JP6098111B2 - 駆動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車における入力軸からの駆動力を出力軸に伝達する駆動力伝達装置に関する。

従来の駆動力伝達装置として、例えば四輪駆動車に搭載され、一対の回転部材をクラッチによってトルク伝達可能に連結するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。

この駆動力伝達装置は、入力軸と共に回転する第１の回転部材と、第１の回転部材の軸線上で回転可能な第２の回転部材と、第２の回転部材と第１の回転部材とをトルク伝達可能に連結する摩擦式の第１のクラッチと、第１のクラッチに第１の回転部材及び第２の回転部材の軸線に沿って並列する電磁クラッチと、電磁クラッチの電磁力を受けて動作する摩擦式の第２のクラッチと、第２のクラッチのクラッチ動作によって第１の回転部材からの回転力を第１のクラッチ側への押付力に変換するカム機構とから構成されている。

第１の回転部材は、一方に開口する有底円筒状のフロントハウジング、及びこのハウジングの開口部に装着された円環状のリヤハウジングからなり、入力軸に連結されている。そして、第１の回転部材は、車両用のエンジンなど駆動源の駆動力を入力軸から受けて回転する。

第２の回転部材は、第１の回転部材にその軸線上で相対回転可能に配置され、かつ出力軸に連結されている。

第１のクラッチは、インナクラッチプレート及びアウタクラッチプレートを有し、第１の回転部材と第２の回転部材との間に配置されている。そして、第１のクラッチは、メインクラッチとして機能し、インナクラッチプレートとアウタクラッチプレートとが摩擦係合して第１の回転部材と第２の回転部材とをトルク伝達可能に連結する。

電磁クラッチは、第１の回転部材及び第２の回転部材の軸線上に配置されている。そして、電磁クラッチは、電磁力を発生させて第２のクラッチを動作させる。

第２のクラッチは、インナクラッチプレート及びアウタクラッチプレートを有し、メインクラッチの電磁クラッチ側に配置されている。そして、第２のクラッチは、電磁クラッチの電磁力を受けて動作するコントロールクラッチとして機能し、第１の回転部材の回転力をカム機構に付与する。

カム機構は、第１の回転部材からの回転力を第２のクラッチの径方向内側で受ける回転力受部、及び回転力受部の回転力によるカム作用によって発生するカム推力を押付力として第１のクラッチに付与する押付部を有し、第１の回転部材と第２の回転部材との間に配置されている。カム機構（回転力受部）の背面側（第１のクラッチ側とは反対側）には、カム推力の発生によってリヤハウジング側（押付部側とは反対側）に作用する反力を受けるスラスト軸受が配置されている。

以上の構成により、エンジン側からの駆動力が入力軸を介して第１の回転部材に入力されると、第１の回転部材がその軸線回りに回転する。ここで、電磁クラッチに通電すると、電磁クラッチの電磁力によって第２のクラッチが動作する。

次に、第２のクラッチの動作時に第１の回転部材からの回転力をカム機構が受けると、この回転力がカム機構によって押付力に変換され、この押付力が第１のクラッチに付与される。

そして、第１のクラッチのインナクラッチプレートとアウタクラッチプレートとが互いに接触して摩擦係合し、この摩擦係合によって第１の回転部材と第２の回転部材とがトルク伝達可能に連結される。これにより、エンジン側の駆動力が入力軸から駆動力伝達装置を介して出力軸に伝達される。

特開２００８−２６１４３４号公報

ところで、上記した駆動力伝達装置においては、例えば装置取付構造の変更によって装置径方向寸法が制約を受け、第１の回転部材の外径と第２の回転部材の内径との寸法差を小さくする場合がある。

このように、特許文献１に示す駆動力伝達装置において装置径方向寸法が制約を受ける場合には、例えば第２のクラッチの径方向寸法を縮小して装置全体における径方向の小型化を図ることが考えられる。

しかし、上記した構造では、第２のクラッチの径方向寸法が縮小されているため、第２のクラッチによる磁路断面積が十分に確保されず、所望の駆動力伝達性能を得ることができない。

このため、従来の駆動力伝達装置においては、第２のクラッチの径方向寸法を縮小して装置全体における径方向の小型化を図ることが行われず、第２のクラッチの径方向寸法を縮小することなく、装置全体における径方向の小型化を図ることができる装置の出現が要望されていた。

従って、本発明の目的は、第２のクラッチの径方向寸法を縮小することなく、装置全体における径方向の小型化を図ることができる駆動力伝達装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、（１）〜（２）の駆動力伝達装置を提供する。

（１）駆動源によって回転する第１の回転部材と、前記第１の回転部材にその回転軸線上で相対回転可能に配置された第２の回転部材と、前記第２の回転部材と前記第１の回転部材との間に介在して配置され、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とを断続可能に連結する第１のクラッチと、前記第１のクラッチに前記回転軸線上で並列して配置された第２のクラッチと、前記第２のクラッチのクラッチ動作による作動によって前記第１の回転部材からの回転力をカム推力に変換し、前記第１の回転部材の回転力を前記第２のクラッチから受けて回転するパイロットカム、及び前記第１のクラッチに前記カム推力を押付力として付与するメインカムを有するカム機構と、前記カム機構の前記パイロットカム側から前記第２のクラッチ側に前記カム推力の発生によって作用する反力を受け、前記第１のクラッチと前記第２のクラッチとの間に介在して配置された反力受部材と、を備え、前記反力受部材は、前記第２のクラッチを構成するインナクラッチプレート及びアウタクラッチプレートのうちアウタクラッチプレートを連結するスプライン嵌合部の端面によって前記第２のクラッチ側に対する軸線方向の移動が、また前記スプライン嵌合部にピン取付部材を介して軸線回りに取り付けられた複数のピンによって軸線回りの回転がそれぞれ規制されている駆動力伝達装置。

（２）上記（１）に記載の駆動力伝達装置において、前記カム機構は、前記反力受部材に軸受を介して対向する円環状の基部、及び前記反力受部材を挿通する円筒状の回転力受部を前記パイロットカムに有し、前記第２のクラッチを構成するインナクラッチプレート及びアウタクラッチプレートのうちインナクラッチプレートを相対回転不能に連結するスプライン嵌合部が前記回転力受部に設けられている。

本発明によると、第２のクラッチの径方向寸法を縮小することなく、装置全体における径方向の小型化を図ることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置が搭載された車両の概略を説明するために示す平面図。 本発明の第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置の全体を説明するために示す断面図。 本発明の第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置の要部を説明するために示す断面図。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置における反力受部材を説明するために示す側面図とＡ−Ａ断面図。（ａ）は側面図を、また（ｂ）はＡ−Ａ断面図をそれぞれ示す。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置におけるピン取付部材を説明するために示す側面図とＢ−Ｂ断面図。（ａ）は側面図を、また（ｂ）はＢ−Ｂ断面図をそれぞれ示す。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置における反力受部材の取付方法を説明するために示す断面図。（ａ）は反力受部材の回転操作前を、また（ｂ）は反力受部材の回転操作後をそれぞれ示す。 本発明の第２の実施の形態に係る駆動力伝達装置の要部を説明するために示す断面図。

[第１の実施の形態]
図１は四輪駆動車の概略を示す。図１に示すように、四輪駆動車２００は、駆動力伝達系２０１，エンジン２０２，トランスミッション２０３，主駆動輪としての前輪２０４Ｌ，２０４Ｒ及び補助駆動輪としての後輪２０５Ｌ，２０５Ｒを備えている。

駆動力伝達系２０１は、四輪駆動車２００におけるトランスミッション２０３側から後輪２０５Ｌ，２０５Ｒ側に至る駆動力伝達経路にフロントディファレンシャル２０６及びリヤディファレンシャル２０７と共に配置され、かつ四輪駆動車２００の車体（図示せず）に搭載されている。

そして、駆動力伝達系２０１は、駆動力伝達装置１，プロペラシャフト２及び駆動力断続装置３を有し、四輪駆動車２００の四輪駆動状態を二輪駆動状態に、また二輪駆動状態を四輪駆動状態にそれぞれ切り替え可能に構成されている。駆動力伝達装置１の詳細については後述する。

フロントディファレンシャル２０６は、前輪側のアクスルシャフト２０８Ｌ，２０８Ｒに連結されたサイドギヤ２０９Ｌ，２０９Ｒ、サイドギヤ２０９Ｌ，２０９Ｒにギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ２１０、一対のピニオンギヤ２１０を支持するギヤ支持部材２１１、及びギヤ支持部材２１１，一対のピニオンギヤ２１０，サイドギヤ２０９Ｌ・２０９Ｒを収容するフロントデフケース２１２を有し、トランスミッション２０３と駆動力断続装置３との間に配置されている。

リヤディファレンシャル２０７は、後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌ，２１３Ｒに連結されたサイドギヤ２１４Ｌ，２１４Ｒ、サイドギヤ２１４Ｌ，２１４Ｒにギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ２１５、一対のピニオンギヤ２１５を支持するギヤ支持部材２１６、及びギヤ支持部材２１６，一対のピニオンギヤ２１５，サイドギヤ２１４Ｌ・２１４Ｒを収容するリヤデフケース２１７を有し、プロペラシャフト２と駆動力伝達装置１との間に配置されている。

エンジン２０２は、トランスミッション２０３及びフロントディファレンシャル２０６を介して前輪側のアクスルシャフト２０８Ｌ，２０８Ｒに駆動力を出力することにより前輪２０４Ｌ，２０４Ｒを駆動する。

また、エンジン２０２は、トランスミッション２０３，駆動力断続装置３，プロペラシャフト２及びリヤディファレンシャル２０７を介して一方の後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌに駆動力を出力することにより一方の後輪２０５Ｌを、トランスミッション２０３，駆動力断続装置３，プロペラシャフト２，リヤディファレンシャル２０７及び駆動力伝達装置１を介して他方の後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒに駆動力を出力することにより他方の後輪２０５Ｒをそれぞれ駆動する。

プロペラシャフト２は、リヤディファレンシャル２０７と駆動力断続装置３との間に配置されている。そして、プロペラシャフト２は、エンジン２０２の駆動力をフロントデフケース２１２から受けて前輪２０４Ｌ，２０４Ｒ側から後輪２０５Ｌ，２０５Ｒ側に伝達する。

プロペラシャフト２の前輪側端部には、互いに噛合するドライブピニオン６０及びリングギヤ６１からなる前輪側の歯車機構６が配置されている。プロペラシャフト２の後輪側端部には、互いに噛合するドライブピニオン７０及びリングギヤ７１からなる後輪側の歯車機構７が配置されている。

駆動力断続装置３は、フロントデフケース２１２に対して回転不能な第１のスプライン歯部３ａ、リングギヤ６１に対して回転不能な第２のスプライン歯部３ｂ、及び第１のスプライン歯部３ａ，第２のスプライン歯部３ｂにスプライン嵌合可能なスリーブ３ｃを有する例えばドグクラッチからなり、四輪駆動車２００の前輪２０４Ｌ，２０４Ｒ側に配置され、かつアクチュエータ（図示せず）を介して車両用のＥＣＵ（Electronic Control Unit：図示せず）に接続されている。そして、駆動力断続装置３は、プロペラシャフト２とフロントデフケース２１２とを断続可能に連結する。

（駆動力伝達装置１の全体構成）
図２は駆動力伝達装置の全体を示す。図３は駆動力伝達装置の要部を示す。図２及び図３に示すように、駆動力伝達装置１は、第１のクラッチとしてのメインクラッチ８，電磁クラッチ９，第２のクラッチとしてのパイロットクラッチ１０，ハウジング１２，インナシャフト１３，カム機構１５及び反力受部材１６を有し、四輪駆動車２００（図１に示す）の後輪２０５Ｒ（図１に示す）側に配置されている。

また、駆動力伝達装置１は、プロペラシャフト２と後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌ（図１に示す）とを連結する位置に配置されている。そして、駆動力伝達装置１は、プロペラシャフト２（図１に示す）と後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒ（図１に示す）とを断続可能に連結する。

これにより、駆動力伝達装置１による連結時には、一方の後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌとプロペラシャフト２とが歯車機構７及びリヤディファレンシャル２０７（共に図１に示す）を介して、また他方の後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒとプロペラシャフト２とが歯車機構７，リヤディファレンシャル２０７及び駆動力伝達装置１を介してそれぞれトルク伝達可能に連結される。一方、駆動力伝達装置１による連結の解除時には、一方の後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌとプロペラシャフト２とが歯車機構７及びリヤディファレンシャル２０７を介して連結されたままであるが、他方の後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒとプロペラシャフト２との連結が遮断される。

（メインクラッチ８の構成）
メインクラッチ８は、複数のインナクラッチプレート８０及び複数のアウタクラッチプレート８１を有する摩擦式の多板クラッチからなり、第１の回転部材としてのハウジング１２と第２の回転部材としてのインナシャフト１３との間に介在して配置されている。そして、メインクラッチ８は、インナクラッチプレート８０及びアウタクラッチプレート８１のうち互いに隣り合う内外のクラッチプレート同士を摩擦係合させ、またその摩擦係合を解除してハウジング１２とインナシャフト１３とを断続可能に連結する。

インナクラッチプレート８０及びアウタクラッチプレート８１は、回転軸線Ｏに沿って交互に配置され、全体が環状の摩擦板によって形成されている。インナクラッチプレート８０及びアウタクラッチプレート８１のうち互いに隣り合う２つのクラッチプレート間のクリアランスは、四輪駆動車２００（図１に示す）の二輪駆動時に潤滑油の粘性に基づく引き摺りトルクによってクラッチプレート同士が摩擦係合しない寸法に設定されている。

インナクラッチプレート８０は、その内周部にストレートスプライン嵌合部８０ａを有し、ストレートスプライン嵌合部８０ａをインナシャフト１３のストレートスプライン嵌合部１３ｄに嵌合させてインナシャフト１３に相対回転不能かつ相対移動可能に連結されている。

インナクラッチプレート８０には、その円周方向に沿って並列し、かつ回転軸線Ｏ方向に開口する複数の油孔（図示せず）が設けられている。複数のインナクラッチプレート８０のうち電磁クラッチ側最端部のインナクラッチプレートは、メインクラッチ８の入力部として機能し、カム機構１５のメインカム１５１（後述）からアウタクラッチプレート８１側にカム推力Ｐを押付力として受けると、この押付方向への移動によって互いに隣り合うインナクラッチプレート８０とアウタクラッチプレート８１とを摩擦係合させる。

アウタクラッチプレート８１は、その外周部にストレートスプライン嵌合部８１ａを有し、ストレートスプライン嵌合部８１ａをフロントハウジング１８（第１のフロントハウジングエレメント２０）のストレートスプライン嵌合部２０ａ（後述）に嵌合させてハウジング１２に相対回転不能かつ相対移動可能に連結されている。

（電磁クラッチ９の構成）
電磁クラッチ９は、電磁コイル９０及びアーマチャ９１を有し、メインクラッチ８にハウジング１２の回転軸線Ｏ上で並列して配置されている。そして、電磁クラッチ９は、ハウジング１２の回転時に電磁力Ｆの発生によるアーマチャ９１の電磁コイル９０側への移動によってパイロットクラッチ１０を作動させ、パイロットクラッチ１０のインナクラッチプレート１００とアウタクラッチプレート１０１とを互いに摩擦係合させる。

電磁コイル９０は、車両用のＥＣＵに接続され、かつコイルホルダ２７内に合成樹脂製のボビン（図示せず）を介して保持されている。そして、電磁コイル９０は、通電によってコイルホルダ２７，リヤハウジング１９，パイロットクラッチ１０及びアーマチャ９１等に跨って磁気回路Ｍを形成し、アーマチャ９１にリヤハウジング１９側への移動力を付与するための電磁力Ｆを発生させる。

アーマチャ９１は、ピン取付部材３１（後述）とパイロットクラッチ１０との間に介在して配置され、かつハウジング１２の収容空間１２ａに収容され、全体が鉄等の磁性材料からなる環状板によって形成されている。そして、アーマチャ９１は、電磁コイル９０の電磁力Ｆを受け、リヤハウジング１９側に回転軸線Ｏに沿って移動する。アーマチャ９１の外周面には、ハウジング１２（フロントハウジング１８）における第２のフロントハウジングエレメント２１のストレートスプライン嵌合部２１ａ（後述）に嵌合するストレートスプライン嵌合部９１ａが設けられている。

（パイロットクラッチ１０の構成）
パイロットクラッチ１０は、インナクラッチプレート１００及びアウタクラッチプレート１０１を有し、アーマチャ９１とリヤハウジング１９との間における回転軸線Ｏ上でメインクラッチ８に並列して配置され、かつハウジング１２の収容空間１２ａに収容されている。そして、パイロットクラッチ１０は、インナクラッチプレート１００及びアウタクラッチプレート１０１のうち互いに隣り合う内外のクラッチプレート同士を摩擦係合させ、またその摩擦係合を解除してフロントハウジング１８とカム機構１５（パイロットカム１５０）とを断続可能に連結する。

インナクラッチプレート１００及びアウタクラッチプレート１０１は、回転軸線Ｏに沿って交互に配置され、全体が環状の摩擦板によって形成されている。

インナクラッチプレート１００は、その内周部にストレートスプライン嵌合部１００ａを有し、ストレートスプライン嵌合部１００ａをカム機構１５におけるパイロットカム１５０のストレートスプライン嵌合部１５００ｂ（後述）に嵌合させてパイロットカム１５０に相対回転不能かつ相対移動可能に連結されている。

アウタクラッチプレート１０１は、その外周部にストレートスプライン嵌合部１０１ａを有し、ストレートスプライン嵌合部１０１ａをストレートスプライン嵌合部２１ａ（後述）に嵌合させてフロントハウジング１８（第２のフロントハウジングエレメント２１）に相対回転不能かつ相対移動可能に連結されている。

（ハウジング１２の構成）
ハウジング１２は、フロントハウジング１８及びリヤハウジング１９からなり、他方の後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌ（図１に示す）の軸線（回転軸線Ｏ）上に配置され、かつサイドギヤ２１４Ｒ（図１に示す）に連結されている。ハウジング１２には、その内周面とインナシャフト１３の外周面との間に介在する収容空間１２ａが設けられている。

フロントハウジング１８は、第１のフロントハウジングエレメント２０及び第２のフロントハウジング２１からなり、リヤハウジング１９の開口内周面に取り付けられ、かつインナシャフト１３の外周面に玉軸受２５を介して回転可能に支持されている。そして、フロントハウジング１８は、エンジン２０２（図１に示す）からの回転駆動力を受けてリヤハウジング１９と共に回転軸線Ｏの回りに回転する。

第１のフロントハウジングエレメント２０は、フロントハウジング１８のリヤディファレンシャル２０７（図１に示す）側に配置され、全体が第２のフロントハウジングエレメント２１側に開口する有底円筒部材によって形成されている。第１のフロントハウジングエレメント２０には、ハウジング１２の収容空間１２ａに露出するストレートスプライン嵌合部２０ａが設けられている。また、第１のフロントハウジングエレメント２０には、リヤディファレンシャル２０７のサイドギヤ２１４Ｒにスプライン嵌合する軸部２０ｂが設けられている。

第２のフロントハウジングエレメント２１は、フロントハウジング１８のアクスルシャフト２１３Ｒ側に配置され、かつ第１のフロントハウジングエレメント２０に例えば溶接によって取り付けられ、全体が軸線両方向に開口する例えばステンレス鋼等の非磁性材料からなる無底円筒部材によって形成されている。第２のフロントハウジングエレメント２１の材料としては、ステンレス鋼に代えてアルミニウムを用いてもよい。第２のフロントハウジングエレメント２１の内周面には、リヤハウジング１９側でハウジング１２の収容空間１２ａに露出するストレートスプライン嵌合部２１ａがパイロットクラッチ１０に対するクラッチプレート用の連結部として設けられている。ストレートスプライン嵌合部２１ａは、第１のフロントハウジングエレメント２１のストレートスプライン嵌合部２０ａに軸線方向に所定の間隔をもって配置されている。第２のフロントハウジングエレメント２１の外周面には、リヤハウジング１９の内周面との間に介在するシール部材２６が取り付けられている。

リヤハウジング１９は、第１〜第３のリヤハウジングエレメント２２〜２４からなり、フロントハウジング１８（第２のフロントハウジングエレメント２１）の開口外周面に取り付けられ、かつコイルホルダ２７に玉軸受２８を介して回転可能に支持されている。

第１のリヤハウジングエレメント２２は、リヤハウジング１９の内周側に配置され、かつインナシャフト１３の外周面に玉軸受２９を介して回転可能に支持され、全体が軟鉄等の磁性材料からなる無底円筒部材によって形成されている。第１のリヤハウジングエレメント２２の内周面には、インナシャフト１３の外周面との間に介在するシール部材３０が取り付けられている。

第２のリヤハウジングエレメント２３は、リヤハウジング１９の外周側に配置され、全体が第１のリヤハウジングエレメント２２と同様に軟鉄等の磁性材料からなる円筒部材によって形成されている。

第３のリヤハウジングエレメント２４は、第１のリヤハウジングエレメント２２と第２のリヤハウジングエレメント２３との間に介在して配置され、全体がステンレス鋼等の非磁性材料からなるハウジングエレメント連結用の円環部材によって形成されている。

（インナシャフト１３の構成）
インナシャフト１３は、ハウジング１２に回転軸線Ｏに沿って相対回転可能に配置され、かつ一部がハウジング１２の収容空間１２ａに収容され、全体が軸線両方向に開口する円筒部材によって形成されている。インナシャフト１３には、軸線方向に互いに並列する２室１３ａ，１３ｂに内部空間を仕切る仕切部１３ｃが設けられている。一方の室１３ａはインナシャフト１３の軸線方向一方側（第１のフロントハウジングエレメント２０側）に、また他方の室１３ｂはインナシャフト１３の軸線方向他方側（リヤアクスルシャフト２１３Ｒ側）にそれぞれ開口されている。他方の室１３ｂの内周面には、リヤアクスルシャフト２１３Ｒをスプライン嵌合させるストレートスプライン嵌合部１３０ｂが設けられている。インナシャフト１３の外周面には、ハウジング１２の収容空間１２ａに露出するストレートスプライン嵌合部１３ｄが設けられている。

（カム機構１５の構成）
カム機構１５は、パイロットカム１５０，メインカム１５１及びカムフォロア１５２を有し、メインクラッチ８と反力受部材１６との間に介在して配置され、かつハウジング１２の収容空間１２ａに収容されている。そして、カム機構１５は、パイロットクラッチ１０のクラッチ動作による作動によってハウジング１２からの回転力をメインクラッチ８のクラッチ動作力（摩擦係合力）となる押付力（カム推力）Ｐに変換する。

パイロットカム１５０は、基部１５０ａ及び回転力受部１５０ｂからなり、インナシャフト１３の外周囲に回転可能に配置され、かつ反力受部材１６にスラスト軸受としての針状ころ軸受３２及び間隔調整用のシム３３を介して回転可能に支持されている。そして、パイロットカム１５０は、カム機構１５の作動時にメインカム１５１との間にカム推力Ｐを発生させてメインクラッチ８に出力する。

基部１５０ａは、メインカム１５１にカムフォロア１５２を介して対向し、パイロットカム１５０のメインクラッチ８側に配置され、全体がインナシャフト１３を挿通させる円環部材によって形成されている。基部１５０ａには、円周方向に等間隔をもって並列し、かつカムフォロア１５２側に開口する複数（実施の形態では例えば６個）のカム溝１５００ａが設けられている。複数のカム溝１５００ａは、その中立位置からパイロットカム１５０の円周方向に沿って軸線方向の深さが漸次浅くなる凹溝によって形成されている。

回転力受部１５０ｂは、パイロットカム１５０のパイロットクラッチ１０側に配置され、全体がインナシャフト１３を挿通させる円筒部材によって形成されている。回転力受部１５０ｂの外周面には、パイロットカム１０のインナクラッチプレート１００を相対回転不能に連結するストレートスプライン嵌合部１５００ｂが設けられている。

メインカム１５１は、クラッチプレート押付部１５１ａをメインクラッチ８側に有し、インナシャフト１３に相対移動可能に回転軸線Ｏに沿って配置され、全体がインナシャフト１３を挿通させる円環部材によって形成されている。そして、メインカム１５１は、電磁コイル９０の通電状態においてカム機構１５の作動によるカム作用によって、すなわちパイロットカム１５０の回転によって発生するカム推力Ｐをカムフォロア１５２から受けてメインクラッチ８側（互いに隣り合うインナクラッチプレート８０及びアウタクラッチプレート８１を嵌合させる方向）に移動し、メインクラッチ８の入力側のインナクラッチプレート８０にクラッチプレート押付部１５１ａを押し付ける。

メインカム１５１には、円周方向に等間隔をもって並列し、かつカムフォロア１５２側に開口する複数（実施の形態では例えば６個）のカム溝１５１ｂが設けられている。複数のカム溝１５１ｂは、その中立位置からメインカム１５１の円周方向に沿って軸線方向の深さが漸次浅くなる凹溝によって形成されている。メインカム１５１の内周面には、インナシャフト１３のストレートスプライン嵌合部１３ｄに相対回転不能かつ相対移動可能にスプライン嵌合する１５１ｃが設けられている。

カムフォロア１５２は、パイロットカム１５０のカム溝１５００ａとメインカム１５１のカム溝１５１ｂとの間に介在して配置され、かつリテーナ（図示せず）によって転動可能に保持されている。

（反力受部材１６の構成）
図４（ａ）及び（ｂ）は反力受部材を示す。図３及び図４（ａ），（ｂ）に示すように、反力受部材１６は、パイロットカム１５０の基部１５０ａの背面側（パイロットクラッチ１０側）でメインクラッチ８とパイロットクラッチ１０との間に、すなわち針状ころ軸受３２とフロントハウジング１８（第２のフロントハウジングエレメント２１）のストレートスプライン嵌合部２１ａ（スプライン歯２１０ａ：図６に示す）のメインクラッチ側端面２１００ａとの間に介在して配置され、全体がパイロットカム１５０の回転力受部１５０ｂを挿通させる円環部材によって形成されている。また、反力受部材１６は、第２のフロントハウジングエレメント２１にピン取付部材３１及び複数の連結ピン３４を介して相対回転不能に連結されている。これにより、反力受部材１６の軸線回りの回転が規制される。そして、反力受部材１６は、カム機構１５の作動によるカム推力Ｐの発生によってパイロットカム１５０からパイロットクラッチ１０側に作用する反力を受ける。

反力受部材１６の外周面には、フロントハウジング１８における第２のフロントハウジングエレメント２１のストレートスプライン嵌合部２１ａにスプライン嵌合可能なストレートスプライン部１６ａが設けられている。ストレートスプライン部１６ａには、ストレートスプライン嵌合部２１ａを構成する複数のスプライン歯２１０ａに対向する複数のスプライン歯１６０ａが設けられている。これにより、反力受部材１６は、スプライン歯１６０ａのパイロットクラッチ側端面１６００ａがスプライン歯２１０ａのメインクラッチ側端面２１００ａに当接してパイロットクラッチ１０側への軸線方向の移動が規制される。また、反力受部材１６は、そのメインクラッチ側端面が針状ころ軸受３２に当接してメインクラッチ８側への軸線方向の移動が規制される。

反力受部材１６の幅方向略中央部には、例えばその中心Ｏ_１とスプライン歯１６０ａにおける歯先の幅方向中央部位Ｗ_１とを結ぶ線分Ｌ_１上でパイロットクラッチ１０側に開口し、かつ円周方向に等間隔をもって並列する複数（実施の形態では例えば３個）の凹孔１６ｂが設けられている。複数の凹孔１６ｂは、複数の連結ピン３４の外径ｄ_１よりも僅かに大きい内径Ｄ_１（Ｄ_１＞ｄ_１）をもつ丸孔によって形成されている。

図５（ａ）及び（ｂ）はピン取付部材を示す。図３及び図５（ａ），（ｂ）に示すように、ピン取付部材３１は、カム機構１５（パイロットカム１５０）における回転力受部１５０ｂの外周囲で反力受部材１６とアーマチャ９１との間に介在して配置され、全体がパイロットカム１５０の回転力受部１５０ｂを挿通させる円環部材によって形成されている。

ピン取付部材３１の外周面には、フロントハウジング１８における第２のフロントハウジングエレメント２１のストレートスプライン嵌合部２１ａにスプライン嵌合するストレートスプライン嵌合部３１ａが設けられている。ストレートスプライン嵌合部３１ａには、第２のフロントハウジングエレメント２１に対する反力受部材１６の取付状態において複数のスプライン歯１６０ａに対向する複数のスプライン歯３１０ａが設けられている。

ピン取付部材３１の幅方向略中央部には、例えばその中心Ｏ_２と複数のスプライン歯３１０ａにおける歯底の周方向略中央部位Ｗ_２とを結ぶ線分Ｌ_２上で貫通し、かつ円周方向に等間隔をもって並列する複数（実施の形態では例えば３個）のピン挿通孔３１ｂが設けられている。複数のピン挿通孔３１ｂは、ピン取付部材３１に対する反力受部材１６の連結状態においてそれぞれが凹孔１６ｂに連結ピン３４を介して合致し、かつ連結ピン３４の外径ｄ_１よりも僅かに小さい内径Ｄ_２（Ｄ_２＜ｄ_１＜Ｄ_１）をもつ丸孔によって形成されている。複数のピン挿通孔３１ｂは、第２のフロントハウジングエレメント２１のストレートスプライン嵌合部２１ａに対するピン取付部材３１のストレートスプライン嵌合部３１ａ及び反力受部材１６のストレートスプライン部１６ａの嵌合状態において複数の凹孔１６ｂのうち最も近接する凹孔から所定の周方向寸法ｔ（例えばスプライン歯３１０ａにおける円周ピッチの半分の寸法）だけ離間する部位に配置されている。

複数の連結ピン３４は、それぞれがピン挿通孔３１ｂを圧入によって挿通した状態でピン取付部材３１に取り付けられている。そして、複数の連結ピン３４は、全体が略均一な外径をもつ丸形ピンによって形成され、ピン取付部材３１に反力受部材１６を連結する。

次に、ハウジングに対する反力受部材の取付方法につき、図３及び図６（ａ），（ｂ）を用いて説明する。図６（ａ）及び（ｂ）は反力受部材の回転操作前後を示す。

本実施の形態に示す反力受部材の取付方法は、「反力受部材の軸線方向の位置決め」及び「反力受部材の軸線回りの位置決め」の各工程が順次実施されるため、これら各工程を順次説明する。なお、図３に示すカム機構１５及び針状ころ軸受３２等は、ハウジング１２の収容空間１２ａにおける所定の位置に予め収容されているものとする。

「反力受部材の軸線方向の位置決め」
先ず、フロントハウジング１８（第２のフロントハウジングエレメント２１）のストレートスプライン嵌合部２１ａに反力受部材１６のストレートスプライン部１６ａを嵌合させる。

次いで、針状ころ軸受３２に当接するまでカム機構１５側（針状ころ軸受３２側）に反力受部材１６を移動させてストレートスプライン部１６ａとストレートスプライン嵌合部２１ａとの嵌合状態を解除する。ストレートスプライン部１６ａとストレートスプライン嵌合部２１ａとの嵌合状態が解除されると、反力受部材１６がストレートスプライン嵌合部２１ａのカム機構１５側に配置される。

しかる後、図６（ａ）に示す位置から図６（ｂ）に示す位置（凹孔１６ｂの軸線がピン挿通孔３１ｂの軸線に合致する位置）まで反力受部材１６を軸線回りに周方向寸法ｔだけ回転させることにより、ストレートスプライン嵌合部１６ａのスプライン歯１６０ａがストレートスプライン嵌合部２１ａのスプライン歯２１０ａに対向する位置（図６（ｂ）に示す位置）に反力受部材１６を配置する。この場合、反力受部材１６が図６（ｂ）に示す位置に配置されると、反力受部材１６の軸線方向の位置決めが行われる。

「反力受部材の軸線回りの位置決め」
先ず、複数の連結ピン３４が取り付けられたピン取付部材３１のストレートスプライン嵌合部３１ａをフロントハウジング１８（第２のフロントハウジングエレメント２１）のストレートスプライン嵌合部２１ａに嵌合させる。この場合、ストレートスプライン嵌合部３１ａがストレートスプライン嵌合部２１ａに嵌合すると、反力受部材１６の凹孔１６ｂに連結ピン３４を合致させる位置にピン取付部材３１が配置される。

次に、複数の連結ピン３４が各凹孔１６ｂに嵌合する位置までピン取付部材３１をカム機構１５側に移動させる。この場合、ピン取付部材３１が連結ピン３４と凹孔１６ｂとの嵌合位置に移動すると、反力受部材１６の軸線回りの位置決めが行われる。

〔駆動力伝達装置１の動作〕
次に、本実施の形態に示す駆動力伝達装置の動作につき、図１及び図２を用いて説明する。

図１において、四輪駆動車２００の二輪駆動時には、エンジン２０２の回転駆動力がトランスミッション２０３を介してフロントディファレンシャル２０６に伝達される。そして、フロントディファレンシャル２０６から前輪側のアクスルシャフト２０８Ｌ，２０８Ｒを介して前輪２０４Ｌ，２０４Ｒにエンジン２０２の回転駆動力が伝達され、前輪２０４Ｌ，２０４Ｒが回転駆動される。この場合、プロペラシャフト２と後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌとは、リヤディファレンシャル２０７等を介してトルク伝達可能に常時連結されている。

ここで、ＥＣＵの制御に基づく電磁クラッチ９の駆動制御によって電磁コイル９０に供給される電力量を漸次増加させ、カム機構１５のメインカム１５１をメインクラッチ８側（インナクラッチプレート８０とアウタクラッチプレート８１とが互いに摩擦係合する方向）に移動させると、メインクラッチ８のインナクラッチプレート８０とアウタクラッチプレート８１とが摩擦係合され、駆動力伝達装置１によるプロペラシャフト２と後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒとの連結が実行される。

この後、駆動力断続装置３によってフロントデフケース２１２とプロペラシャフト２とをトルク伝達可能に連結する。

これにより、四輪駆動車２００の走行中において二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えが行われる。

本実施の形態においては、カム機構１５の作動時にカム推力Ｐの発生によってパイロットカム１５０からパイロットクラッチ１０側に作用する反力を受ける反力受部材１６がパイロットカム１５０の基部１５０ａとの間に針状ころ軸受３２を介在させてハウジング１２の収容空間１２ａに収容されているため、駆動力伝達装置１の径方向寸法を縮小することができる。

一方、四輪駆動車２００の走行中における四輪駆動状態から二輪駆動状態への切替時には、駆動力断続装置３によるフロントディファレンシャル２０６とプロペラシャフト２との連結が行われているため、プロペラシャフト２が回転状態である。

ここで、ＥＣＵ５の制御に基づく電磁クラッチ９の駆動制御によって電磁コイル９０に供給される電力量を漸次減少させ、カム機構１５のメインカム１５１をメインクラッチ８側と反対側（インナクラッチプレート８０とアウタクラッチプレート８１との摩擦係合が解除される方向）に移動させると、メインクラッチ８のインナクラッチプレート８０とアウタクラッチプレート８１との摩擦係合が解除される。

これに伴い、駆動力伝達装置１によるプロペラシャフト２と後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒとの連結の解除が実行され、プロペラシャフト２から後輪側アクスルシャフト２１３Ｒへのトルク伝達が遮断される。

この後、駆動力断続装置３によるフロントディファレンシャル２０６とプロペラシャフト２との連結の解除が実行され、プロペラシャフト２側から後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌへのトルク伝達が遮断される。

これにより、四輪駆動車２００の走行中における四輪駆動状態から二輪駆動状態への切り替えが行われる。

[第１の実施の形態の効果]
以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。

反力受部材１６がパイロットカム１５０の基部１５０ａとの間に針状ころ軸受３２を介在させてハウジング１２の収容空間１２ａに収容されているため、パイロットクラッチ１０の径方向寸法を縮小することなく、駆動力伝達装置１の径方向寸法を縮小することができ、駆動力伝達装置１における径方向の小型化を図ることができる。

[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２実施の形態に係る駆動力伝達装置につき、図７を用いて説明する。図７は駆動力伝達装置の要部を示す。図７において、図２と同一又は同等の機能をもつ部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図７に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る駆動力伝達装置３００おいて、反力受部材３０１は、止め輪３０２によってパイロットクラッチ１０側に対する軸線方向の移動が、またストレートスプライン嵌合部２１Ａへのスプライン嵌合によって軸線回りの回転がそれぞれ規制されている点に特徴がある。

このため、反力受部材３０１は、ストレートスプライン嵌合部３０１ａを有し、針状ころ軸受３２と止め輪３０２との間に介在して配置され、全体がカム機構１５における回転力受部１５０ｂを挿通させる円環部材によって形成されている。ストレートスプライン嵌合部３０１ａは、第２のフロントハウジングエレメント２１におけるスプライン嵌合部２１Ａにスプライン嵌合し、反力受部材３０１の外周面に設けられている。これにより、反力受部材３０１の軸線回りの回転が規制される。

ストレートスプライン嵌合部２１Ａは、第１のフロントハウジングエレメント２０のストレートスプライン嵌合部２０ａ側に延在（延伸）させることにより、軸線方向寸法が第１の実施の形態に示すストレートスプライン嵌合部２１ａの軸線方向寸法よりも大きい寸法に設定されている。

ストレートスプライン嵌合部２１Ａには、各スプライン歯２１０Ａの一部を切り欠くことにより複数の凹溝２１１Ａが設けられている。複数の凹溝２１１Ａは、ストレートスプライン嵌合部２１Ａの内周面における同一の円周上に配置されている。

止め輪３０２は、例えばスナップリングからなり、一部を複数の凹溝２１１Ａに嵌合させてストレートスプライン嵌合部２１Ａに取り付けられている。これにより、反力受部材３０１は、パイロットクラッチ１０に対する軸線方向の移動が止め輪３０２で規制される。また、反力受部材３０１は、メインクラッチ８に対する軸線方向の移動が針状ころ軸受３２で規制される。

このように構成された駆動力伝達装置３００において、ハウジング１２に対する反力受部材３０１の取り付けは、次に示すようにして行われる。

先ず、反力受部材３０１のストレートスプライン嵌合部３０１ａを第２のフロントハウジングエレメント２１におけるストレートスプライン嵌合部２１Ａに嵌合させる。次いで、反力受部材３０１を針状ころ軸受３２に当接するまでカム機構１５側（針状ころ軸受３２側）に移動させ、この当接位置に反力受部材３０１を配置する。しかる後、ストレートスプライン嵌合部２１Ａに止め輪３０２を取り付ける。

このようにして、反力受部材３０１を軸線方向及び軸線回りに位置決めして第２のフロントハウジングエレメント２１（ハウジング１２）に取り付けることができる。

本実施の形態においては、ハウジング１２に対する反力受部材３０１の取り付けが止め輪３０２を用いて行うことができるため、従来必要としたピン取付部材３１及び連結ピン３４が不要になり、部品点数を削減することができる。

また、本実施の形態においては、ハウジング１２に対して反力受部材３０１を取り付けるにあたり、反力受部材３０１の回転動作や連結ピン３４による嵌合動作が不要になるため、部材取付時の動作数（工程数）を削減することができる。

[第２の実施の形態の効果]
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態に示す効果と同様の効果が得られる。すなわち、反力受部材３０１がパイロットカム１５０の基部１５０ａとの間に針状ころ軸受３２を介在させてハウジング１２の収容空間１２ａに収容されているため、パイロットクラッチ１０の径方向寸法を縮小することなく、駆動力伝達装置３００の径方向寸法を縮小することができ、駆動力伝達装置３００における径方向の小型化を図ることができる。

また、第２の実施の形態においては、上記した効果に加え、次に示す効果が得られる。すなわち、反力受部材３０１の取付時に従来必要としたピン取付部材３１及び連結ピン３４が不要になるとともに、反力受部材３０１の回転動作や連結ピン３４による嵌合動作が不要になるため、部品点数及び工程数を削減することができ、コストの低廉化を図ることができる。

以上、本発明の駆動力伝達装置を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。

上記実施の形態では、ハウジング１２がプロペラシャフト２側（入力軸側）に、またインナシャフト１３がリヤアクスルシャフト２１３Ｒ側（出力軸側）にそれぞれ連結されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ハウジングを出力軸側に、またインナシャフトを入力軸側にそれぞれ連結しても本実施の形態と同様の効果を奏する。

１…駆動力伝達装置、２…プロペラシャフト、３…駆動力断続装置、３ａ…第１のスプライン歯部、３ｂ…第２のスプライン歯部、３ｃ…スリーブ、８…メインクラッチ、８０…インナクラッチプレート、８０ａ…ストレートスプライン嵌合部、８１…アウタクラッチプレート、８１ａ…ストレートスプライン嵌合部、９…電磁クラッチ、９０…電磁コイル、９１…アーマチャ、９１ａ…ストレートスプライン嵌合部、１０…パイロットクラッチ、１００…インナクラッチプレート、１００ａ…ストレートスプライン嵌合部、１０１…アウタクラッチプレート、１０１ａ…ストレートスプライン嵌合部、１２…ハウジング、１２ａ…収容空間、１８…フロントハウジング、１９…リヤハウジング、２０…第１のフロントハウジングエレメント、２０ａ…ストレートスプライン嵌合部、２０ｂ…軸部、２１…第２のフロントハウジングエレメント、２１ａ，２１Ａ…ストレートスプライン嵌合部、２１０ａ，２１０Ａ…スプライン歯、２１００ａ…メインクラッチ側端面、２１１Ａ…凹溝、２２…第１のリヤハウジングエレメント、２３…第２のリヤハウジングエレメント、２４…第３のリヤハウジングエレメント、１３…インナシャフト、１３ａ，１３ｂ…室、１３０ｂ…ストレートスプライン嵌合部、１３ｃ…仕切部、１３ｄ…ストレートスプライン嵌合部、１５…カム機構、１５０…パイロットカム、１５０ａ…基部、１５００ａ…カム溝、１５０ｂ…回転力受部、１５００ｂ…ストレートスプライン嵌合部、１５１…メインカム、１５１ａ…クラッチプレート押付部、１５１ｂ…カム溝、１５１ｃ…ストレートスプライン嵌合部、１５２…カムフォロア、１６…反力受部材、１６ａ…ストレートスプライン部、１６０ａ…スプライン歯、１６００ａ…パイロットクラッチ側端面、１６ｂ…凹孔、２５…玉軸受、２６…シール部材、２７…コイルホルダ、２８，２９…玉軸受、３０…シール部材、３１…ピン取付部材、３１ａ…ストレートスプライン嵌合部、３１０ａ…スプライン歯、３１ｂ…ピン挿通孔、３２…針状ころ軸受、３３…シム、３４…連結ピン、６…歯車機構、６０…ドライブピニオン、６１…リングギヤ、７…歯車機構、７０…ドライブピニオン、７１…リングギヤ、３００…駆動力伝達装置、３０１…反力受部材、３０１ａ…ストレートスプライン嵌合部、３０２…止め輪、２００…四輪駆動車、２０１…駆動力伝達系、２０２…エンジン、２０３…トランスミッション、２０４Ｌ，２０４Ｒ…前輪、２０５Ｌ，２０５Ｒ…後輪、２０６…フロントディファレンシャル、２０７…リヤディファレンシャル、２０８Ｌ，２０８Ｒ…前輪側のアクスルシャフト、２０９Ｌ，２０９Ｒ…サイドギヤ、２１０…ピニオンギヤ、２１１…ギヤ支持部材、２１２…フロントデフケース、２１３Ｌ，２１３Ｒ…後輪側のアクスルシャフト、２１４Ｌ，２１４Ｒ…サイドギヤ、２１５…ピニオンギヤ、２１６…ギヤ支持部材、２１７…リヤデフケース、Ｏ…回転軸線、Ｆ…電磁力、Ｐ…カム推力、Ｍ…磁気回路、Ｏ_１…中心、Ｗ_１…中央部位、Ｌ_１…線分、Ｏ_２…中心、Ｗ_２…周方向略中央部位、Ｌ_２…線分、ｄ_１…外径、Ｄ_１…内径、Ｄ_２…内径、ｔ…周方向寸法

Claims (2)

1. 駆動源によって回転する第１の回転部材と、
   前記第１の回転部材にその回転軸線上で相対回転可能に配置された第２の回転部材と、
   前記第２の回転部材と前記第１の回転部材との間に介在して配置され、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とを断続可能に連結する第１のクラッチと、
   前記第１のクラッチに前記回転軸線上で並列して配置された第２のクラッチと、
   前記第２のクラッチのクラッチ動作による作動によって前記第１の回転部材からの回転力をカム推力に変換し、前記第１の回転部材の回転力を前記第２のクラッチから受けて回転するパイロットカム、及び前記第１のクラッチに前記カム推力を押付力として付与するメインカムを有するカム機構と、
   前記カム機構の前記パイロットカム側から前記第２のクラッチ側に前記カム推力の発生によって作用する反力を受け、前記第１のクラッチと前記第２のクラッチとの間に介在して配置された反力受部材と、
   を備え、
   前記反力受部材は、前記第２のクラッチを構成するインナクラッチプレート及びアウタクラッチプレートのうちアウタクラッチプレートを連結するスプライン嵌合部の端面によって前記第２のクラッチ側に対する軸線方向の移動が、また前記スプライン嵌合部にピン取付部材を介して軸線回りに取り付けられた複数のピンによって軸線回りの回転がそれぞれ規制されている
   駆動力伝達装置。
2. 前記カム機構は、前記反力受部材に軸受を介して対向する円環状の基部、及び前記反力受部材を挿通する円筒状の回転力受部を前記パイロットカムに有し、前記第２のクラッチを構成するインナクラッチプレート及びアウタクラッチプレートのうちインナクラッチプレートを相対回転不能に連結するスプライン嵌合部が前記回転力受部に設けられている請求項１に記載の駆動力伝達装置。

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