JP4239680B2 - Electromagnetic clutch mechanism - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁クラッチ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば四輪駆動車における駆動軸と従動軸との間には両軸間のトルク伝達を行う駆動力伝達装置が配設されている。図１５に示すように、この従来の駆動力伝達装置１００は、互いに同軸的かつ相対回転可能に配置されたフロントハウジング１０１及びリヤハウジング１０２を備えている。フロントハウジング１０１内には多板式のメインクラッチ１０３及びプラネタリーギヤ式の差動機構１０４が配置されている。
【０００３】
リヤハウジング１０２には電磁クラッチ１０５が設けられている。この電磁クラッチ１０５は、磁路形成部材としてのリヤハウジング１０２と、当該リヤハウジング１０２の一側（図１５における左側）に配置された環状の摩擦クラッチ１０６とを備えている。また、電磁クラッチ１０５は、摩擦クラッチ１０６の一側（図１５における左側）に配置された環状のアーマチャ１０７と、前記リヤハウジング１０２の他側（図１５における右側）に配置された環状の電磁石１０８とを備えている。電磁石１０８はヨーク１０９に形成された環状の収容凹部１１０に嵌め込まれており、この電磁石１０８が取付けられたヨーク１０９はリヤハウジング１０２の外側面（図１５における右側側面）に形成された筒状の電磁石支持部１１１にベアリング１１２を介して回動可能に外嵌されている。
【０００４】
図１６に示すように、ヨーク１０９の内側壁１０９ａはリヤハウジング１０２の外側面に形成された環状凹部１１３の小径側の内周面１１３ａに対向配置されており、同じく外側壁１０９ｂはリヤハウジング１０２の外周面１０２ａに対向するように配置されている。ヨーク１０９の内側壁１０９ａと前記環状凹部１１３の小径側の内周面１１３ａとの間には所定の内側ギャップＣ１が形成されている。また、ヨーク１０９の外側壁１０９ｂとリヤハウジング１０２の外周面１０２ａとの間には、所定の外側ギャップＣ２が形成されている。
【０００５】
電磁石１０８の電磁コイル( 図示略) が通電されると、次の経路で磁路Ｍが形成される。前記経路はヨーク１０９の外側壁１０９ｂ→外側ギャップＣ２→リヤハウジング１０２の外周側→摩擦クラッチ１０６の外周側→アーマチャ１０７→摩擦クラッチ１０６の内周側→リヤハウジング１０２の内周側→内側ギャップＣ１→ヨーク１０９の内側壁１０９ａである。この結果、アーマチャ１０７が磁気誘導作用により摩擦クラッチ１０６側へ吸引され、これにより摩擦クラッチ１０６が押圧されて摩擦係合する。この摩擦係合力によってメインクラッチ１０３（図１５参照）が作動されると共に差動機構１０４の差動が制限され、フロントハウジング１０１とリヤハウジング１０２とがトルク伝達可能に連結される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
実開平６−１６７３１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の電磁クラッチ１０５及びそれを備えた駆動力伝達装置１００には、次のような問題があった。即ち、駆動力伝達装置１００各部の寸法公差等により、ヨーク１０９のリヤハウジング１０２に対する取付け位置がそれらの中心軸方向において変化するおそれがあった。駆動力伝達装置１００各部の寸法公差等としては、例えばベアリング１１２の寸法公差、同じくベアリング１１２のリヤハウジング１０２に対する組付け公差、ヨーク１０９及びリヤハウジング１０２の加工公差、ヨーク１０９のリヤハウジング１０２に対する組付け公差が含まれる。
【０００８】
そして、ヨーク１０９のリヤハウジング１０２に対する取付け位置がそれらのの中心軸方向において変化すると、ヨーク１０９及びリヤハウジング１０２において互いに対向する面の対向面積が変化する。即ち、ヨーク１０９の内側壁１０９ａの外面（ヨーク１０９の内周面）及び環状凹部１１３の小径側の内周面１１３ａにおいて互いに重なり合っている部分の面積である内側対向面積が変化する。また、ヨーク１０９の外側壁１０９ｂの内面（収容凹部１１０の大径側の内周面）及びリヤハウジング１０２の外周面１０２ａにおいて互いに重なり合っている部分の面積である外側対向面積が変化する。これは、ヨーク１０９及びリヤハウジング１０２において互いに対向する面、即ち内側対向面及び外側対向面の重複長さＬ１，Ｌ２（図１６参照）がそれぞれ変化するからである。
【０００９】
ヨーク１０９及びリヤハウジング１０２における内側対向面積及び外側対向面積は、それぞれ電磁石１０８の通電時に形成される磁路Ｍの面積（磁路面積）に相当するので、内側対向面積及び外側対向面積が変化すると磁路面積が変化する。そして、この磁路面積が変化すると磁力（磁束の数）も変化し、ひいては電磁クラッチ１０５の摩擦係合力も変化する。そして、内側対向面積及び外側対向面積がそれぞれ予め設定された面積（ヨーク１０９が図１５に示す基準位置にあるときの内外両対向面積）に対して変化すると、磁路面積も予め設定された面積とはならず、電磁クラッチ１０５の摩擦係合力も設定値に対して変化する。
【００１０】
このような電磁クラッチ１０５のクラッチ特性の変化は、当該電磁クラッチ１０５をパイロット機構として作動する駆動力伝達装置１００の作動にも影響を与える。即ち、電磁クラッチ１０５のクラッチ特性の変化に起因して、駆動力伝達装置１００には伝達トルクが増大したり低下したりする等の変動が発生する。
【００１１】
例えば、図１６に示すように、電磁石１０８が取付けられたヨーク１０９のリヤハウジング１０２（厳密には、環状凹部１１３の内底面）に対する取付位置が図１５に示す基準位置よりも近づいた場合、磁路長（磁路のループ）が小さくなる。この位置における内外両対向面の重複長さＬ１ｎ，Ｌ２ｎが基準位置における前記重複長さＬ１，Ｌ２よりも長くなるからである（Ｌ１＜Ｌ１ｎ、Ｌ２＜Ｌ２ｎ）。このため、磁路全体の磁気抵抗が低下し、電磁石１０８に供給された電流値が同じであってもヨーク１０９が基準位置にある場合と比べて磁束が大きくなり伝達トルク（駆動力）が増大する。また、ヨーク１０９がリヤハウジング１０２（厳密には、環状凹部１１３の内底面）に近づくほど内側対向面積及び外側対向面積がそれぞれ増大し、内側ギャップＣ１及び外側ギャップＣ２における磁気抵抗がそれぞれ低下する。従って、前述した磁路長の変化と相まって磁束が更に大きくなり伝達トルクがいっそう増大する。
【００１２】
逆に、図１７に示すように、電磁石１０８が取付けられたヨーク１０９のリヤハウジング１０２（厳密には、環状凹部１１３の内底面）に対する取付位置が図１５に示す基準位置よりも離れた場合、磁路長（磁路のループ）が大きくなる。この位置における内外両対向面の重複長さＬ１ｆ，Ｌ１ｆが基準位置における前記重複長さＬ１，Ｌ２よりも短くなるからである（Ｌ１＞Ｌ１ｆ、Ｌ２＞Ｌ２ｆ）。このため、磁路全体の磁気抵抗が増大し、電磁石１０８に供給された電流値が同じであってもヨーク１０９が基準位置にある場合と比べて磁束が小さくなり伝達トルク（駆動力）が減少する。また、ヨーク１０９がリヤハウジング１０２から離れるほど内側対向面積及び外側対向面積がそれぞれ減少し、内側ギャップＣ１及び外側ギャップＣ２における磁気抵抗がそれぞれ増大する。従って、前述した磁路長の変化と相まって磁束が更に小さくなり伝達トルクがいっそう減少する。
【００１３】
具体的に説明すると、図１８に示すように、ヨーク１０９のリヤハウジング１０２に対する取付け位置が例えば基準位置よりも１ｍｍだけリヤハウジング１０２側に近い場合、ヨーク１０９が基準位置にある場合の吸引変化率を０％としたとき、吸引変化率は２２．０％程度となる。逆に、ヨーク１０９のリヤハウジング１０２に対する取付け位置が例えば基準位置よりも１ｍｍだけリヤハウジング１０２から離れている場合、ヨーク１０９が基準位置にある場合の吸引変化率を０％としたとき、吸引変化率は−２０．０％程度となる。電磁クラッチ１０５の伝達トルクを決定する要素の一つに電磁石１０８の電磁力による吸引力があり、この吸引力は磁気回路の磁束の大きさで決まる。従って、磁束が大きいほど吸引力が大きくなり電磁クラッチ１０５の伝達トルクも大きくなる。換言すれば、磁束が小さいほど吸引力が小さくなり電磁クラッチ１０５の伝達トルクは小さくなる。
【００１４】
このように、前記従来の電磁クラッチ１０５及びそれを備えた駆動力伝達装置１００においては、電磁石１０８へ供給する電流値によりその伝達トルク（駆動力）を制御することができる。しかしながら、ヨーク１０９のリヤハウジング１０２に対する取付け位置のずれ（誤差）により、得られる伝達トルクの大きさが製品毎に変化してばらつきが発生するおそれがあった。換言すれば、電磁クラッチ１０５の作動特性（クラッチ特性）、ひいては駆動力伝達装置１００の作動特性（伝達トルク特性）が製品毎に変化するという問題があった。
【００１５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、組立て誤差に起因する作動特性の変化を抑制することができる電磁クラッチ機構を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、摩擦クラッチと、当該摩擦クラッチの一側に配置されると共に電磁石が収容された第１磁路形成部材と、前記摩擦クラッチと第１磁路形成部材とを隔てるように設けた第２磁路形成部材と、前記摩擦クラッチの他側に位置するアーマチャとを備え、前記電磁石への通電によりアーマチャを第２磁路形成部材側へ吸引すると共に当該アーマチャと第２磁路形成部材との協働により前記摩擦クラッチを摩擦係合させるようにした電磁クラッチ機構において、前記第１磁路形成部材は第２磁路形成部材に対してギャップ部を介して相対回転可能に配設し、前記第１磁路形成部材の第２磁路形成部材に対する中心軸方向の相対位置が予め設定した基準位置よりも近接した場合には前記ギャップ部のギャップ対向面積が小さくなるように、また、前記第１磁路形成部材の第２磁路形成部材に対する中心軸方向の相対位置が予め設定した基準位置よりも離間した場合には前記ギャップ部のギャップ対向面積が大きくなるように、前記第１磁路形成部材及び第２磁路形成部材を構成するようにしたことを要旨とする。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電磁クラッチにおいて、前記第１磁路形成部材及び第２磁路形成部材は、第１磁路形成部材及び第２磁路形成部材における互いに対向するギャップ対向面にそれぞれ突部を一体形成し、前記第１磁路形成部材の突部と前記第２磁路形成部材の突部とは中心軸方向においてずれて対向配置されていることを要旨とする。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、摩擦クラッチと、当該摩擦クラッチの一側に配置されると共に電磁石が収容された第１磁路形成部材と、前記摩擦クラッチと第１磁路形成部材とを隔てるように設けた第２磁路形成部材と、前記摩擦クラッチの他側に位置するアーマチャとを備え、前記電磁石への通電により発生する磁束によりアーマチャを第２磁路形成部材側へ吸引すると共に当該アーマチャと第２磁路形成部材との協働により前記摩擦クラッチを摩擦係合させるようにした電磁クラッチ機構において、前記第１磁路形成部材は第２磁路形成部材に対してギャップ部を介して相対回転可能に配設し、前記第１磁路形成部材の第２磁路形成部材に対する中心軸方向の相対位置が予め設定した基準位置よりも近接した場合には前記磁束の磁路の長さが小さくなるとともに前記ギャップ部のギャップ距離が大きくなるように、また、前記第１磁路形成部材の第２磁路形成部材に対する中心軸方向の相対位置が予め設定した基準位置よりも離間した場合には前記磁束の磁路の長さが長くなるとともに前記ギャップ部のギャップ距離が小さくなるように、前記第１磁路形成部材及び第２磁路形成部材を構成するようにしたことを要旨とする。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電磁クラッチにおいて、前記ギャップ部のギャップ距離を変化させる構成は、第１磁路形成部材及び第２磁路形成部材における互いに対向するギャップ対向面をそれぞれ所定の傾斜角度を有する傾斜面とし、前記第１磁路形成部材の第２磁路形成部材に対する相対位置が予め設定した基準位置にある状態で、前記両ギャップ対向面が互いに平行をなすように両ギャップ対向面の傾斜角度をそれぞれ設定するようにしたものであることを要旨とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を、例えば前輪駆動ベースの四輪駆動車における後輪側への駆動力伝達経路に配設される駆動力伝達装置に具体化した一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
【００２４】
図１に示すように、四輪駆動車等の車両１１は、エンジン１２及びトランスアクスル１３を備えている。トランスアクスル１３には一対のフロントアクスル１４, １４及びプロペラシャフト１５が連結されている。両フロントアクスル１４, １４にはそれぞれ前輪１６, １６が連結されている。プロペラシャフト１５には駆動力伝達装置１７が連結されている。駆動力伝達装置１７にはドライブピニオンシャフト１８を介してリヤディファレンシャル１９が連結されている。リヤディファレンシャル１９には一対のリヤアクスル２０, ２０を介して後輪２１, ２１が連結されている。駆動力伝達装置１７、ドライブピニオンシャフト１８及びリヤディファレンシャル１９はディファレンシャルキャリヤ２２内に収容支持されており、同ディファレンシャルキャリヤ２２を介して車体に支持されている。ディファレンシャルキャリヤ２２内にはディファレンシャルオイルが封入されている。
【００２５】
エンジン１２の駆動力はトランスアクスル１３及び両フロントアクスル１４, １４を介して両前輪１６, １６に伝達される。また、プロペラシャフト１５とドライブピニオンシャフト１８とが駆動力伝達装置１７にてトルク伝達可能に連結された場合、エンジン１２の駆動力はプロペラシャフト１５、ドライブピニオンシャフト１８、リヤディファレンシャル１９及び両リヤアクスル２０, ２０を介して両後輪２１, ２１に伝達される。
【００２６】
（駆動力伝達装置）
次に駆動力伝達装置１７について説明する。図２に示すように、駆動力伝達装置１７はアウタケース３１を備えている。このアウタケース３１内にはインナシャフト３２、メインクラッチ機構３３、パイロットクラッチ機構３５及びカム機構３６がそれぞれ収容されている。
【００２７】
（アウタケース）
アウタケース３１は、一端（後端）が開口した有底筒状のフロントハウジング３１ａと、同フロントハウジング３１ａの開口部に螺着されたリヤハウジング３１ｂとを備えている。フロントハウジング３１ａは非磁性体材料であるアルミニウム合金、リヤハウジング３１ｂは軟質の磁性体材料である低炭素鋼（鉄）によりそれぞれ形成されている。
【００２８】
（インナシャフト）
インナシャフト３２の一端部（図１における左側端部）は、リヤハウジング３１ｂの中央部を液密的に貫通してフロントハウジング３１ａ内に挿入されている。インナシャフト３２は回動中心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３１ａ及びリヤハウジング３１ｂに対して回転可能に支持されている。インナシャフト３２の一端部はディファレンシャルキャリヤ２２の前端部内周面に対してベアリングＢを介して回動可能に支持されている。インナシャフト３２の他端部（図１における右側端部）には、ドライブピニオンシャフト１８（図２では図示略）の一端部がスプライン結合されている。
【００３０】
（パイロットクラッチ機構）
パイロットクラッチ機構３５は、アウタケース３１の後端側（図１における右端側）に配設されている。パイロットクラッチ機構３５は、リヤハウジング３１ｂ、摩擦クラッチ６１、アーマチャ６２、電磁石６３及びヨーク６４を備えている。アーマチャ６２は摩擦クラッチ６１と後述するカム機構３６を構成する第１カム部材７１との間に位置している。電磁石６３は摩擦クラッチ６１の後端側に配置されている。電磁石６３にはワイヤハーネスＷの一端が接続されている。ワイヤハーネスＷの他端は外部に導出されており、スイッチ（図示略）を介してバッテリ（図示略）に接続されている。
【００３１】
（リヤハウジング）
図３に示すように、リヤハウジング３１ｂの後端側側面（図３における右側側面）には円筒状の内側筒部４１及び同じく外側筒部４２が形成されている。外側筒部４２は内側筒部４１よりも大径とされている。リヤハウジング３１ｂの後端側側面、内側筒部４１及び外側筒部４２により環状のヨーク収容凹部４３が形成されている。リヤハウジング３１ｂの径方向における中間部には、非磁性体材料であるステンレス製又は銅製の円環状の筒体（磁路遮断部材）４４が埋設（鋳込み形成）されている。
【００３２】
（摩擦クラッチ）
摩擦クラッチ６１は、湿式多板式の摩擦クラッチ機構であって、複数のインナクラッチプレート６１ａ及びアウタクラッチプレート６１ｂを備えている。各インナクラッチプレート６１ａは後述するカム機構３６を構成する第１カム部材７１の外周面に対してスプライン結合されており、インナシャフト３２の回転中心軸方向へ移動可能となっている。各アウタクラッチプレート６１ｂはフロントハウジング３１ａの内周面に対してスプライン結合されており、アウタケース３１の回転中心軸方向へ移動可能となっている。各インナクラッチプレート６１ａと各アウタクラッチプレート６１ｂとはそれぞれ交互に配置されている。インナクラッチプレート６１ａ及びアウタクラッチプレート６１ｂは互いに当接して摩擦係合すると共に、互いに離間して非係合の自由状態になる。
【００３３】
（アーマチャ）
アーマチャ６２は環状に形成されており、フロントハウジング３１ａの内周面に対してスプライン結合されている。アーマチャ６２はアウタケース３１の回転中心軸方向へ移動可能かつとなっていると共に、アウタケース３１と一体回転可能となっている。
【００３４】
（電磁石及びヨーク）
図２及び図３に示すように、ヨーク６４は環状に形成されており、当該ヨーク６４はディファレンシャルキャリヤ２２の後端側側壁の内面にスナップリングＳを介して回動不能に固定されている。ヨーク６４はリヤハウジング３１ｂと同様の低炭素鋼により形成されており、当該ヨーク６４の摩擦クラッチ６１側の側面（図２における左側側面）には環状の電磁石収容凹部６４ａが形成されている。この電磁石収容凹部６４ａには環状の電磁石６３が嵌め込まれている。この電磁石６３が取付けられたヨーク６４は、リヤハウジング３１ｂの後端側側面（図２における右側側面）に形成された環状のヨーク収容凹部４３に収容されている。
【００３５】
ヨーク６４の内周面と内側筒部４１の外周面（即ち、ヨーク収容凹部における小径側の内周面）との間には、内側ギャップ（第１のギャップ）Ｃ１が形成されている。また、ヨーク６４の外周面と外側筒部４２の内周面（即ち、ヨーク収容凹部４３における大径側の内周面）との間には外側ギャップ（第２のギャップ）Ｃ２が形成されている。これにより、アウタケース３１（リヤハウジング３１ｂ）はヨーク６４に対して相対的に回動可能とされている。ヨーク６４及びリヤハウジング３１ｂにおいて、内側ギャップＣ１及び外側ギャップＣ２にそれぞれ臨む部位である内側ギャップ部Ｇ１及び外側ギャップ部Ｇ２の構成については後に詳述する。
【００３６】
電磁石６３の電磁コイル( 図示略) に電流が供給されると、パイロットクラッチ機構３５には図３に一点鎖線で示すように循環する磁路Ｍが発生する。即ち、ヨーク６４（外周側）、外側ギャップＣ２、リヤハウジング３１ｂ（外側筒部４２）、摩擦クラッチ６１（外周側の磁路域）、アーマチャ６２、摩擦クラッチ６１（内周側の磁路域）、リヤハウジング３１ｂ（内側筒部４１）、内側ギャップＣ１及びヨーク６４（内周側）を循環する磁路Ｍが形成される。すると、アーマチャ６２は磁気誘導作用により電磁石６３側に吸引され、このアーマチャ６２の吸引力に応じて摩擦クラッチ６１は摩擦係合する。
【００３７】
（カム機構）
カム機構３６は、環状の第１カム部材７１、環状の第２カム部材７２及び球状のカム体７３（図２参照）を備えている。第１カム部材７１及び第２カム部材７２の互いに対向する面にはそれぞれ複数のカム溝が第１カム部材７１及び第２カム部材７２の周方向に所定間隔毎に形成されている。第１カム部材７１及び第２カム部材７２の互いに対向するカム溝間にはカム体７３がはめ込まれている。
【００３８】
第１カム部材７１はインナシャフト３２に対して相対回転可能に嵌挿されており、リヤハウジング３１ｂの前端面に対して軸受を介して接触している。第２カム部材７２はインナシャフト３２の外周面に対してスプライン結合されており、同インナシャフト３２の回転中心軸方向に移動可能となっている。第２カム部材７２はメインクラッチ機構３３のインナクラッチプレート３３ａに対向するように配設されている。
【００３９】
パイロットクラッチ機構３５の摩擦クラッチ６１が非摩擦係合状態の場合には、第１カム部材７１は自由状態に保持される。そして、摩擦クラッチ６１が摩擦係合状態となると、第１カム部材７１はアウタケース３１に連結される。すると、第１カム部材７１と第２カム部材７２との間には相対回転が生じ、同第１カム部材７１はカム体７３を介して第２カム部材７２をメインクラッチ機構３３側へ押圧する。この結果、メインクラッチ機構３３は摩擦係合状態となる。
【００４０】
即ち、パイロットクラッチ機構３５の電磁石６３の電磁コイルが非通電状態にある場合には、摩擦クラッチ６１及びアーマチャ６２は自由状態である。そして、第１カム部材７１及び第２カム部材７２はカム体７３を介してインナシャフト３２に対して一体回転可能な状態に保持され、摩擦クラッチ６１及びカム機構３６の機能はそれぞれ規制される。
【００４１】
（ギャップ部）
次に、内側ギャップ部Ｇ１及び外側ギャップ部Ｇ２の構成について詳細に説明する。
【００４２】
図３に示すように、リヤハウジング３１ｂにおいて、内側筒部４１における外端側の外周面（即ち、ヨーク収容凹部４３の外端側における小径側の内周面）には環状且つ帯状のリヤハウジング側内側突部８１が形成されている。リヤハウジング側内側突部８１は内側筒部４１の外端縁から同じく中間部までの範囲に亘って形成されている。リヤハウジング側内側突部８１の両端縁にはそれぞれ面取りが施されている。リヤハウジング側内側突部８１の内面において、面取り部分を除く部位はリヤハウジング側内側対向面８１ａとされている。
【００４３】
また、外側筒部４２における外端側の内周面（即ち、ヨーク収容凹部４３の外端側における大径側の内周面）には環状且つ帯状のリヤハウジング側外側突部８２が形成されている。リヤハウジング側外側突部８２は外側筒部４２の外端縁から同じく中間部までの範囲に亘って形成されている。リヤハウジング側外側突部８２の両端縁にはそれぞれ面取りが施されている。リヤハウジング側外側突部８２の内面において、面取り部分を除く部位はリヤハウジング側外側対向面８２ａとされている。
【００４４】
ヨーク６４の内周面には環状且つ帯状のヨーク側内側突部８３が形成されている。ヨーク側内側突部８３の両端縁にはそれぞれ面取りが施されている。ヨーク側内側突部８３の内面において、面取り部分を除く部位はヨーク側内側対向面８３ａとされている。また、ヨーク６４の外周面には環状且つ帯状のヨーク側外側突部８４が形成されている。ヨーク側外側突部８４の両端縁にはそれぞれ面取りが施されている。ヨーク側外側突部８４の外面において、面取り部分を除く部位はヨーク側外側対向面８４ａとされている。
【００４５】
そして、ヨーク６４をリヤハウジング３１ｂのヨーク収容凹部４３に収容した状態において、リヤハウジング側内側対向面８１ａとヨーク側内側対向面８３ａとは内側ギャップＣ１を介して互いに対向している。リヤハウジング側内側対向面８１ａ及びヨーク側内側対向面８３ａはアウタケース３１の中心軸方向においてずれており、互いに半分程度だけ重なっている。リヤハウジング側内側対向面８１ａ及びヨーク側内側対向面８３ａの重なった部分の面積（以下、「内側対向面積」という。）は、電磁石６３へ通電したときに形成される磁路Ｍの面積（以下、「内側磁路面積」という。）に相当する。
【００４６】
また、ヨーク６４をリヤハウジング３１ｂのヨーク収容凹部４３に収容した状態において、リヤハウジング側外側対向面８２ａとヨーク側外側対向面８４ａとは外側ギャップＣ２を介して互いに対向している。リヤハウジング側外側対向面８２ａ及びヨーク側外側対向面８４ａはアウタケース３１の中心軸方向においてずれており、互いに半分程度だけ重なっている。リヤハウジング側外側対向面８２ａ及びヨーク側外側対向面８４ａの重なった部分の面積（以下、「外側対向面積」という。）は、電磁石６３へ通電したときに形成される磁路Ｍの面積（以下、「外側磁路面積」という。）に相当する。
【００４７】
図３に示す位置がヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する組付けの基準位置Ｐｓとされている。図３に示すように、ヨーク６４がリヤハウジング３１ｂに対する基準位置Ｐｓに組付けられているとき、内側対向面積及び外側対向面積は予め設定された面積となる。即ち、磁束も予め設定された値が得られ、電磁石６３によるアーマチャ６２の吸引力も予め設定された値が得られる。図３に二点鎖線で示すように、本実施形態ではリヤハウジング３１ｂに対するヨーク６４の組付け位置（相対位置）を当該ヨーク６４の内端面の位置で示す。
【００４８】
パイロットクラッチ機構３５の各部における寸法公差により、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する取付け位置が当該リヤハウジング３１ｂの中心軸方向において変化するおそれがある。パイロットクラッチ機構３５の各部における寸法公差としては、例えばベアリングＢの寸法公差、同じくベアリングＢのリヤハウジング３１ｂに対する組付け公差、ヨーク６４及びリヤハウジング３１ｂの加工公差、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する組付け公差等がある。
【００４９】
そして、図４に示すように、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置よりも近づいた場合、内側対向面積及び外側対向面積はそれぞれ減少する。逆に、図５に示すように、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置よりも離れた場合、内側対向面積及び外側対向面積はそれぞれ増大する。これは、リヤハウジング側内側突部８１とヨーク側内側突部８３とが互い違いになるように対向配置されていると共に、リヤハウジング側外側突部８２とヨーク側外側突部８４とが互い違いになるように対向配置されているからである。
【００５０】
尚、本実施形態において、アウタケース３１は外側回転部材を構成し、インナシャフト３２は内側回転部材を構成する。ヨーク６４は第１磁路形成部材を構成し、リヤハウジング３１ｂは第２磁路形成部材を構成する。パイロットクラッチ機構３５は電磁クラッチ機構を構成する。リヤハウジング側内側対向面８１ａ、リヤハウジング側外側対向面８２ａ、ヨーク側内側対向面８３ａ及びヨーク側外側対向面８４ａはそれぞれギャップ対向面を構成する。内側ギャップ距離ｄ１及び外側ギャップ距離ｄ２はギャップ距離を構成する。内側ギャップ部Ｇ１及び外側ギャップ部Ｇ２はギャップ部を構成する。
【００５１】
また、本実施形態において、リヤハウジング側内側突部８１及びリヤハウジング側外側突部８２は、それぞれリヤハウジング３１ｂのギャップ対向面に形成された突部を構成する。ヨーク側内側突部８３及びヨーク側外側突部８４は、それぞれヨーク６４のギャップ対向面に形成された突部を構成する。この場合におけるギャップ対向面はヨーク６４及びリヤハウジング３１ｂにおいて互いに対向する面をいい、請求項２におけるギャップ対向面に相当する。具体的には、ギャップ対向面（請求項２におけるギャップ対向面）とは、リヤハウジング３１ｂの内側筒部４１における外端側の外周面、同じく外側筒部４２における外端側の内周面、ヨーク６４の内周面及びヨーク６４の外周面をいう。
【００５２】
（第１実施形態の作用）
次に、前述のように構成した駆動力伝達装置１７の車両１１の走行時における作用を説明する。
【００５３】
（二輪駆動状態）
電磁石６３の電磁コイルへ電流が供給されていない場合には磁路Ｍが形成されることはなく、パイロットクラッチ機構３５は非作動の状態に保持される。即ち、摩擦クラッチ６１は非係合状態に保持される。このため、カム機構３６を構成する第１カム部材７１はカム体７３を介して第２カム部材７２と一体回転可能となり、メインクラッチ機構３３は非作動状態に保持される。この結果、フロントハウジング３１ａ（アウタケース３１）とインナシャフト３２との間のトルク伝達は行われない。即ち、車両１１はプロペラシャフト１５とドライブピニオンシャフト１８とが連結されない二輪駆動状態となる。
【００５４】
（非直結の四輪駆動状態）
一方、電磁石６３の電磁コイルへ電流を供給すると、パイロットクラッチ機構３５には磁路Ｍが形成され、電磁石６３は磁気誘導作用によりアーマチャ６２を自身の方へ吸引する。アーマチャ６２は摩擦クラッチ６１を押圧して摩擦係合させ、これによりカム機構３６の第１カム部材７１がフロントハウジング３１ａ（アウタケース３１）に連結される。このため、第１カム部材７１と第２カム部材７２との間には相対回転が発生する。そして、カム体７３は第１カム部材７１と第２カム部材７２とを互いに離間する方向へ押圧する。
【００５５】
第２カム部材７２はメインクラッチ機構３３側へ押圧され、当該メインクラッチ機構３３は摩擦クラッチ６１の摩擦係合力に応じて摩擦係合する。この結果、フロントハウジング３１ａ（アウタケース３１）とインナシャフト３２との間のトルク伝達が行われる。プロペラシャフト１５からドライブピニオンシャフト１８へ摩擦クラッチ６１の摩擦係合力に応じたトルクが伝達される。即ち、車両１１はプロペラシャフト１５とドライブピニオンシャフト１８とが非直結の四輪駆動状態となる。
【００５６】
（直結の四輪駆動状態）
また、電磁石６３の電磁コイルへ供給する電流値を所定値まで高めると、電磁石６３のアーマチャ６２に対する吸引力が増大する。そして、アーマチャ６２は強く電磁石６３側へ吸引される。すると、摩擦クラッチ６１の摩擦係合力が増大し、これに伴って第１カム部材７１と第２カム部材７２との間の相対回転も増大する。この結果、カム体７３は第２カム部材７２に対する押圧力が高められて、メインクラッチ機構３３は強固に摩擦係合し、完全に結合した状態となる。即ち、車両１１はプロペラシャフト１５とドライブピニオンシャフト１８とが直結した四輪駆動状態となる。
【００５７】
（パイロットクラッチ機構の伝達トルク）
ここで、パイロットクラッチ機構３５の伝達トルクとギャップ対向面積（内側対向面積及び外側対向面積）との関係について説明する。パイロットクラッチ機構３５の伝達トルクは、摩擦半径、摩擦面数、クラッチ摺動部摩擦係数及び電磁力による吸引力により決定される。パイロットクラッチ機構３５の伝達トルクを決定する要因の一つである吸引力は、磁気回路を流れる磁束の大きさで決まる。この磁束は次式（ア）により求まる。
【００５８】
φ＝ＮＩ／Ｒ………（ア）
ここで、磁束とギャップ対向面積との関係を得るために、次式（イ）を前記式（ア）に代入する。すると、次式（ウ）が得られる。
【００５９】
Ｒ＝ｄ／μＡ………（イ）
φ＝μＮＩＡ／ｄ…（ウ）
ここで、φは磁束、Ｎは電磁石６３における電磁コイルの巻き数、Ｉは電磁石６３へ供給される電流値、Ｒは内側ギャップＣ１及び外側ギャップＣ２の磁気抵抗、μは空気の透磁率、ｄは内側ギャップＣ１及び外側ギャップＣ２の距離、Ａはギャップ対向面積である。
【００６０】
従って、（ウ）式により、ギャップ対向面積Ａが増大すれば磁束φも増大し、この結果、パイロットクラッチ機構３５の伝達トルクも大きくなることがわかる。同じくギャップ対向面積Ａが減少すれば磁束φも減少し、この結果、パイロットクラッチ機構３５の伝達トルクも小さくなることがわかる。
【００６１】
（ヨークの相対位置変化の影響について）
次に、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する取付け位置（相対位置）の変化がパイロットクラッチ機構３５、ひいては当該パイロットクラッチ機構３５を備えた駆動力伝達装置１７へ及ぼす影響について説明する。
【００６２】
例えば、前述したパイロットクラッチ機構３５の各部における寸法公差等により、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂ（厳密には、ヨーク収容凹部４３の内底面）に対する相対位置が当該リヤハウジング３１ｂの中心軸方向において変化することがある。そして、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が当該リヤハウジング３１ｂの中心軸方向において変化すると、ギャップ対向面積（内側対向面積及び外側対向面積）が変化する。これは、ヨーク６４及びリヤハウジング３１ｂにおいて互いに対向する面、即ちリヤハウジング側内側対向面８１ａとヨーク側内側対向面８３ａとの重複長さＬ１、及びリヤハウジング側外側対向面８２ａとヨーク側外側対向面８４ａとの重複長さＬ２がそれぞれ変化するからである。ギャップ対向面積は電磁石６３の通電時に形成される磁路Ｍの面積（磁路面積）に相当するので、ギャップ対向面積が変化することは磁路面積が変化することであり、この磁路面積が変化すると磁力（磁束の数）も変化し、ひいてはパイロットクラッチ機構３５の摩擦係合力、即ち伝達トルクが変化する。
【００６３】
しかしながら、本実施形態ではヨーク６４の相対位置がリヤハウジング３１ｂ中心軸方向に変化しても磁束が変化しないように、内側ギャップ部Ｇ１及び外側ギャップ部Ｇ２がそれぞれ形成されている。即ち、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置Ｐｓよりも近づいた場合、内側対向面積及び外側対向面積がそれぞれ減少するように内側ギャップ部Ｇ１及び外側ギャップ部Ｇ２はそれぞれ構成されている（図４参照）。また、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置Ｐｓよりも離れた場合、内側対向面積及び外側対向面積はそれぞれ増大するように内側ギャップ部Ｇ１及び外側ギャップ部Ｇ２はそれぞれ構成されている（図５参照）。
【００６４】
このため、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置Ｐｓよりも近づいた場合、及びヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置Ｐｓよりも離れた場合のいずれの場合においても磁束の変化は最小限に抑制される。以下に、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置Ｐｓよりも近づいた場合、及びヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置Ｐｓよりも離れた場合について、順に説明する。
【００６５】
（基準位置よりも近接している場合）
図４に示すように、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置Ｐｓよりも近づいた場合、磁路Ｍの長さ（磁路Ｍのループ）が小さくなると共に、内側対向面積及び外側対向面積がそれぞれ減少する。この近接位置Ｐｎにおけるリヤハウジング側内側対向面８１ａとヨーク側内側対向面８３ａとの重複長さＬ１ｎ、及びリヤハウジング側外側対向面８２ａとヨーク側外側対向面８４ａとの重複長さＬ２ｎが、それぞれ基準位置Ｐｓにおける重複長さＬ１，Ｌ２よりも短くなるからである。即ち、Ｌ１＞Ｌ１ｎ、Ｌ２＞Ｌ１ｎとなる。このため、磁路Ｍの長さが小さくなることによる伝達トルク（駆動力）の増大と、内側対向面積及び外側対向面積がそれぞれ減少することによる伝達トルク（駆動力）の減少とで釣り合う。従って、伝達トルクの変化が抑制される。
【００６６】
（基準位置よりも離れている場合）
図５に示すように、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置Ｐｓよりも離れた場合、磁路Ｍの長さ（磁路Ｍのループ）が大きくなると共に、内側対向面積及び外側対向面積がそれぞれ増大する。この離間位置Ｐｆにおけるリヤハウジング側内側対向面８１ａとヨーク側内側対向面８３ａとの重複長さＬ１ｆ、及びリヤハウジング側外側対向面８２ａとヨーク側外側対向面８４ａとの重複長さＬ２ｆが、それぞれ基準位置Ｐｓにおける重複長さＬ１，Ｌ２よりも長くなるからである。即ち、Ｌ１＜Ｌ１ｆ、Ｌ２＜Ｌ１ｆとなる。このため、磁路Ｍの長さが大きくなることによる伝達トルク（駆動力）の減少と、内側対向面積及び外側対向面積がそれぞれ増大することによる伝達トルク（駆動力）の増大とで釣り合う。従って、伝達トルクの変化が抑制される。
【００６７】
（伝達トルクの変化の具体例）
具体的に説明すると、図６に示すように、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する取付け位置（相対位置）が例えば基準位置Ｐｓよりも１ｍｍだけリヤハウジング３１ｂに近い場合、ヨーク６４が基準位置Ｐｓにある場合の吸引変化率を０％としたとき、吸引変化率は２．０％程度となる。逆に、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する取付け位置が例えば基準位置よりも１ｍｍだけリヤハウジング３１ｂから離れている場合、ヨーク６４が基準位置にある場合の吸引変化率を０％としたとき、吸引変化率は−２．０％程度となる。吸引力の変化率が−２．０％〜２．０％と僅かであるので、この吸引力により影響を受ける伝達トルクの変動も僅か（従来品の１／１０程度）なものとなる。
【００６８】
このように、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置の変化（ずれ及び誤差等）により伝達トルクの大きさが製品毎に大きく変化することはないので、製品間での伝達トルクのばらつきが抑制される。従って、パイロットクラッチ機構３５の作動特性（クラッチ特性）、ひいてはパイロットクラッチ機構３５を備えた駆動力伝達装置１７の作動特性（伝達トルク特性）の製品毎の変化が抑制される。吸引力の変化率が−２．０％〜２．０％と僅かであるので、この吸引力により影響を受ける伝達トルクの変動も僅かなものとなる。
【００６９】
（実施形態の効果）
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置よりも近づいた場合、内側対向面積及び外側対向面積がそれぞれ減少するように、内側ギャップ部Ｇ１及び外側ギャップ部Ｇ２をそれぞれ構成するようにした。また、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置よりも離れた場合、内側対向面積及び外側対向面積がそれぞれ増大するように、内側ギャップ部Ｇ１及び外側ギャップ部Ｇ２をそれぞれ構成するようにした。
【００７０】
具体的には、リヤハウジング３１ｂにおいて、内側筒部４１における外端側の外周面にはリヤハウジング側内側突部８１を形成し、当該リヤハウジング側内側突部８１の内面において面取り部分を除く部位をリヤハウジング側内側対向面８１ａとした。外側筒部４２における外端側の内周面にはリヤハウジング側外側突部８２を形成し、当該リヤハウジング側外側突部８２の内面において面取り部分を除く部位をリヤハウジング側外側対向面８２ａとした。また、ヨーク６４の内周面にはヨーク側内側突部８３を形成し、当該ヨーク側内側突部８３の内面において面取り部分を除く部位をヨーク側内側対向面８３ａとした。ヨーク６４の外周面にはヨーク側外側突部８４を形成し、当該ヨーク側外側突部８４の外面において面取り部分を除く部位をヨーク側外側対向面８４ａとした。また、リヤハウジング側内側対向面８１ａの幅（中心軸方向長）をヨーク側内側対向面８３ａの幅よりも長くすると共に、リヤハウジング側外側対向面８２ａの幅をヨーク側外側対向面８４ａの幅よりも短くするようにした。そして、リヤハウジング側内側対向面８１ａとヨーク側内側対向面８３ａとをそれらの中心軸方向において若干ずらして互いに対向させると共に、リヤハウジング側外側対向面８２ａとヨーク側内側対向面８３ａとをそれらの中心軸方向において若干ずらして互いに対向させるようにした。
【００７１】
このため、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置Ｐｓよりも近づいた場合、磁路Ｍの長さが小さくなることによる伝達トルク（駆動力）の増大と、内側対向面積及び外側対向面積がそれぞれ減少することによる伝達トルク（駆動力）の減少とで釣り合う（互いの作用を打ち消し合う）。また、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置Ｐｓよりも離れた場合、磁路Ｍの長さが大きくなることによる伝達トルク（駆動力）の減少と、内側対向面積及び外側対向面積がそれぞれ増大することによる伝達トルク（駆動力）の増大とで釣り合う。
【００７２】
従って、ヨーク６４とリヤハウジング３１ｂとの組付け位置（相対位置）がそれぞれの中心軸方向にずれても伝達トルクの変化はほとんどなく、組立て誤差に起因するパイロットクラッチ機構３５、ひいては駆動力伝達装置１７の作動特性の変化（増減）を抑制することができる。また、伝達トルクのばらつきもないので車両１１の制御性を向上させることができる。
【００７３】
（２）アウタケース３１とヨーク６４とを別体にすると共に、当該ヨーク６４をディファレンシャルキャリヤ２２に固定するようにした。このため、次のような手順で駆動力伝達装置１７をディファレンシャルキャリヤ２２内に組付けることができる。即ち、まずディファレンシャルキャリヤ２２の後端部に形成された電磁石用コネクタの挿通孔２２ａ（図２参照）に電磁石用コネクタＷａを挿通しながらヨーク６４をディファレンシャルキャリヤ２２内に固定する。この後、メインクラッチ機構３３、パイロットクラッチ機構３５及びカム機構３６等の各種機構が内装されたアウタケース３１をディファレンシャルキャリヤ２２内に配置する。従って、電磁石６３が取付けられたヨーク６４をアウタケース３１側に一体的に固定するようにした場合に比べて、駆動力伝達装置１７のディファレンシャルキャリヤ２２内への組付け作業を簡単にすることができる。
【００７４】
ちなみに、電磁石６３が取付けられたヨーク６４をアウタケース３１側に一体的に固定するようにした場合、駆動力伝達装置１７全体を一度にディファレンシャルキャリヤ２２内に配置固定することとなる。この場合、電磁石６３のワイヤハーネスＷ及び電磁石用コネクタＷａをディファレンシャルキャリヤ２２の挿通孔２２ａに通しながら駆動力伝達装置１７全体をディファレンシャルキャリヤ２２内に配置する必要がある。このため、駆動力伝達装置１７のディファレンシャルキャリヤ２２への取付け作業が煩雑になる。また、作業中に電磁石用コネクタＷａをディファレンシャルキャリヤ２２にぶつけたり駆動力伝達装置１７との間に挟まったりして破損のおそれもある。
【００７５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図７〜図１０に従って説明する。本実施形態はギャップ部の構成の点で前記第１実施形態と異なる。従って、前記第１実施形態と同様の部材構成は同一の符号を付し、その重複した説明を省略する。
【００７６】
図７に示すように、第１実施形態におけるリヤハウジング側内側突部８１及びリヤハウジング側外側突部８２はそれぞれ省略されている。内側筒部４１の外周面はリヤハウジング側内側対向面９１とされており、当該リヤハウジング側内側対向面９１は外端側に向うにつれて拡径する傾斜面とされている。また、外側筒部４２の内周面はリヤハウジング側外側対向面９２とされており、当該リヤハウジング側外側対向面９２は外端側に向うにつれて縮径する傾斜面とされている。
【００７７】
ヨーク６４においてヨーク側内側対向面８３ａ及びヨーク側外側対向面８４ａはそれぞれ外端側に向うにつれて縮径する傾斜面とされている。そして、ヨーク６４をリヤハウジング３１ｂに対して基準位置Ｐｓに取付けた状態において、互いに対向するリヤハウジング側内側対向面９１とヨーク側内側対向面８３ａとが互いに平行をなすように、リヤハウジング側内側対向面９１及びヨーク側内側対向面８３ａの傾斜角度がそれぞれ設定されている。同様に、互いに対向するリヤハウジング側外側対向面９２とヨーク側外側対向面８４ａとが互いに平行をなすように、リヤハウジング側外側対向面９２及びヨーク側外側対向面８４ａの傾斜角度がそれぞれ設定されている。尚、本実施形態において、リヤハウジング側内側対向面９１及びリヤハウジング側外側対向面９２はそれぞれギャップ対向面を構成する。
【００７８】
（第２実施形態の作用）
（基準位置よりも近接している場合）
従って、図８に示すように、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置Ｐｓよりも近づいた場合、磁路Ｍの長さ（磁路Ｍのループ）が小さくなる。また、この近接位置Ｐｎにおける内側ギャップ距離ｄ１ｎ、及び外側ギャップ距離ｄ２ｎは、それぞれ基準位置Ｐｓにおける内側ギャップ距離ｄ１及び外側ギャップ距離ｄ２よりも長くなる。即ち、ｄ１ｎ＞ｄ１、ｄ２ｎ＞ｄ２となる。前記（イ），（ウ）式により、ヨーク６４が基準位置Ｐｓにあるときに比べて、磁気抵抗Ｒが大きくなり磁束φは小さくなる。このため、磁路Ｍの長さが小さくなることによる伝達トルクの増大と、内側ギャップ距離及び外側ギャップ距離がそれぞれ大きくなることによる伝達トルク（駆動力）の減少とで釣り合う。従って、伝達トルクの変化が抑制される。ちなみに、内側対向面積及び外側対向面積はそれぞれ不変である。これは、近接位置Ｐｎにおける重複長さＬ１ｎ，Ｌ２ｎがそれぞれ不変だからである。
【００７９】
（基準位置よりも離れている場合）
また、図９に示すように、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置よりも離れた場合、磁路Ｍの長さ（磁路Ｍのループ）が大きくなる。また、この離間位置Ｐｆにおける内側ギャップ距離ｄ１ｆ、及び外側ギャップ距離ｄ２ｆは、それぞれ基準位置Ｐｓにおける内側ギャップ距離ｄ１及び外側ギャップ距離ｄ２よりも短くなる。即ち、ｄ１＞ｄ１ｆ、ｄ２＞ｄ２ｆとなる。前記（イ），（ウ）式により、ヨーク６４が基準位置Ｐｓにあるときに比べて、磁気抵抗Ｒが小さくなり磁束φは大きくなる。このため、磁路Ｍの長さが大きくなることによる伝達トルクの減少と、内側ギャップ距離ｄ１及び外側ギャップ距離ｄ２がそれぞれ大きくなることによる伝達トルク（駆動力）の増大とで釣り合う。従って、伝達トルクの変化が抑制される。ちなみに、内側対向面積及び外側対向面積はそれぞれ不変である。これは、離間位置Ｐｆにおける重複長さＬ１ｆ，Ｌ２ｆがそれぞれ不変だからである。
【００８０】
（伝達トルクの変化の具体例）
具体的に説明すると、図１０に示すように、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する取付け位置（相対位置）が例えば基準位置Ｐｓよりも１ｍｍだけリヤハウジング３１ｂに近い場合、ヨーク６４が基準位置Ｐｓにある場合の吸引変化率を０％としたとき、吸引変化率は６．０％程度となる。逆に、図１１に示すように、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する取付け位置が例えば基準位置Ｐｓよりも１ｍｍだけリヤハウジング３１ｂから離れている場合、ヨーク６４が基準位置Ｐｓにある場合の吸引変化率を０％としたとき、吸引変化率は−８．０％程度となる。吸引力の変化率が−６．０％〜８．０％と僅かであるので、この吸引力により影響を受ける伝達トルクの変動も僅か（従来品の１／３程度）なものとなる。
【００８１】
従って、本実施形態によれば、ギャップ距離（内側ギャップ距離及び外側ギャップ距離）を変化させることによって磁気抵抗Ｒを変化させ、これにより伝達トルクの増減のバランスをとることにより、前記第１実施形態の（１），（２）番目の効果と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を図１１〜図１４に従って説明する。本実施形態はギャップ部の構成の点で前記第１実施形態と異なる。従って、前記第１実施形態と同様の部材構成は同一の符号を付し、その重複した説明を省略する。
【００８３】
図１１に示すように、ヨーク６４において、ヨーク側内側対向面８３ａは内側筒部４１の外端縁から突出するようにヨーク６４の外端側に延出されている。また、ヨーク側外側対向面８４ａは外側筒部４２の外端縁から突出するようにヨーク６４の外端側に延出されている。そして、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置（組付け位置）がそれらの中心軸方向にずれても、リヤハウジング側内側対向面８１ａがヨーク側内側対向面８３ａからはみ出すことがないように、ヨーク側内側突部８３の外端側及び内端側への延出長さが設定されている。同様に、リヤハウジング側外側対向面８２ａがヨーク側外側対向面８４ａからはみ出すことがないように、ヨーク側外側突部８４の外端側及び内端側への延出長さが設定されている。また、これらのようにヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する基準位置Ｐｓが設定されている。
【００８４】
（基準位置よりも近接している場合）
従って、図１２に示すように、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置よりも近づいた場合、磁路Ｍの長さ（磁路Ｍのループ）は小さくなるものの、内側対向面積及び外側対向面積はそれぞれ不変である。この近接位置Ｐｎにおけるリヤハウジング側内側対向面８１ａとヨーク側内側対向面８３ａとの重複長さＬ１ｎ、及びリヤハウジング側外側対向面８２ａとヨーク側外側対向面８４ａとの重複長さＬ２ｎが、それぞれ基準位置Ｐｓにおける重複長さＬ１，Ｌ２と同じ値になるからである。即ち、Ｌ１＝Ｌ１ｎ、Ｌ２＝Ｌ１ｎとなる。このため、磁路Ｍの長さが小さくなることにより伝達トルクは若干減少するものの、これに加えて内側対向面積及び外側対向面積がそれぞれ増大する場合に比べて、伝達トルクの変動が抑制される。
【００８５】
（基準位置よりも離れている場合）
また、図１３に示すように、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置が基準位置よりも離れた場合、磁路Ｍの長さ（磁路Ｍのループ）は大きくなるものの、内側対向面積及び外側対向面積はそれぞれ不変である。この離間位置Ｐｆにおけるリヤハウジング側内側対向面８１ａとヨーク側内側対向面８３ａとの重複長さＬ１ｆ、及びリヤハウジング側外側対向面８２ａとヨーク側外側対向面８４ａとの重複長さＬ２ｆが、それぞれ基準位置Ｐｓにおける重複長さＬ１，Ｌ２と同じ値になるからである。即ち、Ｌ１＝Ｌ１ｆ、Ｌ２＝Ｌ１ｆとなる。このため、磁路Ｍの長さが小さくなることにより伝達トルクは若干増大するものの、これに加えて内側対向面積及び外側対向面積もそれぞれ増大する場合に比べて、伝達トルクの変動が抑制される。
【００８６】
（伝達トルクの変化の具体例）
具体的に説明すると、図１４に示すように、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する取付け位置（相対位置）が例えば基準位置Ｐｓよりも１ｍｍだけリヤハウジング３１ｂに近い場合、ヨーク６４が基準位置Ｐｓにある場合の吸引変化率を０％としたとき、吸引変化率は１２．０％程度となる。逆に、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する取付け位置が例えば基準位置よりも１ｍｍだけリヤハウジング３１ｂから離れている場合、ヨーク６４準位置にある場合の吸引変化率を０％としたとき、吸引変化率は−１２．０％程度となる。吸引力の変化率が−１２．０％〜１２．０％と僅か（従来品の半分程度）であるので、この吸引力により影響を受ける伝達トルクの変動も僅かなものとなる。
【００８７】
このように、本実施形態によれば、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置（組付け位置）がそれらの中心軸方向にずれてもギャップ対向面積（内側対向面積及び外側対向面積）を不変とすることにより、前記第１実施形態の（１），（２）番目の効果と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
（別例）
尚、前記実施形態は以下のような別例に変更して実施してもよい。
・第１実施形態では、ヨーク６４をスナップリングＳによりディファレンシャルキャリヤ２２に固定するようにしたが、例えばボルトにより固定するようにしてもよい。
【００８９】
・第１〜第３実施形態では、ヨーク６４をディファレンシャルキャリヤ２２に直接固定するようにしたが、例えばリヤハウジング３１ｂに固定するようにしてもよい。
【００９０】
・第１〜第３実施形態では、電磁クラッチとしてのパイロットクラッチ機構３５を駆動力伝達装置１７に使用するようにしたが、例えばエアコン等に応用するようにしてもよい。
【００９１】
・第３実施形態では、ヨーク側内側対向面８３ａが内側筒部４１の外端縁から突出するようにヨーク側内側突部８３をヨーク６４の外端側に延出するようにした。また、ヨーク側外側対向面８４ａが外側筒部４２の外端縁から突出するようにヨーク側外側突部８４をヨーク６４の外端側に延出するようにしたが、次のようにしてもよい。即ち、リヤハウジング側内側対向面８１ａ及びリヤハウジング側外側対向面８２ａをリヤハウジング３１ｂの中心軸方向（外端側及び内端側）に延出する。そして、ヨーク６４のリヤハウジング３１ｂに対する相対位置（組付け位置）がそれらの中心軸方向にずれても、ヨーク側内側対向面８３ａがリヤハウジング側内側対向面８１ａからはみ出すことがないように、リヤハウジング側内側突部８１の外端側及び内端側への延出長さを設定する。同様に、ヨーク側外側対向面８４ａがリヤハウジング側外側対向面８２ａからはみ出すことがないように、リヤハウジング側外側突部８２の外端側及び内端側への延出長さを設定する。このようにしても、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９２】
【発明の効果】
本発明によれば、組立て誤差に起因する作動特性の変化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態における４輪駆動車の概略構成図。
【図２】 第１実施形態における駆動力伝達装置の正断面図。
【図３】 第１実施形態におけるヨークがリヤハウジングに対する基準位置に取付けられている場合の駆動力伝達装置の要部拡大断面図。
【図４】 第１実施形態におけるヨークがリヤハウジングに対する基準位置よりも近づいている場合の駆動力伝達装置の要部拡大断面図。
【図５】 第１実施形態におけるヨークがリヤハウジングに対する基準位置よりも離れている場合の駆動力伝達装置の要部拡大断面図。
【図６】 第１実施形態におけるヨークとリヤハウジングとの相対位置と吸引力変化率との関係を示すグラフ。
【図７】 第２実施形態におけるヨークがリヤハウジングに対する基準位置に取付けられている場合の駆動力伝達装置の要部拡大断面図。
【図８】 第２実施形態におけるヨークがリヤハウジングに対する基準位置よりも近づいている場合の駆動力伝達装置の要部拡大断面図。
【図９】 第２実施形態におけるヨークがリヤハウジングに対する基準位置よりも離れている場合の駆動力伝達装置の要部拡大断面図。
【図１０】第２実施形態におけるヨークとリヤハウジングとの相対位置と吸引力変化率との関係を示すグラフ。
【図１１】第３実施形態におけるヨークがリヤハウジングに対する基準位置に取付けられている場合の駆動力伝達装置の要部拡大断面図。
【図１２】第２実施形態におけるヨークがリヤハウジングに対する基準位置よりも近づいている場合の駆動力伝達装置の要部拡大断面図。
【図１３】第３実施形態におけるヨークがリヤハウジングに対する基準位置よりも離れている場合の駆動力伝達装置の要部拡大断面図。
【図１４】第３実施形態におけるヨークとリヤハウジングとの相対位置と吸引力変化率との関係を示すグラフ。
【図１５】従来の駆動力伝達装置の正断面図。
【図１６】従来のヨークがリヤハウジングに対する基準位置よりも近づいている場合の駆動力伝達装置の要部拡大断面図。
【図１７】従来のヨークがリヤハウジングに対する基準位置よりも離れている場合の駆動力伝達装置の要部拡大断面図。
【図１８】従来のヨークとリヤハウジングとの相対位置と吸引力変化率との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１７…駆動力伝達装置、
３１…アウタケース（外側回転部材）、
３１ｂ…リヤハウジング（第２磁路形成部材）、
３２…インナシャフト（内側回転部材）、
３３…メインクラッチ機構、
３５…パイロットクラッチ機構（電磁クラッチ機構）、
３６…カム機構、
６１…摩擦クラッチ、
６２…アーマチャ、
６３…電磁石、
６４…ヨーク（第１磁路形成部材）、
８１…リヤハウジング側内側突部（突部）、
８２…リヤハウジング側外側突部（突部）、
８３…ヨーク側内側突部（突部）、
８４…ヨーク側外側突部（突部）、
８１ａ…リヤハウジング側内側対向面（ギャップ対向面）、
８２ａ…リヤハウジング側外側対向面（ギャップ対向面）、
８３ａ…ヨーク側内側対向面（ギャップ対向面）、
８４ａ…ヨーク側外側対向面（ギャップ対向面）、
Ａ…ギャップ対向面積、
ｄ１…内側ギャップ距離（ギャップ距離）、
ｄ２…外側ギャップ距離（ギャップ距離）、
Ｇ１…ギャップ部を構成する内側ギャップ部、
Ｇ２…ギャップ部を構成する外側ギャップ部、
Ｐｓ…基準位置、
Ｐｎ…近接位置、
Ｐｆ…離間位置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic clutch machine. Indeed It is related.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a driving force transmission device that transmits torque between both shafts is disposed between a driving shaft and a driven shaft in a four-wheel drive vehicle. As shown in FIG. 15, this conventional driving force transmission device 100 includes a front housing 101 and a rear housing 102 that are coaxially and relatively rotatable. A multi-plate main clutch 103 and a planetary gear type differential mechanism 104 are arranged in the front housing 101.
[0003]
The rear housing 102 is provided with an electromagnetic clutch 105. The electromagnetic clutch 105 includes a rear housing 102 as a magnetic path forming member, and an annular friction clutch 106 disposed on one side of the rear housing 102 (left side in FIG. 15). The electromagnetic clutch 105 includes an annular armature 107 disposed on one side of the friction clutch 106 (left side in FIG. 15) and an annular electromagnet 108 disposed on the other side of the rear housing 102 (right side in FIG. 15). And. The electromagnet 108 is fitted in an annular housing recess 110 formed in the yoke 109, and the yoke 109 to which the electromagnet 108 is attached is a cylindrical shape formed on the outer side surface (the right side surface in FIG. 15) of the rear housing 102. The electromagnet support 111 is externally fitted via a bearing 112 so as to be rotatable.
[0004]
As shown in FIG. 16, the inner wall 109 a of the yoke 109 is arranged to face the inner peripheral surface 113 a on the small diameter side of the annular recess 113 formed on the outer surface of the rear housing 102, and the outer wall 109 b is also the rear housing 102. It arrange | positions so that the outer peripheral surface 102a of this may be opposed. A predetermined inner gap C <b> 1 is formed between the inner wall 109 a of the yoke 109 and the inner peripheral surface 113 a on the small diameter side of the annular recess 113. A predetermined outer gap C <b> 2 is formed between the outer wall 109 b of the yoke 109 and the outer peripheral surface 102 a of the rear housing 102.
[0005]
When an electromagnetic coil (not shown) of the electromagnet 108 is energized, a magnetic path M is formed through the following path. The outer path 109b of the yoke 109 → the outer gap C2 → the outer peripheral side of the rear housing 102 → the outer peripheral side of the friction clutch 106 → the armature 107 → the inner peripheral side of the friction clutch 106 → the inner peripheral side of the rear housing 102 → the inner gap C1. → The inner wall 109a of the yoke 109. As a result, the armature 107 is attracted to the friction clutch 106 side by the magnetic induction action, whereby the friction clutch 106 is pressed and frictionally engaged. This frictional engagement force activates the main clutch 103 (see FIG. 15) and restricts the differential of the differential mechanism 104, so that the front housing 101 and the rear housing 102 are coupled so as to be able to transmit torque (for example, Patent Documents). 1).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 6-16731
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional electromagnetic clutch 105 and the driving force transmission device 100 including the same have the following problems. That is, there is a possibility that the mounting position of the yoke 109 with respect to the rear housing 102 changes in the direction of the central axis thereof due to dimensional tolerances or the like of each part of the driving force transmission device 100. As the dimensional tolerance of each part of the driving force transmission device 100, for example, the dimensional tolerance of the bearing 112, the assembly tolerance of the bearing 112 with respect to the rear housing 102, the processing tolerance of the yoke 109 and the rear housing 102, and the assembly of the yoke 109 with respect to the rear housing 102 Includes imposition tolerances.
[0008]
When the mounting position of the yoke 109 with respect to the rear housing 102 changes in the direction of the central axis thereof, the opposing areas of the surfaces of the yoke 109 and the rear housing 102 that face each other change. That is, the inner facing area, which is the area of the overlapping portion of the outer surface of the inner wall 109a of the yoke 109 (the inner peripheral surface of the yoke 109) and the inner peripheral surface 113a on the small diameter side of the annular recess 113, changes. Also, the outer facing area, which is the area of the overlapping portion of the inner surface of the outer wall 109b of the yoke 109 (the inner peripheral surface on the large diameter side of the housing recess 110) and the outer peripheral surface 102a of the rear housing 102, changes. This is because the overlapping lengths L1 and L2 (see FIG. 16) of the surfaces facing each other in the yoke 109 and the rear housing 102, that is, the inner facing surface and the outer facing surface, respectively change.
[0009]
Since the inner facing area and the outer facing area in the yoke 109 and the rear housing 102 correspond to the area of the magnetic path M (magnetic path area) formed when the electromagnet 108 is energized, the inner facing area and the outer facing area change. The magnetic path area changes. When this magnetic path area changes, the magnetic force (number of magnetic fluxes) also changes, and consequently the frictional engagement force of the electromagnetic clutch 105 also changes. When the inner facing area and the outer facing area change with respect to the preset area (the inner and outer facing areas when the yoke 109 is at the reference position shown in FIG. 15), the magnetic path area is also set in advance. However, the frictional engagement force of the electromagnetic clutch 105 also changes with respect to the set value.
[0010]
Such a change in the clutch characteristics of the electromagnetic clutch 105 also affects the operation of the driving force transmission device 100 that operates using the electromagnetic clutch 105 as a pilot mechanism. That is, due to the change in the clutch characteristics of the electromagnetic clutch 105, the driving force transmission device 100 undergoes fluctuations such as an increase or decrease in transmission torque.
[0011]
For example, as shown in FIG. 16, when the attachment position of the yoke 109 to which the electromagnet 108 is attached to the rear housing 102 (strictly speaking, the inner bottom surface of the annular recess 113) is closer than the reference position shown in FIG. The path length (magnetic path loop) is reduced. This is because the overlapping lengths L1n and L2n of the inner and outer opposing surfaces at this position are longer than the overlapping lengths L1 and L2 at the reference position (L1 <L1n, L2 <L2n). For this reason, the magnetic resistance of the entire magnetic path is reduced, and even if the current value supplied to the electromagnet 108 is the same, the magnetic flux is increased and the transmission torque (driving force) is increased as compared with the case where the yoke 109 is in the reference position. To do. Further, as the yoke 109 approaches the rear housing 102 (strictly speaking, the inner bottom surface of the annular recess 113), the inner facing area and the outer facing area increase, and the magnetic resistance in the inner gap C1 and the outer gap C2 decreases. Therefore, coupled with the change in the magnetic path length described above, the magnetic flux is further increased and the transmission torque is further increased.
[0012]
On the contrary, as shown in FIG. 17, when the attachment position of the yoke 109 to which the electromagnet 108 is attached with respect to the rear housing 102 (strictly speaking, the inner bottom surface of the annular recess 113) is separated from the reference position shown in FIG. The magnetic path length (magnetic path loop) is increased. This is because the overlapping lengths L1f and L1f of the inner and outer facing surfaces at this position are shorter than the overlapping lengths L1 and L2 at the reference position (L1> L1f, L2> L2f). For this reason, the magnetic resistance of the entire magnetic path increases, and even if the current value supplied to the electromagnet 108 is the same, the magnetic flux becomes smaller and the transmission torque (driving force) decreases compared to when the yoke 109 is in the reference position. To do. Further, as the yoke 109 moves away from the rear housing 102, the inner facing area and the outer facing area decrease, and the magnetic resistances in the inner gap C1 and the outer gap C2 increase. Therefore, coupled with the above-described change in the magnetic path length, the magnetic flux is further reduced and the transmission torque is further reduced.
[0013]
More specifically, as shown in FIG. 18, when the mounting position of the yoke 109 with respect to the rear housing 102 is closer to the rear housing 102 by, for example, 1 mm than the reference position, the rate of change in suction when the yoke 109 is at the reference position. When 0 is 0%, the suction change rate is about 22.0%. On the contrary, when the mounting position of the yoke 109 with respect to the rear housing 102 is separated from the rear housing 102 by, for example, 1 mm from the reference position, the suction change when the suction change rate when the yoke 109 is at the reference position is 0%. The rate is about -20.0%. One of the factors that determine the transmission torque of the electromagnetic clutch 105 is the attractive force due to the electromagnetic force of the electromagnet 108, and this attractive force is determined by the magnitude of the magnetic flux of the magnetic circuit. Therefore, as the magnetic flux increases, the attractive force increases and the transmission torque of the electromagnetic clutch 105 also increases. In other words, the smaller the magnetic flux, the smaller the attractive force and the smaller the transmission torque of the electromagnetic clutch 105.
[0014]
As described above, in the conventional electromagnetic clutch 105 and the driving force transmission device 100 including the electromagnetic clutch 105, the transmission torque (driving force) can be controlled by the current value supplied to the electromagnet 108. However, due to the displacement (error) of the mounting position of the yoke 109 with respect to the rear housing 102, the magnitude of the transmission torque obtained may vary from product to product, resulting in variations. In other words, there has been a problem that the operating characteristics (clutch characteristics) of the electromagnetic clutch 105 and, in turn, the operating characteristics (transfer torque characteristics) of the driving force transmission device 100 vary from product to product.
[0015]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic clutch machine capable of suppressing changes in operating characteristics due to assembly errors. Structure It is to provide.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a friction clutch, a first magnetic path forming member disposed on one side of the friction clutch and containing an electromagnet, and the friction clutch. A second magnetic path forming member provided so as to separate the first magnetic path forming member; and an armature located on the other side of the friction clutch, wherein the armature is connected to the second magnetic path forming member side by energizing the electromagnet. In the electromagnetic clutch mechanism in which the friction clutch is frictionally engaged by the cooperation of the armature and the second magnetic path forming member, the first magnetic path forming member is opposed to the second magnetic path forming member. Through the gap rotation The first magnetic path forming member can be disposed with respect to the second magnetic path forming member. Central axis direction When the relative position is closer than a preset reference position, the gap facing area of the gap portion is reduced, and the first magnetic path forming member with respect to the second magnetic path forming member Central axis direction When the relative position is separated from a preset reference position, the gap facing area of the gap portion is increased. First magnetic path forming member and second magnetic path forming member The gist is that it is configured.
[0017]
The invention described in claim 2 is the electromagnetic clutch according to claim 1, wherein First magnetic path forming member and second magnetic path forming member Projecting the protrusions on the gap facing surfaces of the first magnetic path forming member and the second magnetic path forming member facing each other. Togetherness Forming, The projecting portion of the first magnetic path forming member and the projecting portion of the second magnetic path forming member are arranged to be opposed to each other while being shifted in the central axis direction. This is the gist.
[0018]
The invention according to claim 3 separates the friction clutch, the first magnetic path forming member disposed on one side of the friction clutch and containing the electromagnet, and the friction clutch and the first magnetic path forming member. A second magnetic path forming member provided as described above and an armature located on the other side of the friction clutch, and energizing the electromagnet Due to the generated magnetic flux In the electromagnetic clutch mechanism that attracts the armature to the second magnetic path forming member side and frictionally engages the friction clutch by cooperation of the armature and the second magnetic path forming member, the first magnetic path forming member Is relative to the second magnetic path forming member through the gap. rotation The first magnetic path forming member can be disposed with respect to the second magnetic path forming member. Central axis direction If the relative position is closer than the preset reference position As the magnetic path length of the magnetic flux decreases, The gap distance of the gap portion is increased, and the first magnetic path forming member with respect to the second magnetic path forming member is Central axis direction If the relative position is far from the preset reference position As the length of the magnetic path of the magnetic flux becomes longer In order to reduce the gap distance of the gap part, First magnetic path forming member and second magnetic path forming member The gist is that it is configured.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, in the electromagnetic clutch according to the third aspect, the configuration in which the gap distance of the gap portion is changed is that the first magnetic path forming member and the second magnetic path forming member face each other. Each of the surfaces is an inclined surface having a predetermined inclination angle, and the gap facing surfaces are parallel to each other in a state where the relative position of the first magnetic path forming member to the second magnetic path forming member is at a preset reference position. The gist of the present invention is that the inclination angles of the opposite surfaces of the gaps are respectively set.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in, for example, a driving force transmission device disposed in a driving force transmission path to a rear wheel in a front wheel drive base four-wheel drive vehicle will be described with reference to FIGS. .
[0024]
As shown in FIG. 1, a vehicle 11 such as a four-wheel drive vehicle includes an engine 12 and a transaxle 13. A pair of front axles 14 and 14 and a propeller shaft 15 are connected to the transaxle 13. Front wheels 16 and 16 are connected to both front axles 14 and 14, respectively. A driving force transmission device 17 is connected to the propeller shaft 15. A rear differential 19 is connected to the driving force transmission device 17 via a drive pinion shaft 18. Rear wheels 21 and 21 are connected to the rear differential 19 via a pair of rear axles 20 and 20. The driving force transmission device 17, the drive pinion shaft 18, and the rear differential 19 are housed and supported in a differential carrier 22, and are supported on the vehicle body via the differential carrier 22. Differential oil is sealed in the differential carrier 22.
[0025]
The driving force of the engine 12 is transmitted to the front wheels 16 and 16 via the transaxle 13 and the front axles 14 and 14. Further, when the propeller shaft 15 and the drive pinion shaft 18 are coupled so as to be able to transmit torque by the driving force transmission device 17, the driving force of the engine 12 is propeller shaft 15, drive pinion shaft 18, rear differential 19, and both rear axles 20. , 20 and transmitted to both rear wheels 21, 21.
[0026]
(Driving force transmission device)
Next, the driving force transmission device 17 will be described. As shown in FIG. 2, the driving force transmission device 17 includes an outer case 31. An inner shaft 32, a main clutch mechanism 33, a pilot clutch mechanism 35, and a cam mechanism 36 are accommodated in the outer case 31, respectively.
[0027]
(Outer case)
The outer case 31 includes a bottomed cylindrical front housing 31a having one end (rear end) opened, and a rear housing 31b screwed into the opening of the front housing 31a. The front housing 31a is made of an aluminum alloy that is a non-magnetic material, and the rear housing 31b is made of low-carbon steel (iron) that is a soft magnetic material.
[0028]
(Inner shaft)
One end portion (left end portion in FIG. 1) of the inner shaft 32 penetrates the central portion of the rear housing 31b in a liquid-tight manner and is inserted into the front housing 31a. The inner shaft 32 is supported so as to be rotatable with respect to the front housing 31a and the rear housing 31b in a state in which movement in the rotation central axis direction is restricted. . I One end of the inner shaft 32 is rotatably supported via a bearing B with respect to the inner peripheral surface of the front end of the differential carrier 22. . I One end of the drive pinion shaft 18 (not shown in FIG. 2) is splined to the other end of the inner shaft 32 (the right end in FIG. 1).
[0030]
(Pilot clutch mechanism)
The pilot clutch mechanism 35 is disposed on the rear end side (the right end side in FIG. 1) of the outer case 31. The pilot clutch mechanism 35 includes a rear housing 31b, a friction clutch 61, an armature 62, an electromagnet 63, and a yoke 64. The armature 62 is located between the friction clutch 61 and a first cam member 71 constituting a cam mechanism 36 described later. The electromagnet 63 is disposed on the rear end side of the friction clutch 61. One end of a wire harness W is connected to the electromagnet 63. The other end of the wire harness W is led out to the outside and connected to a battery (not shown) through a switch (not shown).
[0031]
(Rear housing)
As shown in FIG. 3, a cylindrical inner cylindrical portion 41 and an outer cylindrical portion 42 are formed on the rear end side surface (the right side surface in FIG. 3) of the rear housing 31b. The outer cylinder part 42 has a larger diameter than the inner cylinder part 41. An annular yoke housing recess 43 is formed by the rear end side surface of the rear housing 31 b, the inner cylinder portion 41 and the outer cylinder portion 42. An annular cylindrical body (magnetic path blocking member) 44 made of stainless steel or copper, which is a non-magnetic material, is embedded (cast-in) in an intermediate portion in the radial direction of the rear housing 31b.
[0032]
(Friction clutch)
The friction clutch 61 is a wet multi-plate friction clutch mechanism, and includes a plurality of inner clutch plates 61a and an outer clutch plate 61b. Each inner clutch plate 61a is spline-coupled to the outer peripheral surface of a first cam member 71 constituting a cam mechanism 36, which will be described later, and is movable in the direction of the rotation center axis of the inner shaft 32. Each outer clutch plate 61b is spline-coupled to the inner peripheral surface of the front housing 31a, and is movable in the direction of the rotation center axis of the outer case 31. The inner clutch plates 61a and the outer clutch plates 61b are alternately arranged. The inner clutch plate 61a and the outer clutch plate 61b come into contact with each other and frictionally engage with each other, and are separated from each other to be in a non-engaged free state.
[0033]
(Armature)
The armature 62 is formed in an annular shape and is splined to the inner peripheral surface of the front housing 31a. The armature 62 can move in the direction of the rotation center axis of the outer case 31 and can rotate integrally with the outer case 31.
[0034]
(Electromagnet and yoke)
As shown in FIGS. 2 and 3, the yoke 64 is formed in an annular shape, and the yoke 64 is fixed to the inner surface of the rear end side wall of the differential carrier 22 through a snap ring S so as not to rotate. The yoke 64 is made of the same low carbon steel as the rear housing 31b, and an annular electromagnet housing recess 64a is formed on the side surface (left side surface in FIG. 2) of the yoke 64 on the friction clutch 61 side. An annular electromagnet 63 is fitted in the electromagnet housing recess 64a. The yoke 64 to which the electromagnet 63 is attached is housed in an annular yoke housing recess 43 formed on the rear end side surface (the right side surface in FIG. 2) of the rear housing 31b.
[0035]
An inner gap (first gap) C <b> 1 is formed between the inner peripheral surface of the yoke 64 and the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 41 (that is, the inner peripheral surface on the small diameter side in the yoke housing recess). An outer gap (second gap) C2 is formed between the outer peripheral surface of the yoke 64 and the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 42 (that is, the inner peripheral surface on the large diameter side of the yoke housing recess 43). Yes. As a result, the outer case 31 (rear housing 31 b) can be rotated relative to the yoke 64. In the yoke 64 and the rear housing 31b, the configurations of the inner gap portion G1 and the outer gap portion G2, which are portions facing the inner gap C1 and the outer gap C2, respectively, will be described in detail later.
[0036]
When a current is supplied to an electromagnetic coil (not shown) of the electromagnet 63, a circulating magnetic path M is generated in the pilot clutch mechanism 35 as shown by a one-dot chain line in FIG. That is, the yoke 64 (outer peripheral side), the outer gap C2, the rear housing 31b (outer cylindrical portion 42), the friction clutch 61 (outer peripheral magnetic path region), the armature 62, the friction clutch 61 (inner peripheral magnetic path region). A magnetic path M that circulates through the rear housing 31b (inner cylinder portion 41), the inner gap C1, and the yoke 64 (inner peripheral side) is formed. Then, the armature 62 is attracted toward the electromagnet 63 by the magnetic induction action, and the friction clutch 61 is frictionally engaged according to the attractive force of the armature 62.
[0037]
(Cam mechanism)
The cam mechanism 36 includes an annular first cam member 71, an annular second cam member 72, and a spherical cam body 73 (see FIG. 2). A plurality of cam grooves are formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the first cam member 71 and the second cam member 72 on the mutually opposing surfaces of the first cam member 71 and the second cam member 72, respectively. A cam body 73 is fitted between the cam grooves of the first cam member 71 and the second cam member 72 facing each other.
[0038]
The first cam member 71 is inserted so as to be rotatable relative to the inner shaft 32, and is in contact with the front end surface of the rear housing 31b via a bearing. The second cam member 72 is splined to the outer peripheral surface of the inner shaft 32 and is movable in the direction of the rotation center axis of the inner shaft 32. The second cam member 72 is disposed so as to face the inner clutch plate 33 a of the main clutch mechanism 33.
[0039]
When the friction clutch 61 of the pilot clutch mechanism 35 is in a non-friction engagement state, the first cam member 71 is held in a free state. When the friction clutch 61 enters the friction engagement state, the first cam member 71 is connected to the outer case 31. Then, relative rotation occurs between the first cam member 71 and the second cam member 72, and the first cam member 71 presses the second cam member 72 toward the main clutch mechanism 33 via the cam body 73. . As a result, the main clutch mechanism 33 is in a friction engagement state.
[0040]
That is, when the electromagnetic coil of the electromagnet 63 of the pilot clutch mechanism 35 is in a non-energized state, the friction clutch 61 and the armature 62 are in a free state. And the 1st cam member 71 and the 2nd cam member 72 are hold | maintained in the state which can be integrally rotated with respect to the inner shaft 32 via the cam body 73, and the function of the friction clutch 61 and the cam mechanism 36 is each controlled.
[0041]
(Gap part)
Next, the structure of the inner side gap part G1 and the outer side gap part G2 is demonstrated in detail.
[0042]
As shown in FIG. 3, in the rear housing 31b, an outer peripheral surface on the outer end side of the inner cylindrical portion 41 (that is, an inner peripheral surface on the small diameter side on the outer end side of the yoke housing recess 43) is an annular and belt-shaped rear housing. A side inner protrusion 81 is formed. The rear housing side inner protrusion 81 is formed over a range from the outer end edge of the inner cylindrical portion 41 to the middle portion. Both end edges of the rear housing side inner protrusion 81 are chamfered. A portion of the inner surface of the rear housing side inner projection 81 excluding the chamfered portion is a rear housing side inner facing surface 81a.
[0043]
An annular and belt-like rear housing side outer protrusion 82 is formed on the inner peripheral surface on the outer end side of the outer cylindrical portion 42 (that is, the inner peripheral surface on the large diameter side on the outer end side of the yoke housing recess 43). ing. The rear housing side outer protrusion 82 is formed over a range from the outer end edge of the outer cylindrical portion 42 to the intermediate portion. Both ends of the rear housing side outer projection 82 are chamfered. On the inner surface of the rear housing side outer protrusion 82, a portion excluding the chamfered portion is a rear housing side outer facing surface 82a.
[0044]
An annular and belt-like yoke-side inner protrusion 83 is formed on the inner peripheral surface of the yoke 64. Both end edges of the yoke-side inner protrusion 83 are chamfered. On the inner surface of the yoke-side inner protrusion 83, a portion excluding the chamfered portion is a yoke-side inner facing surface 83a. An annular and belt-like yoke-side outer protrusion 84 is formed on the outer peripheral surface of the yoke 64. Both end edges of the yoke-side outer protrusion 84 are chamfered. On the outer surface of the yoke-side outer protrusion 84, a portion excluding the chamfered portion is a yoke-side outer facing surface 84a.
[0045]
In the state where the yoke 64 is housed in the yoke housing recess 43 of the rear housing 31b, the rear housing side inner facing surface 81a and the yoke side inner facing surface 83a face each other via the inner gap C1. The rear housing side inner facing surface 81a and the yoke side inner facing surface 83a are displaced in the central axis direction of the outer case 31 and overlap each other by about half. The area of the overlapping portion of the rear housing side inner facing surface 81a and the yoke side inner facing surface 83a (hereinafter referred to as “inner facing area”) is the area of the magnetic path M formed when the electromagnet 63 is energized (hereinafter referred to as “the inner facing area”). , Referred to as “inner magnetic path area”).
[0046]
Further, in the state where the yoke 64 is housed in the yoke housing recess 43 of the rear housing 31b, the rear housing side outer facing surface 82a and the yoke side outer facing surface 84a face each other via the outer gap C2. The rear housing side outer facing surface 82a and the yoke side outer facing surface 84a are displaced in the central axis direction of the outer case 31 and overlap each other by about half. The area of the overlapping portion of the rear housing side outer facing surface 82a and the yoke side outer facing surface 84a (hereinafter referred to as “outer facing area”) is the area of the magnetic path M formed when the electromagnet 63 is energized (hereinafter referred to as “outer facing area”). , “Outer magnetic path area”).
[0047]
The position shown in FIG. 3 is a reference position Ps for assembling the yoke 64 with respect to the rear housing 31b. As shown in FIG. 3, when the yoke 64 is assembled at the reference position Ps with respect to the rear housing 31b, the inner facing area and the outer facing area are set in advance. That is, a preset value is obtained for the magnetic flux, and a preset value is also obtained for the attractive force of the armature 62 by the electromagnet 63. As shown by a two-dot chain line in FIG. 3, in this embodiment, the assembly position (relative position) of the yoke 64 with respect to the rear housing 31 b is indicated by the position of the inner end surface of the yoke 64.
[0048]
Due to dimensional tolerances in each part of the pilot clutch mechanism 35, the attachment position of the yoke 64 to the rear housing 31b may change in the central axis direction of the rear housing 31b. For example, the dimensional tolerance of each part of the pilot clutch mechanism 35 includes the dimensional tolerance of the bearing B, the assembly tolerance of the bearing B with respect to the rear housing 31b, the processing tolerance of the yoke 64 and the rear housing 31b, and the assembly of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b. There are tolerances.
[0049]
As shown in FIG. 4, when the relative position of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b is closer than the reference position, the inner facing area and the outer facing area decrease. On the contrary, as shown in FIG. 5, when the relative position of the yoke 64 to the rear housing 31b is separated from the reference position, the inner facing area and the outer facing area are increased. The rear housing side inner protrusion 81 and the yoke side inner protrusion 83 are arranged opposite to each other, and the rear housing side outer protrusion 82 and the yoke side outer protrusion 84 are staggered. This is because they are arranged so as to face each other.
[0050]
In the present embodiment, the outer case 31 constitutes an outer rotating member, and the inner shaft 32 constitutes an inner rotating member. The yoke 64 constitutes a first magnetic path forming member, and the rear housing 31b constitutes a second magnetic path forming member. The pilot clutch mechanism 35 constitutes an electromagnetic clutch mechanism. The rear housing side inner facing surface 81a, the rear housing side outer facing surface 82a, the yoke side inner facing surface 83a, and the yoke side outer facing surface 84a constitute a gap facing surface. The inner gap distance d1 and the outer gap distance d2 constitute a gap distance. The inner gap part G1 and the outer gap part G2 constitute a gap part.
[0051]
Further, in the present embodiment, the rear housing side inner protrusion 81 and the rear housing side outer protrusion 82 constitute a protrusion formed on the gap facing surface of the rear housing 31b. The yoke-side inner protrusion 83 and the yoke-side outer protrusion 84 constitute protrusions formed on the gap facing surface of the yoke 64, respectively. The gap facing surface in this case is a surface facing each other in the yoke 64 and the rear housing 31b, and corresponds to the gap facing surface in claim 2. Specifically, the gap facing surface (gap facing surface in claim 2) is the outer peripheral surface on the outer end side of the inner cylindrical portion 41 of the rear housing 31b, the inner peripheral surface on the outer end side of the outer cylindrical portion 42, The inner peripheral surface of the yoke 64 and the outer peripheral surface of the yoke 64 are referred to.
[0052]
(Operation of the first embodiment)
Next, the operation of the driving force transmission device 17 configured as described above when the vehicle 11 is traveling will be described.
[0053]
(Two-wheel drive state)
When no current is supplied to the electromagnetic coil of the electromagnet 63, the magnetic path M is not formed, and the pilot clutch mechanism 35 is held in an inoperative state. That is, the friction clutch 61 is held in a non-engaged state. Therefore, the first cam member 71 constituting the cam mechanism 36 can rotate integrally with the second cam member 72 via the cam body 73, and the main clutch mechanism 33 is held in an inoperative state. As a result, torque transmission between the front housing 31a (outer case 31) and the inner shaft 32 is not performed. That is, the vehicle 11 is in a two-wheel drive state in which the propeller shaft 15 and the drive pinion shaft 18 are not connected.
[0054]
(Non-directly connected four-wheel drive state)
On the other hand, when a current is supplied to the electromagnetic coil of the electromagnet 63, a magnetic path M is formed in the pilot clutch mechanism 35, and the electromagnet 63 attracts the armature 62 toward itself by a magnetic induction action. The armature 62 presses and frictionally engages the friction clutch 61, whereby the first cam member 71 of the cam mechanism 36 is connected to the front housing 31a (outer case 31). For this reason, relative rotation occurs between the first cam member 71 and the second cam member 72. Then, the cam body 73 presses the first cam member 71 and the second cam member 72 in directions away from each other.
[0055]
The second cam member 72 is pressed toward the main clutch mechanism 33, and the main clutch mechanism 33 is frictionally engaged according to the friction engagement force of the friction clutch 61. As a result, torque transmission between the front housing 31a (outer case 31) and the inner shaft 32 is performed. Torque corresponding to the frictional engagement force of the friction clutch 61 is transmitted from the propeller shaft 15 to the drive pinion shaft 18. That is, the vehicle 11 is in a four-wheel drive state in which the propeller shaft 15 and the drive pinion shaft 18 are not directly connected.
[0056]
(Directly connected four-wheel drive state)
Further, when the current value supplied to the electromagnetic coil of the electromagnet 63 is increased to a predetermined value, the attractive force of the electromagnet 63 with respect to the armature 62 increases. The armature 62 is strongly attracted to the electromagnet 63 side. Then, the friction engagement force of the friction clutch 61 is increased, and accordingly, the relative rotation between the first cam member 71 and the second cam member 72 is also increased. As a result, the pressing force of the cam body 73 against the second cam member 72 is increased, and the main clutch mechanism 33 is firmly frictionally engaged and is in a completely coupled state. That is, the vehicle 11 is in a four-wheel drive state in which the propeller shaft 15 and the drive pinion shaft 18 are directly connected.
[0057]
(Transmission torque of pilot clutch mechanism)
Here, the relationship between the transmission torque of the pilot clutch mechanism 35 and the gap facing area (inner facing area and outer facing area) will be described. The transmission torque of the pilot clutch mechanism 35 is determined by the friction radius, the number of friction surfaces, the friction coefficient of the clutch sliding part, and the attractive force by electromagnetic force. The attractive force, which is one of the factors that determine the transmission torque of the pilot clutch mechanism 35, is determined by the magnitude of the magnetic flux flowing through the magnetic circuit. This magnetic flux is obtained by the following equation (a).
[0058]
φ = NI / R (...)
Here, in order to obtain the relationship between the magnetic flux and the gap facing area, the following equation (A) is substituted into the equation (A). Then, the following formula (c) is obtained.
[0059]
R = d / μA ......... (I)
φ = μNIA / d (C)
Here, φ is the magnetic flux, N is the number of turns of the electromagnetic coil in the electromagnet 63, I is the current value supplied to the electromagnet 63, R is the magnetic resistance of the inner gap C1 and the outer gap C2, μ is the permeability of air, d Is the distance between the inner gap C1 and the outer gap C2, and A is the gap facing area.
[0060]
Therefore, it can be seen from equation (c) that if the gap facing area A increases, the magnetic flux φ also increases, and as a result, the transmission torque of the pilot clutch mechanism 35 also increases. Similarly, if the gap facing area A decreases, the magnetic flux φ also decreases, and as a result, the transmission torque of the pilot clutch mechanism 35 also decreases.
[0061]
(Effect of relative position change of yoke)
Next, the influence of the change in the mounting position (relative position) of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b on the pilot clutch mechanism 35 and, consequently, the driving force transmission device 17 including the pilot clutch mechanism 35 will be described.
[0062]
For example, the relative position of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b (strictly speaking, the inner bottom surface of the yoke housing recess 43) varies in the direction of the central axis of the rear housing 31b due to the dimensional tolerances and the like in each part of the pilot clutch mechanism 35 described above. Sometimes. When the relative position of the yoke 64 to the rear housing 31b changes in the central axis direction of the rear housing 31b, the gap facing area (inner facing area and outer facing area) changes. This is because the surfaces of the yoke 64 and the rear housing 31b facing each other, that is, the overlapping length L1 of the rear housing side inner facing surface 81a and the yoke side inner facing surface 83a, and the rear housing side outer facing surface 82a and the yoke side outer facing. This is because the overlapping length L2 with the surface 84a changes. Since the gap facing area corresponds to the area (magnetic path area) of the magnetic path M formed when the electromagnet 63 is energized, changing the gap facing area means changing the magnetic path area. When it changes, the magnetic force (number of magnetic fluxes) also changes, and consequently, the frictional engagement force of the pilot clutch mechanism 35, that is, the transmission torque changes.
[0063]
However, in the present embodiment, the inner gap portion G1 and the outer gap portion G2 are formed so that the magnetic flux does not change even if the relative position of the yoke 64 changes in the central axis direction of the rear housing 31b. That is, when the relative position of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b is closer than the reference position Ps, the inner gap portion G1 and the outer gap portion G2 are configured so that the inner facing area and the outer facing area respectively decrease. (See FIG. 4). Further, when the relative position of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b is separated from the reference position Ps, the inner gap portion G1 and the outer gap portion G2 are configured so that the inner facing area and the outer facing area are increased (respectively) ( (See FIG. 5).
[0064]
For this reason, the magnetic flux changes both when the relative position of the yoke 64 to the rear housing 31b is closer than the reference position Ps and when the relative position of the yoke 64 to the rear housing 31b is farther than the reference position Ps. Is minimized. Hereinafter, a case where the relative position of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b is closer than the reference position Ps and a case where the relative position of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b is separated from the reference position Ps will be described in order.
[0065]
(When closer than the reference position)
As shown in FIG. 4, when the relative position of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b is closer than the reference position Ps, the length of the magnetic path M (the loop of the magnetic path M) is reduced, and the inner facing area and the outer facing position are reduced. Each area decreases. The overlapping length L1n between the rear housing side inner facing surface 81a and the yoke side inner facing surface 83a and the overlapping length L2n between the rear housing side outer facing surface 82a and the yoke side outer facing surface 84a at the proximity position Pn are respectively This is because the overlapping lengths L1 and L2 at the reference position Ps are shorter. That is, L1> L1n and L2> L1n. For this reason, there is a balance between an increase in transmission torque (driving force) due to a decrease in the length of the magnetic path M and a decrease in transmission torque (driving force) due to a decrease in the inner facing area and the outer facing area. Therefore, a change in transmission torque is suppressed.
[0066]
(If it is far from the reference position)
As shown in FIG. 5, when the relative position of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b is separated from the reference position Ps, the length of the magnetic path M (the loop of the magnetic path M) is increased, and the inner facing area and the outer facing area are increased. Each area increases. The overlapping length L1f of the rear housing side inner facing surface 81a and the yoke side inner facing surface 83a and the overlapping length L2f of the rear housing side outer facing surface 82a and the yoke side outer facing surface 84a at the separation position Pf are respectively This is because it becomes longer than the overlapping lengths L1 and L2 at the reference position Ps. That is, L1 <L1f and L2 <L1f. For this reason, there is a balance between a decrease in transmission torque (driving force) due to an increase in the length of the magnetic path M and an increase in transmission torque (driving force) due to an increase in the inner facing area and the outer facing area. Therefore, a change in transmission torque is suppressed.
[0067]
(Specific examples of changes in transmission torque)
More specifically, as shown in FIG. 6, when the attachment position (relative position) of the yoke 64 to the rear housing 31b is closer to the rear housing 31b by, for example, 1 mm than the reference position Ps, the yoke 64 is at the reference position Ps. When the suction change rate in this case is 0%, the suction change rate is about 2.0%. On the contrary, when the attachment position of the yoke 64 to the rear housing 31b is separated from the rear housing 31b by, for example, 1 mm from the reference position, the suction change when the suction change rate when the yoke 64 is at the reference position is 0%. The rate is about -2.0%. Since the rate of change of the suction force is as small as -2.0% to 2.0%, the fluctuation of the transmission torque affected by this suction force is also slight (about 1/10 of the conventional product).
[0068]
As described above, since the magnitude of the transmission torque does not vary greatly from product to product due to a change in the relative position of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b (such as deviation and error), variations in the transmission torque among products are suppressed. The Accordingly, changes in the operation characteristics (clutch characteristics) of the pilot clutch mechanism 35 and, consequently, the operation characteristics (transmission torque characteristics) of the driving force transmission device 17 including the pilot clutch mechanism 35 are suppressed for each product. Since the change rate of the suction force is as small as -2.0% to 2.0%, the variation in the transmission torque affected by this suction force is also slight.
[0069]
(Effect of embodiment)
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the relative position of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b is closer than the reference position, the inner gap portion G1 and the outer gap portion G2 are configured so that the inner facing area and the outer facing area respectively decrease. did. Further, when the relative position of the yoke 64 to the rear housing 31b is separated from the reference position, the inner gap portion G1 and the outer gap portion G2 are configured to increase the inner facing area and the outer facing area, respectively. .
[0070]
Specifically, in the rear housing 31b, a rear housing side inner protrusion 81 is formed on the outer peripheral surface of the inner cylinder portion 41 on the outer end side, and a portion of the inner surface of the rear housing side inner protrusion 81 excluding the chamfered portion. Was defined as a rear housing side inner facing surface 81a. A rear housing side outer protrusion 82 is formed on the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 42 on the outer end side, and a portion of the inner surface of the rear housing side outer protrusion 82 excluding the chamfered portion is referred to as a rear housing side outer facing surface 82a. did. A yoke-side inner protrusion 83 is formed on the inner peripheral surface of the yoke 64, and a portion of the inner surface of the yoke-side inner protrusion 83 excluding the chamfered portion is defined as a yoke-side inner facing surface 83a. A yoke-side outer protrusion 84 is formed on the outer peripheral surface of the yoke 64, and a portion of the outer surface of the yoke-side outer protrusion 84 excluding the chamfered portion is defined as a yoke-side outer facing surface 84a. Further, the width (length in the central axis direction) of the rear housing side inner facing surface 81a is made longer than the width of the yoke side inner facing surface 83a, and the width of the rear housing side outer facing surface 82a is set to be the width of the yoke side outer facing surface 84a. I tried to make it shorter. The rear housing side inner facing surface 81a and the yoke side inner facing surface 83a are slightly shifted in the central axis direction so as to face each other, and the rear housing side outer facing surface 82a and the yoke side inner facing surface 83a are In the central axis direction, they are slightly shifted from each other.
[0071]
For this reason, when the relative position of the yoke 64 to the rear housing 31b approaches the reference position Ps, the transmission torque (driving force) increases due to the length of the magnetic path M being reduced, and the inner facing area and the outer facing area. Balances with a decrease in transmission torque (driving force) due to a decrease in each (cancel the mutual action). Further, when the relative position of the yoke 64 to the rear housing 31b is separated from the reference position Ps, the transmission torque (driving force) decreases due to the length of the magnetic path M, and the inner facing area and the outer facing area are reduced. This is balanced by an increase in transmission torque (driving force) due to an increase in each.
[0072]
Therefore, even if the assembly position (relative position) between the yoke 64 and the rear housing 31b is shifted in the direction of the central axis, there is almost no change in the transmission torque, and the pilot clutch mechanism 35 and, consequently, the driving force transmission device caused by the assembly error. 17 changes (increase / decrease) in operating characteristics can be suppressed. Further, since there is no variation in transmission torque, the controllability of the vehicle 11 can be improved.
[0073]
(2) The outer case 31 and the yoke 64 are separated and the yoke 64 is fixed to the differential carrier 22. For this reason, the driving force transmission device 17 can be assembled in the differential carrier 22 in the following procedure. That is, first, the yoke 64 is fixed in the differential carrier 22 while the electromagnet connector Wa is inserted into the insertion hole 22a (see FIG. 2) of the electromagnet connector formed in the rear end portion of the differential carrier 22. Thereafter, the outer case 31 in which various mechanisms such as the main clutch mechanism 33, the pilot clutch mechanism 35, and the cam mechanism 36 are housed is disposed in the differential carrier 22. Therefore, as compared with the case where the yoke 64 to which the electromagnet 63 is attached is integrally fixed to the outer case 31 side, the assembly work of the driving force transmission device 17 into the differential carrier 22 can be simplified. it can.
[0074]
Incidentally, when the yoke 64 to which the electromagnet 63 is attached is integrally fixed to the outer case 31 side, the entire driving force transmission device 17 is disposed and fixed in the differential carrier 22 at a time. In this case, it is necessary to arrange the entire driving force transmission device 17 in the differential carrier 22 while passing the wire harness W of the electromagnet 63 and the electromagnet connector Wa through the insertion hole 22 a of the differential carrier 22. For this reason, the work of attaching the driving force transmission device 17 to the differential carrier 22 becomes complicated. Further, the electromagnet connector Wa may hit against the differential carrier 22 during operation or may be caught between the driving force transmission device 17 and may be damaged.
[0075]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the gap portion. Therefore, the same member configuration as that of the first embodiment is denoted by the same reference numeral, and redundant description thereof is omitted.
[0076]
As shown in FIG. 7, the rear housing side inner protrusion 81 and the rear housing side outer protrusion 82 in the first embodiment are omitted. The outer peripheral surface of the inner cylinder portion 41 is a rear housing side inner facing surface 91, and the rear housing side inner facing surface 91 is an inclined surface whose diameter increases toward the outer end side. Further, the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 42 is a rear housing side outer facing surface 92, and the rear housing side outer facing surface 92 is an inclined surface that decreases in diameter toward the outer end side.
[0077]
In the yoke 64, the yoke-side inner facing surface 83a and the yoke-side outer facing surface 84a are inclined surfaces that reduce in diameter toward the outer end side. Then, in a state where the yoke 64 is mounted at the reference position Ps with respect to the rear housing 31b, the rear housing side inner side surface 91a and the yoke side inner side facing surface 83a are parallel to each other so as to face each other. The inclination angles of the facing surface 91 and the yoke-side inner facing surface 83a are respectively set. Similarly, the inclination angles of the rear housing side outer facing surface 92 and the yoke side outer facing surface 84a are set so that the rear housing side outer facing surface 92 and the yoke side outer facing surface 84a facing each other are parallel to each other. ing. In the present embodiment, the rear housing side inner facing surface 91 and the rear housing side outer facing surface 92 each constitute a gap facing surface.
[0078]
(Operation of Second Embodiment)
(When closer than the reference position)
Therefore, as shown in FIG. 8, when the relative position of the yoke 64 to the rear housing 31b is closer than the reference position Ps, the length of the magnetic path M (the loop of the magnetic path M) is reduced. Further, the inner gap distance d1n and the outer gap distance d2n at the proximity position Pn are longer than the inner gap distance d1 and the outer gap distance d2 at the reference position Ps, respectively. That is, d1n> d1 and d2n> d2. According to the equations (a) and (c), the magnetic resistance R increases and the magnetic flux φ decreases compared to when the yoke 64 is at the reference position Ps. For this reason, there is a balance between an increase in transmission torque due to a decrease in the length of the magnetic path M and a decrease in transmission torque (driving force) due to an increase in the inner gap distance and the outer gap distance. Therefore, a change in transmission torque is suppressed. Incidentally, the inner facing area and the outer facing area are unchanged. This is because the overlapping lengths L1n and L2n at the proximity position Pn are not changed.
[0079]
(If it is far from the reference position)
As shown in FIG. 9, when the relative position of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b is separated from the reference position, the length of the magnetic path M (the loop of the magnetic path M) increases. Further, the inner gap distance d1f and the outer gap distance d2f at the separation position Pf are shorter than the inner gap distance d1 and the outer gap distance d2 at the reference position Ps, respectively. That is, d1> d1f and d2> d2f. According to the equations (a) and (c), the magnetic resistance R is reduced and the magnetic flux φ is increased as compared with the case where the yoke 64 is at the reference position Ps. For this reason, there is a balance between a decrease in transmission torque due to an increase in the length of the magnetic path M and an increase in transmission torque (driving force) due to an increase in the inner gap distance d1 and the outer gap distance d2. Therefore, a change in transmission torque is suppressed. Incidentally, the inner facing area and the outer facing area are unchanged. This is because the overlapping lengths L1f and L2f at the separation position Pf are unchanged.
[0080]
(Specific examples of changes in transmission torque)
More specifically, as shown in FIG. 10, when the mounting position (relative position) of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b is closer to the rear housing 31b by, for example, 1 mm than the reference position Ps, the yoke 64 is at the reference position Ps. In this case, when the suction change rate is 0%, the suction change rate is about 6.0%. Conversely, as shown in FIG. 11, when the attachment position of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b is separated from the rear housing 31b by, for example, 1 mm from the reference position Ps, the suction change rate when the yoke 64 is at the reference position Ps. When the value is 0%, the suction change rate is about -8.0%. Since the rate of change of the suction force is as small as -6.0% to 8.0%, the fluctuation of the transmission torque affected by this suction force is also slight (about 1/3 of the conventional product).
[0081]
Therefore, according to this embodiment, the magnetoresistance R is changed by changing the gap distance (the inner gap distance and the outer gap distance), thereby balancing the increase / decrease of the transmission torque. The same effects as the effects (1) and (2) can be obtained.
[0082]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the gap portion. Therefore, the same member configuration as that of the first embodiment is denoted by the same reference numeral, and redundant description thereof is omitted.
[0083]
As shown in FIG. 11, in the yoke 64, the yoke-side inner facing surface 83 a extends to the outer end side of the yoke 64 so as to protrude from the outer end edge of the inner cylindrical portion 41. Further, the yoke-side outer facing surface 84 a extends to the outer end side of the yoke 64 so as to protrude from the outer end edge of the outer cylindrical portion 42. Then, even if the relative position (assembly position) of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b is shifted in the central axis direction, the rear housing side inner facing surface 81a does not protrude from the yoke side inner facing surface 83a. The extension length to the outer end side and inner end side of the side inner protrusion 83 is set. Similarly, the extension length to the outer end side and inner end side of the yoke side outer protrusion 84 is set so that the rear housing side outer facing surface 82a does not protrude from the yoke side outer facing surface 84a. . In addition, the reference position Ps with respect to the rear housing 31b of the yoke 64 is set as described above.
[0084]
(When closer than the reference position)
Therefore, as shown in FIG. 12, when the relative position of the yoke 64 to the rear housing 31b is closer than the reference position, the length of the magnetic path M (the loop of the magnetic path M) is reduced, but the inner facing area and the outer side are reduced. Each facing area is unchanged. The overlapping length L1n between the rear housing side inner facing surface 81a and the yoke side inner facing surface 83a and the overlapping length L2n between the rear housing side outer facing surface 82a and the yoke side outer facing surface 84a at the proximity position Pn are respectively This is because the same value as the overlap lengths L1 and L2 at the reference position Ps is obtained. That is, L1 = L1n and L2 = L1n. For this reason, although the transmission torque slightly decreases as the length of the magnetic path M decreases, the fluctuation of the transmission torque is suppressed as compared with the case where the inner facing area and the outer facing area increase in addition to this. .
[0085]
(If it is far from the reference position)
Further, as shown in FIG. 13, when the relative position of the yoke 64 to the rear housing 31b is separated from the reference position, the length of the magnetic path M (the loop of the magnetic path M) increases, but the inner facing area and the outer side are increased. Each facing area is unchanged. The overlapping length L1f of the rear housing side inner facing surface 81a and the yoke side inner facing surface 83a and the overlapping length L2f of the rear housing side outer facing surface 82a and the yoke side outer facing surface 84a at the separation position Pf are respectively This is because the same value as the overlap lengths L1 and L2 at the reference position Ps is obtained. That is, L1 = L1f and L2 = L1f. For this reason, although the transmission torque slightly increases as the length of the magnetic path M becomes smaller, fluctuations in the transmission torque are suppressed compared to the case where the inner facing area and the outer facing area are also increased. .
[0086]
(Specific examples of changes in transmission torque)
Specifically, as shown in FIG. 14, when the attachment position (relative position) of the yoke 64 to the rear housing 31b is closer to the rear housing 31b by, for example, 1 mm than the reference position Ps, the yoke 64 is at the reference position Ps. When the suction change rate in this case is 0%, the suction change rate is about 12.0%. Conversely, when the attachment position of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b is separated from the rear housing 31b by, for example, 1 mm from the reference position, the suction change rate when the suction change rate in the yoke 64 sub-position is 0%. Is about -12.0%. Since the change rate of the suction force is as small as -12.0% to 12.0% (about half of the conventional product), the variation of the transmission torque affected by this suction force is also slight.
[0087]
Thus, according to this embodiment, even if the relative position (assembly position) of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b is shifted in the central axis direction, the gap facing area (inner facing area and outer facing area) remains unchanged. By doing so, the same effect as the effects (1) and (2) of the first embodiment can be obtained.
[0088]
(Another example)
In addition, you may implement the said embodiment by changing into the following other examples.
In the first embodiment, the yoke 64 is fixed to the differential carrier 22 by the snap ring S, but may be fixed by, for example, a bolt.
[0089]
In the first to third embodiments, the yoke 64 is directly fixed to the differential carrier 22, but may be fixed to the rear housing 31b, for example.
[0090]
In the first to third embodiments, the pilot clutch mechanism 35 as an electromagnetic clutch is used for the driving force transmission device 17, but may be applied to, for example, an air conditioner.
[0091]
In the third embodiment, the yoke-side inner protruding portion 83 extends to the outer end side of the yoke 64 so that the yoke-side inner facing surface 83a protrudes from the outer end edge of the inner cylindrical portion 41. Further, the yoke-side outer protrusion 84 extends to the outer end side of the yoke 64 so that the yoke-side outer facing surface 84a protrudes from the outer end edge of the outer cylindrical portion 42. Good. That is, the rear housing side inner facing surface 81a and the rear housing side outer facing surface 82a extend in the central axis direction (outer end side and inner end side) of the rear housing 31b. Then, even if the relative position (assembly position) of the yoke 64 with respect to the rear housing 31b is shifted in the direction of the center axis, the yoke side inner facing surface 83a does not protrude from the rear housing side inner facing surface 81a. The extension length to the outer end side and inner end side of the housing side inner protrusion 81 is set. Similarly, the extension length of the rear housing side outer protrusion 82 to the outer end side and the inner end side is set so that the yoke side outer facing surface 84a does not protrude from the rear housing side outer facing surface 82a. Even if it does in this way, the effect similar to 3rd Embodiment can be acquired.
[0092]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to suppress changes in operating characteristics due to assembly errors.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a four-wheel drive vehicle in a first embodiment.
FIG. 2 is a front sectional view of the driving force transmission device in the first embodiment.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the driving force transmission device when the yoke according to the first embodiment is attached to a reference position with respect to the rear housing.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the driving force transmission device when the yoke in the first embodiment is closer than a reference position with respect to the rear housing.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the driving force transmission device when the yoke in the first embodiment is separated from a reference position with respect to the rear housing.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the relative position between the yoke and the rear housing and the suction force change rate in the first embodiment.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the driving force transmission device when the yoke in the second embodiment is attached to a reference position with respect to the rear housing.
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the driving force transmission device when the yoke in the second embodiment is closer than the reference position with respect to the rear housing.
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the driving force transmission device when the yoke in the second embodiment is separated from the reference position with respect to the rear housing.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the relative position between the yoke and the rear housing and the suction force change rate in the second embodiment.
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a driving force transmission device when a yoke according to a third embodiment is attached to a reference position with respect to a rear housing.
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the driving force transmission device when the yoke in the second embodiment is closer than the reference position with respect to the rear housing.
FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the driving force transmission device when the yoke in the third embodiment is separated from the reference position with respect to the rear housing.
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the relative position between the yoke and the rear housing and the suction force change rate in the third embodiment.
FIG. 15 is a front sectional view of a conventional driving force transmission device.
FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the driving force transmission device when a conventional yoke is closer than a reference position with respect to the rear housing.
FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the driving force transmission apparatus when the conventional yoke is separated from the reference position with respect to the rear housing.
FIG. 18 is a graph showing a relationship between a relative position between a conventional yoke and a rear housing and a suction force change rate.
[Explanation of symbols]
17 ... Driving force transmission device,
31 ... Outer case (outside rotating member),
31b ... Rear housing (second magnetic path forming member),
32 ... Inner shaft (inner rotating member),
33 ... main clutch mechanism,
35 ... Pilot clutch mechanism (electromagnetic clutch mechanism),
36 ... cam mechanism,
61 ... friction clutch,
62 ... Armature,
63 ... electromagnet,
64 ... Yoke (first magnetic path forming member),
81 ... rear housing side inner protrusion (protrusion),
82 ... rear housing side outer protrusion (protrusion),
83 ... Yoke side inner side projection (projection),
84 ... Yoke side outer protrusion (protrusion),
81a ... rear housing side inner facing surface (gap facing surface),
82a ... rear housing side outer facing surface (gap facing surface),
83a ... yoke side inner facing surface (gap facing surface),
84a ... Yoke side outer facing surface (gap facing surface),
A: Gap facing area,
d1 ... inner gap distance (gap distance),
d2 ... outer gap distance (gap distance),
G1 ... the inner gap part constituting the gap part,
G2 ... Outer gap part constituting the gap part,
Ps: Reference position,
Pn: proximity position,
Pf: separation position.

Claims (4)

摩擦クラッチと、当該摩擦クラッチの一側に配置されると共に電磁石が収容された第１磁路形成部材と、前記摩擦クラッチと第１磁路形成部材とを隔てるように設けた第２磁路形成部材と、前記摩擦クラッチの他側に位置するアーマチャとを備え、前記電磁石への通電によりアーマチャを第２磁路形成部材側へ吸引すると共に当該アーマチャと第２磁路形成部材との協働により前記摩擦クラッチを摩擦係合させるようにした電磁クラッチ機構において、
前記第１磁路形成部材は第２磁路形成部材に対してギャップ部を介して相対回転可能に配設し、
前記第１磁路形成部材の第２磁路形成部材に対する中心軸方向の相対位置が予め設定した基準位置よりも近接した場合には前記ギャップ部のギャップ対向面積が小さくなるように、また、前記第１磁路形成部材の第２磁路形成部材に対する中心軸方向の相対位置が予め設定した基準位置よりも離間した場合には前記ギャップ部のギャップ対向面積が大きくなるように、前記第１磁路形成部材及び第２磁路形成部材を構成するようにした電磁クラッチ機構。A friction clutch, a first magnetic path forming member disposed on one side of the friction clutch and containing an electromagnet, and a second magnetic path formed to separate the friction clutch from the first magnetic path forming member A member and an armature located on the other side of the friction clutch, and by energizing the electromagnet, the armature is attracted to the second magnetic path forming member side, and the armature and the second magnetic path forming member cooperate with each other. In the electromagnetic clutch mechanism that frictionally engages the friction clutch,
The first magnetic path forming member is disposed so as to be relatively rotatable with respect to the second magnetic path forming member via a gap.
When the relative position in the central axis direction of the first magnetic path forming member to the second magnetic path forming member is closer than a preset reference position, the gap facing area of the gap portion is reduced, and the as the gap face area of the gap portion when the center axis direction of the relative position with respect to the second magnetic path forming member of the first magnetic path forming member is spaced than the reference position set in advance is large, the first magnetic An electromagnetic clutch mechanism configured to constitute a path forming member and a second magnetic path forming member . 前記第１磁路形成部材及び第２磁路形成部材は、第１磁路形成部材及び第２磁路形成部材における互いに対向するギャップ対向面にそれぞれ突部を一体形成し、前記第１磁路形成部材の突部と前記第２磁路形成部材の突部とは中心軸方向においてずれて対向配置されている請求項１に記載の電磁クラッチ機構。The first magnetic path forming member and the second magnetic path forming member, each protruding portion into the gap facing surfaces facing each other in the first magnetic path forming member and the second magnetic path forming member is integrally formed, the first magnetic path 2. The electromagnetic clutch mechanism according to claim 1, wherein the protrusion of the forming member and the protrusion of the second magnetic path forming member are disposed to face each other while being shifted in the central axis direction . 摩擦クラッチと、当該摩擦クラッチの一側に配置されると共に電磁石が収容された第１磁路形成部材と、前記摩擦クラッチと第１磁路形成部材とを隔てるように設けた第２磁路形成部材と、前記摩擦クラッチの他側に位置するアーマチャとを備え、前記電磁石への通電により発生する磁束によりアーマチャを第２磁路形成部材側へ吸引すると共に当該アーマチャと第２磁路形成部材との協働により前記摩擦クラッチを摩擦係合させるようにした電磁クラッチ機構において、
前記第１磁路形成部材は第２磁路形成部材に対してギャップ部を介して相対回転可能に配設し、
前記第１磁路形成部材の第２磁路形成部材に対する中心軸方向の相対位置が予め設定した基準位置よりも近接した場合には前記磁束の磁路の長さが小さくなるとともに前記ギャップ部のギャップ距離が大きくなるように、また、前記第１磁路形成部材の第２磁路形成部材に対する中心軸方向の相対位置が予め設定した基準位置よりも離間した場合には前記磁束の磁路の長さが長くなるとともに前記ギャップ部のギャップ距離が小さくなるように、前記第１磁路形成部材及び第２磁路形成部材を構成するようにした電磁クラッチ機構。A friction clutch, a first magnetic path forming member disposed on one side of the friction clutch and containing an electromagnet, and a second magnetic path formed to separate the friction clutch from the first magnetic path forming member A member and an armature located on the other side of the friction clutch, and attracts the armature to the second magnetic path forming member side by the magnetic flux generated by energizing the electromagnet, and the armature and the second magnetic path forming member In the electromagnetic clutch mechanism in which the friction clutch is frictionally engaged by the cooperation of
The first magnetic path forming member is disposed so as to be relatively rotatable with respect to the second magnetic path forming member via a gap.
When the relative position in the central axis direction of the first magnetic path forming member with respect to the second magnetic path forming member is closer than a preset reference position , the length of the magnetic path of the magnetic flux is reduced and the gap portion When the relative position in the central axis direction of the first magnetic path forming member with respect to the second magnetic path forming member is separated from a preset reference position so that the gap distance is increased , the magnetic path of the magnetic flux is An electromagnetic clutch mechanism configured to configure the first magnetic path forming member and the second magnetic path forming member such that the gap length of the gap portion is reduced with an increase in length . 前記ギャップ部のギャップ距離を変化させる構成は、第１磁路形成部材及び第２磁路形成部材における互いに対向するギャップ対向面をそれぞれ所定の傾斜角度を有する傾斜面とし、前記第１磁路形成部材の第２磁路形成部材に対する相対位置が予め設定した基準位置にある状態で、前記両ギャップ対向面が互いに平行をなすように両ギャップ対向面の傾斜角度をそれぞれ設定するようにしたものである請求項３に記載の電磁クラッチ機構。 In the configuration in which the gap distance of the gap portion is changed, the first and second magnetic path forming members, which are opposed to each other, are inclined surfaces having a predetermined inclination angle, and the first magnetic path formation is performed. In the state where the relative position of the member to the second magnetic path forming member is at a preset reference position, the inclination angles of both gap facing surfaces are set so that the both gap facing surfaces are parallel to each other. The electromagnetic clutch mechanism according to claim 3 .
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