JP3974325B2

JP3974325B2 - Seal structure of electromagnetic coupling

Info

Publication number: JP3974325B2
Application number: JP2000398879A
Authority: JP
Inventors: 功広田
Original assignee: Ｇｋｎドライブライントルクテクノロジー株式会社
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2020-12-27
Also published as: JP2002195300A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、４輪駆動車のプロペラシャフト等の回転軸間に配置された電磁式カップリングのシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−２１３１６４号公報に図３のようなカップリング５０１（駆動力伝達装置）が記載されている。
【０００３】
このカップリング５０１は、４輪駆動車の後輪側動力伝達系に配置されており、後輪側の連結と切り離し、及び、後輪側に伝達される駆動力の制御を行う。
【０００４】
カップリング５０１は、回転ケース５０３、インナーシャフト５０５、多板式のメインクラッチ５０７、プレッシャプレート５０９、アーマチャ５１１、中間のカム部材５１３、第１のカム５１５、第２のカム５１７、ばね５１９、電磁石５２１、コントローラなどから構成されている。
【０００５】
回転ケース５０３とインナーシャフト５０５は相対回転自在に配置されており、インナーシャフト５０５は回転ケース５０３の内側に配置されている。
【０００６】
回転ケース５０３はトランスファ側のプロペラシャフト５２３に連結されている。また、インナーシャフト５０５はリヤデフ側のプロペラシャフト５２５にスプライン連結されており、プロペラシャフト５２５を介してリヤデフ（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）側に連結されている。
【０００７】
プレッシャプレート５０９とアーマチャ５１１は、回転ケース５０３の内周にそれぞれスプライン連結されている。
【０００８】
また、中間カム部材５１３はこれらのプレッシャプレート５０９とアーマチャ５１１の間に、相対回転可能に配置されている。
【０００９】
第１のカム５１５は、アーマチャ５１１と中間カム部材５１３の間に設けられており、中間カム部材５１３の外周に設けられたカム溝５２７と、カム溝５２７に係合するローラ５２９とで構成されている。
【００１０】
カム溝５２７は周方向等間隔に設けられており、軸方向に対して傾斜している。また、ローラ５２９はアーマチャ５１１に回転自在に支持されている。
【００１１】
第２のカム５１７はボールカムであり、プレッシャプレート５０９と中間カム部材５１３との間に設けられている。
【００１２】
ばね５１９は、アーマチャ５１１と中間カム部材５１３の間に配置されており、中間カム部材５１３を第２のカム５１７側に押圧してガタを吸収し、カム５１７のレスポンスを向上させている。
【００１３】
また、ばね５１９は、電磁石５２１の励磁が停止されたとき、アーマチャ５１１を回転方向の中立位置に戻し、中間カム部材５１３を軸方向の中立位置に戻すことにより、無用のトルクが発生することを防止している。
【００１４】
回転ケース５０３には磁路部材のロータ５３１が連結されており、電磁石５２１のコア５３３は、このロータ５３１に設けられた凹部５３５に、適度なエアギャップを介して配置されている。
【００１５】
また、コア５３３の外周とロータ５３１の間にはシール５３７が配置されており、コア５３３の内周とインナーシャフト５０５の間にはシール５３９が配置されている。これらのシール５３７，５３９は回転ケース５０３からのオイル漏れを防止し、外部からの水や塵の侵入を防止している。
【００１６】
ロータ５３１には、アーマチャ５１１と接触する接触面５４１が設けられており、アーマチャ５１１とこの接触面５４１との間にエアギャップ５４３が形成されている。
【００１７】
コントローラは、電磁石５２１の励磁、励磁電流の制御、励磁停止などを行う。
【００１８】
電磁石５２１が励磁されると、エアギャップ５４３を含む磁路に磁力ループ５４５が形成され、アーマチャ５１１が吸引される。
【００１９】
アーマチャ５１１が吸引されるとローラ５２９が移動し、中間カム部材５１３のカム溝５２７を押圧して第１のカム５１５が作動し、そのカム力によって中間カム部材５１３が回転する。
【００２０】
中間カム部材５１３が回転すると、第２のカム５１７が作動し、そのカムスラスト力によりプレッシャプレート５０９を介してメインクラッチ５０７を押圧し、締結させる。
【００２１】
このように、電磁石５２１がアーマチャ５１１を吸引すると、そのパイロット機能により、第１カム５１５が作動して第２カム５１７を作動させ、カップリング５０１が連結される。
【００２２】
カップリング５０１が連結されると、エンジンの駆動力が後輪に送られて車両は４輪駆動状態になり、悪路の走破性や、車体の安定性が向上する。
【００２３】
また、電磁石５２１の励磁電流を制御すると、第１カム５１５のカム力が変化して第２カム５１７の押圧力が変わり、メインクラッチ５０７の滑りによって後輪に伝達される駆動力が調整される。このようにして、前後輪間の駆動力配分比を制御すると、例えば、旋回走行中の車両の操縦性や安定性などが向上する。
【００２４】
電磁石５２１の励磁を停止すると、ばね５１９の付勢力によってアーマチャ５１１（ローラ５２９）が元の位置に戻り、第１カム５１５のカム力が消失し、次に、第２カム５１７のカムスラスト力が消失し、メインクラッチ５０７が開放されてカップリング５０１の連結が解除され、車両は２輪駆動状態になる。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
カップリング５０１は、プロペラシャフト５２３，５２５の間に配置されており、外部に露出している。
【００２６】
このように外部に露出していると、走行中に飛来する石などの異物やオフロードで遭遇する段差部や凸部が、カップリング５０１と衝突する恐れがある。
【００２７】
従って、回転ケース５０３は、このような衝突に耐えるだけの強度が必要であり、それだけ肉厚で大径になり、重くなる。
【００２８】
また、充分な強度が必要であるから、回転ケース５０３をアルミニューム合金などで作り、軽量化することは困難である。
【００２９】
また、カップリング５０１が外部に露出していると、電磁石５２１のコア５３３とロータ５３１とのエアギャップに水や塵のような異物が侵入することがあり、塵の噛み込み、水分の凍結、錆の発生などによってロータ５３１（回転ケース５０３）の性能変動を生じる恐れがあり、このようなことを防止するためにシール５３７，５３９が必要である。
【００３０】
しかし、これらのシール５３７，５３９は回転部材であるロータ５３１（プロペラシャフト５２３）及びインナーシャフト５０５（プロペラシャフト５２５）と静止側部材であるコア５３３との間に配置されている上に、プロペラシャフト５２３，５２５は高速で回転するから、これらのシール５３７，５３９がシール型のベアリングであっても、あるいは、摺動型のリップシールであっても、耐久性が低下し易く、特に、コア５３３との摺動速度が速い大径のシール５３７はこの問題が大きい。
【００３１】
シール５３７，５３９のシール性が低下すると、上記のような異物の侵入による問題が生じる。
【００３２】
また、異物の侵入を防止するために、カップリング５０１の必要な個所毎にカバーを設け、これらの間にグリースやオイルを封入する方法があるが、この場合、シール個所が増えて構造が複雑になる上に、グリースやオイルの交換が必要であり、整備性が悪い。
【００３３】
そこで、この発明は、プロペラシャフト等の回転軸間に配置された電磁式カップリングを飛石や障害物などとの衝突及び異物の侵入から保護すると共に、そのシール性が長期にわたって高く保持される電磁式カップリングのシール構造の提供を目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された電磁式カップリングのシール構造は、原動機の駆動力を車輪側に伝達する回転軸間に配置された電磁式カップリングのシール構造であって、この電磁式カップリングの全体を覆うカバーを設け、前記電磁式カップリングが、可撓性の支持部材とベアリングとを介して車体に支承されており、前記カバーが、この可撓性支持部材に固定されていることを特徴とする。
【００３５】
このように、請求項１に記載された電磁式カップリングのシール構造では、電磁式カップリングの全体を覆うカバーを設けたことによって、プロペラシャフト等の回転軸間に配置されていても、電磁式カップリングは、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る。
【００３６】
従って、電磁式カップリングの外側のケーシングは、駆動力を伝達するために必要な強度以上の強度が不要になるから、例えば、このケーシングをアルミニューム合金のような軽金属合金製にすると共に、その肉厚を薄くすることによって小径化し、電磁式カップリングを軽量化することが可能になる。
【００３７】
このようなケーシングの小径化と軽量化とによって、電磁式カップリングは慣性が小さくなり、回転アンバランスと、これに起因する振動がそれだけ小さくなる。
【００３８】
さらに、電磁式カップリングの慣性が小さくなったことによって原動機の燃費が向上する。
【００３９】
また、ケーシングを非磁性材料であるアルミニウム合金にした場合には、磁力発生時におけるケーシング側への磁束の漏れを大幅に低減することができ、従って、電磁石の小型化、磁力の強化を図ることができる。
【００４０】
また、カバーが電磁式カップリングの全体を覆う大きさであるから、カバーと電磁式カップリングの間に形成される空間の容積がそれだけ大きくなり、熱の籠もりと温度上昇による影響が緩和される。
【００４２】
また、カバーが可撓性の支持部材に固定されており、電磁式カップリングと一体的に揺動するから、例えば、走行中に車輪のサスペンションスプリングが撓み、あるいは、回転軸からのスラスト力などを受けることにより、電磁式カップリングの位置が車体に対して変化しても、カバーと電磁式カップリングとの隙間が変化することはない。
【００４３】
従って、電磁式カップリングの外側のケーシングとカバーとの干渉が生じないから、これらの間隔（クリアランス）を小さくすることが可能になり、カバーをそれだけ小径にできる。
【００４４】
カバーを小径にすれば、車体や周辺部材との干渉が起こりにくくなって、レイアウトが容易になると共に、ロードクリアランス（最低地上高）が大きくなって、走行中に段差部や凸部などとの干渉が生じにくくなる。
【００４５】
請求項２の発明は、請求項１に記載された電磁式カップリングのシール構造であって、カバーの内部を密封するシール手段を設けた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。
【００４６】
また、シール手段によってカバーの内部を密封するこの構成では、電磁石５２１のコア５３３とロータ５３１とのエアギャップに水や塵などが侵入する従来例と異なり、塵の噛み込み、水分の凍結、錆の発生などによってロータ（回転ケース）の性能変動が防止され、機能が正常に保たれる。
【００４７】
また、異物の侵入を防止するために、電磁式カップリングの必要な個所毎にカバーを設け、これらの間にグリースやオイルを封入する方法を採る必要がなくなるから、これに伴う構造の複雑化が防止されると共に、グリースやオイルの交換が不要になり、整備性の低下が避けられる。
【００４８】
また、カバーによって電磁式カップリング全体のシールを行うから、上記のように、必要な個所のそれぞれにシール手段を設ける構成と較べて、シール構造が極めて簡単になり、低コストになる。
【００４９】
また、上記のように、カバーが電磁式カップリングの全体を覆う大きさであり、従って、シールされた空間の容積が大きいから、熱の籠もりと、温度上昇による影響が大幅に軽減される。
【００５０】
請求項３の発明は、請求項２に記載された電磁式カップリングのシール構造であって、電磁式カップリングの一側と他側の各回転部材のうち、一側の回転部材が支持部材とベアリングとを介して車体に支承されており、この支承側では、カバーと支持部材との間に第１のシール手段が設けられ、また、支持部材と一側回転部材との間に第２のシール手段が設けられており、他側では、カバーと他側回転部材との間に第３のシール手段が設けられていることを特徴としている。
【００５１】
この構成は、電磁式カップリングが片持ち支持されており、この支持側では、カバーと支持部材との間に設けられた第１のシール手段と、支持部材と一側回転部材との間に設けられた第２のシール手段とによってシールが行われ、他側では、カバーと他側回転部材との間に設けられた第３のシール手段によってシールが行われることによってカバーの内部が密封されており、請求項３の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００５２】
また、カバーと支持部材との間に設けられた第１のシール手段は、摺動を伴わないから充分な耐久性が得られ、第２と第３のシール手段は、電磁式カップリングの一側回転部材と他側回転部材の小径部にそれぞれ配置することによって、摺動速度を低減させ、実用上充分な耐久性が得られる。
【００５３】
また、上記のように、特開平４−２３１２１５号公報の駆動装置は、回転軸であるプロペラシャフト上でベアリングによって片持ち支持されているが、本発明は請求項４の構成によって、このような片持ち支持の装置に適用可能であり、上記のような作用・効果を得ることができる。
【００５４】
請求項４の発明は、請求項２に記載された電磁式カップリングのシール構造であって、電磁式カップリングの一側と他側の各回転部材が、それぞれ支持部材とベアリングとを介して車体に直接支承されており、一側では、カバーと支持部材との間に第１のシール手段が設けられ、また、支持部材と一側回転部材との間に第２のシール手段が設けられており、他側では、カバーと支持部材との間に第３のシール手段が設けられ、また、支持部材と他側回転部材との間に第４のシール手段が設けられていることを特徴としている。
【００５５】
この構成は、電磁式カップリングが軸方向の両側で支持されており、一側では、カバーと支持部材との間に設けられた第１のシール手段と、支持部材と一側回転部材との間に設けられた第２のシール手段とによってシールが行われ、他側では、カバーと支持部材との間に設けられた第３のシール手段と、支持部材と他側回転部材との間に設けられた第４のシール手段によってシールが行われることによってカバーの内部が密封されており、請求項３の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００５６】
また、カバーと支持部材との間に設けられた第１と第３のシール手段は、摺動を伴わないから、充分な耐久性が得られ、第２と第４のシール手段は、電磁式カップリングの一側回転部材と他側回転部材の小径部にそれぞれ配置することによって摺動速度が下がるから、実用上充分な耐久性が得られる。
【００５７】
また、軸方向の両側で支持されている電磁式カップリングの場合、走行中に前後の回転軸から入力するスラスト力は両側の支持部材とベアリングに掛かり、電磁式カップリングはこのスラスト力から解放されるから、正常な機能が保たれ。耐久性が向上する。
【００５８】
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載された電磁式カップリングのシール構造であって、カバーが、円筒部材と側壁部材からな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。
【００５９】
また、カバーを円筒部材と側壁部材の分割構造にしたこの構成では、カバーの加工（成形）が容易になり、円筒部材と側壁部材をそれぞれプレスで加工することが可能になるから、加工コストが大幅に低減される。
【００６０】
特に、電磁石のリード線の取り出し口やコアの回り止め部などを、側壁部材に加工することが極めて容易になる。
【００６１】
また、カバーを分割構造にしたことにより、その組み付けが容易になり、組み付けコストが低減される。
【００６２】
なお、カバーが軸方向両側に側壁部を持った円筒形である場合、その分割形態には、
（１）一方の側壁部と、他方の側壁部が付いた円筒部材との２分割（各実施形態）
（２）一方の側壁部と、他方の側壁部と、円筒部材との３分割
（３）円筒部分で２分割し、分割された円筒部分付きの一方の側壁部材と、分割された円筒部分付きの他方の側壁部材との２分割
などがあり、いずれを選択してもよい。
【００６３】
請求項６の発明は、請求項５に記載された電磁式カップリングのシール構造であって、カバーの側壁部材に、電磁石のリード線の取り出し口が設けられていることを特徴としており、請求項５の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００６４】
また、一般に、電磁石のリード線はコアの側面から引き出されており、カバーの側壁部材にリード線の取り出し口を設けたことによって、リード線を無理なく、容易に取り出すことがことができる。
【００６５】
また、この取り出し口を円筒部分に形成した構成と異なって、カバーの大径化が防止される。
【００６６】
請求項７の発明は、請求項５または請求項６に記載された電磁式カップリングのシール構造であって、カバーの円筒部材と側壁部材との間に、シール手段を配置したことを特徴としており、請求項５または請求項６の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００６７】
また、シール手段を配置したことによって、シール空間を充分な容量に保ちシール性を保ちながら、円筒部材と側壁部材との相対移動が許容されるから、カバーは、シール空間の熱膨張や走行中の振動をこれらの相対移動によって吸収することができる。
【００６８】
請求項８の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載された電磁式カップリングのシール構造であって、カバーに、電磁石のコアの回り止め部が設けられていることを特徴としており、請求項１〜７の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００６９】
また、電磁石（コア）の回り止めにカバーを利用したことによって、コアの回り止めを別途設ける必要がなくなり、それだけ構造が簡単になって、低コストになる。
【００７０】
また、電磁石（コア）は電磁式カップリングの側面に配置されるから、請求項６〜８の構成においてカバーの側壁部材を利用すれば、回り止めを無理なく形成することができる。
【００７１】
また、カバーにコアの回り止めを設け、ベアリングの支持部材に回り止めを設けないから、車体の振動がこの支持部材を介してコアの回り止めに直接入力することが防止され、回り止め機能に悪影響を与えることが避けられる。
【００７２】
【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とそのシール構造（本発明の第１実施形態）の説明をする。
【００７３】
電磁式カップリング１は、４輪駆動車において切り離し側にしたリヤデフとエンジン（トランスファ）側との間に配置されており、図１の左方はこの車両の前方（エンジン側）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。
【００７４】
電磁式カップリング１は、回転ケース３（他側の回転部材）、インナーシャフト５（一側の回転部材）、多板式のメインクラッチ７、ボールカム９、パイロットクラッチ１１、電磁石１３、カバー１５（電磁式カップリング１の全体を覆うカバー）、コントローラなどから構成されている。
【００７５】
電磁式カップリング１は、トランスファ側とリヤデフ側に分割されたプロペラシャフト（回転軸）の間に配置されている。
【００７６】
回転ケース３は、軸用スチール材で作られている前側の動力伝達軸１７、アルミニューム合金（非磁性体）で作られている円筒部１９、鉄系合金（磁性体）で作られている後側のロータ２１などから構成されている。
【００７７】
動力伝達軸１７にはフランジ部２３が形成されており、このフランジ部２３は、ボルト２５によって円筒部１９の一側開口に固定されている。
【００７８】
ロータ２１は、円筒部１９の他側開口に螺着されており、ナット２７のダブルナット機能によって固定されている。
【００７９】
動力伝達軸１７は継ぎ手のジョイントフォーク２９にスプライン連結され、ナット３１で固定されている。エンジンの駆動力はトランスファ側のプロペラシャフトとこの継ぎ手などを介して動力伝達軸１７を回転させる。
【００８０】
また、動力伝達軸１７は、車体のフロアーパネルに固定された支持金具３３と可撓性の支持部材３５とサポートベアリング３７（回転ケース３を支承するベアリング）によって車体側に支承されている。このサポートベアリング３７は支持部材３３に取り付けられたスナップリング３９，３９によって軸方向に位置決めされている。
【００８１】
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、前端部をボールベアリング４１によって動力伝達軸１７に支承され、後部側をニードルベアリング４３によってロータ２１に支承されている。また、インナーシャフト５はスナップリング４５とボールベアリング４１とスナップリング４７により回転ケース３に対して軸方向に位置決めされている。
【００８２】
インナーシャフト５にはコンパニオンフランジ４９がスプライン連結され、ナット３１で固定されている。このコンパニオンフランジ４９には継ぎ手のジョイントフォーク５１が固定されており、コンパニオンフランジ４９はスペーサ５２によって軸方向位置が決められている。インナーシャフト５の回転はこの継ぎ手とリヤデフ側のプロペラシャフトなどを介してリヤデフに伝達される。
【００８３】
また、インナーシャフト５は、動力伝達軸１７と同様に、支持金具３３と可撓性支持部材３５とサポートベアリング３７（インナーシャフト５を支承するベアリング）によって車体側に支承されている。
【００８４】
回転ケース３の円筒部１９と動力伝達軸１７との間及び円筒部１９とロータ２１との間にはＯリング５３，５５がそれぞれ配置されている。また、ロータ２１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５７が配置されている。これらのＯリング５３，５５とＸリング５７によって電磁式カップリング１（回転ケース３）は密封されている。
【００８５】
密封された回転ケース３には、動力伝達軸１７のフランジ部２３に設けられたオイル孔５９からオイルが注入されており、オイルを注入した後このオイル孔５９はチェックボール６１を圧入してシールされている。また、フランジ部２３には、オイル孔５９と対応した位置に、オイル流路になる切り欠き溝６２が設けられている。
【００８６】
メインクラッチ７は、回転ケース３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６３は回転ケース３の内周に形成されたスプライン部６５に連結され、インナープレート６７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６９に連結されている。また、メインクラッチ７の左側には受圧リング７１が配置され、外周をスプライン部６５に連結されている。
【００８７】
ボールカム９は、プレッシャープレート７３とカムリング７５との間に配置されている。
【００８８】
プレッシャープレート７３は、内周をインナーシャフト５のスプライン部６９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を回転ケース３（受圧リング７１）との間で押圧し、締結させる。
【００８９】
カムリング７５は、インナーシャフト５の外周に配置されており、カムリング７５とロータ２１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７７とワッシャ７９が配置されている。
【００９０】
パイロットクラッチ１１は、回転ケース３とカムリング７５との間に配置されており、そのアウタープレート８１は回転ケース３のスプライン部６５に連結され、インナープレート８３はカムリング７５の外周に形成されたスプライン部８５に連結されている。
【００９１】
パイロットクラッチ１１とプレッシャープレート７３との間には、アーマチャ８７が配置され、外周を回転ケース３のスプライン部６５に連結されている。
【００９２】
電磁石１３のコア８９は、シール型のボールベアリング９１によってロータ２１上に支承されており、ロータ２１に形成された凹部９３に適度なエアギャプを介して貫入している。また、コア８９はスナップリング９５とボールベアリング９１とスナップリング９７とを介しロータ２１に対して軸方向に位置決めされている。
【００９３】
電磁石１３のリード線９９は車載のバッテリに接続されている。
【００９４】
また、ロータ２１とパイロットクラッチ１１とアーマチャ８７によって電磁石１３の磁路が構成されている。
【００９５】
ロータ２１は非磁性体であるステンレススチールのリング１００によって径方向の外側と内側に分断されており、パイロットクラッチ１１の各プレート８１，８３には、リング１００と対応する径方向位置に、切り欠き１０１とこれら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１００と切り欠き１０１とによって、磁路上での磁力の短絡が防止されている。
【００９６】
コントローラは、電磁石１３の励磁、励磁電流の制御、励磁停止などを行う。
【００９７】
電磁石１３が励磁されると、磁路に磁気ループ１０３が発生してアーマチャ８７が吸引され、パイロットクラッチ１１を押圧して締結させ、パイロットトルクを発生させる。
【００９８】
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７５とを介してボールカム９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りプレッシャープレート７３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。
【００９９】
電磁式カップリング１が連結されると、エンジンの駆動力はインナーシャフト５からリヤデフ側のプロペラシャフトなどを介してリヤデフに伝達され、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。
【０１００】
このとき、コントローラの励磁電流調整によって電磁石１３の磁力を制御すると、パイロットクラッチ１１に滑りが生じてパイロットトルクが変化し、ボールカム９のスラスト力が変化して、メインクラッチ７（電磁式カップリング１）の連結力を調整することができる。
【０１０１】
このような電磁式カップリング１の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が向上する。
【０１０２】
また、電磁石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。
【０１０３】
電磁式カップリング１の連結が解除されると、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。
【０１０４】
また、回転ケース３がアルミニューム合金で作られており、電磁石１３の磁力が回転ケース３側に漏洩することが防止され、アーマチャ８７に磁力が効率良く導かれるから、パイロットクラッチ１１は所定のパイロットトルクが得られ、電磁式カップリング１は所定の連結トルクが得られる。
【０１０５】
また、上記のように、密封された回転ケース３に封入されたオイルは、インナーシャフト５と動力伝達軸１７とを通して形成されたオイル溜り１０５に保持されており、インナーシャフト５が回転すると、遠心力によってオイル溜り１０５のオイルはインナーシャフト５の前端と回転ケース３との間に設けられたオイル流路１０７を通り、ベアリング４１、メインクラッチ７、ボールカム９、ベアリング７７，４３、パイロットクラッチ１１などを潤滑・冷却する。
【０１０６】
また、メインクラッチ７のインナープレート６７には、オイル孔１０９が設けられ、ボールカム９、ベアリング７７，４３、パイロットクラッチ１１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。
【０１０７】
カバー１５は、鋼板をプレス加工して作られた円筒部材１１１及び側壁部材１１３と、Ｏリング１１５（シール手段）から構成されており、電磁式カップリング１の全体を覆っている。
【０１０８】
また、カバー１５を２分割構成にしたことにより、側壁部材１１３はプレスで成形することが容易になり、また、円筒部材１１１も、一側に開口が形成されるからプレスで成形することが可能になる。
【０１０９】
側壁部材１１３は、円筒部材１１１の後部側に形成された開口に嵌合しており、Ｏリング１１５は、これらの間に配置されている。また、側壁部材１１３と円筒部材１１１は、Ｏリング１１５によって嵌合部をシールされながら、軸方向に相対移動可能である、
カバー１５は円筒部材１１１の前部と側壁部材１１３の後部に形成された小径部を、前後の可撓性支持部材３５の内周にそれぞれ圧入することにより、可撓性支持部材３５に固定され、可撓性支持部材３５を介して車体に支持されている。
【０１１０】
円筒部材１１１の上記圧入部はシール１１７（第１のシール手段）になっており、側壁部材１１３の上記圧入部はシール１１９（第３のシール手段）になっている。
【０１１１】
また、ジョイントフォーク２９（継ぎ手）のボス部１２０と前側の可撓性支持部材３５との間にはリップシール１２１（第２のシール手段）が配置され、コンパニオンフランジ４９のボス部１２２と後側の可撓性支持部材３５との間にはリップシール１２３（第４のシール手段）が配置されている。
【０１１２】
なお、従来は、可撓性支持部材３５の各シール１１７，１１９が形成されている個所には他のリップシールが配置されているが、シール１１７，１１９を設けたことによってこれらのリップシールを省略することが可能になり、それだけ低コストになっている。
【０１１３】
また、ジョイントフォーク２９とコンパニオンフランジ４９には、それぞれリップシール１２１，１２３を飛石などから保護するダストカバー１２５，１２７が取り付けられている。
【０１１４】
側壁部材１１３には取り出し口１２９が形成されており、電磁石１３のリード線９９はこの取り出し口１２９に取り付けられたグロメット１３１を通してカバー１５の外部に取り出され、上記のように、バッテリに接続されている。
【０１１５】
また、側壁部材１１３には、電磁石１３のコア８９に複数個所形成された凹部１３３とそれぞれ係合して、コア８９の回り止めをする回り止め部１３５が複数個所に形成されている。
【０１１６】
これらの取り出し口１２９と回り止め部１３５は、側壁部材１１３をプレス加工する際、同時に成形される。
【０１１７】
上記のように、カバー１５は電磁式カップリング１の全体を覆っており、シール１１７，１１９とリップシール１２１，１２３によってカバー１５の内側は密封されている。
【０１１８】
そこで、カバー１５と電磁式カップリング１との間に形成される空間に、例えば、不凍液などの冷却流体を封入してもよい。
【０１１９】
こうして、電磁式カップリング１及びそのシール構造が構成されている。
【０１２０】
電磁式カップリング１は、上記のように、全体を覆うカバー１５を設けたことによって、プロペラシャフト上に配置されていても走行中に飛来する石などの障害物や、オフロードなどを走行中に遭遇する段差部や凸部との衝突から解放される。
【０１２１】
従って、回転ケース３（円筒部１９）は、駆動力を伝達するために必要な強度を超えた過剰な強度が不要になるから、アルミニューム合金で作ることが可能になっており、さらに、余分な強度が不要なだけ薄肉にして小径化され、軽量化されている。
【０１２２】
電磁式カップリング１は、このような小径化と軽量化によって慣性が小さくなり、従って、回転アンバランスが小さくなり、これに起因する振動もそれだけ小さくなっている。
【０１２３】
また、電磁式カップリング１の慣性が小さくなったことにより、エンジンの燃費が向上する。
【０１２４】
また、シール１１７，１１９とリップシール１２１，１２３によってカバー１５を密封したことにより、電磁石１３のコア８９とロータ２１とのエアギャップに水や塵などが侵入することがなくなり、塵の噛み込み、水分の凍結、錆の発生などによるロータ２１（回転ケース３）の性能変動が防止されるから、電磁式カップリング１の機能が正常に保たれる。
【０１２５】
また、カバー１５と可撓性支持部材３５との間に設けられたシール１１７，１１９は、摺動を伴わないから充分な耐久性が得られ、リップシール１２１，１２３は、それぞれジョイントフォーク２９とコンパニオンフランジ４９の小径のボス部１２０，１２２上に配置されており、摺動速度が低速であるから実用上充分な耐久性が得られる。
【０１２６】
また、カバー１５によって電磁式カップリング１の全体を覆う構成は、必要な個所毎にそれぞれシール手段を設ける構成と較べて、シール構造が極めて簡単であり、低コストである。
【０１２７】
また、上記のように、カバー１５が電磁式カップリング１の全体を収容しており、従って、シールされた空間の容積が大きいから、熱の籠もりと、温度上昇による影響が大幅に軽減される。
【０１２８】
また、カバー１５を密封したから、上記のように、電磁式カップリング１との間に不凍液などを封入すれば、電磁式カップリング１の冷却性を大きく向上させることができる。
【０１２９】
また、カバー１５に冷却フィンを形成すれば、電磁式カップリング１の放熱性と冷却性がさらに向上する。
【０１３０】
また、回転ケース３に貫通孔を設け、電磁式カップリング１の内部とカバー１５の密封空間とを連通させてオイルを封入すれば、電磁式カップリング１のオイルが増量されて潤滑・冷却効果が向上すると共に、電磁式カップリング１の内部で暖まったオイルがカバー１５の密封空間に移動し、外気で冷却されるから、電磁式カップリング１の冷却性はさらに向上する。
【０１３１】
また、電磁式カップリング１を異物との衝突から保護する機能が充分であれば、カバー１５を、放熱性に優れたアルミニューム合金のような軽合金製にすることによって、冷却性がさらに向上する。
【０１３２】
また、カバー１５が、電磁式カップリング１と共に、可撓性支持部材３５，３５に両端を固定されているから、カバー１５と電磁式カップリング１とは一体的に揺動する。
【０１３３】
従って、走行中に後輪のサスペンションスプリングが撓んだり、あるいは、プロペラシャフトからのスラスト力などを受けることによって、電磁式カップリング１の位置が車体に対して変化しても、カバー１５と電磁式カップリング１との隙間が変化することはない。
【０１３４】
従って、回転ケース３とカバー１５との干渉が生じないから、これらの隙間（クリアランス）を小さくすることが可能になり、カバー１５をそれだけ小径にできる。
【０１３５】
カバー１５を小径にしたことによって、車体や周辺部材との干渉が起こりにくくなり、レイアウトが容易になると共に、ロードクリアランス（最低地上高）が大きくなり、オフロード走行中などに段差部や凸部などとの干渉が生じにくくなっている。
【０１３６】
また、カバー１５を円筒部材１１１と側壁部材１１３とに分割したことによって、これらのプレス加工が可能になり、加工コストが大幅に低減されている。
【０１３７】
特に、プレス加工が可能になったことによって、電磁石１３のリード線９９の取り出し口１２９とコア８９の回り止め部１３５とを側壁部材１１３に加工することが極めて容易である。
【０１３８】
また、分割構造にしたことによって、カバー１５の組み付けが容易になり、組み付けコストが低減される。
【０１３９】
また、リード線９９はコア８９の側面に引き出されているから、側壁部材１１３に取り出し口１２９を設けたことによって、リード線９９を無理なく、容易に取り出すことがことができる。
【０１４０】
また、取り出し口１２９を円筒部分に形成する構成と異なって、カバー１５の大径化が防止されている。
【０１４１】
また、円筒部材１１１と側壁部材１１３との間にＯリング１１５を配置したことによって、カバー１５内部の密封空間を充分な容量に保ち、密封空間のシール性を保ちながら、これらの相対移動が許容されるから、密封空間の熱膨張や、走行中にプロペラシャフトから入力する振動やスラスト力などを吸収することができる。
【０１４２】
また、可撓性支持部材３５に固定されているカバー１５の回り止め部１３５によって、電磁石１３が回り止めされるから、リード線９９の断線が防止され、電磁式カップリング１の正常な機能が保たれる。
【０１４３】
また、コア８９の回り止めにカバー１５（側壁部材１１３）を利用したことによって、コア８９の回り止めを別途設ける必要がなくなり、それだけ構造が簡単になり、低コストになっている。
【０１４４】
また、カバー１５にコア８９の回り止め部１３５を設け、サポートベアリング３７の可撓性支持部材３５には回り止めを設けないから、車体の振動が直接回り止め部１３５に入力して回り止め機能に悪影響を与えることが避けられる。
【０１４５】
また、カバー１５に鋼板などの補強材を取り付ければ、強度と剛性が向上し、あるいは、カバー１５にゴムやプラスチックのような制振材を取り付ければ、カバー１５の制振性や防音性が向上する。
【０１４６】
また、上記のように、冷却フィンを形成すればカバー１５の強度と剛性が向上するから、制振性や防音性がさらに向上する。
【０１４７】
また、軸方向の両側で支持されている電磁式カップリング１では、走行中に前後のプロペラシャフトから入力するスラスト力が両側の支持金具３３と可撓性支持部材３５とサポートベアリング３７に掛かり、可撓性支持部材３５によって吸収されるから、電磁式カップリング１はこのスラスト力から解放され、正常な機能が保たれ。耐久性が向上する。
【０１４８】
［第２実施形態］
図２によって、電磁式カップリング２０１とそのシール構造（本発明の第２実施形態）の説明をする。
【０１４９】
電磁式カップリング２０１は、第１実施形態の電磁式カップリング１と同様に、４輪駆動車で切り離し側にしたリヤデフとエンジン（トランスファ）側との間に配置されており、図２の左方はこの車両の前方（エンジン側）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。
【０１５０】
電磁式カップリング２０１は、電磁式カップリング１において、シール構造と支持構造などを変えた例であり、以下、相違点を説明する。
【０１５１】
電磁式カップリング２０１は、回転ケース３（他側の回転部材）、インナーシャフト５（一側の回転部材）、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、電磁石１３、カバー１５（電磁式カップリング２０１の全体を覆うカバー）、コントローラなどから構成されている。
【０１５２】
電磁式カップリング２０１は、トランスファ側とリヤデフ側に分割されたプロペラシャフトの間に配置されている。
【０１５３】
回転ケース３は、前側の動力伝達軸１７、円筒部１９、後側のロータ２１などから構成されており、動力伝達軸１７のフランジ部２３はボルト２５によって円筒部１９の前部側壁部２０３に固定されている。
【０１５４】
動力伝達軸１７はトランスファ側のプロペラシャフトに連結されており、このプロペラシャフトは継ぎ手を介してトランスファに連結されている。エンジンの駆動力はこのプロペラシャフトと継ぎ手とを介して動力伝達軸１７(回転ケース３)を回転させる。
【０１５５】
また、オイル孔５９は円筒部１９の前部側壁部２０３に設けられており、オイルを注入した後チェックボール６１を圧入してシールされている。
【０１５６】
インナーシャフト５は、前端部をボールベアリング４１によってこの前部側壁部２０３に支承されており、スナップリング４５とボールベアリング４１と前部側壁部２０３の段差部２０５により回転ケース３に対して軸方向に位置決めされている。
【０１５７】
インナーシャフト５は支持金具３３と可撓性支持部材３５とサポートベアリング３７（インナーシャフト５を支承するベアリング）によって車体側に支承されており、このように、電磁式カップリング２０１はインナーシャフト５側だけで片持ち支持されている。
【０１５８】
カバー１５は、第１実施形態と同様に、円筒部材１１１と側壁部材１１３とこれらの嵌合部をシールするＯリング１１５から構成されている。
【０１５９】
側壁部材１１３は小径部を可撓性支持部材３５の内周に圧入してシール１１９（第１のシール手段）を構成しており、コンパニオンフランジ４９のボス部１２２と可撓性支持部材３５との間にはリップシール１２３（第２のシール手段）が配置されている。
【０１６０】
また、円筒部材１１１の前端部には、第１実施形態と異なって、小径の開口部２０７が形成されており、この開口部２０７と動力伝達軸１７との間にはリップシール２０９（第３のシール手段）が配置されている。
【０１６１】
このように、カバー１５の後端部は可撓性支持部材３５に固定されており、前端部はリップシール２０９を介して動力伝達軸１７に支持されているから、カバー１５と電磁式カップリング２０１とは一体的に揺動し、干渉を起こさない。
【０１６２】
また、カバー１５は前端のリップシール２０９と後端のシール１１９及びリップシール１２３とによって密封されている。
【０１６３】
また、カバー１５と可撓性支持部材３５との間に設けられたシール１１９は摺動を伴わないから充分な耐久性が得られ、リップシール１２３，２０９はそれぞれ小径のコンパニオンフランジ４９（ボス部１２２）と動力伝達軸１７上に配置されており、摺動速度が低速であるから実用上充分な耐久性が得られる。
【０１６４】
こうして、電磁式カップリング２０１及びそのシール構造が構成されている。
【０１６５】
電磁式カップリング２０１は、上記のように、片持ち支持されているが、第１実施形態と同等の効果が得られる。
【０１６６】
なお、本発明では、請求項５の作用欄で説明したように、カバーが軸方向両側に側壁部を持った円筒形である場合、その分割形態には、
（１）一方の側壁部と、他方の側壁部が付いた円筒部材との２分割（下記の実
施形態）
（２）一方の側壁部と、他方の側壁部と、円筒部材との３分割
（３）円筒部分で２分割し、分割された円筒部分付きの一方の側壁部材と、分
割された円筒部分付きの他方の側壁部材との２分割
などがあり、いずれを選択してもよい。
【０１６７】
【発明の効果】
請求項１に記載された電磁式カップリングのシール構造によれば、電磁式カップリングは、回転軸間に配置されていても、全体を覆うカバーによって、飛来する石などの障害物、段差部、凸部などとの衝突から保護されるので、外側ケーシングを軽金属合金製にし、薄肉で小径化し、軽量化することができる。
【０１６８】
また、小径化と軽量化とによって電磁式カップリングの慣性が小さくなり、回転アンバランスと、これに起因する振動がそれだけ小さくなると共に、慣性が小さくなったことによって原動機の燃費が向上する。
【０１６９】
また、カバーと電磁式カップリングとの間に形成される空間の容積が大きいから、熱の籠もりと温度上昇による影響が小さい。
【０１７１】
また、カバーと電磁式カップリングが一体的に揺動し、干渉しないから、これらの間隔を小さくしてカバーを小径にできる。
【０１７２】
カバーを小径にすれば、車体や周辺部材との干渉が起こりにくくなり、レイアウトが容易になると共に、ロードクリアランスが大きくなって、段差部や凸部などとの干渉が生じにくくなる。
【０１７３】
請求項２に記載された電磁式カップリングのシール構造は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１７４】
また、カバーを密封することにより、塵の噛み込み、水分の凍結、錆の発生などによる回転ケースの性能変動が防止され、機能が正常に保たれる。
【０１７５】
また、カバーによって電磁式カップリング全体のシールを行うから、必要な個所のそれぞれにシール手段を設ける構成と較べて、シール構造が極めて簡単であり、低コストである。
【０１７６】
また、電磁式カップリングの全体を覆うカバー内部のシール空間は容積が大きいから、熱の籠もりと、温度上昇による影響が大幅に軽減される。
【０１７７】
請求項３に記載された電磁式カップリングのシール構造は、請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１７８】
また、このように電磁式カップリングが片持ち支持の場合でも、請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１７９】
また、カバーと支持部材の間に配置され、摺動を伴わないシール手段は充分な耐久性が得られ、第２と第３のシール手段は、小径部に配置することによって摺動速度が下がり、実用上充分な耐久性が得られる。
【０１８０】
請求項４に記載された電磁式カップリングのシール構造は、請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１８１】
また、カバーと支持部材の間に配置され、摺動を伴わない第１と第３のシール手段は充分な耐久性が得られ、第２と第４のシール手段は、小径部に配置することによって摺動速度が下がり、実用上充分な耐久性が得られる。
【０１８２】
請求項５に記載された電磁式カップリングのシール構造は、請求項１〜４の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１８３】
また、分割構造のカバーは加工が容易であり、円筒部材と側壁部材をそれぞれプレス成形し、コストを大幅に低減することができる。
【０１８４】
また、電磁石のリード線の取り出し口やコアの回り止め部などを、側壁部材に加工することも極めて容易である。
【０１８５】
また、カバーは種々の分割構造を選択できる。
【０１８６】
請求項６に記載された電磁式カップリングのシール構造は、請求項５の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１８７】
また、カバーの側壁部材に設けられた取り出し口からは、コアの側面に引き出されている電磁石のリード線を無理なく取り出すことがことができる。
【０１８８】
また、取り出し口を円筒部分に形成した構成と異なって、カバーの大径化が防止される。
【０１８９】
請求項７に記載された電磁式カップリングのシール構造は、請求項５または請求項６の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１９０】
また、シール性を保ちながら円筒部材と側壁部材との相対移動が許容され、密封空間の熱膨張や走行中の振動を吸収できる。
【０１９１】
請求項８に記載された電磁式カップリングのシール構造は、請求項１〜７の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１９２】
また、カバーに電磁石の回り止めを設けたことによって、回り止めを別途設ける必要がなくなり、構造簡単で、低コストになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態を示す断面図である。
【図２】第２実施形態を示す断面図である。
【図３】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１，２０１電磁式カップリング
３回転ケース（他側の回転部材）
５インナーシャフト（一側の回転部材）
１３電磁石
１５カバー（電磁式カップリングの全体を覆うカバー）
３５サポートベアリング３７の支持部材（可撓性の支持部材）
３７サポートベアリング（回転ケース３及びインナーシャフト５を支承するベアリング）
８９電磁石１３のコア
９９電磁石１３のリード線
１１１カバー１５の円筒部材
１１３カバー１５の側壁部材
１１５Ｏリング（円筒部材１１１と側壁部材１１３の間に配置されたシール手段）
１１７シール（第１のシール手段）
１１９シール（第１のシール手段：第３のシール手段）
１２１リップシール（第２のシール手段）
１２３リップシール（第２のシール手段：第４のシール手段）
１２９リード線９９の取り出し口
１３５電磁石１３の回り止め部
２０９リップシール（第３のシール手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a seal structure for an electromagnetic coupling disposed between rotating shafts such as a propeller shaft of a four-wheel drive vehicle.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-213164 discloses a coupling 501 (driving force transmission device) as shown in FIG.
[0003]
This coupling 501 is disposed in the rear wheel side power transmission system of the four-wheel drive vehicle, and controls the driving force transmitted to the rear wheel side and disconnected from the rear wheel side.
[0004]
The coupling 501 includes a rotating case 503, an inner shaft 505, a multi-plate main clutch 507, a pressure plate 509, an armature 511, an intermediate cam member 513, a first cam 515, a second cam 517, a spring 519, and an electromagnet 521. It consists of a controller and so on.
[0005]
The rotation case 503 and the inner shaft 505 are disposed so as to be relatively rotatable, and the inner shaft 505 is disposed inside the rotation case 503.
[0006]
The rotating case 503 is connected to the propeller shaft 523 on the transfer side. The inner shaft 505 is splined to a propeller shaft 525 on the rear differential side, and is coupled to the rear differential (a differential device that distributes the driving force of the engine to the left and right rear wheels) via the propeller shaft 525.
[0007]
The pressure plate 509 and the armature 511 are spline-connected to the inner periphery of the rotating case 503, respectively.
[0008]
Further, the intermediate cam member 513 is disposed between the pressure plate 509 and the armature 511 so as to be relatively rotatable.
[0009]
The first cam 515 is provided between the armature 511 and the intermediate cam member 513, and includes a cam groove 527 provided on the outer periphery of the intermediate cam member 513 and a roller 529 that engages with the cam groove 527. ing.
[0010]
The cam grooves 527 are provided at equal intervals in the circumferential direction, and are inclined with respect to the axial direction. The roller 529 is rotatably supported by the armature 511.
[0011]
The second cam 517 is a ball cam and is provided between the pressure plate 509 and the intermediate cam member 513.
[0012]
The spring 519 is disposed between the armature 511 and the intermediate cam member 513, and presses the intermediate cam member 513 toward the second cam 517 to absorb backlash, thereby improving the response of the cam 517.
[0013]
Further, the spring 519 returns unnecessary force torque by returning the armature 511 to the neutral position in the rotational direction and returning the intermediate cam member 513 to the neutral position in the axial direction when the excitation of the electromagnet 521 is stopped. It is preventing.
[0014]
A rotor 531 that is a magnetic path member is connected to the rotating case 503, and the core 533 of the electromagnet 521 is disposed in a recess 535 provided in the rotor 531 via an appropriate air gap.
[0015]
A seal 537 is disposed between the outer periphery of the core 533 and the rotor 531, and a seal 539 is disposed between the inner periphery of the core 533 and the inner shaft 505. These seals 537 and 539 prevent oil leakage from the rotating case 503 and prevent water and dust from entering from the outside.
[0016]
The rotor 531 is provided with a contact surface 541 that contacts the armature 511, and an air gap 543 is formed between the armature 511 and the contact surface 541.
[0017]
The controller performs excitation of the electromagnet 521, control of excitation current, stop of excitation, and the like.
[0018]
When the electromagnet 521 is excited, a magnetic loop 545 is formed in the magnetic path including the air gap 543 and the armature 511 is attracted.
[0019]
When the armature 511 is sucked, the roller 529 is moved, the cam groove 527 of the intermediate cam member 513 is pressed, the first cam 515 is operated, and the intermediate cam member 513 is rotated by the cam force.
[0020]
When the intermediate cam member 513 rotates, the second cam 517 is operated, and the main clutch 507 is pressed and fastened via the pressure plate 509 by the cam thrust force.
[0021]
As described above, when the electromagnet 521 attracts the armature 511, the first cam 515 is activated and the second cam 517 is activated by the pilot function, and the coupling 501 is connected.
[0022]
When the coupling 501 is connected, the driving force of the engine is sent to the rear wheels, and the vehicle is in a four-wheel drive state, which improves the running performance on rough roads and the stability of the vehicle body.
[0023]
Further, when the excitation current of the electromagnet 521 is controlled, the cam force of the first cam 515 changes, the pressing force of the second cam 517 changes, and the driving force transmitted to the rear wheels is adjusted by the slipping of the main clutch 507. . When the driving force distribution ratio between the front and rear wheels is controlled in this way, for example, the maneuverability and stability of the vehicle while turning is improved.
[0024]
When the excitation of the electromagnet 521 is stopped, the armature 511 (roller 529) returns to the original position by the biasing force of the spring 519, the cam force of the first cam 515 disappears, and then the cam thrust force of the second cam 517 disappears. Then, the main clutch 507 is released, the coupling 501 is released, and the vehicle enters a two-wheel drive state.
[0025]
[Problems to be solved by the invention]
The coupling 501 is disposed between the propeller shafts 523 and 525 and is exposed to the outside.
[0026]
When exposed to the outside in this way, foreign matters such as stones flying during traveling, and stepped portions and convex portions encountered in off-road may collide with the coupling 501.
[0027]
Therefore, the rotating case 503 needs to have enough strength to withstand such a collision, and becomes thicker and larger in diameter and heavier.
[0028]
In addition, since sufficient strength is required, it is difficult to make the rotating case 503 of aluminum alloy or the like to reduce the weight.
[0029]
Further, if the coupling 501 is exposed to the outside, foreign matter such as water or dust may enter the air gap between the core 533 of the electromagnet 521 and the rotor 531, dust biting, moisture freezing, There is a risk that the performance of the rotor 531 (rotating case 503) may vary due to the occurrence of rust, etc. Seals 537 and 539 are necessary to prevent this.
[0030]
However, these seals 537 and 539 are disposed between the rotor 531 (propeller shaft 523) and the inner shaft 505 (propeller shaft 525), which are rotating members, and the core 533, which is a stationary member, and the propeller shaft. Since 523 and 525 rotate at a high speed, even if these seals 537 and 539 are seal-type bearings or sliding-type lip seals, the durability tends to decrease. The large-diameter seal 537, which has a high sliding speed, has this problem.
[0031]
When the sealing performance of the seals 537 and 539 is deteriorated, a problem due to the entry of foreign matter as described above occurs.
[0032]
In addition, in order to prevent intrusion of foreign matter, there is a method in which a cover is provided at each necessary portion of the coupling 501, and grease or oil is sealed between them, but in this case, the number of seal portions is increased and the structure is complicated. In addition, the grease and oil need to be replaced, and maintainability is poor.
[0033]
Therefore, the present invention protects an electromagnetic coupling disposed between rotating shafts such as a propeller shaft from a collision with a stepping stone or an obstacle, and an intrusion of a foreign object, and an electromagnetic wave whose sealing performance is kept high for a long time. An object of the present invention is to provide a seal structure for a type coupling.
[0034]
[Means for Solving the Problems]
The sealing structure of the electromagnetic coupling according to claim 1 is a sealing structure of an electromagnetic coupling disposed between rotating shafts that transmit the driving force of the prime mover to the wheel side, Provide a cover to cover the whole The electromagnetic coupling is supported on the vehicle body via a flexible support member and a bearing, and the cover is fixed to the flexible support member. It is characterized by that.
[0035]
In this way, in the electromagnetic coupling seal structure described in claim 1, by providing the cover that covers the entire electromagnetic coupling, even if it is disposed between the rotating shafts such as the propeller shaft, the electromagnetic coupling The type coupling is protected from a collision with a foreign object such as a stone flying during traveling and a stepped portion or a convex portion encountered during traveling.
[0036]
Therefore, the casing outside the electromagnetic coupling does not require a strength higher than that required to transmit the driving force. For example, the casing is made of a light metal alloy such as an aluminum alloy, and By reducing the thickness, the diameter can be reduced, and the electromagnetic coupling can be reduced in weight.
[0037]
By reducing the diameter and weight of the casing as described above, the inertia of the electromagnetic coupling is reduced, and the rotation imbalance and the vibration caused thereby are reduced accordingly.
[0038]
Further, the fuel efficiency of the prime mover is improved by reducing the inertia of the electromagnetic coupling.
[0039]
In addition, when the casing is made of an aluminum alloy, which is a non-magnetic material, the leakage of magnetic flux to the casing side when a magnetic force is generated can be greatly reduced. Therefore, the electromagnet can be made smaller and the magnetic force enhanced. Can do.
[0040]
In addition, since the cover is large enough to cover the entire electromagnetic coupling, the volume of the space formed between the cover and the electromagnetic coupling is increased accordingly, and the effects of heat buildup and temperature rise are alleviated. The
[0042]
Further, since the cover is fixed to the flexible support member and swings integrally with the electromagnetic coupling, for example, the suspension spring of the wheel bends during traveling, or the thrust force from the rotating shaft, etc. Therefore, even if the position of the electromagnetic coupling changes with respect to the vehicle body, the gap between the cover and the electromagnetic coupling does not change.
[0043]
Therefore, since the interference between the casing outside the electromagnetic coupling and the cover does not occur, the distance (clearance) can be reduced, and the cover can be made smaller in diameter.
[0044]
If the cover has a small diameter, interference with the vehicle body and surrounding members is less likely to occur, layout is facilitated, and the road clearance (minimum ground clearance) is increased, so that it can be easily Interference is less likely to occur.
[0045]
The invention of claim 2 is the sealing structure of the electromagnetic coupling according to claim 1, characterized in that a sealing means for sealing the inside of the cover is provided, and is equivalent to the configuration of claim 1 Actions and effects can be obtained.
[0046]
Further, in this configuration in which the inside of the cover is sealed by the sealing means, unlike the conventional example in which water or dust enters the air gap between the core 533 of the electromagnet 521 and the rotor 531, the dust bites, moisture freezes, rust. The performance of the rotor (rotating case) is prevented from changing due to the occurrence of the above, and the function is kept normal.
[0047]
In addition, in order to prevent the intrusion of foreign matter, it is not necessary to provide a cover for each required part of the electromagnetic coupling and to enclose grease or oil between them, which complicates the structure. Is prevented, and it is not necessary to replace grease or oil, so that deterioration of maintainability is avoided.
[0048]
In addition, since the entire electromagnetic coupling is sealed by the cover, the sealing structure becomes extremely simple and low in cost as compared with the configuration in which the sealing means is provided at each necessary portion as described above.
[0049]
In addition, as described above, the cover is sized to cover the entire electromagnetic coupling, and therefore the volume of the sealed space is large, so that the effects of heat buildup and temperature rise are greatly reduced. .
[0050]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the electromagnetic coupling seal structure according to the second aspect, wherein one of the rotating members on the one side and the other side of the electromagnetic coupling is a supporting member. And a bearing. A first seal means is provided between the cover and the support member on the support side, and a second seal is provided between the support member and the one-side rotation member. The other sealing means is provided, and on the other side, a third sealing means is provided between the cover and the other-side rotating member.
[0051]
In this configuration, the electromagnetic coupling is cantilevered. On the support side, the first sealing means provided between the cover and the support member, and the support member and the one-side rotating member are provided. Sealing is performed by the second sealing means provided, and on the other side, the inside of the cover is sealed by sealing by the third sealing means provided between the cover and the other-side rotating member. Thus, the same effects and advantages as those of the structure of claim 3 can be obtained.
[0052]
Further, since the first sealing means provided between the cover and the support member does not slide, sufficient durability is obtained, and the second and third sealing means are parts of the electromagnetic coupling. By disposing each in the small diameter portions of the side rotating member and the other side rotating member, the sliding speed is reduced, and practically sufficient durability can be obtained.
[0053]
Further, as described above, the driving device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4-231215 is cantilevered by a bearing on a propeller shaft that is a rotating shaft. The present invention can be applied to a cantilever support device, and the above-described operation and effect can be obtained.
[0054]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electromagnetic coupling seal structure according to the second aspect, wherein the rotating members on one side and the other side of the electromagnetic coupling are respectively connected via a support member and a bearing. The first seal means is provided between the cover and the support member on one side, and the second seal means is provided between the support member and the one side rotation member on one side. On the other side, a third sealing means is provided between the cover and the support member, and a fourth sealing means is provided between the support member and the other side rotation member. It is said.
[0055]
In this configuration, the electromagnetic coupling is supported on both sides in the axial direction. On one side, the first sealing means provided between the cover and the support member, and the support member and the one-side rotation member Sealing is performed by the second sealing means provided between them, and on the other side, between the third sealing means provided between the cover and the supporting member, and between the supporting member and the other side rotating member. The inside of the cover is sealed by performing sealing by the provided fourth sealing means, and the same operation and effect as the configuration of claim 3 can be obtained.
[0056]
Further, since the first and third sealing means provided between the cover and the support member do not slide, sufficient durability is obtained, and the second and fourth sealing means are electromagnetic type. Since the sliding speed is lowered by disposing the coupling on the small-diameter portions of the one-side rotating member and the other-side rotating member, practically sufficient durability can be obtained.
[0057]
In the case of an electromagnetic coupling supported on both sides in the axial direction, the thrust force input from the front and rear rotating shafts during travel is applied to the support members and bearings on both sides, and the electromagnetic coupling is released from this thrust force. Normal function is maintained. Durability is improved.
[0058]
A fifth aspect of the invention is the electromagnetic coupling seal structure according to any one of the first to fourth aspects, wherein the cover comprises a cylindrical member and a side wall member. Actions and effects equivalent to the configurations 1 to 4 can be obtained.
[0059]
Further, in this configuration in which the cover has a divided structure of the cylindrical member and the side wall member, the processing (molding) of the cover is facilitated, and the cylindrical member and the side wall member can be processed by pressing, respectively, so that the processing cost is increased. It is greatly reduced.
[0060]
In particular, it becomes extremely easy to process the lead wire outlet of the electromagnet, the rotation preventing portion of the core, and the like into the side wall member.
[0061]
Further, since the cover has a divided structure, the assembly becomes easy and the assembly cost is reduced.
[0062]
If the cover is cylindrical with side walls on both sides in the axial direction,
(1) Two divisions of one side wall and a cylindrical member with the other side wall (each embodiment)
(2) Three divisions of one side wall, the other side wall, and the cylindrical member
(3) Dividing into two parts at the cylindrical part, and dividing into one side wall member with the divided cylindrical part and the other side wall member with the divided cylindrical part
Any of these may be selected.
[0063]
A sixth aspect of the invention is the electromagnetic coupling seal structure according to the fifth aspect of the invention, wherein the cover side wall member is provided with an outlet for an electromagnet lead wire. The effect | action and effect equivalent to the structure of claim | item 5 can be acquired.
[0064]
In general, the lead wire of the electromagnet is drawn from the side surface of the core, and the lead wire can be easily and easily taken out by providing the lead wire outlet on the side wall member of the cover.
[0065]
Further, unlike the configuration in which the take-out port is formed in the cylindrical portion, an increase in the diameter of the cover is prevented.
[0066]
The invention according to claim 7 is the sealing structure of the electromagnetic coupling according to claim 5 or 6, characterized in that sealing means is disposed between the cylindrical member and the side wall member of the cover. Thus, the same effects and advantages as those of the fifth or sixth aspect can be obtained.
[0067]
Further, since the sealing means is disposed, the cylindrical member and the side wall member are allowed to move relative to each other while the sealing space is maintained at a sufficient capacity and the sealing performance is maintained. Can be absorbed by these relative movements.
[0068]
The invention according to claim 8 is the electromagnetic coupling seal structure according to any one of claims 1 to 7, wherein the cover is provided with a detent portion of an electromagnet core. Thus, the same actions and effects as those of the first to seventh aspects can be obtained.
[0069]
Further, since the cover is used for the rotation prevention of the electromagnet (core), it is not necessary to separately provide the rotation prevention of the core, and the structure is simplified and the cost is reduced.
[0070]
Further, since the electromagnet (core) is disposed on the side surface of the electromagnetic coupling, if the side wall member of the cover is used in the configuration of claims 6 to 8, the rotation stopper can be formed without difficulty.
[0071]
In addition, since the cover is provided with a non-rotating core and the bearing support member is not provided with a detent, vibrations of the vehicle body can be prevented from being directly input to the core detent through this supporting member, thereby preventing the rotation. Avoiding adverse effects.
[0072]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
The electromagnetic coupling 1 and its seal structure (first embodiment of the present invention) will be described with reference to FIG.
[0073]
The electromagnetic coupling 1 is disposed between the rear differential on the four-wheel drive vehicle on the separation side and the engine (transfer) side, and the left side in FIG. 1 corresponds to the front (engine side) of the vehicle. In addition, the member etc. which are not giving the code | symbol are not illustrated.
[0074]
The electromagnetic coupling 1 includes a rotating case 3 (rotating member on the other side), an inner shaft 5 (rotating member on one side), a multi-plate main clutch 7, a ball cam 9, a pilot clutch 11, an electromagnet 13, and a cover 15 (electromagnetic). The cover which covers the whole type | mold coupling 1), a controller, etc. are comprised.
[0075]
The electromagnetic coupling 1 is disposed between a propeller shaft (rotating shaft) divided into a transfer side and a rear differential side.
[0076]
The rotating case 3 is made of a front power transmission shaft 17 made of steel for shafts, a cylindrical portion 19 made of aluminum alloy (non-magnetic material), and an iron-based alloy (magnetic material). The rear rotor 21 and the like are included.
[0077]
A flange portion 23 is formed on the power transmission shaft 17, and the flange portion 23 is fixed to one side opening of the cylindrical portion 19 by a bolt 25.
[0078]
The rotor 21 is screwed into the other opening of the cylindrical portion 19 and is fixed by the double nut function of the nut 27.
[0079]
The power transmission shaft 17 is splined to a joint fork 29 and fixed with a nut 31. The driving force of the engine rotates the power transmission shaft 17 through the propeller shaft on the transfer side and this joint.
[0080]
The power transmission shaft 17 is supported on the vehicle body side by a support bracket 33 fixed to the floor panel of the vehicle body, a flexible support member 35, and a support bearing 37 (bearing for supporting the rotating case 3). The support bearing 37 is positioned in the axial direction by snap rings 39, 39 attached to the support member 33.
[0081]
The inner shaft 5 penetrates the rotary case 3 from the rear, and a front end portion is supported on the power transmission shaft 17 by a ball bearing 41 and a rear portion side is supported on the rotor 21 by a needle bearing 43. The inner shaft 5 is positioned in the axial direction with respect to the rotating case 3 by a snap ring 45, a ball bearing 41 and a snap ring 47.
[0082]
A companion flange 49 is splined to the inner shaft 5 and fixed with a nut 31. A joint joint fork 51 is fixed to the companion flange 49, and the companion flange 49 is positioned in the axial direction by a spacer 52. The rotation of the inner shaft 5 is transmitted to the rear differential through the joint and the propeller shaft on the rear differential side.
[0083]
Similarly to the power transmission shaft 17, the inner shaft 5 is supported on the vehicle body side by a support fitting 33, a flexible support member 35, and a support bearing 37 (bearing that supports the inner shaft 5).
[0084]
O-rings 53 and 55 are disposed between the cylindrical portion 19 and the power transmission shaft 17 of the rotating case 3 and between the cylindrical portion 19 and the rotor 21, respectively. Further, an X ring 57 that is a seal having an X-shaped cross section is disposed between the rotor 21 and the inner shaft 5. The electromagnetic coupling 1 (rotating case 3) is hermetically sealed by the O-rings 53 and 55 and the X-ring 57.
[0085]
Oil is injected into the sealed rotating case 3 from an oil hole 59 provided in the flange portion 23 of the power transmission shaft 17. After the oil is injected, the oil hole 59 is press-fitted with a check ball 61 and sealed. Has been. In addition, the flange portion 23 is provided with a notch groove 62 serving as an oil flow path at a position corresponding to the oil hole 59.
[0086]
The main clutch 7 is disposed between the rotary case 3 and the inner shaft 5, the outer plate 63 is connected to a spline portion 65 formed on the inner periphery of the rotary case 3, and the inner plate 67 is connected to the inner shaft 5. Is connected to a spline portion 69 formed on the outer periphery of the. A pressure receiving ring 71 is disposed on the left side of the main clutch 7, and the outer periphery is connected to the spline portion 65.
[0087]
The ball cam 9 is disposed between the pressure plate 73 and the cam ring 75.
[0088]
The pressure plate 73 is connected at its inner periphery to the spline portion 69 of the inner shaft 5, and the main clutch 7 is pressed against the rotating case 3 (pressure receiving ring 71) by the thrust force of the ball cam 9 to be fastened.
[0089]
The cam ring 75 is disposed on the outer periphery of the inner shaft 5, and a thrust bearing 77 and a washer 79 that receive the cam reaction force of the ball cam 9 are disposed between the cam ring 75 and the rotor 21.
[0090]
The pilot clutch 11 is disposed between the rotating case 3 and the cam ring 75, and the outer plate 81 is connected to the spline portion 65 of the rotating case 3, and the inner plate 83 is a spline portion formed on the outer periphery of the cam ring 75. 85.
[0091]
An armature 87 is disposed between the pilot clutch 11 and the pressure plate 73, and the outer periphery is connected to the spline portion 65 of the rotating case 3.
[0092]
The core 89 of the electromagnet 13 is supported on the rotor 21 by a seal-type ball bearing 91 and penetrates into a recess 93 formed in the rotor 21 through an appropriate air gap. The core 89 is positioned in the axial direction with respect to the rotor 21 via a snap ring 95, a ball bearing 91, and a snap ring 97.
[0093]
The lead wire 99 of the electromagnet 13 is connected to an in-vehicle battery.
[0094]
The rotor 21, the pilot clutch 11 and the armature 87 constitute a magnetic path of the electromagnet 13.
[0095]
The rotor 21 is divided into a radially outer side and an inner side by a non-magnetic stainless steel ring 100, and each plate 81, 83 of the pilot clutch 11 is notched at a radial position corresponding to the ring 100. 101 and a bridge portion for connecting them are provided. These rings 100 and notches 101 prevent magnetic shorts on the magnetic path.
[0096]
The controller performs excitation of the electromagnet 13, control of excitation current, excitation stop, and the like.
[0097]
When the electromagnet 13 is excited, the magnetic loop 103 is generated in the magnetic path and the armature 87 is attracted, and the pilot clutch 11 is pressed and fastened to generate the pilot torque.
[0098]
When the pilot torque is generated, the driving force of the engine is applied from the rotating case 3 to the ball cam 9 via the pilot clutch 11 and the cam ring 75, and the main clutch 7 is pressed and fastened via the pressure plate 73 by the generated cam thrust force. The electromagnetic coupling 1 is connected.
[0099]
When the electromagnetic coupling 1 is connected, the driving force of the engine is transmitted from the inner shaft 5 to the rear differential via the rear differential side propeller shaft, etc., and is distributed from the rear differential to the left and right rear wheels so that the vehicle is in a four-wheel drive state. As a result, the driving performance on rough roads and the stability of the vehicle body are improved.
[0100]
At this time, when the magnetic force of the electromagnet 13 is controlled by adjusting the excitation current of the controller, the pilot clutch 11 slips, the pilot torque changes, the thrust force of the ball cam 9 changes, and the main clutch 7 (electromagnetic coupling 1) changes. ) Can be adjusted.
[0101]
By adjusting the coupling force of the electromagnetic coupling 1 as described above, the driving force distribution ratio between the front and rear wheels can be arbitrarily controlled. For example, when such control is performed during turning, the vehicle maneuverability and Stability is improved.
[0102]
When the excitation of the electromagnet 13 is stopped, the pilot clutch 11 is released and the cam thrust force of the ball cam 9 disappears, the main clutch 7 is released, and the connection of the electromagnetic coupling 1 is released.
[0103]
When the coupling of the electromagnetic coupling 1 is released, the rear differential side is disconnected, and the vehicle enters a two-wheel drive state of front wheel drive.
[0104]
Further, since the rotating case 3 is made of an aluminum alloy, the magnetic force of the electromagnet 13 is prevented from leaking to the rotating case 3 side, and the magnetic force is efficiently guided to the armature 87. Torque is obtained, and the electromagnetic coupling 1 obtains a predetermined coupling torque.
[0105]
Further, as described above, the oil sealed in the sealed rotating case 3 is held in the oil reservoir 105 formed through the inner shaft 5 and the power transmission shaft 17, and when the inner shaft 5 rotates, Due to the force, the oil in the oil reservoir 105 passes through an oil passage 107 provided between the front end of the inner shaft 5 and the rotating case 3, and the bearing 41, the main clutch 7, the ball cam 9, the bearings 77 and 43, the pilot clutch 11, etc. Lubricate and cool.
[0106]
Further, the inner plate 67 of the main clutch 7 is provided with an oil hole 109, which promotes the movement of oil toward the ball cam 9, the bearings 77 and 43, and the pilot clutch 11 side, thereby improving the lubrication / cooling effect thereof. Yes.
[0107]
The cover 15 includes a cylindrical member 111 and a side wall member 113 made by pressing a steel plate, and an O-ring 115 (sealing means), and covers the entire electromagnetic coupling 1.
[0108]
In addition, since the cover 15 is divided into two parts, the side wall member 113 can be easily molded by pressing, and the cylindrical member 111 can be molded by pressing because an opening is formed on one side. become.
[0109]
The side wall member 113 is fitted into an opening formed on the rear side of the cylindrical member 111, and the O-ring 115 is disposed therebetween. Further, the side wall member 113 and the cylindrical member 111 are relatively movable in the axial direction while the fitting portion is sealed by the O-ring 115.
The cover 15 is fixed to the flexible support member 35 by press-fitting small diameter portions formed at the front part of the cylindrical member 111 and the rear part of the side wall member 113 into the inner periphery of the front and rear flexible support members 35. The vehicle body is supported via a flexible support member 35.
[0110]
The press-fit portion of the cylindrical member 111 is a seal 117 (first seal means), and the press-fit portion of the side wall member 113 is a seal 119 (third seal means).
[0111]
Further, a lip seal 121 (second sealing means) is disposed between the boss portion 120 of the joint fork 29 (joint) and the flexible support member 35 on the front side, and the boss portion 122 of the companion flange 49 and the rear side. A lip seal 123 (fourth sealing means) is disposed between the flexible support member 35 and the flexible support member 35.
[0112]
Conventionally, other lip seals are disposed at the positions where the respective seals 117 and 119 of the flexible support member 35 are formed, but these lip seals are provided by providing the seals 117 and 119. It can be omitted, and the cost is reduced accordingly.
[0113]
Further, dust covers 125 and 127 for protecting the lip seals 121 and 123 from flying stones are attached to the joint fork 29 and the companion flange 49, respectively.
[0114]
An extraction port 129 is formed in the side wall member 113, and the lead wire 99 of the electromagnet 13 is extracted to the outside of the cover 15 through the grommet 131 attached to the extraction port 129, and connected to the battery as described above. Yes.
[0115]
Further, the side wall member 113 is formed with a plurality of anti-rotation portions 135 for engaging with the recesses 133 formed at a plurality of locations in the core 89 of the electromagnet 13 to prevent the core 89 from rotating.
[0116]
The take-out port 129 and the rotation stopper 135 are simultaneously formed when the side wall member 113 is pressed.
[0117]
As described above, the cover 15 covers the entire electromagnetic coupling 1, and the inside of the cover 15 is sealed by the seals 117 and 119 and the lip seals 121 and 123.
[0118]
Therefore, for example, a cooling fluid such as an antifreeze liquid may be enclosed in a space formed between the cover 15 and the electromagnetic coupling 1.
[0119]
Thus, the electromagnetic coupling 1 and its seal structure are configured.
[0120]
As described above, the electromagnetic coupling 1 is provided with the cover 15 that covers the whole, so that it is traveling on an obstacle such as a stone flying during traveling even when it is disposed on the propeller shaft, or off-road. You are free from collisions with bumps and bumps that you encounter.
[0121]
Accordingly, the rotating case 3 (cylindrical portion 19) can be made of an aluminum alloy because an excessive strength exceeding the strength necessary for transmitting the driving force is not required. Thinner and smaller in diameter and lighter in weight than necessary.
[0122]
The electromagnetic coupling 1 is reduced in inertia by such a reduction in diameter and weight, and accordingly, the rotational imbalance is reduced, and the vibration caused thereby is also reduced accordingly.
[0123]
Further, since the inertia of the electromagnetic coupling 1 is reduced, the fuel efficiency of the engine is improved.
[0124]
Further, since the cover 15 is sealed by the seals 117 and 119 and the lip seals 121 and 123, water and dust do not enter the air gap between the core 89 of the electromagnet 13 and the rotor 21, and the dust bites. Since fluctuations in the performance of the rotor 21 (rotating case 3) due to freezing of water, generation of rust, etc. are prevented, the function of the electromagnetic coupling 1 is maintained normally.
[0125]
Further, since the seals 117 and 119 provided between the cover 15 and the flexible support member 35 do not slide, sufficient durability is obtained, and the lip seals 121 and 123 are respectively connected to the joint fork 29 and Since it is disposed on the small-diameter boss portions 120 and 122 of the companion flange 49 and the sliding speed is low, practically sufficient durability can be obtained.
[0126]
Further, the configuration in which the entire electromagnetic coupling 1 is covered by the cover 15 has a very simple sealing structure and is low in cost as compared with a configuration in which sealing means is provided for each necessary portion.
[0127]
Further, as described above, the cover 15 accommodates the entire electromagnetic coupling 1, and therefore the volume of the sealed space is large, so that the effects of heat buildup and temperature rise are greatly reduced. The
[0128]
In addition, since the cover 15 is sealed, as described above, if the antifreeze liquid or the like is sealed between the electromagnetic coupling 1, the cooling performance of the electromagnetic coupling 1 can be greatly improved.
[0129]
Further, if cooling fins are formed on the cover 15, the heat dissipation and cooling properties of the electromagnetic coupling 1 are further improved.
[0130]
Further, if the rotary case 3 is provided with a through-hole, and the oil is sealed by communicating the inside of the electromagnetic coupling 1 and the sealed space of the cover 15, the amount of oil in the electromagnetic coupling 1 is increased and lubrication / cooling effect is achieved. In addition, the oil heated inside the electromagnetic coupling 1 moves to the sealed space of the cover 15 and is cooled by the outside air, so that the cooling performance of the electromagnetic coupling 1 is further improved.
[0131]
In addition, if the function of protecting the electromagnetic coupling 1 from collision with foreign matter is sufficient, the cooling performance is further improved by making the cover 15 made of a light alloy such as an aluminum alloy having excellent heat dissipation. To do.
[0132]
Further, since both ends of the cover 15 are fixed to the flexible support members 35 and 35 together with the electromagnetic coupling 1, the cover 15 and the electromagnetic coupling 1 swing integrally.
[0133]
Therefore, even if the position of the electromagnetic coupling 1 changes with respect to the vehicle body by bending the suspension spring of the rear wheel during driving or by receiving a thrust force from the propeller shaft, the cover 15 and the electromagnetic The gap with the expression coupling 1 does not change.
[0134]
Therefore, since the interference between the rotating case 3 and the cover 15 does not occur, the gap (clearance) can be reduced, and the cover 15 can be made smaller in diameter.
[0135]
By making the cover 15 small in diameter, interference with the vehicle body and surrounding members is less likely to occur, layout is facilitated, road clearance (minimum ground clearance) is increased, and stepped portions and convex portions are formed during off-road driving. Interference with such is difficult to occur.
[0136]
Further, by dividing the cover 15 into the cylindrical member 111 and the side wall member 113, these press workings can be performed, and the processing cost is greatly reduced.
[0137]
In particular, it becomes extremely easy to process the outlet 129 of the lead wire 99 of the electromagnet 13 and the anti-rotation portion 135 of the core 89 into the side wall member 113 by enabling the press working.
[0138]
Further, the split structure facilitates the assembly of the cover 15 and reduces the assembly cost.
[0139]
Since the lead wire 99 is drawn out to the side surface of the core 89, the lead wire 99 can be easily taken out without difficulty by providing the side wall member 113 with the take-out port 129.
[0140]
Further, unlike the configuration in which the take-out port 129 is formed in the cylindrical portion, the cover 15 is prevented from being increased in diameter.
[0141]
Further, since the O-ring 115 is disposed between the cylindrical member 111 and the side wall member 113, the relative movement of the cover 15 is allowed while maintaining a sufficient capacity of the sealed space inside the cover 15 and maintaining the sealing performance of the sealed space. Therefore, it is possible to absorb thermal expansion of the sealed space, vibrations and thrust force input from the propeller shaft during traveling.
[0142]
Further, since the electromagnet 13 is prevented from rotating by the rotation preventing portion 135 of the cover 15 fixed to the flexible support member 35, the disconnection of the lead wire 99 is prevented, and the normal function of the electromagnetic coupling 1 is prevented. Kept.
[0143]
Further, since the cover 15 (side wall member 113) is used to prevent the rotation of the core 89, there is no need to provide a separate rotation stop for the core 89, and the structure is simplified and the cost is reduced accordingly.
[0144]
Further, since the cover 15 is provided with the anti-rotation portion 135 of the core 89 and the flexible support member 35 of the support bearing 37 is not provided with the anti-rotation portion, the vibration of the vehicle body is directly input to the anti-rotation portion 135 and the anti-rotation function. To avoid adverse effects.
[0145]
Moreover, if a reinforcing material such as a steel plate is attached to the cover 15, the strength and rigidity are improved, or if a vibration damping material such as rubber or plastic is attached to the cover 15, the vibration damping and soundproofing properties of the cover 15 are improved. To do.
[0146]
Further, as described above, if the cooling fin is formed, the strength and rigidity of the cover 15 are improved, so that the vibration damping property and the soundproofing property are further improved.
[0147]
Further, in the electromagnetic coupling 1 supported on both sides in the axial direction, thrust force input from the front and rear propeller shafts during traveling is applied to the support bracket 33, the flexible support member 35, and the support bearing 37 on both sides, Since it is absorbed by the flexible support member 35, the electromagnetic coupling 1 is released from this thrust force, and the normal function is maintained. Durability is improved.
[0148]
[Second Embodiment]
The electromagnetic coupling 201 and its sealing structure (second embodiment of the present invention) will be described with reference to FIG.
[0149]
Similar to the electromagnetic coupling 1 of the first embodiment, the electromagnetic coupling 201 is disposed between the rear differential and the engine (transfer) side, which are separated from each other by a four-wheel drive vehicle. Corresponds to the front (engine side) of the vehicle. In addition, the member etc. which are not giving the code | symbol are not illustrated.
[0150]
The electromagnetic coupling 201 is an example in which the seal structure and the support structure are changed in the electromagnetic coupling 1, and differences will be described below.
[0151]
The electromagnetic coupling 201 includes a rotating case 3 (the other rotating member), an inner shaft 5 (one rotating member), a multi-plate main clutch 7, a ball cam 9, a multi-plate pilot clutch 11, an electromagnet 13, and a cover. 15 (a cover that covers the entire electromagnetic coupling 201), a controller, and the like.
[0152]
The electromagnetic coupling 201 is disposed between the propeller shafts divided into the transfer side and the rear differential side.
[0153]
The rotating case 3 includes a front power transmission shaft 17, a cylindrical portion 19, a rear rotor 21, and the like, and a flange portion 23 of the power transmission shaft 17 is attached to a front side wall portion 203 of the cylindrical portion 19 by a bolt 25. It is fixed.
[0154]
The power transmission shaft 17 is connected to a transfer-side propeller shaft, and this propeller shaft is connected to the transfer via a joint. The driving force of the engine rotates the power transmission shaft 17 (rotating case 3) through the propeller shaft and the joint.
[0155]
The oil hole 59 is provided in the front side wall 203 of the cylindrical portion 19 and is sealed by press-fitting the check ball 61 after the oil is injected.
[0156]
The inner shaft 5 is supported at the front side wall portion 203 by a ball bearing 41 at the front end, and is axially directed to the rotary case 3 by the snap ring 45, the ball bearing 41, and the step portion 205 of the front side wall portion 203. Is positioned.
[0157]
The inner shaft 5 is supported on the vehicle body side by a support fitting 33, a flexible support member 35, and a support bearing 37 (bearing for supporting the inner shaft 5). Thus, the electromagnetic coupling 201 is disposed on the inner shaft 5 side. It is just cantilevered.
[0158]
The cover 15 is comprised from the O-ring 115 which seals the cylindrical member 111, the side wall member 113, and these fitting parts similarly to 1st Embodiment.
[0159]
The side wall member 113 press-fits a small diameter portion into the inner periphery of the flexible support member 35 to form a seal 119 (first seal means). The boss portion 122 of the companion flange 49, the flexible support member 35, Between them, a lip seal 123 (second sealing means) is arranged.
[0160]
Further, unlike the first embodiment, a small-diameter opening 207 is formed at the front end of the cylindrical member 111, and a lip seal 209 (a third seal 209) is provided between the opening 207 and the power transmission shaft 17. The sealing means) is arranged.
[0161]
Thus, since the rear end portion of the cover 15 is fixed to the flexible support member 35 and the front end portion is supported by the power transmission shaft 17 via the lip seal 209, the cover 15 and the electromagnetic coupling are provided. It swings integrally with 201 and does not cause interference.
[0162]
The cover 15 is sealed with a lip seal 209 at the front end, a seal 119 at the rear end, and a lip seal 123.
[0163]
Further, since the seal 119 provided between the cover 15 and the flexible support member 35 does not slide, sufficient durability can be obtained, and the lip seals 123 and 209 have a small diameter companion flange 49 (boss portion). 122) and the power transmission shaft 17, and since the sliding speed is low, practically sufficient durability can be obtained.
[0164]
Thus, the electromagnetic coupling 201 and its seal structure are configured.
[0165]
The electromagnetic coupling 201 is cantilevered as described above, but the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0166]
In the present invention, as described in the column of action of claim 5, when the cover is cylindrical with side walls on both sides in the axial direction,
(1) Divided into two parts (one actual side wall part and a cylindrical member with the other side wall part)
Embodiment)
(2) Three divisions of one side wall, the other side wall, and the cylindrical member
(3) Divide into two parts at the cylindrical part, one side wall member with the divided cylindrical part,
2 splits with other side wall member with split cylindrical part
Any of these may be selected.
[0167]
【The invention's effect】
According to the electromagnetic coupling seal structure described in claim 1, even if the electromagnetic coupling is disposed between the rotating shafts, an obstacle such as a flying stone or a stepped portion is provided by a cover covering the whole. Since the outer casing is protected from collision with the convex portion, the outer casing can be made of a light metal alloy, and can be thin and reduced in diameter and weight.
[0168]
Further, the inertia of the electromagnetic coupling is reduced by reducing the diameter and the weight, the rotational imbalance and the vibration resulting therefrom are reduced accordingly, and the fuel efficiency of the prime mover is improved by reducing the inertia.
[0169]
In addition, since the volume of the space formed between the cover and the electromagnetic coupling is large, the influence of heat accumulation and temperature rise is small.
[0171]
In addition, since the cover and the electromagnetic coupling swing together and do not interfere with each other, the distance between these can be reduced and the cover can be reduced in diameter.
[0172]
If the cover has a small diameter, interference with the vehicle body and peripheral members is unlikely to occur, layout is facilitated, load clearance is increased, and interference with stepped portions and convex portions is less likely to occur.
[0173]
The sealing structure of the electromagnetic coupling described in claim 2 can obtain the same effect as the structure of claim 1.
[0174]
In addition, by sealing the cover, the performance variation of the rotating case due to dust biting, moisture freezing, rusting, etc. is prevented, and the function is kept normal.
[0175]
In addition, since the entire electromagnetic coupling is sealed by the cover, the sealing structure is extremely simple and low in cost as compared with a configuration in which sealing means is provided at each necessary portion.
[0176]
Further, since the seal space inside the cover that covers the entire electromagnetic coupling has a large volume, the effects of heat accumulation and temperature rise are greatly reduced.
[0177]
The sealing structure of the electromagnetic coupling according to the third aspect can obtain the same effect as that of the second aspect.
[0178]
Further, even when the electromagnetic coupling is cantilevered, the same effect as that of the second aspect can be obtained.
[0179]
Further, the sealing means that is disposed between the cover and the support member and does not slide is sufficiently durable, and the second and third sealing means are disposed in the small diameter portion, so that the sliding speed is reduced. Therefore, practically sufficient durability can be obtained.
[0180]
The sealing structure of the electromagnetic coupling according to the fourth aspect can obtain the same effect as that of the second aspect.
[0181]
Further, the first and third sealing means which are arranged between the cover and the support member and do not slide are sufficiently durable, and the second and fourth sealing means are arranged in the small diameter portion. As a result, the sliding speed is lowered, and practically sufficient durability can be obtained.
[0182]
The seal structure of the electromagnetic coupling described in claim 5 can obtain the same effect as the structure of claims 1-4.
[0183]
In addition, the cover of the divided structure is easy to process, and the cylindrical member and the side wall member can be press-molded, and the cost can be greatly reduced.
[0184]
In addition, it is very easy to process the lead outlet of the electromagnet, the rotation preventing portion of the core, and the like into the side wall member.
[0185]
The cover can be selected from various divided structures.
[0186]
The sealing structure of the electromagnetic coupling according to the sixth aspect can obtain the same effect as that of the fifth aspect.
[0187]
Further, the lead wire of the electromagnet drawn out to the side surface of the core can be taken out without difficulty from the outlet provided in the side wall member of the cover.
[0188]
Further, unlike the configuration in which the take-out port is formed in the cylindrical portion, an increase in the diameter of the cover is prevented.
[0189]
The seal structure of the electromagnetic coupling described in claim 7 can obtain the same effect as the structure of claim 5 or claim 6.
[0190]
Further, the relative movement between the cylindrical member and the side wall member is allowed while maintaining the sealing property, and the thermal expansion of the sealed space and the vibration during traveling can be absorbed.
[0191]
The sealing structure of the electromagnetic coupling according to the eighth aspect can obtain the same effects as those of the first to seventh aspects.
[0192]
Further, since the cover is provided with the electromagnet detent, it is not necessary to provide a detent separately, and the structure is simple and the cost is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a second embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional example.
[Explanation of symbols]
1,201 Electromagnetic coupling
3 Rotating case (Rotating member on the other side)
5 Inner shaft (Rotating member on one side)
13 Electromagnet
15 Cover (cover that covers the entire electromagnetic coupling)
35 Support member of support bearing 37 (flexible support member)
37 Support bearing (bearing for supporting the rotating case 3 and the inner shaft 5)
89 Core of electromagnet 13
99 Lead wire of electromagnet 13
111 Cylindrical member of cover 15
113 Side wall member of cover 15
115 O-ring (sealing means disposed between the cylindrical member 111 and the side wall member 113)
117 Seal (first sealing means)
119 Seal (first sealing means: third sealing means)
121 Lip seal (second sealing means)
123 Lip seal (second sealing means: fourth sealing means)
129 Lead wire 99 outlet
135 Detent of electromagnet 13
209 Lip seal (third sealing means)

Claims

A seal structure of an electromagnetic coupling disposed between rotating shafts that transmits a driving force of a prime mover to a wheel side, and a cover that covers the entire electromagnetic coupling is provided , and the electromagnetic coupling is flexible. A structure for sealing an electromagnetic coupling , wherein the cover is fixed to the flexible support member .

2. The electromagnetic coupling sealing structure according to claim 1, further comprising sealing means for sealing the inside of the cover .

The invention according to claim 2, wherein one of the rotating members on one side and the other side of the electromagnetic coupling is supported on the vehicle body via a support member and a bearing. On the support side, a first seal means is provided between the cover and the support member, and a second seal means is provided between the support member and the one-side rotating member, and on the other side, the cover A sealing structure for an electromagnetic coupling, wherein third sealing means is provided between the first rotating member and the other-side rotating member .

In the invention according to claim 2, the rotating members on one side and the other side of the electromagnetic coupling are supported directly on the vehicle body via the support member and the bearing, respectively, A first sealing means is provided between the supporting member and a second sealing means is provided between the supporting member and the one-side rotating member. On the other side, between the cover and the supporting member. The third sealing means is provided, and the fourth sealing means is provided between the support member and the other-side rotating member .

5. The electromagnetic coupling seal structure according to claim 1, wherein the cover includes a cylindrical member and a side wall member .

6. The electromagnetic coupling seal structure according to claim 5, wherein a lead-out port for an electromagnet lead wire is provided in a side wall member of the cover .

7. The electromagnetic coupling seal structure according to claim 5, wherein a seal means is disposed between the cylindrical member and the side wall member of the cover .

8. The electromagnetic coupling seal structure according to claim 1, wherein the cover is provided with a detent portion of the electromagnet core .