JP2009109020A - 電磁クラッチを用いた駆動力伝達装置の組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦クラッチの一側に位置する微小な隙間を当該装置の組立工程にて的確に規定値に定め得てその調整後に規定値に保持し得る駆動力伝達装置の組立方法を提供する。
【解決手段】インナシャフト２０ｂに回転可能に軸支した有底筒状のハウジング２０aと、該ハウジング２０aと前記インナシャフト２０ｂの間にカム機構３０ｂを介して同軸的に組付けた主摩擦クラッチ２０ｃとパイロットクラッチ３０aを備えた駆動力伝達装置の組立工程において、前記パイロットクラッチの摩擦クラッチの一側に位置する同摩擦クラッチのインナクラッチプレート又はアウタクラッチプレートと前記スラストベアリングの一側面の間の間隔を測定し、同測定した測定値を基準にして厚みが定められたシム３９ｂ（調整部材）を前記スラストベアリングに隣接して配置し、前記ハウジングの開口部に前記端壁部材を固定するようにした駆動力伝達装置の組立方法。
【選択図】図４

Description

本発明は、四輪駆動の自動車において前輪の駆動力を後輪に伝達するのに適した駆動力伝達装置の組立方法に関する。

特開２０００‐２３４６３５号公報においては、この種の駆動力伝達装置として、インナシャフトに回転可能に軸支した有底筒状のハウジングと、該ハウジングと前記インナシャフトの間にカム機構を介して同軸的に組付けた主摩擦クラッチとパイロットクラッチを備え、前記パイロットクラッチとして採用した電磁クラッチが、前記カム機構の入力側部材に組付けた複数のインナクラッチプレートに前記ハウジングの内周面に組付けた複数のアウタクラッチップレートを介在させて構成した摩擦クラッチと、前記ハウジングの開口端部に螺合して前記インナシャフトに相対回転可能に嵌合した状態にて位置決め固定されてその内端面にて前記摩擦クラッチの一側に位置するインナクラッチプレート又はアウタクラッチプレートを受け止める端壁部材と、該端壁部材の内部に組込んだ電磁石と、前記摩擦クラッチの他側にて前記ハウジングの内周面に軸方向に移動可能に組付けたアーマチュアとを備えて、前記電磁石の励磁により生じる磁力によって前記アーマチュアが前記摩擦クラッチに吸引されて同摩擦クラッチが係合するようにした駆動力伝達装置が開示されている。

上記の駆動力伝達装置においては、前記端壁部材の内端面と前記摩擦クラッチの一側に位置するインナクラッチプレート又はアウタクラッチプレートの間の隙間が規定値より大きいと前記アーマチュアに対する磁気吸引力が低減して前記主摩擦クラッチの係合作動に遅れが生じる。このため、前記端壁部材の内端面と前記摩擦クラッチの一側に位置するインナクラッチプレート又はアウタクラッチプレートの間の微小な隙間を当該装置の組立工程にて規定値に定めることが肝要である。しかしながら、上記の微小な隙間は、前記摩擦クラッチを構成するインナクラッチプレート及びアウタクラッチプレートの厚み、前記端壁部材の軸方向の長さ等の寸法精度に左右されて当該装置の組立工程にて規定値に定めることが困難である。また、上記の駆動力伝達装置においては、前記主摩擦クラッチのクラッチプレート間の隙間を所定の値に定めて係合作動時のプレトルクを適切に設定する必要がある。

上記の問題に対処するため、従来の装置においては、上記の微小な隙間を調整するため適宜な厚さのシムを組付けた状態にて、当該装置を試運転して前記主摩擦クラッチの係合作動を確認し、トルク発生のレスポンスが遅かったり、引き摺りトルクが発生した場合には、組付けたシムを取り外して交換する作業を必要とし当該装置の組付けに多大な手間を要する。また、前記シムの交換後に前記端壁部材の位置決めをしたとき、シムによって調整した微小な隙間が増減する虞れがある。

特開２０００‐２３４６３５号公報

本発明の主たる目的は、上述した端壁部材の内端面と摩擦クラッチの一側に位置するインナクラッチプレート又はアウタクラッチプレートの間の微小な隙間を当該装置の組立工程にて的確に規定値に定め得てその調整後に規定値に保持し得る駆動力伝達装置の組立方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、上記の微小な隙間を的確に規定値に定め得ると共に前記主摩擦クラッチのクラッチプレート間の隙間を簡単に調整できる駆動力伝達装置の組立方法を提供することにある。

本発明によれば、上記の主たる目的は、インナシャフトに回転可能に軸支した有底筒状のハウジングと、該ハウジングと前記インナシャフトの間にカム機構を介して同軸的に組付けた主摩擦クラッチとパイロットクラッチを備え、前記パイロットクラッチとして採用した電磁クラッチが、前記カム機構の入力側部材に組付けた複数のインナクラッチプレートに前記ハウジングの内周面に組付けた複数のアウタクラッチプレートを介在させて構成した摩擦クラッチと、前記ハウジングの開口端部に螺合して前記インナシャフトに相対回転可能に嵌合した状態にて位置決め固定されてその内端面にて前記摩擦クラッチの一側に位置するインナクラッチプレート又はアウタクラッチプレートを受け止める端壁部材と、前記カム機構の入力側部材と前記端壁部材との間に配置されたスラストベアリングと、前記端壁部材の内部に組込んだ電磁石と、前記摩擦クラッチの他側にて前記ハウジングの内周面に軸方向に移動可能に組付けたアーマチュアとを備えて、前記電磁石の励磁により生じる磁力によって前記アーマチュアが前記摩擦クラッチに吸引されて同摩擦クラッチが係合するようにした駆動力伝達装置の組立工程において、前記ハウジング内に前記主摩擦クラッチ、前記カム機構、前記スラストベアリング、及び前記パイロットクラッチを構成するアーマチュア並びに摩擦クラッチが組み込まれた状態で、前記摩擦クラッチの一側に位置する前記インナクラッチプレート又はアウタクラッチプレートと前記スラストベアリングの一側面の間の間隔を測定し、同測定した測定値を基準にして厚みが定められたシム等の調整部材を前記スラストベアリングに隣接して配置し、前記ハウジングの開口部に前記端壁部材を固定することを特徴とする駆動力伝達装置の組立方法により達成される。

さらに、上記他の目的は、前記端壁部材の固定位置を調整することにより前記主摩擦クラッチのクラッチプレート間の隙間を調整するようにした駆動力伝達装置の組立方法により達成される。

本発明による駆動力伝達装置の一実施例の部分断面図； 図１に示した駆動力伝達装置の組立工程における調整用シムの組付け前の状態を示す部分断面図； 図１に示した駆動力伝達装置の組立工程における調整用シムの組付け後の状態を示す部分断面図； 図１に示した駆動力伝達装置の組立工程における調整用シムの組付け後に端壁部材を位置決め固定した状態を示す部分断面図； 図１に示した駆動力伝達装置を四輪駆動車に搭載した状態を示す概略構成図である。

添付図面の図１は、図５に示したように四輪駆動車において前輪の駆動力を後輪に伝達するために採用した本発明による駆動力伝達装置Ａの一実施例の部分断面を示している。図５に示した四輪駆動車において、トランスアクスル１１はトランスミッション、トランスファ及びフロントディファレンシャルを一体に備えたもので、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に出力して前輪１３ｂ、 １３ｂを駆動すると共に、同駆動力をプロペラシャフト１４に伝達する。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、駆動力伝達装置Ａ内の主摩擦クラッチが係合したときトランスアクスル１１から付与される駆動力をリヤディファレンシャル１６を介して両アクスルシャフト１７ａ、１７ａに伝達し、後輪１７ｂ、１７ｂを駆動する。

図１に示した駆動力伝達装置Ａは、インナシャフト２０ｂに回転可能に軸支した有底筒状のハウジング２０ａと、このハウジング２０ａとインナシャフト２０ｂの間にカム機構３０ｂを介して同軸的に組付けた主摩擦クラッチ２０ｃとパイロットクラッチ３０ａを備えている。

ハウジング２０ａは図５に示したプロペラシャフト１４に連結される連結軸部２１ｃと一体的に形成されている。端壁部材２１ｂは磁性材料によって形成されていて、その一部に非磁性材料であるステンレス製の環状中間部材２１ｂ１が嵌合固着されている。インナシャフト２０ｂは端壁部材２１ｂの中央部を液蜜的に貫通してハウジング２０ａの内部に挿入され、その内端にハウジング２０ａがボールベアリングを介して回転可能に支持されその外端に図５に示したドライブピニオンシャフト１５が連結される。

主摩擦クラッチ２０ｃはインナシャフト２０ｂの外周にスプライン嵌合して軸方向に移動可能に組付けた複数のインナクラッチプレート２２ａにハウジング２０ａの円筒部２１ａの内周面にスプライン嵌合して軸方向に移動可能に組付けたアウタクラッチプレート２２ｂを介在させて構成した湿式の多板摩擦クラッチである。この主摩擦クラッチ２０ｃはその係合時にプロペラシャフト１４からハウジング２０ａを介して付与される駆動力をインナシャフト２０ｂに伝達する。

図１−図４に示したように、パイロットクラッチ３０ａとして採用した電磁クラッチは、カム機構３０ｂの入力側カム部材３５にスプライン嵌合して軸方向に移動可能に組付けた複数のインナクラッチプレート３２ｂにハウジング２０ａの内周にスプライン嵌合して軸方向に移動可能に組付けた複数のアウタクラッチプレート３２ａを介在させて構成した湿式の摩擦クラッチ３２と、ハウジング２０ａの開口端部に螺合してインナシャフト２０ｂに進退可能に嵌合した状態にて位置決め固定されてその内端面にて摩擦クラッチ３２の一側に位置するアウタクラッチプレート３２ａを受け止める端壁部材２１ｂと、この端壁部材２１ｂの内部に組込んだ電磁石３１と、摩擦クラッチ３２の他側にてハウジング２０ａの円筒部２１ａの内周面に軸方向に移動可能に組付けた環状のアーマチュア３３を備えて、電磁石３１の励磁により生じる磁力によってアーマチュア３３が吸引されて摩擦クラッチ３２が係合するように構成されている。電磁石３１は環状に形成されていて、円筒状のヨーク３４に嵌合した状態にて端壁部材２１ｂの環状凹所に収納されている。ヨーク３４は端壁部材２１ｂの円筒部にボールベアリングを介して支持されている。

主摩擦クラッチ２０ｃとパイロットクラッチ３０ａの間に配置されたカム機構３０ｂは、入力側カム部材３５、出力側カム部材３６及び両カム部材３５、３６間に介在させた複数のカムフォロア３７によって構成されている。 入力側カム部材３５はインナシャフト２０ｂの外周に回転可能に嵌合した状態でインナクラッチプレート３２ｂを支持している。出力側カム部材３６はインナシャフト２０ｂの外周にスプライン嵌合した状態でその環状フランジ部が主摩擦クラッヂ２０ｃとアーマチュア３３の間に位置するように組付けられている。各カムフォロア３７はスチール製ボールからなりカム部材３５、３６の互いに対向する面に形成したカム溝に係合している。なお、出力側カム部材３６の環状フランジ部にはアーマチュア３３を受承する複数のステンレス製ボール３８が嵌合されていて、これらステンレス製ボール３８によって出力側カム部材３６とアーマチュア３３の軸方向の間隙が一定に保持されている。

カム機構３０ｂの入力側カム部材３５と端壁部材２１ｂの間にはスラストベアリング３９ａとシム３９ｂが介在している。シム３９ｂは端壁部材２１ｂの内周部分に形成した環状凹所２１ｂ２に嵌合していて、端壁部材２１ｂのねじ込みによる押圧作用によりスラストベアリング３９ａに当接している。スラストベアリング３９ａは端壁部材２１ｂと入力側カム部材３５の相対的な回転を許容すると共に、端壁部材２１ｂの内端面と摩擦クラッチ３２の最右端のアウタクラッチプレート３２ａの間の隙間を所定の微小隙間に保つ役目を果している。

上記の組付状態において、端壁部材２１ｂはハウジング２０ａの開口端部にねじ込まれて軸方向の位置調節され、この位置調節時に端壁部材２１ｂのカム機構３０ｂに対する押圧作用がカム機構３０ｂを介して主摩擦クラッチ２０ｃに伝達され、同主摩擦クラッチ２０ｃにおけるインナクラッチプレート２２ａとアウタクラッチプレート２２ｂ間の微小間隙が調整されて、主摩擦クラッチ２０ｃに対するプレトルクが調節される。

上記のように構成した駆動力伝達装置Ａにおいては、電磁石３１が非通電状態にあるとき摩擦クラッチ３２は非係合状態にあり、主摩擦クラッチ２０ｃが非係合状態にあってハウジング２０ａに付与される駆動力はインナシャフト２０ｂに伝達されない。このとき、端壁部材２１ｂの内端面と摩擦クラッチ３２の最右端のアウタクラッチプレート３２ａの間の隙間が後述する規定値に保持される。しかして、駆動力伝達装置Ａを搭載した当該車両は、二輪駆動のための第１駆動モードにて運転される。

電磁石３１がその電磁コイルへの通電により励磁されると、ヨーク３４、端壁部材２１ｂ、摩擦クラッチ３２及びアーマチュア３３を通して形成される磁路に生じる磁束によってアーマチュア３３が摩擦クラッチ３２に向けて吸引され、その磁気吸引力により摩擦クラッチ３２が摩擦係合する。その結果、カム機構３０ｂのカム部材３５と３６が相対回転しカムフォロア３７の動きによって出力側カム部材３６が主摩擦クラッチ２０ｃを押圧する。これにより、主摩擦クラッチ２０ｃが摩擦クラッチ３２の摩擦係合力に応じて係合しハウジング２０ａに付与される駆動力をインナシャフト２０ｂに伝達する。しかして、当該車両は、四輪駆動のための第２駆動モードにて運転される。なお、この駆動モードにては、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(直結駆動状態)の範囲で制御することができる。

上記の作動時に電磁石３１の電磁コイルへの通電電流を所定の値に高めると、電磁石３１のアーマチュア３３に対する磁気吸引力が増大し、摩擦クラッチ３２の摩擦係合力が増大する。その結果、カム機構３０ｂの出力側カム部材３６の主摩擦クラッチ２０ｃに対する押圧力が増大し、主摩擦クラッチ２０ｃの係合が完成される。しかして、当該車両は、直結状態の四輪駆動のための第３駆動モードにて運転される。

以下に、上記した駆動力伝達装置Ａの組立工程について図２‐図４を参照して説明する。上述した端壁部材２１ｂの内周部分に組込まれるシム３９ｂは、駆動力伝達装置Ａの組立工程にて厚みの異なる複数のシムの中から選定して使用される。この場合、シム３９ｂの選定基準は、摩擦クラッチ３２の最右端のアウタクラッチプレート３２ａの側面とカム機構３０ｂの入力側カム部材３５に当接するスラストベアリング３９ａの一側面の間の隙間Ｌ１の測定値を基準とする。

駆動力伝達装置Ａの組立工程においては、図２に示したように、摩擦クラッチ３２の最右端のアウタクラッチプレート３２ａの一側面とカム機構３０ｂの入力側カム部材３５に当接させたスラストベアリング３９ａの一側面間の隙間Ｌ１を測定し、この測定値Ｌ１を基準にして図４に示した残存隙間Ｌ３が規定値になる厚みのシム３９ｂを選定する。次いで、選定したシム３９ｂを図３に示したように組付けた状態にて最右端のアウタクラッチプレート３２ａの一側面とシム３９ｂの一側面間の隙間Ｌ２を測定し、この測定値Ｌ２に基づいてシム３９ｂの選定の良否を確認する。その後、端壁部材２１ｂをハウジング２０ａの開口端部にねじ込んで同端壁部材２１ｂの軸方向の位置を調節する。この状態において、端壁部材２１ｂはスラストベアリング３９ａとシム３９ｂの介在によりその内端面に対向するアウタクラッチプレート３２ａの側面との隙間Ｌ３を規定値に保持する。同時に、端壁部材２１ｂはスラストベアリング３９ａとシム３９ｂを介してカム機構３０ｂと主摩擦クラッチ２０ｃを軸方向に押圧し、主摩擦クラッチ２０ｃにプレトルクを付与する。即ち、端壁部材２１ｂを進退させることにより主摩擦クラッチ２０ｃへの押圧力が微調整され、同主摩擦クラッチ２０ｃに対するプレトルクが所望の値に設定される。端壁部材２１ｂはその軸方向の位置を調節した後ハウジング２０ａの開口端部に位置決め固定される。この場合、端壁部材２１ｂはハウジング２０ａの開口端部に熔接によって固定され隙間Ｌ３を設定した値に維持すると共に、主摩擦クラッチ２０ｃのプレトルクを設定した値に維持する。

以上詳述したとおり、本発明による駆動力伝達装置の組立方法においては、シム３９ｂ（調整部材）の厚みを摩擦クラッチの一側に位置するアウタクラッチプレート(又はインナクラッチプレート)と前記スラストベアリングの一側面の間の間隔Ｌ１を基準にして定めたことにより、上記の隙間Ｌ３を設定した隙間に調整し得て、駆動力伝達装置を組立てた後のシム３９ｂの交換作業を不要にすることができる。

また、本発明の駆動力伝達装置においては、端壁部材２１ｂをハウジング２０ａの開口端部にて軸方向に進退させて微小な位置調節を可能にしているので、シム３９ｂを組込んだ状態にて上記の隙間Ｌ３と主摩擦クラッチ２０ｃに対するプレトルクを所定の値に調節することができる。

２０a・・ハウジング、２０ｂ・・インナシャフト、２０ｃ・・主摩擦クラッチ、
２１ｂ・・端壁部材、３０a・・パイロットクラッチ、３０a・・電磁クラッチ、３０ｂ・・カム機構、３２・・摩擦クラッチ、３５・・入力側カム部材、３９a・・スラストベアリング、３９ｂ・・シム（調整部材）、Ｌ１・・間隔

Claims (3)

1. インナシャフトに回転可能に軸支した有底筒状のハウジングと、該ハウジングと前記インナシャフトの間にカム機構を介して同軸的に組付けた主摩擦クラッチとパイロットクラッチを備え、前記パイロットクラッチとして採用した電磁クラッチが、前記カム機構の入力側部材に組付けた複数のインナクラッチプレートに前記ハウジングの内周面に組付けた複数のアウタクラッチプレートを介在させて構成した摩擦クラッチと、前記ハウジングの開口端部に螺合して前記インナシャフトに相対回転可能に嵌合した状態にて位置決め固定されてその内端面にて前記摩擦クラッチの一側に位置するインナクラッチプレート又はアウタクラッチプレートを受け止める端壁部材と、前記カム機構の入力側部材と前記端壁部材との間に配置されたスラストベアリングと、前記端壁部材の内部に組込んだ電磁石と、前記摩擦クラッチの他側にて前記ハウジングの内周面に軸方向に移動可能に組付けたアーマチュアとを備えて、前記電磁石の励磁により生じる磁力によって前記アーマチュアが前記摩擦クラッチに吸引されて同摩擦クラッチが係合するようにした駆動力伝達装置の組立工程において、
   前記ハウジング内に前記主摩擦クラッチ、前記カム機構、前記スラストベアリング、及び前記パイロットクラッチを構成するアーマチュア並びに摩擦クラッチが組み込まれた状態で、前記摩擦クラッチの一側に位置する前記インナクラッチプレート又はアウタクラッチプレートと前記スラストベアリングの一側面の間の間隔を測定し、同測定した測定値を基準にして厚みが定められたシム等の調整部材を前記スラストベアリングに隣接して配置し、前記ハウジングの開口部に前記端壁部材を固定することを特徴とする駆動力伝達装置の組立方法。
2. 前記電磁石を前記端壁部材に形成した環状の凹所に収納して同端壁部材に相対回転可能に支持するようにした請求項１に記載した駆動力伝達装置の組立方法。
3. 前記端壁部材を前記ハウジングの開口部に溶接により位置決め固定するようにした請求項１に記載した駆動力伝達装置の組立方法。

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