JP4051868B2 - Driving force transmission device and torque transmission adjustment method for driving force transmission device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動力伝達装置に係り、詳しくは摩擦クラッチ(電磁クラッチ)を有する駆動力伝達装置及び駆動力伝達装置のトルク伝達調整方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、駆動力伝達装置の一例として、特開平11−287258号公報に提案されているものが知られている。
【0003】
この駆動力伝達装置は、互いに同軸的かつ相対回転可能に位置する内外両回転部材間に配設された摩擦クラッチ(電磁クラッチ)と、通電により作動して前記摩擦クラッチを摩擦係合させる電磁式の駆動手段を備えている。前記駆動手段は前記外側回転部材の内側に位置して前記摩擦クラッチと対向するアーマチャと、前記外側回転部材の外側に位置して同外側回転部材の側壁を挟んで前記摩擦クラッチと対向する電磁石とから構成されている。
【0004】
前記駆動力伝達装置においては、外側回転部材としてのアウタケースが採用され、かつ内側回転部材としてインナシャフトが採用されている。
同駆動力伝達装置においては、電磁石の電磁コイルへの通電により、電磁石を支持するヨーク、アウタケースの前部側壁、摩擦クラッチ、アーマチャ、摩擦クラッチ、前部側壁及びヨークを循環する磁路が形成される。そして、アーマチャは磁気誘導作用により摩擦クラッチ側へ吸引される。この結果、アーマチャは摩擦クラッチを押圧して摩擦係合させ、この摩擦係合力にて直接、またカム機構を介してメインクラッチ機構を作動させ、アウタケースとインナシャフトとをトルク伝達可能に連結する。
【0005】
前記摩擦クラッチは多数のインナクラッチプレートと、多数のアウタクラッチプレートにて構成され、その各プレートの外周には表面を硬化するために窒化処理にて全硬化層が形成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来は、磁路の一部を構成する摩擦クラッチの磁気抵抗が全磁路の中で最も大きいため、摩擦クラッチの窒化処理の膜厚(全硬化層厚さ)がバラツクと、それに伴い電流―伝達トルク特性もバラツク問題があった。なお、前記電流−伝達トルク特性(以下、I−T特性という。)は、電磁コイルの通電電流と、その通電電流にて電磁コイルを作用させた際にアウタケースからインナシャフトに伝達される伝達トルクとの関係を表した特性のことである。特に上記の駆動力伝達装置では摩擦クラッチの全硬化層厚さのバラツキがカム機構により増幅されてしまうので、I−T特性のバラツキが顕著である。
【0007】
ここで、前記各プレートの全硬化層厚さを管理することが考えられる。しかし、各プレートの全硬化層厚さを測定する際にはそのプレートを切断し、切断した断面を顕微鏡などで観察しなければならず、全硬化層厚さを測定したプレートは製品として使用することができなくなってしまう。
【0008】
このため、前記各プレートの全硬化層厚さのバラツキは当然あるのものとし、アウタケースの前部側壁とヨークとのクリアランスを微調整することで前記各プレートの磁気抵抗のバラツキを相殺し、所望の磁路を形成するようにしていた。
【0009】
ところで、従来においては、前記アーマチャの磁気抵抗は、前記摩擦クラッチの磁気抵抗より小さく設定されていた。その結果、アーマチャの磁気抵抗が多少増減しても磁路に影響を与えるほどの磁気抵抗の変化はない一方、摩擦クラッチは各プレートの全硬化層の厚さの増減により磁路に影響を与えるほどの磁気抵抗の変化を与えてしまう。
【0010】
本発明者は、この関係を逆にし、アーマチャの磁気抵抗を摩擦クラッチの磁気抵抗よりも大きく設定するように、アーマチャの形状を変更することで、上記従来の調整に代えて、容易にI−T特性の調整が可能な方法を見いだした。
【0011】
すなわち、本発明は、アーマチャの形状を設定することで所定の電流−トルク特性が得られる駆動力伝達装置及び駆動力伝達装置のトルク伝達調整方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、互いに相対回転可能に位置する内外両回転部材間に配設され、表面に硬化層を形成した複数のクラッチプレートからなる摩擦クラッチと、通電により作動して前記摩擦クラッチを摩擦係合させる電磁式の駆動手段を備え、同駆動手段を、前記外側回転部材の内側に位置して前記摩擦クラッチと対向するアーマチャと、前記摩擦クラッチの前記アーマチャとは反対側に配置された前記外側回転部材の側壁を挟んで前記摩擦クラッチと対向する電磁石を備えた構成とし、同電磁石への通電により前記アーマチャを吸引して前記摩擦クラッチを摩擦係合し、同摩擦クラッチの摩擦係合力にて前記両回転部材をトルク伝達可能な連結状態とする駆動力伝達装置であって、当該駆動力伝達装置は、前記電磁石への通電により、前記電磁石を支持するヨークと、前記側壁と、前記摩擦クラッチと、前記アーマチャとを循環する磁路が形成されるものであり、前記磁路における前記アーマチャの磁気抵抗を摩擦クラッチの磁気抵抗よりも大きくなるようにアーマチャの形状を設定したことを要旨とする。
【0013】
請求項2に記載の発明は、請求項1において、アーマチャの形状の設定は、その板厚を設定することであることを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2において、前記摩擦クラッチの表面には硬化層が形成されていることを要旨とする。
【0014】
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のうちいずれか1項において、前記両回転部材間でトルクを伝達するメインクラッチ機構と、前記摩擦クラッチの摩擦係合力に応じて前記メインクラッチ機構を押圧するカム機構を備えたことを要旨とする。
【0015】
請求項5に記載の発明は、互いに相対回転可能に位置する内外両回転部材間に配設され、表面に硬化層を形成した複数のクラッチプレートからなる摩擦クラッチと、通電により作動して前記摩擦クラッチを摩擦係合させる電磁式の駆動手段を備え、同駆動手段を、前記外側回転部材の内側に位置して前記摩擦クラッチと対向するアーマチャと、前記摩擦クラッチの前記アーマチャとは反対側に配置された前記外側回転部材の側壁を挟んで前記摩擦クラッチと対向する電磁石を備えた構成とし、同電磁石への通電により前記アーマチャを吸引して前記摩擦クラッチを摩擦係合し、同摩擦クラッチの摩擦係合力にて前記両回転部材をトルク伝達可能な連結状態とする駆動力伝達装置のトルク伝達調整方法であって、当該駆動力伝達装置は、前記電磁石への通電により、前記電磁石を支持するヨークと、前記側壁と、前記摩擦クラッチと、前記アーマチャとを循環する磁路が形成されるものであり、前記磁路における前記アーマチャの磁気抵抗が摩擦クラッチの磁気抵抗よりも大きくなる条件下でアーマチャの形状を変更して、所定の電流−トルク特性を得ることを要旨とする。
【0016】
請求項6に記載の発明は、請求項5において、アーマチャの形状の変更は、その板厚を変更することであることを要旨とする。
請求項7に記載の発明は、請求項5又は請求項6において、前記摩擦クラッチの表面には硬化層が形成されていることを要旨とする。
【0017】
請求項8に記載の発明は、請求項5乃至請求項7のうちいずれか1項において、前記両回転部材間でトルクを伝達するメインクラッチ機構と、前記摩擦クラッチの摩擦係合力に応じて前記メインクラッチ機構を押圧するカム機構を備えたことを要旨とする。
(作用)
従って、請求項1乃至請求項8のうちいずれか1項に記載の発明においては、摩擦クラッチの磁気抵抗のバラツキは、アーマチャの形状設定による磁気抵抗調整にて相殺される。
【0018】
請求項2又は請求項6に記載の発明においては、摩擦クラッチの磁気抵抗のバラツキは、アーマチャの板厚設定による磁気抵抗調整にて相殺される。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図6に従って説明する。
図1には、本発明を具体化した一実施形態の駆動力伝達装置を示している。この駆動力伝達装置11は、図2に示すように、四輪駆動車12における後輪側への駆動力伝達経路に配設されている。
【0020】
前記四輪駆動車12は、駆動力伝達装置11、トランスアクスル13、エンジン14、一対の前輪15、及び一対の後輪16を備えている。
前記エンジン14の駆動力はトランスアクスル13を介してアクスルシャフト17に出力し、前輪15を駆動する。
【0021】
また、トランスアクスル13にはプロペラシャフト18を介して駆動力伝達装置11が連結され、同駆動力伝達装置11にはドライブピニオンシャフト19を介してリヤデファレンシャル20が連結されている。リヤデファレンシャル20には、アクスルシャフト21を介して後輪16が連結されている。前記プロペラシャフト18とドライブピニオンシャフト19が駆動力伝達装置11にてトルク伝達可能に連結された場合には、エンジン14の駆動力は後輪16に伝達される。
【0022】
駆動力伝達装置11はリヤデファレンシャル20とともにディファレンシャルキャリヤ22内に収容され、且つディファレンシャルキャリヤ22に支持され、同ディファレンシャルキャリヤ22を介して車体に支持されている。
【0023】
次に駆動力伝達装置11について説明する。
図1に示すように、駆動力伝達装置11は外側回転部材としてのアウタケース30a、内側回転部材としてのインナシャフト30b、メインクラッチ機構30c、パイロットクラッチ機構30d、及びカム機構30eを備えている。
【0024】
前記アウタケース30aは、有底筒状のフロントハウジング31aと、フロントハウジング31aの後端開口部に螺着され、且つその開口部を覆蓋するリヤハウジング31bとから構成されている。前記リヤハウジング31bが外側回転部材の側壁に相当する。前記フロントハウジング31aの前端部には入力軸50が突出形成され、同入力軸50は前記プロペラシャフト18に連結されている。
【0025】
前記入力軸50が一体に形成されたフロントハウジング31a、及びリヤハウジング31bは、磁性材である鉄(例えば、機械構造用炭素鋼S35C,S10Cなど)にて形成されている。リヤハウジング31bの径方向の中間部には、非磁性材であるステンレス製の筒体51が埋設され、同筒体51は環状の非磁性部位を形成している。
【0026】
前記アウタケース30aはフロントハウジング31aの前端部外周において、ディファレンシャルキャリヤ22(図2参照)に対して図示しないベアリング等を介して回転可能に支持されている。また、アウタケース30aは、リヤハウジング31bの外周において、ディファレンシャルキャリヤ22(図2参照)に対して支持されたヨーク36にベアリング等を介して支持されている。
【0027】
前記インナシャフト30bは、リヤハウジング31bの中央部を液密的に貫通してフロントハウジング31a内に挿入され、軸方向への移動を規制された状態でフロントハウジング31aとリヤハウジング31bに対して相対回転可能に支持されている。インナシャフト30bには、ドライブピニオンシャフト19(図2参照)の先端部が挿入されている。なお、図1においてはドライブピニオンシャフト19は図示していない。
【0028】
図1,3に示すように、メインクラッチ機構30cは湿式多板式の摩擦クラッチ機構であって、多数のインナクラッチプレート32a及びアウタクラッチプレート32bを備えており、フロントハウジング31aの奥壁側に配設されている。
【0029】
摩擦クラッチ機構を構成する各インナクラッチプレート32aは、インナシャフト30bの外周にスプライン嵌合されて軸方向へ移動可能に組み付けられている。一方、各アウタクラッチプレート32bは、フロントハウジング31aの内周にスプライン嵌合されて軸方向へ移動可能に組み付けられている。各インナクラッチプレート32aと各アウタクラッチプレート32bは交互に位置されて互いに当接して摩擦係合するとともに、互いに離間して非係合の自由状態になる。
【0030】
パイロットクラッチ機構30dは、電磁石33、摩擦クラッチ34、及びアーマチャ35を備えている。前記電磁石33とアーマチャ35にて駆動手段が構成されている。
【0031】
図1に示すように、ヨーク36はディファレンシャルキャリヤ22(図2参照)に対して軸方向に沿って支承され、かつリヤハウジング31bの後端部の外周に対して相対回転可能に支持されている。前記ヨーク36には環状をなす電磁石33が嵌着され、同電磁石33はリヤハウジング31bの環状凹所53に嵌合されている。この結果、リヤハウジング31bとヨーク36との間に所定のクリアランスが形成されている。
【0032】
前記摩擦クラッチ34は、複数のインナクラッチプレート34a及びアウタクラッチプレート34bからなる多板式の摩擦クラッチとして構成されている。図4に示すように、各プレート34a,34bの表面には、窒化処理により全硬化層Mが形成されている。前記全硬化層Mは硬化層に相当する。各インナクラッチプレート34aは、後述するカム機構30eを構成する第1カム部材37の外周にスプライン嵌合されて軸方向へ移動可能に組み付けられている。一方、各アウタクラッチプレート34bは、フロントハウジング31aの内周にスプライン嵌合されて軸方向へ移動可能に組み付けられている。
【0033】
各インナクラッチプレート34aと各アウタクラッチプレート34bとは交互に位置して、互いに当接して摩擦係合するとともに、互いに離間して非係合の自由状態になる。
【0034】
アーマチャ35は環状をなしており、フロントハウジング31aの内周にスプライン嵌合されて軸方向への移動可能に組み付けられている。前記アーマチャ35は摩擦クラッチ34に対して一側に位置し、摩擦クラッチ34に対向している。なお、アーマチャ35の磁気抵抗の説明は後述する。
【0035】
図3に示すように、前記電磁石33の電磁コイルへの通電により、ヨーク36、リヤハウジング31b、摩擦クラッチ34、アーマチャ35、摩擦クラッチ34、リヤハウジング31b、及びヨーク36間を循環する磁路Zが形成される。
【0036】
図1,3に示すように、カム機構30eは、第1カム部材37、第2カム部材38、及びカムフォロア39にて構成されている。
第1カム部材37及び第2カム部材38には、対向面に互いに対向する図示しないカム溝が周方向に所定間隔を保持して複数形成されている。第1カム部材37はインナシャフト30bの外周に回転可能に嵌合されるとともに、リヤハウジング31bに回転可能に支承されている。第1カム部材37の外周には、各インナクラッチプレート34aがスプライン嵌合されている。
【0037】
第2カム部材38はインナシャフト30bの外周にスプライン嵌合されており、インナシャフト30bに対して一体回転可能に組み付けられている。同第2カム部材38はメインクラッチ機構30cのインナクラッチプレート32aに対向して位置されている。前記第2カム部材38と第1カム部材37の互いに対向するカム溝には、ボール状のカムフォロア39が介在されている。
【0038】
この結果、アーマチャ35がフロントハウジング31aの内側にて摩擦クラッチ34の一側に位置し、且つ電磁石33がフロントハウジング31aの外側にてリヤハウジング31bを挟んで摩擦クラッチ34の他側に位置し、リヤハウジング31bは磁路形成部材として機能する。
【0039】
リヤハウジング31bはインナシャフト30bの外周に液密的かつ回転可能に嵌合された状態で、その前側壁部の周縁部にてフロントハウジング31aに螺着されている。また、リヤハウジング31bは、その後側筒部の後端部の外周にて図示しないオイルシールを介して、ディファレンシャルキャリヤ22(図2参照)に液密的かつ回転可能に支持されている。
【0040】
上記のような駆動力伝達装置11においては、パイロットクラッチ機構30dを構成する電磁石33の電磁コイルへの通電がなされていない場合には磁路Zは形成されず、摩擦クラッチ34は非係合状態にある。このため、パイロットクラッチ機構30dは非作動の状態にあって、カム機構30eを構成する第1カム部材37は、カムフォロア39を介して第2カム部材38と一体回転可能であり、メインクラッチ機構30cは非作動状態にある。このため、四輪駆動車12は二輪駆動の駆動モードを構成する。
【0041】
一方、電磁石33の電磁コイルへ通電されると、パイロットクラッチ機構30dには磁路Zが形成され、電磁石33はアーマチャ35を吸引する。このため、アーマチャ35は摩擦クラッチ34を押圧して摩擦係合させ、カム機構30eの第1カム部材37をフロントハウジング31a側へ連結させ、第2カム部材38との間に相対回転を生じさせる。この結果、カム機構30eではカムフォロア39が両カム部材37,38を互いに離間する方向へ押圧する。
【0042】
この結果、第2カム部材38はメインクラッチ機構30c側へ押圧され、メインクラッチ機構30cを摩擦クラッチ34の摩擦係合力に応じて摩擦係合させ、アウタケース30aとインナシャフト30bとの間のトルク伝達を行う。このため、四輪駆動車12はプロペラシャフト18とドライブピニオンシャフト19が非直結状態の四輪駆動の駆動モードを構成する。
【0043】
また、電磁石33の電磁コイルへの印加電流を所定の値に高めると、電磁石33のアーマチャ35に対する吸引力が増大する。そして、アーマチャ35は強く電磁石33側へ吸引され、摩擦クラッチ34の摩擦係合力を増大させ、両カム部材37,38間の相対回転を増大させる。この結果、カムフォロア39は第2カム部材38に対する押圧力を高めて、メインクラッチ機構30cを結合状態とする。このため、四輪駆動車12はプロペラシャフト18とドライブピニオンシャフト19が直結した四輪駆動の駆動モードを構成する。
【0044】
次に、前記アーマチャ35の磁気抵抗について詳しく説明する。
図5は、横軸にアーマチャ板厚を取り、縦軸にアーマチャが前記板厚のときに、電磁石に対して同じ印加電流を通電させた場合の伝達トルクを示し、板厚と伝達トルクとの関係を示している。図中、A範囲はアーマチャの磁気抵抗が摩擦クラッチの磁気抵抗よりも大となる部分を示し、B範囲はアーマチャの磁気抵抗が摩擦クラッチの磁気抵抗よりも小さい範囲を示している。
【0045】
同図によれば、アーマチャ板厚がB範囲内の場合には、アーマチャ板厚を変化させても、伝達トルクに変化はない。これは、アーマチャ板厚に起因した磁気抵抗は、摩擦クラッチの磁気抵抗よりも小さいため、アーマチャ板厚をB範囲内で変化させても、その影響がないためである。従って、このB範囲では、逆に摩擦クラッチの磁気抵抗の変化、すなわち、窒化処理によりインナクラッチプレート34a及びアウタクラッチプレート34bの全硬化層Mのバラツキによる磁気抵抗の変化を受ける。
【0046】
一方、A範囲内では、アーマチャ板厚を増加すると伝達トルクが増加し、アーマチャ板厚を減少すると伝達トルクも減少する。従って、A範囲では、アーマチャ板厚を管理することにより、伝達トルクの調整も行うことができる。このA範囲では、アーマチャ板厚に起因した磁気抵抗は、摩擦クラッチの磁気抵抗よりも大きいため、アーマチャ板厚をA範囲内で変化させると、その影響が出るためである。
【0047】
本実施形態では、この点に着目して、アーマチャ35の板厚を調整して、アーマチャ35の磁気抵抗が摩擦クラッチ34の磁気抵抗よりも大となる範囲としている。このアーマチャ板厚を管理することは、アーマチャ35において、磁束が通過する有効断面積を管理することになる。
【0048】
この結果、前記電磁石33の電磁コイルへの通電により、ヨーク36、リヤハウジング31b、摩擦クラッチ34、アーマチャ35、摩擦クラッチ34、リヤハウジング31b、及びヨーク36間を循環する磁路Zは、所望の磁路Zとなる。
【0049】
図6は横軸に電磁石33の電磁コイルへ通電する電流を示し、縦軸に駆動力伝達装置11からドライブピニオンシャフト19へ伝達するトルク(伝達トルク)を示している。曲線CSは、本実施形態により、アーマチャ35の板厚を管理して、アーマチャ35の磁気抵抗が摩擦クラッチ34の磁気抵抗よりも大とした際のアーマチャ35の板厚を設定した際に描く曲線である。
【0050】
一方、曲線CH及びCLは、アーマチャ35の磁気抵抗が摩擦クラッチ34の磁気抵抗よりも小さくした従来構成のものである。曲線CHは摩擦クラッチ34の全硬化層Mの厚さのバラツキにより、曲線CSよりも大きな伝達トルクとなる場合で、曲線CLは摩擦クラッチ34の全硬化層Mの厚さのバラツキにより、曲線CSよりも小さな伝達トルクしか得られない場合である。
【0051】
従って、上記アーマチャ35の板厚設定方法にて設定したアーマチャ35を有する駆動力伝達装置11は、従来に比して所定の電流−トルク特性を容易に得ることができる。
【0052】
従って、本実施形態の駆動力伝達装置11によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、アーマチャ35の板厚を管理することにより、アーマチャ35の磁気抵抗を摩擦クラッチ34の磁気抵抗よりも大きくした。そして、摩擦クラッチ34の全硬化層Mの厚さのバラツキにて起こる摩擦クラッチ34の磁気抵抗のバラツキがあっても、その影響を受けることがないようにアーマチャ35の板厚設定した。従って、従来の駆動力伝達装置で行っていたアウタケースの前端側壁とヨークとのクリアランスの微調整により所望の磁路Zを形成するのと比べて、駆動力伝達装置11はアーマチャ35の板厚を設定することで容易に所望の磁路Zを形成することができる。加えて、本実施形態では、アーマチャ35の板厚を変更して所定の電流−トルク特性を得ることができる。
(他の実施形態)
なお、上記実施形態は以下のような他の実施形態に変更して具体化してもよい。
【0053】
・前記第1実施形態では、アーマチャ35の形状の設定をアーマチャ35の板厚を変更することによって行っていた。この代わりに、アーマチャ35の形状の設定を穴、孔、溝や、外形を変更するなどして変更してもよい。すなわち、アーマチャ35において、穴、孔、溝、外形形状を変更したりすることにり、磁束が通過する有効断面積を管理してもよい。
【0054】
【発明の効果】
請求項1乃至請求項8のうちいずれか1項に記載の発明によれば、アーマチャの形状を設定することで、所定の電流−トルク特性を備えた駆動力伝達装置が得られる。
【0055】
請求項2又は請求項6に記載の発明によれば、アーマチャの板厚設定によって、所定の電流−トルク特性を備えた駆動力伝達装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態における駆動力伝達装置の部分断面図。
【図2】 本実施形態における駆動力伝達装置を搭載した四輪駆動車の説明図。
【図3】 本実施形態における駆動力伝達装置の要部断面図。
【図4】 本実施形態におけるインナクラッチプレート及びアウタクラッチプレートの全硬化層を示す説明図。
【図5】 本実施形態におけるアーマチャの板厚とトルクとの関係を示す特性図。
【図6】 本実施形態における電流とトルクとの関係を示す特性図。
【符号の説明】
11…駆動力伝達装置、30a…外側回転部材としてのアウタケース、
30b…内側回転部材としてのインナシャフト、
30c…メインクラッチ機構、30e…カム機構、
31b…外側回転部材の側壁としてのリヤハウジング、33…電磁石、
34…摩擦クラッチ、35…アーマチャ、M…硬化層としての全硬化層。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a driving force transmission device, and more particularly to a driving force transmission device having a friction clutch (electromagnetic clutch) and a torque transmission adjustment method for the driving force transmission device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an example of a driving force transmission device, one proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-287258 is known.
[0003]
This driving force transmission device includes a friction clutch (electromagnetic clutch) disposed between both inner and outer rotating members that are coaxially and relatively rotatable with each other, and an electromagnetic type that operates by energization to frictionally engage the friction clutch. The drive means is provided. The drive means is located inside the outer rotating member and faces the friction clutch; an electromagnet located outside the outer rotating member and faces the friction clutch across the side wall of the outer rotating member; It is composed of
[0004]
In the driving force transmission device, an outer case as an outer rotating member is adopted, and an inner shaft is adopted as an inner rotating member.
In the driving force transmission device, a magnetic path that circulates through the yoke supporting the electromagnet, the front side wall of the outer case, the friction clutch, the armature, the friction clutch, the front side wall, and the yoke is formed by energizing the electromagnetic coil of the electromagnet. Is done. Then, the armature is attracted to the friction clutch side by magnetic induction. As a result, the armature presses and frictionally engages the friction clutch, and the main clutch mechanism is actuated directly or via the cam mechanism by this friction engagement force to connect the outer case and the inner shaft so that torque can be transmitted. .
[0005]
The friction clutch is composed of a large number of inner clutch plates and a large number of outer clutch plates, and a fully hardened layer is formed on the outer periphery of each plate by nitriding to harden the surface.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, conventionally, since the magnetic resistance of the friction clutch constituting a part of the magnetic path is the largest among all the magnetic paths, the thickness of the nitriding treatment (total hardened layer thickness) of the friction clutch varies, and accordingly There was also a variation problem in the current-transfer torque characteristics. The current-transfer torque characteristic (hereinafter referred to as IT characteristic) includes an energization current of the electromagnetic coil and a transmission transmitted from the outer case to the inner shaft when the electromagnetic coil is acted on by the energization current. It is a characteristic that expresses the relationship with torque. In particular, in the above driving force transmission device, the variation in the total hardened layer thickness of the friction clutch is amplified by the cam mechanism, so that the variation in the IT characteristic is remarkable.
[0007]
Here, it is conceivable to manage the total hardened layer thickness of each plate. However, when measuring the total hardened layer thickness of each plate, the plate must be cut, and the cut cross-section must be observed with a microscope, etc. It becomes impossible to do.
[0008]
For this reason, it is assumed that there is a variation in the total hardened layer thickness of each plate, and by finely adjusting the clearance between the front side wall of the outer case and the yoke, the variation in the magnetic resistance of each plate is offset, A desired magnetic path was formed.
[0009]
By the way, conventionally, the magnetic resistance of the armature is set smaller than the magnetic resistance of the friction clutch. As a result, even if the magnetic resistance of the armature increases or decreases slightly, the magnetic resistance does not change so much as to affect the magnetic path, whereas the friction clutch affects the magnetic path by increasing or decreasing the thickness of the total hardened layer of each plate. It will give the change of the magnetoresistance.
[0010]
The inventor reverses this relationship and changes the shape of the armature so that the magnetic resistance of the armature is set to be larger than the magnetic resistance of the friction clutch. We have found a method that can adjust the T characteristics.
[0011]
That is, the present invention is Jo Tokoro current by setting the shape of the armature - is to provide a torque transmission method of adjusting the driving force torque characteristics are obtained transmitting device and a driving force transmission apparatus.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a friction clutch comprising a plurality of clutch plates disposed between inner and outer rotating members positioned so as to be rotatable relative to each other and having a hardened layer formed on a surface thereof. An electromagnetic drive means that is actuated by energization to frictionally engage the friction clutch, the drive means being positioned inside the outer rotating member and facing the friction clutch; and the friction clutch An electromagnet that faces the friction clutch across a side wall of the outer rotating member disposed on the opposite side of the armature is provided, and the armature is attracted by energizing the electromagnet to cause the friction clutch to be frictionally engaged. And a driving force transmission device that brings the rotating members into a coupled state capable of torque transmission with the frictional engagement force of the friction clutch, the driving force transmission device comprising: By energizing the recording magnet, a magnetic path that circulates through the yoke supporting the electromagnet, the side wall, the friction clutch, and the armature is formed, and the magnetic resistance of the armature in the magnetic path is reduced. The gist is that the shape of the armature is set to be larger than the magnetic resistance of the friction clutch.
[0013]
The gist of the invention of claim 2 is that, in claim 1, the setting of the shape of the armature is to set the plate thickness.
The gist of a third aspect of the present invention is that the hardened layer is formed on the surface of the friction clutch in the first or second aspect.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the main clutch mechanism that transmits torque between the rotating members, and the friction engagement force of the friction clutch. The gist is that a cam mechanism for pressing the main clutch mechanism is provided.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a friction clutch comprising a plurality of clutch plates disposed between the inner and outer rotating members positioned so as to be rotatable relative to each other and having a hardened layer formed on the surface thereof, An electromagnetic drive means for frictionally engaging the clutch is provided, and the drive means is disposed on the inner side of the outer rotating member and opposed to the friction clutch, and disposed on the opposite side of the armature of the friction clutch. An electromagnet that faces the friction clutch across the side wall of the outer rotating member is provided, and the armature is attracted by energizing the electromagnet to frictionally engage the friction clutch. A method for adjusting torque transmission of a driving force transmission device in which both rotating members are connected to each other so as to be able to transmit torque with an engagement force, the driving force transmission device comprising: By energizing the stone, a magnetic path that circulates through the yoke supporting the electromagnet, the side wall, the friction clutch, and the armature is formed, and the reluctance of the armature in the magnetic path is caused by friction. The gist is to obtain a predetermined current-torque characteristic by changing the shape of the armature under the condition that it is larger than the magnetic resistance of the clutch.
[0016]
The gist of the invention described in claim 6 is that, in claim 5, the change in the shape of the armature is to change the plate thickness.
The gist of the seventh aspect of the present invention is that the hardened layer is formed on the surface of the friction clutch in the fifth or sixth aspect.
[0017]
According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the fifth to seventh aspects, the main clutch mechanism that transmits torque between the rotating members, and the friction engagement force of the friction clutch. The gist is that a cam mechanism for pressing the main clutch mechanism is provided.
(Function)
Therefore, in the invention according to any one of claims 1 to 8, the variation in the magnetic resistance of the friction clutch is canceled by adjusting the magnetic resistance by setting the shape of the armature.
[0018]
In the second or sixth aspect of the invention, the variation in the magnetic resistance of the friction clutch is offset by adjusting the magnetic resistance by setting the armature plate thickness.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a driving force transmission device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the driving
[0020]
The four-
The driving force of the engine 14 is output to the
[0021]
A driving
[0022]
The driving
[0023]
Next, the driving
As shown in FIG. 1, the driving
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
As shown in FIGS. 1 and 3, the main
[0029]
Each inner
[0030]
The
[0031]
As shown in FIG. 1, the
[0032]
The
[0033]
The inner
[0034]
The
[0035]
As shown in FIG. 3, a magnetic path Z that circulates between the
[0036]
As shown in FIGS. 1 and 3, the
In the
[0037]
The
[0038]
As a result, the
[0039]
The
[0040]
In the driving
[0041]
On the other hand, when the electromagnetic coil of the
[0042]
As a result, the
[0043]
Further, when the current applied to the electromagnetic coil of the
[0044]
Next, the magnetic resistance of the
FIG. 5 shows the transmission torque when the armature plate thickness is taken on the horizontal axis and the same applied current is applied to the electromagnet when the armature is the plate thickness on the vertical axis. Showing the relationship. In the figure, the A range indicates a portion where the magnetic resistance of the armature is larger than the magnetic resistance of the friction clutch, and the B range indicates a range where the magnetic resistance of the armature is smaller than the magnetic resistance of the friction clutch.
[0045]
According to the figure, when the armature plate thickness is within the range B, the transmission torque does not change even if the armature plate thickness is changed. This is because the magnetic resistance due to the armature plate thickness is smaller than the magnetic resistance of the friction clutch, so that changing the armature plate thickness within the B range has no effect. Accordingly, in this range B, conversely, a change in the magnetic resistance of the friction clutch, that is, a change in the magnetic resistance due to variations in the total hardened layer M of the inner
[0046]
On the other hand, within the range A, the transmission torque increases when the armature plate thickness is increased, and the transmission torque decreases when the armature plate thickness is decreased. Therefore, in the range A, the transmission torque can be adjusted by managing the armature plate thickness. In this A range, the magnetic resistance due to the armature plate thickness is larger than the magnetic resistance of the friction clutch, so that changing the armature plate thickness within the A range has an effect.
[0047]
In this embodiment, paying attention to this point, the thickness of the
[0048]
As a result, the magnetic path Z that circulates between the
[0049]
In FIG. 6, the horizontal axis indicates the current to be supplied to the electromagnetic coil of the
[0050]
On the other hand, the curves CH and CL have a conventional configuration in which the magnetic resistance of the
[0051]
Therefore, the driving
[0052]
Therefore, according to the driving
(1) In this embodiment, the magnetic resistance of the
(Other embodiments)
The embodiment described above may be embodied by changing to the following other embodiments.
[0053]
In the first embodiment, the shape of the
[0054]
【The invention's effect】
According to the invention claimed in any one of claims 1 to 8, by setting the shape of the armature, Jo Tokoro current - driving force transmission apparatus having a torque characteristic can be obtained.
[0055]
According to the invention described in claim 2 or claim 6, the plate thickness setting of the armature, Jo Tokoro current - driving force transmission apparatus having a torque characteristic can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a driving force transmission device according to an embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a four-wheel drive vehicle equipped with a driving force transmission device according to the present embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the driving force transmission device in the present embodiment.
FIG. 4 is an explanatory view showing all hardened layers of an inner clutch plate and an outer clutch plate in the present embodiment.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the thickness of the armature and the torque in the present embodiment.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between current and torque in the present embodiment.
[Explanation of symbols]
11 ... Driving force transmission device, 30a ... Outer case as outer rotating member,
30b ... Inner shaft as inner rotating member,
30c: main clutch mechanism, 30e: cam mechanism,
31b ... Rear housing as side wall of outer rotating member, 33 ... Electromagnet,
34 ... friction clutch, 35 ... armature, M ... all hardened layer as hardened layer.
Claims (8)
同駆動手段を、前記外側回転部材の内側に位置して前記摩擦クラッチと対向するアーマチャと、前記摩擦クラッチの前記アーマチャとは反対側に配置された前記外側回転部材の側壁を挟んで前記摩擦クラッチと対向する電磁石を備えた構成とし、
同電磁石への通電により前記アーマチャを吸引して前記摩擦クラッチを摩擦係合し、同摩擦クラッチの摩擦係合力にて前記両回転部材をトルク伝達可能な連結状態とする駆動力伝達装置であって、
当該駆動力伝達装置は、前記電磁石への通電により、前記電磁石を支持するヨークと、前記側壁と、前記摩擦クラッチと、前記アーマチャとを循環する磁路が形成されるものであり、
前記磁路における前記アーマチャの磁気抵抗を摩擦クラッチの磁気抵抗よりも大きくなるようにアーマチャの形状を設定したことを特徴とする駆動力伝達装置。A friction clutch comprising a plurality of clutch plates disposed between the inner and outer rotating members positioned so as to be rotatable relative to each other and having a hardened layer formed on a surface thereof, and an electromagnetic type that is operated by energization to frictionally engage the friction clutch. Provided with driving means,
The friction clutch is sandwiched between an armature located inside the outer rotating member and facing the friction clutch, and a side wall of the outer rotating member disposed on the opposite side of the armature of the friction clutch. With an electromagnet facing
A driving force transmission device that attracts the armature by energizing the electromagnet and frictionally engages the friction clutch, and places the rotating members in a connected state capable of torque transmission by the friction engagement force of the friction clutch. ,
In the driving force transmission device, a magnetic path that circulates through the yoke supporting the electromagnet, the side wall, the friction clutch, and the armature is formed by energizing the electromagnet.
The driving force transmission device, wherein the armature shape is set so that the magnetic resistance of the armature in the magnetic path is larger than the magnetic resistance of the friction clutch.
同駆動手段を、前記外側回転部材の内側に位置して前記摩擦クラッチと対向するアーマチャと、前記摩擦クラッチの前記アーマチャとは反対側に配置された前記外側回転部材の側壁を挟んで前記摩擦クラッチと対向する電磁石を備えた構成とし、
同電磁石への通電により前記アーマチャを吸引して前記摩擦クラッチを摩擦係合し、同摩擦クラッチの摩擦係合力にて前記両回転部材をトルク伝達可能な連結状態とする駆動力伝達装置のトルク伝達調整方法であって、
前記駆動力伝達装置は、前記電磁石への通電により、前記電磁石を支持するヨークと、前記側壁と、前記摩擦クラッチと、前記アーマチャとを循環する磁路が形成されるものであり、
前記磁路における前記アーマチャの磁気抵抗が摩擦クラッチの磁気抵抗よりも大きくなる条件下でアーマチャの形状を変更して、所定の電流−トルク特性を得ることを特徴とする駆動力伝達装置のトルク伝達調整方法。A friction clutch comprising a plurality of clutch plates disposed between the inner and outer rotating members positioned so as to be rotatable relative to each other and having a hardened layer formed on a surface thereof, and an electromagnetic type that is operated by energization to frictionally engage the friction clutch. Provided with driving means,
The friction clutch is sandwiched between an armature located inside the outer rotating member and facing the friction clutch, and a side wall of the outer rotating member disposed on the opposite side of the armature of the friction clutch. With an electromagnet facing
Torque transmission of a driving force transmission device that attracts the armature by energizing the electromagnet, frictionally engages the friction clutch, and makes the two rotating members transmit torque by the friction engagement force of the friction clutch. An adjustment method,
In the driving force transmission device, a magnetic path that circulates through the yoke supporting the electromagnet, the side wall, the friction clutch, and the armature is formed by energizing the electromagnet.
Torque transmission of a driving force transmission device characterized in that a predetermined current-torque characteristic is obtained by changing the shape of the armature under the condition that the magnetic resistance of the armature in the magnetic path is larger than the magnetic resistance of a friction clutch Adjustment method.
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