(57)【要約】【課題】  コイル巻きのコストを削減し、係止部材を廃止して部品点数を削減し、コイルとコアを固定する。【解決手段】  電線を環状に巻いて形成したコイル３と、コイル３を所定の形状に保持する環状の保持部材５と、コイル３及び保持部材５が取り付けられ、通電してコイル３を励磁したとき磁力線７を透過する環状のコア９とを有し、コア９と保持部材５との間に、軸方向の相対位置を決定する第１の係合部１５，２１、２３，２５と、半径方向の相対位置を決定する第２の係合部１７，１９、１５，２１とを設けた。【選択図】        図１
2006002781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線を環状に巻いて形成したコイルと、
コイルを所定の形状に保持する環状の保持部材と、
コイル及び保持部材が取り付けられ、コイルに通電し励磁したとき磁力線を透過する環状のコアとを有し、
コアと保持部材との間に、軸方向の相対位置を決定する第１の係合部と、
半径方向の相対位置を決定する第２の係合部とを設けたことを特徴とする電磁石の固定構造。
【請求項２】
請求項１に記載された発明であって、
第１の係合部が、コアと保持部材のいずれかに設けられ、相手側との係合によって軸方向一方への相対位置を決定する凸部であり、
第２の係合部が、コアと保持部材にそれぞれ設けられ、互いの接触によって半径方向の相対位置を決定する軸方向面であることを特徴とする電磁石の固定構造。
【請求項３】
請求項２に記載された発明であって、
第１の係合部である凸部が、円周方向に複数個所、あるいは、環状に設けられていることを特徴とする電磁石の固定構造。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載された発明であって、
第１の係合部が、コアと保持部材にそれぞれ設けられ、互いの接触によって軸方向他方への相対位置を決定する面を有することを特徴とする電磁石の固定構造。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載された発明であって、
凸部が、コアと保持部材の各半径方向面での接触を強化する弾性力を有することを特徴とする電磁石の固定構造。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載された発明であって、
第１の係合部が、コアと保持部材とに設けられ、互いの係合によって軸方向両方への相対移動を規制する凸部と凹部からなることを特徴とする電磁石の固定構造。
【請求項７】
請求項６に記載された発明であって、
凸部と凹部が、円周方向に複数個所、あるいは、環状に設けられていると共に、コアと保持部材との半径方向の相対位置を決定する第２の係合部を兼ねていることを特徴とする電磁石の固定構造。
【請求項８】
請求項７に記載された発明であって、
コアと保持部材に、互いに当接可能な軸方向面、あるいは、互いに当接可能な半径方向面が設けられており、これらの当接によって前記凸部と凹部による相対位置の決定機能が強化されることを特徴とする電磁石の固定構造。
【請求項９】
請求項１に記載された発明であって、
第１の係合部と第２の係合部が、環状の保持部材の内周側を基準にして設定されていることを特徴とする電磁石の固定構造。
【請求項１０】
請求項１に記載された発明であって、
第１の係合部を構成するコア側部分が、保持部材を軸方向に超えて、先端部まで形成されていることを特徴とする電磁石の固定構造。
【請求項１１】
請求項１に記載された発明であって、
第１の係合部と第２の係合部を構成する各コア側部分が、コイルの軸方向中間部までと対向する範囲内に形成されていることを特徴とする電磁石の固定構造。
【請求項１２】
請求項１に記載された発明であって、
保持部材に、コアと係合して回転方向の相対位置を決定し第３の係合部となる延設部を設けたことを特徴とする電磁石の固定構造。
【請求項１３】
請求項１に記載された発明であって、
第１の係合部と第２の係合部を構成する各コア側部分が、コイル側へ軸方向に設けられた延設部に形成されていると共に、コアに設けられた磁力線透過部の内周または外周に対し、この延設部の内周または外周に段差部が設けられていることを特徴とする電磁石の固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、電磁式カップリングに用いられる電磁石の固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１にカップリングが記載されている。このカップリングは、メインクラッチと、カムと、パイロットクラッチと、アーマチャと、電磁石などから構成され、電磁石を励磁するとアーマチャが吸引されてパイロットクラッチが締結され、締結されたパイロットクラッチを介してカムにトルクが掛かり、生じたカムスラスト力によってメインクラッチが締結される。
【０００３】
電磁石は静止側に配置されており、そのコアは回転側の磁路部材であるロータに対して所定のエアギャップを介し対向して配置されている。
【特許文献１】特開平２０００−２９１６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電磁石の固定構造は、一般に、上記のカップリングで用いられている電磁石の固定構造のように、磁力線を透過する環状のコアに設けられた凹部にコイル用電線を巻き込んでコイル状にした後、コイルを合成樹脂等で一体に固定するものであるが、この構成の場合、コアに対するコイルの巻き込みに要する工数が嵩むことによってコスト高になる。
【０００５】
また、他の電磁石の固定構造には、コイル用電線をボビンのような容器に巻き込んだ後、この容器をコアに組み付けて一体にするものがあり、この場合、コアに対するコイルの巻き込み工数は削減できるが、例えば、係止部によってコアとコイルを回り止めすると共に、スナップリングのような係止部材を用いてコアとコイルを軸方向に位置決めする必要がある。
【０００６】
特に、スナップリングを用いる場合は、部品点数が増加することによってコストが上昇する上に、スナップリングの装着スペースだけコアが軸方向に延長する必要が生じるから、エアギャップの相手側部材であるロータに要求される寸法精度（加工精度）がそれだけ厳しくなってコストが上昇し、さらに、延長部分だけコアの材料費も上昇する。
【０００７】
そこで、この発明は、コイル巻きに伴うコストを削減できる上に、スナップリングのような係止部材を廃止することにより、部品点数を増やさずにコイルとコアとを固定することができる電磁石の固定構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載された電磁石の固定構造は、電線を環状に巻いて形成したコイルと、コイルを所定の形状に保持する環状の保持部材と、コイル及び保持部材が取り付けられ、コイルに通電し励磁したとき磁力線を透過する環状のコアとを有し、コアと保持部材との間に、軸方向の相対位置を決定する第１の係合部と、半径方向の相対位置を決定する第２の係合部とを設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載された電磁石の固定構造であって、第１の係合部が、コアと保持部材のいずれかに設けられ、相手側との係合によって軸方向一方への相対位置を決定する凸部であり、第２の係合部が、コアと保持部材にそれぞれ設けられ、互いの接触によって半径方向の相対位置を決定する軸方向面であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載された電磁石の固定構造であって、第１の係合部である凸部が、円周方向に複数個所、あるいは、環状に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１または請求項２に記載された電磁石の固定構造であって、第１の係合部が、コアと保持部材にそれぞれ設けられ、互いの接触によって軸方向他方への相対位置を決定する面を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項２または請求項３に記載された電磁石の固定構造であって、凸部が、コアと保持部材の各半径方向面での接触を強化する弾性力を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１または請求項２に記載された電磁石の固定構造であって、第１の係合部が、コアと保持部材とに設けられ、互いの係合によって軸方向両方への相対移動を規制する凸部と凹部からなることを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項６に記載された電磁石の固定構造であって、凸部と凹部が、円周方向に複数個所、あるいは、環状に設けられていると共に、コアと保持部材との半径方向の相対位置を決定する第２の係合部を兼ねていることを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項７に記載された電磁石の固定構造であって、コアと保持部材に、互いに当接可能な軸方向面、あるいは、互いに当接可能な半径方向面が設けられており、これらの当接によって前記凸部と凹部による相対位置の決定機能が強化されることを特徴とする。
【００１６】
請求項９の発明は、請求項１に記載された電磁石の固定構造であって、第１の係合部と第２の係合部が、環状の保持部材の内周側を基準にして設定されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０の発明は、請求項１に記載された電磁石の固定構造であって、第１の係合部を構成するコア側部分が、保持部材を軸方向に超えて、先端部まで形成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１の発明は、請求項１に記載された電磁石の固定構造であって、第１の係合部と第２の係合部を構成する各コア側部分が、コイルの軸方向中間部までと対向する範囲内に形成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２の発明は、請求項１に記載された電磁石の固定構造であって、保持部材に、コアと係合して回転方向の相対位置を決定し第３の係合部となる延設部を設けたことを特徴とする。
【００２０】
請求項１３の発明は、請求項１に記載された電磁石の固定構造であって、第１の係合部と第２の係合部を構成する各コア側部分が、軸方向にコイル側へ設けられた延設部に形成されていると共に、コアに設けられた磁力線透過部の内周または外周に対し、この延設部の内周または外周に段差部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載された電磁石の固定構造は、コアと保持部材（コイル）を軸方向に位置決めする（相対位置を決定する）第１の係合部と、半径方向に位置決めする第２の係合部をコアと保持部材との間に設けたことにより、コアと保持部材の間だけで固定構造を成立させたから、従来例と異なって、部品点数を増やさず、低コストで容易にコアと保持部材（コイル）とを固定することができる。
【００２２】
請求項２に記載された電磁石の固定構造は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【００２３】
また、相手側と係合し軸方向一方に位置決めする凸部（第１の係合部）によって確実な軸方向の位置決め機能が得られると共に、形成することが容易な軸方向面（第２の係合部）の接触によって安定した半径方向の位置決め機能が得られる。
【００２４】
請求項３に記載の電磁石の固定構造は、請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。
【００２５】
また、凸部（第１の係合部）を円周方向に複数個所、あるいは、環状に設けたことにより、軸方向の位置決め機能が円周方向にわたって不均一になることが防止され、あるいは、円周方向にわたって均一な位置決め機能が得られるから、コアに対する保持部材（コイル）の倒れが防止され、電磁石（コイル）による正常な吸引機能が得られる。
【００２６】
請求項４に記載された電磁石の固定構造は、請求項１または請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。
【００２７】
また、互いの接触によってコアと保持部材（コイル）とを軸方向の他方側にも位置決めする面（例えば、コアと保持部材にそれぞれ設けられた半径方向の面：第１の係合部）を設けたことにより、凸部による位置決め機能に加えて、コアと保持部材の位置決め機能が強化される上に、軸方向の一方側だけでなく、軸方向の他方側にも得られる位置決め機能によって、コアと保持部材の位置決め機能がさらに安定する。
【００２８】
請求項５に記載された電磁石の固定構造は、請求項２または請求項３の構成と同等の効果を得ることができる。
【００２９】
また、凸部が持つ弾性力によってコアと保持部材の各半径方向面が押圧されると共に、凸部でのガタが吸収されるから、コアと保持部材の位置決め機能がさらに安定する。
【００３０】
また、例えば、保持部材に合成樹脂を用いる構成は、合成樹脂の持つ弾性力を上記のように利用することができるから、請求項５の発明に好適である。
【００３１】
請求項６に記載された電磁石の固定構造は、請求項１または請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。
【００３２】
また、コアと保持部材との間に互いに係合する凸部と凹部を設けたこの構成では、他の係止部を用いないでも、コアと保持部材を軸方向の両側に位置決めすることができる。
【００３３】
また、凸部と凹部がそれぞれ円周方向に不連続に設けられている場合、凸部と凹部との係合によってコアと保持部材の回り止め機能も得られる。
【００３４】
請求項７に記載された電磁石の固定構造は、請求項６の構成と同等の効果を得ることができる。
【００３５】
また、凸部と凹部（第１の係合部）をそれぞれ、円周方向に複数個所、あるいは、環状に設けた（凹部を環状の溝にした）ことにより、軸方向の位置決め機能が円周方向にわたって不均一になることが防止され、あるいは、円周方向にわたって均一な位置決め機能が得られるから、コアに対する保持部材（コイル）の倒れが防止され、電磁石（コイル）による正常な吸引機能が得られる。
【００３６】
また、第１の係合部である凸部と凹部が、コアと保持部材を半径方向に位置決めする第２の係合部を兼ねるから、電磁石の固定構造をそれだけ簡単な構造で実施することができる。
【００３７】
請求項８に記載された電磁石の固定構造は、請求項７の構成と同等の効果を得ることができる。
【００３８】
また、コアと保持部材に設けられた、互いに当接可能な軸方向面、あるいは、互いに当接可能な半径方向面により、凸部と凹部による位置決め機能が強化されるから、例えば、凹凸部の係合精度を緩くしても、軸方向面や半径方向面による位置決めの強化機能によって、コアと保持部材とが安定して位置決めされると共に、係合精度を緩くしただけ凹凸部の加工コストを低減することができる。
【００３９】
請求項９に記載された電磁石の固定構造は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【００４０】
また、第１の係合部と第２の係合部を保持部材の内周側を基準にして設定したことによって、コアと保持部材（コイル）の位置決め機能（電磁石の固定構造）を小範囲に集約させて実施できるから、コアとコイルの外周側及び側面側の形状を設定する際の自由度が向上し、電磁石の固定構造がそれだけ容易に実施できるようになる。
【００４１】
請求項１０に記載された電磁石の固定構造は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【００４２】
また、コアが保持部材を軸方向に取り囲むこの構成では、コアと保持部材を半径方向に位置決めする第２の係合部を容易に設定することができる。
【００４３】
請求項１１に記載された電磁石の固定構造は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【００４４】
また、第１の係合部と第２の係合部を構成するコア側の部分を、コイルの軸方向中間部までと対向する範囲内に限定したこの構成では、コアと対向しない範囲、すなわち、コイル及び保持部材の軸方向中間部から先端部側で、形状を設定する際の自由度が大きく向上する。
【００４５】
また、保持部材の先端部に第１と第２の各係合部が存在しないから、電磁石が軸方向にそれだけコンパクトになり、従って、本発明に係る電磁石の固定構造を電磁クラッチに用いた場合は、電磁石の磁力線を透過する相手側部材（例えば、ロータ）との軸方向間隔を詰めることが可能になり、電磁クラッチを軸方向にそれだけコンパクトにし、装置の搭載性を向上させることが可能になる。
【００４６】
請求項１２に記載された電磁石の固定構造は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【００４７】
また、この構成では、第３の係合部によってコアと保持部材とを回転方向に位置決めすることができると共に、第１と第２の各係合部に加えて、第３の係合部もコアと保持部材の間で成立させることができる。
【００４８】
請求項１３に記載された電磁石の固定構造は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【００４９】
また、この構成では、例えば、磁力線を透過する相手側部材（ロータ）に対して、第１と第２の各係合部が設けられたコアの延設部との間隔を、コアの磁力線透過部より大きくすることができ、従って、磁力線透過部から相手側部材に安定して磁力線を透過させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００５１】
（第１実施形態）
図１〜図３は電磁石の固定構造１（本発明の第１実施形態）と、この電磁石の固定構造１を用いた電磁式カップリング７０１を示している。電磁式カップリング７０１は４輪駆動車に用いられており、以下、左右の方向は図１での左右の方向であり、図１の右方はこの４輪駆動車の前方である。
【００５２】
［電磁石の固定構造１の特徴］
電磁石の固定構造１は、電線を環状に巻いて形成したコイル３と、コイル３を所定の形状に保持する環状の保持部材５と、コイル３及び保持部材５が取り付けられ、コイル３が励磁されると磁力線７を透過する環状のコア９とを有する電磁石の固定構造であって、コア９と保持部材５との間に、軸方向の相対位置を決定する第１の係合部と、半径方向の相対位置を決定する第２の係合部とを設け、
第１の係合部が、保持部材５に設けられ、相手側との係合によって軸方向一方への相対位置を決定する凸部１５であり、第２の係合部が、コア９と保持部材５にそれぞれ設けられ、互いの接触によって半径方向の相対位置を決定する軸方向面１７，１９であり、
第１の係合部である凸部１５が、環状に設けられており、
凸部１５が、コア９と保持部材５とを押圧する（下記の半径方向面２３，２５での接触を強化する）弾性力を有し、
第１の係合部が、コア９と保持部材５とに設けられ、互いの係合によって軸方向両方への相対移動を規制する前記凸部１５及びこれと係合する円周溝２１（凹部）とからなり、
凸部１５と円周溝２１が、上記のように環状に設けられていると共に、コア９と保持部材５との半径方向の相対位置を決定する第２の係合部を兼ねており、
コア９と保持部材５に、互いに当接する軸方向面１７，１９に加え、互いに当接することによって円周溝２１と凸部１５による相対位置の決定機能を強化する半径方向面２３，２５（第１の係合部）が設けられており、
第２の係合部である前記軸方向面１７，１９が、環状の保持部材５の内周側を基準にして設定されており、
第１の係合部と第２の係合部を構成するコア９の延長部２７が、コイル３の軸方向中間部までと対向する範囲２９内に形成されており、
保持部材５に、コア９に設けられた凹部３１と係合して回転方向の相対位置を決定し第３の係合部となる延設部３３が設けられていることを特徴とする。
【００５３】
また、保持部材５の凸部１５は、保持部材５でコイル３をコーキング処理する際に形成させているが、保持部材５によるコーキングの際には形成せず、保持部材５をコア９の延長部２７（円周溝２１）に取り付けた後、熱を加えて変形させ、形成してもよい。
【００５４】
［４輪駆動車の動力系の構成］
電磁式カップリング７０１が用いられた４輪駆動車の動力系は、エンジン、トランスミッション、トランスファ、フロントデフ（エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置）、前車軸、左右の前輪、前側の後輪用プロペラシャフト、電磁式カップリング７０１、リヤデフ（エンジンの駆動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装置）、後車軸、左右の後輪などから構成されている。
【００５５】
エンジンの駆動力は、トランスミッションからフロントデフに伝達され、フロントデフから前車軸を介して左右の前輪に配分される。エンジンの駆動力はトランスファからプロペラシャフトを介して電磁式カップリング７０１に伝達され、このとき電磁式カップリング７０１が連結されていると、リヤデフに伝達され、リヤデフから後車軸を介して左右の後輪に配分される。
【００５６】
［電磁式カップリング７０１の構成］
電磁式カップリング７０１は、回転ケース３５と、インナーシャフト３７と、多板式のメインクラッチ３９と、ボールカム４１と、多板式のパイロットクラッチ４３と、アーマチャ４５と、回転ケース３５の一部を構成する磁性材料のロータ４７と、電磁石の固定構造１と、コントローラなどから構成されており、車体側に支持された防護ケーシングの中に収容されている。
【００５７】
回転ケース３５は、軸用スチール材料で一体に形成されたフランジ部４９及び動力伝達軸５０と、鉄系合金の強度材料で作られた円筒部材５１と、ステンレス合金で作られた円筒部材５３と、上記のロータ４７とから構成されており、フランジ部４９と円筒部材５１、円筒部材５１と円筒部材５３は互いに溶接されている。また、ロータ４７は円筒部材５３の後部側開口に螺着され、ナット５５のダブルナット機能によって固定されている。動力伝達軸５０は両側シール型のボールベアリング５７を介して防護ケーシングに支承されており、ロータ４７は他のボールベアリングを介して防護ケーシングに支承されている。また、動力伝達軸５０は継ぎ手を介して前側のプロペラシャフトに連結されており、エンジンの駆動力はこれらの動力伝達部材を介して動力伝達軸５０（回転ケース３５）に伝達される。
【００５８】
インナーシャフト３７は後方から回転ケース３５に貫入しており、前端部をボールベアリング５９によってフランジ部４９に支承され、後部側をニードルベアリング６１によってロータ４７に支承されている。インナーシャフト３７には連結軸がスプライン連結され、この連結軸は継ぎ手を介してドライブピニオンに連結されており、インナーシャフト３７の回転はこれらの動力伝達部材を介してリヤデフに伝達される。
【００５９】
また、回転ケース３５の円筒部材５３とロータ４７との間にはＯリング６３が配置されており、ロータ４７とインナーシャフト３７との間には、ニードルベアリング６１の前方に、断面がＸ字状のシールであるＸリング６５が配置され、これらのＯリング６３とＸリング６５とによって電磁式カップリング７０１（回転ケース３５）は密封されている。回転ケース３５にはフランジ部４９に設けられたオイル孔６７からオイルが注入され、オイルの注入後このオイル孔６７はボール６９でシールされている。
【００６０】
メインクラッチ３９は、回転ケース３５（円筒部材５１）とインナーシャフト３７との間に配置されており、そのアウタープレートは円筒部材５１の内周に形成されたスプライン部７３に連結され、インナープレートはインナーシャフト３７の外周に形成されたスプライン部７７に連結されている。
【００６１】
ボールカム４１は、プレッシャープレート７９とカムリング８１との間に配置されており、プレッシャープレート７９は内周をインナーシャフト３７のスプライン部７７に連結され、カムリング８１はインナーシャフト３７の外周で相対回転自在に支持されている。カムリング８１とロータ４７との間にはボールカム４１のカム反力を受けるスラストベアリング８３とワッシャ８５が配置されている。
【００６２】
パイロットクラッチ４３は、回転ケース３５（円筒部材５３）とカムリング８１との間に配置されており、そのアウタープレートは円筒部材５３の内周に形成されたスプライン部８９に連結され、インナープレートはカムリング８１の外周にスプライン連結されている。
【００６３】
アーマチャ４５は、パイロットクラッチ４３とプレッシャープレート７９との間に配置され、外周を円筒部材５３のスプライン部８９に連結し、軸方向移動自在に配置されている。
【００６４】
［電磁石の固定構造１の構成］
保持部材５はコイル３を合成樹脂で覆うコーキング処理して環状に保持するものであり、保持部材５（及びコイル３）は、保持部材５の凸部１５をコア９の円周溝２１に係合させることによってコア９に取り付けられている。また、この状態で、保持部材５とコア９は、保持部材５の軸方向面１７とコア９の軸方向面１９とが接触して半径方向に位置決めされると共に、保持部材５の半径方向面２３とコア９の半径方向面２５とが接触して軸方向に位置決めされる。また、凸部１５と円周溝２１は保持部材５とコア９とを半径方向に位置決めする機能を併せ持っている。
【００６５】
また、凸部１５と円周溝２１を形成する各傾斜面は互いの接触による楔作用により保持部材５とコア９の軸方向位置決め機能を強化しており、また、保持部材５の凸部１５は樹脂の弾性力によって半径方向面２３，２５でのコア９と保持部材５の位置決め機能をさらに強化している。
【００６６】
また、保持部材５とコア９は、保持部材５の延設部３３をコア９の凹部３１に係合させて回り止め（回転方向の位置決め）されている。
【００６７】
また、円周溝２１が設けられたコア９の延設部２７には、円周方向等間隔に設けられた３個所の切り欠き３４によって適度な撓みが与えられており、この撓みにより保持部材５の凸部１５と円周溝２１とを容易に係合させることができる。
【００６８】
コア９は両側シール型のボールベアリング９１を介してロータ４７に支承されており、ボールベアリング９１をロータ４７とコア９にそれぞれ位置決めするスナップリングと、電磁石をロータ４７に位置決めするスナップリングとによって軸方向に位置決めされている。
【００６９】
保持部材５とコア９は、上記のように組み付けられた状態で、ロータ４７に形成された凹部９３に所定のエアギャップを主に設定する部分３０、３２を保持して貫入しており、コイル３のリード線９５は上記の延設部３３からグロメットを通して防護ケーシングの外部に引き出され、コントローラを介して車載のバッテリに接続されている。
【００７０】
ロータ４７は非磁性体のリング９７によって径方向の外側と内側に分断され、パイロットクラッチ４３の各プレートには、リング９７と対応する径方向位置に、周方向等間隔に設けられた切り欠きとこれらの切り欠きを連結するブリッジ部が設けられており、これらのリング９７と切り欠きとによって磁路上での磁束の短絡が軽減されている。
【００７１】
コア９とエアギャップとロータ４７とパイロットクラッチ４３とアーマチャ４５とによって電磁石（コイル３）の磁路が構成されており、コントローラは、電磁石（コイル３）の励磁、励磁電流の制御、励磁停止などを行う。
【００７２】
コイル３が励磁されると、磁路に磁力線７が発生してアーマチャ４５が吸引され、パイロットクラッチ４３を押圧し締結させてパイロットトルクが発生し、ボールカム４１にパイロットトルクの大きさに応じたエンジンの駆動力が掛かり、発生したカムスラスト力によりプレッシャープレート７９を介してメインクラッチ３９が押圧されて締結し、電磁式カップリング７０１が連結される。電磁式カップリング７０１が連結されると、エンジンの駆動力はインナーシャフト３７からリヤデフに伝達され、リヤデフから左右の後輪に配分されて車両は４輪駆動状態になり、悪路などの走破性や、車体の安定性が向上する。
【００７３】
コントローラによりコイル３の励磁電流を調整し磁力を制御すると、パイロットクラッチ４３の滑り率が変化してパイロットトルクとボールカム４１のカムスラスト力が変化し、電磁式カップリング７０１（メインクラッチ３９）を介して後輪側に送られる伝達トルクの大きさを調整できるから、例えば、旋回走行中に車両の操縦性や安定性などを向上させることができる。
【００７４】
コイル３の励磁を停止すると、パイロットクラッチ４３が開放されてボールカム４１のカムスラスト力が消失し、メインクラッチ３９が開放されて電磁式カップリング７０１の連結が解除され、インナーシャフト３７から後輪までが切り離されて車両は２輪駆動状態になり、エンジンの燃費が向上する。
【００７５】
［電磁石の固定構造１の効果］
電磁石の固定構造１は、上記のように構成されたことによって次のような効果が得られる。
【００７６】
コア９と保持部材５（コイル３）を軸方向に位置決めする（相対位置を軸方向に設定する）第１の係合部と、半径方向に位置決めする（相対位置を半径方向に設定する）第２の係合部をコア９と保持部材５との間に設けたことにより、コア９と保持部材５の間だけで互いの固定構造を成立させたから、スナップリングのような係止部材を用いる従来例と異なって、部品点数を増やさず、低コストで容易にコア９と保持部材５（コイル３）とを固定することができる。また、スナップスプリングのような係止部材を用いないので保持部材５の先端部６とロータ４７の非磁性体９７が位置する壁部９８との対向部の軸方向間隔を詰める（短縮する）ことができる。従って電磁式カップリング７０１の全長を短縮して小型化することができる。
【００７７】
また、相手側のコア９と係合し軸方向一方に位置決めする凸部１５（第１の係合部）によって確実な軸方向の位置決め機能が得られると共に、形成することが容易な軸方向面１７，１９（第２の係合部）の接触によって安定した半径方向の位置決め機能が得られる。
【００７８】
また、凸部１５（第１の係合部）を環状に形成したことによって軸方向の位置決め機能が円周方向にわたって均一に得られるから、コア９と保持部材５（コイル３）の間で互いの倒れが防止され、コイル３は正常な吸引機能が得られる。
【００７９】
また、凸部１５と円周溝２１が形成する傾斜面が、互いの接触によってコア９と保持部材５（コイル３）とを軸方向の他方側にも位置決めするから、コア９と保持部材５の位置決め機能が強化される上に、軸方向の他方側にも得られる位置決め機能によってコア９と保持部材５（コイル３）の位置決め機能がさらに安定する。
【００８０】
また、凸部１５が有する合成樹脂の弾性力により、半径方向面２３，２５が互いに押圧されると共に、凸部１５と円周溝２１の間のガタが吸収されるから、コア９と保持部材５（コイル３）の位置決め機能（固定機能）がさらに安定する。
【００８１】
また、保持部材５に樹脂を用いるこの構成は、樹脂の持つ弾性力を上記のように利用できるから、有利である。
【００８２】
また、上記のように、コア９と保持部材５との間に互いに係合する円周溝２１と凸部１５を設けることにより、他の係止部を用いずに、コア９と保持部材５を軸方向の両側に位置決めすることができる。
【００８３】
また、第１の係合部である円周溝２１と凸部１５が、コア９と保持部材５を半径方向に位置決めする第２の係合部を兼ねているから、コイル３の固定構造をそれだけ簡単な構造で実施することができる。
【００８４】
また、コア９と保持部材５に設けられた互いに当接可能な軸方向面１９，１７及び互いに当接可能な半径方向面２５，２３によって、円周溝２１と凸部１５による位置決め機能が強化されるから、円周溝２１と凸部１５の係合精度を緩くしても、各面１９，１７、２５，２３による位置決め機能の強化によって、コア９と保持部材５とがさらに安定して確実に位置決めされると共に、円周溝２１と凸部１５の加工コストを、係合精度を緩くしただけ低減することができる。
【００８５】
また、円周溝２１と凸部１５及び軸方向面１９，１７を、保持部材５の内周側を基準にして設定したことによって、コア９と保持部材５の位置決め機能を小範囲に集約させて実施できるから、コア９及びコイル３の外周側と側面側の形状を設定する際の自由度が向上すると共に、コイル３の固定構造をそれだけ容易に実施できる。
【００８６】
また、第１と第２の各係合部を構成するコア９の延長部２７を、コイル３の軸方向中間部までと対向する範囲２９内に限定したから、延長部２７と対向しない範囲である、コイル３及び保持部材５の軸方向中間部から先端部側において、形状を設定する際の自由度が向上する。
【００８７】
また、保持部材５の先端部に第１と第２の各係合部が存在せず、コイル３が軸方向にそれだけコンパクトになるから、コイル３の磁力線７が透過するロータ４７との間で軸方向間隔を詰めることが可能になり、電磁式カップリング７０１が軸方向にそれだけコンパクトになり、搭載性が向上する。
【００８８】
また、第３の係合部である凹部３１と延設部３３によってコア９と保持部材５を回転方向に位置決めすることができると共に、第１と第２の各係合部に加えて、第３の係合部もコア９と保持部材５の間で成立させている。
【００８９】
また、円周溝２１が形成されたコア９の延長部２７が、３個所の切り欠き３４によって適度に撓むから、保持部材５の凸部１５を円周溝２１に係合させる作業が容易である。
【００９０】
また、コア９の延長部２７と対向しないロータ４７の範囲９９（図１）は磁力線７が透過設定をせずに済む部分であり、ロータ４７との間隔を磁力線７が透過する上記のエアギャップより広くすることが可能である。従って、磁力線７の透過効率を低下させずに、エアギャップを広くすることによってロータ４７の加工コストをそれだけ低減させることができる。
【００９１】
（第２実施形態）
図４は電磁石の固定構造１０１（本発明の第２実施形態）を示している。
【００９２】
電磁石の固定構造１０１は、第１実施形態の電磁石の固定構造１から、第３の係合部（コア９の凹部３１と保持部材５の延設部３３）及びコア９の延長部２７の切り欠き３４を除いた構成である。なお、図４の１０３，１０５は、コア９に延長部２７を形成する際の、それぞれ半径方向及び軸方向の加工寸法である。
【００９３】
［電磁石の固定構造１０１の効果］
このように構成された電磁石の固定構造１０１は、第３の係合部を設けたことによる効果、及び、延長部２７に切り欠き３４を設けたことによる効果を除き、電磁石の固定構造１と同等の効果が得られる。
【００９４】
（第３実施形態）
図５と図６は電磁石の固定構造１５１（本発明の第３実施形態）を示している。
【００９５】
電磁石の固定構造１５１は、第１実施形態の電磁石の固定構造１において、保持部材５の環状凸部１５とコア９の円周溝２１を、保持部材５に設けた８個の凸部１５３とコア９に設けた８個の凹部１５５に置き換え、また、コア９の延長部２７の切り欠き３４を除いた構成である。
【００９６】
凸部１５３と凹部１５５はそれぞれ円周方向等間隔に配置されており、保持部材５（及びコイル３）は凸部１５３をコア９の凹部１５５に係合させることによってコア９に取り付けられており、この状態で、保持部材５とコア９は、保持部材５の軸方向面１７とコア９の軸方向面１９とが接触して半径方向に位置決めされ、保持部材５の半径方向面２３とコア９の半径方向面２５とが接触して軸方向に位置決めされる。また、凸部１５３と凹部１５５は保持部材５とコア９とを半径方向に位置決めする機能を併せ持っている。
【００９７】
また、凸部１５３と凹部１５５にはそれぞれ傾斜面が形成されており、これらの傾斜面は互いの接触による楔作用により保持部材５とコア９の軸方向位置決め機能を強化しており、保持部材５の凸部１５３は樹脂の弾性力によって半径方向面２３，２５を押圧すると共に、凸部１５３と凹部１５５間のガタを吸収するから、コア９と保持部材５（コイル３）の位置決め機能（固定機能）がさらに安定する。
【００９８】
また、保持部材５とコア９は、凸部１５３と凹部１５５との係合によって回り止め（回転方向に位置決め）されている。
【００９９】
また、保持部材５の凸部１５３は、保持部材５でコイル３をコーキング処理する際に形成させているが、保持部材５によるコーキングの際には形成せず、保持部材５をコア９の延長部２７（円周溝２１）に取り付けた後、熱を加えて変形させ、形成してもよい。
【０１００】
［電磁石の固定構造１５１の効果］
このように構成された電磁石の固定構造１５１は、環状の凸部１５と円周溝２１とを係合させたことによる効果、及び、延長部２７に切り欠き３４を設けたことによる効果を除き、電磁石の固定構造１と同等の効果が得られると共に、円周方向に不連続な凸部１５３と凹部１５５の係合により保持部材５とコア９の回り止め機能が強化されている。
【０１０１】
（第４実施形態）
図７は電磁石の固定構造２０１（本発明の第４実施形態）を示している。
【０１０２】
電磁石の固定構造２０１は、コア９に設けられた延長部２０３が保持部材５を軸方向に超えて先端部側まで形成されていると共に、その先端部２０５（凸部）の全周を、保持部材５を包み込むようにプレス加工し固定している。この状態で、保持部材５とコア９は、保持部材５の軸方向面２０７とコア９（延長部２０３）の軸方向面２０９とが接触して半径方向に位置決めされ、保持部材５の半径方向面２３とコア９の半径方向面２５とが接触して軸方向に位置決めされる。
【０１０３】
また、コア９上の磁力線７の透過部分２１１の半径ａを延長部２０３の半径ｂより小径にして段差部を形成しており、ロータ４７上で磁力線７が透過する部分の半径をｃとした場合、（ａ−ｃ）を所定のエアギャップにしながら（ｂ−ｃ）をこのエアギャップより充分広い間隔にすることができる。
【０１０４】
従って、ロータ４７は、コア９（透過部分２１１）との間で充分な磁力線７を透過させながら、磁力線７の透過部分を除いて寸法精度を緩くし、加工コストをそれだけ低減することができる。
【０１０５】
［電磁石の固定構造２０１の効果］
電磁石の固定構造２０１は、コア９の凸部２０５を保持部材５側にプレス加工してコア９と保持部材５とを固定したことにより、環状の凸部１５と円周溝２１とを係合させたことによる効果、及び、延長部２７に切り欠き３４を設けたことによる効果を除き、電磁石の固定構造１と同等の効果が得られる。
【０１０６】
また、上記の段差部により、充分な磁力線７を透過させながらロータ４７の加工コストを低減することができる。
【０１０７】
（第５実施形態）
図８は電磁石の固定構造２５１（本発明の第５実施形態）を示している。
【０１０８】
電磁石の固定構造２５１は、コア９に設けられた延長部２５３が、保持部材５（コイル３）の軸方向中間部までと対向する範囲２５５内に形成されており、先端部に形成された凸部２５７の全周を、保持部材５に設けられた凸部２５９を包み込むようにプレス成形し固定している。この状態で、保持部材５とコア９は、保持部材５の凸部２５９とコア９（延長部２５３）の軸方向面２６１とが接触して半径方向に位置決めされ、保持部材５の半径方向面２３とコア９の半径方向面２５とが接触して軸方向に位置決めされる。
【０１０９】
また、コア９の磁力線７の透過部分２６３の半径ａを延長部２５３の半径ｂより小径にして段差部を形成しており、ロータ４７の磁力線７が透過する部分に対し、透過部分２６３との間を所定のエアギャップにしながら、延長部２５３をこのエアギャップより充分広い間隔にすることにより、ロータ４７は、コア９（透過部分２６３）との間で充分な磁力線７を透過させながら、磁力線７の透過部分を除いて寸法精度を緩くし、加工コストをそれだけ低減させることができる。
【０１１０】
［電磁石の固定構造２５１の効果］
このように構成された電磁石の固定構造２５１は、延長部２５３（コア９）の凸部２５７と保持部材５の凸部２５９とによってコア９と保持部材５とを固定したことにより、環状の凸部１５と円周溝２１とを係合させたことによる効果、及び、延長部２７に切り欠き３４を設けたことによる効果を除き、電磁石の固定構造１と同等の効果が得られる。
【０１１１】
また、上記の段差部により、充分な磁力線７を透過させながらロータ４７の加工コストを低減することができる。
【０１１２】
（第６実施形態）
図９は電磁石の固定構造３０１（本発明の第６実施形態）を示している。
【０１１３】
電磁石の固定構造３０１は、第５実施形態の電磁石の固定構造２５１において、延長部２５３（コア９）先端部の凸部２５７を全周で保持部材５の凸部２５９を包み込むようにプレス成形しているのに対し、コア９の凸部２５７を円周方向等間隔の３個所（矢印３０３）で、保持部材５の凸部２５９を包み込むようにプレス成形し固定している。
【０１１４】
［電磁石の固定構造３０１の効果］
このように構成された電磁石の固定構造３０１は、電磁石の固定構造２５１と同等の効果が得られると共に、凸部２５７を、全周ではなく、３個所だけでプレス加工することによって加工コストをそれだけ低減させている。
【０１１５】
なお、凸部２５７の３個所だけをプレス成形する代わりに、延長部２５３の円周方向３個所にだけ凸部２５７を形成し、これらを保持部材５の凸部２５９側にプレス加工してもよい。
【０１１６】
（第７実施形態）
図１０は電磁石の固定構造３５１（本発明の第７実施形態）を示している。
【０１１７】
電磁石の固定構造３５１は、第４実施形態の電磁石の固定構造２０１において、コア９に設けた延長部２０３の先端部２０５を保持部材５側にプレス加工しているのに対し、保持部材５に設けた環状の凸部３５３をコア９に設けた円周溝３５５に係合させており、この状態で、保持部材５とコア９は、保持部材５の軸方向面２０７とコア９（延長部２０３）の軸方向面２０９とが接触して半径方向に位置決めされ、保持部材５の半径方向面２３とコア９の半径方向面２５とが接触して軸方向に位置決めされる。
【０１１８】
また、矢印３５７で示すコア９の先端部２０５には適度な角度の面取りが施されており、保持部材５の凸部３５３をコア９の円周溝３５５に係合し易くし、作業性を向上させている。
【０１１９】
また、保持部材５の凸部３５３は、保持部材５でコイル３をコーキング処理する際に形成させているが、保持部材５によるコーキングの際には形成せず、保持部材５をコア９の延長部２０３に取り付けた後、熱を加えて変形させ、形成してもよい。
【０１２０】
［電磁石の固定構造３５１の効果］
このように構成された電磁石の固定構造３５１は、凸部３５３と円周溝３５５とを係合させてコア９と保持部材５とを固定したことにより、コア９の凸部２０５を保持部材５側にプレス加工してコア９と保持部材５とを固定したことによる効果を除き、電磁石の固定構造２０１と同等の効果が得られる。
【０１２１】
（第８実施形態）
図１１は電磁石の固定構造４０１（本発明の第８実施形態）を示している。
【０１２２】
電磁石の固定構造４０１は、第１実施形態の電磁石の固定構造１において、凸部１５が保持部材５に設けられ、円周溝２１がコア９に設けられているのに対し、環状の凸部４０３がコア９に設けられ、これと係合する円周溝４０５が保持部材５に設けられている。
【０１２３】
［電磁石の固定構造４０１の効果］
このように構成された電磁石の固定構造４０１は、電磁石の固定構造１と同等の効果が得られる。
【０１２４】
（第９実施形態）
図１２は電磁石の固定構造４５１（本発明の第９実施形態）を示している。
【０１２５】
電磁石の固定構造４５１は、第１実施形態の電磁石の固定構造１において、コイル３が保持部材５のコーキングによって形状を保持されているのに対し、コイル３がボビン４５３（環状の保持部材）に直接巻線され、このボビン４５３（コイル３）は内周に設けられた環状の凸部４５５でコア９（延長部２７）の円周溝２１に係合しており、この状態で、ボビン４５３（コイル３）とコア９は、ボビン４５３の軸方向面４５７とコア９の軸方向面１９とが接触して半径方向に位置決めされると共に、ボビン４５３の半径方向面４５９とコア９の半径方向面２５とが接触して軸方向に位置決めされる。また、凸部４５５と円周溝２１はボビン４５３とコア９とを半径方向に位置決めする機能を併せ持っている。
【０１２６】
また、凸部４５５と円周溝２１に設けられた各傾斜面は互いの接触による楔作用によりボビン４５３とコア９の軸方向位置決め機能を強化している。
【０１２７】
なお、コイル３のリード線９５はコア９の凹部３１を通り、グロメットを介して防護ケーシングの外部に引き出されている。
【０１２８】
［電磁石の固定構造４５１の効果］
このように構成された電磁石の固定構造４５１は、合成樹脂の保持部材５でコイル３を保持する効果、合成樹脂の凸部１５の弾性力による効果、延長部２７に切り欠き３４を設けたことによる効果を除き、電磁石の固定構造１と同等の効果が得られる。
【０１２９】
（第１０実施形態）
図１３は電磁石の固定構造５０１（本発明の第１０実施形態）を示している。
【０１３０】
電磁石の固定構造５０１は、第９実施形態の電磁石の固定構造４５１において、ボビン４５３が凸部４５５でコア９（延長部２７）の円周溝２１に係合しているのに対し、ボビン４５３の軸方向面４５７がコア９の延長部２７の外周（軸方向面１９）に圧入されており、この状態で、ボビン４５３とコア９は、軸方向面４５７と軸方向面１９との圧入によって半径方向に位置決めされると共に、ボビン４５３の半径方向面４５９とコア９の半径方向面２５とが接触して軸方向に位置決めされる。
【０１３１】
また、互いに圧入された軸方向面４５７と軸方向面１９は、半径方向の位置決め機能を持つ第２の係合部だけでなく、軸方向の位置決め機能を持つ第１の係合部を兼ねている。
【０１３２】
なお、軸方向面４５７と軸方向面１９の圧入部には、必要に応じて微少な凹凸を設けてもよい。
【０１３３】
［電磁石の固定構造５０１の効果］
このように構成された電磁石の固定構造５０１は、凸部４５５と円周溝２１との係合による効果を除き、電磁石の固定構造４５１と同等の効果が得られる。
【０１３４】
また、ボビン４５３とコア９との圧入は、ボビン４５３の凸部４５５とコア９（延長部２７）に円周溝２１を設けないですむから、それだけ低コストに実施できる。
【０１３５】
［本発明の範囲に含まれる他の態様］
なお、本発明に係る電磁石の固定構造は、各実施形態のような電磁式カップリングに限らず、コイルとコアとを固定することが必要な全ての装置及び態様で実施することができる。
【０１３６】
また、請求項４の構成において、互いの接触によってコアと保持部材（コイル）とを軸方向の他方側にも位置決めする面とは、半径方向の面に限らず、軸方向に対して傾斜した面であればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】第１実施形態に係る電磁石の固定構造１を用いた電磁式カップリングを示す断面図である。
【図２】第１実施形態に用いられた保持部材５とコア９とを示す図面である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】第２実施形態に用いられたコイル３と保持部材５とコア９とを示す図面である。
【図５】第３実施形態に用いられたコア９を示す図面である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】第４実施形態に係る電磁石の固定構造２０１を示す図面である。
【図８】第５実施形態に係る電磁石の固定構造２５１を示す図面である。
【図９】第６実施形態に係る電磁石の固定構造３０１を示す図面である。
【図１０】第７実施形態に係る電磁石の固定構造３５１を示す図面である。
【図１１】第８実施形態に係る電磁石の固定構造４０１を示す図面である。
【図１２】第９実施形態に係る電磁石の固定構造４５１を示す図面である。
【図１３】第１０実施形態に係る電磁石の固定構造５０１を示す図面である。
【符号の説明】
【０１３８】
１  電磁石の固定構造
３  コイル
５  環状の保持部材
７  軸方向
９  コア
１５  環状の凸部（第１及び第２の係合部）
１７，１９  軸方向面（第２の係合部）
２１  円周溝（凹部：第１及び第２の係合部）
２３，２５  半径方向面（第１の係合部）
２７  コア９の延長部
２９  コイル３の軸方向中間部までと対向する範囲
３１  コア９に設けられた凹部（第３の係合部）
３３  保持部材５の延設部
１０１  電磁石の固定構造
１５１  電磁石の固定構造
１５３  凸部（第１及び第２の係合部）
１５５  凹部（第１及び第２の係合部）
２０１  電磁石の固定構造
２０３  コア９の延長部
２０５  延長部２０３の先端部（第１及び第２の係合部）
２０９  延長部２０３の軸方向面（第２の係合部）
２５１  電磁石の固定構造
２５３  コア９の延長部
２５５  保持部材５の軸方向中間部までと対向する範囲
２５７  延長部２５３の先端に形成された凸部
２６１  延長部２５３の軸方向面２６１（第２の係合部）
３０１  電磁石の固定構造
３５１  電磁石の固定構造
３５３  環状の凸部（第１及び第２の係合部）
３５５  円周溝（凹部：第１及び第２の係合部）
４０１  電磁石の固定構造
４０３  環状の凸部（第１及び第２の係合部）
４０５  円周溝（凹部：第１及び第２の係合部）
４５１  電磁石の固定構造
４５３  ボビン（環状の保持部材）
４５５  環状の凸部（第１及び第２の係合部）
４５７  軸方向面（第２の係合部）
４５９  半径方向面（第１の係合部）
５０１  電磁石の固定構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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