JP4192955B2

JP4192955B2 - 駆動力伝達装置

Info

Publication number: JP4192955B2
Application number: JP2006067282A
Authority: JP
Inventors: 博宅野; 泰成斎藤
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2020-12-25
Also published as: JP2006200748A

Description

本発明は、駆動力伝達装置に関する。

駆動力伝達装置の一形式として、外側回転部材および内側回転部材間に、複数のインナクラッチプレートおよびこれらインナクラッチプレートとは交互に位置する複数のアウタクラッチプレートを有するメインクラッチと、電磁石、摩擦クラッチおよびアーマチャを有する電磁式のパイロットクラッチ機構と、第１カム部材おとび第２カム部材を有し前記メインクラッチと前記パイロットクラッチ機構間に位置するカム機構を備え、前記パイロットクラッチ機構の電磁コイルに電流を印加することにより発生するパイロットトルクを前記カム機構にて軸方向のカム推力に変換し、当該カム推力にて前記メインクラッチを押圧して係合動作させて、前記両回転部材間のトルク伝達を行う形式の駆動力伝達装置がある（特許文献１を参照）。

当該形式の駆動力伝達装置においては、前記メインクラッチを構成する前記各インナクラッチプレートは前記内側回転部材の外スプラインにスプライン嵌合するとともに、前記各アウタクラッチプレートは前記外側回転部材の内スプラインにスプライン嵌合し、また、前記カム機構を構成する前記第１カム部材は前記内側回転部材上に回転可能に位置するとともに、前記第２カム部材は前記内側回転部材の外スプラインにスプライン嵌合し、また、前記パイロットクラッチ機構を構成する前記摩擦クラッチのインナクラッチプレートは前記第１カム部材の外スプラインにスプライン嵌合するとともに、前記摩擦クラッチのアウタクラッチプレートは前記外側回転部材の内スプラインにスプライン嵌合するように構成されているものがある。
特開２０００−２３４６３５号公報

ところで、当該駆動力伝達装置においては、車両の動力伝達系に搭載されて車両を四輪駆動車に構成する使用形態が採られるが、当該使用形態では、カム機構がパイロットトルクにより作動状態にあって両回転部材間でトルク伝達がなされている場合に、両回転部材の差動回転に反転状態が発生することがある。両回転部材の差動回転に反転状態が発生すると、駆動力伝達装置やこれに連結する周囲の装置から異音、所謂バキ音が発生する。

例えば、当該駆動力伝達装置を搭載する後輪駆動をベースをとする四輪駆動車においては、特に発進時では後輪の回転速度が前輪の回転速度より速いが、例えば、この状態から旋回走行状態に移行すると、旋回半径の関係で、前輪の回転速度が後輪の回転速度より速くなって、両回転部材の差動回転が反転する状態が発生する。両回転部材の差動回転が反転すると、各回転部材にスプライン嵌合している各構成部材のスプライン嵌合部のガタ、カム機構におけるカム回転角、各構成部材の摩擦等が相乗的に作用して、異音、所謂バキ音が発生することがある。また、この旋回走行から発進状態に復帰させた場合にも、旋回走行時の差動回転に反転状態が発生する。

その他、後輪駆動をベースとする四輪駆動車、前輪駆動をベースとする四輪駆動車の両者において、駆動力伝達装置の両回転部材の差動回転が反転する状態が発生する場合としては、前進走行から後進走行に移行した場合、および、後進走行から前進走行に移行した場合があり、このような場合においても、各回転部材にスプライン嵌合している各構成部材のスプライン嵌合部のガタ、カム機構におけるカム回転角、各構成部材の摩擦等が相乗的に作用して、異音、所謂バキ音が発生することがある。

本発明者等は、当該異音の発生原因を鋭意検討した結果、当該駆動力伝達装置でのトルク伝達時に、カム推力が保持された状態で差動回転が反転した際には、カム推力が残存した状態で差動回転が反転することになり、この際、当該駆動力伝達装置を構成する各構成部材間のスプライン嵌合部のガタ、カム機構におけるカム回転角、各構成部材の摩擦等が相乗的に作用して、異音、所謂バキ音が発生するとの知見を得た。

本発明は、このような知見に基づいてなされたもので、その目的とするところは、当該形式の駆動力伝達装置に当該知見に基づく技術的手段を講ずることにより、両回転部材の差動回転が反転した場合の異音の発生を効果的に防止することにある。

本発明は、駆動力伝達装置に関する。本発明に係る第１の駆動力伝達装置は、上記した形式の駆動力伝達装置であって、前記メインクラッチを構成する前記各インナクラッチプレートは前記内側回転部材の外スプラインにスプライン嵌合するとともに、前記各アウタクラッチプレートは前記外側回転部材の内スプラインにスプライン嵌合し、前記カム機構を構成する前記第１カム部材は前記内側回転部材上に回転可能に位置するとともに、前記第２カム部材は前記内側回転部材の外スプラインにスプライン嵌合して前記各インナクラッチプレートにおける一端側のインナクラッチプレートに対向し同インナクラッチプレートを直接押圧可能に位置し、前記パイロットクラッチ機構を構成する前記摩擦クラッチのインナクラッチプレートは前記第１カム部材の外スプラインにスプライン嵌合するとともに、前記摩擦クラッチのアウタクラッチプレートは前記外側回転部材の内スプラインにスプライン嵌合している駆動力伝達装置であり、前記カム機構を構成する前記第２カム部材と前記内側回転部材の外スプライン間のスプライン隙間Ｌ1を、前記メインクラッチを構成する前記インナクラッチプレートと前記内側回転部材の外スプライン間のスプライン隙間Ｌ2より小さく設定していることを特徴とするものである。

また、本発明に係る第２の駆動力伝達装置は、上記した形式の駆動力伝達装置であって、前記メインクラッチを構成する前記各インナクラッチプレートは前記内側回転部材の外スプラインにスプライン嵌合するとともに、前記各アウタクラッチプレートは前記外側回転部材の内スプラインにスプライン嵌合し、前記カム機構を構成する前記第１カム部材は前記内側回転部材上に回転可能に位置するとともに、前記第２カム部材は前記内側回転部材の外スプラインにスプライン嵌合し、前記パイロットクラッチ機構を構成する前記摩擦クラッチのインナクラッチプレートは前記第１カム部材の外スプラインにスプライン嵌合するとともに、前記摩擦クラッチのアウタクラッチプレートは前記外側回転部材の内スプラインにスプライン嵌合している駆動力伝達装置であり、前記カム機構のカム角θ1を、前記カム機構を構成する前記第１カム部材と前記パイロットクラッチ機構を構成する前記インナクラッチプレート間のスプライン隙間に起因する回転角度θ2より大きく設定していることを特徴とするものである。

本発明に係る第１の駆動力伝達装置においては、前記カム機構を構成する前記第２カム部材と前記内側回転部材の外スプライン間のスプライン隙間Ｌ1を、前記メインクラッチを構成する前記インナクラッチプレートと前記内側回転部材の外スプライン間のスプライン隙間Ｌ2より小さく設定する手段が、カム推力の残存を規制するカム推力残存規制機能を発揮する。また、本発明に係る第２の駆動力伝達装置においては、前記カム機構のカム角θ1を、前記カム機構を構成する前記第１カム部材と前記パイロットクラッチ機構を構成する前記インナクラッチプレート間のスプライン隙間に起因する回転角度θ2より大きく設定する手段が、カム推力の残存を規制するカム推力残存規制機能を発揮する。従って、本発明に係る各駆動力伝達装置においては、両回転部材の差動回転が反転した際、これらのカム推力残存規制機能によって、カム推力の残存量を低減または無くすことができて、これにより、これら各当該駆動力伝達装置でのトルク伝達時に、カム推力が保持された状態で差動回転が反転した際の、カム推力の残存に起因するバキ音等の異音の発生を防止することができる。

以下、本発明を図面に基づいて説明すると、図１には本発明の一例に係る駆動力伝達装置の部分断面が示されている。当該駆動力伝達装置１０は、軸線を中心として略対称の構造を呈するもので、図１には、軸線を中心とした略半分の断面が示されている。当該駆動力伝達装置１０は、図２に示すように、後輪駆動をベースとする四輪駆動車を構成するトランスファの構成部品として搭載されている。

当該四輪駆動車は、縦型エンジン２１を搭載する後輪駆動をベースとする四輪駆動車であって、エンジン２１の後側に配設したトランスミッション２２の後側にトランスファ２３を備えている。トランスファ２３は、後側プロペラシャフト２４ａと前側プロペラシャフト２４ｂ間に配設されていて、これら両プロペラシャフト２４ａ，２４ｂの連結を断続するもので、エンジン２１の駆動力を後側プロペラシャフト２４ａへ常時出力するとともに、両プロペラシャフト２４ａ，２４ｂが互いに連結されている場合には、エンジン２１の駆動力を分配して前側プロペラシャフト２４ｂへも出力する。

当該四輪駆動車においては、両プロペラシャフト２４ａ，２４ｂが非連結状態にある場合には、エンジン２１の駆動力は後側プロペラシャフト２４ａにのみ出力されて、当該駆動力は後側ディファレンシャル２５ａを介して両アクスルシャフト２６ａ，２６ａに出力して左右の後輪２６ｂ，２６ｂを駆動させる。これにより、当該四輪駆動車は、後輪２６ｂ，２６ｂ駆動の二輪駆動状態を構成する。また、当該四輪駆動車においては、両プロペラシャフト２４ａ，２４ｂが連結状態にある場合には、エンジン２１の駆動力は後側プロペラシャフト２４ａおよび前側プロペラシャフト２４ｂへ分配され、前側プロペラシャフト２４ｂへ出力された駆動力は、前側ディファレンシャル２５ｂを介して両アクスルシャフト２７ａ，２７ａに出力して左右の前輪２７ｂ，２７ｂを駆動させる。これにより、当該四輪駆動車は、四輪駆動状態を構成する。

駆動力伝達装置１０は、図示しない連結機構と一体にトランスファを構成するもので、図１に示すように、アウタケース１０ａ、インナシャフト１０ｂ、メインクラッチ１０ｃ、パイロットクラッチ機構１０ｄ、および、カム機構１０ｅを備えている。

駆動力伝達装置１０を構成するアウタケース１０ａは、本発明における外側回転部材を構成するもので、筒状のハウジング１１ａと、ハウジング１１ａの後端開口部に嵌合螺着されて同開口部を覆蓋するリヤカバー１１ｂとにより形成されている。ハウジング１１ａは非磁性材料であるアルミ合金にて、かつ、リヤカバー１１ｂは磁性材料である鉄にてそれぞれ形成されている。リヤカバー１１ｂには、その中間部に、非磁性材料であるステンレス製の筒体１１ｃが埋設されており、筒体１１ｃは環状の非磁性部位を形成している。インナシャフト１０ｂは、リヤカバー１１ｂの中央部を液密的に貫通してアウタケース１０ａ内に同軸的に挿入されていて、軸方向を規制された状態で、ハウジング１１ａの前側壁部とリヤカバー１１ｂに回転可能に支持されている。

インナシャフト１０ｂは、本発明における内側回転部材を構成するもので、その内孔を貫通する後側プロペラシャフト２４ａとスプライン嵌合して、後側プロペラシャフト２４ａとはトルク伝達可能に連結される。なお、ハウジング１１ａの前側壁部には、図示しないドライブスプロケットが一体回転可能に組付けられ、かつ、前側プロペラシャフト２４ｂの外周には、図示しないドリブンスプロケットが一体回転可能に組付けられている。これら両スプロケットには、図示しないドライブチェーンが懸装されていて、トランスファの連結機構を構成している。連結機構は、アウタケース１０ａの駆動力を前側プロペラシャフト２４ｂに伝達すべく機能する。

メインクラッチ１０ｃは湿式多板式の摩擦クラッチであり、多数のクラッチプレート（インナクラッチプレート１２ａ、アウタクラッチプレート１２ｂ）を備え、ハウジング１１ａ内に配設されている。メインクラッチ１０ｃを構成する各インナクラッチプレート１２ａは、インナシャフト１０ｂの外スプライン１１ｄにスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられ、かつ、各アウタクラッチプレート１２ｂはハウジング１１ａの内スプライン１１ｅにスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられている。各インナクラッチプレート１２ａと各アウタクラッチプレート１２ｂは交互に位置していて、互いに当接して摩擦係合するとともに、互いに離間して自由状態となる。

パイロットクラッチ機構１０ｄは、電磁石１３、摩擦クラッチ１４、アーマチャ１５、および、ヨーク１６にて構成されている。電磁石１３は環状を呈し、ヨーク１６に嵌着された状態でリヤカバー１１ｂの環状凹所に嵌合されている。ヨーク１６は、リヤカバー１１ｂの後端部の外周に回転可能に支持された状態で、車体側に固定されている。

摩擦クラッチ１４は、複数のアウタクラッチプレート１４ａとインナクラッチプレート１４ｂとからなる湿式の摩擦クラッチであり、各アウタクラッチプレート１４ａは、ハウジング１１ａの内スプライン１１ｅにスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられ、かつ、各インナクラッチプレート１４ｂは、後述するカム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７ａの外スプライン１７ａ1にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられている。アーマチャ１５は環状を呈するもので、ハウジング１１ａの内スプライン１１ｅにスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられていて、摩擦クラッチ１４の前側に位置してこれと対向している。

以上の構成のパイロットクラッチ機構１０ｄにおいては、電磁石１３の電磁コイルへの通電により、電磁石１３を基点としてヨーク１６、リヤカバー１１ｂ、摩擦クラッチ１４、および、アーマチャ１５を循環する磁束が通るループ状の循環磁路が形成される。電磁石１３の電磁コイルへの印加電流は、デューティ制御により設定された所定の電流値に制御される。

電磁石１３の電磁コイルに対する通電の断続は、手動スイッチの切替え操作によりなされ、後述する３つの駆動モードを選択できるようになっている。当該スイッチは、車室内の運転席の近傍に配設されて、運転者が容易に操作し得るようになっている。なお、駆動力伝達装置１０を後述する第２の駆動モードのみの構成とすれば、当該スイッチを省略できる。

カム機構１０ｅは、第１カム部材１７ａ、第２カム部材１７ｂ、および、カムフォロアー１７ｃにて構成されている。第１カム部材１７ａは、インナシャフト１０ｂの外周に回転可能に嵌合していて、リヤカバー１１ｂに回転可能に支承されており、その外スプライン１７ａ1に摩擦クラッチ１４のインナクラッチプレート１４ｂがスプライン嵌合している。第２カム部材１７ｂは、インナシャフト１０ｂの外スプライン１１ｄにスプライン嵌合して一体回転可能に組付けられていて、メインクラッチ１０ｃのインナクラッチプレート１２ａの後側に対向して位置している。第１カム部材１７ａと第２カム部材１７ｂの互いに対向するカム溝には、ボール状のカムフォロア１７ｃが介在している。

当該駆動力伝達装置１０においては、パイロットクラッチ機構１０ｄを構成する電磁石１３の電磁コイルが非通電状態にある場合には磁路は形成されず、摩擦クラッチ１４は非係合状態にある。このため、パイロットクラッチ機構１０ｄは非作動の状態にあって、カム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７ａはカムフォロア１７ｃを介して第２カム部材１７ｂと一体回転可能であり、メインクラッチ１０ｃは非作動の状態にある。このため、アウタケース１０ａとインナシャフト１０ｂとは非連結状態にあって、車両は後輪２６ｂ，２６ｂが駆動する二輪駆動である第１の駆動モードを構成する。

一方、当該駆動力伝達装置１０において、パイロットクラッチ機構１０ｄの電磁石１３の電磁コイルへ通電されると、電磁石１３を基点とするループ状の循環磁路が形成されて磁力が発生し、電磁石１３はアーマチャ１５を吸引する。これにより、アーマチャ１５は摩擦クラッチ１４を押圧して摩擦係合させ、カム機構１０ｅの第１カム部材１７ａをアウタケース１０ａ側へ連結させて、第２カム部材１７ｂとの間に相対回転を生じさせる。この結果、カム機構１０ｅでは、カムフォロア１７ｃが両カム部材１７ａ，１７ｂを互いに離間する方向へ押圧する。

このため、第２カム部材１７ｂはメインクラッチ１０ｃ側へ押動されて、メインクラッチ１０ｃをハウジング１１ａの前側壁部とにより押圧して、摩擦クラッチ１４の摩擦係合力に応じて摩擦係合させる。これにより、アウタケース１０ａとインナシャフト１０ｂ間のトルク伝達が生じ、車両は両プロペラシャフト２４ａ，２４ｂが非直結状態と直結状態間での四輪駆動である第２の駆動モードを構成する。この駆動モードでは、車両の走行状態に応じて、後前輪間の駆動力分配比を１００：０（二輪駆動状態）〜直結状態の範囲で制御することができる。

この第２の駆動モードでは、車輪速度センサ、アクセル開度センサ、舵角センサ等各種のセンサからの信号に基づいて、車両の走行状態や路面状態に応じて電磁コイルへの印加電流をデューティ制御することにより、摩擦クラッチ１４の摩擦係合力に起因するカム推力が制御されて、前輪２７ｂ，２７ｂ側への伝達トルクが制御される。

また、電磁石１３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１３のアーマチャ１５に対する吸引力が増大し、アーマチャ１５は強く吸引されて摩擦クラッチ１４の摩擦係合力を増大させ、両カム部材１７ａ，１７ｂ間の相対回転を増大させる。この結果、カムフォロアー１７ｃは第２カム部材１７ｂに対する押圧力（カム推力）を高めて、メインクラッチ機構１０ｃを結合状態とする。このため、車両は両プロペラシャフト２４ａ，２４ｂが直結状態の四輪駆動である第３の駆動モードを構成する。

当該駆動力伝達装置１０は、図２に示すように、後輪駆動をベースとする四輪駆動車を構成するトランスファの構成部品として搭載されているものであるが、当該駆動力伝達装置１０を、前輪駆動をベースとする四輪駆動車の後輪側の駆動力伝達系路の途中に配設できる構成に変更して、変更された駆動力伝達装置１０Ａを、図３に示すように、後輪側への駆動力伝達経路の途中に配設することにより、前輪駆動をベースとする四輪駆動車を構成することができる。

当該駆動力伝達装置１０Ａにおいては、図１に示す駆動力伝達装置１０を構成するアウタケース１０ａが後述する第１プロペラシャフト２４ｃにトルク伝達可能に連結される構成に変更され、インナシャフト１０ｂが後述する第２プロペラシャフト２４ｄが挿入されてトルク伝達可能に連結される構成に変更されている。当該駆動力伝達装置１０Ａは、アウタケース１０ａに第１プロペラシャフト２４ｃをトルク伝達可能に連結し、かつ、インナシャフト１０ｂに第２プロペラシャフト２４ｄをトルク伝達可能に連結することにより、後輪側への駆動力伝達経路の途中に配設されて、前輪駆動をベースとする四輪駆動車を構成している。

当該四輪駆動車において、トランスアクスル２８はトランスミッション、トランスファおよびフロントディファレンシャルを一体に備えるもので、エンジン２１の駆動力をトランスアクスル２８の前側ディファレンシャル２５ｂを介して、両アクスルシャフト２７ａ，２７ａに出力して左右の前輪２７ｂ，２７ｂを駆動させるとともに、第１プロペラシャフト２４ｃ側に出力させる。第１プロペラシャフト２４ｃは、駆動力伝達装置１０Ａを介して第２プロペラシャフト２４ｄに連結されており、両プロペラシャフト２４ｃ，２４ｄがトルク伝達可能に連結された場合には、駆動力は後側ディファレンシャル２５ａに伝達され、後側ディファレンシャル２５ａから両アクスルシャフト２６ａ，２６ａへ出力されて左右の後輪２６ｂ，２６ｂを駆動させる。

しかして、当該駆動力伝達装置１０，１０Ａにおいては、異音発生防止手段であるカム推力残存規制手段を備えている。図４には、第１の推力残存規制手段を示し、図５には、第２の推力残存規制手段を示している。第１の推力残存規制手段は、図４に示すように、カム機構１０ｅを構成する第２カム部材１７ｂとインナシャフト１０ｂのスプライン隙間Ｌ1を、メインクラッチ１０ｃを構成するインナクラッチプレート１２ａとインナシャフト１０ｂのスプライン隙間Ｌ2より小さく設定する機械的手段である。また、第２の推力残存規制手段は、図５（ａ）に示すように、カム機構１０ｅのカム角θ1を、カム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７ａとパイロットクラッチ機構１０ｄを構成するインナクラッチプレート１４ｂのスプライン隙間に起因する回転角度より大きく設定するカム推力残存規制手段である。一般には、カム機構のカム角と当該スプライン隙間に起因する回転角度は同一角度に設定されていて、通常のカム機構におけるカム角は例えば、図５（ｂ）に示すようにカム角θ2に設定されている。換言すれば、第２のカム推力残存規制手段では、カム機構１０ｅのカム角θ1は従来のカム機構のカム角θ2に比較して大きく設定されている。

図６〜図８は、後輪駆動をベースとする四輪駆動車を構成する駆動力伝達装置１０における、アウタケース１０ａとインナシャフト１０ｂ間の差動回転が反転する際の各構成部材の動作状態を経時的に示すタイムチャートの一例である。図６のタイムチャートは、カム推力残存規制手段を具備しない場合を示す。図７のタイムチャートは、第１のカム推力残存規制手段を具備する場合を示す。図８のタイムチャートは、第２のカム推力残存規制手段を具備する場合を示す。なお、当該駆動力伝達装置１０においては、インナシャフト１０ｂが入力側で、アウタケース１０ａが出力側である。

カム推力残存規制手段を具備しない場合のタイムチャートを示す図６においては、１０種類のタイムチャート（１）〜（１０）を示している。これらのタイムチャートのうち、タイムチャート（１）は、反転時におけるインナシャフト１０ｂの回転方向の経時的変化を示す。このタイムチャート（１）では、インナシャフト１０ｂが＋θから−θ方向へ回転する場合を逆転方向の回転（後進）とし、この回転方向とは逆方向へ回転する場合を正転方向の回転（前進）としている。

タイムチャート（２）は、パイロットクラッチ機構１０ｄにおけるアーマチャ１５に対する吸引力の経時的変化を示す。このタイムチャート（２）は、アーマチャ１５に対する吸引力Ｆを一定として、アウタケース１０ａとインナシャフト１０ｂが結合状態にあるロックモード（上記した第３の駆動モード）に設定している。

タイムチャート（３）は、インナシャフト１０ｂとメインクラッチ１０ｃのインナクラッチプレート１２ａ間のスプライン隙間の回転角度の経時的変化を示す。タイムチャート（３）では、＋θから−θへの移行を開始する時点（ａ）は、インナシャフト１０ｂに逆転（反転）が生じて、メインクラッチ１０ｃのインナクラッチプレート１２ａのスプラインが反対側へつまり始める時点であり、−θに到達した時点（ｂ）は、インナクラッチプレート１２ａのスプラインが反対側へ完全につまって当接する時点である。

タイムチャート（４）は、メインクラッチ１０ｃのアウタクラッチプレート１２ｂとアウタケース１０ａのハウジング１１ａ間のスプライン隙間の回転角度の経時的変化を示す。このタイムチャート（４）では、＋θから−θへの移行を開始する時点（ｃ）は、アウタクラッチプレート１２ｂとハウジング１１ａのスプライン隙間がつまり始める時点であって、インナクラッチプレート１２ａのスプラインが反対側へ完全につまって当接する時点（ｂ）とタイミング的に一致する。−θに到達する時点（ｄ）は、アウタクラッチプレート１２ｂのスプラインが反対側へ完全につまって当接する時点である。

タイムチャート（５）は、インナシャフト１０ｂとカム機構１０ｅの第２カム部材１７ｂ間のスプライン隙間の回転角度の経時的変化を示す。タイムチャート（５）では、＋θから−θへの移行を開始する時点（ｅ）は、インナシャフト１０ｂと第２カム部材１７ｂ間のスプライン隙間がつまり始める時点であり、−θに到達する時点（ｆ）は、インナシャフト１０ｂと第２カム部材１７ｂ間のスプライン隙間が完全につまって当接する時点である。従来の駆動力伝達装置では、これらの各時点（ｅ），（ｆ）は、タイムチャート（３）における時点（ａ），（ｂ）とタイミング的に一致するように設定されている。

タイムチャート（６）は、カム機構１０ｅにおけるカム回転角度の経時的変化を示す。このタイムチャート（６）では、＋θから−θへの移行を開始する時点（ｇ）は、カム機構１０ｅが作動状態から中立状態への移行を開始する時点であり、時点（ｈ）は中立状態に到達する時点であり、時点（ｉ）は中立状態から作動状態への移行を開始する時点であり、時点（ｊ）は作動状態に完全に復帰する時点である。タイムチャート（６）における、カム機構１０ｅが作動状態から中立状態への移行を開始する時点（ｇ）は、インナクラッチプレート１２ａのスプラインが反対側へ完全につまって当接する時点（ｂ）、アウタクラッチプレート１２ｂとハウジング１１ａのスプライン隙間がつまり始める時点（ｃ）、インナシャフト１０ｂと第２カム部材１７ｂ間のスプライン隙間が完全につまって当接する時点（ｆ）とタイミング的に一致する。

タイムチャート（７）は、第１カム部材１７ａとパイロットクラッチ機構１０ｄにおける摩擦クラッチ１４のインナクラッチプレート１４ｂ間のスプライン隙間の回転角度の経時的変化を示す。このタイムチャート（７）では、＋θから−θへの移行を開始する時点（ｋ）は、第１カム部材１７ａとインナクラッチプレート１４ｂ間のスプライン隙間が反対側につまり始める時点であり、時点（ｌ）は、第１カム部材１７ａとインナクラッチプレート１４ｂ間のスプライン隙間が完全につまって当接する時点である。第１カム部材１７ａとインナクラッチプレート１４ｂ間のスプライン隙間が反対側につまり始める時点（ｋ）は、カム機構１０ｅが中立状態に到達する時点（ｈ）とタイミング的に一致している。

タイムチャート（８）は、パイロットクラッチ機構１０ｄにおける摩擦クラッチ１４のアウタクラッチプレート１４ａとアウタケース１０ａのハウジング１１ａ間のスプライン隙間の回転角度の経時的変化を示す。このタイムチャート（８）では、＋θから−θへの移行を開始する時点（ｍ）は、アウタクラッチプレート１４ａとハウジング１１ａのスプライン隙間がつまり始める時点であり、−θに到達した時点（ｎ）は、アウタクラッチプレート１４ａとハウジング１１ａのスプライン隙間が反対側へ完全につまって当接する時点である。アウタクラッチプレート１４ａとハウジング１１ａのスプライン隙間がつまり始める時点（ｍ）は、第１カム部材１７ａとインナクラッチプレート１４ｂ間のスプライン隙間が完全につまって当接する時点（ｌ）とタイミング的に一致する。

タイムチャート（９）は、カム推力の経時的変化を示す。カム推力Ｆは、カム回転角度の絶対値に比例するもので、カム推力Ｆが低下し始める時点（ｏ）、および、カム推力Ｆがゼロとなる時点（ｐ）は、タイムチャート（６）における、カム機構１０ｅが作動状態から中立状態への移行を開始する時点（ｇ）、および、中立状態に到達した時点（ｈ）とタイミング的に一致する。カム推力Ｆの低下開始時点（ｏ）とカム推力Ｆが零となる時点（ｐ）の間において、カム推力Ｆが残存する。

なお、タイムチャート（９）における時点（ｑ）および時点（ｒ）は、カム推力Ｆの低下開始時点（ｏ）とカム推力Ｆが零となる時点（ｐ）に相当する時点であり、インナシャフト１０ｂが後進から前進に切り替わる際に発生する反転に伴うカム推力Ｆの残存する範囲を示す。

タイムチャート（１０）は、メインクラッチ１０ｃにおけるトルクの経時的変化を示す。このタイムチャート（１０）では、時点（ｓ）〜時点（ｔ）にてトルクが発生することを示している。当該トルクは、タイムチャート（４）における、メインクラッチ１０ｃのインナクラッチプレート１２ａインナシャフト１０ｂのスプライン隙間が完全につまる時点（ｄ）以降に、存在するカム推力の残存量ｆに起因して発生する。なお、時点（ｕ）〜時点（ｖ）でのトルクの発生も同様である。これらのトルクが異音（バキ音）の発生原因である。

従って、タイムチャート（９）で示す時点（ｏ）〜時点（ｐ）間でのカム推力の残存量ｆ、および、時点（ｑ）〜時点（ｒ）間での同様のカム推力の残存量を低減または皆無にする手段（カム推力残存規制手段）を採れば、タイムチャート（１０）で示す発生トルクを低減または皆無にすることができる。

以上のタイムチャートの関係は、前輪駆動をベースとする四輪駆動車を構成する駆動力伝達装置１０Ａにも同様に成立するもので、カム推力残存規制手段を採用することにより、タイムチャート（１０）で示す発生トルクを低減または皆無にすることができる。カム推力残存規制手段としては、図４に示す第１のカム推力残存規制手段を採用することができ、また、図５に示す第２のカム推力残存規制手段を採用することができる。

図４に示す第１のカム推力残存規制手段は、カム機構１０ｅを構成する第２カム部材１７ｂとインナシャフト１０ｂのスプライン隙間Ｌ1を、メインクラッチ１０ｃを構成するインナクラッチプレート１２ａとインナシャフト１０ｂのスプライン隙間Ｌ2より小さく設定するカム推力残存規制手段である。当該第１のカム推力残存規制手段を採用することにより、駆動力伝達装置１０，１０Ａを構成する各構成部材の動作の経時的変化は、図６に示すタイムチャートの状態から、図７に示すタイムチャートの状態に変更される。

すなわち、第２カム部材１７ｂとインナシャフト１０ｂのスプライン隙間Ｌ1を、メインクラッチ１０ｃを構成するインナクラッチプレート１２ａとインナシャフト１０ｂのスプライン隙間Ｌ2より小さく設定しているため、タイムチャート（３）に示す、インナクラッチプレート１２ａのスプラインが当接する時点（ｂ）、および、タイムチャート（５）に示す、第２カム部材１７ｂが当接する時点（ｆ）が同一タイミングであったものが、時点（ｂ）より時点（ｆ’）が早いタイミングとなる。この結果、タイムチャート（６）に示す、カム機構１０ｅが中立状態へ復帰を開始する時点（ｇ’）のタイミングが早くなり、換言すれば、カム回転が早く開始されてカムの中立状態への復帰が早くなり、タイムチャート（４）に示す、アウタクラッチプレート１２ｂが当接する時点（ｄ）でのカム推力の残存量ｆ1が、図６に示すカム推力の残存量ｆに比較して小さくなる。なお、時点（ｆ’）が早いタイミングになるのに起因して、時点（ｇ’）〜時点（ｒ’）も同様に早いタイミングとなる。

これにより、当該第１のカム推力残存規制手段によれば、駆動力伝達装置１０，１０Ａにおいて、アウタケース１０ａとインナシャフト１０ｂ間の差動回転が反転する際に、カム推力の残存量を小さく制御することができて、カム推力が残存する途中でメインクラッチ１０ｃに発生するトルクｔ1を小さくし得て、バキ音の発生を防止することができる。

また、第２のカム推力残存規制手段は、図５（ａ）に示すように、カム機構１０ｅのカム角θ1を、カム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７ａとパイロットクラッチ機構１０ｄを構成するインナクラッチプレート１４ｂのスプライン隙間に起因する回転角度θ2より大きく設定するカム推力残存規制手段である。一般には、カム機構のカム角と当該スプライン隙間に起因する回転角度は同一角度に設定されていて、通常のカム機構におけるカム角は例えば、図５（ｂ）に示すようにカム角θ2に設定されている。換言すれば、第２のカム推力残存規制手段では、カム機構１０ｅのカム角θ1は従来のカム機構のカム角θ2に比較して大きく設定されている。当該第２のカム推力残存規制手段を採用することにより、駆動力伝達装置１０，１０Ａを構成する各構成部材の動作の経時的変化は、図６に示すタイムチャートの状態から、図８に示すタイムチャートの状態に変更される。

すなわち、図８のタイムチャート（６）に示す、カム機構１０ｅが中立状態に到達する時点（ｈ”）が、図１０のタイムチャート（６）に示す同時点（ｈ）に比較して早くなり、換言すれば、カムの中立状態への復帰が早くなり、タイムチャート（４）に示す、アウタクラッチプレート１２ｂが当接する時点（ｄ）でのカム推力の残存量ｆ2が、図８に示すカム推力の残存量ｆに比較して小さくなる。なお、時点（ｈ”）が早いタイミングになるのに起因して、時点（ｉ”）〜時点（ｐ”）および時点（ｒ”）も同様に早いタイミングとなる。

これにより、当該第２のカム推力残存規制手段によれば、駆動力伝達装置１０，１０Ａにおいて、アウタケース１０ａとインナシャフト１０ｂ間の差動回転が反転する際に、バキ音の発生要因であるカム推力残存量ｆ2を小さく制御することができて、カム推力が残存する途中でメインクラッチ１０ｃに発生するトルクｔ2を図６のタイムチャートのタイムチャート（１０）に示すトルクｔに比較して小さくし得て、バキ音の発生を防止することができる。

本発明の一例に係る駆動力伝達装置の部分断面図である。同駆動力伝達装置をトランスファに組込んで搭載した後輪駆動をベースとする四輪駆動車のスケルトン図である。同駆動力伝達装置を変更して搭載した前輪駆動をベースとする四輪駆動車のスケルトン図である。第１のカム推力残存規制手段の構成を概略的に示す説明図である。第２のカム推力残存規制手段の構成を概略的に示す説明図である。従来の駆動力伝達装置の各構成部材の動作の経時的変化を示すタイムチャートである。第１のカム推力残存規制手段を設けた駆動力伝達装置の各構成部材の動作の経時的変化を示すタイムチャートである。第２のカム推力残存規制手段を設けた駆動力伝達装置の各構成部材の動作の経時的変化を示すタイムチャートである。

符号の説明

１０，１０Ａ…駆動力伝達装置、１０ａ…アウタケース、１０ｂ…インナシャフト、１０ｃ…メインクラッチ、１０ｄ…パイロットクラッチ機構、１０ｅ…カム機構、１１ａ…ハウジング、１１ｂ…リヤカバー、１１ｃ…筒体、１１ｄ…外スプライン、１１ｅ…内スプライン、１２ａ…インナクラッチプレート、１２ｂ…アウタクラッチプレート、１３…電磁石、１３ａ…電磁コイル、１４…摩擦クラッチ、１４ａ…アウタクラッチプレート、１４ｂ…インナクラッチプレート、１５…アーマチャ、１６…ヨーク、１７ａ…第１カム部材、１７ｂ…第２カム部材、１７ｃ…カムフォロア、２１…エンジン、２２…トランスミッション、２３…トランスファ、２４ａ…後側プロペラシャフト、２４ｂ…前側プロペラシャフト、２４ｃ…第１プロペラシャフト、２４ｄ…第２プロペラシャフト、２５ａ…後側ディファレンシャル、２５ｂ…前側ディファレンシャル、２６ａ…後側アクスルシャフト、２６ｂ…後輪、２７ａ…前側アクスルシャフト、２７ｂ…前輪、２８…トランスアクスル、Ｌ1，Ｌ2…スプライン隙間、θ1，θ2…カム角。ｆ，ｆ1，ｆ2…カム推力残存量、ｔ，ｔ1，ｔ2…発生トルク。

Claims

外側回転部材および内側回転部材間に、複数のインナクラッチプレートおよびこれらインナクラッチプレートとは交互に位置する複数のアウタクラッチプレートを有するメインクラッチと、電磁石、摩擦クラッチおよびアーマチャを有する電磁式のパイロットクラッチ機構と、第１カム部材および第２カム部材を有し前記メインクラッチと前記パイロットクラッチ機構間に位置するカム機構を備え、前記パイロットクラッチ機構の電磁コイルに電流を印加することにより発生するパイロットトルクを前記カム機構にて軸方向のカム推力に変換し、当該カム推力にて前記メインクラッチを押圧して係合動作させて、前記両回転部材間のトルク伝達を行う駆動力伝達装置であり、前記メインクラッチを構成する前記各インナクラッチプレートは前記内側回転部材の外スプラインにスプライン嵌合するとともに、前記各アウタクラッチプレートは前記外側回転部材の内スプラインにスプライン嵌合し、前記カム機構を構成する前記第１カム部材は前記内側回転部材上に回転可能に位置するとともに、前記第２カム部材は前記内側回転部材の外スプラインにスプライン嵌合して前記各インナクラッチプレートにおける一端側のインナクラッチプレートに対向し同インナクラッチプレートを直接押圧可能に位置し、前記パイロットクラッチ機構を構成する前記摩擦クラッチのインナクラッチプレートは前記第１カム部材の外スプラインにスプライン嵌合するとともに、前記摩擦クラッチのアウタクラッチプレートは前記外側回転部材の内スプラインにスプライン嵌合している駆動力伝達装置であって、前記カム機構を構成する前記第２カム部材と前記内側回転部材の外スプライン間のスプライン隙間（Ｌ1）を、前記メインクラッチを構成する前記インナクラッチプレートと前記内側回転部材の外スプライン間のスプライン隙間（Ｌ2）より小さく設定していることを特徴とする駆動力伝達装置。
外側回転部材および内側回転部材間に、複数のインナクラッチプレートおよびこれらインナクラッチプレートとは交互に位置する複数のアウタクラッチプレートを有するメインクラッチと、電磁石、摩擦クラッチおよびアーマチャを有する電磁式のパイロットクラッチ機構と、第１カム部材および第２カム部材を有し前記メインクラッチと前記パイロットクラッチ機構間に位置するカム機構を備え、前記パイロットクラッチ機構の電磁コイルに電流を印加することにより発生するパイロットトルクを前記カム機構にて軸方向のカム推力に変換し、当該カム推力にて前記メインクラッチを押圧して係合動作させて、前記両回転部材間のトルク伝達を行う駆動力伝達装置であり、前記メインクラッチを構成する前記各インナクラッチプレートは前記内側回転部材の外スプラインにスプライン嵌合するとともに、前記各アウタクラッチプレートは前記外側回転部材の内スプラインにスプライン嵌合し、前記カム機構を構成する前記第１カム部材は前記内側回転部材上に回転可能に位置するとともに、前記第２カム部材は前記内側回転部材の外スプラインにスプライン嵌合し、前記パイロットクラッチ機構を構成する前記摩擦クラッチのインナクラッチプレートは前記第１カム部材の外スプラインにスプライン嵌合するとともに、前記摩擦クラッチのアウタクラッチプレートは前記外側回転部材の内スプラインにスプライン嵌合している駆動力伝達装置であって、前記カム機構のカム角（θ1）を、前記カム機構を構成する前記第１カム部材と前記パイロットクラッチ機構を構成する前記インナクラッチプレート間のスプライン隙間に起因する回転角度（θ2）より大きく設定していることを特徴とする駆動力伝達装置。