JP4513457B2 - 駆動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は駆動力伝達装置、例えば四輪駆動車において後輪への駆動力伝達経路に使用するのに適した駆動力伝達装置に関する。

この種の駆動力伝達装置としては、例えば特許文献１に開示された技術がある。この技術は、鉄製のアウタケースとその内部で同軸的に回転可能に支持されたインナシャフトとの間に、メインクラッチ機構、電磁式のパイロットクラッチ機構及びカム機構を配設したものであり、パイロットクラッチ機構から出力される作用力をカム機構により増幅してメインクラッチ機構に伝達し、これによりアウタケースとインナシャフトを連結してトルクを伝達する駆動力伝達装置であり、パイロットクラッチ機構とカム機構との間に、カム機構を構成する鉄製のカム部材とパイロットクラッチ機構を構成する鉄製のアーマチャとの隙間を規制する非磁性体からなる隙間規制部材を配設している。この隙間規制部材は、具体的には図９(a) に示すように、鉄製の第２カム部材１の外周側のフランジ部１ａに同一円周上に形成した複数の各保持孔１ｂに保持された非磁性体のステンレス製ボール３９であり、このボール３９により、パイロットクラッチ機構を構成するアーマチャ３８と第２カム部材１との隙間を一定間隔以上に維持することによって、アーマチャ３８から第２カム部材１を通ってアウタケースのハウジング２１側へ漏洩する磁束を阻止し、磁束の漏洩に起因するアーマチャ３８の吸引不良を防止して、パイロットクラッチ機構の摩擦クラッチ３６の作動を良好に維持するものである。
特開２００２−４８１５７号公報（段落〔０００９〕、段落〔００１０〕、段落〔００２８〕、段落〔００３０〕、図１、図４）。

特許文献１の駆動力伝達装置は、図９(a) に示す第２カム部材１の構造を除き、図１に示す本発明の実施形態と実質的に同一である。このような特許文献１の駆動力伝達装置は、アウタケース２０とその内部に同軸的に回転自在に支持されたインナシャフト２３の間に、メインクラッチ２６と、このメインクラッチ２６の伝達トルクを変化させるカム機構３０と、このカム機構３０を作動させるパイロットクラッチ機構３５を設けたものである。アウタケース２０はそのリヤカバー２２の一部に非磁性材料よりなる中間筒部２２ｃを設けたのを除き鉄製であり、カム機構３０の第１及び第２カム部材３１，１並びにアーマチャ３８は鉄製である。メインクラッチ２６は、インナシャフト２３側にスプライン結合された複数のインナクラッチプレート２６ａと、ハウジング２１側にスプライン結合された複数のアウタクラッチプレート２６ｂを交互に重ねたもので、アウタクラッチプレート２６ｂと摩擦係合されるインナクラッチプレート２６ａの両面には、ペーパ系の摩擦材２６ｃが接着剤などにより一体的に固着されている。カム機構３０の第１及び第２カム部材３１，１は、相対回動により軸線方向の距離が増減するものであり、第２カム部材１のフランジ部１ａはメインクラッチ２６の一側に当接可能に配置されている。

パイロットクラッチ機構３５は、電磁コイル３７に印加される制御電流に応じてアーマチャ３８が摩擦クラッチ３６を押圧する力を変化させて摩擦クラッチ３６の伝達トルクを変化させ、カム機構３０はこの伝達トルクに応じて両カム部材３１，１が相対回動してメインクラッチ２６を押圧し、メインクラッチ２６に増幅された伝達トルクを発生させるようになっている。第２カム部材１のフランジ部１ａに円周方向に沿って等間隔に形成した複数の保持孔３２ｃには非磁性材料よりなる複数のボール３９を保持させ、これによりパイロットクラッチ機構３５を形成するアーマチャ３８と第２カム部材１との間が一定距離以上になるようにして磁束の漏洩によるアーマチャ３８の吸引不良を防止している。

しかしながら、このような特許文献１の駆動力伝達装置は、例えば前輪がリフトアップされた状態で牽引された場合などのように、アウタケース２０とインナシャフト２３の間に通常の使用状態よりも高い回転速度差が加わる状態で使用された場合には、メインクラッチ２６の摩擦材２６ｃに異常摩耗が生じ、このため図９(b) に示すように第２カム部材１とアーマチャ３８の間の隙間が増大して非磁性材料よりなるボール３９が第２カム部材１の保持孔１ｂから第２カム部材１とアーマチャ３８の間の隙間に離脱する。この隙間がある程度以上大きくなると、第２カム部材１とアーマチャ３８の相対回動により、ボール３９が保持孔１ｂの外端の角部とアーマチャ３８の間にくさび状に入り込んで保持孔１ｂ内に戻らなくなる。このため第２カム部材１を介してメインクラッチ２６に過大な推力が入力されて、駆動力伝達装置がロック状態になり、電磁コイル３７によるメインクラッチ２６の伝達トルクの制御が不能になるという問題が生じる。なお、図９(b) ではボール３９が第２カム部材１の半径方向に離脱した場合につき説明したが、ボール３９が円周方向に離脱した場合も同様な問題が生じる。本発明はこのような問題を解決することを目的とする。

このために、本発明による駆動力伝達装置は、主として鉄などの磁性材料よりなるアウタケースと、その内部に同軸的に回転自在に支持されたインナシャフトと、アウタケースとインナシャフトの間に設けられたメインクラッチと、インナシャフトと同軸的に配置されそれぞれ磁性材料よりなり相対回動によりメインクラッチの伝達トルクを変化させる第１及び第２カム部材を有するカム機構と、アウタケースと第１カム部材の間に設けられた摩擦クラッチの伝達トルクをその第２カム部材側となる一側に設けられて電磁コイルにより吸着される磁性材料よりなるアーマチャにより変化させて両カム部材を相対回動させるパイロットクラッチ機構と、第２カム部材とアーマチャが所定距離以下に接近することを阻止する隙間規制部材を備えてなる駆動力伝達装置において、隙間規制部材は第２カム部材に厚さ方向に形成した複数の保持孔に保持された非磁性材料よりなる複数のボールとし、第２カム部材にはアーマチャ側となる保持孔の周辺に第２カム部材の厚さ方向に伸びる突出部を形成したことを特徴とするものである。

請求項１に記載の駆動力伝達装置において、カム機構は、両カム部材の間にカム作動部材を設け、第１カム部材の背面をアウタケースの内端面に回転自在に当接支持させるとともに第２カム部材の背面をメインクラッチの軸線方向一側に当接可能として、相対回動により両カム部材の間の距離が増減してメインクラッチの伝達トルクを変化させるものとし、ボールは両カム部材の間の距離が最小となった状態においてアーマチャが摩擦クラッチから所定距離以上離れることを阻止する大きさとし、突出部の高さは両カム部材の間の距離が最小となった状態において突出部の先端面とアーマチャとの間にアーマチャから第２カム部材への磁束の漏洩を防止する隙間を残す高さとすることが好ましい。

請求項１または請求項２に記載の駆動力伝達装置において、突出部は各保持孔の外周縁に形成した環状突起とすることが好ましい。

請求項１または請求項２に記載の駆動力伝達装置において、突出部は第２カム部材と同心に各保持孔を含む範囲に形成された環状突条とすることが好ましい。

また請求項５の発明による駆動力伝達装置は、主として鉄などの磁性材料よりなるアウタケースと、その内部に同軸的に回転自在に支持されたインナシャフトと、アウタケースとインナシャフトの間に設けられたメインクラッチと、インナシャフトと同軸的に配置されそれぞれ磁性材料よりなり相対回動によりメインクラッチの伝達トルクを変化させる第１及び第２カム部材を有するカム機構と、アウタケースと第１カム部材の間に設けられた摩擦クラッチの伝達トルクをその第２カム部材側となる一側に設けられて電磁コイルにより吸着される磁性材料よりなるアーマチャにより変化させて両カム部材を相対回動させるパイロットクラッチ機構と、第２カム部材とアーマチャが所定距離以下に接近することを阻止する隙間規制部材を備えてなる駆動力伝達装置において、隙間規制部材は第２カム部材及びアーマチャの何れか一方の円周方向複数箇所に根本部が保持されて他方に向かって突出される非磁性材料よりなる複数のピンとしたことを特徴とするものである。

請求項５に記載の駆動力伝達装置において、カム機構は、両カム部材の間にカム作動部材を設け、第１カム部材の背面をアウタケースの内端面に回転自在に当接支持させるとともに第２カム部材の背面をメインクラッチの軸線方向一側に当接可能として、相対回動により両カム部材の間の距離が増減してメインクラッチの伝達トルクを変化させるものとし、ピンは両カム部材の間の距離が最小となった状態においてアーマチャが摩擦クラッチから所定距離以上離れることを阻止する長さとすることが好ましい。

請求項５または請求項６に記載の駆動力伝達装置において、ピンは第２カム部材に根本部が保持されてアーマチャ側に向かって突出されるものとしてもよい。

請求項５または請求項６に記載の駆動力伝達装置において、ピンはアーマチャに根本部が保持されて第２カム部材側に向かって突出されるものしてもよい。

請求項１の発明によれば、隙間規制部材は第２カム部材に厚さ方向に形成した複数の保持孔に保持された非磁性材料よりなる複数のボールとし、第２カム部材にはアーマチャ側となる保持孔の周辺に第２カム部材の厚さ方向に伸びる突出部を形成したので、突出部の先端面とアーマチャとの間の隙間は突出部の高さ分だけ減少する。従って、アウタケースとインナシャフトの間に通常の使用状態よりも高い回転速度差が加わる状態で使用されてメインクラッチの摩擦材に異常摩耗が生じ、第２カム部材とアーマチャの間の隙間が増大した場合でも、その異常摩耗量が図９に示す従来技術のものより突出部の高さの分だけ増大するまでは、ボールが第２カム部材の保持孔から第２カム部材とアーマチャの間の隙間に離脱して駆動力伝達装置がロック状態になることはなく、電磁コイルによる制御が不能になるという問題を生じることもない。

カム機構は、両カム部材の間にカム作動部材を設け、第１カム部材の背面をアウタケースの内端面に回転自在に当接支持させるとともに第２カム部材の背面をメインクラッチの軸線方向一側に当接可能として、相対回動により両カム部材の間の距離が増減してメインクラッチの伝達トルクを変化させるものとし、ボールは両カム部材の間の距離が最小となった状態においてアーマチャが摩擦クラッチから所定距離以上離れることを阻止する大きさとし、突出部の高さは両カム部材の間の距離が最小となった状態において突出部の先端面とアーマチャとの間にアーマチャから第２カム部材への磁束の漏洩を防止する隙間を残す高さとした請求項２の発明によれば、アーマチャは摩擦クラッチから所定距離以上離れることがないので、電磁コイルによる吸着開始時から確実に吸着されてパイロットクラッチ機構の摩擦クラッチの伝達トルクを確実に変化させ、またアーマチャから第２カム部材を通ってアウタケース側に漏洩する磁束を減少させるので、磁束の漏洩に起因するアーマチャの吸着不良も減少する。これによりパイロットクラッチ機構の作動は確実になり、ひいては駆動力伝達装置の作動も確実なものになる。

突出部は各保持孔の外周縁に形成した環状突起とした請求項３の発明によれば、軸線方向から見た突出部の面積が減少するのでアーマチャから第２カム部材を通ってアウタケース側へ漏洩する磁束が一層減少して磁束の漏洩に起因するアーマチャの吸着不良が一層減少し、これにより駆動力伝達装置の作動は一層確実なものになる。

突出部は第２カム部材と同心に各保持孔を含む範囲に形成された環状突条とした請求項４の発明によれば、突出部を１工程で同時に形成できるので、第２カム部材の製造コストを低下させることができる。

また請求項５の発明によれば、隙間規制部材は第２カム部材及びアーマチャの何れか一方の円周方向複数箇所に根本部が保持されて他方に向かって突出される非磁性材料よりなる複数のピンとしたので、このピンが第２カム部材とアーマチャの間の隙間に離脱して駆動力伝達装置がロック状態になることはなく、電磁コイルによる制御が不能になるという問題が生じることもない。

カム機構は、両カム部材の間にカム作動部材を設け、第１カム部材の背面をアウタケースの内端面に回転自在に当接支持させるとともに第２カム部材の背面をメインクラッチの軸線方向一側に当接可能として、相対回動により両カム部材の間の距離が増減してメインクラッチの伝達トルクを変化させるものとし、ピンは両カム部材の間の距離が最小となった状態においてアーマチャが摩擦クラッチから所定距離以上離れることを阻止する長さとした請求項６の発明によれば、アーマチャは摩擦クラッチから所定距離以上離れることがないので、電磁コイルによる吸着開始時から確実に吸着されてパイロットクラッチ機構の摩擦クラッチの伝達トルクを確実に変化させ、またアーマチャと第２カム部材はこの両部材からのピンの突出量以下に接近することはなく、これによりアーマチャから第２カム部材を通ってアウタケース側に漏洩する磁束を減少させるので、磁束の漏洩に起因するアーマチャの吸着不良も減少する。これによりパイロットクラッチ機構の作動は確実になり、ひいては駆動力伝達装置の作動も確実なものになる。

ピンは第２カム部材に根本部が保持されてアーマチャ側に向かって突出されるようにした請求項７の発明でも、ピンはアーマチャに根本部が保持されて第２カム部材側に向かって突出されるようにした請求項８の発明でも、前２項で述べた効果は同様に得られる。

先ず、図１〜図４により、本発明による駆動力伝達装置の第１実施形態の説明をする。この第１実施形態は、図４に示すように、前輪駆動をベースとする四輪駆動車における後輪側への駆動力伝達経路に配置されて、後輪への駆動力の伝達を制御するものである。

図４に示すこの四輪駆動車の動力伝達装置において、トランスアクスル１１は、トランスミッションとトランスファとフロントデファレンシャルを備えたもので、エンジン１２の駆動力はフロントデファレンシャルから左右のアクスルシャフト１３ａに出力されて左右の前輪１３ｂを駆動し、またプロペラシャフト１４に出力される。プロペラシャフト１４は、本発明の駆動力伝達装置Ａを介してドライブピニオンシャフト１５に連結され、ドライブピニオンシャフト１５に出力されたエンジン１２の駆動力は、リヤデファレンシャル１６から左右のアクスルシャフト１７ａに出力されて左右の前輪１３ｂを駆動する。駆動力伝達装置Ａ及びリヤデファレンシャル１６は、デファレンシャルキャリヤ１８内に回転自在に支持されている。

この第１実施形態の駆動力伝達装置Ａは、図１に示すように、アウタケース２０と、その内部に同軸的に回転自在に支持されたインナシャフト２３と、アウタケース２０とインナシャフト２３の間に設けられたメインクラッチ２６と、インナシャフト２３と同軸的に配置され相対回動によりメインクラッチ２６の伝達トルクを変化させる第１及び第２カム部材３１，３２を有するカム機構３０と、アウタケース２０と第１カム部材３１の間に設けられた摩擦クラッチ３６の伝達トルクを電磁コイル３７により吸着されるアーマチャ３８により変化させてカム機構３０の両カム部材３１，３２を相対回動させるパイロットクラッチ機構３５と、第２カム部材３２とアーマチャ３８が所定距離以下に接近することを阻止するボール（隙間規制部材）３９により構成されている。これらのメインクラッチ２６とカム機構３０とパイロットクラッチ機構３５などが収容されるアウタケース２０とインナシャフト２３の間の空間は、コハク酸イミド系分散剤を含む潤滑油により充填されている。

アウタケース２０は、有底筒状のハウジング２１とその後部となる解放側の内周に液密にねじ込み固定されるリヤカバー２２よりなるものである。ハウジング２１は鉄（例えばＳ１５Ｃ）などの磁性材料（以下単に磁性材料という）よりなり、前側となる底部にはプロペラシャフト１４にスプライン結合される連結軸２１ａが同軸的に突出して一体形成されている。リヤカバー２２は全体として後側が凹んだコ字断面形状の環状で、磁性材料よりなる内筒部２２ａ及び外筒部２２ｂと、この両筒部２２ａ，２２ｂの間に位置してそれらに溶接などにより一体的に結合されたステンレス鋼などの非磁性材料（以下単に非磁性材料という）よりなる中間筒部２２ｃとにより構成されている。このリヤカバー２２の後側の環状の凹部内には、環状のヨーク２５が挿入されてボールベアリングを介してリヤカバー２２の内筒部２２ａに回転自在に取り付けられ、ヨーク２５の後部の内外周は内筒部２２ａ及び外筒部２２ｂにわずかの隙間をおいて接近され、凹部内となる前部にはパイロットクラッチ機構３５の一部である電磁コイル３７が取り付けられている。リヤカバー２２の外側となるヨーク２５はデファレンシャルキャリヤ１８に固定され、ハウジング２１の連結軸２１ａはボールベアリングを介してデファレンシャルキャリヤ１８に支持され、これによりアウタケース２０はデファレンシャルキャリヤ１８に回転自在に支持されている。

インナシャフト２３はアウタケース２０内に同軸的に配置され、前端部はハウジング２１の底部の内面にボールベアリングを介して回転自在に支持され、後部はリヤカバー２２の内筒部２２ａを液密に通って後方に伸びてニードル軸受により回転自在に支持されている。このインナシャフト２３は中間部がキャップ２４により液密に閉じられた管状で、ハウジング２１の底部側となる前部の一部は大径となっており、また細径の後部にはドライブピニオンシャフト１５がスプライン結合されるようになっている。

メインクラッチ２６は、図１及び図２に示すように、インナシャフト２３の大径部に軸線方向摺動可能にスプライン結合された複数のインナクラッチプレート２６ａと、ハウジング２１の内面に軸線方向摺動可能にスプライン結合された複数のアウタクラッチプレート２６ｂを交互に重ねたものである。インナクラッチプレート２６ａは環状に打ち抜いた鉄板を主体とし、アウタクラッチプレート２６ｂと摩擦係合される両面にペーパ系の摩擦材２６ｃを接着剤などにより一体的に固着したものである。

カム機構３０は、図１及び図２に示すように、互いに同軸的に配置した第１カム部材３１及び第２カム部材３２と、この両カム部材３１，３２の軸線方向に互いに対向する面の間に設けたカム作動部材３３よりなるもので、両カム部材３１，３２は何れもインナシャフト２３の細径部に摺動自在に嵌合支持されている。第１カム部材３１の背面はスラスト軸受３４を介してアウタケース２０のリヤカバー２２の内端面に回転自在に当接支持されている。第２カム部材３２には第１カム部材３１よりも半径方向外向きに伸びるフランジ部３２ｂが形成され、このフランジ部３２ｂの背面をメインクラッチ２６の軸線方向で最も外側となるインナクラッチプレート２６ａの後側に当接可能としている。この第２カム部材３２は、インナシャフト２３の大径部の後端部に軸線方向摺動可能にスプライン結合されている。

この第１実施形態のカム作動部材３３は、両カム部材３１，３２の軸線方向に互いに対向する面に形成されて各カム部材３１，３２の軸線を中心とする円周方向に沿った深さが浅いＶ字状に変化するカム溝３１ａ，３２ａの間に介装されたボール３３である。このようなカム溝３１ａ，３２ａと組み合わされたボール３３よりなるカム作動部材３３によれば、両カム部材３１，３２の相対回動は両カム部材３１，３２の間の距離の増減に変化され、これにより第２カム部材３２によるメインクラッチ２６への押圧力を変化させて、メインクラッチ２６の伝達トルクを変化させることができる。

パイロットクラッチ機構３５は、図１及び図２に示すように、第１カム部材３１の外周部に軸線方向摺動可能にスプライン結合された少数のインナクラッチプレート３６ａと、ハウジング２１の内面に軸線方向摺動可能にスプライン結合された少数のアウタクラッチプレート３６ｂを交互に重ねたものであり、磁性材料よりなりハウジング２１の内面に軸線方向摺動可能にスプライン結合されたアーマチャ３８が、第２カム部材３２のフランジ部３２ｂ側となる摩擦クラッチ３６の側面に当接可能に設けられている。前述のようにヨーク２５に設けた電磁コイル３７に制御電流を印加すれば、ヨーク２５から内筒部２２ａとアーマチャ３８と外筒部２２ｂを通ってヨーク２５に戻る磁気回路には制御電流の値に応じた磁束が生じ、アーマチャ３８はリヤカバー２２側に吸着され摩擦クラッチ３６を押圧してこれに制御電流の値に応じて変化する伝達トルクを発生させる。アーマチャ３８の半径方向内側となるフランジ部３２ｂと摩擦クラッチ３６の間には、実質的に伝達トルクを生じない程度の弱い力で摩擦クラッチ３６を軽く押圧するコイルばね４０が介装されている。なおこのコイルばね４０は必ずしも必要ではなく、省略しても差し支えない。

また第２カム部材３２のフランジ部３２ｂには、第２カム部材３２の軸線を中心とする円周方向に沿って等間隔に形成した複数（例えば３個）の保持孔３２ｃが形成されており、アーマチャ３８側となる保持孔３２ｃの周辺には第２カム部材３２の厚さ方向に伸びる突出部３２ｄが形成されている。この第１実施形態の突出部３２ｄは、図３に示すように、各保持孔３２ｃの外周縁に形成した環状突起である。各保持孔３２ｃには、環状突起３２ｄを含む第２カム部材３２の厚さよりも大きい径を有する非磁性材料よりなる複数のボール３９が、移動可能に保持されている。

以上に説明した駆動力伝達装置は、電磁コイル３７に通電されていない状態では、アウタケース２０とインナシャフト２３の相対回動によりその間に充填された潤滑油が両クラッチプレート２６ａ，２６ｂの間に入り込むことにより、カム機構３０の第２カム部材３２は、図１及び図２(a) に示すように、スラスト軸受３４により後退が阻止された第１カム部材３１に押し付けられ、ボール３３は各カム溝３１ａ，３２ａの最も深い部分に位置して、両カム部材３１，３２の間の距離は最小となっている。ボール３９の径は、この状態において電磁コイル３７への制御電流が有意で低い値の場合でもアーマチャ３８が摩擦クラッチ３６側に吸着されるように、密着された摩擦クラッチ３６からアーマチャ３８が所定距離以上離れることを阻止する大きさに設定され、また環状突起３２ｄの高さは、この状態においてアーマチャ３８がボール３９により許容される範囲で摩擦クラッチ３６から離れても、環状突起３２ｄの先端面とアーマチャ３８との間にアーマチャ３８から第２カム部材３２への磁束の漏洩を防止する隙間を残す値に設定されている。

図４に示すような本発明による駆動力伝達装置Ａを備えた四輪駆動車の走行状態において、駆動力伝達装置Ａの不作動状態、すなわち電磁コイル３７に制御電流が印加されないでメインクラッチ２６が係合されていない状態では、アウタケース２０とインナシャフト２３の間に多少の回転速度差が生じており、カム機構３０の両カム部材３１，３２は何れもインナシャフト２３とともに回転している。この状態でヨーク２５に設けた電磁コイル３７に制御電流を印加すれば、前述のようにパイロットクラッチ機構３５の摩擦クラッチ３６には制御電流に応じた伝達トルクが生じ、これにより第１カム部材３１はアウタケース２０に引きずられて回転して第２カム部材３２との間に相対回動を生じる。この相対回動により両カム部材３１，３２の間の距離が増大して、第２カム部材３２のフランジ部３２ｂはメインクラッチ２６の後側を押圧し、メインクラッチ２６には制御電流に応じて摩擦クラッチ３６に生じる伝達トルクよりも大きい伝達トルクを生じて、エンジン１２の駆動力を各後輪１７ｂに伝達する。

上述した第１実施形態では、第２カム部材３２にはアーマチャ３８側となる保持孔３２ｃの外周縁に第２カム部材３２の厚さ方向に伸びる環状突起３２ｄを形成したので、環状突起３２ｄの先端面とアーマチャ３８との間の隙間は、図９に示す従来技術のものに比して環状突起３２ｄの高さ分だけ減少する。従って、前輪がリフトアップされた状態で牽引された場合などのように、アウタケース２０とインナシャフト２３の間に通常の使用状態よりも高い回転速度差が加わる状態で使用されてメインクラッチ２６の摩擦材２６ｃに異常摩耗が生じ、その異常摩耗量が従来技術では図９(b) に示すようなボール３９が離脱して駆動力伝達装置がロック状態になるような値に達した状態でも、図２(b) に示すようにボール３９が第２カム部材３２の保持孔３２ｃから第２カム部材３２のフランジ部３２ｂとアーマチャ３８の間の隙間に離脱することはなく、電磁コイル３７によるメインクラッチ２６の伝達トルクの制御が不能になるという問題を生じることはない。

駆動力伝達装置が不作動状態で両カム部材３１，３２の間の距離が最小となった状態においてアーマチャ３８が摩擦クラッチ３６から離れすぎていると、電磁コイル３７による吸着開始時で印加される制御電流が低い状態では直ちには摩擦クラッチ３６側に吸着されず、摩擦クラッチ３６の伝達トルクが生じない。しかし上述した第１実施形態では、ボール３９の径は、両カム部材３１，３２の間の距離が最小となった状態においてアーマチャ３８が摩擦クラッチ３６から所定距離以上離れることを阻止する大きさに設定されているので、アーマチャ３８は電磁コイル３７による吸着開始時から確実に吸着されてパイロットクラッチ機構３５の摩擦クラッチ３６の伝達トルクを確実に変化させる。また環状突起３２ｄの高さは、両カム部材３１，３２の間の距離が最小となった状態においてアーマチャ３８がボール３９により許容される範囲で摩擦クラッチ３６から離れても、環状突起３２ｄの先端面とアーマチャ３８との間にアーマチャ３８から第２カム部材３２への磁束の漏洩を防止する隙間を残す値に設定されているので、アーマチャ３８から第２カム部材３２を通ってアウタケース２０のハウジング２１側に漏洩する磁束を減少させ、磁束の漏洩に起因するアーマチャ３８の吸着不良も減少する。これらによりパイロットクラッチ機構の作動は確実になり、ひいては駆動力伝達装置の作動も確実なものになる。

また上述した第１実施形態では、第２カム部材３２に形成した各保持孔３２ｃのアーマチャ３８側となる周辺に形成する突出部３２ｄは各保持孔３２ｃの外周縁に形成した環状突起３２ｄとしており、このようにすれば図３に示すように軸線方向から見た突出部３２ｄ，３２ｅの面積が減少するのでアーマチャ３８から第２カム部材３２を通ってアウタケース２０のハウジング２１側へ漏洩する磁束が一層減少して磁束の漏洩に起因するアーマチャ３８の吸着不良が一層減少し、これにより駆動力伝達装置の作動を一層確実なものになる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、各保持孔３２ｃの周辺に形成する突出部３２ｅ（図２の括弧付き符号参照）は、図５に示す変形例のように、第２カム部材３２Ａと同心に各保持孔３２ｃを含む範囲に形成された環状突条としてもよく、このような環状突条３２ｅは１工程で同時に形成できるので、第２カム部材３２Ａの製造コストを低下させることができる。

なお上述した第１実施形態では、カム機構３０のカム作動部材３３は深さが変化するカム溝３１ａ，３２ａと組み合わされたボール３３を用いたものを使用している。しかし本発明はこれに限られるものではなく、カム作動部材３３は両カム部材３１，３２の対向する面に形成された斜面カム、あるいは両カム部材３１，３２の対向する面の間に介装されて転動により直径が変化するカム部材を用いたものなどを使用することも可能である。

次に図６及び図７に示す第２実施形態の説明をする。前述した第１実施形態では第２カム部材３２に形成した保持孔３２ｃに移動可能に保持した非磁性材料よりなるボール３９によりアーマチャ３８が摩擦クラッチ３６から所定距離以上離れることを阻止し、またアーマチャ３８から第２カム部材３２を通ってアウタケース２０のハウジング２１側に漏洩する磁束を減少させているが、この第２実施形態では、第２カム部材３２Ｂに圧入固定した非磁性材料よりなるピン（隙間規制部材）３９Ａにより同じ作用を得た点が第１実施形態と相違するだけであるので、主としてこの相違点について説明する。

この第２実施形態では、第２カム部材３２Ｂのフランジ部３２ｂには、インナシャフト２３の軸線を中心とする円周方向に沿って等間隔に、非磁性材料よりなる複数（例えば３本）のピン３９Ａの根本部が圧入固着されてアーマチャ３８に向かって突出されている。ピン３９Ａの長さは、駆動力伝達装置が不作動状態で両カム部材３１，３２の間の距離が最小となった状態において、電磁コイル３７への制御電流が有意で低い値の場合でもアーマチャ３８が摩擦クラッチ３６側に吸着されるように、密着された摩擦クラッチ３６からアーマチャ３８が所定距離以上離れることを阻止する大きさに設定されている。ピン３９Ａは第２カム部材３２Ｂに圧入固着されているので、このピン３９Ａが第２カム部材３２Ｂとアーマチャ３８の間の隙間に離脱してメインクラッチ２６がロック状態になるおそれはなく、従って電磁コイル３７によるメインクラッチ２６の制御が不能になるという問題が生じることもない。また第１実施形態の場合と同様、アーマチャ３８は電磁コイル３７による吸着開始時から確実に吸着されてパイロットクラッチ機構３５の摩擦クラッチ３６の伝達トルクを確実に変化させ、またアーマチャ３８から第２カム部材３２Ｂを通ってアウタケース２０のハウジング２１側に漏洩する磁束も減少する。これにより第１実施形態と同様、パイロットクラッチ機構の作動は確実になり、ひいては駆動力伝達装置の作動も確実なものになる。

図８は上述した第２実施形態の変形例を示すもので、複数のピン（隙間規制部材）３９Ｂの根本部をアーマチャ３８Ａの円周方向に沿って等間隔に圧入固定して第２カム部材３２Ｃに向けて突出させた点が第２実施形態と相違しているだけである。この変形例でも第２実施形態と同様、ピン３９Ｂが第２カム部材３２Ｃとアーマチャ３８Ａの間の隙間に離脱してメインクラッチ２６がロック状態になるおそれはなく、アーマチャ３８Ａは電磁コイル３７による吸着開始時から確実に吸着されてパイロットクラッチ機構３５の摩擦クラッチ３６の伝達トルクを確実に変化させ、またアーマチャ３８Ａから第２カム部材３２Ｃを通ってアウタケース２０のハウジング２１側に漏洩する磁束も減少するという作用効果が得られる。

なお上述した第２実施形態の変形例では、複数のピン３９Ａ，３９Ｂは根本部を第２カム部材３２Ｂまたはアーマチャ３８Ａに圧入固定したが、圧入固定する代わりに、第２カム部材３２Ｂまたはアーマチャ３８Ａに形成した複数の嵌合孔に摺動可能に嵌合して保持させるようにしてもよい。この場合は、ピン３９Ａ，３９Ｂ及び第２カム部材３２Ｂまたはアーマチャ３８Ａに形成する嵌合孔は、メインクラッチ２６の摩擦材２６ｃに異常摩耗が生じ場合でもピン３９Ａ，３９Ｂが脱落しないような寸法形状にするものとする。

本発明による駆動力伝達装置の第１実施形態の構造を示す縦断面図である。 図１に示す第１実施形態の要部の部分拡大断面図である。 図１に示す第１実施形態の第２カム部材の部分拡大正面図である。 本発明による駆動力伝達装置を備えた四輪駆動車の駆動力伝達経路の一例を示すスケルトン図である。 図１に示す第１実施形態の変形例の図３に相当する図である。 本発明による駆動力伝達装置の第２実施形態の構造を示す縦断面図である。 図６に示す第２実施形態の要部の図２に相当する部分拡大断面図である。 図６に示す第２実施形態の変形例の図７に相当する部分拡大断面図である。 従来技術による駆動力伝達装置の図２、図７及び図８に相当する部分拡大断面図である。

符号の説明

２０…アウタケース、２３…インナシャフト、２６…メインクラッチ、３０…カム機構、３１…第１カム部材、３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ…第２カム部材、３２ｃ…保持孔、３２ｄ，３２ｅ…突出部、３２ｄ…環状突起、３２ｅ…環状突条、３３…カム作動部材（ボール）、３５…パイロットクラッチ機構、３６…摩擦クラッチ、３６ａ，３６ｂ…クラッチプレート、３７…電磁コイル、３８，３８Ａ…アーマチャ、３９，３９Ａ，３９Ｂ…隙間規制部材、３９…ボール、３９Ａ，３９Ｂ…ピン。

Claims (8)

1. 主として鉄などの磁性材料よりなるアウタケースと、その内部に同軸的に回転自在に支持されたインナシャフトと、前記アウタケースとインナシャフトの間に設けられたメインクラッチと、前記インナシャフトと同軸的に配置されそれぞれ磁性材料よりなり相対回動により前記メインクラッチの伝達トルクを変化させる第１及び第２カム部材を有するカム機構と、前記アウタケースと第１カム部材の間に設けられた摩擦クラッチの伝達トルクをその第２カム部材側となる一側に設けられて電磁コイルにより吸着される磁性材料よりなるアーマチャにより変化させて前記両カム部材を相対回動させるパイロットクラッチ機構と、前記第２カム部材とアーマチャが所定距離以下に接近することを阻止する隙間規制部材を備えてなる駆動力伝達装置において、前記隙間規制部材は前記第２カム部材に厚さ方向に形成した複数の保持孔に保持された非磁性材料よりなる複数のボールとし、前記第２カム部材には前記アーマチャ側となる前記保持孔の周辺に同第２カム部材の厚さ方向に伸びる突出部を形成したことを特徴とする駆動力伝達装置。
2. 請求項１に記載の駆動力伝達装置において、前記カム機構は、前記両カム部材の間にカム作動部材を設け、前記第１カム部材の背面を前記アウタケースの内端面に回転自在に当接支持させるとともに前記第２カム部材の背面を前記メインクラッチの軸線方向一側に当接可能として、相対回動により前記両カム部材の間の距離が増減して前記メインクラッチの伝達トルクを変化させるものとし、前記ボールは前記両カム部材の間の距離が最小となった状態において前記アーマチャが前記摩擦クラッチから所定距離以上離れることを阻止する大きさとし、前記突出部の高さは前記両カム部材の間の距離が最小となった状態において同突出部の先端面と前記アーマチャとの間に前記アーマチャから前記第２カム部材への磁束の漏洩を防止する隙間を残す高さとしたことを特徴とする駆動力伝達装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の駆動力伝達装置において、前記突出部は各保持孔の外周縁に形成した環状突起であることを特徴とする駆動力伝達装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の駆動力伝達装置において、前記突出部は前記第２カム部材と同心に前記各保持孔を含む範囲に形成された環状突条であることを特徴とする駆動力伝達装置。
5. 主として鉄などの磁性材料よりなるアウタケースと、その内部に同軸的に回転自在に支持されたインナシャフトと、前記アウタケースとインナシャフトの間に設けられたメインクラッチと、前記インナシャフトと同軸的に配置されそれぞれ磁性材料よりなり相対回動により前記メインクラッチの伝達トルクを変化させる第１及び第２カム部材を有するカム機構と、前記アウタケースと第１カム部材の間に設けられた摩擦クラッチの伝達トルクをその第２カム部材側となる一側に設けられて電磁コイルにより吸着される磁性材料よりなるアーマチャにより変化させて前記両カム部材を相対回動させるパイロットクラッチ機構と、前記第２カム部材とアーマチャが所定距離以下に接近することを阻止する隙間規制部材を備えてなる駆動力伝達装置において、前記隙間規制部材は前記第２カム部材及びアーマチャの何れか一方の円周方向複数箇所に根本部が保持されて他方に向かって突出される非磁性材料よりなる複数のピンとしたことを特徴とする駆動力伝達装置。
6. 請求項５に記載の駆動力伝達装置において、前記カム機構は、前記両カム部材の間にカム作動部材を設け、前記第１カム部材の背面を前記アウタケースの内端面に回転自在に当接支持させるとともに前記第２カム部材の背面を前記メインクラッチの軸線方向一側に当接可能として、相対回動により前記両カム部材の間の距離が増減して前記メインクラッチの伝達トルクを変化させるものとし、前記ピンは前記両カム部材の間の距離が最小となった状態において前記アーマチャが前記摩擦クラッチから所定距離以上離れることを阻止する長さとしたことを特徴とする駆動力伝達装置。
7. 請求項５または請求項６に記載の駆動力伝達装置において、前記ピンは前記第２カム部材に根本部が保持されて前記アーマチャ側に向かって突出されるものであることを特徴とする駆動力伝達装置。
8. 請求項５または請求項６に記載の駆動力伝達装置において、前記ピンは前記アーマチャに根本部が保持されて前記第２カム部材側に向かって突出されるものであることを特徴とする駆動力伝達装置。
   

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