JP2010144799A

JP2010144799A - Power transmission and method for providing appropriate back lash

Info

Publication number: JP2010144799A
Application number: JP2008321267A
Authority: JP
Inventors: Tetsushi Takeda; 哲史武田
Original assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2008-12-17
Publication date: 2010-07-01

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure sufficient strength at a spline part while inhibiting snaps by keeping rotary backlash quantity B4 at an outside interface within a specified value. <P>SOLUTION: This power transmission 1 includes an outer rotary member 3, an inner rotary member 5, an outer clutch 7, a friction clutch 11 capable of connecting and disconnecting the rotary members 3, 5 by an inner clutch member 9, a pressure ring 13 capable of pressing the friction clutch 11, a cam mechanism applying thrust force, and a pilot clutch generating thrust force. In the power transmission 1, values of B1, B2, B3, and B4 are set so as to satisfy an inequality: B4>(B2+B3)>B1, where rotary backlash quantity between the inner rotary member 5 and the pressure ring 13 is represented by B1, rotary backlash quantity between the inner rotary member 5 and the inner clutch member 9 by B2, rotary backlash quantity between the outer rotary member 3 and the outer clutch member 7 by B3, and the total of rotary backlash quantities between a first power transmission member and a second power transmission member with the friction clutch 11 engaged is represented by B4. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、バックラッシを適正値に調整した動力伝達装置と、そのバックラッシ適正化方法に関する。 The present invention relates to a power transmission device that adjusts backlash to an appropriate value and a backlash optimization method thereof.

特許文献１に「駆動力伝達装置」が記載されている。 Patent Document 1 describes a “driving force transmission device”.

この駆動力伝達装置は、外側回転部材であるアウターケースと内側回転部材である中空シャフトとにそれぞれアウタープレートとインナープレートがスプライン連結されたメインクラッチと、パイロットクラッチと、アーマチャを吸引してパイロットクラッチを締結する電磁石と、パイロットクラッチが締結されるとアウターケースと中空シャフト間の差動トルクを受けて作動し、中空シャフトにスプライン連結されているプレッシャーリングを押圧してメインクラッチを締結するカム機構とを備えており、カップリングとしてパッケージ化（ユニット化）されている。このような動力伝達装置は、例えば、４輪駆動車に用いられており、車両の組み付けラインで、アウターケースには前後輪の一方の動力伝達部材がスプライン連結され、中空シャフトには他方の動力伝達部材がスプライン連結される。 This driving force transmission device includes a main clutch in which an outer plate and an inner plate are spline-connected to an outer case that is an outer rotating member and a hollow shaft that is an inner rotating member, a pilot clutch, and a pilot clutch by sucking an armature. When the pilot clutch is engaged, a cam mechanism that operates by receiving a differential torque between the outer case and the hollow shaft and presses the pressure ring that is splined to the hollow shaft to engage the main clutch. And packaged as a coupling (unitized). Such a power transmission device is used, for example, in a four-wheel drive vehicle. In the assembly line of the vehicle, one power transmission member of front and rear wheels is spline-connected to the outer case, and the other power is connected to the hollow shaft. The transmission member is splined.

このようにパッケージ化された動力伝達装置では、外側回転部材と内側回転部材及び一方と他方の動力伝達部材間の各スプライン部（外部側動力伝達部材に対するインターフェース）に回転ガタ量Ｂ４（バックラッシ：回転方向隙間）が許容量として規定される。 In the power transmission device packaged in this way, the rotation backlash amount B4 (backlash: rotation) is provided in each spline portion (interface to the external power transmission member) between the outer rotation member, the inner rotation member, and the one and the other power transmission member. Direction gap) is defined as an allowable amount.

また、外側回転部材とアウタープレートとを連結しているスプライン部での回転ガタ量Ｂ３と、内側回転部材とインナープレートとを連結しているスプライン部での回転ガタ量Ｂ２は、いずれも、なるべく小さいことが望ましい。 Further, the rotation backlash amount B3 at the spline portion connecting the outer side rotation member and the outer plate and the rotation backlash amount B2 at the spline portion connecting the inner side rotation member and the inner plate are both as much as possible. Small is desirable.

また、上記の４輪駆動車がメインクラッチを締結した状態で走行している場合、直進走行中はアウターケースと中空シャフトの一方が先行回転しているが、旋回を始めると、後輪側と前輪側の間に生じる旋回半径の差によって、アウターケースと中空シャフトの他方が一方を追い越して先行回転しようとし、このときアウターケースと中空シャフトからカム機構に掛かるトルクの方向が逆転する。アウターケースと中空シャフトのこのような逆転は、４輪駆動車の旋回走行時だけでなく、前輪駆動ベースの４輪駆動車、あるいは、後輪駆動ベースの４輪駆動車を前進走行から後進走行に、また、後進走行から前進走行に切り替えたときなどでも生じ、これに伴って“バキ音”と云われる騒音が発生する。この騒音は外側回転部材と内側回転部材が逆転する際にカム機構に残存しているトルク（籠もりトルク：髭トルク）に起因し、上記の外側回転部材とアウタープレート及び内側回転部材とインナープレートとを連結する各スプライン部での回転ガタ量Ｂ３、Ｂ２と、内側回転部材とプレッシャーリングとを連結しているスプライン部での回転ガタ量Ｂ１などが関与していると考えられている。
特開２００２−４８１５７号公報 In addition, when the four-wheel drive vehicle is traveling with the main clutch engaged, one of the outer case and the hollow shaft is pre-rotating during straight traveling, but when turning, the rear wheel side Due to the difference in turning radius generated between the front wheels, the other of the outer case and the hollow shaft overtakes one and tries to make a preceding rotation. At this time, the direction of the torque applied to the cam mechanism from the outer case and the hollow shaft is reversed. Such reverse rotation of the outer case and the hollow shaft is not only when the four-wheel drive vehicle is turning, but also when the four-wheel drive vehicle based on the front wheel drive or the four-wheel drive vehicle based on the rear wheel drive is moved forward from backward. In addition, it also occurs when switching from reverse travel to forward travel, and as a result, noise called “buzzing noise” is generated. This noise is caused by the torque remaining in the cam mechanism when the outer rotating member and the inner rotating member reversely move (resting torque: kite torque), and the outer rotating member, the outer plate, the inner rotating member, and the inner plate described above. It is considered that the rotational backlash amount B3, B2 at each spline part connecting the two and the rotational backlash amount B1 at the spline part connecting the inner rotary member and the pressure ring are involved.
JP 2002-48157 A

スプライン部においては、必要な強度（伝達可能トルク）を得るために歯厚はなるべく厚い方が好ましく、また、歯厚を厚くすると回転ガタ量は小さくなるが、回転ガタ量を余り小さくすると、スプライン部を高い精度で加工しなければならず、管理コストが上昇する上に、組み付けが困難になるから、スプライン部の歯厚と回転ガタ量は適度にバランスさせる必要がある。 In the spline part, it is preferable that the tooth thickness is as thick as possible in order to obtain the required strength (transmittable torque). When the tooth thickness is increased, the amount of rotational play is reduced, but when the amount of rotational play is too small, the spline is reduced. The part must be machined with high accuracy, the management cost increases, and the assembly becomes difficult. Therefore, the tooth thickness of the spline part and the amount of rotation play must be balanced appropriately.

そこで、この発明は、外部側インターフェースでの回転ガタ量Ｂ４を規定値（許容値）内に納め、バキ音を抑制しながら、スプライン部で充分な強度が得られる動力伝達装置と、その回転ガタ量（バックラッシ）を適正化する方法の提供を目的としている。 In view of this, the present invention provides a power transmission device in which the rotation backlash amount B4 at the external side interface is within a specified value (allowable value) and sufficient strength can be obtained at the spline portion while suppressing noise, and its rotation backlash. The purpose is to provide a method for optimizing the amount (backlash).

請求項１の動力伝達装置は、第１動力伝達部材と係合する外側回転部材と、前記外側回転部材と同軸に配置され、第２動力伝達部材と係合する内側回転部材と、前記外側回転部材と回転方向に係合し、軸方向に相対移動可能な外側クラッチ部材と、前記内側回転部材と回転方向に係合し、軸方向に相対移動可能な内側クラッチ部材とからなり、両回転部材間を断続可能な摩擦クラッチと、前記内側回転部材と回転方向に係合し、軸方向に相対移動して前記摩擦クラッチを押圧可能なプレッシャーリングと、このプレッシャーリングにスラスト力を付与するカム機構と、このカム機構を作動させてスラスト力を発生させるパイロットクラッチ機構とを備えた動力伝達装置であって、前記内側回転部材と前記プレッシャーリングの係合部のバックラッシをＢ１、前記内側回転部材と前記内側クラッチ部材の係合部のバックラッシをＢ２、前記外側回転部材と前記外側クラッチ部材の係合部のバックラッシをＢ３、前記摩擦クラッチが締結状態のとき、第１動力伝達部材と第２動力伝達部材との間のバックラッシ合計をＢ４としたとき、Ｂ４＞（Ｂ２＋Ｂ３）＞Ｂ１が成り立つように、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値がそれぞれ設定されていることを特徴とする。 The power transmission device according to claim 1 is an outer rotation member that engages with the first power transmission member, an inner rotation member that is arranged coaxially with the outer rotation member and that engages with the second power transmission member, and the outer rotation. An outer clutch member that engages with the member in the rotational direction and is relatively movable in the axial direction, and an inner clutch member that engages with the inner rotational member in the rotational direction and is relatively movable in the axial direction. A friction clutch that can be intermittently engaged, a pressure ring that engages with the inner rotating member in the rotational direction, and that can move relative to the axial direction to press the friction clutch, and a cam mechanism that applies a thrust force to the pressure ring And a pilot clutch mechanism that generates a thrust force by operating the cam mechanism, and a power transmission device including a back of an engagement portion between the inner rotating member and the pressure ring. B1 is the backlash of the engaging portion between the inner rotating member and the inner clutch member, B2 is the backlash of the engaging portion between the outer rotating member and the outer clutch member, and the friction clutch is in the engaged state. When the total backlash between the first power transmission member and the second power transmission member is B4, the values of B1, B2, B3, and B4 are set so that B4> (B2 + B3)> B1 holds. It is characterized by that.

請求項２の動力伝達装置は、請求項１に記載された発明であって、（Ｂ４−Ｂ３）＞Ｂ２＞Ｂ１が成り立つように、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値がそれぞれ設定されていることを特徴とする。 The power transmission device according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the values of B1, B2, B3, and B4 are set so that (B4-B3)> B2> B1 holds. It is characterized by that.

請求項３の動力伝達装置は、請求項１に記載された発明であって、（Ｂ４−Ｂ２）＞Ｂ３＞Ｂ１が成り立つように、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値がそれぞれ設定されていることを特徴とする。 The power transmission device according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein the values of B1, B2, B3, and B4 are set so that (B4-B2)> B3> B1 is established. It is characterized by that.

請求項４の動力伝達装置は、請求項１に記載された発明であって、Ｂ２＞Ｂ１及びＢ３＞Ｂ１が成り立たないとき、Ｂ４＞（Ｂ２＋Ｂ３）＞Ｂ１が成り立つように、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値がそれぞれ設定されていることを特徴とする。 The power transmission device according to claim 4 is the invention according to claim 1, wherein when B2> B1 and B3> B1 do not hold, B4> (B2 + B3)> B1 holds so that B1, B2, B3 , B4 are set respectively.

請求項５に記載された動力伝達装置のバックラッシ適正化方法は、外側回転部材と、前記外側回転部材と同軸に配置された内側回転部材と、前記外側回転部材と回転方向に係合し、軸方向に相対移動可能な外側クラッチ部材と、前記内側回転部材と回転方向に係合し、軸方向に相対移動可能な内側クラッチ部材とからなり、両回転部材間を断続可能な摩擦クラッチと、前記内側回転部材と回転方向に係合し、軸方向に相対移動して前記摩擦クラッチを押圧可能なプレッシャーリングと、このプレッシャーリングにスラスト力を付与するカム機構と、このカム機構を作動させてスラスト力を発生させるパイロットクラッチ機構とを備えた動力伝達装置のバックラッシ適正化方法であって、前記内側回転部材と前記プレッシャーリングの係合部のバックラッシをＢ１、前記内側回転部材と前記内側クラッチ部材の係合部のバックラッシをＢ２、前記外側回転部材と前記外側クラッチ部材の係合部のバックラッシをＢ３、前記摩擦クラッチが係合状態のときの前記外側回転部材と内側回転部材との間のバックラッシ合計をＢ４としたとき、Ｂ４＞（Ｂ２＋Ｂ３）＞Ｂ１が成り立つように、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値をそれぞれ設定することを特徴とする。 The method for optimizing the backlash of the power transmission device according to claim 5 includes: an outer rotating member; an inner rotating member disposed coaxially with the outer rotating member; and the outer rotating member engaged in a rotational direction. An outer clutch member that is relatively movable in the direction, and an inner clutch member that is engaged with the inner rotational member in the rotational direction and is relatively movable in the axial direction, and is a friction clutch that can intermittently connect between both rotational members; A pressure ring that engages with the inner rotary member in the rotational direction and can move relative to the axial direction to press the friction clutch, a cam mechanism that applies a thrust force to the pressure ring, and a thrust mechanism that operates the cam mechanism A method for optimizing the backlash of a power transmission device including a pilot clutch mechanism for generating force, comprising: an engagement portion between the inner rotating member and the pressure ring; The backlash of the engaging portion between the inner rotating member and the inner clutch member is B2, the backlash of the engaging portion between the outer rotating member and the outer clutch member is B3, and the friction clutch is in the engaged state. The values of B1, B2, B3, and B4 are set so that B4> (B2 + B3)> B1 holds when the backlash sum between the outer rotating member and the inner rotating member is B4. .

請求項６に記載された動力伝達装置のバックラッシ適正化方法は、請求項５の発明であって、（Ｂ４−Ｂ３）＞Ｂ２＞Ｂ１が成り立つように、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値をそれぞれ設定することを特徴とする。 The backlash optimization method for a power transmission device according to claim 6 is the invention of claim 5, wherein the values of B1, B2, B3, and B4 are set so that (B4-B3)> B2> B1 holds. It is characterized by setting each.

請求項７に記載された動力伝達装置のバックラッシ適正化方法は、請求項５の発明であって、（Ｂ４−Ｂ２）＞Ｂ３＞Ｂ１が成り立つように、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値をそれぞれ設定することを特徴とする。 The method for optimizing the backlash of the power transmission device according to claim 7 is the invention of claim 5, wherein the values of B1, B2, B3, and B4 are set such that (B4-B2)> B3> B1 holds. It is characterized by setting each.

請求項８に記載された動力伝達装置のバックラッシ適正化方法は、請求項５の発明であって、Ｂ２＞Ｂ１及びＢ３＞Ｂ１が成り立たないとき、Ｂ４＞（Ｂ２＋Ｂ３）＞Ｂ１が成り立つように、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値をそれぞれ設定することを特徴とする。 The backlash optimization method for a power transmission device according to claim 8 is the invention of claim 5, and when B2> B1 and B3> B1 do not hold, B4> (B2 + B3)> B1 holds. The values of B1, B2, B3, and B4 are set, respectively.

請求項１の動力伝達装置は、内側回転部材とプレッシャーリング間の係合部（スプライン部）の回転ガタ量（バックラッシ：回転方向隙間）をＢ１、内側回転部材と内側クラッチ部材間の係合部の回転ガタ量をＢ２、外側回転部材と外側クラッチ部材間の係合部の回転ガタ量をＢ３、摩擦クラッチが締結状態のときの第１動力伝達部材と第２動力伝達部材間との間の合計した回転ガタ量をＢ４としたとき、Ｂ４＞（Ｂ２＋Ｂ３）＞Ｂ１が成り立つようにＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値を設定したので、外部側動力伝達部材とのインターフェースでの回転ガタ量Ｂ４を規定値（要求値）に設定することによって車両組み付け側からの要求に対応すると共に、動力伝達装置内部の回転ガタ量（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を外部インターフェース側の回転ガタ量Ｂ４より小さく規制することにより、係合部でのガタ詰めによる衝撃、騒音、摩耗を低減させ、耐久性を向上させている。 In the power transmission device according to claim 1, the rotation backlash (backlash: clearance in the rotation direction) of the engagement portion (spline portion) between the inner rotation member and the pressure ring is B1, and the engagement portion between the inner rotation member and the inner clutch member. The rotation backlash amount is B2, the rotation backlash amount of the engaging portion between the outer rotation member and the outer clutch member is B3, and the friction between the first power transmission member and the second power transmission member when the friction clutch is engaged. Since the values of B1, B2, B3, and B4 are set so that B4> (B2 + B3)> B1 when the total amount of rotation backlash is B4, the amount of rotation backlash B4 at the interface with the external power transmission member is set. Is set to a specified value (required value) to meet the request from the vehicle assembly side, and the amount of rotation backlash (B1, B2, B3) inside the power transmission device is set to the rotation amount on the external interface side. By decreasing restriction than the amount B4, shock due to play reduction in the engaging portion, the noise, reduce the wear, thereby improving the durability.

また、請求項１の動力伝達装置によれば、Ｂ２とＢ３は、これらの合計がＢ４より小さくＢ１より大きい範囲で、一方を大きくし他方をそれだけ小さくするようにして、それぞれの値を種々変えることが可能であり、外側回転部材と外側クラッチ部材及び内側回転部材と内側クラッチ部材は、各スプライン部に所定の強度と伝達トルクが得られる歯厚を与えながら、回転ガタ量Ｂ３、Ｂ２を大き過ぎず小さ過ぎない適正な値に設定することができる。 Further, according to the power transmission device of the first aspect, B2 and B3 are changed in various values so that one of them is made larger and the other is made smaller so that the sum thereof is smaller than B4 and larger than B1. The outer rotating member and the outer clutch member, and the inner rotating member and the inner clutch member increase the rotational backlash amount B3 and B2 while giving each spline portion a tooth thickness that provides a predetermined strength and transmission torque. It can be set to an appropriate value that is neither too small nor too small.

請求項２の動力伝達装置の（Ｂ４−Ｂ３）＞Ｂ２＞Ｂ１は、請求項１のＢ４＞（Ｂ２＋Ｂ３）＞Ｂ１のＢ３を左辺に移項したものであり、従って、請求項１の構成と同等の効果が得られる。 (B4-B3)> B2> B1 of the power transmission device of claim 2 is obtained by shifting B3 of claim 1> B3> (B2 + B3)> B1 to the left side, and therefore equivalent to the configuration of claim 1 The effect is obtained.

また、内側回転部材と内側クラッチ部材との間の回転ガタ量Ｂ２を、内側回転部材とプレッシャーリング間の回転ガタ量Ｂ１より大きく設定したので、内側回転部材と内側クラッチ部材間でＢ２のガタ詰めが終了する時点がそれだけ遅延されると共に、内側回転部材とプレッシャーリング間でＢ１のガタ詰め終了が促進されることにより、カム機構においてカムスラスト力低下の開始時点が速くなる。従って、外側回転部材と外側クラッチ部材間でＢ３のガタ詰めが終了した時点では、摩擦クラッチ（メインクラッチ）に残留するトルクが大幅に低減されており、バキ音もそれだけ低減される。 Further, since the rotation backlash amount B2 between the inner rotation member and the inner clutch member is set larger than the rotation backlash amount B1 between the inner rotation member and the pressure ring, the backlash of B2 is reduced between the inner rotation member and the inner clutch member. Is delayed by that amount, and the end of backlashing of B1 between the inner rotating member and the pressure ring is promoted, so that the start point of the cam thrust force reduction is accelerated in the cam mechanism. Therefore, when the backlash of B3 is finished between the outer rotating member and the outer clutch member, the torque remaining in the friction clutch (main clutch) is greatly reduced, and the noise is reduced accordingly.

請求項３の動力伝達装置の（Ｂ４−Ｂ２）＞Ｂ３＞Ｂ１は、請求項１のＢ４＞（Ｂ２＋Ｂ３）のＢ２を左辺に移項したものであり、従って、請求項１の構成と同等の効果が得られる。 (B4-B2)> B3> B1 of the power transmission device of claim 3 is obtained by shifting B2 of claim 1> B2> (B2 + B3) to the left side. Therefore, the same effect as that of the configuration of claim 1 is obtained. Is obtained.

また、外側回転部材と外側クラッチ部材間の回転ガタ量Ｂ３を、内側回転部材とプレッシャーリング間の回転ガタ量Ｂ１より大きく設定したので、外側回転部材と外側クラッチ部材間でＢ３のガタ詰めが終了する時点がそれだけ遅延されると共に、内側回転部材とプレッシャーリング間でＢ１のガタ詰め終了が促進され、カム機構においてカムスラスト力低下の開始時点が速くなる。従って、外側回転部材と外側クラッチ部材間でＢ３のガタ詰めが終了した時点では、摩擦クラッチ（メインクラッチ）に残留するトルクが大幅に低減されており、バキ音もそれだけ低減される。 Further, since the rotation play amount B3 between the outer rotation member and the outer clutch member is set larger than the rotation play amount B1 between the inner rotation member and the pressure ring, the backlash of B3 between the outer rotation member and the outer clutch member is completed. And the end of backlashing of B1 is promoted between the inner rotating member and the pressure ring, and the start point of the cam thrust force reduction is accelerated in the cam mechanism. Therefore, when the backlash of B3 is finished between the outer rotating member and the outer clutch member, the torque remaining in the friction clutch (main clutch) is greatly reduced, and the noise is reduced accordingly.

また、本発明の動力伝達装置は、大径の外側回転部材でガタ詰めを行うので、スプライン部の寸法管理がそれだけ容易になり、製作コストと管理コストとが低減されると共に、単位面積当たりの伝達荷重が小さくなって経時的な寸法変化が抑制され、バキ音の低減効果が高く保たれる。 In addition, since the power transmission device of the present invention performs backlashing with a large-diameter outer rotating member, the dimensional management of the spline part is facilitated, the manufacturing cost and the management cost are reduced, and the per unit area is reduced. The transmission load is reduced, the dimensional change with time is suppressed, and the reduction effect of the noise is kept high.

請求項４の動力伝達装置は、Ｂ２＞Ｂ１及びＢ３＞Ｂ１が成り立たない場合でも、Ｂ４＞（Ｂ２＋Ｂ３）＞Ｂ１が成り立つように各回転ガタ量を設定したので、請求項１と同様に、車両組み付け側からの規定に対応できると共に、内部側回転ガタ量（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を外部インターフェース側の回転ガタ量Ｂ４より小さく規制したことによって、バキ音が低減されると共に、ガタ詰めによる衝撃、騒音、摩耗が低減され、耐久性が向上する。 In the power transmission device according to the fourth aspect, since each rotation backlash amount is set so that B4> (B2 + B3)> B1 is satisfied even when B2> B1 and B3> B1 are not satisfied, In addition to complying with regulations from the assembly side, the internal side rotation backlash amount (B1, B2, B3) is regulated to be smaller than the rotation backlash amount B4 on the external interface side. , Noise and wear are reduced and durability is improved.

請求項５の方法によって回転ガタ量（バックラッシ）を適正化したことによって、動力伝達装置は請求項１の構成と同等の効果が得られる。 By optimizing the amount of backlash (backlash) by the method of claim 5, the power transmission device can obtain the same effect as the structure of claim 1.

請求項６の方法によって回転ガタ量を適正化したことによって、動力伝達装置は請求項２の構成と同等の効果が得られる。 By optimizing the amount of rotation play by the method of claim 6, the power transmission device can obtain an effect equivalent to that of the structure of claim 2.

請求項７の方法によって回転ガタ量を適正化したことによって、動力伝達装置は請求項３の構成と同等の効果が得られる。 By optimizing the amount of rotation play by the method of claim 7, the power transmission device can obtain the same effect as the configuration of claim 3.

請求項８の方法によって回転ガタ量を適正化したことによって、動力伝達装置は請求項４の構成と同等の効果が得られる。 By optimizing the amount of rotation play by the method of claim 8, the power transmission device can obtain the same effect as the structure of claim 4.

＜第１実施例＞
図１〜図５によって動力伝達装置１（本発明の第１実施例）及びそのバックラッシ適正化方法の説明をする。図１は動力伝達装置１の横断面図、図２は図１のＺ矢視図、図３はＺ方向から見た図１のＸ−Ｘ断面図とＹ−Ｙ断面図、図４は動力伝達装置１を用いた４輪駆動車のスケルトン機構図、図５は動力伝達装置１の各回転ガタ量のガタ詰めを示すタイムチャートである。 <First embodiment>
The power transmission device 1 (first embodiment of the present invention) and its backlash optimization method will be described with reference to FIGS. 1 is a transverse sectional view of the power transmission device 1, FIG. 2 is a sectional view taken along the arrow Z in FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along the line XX and YY in FIG. A skeleton mechanism diagram of a four-wheel drive vehicle using the transmission device 1, and FIG. 5 are time charts showing backlash of each rotational play amount of the power transmission device 1.

［動力伝達装置１の特徴］
動力伝達装置１は、第１動力伝達部材１１７と係合するハウジング３（外側回転部材）と、ハウジング３と同軸に配置され、第２動力伝達部材１３１とスプライン部２７にて係合するハブ５（内側回転部材）と、ハウジング３と回転方向にスプライン連結し、軸方向に相対移動可能なアウタープレート７（外側クラッチ部材）と、ハブ５と回転方向にスプライン連結し、軸方向に相対移動可能なインナープレート９（内側クラッチ部材）とからなっている。 [Features of power transmission device 1]
The power transmission device 1 includes a housing 3 (outside rotating member) that engages with the first power transmission member 117, and a hub 5 that is disposed coaxially with the housing 3 and that engages with the second power transmission member 131 through the spline portion 27. (Inner rotating member), spline connected to the housing 3 in the rotational direction, and the outer plate 7 (outer clutch member) capable of relative movement in the axial direction and the hub 5 to be splined in the rotational direction to be relatively movable in the axial direction The inner plate 9 (inner clutch member).

また、本実施形態の動力伝達装置１は、ハウジング３とハブ５を断続可能な多板式のメインクラッチ１１（摩擦クラッチ）と、ハブ５と回転方向にスプライン連結し、軸方向に相対移動してメインクラッチ１１を押圧可能なプレッシャーリング１３と、プレッシャーリング１３にスラスト力を付与するボールカム１５（カム機構）と、ボールカム１５を作動させてスラスト力を発生させるパイロットクラッチ１７とを備えている。 Further, the power transmission device 1 of the present embodiment is spline-coupled to the multi-plate main clutch 11 (friction clutch) capable of intermittently connecting the housing 3 and the hub 5 and the hub 5 in the rotational direction, and relatively moved in the axial direction. A pressure ring 13 that can press the main clutch 11, a ball cam 15 (cam mechanism) that applies a thrust force to the pressure ring 13, and a pilot clutch 17 that operates the ball cam 15 to generate a thrust force are provided.

さらに、本実施形態の動力伝達装置１は、ハブ５とプレッシャーリング１３間のスプライン部１９（係合部）の回転ガタ量（バックラッシ：回転方向隙間）をＢ１、ハブ５とインナープレート９間のスプライン部２１（係合部）の回転ガタ量をＢ２、ハウジング３とアウタープレート７間のスプライン部２３（係合部）の回転ガタ量をＢ３、メインクラッチ１１が締結状態のときに、第１動力伝達部材１１７から第２動力伝達部材１３１に至る経路（すなわち、第１動力伝達部材１１７と第２動力伝達部材１３１との間）における回転ガタの合計をＢ４としたとき、Ｂ４＞（Ｂ２＋Ｂ３）＞Ｂ１…（式１）が成り立つように、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値がそれぞれ設定され、（Ｂ４−Ｂ２）＞Ｂ３＞Ｂ１…（式２）が成り立つように、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値がそれぞれ設定されている。なお、第１動力伝達部材１１７と第２動力伝達部材１３１との間のガタ量Ｂ４は、本実施形態においてスプライン部２５，スプライン部２７それぞれのガタに加えて、スプライン部２１とスプライン２３それぞれのガタを合計したガタ量から定められたものである。しかしながら、このガタ量Ｂ４は第１動力伝達部材１１７と第２動力伝達部材１３１との相対回転ガタであることが規定され、これらの部材間を連結する各構成部材は実施形態のものに限られるわけではない。 Further, in the power transmission device 1 of this embodiment, the amount of rotation backlash (backlash: clearance in the rotation direction) of the spline portion 19 (engagement portion) between the hub 5 and the pressure ring 13 is B1, and the hub 5 and the inner plate 9 are between. The rotation backlash amount of the spline portion 21 (engagement portion) is B2, the rotation backlash amount of the spline portion 23 (engagement portion) between the housing 3 and the outer plate 7 is B3, and the first is when the main clutch 11 is in the engaged state. B4> (B2 + B3) where B4 is the total amount of rotation play in the path from the power transmission member 117 to the second power transmission member 131 (that is, between the first power transmission member 117 and the second power transmission member 131). > B1 ... The values of B1, B2, B3, and B4 are set so that (Equation 1) holds, and (B4-B2)> B3> B1 (Equation 2) holds so that B1 holds. The value of B2, B3, B4 are set. In addition, in this embodiment, the backlash amount B4 between the first power transmission member 117 and the second power transmission member 131 is the backlash of each of the spline portion 25 and the spline portion 27, and each of the spline portion 21 and the spline 23. It is determined from the amount of backlash totaled. However, this backlash amount B4 is defined as a relative rotation backlash between the first power transmission member 117 and the second power transmission member 131, and the constituent members that connect these members are limited to those of the embodiment. Do not mean.

また、（Ｂ４−Ｂ２）＞Ｂ３＞Ｂ１…（式３）が成り立つように、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値をそれぞれ設定することも可能であり、また、Ｂ２＞Ｂ１及びＢ３＞Ｂ１が成り立たないときは、Ｂ４＞（Ｂ２＋Ｂ３）＞Ｂ１…（式４）が成り立つように、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値をそれぞれ設定することもできる。 It is also possible to set the values of B1, B2, B3, and B4 so that (B4-B2)> B3> B1 (Equation 3) holds, and B2> B1 and B3> B1 If not, the values of B1, B2, B3, and B4 can be set so that B4> (B2 + B3)> B1 (Expression 4) is satisfied.

なお、Ｂ４は第１動力伝達部材１１７と第２動力伝達部材１３１との間であらかじめ設定された許容回転ガタに相当するものであり、車両の駆動系路において、本願発明の動力伝達装置が回転方向に許されるべく与えられた回転ガタである。 B4 corresponds to an allowable rotational play set in advance between the first power transmission member 117 and the second power transmission member 131, and the power transmission device of the present invention rotates in the drive system path of the vehicle. Rotation play given to be allowed in the direction.

また、下記の「メインクラッチ１１が締結状態のときに、」という語句については、アウタープレート７とインナープレート９との摺動面が摺動せずに一体回転すると見なした状態を示すごとく定義された語句である。 In addition, the phrase “when the main clutch 11 is in the engaged state” is defined to indicate a state in which the sliding surfaces of the outer plate 7 and the inner plate 9 are considered to rotate integrally without sliding. Is the phrase that was made.

図４のように、動力伝達装置１は前輪駆動ベースの４輪駆動車に用いられており、エンジン１０１の駆動力はトランスミッション１０３を介しフロントデフ１０５から左右の前輪１０７，１０９に配分され、さらに、トランスファ１１１からプロペラシャフト１１３とフランジ１１５，１１７を介して動力伝達装置１に伝達され、動力伝達装置１が連結されていると、駆動力は方向変換歯車組１１９とリヤデフ１２１を介し左右の後輪１２３，１２５に配分されて車両は４輪駆動状態になり、動力伝達装置１の連結が解除されると、方向変換歯車組１１９以下が切り離されて車両は前輪駆動の２輪駆動状態になる。また、動力伝達装置１はリヤデフ１２１と共にデフキャリヤ１２７に収容されている。 As shown in FIG. 4, the power transmission device 1 is used in a front-wheel drive-based four-wheel drive vehicle, and the driving force of the engine 101 is distributed from the front differential 105 to the left and right front wheels 107 and 109 via the transmission 103. When the power transmission device 1 is connected to the power transmission device 1 from the transfer 111 via the propeller shaft 113 and the flanges 115 and 117, and the power transmission device 1 is connected, the driving force is transmitted to the rear left and right through the direction change gear set 119 and the rear differential 121. When the vehicle is allocated to the wheels 123 and 125 and the vehicle is in a four-wheel drive state, and the connection of the power transmission device 1 is released, the direction change gear set 119 and below are disconnected and the vehicle is in a two-wheel drive state of front wheel drive. . The power transmission device 1 is housed in the differential carrier 127 together with the rear differential 121.

動力伝達装置１は、上記のハウジング３と、ハブ５と、メインクラッチ１１と、プレッシャーリング１３と、ボールカム１５と、パイロットクラッチ１７などに加えて、アーマチャ２９と、これを吸引してパイロットクラッチ１７を締結させる電磁石３１と、カムリング３３などを備えており、ボールカム１５のカム面はプレッシャーリング１３とカムリング３３にそれぞれ設けられている。 In addition to the housing 3, the hub 5, the main clutch 11, the pressure ring 13, the ball cam 15, the pilot clutch 17, and the like, the power transmission device 1 sucks the armature 29 and the pilot clutch 17. And the cam ring 33 are provided. The cam surface of the ball cam 15 is provided on the pressure ring 13 and the cam ring 33, respectively.

ハウジング３は、一体に形成された軸部３５及び円筒部材３７と磁性体のロータ３９とで構成されている。軸部３５は両面シール型のボールベアリング４１によってデフキャリヤ１２７の前側開口部に支持されている。スプライン部２５は軸部３５に設けられており、スプライン部２５にはフランジ１１７（第１動力伝達部材）が連結され、このフランジ１１７はプロペラシャフト１１３側のフランジ１１５に連結されている。また、ロータ３９は円筒部材３７の後側開口部に螺着され、ダブルナット機能で固定されている。 The housing 3 includes a shaft portion 35 and a cylindrical member 37 that are integrally formed, and a magnetic rotor 39. The shaft portion 35 is supported on the front opening of the differential carrier 127 by a double-side sealed ball bearing 41. The spline portion 25 is provided on the shaft portion 35, and a flange 117 (first power transmission member) is connected to the spline portion 25, and this flange 117 is connected to the flange 115 on the propeller shaft 113 side. The rotor 39 is screwed into the rear opening of the cylindrical member 37 and is fixed by a double nut function.

ハブ５は、ボールベアリング４３によって前部を円筒部材３７に支持され、滑り軸受４５によって後部をロータ３９に支持されており、スプライン部２７には、方向変換歯車組１１９の一側ギアであるベベルギア１２９と一体のドライブピニオンシャフト１３１（第２動力伝達部材）が連結されている。 The hub 5 is supported by a cylindrical member 37 at the front by a ball bearing 43 and supported by the rotor 39 at a rear by a sliding bearing 45. A bevel gear which is one side gear of the direction changing gear set 119 is provided at the spline 27. A drive pinion shaft 131 (second power transmission member) integral with 129 is coupled.

上記のように、ハブ５とプレッシャーリング１３はスプライン部１９で連結され、メインクラッチ１１のインナープレート９とハブ５はスプライン部２１で連結され、メインクラッチ１１のアウタープレート７と円筒部材３７はスプライン部２３で連結され、パイロットクラッチ１７のアウタープレートはスプライン部２３で円筒部材３７に連結され、インナープレートはカムリング３３の外周に設けられたスプライン部４７に連結されている。 As described above, the hub 5 and the pressure ring 13 are connected by the spline portion 19, the inner plate 9 of the main clutch 11 and the hub 5 are connected by the spline portion 21, and the outer plate 7 and the cylindrical member 37 of the main clutch 11 are connected by the spline. The outer plate of the pilot clutch 17 is connected to the cylindrical member 37 by the spline portion 23, and the inner plate is connected to the spline portion 47 provided on the outer periphery of the cam ring 33.

アーマチャ２９はプレッシャーリング１３とパイロットクラッチ１７の間に配置され、電磁石３１は両側シール型のボールベアリング４９によってロータ３９に支持されており、電力コード５１とソケット５３とを介して車載のバッテリー側に接続されている。また、ロータ３９とカムリング３３との間にはボールカム１５の噛み合い反力を受けるスラストベアリング５５が配置され、ハブ５とプレッシャーリング１３との間にはプレッシャーリング１３をメインクラッチ１１の締結解除方向に付勢するリターンスプリングが配置され、ハブ５とローラ３９との間には、内部に封入されたオイルの漏れを防止するＸリング５７が配置されている。 The armature 29 is disposed between the pressure ring 13 and the pilot clutch 17, and the electromagnet 31 is supported on the rotor 39 by a double-side sealed ball bearing 49, and is mounted on the vehicle battery side through the power cord 51 and the socket 53. It is connected. A thrust bearing 55 that receives the meshing reaction force of the ball cam 15 is disposed between the rotor 39 and the cam ring 33, and the pressure ring 13 is disposed between the hub 5 and the pressure ring 13 in the direction in which the main clutch 11 is released. An urging return spring is disposed, and an X-ring 57 for preventing leakage of oil sealed inside is disposed between the hub 5 and the roller 39.

電磁石３１が励磁されるとアーマチャ２９が吸引され、パイロットクラッチ１７を押圧して締結させ、ハウジング３とハブ５間の差動トルクを受けてボールカム１５が作動し、発生したカムスラスト力によってプレッシャーリング１３がメインクラッチ１１を押圧し締結させて動力伝達装置１を連結し、車両を４輪駆動状態にする。電磁石３１の励磁を停止すると、パイロットクラッチ１７の締結が解除されてボールカム１５のカムスラスト力が消失し、リターンスプリングの付勢力によりプレッシャーリング１３が押し戻されてメインクラッチ１１の締結と動力伝達装置１の連結が解除され、車両は前輪駆動状態になる。 When the electromagnet 31 is excited, the armature 29 is attracted, the pilot clutch 17 is pressed and fastened, the ball cam 15 is actuated by receiving the differential torque between the housing 3 and the hub 5, and the pressure ring 13 is generated by the generated cam thrust force. Presses and fastens the main clutch 11 to connect the power transmission device 1 to bring the vehicle into a four-wheel drive state. When the excitation of the electromagnet 31 is stopped, the engagement of the pilot clutch 17 is released, the cam thrust force of the ball cam 15 disappears, the pressure ring 13 is pushed back by the urging force of the return spring, the engagement of the main clutch 11 and the power transmission device 1 The connection is released and the vehicle enters the front wheel drive state.

また、この４輪駆動車を前進走行から後進走行に切り替えると、ハウジング３とハブ５が反転し、これに伴ってハブ５のハウジング３に対する位相が変わり、ボールカム１５に掛かるトルクの方向が逆転する。 Further, when the four-wheel drive vehicle is switched from forward traveling to reverse traveling, the housing 3 and the hub 5 are reversed, and accordingly, the phase of the hub 5 with respect to the housing 3 is changed, and the direction of the torque applied to the ball cam 15 is reversed. .

また、メインクラッチ１１が締結されているときに、上述したようにフランジ１１７とドライブピニオンシャフト１３１間の回転ガタ量を合計した値Ｂ４は、カップリングとしてパッケージ化された動力伝達装置１の場合、車両の組み付け側から要求される外部インターフェースに対する規定値に設定されており、動力伝達装置１では、Ｂ４＞（Ｂ２＋Ｂ３）＞Ｂ１…（式１）の範囲内から、特に、（Ｂ４−Ｂ２）＞Ｂ３＞Ｂ１…（式２）が成り立つように、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値が設定されており、このように、内部側の回転ガタ量（Ｂ２＋Ｂ３）がＢ４より小さく設定され、さらに、ハブ５とプレッシャーリング１３間のスプライン部１９の回転ガタ量Ｂ１がハウジング３とアウタープレート７間のスプライン部２３の回転ガタ量Ｂ３より小さく設定されている。 Further, as described above, when the main clutch 11 is engaged, the total value B4 between the flange 117 and the drive pinion shaft 131 is a value B4 in the case of the power transmission device 1 packaged as a coupling. It is set to a specified value for the external interface required from the vehicle assembly side. In the power transmission device 1, from the range of B4> (B2 + B3)> B1 (Equation 1), in particular, (B4-B2)> The values of B1, B2, B3, and B4 are set so that B3> B1 (Equation 2) is satisfied, and thus the amount of internal rotation play (B2 + B3) is set to be smaller than B4. The rotational backlash amount B1 of the spline portion 19 between the hub 5 and the pressure ring 13 is the rotational backlash amount of the spline portion 23 between the housing 3 and the outer plate 7. It is set smaller than 3.

また、（Ｂ４−Ｂ２）＞Ｂ３＞Ｂ１…（式３）が成り立つように、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値をそれぞれ設定することも可能であり、
また、Ｂ２＞Ｂ１及びＢ３＞Ｂ１が成り立たないときは、Ｂ４＞（Ｂ２＋Ｂ３）＞Ｂ１…（式４）が成り立つように、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値をそれぞれ設定することもできる。 It is also possible to set the values of B1, B2, B3, and B4 so that (B4-B2)>B3> B1 (Equation 3) holds,
When B2> B1 and B3> B1 do not hold, the values of B1, B2, B3, and B4 can be set so that B4> (B2 + B3)> B1 (Formula 4) holds.

ここで、各ガタ量は設定上、回転角度や隙間長さ寸法などで表示されるが以下の説明ではこれらの単位を省略し、無次元化した数値のみを用いて明瞭に説明する。 Here, each backlash amount is displayed in terms of setting by a rotation angle, a gap length dimension, etc., but in the following description, these units are omitted and will be clearly described using only non-dimensional numerical values.

例えば、Ｂ４を１．０、Ｂ２を０．５、Ｂ３を０．３、Ｂ１を０．４と設定すれば、（１．０−０．３）＞０．５＞０．４→→１．０＞０．８＞０．４となって（式１）と（式２）を満足する。 For example, if B4 is set to 1.0, B2 is set to 0.5, B3 is set to 0.3, and B1 is set to 0.4, (1.0−0.3)> 0.5> 0.4 →→ 1 0.0> 0.8> 0.4, which satisfies (Expression 1) and (Expression 2).

さらに、Ｂ２を０．３、Ｂ３を０．５と設定すれば、（１．０−０．３）＞０．５＞０．４→→１．０＞０．８＞０．４となって（式３）を満足し、
さらに、Ｂ１が０．４でＢ２＝Ｂ３＝０．３と設定した場合は、Ｂ２＞Ｂ１とＢ３＞Ｂ１のいずれも成立しないが、１．０＞（０．３＋０．３）＞０．４となって（式４）を満足する。 Further, if B2 is set to 0.3 and B3 is set to 0.5, (1.0−0.3)>0.5> 0.4 →→ 1.0>0.8> 0.4. (Equation 3)
Further, when B1 is 0.4 and B2 = B3 = 0.3, neither B2> B1 nor B3> B1 is satisfied, but 1.0> (0.3 + 0.3)> 0.4 And (Formula 4) is satisfied.

動力伝達装置１は、各スプライン部での回転ガタ量Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を上記のように設定し、特に、Ｂ３＞Ｂ１に設定したことによって下記のような効果を得ている。 The power transmission device 1 has the following effects by setting the rotational backlash amounts B1, B2, B3, and B4 in each spline portion as described above, and in particular, by setting B3> B1.

以下、この効果を図５のタイムチャートで説明する。 Hereinafter, this effect will be described with reference to the time chart of FIG.

タイムチャート（１）はＢ４の変化を示し、タイムチャート（３）は電磁石３１によるアーマチャ２９の吸引力が一定であり、メインクラッチ１１が締結状態にあることを示している。ハウジング３がハブ５より先行回転している状態からハブ５がハウジング３より先行回転する状態に切り替わる状況で、タイムチャート（２）のようにハブ５のハウジング３に対する回転角の位相が変わると、タイムチャート（４）のようにハブ５とインナープレート９間のスプライン部２１での回転ガタ量Ｂ２のガタ詰めが時点ａから始まって時点ｂで終了すると共に、タイムチャート（６）のようにハブ５とプレッシャーリング１３のスプライン部１９での回転ガタ量Ｂ１のガタ詰めが時点ｅから始まって時点ｆで終了する。また、上記回転ガタ量Ｂ２のガタ詰めが時点ｂで終了すると同時に、タイムチャート（５）のようにハウジング３とアウタープレート７のスプライン部２３での回転ガタ量Ｂ３のガタ詰めが時点ｃから始まって時点ｄで終了する。その間、タイムチャート（１）のように、時点ａでのハブ５のガタ詰め開始に伴ってＢ４のガタ詰めが時点ｒで始まり、時点ｄでＢ３のガタ詰めが終了した後、時点ｓで終了する。 Time chart (1) shows changes in B4, and time chart (3) shows that the attractive force of armature 29 by electromagnet 31 is constant and main clutch 11 is in the engaged state. When the phase of the rotation angle of the hub 5 with respect to the housing 3 is changed as shown in the time chart (2) in the situation where the state in which the housing 3 is rotated in advance of the hub 5 and the state in which the hub 5 is rotated in advance of the housing 3 is changed, As shown in the time chart (4), the backlash of the rotational play amount B2 at the spline portion 21 between the hub 5 and the inner plate 9 starts from the time point a and ends at the time point b, and as shown in the time chart (6). 5 and the backlash of the rotational play amount B1 at the spline portion 19 of the pressure ring 13 starts from the time point e and ends at the time point f. Further, at the same time when the play of the rotational play amount B2 ends at the time point b, the play of the rotational play amount B3 at the spline portion 23 of the housing 3 and the outer plate 7 starts from the time point c as shown in the time chart (5). And end at time d. Meanwhile, as shown in the time chart (1), as the hub 5 starts to be stuffed at the time point a, the stuffing of the B4 starts at the time point r, and after the stuffing of the B3 is finished at the time point d, it ends at the time point s. To do.

さらに、タイムチャート（６）での回転ガタ量Ｂ１のガタ詰めが時点ｆで終了すると、タイムチャート（７）のようにプレッシャーリング１３に形成されているカム面が反転を開始し、ボールカム１５が作動状態である時点ｇから中立位置の時点ｈへ移行し、ボールカム１５が再び作動を開始する時点ｉを経て作動状態の時点ｊまで移行する。タイムチャート（８）はボールカム１５で生じるカムスラスト力Ｆの経時変化を示しており、タイムチャート（７）で中立状態への移行を開始する時点ｇに対応した時点ｋでカムスラスト力Ｆが低下を開始し、タイムチャート（７）の時点ｈ（中立位置）に対応した時点ｌでカムスラスト力Ｆが零（０）になる。タイムチャート（９）はメインクラッチ１１に生じているトルクの経時変化を示しており、タイムチャート（５）で回転ガタ量Ｂ３のガタ詰めが終了した時点ｄでトルクｐが残留する。 Further, when the backlash of the rotational backlash amount B1 in the time chart (6) ends at the time point f, the cam surface formed on the pressure ring 13 starts to reverse as shown in the time chart (7), and the ball cam 15 The transition is made from the time point g in the operating state to the time point h in the neutral position, and then to the time point j in the operating state through the time point i at which the ball cam 15 starts to operate again. The time chart (8) shows the change over time of the cam thrust force F generated by the ball cam 15, and the cam thrust force F starts to decrease at the time point k corresponding to the time point g at which the transition to the neutral state starts in the time chart (7). The cam thrust force F becomes zero (0) at the time point l corresponding to the time point h (neutral position) in the time chart (7). The time chart (9) shows the change with time of the torque generated in the main clutch 11, and the torque p remains at the time point d when the backlash amount of the rotation backlash amount B3 is finished in the time chart (5).

上記のようにＢ３＞Ｂ１に設定した動力伝達装置１では、プレッシャーリング１３側の回転ガタ量Ｂ１を小さく設定したことによってタイムチャート（６）のようにガタ詰め終了時点ｆへの到達が促進され、タイムチャート（７）のようにカム面（プレッシャーリング１３）の反転が促進され、これに伴い、タイムチャート（８）のようにボールカム１５のカムスラスト力Ｆの低下開始時点ｋが促進される。さらに、タイムチャート（５）のように回転ガタ量Ｂ３を大きく設定したことによってガタ詰め終了が時点ｄ’から時点ｄまで遅延され、その結果、タイムチャート（８）においてボールカム１５のカムスラスト力が時点ｄ’に対応するＦ２から時点ｄに対応するＦ１まで小さくなり、タイムチャート（９）において、時点ｄに対応する上記の残留トルクｐは、回転ガタ量をＢ３＞Ｂ１のように適正化しない場合の（時点ｄ’に対応する）残留トルクｍに較べて大幅に低減され、従って、バキ音が大幅に低減される。 In the power transmission device 1 set as B3> B1 as described above, the rotation backlash amount B1 on the pressure ring 13 side is set to be small, so that reaching the back end point f is promoted as shown in the time chart (6). As shown in the time chart (7), the reversal of the cam surface (pressure ring 13) is promoted, and accordingly, the decrease start time k of the cam thrust force F of the ball cam 15 is promoted as shown in the time chart (8). Further, as the rotation backlash amount B3 is set large as in the time chart (5), the end of backlashing is delayed from the time point d ′ to the time point d, and as a result, the cam thrust force of the ball cam 15 is increased to the time point in the time chart (8). When F2 corresponding to d ′ decreases from F2 corresponding to time point d to F1 corresponding to time point d, the residual torque p corresponding to time point d in the time chart (9) does not optimize the rotation backlash amount as B3> B1. Compared to the residual torque m (corresponding to the time point d ′), and the noise is greatly reduced.

なお、本発明において、回転ガタ量とは、各係合部における回転方向のガタ量であり、その隙間寸法は、相対回転する２部材のうち一方に対して他方を回転方向に当接させたときの２部材間に存在する隙間寸法であるか、または、相対回転部材の一方を固定し他方を回転させたときの回転ガタ角度と、係合部の係合半径とを用いて算出して得られた隙間寸法、あるいは、係合部に用いるそれぞれのスプライン諸元に基づいて得られる隙間寸法などであり、回転ガタ量の設定と測定は容易に実施できる。 In the present invention, the amount of rotation play is the amount of play in each of the engaging portions in the rotation direction, and the gap dimension is such that one of the two members that rotate relative to each other is in contact with the other in the rotation direction. Or a gap size existing between two members, or calculated by using a rotation backlash angle when one of the relative rotation members is fixed and the other is rotated, and the engagement radius of the engagement portion. The clearance size obtained or the clearance size obtained based on the respective spline specifications used for the engaging portion, etc., and the setting and measurement of the amount of rotation play can be easily performed.

［動力伝達装置１の効果］
外部側インターフェースである回転ガタ量Ｂ４を規定値（許容値）に設定することによって車両組み付け側からの要求に対応すると共に、動力伝達装置１内部の回転ガタ量（Ｂ３＋Ｂ２）、Ｂ１を外部側の回転ガタ量Ｂ４より小さく規制したことにより、回転ガタ部Ｂ３、Ｂ２、Ｂ１でのガタ詰めによる衝撃、騒音、摩耗が低減し、耐久性が向上する。 [Effect of power transmission device 1]
The rotation backlash amount B4, which is an external interface, is set to a specified value (allowable value) to meet the demand from the vehicle assembly side, and the rotation backlash amount (B3 + B2) and B1 inside the power transmission device 1 are set to the external side. By restricting the amount of rotation backlash to less than B4, impact, noise, and wear due to backlash in the backlash portions B3, B2, and B1 are reduced, and durability is improved.

また、Ｂ２とＢ３は、これらの合計がＢ４より小さくＢ１より大きい範囲で、一方を大きくし他方をそれだけ小さくするようにして、それぞれの値を種々設定することが可能であり、ハウジング３とアウタープレート７及びハブ５とインナープレート９は、所定の強度と伝達トルクが得られる歯厚を各スプライン部２３，２１にそれぞれ与えながら、回転ガタ量Ｂ３、Ｂ２を大き過ぎず小さ過ぎない適正な値に設定することができる。 In addition, B2 and B3 can be set variously by setting one to be larger and the other to be smaller in the range where the sum of these is smaller than B4 and larger than B1. The plate 7 and the hub 5 and the inner plate 9 are appropriate values in which the rotational backlash amounts B3 and B2 are not too large and too small while giving the spline portions 23 and 21 with tooth thicknesses for obtaining predetermined strength and transmission torque. Can be set to

また、ハウジング３とアウタープレート７間の回転ガタ量Ｂ３をハブ５とプレッシャーリング１３間の回転ガタ量Ｂ１より大きく設定したことによって、上記のように回転ガタ量Ｂ３のガタ詰めが終了する時点ｄがそれだけ遅延されると共に、回転ガタ量Ｂ１のガタ詰め終了時点ｆが促進されることによってボールカム１５のカムスラスト力Ｆの低下開始が速くなり、時点ｄでメインクラッチ１１に残留するトルクがｍからｐへ低減され、バキ音も低減される。 Further, when the rotation backlash amount B3 between the housing 3 and the outer plate 7 is set larger than the rotation backlash amount B1 between the hub 5 and the pressure ring 13, the time point d when the backlash of the rotation backlash amount B3 is finished as described above. Is delayed by that amount, and the start point f of the backlash of the rotational play amount B1 is accelerated, so that the cam thrust force F of the ball cam 15 starts to decrease quickly, and at time d, the torque remaining in the main clutch 11 is changed from m to p. And the noise is reduced.

また、ハウジング３の大径のスプライン部２３でガタ詰めを行う動力伝達装置１では、スプライン部２３の寸法管理がそれだけ容易になって製作コストと管理コストが低減されると共に、単位面積当たりの伝達荷重が小さくなり、経時的な寸法変化が抑制されてバキ音の低減効果が高く保たれる。 Further, in the power transmission device 1 in which the large-diameter spline portion 23 of the housing 3 is stuffed, the dimensional management of the spline portion 23 is facilitated so that the manufacturing cost and the management cost are reduced, and transmission per unit area is performed. The load is reduced, the dimensional change with time is suppressed, and the reduction effect of the noise is kept high.

なお、動力伝達部材１では、（Ｂ２＋Ｂ３）／２＞Ｂ１に設定することも可能であり、この場合、ハブ５とプレッシャーリング１３間のスプライン部１９での回転ガタ量Ｂ１をＢ２、Ｂ３に対してこのように小さくしたことによってカム面の回転角度変化に伴うカムスラスト力Ｆの低下開始がさらに促進され、ハブ５とインナープレート９及びハウジング３とアウタープレート７で回転ガタ量Ｂ２、Ｂ３のガタ詰めがそれぞれ終了したときにはメインクラッチ１１の残留トルクが大きく低減しており、バキ音もそれだけ低減される。 In the power transmission member 1, it is also possible to set (B2 + B3) / 2> B1, and in this case, the rotational backlash amount B1 at the spline portion 19 between the hub 5 and the pressure ring 13 is set to B2 and B3. Such a reduction further promotes the start of reduction of the cam thrust force F accompanying the change in the rotation angle of the cam surface, and the hub 5 and the inner plate 9 and the housing 3 and the outer plate 7 are filled with the rotational backlash amounts B2 and B3. When each of the above is finished, the residual torque of the main clutch 11 is greatly reduced, and the noise is reduced accordingly.

また、小径のスプライン部２１より係合面積が広い大径のスプライン部２３での回転ガタ量Ｂ３を大きく設定したことにより、ハウジング３とアウタープレート７間の係合面圧が軽減され、単位面積当たりの伝達荷重が小さくなるから、設定された回転ガタ量Ｂ３の経時的な変化が抑制され、バキ音の低減効果が高く保たれる。 Further, by setting the rotation backlash amount B3 in the large-diameter spline portion 23 having a larger engagement area than the small-diameter spline portion 21, the engagement surface pressure between the housing 3 and the outer plate 7 is reduced, and the unit area is reduced. Since the hit transmission load becomes small, the change over time of the set rotation backlash amount B3 is suppressed, and the reduction effect of the noise is kept high.

＜第２実施例＞
本発明の第２実施例は、動力伝達装置１において（Ｂ４−Ｂ３）＞Ｂ２＞Ｂ１が成り立つようにＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の値を設定したものである。 <Second embodiment>
In the second embodiment of the present invention, the values of B1, B2, B3, and B4 are set in the power transmission device 1 so that (B4-B3)>B2> B1 is satisfied.

図６のタイムチャートで、そのバキ音低減効果を説明する。 The noise reduction effect will be described with reference to the time chart of FIG.

ハウジング３がハブ５より先行回転している状態からハブ５がハウジング３より先行回転する状態に切り替わる状況で、タイムチャート（２）のようにハブ５のハウジング３に対する回転角の位相が変わると、タイムチャート（４）のようにハブ５とインナープレート９間のスプライン部２１での回転ガタ量Ｂ２のガタ詰めが時点ａから始まって時点ｂで終了し、タイムチャート（６）のようにハブ５とプレッシャーリング１３のスプライン部１９での回転ガタ量Ｂ１のガタ詰めが時点ｅから始まって時点ｆで終了する。また、上記回転ガタ量Ｂ２のガタ詰めが時点ｂで終了すると同時に、タイムチャート（５）のようにハウジング３とアウタープレート７のスプライン部２３での回転ガタ量Ｂ３のガタ詰めが時点ｃから始まって時点ｄで終了する。その間、タイムチャート（１）のように、時点ａでのハブ５のガタ詰め開始に伴ってＢ４のガタ詰めが時点ｒで始まり、時点ｄでＢ３のガタ詰めが終了した後、時点ｓで終了する。 When the phase of the rotation angle of the hub 5 with respect to the housing 3 is changed as shown in the time chart (2) in the situation where the state in which the housing 3 is rotated in advance of the hub 5 and the state in which the hub 5 is rotated in advance of the housing 3 is changed, As shown in the time chart (4), the backlash of the rotational play amount B2 at the spline portion 21 between the hub 5 and the inner plate 9 starts from the time point a and ends at the time point b. The backlash of the rotational play amount B1 at the spline portion 19 of the pressure ring 13 starts from the time point e and ends at the time point f. Further, at the same time when the play of the rotational play amount B2 ends at the time point b, the play of the rotational play amount B3 at the spline portion 23 of the housing 3 and the outer plate 7 starts from the time point c as shown in the time chart (5). And end at time d. Meanwhile, as shown in the time chart (1), as the hub 5 starts to be stuffed at the time point a, the stuffing of the B4 starts at the time point r, and after the stuffing of the B3 is finished at the time point d, it ends at the time point s. To do.

さらに、タイムチャート（６）での回転ガタ量Ｂ１のガタ詰めが時点ｆで終了すると、タイムチャート（７）のようにプレッシャーリング１３に形成されているカム面が反転を開始し、ボールカム１５が作動状態である時点ｇから中立位置の時点ｈへ移行し、ボールカム１５が再び作動を開始する時点ｉを経て作動状態の時点ｊまで移行し、タイムチャート（８）のように、タイムチャート（７）で中立状態への移行を開始する時点ｇに対応した時点ｋでカムスラスト力Ｆが低下を開始し、タイムチャート（７）の時点ｈ（中立位置）に対応した時点ｌでカムスラスト力Ｆが零（０）になり、タイムチャート（９）のように、タイムチャート（５）で回転ガタ量Ｂ３のガタ詰めが終了した時点ｄでトルクｎが残留する。 Further, when the backlash of the rotational backlash amount B1 in the time chart (6) ends at the time point f, the cam surface formed on the pressure ring 13 starts to reverse as shown in the time chart (7), and the ball cam 15 From the time point g in the operating state to the time point h in the neutral position, the time point (7) is changed to the time point j in the operating state through the time point i at which the ball cam 15 starts to operate again. ), The cam thrust force F starts decreasing at a time point k corresponding to the time point g at which the transition to the neutral state starts, and the cam thrust force F is zero at a time point l corresponding to the time point h (neutral position) in the time chart (7). (0), and as shown in the time chart (9), the torque n remains at the time point d when the backlash of the rotational backlash amount B3 is finished in the time chart (5).

上記のように、Ｂ２＞Ｂ１に設定した第２実施例の動力伝達装置１では、プレッシャーリング１３側の回転ガタ量Ｂ１を小さく設定したことによってタイムチャート（６）のようにガタ詰めの終了時点ｆへの到達が促進され、タイムチャート（７）のようにカム面（プレッシャーリング１３）の反転が促進され、タイムチャート（８）のようにボールカム１５のカムスラスト力Ｆの低下開始が時点ｋ’から時点ｋまで促進される。その結果、タイムチャート（８）において、ボールカム１５のカムスラスト力が、ｋ’〜ｌのグラフと時点ｄとに対応するＦ２から、ｋ〜ｌのグラフと時点ｄとに対応するＦ１まで小さくなり、タイムチャート（９）においてＦ１に対応する上記残留トルクｎは、回転ガタ量をＢ２＞Ｂ１のように適正化しない場合（Ｆ２に対応する）の残留トルクｍに較べて低減され、バキ音もそれだけ低減される。 As described above, in the power transmission device 1 according to the second embodiment in which B2> B1 is set, when the amount of rotation backlash B1 on the pressure ring 13 side is set small, the end point of backlashing is reached as shown in the time chart (6). As shown in the time chart (7), the reversal of the cam surface (pressure ring 13) is promoted, and the cam thrust force F of the ball cam 15 starts to decrease as shown in the time chart (8). To time k. As a result, in the time chart (8), the cam thrust force of the ball cam 15 decreases from F2 corresponding to the graph k ′ to l and the time point d to F1 corresponding to the graph k to l and the time point d, In the time chart (9), the residual torque n corresponding to F1 is reduced as compared with the residual torque m when the amount of rotation backlash is not optimized such as B2> B1 (corresponding to F2), and there is also a buzzing sound. Reduced.

［その他の態様］
本願発明の動力伝達装置は、車両における駆動力伝達系路において入力側と出力側との間に配置されるなら、例えばトランスファーの動力分岐部や、差動装置の作動制限部、駆動源としてのエンジンやモータの出力クラッチ部、車軸上の断続部など種々の搭載可能箇所に配置することができる。 [Other aspects]
If the power transmission device of the present invention is disposed between the input side and the output side in a driving force transmission system path in a vehicle, for example, as a power branching unit of a transfer, an operation limiting unit of a differential device, or a drive source It can be arranged at various places where it can be mounted, such as an output clutch portion of an engine or motor, or an intermittent portion on an axle.

本発明の動力伝達装置は、デファレンシャル装置の差動制限機構に用いてもよい。 The power transmission device of the present invention may be used for a differential limiting mechanism of a differential device.

動力伝達装置１の横断面図である。1 is a transverse sectional view of a power transmission device 1. FIG. 図１のＺ矢視図である。It is a Z arrow line view of FIG. Ｚ方向から見た図１のＸ−Ｘ断面図とＹ−Ｙ断面図である。It is XX sectional drawing and YY sectional drawing of FIG. 1 seen from the Z direction. 動力伝達装置１を用いた４輪駆動車のスケルトン機構図である。1 is a skeleton mechanism diagram of a four-wheel drive vehicle using a power transmission device 1. FIG. 第１実施例において各回転ガタ量のガタ詰めを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows backlash of each amount of rotation play in the 1st example. 第２実施例において各回転ガタ量のガタ詰めを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the backlash of each rotation backlash amount in 2nd Example.

Explanation of symbols

１動力伝達装置
３ハウジング（外側回転部材）
５ハブ（内側回転部材）
７アウタープレート（外側クラッチ部材）
９インナープレート（内側クラッチ部材）
１１メインクラッチ（摩擦クラッチ）
１３プレッシャーリング
１５ボールカム（カム機構）
１７パイロットクラッチ
１９ハブ５とプレッシャーリング１３間のスプライン部１９（係合部）
２１ハブ５とインナープレート９間のスプライン部（係合部）
２３ハウジング３とアウタープレート７間のスプライン部（係合部）
２５軸部３５とフランジ１１７間のスプライン部（係合部）
２７ハブ５とドライブピニオンシャフト１３１間のスプライン部（係合部）
１１７フランジ（第１動力伝達部材）
１３１ドライブピニオンシャフト（第２動力伝達部材）
Ｂ１ハブ５とプレッシャーリング１３間の回転ガタ量
Ｂ２ハブ５とインナープレート９間の回転ガタ量
Ｂ３ハウジング３とアウタープレート７間の回転ガタ量
Ｂ４軸部３５とフランジ１１７間の回転ガタ量と、ハブ５とドライブピニオンシャフト１３１間の回転ガタ量との合計 1 Power transmission device 3 Housing (outside rotating member)
5 Hub (inner rotating member)
7 Outer plate (outer clutch member)
9 Inner plate (inner clutch member)
11 Main clutch (friction clutch)
13 Pressure ring 15 Ball cam (cam mechanism)
17 Pilot clutch 19 Spline portion 19 (engagement portion) between hub 5 and pressure ring 13
21 Spline part (engagement part) between hub 5 and inner plate 9
23 Spline part (engagement part) between housing 3 and outer plate 7
25 Spline part (engagement part) between the shaft part 35 and the flange 117
27 Spline part (engagement part) between hub 5 and drive pinion shaft 131
117 Flange (first power transmission member)
131 Drive pinion shaft (second power transmission member)
B1 Rotation play amount between hub 5 and pressure ring 13 B2 Rotation play amount between hub 5 and inner plate 9 B3 Rotation play amount between housing 3 and outer plate 7 B4 Rotation play amount between shaft 35 and flange 117, Total amount of rotation play between hub 5 and drive pinion shaft 131

Claims

An outer rotating member that engages with the first power transmission member, an inner rotating member that is disposed coaxially with the outer rotating member, engages with the second power transmission member, and engages with the outer rotating member in the rotational direction; An outer clutch member that is relatively movable in the axial direction, and an inner clutch member that is engaged with the inner rotational member in the rotational direction and is relatively movable in the axial direction, and a friction clutch that can be intermittently connected between both rotational members; A pressure ring that engages with the inner rotating member in the rotational direction and can move relative to the axial direction to press the friction clutch; a cam mechanism that applies a thrust force to the pressure ring; and a cam mechanism that operates the cam mechanism. A power transmission device including a pilot clutch mechanism for generating a thrust force,
The backlash of the engagement portion between the inner rotation member and the pressure ring is B1, the backlash of the engagement portion between the inner rotation member and the inner clutch member is B2, and the backlash of the engagement portion between the outer rotation member and the outer clutch member. B3, when the friction clutch is in the engaged state, when the backlash between the first power transmission member and the second power transmission member is B4,
The power transmission device is characterized in that values of B1, B2, B3, and B4 are set so that B4> (B2 + B3)> B1 holds.

The power transmission device according to claim 1,
The power transmission device is characterized in that the values of B1, B2, B3, and B4 are set so that (B4-B3)>B2> B1 holds.

The power transmission device according to claim 1,
The power transmission device is characterized in that values of B1, B2, B3, and B4 are set so that (B4-B2)>B3> B1 holds.

The power transmission device according to claim 1,
A power transmission device in which values of B1, B2, B3, and B4 are set so that B4> (B2 + B3)> B1 is satisfied when B2> B1 and B3> B1 are not satisfied.

An outer rotating member, an inner rotating member arranged coaxially with the outer rotating member, an outer clutch member that engages with the outer rotating member in the rotational direction and is relatively movable in the axial direction, and rotates with the inner rotating member A friction clutch that can be intermittently engaged between the two rotating members, and the inner rotating member that engages in the rotational direction and relatively moves in the axial direction. The power transmission apparatus having a pressure ring capable of pressing the friction clutch, a cam mechanism for applying a thrust force to the pressure ring, and a pilot clutch mechanism for generating a thrust force by operating the cam mechanism is suitable for backlash. A method of
The backlash of the engagement portion between the inner rotation member and the pressure ring is B1, the backlash of the engagement portion between the inner rotation member and the inner clutch member is B2, and the backlash of the engagement portion between the outer rotation member and the outer clutch member. B3, when the total backlash between the outer rotating member and the inner rotating member when the friction clutch is engaged is B4,
A backlash method for a power transmission device, wherein the values of B1, B2, B3, and B4 are set so that B4> (B2 + B3)> B1 holds.

A method for optimizing a backlash of a power transmission device according to claim 5,
A backlash optimization method for a power transmission device, wherein values of B1, B2, B3, and B4 are set so that (B4-B3)>B2> B1 holds.

A method for optimizing a backlash of a power transmission device according to claim 5,
A backlash optimization method for a power transmission device, wherein the values of B1, B2, B3, and B4 are set so that (B4-B2)>B3> B1 holds.

A method for optimizing a backlash of a power transmission device according to claim 5,
A backlash optimization method for a power transmission device, wherein the values of B1, B2, B3, and B4 are set so that B4> (B2 + B3)> B1 holds when B2> B1 and B3> B1 do not hold .