JP2014025566A - カップリング装置のシール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シール部材の耐久性が悪化するのを防止することができるカップリング装置のシール構造を提供すること。
【解決手段】電子カップリング２のシール装置５４は、車両の前後方向に対して前方側のカップリングケース２６とカップリングカバー２２との間に介装され、弾性変形自在なリップ部５８ｂを有する環状ゴム５８と、一端側がカップリングケース２６の外周部２６ｃに取付けられるとともに、突出部５６ｃがカップリングカバー２２の外周端部２２ａに対して径方向外方に設けられ、閉止部５６ｂにリップ部５８ｂが摺接するデフレクタ５６とを備え、車両の前方側から後方側に向かって突出部５６ｃを上方に傾斜させることにより、車両の前方側の隙間部５９の径方向の幅Ａに対して車両の後方側の隙間部５９の径方向の幅Ｂを大きくする。
【選択図】図３

Description

本発明は、カップリング装置のシール構造に関し、特に、動力の伝達および解放を行うカップリング装置をシールするためのカップリング装置のシール構造に関する。

一般に、回転軸がケースの軸穴に回転可能に挿入される場合、軸穴内への異物の侵入を防止するためにダストシール等のシール部材が装着されている。また、ケース内の機構部の潤滑や油圧作動に要するオイルをケース内に貯留する場合、このオイルが軸穴から外部に漏れ出るのを防止するようオイルシールが装着されている。

さらに、車両のトランスミッション、トランスファ装置、ディファレンシャル装置等といった動力伝達装置のように、ケース内にオイルが貯留されるとともに、軸穴近傍に地面から水や異物等がかかり易い場合、ダストシール機能部およびオイルシール機能部を併有するシール部材と、水や異物等を軸穴から逸らすデフレクタとを備えたシール装置が装着されている。

従来のこの種のシール装置としては、例えば、可動側である自動変速機の主軸と固定側である変速機ケースとの間の環状の開口部を封止するものが知られている。
このシール装置は、変速機ケースと主軸との間に介装されたシール部材と、一端側が回転軸に固定されるとともに、他端側が変速機ケースの外方に設けられて変速機ケースとの間に一定の隙間を形成し、環状の開口部を閉止するデフレクタとを備えている。

また、シール装置は、シール部材のリップ部がデフレクタに摺動自在に接触することにより、デフレクタとリップ部によって変速機ケース内のオイルが漏出するのを防止するとともに、車両の走行中に、デフレクタによって環状の開口部に水や異物等が侵入するのを防止するようにしている。

特開２００９−１０３１４２号公報

しかしながら、このような従来のシール装置にあっては、変速機ケースに対して主軸が回転自在となるように一端側が主軸に取付けられたデフレクタの他端側と変速機ケースとの間に隙間を形成する必要がある。

このため、変速機ケースとデフレクタとの間の環状の隙間から水が侵入した場合に、水を排出することが困難となり、環状の隙間から侵入した水がシール部材のリップ部に付着してしまうおそれがある。したがって、水によってシール部材が劣化してしまい、シール部材の耐久性が悪化してしまうおそれがある。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、シール部材の耐久性が悪化するのを防止することができるカップリング装置のシール構造を提供することを目的とする。

本発明に係るカップリング装置のシール構造は、上記目的を達成するため、（１）車両の前後方向に延在し、相対回転自在に配置された第１の回転部材および前記第１の回転部材の径方向外方に設けられた第２の回転部材と、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とを係合および解放させるクラッチ機構と、前記第２の回転部材の径方向外方に設けられ、前記第２の回転部材を回転自在に支持する支持部材とを備えたカップリング装置のシール機構であって、前記車両の前後方向に対して前方側の前記第２の回転部材と前記支持部材との間に介装され、弾性変形自在なリップ部を有するシール部材と、一端側が前記第２の回転部材の外周部に取付けられるとともに、他端を含む他端側が前記支持部材の外周端部に対して径方向外方に設けられ、前記リップ部が摺接するデフレクタとを備え、前記デフレクタの他端側を前記車両の前方側から後方側に向かって延在させることにより、前記支持部材の外周端部と前記デフレクタの内周部との間に、前記デフレクタの他端を開口端とする径方向の隙間部を画成し、前記隙間部は、車両の前方側の径方向の幅に対して車両の後方側の径方向の幅が大きく構成されている。

このカップリング装置のシール構造は、車両の前後方向に対して前方側の第２の回転部材と支持部材との間に、弾性変形自在なリップ部を有するシール部材が介装され、デフレクタの一端側が第２の回転部材の外周部に取付けられるとともに、デフレクタの他端を含む他端側が支持部材の外周端部に対して径方向外方に設けられ、デフレクタがリップ部に摺接している。

このため、カップリング装置内のオイルがリップ部とデフレクタとによって第２の回転部材と支持部材との間から外部に漏出することが防止される。また、車両の前方側にデフレクタが設けられるので、地面から飛散した水や異物等をデフレクタに衝突させて逸らすことができ、第２の回転部材と支持部材との間に水や異物等が侵入するのを抑制することができる。

また、デフレクタは、支持部材に対して第２の回転部材を回転自在とするために、デフレクタの他端側を車両の前方側から後方側に向かって延在させることにより、支持部材の外周端部とデフレクタの内周部との間に、デフレクタの他端を開口端とする径方向の隙間部を画成している。

このため、この隙間部を通して第２の回転部材と支持部材との間に水が侵入してしまう可能性があり、第２の回転部材と支持部材との間に侵入した水がリップ部に付着してしまう可能性がある。ところが、リップ部に付着した水は、第２の回転部材の遠心力によってリップ部から径方向外方に飛散してデフレクタの内周部に付着してリップ部から離れる。

そして、本実施の形態の隙間部は、車両の前方側の径方向の隙間部の幅に対して車両の後方側の隙間部の径方向の幅が大きく構成されているので、高速回転する第２の回転部材によって隙間部に空気の流れが生じ、隙間部を流れる空気は、前方側の隙間部の空気に対して後方側の隙間部の空気が膨張し、前方側の隙間部内の空気圧に対して、後方側の隙間部内の空気圧が低圧となる。

したがって、デフレクタの他端側に付着した水は、隙間部内において、車両の前方側から後方側に流れ易くなり、隙間部からデフレクタの開口端を通して外部に容易に排出される。
この結果、隙間部からの水の排出性能を高めることができ、シール部材が劣化するのを抑制してシール部材の耐久性が悪化するのを抑制することができる。

上記（１）に記載のカップリング装置のシール構造において、（２）前記デフレクタの他端側を前記車両の前方側から後方側に向かうに従って傾斜させることにより、前記車両の前方側の前記隙間部の径方向の幅に対して、前記車両の後方側の前記隙間部の径方向の幅が大きくなるように構成されている。

このカップリング装置のシール構造は、デフレクタの他端側を傾斜させることにより、車両の前方側の隙間部の径方向の幅に対して、車両の後方側の隙間部の径方向の幅を大きくすることができる。
このため、デフレクタの開口端から隙間部に侵入した水を車両の前方側から後方側に向かって流れ易くすることができ、隙間部からの水の排出性能を向上させることができる。

また、デフレクタの他端側を車両の前方側から後方側に向かうに従って傾斜させているので、車両の前方側の隙間部の径方向の幅に対して、車両の前方側から最も離隔する車両の後方側の隙間部の径方向の幅を最も大きくすることができ、隙間部内において、車両の後方側の隙間部内の空気圧を最も低くすることができる。このため、隙間部において、車両の前方側から後方側に水をより一層流れ易くすることができる。

上記（１）または（２）に記載のカップリング装置のシール構造において、（３）前記デフレクタの他端側に対向する前記支持部材の外周端部に溝部を形成し、前記溝部が、前記支持部材の円周方向に亘って延在するものから構成されている。

このカップリング装置のシール構造は、デフレクタの他端側に対向する支持部材の外周端部に、支持部材の円周方向に亘って延在する溝部を形成したので、デフレクタの開口端を通して隙間部に侵入した水を、溝部を通して第２の回転部材の下方に排出することができ、リップ部に付着し難くすることができる。

上記（３）に記載のカップリング装置のシール構造において、（４）前記溝部に対して前記車両の前方側の前記隙間部の径方向の幅に対して、前記車両の後方側の前記隙間部の径方向の幅が大きくなるように構成したものから構成されている。

このカップリング装置のシール構造は、溝部に対して車両の前方側の隙間部の径方向の幅に対して、車両の後方側の隙間部の径方向の幅を大きくしたので、隙間部に侵入した水が溝部を通して第２の回転部材の下方に排出される。このため、リップ部に水を付着し難くすることができる。

また、隙間部に侵入した水が、溝部を通して車両の前方側の隙間部に侵入した場合に、水がリップ部に付着するが、リップ部に付着した水は、第２の回転部材の遠心力によってデフレクタの他端部側に飛散し、リップ部から離れる。

デフレクタの他端部側に飛散した水は、前方側の隙間部から前方側の隙間部よりも低圧の後方側の隙間部に流れ易くなるため、隙間部からデフレクタの開口端を通して外部に容易に排出される。

上記（１）に記載のカップリング装置のシール構造において、（５）前記デフレクタの他端側に対向する前記支持部材の外周端部に、前記支持部材の円周方向に亘って延在する溝部を形成し、前記溝部は、前記車両の前方側の前記隙間部の径方向の幅に対して、前記車両の後方側の前記隙間部の径方向の幅が大きくなるように、前記車両の前方側よりも後方側に位置するものから構成されている。
このカップリング装置のシール構造は、隙間部に侵入した水を、溝部を通して第２の回転部材の下方に排出することができるため、リップ部に水を付着し難くすることができる。

また、車両の前方側よりも後方側に位置するように支持部材に形成された溝部によって、車両の前方側の隙間部の径方向の幅に対して、車両の後方側の隙間部の径方向の幅が大きく構成されるので、車両の前方側の隙間部内の空気圧に対して後方側の隙間部内の空気圧を低くすることができる。

このため、溝部を通してリップ部に水が付着してしまった場合には、リップ部から隙間部に侵入した水を車両の前方側から後方側に向かって流れ易くすることができ、隙間部内の水をデフレクタの開口端を通して外部に容易に排出することができる。

上記（１）ないし（３）に記載のカップリング装置のシール構造において、（６）前記溝部が、前記デフレクタの開口端に対向するように、前記車両の後方側の前記支持部材の外周端部に形成されるものから構成されている。

このカップリング装置のシール構造は、溝部がデフレクタの開口端に位置しているので、車両の前方側の隙間部の径方向の幅に対して、車両の前方側から最も離隔する車両の後方側の隙間部の径方向の幅を最も大きくすることができ、隙間部において、車両の前方側から後方側に水をより一層流れ易くすることができる。

本発明によれば、シール部材の耐久性が悪化するのを防止することができるカップリング装置のシール構造を提供することができる。

本発明に係るカップリング装置のシール構造の第１の実施の形態を示す図であり、カップリング装置を搭載した４輪駆動車の模式図である。 本発明に係るカップリング装置のシール構造の第１の実施の形態を示す図であり、電子カップリングおよびリヤディファレンシャルの断面図である。 本発明に係るカップリング装置のシール構造の第１の実施の形態を示す図であり、シール装置の構成図である。 本発明に係るカップリング装置のシール構造の第１の実施の形態を示す図であり、車両の走行時の水の流れを示す図である。 本発明に係るカップリング装置のシール構造の第２の実施の形態を示す図であり、シール装置の構成図である。 本発明に係るカップリング装置のシール構造の第２の実施の形態を示す図であり、他の構成を有するシール装置の構成図である。 本発明に係るカップリング装置のシール構造の第３の実施の形態を示す図であり、シール装置の構成図である。

以下、本発明に係るカップリング装置のシール構造の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１〜図４は、本発明に係るカップリング装置のシール構造の第１の実施の形態を示す図である。

まず、構成を説明する。
図１において、車両としての前輪駆動の４輪駆動車の動力伝達装置１は、カップリング装置としての電子カップリング２と差動装置としてのリヤディファレンシャル３とを含んで構成される。

図１に示すように、車両のフロント側（図１では上側）には、駆動源であるエンジン４が配置されており、エンジン４は、変速機構（例えば自動変速機）５に連結され、変速機構５は、フロントディファレンシャル６に連結されている。

エンジン４の近傍のフロント側には、主駆動輪（駆動源からの駆動力が直接、伝達される駆動輪）である左右の前輪７Ｌ、７Ｒが配置されており、左右の前輪７Ｌ、７Ｒは、互いにフロントディファレンシャル６を介して連結されている。

左右の前輪７Ｌ、７Ｒおよびフロントディファレンシャル６とは、それぞれ左右のドライブシャフト８Ｌ、８Ｒによって連結されている。エンジン４からの駆動力は、変速機構５で変速されてフロントディファレンシャル６に伝達された後、フロントディファレンシャル６によって前輪７Ｌ、７Ｒに差動分配されるようになっている。

また、フロントディファレンシャル６としては、互いに噛み合いながら回転する一対のピニオンギヤ９ａ、９ｂおよび一対のサイドギヤ１０ａ、１０ｂを備えたものが用いられている。

また、フロントディファレンシャル６は、トランスファ１１に連結されている。トランスファ１１には車両のリヤ側（図１では下側）に向けて延びるようにして車両の前後方向に延在するプロペラシャフト１２が連結されており、トランスファ１１により、エンジン４の駆動力を車両のリヤ側に取り出すことが可能となっている。

車両のリヤ側には、従駆動輪（駆動源からの駆動力が電子カップリング２を介して伝達される駆動輪）である左右の後輪１３Ｌ、１３Ｒが配置されている。左右の後輪１３Ｌ、１３Ｒは、互いにリヤディファレンシャル３を介して連結されており、左右の後輪１３Ｌ、１３Ｒとリヤディファレンシャル３とは、それぞれドライブシャフト１５Ｌ、１５Ｒによって連結されている。

また、リヤディファレンシャル３としては、互いに噛み合いながら回転する一対のピニオンギヤ１６ａ、１６ｂおよび一対のサイドギヤ１７ａ、１７ｂを備えている。

プロペラシャフト１２とリヤディファレンシャル３との間には、電子カップリング２が設けられている。本実施の形態の電子カップリング２は、リヤディファレンシャル３の直前に配置されており、電子カップリング２とリヤディファレンシャル３とが一体的に設けられている。

図２に示すように、電子カップリング２は、電磁コイル２１を備えており、電磁コイル２１の通電を制御することにより、後輪側に伝達される伝達トルクが制御される。これにより、動力伝達装置１において、２輪駆動状態と４輪駆動状態とを切換えたり、４輪駆動状態のとき前後のトルク配分を変更したりするようになっている。

電磁コイル２１は、制御装置である４ＷＤ電子制御ユニット１９（図１参照）に接続されており、４ＷＤ電子制御ユニット１９から必要に応じて、伝達トルクに相当する電流が電磁コイル２１に供給されるようになっている。

電子カップリング２は、支持部材としてのカップリングカバー２２を備えており、このカップリングカバー２２の内部およびリヤディファレンシャル３のデフキャリア２３の内部に跨って、回転中心Ｏを中心として回転するドライブピニオンシャフト２４が配置されている。

デフキャリア２３の内周には円錐ころ軸受２５が装着されており、この円錐ころ軸受２５によりドライブピニオンシャフト２４がデフキャリア２３に回転自在に支持されている。

ドライブピニオンシャフト２４の右端には、ドライブピニオンギヤ２４ａ（図２においては図示略、図１参照）が設けられており、ドライブピニオンギヤ２４ａが、リヤディファレンシャル３のリングギヤ１８に噛合している。

また、カップリングカバー２２およびデフキャリア２３は、車両の図示しないフレームに固定されており、これらカップリングカバー２２およびデフキャリア２３は、非回転部位として構成されている。

デフキャリア２３の内部にはリヤディファレンシャル３（図２において図示略）が収容されており、デフキャリア２３の前端２３ａ（図２中、右端）にはカップリングカバー２２が締結されている。

電子カップリング２は、第２の回転部材としてのカップリングケース２６と、インナシャフト２７とを備えており、カップリングカバー２２は、カップリングケース２６の径方向外方に設けられている。

カップリングケース２６は、有底筒状に形成されており、インナシャフト２７の径方向外方に設けられている。カップリングケース２６の底部２６ａ（同２図中、左側）は、カップリングカバー２２の外部に露出されており、底部２６ａの外周部がボール軸受２８を介してカップリングカバー２２に回転自在に支持されている。

そして、カップリングケース２６の底部２６ａは、プロペラシャフト１２に設けられたフランジ部２９にボルト３０によって連結されている。このため、カップリングケース２６は、エンジン４の発生するトルクの入力により回転する。なお、図２において、左方が車両の前方側であり、右方が後方側となっている。
また、カップリングケース２６の環状の開口端２６ｂには、環状のリヤハウジング３１が嵌合されている。

インナシャフト２７は、カップリングケース２６内にカップリングケース２６と同一軸線上に配置されており、インナシャフト２７は、カップリングケース２６の底部２６ａ内周部に設けられたボール軸受３２を介してカップリングケース２６に対して回転自在に支持されている。

また、ドライブピニオンシャフト２４は、プロペラシャフト１２と同様に車両の前後方向に延在しており、リヤハウジング３１の内周部に設けられたボール軸受３３およびデフキャリア２３の内周に設けられた円錐ころ軸受２５を介してカップリングカバー２２およびデフキャリア２３に対して回転自在に支持されている。
また、インナシャフト２７は円筒状に形成されており、内部にドライブピニオンシャフト２４がスプライン嵌合されている。

詳しくは、ドライブピニオンシャフト２４は、ドライブピニオンシャフト２４の基端側（図２中、左側）に形成されたスプライン嵌合部２４ｂが、インナシャフト２７の内周部に形成されたスプライン嵌合部２７ａにスプライン嵌合することで、インナシャフト２７に連結固定されている。

そして、ドライブピニオンシャフト２４の先端部のドライブピニオンギヤ２４ａがリヤディファレンシャル３のリングギヤ１８に噛合している。
なお、本実施の形態では、ドライブピニオンシャフト２４およびインナシャフト２７が第１の回転部材を構成している。

また、カップリングケース２６の内部には、カップリングケース２６とリヤハウジング３１との嵌合部およびリヤハウジング３１の内周部とインナシャフト２７の外周部との間に設けられたシール部材３５、３６により封止されたクラッチ収容室３７が形成されており、クラッチ収容室３７内には所定の充填率で潤滑用のオイルが収容されている。

また、カップリングケース２６とインナシャフト２７との間には、クラッチ機構としてのメインクラッチ３８、カム機構３９およびパイロットクラッチ４０が設けられている。

メインクラッチ３８は、カップリングケース２６とインナシャフト２７との間でトルクが伝達するための多板式の摩擦クラッチから構成されており、交互に配置される複数のアウタクラッチプレート４１と複数のインナクラッチプレート４２とを有している。

具体的には、各アウタクラッチプレート４１は、カップリングケース２６の内周にスプライン嵌合されており、カップリングケース２６に対して、それぞれ軸方向移動自在、かつ周方向に相対回転しないように支持されている。したがって、各アウタクラッチプレート４１は、カップリングケース２６と一体回転自在に設けられている。

各インナクラッチプレート４２は、インナシャフト２７の外周にスプライン嵌合されており、インナシャフト２７に対して、それぞれ軸方向に移動自在、かつ周方向に相対回転できないように支持されている。したがって、各インナクラッチプレート４２は、インナシャフト２７と一体回転自在に設けられている。

そして、メインクラッチ３８は、これら複数のアウタクラッチプレート４１およびインナクラッチプレート４２が軸方向に押圧され、互いに摩擦係合することにより、カップリングケース２６とインナシャフト２７（ドライブピニオンシャフト２４）との間でトルクを伝達可能に連結するようになっている。

このとき、カップリングケース２６とインナシャフト２７との間の伝達トルクは、各アウタクラッチプレート４１およびインナクラッチプレート４２の摩擦係合力、すなわち、軸方向の押圧力に応じて変化する。

カム機構３９は、カム部材としてのメインカム４３と、パイロットカム４４と、メインカム４３の凹部４３ａとパイロットカム４４の凹部４４ａに嵌合されるようにしてメインカム４３とパイロットカム４４との間に介在されたボール部材４５とを備えている。

メインカム４３は円環状に形成されており、メインクラッチ３８側に配置されている。また、メインカム４３は、インナシャフト２７に形成されたスプライン溝部にスプライン嵌合しており、インナシャフト２７に対して、軸線方向に移動自在、かつ周方向に相対回転できないように支持されている。したがって、メインカム４３は、インナシャフト２７と一体回転自在に設けられている。

パイロットカム４４は円環状に形成されており、リヤハウジング３１側に配置されている。パイロットカム４４は、インナシャフト２７に対して周方向に相対回転自在に支持されており、パイロットカム４４は、リヤハウジング３１との間に設けられたスラスト軸受４６に摺動自在に当接されている。したがって、パイロットカム４４は、リヤハウジング３１に対して一定の間隔を保持して相対回転自在に支持されている。

そして、カム機構３９は、メインカム４３とパイロットカム４４とが相対回転することにより、これらメインカム４３とパイロットカム４４との間が離間、すなわち、メインカム４３がメインクラッチ３８側に軸方向移動し、メインカム４３がメインクラッチ３８に押圧力を付与するようになっている。

また、パイロットカム４４とリヤハウジング３１との間には、スラスト軸受４６が配置されており、スラスト軸受４６は、パイロットカム４４に作用するスラスト荷重を受け止めるとともに、リヤハウジング３１とパイロットカム４４とを相対回転自在に連結する。

パイロットクラッチ４０は、カップリングケース２６とパイロットカム４４とをトルク伝達可能に連結する多板式の摩擦クラッチから構成されており、２枚のアウタクラッチプレート４７、１枚のインナクラッチプレート４８およびアーマチュア４９とを有している。

具体的には、各アウタクラッチプレート４７およびアーマチュア４９は、カップリングケース２６の内周にスプライン嵌合されており、カップリングケース２６に対して、軸方向に移動自在、かつ周方向に相対回転できないように支持されている。したがって、各アウタクラッチプレート４７およびアーマチュア４９は、カップリングケース２６と一体回転する。

インナクラッチプレート４８は、２枚のアウタクラッチプレート４７の間に配置されているとともに、パイロットカム４４の外周にスプライン嵌合されており、パイロットカム４４に対して軸方向に移動自在、かつ周方向に相対できないように支持されている。したがって、インナクラッチプレート４８は、パイロットカム４４と一体回転する。

そして、これらアウタクラッチプレート４７とインナクラッチプレート４８とは、軸方向に押圧されることで、互いに摩擦係合する作動状態となる。そして、パイロットクラッチ４０は、アウタクラッチプレート４７とインナクラッチプレート４８とが互いに摩擦係合することにより、カップリングケース２６とパイロットカム４４とをトルク伝達可能に連結するようになっている。

すなわち、パイロットカム４４は、アウタクラッチプレート４７とインナクラッチプレート４８とが摩擦係合していないパイロットクラッチ４０の非作動状態の時に、メインカム４３、すなわち、インナシャフト２７とともに一体回転する。このとき、カップリングケース２６とパイロットカム４４との間には、カップリングケース２６とインナシャフト２７との回転差に相当する回転差が生じるようになっている。

そして、パイロットクラッチ４０が作動することにより、カップリングケース２６とパイロットカム４４とをトルク伝達可能に連結することで、カップリングケース２６とインナシャフト２７（パイロットカム４４）との回転差に基づくトルクをカム機構３９に伝達するようになっている。

すなわち、電子カップリング２では、パイロットクラッチ４０が作動状態の時に、カップリングケース２６とインナシャフト２７との回転差に基づくトルクがカム機構３９に伝達される。

この結果、カム機構３９は、メインカム４３とパイロットカム４４との回転差に基づいて伝達されるトルクにより、メインカム４３をメインクラッチ３８側に移動させる。すなわち、カム機構３９は、パイロットクラッチ４０を介して伝達されたカップリングケース２６とインナシャフト２７との回転差に基づくトルクを軸方向の押圧力に変換し、かつ増幅する。

そして、メインカム４３がメインクラッチ３８を押圧することにより、メインクラッチ３８のアウタクラッチプレート４１とインナクラッチプレート４２とが摩擦係合し、カップリングケース２６とインナシャフト２７とがトルク伝達可能に連結されるようになっている。

パイロットクラッチ４０は、電磁コイル２１を駆動源とする電磁クラッチとして構成されており、この電磁コイル２１は、カップリングカバー２２、デフキャリア２３、カップリングケース２６およびインナシャフト２７とによって囲まれた電磁石収納室５０に収容されている。

電磁コイル２１は、磁性材料により構成された環状の鉄心５１と、鉄心５１に巻き付けられたコイル５２とを備えている。鉄心５１は、デフキャリア２３に対して相対回転できいないようにデフキャリア２３に取付けられている。また、コイル５２は、図示しない配線を介して４ＷＤ電子制御ユニット１９に接続されている（図１参照）。

ここで、電子カップリング２は、電磁コイル２１に電流が供給されない場合、パイロットクラッチ４０およびメインクラッチ３８が解放されている。このため、プロペラシャフト１２からカップリングケース２６に伝達されたトルクは、インナシャフト２７およびドライブピニオンシャフト２４には伝達されない。この場合、動力伝達装置１が２輪駆動状態となる。

電磁コイル２１に電流が供給されると、鉄心５１、リヤハウジング３１およびアーマチュア４９とを磁束が通過して磁気回路が形成され、電磁力（磁気吸引力）により、アーマチュア４９が、リヤハウジング３１側に移動する。

アーマチュア４９が、リヤハウジング３１側に移動すると、パイロットクラッチ４０のアウタクラッチプレート４１とインナクラッチプレート４２とが係合され、カップリングケース２６のトルクが、パイロットクラッチ４０を介しパイロットカム４４に伝達される。

パイロットカム４４にトルクが伝達されると、パイロットカム４４とメインカム４３とが相対回転する。

このとき、ボール部材４５をメインカム４３の凹部４３ａおよびパイロットカム４４の凹部４４ａの外部に押し出すような力が作用し、メインカム４３およびパイロットカム４４が軸方向方向において相互に離反する向きのスラスト荷重が生じる。

この場合、パイロットカム４４は、スラスト軸受４６により受け止められており、リヤハウジング３１側に移動することが防止されている。このため、メインカム４３およびパイロットカム４４に作用するスラスト荷重により、メインカム４３がメインクラッチ３８側に押し付けられ、アウタクラッチプレート４１とインナクラッチプレート４２とが係合される。

アウタクラッチプレート４１とインナクラッチプレート４２とが係合されると、プロペラシャフト１２からカップリングケース２６に伝達されたトルクが、メインクラッチ３８を介してインナシャフト２７およびドライブピニオンシャフト２４に伝達される。このため、動力伝達装置１が４輪駆動状態となる。

この場合、電磁コイル２１に通電される電流の値を大きくするほど、メインクラッチ３８の係合力が増大し、ドライブピニオンシャフト２４に伝達されるトルクが増大する。電磁コイル２１に通電される電流が所定値以上になると、直結状態に近い状態でドライブピニオンシャフト２４にトルクが伝達されることになる。

一方、図３に示すように、車両の前方側のカップリングカバー２２の内周部２２Ａとカップリングケース２６の外周部２６Ａとの間にはボール軸受２８およびシール装置５４が介装されており、シール装置５４は、ボール軸受２８に対して車両の前方側に設置されている。すなわち、シール装置５４は、カップリングカバー２２の内周部２２Ａとカップリングケース２６の外周部２６Ａとによって画成される環状の開口部２０の開口端２０ａに設けられている。

シール装置５４は、環状のシール部材５５および環状のデフレクタ５６を備えている。シール部材５５は、断面が略Ｌ字状の金属性の補強環５７に、環状ゴム５８が加硫成形されたものから構成されている。

補強環５７は、外周部５７ａがカップリングカバー２２の内周部２２Ａに嵌合されることにより、環状ゴム５８を補強しつつ環状ゴム５８をカップリングカバー２２の内周部２２Ａに固定している。このため、環状ゴム５８は、外周部５８ａがカップリングカバー２２の内周部２２Ａに密着している。

また、環状ゴム５８には弾性変形自在なリップ部５８ｂが形成されており、このリップ部５８ｂは、デフレクタ５６に摺接している。

デフレクタ５６は、シール部材５５に対して車両の前方に設けられており、一端側にカップリングケース２６の外周部２６Ａに固定される固定部５６ａを有している。また、デフレクタ５６は、固定部５６ａから半径方向外方に突出し、開口端２０ａを閉止する閉止部５６ｂと、閉止部５６ｂの半径方向の上端からカップリングカバー２２の外周端部２２ａに対して半径方向外方に設けられ、他端側を構成する突出部５６ｃとを備えている。

また、カップリングカバー２２の外周端部２２ａは、カップリングカバー２２の外周部２２Ｂに対して半径方向内方に窪んでおり、この外周端部２２ａの後端は、外周端部２２ａの後端から車両の後方に向かって上方に傾斜するテーパ部２２ｂを介して外周部２２Ｂに連続している。

また、突出部５６ｃは、車両の前方側から後方側に向かって延在しており、カップリングカバー２２の外周端部２２ａと突出部５６ｃの内周部５６ｅとの間に、突出部５６ｃの他端を開口端５６ｄとする径方向の環状の隙間部５９が画成されている。なお、突出部５６ｃの内周部５６ｅは、デフレクタ５６の内周部を構成している。

このため、デフレクタ５６の他端側である突出部５６ｃをカップリングカバー２２に対して非接触にすることができ、カップリングケース２６をカップリングカバー２２に対して回転自在にすることができる。なお、デフレクタ５６の他端側とは、デフレクタ５６の他端（突出部５６ｃの開口端５６ｄ）を含んだ延在方向の一定の範囲である。

また、リップ部５８ｂは、デフレクタ５６の閉止部５６ｂに密着しており、カップリングケース２６の回転時には、リップ部５８ｂが閉止部５６ｂに摺動自在に接触する、すなわち、摺接するようになっている。

このシール装置５４は、環状ゴム５８のリップ部５８ｂが閉止部５６ｂに摺接するとともに、環状ゴム５８の外周部５８ａがカップリングカバー２２の内周部２２Ａに密着することにより、電子カップリング２内のオイルが開口端２０ａから漏出するのを防止することができる。

また、デフレクタ５６の閉止部５６ｂが開口部２０を閉止するように開口部２０を覆っているため、車両の前進走行時に地面から跳ね上げられた水や異物等を閉止部５６ｂに衝突させて上方に逸らすことにより、開口部２０内に侵入するのを防止することができる。

一方、本実施の形態のデフレクタ５６の突出部５６ｃは、車両の前方側から後方側に向かって上方に傾斜しており、隙間部５９は、車両の前方側の径方向の幅Ａに対して車両の後方側の径方向の幅Ｂが大きくなっている。

また、突出部５６ｃの開口端５６ｄは、カップリングカバー２２の外周部２２Ｂに対して径方向内方に位置しており、突出部５６ｃの開口端５６ｄとテーパ部２２ｂとの間には隙間Ｓが形成されている。

また、突出部５６ｃに対向するカップリングケース２６の外周端部２２ａには溝部６０が形成されており、この溝部６０は、カップリングカバー２２の円周方向に亘って延在している。すなわち、溝部６０は、環状溝から構成されている。

次に、作用を説明する。
図４の矢印Ａで示すように、車両の前進走行時に地面から跳ね上げられた水は、閉止部５６ｂに衝突して上方に逸らされることにより、開口部２０内に直接侵入するのを防止することができる。なお、異物に関する説明は、省略する。

また、閉止部５６ｂに衝突して上方に逸らされた水は、図４の矢印Ｂに示すように、走行気流によって突出部５６ｃの外周部５６ｆを伝って車両の後方側に移動するため、隙間Ｓを通して隙間部５９に水を侵入し難くすることができる。

ところで、突出部５６ｃの開口端５６ｄとテーパ部２２ｂとの間には隙間Ｓが形成されているため、この隙間Ｓから突出部５６ｃの開口端５６ｄを通して隙間部５９に侵入する可能性がある。

本実施の形態の突出部５６ｃの開口端５６ｄは、カップリングカバー２２の外周部２２Ｂに対して径方向内方に位置しており、カップリングカバー２２の外周端部２２ａと外周部２２Ｂとは、車両の前方から後方に向かって上方に傾斜するテーパ部２２ｂによって連結されている。
このため、突出部５６ｃの外周部５６ｆを伝って車両の後方側に移動した水は、テーパ部２２ｂに沿って上方に逸らされるため、隙間部５９に侵入し難くすることができる。

また、本実施の形態のデフレクタ５６は、突出部５６ｃがカップリングカバー２２の外周部２２Ｂに対して径方向内方に位置しているため、車両の後進走行時には、図４の矢印Ｃに示すように、カップリングカバー２２の外周部２２Ｂを伝わる水は、そのまま突出部５６ｃの径方向外方を通り抜けるため、隙間部５９に水を侵入し難くすることができる。
しかしながら、車両の前進走行時および後進走行時にかかわらず、隙間Ｓを通して突出部５６ｃの開口端５６ｄを通して隙間部５９に侵入してしまう可能性がある。

本実施の形態のカップリングカバー２２は、突出部５６ｃに対向する外周端部２２ａに溝部６０が形成されているため、隙間部５９に侵入した水は、溝部６０を伝って下方に移動し、下方の突出部５６ｃの開口端５６ｄを通して外部に排出される。このため、水が環状ゴム５８のリップ部５８ｂに付着し難い。

なお、地面から跳ね上げられた水は、上方の隙間Ｓから隙間部５９に侵入する可能性があるため、非回転のカップリングカバー２２の溝部６０の上半分の円周方向の１８０°の範囲の体積は、隙間部５９に侵入する侵入量Ｖ（ｍｌ／ｓｅｃ）以上の水を排出可能な体積を確保することが望ましい。

一方、図４に示すように、溝部６０を通り越した水Ｗがリップ部５８ｂに付着してしまう可能性がある。

本実施の形態のデフレクタ５６の突出部５６ｃは、車両の前方側から後方側に向かって上方に傾斜しているため、リップ部５８ｂに付着した水Ｗは、車両の走行時にカップリングケース２６の遠心力によってリップ部５８ｂから隙間部５９に排出される。そして、隙間部５９に排出された水は、カップリングケース２６の遠心力による振り切り作用によって突出部５６ｃの内周部５６ｅに沿って開口端５６ｄに案内される。

また、カップリングケース２６が回転することにより、カップリングケース２６と一体回転するデフレクタ５６の突出部５６ｃと隙間部５９の内部の空気の粘性とによって隙間部５９の内部には空気の流れが発生する。

本実施の形態のデフレクタ５６は、車両の前方側から後方側に向かって突出部５６ｃを上方に傾斜させることにより、車両の前方側の隙間部５９の径方向の幅Ａに対して車両の後方側の隙間部５９の径方向の幅Ｂを大きくしている。

このため、隙間部５９の内部の空気は、前方側の隙間部５９の空気に対して後方側の隙間部５９の空気が膨張し、前方側の隙間部５９の内部の空気圧に対して、後方側の隙間部５９の内部の空気圧が低圧となる。

したがって、遠心力によって突出部５６ｃの内周部５６ｅに移動した水は、車両の前後方向の隙間部５９の空気の圧力差によって車両の前方側から後方側に向かって流れ易くなり、振り切り作用をより効果的に作用させることができる。このため、隙間部５９から突出部５６ｃの開口端５６ｄを通して水を外部に容易に排出することができる。

この結果、隙間部５９からの水の排出性能を高めることができ、環状ゴム５８のリップ部５８ｂに水が付着してしまうのを防止することができる。このため、環状ゴム５８が劣化するのを抑制して環状ゴム５８の耐久性が悪化するのを抑制することができる。

特に、本実施の形態のデフレクタ５６の突出部５６ｃは、車両の前方側から後方側に向かって上方に傾斜しているので、車両の前方側から最も離隔する車両の後方側の隙間部５９の径方向の幅を最も大きくすることができ、隙間部５９内において、車両の後方側の隙間部５９内の空気圧を最も低くすることができる。このため、隙間部５９内において、車両の前方側から後方側に向かって水をより一層流れ易くすることができる。

（第２の実施の形態）
図５、図６は、本発明に係るカップリング装置のシール構造の第２の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には、同一番号を付して説明を省略する。
図５において、デフレクタ５６の突出部５６ｇは、ドライブピニオンシャフト２４の回転中心Ｏと平行になっている。

また、カップリングカバー２２の外周端部２２ａには溝部６０が形成されており、カップリングカバー２２の外径は、溝部６０を挟んで異なる外径に形成されている。具体的には、溝部６０に対してカップリングカバー２２の車両の前方側（以下、前方部２２ｃという）の外径は、溝部６０に対してカップリングカバー２２の車両の後方側（以下、後方部２２ｄという）の外径が小さく形成されている。
このため、溝部６０に対して車両の前方側の隙間部５９の径方向の幅Ａ１に対して、車両の後方側の隙間部５９の径方向の幅Ｂ１が大きくなっている。

本実施の形態のカップリングカバー２２は、突出部５６ｇに対向する外周端部２２ａに溝部６０が形成されているため、隙間部５９に侵入した水は、溝部６０を伝って下方に移動し、下方の突出部５６ｇの開口端５６ｄを通して外部に排出される。このため、水が環状ゴム５８のリップ部５８ｂに付着し難い。

一方、溝部６０を通り越した水Ｗがリップ部５８ｂに付着してしまう可能性があるが、リップ部５８ｂに付着した水Ｗは、車両の走行時にカップリングケース２６の遠心力によって突出部５６ｇの内周部５６ｅに移動することにより、リップ部５８ｂから隙間部５９に排出される。

本実施の形態のデフレクタ５６は、溝部６０に対して車両の前方側の隙間部５９の径方向の幅Ａ１に対して、車両の後方側の隙間部５９の径方向の幅Ｂ１が大きく構成されているため、隙間部５９の内部を流れる空気は、前方側の隙間部５９の空気に対して後方側の隙間部５９の空気が膨張し、前方側の隙間部５９内の空気圧に対して、後方側の隙間部５９内の空気圧が低圧となる。

したがって、遠心力によって突出部５６ｇの内周部５６ｅに移動した水は、車両の前後方向の隙間部５９の空気の圧力差によって車両の前方側から後方側に向かって流れ易くなり、隙間部５９から突出部５６ｇの開口端５６ｄを通して外部に容易に排出することができる。

この結果、隙間部５９からの水の排出性能を高めることができ、環状ゴム５８のリップ部５８ｂに水が付着してしまうのを防止することができる。このため、環状ゴム５８が劣化するのを抑制して環状ゴム５８の耐久性が悪化するのを抑制することができる。

なお、本実施の形態のデフレクタ５６の突出部５６ｇが、ドライブピニオンシャフト２４の回転中心Ｏと平行に形成されているが、これに限らず、図６に示すように、突出部５６ｃを、車両の前方側から後方側に向かって上方に傾斜させてもよい。

このようにすれば、溝部６０に対して車両の前方側の隙間部５９の径方向の幅Ａ２に対して、車両の後方側の隙間部５９の径方向の幅Ｂ２をより大きくして、車両の前方側と後方側との圧力差をより一層大きくすることができ、隙間部５９に排出された水を車両の前方側から後方側により一層移動させ易くすることができる。

（第３の実施の形態）
図７は、本発明に係るカップリング装置のシール構造の第３の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には、同一番号を付して説明を省略する。
図７において、デフレクタ５６の突出部５６ｇは、ドライブピニオンシャフト２４の回転中心Ｏと平行になっている。

また、カップリングカバー２２の外周端部２２ａには溝部７１が形成されており、この溝部７１は、カップリングカバー２２の円周方向に亘って延在している。すなわち、溝部７１は、環状溝から構成されている。

また、溝部７１は、デフレクタ５６の開口端５６ｄに対向するように、車両の後方側のカップリングカバー２２の外周端部２２ａに形成されている。このため、隙間部５９の径方向の幅Ａ３に対して、車両の後方側の隙間部５９の径方向の幅Ｂ３が大きくなっている。すなわち、本実施の形態は、水の排出用の溝部７１を利用して隙間部５９の径方向の幅Ａ３に対して、車両の後方側の隙間部５９の径方向の幅Ｂ３を大きくしている。

本実施の形態のカップリングカバー２２は、突出部５６ｃに対向する外周端部２２ａに、デフレクタ５６の開口端５６ｄに位置するように溝部７１が形成されているため、隙間部５９に侵入した水は、溝部７１を伝って下方に移動し、下方の突出部５６ｃの開口端５６ｄを通して外部に排出される。このため、水が環状ゴム５８のリップ部５８ｂに付着し難い。

一方、溝部６０を通り越した水Ｗがリップ部５８ｂに付着してしまう可能性があるが、リップ部５８ｂ上に溜まった水Ｗは、車両の走行時にカップリングケース２６の遠心力によって突出部５６ｃの内周部５６ｅに移動することにより、リップ部５８ｂから隙間部５９に排出される。

本実施の形態では、デフレクタ５６の開口端５６ｄに対向するように、車両の後方側のカップリングカバー２２の外周端部２２ａに溝部７１を形成し、車両の前方側の隙間部５９の径方向の幅Ａ３に対して、車両の後方側の隙間部５９の径方向の幅Ｂ３を大きくしているため、隙間部５９の内部を流れる空気は、前方側の隙間部５９の空気に対して後方側の隙間部５９の空気が膨張し、前方側の隙間部５９内の空気圧に対して、後方側の隙間部５９内の空気圧が低圧となる。

したがって、遠心力によって突出部５６ｃの内周部５６ｅに移動した水は、車両の前後方向の隙間部５９の空気の圧力差によって車両の前方側から後方側に向かって流れ易くなり、隙間部５９から突出部５６ｃの開口端５６ｄを通して外部に容易に排出することができる。

この結果、隙間部５９からの水の排出性能を高めることができ、環状ゴム５８のリップ部５８ｂに水が付着してしまうのを防止することができる。このため、環状ゴム５８が劣化するのを抑制して環状ゴム５８の耐久性が悪化するのを抑制することができる。

以上のように、本発明に係るカップリング装置のシール構造は、シール部材の耐久性が悪化するのを防止することができるという効果を有し、動力の伝達および解放を行うカップリング装置をシールするためのカップリング装置のシール構造等として有用である。

２ 電子カップリング（カップリング装置）
２２ カップリングカバー（支持部材）
２２ａ 外周端部
２４ ドライブピニオンシャフト（第１の回転部材）
２６ カップリングケース（第２の回転部材）
２７ インナシャフト（第１の回転部材）
３８ メインクラッチ（クラッチ機構）
３９ カム機構（クラッチ機構）
４０ パイロットクラッチ（クラッチ機構）
５５ シール部材
５６ デフレクタ
５６ｅ 内周部
５６ｄ 開口端
５９ 隙間部
６０、７１ 溝部

Claims (6)

1. 車両の前後方向に延在し、相対回転自在に配置された第１の回転部材および前記第１の回転部材の径方向外方に設けられた第２の回転部材と、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とを係合および解放させるクラッチ機構と、前記第２の回転部材の径方向外方に設けられ、前記第２の回転部材を回転自在に支持する支持部材とを備えたカップリング装置のシール機構であって、
   前記車両の前後方向に対して前方側の前記第２の回転部材と前記支持部材との間に介装され、弾性変形自在なリップ部を有するシール部材と、一端側が前記第２の回転部材の外周部に取付けられるとともに、他端を含む他端側が前記支持部材の外周端部に対して径方向外方に設けられ、前記リップ部が摺接するデフレクタとを備え、
   前記デフレクタの他端側を前記車両の前方側から後方側に向かって延在させることにより、前記支持部材の外周端部と前記デフレクタの内周部との間に、前記デフレクタの他端を開口端とする径方向の隙間部を画成し、
   前記隙間部は、車両の前方側の径方向の幅に対して車両の後方側の径方向の幅が大きく構成されることを特徴とするカップリング装置のシール構造。
2. 前記デフレクタの他端側を前記車両の前方側から後方側に向かうに従って傾斜させることにより、前記車両の前方側の前記隙間部の径方向の幅に対して、前記車両の後方側の前記隙間部の径方向の幅が大きくなるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のカップリング装置のシール構造。
3. 前記デフレクタの他端側に対向する前記支持部材の外周端部に溝部を形成し、前記溝部が、前記支持部材の円周方向に亘って延在することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカップリング装置のシール構造。
4. 前記溝部に対して前記車両の前方側の前記隙間部の径方向の幅に対して、前記車両の後方側の前記隙間部の径方向の幅が大きくなるように構成したことを特徴とする請求項３に記載のカップリング装置のシール構造。
5. 前記デフレクタの他端側に対向する前記支持部材の外周端部に、前記支持部材の円周方向に亘って延在する溝部を形成し、
   前記溝部は、前記車両の前方側の前記隙間部の径方向の幅に対して、前記車両の後方側の前記隙間部の径方向の幅が大きくなるように、前記車両の前方側よりも後方側に位置することを特徴とする請求項１に記載のカップリング装置のシール構造。
6. 前記溝部が、前記デフレクタの開口端に対向するように、前記車両の後方側の前記支持部材の外周端部に形成されることを特徴とする請求項５に記載のカップリング装置のシール構造。

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