JP3952712B2

JP3952712B2 - 電磁パイロット式クラッチ装置

Info

Publication number: JP3952712B2
Application number: JP2001258044A
Authority: JP
Inventors: 広幸中場; 博宅野
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: JP2003065363A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁パイロット式クラッチ装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの回転動力を駆動輪に伝達する電磁パイロット式クラッチ装置の伝達トルクは、電磁石を基点として、ヨーク、小径リヤハウジング部、アーマチャ、大径リヤハウジング部を循環する磁束によりバラツキを生じる。該磁束による伝達トルクのバラツキは、ヨーク内周面と小径リヤハウジング部外周面で形成される磁路断面積及びヨーク外周面と大径リヤハウジング部内周面で形成される磁路断面積を変えることにより許容範囲内に調整することができるので、従来、ヨーク内周面と小径リヤハウジング部外周面との距離（磁路長さ）若しくはヨーク外周面と大径リヤハウジング部内周面との距離（磁路長さ）を変えたヨークを複数個用意して、該複数個用意されたヨークを使い分けることにより伝達トルクのバラツキを許容範囲内に調整していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記、従来のクラッチ装置においては、伝達トルクのバラツキを許容範囲内に調整するために、ヨーク内周面と小径リヤハウジング部外周面との距離（磁路長さ）若しくはヨーク外周面と大径リヤハウジング部内周面との距離（磁路長さ）を変えたヨークを複数個用意しなければならないので、コストが高くなるとともに、ヨークを交換するので製造に時間がかかる不具合があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、ケースに回転軸線上で回転可能に支承された回転軸と、前記ケース内に配置されて前記回転軸に一体的に連結され内部にクラッチ収納室が形成されたハウジングと、前記ハウジングに回転可能に支承されて前記クラッチ収納室内に延在する回転部材と、前記クラッチ収納室内周面に相対回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたメインアウタクラッチプレート及び該メインアウタクラッチプレートと交互に配置され前記回転部材に回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたメインインナクラッチプレートとを備えたメインクラッチと、前記クラッチ収納室内周面に相対回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたパイロットアウタクラッチプレート及び該パイロットアウタクラッチプレートと交互に配置され第１カム部材に相対回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたパイロットインナクラッチプレートとを備えたパイロットクラッチと、前記ハウジングの開口部に固着された大径リヤハウジング部と前記回転部材を回転可能に支承する小径リヤハウジング部とを前記パイロットクラッチを挟んでアーマチュアと対向する位置で非磁性体の環状の中間部材により一体に結合したリヤハウジングと、外周面が前記大径リヤハウジング部の内周面との間で外側磁路部を構成し、内周面が前記小径リヤハウジング部の外周面との間で内側磁路部を構成し、前記アーマチュアを吸引して前記パイロットアウタクラッチプレートとパイロットインナクラッチプレートとを圧接させる電磁石が固着されたヨークと、前記メインクラッチに当接する第２カム部材と前記第１カム部材との相対回転によるカム機構の作動により第２カム部材が軸線方向に移動されて前記メインクラッチを前記電磁石の吸引に基づく前記パイロットクラッチの伝達トルクを増幅して圧接するカム式増幅機構とを有する電磁パイロット式クラッチ装置において、前記ヨークが固定されるとともに前記回転部材を回転可能に支承し、前記ケースに螺合され回転されて回転軸線方向に位置調整されるリヤケースを備え、前記外側磁路及び前記内側磁路の少なくとも一方において、前記外側磁路が、前記ヨークに形成された外径部と該外径部に対向して前記大径リヤハウジング部の内周面端部に形成された外側ランド部とで構成され、前記内側磁路が、前記小径リヤハウジング部の外周面端部に形成された内側ランド部と該内側ランド部に対向して前記ヨーク内周面に形成された段部とで構成され、前記ヨークの前記リヤハウジングに対する回転軸線方向の相対移動により磁路断面積が変化し、前記ヨークの前記リヤハウジングに対する回転軸線方向の相対移動により前記磁路断面積を変化させ、前記電磁石に供給される電流に対する前記回転軸と前記回転部材との間の伝達トルクのバラツキが許容範囲に入るように、前記リヤケースを回転して回転軸線方向に位置調整した後に前記ケースに固定する固定手段を設けたことである。
【００１０】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、回転部材が回転可能に支承されるリヤケースがケースに螺合され回転によって回転軸線方向に位置調整される。リヤケースに固定されたヨークの外周面が大径リヤハウジング部の内周面と対向して外側磁路部を構成し、内周面が小径リヤハウジング部の外周面と対向して内側磁路部を構成している。リヤケースがケースに対して位置調整されることにより、ヨークがリヤハウジングに対して回転軸線方向に相対移動され、外側磁路部及び内側磁路部の少なくとも一方において磁路断面積が変化する。この磁路断面積の調整により電磁石に供給される電流に対する回転軸と回転部材との間の伝達トルクのバラツキが許容範囲内に入ると、リヤケースは調整された位置でケースに固定される。
これにより、ケースに螺合されたリヤケースを回転してケースに対して位置調整するだけで、ヨークがリヤハウジングに対して回転軸線方向に相対移動され、外側磁路部及び内側磁路部の少なくとも一方において磁路断面積が変化し、電磁石に供給される電流に対する伝達トルクのバラツキが許容範囲内に入るように極めて容易に調整することができる。
さらに、外側磁路部及び内側磁路部の少なくとも一方において、外側磁路が、ヨークに形成された外径部と該外径部に対向して大径リヤハウジング部の内周面端部に形成された外側ランド部とで構成され、内側磁路が、小径リヤハウジング部の外周面端部に形成された内側ランド部と該内側ランド部に対向してヨーク内周面に形成された段部とで構成されているので、ヨークがリヤハウジングに対して回転軸線方向に相対移動することによって磁路断面積を確実に変化させることができる。
このようにして、伝達トルクのバラツキを調整するためにヨーク内周面と小径リヤハウジング部外周面との距離（磁路長さ）もしくはヨーク外周面と大径リヤハウジング部内周面との距離（磁路長さ）を変えたヨークを複数個用意する必要がなく、コストの削減ができるとともに、ヨークを交換しなくても容易かつ迅速に伝達トルクのバラツキを調整することができる。
【００１６】
【実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明に係る電磁パイロット式クラッチ装置の実施の形態について説明する。図１は、電磁パイロット式クラッチ装置１０の縦断面図であり、ケース１１が自動二輪車等の車体に取り付けられる。ケース１１は、筒状のケース本体１１ａとリヤケース２０とからなり、ケース１１の内側には、クラッチオイル１９が貯留されるオイル室１２が設けられている。該オイル室１２にはハウジング１３が収納され、ハウジング１３の前方の端面２２には、ハウジング１３と回転軸２１を連結する連結部材１７に形成されたフランジ部が、ハウジング１３の端面２２に複数のボルト３０により固定されている。連結部材１７の円筒部は外周面がベアリング２７に回転可能に支承され、内周面に内スプラインが形成され、回転軸２１の先端の外周面に形成された外スプラインとスプライン嵌合されている。連結部材１７の円筒部先端外周面には、クラッチオイル１９を外部に漏らさないための環状のオイルシール５３が取り付けられている。また、回転軸２１の外周には、回転軸２１を保護する筒状の保護ケース６１が回転軸２１と所定間隔を保ってケース本体１１ａに取り付けられ、複数のボルト６０により固定されている。
【００１７】
ハウジング１３内には、回転軸線上に沿って回転部材である段付筒形状のインナシャフト１５が延在している。該インナシャフト１５は、ハウジング１３に軸受２４，２８及びニードル軸受２５を介して回転可能に支承されている。インナシャフト１５の後端部内周面には内スプラインが形成され、出力軸２３の先端部に形成された外スプラインとスプライン嵌合されている。インナシャフト１５の後部外周には、クラッチオイル１９をオイル室１２内から外部に漏らさないための環状のオイルシール５４が取り付けられている。
【００１８】
ハウジング１３内にはクラッチ収納室１４が形成されており、メインクラッチ１６が配設されている。メインクラッチ１６は、湿式多板式の摩擦クラッチであり、複数のメインインナクラッチプレート３１及びメインアウタクラッチプレート３２を備えている。メインインナクラッチプレート３１は、インナシャフト１５の外周にスプライン嵌合して軸線方向へ移動可能に組付けられ、メインアウタクラッチプレート３２はハウジング１３のクラッチ収納室１４内周面に形成されたスプライン歯にスプライン嵌合して軸線方向へ移動可能に組付けられている。メインインナクラッチプレート３１とメインアウタクラッチプレート３２は交互に配置されており、係合時は互いに当接して摩擦係合するとともに、離脱時は互いに離間して非係合状態となる。ハウジング１３の周壁には、複数開口された連結穴４６，４７が設けられており、オイル室１２及びクラッチ収納室１４内をクラッチオイル１９が循環できるようになっている。
【００１９】
カム式増幅機構１８は、メインクラッチ１６の後方に配設され、第１カム部材４４、第２カム部材４５及び複数のカムフォロア４０とからなっている。第２カム部材４５は、インナシャフト１５の外周にスプライン嵌合した状態で、一方がメインクラッチ１６と当接しており、カム機構によりメインクラッチ１６を押圧するようになっている。第１カム部材４４は、複数のカムフォロア４０を挟んで第２カム部材４５の後方で、インナシャフト１５の外周に嵌合されており、後述するパイロットクラッチ３４の内周側に位置している。複数のカムフォロア４０は、第１、第２カム部材４４，４５との間に形成されているカム溝に介装されている。第２カム部材４５とインナシャフト１５の肩部５８との間には、バネ５５が介装されており、該バネ５５の撥力により第２カム部材４５がメインクラッチ１６から離脱する方向に付勢されて、カム機構が非作動時に、メインインナクラッチプレート３１とメインアウタクラッチプレート３２を離間させるとともに、第２カム部材４４を押圧して複数のカムフォロア４０を第１、第２カム部材４４，４５間のカム溝に収納させている。
【００２０】
パイロットクラッチ３４は、パイロットアウタクラッチプレート４２とパイロットインナクラッチプレート４３とからなり、第２カム部材４４の後方に配置され、パイロットアウタクラッチプレート４２はクラッチ収納室１４内周面に形成されたスプライン歯にスプライン嵌合して軸線方向へ移動可能に組付けられ、パイロットインナクラッチプレート４３は第１カム部材４４の外周面にスプライン嵌合して軸線方向へ移動可能に組付けられている。アーマチャ３５は環状を呈し、パイロットクラッチ３４と第２カム部材４５との間に配置され、クラッチ収納室１４内周面にスプライン嵌合して軸線方向へ移動可能に組付けられている。アーマチャ３５は、後述する電磁石３３を基点として形成される磁束により吸引されて、パイロットクラッチ３４を押圧するようになっている。
【００２１】
パイロットクラッチ３４の後方には、ハウジング１３の開口部を覆うリヤハウジング５７が嵌合している。リヤハウジング５７は、小径リヤハウジング部３７、大径リヤハウジング部３８及び中間部材３９からなっている。小径リヤハウジング部３７は段付き筒形状で、インナシャフト１５をニードルベアリング２５を介して回転可能に支承している。該小径リヤハウジング部３７の外周には、所定間隔を保って段付き円筒形状の大径リヤハウジング部３８が配置され、ハウジング１３の開口部内周面に刻設された雌ねじに螺合している。大径リヤハウジング部３８の内周面と小径リヤハウジング部３７の外周面の間には、環状でステンレス製の中間部材３９が介在されており、小径及び大径リヤハウジング部３７，３８と溶接により一体的に固着されている。ハウジング１３にリヤハウジング５７をねじ込んで位置調整した後に、大径リヤハウジング部３８の外周が、ダブルナット５６により固定される。小径及び大径リヤハウジング部３７，３８は磁性材料で、中間部材３９は非磁性体であり、後述の電磁石３３により磁束が形成され易い構造となっている。
【００２２】
電磁石３３は、環状であり、中間部材３９、小径及び大径リヤハウジング部３７，３８に囲まれた位置に介在されており、通電コード５９により通電がされ、環状のヨーク３６に固着されている。ヨーク３６は小径及び大径リヤハウジング部３７，３８の間で、小径及び大径リヤハウジン部３７，３８と微小隙間を保ち内側磁路部６３及び外側磁路部６４を形成している。内側磁路部６３は、小径リヤハウジング部３７の外周面端部に形成された内側ランド部５１と該内側ランド部５１に対向してヨーク３６内周面に形成された段部５２との間に形成された磁束が通過する微小隙間であり、磁束が通過することができる内側ランド部５１と段部５２の重なる面積が磁路断面積６５である。外側磁路部６４は、ヨーク３６に形成された外径部４８と該外径部４８に対向して大径リヤハウジング部３８の内周面端部に形成された外側ランド部４９との間に形成された磁束が通過する微小隙間であり、磁束が通過することができる外径部４８と外側ランド部４９の重なる面積が磁路断面積６６である。
【００２３】
ヨーク３６は、複数のボルト６２でリヤケース２０に固定されており、該リヤケース２０は、ベアリング２８を介してインナシャフト１５を回転可能に支承している。リヤケース２０の外周に形成されている雄ねじ部２９がケース本体１１ａの内周に形成されている雌ねじ部２６と螺合し、環状のオイルシール４１により液密状態を保っている。ハウジング１３及び構成部品をケース本体１１ａに組付けた後、溶接５０、カシメ又はダブルナットによりリヤケース２０をケース本体１１ａに固定する。
【００２４】
上記のように構成した電磁パイロット式クラッチ装置１０の製造において、伝達トルクの調整をするには、クラッチ装置１０が組み立てられ、リヤケース２０が固定されていない状態で、回転軸２１とインナシャフト１５との間の伝達トルクを測定する図略の測定器をクラッチ装置１０に取り付ける。次に、通電コード５９より電磁石３３に所定の電流を流した状態で、回転軸２１とインナシャフト１５間の伝達トルクを測定器により測定する。リヤケース２０を回転して、内側磁路部６３と外側磁路部６４の磁路断面積６５，６６を変化させ位置調整して、伝達トルクの誤差が許容範囲内に入るようにする。なお、リヤケース２０を回転するときには、ねじ等のガタによりヨーク３６の位置が変らないように一方向に付勢した状態で回転する。位置調整終了後、リヤケース２０をケース本体１１ａに溶接５０、或いはカシメ、ダブルナット等により固定する。
【００２５】
次に、上記のように構成した電磁パイロット式クラッチ装置１０の作動について説明する。図２に示すように、電磁パイロット式クラッチ装置１０は、自動二輪車或いは自動車等の後輪５へ駆動力を伝達する経路に搭載されて、発進用クラッチ装置として機能する。エンジン６を始動すると、エンジン６の出力が、Ｖベルト式自動変速機（ＣＶＴ）８に入力され、第１の減速機７で減速された後、入力軸２１へ伝達されてハウジング１３が回転駆動される。エンジン６の始動時は、通常、電磁石３３は非通電状態にあるので磁束は形成されず、パイロットクラッチ３４は非係合状態にある。このとき、第２カム部材４５はバネ５５に付勢されてメインクラッチ１６から離脱し、メインインナクラッチプレート３１とメインアウタクラッチプレート３２は離間している状態であり、メインインナクラッチプレート３１とメインアウタクラッチプレート３２とが相対回転し、回転軸２１から出力軸２３へのトルク伝達はされない。第２カム部材４５は、バネ５５の撥力によりカムフォロア４０を介して第１カム部材４４に押し付けられており、パイロットクラッチ３４は、非係合状態であるので回転していない。
【００２６】
通電コード５９より電磁石３３への通電がなされると、電磁石３３を基点として磁束が形成される。該磁束は、電磁石３３からヨーク３６へ、ヨーク３６の段部５２から内側磁路部６３を通過し小径リヤハウジング部３７の内側ランド部５１へ、小径リヤハウジング部３７からパイロットクラッチ３４を通過しアーマチャ３５へ、アーマチャ３５から大径リヤハウジング部３８へ、大径リヤハウジング部３８の外側ランド部４９から外側磁路部６４を通過しヨーク３６の外径部４８へ、ヨーク３６から電磁石３３へと循環する磁束が形成されて、アーマチャ３５を吸引する。該吸引により、アーマチャ３５はパイロットクラッチ３４を押圧して摩擦係合するので、カム式増幅機構１８の第１カム部材４４と第２カム部材４５との間に相対回転が生じ、カムフォロア４０とカム溝の作用により、第２カム部材４５が、メインクラッチ１６のメインインナクラッチプレート３１とメインアウタクラッチプレート３２とを圧接する方向に移動し、メインクラッチ１６にパイロットクラッチ３４の摩擦係合力に応じた伝達トルクが発生する。該伝達トルクは、インナシャフト１５を介して出力軸２３に伝達され、第２の減速機９により減速されて車軸４に伝達され、自動二輪車等の後輪５が回転駆動される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電磁パイロット式クラッチ装置の縦断面図である。
【図２】本発明に係る電磁パイロット式クラッチ装置を使用した自動二輪車等の駆動力伝達経路を示す図である。
【符号の説明】
１０・・・クラッチ装置、１１・・・ケース、１１ａ・・・ケース本体、１２・・・オイル室、１３・・・ハウジング、１４・・・クラッチ収納室、１５・・・インナシャフト（回転部材）、１６・・・メインクラッチ、１８・・・カム式増幅機構、２０・・・リヤケース、２１・・・回転軸、２３・・・出力軸、２６・・・雌ねじ部、２９・・・雄ねじ部、３３・・・電磁石、３４・・・パイロットクラッチ、３５・・・アーマチャ、３６・・・ヨーク、３７・・・小径リヤハウジング部，３８・・・大径リヤハウジング部、３９・・・中間部材、４０・・・カムフォロア、４４・・・第１カム部材、４５・・・第２カム部材、４８・・・外径部、４９・・・外側ランド部、５０・・・溶接、５１・・・内側ランド部、５２・・・段部、５５・・・バネ、５６・・・ダブルナット、５７・・・リヤハウジング、５９・・・通電コード、６３・・・内側磁路部、６４・・・外側磁路部、６５，６６・・・磁路断面積。

Claims

ケースに回転軸線上で回転可能に支承された回転軸と、前記ケース内に配置されて前記回転軸に一体的に連結され内部にクラッチ収納室が形成されたハウジングと、前記ハウジングに回転可能に支承されて前記クラッチ収納室内に延在する回転部材と、前記クラッチ収納室内周面に相対回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたメインアウタクラッチプレート及び該メインアウタクラッチプレートと交互に配置され前記回転部材に回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたメインインナクラッチプレートとを備えたメインクラッチと、前記クラッチ収納室内周面に相対回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたパイロットアウタクラッチプレート及び該パイロットアウタクラッチプレートと交互に配置され第１カム部材に相対回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたパイロットインナクラッチプレートとを備えたパイロットクラッチと、前記ハウジングの開口部に固着された大径リヤハウジング部と前記回転部材を回転可能に支承する小径リヤハウジング部とを前記パイロットクラッチを挟んでアーマチュアと対向する位置で非磁性体の環状の中間部材により一体に結合したリヤハウジングと、外周面が前記大径リヤハウジング部の内周面との間で外側磁路部を構成し、内周面が前記小径リヤハウジング部の外周面との間で内側磁路部を構成し、前記アーマチュアを吸引して前記パイロットアウタクラッチプレートとパイロットインナクラッチプレートとを圧接させる電磁石が固着されたヨークと、前記メインクラッチに当接する第２カム部材と前記第１カム部材との相対回転によるカム機構の作動により第２カム部材が軸線方向に移動されて前記メインクラッチを前記電磁石の吸引に基づく前記パイロットクラッチの伝達トルクを増幅して圧接するカム式増幅機構とを有する電磁パイロット式クラッチ装置において、
前記ヨークが固定されるとともに前記回転部材を回転可能に支承し、前記ケースに螺合され回転されて回転軸線方向に位置調整されるリヤケースを備え、
前記外側磁路及び前記内側磁路の少なくとも一方において、前記外側磁路が、前記ヨークに形成された外径部と該外径部に対向して前記大径リヤハウジング部の内周面端部に形成された外側ランド部とで構成され、前記内側磁路が、前記小径リヤハウジング部の外周面端部に形成された内側ランド部と該内側ランド部に対向して前記ヨーク内周面に形成された段部とで構成され、前記ヨークの前記リヤハウジングに対する回転軸線方向の相対移動により磁路断面積が変化し、
前記ヨークの前記リヤハウジングに対する回転軸線方向の相対移動により前記磁路断面積を変化させ、前記電磁石に供給される電流に対する前記回転軸と前記回転部材との間の伝達トルクのバラツキが許容範囲に入るように、前記リヤケースを回転して回転軸線方向に位置調整した後に前記ケースに固定する固定手段を設けたことを特徴とする電磁パイロット式クラッチ装置。