JP4202587B2 - 駆動力伝達装置及びその調整方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動力伝達装置に係り、詳しくは摩擦クラッチ(電磁クラッチ)を有する駆動力伝達装置及びその調整方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、駆動力伝達装置の一例として、特開平11−153159号公報に提案されているものが知られている。この駆動力伝達装置は、互いに同軸的かつ相対回転可能に位置する内外両回転部材間に配設された環状の摩擦クラッチと、通電により作動して前記摩擦クラッチを摩擦係合させる電磁式の駆動手段を備えている。又、駆動力伝達装置は同駆動手段を前記外側回転部材の内側に位置して前記摩擦クラッチと対向する環状のアーマチャと、前記外側回転部材の外側に位置して同外側回転部材の側壁を挟んで前記摩擦クラッチと対向する環状の電磁石を備えている。
【0003】
前記駆動力伝達装置は、電磁石への通電により前記アーマチャを吸引して前記摩擦クラッチを摩擦係合し、同摩擦クラッチの摩擦係合力にて前記両回転部材をトルク伝達可能な結合状態とするようになっている。
【0004】
電磁式の駆動手段は摩擦クラッチの一側に位置するアーマチャと、外側回転部材における前部側壁を挟んで摩擦クラッチの他側に位置する電磁石とにより構成されている。前記電磁石はヨークにおける環状の電磁石支持部にて支持されており、且つ外側回転部材の前部側壁に設けられた環状凹所内に配置されている。前記電磁石支持部の外周と回転部材の前部側壁との間、及び電磁石支持部の内周と回転部材の前部側壁との間には一対のクリアランスが設けられている。
【0005】
同駆動力伝達装置においては、電磁石の電磁コイルへの通電により、ヨーク、電磁石支持部の外周側クリアランス、外側回転部材の前部側壁、摩擦クラッチ、アーマチャ、摩擦クラッチ、前部側壁、電磁石支持部の内周側クリアランス、及びヨークを循環する磁路が形成される。そして、アーマチャは磁気誘導作用により摩擦クラッチ側へ吸引されるようになっている。この結果、アーマチャは電磁石側へ吸引されることで摩擦クラッチを押圧して摩擦係合させ、この摩擦係合力にて直接、またメインクラッチ機構を作動させ、外側回転部材と内側回転部材をトルク伝達可能に連結するようになっている。
【0006】
ところで、前記駆動力伝達装置を組み付ける際には、まず始めに外部回転部材内に内側回転部材、アーマチャ、及び摩擦クラッチなどを組み付け、最終段階で電磁石を備えたヨークを組み付ける。
【0007】
このヨーク組み付け作業では、ヨークを外側回転部材の前部側壁内に組み付け、電磁石への通電検査を行い、電流−伝達トルク特性を計測する。この電流−伝達トルク特性が悪ければ、他の大きさのヨークを再度取り付けして、良好な電流−伝達トルク特性となるようにしている。
【0008】
なお、ここでいう電流−伝達トルク特性とは、電磁石の電磁コイルへ電流を流した際の電流と、そのときの外側回転部材から内側回転部材へ伝達するトルクとの関係を示した特性のことをいう。
【0009】
前記ヨークは、種々の大きさのものが用意されており、各大きさのヨークは、ヨークを取り付けた際に、電磁石支持部の外周側クリアランスのクリアランス値と電磁石支持部の内周側クリアランスのクリアランス値とが同じ値になるようにされている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記各大きさのヨークはヨークを加工する際に両クリアランスのクリアランス値を同じ値となるようにヨークの内外周に対して切削加工を行うことになる。すなわち、従来は、両クリアランスのクリアランス値が同じ値となるようにヨークの内外両周面に対する切削加工がともに必要であり、加工バラツキの問題があった。この結果、電流−伝達トルク特性のチューニングもバラツク原因となっていた。
【0011】
従って、本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は電磁石支持部の一方のクリアランス(第1クリアランス)のクリアランス値のみを変更することで、電流−伝達トルク特性のチューニングバラツキを低減でき、ヨークを加工する際の管理も軽減できる駆動力伝達装置及びその調整方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、互いに相対回転可能かつ同軸上に位置し車両の駆動力経路を構成する内外両回転部材間に配設された摩擦クラッチと、通電により作動して前記摩擦クラッチを摩擦係合させる電磁式の駆動手段を備え、同駆動手段を、前記外側回転部材の内側に位置して前記摩擦クラッチと対向するアーマチャと、前記摩擦クラッチの前記アーマチャとは反対側に配置された前記外側回転部材の側壁を挟んで前記摩擦クラッチと対向して前記両回転部材と相対回転可能に支承され、前記アーマチャ及び前記側壁を磁路とする磁束を発生する電磁石とを備えた構成とし、同電磁石の電流に応じた磁束により前記アーマチャを前記側壁側に吸引して前記摩擦クラッチを摩擦係合し、同摩擦クラッチの摩擦係合力にて前記両回転部材をトルク伝達可能な連結状態とする駆動力伝達装置の調整方法において、前記電磁石を支持するヨークを、前記側壁に対して、磁路が通過する所定の断面積を備えた第1クリアランスと同第1クリアランスの断面積よりも小さい断面積を備えた第2クリアランスとを介して離間して配置するにあたり、前記電磁石へ通電して電流−伝達トルク特性を計測し、この結果に応じて、第2クリアランスのクリアランス値が固定され且つ第1クリアランスのクリアランス値が異なる他のヨークに変更して、電流−伝達トルク特性のばらつきを低減することを要旨とする。
【0014】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の駆動力伝達装置の調整方法において、駆動力伝達装置は、前記両回転部材と同軸に配置された第1カム部材および第2カム部材を有するカム機構と、前記両回転部材の間に配置されたメインクラッチ機構とを備え、前記摩擦クラッチの摩擦係合力を前記第1カム機構に伝達して前記第2カム部材との間に相対回転を生じさせ、同第2カム部材を前記摩擦クラッチの摩擦係合力に応じて前記メインクラッチ機構側へ押圧することにより、前記両回転部材間のトルク伝達を行うことを要旨とする。
【0015】
(作用)
従来では第1クリアランスのクリアランス値と第2クリアランスのクリアランス値とを同じになるようにしていたが、電流−伝達トルク特性が所定の値になるのならば前記両クリアランス値を互いに異なる値になるようにしても支障がない。
【0018】
請求項1〜2に記載の発明においては、下記の式(12)、(13)を満たすように、ヨーク、第1クリアランス、外側回転部材の側壁、アーマチャ、摩擦クラッチ、第2クリアランスが設定されている。
【0019】
なお、本明細書では第1クリアランスにおける磁路が通過する断面積S2は、第2クリアランスにおける磁路が通過する断面積S4より大きく設定している。この結果、第2クリアランスのクリアランス値を変更せず、第1クリアランスのクリアランス値のみを所定値だけ変更した場合には、両クリアランスのクリアランス値を所定値だけ変更(トータルの変更値)した場合と比べて、電流−伝達トルク特性の変化は緩やかになる。
【0020】
以下、基本式「∫HdL=N・I」及び「B=φ/S」により式(12)、(13)を求める過程を説明する。
(式で使用される文字の意味)
なお、以下の各式で用いられる文字の意味は次の通りである。
【0021】
μ:全透磁率。μs:鉄の透磁率。μ0:真空の透磁率。I:電流。
N:コイルの巻数。φ:磁束。Rm:磁気抵抗。B:磁束密度。S:断面積。
H:ヨーク、第1クリアランス、外側回転部材の側壁、摩擦クラッチ、アーマチャ、摩擦クラッチ、外側回転部材の側壁、第2クリアランス、ヨークを循環する磁界。
【0022】
L:ヨーク、第1クリアランス、外側回転部材の側壁、摩擦クラッチ、アーマチャ、摩擦クラッチ、外側回転部材の側壁、第2クリアランス、ヨークを循環する磁路長。
【0023】
H1:ヨークを通る磁界。
H2:第1クリアランスを通る磁界。
H3:外側回転部材の側壁、摩擦クラッチ、アーマチャ、摩擦クラッチ、外側回転部材の側壁を通る磁界。
【0024】
H4:第2クリアランスを通る磁界。
L1:ヨークの磁路長。
L2:第1クリアランスの磁路長。
【0025】
L3:外側回転部材の側壁、摩擦クラッチ、アーマチャ、摩擦クラッチ、外側回転部材の側壁をトータルした磁路長。
L4:第2クリアランスの磁路長。
【0026】
B1:ヨークの磁束密度。
B2:第1クリアランスの磁束密度。
B3:外側回転部材の側壁、摩擦クラッチ、アーマチャ、摩擦クラッチ、外側回転部材の側壁をトータルした磁束密度。
【0027】
B4:第2クリアランスの磁束密度。
S1:ヨークの断面積。
S2:第1クリアランスにおける磁路が通過する断面積。
【0028】
S3:外側回転部材の側壁、摩擦クラッチ、アーマチャ、摩擦クラッチ、外側回転部材の側壁をトータルした断面積。
S4:第2クリアランスにおける磁路が通過する断面積。
【0029】
(式の説明)
マクスウェルの方程式から下記の基本式(1)が算出される。
∫HdL=N・I ……(1)
上記基本式(1)の左辺を分解すると下式(2)が得られる。
【0030】
H1・L1+H2・L2+H3・L3+H4・L4=N・I ……(2)
一方、レンツの法則から下記の基本式(3)が算出される。
B=μ・H=φ/S ……(3)
上記式(3)を分解すると下式(4)〜(7)が得られる。
【0031】
B1=μs・H1=φ/S1 ……(4)
B2=μ0・H2=φ/S2 ……(5)
B3=μs・H3=φ/S3 ……(6)
B4=μ0・H4=φ/S4 ……(7)
上記式(4)〜(7)をそれぞれまとめ直すと下式(8)〜(11)が得られる。
【0032】
H1=φ/(μs・S1) ……(8)
H2=φ/(μ0・S2) ……(9)
H3=φ/(μs・S3) ……(10)
H4=φ/(μ0・S4) ……(11)
上記式(8)〜(11)を(2)へ代入すると下式(12)が得られる。
【0033】
(L1/(μs・S1)+L2/(μ0・S2)+L3/(μs・S3)+L4/(μ0・S4))=N・I/φ ……(12)
上記式(12)の左辺は磁気抵抗Rmと等しいため下式(13)が得られる。
【0034】
(L1/(μs・S1)+L2/(μ0・S2)+L3/(μs・S3)+L4/(μ0・S4))=Rm ……(13)
この結果、上記の式(13)において、磁路長L2値及び磁路長L4値のうち何れか一方を所定値だけ変更した場合、「第1クリアランスにおける磁路が通過する断面積S2>第2クリアランスにおける磁路が通過する断面積S4」の関係から磁路長L2値を所定値だけ変更した方が磁気抵抗Rmの変化量は小さくなることがわかる。
【0035】
そして、所定の電流−伝達トルク特性を得るために磁気抵抗Rm値の調整を行うのだが、従来では、磁気抵抗Rm値の調整を行う際、磁路長L2値及び磁路長L4値の両者を変更していたため、磁気抵抗Rm値の変化量は大きくなる。一方、本発明では磁路長L2値のみを変更するため、磁気抵抗Rm値の変化量は小さくなる。
【0036】
また、上記式(13)を上記式(12)へ代入すると下式(14)が得られる。
φ=N・I/Rm ……(14)
上記式(14)において、電流Iの値が大きくなると、磁束φの値が大きくなり、電磁石はアーマチャを強く吸引し、摩擦クラッチの摩擦係合力を強め、両回転部材間の伝達トルクが増加される。即ち、駆動力伝達装置は電流Iが増加すると、両回転部材間の伝達トルクが増加することがわかる。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図6に従って説明する。
図1には、本発明を具体化した一実施形態の駆動力伝達装置を示している。この駆動力伝達装置11は、図2に示すように、四輪駆動車12における後輪側への駆動力伝達経路に配設されている。
【0038】
前記四輪駆動車12は、駆動力伝達装置11、トランスアクスル13、エンジン14、一対の前輪15、及び一対の後輪16を備えている。
前記エンジン14の駆動力はトランスアクスル13を介してアクスルシャフト17に出力し、前輪15を駆動する。
【0039】
また、トランスアクスル13にはプロペラシャフト18を介して駆動力伝達装置11が連結され、同駆動力伝達装置11にはドライブピニオンシャフト19を介してリヤデファレンシャル20が連結されている。リヤデファレンシャル20には、アクスルシャフト21を介して後輪16が連結されている。前記プロペラシャフト18とドライブピニオンシャフト19が駆動力伝達装置11にてトルク伝達可能に連結された場合には、エンジン14の駆動力は後輪16に伝達される。
【0040】
駆動力伝達装置11はリヤデファレンシャル20とともにディファレンシャルキャリヤ22内に収容され、且つディファレンシャルキャリヤ22に支持され、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。
【0041】
次に駆動力伝達装置11について説明する。
図1に示すように、駆動力伝達装置11は外側回転部材としてのアウタケース30a、内側回転部材としてのインナシャフト30b、メインクラッチ機構30c、パイロットクラッチ機構30d、及びカム機構30eを備えている。
【0042】
前記アウタケース30aは、有底筒状のフロントハウジング31aと、フロントハウジング31aの後端開口部に螺着され、且つその開口部を覆蓋するリヤハウジング31bとから構成されている。前記リヤハウジング31bが外側回転部材の側壁に相当する。前記フロントハウジング31aの前端部には入力軸50が突出形成され、同入力軸50は前記プロペラシャフト18に連結されている。
【0043】
前記入力軸50が一体に形成されたフロントハウジング31a、及びリヤハウジング31bは、磁性材料である鉄にて形成されている。リヤハウジング31bの径方向の中間部には、非磁性体材料あるステンレス製の筒体51が埋設され、同筒体51は環状の非磁性部位を形成している。
【0044】
前記アウタケース30aはフロントハウジング31aの前端部外周において、ディファレンシャルキャリヤ22(図2参照)に対して図示しないベアリング等を介して回転可能に支持されている。また、アウタケース30aは、リヤハウジング31bの外周において、ディファレンシャルキャリヤ22(図2参照)に対して支持されたヨーク36にベアリング等を介して支持されている。
【0045】
前記インナシャフト30b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、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とリヤハウジング31bに対して相対回転可能に支持されている。インナシャフト30bには、ドライブピニオンシャフト19(図2参照)の先端部が挿入されている。なお、図1においてはドライブピニオンシャフト19は図示していない。
【0046】
図1,3に示すように、メインクラッチ機構30cは湿式多板式の摩擦クラッチ機構であって、多数のインナクラッチプレート32a及びアウタクラッチプレート32bを備えており、フロントハウジング31aの奥壁側に配設されている。
【0047】
摩擦クラッチ機構を構成する各インナクラッチプレート32aは、インナシャフト30bの外周にスプライン嵌合されて軸方向へ移動可能に組み付けられている。一方、各アウタクラッチプレート32bは、フロントハウジング31aの内周にスプライン嵌合されて軸方向へ移動可能に組み付けられている。各インナクラッチプレート32aと各アウタクラッチプレート32bは交互に位置されて互いに当接して摩擦係合するとともに、互いに離間して非係合の自由状態になる。
【0048】
パイロットクラッチ機構30dは、電磁石33、摩擦クラッチ34、及びアーマチャ35を備えている。前記電磁石33とアーマチャ35にて駆動手段が構成されている。
【0049】
図1に示すように、ヨーク36はディファレンシャルキャリヤ22(図2参照)に対してインローにて支承され、かつリヤハウジング31bの後端部の外周に対して相対回転可能に支持されている。前記ヨーク36には環状をなす電磁石33が嵌着され、同電磁石33はリヤハウジング31bの環状凹所53に嵌合されている。この結果、図3に示すように、リヤハウジング31bとヨーク36との間に第1クリアランスC1及び第2クリアランスC2が形成されている。
【0050】
本実施形態では、第1クリアランスC1のクリアランス値は第2クリアランスC2のクリアランス値よりも長くなるように設定されている。
図4において、第1クリアランスC1はヨーク36の外周面全周に亘り形成されており、その断面積(磁路が通過する断面積)を第1クリアランスにおける磁路が通過する断面積S2(以下、第1クリアランス断面積S2という。)としている。又、第2クリアランスC2はヨーク36の内周面全周に亘り形成されており、その断面積(磁路が通過する断面積)を第2クリアランスにおける磁路が通過する断面積S4(以下、第2クリアランス断面積S4という。)としている。
【0051】
本実施形態では、第1クリアランス断面積S2は第2クリアランス断面積S4より大きくなるようにされている。
前記摩擦クラッチ34は、複数のインナクラッチプレート34a及びアウタクラッチプレート34bからなる多板式の摩擦クラッチとして構成されている。各インナクラッチプレート34aは、後述するカム機構30eを構成する第1カム部材37の外周にスプライン嵌合されて軸方向へ移動可能に組み付けられている。一方、各アウタクラッチプレート34bは、フロントハウジング31aの内周にスプライン嵌合されて軸方向へ移動可能に組み付けられている。
【0052】
各インナクラッチプレート34aと各アウタクラッチプレート34bとは交互に位置して、互いに当接して摩擦係合するとともに、互いに離間して非係合の自由状態になる。
【0053】
アーマチャ35は環状をなしており、フロントハウジング31aの内周にスプライン嵌合されて軸方向への移動可能に組み付けられている。前記アーマチャ35は摩擦クラッチ34に対して一側に位置し、摩擦クラッチ34に対向している。
【0054】
図3に示すように、前記電磁石33の電磁コイルへの通電により、ヨーク36、第1クリアランスC1、リヤハウジング31b、摩擦クラッチ34、アーマチャ35、摩擦クラッチ34、リヤハウジング31b、第2クリアランスC2、及びヨーク36間を循環する磁路Zが形成される。
【0055】
図1,3に示すように、カム機構30eは、第1カム部材37、第2カム部材38、及びカムフォロア39にて構成されている。
第1カム部材37及び第2カム部材38には、対向面に互いに対向する図示しないカム溝が周方向に所定間隔を保持して複数形成されている。第1カム部材37はインナシャフト30bの外周に回転可能に嵌合されるとともに、リヤハウジング31bに回転可能に支承されている。第1カム部材37の外周には、各インナクラッチプレート34aがスプライン嵌合されている。
【0056】
第2カム部材38はインナシャフト30bの外周にスプライン嵌合されており、インナシャフト30bに対して一体回転可能に組み付けられている。同第2カム部材38はメインクラッチ機構30cのインナクラッチプレート32aに対向して位置されている。前記第2カム部材38と第1カム部材37の互いに対向するカム溝には、ボール状のカムフォロア39が介在されている。
【0057】
この結果、アーマチャ35がフロントハウジング31aの内側にて摩擦クラッチ34の一側に位置し、且つ電磁石33がフロントハウジング31aの外側にてリヤハウジング31bを挟んで摩擦クラッチ34の他側に位置し、リヤハウジング31bは磁路形成部材として機能する。
【0058】
リヤハウジング31bはインナシャフト30bの外周に液密的かつ回転可能に嵌合された状態で、その前側壁部の周縁部にてフロントハウジング31aに螺着されている。また、リヤハウジング31bは、その後側筒部の後端部の外周にて図示しないオイルシールを介して、ディファレンシャルキャリヤ22(図2参照)に液密的かつ回転可能に支持されている。
【0059】
上記のような駆動力伝達装置11においては、パイロットクラッチ機構30dを構成する電磁石33の電磁コイルへの通電がなされていない場合には磁路Zは形成されず、摩擦クラッチ34は非係合状態にある。このため、パイロットクラッチ機構30dは非作動の状態にあって、カム機構30eを構成する第1カム部材37は、カムフォロア39を介して第2カム部材38と一体回転可能であり、メインクラッチ機構30cは非作動状態にある。このため、四輪駆動車12は二輪駆動の駆動モードを構成する。
【0060】
一方、電磁石33の電磁コイルへ通電されると、パイロットクラッチ機構30dには磁路Zが形成され、電磁石33はアーマチャ35を吸引する。このため、アーマチャ35は摩擦クラッチ34を押圧して摩擦係合させ、カム機構30eの第1カム部材37をフロントハウジング31a側へ連結させ、第2カム部材38との間に相対回転を生じさせる。この結果、カム機構30eではカムフォロア39が両カム部材37,38を互いに離間する方向へ押圧する。
【0061】
この結果、第2カム部材38はメインクラッチ機構30c側へ押圧され、メインクラッチ機構30cを摩擦クラッチ34の摩擦係合力に応じて摩擦係合させ、アウタケース30aとインナシャフト30bとの間のトルク伝達を行う。このため、四輪駆動車12はプロペラシャフト18とドライブピニオンシャフト19が非直結状態の四輪駆動の駆動モードを構成する。
【0062】
また、電磁石33の電磁コイルへの印加電流を所定の値に高めると、電磁石33のアーマチャ35に対する吸引力が増大する。そして、アーマチャ35は強く電磁石33側へ吸引され、摩擦クラッチ34の摩擦係合力を増大させ、両カム部材37,38間の相対回転を増大させる。この結果、カムフォロア39は第2カム部材38に対する押圧力を高めて、メインクラッチ機構30cを結合状態とする。このため、四輪駆動車12はプロペラシャフト18とドライブピニオンシャフト19が直結した四輪駆動の駆動モードを構成する。
【0063】
次に、駆動力伝達装置11における電流−伝達トルク特性の調整方法について説明する。
まず始めに、フロントハウジング31a内部に、メインクラッチ機構30c、カム機構30e、インナシャフト30b、アーマチャ35、摩擦クラッチ34、及びリヤハウジング31bを組み付ける。そして、ヨーク36は種々の大きさのものを用意しておく、各ヨーク36は第1クリアランスC1のクリアランス値の違いで大きさが異ならしめられている。なお、各ヨーク36における第2クリアランスC2のクリアランス値は同じ値に設定されている。
【0064】
そして、電磁石33を嵌着したヨーク36をリヤハウジング31bの環状凹所53内に組み付ける。そして、電磁石33の電磁コイルへ通電し、電流−伝達トルク特性を計測する。この電流−伝達トルク特性が悪ければ、他の大きさのヨークを再度取り付けて、良好な電流−伝達トルク特性となるようにする。
【0065】
次に、本実施形態のように構成された駆動力伝達装置11の作用について説明する。
本実施形態の駆動力伝達装置11では、電流−伝達トルク特性の調整を第1クリアランスC1のクリアランス値が異なる複数のヨーク36のうち何れか一つを駆動力伝達装置11に組み付けることで行っている。
【0066】
即ち、本実施形態では第1クリアランスC1のクリアランス値のみを管理したヨーク36を用いているため、従来の駆動力伝達装置のように内外周の両クリアランス値を管理したヨークを用いた場合と比べて電流−伝達トルク特性の調整は厳密に行える。
【0067】
以下に、その理由を図4を用いて説明する。
前記式(14)において、電流Iの値が大きくなると、磁束φの値が大きくなり、電磁石33はアーマチャ35を強く吸引し、摩擦クラッチ34の摩擦係合力を強め、フロントハウジング31aとインナシャフト30bとの間の伝達トルクが増加される。即ち、駆動力伝達装置11は電流Iが増加すると、伝達トルクが増加することがわかる。
【0068】
前記式(13)において、磁路長L2値及び磁路長L4値のうち何れか一方を所定値だけ変更した場合、「第1クリアランス断面積S2>第2クリアランス断面積S4」の関係から磁路長L2値を所定値だけ変更した方が磁気抵抗Rmの変化量は小さくなることがわかる。即ち、磁路長L2値を変更すると磁気抵抗Rmの抵抗値は僅かに変更され、磁路長L4値を変更すると磁気抵抗Rmの抵抗値は大きく変更する。なお、前記磁路長L2値は第1クリアランスC1のクリアランス値に相当し、前記磁路長L4値は第2クリアランスC2のクリアランス値に相当する。
【0069】
そして、所定の電流−伝達トルク特性を得るために磁気抵抗Rm値の調整を行うのだが、従来では、磁気抵抗Rm値の調整を行う際、ヨークの内外両周面に予め切削加工を施したものを用意している。又、従来のヨークでは、磁路長L2値及び磁路長L4値の両者を両クリアランスのクリアランス値が同じ長さとなるように切削加工しているため、磁気抵抗Rm値の変化量は大きくなる。この結果、伝達トルクの変化量も大きくなり、かつ両クリアランスを管理することになる。
【0070】
一方、本実施形態ではヨーク36を交換した際に、ヨーク36の外周面側のクリアランスが変化するように切削加工が施されて、磁路長L2値のみを変更するため、磁気抵抗Rm値の変化量は小さくなる。この結果、伝達トルクの変化量も小さくなり、又、片側のみのクリアランスを管理するだけで良いことなる。
【0071】
図5は、横軸に第1クリアランスC1と第2クリアランスC2との平均値を示し、縦軸に駆動力伝達装置11からドライブピニオンシャフト19へ伝達するトルク(伝達トルク)を示している。
【0072】
同図において、直線SHは本実施形態におけるヨーク36の外周面側のみのクリアランスを変更した場合において、電流−伝達トルク特性の調整を行った際に描く直線である。一方、直線SZは従来技術におけるヨークの内外両周面のクリアランスが同じ値となるようなヨークを用意して、ヨークを取着した場合を示している。
【0073】
この図5によれば、ヨークの両クリアランスの平均値が小さい値から大きな値の間においても、本実施形態の方が伝達トルクを、従来に比較して、安定したものとすることが確認できた。すなわち、図5からも分かるように、本実施形態の調整方法では伝達トルクの値の変化量を従来より緩やかにすることができる。
【0074】
図6は横軸に電磁石33の電磁コイルへ通電する電流を示し、縦軸に駆動力伝達装置11からドライブピニオンシャフト19へ伝達するトルク(伝達トルク)を示している。
【0075】
曲線STは、所定の電流−伝達トルク特性を示した曲線である。曲線HH及び曲線HLは、本実施形態の調整方法で調整を施した駆動力伝達装置11が描く上限バラツキと下限バラツキをそれぞれ示した曲線である。一方、曲線ZH及び曲線ZLは、従来の調整方法で調整を施した駆動力伝達装置が描く上限バラツキと下限バラツキをそれぞれ示した曲線である。
【0076】
図6から分かるように、電流−伝達トルク特性の調整を行う際に、ヨーク36の内外両周面側の両クリアランスを管理するよりも外周面のみのクリアランスを管理する方がチューニングバラツキは低減される。
【0077】
従って、本実施形態の駆動力伝達装置11によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、駆動力伝達装置11の組み付け作業の最終段階における電流−伝達トルク特性の調整を第1クリアランスC1のクリアランス値のみがぞれぞれ異なる複数のヨーク36のうち何れか一つを組み付けることで行っている。従って、従来の内外両クリアランスを管理したヨークを有する駆動力伝達装置と比べて、ヨーク36を有する駆動力伝達装置11は上記駆動力伝達装置11の作用の説明から分かるように、磁路Zの磁気抵抗Rm値の微調整がしやすく電流−伝達トルク特性のチューニングバラツキを低減できる。
【0078】
(2)本実施形態では、第1クリアランスC1のクリアランス値を変更して電流−伝達トルク特性の調整を行い、結果的に第1クリアランスC1のクリアランス値を第2クリアランスC2のクリアランス値より長く設定した。従って、第1クリアランスC1のクリアランス値と第2クリアランスC2のクリアランス値を同じ値にする必要がないため、従来の駆動力伝達装置と比べてヨーク36を加工する際の切削寸法などの管理が容易にできる。
(他の実施形態)
なお、上記実施形態は以下のような他の実施形態に変更して具体化してもよい。
【0079】
・前記実施形態では、第1クリアランスC1のクリアランス値を変更して電流−伝達トルク特性の調整を行い、結果的に第1クリアランスC1のクリアランス値を第2クリアランスC2のクリアランス値より長く設定した。これに限らず、第1クリアランスC1のクリアランス値を変更して電流−伝達トルク特性の調整を行い、結果的に第1クリアランスC1のクリアランス値を第2クリアランスC2のクリアランス値より短く設定してもよい。
【0080】
・前記実施形態では、ヨーク36の外周面全周に亘り形成されるクリアランスを第1クリアランスC1とし、ヨーク36の内周面全周に亘り形成されるクリアランスを第2クリアランスC2としていた。しかし、ヨーク36の外周面全周に亘り形成されるクリアランスを第2クリアランスC2とし、ヨーク36の内周面全周に亘り形成されるクリアランスを第1クリアランスC1としてもよい。なお、この場合においても前記実施形態と同様に、第1クリアランス断面積S2は第2クリアランス断面積S4より大きくなるようにする。又、この場合においても、駆動力伝達装置11の組み付け作業の最終段階における電流−伝達トルク特性の調整を第1クリアランスC1のクリアランス値のみがぞれぞれ異なる複数のヨーク36のうち何れか一つを組み付けることで行う。
【0084】
【発明の効果】
請求項1〜2に記載の発明によれば、電磁石へ通電して電流−伝達トルク特性を計測し、この結果に応じて、第2クリアランスのクリアランス値が固定され且つ第1クリアランスのクリアランス値が異なる他のヨークに変更することで、電流−伝達トルク特性のチューニングバラツキを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態における駆動力伝達装置の部分断面図。
【図2】 本実施形態における駆動力伝達装置を搭載した四輪駆動車の説明図。
【図3】 本実施形態における駆動力伝達装置の要部断面図。
【図4】 本実施形態における磁路の概略説明図。
【図5】 従来技術及び本実施形態の駆動力伝達装置において、第1及び第2クリアランスの内外平均値とトルクとの関係を示す特性図。
【図6】 本実施形態における電流とトルクとの関係を示す特性図。
【符号の説明】
11…駆動力伝達装置、30a…外側回転部材としてのアウターケース、
30b…内側回転部材としてのインナシャフト、
31b…外側回転部材の側壁としてのリヤハウジング、33…電磁石、
34…摩擦クラッチ、35…アーマチャ、36…ヨーク、
C1…第1クリアランス、C2…第2クリアランス、Z…磁路。
Claims (2)
- 互いに相対回転可能かつ同軸上に位置し車両の駆動力経路を構成する内外両回転部材間に配設された摩擦クラッチと、通電により作動して前記摩擦クラッチを摩擦係合させる電磁式の駆動手段を備え、
同駆動手段を、前記外側回転部材の内側に位置して前記摩擦クラッチと対向するアーマチャと、前記摩擦クラッチの前記アーマチャとは反対側に配置された前記外側回転部材の側壁を挟んで前記摩擦クラッチと対向して前記両回転部材と相対回転可能に支承され、前記アーマチャ及び前記側壁を磁路とする磁束を発生する電磁石とを備えた構成とし、
同電磁石の電流に応じた磁束により前記アーマチャを前記側壁側に吸引して前記摩擦クラッチを摩擦係合し、同摩擦クラッチの摩擦係合力にて前記両回転部材をトルク伝達可能な連結状態とする駆動力伝達装置の調整方法において、
前記電磁石を支持するヨークを、前記側壁に対して、磁路が通過する所定の断面積を備えた第1クリアランスと同第1クリアランスの断面積よりも小さい断面積を備えた第2クリアランスとを介して離間して配置するにあたり、前記電磁石へ通電して電流−伝達トルク特性を計測し、この結果に応じて、第2クリアランスのクリアランス値が固定され且つ第1クリアランスのクリアランス値が異なる他のヨークに変更して、電流−伝達トルク特性のばらつきを低減することを特徴とする駆動力伝達装置の調整方法。 - 駆動力伝達装置は、前記両回転部材と同軸に配置された第1カム部材および第2カム部材を有するカム機構と、前記両回転部材の間に配置されたメインクラッチ機構とを備え、前記摩擦クラッチの摩擦係合力を前記第1カム機構に伝達して前記第2カム部材との間に相対回転を生じさせ、同第2カム部材を前記摩擦クラッチの摩擦係合力に応じて前記メインクラッチ機構側へ押圧することにより、前記両回転部材間のトルク伝達を行うことを特徴とする請求項1に記載の駆動力伝達装置の調整方法。
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