JP3619648B2 - 駆動力伝達装置 - Google Patents
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Description
【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。
【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。
【０００４】
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。
【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。
【０００６】
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。
【０００７】
このように、上記公報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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
【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、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する電磁石と、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、前記電磁石を支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第１回転部材を支持する第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、前記固定部材と前記第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ことを特徴とする。前記第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される部材とが含まれる。
【００１２】
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。
【００１３】
また、請求項１の発明によれば、第１軸受と第２軸受とが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。このため、二つの軸受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方向に小型化することが可能になる。
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記電磁石の一部と、前記第１軸受および前記第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ことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項３の発明は、請求項１の構成に加え、前記固定部材と前記第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３軸受を備え、前記第１回転部材の軸線方向の一端が前記第２軸受により支持され、前記第１回転部材の軸線方向の他端が前記第３軸受により支持されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項３の発明によれば、請求項１と同様の作用を得られる他、第１回転部材が半径方向に高精度に位置決めされる。したがって、第１回転部材の振動と、この振動に起因する騒音が抑制される。
【００２９】
【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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、デファレンシャルキャリヤ１におけるカバー６側の端面１４には、軸線Ａ１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。
【００３５】
また、シール軸受１３，１６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のデファレンシャルキャリヤ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１３，１６により軸線Ａ１を中心として回転可能に支持されている。
【００３６】
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、各孔１７Ａにそれぞれボルト１８が挿入され、各ボルト１８が雌ねじ部９Ｃにねじ込まれて締め付けられ、小径円筒部９とフランジ１７とが固定されている。フランジ１７は、プロペラシャフト（図示せず）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。また、開口部８はシール軸受１３によりシールされている。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
さらにまた、デファレンシャルキャリヤ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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
そして、鉄心３６のデファレンシャルキャリヤ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Ａ１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との間のギャップ（エアギャップ）Ｅ１と、鉄心３６の外周と外筒部３０との間のギャップ（エアギャップ）Ｆ１とが、単一の軸受４１により設定されている。
【００４６】
また、電磁石３５とデファレンシャルキャリヤ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およびデファレンシャルキャリヤ１の円筒部１５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４４の内部に電線３８が埋めこまれている。
【００４７】
一方、デファレンシャルキャリヤ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がデファレンシャルキャリヤ１の円筒部１５の内部に配置され、複数の凸部４４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との係合力によりデファレンシャルキャリヤ１と電磁石３５との相対回転が防止される。なお、凸部４４および凹部４５は各々一つ以上設けられていればよい。これら、円筒部１５および凸部４４ならびに凹部４５は、カバー６の開口部６Ａおよびデファレンシャルキャリヤ１の開口部１Ａに臨み配置されている。
【００４８】
このようにして、軸線Ａ１を中心として軸受４１の半径方向の外側に、デファレンシャルキャリヤ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をデファレンシャルキャリヤ１の円筒部１５の内部に挿入する際に、電線３８を通過させるためのものである。
【００４９】
前記デファレンシャルキャリヤ１のカバー６側の端面１４には溝１４Ｍが形成されており、電線３８が溝１４Ｍに沿って配置されている。また、電線３８は、デファレンシャルキャリヤ１とカバー６との当接面に形成された貫通溝４７を介してデファレンシャルキャリヤ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、デファレンシャルキャリヤ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が当接されている。そして、溝１４に通された電線３８がシム４８により押さえ付けられ、電線３８が固定されている。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
さらに、デファレンシャルキャリヤ１の円筒部１５と、円筒部１５に形成された凹部４５と、鉄心３６の円筒部４０と、円筒部４０に形成された凸部４４と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、シール軸受１６がこの発明の第２軸受に相当する。また、シール軸受１３がこの発明の第３軸受に相当する。
【００５８】
そして、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、一つのユニットが構成されている。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
カム５３にトルクが伝達されると、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。
【００６２】
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。
【００６３】
そして、上記の駆動力伝達装置によれば、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によりギャップＥ１，Ｆ１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。このため、ギャップＥ１，Ｆ１の設定精度が可及的に向上する。
【００６４】
したがって、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との係合力（トルク容量）の制御が容易になる。その結果、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との係合力（トルク容量）の制御が容易になる。つまり、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。
【００６５】
また、軸受４１および回り止め機構ならびにシール軸受１６などの構成要素が、軸線Ａ１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。このため、これらの構成要素の軸線Ａ１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Ａ１方向に小型化することが可能になる。なお、軸受４１と回り止め機構とシール軸受１６とを、軸線Ａ１方向に部分的にオーバーラップする構成を採用することも可能である。
【００６６】
さらに、この実施例では、カップリングケース７の軸線Ａ１方向の一端がシール軸受１６により支持され、カップリングケース７の軸線Ａ１方向の他端がシール軸受１３により支持されている。このため、カップリングケース７が半径方向に高精度に位置決めされ、カップリングケース７の振動と、この振動に起因する騒音（こもり音）とが抑制される。
【００６７】
さらに、電磁石３５とデファレンシャルキャリヤ１との相対回転を防止する回り止め機構が、電磁石３５自体に形成された凸部４４と、デファレンシャルキャリヤ１自体に形成された凹部４５とを備えており、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。
【００６８】
ここで、デファレンシャルキャリヤ１に対してユニットを組み付ける作業を説明する。すなわち、電磁石３５とデファレンシャルキャリヤ１とを軸線Ａ１方向に相対移動させ、電磁石３５の円筒部４０をデファレンシャルキャリヤ１の円筒部１５内部に挿入させる。上記の簡単な作業により、電磁石３５とデファレンシャルキャリヤ１との回り止めを達成できる。したがって、駆動力伝達装置の組み立て作業を容易、かつ迅速に行うことができる。
【００６９】
また、電磁石３５とデファレンシャルキャリヤ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、駆動力伝達装置の部品点数が抑制される。したがって、駆動力伝達装置の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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
さらに、この実施例では、内部のカップリングオイル室Ｄ１およびデファレンシャルオイル室Ｂ１が液密にシールされている。また、電磁石収納室Ｃ１が空気の部屋となっており、この電磁石収納室Ｃ１に対面する位置に貫通溝４７が形成されている。この貫通溝４７に電線３８が挿入されている。このため、貫通溝４７からオイルなどが外部に漏れる可能性がなく、貫通溝４７に格別のシール機構を施す必要がない。したがって、デファレンシャルキャリヤ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。
【００７４】
また、貫通溝４７のシールが不要であるため、貫通溝４７をデファレンシャルキャリヤ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３５をデファレンシャルキャリヤ１およびカバー６の内部に取り付ける際に、電線３８を挿入できる大きさの貫通溝４７を形成するだけで済む。つまり、デファレンシャルキャリヤ１またはカバー６に対して、電線３８の先端に設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大する。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
また、この実施例においては、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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
図５は、上記駆動力伝達装置の他の実施例を示す部分的な断面図である。図５においては、回転子２７の支持機構、および電磁石３５の支持機構が、図１ないし図４の実施例と相違している。図５においては、デファレンシャルキャリヤ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が形成されている。また、円筒部１５の内周に軸受６２が固定され、この軸受６２により回転子２７が回転可能に支持されている。
【００８２】
また、外筒部３０の内周にシール軸受６３が固定され、このシール軸受６３により電磁石３５が回転可能に支持されている。また、シール軸受６３により、電磁石３５の鉄心３６と、内筒部２８および外筒部３０との間のギャップＥ１，Ｆ１が設定されている。
【００８３】
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、デファレンシャルキャリヤ１と電磁石３５とが相対回転不能に回り止めされている。これら、複数の凸部６１と複数の凹部６４とが、開口部１Ａ，６Ａに臨み配置されている。そして、軸線Ａ１を中心とする軸受６２の半径方向の外周側に円筒部１５と複数の凸部６１と円筒部４０と複数の凹部６４とが配置されている。また、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。その他の構成は、図１および図２の実施例と同様である。
【００８４】
ここで、図５の構成とこの発明との対応関係を説明すれば、シール軸受６３がこの発明の第１軸受に相当し、円筒部１５と円筒部４０と複数の凸部６１と複数の凹部６４とがこの発明の回り止め機構に相当し、軸受６２がこの発明の第２軸受に相当する。この図５の実施例においても、図１および図２の実施例と同様の効果を得られる。
【００８５】
なお、図１ないし図５の実施例において、電磁石収納室Ｃ１に冷却用のオイルを封入する構成を採用する場合もある。この場合は、冷却用のオイルがシール軸受１６によりシールされて、デファレンシャルキャリヤ１およびカバー６の外部に漏れることはない。
【００８６】
また、Ｏリング３３およびオイルシール３４により、電磁石収納室Ｃ１と、デファレンシャルオイル室Ｂ１およびカップリングオイル室Ｄ１とが液密にシールされている。このため、電磁石収納室Ｃ１に封入した冷却用オイルが、デファレンシャルオイル室Ｂ１またはカップリングオイル室Ｄ１に浸入することもない。そして、冷却用のオイルにより、メインクラッチ５０とパイロットクラッチ４９と電磁石３５とが冷却される。
【００８７】
さらに、図１ないし図５の実施例において、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。
【００８８】
図６および図７は、駆動力伝達装置の他の実施例を示す正面半断面図である。図１および図２の実施例と、図６および図７の実施例とを比較した場合、電磁石の構成と、電磁石の回り止め機構の構成と、カップリングケースとフランジとの固定機構の構成と、カップリングケース７と回転子２７との結合機構とが相違している。以下、これらの相違点について具体的に説明する。
【００８９】
まず、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。
【００９０】
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。このように、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。
【００９１】
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。
【００９２】
前記鉄心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。
【００９３】
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。
【００９４】
一方、電磁石３５のコイル３７には、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。
【００９５】
つぎに、カップリングケース７とフランジ１７との固定機構について説明する。図６に示すように、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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
さらに、カップリングケース７と回転子２７との結合機構について説明する。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。その他の構成は図１および図２の実施例と同様である。
【００９９】
ここで、図６および図７の構成と、この発明の構成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。
【０１００】
さらに、突出部６９と回り止めピン７２と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、シール軸受１３がこの発明の第３軸受に相当し、軸受２４がこの発明の第４軸受に相当し、円筒部６５と凹部６６とがこの発明の位置決め機構に相当する。
【０１０１】
このように、図６および図７に示された駆動力伝達装置においても、電磁石３５に供給される電流の有無により、トルクの伝達または遮断が制御される。また、図６および図７に示された駆動力伝達装置においては、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。
【０１０２】
また、図６および図７の実施例では、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。
【０１０３】
さらに、図６および図７の実施例では、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。
【０１１０】
図８および図９は、駆動力伝達装置の他の実施例を示す正面半断面図である。図８および図９の実施例と、図６および図７の実施例とを比較した場合、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。
【０１１１】
具体的には、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。
【０１１２】
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、その他の構成は図６および図７の実施例と同様である。
【０１１３】
ここで、図８および図９の実施例の構成と、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。
【０１１４】
このように、図８および図９に示された駆動力伝達装置においても、図６および図７の実施例と同様の構成部分については、図６および図７の実施例と同様の作用効果を得られる。
【０１１５】
また、図８および図９の実施例によれば、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。
【０１１６】
さらに、図８および図９の実施例によれば、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。
【０１１７】
図１０は、他の実施例を示す正面半断面図である。図１０の実施例では、電磁石３５の鉄心３６の外周に突出部９５が形成され、この突出部９５に電線３８が埋め込まれている。また、カバー６とデファレンシャルキャリヤ１との突き合わせ端面には貫通溝４７が形成され、電線３８が貫通溝４７に挿入されている。
【０１１８】
さらに、デファレンシャルキャリヤ１の内周には、一対の係止爪９６が円周方向に形成され、突出部９５が一対の係止爪９６の間に配置されている。つまり、突出部９５と一対の係止爪９６との係合により、電磁石３５の回り止めが行われている。これら、突出部９５および一対の係止爪９６などの回り止め機構が、開口部１Ａ，６Ａに臨み配置されている。
【０１１９】
一方、シャフト２０が円筒形状に構成され、シャフト２０の一端側の内周にドライブピニオンシャフト２がスプライン嵌合されている。また、カップリングケース７におけるフランジ１７側の端部に開口部９７が形成され、開口部９７には盲蓋９８が嵌合されている。さらに、カップリングケース７の小径円筒部９の内周にＸリング９９が取り付けられ、Ｘリング９９により、カップリングケース７とシャフト２０との間が液密にシールされている。
【０１２０】
さらに、カップリングケース７と回転子２７とシャフト２０とにより取り囲まれた空間が、Ｏリング３３およびＸリング３２ならびにＸリング９９により液密にシールされ、カップリングオイル室Ｄ１を形成している。その他の構成は、図１の実施例または図６の実施例と同様である。具体的には、カップリングケース７とフランジ１７との固定機構が、図１の実施例と同様に構成されている。また、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機構が、図６の実施例と同様に構成されている。
【０１２１】
ここで、図１０の実施例とこの発明の構成との対応関係を説明する。突出部９５と一対の係止爪９６とがこの発明の回り止め機構に相当する。つまり、回り止め機構が、カバー６とデファレンシャルキャリヤ１との当接面の内周側に配置されている。
【０１２２】
そして、図１０の実施例によれば、図１の実施例と同様の構成部分については図１の実施例と同様の作用効果を得られ、図６の実施例と同様の構成部分については図６の実施例と同様の作用効果を得られる。また、図１０の実施例によれば、鉄心３６の外周に突出部９５が半径方向に突出され、突出部９５の外側に貫通溝４７が形成されている。言い換えれば、突出部９５と貫通溝４７との間に障害物が存在しない。このため、電線３８をほぼ直線状に取り回すことができ、駆動力伝達装置の組み立て作業性が向上する。
【０１２３】
図１１は、他の実施例を示す正面断面図である。図１１の実施例と、図１ないし図１０の実施例との相違点は、カップリングケース７の外側にカバーが配置されていないことにある。すなわち、電磁石３５を構成する環状の鉄心１００の外周にはフランジ１０１が形成されている。フランジ１０１には円周方向に複数の軸孔１０２が形成されている。
【０１２４】
また、鉄心１００の内周と、回転子２７の内筒部２８との間には軸受４１が配置されている。この軸受４１によりギャップＥ１，Ｆ１が設定されている。さらに、カップリングケース７の内周にはオイルシール１０３が取り付けられている。
【０１２５】
一方、フランジ１０１におけるデファレンシャルキャリヤ１側の端面には、軸線Ａ１を中心とする円筒部１０４が形成され、円筒部１０４の外周にはＯリング１０５が取り付けられている。そして、デファレンシャルキャリヤ１には円周方向に複数の雌ねじ１０６が形成され、軸孔１０２に挿入されたボルト１０７が雌ねじ１０６にねじ込まれて締め付けられている。
【０１２６】
つまり、ボルト１０７により電磁石３５が半径方向に位置決めされ、かつ、ボルト１０７により電磁石３５が回り止めされている。そして、Ｏリング１０５により、デファレンシャルキャリヤ１と鉄心１０１との間が液密にシールされている。つまり、図１１の実施例ではデファレンシャルオイル室Ｂ１が、Ｘリング３２とＯリング１０５とオイルシール１０５とによりシールされている。その他の構成は図１および図２の実施例と同様である。
【０１２７】
ここで、図１１の実施例とこの発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、フランジ１０１とボルト１０７とがこの発明の回り止め機構に相当し、フランジ１０１とボルト１０７とがこの発明の位置決め機構に相当する。
【０１２８】
このように、図１１に示された駆動力伝達装置においても、電磁石３５に供給される電流の有無により、トルクの伝達または遮断が制御される。また、図１１の実施例によれば、単一の軸受４１によりギャップＥ１，Ｆ１が設定されているため、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。
【０１２９】
さらに、図１１の実施例では、デファレンシャルキャリヤ１と円筒部１０４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、駆動力伝達装置の軽量化と、駆動力伝達装置の組み立て工数の低減と、駆動力伝達装置の製造コストの抑制とを図ることができる。
【０１３０】
さらにまた、図１１の実施例では、カップリングケース７の後端側が、回転子２７および電磁石３５を介してデファレンシャルキャリヤ１に間接的に支持されている。このため、図１ないし図１０の実施例に示されたカバーを設ける必要がなく、駆動力伝達装置の部品点数が抑制される。したがって、駆動力伝達装置の軽量化と、駆動力伝達装置の組み立て工数の低減と、駆動力伝達装置の製造コストの抑制とを図ることができる。また、カバーが無いため、メインクラッチ５０およびパイロットクラッチ４９ならびに電磁石３５の放熱性が向上する。
【０１７６】
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、図１ないし図５に開示された第１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流体密に隔てて空気室（電磁石収納室）を形成する隔離機構とを備えている。第１の特徴的な構成の隔離機構としては、カップリングケースとシャフトと回転子とオイルシールとＯリングとシール軸受とが例示される。
【０１７７】
また、図１ないし図５に開示された第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制御する電磁力を発生する電磁石と、前記クラッチ機能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、前記クラッチ機構が配置された空間を周囲の空間から液体密に隔ててオイル室を形成する隔離機構を備えている。第２の特徴的な構成の隔離機構としては、カップリングケースとシャフトと回転子とＸリングとＯリングとが例示される。
【０１８３】
【発明の効果】
以上説明したように、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。
【０１８４】
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、第１軸受と第２軸受とが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。このため、第１軸受と第２軸受と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方向に小型化することが可能になる。
【０１８５】
請求項３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。
【０１８８】
請求項３の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られる他、第１回転部材が半径方向に高精度に位置決めされる。したがって、第１回転部材の振動と、この振動に起因する騒音が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の駆動力伝達装置の実施例を示す正面半断面図である。
【図２】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３】図１のＩＩＩ −ＩＩＩ 線において、電磁石の円筒部とデファレンシャルキャリヤの円筒部との構成を示す側面断面図である。
【図４】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。
【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および第１軸受ならびに第２軸受の他の構成例を示す部分的な正面半断面図である。
【図６】この発明の駆動力伝達装置の他の実施例を示す正面半断面図である。
【図７】図６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８】この発明の駆動力伝達装置の他の実施例を示す正面半断面図である。
【図９】図８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１０】この発明の駆動力伝達装置の他の実施例を示す正面半断面図である。
【図１１】この発明の駆動力伝達装置の他の実施例を示す正面断面図である。
【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
１３，１６，６２，６３ 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
６５ 円筒部
６６ 凹部
６９ 突出部
７０，８８ 切欠部
７２，８７ 回り止めピン
８４ 円筒部
８５ 円筒部
８９ 結合部
９２ 取付孔
９４ コネクタ
１０１ フランジ
１０７ ボルト
Ａ１ 軸線
Ｅ１，Ｆ１ ギャップ
【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。
【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。
【０００４】
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。
【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。
【０００６】
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。
【０００７】
このように、上記公報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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
【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、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する電磁石と、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、前記電磁石を支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第１回転部材を支持する第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、前記固定部材と前記第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ことを特徴とする。前記第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される部材とが含まれる。
【００１２】
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。
【００１３】
また、請求項１の発明によれば、第１軸受と第２軸受とが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。このため、二つの軸受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方向に小型化することが可能になる。
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記電磁石の一部と、前記第１軸受および前記第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ことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項３の発明は、請求項１の構成に加え、前記固定部材と前記第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３軸受を備え、前記第１回転部材の軸線方向の一端が前記第２軸受により支持され、前記第１回転部材の軸線方向の他端が前記第３軸受により支持されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項３の発明によれば、請求項１と同様の作用を得られる他、第１回転部材が半径方向に高精度に位置決めされる。したがって、第１回転部材の振動と、この振動に起因する騒音が抑制される。
【００２９】
【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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、デファレンシャルキャリヤ１におけるカバー６側の端面１４には、軸線Ａ１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。
【００３５】
また、シール軸受１３，１６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のデファレンシャルキャリヤ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１３，１６により軸線Ａ１を中心として回転可能に支持されている。
【００３６】
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、各孔１７Ａにそれぞれボルト１８が挿入され、各ボルト１８が雌ねじ部９Ｃにねじ込まれて締め付けられ、小径円筒部９とフランジ１７とが固定されている。フランジ１７は、プロペラシャフト（図示せず）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。また、開口部８はシール軸受１３によりシールされている。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
さらにまた、デファレンシャルキャリヤ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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
そして、鉄心３６のデファレンシャルキャリヤ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Ａ１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との間のギャップ（エアギャップ）Ｅ１と、鉄心３６の外周と外筒部３０との間のギャップ（エアギャップ）Ｆ１とが、単一の軸受４１により設定されている。
【００４６】
また、電磁石３５とデファレンシャルキャリヤ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およびデファレンシャルキャリヤ１の円筒部１５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４４の内部に電線３８が埋めこまれている。
【００４７】
一方、デファレンシャルキャリヤ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がデファレンシャルキャリヤ１の円筒部１５の内部に配置され、複数の凸部４４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との係合力によりデファレンシャルキャリヤ１と電磁石３５との相対回転が防止される。なお、凸部４４および凹部４５は各々一つ以上設けられていればよい。これら、円筒部１５および凸部４４ならびに凹部４５は、カバー６の開口部６Ａおよびデファレンシャルキャリヤ１の開口部１Ａに臨み配置されている。
【００４８】
このようにして、軸線Ａ１を中心として軸受４１の半径方向の外側に、デファレンシャルキャリヤ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をデファレンシャルキャリヤ１の円筒部１５の内部に挿入する際に、電線３８を通過させるためのものである。
【００４９】
前記デファレンシャルキャリヤ１のカバー６側の端面１４には溝１４Ｍが形成されており、電線３８が溝１４Ｍに沿って配置されている。また、電線３８は、デファレンシャルキャリヤ１とカバー６との当接面に形成された貫通溝４７を介してデファレンシャルキャリヤ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、デファレンシャルキャリヤ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が当接されている。そして、溝１４に通された電線３８がシム４８により押さえ付けられ、電線３８が固定されている。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
さらに、デファレンシャルキャリヤ１の円筒部１５と、円筒部１５に形成された凹部４５と、鉄心３６の円筒部４０と、円筒部４０に形成された凸部４４と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、シール軸受１６がこの発明の第２軸受に相当する。また、シール軸受１３がこの発明の第３軸受に相当する。
【００５８】
そして、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、一つのユニットが構成されている。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
カム５３にトルクが伝達されると、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。
【００６２】
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。
【００６３】
そして、上記の駆動力伝達装置によれば、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によりギャップＥ１，Ｆ１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。このため、ギャップＥ１，Ｆ１の設定精度が可及的に向上する。
【００６４】
したがって、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との係合力（トルク容量）の制御が容易になる。その結果、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との係合力（トルク容量）の制御が容易になる。つまり、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。
【００６５】
また、軸受４１および回り止め機構ならびにシール軸受１６などの構成要素が、軸線Ａ１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。このため、これらの構成要素の軸線Ａ１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Ａ１方向に小型化することが可能になる。なお、軸受４１と回り止め機構とシール軸受１６とを、軸線Ａ１方向に部分的にオーバーラップする構成を採用することも可能である。
【００６６】
さらに、この実施例では、カップリングケース７の軸線Ａ１方向の一端がシール軸受１６により支持され、カップリングケース７の軸線Ａ１方向の他端がシール軸受１３により支持されている。このため、カップリングケース７が半径方向に高精度に位置決めされ、カップリングケース７の振動と、この振動に起因する騒音（こもり音）とが抑制される。
【００６７】
さらに、電磁石３５とデファレンシャルキャリヤ１との相対回転を防止する回り止め機構が、電磁石３５自体に形成された凸部４４と、デファレンシャルキャリヤ１自体に形成された凹部４５とを備えており、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。
【００６８】
ここで、デファレンシャルキャリヤ１に対してユニットを組み付ける作業を説明する。すなわち、電磁石３５とデファレンシャルキャリヤ１とを軸線Ａ１方向に相対移動させ、電磁石３５の円筒部４０をデファレンシャルキャリヤ１の円筒部１５内部に挿入させる。上記の簡単な作業により、電磁石３５とデファレンシャルキャリヤ１との回り止めを達成できる。したがって、駆動力伝達装置の組み立て作業を容易、かつ迅速に行うことができる。
【００６９】
また、電磁石３５とデファレンシャルキャリヤ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、駆動力伝達装置の部品点数が抑制される。したがって、駆動力伝達装置の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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
さらに、この実施例では、内部のカップリングオイル室Ｄ１およびデファレンシャルオイル室Ｂ１が液密にシールされている。また、電磁石収納室Ｃ１が空気の部屋となっており、この電磁石収納室Ｃ１に対面する位置に貫通溝４７が形成されている。この貫通溝４７に電線３８が挿入されている。このため、貫通溝４７からオイルなどが外部に漏れる可能性がなく、貫通溝４７に格別のシール機構を施す必要がない。したがって、デファレンシャルキャリヤ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。
【００７４】
また、貫通溝４７のシールが不要であるため、貫通溝４７をデファレンシャルキャリヤ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３５をデファレンシャルキャリヤ１およびカバー６の内部に取り付ける際に、電線３８を挿入できる大きさの貫通溝４７を形成するだけで済む。つまり、デファレンシャルキャリヤ１またはカバー６に対して、電線３８の先端に設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大する。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
また、この実施例においては、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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
図５は、上記駆動力伝達装置の他の実施例を示す部分的な断面図である。図５においては、回転子２７の支持機構、および電磁石３５の支持機構が、図１ないし図４の実施例と相違している。図５においては、デファレンシャルキャリヤ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が形成されている。また、円筒部１５の内周に軸受６２が固定され、この軸受６２により回転子２７が回転可能に支持されている。
【００８２】
また、外筒部３０の内周にシール軸受６３が固定され、このシール軸受６３により電磁石３５が回転可能に支持されている。また、シール軸受６３により、電磁石３５の鉄心３６と、内筒部２８および外筒部３０との間のギャップＥ１，Ｆ１が設定されている。
【００８３】
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、デファレンシャルキャリヤ１と電磁石３５とが相対回転不能に回り止めされている。これら、複数の凸部６１と複数の凹部６４とが、開口部１Ａ，６Ａに臨み配置されている。そして、軸線Ａ１を中心とする軸受６２の半径方向の外周側に円筒部１５と複数の凸部６１と円筒部４０と複数の凹部６４とが配置されている。また、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。その他の構成は、図１および図２の実施例と同様である。
【００８４】
ここで、図５の構成とこの発明との対応関係を説明すれば、シール軸受６３がこの発明の第１軸受に相当し、円筒部１５と円筒部４０と複数の凸部６１と複数の凹部６４とがこの発明の回り止め機構に相当し、軸受６２がこの発明の第２軸受に相当する。この図５の実施例においても、図１および図２の実施例と同様の効果を得られる。
【００８５】
なお、図１ないし図５の実施例において、電磁石収納室Ｃ１に冷却用のオイルを封入する構成を採用する場合もある。この場合は、冷却用のオイルがシール軸受１６によりシールされて、デファレンシャルキャリヤ１およびカバー６の外部に漏れることはない。
【００８６】
また、Ｏリング３３およびオイルシール３４により、電磁石収納室Ｃ１と、デファレンシャルオイル室Ｂ１およびカップリングオイル室Ｄ１とが液密にシールされている。このため、電磁石収納室Ｃ１に封入した冷却用オイルが、デファレンシャルオイル室Ｂ１またはカップリングオイル室Ｄ１に浸入することもない。そして、冷却用のオイルにより、メインクラッチ５０とパイロットクラッチ４９と電磁石３５とが冷却される。
【００８７】
さらに、図１ないし図５の実施例において、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。
【００８８】
図６および図７は、駆動力伝達装置の他の実施例を示す正面半断面図である。図１および図２の実施例と、図６および図７の実施例とを比較した場合、電磁石の構成と、電磁石の回り止め機構の構成と、カップリングケースとフランジとの固定機構の構成と、カップリングケース７と回転子２７との結合機構とが相違している。以下、これらの相違点について具体的に説明する。
【００８９】
まず、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。
【００９０】
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。このように、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。
【００９１】
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。
【００９２】
前記鉄心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。
【００９３】
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。
【００９４】
一方、電磁石３５のコイル３７には、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。
【００９５】
つぎに、カップリングケース７とフランジ１７との固定機構について説明する。図６に示すように、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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
さらに、カップリングケース７と回転子２７との結合機構について説明する。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。その他の構成は図１および図２の実施例と同様である。
【００９９】
ここで、図６および図７の構成と、この発明の構成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。
【０１００】
さらに、突出部６９と回り止めピン７２と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、シール軸受１３がこの発明の第３軸受に相当し、軸受２４がこの発明の第４軸受に相当し、円筒部６５と凹部６６とがこの発明の位置決め機構に相当する。
【０１０１】
このように、図６および図７に示された駆動力伝達装置においても、電磁石３５に供給される電流の有無により、トルクの伝達または遮断が制御される。また、図６および図７に示された駆動力伝達装置においては、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。
【０１０２】
また、図６および図７の実施例では、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。
【０１０３】
さらに、図６および図７の実施例では、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。
【０１１０】
図８および図９は、駆動力伝達装置の他の実施例を示す正面半断面図である。図８および図９の実施例と、図６および図７の実施例とを比較した場合、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。
【０１１１】
具体的には、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。
【０１１２】
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、その他の構成は図６および図７の実施例と同様である。
【０１１３】
ここで、図８および図９の実施例の構成と、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。
【０１１４】
このように、図８および図９に示された駆動力伝達装置においても、図６および図７の実施例と同様の構成部分については、図６および図７の実施例と同様の作用効果を得られる。
【０１１５】
また、図８および図９の実施例によれば、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。
【０１１６】
さらに、図８および図９の実施例によれば、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。
【０１１７】
図１０は、他の実施例を示す正面半断面図である。図１０の実施例では、電磁石３５の鉄心３６の外周に突出部９５が形成され、この突出部９５に電線３８が埋め込まれている。また、カバー６とデファレンシャルキャリヤ１との突き合わせ端面には貫通溝４７が形成され、電線３８が貫通溝４７に挿入されている。
【０１１８】
さらに、デファレンシャルキャリヤ１の内周には、一対の係止爪９６が円周方向に形成され、突出部９５が一対の係止爪９６の間に配置されている。つまり、突出部９５と一対の係止爪９６との係合により、電磁石３５の回り止めが行われている。これら、突出部９５および一対の係止爪９６などの回り止め機構が、開口部１Ａ，６Ａに臨み配置されている。
【０１１９】
一方、シャフト２０が円筒形状に構成され、シャフト２０の一端側の内周にドライブピニオンシャフト２がスプライン嵌合されている。また、カップリングケース７におけるフランジ１７側の端部に開口部９７が形成され、開口部９７には盲蓋９８が嵌合されている。さらに、カップリングケース７の小径円筒部９の内周にＸリング９９が取り付けられ、Ｘリング９９により、カップリングケース７とシャフト２０との間が液密にシールされている。
【０１２０】
さらに、カップリングケース７と回転子２７とシャフト２０とにより取り囲まれた空間が、Ｏリング３３およびＸリング３２ならびにＸリング９９により液密にシールされ、カップリングオイル室Ｄ１を形成している。その他の構成は、図１の実施例または図６の実施例と同様である。具体的には、カップリングケース７とフランジ１７との固定機構が、図１の実施例と同様に構成されている。また、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機構が、図６の実施例と同様に構成されている。
【０１２１】
ここで、図１０の実施例とこの発明の構成との対応関係を説明する。突出部９５と一対の係止爪９６とがこの発明の回り止め機構に相当する。つまり、回り止め機構が、カバー６とデファレンシャルキャリヤ１との当接面の内周側に配置されている。
【０１２２】
そして、図１０の実施例によれば、図１の実施例と同様の構成部分については図１の実施例と同様の作用効果を得られ、図６の実施例と同様の構成部分については図６の実施例と同様の作用効果を得られる。また、図１０の実施例によれば、鉄心３６の外周に突出部９５が半径方向に突出され、突出部９５の外側に貫通溝４７が形成されている。言い換えれば、突出部９５と貫通溝４７との間に障害物が存在しない。このため、電線３８をほぼ直線状に取り回すことができ、駆動力伝達装置の組み立て作業性が向上する。
【０１２３】
図１１は、他の実施例を示す正面断面図である。図１１の実施例と、図１ないし図１０の実施例との相違点は、カップリングケース７の外側にカバーが配置されていないことにある。すなわち、電磁石３５を構成する環状の鉄心１００の外周にはフランジ１０１が形成されている。フランジ１０１には円周方向に複数の軸孔１０２が形成されている。
【０１２４】
また、鉄心１００の内周と、回転子２７の内筒部２８との間には軸受４１が配置されている。この軸受４１によりギャップＥ１，Ｆ１が設定されている。さらに、カップリングケース７の内周にはオイルシール１０３が取り付けられている。
【０１２５】
一方、フランジ１０１におけるデファレンシャルキャリヤ１側の端面には、軸線Ａ１を中心とする円筒部１０４が形成され、円筒部１０４の外周にはＯリング１０５が取り付けられている。そして、デファレンシャルキャリヤ１には円周方向に複数の雌ねじ１０６が形成され、軸孔１０２に挿入されたボルト１０７が雌ねじ１０６にねじ込まれて締め付けられている。
【０１２６】
つまり、ボルト１０７により電磁石３５が半径方向に位置決めされ、かつ、ボルト１０７により電磁石３５が回り止めされている。そして、Ｏリング１０５により、デファレンシャルキャリヤ１と鉄心１０１との間が液密にシールされている。つまり、図１１の実施例ではデファレンシャルオイル室Ｂ１が、Ｘリング３２とＯリング１０５とオイルシール１０５とによりシールされている。その他の構成は図１および図２の実施例と同様である。
【０１２７】
ここで、図１１の実施例とこの発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、フランジ１０１とボルト１０７とがこの発明の回り止め機構に相当し、フランジ１０１とボルト１０７とがこの発明の位置決め機構に相当する。
【０１２８】
このように、図１１に示された駆動力伝達装置においても、電磁石３５に供給される電流の有無により、トルクの伝達または遮断が制御される。また、図１１の実施例によれば、単一の軸受４１によりギャップＥ１，Ｆ１が設定されているため、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。
【０１２９】
さらに、図１１の実施例では、デファレンシャルキャリヤ１と円筒部１０４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、駆動力伝達装置の軽量化と、駆動力伝達装置の組み立て工数の低減と、駆動力伝達装置の製造コストの抑制とを図ることができる。
【０１３０】
さらにまた、図１１の実施例では、カップリングケース７の後端側が、回転子２７および電磁石３５を介してデファレンシャルキャリヤ１に間接的に支持されている。このため、図１ないし図１０の実施例に示されたカバーを設ける必要がなく、駆動力伝達装置の部品点数が抑制される。したがって、駆動力伝達装置の軽量化と、駆動力伝達装置の組み立て工数の低減と、駆動力伝達装置の製造コストの抑制とを図ることができる。また、カバーが無いため、メインクラッチ５０およびパイロットクラッチ４９ならびに電磁石３５の放熱性が向上する。
【０１７６】
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、図１ないし図５に開示された第１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流体密に隔てて空気室（電磁石収納室）を形成する隔離機構とを備えている。第１の特徴的な構成の隔離機構としては、カップリングケースとシャフトと回転子とオイルシールとＯリングとシール軸受とが例示される。
【０１７７】
また、図１ないし図５に開示された第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制御する電磁力を発生する電磁石と、前記クラッチ機能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、前記クラッチ機構が配置された空間を周囲の空間から液体密に隔ててオイル室を形成する隔離機構を備えている。第２の特徴的な構成の隔離機構としては、カップリングケースとシャフトと回転子とＸリングとＯリングとが例示される。
【０１８３】
【発明の効果】
以上説明したように、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。
【０１８４】
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、第１軸受と第２軸受とが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。このため、第１軸受と第２軸受と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方向に小型化することが可能になる。
【０１８５】
請求項３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。
【０１８８】
請求項３の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られる他、第１回転部材が半径方向に高精度に位置決めされる。したがって、第１回転部材の振動と、この振動に起因する騒音が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の駆動力伝達装置の実施例を示す正面半断面図である。
【図２】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３】図１のＩＩＩ −ＩＩＩ 線において、電磁石の円筒部とデファレンシャルキャリヤの円筒部との構成を示す側面断面図である。
【図４】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。
【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および第１軸受ならびに第２軸受の他の構成例を示す部分的な正面半断面図である。
【図６】この発明の駆動力伝達装置の他の実施例を示す正面半断面図である。
【図７】図６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８】この発明の駆動力伝達装置の他の実施例を示す正面半断面図である。
【図９】図８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１０】この発明の駆動力伝達装置の他の実施例を示す正面半断面図である。
【図１１】この発明の駆動力伝達装置の他の実施例を示す正面断面図である。
【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
１３，１６，６２，６３ 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
６５ 円筒部
６６ 凹部
６９ 突出部
７０，８８ 切欠部
７２，８７ 回り止めピン
８４ 円筒部
８５ 円筒部
８９ 結合部
９２ 取付孔
９４ コネクタ
１０１ フランジ
１０７ ボルト
Ａ１ 軸線
Ｅ１，Ｆ１ ギャップ
Claims (3)
- 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する電磁石と、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回転部材を支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、前記固定部材と前記第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ことを特徴とする駆動力伝達装置。 - 前記電磁石の一部と、前記第１軸受および前記第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ことを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達装置。
- 前記固定部材と前記第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３軸受を備え、前記第１回転部材の軸線方向の一端が前記第２軸受により支持され、前記第１回転部材の軸線方向の他端が前記第３軸受により支持されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達装置。
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