JP2005042928A - 駆動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ギャップの精度を可及的に向上させ、かつ、軸線方向における部品の配置スペースを抑制することの可能な駆動力伝達装置を提供する。
【解決手段】 第１回転部材７，２７と第２回転部材２，２０との間のトルク伝達を制御するクラッチ機構４９と、クラッチ機構４９を係合・解放させる電磁石３５と、電磁石３５とギャップＥ１，Ｆ１を介して配置された磁性体２８，３０と、回転不能に配置された固定部材１，６とを備えた駆動力伝達装置において、電磁石３５を支持する第１軸受４１と、固定部材１，６と電磁石３５との相対回転を防止する回り止め機構６９，７１，７２と、電磁石３５を半径方向に位置決めする位置決め機構６５，６６とを備え、電磁石３５と固定部材１との間に配置され、かつ、電磁石３５を軸方向に付勢する皿ばね６８を備え、回り止め機構６９，７１，７２が、電磁石３５の外周側に形成されている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車両のトランスミッションまたはトランスファまたはデファレンシャルまたはプロペラシャフトの中途部位などに適用される駆動力伝達装置に関するものである。

一般に、車両の駆動力伝達装置には複数の回転部材が配置されており、エンジンの出力が複数の回転部材を介して車輪に伝達される。また、駆動力伝達装置において、複数の回転部材同士の間にクラッチ機構が配置されている場合は、必要に応じてクラッチ機構の係合・解放を行うことで、トルクの伝達または遮断を任意に切り換えることが可能である。このように、複数の回転部材のトルク伝達経路にクラッチ機構が配置された駆動力伝達装置の一例が特許文献１に記載されている。

この特許文献１に記載された駆動力伝達装置は、中空に形成されたキャリヤ（固定部材）と、キャリヤの内部に挿入された連結軸（第１回転部材）と、キャリヤの内部に配置され、かつ、連結軸と相対回転可能なハブ（第２回転部材）とを備えている。連結軸とハブとが軸線上に配置され、キャリヤと連結軸との間には軸受が装着されている。

また、キャリヤには環状の電磁石が取り付けられ、ボルトにより電磁石とキャリヤとが回り止め固定されている。さらに、連結軸には円筒状の側壁（磁性体）が固定されており、側壁と電磁石との間には所定のギャップが設定されている。さらに、側壁の外周にはドラムが接続されており、ドラムとハブとの間には、パイロットクラッチとメインクラッチとが配置されている。

パイロットクラッチは、ドラムの内周にスプライン嵌合されたクラッチディスクと、ハブの外周に軸線方向に移動可能に取り付けられたカム部材と、カム部材の外周にスプライン嵌合されたクラッチプレートと、電磁力により側壁側に吸引されるアーマチュアとにより構成されている。また、メインクラッチは、ドラムの内周にスプライン嵌合されたクラッチディスクと、ハブのフランジにスプライン嵌合されたクラッチプレートとにより構成されている。さらに、カム部材とメインクラッチとの間には、軸線方向に移動可能な押圧部材が配置されている。さらにまた、カム部材と押圧部材との間にはボールが挿入されている。

上記構成の駆動力伝達装置によれば、電磁石に電流が供給されない場合はパイロットクラッチが解放されており、連結軸のトルクはハブに伝達されない。また、電磁石に電流が供給された場合は、側壁とアーマチュアとを磁束が通過して電磁力によりアーマチュアが側壁側に吸引される。すると、パイロットクラッチが係合されてカム部材が回転され、カム部材の回転がボールに伝達されて押圧部材が軸線方向に動作し、メインクラッチが係合されて連結軸のトルクがハブに伝達される。

このように、特許文献１に記載された駆動力伝達装置においては、電磁石により形成される電磁力により、パイロットクラッチの係合・解放が制御される。言い換えれば、電磁石と側壁との間に設定されるギャップの透磁率により、連結軸からハブに伝達されるトルクの伝達特性が決定される。
特開平３−２８２０１９号公報

しかし、特許文献１に記載された駆動力伝達装置においては、側壁が、連結軸および軸受を介してキャリヤに取り付けられている一方、電磁石が、ボルトによりキャリヤに回り止め固定されている。つまり、側壁と電磁石との間に形成されるギャップが、ボルトと軸受との複数の部材により設定されている。このため、側壁と電磁石とのギャップの設定精度が低下する可能性がある。

その結果、アーマチュアを動作させるための磁気吸引力の制御が困難になり、パイロットクラッチの係合力（トルク容量）、ひいてはメインクラッチの係合力が所期の値に制御されず、駆動力伝達機能が低下する可能性があった。

この発明は上記事情を背景としてなされたもので、電磁石と磁性体との間に形成されるギャップの精度を可及的に向上させることの可能な駆動力伝達装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため請求項１の発明は、軸線を中心として相対回転可能に配置された第１回転部材および第２回転部材と、この第１回転部材と第２回転部材との間のトルク伝達を制御するクラッチ機構と、このクラッチ機構を係合・解放させる電磁力を発生し、かつ、前記軸線を中心として配置された環状の電磁石と、この電磁石に対してギャップを介して配置された磁性体と、前記第１回転部材および前記電磁石を保持するために回転不能に配置された固定部材とを備えた駆動力伝達装置において、前記第１回転部材と前記電磁石との間に配置されて前記ギャップを設定するように前記電磁石を支持する第１軸受と、前記固定部材と前記電磁石との相対回転を防止する回り止め機構と、前記電磁石を前記固定部材に対して半径方向に位置決めする位置決め機構とを備えているとともに、前記位置決め機構が、前記電磁石と前記固定部材とを、相互に軸方向に相対移動可能に嵌合させて、前記電磁石を前記固定部材に対して半径方向に位置決めする構成であり、前記電磁石と前記固定部材との間に配置され、かつ、前記電磁石を軸方向に付勢する皿ばねを備え、前記回り止め機構が、前記電磁石の外周側に形成されていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記電磁石と、この電磁石に電流を供給する電線を接続するためのコネクタとが一体的に設けられ、前記回り止め機構が、前記コネクタと前記固定部材とを係合させて前記固定部材と前記電磁石との相対回転を防止する構成であることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記位置決め機構と前記第１軸受とが、半径方向にオーバーラップして配置されており、前記固定部材と前記第１回転部材の外周との間に配置されてこの第１回転部材を支持する第２軸受が設けられており、前記第１回転部材の内周側からこの第１の回転部材を支持する第３軸受が設けられていることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、第１回転部材と電磁石との間に配置された単一の第１軸受によりギャップが設定される。ここで、第１軸受は装着される部材と支持する部材との半径方向の相対位置を正確に設定することのできる寸法精度を本来備えているため、ギャップの設定精度が可及的に向上する。したがって、クラッチ機構の係合力、言い換えればトルク容量の制御が容易になり、第１回転部材と第２回転部材との間で相互に伝達される駆動力の伝達機能が向上する。また、電磁石が皿ばねにより軸方向に付勢される。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他、コネクタにより電磁石の回り止めを行うことができ、部品点数が抑制される。また、電磁石の回り止めが完了した状態で、コネクタが固定部材に対して所定の位置に係合されるため、電線をコネクタに接続する作業を容易に行える。さらに、請求項３の発明によれば、請求項１または２と同様の効果を得られる。

（実施例１）
つぎに、この発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２は、スタンバイ四輪駆動車に搭載された駆動力伝達装置を示す正面半断面図である。この駆動力伝達装置は、プロペラシャフトとデファレンシャルとの間に配置されている。図１および図２において、１はデファレンシャルキャリヤで、デファレンシャルキャリヤ１は回転不能に固定されている。このデファレンシャルキャリヤ１の内部には軸線Ａ１を中心として回転されるドライブピニオンシャフト２が配置されている。デファレンシャルキャリヤ１の内周には軸受３が装着されており、軸受３によりドライブピニオンシャフト２が回転可能に支持されている。

ドライブピニオンシャフト２には、軸受３の軸線Ａ１方向の両側にスリーブ４とナット５とが取り付けられている。このスリーブ４とナット５とにより軸受３が挟み付けられて、ドライブピニオンシャフト２とデファレンシャルキャリヤ１とが軸線Ａ１方向に位置決めされている。なお、デファレンシャルキャリヤ１の内部には、公知の歯車機構により構成されたデファレンシャルが配置されている。

また、デファレンシャルキャリヤ１の開口端には、軸線Ａ１を中心とする円筒状のカバー６が固定されている。そして、カバー６の外部からカバー６の内部およびデファレンシャルキャリヤ１の内部に亘り、有底円筒状のカップリングケース７が配置されている。このカップリングケース７は、アルミニウムなどの非磁性材料により構成されている。カップリングケース７は、小径円筒部９と底部１０と環状の接続部１１と大径円筒部１２とを備えている。

この小径円筒部９はカバー６の開口部８に配置され、底部１０により、小径円筒部９におけるカバー６の外部側端部が閉塞されている。環状の接続部１１は、小径円筒部９におけるカバー６の内部側端部から外周側に向けて張り出されている。大径円筒部１２は、接続部１１の外周端からデファレンシャルキャリヤ１の内部側に向けて配置されている。また、カバー６の開口部８側の端部内周には、シール軸受１３が固定されている。このシール軸受１３の内部には潤滑用のグリースが封入されている。そして、シール軸受１３の内輪がカップリングケース７の小径円筒部９の外周に装着されている。

小径円筒部９には軸線Ａ１方向に貫通されたオイル注入孔９Ａが形成されている。このオイル注入孔９Ａはカップリングオイル室（後述）にオイルを注入するためのもので、オイル注入後にはオイル注入孔９Ａにボール９Ｂが圧入されて液密にシールされる。また、オイル注入孔９Ａの入口側がかしめられており、カップリングオイル室の圧力によりボール９Ｂがオイル注入孔９Ａから抜け出すことが防止されている。なお、小径円筒部９の外部端面には、軸線Ａ１を中心とする円周上に４箇所の雌ねじ部９Ｃが形成されている。

一方、カップリングケース７の小径円筒部９におけるカバー６の外部側端面にはフランジ１７が取り付けられている。フランジ１７には軸線Ａ１を中心とする円周上に４箇所の孔１７Ａが形成されている。そして、カップリングケース７とフランジ１７とが植込みボルト７８により固定されている。植込みボルト７８は、円周方向に４本配置されている。この植込みボルト７８には、その長さ方向に植込み側雄ねじ部７９と、ナット側雄ねじ部８０とが形成されている。そして、植込み側雄ねじ部７９の外径が、ナット側雄ねじ部８０の外径よりも大きい値に設定されている。

植込み側雄ねじ部７９は雌ねじ部９Ｃに植え込まれている。そして、植込み側雄ねじ部７９の先端が雌ねじ部９Ｃの奥端に当接することにより、植込みボルト７８と小径円筒部９とのねじ込み方向の位置決めが行われている。植込みボルト８０はフランジ１７の孔１７Ａに挿入されている。そして、ナット側雌ねじ部８０にはナット８１が螺着され、ナット８１の締め付けにより、カップリングケース７とフランジ１７とが相互に固定されている。なお、フランジ１７とナット８１との間にはワッシャ８２が介在されている。さらに、フランジ１７は、プロペラシャフト（図示せず）に接続される。また、小径円筒部９の外周には円筒状のダストデフレクター１９が嵌合されており、ダストデフレクター１９により外部からのダストの侵入が防止されている。また、開口部８はシール軸受１３によりシールされている。

前記カバー６の内部には軸線Ａ１を中心として回転されるシャフト２０が配置されている。このシャフト２０の内部には隔壁２１により軸線Ａ１方向に区画された凹部２２，２３が形成されている。凹部２２，２３は軸線Ａ１を中心とする円柱状の空間である。そして、デファレンシャルキャリヤ１側に配置された凹部２２の内周にはドライブピニオンシャフト２の先端がスプライン嵌合されている。

また、シャフト２０の軸線Ａ１方向の長さは、デファレンシャルキャリヤ１の開口端からカップリングケース７の小径円筒部９の内方に到達する値に設定されている。そして、小径円筒部９の内周と、シャフト２０の小径円筒部９側の端部外周との間に軸受２４が装着され、軸受２４によりシャフト２０が回転可能に支持されている。さらに、小径円筒部９の内周に装着されたスナップリング２５と、シャフト２０の外周に装着されたスナップリング２６とにより軸受２４が挟み付けられ、シャフト２０とカップリングケース７とが軸線Ａ１方向に位置決めされている。

前記シャフト２０の外周側には環状の回転子２７が配置されている。この回転子２７は、カップリングケース７の内部からデファレンシャルキャリヤ１の内部に到達する軸線Ａ１方向の長さを備えている。回転子２７は軸線Ａ１を中心として回転可能であり、回転子２７は、半径方向の断面形状がほぼＬ字形の内筒部２８と、内筒部２８の外周に固定された環状の遮断部材２９と、遮断部材２９の外周に固定された外筒部３０とにより構成されている。

内筒部２８および外筒部３０は鉄などの磁性材料により構成され、遮断部材２９は非磁性材料により構成されている。そして、回転子２７の外筒部３０がカップリングケース７の内周にねじ結合され、かつ、溶接により回転不能に固定されているため、カップリングケース７と回転子２７とが一体的に回転される。

また、回転子２７の内筒部２８の内周には金属製のブッシュ３１が嵌合されている。そして、ブッシュ３１によりシャフト２０が支持され、回転子２７とシャフト２０とが相対回転可能に構成されている。さらに、内筒部２８の内周とシャフト２０の外周との間には、ゴム状弾性体により構成されたＸリング３２が装着されている。このＸリング３２により、シャフト２０と回転子２７との間が液密にシールされている。さらに、外筒部３０の外周とカップリングケース７の内周との間には、ゴム状弾性体により構成されたＯリング３３が装着されている。このＯリング３３により、回転子２７とカップリングケース７との間が液密にシールされている。

さらにまた、デファレンシャルキャリヤ１の内周には、ゴム状弾性体および金属補強環により構成されたオイルシール３４が装着されている。オイルシール３４によりデファレンシャルキャリヤ１と回転子２７との間が液密にシールされている。そして、デファレンシャルキャリヤ１の内部に、Ｘリング３２およびオイルシール３４により液密にシールされたデファレンシャルオイル室Ｂ１が形成されている。前記ドライブピニオンシャフト２はデファレンシャルオイル室Ｂ１に配置されている。

また、デファレンシャルキャリヤ１とカバー６とカップリングケース７と回転子２７とにより取り囲まれた空間が、オイルシール３４とＯリング３３とシール軸受１３とにより周囲の空間から液密および気密にシールされて電磁石収納室Ｃ１が形成されている。さらに、カップリングケース７とシャフト２０と回転子２７とにより取り囲まれた空間が、Ｏリング３３とＸリング３２とにより周囲の空間から液密にシールされてカップリングオイル室Ｄ１が形成されている。

前記電磁石収納室Ｃ１には電磁石３５が配置されている。この電磁石３５は、磁性材料により構成された環状の鉄心３６と、鉄心３６に巻き付けられたコイル３７と、コイル３７に電流を供給する電線３８とを備えている。前記回転子２７の内筒部２８と外筒部３０との間には、環状の凹部３９が形成されている。この凹部３９内に電磁石３５が配置されている。

また、電磁石３５の鉄心３６には、軸線Ａ１を中心とする円筒部６５が形成され、円筒部６５と、回転子２７との間に軸受（ラジアル軸受）４１が装着されている。さらに、軸受４１と、内筒部２８に取り付けられたスナップリング４２と、鉄心３６に取り付けられたスナップリング４３とにより、電磁石３５と回転子２７とが軸線Ａ１方向に位置決めされている。

一方、デファレンシャルキャリヤ１の内周には、軸線Ａ１を中心とする環状の凹部６６が形成されている。この凹部６６の内周に円筒部６５が嵌合されている。つまり、凹部６６と円筒部６５とにより、インロウ継手が構成されている。そして、軸受４１と凹部６６とが、半径方向にオーバーラップして配置されている。その結果、鉄心３６が、凹部６６および軸受４１により半径方向に位置決めされている。このような構成により、鉄心３６の内周と内筒部２７との間のギャップＥ１と、鉄心３６の外周と外筒部３０との間のギャップＦ１とが設定されている。また、凹部６６の端面と円筒部６５との間には、環状のシム６７と、環状の皿ばね６８とが配置されている。この皿ばね６８の弾性力により、鉄心３６が図中左側に付勢されている。

さらに図１のように、鉄心３６の外周の一部には突出部６９が形成され、突出部６９には切欠部７０が形成されている。一方、カバー６におけるデファレンシャルキャリヤ１との突き合わせ端面には、孔７１が形成されている。この孔７１には回り止めピン７２が嵌合され、回り止めピン７２の先端が切欠部７０に配置されている。

この回り止めピン７２と突出部６９との係合により、カバー６と鉄心３６との相対回転が防止されている。つまり、孔７１と回り止めピン７２と突出部６９と切欠部７０とにより、回り止め機構が構成されている。そして、この実施例では、これらの回り止め機構が、開口部１Ａ，６Ａに臨み配置されている。

一方、電磁石３５のコイル３７には、図２のように、ボビン７３を介して電線７４が接続されている。この電線７４はコイル３７に電流を供給するための構成である。そして、カバー６には孔７５が形成されており、電線７４に取り付けたグロメット７６が孔７５に嵌合されている。なお、孔７５におけるグロメット７６よりも外部側には、接着剤７７が埋め込まれている。

さらに、カップリングケース７と回転子２７との結合機構を、図２に基づいて説明する。外筒部３０の外周にはナット８３がねじ結合されている。そして、ナット８３とカップリングケース７との対向面同士が当接されている。このため、カップリングケース７が、図中右側に押圧された場合は、その荷重に対応する反力がナット８３に生じる。その結果、カップリングケース７と回転子２７のねじ部のガタ分だけ、回転子２７がカップリングケース７に対して移動することが抑制される。このため、カップリングケース７の軸線Ａ１方向の荷重により、メインクラッチ５０およびパイロットクラッチ４９の伝達トルクが変動することが抑制される。

前記カップリングオイル室Ｄ１には、電磁石３５の電磁力により係合・解放されるパイロットクラッチ４９と、パイロットクラッチ４９の係合に連動して係合されてカップリングケース７のトルクをシャフト２０に伝達するメインクラッチ５０とが配置されている。

パイロットクラッチ４９は、アーマチュア５１と複数のクラッチディスク５２と複数のクラッチプレート５４とを備えている。このアーマチュア５１は、回転子２７から所定間隔をおいた位置に配置されている。また、複数のクラッチディスク５２は、アーマチュア５１と回転子２７との間に配置されている。さらに、複数のクラッチディスク５２と複数のクラッチプレート５４とは交互に配置されている。これらアーマチュア５１および複数のクラッチディスク５２の外周が、カップリングケース７の内周にスプライン嵌合されている。

また、シャフト２０の外周には環状のカム５３が装着されており、クラッチプレート５４の内周がカム５３の外周にスプライン嵌合されている。環状のカム５３とシャフト２０とは相対回転可能に構成されている。また、カム５３と回転子２７の内筒部２８との間にはスラスト軸受２０Ａが配置されている。スラスト軸受２０Ａは、カム５３に作用するスラスト荷重を受け止め、かつ、回転子２７とカム５３とを相対回転可能に維持するために配置されている。

一方、メインクラッチ５０はパイロットクラッチ４９とカップリングケース７の小径円筒部９との間に配置されている。このメインクラッチ５０は、複数のクラッチディスク５５と、複数のクラッチディスク５５と交互に配置された複数のクラッチプレート５６とを備えている。これら複数のクラッチディスク５５の外周がカップリングケース７の内周にスプライン嵌合され、クラッチプレート５６の内周がシャフト２０の外周にスプライン嵌合されている。

さらに、メインクラッチ５０とパイロットクラッチ４９との間には環状のピストン５７が配置されている。ピストン５７はシャフト２０の外周にスプライン嵌合されている。図３に示すように、ピストン５７とカム５３との対向面には、断面台形の溝５８，５９が形成されている。溝５８，５９には逆方向に傾斜された受圧面５８Ａ，５９Ａがそれぞれ形成されている。そして、溝５８，５９にはボール６０が配置されている。上記のように一体的に組み付けられたカップリング７とパイロットクラッチ４９とメインクラッチ５０と電磁石３５とにより、１つのユニットが構成されている。

上記カップリングオイル室Ｄ１には、クラッチディスク５２，５５およびクラッチプレート５４，５６の耐摩耗性およびオイル切れ性ならびに耐ジャダー性を良好に維持する特性を備えたカップリングオイルが封入されている。このカップリングオイルとしては、鉱油系の潤滑油に各種の添加剤を加えたものが例示される。また、デファレンシャルオイル室Ｂ１には、温度による粘度変化が少なく、また、流動点が低く、さらに、耐熱および酸化安定性がよく、耐荷重性に優れた特性の潤滑油が封入されている。この潤滑油としては、鉱油系の潤滑油が例示される。

つぎに、上記構成の駆動力伝達装置の動作を説明する。まず、電磁石３５に電流が供給されない場合は、パイロットクラッチ４９およびメインクラッチ５０が解放されている。このため、図示しないプロペラシャフトからカップリングケース７に伝達されたトルクは、シャフト２０およびドライブピニオンシャフト２には伝達されない。

一方、電磁石３５に電流が供給されると、鉄心３６と外筒部３０とアーマチュア５１と内筒部２８とを磁束が通過して磁気回路が形成される。このため、電磁力（磁気吸引力）により、アーマチュア５１が、外筒部３０および内筒部２８側に移動する。すると、複数のクラッチディスク５２と、複数のクラッチプレート５４とが係合される。その結果、カップリングケース７のトルクが、パイロットクラッチ４９を介してカム５３に伝達される。

カム５３にトルクが伝達されると、図３に示すようにカム５３とピストン５７とが矢印方向に相対回転する。すると、ボール６０が、同一方向に傾斜された受圧面５８Ａ，５９Ａに押し付けられ、受圧面５８Ａ，５９Ａがボール６０を溝５８，５９の外部に押し出す力が作用する。その結果、カム５３とピストン５７とが、軸線Ａ１方向において相互に離反する向きのスラスト荷重が生じる。

ここで、カム５３はスラスト軸受２０Ａにより受け止められており、回転子２７側に移動することが防止されている。このため、前記スラスト荷重により、ピストン５７がメインクラッチ５０側に押し付けられ、複数のクラッチディスク５５と、複数のクラッチプレート５６とが係合される。つまり、パイロットクラッチ４９の係合力が、カム５３とボール６０とピストン５７とにより増幅され、メインクラッチ５０に伝達される。メインクラッチ５０が係合されると、カップリングケース７のトルクがメインクラッチ５０を介してシャフト２０およびドライブピニオンシャフト２に伝達される。

そして、図１および図２の駆動力伝達装置によれば、凹部６６と円筒部６５との嵌合により、電磁石３５とデファレンシャルキャリヤ１との半径方向の位置決めが行われている。そして、単一の軸受４１によりギャップＥ１，Ｆ１が設定されている。ここで、軸受４１は装着される部材と支持する部材との半径方向の相対位置を正確に設定することのできる寸法精度を本来備えているため、ギャップＥ１，Ｆ１の設定精度が可及的に向上する。したがって、メインクラッチ５０の係合力、言い換えればトルク容量の制御が容易になり、カップリングケース７からシャフト２０およびドライブピニオンシャフト２に伝達される駆動力の伝達機能が向上する。

また、図１および図２の駆動力伝達装置では、軸受４１と円筒部６５と凹部６６とが半径方向にオーバーラップして配置されている。言い換えれば、軸受４１と円筒部６５と凹部６６とが、軸線Ａ１を中心として同心状に配置されている。このため、軸線Ａ１方向における軸受４１および円筒部６５ならびに凹部６６の配置スペースが抑制される。したがって、駆動力伝達装置を軸線Ａ１方向において可及的に小型化することができる。

さらに、図１および図２の駆動力伝達装置では、円筒部６５と凹部６６との嵌合により、デファレンシャルキャリヤ１に対する電磁石３５の半径方向の位置決めが行われている。つまり、デファレンシャルキャリヤ１と電磁石３５とを半径方向に位置決めするために軸受などの部品を必要としない。したがって、駆動力伝達装置の部品点数が抑制され、駆動力伝達装置の製造工数の低減と、駆動力伝達装置の軽量化と、駆動力伝達装置の製造コストの低減とを図ることができる。

また、電磁石収納室Ｃ１が、オイルシール３４とＯリング３３とシール軸受１３とにより流体密（液密および気密）にシールされている。そして、電磁石収納室Ｃ１には、電磁石３５およびギャップＥ１，Ｆ１が配置されている。このため、デファレンシャルオイル室Ｂ１に封入されているデファレンシャルオイル、またはギヤ同士の噛み合いにより生じる摩耗粉などの異物が、電磁石収納室Ｃ１に侵入することが抑制される。

また、Ｏリング３３により、カップリングオイル室Ｄ１に封入されているカップリングオイルが電磁石収納室Ｃ１に侵入することが抑制される。さらに、シール軸受１３により、デファレンシャルキャリヤ１の外部の水や異物が電磁石収納室Ｃ１に侵入することが防止される。さらにまた、シール軸受１３、シール軸受１６の内部に封入されている潤滑用のグリースが電磁石収納室Ｃ１に漏れることが抑制される。

このため、電磁石３５の鉄心３６と、回転子２７の外筒部３０および内筒部２７との間に形成されるギャップＥ１，Ｆ１に空気だけが介在され、ギャップＥ１，Ｆ１に水またはオイルまたは異物などが侵入することを防止できる。その結果、ギャップＥ１，Ｆ１の透磁率を均一に維持することが可能になり、電磁石３５により形成される磁気吸引力が安定する。言い換えれば、電磁石３５に通電される電流とパイロットクラッチ４９の係合力との関係が安定する。したがって、メインクラッチ５０の係合力の制御が容易になり、駆動力伝達装置の駆動力伝達機能が向上する。

また、この実施例１では、カップリングケース７の内部に、Ｏリング３３およびＸリング３２により液密にシールされたカップリングオイル室Ｄ１が形成されている。そして、カップリングオイル室Ｄ１にパイロットクラッチ４９およびメインクラッチ５０が配置されている。また、カップリングオイル室Ｄ１には、カップリングオイルが封入されている。ここで、Ｘリング３２は、その構造により耐圧性に優れている。このため、カップリングオイル室Ｄ１のカップリングオイルがデファレンシャルオイル室Ｂ１に侵入したり、デファレンシャルオイル室Ｂ１のデファレンシャルオイルがカップリングオイル室Ｄ１に侵入したりすることが抑制される。

このため、カップリングオイル室Ｄ１に要求される特性に適合したオイルと、デファレンシャルオイル室Ｂ１に要求される特性や性能に適合したオイルとを別個に選択して封入することが可能になる。具体的には、カップリングオイル室Ｄ１には、パイロットクラッチ４９およびメインクラッチ５０を構成するクラッチ板の耐摩耗性およびオイル切れ性ならびに耐ジャダー性を良好に維持する特性を備えたカップリングオイルが封入される。このカップリングオイルとしては、鉱油系の潤滑油に各種の添加剤を加えたものが例示される。また、デファレンシャルオイル室Ｂ１には、温度による粘度変化が少なく、流動点が低く、耐熱および酸化安定性がよく、耐荷重性に優れた潤滑油が封入される。この潤滑油としては、鉱油系の潤滑油が例示される。

そして、この駆動力伝達装置の搭載箇所としては、例えばトランスミッション、またはプロペラシャフトとデファレンシャルとの間、あるいは四輪駆動車のトランスファなどが挙げられる。駆動力伝達装置をいずれの箇所に搭載する場合でも、ほかの動力伝達機構や構成部品に要求される機能や特性との適合性に関わりなく、パイロットクラッチ４９またはメインクラッチ５０の特性や性能に適合するカップリングオイルを選択することができる。したがって、駆動力伝達装置の搭載位置やレイアウトの自由度が拡大される。

また、この実施例１においては、カップリングケース７とパイロットクラッチ４９とメインクラッチ５０とを備えた単独のユニットが形成される。そして、このユニット単独で、パイロットクラッチ４９またはメインクラッチ５０の耐摩耗性およびオイル切れ性ならびに耐ジャダー性などのトルク伝達特性を、管理または評価することが可能になる。したがって、車両の製造工程において、駆動力伝達装置を車両に搭載する前の段階で、ユニット単位で性能を管理することが容易になる。

さらに、シャフト２０と回転子２７との間が、Ｘリング３２により液密にシールされている。このため、デファレンシャルオイル室Ｂ１側で発生した摩耗粉などの異物がカップリングオイル室Ｄ１に侵入することが抑制される。したがって、異物がパイロットクラッチ４９のクラッチディスク５２とクラッチプレート５４との間、またはメインクラッチ５０のクラッチディスク５５とクラッチプレート５６との間に侵入する可能性もない。その結果、パイロットクラッチ４９、メインクラッチ５０の係合・解放動作が安定し、かつ、クラッチ板の摩耗や損傷が防止され、駆動力伝達機能および耐久性が向上する。

さらにまた、シャフト２０に凹部２３が形成され、この凹部２３がカップリングオイル室Ｄ１に開口されている。そして、凹部２３によりカップリングオイル室Ｄ１の容積が拡大されている。つまり、カップリンクケース７内部のデッドスペースであるシャフト２０自体を利用して凹部２３が形成され、凹部２３にもカップリングオイルが収容されている。したがって、カップリングケース７を大型化させずにカップリングオイルの収容量を可及的に増大させることが可能になり、カップリングオイルの耐久性が向上する。

さらに、実施例１において、シール軸受４１に代えて、シールの設けられていない軸受を用いることも可能である。つまり、デファレンシャルオイル室Ｄ１と電磁石収納室Ｃ１との間がオイルシール３４により液密にシールされているため、デファレンシャルオイル室Ｄ１に封入されているオイルが電磁石収納室Ｃ１側に浸入する可能性がないからである。

ここで、実施例１で説明した構成と、この発明との対応関係を説明する。すなわち、デファレンシャルキャリヤ１とカバー６とがこの発明の固定部材に相当し、カップリングケース７と回転子２７とがこの発明の第１回転部材に相当する。また、シャフト２０とドライブピニオンシャフト２とがこの発明の第２回転部材に相当し、パイロットクラッチ４９がこの発明のクラッチ機構に相当し、外筒部３０と内筒部２８とが、この発明の磁性体に相当する。

さらに、突出部６９および切欠部７０および回り止めピン７２が、この発明の回り止め機構に相当する。さらにまた、軸受４１が、この発明の第１軸受に相当し、円筒部６５および凹部６６が、この発明の位置決め機構に相当する。さらにまた、シール軸受１３が、この発明の第２軸受に相当し、軸受２４が、この発明の第３軸受に相当する。

（実施例２）
この発明の駆動力伝達装置の実施例２を、図４および図５に基づいて説明する。図４および図５は、駆動力伝達装置を示す正面半断面図である。実施例１と実施例２とを比較した場合、電磁石３５の構成と、電磁石３５の回り止め機構とが相違している。

この実施例２にいおては、電磁石３５の鉄心３６の外周に結合部８９が形成されている。すなわち、鉄心３６と結合部８９とが磁性材料により一体化されている。この結合部８９は、デファレンシャルキャリヤ１側に向けて突出している。また、結合部８９は有底円筒状に構成され、結合部８９の軸線Ｇ１と、軸線Ａ１とが平行に配置されている。また、結合部８９の外周には環状の取付溝９０が形成され、取付溝９０にはＯリング９１が取り付けられている。

一方、デファレンシャルキャリヤ１には取付孔９２が形成され、結合部８９が取付孔９２内に嵌合されている。そして、取付孔９２と結合部９０との間がＯリングによりシールされている。このように結合部８９が取付孔９２に嵌合され、結合部８９とデファレンシャルキャリヤ１との係合力により、電磁石３５が回り止めされている。これらの回り止め機構は、開口部１Ａ，６Ａに臨み配置されている。また、結合部８９の固定孔９３がデファレンシャルキャリヤ１の外部側に開口され、固定孔９３には電線（リード線）を接続するためのコネクタ９４が固定されている。なお、実施例２におけるその他の構成は、実施例１の構成と同様である。

また、この実施例２によれば、格別の部品を用いることなく、電磁石３５に一体化された結合部８９により、電磁石３５の回り止めが行われる。このため、駆動力伝達装置の部品点数が抑制され、動力伝達装置の製造工数の低減と、駆動力伝達装置の軽量化と、駆動力伝達装置の製造コストの低減とを図ることができる。

さらに、実施例２によれば、結合部８９にコネクタ９４が取り付けられている。このため、結合部８９を取付孔９２に嵌合させるだけで、デファレンシャルキャリヤ１に対するコネクタ９４の取り回しと、デファレンシャルキャリヤ１に対する電磁石３５の回り止めと、結合部８９の外周のシールとを完了させることができる。したがって、駆動力伝達装置の組み立て作業性が向上し、かつ、駆動力伝達装置の組み立て工数が低減される。

ここで、実施例２の構成と、この発明との対応関係を説明する。すなわち、コネクタ９４と結合部８９と取付孔９２とがこの発明の回り止め機構に相当する。つまり、この回り止め機構は、デファレンシャルキャリヤ１とカバー６との当接面の内側に配置されている。実施例２のその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、実施例１の構成とこの発明の構成との対応関係と同じである。この実施例２においても、実施例１と同様の構成部分については、実施例１と同様の作用効果を得られる。

この発明の駆動力伝達装置の実施例１を示す正面半断面図である。 図１の駆動力伝達装置の残りの半分を示す正面半断面図である。 図１および図２に示されたメインクラッチを係合するための構成であり、カムとボールとピストンとの関係を示す部分的な断面図である。 この発明の駆動力伝達装置の実施例２を示す正面半断面図である。 図４の駆動力伝達装置の残りの半分を示す正面半断面図である。

符号の説明

１…デファレンシャルキャリヤ、 ２…ドライブピニオンシャフト、 ６…カバー、 ７…カップリングケース、 １３…シール軸受、 ２０…シャフト、 ２４，４１…軸受、 ２７…回転子、 ３５…電磁石、 ４９…パイロットクラッチ、 ６５…円筒部、 ６６…凹部、 ６９…突出部、 ７０，８８…切欠部、 ７２…回り止めピン、 ７４…電線、 ８９…結合部、 ９２…取り付け孔、 ９４…コネクタ、 Ａ１…軸線。

Claims (3)

1. 軸線を中心として相対回転可能に配置された第１回転部材および第２回転部材と、この第１回転部材と第２回転部材との間のトルク伝達を制御するクラッチ機構と、このクラッチ機構を係合・解放させる電磁力を発生し、かつ、前記軸線を中心として配置された環状の電磁石と、この電磁石に対してギャップを介して配置された磁性体と、前記第１回転部材および前記電磁石を保持するために回転不能に配置された固定部材とを備えた駆動力伝達装置において、
   前記第１回転部材と前記電磁石との間に配置されて前記ギャップを設定するように前記電磁石を支持する第１軸受と、前記固定部材と前記電磁石との相対回転を防止する回り止め機構と、前記電磁石を前記固定部材に対して半径方向に位置決めする位置決め機構とを備えているとともに、前記位置決め機構が、前記電磁石と前記固定部材とを、相互に軸方向に相対移動可能に嵌合させて、前記電磁石を前記固定部材に対して半径方向に位置決めする構成であり、前記電磁石と前記固定部材との間に配置され、かつ、前記電磁石を軸方向に付勢する皿ばねを備え、前記回り止め機構が、前記電磁石の外周側に形成されていることを特徴とする駆動力伝達装置。
2. 前記電磁石と、この電磁石に電流を供給する電線を接続するためのコネクタとが一体的に設けられ、前記回り止め機構が、前記コネクタと前記固定部材とを係合させて前記固定部材と前記電磁石との相対回転を防止する構成であることを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達装置。
3. 前記位置決め機構と前記第１軸受とが、半径方向にオーバーラップして配置されており、前記固定部材と前記第１回転部材の外周との間に配置されてこの第１回転部材を支持する第２軸受が設けられており、前記第１回転部材の内周側からこの第１の回転部材を支持する第３軸受が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動力伝達装置。

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