(57)【要約】【課題】  作業効率を向上できる電磁ソレノイドの組み立て方法を提供する。【解決手段】  励磁コイルが巻かれたコアとコアに対向して配置されたアーマチュアを有する電磁ソレノイドをコアとアーマチュアとの間のエアギャップが所望の長さになるようケースに組み立てる電磁ソレノイドの組み立て方法であって、コア、アーマチュア及び基準となるシムをケースに収容する第１ステップと、励磁コイルに電磁ソレノイドがケースに組み立て完了後に使用される最大電流と最小電流との間の使用範囲に含まれる電流をピーク電流とする励磁電流を通電する第２ステップと、電磁ソレノイドに発生した磁束を検出する第３ステップと、励磁電流において上限磁束値と下限磁束値とを示す規準磁束と、第２ステップにおける励磁電流に対応する規準磁束と第３ステップにおいて検出された磁束との差分に基づいて、エアギャップ調整目標のエアギャップ長であるか否かを判定する第４ステップとを具備して構成する。【選択図】図９
2005291479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸をリング中心とする第１リング形状の溝に励磁コイルが巻かれた前記軸をリング中心とする第２リング形状のコアと前記コアに対向して配置され前記軸をリング中心とする第３リング形状のアーマチュアとを有する電磁ソレノイドを前記コアと前記アーマチュアとの間のエアギャップが所望の長さになるようケースに組み立てる電磁ソレノイドの組み立て方法であって、
前記コア、前記アーマチュア及び基準となるシムを前記ケースに収容する第１ステップと、
前記励磁コイルに前記電磁ソレノイドが前記ケースに組み立て完了後に使用される最大電流と最小電流との間の使用範囲に含まれる電流をピーク電流とする励磁電流を通電する第２ステップと、
前記電磁ソレノイドに発生した磁束を検出する第３ステップと、
前記励磁電流におけるエアギャップ調整目標での上限及び下限磁束を示す規準磁束と、前記第３ステップにおいて検出された磁束とを比較して、エアギャップ調整目標のエアギャップ長であるか否かを判定する第４ステップと、
を具備したことを特徴とする電磁ソレノイドの組み立て方法。
【請求項２】
前記第４ステップにおいて、前記電磁ソレノイドが所定の性能を満たす良品である場合の前記励磁電流における各エアギャップと当該エアギャップにおける磁束との相関に基づき作成された各磁束と当該磁束における選択するべきシムとの関係を示す選択テーブルを参照して、前記第３ステップにおいて検出された磁束に該当する前記選択テーブル中の磁束と選択するべきシム及び現在選択されているシムに基づき次に選択するべきシムを決定することを特徴とする請求項１記載の電磁ソレノイドの組み立て方法。
【請求項３】
前記励磁電流における前記各エアギャップと当該エアギャップにおける上限及び下限磁束との相関は、電磁ソレノイドが所定の性能を満たす良品である場合の当該電磁ソレノイドのコアとアーマチュアとの間にエアギャップに対応して用意された前記軸を第４リング中心とするリング形状のエアギャップ調整用治具を挟むことによりエアギャップを形成するステップと、当該エアギャップが形成された状態で前記励磁コイルに前記励磁電流を通電するステップと、前記電磁ソレノイドに発生した磁束を検出するステップとを各エアギャップについて実施することにより算出することを特徴とする請求項２記載の電磁ソレノイドの組み立て方法。
【請求項４】
前記第２ステップにおける励磁電流は、当該励磁電流においてギャップ調整目標を満足することとなる第１規準磁束の上限磁束と下限磁束との第１差分が前記使用範囲の最大電流を励磁電流とした場合においてギャップ調整目標を満足する第２基準磁束の上限磁束と下限磁束との第２差分よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の電磁ソレノイドの組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御４輪駆動車両等のトルク伝達機構等で使用される電磁ソレノイドの組み立て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子制御４輪駆動車両等のトルク伝達機構等では、左右一対のプラネタリギヤセットと、各プラネタリギヤセットに連結されたサンギヤのトルクを可変制御するための一対のブレーキ機構を含んでいる。各ブレーキ機構は、湿式多板ブレーキと、この多板ブレーキを作動する電磁ソレノイドを含んでいる。
【０００３】
電磁ソレノイドは、筒状内部空間に設けられ、磁性体材料から成るコイルコンポーネント（コア）と、所定のギャップを持ってコアと筒状内部空間の軸方向に対向するように配置された磁性体材料から成るアーマチュアと、コアとアーマチュアとの間の環状空間に挿入された励磁コイルと、アーマチュアに連結されたピストンとから構成される。
【０００４】
電磁ソレノイドの励磁コイルに電流を印加すると、コアとアーマチュアとエアギャップとから構成される磁気回路に磁路が形成されて、コアとアーマチュア間のギャップに電磁力が発生する。この電磁力によりアーマチュアがコアに引き付けられて推力が発生する。この推力により、アーマチュアと一体に連結されたピストンが多板ブレーキを押し付け、多板ブレーキに発生する摩擦力によりブレーキトルクが発生する。このブレーキトルクにより、左右の車輪に分配されるトルクを制御している。
【０００５】
電磁ソレノイドは、設計図面に基づいて、所定巻数の励磁コイル及びサーチコイルを有するコイルコンポーネント及びアーマチュアが製造される。製造された電磁ソレノイドは、コア、アーマチュア材料の透磁率変化、励磁コイルのコイルターン数の増減により、特性が変化してしまう可能性があるので、所定の係合力を有するか否かの性能検査が行われる。
【０００６】
電磁ソレノイドの性能検査は、各エアギップに対して、最大電流通電時での推力（Ｎ）及び磁束が規定範囲内であるか否かが検査される。所定の性能を満たす良品と判断される電磁ソレノイドの部品がデファレンシャルサイドケース（サイドケース）に組み立てられる。
【０００７】
従来、電磁ソレノイドの組み立て方法は、以下のようにして実施されていた。
【０００８】
（１）  サイドケースに電磁ソレノイド（アーマチュアとコイルコンポーネント）をセットする。
【０００９】
（２）  ３個のフランジボルトで電磁ソレノイドを固定する。
【００１０】
（３）  サイドケースの端面には、３個のアーマチュア位置測定用穴が開口されており、アーマチュアとコイルコンポーネントを自重にて突き立てた状態でサイドケースのアーマチュア位置測定用穴（３箇所）にディプスゲージを挿入してアーマチュアの上面の高さＨ０を測定してチェックリストに記入する。
【００１１】
（４）  プレッシャガイドをサイドケースにセットする。
【００１２】
（５）  クラッチディスクとプレートを交互（各×１０個）にセットし、エアギャップ調整用シムをセットして、サークリップで固定する。
【００１３】
（６）  励磁コイルに最大電流の励磁電流を流した状態でサイドケース端面のアーマチュア位置測定用穴（３箇所）より、アーマチャ上面の高さＨ１を測定して、チェックリストに記入する。
【００１４】
（７）  各測定位置にてＨ０−Ｈ１を計算し、３箇所の平均が所望のエアギャップ範囲となるようにシム調整を行う。即ち、エアギャップの長さが所望のエアギャップ範囲となるまで厚みの異なるシムを用いて、（５），（６），（７）を繰り返す。ここで、所望のエアギャップ範囲とするのは、電磁ソレノイドがこの範囲のエアギャップで所望の推力を有するように設計されているからである。
【００１５】
シムによりエアギャップ調整を行う先行技術文献として特許文献１，２、ゲージによりエアギャップ測定を行う先行技術分権として特許文献３，４がある。
【００１６】
特許文献１は、摩擦クラッチを収納した回転ケース側と回転ケースを収納したハウジングの内側に支持された電磁石とのエアギャップ調整を、ハウジングと電磁石との間に配置したシム調整により行うことを開示している。
【００１７】
特許文献２は、電磁石とトランスファケースとの間にシムを配置して、その厚さ調整によりエアギャップの軸方向の調整を行うことを開示している。
【００１８】
特許文献３は、密閉型圧縮機の区画部材の圧縮機モータのエアギャップに対向する位置に設けられたゲージ挿入穴にゲージを挿入して、エアギャップを測定することを開示している。
【００１９】
特許文献４は、モータの組立状態又は組付状態でギャップ測定孔からエアギャップ内にゲージを挿入して、エアギャップの幅寸法を実測することを開示している。
【特許文献１】特開平５−１２７６３号公報
【特許文献２】特許登録３３７３２５１号公報
【特許文献３】特開平１１−４１８６４号公報
【特許文献４】特許登録３３９５４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、従来技術では、以下の問題点があった。（ａ）予めコイルコンポーネントとアーマチュアを自重にて突き当てた状態の高さを測ってメモする必要があり面倒である。（ｂ）エアギャップの平均を求めるため３箇所のアーマチュアの背面の高さを測ってメモする必要がある。（ｃ）更に、３箇所のエアギャップの平均をメモから計算し、ギャップ調整目標との差を計算し、次に組み替えるシムを選択する必要がある。（ｄ）シムを組みかえた後には（ａ）〜（ｃ）の作業が必要になる。
【００２１】
（１）  このように、ディプスゲージで高さを測りメモし、エアギャップ及びエアギャップ調整目標との差を計算するという作業に時間がかかるという問題がかかり、エアギャップ調整時間の短縮することが望まれていた。
【００２２】
（２）  エアギャップは電流により発生する推力で圧縮される。電流を流せば流すほどエアギャップは圧縮される。電磁ソレノイドを車にアセンブルしたときの使用電流範囲にてエアギャップが一番狭くなる様に圧縮した状態で規定量を確保する。従来、アーマチュアの上面の高さを測る際に電流を通電しエアギャップを圧縮するが、組立作業者が電流通電を忘れてしまうことがありそれを防止する必要がある。
【００２３】
（３）  従来、アーマチュアの上面の高さを計測するためにサイドケースに穴を３箇所あける必要があり、エアギャップ調整が完了した後でその穴をボルトで塞がなくてはならない。穴の加工時間短縮、ボルト３個のコストダウン、穴にボルトを締め付ける時間の短縮のために、サイドケースに穴をあけずにエアギャップ調整できることが望まれる。
【００２４】
特許文献１，２では、ハウジングと電磁石の配置したシムにより回転ケースと電磁石との間のエアギャップ調整を行うものであるが、エアギャップを所望の長さにする調整に時間がかかり、上記（１）の問題を解決することはできない。また、エアギャップの通電時の測定方法については開示されていない。
【００２５】
特許文献３，４では、ゲージ穴にゲージを挿入してエアギャップを測定するものであることから、上記（１）〜（３）を解決することができない。
【００２６】
よって、本発明の目的は、エアギャップ調整の作業効率化の向上を図ることのできる電磁ソレノイドの組み立て方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
請求項１記載の発明によると、軸をリング中心とする第１リング形状の溝に励磁コイルが巻かれた前記軸をリング中心とする第２リング形状のコアと前記コアに対向して配置され前記軸をリング中心とする第３リング形状のアーマチュアとを有する電磁ソレノイドを前記コアと前記アーマチュアとの間のエアギャップが所望の長さになるようケースに組み立てる電磁ソレノイドの組み立て方法であって、前記コア、前記アーマチュア及び基準となるシムを前記ケースに収容する第１ステップと、前記励磁コイルに前記電磁ソレノイドが前記ケースに組み立て完了後に使用される最大電流と最小電流との間の使用範囲に含まれる電流をピーク電流とする励磁電流を通電する第２ステップと、前記電磁ソレノイドに発生した磁束を検出する第３ステップと、前記励磁電流におけるエアギャップ調整目標での上限及び下限磁束を示す規準磁束と、前記第３ステップにおいて検出された磁束とを比較して、エアギャップ調整目標のエアギャップ長であるか否かを判定する第４ステップとを具備したことを特徴とする電磁ソレノイドの組み立て方法が提供される。
【００２８】
請求項１の電磁ソレノイドの組み立て方法によると、励磁電流において上限磁束値と下限磁束値とを示す規準磁束と、励磁電流に対応する規準磁束と検出された磁束との差分に基づいて、エアギャップ調整目標のエアギャップ長であるか否かを判定するので、電磁ソレノイドの組み立て作業時間が短縮される。
【００２９】
請求項２記載の発明によると、前記第４ステップにおいて、前記電磁ソレノイドが所定の性能を満たす良品である場合の前記励磁電流における各エアギャップと当該エアギャップにおける上限及び下限磁束との相関に基づき作成された各磁束と当該磁束における選択するべきシムの関係を示す選択テーブルを参照して、前記第３ステップにおいて検出された磁束に該当する前記選択テーブル中の磁束と選択するべきシム及び現在選択されているシムに基づき次に選択するべきシムを決定することを特徴とする請求項１記載の電磁ソレノイドの組み立て方法が提供される。
【００３０】
請求項２の電磁ソレノイドの組み立て方法によると、電磁ソレノイドが所定の性能を満たす良品である場合の励磁電流における各エアギャップと当該エアギャップにおける上限及び下限磁束との相関に基づき作成された各磁束と当該磁束における選択するべきシムの関係を示す選択テーブルを参照して、第３ステップにおいて検出された磁束に該当する前記選択テーブル中の磁束と選択するべきシム及び現在選択されているシムに基づき次に選択するべきシムを決定するので、エアギャップ調製目標のエアギャップを形成するシムが容易に選択されて、電磁ソレノイドの組み立て作業時間が短縮される。
【００３１】
請求項３記載の発明によると、前記励磁電流における前記各エアギャップと当該エアギャップにおける上限及び下限磁束との相関は、電磁ソレノイドが所定の性能を満たす良品である場合の当該電磁ソレノイドのコアとアーマチュアとの間にエアギャップに対応して用意された前記軸を第４リング中心とするリング形状のエアギャップ調整用治具を挟むことによりエアギャップを形成するステップと、当該エアギャップが形成された状態で前記励磁コイルに前記励磁電流を通電するステップと、前記電磁ソレノイドに発生した磁束を検出するステップとを各エアギャップについて実施することにより算出することを特徴とする電磁ソレノイドの組み立て方法が提供される。
【００３２】
請求項３の電磁ソレノイドの組み立て方法によると、所望の性能を有する電磁ソレノイドのコアとアーマチュアとの間にエアギャップに対応して用意された軸を第４リング中心とするリング形状のエアギャップ調整用治具を挟むことによりエアギャップを形成して、所望の励磁電流における各エアギャップと磁束の相関を算出するので、相関の算出の作業時間が短縮される。
【００３３】
請求項４記載の発明によると、前記第２ステップにおける励磁電流は、当該励磁電流においてギャップ調整目標を満足することとなる第１規準磁束の上限磁束と下限磁束との第１差分が前記使用範囲の最大電流を励磁電流とした場合においてギャップ調整目標を満足する第２基準磁束の上限磁束と下限磁束との第２差分よりも大きいことを特徴とする特徴とする電磁ソレノイドの組み立て方法が提供される。
【００３４】
請求項４の電磁ソレノイドの組み立て方法によると、第２ステップにおける励磁電流は、当該励磁電流においてギャップ調整目標を満足することとなる第１規準磁束の上限磁束と下限磁束との第１差分が使用範囲の最大電流を励磁電流とした場合においてギャップ調整目標を満足する第２基準磁束の上限磁束と下限磁束との第２差分よりも大きいので、当該励磁電流において第１規準磁束と検出された磁束とを比較してエアギャップを調整する方が、最大電流を励磁電流として第２規準磁束と磁束との比較してエアギャップ調整するよりも、エアギャップ調整精度が向上する。
【発明の効果】
【００３５】
請求項１記載の発明によると、励磁電流において上限磁束値と下限磁束値とを示す規準磁束と、励磁電流に対応する規準磁束と検出された磁束との差分に基づいて、エアギャップ調整目標のエアギャップ長であるか否かを判定するので、電磁ソレノイドの組み立て作業時間が短縮される。
【００３６】
請求項２記載の発明によると、励磁電流におけるエアギャップと規準磁束の相関に基づき作成された磁束と選択するべきシムの関係を示す選択テーブルを参照して、検出された磁束に該当する選択テーブル中の磁束と選択するべきシム及び現在選択されているシムに基づき次に選択するべきシムを決定するので、ギャップ調製目標のエアギャップを形成するシムが容易に選択されて、電磁ソレノイドの組み立て作業時間が短縮される。
【００３７】
請求項３記載の発明によると、所望の性能を有する電磁ソレノイドのコアとアーマチュアとの間にエアギャップに対応して用意された軸を第４リング中心とするリング形状のエアギャップ調整用治具を挟むことによりエアギャップを形成して、励磁電流におけるエアギャップと磁束の規準磁束の相関を算出するので、相関の算出の作業時間が短縮される。
【００３８】
請求項４記載の発明によると、第２ステップにおける励磁電流は、当該励磁電流における基準磁束の上限磁束値と下限磁束値との差分が使用範囲の最大電流を励磁電流とした場合における基準磁束の上限磁束値と下限磁束値との差分よりも大きいので、精度良くエアギャップ長の調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図１は、本発明の電磁ソレノイドが適用可能なフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）車ベースの４輪駆動車両の動力伝達装置の概略構成を示す図である。
【００４０】
図１に示すように、動力伝達系は、車両前方に配置されたエンドン２の動力がトランスミッション４の出力軸４ａから伝達されるフロントデファレンシャル装置６と、このフロントデファレンシャル装置６からの動力がプロペラシャフト８を介して伝達される増速装置（変速装置）１０と、増速装置１０からの動力が伝達されるリヤデファレンシャル装置１２を主に含んでいる。
【００４１】
フロントデファレンシャル装置６は従来周知の構造となっており、トランスミッション４の出力軸４ａからの動力をデフケース６ａ内の複数のギヤ１４と出力軸１６，１８を介して左右の前輪駆動軸２０，２２に伝達することにより、各前輪が駆動される。
【００４２】
リヤデファレンシャル装置１２は、後で説明するように、一対のプラネリギヤセットと、それぞれ多板ブレーキ機構（多板クラッチ機構）の締結を制御する一対の電磁ソレノイドを含んでおり、電磁ソレノイドを制御して左右の後輪駆動軸２４，２６に動力を伝達することにより、各後輪が駆動される。
【００４３】
図２は増速装置（変速装置）１０と、増速装置１０の下流側に配置されたリヤデフンシャル装置１２の断面図である。増速装置１０はケーシング２８中に回転可能に取り付けられた入力シャフト３０と、出力シャフト（ハイポイドピニオンシャフト）３２を含んでいる。
【００４４】
増速装置１０は更に、オイルポンプサブアセンブリ３４と、プラネタリキャリアサブアセンブリ３８と、直結クラッチサブアセンブリ４０と、変速ブレーキ４２を含んでいる。
【００４５】
増速装置１０の下流側に設けられたリヤデファレンシャル装置１２は、ハイポイドピニオンシャフト３２の先端に形成されたハイポイドピニオンギヤ４４を有している。
【００４６】
ハイポイドピニオンギヤ４４はハイポイドリングギヤ４８と噛み合っており、ハイポイドリングギヤ４８からの動力は左右に一対設けられたプラネタリギヤセット５０Ａ，５０Ｂのリングギヤに入力される。
【００４７】
プラネタリギヤセット５０Ａ，５０Ｂのサンギヤは左側後ろ車軸２４、右側後ろ車軸２６周りに回転可能に取り付けられている。プラネタリギヤセット５０Ａ，５０Ｂのプラネタリキャリアは、左側後ろ車軸２４、右側後ろ車軸２６に固定されている。プラネタリキャリアに担持されたプラネットギヤがサンギヤ及びリングギヤに噛み合っている。
【００４８】
左右のプラネタリギヤセット５０Ａ，５０Ｂは、サンギヤのトルクを可変制御するために設けられたブレーキ機構５１に連結される。ブレーキ機構５１は、湿式多板ブレーキ５２と、この多板ブレーキ５２を作動する電磁ソレノイド５６を含んでいる。
【００４９】
図３はサイドケース５４にアセンブリされた電磁ソレノイド５８を示す図である。図３に示すように、電磁ソレノイド５６は、軸Ｐをリング中心として環状溝を有する磁性材料から成るコイルコンポーネント（コア）５８、コア５８の軸Ｐをリング中心とする環状溝中に挿入された所定巻数の励磁コイル６０及びサーチコイル６１、並びに軸Ｐをリング中心とするリング形状の磁性材料から成るアーマチュア６２とから構成される。
【００５０】
アーマチュア６２は所定のエアギャップ６３を持ってコア５８に対向するようにアセンブルされる。軸Ｐを中心としてリング形状のプレッシャガイド６４がアーマチュア６２に連結される。
【００５１】
湿式多板ブレーキ５２のサイドケース５４内に複数のクラッチクプレート７０及び複数のディスクプレート７２がＰ軸方向に平行方向に交互に配設されている。クラッチプレート７０は、外周部においてサイドケース５４の内周に形成されたインナースプラインに噛合して、スプライン結合されて、軸Ｐに平行な方向に移動可能であるが、半径方向の移動及び回転が規制されている。
【００５２】
ディスクプレート７２は内周部においてサンギヤにアウタスプラインに噛合して、スプライン結合されて、軸Ｐに平行な方向に移動可能であり、サンギヤと一体回転するようになっている。クラッチプレート７０のエンドプレートに隣接して軸Ｐをリング中心とするリング形状のシム７４を介して軸Ｐをリング中心とするリング形状のサークリップ７６が配設されている。
【００５３】
シム７４はエアギャップ６３の長さが一定となるように調整するためのエアギャップ調整用治具である。サークリップ７６は、クラッチプレート７０及びディスクプレート７２を軸Ｐに平行な方向に支持して、クラッチプレート７０及びディスクプレート７２の軸Ｐに平行な方向への移動を規制する。
【００５４】
励磁コイル６０に励磁電流を印加すると、アーマチュア６２が励磁コイル６０に流れる励磁電流により発生した磁束よりコア５８に引き付けられて推力が発生する。この推力により、アーマチュア６２と一体に連結されたプレッシャガイド６４が多板ブレーキ５２を押し付けることで、ブレーキトルクが発生する。
【００５５】
このブローキトルクにより、プラネタリギヤセット５０Ａ，５０Ｂのサンギヤはそれぞれサイドケース５４に対して固定され、ハイポイドピニオンシャフト３２の駆動力はプラネタリギヤセット５０Ａ，５０Ｂのリングギヤ、プラネットギヤ及びプラネットキャリアを介して左右の後ろ車軸２４，２６に伝達される。
【００５６】
このように、励磁コイル６０に流す励磁電流を制御することにより、入力シャフト３０の駆動力を直結状態で或いは増速装置１０で増速して、左右の後ろ車軸２４，２６に任意に分配することができ、最適な旋回制御を実現することができる。
【００５７】
サーチコイル６１は、コア５８の環状溝中に励磁コイル６０に隣接して挿入されて配設され、コア５８、アーマチュア６２及びエアギャップ６３で構成される磁気回路の磁束を検出する。
【００５８】
図４は、本発明の実施形態による電磁ソレノイドの組み立て方法を実施するための組み立て装置の構成ブロック図である。図４に示すように、組み立て装置は、ソレノイド性能検査手段１００、通電制御手段１０２、磁束算出手段１０４、シム選択手段１０６、シム選択テーブル１０８、シム選択表示手段１１０、電圧検出手段１１２、通電手段１１４及び表示手段１２０を具備する。
【００５９】
ソレノイド性能検査手段１００は、エアギャップと磁束の相関を求める機能を有する手段であり、全てのソレノイドの性能検査において相関を求めること、もしくは性能検査により良品と判断された複数のソレノイドの中から選択されたソレノイド、例えば、ロット毎にサンプリングされたソレノイドについて相関を求めるものである。
【００６０】
図５は、使用可能範囲の最大電流を励磁電流として通電したときのエアギャップと磁束との相関を示す図である。図５中、横軸がエアギャップ、縦軸が磁束である。図５に示すように、良品と判断されるソレノイドは、各エアギャップにおける磁束が一定規準値範囲内にある。尚、図５では磁束は上限と下限の中間値を示している。
【００６１】
通電制御手段１０２は、通電手段１０４を制御して、励磁コイル６０に所望の波形の電流を流す。図６は、励磁コイル６０に通電する電流波形の一例を示す図である。図６中の横軸が時間、縦軸が励磁コイル６０に通電する励磁電流を示している。励磁電流の最大電流値は、例えば、７．６Ａである。
【００６２】
磁束算出手段１０４は、磁束を算出する手段である。図７は励磁コイル６０に流れる電流と、ソレノイド推力Ｆと、磁束Φと、エアギャップ６３との関係を示す図である。図７に示すように、励磁コイル６０に励磁電流が流れると、コア５８、アーマチュア６２及びギャップ６３より成る磁気回路に磁束Φが発生する。図６に示すように変化するパルス波形の励磁電流が励磁コイル６０に通電されると、磁束Φの変化率（ｄΦ／ｄｔ）に対応してサーチコイル６１の両端に起電圧ｅが発生する。
【００６３】
電圧検出手段１１２はサーチコイル６１の両端に発生した起電圧ｅを検出する。サーチコイル６１の起電圧ｅと、サーチコイル６１の巻き数Ｎと、励磁コイル６０に流れる電流により発生する磁束Φの時間変化率ｄΦ／ｄｔとの関係は、ファラデーの法則により次式（１）の関係が成り立つ。
【００６４】
ｅ＝Ｎ×（ｄΦ／ｄｔ）                                  ・・・  （１）
磁束Φは起電圧ｅを時間に対して積分すれば算出できるため、図４中の磁束算出手段１０４は、式（１）を変形して式（２）により時間積分をすることにより、磁束Φを検出する。
【００６５】
【数１】
2005291479.tif 000003
【００６６】
但し、図５に示すように、ｔ０は積分開始時刻であり、例えば、最大電流の立下り時刻、ｔ１はｔ０より一定時間が経過した時刻、ｔ２はｔ１より（ｔ１−ｔ０）の時間が経過した時刻である。
【００６７】
式（２）で第１項から第２項を減算するのは、第１項には第２項と同じ値だけドリフト起電圧による誤差が含まれることから、第１項から第２項を減算することによりドリフト起電圧による誤差を除去するためである。
【００６８】
シム選択手段１０６は、（ａ）デフォルトシムを選択する機能、（ｂ）磁束検出手段１０４より算出された磁束Φよりシム選択テーブル１０８を検索し、磁束Φがギャップ調整目標範囲内であれば、その旨を出力し、磁束Φがギャップ調整目標範囲内でなければ、ギャップ調整目標範囲とするために調整するべきシムの数（現在選択されているシムからの選択するべきシムまでのシム数）と現在選択されているシム番号から次に選択するべきシム番号を取得する機能を有する。
【００６９】
シム選択テーブル１０８は、磁束Φと選択するべきシム番号の関係を格納するテーブルである。図８はシム選択テーブル１０８を説明するための図である。
【００７０】
図８（ａ）に示すように、良品のソレノイドについては、各エアギャップについて、磁束が一定の規定値範囲内にある。また、エアギュップはエアギャップ調整目標範囲ＡＧtargetであることが要求される。エアギャップは最小刻み単位、例えば、エアギャップ調整目標範囲ＡＧtargetの最小値と最大値の差ｄ毎に調整可能なように、エアギャップ調整用シムが用意される。図８（ａ）に示す横軸方向のエアギャップをエアギャップ調整目標範囲ＡＧtargetを中心にして、距離ｄのエアギャップ区間に分割し、各エアギャップ区間に対応する磁束区間を求める。エアギャップ調整目標範囲ＡＧtargetに対応する磁束区間をΦtargetと記し、この磁束区間（基準磁束）Φtargetをエアギャップ調整目標と記す。
【００７１】
磁束検出手段１０４により選択されたシムにおける磁束が算出されるが、磁束がエアギャップにおける磁束範囲（エアギャップ調整目標）以内にあるとは限らない。磁束がエアギャップ調整目標よりも大きい場合には、エアギャップを大きくして、即ち、選択するべきシムを厚くして、磁束を小さくする必要がある。一方、磁束がエアギャップ調整目標よりも小さい場合には、エアギャップを小さくして、即ち、選択するべきシムを薄くして、磁束を大きくする必要がある。
【００７２】
図８（ｂ）に示すように、横軸が磁束、縦軸が次に選択するべきシムを示している。磁束が階段状になっている磁束の区間は上記磁束区間である。各磁束区間からエアギャップ調整目標Φtargetまでの距離（区間数）と磁束区間との相関関係をシム選択テーブル１０８に格納しておくことにより次に選択するべきシムが分かることから、シム選択テーブル１０８には、各磁束区間と距離との関係が格納されている。尚、磁束区間がエアギャップ調整目標Φtargetよりも大である場合と小である場合とでは、区間数の符号が異なる。
【００７３】
シム選択表示手段１１０は、（ａ）デフォルトシムを選択する場合は、シム７６に該当するランプ１２０を点灯、例えば、黄色を点灯する機能、（ｂ）選択されたシムが調整目標範囲内であれば、その旨を指示するために該当するランプを点灯する、例えば、青を点灯する機能、（ｃ）選択されたシムが調整目標範囲内でなければ、現在選択されているシム７６に対応するランプを消灯して、シム選択手段１０６により選択されたシム７６に対応するランプ１２０を点灯、例えば、赤を点灯する機能を有する。
【００７４】
ソレノイド性能検査手段１００、通電制御手段１０２、磁束検出手段１０４、シム選択手段１０６、シム選択テーブル１０８及びシム選択表示手段１１０は、パソコン等のＣＰ上でＵ動作するプログラムを実行することにより実現する。
【００７５】
ランプ１２０は、シム７６の種類（厚み）毎に設けられており、デフォルトシムとして選択されていること、選択されたシムでＯＫであること、次に選択されるべきシムであることを表示するための表示手段であり、その点灯／消灯がシム選択表示手段１１０により制御される。
【００７６】
シム７６は、エアギャップ調整のためのものであり、一定の厚みの刻みで複数個種類用意されていて、各種類のシム７６はランプ１２０と対応可能なように、例えば、該当するランプ１２０の近くに配置されている。
【００７７】
図９は本発明の実施形態による電磁ソレノイドの組み立て方法を示すフローチャートである。以下、図９を参照して、電磁ソレノイドの組み立て方法の説明をする。
【００７８】
ステップＳ２において、以下のようにして、図５に示したエアギャップと磁束との相関を求める。エアギャップと磁束との相関は各ソレノイドの良否を判定する性能検査において求めることもできるが、性能検査後に、例えば、ソレノイド部品の受け入れ検査において、ロット毎にサンプリングされたソレノイドに対して行うこともできる。
【００７９】
（ａ）  方法１
上述したようにサイドケースにエアギャップ測定用穴を３箇所開けておき、エアギャップ測定穴にディプスゲージを挿入してエアギャップを測定し、そのときの、通電状態での磁束を算出することにより、エアギャップと磁束との相関を求める。
【００８０】
（ｂ）  方法２
図１０は方法２を説明するための図である。各エアギャップに対応するエアギャップ調整用治具（第２のシム）１５０を用意して、アーマチュア６２とコア５８との間に第２のシム１５０を挟むことにより、エアギャップを形成する。第２のシム１５０の形状は、コア５８の上面及びアーマチュア６２の下面の形状により決まる。以下、シムの形状について説明する。
【００８１】
図１０は第２のシム１５０がコア５８とアーマチュア６２との間に挟まれた状態を示している。図１１は図１０中のＡ部拡大図である。図１０に示すように、コア５８及びアーマチュア６２の最外周部１５２ａ，１５２ｂ及び最内周１５４ａ，１５４ｂが平坦であり、最外周の内側１５６ａ，１５６ｂ及び最内周の外側１５８ａ，１５８ｂの面が傾斜している。コア５８の更にその内側及び外側に励磁コイル６０が配設され、アーマチュア６２の更にその内側及び外側が平坦になっている。
【００８２】
本実施形態では、図１０に示すように、第２のシム１５０は軸Ｐを中心としてコア５８の最外周１５２ａに載置して、第２のシム１５０の上にアーマチュア６２の最外周１５２ｂを載置する。
【００８３】
図１２は第２のシム１５０の形状を示す図である。図１０及び図１１に示すように、コア５８及びアーマチュア６２の最外周部１５２ａ，１５２ｂは軸Ｐを中心軸としてリング形状であることから、図１２に示すように、第２のシム１５０は上面及び下面が平坦なリング形状の部材である。第２のシム１５０の材料は空気と同じ透磁率のステンレスとする。シム１５０の厚み（高さ）がエアギャップの長さとなることから、第２のシム１５０の厚みは試験するエアギャップの長さに等しいものである。
【００８４】
図１３は第２のシム１７０が電磁ソレノイドの別の場所に載置された状態を示す図である。図１３に示すように、第２のシム１７０がコア５８及びアーマチュア６２の最外周１５２ａ，１５２ｂの内側の傾斜面１５６ａ，１５６ｂに載置されている。
【００８５】
図１４は第２のシム１７０の形状を示す図である。図１４に示すように、リング状の傾斜面１５２ａ，１５２ｂを内側に延長すると下に尖った二つの円錐１７２ａ，１７２ｂが形成される。この二つの円錐１７２ａ，１７２ｂに挟まれる部分を２箇所の水平面Ｈ１，Ｈ２で輪切りにするとリング形状の第２のシム１７０が得られる。
【００８６】
第２のシム１７０が傾斜面１５４ａ，１５４ｂに挟まれることから、水平面Ｈ１，Ｈ２の水平距離ｄがエアギャップの長さに等しくなる。第２のシム１７０の材料は、加工の容易性より空気と透磁率の同じアルミニウムとする。
【００８７】
図１５は第２のシム１８０が図１０，図１３とは異なる形状の電磁ソレノイドに載置された状態を示す図である。図１５に示すように、コア５８及びアーマチュア６２の対向面が平坦面となっている。シム１８０は、平坦面の外周部１８２ａ，１８２ｂに載置されている。
【００８８】
図１６は本発明の第３実施形態による第２のシム１８０の形状を示す図である。図１６に示すように、外周部１８２ａ，１８２ｂが軸Ｐを中心軸としてリング形状であることから、第２のシム１８０は上面及び下面が平坦なリング形状となっている。第２のシム１８０の厚みがエアギャップの長さに等しい。このとき、コア５８及びアーマチュア６２の平坦面の加工精度が良いことからエアギャップの精度が良くなる。第２のシム１８０の材料は、空気と同じ透磁率のステンレスとする。
【００８９】
用意した第２のシムの中から磁束とエアギャップとの相関関係を求めるべきエアギャップに対応する第２のシムを選択する。図１０，１３，１５に示すように第２のシムをコア５８とアーマチュア６２との間に挟み、所望の長さのエアギャップ６３を形成する。
【００９０】
通電制御手段１０２は、通電手段１１４を制御して、励磁コイル６０に図６に示す励磁電流を流し、磁束算出手段１０４は、上述したように、励磁電流に同期して、電圧検出手段１１２より検出された図６中の時刻ｔ０〜ｔ１及び時刻ｔ１〜ｔ２までの時間における起電圧ｅをそれぞれ時間積分してから、式（２）に示すようにその差分により磁束Φを算出する。
【００９１】
別の第２のシムがあれば、当該第２のシムをコア５８とアーマチュア６２との間に挟み、所望の長さのエアギャップ６３を形成して、上述したようにして、当該エアギャップにおける磁束Φを算出する。これにより、図５に示すようなエアギャップと磁束の相関が求められる。この相関を元にシム選択テーブル１０８が作成される。
【００９２】
ステップＳ４において、シム選択手段１０６はデフォルトシムを選択し、シム選択表示手段１１０はデフォルトシムに該当するランプ１２０を点灯する。デフォルトシムは当該シムにより形成されたエアギャップがエアギャップ調整目標値となる可能性の高いものである。ステップＳ６において、サイドケース５４に組み立てる電磁ソレノイド（アーマチュア６２とコイルコンポーネント５８）をセット、３個のフランジボルトで電磁ソレノイドを固定、プレッシャガイド６４をサイドケース５４にセット、クラッチディスク７０及びプレート７２を交互（各×１０個）にセットして、ギャップ調整開始する。
【００９３】
ステップＳ８において、選択されたシム７６及びサークリップ７８をサイドケース５４に組み付ける。ステップＳ１０において、通電制御手段１０２は通電手段１１４を制御して、使用範囲電流の最大電流をピーク電流とする図６に示す波形の励磁電流を励磁コイル６０に流し、磁束算出手段１０４は電圧検出手段１１２により検出された電圧ｅを励磁電流に同期して積分して、磁束Φを算出する。
【００９４】
ステップＳ１２において、磁束Φが規準磁束（ギャップ調整目標Φtarget）範囲内であるか否かを判定する。磁束Φが規準磁束範囲内であれば、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４において、シム選択表示手段１１０は選択されたシム７６に該当するランプ１２０を基準値範囲であることを示すように点灯して、ギャップ調整を終了する。磁束Φが規準磁束範囲内でなければ、ステップＳ１６に進む。
【００９５】
ステップＳ１６において、シム選択手段１０６はシム選択テーブル１０８を参照して、現在の磁束Φと現在選択されているシム７６から次に選択するシム７６を決定し、シム選択表示手段１１０は、現在選択されているシム７６に該当するランプ１２０を消灯するとともにシム選択手段１０６より決定された次に選択するシム７６に該当するランプ１２０を点灯し、作業者に表示してから、ステップＳ８に戻る。ステップＳ８において、次に選択するシム７６及びサークリップの組み付けをしてから、磁束が規準磁束（エアギャップ調整目標）になるまで、ステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１６，Ｓ８を繰り返す。
【００９６】
以上説明したように、本実施形態によれば、（ａ）ディプスゲージで高さを測りメモし計算する作業を磁束を検出する作業（作業時間１０秒以内）に置き換えることができるのでギャップ調整作業時間を短縮することができる。（ｂ）エアギャップを使用電流範囲で一番狭くなるように圧縮した状態で規定量を確保する必要があることからエアギャップ調整時に通電しなければならないが、磁束を検出する際に必ず通電し電流による推力でエアギャップを圧縮することができるので、作業者が電流の通電を忘れてしまうことを防止できる。（ｃ）ディプスゲージで高さを測らなくて良いので、デフサイドケースに穴をあける必要が無くなり、穴の加工時間短縮、穴を塞ぐボルト３個のコストダウン、穴にボルトを締め付ける時間短縮ができる。
【００９７】
図１７は励磁電流とエアギャップの関係を示す図である。図１７に示すように、励磁電流はある最大電流Ｉmaxまでは、大きくなるとともにエアギャップ長は短くなり、最大電流Ｉmaxになると、略一定となる。励磁電流が０からこの最大電流Ｉmaxまでの電磁ソレノイド組み立て後の電流使用範囲のうちで、上述した実施形態における方法では、エアギャップが一番狭くなるように圧縮した最大電流Ｉmaxにおいてエアギャップ調整目標値を定めて電磁ソレノイドの組み立てを実施している。
【００９８】
図１８は、各励磁電流と当該励磁電流下でのギャップ調整目標（Φtarget）に対応する磁束区間（ギャップ上限における磁束下限とギャップ下限における磁束上限との間の区間）との関係を示した図である。尚、ギャップ調整目標に対応する磁束区間とは、当該励磁電流の下で当該磁束区間を満たす電磁ソレノイドは、最大励磁電流において、ギャップ調整目標（Φtarget）を満たすことを意味する。
【００９９】
図１８に示すように、最大励磁電流におけるギャップ調整目標（Φtarget）の幅ΔΦImaxよりも励磁電流Ｉの下でのギャップ調整目標（Φtarget）に対応する第２のギャップ調整目標の磁束区間の幅ΔΦIの方が大きくなる励磁電流Ｉがある。このような電流Ｉをピーク電流とする図６に示す波形の励磁電流を励磁コイル６０に通電すると、磁束区間の幅ΔΦIがギャップ調整目標（Φtarget）の幅ΔΦImaxよりも大となる。
【０１００】
これは、エアギャップの調整目標におけるエアギャップに対する磁束の感度が電流Ｉmaxにおけるものよりも、電流Ｉを励磁電流とした方が良好であることを意味する。磁束の測定には誤差が発生することから、エアギャップの調整において、誤差の影響を受け難く、精度の良い調整法としては、エアギャップ調整の目標の幅ΔΦIがギャップ調整目標（Φtarget）の幅ΔΦImaxよりも大となる電流Ｉを印加する方である。
【０１０１】
そこで、図１８に示すように、励磁電流におけるエアギャップ調整目標の幅ΔΦIがギャップ調整目標（Φtarget）の幅ΔΦImaxよりも大きな電流、例えば、最大となる電流ａとし、厚みの種類が上述したものと同じシムを用いる。シム選択テーブル１０８は、図８（ａ）で示したエアギャップの各区間に対応する励磁電流ａにおける区間をエアギャップ区間とし、このエアギャップ区間に対応する磁束区間に基づいて図８（ｂ）と同様にして作成する。そして、励磁電流ａの下でエアギャップ調整を実施する。
【０１０２】
図１９は本発明の実施形態によるソレノイドの組み立て方法を示すフローチャートであり、図９中のステップと実質的に同一のステップには同一の符号を付している。ステップＳ５０において、電流使用範囲の最大電流ではなく、励磁電流が最大電流でのエアギャップ調整目標（Φtarget）の幅ΔΦImaxよりも大きな値となる電流、例えば、図１８中の差分ΔΦIが最大となる電流ａをピーク電流とする図６に示す波形の励磁電流を励磁コイル６０に流す。そして、当該電流ａにおける図１７に示す磁束区間をステップＳ１２において規準磁束として磁束Φと比較してエアギャップ調整を行う。これにより、エアギャップ調整精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】４輪駆動車両の動力伝達系を示す概略図である。
【図２】増速装置（変速装置）及びリヤデファレンシャル装置の断面図である。
【図３】サイドケースにアセンブリされた電磁ソレノイドを示す図である。
【図４】本発明の実施形態による電磁ソレノイドの組み立て方法を実施するための装置のブロック図である。
【図５】エアギャップと磁束との相関を示す図である。
【図６】励磁コイルに通電する電流波形の一例を示す図である。
【図７】励磁コイルに流れる電流とソレノイド推力と磁束とエアギャップの関係を示す図である。
【図８】シム選択テーブルを説明するための図である。
【図９】本発明の実施形態による電磁ソレノイドの組み立て方法を示すフローチャートである。
【図１０】シムがコアとアーマチュアとの間に挟まれた状態を示す図である。
【図１１】図１０中のＡ部拡大図である。
【図１２】第１実施形態によるシムの形状を示す図である。
【図１３】シムが電磁ソレノイドの別の場所に載置された状態を示す図である。
【図１４】第２実施形態によるシムの形状を示す図である。
【図１５】シムが図１０，図１３とは異なる形状の電磁ソレノイドに載置された状態を示す図である。
【図１６】第３実施形態によるシムの形状を示す図である。
【図１７】励磁電流とエアギャップの関係を示す図である。
【図１８】各励磁電流と当該励磁電流下でのギャップ調整目標に対応する磁束区間との関係を示した図である。
【図１９】本発明の実施形態によるソレノイドの組み立て方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０４】
１０  増速装置（変速装置）
１２  リヤデファレンシャル装置
２４，２６  後ろ車軸
３０  入力シャフト
３２  出力シャフト
５０Ａ，５０Ｂ  プラネタリギヤセット
５１  ブレーキ機構
５２  湿式多板ブレーキ
５６  電磁ソレノイド
５８  コア（ヨーク）
６０  励磁コイル
６１  サーチコイル
６２  アーマチュア
６３  エアギャップ
１００  ソレノイド性能検査手段
１０２  通電制御手段
１０４  磁束算出手段
１０６  シム選択手段
１０８  シム選択テーブル
１１０  シム選択表示手段
１１２  電圧検出手段
１１４  通電手段
【図１】
2005291479.tif 000004
【図２】
2005291479.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005291479.tif 000008
【図６】
2005291479.tif 000009
【図７】
2005291479.tif 000010
【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】
2005291479.tif 000016
【図１４】
2005291479.tif 000017
【図１５】
2005291479.tif 000018
【図１６】
2005291479.tif 000019
【図１７】
2005291479.tif 000020
【図１８】
2005291479.tif 000021
【図１９】
2005291479.tif 000022