JP3442250B2 - 駆動力伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両のトランス
ミッション、トランスファ、デファレンシャルなどに適
用される駆動力伝達装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】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開平３−２８２０１９号公報
に記載されている。

【０００３】この公報に記載された駆動力伝達装置は、
中空に形成されたデフキャリヤと、デフキャリヤの内部
に挿入された連結軸（第１回転部材）と、デフキャリヤ
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、デフキャリヤと連結軸との間には軸受
が装着されている。

【０００４】また、デフ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デフキャリヤとが回
り止め固定されている。さらに、連結軸には円筒状の側
壁が固定されており、側壁と電磁石との間には所定のエ
ア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。

【０００５】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を
備えている。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を備え
ている。

【０００６】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。また、ハブにはドライブピニオンシャフ
トが連結されており、ドライブピニオンシャフトは歯車
機構により構成されたデファレンシャルに連結されてい
る。

【０００７】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、アーマ
チュア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。

【０００８】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。ハブに伝
達されたトルクはドライブピニオンシャフト、デファレ
ンシャル、車軸を介して車輪に伝達される。

【０００９】一方、デフキャリヤの内部空間には所定の
オイルが封入されており、このオイルによりパイロット
クラッチ、メインクラッチ、デファレンシャルなどの潤
滑や冷却などが行われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、パイロット
クラッチまたはメインクラッチは、クラッチディスクと
クラッチプレートとの表面の摩擦力によりトルクが伝達
されるため、クラッチディスクおよびクラッチプレート
の摩耗、切れ性、ジャダー性などを良好に維持できるオ
イルを選択することが好ましい。一方、デファレンシャ
ルは歯車の噛み合い抵抗によりトルクの伝達および差動
が行われるため、流動点が低く、耐熱性および酸化安定
性がよく、耐荷重性に優れたオイルを選択することが好
ましい。

【００１１】しかしながら、上記公報に記載された駆動
力伝達装置においては、パイロットクラッチ、メインク
ラッチ、デファレンシャルがデフキャリヤ内部の同一空
間に配置されているため、パイロットクラッチ、メイン
クラッチおよびデファレンシャルの両方に適合するオイ
ルを用いることが困難であった。その結果、パイロット
クラッチおよびメインクラッチの動作特性が損なわれ、
駆動力の伝達機能が低下する可能性があった。

【００１２】さらに、デフキャリヤに封入されたオイル
が電磁石に付着して磁気回路の透磁率が不均一になり、
クラッチ機構の駆動力の伝達機能が低下する可能性があ
った。さらにまた、デファレンシャル側で生じた摩耗粉
などの異物がクラッチディスクとクラッチプレートとの
間に侵入し、クラッチ機構の摩耗や破損が生じ、耐久性
の低下や駆動力の伝達機能の低下を招く可能性があっ
た。

【００１３】この発明は上記事情を背景としてなされた
もので、クラッチ機構の動作特性に適合したオイルを使
用することができ、かつ、電磁石により制御されるクラ
ッチ機構をほかの機構からシールす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。

【００１４】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記目的
を達成するため請求項１の発明は、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、前記第１回
転部材と第２回転部材とのトルク伝達を制御するクラッ
チ機構と、前記クラッチ機構の動作を制御する電磁石
と、前記クラッチ機構の機能を保持するオイルとを備え
た駆動力伝達装置において、前記クラッチ機構は、メイ
ンクラッチおよびパイロットクラッチを有しており、前
記メインクラッチは、前記パイロットクラッチの係合力
がカムにより増幅されてメインクラッチに伝達されて、
そのメインクラッチが係合されるように構成されてお
り、前記クラッチ機構およびオイルが封入される第１の
空間と、この空間に収納されるオイルとは別の特性を備
えたオイルが封入される第２の空間とを液体密にシール
する隔離機構が備えられていることを特徴とする。

【００１５】請求項１の発明によれば、第１の空間と第
２の空間とが隔離機構により液体密に隔てられているた
め、クラッチ機構の機能、例えば摩耗、切れ性、ジャダ
ー性を良好に維持する特性を備えたオイルを独立して使
用することが可能になり、駆動力の伝達機能が向上す
る。さらに、第１の空間と第２の空間とが隔離機構によ
り液体密に隔てられているため、第２の空間に存在する
異物が第１の空間に侵入することを抑制できる。したが
って、クラッチ機構の摩耗、破損が防止されてクラッチ
機構の耐久性が向上し、かつ、駆動力の伝達機能が向上
する。

【００１６】請求項２の発明は、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、前記第１回転
部材と第２回転部材とのトルク伝達を制御するクラッチ
機構と、前記クラッチ機構の動作を制御する電磁石と、
前記クラッチ機構の機能を保持するオイルとを備えた駆
動力伝達装置において、前記クラッチ機構は、メインク
ラッチおよびパイロットクラッチを有しており、前記メ
インクラッチは、前記パイロットクラッチの係合力がカ
ムにより増幅されてメインクラッチに伝達されて、その
メインクラッチが係合されるように構成されており、前
記クラッチ機構およびオイルが封入される第１の空間
と、前記電磁石が配置される第３の空間とを液体密にシ
ールする隔離機構が備えられていることを特徴とする。

【００１７】さらに、第１の空間と第３の空間とが隔離
機構により液体密に隔てられているため、第１の空間に
封入されたオイルが電磁石側に漏れにくくなる。したが
って、電磁石により形成される磁気回路の透磁率が一定
に維持され、クラッチ機構の係合力、ひいては駆動力の
伝達機能が安定する。

【００１８】

【発明の実施の形態】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、図２は駆動力伝
達装置を示す正面半断面図であり、プロペラシャフトと
デファレンシャルとの間に駆動力伝達装置を配置した実
施例である。図１、図２において、１はケーシング（デ
ファレンシャルキャリヤ）で、ケーシング１の内部には
軸線Ａ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。ケーシング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。

【００１９】ドライブピニオンシャフト２には、軸受３
の軸線Ａ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とケー
シング１とが軸線Ａ方向に位置決めされている。なお、
ケーシング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。

【００２０】また、ケーシング１の開口端には軸線Ａ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の内部およびケーシン
グ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。カップリングケース７は、カバー６の
開口部８に配置された小径円筒部９と、小径円筒部９に
おけるカバー６の外部側端部を閉塞する底部１０と、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
向けて張り出された環状の接続部１１と、接続部１１の
外周端からケーシング１の内部側に向けて配置された大
径円筒部１２とにより構成されている。

【００２１】小径円筒部９には軸線Ａ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。

【００２２】前記カバー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。また、ケーシング１
におけるカバー６側の端面１４には、軸線Ａを中心とし
てカバー６側に向けて突出された円筒部１５が形成され
ている。この円筒部１５の外周にはシール軸受１６が固
定されている。これらシール軸受１３，１６は内輪と外
輪との間をシールするためのシール部材が取り付けられ
た公知の構造のものである。また、シール軸受１３，１
６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、シール軸受１６の外輪が
大径円筒部１２のケーシング１側の端部内周に装着され
ている。つまり、カップリングケース７はシール軸受１
３，１６により軸線Ａを中心として回転可能に支持され
ている。

【００２３】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、フランジ１７がボルト１８により小径円筒
部９に固定されている。フランジ１７は図示しないプロ
ペラシャフトを介してトランスミッション、エンジンに
接続される。なお、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。さらに、開口部８はシール軸受１３により同時に
シールされている。

【００２４】前記カバー６の内部には軸線Ａを中心とし
て回転されるシャフト２０が配置されており、シャフト
２０の内部には隔壁２１により軸線Ａ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Ａを中心とする円柱状の空間であり、凹部２２，２３
のうちケーシング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。

【００２５】また、シャフト２０の軸線Ａ方向の長さは
ケーシング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２
５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Ａ方向に位置決めされて
いる。

【００２６】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の内部からケーシング１の内部に到達する軸
線Ａ方向の長さを備えている。回転子２７は軸線Ａ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。

【００２７】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。前記回転子２７の外筒部３０はカッ
プリングケース７の内周にねじ結合され、かつ溶接によ
り相対回転不能に固定されており、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。

【００２８】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、かつ、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、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、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。

【００２９】さらにまた、ケーシング１の内周における
軸受３と円筒部１５との間には、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によりケーシング１と回転子
２７との間が液密にシールされている。そして、ケーシ
ング１の内部に、Ｘリング３２、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Ｂ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Ｂに配置されている。

【００３０】また、ケーシング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
とにより液密および気密にシールされて空気室Ｃ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とにより液密にシールされてカッ
プリングオイル室Ｄが形成されている。

【００３１】まず空気室Ｃに配置される要素を説明すれ
ば、空気室Ｃには電磁石３５が配置されている。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
電流を供給するリード線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が形成されており、凹部３９内に電磁石３５が配置
されている。

【００３２】そして、鉄心３６のケーシング１側に一体
的に形成された円筒部４０と、回転子２７の内筒部２８
との間には軸受（ラジアル軸受）４１が装着され、電磁
石３５と回転子２７とが相対回転可能に構成されてい
る。さらに、軸受４１と、内筒部２８に装着されたスナ
ップリング４２と、鉄心３６に装着されたスナップリン
グ４３とにより、電磁石３５と回転子２７とが軸線Ａ方
向に位置決めされ、かつ、半径方向に位置決めされてい
る。このようにして、鉄心３６の内周と内筒部２８との
間のエアギャップＥと、鉄心３６の外周と外筒部３０と
の間のエアギャップＦとが、単一の軸受４１により設定
されている。

【００３３】また、電磁石３５とケーシング１とが回り
止め機構により相対回転不能に接続されている。この回
り止め機構について図３を参照しながら説明する。図３
は鉄心３６の円筒部４０およびケーシング１の円筒部１
５の半径方向の断面図である。鉄心３６の円筒部４０の
外周には、外側に突出された複数の凸部４４が形成され
ている。そして、凸部４４の内のいずれか一つの凸部４
４の内部にリード線３８が埋めこまれている。

【００３４】一方、ケーシング１の円筒部１５の内周に
は、複数の凸部４４に対応する位置に複数の凹部４５が
形成されている。そして、鉄心３６の円筒部４０がケー
シング１の円筒部１５の内部に配置され、複数の凸部４
４が複数の凹部４５にそれぞれ没入されている。この凸
部４４と凹部４５との係合力によりケーシング１と電磁
石３５との相対回転が防止される。なお、凸部４４、凹
部４５は一つ以上あればよい。

【００３５】このようにして、軸線Ａを中心として軸受
４１の半径方向の外側に、ケーシング１と電磁石３５と
の相対回転を防止する回り止め機構が配置され、回り止
め機構の半径方向の外側にシール軸受１６が配置されて
いる。なお、円筒部１５には、一つの凹部４５と円筒部
１５の外周面とを連通する切り欠き４６が形成されてい
る。この切り欠き４６は、電磁石３５の円筒部４０をケ
ーシング１の円筒部１５の内部に挿入する際に、リード
線３８を通過させるためのものである。

【００３６】上記リード線３８はケーシング１の内周面
に当接された状態で配線され、リード線３８はケーシン
グ１とカバー６との当接面に形成された貫通孔４７を介
してケーシング１およびカバー６の外部に取り回され、
図示しない電源に接続されている。さらに、ケーシング
１の円筒部１５の外周には環状のシム４８が取り付けら
れ、シム４８の端面にはシール軸受１６、カップリング
ケース７が当接されている。そして、シム４８とケーシ
ング１の端面１４とによりリード線３８が挟み付けら
れ、リード線４８が固定されている。

【００３７】前記カップリングオイル室Ｄ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。

【００３８】パイロットクラッチ４９は、回転子２７か
ら所定間隔をおいた位置に配置されたアーマチュア５１
と、アーマチュア５１と回転子２７との間に配置された
複数のクラッチディスク５２と、複数のクラッチディス
ク５２と交互に配置された複数のクラッチプレート５４
とを備えている。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。

【００３９】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。

【００４０】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
間に配置されており、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。

【００４１】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
ン嵌合されており、図４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。

【００４２】上記カップリングオイル室Ｄには、パイロ
ットクラッチ４９、メインクラッチ５０に適用されるク
ラッチディスク５２，５５およびクラッチプレート５
４，５６の摩耗、切れ性、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、例えば鉱油系の潤滑
油に各種の添加剤を加えたものが封入されている。ま
た、デファレンシャルオイル室Ｂ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、例えば鉱油系の潤滑油
が封入されている。

【００４３】ここで、上記駆動力伝達装置の構成とこの
発明との対応関係を説明すれば、カップリングケース
７、回転子２７がこの発明の第１回転部材に相当し、シ
ャフト２０、ドライブピニオンシャフト２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、メイ
ンクラッチ５０がこの発明のクラッチ機構に相当し、カ
ップリングケース７、シャフト２０、回転子２７、Ｘリ
ング３２、Ｏリング３３がこの発明の隔離機構に相当
し、カップリングオイル室がこの発明の第１の空間に相
当し、デファレンシャルオイル室Ｂがこの発明の第２の
空間に相当し、空気室Ｃがこの発明の第３の空間に相当
する。

【００４４】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、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、ドライブピニオンシャフト２には伝達され
ない。

【００４５】一方、電磁石３５に電流が供給されると、
鉄心３６、外筒部３０、アーマチュア５１、内筒部２８
を磁束が通過して磁気回路が形成され、電磁力（磁気吸
引力）によりアーマチュア５１が外筒部３０、内筒部２
８側に移動する。その結果、パイロットクラッチ４９に
含まれる複数のクラッチディスク５２とクラッチプレー
ト５４とが係合され、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。

【００４６】カム５３にトルクが伝達されて図４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
されると、ボール６０が同一方向に傾斜された受圧面５
８Ａ，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Ａ方向
に離反する方向のスラスト荷重が生じる。

【００４７】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
が防止されているため、ピストン５７がメインクラッチ
５０側に押し付けられ、メインクラッチ５０に含まれる
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、ボール６０、ピストン５７により
増幅されてメインクラッチ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、ドラ
イブピニオンシャフト２に伝達される。

【００４８】そして、上記構成の駆動力伝達装置によれ
ば、回転子２７の内筒部２８と電磁石３５との間に装着
された単一の構成部材である軸受４１によりエアギャッ
プＥ，Ｆが設定される。ここで、ラジアル軸受である軸
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、エアギャップＥ，Ｆの設定精度が可
及的に向上する。したがって、パイロットクラッチ４９
に含まれるクラッチディスク５２とクラッチプレート５
４との係合力（トルク容量）の制御が容易になる。その
結果、メインクラッチ５０に含まれるクラッチディスク
５５とクラッチプレート５６との係合力（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に伝達される駆動力の伝達機能が向上する。

【００４９】また、エアギャップＥ，Ｆを設定する軸受
４１と、電磁石３５とケーシング１との相対回転を防止
する回り止め機構と、カップリングケース７を支持する
シール軸受１６とが、軸線Ａ方向のほぼ同一位置におい
て半径方向にオーバーラップして配置されているため、
各構成要素の軸線方向の配置スペースが可及的に抑制さ
れ、駆動力伝達装置を軸線Ａ方向に小型化することが可
能になる。なお、軸受４１と、電磁石３５とケーシング
１との相対回転を防止する回り止め機構と、カップリン
グケース７を支持するシール軸受１６とが、軸線Ａ方向
に一部オーバーラップする構成を採用することも可能で
ある。

【００５０】さらに、電磁石３５とケーシング１との相
対回転を防止する回り止め機構に、電磁石３５自体に形
成された凸部４４と、ケーシング１自体に形成された凹
部４５とが含まれており、凸部４４と凹部４５との係合
力により回り止め機能が生じる。

【００５１】このため、ケーシング１に対して電磁石３
５を組み付ける場合は、電磁石３５とケーシング１とを
軸線Ａ方向に相対移動させて電磁石３５の円筒部４０を
ケーシング１の円筒部１５内部に挿入させるだけの簡単
な作業により、電磁石３５とケーシング１との回り止め
を達成することが可能になり、組み付け作業を容易、か
つ迅速に行うことができる。

【００５２】また、電磁石３５とケーシング１との相対
回転を防止するために別部品などを取り付ける必要がな
く、部品点数が抑制される。したがって、組み立て作業
性が一層向上し、かつ、駆動力伝達装置の軽量化を図る
ことが可能になる。

【００５３】また、この実施例によれば、ケーシング１
の内部に、オイルシール３４、Ｏリング３３、シール軸
受１３により流体密（液密および気密）にシールされた
空気室Ｃが形成され、この空気室Ｃに電磁石３５および
エアギャップＥ，Ｆが配置されている。つまり、オイル
シール３４により、デファレンシャルオイル室Ｂに封入
されているデファレンシャルオイル、ギヤ同士の噛み合
いにより生じる摩耗粉などの異物が空気室Ｃに侵入する
ことが抑制される。

【００５４】また、Ｏリング３３により、カップリング
オイル室Ｄに封入されているカップリングオイルが空気
室Ｃ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、ケーシング１の外部の水や異物が空気室Ｃ
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
グリースが空気室Ｃに漏れることが抑制される。

【００５５】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２８との間に形成され
るエアギャップＥ，Ｆに空気だけが介在され、エアギャ
ップＥ，Ｆに水、オイル、異物などが侵入することを防
止できる。その結果、エアギャップＥ，Ｆ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３
５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、駆動力伝達機能が向上す
る。

【００５６】さらに、この実施例では液密および気密に
シールされた空気室Ｃに対面する位置に貫通孔４７が形
成され、この貫通孔４７にリード線３８が挿入されてい
る。このため、貫通孔４７からオイルなどが外部に漏れ
る可能性がなく、貫通孔４７に格別のシール機構を施す
必要がない。したがって、ケーシング１とカバー６との
組み付け作業性が簡略化されて作業性が向上する。

【００５７】また、貫通孔４７のシールが不要であるた
め、貫通孔４７をケーシング１とカバー６との突き合せ
面に形成することが可能になる。したがって、電磁石３
５をケーシング１およびカバー６の内部に取り付ける際
に、リード線３８を挿入できる大きさの貫通孔４７を形
成するだけで済み、リード線３８の先端に取り付けられ
ているソケット（図示せず）を通過させるための大きな
貫通孔を形成する必要がなく、スペース的に設計自由度
が増す。

【００５８】また、この実施例ではカップリングケース
７の内部に、Ｏリング３３、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Ｄが形成されてい
る。そして、カップリングオイル室Ｄ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、かつ、
カップリングオイルが封入されている。特に、Ｘリング
３２はその構造により耐圧性に優れているため、カップ
リングオイル室Ｄのカップリングオイルがデファレンシ
ャルオイル室Ｂに侵入したり、デファレンシャルオイル
室Ｂのデファレンシャルオイルがカップリングオイル室
Ｄに侵入したりすることが抑制される。

【００５９】このため、カップリングオイル室Ｄ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Ｂ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Ｄには、パイロットクラッチ４
９、メインクラッチ５０に含まれるクラッチ板の摩耗、
切れ性、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、例えば鉱油系の潤滑油に各種の添加剤
を加えたものが封入される。また、デファレンシャルオ
イル室Ｂ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、例えば鉱油系の潤滑油が封入される。

【００６０】つまり、駆動力伝達装置を、例えばトラン
スミッション、プロペラシャフトとデファレンシャルと
の間、四輪駆動車のトランスファなどに配置する場合、
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、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。

【００６１】また、カップリングケース７、パイロット
クラッチ４９、メインクラッチ５０などを備えたユニッ
ト単独で、パイロットクラッチ４９、メインクラッチ５
０の摩耗、切れ性、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り、製造工程で車両
を組み立てる前にユニット単位で性能を管理することが
容易になる。

【００６２】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ため、デ
ファレンシャルオイル室Ｂ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Ｄ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く、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。

【００６３】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Ｄ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Ｄ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。

【００６４】図５は回転子２７の支持機構、および電磁
石３５の支持機構のほかの構成例を示す部分的な断面図
である。ケーシング１の内部に形成された円筒部１５の
外周には複数の凸部６１が形成されており、円筒部１５
の内周に固定された軸受６２により回転子２７が回転可
能に支持されている。

【００６５】また、カップリングケース７の大径円筒部
１２の内周に固定されたシール軸受６３により、電磁石
３５が回転可能に支持されている。このシール軸受６３
により、電磁石３５の鉄心３６と、回転子２７の内筒部
２８および外筒部３０との間のエアギャップＥ，Ｆが設
定されている。

【００６６】さらに、鉄心３６の円筒部４０の内周には
複数の凹部６４が形成されており、複数の凸部６１と複
数の凹部６４とが相互に係合されている。この複数の凹
部６４と複数の凸部６１との係合により、ケーシング１
と電磁石３５とが相対回転不能に回り止めされている。

【００６７】そして、軸線Ａを中心とする軸受６２の半
径方向の外周側に円筒部１５、複数の凸部６１、円筒部
４０、複数の凹部６４が配置され、円筒部４０の半径方
向の外周側にシール軸受（ラジアル軸受）６３が配置さ
れている。そのほかの構成は図１、図２の実施例と同様
に構成されている。この図５の実施例においても、図
１、図２の実施例と同様の効果を得られる。

【００６８】なお、図１ないし図５の実施例に適用され
ているシール軸受４１，６２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Ｄと空気室Ｃ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Ｄに封入されているオイルが空気室Ｃ
側に浸入する可能性がないからである。

【００６９】ここで、上記の具体例における特徴的な構
成を列挙すれば、以下のとおりである。すなわち、第１
の特徴的な構成は、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
力を発生する電磁石と、この電磁石に対してエアギャッ
プを介して配置された磁性体と、前記第１回転部材を支
持するケーシング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
エア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、前記ケーシングおよび前記電磁石に形成さ
れ、かつ、前記ケーシングと前記電磁石との相対回転を
防止する回り止め機構と、前記ケーシングと前記第１回
転部材との間に配置されてこの第１回転部材を支持する
第２軸受とを備え、前記第１軸受と前記第２軸受とが、
前記軸線方向のほぼ同一位置に半径方向にオーバーラッ
プして配置されている。第１の特徴的な構成に記載され
た第１回転部材には、第１回転部材自体と、第１回転部
材と一体的に回転する部材とが含まれる。

【００７０】また、第２の特徴的な構成は、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
る電磁力を発生する電磁石と、この電磁石にエアギャッ
プを介して配置される磁性体とを備えた駆動力伝達装置
において、前記電磁石および前記磁性体が配置される空
間を、周囲の空間から気体密に隔てる隔離機構とを備え
ている。第２の特徴的な構成に記載された隔離機構に
は、カップリングケース、回転子、オイルシール、Ｏリ
ング、シール軸受などが含まれる。

【００７１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、第１の空間と
第２の空間とが隔離機構により液体密に隔てられている
ため、クラッチ機構の機能、例えば摩耗、切れ性、ジャ
ダー性を良好に維持する特性を備えたオイルを独立して
使用することが可能になり、駆動力の伝達機能が向上す
る。

【００７２】さらに、請求項１の発明によれば、第１の
空間と第２の空間とが隔離機構により液体密に隔てられ
ているため、第２の空間に存在する異物が第１の空間に
侵入することを抑制できる。したがって、クラッチ機構
の摩耗、破損が防止されてクラッチ機構の耐久性が向上
し、かつ、駆動力の伝達機能が向上する。

【００７３】また、請求項２の発明によれば、第１の空
間と第３の空間とが隔離機構により液体密に隔てられて
いるため、第１の空間に封入されたオイルが電磁石側に
漏れにくくなる。したがって、電磁石により形成される
磁気回路の透磁率が一定に維持され、クラッチ機構の係
合力、ひいては駆動力の伝達機能が安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の駆動力伝達装置を示す正面半断面図
である。

【図２】この発明の駆動力伝達装置を示す正面半断面図
である。

【図３】図１のＩ−Ｉ線における電磁石の円筒部とケー
シングの円筒部との構成を示す側面断面図である。

【図４】図１、図２に示されたメインクラッチの係合に
適用されるカム、ボール、ピストンの構成を示す部分的
な断面図である。

【図５】この発明の駆動力伝達装置に適用される回り止
め機構、第１軸受、第２軸受のほかの構成例を示す部分
的な正面半断面図である。

【符号の説明】

２ ドライブピニオンシャフト ７ カップリングケース １３，１６，６２，６３ シール軸受 １５ 円筒部 ２０ シャフト ２７ 回転子 ２８ 内筒部 ３０ 外筒部 ３２ Ｘリング ３３ Ｏリング ３４ オイルシール ３５ 電磁石 ４０ 円筒部 ４１ 軸受 ４４，６１ 凸部 ４５，６４ 凹部 ４９ パイロットクラッチ ５０ メインクラッチ Ａ 軸線 Ｃ 空気室 Ｄ カップリングオイル室 Ｅ，Ｆ エアギャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 浩一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 大葉 充 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 酒井 俊文 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (72)発明者 宅野 博 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (72)発明者 鈴木 邦彦 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (72)発明者 小久保 直之 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−18117（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−202530（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−219123（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−87974（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−61252（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−19316（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−99433（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−12763（ＪＰ，Ｕ) 実開 平７−14229（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−12763（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16D 27/10 - 27/118 F16H 1/28 - 1/48

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、前記第１回転部材と第２回転部
   材とのトルク伝達を制御するクラッチ機構と、前記クラ
   ッチ機構の動作を制御する電磁石と、前記クラッチ機構
   の機能を保持するオイルとを備えた駆動力伝達装置にお
   いて、 前記クラッチ機構は、メインクラッチおよびパイロット
   クラッチを有しており、前記メインクラッチは、前記パ
   イロットクラッチの係合力がカムにより増幅されてメイ
   ンクラッチに伝達されて、そのメインクラッチが係合さ
   れるように構成されており、前記クラッチ機構およびオ
   イルが封入される第１の空間と、この空間に収納される
   オイルとは別の特性を備えたオイルが封入される第２の
   空間とを液体密にシールする隔離機構が備えられている
   ことを特徴とする駆動力伝達装置。
2. 【請求項２】 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、前記第１回転部材と第２回転部
   材とのトルク伝達を制御するクラッチ機構と、前記クラ
   ッチ機構の動作を制御する電磁石と、前記クラッチ機構
   の機能を保持するオイルとを備えた駆動力伝達装置にお
   いて、 前記クラッチ機構は、メインクラッチおよびパイロット
   クラッチを有しており、前記メインクラッチは、前記パ
   イロットクラッチの係合力がカムにより増幅されてメイ
   ンクラッチに伝達されて、そのメインクラッチが係合さ
   れるように構成されており、前記クラッチ機構およびオ
   イルが封入される第１の空間と、前記電磁石が配置され
   る第３の空間とを液体密にシールする隔離機構が備えら
   れていることを特徴とする駆動力伝達装置。