(57)【要約】【課題】部品点数や組み付け工数の増大を抑制し、かつクラッチプレートの耐久性を確保しながら、引き摺りトルクを低減することが可能なクラッチ装置、及び駆動力伝達装置を提供する。【解決手段】クラッチ装置２は、共通の回転軸線Ｏを中心として相対回転可能なフロントハウジング２１及びパイロットカム６１と、フロントハウジング２１に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に係合したアウタクラッチプレート４１と、パイロットカム６１に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に係合したインナクラッチプレート４２と、アウタクラッチプレート４１とインナクラッチプレート４２とを摩擦接触させる押圧力を発生する押圧機構５とを備え、パイロットカム６１は、インナクラッチプレート４２がアウタクラッチプレート４１に対して傾斜するように、インナクラッチプレート４２とのスプライン係合部６１１が回転軸線Ｏに対して傾斜している。【選択図】図５
2016125555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の回転軸線を中心として相対回転可能な第１回転部材及び第２回転部材と、
前記第１回転部材に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に係合した第１クラッチプレートと、
前記第２回転部材に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に係合した第２クラッチプレートと、
前記第１クラッチプレートと前記第２クラッチプレートとを摩擦接触させる押圧力を発生する押圧機構とを備え、
前記第２回転部材は、前記押圧機構が前記押圧力を発生していないときに前記第２クラッチプレートが前記第１クラッチプレートに対して傾斜するように、前記第２クラッチプレートとの係合部が前記回転軸線に対して傾斜している、
クラッチ装置。
【請求項２】
前記第２回転部材は、前記第１回転部材の内側に配置され、
前記第２クラッチプレートは、前記第１クラッチプレートと摩擦接触する摩擦部よりも内側に、前記第２回転部材と係合する複数の係合突起を有し、
前記第２回転部材の前記係合部は、前記第２回転部材の前記複数の係合突起とスプライン係合する複数のスプライン歯を有している、
請求項１に記載のクラッチ装置。
【請求項３】
前記複数のスプライン歯の歯筋が前記回転軸線に対して０．１〜０．５°の傾斜角をもって傾斜している、
請求項２に記載のクラッチ装置。
【請求項４】
前記複数の係合突起は、前記第２クラッチプレートの周方向に沿った断面における形状が略矩形状であり、前記第２回転部材の前記複数のスプライン歯に当接する角部が丸面取りされている、
請求項２又は３に記載のクラッチ装置。
【請求項５】
前記押圧機構は、電磁コイル、及び前記電磁コイルの磁力によって軸方向移動するアーマチャを有し、
前記第１クラッチプレート及び前記第２クラッチプレートは、前記電磁コイルへの通電により発生する磁束を透過させる軟磁性材料からなる、
請求項１乃至４の何れか１項に記載のクラッチ装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載のクラッチ装置と、
前記第２回転部材よりも内側で前記第１回転部材と相対回転可能な第３回転部材と、
前記第１回転部材と前記第３回転部材の間に配置され、軸方向の押圧力を受けて前記第１回転部材と前記第３回転部材とを駆動力伝達可能に連結する多板クラッチと、
前記第２回転部材との相対回転により前記多板クラッチに前記軸方向の押圧力を付与する押圧部材とを備えた、
駆動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチプレート間の摩擦によってトルクを伝達するクラッチ装置、及びこのクラッチ装置を備えた駆動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば車両においてトルク（駆動力）を遮断可能に伝達するために用いられ、クラッチプレート間の摩擦によってトルクを伝達するクラッチ装置が知られている。このようなクラッチ装置には、引き摺りトルクを低減するため、トルク伝達の遮断状態においてクラッチプレート間の隙間が大きくなるように構成されたものがある（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のクラッチ装置は、クラッチプレート間に合成ゴム製のリング又はウェーブ状のスプリングからなる弾性体を配置することにより、クラッチプレート間の隙間が大きくなるように構成されている。また、特許文献２に記載のクラッチ装置は、摩擦接触するクラッチプレートの一方を弾性変形可能な波状とすることにより、クラッチプレート間の隙間が大きくなるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３８９５８号公報
【特許文献２】特開平１１−２３０１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のクラッチ装置のように、クラッチプレート間に弾性体を配置する構成では、部品点数の増大ならびに組み付け工数の増大を招来してしまう。
【０００６】
また、特許文献２に記載のクラッチ装置のようにクラッチプレートを波状とする構成では、クラッチプレート同士が押圧された状態での摩擦摺動時に、波状のうねりの頂点にあたる部分における面圧が高くなり、この部分において偏摩耗が発生しやすくなる。また、十分な引き摺りトルクの低減効果が得られる程度にクラッチプレートの波状のうねりを大きくするためには、クラッチプレートの弾性を高めるために厚みを薄くせざるを得ず、クラッチプレートの強度が低下してしまうおそれもある。このように、特許文献２に記載のクラッチ装置では、クラッチプレートの耐久性を確保することが困難であった。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数や組み付け工数の増大を抑制し、かつクラッチプレートの耐久性を確保しながら、引き摺りトルクを低減することが可能なクラッチ装置、及び駆動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するため、共通の回転軸線を中心として相対回転可能な第１回転部材及び第２回転部材と、前記第１回転部材に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に係合した第１クラッチプレートと、前記第２回転部材に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に係合した第２クラッチプレートと、前記第１クラッチプレートと前記第２クラッチプレートとを摩擦接触させる押圧力を発生する押圧機構とを備え、前記第２回転部材は、前記押圧機構が前記押圧力を発生していないときに前記第２クラッチプレートが前記第１クラッチプレートに対して傾斜するように、前記第２クラッチプレートとの係合部が前記回転軸線に対して傾斜している、クラッチ装置を提供する。
【０００９】
また、本発明は、上記目的を達成するため、上記クラッチ装置と、前記第２回転部材よりも内側で前記第１回転部材と相対回転可能な第３回転部材と、前記第１回転部材と前記第３回転部材の間に配置され、軸方向の押圧力を受けて前記第１回転部材と前記第３回転部材とを駆動力伝達可能に連結する多板クラッチと、前記第２回転部材との相対回転により前記多板クラッチに前記軸方向の押圧力を付与する押圧部材とを備えた、駆動力伝達装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るクラッチ装置及び駆動力伝達装置によれば、部品点数や組み付け工数の増大を抑制し、かつクラッチプレートの耐久性を確保しながら、引き摺りトルクを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係るクラッチ装置を含む駆動力伝達装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。
【図２】駆動力伝達装置の構成例を示す断面図である。
【図３】パイロットクラッチを構成するパイロットアウタクラッチプレート及びパイロットインナクラッチプレートの一部を破断して示す斜視図である。
【図４】パイロットカムを示し、（ａ）は回転軸線と平行な方向から見た平面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】インナクラッチプレートアウタクラッチプレートに対して傾斜した状態を、パイロットカム及びフロントハウジングと共に示す断面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、パイロットクラッチがアーマチャからの押圧力を受けなくなった際にインナクラッチプレートがパイロットカムに対して傾く傾動動作を説明するために示す説明図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線断面図及びＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】（ａ）は、インナクラッチプレートの一部を拡大して示す斜視図であり、図８（ｂ）〜（ｄ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、Ｄ−Ｄ線断面図、及びＥ−Ｅ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図８を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明を実施する上での好適な一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。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係るクラッチ装置を含む駆動力伝達装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。
【００１４】
図１に示すように、四輪駆動車１は、走行用のトルクを発生する駆動源としてのエンジン１１と、エンジン１１の出力を変速するトランスミッション１２と、トランスミッション１２で変速されたエンジン１１の駆動力が常時伝達される左右前輪１８１，１８２と、走行状態に応じてエンジン１１の駆動力が伝達される左右後輪１９１，１９２とを備えている。この四輪駆動車１は、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２にエンジン１１の駆動力を伝達する四輪駆動状態と、左右前輪１８１，１８２のみに駆動力を伝達する二輪駆動状態とを切り替え可能である。
【００１５】
また、四輪駆動車１は、フロントディファレンシャル１３と、プロペラシャフト１４と、リヤディファレンシャル１５と、左右の前輪側ドライブシャフト１６１，１６２と、左右の後輪側ドライブシャフト１７１，１７２と、プロペラシャフト１４とリヤディファレンシャル１５との間に配置された駆動力伝達装置１０と、駆動力伝達装置１０を制御する制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを備えている。ＥＣＵ１００は、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２の回転速度を検出する回転速センサ１０１〜１０４、ならびにアクセルペダル１１１の踏み込み量を検出するためのアクセルペダルセンサ１０５の検出結果を取得可能であり、これらの検出結果に基づいて、駆動力伝達装置１０を制御する。
【００１６】
四輪駆動車１は、駆動力伝達装置１０による駆動力の伝達がなされる場合に四輪駆動状態となり、駆動力伝達装置１０による駆動力の伝達がなされない場合には二輪駆動状態となる。ＥＣＵ１００は、例えば左右前輪１８１，１８２の回転速度と左右後輪１９１，１９２の回転速度との差や、アクセルペダル１１１の踏み込み量等に応じた励磁電流を駆動力伝達装置１０に供給し、駆動力伝達装置１０は、この励磁電流に応じた駆動力をプロペラシャフト１４からリヤディファレンシャル１５側に伝達する。
【００１７】
左右前輪１８１，１８２には、エンジン１１の駆動力が、トランスミッション１２、フロントディファレンシャル１３、及び左右の前輪側ドライブシャフト１６１，１６２を介して伝達される。フロントディファレンシャル１３は、左右前輪側ドライブシャフト１６１，１６２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１３１，１３１と、一対のサイドギヤ１３１，１３１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１３２，１３２と、一対のピニオンギヤ１３２，１３２を支持するピニオンギヤシャフト１３３と、これらを収容するフロントデフケース１３４とを有している。
【００１８】
フロントデフケース１３４には、リングギヤ１３５が固定され、このリングギヤ１３５がプロペラシャフト１４の車両前方側の端部に設けられたピニオンギヤ１４１に噛み合っている。プロペラシャフト１４の車両後方側の端部は、駆動力伝達装置１０のクラッチハウジング２０に連結されている。駆動力伝達装置１０は、クラッチハウジング２０と相対回転可能に配置されたインナシャフト２３を有しており、ＥＣＵ１００から供給される励磁電流に応じた駆動力を、インナシャフト２３と相対回転不能に連結されたピニオンギヤシャフト１５０を介してリヤディファレンシャル１５に伝達する。
【００１９】
また、駆動力伝達装置１０は、クラッチハウジング２０とインナシャフト２３との間に配置されたメインクラッチ３と、メインクラッチ３と軸方向に並置されたパイロットクラッチ４と、ＥＣＵ１００から供給される励磁電流によりパイロットクラッチ４を作動させる電磁力を発生させる電磁コイル５０と、パイロットクラッチ４を介して伝達されるトルクによって作動し、メインクラッチ３を押圧する押圧力を発生させるカム機構６とを有している。駆動力伝達装置１０の構成の詳細については後述する。
【００２０】
リヤディファレンシャル１５は、左右後輪側ドライブシャフト１７１，１７２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１５１，１５１と、一対のサイドギヤ１５１，１５１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１５２，１５２と、一対のピニオンギヤ１５２，１５２を支持するピニオンギヤシャフト１５３と、これらを収容するリヤデフケース１５４と、リヤデフケース１５４に固定されてピニオンギヤシャフト１５０と噛み合うリングギヤ１５５とを有している。
【００２１】
（駆動力伝達装置１０の構成）
図２は、駆動力伝達装置１０の構成例を示す断面図である。図３は、パイロットクラッチ４を構成するパイロットアウタクラッチプレート４１及びパイロットインナクラッチプレート４２の一部を破断して示す斜視図である。
【００２２】
駆動力伝達装置１０は、プロペラシャフト１４に連結されたクラッチハウジング２０と、このクラッチハウジング２０に対して相対回転可能に支持されたインナシャフト２３と、軸方向の押圧力を受けてクラッチハウジング２０とインナシャフト２３とを駆動力伝達可能に連結する多板クラッチからなるメインクラッチ３と、メインクラッチ３の軸方向に並列配置されたパイロットクラッチ４と、パイロットクラッチ４に対して軸方向の押圧力を作用させる電磁コイル５０及びアーマチャ５１と、パイロットクラッチ４によって伝達されるクラッチハウジング２０のトルクをメインクラッチ３への押圧力に変換するカム機構６とから大略構成されている。
【００２３】
クラッチハウジング２０とインナシャフト２３との間には、メインクラッチ３及びパイロットクラッチ４を潤滑して焼き付きを防止するための図略の潤滑油が、例えば８０％の充填率で充填されている。
【００２４】
クラッチハウジング２０は、有底円筒状のフロントハウジング２１、及びフロントハウジング２１の開口端に螺着して一体回転するように結合された環状のリヤハウジング２２からなる。フロントハウジング２１の内周面には、回転軸線Ｏに沿って設けられた複数のスプライン歯２１１が形成されている。フロントハウジング２１の底部２１０には、プロペラシャフト１４が例えば十字継手を介して連結される。
【００２５】
リヤハウジング２２は、フロントハウジング２１に結合された軟磁性材料からなる第１部材２２１、第１部材２２１の内周側に結合されたオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料からなる第２部材２２２、及び第２部材２２２の内周側に結合された軟磁性材料からなる第３部材２２３からなる。
【００２６】
インナシャフト２３は、フロントハウジング２１の内側に配置され、玉軸受２４及び針状ころ軸受２５によって回転可能に支持されている。インナシャフト２３におけるフロントハウジング２１の底部２１０側の外周面には、回転軸線Ｏに沿って設けられた複数のスプライン歯２３１が形成されている。また、インナシャフト２３におけるフロントハウジング２１の底部２１０とは反対側の端部の内周面には、ピニオンギヤシャフト１５０（図１参照）の一端部を相対回転不能に連結するための複数のスプライン嵌合部２３２が形成されている。
【００２７】
メインクラッチ３は、回転軸線Ｏに沿って交互に配置された複数のメインアウタクラッチプレート３１及び複数のメインインナクラッチプレート３２を有し、フロントハウジング２１とインナシャフト２３との間に配置されている。メインアウタクラッチプレート３１は、フロントハウジング２１の複数のスプライン歯２１１に係合する複数の係合突起３１１を有し、フロントハウジング２１に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能である。メインインナクラッチプレート３２は、インナシャフト２３の複数のスプライン歯２３１に係合する複数の係合突起３２１を有し、インナシャフト２３に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能である。
【００２８】
パイロットクラッチ４は、回転軸線Ｏに沿って交互に配置されたパイロットアウタクラッチプレート４１及びパイロットインナクラッチプレート４２を有する。パイロットアウタクラッチプレート４１は、フロントハウジング２１の複数のスプライン歯２１１に係合する複数の係合突起４１１を有し、フロントハウジング２１に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能に係合している。パイロットインナクラッチプレート４２は、後述するカム機構６のパイロットカム６１の外周面に形成された複数のスプライン歯６１２に係合する複数の係合突起４２１を有し、パイロットカム６１に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能に係合している。
【００２９】
本実施の形態では、パイロットクラッチ４が２枚のパイロットアウタクラッチプレート４１、及び１枚のパイロットインナクラッチプレート４２からなり、２枚のパイロットアウタクラッチプレート４１の間に１枚のパイロットインナクラッチプレート４２が配置されているが、パイロットアウタクラッチプレート４１及びパイロットインナクラッチプレート４２の枚数に制限はなく、例えば３枚のパイロットアウタクラッチプレート４１と２枚のパイロットインナクラッチプレート４２とを交互に配置してパイロットクラッチ４を構成してもよい。
【００３０】
以下、パイロットアウタクラッチプレート４１を単に「アウタクラッチプレート４１」といい、パイロットインナクラッチプレート４２を単に「インナクラッチプレート４２」という。アウタクラッチプレート４１は、本発明の「第１クラッチプレート」の一態様であり、インナクラッチプレート４２は、本発明の「第２クラッチプレート」の一態様である。
【００３１】
フロントハウジング２１とインナシャフト２３とは、回転軸線Ｏを共有して相対回転可能である。パイロットカム６１は、インナシャフト２３に外嵌されており、フロントハウジング２１とパイロットカム６１とは、回転軸線Ｏを共有して相対回転可能である。フロントハウジング２１、パイロットカム６１、及びインナシャフト２３は、それぞれ本発明の「第１回転部材」、「第２回転部材」、及び「第３回転部材」の一態様である。
【００３２】
電磁コイル５０及びアーマチャ５１は、アウタクラッチプレート４１とインナクラッチプレート４２とを摩擦接触させる押圧力を発生する押圧機構５を構成する。フロントハウジング２１、パイロットクラッチ４、パイロットカム６１、及び押圧機構５は、電磁クラッチ装置２を構成する。この電磁クラッチ装置２は、本発明の「クラッチ装置」の一態様である。
【００３３】
電磁コイル５０は、ケーブル５００を介してＥＣＵ１００からの励磁電流の供給を受け、磁力を発生させる。電磁コイル５０は、リヤハウジング２２の第３部材２２３に玉軸受２７を介して支持されたヨーク２８に保持され、リヤハウジング２２の第１部材２２１と第３部材２２３との間に配置されている。
【００３４】
アーマチャ５１は、パイロットクラッチ４のアウタクラッチプレート４１に対向して配置された環状の軟磁性体からなり、その外周面には、フロントハウジング２１の複数のスプライン歯２１１に係合する複数の係合突起５１１が設けられている。これにより、アーマチャ５１は、フロントハウジング２１に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能である。
【００３５】
アウタクラッチプレート４１及びインナクラッチプレート４２は、電磁コイル５０への通電により発生する磁束を透過させる軟磁性材料からなり、アーマチャ５１とリヤハウジング２２との間に配置されている。アウタクラッチプレート４１及びインナクラッチプレート４２は、例えば鉄系金属からなる板状の素材をプレス成型し、さらに焼き入れ焼き戻し処理を施してなる。ＥＣＵ１００から電磁コイル５０に励磁電流が供給されると、ヨーク２８、リヤハウジング２２の第１部材２２１及び第３部材２２３、アウタクラッチプレート４１及びインナクラッチプレート４２、ならびにアーマチャ５１を通過する磁路Ｇに磁束が発生し、この磁束の磁力によってアーマチャ５１がリヤハウジング２２側に吸引される。
【００３６】
そして、このアーマチャ５１の軸方向移動によってパイロットクラッチ４が押圧され、アウタクラッチプレート４１とインナクラッチプレート４２とが摩擦接触して、フロントハウジング２１からパイロットカム６１へトルクが伝達される。パイロットカム６１へ伝達されるトルクは、電磁コイル５０に供給される励磁電流に応じて変化する。
【００３７】
図３に示すように、アウタクラッチプレート４１は、インナクラッチプレート４２と摩擦接触する摩擦部４１０よりも外側に、フロントハウジング２１の複数のスプライン歯２１１に係合する複数の係合突起４１１が等間隔に形成されている。アウタクラッチプレート４１の径方向における摩擦部４１０の中央部には、磁束の短絡を防ぐための複数の円弧状のスリット４１０ａが形成されている。また、摩擦部４１０の表面には、摩擦係合力を低下させる油膜の形成を阻止するための同心円状の多数の微細溝４１０ｂが形成されている。
【００３８】
インナクラッチプレート４２は、アウタクラッチプレート４１と摩擦接触する摩擦部４２０よりも内側に、パイロットカム６１の複数のスプライン歯６１２に係合する複数の係合突起４２１が等間隔に形成されている。インナクラッチプレート４２の径方向における摩擦部４２０の中央部には、磁束の短絡を防ぐための複数の円弧状のスリット４２０ａが形成されている。また、摩擦部４２０の表面には、潤滑油の流路となる複数の油溝４２０ｂが格子状に形成されている。
【００３９】
カム機構６は、パイロットカム６１と、メインクラッチ３に軸方向の押圧力を付与する押圧部材としてのメインカム６２と、パイロットカム６１とメインカム６２との間に配置された複数の球状のカムボール６３とを有して構成され、フロントハウジング２１の内側に配置されている。メインカム６２は、その内周面に形成された複数の係合突起６２２がインナシャフト２３の複数のスプライン歯２３１に係合し、インナシャフト２３との相対回転が規制されている。パイロットカム６１とリヤハウジング２２の第３部材２２３との間には、スラスト針状ころ軸受２６が配置されている。
【００４０】
パイロットカム６１は、カムボール６３を転動させるカム溝６１０ａが形成されたカム部６１０と、外周面に複数のスプライン歯６１２が設けられたスプライン係合部６１１とを一体に有している。メインカム６２は、カムボール６３を転動させるカム溝６２０ａが形成されたカム部６２０と、メインクラッチ３の１つのメインインナクラッチプレート３２に当接してメインクラッチ３を押圧する押圧部６２１とを有している。
【００４１】
パイロットカム６１及びメインカム６２のカム溝６１０ａ，６２０ａは、周方向に沿って所定の角度範囲で延在し、その中央部で軸方向の深さが最も深く、端部ほど浅くなるように形成されている。本実施の形態では、パイロットカム６１及びメインカム６２にそれぞれ６つのカム溝６１０ａ，６２０ａが形成されている。
【００４２】
上記のように構成された駆動力伝達装置１０は、ＥＣＵ１００から電磁コイル５０に励磁電流が供給されると、電磁コイル５０の磁力によってアーマチャ５１がリヤハウジング２２側に吸引され、パイロットクラッチ４を押圧する。これによりパイロットクラッチ４のアウタクラッチプレート４１とインナクラッチプレート４２が摩擦摺動し、フロントハウジング２１の回転力がパイロットクラッチ４を介してカム機構６のパイロットカム６１に伝達され、パイロットカム６１がメインカム６２に対して相対回転する。
【００４３】
パイロットカム６１とメインカム６２との相対回転によって、カムボール６３がカム溝６１０ａ，６２０ａを転動すると、メインカム６２にパイロットカム６１から離間する方向の軸方向の推力が発生する。そして、このカム機構６の推力によってメインクラッチ３がメインカム６２によって押圧され、複数のメインアウタクラッチプレート３１と複数のメインインナクラッチプレート３２との間に摩擦力が発生し、フロントハウジング２１とインナシャフト２３とが駆動力伝達可能に連結される。
【００４４】
一方、ＥＣＵ１００から電磁コイル５０への励磁電流の供給が遮断されると、パイロットクラッチ４がアーマチャ５１に押圧されなくなり、パイロットクラッチ４を介してフロントハウジング２１からパイロットカム６１に回転力が伝達されなくなるため、メインクラッチ３がメインカム６２に押圧されず、メインクラッチ３による駆動力伝達がなされなくなる。
【００４５】
ここで、仮にパイロットクラッチ４における引き摺りトルクが大きいと、電磁コイル５０への励磁電流の供給を遮断しても、フロントハウジング２１からパイロットカム６１へトルクが伝達され、カム機構６が作動して複数のメインアウタクラッチプレート３１と複数のメインインナクラッチプレート３２との間に摩擦力が発生してしまう。そのため、パイロットクラッチ４における引き摺りトルクは、出来る限り小さいことが望ましい。なお、ここで引き摺りトルクとは、アウタクラッチプレート４１とインナクラッチプレート４２との間に介在する潤滑油の粘性等により、アーマチャ５１からの押圧力を受けていない場合でも、パイロットカム６１側へ伝達されてしまうトルクをいう。
【００４６】
本実施の形態では、パイロットカム６１の形状を変更し、インナクラッチプレート４２をアウタクラッチプレート４１に対して傾斜させることにより、引き摺りトルクを低減している。以下、このパイロットカム６１の構成等について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４７】
図４は、パイロットカム６１を示し、（ａ）は回転軸線Ｏと平行な方向から見た平面図、（ｂ）は側面図である。
【００４８】
図４（ａ）に示すように、パイロットカム６１の中心部には、インナシャフト２３が挿入される貫通孔６１ａが形成され、この貫通孔６１ａの外側に６つのカム溝６１０ａが形成されている。インナクラッチプレート４２が係合するスプライン係合部６１１は、カム部６１０の外周囲に円筒状に形成され、その外周面に複数のスプライン歯６１２が等間隔に設けられている。
【００４９】
パイロットカム６１は、電磁コイル５０への励磁電流が供給されず、押圧機構５がパイロットクラッチ４を押圧する押圧力を発生していないときに、インナクラッチプレート４２がアウタクラッチプレート４１に対して傾斜するように、スプライン係合部６１１が回転軸線Ｏに対して傾斜している。このため、図４（ｂ）に示すように、複数のスプライン歯６１２の歯筋が、回転軸線Ｏに対して傾斜角θをもって傾斜している。
【００５０】
この傾斜角θの好適な角度は、０．１〜０．５°である。傾斜角θが０．５°を超えると、パイロットクラッチ４がアーマチャ５１からの押圧力を受けた場合のインナクラッチプレート４２の係合突起４２１とパイロットカム６１のスプライン歯６１２との良好な歯当たりが得られず、パイロットクラッチ４のトルク伝達容量が制限されてしまう。また、傾斜角θが０．１°未満であると、インナクラッチプレート４２を傾かせることによる引き摺りトルクの低減効果が十分に得られない。なお、図４等の各図面では、説明の明確化のため、傾斜角θを誇張して表現している。
【００５１】
パイロットカム６１の複数のスプライン歯６１２のそれぞれは、回転軸線Ｏに対して同一の傾斜角θで一様に傾斜している。このようなスプライン歯６１２は、例えば円筒状の内面に複数の刃が軸方向と平行に形成されたブローチ型を、パイロットカム６１に対して斜めに押し当てるブローチ加工によって形成することができる。また、パイロットカム６１を焼結によって形成してもよい。
【００５２】
図５は、インナクラッチプレート４２がアウタクラッチプレート４１に対して傾斜した状態を、パイロットカム６１及びフロントハウジング２１と共に示す断面図である。図５に示すように、インナクラッチプレート４２がアウタクラッチプレート４１に対して傾くことにより、インナクラッチプレート４２の摩擦部４２０とアウタクラッチプレート４１の摩擦部４１０とが面接触せず、インナクラッチプレート４２とアウタクラッチプレート４１との間に十分な量の潤滑油を介在させることができる。これにより、パイロットクラッチ４における引き摺りトルクが低減される。
【００５３】
図６（ａ）及び（ｂ）は、パイロットクラッチ４がアーマチャ５１からの押圧力を受けなくなった際にインナクラッチプレート４２がパイロットカム６１に対して傾く傾動動作を説明するために示す説明図であり、図７（ａ）及び（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線断面図及びＢ−Ｂ線断面図である。
【００５４】
図６（ａ）に示すように、インナクラッチプレート４２がパイロットカム６１に対して傾斜していない場合には、インナクラッチプレート４２の係合突起４２１がスプライン歯６１２に対して斜めに当たることとなる。この場合、図６（ａ）及び図７（ａ）に示すように、係合突起４２１の側面４２１ａが、軸方向（インナクラッチプレート４２の厚さ方向）の一方の端部における接触箇所Ｐ１において、スプライン歯６１２の歯面６１２ａに点当たりする。なお、スプライン歯６１２の歯面６１２ａ及び係合突起４２１の側面４２１ａは、その断面形状がインボリュート曲線からなる。
【００５５】
このため、図７（ｂ）に示すように、係合突起４２１の側面４２１ａは、軸方向の他方の端部ではスプライン歯６１２の歯面６１２ａから浮いてしまい、インナクラッチプレート４２の姿勢が不安定な状態となる。この状態でパイロットカム６１が回転すると、インナクラッチプレート４２が潤滑油から回転抵抗力を受け、パイロットカム６１に対して図６（ｂ）に示す矢印方向に傾動し、係合突起４２１の側面４２１ａが接触箇所Ｐ２においてスプライン歯６１２の歯面６１２ａに線当たりする。これにより、パイロットカム６１に対するインナクラッチプレート４２の姿勢が傾斜した状態で安定し、アウタクラッチプレート４１との間隔が広がって、引き摺りトルクが低減される。
【００５６】
また、本実施の形態では、インナクラッチプレート４２のパイロットカム６１に対する傾動動作、及びインナクラッチプレート４２がパイロットカム６１に対して傾いた状態からの復帰動作が円滑に行われるように、パイロットカム６１のスプライン歯６１２に当接する係合突起４２１の角部が丸面取りされている。この構成について、図８を参照して詳細に説明する。
【００５７】
図８（ａ）は、インナクラッチプレート４２の一部を拡大して示す斜視図であり、図８（ｂ）〜（ｄ）は、図８（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、Ｄ−Ｄ線断面図、及びＥ−Ｅ線断面図である。なお、図８（ａ）では、油溝４２０ｂ（図３参照）の図示を省略している。
【００５８】
図８（ｂ）及び（ｃ）に示すように、インナクラッチプレート４２の係合突起４２１は、インナクラッチプレート４２の周方向に沿った断面における形状が略矩形状であり、パイロットカム６１のスプライン歯６１２に当接する角部が丸面取りされている。より具体的には、インナクラッチプレート４２の周方向における係合突起４２１の両端部の一対の側面４２１ａと、インナクラッチプレート４２の軸方向における係合突起４２１の両端面４２１ｂとの間のそれぞれの角部Ｒ１〜Ｒ４が、断面円弧状に丸面取り（アール面取り）されている。この丸面取りされた角部Ｒ１〜Ｒ４の断面における曲率半径は、例えば０．１〜０．５ｍｍである。
【００５９】
また、本実施の形態では、図８（ｄ）に示すように、インナクラッチプレート４２の軸方向における係合突起４２１の両端面４２１ｂと、係合突起４２１の先端面４２１ｃとの間の角部Ｒ５，Ｒ６も、角部Ｒ１〜Ｒ４と同様に丸面取りされている。
【００６０】
これらの丸面取りにより、パイロットカム６１の複数のスプライン歯６１２が回転軸線Ｏに対して傾斜していても、インナクラッチプレート４２の係合突起４２１がスプライン歯６１２の歯面６１２ａに引っ掛かることがなく、傾動動作及び復帰動作が円滑になされる。また、トルク伝達時における応力集中により、スプライン歯６１２の歯面６１２ａに傷がついてしまうことを抑制することも可能となる。
【００６１】
（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、インナクラッチプレート４２をアウタクラッチプレート４１に対して傾斜させることにより、部品点数や組み付け工数を増大させることなく、パイロットクラッチ４の引き摺りトルクを低減することができる。また、例えば特許文献２に記載されたもののように、インナクラッチプレート４２を弾性変形させる必要がないので、インナクラッチプレート４２の耐久性が低下してしまうこともない。またさらに、インナクラッチプレート４２を傾斜させるための構成は、パイロットカム６１のスプライン係合部６１１における複数のスプライン歯６１２を回転軸線Ｏに対して傾斜させるという簡素な構成であるため、製造コストの上昇を抑制しながら、パイロットクラッチ４の引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
【００６２】
また、本実施の形態に係る電磁クラッチ装置２のように、クラッチプレートに磁束を透過させる構成のものでは、残留磁束によってクラッチプレート同士の面接触状態が維持されると、引き摺りトルクが大きくなってしまうが、本実施の形態では、インナクラッチプレート４２をアウタクラッチプレート４１に対して傾斜させることにより、積極的にアウタクラッチプレート４１とインナクラッチプレート４２とを離間させるので、アウタクラッチプレート４１及びインナクラッチプレート４２に磁束を透過させながらも、引き摺りトルクを低減することが可能となる。
【００６３】
（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、上記に記載した実施の形態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。
【００６４】
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、インナクラッチプレート４２をアウタクラッチプレート４１に対して傾斜させることにより、パイロットクラッチ４の引き摺りトルクを低減する場合について説明したが、これとは逆に、アウタクラッチプレート４１をインナクラッチプレート４２に対して傾斜させることにより、パイロットクラッチ４の引き摺りトルクを低減してもよい。この場合には、フロントハウジング２１の複数のスプライン歯２１１のうち、アウタクラッチプレート４１に係合する範囲を回転軸線Ｏに対して傾斜させる。また、インナクラッチプレート４２及びアウタクラッチプレート４１を互いに逆方向に傾かせるように、パイロットカム６１及びフロントハウジング２１を構成してもよい。
【００６５】
また、上記実施の形態では、電磁コイル５０への通電によって作動する電磁クラッチ装置２に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、電磁クラッチ装置に限らず、クラッチプレート間の摩擦によってトルクを伝達するものであれば、様々な形式のクラッチ装置に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１…四輪駆動車、１０…駆動力伝達装置、１０１〜１０４…回転速センサ、１０５…アクセルペダルセンサ、１１…エンジン、１１１…アクセルペダル、１２…トランスミッション、１３…フロントディファレンシャル、１３１…サイドギヤ、１３２…ピニオンギヤ、１３３…ピニオンギヤシャフト、１３４…フロントデフケース、１３５…リングギヤ、１４…プロペラシャフト、１４１…ピニオンギヤ、１５…リヤディファレンシャル、１５０…ピニオンギヤシャフト、１５１…サイドギヤ、１５２…ピニオンギヤ、１５３…ピニオンギヤシャフト、１５４…リヤデフケース、１５５…リングギヤ、１６１，１６２…前輪側ドライブシャフト、１７１，１７２…後輪側ドライブシャフト、１８１，１８２…左右前輪、１９１，１９２…左右後輪、２…電磁クラッチ装置、２０…クラッチハウジング、２０…フロントハウジング（第１回転部材）、２１…フロントハウジング、２１０…底部、２１１…スプライン歯、２２…リヤハウジング、２２１…第１部材、２２２…第２部材、２２３…第３部材、２３…インナシャフト（第３回転部材）、２３１…スプライン歯、２３２…スプライン嵌合部、２４…玉軸受、２５…針状ころ軸受、２６…スラスト針状ころ軸受、２７…玉軸受、２８…ヨーク、３…メインクラッチ（多板クラッチ）、３１…メインアウタクラッチプレート、３１１…係合突起、３２…メインインナクラッチプレート、３２１…係合突起、４…パイロットクラッチ、４１…パイロットアウタクラッチプレート（第１クラッチプレート）、４１０…摩擦部、４１０ａ…スリット、４１０ｂ…微細溝、４１１…係合突起、４２…パイロットインナクラッチプレート（第２クラッチプレート）、４２０…摩擦部、４２０ａ…スリット、４２０ｂ…油溝、４２１…係合突起、４２１ａ…側面、４２１ｂ…端面、４２１ｃ…先端面、５…押圧機構、５０…電磁コイル、５００…ケーブル、５１…アーマチャ、５１１…係合突起、６…カム機構、６１…パイロットカム（第２回転部材）、６１０…カム部、６１０ａ…カム溝、６１１…スプライン係合部（係合部）、６１２…スプライン歯、６１２ａ…歯面、６１ａ…貫通孔、６２…メインカム（押圧部材）、６２０…カム部、６２０ａ…カム溝、６２１…押圧部、６２２…係合突起、６３…カムボール、Ｏ…回転軸線、Ｐ１，Ｐ２…接触箇所、Ｒ１〜Ｒ６…角部、θ…傾斜角
【図１】
2016125555.tif 000003
【図２】
2016125555.tif 000004
【図３】
2016125555.tif 000005
【図４】
2016125555.tif 000006
【図５】
2016125555.tif 000007
【図６】
2016125555.tif 000008
【図７】
2016125555.tif 000009
【図８】
2016125555.tif 000010