JPH11294488A - クラッチプレートおよびこれを用いた駆動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】クラッチにおけるオイルの楔作用を解消して、
トルク伝達特性を向上させる。 【解決手段】湿式多板クラッチ１４を構成する一方のク
ラッチプレート１４ａの摩擦係合面に、その周方向に延
びる微細な突条１４ａ4を微細な間隔を保持して多数並
列して設け、各突条１４ａ4の作用によりオイルの楔作
用を解消してトルク伝達特性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クラッチプレー
ト、およびこのクラッチプレートを構成部材とするクラ
ッチを備えた駆動力伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】駆動力伝達装置の一形式として、特開平
７−７１５６３号公報に示されているように、互いに同
軸的かつ相対回転可能に位置する外側回転部材と内側回
転部材間にクラッチを配設してなり、同クラッチを摩擦
係合させることにより前記両回転部材間のトルク伝達を
行う駆動力伝達装置がある。

【０００３】かかる形式の駆動力伝達装置においては、
クラッチを構成する内外両クラッチプレートの互いに対
向する対向面が所定の面粗度の摩擦係合面に形成されて
いて、これらの摩擦係合面の摩擦係合力により、両回転
部材間でのトルク伝達がなされるように構成されてい
る。また、クラッチを構成する両クラッチプレートの摩
擦係合面間には、摺接する摩擦係合面を潤滑するために
潤滑オイルが供給される。

【０００４】しかして、上記した公報に記載の駆動力伝
達装置においては、クラッチを構成する内外両クラッチ
プレートの一方のクラッチプレートの摩擦係合面に、多
数の偏心溝を形成するとともに、他方のクラッチプレー
トの摩擦係合面をフラットにすることにより、各偏心溝
には必要最小限のオイルを保持し得るようにして、オイ
ルの楔作用による摩擦係数μの低下を抑制する手段がと
られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】 ところで、上記し
た駆動力伝達装置においては、一方のクラッチプレート
の摩擦係合面に形成される各偏心溝は溝間隔が大きいも
のであって、各偏心溝間が広幅の摩擦係合面に形成され
ている。このため、各偏心溝間の広幅の摩擦係合面およ
び他方のクラッチプレートの摩擦係合面は、新しい場合
には所定の面粗度を有していて、面粗度による凹部にて
潤滑オイルが保持されるとともにその凸部にて摩擦係合
するが、当該駆動力伝達装置の長期間の使用により摩耗
して鏡面化し、両摩擦係合面間に油膜が形成され易くな
って摩擦係合し難くなる。

【０００６】また、両摩擦係合面に面粗度による凹凸形
状が残っている場合には、摩擦係合面間ではその凹凸形
状により形成される空間部にオイルが保持され、この空
間部が回転方向を横切る方向にある部位では、保持され
たオイルによる楔作用により両摩擦係合面を互いに離間
する油圧が発生して摩擦係数μを低下させ、多板クラッ
チの機能を損なうことになる。

【０００７】このため、クラッチの機能が損なわれ、特
に、両クラッチプレートの相対回転が小さい場合には、
トルク伝達特性が負勾配、換言すれば、差動回転数が大
きくなるにしたがって伝達トルクが漸次低下することに
なる。従って、本発明の目的は、かかる問題を解決する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、クラッチプレ
ート、およびこれを用いた駆動力伝達装置に関する。し
かして、本発明に係るクラッチプレートは、その摩擦係
合面に周方向に延びる微細な突条が微細な間隔を保持し
て多数並列して設けられていること特徴とするものであ
る。

【０００９】また、本発明に係る駆動力伝達装置は、上
記した突条を有するクラッチプレートを構成部材とする
クラッチを備えた駆動力伝達装置であり、互いに同軸的
かつ相対回転可能に位置する外側回転部材と内側回転部
材間に前記クラッチを配設して、同クラッチを摩擦係合
させることにより前記両回転部材間のトルク伝達を行う
ように構成してなり、前記クラッチを構成する少なくと
もインナクラッチプレートとして突条を有する前記クラ
ッチプレートが採用されていることを特徴とするもので
ある。

【００１０】本発明に係るクラッチプレートおよび駆動
力伝達装置においては、クラッチプレートの突条を円形
状または楕円形状に同心円的に形成すること、螺旋状に
形成することができ、この場合、突条の高さを１μｍ以
上に、その間隔を６００μｍ以下にすることが好まし
い。

【００１１】

【発明の作用・効果】かかる構成のクラッチプレートを
構成部材とするクラッチ、および同クラッチを備えた駆
動力伝達装置においては、クラッチプレートの摩擦係合
面に、同クラッチプレートの周方向に延びる微細な幅の
突条が微細な間隔で多数並列して設けられていて、各突
条は装置の長期間の使用によっても残存し、内外両クラ
ッチプレート間での油膜の形成を阻止する。

【００１２】また、各突条は周方向に延びるように形成
されているため、オイルの楔作用はなく、油膜の形成は
一層阻止されるとともに、各突条間には必要最小限のオ
イルが保持されて潤滑機能が保持されるとともに、クラ
ッチが電磁式である場合には作用する磁力が安定する。

【００１３】このため、当該クラッチプレートを構成部
材とするクラッチ、および同クラッチを備えた駆動力伝
達装置においては、トルク伝達特性が向上し、耐ジャダ
ー性、応答性が良好で、油膜の粘性によるひきずりトル
クが低減し、耐久性が向上する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて説
明すると、図１には、本発明に係るクラッチプレートを
構成部材とする摩擦クラッチを組み込んだ駆動力伝達装
置の一例が示されている。駆動力伝達装置１０は、図５
に示すように、四輪駆動車における後輪側への駆動力伝
達経路に搭載される。

【００１５】当該四輪駆動車において、トランスアクス
ル２１は、トランスミッション、トランスファ、および
フロントディファレンシャルを一体に備えているもの
で、エンジン２２の駆動力をトランスアクスル２１を介
して、両アクスルシャフト２３ａに出力して左右の前輪
２３ｂを駆動させるとともに、プロペラシャフト２４側
に出力する。プロペラシャフト２４は、駆動力伝達装置
１０を介してリヤディファレンシャル２５に連結してお
り、プロペラシャフト２４とリヤディファレンシャル２
５がトルク伝達可能に連結された場合には、駆動力はリ
ヤディファレンシャル２５に伝達され、同ディファレン
シャル２５から両アクスルシャフト２６ａへ出力されて
左右の後輪２６ｂを駆動させる。

【００１６】駆動力伝達装置１０は、リヤディファレン
シャル２５とともにディファレンシャルキャリヤ２７内
に収容されて同キャリヤ２７に支持されていて、同キャ
リヤ２７を介して車体に支持されるもので、図１に示す
ように、外側回転部材であるアウタケース１０ａ、内側
回転部材であるインナシャフト１０ｂ、メインクラッチ
機構１０ｃ、パイロットクラッチ機構１０ｄ、およびカ
ム機構１０ｅを備えている。

【００１７】アウタケース１０ａは、有底筒状のフロン
トハウジング１１ａと、フロントハウジング１１ａの後
端開口部に螺着されて同開口部を覆蓋するリヤハウジン
グ１１ｂとからなり、フロントハウジング１１ａは非磁
性材料であるアルミ合金にて形成されており、またリヤ
ハウジング１１ｂは磁性材料である鉄にて形成されてい
る。リヤハウジング１１ｂの径方向の中間部には、非磁
性材料であるステンレス製の筒体１１ｂ1が埋設されて
いて、筒体１１ｂ1は環状の非磁性部位を形成してい
る。

【００１８】リヤハウジング１１ｂの後端外周部に形成
されているネジ部には、ナット部材１１ｃが進退可能に
螺着されている。ナット部材１１ｃは、フロントハウジ
ング１１ａを後端側から締付けていて、フロントハウジ
ング１１ａのネジ部をリヤハウジング１１ｂのネジ部に
押圧して、これら両ネジ部間のガタを解消している。

【００１９】アウタケース１０ａは、フロントハウジン
グ１１ａの前端部外周にてディファレンシャルキャリヤ
２７に回転可能に支持され、かつ、リヤハウジング１１
ｂの後端部外周にてディファレンシャルキャリヤ２７に
回転可能に支持されている。フロントハウジング１１ａ
の前端部には、プロペラシャフト２４の後端部がトルク
伝達可能に連結される。

【００２０】インナシャフト１０ｂは、リヤハウジング
１１ｂの中央部を液密的に貫通してフロントハウジング
１１ａ内に挿入されていて、軸方向の移動を規制された
状態でフロントハウジング１１ａとリヤハウジング１１
ｂに回転可能に支持されている。インナシャフト１０ｂ
には、ドライブピニオンシャフト２８の先端部が挿入さ
れてトルク伝達可能に連結される。

【００２１】メインクラッチ機構１０ｃは、湿式多板式
の摩擦クラッチであって、多数のクラッチプレート（イ
ンナクラッチプレート１２ａ、アウタクラッチプレート
１２ｂ）を備えており、フロントハウジング１１ａの奥
壁側に配設されている。摩擦クラッチを構成する各イン
ナクラッチプレート１２ａは、インナシャフト１０ｂの
外周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けら
れ、かつ、各アウタクラッチプレート１２ｂは、フロン
トハウジング１１ａの内周にスプライン嵌合して軸方向
へ移動可能に組付けられている。各インナクラッチプレ
ート１２ａと各アウタクラッチプレート１２ｂとは交互
に位置して、互いに当接して摩擦係合するとともに、互
いに離間して自由状態になる。

【００２２】パイロットクラッチ機構１０ｄは、電磁石
１３、摩擦クラッチ１４、およびアーマチャ１５を備え
ている。電磁石１３は環状を呈しているもので、ヨーク
１６に嵌着された状態でリヤハウジング１１ｂの環状凹
所に嵌合されている。ヨーク１６は、ディファレンシャ
ルキャリヤ２７に支持されていて、リヤハウジング１１
ｂの後端部の外周に回転可能に支持されている。

【００２３】摩擦クラッチ１４は、本発明に係るクラッ
チプレートを構成部材とする湿式多板式の摩擦クラッチ
であり、各インナクラッチプレート１４ａは、後述する
カム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７の外周にス
プライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられ、か
つ、各アウタクラッチプレート１４ｂは、フロントハウ
ジング１１ａの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動
可能に組付けられている。各インナクラッチプレート１
４ａと各アウタクラッチプレート１４ｂとは交互に位置
して、互いに当接して摩擦係合するとともに、互いに離
間して自由状態になる。

【００２４】アーマチャ１５は環状を呈するもので、フ
ロントハウジング１１ａの内周にスプライン嵌合して軸
方向へ移動可能に組付けられていて、摩擦クラッチ１４
の一側に位置して対向している。

【００２５】パイロットクラッチ機構１０ｄの以上の構
成においては、電磁石１３の電磁コイルへの通電によ
り、ヨーク１６、リヤハウジング１１ｂ、摩擦クラッチ
１４、アーマチャ１５、摩擦クラッチ１４、リヤハウジ
ング１１ｂ、およびヨーク１６間に磁路が形成される。
なお、電磁石１３の電磁コイルへの通電の断続はスイッ
チの切り替えによりなされ、後述する３つの駆動モード
を選択できるようになっている。スイッチは、車室内の
運転席の近傍に配設されていて、運転者が容易に操作し
得るようになっている。 なお、当該駆動力伝達装置を
後述する第２の駆動モードのみに構成すれば、上記スイ
ッチを省略してもよい。

【００２６】カム機構１０ｅは、第１カム部材１７、第
２カム部材１８、およびカムフォロアー１９にて構成さ
れている。第１カム部材１７および第２カム部材１８に
は、対向面に互いに対向するカム溝が周方向に所定間隔
を保持して複数形成されている。第１カム部材１７は、
インナシャフト１０ｂの外周に回転可能に嵌合されて、
リヤハウジング１１ｂに回転可能に支承されており、そ
の外周に摩擦クラッチ１４の各インナクラッチプレート
１４ａがスプライン嵌合している。

【００２７】第２カム部材１８は、インナシャフト１０
ｂの外周にスプライン嵌合されて一体回転可能に組付け
られて、メインクラッチ機構１０ｃのインナクラッチプ
レート１２ａに対向して位置している。この第２カム部
材１８と第１カム部材１７の互いに対向するカム溝に
は、ボール状のカムフォロアー１９が介在している。

【００２８】なお、電磁石１３の電磁コイルへ通電する
ためのリード線１３ａにおいては、電磁コイル側の先端
部が合成樹脂製の支持部材１６ａ内に埋設されていて、
支持部材１６ａはヨーク１６に嵌着されている。これに
より、リード線１３ａと回転部材であるアウタケース１
０ａとの接触を阻止して、これらの接触による断線の発
生を防止している。

【００２９】かかる構成の駆動力伝達装置１０において
は、パイロットクラッチ機構１０ｄを構成する電磁石１
３の電磁コイルへの通電がなされていない場合には磁路
は形成されず、摩擦クラッチ１４は非係合状態にある。
このため、パイロットクラッチ機構１０ｄは非作動の状
態にあって、カム機構１０ｅを構成する第１カム部材１
７は、カムフォロアー１９を介して第２カム部材１８と
一体回転可能であり、メインクラッチ機構１０ｃは非作
動の状態にある。このため、車両は二輪駆動の第１の駆
動モードを構成する。

【００３０】一方、電磁石１３の電磁コイルへ通電され
ると、パイロットクラッチ機構１０ｄには磁路が形成さ
れて、電磁石１３はアーマチャ１５を吸引する。このた
め、アーマチャ１５は摩擦クラッチ１４を押圧して摩擦
係合させ、カム機構１０ｅの第１カム部材１７をフロン
トハウジング１１ａ側へ連結させて、第２カム部材１８
との間に相対回転を生じさせる。この結果、カム機構１
０ｅでは、カムフォロアー１９が両カム部材１７，１８
を互いに離間する方向へ押圧する。

【００３１】この結果、第２カム部材１８はメインクラ
ッチ機構１０ｃ側へ押圧されて、メインクラッチ機構１
０ｃを摩擦クラッチ１４の摩擦係合力に応じて摩擦係合
させ、アウタケース１０ａとインナシャフト１０ｂ間の
トルク伝達を行う。このため、車両はプロペラシャフト
２４とドライブピニオンシャフト２８が非結合状態〜直
結状態で連続的に可変の四輪駆動の第２の駆動モードを
構成する。この駆動モードでは、走行状態に応じて、前
後輪間の駆動力分配比を１００：０（二輪駆動状態）〜
５０：５０（直結四輪駆動状態）に制御することができ
る。

【００３２】また、電磁石１３の電磁コイルへの印加電
流を所定の値に高めると、電磁石１３のアーマチャ１５
に対する吸引力が増大し、アーマチャ１５は強く吸引さ
れて摩擦クラッチ１４の摩擦係合力を増大させ、両カム
部材１７，１８間の相対回転を増大させる。この結果、
カムフォロアー１９は、第２カム部材１８に対する押圧
力を高めてメインクラッチ機構１０ｃを結合状態とす
る。このため、車両はプロペラシャフト２４とドライブ
ピニオンシャフト２８が直結した四輪駆動の第３の駆動
モードを構成する。

【００３３】このように、駆動力伝達装置１０において
は、電磁石１３を構成する電磁コイルへの通電により、
電磁石１３を支持するヨーク１６、リヤハウジング１１
ｂ、摩擦クラッチ１４、アーマチャ１５、摩擦クラッチ
１４、リヤハウジング１１ｂ、およびヨーク１６間を循
環する磁路が形成されて、アーマチャ１５が磁気誘導作
用により摩擦クラッチ１４側へ吸引される。この結果、
アーマチャ１５は摩擦クラッチ１４を押圧して摩擦係合
させて、この摩擦係合にてアウタケース１０ａとインナ
シャフト１０ｂ間をトルク伝達可能な連結状態とし、ア
ウタケース１０ａとインナシャフト１０ｂ間において摩
擦係合力に応じたトルク伝達がなされる。

【００３４】しかして、駆動力伝達装置１０において
は、パイロットクラッチ機構１０ｄの摩擦クラッチ１４
を構成するインナクラッチプレート１４ａは、図２に示
すように環状を呈するもので、プレート本体１４ａ1の
内周縁部に第１カム部材１７のスプラインに嵌合するス
プライン１４ａ2が形成され、かつ、中間部に磁束の短
絡を阻止する複数の円弧状の貫通穴１４ａ3が形成され
ている。

【００３５】なお、摩擦クラッチ１４を構成するアウタ
クラッチプレート１４ｂは、インナクラッチプレート１
４ａと同様に環状を呈するもので、プレート本体の外周
縁部にフロントハウジング１１ａのスプラインに嵌合す
るスプラインが形成され、かつ、中間部に磁束の短絡を
阻止する複数の円弧状の貫通穴が形成されている。ま
た、両クラッチプレート１４ａ，１４ｂのプレート本体
は所定の面粗度の摩擦係合面に形成されている。

【００３６】インナクラッチプレート１４ａにおいて
は、図２および図３に示すように、そのプレート本体１
４ａ1の摩擦係合面の全面に、微細な幅の突条１４ａ4が
微小な間隔を保持して多数並列して設けられている。突
条１４ａ4は、周方向に延びて互いに同心的に並列して
いる。各突条１４ａ4においては、当該駆動力伝達装置
の長期間の使用後において、その高さｈ1が１μｍ以上
残るように、その間隔ｈ2が６００μｍ以下の所定の間
隔に設定されている。また、突条１４ａ4の形成時に相
対的に形成される溝部１４ａ5の深さは３〜２０μｍの
範囲の深さになっている。

【００３７】なお、突条１４ａ4は、その間隔ｈ2が大き
いほど摩擦係合面間の接触面積が小さく油膜が形成され
難くなるが、長期間の使用による摩耗を考慮すると、６
００μｍ以下とするのがよい。例えば、プレート本体１
４ａ1の表面硬度をＨｖ５００とすれば、突条１４ａ4の
高さｈ1は４〜５μｍ以上、間隔ｈ2は１００〜３００μ
ｍが適当である。

【００３８】プレート本体１４ａ1の摩擦係合面に多数
の突条１４ａ4を形成する方法としては、ダイヤモンド
工具を用いて切削加工にて溝部１４ａ5を形成すること
により、その反対側に相対的に突出して形成する手段、
プレス成形にて突条１４ａ4を成形する手段等を採用す
ることができる。

【００３９】一例として、ダイヤモンド工具を用いて切
削加工にて突条１４ａ4を形成した場合のクラッチプレ
ート１４ａの表面形状を図４に示す。かかる切削加工に
よれば、同図に示すように、溝部１４ａ5とは逆方向に
突出する突条１４ａ4が形成され、これらの多数の突条
１４ａ4が摩擦係合面上に形成される。

【００４０】一方、プレス成形にて突条１４ａ4を成形
する手段では、ダイヤモンド工具を用いて切削加工にて
突条１４ａ4を形成する手段に比較して、間隔がより小
さい突条１４ａ4の形成に適する。すなわち、間隔が小
さい溝部１４ａ5を形成することにより、各溝部１４ａ5
間を見かけ上突条１４ａ4とすることができる。なお、
プレス成形にて突条１４ａ4を成形する手段でも、ダイ
ヤモンド工具を用いて切削加工にて突条１４ａ4を形成
する手段と同等の間隔の突条１４ａ4を成形することも
できる。

【００４１】かかる構成の駆動力伝達装置１０において
は、パイロットクラッチ機構１０ｄの摩擦クラッチ１４
を構成するインナクラッチプレート１４ａの摩擦係合面
に、同クラッチプレートの円周方向に延びる微細な突条
１４ａ4が微細な間隔で多数並列して設けられていて、
各突条１４ａ4は装置の長期間の使用によっても残存
し、内外両クラッチプレート１４ａ，１４ｂ間での油膜
の形成を阻止する。

【００４２】また、各突条１４ａ4は円周方向に延びて
形成されているため、各突条１４ａ4間では、オイルの
楔作用が発生することがなくて油膜の形成は一層阻止さ
れるとともに、必要最小限のオイルの保持により潤滑機
能が保持され、さらには、パイロットクラッチ機構１０
ｄでは作用する磁力が安定する。なお、アウタクラッチ
プレート１４ｂの表面には、潤滑溝（図示せず）が形成
されており、パイロットクラッチ機構１０ｄの潤滑およ
び冷却が良好に行われるようになっている。

【００４３】このため、駆動力伝達装置１０においては
トルク伝達特性が向上し、耐ジャダー性、応答性が良好
で、油膜の粘性によるひきずりトルクが低減し、耐久性
が向上する。

【００４４】

【実施例】パイロットクラッチ機構１０ｄの摩擦クラッ
チ１４を構成するインナクラッチプレート１４ａの摩擦
係合面に、図２に示すように、微細間隔の突条１４ａ4
を同心円状の多数形成し、多数の突条１４ａ41による摩
擦クラッチ１４に対する摩擦係合力に及ぼす影響、およ
び同パイロットクラッチ機構１０ｄを組み込んだ図１に
示す駆動力伝達装置１０のトルク伝達特性を検討した。

【００４５】（実施例１）実施例１においては、摩擦ク
ラッチ１４を構成するインナクラッチプレート１４ａと
アウタクラッチプレート１４ｂの摩擦面の面粗度を同一
にし、各面粗度における摩擦クラッチ１４の両クラッチ
プレート１４ａ，１４ｂ間の摩擦係数の比、および駆動
力伝達装置１０のトルク伝達特性を測定した。得られた
結果を図６および図７（ａ），（ｂ）のグラフに示す。

【００４６】但し、インナクラッチプレート１４ａにお
ける各突条１４ａ4の高さｈ1は４μｍ、各突条１４ａ4
間の間隔ｈ2は２７５μｍ、溝部１４ａ5の深さｈ3は４
μｍである。また、駆動力伝達装置１０においては、パ
イロットクラッチ機構１０ｄのアーマチャ１５の推力
（Ｗ）を５００Ｎとした。なお、図６のグラフにおける
摩擦係数の比は、差動回転数が５０ｒｐｍ時の摩擦係数
（μ５０ｒｐｍ）と２ｒｐｍ時の摩擦係数（μ２ｒｐ
ｍ）の比（μ５０ｒｐｍ／μ２ｒｐｍ）である。

【００４７】図６のグラフにおいて、グラフａは多数の
突条１４ａ4を有する場合、グラフｂは突条１４ａ4を有
しない場合であり、突条１４ａ4の有無により摩擦係数
の比は大きく相違する。インナクラッチプレート１４ａ
が突条１４ａ4を有する場合には、面粗度が１μｍ以上
では、摩擦係数の比は１よりわずかに大きい略一定の値
であるのに対して、インナクラッチプレート１４ａが突
条１４ａ4を有しない場合には、摩擦係数の比は、面粗
度が１μｍ以下では０．５に近く、面粗度がこれより大
きくなると漸次増大して、面粗度が２μｍ以上となると
１以上となり、この間摩擦係数の比は大きく変動する。

【００４８】図７（ａ）のグラフは、インナクラッチプ
レート１４ａが突条１４ａ4を有する場合のもので、グ
ラフａ1は面粗度が０．５μｍ、グラフａ2は面粗度が１
μｍ、グラフａ3は面粗度が２μｍ、グラフａ4は面粗度
が３μｍ、グラフａ5は面粗度が４μｍ、グラフａ6は面
粗度が５μｍの場合である。また、図７（ｂ）のグラフ
は、インナクラッチプレート１４ａが突条１４ａ4を有
していない場合のもので、グラフｂ1は面粗度が０．５
μｍ、グラフｂ2は面粗度が１μｍ、グラフｂ3は面粗度
が２μｍ、グラフｂ4は面粗度が３μｍ、グラフｂ5は面
粗度が４μｍ、グラフｂ6は面粗度が５μｍの場合であ
る。

【００４９】これらのグラフを参照すると、駆動力伝達
装置１０においては、摩擦クラッチ１４のインナクラッ
チプレート１４ａが突条１４ａ４を有しない場合で、両
クラッチプレート１４ａ，１４ｂの面粗度が１μｍ以下
の場合には、伝達トルクは差動回転数が小さい範囲では
一旦急激に減少してその後漸次増大する現象が認められ
る。これに対して、摩擦クラッチ１４のインナクラッチ
プレート１４ａが突条１４ａ4を有する場合には、両ク
ラッチプレート１４ａ，１４ｂの面粗度が１μｍ以下の
場合には、伝達トルクは差動回転数が増大するにともな
いわずかに減少する傾向にあるが、両クラッチプレート
１４ａ，１４ｂの面粗度が２μｍ以上の場合には、伝達
トルクは差動回転数に関わらず略一定である。

【００５０】従って、インナクラッチプレート１４ａが
突条１４ａ4を有する場合には、駆動力伝達装置１０に
おけるトルク伝達特性は明らかに改善され、突条１４ａ
4の効果が認められる。

【００５１】（実施例２）実施例２においては、摩擦ク
ラッチ１４を構成するインナクラッチプレート１４ａに
形成する突条１４ａ4の高さの影響を検討した。摩擦ク
ラッチ１４の両クラッチプレート１４ａ，１４ｂの面粗
度を１μｍとし、各突条１４ａ4の間隔ｈ2を２７５μｍ
とした場合における突条１４ａ4の高さｈ1と摩擦係数の
比、および駆動力伝達装置１０のトルク伝達特性を測定
した。得られた結果を図８（ａ），（ｂ）のグラフに示
す。なお、その他の条件は実施例１と同様である。

【００５２】但し、図８（ｂ）のグラフにおいて、グラ
フｂ1は高さｈ1が０μｍ、グラフｂ2は高さｈ1が０．２
μｍ、グラフｂ3は高さｈ1が１μｍ、グラフｂ4は高さ
ｈ1が２μｍ、グラフｂ5は高さｈ1が３μｍ、グラフｂ6
は高さｈ1が４μｍの場合である。

【００５３】図８（ａ）のグラフを参照すると明らかな
ように、突条１４ａ4の高さｈ1が少なくとも１μｍとす
ることにより摩擦係数の比は１となる。また、図８
（ｂ）のグラフを参照すると明らかなように、突条１４
ａ4の高さｈ1を少なくとも１μｍとすれば、駆動力伝達
装置１０における伝達トルクは、差動回転数に関わらず
略一定である。従って、インナクラッチプレート１４ａ
の突条１４ａ4の高さが１μｍ以上の場合は、駆動力伝
達装置１０におけるトルク伝達特性は明らかに改善さ
れ、突条１４ａ4の効果が認められる。

【００５４】（実施例３）実施例３においては、摩擦ク
ラッチ１４を構成するインナクラッチプレート１４ａ
に、突条１４ａ4に換えて溝部１４ａ5のみを形成した場
合の影響を検討した。摩擦クラッチ１４の両クラッチプ
レート１４ａ，１４ｂの面粗度を１μｍとし、各溝部１
４ａ5の間隔ｈ4を２７５μｍとした場合における溝部１
４ａ5の深さｈ3と摩擦係数の比、および駆動力伝達装置
１０のトルク伝達特性を測定した。得られた結果を図９
（ａ），（ｂ）のグラフに示す。なお、その他の条件は
実施例１と同様である。

【００５５】但し、図９（ｂ）のグラフにおいて、グラ
フｂ1は深さｈ3が０μｍ、グラフｂ2は深さｈ3が０．２
μｍ、グラフｂ3は深さｈ3が１μｍ、グラフｂ4は深さ
ｈ3が２μｍ、グラフｂ5は深さｈ3が３μｍ、グラフｂ6
は深さｈ3が４μｍの場合である。

【００５６】図９（ａ）のグラフを参照すると明らかな
ように、摩擦係数の比は溝部１４ａ5の有無、溝部１４
ａ5の深さｈ5に関わらず１以下の略一定値であって何等
の影響もない。また、図９（ｂ）のグラフを参照すると
明らかなように、駆動力伝達装置１０における伝達トル
クにおいても何等の影響もない。

【００５７】（実施例４）実施例４においては、摩擦ク
ラッチ１４を構成するインナクラッチプレート１４ａの
突条１４ａ4の間隔ｈ2の影響を検討した。摩擦クラッチ
１４の両クラッチプレート１４ａ，１４ｂの面粗度を１
μｍとし、各突条１４ａ4の高さｈ1を１μｍとした場合
における突条１４ａ4の高さｈ1と摩擦係数の比、および
駆動力伝達装置１０のトルク伝達特性を測定した。得ら
れた結果を図１０（ａ），（ｂ）のグラフに示す。な
お、その他の条件は実施例１と同様である。

【００５８】但し、図１０（ｂ）のグラフにおいて、グ
ラフｂ1は間隔ｈ2が１００μｍ、グラフｂ2は間隔ｈ2が
２００μｍ、グラフｂ3は間隔ｈ2が３００μｍ、グラフ
ｂ4は間隔ｈ2が４００μｍ、グラフｂ5は間隔ｈ2が５０
０μｍ、グラフｂ6は間隔ｈ2が６００μｍの場合であ
る。

【００５９】図１０（ａ）のグラフを参照すると明らか
なように、摩擦係数の比は突条１４ａ4の間隔ｈ2の増大
により漸次増大し、間隔ｈ2が２００μｍを越えると１
に近似する略一定値となる。また、図１０（ｂ）のグラ
フを参照すると明らかなように、駆動力伝達装置１０に
おける伝達トルクは、突条１４ａ4の間隔ｈ2が２００μ
ｍ以上では略一定となる。

【００６０】（実施例５）実施例５においては、摩擦ク
ラッチ１４を構成するインナクラッチプレート１４ａの
突条１４ａ4による引きずりトルクの影響を検討した。
摩擦クラッチ１４の両クラッチプレート１４ａ，１４ｂ
の面粗度と、両クラッチプレート１４ａ，１４ｂ間の引
きずりトルクの関係、突条１４ａ4の高さｈ1が１μｍ、
各突条１４ａ4の間隔ｈ2が２７５μｍである場合におけ
る駆動力伝達装置１０のトルク伝達特性を測定した。得
られた結果を図１１（ａ），（ｂ）のグラフに示す。な
お、駆動力伝達装置１０におけるパイロットクラッチ機
構１０ｄのアーマチャ１５の推力（Ｗ）を２０Ｎとし
た。

【００６１】但し、図１１（ａ）のグラフにおいて、グ
ラフａは突条１４ａ4があり、グラフｂは突条１４ａ4が
ない場合であり、また、図１１（ｂ）のグラフにおい
て、グラフａ1は面粗度が１μｍで突条１４ａ4があり、
グラフａ2は面粗度が２μｍで突条１４ａ4があり、グラ
フａ3は面粗度が３μｍで突条１４ａ4がある場合、グラ
フｂ1は面粗度が１μｍで突条１４ａ4がなし、グラフｂ
2は面粗度が２μｍで突条１４ａ4がなし、グラフｂ3は
面粗度が３μｍで突条１４ａ4がなしの場合である。

【００６２】図１１（ａ）のグラフを参照すると明らか
なように、引きずりトルクは、突条１４ａ4が無い場合
には面粗度の増大により漸次増大するが、突条１４ａ4
が有る場合には面粗度の増大に関わらず略一定値とな
る。また、図１１（ｂ）のグラフを参照すると明らかな
ように、駆動力伝達装置１０における引きずりトルク
は、突条１４ａ4の有無により大きく影響し、突条１４
ａ4が有る場合には大幅に減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例に係る駆動力伝達装置の断面図で
ある。

【図２】同駆動力伝達装置におけるパイロットクラッチ
機構を構成する摩擦クラッチのインナクラッチプレート
の正面図である。

【図３】同インナクラッチプレートのおける摩擦係合面
の部分拡大図である。

【図４】同摩擦係合面の凹凸形状を示すチャートであ
る。

【図５】同駆動力伝達装置を搭載した四輪駆動車の概略
構成図である。

【図６】摩擦クラッチの摩擦係数の比と面粗度の関係を
示すグラフである。

【図７】面粗度が各値の場合の駆動力伝達装置のトルク
伝達特性を示すグラフ（ａ…突条有り、ｂ…突条無し）
である。

【図８】摩擦クラッチの摩擦係数の比と突条の高さの関
係を示すグラフ（ａ）、および突条の高さが各値の場合
の駆動力伝達装置のトルク伝達特性を示すグラフ（ｂ）
である。

【図９】摩擦クラッチの摩擦係数の比と溝部の深さの関
係を示すグラフ（ａ）、および溝部の深さが各値の場合
の駆動力伝達装置のトルク伝達特性を示すグラフ（ｂ）
である。

【図１０】摩擦クラッチの摩擦係数の比と突条の間隔の
関係を示すグラフ（ａ）、および突条の間隔が各値の場
合の駆動力伝達装置のトルク伝達特性を示すグラフ
（ｂ）である。

【図１１】摩擦クラッチの引きずりトルクと面粗度の関
係を示すグラフ（ａ）、および面粗度が各値の場合の駆
動力伝達装置の引きずりトルクの関係を示すグラフ
（ｂ）である。

【符号の説明】

１０…駆動力伝達装置、１０ａ…アウタケース、１０ｂ
…インナシャフト、１０ｃ…メインクラッチ機構、１０
ｄ…パイロットクラッチ機構、１０ｅ…カム機構、１１
ａ…フロントハウジング、１１ｂ…リヤハウジング、１
１ｂ1…筒体、１１ｃ…ナット部材、１２ａ…インナク
ラッチプレート、１２ｂ…アウタクラッチプレート、１
３…電磁石、１３ａ…リード線、１４…摩擦クラッチ、
１４ａ…インナクラッチプレート、１４ａ1…プレート
本体、１４ａ2…スプライン、１４ａ3…貫通穴、１４ａ
4…突条、１４ａ５…溝部、１４ｂ…アウタクラッチプ
レート、１５…アーマチャ、１６…ヨーク、１６ａ…支
持部材、１７…第１カム部材、１８…第２カム部材、１
９…カムフォロアー、２１…トランスアクスル、２２…
エンジン、２３ａ…アクスルシャフト、２３ｂ…前輪、
２４…プロペラシャフト、２５…リヤディファレンシャ
ル、２６ａ…アクスルシャフト、２６ｂ…後輪、２７…
ディファレンシャルキャリヤ、２８…ドライブピニオン
シャフト、ｈ1…高さ、ｈ2…間隔、ｈ3…深さ。

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年２月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項６

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】また、本発明に係る駆動力伝達装置は、上
記した突条を有するクラッチプレートを構成部材とする
クラッチを備えた駆動力伝達装置であり、互いに同軸的
かつ相対回転可能に位置する外側回転部材と内側回転部
材間に前記クラッチを配設して、同クラッチを摩擦係合
させることにより前記両回転部材間のトルク伝達を行う
ように構成してなり、前記クラッチを構成するクラッチ
プレートとして突条を有する前記クラッチプレートが採
用されていることを特徴とするものである。

フロントページの続き (72)発明者 小久保 直之 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 細川 隆司 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 鈴木 浩一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 池田 暁彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 大葉 充 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】摩擦係合面に周方向に延びる微細な突条が
   微細な間隔を保持して多数並列して設けられていること
   特徴とするクラッチプレート。
2. 【請求項２】請求項１に記載のクラッチプレートにおい
   て、前記突条が円形状または楕円形状に同心円的に形成
   されていることを特徴とするクラッチプレート。
3. 【請求項３】請求項１に記載のクラッチプレートにおい
   て、前記突条が螺旋状に形成されていることを特徴とす
   るクラッチプレート。
4. 【請求項４】請求項１，２または３に記載のクラッチプ
   レートにおいて、前記突条の高さが１μｍ以上であるこ
   とを特徴とするクラッチプレート。
5. 【請求項５】請求項１，２，３または４に記載のクラッ
   チプレートにおいて、前記突条の間隔が６００μｍ以下
   であることを特徴とするクラッチプレート。
6. 【請求項６】請求項１，２，３，４または５に記載の突
   条を有するクラッチプレートを構成部材とするクラッチ
   を備えた駆動力伝達装置であり、互いに同軸的かつ相対
   回転可能に位置する外側回転部材と内側回転部材間に前
   記クラッチを配設して、同クラッチを摩擦係合させるこ
   とにより前記両回転部材間のトルク伝達を行うように構
   成してなり、前記クラッチを構成する少なくともインナ
   クラッチプレートとして突条を有する前記クラッチプレ
   ートが採用されていることを特徴とする駆動力伝達装
   置。