特開 2024-16527 電磁摩擦クラッチ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024016527

(43)【公開日】2024-02-07

(54)【発明の名称】電磁摩擦クラッチ装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 27/10 20060101AFI20240131BHJP

   F16D 27/115 20060101ALI20240131BHJP

【ＦＩ】

F16D27/10 Z

F16D27/115 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022118717

(22)【出願日】2022-07-26

(71)【出願人】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】唐 寛

(57)【要約】

【課題】リターンスプリングとして機能する弾性部材の反力による電力損失を抑制することが可能な電磁摩擦クラッチ装置を提供する。
【解決手段】クラッチ装置１は、同軸上で相対回転可能な第１回転要素２及び第２回転要素３と、第１回転要素２と第２回転要素３との間に配置された複数の摩擦部材４０と、複数の摩擦部材４０を軸方向に押圧して摩擦力を発生させる押圧部材５１と、押圧部材５１を移動させる磁力を発生する電磁コイル５２とを備える。第１回転要素２は、押圧部材５１の押圧力を複数の摩擦部材４０を介して受ける押圧力受け部２００を有し、複数の摩擦部材４０のうち押圧力受け部２００に対向する一つの摩擦部材４０と押圧力受け部２００との間に、押圧部材５１の押圧力によって軸方向に圧縮されて反力を発生するリターンスプリング５４が配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

同軸上で相対回転可能な第１回転要素及び第２回転要素と、前記第１回転要素と前記第２回転要素との間に配置された複数の摩擦部材と、前記複数の摩擦部材を軸方向に押圧して摩擦力を発生させる押圧部材と、前記押圧部材を移動させる磁力を発生する電磁コイルとを備え、
前記第１回転要素は、前記押圧部材の押圧力を前記複数の摩擦部材を介して受ける押圧力受け部を有し、
前記複数の摩擦部材のうち前記押圧力受け部に対向する摩擦部材と前記押圧力受け部との間に、前記押圧部材の押圧力によって軸方向に圧縮されて反力を発生する弾性部材が配置されている、
電磁摩擦クラッチ装置。

【請求項2】

前記複数の摩擦部材は、前記第１回転要素との相対回転が規制された複数の第１摩擦部材と、前記第２回転要素との相対回転が規制された複数の第２摩擦部材とを含み、前記複数の第１摩擦部材と前記複数の第２摩擦部材とが軸方向に交互に配置されており、
前記複数の第１摩擦部材のうち一つの第１摩擦部材が前記押圧力受け部に対向し、当該一つの第１摩擦部材と前記押圧力受け部との間に前記弾性部材が配置されている、
請求項１に記載の電磁摩擦クラッチ装置。

【請求項3】

前記押圧力受け部は、前記一つの第１摩擦部材が当接する当接面を有すると共に、前記当接面から軸方向に窪んで形成された凹部が形成されており、
前記弾性部材が前記凹部に保持されている、
請求項２に記載の電磁摩擦クラッチ装置。

【請求項4】

前記複数の摩擦部材は、潤滑油によって摩擦摺動が潤滑され、
前記複数の摩擦部材のうち少なくとも何れかの摩擦部材における他の摩擦部材との対向面に、当該他の摩擦部材との間隔を前記潤滑油によって広げる油溝が形成されている、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の電磁摩擦クラッチ装置。

【請求項5】

前記複数の第１摩擦部材の間隔を広げる弾性離間部材が、前記複数の第１摩擦部材のそれぞれの間に配置されている、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の電磁摩擦クラッチ装置。

【請求項6】

前記電磁コイルの通電時に発生する磁束の磁路に前記複数の摩擦部材が含まれない、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の電磁摩擦クラッチ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁摩擦クラッチ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、コイルに発生する磁力によって複数の摩擦部材を摩擦係合させ、トルクを伝達する電磁式の摩擦クラッチ装置が自動車の駆動力伝達等の様々な用途に用いられている。特許文献１に記載のものは、回転不能なハウジングと、ハウジングに対して回転可能に支持された出力軸及び入力軸と、出力軸に連結されたハブの外周面にスプライン嵌合した複数の摩擦板と、入力軸の内周面にスプライン嵌合した複数の相手プレートと、コイルを内蔵したヨークと、入力軸にスプライン嵌合したアーマチュアと、ヨークとアーマチュアとの間に配置されたスラスト軸受と、スラスト軸受とヨークとの間に軸方向に挟まれた皿ばねとを備えている。アーマチュアは、相手プレートと向かい合う押圧面を外周側の端部に有している。コイルの通電時には、アーマチュアが皿ばねを圧縮しながらヨーク側に向かって軸方向に移動し、複数の摩擦板及び相手プレートを押圧して摩擦係合させる。コイルの通電が遮断されると、リターンスプリングとして機能する弾性部材である皿ばねの反力（復元力）によってアーマチュアがヨークから軸方向に離間し、複数の摩擦板と相手プレートとの摩擦係合状態が解除される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－８９７２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のように構成されたクラッチでは、アーマチュアが複数の摩擦板及び相手プレートを押圧する押圧力の大きさが、コイルがアーマチュアに作用させる磁力から皿ばねの反力を差し引いた大きさとなり、入力軸と出力軸との間の伝達トルクが皿ばねの反力によって小さくなってしまう。換言すれば、入力軸から出力軸へのトルク伝達時において、複数の摩擦板及び相手プレートを押圧するための磁力に加え、皿ばねを圧縮するための磁力をコイルに発生させなければならず、皿ばねの反力に応じた電力損失が発生すると共にコイルの発熱量も大きくなってしまう。

【0005】

そこで、本発明は、リターンスプリングとして機能する弾性部材の反力による電力損失を抑制することが可能な電磁摩擦クラッチ装置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】

【0006】

本発明は、上記の目的を達成するため、同軸上で相対回転可能な第１回転要素及び第２回転要素と、前記第１回転要素と前記第２回転要素との間に配置された複数の摩擦部材と、前記複数の摩擦部材を軸方向に押圧して摩擦力を発生させる押圧部材と、前記押圧部材を移動させる磁力を発生する電磁コイルとを備え、前記第１回転要素は、前記押圧部材の押圧力を前記複数の摩擦部材を介して受ける押圧力受け部を有し、前記複数の摩擦部材のうち前記押圧力受け部に対向する摩擦部材と前記押圧力受け部との間に、前記押圧部材の押圧力によって軸方向に圧縮されて反力を発生する弾性部材が配置されている、電磁摩擦クラッチ装置を提供する。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る電磁摩擦クラッチ装置によれば、電磁コイルの通電時に弾性部材の反力が複数の摩擦部材を押圧する押圧力となるため、電磁コイルの通電時における電力損失を抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係るクラッチ装置を示す断面図である。

【図2】クラッチ装置の構成部材を回転軸線に沿って分解して示す断面図である。

【図3】第１回転要素の蓋部材を本体部材の底部側から軸方向に見た構成図である。

【図4】（ａ）は、第１摩擦部材を示す平面図であり、（ｂ）は、第２摩擦部材を示す平面図である。

【図5】第１の実施の形態の変形例に係るクラッチ装置を示す断面図である。

【図6】本発明の第２の実施の形態に係るクラッチ装置を示す断面図である。

【図7】（ａ）は、第１回転要素の蓋部材を本体部材の底部側から軸方向に見た構成図である。（ｂ）は、第１摩擦部材を示す平面図である。（ｃ）は、第２摩擦部材を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［第１の実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至４を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

【0010】

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るクラッチ装置１を示す断面図である。図１では、回転軸線Ｏよりも上側にクラッチ装置１の非作動状態を示し、回転軸線Ｏよりも下側にクラッチ装置１の作動状態を示している。図２は、クラッチ装置１の主な構成部材のそれぞれを回転軸線Ｏに沿って分解して示す断面図である。以下、回転軸線Ｏに平行な方向を軸方向といい、回転軸線Ｏに垂直な方向を径方向という。

【0011】

クラッチ装置１は、第１回転軸部材１１と第２回転軸部材１２との間で摩擦力によってトルクを伝達する電磁摩擦クラッチ装置であり、例えば車両の駆動源の駆動力を伝達するために用いられる。図１では、第２回転軸部材１２を仮想線（二点鎖線）で示している。

【0012】

クラッチ装置１は、回転軸線Ｏを中心として同軸上で相対回転可能な第１回転要素２及び第２回転要素３と、第１回転要素２と第２回転要素３との間に配置された複数の摩擦部材４０からなる多板クラッチ４と、多板クラッチ４を軸方向に押圧して摩擦力を発生させる押圧部材５１と、押圧部材５１を移動させる磁力を発生する電磁コイル５２と、電磁コイル５２を支持するヨーク５３と、第１回転要素２に保持された弾性部材であるリターンスプリング５４と、第２回転軸部材１２が相対回転不能に嵌合する嵌合穴５５０が形成された円筒状の嵌合部材５５と、第１乃至第３の軸受５６１～５６３と、第１乃至第３のシール部材５７１～５７３とを備えている。図１では、回転軸線Ｏよりも下側に、電磁コイル５２に通電されたときに発生する磁束の磁路Ｍを破線で示している。

【0013】

第１回転要素２は、有底円筒状の本体部材２１と、本体部材２１の開口を塞ぐように配置された蓋部材２２とを有し、本体部材２１と蓋部材２２とが複数のボルト２３によって固定されている。本体部材２１は、例えばアルミニウム合金等の非磁性金属からなり、円盤状の底部２１１と円筒状の円筒部２１２とを一体に有している。底部２１１には、第１回転軸部材１１が複数のボルト１１１によって固定されている。円筒部２１２の内周部には、軸方向に延在する複数のスプライン突起２１２ａからなる内周スプライン嵌合部２１０が設けられている。

【0014】

図３は、第１回転要素２の蓋部材２２を本体部材２１の底部２１１側から軸方向に見た構成図である。蓋部材２２は、外側磁性体部２２１、中間磁性体部２２２、及び内側磁性体部２２３と、外側磁性体部２２１と中間磁性体部２２２との間に配置されたリング状の外側非磁性体部２２４と、中間磁性体部２２２と内側磁性体部２２３との間に配置されたリング状の内側非磁性体部２２５とを一体に有している。中間磁性体部２２２は、略円筒状に形成されており、内側非磁性体部２２５が外側非磁性体部２２４よりも第１回転要素２の本体部材２１における底部２１１側に配置されている。

【0015】

外側磁性体部２２１、中間磁性体部２２２、及び内側磁性体部２２３は、例えば鉄系金属等の軟磁性金属からなり、中間磁性体部２２２の径方向外側に外側磁性体部２２１が配置され、中間磁性体部２２２の径方向内側に内側磁性体部２２３が配置されている。外側非磁性体部２２４及び内側非磁性体部２２５は、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性金属からなる。外側非磁性体部２２４は、例えば溶接によって外側磁性体部２２１及び中間磁性体部２２２に固定され、内側非磁性体部２２５は、例えば溶接によって中間磁性体部２２２及び内側磁性体部２２３に固定されている。

【0016】

本体部材２１と蓋部材２２との間の収容空間２０には、潤滑油Ｌが封入されている。潤滑油Ｌは、複数の摩擦部材４０の摩擦摺動を潤滑する。収容空間２０は、第１乃至第３のシール部材５７１～５７３によって封止されている。第１のシール部材５７１は、本体部材２１と嵌合部材５５との間に配置され、第２のシール部材５７２は、蓋部材２２と嵌合部材５５との間に配置されている。第３のシール部材５７３は、本体部材２１の円筒部２１２と蓋部材２２の外側磁性体部２２１との間に配置されている。なお、クラッチ装置１の全体を潤滑油が貯留されたオイルパン等の潤滑油貯留部に配置する場合には、第１乃至第３のシール部材５７１～５７３を省略してもよい。

【0017】

第２回転要素３は、例えば鉄系金属等の軟磁性金属からなり、円盤状の円盤部３１と円筒状の円筒部３２とを一体に有している。円盤部３１の一部は、電磁コイル５２に通電されたときに電磁コイル５２の磁力を受ける磁力受け部３１１となっている。磁力受け部３１１は、磁路Ｍの一部を構成し、蓋部材２２における内側非磁性体部２２５及びその周辺部と軸方向に向かい合っている。円盤部３１の内周端部には、嵌合部材５５にスプライン嵌合する複数のスプライン突起３１０ａからなる内周スプライン嵌合部３１０が設けられている。

【0018】

嵌合部材５５には、第２回転要素３の内周スプライン嵌合部３１０がスプライン嵌合する外周スプライン嵌合部５５１が設けられている。外周スプライン嵌合部５５１は、軸方向に延在する複数のスプライン突起５５１ａからなる。第２回転要素３は、嵌合部材５５に対して軸方向に移動可能かつ相対回転不能である。第１回転要素２の蓋部材２２から離間する方向への嵌合部材５５に対する第２回転要素３の軸方向移動は、外周スプライン嵌合部５５１に嵌着された止め輪５５２によって規制されている。

【0019】

嵌合部材５５と第１回転要素２との間には、第１の軸受５６１及び第２の軸受５６２が配置されている。第１の軸受５６１は、嵌合部材５５と第１回転要素２の本体部材２１との間に配置され、第２の軸受５６２は、嵌合部材５５と第１回転要素２の蓋部材２２との間に配置されている。第２回転要素３の内周スプライン嵌合部３１０は、第１の軸受５６１と第２の軸受５６２との間で外周スプライン嵌合部５５１にスプライン嵌合している。本実施の形態では、第１の軸受５６１及び第２の軸受５６２が転がり軸受であるが、第１の軸受５６１及び第２の軸受５６２が滑り軸受であってもよい。

【0020】

第２回転要素３の円筒部３２は、円盤部３１の外周端部から蓋部材２２に向かって軸方向に延在して形成され、第１回転要素２の本体部材２１における円筒部２１２の内側に配置されている。円筒部３２の外周部には、軸方向に延在する複数のスプライン突起３２０ａからなる外周スプライン嵌合部３２０が設けられている。円筒部３２は、蓋部材２２の中間磁性体部２２２の外周を囲むように配置され、円筒部３２の内周面３２ｂと中間磁性体部２２２の外周面２２２ａとの間には、中間磁性体部２２２から円筒部３２への磁束の漏れを抑制するための空間１０１が形成されている。

【0021】

多板クラッチ４は、第１回転要素２の本体部材２１における円筒部２１２と第２回転要素３の円筒部３２との間に配置されている。複数の摩擦部材４０は、第１回転要素２との相対回転が規制された複数の第１摩擦部材４１と、第２回転要素３との相対回転が規制された複数の第２摩擦部材４２とを含んでいる。つまり、摩擦部材４０は、第１摩擦部材４１及び第２摩擦部材４２の総称である。第１摩擦部材４１及び第２摩擦部材４２は、共に円環板状であり、本実施の形態では、６枚の第１摩擦部材４１と、同じく６枚の第２摩擦部材４２とが軸方向に交互に配置されている。

【0022】

図４（ａ）は、第１摩擦部材４１を示す平面図であり、図４（ｂ）は、第２摩擦部材４２を示す平面図である。第１摩擦部材４１には、第１回転要素２の内周スプライン嵌合部２１０の複数のスプライン突起２１２ａに係合する複数の係合突起４１１が外周部に形成されている。また、第１摩擦部材４１における第２摩擦部材４２との対向面４１ａには、第２摩擦部材４２との間隔を潤滑油Ｌによって広げる油溝４１２が形成されている。油溝４１２は、第２摩擦部材４２との間に潤滑油Ｌを流入させると共に、流入した潤滑油Ｌの動圧によって第１摩擦部材４１と第２摩擦部材４２との間を広げる。本実施の形態では、油溝４１２が格子状に形成されている。

【0023】

第２摩擦部材４２には、第２回転要素３の外周スプライン嵌合部３２０の複数のスプライン突起３２０ａに係合する複数の係合突起４２１が内周部に形成されている。また、第２摩擦部材４２における第１摩擦部材４１との対向面４２ａには、周方向に延びる多数の微細溝４２２が形成されている。微細溝４２２は、過剰な油膜の形成を抑制し、油膜の厚さを適正化する機能を有している。

【0024】

なお、本実施の形態では、全ての第１摩擦部材４１の両面に油溝４１２が形成されているが、これに限らず、一部の第１摩擦部材４１の両面又は片面に油溝４１２が形成されていてもよい。また、第２摩擦部材４２における第１摩擦部材４１との対向面４２ａに第１摩擦部材４１との間隔を潤滑油Ｌによって広げる油溝を形成し、第１摩擦部材４１における第２摩擦部材４２との対向面４１ａに周方向に延びる多数の微細溝を形成してもよい。すなわち、複数の摩擦部材４０のうち少なくとも何れかの摩擦部材４０における他の摩擦部材４０との対向面に、当該他の摩擦部材４０との間隔を潤滑油Ｌによって広げる油溝が形成されていればよい。

【0025】

押圧部材５１は、複数の第１摩擦部材４１及び複数の第２摩擦部材４２と軸方向に並んで配置されている。押圧部材５１には、第２回転要素３の外周スプライン嵌合部３２０の複数のスプライン突起３２０ａに係合する複数の係合突起５１１が内周部に形成されている。押圧部材５１は、複数の第２摩擦部材４２のうち１枚の第２摩擦部材４２に対向しており、この第２摩擦部材４２から離間する方向への第２回転要素３に対する押圧部材５１の軸方向移動が、第２回転要素３の円筒部３２に固定されたストッパ体３３によって規制されている。ストッパ体３３は、例えばＣ字状のスナップリングであり、外周スプライン嵌合部３２０に嵌着されている。なお、押圧部材５１を例えば溶接によって第２回転要素３に固定してもよい。また、押圧部材５１を第２回転要素３と一体に成形してもよい。

【0026】

押圧部材５１は、電磁コイル５２に通電されたとき、第２回転要素３と共に軸方向に移動して、多板クラッチ４を第１回転要素２の蓋部材２２に向かって軸方向に押圧する。第１回転要素２は、押圧部材５１の押圧力を複数の第１摩擦部材４１及び複数の第２摩擦部材４２を介して受ける押圧力受け部２００を有しており、本実施の形態では、蓋部材２２の外側磁性体部２２１の一部が押圧力受け部２００となっている。多板クラッチ４は、電磁コイル５２に通電されたときに押圧部材５１と押圧力受け部２００との間に挟まれて複数の第１摩擦部材４１及び複数の第２摩擦部材４２とが摩擦接触し、第１回転要素２と第２回転要素３との間でトルクを伝達する。

【0027】

電磁コイル５２は、不図示の制御装置から電線５２０を介して励磁電流が供給される巻線５２１と、巻線５２１を封止する樹脂からなる封止材５２２とを有している。電磁コイル５２を支持するヨーク５３は、第３の軸受５６３によって蓋部材２２の内側磁性体部２２３に支持されており、第１回転要素２が回転しても連れ回りしないように回り止めされている。電磁コイル５２は、ヨーク５３に固定された止め輪５３１によってヨーク５３から抜け止めされている。

【0028】

電磁コイル５２の通電時に発生する磁束の磁路Ｍには、ヨーク５３、蓋部材２２の中間磁性体部２２２及び内側磁性体部２２３、ならびに第２回転要素３の円盤部３１の一部である磁力受け部３１１が含まれる。磁力受け部３１１とのヨーク５３との間には、蓋部材２２の中間磁性体部２２２及び内側磁性体部２２３の一部、ならびに内側非磁性体部２２５が介在する。電磁コイル５２の通電時には、磁力受け部３１１がヨーク５３側に接近するように第２回転要素３が軸方向に移動して、第２回転要素３の円盤部３１と蓋部材２２との間隔が狭くなる。本実施の形態では、ヨーク５３と磁力受け部３１１との間に複数の第１摩擦部材４１及び複数の第２摩擦部材４２が介在せず、多板クラッチ４が磁路Ｍに含まれないように磁気回路が構成されている。

【0029】

蓋部材２２の中間磁性体部２２２及び内側磁性体部２２３と第２回転要素３の円盤部３１との間には、エアギャップ（空間）１０２が形成されている。エアギャップ１０２の軸方向幅は、電磁コイル５２に定格値の電流が供給されたときでも０とならず、第２回転要素３の円盤部３１と蓋部材２２とは非接触である。

【0030】

複数の摩擦部材４０のうち押圧力受け部２００に対向する摩擦部材４０と押圧力受け部２００との間には、リターンスプリング５４が配置されている。より具体的には、複数の第１摩擦部材４１のうち一つの第１摩擦部材４１が押圧力受け部２００に対向して配置されており、当該一つの第１摩擦部材４１と押圧力受け部２００との間にリターンスプリング５４が配置されている。リターンスプリング５４は、押圧部材５１の押圧力によって軸方向に圧縮されて反力を発生し、当該一つの第１摩擦部材４１を押圧力受け部２００から離間する方向に押圧する。

【0031】

本実施の形態では、リターンスプリング５４がコイルばねであり、第１摩擦部材４１と押圧力受け部２００との間に複数のリターンスプリング５４が周方向等間隔に配置されている。押圧力受け部２００は、押圧力受け部２００に対向して配置された一つの第１摩擦部材４１が当接する当接面２００ａを有している。また、押圧力受け部２００には、当接面２００ａから軸方向に窪んで形成された凹部２０１が形成されている。

【0032】

本実施の形態では、図３に示すように、押圧力受け部２００に四つの凹部２０１が形成されており、これらの凹部２０１にそれぞれリターンスプリング５４が保持されている。リターンスプリング５４の自然長は、凹部２０１の深さよりも長く、当接面２００ａに第１摩擦部材４１が接していないときには、リターンスプリング５４の一部が凹部２０１から軸方向に突出する。図３に示すように、複数の凹部２０１は、複数のリターンスプリング５４のそれぞれの中心点を通る回転軸線Ｏを中心とする円Ｃの直径が複数の第１摩擦部材４１及び複数の第２摩擦部材４２の摩擦有効径Ｄに一致するように、回転軸線Ｏに対する径方向の位置が決められている。

【0033】

以上のように構成されたクラッチ装置１において、電磁コイル５２に通電されると、磁路Ｍに磁束が発生し、磁力受け部３１１がヨーク５３に接近するように第２回転要素３が押圧部材５１と共に第１回転要素２の蓋部材２２に向かって軸方向一側に移動して、押圧部材５１が複数の第１摩擦部材４１及び複数の第２摩擦部材４２を第１回転要素２の押圧力受け部２００に向かって押圧する。これにより、電磁コイル５２に供給される励磁電流の電流値に応じた大きさのトルクが第１回転要素２と第２回転要素３との間で伝達される。リターンスプリング５４は、押圧部材５１の押圧力によって軸方向に圧縮され、その全体が凹部２０１に収容されるように収縮する。

【0034】

一方、電磁コイル５２の通電が遮断されたときには、リターンスプリング５４の反力によって第２回転要素３が押圧部材５１と共に第１回転要素２に対して軸方向他側（蓋部材２２とは反対側）に移動し、磁力受け部３１１がヨーク５３から離間する。これにより、蓋部材２２の中間磁性体部２２２及び内側磁性体部２２３と第２回転要素３の円盤部３１との間隔が広がり、中間磁性体部２２２及び内側磁性体部２２３ならびに磁力受け部３１１の残留磁気によって多板クラッチ４が押圧されてしまうことによる引きずりトルクが抑制される。また、本実施の形態では、第１摩擦部材４１における第２摩擦部材４２との対向面４１ａに油溝４１２が形成されているので、電磁コイル５２の非通電時に第１摩擦部材４１と第２摩擦部材４２との間に潤滑油Ｌが導入され、引きずりトルクがさらに小さくなる。

【0035】

（第１の実施の形態の作用及び効果）
本実施の形態に係るクラッチ装置１では、電磁コイル５２の通電時にリターンスプリング５４が圧縮されて反力を発生し、この反力が複数の第１摩擦部材４１及び複数の第２摩擦部材４２を押圧する力となる。このため、本実施の形態によれば、上記した従来のクラッチ装置のようにリターンスプリングとして機能する弾性部材の反力によって伝達トルクが小さくなってしまうことがなく、電力損失を抑制することが可能となる。

【0036】

また、本実施の形態によれば、第１回転要素２に保持されたリターンスプリング５４が第１回転要素２に対して相対回転不能な一つの第１摩擦部材４１を押圧するので、この第１摩擦部材４１とリターンスプリング５４との間で相対回転が発生せず、リターンスプリング５４の摩耗を抑制することができる。

【0037】

また、本実施の形態によれば、第１摩擦部材４１が当接する当接面２００ａから軸方向に窪んで形成された凹部２０１にリターンスプリング５４が保持されているので、第１摩擦部材４１が当接面２００ａに当接した後にさらにリターンスプリング５４が圧縮されてしまうことがなく、リターンスプリング５４が過度に圧縮されることによる塑性変形等の損傷の発生を防ぐことができる。

【0038】

また、本実施の形態によれば、ヨーク５３と磁力受け部３１１との間に第１摩擦部材４１及び第２摩擦部材４２が介在しないので、第１摩擦部材４１及び第２摩擦部材４２に残留磁気が発生せず、第１摩擦部材４１及び第２摩擦部材４２の残留磁気による引きずりトルクが発生しない。

【0039】

またさらに、本実施の形態では、第１摩擦部材４１における第２摩擦部材４２との対向面４１ａに油溝４１２が形成されているので、第１摩擦部材４１と第２摩擦部材４２とが潤滑油Ｌの粘性によって張り付いてしまうことが抑制されると共に、潤滑油Ｌの動圧によって第１摩擦部材４１と第２摩擦部材４２との間隔が広がり、引きずりトルクが低減される。

【0040】

［第１の実施の形態の変形例］
図５は、本発明の実施の形態の変形例に係るクラッチ装置１Ａの一部を示す断面図である。このクラッチ装置１Ａは、多板クラッチ４の周辺部の構成が異なる他は、上記の第１の実施の形態に係るクラッチ装置１と同様に構成されている。図５では、電磁コイル５２が非通電である状態を示している。

【0041】

クラッチ装置１Ａは、上記の第１の実施の形態に係るクラッチ装置１におけるコイルばねからなる複数のリターンスプリング５４に替えて、円環状の皿ばねからなる単一のリターンスプリング５８を有している。リターンスプリング５８の中心軸は、第１回転要素２及び第２回転要素３の回転軸線Ｏ（図１参照）と一致している。第１回転要素２の押圧力受け部２００には、当接面２００ａから軸方向に窪んで形成された凹部２０２が形成されており、この凹部２０２にリターンスプリング５８が保持されている。

【0042】

凹部２０２は、回転軸線Ｏを中心とする環状の溝であり、リターンスプリング５８は、外径側の端部が凹部２０２の底面２０２ａに接し、内径側の端部が押圧力受け部２００に対向する一つの第１摩擦部材４１に接するように配置されている。なお、リターンスプリング５８として、ウェーブワッシャ（波形座金）を用いてもよい。

【0043】

また、クラッチ装置１Ａは、複数の第１摩擦部材４１のそれぞれの間に、複数の第１摩擦部材４１の間隔を広げる弾性離間部材としての皿ばね５９が配置されている。本変形例では、６枚の第１摩擦部材４１の間に５枚の皿ばね５９が配置されている。これらの皿ばね５９は、電磁コイル５２に通電されたときに軸方向に圧縮され、電磁コイル５２の通電が遮断されたときに復元して複数の第１摩擦部材４１の間隔を広げる。なお、皿ばね５９に替えて例えばウェーブワッシャを弾性離間部材として用いてもよい。

【0044】

この変形例では、リターンスプリング５８として皿ばねを用いるため、上記の第１の実施の形態のようにコイルばねを用いる場合に比較して、押圧力受け部２００に対向して配置された第１摩擦部材４１を当接面２００ａから離間させることができる距離は短くなるが、複数の第１摩擦部材４１のそれぞれの間に配置された複数の皿ばね５９により、蓋部材２２の中間磁性体部２２２及び内側磁性体部２２３と第２回転要素３の円盤部３１との間隔を十分に広げることができる。また、リターンスプリング５８が発生する反力が複数の第１摩擦部材４１及び複数の第２摩擦部材４２を押圧する力となるので、第１の実施の形態と同様に、電力損失を抑制することが可能となる。

【0045】

［第２の実施の形態］
図６は、本発明の第２の実施の形態に係るクラッチ装置１０を示す断面図である。図６では、回転軸線Ｏよりも上側にクラッチ装置１０の非作動状態を示し、回転軸線Ｏよりも下側にクラッチ装置１０の作動状態を示している。クラッチ装置１０は、第１の実施の形態に係るクラッチ装置１と同様、第１回転軸部材１１と第２回転軸部材１２との間で摩擦力によってトルクを伝達する電磁摩擦クラッチ装置である。

【0046】

クラッチ装置１０は、回転軸線Ｏを中心として同軸上で相対回転可能な第１回転要素６及び第２回転要素７と、第１回転要素６と第２回転要素７との間に配置された複数の摩擦部材８０からなる多板クラッチ８と、多板クラッチ８を軸方向に押圧して摩擦力を発生させる押圧部材９１と、押圧部材９１を移動させる磁力を発生する電磁コイル９２と、電磁コイル９２を支持するヨーク９３と、第１回転要素６に保持された弾性部材である複数のリターンスプリング９４と、第１乃至第３の軸受９５１～９５３と、第１乃至第３のシール部材９６１～９６３とを備えている。本実施の形態では、リターンスプリング９４がコイルばねからなる。

【0047】

第１回転要素６は、有底円筒状の本体部材６１と、本体部材６１の開口を塞ぐように配置された蓋部材６２とを有し、本体部材６１と蓋部材６２とが複数のボルト６３によって固定されている。本体部材６１は、例えばアルミニウム合金等の非磁性金属からなり、円盤状の底部６１１と円筒状の円筒部６１２とを一体に有している。底部６１１には、第１回転軸部材１１が複数のボルト１１１によって固定されている。円筒部６１２の内周部には、軸方向に延在する複数のスプライン突起６１２ａからなる内周スプライン嵌合部６１０が設けられている。

【0048】

蓋部材６２は、鉄系金属等の軟磁性金属からなる外側磁性体部６２１及び内側磁性体部６２２と、オーステナイト系ステンレス等の非磁性金属からなるリング状の非磁性体部６２３とを一体に有している。非磁性体部６２３は、外側磁性体部６２１と内側磁性体部６２２との間に配置され、例えば溶接によって外側磁性体部６２１及び内側磁性体部６２２に固定されている。本体部材６１と蓋部材６２との間には、第１乃至第３のシール部材９６１～９６３によって潤滑油Ｌが封入されている。

【0049】

第２回転要素７は、第２回転軸部材１２が相対回転不能に嵌合する嵌合穴７０が形成された円筒状の部材である。第２回転要素７の外周部には、軸方向に延在する複数のスプライン突起７１ａからなる内周スプライン嵌合部７１が設けられている。第２回転要素７と第１回転要素６の本体部材６１との間には、第１の軸受９５１が配置され、第２回転要素７と第１回転要素６の蓋部材６２との間には、第２の軸受９５２が配置されている。

【0050】

多板クラッチ８は、第１回転要素６の本体部材６１における円筒部６１２と第２回転要素７との間に配置されている。複数の摩擦部材８０は、第１回転要素６との相対回転が規制された複数の第１摩擦部材８１と、第２回転要素７との相対回転が規制された複数の第２摩擦部材８２とを含み、６枚の第１摩擦部材８１と同じく６枚の第２摩擦部材８２とが軸方向に交互に配置されている。第１摩擦部材８１及び第２摩擦部材８２は、鉄系金属等の軟磁性金属からなる。

【0051】

押圧部材９１は、第１回転要素６の内周スプライン嵌合部６１０の複数のスプライン突起６１２ａに係合する複数の係合突起９１１が内周部に形成されており、第１回転要素６に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能である。押圧部材９１は、複数の第２摩擦部材８２のうち１枚の第２摩擦部材８２に対向している。

【0052】

電磁コイル９２は、巻線９２１及び封止材９２２を有し、止め輪９３１によってヨーク９３から抜け止めされている。ヨーク９３は、第３の軸受９５３によって蓋部材６２の内側磁性体部６２２に支持されている。電磁コイル９２に通電されたときに発生する磁束の磁路Ｍには、ヨーク５３、蓋部材６２の外側磁性体部６２１及び内側磁性体部６２２、複数の第１摩擦部材８１及び複数の第２摩擦部材８２、ならびに押圧部材９１が含まれる。

【0053】

図７（ａ）は、第１回転要素６の蓋部材６２を本体部材６１の底部６１１側から軸方向に見た構成図である。図７（ｂ）は、第１摩擦部材８１を示す平面図である。図７（ｃ）は、第２摩擦部材８２を示す平面図である。蓋部材６２において、第１摩擦部材８１と第２摩擦部材８２とが重なる部分と軸方向に並ぶ部位は、押圧部材９１の押圧力を複数の第１摩擦部材８１及び複数の第２摩擦部材８２を介して受ける押圧力受け部８００となっている。本実施の形態では、非磁性体部６２３と、非磁性体部６２３の外周側にあたる外側磁性体部６２１の一部と、非磁性体部６２３の内周側にあたる内側磁性体部６２２の一部とが、押圧力受け部８００となっている。

【0054】

押圧力受け部８００は、押圧力受け部８００に対向して配置された一つの第１摩擦部材８１が当接する当接面８００ａを有している。また、押圧力受け部８００の一部である非磁性体部６２３には、当接面８００ａから軸方向に窪んで形成された複数の凹部８０１が形成されている。複数の凹部８０１には、それぞれリターンスプリング９４が保持されている。電磁コイル９２の非通電時には、リターンスプリング９４の一部が軸方向に突出する。

【0055】

図７（ａ）に示すように、複数の凹部８０１は、複数のリターンスプリング９４のそれぞれの中心点を通る回転軸線Ｏを中心とする円Ｃの直径が複数の第１摩擦部材８１及び複数の第２摩擦部材８２の摩擦有効径Ｄに一致するように、回転軸線Ｏに対する径方向の位置が決められている。

【0056】

第１摩擦部材８１には、第１回転要素６の内周スプライン嵌合部６１０の複数のスプライン突起６１２ａに係合する複数の係合突起８１１が外周部に形成されている。第１摩擦部材８１における第２摩擦部材８２との対向面８１ａには、第２摩擦部材８２との間隔を潤滑油Ｌによって広げる油溝８１２が形成されている。また、第１摩擦部材８１には、蓋部材６２の非磁性体部６２３と軸方向に並ぶ部位に、回転軸線Ｏを中心とする周方向に並ぶ複数の円弧状のスリット８１０が形成されている。複数のスリット８１０は、第１摩擦部材８１における複数のスリット８１０よりも外周側の部分と内周側の部分との間の磁束の短絡を防止している。

【0057】

第２摩擦部材８２には、第２回転要素７の内周スプライン嵌合部７１の複数のスプライン突起７１ａに係合する複数の係合突起８２１が内周部に形成されている。第２摩擦部材８２における第１摩擦部材８１との対向面８２ａには、周方向に延びる多数の微細溝８２２が形成されている。また、第２摩擦部材８２には、蓋部材６２の非磁性体部６２３と軸方向に並ぶ部位に、回転軸線Ｏを中心とする周方向に並ぶ複数の円弧状のスリット８２０が形成されている。複数のスリット８２０は、第２摩擦部材８２における複数のスリット８２０よりも外周側の部分と内周側の部分との間の磁束の短絡を防止している。

【0058】

以上のように構成されたクラッチ装置１０において、電磁コイル９２に通電されると、磁路Ｍに磁束が発生し、押圧部材９１がヨーク９３に接近するように押圧力受け部８００に向かって軸方向一側に移動し、押圧部材９１が複数の第１摩擦部材８１及び複数の第２摩擦部材８２を押圧する。これにより、多板クラッチ８が摩擦係合状態となり、電磁コイル９２に供給される励磁電流の電流値に応じた大きさのトルクが第１回転要素６と第２回転要素７との間で伝達される。また、電磁コイル９２の通電が遮断されたときには、リターンスプリング９４の反力によって押圧部材９１が第１回転要素６に対して軸方向他側（押圧力受け部８００とは反対側）に移動し、多板クラッチ８が解放状態となる。

【0059】

本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様に、リターンスプリング９４の反力によって伝達トルクが小さくなってしまうことがなく、電力損失を抑制することが可能となる。また、リターンスプリング９４が第１回転要素６に対して相対回転不能な一つの第１摩擦部材８１を押圧するので、この第１摩擦部材８１とリターンスプリング９４との間で相対回転が発生せず、リターンスプリング９４の摩耗を抑制することができる。また、第１摩擦部材８１が当接面８００ａに当接した後にさらにリターンスプリング９４が圧縮されてしまうことがなく、リターンスプリング９４が過度に圧縮されることによる塑性変形等の損傷の発生を防ぐことができる。

【0060】

（付記）
以上、本発明を第１及び第２の実施の形態ならびに変形例に基づいて説明したが、これらの実施の形態や変形例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態や変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、一部の構成を省略し、あるいは構成を追加もしくは置換して、適宜変形して実施することが可能である。またさらに、上記した第１及び第２の実施の形態ならびに変形例の一部の構成を互いに組み合わせることも可能である。

【符号の説明】

【0061】

１，１０…クラッチ装置 ２…第１回転要素
２００…押圧力受け部 ４０…摩擦部材
５１…押圧部材 ５４，５８…リターンスプリング（弾性部材）
５９…皿ばね（弾性離間部材） ６…第１回転要素
７…第２回転要素 ８０…摩擦部材
８００…押圧力受け部 ９１…押圧部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】