(57)【要約】【課題】形状の異なるヨークを選択組付けして、電流−伝達トルク特性をチューニングするもので、ヨークを外観上容易に識別できるようにする。【解決手段】コイル６１を設けてヨーク６２をハウジング３２に対して相対回転可能に支持し、ヨーク６２をハウジング３２の径方向にエアギャップＣ１、Ｃ２を介して配置し、エアギャップＣ１、Ｃ２を通過する磁束の値を調整できるように、外周面にランク毎に異なる環状溝８０を形成したヨーク６２を複数用意し、当該ヨーク６２の選択組付けにより所定の電流−伝達トルク特性を得られるようにした。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対回転可能に設けられたアウタハウジングとインナシャフト間に配設されたメインクラッチ機構と、通電により作動しカム機構を介して前記メインクラッチ機構を締結させる電磁クラッチ機構を備え、前記電磁クラッチ機構は、前記アウタハウジングの内側に位置するパイロットクラッチおよびアーマチャと、前記アウタハウジングの外側に位置し通電により前記アーマチャを吸引して前記パイロットクラッチを摩擦係合させるコイルおよびこのコイルを保持し前記アウタハウジングに対して相対回転可能に設けられたヨークとからなる駆動力伝達装置において、前記ヨークを前記アウタハウジングの径方向にエアギャップを介して配置し、前記エアギャップを通過する磁束の値を調整できるように、外周面にランクに応じた異なる溝を形成したヨークを複数用意し、当該ヨークの選択組付けにより所定の電流−伝達トルク特性を得られるようにしたことを特徴とする駆動力伝達装置におけるトルク特性調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動力伝達装置におけるトルク特性調整装置において、前記ランクに応じた異なる溝は、ランクに応じた数列の環状溝からなる駆動力伝達装置におけるトルク特性調整装置。
【請求項３】
請求項１に記載の駆動力伝達装置におけるトルク特性調整装置において、前記ヨークは前記アウタハウジングに設けた環状凹所の径方向において、第１エアギャップと第２エアギャップを介して配置され、このヨークの外周の径は前記ランクに拘わらず一定にし、かつヨークの外周にランクに応じた数列の環状溝を形成するとともに、前記ヨークの内周の径を前記ランクに応じて互いに異ならせてなる駆動力伝達装置におけるトルク特性調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁クラッチ機構によってメインクラッチ機構の締結力を制御できるようにした駆動力伝達装置、特にコイルを保持した形状の異なるヨークの選択組付けにより、電流−伝達トルク特性をチューニングできるようにした駆動力伝達装置におけるトルク特性調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば前輪を駆動するエンジンの動力を後輪に伝達する駆動力伝達装置は、パイロットクラッチ、アーマチャ、およびコイルから構成される電磁クラッチと、前輪側に連結されたアウタハウジングと後輪側に連結されたインナシャフトとの間でトルクを伝達するメインクラッチと、電磁クラッチの作動によってカムスラスト力を発生してメインクラッチを締結するカム機構とによって構成されている。
【０００３】
この種の、駆動力伝達装置は、後輪側差動装置のドライブピニオンシャフトとプロペラシャフトとの間に配置されている。そして、コイルに電流を印加してコイルを励磁すると、アーマチャが吸引されてパイロットクラッチが摩擦係合され、このパイロットクラッチの摩擦係合によりカム機構が作動されてカムスラスト力が発生され、このカムスラスト力によりメインクラッチがコイルに印加した電流に応じて締結される。従って、プロペラシャフトを介して駆動力伝達装置のアウタハウジングに伝達されたエンジン動力は、メインクラッチを介してインナシャフトに伝達され、後輪側差動装置を介して後輪が駆動され、４輪駆動状態になる。
【０００４】
また、コイルの励磁を停止すると、パイロットクラッチが開放されてカム機構のカムスラスト力が消失し、メインクラッチが開放されて後輪側が切り離され、車両は２輪駆動状態になる。
【０００５】
ところで、この種の駆動力伝達装置においては、コイルを保持したヨークは、アウタハウジングに相対回転可能に支持され、ヨークの外周面および内周面はアウタハウジングに形成した環状凹所の内周面および外周面に僅かなエアギャップを介して対接している。この場合、エアギャップを一定に管理しても、例えば、コイル単体の特性、メインクラッチとパイロットクラッチを構成する各プレートの性状、ハウジング等の透磁率、加工寸法のバラツキ等の各種要因によって、電流−伝達トルク特性にバラツキを生ずる問題がある。なお、ここでいう電流−伝達トルク特性とは、コイルに印加した電流と、そのときのアウタハウジングからインナシャフトへ伝達されるトルクとの関係を示した特性のことをいう。
【０００６】
このために従来においては、特許文献１に記載されているように、ハウジングとヨークとのエアギャップを変更することにより、電流−伝達トルク特性をチューニングするようにしている。すなわち、外径寸法および内径寸法が異なる数種類のヨークを用意しておき、標準のヨークを組付けてコイルの電流と伝達トルクの特性を測定し、その測定結果に見合ったヨークを選択組付けし、電流−伝達トルク特性のバラツキ幅を小さくできるように管理している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−７０８９３号公報（段落番号０００７〜０００９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した従来の駆動力伝達装置においては、ランク分けされたヨークの径寸法差が、例えば片側０．０５ｍｍ程度のきわめて僅かな違いしかないため、外観上でその違いを識別することができない。そのために、例えば４つのランクに区分する場合には、アラビア数字やアルファベット等の符号からなるテーキンを打ち、このテーキン（符号）の目視に基づいて作業者がランクを識別できるようにしている。
【０００９】
しかしながら、テーキンのみの識別では、テーキン自体が見難く、またテーキンの内容自体エアギャップの大きさを表すものでないため、加工作業者がテーキンを打ち間違えたり、また、組付け作業者が読み違えたりあるいは勘違いして、径の大きな（小さな）ヨークを取付けるべきところを径の小さな（大きな）ヨークを取付ける恐れがあった。
【００１０】
そこで、本発明は、径の異なるヨークを外観上容易に識別可能にして、電流−伝達トルク特性を簡単かつ正確にチューニングできる駆動力伝達装置におけるトルク特性調整装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、互いに相対回転可能に設けられたアウタハウジングとインナシャフト間に配設されたメインクラッチ機構と、通電により作動しカム機構を介して前記メインクラッチ機構を締結させる電磁クラッチ機構を備え、前記電磁クラッチ機構は、前記アウタハウジングの内側に位置するパイロットクラッチおよびアーマチャと、前記アウタハウジングの外側に位置し通電により前記アーマチャを吸引して前記パイロットクラッチを摩擦係合させるコイルおよびこのコイルを保持し前記アウタハウジングに対して相対回転可能に設けられたヨークとからなる駆動力伝達装置において、前記ヨークを前記アウタハウジングの径方向にエアギャップを介して配置し、前記エアギャップを通過する磁束の値を調整できるように、外周面にランクに応じた異なる溝を形成したヨークを複数用意し、当該ヨークの選択組付けにより所定の電流−伝達トルク特性を得られるようにしたものである。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の駆動力伝達装置におけるトルク特性調整装置において、前記ランクに応じた異なる溝は、ランクに応じた数列の環状溝からなるものである。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の駆動力伝達装置におけるトルク特性調整装置において、前記ヨークは前記アウタハウジングに設けた環状凹所の径方向において、第１エアギャップと第２エアギャップを介して配置され、このヨークの外周の径は前記ランクに拘わらず一定にし、かつヨークの外周にランクに応じた数列の環状溝を形成するとともに、前記ヨークの内周の径を前記ランクに応じて互いに異ならせたものである。
【発明の効果】
【００１４】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、ランク分けされたヨークを外観上容易に識別できるので、従来のようなテーキン（符号）による見間違い、勘違いをなくすることができ、電流−伝達トルク特性の調整を簡単かつ正確に行え、組み間違いによる品質不良品の発生を防止できるばかりでなく、テーキン打ち工程を廃止できるので、コスト的にも有利となる効果がある。
【００１５】
上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、ヨークの外周にランクに応じた数列の環状溝を形成したので、溝形成を容易に行える。
【００１６】
上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、ヨークの外径寸法が一定であっても、環状溝の数列によってギャップ量を実質的に変化させることができるので、ランクの識別が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態を示す駆動力伝達装置１０を示す。この駆動力伝達装置１０は、図２に示すように、４輪駆動車における前輪側から後輪側への駆動力伝達経路に配設されている。
【００１８】
当該４輪駆動車において、トランスアクスル１１は、トランスミッション、トランスファ、およびフロントディファレンシャルを一体に備えているもので、エンジン１２の駆動力をトランスアクスル１１を介して、両アクスルシャフト１３に出力して左右の前輪１４を駆動させるとともに、プロペラシャフト１５側にエンジン動力を出力する。
【００１９】
プロペラシャフト１５は、当該駆動力伝達装置１０を介してリヤディファレンシャル１６のドライブピニオンシャフト１７に連結しており、プロペラシャフト１５とリヤディファレンシャル１６が当該駆動力伝達装置１０によってトルク伝達可能に連結された場合には、駆動力は、リアディファレンシャル１６に伝達され、同ディファレンシャル１６から両アクスルシャフト１８へ出力されて、左右の後輪１９を駆動させる。
【００２０】
当該駆動力伝達装置１０は、リアディファレンシャル１６とともに車体に支持されたディファレンシャルキャリヤ２０内に収容支持されている。
【００２１】
次に駆動力伝達装置１０の具体的構成について説明する。図１に示すように、駆動力伝達装置１０は主として、外側回転部材としてのアウタハウジング３０、内側回転部材としてのインナシャフト４０、メインクラッチ機構５０、電磁クラッチ機構６０、及びカム機構７０からなっている。
【００２２】
前記アウタハウジング３０は、有底筒状のフロントハウジング３１と、フロントハウジング３１の後端開口部に螺着され、かつその開口部を覆蓋するリヤハウジング３２とから構成されている。フロントハウジング３１の前端部には入力軸３３が突出形成され、入力軸３３は前記プロペラシャフト１５（図２参照）に連結される。
【００２３】
前記入力軸３３が一体に形成されたフロントハウジング３１、およびリヤハウジング３２は、磁性材料である鉄にて形成されている。リヤハウジング３２の径方向の中間部には、非磁性体材料であるステンレス製の筒体３４が埋設され、この筒体３４は環状の非磁性部位を形成している。
【００２４】
なお、前記アウタハウジング３０はフロントハウジング３１の前端部外周において、ディファレンシャルキャリヤ２０（図２参照）に対し図示しないベアリング等を介して回転可能に支持される。
【００２５】
前記インナシャフト４０は、リヤハウジング３２の中央部を液密的に貫通してフロントハウジング３１内に挿入され、軸方向への移動を規制された状態でフロントハウジング３１とリヤハウジング３２に対して相対回転可能に支持されている。インナシャフト４０の内周には、ドライブピニオンシャフト１７（図２参照）の先端部がスプライン嵌合される。
【００２６】
前記メインクラッチ機構５０は湿式多板式の摩擦クラッチ機構であって、多数のインナクラッチプレート５１およびアウタクラッチプレート５２を備えており、フロントハウジング３１の奥壁側に配設されている。
【００２７】
摩擦クラッチ機構を構成する各インナクラッチプレート５１は、インナシャフト４０の外周にスプライン嵌合されて軸方向へ移動可能に組み付けられている。一方、各アウタクラッチプレート５２は、フロントハウジング３１の内周にスプライン嵌合されて軸方向へ移動可能に組み付けられている。各インナクラッチプレート５１と各アウタクラッチプレート５２は交互に位置され、かつ互いに当接して摩擦係合するとともに、互いに離間して非係合の自由状態になる。
【００２８】
電磁クラッチ機構６０は、コイル６１、ヨーク６２、パイロットクラッチ６３、およびアーマチャ６４を備えている。ヨーク６２はリヤハウジング３２の後端部の外周にベアリング６５を介して相対回転可能に支持され、このヨーク６２に環状をなすコイル６１が嵌着されている。そしてヨーク６２はディファレンシャルキャリヤ２０（図２参照）に対して回り止めされるようになっている。ヨーク６２はリヤハウジング３２の環状凹所６６に遊嵌され、図３に示すように、ヨーク６２の外周面および内周面とリヤハウジング３２の環状凹所６６の内周面および外周面との各間に第１エアギャップＣ１および第２エアギャップＣ２が形成されている。
【００２９】
前記パイロットクラッチ６３は、複数のインナクラッチプレート６７およびアウタクラッチプレート６８からなる多板式の摩擦クラッチとして構成されている。各インナクラッチプレート６７は、カム機構７０を構成する第１カム部材７１の外周にスプライン嵌合されて軸方向へ移動可能に組付けられている。一方、各アウタクラッチプレート６８は、フロントハウジング３１の内周にスプライン嵌合されて軸方向へ移動可能に組付けられている。各インナクラッチプレート６７と各アウタクラッチプレート６８は交互に位置され、かつ互いに当接して摩擦係合するとともに、互いに離間して非係合の自由状態になる。
【００３０】
アーマチャ６４は環状をなしており、フロントハウジング３１の内周にスプライン嵌合されて軸方向へ移動可能に組付けられている。アーマチャ６４はパイロットクラッチ６３の一側に対向して位置している。
【００３１】
図１に示すように、カム機構７０は、第１カム部材７１、第２カム部材７２、およびカムフォロア７３にて構成されている。第１カム部材７１および第２カム部材７２の対向面には、図示しないカム溝が周方向に所定間隔を保持して複数形成されている。第１カム部材７１はインナシャフト４０の外周に回転可能に嵌合されるとともに、リヤハウジング３２に回転可能にスラスト支持されている。第１カム部材７１の外周には、各インナクラッチプレート６７がスプライン嵌合されている。
【００３２】
第２カム部材７２はインナシャフト４０の外周にスプライン嵌合されており、インナシャフト４０に対して一体回転可能に組付けられている。第２カム部材７２はメインクラッチ機構５０のインナクラッチプレート５１に対向して位置されている。前記第１カム部材７１と第１カム部材７２の互いに対向するカム溝間には、ボール状のカムフォロア７３が介在されている。
【００３３】
この結果、アーマチャ６４がアウタハウジング３０（フロントハウジング３１）の内側にてパイロットクラッチ６３の一側に位置し、かつコイル６１がアウタハウジング３０（リヤハウジング３２）の外側にてリヤハウジング３２を挟んでパイロットクラッチ６３の他側に位置し、リヤハウジング３２は磁路形成部材として機能する。
【００３４】
上記のような駆動力伝達装置１０においては、電磁クラッチ機構６０を構成するコイル６１への通電がなされていない場合には、電磁クラッチ機構６０は非作動の状態にあって、パイロットクラッチ６３は非係合状態にある。このため、カム機構７０を構成する第１カム部材７１は、カムフォロア７３を介して第２カム部材７２と一体回転可能であり、メインクラッチ機構５０は非作動状態となり、４輪駆動車は２輪駆動の駆動モードを構成する。
【００３５】
前記コイル６１に通電すると、図３に示すように、ヨーク６２、第１エアギャップＣ１、リヤハウジング３２、パイロットクラッチ６３、アーマチャ６４、パイロットクラッチ６３、リヤハウジング３２、第２エアギャップＣ２、及びヨーク６２間を循環する磁路Ｚが形成され、アーマチャ６４を吸引する。このため、アーマチャ６４はパイロットクラッチ６３を押圧して摩擦係合させ、カム機構７０の第１カム部材７１をフロントハウジング３１側へ連結させ、第２カム部材７２との間に相対回転を生じさせる。この結果、カムフォロア７３が第１および第２カム部材７１，７２を互いに離間する方向へ引き離す。
【００３６】
これにより、第２カム部材７２はメインクラッチ機構５０側へ押圧され、メインクラッチ機構５０を構成するインナクラッチプレート５１とアウタクラッチプレート５２をパイロットクラッチ６３の摩擦係合力に応じて摩擦係合させ、アウタハウジング３０とインナシャフト４０との間のトルク伝達を行う。このため、４輪駆動車はコイル６１に印加した電流に応じてプロペラシャフト１５からドライブピニオンシャフト１７にトルクが伝達される４輪駆動の駆動モードを構成する。
【００３７】
また、コイル６１の印加電流を所定の値に高めると、コイル６１のアーマチャ６４に対する吸引力が増大する。そして、アーマチャ６４は強くコイル６１側へ吸引され、パイロットクラッチ６３の摩擦係合力を増大させ、両カム部材７１，７２間の相対回転を増大させる。この結果、カムフォロア７３は第２カム部材７２に対する押圧力を高めて、メインクラッチ機構５０を結合状態とする。従って、４輪駆動車はプロペラシャフト１５とドライブピニオンシャフト１７が直結した４輪駆動の駆動モードを構成する。
【００３８】
次に、駆動力伝達装置１０における電流−伝達トルク特性の調整方法について説明する。
【００３９】
電流−伝達トルク特性は、同じように加工された部品を同じように組付けても、コイル単体の特性、メインクラッチとパイロットクラッチを構成する各プレートの性状、ハウジング等の透磁率、加工寸法のバラツキ等の各種要因によって、一定の特性にならず、バラツキを生ずる。このバラツキを解消するために、前記第１エアギャップＣ１および第２エアギャップＣ２のギャップ量を変化させてエアギャップＣ１、Ｃ２を通過する磁束の値を調整し、電流−伝達トルク特性をチューニングするようにしている。
【００４０】
かかる第１および第２エアギャップＣ１、Ｃ２のギャップ量の調整は、外形形状の異なる複数のヨーク６２を準備しておき、これらを選択的に組付けることにより達成できる。
【００４１】
以下の実施形態においては、ランク分けされた４種類のヨーク６２を用意してこれを選択的に組付けることによりトルク特性をチューニングする例について説明する。
【００４２】
まず、１番目のヨーク６２Ａは、図４（Ａ）に示すように、外径寸法をＤ１に、内径寸法をＤ２に加工される。この１番目のヨーク６２Ａをリヤハウジング３２に組付けたときのヨーク６２の外周面とリヤハウジング３２の内周面との間の第１エアギャップＣ１の量はＸ１であり、ヨーク６２の内周面とリヤハウジング３２の外周面との間の第２エアギャップＣ２の量は、同じくＸ１である。
【００４３】
２番目のヨーク６２Ｂは、図４（Ｂ）に示すように、外径寸法は前記と同じＤ１に、内径寸法をＤ２より寸法ｄ（例えば０．１ｍｍ）だけ小さい径に加工される。そしてヨーク６２Ｂの外周面には１つの環状溝８０が形成される。この２番目のヨーク６２Ｂをリヤハウジング３２に組付けたときの第２エアギャップＣ２の量はＸ１＋ｄ／２となる。一方、第１エアギャップＣ１の量は見掛け上Ｘ１であるが、環状溝８０が形成されたことにより、ギャップ面積が実質的に変更され、実質的な第１エアギャップＣ１の量は前記Ｘ１より大きくなる。この場合、環状溝８０の幅および深さを適切に設定することにより、実質的な第１エアギャップＣ１の量を第２エアギャップＣ２の量と同じＸ１＋ｄ／２とすることができる。
【００４４】
同様に、３番目のヨーク６２Ｃは、図４（Ｃ）に示すように、外径寸法を同じＤ１に、内径寸法をＤ２より前記寸法ｄの２倍だけ小さい径に加工される。そしてヨーク６２Ｃの外周面には２列の環状溝８０が形成される。この３番目のヨーク６２Ｃをリヤハウジング３２に組付けたときの第２エアギャップＣ２の量はＸ１＋ｄとなり、第１エアギャップＣ１の量も２列の環状溝８０の形成により、実質的にＸ１＋ｄにできる。
【００４５】
さらに、４番目のヨーク６２Ｄは、図４（Ｄ）に示すように、外径寸法を同じＤ１に、内径寸法をＤ２より前記寸法ｄの３倍だけ小さい径に加工される。そしてヨーク６２Ｄの外周面には３列の環状溝８０が形成される。この４番目のヨーク６２Ｄをリヤハウジング３２に組付けたときの第２エアギャップＣ２の量はＸ１＋３ｄ／２となり、第１エアギャップＣ１の量も３列の環状溝８０の形成により、実質的にＸ１＋３ｄ／２にできる。
【００４６】
次に、本実施形態のように構成された駆動力伝達装置１０の作用について説明する。本実施形態の駆動力伝達装置１０では、外周に異なる数列の環状溝８０を形成したヨーク６２を複数用意し、これらヨーク６２を選択組付けすることで電流−伝達トルク特性のチューニングを行うようにしている。
【００４７】
すなわち、まず始めに、フロントハウジング３１の内部に、メインクラッチ機構５０、カム機構７０、インナシャフト４０、電磁クラッチ機構６０、およびリヤハウジング３２を組付ける。そして、予めランク分けされた４種類のヨーク６２Ａ〜６２Ｄが用意される。
【００４８】
次いで、コイル６１を嵌着した標準のヨーク６２をリヤハウジング３２の環状凹所６６内に組付ける。その状態で、コイル６１に通電し、電流−伝達トルク特性を測定する。この電流−伝達トルク特性が規格値に収まらない場合には、測定結果に見合った別の種類のヨーク６２に組替えて、良好な電流−伝達トルク特性となるようにする。
【００４９】
上記した実施の形態によれば、ランク分けされた４種類のヨーク６２Ａ〜６２Ｄを環状溝８０に基づいて外観上容易に識別できるようになり、しかも環状溝８０の列数でエアギャップが実質的にどのように変化するかを認識できるので、従来のようなテーキン（符号）による勘違いもなくすることができ、電流−伝達トルク特性の調整を簡単かつ正確に行え、組み間違いによる品質不良品の発生を防止できる。
【００５０】
上記した実施の形態においては、ヨーク６２を４種類にランク分けした例について述べたが、少なくと２種類あればよく、その種類は特に限定されるものではない。
【００５１】
また、上記した実施の形態においては、ヨーク６２の外周に環状溝８０を形成してエアギャップを実質的に変化させる例について述べたが、溝の形状は必ずしも環状である必要はなく、要は外観上識別が容易である溝形状であればよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態における駆動力伝達装置を示す断面図。
【図２】本実施形態における駆動力伝達装置を搭載した４輪駆動車の説明図。
【図３】本実施形態における駆動力伝達装置の要部拡大断面図。
【図４】本実施形態におけるヨークの選択組付けを示す概略説明図。
【符号の説明】
【００５３】
１０  駆動力伝達装置
１２  エンジン
１４  前輪
１５  プロペラシャフト
１９  後輪
２０  ディファレンシャルキャリヤ
３０  アウタハウジング
３１  フロントハウジング
３２  リヤハウジング
４０  インナシャフト
５０  メインクラッチ機構
５１  インナクラッチプレート
５２  アウタクラッチプレート
６０  パイロットクラッチ機構
６１  コイル
６２  ヨーク
６３  パイロットクラッチ
６４  アーマチャ
６６  環状凹所
６７  インナクラッチプレート
６８  アウタクラッチプレート
７０  カム機構
７１  第１カム部材
７２  第２カム部材
７３  カムフォロア
８０  環状溝
Ｃ１  第１エアギャップ
Ｃ２  第２エアギャップ
【図１】
2005337328.tif 000003
【図２】
2005337328.tif 000004
【図３】
2005337328.tif 000005
【図４】
2005337328.tif 000006