WO2007018036A1 - 駆動装置 - Google Patents

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WO2007018036A1
WO2007018036A1 PCT/JP2006/314798 JP2006314798W WO2007018036A1 WO 2007018036 A1 WO2007018036 A1 WO 2007018036A1 JP 2006314798 W JP2006314798 W JP 2006314798W WO 2007018036 A1 WO2007018036 A1 WO 2007018036A1
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housing
armature
rotor
attracted
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Ryoichi Fukumoto
Tomoaki Nishimura
Tsutomu Takeuchi
Hiroyasu Onai
Takashi Yamaguchi
Original Assignee
Aisin Seiki Kabushiki Kaisha
Ogura Clutch Co., Ltd.
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    • E05Y2201/462—Electromagnets

Definitions

  • the present invention relates to a drive apparatus provided with an electromagnetic clutch mechanism.
  • drive devices include an electromagnetic clutch mechanism housed in a housing.
  • the electromagnetic clutch mechanism has a complete armature, a rotor and a coil.
  • Worm wheel force is disposed so as to be rotatable relative to the same rotation shaft around a rotation shaft rotatably supported by the housing, and the armature is disposed on one side in the axial direction of the worm wheel so as to integrally rotate with the worm wheel Connected to the same worm wheel.
  • the rotor is disposed opposite to the armature and is supported by the rotary shaft so as to rotate integrally with the rotary shaft, and can be frictionally engaged with the armature by energization of the coil.
  • annular magnet is fitted on the outer peripheral surface of the rotor.
  • a sensor for detecting a change in polarity of the magnet as the rotor rotates is disposed opposite to the magnet. In the axial direction, these rotors and magnets are aligned, thereby achieving downsizing of the electromagnetic clutch mechanism in the axial direction.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-179233
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-74255
  • An object of the present invention is to suppress the scattering of wear powder caused by the operation of an electromagnetic clutch mechanism.
  • a drive device including a wheel, a housing and an electromagnetic clutch mechanism housed in a housing.
  • the electromagnetic clutch mechanism has a suction target rotatably supported by the housing, a rotating body disposed opposite to the suction target and rotatably supported by the housing, and a coil.
  • the electromagnetic attraction force is generated between the attracted body and the rotating body in accordance with the electric current to the coil, and power transmission is thereby performed between the attracted body and the rotating body.
  • the attracted body and the rotating body are frictionally engaged.
  • An annular magnet is fixed to the outer peripheral surface of the rotating body, and the magnet has a plurality of magnetic poles disposed along the circumferential direction.
  • a sensor is held by the housing so as to be disposed to face the magnet radially outward of the magnet.
  • a sensor detects a change in polarity of the magnet as the rotor rotates.
  • the magnet has an annular wall portion extending in the axial direction beyond the contact surface between the attracted body and the rotary body to the attracted body side. The annular wall portion is separated radially outward from the suction target.
  • the drive device may further include a control device accommodated in the housing to control the electromagnetic clutch mechanism.
  • the wear powder of the magnetic material generated with the operation of the electromagnetic clutch mechanism is attracted to the magnet and a space formed between the attracted body and the annular wall portion.
  • the abrasion powder can be prevented from scattering toward the sensor, and the short circuit failure of the sensor can be prevented.
  • the control device for controlling the electromagnetic clutch mechanism is accommodated in the housing, it is possible to prevent the wear powder from scattering toward the control device, and the short circuit of the control device can be prevented. Failure can be prevented.
  • the annular wall portion is separated radially outward from the object to be attracted by forming a recessed portion which is recessed outward in the radial direction on the inner peripheral surface of the magnet. ing.
  • the to-be-sucked body has the same outer diameter as the outer diameter of the rotating body.
  • the attracted body contacts the entire facing surface of the rotating body. be able to. Therefore, the area in which the object to be attracted and the rotating body are frictionally engaged can be secured as large as possible, and the power transmission capability between the object to be attracted and the rotating body can be improved.
  • the attracted body has an outer diameter smaller than the outer diameter of the rotating body.
  • the magnet preferably has a constant inner diameter throughout its axial direction. In this way, the manufacture of the magnet is facilitated.
  • FIG. 1 is a plan view of a drive device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 Front view of the drive device of FIG.
  • FIG. 3 A cross-sectional view taken along line 3--3 of FIG.
  • FIG. 4 A cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG.
  • FIG. 5 A partially enlarged sectional view of FIG.
  • FIG. 6 is a partial sectional view showing a modified embodiment of the present invention.
  • the drive device 10 includes a housing 11, a motor 12, a reduction gear mechanism 13, a friction type electromagnetic clutch mechanism 14, a sensor 15, and a control device. And an electronic control unit (hereinafter referred to as "ECU") 16.
  • the speed reduction mechanism 13 and the electromagnetic clutch mechanism 14 constitute a drive transmission mechanism.
  • the housing 11 includes a case 17, an ECU cover 18, and a motor housing portion 19.
  • the case 17 is also made of resin material, and integrally has a first case portion 17a and a second case portion 17b.
  • the first case portion 17a and the second case portion 17b open in opposite directions, that is, upward and downward in FIG. 3, respectively, whereby the case 17 has a substantially S-shaped cross section. It is presenting.
  • the boundary between the first case portion 17a and the second case portion 17b forms a partition wall 17c extending in the axial direction of the motor 12 (see FIG. 3).
  • the first case portion 17a forms a first space S1 accommodating the electromagnetic clutch mechanism 14 and the like
  • the second case portion 17b a second space S2 accommodating the ECU 16 therein. Form.
  • These first and second spaces SI, S2 are separated by the partition wall 17c. It is done.
  • the motor housing portion 19 is attached to the first case portion 17a to close the first space S1.
  • the motor housing portion 19 and the first case portion 17a are fastened and fixed by screws 22 (see FIGS. 1 and 3) at three points on their outer peripheral portions.
  • the motor housing portion 19 forms a first housing portion 1 la of the housing 11 together with the first case portion 17a.
  • the ECU cover 18 is made of a resin material and is attached to the second case portion 17b to close the second space S2.
  • the ECU cover 18 forms a second accommodation portion l ib of the housing 11 together with the second case portion 17 b.
  • the motor 12 is placed on the second case portion 17b via a cushioning material 21 (see FIGS. 1 and 2).
  • the motor 12 has a yoke housing 12 a, and the yoke housing 12 a is fastened to the motor housing portion 19 so that the motor 12 is fixed to the housing 11.
  • the speed reduction mechanism 13 and the electromagnetic clutch mechanism 14 are accommodated in the first accommodation portion 11a. More specifically, the clutch shaft 25 is rotatably supported by the first housing portion 11 a via the bearings 23 and 24.
  • the clutch shaft 25 has an axial end (tip end) projecting from the motor housing portion 19 which enables rotational transmission with the outside.
  • the speed reduction mechanism 13 includes a worm 31 fixed to the rotation shaft of the motor 12 and a worm wheel 32 engaged with the worm 31.
  • the rotation of the motor 12 is achieved by the combination of the worm 31 and the worm wheel 32. Be slowed down.
  • the worm wheel 32 is supported for relative rotation around the clutch shaft 25 at an axially intermediate portion of the clutch shaft 25.
  • the electromagnetic clutch mechanism 14 includes an armature 41, a rotor 42 and an electromagnetic coil body 43.
  • the armature 41 as a suctioned body is supported relatively rotatably around the clutch shaft 25. That is, the armature 41 is rotatably supported by the housing 11 (first housing portion 1 la) substantially via the clutch shaft 25.
  • the armature 41 rotates integrally with the worm wheel 32 by engagement with the worm wheel 32. That is, on the surface (the lower surface in FIG. 3) of the worm wheel 32 facing the armature 41, a plurality of axially extending protrusions 32b are formed.
  • the armature 41 is formed of a magnetic material (such as iron) in a disk shape, and is disposed closer to the bearing 24 than the worm wheel 32.
  • the armature 41 is formed with a plurality of engagement holes 41a extending in the axial direction corresponding to the protrusions 32b.
  • the armature 41 is coupled so as to rotate integrally with the worm wheel 32 by fitting the projections 32 b into the engagement holes 41 a.
  • the rotor 42 as a rotating body is formed in a disc shape of a magnetic material (such as iron), and has an outer diameter equal to the outer diameter of the armature 41.
  • the rotor 42 is disposed opposite to the armature 41 and fitted to the clutch shaft 25 so as to rotate integrally with the clutch shaft 25.
  • a friction plate made of a magnetic material or a nonmagnetic material is embedded in an opposing surface 42 a which is a surface of the rotor 42 facing the armature 41. Therefore, the rotor 42 and the armature 41 can be frictionally engaged by the friction plate.
  • the frictional engagement between the rotor 42 and the armature 41 creates a joined state of the electromagnetic clutch mechanism 14 and the disengagement of the electromagnetic clutch mechanism 14 created when the frictional engagement between the rotor 42 and the armature 41 is released.
  • the rotor 42 has an annular positioning flange 42 b extending radially outward.
  • An annular magnet 44 is adhesively fixed to the outer peripheral surface of the rotor 42, and the magnet 44 is axially positioned with respect to the rotor 42 by abutting on the positioning flange 42b.
  • the magnet 44 rotates integrally with the rotor 42.
  • the magnet 44 has a plurality of magnetic poles, and the magnetic poles include south poles and north poles alternately arranged along the circumferential direction of the magnet 44.
  • FIG. 5 shows a part of FIG. 3 in an enlarged manner.
  • the magnet 44 of the present embodiment extends toward the worm wheel 32 more than the contact surface (sliding contact surface) between the armature 41 and the rotor 42 in the axial direction.
  • the magnet 44 has an annular recess 44a at a portion extending toward the worm wheel 32 side.
  • the recess 44 a is formed at one axial end of the inner circumferential surface of the magnet 44.
  • the recess 44 a is located closer to the rotor 42 than the contact surface between the armature 41 and the rotor 42 from one axial end of the magnet 44. It is formed over an axial range to the position.
  • the portion of the magnet 44 corresponding to the recess 44a forms an annular annular wall 44b spaced radially outward from the armature 41.
  • Wear powder of a magnetic material (iron or the like) generated by the operation of the electromagnetic clutch mechanism 14 is attracted to the magnet 44 and is drawn to the recess 44a, that is, the outer peripheral surface of the armature 41 and the annular wall portion 44b. By being accumulated in the space formed between the two, scattering is suppressed.
  • the abrasion powder includes the powder generated from the friction plate, the metal powder generated from the armature 41, and the metal powder generated from the rotor 42.
  • the electromagnetic coil body 43 includes a field core 45 and a coil 46, and faces the armature 41 with the rotor 42 interposed therebetween in the axial direction.
  • the field core 45 is formed of a magnetic material in an annular shape, and has a recess 45 a opening toward the rotor 42.
  • the rotor 42 has an annular recess 42 c opening toward the field core 45.
  • the field core 45 is fastened and fixed to the first case portion 17a of the case 17 by a plurality of screws 47 (only one is shown in FIG. 4) in a state where the field core 45 is disposed in the recess 42c of the rotor 42.
  • the coil 46 is wound around an annular bobbin 48 and is fixed to the field core 45 in a state of being accommodated in the recess 45 a of the field core 45.
  • the end of the coil 46 is derived from the recess 45 a so as to penetrate the field core 45 and is electrically connected to the harness 49 (see FIG. 3).
  • the coil 46 is also supplied with external power via the harness 49.
  • through holes 17f for allowing passage of the harness 49 are formed in the partition wall 17c of the case 17.
  • a harness 49 extending from the coil 46 of the electromagnetic clutch mechanism 14 accommodated in the first space S1 is introduced into the second space S2 through the through hole 17f.
  • the terminal of Harness 49 is connected to a connector 49a disposed in the second space S2.
  • the sensor 15 is disposed to face the outer circumferential surface of the magnet 44.
  • a through hole 17g for communicating the first space S1 with the second space S2 is formed in the partition wall 17c of the case 17, a through hole 17g for communicating the first space S1 with the second space S2 is formed.
  • the sensor 15 includes a Hall IC substrate 51 and a Hall IC 52 as a magnetic detection element mounted on the Hall IC substrate 51.
  • the Hall IC substrate 51 is disposed to close the through hole 17g, and the Hall IC is
  • the reference numeral 52 is mounted on the surface of the Hall IC substrate 51 exposed to the first space SI and is opposed to the surface (the outer peripheral surface) of the magnet 44. Both widthwise side edges of the hole IC substrate 51 (both side edge portions in the direction orthogonal to the paper surface in FIG.
  • the sensor 15 is electrically connected to the ECU 16 by a flexible wire 53 extending from the Hall IC substrate 51 to the second space S2.
  • the sensor 15 and the magnet 44 constitute a rotation detection device for detecting the rotation state of the rotor 42. With the rotation of the mouth 42, the polarity force of the portion of the magnet 44 opposite to the sensor 15 alternates between the south pole and the north pole.
  • the sensor 15 outputs a signal corresponding to the change in the polarity of the magnet 44 to the ECU 16, and the ECU 16 grasps the rotation state of the rotor 42 based on the signal.
  • the ECU 16 is housed and held in the second space S2 (second housing portion l ib), and the second space S2 is protected by being closed by the ECU cover 18.
  • the ECU 16 is provided with an ECU board 61 for mounting various electric components. As shown in FIG. 3, a connector housing 63 in which the connector 49a is fitted and mounted is mounted on the ECU board 61.
  • the ECU 16 is electrically connected to the electromagnetic coil body 43 of the electromagnetic clutch mechanism 14 via the harness 49 extending from the connector 49a.
  • the ECU 16 controls the drive of the electromagnetic clutch mechanism 14 by controlling energization / non-energization of the electromagnetic coil body 43.
  • the ECU 16 is electrically connected to the motor 12.
  • the ECU 16 controls driving of the motor 12 by controlling energization / non-energization of the motor 12.
  • the drive transmission mechanism (the speed reduction mechanism 13 and the electromagnetic clutch mechanism 14) is accommodated in the first accommodation portion 11a of the housing 11, and the second accommodation portion of the housing 11
  • the ECU 16 is housed in l ib, and the motor 12, the drive transmission mechanism, the sensor 15 and the ECU 16 are unitized.
  • the electromagnetic coil 43 forms a magnetic field, and an electromagnetic attraction is generated between the armature 41 and the rotor 42, whereby the armature 41 force S rotor 42 Adsorbed on As a result, the armature 41 and the rotor 42 frictionally engage with each other, and the electromagnetic clutch mechanism 14 is in a joined state.
  • the motor 12 is driven through control by the ECU 16
  • the worm wheel 32 rotates and the armature 41 rotates integrally with the worm wheel 32.
  • the rotation of the armature 41 is transmitted to the rotor 42 in frictional engagement with the armature 41.
  • the rotor 42 rotates and the clutch shaft 25 rotates with the rotor 42.
  • the magnet 44 is a contact surface between the armature 41 and the rotor 42.
  • annular wall portion 44b which extends axially in the armature 41 side beyond the sliding contact surface. That is, the magnet 44 extends so as to straddle the contact surface (sliding contact surface) between the armature 41 and the rotor 42 in the axial direction.
  • the annular wall portion 44 b is spaced radially outward from the armature 41. Accordingly, wear powder of magnetic material (such as iron) generated upon operation of the electromagnetic clutch mechanism 14 is attracted to the magnet 44 and is formed between the armature 41 and the annular wall 44b. By being accumulated in the space (recess 44a), scattering is suppressed.
  • the annular wall portion 44b exerts a function of sucking the abraded powder, and also functions as a "bank” which suppresses the scattering of the abraded powder to the outside. Therefore, the abrasion powder can be prevented from scattering toward the sensor 15 (for example, toward the hole IC substrate 51), and a short circuit failure or the like of the sensor 15 can be prevented. In addition, it is possible to prevent the above-mentioned abrasion powder force 3 ⁇ 4 CU16 from being scattered and entering the E-CU 16 and prevent short-circuit failure of the ECU 16. it can.
  • the annular wall portion 44 b is also radially outward from the armature 41 due to the presence of the concave portion 44 a that is recessed toward the radially outer side with respect to the inner circumferential surface force of the magnet 44. It is separated. That is, the annular wall portion 44 b is separated radially outward from the armature 41 by forming the concave portion 44 a in the portion of the inner circumferential surface of the magnet 44 radially opposed to the outer circumferential surface of the armature 41. Therefore, the outer diameter of the armature 41 can be made the same as the outer diameter of the rotor 42 (in other words, the inner diameter of the portion of the magnet 44 other than the annular wall 44b). Can be in contact across the entire facing surface 42a of Therefore, the area in which the armature 41 and the rotor 42 frictionally engage can be secured as large as possible, and the capability of power transmission between the armature 41 and the rotor 42 can be improved.
  • the electromagnetic clutch mechanism 14, the sensor 15, the ECU 16 and the like are accommodated in the housing 11 (the case 17, the ECU cover 18 and the motor housing portion 19) so as to be modified.
  • the arrangement space of these components 14, 15, 16 can be made compact, and the mountability of the drive device 10 can be improved.
  • annular magnet 72 having an outer diameter smaller than the outer diameter of the rotor 42 is adopted and fixed to the outer peripheral surface of the rotor 42 as shown in FIG.
  • the recess 44a as shown may not be formed.
  • a portion extending in the axial direction to the armature 71 side beyond the contact surface (sliding surface) of the armature 71 and the rotor 42 forms an annular projecting portion 72a.
  • the protrusion 72 a forms an annular wall spaced radially outward from the armature 71.
  • a part of the magnet 72 having a constant inner diameter throughout the axial direction forms the projecting part 72a, and the projecting part 72a can be used as an annular wall that suppresses the scattering of the above-mentioned wear powder. . Therefore, the manufacture of the magnet 72 is facilitated.
  • a magnetic sensing element other than the Hall IC 52 may be employed as a sensing element.
  • the friction plate may be embedded in armature 41 instead of rotor 42. Also, in order to frictionally engage the rotor 42 and the armature 41, a friction plate is not necessarily required.

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Abstract

　駆動装置は、ハウジング１１と、ハウジングに収容された電磁クラッチ機構１４とを備える。電磁クラッチ機構１４は、ハウジング１１に回転可能に支持されたアーマチュア４１、アーマチュア４１に対向配置され且つハウジング１１に回転可能に支持されたロータ４２、及びコイル４６を有する。ロータ４２の外周面には環状のマグネット４４が固定される。ハウジング１１内に配置されたセンサ１５は、ロータ４２の回転に伴うマグネット４４の極性変化を検出する。マグネット４４は、軸方向に関して、アーマチュア４１とロータ４２との当接面を越えてアーマチュア４１側に延びる環状壁部４４ｂを有し、該環状壁部４４ｂはアーマチュア４１から径方向外側に離間している。この環状壁部４４ｂは、電磁クラッチ機構１４の作動に伴い生じる摩耗粉の飛散を抑制する。

Description

明 細 書
駆動装置
技術分野
[0001] 本発明は、電磁クラッチ機構を備えた駆動装置に関するものである。
背景技術
[0002] 従来、駆動装置として、例えば特許文献 1、 2などに開示された種々のものが知られ ている。これらの駆動装置は、ハウジングに収容された電磁クラッチ機構を備えてい る。この電磁クラッチ機構は、了一マチュア、ロータ及びコイルを有している。ウォーム ホイール力 ハウジングに回転可能に支持された回転シャフトの周りに同回転シャフ トと相対回転自在に配置され、ァーマチュアはこのウォームホイールの軸方向一側に 配置されて、ウォームホイールと一体回転するように同ウォームホイールに連結されて いる。ロータは、ァーマチュアに対向配置されて回転シャフトと一体回転するように同 回転シャフトに支持されており、コイルへの通電によってァーマチュアとの間で摩擦 係合可能となっている。
[0003] また、ロータの外周面には、環状のマグネットが嵌合されている。このマグネットには 、ロータの回転に伴うマグネットの極性変化を検出するセンサが対向配置されている 。軸方向において、これらロータ及びマグネットは整合しており、それにより、軸方向 における電磁クラッチ機構の小型化が図られている。
[0004] ところで、前記電磁クラッチ機構の作動に伴い生じる摩耗粉が、前記センサを含む 回路基板に向力つて飛散すると、センサの短絡故障の原因となりうる。また、例えば ノ、ウジングに電子制御装置を一体に収容する構成を採用した場合には、マイクロコ ンピュータ等の重要且つ繊細な部品が搭載されている電子制御装置の短絡故障の 原因ともなりうる。
特許文献 1 :特開 2000— 179233号公報
特許文献 2：特開 2003 - 74255号公報
発明の開示
[0005] 本発明の目的は、電磁クラッチ機構の作動に伴い生じる摩耗粉の飛散を抑制する ことができる駆動装置を提供することにある。
[0006] 上記目的を達成するため、本発明に従 、、ノ、ウジングと、ハウジングに収容された 電磁クラッチ機構とを備える駆動装置が提供される。電磁クラッチ機構は、前記ハウ ジングに回転可能に支持された被吸引体、該被吸引体に対向配置され且つ前記ハ ウジングに回転可能に支持された回転体、及びコイルを有する。前記コイルへの通 電に伴い前記被吸引体と前記回転体との間に電磁吸引力が発生し、それによつて、 前記被吸引体と前記回転体との間で動力伝達が行われるように被吸引体と回転体と が摩擦係合される。環状のマグネットが前記回転体の外周面に固定され、該マグネッ トは周方向に沿って配置された複数の磁極を有する。センサが、前記マグネットの径 方向外側において該マグネットに対向配置されるよう、前記ハウジングに保持される 。センサは前記回転体の回転に伴う前記マグネットの極性変化を検出する。前記マ グネットは、軸方向に関して、前記被吸引体と前記回転体との当接面を越えて被吸 引体側に延びる環状壁部を有する。その環状壁部は、前記被吸引体から径方向外 側に離間している。
[0007] 前記駆動装置は、前記ハウジングに収容されて前記電磁クラッチ機構を制御する 制御装置をさらに備えて 、てもよ 、。
[0008] 本発明によれば、前記電磁クラッチ機構の作動に伴い生じる磁性材料の摩耗粉は 、前記マグネットに吸引されるとともに、前記被吸引体と前記環状壁部との間に形成 される空間に溜められることによって、飛散するのが抑制される。従って、上記摩耗粉 が前記センサに向力つて飛散することを防止することができ、該センサの短絡故障を 防止することができる。また、前記ハウジングに前記電磁クラッチ機構を制御する制 御装置が収容されている場合には、上記摩耗粉が前記制御装置に向かって飛散す ることを防止することができ、該制御装置の短絡故障を防止することができる。
[0009] 本発明の一態様では、前記環状壁部は、前記マグネットの内周面に径方向外側に 向かって窪んだ凹部を形成することによって、前記被吸引体から径方向外側に離間 させられている。この場合、前記被吸引体は、前記回転体の外径と同じ外径を有する のが好ましい。
[0010] このようにすれば、前記被吸引体は、前記回転体の対向面全体に亘つて接触する ことができる。従って、前記被吸引体と前記回転体とが摩擦係合する面積を極力大き く確保することができ、被吸引体と回転体との間の動力伝達の能力を向上させること ができる。
[0011] 本発明の別の態様では、前記被吸引体は、前記回転体の外径よりも小さい外径を 有する。この場合、前記マグネットは、その軸方向全体に亘つて一定の内径を有する のが好ましい。このようにすれば、マグネットの製造が容易となる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]本発明の一実施形態に係る駆動装置の平面図。
[図 2]図 1の駆動装置の正面図。
[図 3]図 1の 3— 3線に沿った断面図。
[図 4]図 1の 4 4線に沿った断面図。
[図 5]図 3の一部拡大断面図。
[図 6]本発明の変形形態を示す部分断面図。
発明を実施するための最良の形態
[0013] 以下、本発明を具体ィ匕した一実施形態を図面に従って説明する。
[0014] 図 1〜図 4に示されるように、駆動装置 10は、ハウジング 11と、モータ 12と、減速機 構 13と、摩擦式の電磁クラッチ機構 14と、センサ 15と、制御装置としての電子制御 装置 (以下、「ECU」という） 16とを備えている。減速機構 13及び電磁クラッチ機構 1 4は、駆動伝達機構部を構成する。上記ハウジング 11は、ケース 17と、 ECUカバー 18と、モータハウジング部 19とを備えている。
[0015] 前記ケース 17は榭脂材力もなり、第 1ケース部 17a及び第 2ケース部 17bを一体的 に有している。第 1ケース部 17a及び第 2ケース部 17bは、互いに相反する方向に向 かって、すなわち図 3においてそれぞれ上側及び下側に向力つて開口しており、それ によってケース 17は断面略 S字形状を呈している。これら第 1ケース部 17a及び第 2 ケース部 17bの境界部は、モータ 12の軸方向に延びる隔壁 17cを形成して 、る（図 3 参照)。後述するように、上記第 1ケース部 17aは、前記電磁クラッチ機構 14等を収 容する第 1空間 S1を形成し、上記第 2ケース部 17bは、前記 ECU 16を収容する第 2 空間 S2を形成する。これら第 1及び第 2空間 SI, S2は、前記隔壁 17cによって仕切 られている。
[0016] 前記モータハウジング部 19は、前記第 1ケース部 17aに取着されて前記第 1空間 S 1を閉塞する。これらモータハウジング部 19及び第 1ケース部 17aは、それらの外周 部の 3箇所で、ねじ 22 (図 1及び図 3参照）により締結及び固定されている。モータハ ウジング部 19は、第 1ケース部 17aとともにハウジング 11の第 1収容部 1 laを形成す る。
[0017] 前記 ECUカバー 18は榭脂材力 なり、前記第 2ケース部 17bに取着されて前記第 2空間 S2を閉塞する。この ECUカバー 18は、第 2ケース部 17bとともにハウジング 11 の第 2収容部 l ibを形成する。
[0018] 前記モータ 12は、クッション材 21 (図 1及び図 2参照）を介して前記第 2ケース部 17 b上に載置されている。モータ 12はヨークハウジング 12aを有し、そのヨークハウジン グ 12aがモータハウジング部 19に締結されることによって、モータ 12がハウジング 11 に固定されている。
[0019] 図 3に示されるように、前記減速機構 13及び前記電磁クラッチ機構 14は、前記第 1 収容部 11aに収容されている。詳述すると、上記第 1収容部 11aには、ベアリング 23 , 24を介してクラッチシャフト 25が回転自在に支持されている。このクラッチシャフト 2 5は、外部との間の回転伝達を可能とすべぐモータハウジング部 19から突出する軸 方向端部（先端部）を有している。前記減速機構 13は、前記モータ 12の回転軸に固 定されたウォーム 31及び同ウォーム 31と嚙合するウォームホイール 32を備えており、 これらウォーム 31とウォームホイール 32との嚙合によりモータ 12の回転が減速される 。上記ウォームホイール 32は、前記クラッチシャフト 25の軸方向中間部において、ク ラッチシャフト 25周りに相対回転自在に支持されて 、る。
[0020] 前記電磁クラッチ機構 14は、ァーマチュア 41、ロータ 42及び電磁コイル体 43を備 えている。被吸引体としての上記ァーマチュア 41は、前記クラッチシャフト 25周りに 相対回転自在に支持されている。つまり、ァーマチュア 41は、クラッチシャフト 25を介 して実質的にハウジング 11 (第 1収容部 1 la)に回転自在に支持されて 、る。このァ 一マチュア 41は、前記ウォームホイール 32との係合により同ウォームホイール 32と一 体回転する。 [0021] すなわち、ァーマチュア 41と対向する上記ウォームホイール 32の面（図 3における 下面）には、軸方向に延びる複数の突起 32bが形成されている。一方、前記ァーマ チユア 41は、磁性材料 (鉄など）にて円盤状に形成されており、上記ウォームホイ一 ル 32よりもベアリング 24寄りに配置されている。ァーマチュア 41には、前記突起 32b に対応して、軸方向に貫通するように延びる複数の係合孔 41aが形成されている。上 記ァーマチュア 41は、これら係合孔 41aに突起 32bが嵌合することにより、ウォーム ホイール 32と一体回転するように連結されて 、る。
[0022] 回転体としての前記ロータ 42は、磁性材料 (鉄など）にて円盤状に形成されており、 前記ァーマチュア 41の外径と同等の外径を有する。ロータ 42は、ァーマチュア 41に 対向配置され、前記クラッチシャフト 25と一体回転するように同クラッチシャフト 25に 嵌合されている。ァーマチュア 41と対向するロータ 42の面である対向面 42aには、 磁性材料又は非磁性材料からなる摩擦板が埋設されている。従って、上記ロータ 42 と前記ァーマチュア 41とは、この摩擦板によって摩擦係合可能となっている。ロータ 4 2とァーマチュア 41とが摩擦係合すると、電磁クラッチ機構 14の接合状態が作り出さ れ、ロータ 42とァーマチュア 41との摩擦係合が解除されると、電磁クラッチ機構 14の 非接合状態が作り出される。
[0023] 上記ロータ 42は、径方向外側に延びる環状の位置決めフランジ 42bを有している。
ロータ 42の外周面には円環状のマグネット 44が接着固定されており、同マグネット 4 4は、上記位置決めフランジ 42bに当接することによって、ロータ 42に対して軸方向 に位置決めされている。このマグネット 44は、ロータ 42と共に一体に回転する。上記 マグネット 44は複数の磁極を有し、それら磁極はマグネット 44の周方向に沿って交 互に配置された S極と N極とを含む。
[0024] 図 5は、図 3の一部を拡大して示す。この図 5に示したように、本実施形態のマグネ ット 44は、軸方向に関して、前記ァーマチュア 41とロータ 42との当接面 (摺接面)より も、ウォームホイール 32側に延びている。上記マグネット 44は、このウォームホイール 32側に延びている部分において、円環状の凹部 44aを有している。凹部 44aは、マ グネット 44の内周面の軸方向一端部に形成されている。凹部 44aは、マグネット 44の 軸方向一端部から、前記ァーマチュア 41とロータ 42との当接面よりもロータ 42側の 位置までの軸方向範囲に亘つて形成されている。上記凹部 44aと対応するマグネット 44の部位は、ァーマチュア 41から径方向外側に離間した円環状の環状壁部 44bを 形成する。
[0025] 前記電磁クラッチ機構 14の作動に伴い生じる磁性材料 (鉄など)の摩耗粉は、マグ ネット 44に吸引されるとともに、前記凹部 44aに、すなわちァーマチュア 41の外周面 と前記環状壁部 44bとの間に形成される空間に溜められることによって、飛散するの が抑制される。なお、磨耗粉は、摩擦板から生じる粉末、ァーマチュア 41から生じる 金属粉、及びロータ 42から生じる金属粉を含む。
[0026] 前記電磁コイル体 43は、フィールドコア 45と、コイル 46とを備えており、軸方向に おいて、ロータ 42を挟んでァーマチュア 41と対向している。上記フィールドコア 45は 、磁性材料にて円環状に形成されており、前記ロータ 42に向力つて開口する凹部 45 aを有している。一方、前記ロータ 42は、フィールドコア 45に向かって開口する環状 の凹部 42cを有している。フィールドコア 45は、ロータ 42の凹部 42c内に配置された 状態で、複数のねじ 47 (図 4に 1つのみ図示）により前記ケース 17の第 1ケース部 17 aに締結及び固定されている。前記コイル 46は、環状のボビン 48に卷回されており、 フィールドコア 45の凹部 45aに収容された状態で同フィールドコア 45に固定されて いる。上記コイル 46の端末は、フィールドコア 45を貫通するように凹部 45aから導出 されて、ハーネス 49と電気的に接続されている（図 3参照)。
[0027] コイル 46は、前記ハーネス 49を介して外部力も電力の供給を受ける。図 3に示され るように、前記ケース 17の隔壁 17cには、上記ハーネス 49の通過を許容する貫通孔 17fが形成されている。前記第 1空間 S1に収容された電磁クラッチ機構 14のコイル 4 6から延びるハーネス 49は、貫通孔 17fを通じて第 2空間 S2内に導入される。ハーネ ス 49の端末は、第 2空間 S2内に配置されたコネクタ 49aに接続されている。
[0028] 図 4に示されるように、前記センサ 15は、前記マグネット 44の外周面と対向するよう に配置されている。すなわち、前記ケース 17の隔壁 17cには、前記第 1空間 S1と前 記第 2空間 S2を連通させる貫通孔 17gが形成されている。上記センサ 15は、ホール IC基板 51及び同ホール IC基板 51に実装された磁気検知素子としてのホール IC52 を備えている。ホール IC基板 51は前記貫通孔 17gを塞ぐように配置され、ホール IC 52はホール IC基板 51の前記第 1空間 SIに露出する面に実装されて、前記マグネッ ト 44の表面 (外周面）に対向している。ホール IC基板 51の幅方向両側縁部（図 4〖こ おいて紙面に直交する方向における両側縁部）は、前記ケース 17に形成された一対 の保持壁部 17h (図 4では一方のみ図示）に差込まれて保持されている。この状態で 、前記 ECUカバー 18に形成された保持壁部 18bがホール IC基板 51に圧接されるこ とにより、ホール IC基板 51がケース 17と ECUカバー 18との間に保持される。
[0029] 前記センサ 15は、前記ホール IC基板 51から前記第 2空間 S2に延出するフレキシ ブルワイヤ 53により、前記 ECU16と電気的に接続されている。センサ 15は前記マグ ネット 44とともに、ロータ 42の回転状態を検出する回転検出装置を構成している。口 ータ 42の回転に伴って、センサ 15に対向するマグネット 44の部位の極性力 S極と N極との間で交互に変化する。センサ 15は、そのマグネット 44の極性の変化に応じ た信号を前記 ECU 16に出力し、 ECU 16はその信号に基づきロータ 42の回転状態 を把握する。
[0030] 前記 ECU16は、前記第 2空間 S2 (第 2収容部 l ib)に収容及び保持されており、 同第 2空間 S2が前記 ECUカバー 18によって閉塞されることにより保護されている。こ の ECU16は、各種電気部品を実装するための ECU基板 61を備えている。図 3に示 されるように、上記 ECU基板 61には、前記コネクタ 49aが嵌合及び装着されるコネク タハウジング 63が実装されている。上記 ECU16は、上記コネクタ 49aから延びるハ 一ネス 49を介して、前記電磁クラッチ機構 14の電磁コイル体 43と電気的に接続され ている。 ECU16は、電磁コイル体 43に対する通電 Z非通電を制御することによって 、電磁クラッチ機構 14を駆動制御する。
[0031] 上記 ECU16は、前記モータ 12と電気的に接続されている。 ECU16は、モータ 12 に対する通電 Z非通電を制御することによって、モータ 12を駆動制御する。
[0032] 以上のように、本実施形態では、前記ハウジング 11の第 1収容部 11aに駆動伝達 機構部 (減速機構 13及び電磁クラッチ機構 14)が収容されるとともに、ハウジング 11 の第 2収容部 l ibに ECU16が収容されて、前記モータ 12、駆動伝達機構部、前記 センサ 15及び ECU16がユニット化されている。
[0033] 以下に、上記駆動装置 10の動作について説明する。 ECU16による制御を通じて 前記電磁コイル体 43が通電状態とされると、電磁コイル体 43が磁界を形成して、ァ 一マチュア 41とロータ 42との間に電磁吸引力が発生し、それによりァーマチュア 41 力 Sロータ 42に吸着される。その結果、ァーマチュア 41とロータ 42とが互いに摩擦係 合して、電磁クラッチ機構 14が接合状態となる。この接合状態において、 ECU16に よる制御を通じてモータ 12が駆動されると、ウォームホイール 32が回転するとともに、 同ウォームホイール 32と一体でァーマチュア 41が回転する。ァーマチュア 41の回転 は、同ァーマチュア 41と摩擦係合するロータ 42に伝わる。これにより、ロータ 42が回 転して、前記クラッチシャフト 25がロータ 42とともに回転する。
[0034] 一方、 ECU 16による制御を通じて前記電磁コイル体 43が非通電状態とされると、 電磁クラッチ機構 14が非接合状態になる。この状態において、外力によって前記クラ ツチシャフト 25が回転させられると、同クラッチシャフト 25とともにロータ 42が回転する 。このとき、ロータ 42の回転はァーマチュア 41に伝達されることはなぐロータ 42はァ 一マチュア 41に対して滑る。よって、外力による前記クラッチシャフト 25の円滑な回 転が許容される。
[0035] 以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す利点が得られる。
[0036] (1)本実施形態では、前記マグネット 44は、ァーマチュア 41とロータ 42との当接面
(摺接面）を越えてァーマチュア 41側に軸方向に延びる環状壁部 44bを有する。す なわち、マグネット 44は、軸方向に関して、ァーマチュア 41とロータ 42との当接面（ 摺接面）を跨ぐようにして延びている。そして、環状壁部 44bは前記ァーマチュア 41 に対して径方向外側に離間している。従って、前記電磁クラッチ機構 14の作動に伴 い生じる磁性材料 (鉄など)の摩耗粉は、前記マグネット 44に吸引されるとともに、前 記ァーマチュア 41と前記環状壁部 44bとの間に形成される空間（凹部 44a)に溜めら れることによって、飛散するのが抑制される。つまり、上記環状壁部 44bは、上記摩耗 粉を吸引する機能を発揮するとともに、該摩耗粉の外部への飛散を抑制する「堤防」 としての機能を発揮する。従って、上記摩耗粉が前記センサ 15に向力つて (例えばホ ール IC基板 51に向かって)飛散することを防止することができ、同センサ 15の短絡 故障等を防止することができる。また、上記摩耗粉力 ¾CU16向力つて飛散して同 E CU16に侵入することを防止することができ、 ECU16の短絡故障を防止することが できる。
[0037] (2)本実施形態では、前記環状壁部 44bは、前記マグネット 44の内周面力も径方 向外側に向力つて窪んだ凹部 44aの存在によって、前記ァーマチュア 41から径方向 外側に離間している。すなわち、ァーマチュア 41の外周面と径方向に対向するマグ ネット 44の内周面の部位に凹部 44aを形成することによって、環状壁部 44bがァーマ チユア 41から径方向外側に離間させられる。そのため、ァーマチュア 41の外径を前 記ロータ 42の外径 (言 、換えれば、環状壁部 44b以外のマグネット 44の部位の内径 )と同じにすることができ、前記ァーマチュア 41は、前記ロータ 42の対向面 42a全体 に亘つて接触することができる。従って、ァーマチュア 41とロータ 42とが摩擦係合す る面積を極力大きく確保することができ、ァーマチュア 41とロータ 42との間の動力伝 達の能力を向上させることができる。
[0038] (3)本実施形態では、マイクロコンピュータ等の重要且つ繊細な部品が搭載されて いる ECU16の短絡故障を回避することができるので、駆動装置 10の信頼性を向上 することができる。
[0039] (4)本実施形態では、ハウジング 11 (ケース 17、 ECUカバー 18及びモータハウジ ング部 19)に、前記電磁クラッチ機構 14、センサ 15及び ECU16等が収容されてュ ニットィ匕されているので、これらの部品 14, 15, 16の配置空間をコンパクトにすること ができ、ひいては駆動装置 10の搭載性を向上することができる。
[0040] なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
[0041] 図 6に示されるように、前記ロータ 42の外径よりも小さい外径を有するァーマチュア 71を採用し、ロータ 42の外周面に接着固定される円環状のマグネット 72に、図 5に 示されるような凹部 44aを形成しないようにしてもよい。このマグネット 72において、ァ 一マチュア 71とロータ 42との当接面（摺接面）を越えてァーマチュア 71側に軸方向 に延びる部位は、円環状の突出部 72aを形成する。突出部 72aは、ァーマチュア 71 から径方向外側に離間した環状壁部を形成する。つまり、軸方向全体に亘つて一定 の内径を有するマグネット 72の一部が突出部 72aを形成し、その突出部 72aを、前 記摩耗粉の飛散を抑制する環状壁部として利用することができる。そのため、マグネ ット 72の製造が容易となる。 [0042] 検知素子として、ホール IC52以外の磁気検知素子を採用してもよい。
[0043] 前記実施形態において、摩擦板は、ロータ 42ではなくァーマチュア 41に埋設され ていてもよい。また、ロータ 42とァーマチュア 41とを摩擦係合させるためには、必ずし も摩擦板は必要ではない。

Claims

請求の範囲
[1] ハウジングと、
前記ハウジングに収容された電磁クラッチ機構であって、該電磁クラッチ機構は、 前記ハウジングに回転可能に支持された被吸引体、該被吸引体に対向配置され且 つ前記ハウジングに回転可能に支持された回転体、及びコイルを有し、前記コイル への通電に伴 、前記被吸弓 I体と前記回転体との間に電磁吸弓 I力が発生し、それに よって、前記被吸引体と前記回転体との間で動力伝達が行われるように被吸引体と 回転体とが摩擦係合されることと、
前記回転体の外周面に固定された環状のマグネットであって、該マグネットは周方 向に沿って配置された複数の磁極を有することと、
前記マグネットの径方向外側において該マグネットに対向配置されるよう前記ハウ ジングに保持されたセンサであって、該センサは前記回転体の回転に伴う前記マグ ネットの極性変化を検出することと
を備え、前記マグネットは、軸方向に関して、前記被吸引体と前記回転体との当接面 を越えて被吸弓 I体側に延びる環状壁部を有し、該環状壁部は前記被吸弓 I体から径 方向外側に離間していることを特徴とする駆動装置。
[2] 前記ハウジングに収容され、前記電磁クラッチ機構を制御する制御装置をさらに備 える請求項 1に記載の駆動装置。
[3] 前記環状壁部は、前記マグネットの内周面に径方向外側に向力つて窪んだ凹部を 形成することによって、前記被吸引体力 径方向外側に離間させられている請求項 1 又は 2に記載の駆動装置。
[4] 前記被吸引体は、前記回転体の外径と同じ外径を有する請求項 3に記載の駆動装 置。
[5] 前記被吸引体は、前記回転体の外径よりも小さい外径を有する請求項 1又は 2に記 載の駆動装置。
[6] 前記マグネットは、その軸方向全体に亘つて一定の内径を有する請求項 5に記載 の駆動装置。
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