(57)【要約】【課題】部品点数や組み付け工数の増大を抑制しながら、伝達される駆動力を増大させることが可能な駆動力伝達装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】駆動力伝達装置１０は、共通の回転軸線Ｏを中心として相対回転可能に配置されたアウタハウジング１１及びインナシャフト１２と、アウタハウジング１１とインナシャフト１２とを駆動力伝達可能に連結するクラッチ機構１ａと、回転軸線Ｏを中心として配置され、クラッチ機構１ａを作動させる電磁力を発生する電磁コイル２０を有する環状のコイルユニット２と、コイルユニット２を支持する磁性体からなる環状のヨーク３とを備え、コイルユニット２とヨーク３とは、コイルユニット２に設けられた被係止部２１１が弾性変形してヨーク３に形成された係止部３０に係止されることにより、軸方向の相対移動が規制される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の回転軸線を中心として相対回転可能に配置された第１回転部材及び第２回転部材と、
前記第１回転部材と前記第２回転部材とを駆動力伝達可能に連結するクラッチ機構と、
前記回転軸線を中心として配置され、前記クラッチ機構を作動させる電磁力を発生する電磁コイルを有する環状のコイルユニットと、
前記コイルユニットを支持する磁性体からなる環状のヨークとを備え、
前記コイルユニットと前記ヨークとは、前記コイルユニットに設けられた被係止部が弾性変形して前記ヨークに形成された係止部に係止されることにより、軸方向の相対移動が規制される、
駆動力伝達装置。
【請求項２】
前記コイルユニットは、前記電磁コイルを封止する樹脂部材を有し、
前記樹脂部材は、前記電磁コイルを保持する環状の保持部と、前記被係止部とを一体に有する、
請求項１に記載の駆動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の駆動力伝達装置の製造方法であって、
試験用ヨークに前記コイルユニットを組み付けた状態で前記電磁コイルに励磁電流を供給し、前記励磁電流と前記第１回転部材及び前記第２回転部材の間で伝達されるトルクとの関係を評価する評価工程と、
前記評価工程の評価結果に基づいて前記ヨークを加工する加工工程と、
前記試験用ヨークから取り外した前記コイルユニットを前記加工工程で加工された前記ヨークに組み付ける組付工程とを有する、
駆動力伝達装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両に搭載された駆動源の駆動力を断続可能に伝達する駆動力伝達装置、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の駆動源の駆動力を伝達する駆動力伝達装置として、電磁コイルに供給する電流に応じて伝達される駆動力を可変としたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の駆動力伝達装置は、同軸上で相対回転可能な第１回転部材と第２回転部材との間にメインクラッチを配置し、このメインクラッチのアウタクラッチプレートとインナクラッチプレートとを押圧して摩擦係合させる軸方向の推力が、電磁コイルに供給する電流に応じて変化するように構成されている。より具体的には、電磁コイルの磁力によってアーマチャが軸方向に移動することにより電磁クラッチが作動し、この電磁クラッチを介して伝達されるトルクが第１のカム機構によって軸方向の推力に変換され、メインクラッチを押圧するように構成されている。
【０００４】
第１のカム機構は、電磁クラッチを介して伝達されるトルクを受ける第１のカム部材と、第１のカム部材との相対回転によって軸方向に移動する第２のカム部材と、第１のカム部材と第２のカム部材との間に転動可能に配置された複数のカムボールとを有している。複数のカムボールは、第１のカム部材に形成された第１のカム面と、第２のカム部材に形成された第２のカム面との間に介在し、これらのカム面を転動する。第１のカム面及び第２のカム面は、第１のカム部材及び第２のカム部材の周方向に沿って軸方向の深さが徐々に変化するように構成されている。
【０００５】
また、特許文献１に記載の駆動力伝達装置では、メインクラッチを介して伝達される駆動力を増大することを目的として、第２のカム機構を備えている。この第２のカム機構は、第１のカム機構の第１のカム部材と第２のカム部材との相対回転によって、第１のカム機構の第２のカム部材とアーマチャとを互いに離間させる推力を発生させる。第２カム部材の作動によって、電磁クラッチを介して伝達されるトルクが増大すると共に、第２のカム部材がより強くメインクラッチに押し付けられるので、メインクラッチを介して伝達される駆動力が増大する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１８９２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の駆動力伝達装置では、上記のようにメインクラッチを介して伝達される駆動力が増大する効果が得られるが、第２のカム機構を設けるために部品点数が増大すると共に、組み付け工数も増大してしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、部品点数や組み付け工数の増大を抑制しながら、伝達される駆動力を増大させることが可能な駆動力伝達装置及びその製造方法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】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、共通の回転軸線を中心として相対回転可能に配置された第１回転部材及び第２回転部材と、前記第１回転部材と前記第２回転部材とを駆動力伝達可能に連結するクラッチ機構と、前記回転軸線を中心として配置され、前記クラッチ機構を作動させる電磁力を発生する電磁コイルを有する環状のコイルユニットと、前記コイルユニットを支持する磁性体からなる環状のヨークとを備え、前記コイルユニットと前記ヨークとは、前記コイルユニットに設けられた被係止部が弾性変形して前記ヨークに形成された係止部に係止されることにより、軸方向の相対移動が規制される、駆動力伝達装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、部品点数や組み付け工数の増大を抑制しながら、伝達される駆動力を増大させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置が搭載された四輪駆動車の構成例を示す概略構成図である。
【図２】駆動力伝達装置の構成例を示す断面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】ヨークに形成された係止部及びその周辺部を示す斜視断面図である。
【図５】コイルユニットの全体を示す斜視図である。
【図６】コイルユニットの被係止部及びその周辺部を示す斜視断面図である。
【図７】（ａ）は、コイルユニットの被係止部をヨークの係止部に嵌合する過程の状態を示す模式図であり、（ｂ）は、コイルユニットの被係止部がヨークの係止部に嵌合した状態を示す模式図である。
【図８】比較例に係るコイルユニットがヨークに組み付けられた状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置について、図１〜図７を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置が搭載された四輪駆動車の構成例を示す概略構成図である。
【００１３】
この四輪駆動車１は、車体１００と、駆動源であるエンジン１０１と、トランスミッション及びフロントデファレンシャルを有するトランスアクスル１０２と、一対の前輪１０３と、一対の後輪１０４と、リヤディファレンシャル１０５と、リヤディファレンシャル１０５にエンジン１０１の駆動力を伝達するプロペラシャフト１０６と、プロペラシャフト１０６からリヤディファレンシャル１０５へエンジン１０１の駆動力を断続可能に伝達する駆動力伝達装置１０と、リヤディファレンシャル１０５及び駆動力伝達装置１０を収容するディファレンシャルキャリア９と、駆動力伝達装置１０を制御する制御装置１１０とを備えている。
【００１４】
駆動力伝達装置１０は、プロペラシャフト１０６と、リヤディファレンシャル１０５のリングギヤに連結されたドライブピニオンシャフト１０７とをトルク伝達可能に連結し、この連結状態においてエンジン１０１の駆動力を一対の後輪１０４側に伝達し得るように構成されている。
【００１５】
また、駆動力伝達装置１０は、制御装置１１０から電流の供給を受け、この電流に応じた駆動力をプロペラシャフト１０６からドライブピニオンシャフト１０７に伝達する。制御装置１１０は、例えば一対の前輪１０３と一対の後輪１０４との回転速差や、運転者による加速操作量（アクセルペダルの踏込量）等に基づいて、駆動力伝達装置１０に供給する電流を増減制御する。
【００１６】
上記構成により、エンジン１０１は、その駆動力をフロントアクスルシャフト１０８にトランスアクスル１０２を介して出力することにより、一対の前輪１０３を駆動する。また、エンジン１０１は、その駆動力をリヤアクスルシャフト１０９に、トランスアクスル１０２，プロペラシャフト１０６，駆動力伝達装置１０，ドライブピニオンシャフト１０７，及びリヤディファレンシャル１０５を介して出力することにより、一対の後輪１０４を駆動する。
【００１７】
（駆動力伝達装置１０の構成）
図２は、駆動力伝達装置１０の構成例を示す断面図である。図３は、図２の部分拡大図である。
【００１８】
この駆動力伝達装置１０は、ディファレンシャルキャリア９に収容され、共通の回転軸線Ｏを中心として相対回転可能に配置されたアウタハウジング１１（第１回転部材）及びインナシャフト１２（第２回転部材）と、アウタハウジング１１とインナシャフト１２とを駆動力伝達可能に連結するクラッチ機構１ａと、回転軸線Ｏを中心として配置され、クラッチ機構１ａを作動させる電磁力を発生する電磁コイル２０を有する環状のコイルユニット２と、コイルユニット２を支持する磁性体からなる環状のヨーク３とを備えている。
【００１９】
ディファレンシャルキャリア９は、主としてリヤディファレンシャル１０５を収容する第１ケース部材９１と、主として駆動力伝達装置１０を収容する円筒状の第２ケース部材９２とを有し、第１ケース部材９１と第２ケース部材９２とがボルト締め等の固定部材によって相互に固定されている。
【００２０】
アウタハウジング１１は、有底円筒状のフロントハウジング１１１と、フロントハウジング１１１の開口側の一部を覆蓋するリヤハウジング１１２とを備える。フロントハウジング１１１とリヤハウジング１１２とは、螺合によって一体回転するように固定され、かつリヤハウジング１１２の外周に配置されたナット部材１１３によって緩みが防止されている。
【００２１】
フロントハウジング１１１は、第２ケース部材９２の内面との間に配置された玉軸受７１によって回転軸線Ｏの周りに回転可能に支持されている。フロントハウジング１１１は、アルミニウム合金等の非磁性の金属材料から形成され、その内周面には、回転軸線Ｏと平行に延びる複数の内周スプライン突起１１１ａからなる内周スプライン部１１ａが形成されている。フロントハウジング１１１には、図略の十字継手を介してプロペラシャフト１０６が連結される。
【００２２】
リヤハウジング１１２は、軟鋼等の磁性材料からなる第１環状部材１１２ａ、第１環状部材１１２ａの内周側に溶接等により一体に結合されたオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料からなる第２環状部材１１２ｂ、及び第２環状部材１１２ｂの内周側に溶接等により一体に結合された軟鋼等の磁性材料からなる第３環状部材１１２ｃからなる。第１環状部材１１２ａと第３環状部材１１２ｃとの間には、コイルユニット２を収容する環状の収容空間２ａが形成されている。また、第３環状部材１１２ｃの外周面とディファレンシャルキャリア９の第１ケース部材９１との間には、シール部材８１が配置されている。
【００２３】
インナシャフト１２は、ドライブピニオンシャフト１０７の端部を収容する円筒状であり、アウタハウジング１１に収容されている。また、インナシャフト１２は、フロントハウジング１１１との間に配置された玉軸受７２、及びリヤハウジング１１２の第３環状部材１１２ｃとの間に配置されたドライベアリング７３によって、アウタハウジング１１と相対回転可能に支持されている。インナシャフト１２には、アウタハウジング１１の内周スプライン部１１ａに対向する部分に大径筒部１２１が形成され、この大径筒部１２１の外周面には、回転軸方向に延びる複数の外周スプライン突起１２１ａからなる外周スプライン部１２ａが形成されている。
【００２４】
インナシャフト１２の内周面には、ドライブピニオンシャフト１０７の一端部が相対回転不能に嵌合されるスプライン嵌合部１２ｂが形成されている。ドライブピニオンシャフト１０７は、円錐ころ軸受７４によってディファレンシャルキャリア９の第１ケース部材９１に回転可能に支持されている。
【００２５】
クラッチ機構１ａは、メインクラッチ４と、メインクラッチ４を押圧する押圧力を発生するカム機構５と、カム機構５を動作させるパイロットクラッチ６とを有する。メインクラッチ４は、回転軸線Ｏに沿って交互に配置された複数のメインアウタクラッチプレート４１及び複数のメインインナクラッチプレート４２を有する湿式の多板クラッチからなる。メインアウタクラッチプレート４１の外周部には、アウタハウジング１１の内周スプライン部１１ａにスプライン係合する複数の突起４１１が設けられている。また、メインインナクラッチプレート４２の内周部には、インナシャフト１２の外周スプライン部１２ａにスプライン係合する複数の突起４２１が設けられている。
【００２６】
メインアウタクラッチプレート４１は、フロントハウジング１１１に対して相対回転不能かつ軸方向に移動可能に配置されている。メインインナクラッチプレート４２は、インナシャフト１２に対して相対回転不能かつ軸方向に移動可能に配置されている。
【００２７】
カム機構５は、メインクラッチ４を軸方向に押圧するメインカム５１と、メインカム５１に対して所定の角度範囲で相対回転するパイロットカム５２と、メインカム５１とパイロットカム５２との間に配置された複数の球状のカムボール５３とを有して構成されている。
【００２８】
メインカム５１は、インナシャフト１２の外周スプライン部１２ａにスプライン係合するスプライン係合部５１ａを有し、インナシャフト１２に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能である。また、インナシャフト１２の大径筒部１２１の端部における段差面１２１ｂとメインカム５１との間には、メインカム５１をパイロットカム５２側に付勢する皿バネ５４が配置されている。
【００２９】
パイロットカム５２の外周部には、スプライン係合部５２ａが形成されている。また、パイロットカム５２とリヤハウジング１１２の第３環状部材１１２ｃとの間には、スラスト針状ころ軸受７５が配置され、パイロットカム５２のリヤハウジング１１２側への移動が規制されている。
【００３０】
メインカム５１とパイロットカム５２との対向面には、周方向に沿って軸方向の深さが変化する複数のカム溝５１ｂ，５２ｂが形成されている。メインカム５１のカム溝５１ｂとパイロットカム５２のカム溝５２ｂとの間には、カムボール５３が転動可能に配置されている。そして、カム機構５は、パイロットカム５２をメインカム５１に対して相対回転させることにより、メインカム５１にメインクラッチ４を押し付ける軸方向の押圧力を発生させる。
【００３１】
パイロットクラッチ６は、回転軸線Ｏに沿って交互に配置された複数のパイロットアウタクラッチプレート６１及び複数のパイロットインナクラッチプレート６２を有する。パイロットアウタクラッチプレート６１及び複数のパイロットインナクラッチプレート６２は、それぞれが磁性体からなる環状の部材であり、パイロットアウタクラッチプレート６１の外周部には、アウタハウジング１１の内周スプライン部１１ａにスプライン係合する複数の突起６１１が設けられている。また、パイロットインナクラッチプレート６２の内周部には、パイロットカム５２のスプライン係合部５２ａにスプライン係合する複数の突起６２１が設けられている。この構成により、複数のパイロットアウタクラッチプレート６１は、アウタハウジング１１に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能である。また、複数のパイロットインナクラッチプレート６２は、パイロットカム５２に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能である。
【００３２】
パイロットクラッチ６は、リヤハウジング１１２と、電磁コイル２０の電磁力によって軸方向移動するアーマチャ６３との間に配置されている。アーマチャ６３は、アウタハウジング１１の内周スプライン部１１ａにスプライン係合するスプライン係合部６３ａを外周面に有し、アウタハウジング１１に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能である。
【００３３】
制御装置１１０（図１に示す）から電磁コイル２０に励磁電流が供給されると、ヨーク３、リヤハウジング１１２の第１環状部材１１２ａ及び第３環状部材１１２ｃ、複数のパイロットアウタクラッチプレート６１、複数のパイロットインナクラッチプレート６２、及びアーマチャ６３を通過する磁路Ｚに磁束が発生する。ヨーク３の内周面とリヤハウジング１１２の第３環状部材１１２ｃとの間、及びヨーク３の外周面とリヤハウジング１１２の第１環状部材１１２ａとの間には、磁路Ｚを形成する環状の微小空間（エアギャップ）がそれぞれ形成されている。
【００３４】
アーマチャ６３は、電磁コイル２０への通電によって発生する電磁力によってリヤハウジング１１２側に吸引され、リヤハウジング１１２との間で複数のパイロットアウタクラッチプレート６１及び複数のパイロットインナクラッチプレート６２を押圧する。なお、パイロットアウタクラッチプレート６１及びパイロットインナクラッチプレート６２には、リヤハウジング１１２の第２環状部材１１２ｂと軸方向に並ぶ部位に、磁束の短絡を防止する複数の円弧状のスリットが形成されている。
【００３５】
コイルユニット２は、電磁コイル２０を封止する樹脂部材２１を有し、ヨーク３に対して相対回転不能に支持されている。また、コイルユニット２は、電磁コイル２０の巻線に接続された一対のリード線２００（図２には、一方のリード線２００のみを示す）を有し、この一対のリード線２００が樹脂部材２１から導出されている。リード線２００は、ディファレンシャルキャリア９の第２ケース部材９２に形成された挿通孔９２０を挿通してディファレンシャルキャリア９の外部に引き出されている。挿通孔９２０には、グロメット９３が嵌挿されている。コイルユニット２の構成の詳細については後述する。
【００３６】
ヨーク３は、例えば鉄系金属からなり、環状の本体部３１と、本体部３１の内径側の端部から軸方向に突出してコイルユニット２の内周面に対向する鍔部３２と、ディファレンシャルキャリア９の第１ケース部材９１に形成された環状凹部９１０に嵌合する環状の凸部３３と、本体部３１から径方向外方に突出して形成された回り止め部３４とを有している。ヨーク３の構成の詳細については後述する。
【００３７】
ヨーク３の凸部３３と第１ケース部材９１に形成された環状凹部９１０の軸方向の底面との間には、一対の皿バネ８０が配置されている。皿バネ８０は、ヨーク３を軸方向に付勢して、ヨーク３のガタつきを抑制している。
【００３８】
ヨーク３の凸部３３とリヤハウジング１１２の第３環状部材１１２ｃとの間には、玉軸受７０が配置されている。玉軸受７０は、同軸上に配置された内輪７０１及び外輪７０２と、内輪７０１と外輪７０２との間に配置された複数の球状の玉７０３と、複数の玉７０３を転動可能に保持する保持器７０４とを有している。内輪７０１は、第３環状部材１１２ｃの外周面に嵌着され、スナップリング８２によって抜け止めされている。外輪７０２は、ヨーク３の凸部３３の内周面に嵌着され、スナップリング８３によって抜け止めされている。
【００３９】
ヨーク３は、第２ケース部材９２に設けられた回り止め部としてのピン９０によって、ディファレンシャルキャリア９に対して回り止めされている。ピン９０は、第２ケース部材９２に形成された挿入孔９２ａに一端部が圧入されて、第２ケース部材９２に固定されている。ピン９０は円柱状であり、その中心軸が回転軸線Ｏに平行である。
【００４０】
図３に示すように、コイルユニット２の樹脂部材２１は、電磁コイル２０を保持する環状の保持部２１０と、ヨーク３に係止される被係止部２１１とを一体に有している。電磁コイル２０で発生した磁束は、ヨーク３ならびにリヤハウジング１１２の第１環状部材１１２ａ及び第３環状部材１１２ｃを経路として含む磁路Ｚ（図２に示す）に沿って電磁コイル２０の周りを周回する。
【００４１】
収容空間２ａに面する第１環状部材１１２ａの内周面は、収容空間２ａの開口側の第１内周面１１２ａ１、及び収容空間２ａの奥側（第２環状部材１１２ｂ側）の第２内周面１１２ａ２からなる。第１内周面１１２ａ１の内径は、第２内周面１１２ａ２の内径よりも僅かに小さくなっている。第１内周面１１２ａ１は、ヨーク３の本体部３１の外周面３１ａと径方向に対向し、第１環状部材１１２ａの第１内周面１１２ａ１とヨーク３の本体部３１の外周面３１ａとの間には、エアギャップ（微小空間）Ｇ１が形成されている。
【００４２】
また、収容空間２ａに面する第３環状部材１１２ｃの外周面は、収容空間２ａの開口側の第１外周面１１２ｃ１、及び収容空間２ａの奥側の第２外周面１１２ｃ２からなる。第１外周面１１２ｃ１の外径は、第２外周面１１２ｃ２の外径よりも僅かに大きくなっている。第１外周面１１２ｃ１は、ヨーク３の本体部３１の内周面３１ｂと径方向に対向し、第３環状部材１１２ｃの第１外周面１１２ｃ１とヨーク３の本体部３１の内周面３１ｂとの間には、エアギャップＧ２が形成されている。
【００４３】
磁路Ｚは、これらのエアギャップＧ１，Ｇ２を含み、エアギャップＧ１，Ｇ２における空気の磁気抵抗は、ヨーク３やリヤハウジング１１２の第１環状部材１１２ａ及び第３環状部材１１２ｃの磁気抵抗に比較して相当程度大きいので、磁路Ｚにおける磁束の磁気抵抗は、主としてエアギャップＧ１，Ｇ２における磁気抵抗である。エアギャップＧ１における磁気抵抗は、第１環状部材１１２ａの第１内周面１１２ａ１とヨーク３の本体部３１の外周面３１ａとの対向面積及び径方向の距離に応じて変化する。また、エアギャップＧ２における磁気抵抗は、第３環状部材１１２ｃの第１外周面１１２ｃ１とヨーク３の本体部３１の内周面３１ｂとの対向面積及び径方向の距離に応じて変化する。
【００４４】
図４は、ヨーク３に形成された係止部３０及びその周辺部を示す斜視断面図である。コイルユニット２は、その被係止部２１１が弾性変形してヨーク３の係止部３０に係止されることにより、ヨーク３に対する軸方向の相対移動が規制される。
【００４５】
係止部３０は、ヨーク３の本体部３１の外周側が周方向の一部において切り欠かれた凹部として形成され、その底面３０ａは、外周面３１ａよりも径方向内側に位置している。また、係止部３０には、コイルユニット２の意図しない離脱を防止するための係止突起３００が設けられている。この係止突起３００は、係止部３０における軸方向一側（鍔部３２側）の端部に設けられ、周方向に突出している。
【００４６】
図５は、コイルユニット２の全体を示す斜視図である。図６は、図５とは異なる方向から見たコイルユニット２の被係止部２１１及びその周辺部を示す斜視断面図である。
【００４７】
コイルユニット２の保持部２１０は、電磁コイル２０に沿って環状に形成され、電磁コイル２０を封止している。被係止部２１１は、保持部２１０の軸方向端面２１０ａの一部から軸方向に突出して形成されている。
【００４８】
被係止部２１１は、保持部２１０から突出して軸方向に延びる基部２１２と、保持部２１０の周方向に沿って基部２１２と並ぶように設けられた軸部２１３と、基部２１２の先端部と軸部２１３の一端部とを連結する先端側連結部２１４と、基部２１２の基端部と軸部２１３の他端部とを連結する基端側連結部２１５と、軸部２１３の一端部側に設けられ、ヨーク３の係止突起３００に係止される突起２１６とを有している。
【００４９】
基部２１２は、略直方体状であり、保持部２１０の外周側の端部から軸方向に突出している。基部２１２は、保持部２１０の外周面に沿うように湾曲し、基部２１２の外周面からは一対のリード線２００が導出されている。
【００５０】
先端側連結部２１４は、基部２１２側の第１腕部２１４ａと、軸部２１３側の第２腕部２１４ｂとを有し、弾性変形によって第１腕部２１４ａと第２腕部２１４ｂの間の角度が変化する可撓性を具備している。基端側連結部２１５は、軸部２１３側の端部ほど保持部２１０の軸方向端面２１０ａから遠ざかるように、ヨーク３の周方向に対して傾斜している。軸部２１３は、先端側連結部２１４及び基端側連結部２１５が弾性変形することにより、基部２１２に対する位置及び姿勢が変化する。
【００５１】
図７（ａ）は、コイルユニット２の被係止部２１１をヨーク３の係止部３０に嵌合する過程の状態を示す模式図であり、図７（ｂ）は、コイルユニット２の被係止部２１１がヨーク３の係止部３０に嵌合し、コイルユニット２がヨーク３に係止された状態を示す模式図である。
【００５２】
コイルユニット２の被係止部２１１は、コイルユニット２とヨーク３とを同軸上に並べ、ヨーク３の鍔部３２の外周側にコイルユニット２の保持部２１０が配置されるようにコイルユニット２とヨーク３とを軸方向に相対移動させることで、係止部３０に嵌合される。
【００５３】
図７（ａ）に示すように、被係止部２１１を係止部３０に嵌合する過程では、先端側連結部２１４及び基端側連結部２１５の弾性変形によって軸部２１３が傾きながら基部２１２に接近すると共に、被係止部２１１の突起２１６が軸部２１３側に押しつぶされるように弾性変形して係止突起３００の周方向端面３００ａを摺動する。コイルユニット２とヨーク３との相対移動は、コイルユニット２の保持部２１０の軸方向端面２１０ａとヨーク３の本体部３１の軸方向端面３１ｃとを向かい合わせ、これら両軸方向端面２１０ａ，３１ｃが接触するまで行われる。
【００５４】
図７（ｂ）に示すように、コイルユニット２の保持部２１０の軸方向端面２１０ａとヨーク３の本体部３１の軸方向端面３１ｃとが接触すると、被係止部２１１の形状が弾性変形前の状態に復元し、被係止部２１１の突起２１６が係止突起３００の軸方向端面３００ｂ（本体部３１の軸方向端面３１ｃとは反対側の面）に向かい合う。これにより、コイルユニット２がヨーク３に組み付けられ、コイルユニット２のヨーク３からの離脱が防止されると共に、コイルユニット２とヨーク３との相対回転が規制される。
【００５５】
（比較例）
図８は、比較例に係るコイルユニット２Ａがヨーク３Ａに組み付けられた状態を示す断面図である。図８において、図２乃至図７を参照して説明したものと共通する機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
【００５６】
このコイルユニット２Ａは、ヨーク３Ａの鍔部３２の外周面に形成された周方向溝３２ａに嵌着されたスナップリング８４によって抜け止めされている。ヨーク３Ａは、本実施の形態に係るヨーク３と比較して、本体部３１の軸方向の厚みが薄く形成され、これに伴って本体部３１の外周面３１ａの軸方向の幅が狭くなっている。なお、電磁コイル２０やリヤハウジング１１２の第１環状部材１１２ａ及び第３環状部材１１２ｃ等の各部材の形状及び大きさは、図２乃至図４に図示したものと同一である。
【００５７】
コイルユニット２Ａの樹脂部材２１Ａは、電磁コイル２０を保持する保持部２１０と、保持部２１０から軸方向に突出する突部２１７とを一体に有し、突部２１７から一対のリード線２００が導出されているが、この突部２１７は、コイルユニット２Ａのヨーク３Ａからの離脱を防止する機能を有していない。ヨーク３Ａには、突部２１７が嵌合する凹部３０Ａが形成され、この凹部３０Ａに樹脂部材２１Ａの突部２１７が嵌合することで、コイルユニット２Ａがヨーク３Ａに回り止めされている。
【００５８】
図３と図８との対比から明らかなように、比較例に係るヨーク３Ａでは、スナップリング８４によってコイルユニット２Ａを抜け止めする必要性から、鍔部３２の軸方向の長さが長くなっており、その分、本体部３１の軸方向の厚みが薄く形成されている。また、本実施の形態では、図３に示すように、コイルユニット２の樹脂部材２１を鍔部３２よりも収容空間２ａの奥側に張り出させて配置することが可能であるが、図８に示す比較例では、コイルユニット２Ａの樹脂部材２１Ａがスナップリング８４よりも本体部３１側に配置されている。これによっても、本体部３１の軸方向の厚みが薄くなっている。
【００５９】
このように、比較例に係るヨーク３Ａでは、本体部３１の軸方向の厚みが薄くなっているので、本体部３１の外周面３１ａと第１環状部材１１２ａの第１内周面１１２ａ１との対向面積が狭く、本体部３１の外周面３１ａと第１内周面１１２ａ１との間のエアギャップＧ１の幅が、本実施の形態におけるエアギャップＧ１（図３参照）の幅よりも狭くなっている。このため、磁路Ｚの磁気抵抗が大きくなり、電磁コイル２０に所定の電流値の励磁電流を供給した場合に発生する磁束の磁束密度が低くなる。これにより、電磁コイル２０に同じ電流値の励磁電流を供給した場合でも、アーマチャ６３をリヤハウジング１１２側に引き寄せる力が弱く、パイロットクラッチ６を介してカム機構５のパイロットカム５２に伝達されるトルクが減少し、メインクラッチ４によってアウタハウジング１１とインナシャフト１２との間で伝達される駆動力が小さくなってしまう。
【００６０】
一方、本実施の形態では、コイルユニット２の被係止部２１１がヨーク３の係止部３０に係止されることにより、コイルユニット２のヨーク３から離脱しないように構成されており、図８に示す比較例のようにスナップリング８４を設ける必要がないため、本体部３１の厚みを厚くし、エアギャップＧ１における本体部３１の外周面３１ａと第１環状部材１１２ａの第１内周面１１２ａ１との対向面積を拡大することができる。これにより、電磁コイル２０の励磁電流に対するアウタハウジング１１とインナシャフト１２との間で伝達される駆動力の割合を高めることができる。すなわち、図８に示す比較例の場合に比較して、少ない電流で大きな駆動力を得ることができる。また、電磁コイル２０における消費電力を削減して四輪駆動車１の低燃費化を図ることも可能であり、電磁コイル２０における発熱量を低減することも可能となる。
【００６１】
（駆動力伝達装置１０の製造方法）
次に、本実施の形態に係る駆動力伝達装置１０の製造方法について説明する。この製造方法は、コイルユニット２が被係止部２１１（先端側連結部２１４及び基端側連結部２１５）の弾性変形によってヨーク３に容易に着脱可能であることに着目し、電磁コイル２０の励磁電流（Ｉ）と、アウタハウジング１１とインナシャフト１２との間で伝達される駆動力（Ｔ）との関係を示すＩ−Ｔ特性の精度を高めることを目的として創案されたものである。
【００６２】
本実施の形態に係る駆動力伝達装置１０の製造方法は、試験用ヨークにコイルユニット２を組み付けた状態で電磁コイル２０に励磁電流を供給し、この励磁電流とアウタハウジング１１とインナシャフト１２との間で伝達されるトルクとの関係を評価する評価工程と、この評価工程の評価結果に基づいてヨーク３を加工する加工工程と、試験用ヨークから取り外したコイルユニット２を加工工程で加工されたヨーク３に組み付ける組付工程とを有する。以下、それぞれの工程について、より詳細に説明する。
【００６３】
（評価工程）
評価工程では、アウタハウジング１１にクラッチ機構１ａ及びインナシャフト１２等を組み付け、リヤハウジング１１２の第１環状部材１１２ａと第３環状部材１１２ｃとの間に形成される収容空間２ａに、試験用ヨークに組み付けたコイルユニット２を配置する。この試験用ヨークは、図４等を参照して説明したヨーク３と同一の形状を有し、ヨーク３と同一の材質からなる磁性体である。ただし、試験用ヨークは、各部の寸法が設計値どおりの寸法となるように高精度に加工されている。
【００６４】
また、評価工程では、評価対象のコイルユニット２の電磁コイル２０に所定の励磁電流を供給し、その際にアウタハウジング１１とインナシャフト１２との間で伝達されるトルクを測定する。このトルクの測定は、複数の電流値について行ってもよく、予め定められた１つの電流値について行ってもよい。また、アウタハウジング１１とインナシャフト１２との間で伝達されるトルクは、例えばアウタハウジング１１を固定した状態でインナシャフト１２に回転力を付与し、メインクラッチ４のメインアウタクラッチプレート４１とメインインナクラッチプレート４２との間に滑りが発生しない上限の回転力を計測することで、測定することができる。
【００６５】
この評価工程における評価では、例えばリヤハウジング１１２の第１環状部材１１２ａ、第２環状部材１１２ｂ、及び第３環状部材１１２ｃの加工誤差や組付誤差に起因するエアギャップＧ１，Ｇ２における磁気抵抗のバラつき、あるいは電磁コイル２０への通電により発生する磁力のバラつきが、Ｉ−Ｔ特性の誤差として現れる。例えば、第１環状部材１１２ａの第１内周面１１２ａ１の内径寸法が設計値よりも大きい場合には、エアギャップＧ１の径方向寸法が設計値よりも大きくなり、磁路Ｚにおける磁気抵抗が増大するので、アウタハウジング１１とインナシャフト１２との間で伝達されるトルクが所期値よりも小さくなる。
【００６６】
（加工工程）
加工工程では、評価工程における評価結果に基づいて、Ｉ−Ｔ特性の誤差が小さくなるように、実際に四輪駆動車１に搭載される駆動力伝達装置１０のヨーク３を加工する。この加工は、予め旋削等により各部が形成されたヨーク３に対し、エアギャップＧ１，Ｇ２における磁気抵抗に密接に関係する部位、例えば本体部３１の内周端部や外周端部を対象として行われる加工である。
【００６７】
より具体的には、例えば評価工程における評価でアウタハウジング１１とインナシャフト１２との間で伝達されるトルクが所期値よりも小さかった場合には、ヨーク３の本体部３１の外周面３１ａの外径が、試験用ヨークにおける同部位の外径よりも大きくなるようにヨーク３を加工する。また、これとは逆に、評価工程における評価でアウタハウジング１１とインナシャフト１２との間で伝達されるトルクが所期値よりも大きかった場合には、ヨーク３の本体部３１の外周面３１ａの外径が、試験用ヨークにおける同部位の外径よりも小さくなるようにヨーク３を加工する。
【００６８】
なお、加工工程における加工前のヨーク３は、加工工程での削り代を確保すべく、試験用ヨークよりも大きめにしておくことが望ましい。また、加工工程における加工部位は、ヨーク３の本体部３１の外周面３１ａに限らず、本体部３１の内周面３１ｂを加工してもよい。またさらに、本体部３１の外周面３１ａにおける第１環状部材１１２ａの第１内周面１１２ａ１との対向面積、又は本体部３１の内周面３１ｂにおける第３環状部材１１２ｃの第１外周面１１２ｃ１との対向面積を調節することで、Ｉ−Ｔ特性の誤差が小さくなるようにヨーク３を加工してもよい。
【００６９】
（組付工程）
組付工程では、評価工程における評価に用いたコイルユニット２を試験用ヨークから取り外し、この評価結果に基づいて加工されたヨーク３に取り外したコイルユニット２を組み付ける。このヨーク３及びコイルユニット２からなる組立体は、評価工程における評価に使用したアウタハウジング１１、インナシャフト１２、及びクラッチ機構１ａに組み付けられる。
【００７０】
なお、試験用ヨークからコイルユニット２を取り外す作業は、例えば係止部３０におけるヨーク３の本体部３１とコイルユニット２の被係止部２１１における突起２１６との隙間に工具を差し込み、被係止部２１１を弾性変形させて係止状態を解除することにより、容易に行うことが可能である。
【００７１】
以上の各工程によって駆動力伝達装置１０を製造することで、Ｉ−Ｔ特性の誤差を抑制することが可能となる。すなわち、制御装置１１０（図１に示す）から電磁コイル２０に供給する励磁電流を調節することにより、駆動力伝達装置１０を介して伝達される駆動力を高精度に制御することが可能となる。
【００７２】
（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、以下に述べる作用及び効果が得られる。
【００７３】
（１）コイルユニット２とヨーク３とは、コイルユニット２に設けられた被係止部２１１がヨーク３に形成された係止部３０に係止されることによって軸方向の相対移動が規制されるので、例えば図８に示す比較例のようにスナップリング８４等の固定部材を用いる必要がない。これにより、本体部３１の厚みを厚くしてエアギャップＧ１における本体部３１の外周面３１ａと第１環状部材１１２ａの第１内周面１１２ａ１との対向面積を拡大して磁路Ｚにおける磁気抵抗を減少させることができ、電磁コイル２０の励磁電流に対するアウタハウジング１１とインナシャフト１２との間で伝達される駆動力を大きくすることができる。
【００７４】
（２）コイルユニット２の樹脂部材２１は、電磁コイル２０を保持する環状の保持部２１０と被係止部２１１とを一体に有しているので、例えば上記のスナップリング８４のような、コイルユニット２の固定のための部材を別途用意する必要がなく、駆動力伝達装置１０の部品点数を削減することができる。また、コイルユニット２は、ヨーク３との軸方向の相対移動によって被係止部２１１が係止部３０に係止されるので、組み付け工数を削減することができる。
【００７５】
（３）コイルユニット２の被係止部２１１は、弾性変形によって係止部３０に係止されるので、例えばボルト締めや圧入によってコイルユニット２をヨーク３に固定する場合に比較して、ヨーク３からコイルユニット２を取り外す作業が容易である。
【００７６】
（４）上記の評価工程、加工工程、及び組付工程によって駆動力伝達装置１０を製造すれば、Ｉ−Ｔ特性の誤差を抑制することができ、電磁コイル２０に供給する励磁電流の調節によって駆動力伝達装置１０を介して伝達される駆動力を高精度に制御することが可能となる。
【００７７】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、上記に記載した各実施の形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能であり、例えば以下に示すような変形も可能である。
【００７８】
上記実施の形態では、クラッチ機構１ａが、メインクラッチ４、カム機構５、及びパイロットクラッチ６を有し、パイロットクラッチ６によって伝達されるトルクによってカム機構５を作動させ、カム機構５で発生する押圧力によってメインクラッチ４を押圧する場合について説明したが、これに限らず、例えばアウタハウジング１１とインナシャフト１２との間に配置された磁性体からなる複数のクラッチプレートを電磁コイルの電磁力によって軸方向移動するアーマチャによって押圧し、アウタハウジング１１とインナシャフト１２とを駆動力伝達可能に連結してもよい。
【００７９】
また、上記実施の形態では、ヨーク３の鍔部３２の外周側にコイルユニット２が配置される場合について説明したが、鍔部３２は必ずしも必要ではなく、ヨーク３が鍔部３２を有していなくともよい。同様に、ヨーク３が凸部３３を有していなくともよい。
【００８０】
また、被係止部２１１や係止部３０の形状も、上記実施の形態に例示したものに限らず、コイルユニット２とヨーク３との軸方向移動を規制可能であれば、様々な構成のものを採用することができる。
【００８１】
またさらに、駆動力伝達装置１０の製造方法は、上記した製造方法に限らない。つまり、上記実施の形態では、製造したアウタハウジング１１におけるリヤハウジング１１２の収容空間２ａに、試験用ヨークに組み付けられたコイルユニット２を配置した状態で電磁コイル２０に励磁電流を供給し、このアウタハウジング１１とインナシャフト１２との間で伝達されるトルクと励磁電流との関係を評価した結果に基づいて、製造したアウタハウジング１１に組み付けられるヨーク３を加工する場合について説明したが、試験用ヨークに試験用コイルユニットを組み付けた試験用の磁力発生部品をアウタハウジング１１の収容空間２ａに配置し、試験用コイルユニットの電磁コイルに励磁電流を供給した際にアウタハウジング１１とインナシャフト１２との間で伝達されるトルクと励磁電流との関係を評価した結果に基づいて、そのアウタハウジング１１に組み付けられるヨーク３を加工してもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１…四輪駆動車、１ａ…クラッチ機構、１０…駆動力伝達装置、２，２Ａ…コイルユニット、２ａ…収容空間、３，３Ａ…ヨーク、４…メインクラッチ、５…カム機構、６…パイロットクラッチ、９…ディファレンシャルキャリア、１１０…制御装置、１１…アウタハウジング、１１ａ…内周スプライン部、１２…インナシャフト、１２ａ…外周スプライン部、１２ｂ…スプライン嵌合部、２０…電磁コイル、２１，２１Ａ…樹脂部材、３０…係止部、３０Ａ…凹部、３０ａ…底面、３１…本体部、３１ａ…外周面、３１ｂ…内周面、３１ｃ…軸方向端面、３２…鍔部、３２ａ…周方向溝、３３…凸部、３４…回り止め部、４１…メインアウタクラッチプレート、４２…メインインナクラッチプレート、５１…メインカム、５１ａ…スプライン係合部、５１ｂ，５２ｂ…カム溝、５２…パイロットカム、５２ａ…スプライン係合部、５３…カムボール、５４…皿バネ、６１…パイロットアウタクラッチプレート、６２…パイロットインナクラッチプレート、６３…アーマチャ、６３ａ…スプライン係合部、７０〜７２…玉軸受、７３…ドライベアリング、７４…円錐ころ軸受、７５…スラスト針状ころ軸受、８０…皿バネ、８１…シール部材、８２〜８４…スナップリング、９０…ピン、９１…第１ケース部材、９２…第２ケース部材、９２ａ…挿入孔、９３…グロメット、１００…車体、１０１…エンジン、１０２…トランスアクスル、１０３…前輪、１０４…後輪、１０５…リヤディファレンシャル、１０６…プロペラシャフト、１０７…ドライブピニオンシャフト、１０８…フロントアクスルシャフト、１０９…リヤアクスルシャフト、１１１…フロントハウジング、１１１ａ…内周スプライン突起、１１１ｂ…段差面、１１２…リヤハウジング、１１２ａ…第１環状部材、１１２ａ１…第１内周面、１１２ａ２…第２内周面、１１２ｂ…第２環状部材、１１２ｃ…第３環状部材、１１２ｃ１…第１外周面、１１２ｃ２…第２外周面、１１３…ナット部材、１２１…大径筒部、１２１ａ…外周スプライン突起、２００…リード線、２１０…保持部、２１０ａ…軸方向端面、２１１…被係止部、２１２…基部、２１３…軸部、２１４…先端側連結部、２１４ａ…第１腕部、２１４ｂ…第２腕部、２１５…基端側連結部、２１６…突起、２１７…突部、３００…係止突起、３００ａ…周方向端面、３００ｂ…軸方向端面、４１１，４２１，６１１，６２１…突起、７０１…内輪、７０２…外輪、７０３…玉、７０４…保持器、９２０…挿通孔、９１０…環状凹部、Ｇ１，Ｇ２…エアギャップ、Ｏ…回転軸線、Ｚ…磁路
【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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