JP5909992B2 - Driving force transmission device and design method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、駆動力伝達装置およびその設計方法に関するものである。   The present invention relates to a driving force transmission device and a design method thereof.

いわゆる電子制御カップリングと称される駆動力伝達装置は、例えば、特開２０１０−９６２３９号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この種の駆動力伝達装置は、以下のように構成される。電磁クラッチ装置のパイロットクラッチを介して外側回転部材と内側回転部材との回転差に応じたトルクをカム機構に伝達し、カム機構により当該トルクをメインクラッチに対する軸方向の押付力に変換し、押し付けられたメインクラッチにより外側回転部材と内側回転部材との間でトルクが伝達される。   A driving force transmission device called a so-called electronically controlled coupling is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-96239 (Patent Document 1). This type of driving force transmission device is configured as follows. Torque corresponding to the rotation difference between the outer rotating member and the inner rotating member is transmitted to the cam mechanism via the pilot clutch of the electromagnetic clutch device, and the torque is converted into an axial pressing force against the main clutch by the cam mechanism and pressed. Torque is transmitted between the outer rotating member and the inner rotating member by the main clutch.

電磁クラッチ装置において、アーマチュアがヨーク側に引き寄せられることにより、アウタパイロットクラッチとインナパイロットクラッチとの間でトルクが伝達される状態となる。このアーマチュアのヨークの軸方向反対側には、カム機構を構成する移動カム部材が配置されている。移動カム部材は、トルク伝達部材であるため、一般に、鉄を主成分とする材料により形成される。すなわち、移動カム部材は、磁性材料である。そのため、アーマチュアを通過する磁束が移動カム部材側へ漏れるおそれがある。この漏れ磁束が大きいと、電磁クラッチ装置のコイルに電流を供給した場合に、アーマチュアがヨーク側に引き寄せられずに、移動カム部材側に引き寄せられるおそれがある。   In the electromagnetic clutch device, when the armature is drawn toward the yoke, torque is transmitted between the outer pilot clutch and the inner pilot clutch. A moving cam member constituting a cam mechanism is disposed on the opposite side of the armature in the axial direction of the yoke. Since the moving cam member is a torque transmission member, it is generally formed of a material mainly composed of iron. That is, the moving cam member is a magnetic material. Therefore, the magnetic flux passing through the armature may leak to the moving cam member side. If this leakage magnetic flux is large, when current is supplied to the coil of the electromagnetic clutch device, the armature may not be attracted to the yoke side but may be attracted to the moving cam member side.

そこで、例えば特許文献１に記載されているように、アーマチュアと移動カム部材とが接触し得る面積を小さくするために、移動カム部材のうちアーマチュア側に突起を形成している。これにより、アーマチュアと移動カム部材との軸方向間の大部分に空間部を形成して、漏れ磁束を低減することができる。   Therefore, as described in Patent Document 1, for example, a protrusion is formed on the armature side of the moving cam member in order to reduce the area in which the armature and the moving cam member can contact. Thereby, a space part can be formed in most between the axial directions of an armature and a movable cam member, and a leakage magnetic flux can be reduced.

特開２０１０−９６２３９号公報JP 2010-96239 A

しかし、移動カム部材のアーマチュア側の突起の形状によっては、漏れ磁束によって磁化するおそれがある。この場合、アーマチュアが移動カム部材に吸着されて、アーマチュアのヨーク側への吸引力によっては、アーマチュアをヨーク側へ引き寄せることができなくなるおそれがある。そうすると、電磁クラッチ装置が機能せず、結果として駆動力伝達装置が機能しなくなることになる。   However, depending on the shape of the projection on the armature side of the moving cam member, there is a possibility that it is magnetized by the leakage magnetic flux. In this case, the armature is attracted to the moving cam member, and there is a possibility that the armature cannot be drawn toward the yoke side due to the suction force of the armature toward the yoke side. Then, the electromagnetic clutch device does not function, and as a result, the driving force transmission device does not function.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、確実に電磁クラッチ装置を機能させることができる駆動力伝達装置およびその設計方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a driving force transmission device capable of reliably functioning an electromagnetic clutch device and a design method thereof.

（請求項１）本発明の駆動力伝達装置は、円筒形状の外側回転部材と、前記外側回転部材内に相対回転可能に同軸上に配置された軸状の内側回転部材と、前記外側回転部材と前記内側回転部材との間でトルクを伝達するメインクラッチと、前記メインクラッチと前記外側回転部材との軸方向間に配置されたアーマチュア、前記アーマチュアに軸方向に対向して配置されたヨーク、前記ヨークに固定された電磁コイル、及び、前記電磁コイルに電流を供給して発生させた磁力により前記アーマチュアを前記ヨーク側へ引き寄せることで前記外側回転部材のトルクを伝達可能なパイロットクラッチを備える電磁クラッチ装置と、前記メインクラッチと前記パイロットクラッチとの間に設けられ、前記パイロットクラッチを介して伝達される前記外側回転部材の回転と前記内側回転部材の回転との位相差を軸方向の押圧力に変換して、移動カム部材を軸方向移動させることにより前記メインクラッチを押圧するカム機構と、前記外側回転部材と前記内側回転部材との間に充填される潤滑油と、を備える駆動力伝達装置において、前記移動カム部材は、前記アーマチュア側に環状に突出して形成され、前記アーマチュアに当接することにより、前記アーマチュアの前記ヨーク側とは反対方向への移動を規制する突起部を備え、前記突起部は、内周円筒面と、外周円筒面と、前記アーマチュアに当接可能な環状の端面と、前記内周円筒面と前記端面の内周縁とを繋ぐテーパ状の内周面取と、前記外周円筒面と前記端面の外周縁とを繋ぐテーパ状の外周面取とを備える。
前記突起部の前記内周円筒面の内径は、９２ｍｍ以上１１２ｍｍ以下の範囲に設定され、前記突起部の前記外周円筒面の外径は、９６ｍｍ以上１１６ｍｍ以下の範囲に設定され、前記アーマチュアと前記パイロットクラッチとの間の軸方向隙間は、０．８ｍｍ以下に設定され、前記電磁コイルに供給する電流は、０．６Ａ以上１．３Ａ以下に設定され、前記端面の径方向長さは、１．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲に設定され、前記移動カム部材が磁化し前記アーマチュアが前記移動カム部材の前記突起部の前記端面に吸着された場合において、前記電磁コイルに０．６Ａ以上１．３Ａ以下の電流が供給される場合に、前記アーマチュアは前記ヨーク側へ引き寄せられる。 (Claim 1) A driving force transmission device according to the present invention includes a cylindrical outer rotating member, an axial inner rotating member coaxially disposed in the outer rotating member, and the outer rotating member. A main clutch for transmitting torque between the main rotating member and the inner rotating member, an armature disposed between the main clutch and the outer rotating member in the axial direction, a yoke disposed opposite to the armature in the axial direction, An electromagnetic coil having an electromagnetic coil fixed to the yoke and a pilot clutch capable of transmitting the torque of the outer rotating member by attracting the armature to the yoke side by a magnetic force generated by supplying a current to the electromagnetic coil. The outer clutch is provided between the clutch device, the main clutch and the pilot clutch, and is transmitted through the pilot clutch. A cam mechanism that presses the main clutch by converting a phase difference between the rotation of the rotating member and the rotation of the inner rotating member into an axial pressing force and moving the moving cam member in the axial direction; and the outer rotating member And the lubricating oil filled between the inner rotating member, the moving cam member is formed to project annularly on the armature side, and comes into contact with the armature, thereby A protrusion for restricting movement of the armature in a direction opposite to the yoke side, the protrusion including an inner peripheral cylindrical surface, an outer peripheral cylindrical surface, an annular end surface capable of contacting the armature, and the inner arm; A tapered inner peripheral chamfer connecting the peripheral cylindrical surface and the inner peripheral edge of the end surface, and a tapered outer peripheral chamfer connecting the outer peripheral cylindrical surface and the outer peripheral edge of the end surface.
An inner diameter of the inner peripheral cylindrical surface of the protrusion is set in a range of 92 mm to 112 mm, an outer diameter of the outer peripheral cylindrical surface of the protrusion is set in a range of 96 mm to 116 mm, and the armature and the The axial clearance with the pilot clutch is set to 0.8 mm or less, the current supplied to the electromagnetic coil is set to 0.6 A or more and 1.3 A or less, and the radial length of the end face is 1 When the moving cam member is magnetized and the armature is attracted to the end face of the projection of the moving cam member, the electromagnetic coil is set to 0.6 A or more and 1 When a current of 3 A or less is supplied, the armature is drawn toward the yoke side.

（請求項２）また、本発明の駆動力伝達装置の設計方法は、円筒形状の外側回転部材と、前記外側回転部材内に相対回転可能に同軸上に配置された軸状の内側回転部材と、前記外側回転部材と前記内側回転部材との間でトルクを伝達するメインクラッチと、前記メインクラッチと前記外側回転部材との軸方向間に配置されたアーマチュア、前記アーマチュアに軸方向に対向して配置されたヨーク、前記ヨークに固定された電磁コイル、及び、前記電磁コイルに電流を供給して発生させた磁力により前記アーマチュアを前記ヨーク側へ引き寄せることで前記外側回転部材のトルクを伝達可能なパイロットクラッチを備える電磁クラッチ装置と、前記メインクラッチと前記パイロットクラッチとの間に設けられ、前記パイロットクラッチを介して伝達される前記外側回転部材の回転と前記内側回転部材の回転との位相差を軸方向の押圧力に変換して、移動カム部材を軸方向移動させることにより前記メインクラッチを押圧するカム機構と、前記外側回転部材と前記内側回転部材との間に充填される潤滑油と、を備える駆動力伝達装置の設計方法において、前記移動カム部材は、前記アーマチュア側に環状に突出して形成され、前記アーマチュアに当接することにより、前記アーマチュアの前記ヨーク側とは反対方向への移動を規制する突起部を備え、前記突起部は、内周円筒面と、外周円筒面と、前記アーマチュアに当接可能な環状の端面と、前記内周円筒面と前記端面の内周縁とを繋ぐテーパ状の内周面取と、前記外周円筒面と前記端面の外周縁とを繋ぐテーパ状の外周面取とを備える。
前記突起部の前記内周円筒面の内径は、９２ｍｍ以上１１２ｍｍ以下の範囲に設計され、前記突起部の前記外周円筒面の外径は、９６ｍｍ以上１１６ｍｍ以下の範囲に設計され、前記アーマチュアと前記パイロットクラッチとの間の軸方向隙間は、０．８ｍｍ以下に設計され、前記電磁コイルに供給する電流は、０．６Ａ以上１．３Ａ以下に設計され、前記端面の径方向長さは、１．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲に設計され、前記移動カム部材が磁化し前記アーマチュアが前記移動カム部材の前記突起部の前記端面に吸着された場合において、前記電磁コイルに０．６Ａ以上１．３Ａ以下の電流が供給される場合に、前記アーマチュアは前記ヨーク側へ引き寄せられる。 (Claim 2) A driving force transmission device design method according to the present invention includes a cylindrical outer rotating member, and an axial inner rotating member coaxially disposed in the outer rotating member so as to be relatively rotatable. A main clutch for transmitting torque between the outer rotating member and the inner rotating member, an armature disposed between the main clutch and the outer rotating member in an axial direction, and opposed to the armature in the axial direction. It is possible to transmit the torque of the outer rotating member by pulling the armature to the yoke side by the arranged yoke, the electromagnetic coil fixed to the yoke, and the magnetic force generated by supplying current to the electromagnetic coil. An electromagnetic clutch device provided with a pilot clutch, and provided between the main clutch and the pilot clutch, via the pilot clutch A cam mechanism that presses the main clutch by converting a phase difference between the rotation of the outer rotating member and the rotation of the inner rotating member to an axial pressing force and moving the moving cam member in the axial direction; In the design method of the driving force transmission device comprising the lubricating oil filled between the outer rotating member and the inner rotating member, the movable cam member is formed to project annularly on the armature side, Protrusions that restrict movement of the armature in the direction opposite to the yoke side by contacting the armature are provided, and the protrusions can contact the inner peripheral cylindrical surface, the outer peripheral cylindrical surface, and the armature An annular end face, a tapered inner peripheral chamfer that connects the inner peripheral cylindrical face and the inner peripheral edge of the end face, and a tapered outer peripheral chamfer that connects the outer peripheral cylindrical face and the outer peripheral edge of the end face. Preparation .
The inner diameter of the inner peripheral cylindrical surface of the protrusion is designed in the range of 92 mm to 112 mm, the outer diameter of the outer peripheral cylindrical surface of the protrusion is designed in the range of 96 mm to 116 mm, and the armature and the The axial clearance with the pilot clutch is designed to be 0.8 mm or less, the current supplied to the electromagnetic coil is designed to be 0.6 A or more and 1.3 A or less, and the radial length of the end face is 1 .3 mm or more and 2.0 mm or less, and when the moving cam member is magnetized and the armature is attracted to the end face of the protruding portion of the moving cam member, the electromagnetic coil is 0.6 A or more and 1 When a current of 3 A or less is supplied, the armature is drawn toward the yoke side.

（請求項１）漏れ磁束により磁化された移動カム部材によるアーマチュアの吸引力は、その残留磁束密度が大きいほど大きくなる。そこで、突起部の内周円筒面の内径は、９２ｍｍ以上１１２ｍｍ以下の範囲に設定され、突起部の外周円筒面の外径は、９６ｍｍ以上１１６ｍｍ以下の範囲に設定され、アーマチュアと前記パイロットクラッチとの間の軸方向隙間は、０．８ｍｍ以下に設定され、電磁コイルに供給する電流は、１．３Ａ以下に設定され、突起部の端面の径方向長さを１．３ｍｍ以上にすることで、突起部とアーマチュアとの間の残留磁束密度を十分に小さくすることができるため、アーマチュアをヨーク側へ確実に吸引することができる。また、突起部の端面の径方向長さを大きくすると、潤滑油のスクイズ効果によって、アーマチュアを突起部から離れさせるために大きな力が必要となる。そこで、突起部の端面の径方向長さを２．０ｍｍ以下にすることで、潤滑油のスクイズ効果による吸着力を十分に小さくすることができるため、アーマチュアをヨーク側へ確実に吸引することができる。つまり、突起部の端面の径方向長さを１．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲に設定することで、確実に電磁クラッチ装置を機能させることができ、その結果、駆動力伝達装置としても確実に機能させることができる。 (Aspect 1) The attractive force of the armature by the moving cam member magnetized by the leakage magnetic flux increases as the residual magnetic flux density increases. Therefore, the inner diameter of the inner peripheral cylindrical surface of the protrusion is set in a range of 92 mm to 112 mm, and the outer diameter of the outer peripheral cylindrical surface of the protrusion is set in a range of 96 mm to 116 mm. Is set to 0.8 mm or less, the current supplied to the electromagnetic coil is set to 1.3 A or less, and the radial length of the end face of the protrusion is set to 1.3 mm or more. Since the residual magnetic flux density between the projection and the armature can be sufficiently reduced, the armature can be reliably attracted to the yoke side. Further, when the radial length of the end face of the protrusion is increased, a large force is required to separate the armature from the protrusion due to the squeeze effect of the lubricating oil. Therefore, by making the length in the radial direction of the end face of the protruding portion 2.0 mm or less, the adsorption force due to the squeeze effect of the lubricating oil can be sufficiently reduced, so that the armature can be reliably sucked to the yoke side. it can. In other words, by setting the radial length of the end face of the protrusion in the range of 1.3 mm or more and 2.0 mm or less, the electromagnetic clutch device can be reliably functioned, and as a result, the driving force transmission device is also reliable. Can function.

（請求項２）本発明による駆動力伝達装置の設計方法によれば、突起部の内周円筒面の内径は、９２ｍｍ以上１１２ｍｍ以下の範囲に設計され、突起部の外周円筒面の外径は、９６ｍｍ以上１１６ｍｍ以下の範囲に設計され、アーマチュアとパイロットクラッチとの間の軸方向隙間は、０．８ｍｍ以下に設計され、電磁コイルに供給する電流は、１．３Ａ以下に設計され、突起部の端面の径方向長さを１．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲に設計することで、確実に電磁クラッチ装置を機能させることができ、その結果、駆動力伝達装置としても確実に機能させることができる。

(Claim 2 ) According to the design method of the driving force transmission device according to the present invention, the inner diameter of the inner peripheral cylindrical surface of the protrusion is designed in the range of 92 mm to 112 mm, and the outer diameter of the outer peripheral cylindrical surface of the protrusion is The axial clearance between the armature and the pilot clutch is designed to be 0.8 mm or less, and the current supplied to the electromagnetic coil is designed to be 1.3 A or less. By designing the length of the end face in the radial direction to be in the range of 1.3 mm or more and 2.0 mm or less, the electromagnetic clutch device can function reliably, and as a result, the drive force transmission device can function reliably. Can do.

本実施形態の駆動力伝達装置の軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the driving force transmission device of this embodiment. 図１の駆動力伝達装置を構成する移動カム部材の軸方向断面図である。FIG. 2 is an axial sectional view of a moving cam member constituting the driving force transmission device of FIG. 図２のIII部の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a part III in FIG. 2. 図３に示す移動カム部材の突起部の端面の径方向長さと、アーマチュアを移動カム部材側からヨーク側へ引き付けるための引き付け電流との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the radial length of the end face of the protruding portion of the moving cam member shown in FIG. 3 and the attracting current for attracting the armature from the moving cam member side to the yoke side. 図１に示す突起部とヨークとの軸方向間においてアーマチュアおよびパイロットクラッチの間に軸方向隙間と、アーマチュアを移動カム部材側からヨーク側へ引き付けるための引き付け電流との関係を示すグラフである。2 is a graph showing a relationship between an axial gap between an armature and a pilot clutch and an attracting current for attracting the armature from the moving cam member side to the yoke side between the projecting portion and the yoke shown in FIG.

（駆動力伝達装置の全体構成）
本実施形態の駆動力伝達装置１について、図１を参照して説明する。駆動力伝達装置は、例えば、４輪駆動車において車両の走行状態に応じて駆動力が伝達される補助駆動輪側への駆動力伝達系に適用される。より詳細には、４輪駆動車において、駆動力伝達装置１は、例えば、エンジンの駆動力が伝達されるプロペラシャフトと、リアディファレンシャルとの間に連結されている。駆動力伝達装置１は、プロペラシャフトから伝達される駆動力を、伝達割合を可変にしながら、リアディファレンシャルに伝達している。この駆動力伝達装置１は、例えば、前輪と後輪との回転差が生じた場合に、回転差を低減するように作用する。 (Overall configuration of driving force transmission device)
A driving force transmission device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The driving force transmission device is applied to, for example, a driving force transmission system to the auxiliary driving wheels to which the driving force is transmitted according to the traveling state of the vehicle in a four-wheel drive vehicle. More specifically, in a four-wheel drive vehicle, the driving force transmission device 1 is connected, for example, between a propeller shaft to which engine driving force is transmitted and a rear differential. The driving force transmission device 1 transmits the driving force transmitted from the propeller shaft to the rear differential while changing the transmission ratio. The driving force transmission device 1 acts to reduce the rotation difference when, for example, a rotation difference between the front wheels and the rear wheels occurs.

駆動力伝達装置１は、いわゆる電子制御カップリングからなる。この駆動力伝達装置１は、図１に示すように、外側回転部材としてのアウタケース１０と、内側回転部材としてのインナシャフト２０と、メインクラッチ３０と、パイロットクラッチ機構を構成する電磁クラッチ装置４０と、カム機構５０とを備えている。   The driving force transmission device 1 includes a so-called electronic control coupling. As shown in FIG. 1, the driving force transmission device 1 includes an outer case 10 as an outer rotating member, an inner shaft 20 as an inner rotating member, a main clutch 30, and an electromagnetic clutch device 40 constituting a pilot clutch mechanism. And a cam mechanism 50.

アウタケース１０は、円筒形状のホールカバー（図示せず）の内周側に、当該ホールカバーに対して回転可能に支持されている。このアウタケース１０は、全体として円筒形状に形成されており、車両前側に配置されるフロントハウジング１１と車両後側に配置されるリヤハウジング１２とにより形成されている。   The outer case 10 is supported on the inner peripheral side of a cylindrical hole cover (not shown) so as to be rotatable with respect to the hole cover. The outer case 10 is formed in a cylindrical shape as a whole, and is formed by a front housing 11 disposed on the vehicle front side and a rear housing 12 disposed on the vehicle rear side.

フロントハウジング１１は、例えばアルミニウムを主成分とする非磁性材料のアルミニウム合金により形成され、有底筒状に形成されている。フロントハウジング１１の円筒部の外周面が、ホールカバーの内周面に軸受を介して回転可能に支持されている。さらに、フロントハウジング１１の底部が、プロペラシャフト（図示せず）の車両後端側に連結されている。つまり、フロントハウジング１１の有底筒状の開口側が車両後側を向くように配置されている。そして、フロントハウジング１１の内周面のうち軸方向中央部には、雌スプライン１１ａが形成されており、当該内周面の開口付近には、雌ねじが形成されている。   The front housing 11 is formed of, for example, an aluminum alloy made of a nonmagnetic material mainly composed of aluminum, and has a bottomed cylindrical shape. The outer peripheral surface of the cylindrical portion of the front housing 11 is rotatably supported on the inner peripheral surface of the hole cover via a bearing. Furthermore, the bottom of the front housing 11 is connected to the vehicle rear end side of a propeller shaft (not shown). That is, it arrange | positions so that the bottomed cylindrical opening side of the front housing 11 may face the vehicle rear side. A female spline 11a is formed in the axially central portion of the inner peripheral surface of the front housing 11, and a female screw is formed near the opening of the inner peripheral surface.

リヤハウジング１２は、円環状に形成されており、フロントハウジング１１の開口側の径方向内側に、フロントハウジング１１と一体的に配置されている。リヤハウジング１２の車両後方側には、全周に亘って環状溝が形成されている。このリヤハウジング１２の環状溝底の一部分には、非磁性材料としての例えばステンレス鋼により形成された環状部材１２ａを備えている。リヤハウジング１２のうち環状部材１２ａ以外の部位は、磁気回路を形成するために磁性材料である鉄を主成分とする材料（以下、「鉄系材料」と称する）により形成されている。リヤハウジング１２の外周面には、雄ねじが形成されており、当該雄ねじはフロントハウジング１１の雌ねじにねじ締めされる。なお、フロントハウジング１１の雌ねじをリヤハウジングの雄ねじに締め付け、フロントハウジング１１の開口側端面をリヤハウジングの段部の端面に当接することにより、フロントハウジング１１とリヤハウジング１２とを固定する。   The rear housing 12 is formed in an annular shape, and is disposed integrally with the front housing 11 on the radially inner side on the opening side of the front housing 11. An annular groove is formed on the vehicle rear side of the rear housing 12 over the entire circumference. A part of the bottom of the annular groove of the rear housing 12 is provided with an annular member 12a made of, for example, stainless steel as a nonmagnetic material. Parts of the rear housing 12 other than the annular member 12a are formed of a material mainly composed of iron, which is a magnetic material, to form a magnetic circuit (hereinafter referred to as “iron-based material”). A male screw is formed on the outer peripheral surface of the rear housing 12, and the male screw is screwed to the female screw of the front housing 11. The front housing 11 and the rear housing 12 are fixed by tightening the female screw of the front housing 11 to the male screw of the rear housing and bringing the end surface of the front side of the front housing 11 into contact with the end surface of the stepped portion of the rear housing.

インナシャフト２０は、外周面の軸方向中央部に雄スプライン２０ａを備える軸状に形成されている。このインナシャフト２０は、リヤハウジング１２の中央の貫通孔を液密的に貫通して、アウタケース１０内に相対回転可能に同軸上に配置されている。そして、インナシャフト２０は、フロントハウジング１１およびリヤハウジング１２に対して軸方向位置を規制された状態で、フロントハウジング１１及びリヤハウジング１２に軸受を介して回転可能に支持されている。さらに、インナシャフト２０の車両後端側（図１の右側）は、ディファレンシャルギヤ（図示せず）に連結されている。なお、アウタケース１０とインナシャフト２０とにより液密的に区画される空間内には、所定の充填率で潤滑油が充填されている。   The inner shaft 20 is formed in an axial shape having a male spline 20a at the axially central portion of the outer peripheral surface. The inner shaft 20 passes through the central through hole of the rear housing 12 in a liquid-tight manner, and is coaxially disposed in the outer case 10 so as to be relatively rotatable. The inner shaft 20 is rotatably supported by the front housing 11 and the rear housing 12 via bearings in a state where the axial position is restricted with respect to the front housing 11 and the rear housing 12. Furthermore, the vehicle rear end side (the right side in FIG. 1) of the inner shaft 20 is connected to a differential gear (not shown). The space that is liquid-tightly partitioned by the outer case 10 and the inner shaft 20 is filled with lubricating oil at a predetermined filling rate.

メインクラッチ３０は、アウタケース１０とインナシャフト２０との間でトルクを伝達する。このメインクラッチ３０は、鉄系材料により形成された湿式多板式の摩擦クラッチである。メインクラッチ３０は、フロントハウジング１１の円筒部内周面とインナシャフト２０の外周面との間に配置されている。メインクラッチ３０は、フロントハウジング１１の底部とリヤハウジング１２の車両前方端面との間に配置されている。このメインクラッチ３０は、インナメインクラッチ板３１とアウタメインクラッチ板３２とにより構成され、軸方向に交互に配置されている。インナメインクラッチ板３１は、内周側に雌スプライン３１ａが形成されており、インナシャフト２０の雄スプライン２０ａに嵌合されている。アウタメインクラッチ板３２は、外周側に雄スプライン３２ａが形成されており、フロントハウジング１１の雌スプライン１１ａに嵌合されている。   The main clutch 30 transmits torque between the outer case 10 and the inner shaft 20. The main clutch 30 is a wet multi-plate friction clutch formed of an iron-based material. The main clutch 30 is disposed between the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the front housing 11 and the outer peripheral surface of the inner shaft 20. The main clutch 30 is disposed between the bottom of the front housing 11 and the vehicle front end surface of the rear housing 12. The main clutch 30 includes an inner main clutch plate 31 and an outer main clutch plate 32, and is alternately arranged in the axial direction. The inner main clutch plate 31 has a female spline 31 a formed on the inner peripheral side, and is fitted to the male spline 20 a of the inner shaft 20. The outer main clutch plate 32 has a male spline 32 a formed on the outer peripheral side, and is fitted to the female spline 11 a of the front housing 11.

電磁クラッチ装置４０は、磁力によりアーマチュア４３をヨーク４１側に引き寄せることでパイロットクラッチ４４同士を係合させる。つまり、電磁クラッチ装置４０は、アウタケース１０のトルクを、カム機構５０を構成する支持カム部材５１に伝達する。この電磁クラッチ装置４０は、ヨーク４１と、電磁コイル４２と、アーマチュア４３と、パイロットクラッチ４４とにより構成されている。   The electromagnetic clutch device 40 engages the pilot clutches 44 by pulling the armature 43 toward the yoke 41 by magnetic force. That is, the electromagnetic clutch device 40 transmits the torque of the outer case 10 to the support cam member 51 that constitutes the cam mechanism 50. The electromagnetic clutch device 40 includes a yoke 41, an electromagnetic coil 42, an armature 43, and a pilot clutch 44.

ヨーク４１は、環状に形成されており、リヤハウジング１２に対して相対回転可能となるように隙間を介してリヤハウジング１２の環状溝に収容されている。ヨーク４１は、ホールカバーに固定されている。また、ヨーク４１の内周側が、リヤハウジング１２に軸受を介して回転可能に支持されている。電磁コイル４２は、巻線を巻回することにより円環状に形成され、ヨーク４１に固定されている。   The yoke 41 is formed in an annular shape and is accommodated in an annular groove of the rear housing 12 through a gap so as to be rotatable relative to the rear housing 12. The yoke 41 is fixed to the hole cover. Moreover, the inner peripheral side of the yoke 41 is rotatably supported by the rear housing 12 via a bearing. The electromagnetic coil 42 is formed in an annular shape by winding a winding, and is fixed to the yoke 41.

アーマチュア４３は、鉄系材料により形成されている。外周側に雄スプラインを備える円環状に形成されている。アーマチュア４３は、メインクラッチ３０とリヤハウジング１２との軸方向間に配置されている。そして、アーマチュア４３の外周側が、フロントハウジング１１の雌スプライン１１ａに嵌合されている。アーマチュア４３は、電磁コイル４２に電流が供給されると、ヨーク４１側に引き寄せられるように作用する。   The armature 43 is made of an iron-based material. It is formed in an annular shape having a male spline on the outer peripheral side. The armature 43 is disposed between the main clutch 30 and the rear housing 12 in the axial direction. The outer peripheral side of the armature 43 is fitted into the female spline 11a of the front housing 11. The armature 43 acts so as to be drawn toward the yoke 41 when a current is supplied to the electromagnetic coil 42.

パイロットクラッチ４４は、アウタケース１０と支持カム部材５１との間でトルクを伝達する。このパイロットクラッチ４４は、鉄系材料により形成されている。パイロットクラッチ４４は、フロントハウジング１１の円筒部内周面と支持カム部材５１の外周面との間に配置されている。さらに、パイロットクラッチ４４は、アーマチュア４３とリヤハウジング１２の車両前方端面との間に配置されている。このパイロットクラッチ４４は、インナパイロットクラッチ板４４ａとアウタパイロットクラッチ板４４ｂとにより構成され、軸方向に交互に配置されている。インナパイロットクラッチ板４４ａは、内周側に雌スプラインが形成されており、支持カム部材５１の雄スプラインに嵌合されている。アウタパイロットクラッチ板４４ｂは、外周側に雄スプラインが形成されており、フロントハウジング１１の雌スプライン１１ａに嵌合されている。   The pilot clutch 44 transmits torque between the outer case 10 and the support cam member 51. The pilot clutch 44 is made of an iron-based material. The pilot clutch 44 is disposed between the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the front housing 11 and the outer peripheral surface of the support cam member 51. Further, the pilot clutch 44 is disposed between the armature 43 and the vehicle front end surface of the rear housing 12. The pilot clutch 44 includes an inner pilot clutch plate 44a and an outer pilot clutch plate 44b, and is alternately arranged in the axial direction. The inner pilot clutch plate 44 a has a female spline formed on the inner peripheral side, and is fitted to the male spline of the support cam member 51. The outer pilot clutch plate 44 b has a male spline formed on the outer peripheral side, and is fitted to the female spline 11 a of the front housing 11.

そして、電磁コイル４２に電流が供給されると、図１の矢印にて示すように、ヨーク４１、リヤハウジング１２の外周側、パイロットクラッチ４４、アーマチュア４３、パイロットクラッチ４４、リヤハウジング１２の内周側、ヨーク４１を通過する磁気回路が形成される。そうすると、アーマチュア４３がヨーク４１側に引き寄せられて、インナパイロットクラッチ板４４ａとアウタパイロットクラッチ板４４ｂとが摩擦係合する。そして、アウタケース１０のトルクを支持カム部材５１に伝達する。一方、電磁コイル４２への電流供給を遮断すると、アーマチュア４３に対する吸引力がなくなり、インナパイロットクラッチ板４４ａとアウタパイロットクラッチ板４４ｂとの摩擦係合力が解除される。   When a current is supplied to the electromagnetic coil 42, the yoke 41, the outer periphery of the rear housing 12, the pilot clutch 44, the armature 43, the pilot clutch 44, and the inner periphery of the rear housing 12 are indicated by arrows in FIG. A magnetic circuit passing through the yoke 41 is formed. As a result, the armature 43 is pulled toward the yoke 41 and the inner pilot clutch plate 44a and the outer pilot clutch plate 44b are frictionally engaged. Then, the torque of the outer case 10 is transmitted to the support cam member 51. On the other hand, when the current supply to the electromagnetic coil 42 is interrupted, the attractive force to the armature 43 is lost, and the frictional engagement force between the inner pilot clutch plate 44a and the outer pilot clutch plate 44b is released.

カム機構５０は、メインクラッチ３０とパイロットクラッチ４４との間に設けられ、パイロットクラッチ４４を介して伝達されるアウタケース１０とインナシャフト２０との回転差に基づくトルクを軸方向の押圧力に変換してメインクラッチ３０を押圧する。このカム機構５０は、支持カム部材５１と、移動カム部材５２と、カムフォロア５３とから構成されている。   The cam mechanism 50 is provided between the main clutch 30 and the pilot clutch 44, and converts torque based on the rotational difference between the outer case 10 and the inner shaft 20 transmitted through the pilot clutch 44 into axial pressing force. Then, the main clutch 30 is pressed. The cam mechanism 50 includes a support cam member 51, a moving cam member 52, and a cam follower 53.

支持カム部材５１は、外周側に雄スプラインを備えた円環状に形成されている。この支持カム部材５１の車両前方端面には、カム溝が形成されている。支持カム部材５１は、インナシャフト２０の外周面に対して隙間を介して設けられ、リヤハウジング１２の車両前方端面にスラスト軸受６０を介して支持されている。従って、支持カム部材５１の車両後方端面は、スラスト軸受６０の軌道板にシム６１を介して当接している。つまり、支持カム部材５１は、インナシャフト２０およびリヤハウジング１２に対して相対回転可能であり、軸方向に対して規制されて設けられている。さらに、支持カム部材５１の雄スプラインは、インナパイロットクラッチ板４４ａの雌スプラインに嵌合している。   The support cam member 51 is formed in an annular shape having a male spline on the outer peripheral side. A cam groove is formed in the vehicle front end surface of the support cam member 51. The support cam member 51 is provided via a gap with respect to the outer peripheral surface of the inner shaft 20, and is supported on the vehicle front end surface of the rear housing 12 via a thrust bearing 60. Therefore, the vehicle rear end surface of the support cam member 51 is in contact with the raceway plate of the thrust bearing 60 via the shim 61. That is, the support cam member 51 is rotatable relative to the inner shaft 20 and the rear housing 12 and is provided to be regulated with respect to the axial direction. Further, the male spline of the support cam member 51 is fitted to the female spline of the inner pilot clutch plate 44a.

移動カム部材５２は、大部分を鉄系材料により形成され、内周側に雌スプラインを備える円環状に形成されている。移動カム部材５２は、支持カム部材５１の車両前方に配置されている。移動カム部材５２の車両後方端面には、支持カム部材５１のカム溝に対して軸方向に対向するように、カム溝が形成されている。移動カム部材５２の雌スプラインが、インナシャフト２０の雄スプライン２０ａに嵌合している。従って、移動カム部材５２は、インナシャフト２０と共に回転する。さらに、移動カム部材５２の車両前方端面は、メインクラッチ３０のうち最も車両後方に配置されるインナメインクラッチ板３１に当接し得る状態となっている。移動カム部材５２は、車両前方に移動すると、当該インナメインクラッチ板３１に対して車両前方へ押し付ける。ここで、移動カム部材５２の詳細は、図２〜図３を参照して後述する。   The moving cam member 52 is mostly formed of an iron-based material, and is formed in an annular shape having a female spline on the inner peripheral side. The moving cam member 52 is disposed in front of the support cam member 51 in the vehicle. A cam groove is formed on the vehicle rear end surface of the movable cam member 52 so as to face the cam groove of the support cam member 51 in the axial direction. The female spline of the moving cam member 52 is fitted to the male spline 20 a of the inner shaft 20. Accordingly, the movable cam member 52 rotates together with the inner shaft 20. Furthermore, the vehicle front end surface of the movable cam member 52 is in a state where it can abut on the inner main clutch plate 31 disposed at the rearmost of the main clutch 30. When the moving cam member 52 moves forward of the vehicle, the moving cam member 52 presses the inner main clutch plate 31 forward of the vehicle. Here, details of the movable cam member 52 will be described later with reference to FIGS.

カムフォロア５３は、ボール状からなり、支持カム部材５１と移動カム部材５２の互いに対向するカム溝に介在している。つまり、カムフォロア５３およびそれぞれのカム溝の作用により、支持カム部材５１と移動カム部材５２に回転差が生じた際には、移動カム部材５２が支持カム部材５１に対して軸方向に離間する方向（車両前方）へ移動する。支持カム部材５１に対する移動カム部材５２の軸方向離間量は、支持カム部材５１と移動カム部材５２とのねじれ角度が大きいほど大きくなる。   The cam follower 53 has a ball shape and is interposed in the cam grooves of the support cam member 51 and the movable cam member 52 facing each other. That is, when the cam follower 53 and the respective cam grooves act to cause a rotation difference between the support cam member 51 and the moving cam member 52, the moving cam member 52 is separated from the support cam member 51 in the axial direction. Move to (front of vehicle). The axial separation distance of the movable cam member 52 from the support cam member 51 increases as the twist angle between the support cam member 51 and the movable cam member 52 increases.

（駆動力伝達装置の基本的な動作）
次に、上述した構成からなる駆動力伝達装置１の基本的な動作について説明する。アウタケース１０とインナシャフト２０とが回転差を生じている場合について説明する。電磁クラッチ装置４０の電磁コイル４２に電流が供給されると、電磁コイル４２を基点としてヨーク４１、リヤハウジング１２、アーマチュア４３を循環するループ状の磁気回路が形成される。 (Basic operation of the driving force transmission device)
Next, a basic operation of the driving force transmission device 1 having the above-described configuration will be described. A case where the outer case 10 and the inner shaft 20 cause a rotation difference will be described. When a current is supplied to the electromagnetic coil 42 of the electromagnetic clutch device 40, a loop-shaped magnetic circuit that circulates through the yoke 41, the rear housing 12, and the armature 43 with the electromagnetic coil 42 as a base point is formed.

このように、磁気回路が形成されることで、アーマチュア４３がヨーク４１側、すなわち軸方向後方に向かって引き寄せられる。その結果、アーマチュア４３は、パイロットクラッチ４４を押圧して、インナパイロットクラッチ板４４ａとアウタパイロットクラッチ板４４ｂとが摩擦係合する。そうすると、アウタケース１０の回転トルクが、パイロットクラッチ４４を介して支持カム部材５１へ伝達されて、支持カム部材５１が回転する。   Thus, by forming a magnetic circuit, the armature 43 is drawn toward the yoke 41 side, that is, toward the rear in the axial direction. As a result, the armature 43 presses the pilot clutch 44, and the inner pilot clutch plate 44a and the outer pilot clutch plate 44b are frictionally engaged. Then, the rotational torque of the outer case 10 is transmitted to the support cam member 51 via the pilot clutch 44, and the support cam member 51 rotates.

ここで、移動カム部材５２はインナシャフト２０とスプライン嵌合しているため、インナシャフト２０と共に回転する。従って、支持カム部材５１と移動カム部材５２とに回転差が生じる。そうすると、カムフォロア５３およびそれぞれのカム溝の作用により、支持カム部材５１に対して移動カム部材５２が軸方向（車両前側）に移動する。移動カム部材５２がメインクラッチ３０を車両前側へ押圧することになる。   Here, since the movable cam member 52 is spline-fitted with the inner shaft 20, it rotates together with the inner shaft 20. Therefore, a rotation difference is generated between the support cam member 51 and the movable cam member 52. Then, the movable cam member 52 moves in the axial direction (front side of the vehicle) with respect to the support cam member 51 by the action of the cam follower 53 and the respective cam grooves. The moving cam member 52 presses the main clutch 30 toward the vehicle front side.

その結果、インナメインクラッチ板３１とアウタメインクラッチ板３２とが相互に当接して摩擦係合状態となる。そうすると、アウタケース１０との回転トルクが、メインクラッチ３０を介してインナシャフト２０に伝達される。そうすると、アウタケース１０とインナシャフト２０との回転差を低減することができる。なお、電磁コイル４２へ供給する電流量を制御することで、メインクラッチ３０の摩擦係合力を制御できる。つまり、電磁コイル４２へ供給する電流量を制御することで、アウタケース１０とインナシャフト２０との間で伝達されるトルクを制御できる。   As a result, the inner main clutch plate 31 and the outer main clutch plate 32 come into contact with each other to be in a friction engagement state. Then, rotational torque with the outer case 10 is transmitted to the inner shaft 20 via the main clutch 30. Then, the rotation difference between the outer case 10 and the inner shaft 20 can be reduced. Note that the friction engagement force of the main clutch 30 can be controlled by controlling the amount of current supplied to the electromagnetic coil 42. That is, the torque transmitted between the outer case 10 and the inner shaft 20 can be controlled by controlling the amount of current supplied to the electromagnetic coil 42.

（移動カム部材の詳細構成）
次に、移動カム部材５２の詳細構成について図２〜図３を参照して説明する。移動カム部材５２は、支持カム部材５１を介して伝達されるトルクを軸方向の押圧力に変換できるように、鉄を主成分とする磁性材料により形成されている。例えば、移動カム部材５２は、鉄、ニッケル、銅、モリブデン、炭素などを含む合金よりなる。 (Detailed configuration of moving cam member)
Next, the detailed configuration of the movable cam member 52 will be described with reference to FIGS. The moving cam member 52 is made of a magnetic material containing iron as a main component so that torque transmitted through the support cam member 51 can be converted into an axial pressing force. For example, the moving cam member 52 is made of an alloy containing iron, nickel, copper, molybdenum, carbon, or the like.

図２に示すように、移動カム部材５２は、円環状に形成されており、車両前方側に拡径する段差状内周面を有している。この段差内周面の大径側には、雌スプライン１１０が形成されている。また、移動カム部材５２の車両後方端面には、支持カム部材５１のカム溝に対して軸方向に対向するようにカム溝１２０が形成されている。さらに、移動カム部材５２の車両後方端面のうち外周縁には、環状の突起部１３０が形成されている。つまり、突起部１３０は、アーマチュア４３（図１に示す）側に環状に突出して形成されている。この突起部１３０は、アーマチュア４３に当接することにより、アーマチュア４３のヨーク４１側とは反対の軸方向移動を規制する。   As shown in FIG. 2, the moving cam member 52 is formed in an annular shape and has a stepped inner peripheral surface that expands in diameter toward the front side of the vehicle. A female spline 110 is formed on the large diameter side of the inner circumferential surface of the step. A cam groove 120 is formed on the rear end surface of the movable cam member 52 so as to face the cam groove of the support cam member 51 in the axial direction. Further, an annular protrusion 130 is formed on the outer peripheral edge of the moving cam member 52 on the vehicle rear end surface. That is, the protrusion 130 is formed to project in an annular shape on the armature 43 (shown in FIG. 1) side. The projecting portion 130 abuts the armature 43 to restrict the axial movement of the armature 43 opposite to the yoke 41 side.

この突起部１３０は、突起部１３０とヨーク４１との軸方向間において、アーマチュア４３およびパイロットクラッチ４４の間に所望の軸方向隙間を容易に形成することができるようにするための部位である。つまり、突起部１３０の突出量を調整することにより、軸方向隙間を所望値にすることができる。例えば、パイロットクラッチ４４の枚数の変動などに対応できる。   The protrusion 130 is a part for easily forming a desired axial gap between the armature 43 and the pilot clutch 44 between the protrusion 130 and the yoke 41 in the axial direction. That is, the axial gap can be set to a desired value by adjusting the protrusion amount of the protrusion 130. For example, it is possible to cope with fluctuations in the number of pilot clutches 44.

この突起部１３０は、軸方向に同径に形成されている内周円筒面１３１と、軸方向に同径に形成されている外周円筒面１３２と、軸に直交する平面状に形成されアーマチュア４３に当接可能な環状の端面１３３と、内周円筒面１３１と端面１３３の内周縁とを繋ぐテーパ状の内周面取１３４と、外周円筒面１３２と端面１３３の外周縁とを繋ぐテーパ状の外周面取１３５とを備える。つまり、アーマチュア４３が移動カム部材５２の突起部１３０側に移動したときに、アーマチュア４３は端面１３３に当接し、他の部位には当接しない。特に、内周面取１３４および外周面取１３５は、アーマチュア４３に当接しない。   The projecting portion 130 has an inner peripheral cylindrical surface 131 formed to have the same diameter in the axial direction, an outer peripheral cylindrical surface 132 formed to have the same diameter in the axial direction, and a planar armature 43 formed perpendicular to the axis. An annular end surface 133 that can contact the inner peripheral surface, a tapered inner peripheral chamfer 134 that connects the inner peripheral cylindrical surface 131 and the inner peripheral edge of the end surface 133, and a tapered shape that connects the outer peripheral cylindrical surface 132 and the outer peripheral edge of the end surface 133. The outer peripheral chamfer 135 is provided. That is, when the armature 43 moves to the protruding portion 130 side of the moving cam member 52, the armature 43 contacts the end surface 133 and does not contact other portions. In particular, the inner peripheral chamfer 134 and the outer peripheral chamfer 135 do not contact the armature 43.

ここで、突起部１３０は、以下のように設計する。内周円筒面１３１の内径Ｄｉは、９２ｍｍ以上１１２ｍｍ以下の範囲に設定される。外周円筒面１３２の外径Ｄｏは、９６ｍｍ以上１１６ｍｍ以下の範囲に設定される。また、端面１３３の径方向長さＷｂは、１．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲に設定される。このように設計することにより、確実に電磁クラッチ装置４０を機能させることができ、その結果、駆動力伝達装置１としても確実に機能させることができる。   Here, the protrusion 130 is designed as follows. The inner diameter Di of the inner peripheral cylindrical surface 131 is set in the range of 92 mm or more and 112 mm or less. The outer diameter Do of the outer peripheral cylindrical surface 132 is set in the range of 96 mm or more and 116 mm or less. Further, the radial length Wb of the end surface 133 is set in a range of 1.3 mm or more and 2.0 mm or less. By designing in this way, the electromagnetic clutch device 40 can function reliably, and as a result, the driving force transmission device 1 can also function reliably.

好ましくは、内周円筒面１３１の内径Ｄｉは９７ｍｍ以上１０７ｍｍ以下の範囲に設定され、外周円筒面１３２の外径Ｄｏは１０１ｍｍ以上１１１ｍｍ以下の範囲に設定される。このように設計することにより、より好ましく電磁クラッチ装置４０を機能させることができる。さらに好ましくは、内周円筒面１３１の内径Ｄｉは１０１．９ｍｍに設定され、外周円筒面１３２の外径Ｄｏは１０５．８ｍｍ以上１０６．２ｍｍ以下の範囲に設定され、この場合、突起部１３０の径方向長さＷａは１．９５ｍｍ以上２．１５ｍｍ以下の範囲に設定される。このように設計することにより、さらに好ましく電磁クラッチ装置４０を機能させることができる。   Preferably, the inner diameter Di of the inner peripheral cylindrical surface 131 is set in the range of 97 mm to 107 mm, and the outer diameter Do of the outer peripheral cylindrical surface 132 is set in the range of 101 mm to 111 mm. By designing in this way, the electromagnetic clutch device 40 can be made to function more preferably. More preferably, the inner diameter Di of the inner peripheral cylindrical surface 131 is set to 101.9 mm, and the outer diameter Do of the outer peripheral cylindrical surface 132 is set to a range of 105.8 mm to 106.2 mm. The radial length Wa is set in a range of 1.95 mm or more and 2.15 mm or less. By designing in this way, the electromagnetic clutch device 40 can be made to function more preferably.

（電磁クラッチ装置として機能する理由）
次に、突起部１３０を上述した範囲に設計することにより、電磁クラッチ装置４０を確実に機能させることができる理由について説明する。まず、突起部１３０の端面１３３の径方向長さＷｂを２．０ｍｍ以下にすることによる作用について図４〜図５を参照して説明する。 (Reason to function as an electromagnetic clutch device)
Next, the reason why the electromagnetic clutch device 40 can be surely functioned by designing the protrusion 130 within the above-described range will be described. First, the effect | action by making radial direction length Wb of the end surface 133 of the projection part 130 2.0 mm or less is demonstrated with reference to FIGS.

ここで、電磁コイル４２に電流を供給すると、図１の矢印にて示すように、ヨーク４１、リヤハウジング１２の外周側、パイロットクラッチ４４の外周側、アーマチュア４３、パイロットクラッチ４４の内周側、リヤハウジング１２の内周側、ヨーク４１を通過する磁気回路が形成される。この他に、アーマチュア４３から移動カム部材５２への漏れ磁束によって、ヨーク４１、リヤハウジング１２の外周側、パイロットクラッチ４４の外周側、アーマチュア４３、移動カム部材５２、インナシャフト２０、リヤハウジング１２の内周側、ヨーク４１を通過する残留磁気回路が形成される。   Here, when a current is supplied to the electromagnetic coil 42, as shown by arrows in FIG. 1, the yoke 41, the outer peripheral side of the rear housing 12, the outer peripheral side of the pilot clutch 44, the armature 43, the inner peripheral side of the pilot clutch 44, A magnetic circuit passing through the yoke 41 on the inner peripheral side of the rear housing 12 is formed. In addition, the leakage flux from the armature 43 to the moving cam member 52 causes the yoke 41, the outer periphery of the rear housing 12, the outer periphery of the pilot clutch 44, the armature 43, the moving cam member 52, the inner shaft 20, and the rear housing 12 to A residual magnetic circuit that passes through the yoke 41 on the inner peripheral side is formed.

そして、移動カム部材５２の突起部１３０の端面１３３にアーマチュア４３が当接している状態において、電磁コイル４２に電流を供給するとき、残留磁気回路によって生じる移動カム部材５２によるアーマチュア４３の吸着力Ｆは、式（１）のように表される。式（１）において、Ｂは残留磁気回路における残留磁束密度であり、Ｓは突起部１３０とアーマチュア４３との当接面積であり、μは透磁率である。   When the armature 43 is in contact with the end face 133 of the protrusion 130 of the moving cam member 52, when the current is supplied to the electromagnetic coil 42, the attractive force F of the armature 43 by the moving cam member 52 generated by the residual magnetic circuit. Is expressed as in equation (1). In Equation (1), B is the residual magnetic flux density in the residual magnetic circuit, S is the contact area between the protrusion 130 and the armature 43, and μ is the magnetic permeability.

Figure 0005909992
Figure 0005909992

ここで、突起部１３０の端面１３３の径方向長さＷｂが短くなると、当接面積Ｓが小さくなり、その結果、残留磁束密度Ｂが大きくなる。式（１）より、漏れ磁束による吸着力Ｆは、残留磁束密度Ｂの２乗に比例し、突起部１３０とアーマチュア４３との当接面積Ｓに比例するため、当接面積Ｓより残留磁束密度Ｂの影響が大きくなる。従って、突起部１３０の端面１３３の径方向長さＷｂを短くするほど、吸着力Ｆが大きくなる関係となる。   Here, when the radial length Wb of the end surface 133 of the protrusion 130 is shortened, the contact area S is decreased, and as a result, the residual magnetic flux density B is increased. From equation (1), the attractive force F due to the leakage magnetic flux is proportional to the square of the residual magnetic flux density B and proportional to the contact area S between the protrusion 130 and the armature 43. The influence of B becomes large. Therefore, as the radial length Wb of the end surface 133 of the protrusion 130 is shortened, the attracting force F increases.

この関係について、実験を行った。解析条件は、以下のとおりである。移動カム部材５２は93.5Fe-4Ni-1.5Cu-0.5Mo-0.5Cの合金、ヨーク４１はS10、リヤハウジング１２は、S10C、アーマチュア４３はSPH270C、パイロットクラッチ４４はSPS85(SK5M)を用いた。また、突起部１３０の内周円筒面１３１の内径Ｄｉは１０１．９ｍｍであり、外周円筒面１３２の外径Ｄｏは１０６．１ｍｍである。   An experiment was conducted on this relationship. The analysis conditions are as follows. The moving cam member 52 is an alloy of 93.5Fe-4Ni-1.5Cu-0.5Mo-0.5C, the yoke 41 is S10, the rear housing 12 is S10C, the armature 43 is SPH270C, and the pilot clutch 44 is SPS85 (SK5M). The inner diameter Di of the inner peripheral cylindrical surface 131 of the protrusion 130 is 101.9 mm, and the outer diameter Do of the outer peripheral cylindrical surface 132 is 106.1 mm.

また、実験手順は、アーマチュア４３を突起部１３０の端面１３３に当接した後、電磁コイル４２へ初期電流４Ａを供給して、移動カム部材５２を磁化させて、電磁コイル４２への電流の供給を遮断する。その後に、電磁コイル４２への供給電流を徐々に大きくしていき、アーマチュア４３がヨーク４１側へ移動した時の供給電流（以下、「引き付け電流」と称する）を計測した。ただし、供給電流の最大値は４Ａとする。ここで、当該実験手順は、駆動力伝達装置１のユニットを製造した後に搬送または車両への組付けを行っている際に、アーマチュア４３が移動カム部材５２側へ移動して、その後に４Ａの電流を電磁コイル４２に供給することにより制御する場合を想定したものである。   Further, in the experimental procedure, after the armature 43 is brought into contact with the end surface 133 of the protrusion 130, the initial current 4A is supplied to the electromagnetic coil 42, the moving cam member 52 is magnetized, and the current is supplied to the electromagnetic coil 42. Shut off. Thereafter, the supply current to the electromagnetic coil 42 was gradually increased, and the supply current (hereinafter referred to as “attracting current”) when the armature 43 moved to the yoke 41 side was measured. However, the maximum value of the supply current is 4A. Here, the experimental procedure is that the armature 43 moves to the movable cam member 52 side after the unit of the driving force transmission device 1 is manufactured and then assembled to the vehicle, and then the 4A It is assumed that control is performed by supplying current to the electromagnetic coil 42.

そして、上記の実験において、突起部１３０の端面１３３の径方向長さＷｂを変化させた場合の引き付け電流を計測した。具体的には、突起部１３０の端面１３３の径方向長さＷｂを、１．０４ｍｍ、１．０５ｍｍ、１．４２ｍｍ、１．５３ｍｍについて実験を行った。ここで、移動カム部材５２の突起部１３０とヨーク４１との軸方向間において、アーマチュア４３およびパイロットクラッチ４４の間の軸方向隙間は、１．０ｍｍとした。   And in said experiment, the attraction current at the time of changing radial direction length Wb of the end surface 133 of the projection part 130 was measured. Specifically, an experiment was conducted with respect to 1.04 mm, 1.05 mm, 1.42 mm, and 1.53 mm in the radial length Wb of the end surface 133 of the protrusion 130. Here, the axial clearance between the armature 43 and the pilot clutch 44 between the protrusion 130 of the movable cam member 52 and the yoke 41 is 1.0 mm.

この結果を図４に示す。図４に示すように、突起部１３０の端面１３３の径方向長さＷｂが１．０５ｍｍにおいて、引き付け電流が４Ａとなり、１．０５ｍｍ未満においては、供給電流を４Ａとした場合にであっても引き付けることができなかった。また、径方向長さＷｂが１．０５ｍｍ以上において、径方向長さＷｂを大きくするほど、引き付け電流が線形的に小さくなる関係になった。   The result is shown in FIG. As shown in FIG. 4, when the radial length Wb of the end face 133 of the protrusion 130 is 1.05 mm, the attracting current is 4 A, and when it is less than 1.05 mm, the supply current is 4 A. Could not attract. Further, when the radial length Wb is 1.05 mm or more, the attracting current is linearly decreased as the radial length Wb is increased.

次の実験は、移動カム部材５２の突起部１３０とヨーク４１との軸方向間において、アーマチュア４３およびパイロットクラッチ４４の間の軸方向隙間を変化させた場合に、引き付け電流を計測した。   In the next experiment, the attraction current was measured when the axial gap between the armature 43 and the pilot clutch 44 was changed between the projection 130 of the movable cam member 52 and the yoke 41 in the axial direction.

この結果を図５に示す。図５に示すように、軸方向隙間が大きくなるほど、引き付け電流が大きくなっている。また、図４にも示したように、端面１３３の径方向長さＷｂが長いほど、引き付け電流が大きくなっている。そして、引き付け電流を１．３Ａ以下と設定した場合には、端面１３３の径方向長さＷｂを１．３ｍｍ以上の場合に、軸方向隙間を０．０１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下において、確実にアーマチュア４３をヨーク４１側に引き寄せることができることが分かる。   The result is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the attracting current increases as the axial gap increases. As shown in FIG. 4, the attracting current increases as the radial length Wb of the end surface 133 increases. When the attracting current is set to 1.3 A or less, when the radial length Wb of the end face 133 is 1.3 mm or more, the armature can be surely provided with an axial clearance of 0.01 mm to 0.8 mm. It can be seen that 43 can be pulled toward the yoke 41 side.

ここで、引き付け電流を１．３Ａ以下と設定した理由は、制御電流を印加する前に予備電流として印加される電流が１．３Ａであるからである。また、軸方向隙間の最大値を０．８ｍｍとした理由は、当該値が、軸方向の部品寸法公差のばらつきの最小値を積み上げた時の最大隙間であるからである。   Here, the reason why the attracting current is set to 1.3 A or less is that the current applied as the reserve current before applying the control current is 1.3 A. The reason why the maximum value of the axial clearance is set to 0.8 mm is that the value is the maximum clearance when the minimum value of the variation in the axial dimension of the component is accumulated.

つまり、電磁コイル４２の制御電流を１．３Ａ以下とし、かつ、軸方向隙間を０．８ｍｍ以下にする場合において、端面１３３の径方向長さＷｂを１．３ｍｍ以上にすることで、確実にアーマチュア４３をヨーク４１側へ引き寄せることができる。   That is, when the control current of the electromagnetic coil 42 is set to 1.3 A or less and the axial gap is set to 0.8 mm or less, the radial length Wb of the end face 133 is reliably set to 1.3 mm or more. The armature 43 can be pulled toward the yoke 41 side.

また、突起部１３０の端面１３３の径方向長さを大きくするほど、潤滑油のスクイズ効果によって、アーマチュア４３を突起部１３０から離れさせるために大きな力が必要となる。そこで、上述した内周円筒面１３１の内径Ｄｉおよび外周円筒面１３２の外径Ｄｏの範囲であれば、突起部１３０の端面１３３の径方向長さを２．０ｍｍ以下にすることで、潤滑油のスクイズ効果による吸着力を十分に小さくすることができる。   Further, as the length in the radial direction of the end surface 133 of the protrusion 130 is increased, a larger force is required to move the armature 43 away from the protrusion 130 due to the squeeze effect of the lubricating oil. Therefore, within the range of the inner diameter Di of the inner cylindrical surface 131 and the outer diameter Do of the outer cylindrical surface 132 described above, the length in the radial direction of the end surface 133 of the protruding portion 130 is set to 2.0 mm or less, so that the lubricating oil The adsorption force due to the squeeze effect can be made sufficiently small.

以上より、突起部１３０の端面１３３の径方向長さを１．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲に設定することで、確実に電磁クラッチ装置４０を機能させることができ、その結果、駆動力伝達装置１としても確実に機能させることができる。   As described above, by setting the radial length of the end surface 133 of the protrusion 130 in the range of 1.3 mm or more and 2.0 mm or less, the electromagnetic clutch device 40 can be reliably functioned, and as a result, the driving force is transmitted. The device 1 can also function reliably.

１：駆動力伝達装置、 １０：アウタケース（外側回転部材）、 ２０：インナシャフト（内側回転部材）、 ３０：メインクラッチ、 ４０：電磁クラッチ装置、 ４１：ヨーク、 ４２：電磁コイル、 ４３：アーマチュア、 ４４：パイロットクラッチ、 ５０：カム機構、 ５１：支持カム部材、 ５２：移動カム部材、 ５３：カムフォロア、 １３０：突起部、 １３１：内周円筒面、 １３２：外周円筒面、 １３３：端面、 １３４：内周面取、 １３５：外周面取
1: driving force transmission device, 10: outer case (outer rotating member), 20: inner shaft (inner rotating member), 30: main clutch, 40: electromagnetic clutch device, 41: yoke, 42: electromagnetic coil, 43: armature 44: pilot clutch, 50: cam mechanism, 51: support cam member, 52: moving cam member, 53: cam follower, 130: projection, 131: inner cylindrical surface, 132: outer cylindrical surface, 133: end surface, 134 : Inner peripheral chamfer, 135: Outer peripheral chamfer

Claims (2)

円筒形状の外側回転部材と、
前記外側回転部材内に相対回転可能に同軸上に配置された軸状の内側回転部材と、
前記外側回転部材と前記内側回転部材との間でトルクを伝達するメインクラッチと、
前記メインクラッチと前記外側回転部材との軸方向間に配置されたアーマチュア、前記アーマチュアに軸方向に対向して配置されたヨーク、前記ヨークに固定された電磁コイル、及び、前記電磁コイルに電流を供給して発生させた磁力により前記アーマチュアを前記ヨーク側へ引き寄せることで前記外側回転部材のトルクを伝達可能なパイロットクラッチを備える電磁クラッチ装置と、
前記メインクラッチと前記パイロットクラッチとの間に設けられ、前記パイロットクラッチを介して伝達される前記外側回転部材の回転と前記内側回転部材の回転との位相差を軸方向の押圧力に変換して、移動カム部材を軸方向移動させることにより前記メインクラッチを押圧するカム機構と、
前記外側回転部材と前記内側回転部材との間に充填される潤滑油と、
を備える駆動力伝達装置において、
前記移動カム部材は、前記アーマチュア側に環状に突出して形成され、前記アーマチュアに当接することにより、前記アーマチュアの前記ヨーク側とは反対方向への移動を規制する突起部を備え、
前記突起部は、内周円筒面と、外周円筒面と、前記アーマチュアに当接可能な環状の端面と、前記内周円筒面と前記端面の内周縁とを繋ぐテーパ状の内周面取と、前記外周円筒面と前記端面の外周縁とを繋ぐテーパ状の外周面取とを備え、
前記突起部の前記内周円筒面の内径は、９２ｍｍ以上１１２ｍｍ以下の範囲に設定され、
前記突起部の前記外周円筒面の外径は、９６ｍｍ以上１１６ｍｍ以下の範囲に設定され、
前記アーマチュアと前記パイロットクラッチとの間の軸方向隙間は、０．８ｍｍ以下に設定され、
前記電磁コイルに供給する電流は、０．６Ａ以上１．３Ａ以下に設定され、
前記端面の径方向長さは、１．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲に設定され、
前記移動カム部材が磁化し前記アーマチュアが前記移動カム部材の前記突起部の前記端面に吸着された場合において、前記電磁コイルに０．６Ａ以上１．３Ａ以下の電流が供給される場合に、前記アーマチュアは前記ヨーク側へ引き寄せられる、駆動力伝達装置。 A cylindrical outer rotating member;
A shaft-like inner rotating member disposed coaxially in the outer rotating member so as to be relatively rotatable;
A main clutch that transmits torque between the outer rotating member and the inner rotating member;
An armature disposed between the main clutch and the outer rotating member in the axial direction, a yoke disposed opposite to the armature in the axial direction, an electromagnetic coil fixed to the yoke, and a current to the electromagnetic coil An electromagnetic clutch device comprising a pilot clutch capable of transmitting the torque of the outer rotating member by attracting the armature to the yoke side by the magnetic force generated by supply;
A phase difference between the rotation of the outer rotating member and the rotation of the inner rotating member, which is provided between the main clutch and the pilot clutch and transmitted via the pilot clutch, is converted into an axial pressing force. A cam mechanism for pressing the main clutch by moving the moving cam member in the axial direction;
Lubricating oil filled between the outer rotating member and the inner rotating member;
In the driving force transmission device comprising:
The movable cam member is formed to project annularly on the armature side, and includes a protrusion that regulates movement of the armature in a direction opposite to the yoke side by contacting the armature,
The protrusion includes an inner peripheral cylindrical surface, an outer peripheral cylindrical surface, an annular end surface that can contact the armature, and a tapered inner peripheral chamfer that connects the inner peripheral cylindrical surface and the inner peripheral edge of the end surface. A tapered outer peripheral chamfer connecting the outer peripheral cylindrical surface and the outer peripheral edge of the end surface;
An inner diameter of the inner cylindrical surface of the protrusion is set in a range of 92 mm to 112 mm,
The outer diameter of the outer peripheral cylindrical surface of the protrusion is set in a range of 96 mm to 116 mm,
The axial clearance between the armature and the pilot clutch is set to 0.8 mm or less,
The current supplied to the electromagnetic coil is set to 0.6 A or more and 1.3 A or less,
The length in the radial direction of the end face is set in a range of 1.3 mm or more and 2.0 mm or less ,
When the moving cam member is magnetized and the armature is attracted to the end face of the projection of the moving cam member, when a current of 0.6 A or more and 1.3 A or less is supplied to the electromagnetic coil, A driving force transmission device in which the armature is pulled toward the yoke . 円筒形状の外側回転部材と、
前記外側回転部材内に相対回転可能に同軸上に配置された軸状の内側回転部材と、
前記外側回転部材と前記内側回転部材との間でトルクを伝達するメインクラッチと、
前記メインクラッチと前記外側回転部材との軸方向間に配置されたアーマチュア、前記アーマチュアに軸方向に対向して配置されたヨーク、前記ヨークに固定された電磁コイル、及び、前記電磁コイルに電流を供給して発生させた磁力により前記アーマチュアを前記ヨーク側へ引き寄せることで前記外側回転部材のトルクを伝達可能なパイロットクラッチを備える電磁クラッチ装置と、
前記メインクラッチと前記パイロットクラッチとの間に設けられ、前記パイロットクラッチを介して伝達される前記外側回転部材の回転と前記内側回転部材の回転との位相差を軸方向の押圧力に変換して、移動カム部材を軸方向移動させることにより前記メインクラッチを押圧するカム機構と、
前記外側回転部材と前記内側回転部材との間に充填される潤滑油と、
を備える駆動力伝達装置の設計方法において、
前記移動カム部材は、前記アーマチュア側に環状に突出して形成され、前記アーマチュアに当接することにより、前記アーマチュアの前記ヨーク側とは反対方向への移動を規制する突起部を備え、
前記突起部は、内周円筒面と、外周円筒面と、前記アーマチュアに当接可能な環状の端面と、前記内周円筒面と前記端面の内周縁とを繋ぐテーパ状の内周面取と、前記外周円筒面と前記端面の外周縁とを繋ぐテーパ状の外周面取とを備え、
前記突起部の前記内周円筒面の内径は、９２ｍｍ以上１１２ｍｍ以下の範囲に設計され、
前記突起部の前記外周円筒面の外径は、９６ｍｍ以上１１６ｍｍ以下の範囲に設計され、
前記アーマチュアと前記パイロットクラッチとの間の軸方向隙間は、０．８ｍｍ以下に設計され、
前記電磁コイルに供給する電流は、０．６Ａ以上１．３Ａ以下に設計され、
前記端面の径方向長さは、１．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲に設計され、
前記移動カム部材が磁化し前記アーマチュアが前記移動カム部材の前記突起部の前記端面に吸着された場合において、前記電磁コイルに０．６Ａ以上１．３Ａ以下の電流が供給される場合に、前記アーマチュアは前記ヨーク側へ引き寄せられる、駆動力伝達装置の設計方法。 A cylindrical outer rotating member;
A shaft-like inner rotating member disposed coaxially in the outer rotating member so as to be relatively rotatable;
A main clutch that transmits torque between the outer rotating member and the inner rotating member;
An armature disposed between the main clutch and the outer rotating member in the axial direction, a yoke disposed opposite to the armature in the axial direction, an electromagnetic coil fixed to the yoke, and a current to the electromagnetic coil An electromagnetic clutch device comprising a pilot clutch capable of transmitting the torque of the outer rotating member by attracting the armature to the yoke side by the magnetic force generated by supply;
A phase difference between the rotation of the outer rotating member and the rotation of the inner rotating member, which is provided between the main clutch and the pilot clutch and transmitted via the pilot clutch, is converted into an axial pressing force. A cam mechanism for pressing the main clutch by moving the moving cam member in the axial direction;
Lubricating oil filled between the outer rotating member and the inner rotating member;
In the design method of the driving force transmission device comprising:
The movable cam member is formed to project annularly on the armature side, and includes a protrusion that regulates movement of the armature in a direction opposite to the yoke side by contacting the armature,
The protrusion includes an inner peripheral cylindrical surface, an outer peripheral cylindrical surface, an annular end surface that can contact the armature, and a tapered inner peripheral chamfer that connects the inner peripheral cylindrical surface and the inner peripheral edge of the end surface. A tapered outer peripheral chamfer connecting the outer peripheral cylindrical surface and the outer peripheral edge of the end surface;
The inner diameter of the inner peripheral cylindrical surface of the protrusion is designed in the range of 92 mm or more and 112 mm or less,
The outer diameter of the outer peripheral cylindrical surface of the protrusion is designed in the range of 96 mm to 116 mm,
The axial clearance between the armature and the pilot clutch is designed to be 0.8 mm or less,
The current supplied to the electromagnetic coil is designed to be 0.6A or more and 1.3A or less,
The radial length of the end face is designed in the range of 1.3 mm or more and 2.0 mm or less ,
When the moving cam member is magnetized and the armature is attracted to the end face of the projection of the moving cam member, when a current of 0.6 A or more and 1.3 A or less is supplied to the electromagnetic coil, A design method of a driving force transmission device in which an armature is drawn toward the yoke side .
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