電磁クラッチ
【課題】トルク伝達時に電磁コイルへの通電を停止することができ、かつ小型化が可能な電磁クラッチを提供する。
【解決手段】電磁クラッチ１は、第１カム面１０ａを有する第１カム部材１０と、第１カム面１０ａに対向する第２カム面２０ａを有する第２カム部材２０と、第１カム面１０ａと第２カム面２０ａとを離間させるように第２カム部材２０を付勢する皿ばね３と、皿ばね３の付勢力により第２カム部材２０と接触し、第２カム部材２０との間に摩擦力を発生させるクラッチ板４と、皿ばね３の付勢力に抗して第２カム部材２０をクラッチ板４から離間させる磁力を発生する電磁コイル６１とを備え、第１カム面１０ａ及び第２カム面２０ａは、摩擦力による第１カム部材１０と第２カム部材２０との相対回転により、第２カム部材２０をクラッチ板４に押し付けるスラスト力を発生させる。
【解決手段】電磁クラッチ１は、第１カム面１０ａを有する第１カム部材１０と、第１カム面１０ａに対向する第２カム面２０ａを有する第２カム部材２０と、第１カム面１０ａと第２カム面２０ａとを離間させるように第２カム部材２０を付勢する皿ばね３と、皿ばね３の付勢力により第２カム部材２０と接触し、第２カム部材２０との間に摩擦力を発生させるクラッチ板４と、皿ばね３の付勢力に抗して第２カム部材２０をクラッチ板４から離間させる磁力を発生する電磁コイル６１とを備え、第１カム面１０ａ及び第２カム面２０ａは、摩擦力による第１カム部材１０と第２カム部材２０との相対回転により、第２カム部材２０をクラッチ板４に押し付けるスラスト力を発生させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁クラッチに関し、特にカム機構を備えた電磁クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベルト式ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）を有する車両の自動変速装置として、変速機に作動油を供給する油圧供給装置の出力をクラッチによって切替可能としたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の変速装置は、エンジンの回転中に常時作動する第１ポンプと、第１ポンプよりも下流側に配置され、クラッチを介してエンジンの回転力が伝達される第２ポンプとを備えている。そして、大きな油圧が必要となる変速時には、クラッチを結合させて、第１ポンプ及び第２ポンプによって昇圧された油圧を変速機に供給するように構成されている。
【０００４】
また、このような用途に適用可能なクラッチとして、特許文献２に記載の電磁クラッチが知られている。この電磁クラッチは、第１カム面を有する第１カム部材と、第１カム面に対向する第２カム面を有する第２カム部材と、第２カム部材に形成された摩擦面に接触して摩擦力を発生させる摩擦相手部材と、磁力によって第２カム部材を摩擦相手部材に接触させる電磁コイルと、第２カム部材と摩擦相手部材との間に配置された皿ばねとを備えている。
【０００５】
この電磁コイルは、トルクを伝達する際に電磁コイルへ通電し、磁力によって第２カム部材を摩擦相手部材に接触させ、摩擦相手部材との摩擦力によって第１カム部材と第２カム部材との間に相対回転を生じさせ、この相対回転に基づいて第１カム面及び第２カム面によるカム機構を作動させる。そして、このカム機構によるスラスト力によって第２カム部材がより強く摩擦相手部材側に押し付けられ、第２カム部材と摩擦相手部材との間でトルク伝達が行われる。
【０００６】
一方、トルクの伝達を遮断する際には、電磁コイルへの通電を停止し、皿ばねの付勢力によって第２カム部材を摩擦相手部材から離間させる。これにより、カム機構が非作動状態となり、第２カム部材と摩擦相手部材との間のトルク伝達が遮断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２２６８０２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４４８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に記載の電磁クラッチでは、トルクを伝達している間は、皿ばねの付勢力に抗して第２カム部材を摩擦相手部材側に引き寄せる磁力を発生させ続けなければならない。このため、トルクを伝達している時間の長さに応じて電磁コイルでの消費電力量が増大する。
【０００９】
そこで、本発明は、トルク伝達時に電磁コイルへの通電を停止することができ、かつ小型化が可能な電磁クラッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために、［１］〜［５］の電磁クラッチを提供する。
【００１１】
［１］周方向に延びるように形成された第１カム面を有する第１カム部材と、前記第１カム部材に対して所定の角度範囲で相対回転可能であり、前記第１カム面に対向する第２カム面を有する第２カム部材と、前記第１カム面と前記第２カム面とを離間させるように前記第２カム部材を付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力により前記第２カム部材と接触し、前記第２カム部材との間に摩擦力を発生させる摩擦部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第２カム部材を前記摩擦部材から離間させる磁力を発生する電磁コイルとを備え、前記第１カム面及び前記第２カム面は、前記摩擦力による前記第１カム部材と前記第２カム部材との相対回転により、前記第２カム部材を前記摩擦部材に押し付けるスラスト力を発生させる電磁クラッチ。
【００１２】
［２］前記第１カム部材は、円筒状の外周面を有する軸部と、前記軸部の外周方向に突出し、前記第１カム面が形成された突出部とを有し、前記摩擦部材は、前記第１カム部材の前記軸部を挿通させる挿通孔を有し、前記挿通孔の内面と前記軸部の外周面との間に配置された軸受により、前記第１カム部材に相対回転可能に支持されている、前記［１］に記載の電磁クラッチ。
【００１３】
［３］前記第２カム部材は、前記第１カム部材の前記軸部を挿通させる挿通孔を有し、前記摩擦部材と前記第１カム部材の前記突出部との間に配置され、前記付勢部材は、前記第１カム部材の前記突出部と、前記第２カム部材との間に配置された弾性体である、前記［２］に記載の電磁クラッチ。
【００１４】
［４］前記第１カム部材、前記第２カム部材、及び前記摩擦部材は、前記電磁コイルに対して回転可能であり、前記電磁コイルの通電時に前記第１カム部材と前記摩擦部材との間でトルクが伝達され、前記電磁コイルの非通電時に前記第１カム部材と前記摩擦部材との間のトルク伝達が遮断される、前記［１］乃至［３］の何れかに記載の電磁クラッチ。
【００１５】
［５］前記電磁コイルは、前記第２カム部材を前記摩擦部材から離間させた後に通電電流が低減される、前記［１］乃至［４］の何れかに記載の電磁クラッチ。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、トルク伝達時に電磁コイルへの通電を停止することができ、かつ小型化が可能な電磁クラッチを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】本実施の形態に係る電磁クラッチを入力側回転部材及び出力側回転部材と共に示す、トルク伝達が可能な状態の断面図である。
【図１Ｂ】本実施の形態に係る電磁クラッチを入力側回転部材及び出力側回転部材と共に示す、トルク伝達が遮断された状態の断面図である。
【図２】第１カム面及び第２カム面の構成例を示す周方向断面図であり、（ａ）は第１カム部材と第２カム部材が接近した状態を、（ｂ）は第１カム部材と第２カム部材が離間した状態を、それぞれ示す。
【図３】第２カム部材を側面から見た状態を示す平面図である。
【図４】電磁コイルに供給されるコイル電流の時間的な変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態に係る電磁クラッチを、図１Ａ〜図４を参照して説明する。この電磁クラッチは、例えばベルト式ＣＶＴを有する車両の自動変速装置に設けられた複数の油圧ポンプのうち、いずれかの油圧ポンプにエンジンの回転力を伝達する伝達経路中に設けられる。
【００１９】
図１Ａ，図１Ｂは、本実施の形態に係る電磁クラッチを、入力側回転部材及び出力側回転部材と共に示す断面図であり、図１Ａはトルク伝達が可能な状態を、図１Ｂはトルク伝達が遮断された状態を、それぞれ示す。
【００２０】
この電磁クラッチ１は、複数の第１カム面１０ａを有する第１カム部材１０と、第１カム面１０ａに対向する複数の第２カム面２０ａを有する第２カム部材２０と、第１カム面１０ａと第２カム面２０ａとを離間させるように第２カム部材２０を付勢する付勢部材としての皿ばね３と、皿ばね３の付勢力により第２カム部材２０と接触する摩擦部材としてのクラッチ板４と、クラッチ板４を第１カム部材１０に対して相対回転可能に支持する軸受５と、電磁石６とを備えている。
【００２１】
第１カム部材１０、第２カム部材２０、及びクラッチ板４は、回転軸線Ｏを共有し、電磁石６に対して同軸上で回転可能である。
【００２２】
クラッチ板４には、入力側回転部材７１が相対回転不能に連結されている。また、第１カム部材１０には、出力側回転部材７２が相対回転不能に連結されている。入力側回転部材７１には、例えば車両の駆動源としてのエンジン（図示せず）の回転力が伝達され、出力側回転部材７２は、例えば自動変速装置を作動させる作動油を吐出する油圧ポンプ（図示せず）に連結される。
【００２３】
第１カム部材１０は、円筒状の外周面１１ａを有する軸部１１と、軸部１１と一体回転し、軸部１１の外周方向に突出した突出部１２とを有している。突出部１２の第２カム部材２０との対向面には、複数の第１カム面１０ａが形成されている。軸部１１と突出部１２とは、例えば溶接によって相対回転不能に連結されている。なお、軸部１１と突出部１２とを一体に形成してもよい。
【００２４】
軸部１１の中心部には、回転軸線Ｏに沿って貫通孔１１１が形成されている。貫通孔１１１の内周面には、出力側回転部材７２を相対回転不能に連結するためのスプライン嵌合部１１１ａが形成されている。
【００２５】
第２カム部材２０は、鉄等の磁性体からなり、第１カム部材１０の軸部１１を挿通させる挿通孔２００を有する円板状に形成されている。第２カム部材２０は、第１カム部材１０の突出部１２とクラッチ板４との間に配置されている。第１カム部材１０の突出部１２に対向する第２カム部材２０の一方の側面２ａには、第１カム面１０ａに対向する部位に、複数（第１カム面１０ａと同数）の第２カム面２０ａが形成されている。
【００２６】
図２は、第１カム面１０ａ及び第２カム面２０ａの構成例を示す第１カム部材１０及び第２カム部材２０の周方向断面図であり、（ａ）は第１カム部材１０と第２カム部材２０が接近した状態を、（ｂ）は第１カム部材１０と第２カム部材２０が離間した状態を、それぞれ示す。
【００２７】
第１カム面１０ａは、回転軸線Ｏの周方向に延びるように形成され、周方向の中央部１００ａで軸方向の深さが最も深くなり、中央部１００ａから端部１００ｂ，１００ｃに向かって徐々に深さが浅くなる斜面として形成されている。また、第２カム面２０ａは、第１カム面１０ａに対向して回転軸線Ｏの周方向に延びるように形成され、周方向の中央部２００ａで軸方向の深さが最も深くなり、中央部２００ａから端部２００ｂ，２００ｃに向かって徐々に深さが浅くなる斜面として形成されている。
【００２８】
第１カム面１０ａと第２カム面２０ａとの間には、球状のカムボール１３が配置されている。カムボール１３は、第１カム部材１０と第２カム部材２０とが軸方向に最も接近した状態では、図２（ａ）に示すように中央部１００ａと中央部２００ａとの間に位置し、第１カム部材１０と第２カム部材２０との相対回転に伴って、図２（ｂ）に示すように第１カム面１０ａ及び第２カム面２０ａを転動する。このカムボール１３の転動により、１カム部材１０と第２カム部材２０とが軸方向に離間する。
【００２９】
第１カム面１０ａは、第１カム部材１０の突出部１２に複数個（例えば６個）形成されている。また、第２カム面２０ａは、複数の第１カム面１０ａのそれぞれに対応して、複数個（第１カム面１０ａと同数個）形成されている。第２カム部材２０は、第１カム部材１０に対して、カムボール１３が第１カム面１０ａ及び第２カム面２０ａを転動する周方向範囲に対応する所定の角度範囲で相対回転可能である。
【００３０】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、第２のカム部材２０と第１カム部材１０の突出部１２との間には、環状の弾性体である皿ばね３が配置されている。皿ばね３は、軸方向の一端が突出部１２に当接すると共に軸方向の他端が第２のカム部材２０の側面２ａに当接し、第２カム部材２０を突出部１２から軸方向に離間させるように付勢している。
【００３１】
クラッチ板４は、鉄等の磁性体からなる本体部４０と、本体部４０に貼り付けられた摩擦材４１とを有する。本体部４０は、第１カム部材１０の軸部１１を挿通させる挿通孔４００を有する円板状に形成されている。摩擦材４１は、第２カム部材２０の他方の側面２ｂ（側面２ａの反対側の側面）に対向する本体部４０の側面に貼り付けられている。
【００３２】
本体部４０の外周部には、円筒状に形成された入力側回転部材７１の内周面７１ａにスプライン嵌合するスプライン嵌合部４０１が形成されている。このスプライン嵌合部４０１により、クラッチ板４と入力側回転部材７１とが相対回転不能に連結されている。
【００３３】
挿通孔４００の内周面４００ａと、第１カム部材１０の軸部１１の外周面１１ａとの間には、軸受５が配置されている。軸受５は、例えばボールベアリングであり、内周面４００ａに内嵌された外輪５１と、外周面１１ａに外嵌された内輪５２と、外輪５１と内輪５２との間に配置された複数の球状の転動体５３とを備えている。軸受５は、クラッチ板４を第１カム部材１０に相対回転可能に支持している。
【００３４】
内輪５２は、軸部１１に固定されたスナップリング１１２によって、突出部１２から離間する方向の軸方向移動が規制されている。また、クラッチ板４は、内周面４００ａよりも径方向内側に突出して本体部４０に形成され、内輪５２の側面に軸方向に対向する鍔部４０２によって、第２のカム部材２０から離間する方向の軸方向移動が規制されている。
【００３５】
電磁石６は、電磁コイル６１と、電磁コイル６１を収容する環状の凹部６２１が形成されたヨーク６２とを有している。ヨーク６２は、例えば軟鉄等の軟磁性体からなるリング状であり、第１カム部材１０の突出部１２の外周側に配置されている。ヨーク６２は、例えば車体に固定された支持部材９０に形成された凹部９０ａに嵌合し、ボルト９１によって支持部材９０に固定されている。
【００３６】
凹部６２１は、回転軸線Ｏに沿った軸方向の一側（第２カム部材２０側）に開口６２１ａを有している。電磁コイル６１は、開口６２１ａから凹部６２１内に挿入され、ヨーク６２に保持されている。
【００３７】
電磁コイル６１には、ヨーク６２に設けられた貫通孔６２ｂに挿通された配線６１１により、制御装置８からコイル電流が供給される。電磁コイル６１は、コイル電流の通電により、皿ばね３の付勢力に抗して第２カム部材２０をクラッチ板４から離間させる磁力を発生する。
【００３８】
開口６２１ａが形成された側のヨーク６２の側面６２ａは、第２カム部材２０の側面２ａに対向している。電磁コイル６１に通電されると、図１Ｂに示すように、ヨーク６２の側面６２ａと、第２カム部材２０の側面２ａとが接触する。
【００３９】
図３は、第２カム部材２０を側面２ａ側から見た状態を示す平面図である。図３に示すように、第２カム部材２０には、ヨーク６２の側面６２ａのうち、開口６２１ａよりも内側の領域に接触する内側接触面２０ｂと、開口６２１ａよりも外側の領域に接触する外側接触面２０ｃとが形成されている。図３では、内側接触面２０ｂ及び外側接触面２０ｃの内周側及び外周側の境界を破線で示している。複数の第２カム面２０ａは、内側接触面２０ｂよりも内側に、等間隔で形成されている。
【００４０】
（電磁クラッチ１の動作）
次に、電磁クラッチ１の動作について説明する。電磁クラッチ１は、電磁コイル６１にコイル電流が供給されない非通電時に入力側回転部材７１から出力側回転部材７２にトルクを伝達し、電磁コイル６１にコイル電流が供給される通電時に入力側回転部材７１から出力側回転部材７２へのトルク伝達が遮断される。
【００４１】
図１Ａに示すように、電磁コイル６１への非通電時には、皿ばね３が第２カム部材２０をクラッチ板４側に押し付け、第２カム部材２０の側面２ｂがクラッチ板４の摩擦材４１に接触する。この接触によりクラッチ板４と第２カム部材２０との間に摩擦力が発生し、この状態でクラッチ板４が第１カム部材１０に対して回転すると、第２カム部材２０が摩擦力によってクラッチ板４と共に第１カム部材１０に対して回転する。
【００４２】
すると、図２（ｂ）に示すように、カムボール１３が第２カム部材２０の第２カム面２０ａ及び第１カム部材１０の第１カム面１０ａに当接し、第２カム面２０ａ，第１カム面１０ａ，及びカムボール１３によって構成されるカム機構１４によって、第２カム部材２０がより強くクラッチ板４側に押し付けられる。つまり、第２カム部材２０は、第１カム部材１０と第２カム部材２０との相対回転によってカム機構１４で発生するスラスト力により、クラッチ板４に押し付けられる。
【００４３】
ここで、第２カム部材２０に作用するクラッチ板４への押し付け力Ｆは、皿ばね３による付勢力Ｆ１に、第２カム面２０ａ及び第１カム面１０ａのカム角や有効半径等によって定まる増幅係数ｋを乗じた値となる（Ｆ＝ｋ×Ｆ１）。
【００４４】
これにより、クラッチ板４と第２カム部材２０とが摩擦係合し、クラッチ板４から第２カム部材２０へのトルク伝達が行われる。また、第２カム部材２０と第１カム部材１０とは、カムボール１３が第１カム面１０ａ及び第２カム面２０ａを転動する範囲でのみ相対回転が可能であるので、第１カム部材１０と第２カム部材２０とは、図２（ｂ）に示す位置関係を保って一体に回転する。以上によって、入力側回転部材７１から出力側回転部材７２にトルクが伝達される。
【００４５】
一方、電磁コイル６１にコイル電流が供給されると、電磁石６の磁力によって、第２カム部材２０がクラッチ板４から離間する。つまり、電磁コイル６１は、皿ばね３の付勢力に抗して第２カム部材２０をクラッチ板４から離間させる磁力を発生する。
【００４６】
ここで、第２カム部材２０をクラッチ板４から離間させるために必要な磁力（第２カム部材２０に作用する電磁吸引力）Ｆ２は、皿ばね３による付勢力Ｆ１よりも大きければよい。つまり、第２カム部材２０に作用するクラッチ板４への押し付け力Ｆは、Ｆ＝ｋ×（Ｆ１−Ｆ２）の式によって表されるので、増幅係数ｋの大きさに関わらず、Ｆ１＜Ｆ２であれば、第２カム部材２０をクラッチ板４から離間させ、第２カム部材２０をヨーク６２に吸着することができる。
【００４７】
第２カム部材２０とクラッチ板４が離間すると、第２カム部材２０とクラッチ板４との間に摩擦力が発生しないので、クラッチ板４と第１カム部材１０及び第２カム部材２０とが相対回転可能となり、入力側回転部材７１から出力側回転部材７２へのトルク伝達が遮断される。
【００４８】
また、本実施の形態では、第２カム部材２０をヨーク６２に吸着した後に、制御装置８から電磁コイル６１に供給されるコイル電流を低減する。これは、第２カム部材２０がクラッチ板４に接触している状態ではヨーク６２の側面６２ａと第２カム部材のヨーク６２側の側面２ａとの距離が大きいため、強い磁力が必要であるのに対し、第２カム部材２０をヨーク６２に吸着した後は、第２カム部材２０とヨーク６２との隙間が実質的になくなるので、比較的弱い磁力で第２カム部材２０をヨーク６２に吸着した状態を維持できるためである。
【００４９】
図４は、電磁コイル６１に供給されるコイル電流の時間的な変化の例を示すグラフである。電磁コイル６１への通電開始直後は、第２カム部材２０をクラッチ板４から離間させるために大きなコイル電流（Ｉａ）を供給し、第２カム部材２０をヨーク６２に吸着した後は、低減されたコイル電流（Ｉｂ）を供給する（Ｉａ＞Ｉｂ）。
【００５０】
コイル電流の低減は、例えば制御装置８のタイマーにより、時間的に制御することができる。より具体的には、制御装置８がトルク伝達を遮断すべき指令信号を受けた際、直ちに大きなコイル電流（Ｉａ）を電磁コイル６１に供給する。その後、所定時間ｔ１（例えば０．５秒）が経過したときにコイル電流を低減し、その後トルク伝達を遮断する間、この低減されたコイル電流（Ｉｂ）の供給を継続する。第２カム部材２０をヨーク６２に吸着した状態を維持するためのコイル電流（Ｉｂ）は、第２カム部材２０をクラッチ板４から離間させるためのコイル電流（Ｉａ）の１０％以下である。
【００５１】
（実施の形態の効果）
以上説明した実施の形態に係る電磁クラッチ１によれば、以下に示す効果が得られる。
【００５２】
（１）電磁コイル６１への非通電時にトルク伝達が行われるので、トルク伝達中は電磁コイル６１における消費電力をなくすことができる。これにより、例えばトルク伝達を行う時間の割合がトルク伝達を行わない時間の割合よりも大きい場合には、トルク伝達時に電磁コイルへの通電を行うように構成された電磁クラッチに比較して、電磁クラッチ１の消費電力を低減することができる。
【００５３】
（２）第２カム部材２０は、第１カム部材１０との相対回転により、クラッチ板４側へ押し付けられるスラスト力を受けるので、皿ばね３の付勢力よりも大きな力でクラッチ板４に圧接され、クラッチ板４との間の摩擦力が増大する。これにより、電磁クラッチ１の大型化を抑制しながら、トルク伝達容量を高めることができる。
【００５４】
（３）第２カム部材２０及びクラッチ板４は、中心部に形成された挿通孔２００，４００を有する円板状であり、挿通孔２００，４００に第１カム部材１０の軸部１１を挿通させて同軸上に配置されているので、電磁クラッチ１を小型化することができる。
【００５５】
（４）第１カム部材１０の突出部１２は電磁石６のヨーク６２の内周側に配置され、カムボール１３及び皿ばね３は、突出部１２と第２カム部材２０との間に配置されている。つまり、皿ばね３、カムボール１３、及びヨーク６２が回転軸線Ｏの径方向に並んで配置されているので、電磁クラッチ１をさらに小型化することができる。
【００５６】
（５）電磁コイル６１への通電電流は、第２カム部材２０をヨーク６２に吸着した後に低減されるので、電磁クラッチ１の諸費電力を低減することが可能となる。
【００５７】
［他の実施の形態］
以上、本発明の電磁クラッチを上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。
【００５８】
例えば、上記実施の形態では、電磁クラッチ１が入力側回転部材７１から出力側回転部材７２へのトルク伝達を行うように構成した場合について説明したが、トルクの伝達方向はこれに限らず、逆方向でもよい。
【００５９】
また、第１カム部材１０を支持部材９０に相対回転不能に連結し、電磁コイル６１への非通電時にクラッチ板４（入力側回転部材７１）の回転を摩擦力によって停止させるように構成してもよい。この場合、電磁クラッチ１は、電磁ブレーキとして機能する。
【００６０】
また、上記実施の形態では、クラッチ板４が摩擦材４１を有する場合について説明したが、これに限らず、クラッチ板４が摩擦材４１を有しなくともよい。この場合、第２カム部材２０は、本体部４０に接触する。なお、摩擦材４１を有しない場合には、第２カム部材２０とクラッチ板４との摺動部に摩耗を抑制するための熱処理等を行うとよい。
【００６１】
また、上記実施の形態では、第１カム面１０ａと第２カム面２０ａとの間にカムボール１３が介在するように構成したが、これに限らず、第１カム面１０ａと第２カム面２０ａとが直接摺動するようにしてもよい。この場合、第１カム面１０ａと第２カム面２０ａが周方向に対して同じ方向に同じ角度で傾斜して、互いに平行となるように形成される。
【００６２】
また、上記実施の形態では、クラッチ板４が、その外周側に設けられたスプライン嵌合部４０１により入力側回転部材７１に連結され、第１カム部材１０が、軸部１１に設けられた貫通孔１１１の内面に設けられたスプライン嵌合部１１１ａにより出力側回転部材７２に連結された場合について説明したが、これに限らず、クラッチ板４と入力側回転部材７１、及び第１カム部材１０と出力側回転部材７２が、それぞれ一体回転するように連結されていればよい。
【００６３】
また、電磁クラッチ１の用途や適用対象物も、上記実施の形態に記載したものに限らない。
【符号の説明】
【００６４】
１…電磁クラッチ、２ａ，２ｂ…側面、３…皿ばね、４…クラッチ板、５…軸受、６…電磁石、８…制御装置、１０…第１カム部材、１０ａ…第１カム面、１１…軸部、１１ａ…外周面、１２…突出部、１３…カムボール、１４…カム機構、２０…第２カム部材、２０ａ…第２カム面、２０ｂ…内側接触面、２０ｃ…外側接触面、４０…本体部、４１…摩擦材、５１…外輪、５２…内輪、５３…転動体、６１…電磁コイル、６２…ヨーク、６２ａ…側面、６２ｂ…貫通孔、７１…入力側回転部材、７１ａ…内周面、７２…出力側回転部材、９０…支持部材、９０ａ…凹部、９１…ボルト、１００ａ…中央部、１００ｂ，１００ｃ…端部、１１１…貫通孔、１１１ａ…スプライン嵌合部、１１２…スナップリング、２００…挿通孔、２００ａ…中央部、２００ｂ，２００ｃ…端部、４００…挿通孔、４００ａ…内周面、４０１…スプライン嵌合部、４０２…鍔部、６１１…配線、６２１…凹部、６２１ａ…開口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁クラッチに関し、特にカム機構を備えた電磁クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベルト式ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）を有する車両の自動変速装置として、変速機に作動油を供給する油圧供給装置の出力をクラッチによって切替可能としたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の変速装置は、エンジンの回転中に常時作動する第１ポンプと、第１ポンプよりも下流側に配置され、クラッチを介してエンジンの回転力が伝達される第２ポンプとを備えている。そして、大きな油圧が必要となる変速時には、クラッチを結合させて、第１ポンプ及び第２ポンプによって昇圧された油圧を変速機に供給するように構成されている。
【０００４】
また、このような用途に適用可能なクラッチとして、特許文献２に記載の電磁クラッチが知られている。この電磁クラッチは、第１カム面を有する第１カム部材と、第１カム面に対向する第２カム面を有する第２カム部材と、第２カム部材に形成された摩擦面に接触して摩擦力を発生させる摩擦相手部材と、磁力によって第２カム部材を摩擦相手部材に接触させる電磁コイルと、第２カム部材と摩擦相手部材との間に配置された皿ばねとを備えている。
【０００５】
この電磁コイルは、トルクを伝達する際に電磁コイルへ通電し、磁力によって第２カム部材を摩擦相手部材に接触させ、摩擦相手部材との摩擦力によって第１カム部材と第２カム部材との間に相対回転を生じさせ、この相対回転に基づいて第１カム面及び第２カム面によるカム機構を作動させる。そして、このカム機構によるスラスト力によって第２カム部材がより強く摩擦相手部材側に押し付けられ、第２カム部材と摩擦相手部材との間でトルク伝達が行われる。
【０００６】
一方、トルクの伝達を遮断する際には、電磁コイルへの通電を停止し、皿ばねの付勢力によって第２カム部材を摩擦相手部材から離間させる。これにより、カム機構が非作動状態となり、第２カム部材と摩擦相手部材との間のトルク伝達が遮断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２２６８０２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４４８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に記載の電磁クラッチでは、トルクを伝達している間は、皿ばねの付勢力に抗して第２カム部材を摩擦相手部材側に引き寄せる磁力を発生させ続けなければならない。このため、トルクを伝達している時間の長さに応じて電磁コイルでの消費電力量が増大する。
【０００９】
そこで、本発明は、トルク伝達時に電磁コイルへの通電を停止することができ、かつ小型化が可能な電磁クラッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために、［１］〜［５］の電磁クラッチを提供する。
【００１１】
［１］周方向に延びるように形成された第１カム面を有する第１カム部材と、前記第１カム部材に対して所定の角度範囲で相対回転可能であり、前記第１カム面に対向する第２カム面を有する第２カム部材と、前記第１カム面と前記第２カム面とを離間させるように前記第２カム部材を付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力により前記第２カム部材と接触し、前記第２カム部材との間に摩擦力を発生させる摩擦部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第２カム部材を前記摩擦部材から離間させる磁力を発生する電磁コイルとを備え、前記第１カム面及び前記第２カム面は、前記摩擦力による前記第１カム部材と前記第２カム部材との相対回転により、前記第２カム部材を前記摩擦部材に押し付けるスラスト力を発生させる電磁クラッチ。
【００１２】
［２］前記第１カム部材は、円筒状の外周面を有する軸部と、前記軸部の外周方向に突出し、前記第１カム面が形成された突出部とを有し、前記摩擦部材は、前記第１カム部材の前記軸部を挿通させる挿通孔を有し、前記挿通孔の内面と前記軸部の外周面との間に配置された軸受により、前記第１カム部材に相対回転可能に支持されている、前記［１］に記載の電磁クラッチ。
【００１３】
［３］前記第２カム部材は、前記第１カム部材の前記軸部を挿通させる挿通孔を有し、前記摩擦部材と前記第１カム部材の前記突出部との間に配置され、前記付勢部材は、前記第１カム部材の前記突出部と、前記第２カム部材との間に配置された弾性体である、前記［２］に記載の電磁クラッチ。
【００１４】
［４］前記第１カム部材、前記第２カム部材、及び前記摩擦部材は、前記電磁コイルに対して回転可能であり、前記電磁コイルの通電時に前記第１カム部材と前記摩擦部材との間でトルクが伝達され、前記電磁コイルの非通電時に前記第１カム部材と前記摩擦部材との間のトルク伝達が遮断される、前記［１］乃至［３］の何れかに記載の電磁クラッチ。
【００１５】
［５］前記電磁コイルは、前記第２カム部材を前記摩擦部材から離間させた後に通電電流が低減される、前記［１］乃至［４］の何れかに記載の電磁クラッチ。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、トルク伝達時に電磁コイルへの通電を停止することができ、かつ小型化が可能な電磁クラッチを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】本実施の形態に係る電磁クラッチを入力側回転部材及び出力側回転部材と共に示す、トルク伝達が可能な状態の断面図である。
【図１Ｂ】本実施の形態に係る電磁クラッチを入力側回転部材及び出力側回転部材と共に示す、トルク伝達が遮断された状態の断面図である。
【図２】第１カム面及び第２カム面の構成例を示す周方向断面図であり、（ａ）は第１カム部材と第２カム部材が接近した状態を、（ｂ）は第１カム部材と第２カム部材が離間した状態を、それぞれ示す。
【図３】第２カム部材を側面から見た状態を示す平面図である。
【図４】電磁コイルに供給されるコイル電流の時間的な変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態に係る電磁クラッチを、図１Ａ〜図４を参照して説明する。この電磁クラッチは、例えばベルト式ＣＶＴを有する車両の自動変速装置に設けられた複数の油圧ポンプのうち、いずれかの油圧ポンプにエンジンの回転力を伝達する伝達経路中に設けられる。
【００１９】
図１Ａ，図１Ｂは、本実施の形態に係る電磁クラッチを、入力側回転部材及び出力側回転部材と共に示す断面図であり、図１Ａはトルク伝達が可能な状態を、図１Ｂはトルク伝達が遮断された状態を、それぞれ示す。
【００２０】
この電磁クラッチ１は、複数の第１カム面１０ａを有する第１カム部材１０と、第１カム面１０ａに対向する複数の第２カム面２０ａを有する第２カム部材２０と、第１カム面１０ａと第２カム面２０ａとを離間させるように第２カム部材２０を付勢する付勢部材としての皿ばね３と、皿ばね３の付勢力により第２カム部材２０と接触する摩擦部材としてのクラッチ板４と、クラッチ板４を第１カム部材１０に対して相対回転可能に支持する軸受５と、電磁石６とを備えている。
【００２１】
第１カム部材１０、第２カム部材２０、及びクラッチ板４は、回転軸線Ｏを共有し、電磁石６に対して同軸上で回転可能である。
【００２２】
クラッチ板４には、入力側回転部材７１が相対回転不能に連結されている。また、第１カム部材１０には、出力側回転部材７２が相対回転不能に連結されている。入力側回転部材７１には、例えば車両の駆動源としてのエンジン（図示せず）の回転力が伝達され、出力側回転部材７２は、例えば自動変速装置を作動させる作動油を吐出する油圧ポンプ（図示せず）に連結される。
【００２３】
第１カム部材１０は、円筒状の外周面１１ａを有する軸部１１と、軸部１１と一体回転し、軸部１１の外周方向に突出した突出部１２とを有している。突出部１２の第２カム部材２０との対向面には、複数の第１カム面１０ａが形成されている。軸部１１と突出部１２とは、例えば溶接によって相対回転不能に連結されている。なお、軸部１１と突出部１２とを一体に形成してもよい。
【００２４】
軸部１１の中心部には、回転軸線Ｏに沿って貫通孔１１１が形成されている。貫通孔１１１の内周面には、出力側回転部材７２を相対回転不能に連結するためのスプライン嵌合部１１１ａが形成されている。
【００２５】
第２カム部材２０は、鉄等の磁性体からなり、第１カム部材１０の軸部１１を挿通させる挿通孔２００を有する円板状に形成されている。第２カム部材２０は、第１カム部材１０の突出部１２とクラッチ板４との間に配置されている。第１カム部材１０の突出部１２に対向する第２カム部材２０の一方の側面２ａには、第１カム面１０ａに対向する部位に、複数（第１カム面１０ａと同数）の第２カム面２０ａが形成されている。
【００２６】
図２は、第１カム面１０ａ及び第２カム面２０ａの構成例を示す第１カム部材１０及び第２カム部材２０の周方向断面図であり、（ａ）は第１カム部材１０と第２カム部材２０が接近した状態を、（ｂ）は第１カム部材１０と第２カム部材２０が離間した状態を、それぞれ示す。
【００２７】
第１カム面１０ａは、回転軸線Ｏの周方向に延びるように形成され、周方向の中央部１００ａで軸方向の深さが最も深くなり、中央部１００ａから端部１００ｂ，１００ｃに向かって徐々に深さが浅くなる斜面として形成されている。また、第２カム面２０ａは、第１カム面１０ａに対向して回転軸線Ｏの周方向に延びるように形成され、周方向の中央部２００ａで軸方向の深さが最も深くなり、中央部２００ａから端部２００ｂ，２００ｃに向かって徐々に深さが浅くなる斜面として形成されている。
【００２８】
第１カム面１０ａと第２カム面２０ａとの間には、球状のカムボール１３が配置されている。カムボール１３は、第１カム部材１０と第２カム部材２０とが軸方向に最も接近した状態では、図２（ａ）に示すように中央部１００ａと中央部２００ａとの間に位置し、第１カム部材１０と第２カム部材２０との相対回転に伴って、図２（ｂ）に示すように第１カム面１０ａ及び第２カム面２０ａを転動する。このカムボール１３の転動により、１カム部材１０と第２カム部材２０とが軸方向に離間する。
【００２９】
第１カム面１０ａは、第１カム部材１０の突出部１２に複数個（例えば６個）形成されている。また、第２カム面２０ａは、複数の第１カム面１０ａのそれぞれに対応して、複数個（第１カム面１０ａと同数個）形成されている。第２カム部材２０は、第１カム部材１０に対して、カムボール１３が第１カム面１０ａ及び第２カム面２０ａを転動する周方向範囲に対応する所定の角度範囲で相対回転可能である。
【００３０】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、第２のカム部材２０と第１カム部材１０の突出部１２との間には、環状の弾性体である皿ばね３が配置されている。皿ばね３は、軸方向の一端が突出部１２に当接すると共に軸方向の他端が第２のカム部材２０の側面２ａに当接し、第２カム部材２０を突出部１２から軸方向に離間させるように付勢している。
【００３１】
クラッチ板４は、鉄等の磁性体からなる本体部４０と、本体部４０に貼り付けられた摩擦材４１とを有する。本体部４０は、第１カム部材１０の軸部１１を挿通させる挿通孔４００を有する円板状に形成されている。摩擦材４１は、第２カム部材２０の他方の側面２ｂ（側面２ａの反対側の側面）に対向する本体部４０の側面に貼り付けられている。
【００３２】
本体部４０の外周部には、円筒状に形成された入力側回転部材７１の内周面７１ａにスプライン嵌合するスプライン嵌合部４０１が形成されている。このスプライン嵌合部４０１により、クラッチ板４と入力側回転部材７１とが相対回転不能に連結されている。
【００３３】
挿通孔４００の内周面４００ａと、第１カム部材１０の軸部１１の外周面１１ａとの間には、軸受５が配置されている。軸受５は、例えばボールベアリングであり、内周面４００ａに内嵌された外輪５１と、外周面１１ａに外嵌された内輪５２と、外輪５１と内輪５２との間に配置された複数の球状の転動体５３とを備えている。軸受５は、クラッチ板４を第１カム部材１０に相対回転可能に支持している。
【００３４】
内輪５２は、軸部１１に固定されたスナップリング１１２によって、突出部１２から離間する方向の軸方向移動が規制されている。また、クラッチ板４は、内周面４００ａよりも径方向内側に突出して本体部４０に形成され、内輪５２の側面に軸方向に対向する鍔部４０２によって、第２のカム部材２０から離間する方向の軸方向移動が規制されている。
【００３５】
電磁石６は、電磁コイル６１と、電磁コイル６１を収容する環状の凹部６２１が形成されたヨーク６２とを有している。ヨーク６２は、例えば軟鉄等の軟磁性体からなるリング状であり、第１カム部材１０の突出部１２の外周側に配置されている。ヨーク６２は、例えば車体に固定された支持部材９０に形成された凹部９０ａに嵌合し、ボルト９１によって支持部材９０に固定されている。
【００３６】
凹部６２１は、回転軸線Ｏに沿った軸方向の一側（第２カム部材２０側）に開口６２１ａを有している。電磁コイル６１は、開口６２１ａから凹部６２１内に挿入され、ヨーク６２に保持されている。
【００３７】
電磁コイル６１には、ヨーク６２に設けられた貫通孔６２ｂに挿通された配線６１１により、制御装置８からコイル電流が供給される。電磁コイル６１は、コイル電流の通電により、皿ばね３の付勢力に抗して第２カム部材２０をクラッチ板４から離間させる磁力を発生する。
【００３８】
開口６２１ａが形成された側のヨーク６２の側面６２ａは、第２カム部材２０の側面２ａに対向している。電磁コイル６１に通電されると、図１Ｂに示すように、ヨーク６２の側面６２ａと、第２カム部材２０の側面２ａとが接触する。
【００３９】
図３は、第２カム部材２０を側面２ａ側から見た状態を示す平面図である。図３に示すように、第２カム部材２０には、ヨーク６２の側面６２ａのうち、開口６２１ａよりも内側の領域に接触する内側接触面２０ｂと、開口６２１ａよりも外側の領域に接触する外側接触面２０ｃとが形成されている。図３では、内側接触面２０ｂ及び外側接触面２０ｃの内周側及び外周側の境界を破線で示している。複数の第２カム面２０ａは、内側接触面２０ｂよりも内側に、等間隔で形成されている。
【００４０】
（電磁クラッチ１の動作）
次に、電磁クラッチ１の動作について説明する。電磁クラッチ１は、電磁コイル６１にコイル電流が供給されない非通電時に入力側回転部材７１から出力側回転部材７２にトルクを伝達し、電磁コイル６１にコイル電流が供給される通電時に入力側回転部材７１から出力側回転部材７２へのトルク伝達が遮断される。
【００４１】
図１Ａに示すように、電磁コイル６１への非通電時には、皿ばね３が第２カム部材２０をクラッチ板４側に押し付け、第２カム部材２０の側面２ｂがクラッチ板４の摩擦材４１に接触する。この接触によりクラッチ板４と第２カム部材２０との間に摩擦力が発生し、この状態でクラッチ板４が第１カム部材１０に対して回転すると、第２カム部材２０が摩擦力によってクラッチ板４と共に第１カム部材１０に対して回転する。
【００４２】
すると、図２（ｂ）に示すように、カムボール１３が第２カム部材２０の第２カム面２０ａ及び第１カム部材１０の第１カム面１０ａに当接し、第２カム面２０ａ，第１カム面１０ａ，及びカムボール１３によって構成されるカム機構１４によって、第２カム部材２０がより強くクラッチ板４側に押し付けられる。つまり、第２カム部材２０は、第１カム部材１０と第２カム部材２０との相対回転によってカム機構１４で発生するスラスト力により、クラッチ板４に押し付けられる。
【００４３】
ここで、第２カム部材２０に作用するクラッチ板４への押し付け力Ｆは、皿ばね３による付勢力Ｆ１に、第２カム面２０ａ及び第１カム面１０ａのカム角や有効半径等によって定まる増幅係数ｋを乗じた値となる（Ｆ＝ｋ×Ｆ１）。
【００４４】
これにより、クラッチ板４と第２カム部材２０とが摩擦係合し、クラッチ板４から第２カム部材２０へのトルク伝達が行われる。また、第２カム部材２０と第１カム部材１０とは、カムボール１３が第１カム面１０ａ及び第２カム面２０ａを転動する範囲でのみ相対回転が可能であるので、第１カム部材１０と第２カム部材２０とは、図２（ｂ）に示す位置関係を保って一体に回転する。以上によって、入力側回転部材７１から出力側回転部材７２にトルクが伝達される。
【００４５】
一方、電磁コイル６１にコイル電流が供給されると、電磁石６の磁力によって、第２カム部材２０がクラッチ板４から離間する。つまり、電磁コイル６１は、皿ばね３の付勢力に抗して第２カム部材２０をクラッチ板４から離間させる磁力を発生する。
【００４６】
ここで、第２カム部材２０をクラッチ板４から離間させるために必要な磁力（第２カム部材２０に作用する電磁吸引力）Ｆ２は、皿ばね３による付勢力Ｆ１よりも大きければよい。つまり、第２カム部材２０に作用するクラッチ板４への押し付け力Ｆは、Ｆ＝ｋ×（Ｆ１−Ｆ２）の式によって表されるので、増幅係数ｋの大きさに関わらず、Ｆ１＜Ｆ２であれば、第２カム部材２０をクラッチ板４から離間させ、第２カム部材２０をヨーク６２に吸着することができる。
【００４７】
第２カム部材２０とクラッチ板４が離間すると、第２カム部材２０とクラッチ板４との間に摩擦力が発生しないので、クラッチ板４と第１カム部材１０及び第２カム部材２０とが相対回転可能となり、入力側回転部材７１から出力側回転部材７２へのトルク伝達が遮断される。
【００４８】
また、本実施の形態では、第２カム部材２０をヨーク６２に吸着した後に、制御装置８から電磁コイル６１に供給されるコイル電流を低減する。これは、第２カム部材２０がクラッチ板４に接触している状態ではヨーク６２の側面６２ａと第２カム部材のヨーク６２側の側面２ａとの距離が大きいため、強い磁力が必要であるのに対し、第２カム部材２０をヨーク６２に吸着した後は、第２カム部材２０とヨーク６２との隙間が実質的になくなるので、比較的弱い磁力で第２カム部材２０をヨーク６２に吸着した状態を維持できるためである。
【００４９】
図４は、電磁コイル６１に供給されるコイル電流の時間的な変化の例を示すグラフである。電磁コイル６１への通電開始直後は、第２カム部材２０をクラッチ板４から離間させるために大きなコイル電流（Ｉａ）を供給し、第２カム部材２０をヨーク６２に吸着した後は、低減されたコイル電流（Ｉｂ）を供給する（Ｉａ＞Ｉｂ）。
【００５０】
コイル電流の低減は、例えば制御装置８のタイマーにより、時間的に制御することができる。より具体的には、制御装置８がトルク伝達を遮断すべき指令信号を受けた際、直ちに大きなコイル電流（Ｉａ）を電磁コイル６１に供給する。その後、所定時間ｔ１（例えば０．５秒）が経過したときにコイル電流を低減し、その後トルク伝達を遮断する間、この低減されたコイル電流（Ｉｂ）の供給を継続する。第２カム部材２０をヨーク６２に吸着した状態を維持するためのコイル電流（Ｉｂ）は、第２カム部材２０をクラッチ板４から離間させるためのコイル電流（Ｉａ）の１０％以下である。
【００５１】
（実施の形態の効果）
以上説明した実施の形態に係る電磁クラッチ１によれば、以下に示す効果が得られる。
【００５２】
（１）電磁コイル６１への非通電時にトルク伝達が行われるので、トルク伝達中は電磁コイル６１における消費電力をなくすことができる。これにより、例えばトルク伝達を行う時間の割合がトルク伝達を行わない時間の割合よりも大きい場合には、トルク伝達時に電磁コイルへの通電を行うように構成された電磁クラッチに比較して、電磁クラッチ１の消費電力を低減することができる。
【００５３】
（２）第２カム部材２０は、第１カム部材１０との相対回転により、クラッチ板４側へ押し付けられるスラスト力を受けるので、皿ばね３の付勢力よりも大きな力でクラッチ板４に圧接され、クラッチ板４との間の摩擦力が増大する。これにより、電磁クラッチ１の大型化を抑制しながら、トルク伝達容量を高めることができる。
【００５４】
（３）第２カム部材２０及びクラッチ板４は、中心部に形成された挿通孔２００，４００を有する円板状であり、挿通孔２００，４００に第１カム部材１０の軸部１１を挿通させて同軸上に配置されているので、電磁クラッチ１を小型化することができる。
【００５５】
（４）第１カム部材１０の突出部１２は電磁石６のヨーク６２の内周側に配置され、カムボール１３及び皿ばね３は、突出部１２と第２カム部材２０との間に配置されている。つまり、皿ばね３、カムボール１３、及びヨーク６２が回転軸線Ｏの径方向に並んで配置されているので、電磁クラッチ１をさらに小型化することができる。
【００５６】
（５）電磁コイル６１への通電電流は、第２カム部材２０をヨーク６２に吸着した後に低減されるので、電磁クラッチ１の諸費電力を低減することが可能となる。
【００５７】
［他の実施の形態］
以上、本発明の電磁クラッチを上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。
【００５８】
例えば、上記実施の形態では、電磁クラッチ１が入力側回転部材７１から出力側回転部材７２へのトルク伝達を行うように構成した場合について説明したが、トルクの伝達方向はこれに限らず、逆方向でもよい。
【００５９】
また、第１カム部材１０を支持部材９０に相対回転不能に連結し、電磁コイル６１への非通電時にクラッチ板４（入力側回転部材７１）の回転を摩擦力によって停止させるように構成してもよい。この場合、電磁クラッチ１は、電磁ブレーキとして機能する。
【００６０】
また、上記実施の形態では、クラッチ板４が摩擦材４１を有する場合について説明したが、これに限らず、クラッチ板４が摩擦材４１を有しなくともよい。この場合、第２カム部材２０は、本体部４０に接触する。なお、摩擦材４１を有しない場合には、第２カム部材２０とクラッチ板４との摺動部に摩耗を抑制するための熱処理等を行うとよい。
【００６１】
また、上記実施の形態では、第１カム面１０ａと第２カム面２０ａとの間にカムボール１３が介在するように構成したが、これに限らず、第１カム面１０ａと第２カム面２０ａとが直接摺動するようにしてもよい。この場合、第１カム面１０ａと第２カム面２０ａが周方向に対して同じ方向に同じ角度で傾斜して、互いに平行となるように形成される。
【００６２】
また、上記実施の形態では、クラッチ板４が、その外周側に設けられたスプライン嵌合部４０１により入力側回転部材７１に連結され、第１カム部材１０が、軸部１１に設けられた貫通孔１１１の内面に設けられたスプライン嵌合部１１１ａにより出力側回転部材７２に連結された場合について説明したが、これに限らず、クラッチ板４と入力側回転部材７１、及び第１カム部材１０と出力側回転部材７２が、それぞれ一体回転するように連結されていればよい。
【００６３】
また、電磁クラッチ１の用途や適用対象物も、上記実施の形態に記載したものに限らない。
【符号の説明】
【００６４】
１…電磁クラッチ、２ａ，２ｂ…側面、３…皿ばね、４…クラッチ板、５…軸受、６…電磁石、８…制御装置、１０…第１カム部材、１０ａ…第１カム面、１１…軸部、１１ａ…外周面、１２…突出部、１３…カムボール、１４…カム機構、２０…第２カム部材、２０ａ…第２カム面、２０ｂ…内側接触面、２０ｃ…外側接触面、４０…本体部、４１…摩擦材、５１…外輪、５２…内輪、５３…転動体、６１…電磁コイル、６２…ヨーク、６２ａ…側面、６２ｂ…貫通孔、７１…入力側回転部材、７１ａ…内周面、７２…出力側回転部材、９０…支持部材、９０ａ…凹部、９１…ボルト、１００ａ…中央部、１００ｂ，１００ｃ…端部、１１１…貫通孔、１１１ａ…スプライン嵌合部、１１２…スナップリング、２００…挿通孔、２００ａ…中央部、２００ｂ，２００ｃ…端部、４００…挿通孔、４００ａ…内周面、４０１…スプライン嵌合部、４０２…鍔部、６１１…配線、６２１…凹部、６２１ａ…開口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に延びるように形成された第１カム面を有する第１カム部材と、
前記第１カム部材に対して所定の角度範囲で相対回転可能であり、前記第１カム面に対向する第２カム面を有する第２カム部材と、
前記第１カム面と前記第２カム面とを離間させるように前記第２カム部材を付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の付勢力により前記第２カム部材と接触し、前記第２カム部材との間に摩擦力を発生させる摩擦部材と、
前記付勢部材の付勢力に抗して前記第２カム部材を前記摩擦部材から離間させる磁力を発生する電磁コイルとを備え、
前記第１カム面及び前記第２カム面は、前記摩擦力による前記第１カム部材と前記第２カム部材との相対回転により、前記第２カム部材を前記摩擦部材に押し付けるスラスト力を発生させる電磁クラッチ。
【請求項２】
前記第１カム部材は、円筒状の外周面を有する軸部と、前記軸部の外周方向に突出し、前記第１カム面が形成された突出部とを有し、
前記摩擦部材は、前記第１カム部材の前記軸部を挿通させる挿通孔を有し、前記挿通孔の内面と前記軸部の外周面との間に配置された軸受により、前記第１カム部材に相対回転可能に支持されている、
請求項１に記載の電磁クラッチ。
【請求項３】
前記第２カム部材は、前記第１カム部材の前記軸部を挿通させる挿通孔を有し、前記摩擦部材と前記第１カム部材の前記突出部との間に配置され、
前記付勢部材は、前記第１カム部材の前記突出部と、前記第２カム部材との間に配置された弾性体である、
請求項２に記載の電磁クラッチ。
【請求項４】
前記第１カム部材、前記第２カム部材、及び前記摩擦部材は、前記電磁コイルに対して回転可能であり、
前記電磁コイルの通電時に前記第１カム部材と前記摩擦部材との間でトルクが伝達され、前記電磁コイルの非通電時に前記第１カム部材と前記摩擦部材との間のトルク伝達が遮断される、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の電磁クラッチ。
【請求項５】
前記電磁コイルは、前記第２カム部材を前記摩擦部材から離間させた後に通電電流が低減される、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の電磁クラッチ。
【請求項１】
周方向に延びるように形成された第１カム面を有する第１カム部材と、
前記第１カム部材に対して所定の角度範囲で相対回転可能であり、前記第１カム面に対向する第２カム面を有する第２カム部材と、
前記第１カム面と前記第２カム面とを離間させるように前記第２カム部材を付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の付勢力により前記第２カム部材と接触し、前記第２カム部材との間に摩擦力を発生させる摩擦部材と、
前記付勢部材の付勢力に抗して前記第２カム部材を前記摩擦部材から離間させる磁力を発生する電磁コイルとを備え、
前記第１カム面及び前記第２カム面は、前記摩擦力による前記第１カム部材と前記第２カム部材との相対回転により、前記第２カム部材を前記摩擦部材に押し付けるスラスト力を発生させる電磁クラッチ。
【請求項２】
前記第１カム部材は、円筒状の外周面を有する軸部と、前記軸部の外周方向に突出し、前記第１カム面が形成された突出部とを有し、
前記摩擦部材は、前記第１カム部材の前記軸部を挿通させる挿通孔を有し、前記挿通孔の内面と前記軸部の外周面との間に配置された軸受により、前記第１カム部材に相対回転可能に支持されている、
請求項１に記載の電磁クラッチ。
【請求項３】
前記第２カム部材は、前記第１カム部材の前記軸部を挿通させる挿通孔を有し、前記摩擦部材と前記第１カム部材の前記突出部との間に配置され、
前記付勢部材は、前記第１カム部材の前記突出部と、前記第２カム部材との間に配置された弾性体である、
請求項２に記載の電磁クラッチ。
【請求項４】
前記第１カム部材、前記第２カム部材、及び前記摩擦部材は、前記電磁コイルに対して回転可能であり、
前記電磁コイルの通電時に前記第１カム部材と前記摩擦部材との間でトルクが伝達され、前記電磁コイルの非通電時に前記第１カム部材と前記摩擦部材との間のトルク伝達が遮断される、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の電磁クラッチ。
【請求項５】
前記電磁コイルは、前記第２カム部材を前記摩擦部材から離間させた後に通電電流が低減される、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の電磁クラッチ。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−６８３１５（Ｐ２０１３−６８３１５Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０９３７８（Ｐ２０１１−２０９３７８）
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
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