(57)【要約】【課題】電磁式のパイロットクラッチ機構３０ｂを備える駆動力伝達装置Ａにおいて、パイロットクラッチ機構３０ｂを構成する電磁コイル３１を支持する支持部材（リヤカバー２２）とこれを回転可能に支持するインナシャフト２０ｂ間の磁性的な連結を遮断して、磁束のインナシャフト２０ｂ側への漏洩を大きく抑制するとももに、カム機構３０ａを構成するカム部材３５側への漏洩を防止して、カム部材３４の磁化を防止する。【解決手段】パイロットクラッチ機構３０ｂを構成する電磁コイル３１を支持する支持部材（リヤカバー２２）をインナシャフト２０ｂ上に受承する受承部位に、非磁性材料からなる非磁性部材（非磁性材料からなるベアリング３８ａ）を介在させた。【選択図】    図１
2008164006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウタケースと同アウタケース内にて回転可能に支持されて同心的に位置するインナシャフトとの間に、メインクラッチ機構、カム機構、および、電磁式のパイロットクラッチ機構を同軸的に配設してなり、前記パイロットクラッチ機構から出力する作用力を前記カム機構により増力して前記メインクラッチ機構に伝達し、同メインクラッチ機構を作動して前記アウタケースと前記インナシャフトをトルク伝達可能に連結させる駆動力伝達装置であり、前記パイロットクラッチ機構を構成する電磁コイルを支持する支持部材を前記インナシャフト上に受承する受承部位に、非磁性材料からなる非磁性部材が介在していることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動力伝達装置において、前記非磁性部材は、前記インナシャフトと前記支持部材を互いに相対回転可能に支持する非磁性材料からなるベアリングであることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１に記載の駆動力伝達装置において、前記非磁性部材は、非磁性材料からなる板状部材であって、同板状部材を前記支持部材の内周側に位置させた状態で、磁性材料からなるベアリングが前記板状部材と前記インナシャフトとの間に介在していることを特徴とする駆動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同軸的に配置された２軸間に介在して、これら両軸のトルク伝達可能な連結を断続するための駆動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動力伝達装置の一形式として、アウタケースと同アウタケース内にて回転可能に支持されて同心的に位置するインナシャフトとの間に、メインクラッチ機構、カム機構、および、電磁式のパイロットクラッチ機構を同軸的に配設してなり、パイロットクラッチ機構から出力する作用力をカム機構により増力してメインクラッチ機構に伝達し、同メインクラッチ機構を作動してアウタケースとインナシャフトをトルク伝達可能に連結させる形式の駆動力伝達装置がある（特許文献１を参照）。
【０００３】
当該形式の駆動力伝達装置において、パイロットクラッチ機構は、電磁コイルを支持する支持部材、摩擦クラッチ、および、アーマチャを備える構成のもので、カム機構の一側にて、インナシャフト上に同インナシャフトとは互いに相対回転可能に支持されていて、電磁コイルへの通電により、電磁コイルを基点として、支持部材、摩擦クラッチ、および、アーマチャを通って循環する磁束が形成されて、当該磁束に起因する吸引作用によりアーマチャを摩擦クラッチ側に吸引して摩擦クラッチを摩擦係合させ、同摩擦クラッチに生じる摩擦係合力を作用力としてカム機構へ出力して、同カム機構にて、メインクラッチ機構に付与する作用力を増力させるものである。
【特許文献１】特開２００２−４８１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、当該形式の駆動力伝達装置に採用されるパイロットクラッチ機構においては、上記した磁束が各構成部材を通して循環する間に他の構成部材側に漏洩するのを極力抑制して、アーマチャに対する的確な吸引力を発生させるようにすることが肝心であり、上記した特許文献１にて提案されている駆動力伝達装置においても、当該磁束が各構成部材を通して漏洩するのを防止する手段が施されている。
【０００５】
本発明者は、当該形式の駆動力伝達装置においては、電磁コイルを支持する支持部材を回転可能に支持するインナシャフトにおける受承部位において、当該磁束がインナシャフト側へ漏洩して、アーマチャの摩擦クラッチ側への吸引力に影響を及ぼし、さらには、インナシャフト側に漏洩した磁束はカム機構を構成するカム部材側に漏洩して、当該カム部材を磁化することを見出した。当該カム部材が磁化すると、隣合うアーマチャが当該カム部材側に吸引され、パイロットクラッチ機構を構成する摩擦クラッチ側への吸引力を大きく抑制することになって、摩擦クラッチを的確に摩擦係合し得ない状態が発生するおそれがある。
【０００６】
当該磁束のこのような漏洩については、上記した特許文献１に記載の発明の発明者にあっては、出願当時には知見してはおらず、このため、上記した特許文献１に提案されている駆動力伝達装置においては、当該磁束の漏洩に起因する問題点を解決する手段は施されてはいない。従って、本発明の目的は、かかる問題に対処することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、駆動力伝達装置に関する。本発明に係る駆動力伝達装置は、アウタケースと同アウタケース内にて回転可能に支持されて同心的に位置するインナシャフトとの間に、メインクラッチ機構、カム機構、および、電磁式のパイロットクラッチ機構を同軸的に配設してなり、前記パイロットクラッチ機構から出力する作用力を前記カム機構により増力して前記メインクラッチ機構に伝達し、同メインクラッチ機構を作動して前記アウタケースと前記インナシャフトをトルク伝達可能に連結させる駆動力伝達装置である。
【０００８】
しかして、本発明に係る駆動力伝達装置においては、前記パイロットクラッチ機構を構成する電磁コイルを支持する支持部材を前記インナシャフト上に受承する受承部位に、非磁性材料からなる非磁性部材が介在していることを特徴とするものである。本発明に係る駆動力伝達装置においては、前記非磁性部材は、前記インナシャフトと前記支持部材を互いに相対回転可能に支持する非磁性材料からなるベアリングである構成とすることができる。また、前記非磁性部材は、非磁性材料からなる板状部材であって、同板状部材を前記支持部材の内周側に位置させた状態で、磁性材料からなるベアリングが前記板状部材と前記インナシャフトとの間に介在する構成を採ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明が適用対象とする形式の駆動力伝達装置においては、電磁式のパイロットクラッチ機構を構成する電磁コイルを支持する支持部材をインナシャフト上に回転可能に受承する部材として、焼結金属等の磁性材料で形成されているドライベアリング等が採用されていて、支持部材とインナシャフトとは、磁性材料であるベアリングを介して磁性的に連結している。このため、当該駆動力伝達装置においては、電磁コイルを基点として循環する磁束は、支持部材を通してインナシャフト側に漏洩し、アーマチャの摩擦クラッチ側への吸引力に対する影響を及ぼす。また、インナシャフト側に漏洩した磁束は、カム機構を構成するカム部材側に漏洩して当該カム部材を磁化させる。この結果、当該カム部材に隣合うアーマチャが当該カム部材側に吸引され、アーマチャの摩擦クラッチ側への吸引力を大きく抑制することになって、摩擦クラッチを的確に摩擦係合し得ない状態が発生するおそれがある。
【００１０】
本発明に係る駆動力伝達装置では、かかる問題に対処すべく意図しているものである。しかして、本発明に係る駆動力伝達装置においては、前記パイロットクラッチ機構を構成する電磁コイルを支持する支持部材を前記インナシャフト上に受承する受承部位に、非磁性材料からなる非磁性部材を介在させている。このため、非磁性部材は、支持部材とインナシャフトとの間の磁性的な連結を遮断し、電磁コイルを基点として循環する磁束の支持部材からインナシャフト側への漏洩を遮断する。このため、本発明に係る駆動力伝達装置においては、電磁コイルを基点として循環する磁束が他の構成部材側に漏洩することがないとともに、漏洩する磁束に起因してカム部材が磁化されることも生じることはない。この結果、当該カム部材に隣合うアーマチャの摩擦クラッチ側への吸引力に対する影響は無くて、アーマチャは、摩擦クラッチを的確に摩擦係合することができる。
【００１１】
本発明に係る駆動力伝達装置においては、支持部材とインナシャフトとの間を磁性的に遮断する非磁性部材として、非磁性材料からなるベアリングを採用することができ、また、非磁性材料からなる板状部材を採用することができ、この場合には、板状部材を支持部材の内周側に位置させた状態で、磁性材料からなるベアリングを板状部材とインナシャフトとの間に介在させる手段を採ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、駆動力伝達装置に関する。本発明に係る駆動力伝達装置は、アウタケースと同アウタケース内にて回転可能に支持されて同心的に位置するインナシャフトとの間に、メインクラッチ機構、カム機構、および、電磁式のパイロットクラッチ機構を同軸的に配設してなり、前記パイロットクラッチ機構から出力する作用力を前記カム機構により増力して前記メインクラッチ機構に伝達し、同メインクラッチ機構を作動して前記アウタケースと前記インナシャフトをトルク伝達可能に連結させる駆動力伝達装置である。図１には、本発明に係る駆動力伝達装置Ａの一実施形態を示している。本発明に係る駆動力伝達装置Ａは、図２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設されて、後輪側への駆動力の伝達を制御する。
【００１３】
当該四輪駆動車において、トアランスアクスル１１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１２の駆動力をトランスアクスル１１のフロントディファレンシャルを介して、両アクスルシャフト１３ａ，１３ａに出力して左右の前輪１３ｂ，１３ｂを駆動させるとともに、プロペラシャフト１４側に出力させる。プロペラシャフト１４は、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に連結されていて、プロペラシャフト１４とドライブピニオンシャフト１５がトルク伝達可能に連結された場合には、駆動力はリヤディファレンシャル１６に伝達され、リヤディファレンシャル１６から両アクスルシャフト１７ａ，１７ａへ出力されて左右の後輪１７ｂ，１７ｂを駆動させる。
【００１４】
駆動力伝達装置Ａは、リヤディファレンシャル１６のデフケース内に配設された状態にて、プロペラシャフト１４とドライブピニオンシャフト１５とにトルク伝達可能に連結しているもので、図１に示すように、アウタケース２０ａ、インナシャフト２０ｂ、およびメインクラッチ機構２０ｃと、カム機構３０ａおよびパイロットクラッチ機構３０ｂを備えている。
【００１５】
駆動力伝達装置Ａを構成するアウタケース２０ａは、有底筒状のハウジング２１と、ハウジング２１の後端開口部に螺着されて同開口部を覆蓋するリヤカバー２２とにより構成されている。ハウジング２１は、非磁性材料であるステンレス製のもので、ハウジング本体２１ａの前面であるフロントカバー部には、連結軸部２１ｂがボルトを介して取付けられている。連結軸部２１ｂの先端部には、プロペラシャフト１４が動力伝達可能に連結される。また、ハウジング本体２１ａの内周には、後述するメインクラッチ機構２０ｃを構成するアウタクラッチプレートがスプライン嵌合する内スプライン２１ａ1が形成されている。一方、リヤカバー２２は、磁性材料である鉄製の内外両筒部２２ａ，２２ｂと、両筒部２２ａ，２２ｂ間に位置して溶接等により固着された非磁性材料であるステンレス製の中間筒部２２ｃにて形成されている。
【００１６】
インナシャフト２０ｂは、リヤカバー２２の中央部を貫通してアウタケース２０ａのハウジング本体２１ａ内に同軸的に挿入されているシャフト２３であって、軸方向を規制された状態で、ハウジング本体２１ａとリヤカバー２２に回転可能に支持されている。インナシャフト２０ｂにおいては、その内孔が隔壁によって区画されていて、シャフト２３を先端側シャフト部２３ａと後端側シャフト部２３ｂに分割されている。先端側シャフト部２３ａの外周には、後述するメインクラッチ機構２０ｃのインナクラッチプレートがスプライン嵌合する外スプライン２３ａ1が形成され、かつ、後端側シャフト部２３ｂの内孔の内周には、ドライブピニオンシャフト２５がスプライン嵌合する内スプライン２３ｂ1が形成されている。
【００１７】
メインクラッチ機構２０ｃ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２４ａおよびアウタクラッチプレート２４ｂ）を備え、ハウジング本体２１ａ内の奥壁側に配設されている。摩擦クラッチを構成する各インナクラッチプレート２４ａは、インナシャフト２０ｂの先端側シャフト部２３ａの外スプライン２３ａ1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。また、摩擦クラッチを構成する各アウタクラッチプレート２４ｂは、ハウジング本体２１ａの内周の内スプライン２１ａ1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２４ａと各アウタクラッチプレート２４ｂ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。
【００１８】
パイロットクラッチ機構３０ｂは電磁式クラッチであり、電磁コイル３１、電磁コイル３１を支持するヨーク３２、摩擦クラッチ３３、および、アーマチャ３４にて構成されている。電磁コイル３１は環状を呈し、ヨーク３２に嵌着された状態でリヤカバー２２の環状凹所２２ｄに嵌合されている。ヨーク３２は、リヤカバー２２とはわずかな隙間を保持した状態で、リヤカバー２２とは相対回転可能に組付けられている。これにより、電磁コイル３１は、ヨーク３２と一体でリヤカバー２２に支持されている。当該リヤカバー２２は、本発明において規定する支持部材の該当する。
【００１９】
摩擦クラッチ３３は、アウタクラッチプレート３３ａとインナクラッチプレート３３ｂとからなる湿式の摩擦クラッチであり、アウタクラッチプレート３３ａはハウジング本体２１ａの内スプライン２１ａ1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、インナクラッチプレート３３ｂは後述するカム機構３０ａを構成する第１カム部材３５の外周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３４は環状を呈するもので、ハウジング本体２１ａの内スプライン２１ａ1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３３の前側に位置して対向している。
【００２０】
カム機構３０ａは、メインクラッチ機構２０ｃとパイロットクラッチ機構３０ｂ間に配設されているもので、第１カム部材３５、第２カム部材３６、および、複数のカムフォロア３７にて構成されている。第１カム部材３５は、その外周に外スプライン３５ａを備えるもので、インナシャフト２０ｂの外周に回転可能に嵌合された状態で摩擦クラッチ３３の内周側に位置し、その外スプライン３５ａには、摩擦クラッチ３３のインナクラッチプレート３３ｂがスプライン嵌合している。
【００２１】
第２カム部材３６は、インナシャフト２０ｂの外周に回転可能に嵌合された状態で、インナシャフト２０ｂの外スプライン２３ａ1にスプライン嵌合している。第２カム部材３６は、この状態で、第１カム部材３５およびアーマチャ３４と、メインクラッチ機構２０ｃとの間に位置している。各カムフォロア３７はボール状を呈するもので、両カム部材３５，３６の互いに対向する対向面に形成したカム溝に嵌合している。
【００２２】
当該駆動力伝達装置Ａにおいては、電磁コイル３１を支持する支持部材であるリヤカバー２２は、当該リャカバー２２を挿通するインナシャフト２０ｂの外周に、ベアリング３８ａおよびシール部材３８ｂを介して受承されている。これにより、インナシャフト２０ｂは、リヤカバー２２を液密的かつ相対回転可能に支持している。ベアルング３８ａは、非磁性材料である樹脂製の円環状のドライベアリングであって、内部にシール部材３８ｂを収容しているものである。
【００２３】
このように構成された駆動力伝達装置Ａにおいては、パイロットクラッチ機構３０ｂを構成する電磁コイル３１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３３は非係合状態にある。このため、パイロットクラッチ機構３０ｂは非作動の状態にあって、カム機構３０ａにおいては、第１カム部材３５はカムフォロア３７を介して第２カム部材３６と一体に回転可能な状態にあり、メインクラッチ機構２０ｃは非作動の状態にある。このため、車両は二輪駆動である第１の駆動モードを構成する。
【００２４】
一方、電磁コイル３１に通電がなされると、パイロットクラッチ機構３０ｂには電磁コイル３１を基点としてヨーク３２、リヤカバー２２、摩擦クラッチ３３およびアーマチャ３４を循環する磁路が形成されて、電磁コイル３１はアーマチャ３４を吸引する。このため、アーマチャ３４は摩擦クラッチ３３を押圧して摩擦係合させる。この結果、パイロットクラッチ機構３０ｂにはパイロットトルクが発生し、カム機構３０ａにあっては、第１カム部材３５と第２カム部材３６間に相対回転が発生して、カムフォロア３７とカム溝の作用により、第２カム部材３６がメインクラッチ機構２０ｃを、増力された作用力で押圧する。これにより、メインクラッチ機構２０ｃは、摩擦クラッチ３３の摩擦係合力に応じて摩擦係合して、アウタケース２０ａとインナシャフト２０ｂ間でトルク伝達が生じる。これにより、車両はプロペラシャフト１４とドライブピニオンシャフト１５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、前後輪間の駆動力分配比を１００：０（二輪駆動状態）〜５０：５０（直結状態）の範囲で制御することができる。
【００２５】
また、電磁コイル３１への通電電流を所定の値に高めると、電磁コイル３１のアーマチャ３４に対する吸引力が増大し、アーマチャ３４は強く吸引されて摩擦クラッチ３３の摩擦係合力を増大させ、第１カム部材３５と第２カム部材３６との相対移動を増大させる。この結果、第２カム部材３６のメインクラッチ機構に対する押圧力が増大して、メインクラッチ機構２０ｃを結合状態とする。このため、車両はプロペラシャフト１４とドライブピニオンシャフト１５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。
【００２６】
ところで、本発明が適用対象とする形式の駆動力伝達装置においては、パイロットクラッチ機構３０ｂを構成する電磁コイル３１を支持する支持部材（リヤカバー２２）をインナシャフト２０ｂ上に回転可能に受承する部材として、焼結金属等の磁性材料で形成されているドライベアリング等が採用されていて、支持部材２２とインナシャフト２０ｂとの間は、磁性材料であるベアリングを介して磁性的に連結している。このため、この種形式の駆動力伝達装置においては、電磁コイル３１を基点として循環する磁束は、支持部材２２を通してインナシャフト２０ｂ側に漏洩し、さらには、インナシャフト２０ｂを通してカム機構３０ａを構成するカム部材３５に漏洩して、カム部材３５を磁化させる。この結果、カム部材３５に隣合うアーマチャ３４がカム部材３５側に吸引され、パイロットクラッチ機構３０ｂを構成する摩擦クラッチ３３側への吸引力を大きく抑制することになって、摩擦クラッチ３３を的確に摩擦係合し得ない状態が発生するおそれがある。
【００２７】
これに対して、当該駆動力伝達装置Ａにおいては、パイロットクラッチ機構３０ｂを構成する電磁コイル３１を支持するリヤカバー２２をインナシャフト２０ｂ上に受承する受承部位に、非磁性材料からなる非磁性部材であるベアリング３８ａを介在させている。このため、非磁性部材であるベアリング３８ａは、リヤカバー２２とインナシャフト２０ｂとの間の磁性的な連結を遮断し、電磁コイル３１を基点として循環する磁束のリヤカバー２２からインナシャフト２０ｂ側への漏洩をほとんど遮断する。このため、当該駆動力伝達装置Ａにおいては、アーマチャ３４の摩擦クラッチ３３側への吸引力に対する影響を防止することができる。また、電磁コイル３１を基点として循環する磁束のインナシャフト２０ｂから第１カム３５側への漏洩がなくて、第１カム部材３５が磁化されることがない。このため、第１カム部材３５に隣合うアーマチャ３４の摩擦クラッチ３３側への吸引力に対する影響は無くて、アーマチャ３４は、摩擦クラッチ３３を的確に摩擦係合することができる。
【００２８】
なお、本発明に係る駆動力伝達装置Ａにおいては、リヤカバー２２とインナシャフト２０ｂとの間の磁性的な連結状態を遮断する手段として、非磁性部材であるベアリングに替えて、非磁性材料からなる円環状の円筒体を採用して、当該円筒体をリヤカバー２２の内周側に位置させた状態で、磁性材料からなる従来のベアリングを、当該円筒体とインナシャフト２０ｂとの間に介在する手段を採ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る駆動力伝達装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】同駆動力伝達装置を搭載した四輪駆動車の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ…駆動力伝達装置、１１…トアランスアクスル、１２…エンジン、１３ａ…アクスルシャフト、１３ｂ…前輪、１４…プロペラシャフト、１５…ドライブピニオンシャフト、１６…リヤディファレンシャル、１７ａ…アクスルシャフト、１７ｂ…後輪、２０ａ…アウタケース、２０ｂ…インナシャフト、２０ｃ…メインクラッチ機構、２１…ハウジング、２１ａ…ハウジング本体、２１ａ1…内スプライン、２１ｂ…連結軸、２２…リヤカバー、２２ａ，２２ｂ…筒部、２２ｃ…中間筒部、２３…シャフト、２３ａ…先端側シャフト部、２３ｂ…後端側シャフト部、２３ａ1…外スプライン、２３ｂ1…内スプライン、２４ａ…インナクラッチプレート、２４ｂ…アウタクラッチプレート、３０ａ…カム機構、３０ｂ…パイロットクラッチ機構、３１…電磁コイル、３２…ヨーク、３３…摩擦クラッチ、３３ａ…アウタクラッチプレート、３３ｂ…インナクラッチプレート、３４…アーマチャ、３５…第１カム部材、３５ａ…外スプライン、３６…第２カム部材、３７…カムフォロア、３８ａ…ベアリング、３８ｂ…シール部材。
【図１】
2008164006.tif 000003
【図２】
2008164006.tif 000004