駆動力伝達装置
【課題】電磁クラッチ装置のコイルに電流を供給した場合に、アーマチュアをヨーク側に確実に引き寄せることができる駆動力伝達装置を提供する。
【解決手段】アーマチュア４３と移動カム部材５２との軸方向に対向する端面のうち少なくとも一方に、内周側に開口し且つ外周側に閉塞された径方向溝１２１が形成される。遠心力により径方向外側へ移動する潤滑油が、当該径方向溝１２１に進入することにより圧縮され、アーマチュア４３と移動カム部材５２とを軸方向に引き離す方向の力を発生する。これにより、磁気回路Ｃａによる軸方向力Ｆａと潤滑油による軸方向力Ｆｃの合計が、アーマチュア４３から移動カム部材５２への漏れ磁束による磁気回路Ｃｂにより発生する軸方向力Ｆｂよりも大きくできるため、アーマチュア４３をヨーク４１側に確実に引き寄せることができる。
【解決手段】アーマチュア４３と移動カム部材５２との軸方向に対向する端面のうち少なくとも一方に、内周側に開口し且つ外周側に閉塞された径方向溝１２１が形成される。遠心力により径方向外側へ移動する潤滑油が、当該径方向溝１２１に進入することにより圧縮され、アーマチュア４３と移動カム部材５２とを軸方向に引き離す方向の力を発生する。これにより、磁気回路Ｃａによる軸方向力Ｆａと潤滑油による軸方向力Ｆｃの合計が、アーマチュア４３から移動カム部材５２への漏れ磁束による磁気回路Ｃｂにより発生する軸方向力Ｆｂよりも大きくできるため、アーマチュア４３をヨーク４１側に確実に引き寄せることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる電子制御カップリングと称される駆動力伝達装置は、例えば、特開2002-340038号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この種の駆動力伝達装置は、以下のように構成される。電磁クラッチ装置のパイロットクラッチを介して外側回転部材と内側回転部材との回転差に応じたトルクをカム機構に伝達し、カム機構により当該トルクをメインクラッチに対する軸方向の押付力に変換し、押し付けられたメインクラッチにより外側回転部材と内側回転部材との間でトルクが伝達される。
【０００３】
電磁クラッチ装置において、アーマチュアがヨーク側に引き寄せられることにより、アウタパイロットクラッチとインナパイロットクラッチとの間でトルクが伝達される状態となる。このアーマチュアのヨークの軸方向反対側には、カム機構を構成する移動カム部材が配置されている。移動カム部材は、トルク伝達部材であるため、一般に、鉄を主成分とする材料により形成される。すなわち、移動カム部材は、磁性材料である。そのため、アーマチュアを通過する磁束が移動カム部材側へ漏れるおそれがある。この漏れ磁束が大きいと、電磁クラッチ装置のコイルに電流を供給した場合に、アーマチュアがヨーク側に引き寄せられずに、移動カム部材側に引き寄せられるおそれがある。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１に記載されているように、アーマチュアと移動カム部材とが接触し得る面積を小さくするために、移動カム部材のうちアーマチュア側に突起を形成している。これにより、アーマチュアと移動カム部材との軸方向間の大部分に空間部を形成して、漏れ磁束を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2002-340038号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、小型化した場合には、アーマチュアと移動カム部材と空間部の軸方向距離は短くなり、アーマチュアから移動カム部材への漏れ磁束が大きくなるおそれがある。そのため、従来の手法ではなく、コイルに電流を供給した場合に、アーマチュアをヨーク側に引き寄せることができるようにすることが求められる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電磁クラッチ装置のコイルに電流を供給した場合に、アーマチュアをヨーク側に確実に引き寄せることができる駆動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（請求項１）本発明に係る駆動力伝達装置は、円筒形状の外側回転部材と、前記外側回転部材内に相対回転可能に同軸上に配置された軸状の内側回転部材と、前記外側回転部材と前記内側回転部材との間でトルクを伝達するメインクラッチと、磁力によりアーマチュアを引き寄せることで前記外側回転部材のトルクを伝達可能なパイロットクラッチを備える電磁クラッチ装置と、前記メインクラッチと前記パイロットクラッチとの間に設けられ、前記パイロットクラッチを介して伝達されるトルクであり前記外側回転部材と前記内側回転部材との回転差に基づく前記トルクを軸方向の押圧力に変換して移動カム部材を軸方向移動させることにより前記メインクラッチを押圧するカム機構と、前記外側回転部材と前記内側回転部材との間に充填される潤滑油と、を備え、前記移動カム部材は、前記アーマチュアに当接することにより、前記アーマチュアの磁力による引き寄せ方向とは反対方向への移動を規制し、前記アーマチュアと前記移動カム部材との軸方向に対向する端面のうち少なくとも一方に、内周側に開口し且つ外周側に閉塞された径方向溝が形成される。
【０００９】
（請求項２）また、前記径方向溝の溝幅は、径方向外側に行くにつれて狭くなるように形成されるようにしてもよい。
（請求項３）また、前記径方向溝の溝深さは、径方向外側に行くにつれて前記径方向溝の底面と当該底面に対向する相手端面との軸方向距離が短くなるように形成されるようにしてもよい。
【００１０】
（請求項４）また、前記アーマチュアおよび前記移動カムのうち前記径方向溝が形成される部材は、磁性材料により形成され前記径方向溝以外の部位を有する本体部と、前記本体部に一体的に取り付けられ前記径方向溝を形成すると共に非磁性材料により形成された溝形成部材とを備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
（請求項１）本発明によれば、アーマチュアと移動カム部材との軸方向に対向する端面のうち少なくとも一方に、内周側に開口し且つ外周側に閉塞された径方向溝が形成される。ここで、外側回転部材と内側回転部材との間に潤滑油が充填されている。つまり、アーマチュアと移動カム部材との対向する空間にも潤滑油が存在する。そして、外側回転部材と内側回転部材は共に回転する部材である。そのため、内部に充填されている潤滑油には遠心力が発生し、潤滑油には径方向外側へ移動する力が発生する。
【００１２】
この潤滑油がアーマチュアと移動カム部材との軸方向間に移動してくると、当該潤滑油は圧縮されながら径方向溝に進入する。進入した潤滑油は、径方向溝内において径方向外側へ移動しようとするが、径方向溝の外周側は閉塞されているために、径方向外側へ移動することができない。そのため、潤滑油は、アーマチュアと移動カム部材のうち径方向溝に軸方向に対向する部材側へ移動しようとする。つまり、潤滑油が、アーマチュアと移動カム部材とを軸方向に引き離す方向に作用する。潤滑油による当該力は、アーマチュアと移動カム部材との軸方向距離が近いほど大きくなる。従って、電磁クラッチ装置のコイルに電流を供給した場合に、アーマチュアをヨーク側に確実に引き寄せることができる。
【００１３】
（請求項２）径方向溝の溝幅を径方向外側に行くにつれて狭くなるように形成することで、潤滑油が径方向溝の径方向外側へ移動した場合に、潤滑油に対して作用する圧縮力がさらに大きくなる。従って、潤滑油によるアーマチュアと移動カム部材とを軸方向に引き離す力が大きくなる。これにより、電磁クラッチ装置のコイルに電流を供給した場合に、アーマチュアをヨーク側により確実に引き寄せることができる。
【００１４】
（請求項３）径方向溝の溝深さを径方向外側に行くにつれて径方向溝の底面と当該底面に対向する相手端面との軸方向距離が短くなるように形成することで、潤滑油が径方向溝の径方向外側へ移動した場合に、潤滑油に対して作用する圧縮力がさらに大きくなる。従って、潤滑油によるアーマチュアと移動カム部材とを軸方向に引き離す力が大きくなる。これにより、電磁クラッチ装置のコイルに電流を供給した場合に、アーマチュアをヨーク側により確実に引き寄せることができる。
【００１５】
（請求項４）径方向溝が形成される部材を、磁性材料の本体部と非磁性材料の溝形成部材とに区画している。溝形成部材は、アーマチュアと移動カム部材のうち径方向溝に対向する部材に近接する。そのため、溝形成部材を非磁性材料とすることで、径方向溝の周囲から磁束が漏れることを抑制できる。そして、移動カム部材に径方向溝が形成される場合には、移動カム部材の本体部を磁性材料とすることで、当該本体部をトルク伝達可能な程度に高強度化することができる。つまり、移動カム部材はトルク伝達部材として確実に機能させることができる。また、アーマチュアに径方向溝が形成される場合には、アーマチュアの本体部を磁性材料とすることで、アーマチュアをヨーク側に引き寄せるための磁気回路を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第一実施形態の駆動力伝達装置の軸方向断面図である。
【図２】図１の駆動力伝達装置を構成する移動カム部材の軸方向断面図である。
【図３】図２の移動カム部材を構成する溝形成部材の軸方向部分断面図である。
【図４】図３のIII方向矢視図である。
【図５】第一実施形態の駆動力伝達装置において電磁コイルに電流を供給した場合に形成される磁気回路を示す。
【図６】第二実施形態の溝形成部材の軸方向部分断面図である。
【図７】第三実施形態の駆動力伝達装置の軸方向断面図である。
【図８】図７の駆動力伝達装置を構成するアーマチュアの軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の駆動力伝達装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
＜第一実施形態＞
（駆動力伝達装置の全体構成）
本実施形態の駆動力伝達装置１について、図１を参照して説明する。駆動力伝達装置は、例えば、４輪駆動車において車両の走行状態に応じて駆動力が伝達される補助駆動輪側への駆動力伝達系に適用される。より詳細には、４輪駆動車において、駆動力伝達装置１は、エンジンの駆動力が伝達されるプロペラシャフトと、リアディファレンシャルとの間に連結されている。駆動力伝達装置１は、プロペラシャフトから伝達される駆動力を、伝達割合を可変にしながら、リアディファレンシャルに伝達している。この駆動力伝達装置１は、例えば、前輪と後輪との回転差が生じた場合に、回転差を低減するように作用する。
【００１８】
駆動力伝達装置１は、いわゆる電子制御カップリングからなる。この駆動力伝達装置１は、図１に示すように、外側回転部材としてのアウタケース１０と、内側回転部材としてのインナシャフト２０と、メインクラッチ３０と、パイロットクラッチ機構を構成する電磁クラッチ装置４０と、カム機構５０とを備えている。
【００１９】
アウタケース１０は、円筒形状のホールカバー（図示せず）の内周側に、当該ホールカバーに対して回転可能に支持されている。このアウタケース１０は、全体として円筒形状に形成されており、車両前側に配置されるフロントハウジング１１と車両後側に配置されるリヤハウジング１２とにより形成されている。
【００２０】
フロントハウジング１１は、例えばアルミニウムを主成分とする非磁性材料のアルミニウム合金により形成され、有底筒状に形成されている。フロントハウジング１１の円筒部の外周面が、ホールカバーの内周面に軸受を介して回転可能に支持されている。さらに、フロントハウジング１１の底部が、プロペラシャフト（図示せず）の車両後端側に連結されている。つまり、フロントハウジング１１の有底筒状の開口側が車両後側を向くように配置されている。そして、フロントハウジング１１の内周面のうち軸方向中央部には、雌スプライン１１ａが形成されており、当該内周面の開口付近には、雌ねじが形成されている。
【００２１】
リヤハウジング１２は、円環状に形成されており、フロントハウジング１１の開口側の径方向内側に、フロントハウジング１１と一体的に配置されている。リヤハウジング１２の車両後方側には、全周に亘って環状溝が形成されている。このリヤハウジング１２の環状溝底の一部分には、非磁性材料としての例えばステンレス鋼により形成された環状部材１２ａを備えている。リヤハウジング１２のうち環状部材１２ａ以外の部位は、磁気回路を形成するために磁性材料である鉄を主成分とする材料（以下、「鉄系材料」と称する）により形成されている。リヤハウジング１２の外周面には、雄ねじが形成されており、当該雄ねじはフロントハウジング１１の雌ねじにねじ締めされる。なお、ナットをリヤハウジング１２の雄ねじに締め付けることにより、フロントハウジング１１とリヤハウジング１２とを固定する。
【００２２】
インナシャフト２０は、外周面の軸方向中央部に雄スプライン２０ａを備える軸状に形成されている。このインナシャフト２０は、リヤハウジング１２の中央の貫通孔を液密的に貫通して、アウタケース１０内に相対回転可能に同軸上に配置されている。そして、インナシャフト２０は、フロントハウジング１１およびリヤハウジング１２に対して軸方向位置を規制された状態で、フロントハウジング１１及びリヤハウジング１２に軸受を介して回転可能に支持されている。さらに、インナシャフト２０の車両後端側（図１の右側）は、ディファレンシャルギヤ（図示せず）に連結されている。なお、アウタケース１０とインナシャフト２０とにより液密的に区画される空間内には、所定の充填率で潤滑油が充填されている。
【００２３】
メインクラッチ３０は、アウタケース１０とインナシャフト２０との間でトルクを伝達する。このメインクラッチ３０は、鉄系材料により形成された湿式多板式の摩擦クラッチである。メインクラッチ３０は、フロントハウジング１１の円筒部内周面とインナシャフト２０の外周面との間に配置されている。メインクラッチ３０は、フロントハウジング１１の底部とリヤハウジング１２の車両前方端面との間に配置されている。このメインクラッチ３０は、インナメインクラッチ板３１とアウタメインクラッチ板３２とにより構成され、軸方向に交互に配置されている。インナメインクラッチ板３１は、内周側に雌スプライン３１ａが形成されており、インナシャフト２０の雄スプライン２０ａに嵌合されている。アウタメインクラッチ板３２は、外周側に雄スプライン３２ａが形成されており、フロントハウジング１１の雌スプライン１１ａに嵌合されている。
【００２４】
電磁クラッチ装置４０は、磁力によりアーマチュア４３をヨーク４１側に引き寄せることでパイロットクラッチ４４同士を係合させる。つまり、電磁クラッチ装置４０は、アウタケース１０のトルクを、カム機構５０を構成する支持カム部材５１に伝達する。この電磁クラッチ装置４０は、ヨーク４１と、電磁コイル４２と、アーマチュア４３と、パイロットクラッチ４４とにより構成されている。
【００２５】
ヨーク４１は、環状に形成されており、リヤハウジング１２に対して相対回転可能となるように隙間を介してリヤハウジング１２の環状溝に収容されている。ヨーク４１は、ホールカバーに固定されている。また、ヨーク４１の内周側が、リヤハウジング１２に軸受を介して回転可能に支持されている。電磁コイル４２は、巻線を巻回することにより円環状に形成され、ヨーク４１に固定されている。
【００２６】
アーマチュア４３は、鉄系材料により形成されている。外周側に雄スプラインを備える円環状に形成されている。アーマチュア４３は、メインクラッチ３０とリヤハウジング１２との軸方向間に配置されている。そして、アーマチュア４３の外周側が、フロントハウジング１１の雌スプライン１１ａに嵌合されている。アーマチュア４３は、電磁コイル４２に電流が供給されると、ヨーク４１側に引き寄せられるように作用する。
【００２７】
パイロットクラッチ４４は、アウタケース１０と支持カム部材５１との間でトルクを伝達する。このパイロットクラッチ４４は、鉄系材料により形成されている。パイロットクラッチ４４は、フロントハウジング１１の円筒部内周面と支持カム部材５１の外周面との間に配置されている。さらに、パイロットクラッチ４４は、アーマチュア４３とリヤハウジング１２の車両前方端面との間に配置されている。このパイロットクラッチ４４は、インナパイロットクラッチ板４４ａとアウタパイロットクラッチ板４４ｂとにより構成され、軸方向に交互に配置されている。インナパイロットクラッチ板４４ａは、内周側に雌スプラインが形成されており、支持カム部材５１の雄スプラインに嵌合されている。アウタパイロットクラッチ板４４ｂは、外周側に雄スプラインが形成されており、フロントハウジング１１の雌スプライン１１ａに嵌合されている。
【００２８】
そして、電磁コイル４２に電流が供給されると、図１の矢印にて示すように、ヨーク４１、リヤハウジング１２の外周側、パイロットクラッチ４４、アーマチュア４３、パイロットクラッチ４４、リヤハウジング１２の内周側、ヨーク４１を通過する磁気回路が形成される。そうすると、アーマチュア４３がヨーク４１側に引き寄せられて、インナパイロットクラッチ板４４ａとアウタパイロットクラッチ板４４ｂとが摩擦係合する。そして、アウタケース１０のトルクを支持カム部材５１に伝達する。一方、電磁コイル４２への電流供給を遮断すると、アーマチュア４３に対する吸引力がなくなり、インナパイロットクラッチ板４４ａとアウタパイロットクラッチ板４４ｂとの摩擦係合力が解除される。
【００２９】
カム機構５０は、メインクラッチ３０とパイロットクラッチ４４との間に設けられ、パイロットクラッチ４４を介して伝達されるアウタケース１０とインナシャフト２０との回転差に基づくトルクを軸方向の押圧力に変換してメインクラッチ３０を押圧する。このカム機構５０は、支持カム部材５１と、移動カム部材５２と、カムフォロア５３とから構成されている。
【００３０】
支持カム部材５１は、外周側に雄スプラインを備えた円環状に形成されている。この支持カム部材５１の車両前方端面には、カム溝が形成されている。支持カム部材５１は、インナシャフト２０の外周面に対して隙間を介して設けられ、リヤハウジング１２の車両前方端面にスラスト軸受６０を介して支持されている。従って、支持カム部材５１の車両後方端面は、スラスト軸受６０の軌道板に当接している。つまり、支持カム部材５１は、インナシャフト２０およびリヤハウジング１２に対して相対回転可能であり、軸方向に対して規制されて設けられている。さらに、支持カム部材５１の雄スプラインは、インナパイロットクラッチ板４４ａの雌スプラインに嵌合している。
【００３１】
移動カム部材５２は、大部分を鉄系材料により形成され、内周側に雌スプラインを備える円環状に形成されている。移動カム部材５２は、支持カム部材５１の車両前方に配置されている。移動カム部材５２の車両後方端面には、支持カム部材５１のカム溝に対して軸方向に対向するように、カム溝が形成されている。移動カム部材５２の雌スプラインが、インナシャフト２０の雄スプライン２０ａに嵌合している。従って、移動カム部材５２は、インナシャフト２０と共に回転する。さらに、移動カム部材５２の車両前方端面は、メインクラッチ３０のうち最も車両後方に配置されるインナメインクラッチ板３１に当接し得る状態となっている。移動カム部材５２は、車両前方に移動すると、当該インナメインクラッチ板３１に対して車両前方へ押し付ける。ここで、移動カム部材５２は、本体部１１０と溝形成部材１２０とにより構成される。本体部１１０および溝形成部材１２０の詳細については、図２〜図４を参照して説明する。
【００３２】
カムフォロア５３は、ボール状からなり、支持カム部材５１と移動カム部材５２の互いに対向するカム溝に介在している。つまり、カムフォロア５３およびそれぞれのカム溝の作用により、支持カム部材５１と移動カム部材５２に回転差が生じた際には、移動カム部材５２が支持カム部材５１に対して軸方向に離間する方向（車両前方）へ移動する。支持カム部材５１に対する移動カム部材５２の軸方向離間量は、支持カム部材５１と移動カム部材５２との回転差が大きいほど大きくなる。
【００３３】
（駆動力伝達装置の基本的な動作）
次に、上述した構成からなる駆動力伝達装置１の基本的な動作について説明する。アウタケース１０とインナシャフト２０とが回転差を生じている場合について説明する。電磁クラッチ装置４０の電磁コイル４２に電流が供給されると、電磁コイル４２を基点としてヨーク４１、リヤハウジング１２、アーマチュア４３を循環するループ状の磁気回路が形成される。
【００３４】
このように、磁気回路が形成されることで、アーマチュア４３がヨーク４１側、すなわち軸方向後方に向かって引き寄せられる。その結果、アーマチュア４３は、パイロットクラッチ４４を押圧して、インナパイロットクラッチ板４４ａとアウタパイロットクラッチ板４４ｂとが摩擦係合する。そうすると、アウタケース１０の回転トルクが、パイロットクラッチ４４を介して支持カム部材５１へ伝達されて、支持カム部材５１が回転する。
【００３５】
ここで、移動カム部材５２はインナシャフト２０とスプライン嵌合しているため、インナシャフト２０と共に回転する。従って、支持カム部材５１と移動カム部材５２とに回転差が生じる。そうすると、カムフォロア５３およびそれぞれのカム溝の作用により、支持カム部材５１に対して移動カム部材５２が軸方向（車両前側）に移動する。移動カム部材５２がメインクラッチ３０を車両前側へ押圧することになる。
【００３６】
その結果、インナメインクラッチ板３１とアウタメインクラッチ板３２とが相互に当接して摩擦係合状態となる。そうすると、アウタケース１０との回転トルクが、メインクラッチ３０を介してインナシャフト２０に伝達される。そうすると、アウタケース１０とインナシャフト２０との回転差を低減することができる。なお、電磁コイル４２へ供給する電流量を制御することで、メインクラッチ３０の摩擦係合力を制御できる。つまり、電磁コイル４２へ供給する電流量を制御することで、アウタケース１０とインナシャフト２０との間で伝達されるトルクを制御できる。
【００３７】
（移動カム部材の詳細構成）
次に、移動カム部材５２の詳細構成について図２〜図４を参照して説明する。移動カム部材５２は、本体部１１０と溝形成部材１２０とにより構成される。
【００３８】
本体部１１０は、支持カム部材５１を介して伝達されるトルクを軸方向の押圧力に変換できるように、鉄を主成分とする磁性材料により形成されている。本体部１１０は、円環状に形成されており、車両前方側に拡径する段差状内周面を有している。この段差内周面の大径側には、雌スプライン１１１が形成されている。また、本体部１１０の車両後方端面には、支持カム部材５１のカム溝に対して軸方向に対向するようにカム溝１１２が形成されている。さらに、本体部１１０の車両後方端面のうち外周縁には、突起１１３が形成されている。この突起１１３は、アーマチュア４３（図１に示す）に当接することにより、アーマチュア４３の磁力による引き寄せ方向とは反対の軸方向移動を規制する。また、本体部１１０の車両前方端面（図２の左側端面）は、メインクラッチ３０を押圧する面となる。
【００３９】
溝形成部材１２０は、銅またはアルミニウムを主成分とする非磁性材料により、円環薄板状に形成されている。この溝形成部材は、本体部１１０とは別体に形成されている。溝形成部材１２０の一方端面には、図３および図４に示すように、内周側に開口し且つ外周側に閉塞された径方向溝１２１が周方向に等間隔に複数形成されている。この径方向溝１２１の溝幅は、径方向外側に行くにつれて狭くなるように形成されている。また、径方向溝１２１の溝深さは、径方向全体において径方向溝１２１の底面と当該底面に対向するアーマチュア４３の端面との軸方向距離が同一に形成されている。ここでは、アーマチュア４３の端面が軸方向に直交する平面状に形成されているため、径方向溝１２１の底面も軸方向に直交する平面状に形成されている。
【００４０】
そして、溝形成部材１２０は、本体部１１０のうち突起１１３の内周面に当接するように、突起１１３の径方向内側に配置されている。このとき、径方向溝１２１が車両後方に開口するようにされている。溝形成部材１２０は、本体部１１０に対して、圧入により固定してもよいし、接着剤などにより固定してもよい。
【００４１】
（溝形成部材による作用）
溝形成部材１２０による作用について、図５を参照して説明する。電磁コイル４２に電流を供給した場合には、図５の太実線にて示す磁気回路Ｃａが形成される。すなわち、当該磁気回路Ｃａは、ヨーク４１→リヤハウジング１２の外周側→パイロットクラッチ４４の外周側→アーマチュア４３→パイロットクラッチ４４の内周側→リヤハウジング１２の内周側→ヨーク４１の順の経路、もしくはその逆方向の経路となる。この磁気回路Ｃａにより、アーマチュア４３には、ヨーク４１側に引き寄せられる方向（車両後方）の軸方向力Ｆａが発生する。
【００４２】
ここで、電磁コイル４２に電流を供給していない状態において、アーマチュア４３の車両前方端面は、移動カム部材５２の本体部１１０の突起１１３に軸方向に近接、または当接している。そして、移動カム部材５２は磁性材料により形成されているため、アーマチュア４３から移動カム部材５２へ磁束が漏れるおそれがある。このときの磁気回路Ｃｂは、図５の二点鎖線にて示すように、例えば、ヨーク４１→リヤハウジング１２の外周側→パイロットクラッチ４４の外周側→アーマチュア４３→移動カム部材５２→インナシャフト２０→ヨーク４１の順の経路、もしくはその逆方向の経路となる。以下、磁気回路Ｃｂを、磁気回路Ｃａと区別するために、漏れ磁束回路と称する。この漏れ磁気回路Ｃｂにより、アーマチュア４３には、移動カム部材５２側に引き寄せられる方向（車両前方）の軸方向力Ｆｂが発生する。
【００４３】
ここで、磁気回路において、空間部の距離が長いほど磁束は低減する。従って、電磁コイル４２に電流を供給していない状態において、アーマチュア４３が移動カム部材５２の突起１１３に極めて近接している、もしくは、突起１１３に当接している場合には、アーマチュア４３とパイロットクラッチ４４との軸方向距離が相対的に拡大する。
【００４４】
このような場合に、漏れ磁気回路Ｃｂによる軸方向力Ｆｂが、磁気回路Ｃａによる軸方向力Ｆａと同一もしくは軸方向力Ｆａより大きくなるおそれがある。同一の場合には、アーマチュア４３は軸方向に移動しない。また、軸方向力ＦｂがＦａより大きい場合には、アーマチュア４３は、移動カム部材５２側に引き寄せられる。
【００４５】
しかし、本実施形態においては、溝形成部材１２０が移動カム部材５２のうちアーマチュア４３側に配置されている。ここで、アウタケース１０とインナシャフト２０との間に潤滑油が充填されている。つまり、アーマチュア４３と移動カム部材５２との対向する空間にも潤滑油が存在する。そして、アウタケース１０とインナシャフト２０は共に回転する部材である。そのため、内部に充填されている潤滑油には遠心力が発生し、潤滑油には径方向外側へ移動する力が発生する。
【００４６】
この潤滑油がアーマチュア４３と移動カム部材５２との軸方向間に移動してくると、当該潤滑油は圧縮されながら溝形成部材１２０の径方向溝１２１に進入する。進入した潤滑油は、径方向溝１２１内において径方向外側へ移動しようとするが、径方向溝１２１の外周側は閉塞されているために、径方向外側へ移動することができない。そのため、潤滑油は、アーマチュア４３と移動カム部材５２のうち溝形成部材１２０の径方向溝１２１に軸方向に対向する部材側へ移動しようとする。つまり、潤滑油が、アーマチュア４３と移動カム部材５２とを軸方向に引き離す方向の力Ｆｃ（図５に示す）を作用する。
【００４７】
さらに、潤滑油による軸方向力Ｆｃは、アーマチュア４３と移動カム部材５２との軸方向距離が近いほど大きくなる。従って、電磁コイル４２に電流を供給した場合に、アーマチュア４３に作用する軸方向力Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃの関係は、Ｆａ＋Ｆｃ＞Ｆｂのようになる。そうすると、アーマチュア４３をヨーク４１側に確実に引き寄せることができる。
【００４８】
特に、径方向溝１２１の溝幅を径方向外側に行くにつれて狭くなるように形成することで、潤滑油が径方向溝１２１の径方向外側へ移動した場合に、潤滑油に対して作用する圧縮力がさらに大きくなる。従って、潤滑油によるアーマチュア４３と移動カム部材５２とを軸方向に引き離す力Ｆｃが大きくなる。これにより、電磁コイル４２に電流を供給した場合に、アーマチュア４３をヨーク４１側により確実に引き寄せることができる。
【００４９】
また、移動カム部材５２を磁性材料の本体部１１０と非磁性材料の溝形成部材１２０とに区画している。溝形成部材１２０を設けることにより、溝形成部材１２０のうち径方向溝１２１の周囲がアーマチュア４３に当接または近接する。つまり、移動カム部材５２のうちアーマチュア４３に当接し得る面積が大きくなる。しかし、溝形成部材１２０を非磁性材料とすることで、アーマチュア４３と溝形成部材１２０の径方向溝１２１の周囲とが当接または近接したとしても、アーマチュア４３から溝形成部材１２０に磁束が漏れることを抑制できる。そして、本体部１１０を鉄系材料とすることで、本体部１１０をトルク伝達可能な程度に高強度化することができる。つまり、移動カム部材５２は、トルク伝達部材として確実に機能させることができる。
【００５０】
＜第二実施形態＞
上記実施形態において、径方向溝１２１の溝深さは、径方向全体において径方向溝１２１の底面と当該底面に対向するアーマチュア４３の端面との軸方向距離が同一に形成されることとした。この他に、図６に示すように、径方向溝１２１の溝深さは、径方向外側に行くにつれて径方向溝１２１の底面と当該底面に対向するアーマチュア４３の端面との軸方向距離が短くなるように形成してもよい。ここでは、アーマチュア４３の端面が軸方向に直交する平面状に形成されているため、径方向溝１２１の底面が径方向外側に向かってアーマチュア４３側（車両後方）に傾斜するように形成されている。なお、径方向溝１２１の溝底面は、図６に示すようなテーパ形状としてもよいし、図示しない湾曲した形状としてもよい。
【００５１】
径方向溝１２１を上記のようにすることで、潤滑油が径方向溝１２１の径方向外側へ移動した場合に、潤滑油に対して作用する圧縮力がさらに大きくなる。従って、潤滑油によるアーマチュア４３と移動カム部材５２とを軸方向に引き離す力Ｆｃ（図５に示す）が大きくなる。これにより、電磁コイル４２に電流を供給した場合に、アーマチュア４３をヨーク４１側により確実に引き寄せることができる。
【００５２】
＜第三実施形態＞
上記実施形態においては、移動カム部材５２が溝形成部材１２０を備えることとした。この他に、図７に示すように、アーマチュア１４３が溝形成部材２２０を備えるようにしてもよい。以下、アーマチュア１４３および移動カム部材１５２の詳細構成を説明する。
移動カム部材１５２は、上述した移動カム部材５２の本体部１１０に対して、突起１１３を取り除いた形状に形成されている。
【００５３】
アーマチュア１４３は、本体部２１０と溝形成部材２２０とにより構成される。本体部２１０は、電磁コイル４２に電流が供給された場合に、磁気回路Ｃａの一部を形成するように、鉄を主成分とする磁性材料により形成されている。この本体部２１０は、比較的厚肉の円環状に形成されており、外周側には雄スプライン２１１が形成されている。この雄スプライン２１１は、フロントハウジング１１の雌スプライン１１ａに嵌合する。さらに、本体部２１０の車両前方端面のうち外周縁には、突起２１２が形成されている。この突起２１２は、移動カム部材１５２に当接することにより、アーマチュア４３の磁力による引き寄せ方向とは反対の軸方向移動を規制する。また、本体部２１０の車両後方端面（図７の右側端面）は、パイロットクラッチ４４を押圧する面となる。
【００５４】
溝形成部材２２０は、上記実施形態における溝形成部材２２０と同一構成からなる。ただし、溝形成部材２２０は、本体部２１０のうち突起２１２の内周面に当接するように、突起２１２の径方向内側に配置されている。このとき、溝形成部材２２０の径方向溝１２１が車両前方に開口するようにされている。溝形成部材２２０は、本体部２１０に対して、圧入により固定してもよいし、接着剤などにより固定してもよい。この場合も、上記実施形態と同様の効果を奏する。なお、アーマチュア１４３に径方向溝１２１を形成するとき、アーマチュア１４３の本体部２１０を磁性材料とすることで、アーマチュア１４３をヨーク４１側に引き寄せるための磁気回路を確実に形成することができる。従って、軸方向力Ｆａを確実に生じさせることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１：駆動力伝達装置、 １０：アウタケース、 ２０：インナシャフト、 ３０：メインクラッチ、 ４０：電磁クラッチ装置、 ４１：ヨーク、 ４２：電磁コイル、 ４３，１４３：アーマチュア、 ４４：パイロットクラッチ、 ５０：カム機構、 ５１：支持カム部材、 ５２，１５２：移動カム部材、 ５３：カムフォロア、 ６０：スラスト軸受、 １１０：本体部、 １１１：雌スプライン、 １１２：カム溝、 １１３：突起、 １２０，２２０：溝形成部材、 １２１：径方向溝、 ２１０：本体部、 ２１１：雄スプライン、 ２１２：突起
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる電子制御カップリングと称される駆動力伝達装置は、例えば、特開2002-340038号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この種の駆動力伝達装置は、以下のように構成される。電磁クラッチ装置のパイロットクラッチを介して外側回転部材と内側回転部材との回転差に応じたトルクをカム機構に伝達し、カム機構により当該トルクをメインクラッチに対する軸方向の押付力に変換し、押し付けられたメインクラッチにより外側回転部材と内側回転部材との間でトルクが伝達される。
【０００３】
電磁クラッチ装置において、アーマチュアがヨーク側に引き寄せられることにより、アウタパイロットクラッチとインナパイロットクラッチとの間でトルクが伝達される状態となる。このアーマチュアのヨークの軸方向反対側には、カム機構を構成する移動カム部材が配置されている。移動カム部材は、トルク伝達部材であるため、一般に、鉄を主成分とする材料により形成される。すなわち、移動カム部材は、磁性材料である。そのため、アーマチュアを通過する磁束が移動カム部材側へ漏れるおそれがある。この漏れ磁束が大きいと、電磁クラッチ装置のコイルに電流を供給した場合に、アーマチュアがヨーク側に引き寄せられずに、移動カム部材側に引き寄せられるおそれがある。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１に記載されているように、アーマチュアと移動カム部材とが接触し得る面積を小さくするために、移動カム部材のうちアーマチュア側に突起を形成している。これにより、アーマチュアと移動カム部材との軸方向間の大部分に空間部を形成して、漏れ磁束を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2002-340038号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、小型化した場合には、アーマチュアと移動カム部材と空間部の軸方向距離は短くなり、アーマチュアから移動カム部材への漏れ磁束が大きくなるおそれがある。そのため、従来の手法ではなく、コイルに電流を供給した場合に、アーマチュアをヨーク側に引き寄せることができるようにすることが求められる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電磁クラッチ装置のコイルに電流を供給した場合に、アーマチュアをヨーク側に確実に引き寄せることができる駆動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（請求項１）本発明に係る駆動力伝達装置は、円筒形状の外側回転部材と、前記外側回転部材内に相対回転可能に同軸上に配置された軸状の内側回転部材と、前記外側回転部材と前記内側回転部材との間でトルクを伝達するメインクラッチと、磁力によりアーマチュアを引き寄せることで前記外側回転部材のトルクを伝達可能なパイロットクラッチを備える電磁クラッチ装置と、前記メインクラッチと前記パイロットクラッチとの間に設けられ、前記パイロットクラッチを介して伝達されるトルクであり前記外側回転部材と前記内側回転部材との回転差に基づく前記トルクを軸方向の押圧力に変換して移動カム部材を軸方向移動させることにより前記メインクラッチを押圧するカム機構と、前記外側回転部材と前記内側回転部材との間に充填される潤滑油と、を備え、前記移動カム部材は、前記アーマチュアに当接することにより、前記アーマチュアの磁力による引き寄せ方向とは反対方向への移動を規制し、前記アーマチュアと前記移動カム部材との軸方向に対向する端面のうち少なくとも一方に、内周側に開口し且つ外周側に閉塞された径方向溝が形成される。
【０００９】
（請求項２）また、前記径方向溝の溝幅は、径方向外側に行くにつれて狭くなるように形成されるようにしてもよい。
（請求項３）また、前記径方向溝の溝深さは、径方向外側に行くにつれて前記径方向溝の底面と当該底面に対向する相手端面との軸方向距離が短くなるように形成されるようにしてもよい。
【００１０】
（請求項４）また、前記アーマチュアおよび前記移動カムのうち前記径方向溝が形成される部材は、磁性材料により形成され前記径方向溝以外の部位を有する本体部と、前記本体部に一体的に取り付けられ前記径方向溝を形成すると共に非磁性材料により形成された溝形成部材とを備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
（請求項１）本発明によれば、アーマチュアと移動カム部材との軸方向に対向する端面のうち少なくとも一方に、内周側に開口し且つ外周側に閉塞された径方向溝が形成される。ここで、外側回転部材と内側回転部材との間に潤滑油が充填されている。つまり、アーマチュアと移動カム部材との対向する空間にも潤滑油が存在する。そして、外側回転部材と内側回転部材は共に回転する部材である。そのため、内部に充填されている潤滑油には遠心力が発生し、潤滑油には径方向外側へ移動する力が発生する。
【００１２】
この潤滑油がアーマチュアと移動カム部材との軸方向間に移動してくると、当該潤滑油は圧縮されながら径方向溝に進入する。進入した潤滑油は、径方向溝内において径方向外側へ移動しようとするが、径方向溝の外周側は閉塞されているために、径方向外側へ移動することができない。そのため、潤滑油は、アーマチュアと移動カム部材のうち径方向溝に軸方向に対向する部材側へ移動しようとする。つまり、潤滑油が、アーマチュアと移動カム部材とを軸方向に引き離す方向に作用する。潤滑油による当該力は、アーマチュアと移動カム部材との軸方向距離が近いほど大きくなる。従って、電磁クラッチ装置のコイルに電流を供給した場合に、アーマチュアをヨーク側に確実に引き寄せることができる。
【００１３】
（請求項２）径方向溝の溝幅を径方向外側に行くにつれて狭くなるように形成することで、潤滑油が径方向溝の径方向外側へ移動した場合に、潤滑油に対して作用する圧縮力がさらに大きくなる。従って、潤滑油によるアーマチュアと移動カム部材とを軸方向に引き離す力が大きくなる。これにより、電磁クラッチ装置のコイルに電流を供給した場合に、アーマチュアをヨーク側により確実に引き寄せることができる。
【００１４】
（請求項３）径方向溝の溝深さを径方向外側に行くにつれて径方向溝の底面と当該底面に対向する相手端面との軸方向距離が短くなるように形成することで、潤滑油が径方向溝の径方向外側へ移動した場合に、潤滑油に対して作用する圧縮力がさらに大きくなる。従って、潤滑油によるアーマチュアと移動カム部材とを軸方向に引き離す力が大きくなる。これにより、電磁クラッチ装置のコイルに電流を供給した場合に、アーマチュアをヨーク側により確実に引き寄せることができる。
【００１５】
（請求項４）径方向溝が形成される部材を、磁性材料の本体部と非磁性材料の溝形成部材とに区画している。溝形成部材は、アーマチュアと移動カム部材のうち径方向溝に対向する部材に近接する。そのため、溝形成部材を非磁性材料とすることで、径方向溝の周囲から磁束が漏れることを抑制できる。そして、移動カム部材に径方向溝が形成される場合には、移動カム部材の本体部を磁性材料とすることで、当該本体部をトルク伝達可能な程度に高強度化することができる。つまり、移動カム部材はトルク伝達部材として確実に機能させることができる。また、アーマチュアに径方向溝が形成される場合には、アーマチュアの本体部を磁性材料とすることで、アーマチュアをヨーク側に引き寄せるための磁気回路を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第一実施形態の駆動力伝達装置の軸方向断面図である。
【図２】図１の駆動力伝達装置を構成する移動カム部材の軸方向断面図である。
【図３】図２の移動カム部材を構成する溝形成部材の軸方向部分断面図である。
【図４】図３のIII方向矢視図である。
【図５】第一実施形態の駆動力伝達装置において電磁コイルに電流を供給した場合に形成される磁気回路を示す。
【図６】第二実施形態の溝形成部材の軸方向部分断面図である。
【図７】第三実施形態の駆動力伝達装置の軸方向断面図である。
【図８】図７の駆動力伝達装置を構成するアーマチュアの軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の駆動力伝達装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
＜第一実施形態＞
（駆動力伝達装置の全体構成）
本実施形態の駆動力伝達装置１について、図１を参照して説明する。駆動力伝達装置は、例えば、４輪駆動車において車両の走行状態に応じて駆動力が伝達される補助駆動輪側への駆動力伝達系に適用される。より詳細には、４輪駆動車において、駆動力伝達装置１は、エンジンの駆動力が伝達されるプロペラシャフトと、リアディファレンシャルとの間に連結されている。駆動力伝達装置１は、プロペラシャフトから伝達される駆動力を、伝達割合を可変にしながら、リアディファレンシャルに伝達している。この駆動力伝達装置１は、例えば、前輪と後輪との回転差が生じた場合に、回転差を低減するように作用する。
【００１８】
駆動力伝達装置１は、いわゆる電子制御カップリングからなる。この駆動力伝達装置１は、図１に示すように、外側回転部材としてのアウタケース１０と、内側回転部材としてのインナシャフト２０と、メインクラッチ３０と、パイロットクラッチ機構を構成する電磁クラッチ装置４０と、カム機構５０とを備えている。
【００１９】
アウタケース１０は、円筒形状のホールカバー（図示せず）の内周側に、当該ホールカバーに対して回転可能に支持されている。このアウタケース１０は、全体として円筒形状に形成されており、車両前側に配置されるフロントハウジング１１と車両後側に配置されるリヤハウジング１２とにより形成されている。
【００２０】
フロントハウジング１１は、例えばアルミニウムを主成分とする非磁性材料のアルミニウム合金により形成され、有底筒状に形成されている。フロントハウジング１１の円筒部の外周面が、ホールカバーの内周面に軸受を介して回転可能に支持されている。さらに、フロントハウジング１１の底部が、プロペラシャフト（図示せず）の車両後端側に連結されている。つまり、フロントハウジング１１の有底筒状の開口側が車両後側を向くように配置されている。そして、フロントハウジング１１の内周面のうち軸方向中央部には、雌スプライン１１ａが形成されており、当該内周面の開口付近には、雌ねじが形成されている。
【００２１】
リヤハウジング１２は、円環状に形成されており、フロントハウジング１１の開口側の径方向内側に、フロントハウジング１１と一体的に配置されている。リヤハウジング１２の車両後方側には、全周に亘って環状溝が形成されている。このリヤハウジング１２の環状溝底の一部分には、非磁性材料としての例えばステンレス鋼により形成された環状部材１２ａを備えている。リヤハウジング１２のうち環状部材１２ａ以外の部位は、磁気回路を形成するために磁性材料である鉄を主成分とする材料（以下、「鉄系材料」と称する）により形成されている。リヤハウジング１２の外周面には、雄ねじが形成されており、当該雄ねじはフロントハウジング１１の雌ねじにねじ締めされる。なお、ナットをリヤハウジング１２の雄ねじに締め付けることにより、フロントハウジング１１とリヤハウジング１２とを固定する。
【００２２】
インナシャフト２０は、外周面の軸方向中央部に雄スプライン２０ａを備える軸状に形成されている。このインナシャフト２０は、リヤハウジング１２の中央の貫通孔を液密的に貫通して、アウタケース１０内に相対回転可能に同軸上に配置されている。そして、インナシャフト２０は、フロントハウジング１１およびリヤハウジング１２に対して軸方向位置を規制された状態で、フロントハウジング１１及びリヤハウジング１２に軸受を介して回転可能に支持されている。さらに、インナシャフト２０の車両後端側（図１の右側）は、ディファレンシャルギヤ（図示せず）に連結されている。なお、アウタケース１０とインナシャフト２０とにより液密的に区画される空間内には、所定の充填率で潤滑油が充填されている。
【００２３】
メインクラッチ３０は、アウタケース１０とインナシャフト２０との間でトルクを伝達する。このメインクラッチ３０は、鉄系材料により形成された湿式多板式の摩擦クラッチである。メインクラッチ３０は、フロントハウジング１１の円筒部内周面とインナシャフト２０の外周面との間に配置されている。メインクラッチ３０は、フロントハウジング１１の底部とリヤハウジング１２の車両前方端面との間に配置されている。このメインクラッチ３０は、インナメインクラッチ板３１とアウタメインクラッチ板３２とにより構成され、軸方向に交互に配置されている。インナメインクラッチ板３１は、内周側に雌スプライン３１ａが形成されており、インナシャフト２０の雄スプライン２０ａに嵌合されている。アウタメインクラッチ板３２は、外周側に雄スプライン３２ａが形成されており、フロントハウジング１１の雌スプライン１１ａに嵌合されている。
【００２４】
電磁クラッチ装置４０は、磁力によりアーマチュア４３をヨーク４１側に引き寄せることでパイロットクラッチ４４同士を係合させる。つまり、電磁クラッチ装置４０は、アウタケース１０のトルクを、カム機構５０を構成する支持カム部材５１に伝達する。この電磁クラッチ装置４０は、ヨーク４１と、電磁コイル４２と、アーマチュア４３と、パイロットクラッチ４４とにより構成されている。
【００２５】
ヨーク４１は、環状に形成されており、リヤハウジング１２に対して相対回転可能となるように隙間を介してリヤハウジング１２の環状溝に収容されている。ヨーク４１は、ホールカバーに固定されている。また、ヨーク４１の内周側が、リヤハウジング１２に軸受を介して回転可能に支持されている。電磁コイル４２は、巻線を巻回することにより円環状に形成され、ヨーク４１に固定されている。
【００２６】
アーマチュア４３は、鉄系材料により形成されている。外周側に雄スプラインを備える円環状に形成されている。アーマチュア４３は、メインクラッチ３０とリヤハウジング１２との軸方向間に配置されている。そして、アーマチュア４３の外周側が、フロントハウジング１１の雌スプライン１１ａに嵌合されている。アーマチュア４３は、電磁コイル４２に電流が供給されると、ヨーク４１側に引き寄せられるように作用する。
【００２７】
パイロットクラッチ４４は、アウタケース１０と支持カム部材５１との間でトルクを伝達する。このパイロットクラッチ４４は、鉄系材料により形成されている。パイロットクラッチ４４は、フロントハウジング１１の円筒部内周面と支持カム部材５１の外周面との間に配置されている。さらに、パイロットクラッチ４４は、アーマチュア４３とリヤハウジング１２の車両前方端面との間に配置されている。このパイロットクラッチ４４は、インナパイロットクラッチ板４４ａとアウタパイロットクラッチ板４４ｂとにより構成され、軸方向に交互に配置されている。インナパイロットクラッチ板４４ａは、内周側に雌スプラインが形成されており、支持カム部材５１の雄スプラインに嵌合されている。アウタパイロットクラッチ板４４ｂは、外周側に雄スプラインが形成されており、フロントハウジング１１の雌スプライン１１ａに嵌合されている。
【００２８】
そして、電磁コイル４２に電流が供給されると、図１の矢印にて示すように、ヨーク４１、リヤハウジング１２の外周側、パイロットクラッチ４４、アーマチュア４３、パイロットクラッチ４４、リヤハウジング１２の内周側、ヨーク４１を通過する磁気回路が形成される。そうすると、アーマチュア４３がヨーク４１側に引き寄せられて、インナパイロットクラッチ板４４ａとアウタパイロットクラッチ板４４ｂとが摩擦係合する。そして、アウタケース１０のトルクを支持カム部材５１に伝達する。一方、電磁コイル４２への電流供給を遮断すると、アーマチュア４３に対する吸引力がなくなり、インナパイロットクラッチ板４４ａとアウタパイロットクラッチ板４４ｂとの摩擦係合力が解除される。
【００２９】
カム機構５０は、メインクラッチ３０とパイロットクラッチ４４との間に設けられ、パイロットクラッチ４４を介して伝達されるアウタケース１０とインナシャフト２０との回転差に基づくトルクを軸方向の押圧力に変換してメインクラッチ３０を押圧する。このカム機構５０は、支持カム部材５１と、移動カム部材５２と、カムフォロア５３とから構成されている。
【００３０】
支持カム部材５１は、外周側に雄スプラインを備えた円環状に形成されている。この支持カム部材５１の車両前方端面には、カム溝が形成されている。支持カム部材５１は、インナシャフト２０の外周面に対して隙間を介して設けられ、リヤハウジング１２の車両前方端面にスラスト軸受６０を介して支持されている。従って、支持カム部材５１の車両後方端面は、スラスト軸受６０の軌道板に当接している。つまり、支持カム部材５１は、インナシャフト２０およびリヤハウジング１２に対して相対回転可能であり、軸方向に対して規制されて設けられている。さらに、支持カム部材５１の雄スプラインは、インナパイロットクラッチ板４４ａの雌スプラインに嵌合している。
【００３１】
移動カム部材５２は、大部分を鉄系材料により形成され、内周側に雌スプラインを備える円環状に形成されている。移動カム部材５２は、支持カム部材５１の車両前方に配置されている。移動カム部材５２の車両後方端面には、支持カム部材５１のカム溝に対して軸方向に対向するように、カム溝が形成されている。移動カム部材５２の雌スプラインが、インナシャフト２０の雄スプライン２０ａに嵌合している。従って、移動カム部材５２は、インナシャフト２０と共に回転する。さらに、移動カム部材５２の車両前方端面は、メインクラッチ３０のうち最も車両後方に配置されるインナメインクラッチ板３１に当接し得る状態となっている。移動カム部材５２は、車両前方に移動すると、当該インナメインクラッチ板３１に対して車両前方へ押し付ける。ここで、移動カム部材５２は、本体部１１０と溝形成部材１２０とにより構成される。本体部１１０および溝形成部材１２０の詳細については、図２〜図４を参照して説明する。
【００３２】
カムフォロア５３は、ボール状からなり、支持カム部材５１と移動カム部材５２の互いに対向するカム溝に介在している。つまり、カムフォロア５３およびそれぞれのカム溝の作用により、支持カム部材５１と移動カム部材５２に回転差が生じた際には、移動カム部材５２が支持カム部材５１に対して軸方向に離間する方向（車両前方）へ移動する。支持カム部材５１に対する移動カム部材５２の軸方向離間量は、支持カム部材５１と移動カム部材５２との回転差が大きいほど大きくなる。
【００３３】
（駆動力伝達装置の基本的な動作）
次に、上述した構成からなる駆動力伝達装置１の基本的な動作について説明する。アウタケース１０とインナシャフト２０とが回転差を生じている場合について説明する。電磁クラッチ装置４０の電磁コイル４２に電流が供給されると、電磁コイル４２を基点としてヨーク４１、リヤハウジング１２、アーマチュア４３を循環するループ状の磁気回路が形成される。
【００３４】
このように、磁気回路が形成されることで、アーマチュア４３がヨーク４１側、すなわち軸方向後方に向かって引き寄せられる。その結果、アーマチュア４３は、パイロットクラッチ４４を押圧して、インナパイロットクラッチ板４４ａとアウタパイロットクラッチ板４４ｂとが摩擦係合する。そうすると、アウタケース１０の回転トルクが、パイロットクラッチ４４を介して支持カム部材５１へ伝達されて、支持カム部材５１が回転する。
【００３５】
ここで、移動カム部材５２はインナシャフト２０とスプライン嵌合しているため、インナシャフト２０と共に回転する。従って、支持カム部材５１と移動カム部材５２とに回転差が生じる。そうすると、カムフォロア５３およびそれぞれのカム溝の作用により、支持カム部材５１に対して移動カム部材５２が軸方向（車両前側）に移動する。移動カム部材５２がメインクラッチ３０を車両前側へ押圧することになる。
【００３６】
その結果、インナメインクラッチ板３１とアウタメインクラッチ板３２とが相互に当接して摩擦係合状態となる。そうすると、アウタケース１０との回転トルクが、メインクラッチ３０を介してインナシャフト２０に伝達される。そうすると、アウタケース１０とインナシャフト２０との回転差を低減することができる。なお、電磁コイル４２へ供給する電流量を制御することで、メインクラッチ３０の摩擦係合力を制御できる。つまり、電磁コイル４２へ供給する電流量を制御することで、アウタケース１０とインナシャフト２０との間で伝達されるトルクを制御できる。
【００３７】
（移動カム部材の詳細構成）
次に、移動カム部材５２の詳細構成について図２〜図４を参照して説明する。移動カム部材５２は、本体部１１０と溝形成部材１２０とにより構成される。
【００３８】
本体部１１０は、支持カム部材５１を介して伝達されるトルクを軸方向の押圧力に変換できるように、鉄を主成分とする磁性材料により形成されている。本体部１１０は、円環状に形成されており、車両前方側に拡径する段差状内周面を有している。この段差内周面の大径側には、雌スプライン１１１が形成されている。また、本体部１１０の車両後方端面には、支持カム部材５１のカム溝に対して軸方向に対向するようにカム溝１１２が形成されている。さらに、本体部１１０の車両後方端面のうち外周縁には、突起１１３が形成されている。この突起１１３は、アーマチュア４３（図１に示す）に当接することにより、アーマチュア４３の磁力による引き寄せ方向とは反対の軸方向移動を規制する。また、本体部１１０の車両前方端面（図２の左側端面）は、メインクラッチ３０を押圧する面となる。
【００３９】
溝形成部材１２０は、銅またはアルミニウムを主成分とする非磁性材料により、円環薄板状に形成されている。この溝形成部材は、本体部１１０とは別体に形成されている。溝形成部材１２０の一方端面には、図３および図４に示すように、内周側に開口し且つ外周側に閉塞された径方向溝１２１が周方向に等間隔に複数形成されている。この径方向溝１２１の溝幅は、径方向外側に行くにつれて狭くなるように形成されている。また、径方向溝１２１の溝深さは、径方向全体において径方向溝１２１の底面と当該底面に対向するアーマチュア４３の端面との軸方向距離が同一に形成されている。ここでは、アーマチュア４３の端面が軸方向に直交する平面状に形成されているため、径方向溝１２１の底面も軸方向に直交する平面状に形成されている。
【００４０】
そして、溝形成部材１２０は、本体部１１０のうち突起１１３の内周面に当接するように、突起１１３の径方向内側に配置されている。このとき、径方向溝１２１が車両後方に開口するようにされている。溝形成部材１２０は、本体部１１０に対して、圧入により固定してもよいし、接着剤などにより固定してもよい。
【００４１】
（溝形成部材による作用）
溝形成部材１２０による作用について、図５を参照して説明する。電磁コイル４２に電流を供給した場合には、図５の太実線にて示す磁気回路Ｃａが形成される。すなわち、当該磁気回路Ｃａは、ヨーク４１→リヤハウジング１２の外周側→パイロットクラッチ４４の外周側→アーマチュア４３→パイロットクラッチ４４の内周側→リヤハウジング１２の内周側→ヨーク４１の順の経路、もしくはその逆方向の経路となる。この磁気回路Ｃａにより、アーマチュア４３には、ヨーク４１側に引き寄せられる方向（車両後方）の軸方向力Ｆａが発生する。
【００４２】
ここで、電磁コイル４２に電流を供給していない状態において、アーマチュア４３の車両前方端面は、移動カム部材５２の本体部１１０の突起１１３に軸方向に近接、または当接している。そして、移動カム部材５２は磁性材料により形成されているため、アーマチュア４３から移動カム部材５２へ磁束が漏れるおそれがある。このときの磁気回路Ｃｂは、図５の二点鎖線にて示すように、例えば、ヨーク４１→リヤハウジング１２の外周側→パイロットクラッチ４４の外周側→アーマチュア４３→移動カム部材５２→インナシャフト２０→ヨーク４１の順の経路、もしくはその逆方向の経路となる。以下、磁気回路Ｃｂを、磁気回路Ｃａと区別するために、漏れ磁束回路と称する。この漏れ磁気回路Ｃｂにより、アーマチュア４３には、移動カム部材５２側に引き寄せられる方向（車両前方）の軸方向力Ｆｂが発生する。
【００４３】
ここで、磁気回路において、空間部の距離が長いほど磁束は低減する。従って、電磁コイル４２に電流を供給していない状態において、アーマチュア４３が移動カム部材５２の突起１１３に極めて近接している、もしくは、突起１１３に当接している場合には、アーマチュア４３とパイロットクラッチ４４との軸方向距離が相対的に拡大する。
【００４４】
このような場合に、漏れ磁気回路Ｃｂによる軸方向力Ｆｂが、磁気回路Ｃａによる軸方向力Ｆａと同一もしくは軸方向力Ｆａより大きくなるおそれがある。同一の場合には、アーマチュア４３は軸方向に移動しない。また、軸方向力ＦｂがＦａより大きい場合には、アーマチュア４３は、移動カム部材５２側に引き寄せられる。
【００４５】
しかし、本実施形態においては、溝形成部材１２０が移動カム部材５２のうちアーマチュア４３側に配置されている。ここで、アウタケース１０とインナシャフト２０との間に潤滑油が充填されている。つまり、アーマチュア４３と移動カム部材５２との対向する空間にも潤滑油が存在する。そして、アウタケース１０とインナシャフト２０は共に回転する部材である。そのため、内部に充填されている潤滑油には遠心力が発生し、潤滑油には径方向外側へ移動する力が発生する。
【００４６】
この潤滑油がアーマチュア４３と移動カム部材５２との軸方向間に移動してくると、当該潤滑油は圧縮されながら溝形成部材１２０の径方向溝１２１に進入する。進入した潤滑油は、径方向溝１２１内において径方向外側へ移動しようとするが、径方向溝１２１の外周側は閉塞されているために、径方向外側へ移動することができない。そのため、潤滑油は、アーマチュア４３と移動カム部材５２のうち溝形成部材１２０の径方向溝１２１に軸方向に対向する部材側へ移動しようとする。つまり、潤滑油が、アーマチュア４３と移動カム部材５２とを軸方向に引き離す方向の力Ｆｃ（図５に示す）を作用する。
【００４７】
さらに、潤滑油による軸方向力Ｆｃは、アーマチュア４３と移動カム部材５２との軸方向距離が近いほど大きくなる。従って、電磁コイル４２に電流を供給した場合に、アーマチュア４３に作用する軸方向力Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃの関係は、Ｆａ＋Ｆｃ＞Ｆｂのようになる。そうすると、アーマチュア４３をヨーク４１側に確実に引き寄せることができる。
【００４８】
特に、径方向溝１２１の溝幅を径方向外側に行くにつれて狭くなるように形成することで、潤滑油が径方向溝１２１の径方向外側へ移動した場合に、潤滑油に対して作用する圧縮力がさらに大きくなる。従って、潤滑油によるアーマチュア４３と移動カム部材５２とを軸方向に引き離す力Ｆｃが大きくなる。これにより、電磁コイル４２に電流を供給した場合に、アーマチュア４３をヨーク４１側により確実に引き寄せることができる。
【００４９】
また、移動カム部材５２を磁性材料の本体部１１０と非磁性材料の溝形成部材１２０とに区画している。溝形成部材１２０を設けることにより、溝形成部材１２０のうち径方向溝１２１の周囲がアーマチュア４３に当接または近接する。つまり、移動カム部材５２のうちアーマチュア４３に当接し得る面積が大きくなる。しかし、溝形成部材１２０を非磁性材料とすることで、アーマチュア４３と溝形成部材１２０の径方向溝１２１の周囲とが当接または近接したとしても、アーマチュア４３から溝形成部材１２０に磁束が漏れることを抑制できる。そして、本体部１１０を鉄系材料とすることで、本体部１１０をトルク伝達可能な程度に高強度化することができる。つまり、移動カム部材５２は、トルク伝達部材として確実に機能させることができる。
【００５０】
＜第二実施形態＞
上記実施形態において、径方向溝１２１の溝深さは、径方向全体において径方向溝１２１の底面と当該底面に対向するアーマチュア４３の端面との軸方向距離が同一に形成されることとした。この他に、図６に示すように、径方向溝１２１の溝深さは、径方向外側に行くにつれて径方向溝１２１の底面と当該底面に対向するアーマチュア４３の端面との軸方向距離が短くなるように形成してもよい。ここでは、アーマチュア４３の端面が軸方向に直交する平面状に形成されているため、径方向溝１２１の底面が径方向外側に向かってアーマチュア４３側（車両後方）に傾斜するように形成されている。なお、径方向溝１２１の溝底面は、図６に示すようなテーパ形状としてもよいし、図示しない湾曲した形状としてもよい。
【００５１】
径方向溝１２１を上記のようにすることで、潤滑油が径方向溝１２１の径方向外側へ移動した場合に、潤滑油に対して作用する圧縮力がさらに大きくなる。従って、潤滑油によるアーマチュア４３と移動カム部材５２とを軸方向に引き離す力Ｆｃ（図５に示す）が大きくなる。これにより、電磁コイル４２に電流を供給した場合に、アーマチュア４３をヨーク４１側により確実に引き寄せることができる。
【００５２】
＜第三実施形態＞
上記実施形態においては、移動カム部材５２が溝形成部材１２０を備えることとした。この他に、図７に示すように、アーマチュア１４３が溝形成部材２２０を備えるようにしてもよい。以下、アーマチュア１４３および移動カム部材１５２の詳細構成を説明する。
移動カム部材１５２は、上述した移動カム部材５２の本体部１１０に対して、突起１１３を取り除いた形状に形成されている。
【００５３】
アーマチュア１４３は、本体部２１０と溝形成部材２２０とにより構成される。本体部２１０は、電磁コイル４２に電流が供給された場合に、磁気回路Ｃａの一部を形成するように、鉄を主成分とする磁性材料により形成されている。この本体部２１０は、比較的厚肉の円環状に形成されており、外周側には雄スプライン２１１が形成されている。この雄スプライン２１１は、フロントハウジング１１の雌スプライン１１ａに嵌合する。さらに、本体部２１０の車両前方端面のうち外周縁には、突起２１２が形成されている。この突起２１２は、移動カム部材１５２に当接することにより、アーマチュア４３の磁力による引き寄せ方向とは反対の軸方向移動を規制する。また、本体部２１０の車両後方端面（図７の右側端面）は、パイロットクラッチ４４を押圧する面となる。
【００５４】
溝形成部材２２０は、上記実施形態における溝形成部材２２０と同一構成からなる。ただし、溝形成部材２２０は、本体部２１０のうち突起２１２の内周面に当接するように、突起２１２の径方向内側に配置されている。このとき、溝形成部材２２０の径方向溝１２１が車両前方に開口するようにされている。溝形成部材２２０は、本体部２１０に対して、圧入により固定してもよいし、接着剤などにより固定してもよい。この場合も、上記実施形態と同様の効果を奏する。なお、アーマチュア１４３に径方向溝１２１を形成するとき、アーマチュア１４３の本体部２１０を磁性材料とすることで、アーマチュア１４３をヨーク４１側に引き寄せるための磁気回路を確実に形成することができる。従って、軸方向力Ｆａを確実に生じさせることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１：駆動力伝達装置、 １０：アウタケース、 ２０：インナシャフト、 ３０：メインクラッチ、 ４０：電磁クラッチ装置、 ４１：ヨーク、 ４２：電磁コイル、 ４３，１４３：アーマチュア、 ４４：パイロットクラッチ、 ５０：カム機構、 ５１：支持カム部材、 ５２，１５２：移動カム部材、 ５３：カムフォロア、 ６０：スラスト軸受、 １１０：本体部、 １１１：雌スプライン、 １１２：カム溝、 １１３：突起、 １２０，２２０：溝形成部材、 １２１：径方向溝、 ２１０：本体部、 ２１１：雄スプライン、 ２１２：突起
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の外側回転部材と、
前記外側回転部材内に相対回転可能に同軸上に配置された軸状の内側回転部材と、
前記外側回転部材と前記内側回転部材との間でトルクを伝達するメインクラッチと、
磁力によりアーマチュアを引き寄せることで前記外側回転部材のトルクを伝達可能なパイロットクラッチを備える電磁クラッチ装置と、
前記メインクラッチと前記パイロットクラッチとの間に設けられ、前記パイロットクラッチを介して伝達されるトルクであり前記外側回転部材と前記内側回転部材との回転差に基づく前記トルクを軸方向の押圧力に変換して移動カム部材を軸方向移動させることにより前記メインクラッチを押圧するカム機構と、
前記外側回転部材と前記内側回転部材との間に充填される潤滑油と、
を備え、
前記移動カム部材は、前記アーマチュアに当接することにより、前記アーマチュアの磁力による引き寄せ方向とは反対方向への移動を規制し、
前記アーマチュアと前記移動カム部材との軸方向に対向する端面のうち少なくとも一方に、内周側に開口し且つ外周側に閉塞された径方向溝が形成される駆動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記径方向溝の溝幅は、径方向外側に行くにつれて狭くなるように形成される駆動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記径方向溝の溝深さは、径方向外側に行くにつれて前記径方向溝の底面と当該底面に対向する相手端面との軸方向距離が短くなるように形成される駆動力伝達装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項において、
前記アーマチュアおよび前記移動カムのうち前記径方向溝が形成される部材は、
磁性材料により形成され前記径方向溝以外の部位を有する本体部と、
前記本体部に一体的に取り付けられ前記径方向溝を形成すると共に非磁性材料により形成された溝形成部材と、
を備える駆動力伝達装置。
【請求項１】
円筒形状の外側回転部材と、
前記外側回転部材内に相対回転可能に同軸上に配置された軸状の内側回転部材と、
前記外側回転部材と前記内側回転部材との間でトルクを伝達するメインクラッチと、
磁力によりアーマチュアを引き寄せることで前記外側回転部材のトルクを伝達可能なパイロットクラッチを備える電磁クラッチ装置と、
前記メインクラッチと前記パイロットクラッチとの間に設けられ、前記パイロットクラッチを介して伝達されるトルクであり前記外側回転部材と前記内側回転部材との回転差に基づく前記トルクを軸方向の押圧力に変換して移動カム部材を軸方向移動させることにより前記メインクラッチを押圧するカム機構と、
前記外側回転部材と前記内側回転部材との間に充填される潤滑油と、
を備え、
前記移動カム部材は、前記アーマチュアに当接することにより、前記アーマチュアの磁力による引き寄せ方向とは反対方向への移動を規制し、
前記アーマチュアと前記移動カム部材との軸方向に対向する端面のうち少なくとも一方に、内周側に開口し且つ外周側に閉塞された径方向溝が形成される駆動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記径方向溝の溝幅は、径方向外側に行くにつれて狭くなるように形成される駆動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記径方向溝の溝深さは、径方向外側に行くにつれて前記径方向溝の底面と当該底面に対向する相手端面との軸方向距離が短くなるように形成される駆動力伝達装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項において、
前記アーマチュアおよび前記移動カムのうち前記径方向溝が形成される部材は、
磁性材料により形成され前記径方向溝以外の部位を有する本体部と、
前記本体部に一体的に取り付けられ前記径方向溝を形成すると共に非磁性材料により形成された溝形成部材と、
を備える駆動力伝達装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−３６５４８（Ｐ２０１３−３６５４８Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７３５２４（Ｐ２０１１−１７３５２４）
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
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