WO2016088232A1 - 自動車用パワートランスファユニットに組み込まれて利用されるクラッチ - Google Patents

自動車用パワートランスファユニットに組み込まれて利用されるクラッチ Download PDF

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WO2016088232A1
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clutch
clutch member
shaft
mechanical switch
conical surface
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PCT/JP2014/082115
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French (fr)
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秀之 猪瀬
博保 古川
吉田　尚史
昇 内田
功 廣田
Original Assignee
Ｇｋｎ ドライブライン ジャパン株式会社
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    • 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
    • F16D27/118—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 interengaging jaws or gear teeth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • 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
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/06—Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure

Definitions

  • the present invention relates to a clutch incorporated and used in a power transfer unit for an automobile, and more particularly to a clutch capable of detecting whether it is actually connected / disconnected.
  • a power transfer unit that extracts a part of torque and transmits it to the rear wheels is usually used in combination with a transmission including a differential.
  • dog clutches are often used to transmit torque without loss and withstand large torques.
  • the dog clutch is a clutch in which clutch teeth are formed on a pair of clutch members. When one clutch member is pressed against the other, the clutch teeth mesh with each other to transmit torque.
  • Patent Document 1 discloses related technology.
  • the clutch in PTU has a technical problem different from that in other devices.
  • the pair of clutch members rotate at a substantially constant speed even when they are disconnected, so that there is little problem in reconnecting them.
  • PTU once the clutch is disconnected, one member continues to rotate, but the other member loses power and stops. If the clutch is not driven when the clutch teeth are in a position where they can mesh with each other, the clutch cannot be reconnected.
  • the present invention has an object to provide a clutch that can be applied to a PTU and can detect whether it is actually connected / disconnected.
  • a clutch that is incorporated and used in a power transfer unit that extracts torque from a first shaft rotatable around a shaft to a second shaft that is coaxial with the first shaft is A first clutch member drivingly coupled to one shaft, and engages with the second shaft to face the first clutch member in the direction of the shaft and away from the first clutch member A second clutch member movable in the direction of the shaft from a first position to a second position meshing with the first clutch member; and a pressing portion extended from the second clutch member; A mechanical switch operated in contact with the pressing portion.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a power system of an automobile.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a power transfer unit according to an embodiment of the present invention, showing a plane passing through central axes of both an input shaft and an output shaft.
  • FIG. 3 is an enlarged partial sectional view showing a clutch and a mechanical switch in the power transfer unit.
  • FIG. 4 is an enlarged partial sectional view showing a clutch and a mechanical switch according to another embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged partial sectional view showing a clutch and a mechanical switch according to still another embodiment.
  • FIG. 6A is a partial cross-sectional view showing an enlarged view of a pressing portion and a head in the example shown in FIG. FIG.
  • FIG. 6B is a partial cross-sectional view showing the pressing portion and the head in an enlarged manner in the modification of the example shown in FIG. 3.
  • FIG. 7A is a partial cross-sectional view showing the pressing portion and the head in an enlarged manner in the example shown in FIG.
  • FIG. 7B is a partial cross-sectional view showing the pressing portion and the head in an enlarged manner in the modification of the example shown in FIG. 5.
  • FIG. 8A is a plan view schematically showing the peripheral surface of the clutch member, and shows a state before the clutch is engaged.
  • FIG. 8B is a plan view schematically showing the peripheral surface of the clutch member, and shows a state where the clutch is connected.
  • FIGS. 1-8B Several exemplary embodiments of the present invention are described below with reference to FIGS. 1-8B.
  • axial direction means the axial direction of the inner shaft 5 and the outer shaft 7 unless otherwise specified.
  • the power system of the automobile 100 includes an engine and / or an electric motor 201 and a transmission 203 at the front portion of the vehicle body as an example.
  • the transmission 203 includes a front differential 205, and its casing 207 rotates by receiving torque from the engine and / or the electric motor 201.
  • the front differential 205 is provided with a differential gear set, and transmits torque input to the casing 207 to the right and left axles 213 and 215 via both side gears 209 and 211 while allowing a differential therebetween.
  • a differential gear group for example, a bevel gear type can be exemplified, but other types may be used.
  • the rear part of the vehicle body is also provided with a rear differential 219, which is coupled to the rear axles 221 and 223, so that differential between the rear wheels is allowed.
  • a clutch 225 is provided to cut off the transmission of torque to the left rear axle 223, and this is normally housed in the carrier case together with the rear differential 219.
  • a clutch may be provided on the right rear axle 221 or the propeller shaft 217.
  • the power transfer unit (PTU) 1 is used for the purpose of transmitting a part of the torque from the transmission 203 to the rear differential 219 via the propeller shaft 217.
  • the PTU 1 extracts a part of the torque transmitted to the differential case 207 and transmits it to the output shaft 15.
  • the output shaft 15 is coupled to the rear differential 219 via a constant velocity joint and a propeller shaft 217.
  • the PTU 1 includes a clutch 9. If the clutch 9 is decoupled in cooperation with the clutch 225, the propeller shaft 217 is disconnected from the system. At this time, the automobile 100 travels in the front wheel drive mode, and the engine and / or the electric motor 201 do not have to drive the propeller shaft 217, so that the fuel consumption is improved.
  • the clutch 9 is incorporated in the PTU 1 and used.
  • the PTU 1 is housed in a casing 3 and includes an inner shaft 5, an outer shaft 7 that is coaxial with the inner shaft 5 and that can rotate independently, and an inner shaft 5 and an outer shaft 7 that are engaged with each other.
  • a clutch 9 that is drivingly connected, an actuator 11 for operating the clutch 9, and an output shaft 15 that is drivingly connected to the outer shaft 7 by a gear set 13 are provided.
  • it is the inner shaft 5 that is coupled to the differential case 207 and receives torque, and when the clutch 9 is engaged, the torque is transmitted to the outer shaft 7 and output to the output shaft 15 via the gear set 13.
  • the casing 3 can be divided into at least a first portion 31 and a second portion 33.
  • the casing 3 is configured such that when an internal member is accommodated and the second portion 33 is coupled to the first portion 31, the inside is sealed.
  • the first portion 31 may further include a third portion 35 that is separable.
  • the first portion 31 supports the inner shaft 5 and the outer shaft 7 rotatably, and the second portion 33 supports the clutch 9 and the actuator, but the clutch 9 is rotatable and the actuator 11 rotates. Stopped.
  • ball bearings 61, 63, 65, 69 can be used to support these rotatable elements, but are not necessarily limited thereto.
  • the inner shaft 5, the outer shaft 7, the clutch 9, and the actuator 11 are all coaxial with each other.
  • the transmission 203 is coupled at the end 31 c of the first portion 31.
  • the second portion 33 is fixed to the first portion 31 by a fastening element such as a bolt passed in the axial direction from one end 33c thereof.
  • the fastening element may pass through the third portion 35 and be fastened to the first portion 31 so that these three portions are fixed simultaneously.
  • one fastening element is used for fixing the first part 31 and the third part 35, and another fastening element is used for fixing the second part 33 and the third part 35. You may apply to.
  • the clutch 9 and the actuator 11 are separated from other elements accordingly.
  • the outer shaft 7 is housed inside the first portion 31 with the third portion 35 separated, and is supported by the third portion 35 being coupled to the first portion 31.
  • the first portion 31 also includes a portion 37 oriented in a direction different from these axial directions, and this portion 37 intersects the output shaft 15 with respect to the outer shaft 7 or is non-parallel and non-parallel. Support towards the cross (ie, in a twisted relationship).
  • Both the inner shaft 5 and the outer shaft 7 are hollow, the inner shaft 5 passes through a cavity inside the outer shaft 7, and the axle 213 is pulled rightward through a cavity 51 inside the inner shaft. .
  • a spline 53 for coupling with the end of the front differential 205 is cut in the axial direction, and in the vicinity of the opposite end, the spline 53 is coupled with the first clutch member 91.
  • the spline 55 is cut in the axial direction.
  • an end 73 opposite to the end 71 facing the front differential 205 is exposed from the opening of the third portion 35 toward the second portion 33 and faces the clutch 9.
  • the end 73 of the outer shaft 7 and the second clutch member 93 of the clutch 9 are engaged with each other by the first teeth 101 as shown in FIGS. introduce.
  • the outer shaft 7 has a bevel or hypoid gear 77 fixed between the ends 71 and 73 thereof.
  • the output shaft 15 includes a gear 151 at one end, preferably integrally.
  • the combination of the gear 77 and the gear 151 constitutes a bevel or hypoid gear set 13. Accordingly, the torque transmitted to the outer shaft 7 is output from the output shaft 15 in a direction different from the axial direction.
  • the clutch 9 generally includes a first clutch member 91, a second clutch member 93, and a mechanical switch 131 operated by the second clutch member.
  • the first clutch member 91 is generally cylindrical, and its outer surface is rotatably supported by a bearing 65.
  • a spline 95 is cut in the axial direction on the inner surface. As already described, the spline 95 engages with the spline 55 of the inner shaft 5, and thus the inner shaft 5 and the first clutch member 91 rotate together.
  • the inner shaft 5 is rotatably supported by the bearing 65 via the first clutch member 91.
  • the second clutch member 93 is also generally cylindrical, is fitted inside the actuator 11 and is rotatably supported by the actuator 11, and is movable in the axial direction.
  • the second portion 33 may be supported directly or via a bearing. 8A and 8B, the first clutch member 91 and the second clutch member 93 include the second teeth 103 that can mesh with each other, and thus constitute the clutch 9.
  • the second clutch member 93 meshes with the first clutch 91 from a disengagement position (shown by a solid line in the drawing) away from the first clutch member 91. It can move in the axial direction to a connection position (drawn with a two-dot chain line in the figure).
  • the mechanical switch 131 detects in which position the second clutch member 93 is located.
  • the mechanical switch 131 includes, for example, a rod 133 that expands and contracts, and a flange-shaped head 135 that projects in the radial direction from the tip of the rod 133.
  • the mechanical switch 131 is configured to be electrically turned on when the rod 133 is pushed in or turned on when the rod 133 is pulled out.
  • the mechanical switch 131 is supported so that the rod 135 is pressed by the second clutch member 93.
  • the second portion 33 of the casing 3 can have a portion 33e having a through hole 127 extending parallel to the axial direction, and the mechanical switch 131 is inserted into the through hole 127 from the outside to the inside. Good. Accordingly, the mechanical switch 131 is directed parallel to the axial direction, and its head 135 is operated adjacent to the second clutch member 93.
  • the entire mechanical switch 141 may be accommodated in the casing 3.
  • the third portion 35 may include a through hole 128 inside the casing 3, and the mechanical switch 141 may be fitted therein.
  • the cable is drawn out through an appropriate opening of the casing 3.
  • the head of the rod 143 does not have to be in a flange shape, and may be spherical as shown in the figure, or may be cut off vertically.
  • the second clutch member 93 may include a pressing portion 93 ⁇ / b> P that is integrally extended from the main body and protrudes in the radial direction so as to contact the head 135.
  • a separate disk 93R may be fitted into the second clutch member 93 and face the head.
  • the direction in which the rod 133 or 143 expands and contracts substantially coincides with the direction in which the second clutch member 93 moves, that is, the axial direction, but may have an angle orthogonal to or close to orthogonal.
  • the embodiment shown in FIG. 5 is such an example, and the through hole 129 of the second portion 33 is oriented in the radial direction, and the mechanical switch 151 is fitted in the radial direction from the outside to the inside in the radial direction. Is directed.
  • the rod 153 is directed in the radial direction, and its head 155 is adjacent to the second clutch member 93.
  • the head 155 may be spherical, conical, or inclined to facilitate sliding with respect to the second clutch member 93.
  • the second clutch member 93 can include a pressing portion 93P ′ that is integrally extended from the main body, and the pressing portion 93P is parallel to the axial direction from the outer peripheral end of the second clutch member 93, for example.
  • the end portion may be provided with a bevel surface 93B inclined obliquely toward the end as shown in FIG. 7A, or a bevel surface 93B inclined obliquely toward the opposite end as shown in FIG. 7B. You may prepare. When the bevel surface 93 ⁇ / b> B comes into contact with the head 155, the axial movement of the second clutch member 93 is converted into a radial movement, thereby operating the mechanical switch 151 in the radial direction.
  • the pressing portions 93 ⁇ / b> P and 93 ⁇ / b> P ′ rotate together with the second clutch member 93, but the heads 135, 145, and 155 are fixed to the casing 3. Therefore, a considerable degree of sliding occurs during that time. Both may be slid at all times, but when the second clutch member 93 is in the disengaged position or in the connected position, the gap G is held between the two clutch members 93 and the second clutch member 93 is slid. It may be prevented.
  • FIG. 6A is an example of such an example and corresponds to FIGS. 2 and 3, so that the gap G is held without the head 135 coming into contact with the pressing portion 93 ⁇ / b> P at the disconnection position.
  • the mechanical switch 131 is disposed. The two abut on each other until the second clutch member 93 moves to the coupling position, and the mechanical switch 131 is operated by being pressed by the pressing portion 93P.
  • the clutch 9 is connected, sliding occurs between the head 135 and the pressing portion 93P, and energy loss is unavoidable. However, at least when the clutch 9 is disconnected, energy loss is prevented.
  • FIG. 6B is an example in which the gap G is held at the connection position.
  • the second clutch member 93 When the second clutch member 93 is in the disengagement position, the head 135 is in contact with the pressing portion 93P and is separated before moving to the connection position, so that the gap G is held. Not only is the energy loss prevented when the clutch 9 is engaged, but also the second clutch member 93 stops as described above when the clutch 9 is disengaged, so that energy loss is also prevented.
  • FIG. 7A is another example corresponding to FIG. 5, and the mechanical switch 151 is configured so that the gap G is held without the head 155 coming into contact with the pressing portion 93 ⁇ / b> P ′ in the disconnection position. Be placed. The two abut on each other until the second clutch member 93 moves to the coupling position, and the mechanical switch 151 is operated by being pushed by the bevel surface 93B. Similar to the example shown in FIG. 6A, energy loss is prevented at least when the clutch 9 is disconnected.
  • FIG. 7B is an example in which the gap G is held at the connection position.
  • the second clutch member 93 When the second clutch member 93 is in the disengagement position, the head 155 is in contact with the bevel surface 93B 'and is separated until the head 155 moves to the connection position, whereby the gap G is held. Similar to the example shown in FIG. 6B, energy loss is prevented regardless of whether the clutch 9 is connected or disconnected.
  • the actuator 11 operates the clutch 9 by driving the second clutch member 93 in the axial direction.
  • a solenoid can be used as the actuator 11.
  • other drive devices such as a pneumatic device and a hydraulic device may be used instead of the solenoid.
  • the solenoid includes a coil 111 wound in the circumferential direction to generate a magnetic flux, and a core 113 that guides the generated magnetic flux.
  • the coil 111 is made of a conductor such as copper, and the conductor is molded in resin.
  • the core 113 is made of a magnetic material and surrounds the coil 111 while leaving a gap 115 on the inner periphery thereof.
  • the core 113 is fitted in the corner of the second portion 33, and its displacement is prevented by the tab 41.
  • a cylindrical or ring-shaped plunger 117 is fitted to the core 113 so as to straddle the gap 115, thereby forming a closed magnetic circuit surrounding the coil 111.
  • the magnetic flux flows exclusively into the plunger 117 without jumping through the gap 115, thereby driving the plunger 117 in the axial direction.
  • the sub-plunger 119 made of a non-magnetic material may be fitted to the plunger 117, and the sub-plunger 119 may drive the second clutch member 93 instead of the plunger 117. Further, a sleeve portion 121 may be interposed between the plunger 117 or the sub plunger 119 and the second clutch member 93.
  • an elastic material 97 such as a spring is interposed between the first clutch member 91 and the second clutch member 93.
  • the elastic material 97 biases the second clutch member 93 in the direction in which the clutch 9 is disconnected.
  • a thrust bearing 99 can be used.
  • the end 73 of the outer shaft 7 and the second clutch member 93 of the clutch 9 are engaged with each other by the first teeth 101, and the first clutch member 91 and the second clutch member 93 are connected to each other.
  • the two teeth 103 can be connected to each other.
  • the first tooth 101 has a longer tooth length than the second tooth 103 so that the engagement of the first tooth 101 is maintained even when the second tooth 103 is connected.
  • both the first tooth 101 and the second tooth 103 may be slightly angled with respect to the axial direction.
  • the cam action may be given to the first tooth 101 by making the angle a1 formed by the first tooth 101 relatively large.
  • the angle a2 formed by the second tooth 103 is preferably smaller than the angle a1 formed by the first tooth 101.
  • the first clutch member 91 rotates in accordance with the rotation of the inner shaft 5.
  • the outer shaft 7 and the second clutch member 93 are not necessarily rotated so as to correspond to the rotational motion R, but are stationary, for example.
  • the solenoid when excited, the second clutch member 93 is driven in the axial direction, and the clutch 9 is thereby connected.
  • a relative rotation R ′ is generated between the second clutch member 93 and the outer shaft 7.
  • the relative rotation R ' produces an axial force F due to the cam action of the first tooth 101, which acts on the second tooth 103 to strengthen the connection.
  • the cam action of the first teeth 101 assists the actuator 11 to maintain the clutch 9 engaged. Since the second tooth 103 also forms an angle a2, a cam action is produced to counter this, but if the angle is less than the angle a1 formed by the first tooth 101, the cam action of the first tooth 101 is the second The cam action of the tooth 103 is surpassed, so that the auxiliary action by the first tooth 101 is ensured.
  • the clutch 9 is disconnected by the elastic material 97.
  • the combination of the first clutch member 91 and the second clutch member 93 constitutes a clutch, and the combination of the second clutch member 93 and the outer shaft 7 constitutes a steady connection.
  • this relationship may be reversed.
  • the second clutch member may be directly coupled to the inner shaft 5, and a spline coupling movable in the axial direction can be applied to this coupling.
  • the part belonging to the first part 31 and the other part belonging to the second part 33 can be assembled independently. That is, the operation of incorporating the outer shaft 7 into the first portion 31 can be performed without depending on the assembly of the second portion 33. Similarly, the operation of incorporating the clutch 9, the actuator 11, and the inner shaft 5 into the second portion 33 can be performed without depending on the assembly of the first portion 31.
  • the assembly of the PTU 1 is generally completed by assembling the second portion 33 to the first portion 31 while inserting the inner shaft 5 into the outer shaft 7. Since the connection between the second clutch member 93 and the outer shaft 7 is simple engagement by the first teeth 101, there is no difficulty in such work. That is, the PTU 1 according to the present embodiment enables a simple assembly operation while having a complicated structure.
  • the above structure also allows easy maintenance. For example, when the solenoid needs maintenance, the solenoid can be exposed only by separating the second portion 33 from the first portion 31. Maintenance is easy because there is no need to disassemble the entire PTU 1.
  • the above structure further facilitates the change of the configuration. For example, if the clutch 9 and the actuator 11 are removed from the second portion 33 and a member that connects the spline 55 of the inner shaft 5 and the first teeth 101 of the outer shaft 7 is applied instead, the torque is output from the output shaft. 15 is always transmitted. That is, the configuration of the part time 4WD can be changed to the full time 4WD configuration without replacing the entire PTU1.
  • whether the clutch is connected / disconnected can be detected from the outside based on the actual position of the clutch member. Compared to indirectly estimating whether power is supplied to the actuator that drives the clutch, it is possible to directly know whether the clutch is engaged / disengaged, and significantly increase the reliability of the 4WD system. be able to.
  • a clutch is provided that can be detected from the outside based on whether the clutch is connected / disconnected or not based on the actual position of the clutch member.

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Abstract

　軸の周りに回転可能な第１の軸から、これと同軸な第２の軸へ、トルクを取り出すパワートランスファユニットに組み込まれて利用されるクラッチは、前記第１の軸に駆動的に結合した第１のクラッチ部材と、前記第２の軸に係合して前記第１のクラッチ部材に前記軸の方向に対向し、前記第１のクラッチ部材から離れた第１の位置から、前記第１のクラッチ部材に噛合する第２の位置へ、前記軸の方向に移動可能な第２のクラッチ部材と、前記第２のクラッチ部材から延長された押圧部と、前記押圧部に当接して操作されるメカニカルスイッチと、を備える。

Description

自動車用パワートランスファユニットに組み込まれて利用されるクラッチ
　本発明は、自動車用パワートランスファユニットに組み込まれて利用されるクラッチに関し、より詳しくは、実際に連結／脱連結しているか検出することができるクラッチに関する。
　例えば前輪駆動の自動車では、車体の前方に据えられたエンジンがトルクを発生し、これをデファレンシャルが受けて左右の前輪に配分する。四輪駆動車の場合には、通常、デファレンシャルを含むトランスミッションと組み合わせて、トルクの一部を取り出して後輪へ伝達するパワートランスファユニット（ＰＴＵ）が利用される。
　ＰＴＵを搭載した四輪駆動車においても、時限的に二輪駆動モードに切り替えられる構成が採用されることがある。その場合には、ＰＴＵから後輪デファレンシャルに至る動力系の何れかに、動力伝達を一時的に切断するための一以上のクラッチが挿入される。クラッチが脱連結したとき、エンジンはクラッチより下流の伝導機構部位の回転を負担しないので、かかる構成は燃費の向上に有利である。
　かかるクラッチには、損失なくトルクを伝え、また大きなトルクにも耐えられるよう、ドッグクラッチがしばしば利用される。ドッグクラッチは、一対のクラッチ部材にそれぞれクラッチ歯が形成されたクラッチであり、一方のクラッチ部材が他方に押圧されることによりクラッチ歯が互いに噛合してトルクを伝達する。
　特許文献１は、関連する技術を開示する。
日本国特許出願公開２０１２－１９３７７９号
　ＰＴＵにおけるクラッチには、他の装置におけるのと異なる技術課題が存する。例えばロックアップデファレンシャルにおいては、一対のクラッチ部材は、脱連結したときにもほぼ等速で回転するので、両者を再び連結せしめることに問題は少ない。ところがＰＴＵにおいては、クラッチが一旦脱連結すると、一方の部材は回転し続けるが、他方の部材は動力を失うので停止してしまう。たまたまクラッチ歯同士が噛合し得る位置にあるときにクラッチが駆動されなければ、クラッチを再び連結することはできない。
　クラッチが正常に連結したか否かを正しく検出することは、ＰＴＵを問題なく運用する上では重要なことである。ところが従来技術によれば、クラッチが実際に連結しているか、あるいは脱連結しているか、正しく検出する手段がなかった。デファレンシャルの場合と異なり、クラッチ部材がケーシングに対して回転するので、その位置を知るべくクラッチ部材に従動する部材をケーシング外に引き出すことも難しい。
　従来技術においては、クラッチを駆動するアクチュエータに対して電力が投入されたか否かが検出できるに過ぎなかった。アクチュエータに電力を投入しても、クラッチの連結に失敗している場合がありうる。その場合でも自動車は二輪駆動モードで問題なく走行ができるので、クラッチの連結に失敗していることに運転者は気づきにくい。その状態で自動車が悪路に進入したときには、思わぬ問題が生じかねない。
　本発明は上述の問題に鑑み、ＰＴＵに適用することができ、実際に連結／脱連結しているか検出することができるクラッチを提供することを目的とする。
　本発明の一局面によれば、軸の周りに回転可能な第１の軸から、これと同軸な第２の軸へ、トルクを取り出すパワートランスファユニットに組み込まれて利用されるクラッチは、前記第１の軸に駆動的に結合した第１のクラッチ部材と、前記第２の軸に係合して前記第１のクラッチ部材に前記軸の方向に対向し、前記第１のクラッチ部材から離れた第１の位置から、前記第１のクラッチ部材に噛合する第２の位置へ、前記軸の方向に移動可能な第２のクラッチ部材と、前記第２のクラッチ部材から延長された押圧部と、前記押圧部に当接して操作されるメカニカルスイッチと、を備える。
図１は、自動車の動力系を模式的に表す図である。 図２は、本発明の一実施形態によるパワートランスファユニットの断面図であって、入力軸と出力軸の両方の中心軸を通る面を見せる断面図である。 図３は、前記パワートランスファユニットにおいてクラッチおよびメカニカルスイッチを拡大して見せる部分断面図である。 図４は、他の実施形態によるクラッチおよびメカニカルスイッチを拡大して見せる部分断面図である。 図５は、さらに他の実施形態によるクラッチおよびメカニカルスイッチを拡大して見せる部分断面図である。 図６Ａは、図３に示す例において、押圧部とヘッドとを拡大して見せる部分断面図である。 図６Ｂは、図３に示す例の変形例において、押圧部とヘッドとを拡大して見せる部分断面図である。 図７Ａは、図５に示す例において、押圧部とヘッドとを拡大して見せる部分断面図である。 図７Ｂは、図５に示す例の変形例において、押圧部とヘッドとを拡大して見せる部分断面図である。 図８Ａは、クラッチ部材の周面を模式的に見せる平面図であって、クラッチが連結する以前の状態を示している。 図８Ｂは、クラッチ部材の周面を模式的に見せる平面図であって、クラッチが連結した状態を示している。
　図１ないし８Ｂを参照して以下に本発明の幾つかの例示的な実施形態を説明する。
　以下の説明および請求の範囲を通じて、軸方向の語は、特段の説明がなければ、内側軸５および外側軸７の軸方向を意味する。
　図１を参照するに、自動車１００の動力系は、一例として車体の前部に、エンジンおよび／または電動モータ２０１と、トランスミッション２０３とを備える。トランスミッション２０３は、フロントデフ２０５を備え、そのケーシング２０７はエンジンおよび／または電動モータ２０１からトルクを受けることにより回転する。
　フロントデフ２０５は、デファレンシャルギア組を備えることにより、ケーシング２０７に入力されたトルクを、両サイドギア２０９，２１１を介して右および左の車軸２１３，２１５へ、その間の差動を許容しながら伝達する。デファレンシャルギア組としては、例えばベベルギア式が例示できるが、他の形式であってもよい。
　図示された四輪駆動車の例では、車体後部もリアデフ２１９を備え、後車軸２２１，２２３と結合しており、以って後輪間の差動が許容されている。さらに、例えば左後車軸２２３へのトルクの伝達を切断するべく、クラッチ２２５が備えられ、これは通常リアデフ２１９と共にキャリアケースに収容される。左後車軸２２３に代えて、右後車軸２２１あるいはプロペラシャフト２１７上にクラッチを設けてもよい。
　プロペラシャフト２１７を介してトルクの一部をトランスミッション２０３からリアデフ２１９に伝える目的で、パワートランスファユニット（ＰＴＵ）１が利用される。
　ＰＴＵ１は、デフケース２０７に伝達されたトルクの一部を取り出して、出力軸１５へ伝達する。出力軸１５は等速ジョイントとプロペラシャフト２１７とを介してリアデフ２１９と結合している。トルクの伝達を切断するために、ＰＴＵ１はクラッチ９を備える。クラッチ９がクラッチ２２５と連携して脱連結すれば、プロペラシャフト２１７は系から切り離される。このとき自動車１００は前輪駆動モードで走行し、エンジンおよび／または電動モータ２０１はプロペラシャフト２１７を駆動しなくてもよいので、燃費が改善される。
　本実施形態によるクラッチ９は、かかるＰＴＵ１に組み込まれて利用される。図２を参照するに、ＰＴＵ１は、ケーシング３に収容されて、内側軸５と、これに同軸であって独立して回転可能な外側軸７と、噛み合うと内側軸５と外側軸７とを駆動的に連結するクラッチ９と、クラッチ９を操作するためのアクチュエータ１１と、ギア組１３によって外側軸７に駆動的に連結した出力軸１５と、を備える。詳しくは後述するが、デフケース２０７に結合してトルクを受容するのは内側軸５であり、クラッチ９が連結するとトルクは外側軸７へ伝達され、ギア組１３を介して出力軸１５へ出力される。
　ケーシング３は、少なくとも第１の部分３１と第２の部分３３とに分割可能である。内部の部材を収容して第２の部分３３を第１の部分３１に結合すると、その内部が密閉されるように、ケーシング３は構成されている。第１の部分３１は、さらに分離可能な第３の部分３５を含んでもよい。
　第１の部分３１は、内側軸５、外側軸７を回転可能に支持し、第２の部分３３はクラッチ９とアクチュエータとを支持するが、クラッチ９は回転可能であって、アクチュエータ１１は回り止めされる。これらの回転可能な要素を支持するべく、例えばボールベアリング６１，６３，６５，６９を利用することができるが、必ずしもこれらに限られない。内側軸５、外側軸７、クラッチ９、アクチュエータ１１の全ては互いに同軸である。トランスミッション２０３とは、第１の部分３１の端３１ｃにおいて結合する。
　第２の部分３３は、その一端３３ｃから軸方向に通されたボルト等の締結要素により第１の部分３１に固定される。締結要素は、第３の部分３５を貫通して第１の部分３１に締結され、以ってこれら３つの部分が同時に固定されるようにしてもよい。あるいは、第１の部分３１と第３の部分３５との固定のために一の締結要素を、第２の部分３３と第３の部分３５との固定のために他の締結要素を、それぞれ個別に適用してもよい。
　詳しくは後述するが、第２の部分３３を第１の部分３１から分離すると、これに伴ってクラッチ９とアクチュエータ１１とが他の要素から分離する。外側軸７は、第３の部分３５を分離した状態で第１の部分３１の内部に収納され、第３の部分３５が第１の部分３１に結合することにより、これらに支持される。
　また第１の部分３１は、これらの軸方向とは異なる方向に向けられた部分３７を備え、この部分３７は、出力軸１５を外側軸７に対して交差的に、又は非平行的かつ非交差的に（すなわち、ねじれの関係に）向けて支持する。
　内側軸５と外側軸７とは共に中空であって、内側軸５は外側軸７の内部の空洞を通っており、また内側軸の内部の空洞５１を通って車軸２１３が右方に引き出される。内側軸５においてフロントデフ２０５側の端部には、これと結合するためのスプライン５３が軸方向に切られており、反対側の端部近傍には、第１のクラッチ部材９１と結合するためのスプライン５５が軸方向に切られている。
　外側軸７において、フロントデフ２０５に向いた端７１とは反対側の端７３は、第３の部分３５の開口から第２の部分３３に向けて露出し、クラッチ９に臨んでいる。詳しくは後述するが、外側軸７の端７３とクラッチ９の第２のクラッチ部材９３とは、図８Ａ，８Ｂに示される通り、第１の歯１０１により互いに係合し、以ってトルクを伝達する。
　図２に戻って参照するに、外側軸７は、その両端７１，７３の中間にベベルまたはハイポイドギア７７が固定されている。出力軸１５は、その一端において、好ましくは一体的に、ギア１５１を備える。ギア７７とギア１５１との組み合わせは、ベベルまたはハイポイドギア組１３を構成する。以って外側軸７に伝えられたトルクは、その軸方向とは異なる方向に、出力軸１５から出力される。
　図２と組み合わせて図３を参照するに、クラッチ９は、概して、第１のクラッチ部材９１と第２のクラッチ部材９３と、第２のクラッチ部材により操作されるメカニカルスイッチ１３１と、よりなる。
　第１のクラッチ部材９１は、概して円筒状であり、その外面をベアリング６５により回転可能に支持されており、その内面にはスプライン９５が軸方向に切られている。既に述べたように、スプライン９５は内側軸５のスプライン５５と係合し、以って内側軸５と第１のクラッチ部材９１とは共に回転する。また内側軸５は第１のクラッチ部材９１を介してベアリング６５に回転可能に支持される。
　第２のクラッチ部材９３も概して円筒状であり、アクチュエータ１１の内側に嵌合してこれに回転可能に支持され、また軸方向に移動可能である。あるいは、アクチュエータ１１と内側軸５との間に介在するのに代えて、第２の部分３３に直接に、あるいはベアリングを介して、支持されていてもよい。図８Ａ，８Ｂを追加的に参照するに、第１のクラッチ部材９１と第２のクラッチ部材９３とは、互いに噛合可能な第２の歯１０３を備え、以ってクラッチ９を構成する。
　図３に戻って参照するに、第２のクラッチ部材９３は、第１のクラッチ部材９１から離れた脱連結位置（図中において実線で描かれている）から、第１のクラッチ９１に噛合する連結位置（図中において二点鎖線で描かれている）へ、軸方向に移動可能である。メカニカルスイッチ１３１は、第２のクラッチ部材９３が何れの位置にあるか検出する。
　メカニカルスイッチ１３１は、例えば伸縮するロッド１３３と、ロッド１３３の先端から径方向に張り出したフランジ状のヘッド１３５と、を備える。メカニカルスイッチ１３１は、ロッド１３３が押し込まれると電気的にＯＮ、あるいは引き出されると電気的にＯＮになるべく、構成されている。
　メカニカルスイッチ１３１は、そのロッド１３５が第２のクラッチ部材９３に押圧されるように支持される。例えば、ケーシング３の第２の部分３３は、軸方向に平行に延びる貫通孔１２７を有する部分３３ｅを有することができ、メカニカルスイッチ１３１は、かかる貫通孔１２７に外側から内側へ嵌入していてもよい。以ってメカニカルスイッチ１３１は軸方向に平行に向けられ、そのヘッド１３５が第２のクラッチ部材９３に隣接して操作される。
　あるいは、図４に示すごとく、メカニカルスイッチ１４１の全体はケーシング３の内部に収容されていてもよい。例えば第３の部分３５が、ケーシング３の内部において、貫通孔１２８を備え、これにメカニカルスイッチ１４１が嵌入していてもよい。ケーブルは、ケーシング３の適宜の開口を通して外部に引き出される。またロッド１４３のヘッドはフランジ状でなくてもよく、例えば図示のごとく球状であってもよく、あるいは垂直に断ち切られていてもよい。
　図３に戻って参照するに、第２のクラッチ部材９３の何れかの部分がヘッド１３５に当接し、これを押圧または引き出す。第２のクラッチ部材９３は、ヘッド１３５に当接するべく、その本体から一体的に延長されて径方向に突出した押圧部９３Ｐを備えていてもよい。あるいは図４に示すごとく、別体のディスク９３Ｒが第２のクラッチ部材９３に嵌合し、ヘッドに面していてもよい。ヘッド１３５が押圧部９３Ｐまたはディスク９３Ｒに当接してこれに従動することにより、メカニカルスイッチ１３１が軸方向に操作されてＯＮ／ＯＦＦされる。メカニカルスイッチ１３１は、除荷された後に元の位置に戻るべく、コイルバネのごとき弾発材を備えることができる。
　上述の例によれば、ロッド１３３または１４３が伸縮する方向は第２のクラッチ部材９３が移動する方向、すなわち軸方向と略一致するが、これに直交ないし直交に近い角度を有してもよい。図５に示す実施形態はそのような例であって、第２の部分３３の貫通孔１２９は径方向に向いており、メカニカルスイッチ１５１はこれに外側から内側へ嵌入することにより、径方向に向けられている。ロッド１５３は径方向に向けられ、そのヘッド１５５は第２のクラッチ部材９３に隣接する。ヘッド１５５は第２のクラッチ部材９３に対する摺動を容易にするべく、球状や円錐状あるいは斜面であってもよい。
　この例でも第２のクラッチ部材９３は、その本体から一体的に延長された押圧部９３Ｐ’を備えることができ、押圧部９３Ｐは例えば第２のクラッチ部材９３の外周端から軸方向に平行に延長される。さらにその端部は、図７Ａに示すごとく、端に向かって斜めに傾いたベベル面９３Ｂを備えてもよく、あるいは図７Ｂに示すごとく、端と反対に向かって斜めに傾いたベベル面９３Ｂを備えてもよい。かかるベベル面９３Ｂは、ヘッド１５５に当接すると第２のクラッチ部材９３の軸方向の運動を径方向の運動に変換し、以ってメカニカルスイッチ１５１を径方向に操作する。
　押圧部９３Ｐ，９３Ｐ’は第２のクラッチ部材９３と共に回転するが、ヘッド１３５，１４５，１５５はケーシング３に固定されている。それゆえその間に相当程度の摺動が発生する。両者は常時摺動していてもよいが、第２のクラッチ部材９３が脱連結位置にあるとき、あるいは連結位置にあるときの何れかにおいて、両者の間にギャップＧを保持して摺動を防止してもよい。
　図６Ａはそのような例の一であって、図２，３に対応する例であり、脱連結位置にある押圧部９３Ｐにヘッド１３５が当接せずに、ギャップＧが保持されるよう、メカニカルスイッチ１３１は配置される。第２のクラッチ部材９３が連結位置に移動するまでに両者は当接し、押圧部９３Ｐに押されてメカニカルスイッチ１３１が操作される。クラッチ９が連結しているときにはヘッド１３５と押圧部９３Ｐとの間に摺動が生じてエネルギ損失が避けられないが、少なくとも脱連結しているときにはエネルギ損失が防止される。
　図６Ｂは連結位置においてギャップＧが保持される例である。第２のクラッチ部材９３が脱連結位置にあるときには、ヘッド１３５は押圧部９３Ｐに当接しており、連結位置に移動するまでには離れ、以ってギャップＧが保持される。クラッチ９が連結しているときにもエネルギ損失が防止されるのみならず、脱連結しているときには既に述べた通り第２のクラッチ部材９３は停止するので、やはりエネルギ損失が防止される。
　図７Ａは他の例であって、図５に対応する例であり、脱連結位置にある押圧部９３Ｐ’にヘッド１５５が当接せずに、ギャップＧが保持されるよう、メカニカルスイッチ１５１は配置される。第２のクラッチ部材９３が連結位置に移動するまでに両者は当接し、ベベル面９３Ｂに押されてメカニカルスイッチ１５１が操作される。図６Ａに示した例と同様に、少なくともクラッチ９が脱連結しているときにはエネルギ損失が防止される。
　図７Ｂは連結位置においてギャップＧが保持される例である。第２のクラッチ部材９３が脱連結位置にあるときには、ヘッド１５５はベベル面９３Ｂ’に当接しており、連結位置に移動するまでには離れ、以ってギャップＧが保持される。図６Ｂに示した例と同様に、クラッチ９が連結しているか脱連結しているかによらず、エネルギ損失が防止される。
　図２に戻って参照するに、アクチュエータ１１は、第２のクラッチ部材９３を軸方向に駆動してクラッチ９を操作する。アクチュエータ１１には、例えばソレノイドを利用することができる。あるいはソレノイドに代えて、空圧装置や油圧装置など他の駆動装置を利用してもよい。ソレノイドは、磁束を生ずるべく周方向に巻かれたコイル１１１と、生じた磁束を導くコア１１３とを備える。
　コイル１１１は銅のごとき導体よりなり、導体は樹脂にモールドされている。コア１１３は磁性材料よりなり、その内周のギャップ１１５を残してコイル１１１を囲む。コア１１３は第２の部分３３の隅に嵌合しており、タブ４１によりその変位が防止されている。ギャップ１１５を跨ぐように、円筒状ないしリング状のプランジャ１１７がコア１１３に嵌合し、コイル１１１を囲む閉じた磁気回路を構成する。磁束はギャップ１１５を飛躍せずに専らプランジャ１１７に流れ、以ってプランジャ１１７を軸方向に駆動する。
　磁束の漏れを抑制するべく、非磁性材料よりなる副プランジャ１１９がプランジャ１１７に嵌合し、プランジャ１１７に代わり副プランジャ１１９が第２のクラッチ部材９３を駆動するようにしてもよい。さらにプランジャ１１７ないし副プランジャ１１９と第２のクラッチ部材９３との間に、スリーブ部１２１が介在してもよい。
　好ましくは、第１のクラッチ部材９１と第２のクラッチ部材９３との間に、ばねのごとき弾発材９７が介在する。弾発材９７は、クラッチ９が脱連結する向きに第２のクラッチ部材９３を付勢する。弾発材９７の摩擦を軽減するべく、スラストベアリング９９が利用できる。
　既に述べた通り、外側軸７の端７３とクラッチ９の第２のクラッチ部材９３とは第１の歯１０１により互いに係合し、第１のクラッチ部材９１と第２のクラッチ部材９３とは第２の歯１０３により互いに連結可能である。図８Ａを参照するに、第２の歯１０３が連結したときにも第１の歯１０１の係合が保持されるよう、第１の歯１０１は第２の歯１０３よりも歯長が長い。係合を容易にするべく、第１の歯１０１と第２の歯１０３の何れも、軸方向に対して僅かに角度をなしていてもよい。第１の歯１０１がなす角ａ１を比較的に大きくすることにより、第１の歯１０１にカム作用を持たせてもよい。この場合、好ましくは、第２の歯１０３がなす角ａ２を、第１の歯１０１がなす角ａ１よりも小さくする。
　第１のクラッチ部材９１は、内側軸５の回転に伴い、回転運動Ｒをする。クラッチ９が連結する以前において、外側軸７および第２のクラッチ部材９３は、必ずしも回転運動Ｒに対応するように回転しておらず、例えば静止している。図５を参照するに、ソレノイドは、励磁されると、第２のクラッチ部材９３を軸方向に駆動し、以ってクラッチ９が連結する。このとき第２のクラッチ部材９３は第１のクラッチ部材９１に従動するので、第２のクラッチ部材９３と外側軸７との間に相対回転Ｒ’が生じる。相対回転Ｒ’は、第１の歯１０１のカム作用により軸方向の力Ｆを生じ、これは連結を強化するように第２の歯１０３に作用する。すなわち第１の歯１０１のカム作用は、クラッチ９の連結を維持するようにアクチュエータ１１を補助する。第２の歯１０３も角ａ２をなしているので、これに対抗するカム作用を生ずるが、第１の歯１０１がなす角ａ１よりも小さければ、第１の歯１０１のカム作用が第２の歯１０３のカム作用を凌駕し、以って第１の歯１０１による補助作用が確実になる。励磁を停止すれば弾発材９７によりクラッチ９は脱連結する。
　なお、上述の実施形態では、第１のクラッチ部材９１と第２のクラッチ部材９３との組み合わせがクラッチを構成し、第２のクラッチ部材９３と外側軸７との組み合わせが定常的な連結を構成しているが、この関係は逆であってもよい。その場合には、第２のクラッチ部材が直接に内側軸５に結合していてもよく、この結合には軸方向に移動可能なスプライン結合が適用できる。
　本実施形態によれば、第１の部分３１に属する部分と、第２の部分３３に属する別の部分とは、それぞれ独立に組み立てることができる。すなわち、外側軸７を第１の部分３１に組み込む作業は、第２の部分３３の組み立てに依存せずに行うことができる。同様に、クラッチ９、アクチュエータ１１および内側軸５を第２の部分３３に組み込む作業は、第１の部分３１の組み立てに依存せずに行うことができる。これらの作業の後、内側軸５を外側軸７に挿入しつつ、第２の部分３３を第１の部分３１に組み付けることにより、ＰＴＵ１の組み立ては概して完了する。第２のクラッチ部材９３と外側軸７との連結が、第１の歯１０１による簡易な係合なので、かかる作業に困難は生じない。すなわち、本実施形態によるＰＴＵ１は、複雑な構造でありながら、簡易な組み立て作業を可能にしている。
　上述の構造は、また、容易なメンテナンスをも可能にしている。例えばソレノイドにメンテナンスの必要が生じたとき、第２の部分３３を第１の部分３１から分離するだけでソレノイドを露出させることができる。ＰＴＵ１の全体を分解する必要がないので、メンテナンスが容易である。
　上述の構造は、さらに、構成の変更をも容易にしている。例えば、クラッチ９およびアクチュエータ１１を第２の部分３３から除き、これらに代えて内側軸５のスプライン５５と外側軸７の第１の歯１０１とを連絡する部材を適用すれば、トルクは出力軸１５に常時伝達される。すなわち、ＰＴＵ１の全体を置き換えることなく、パートタイム４ＷＤの構成からフルタイム４ＷＤの構成に変更することができる。
　上述の何れの実施形態によっても、クラッチが連結／脱連結しているか、クラッチ部材の実際の位置を基に、外部から検出することができる。クラッチを駆動するアクチュエータに対して電力が投入されたか否かによって間接的に推定するのと比べ、クラッチが連結／脱連結しているかを直接に知ることができ、４ＷＤシステムに対する信頼を著しく増大することができる。
　好適な実施形態により本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記開示内容に基づき、当該技術分野の通常の技術を有する者が、実施形態の修正ないし変形により本発明を実施することが可能である。
　クラッチが連結／脱連結しているか、クラッチ部材の実際の位置を基に、外部から検出することができるクラッチが提供される。

Claims (8)

  1. 　軸の周りに回転可能な第１の軸から、これと同軸な第２の軸へ、トルクを取り出すパワートランスファユニットに組み込まれて利用されるクラッチであって、
    　前記第１の軸に駆動的に結合した第１のクラッチ部材と、
    　前記第２の軸に係合して前記第１のクラッチ部材に前記軸の方向に対向し、前記第１のクラッチ部材から離れた第１の位置から、前記第１のクラッチ部材に噛合する第２の位置へ、前記軸の方向に移動可能な第２のクラッチ部材と、
    　前記第２のクラッチ部材から延長された押圧部と、
    　前記押圧部に当接して操作されるメカニカルスイッチと、
    　を備えたクラッチ。
  2. 　請求項１のクラッチであって、
    　前記押圧部は前記軸の方向から傾いた円錐面または前記軸の方向に直交した円盤面を備え、
    　前記メカニカルスイッチは前記円錐面または前記円盤面に当接して操作されるべく配置されている、クラッチ。
  3. 　請求項２のクラッチであって、
    　前記メカニカルスイッチは、前記第２のクラッチ部材が前記第１の位置にあるときに前記円錐面または前記円盤面との間にギャップを保持し、前記第２のクラッチ部材が前記第２の位置にあるときには前記円錐面または前記円盤面に当接しているか、または、
    　前記第２のクラッチ部材が前記第１の位置にあるときに前記円錐面または前記円盤面に当接し、前記第２のクラッチ部材が前記第２の位置にあるときには前記円錐面または前記円盤面との間にギャップを保持しているべく配置されている、クラッチ。
  4. 　請求項２または３のクラッチであって、
    　前記メカニカルスイッチは、前記軸の方向に直交する径方向に操作されるべく向けられ、前記円錐面は前記第２のクラッチ部材の前記軸の方向の運動を前記メカニカルスイッチの前記径方向の操作に変換するべく向けられている、クラッチ。
  5. 　請求項２または３のクラッチであって、
    　前記メカニカルスイッチは、前記軸の方向に操作されるべく向けられ、前記円盤面に従動することにより操作される、クラッチ。
  6. 　請求項１のクラッチであって、
    　前記押圧部は前記第２のクラッチ部材から径方向にまたは前記軸の方向に延長されている、クラッチ。
  7. 　請求項１のクラッチであって、前記第２のクラッチ部材は、前記軸の方向に延びて前記第２の軸に係合する第１の歯を備え、前記トルクの一部を前記第２のクラッチ部材を前記第１のクラッチ部材へ向けて付勢する前記軸の方向の力に変換するべく、前記第２の歯は前記軸の方向に対して角度（ａ１）をなす、クラッチ。
  8. 　請求項７のクラッチであって、前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材とは、互いに噛合する第２の歯をそれぞれ備え、前記第２の歯は前記軸の方向に対して前記角度（ａ１）より小さな角度（ａ２）をなす、クラッチ。
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