JP2005188553A - ケース構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 トルク伝達カップリングが配置される空間の容量拡大を可能とする。
【解決手段】 デフキャリア９とデフキャリア９に突き当て用のフランジ８３，９１及び締結用の突部８７，９５で取り付けられるキャリアカバー７とからなり、デフキャリア９に、リヤデファレンシャル装置３を収容支持し、キャリアカバー７に、トルク伝達カップリング１を収容支持し、リヤデファレンシャル装置３及びトルク伝達カップリング１間のトルク伝達を行うドライブピニオンシャフト１７を回転支持するキャリアケース１０構造において、デフキャリア９とキャリアカバー７との間に、区画壁７５を設け、区画壁７５に、ドライブピニオンシャフト１７の回転支持を行う軸受ハウジング７７を設け、軸受ハウジング７７外周で内外周共に閉断面構造に形成されキャリアカバー７内に開放された内部空間７８を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車のデファレンシャル装置の収容支持等に供されるケース構造に関する。

従来のこの種のケース構造としては、例えば図９に示すキャリアケースがある。図９は、従来のトルク伝達カップリングをキャリアケースに支持した構造を示す断面図である。図９のように、キャリアケース２０１は、デフキャリア２０３の結合部２０４にキャリアカバー２０５の結合部２０６を合わせ結合した構成となっている。

前記キャリアカバー２０５内に、トルク伝達カップリング２０７が支持されている。前記デフキャリア２０３内には、図外のリヤデファレンシャル装置が収容支持されている。トルク伝達カップリング２０７とリヤデファレンシャル装置との間のトルク伝達は、ドライブピニオンシャフト２０８で行われる。

前記トルク伝達カップリング２０７は、カップリングケース２０９と中空のシャフト２１１とが同軸上に配置され、カップリングケース２０９とシャフト２１１との間に駆動トルク伝達用の摩擦式の多板のメインクラッチ２１３が設けられている。

前記カップリングケース２０９の一部である磁性ロータ２２７の端部とデフキャリア２０３との間には、オイルシール２３１が設けられている。オイルシール２３１により、キャリアケース２０１内がカップリング空間２３３とデフギヤ空間２３５とに区画されている。

前記トルク伝達カップリング２０７のカップリングケース２０９は、その内部にオイルが封入され、端部２３７がキャリアカバー２０５にベアリング２３９で回転自在に支持されている。カップリングケース２０９の端部２３７には、フランジ部材２３９がボルト２４１によって締結結合されている。フランジ部材２３９は、図外のプロペラシャフトに連結される。

前記トルク伝達カップリング２０７のシャフト２１１は、端部２４３が前記ドライブピニオンシャフト２０８に結合されている。ドライブピニオンシャフト２０８は、前記デフキャリア２０３側にテーパローラベアリング２４５で支持されている。ドライブピニオンシャフト２０８は、そのドライブピニオンギヤが前記リヤデファレンシャル装置のリングギヤに噛み合わされている。

トルク伝達の際にプロペラシャフト側からフランジ部材２３９にトルク入力があると、電磁石２２５の働きに起因してメインクラッチ２１３が締結されているときカップリングケース２０９を介してシャフト２１１にトルクが伝達される。シャフト２１１からはドライブピニオンシャフト２０８、リヤデファレンシャル装置を介して左右の後輪へトルク伝達が行われる。メインクラッチ２１３が締結されていないときはプロペラシャフトからドライブピニオンシャフト２０８へのトルク伝達は行われない。すなわち、電磁石２２５を通電制御することでプロペラシャフトからドライブピニオンシャフト２０８へのトルク伝達を制御することができる。

前記トルク伝達時には、キャリアカバー２０５内でトルク伝達カップリング２０７の内部に配置された各部がオイルにより潤滑され、デフキャリア２０３内でデファレンシャル装置及びドライブピニオンシャフト２０８の各部がギヤオイルにより潤滑される。

しかし、従来のようなキャリアケース２０１の構造では、ドライブピニオンシャフト２０８を支持するテーパーローラーベアリング２４５の外周においてデフキャリア２０３の外側は外部空間となっており、トルク伝達カップリング２０７をキャリアケース２０１の先端に結合するキャリアカバー２０５内に配置されていた。

このため、外部との干渉を回避してスペース的な影響を少なくするために、キャリアカバー２０５全体の外周径が図９のように制約され、その分キャリアカバー２０５とトルク伝達カップリング２０７との間に形成されるカップリング空間２０９の容量が小さくなり、放熱性が低いという問題があった。

特開平１１−１５３１５９号公報

解決しようとする問題点は、キャリアカバー側のカップリング等のトルク伝達機構が配置される空間の容量が小さく、放熱性に影響する点である。

本発明は、キャリアカバー側のトルク伝達機構が配置される空間容量を拡大して放熱性を向上させ得る構造とするために、ケース本体とケースカバーとの間を区画する区画壁を設け、前記区画壁に、前記回転部材の回転支持を行う軸支持部を設け、前記軸支持部の外周で内外周共に閉断面構造に形成され前記ケースカバー内に開放された内部空間を設けたことを最も主要な特徴とする

本発明のケース構造は、トルク伝達カップリング外周側のケース部分が拡径することを抑制した上でトルク伝達カップリングが配置される空間容量を増大し、放熱性を向上させ得る構造とするため、ケース本体とケースカバーとの間を区画する区画壁を設け、前記区画壁に、前記回転部材の回転支持を行う軸支持部を設け、前記軸支持部の外周で内外周共に閉断面構造に形成され前記ケースカバー側に開放された内部空間を設けたので、軸支持部の外周を外部空間とせず、内部空間を有効に形成することができる。

従って、前記内部空間によりケースカバー側の空間容量を増大し、第２のトルク伝達機構側の放熱特性を向上させることができ、第２のトルク伝達機構の温度上昇による機能特性低下を抑制することができる。

前記内部空間を、筒状に形成した場合は、ケース構造を内部空間の内外周で二重構造にすることができ、軽量でありながらケースの強度を向上させることができる。

前記結合部を、前記軸支持部の先端部よりも前記ケース本体側に位置するように設定した場合は、組み付け時にケース本体に対して軸支持部を突出させることができ、軸支持部に対する回転部材の組み付け性を向上することができる。

前記区画壁が、前記ケース本体側に膨出して前記内部空間を拡大する凹部を部分的に有する場合は、凹部によりケースカバー内の容量をさらに拡大することができる。

前記第１のトルク伝達機構が、デファレンシャル装置であり、前記第２のトルク伝達機構が、入力トルクを伝達するトルク伝達カップリングであり、前記回転部材が、前記トルク伝達カップリングから前記デファレンシャル装置へのトルク伝達を行うピニオンシャフトである場合は、前記放熱性の向上によりトルク伝達カップリングの伝達トルク特性の低下を抑制することができる。

前記第１のトルク伝達機構が、トランスファー装置であり、前記第２のトルク伝達機構が、出力トルクを伝達するトルク伝達カップリングであり、前記回転部材が、前記トランスファー装置から前記トルク伝達カップリングへトルク伝達を行う出力軸である場合は、前記放熱性の向上によりトルク伝達カップリングの伝達トルク特性の低下を抑制することができる。

ケースカバー側に収容されるトルク伝達機構の配置空間容量を増大し放熱性を向上させ得る構造にするという目的を、部品点数を増大することなく実現した。

図１〜図４は本発明の実施例１に係り、図１はトルク伝達カップリングの配置を示す四輪駆動車のスケルトン平面図、図２はトルク伝達カップリングの取り付け状態を示す拡大断面図であり、上ほぼ左半分は拡大縦断面図、その他は拡大横断面図、図３は要部の拡大断面図、図４はトルク伝達カップリングの一部を断面にした側面図である。

図１のように、第２のトルク伝達機構としてのトルク伝達カップリング１は、横置きフロントエンジン、フロントドライブベース（ＦＦベース）の四輪駆動車の第１のトルク伝達機構としてのリヤデファレンシャル装置３とプロペラシャフト５との間に配置されている。

前記トルク伝達カップリング１は、ケースカバーとしてのキャリアカバー７内に配置されている。従って、ケースカバー側に、第２のトルク伝達機構が収容された構成となっている。キャリアカバー７は、ケース本体としてのデフキャリア９に取り付けられ、デフキャリア９と共にケースであるキャリアケース１０を構成している。

前記トルク伝達カップリング１は、一端側の回転軸１１が前記キャリアカバー７の一端ボス部１３から突出して等速ジョイント１５に結合されると共に、他端側の回転部材であるドライブピニオンシャフト１７がデファレンシャル装置であるリヤデファレンシャル装置３に連動連結されている。従って、前記ドライブピニオンシャフト１７は、第１、第２のトルク伝達機構間のトルク伝達を行う構成となっており、動力伝達ギヤとしてのドライブピニオンギヤ１８を備えている。

前記リヤデファレンシャル装置３は、前記デフキャリア９に回転自在に支持されている。従って、ケース本体側に第１のトルク伝達機構を収容した構成となっている。

前記リヤデファレンシャル装置３のリングギヤ１９は、前記ドライブピニオンギヤ１８に噛み合っている。リヤデファレンシャル装置３は、左右のアクスルシャフト２１，２３を介して、左右の後輪２５，２７に連動連結されている。

前記回転軸１１は、前記等速ジョイント１５を介してプロペラシャフト２１，２３に接続されている。プロペラシャフト５は、等速ジョイント２８を介してトランスファー装置２９の出力軸３１に連動連結されている。出力軸３１は、トランスファ２９内において、傘歯車３３，３５、伝動軸３７、平歯車３９，４１に連動構成されている。平歯車４１は、フロントデファレンシャル装置４３のデフケース４５に連動構成されている。

前記フロントデファレンシャル装置４３のリングギヤ４７には、内燃機関としてのエンジン４９の出力がトランスミッション５１を介して入力されるようになっている。前記フロントデファレンシャル装置４３は、左右のアクスルシャフト５３，５５を介して、左右の前輪５７，５９に連動連結されている。

従って、エンジン４９の出力トルクは、トランスミッション５１からフロントデファレンシャル装置４３のリングギヤ４７に伝達され、フロントデファレンシャル装置４３から左右のアクスルシャフト５３，５５を介して左右の前輪５７，５９に伝達される。

また、フロントデファレンシャル装置４３のデフケース４５から、トランスファ２９の平歯車４１，３９、伝動軸３７、傘歯車３５，３３、出力軸３１を介して、プロペラシャフト５へトルク伝達が行われる。プロペラシャフト５からは、トルク伝達カップリング１の回転軸１１にトルク伝達が行われる。

前記トルク伝達カップリング１が、トルク伝達可能状態となっていれば、ドライブピニオンシャフト１７からドライブピニオンギヤ１８を介して、リヤデファレンシャル装置３のリングギヤ１９にトルク伝達が行われる。リヤデファレンシャル装置３からは、左右のアクスルシャフト２１，２３を介して左右の後輪２５，２７にトルク伝達が行われる。

従って、トルク伝達カップリング１がトルク伝達状態に制御されていれば、左右の前輪５７，５９、左右の後輪２５，２７によって四輪駆動状態で走行することができる。

前記トルク伝達カップリング１がトルク遮断状態となっているときは、左右の後輪２１，２３へのトルク伝達は行われず、左右の前輪５７，５９へのトルク伝達によって二輪駆動状態での走行を行うことができる。

前記キャリアケース１０及び該キャリアケース１０に支持されるトルク伝達カップリング１、リヤデファレンシャル装置３、及びその周辺の詳細は図２〜図４のようになっている。

前記キャリアケース１０のデフキャリア９とキャリアカバー７との間に、区画壁７５が設けられている。区画壁７５は、本実施例においてデフキャリア９の一側に一体に設けられている。但し、区画壁７５をキャリアカバー７側に一体に設け、或いはデフキャリア９とキャリアカバー７との間の第三の部材として構成することもできる。この場合、第三の部材を、デフキャリア９とキャリアカバー７との何れか内周側に設けた締結用フランジ部に締結固定するか、デフキャリア９とキャリアカバー７との後述するボルト９７による締結を利用して共締めすることもできる。

前記区画壁７５には、軸支持部として軸受ハウジング７７が一体に設けられている。軸受ハウジング７７は、キャリアカバー７のプロペラシャフト５側の端壁８に対向するようにキャリアカバー７内側に突出している。前記軸受ハウジング７７は、筒状、例えば先端部が基端部に対して若干小径になる段突きのテーパー形状に形成され、上面側に軸方向の全長に渡るオイルガイド溝７６が設けられている。

前記軸受ハウジング７７の外周に、デフキャリア９側に膨出して内部空間７８が設けられている。内部空間７８は、軸受ハウジング７７とキャリアカバー７と区画壁７５とで囲まれている。キャリアカバー７は、円周状に凹んだ部分を持つ筒状、例えば先端部が基端部に対して若干小径になるテーパー形状に形成され、前記軸受ハウジング７７の外側を覆っている。従って、内部空間７８は、軸受ハウジング７７及びキャリアカバー７により内外周共に閉断面構造に形成され、筒状、例えば若干のテーパを有するほぼ円筒状に形成されている。内部空間７８は、キャリアカバー７内に開放されている。但し、上述した閉断面構造は内外周共にデフキャリア９によって形成することもできる。

前記区画壁７５の上部側等には、さらにデフキャリア９側に膨出した凹部７９が周方向で部分的に設けられている。但し、凹部７９を周回状に設けることも可能である。凹部７９は、デフキャリア９側に膨出形成され、前記内部空間７８に連続し、内部空間７８を拡大している。凹部７９の底部８０は、内部空間７８側へ若干下降傾斜するように形成されている。凹部７９の奥側上部にブリーザ８１が取り付けられている。

前記デフキャリア９には、前記区画壁７５側において外周囲に、結合部として突き当て用のフランジ８３及び締結用の突部８５が設けられている。フランジ８３は周回状に設けられ、突部８５は所定間隔で複数、例えば４個所に設けられている。フランジ８３及び突部８５に渡ってその端面に合わせ面８７が設けられている。合わせ面８７は、前記軸受ハウジング７７の先端部よりもデフキャリア９側に位置し、軸受ハウジング７７の基部に軸方向の位置が対応して設定されている。合わせ面８７の内周側において、区画壁７５にはスペーサ支持用の突条部８９が周回状に設けられている。

前記キャリアカバー７は、全体が筒状に形成され、一端側に端壁８が設けられ、他端側は開放形状となっている。端壁８には、前記ボス部１３が延出形成されている。キャリアカバー７の他端側外周部には、結合部として突き当て用のフランジ９１及び締結用の突部９３が設けられている。フランジ９１は周回状に設けられ、突部９３は前記デフキャリア９の突部８５に対応して周方向に例えば４個所に設けられている。フランジ９１及び突部９３に渡ってその端面に合わせ面９５が設けられている。

前記キャリアカバー７は、その合わせ面９５が前記デフキャリア９の合わせ面８７に突き当てられ、ボルト９７によって突部９３をデフキャリア９の突部８５に締結することによってデフキャリア９に取り付けられている。但し、合わせ面９５の位置については、デフキャリア９をキャリアカバー７の端壁８側まで延出して端壁８外周側に設けることも可能である。

前記キャリアカバー７内は、前記デフキャリア９の凹部７９に連通し前記ブリーザ８１を介して外部との通気が可能となっている。キャリアカバー７は、軸受ハウジング７７の周囲すなわち後述する軸受周囲を覆い、デフキャリア９に対し区画される構成となっている。

前記デフキャリア９内に、前記リヤデファレンシャル装置３が収容されている。リヤデファレンシャル装置３は、デフケース６１内に左右のサイドギヤ６３，６５、ピニオンギヤ６７を備えている。サイドギヤ６３，６５とピニオンギヤ６７とは噛み合っており、ピニオンギヤ６７はピニオンシャフト６９によってデフケース６１に回転自在に支持されている。

前記リングギヤ１９は、ボルト６９によってデフケース６１に締結固定されている。デフケース６１は、ボールベアリング７１，７３によってデフキャリア９に回転自在に支持されている。

前記回転軸１１は、キャリアカバー７のボス部１３にシールベアリング９９を介して回転自在に支持されている。シールベアリング９９の外周において、キャリアカバー７側に切欠１０１が設けられている。回転軸１１の外端部には、フランジ部材１０３がスプライン係合によって取り付けられている。フランジ部材１０３は、ナット１０５により回転軸１１に固定されている。フランジ部材１０３とキャリアカバー７のボス部１３との間には、シール１０７が設けられている。シール１０７には、前記切欠１０１を介しキャリアカバー７内のオイルが流通するようになっている。シール１０７の外側は、ダストカバー１０９で覆われている。ダストカバー１０９は、前記フランジ部材１０３に固定されている。

前記回転軸１１の内端部側には、スチール系の磁性ロータ１１１が一体に設けられている。磁性ロータ１１１には、ステンレス系の非磁性リング１１３が周回状に一体的に設けられている。磁性ロータ１１１の内周側において回転軸１１端面に凹部１１５が設けられている。

前記ドライブピニオンシャフト１７は、前記軸受ハウジング７７に軸受として一対の間隔をおいて配置されたテーパーローラベアリング１１７，１１９によって回転自在に支持されている。テーパーローラベアリング１１７，１１９間には、シールスライドリング１２１が設けられている。テーパーローラベアリング１１７，１１９間において、シールスライドリング１２１と軸受ハウジング７７との間にオイルシール１２３が設けられている。このオイルシール１２３及び区画壁７５により、前記キャリアカバー７はデフキャリア９に対し区画され、カップリング空間１２４とデフギヤ空間１２６とが形成されている。カップリング空間１２４には、潤滑剤として例えばトランスミッションオイルが収容され、デフギヤ空間１２６には、潤滑剤として例えばギヤオイルが収容される。但し、トルク伝達カップリング１の内部で図９の従来構造ように独自の潤滑環境を形成するように別のオイルを封入することもできる。

前記トルク伝達カップリング１は、前記回転軸１１及びドライブピニオンシャフト１７の他に、クラッチ部１２５を備え、前記キャリアカバー７内に収容配置されている。クラッチ部１２５は、クラッチハブ１２７及びカップリングケース１２９と、メインクラッチ１３１と、電磁石１３３とを備えている。

前記クラッチハブ１２７及びカップリングケース１２９は、内外回転部材を構成している。前記メインクラッチ１３１は、電磁力に起因した締結力により前記クラッチハブ１２７及びカップリングケース１２９間のトルク伝達を行う摩擦係合部を構成し、本実施形態において摩擦多板クラッチで構成されている。

前記クラッチハブ１２７は、小径部１３５及び大径部１３９からなる段付きの円筒状に形成されている。クラッチハブ１２７は、前記小径部１３５が前記ドライブピニオンシャフト１７の端部にスプライン嵌合によって回転係合し、連動回転可能となっている。小径部１３５は、ブッシュ１３６を介して磁性ロータ１１１の内周面に嵌合し、相互に相対回転自在に支持する構成となっている。

前記ドライブピニオンシャフト１７の端部には、締結具としてナット１３７が締結されている。ナット１３７の締結によってクラッチハブ１２７の小径部１３５がテーパーローラベアリング１１７に対して締結されている。この締結によって、テーパーローラベアリング１１７，１１９に予圧（プリロード）が付与される構成となっている。

前記クラッチハブ１２７の大径部１３９は、前記軸受ハウジング７７の外周で前記内部空間７８内に入り込むように配置され、軸受ハウジング７７に回転軸芯に沿った方向でオーバーラップする。大径部１３９には、外周面に雄スプライン１４０が設けられ、且つ半径方向に貫通する油孔１４１が設けられている。油孔１４１は、周方向に複数及び回転軸心に沿った方向に複数設けられている。クラッチハブ１２７には、小径部１３５と大径部１３９との中間部において、回転軸心に沿った方向の油孔１４３が設けられている。クラッチハブ１２７の大径部１３９には、その大径部１３９の雄スプライン１４０にメインクラッチ１３１のインナープレートがスプライン係合している。

前記カップリングケース１２９は、アルミパイプ材等によって円筒形状に形成されている。カップリングケース１２９の内周面には、雌スプライン１４５が設けられている。雌スプライン１４５に、前記メインクラッチ１３１のアウタープレートがスプライン係合している。カップリングケース１２９には、前記油孔１４１に対応して油孔１４７が貫通形成されている。油孔１４７は、回転軸心に沿った方向及び周方向に複数形成されている。カップリングケース１２９の一端側内周に受圧ストッパ１４９が設けられている。受圧ストッパ１４９は、メインクラッチ１３１の押圧力を受ける。

前記磁性ロータ１１１は、前記カップリングケース１２９の他端側にスプライン係合している。カップリングケース１２９の他端側内周には、磁性ロータ１１１に隣接してストッパ１５１が設けられている。

前記電磁石１３３は、ボルト１５３によってキャリアカバー７内に固定されている。電磁石１３３は、リード線１５５を介してコネクタ１５７に接続されている。コネクタ１５７は、グロメット１５９を介してキャリアカバー７に支持されている。電磁石１３３は、コネクタ１５７がコントローラに接続されることによって、通電制御が行われるようになっている。電磁石１３３は、前記磁性ロータ１１１に対し内外周のエアギャップをもって配置されている。電磁石１３３は、凹部１１５内に収容されたナット１３７の外周に配置されている。

前記磁性ロータ１１３と前記メインクラッチ１３１との間には、パイロットクラッチ１６１、カム機構１６３が設けられている。

前記パイロットクラッチ１６１のアウタープレートは、前記カップリングケース１２９の雌スプライン１４５にスプライン係合している。パイロットクラッチ１６１に隣接して、アーマチャ１６５が設けられている。アーマチャ１６５は、前記電磁石１３３の磁力によって引き付けられ、パイロットクラッチ１６１を磁性ロータ１１１に対し締結する構成となっている。

前記カム機構１６３は、カムプレート１６７、押圧プレート１６９、カムボール１７１からなっている。カムプレート１６７は、前記クラッチハブ１２７の小径部１３５外周面に相対回転自在に支持されている。カムプレート１６７の背面は、ニードルベアリング１７３を介して磁性ロータ１１１側に支持されている。カムプレート１６７の外周に、前記パイロットクラッチ１６１のインナープレートがスプライン係合している。

前記押圧プレート１６９は、その外周部が前記メインクラッチ１３１の端部に対向し、カム機構１６３の作用によってメインクラッチ１３１を締結する。押圧プレート１６９は、クラッチハブ１２７の小径部１３５外周面にスプライン係合している。押圧プレート１６９には、油孔１７４が設けられている。油孔１７４は、クラッチハブ１２７の油孔１４３に対向している。

前記カムボール１７１は、前記カムプレート１６７及び押圧プレート１６９のカム面間に介設されている。

前記キャリアカバー７には、図４のようにその底部にドレン口１７５が設けられ、端面側の上下中間部にフィラー口１７７が設けられている。ドレン口１７５には、ドレンプラグ１７９が着脱可能に取り付けられ、フィラー口１７７にはフィラープラグ１８１が着脱可能に取り付けられている。ドレン口１７５は、キャリアカバー７内からオイルを排出するために設けられ、フィラー口１７７はキャリアカバー７内にオイルを供給するために設けられている。

前記トルク伝達カップリング１の組付順序は以下の通りである。

前記デフキャリア９の軸受ハウジング７７に、一対のテーパーローラベアリング１１７，１１９を介しドライブピニオンシャフト１７を支持する。このとき、軸受ハウジング７７がデフキャリア９の合わせ面８７よりも突出しているため、軸受ハウジング７７に対するドライブピニオンシャフト１７の支持を容易に行うことができる。

このドライブピニオンシャフト１７が支持されている状態において、ドライブピニオンシャフト１７の回転軸芯が上下方向となるようにデフキャリア９をセットする。

前記ドライブピニオンシャフト１７に対してクラッチハブ１２７をスプライン係合させる。ナット１３７を締め込んで、クラッチハブ１２７をテーパーローラベアリング１１７に対して締結し、クラッチハブ１２７の固定を行うと共に、テーパーローラベアリング１１７，１１９に対しプリロードを付与する。

次いで、馬蹄形状のＵ字スペーサ１８３（図３破線図示）をデフキャリア９の突条部８９に乗せるように配置し、その上からカップリングケース１２９を当接させるように配置する。この状態で、メインクラッチ１３１、カム機構１６３、ニードルベアリング１７３、アーマチャ１６５、パイロットクラッチ１６１を組み付ける。

次いで、磁性ロータ１１１及び回転軸１１を組み付ける。カップリングケース１２９にストッパ１５１を取付た後、前記スペーサ８３を横方向から抜き取る。

次いで、電磁石１３３を固定したキャリアカバー７を組み付け、その合わせ面９５をデフキャリア９側の合わせ面８７に突き合わせ、突部９３を突部８５にボルト９７によって締結し、デフキャリア９に対しキャリアカバー７を固定する。

次いで、回転軸１１の端部にフランジ部材１０３を、シール１０７、ダストカバー１０９と共に取り付け、ナット１０５で締結してフランジ部材１０３を回転軸１１に固定する。

次に作用を説明する。

前記電磁石１３３が通電制御されておらずメインクラッチ１３１が締結されていないとき、トルク伝達カップリング１はトルク伝達状態にはない。このとき、プロペラシャフト５から回転軸１１にトルクが伝達されても、回転軸１１から磁性ロータ１１１、カップリングケース１２９へと伝達されたトルクは、メインクラッチ１３１で遮断され、回転軸１１からドライブピニオンシャフト１７へトルク伝達が行われることはない。従って、前記のように前輪５７，５９での二輪駆動走行を行うことができる。

前記電磁石１３３が通電制御されると、電磁石１３３と磁性ロータ１１１との間のエアギャップを介して、電磁石１３３、磁性ロータ１１１、アーマチャ１６５間に磁束ループが形成され、アーマチャ１６５は磁性ロータ１１１側へ引き付けられる。この引きつけで、アーマチャ１６５はパイロットクラッチ１６１側へ移動し、磁性ロータ１１１とアーマチャ１６５との間でパイロットクラッチ１６１が締結される。

この締結によって、磁性ロータ１１１、カップリングケース１２９、パイロットクラッチ１６１を介しカムプレート１６７にトルクが伝達され、ドライブピニオンシャフト１７側と一体的に回転する押圧プレート１６９との間に相対回転が起こる。この相対回転によりカムボール１７１がカムプレート１６７及び押圧プレート１６９のカム面に乗り上げる。この乗り上げによって、カムプレート１６７、押圧プレート１６９間の間隔が広がり、カムプレート１６７がニードルベアリング１７３を介して磁性ロータ１１１側で反力を受け、押圧プレート１６９がメインクラッチ１３１を締結する。

この締結によって、回転軸１１、磁性ロータ１１１、カップリングケース１２９へと伝達されたトルクは、メインクラッチ１３１、クラッチハブ１２７を介してドライブピニオンシャフト１７へ伝達され、前記のように前輪５７，５９、後輪２５，２７での四輪駆動走行を行うことができる。

走行中、キャリアカバー７内のオイルは、その遠心力によってテーパーローラベアリング１１７側からクラッチハブ１２７の油孔１４１を通って、メインクラッチ１３１を潤滑する。前記オイルは、さらにカップリングケース１２９の油孔１４７を通って、その外周側に至る。カップリングケース１２９の外周側のからは、凹部７９等へ至り、底部８０及び軸受ハウジング７７の外周面の傾斜等にガイドされて内周のテーパーローラベアリング１１７側に至る。このようなオイルの循環によりメインクラッチ１３１等を充分に潤滑することができる。

また、オイルは油孔１４３，１７４を通ってカム機構１６３側にも至り、カム機構１６３やパイロットクラッチ１６１周辺の充分な潤滑を行わせることができる。

前記キャリアカバー７内へのオイルの供給は、前記フィラープラグ１８１を取り外し、フィラー口１７７から容易に行うことができる。キャリアカバー７内から潤滑オイルを排出するときは、ドレンプラグ１７９を取り外し、ドレン口１７５から容易に行うことができる。従って、キャリアカバー７内のオイルの交換を極めて容易に行うことができ、装置の耐久性を向上させることができる。

前記トルク伝達カップリング１は、キャリアカバー７内に収容配置され、キャリアカバー７は外部に露出しているため放熱効果が高く、トルク伝達カップリング１の耐久性を向上させることができる。

前記メインクラッチ１３１、パイロットクラッチ１６１、電磁石１３３等の発熱は、前記内部空間７８によるキャリアカバー７内の空間容量の増大により空間内へ充分に発散すると共に、キャリアカバー７及びデフキャリア９に伝達され、外部空間又はデフキャリア９側の空間に放熱（熱交換）させることができる。従って、トルク伝達カップリング１自体の温度上昇を抑制することができ、熱によるトルク伝達特性、本実施例においてはさらにトルク伝達制御特性の低下を抑制し、的確なトルク伝達制御特性を得ることができる。

前記キャリアカバー７内の空間容量は、前記凹部７９により拡大されているため、空間容量がさらに増大し、トルク伝達カップリング１自体の温度上昇をより確実に抑制することができる。

前記キャリアカバー７は、外部に露出しているため、外部との熱交換が促進され、前記キャリアカバー７内の大きな容量の空間から外部へ的確且つ迅速に放熱することができる。

車輌牽引時等においては、回転が停止している回転軸１１側に対し、後輪２５，２７側からの回転力の伝達によってドライブピニオンシャフト１７が回転し、メインクラッチ１３１において摺動回転が起こり発熱することがある。この発熱があってもキャリアカバー７内の空間容量によってキャリアカバー７内の圧力上昇を抑制することができる。さらに、一定以上の圧力はブリーザ８１から外部に抜けるので、キャリアカバー７内の圧力上昇を効果的に抑制することができ、圧力上昇による不具合を防止することができる。

前記キャリアカバー７内の空間容量を増大するための内部空間７８と軸受ハウジング７７とキャリアカバー７の一部とが、半径方向でオーバーラップし、その配置容積を軸方向で共用しているから、内部空間７８を形成しながらキャリアケース１１０の全長が長くなるのを抑制することができる。

前記内部空間７８を、筒状に形成したため、内部空間７８の内外周でキャリアケース１０を軸受ハウジング７７及びキャリアカバー７の二重構造にすることができ、キャリアケース１０の強度を向上させることができる。

前記メインクラッチ１３１は、テーパーローラベアリング１１７及びオイルシール１２３の外周で前記内部空間７８内に位置し、電磁石１３３はナット１３７の外周に位置し、且つパイロットクラッチ１６１及びカム機構１６３はメインクラッチ１３１及び電磁石１３３間においてドライブピニオンシャフト１７の外周に位置するため、配置容積の共有によってキャリアカバー７内に殆ど無駄な空間が発生せず、全体をコンパクトにし、重量軽減を図ることもできる。また、トルク伝達カップリング１の配置、取り回しのレイアウトの自由度が広がる。

前記ドライブピニオンシャフト１７と回転軸１１との間の回転軸心に沿った方向の長さを極めて短くすることができ、プロペラシャフト５をその分長くすることによって、取付角度を小さくし、回転振動等の抑制を図ることができる。

前記テーパーローラベアリング１１７，１１９は、前記軸受ハウジング部７７に間隔を置いて設けられ、該テーパーローラベアリング１１７，１１９間に、オイルシール１２３を設け、キャリアカバー７は、前記軸受ハウジング部７７周囲を覆うため、デフキャリア９内とキャリアカバー７内とを確実に区画して別種のオイルを用いることができながら、オイルシール１２３の特別な設置スペースを必要としない。しかも、間隔を置いたテーパーローラベアリング１１７，１１９によりドライブピニオンシャフト１７を確実に支持し、振動等の発生を抑制することができる。

図５，図６は、本発明の実施例２に係り、図５は図２に対応し、トルク伝達カップリング１Ａの取付状態を示す拡大断面図であり、上ほぼ左半分は拡大縦断面図、その他は拡大横断面図、図６は要部の拡大断面図である。尚、実施例１と対応する構成部分には同符号を付して説明する。

図５，図６のように、本実施例でも軸受ハウジング７７とキャリアカバー７と区画壁７５とで囲まれた内部空間７８が設けられている。

また、本実施例のトルク伝達カップリング１Ａは、ドライブピニオンシャフト１７Ａの端部に、ナット１３７を貫通状態で締結し、ドライブピニオンシャフト１７Ａの端部１８５にクラッチハブ１２７をスプライン嵌合によって回転係合させている。

前記ナット１３７は、クラッチ部１２５Ａのクラッチハブ１２７を締結することはなく、テーパーローラベアリング１１７，１１９のプリロードのみを付与する構成となっている。

前記ドライブピニオンシャフト１７Ａの端部１８５と回転軸１１Ａとの間には、オイル空間１８７が設けられている。またナット１３７とクラッチハブ１２７の大径部１３９内面との間には、充分なオイル空間１８９が形成され、メインクラッチ１３１とデフキャリア９の区画壁７５との間にも充分なオイル空間１９１が設けられている。

本実施例においても、内部空間７８の存在などにより、実施例１とほぼ同様な作用効果を奏することができる。

また、メインクラッチ１３１がテーパーローラベアリング１１７及びナット１３７の外周に位置し、全体的に回転軸心に沿った方向の長さを短くすることができる。

前記ドライブピニオンシャフト１７Ａの端部に、ナット１３７を貫通状態で締結し、前記端部１８５に、前記クラッチハブ１２７を回転係合させたため、テーパーローラベアリング１１７及びナット１３７とメインクラッチ１３１との占有容積を供用することができ、充分なオイル空間１８７，１８９，１９１を確保しながら全長を確実に短くすることができる。

また本実施例では、オイル空間１８７，１８９，１９１を充分に取ることによって、テーパーローラベアリング１１７、メインクラッチ１３１、カム機構１６３、パイロットクラッチ１６１等を充分に潤滑することができる。

組付けに際しては、ナット１３７の締結によってテーパーローラベアリング１１７，１１９にプリロードを付与した状態で、ドライブピニオンシャフト１７Ａを組み付ける。

一方、キャリアカバー７Ａ側においては、電磁石１３３、回転軸１１Ａ及び磁性ロータ１１１、カップリングケース１２９、パイロットクラッチ１６１、カム機構１６３、クラッチハブ１２７、メインクラッチ１３１の順に組込み、サブアッセンブリする。このサブアッセンブリしたキャリアカバー７Ａ側を、ドライブピニオンシャフト１７Ａに組込み、クラッチハブ１２７をドライブピニオンシャフト１７Ａの端部１８５にスプライン係合させ、キャリアカバー７Ａをボルト９７によってデフキャリア９側に締結する。これによってデフキャリア９側に対してトルク伝達カップリング１Ａの組込みを完了させることができる。

従って、メインクラッチ１３１、電磁石１３３、パイロットクラッチ１６１、カム機構１６３、クラッチハブ１２７、カップリングケース１２９等の組付、交換、部品管理等を極めて容易に行うことができる。

図７，図８は本発明の実施例３に係り、図７は図２に対応し、トルク伝達カップリング１Ｂの取付状態を示す拡大断面図であり、上ほぼ左半分は拡大縦断面図、その他は拡大横断面図、図８は要部の拡大断面図である。尚、実施例２と対応する構成部分には同符号を付して説明する。

図７，図８のように、本実施例でも軸受ハウジング７７Ｂとキャリアカバー７Ｂと区画壁７５とで囲まれた内部空間７８Ｂが設けられている。

また、本実施例では、実施例２に対し、クラッチ部１２５Ｂのメインクラッチ１３１Ｂと電磁石１３３Ｂとの配置位置を変更したものである。従って、カップリングケース１２９Ｂは、回転軸１１Ｂと一体に構成され、磁性ロータ１１１Ｂはカップリングケース１２９Ｂの端部に後付けで一体的に取り付けられる。

前記電磁石１３３Ｂは、前記内部空間７８Ｂに一部は入り込むように配置され、デフキャリア９側の軸受ハウジング７７Ｂ外周面に固定して取り付けられている。クラッチハブ１２７Ｂは、大径部１３７Ｂにメインクラッチ１３１Ｂのインナープレートがスプライン係合し、小径部１３５Ｂがドライブピニオンシャフト１７Ｂの端部１８５にスプライン係合している。クラッチハブ１２７Ｂの端部内周は、回転軸１１Ｂに対しボールベアリング１９３によって相対回転自在に支持されている。

従って、電磁石１３３Ｂの通電制御によってアーマチャ１６５が引き付けられパイロットクラッチ１６１が締結されると、カムプレート１６７が回転軸１１Ｂ、カップリングケース１２９Ｂ側と共に回転し、ドライブピニオンシャフト１７Ｂ側と一体的に回転する押圧プレート１６９との間に相対回転が起こる。この相対回転により、前記同様、カム機構１６３が働き磁性ロータ１１１Ｂ側に対する反力として押圧プレート１６９とカップリングケース１２９Ｂの端壁１９５との間でメインクラッチ１３１Ｂを締結することができる。この締結により前記同様、回転軸１１Ｂからメインクラッチ１３１Ｂを介し、ドライブピニオンシャフト１７Ｂへトルク伝達を行うことができる。なお、電磁石１３３Ｂとカップリングケース１２９Ｂとの間にベアリングを介して相互の支持関係を構成しても良い。この場合には電磁石１３３Ｂ及びカップリングケース１２９Ｂ相互間を透過する磁力線が安定する。また、設計次第では、電磁石１３３Ｂを軸受けハウジング７７Ｂの外周面に固定することなく径方向の位置決めが完了し、回転方向の位置決めのみでよい。

本実施例においても、内部空間７８の存在などにより、実施例１とほぼ同様な作用効果を奏することができる。

また本実施例では、電磁石１３３Ｂがテーパーローラベアリング１１７及びナット１３７の外周に配置されているため、トルク伝達カップリング１Ｂの回転軸心に沿った方向の長さを短くして、全体的にコンパクトに形成し、重量軽減を図ることができる。

また、トルク伝達カップリング１Ｂの長さを短くすることによって、前記同様、プロペラシャフト５側の長さをその分長くすることができ、取付角を小さくして、回転振動等の抑制を図ることができる。

前記トルク伝達カップリング１Ｂの組付けは、実施例２のトルク伝達カップリング１Ａと同様に行うことができる。すなわち、キャリアカバー７Ｂ側においては、回転軸１１Ｂ及びカップリングケース１２９Ｂ、クラッチハブ１２７Ｂ、メインクラッチ１３１Ｂ、カム機構１６３、パイロットクラッチ１６１、磁性ロータ１１１Ｂをこの順に組込み、サブアッセンブリする。デフキャリア９側の軸受けハウジング７７Ｂ外周に電磁石１３３Ｂを取付る。前記サブアッセンブリしたキャリアカバー７Ｂ側を、ドライブピニオンシャフト１７Ｂに組込み、クラッチハブ１２７Ｂをドライブピニオンシャフト１７Ｂの端部１８５にスプライン係合させ、キャリアカバー７Ｂをボルト９７によってデフキャリア９側に締結する。これによってデフキャリア９側に対してトルク伝達カップリング１Ｂの組込みを完了させることができる。

従って、メインクラッチ１３１Ｂ、電磁石１３３Ｂ、パイロットクラッチ１６１、カム機構１６３、クラッチハブ１２７Ｂ、カップリングケース１２９Ｂ等の組付、交換、部品管理等を極めて容易に行うことができる。

尚、上記実施例では、軸受の外周で内部空間にクラッチ部の少なくとも一部を配置する構成にしたが、クラッチ部全体を配置する構成にすることも可能である。クラッチ部の構成は、上記実施例に限らず、電磁力に起因した摩擦係合により入出力回転部材間のトルク伝達を行うものであればよく、その一部に流体の剪断抵抗によってトルク伝達を行うものが付加されているものでもよい。

前記第１のトルク伝達機構は、歯車を用いたリヤデファレンシャル装置に限らず、クラッチ板等を用いたもの、デファレンシャル装置以外のもの等に適宜変更することができる。

前記トルク伝達カップリングは、図１のように、トランスファー装置２９の出力側にトルク伝達カップリング１Ｃとして設け、或いはその他の駆動系に設けることも可能である。トランスファー装置２９の出力側に設ける場合は、第１のトルク伝達機構は、トランスファー装置２９内の歯車機構であり、前記第２のトルク伝達機構は、電磁力に起因した摩擦係合によりトルク出力するトルク伝達カップリング１Ｃであり、前記回転部材は、前記トランスファー装置２９から前記トルク伝達カップリング１Ｃへトルク出力を行う出力軸３１である。また、ケース本体はトランスファーケースであり、ケースカバーはトランスファーケースに上記同様な結合部で取り付けられトルク伝達カップリング１Ｃを収容するカバーとなる。

なお、上述した各実施例のキャリアカバー７，７Ａ，７Ｂは、外側の閉断面構造を有する筒状部分と端壁８との別部材にて一体的に結合しても良い。

また、車両レイアウトは、ＦＦベース車両に限らず、ＦＲベース、ミッドシップをベース車両としても良い。

さらに、トルク伝達カップリングは、オイルポンプ式、ロータリーブレード式、ビスカス式等、機構を限定するものではなく、単なる断続噛み合い式でも良い。

トルク伝達カップリングの配置を示す四輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例１）。 トルク伝達カップリングの取り付け状態を示す拡大断面図であり、上ほぼ左半分は拡大縦断面図、その他は拡大横断面図である（実施例１）。 要部の拡大横断面図である（実施例１）。 トルク伝達カップリングの一部を断面にした側面図である（実施例１）。 トルク伝達カップリングの取り付け状態を示す拡大横断面図であり、上ほぼ左半分は拡大縦断面図、その他は拡大横断面図である（実施例２）。 要部の拡大横断面図である（実施例２）。 トルク伝達カップリングの取り付け状態を示す拡大横断面図であり、上ほぼ左半分は拡大縦断面図、その他は拡大横断面図である（実施例３）。 要部の拡大横断面図である（実施例３）。 トルク伝達カップリングの取り付け状態を示す拡大横断面図である（従来例）。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ トルク伝達カップリング（第２のトルク伝達機構）
３ リヤデファレンシャル装置（第１のトルク伝達機構）
７，７Ａ，７Ｂ キャリアカバー（ケースカバー）
９ デフキャリア（ケース本体）
１０ キャリアケース（ケース）
１７ ドライブピニオンシャフト（回転部材）
２９ トランスファー装置（第１のトルク伝達機構）
３１ 出力軸（回転部材）
７５ 区画壁
７７，７７Ｂ 軸受ハウジング（軸支持部）
７８，７８Ｂ 内部空間
７９ 凹部
８３，９１ 突き当て用のフランジ（結合部）
８７，９５ 締結用の突部（結合部）
１３１，１３１Ｂ メインクラッチ（摩擦係合部）
１３３，１３３Ｂ 電磁石

Claims (6)

1. ケース本体と該ケース本体に結合部で取り付けられるケースカバーとからなり、前記ケース本体側に、第１のトルク伝達機構を収容し、前記ケースカバー側に、第２のトルク伝達機構を収容し、前記第１，第２のトルク伝達機構間のトルク伝達を行う回転部材を回転支持するケース構造において、
   前記ケース本体とケースカバーとの間を区画する区画壁を設け、
   前記区画壁に、前記回転部材の回転支持を行う軸支持部を設け、
   前記軸支持部の外周側で内外周共に閉断面構造に形成され前記ケースカバー側に開放された内部空間を設けたことを特徴とするケース構造
2. 請求項１記載のケース構造であって、
   前記内部空間を、筒状に形成したことを特徴とするケース構造。
3. 請求項１又は２記載のケース構造であって、
   前記結合部を、前記軸支持部の先端部よりも前記ケース本体側に位置するように設定したことを特徴とするケース構造。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のケース構造であって、
   前記区画壁は、前記ケース本体側に膨出して前記内部空間を拡大する凹部を有することを特徴とするケース構造。
5. 請求項１〜４の何れかに記載のケース構造であって、
   前記第１のトルク伝達機構は、デファレンシャル装置であり、前記第２のトルク伝達機構は、入力トルクを伝達するトルク伝達カップリングであり、前記回転部材は、前記トルク伝達カップリングから前記デファレンシャル装置へのトルク伝達を行うピニオンシャフトであることを特徴とするケース構造。
6. 請求項１〜４の何れかに記載のケース構造であって、
   前記第１のトルク伝達機構は、トランスファー装置であり、前記第２のトルク伝達機構は、出力トルクを伝達するトルク伝達カップリングであり、前記回転部材は、前記トランスファー装置から前記トルク伝達カップリングへトルク伝達を行う出力軸であることを特徴とするケース構造。
   

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