４７，４９（ハブ３
３）とに分配され、左右の後輪１３，１５に伝達される
と共に、後輪間に駆動抵抗差が生じると各ピニオンギヤ
３９，４１の自転と公転とにより左右の後輪に差動分配
される。
の回転は各ピニオンギヤ３９，４１を介してサンギヤ４
３（ハブ３１）とピニオンキャリヤ４７，４９（ハブ３
３）とに分配され、左右の後輪１３，１５に伝達される
と共に、後輪間に駆動抵抗差が生じると各ピニオンギヤ
３９，４１の自転と公転とにより左右の後輪に差動分配
される。
【００１７】差動機構３５の左側には左のピニオンキャ
リヤ４７とハブ３１とを連結する多板式のメインクラッ
チ５１が配置されている。ハブ３３の外周にはカムリン
グ５３が配置され、カムリング５３とデフケース２１と
の間にはこれらを連結する多板式のパイロットクラッチ
５５（電磁多板クラッチ）が配置されている。パイロッ
トクラッチ５５は各４枚の外側と内側の摩擦板５７，５
９を有している。カムリング５３とピニオンキャリヤ４
９との間にはボールカム６１が形成されており、カムリ
ング５３とデフケース２１の右側壁６３との間にはその
カム反力を受けるベアリング６５とワッシャ６７とが配
置されている。
リヤ４７とハブ３１とを連結する多板式のメインクラッ
チ５１が配置されている。ハブ３３の外周にはカムリン
グ５３が配置され、カムリング５３とデフケース２１と
の間にはこれらを連結する多板式のパイロットクラッチ
５５（電磁多板クラッチ）が配置されている。パイロッ
トクラッチ５５は各４枚の外側と内側の摩擦板５７，５
９を有している。カムリング５３とピニオンキャリヤ４
９との間にはボールカム６１が形成されており、カムリ
ング５３とデフケース２１の右側壁６３との間にはその
カム反力を受けるベアリング６５とワッシャ６７とが配
置されている。
【００１８】パイロットクラッチ５５の左側にはアーマ
チャ６９が配置されその内周をカムリング５３にスプラ
イン連結されている。
チャ６９が配置されその内周をカムリング５３にスプラ
イン連結されている。
【００１９】右側壁６３の右側にはリング状の電磁石７
１が配置され、ベアリング７３，７３を介してデフケー
ス２１に支承されると共に支持部材を介してデフキャリ
ヤ２３に支持されている。右側壁６３には電磁石７１の
磁束の短絡を防止してアーマチャ６９へ導くために非磁
性のリング７５が右側壁６３を分断して配置され、溶接
されている。
１が配置され、ベアリング７３，７３を介してデフケー
ス２１に支承されると共に支持部材を介してデフキャリ
ヤ２３に支持されている。右側壁６３には電磁石７１の
磁束の短絡を防止してアーマチャ６９へ導くために非磁
性のリング７５が右側壁６３を分断して配置され、溶接
されている。
【００２０】電磁石７１にコイル電流を与えると磁束７
７が摩擦板５７，５９を透過してアーマチャ６９を吸引
し、パイロットクラッチ５５が締結されてカムリング５
３がデフケース２１に連結される。このとき、後輪１
３，１５間に差動回転が生じると、この差動トルクはボ
ールカム６１に作用し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５１が押
圧されて締結する。こうして、各クラッチ５１，５５の
締結力により差動機構３５（後輪１３，１５間）の差動
が制限される。
７が摩擦板５７，５９を透過してアーマチャ６９を吸引
し、パイロットクラッチ５５が締結されてカムリング５
３がデフケース２１に連結される。このとき、後輪１
３，１５間に差動回転が生じると、この差動トルクはボ
ールカム６１に作用し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５１が押
圧されて締結する。こうして、各クラッチ５１，５５の
締結力により差動機構３５（後輪１３，１５間）の差動
が制限される。
【００２１】パイロットクラッチ５５の外側の摩擦板５
７の両面には厚さ３μｍのクロームナイトライド（Ｃｒ
Ｎ，非磁性体金属）の被膜が真空蒸着法により形成され
ている。内側の摩擦板５９は通常の鋼製である。
７の両面には厚さ３μｍのクロームナイトライド（Ｃｒ
Ｎ，非磁性体金属）の被膜が真空蒸着法により形成され
ている。内側の摩擦板５９は通常の鋼製である。
【００２２】図２は、このパイロットクラッチ５５と同
じ摩擦板構成の多板クラッチを図４に示す従来例の測定
に用いたものと同じ電磁石に一定のコイル電流を与えて
締結したときの入出力間の回転差（△Ｎ）変化と伝達ト
ルクとの関係を示すグラフである。このトルクのグラフ
７９は従来例のグラフ２０１と異なって、回転差の発生
時と終了時（矢印８１，８３）と回転差の連続時（矢印
８５）とのトルク差及び回転差の初期（矢印８１）と終
期（矢印８３）とのトルク差が非常に小さくなってい
る。又、回転差連続時のトルクの脈動幅８７も大幅に狭
く改善されている。
じ摩擦板構成の多板クラッチを図４に示す従来例の測定
に用いたものと同じ電磁石に一定のコイル電流を与えて
締結したときの入出力間の回転差（△Ｎ）変化と伝達ト
ルクとの関係を示すグラフである。このトルクのグラフ
７９は従来例のグラフ２０１と異なって、回転差の発生
時と終了時（矢印８１，８３）と回転差の連続時（矢印
８５）とのトルク差及び回転差の初期（矢印８１）と終
期（矢印８３）とのトルク差が非常に小さくなってい
る。又、回転差連続時のトルクの脈動幅８７も大幅に狭
く改善されている。
【００２３】このように、差動機構３５において差動制
限力の制御は差動回転数によるトルク変動から解放され
るので、それだけ簡単な構成で正確な差動制限が行え
る。又、スティックスリップが低減されて摩擦板５７，
５９の異常摩耗、振動、騒音などが防止される。又、従
来例より多い摩擦板枚数を考慮してもより小さい電流値
で同等以上のトルクを得ていることから磁束が摩擦板５
７，５９をよく透過していることが分る。このようなト
ルク安定化の効果は電磁多板クラッチ（パイロットクラ
ッチ５５）のトルク変化がカム６１で増幅されるこの実
施例において特に顕著である。
限力の制御は差動回転数によるトルク変動から解放され
るので、それだけ簡単な構成で正確な差動制限が行え
る。又、スティックスリップが低減されて摩擦板５７，
５９の異常摩耗、振動、騒音などが防止される。又、従
来例より多い摩擦板枚数を考慮してもより小さい電流値
で同等以上のトルクを得ていることから磁束が摩擦板５
７，５９をよく透過していることが分る。このようなト
ルク安定化の効果は電磁多板クラッチ（パイロットクラ
ッチ５５）のトルク変化がカム６１で増幅されるこの実
施例において特に顕著である。
【００２４】電磁石７１の磁力は運転席から手動操作さ
れるか、又は路面条件や車両の操舵条件などに応じて自
動操作される。こうしてパイロットクラッチ５５の締結
力（滑り）を調節すると、カムスラスト力が変ってメイ
ンクラッチ５１の締結力が変化し、差動機構３５の差動
制限力を調節することができる。各クラッチ５１，５５
の締結力を十分大きくすると後輪１３，１５間の差動は
ロックされ、締結力を適度に緩めるとこの差動は許容さ
れる。パイロットクラッチ５５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５１も開放され、差動は
フリーになる。
れるか、又は路面条件や車両の操舵条件などに応じて自
動操作される。こうしてパイロットクラッチ５５の締結
力（滑り）を調節すると、カムスラスト力が変ってメイ
ンクラッチ５１の締結力が変化し、差動機構３５の差動
制限力を調節することができる。各クラッチ５１，５５
の締結力を十分大きくすると後輪１３，１５間の差動は
ロックされ、締結力を適度に緩めるとこの差動は許容さ
れる。パイロットクラッチ５５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５１も開放され、差動は
フリーになる。
【００２５】こうして、リヤデフ７が構成されている。
【００２６】図３の車両において、悪路などで後輪１
３，１５の一方が空転状態になってもリヤデフ７の差動
制限力を強めると他方の後輪に駆動力が送られて走破性
が保たれる。又、リヤデフ７により後輪間の差動制限力
を強めると車両の直進安定性が向上し、差動制限力を緩
めて差動を適度に許容すると車両は円滑で安定な旋回が
行える。
３，１５の一方が空転状態になってもリヤデフ７の差動
制限力を強めると他方の後輪に駆動力が送られて走破性
が保たれる。又、リヤデフ７により後輪間の差動制限力
を強めると車両の直進安定性が向上し、差動制限力を緩
めて差動を適度に許容すると車両は円滑で安定な旋回が
行える。
【００２７】なお、摩擦板に形成する被膜の厚さは非磁
性体金属の種類やトルク容量などの条件に応じて１０μ
ｍ以下から適正な厚さを選択する。被膜形成の方法は真
空蒸着を代表とする真空めっきの他、化学めっき、電気
めっき、溶融めっき、金属溶射などが適当である。
性体金属の種類やトルク容量などの条件に応じて１０μ
ｍ以下から適正な厚さを選択する。被膜形成の方法は真
空蒸着を代表とする真空めっきの他、化学めっき、電気
めっき、溶融めっき、金属溶射などが適当である。
【００２８】この発明の電磁多板クラッチは実施例のよ
うに差動制限手段に限らず単体で用いてもよい。
うに差動制限手段に限らず単体で用いてもよい。
【００２９】
【発明の効果】この発明の電磁多板クラッチは、摩擦板
の摩擦面に非磁性体金属の薄膜を形成させたから、入出
力間の回転差変化に対するトルク変動が小さく、安定し
た特性が得られると共にスティックスリップによる摩擦
板の異常摩耗、振動、騒音などが防止される。
の摩擦面に非磁性体金属の薄膜を形成させたから、入出
力間の回転差変化に対するトルク変動が小さく、安定し
た特性が得られると共にスティックスリップによる摩擦
板の異常摩耗、振動、騒音などが防止される。
【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。
図である。
【図２】一実施例の特性を示すグラフである。
【図３】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。
力系を示すスケルトン機構図である。
【図４】従来例の特性を示すグラフである。
５５ パイロットクラッチ（電磁多板クラッチ） ５７，５９ 摩擦板
Claims (1)
- 【請求項１】 磁気回路の一部となる摩擦板の表面に非
磁性体金属の薄膜を形成させたことを特徴とする電磁多
板クラッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287527A JPH05126164A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 電磁多板クラツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287527A JPH05126164A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 電磁多板クラツチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05126164A true JPH05126164A (ja) | 1993-05-21 |
Family
ID=17718498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3287527A Pending JPH05126164A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 電磁多板クラツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05126164A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6158561A (en) * | 1998-04-01 | 2000-12-12 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Clutch plate |
| US6892867B2 (en) * | 2000-05-10 | 2005-05-17 | Haldex Traction Ab | Roller arrangement in a torque transmitting device |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP3287527A patent/JPH05126164A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6158561A (en) * | 1998-04-01 | 2000-12-12 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Clutch plate |
| US6892867B2 (en) * | 2000-05-10 | 2005-05-17 | Haldex Traction Ab | Roller arrangement in a torque transmitting device |
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