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発明の名称 回転伝達装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−2972(P2007−2972A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−186784(P2005−186784)
出願日 平成17年6月27日(2005.6.27)
代理人 【識別番号】100074206
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二
発明者 佐藤 光司
要約 課題
電磁クラッチ部によって湿式多板クラッチの結合および結合解除を制御するようにした回転伝達装置において、湿式多板クラッチの軸力負荷部のボールの接触圧の均一化を図り、かつ、軸力負荷部の組立て性の向上を図る。

解決手段
外輪3と内輪5間に湿式多板クラッチ7を組込み、その湿式多板クラッチ7の軸方向一側に、電磁クラッチ部10Aと、その電磁クラッチ部10Aのアーマチュア11と外輪3の締結時に、アーマチュア11を内輪5に回り止めされたプレッシャプレート21に対して相対回転させ、複数のボールカム22によりプレッシャプレート21を軸方向に移動させて湿式多板クラッチ7の軸力負荷部10Bを設ける。複数のボールカム22の各ボール24を保持器25で保持して、ボールカム22の作用時に複数のボール24を周方向に同じ量だけ移動させボール24の接触圧の均一化を図り、軸力負荷部10Bの組立て性を向上させる。
特許請求の範囲
【請求項1】
入力部材と出力部材を内外に配置して相対的に回転自在に支持し、その入力部材と出力部材間に、負荷される軸力によって入力部材と出力部材とを結合する湿式多板クラッチを組込み、その湿式多板クラッチの軸方向一側に、その湿式多板クラッチの結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置を設け、そのクラッチ制御装置が、電磁石に対する通電によって入力部材に取付けられたロータにアーマチュアを吸着させる電磁クラッチ部と、前記アーマチュアの吸着時に入力部材の回転トルクを軸力に変換して、その軸力を湿式多板クラッチに負荷する軸力負荷部とから成り、その軸力負荷部が、前記アーマチュアと出力部材に回り止めされて軸方向に移動可能なプレッシャプレートの対向面それぞれに周方向の両端に向けて溝深さが次第に浅くなる複数のカム溝を周方向に間隔をおいて設け、軸方向で対向する各カム溝間にボールを組込んだ構成から成る回転伝達装置において、前記アーマチュアとプレッシャプレート間にボール収容用の複数のポケットを有する保持器を組込んでボールを保持したことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項2】
前記ポケットの開口端の内径をボールの球径より小径とした請求項1に記載の回転伝達装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
この発明は、動力の伝達経路上において、動力の伝達と遮断の切換えに用いられる回転伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
FRベースの4輪駆動車において、補助駆動輪としての前輪に駆動力の伝達と遮断とを行なう回転伝達装置として、特許文献1に記載されたものが従来から知られている。
【0003】
上記回転伝達装置は、トランスミッションからの駆動力が入力される入力部材内に出力部材を組込んで相対的に回転自在に支持し、その入力部材と出力部材間に、負荷される軸力によって入力部材と出力部材とを結合する湿式多板クラッチを組込み、その湿式多板クラッチの軸方向一側に、その湿式多板クラッチの結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置を設けている。
【0004】
ここで、クラッチ制御装置は、電磁クラッチ部と、その電磁クラッチ部の締結時に入力部材の回転トルクを軸力に変換して、その軸力を湿式多板クラッチに負荷する軸力負荷部とから成り、上記電磁クラッチ部は、入力部材の内径面に案内されて軸方向に移動可能なアーマチュアと、入力部材に取付けられて上記アーマチュアと軸方向で対向するロータと、そのロータと軸方向で対向する電磁石とから成り、上記電磁石の電磁コイルに対する通電によりロータにアーマチュアを吸着して、入力部材とアーマチュアとを結合させるようにしている。
【0005】
一方、軸力負荷部は、アーマチュアと湿式多板クラッチ間にプレッシャプレートを組込み、そのプレッシャプレートを出力部材に回り止めし、かつ軸方向に移動可能に支持し、上記プレッシャプレートとアーマチュアの対向面それぞれに中央から周方向両端に向けて溝深さが次第に浅くなるカム溝を設け、そのカム溝間にボールを組込み、上記プレッシャプレートに対するアーマチュアの相対回転によりプレッシャプレートを軸方向に移動させて湿式多板クラッチに軸力を負荷するようにしている。
【0006】
上記回転伝達装置においては、電磁石に対する通電により電磁クラッチ部をONにすると軸力負荷部に軸力(軸方向推力)が発生し、その軸力により湿式多板クラッチが結合状態とされると共に、湿式多板クラッチに負荷される軸力の反力によりアーマチュアがロータに押し付けられるため、僅かな電磁クラッチトルクでも湿式多板クラッチを結合状態(ロック状態)に維持できるという特徴を有する。
【特許文献1】特開2005−48788号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、上記従来の回転伝達装置においては、軸力負荷部のボールは、周方向に間隔をおいて複数設けられ、これらの各ボールはアーマチュアとプレッシャプレートのカム溝間に単に組込まれて何も保持されていないため、電磁クラッチ部のON時に、複数のボールの接触圧が不均一になり易いという問題がある。
【0008】
また、軸力負荷部の組立て時には、各ボールをアーマチュアのカム溝とプレッシャプレートのカム溝間に挿入する必要があり、その挿入時にボールが落下するおそれがあり、軸力負荷部の組立てに非常に手間がかかるという問題がある。
【0009】
この発明の課題は、軸力負荷部に設けられた複数のボールのそれぞれの接触圧の均一化を図ること、および、上記軸力負荷部の組立ての容易化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の課題を解決するために、この発明においては、入力部材と出力部材を内外に配置して相対的に回転自在に支持し、その入力部材と出力部材間に、負荷される軸力によって入力部材と出力部材とを結合する湿式多板クラッチを組込み、その湿式多板クラッチの軸方向一側に、その湿式多板クラッチの結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置を設け、そのクラッチ制御装置が、電磁石に対する通電によって入力部材に取付けられたロータにアーマチュアを吸着させる電磁クラッチ部と、前記アーマチュアの吸着時に入力部材の回転トルクを軸力に変換して、その軸力を湿式多板クラッチに負荷する軸力負荷部とから成り、その軸力負荷部が、前記アーマチュアと出力部材に回り止めされて軸方向に移動可能なプレッシャプレートの対向面それぞれに周方向の両端に向けて溝深さが次第に浅くなる複数のカム溝を周方向に間隔をおいて設け、軸方向で対向する各カム溝間にボールを組込んだ構成から成る回転伝達装置において、前記アーマチュアとプレッシャプレート間にボール収容用の複数のポケットを有する保持器を組込んでボールを保持した構成を採用したのである。
【0011】
ここで、ポケットの開口端の内径をボールの球径より小径とすると、ポケット内にボールを一旦組込むことによって、ボールはポケットの開口端によって抜け止めされるため、ボールを保持する保持器をアーマチュアとプレッシャプレート間に組込む軸力負荷部の組立て時にボールが脱落するという不都合の発生を皆無とすることができ、軸力負荷部をより簡単に組立てることができる。
【0012】
ここで、ポケットからのボールの脱落防止に際しては、ポケットの内周をボールの球形表面に沿う球面とし、開口端の内径をボールの球径より小径としてボールを抜け止めするようにしてもよく、あるいは、ポケットの内周を円筒面とし、その円筒面の両端から内向きに突出部を形成して、その突出部によりボールを抜け止めしてもよい。
【発明の効果】
【0013】
上記のように、軸力負荷部の複数のボールを保持器によって保持することにより、プレッシャプレートに対するアーマチュアの相対回転時に、カム溝の溝底面に対するボールの接触移動によって保持器を回転させることができる。このため、複数のボールのそれぞれを周方向に同じ量だけ移動させることができるので、複数のボールのそれぞれの接触圧の均一化を図ることができ、ボール接触部位での圧痕の発生や変形を防止することができる。
【0014】
また、保持器のポケット内にボールを収容し、その保持器をアーマチュアとプレッシャプレート間に組込むことによって軸力負荷部を組立てることができるので、軸力負荷部の組立て性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1に示すように、静止部材としてのハウジング1は、一端に端壁2を有している。
【0016】
ハウジング1内には、入力部材としての外輪3が組込まれている。外輪3はハウジング1の他端部内に組込まれた軸受4によって回転自在に支持されている。
【0017】
外輪3の内側には出力部材としての内輪5が組込まれ、その内輪5と外輪3間に組込まれた軸受6によって両輪3、5は相対的に回転自在とされている。
【0018】
外輪3と内輪5間には、湿式多板クラッチ7が組込まれている。湿式多板クラッチ7は、多数の入力側クラッチプレート8と多数の出力側クラッチプレート9とから成る。入力側クラッチプレート8と出力側クラッチプレート9は軸方向に交互に組込まれ、上記入力側クラッチプレート8は外輪3に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に支持されている。一方、出力側クラッチプレート9は内輪5に回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に支持されている。
【0019】
入力側クラッチプレート8と出力側クラッチプレート9は、負荷される軸力により互に密着して結合状態となり、外輪3の回転を内輪5に伝達する。
【0020】
湿式多板クラッチ7の軸方向一側には、その湿式多板クラッチ7の結合および結合解除を制御するクラッチ制御装置10が設けられている。
【0021】
クラッチ制御装置10は、電磁クラッチ部10Aと、その電磁クラッチ部10Aの締結時に外輪3の回転トルクを軸力に変換して湿式多板クラッチ7に負荷する軸力負荷部10Bとから成る。
【0022】
電磁クラッチ部10Aは、アーマチュア11と、そのアーマチュア11の一側方に設けられたロータ12と、そのロータ12の一側方に設けられた電磁石13とから成る。
【0023】
アーマチュア11は、内輪5の端部に嵌合され、その内輪5の外径面を案内面として回転自在および軸方向に移動自在とされている。
【0024】
ロータ12は、外筒部12aおよび内筒部12bを有し、外筒部12aの外周には雄ねじ14が形成されている。ロータ12は外輪3の一端部内周に形成された雌ねじ15に対する雄ねじ14のねじ込みによって外輪3に固定され、上記雌ねじ15にねじ係合されたロックナット16の締付けによって弛み止めされている。ロータ12とアーマチュア11との間には微小なエアギャップ17が形成され、そのエアギャップ17はロータ12のねじ込み量を加減することによって調整し得るようになっている。ロータ12とアーマチュア11との間には、アーマチュア11をロータ12から離反する方向に付勢する離反ばね18が組込まれている。
【0025】
電磁石13は、ロータ12の外筒部12aと内筒部12b間に組込まれている。この電磁石13は、電磁コイル13aと、その電磁コイル13aを支持し、ハウジング1によって支持されたコア13bとから成り、上記電磁コイル13aに対する通電により、コア13b、ロータ12およびアーマチュア11に磁束が流れてロータ12にアーマチュア11が吸着される。その吸着により外輪3にアーマチュア11が結合されて外輪3と共にアーマチュア11が回転する。
【0026】
図1乃至図3に示すように、軸力負荷部10Bは、アーマチュア11と湿式多板クラッチ7との間にプレッシャプレート21を設け、そのプレッシャプレート21を内輪5に回り止めし、かつ軸方向に移動可能に支持し、上記プレッシャプレート21とアーマチュア11の対向面間に複数のボールカム22を設けている。ここで、ボールカム22は、プレッシャプレート21とアーマチュア11の対向面それぞれに中央から周方向両端に至るに従って溝深さが次第に浅くなるカム溝22a、22bを設け、そのカム溝22a、22b間にボール24を組込んだ構成から成り、上記プレッシャプレート21に対するアーマチュア11の相対回転により、プレッシャプレート21を湿式多板クラッチ7に向けて移動させて湿式多板クラッチ7を軸方向に押すようにしている。
【0027】
アーマチュア11とプレッシャプレート21間には保持器25が組込まれている。保持器25には各ボールカム22のボール24を収容する複数のポケット26が形成され、各ポケット26の内周はボール24の球形表面に沿う球面27とされて開口端の内径がボール24の球径より小径とされている。このため、ポケット26内にボール24を一旦組込むことによって、ボール24はポケット26の開口端により抜け止めされ、脱落するのが防止される。
【0028】
実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構造から成り、外輪3には入力軸を接続し、内輪5には出力軸を接続する。その入力軸および出力軸の接続のため、外輪3および内輪5の内周にスプライン歯30、31が設けられている。
【0029】
図1は、電磁石13の電磁コイル13aに対して通電を遮断した状態を示し、湿式多板クラッチ7は結合解除状態とされている。このため、外輪3が回転しても、その回転は内輪5に伝達されず、外輪3のみがフリー回転する。
【0030】
外輪3の回転状態において、電磁石13の電磁コイル13aに通電すると、コア13b、ロータ12およびアーマチュア11に磁束が流れてロータ12とアーマチュア11間に磁気吸引力が作用し、その磁気吸引力によりアーマチュア11がロータ12に吸着され、外輪3とアーマチュア11とが結合されて外輪3と共にアーマチュア11が回転する。
【0031】
また、アーマチュア11はプレッシャプレート21に対して相対回転し、その相対回転によって、図4に示すように、アーマチュア11に形成されたカム溝22bとプレッシャプレート21に形成されたカム溝22aが周方向に位相がずれるため、ボール24は、各カム溝22a、22bの溝底面との接触により、アーマチュア11のカム溝22bの端部に向けて転がり移動すると共に、プレッシャプレート21のカム溝22aの端部が上記ボール24と接触することになる。
【0032】
このため、プレッシャプレート21は湿式多板クラッチ7側に移動して、その湿式多板クラッチ7を軸方向に押圧する。その押圧によって入力側クラッチプレート8と出力側クラッチプレート9が互に密着し、外輪3の回転は湿式多板クラッチ7を介して内輪5に伝達され、内輪5が外輪3と同方向に回転する。
【0033】
ここで、ボール24がカム溝22a、22bの溝底面との接触によって周方向に転がり移動するとき、そのボール24を保持する保持器25が回転するため、保持器25に保持された複数のボール24は周方向に同じ量だけ移動することになる。
【0034】
このため、各ボールカム22のボール24とカム溝22a、22bの接触部における接触圧はほぼ等しいものとなり、上記接触部に圧痕が発生したり、変形するという不都合の発生はない。
【0035】
また、プレッシャプレート21が湿式多板クラッチ7を軸方向に押圧するとき、その反力によってアーマチュア11がロータ12に押し付けられる。このため、一旦電磁クラッチ部10Aの締結が行なわれれば、その後の電磁コイル13aに流す電流を小さくしても、アーマチュア11は吸着状態に保持され、電流消費量の低減化を図ることができる。
【0036】
外輪3から内輪5への回転トルクの伝達状態において、電磁コイル13aに対する通電を解除すると、アーマチュア11は吸着を解除される。その吸着解除時、離反ばね18がアーマチュア11をプレッシャプレート21に向けて押圧すると共に、プレッシャプレート21は湿式多板クラッチ7から押圧されるため、カム溝22a、22bがボール24を押圧する作用により、アーマチュア11とプレッシャプレート21が相対回転して、ボール24はカム溝22a、22bの中央に配置される中立位置に戻される。
【0037】
このため、湿式多板クラッチ7への軸力の負荷は解除されると共に、湿式多板クラッチ7は締結解除状態となり、外輪3から内輪5への回転トルクの伝達が遮断される。
【0038】
実施の形態における回転伝達装置においては、軸力負荷部10Bのアーマチュア11とプレッシャプレート21間に保持器25を組込み、その保持器25によって各ボールカム22のボール24を保持するようにしているため、アーマチュア11とプレッシャプレート21の相対回転時に複数のボール24を周方向にほぼ同じ量だけ移動させることができ、各ボール24とカム溝22a、22bとの接触部における接触圧の均一化を図ることができる。
【0039】
また、保持器25に形成されたポケット26の開口端の内径をボール24の球径より小径としたことにより、ポケット26からのボール24の脱落を防止することができる。
【0040】
このため、保持器25のポケット26内にボール24を組込んだのち、その保持器25をアーマチュア11とプレッシャプレート21間に組込むことによって軸力負荷部10Bを組立てることができ、軸力負荷部10Bをきわめて容易に組立てることができる。
【0041】
図3に示す例では、保持器25に形成されたポケット26の内周を球面とし、ポケット26の開口端の内径をボール24の球径より小径としてボール24の脱落を防止するようにしたが、図5に示すように、ポケット26の内周を円筒面28とし、その円筒面28の両端に内方に突出する突出部29を形成して、ボール24の脱落を防止するようにしてもよい。
【0042】
この場合、突出部29は周方向に連続するものであってもよく、あるいは不連続のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】この発明に係る回転伝達装置の実施の形態を示す縦断正面図
【図2】図1のII−II線に沿った断面図
【図3】軸力負荷部を示す断面図
【図4】軸力負荷部の作動状態を示す断面図
【図5】保持器に形成されたポケットの他の例を示す断面図
【符号の説明】
【0044】
3 外輪(入力部材)
5 内輪(出力部材)
7 湿式多板クラッチ
10 クラッチ制御装置
10A 電磁クラッチ部
10B 軸力負荷部
11 アーマチュア
12 ロータ
13 電磁石
21 プレッシャプレート
22a、22b カム溝
24 ボール
25 保持器
26 ポケット




 

 


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