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公開番号2021046902
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210325
出願番号2019169771
出願日20190918
発明の名称クラッチ装置
出願人アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
代理人特許業務法人酒井国際特許事務所
主分類F16D 23/06 20060101AFI20210226BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】簡素な構造でリングの最大押圧力を増加させることができるクラッチ装置を得る。
【解決手段】クラッチ装置は、第1回転体と、第2回転体と、第1の回転体と一体に回転するリングと、結合部と、径方向に移動可能に設けられ、第1回転体と一体に回転する複数の楔部材と、第1回転体と一体に回転する可動部材と、を備える。可動部材は、第1傾斜面を有し、楔部材は、第2傾斜面と、第3傾斜面と、を有し、リングは、第4傾斜面を有する。楔部材は、可動部材が第1方向に移動することにより、第2傾斜面が第1傾斜面に押されて径方向の内方に移動し、リングは、楔部材が径方向の内方に移動することにより、第4傾斜面が第3傾斜面に押されて第1方向に推力を発生し、内側コーン面と外側コーン面との間に摩擦力を発生させる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項1】
中心軸回りに回転可能な第1回転体と、
前記第1回転体に対して前記中心軸の軸方向に沿った第1方向に位置され、前記中心軸回りに円環状に設けられ前記第1方向に向かうにつれて径が大きくなり前記中心軸の径方向の外方を向いた内側コーン面を有し、前記中心軸回りに回転可能な第2回転体と、
前記中心軸回りに円環状に設けられ前記第1方向に向かうにつれて径が大きくなり前記径方向の内方を向き前記内側コーン面の前記径方向の外側に位置する外側コーン面を有し、前記内側コーン面と前記外側コーン面との間で発生する摩擦力により、前記第1回転体と前記第2回転体とを結合するリングと、
前記第1回転体と前記リングとの間に位置するとともに互いに前記中心軸の周方向に間隔を空けて位置し、前記径方向に移動可能に設けられ、前記第1回転体と一体に回転する複数の楔部材と、
前記軸方向に移動可能であり、前記第1回転体と一体に回転する可動部材と、
を備え、
前記可動部材は、前記第1方向に向かうにつれて前記径方向の外方に向かうように前記中心軸に対して傾斜し前記径方向の内方を向き前記中心軸に対する傾斜角度が45度未満である第1傾斜面を有し、
前記楔部材は、前記第1傾斜面に沿い前記第1傾斜面と接触する第2傾斜面と、前記第1方向に向かうにつれて前記径方向の外方に向かうように前記中心軸に対して傾斜し前記径方向の内方を向き前記径方向に対する傾斜角度が45度未満である第3傾斜面と、を有し、
前記リングは、前記第3傾斜面に沿い前記第3傾斜面と接触する第4傾斜面を有し、
前記楔部材は、前記可動部材が前記第1方向に移動することにより、前記第2傾斜面が前記第1傾斜面に押されて前記径方向の内方に移動し、
前記リングは、前記楔部材が前記径方向の内方に移動することにより、前記第4傾斜面が前記第3傾斜面に押されて前記第1方向に推力を発生し、前記内側コーン面と前記外側コーン面との間に摩擦力を発生させる、クラッチ装置。
続きを表示(約 160 文字)【請求項2】
前記第3傾斜面の前記傾斜角度が、前記第1傾斜面の前記傾斜角度よりも大きい、請求項1に記載のクラッチ装置。
【請求項3】
前記第1傾斜面の前記傾斜角度と前記第3傾斜面の前記傾斜角度は、それぞれ、前記中心軸に対する前記外側コーン面の傾斜角度よりも大きい、請求項1または2に記載のクラッチ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、クラッチ装置に関する。
続きを表示(約 5,900 文字)【背景技術】
【0002】
従来、コーン面を有した一または複数のリングを、第1回転体と第2回転体との間に備えたコーンタイプのクラッチ装置が知られている。このクラッチ装置では、互いに重ねられた二つのコーン面同士の摩擦力によって、第1回転体と第2回転体とを連結することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2000−55081号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この種のクラッチ装置では、第1回転体と第2回転体との間で伝達可能なトルクの大きさ(トルク容量)を増加させる手段として、例えば、リングの最大押圧力を増加させるという手段があり、これを簡素な構造で実現できれば有意義である。
【0005】
そこで、本発明の課題の一つは、例えば、簡素な構造でリングの最大押圧力を増加させることができるクラッチ装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の実施形態のクラッチ装置は、中心軸回りに回転可能な第1回転体と、前記第1回転体に対して前記中心軸の軸方向に沿った第1方向に位置され、前記中心軸回りに円環状に設けられ前記第1方向に向かうにつれて径が大きくなり前記中心軸の径方向の外方を向いた内側コーン面を有し、前記中心軸回りに回転可能な第2回転体と、前記中心軸回りに円環状に設けられ前記第1方向に向かうにつれて径が大きくなり前記径方向の内方を向き前記内側コーン面の前記径方向の外側に位置する外側コーン面を有し、前記内側コーン面と前記外側コーン面との間で発生する摩擦力により、前記第1回転体と前記第2回転体とを結合するリングと、前記第1回転体と前記リングとの間に位置するとともに互いに前記中心軸の周方向に間隔を空けて位置し、前記径方向に移動可能に設けられ、前記第1回転体と一体に回転する複数の楔部材と、前記軸方向に移動可能であり、前記第1回転体と一体に回転する可動部材と、を備え、前記可動部材は、前記第1方向に向かうにつれて前記径方向の外方に向かうように前記中心軸に対して傾斜し前記径方向の内方を向き前記中心軸に対する傾斜角度が45度未満である第1傾斜面を有し、前記楔部材は、前記第1傾斜面に沿い前記第1傾斜面と接触する第2傾斜面と、前記第1方向に向かうにつれて前記径方向の外方に向かうように前記中心軸に対して傾斜し前記径方向の内方を向き前記径方向に対する傾斜角度が45度未満である第3傾斜面と、を有し、前記リングは、前記第3傾斜面に沿い前記第3傾斜面と接触する第4傾斜面を有し、前記楔部材は、前記可動部材が前記第1方向に移動することにより、前記第2傾斜面が前記第1傾斜面に押されて前記径方向の内方に移動し、前記リングは、前記楔部材が前記径方向の内方に移動することにより、前記第4傾斜面が前記第3傾斜面に押されて前記第1方向に推力を発生し、前記内側コーン面と前記外側コーン面との間に摩擦力を発生させる。
【発明の効果】
【0007】
本発明の実施形態によれば、例えば、可動部材を第1方向に移動させた際に、第2傾斜面が第1傾斜面に押されることにより可動部材と複数の楔部材との間でくさび増力効果が生じ、さらに、第4傾斜面が第3傾斜面に押されることにより複数の楔部材とリングとの間でくさび増力効果が生じる為、簡素な構造でリングの最大押圧力を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1は、実施形態のクラッチ装置を示した例示的な断面図である。
図2は、実施形態のクラッチ装置におけるハブおよび楔部材を軸方向から見て示した例示的な図である。
図3は、実施形態のクラッチ装置を部分的に示した例示的な断面図であって、スリーブが第1位置に位置された状態の断面図である。
図4は、実施形態のクラッチ装置を部分的に示した例示的な断面図であって、スリーブが結合位置に位置された状態の断面図であって、楔部材から第1リングに作用する力を説明するための図である。
図5は、実施形態のクラッチ装置を部分的に示した例示的な断面図であって、スリーブが結合位置に位置された状態の断面図であって、第1リングから第2リングに作用する力を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。なお、本明細書において、序数は、部品や部位等を区別するために用いられており、順番や優先度を示すものではない。
【0010】
図1は、実施形態のクラッチ装置1を部分的に示した例示的な断面図である。クラッチ装置1は、例えば、車両の手動変速機等に設けられる。なお、クラッチ装置1は、手動変速機以外の装置に設けられてもよい。
【0011】
図1に示されるように、クラッチ装置1は、ハブ11と、ギヤ12と、第1リング13と、第2リング14と、第3リング15と、複数の楔部材50と、スリーブ60と、を備える。クラッチ装置1は、所謂トリプルコーンタイプである。
【0012】
ハブ11、ギヤ12、および第1〜第3リング13〜15、スリーブ60は、それぞれ、中心軸Ax1回りに回転可能に設けられている。なお、以下では、特に言及しない限り、軸方向、径方向、および周方向は、それぞれ、中心軸Ax1の、軸方向、径方向、および周方向である。ハブ11とギヤ12とは、軸方向に並べられ、第1〜第3リング13〜15は、それぞれ、ハブ11とギヤ12との間に位置されている。また、スリーブ60は、ハブ11の外周に設けられ、複数の楔部材50は、ハブ11およびスリーブ60と第1リング13との間に位置されている。クラッチ装置1は、ハブ11とギヤ12との接続状態(結合状態)および遮断状態(非結合状態)を切り替えることが可能である。クラッチ装置1は、ハブ11の回転数とギヤ12の回転数とを第1〜第3リング13〜15によって同期させることが可能である。中心軸Ax1は、回転中心とも称される。
【0013】
ハブ11は、中心軸Ax1回りに回転可能にシャフト5に支持されている。具体的には、ハブ11は、シャフト5に固定され、シャフト5と一体にAx1回りに回転する。ハブ11は、軸方向への移動が制限されている。ハブ11は、第1回転体の一例である。回転体は、回転部材とも称される。
【0014】
シャフト5は、中心軸Ax1回りに回転可能である。シャフト5は、車両の走行時に中心軸Ax1回りに回転する。したがって、車両の走行時には、ハブ11が、シャフト5と一体に中心軸Ax1回りに回転する。
【0015】
図2は、実施形態のクラッチ装置1におけるハブ11および楔部材50を軸方向から見て示した例示的な図である。
【0016】
図1および図2に示されるように、ハブ11は、シャフト5に固定された筒部11aと、筒部11aから径方向の外側に張り出した円環状のフランジ部11bと、を有する。
【0017】
フランジ部11bには、複数の溝部11cが設けられている。なお、図1では、複数の溝部11cのうち一つの溝部11cだけが示されている。複数の溝部11cは、周方向に互いに間隔を空けて設けられている。溝部11cは、フランジ部11bを軸方向に貫通するとともに、径方向の外側に向けて開口している。
【0018】
また、フランジ部11bには、第1リング13および第3リング15と連結される受部11dが設けられている。受部11dは、フランジ部11bにおいて溝部11cに面した部分によって構成されている。換言すると、受部11dは、溝部11cを形成している。受部11dは、連結部とも称される。
【0019】
また、フランジ部11bには、複数の楔部材50を径方向に移動可能に支持する支持部11eが設けられている。複数の支持部11eは、互いに周方向に間隔を空けて設けられている。詳細には、複数の支持部11eは、互いに周方向に等間隔に設けられている。支持部11eには、凹部11fが設けられている。フランジ部11bの外周面から径方向の内方向に凹み、第1方向D1および径方向の外方に開放されている。支持部11eは、底面11gと、一対の案内面11hと、ストッパ面11iと、を有する。底面11g、一対の案内面11h、およびストッパ面11iは、凹部11fに面している。換言すると、支持部11eは、凹部11fを形成している。底面11gは、径方向の外方を向いている。一対の案内面11hは、底面11gの周方向の両端部から径方向の外方に延びている。一対の案内面11hは、周方向に間隔を空けて設けられ、周方向に対面している。ストッパ面11iは、底面11gの第2方向D2の端部から径方向の外方に延びて、第1方向D1を向いている。一対の案内面11h間に楔部材50が入れられており、一対の案内面11hが楔部材50を径方向に案内する。ストッパ面11iは、楔部材50の第2方向D2に位置し楔部材50と軸方向に接触することにより、楔部材50の第2方向D2への移動を制限する。支持部11eは、案内部とも称される。
【0020】
複数の楔部材50は、ハブ11と第1リング13との間に位置するとともに互いに中心軸Ax1の周方向に間隔を空けて位置している。具体的には、上述のとおり、複数の楔部材50は、径方向に移動可能に複数の支持部11eに支持されている。したがって、複数の楔部材50は、複数の支持部11eと同様に、互いに周方向に間隔を空けて設けられている。詳細には、複数の楔部材50は、互いに周方向に等間隔に設けられている。また、楔部材50は、支持部11eから径方向の外方に突出している。楔部材50は、ハブ11と一体に回転する楔部材50は、第2傾斜面K2と、第3傾斜面K3と、を有している。なお、図2では、楔部材50および支持部11eの数が三つの例が示されているが、これらの数は、二つであってもよいし、四つ以上であってもよい。
【0021】
スリーブ60は、ハブ11の外周部にスプライン結合されている。すなわち、スリーブ60は、ハブ11と一体に中心軸Ax1回りに回転する。また、スリーブ60は、ハブ11に対して軸方向に移動可能である。スリーブ60は、当該スリーブ60に連結されたフォーク70によって軸方向に移動される。スリーブ60は、第1傾斜面K1を有している。スリーブ60は、可動部材の一例である。
【0022】
ギヤ12は、ハブ11に対して中心軸Ax1に沿った第1方向D1に位置されている。第1方向D1は、ハブ11からギヤ12に向かう方向と言うことができる。ギヤ12は、中心軸Ax1回りに回転可能にシャフト5に支持されている。具体的には、ギヤ12は、シャフト5と相対回転可能にベアリング30を介してシャフト5に支持されており、中心軸Ax1回りに回転する。ギヤ12は、軸方向への移動が制限されている。ギヤ12は、第2回転体の一例である。
【0023】
ギヤ12は、ギヤ本体17と、連結部材18と、を有する。ギヤ本体17は、他のギヤと噛み合う。ギヤ本体17は、ギヤ部材とも称される。
【0024】
連結部材18は、ギヤ本体17に固定され、ギヤ本体17と一体に中心軸Ax1に回りに回転する。連結部材18は、ギヤ本体17に対して第1方向D1の反対の第2方向D2に位置されている。第1方向D1および第2方向D2は、軸方向に沿う。連結部材18は、中心軸Ax1回りに環状に形成されている。詳しくは、連結部材18は、ギヤ本体17に固定された筒部18aと、筒部18aから径方向外側に張り出した円環状のフランジ部18bと、を有する。筒部18aには、第6コーン面C6が設けられている。
【0025】
フランジ部18bには、複数の溝部18cが設けられている。なお、図1では、複数の溝部18cのうち一つの溝部18cだけが示されている。複数の溝部18cは、周方向に互いに間隔を空けて設けられている。溝部18cは、フランジ部18bを軸方向に貫通するとともに、径方向の外側に向けて開口している。溝部18cは、開口部の一例である。
【0026】
また、フランジ部18bには、第2リング14と連結される受部18dが設けられている。受部18dは、フランジ部18bにおいて溝部18cに面した部分によって構成されている。換言すると、受部18dは、溝部18cを形成している。受部18dは、連結部とも称される。
【0027】
図3は、実施形態のクラッチ装置1を部分的に示した例示的な断面図であって、スリーブが第1位置に位置された状態の断面図である。
【0028】
図1および図3に示されるように、第1〜第3リング13〜15は、それぞれ、中心軸Ax1回りの円環状に形成されている。第1〜第3リング13〜15は、径方向に重ねられている。第2リング14は、第1リング13に対して径方向の内側に位置され、第3リング15は、第2リング14に対して径方向の内側に位置されている。第1〜第3リング13〜15は、リングの一例である。また、第1リング13は、外側リングの一例であり、第3リング15は、内側リングの一例である。
【0029】
第1〜第3リング13〜15は、それぞれ、中心軸Ax1回りの円環状に形成されている。第1〜第3リング13〜15は、径方向に重ねられている。第2リング14は、第1リング13に対して径方向の内側に位置され、第3リング15は、第2リング14に対して径方向の内側に位置されている。
【0030】
図1に示されるように、第1リング13は、筒部13aと、複数の爪部13bと、を有している。なお、図1では、複数の爪部13bのうち一つだけが示されている。爪部13bは、連結部とも称される。
(【0031】以降は省略されています)

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