(57)【要約】【課題】カム手段等を省略すると共に、エアギャップの自動調整を可能とする。【解決手段】デフキャリア７に支持された電磁石５９と、電磁石５９に対しエアギャップ８３を介して対向するアーマチュア６１と、電磁石５９の磁力によるアーマチュア６１の移動に応じて締結される摩擦クラッチ６３とを備えた電磁摩擦クラッチ１において、電磁石５９をデフキャリア７に対して移動可能に支持し、電磁石５９を付勢してエアギャップ８３を拡げようとするためのコイルスプリング７５と、アーマチュア６１側に設けられ電磁石５９の付勢によるアーマチュア６１に対する相対移動を位置決めてエアギャップ８３の設定値を決めるストッパ部８９と、デフキャリア７と電磁石５９との間に設けられ電磁石５９のエアギャップ８３を拡げようとする移動を許容し反対の移動を阻止する回転駒７９とを備えたことを特徴とする。【選択図】      図２
2004232835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側支持体に支持された電磁石と、
前記電磁石に対しエアギャップを介して対向するアーマチュアと、
前記電磁石の磁力による前記アーマチュアの移動に応じて締結される摩擦クラッチとを備えた電磁摩擦クラッチにおいて、
前記電磁石を前記固定側支持体に対して移動可能に支持し、
前記電磁石を付勢して前記エアギャップを拡げようとするための付勢手段と、
前記アーマチュア側に設けられ前記電磁石の前記付勢による前記アーマチュアに対する相対移動を位置決めて前記エアギャップの設定値を維持するためのストッパ部と、
前記固定側支持体と前記電磁石との間に設けられ該電磁石の前記エアギャップを拡げようとする移動を許容し反対の移動を阻止するワンウェイ手段とを備えたことを特徴とする電磁摩擦クラッチ。
【請求項２】
請求項１記載の電磁摩擦クラッチであって、
前記付勢手段は、前記固定側支持手段と前記電磁石との間に介設され前記電磁石を回転軸心に沿った方向へ付勢移動させるスプリングであり、
前記ワンウェイ手段は、前記固定側支持体に回転自在に支持され先端部が前記電磁石の外周面に係合する回転駒であることを特徴とする電磁摩擦クラッチ。
【請求項３】
請求項１記載の電磁摩擦クラッチであって、
前記付勢手段は、前記固定側支持手段と前記電磁石との間に介設され前記電磁石を回転軸心回りに付勢するトーションスプリングであり、
前記ワンウェイ手段は、前記電磁石を前記固定側支持体に螺合させ前記トーションスプリングの付勢により前記電磁石が前記固定側支持体に対して螺合回転したとき前記エアギャップを拡げようとする方向へ前記電磁石を移動させるねじ部であることを特徴とする電磁摩擦クラッチ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の電磁摩擦クラッチであって、
前記摩擦クラッチは、同軸状に相対回転可能に配置された内外回転部材間に設けられ、
前記アーマチュアを、前記外回転部材の一部として設けたことを特徴とする電磁摩擦クラッチ。
【請求項５】
請求項１〜３の何れかに記載の電磁摩擦クラッチであって、
前記摩擦クラッチは、同軸状に相対回転可能に配置された内外回転部材間に設けられ、
前記アーマチュアは、前記電磁石と前記摩擦クラッチの一側との間に配置され、
前記アーマチュアに、前記摩擦クラッチの他側まで延設されたプルロッドを設け、
前記プルロッドに、前記摩擦クラッチの他側に対向配置された押圧体を設け、
前記摩擦クラッチの締結を、前記押圧体と前記内外回転部材の一方側との間で行うことを特徴とする電磁摩擦クラッチ。
【請求項６】
請求項１〜３の何れかに記載の電磁摩擦クラッチであって、
前記摩擦クラッチは、同軸状に相対回転可能に配置された内外回転部材間に設けられ、
前記アーマチュアは、前記電磁石を挟んで前記摩擦クラッチの反対側に配置され、
前記アーマチュア側に、前記摩擦クラッチの一側に対向配置された押圧体を備え、
前記摩擦クラッチの締結を、前記押圧体と前記内外回転部材の一方側との間で行うことを特徴とする電磁摩擦クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁摩擦クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電磁摩擦クラッチとしては、例えば図７に示すようなものがある。この図７の電磁摩擦クラッチは、自動車のトルク伝達系に配置されたもので、電磁石２０１と、アーマチュア２０３と、摩擦クラッチ２０５と、カム手段２０７とを備えている。
【０００３】
前記電磁石２０１は、ハウジング２０９側に支持されている。電磁石２０１には、環状のロータ２１１が相対回転自在に嵌合配置されている。前記アーマチュア２０３は、前記ロータ２１１に対向配置されている。アーマチュア２０３は、クラッチハウジング２１３にスプライン嵌合している。クラッチハウジング２１３には、スリーブ２１５が一体に設けられ、該スリーブ２１５は駆動部材２１７にスプライン嵌合している。
【０００４】
前記摩擦クラッチ２０５は、前記クラッチハウジング２１３とカラー２１９との間に設けられ、カラー２１９は出力軸２２１にスプライン嵌合している。前記摩擦クラッチ２０５の一側には、押圧板２２３が対向配置され、該押圧板２２３は前記カラー２１９にスプライン嵌合している。
【０００５】
前記カム手段２０７は、一対のカムプレート２２５，２２７と、該カムプレート２２５，２２７間に介設されたボール２２９とからなっている。カムプレート２２５は、前記ロータ２１１と共に一体回転可能となっている。カムプレート２２５の背面は、スラスト軸受２３１を介して、前記出力軸２２１側に向けられている。前記カムプレート２２７は、前記出力軸２２１にスプライン嵌合している。
【０００６】
前記電磁石２０１の通電制御が行われていないとき、駆動部２１７から入力されたトルクはスリーブ２１５からクラッチハウジング２１３に伝達されるが、クラッチハウジング２１３と共に回転するアーマチュア２０３は、ロータ２１１に対して相対回転し、摩擦クラッチ２０５は締結されない。従って、前記トルクは出力軸２２１側に伝達されることはない。
【０００７】
前記電磁石２０１が通電制御されると、電磁石２０１の磁力によってアーマチュア２０３がロータ２１１側に移動する。アーマチュア２０３がロータ２１１に接触するとロータ２１１がアーマチュア２０３を介してクラッチハウジング２１３側と共に回転し始める。これによってカムプレート２２５もロータ２１１と共に回転し始め、カムプレート２２５，２２７が周方向に回転ずれを起こす。カムプレート２２５，２２７のカム面がボール２２９を乗り上げることによってカムプレート２２５に対しカムプレート２２７が押圧プレート２２３側へ移動する。カムプレート２２７のこの移動によって、押圧プレート２２３が力を受け、押圧プレート２２３とクラッチハウジング２１３との間で摩擦クラッチ２０５が締結される。
【０００８】
従って、駆動部２１７から入力されたトルクを、スリーブ２１５、クラッチハウジング２１３、摩擦クラッチ２０５、カラー２１９を介して出力軸２２１に伝達することができる（特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−２８１２６７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の電磁摩擦クラッチでは、摩擦クラッチ２０５の他にアーマチュア２０３とロータ２１１との間の摩擦締結作用及びカム手段２０７を必要とする構成となっている。これは電磁石２０１の通電制御によってアーマチュア２０３とロータ２１１との間の摩擦作用をカム手段２０７によって増幅し、押圧プレート２２３を介して摩擦クラッチ２０５に大きな締結力を与えるためである。
【００１１】
反面、カム手段２０７を必要とするため、構造が複雑であると共にトルク伝達方向が逆転するときのガタツキが大きいという問題がある。
【００１２】
これに対し、前記カム手段２０７が無く、電磁石２０１に対し一定のエアギャップで配置されたアーマチュア２０２を電磁石２０１の磁力によって直接引きつけ、このアーマチュア２０２の移動により摩擦クラッチを直接締結する構造のものもある。
【００１３】
しかしながら、この場合は、摩擦クラッチの摩耗に応じて電磁石とアーマチュアとの間のエアギャップが当初の設定から変化し、電磁石がアーマチュアを引きつける吸引力はエアギャップの二乗に比例することから、エアギャップの二乗に比例してトルク−電流特性が大きく変化してしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は、カム手段をなくしてアーマチュアの移動により摩擦クラッチを直接的に締結する構造でありながら、摩擦クラッチの摩耗に応じたエアギャップの変化を抑制し、安定したトルク−電流特性を維持することのできる電磁摩擦クラッチの提供を課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、固定側支持体に支持された電磁石と、前記電磁石に対しエアギャップを介して対向するアーマチュアと、前記電磁石の磁力による前記アーマチュアの移動に応じて締結される摩擦クラッチとを備えた電磁摩擦クラッチにおいて、前記電磁石を前記固定側支持体に対して移動可能に支持し、前記電磁石を付勢して前記エアギャップを拡げようとするための付勢手段と、前記アーマチュア側に設けられ前記電磁石の前記付勢による前記アーマチュアに対する相対移動を位置決めて前記エアギャップの設定値を維持するためのストッパ部と、前記固定側支持体と前記電磁石との間に設けられ該電磁石の前記エアギャップを拡げようとする移動を許容し反対の移動を阻止するワンウェイ手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１記載の電磁摩擦クラッチであって、前記付勢手段は、前記固定側支持手段と前記電磁石との間に介設され前記電磁石を回転軸心に沿った方向へ付勢移動させるスプリングであり、前記ワンウェイ手段は、前記固定側支持体に回転自在に支持され先端部が前記電磁石の外周面に係合する回転駒であることを特徴とする。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１記載の電磁摩擦クラッチであって、前記付勢手段は、前記固定側支持手段と前記電磁石との間に介設され前記電磁石を回転軸心回りに付勢するトーションスプリングであり、前記ワンウェイ手段は、前記電磁石を前記固定側支持体に螺合させ前記トーションスプリングの付勢により前記電磁石が前記固定側支持体に対して螺合回転したとき前記エアギャップを拡げようとする方向へ前記電磁石を移動させるねじ部であることを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の電磁摩擦クラッチであって、前記摩擦クラッチは、同軸状に相対回転可能に配置された内外回転部材間に設けられ、前記アーマチュアを、前記外回転部材の一部として設けたことを特徴とする。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の電磁摩擦クラッチであって、前記摩擦クラッチは、同軸状に相対回転可能に配置された内外回転部材間に設けられ、前記アーマチュアは、前記電磁石と前記摩擦クラッチの一側との間に配置され、前記アーマチュアに、前記摩擦クラッチの他側まで延設されたプルロッドを設け、前記プルロッドに、前記摩擦クラッチの他側に対向配置された押圧体を設け、前記摩擦クラッチの締結を、前記押圧体と前記内外回転部材の一方側との間で行うことを特徴とする。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の電磁摩擦クラッチであって、前記摩擦クラッチは、同軸状に相対回転可能に配置された内外回転部材間に設けられ、前記アーマチュアは、前記電磁石を挟んで前記摩擦クラッチの反対側に配置され、前記アーマチュア側に、前記摩擦クラッチの一側に対向配置された押圧体を備え、前記摩擦クラッチの締結を、前記押圧体と前記内外回転部材の一方側との間で行うことを特徴とする。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の発明では、電磁石を通電制御すると、電磁石の磁力により電磁石に対しエアギャップを介して対向するアーマチュアが移動し、該アーマチュアの移動に応じて摩擦クラッチを締結することができる。
【００２２】
前記摩擦クラッチの摩耗により、アーマチュアが電磁石側へ近づくと、アーマチュア側に設けられ、前記アーマチュアに対する電磁石の相対移動を位置決めて、エアギャップの設定値を維持するためのストッパ部も移動する。このストッパ部の移動に応じて、付勢手段の付勢により電磁石も移動し、ストッパ部に位置決められてエアギャップの設定値を維持することができる。
【００２３】
このとき固定側支持体と電磁石との間に設けられたワンウェイ手段によって、前記電磁石の前記エアギャップを拡げようとする移動は許容されるが、反対の移動は阻止される。
【００２４】
従って、摩擦クラッチの摩耗に拘わらず、電磁石とアーマチュアとの間のエアギャップの自動調整を行い、エアギャップの設定値を維持することにより、安定したトルク−電流特性を得ることができる。
【００２５】
請求項２の発明では、請求項１の発明の効果に加え、摩擦クラッチの摩耗時に、固定側支持手段と電磁石との間に介設されたスプリングによって電磁石を回転軸芯に沿った方向へ付勢移動させると共に、固定側支持体に回転自在に支持され先端部が電磁石の外周面に係合する回転駒によって前記電磁石のエアギャップを拡げようとする移動を許容し、反対の移動を阻止することができる。従って、前記エアギャップの自動調整をより確実に行うことができる。
【００２６】
請求項３の発明では、請求項１の発明の効果に加え、摩擦クラッチの摩耗時に、前記固定側支持手段と前記電磁石との間に介設されたトーションスプリングによって電磁石を回転軸芯回りに付勢することができ、該付勢により前記電磁石が固定側支持体に対して螺合回転したとき、電磁石を前記エアギャップを拡げようとする方向へ移動させ、反対の移動を阻止することができる。従って、エアギャップの自動調整をより確実に行うことができる。
【００２７】
請求項４の発明では、請求項１〜３の何れかの発明の効果に加え、摩擦クラッチの締結によって同軸上に相対回転可能に配置された内外回転部材間のトルク伝達を行うことができる。またアーマチュアを外回転部材の一部として設けたため、部品点数が少なく、組付、部品管理を容易にすることができる。
【００２８】
請求項５の発明では、請求項１〜３の何れかの発明の効果に加え、摩擦クラッチの締結により同軸上に相対回転可能に配置された内外回転部材間のトルク伝達を行うことができる。電磁石が通電制御されると、電磁石と摩擦クラッチの一側との間に配置されたアーマチュアが外回転部材に対し回転軸芯に沿った方向へ相対移動し、該アーマチュアに設けられ前記摩擦クラッチの他側まで延設されたプルロッドを介して、摩擦クラッチの他側に対向配置された押圧体を移動させることができる。この押圧体の移動により、押圧体と前記内外回転部材の一方側との間で前記摩擦クラッチを締結することができる。
【００２９】
請求項６の発明では、請求項１〜３の何れかの発明の効果に加え、摩擦クラッチの締結により、同軸上に相対回転可能に配置された内外回転部材のトルク伝達を行うことができる。電磁石が通電制御されると、電磁石を挟んで前記摩擦クラッチの反対側に配置されたアーマチュアが、外回転部材に対し回転軸芯に沿った方向へ相対移動する。このアーマチュアの移動により該アーマチュアに備えられ前記摩擦クラッチの一側に対向配置された押圧体を移動させることができる。この押圧体の移動により、押圧体と前記内外回転部材の一方側との間で前記摩擦クラッチの締結を行うことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１，図２は、本発明の第１実施形態に係り、図１は本発明の第１実施形態の電磁摩擦クラッチの配置を示す四輪駆動車のスケルトン平面図、図２は本発明の第１実施形態に係る電磁摩擦クラッチを組み付けたドライブピニオンシャフト周辺の断面図である。
【００３１】
図１のように、本発明の電磁摩擦クラッチ１は、ドライブピニオンシャフト３に組み付けられている。ドライブピニオンシャフト３には、ドライブピニオンギア５が設けられ、デフキャリア７内に支持されたリヤデファレンシャル９のリングギア１１に噛み合っている。リヤデファレンシャル９は、左右のアクスルシャフト１３，１５を介して、左右の後輪１７，１９に連動連結されている。
【００３２】
そして、エンジン２１のトルクは、トランスミッション２３からフロントデファレンシャル２５のリングギア２７に伝達される。フロントデファレンシャル２５からは、左右のアクスルシャフト２９，３１を介して、左右の前輪３３，３５にトルク伝達が行われる。
【００３３】
前記フロントデファレンシャル２５のデフケース３７からは、トランスファ３９の平歯車４１，４３、伝動軸４５、傘歯車４７，４９、伝動軸５１を介して、フロントプロペラシャフト５３へトルク伝達が行われ、さらにリヤプロペラシャフト５７を介して、前記電磁摩擦クラッチ１にトルクが伝達される。
【００３４】
前記電磁摩擦クラッチ１が締結されているときには、ドライブピニオンシャフト３にトルク伝達が行われ、ドライブピニオンギア５、リングギア１１を介してリヤデファレンシャル９にトルク伝達が行われる。リヤデファレンシャル９からは、左右のアクスルシャフト１３，１５を介して左右の後輪１７，１９にトルク伝達が行われる。
【００３５】
従って、電磁摩擦クラッチ１１が締結されている場合には、左右の前輪３３，３５、左右の後輪１７，１９によって四輪駆動状態で走行することができる。
【００３６】
前記電磁摩擦クラッチ１が締結されていないときには、リヤプロペラシャフト５７からドライブピニオンシャフト３へのトルク伝達は遮断され、左右の前輪３３，３５による二輪駆動状態での走行となる。
【００３７】
前記電磁摩擦クラッチ１の詳細は図２のようになっている。前記電磁摩擦クラッチ１は、電磁石５９と、アーマチュア６１と、摩擦クラッチ６３とを備えている。
【００３８】
前記電磁石５９は、ヨーク６５とコイル６７とからなっている。ヨーク６５の端部外周には、ばね受け６９が周回状に設けられている。前記ヨーク６５は、固定側支持体としての前記デフキャリア７に回転軸芯に沿った方向に移動可能に支持されている。すなわち前記デフキャリア７には、摺動孔７１が設けられ、この摺動孔７１に前記ヨーク６５の外周面がスライド可能に嵌合支持されている。
【００３９】
前記ばね受け６９と前記デフキャリア７の壁面７３との間には、付勢手段であるスプリングとしてコイルスプリング７５が介設されている。コイルスプリング７５は、前記電磁石５９を回転軸芯に沿った方向へ付勢移動させ、エアギャップ８３を拡げようとするものである。
【００４０】
前記デフキャリア７の壁面７３には、収容凹部７７が設けられている。収容凹部７７は、周方向所定間隔で複数設けられ、該収容凹部７７内には、回転駒７９がピン８１によって回転自在に支持されている。
【００４１】
前記回転駒７９は、前記デフキャリア７と前記電磁石５９との間に設けられ、エアギャップ８３を拡げようとする移動を許容し、反対の移動を阻止するワンウェイ手段を構成している。すなわち、回転駒７９は図２のようにエアギャップを拡げようとする方向である図２の右方向に傾斜して配置され、先端部７９ａが前記電磁石６５の外周面６５ａに係合している。
【００４２】
前記アーマチュア６１は、前記電磁石５９に対し設定されたエアギャップ８３を介して対向している。このアーマチュア６１は、前記摩擦クラッチ６３のクラッチハウジング８５の一部を構成する端壁として一体に構成されている。
【００４３】
前記アーマチュア６１の内周側には、ボス部８７が設けられ、該ボス部８７の端部にストッパ部８９が設けられている。従って、ストッパ部８９はアーマチュア６１側に設けられた構成となっている。
【００４４】
前記ストッパ部８９は、前記コイルスプリング７５の付勢による電磁石５９のアーマチュア６１に対するエアギャップ８３を拡げようとする方向への相対移動を位置決めて、エアギャップ８３の設定値を維持するためのものである。
【００４５】
すなわち、前記コイルスプリング７５の付勢によって、電磁石５９がストッパ部８９に当接することで、エアギャップ８３の設定値が自動調整され、該設定値が維持されるようになっている。
【００４６】
前記ボス部８７は、前記ドライブピニオンシャフト３の外周面に嵌合し、該ボス部８７の内周面に収容保持されたオーリングなどのシール９１がドライブピニオンシャフト３の外周面に接している。
【００４７】
前記摩擦クラッチ６３は、図２において簡略して図示してあるが、内外複数枚の摩擦クラッチ板９３，９５が回転軸芯に沿った方向に交互に密に配置されたものである。内側の摩擦クラッチ板９３は、前記ドライブピニオンシャフト３の雄スプライン９７にスプライン嵌合し、外側の摩擦クラッチ板９５はクラッチハウジング８５の雌スプライン９９にスプライン嵌合している。従って、摩擦クラッチ６３は、同軸上に相対回転可能に配置された内外回転部材であるドライブピニオンシャフト３、クラッチハウジング８５間に設けられた構成となっている。
【００４８】
前記ドライブピニオンシャフト３には、前記摩擦クラッチ６３の一側に対向配置された受圧板１０１が嵌合配置されている。受圧板１０１は、前記ドライブピニオンシャフト３に取り付けられたストッパリング１０３に係合し、回転軸芯に沿った方向に位置決められている。この受圧板１０１に対応して、摩擦クラッチ６３の他側に対向するクラッチハウジング８５の端壁１０５に押圧面１０７が構成されている。
【００４９】
前記端壁１０５の内周側には支持孔１０９が設けられ、前記ドライブピニオンシャフト３の端部が嵌合支持されている。支持孔１０９には、閉止部材１１１が取り付けられている。
【００５０】
前記クラッチハウジング８５には、ジョイント結合部１１３が筒状に一体に設けられている。ジョイント結合部１１３の外周径は、クラッチハウジング８５の外周径よりも若干小さく設定されている。ジョイント結合部１１３の内周面には、ボール係合溝１１５が設けられている。ボール係合溝１１５は、回転軸芯に沿った方向に設けられ、周方向に複数備えられている。
【００５１】
前記ボール係合溝１１５には、ボール型等速ジョイント１１７のケージ１１８に支持されたトルク伝達ボール１１９がそれぞれ係合し、ボール型等速ジョイント１１７のインナーレース１２１には、前記リヤプロペラシャフト５７が連結されている。
【００５２】
前記クラッチハウジング８５とデフキャリア７との間には、シール１２３が介設されている。
【００５３】
前記ドライブピニオンシャフト３は、前記ドライブピニオンギア５側においてユニットベアリング１２５を介しデフキャリア７に回転自在に支持されている。ユニットベアリング１２５は、前記デフキャリア７に図示しないボルトにより締結固定されている。ユニットベアリング１２５は、ナット１２７によりドライブピニオンシャフト３側に締結され、プリロードが付与されている。
【００５４】
前記電磁石５９には、デフキャリア７側において給電用の配線が設けられている。
【００５５】
そして、リヤプロペラシャフト５７からボール型等速ジョイント１１７を介し、ジョイント結合部１１３にトルクが伝達され、このトルクによってクラッチハウジング８５が回転する。しかし、前記電磁石５９の通電制御が行われず前記摩擦クラッチ６３の締結が行われていないときには、クラッチハウジング８５のトルクがドライブピニオンシャフト３側に伝達されることはない。従って、前記のように自動車は前輪３３，３５での二輪駆動状態で走行する。
【００５６】
前記電磁石５９が通電制御されていないとき、コイルスプリング７５の付勢によって、ストッパ部８９、ボス部８７を介し、クラッチハウジング８５全体が付勢される。この付勢力によりクラッチハウジング８５がデフキャリア７側に対して僅かに移動し、押圧面１０７と受圧板１０１との間で摩擦クラッチ６３に与圧が与えられる。
【００５７】
このとき、クラッチハウジング８５は、ジョイント結合筒１１３のボール係合溝１１５とボール型等速ジョイント７のトルク伝達ボール１１９との間で回転軸芯に沿った方向へ相対移動可能なため、前記付勢力によりクラッチハウジング８５等が無理なく移動し、前記のように与圧を付与する。
【００５８】
前記与圧はそれほど大きなものではなく、電磁石５９が通電制御されていないときには、クラッチハウジング８５からドライブピニオンシャフト３側へトルク伝達は行われない。
【００５９】
前記電磁石５９が通電制御されると、電磁石５９の磁力によってアーマチュア６１がエアギャップ８３を詰める方向へ移動する。この移動によって、クラッチハウジング８５が全体的に同方向へ移動し、押圧面１０７と受圧板１０１との間で摩擦クラッチ６３が締結される。このとき、前記与圧によって摩擦クラッチ板９３，９５間の隙間は詰められているため、摩擦クラッチ６３が直ちに締結され、トルクの迅速かつ円滑な立ち上がり特性を得ることができる。
【００６０】
前記クラッチハウジング８５に伝達されたトルクは、摩擦クラッチ６３を介してドライブピニオンシャフト３に伝達され、ドライブピニオンシャフト３から前記のようにして左右後輪１７，１９側へトルク伝達が行われる。従って、自動車は前輪３３，３５、後輪１７，１９での四輪駆動状態で走行することができる。
【００６１】
前記摩擦クラッチ６３の締結及び締結解除によって、摩擦クラッチ６３が摩耗してきたときには、摩耗に応じて摩擦クラッチ６３締結時のクラッチハウジング８５の移動量が大きくなる。これによって電磁石５９の通電が解除されたときでもエアギャップ８３が小さくなる。エアギャップ８３が小さくなるとアーマチュア６２と一体的なボス部８７も移動し、ストッパ部８９が電磁石５９のヨーク６５から離れようとする。
【００６２】
同時に、電磁石５９がコイルスプリング７５の付勢力によって、ストッパ部８９へ当接するように移動する。この場合、回転駒７９は電磁石５９の移動方向へ傾斜しているため、回転駒７９が電磁石５９の前記のようなエアギャップ８３を拡げようとする移動を阻止することはなく、これを許容し、反対の移動、すなわち電磁石５９のエアギャップ８３側への移動を阻止する。
【００６３】
従って、摩擦クラッチ６３の摩耗によって、クラッチハウジング８５の移動量が大きくなり、エアギャップ８３が設定値が変化しようとしても、これに応じて電磁石５９が常にストッパ部８９に当接するように移動するため、アーマチュア６１と電磁石５９との間のエアギャップ８３の設定値は常に自動調整されることになる。
【００６４】
こうして、エアギャップ８３の設定値を維持することができ、規定のトルク−電流特性を長期間に亘って維持することができる。しかも、パイロットクラッチ、カムプレート、ボール等を必要とせず、その分空くスペースを利用して摩擦クラッチ６３のプレート枚数を増やすことができ、クラッチ容量を容易に増大することができる。さらに、パイロットクラッチ、カムプレート等が無いため、トルク伝達方向が逆転するときのガタツキのない正確なトルク伝達を行うことができる。
【００６５】
本実施形態では、コイルスプリング７５によって電磁石５９を回転軸芯に沿った方向へ直接的に移動させるため、摩擦クラッチ６３の摩耗時におけるエアギャップ８３の自動調整に際し、電磁石５９を確実かつ円滑に移動させることができる。
【００６６】
前記回転駒７９は、電磁石５９が前記のようにして移動する際には殆ど抵抗になることがなく、電磁石５９の移動を無理なく行わせることができながら、電磁石５９の反対方向への移動を、回転駒７９が電磁石５９の外周面６５ａに係合することで確実に阻止することができる。従って、エアギャップ８３の自動調整を確実かつ円滑に行うことができる。
【００６７】
本実施形態は、伝動軸５１とフロントプロペラシャフト５３との間にも適用することができる。
（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態に係り、電磁摩擦クラッチを組み付けたドライブピニオンシャフト周辺の断面図である。なお、本実施形態の電磁摩擦クラッチ１Ａも、基本的な構成は第１実施形態と同様であり、対応する構成部分には同符号を付して説明する。
【００６８】
本実施形態では、電磁石５９Ａを付勢して、前記エアギャップ８３を広げようとするための付勢手段をトーションスプリング１２９で構成し、前記エアギャップ８３を拡げようとする移動を許容し、反対の移動を阻止するワンウェイ手段をねじ部１３１で構成したものである。
【００６９】
前記トーションスプリング１２９は、前記デフキャリア７Ａと前記電磁石５９Ａとの間に介設され、前記電磁石５９Ａを回転軸芯回りに付勢するものであり、図４のようになっている。すなわち、トーションスプリング１２９は、環状に巻回されており、前記電磁石５９Ａのヨーク６５Ａに係合する係合端１３３と、前記デフキャリア７側に係合する係合端１３５とを備えている。
【００７０】
前記一方の係合端１３３は、図３のように前記ヨーク６５Ａに設けられた係合穴１３７に嵌合支持され、他方の係合端１３５は、デフキャリア７Ａに形成された係合穴１３９に嵌合支持されている。
【００７１】
前記ねじ部１３１は、前記ヨーク６５Ａの外周面に形成された雄ねじ１４１と、前記デフキャリア７Ａに形成された雌ねじ１４３とからなっており、前記電磁石５９Ａを前記デフキャリア７Ａに螺合させる構成となっている。
【００７２】
前記トーションスプリング１２９の付勢により、前記電磁石５９Ａが前記デフキャリア７Ａに対して螺合回転したとき、前記エアギャップ８３を拡げようとする方向へ前記電磁石５９Ａを移動させるものである。前記電磁石５９Ａの螺合回転を円滑にするため、ストッパ部８９とヨーク６５Ａとの間にベアリング１４５が介設されている。ベアリング１４５は、例えば、スラストワッシャ、ニードルベアリング等で構成されている。
【００７３】
本実施形態では、摩擦クラッチ６３が摩耗したとき、トーションスプリング１２９の付勢によって電磁石５９Ａがねじ部１３１の雌ねじ１４３と雄ねじ１４１とにより螺合回転し、電磁石５９Ａのヨーク６５Ａがストッパ部８９に当接するように回転軸芯に沿った方向へ移動する。電磁石５９Ａの反対方向への移動は、ねじ部１３１によって阻止される。
【００７４】
従って、本実施形態でも摩擦クラッチ６３の摩耗に拘わらず、エアギャップ８３の設定値が自動調整され、設定されたトルク−電流特性を長い期間維持することができる。従って、本実施形態でも第１実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
【００７５】
また本実施形態においても、トーションスプリング１２９によって摩擦クラッチ６３に与圧を与えることができ、第１実施形態と同様に円滑かつ迅速なトルク立ち上がり特性を得ることができる。
【００７６】
本実施形態では、ワンウェイ手段としてねじ部１３１を用いているため、電磁石５９Ａの回転軸芯に沿った方向への支持のガタツキは殆どなく、確実なトルク伝達特性を得ることができる。
【００７７】
本実施形態も、第１実施形態と同様に伝動軸５１とフロントプロペラシャフト５３との間にも適用することができる。
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態に係り、電磁摩擦クラッチを組み付けた伝動軸周辺の断面図である。本実施形態において、第１実施形態と対応する構成部分には同符号を付して説明する。本実施形態は、伝動軸に電磁摩擦クラッチ１Ｂを設けられ、例えば図１の左右のアクスルシャフト１３，１５へトルクを伝達する。なお図５では、アクスルシャフト１３側に設ける例について図示しているが、アクスルシャフト１５側においても対称な形状に形成されている。
【００７８】
本実施形態では、図１のリヤデファレンシャル９のギア部は存在せず、リングギア１１から左右の伝動軸に直接トルク伝達が行われる構成となっている。
【００７９】
図５のように、前記電磁クラッチ１Ｂが設けられる伝動軸は、第１伝動軸１４７と、第２伝動軸１４９とから構成され、第１伝動軸１４７にクラッチハウジング８５Ｂが一体に設けられている。前記摩擦クラッチ６３Ｂは、同軸上に相対回転可能に配置された内外回転部材である第２伝動軸１４９と、クラッチハウジング８５Ｂ間に設けられている。
【００８０】
前記第１伝動軸１４７は、キャリア７Ｂに軸受１５１を介して回転自在に支持されている。第１伝動軸１４７は、図１のアクスルシャフト１３側に連動連結されている。アーマチュア６１は、クラッチハウジング８５とは別体に電磁石５９Ｂと摩擦クラッチ６３Ｂの一側であるクラッチハウジング８５の端壁８５ａとの間に配置されている。
【００８１】
前記アーマチュア６１には、スライドスリーブ１５３が一体的に設けられ、クラッチハウジング８５のボス部８７外周面に嵌合している。アーマチュア６１は、外回転部材であるクラッチハウジング８５のボス部８７に対し回転軸芯に沿った方向へ相対移動自在に支持されている。このアーマチュア６１に、摩擦クラッチ６３Ｂの他側まで延設されたプルロッド１５５が設けられている。
【００８２】
前記プルロッド１５５は、例えば周方向に複数本備えられている。プルロッド１５５には、摩擦クラッチ６３Ｂの他側に対向配置された押圧体１５７が設けられている。
【００８３】
本実施形態のワンウェイ手段としてのねじ部１３１Ｂ、付勢手段としてのトーションスプリング１２９Ｂは、前記第２実施形態とほぼ同様に構成されている。前記トーションスプリング１２９Ｂの係合端１３５Ｂは、前記キャリア７Ｂの内周面に形成された係合穴１３９に嵌合支持されている。ストッパ部８９Ｂは、位置決めリング１５９によって回転軸芯に沿った方向に位置決められている。
【００８４】
前記ストッパ部１５９とヨーク６５Ｂとの間に、ニードルベアリング１６１が介設されている。ヨーク６５Ｂの内周面と前記スライドスリーブ１５３との間にもニードルベアリング１６３が介設されている。
【００８５】
従って、本実施形態では、電磁石５９Ｂが通電制御されると、その磁力によってヨーク６１が移動し、プルロッド１５５を介して押圧体１５７に移動力が伝達される。押圧体１５７の移動により該押圧体１５７とクラッチハウジング８５の端壁８５ａとの間で摩擦クラッチ６３Ｂが締結される。左右のアクスルシャフト１３，１５での摩擦クラッチ６３Ｂの締結制御により、前記同様に四輪駆動状態で走行することができる。
【００８６】
前記摩擦クラッチ６３Ｂが摩耗したときには、トーションスプリング１２９Ｂの作用と、ねじ部１３１Ｂの作用とにより、第２実施形態と同様にしてエアギャップ８３の自動調整が行われる。従って、本実施形態でも上記実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
【００８７】
また、本実施形態では、クラッチハウジング８５が回転軸芯方向に移動しない形態に有効である。本実施形態は、前輪３３，３５側のアクスルシャフト２９，３１側にも適用することができる。
（第４実施形態）
図６は本発明の第４実施形態に係り、電磁摩擦クラッチを組み付けた伝動軸周辺の断面図である。本実施形態も、第３実施形態と同様に、伝動軸に電磁摩擦クラッチ１Ｃを設けている。なお、基本的な構成は第３実施形態と同様であり、対応する構成部分には同符号を付して説明する。
【００８８】
本実施形態では、アーマチュア６１は電磁石５９Ｃを挟んで摩擦クラッチ６３Ｃの反対側に配置されている。アーマチュア６１と一体のスライドスリーブ１５３に設けられたストッパ部８９Ｃは、電磁石５９Ｃとクラッチハウジング８５の端壁８５ａとの間に配置されている。またトーションスプリング１２９Ｂも電磁石５９Ｃとクラッチハウジング８５との間に配置されている。
【００８９】
前記ストッパ部８９Ｃには、クラッチハウジング８５の端壁８５ａを貫通する突部１６５が設けられている。突部１６５は、周方向に複数備えられている。前記クラッチハウジング８５の内部には、摩擦クラッチ６３Ｃの一側に対向配置された押圧体１６７が設けられている。押圧体１６７は、アーマチュア６１が磁力によって移動したとき、スライドスリーブ１５３、ストッパ部８９Ｃ、突部１６５を介して同方向への移動力を受けるものである。従って、アーマチュア６１側に押圧体１６７を備えた構成となっている。
【００９０】
前記電磁石５９Ｃが通電制御されると、磁力によってアーマチュア６１が回転軸芯に沿った方向へ移動する。この移動でスライドスリーブ１５３、ストッパ部８９Ｃ、突部１６５を介してクラッチハウジング８５内の押圧体１６７に移動力が伝達され、摩擦クラッチ６３Ｃが押圧体１６７とクラッチハウジング８５の端壁８５ｂとの間で締結される。
【００９１】
前記摩擦クラッチ６３Ｃが摩耗したときには、ねじ部１３１Ｂ、トーションスプリング１２９Ｂ、ストッパ部８９Ｃの作用によって、第３実施形態と同様にエアギャップ８３の自動調整を行うことができる。従って、本実施形態においても第３実施形態とほぼ同様な作用効果を奏することができる。
【００９２】
本実施形態では、ストッパ部８９Ｃ、トーションスプリング１２９Ｂが電磁石５９Ｃとクラッチハウジング８５との間に介設されているため、第３実施形態のようにプルロッドを不要とし、構造をより簡単にすることができる。
【００９３】
本実施形態も、第３実施形態同様に、前輪３３，３５側のアクスルシャフト２９，３１側にも適用することができる。
【００９４】
前記第３，第４実施形態では、摩擦クラッ６３Ｂ，６３Ｃの締結を、前記押圧体１５７，１６７と外回転部材であるクラッチハウジング８５との間で行うようにしたが、前記押圧体１５７，１６７と内回転部材である第２伝動軸１４９側に設けた受圧板との間で行う構成にすることもできる。
【図１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の電磁摩擦クラッチの配置を示す四輪駆動車のスケルトン平面図である。。
【図２】本発明の第１実施形態に係り、電磁摩擦クラッチを組み付けたドライブピニオンシャフト周辺の断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係り、電磁摩擦クラッチを組み付けたドライブピニオンシャフト周辺の断面図である。
【図４】第２実施形態に係るトーションスプリングの正面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係り、電磁摩擦クラッチを組み付けた伝動軸周辺の断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係り、電磁摩擦クラッチを組み付けた伝動軸周辺の断面図である。
【図７】従来の電磁摩擦クラッチを組み付けた伝動軸周辺の半断面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  電磁摩擦クラッチ
３  ドライブピニオンシャフト（内回転部材）
７，７Ａ  デフキャリア（固定側支持体）
７Ｂ  キャリア（固定側支持体）
５９，５９Ａ，５９Ｂ，５９Ｃ  電磁石
６１  アーマチュア
６３，６３Ｂ，６３Ｃ  摩擦クラッチ
７５  コイルスプリング（スプリング，付勢手段）
７９  回転駒（ワンウェイ手段）
８３  エアギャップ
８５  クラッチハウジング（外回転部材）
８９，８９Ｂ，８９Ｃ  ストッパ部
１２９，１２９Ｂ  トーションスプリング（付勢手段）
１３１，１３１Ｂ  ねじ部（ワンウェイ手段）
１４９  第２伝動軸（内回転部材）
１５５  プルロッド
１５７，１６７  押圧体
【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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