JP2002340045A - カップリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カップリングの組み付け性と車載性を向上さ
せ、低コストにし、オイルの封入量を多くして耐久性を
向上させ、トルク伝達容量を大きくする。 【解決手段】 トルク伝達部材３，５と、これらを連結
するクラッチ７とを備え、部材５の軸方向端部に設けた
位置決め手段５７によって、部材３，５を軸方向に位置
決めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両の動力伝達
系などに用いられるカップリングに関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平１０−３２９５６２号公報に図３
のような駆動力伝達装置３０１が記載されている。

【０００３】駆動力伝達装置３０１は、回転ケース３０
３、インナーシャフト３０５、メインクラッチ３０７、
ボールカム３０９、プレッシャープレート３１１、カム
リング３１３、パイロットクラッチ３１５、アーマチャ
３１７、電磁石３１９などから構成されている。

【０００４】駆動力伝達装置３０１は４輪駆動車におい
て２輪駆動走行時に切り離される後輪側のプロペラシャ
フトを分断して配置されており、回転ケース３０３は前
側のプロペラシャフトに連結され、インナーシャフト３
０５は後側のプロペラシャフトに連結されている。

【０００５】電磁石３１９を励磁すると、アーマチャ３
１７が吸引されてパイロットクラッチ３１５を押圧し締
結させる。パイロットクラッチ３１５が締結されると、
ボールカム３０９にエンジンの駆動力が掛かり、発生し
たカムスラスト力によってメインクラッチ３０７が押圧
され、駆動力伝達装置３０１が連結されて後輪側に駆動
力が伝達され、車両は４輪駆動状態になる。

【０００６】また、電磁石３１９の励磁を停止すると、
パイロットクラッチ３１５が開放されてボールカム３０
９のカムスラスト力が消失し、メインクラッチ３０７が
開放されて駆動力伝達装置３０１の連結が解除され、後
輪側が切り離されて車両は２輪駆動状態になる。

【０００７】回転ケース３０３とインナーシャフト３０
５はボールベアリング３２１とニードルベアリング３２
３によってセンターリングされている。

【０００８】また、回転ケース３０３とインナーシャフ
ト３０５は、サークリップ３２５，３２７と段差部３２
９，３３１とにより、ボールベアリング３２１を介して
軸方向に位置決めされている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、駆動力伝達装
置３０１では、回転ケース３０３とインナーシャフト３
０５のセンターリングと軸方向の位置決めにボールベア
リング３２１が用いられており、さらに、軸方向の位置
決めのためには、このボールベアリング３２１をサーク
リップ３２５，３２７と段差部３２９，３３１などによ
って位置決めすることが必要であるから、組み付けや機
械加工の工程が多く、それだけコスト高になっている。

【００１０】さらに、ボールベアリング３２１を配置す
るためには軸方向と径方向に大きなスペースが必要であ
るから、駆動力伝達装置３０１は、それだけ大型になる
か、または、内部スペースが狭くなる。

【００１１】駆動力伝達装置３０１が大型になると、車
載性に影響し、内部スペースが狭くなると、封入できる
オイル量が少なくなり、オイルの劣化が早くなって、耐
久性に影響し易い。

【００１２】また、メインクラッチ３０７とパイロット
クラッチ３１５や、パイロットクラッチ３１５を操作す
る電磁石３１９などの配置スペースも狭くなるから、内
部に収容されるクラッチ３０７，３１５や、電磁石３１
９が小型になり、必要なトルク伝達容量を得ることが難
しくなる。

【００１３】そこで、本発明は、組み付け性と車載性に
優れ、低コストであると共に、オイルの封入量を増やし
て耐久性を向上させ、トルク伝達容量を大きくしたカッ
プリングの提供を目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１のカップリング
は、ケース状トルク伝達部材と、軸状トルク伝達部材
と、これらを連結するクラッチとを備え、軸状トルク伝
達部材の端部に、ケース状トルク伝達部材と軸状トルク
伝達部材とを軸方向に位置決めする位置決め手段を設け
たことを特徴としている。

【００１５】このように、本発明のカップリングは、ケ
ース状トルク伝達部材と軸状トルク伝達部材との位置決
めを、従来例のようにボールベアリングを援用するので
はなく、軸状トルク伝達部材の端部に設けた位置決め手
段によって行っており、軸状トルク伝達部材の端部に設
けたこの位置決め手段は、ボールベアリングと異なっ
て、配置スペースが狭くてすむから、カップリングの大
型化と、車載性が向上される。

【００１６】また、内部スペースが狭くなることも避け
られるから、封入オイル量の減少によるオイルの劣化が
抑制され、カップリングの耐久性が向上される。

【００１７】また、充分な容量のクラッチを収容し、大
きなアクチュエータを用いることが可能になって、所望
のトルク伝達容量が得られる。

【００１８】また、本発明では、ボールベアリングを軸
方向位置決め手段に援用した従来例と異なって、ボール
ベアリングを位置決めするためのサークリップ３２５，
３２７や段差部３２９，３３１が不要であるから、組み
付け作業や機械加工の各工程が低減され、それだけ低コ
ストで実施できる。

【００１９】また、軸状トルク伝達部材の端部に設けた
位置決め手段によってケース状トルク伝達部材と軸状ト
ルク伝達部材とを軸方向に位置決めする本発明では、ク
ラッチを位置決めに利用する構成を除いて、クラッチの
磨耗、例えば、多数枚のクラッチ板に生じる累積磨耗の
影響を受けないから、位置決め機能が正常に保たれる。

【００２０】また、軸状トルク伝達部材上に位置決め手
段を設ける構成は、ボールベアリングを用いる構成より
安価であり、実施コストがさらに低減される。

【００２１】請求項２の発明は、請求項１に記載された
カップリングであって、位置決め手段が、軸状トルク伝
達部材に形成された係止部であることを特徴としてお
り、請求項１の構成と同等の作用・効果を得ることがで
きる。

【００２２】また、軸状トルク伝達部材上の係止部によ
ってケース状トルク伝達部材と軸状トルク伝達部材とを
位置決めするには、係止部を係止手段によってケース状
トルク伝達部材に位置決め（係止）することが必要であ
るが、上記のように、係止部を軸状トルク伝達部材の端
部に設けたことによって、ケース状トルク伝達部材の壁
部を軸方向一側の位置決め手段に利用することが可能に
なるから、係止部の係止手段がそれだけ簡単になり、実
施コストがさらに低減される。

【００２３】請求項３の発明は、請求項２に記載された
カップリングであって、ケース状トルク伝達部材に係止
手段で係止された保持プレートを設けられ、係止部が、
この保持プレートを介してケース状トルク伝達部材に位
置決めされていることを特徴としており、請求項２の構
成と同等の作用・効果を得ることができる。

【００２４】また、この保持プレートは、例えば、クラ
ッチの部材（例えば、クラッチ板）をケース状トルク伝
達部材に連結するためのスプライン部を利用して連結し
た後、係止手段によって軸方向に係止すればよいから、
ボールベアリングの位置決め手段が必要な従来例と異な
って、組み付けや機械加工の工程及び実施コストがさら
に低減される。

【００２５】請求項４の発明は、請求項２に記載された
カップリングであって、係止部が、ケース状トルク伝達
部材に形成された凹部に貫入し、この凹部に取り付けら
れた係止手段を介してケース状トルク伝達部材に位置決
めされていることを特徴としており、請求項２の構成と
同等の作用・効果を得ることができる。

【００２６】また、軸状トルク伝達部材（係止部）を、
ケース状トルク伝達部材の凹部に貫入させたことによっ
て、カップリングが軸方向にさらにコンパクトになり、
車載性が向上する。

【００２７】請求項５の発明は、請求項２に記載された
発明であって、電磁石によって作動及び停止操作される
パイロット機構と、カム機構とを備え、パイロット機構
が作動するとカム機構にトルクが掛かり、発生した押圧
力によってクラッチが連結されるように構成されると共
に、ケース状トルク伝達部材の軸方向一側壁部が、電磁
石の磁路の一部を構成するロータであり、係止部が、保
持プレート、クラッチ、その押圧部材、カム機構、ロー
タを介してケース状トルク伝達部材に位置決めされてい
ることを特徴としており、請求項２の構成と同等の作用
・効果を得ることができる。

【００２８】また、上記のような請求項２の効果によ
り、係止部がケース状トルク伝達部材の壁部によって軸
方向の一側に位置決めされる上に、この構成では、保持
プレート、メインクラッチ、その押圧部材、カム機構、
ロータなどの周辺部材を利用して係止部が軸方向の他側
に位置決めされるから、係止部の位置決め手段が極めて
簡単になり、実施コストがさらに低減される。

【００２９】また、この構成のカップリングは、カム機
構の倍力機能によって大きなトルク伝達容量が得られ
る。

【００３０】請求項６の発明は、請求項１〜４のいずれ
かに記載されたカップリングであって、アクチュエータ
により作動及び停止操作されるパイロット機構と、カム
機構とを備え、パイロット機構が作動するとカム機構に
トルクが掛かり、発生した押圧力によってクラッチが連
結されることを特徴としており、請求項１〜４の構成と
同等の作用・効果を得ることができる。

【００３１】また、クラッチを位置決めに利用する構成
を除いて、クラッチの磨耗、例えば、多数枚のクラッチ
板に生じる累積磨耗の影響を受けることがなく、位置決
め機能が正常に保たれる。

【００３２】また、請求項５の構成と同様に、カム機構
の倍力機能によって大きなトルク伝達容量が得られる。

【００３３】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］図１によって電
磁式カップリング１（本発明の第１実施形態）の説明を
する。

【００３４】電磁式カップリング１は、請求項１，２，
５，６の特徴を備えており、４輪駆動車において２輪駆
動走行時に切り離される後輪側（リヤデフ側）と原動機
側（トランスファ）側との間に配置されている。また、
左右の方向はこの車両の左右の方向であり、図１の右方
はこの車両の前方（原動機側）に相当する。なお、符号
を与えていない部材等は図示されていない。

【００３５】電磁式カップリング１とリヤデフ（原動機
の駆動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装
置）は、この順で前後方向に配置され、デフキャリヤに
収容されている。

【００３６】電磁式カップリング１は、回転ケース３
（ケース状トルク伝達部材）、中空のインナーシャフト
５（軸状トルク伝達部材）、多板式のメインクラッチ７
（クラッチ）、ボールカム９（カム機構）、プレッシャ
ープレート１１（押圧部材）、カムリング１３、多板式
のパイロットクラッチ１５、アーマチャ１７、電磁石１
９（アクチュエータ）、保持プレート２１、コントロー
ラなどから構成されている。

【００３７】なお、ボールカム９、プレッシャープレー
ト１１、カムリング１３、パイロットクラッチ１５、ア
ーマチャ１７、電磁石１９などによってメインクラッチ
７のパイロット機構が構成されている。

【００３８】回転ケース３は、それぞれがスチール材料
で作られた動力伝達軸２３及び円筒部材２５、非磁性材
料のリング２７、鉄系合金（磁性材料）で作られたロー
タ２９（ケース状トルク伝達部材の軸方向一側壁部）な
どから構成されている。

【００３９】動力伝達軸２３にはフランジ部３１が形成
され、円筒部材２５の前方には壁部３２（係止手段）が
形成されており、動力伝達軸２３と円筒部材２５はこれ
らのフランジ部３１と壁部３２で溶接されている。

【００４０】リング２７は互いの間に設けられたネジ部
３３によって円筒部材２５の後部側開口に螺着されてお
り、ロータ２９は互いの間に設けられたネジ部３５によ
ってリング２７に螺着されている。さらに、円筒部材２
５とリング２７は互い間の嵌合部３７で径方向にセンタ
ーリングされており、リング２７とロータ２９は互い間
の嵌合部３９で径方向にセンターリングされている。

【００４１】また、非磁性材料で作られたリング２７
は、磁束を通す円筒部材２５と磁性材料のロータ２９と
の間で磁束の漏洩を防止している。

【００４２】ロータ２９のネジ部３５にはナット４１が
螺着されており、そのダブルナット機能によってリング
２７とロータ２９（ネジ部３５）の弛みを防止し、固定
機能を高めている。

【００４３】また、ナット４１とリング２７と円筒部材
２５の各押圧面４３，４５はネジ部３３，３５のネジス
ラスト力によって互いに押圧されシール機能を与えられ
ており、これらのシール機能によってオイル漏れが防止
されている。

【００４４】動力伝達軸２３は、デフキャリヤから前方
に突き出しており、そのスプライン部４７に連結された
コンパニオンフランジと継ぎ手とプロペラシャフトなど
を介してトランスファ側に連結されている。原動機の駆
動力はこれらの動力伝達系を介して回転ケース３に伝達
される。

【００４５】保持プレート２１は非磁性材料で作られて
おり、円筒部材２５の内周に形成されたスプライン部４
９に連結され、円筒部材２５に対して回り止めされてい
る。

【００４６】また、保持プレート２０７と円筒部材２５
の壁部３２との間には、受圧部材５１が配置されてお
り、この受圧部材５１は動力伝達軸２３のフランジ部３
１との間に形成された嵌合部５２に嵌合し、径方向にセ
ンターリングされている。

【００４７】また、動力伝達軸２３の後端には凸部５３
が形成されており、インナーシャフト５の前端は非磁性
材料で作られた滑り軸受け５５を介してこの凸部５３
（動力伝達軸２３）に支承され、径方向にセンターリン
グされている。

【００４８】インナーシャフト５の前端には鍔部分５７
（係止部：位置決め手段）が形成されており、インナー
シャフト５はこの鍔部分５７と滑り軸受け５５とを介し
て回転ケース３（動力伝達軸２３）に対し前方向に位置
決めされている。

【００４９】また、鍔部分５７は保持プレート２１に係
止されており、インナーシャフト５は、下記のように、
保持プレート２１、メインクラッチ７、プレッシャープ
レート１１、ボールカム９、ロータ２９を介し回転ケー
ス３に対して後方向に位置決めされている。

【００５０】また、非磁性材料で作られた保持プレート
２１と滑り軸受け５５は、磁束を通すインナーシャフト
５と回転ケース３（円筒部材２５）との間に配置される
ことによって、これらの間で磁束の漏洩を防止してい
る。

【００５１】また、インナーシャフト５の後端はニード
ルベアリング５９を介してロータ２９の内周に支承され
ている。

【００５２】インナーシャフト５は、上記のように、滑
り軸受け５５によって前端部が、ニードルベアリング５
９によって後端部が、それぞれ径方向にセンターリング
されており、これらのセンターリング機能によって、イ
ンナーシャフト５の振れと、インナーシャフト５の振れ
による電磁式カップリング１の振動が防止されている。

【００５３】また、インナーシャフト５とロータ２９と
の間には、ニードルベアリング５９の内側に、断面がＸ
字状のシールであるＸリング６１が配置され、オイル漏
れを防止している。

【００５４】インナーシャフト５の内周に形成されたス
プライン部６３にはドライブピニオンシャフトが連結さ
れている。このドライブピニオンシャフトにはドライブ
ピニオンギアが一体に形成されており、ドライブピニオ
ンギアはリヤデフ側のリングギアと噛み合っている。イ
ンナーシャフト５の回転はこれらの動力伝達系を介して
リヤデフに伝達される。

【００５５】回転ケース３は上記の押圧面４３，４５と
Ｘリング６１とによって密封されており、その内部に
は、動力伝達軸２３のフランジ部３１に形成されたオイ
ル孔からオイルが注入される。また、オイルを注入した
後このオイル孔はチェックボールを圧入してシールされ
ている。

【００５６】中空のインナーシャフト５にはオイルの封
入量を増大させる容量増大空間部６５が設けられてお
り、カバー６７によって密封されている。また、動力伝
達軸２３の凸部５３にはオイルの封入量を増大させる容
量増大空間部６９が設けられている。これらの容量増大
空間部６５，６９には、回転ケース３内部の他の部分と
同様に、注入されたオイルと空気が収容されている。ま
た、容量増大空間部６５はインナーシャフト５に形成さ
れた複数個所の径方向流路７１によってメインクラッチ
７側と連通している。

【００５７】メインクラッチ７は、回転ケース３（円筒
部材２５）とインナーシャフト５との間に配置されてお
り、そのアウタープレート７３は円筒部材２５のスプラ
イン部４９に連結され、インナープレート７５はインナ
ーシャフト５の外周に形成されたスプライン部７７に連
結されている。

【００５８】また、これらのインナープレート７５は、
鉄系合金で作られたプレートの両面にペーパーの摩擦材
料を貼り付けたペーパークラッチ板であり、円筒部材２
５（アウタープレート７３）とインナーシャフト５との
間で磁束を遮断している。

【００５９】ボールカム９は、プレッシャープレート１
１とカムリング１３との間に配置されている。

【００６０】プレッシャープレート１１は、内周をイン
ナーシャフト５のスプライン部７７に連結されており、
ボールカム９のスラスト力によってメインクラッチ７
を、保持プレート２１と受圧部材５１とを介し、回転ケ
ース３に押圧して締結させる。

【００６１】カムリング１３は、インナーシャフト５の
外周に摺動自在に配置されており、カムリング１３とロ
ータ２９との間には、ボールカム９のカム反力を受ける
スラストベアリング７９とワッシャ８１が配置されてい
る。

【００６２】パイロットクラッチ１５は、回転ケース３
（円筒部材２５）とカムリング１３との間に配置されて
おり、そのアウタープレート８３は円筒部材２５のスプ
ライン部４９に連結され、インナープレート８５はカム
リング１３の外周に形成されたスプライン部８７に連結
されている。

【００６３】アーマチャ１７は、プレッシャープレート
１１とパイロットクラッチ１５との間に配置されてお
り、外周を円筒部材２５のスプライン部４９に移動自在
に連結されている。

【００６４】電磁石１９のコア８９は、ロータ２９に形
成されたリング状の凹部９１に適度なエアギャプを介し
て貫入していると共に、両側シール型のボールベアリン
グ９３によってロータ２９上に支承されている。

【００６５】また、コア８９に設けられた溝９５にはダ
ストカバー９７の脚部９９が係合している。このダスト
カバー９７はデフキャリヤ側に連結されており、電磁石
１９（コア８９）の回り止めをしている。

【００６６】電磁石１９のリード線１０１はダストカバ
ー９７の内側に沿って配線されており、グロメット１０
３を通してデフキャリヤの外部に引き出され、車載のバ
ッテリに接続されている。

【００６７】ロータ２９とパイロットクラッチ１５とア
ーマチャ１７によって電磁石１９の磁路が構成されてい
る。

【００６８】ロータ２９は非磁性体であるステンレス鋼
のリング１０５によって径方向の外側と内側に分断され
ている。また、パイロットクラッチ１５の各プレート８
３，８５には、リング１０５と対応する径方向位置に、
複数個所の切り欠き１０７と、これらの切り欠き１０７
を連結するブリッジ部が周方向に設けられている。これ
らのリング１０５と切り欠き１０７とによって、磁路上
での磁力の短絡が防止されている。

【００６９】コントローラは、車速、操舵角、横Ｇなど
から旋回走行を検知し、あるいは、路面状態などに応じ
て、電磁石１９の励磁、励磁電流の制御、励磁停止など
を行う。

【００７０】電磁石１９が励磁されると、上記の磁路に
磁力ループ１０９が形成されてアーマチャ１７が吸引さ
れ、ロータ２９との間でパイロットクラッチ１５を押圧
し締結させる。

【００７１】パイロットクラッチ１５が締結されると、
パイロットクラッチ１５を介して回転ケース３に連結さ
れたカムリング１３と、インナーシャフト５側のプレッ
シャープレート１１とからボールカム９に伝達トルクが
掛かり、発生したカムスラスト力を受けてプレッシャー
プレート１１が前方に移動し、メインクラッチ７を押圧
して締結させる。

【００７２】このように電磁式カップリング１が連結さ
れると、原動機の駆動力はインナーシャフト５から上記
のドライブピニオンシャフトなどの動力伝達系を介して
リヤデフを回転させ、リヤデフから左右の後輪に配分さ
れて車両は４輪駆動状態になり、悪路などの走破性や、
車体の安定性が向上する。

【００７３】このとき、電磁石１９の励磁電流を制御す
ると、パイロットクラッチ１５の滑りに変化が生じてボ
ールカム９のカムスラスト力が変わり、メインクラッチ
７の押圧力が変化して後輪に送られる駆動力の大きさが
変わるから、前後輪間の駆動力配分比を制御することが
できる。

【００７４】例えば、旋回走行中にこのような駆動力配
分比の制御を行うと、車両の操縦性や安定性などを大き
く向上させることができる。

【００７５】電磁石１９の励磁を停止すると、パイロッ
トクラッチ１５が開放されてボールカム９のカムスラス
ト力が消失し、メインクラッチ７が開放されて電磁式カ
ップリング１の連結が解除され、リヤデフ側が切り離さ
れて、車両は前輪駆動の２輪駆動状態になる。

【００７６】上記のように、磁束を通す円筒部材２５と
電磁石１９の磁路を構成するロータ２９との間に非磁性
のリング２７を配置したことによって円筒部材２５側へ
の磁力漏洩が防止されており、また、インナーシャフト
５と回転ケース３（円筒部材２５）との間に非磁性の保
持プレート２１と滑り軸受け５５を配置し、インナープ
レート７５にペーパークラッチ板を用いたことによって
回転ケース３（円筒部材２５）とインナーシャフト５と
の間で磁力の漏洩が防止されている。

【００７７】このように電磁石１９の磁力ロスが防止さ
れており、アーマチャ１７に効率良く磁力が導かれるか
ら、パイロットクラッチ１５で必要なパイロットトルク
が得られ、電磁式カップリング１を介して後輪側へ所定
の駆動力を伝達することができる。

【００７８】回転ケース３に封入されているオイルは、
電磁式カップリング１の回転に伴う遠心力によって内部
を循環し、メインクラッチ７、ボールカム９、パイロッ
トクラッチ１５、鍔部分５７（インナーシャフト５）に
対する保持プレート２１と滑り軸受け５５との摺動部、
スプライン部４９，７７，８７、スラストベアリング７
９、ワッシャ８１、カムリング１３の内周とインナーシ
ャフト５の外周との摺動面、Ｘリング６１などに供給さ
れ、これらを充分に潤滑・冷却する。

【００７９】また、容量増大空間部６５のオイルは、イ
ンナーシャフト５の径方向流路７１から遠心力によって
メインクラッチ７側に流入し、アウタープレート７３と
インナープレート７５との摺動面に与えられ、潤滑・冷
却効果をさらに向上させている。

【００８０】また、メインクラッチ９の各インナープレ
ート７５にはオイル孔１１１が形成されており、各プレ
ート７３，７５の摺動面に対するオイルの移動を促進
し、これらの潤滑・冷却効果を向上させている。

【００８１】また、プレッシャープレート１１には貫通
孔１１３が形成されており、オイルによる移動抵抗を軽
減してメインクラッチ７の操作レスポンスを向上させる
と共に、オイルの流路になって、ボールカム９、パイロ
ットクラッチ１５側へのオイルの移動を促進し、これら
の潤滑・冷却効果を向上させている。

【００８２】上記のように、回転ケース３とインナーシ
ャフト５（鍔部分５７）は、滑り軸受け５５を介して前
方向に位置決めされ、保持プレート２１、メインクラッ
チ７、プレッシャープレート１１、ボールカム９、ロー
タ２９を介して後方向に位置決めされているから、メイ
ンクラッチ７（プレート７３とプレート７５）、パイロ
ットクラッチ１５（プレート８３とプレート８５）、プ
レッシャープレート１１とアーマチャ１７などで、部材
の異常接触による偏磨耗が防止されると共に、ボールカ
ム９のクリアランスと機能が正常に保たれる。

【００８３】また、回転ケース３とインナーシャフト５
は、滑り軸受け５５によって前端部がセンターリングさ
れ、ニードルベアリング５９によって後端部がセンター
リングされているから、インナーシャフト５の振れと、
インナーシャフト５の振れによる電磁式カップリング１
の振動が防止されている。

【００８４】なお、電磁式カップリング１の組付けは、
次のように行われる。

【００８５】先ず、受圧部材５１を回転ケース３の嵌合
部５２に嵌合させ、また、滑り軸受け５５を介してイン
ナーシャフト５を回転ケース３に組み付ける。

【００８６】次いで、回転ケース３とインナーシャフト
５に、保持プレート２１、メインクラッチ７、ボールカ
ム９、アーマチャ１７、パイロットクラッチ１５、スラ
ストベアリング７９、ワッシャ８１、リング２７、ロー
タ２９、ニードルベアリング５９、Ｘリング６１などを
このような順序で取り付ける。

【００８７】さらに、電磁石１９とボールベアリング９
３をロータ２９に取り付けて、電磁式カップリング１の
組付けを終了する。

【００８８】こうして、電磁式カップリング１が構成さ
れている。

【００８９】電磁式カップリング１は、上記のように、
インナーシャフト５に設けた鍔部分５７を介して回転ケ
ース３とインナーシャフト５とを軸方向に位置決めする
ことにより、メインクラッチ７、パイロットクラッチ１
５、ボールカム９などの機能が正常に保たれると共に、
耐久性が向上する。

【００９０】また、ボールベアリングを位置決め手段に
援用している従来例と異なって、インナーシャフト５の
端部に設けた鍔部分５７（位置決め手段）は、ボールベ
アリングより狭いスペースに収容できるから、電磁式カ
ップリング１の大型化と内部スペースの狭隘化が防止さ
れ、大型化による車載性が向上される。

【００９１】また、内部スペースの狭隘化防止によっ
て、封入オイル量の減少によるオイルの劣化が抑制さ
れ、耐久性が高く保たれると共に、メインクラッチ７、
パイロットクラッチ１５、ボールカム９、電磁石１９な
どにそれぞれ充分な容量のものを用いることが可能にな
り、所望のトルク伝達容量が得られる。

【００９２】また、従来例と異なって、ボールベアリン
グを位置決めするサークリップ３２５，３２７や段差部
３２９，３３１などのような係止手段が不要になるか
ら、組み付け作業と機械加工の各工程が低減され、それ
だけ低コストで実施できる。

【００９３】また、鍔部分５７を前方向に係止するため
に、回転ケース３の壁部３２を利用し、後方向に係止す
るために、保持プレート２１、メインクラッチ７、プレ
ッシャープレート１１、ボールカム９、ロータ２９など
を利用したから、鍔部分５７の係止手段が極めて簡単に
なり、実施コストがさらに低減される。

【００９４】また、インナーシャフト５に鍔部分５７を
設ける構成は、ボールベアリングを用いる構成より安価
であり、実施コストがさらに低減される。

【００９５】また、保持プレート２１の組み付けに、回
転ケース３のスプライン部４９を利用したから組み付け
作業は極めて簡単である。

【００９６】また、電磁式カップリング１は、ボールカ
ム９の倍力機能によって大きなトルク伝達容量が得られ
ると共に、アクチュエータに電磁石１９を用いたことに
よって、後輪側に伝達される駆動力を精密に制御するこ
とが可能であり、車両の走行性と旋回性などを大幅に向
上させることができる。

【００９７】なお、電磁式カップリング１では、上記の
ように、非磁性材料の保持プレート２１、ペーパーのイ
ンナープレート７５（メインクラッチ７）、滑り軸受け
５５、リング２７の磁束遮断機能によって、回転ケース
３とインナーシャフト５間で磁束の漏洩が防止されてい
るから、インナーシャフト５に、非磁性材料ではなく、
機械構造用鋼を用いることが可能になり、低コストであ
りながら充分なトルクを伝達することができる。

【００９８】なお、第１実施形態の電磁式カップリング
１において、保持プレート２１の後方向位置決めにメイ
ンクラッチ７、プレッシャープレート１１、ボールカム
９、ロータ２９などを利用するのではなく、請求項３の
構成のように、係止手段（例えば、サークリップのよう
な止め輪、あるいは、段差部）によって保持プレート２
１を回転ケース３に係止してもよい。

【００９９】こうすれば、インナーシャフト５（係止部
５７）が保持プレート２１とこれらの係止手段を介して
回転ケース３に係止され、後方向に位置決めされるか
ら、メインクラッチ７のプレート７３，７５が摩擦した
ときの累積磨耗の影響を受けることはなくなり、位置決
め機能が正常に保たれる。

【０１００】［第２実施形態］図２によって電磁式カッ
プリング２０１（本発明の第２実施形態）の説明をす
る。

【０１０１】この電磁式カップリング２０１は請求項
１，２，４，６の特徴を備えており、第１実施形態の電
磁式カップリング１を用いた４輪駆動車に、電磁式カッ
プリング１と置き換えて用いられている。なお、図２の
右方はこの車両の前方（原動機側）に相当し、符号のな
い部材等は図示されていない。

【０１０２】以下、電磁式カップリング１と同機能の部
材に同一の符号を与えて引用しながら、相違点を説明す
る。

【０１０３】電磁式カップリング２０１の場合、インナ
ーシャフト５の前端は、動力伝達軸２３のフランジ部３
１に形成されたリング状の周溝２０３（凹部）に貫入し
ており、この周溝２０３とインナーシャフト５との間に
滑り軸受け５５が配置されている。

【０１０４】また、インナーシャフト５は前端（鍔部分
５７）をこの周溝２０３に貫入しており、周溝２０３の
内部にサークリップ２０５（係止手段）を取り付けて鍔
部分５７に突き当てることにより、インナーシャフト５
を前方向に位置決めし、滑り軸受け５５と動力伝達軸２
３とによってインナーシャフト５を後方向に位置決めし
ている。

【０１０５】こうして、電磁式カップリング２０１が構
成されている。

【０１０６】電磁式カップリング２０１は、インナーシ
ャフト５（鍔部分５７）を、回転ケース３側の凹部２０
３に貫入させたことにより、軸方向にさらにコンパクト
になっており、車載性が向上する。

【０１０７】また、インナーシャフト５（鍔部分５７）
がサークリップ２０５によって回転ケース３側に直接係
止され、後方向に位置決めされているから、メインクラ
ッチ７のプレート７３，７５が摩擦しても、その累積磨
耗の影響から解放され、位置決め機能が正常に保たれ
る。

【０１０８】これに加えて、デファレンシャル装置２０
１は、インナーシャフト５の位置決めにメインクラッチ
７、プレッシャープレート１１、ボールカム９、ロータ
２９などを利用した電磁式カップリング１の効果を除い
て、電磁式カップリング１と同等の効果が得られる。

【０１０９】なお、各実施形態において、メインクラッ
チ７は、ケース状トルク伝達部材（回転ケース３）と軸
状トルク伝達部材（インナーシャフト５）との間で駆動
力を伝達するための機構であり、アウタープレート７３
とインナープレート７５だけでは意味を持たず、回転ケ
ース３とインナーシャフト５とアウタープレート７３と
インナープレート７５はいずれもメインクラッチ７に必
須の構成部材である。

【０１１０】また、同様な理由によって、パイロットク
ラッチ１５には、回転ケース３とカムリング１３とアウ
タープレート８３とインナープレート８５が必須の構成
部材である。

【０１１１】また、ボールカム９（カム機構）は、伝達
された駆動トルクをメインクラッチ７の押圧力に変換す
るための機構であり、プレッシャープレート１１、カム
リング１３、これらに形成されたカム面、これらの間に
配置されるボールだけでなく、プレッシャープレート１
１に駆動力を伝達するインナーシャフト５、カムリング
１３に駆動力を伝達する回転ケース３とパイロットクラ
ッチ１５などが必須の構成部材になる。

【０１１２】本発明において、クラッチの操作手段（ア
クチュエータ）は、電磁石に限らず、例えば、電動モー
タや、流体圧のアクチュエータなどでもよい。

【０１１３】また、請求項５及び請求項６のパイロット
機構は、多板クラッチ、単板クラッチ、コーンクラッチ
のような摩擦クラッチを用いたパイロットクラッチ機構
だけでなく、クラッチを用いずに電磁石でパイロット機
能を行う公知のパイロット機構を用いてもよい。

【０１１４】また、メインクラッチやパイロットクラッ
チは、多板クラッチの他に、例えば、単板クラッチやコ
ーンクラッチのように、摩擦クラッチであればどのよう
な形式のクラッチでもよい。また、これらは湿式でも乾
式でもよい。

【０１１５】また、本発明のカップリングは、デファレ
ンシャル装置の差動回転部材の間に配置することによっ
て、差動制限機構に用いることもできる。

【０１１６】

【発明の効果】本発明のカップリングは、軸状トルク伝
達部材の端部に設けた位置決め手段が狭いスペースに配
置可能であり、大型化と、車載性が向上される。

【０１１７】また、内部スペースの狭隘化も防止され、
封入オイル量の減少によるオイルの劣化が抑制され、カ
ップリングの耐久性への影響が防止される。

【０１１８】また、充分な容量のクラッチを収容し、大
きなアクチュエータを用いることが可能になり、所望の
トルク伝達容量が得られる。

【０１１９】また、ボールベアリングを軸方向位置決め
手段に援用した従来例と異なって、ボールベアリングを
位置決めするサークリップや段差部が不要であり、組み
付け作業や機械加工の各工程が低減され、低コストで実
施できる。

【０１２０】また、クラッチを位置決めに利用する構成
を除いて、クラッチに生じる累積磨耗の影響から解放さ
れ、位置決め機能が正常に保たれる。

【０１２１】また、軸状トルク伝達部材上に位置決め手
段を設ける構成は、ボールベアリングを用いる構成より
安価であり、実施コストがさらに低減される。

【０１２２】請求項２のカップリングは、請求項１の構
成と同等の効果を得ることができる。

【０１２３】また、軸状トルク伝達部材の端部に設けた
係止部は、ケース状トルク伝達部材の壁部で位置決めす
ることが可能であり、係止手段が簡単になり、実施コス
トがさらに低減される。

【０１２４】請求項３のカップリングは、請求項２の構
成と同等の効果を得ることができる。

【０１２５】また、保持プレートの連結に、ケース状ト
ルク伝達部材のクラッチ部材用スプライン部を利用する
ことができるから、組み付けや機械加工の工程及び実施
コストがさらに低減される。

【０１２６】請求項４のカップリングは、請求項２の構
成と同等の効果を得ることができる。

【０１２７】また、軸状トルク伝達部材（係止部）を、
ケース状トルク伝達部材の凹部に貫入させただけ軸方向
にコンパクトになり、車載性が向上する。

【０１２８】請求項５のカップリングは、請求項２の構
成と同等の効果を得ることができる。

【０１２９】また、メインクラッチなどの周辺部材を位
置決めに利用することにより、係止部の位置決め手段が
簡単になり、実施コストがさらに低減される。

【０１３０】また、この構成のカップリングはカム機構
の倍力機能によって大きなトルク伝達容量が得られる。

【０１３１】請求項６のカップリングは、請求項１〜４
の構成と同等の効果を得ることができる。

【０１３２】また、クラッチを位置決めに利用する構成
を除いて、クラッチに生じる累積磨耗の影響から解放さ
れ、位置決め機能が正常に保たれる。

【０１３３】また、この構成のカップリングはカム機構
の倍力機能によって大きなトルク伝達容量が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の断面図である。

【図２】第２実施形態の部分断面図である。

【図３】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１ 電磁式カップリング（カップリング） ３ 回転ケース（ケース状トルク伝達部材） ５ インナーシャフト（軸状トルク伝達部材） ７ メインクラッチ（クラッチ） ９ ボールカム（カム機構：パイロット機構） １５ パイロットクラッチ（パイロット機構） １９ 電磁石（アクチュエータ：パイロット機構） ２１ 保持プレート ２９ ロータ（ケース状トルク伝達部材の軸方向一側壁
部） ３２ 回転ケース３の壁部（係止手段） ５７ インナーシャフト５の端部に設けられた鍔部分
（係止部：位置決め手段） ２０１ 電磁式カップリング（カップリング） ２０３ 周溝（凹部） ２０５ サークリップ（係止手段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース状トルク伝達部材と、軸状トルク
   伝達部材と、これらを連結するクラッチとを備え、軸状
   トルク伝達部材の端部に、ケース状トルク伝達部材と軸
   状トルク伝達部材とを軸方向に位置決めする位置決め手
   段を設けたことを特徴とするカップリング。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された発明であって、位
   置決め手段が、軸状トルク伝達部材に形成された係止部
   であることを特徴とするカップリング。
3. 【請求項３】 請求項２に記載された発明であって、ケ
   ース状トルク伝達部材に係止手段で係止された保持プレ
   ートが設けられ、係止部が、この保持プレートを介して
   ケース状トルク伝達部材に位置決めされていることを特
   徴とするカップリング。
4. 【請求項４】 請求項２に記載された発明であって、係
   止部が、ケース状トルク伝達部材に形成された凹部に貫
   入し、この凹部に取り付けられた係止手段を介してケー
   ス状トルク伝達部材に位置決めされていることを特徴と
   するカップリング。
5. 【請求項５】 請求項２に記載された発明であって、電
   磁石によって作動及び停止操作されるパイロット機構
   と、カム機構とを備え、パイロット機構が作動するとカ
   ム機構にトルクが掛かり、発生した押圧力によってクラ
   ッチが連結されるように構成されると共に、ケース状ト
   ルク伝達部材の軸方向一側壁部が、電磁石の磁路の一部
   を構成するロータであり、係止部が、保持プレート、ク
   ラッチ、その押圧部材、カム機構、ロータを介してケー
   ス状トルク伝達部材に位置決めされていることを特徴と
   するカップリング。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかに記載された発
   明であって、アクチュエータにより作動及び停止操作さ
   れるパイロット機構と、カム機構とを備え、パイロット
   機構が作動するとカム機構にトルクが掛かり、発生した
   押圧力によってクラッチが連結されることを特徴とする
   カップリング。