説明

トルク伝達カップリング、及びこのトルク伝達カップリングのバランス調整方法。

【課題】シムによる調整を極めて容易にすることを可能とする。
【解決手段】一端の開口部15にロータ5が螺合結合されたクラッチ・ハウジング3と、クラッチ・ハウジング3の内周側に配置されたハブ・シャフト7と、クラッチ・ハウジング3とハブ・シャフト7との間に介設されたメイン・クラッチ9と、メイン・クラッチ9をロータ5とクラッチ・ハウジング3の受圧面21との間で締結する締結機構11と、クラッチ・ハウジング3とロータ5との間に形成され外周部が解放されたシム挟持部13と、シム挟持部13に挟持され周方向の分離部91を有するシム49とを備えたことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両等に適用されるトルク伝達カップリングに関する。
【背景技術】
【0002】
従来のトルク伝達カップリングとしては、例えば特許文献1,2,3に記載された電磁クラッチがある。
【0003】
この電磁クラッチは、クラッチ・ハウジング及びロータ内にメイン・クラッチ、パイロット・クラッチなどのクラッチ機能部品が収容され、パイロット・クラッチの締結によりボール・カム及び押圧プレートを介してメイン・クラッチがクラッチ・ハウジングの受圧面に対して締結され、トルク伝達を可能とする。
【0004】
この電磁クラッチのロータは、クラッチ・ハウジングの端部開口に螺合により取り付けられ、ロータとボール・カムとの間に介設されたシムによりメイン・クラッチのクリアランスが設定調節されている。
【0005】
したがって、メイン・クラッチの経時的な摩耗等によりクリアランスが増大した時は、シムを交換することでクリアランスを再調整することができる。
【0006】
しかし、上記構造であると、シム調整の度にクラッチ・ハウジングからロータを離脱させ、各種機能部品を分解しなければならず、調整作業が極めて煩雑になるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2002−39216号公報
【特許文献2】特開2000−240684号公報
【特許文献3】特開2008−261434号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
解決しようとする問題点は、シム調整の度にクラッチ・ハウジングからロータを離脱させ、各種機能部品を分解しなければならず、調整作業が極めて煩雑になった点である。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本願発明は、シムによる調整を極めて容易とするため、一端の開口部に閉鎖部材が螺合結合された外側回転部材と、前記外側回転部材の内周側に配置された内側回転部材と、前記外側回転部材と内側回転部材との間に介設された多板クラッチと、前記多板クラッチを前記閉鎖部材と前記外側回転部材の受圧面との間で締結する締結機構と、前記外側回転部材と閉鎖部材との間に形成され外周部が解放されたシム挟持部と、前記シム挟持部に挟持され周方向の分離部を有するシムとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明は、一端の開口部に閉鎖部材が螺合結合された外側回転部材と、前記外側回転部材の内周側に配置された内側回転部材と、前記外側回転部材と内側回転部材との間に介設された多板クラッチと、前記多板クラッチを前記閉鎖部材と前記外側回転部材の受圧面との間で締結する締結機構と、前記外側回転部材と閉鎖部材との間に形成され外周部が解放されたシム挟持部と、前記シム挟持部に挟持され周方向の分離部を有するシムとを備えた。
【0011】
このため、外側回転部材に対し閉鎖部材の螺合を緩めるだけでシム挟持部に対しシムを分離部により径方向外方へ離脱させ、逆に装着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】トルク伝達カップリングの断面図である。(実施例1)
【図2】シムの正面図である。(実施例1)
【図3】シムの変形例に係る正面図である。(実施例1)
【図4】シムの正面図である。(実施例2)
【図5】シムの変形例に係る正面図である。(実施例2)
【図6】シムの正面図である。(実施例3)
【図7】シムの変形例に係る正面図である。(実施例3)
【発明を実施するための形態】
【0013】
シムによる調整を極めて容易にするという目的を、外側回転部材と閉鎖部材との間に形成され外周部が解放されたシム挟持部とシムとにより実現した。
【実施例1】
【0014】
[トルク伝達カップリング]
図1は、本発明の一実施例に係るトルク伝達カップリングとしての電磁摩擦クラッチの断面図である。
【0015】
図1の電磁摩擦クラッチ1は、例えば四輪駆動車のリヤ側に配置され、終減速装置に備えられてプロペラシャフトに結合される。
【0016】
そして、プロペラシャフトへ伝達されたトルクは、電磁摩擦クラッチ1を介して終減速装置に入力され、リヤ・デファレンシャル、アクスル・シャフトを介して後輪へ伝達される。
【0017】
電磁摩擦クラッチ1は、クラッチ・ハウジング3及びロータ5と、ハブ・シャフト7と、メイン・クラッチ9と、締結機構11と、シム挟持部13とを備えている。
【0018】
クラッチ・ハウジング3は、一端に開口部15が形成された外側回転部材であり、他端に結合部17を備えている。クラッチ・ハウジング3の内周には、インナー・スプライン19が形成され、インナー・スプライン19の端部側でクラッチ・ハウジング3に受圧面21が形成されている。
【0019】
開口部15には、クラッチ係合部23が形成され、クラッチ・ハウジング3の一端外周部には、雄ねじ部25が形成されている。この雄ねじ部25に隣接して嵌合外周面27が形成され、嵌合外周面27の端部に前記シム挟持部13のシム突当部29が形成されている。嵌合外周面27には、オー・リング収容凹部29が形成されている。
【0020】
なお、結合部17には、オイル注入孔30が形成され、カシメ・ボール33が取り付けられている。
【0021】
ロータ5は、中間壁部31と外周壁部32と内周ボス部35とからなる閉鎖部材であり、軸方向外部の電磁石36による磁路を形成する。中間壁部31には、非磁性体部37が形成されている。外周壁部32の一端は、シム挟持部13のシム締結部39となっている。外周壁部32の一端内周は、嵌合内周面41となっている。嵌合内周面41に隣接して雌ねじ部43が形成されている。内周ボス部35には、中間部にシール収容凹部45が形成され、端部側に軸受支持部47が形成されている。
【0022】
このロータ5は、雌ねじ部43がクラッチ・ハウジング3の雄ねじ部25に螺合結合され、シム締結部39がシム突当部29に対し、シム49を軸方向に締め込んでいる。嵌合内周面41は、嵌合外周面27に嵌合し、オー・リング収容凹部29に収容されたオー・リング51が嵌合内周面41に密接している。
【0023】
ハブ・シャフト7は、クラッチ・ハウジング3及びロータ5の内周側に配置され、中空に形成されて中間部に隔壁53が設けられている。ハブ・シャフト7には、隔壁53を挟んで、一側にスプライン55が設けられ、 同他側には、インナー・スプライン57が設けられている。
【0024】
このハブ・シャフト7は、ベアリング59によってクラッチ・ハウジング3に回転自在に支持され、ブッシュ61によってロータ5の内周ボス部35に回転自在に支持されている。内周ボス部35のシール収容凹部45にXリング63が支持され、このXリング63は、ハブ・シャフト5の外周面に密接している。
【0025】
メイン・クラッチ9は、クラッチ・ハウジング3とハブ・シャフト7との間に介設された多板クラッチであり、アウター・プレートがクラッチ・ハウジング3のインナー・スプライン19に係合し、インナー・プレートがハブ・シャフト7のスプライン55に係合している。
【0026】
締結機構11は、メイン・クラッチ9をロータ5とクラッチ・ハウジング3の受圧面21との間で締結するものである。この締結機構11は、カム機構65と押圧プレート67とアーマチャ69とパイロット・クラッチ71とからなっている。
【0027】
カム機構65は、 ボール・カムで構成され、カム・プレート73の背面側がニードル・ベアリング75及びスラスト・ワッシャ77を介してロータ5側に当接している。
【0028】
スラスト・ワッシャ77と軸方向に対向するロータ5の当接面には複数の放射溝6が設けられ、ブッシュ61と締結機構11側の空間とを連通させ、オイルの流通が促がされている。
【0029】
カム・プレート73と押圧プレート67との間には、カム機構65のボール79が介設されている。押圧プレート67とスプライン55端部のストッパー・リング81との間には、リターン・スプリング83が介設されている。
【0030】
押圧プレート67は、内周側がカム機構65に連繋し、外周側がメイン・クラッチ9に対向している。押圧プレート67は、ハブ・シャフト7側にスプライン係合してカム機構65の働きによりメイン・クラッチ9に対し押圧移動する。
【0031】
内周面にセンタリングされ、かつ軸方向に移動可能にしたアーマチャ69は、パイロット・クラッチ71を挟んでロータ5の中間壁部31に対向し電磁石36の磁力によって引き付けられ、パイロット・クラッチ71を中間壁部31に対して締結するように移動する。
【0032】
パイロット・クラッチ71は、アーマチャ69と中間壁部31との間に介設され、アウター・プレートがクラッチ・ハウジング3のクラッチ係合部23に係合し、インナー・プレートがカム・プレート73にスプライン係合している。
【0033】
電磁石36は、電流制御に応じた電磁力を発生するもので、支持体85に固定されている。支持体85は、ベアリング87を介して、ロータ5の内周ボス部35外周を相対回転自在に支持している。支持体85は、車体の固定側に回転不能に係合支持されている。電磁石36は、車体側の電源及びコントローラに対してハーネス89を介し電気的に接続されている。
[シム]
図2は、シムの正面図である。
【0034】
図2のシム49は、前記のようにシム挟持部13に挟持され、図2ように周方向の分離部91を有している。シム49は、分離部91の離間幅がL1のCリング形状であり、分離部91の両端部91a,91bに係合用の穴部93a,93bが設けられている。
【0035】
組み込みに際しては、クラッチ・ハウジング3に対するロータ5の螺合結合をねじ戻し、シム挟持部13の軸方向間隔を若干広げる。広がったシム挟持部13の外周側からシム49の分離部91を広げながら径方向へ押し込み、シム挟持部13へ嵌合装着する。
【0036】
この装着に際して、穴部93a,93bに冶具を係合させてシム49の分離部91を容易に広げることができる。
【0037】
装着後は、ロータ5をクラッチ・ハウジング3に対し再度締め込み、シム締結部39がシム突当部29に対し、シム49を締め込む。この締め込みによりロータ5及びクラッチ・ハウジング3間の軸方向結合寸法を設定通りとすることができ、ロータ5及びクラッチ・ハウジング3間でのメイン・クラッチ9のクリアランスを設定値にすることができる。
【0038】
シム49の交換時は、まずクラッチ・ハウジング3に対するロータ5の螺合結合をねじ戻し、シム挟持部13の軸方向間隔を若干広げる。次いで、シム49の分離部91を広げながらシム挟持部13からシム49を径方向へ引き抜くことができる。
【0039】
また、シム49の分離部91の位置を周方向に調整することで、電磁摩擦クラッチ1の回転バランスを調整することができ、前記シム49は、前記各分離部49の配置調整により回転バランスの調整機能を備える。
【0040】
図3は、シムの変形例に係る正面図である。
【0041】
図3のシム49Aは、図2のシム49の分離部91の離間幅L1に対し、分離部91Aの離間幅L2を狭くしたものである。
【0042】
このように、複数個のシム49,49Aは、それぞれ分離部91,91Aの離間幅L1,L2が異なるCリング形状であり、複数個のシム49,49Aをシム挟持部13へ選択して取り付けることにより、回転バランスの調整代を広げることができる。
[トルク伝達]
電磁石36への通電制御によって、ロータ5、支持体85、アーマチャ69間で周回状の磁路が形成される。この磁路の形成によって、アーマチャ69がロータ5側へ引き付けられる。
【0043】
アーマチャ69は、周回状の磁路の形成により吸引され、パイロット・クラッチ71がロータ5に対して締結される。この締結によって、カム・プレート73がクラッチ・ハウジング3側に回転方向に係合する。
【0044】
一方、ハブ・シャフト7側にスプライン係合する押圧プレート67は、カム・プレート73に対して回転変位し、カム・ボール79がカム面に乗り上げる。このカム・ボール79の乗り上げによりカムが働き、ニードル・ベアリング75及びスラスト・ワッシャ77を介したロータ5側に対する反力として推力を発生する。
【0045】
この推力は押圧プレート67に作用し、押圧プレート67がリターン・スプリング83に抗して移動し、メイン・クラッチ9を締結する。メイン・クラッチ9は、締結力に応じ、例えばクラッチ・ハウジング3からハブ・シャフト7へトルク伝達を行う。
【0046】
電磁石36への通電制御が解除されると、パイロット・クラッチ71のインナー・プレート及びアウター・プレート間が滑り、カム機構65が働かなくなる。このため、押圧プレート67による押圧移動もなくなり、メイン・クラッチ9の締結が解除され、フリー状態となる。
[実施例1の効果]
本発明実施例1は、一端の開口部15にロータ5が螺合結合されたクラッチ・ハウジング3と、クラッチ・ハウジング3の内周側に配置されたハブ・シャフト7と、クラッチ・ハウジング3とハブ・シャフト7との間に介設されたメイン・クラッチ9と、メイン・クラッチ9をロータ5とクラッチ・ハウジング3の受圧面21との間で締結する締結機構11と、クラッチ・ハウジング3とロータ5との間に形成され外周部が解放されたシム挟持部13と、シム挟持部13に挟持され周方向の分離部91を有するシム49とを備えた。
【0047】
このため、ロータ5のクラッチ・ハウジング3に対する螺合を緩めるだけでシム挟持部13に対しシム49を分離部91を介して径方向外方へ離脱させ、逆に装着させることができる。
【0048】
したがって、メイン・クラッチ9の摩耗などによりクリアランスの調整が必要になったとき、クラッチ・ハウジング3からロータ5や内部の各種機能部品を外さずにシム調整を簡単に行わせることができる。
【0049】
また、分離部91の周方向の位置を調整するだけで、回転バランスを調整することができる。
【0050】
シム49の分離部91の端部91a,91bに係合用の穴部93a,93bを設けた。
【0051】
このため、冶具を穴部93a,93bに係合させて分離部91を開き、シム挟持部13への組み付けをより簡単に行わせることができる。
【0052】
シム49は、それぞれ分離部91,91Aの離間幅L1,L2が異なるCリング形状で複数備えられ、これら周方向の重量バランスの異なる複数個シム49,49Aの中から選択して取り付けることで回転バランスの調整代を広げることができる。
【実施例2】
【0053】
図4、図5は、実施例2に係り、図4は、シムの正面図、図5は、変形例に係るシムの正面図である。なお、基本的な構成は実施例1と同様であり、対応する構成部分には、同符号にB又はCを付して説明する。
【0054】
図4、図5のシム49B,49Cは、図2、図3のシム49,49Aにそれぞれ対応し、図5のシム49Cは、図4のシム49Bの分離部91Bの離間幅L1に対し、分離部91Cの離間幅L2を狭くしたものである。また、本実施例のシム49B,49Cは、両端部91Ba,91Bb、91Ca,91Cbにおいて実施例1の穴部93a,93bに相当する穴部を省略した形状とした。
【0055】
したがって、本実施例においても、実施例1と同様な作用効果をすることができる他、構造が簡単である。
【実施例3】
【0056】
図6、図7は、実施例3に係り、図6は、シムの正面図、図7は、変形例に係るシムの正面図である。なお、基本的な構成は実施例1と同様であり、対応する構成部分には、同符号にD又はEを付して説明する。
【0057】
図6のシム49Dは、周方向複数、例えば2か所の分割部49Da,49Dbからなり、分割部49Da,49Db間は、合わせ構造の分離部91Dとなっている。この分離部91Dは、雌雄の合わせ構造の端部91Da,91Dbからなっている。端部91Da,91Dbには、組み付けを容易にする凹曲面部91Daa,凸曲面部91Dbaが形成されている。
【0058】
端部91Da,91Dbを合わせるとシム49D全体が均一幅W1で連続し、端部91Da,91Dbが周方向に係合する。
【0059】
シム挟持部13への組み付けに際しては、クラッチ・ハウジング3に対するロータ5の螺合結合をねじ戻し、端部91Da,91Dbを合わせるように分割部49Da,49Dbをシム挟持部13に対し径方向から組み合わせる。
【0060】
このとき、凸曲面部91Dbaが端部91Daを弾性的に乗り越えて端部91Daの凹曲面部91Daaに嵌合する。
【0061】
したがって、本実施例においても、シム49Dの組み付け、交換を容易に行わせることができる。
【0062】
図7のシム49Eは、分割部49Ea,49Ebの幅が相互に異なり、且つ分割部49Ebの幅W2を図6のシム49Dの分割部49Da,49Dbの幅W1よりも大きくしている。なお、幅W2、W1を等しくし、シムとしての機能を損なわない範囲で分割部49Eaを分割部49Ebよりも幅狭に形成することも可能である。
【0063】
したがって、周方向の重量バランスの異なる複数個のシム49D,49Eの中から選択して取り付けることにより回転バランスの調整を行うことができる。
【符号の説明】
【0064】
1 クラッチ・ハウジング(外側回転部材)
5 ロータ(閉鎖部材)
7 ハブ・シャフト(内側回転部材)
9 メイン・クラッチ(多板クラッチ)
11 締結機構
13 シム挟持部
21 受圧面
49,49A,49B,49C,49D,49E シム
49Da,49Db,49Ea,49Eb 分割部
65 カム機構
67 押圧プレート
69 アーマチャ
71 パイロット・クラッチ
91,91A,91B,91C,91D,91E 分離部
91a,91Ba,91Ca,91b,91Bb,91Cb 分離部の端部
91Da,91Db,91Ea,91Eb 合わせ構造の端部
91Daa,91Eaa 凹曲面
91Dba,91Eba 凸曲面
L1,L2 離間幅
W1,W2 分割部の幅

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一端の開口部に閉鎖部材が螺合結合された外側回転部材と、
前記外側回転部材の内周側に配置された内側回転部材と、
前記外側回転部材と内側回転部材との間に介設された多板クラッチと、
前記多板クラッチを前記閉鎖部材と前記外側回転部材の受圧面との間で締結する締結機構と、
前記外側回転部材と閉鎖部材との間に形成され外周部が解放されたシム挟持部と、
前記シム挟持部に挟持され周方向の分離部を有するシムと、
よりなることを特徴とするトルク伝達カップリング。
【請求項2】
請求項1記載のトルク伝達カップリングであって、
前記シムは、Cリング形状である、
ことを特徴とするトルク伝達カップリング。
【請求項3】
請求項2記載のトルク伝達カップリングであって、
前記分離部の端部に係合用の穴部を設けた、
ことを特徴とするトルク伝達カップリング。
【請求項4】
請求項1記載のトルク伝達カップリングであって、
前記シムは、周方向複数の分割部を備え、
前記分割部の端部間は、合わせ構造の分離部である、
ことを特徴とするトルク伝達カップリング。
【請求項5】
請求項1〜4記載の何れかに記載のトルク伝達カップリングを用いたバランス調整方法であって、
前記シムは、周方向の重量バランスの異なる複数個の中から選択して取り付けられ回転バランスの調整を行う、
ことを特徴とするトルク伝達カップリングのバランス調整方法。
【請求項6】
請求項5記載のトルク伝達カップリングのバランス調整方法であって、
前記複数個のシムは、それぞれ分離部の離間幅が異なるCリング形状である、
ことを特徴とするトルク伝達カップリングのバランス調整方法。
【請求項7】
請求項5記載のトルク伝達カップリングのバランス調整方法であって、
前記複数個のシムは、周方向複数の分割部を備え、
前記分割部の端部間は、合わせ構造の分離部であり、
前記各シム間及び各シムの分割部間で分割部の幅が異なる、
ことを特徴とするトルク伝達カップリングのバランス調整方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−237008(P2011−237008A)
【公開日】平成23年11月24日(2011.11.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−110690(P2010−110690)
【出願日】平成22年5月12日(2010.5.12)
【出願人】(000225050)GKNドライブラインジャパン株式会社 (409)
【Fターム(参考)】