JP2004084899A

JP2004084899A - 駆動力伝達装置

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Publication number: JP2004084899A
Application number: JP2002250036A
Authority: JP
Inventors: Junji Ando; 安藤　淳二; Naoyuki Sakai; 酒井　直行; Akiyoshi Tashiro; 田代　明義
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2004-03-18
Also published as: DE60301835D1; US7004297B2; US20040134736A1; EP1394436B1; DE60301835T2; EP1394436A3; EP1394436A2

Abstract

【課題】摩擦クラッチの枚数を減らした場合にも、摩擦クラッチにおける駆動トルクが低下することを防止する。
【解決手段】パイロット摩擦クラッチ３２を接続する電磁式クラッチ機構の作動により、相対回転し得るアウタケースとインナケースとの間の駆動力の伝達をメイン摩擦クラッチ２８及びカム機構２９により行なう。電磁式クラッチ機構で電磁石３３の周りに生じる磁路Ｍは、磁束がパイロット摩擦クラッチ３２を二回往復して通過するクラッチ磁路５９，６０を含む。パイロット摩擦クラッチ３２は、アーマチュア３１を電磁石３３により吸引してアーマチュア３１の圧接力により摩擦接触するアウタプレート４４及びインナプレート４５からなる。パイロット摩擦クラッチ３２におけるアウタプレート４４及びインナプレート４５は、複数の摩擦接触面を有している。これらの摩擦接触面の一部または全部にダイヤモンドライクカーボン表面処理を施した。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車両の動力伝達系に介装される電磁式発進クラッチ、特に四輪駆動車で前輪側の駆動系と後輪側の駆動系との間に介装される電磁式カップリングなどの駆動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９〜１２に示す従来の駆動力伝達装置１を下記に示す。
電磁式クラッチ機構３０で電磁石３３に通電されると、この電磁石３３の周りには破線で模式的に示す磁路Ｍが生じ、アーマチュア３１が電磁石３３により吸引されてパイロット摩擦クラッチ３２のアウタプレート４４及びインナプレート４５が摩擦接触する。そして、アウタケース１４とインナケース１７との間に相対回転が発生すると、カム機構２９で発生したトルクが回転中心線１４ａ，１７ａの方向の推力に変換される。その推力に応じて、メイン摩擦クラッチ２８が接続され、アウタケース１４とインナケース１７との間で駆動力の伝達が行われる。一方、電磁式クラッチ機構３０の電磁石３３に通電されていない状態で、この電磁石３３の周りには前述した磁路Ｍが発生せず、アーマチュア３１に対する電磁石３３の吸引が解除されると、メイン摩擦クラッチ２８の接続が解除され、アウタケース１４とインナケース１７との間での駆動力の伝達が解除される。
【０００３】
前記磁路Ｍにおいては、磁束がパイロット摩擦クラッチ３２を一回往復して通過するクラッチ磁路６１を含む。このパイロット摩擦クラッチ３２におけるアウタプレート４４の摩擦接触面４４ａ及びインナプレート４５の摩擦接触面４５ａには共に特殊ガス軟窒化表面処理が施されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
駆動力伝達装置１の小型化及びコスト低下を図るために、前記パイロット摩擦クラッチ３２のプレート４４，４５の枚数を減らすことが考えられるが、その枚数を減らすと摩擦接触面４４ａ，４５ａが減少するため、パイロット摩擦クラッチ３２の駆動トルクが低下してしまう。
【０００５】
この発明は、摩擦クラッチのプレートの枚数を減らしても、摩擦クラッチにおける駆動トルクが低下することのない駆動力伝達装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
後記実施形態の図面（図１〜８）の符号を援用して本発明を説明する。
＊　請求項１の発明
この発明にかかる駆動力伝達装置（１）は、下記のように構成されている。
【０００７】
この駆動力伝達装置（１）は、摩擦クラッチ（パイロット摩擦クラッチ３２）を接続する電磁式クラッチ機構（３０）の作動により、相対回転し得る第一回転部材（１２）と第二回転部材（１５）との間の駆動力の伝達を行なう駆動機構（３０，２７）を備えている。前記摩擦クラッチ（３２）は複数の摩擦接触面（４４ａ，４５ａ）を有している。前記電磁式クラッチ機構（３０）で電磁石（３３）の周りに生じる磁路（Ｍ）は、前記摩擦クラッチ（３２）を磁束が複数回（例えば二回）往復して通過するクラッチ磁路（５９，６０）を含む。例えば、この各クラッチ磁路（５９，６０）は、回転部材（１２，１５）の回転中心線（１４ａ，１７ａ）から半径方向へ順次並べて配置されている。
【０００８】
この発明では、摩擦クラッチ（３２）の枚数を減らしても、前記磁束複数回通しにより、摩擦クラッチ（３２）における駆動トルクが低下することを防止することができる。
【０００９】
＊　請求項２の発明
この発明は、請求項１の発明を前提として下記のように構成されている。
前記摩擦クラッチ（パイロット摩擦クラッチ３２）は、少なくとも２面以上の摩擦接触面（４４ａ，４５ａ）を有する。この発明では、前記磁束複数回通しにより、摩擦クラッチ（３２）の枚数を削減することができる。
【００１０】
＊　請求項３の発明
この発明にかかる駆動力伝達装置（１）は、下記のように構成されている。
この駆動力伝達装置（１）は、摩擦クラッチ（パイロット摩擦クラッチ３２）を接続する電磁式クラッチ機構（３０）の作動により、相対回転し得る第一回転部材（１２）と第二回転部材（１５）との間の駆動力の伝達を行なう駆動機構（３０，２７）を備えている。前記電磁式クラッチ機構（３０）で電磁石（３３）の周りに生じる磁路（Ｍ）は、前記摩擦クラッチ（３２）を磁束が複数回（例えば二回）往復して通過するクラッチ磁路（５９，６０）を含む。前記摩擦クラッチ（３２）における摩擦接触面（４４ａ，４５ａ）の一部または全部に非晶質硬質炭素膜であるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）表面処理を施している。
【００１１】
この発明では、図８のグラフについて実施形態でも説明したように、磁束複数回通しにより耐久面圧を大きくして小型化しても、ＤＬＣ表面処理により耐久寿命を回復させて耐久寿命を維持することができる。
【００１２】
＊　請求項４の発明
この発明は、請求項３の発明を前提として下記のように構成されている。
前記摩擦クラッチ（パイロット摩擦クラッチ３２）は、アーマチュア（３１）を電磁石（３３）により吸引してそのアーマチュア（３１）の圧接力により摩擦接触する複数枚または一枚のプレート（４４，４５）からなる。このプレート（４４，４５）の摩擦接触面（４４ａ，４５ａ）にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）表面処理を施している。この発明では、磁束複数回通しにより耐久面圧を大きくして摩擦クラッチ（３２）のプレート（４４，４５）の枚数を削減し、小型化を図るとともにコストを低下させることができる。
【００１３】
＊　請求項５の発明
この発明は、請求項４の発明を前提として下記のように構成されている。
前記クラッチ磁路（５９，６０）は、前記プレート（４４，４５）で区画空間（外歯溝４７、外側スリット４８、中間スリット４９、内側スリット５０、内歯溝５２、外側スリット５３、中間スリット５４、内側スリット５５）により区画して形成した磁路域（４４１，４５１，４４２，４５２，４４３，４５３，４４４，４５４）と前記アーマチュア（３１）で区画空間（スリット５８）により区画して形成した磁路域（３１１，３１２）とを通じて生じる。この発明では、摩擦クラッチ（３２）で磁束が複数回往復して通過するクラッチ磁路（５９，６０）を確実に発生させることができる。
【００１４】
＊　第６の発明
この発明は、特に図３及び図４（ａ）に示すように、請求項３の発明を前提として下記のように構成されている。
【００１５】
前記摩擦クラッチ（パイロット摩擦クラッチ３２）は、前記第一回転部材（１２）とともに回転するアーマチュア（３１）を電磁石（３３）により吸引してそのアーマチュア（３１）の圧接力により摩擦接触し、前記第一回転部材（１２）とともに回転する複数枚または一枚の第一プレート（４４）と前記第二回転部材（１５）とともに回転し得る複数枚または一枚の第二プレート（４５）とからなり、この第一プレート（４４）の摩擦接触面（４４ａ）とこの第二プレート（４５）の摩擦接触面（４５ａ）とのうち、少なくともいずれか一方の摩擦接触面（４４ａ）にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）表面処理を施している。
【００１６】
＊　第７の発明
この発明は、特に図４（ｂ）に示すように、請求項３の発明を前提として下記のように構成されている。
【００１７】
前記摩擦クラッチ（パイロット摩擦クラッチ３２）は、前記第一回転部材（１２）とともに回転するアーマチュア（３１）を電磁石（３３）により吸引してそのアーマチュア（３１）の圧接力により摩擦接触し、前記第二回転部材（１５）とともに回転し得る第二プレート（４５）からなり、この第二プレート（４５）の摩擦接触面（４５ａ）にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）表面処理を施している。
【００１８】
＊　第８の発明
この発明は、請求項３または請求項４または請求項５の発明または第６の発明または第７の発明を前提として下記のように構成されている。
【００１９】
前記駆動機構は、電磁式クラッチ機構（３０）のほかに、相対回転し得る第一回転部材（１２）と第二回転部材（１５）との間に内蔵されてこの第一回転部材（１２）と第二回転部材（１５）との間の駆動力の伝達を行なうメインクラッチ機構（２７）を備えている。この電磁式クラッチ機構（３０）はこのメインクラッチ機構（２７）の動作を制御する。
【００２０】
＊　第９の発明
この発明は、第８の発明を前提として下記のように構成されている。
前記メインクラッチ機構（２７）は、相対回転し得る第一回転部材（１２）と第二回転部材（１５）との間の駆動力の伝達を行なうメイン摩擦クラッチ（２８）と、電磁式クラッチ機構（３０）の作動時にこのメイン摩擦クラッチ（２８）を接続するカム機構（２９）とを備えている。このカム機構（２９）は、互いに相対回転し得るパイロットカム体（３８）とメインカム体（３７）とを備え、前記電磁式クラッチ機構（３０）の作動時に第一回転部材（１２）と第二回転部材（１５）との間の相対回転に伴いパイロット摩擦クラッチ（３２）を介してパイロットカム体（３８）に発生するトルクに応じてメインカム体（３７）に発生する回転中心線（１４ａ，１７ａ）の方向の推力により前記メイン摩擦クラッチ（２８）を接続する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態にかかる駆動力伝達装置について図１〜８を参照して説明する。
【００２２】
図１で概略的に示す四輪駆動車において、図２，３にも示す駆動力伝達装置１は、電磁石３３への印加電流に応じたトルクを発生する電子制御式トルク伝達装置であり、前輪駆動ベースの四輪駆動車に用いられている。この駆動力伝達装置１は、ドライブピニオンシャフト２を介してリヤデファレンシャル３に連結され、このリヤデファレンシャル３を収容するデファレンシャルキャリヤ４に支持されて車体に取り付けられている。エンジン５の駆動力は、トランスアクスル６を介してアクスルシャフト７に出力され、両前輪８を駆動する。このトランスアクスル６はプロペラシャフト９を介して前記駆動力伝達装置１に連結されている。このプロペラシャフト９と前記ドライブピニオンシャフト２とがこの駆動力伝達装置１によりトルク伝達可能に連結された場合、エンジン５の駆動力は、リヤデファレンシャル３からアクスルシャフト１０を介して両後輪１１に伝達される。
【００２３】
第一回転部材１２は、駆動輪である前輪８側の駆動系と連動する前記プロペラシャフト９に連結されたアウタケース１４を備えている。第二回転部材１５は、従動輪である後輪１１側の駆動系と連動する前記ドライブピニオンシャフト２に連結されたインナケース１７を備えている。前記アウタケース１４は、外側のフロントハウジング１８と内側のリヤハウジング１９とを備え、インナケース１７の回転中心線１７ａと同一の回転中心線１４ａを中心にしてインナケース１７に対し相対回転し得る。このフロントハウジング１８は、前端壁部２０と外壁筒部２１とを有している。このリヤハウジング１９は、磁性材料で形成された内周筒部２２及び外周筒部２３と、非磁性材料で形成された遮断壁部２４とを有している。この内周筒部２２は、前記インナケース１７の外周に対し相対回転し得るように支持されている。この外周筒部２３は、前記フロントハウジング１８の外壁筒部２１内に対し一体回転可能に連結されている。この遮断壁部２４は、内周筒部２２と外周筒部２３との間にあって、外側遮断筒部２４ａと内側遮断筒部２４ｂとを有し、内周筒部２２及び外周筒部２３に対しステンレスによりビーム溶接されているか、または、銅からなる内周筒部２２及び外周筒部２３に対し鋳込み形成されている。このリヤハウジング１９にあって内周筒部２２と外周筒部２３と遮断壁部２４との間で後側収容室２５がインナケース１７の周方向全体に設けられている。
【００２４】
前記インナケース１７とフロントハウジング１８とリヤハウジング１９との間で前側収容室２６が閉塞状態でインナケース１７の周方向全体に設けられている。この前側収容室２６内には、駆動機構としてのメインクラッチ機構２７のメイン摩擦クラッチ２８とカム機構２９とが内蔵されているとともに、駆動機構としての電磁式クラッチ機構３０のうちアーマチュア３１とパイロット摩擦クラッチ３２とが内蔵されている。また、前記リヤハウジング１９内の後側収容室２５にはこの電磁式クラッチ機構３０のうち電磁石３３とヨーク３４とが嵌め込まれている。
【００２５】
前記メインクラッチ機構２７のメイン摩擦クラッチ２８は、多板クラッチであって、複数のアウタプレート３５と複数のインナプレート３６とを備えている。各アウタプレート３５は、前記アウタケース１４のフロントハウジング１８の外壁筒部２１の内周に対しスプライン結合されてアウタケース１４の回転中心線１４ａの方向へ並設され、アウタケース１４と一体回転し得るとともにアウタケース１４の回転中心線１４ａの方向へ移動し得る。各インナプレート３６は、前記インナケース１７の外周に対しスプライン結合されて前記各アウタケース１４間でインナケース１７の回転中心線１７ａの方向へ並設され、インナケース１７と一体回転し得るとともにインナケース１７の回転中心線１７ａの方向へ移動し得る。
【００２６】
前記メインクラッチ機構２７のカム機構２９は、板状のメインカム体３７と板状のパイロットカム体３８とを有している。このメインカム体３７は、メイン摩擦クラッチ２８に隣接して回転中心線１４ａ，１７ａの方向へ並設されている。このパイロットカム体３８は、前記リヤハウジング１９の内周筒部２２に対しニードルベアリング３９を介して隣接して回転中心線１４ａ，１７ａの方向へ並設されている。このメインカム体３７とパイロットカム体３８とは回転中心線１４ａ，１７ａを中心に相対回転可能である。パイロットカム体３８は、ニードルベアリング３９に支持され、前記インナケース１７及びアウタケース１４に対し相対回転可能に、且つ回転中心線１４ａ，１７ａの方向への移動が規制されるようになっている。メインカム体３７は、前記インナケース１７の外周に対しスプライン結合されてインナケース１７と一体回転し得るとともに、前記メイン摩擦クラッチ２８のインナプレート３６を圧接し得る。このカム機構２９において、メインカム体３７とパイロットカム体３８とには前記インナケース１７の外周付近でカム面４０が相対向して複数組形成されて回転中心線１４ａ，１７ａを中心とする回転方向へ等間隔で並設されている。この各組の両カム面４０間には球状のカム体４１がそれらのカム面４０に接触し得るように嵌め込まれている。
【００２７】
前記電磁式クラッチ機構３０のヨーク３４は、電磁石３３を支持するコイル保持部４２を有している。この電磁石３３から引き出されたリード線４３は、リヤハウジング１９の外部へ導出されている。前記電磁式クラッチ機構３０のアーマチュア３１は、磁性材料からなり、前記パイロットカム体３８の外周で前記メインカム体３７と前記リヤハウジング１９の遮断壁部２４との間に嵌め込まれている。このアーマチュア３１は、前記フロントハウジング１８の外壁筒部２１の内周に対しスプライン結合されてアウタケース１４と一体回転し得るとともにアウタケース１４の回転中心線１４ａの方向へ移動し得る。前記電磁式クラッチ機構３０のパイロット摩擦クラッチ３２は、磁性材料からなり、二枚のアウタプレート４４と一枚のインナプレート４５とを備え、前記パイロットカム体３８の外周で前記アーマチュア３１と遮断壁部２４との間に嵌め込まれている。二枚のアウタプレート４４は、前記フロントハウジング１８の外壁筒部２１の内周に対しスプライン結合されてアウタケース１４と一体回転し得るとともにアウタケース１４の回転中心線１４ａの方向へ移動し得る。一枚のインナプレート４５は、二枚のアウタプレート４４間で前記パイロットカム体３８の外周に対しスプライン結合されてパイロットカム体３８と一体回転し得るとともにインナケース１７の回転中心線１７ａの方向へ移動し得る。
【００２８】
前記パイロット摩擦クラッチ３２のアウタプレート４４においては、図５に示すように、最外周の各スプライン歯４６間に外歯溝４７が形成されているとともに、この外歯溝４７と最内周縁との間で直径の異なる三重円のスリット（外側スリット４８と中間スリット４９と内側スリット５０）が形成されている。これらのスリット４８，４９，５０（区画空間）はそれぞれ円周方向で分断されている。前記パイロット摩擦クラッチ３２のインナプレート４５においては、図６に示すように、最内周の各スプライン歯５１間に内歯溝５２が形成されているとともに、この内歯溝５２と最外周縁との間で直径の異なる三重円のスリット（外側スリット５３と中間スリット５４と内側スリット５５）が形成されている。これらのスリット５３，５４，５５（区画空間）はそれぞれ円周方向で分断されている。アウタプレート４４における外側スリット４８と中間スリット４９と内側スリット５０とが、それぞれ、インナプレート４５における外側スリット５３と中間スリット５４と内側スリット５５とに重なる。この外歯溝４７と外側スリット４８，５３と中間スリット４９，５４と内側スリット５０，５５と内歯溝５２との間で、磁路域４４１，４５１，４４２，４５２，４４３，４５３，４４４，４５４が区画されて形成されている。
【００２９】
前記遮断壁部２４の外側遮断筒部２４ａは、前記アウタプレート４４及びインナプレート４５の外側スリット４８，５３に重なる。前記遮断壁部２４の内側遮断筒部２４ｂは、前記アウタプレート４４及びインナプレート４５の内側スリット５０，５５に重なる。
【００３０】
前記アーマチュア３１においては、図７に示すように、最外周の各スプライン歯５６間に外歯溝５７が形成されているとともに、この外歯溝５７と最内周縁との間でスリット５８が形成されている。このスリット５８（区画空間）により、アーマチュア３１にはその最外周縁と最内周縁との間で外側磁路域３１１と内側磁路域３１２とが区画されて形成されている。このスリット５８は円周方向で分断され、各スリット５８間の接続部５８ａは両側の凹部５８ｂ間で互いに接近して薄肉状に形成されている。このスリット５８は、前記アウタプレート４４及びインナプレート４５の中間スリット４９，５４に重なる。
【００３１】
前記アウタプレート４４の摩擦接触面４４ａには非晶質硬質炭素膜であるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）表面処理が施されている。前記インナプレート４５の摩擦接触面４５ａには特殊ガス軟窒化表面処理が施されている。そのほか、アウタプレート４４の摩擦接触面４４ａに特殊ガス軟窒化表面処理を施すとともにインナプレート４５の摩擦接触面４５ａにダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）表面処理を施したり、共にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）表面処理を施したりしてもよい。このダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）としては、Ｓｉを含有したものを採用してもよい。
【００３２】
前記電磁式クラッチ機構３０で電磁石３３のコイル３３ａに通電されると、この電磁石３３の周りには図３の破線で模式的に示す磁路Ｍが生じる。この磁路Ｍは、前記リヤハウジング１９の内周筒部２２及び外周筒部２３や、前記電磁式クラッチ機構３０のヨーク３４、パイロット摩擦クラッチ３２及びアーマチュア３１などを通る。このような磁路Ｍの発生により、アーマチュア３１が電磁石３３により吸引されてパイロット摩擦クラッチ３２が摩擦接触すると、前記メインクラッチ機構２７のカム機構２９においてパイロットカム体３８がアウタケース１４の回転方向へ回転し得る。前記プロペラシャフト９と一体回転するアウタケース１４と、前記ドライブピニオンシャフト２と一体回転するインナケース１７との間に相対回転が発生すると、パイロット摩擦クラッチ３２の摩擦接触によりパイロットカム体３８にトルクが発生する。そして、このパイロットカム体３８と、インナケース１７と一体回転するメインカム体３７との間に設けられたカム面４０に球状カム体４１が接触する。この結果、パイロットカム体３８とメインカム体３７との間に生じる相対回転により、メインカム体３７に回転中心線１４ａ，１７ａの方向の推力が発生する。その推力に応じて、メイン摩擦クラッチ２８が接続され、前記プロペラシャフト９と一体回転するアウタケース１４と、前記ドライブピニオンシャフト２と一体回転するインナケース１７との間で駆動力の伝達が行われる。なお、電磁石３３のコイル３３ａへの印加電流値に応じて前記吸引力が変化し、カム機構２９のトルクも変化して伝達駆動力を調節し得る。
【００３３】
一方、前記電磁式クラッチ機構３０において電磁石３３のコイル３３ａに通電されていない状態で、この電磁石３３の周りには前述した磁路Ｍが発生せず、アーマチュア３１に対する電磁石３３の吸引が解除される。そして、パイロット摩擦クラッチ３２でアウタプレート４４とインナプレート４５との間に相対回転が生じ、前記メインクラッチ機構２７のカム機構２９においてパイロットカム体３８とメインカム体３７とが球状カム体４１を介して一体回転する。そのため、このメイン摩擦クラッチ２８の接続が解除され、前記プロペラシャフト９と一体回転するアウタケース１４と、前記ドライブピニオンシャフト２と一体回転するインナケース１７との間での駆動力の伝達が解除される。
【００３４】
前記磁路Ｍにおいては、前記パイロット摩擦クラッチ３２を磁束が二回往復して通過するクラッチ磁路（一回目のクラッチ磁路５９及び二回目のクラッチ磁路６０）が発生する。一回目のクラッチ磁路５９の往路５９ａは、前記アウタプレート４４及びインナプレート４５の磁路域４４１，４５１（図５，６参照）と、前記アーマチュア３１の外側磁路域３１１（図７参照）とにより発生する。一回目のクラッチ磁路５９の復路５９ｂは、前記アーマチュア３１の外側磁路域３１１（図７参照）と、前記アウタプレート４４及びインナプレート４５の磁路域４４２，４５２（図５，６参照）とにより発生する。二回目のクラッチ磁路６０の往路６０ａは、前記アウタプレート４４及びインナプレート４５の磁路域４４３，４５３（図５，６参照）と、前記アーマチュア３１の内側磁路域３１２（図７参照）とにより発生する。二回目のクラッチ磁路６０の復路６０ｂは、前記アーマチュア３１の内側磁路域３１２（図７参照）と、前記アウタプレート４４及びインナプレート４５の磁路域４４４，４５４（図５，６参照）とにより発生する。このようにパイロット摩擦クラッチ３２を磁束が二回往復して通過すると、二枚のアウタプレート４４の摩擦接触面４４ａと一枚のインナプレート４５の摩擦接触面４５ａとの間の吸着力は、同一構造のパイロット摩擦クラッチ３２で磁束が一回往復して通過する場合と比較して二倍になる。
【００３５】
図４（ａ）で示す前記実施形態の別例１においては、前記パイロット摩擦クラッチ３２が一枚のアウタプレート４４と一枚のインナプレート４５とを備えている。また、図４（ｂ）で示す前記実施形態の別例２においては、前記パイロット摩擦クラッチ３２がアーマチュア３１と摩擦接触する一枚のインナプレート４５を備えている。
【００３６】
図８で示すグラフは、下記のサンプルＳ１とサンプルＳ２とサンプルＳ３とについて、μ−ｖ勾配（摩擦係数μの速度ｖに対する依存特性）をもとに耐久寿命を比較したものである。サンプルＳ１は、前記実施形態と同一構造のものあって、二枚のアウタプレート４４と一枚のインナプレート４５とを有するパイロット摩擦クラッチ３２で磁束が二回往復して通過する。このサンプルＳ１において、アウタプレート４４の摩擦接触面４５ａにはダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）表面処理が施され、インナプレート４５の摩擦接触面４５ａには特殊ガス軟窒化表面処理が施されている。サンプルＳ２は、アウタプレート４４の摩擦接触面４４ａ及びインナプレート４５の摩擦接触面４５ａで共に特殊ガス軟窒化表面処理が施されている点で、サンプルＳ１と異なる。サンプルＳ３は、前述した従来技術と同一構造のものあって、四枚のアウタプレート４４と三枚のインナプレート４５とを有するパイロット摩擦クラッチ３２で磁束が一回往復して通過する。このサンプルＳ３において、アウタプレート４４の摩擦接触面４４ａ及びインナプレート４５の摩擦接触面４５ａで共に特殊ガス軟窒化表面処理が施されている。
【００３７】
プレート４４，４５の枚数が同じであるサンプルＳ１とサンプルＳ２とを比較すると、共に磁束二回通しであるために耐久面圧は大きいが、耐久寿命については、パイロット摩擦クラッチ３２に特殊ガス軟窒化表面処理を施しただけであるサンプルＳ２が、ＤＬＣ表面処理を施したサンプルＳ１よりも短い。従って、ＤＬＣ表面処理により耐久寿命が長くなることが分かる。
【００３８】
共に特殊ガス軟窒化表面処理を施しただけのサンプルＳ２とサンプルＳ３とを比較すると、磁束二回通しにより耐久面圧が大きくなるサンプルＳ２は、前記プレート４４，４５の枚数がサンプルＳ３よりも少ないために、磁束一回通しであるサンプルＳ３よりも短い耐久寿命になることが分かる。
【００３９】
前記プレート４４，４５の枚数がサンプルＳ３よりも少ないサンプルＳ１は、磁束二回通しであるために耐久面圧が大きくなって耐久寿命が短くなるはずであるが、ＤＬＣ表面処理により耐久寿命が回復し、プレート４４，４５の枚数が少ないにもかかわらずサンプルＳ３とほぼ同一の耐久寿命になることが分かる。
【００４０】
結局、ＤＬＣ表面処理を施したサンプルＳ１は、磁束二回通しにより耐久面圧を大きくして前記プレート４４，４５の枚数を少なくしても、耐久寿命を維持することができる。
【００４１】
前記アウタプレート４４の摩擦接触面４４ａにはダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）表面処理が施されているとともに、前記インナプレート４５の摩擦接触面４５ａには特殊ガス軟窒化表面処理が施されている。しかし、パイロット摩擦クラッチ３２のプレート４４，４５の枚数を減らしても、前記磁束複数回通しにより、パイロット摩擦クラッチ３２における駆動トルクを増加させることができるため、前述したダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）表面処理は必ずしも必要ではない。従って、これらの摩擦接触面４４ａ，４５ａには共に特殊ガス軟窒化表面処理を施すようにしてもよい。
【００４２】
上記実施形態においては、四輪駆動車の駆動力伝達装置について述べたが、これに限定されることはなく、発進クラッチ等、２軸間のトルク伝達機構にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】四輪駆動車の駆動系を示す概略図である。
【図２】本実施形態にかかる駆動力伝達装置を示す断面図である。
【図３】図２の部分拡大断面図である。
【図４】本実施形態の別例を示す部分拡大断面図である。
【図５】（ａ）は図２の電磁式クラッチ機構のパイロット摩擦クラッチにおいてアウタプレートを示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【図６】（ａ）は図２の電磁式クラッチ機構のパイロット摩擦クラッチにおいてインナプレートを示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【図７】（ａ）は図２の電磁式クラッチ機構においてアーマチュアを示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【図８】μ−ｖ勾配をもとに耐久寿命を比較したグラフである。
【図９】従来の駆動力伝達装置を示す断面図である。
【図１０】（ａ）は図９の電磁式クラッチ機構のパイロット摩擦クラッチにおいてアウタプレートを示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【図１１】（ａ）は図９の電磁式クラッチ機構のパイロット摩擦クラッチにおいてインナプレートを示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【図１２】（ａ）は図９の電磁式クラッチ機構においてアーマチュアを示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【符号の説明】
１…駆動力伝達装置、１２…第一回転部材、１５…第二回転部材、２７…メインクラッチ機構（駆動機構）、２８…メイン摩擦クラッチ（メインクラッチ機構）、２９…カム機構（メインクラッチ機構）、３０…電磁式クラッチ機構（駆動機構）、３１…アーマチュア、３１１，３１２…磁路域、３２…パイロット摩擦クラッチ、３３…電磁石、４４…アウタプレート、４４ａ…摩擦接触面、４４１，４４２，４４３，４４４…磁路域、４５…インナプレート、４５ａ…摩擦接触面、４５１，４５２，４５３，４５４…磁路域、４７…外歯溝（区画空間）、４８…外側スリット（区画空間）、４９…中間スリット（区画空間）、５０…内側スリット（区画空間）、５２…内歯溝（区画空間）、５３…外側スリット（区画空間）、５４…中間スリット（区画空間）、５５…内側スリット（区画空間）、５８…スリット（区画空間）、５９，６０…クラッチ磁路、Ｍ…磁路。

Claims

摩擦クラッチを接続する電磁式クラッチ機構の作動により、相対回転し得る第一回転部材と第二回転部材との間の駆動力の伝達を行なう駆動機構を備えた駆動力伝達装置において、前記摩擦クラッチは複数の摩擦接触面を有し、前記電磁式クラッチ機構で電磁石の周りに生じる磁路は、磁束が前記摩擦クラッチを複数回往復して通過するクラッチ磁路を含むことを特徴とする駆動力伝達装置。
前記摩擦クラッチは、少なくとも２面以上の摩擦接触面を有することを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達装置。
摩擦クラッチを接続する電磁式クラッチ機構の作動により、相対回転し得る第一回転部材と第二回転部材との間の駆動力の伝達を行なう駆動機構を備えた駆動力伝達装置において、前記電磁式クラッチ機構で電磁石の周りに生じる磁路は磁束が前記摩擦クラッチを複数回往復して通過するクラッチ磁路を含み、前記摩擦クラッチにおける摩擦接触面の一部または全部にダイヤモンドライクカーボン表面処理を施したことを特徴とする駆動力伝達装置。
前記摩擦クラッチは、アーマチュアを電磁石により吸引してそのアーマチュアの圧接力により摩擦接触するプレートからなり、このプレートの摩擦接触面にダイヤモンドライクカーボン表面処理を施したことを特徴とする請求項３に記載の駆動力伝達装置。
前記クラッチ磁路は、前記プレートで区画空間により区画して形成した磁路域と前記アーマチュアで区画空間により区画して形成した磁路域とを通じて生じることを特徴とする請求項４に記載の駆動力伝達装置。