JP2005127504A - カップリング - Google Patents

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功 広田
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Abstract

【課題】 組み付け性を向上させる。
【解決手段】 駆動力を分配する駆動力分配機構721と、駆動力分配機構721を駆動するドライブシャフト51と、駆動力を断続するクラッチ装置7と、これらを収容するケーシングとを備えたカップリングであって、前記ケーシングは、第1のケーシング15と第2のケーシング303とで構成されており、ケーシング15は、クラッチ装置7を収容し支持する円筒状部分305と、円筒状部分305の先端側に設けられた開口19とを有し、ケーシング303は蓋状であって、ケーシング15の開口19を塞いでおり、ケーシング15とケーシング303は固着手段307によって連結されている。
【選択図】 図5

Description

本発明は、例えば、4輪駆動車の動力伝達系に用いられるカップリングに関する。
特許文献1に図7のような動力伝達装置1001が記載されている。
この動力伝達装置1001はユニットケーシング1003に収容されており、エンジン側のアウターケース1005とリヤデフ1017側の中間軸1007との間に配置された多板クラッチ1009、クラッチ作動機構1011、電磁石1013、倍力作動機構1015などから構成されている。アウターケース1005と中間軸1007との間に差動回転が生じるとクラッチ作動機構1011によって多板クラッチ1009が押圧されてアウターケース1005と中間軸1007間の差動回転が制限されると共に、エンジンの駆動力がアウターケース1005から中間軸1007を介してリヤデフ1017側に伝達され、また、電磁石1013によって倍力作動機構1015を作動させるとリヤデフ1017側に伝達されるエンジンの駆動力が増加する。
アウターケース1005の前部(図7の左側)に固定された入力軸1019はベアリング1021を介してユニットケーシング1003に支持され、中間軸1007にスプライン連結されたドライブピニオン1023はスラストベアリング1025,1027を介してユニットケーシング1003の連結フランジ1029に支持されている。
また、アウターケース1005の後部には、倍力作動機構1015の作動時に電磁石1013に吸引される磁性材料のロックカム部材1031が固定されており、このロックカム部材1031はニードルベアリング1033を介して中間軸1007(ドライブピニオン1023)に支持され、電磁石1013のヨーク1035はベアリング1037を介してロックカム部材1031に支持されていると共に、回り止め機構を介して連結フランジ1029に廻り止めされている。
また、ユニットケーシング1003と連結フランジ1029は、電磁石1013の径方向外側で、ボルト1039によって互いに固定されている。
特開平11−141652号公報(図2)
動力伝達装置1001では、上記のように、ユニットケーシング1003と連結フランジ1029がドライブピニオン1023側で分割されており、リヤデフ1017とドライブピニオン1023は連結フランジ1029に収容され、多板クラッチ1009はユニットケーシング1003に収容されている。
このような構成では、多板クラッチ1009をユニットケーシング1003にサブアセンブリーすることは可能であるが、多板クラッチ1009をユニットケーシング1003に組み付けたもの(サブアセンブリー)は重いので、これらを連結フランジ1029側に組み付けるのは容易ではない。
そこで、この発明は、自らの組み付け性及び関連装置への組み付け性を向上させたカップリングの提供を目的としている。
請求項1の発明は、駆動力を分配する駆動力分配機構と、駆動力分配機構を駆動するドライブシャフトと、駆動力を断続するクラッチ装置と、これらを収容するケーシングとを備えたカップリングであって、前記ケーシングは、第1のケーシングと第2のケーシングとで構成されており、第1のケーシングは、クラッチ装置を収容し支持する筒状部分と、この筒状部分の先端側に設けられた開口とを有し、第2のケーシングは蓋状であって、第1のケーシングの前記開口を塞いでおり、第1のケーシングと第2のケーシングは固着手段によって互いに連結されていることを特徴とする。
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、クラッチ装置の一端側は、第2のケーシングに対し第1のベアリングで支持され、固着手段は、第1のベアリングの径方向外側に配置され、第1のベアリングに対してクラッチ装置の軸方向反対側に、クラッチ装置との間で駆動力を伝達する連結部材が配置されていることを特徴とする。
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、クラッチ装置の他端側は、ドライブシャフトを介して第1のケーシングに支持されていることを特徴とする。
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、クラッチ装置の他端側は、第2のベアリングを介して第1のケーシングに支持されていることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1〜請求項4のいずれかに記載されたカップリングであって、クラッチ装置を断続操作するアクチュエータを備え、このアクチュエータは、第2のケーシングに支持されていることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項5に記載されたカップリングであって、アクチュエータは、第2のケーシングと一体に形成されていることを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項5に記載されたカップリングであって、アクチュエータは、第1のベアリングの径方向外側、及び、固着手段の径方向内側に配置されていることを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項2に記載されたカップリングであって、第1のベアリングと前記連結部材との軸方向間には、ケーシング内の空間と外部とを区画するシール部材が配置されており、このシール部材の摺動部半径は、第1のベアリングの摺動部半径より小さく設定されていることを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項5に記載されたカップリングであって、アクチュエータは、第1のベアリングに対してクラッチ装置と軸方向同一側に配置されていることを特徴とする。
請求項10の発明は、請求項1〜請求項9のいずれかに記載されたカップリングであって、ドライブシャフトの先端部が、第2のケーシングの径方向内側に位置していることを特徴とする。
請求項11の発明は、請求項5に記載されたカップリングであって、ドライブシャフトの先端部が、アクチュエータの径方向内側に位置していることを特徴とする。
請求項12の発明は、請求項1〜請求項11のいずれかに記載されたカップリングであって、固着手段は、第1のケーシングと第2のケーシングの軸方向相対位置を調整可能な部材を有することを特徴とする。
請求項13の発明は、請求項5に記載されたカップリングであって、第2のケーシングには、ケーシングの壁部に対してアクチュエータと軸方向反対側に大気と接触する凹凸部が形成されていることを特徴とする。
請求項14の発明は、請求項5に記載されたカップリングであって、アクチュエータが、電磁マグネットであり、この電磁マグネットを、第1のケーシングの前記開口側に配置したことを特徴とする。
請求項15の発明は、請求項14に記載されたカップリングであって、第1のケーシングと第2のケーシングの合わせ面の位置がクラッチ装置の回転軸方向において、電磁マグネットを基準にクラッチ装置と反対側に位置していることを特徴とする。
請求項16の発明は、請求項14または請求項15に記載されたカップリングであって、第2のケーシングが、電磁マグネットのコアと一体に形成されていることを特徴とする。
請求項17の発明は、請求項14または請求項15に記載されたカップリングであって、第2のケーシングが、電磁マグネットのコアを固定支持していることを特徴とする。
請求項1のカップリングは、クラッチ装置を収容する筒状部分が第1のケーシングと一体に形成されているから、第1のケーシングに対してクラッチ装置と第2のケーシングをこの順で容易に組み付けることが可能になり、従って、動力伝達装置とユニットケーシング1003のサブアセンブリーを相手側に組み付けなければならない従来例と異なって、組み付け性が大幅に向上している。
また、第2のケーシングを第1のケーシングに取り付ける固着手段が、筒状部分の開口(第1のケーシングの先端側)に位置し、周囲に干渉する物がないから、組み付け作業をさらに効率よく行うことができる。
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。
また、第1のベアリングと固着手段を径方向にオーバーラップさせた(径方向の投影が互いに重なるように配置した)ことにより、カップリングがそれだけ軸方向に小型になり、車載性が向上する。
また、クラッチ装置に駆動力を伝達する連結部材をクラッチ装置に対して第1のベアリングと軸方向反対側に配置したから、他部材との干渉が防止されて連結部材の組み付けが容易になると共に、連結部材が回転したときの干渉も回避され、動作が正常に保たれる。
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。
また、クラッチ装置の他端側をドライブシャフトを介して第1のケーシングに支持させたから、クラッチ装置を支持する専用のベアリングが不要になり、部品点数をそれだけ削減させることができる。
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。
また、この構成では、クラッチ装置の両端を第1のベアリングと第2のベアリングでそれぞれ支持したことによってクラッチ装置の支持性が向上する。
請求項5のカップリングは、請求項1〜請求項4の構成と同等の効果を得ることができる。
また、クラッチ装置(請求項2の構成)とアクチュエータの両方が第2のケーシングに支持されて位置決めされるから、クラッチ装置を断続操作する際の精度がそれだけ向上する。
また、この構成では、アクチュエータ(少なくともその主要部分)を第2のケーシングにサブアセンブリーすることができるから、それだけ組み付け性が向上する。
請求項6のカップリングは、請求項5の構成と同等の効果を得ることができる。
また、アクチュエータを第2のケーシングと一体に形成するこの構成では、部品点数がそれだけ削減される。
請求項7のカップリングは、請求項5の構成と同等の効果を得ることができる。
また、アクチュエータを、第1のベアリングに対して径方向外側に配置し、固着手段の径方向内側に配置することにより、アクチュエータと固着手段を径方向にオーバーラップさせたこの構成では、カップリングがさらに軸方向小型になり、車載性が向上する。
請求項8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。
また、ケーシング内の空間と外部とを区画するシール部材によってケーシングの区画構造が達成されると共に、ケーシングからのオイル漏れと外部からの異物の侵入が防止される。
また、シール部材の摺動部半径を第1のベアリングの摺動部半径より小さく設定したことによって、シール部材の摺動速度が低く保たれ、それだけ耐久性が向上する。
請求項9のカップリングは、請求項5の構成と同等の効果を得ることができる。
また、アクチュエータを第1のベアリングに対してクラッチ装置と軸方向同一側に配置することにより、アクチュエータとクラッチ装置を軸方向にオーバーラップさせた(軸方向の投影が互いに重なるように配置した)この構成では、カップリングが径方向小型になり、車載性が向上する。
請求項10のカップリングは、請求項1〜請求項9の構成と同等の効果を得ることができる。
また、ドライブシャフトの先端部を第2のケーシングの径方向内側に配置して径方向にオーバーラップさせたこの構成では、カップリングがさらに軸方向小型になり、車載性が向上する。
請求項11のカップリングは、請求項5の構成と同等の効果を得ることができる。
また、ドライブシャフトの先端部をアクチュエータの径方向内側に配置して径方向にオーバーラップさせたこの構成では、カップリングがさらに軸方向小型になり、車載性が向上する。
請求項12のカップリングは、請求項1〜請求項11の構成と同等の効果を得ることができる。
また、固着手段による第1のケーシングと第2のケーシングの軸方向相対位置調整機能によって、クラッチ装置の軸方向位置を調整することが可能になる。
請求項13のカップリングは、請求項5の構成と同等の効果を得ることができる。
また、第2のケーシングに凹凸部を形成したことによって放熱性が高まり、アクチュエータの冷却性が向上するから、アクチュエータの制御性と性能が安定し、耐久性が向上する。
請求項14のカップリングは、請求項5の構成と同等の効果を得ることができる。
また、第1のケーシングの開口側に電磁マグネットが配置されており、一般に、ケーシングの開口側は駆動力の入力側であるから、噛み合い反力を受けるベベルギア1041が形成されたドライブピニオン1023が配置された従来例と異なって、噛み合い反力による傾斜と、この傾斜による電磁マグネットと周辺部材との接触と、焼き付きなどから解放される。
また、噛み合い反力(突き上げ力)による味噌摺り現象と、電磁マグネットの揺動と、騒音も防止される。
また、同上の理由で、ドライブピニオンの径方向外側に電磁マグネットが配置されることはないから、ドライブピニオンと電磁マグネットとの間にベアリングを配置する必要がなくなり、これに伴って、この部分の大径化を避けるために従来例で用いられている径方向に薄くて高価なニードルベアリングが不要になり、コストがそれだけ低減される。
請求項15のカップリングは、請求項14の構成と同等の効果を得ることができる。
また、ケーシング本体(第1のケーシング)とカバー(第2のケーシング)との合わせ面の位置が電磁マグネットを基準にクラッチ装置と反対側に位置しているので、ケーシング(第1と第2のケーシング)の合わせ面及びその固定ボルトは、電磁マグネットと干渉せずに小径化が可能になり、小径化に伴って車体への取り付け性がさらに向上する。
請求項16のカップリングは、請求項14または請求項15の構成と同等の効果を得ることができる。
また、電磁マグネットのコアをケーシングのカバー(第2のケーシング)と一体に形成したことにより、電磁マグネットの支持が極めて強固になるから、電磁マグネット自身の傾斜、この傾斜による電磁マグネットと周辺部材との接触、焼き付きなどからも解放される。
また、電磁マグネットのコアをケーシングのカバー(第2のケーシング)と一体に固定支持したことによる部品低減効果に加えて、電磁マグネット用のベアリングが不要になるから、部品点数と部品コストが大幅に低減される。
請求項17のカップリングは、請求項14または請求項15の構成と同等の効果を得ることができる。
また、ケーシングのカバー(第2のケーシング)で電磁マグネットのコアを支持したことにより、電磁マグネットの支持が極めて強固になり、電磁マグネット自身の傾斜、この傾斜による電磁マグネットと周辺部材との接触、焼き付きなどからも解放される。
また、電磁マグネット用のベアリングが不要になるから、部品点数と部品コストがそれだけ低減される。
以下、本発明の実施形態について説明する。
<実施例1>
図1と図3によって実施例1の電磁式カップリング1(カップリング)を説明する。左右の方向は電磁式カップリング1を用いた4輪駆動車(図3)の左右の方向であり、図1の左方はこの車両の前方に相当する。
電磁式カップリング1は、電磁マグネット13と、電磁マグネット13によって断続操作されるクラッチ装置とを備え、軸方向の一方に開口19を有するデフキャリヤ15(ケーシング)に収容されている。また、電磁式カップリング1は、電磁マグネット13が、デフキャリヤ15の開口19に固定されるカバー17と一体に形成されている。
上記4輪駆動車の動力系は、横置きのエンジン701(原動機)、トランスミッション703、トランスファ705、フロントデフ707(エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置)、前車軸709,711、左右の前輪713,715、後輪側のプロペラシャフト717、電磁式カップリング1、方向変換歯車組719、リヤデフ721(エンジン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)、後車軸723,725、左右の後輪727,729などから構成され、電磁式カップリング1はプロペラシャフト717と方向変換歯車組719との間に配置されている。
エンジン701の駆動力は、トランスミッション703の出力ギア731からリングギア733を介してフロントデフ707のデフケース735に伝達され、フロントデフ707から前車軸709,711を介して左右の前輪713,715に配分される。また、デフケース735の回転はトランスファ705から継ぎ手737とプロペラシャフト717と継ぎ手739を介して電磁式カップリング1に伝達される。
電磁式カップリング1が連結されると、エンジン701の駆動力は方向変換歯車組719を介してリヤデフ721に伝達され、リヤデフ721から後車軸723,725を介して左右の後輪727,729に配分され、車両は4輪駆動状態になる。
また、電磁式カップリング1の連結が解除されると方向変換歯車組719以下の後輪727,729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。
上記のように電磁式カップリング1はリヤデフ721の上段側に配置され、リヤデフ721側との連結と切り離し、及び、リヤデフ721側に伝達される駆動力の大きさの制御を行う。
電磁式カップリング1は、リヤデフ721を収容するデフキャリヤ15、デフキャリヤ15のカバー17(電磁マグネット13のコア)、回転ケース3、インナーシャフト5、多板式のメインクラッチ7、ボールカム9、多板式のパイロットクラッチ11、電磁マグネット13、コントローラなどから構成されており、メインクラッチ7とボールカム9とパイロットクラッチ11とで電磁マグネット13によって断続操作されるクラッチ装置が構成されている。
デフキャリヤ15には軸方向の前部に開口19が形成されており、カバー17はこの開口19でデフキャリヤ15にボルト止めされている。電磁式カップリング1と方向変換歯車組719は、リヤデフ721の前方で、この順にデフキャリヤ15に収容されており、走行中に飛来する石などの異物や走行中に遭遇する段差部や凸部との衝突から保護されている。
回転ケース3は、電磁マグネット13の磁路を前部に有する鉄系合金(磁性体)で作られた有底の円筒部材21、エンドカバー23から構成されている。エンドカバー23は円筒部材21の後部に螺着され溶接されている。円筒部材21の前端には軸部25が形成されており、軸部25はカバー17を貫通して前方に突き出し、その前端にはナット27によってコンパニオンフランジ29が固定され、コンパニオンフランジ29には継ぎ手739側のフランジがボルト止めされている。軸部25は両側シールのボールベアリング31を介してカバー17に支承され、エンドカバー23は両側シールのボールベアリング33を介してデフキャリヤ15に支承されている。また、コンパニオンフランジ29とカバー17との間には、ダストカバー35とシール37が前方からこの順に配置され、エンドカバー23とデフキャリヤ15との間にはシール39が配置され、さらに、円筒部材21とエンドカバー23との間にはOリング41が配置され、エンドカバー23とインナーシャフト5との間には断面がX字状のシールであるXリング43が配置されている。これらのシール31,39とOリング41とXリング43とによって電磁式カップリング1(回転ケース3)は密封状態にされ、オイル漏れと異物の侵入が防止されている。密封された回転ケース3には、エンドカバー23に設けられたオイル孔45からオイルが注入され、オイルを注入した後このオイル孔45はチェックボール47を圧入してシールされている。
回転ケース3(円筒部材21)は継ぎ手739を介してプロペラシャフト717に連結されており、回転ケース3は継ぎ手739とプロペラシャフト717と継ぎ手737を介してトランスファ705に連結されている。
インナーシャフト5は、後方から回転ケース3に貫入しており、前端部をニードルベアリング49によって円筒部材21に支承され、後部部をエンドカバー23の内周で支承されている。インナーシャフト5にはドライブピニオンシャフト51(ドライブシャフト)がスプライン連結されており、ドライブピニオンシャフト51は一対のスラストベアリング83,85によってデフキャリヤ15に支承されている。また、ドライブピニオンシャフト51の後端にはドライブピニオンギア741(ベベルギア)が形成されている。方向変換歯車組719は、図3のように、このドライブピニオンギア741とリングギア743(ベベルギア)から構成されており、リングギア743はリヤデフ721のデフケース745に固定されている。インナーシャフト5の回転は方向変換歯車組719によって方向を変換されてリヤデフ721に伝達される。このとき、ベベルギアであるドライブピニオンギア741はリングギア743との噛み合いによってドライブピニオンシャフト51を傾斜させる方向の噛み合い反力を受けるが、スラストベアリング83,85はこれに対抗してドライブピニオンシャフト51を回転中心から外れないように支持している。
メインクラッチ7は、回転ケース3(円筒部材21)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53は円筒部材21の内周に形成されたスプライン部55に連結され、インナープレート57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59に連結されている。
ボールカム9は、プレッシャープレート61とカムリング63との間に配置されている。プレッシャープレート61は内周をインナーシャフト5のスプライン部59に連結されており、下記のように、ボールカム9のカムスラスト力によってメインクラッチ7を回転ケース3(エンドカバー23)との間で押圧し締結させる。カムリング63はインナーシャフト5の外周に相対回転自在に配置されており、カムリング63と円筒部材21の前側壁部との間には、ボールカム9のカム反力を受けるスラストベアリング65とワッシャ67が配置されている。
パイロットクラッチ11は、回転ケース3(円筒部材21)とカムリング63との間に配置されており、そのアウタープレート69は円筒部材21のスプライン部55に連結され、インナープレート71はカムリング63の外周に形成されたスプライン部73に連結されている。パイロットクラッチ11とプレッシャープレート61との間には、アーマチャ75が配置され、外周を円筒部材21のスプライン部55に連結して軸方向移動自在に配置されている。
電磁マグネット13は、コイル77がカバー17に直接支持されており、コイル77はスナップリング79によって軸方向に位置決めされている。カバー17は鉄系合金(磁性体)で作られており、コイル77のコアになっている。また、コイル77とコイル77を支持するカバー17の支持部分はエンドカバー23に形成された凹部に所定間隔のエアギャプを介して貫入しており、これに伴い、図1のようにデフキャリヤ15とカバー17の合わせ面78の位置がクラッチ装置の回転軸方向において、電磁マグネット13を基準にクラッチ装置(メインクラッチ7、ボールカム9、パイロットクラッチ11)と反対側に位置している。これにより、コイル77と合わせ面78の各径方向投影がオーバーラップすることを避けている。
コイル77のリード線はグロメットを通してデフキャリヤ15の外部に引き出され、コントローラを介して車載のバッテリに接続されている。また、カバー17は非磁性体であるオーステナイト系ステンレス鋼のリング81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11の各プレート69,71には、リング81と対応する径方向位置に、周方向等間隔に設けられた切り欠きと、各切り欠きを連結するブリッジ部が設けられている。これらのリング81と切り欠きとによって磁路上での磁束の短絡が防止されている。
カバー17と円筒部材21とパイロットクラッチ11とアーマチャ75とによって電磁マグネット13の磁路が構成されており、コントローラは、電磁マグネット13の励磁、励磁電流の制御、励磁停止などを行う。
電磁マグネット13が励磁されると、上記磁路に磁束ループが発生してアーマチャ75が吸引され、パイロットクラッチ11が押圧されて締結し、パイロットトルクを発生させる。パイロットトルクが発生すると、回転ケース3からパイロットクラッチ11とカムリング63とを介してボールカム9に、パイロットトルクの大きさに応じたエンジン701の駆動力が掛かり、発生したカムスラスト力によりプレッシャープレート61を介してメインクラッチ7が押圧されて締結し、電磁式カップリング1が連結される。
電磁式カップリング1が連結されると、エンジン701の駆動力はリヤデフ721に伝達され、リヤデフ721から左右の後輪727,729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。
このとき、コントローラにより電磁マグネット13の励磁電流を調整し磁力を制御すると、パイロットクラッチ11の滑り率が変化してパイロットトルクが変わり、ボールカム9のカムスラスト力が変化し、メインクラッチ7の連結力(電磁式カップリング1を介して後輪側に送られる伝達トルクの大きさ)を調整することができる。このような連結力調整によって、前後輪間の駆動力配分比を任意に制御することができ、例えば、旋回走行中にこのような制御を行うと、車両の操縦性や安定性などを向上させることができる。
また、電磁マグネット13の励磁を停止すると、パイロットクラッチ11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の連結が解除される。電磁式カップリング1の連結が解除されると、方向変換歯車組719とリヤデフ721と後輪727,729までがエンジン701側から切り離されて車両は前輪駆動の2輪駆動状態になり、エンジン701の燃費が向上する。
また、上記電磁式カップリング1は次のような特徴を持っている。
すなわち、デフキャリヤ15はメインクラッチ7やドライブシャフト51を収容し支持する円筒状部分91を有し、開口19はこの円筒状部分91の先端側に設けられ、蓋状のカバー17はデフキャリヤ15とカバー17との間の支持円筒嵌合部16を合わせ、Oリング(シール部材)で内外空間を区画した後、ボルト18(固着手段)によってデフキャリヤ15の開口19に固着されており、メインクラッチ7の前端側(一端側)はカバー17に対して第1のベアリング31で支持され、ボルト18(固着手段)は第1のベアリング31の径方向外側に配置されており、コンパニオンフランジ29は第1のベアリング31に対してメインクラッチ7の軸方向反対側に配置されている。
また、メインクラッチ7の後端側(他端側)は、第2のベアリング33を介してデフキャリヤ15に支持されており、電磁マグネット13は、そのコアがカバー17と一体であることにより、カバー17に対して位置決めされており、
電磁マグネット13は、第1のベアリング31の径方向外側、及び、固着手段(ボルト)の径方向内側に配置され、シール37は第1のベアリング31とコンパニオンフランジ29との軸方向間に配置され、デフキャリヤ15とカバー17が形成する空間93と外部とを区画しており、シール37の摺動部半径r1は、第1のベアリング31の摺動部半径r2より小さく設定されている。
さらに、電磁マグネット13は、第1のベアリング31に対してメインクラッチ7と軸方向同一側に配置されており、カバー17には、その壁部に対して電磁マグネット13と軸方向反対側に大気と接触する凹凸部95が形成されている。
上記のように構成された電磁式カップリング1は次のような効果が得られる。
電磁マグネット13のコイル77を、デフキャリヤ15の開口19側、すなわち、ベベルギアの噛み合い反力を受けるドライブピニオンシャフト51の軸方向反対側に配置したことにより、噛み合い反力による傾斜と、この傾斜による電磁マグネット13と周辺部材である円筒部材21との接触及び焼き付きなどから解放される。
また、噛み合い反力(突き上げ力)による味噌摺り現象と、電磁マグネット13の揺動と、揺動に伴う騒音も防止される。
また、電磁マグネット13がドライブピニオンシャフト51の径方向外側に配置されていないから、電磁マグネット13とドライブピニオンシャフト51との間にベアリングを配置する必要がなくなり、これに伴って、この部分の大径化を避けるために従来例で用いられている径方向に薄く高価なニードルベアリングが不要になり、コストがそれだけ低減されている。
また、デフキャリヤ15とカバー17の合わせ面78の位置がクラッチ装置の回転軸方向において、電磁マグネットを基準にクラッチ装置と反対側に位置しているので、すなわち、図1のようにデフキャリヤ15とカバー17の合わせ面78の位置がクラッチ装置の回転軸方向において、電磁マグネット13を基準にクラッチ装置(メインクラッチ7、ボールカム9、パイロットクラッチ11)と反対側に位置し、各径方向投影のオーバーラップを避けたから、この合わせ面78とその固定ボルトは、電磁マグネット13との干渉から解放されて小径化が可能になり、小径化に伴って電磁式カップリング1及びデフキャリヤ15の車体取り付け性がさらに向上した。
また、デフキャリヤ15のカバー17を電磁マグネット13のコアにしたことにより、電磁マグネット13の支持が極めて強固になったから、電磁マグネット13自身の傾斜、この傾斜による電磁マグネット13と周辺部材との接触、焼き付きなどからも解放されている。
また、電磁マグネット13のコアをカバー17と一体にしたことによる部品低減効果に加えて、上記のように電磁マグネット13用のベアリングが不要になるから、部品点数と部品コストが大幅に低減される。
また、円筒状部分91がデフキャリヤ15と一体に形成されているから、デフキャリヤ15に対してメインクラッチ7などとカバー17を容易に組み付けることが可能になり、従って、重量のある多板クラッチ1009とユニットケーシング1003のサブアセンブリーを相手側に組み付けなければならない従来例と異なって、組み付け性が大幅に向上している。
また、カバー17をデフキャリヤ15に取り付ける固着手段(ボルト)が、円筒状部分91の開口19(デフキャリヤ15の先端側)に位置し、コンパニオンフランジ29が第1のベアリング31に対して軸方向の反対側に配置され、周囲に干渉する物がないから、組み付け作業をさらに効率よく行うことができる。
また、第1のベアリング31と固着手段であるボルトとを径方向にオーバーラップさせたことにより、電磁式カップリング1がそれだけ軸方向小型になり、車載性が向上する。
また、コンパニオンフランジ29をメインクラッチ7などに対して第1のベアリング31と軸方向反対側に配置したから、他部材との干渉が防止されてコンパニオンフランジ29の組み付けが容易になると共に、コンパニオンフランジ29が回転したときの干渉も回避され、動作が正常に保たれる。
また、メインクラッチ7の両端を第1のベアリング31と第2のベアリング33でそれぞれ支持したことによってメインクラッチ7の支持性が向上している。
また、コアがカバー17と一体である電磁マグネット13がカバー17に位置決めされ、さらに、メインクラッチ7などが第1のベアリング31を介してカバー17に位置決めされているから、メインクラッチ7を断続操作する際の精度がそれだけ向上する。
また、電磁マグネット13を、第1のベアリング31の径方向外側に配置し、固着手段(ボルト)の径方向内側に配置して電磁マグネット13とボルトを径方向にオーバーラップさせたこの構成では、電磁式カップリング1がさらに軸方向小型になり、車載性が向上する。
また、デフキャリヤ15とカバー17が形成する空間93の区画構造がシール37によって達成されると共に、空間93からのオイル漏れと、外部からの異物の侵入が防止される。
また、シール37の摺動部半径r1を第1のベアリング31の摺動部半径r2より小さく設定したことにより、シール37の摺動速度が低く保たれてそれだけ耐久性が向上する。
また、電磁マグネット13を第1のベアリング31に対してメインクラッチ7と軸方向同一側に配置して電磁マグネット13とメインクラッチ7を軸方向にオーバーラップさせたこの構成では、電磁式カップリング1が径方向にも小型になり、車載性がさらに向上する。
また、カバー17に凹凸部95を形成したことによって放熱性が高まり、電磁マグネット13の冷却性が向上するから、電磁マグネット13の制御性と性能が安定し、耐久性が向上する。
<実施例2>
図2によって実施例2の電磁式カップリング101(カップリング)を説明する。以下、同機能の部材には同符号を付して引用しながら、電磁式カップリング1との相違点を説明する。
電磁式カップリング101は、電磁マグネット103と、電磁マグネット103によって断続操作されるクラッチ装置とを備え、軸方向の一方に開口19を有するデフキャリヤ15に収容されている。また、電磁マグネット103のコア105が、デフキャリヤ15にボルト107(固着手段)で固定されたカバー17によって支持されている。
電磁式カップリング101は、上記のように構成されたことによって次のような効果が得られる。
電磁マグネット103のコイル77を、デフキャリヤ15の開口19側に配置したことにより、ドライブピニオンシャフト51の噛み合い反力による傾斜と、この傾斜による電磁マグネット103と周辺部材である円筒部材21との接触及び焼き付きなどから解放されると共に、噛み合い反力(突き上げ力)による味噌摺り現象と、電磁マグネット103の揺動と、揺動に伴う騒音も防止される。
また、電磁マグネット103がドライブピニオンシャフト51の径方向外側に配置されていないから、ドライブピニオンシャフト51と電磁マグネット103との間にベアリングを配置する必要がなくなり、これに伴って、この部分の大径化を避けるために従来例で用いられている径方向に薄くて高価なニードルベアリングが不要になり、コストがそれだけ低減されている。
また、デフキャリヤ15とカバー17の合わせ面78の位置がクラッチ装置の回転軸方向において、電磁マグネット103を基準にクラッチ装置(メインクラッチ7、ボールカム9、パイロットクラッチ11)と反対側に位置し、各径方向投影のオーバーラップを避けたから、合わせ面78とその固定ボルト107は、電磁マグネット103との干渉から解放されて小径化が可能になり、小径化に伴って電磁式カップリング101及びデフキャリヤ15の車体取り付け性がさらに向上した。
また、電磁マグネット103のコア105をデフキャリヤ15のカバー17で支持したことにより、電磁マグネット103の支持が強固になったから、電磁マグネット103自身の傾斜、この傾斜による電磁マグネット103と円筒部材材21との接触、焼き付きなどからも解放されている。
また、電磁マグネット103のコア105をカバー17で支持したことによって、上記のように電磁マグネット103用のベアリングが不要になり、部品点数と部品コストがそれだけ低減されている。
これに加えて、デファレンシャル装置101は、電磁マグネット103のコア105をカバー17で支持したことによる効果を除き、実施例1の電磁式カップリング1と同等の効果が得られる。
<実施例3>
図4によって実施例3の電磁式カップリング201(カップリング)を説明する。左右の方向は電磁式カップリング201を用いた4輪駆動車(図4)の左右の方向である。
電磁式カップリング201は、電磁マグネット203と、電磁マグネット203によって断続操作されるクラッチ装置205とを備え、軸方向の一方に開口833を有するトランスファケース831に収容されている。また、電磁マグネット203は、トランスファケース831の開口833に固定されたカバー835と一体に形成されていると共に、トランスファケース831とカバー835の合わせ面の位置がクラッチ装置205の回転軸方向において、電磁マグネット203を基準にクラッチ装置205と反対側に位置している。
上記4輪駆動車の動力系は、縦置きのエンジン801(原動機)、トランスミッション803、トランスファ805(電磁式カップリング201)、前輪側のプロペラシャフト806、フロントデフ807、前車軸809,811、左右の前輪813,815、後輪側のプロペラシャフト817、方向変換歯車組819、リヤデフ821、後車軸823,825、左右の後輪827,829などから構成され、電磁式カップリング201はトランスファ805の一部を構成している。
トランスミッション803の出力軸837は電磁式カップリング201を貫通し、後輪側のプロペラシャフト817に連結されており、電磁式カップリング201のクラッチ装置205は、回転ケース207とこの出力軸837との間に配置され、電磁マグネット203はクラッチ装置205を断続操作する。
また、トランスファ805は、電磁式カップリング201とトルク伝動機構839から構成されており、トルク伝動機構839は電磁式カップリング201の回転ケース207と前輪側のプロペラシャフト806とを連結している。
エンジン801の駆動力は、トランスミッション803の出力軸837から後輪側のプロペラシャフト817を介してリヤデフ821に伝達され、リヤデフ821から後車軸823,825を介して左右の後輪828,829に配分される。
電磁式カップリング201が連結されると、エンジン801の駆動力は電磁式カップリング201とトルク伝動機構839からフロントデフ807に伝達され、フロントデフ807から前車軸809,811を介して左右の前輪813,815に配分され、車両は4輪駆動状態になる。
また、電磁式カップリング201の連結が解除されると、車両は後輪駆動の2輪駆動状態になる。
また、電磁式カップリング201は次のような特徴を持っている。
すなわち、トランスファケース831(第1のケーシング)はクラッチ装置205及びクラッチ装置205からの駆動力を出力する出力軸837(ドライブシャフト)を収容し支持する円筒状部分209を有し、開口833はこの円筒状部分209の先端側に設けられ、蓋状のカバー835(第2のケーシング)はボルト211(固着手段)によりトランスファケース831の開口833に固着されている。
また、クラッチ装置205の後端側(一端側)は、カバー835に第1のベアリングを介して支持され、ボルト211は、第1のベアリングの径方向外側に配置されており、第1のベアリングに対してクラッチ装置205の軸方向反対側にはクラッチ装置205との間で駆動力を伝達する継ぎ手213(連結部材)が配置されている。
また、クラッチ装置205の前端側(他端側)は、第2のベアリングを介してトランスファケース831に支持されており、電磁マグネット203は、そのコアがカバー835と一体であることにより、カバー835に支持され、位置決めされている。
さらに、電磁マグネット203は、第1のベアリングの径方向方向外側、及び、ボルト211の径方向内側に配置されており、第1のベアリングと継ぎ手213との軸方向間には、トランスファケース831内の空間215と外部とを区画するシール部材が配置されていると共に、このシール部材の摺動部半径は第1のベアリングの摺動部半径より小さく設定されており、電磁マグネット203は、第1のベアリングに対してクラッチ装置205と軸方向同一側に配置されている。
電磁式カップリング201は、上記のように構成されたことによって次のような効果が得られる。
電磁マグネット203のコイルを、トランスファケース831の開口833側に配置したことにより、傾斜と、この傾斜による電磁マグネット203と周辺部材との接触及び焼き付きなどから解放されると共に、味噌摺り現象と、電磁マグネット203の揺動と、揺動に伴う騒音も防止される。
また、トランスファケース831とカバー835の合わせ面の位置がクラッチ装置205の回転軸方向において、電磁マグネット203を基準にクラッチ装置205と反対側に位置し、各径方向投影のオーバーラップを避けたから、この合わせ面と固定ボルト211は、電磁マグネット203との干渉から解放されて小径化が可能になり、小径化に伴って電磁式カップリング201及びトランスファケース831の車体取り付け性がさらに向上した。
また、電磁マグネット203のコアをトランスファケース831のカバー835と一体にしたことにより、電磁マグネット203の支持が極めて強固になったから、電磁マグネット203自身の傾斜、この傾斜による電磁マグネット203と周辺部材との接触、焼き付きなどからも解放される。
また、電磁マグネット203のコアをカバー833と一体にしたことにより、電磁マグネット203用のベアリングが不要になり、部品点数と部品コストが大幅に低減されている。
また、円筒状部分209がトランスファケース831と一体に形成されているから、トランスファケース831に対してクラッチ装置205とカバー835を容易に組み付けることが可能であり、従来例と異なって組み付け性が大幅に向上している。
また、ボルト211がトランスファケース831(円筒状部分209)の開口833に位置し、周囲に干渉する物がないから、ボルト211によるカバー835の組み付け作業をさらに効率よく行うことができる。
また、第1のベアリングとボルト211を径方向にオーバーラップさせたことにより、電磁式カップリング201がそれだけ軸方向小型になり、車載性が向上する。
また、継ぎ手213をクラッチ装置205に対して第1のベアリングと軸方向反対側に配置したから、他部材との干渉が防止されて継ぎ手213の組み付けが容易になると共に、継ぎ手213が回転したときの干渉も回避され、動作が正常に保たれる。
また、クラッチ装置205の両端を第1のベアリングと第2のベアリングでそれぞれ支持したから、クラッチ装置205の支持性が向上する。
また、クラッチ装置205と電磁マグネット203の両方がカバー835に支持され、位置決めされているから、電磁マグネット203によってクラッチ装置205を断続操作する際の精度がそれだけ向上する。
また、電磁マグネット203をカバー835にサブアセンブリーすることができるから、それだけ組み付け性が向上する。
また、電磁マグネット203をカバー835と一体に形成したことによって部品点数がそれだけ削減される。
また、電磁マグネット203を、第1のベアリングに対して径方向外側に配置しボルト211の径方向内側に配置して電磁マグネット203とボルト211を径方向にオーバーラップさせたから、電磁式カップリング201がさらに軸方向小型になり、車載性が向上する。
また、トランスファケース831内の空間215と外部とを区画するシール部材によってトランスファケース831の区画構造が達成されると共に、トランスファケース831(空間215)からのオイル漏れと外部からの異物の侵入が防止される。
また、シール部材の摺動部半径を第1のベアリングの摺動部半径より小さく設定したことによって、シール部材の摺動速度が低く保たれ、それだけ耐久性が向上する。
また、電磁マグネット203を第1のベアリングに対してクラッチ装置205と軸方向同一側に配置して電磁マグネット203とクラッチ装置205を軸方向にオーバーラップさせたから、電磁式カップリング201は径方向にも小型になり、車載性が向上する。
〈実施例4〉
図5によって実施例4の電磁式カップリング301(カップリング)を説明する。以下、同機能の部材には同符号を付して引用しながら、電磁式カップリング1との相違点を説明する。また、左右の方向は電磁式カップリング301を用いた4輪駆動車(図3)の左右の方向であり、図5の左方はこの車両の前方に相当する。
電磁式カップリング301は、駆動力を分配するリヤデフ721(駆動力分配機構)と、リヤデフ721を駆動するドライブシャフト51と、駆動力を断続するメインクラッチ7(クラッチ装置)と、これらを収容するケーシングとを備えたカップリングであって、前記ケーシングは、デフキャリヤ15(第1のケーシング)とカバー303(第2のケーシング)とで構成されている。
また、デフキャリヤ15は、メインクラッチ7を収容し支持する円筒状部分305と、円筒状部分305の先端側に設けられた開口19とを有し、蓋状のカバー303はデフキャリヤ15の開口19を塞いでおり、デフキャリヤ15とカバー303はダブルナット機構307(固着手段)によって互いに連結されている。
さらに、メインクラッチ7の前端側(一端側)は、カバー303に対し第1のベアリング31で支持され、ダブルナット機構307は、第1のベアリング31の径方向外側に配置され、第1のベアリング31に対してメインクラッチ7の軸方向反対側にはメインクラッチ7との間で駆動力を伝達するコンパニオンフランジ29(連結部材)が配置されており、メインクラッチ7の後端側(他端側)は、ドライブシャフト51を介し、スラストベアリング83,85(第2のベアリング)を介してデフキャリヤ15に支持されており、メインクラッチ7を操作する電磁マグネット13(アクチュエータ)を備えている。
また、電磁マグネット13(のコア)は、下記のように、カバー303と一体に形成されており、電磁マグネット13は、第1のベアリング31の径方向外側、及び、ダブルナット機構307の径方向内側に配置されており、第1のベアリング31とコンパニオンフランジ29との軸方向間には、ケーシング内の空間308と外部とを区画するシール37(シール部材)が配置されていると共に、このシール37の摺動部半径r1は第1のベアリング31の摺動部半径r2より小さく設定されており、電磁マグネット13は、第1のベアリング31に対してメインクラッチ7と軸方向同一側に配置されており、ドライブシャフト51の先端部は、カバー303の径方向内側に位置しており、ドライブシャフト51の先端部は、電磁マグネット13の径方向内側に位置している。
また、ダブルナット機構307は、デフキャリヤ15とカバー303の軸方向相対位置を調整可能なナット309(軸方向相対位置を調整可能な部材)を有し、電磁マグネット13は、デフキャリヤ15の開口19側に配置されており、
デフキャリヤ15の円筒状部分305とカバー303との合わせ面の位置がメインクラッチ7の回転軸方向において、電磁マグネット13を基準にメインクラッチ7と反対側に位置している。
以下、上記特徴点の補足説明と、実施例1の電磁式カップリング1との相違点の説明を行う。
図5のように、ドライブシャフト51はインナーシャフト5を貫通しナット310によって固定されている。上記のようにカバー303及び電磁マグネット13(コア)の径方向内側に位置させたことによって、ドライブシャフト51の先端部はカバー303及び電磁マグネット13に対し径方向にオーバーラップしている。
また、電磁マグネット13は、第1のベアリング31の径方向外側に配置され、ダブルナット機構307の径方向内側に配置されたことによって、第1のベアリング31とダブルナット機構307に対し径方向にオーバーラップしている。
また、ダブルナット機構307は、デフキャリヤ15の円筒状部分305の内周とカバー303の外周との間に形成されたネジ部311と、上記のナット309とで構成されており、デフキャリヤ15とカバー303は、ネジ部311によって互いに組み付けられ、その後ナット309をネジ部311のカバー303側ネジ山に螺着し、そのダブルナット機能によってカバー303をデフキャリヤ15に固着し、軸方向に位置決めする。デフキャリヤ15の円筒状部分305とカバー303との間にはOリング313が配置され、オイル漏れと外部からの異物の侵入を防止している。
また、回転ケース3は、電磁マグネット13の磁路の一部を構成する鉄系合金(磁性体)のカバー部315と、円筒状部分317とからなり、軸部25はカバー部315に形成されてカバー303を貫通し、前方に突き出し、その前端にコンパニオンフランジ29がナット27によって固定されている。
カバー部315は、前部の止め輪319によって円筒状部分317に対し前方に位置決めされながら固定されている。また、円筒状部分317の後部には止め輪321が装着されており、カバー部315及び軸部25、パイロットクラッチ11、アーマチャ75、プレッシャープレート61、メインクラッチ7は、これらの止め輪319,321によって円筒状部分317上で前後に位置決めされている。電磁マグネット13の磁路はコアとカバー部315とパイロットクラッチ11とアーマチャ75とによって構成されている。
また、スラストベアリング83,85を介してドライブシャフト51を支持するデフキャリヤ15の支持部323はメインクラッチ7の径方向内側に貫入し、メインクラッチ7と径方向にオーバーラップしているから、電磁式カップリング301はそれだけ軸方向に小型化されている。
また、シール39はスラストベアリング83,85の間に配置され、デフキャリヤ15を電磁式カップリング301側とリヤデフ721側とに区画し、それぞれのオイルの混ざり合いを防止している。
また、リヤデフ721のデフケース745はスラストベアリング325,327を介してデフキャリヤ15に支承されており、ピニオンギア329を支持するピニオンシャフト331はデフケース745に固定され、各ピニオンギア329と噛み合う出力側サイドギア333,335は車軸723,725を介して左右の後輪727,729側に連結されている。車軸723,725とデフキャリヤ15の間にはオイル漏れと外部からの異物の侵入を防止するシール337,339が配置されている。
このように構成された電磁式カップリング301は下記のような効果が得られる。
メインクラッチ7を収容する円筒状部分305がデフキャリヤ15と一体に形成されているから、デフキャリヤ15に対してメインクラッチ7などと、カバー303をこの順で容易に組み付けることが可能になり、従って、重量のある多板クラッチ1009とユニットケーシング1003のサブアセンブリーを相手側に組み付けなければならない従来例と異なって、組み付け性が大幅に向上している。
また、カバー303をデフキャリヤ15に取り付けるダブルナット機構307が、円筒状部分305の開口19(デフキャリヤ15の先端側)に位置し、周囲に干渉する物がないから、組み付け作業をさらに効率よく行うことができる。
また、第1のベアリング31とダブルナット機構307を径方向にオーバーラップさせた(径方向の投影が互いに重なるように配置した)ことにより、電磁式カップリング301がそれだけ軸方向小型になり、車載性が向上する。
また、メインクラッチ7に駆動力を伝達するコンパニオンフランジ29をメインクラッチ7に対して第1のベアリング31と軸方向反対側に配置したことにより、他部材との干渉が防止されてコンパニオンフランジ29の組み付けが容易になると共に、コンパニオンフランジ29が回転したときの干渉も回避され、動作が正常に保たれる。
また、メインクラッチ7の後端側(他端側)をドライブシャフト51とスラストベアリング83,85とを介してデフキャリヤ15に支持させたから、メインクラッチ7を支持する専用のベアリングが不要になり、部品点数をそれだけ削減させることができる。
また、メインクラッチ7の両端を第1のベアリング31と第2のベアリング83,85でそれぞれ支持したことによってりメインクラッチ7の支持性が向上している。
また、メインクラッチ7と電磁マグネット13の両方がカバー303に支持されて位置決めされるので、電磁マグネット13がメインクラッチ7を断続操作する際の精度がそれだけ向上する。
また、この構成では電磁マグネット13をカバー303にサブアセンブリーすることができ、それだけ組み付け性が向上する。
また、電磁マグネット13のコアをカバー303と一体に形成したことにより、部品点数がそれだけ削減されている。
また、電磁マグネット13を、第1のベアリング31に対して径方向外側に配置し、ダブルナット機構307の径方向内側に配置したことによって電磁マグネット13とダブルナット機構307を径方向にオーバーラップさせたから、電磁式カップリング301がさらに軸方向小型になり、車載性が向上する。
また、デフキャリヤ15とカバー303が形成する空間308と外部とを区画するシール37によってデフキャリヤ15及びカバー303の区画構造が達成されると共に、空間308からのオイル漏れと外部からの異物の侵入が防止される。
また、シール37の摺動部半径r1を第1のベアリング31の摺動部半径r2より小さく設定したことにより、シール37の摺動速度が低く保たれてそれだけ耐久性が向上する。
また、電磁マグネット13を第1のベアリング31に対しメインクラッチ7と軸方向同一側に配置したことによって電磁マグネット13とメインクラッチ7を軸方向にオーバーラップさせたから、電磁式カップリング301は径方向にも小型になり、車載性が向上する。
また、ドライブシャフト51の先端部をカバー303の径方向内側に配置して径方向にオーバーラップさせたことにより、電磁式カップリング301がさらに軸方向小型になり、車載性が向上する。
また、ドライブシャフト51の先端部を電磁マグネット13の径方向内側に配置して径方向にオーバーラップさせたことにより、電磁式カップリング301がさらに軸方向小型になり、車載性が向上する。
また、ダブルナット機構307によるデフキャリヤ15とカバー303の軸方向相対位置調整機能によって、メインクラッチ7の軸方向位置を調整することができる。
また、デフキャリヤ15の開口19側に電磁マグネット13が配置されており、一般に、ケーシングの開口19側は駆動力の入力側であるから、噛み合い反力を受けるベベルギア1041が形成されたドライブピニオン1023が配置された従来例と異なって、噛み合い反力による傾斜と、この傾斜による電磁マグネット13と周辺部材との接触と、焼き付きなどから解放される。
また、噛み合い反力(突き上げ力)による味噌摺り現象と、電磁マグネット13の揺動と、騒音も防止される。
また、電磁マグネット13のコアをカバー303と一体に形成したことにより、電磁マグネット13の支持が極めて強固になるから、電磁マグネット13自身の傾斜、この傾斜による電磁マグネット13と周辺部材との接触、焼き付きなどからも解放される。
また、電磁マグネット13のコアをケーシングのカバー303と一体にしたことによる部品低減効果に加えて、電磁マグネット13用のベアリングが不要になるから、部品点数と部品コストが大幅に低減される。
〈実施例5〉
図6によって実施例5の電磁式カップリング401(カップリング)を説明する。この電磁式カップリング401は、実施例4の電磁式カップリング301において、ダブルナット機構307と異なる固着手段403を用いた例であり、以下、同機能の部材には同符号を付して引用しながら、電磁式カップリング301との相違点を説明する。
固着手段403は、デフキャリヤ15の円筒状部分305とカバー303との間に形成されたスプライン連結部405と、円筒状部分305に取り付けられた止め輪407(軸方向相対位置を調整可能な部材)と、円筒状部分305に設けられた段差部409とから構成されている。
カバー303はスプライン連結部405で円筒状部分305に連結されて回り止めされ、止め輪407はその後円筒状部分305に取り付けられる。この状態で、止め輪407と段差部409とによってカバー303は円筒状部分305に対し軸方向両側に位置決めされる。
また、固着手段403は、第1のベアリング31及び電磁マグネット13の径方向外側に配置されており、電磁マグネット13と第1のベアリング31とに対し径方向にオーバーラップしている。
このように構成された電磁式カップリング401は、固着手段にダブルナット機構307を用いたことによる効果を除き、電磁式カップリング301と同等の効果が得られる。
また、止め輪407の取り付け位置を変えれば、メインクラッチ7の軸方向位置を調整することができる。
なお、上記の実施例1と実施例2は、本発明の電磁式カップリング1,101をデフキャリヤ15に収容してリヤデフ721の前段に配置したものであり、実施例3は、本発明の電磁式カップリング201をトランスファ805の内部に配置したものであるが、図4の矢印301,401のように、電磁式カップリング1,101はリヤデフ821及びフロントデフ807の前段に配置し各デフキャリヤに収容してもよい。
また、図3の矢印501のように、電磁式カップリング201はトランスファ705と後輪側のプロペラシャフト717との間に配置し、トランスファケース747に収容してもよい。
また、本発明におけるカップリングは電磁式カップリングに限られるものではなく、ビスカスカップリングやロータリーブレードや多板クラッチからなるような回転差感応型カップリング、さらに電動モーターやオイルポンプや流体ピストンなどを用いた制御式カップリングなど種々適用可能である。
また、本発明において、アクチュエータは、電磁マグネットに限らず、例えば、油圧アクチュエータや空気式アクチュエータのような流体圧式のアクチュエータや、電動モータにギア機構を組み合わせたアクチュエータなどでもよい。
また、固着手段は、ダブルナット機構や止め輪に限らず、例えば、ナット、ボルトなどの一般的な固着手段は全て用いることができる。
実施例1の電磁式カップリング1を示す断面図である。 実施例2の電磁式カップリング101の要部を示す断面図である。 実施例1,2,4,5を用いた4輪駆動車の動力系を示すスケルトン機構図である。 実施例3の電磁式カップリング201を用いた4輪駆動車の動力系を示すスケルトン機構図である。 実施例4の電磁式カップリング301を示す断面図である。 実施例5の電磁式カップリング401を示す断面図である。 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)
7 メインクラッチ(クラッチ装置)
9 ボールカム(クラッチ装置)
11 パイロットクラッチ(クラッチ装置)
13 電磁マグネット(アクチュエータ)
15 デフキャリヤ(ケーシング:第1のケーシング)
17 カバー(ケーシング:第2のケーシング)
19 デフキャリヤ15の開口
29 コンパニオンフランジ(連結部材)
31 第1のベアリング
51 ドライブシャフト
83,85 スラストベアリング(第2のベアリング)
91 デフキャリヤ15の筒状部分
93 デフキャリヤ15内の空間
95 凹凸部
101 電磁式カップリング(カップリング)
103 電磁マグネット
201 電磁式カップリング(カップリング)
203 電磁マグネット
205 クラッチ装置
209 トランスファケース831の筒状部分
211 ボルト(固着手段)
213 継ぎ手(連結部材)
215 トランスファケース831内の空間
301 電磁式カップリング(カップリング)
303 カバー(第2のケーシング)
305 デフキャリヤ15の筒状部分
307 ダブルナット機構(固着手段)
308 デフキャリヤ15内の空間
309 ナット(軸方向相対位置を調整可能な部材)
401 電磁式カップリング(カップリング)
403 固着手段
407 止め輪(軸方向相対位置を調整可能な部材)
721 リヤデフ(駆動力分配機構)
831 トランスファケース(第1のケーシング)
833 トランスファケース831の開口
835 カバー(第2のケーシング)
837 出力軸(ドライブシャフト)

Claims (17)

  1. 駆動力を分配する駆動力分配機構と、駆動力分配機構を駆動するドライブシャフトと、駆動力を断続するクラッチ装置と、これらを収容するケーシングとを備えたカップリングであって、
    前記ケーシングは、第1のケーシングと第2のケーシングとで構成されており、
    第1のケーシングは、クラッチ装置を収容し支持する筒状部分と、この筒状部分の先端側に設けられた開口とを有し、
    第2のケーシングは蓋状であって、第1のケーシングの前記開口を塞いでおり、
    第1のケーシングと第2のケーシングは固着手段によって互いに連結されていることを特徴とするカップリング。
  2. 請求項1に記載されたカップリングであって、クラッチ装置の一端側は、第2のケーシングに対し第1のベアリングで支持され、前記固着手段は、第1のベアリングの径方向外側に配置され、第1のベアリングに対して前記クラッチ装置の軸方向反対側に、前記クラッチ装置との間で駆動力を伝達する連結部材が配置されていることを特徴とするカップリング。
  3. 請求項2に記載されたカップリングであって、クラッチ装置の他端側は、ドライブシャフトを介して第1のケーシングに支持されていることを特徴とするカップリング。
  4. 請求項2に記載されたカップリングであって、クラッチ装置の他端側は、第2のベアリングを介して第1のケーシングに支持されていることを特徴とするカップリング。
  5. 請求項1〜請求項4のいずれかに記載されたカップリングであって、クラッチ装置を断続操作するアクチュエータを備え、このアクチュエータは、第2のケーシングに支持されていることを特徴とするカップリング。
  6. 請求項5に記載されたカップリングであって、アクチュエータは、第2のケーシングと一体に形成されていることを特徴とするカップリング。
  7. 請求項5に記載されたカップリングであって、アクチュエータは、第1のベアリングの径方向外側、及び、固着手段の径方向内側に配置されていることを特徴とするカップリング。
  8. 請求項2に記載されたカップリングであって、第1のベアリングと前記連結部材との軸方向間には、ケーシング内の空間と外部とを区画するシール部材が配置されており、このシール部材の摺動部半径は、第1のベアリングの摺動部半径より小さく設定されていることを特徴とするカップリング。
  9. 請求項5に記載されたカップリングであって、アクチュエータは、第1のベアリングに対してクラッチ装置と軸方向同一側に配置されていることを特徴とするカップリング。
  10. 請求項1〜請求項9のいずれかに記載されたカップリングであって、ドライブシャフトの先端部が、第2のケーシングの径方向内側に位置していることを特徴とするカップリング。
  11. 請求項5に記載されたカップリングであって、ドライブシャフトの先端部が、アクチュエータの径方向内側に位置していることを特徴とするカップリング。
  12. 請求項1〜請求項11のいずれかに記載されたカップリングであって、固着手段は、第1のケーシングと第2のケーシングの軸方向相対位置を調整可能な部材を有することを特徴とするカップリング。
  13. 請求項5に記載されたカップリングであって、第2のケーシングには、ケーシングの壁部に対してアクチュエータと軸方向反対側に大気と接触する凹凸部が形成されていることを特徴とするカップリング。
  14. 請求項5に記載されたカップリングであって、アクチュエータが、電磁マグネットであり、この電磁マグネットを、第1のケーシングの前記開口側に配置したことを特徴とするカップリング。
  15. 請求項14に記載されたカップリングであって、第1のケーシングと第2のケーシングの合わせ面の位置が、クラッチ装置の回転軸方向において電磁マグネットを基準にクラッチ装置と反対側に位置していることを特徴とするカップリング。
  16. 請求項14または請求項15に記載されたカップリングであって、第2のケーシングが、電磁マグネットのコアと一体に形成されていることを特徴とするカップリング。
  17. 請求項14または請求項15に記載されたカップリングであって、第2のケーシングが、電磁マグネットのコアを固定支持していることを特徴とするカップリング。
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