JP3890169B2 - 電磁式作動機構を備えた駆動力伝達装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
本発明は、電磁式クラッチ、電磁式トルク発生機構等の電磁式作動機構を備えた駆動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の駆動力伝達装置における電磁式クラッチとして、実開平６−１６７３１号公報に示されているように、磁路形成部材と、磁路形成部材の一側に位置する摩擦クラッチおよびアーマチャからなるアクチュエータと、電磁石を支持して磁路形成部材の他側に位置する支持部材を備え、電磁石への通電によりアクチュエータを作動させる形式の電磁式クラッチがある。
【０００３】
当該形式の電磁式クラッチにおいては、支持部材と磁路形成部材との互いに対向する一対の対向面間（第１の対向面と第２の対向面との間）にギャップが形成されていて、このギャップを通してとして電磁石の電磁コイルへの通電により同電磁石を基点として支持部材、磁路形成部材、摩擦クラッチおよびアーマチャを通る磁路が形成され、この磁路を通って循環する磁束によりアーマチャを吸引する磁力が発生し、この磁力に応じてアーマチャが摩擦クラッチを押圧して摩擦係合させるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、当該形式の電磁式クラッチにおいては、支持部材と磁路形成部材の互いに対向する第１、第２の対向面の面積（対向面積）が、通電時に形成される磁路の面積（磁路面積）に相当し、この磁路面積が変わると磁力が変化して摩擦クラッチの摩擦係合力に変化をきたすことになる。
【０００５】
当該電磁式クラッチにおいては、支持部材は磁路形成部材の他端側の凹所に嵌合されて回転可能に支持されるもので、支持部材を回転可能に支持するベアリングのガタのバラツキ、支持部材および磁路形成部材の寸法誤差、組付誤差等により、磁路形成部材とこれに嵌合する支持部材とが互いに対向する第１、第２の対向面の対向面積が変化するおそれがある。これら両部材の対向面積が設定した値に対して変化すると、磁路面積が設定した値とはならずに摩擦クラッチの摩擦係合力に変化をきたすことになる。すなわち、電磁式クラッチのクラッチ特性に変化をきたすことになる。
【０００６】
この結果、当該形式の電磁式クラッチをパイロット機構として作動する駆動機構を備えた機器類は、その作動に大きな影響を受けることになる。例えば、当該形式の電磁式クラッチをパイロット機構とする駆動力伝達装置にあっては、電磁式クラッチのクラッチ特性の変化に起因して伝達トルクが低下する等の変動が発生する。
【０００７】
本発明の目的は、上記の問題に対処するため、この種の駆動力伝達装置における電磁式クラッチ、電磁式トルク発生機構等、電磁石への通電によりアクチュエータを作動させる形式の電磁式作動機構において、支持部材と磁路形成部材の対向面の対向面積が一定になるようにして、磁路面積の変化に起因する磁力の変化を無くし、磁力の変化に起因するアクチュエータの作動特性の変化を防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、互いに同軸的かつ相対回転可能に位置する内側回転部材と外側回転部材の間に配置されて前記内側回転部材と外側回転部材をトルク伝達可能に連結するメインクラッチ機構と、磁力によって軸方向に吸引されるアーマチャの作動によって係合し前記メインクラッチ機構の摩擦係合を制御するパイロットクラッチ機構と、前記外側回転部材の開口部に嵌合固定されて前記内側回転部材を回転可能に支持する磁路形成部材と、該磁路形成部材に軸方向に開口して形成した環状凹所に嵌合して同内磁路形成部材の軸部にベアリングを介して支持されその内部に環状の電磁石を嵌着した環状の支持部材とを備えて、前記環状凹所の外周側内面と前記支持部材の外周側環状突出部の外周面間に形成される環状ギャップと前記環状凹所の内周側外面と前記支持部材の内周側環状突出部の内周面間に形成される環状ギャップを通して形成される前記電磁石を基点とする磁路に生じる磁束によって前記アーマチャが作動するようにした駆動力伝達装置において、前記環状凹所の外周側内面と内周側外面を前記支持部材の外周側環状突出部の外周面と同支持部材の前記内周川突出部の内周面よりそれぞれ軸方向の両側に長く延在して形成し、前記支持部材の組付け位置が軸方向にずれても前記両環状ギャップの磁路面積がそれぞれ所定の磁路面積に規定されるようにしたことを特徴とする駆動力伝達装置を提供するものである。
【００１４】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した本発明による駆動力伝達装置においては、前記環状凹所の外周側内面と内周側外面を前記支持部材の外周側環状突出部の外周面と同支持部材の前記内周川突出部の内周面よりそれぞれ軸方向の両側に長く延在して形成し、前記支持部材の組付け位置が軸方向にずれても前記両環状ギャップの磁路面積がそれぞれ所定の磁路面積に規定されるようにしたことにより、前記支持部材を回転可能に支持するベアリングのガタのバラツキ、前記支持部材と磁路形成部材の寸法誤差、組付誤差等に起因する磁路面積の低減、これに起因して製品毎に作動機構の作動特性が変化するようなおそれはない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて説明すると、図１には本発明に係る電磁式作動機構の一例である電磁式クラッチをパイロットクラッチ機構とする駆動力伝達装置１０が示されている。駆動力伝達装置１０は、図３に示すように、四輪駆動車における後輪側への駆動力伝達経路に搭載される。なお、駆動力伝達装置１０の主要部は、軸線に対して略対称の構成であるため、図１には、駆動力伝達装置１０の略半分の部位を示し、他の略半分の部位を省略している。
【００１６】
当該四輪駆動車において、トアランスアクスル２１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るもので、エンジン２２の駆動力をトランスアクスル２１のフロントディファレンシャル２３を介して、両アクスルシャフト２４ａ，２４ａに出力して左右の前輪２４ｂ，２４ｂを駆動させるとともに、第１プロペラシャフト２５側に出力させる。第１プロペラシャフト２５は、駆動力伝達装置１０を介して第２プロペラシャフト２６に連結されており、第１プロペラシャフト２５と第２プロペラシャフト２６がトルク伝達可能に連結された場合には、駆動力はリヤディファレンシャル２７に伝達され、リヤディファレンシャル２７から両アクスルシャフト２８ａ，２８ａへ出力されて左右の後輪２８ｂ，２８ｂを駆動させる。
【００１７】
駆動力伝達装置１０は、第１プロペラシャフト２５と第２プロペラシャフト２６間に配設されているもので、図１に示すように、アウタケース１０ａ、インナシャフト１０ｂ、メインクラッチ機構１０ｃ、パイロットクラッチ機構１０ｄ、およびカム機構１０ｅを備えている。本発明に係る電磁式作動機構の一例である電磁式クラッチは、パイロットクラッチ機構１０ｄとして採用されている。
【００１８】
駆動力伝達装置１０を構成するアウタケース１０ａは、有底筒状のハウジング１１ａと、ハウジング１１ａの後端開口部に螺着されて同開口部を覆蓋するリヤカバー１１ｂとにより形成されている。ハウジング１１ａは非磁性材料であるアルミ合金により形成され、リヤカバー１１ｂは磁性材料である鉄により形成されている。リヤカバー１１ｂは本発明の磁路形成部材に該当する。なお、リヤカバー１１ｂにはその中間部に、非磁性材料であるステンレス製の筒体１１ｃが埋設されており、筒体１１ｃは環状の非磁性部位を形成している。
【００１９】
インナシャフト１０ｂは、リヤカバー１１ｂの中央部を液密的に貫通してアウタケース１０ａのハウジング１１ａ内に同軸的に挿入されていて、軸方向の移動を規制された状態で、ハウジング１１ａとリヤカバー１１ｂに回転可能に支持されている。インナシャフト１０ｂには、第２プロペラシャフト２６の先端部が挿入されて、トルク伝達可能に連結される。なお、アウタケース１０ａを構成するハウジング１１ａの前端部には、第１プロペラシャフト２５がトルク伝達可能に連結されている。
【００２０】
メインクラッチ機構１０ｃは湿式多板式の摩擦クラッチであり、多数のクラッチプレート（インナクラッチプレート１２ａ、アウタクラッチプレート１２ｂ）を備え、ハウジング１１ａ内に配設されている。摩擦クラッチを構成する各インナクラッチプレート１２ａは、インナシャフト１０ｂの外周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられ、かつ、各アウタクラッチプレート１２ｂはハウジング１１ａの内周にスプライン嵌合し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１２ａと各アウタクラッチプレート１２ｂは交互に位置していて、互いに当接して摩擦係合するとともに互いに離間して自由状態となる。
【００２１】
パイロットクラッチ機構１０ｄは電磁式クラッチであり、電磁石１３、摩擦クラッチ１４、アーマチャ１５、およびヨーク１６にて構成されている。電磁石１３は環状を呈し、ヨーク１６に嵌着された状態でリヤカバー１１ｂの環状凹所１１ｄに嵌合されている。ヨーク１６は本発明の支持部材に該当するもので、リヤカバー１１ｂの後端部の外周に回転可能に支持された状態で車体側に固定されている。パイロットクラッチ機構１０ｄにおける摩擦クラッチ１４およびアーマチャ１５は、本発明におけるアクチュエータを構成する。
【００２２】
摩擦クラッチ１４は、複数のアウタクラッチプレート１４ａとインナプレート１４ｂとからなる湿式多板式の摩擦クラッチであり、各アウタクラッチプレート１４ａはハウジング１１ａの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられ、かつ、各インナクラッチプレート１４ｂは後述するカム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７の外周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられている。
【００２３】
アーマチャ１５は環状を呈するもので、ハウジング１１ａの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられていて、摩擦クラッチ１４の前側に位置して対向している。
【００２４】
上記のように構成したパイロットクラッチ機構１０ｄにおいては、電磁石１３の電磁コイルへの通電により、電磁石１３を基点としてヨーク１６、リヤカバー１１ｂ、摩擦クラッチ１４およびアーマチャ１５を循環する磁束が通る磁路が形成される。この場合、ヨーク１６の環状の外周側の突出部１６ａ1の外周面がリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄの外周側内面１１ｄ1の一部に対向し、かつ、ヨーク１６の環状の内周側の突出部１６ａ2の内周面がリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄの内周側外面１１ｄ2の一部に対向して、これらの対向面同士の対向面積が磁路面積となる。
【００２５】
なお、電磁石１３の電磁コイルへの通電の断続は、スイッチの切替え操作によりなされ、後述する３つの駆動モードを選択できるようになっている。当該スイッチは、車室内の運転席の近傍に配設されて、運転者が容易に操作し得るようになっている。なお、駆動力伝達装置１０を後述する第２の駆動モードのみの構成とすれば、当該スイッチを省略できる。
【００２６】
カム機構１０ｅは、第１カム部材１７、第２カム部材１８、およびカムフォロアー１９にて構成されている。第１カム部材１７は、インナシャフト１０ｂの外周に回転可能に嵌合されていて、リヤカバー１１ｂに回転可能に支承されており、その外周に摩擦クラッチ１４のインナクラッチプレート１４ｂがスプライン嵌合している。第２カム部材１８は、インナシャフト１０ｂの外周にスプライン嵌合されて一体回転可能に組付けられていて、メインクラッチ機構１０ｃのインナクラッチプレート１２ａの後側に対向して位置している。第１カム部材１７と第２カム部材１８の互いに対向するカム溝には、ボール状のカムフォロアー１９が介在している。
【００２７】
かかる構成の駆動力伝達装置１０においては、パイロットクラッチ機構１０ｄを構成する電磁石１３の電磁コイルが非通電状態にある場合には磁路は形成されず、摩擦クラッチ１４は非係合状態にある。このため、パイロットクラッチ機構１０ｄは非作動の状態にあって、カム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７はカムフォロアー１９を介して第２カム部材１８と一体回転可能であり、メインクラッチ機構１０ｃは非作動の状態にある。このため、車両は二輪駆動である第１駆動モードを構成する。
【００２８】
一方、電磁石１３の電磁コイルへの通電がなされると、パイロットクラッチ機構１０ｄには電磁石１３を基点として循環する磁路が形成されて、電磁石１３はアーマチャ１５を吸引する。このため、アーマチャ１５は摩擦クラッチ１４を押圧して摩擦係合させ、カム機構１０ｅの第１カム部材１７をアウタケース１０ａ側へ連結させて、第２カム部材１８との間に相対回転を生じさせる。この結果、カム機構１０ｅにおいては、カムフォロアー１９が両カム部材１７，１８を互いに離間する方向へ押圧する。
【００２９】
このため、第２カム部材１８はメインクラッチ機構１０ｃ側へ押圧されて、メインクラッチ機構１０ｃを摩擦クラッチ１４の摩擦係合力に応じて摩擦係合させ、アウタケース１０ａとインナシャフト１０ｂ間でトルク伝達が生じる。これにより、車両は第１プロペラシャフト２５と第２プロペラシャフト２６が非直結状態と直結状態間での四輪駆動である第２の駆動モードを構成する。この駆動モードでは、車両の走行状態に応じて、前後輪間の駆動力分配比を１００：０（二輪駆動状態）〜５０：５０（直結状態）の範囲で制御することができる。
【００３０】
また、電磁石１３の電磁コイルへの通電電流を所定の値に高めると電磁石１３のアーマチャ１５に対する吸引力が増大し、アーマチャ１５は強く吸引されて摩擦クラッチ１４の摩擦係合力を増大させ、両カム部材１７，１８間の相対回転を増大させる。この結果、カムフォロアー１９は第２カム部材１８に対する押圧力を高めて、メインクラッチ機構１０ｃを結合状態とする。このため、車両は第１プロペラシャフト２５と第２プロペラシャフト２６が直結状態の四輪駆動である第３の駆動モードを構成する。
【００３１】
しかして、パイロットクラッチ機構１０ｄにおいては、リヤカバー１１ｂの凹所１１ｄに嵌合して組付けられているヨーク１６の突出部１６ａ1の外周面、および突出部１６ａ2の内周面がリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄの外周側内面１１ｄ1および内周側外面１１ｄ2の一部に対向し、リヤカバー１１ｂとヨーク１６の突出部１６ａ1，１６ａ2の対向面のエアギャップにて磁路面積が規定されているが、ヨーク１６の突出部１６ａ1，１６ａ2はリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄ内に位置し、相対的にリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄの外周側内面１１ｄ1および内周側外面１１ｄ2がヨーク１６の突出部１６ａ1，１６ａ2を超えて軸方向に長く延出している。
【００３２】
通常、ヨーク１６をリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄに嵌合して回転可能に組付ける場合には、ヨーク１６を回転可能に支持するベアリング１６ｂのガタのバラツキ、ヨーク１６およびリヤカバー１１ｂの寸法誤差、組付誤差等により、ヨーク１６が設定された組付け位置から軸方向にずれて、ヨーク１６の突出部１６ａ1，１６ａ2がリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄからはみ出して、対向面同士の重なる対向面積（磁路面積）が設定された値より小さくなるおそれがある。この場合には、パイロットクラッチ機構１０ｄのクラッチ特性が変化することになる。
【００３３】
しかしながら、パイロットクラッチ機構１０ｄにおいては、リヤカバー１１ｂの凹所１１ｄの外周側内面１１ｄ1および内周側外面１１ｄ2がヨーク１６の突出部１６ａ1，１６ａ2を越えて延出するように形成されているため、ヨーク１６の組付け位置が軸方向にずれてもヨーク１６の突出部１６ａ1，１６ａ2がリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄの外周側内面１１ｄ1および内周側外面１１ｄ2からはみ出すことはなく、ベアリング１６ｂのガタのバラツキ、ヨーク１６およびリヤカバー１１ｂの寸法誤差、組付誤差等に起因する磁路面積の低減、これに起因するパイロットクラッチ機構１０ｄのクラッチ特性が変化するおそれはない。
【００３４】
図２には、ヨーク１６をリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄに組付ける状態を模式的に示しており、組付け時、ヨーク１６がリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄ内にて１点鎖線で示す範囲で軸方向に位置ずれを生じたとしても、ヨーク１６の突出部１６ａ1，１６ａ2が凹所１１ｄの外周側内面１１ｄ1および内周側外面１１ｄ2からはみ出ることはなく、両者の対向面により形成される磁路面積が変化することはない。
【００３５】
従って、かかる構成のパイロットクラッチ機構１０ｄを構成部品とする当該駆動力伝達装置１０においては、パイロットクラッチ機構１０ｄのクラッチ特性の変化に起因するメインクラッチ機構１０ｃでの伝達トルクの変動（伝達トルクの低下）を防止することができる。
【００３６】
なお、本実施の形態では、磁路形成部材と支持部材とを径方向に対向させ、これら対向面のうち支持部材側に突出部を設け、磁路形成部材側の対向面が突出部を越えて軸方向へ延出するように構成したが、磁路形成部材側の対向面に突出部を設け、支持部材側の対向面が突出部を越えて軸方向へ延出するようにしてもよい。
【００３７】
図４には、本発明に係る電磁式作動機構の他の一例である電磁式トルク発生機構をパイロット機構とする駆動力伝達装置３０が示されている。駆動力伝達装置３０は、外側回転部材であるアウタケース３０ａ、内側回転部材であるインナシャフト３０ｂ、摩擦クラッチ３０ｃ、パイロット機構３０ｄ、およびカム機構３０ｅを備えているもので、パイロット機構３０ｄおよびカム機構３０ｅがパイロットクラッチ機構１０ｄおよびカム機構１０ｅと相違する点を除き、駆動力伝達装置１０とは同様に構成されていて同様に作動する。
【００３８】
アウタケース３０ａは、有底筒状のハウジング３１ａと、ハウジング３１ａの後端開口部に螺着されて同開口部を覆蓋するリヤカバー３１ｂからなるもので、インナシャフト３０ｂはリヤカバー３１ｂの中央部を液密的に貫通してハウジング３１ａ内に延びていて、軸方向の移動を規制された状態で回転可能に支持されている。リヤカバー３１ｂは、後述する外側回転子を兼ねている。アウタケース３０ａにおけるハウジング３１ａの前端部には、第１プロペラシャフト２５がトルク伝達可能に連結され、かつインナシャフト３０ｂには、第２プロペラシャフト２６がトルク伝達可能に連結される。
【００３９】
摩擦クラッチ３０ｃは、多数のインナクラッチプレート３２ａとアウタクラッチプレート３２ｂを備えた湿式多板の摩擦クラッチで、各インナクラッチプレート３２ａはインナシャフト３０ｂの外周側にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられ、かつ各アウタクラッチプレート３２ｂはハウジング３１ａの内周側にスプライン嵌合し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３２ａと各アウタクラッチプレート３２ｂとは交互に位置していて、互いに当接して摩擦係合するとともに互いに離間して自由状態となる。
【００４０】
パイロット機構３０ｄは、電磁石３３、外側回転子３４および内側回転子３５を備えている。電磁石３３は、電磁コイルをボビンに巻回してなるもので、ヨーク３６に組付けられた状態でリヤカバー３１ｂに回転可能に支持されている。かかる構成においては、リヤカバー３１ｂ、ヨーク３６および両回転子３４，３５は本発明における磁路形成部材、支持部材、およびアクチュエータに該当する。
【００４１】
外側回転子３４は、リヤカバー３１ｂと一体に形成されているもので、アウタケース３０ａにおけるハウジング３１ａの開口端部に螺着されていて、その内端部が摩擦クラッチ３０ｃの近傍に臨んでいる。内側回転子３５は環状を呈するもので、外側回転子３４の内端部とインナシャフト３０ｂ間にて、これら両者に対して回転可能に位置している。外側回転子３４の内端部の内周面、および内側回転子３５の外周面には、図５に示すように、周方向に所定間隔を保持して位置する複数の凹部３４ａ，３５ａおよび凸部３４ｂ，３５ｂが形成されている。これらの凹部３４ａ，３５ａおよび凸部３４ｂ，３５ｂは互いに対向し得る位置にあり、凸部３４ｂ，３５ｂ同士は所定の最小隙間を介在させて対向し得るようになっている。
【００４２】
カム機構３０ｅは、外側回転子３４（リヤカバー３１ｂ）および内側回転子３５を構成部材とするもので、外側回転子３４の内周側にて周方向に所定間隔を保持して形成された複数のカム溝３７ａと、内側回転子３５の内周側にて周方向に所定間隔を保持して形成された複数のカム溝３７ｂと、互いに対向するカム溝３７ａ，３７ｂ間に介在する複数のカムフォロア３７ｃにて構成されている。カム機構３０ｅは、内側回転子３５を外側回転子３４に対して位置決めする機能を有しており、ニードルベアリングを介して摩擦クラッチ３０ｃに支持されている内側回転子３５を、両回転子３４，３５の凸部３４ｂ，３５ｂ同士が図５に示すように周方向に所定量ずれた状態に位置決めしている。
【００４３】
かかる構成の駆動力伝達装置３０においては、パイロット機構３０ｄを構成する電磁石３３が非通電状態にある場合には磁路は形成されず、パイロット機構３０ｄおよびカム機構３０ｅは非作動の状態にある。このため、両回転子３４，３５はカムフォロア３７ｃを介して一体回転可能であり、摩擦クラッチ３０ｃは非作動の状態にある。このため、車両は二輪駆動の駆動モードを構成する。
【００４４】
一方、電磁石３３へ通電されると、パイロット機構３０ｄに磁路が形成されて、図５の１点鎖線で示すように、両回転子３４，３５は互いの凸部３４ｂ，３５ｂ間で凸部３４ｂ，３５ｂが完全に対向すべく吸引しあって、内側回転子３５を１点鎖線で示す周方向へわずかに回転させる。これにより、両回転子３４，３５にはトルクが発生する。内側回転子３５の回転によりカム機構３０ｅが作動して、カムフォロア３７ｃの押圧作用にて内側回転子３５を摩擦クラッチ３０ｃ側へ押動する。この結果、摩擦クラッチ３０ｃは内側回転子３５からの押圧力に応じて摩擦係合して、アウタケース３０ａとインナシャフト３０ｂ間のトルク伝達を行う。このため、車両は両プロペラシャフト２５，２６が二輪駆動の結合状態でリアルタイムの四輪駆動の駆動モードを構成する。
【００４５】
また、電磁石３３への印加電流を所定の値に高めると、両回転子３４，３５同士はさらに強く吸引しあって内側回転子３５の回転量を増大させる。この結果、カムフォロア３７ｃは、内側回転子３５に対する押圧力を高めて摩擦クラッチ３０ｃを結合状態とする。このため、車両は両プロペラシャフト２５，２６が直結した四輪駆動の駆動モードを構成する。
【００４６】
このように、当該駆動力伝達装置３０を構成するパイロット機構３０ｄにおいては、電磁石３３への通電により磁力が発生して両回転子３４，３５間に磁路が発生し、両回転子３４，３５は互いに吸引しあって相対回転してトルクが発生する。これにより、パイロット機構３０ｄは、電磁石３３へ通電する電流に応じたトルクを発生し、摩擦クラッチ３０ｃを作動させる駆動力源として機能する。この場合、磁路は電磁石３３を基点としてヨーク３６、リヤカバー３１ｂ、外側回転子３４、内側回転子３５、リヤカバー３１ｂ、およびヨーク３６を循環して形成される。
【００４７】
しかして、パイロット機構３０ｄにおいては、リヤカバー３１ｂの凹所３１ｃに嵌合して組付けられているヨーク３６の突出部３６ａ1の外周面、突出部３６ａ2の内周面がリヤカバー３１ｂの凹所３１ｃの外周側内面３１ｃ1および内周側外面３１ｃ2の一部に対向し、リヤカバー３１ｂとヨーク３６の突出部３６ａ1，３６ａ2の対向面のエアギャップにて磁路面積を形成しているが、ヨーク３６の突出部３６ａ1，３６ａ2はリヤカバー３１ｂの凹所３１ｃ内に位置し、相対的に、リヤカバー３１ｂの凹所３１ｃの外周側内面３１ｃ1および内周側外面３１ｃ2がヨーク３６の突出部３６ａ1，３６ａ2を越えて軸方向に長く延出している。
【００４８】
このため、パイロット機構３０ｄにおいては、図６（ｂ）および図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、ヨーク３６の組付け位置が軸方向にずれてもヨーク３６の突出部３６ａ1，３６ａ2がリヤカバー３１ｂの凹所３１ｃの外周側内面３１ｃ1および内周側外面３１ｃ2からはみ出すことはなく、ベアリング３６ｂのガタのバラツキ、ヨーク３６およびリヤカバー３１ｂの寸法誤差、組付誤差等に起因する磁路面積の低減、これに起因するパイロット機構３０ｄのクラッチ特性が変化するおそれはない。
【００４９】
従って、かかる構成のパイロット機構３０ｄを構成部品とする当該駆動力伝達装置３０においては、パイロット機構３０ｄのトルク特性の変動に起因するクラッチ機構３０ｃでの伝達トルクの変動（伝達トルクの低下）を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電磁式作動機構の一例である電磁クラッチをパイロットクラッチ機構とする駆動力伝達装置の部分断面図である。
【図２】同パイロットクラッチ機構を構成するヨークのリヤカバーへの組付け状態を示す模式図である。
【図３】同駆動力伝達装置を搭載した四輪駆動車の概略構成図である。
【図４】本発明に係る電磁式作動機構の他の一例である電磁式トルク発生機構をパイロット機構とする駆動力伝達装置の部分断面図である。
【図５】同パイロット機構を構成する両回転子の一部を拡大して示す部分断面図である。
【図６】同パイロット機構を構成するヨークのリヤカバーへの組付け状態を示す部分断面図（ａ）、およびその部分拡大図（ｂ）である。
【図７】同パイロット機構を構成するヨークのリヤカバーへの組付け状態の３つの状態をを示す模式図（ａ），（ｂ），（ｃ）である。
【符号の説明】
１０…駆動力伝達装置、１０ａ…アウタケース、１０ｂ…インナシャウト、１０ｃ…メインクラッチ機構、１０ｄ…パイロットクラッチ機構、１０ｅ…カム機構、１１ａ…ハウジング、１１ｂ…リヤカバー、１１ｃ…筒体、１１ｄ…凹所、１１ｄ1…外周側内面、１１ｄ2…内周側外面、１２ａ…インナクラッチプレート、１２ｂ…アウタクラッチプレート、１３…電磁石、１４…摩擦クラッチ、１４ａ…アウタクラッチプレート、１４ｂ…インナクラッチプレート、１５…アーマチャ、１６…ヨーク（支持部材）、１６ａ1，１６ａ2…突出部、１６ｂ…ベアリング、１７…第１カム部材、１８…第２カム部材、１９…カムフォロアー、２１…トランスアクスル、２２…エンジン、２３…フロントディファレンシャル、２４ａ…アクスルシャフト、２４ｂ…前輪、２５，２６…プロペラシャフト、２７…リヤディファレンシャル、２８ａ…アクスルシャフト、２８ｂ…後輪、３０…駆動力伝達装置、３０ａ…アウタケース、３０ｂ…インナシャウト、３０ｃ…クラッチ機構、３０ｄ…パイロット機構、３０ｅ…カム機構、３１ａ…ハウジング、３１ｂ…リヤカバー、３１ｃ…凹所、３１ｃ1…外周側内面、３１ｃ2…内周側外面、３２ａ…インナクラッチプレート、３２ｂ…アウタクラッチプレート、３３…電磁石、３４…外側回転子、３５…内側回転子、３４ａ，３５ａ…凹部、３４ｂ，３５ｂ…凸部、３６…ヨーク（支持部材）、３６ａ1，３６ａ2…突出部、３６ｂ…ベアリング、３７ａ，３７ｂ…カム溝、３７ｃ…カムフォロア。
本発明は、電磁式クラッチ、電磁式トルク発生機構等の電磁式作動機構を備えた駆動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の駆動力伝達装置における電磁式クラッチとして、実開平６−１６７３１号公報に示されているように、磁路形成部材と、磁路形成部材の一側に位置する摩擦クラッチおよびアーマチャからなるアクチュエータと、電磁石を支持して磁路形成部材の他側に位置する支持部材を備え、電磁石への通電によりアクチュエータを作動させる形式の電磁式クラッチがある。
【０００３】
当該形式の電磁式クラッチにおいては、支持部材と磁路形成部材との互いに対向する一対の対向面間（第１の対向面と第２の対向面との間）にギャップが形成されていて、このギャップを通してとして電磁石の電磁コイルへの通電により同電磁石を基点として支持部材、磁路形成部材、摩擦クラッチおよびアーマチャを通る磁路が形成され、この磁路を通って循環する磁束によりアーマチャを吸引する磁力が発生し、この磁力に応じてアーマチャが摩擦クラッチを押圧して摩擦係合させるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、当該形式の電磁式クラッチにおいては、支持部材と磁路形成部材の互いに対向する第１、第２の対向面の面積（対向面積）が、通電時に形成される磁路の面積（磁路面積）に相当し、この磁路面積が変わると磁力が変化して摩擦クラッチの摩擦係合力に変化をきたすことになる。
【０００５】
当該電磁式クラッチにおいては、支持部材は磁路形成部材の他端側の凹所に嵌合されて回転可能に支持されるもので、支持部材を回転可能に支持するベアリングのガタのバラツキ、支持部材および磁路形成部材の寸法誤差、組付誤差等により、磁路形成部材とこれに嵌合する支持部材とが互いに対向する第１、第２の対向面の対向面積が変化するおそれがある。これら両部材の対向面積が設定した値に対して変化すると、磁路面積が設定した値とはならずに摩擦クラッチの摩擦係合力に変化をきたすことになる。すなわち、電磁式クラッチのクラッチ特性に変化をきたすことになる。
【０００６】
この結果、当該形式の電磁式クラッチをパイロット機構として作動する駆動機構を備えた機器類は、その作動に大きな影響を受けることになる。例えば、当該形式の電磁式クラッチをパイロット機構とする駆動力伝達装置にあっては、電磁式クラッチのクラッチ特性の変化に起因して伝達トルクが低下する等の変動が発生する。
【０００７】
本発明の目的は、上記の問題に対処するため、この種の駆動力伝達装置における電磁式クラッチ、電磁式トルク発生機構等、電磁石への通電によりアクチュエータを作動させる形式の電磁式作動機構において、支持部材と磁路形成部材の対向面の対向面積が一定になるようにして、磁路面積の変化に起因する磁力の変化を無くし、磁力の変化に起因するアクチュエータの作動特性の変化を防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、互いに同軸的かつ相対回転可能に位置する内側回転部材と外側回転部材の間に配置されて前記内側回転部材と外側回転部材をトルク伝達可能に連結するメインクラッチ機構と、磁力によって軸方向に吸引されるアーマチャの作動によって係合し前記メインクラッチ機構の摩擦係合を制御するパイロットクラッチ機構と、前記外側回転部材の開口部に嵌合固定されて前記内側回転部材を回転可能に支持する磁路形成部材と、該磁路形成部材に軸方向に開口して形成した環状凹所に嵌合して同内磁路形成部材の軸部にベアリングを介して支持されその内部に環状の電磁石を嵌着した環状の支持部材とを備えて、前記環状凹所の外周側内面と前記支持部材の外周側環状突出部の外周面間に形成される環状ギャップと前記環状凹所の内周側外面と前記支持部材の内周側環状突出部の内周面間に形成される環状ギャップを通して形成される前記電磁石を基点とする磁路に生じる磁束によって前記アーマチャが作動するようにした駆動力伝達装置において、前記環状凹所の外周側内面と内周側外面を前記支持部材の外周側環状突出部の外周面と同支持部材の前記内周川突出部の内周面よりそれぞれ軸方向の両側に長く延在して形成し、前記支持部材の組付け位置が軸方向にずれても前記両環状ギャップの磁路面積がそれぞれ所定の磁路面積に規定されるようにしたことを特徴とする駆動力伝達装置を提供するものである。
【００１４】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した本発明による駆動力伝達装置においては、前記環状凹所の外周側内面と内周側外面を前記支持部材の外周側環状突出部の外周面と同支持部材の前記内周川突出部の内周面よりそれぞれ軸方向の両側に長く延在して形成し、前記支持部材の組付け位置が軸方向にずれても前記両環状ギャップの磁路面積がそれぞれ所定の磁路面積に規定されるようにしたことにより、前記支持部材を回転可能に支持するベアリングのガタのバラツキ、前記支持部材と磁路形成部材の寸法誤差、組付誤差等に起因する磁路面積の低減、これに起因して製品毎に作動機構の作動特性が変化するようなおそれはない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて説明すると、図１には本発明に係る電磁式作動機構の一例である電磁式クラッチをパイロットクラッチ機構とする駆動力伝達装置１０が示されている。駆動力伝達装置１０は、図３に示すように、四輪駆動車における後輪側への駆動力伝達経路に搭載される。なお、駆動力伝達装置１０の主要部は、軸線に対して略対称の構成であるため、図１には、駆動力伝達装置１０の略半分の部位を示し、他の略半分の部位を省略している。
【００１６】
当該四輪駆動車において、トアランスアクスル２１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るもので、エンジン２２の駆動力をトランスアクスル２１のフロントディファレンシャル２３を介して、両アクスルシャフト２４ａ，２４ａに出力して左右の前輪２４ｂ，２４ｂを駆動させるとともに、第１プロペラシャフト２５側に出力させる。第１プロペラシャフト２５は、駆動力伝達装置１０を介して第２プロペラシャフト２６に連結されており、第１プロペラシャフト２５と第２プロペラシャフト２６がトルク伝達可能に連結された場合には、駆動力はリヤディファレンシャル２７に伝達され、リヤディファレンシャル２７から両アクスルシャフト２８ａ，２８ａへ出力されて左右の後輪２８ｂ，２８ｂを駆動させる。
【００１７】
駆動力伝達装置１０は、第１プロペラシャフト２５と第２プロペラシャフト２６間に配設されているもので、図１に示すように、アウタケース１０ａ、インナシャフト１０ｂ、メインクラッチ機構１０ｃ、パイロットクラッチ機構１０ｄ、およびカム機構１０ｅを備えている。本発明に係る電磁式作動機構の一例である電磁式クラッチは、パイロットクラッチ機構１０ｄとして採用されている。
【００１８】
駆動力伝達装置１０を構成するアウタケース１０ａは、有底筒状のハウジング１１ａと、ハウジング１１ａの後端開口部に螺着されて同開口部を覆蓋するリヤカバー１１ｂとにより形成されている。ハウジング１１ａは非磁性材料であるアルミ合金により形成され、リヤカバー１１ｂは磁性材料である鉄により形成されている。リヤカバー１１ｂは本発明の磁路形成部材に該当する。なお、リヤカバー１１ｂにはその中間部に、非磁性材料であるステンレス製の筒体１１ｃが埋設されており、筒体１１ｃは環状の非磁性部位を形成している。
【００１９】
インナシャフト１０ｂは、リヤカバー１１ｂの中央部を液密的に貫通してアウタケース１０ａのハウジング１１ａ内に同軸的に挿入されていて、軸方向の移動を規制された状態で、ハウジング１１ａとリヤカバー１１ｂに回転可能に支持されている。インナシャフト１０ｂには、第２プロペラシャフト２６の先端部が挿入されて、トルク伝達可能に連結される。なお、アウタケース１０ａを構成するハウジング１１ａの前端部には、第１プロペラシャフト２５がトルク伝達可能に連結されている。
【００２０】
メインクラッチ機構１０ｃは湿式多板式の摩擦クラッチであり、多数のクラッチプレート（インナクラッチプレート１２ａ、アウタクラッチプレート１２ｂ）を備え、ハウジング１１ａ内に配設されている。摩擦クラッチを構成する各インナクラッチプレート１２ａは、インナシャフト１０ｂの外周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられ、かつ、各アウタクラッチプレート１２ｂはハウジング１１ａの内周にスプライン嵌合し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１２ａと各アウタクラッチプレート１２ｂは交互に位置していて、互いに当接して摩擦係合するとともに互いに離間して自由状態となる。
【００２１】
パイロットクラッチ機構１０ｄは電磁式クラッチであり、電磁石１３、摩擦クラッチ１４、アーマチャ１５、およびヨーク１６にて構成されている。電磁石１３は環状を呈し、ヨーク１６に嵌着された状態でリヤカバー１１ｂの環状凹所１１ｄに嵌合されている。ヨーク１６は本発明の支持部材に該当するもので、リヤカバー１１ｂの後端部の外周に回転可能に支持された状態で車体側に固定されている。パイロットクラッチ機構１０ｄにおける摩擦クラッチ１４およびアーマチャ１５は、本発明におけるアクチュエータを構成する。
【００２２】
摩擦クラッチ１４は、複数のアウタクラッチプレート１４ａとインナプレート１４ｂとからなる湿式多板式の摩擦クラッチであり、各アウタクラッチプレート１４ａはハウジング１１ａの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられ、かつ、各インナクラッチプレート１４ｂは後述するカム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７の外周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられている。
【００２３】
アーマチャ１５は環状を呈するもので、ハウジング１１ａの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられていて、摩擦クラッチ１４の前側に位置して対向している。
【００２４】
上記のように構成したパイロットクラッチ機構１０ｄにおいては、電磁石１３の電磁コイルへの通電により、電磁石１３を基点としてヨーク１６、リヤカバー１１ｂ、摩擦クラッチ１４およびアーマチャ１５を循環する磁束が通る磁路が形成される。この場合、ヨーク１６の環状の外周側の突出部１６ａ1の外周面がリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄの外周側内面１１ｄ1の一部に対向し、かつ、ヨーク１６の環状の内周側の突出部１６ａ2の内周面がリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄの内周側外面１１ｄ2の一部に対向して、これらの対向面同士の対向面積が磁路面積となる。
【００２５】
なお、電磁石１３の電磁コイルへの通電の断続は、スイッチの切替え操作によりなされ、後述する３つの駆動モードを選択できるようになっている。当該スイッチは、車室内の運転席の近傍に配設されて、運転者が容易に操作し得るようになっている。なお、駆動力伝達装置１０を後述する第２の駆動モードのみの構成とすれば、当該スイッチを省略できる。
【００２６】
カム機構１０ｅは、第１カム部材１７、第２カム部材１８、およびカムフォロアー１９にて構成されている。第１カム部材１７は、インナシャフト１０ｂの外周に回転可能に嵌合されていて、リヤカバー１１ｂに回転可能に支承されており、その外周に摩擦クラッチ１４のインナクラッチプレート１４ｂがスプライン嵌合している。第２カム部材１８は、インナシャフト１０ｂの外周にスプライン嵌合されて一体回転可能に組付けられていて、メインクラッチ機構１０ｃのインナクラッチプレート１２ａの後側に対向して位置している。第１カム部材１７と第２カム部材１８の互いに対向するカム溝には、ボール状のカムフォロアー１９が介在している。
【００２７】
かかる構成の駆動力伝達装置１０においては、パイロットクラッチ機構１０ｄを構成する電磁石１３の電磁コイルが非通電状態にある場合には磁路は形成されず、摩擦クラッチ１４は非係合状態にある。このため、パイロットクラッチ機構１０ｄは非作動の状態にあって、カム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７はカムフォロアー１９を介して第２カム部材１８と一体回転可能であり、メインクラッチ機構１０ｃは非作動の状態にある。このため、車両は二輪駆動である第１駆動モードを構成する。
【００２８】
一方、電磁石１３の電磁コイルへの通電がなされると、パイロットクラッチ機構１０ｄには電磁石１３を基点として循環する磁路が形成されて、電磁石１３はアーマチャ１５を吸引する。このため、アーマチャ１５は摩擦クラッチ１４を押圧して摩擦係合させ、カム機構１０ｅの第１カム部材１７をアウタケース１０ａ側へ連結させて、第２カム部材１８との間に相対回転を生じさせる。この結果、カム機構１０ｅにおいては、カムフォロアー１９が両カム部材１７，１８を互いに離間する方向へ押圧する。
【００２９】
このため、第２カム部材１８はメインクラッチ機構１０ｃ側へ押圧されて、メインクラッチ機構１０ｃを摩擦クラッチ１４の摩擦係合力に応じて摩擦係合させ、アウタケース１０ａとインナシャフト１０ｂ間でトルク伝達が生じる。これにより、車両は第１プロペラシャフト２５と第２プロペラシャフト２６が非直結状態と直結状態間での四輪駆動である第２の駆動モードを構成する。この駆動モードでは、車両の走行状態に応じて、前後輪間の駆動力分配比を１００：０（二輪駆動状態）〜５０：５０（直結状態）の範囲で制御することができる。
【００３０】
また、電磁石１３の電磁コイルへの通電電流を所定の値に高めると電磁石１３のアーマチャ１５に対する吸引力が増大し、アーマチャ１５は強く吸引されて摩擦クラッチ１４の摩擦係合力を増大させ、両カム部材１７，１８間の相対回転を増大させる。この結果、カムフォロアー１９は第２カム部材１８に対する押圧力を高めて、メインクラッチ機構１０ｃを結合状態とする。このため、車両は第１プロペラシャフト２５と第２プロペラシャフト２６が直結状態の四輪駆動である第３の駆動モードを構成する。
【００３１】
しかして、パイロットクラッチ機構１０ｄにおいては、リヤカバー１１ｂの凹所１１ｄに嵌合して組付けられているヨーク１６の突出部１６ａ1の外周面、および突出部１６ａ2の内周面がリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄの外周側内面１１ｄ1および内周側外面１１ｄ2の一部に対向し、リヤカバー１１ｂとヨーク１６の突出部１６ａ1，１６ａ2の対向面のエアギャップにて磁路面積が規定されているが、ヨーク１６の突出部１６ａ1，１６ａ2はリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄ内に位置し、相対的にリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄの外周側内面１１ｄ1および内周側外面１１ｄ2がヨーク１６の突出部１６ａ1，１６ａ2を超えて軸方向に長く延出している。
【００３２】
通常、ヨーク１６をリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄに嵌合して回転可能に組付ける場合には、ヨーク１６を回転可能に支持するベアリング１６ｂのガタのバラツキ、ヨーク１６およびリヤカバー１１ｂの寸法誤差、組付誤差等により、ヨーク１６が設定された組付け位置から軸方向にずれて、ヨーク１６の突出部１６ａ1，１６ａ2がリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄからはみ出して、対向面同士の重なる対向面積（磁路面積）が設定された値より小さくなるおそれがある。この場合には、パイロットクラッチ機構１０ｄのクラッチ特性が変化することになる。
【００３３】
しかしながら、パイロットクラッチ機構１０ｄにおいては、リヤカバー１１ｂの凹所１１ｄの外周側内面１１ｄ1および内周側外面１１ｄ2がヨーク１６の突出部１６ａ1，１６ａ2を越えて延出するように形成されているため、ヨーク１６の組付け位置が軸方向にずれてもヨーク１６の突出部１６ａ1，１６ａ2がリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄの外周側内面１１ｄ1および内周側外面１１ｄ2からはみ出すことはなく、ベアリング１６ｂのガタのバラツキ、ヨーク１６およびリヤカバー１１ｂの寸法誤差、組付誤差等に起因する磁路面積の低減、これに起因するパイロットクラッチ機構１０ｄのクラッチ特性が変化するおそれはない。
【００３４】
図２には、ヨーク１６をリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄに組付ける状態を模式的に示しており、組付け時、ヨーク１６がリヤカバー１１ｂの凹所１１ｄ内にて１点鎖線で示す範囲で軸方向に位置ずれを生じたとしても、ヨーク１６の突出部１６ａ1，１６ａ2が凹所１１ｄの外周側内面１１ｄ1および内周側外面１１ｄ2からはみ出ることはなく、両者の対向面により形成される磁路面積が変化することはない。
【００３５】
従って、かかる構成のパイロットクラッチ機構１０ｄを構成部品とする当該駆動力伝達装置１０においては、パイロットクラッチ機構１０ｄのクラッチ特性の変化に起因するメインクラッチ機構１０ｃでの伝達トルクの変動（伝達トルクの低下）を防止することができる。
【００３６】
なお、本実施の形態では、磁路形成部材と支持部材とを径方向に対向させ、これら対向面のうち支持部材側に突出部を設け、磁路形成部材側の対向面が突出部を越えて軸方向へ延出するように構成したが、磁路形成部材側の対向面に突出部を設け、支持部材側の対向面が突出部を越えて軸方向へ延出するようにしてもよい。
【００３７】
図４には、本発明に係る電磁式作動機構の他の一例である電磁式トルク発生機構をパイロット機構とする駆動力伝達装置３０が示されている。駆動力伝達装置３０は、外側回転部材であるアウタケース３０ａ、内側回転部材であるインナシャフト３０ｂ、摩擦クラッチ３０ｃ、パイロット機構３０ｄ、およびカム機構３０ｅを備えているもので、パイロット機構３０ｄおよびカム機構３０ｅがパイロットクラッチ機構１０ｄおよびカム機構１０ｅと相違する点を除き、駆動力伝達装置１０とは同様に構成されていて同様に作動する。
【００３８】
アウタケース３０ａは、有底筒状のハウジング３１ａと、ハウジング３１ａの後端開口部に螺着されて同開口部を覆蓋するリヤカバー３１ｂからなるもので、インナシャフト３０ｂはリヤカバー３１ｂの中央部を液密的に貫通してハウジング３１ａ内に延びていて、軸方向の移動を規制された状態で回転可能に支持されている。リヤカバー３１ｂは、後述する外側回転子を兼ねている。アウタケース３０ａにおけるハウジング３１ａの前端部には、第１プロペラシャフト２５がトルク伝達可能に連結され、かつインナシャフト３０ｂには、第２プロペラシャフト２６がトルク伝達可能に連結される。
【００３９】
摩擦クラッチ３０ｃは、多数のインナクラッチプレート３２ａとアウタクラッチプレート３２ｂを備えた湿式多板の摩擦クラッチで、各インナクラッチプレート３２ａはインナシャフト３０ｂの外周側にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられ、かつ各アウタクラッチプレート３２ｂはハウジング３１ａの内周側にスプライン嵌合し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３２ａと各アウタクラッチプレート３２ｂとは交互に位置していて、互いに当接して摩擦係合するとともに互いに離間して自由状態となる。
【００４０】
パイロット機構３０ｄは、電磁石３３、外側回転子３４および内側回転子３５を備えている。電磁石３３は、電磁コイルをボビンに巻回してなるもので、ヨーク３６に組付けられた状態でリヤカバー３１ｂに回転可能に支持されている。かかる構成においては、リヤカバー３１ｂ、ヨーク３６および両回転子３４，３５は本発明における磁路形成部材、支持部材、およびアクチュエータに該当する。
【００４１】
外側回転子３４は、リヤカバー３１ｂと一体に形成されているもので、アウタケース３０ａにおけるハウジング３１ａの開口端部に螺着されていて、その内端部が摩擦クラッチ３０ｃの近傍に臨んでいる。内側回転子３５は環状を呈するもので、外側回転子３４の内端部とインナシャフト３０ｂ間にて、これら両者に対して回転可能に位置している。外側回転子３４の内端部の内周面、および内側回転子３５の外周面には、図５に示すように、周方向に所定間隔を保持して位置する複数の凹部３４ａ，３５ａおよび凸部３４ｂ，３５ｂが形成されている。これらの凹部３４ａ，３５ａおよび凸部３４ｂ，３５ｂは互いに対向し得る位置にあり、凸部３４ｂ，３５ｂ同士は所定の最小隙間を介在させて対向し得るようになっている。
【００４２】
カム機構３０ｅは、外側回転子３４（リヤカバー３１ｂ）および内側回転子３５を構成部材とするもので、外側回転子３４の内周側にて周方向に所定間隔を保持して形成された複数のカム溝３７ａと、内側回転子３５の内周側にて周方向に所定間隔を保持して形成された複数のカム溝３７ｂと、互いに対向するカム溝３７ａ，３７ｂ間に介在する複数のカムフォロア３７ｃにて構成されている。カム機構３０ｅは、内側回転子３５を外側回転子３４に対して位置決めする機能を有しており、ニードルベアリングを介して摩擦クラッチ３０ｃに支持されている内側回転子３５を、両回転子３４，３５の凸部３４ｂ，３５ｂ同士が図５に示すように周方向に所定量ずれた状態に位置決めしている。
【００４３】
かかる構成の駆動力伝達装置３０においては、パイロット機構３０ｄを構成する電磁石３３が非通電状態にある場合には磁路は形成されず、パイロット機構３０ｄおよびカム機構３０ｅは非作動の状態にある。このため、両回転子３４，３５はカムフォロア３７ｃを介して一体回転可能であり、摩擦クラッチ３０ｃは非作動の状態にある。このため、車両は二輪駆動の駆動モードを構成する。
【００４４】
一方、電磁石３３へ通電されると、パイロット機構３０ｄに磁路が形成されて、図５の１点鎖線で示すように、両回転子３４，３５は互いの凸部３４ｂ，３５ｂ間で凸部３４ｂ，３５ｂが完全に対向すべく吸引しあって、内側回転子３５を１点鎖線で示す周方向へわずかに回転させる。これにより、両回転子３４，３５にはトルクが発生する。内側回転子３５の回転によりカム機構３０ｅが作動して、カムフォロア３７ｃの押圧作用にて内側回転子３５を摩擦クラッチ３０ｃ側へ押動する。この結果、摩擦クラッチ３０ｃは内側回転子３５からの押圧力に応じて摩擦係合して、アウタケース３０ａとインナシャフト３０ｂ間のトルク伝達を行う。このため、車両は両プロペラシャフト２５，２６が二輪駆動の結合状態でリアルタイムの四輪駆動の駆動モードを構成する。
【００４５】
また、電磁石３３への印加電流を所定の値に高めると、両回転子３４，３５同士はさらに強く吸引しあって内側回転子３５の回転量を増大させる。この結果、カムフォロア３７ｃは、内側回転子３５に対する押圧力を高めて摩擦クラッチ３０ｃを結合状態とする。このため、車両は両プロペラシャフト２５，２６が直結した四輪駆動の駆動モードを構成する。
【００４６】
このように、当該駆動力伝達装置３０を構成するパイロット機構３０ｄにおいては、電磁石３３への通電により磁力が発生して両回転子３４，３５間に磁路が発生し、両回転子３４，３５は互いに吸引しあって相対回転してトルクが発生する。これにより、パイロット機構３０ｄは、電磁石３３へ通電する電流に応じたトルクを発生し、摩擦クラッチ３０ｃを作動させる駆動力源として機能する。この場合、磁路は電磁石３３を基点としてヨーク３６、リヤカバー３１ｂ、外側回転子３４、内側回転子３５、リヤカバー３１ｂ、およびヨーク３６を循環して形成される。
【００４７】
しかして、パイロット機構３０ｄにおいては、リヤカバー３１ｂの凹所３１ｃに嵌合して組付けられているヨーク３６の突出部３６ａ1の外周面、突出部３６ａ2の内周面がリヤカバー３１ｂの凹所３１ｃの外周側内面３１ｃ1および内周側外面３１ｃ2の一部に対向し、リヤカバー３１ｂとヨーク３６の突出部３６ａ1，３６ａ2の対向面のエアギャップにて磁路面積を形成しているが、ヨーク３６の突出部３６ａ1，３６ａ2はリヤカバー３１ｂの凹所３１ｃ内に位置し、相対的に、リヤカバー３１ｂの凹所３１ｃの外周側内面３１ｃ1および内周側外面３１ｃ2がヨーク３６の突出部３６ａ1，３６ａ2を越えて軸方向に長く延出している。
【００４８】
このため、パイロット機構３０ｄにおいては、図６（ｂ）および図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、ヨーク３６の組付け位置が軸方向にずれてもヨーク３６の突出部３６ａ1，３６ａ2がリヤカバー３１ｂの凹所３１ｃの外周側内面３１ｃ1および内周側外面３１ｃ2からはみ出すことはなく、ベアリング３６ｂのガタのバラツキ、ヨーク３６およびリヤカバー３１ｂの寸法誤差、組付誤差等に起因する磁路面積の低減、これに起因するパイロット機構３０ｄのクラッチ特性が変化するおそれはない。
【００４９】
従って、かかる構成のパイロット機構３０ｄを構成部品とする当該駆動力伝達装置３０においては、パイロット機構３０ｄのトルク特性の変動に起因するクラッチ機構３０ｃでの伝達トルクの変動（伝達トルクの低下）を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電磁式作動機構の一例である電磁クラッチをパイロットクラッチ機構とする駆動力伝達装置の部分断面図である。
【図２】同パイロットクラッチ機構を構成するヨークのリヤカバーへの組付け状態を示す模式図である。
【図３】同駆動力伝達装置を搭載した四輪駆動車の概略構成図である。
【図４】本発明に係る電磁式作動機構の他の一例である電磁式トルク発生機構をパイロット機構とする駆動力伝達装置の部分断面図である。
【図５】同パイロット機構を構成する両回転子の一部を拡大して示す部分断面図である。
【図６】同パイロット機構を構成するヨークのリヤカバーへの組付け状態を示す部分断面図（ａ）、およびその部分拡大図（ｂ）である。
【図７】同パイロット機構を構成するヨークのリヤカバーへの組付け状態の３つの状態をを示す模式図（ａ），（ｂ），（ｃ）である。
【符号の説明】
１０…駆動力伝達装置、１０ａ…アウタケース、１０ｂ…インナシャウト、１０ｃ…メインクラッチ機構、１０ｄ…パイロットクラッチ機構、１０ｅ…カム機構、１１ａ…ハウジング、１１ｂ…リヤカバー、１１ｃ…筒体、１１ｄ…凹所、１１ｄ1…外周側内面、１１ｄ2…内周側外面、１２ａ…インナクラッチプレート、１２ｂ…アウタクラッチプレート、１３…電磁石、１４…摩擦クラッチ、１４ａ…アウタクラッチプレート、１４ｂ…インナクラッチプレート、１５…アーマチャ、１６…ヨーク（支持部材）、１６ａ1，１６ａ2…突出部、１６ｂ…ベアリング、１７…第１カム部材、１８…第２カム部材、１９…カムフォロアー、２１…トランスアクスル、２２…エンジン、２３…フロントディファレンシャル、２４ａ…アクスルシャフト、２４ｂ…前輪、２５，２６…プロペラシャフト、２７…リヤディファレンシャル、２８ａ…アクスルシャフト、２８ｂ…後輪、３０…駆動力伝達装置、３０ａ…アウタケース、３０ｂ…インナシャウト、３０ｃ…クラッチ機構、３０ｄ…パイロット機構、３０ｅ…カム機構、３１ａ…ハウジング、３１ｂ…リヤカバー、３１ｃ…凹所、３１ｃ1…外周側内面、３１ｃ2…内周側外面、３２ａ…インナクラッチプレート、３２ｂ…アウタクラッチプレート、３３…電磁石、３４…外側回転子、３５…内側回転子、３４ａ，３５ａ…凹部、３４ｂ，３５ｂ…凸部、３６…ヨーク（支持部材）、３６ａ1，３６ａ2…突出部、３６ｂ…ベアリング、３７ａ，３７ｂ…カム溝、３７ｃ…カムフォロア。
Claims (1)
- 互いに同軸的かつ相対回転可能に位置する内側回転部材と外側回転部材の間に配置されて前記内側回転部材と外側回転部材をトルク伝達可能に連結するメインクラッチ機構と、磁力によって軸方向に吸引されるアーマチャの作動によって係合し前記メインクラッチ機構の摩擦係合を制御するパイロットクラッチ機構と、
前記外側回転部材の開口部に嵌合固定されて前記内側回転部材を回転可能に支持する磁路形成部材と、該磁路形成部材に軸方向に開口して形成した環状凹所に嵌合して同内磁路形成部材の軸部にベアリングを介して支持されその内部に環状の電磁石を嵌着した環状の支持部材とを備えて、前記環状凹所の外周側内面と前記支持部材の外周側環状突出部の外周面間に形成される環状ギャップと前記環状凹所の内周側外面と前記支持部材の内周側環状突出部の内周面間に形成される環状ギャップを通して形成される前記電磁石を基点とする磁路に生じる磁束によって前記アーマチャが作動するようにした駆動力伝達装置において、
前記環状凹所の外周側内面と内周側外面を前記支持部材の外周側環状突出部の外周面と同支持部材の前記内周川突出部の内周面よりそれぞれ軸方向の両側に長く延在して形成し、前記支持部材の組付け位置が軸方向にずれても前記両環状ギャップの磁路面積がそれぞれ所定の磁路面積に規定されるようにしたことを特徴とする駆動力伝達装置。
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