JP2000291693A - カップリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設計変更、コスト上昇、重量増加などを伴わ
ずに適用可能にする。 【解決手段】 回転ケース３９とシャフト４１との間に
配置されたメインクラッチ４３及びコントロールクラッ
チ４５と、クラッチ４５が連結されると部材３９、４１
間のトルクを受けて作動し、クラッチ４３を連結させる
カム４９と、クラッチ４５を断続操作する電磁石５５と
を備え、トランスファケース３７の外部に配置され、回
転ケース３９、インナーシャフト４１を連結部材６９、
７９を介して静止側に支承し、異物の侵入を防止するシ
ール手段６７、８３、８７、８９を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、動力伝達を断続
するカップリングに関する。

【０００２】

【従来の技術】「ガイア新型車解説書 ０−２２頁 ト
ヨタ自動車株式会社 編集 同サービス部 発行 １９
９８年 ５月 ２９日」に図５のようなカップリング２
０１が記載されている。

【０００３】このカップリング２０１は、四輪駆動車の
トランスファと後輪との間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とを行う。

【０００４】カップリング２０１は、回転ケース２０
３、インナーシャフト２０５、多板式のメインクラッチ
２０７及びコントロールクラッチ２０９、アーマチャ２
１１、電磁石２１３、カムリング２１５、ボールカム２
１７、プレッシャプレート２１９、コントローラなどか
ら構成されている。

【０００５】回転ケース２０３は連結部材２２１によっ
てプロペラシャフトに連結され、更に、プロペラシャフ
トを介してトランスファ側に連結されている。又、イン
ナーシャフト２０５にはドライブピニオンシャフト２２
３が連結されており、これと一体に形成されたドライブ
ピニオンギヤ２２５はリヤデフ（後輪のデファレンシャ
ル装置）側のリングギヤと噛み合っている。

【０００６】カップリング２０１は、リヤデフのデフキ
ャリヤ２２７に収容され、ベアリング２２９、２３１に
よって支承されている。

【０００７】メインクラッチ２０７は回転ケース２０３
とインナーシャフト２０５との間に配置されており、コ
ントロールクラッチ２０９は回転ケース２０３とカムリ
ング２１５との間に配置されている。

【０００８】又、プレッシャプレート２１９はインナー
シャフト２０５に移動自在に連結されており、ボールカ
ム２１７はカムリング２１５とプレッシャプレート２１
９との間に配置されている。

【０００９】コントローラは、電磁石２１３の励磁、励
磁電流の制御、励磁停止などを行う。

【００１０】電磁石２１３がアーマチャ２１１を吸引す
ると、コントロールクラッチ２０９が押圧されて締結
し、回転ケース２０３とインナーシャフト２０５間のト
ルクがボールカム２１７に掛かり、生じたカムスラスト
力によりプレッシャプレート２１９を介してメインクラ
ッチ２０７が押圧されて締結する。

【００１１】このようにカップリング２０１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四輪駆
動状態になり、悪路の走破性や、車体の安定性が向上す
る。

【００１２】又、電磁石２１３によってアーマチャ２１
１の押圧力を調整し、コントロールクラッチ２０９を適
度に滑らせると、ボールカム２１７のカムスラスト力が
変化してメインクラッチ２０７の連結力が変化し、後輪
に送られる駆動力の大きさが調整され、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。

【００１３】又、アーマチャ２１１の吸引を停止する
と、コントロールクラッチ２０９が開放され、ボールカ
ム２１７のカムスラスト力が消失し、メインクラッチ２
０７が開放されてカップリング２０１の連結が解除さ
れ、車両は二輪駆動状態になる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】カップリング２０１の
ような動力断続機構を用いない二輪駆動車の場合は、ド
ライブピニオンシャフト２２３にフランジを設け、この
フランジがプロペラシャフト側と直接連結される。

【００１５】又、この箇所にカップリング２０１を配置
して四輪駆動車にするときは、カップリング２０１をデ
フキャリヤ２２７のような静止側のケーシングに収容
し、更に、連結部を設けてカップリング２０１をドライ
ブピニオンシャフト２２３とプロペラシャフトとにそれ
ぞれ連結する。

【００１６】更に、カップリング２０１を収容するに
は、デフキャリヤ２２７を軸方向に延長する設計変更が
必要であり、あるいは、カップリング２０１を収容する
専用のケーシングが必要になる。

【００１７】いずれにしても、これに伴ってコストが大
きく上昇する上に、車体に固定されるデフキャリヤ２２
７や専用ケーシングは重いから、車重が大きく増加して
不利である。

【００１８】又、デフキャリヤ２２７を延長し、あるい
は、専用ケーシングを配置すると、それだけ周辺部材と
干渉し易くなる。

【００１９】又、ロードクリアランスが狭くなるから、
路面や障害物と干渉し易くなる上に、このようなことを
防止するためには、車高をそれだけ高くする必要があ
り、車両の安定性やエンジンの燃費がそれだけ低下す
る。

【００２０】又、デフキャリヤ２２７を延長し、あるい
は、専用ケーシングを用いると、これらに注入するオイ
ルの量がそれだけ増加するから、重量とコストが更に上
昇する。

【００２１】そこで、この発明は、大きな設計変更やコ
ストの上昇、重量増加、ロードクリアランスの低下など
を伴わずに配置することができるカップリングの提供を
目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１のカップリング
は、ケース状のトルク伝達部材と、これに貫入した軸状
のトルク伝達部材と、これらの間に配置されたメインク
ラッチ及びコントロールクラッチと、コントロールクラ
ッチが連結されると伝達トルクを受けて作動し、カムス
ラスト力によってメインクラッチを連結させるカムと、
ケース状トルク伝達部材と軸状トルク伝達部材との間に
形成され、メインクラッチとコントロールクラッチとカ
ムとを収容する収容室と、コントロールクラッチを断続
操作する電磁石とを備え、静止側ケーシングの外部に配
置されると共に、各トルク伝達部材を直接に、又はこれ
らに連結された連結部材を介して、静止側に支承すると
共に、前記収容室への異物の侵入を防止するシール手段
を設けたことを特徴とする。

【００２３】電磁石を励磁すると、その磁気力によって
アーマチャが移動し、コントロールクラッチを連結させ
る。コントロールクラッチが連結されると、両トルク伝
達部材の間のトルクがカムに掛かり、生じたカムスラス
ト力により押圧部材を介してメインクラッチが連結さ
れ、カップリングが連結される。

【００２４】電磁石の励磁電流を制御すると、コントロ
ールクラッチの滑りによってカムスラスト力が変化し、
メインクラッチの連結力及びカップリングの伝達トルク
を調整することができる。

【００２５】又、電磁石の励磁を停止すると、コントロ
ールクラッチが開放されてカムのスラスト力が消失し、
メインクラッチが開放され、カップリングの連結が解除
される。

【００２６】又、請求項１のカップリングは、従来例と
異なって、静止側ケーシングの外部に配置したから、カ
ップリングを用いない車両にカップリングを配置するに
当たって、静止側ケーシングを延長する設計変更が不要
である。

【００２７】又、静止側ケーシングを延長しないから、
周辺部材との干渉が防止される。

【００２８】又、ロードクリアランスが狭くなることが
避けられるから、路面や障害物との干渉が防止され、干
渉を防止するために車高を高くする必要がなくなり、車
両の安定性と燃費の低下が防止される。

【００２９】又、静止側ケーシングを延長しないから、
注入オイル量の増加による、重量とコストの上昇が防止
される。

【００３０】又、カップリングを外部に配置しても、シ
ール手段を設けたことによって、収容室の内部に異物が
侵入することが防止されるから、正常な機能が保たれ
る。

【００３１】なお、このカップリングを、四輪駆動車の
前輪側動力伝達系、又は、後輪側動力伝達系に配置すれ
ば、カップリングを連結すると車両は四輪駆動状態にな
り、連結を解除すると車両は二輪駆動状態になる。

【００３２】又、このカップリングは、このように前後
輪の動力伝達系に配置する他に、四輪駆動車のフロント
デフ（エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファ
レンシャル装置）と前車軸との間、あるいは、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）と後車軸との間に配置することも可能であ
る。

【００３３】この場合も、カップリングを連結すると車
両は四輪駆動状態になり、連結を解除すると、各デファ
レンシャル装置が自由に差動回転することによって、車
輪側への駆動力伝達が停止され、車両は二輪駆動状態に
なる。

【００３４】請求項２の発明は、請求項１記載のカップ
リングであって、トルク伝達部材とこれに連結される連
結部材との間に突き当て部を設け、シール手段を、この
突き当て部に配置したことを特徴とし、請求項１の構成
と同等の効果を得る。

【００３５】これに加えて、トルク伝達部材に連結され
る連結部材に突き当て部を設け、シール手段の配置箇所
に利用したから、それだけ低コストに構成できる。

【００３６】又、相対回転しないこの突き当て部に配置
されるシールには、例えば、Ｏリングのように構造が簡
単で低コストなものを用いることが可能であり、その上
充分なシール効果が得られる。

【００３７】請求項３の発明は、請求項１記載のカップ
リングであって、トルク伝達部材とこれに連結される連
結部材とを一体に形成し、シール手段にしたことを特徴
とし、請求項１の構成と同等の効果を得る。

【００３８】これに加えて、トルク伝達部材と連結部材
とを一体に形成してシール手段にしたから、この箇所専
用のシール部材が不要になり、それだけ低コストに実施
することができる。

【００３９】請求項４の発明は、請求項１記載のカップ
リングであって、シール手段が、ケース状トルク伝達部
材と軸状トルク伝達部材との相対回転部に配置されてい
ることを特徴とし、請求項１の構成と同等の効果を得
る。

【００４０】これに加えて、ケース状トルク伝達部材と
軸状トルク伝達部材との相対回転部にシール手段を配置
したから、下記のように、シール手段に常用のシールを
用いることが可能であり、それだけ低コストに実施でき
る。

【００４１】請求項５の発明は、請求項４記載のカップ
リングであって、シール手段が、ケース状トルク伝達部
材と軸状トルク伝達部材との間に配置されたシール型の
ベアリングであることを特徴とし、請求項４の構成と同
等の効果を得る。

【００４２】これに加えて、ベアリングは、ケース状ト
ルク伝達部材と軸状トルク伝達部材との間に本来必要な
ものであり、このベアリングをシール型にし、シール手
段にしたことによって、この箇所では、他に特別なシー
ル手段が不要になるから、それだけ低コストに実施する
ことができる。

【００４３】請求項６の発明は、請求項４記載のカップ
リングであって、シール手段が、ケース状トルク伝達部
材、あるいは、軸状トルク伝達部材に固定され、相手側
との間に適度な隙間を形成するカバーであることを特徴
とし、請求項４の構成と同等の効果を得る。

【００４４】このカバーによって、ダストや泥水などの
侵入が防止される。

【００４５】又、このカバーを充分に大きくし、特に、
カップリングの前側を覆うように配置すれば、走行中に
飛来する異物や障害物からカップリング全体を保護する
ことができる。

【００４６】請求項７の発明は、請求項４記載のカップ
リングであって、シール手段が、ケース状トルク伝達部
材と軸状トルク伝達部材の間に配置された摺動型のシー
ルであることを特徴とし、請求項４の構成と同等の効果
を得る。

【００４７】これに加えて、摺動型のシールは安価であ
るから、それだけ低コストに実施できる。

【００４８】請求項８の発明は、請求項１，３，４，７
のいずれか一項に記載のカップリングであって、ケース
状トルク伝達部材と軸状トルク伝達部材およびこれらに
連結される各連結部材とを全体的に収容する保護ケース
を設け、シール手段を、この保護ケースと各連結部材と
の間、あるいは、各トルク伝達部材との間に配置したこ
とを特徴とし、請求項１，３，４，７のいずれかと同等
の効果を得る。

【００４９】これに加えて、カップリングは、保護ケー
スの内部に収容されているから、車両の走行中に飛来す
る異物や障害物などから充分に保護される。

【００５０】又、保護ケースと各連結部材との間、ある
いは、各トルク伝達部材との間にシール手段を配置した
から、保護ケース内へのダストや泥水などの侵入防止作
用が確保される。

【００５１】請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８
のいずれか一項に記載のカップリングであって、収容室
に、封入オイルの貯蔵量を増加するオイル溜りが設けら
れていることを特徴とし、請求項１乃至請求項８のいず
れかと同等の効果を得る。

【００５２】これに加えて、オイル溜りを設けて収容室
に封入できるオイル量を増加したから、密封状態の収容
室に収容されたメインクラッチ、コントロールクラッ
チ、カムなどが充分に潤滑されると共に、オイルを増量
したことによってオイルの汚れが遅くなり、それだけオ
イルの劣化が軽減され、カップリングの耐久性が大きく
向上する。

【００５３】請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項
９のいずれか一項に記載のカップリングであって、収容
室内部の油圧を受けるピストン、スプリング、ダイヤフ
ラムを設け、油圧の変動に伴うピストンの移動、スプリ
ング及びダイヤフラムの撓みによって油圧変動を軽減す
ることを特徴とし、請求項１乃至請求項９のいずれかと
同等の効果を得る。

【００５４】これに加えて、収容室の内部に油圧を受け
て移動するピストン、あるいは、油圧を受けて撓むダイ
ヤフラム又はスプリングのような油圧調整手段を配置
し、収容室の油圧変動を吸収して軽減させるから、各シ
ール手段は、油圧変動による過大な油圧から保護され、
耐久性が大きく向上する。

【００５５】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］図１と図３によ
ってカップリング１（本発明の第１実施形態）の説明を
する。

【００５６】このカップリング１は請求項１、２、４、
５、６、７、９の特徴を備えている。図１はカップリン
グ１を示しており、図３はカップリング１を用いた四輪
駆動車の動力系を示している。又、左右の方向はこの車
両の左右の方向であり、図１の右方はこの車両の前方に
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。

【００５７】図３のように、この動力系は、横置きのエ
ンジン３とトランスミッション５、トランスファ７、フ
ロントデフ９、前車軸１１、１３、左右の前輪１５、１
７、カップリング１、後輪側のプロペラシャフト１９、
リヤデフ２１、後車軸２３、２５、左右の後輪２７、２
９などから構成されている。

【００５８】このように、カップリング１は後輪側の動
力伝達系に配置されており、後輪２７、２９の連結と切
り離しとを行う。

【００５９】エンジン３の駆動力は、トランスミッショ
ン５の出力ギヤ３１からリングギヤ３３を介してフロン
トデフ９のデフケース３５に伝達され、フロントデフ９
から前車軸１１、１３を介して左右の前輪１５、１７に
配分され、更に、デフケース３５からトランスファ７を
介してカップリング１に伝達される。

【００６０】カップリング１が連結されると、車両は四
輪駆動状態になり、エンジン３の駆動力は、プロペラシ
ャフト１９からリヤデフ２１に伝達され、後車軸２３、
２５を介して左右の後輪２７、２９に配分される。

【００６１】又、カップリング１の連結が解除される
と、車両は二輪駆動状態になり、プロペラシャフト１９
以下の後輪側が切り離される。

【００６２】図３のように、カップリング１はトランス
ファケース３７（静止側ケーシング）の後方に、外部に
露出して配置されている。

【００６３】図１のように、カップリング１は、回転ケ
ース３９（ケース状のトルク伝達部材）、中空のインナ
ーシャフト４１（軸状のトルク伝達部材）、多板式のメ
インクラッチ４３及びコントロールクラッチ４５、カム
リング４７、ボールカム４９（カム）、プレッシャプレ
ート５１、アーマチャ５３、リング状の電磁石５５、コ
ントローラなどから構成されている。

【００６４】回転ケース３９は、壁部５７を有する前側
のロータ５９と後側のロータ６１から構成されており、
各ロータ５９、６１は互いの間に設けられた連結部６３
によって連結されている。

【００６５】又、各ロータ５９、６１は、互いの間の突
き当たり部６５とナット６６とによって軸方向に位置決
めされている。又、これらの間にはＯリング６７（シー
ル手段）が配置されており、異物の侵入とオイル漏れと
を防止している。

【００６６】図３のように、トランスファ７の出力シャ
フト６９はトランスファケース３７から後方に突き出し
ており、その後端には連結部材としてのフランジ７１が
形成されている。このフランジ７１はロータ５９に突き
当てられており、ボルトによってロータ５９に連結され
ている。フランジ７１とロータ５９との突き当て部には
Ｏリング（シール手段）が配置され、異物の侵入を防止
している。

【００６７】出力シャフト６９はベアリングによってト
ランスファケース３７に支承されており、従って、回転
ケース３９の前端部は出力シャフト６９とこのベアリン
グとを介してトランスファケース３７に支承されてい
る。

【００６８】又、電磁石５５のコア７３は車体側に固定
されており、回転ケース３９とコア７３との間には両シ
ールのベアリング７５が配置されている。こうして、回
転ケース３９の後端部はこの両シールベアリング７５と
コア７３とを介して車体側に支承されている。

【００６９】インナーシャフト４１は後方から回転ケー
ス３９に貫入している。インナーシャフト４１のスプラ
イン部７７には連結部材としての連結シャフト７９（図
３）が連結されており、この連結シャフト７９は継ぎ手
８１を介してプロペラシャフト１９に連結されている。
又、連結シャフト７９は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、インナーシャフト４１は連
結シャフト７９を介して車体に支承されている。

【００７０】又、インナーシャフト４１の前端部は両シ
ールのベアリング８３（シール手段）を介して回転ケー
ス３９のロータ５９に支承されており、後端部はニード
ルベアリング８５を介して回転ケース３９のロータ６１
に支承されている。

【００７１】インナーシャフト４１とロータ６１との間
には断面がＸ字状のシールであるＸリング８７、８９
（摺動型のシール：シール手段）が配置され、オイル漏
れと異物の侵入とを防止している。

【００７２】回転ケース３９とインナーシャフト４１と
の間には収容室が形成されており、この収容室は、ロー
タ５９、６１間のＯリング６７と、回転ケース３９とイ
ンナーシャフト４１間の両シールベアリング８３とＸリ
ング８７、８９とによって密封状態にされている。

【００７３】又、この収容室には、ロータ５９に設けら
れたオイル供給用の流路９１からオイルが注入され、注
入後このオイル供給用流路９１は密封ボール９３を圧入
してシールされる。

【００７４】又、ロータ５９にはオイル供給用流路９１
に連通するオイル溜り９５が設けられており、注入され
たオイルは収容室とこのオイル溜り９５に蓄えられる。

【００７５】メインクラッチ４３は、回転ケース３９
（ロータ５９）の内周とインナーシャフト４１の外周と
の間に配置されている。

【００７６】コントロールクラッチ４５は、ロータ５９
の内周とカムリング４７の外周との間に配置されてお
り、後述のように、アーマチャ５３によって回転ケース
３９のロータ６１に押圧されて締結される。

【００７７】ボールカム４９は、カムリング４７とプレ
ッシャプレート５１との間に配置されている。

【００７８】プレッシャプレート５１は、インナーシャ
フト４１の外周に軸方向移動自在に連結されている。

【００７９】又、カムリング４７とロータ６１との間に
は、ボールカム４９のカム反力を受けるスラストベアリ
ング９７が配置されている。

【００８０】アーマチャ５３は、コントロールクラッチ
４５とプレッシャプレート５１との間に配置されてい
る。又、ロータ５９にはスナップリング９９が取り付け
られており、アーマチャ５３がコントロールクラッチ４
５から離れ過ぎないように位置決めすると共に、アーマ
チャ５３とプレッシャプレート５１との接触を防止し、
磁気漏れを防止している。

【００８１】又、電磁石５５のコア７３は、ロータ６１
に設けられている凹部１０１に貫入し、エアギャップ１
０３を形成している。

【００８２】コントローラは、車速、操舵角、横Ｇなど
の各センサから信号を受けて旋回走行を検知し、あるい
は、路面状態などに応じて、電磁石５５の励磁、励磁電
流の制御、励磁停止などを行う。

【００８３】電磁石５５が励磁されると、磁力のループ
１０５が形成されてアーマチャ５３が吸引され、ロータ
６１との間でコントロールクラッチ４５を押圧して締結
させる。コントロールクラッチ４５が締結されると、回
転ケース３９とインナーシャフト４１の間のトルクがボ
ールカム４９に掛かり、生じたカムスラスト力によりプ
レッシャプレート５１を介してメインクラッチ４３が押
圧され、締結される。

【００８４】こうしてカップリング１が連結されると、
上記のように、エンジン３の駆動力が後輪２７、２９に
送られ、車両は四輪駆動状態になり、悪路などの走破性
や、車体の安定性が向上する。

【００８５】又、電磁石５５の励磁電流を制御すると、
コントロールクラッチ４５の滑りによってボールカム４
９のカムスラスト力が変化し、メインクラッチ４３の連
結力が変化して後輪２７、２９に送られる駆動力が調整
される。

【００８６】こうして、前後輪間の駆動力配分比を制御
することにより、例えば、旋回走行中の車両の操縦性や
安定性などを向上させることができる。

【００８７】又、電磁石５５の励磁を停止すると、コン
トロールクラッチ４５が開放されてボールカム４９のカ
ムスラスト力が消失し、メインクラッチ４３が開放され
てカップリング１の連結が解除され、車両は二輪駆動状
態になってエンジンの燃費が向上する。

【００８８】又、回転ケース３９のロータ６１にはステ
ンレス鋼のような非磁性材料のリング１０７が配置され
ており、更に、コントロールクラッチ４５の各クラッチ
板には切り欠き１０９が形成され、磁力ループ１０５か
らの磁気漏れを防止し、電磁石５５の磁力をアーマチャ
５３に効果的に集中させている。

【００８９】カップリング１が回転すると、その遠心力
によってオイル溜り９５のオイルが収容室を循環し、メ
インクラッチ４３、ボールカム４９、コントロールクラ
ッチ４５、ニードルベアリング８５、スラストベアリン
グ９７などを充分に潤滑する。

【００９０】電磁石５５のコア７３と回転ケース３９に
はそれぞれカバー１１１、１１３が取り付けられてお
り、これらの間には適度な隙間１１５が設けられてい
る。

【００９１】これらのカバー１１１、１１３によって、
ダストや泥水などが収容室に侵入することが防止され
る。

【００９２】又、この隙間１１５は、電磁石５５のカバ
ー１１１を回転ケース３９のカバー１１３の外側にして
形成してもよく、こうすれば、車両のロータ６１側から
飛来するダストや泥水などの侵入防止効果が更に向上す
る。

【００９３】又、電磁石５５のカバー１１１を径方向の
内側に大きくし（その場合、リード線１１７を引き出す
孔を設ける）、ロータ６１の端部までを覆い隠すように
すれば、飛来する異物などからベアリング７５及び電磁
石５５、あるいは、カップリング１全体を保護すること
もできる。

【００９４】又、インナーシャフト４１に連結された連
結シャフト７９の端部にフランジ部を設け、このフラン
ジ部でベアリング７５や電磁石５５を覆い隠せば、同様
に、ベアリング７５、電磁石５５、あるいは、カップリ
ング１を前面で保護することができる。

【００９５】こうして、カップリング１が構成されてい
る。

【００９６】カップリング１は、上記のように、トラン
スファケース３７の外部に配置したから、カップリング
１を用いない車両にカップリング１を配置するに当たっ
て、従来例と異なり、トランスファケース３７を延長す
る設計変更が不要である。

【００９７】又、静止側ケーシングを延長しないから、
周辺部材との干渉が防止される。

【００９８】又、ロードクリアランスが狭くなることが
避けられ、路面や障害物との干渉が防止されるから、干
渉を防止するために車高を高くする必要がなくなり、車
両の安定性低下と燃費の低下が防止される。

【００９９】又、静止側ケーシングを延長しないから、
注入オイル量の増加と、それによる重量増加とコストの
上昇とが防止される。

【０１００】又、回転ケース３９を出力シャフト６９に
連結し、インナーシャフト４１を連結シャフト７９に連
結したことにより、後輪側動力伝達系の構成が簡単にな
り、軽量で、低コストになる。

【０１０１】尚、上記と逆に、回転ケース３９を連結シ
ャフト７９に連結し、インナーシャフト４１を出力シャ
フト６９に連結して設けても同様の効果が得られる。

【０１０２】又、カップリング１を外部に配置しても、
Ｏリング６７、シールベアリング８３、Ｘリング８７、
８９などによって収容室を密封状態にしたから、異物の
侵入とオイル漏れが防止され、正常な機能が長く保たれ
る。

【０１０３】又、出力シャフト６９に設けたフランジ７
１を回転ケース３９に突き当てて、この突き当て部をＯ
リングの配置箇所に利用したから、それだけ低コストに
構成できる。

【０１０４】又、この突き当て部では摺動が生じないか
ら、ここに配置されるシールには、Ｏリングのように構
造が簡単で低コストなものを用いても充分なシール効果
が得られる。

【０１０５】又、ベアリング８３は、回転ケース３９と
インナーシャフト４１との支承部に本来必要なものであ
り、このベアリング８３をシール型にしたことによっ
て、この箇所では、他に特別なシール手段が不要になる
から、それだけ低コストに実施できる。

【０１０６】又、上記のようにロータ６１側が車両前方
となる様に設けた場合には、カバー１１１を充分に大き
くし、カップリング１の前側を覆うように配置すれば、
走行中に飛来する異物や障害物からカップリング１全体
を保護することができる。

【０１０７】又、摺動型のシールであるＸリング８７、
８９は安価であり、それだけ低コストで実施できる。

【０１０８】又、オイル溜り９５を設けて収容室に封入
できるオイル量を増加したから、密封された収容室内部
のメインクラッチ４３、コントロールクラッチ４５、ボ
ールカム４９などが充分に潤滑されると共に、オイルを
増量したことによってオイルの汚れが遅くなり、それだ
けオイルの劣化が軽減されて、カップリング１の耐久性
が大きく向上する。

【０１０９】［第２実施形態］次に、図２と図３によっ
てカップリング１１９（本発明の第２実施形態）の説明
をする。

【０１１０】このカップリング１１９は請求項１、２、
４、５、７、９、１０の特徴を備えており、図２はカッ
プリング１１９を示している。又、左右の方向は図３の
車両の左右の方向であり、図２の右方はこの車両の前方
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。

【０１１１】このカップリング１１９は、図３の四輪駆
動車の動力系において、カップリング１と同位置に配置
されている。

【０１１２】以下、カップリング１と同機能の部材等に
は同一の符号を与えて引用し、これれら同機能部材の重
複説明は省く。

【０１１３】カップリング１１９はトランスファケース
（静止側ケーシング）３７の後方に配置され、外部に露
出している。

【０１１４】図２のように、カップリング１１９は、回
転ケース３９、インナーシャフト４１、多板式のメイン
クラッチ４３及びコントロールクラッチ４５、カムリン
グ４７、ボールカム４９、プレッシャプレート５１、ア
ーマチャ５３、電磁石５５、ピストン１２１、ダストシ
ール１２３（シール手段）、コントローラなどから構成
されている。

【０１１５】ロータ５９の壁部５７にはシリンダ１２５
が形成されており、ピストン１２１は、Ｏリング１２７
を介してこのシリンダ１２５に移動自在に嵌合してい
る。

【０１１６】ピストン１２１の左端側には収容室の油圧
が掛かり、ピストン１２１の右端側にはこの油圧を押し
戻す空気ばねである空気室１２９（スプリング）が形成
されている。

【０１１７】収容室の温度変化や各部材の回転などによ
り、油圧が上がるとピストン１２１が右方へ移動して空
気室１２９の空気が圧縮され、油圧が下がると空気室１
２９の空気ばねによってピストン１２１が左方へ押し戻
される。

【０１１８】このように油圧の変動に伴うピストン１２
１の移動によって、収容室の油圧変動が軽減されるか
ら、Ｏリング６７、シールベアリング８３、Ｘリング８
７、８９などのシール手段が過大な油圧から保護され、
耐久性が大きく向上する。

【０１１９】ダストシール１２３は、電磁石５５のコア
７３と、ロータ５９に螺着されたナット６６との間に配
置されており、ダストや泥水などが収容室に侵入するこ
とを防止している。

【０１２０】トランスファ７の出力シャフト６９は、連
結部材としてのフランジ７１を介してロータ５９に連結
している。同様に、連結部材としての連結シャフト７９
は、インナーシャフト４１のスプライン部７７に連結さ
れている。

【０１２１】こうして、カップリング１１９が構成され
ている。

【０１２２】収容室の油圧変動と空気室１２９の空気ば
ねとのバランスによって移動するピストン１２１（油圧
調整手段）を設けたことにより、収容室の油圧変動が軽
減されるから、Ｏリング６７、シールベアリング８３、
Ｘリング８７、８９などのシール手段が過大な油圧から
保護され、耐久性が大きく向上する。

【０１２３】これに加えて、カップリング１１９は、カ
バー１１１、１１３を用いた効果を除いて、第１実施形
態のカップリング１と同等の効果を得る。

【０１２４】なお、請求項１０の構成で、油圧調整手段
は、第２実施形態のピストン１２１や空気ばねの他に、
例えば、コイルスプリングや皿ばね、あるいは、ダイヤ
フラムなどでもよい。これらの油圧調整手段を、収容室
の油圧変動を受けて撓むように配置すれば、油圧変動に
よるシール手段の負荷が軽減され、耐久性が大きく向上
する。

【０１２５】［第３実施形態］次に、図４によってカッ
プリング１４１（本発明の第３実施形態）の説明をす
る。

【０１２６】このカップリング１４１は請求項１，３，
４，７，８の特徴を備えており、図４はカップリング１
４１およびこれを収容する保護ケース１４０を示してい
る。このカップリング１４１は、図３におけるトランス
ファケース３７（静止側ケーシング）の後方でカップリ
ング１と同位置に配置されている。図４の左方が車両の
前方である。

【０１２７】このカップリング１４１は保護ケース１４
０内に収容されている点がカップリング１（第１実施形
態、図１）と相違する。したがって、相違点を主に説明
し、重複する説明は省略する。

【０１２８】図４に示すように、カップリング１４１を
収容する保護ケース１４０は、中空の円筒部１４３の一
側にリング状の電磁石１４５のフランジ部１４７がボル
ト１４９により結合されてなり、車体側に固定されてい
る。ボルト１４９による締付面はシール部材１５１によ
りシールされている。

【０１２９】一方、保護ケース１４０内のカップリング
１４１は、回転ケース（ケース状トルク伝達部材）１５
３と、インナーシャフト（軸状トルク伝達部材）１５
５、多板式のメインクラッチ１５７及びコントロールク
ラッチ１５９、カムリング１６１、ボールカム１６３、
プレッシャプレート１６５、アーマチャ１６７、電磁石
１４５、コントローラなどから構成されている。

【０１３０】上記回転ケース１５３は、入力側の連結部
材としてのロータ部１６９と円筒状のケース部１７１と
が接合されてなり、ロータ部１６９とケース部１７１と
がそれぞれシールベアリング１７３，１７５を介して、
保護ケース１４０に軸方向に位置決めされると共に回転
自在に支持されている。シールベアリング１７５に隣接
してシール部材１７７が配設されている。

【０１３１】こうして、カップリング１４１と保護ケー
ス１４０との間の空気室１７９は、入力側ではシールベ
アリング（シール手段）１７３とシール部材１５１によ
りシールされ、出力側ではシール部材（シール手段）１
７７によりシールされている。エンジンの駆動力はロー
タ部１６９の軸部１６９ａに入力される。

【０１３２】上記インナーシャフト１５５は回転ケース
１５３のロータ部１６９とケース部１７１に貫入してい
る。インナーシャフト１５５の前端部はロータ部１６９
に支承されており、後端部はニードルベアリング１８１
を介してケース部１７１に支承されている。インナーシ
ャフト１５５とケース部１７１との間には、シール部材
１８３が配置されている。

【０１３３】回転ケース１５３とインナーシャフト１５
５との間には収容室が形成されており、この収容室に
は、図示しないオイル供給口から潤滑オイルが注入さ
れ、内部はシール部材１８３によって密封されており、
オイル漏れと、外部からの異物の侵入とが防止されてい
る。

【０１３４】又、インナーシャフト１５５の後部内周に
は、出力側の連結部材としての出力部材１８５がスプラ
イン連結されており、カップリング１４１に入力された
エンジンの駆動力は出力部材１８５へ出力される。

【０１３５】上記メインクラッチ１５７は、収容室内
で、回転ケース１５３の内周とインナーシャフト１５５
の外周との間に配置され、同様にコントロールクラッチ
１５９は回転ケース１５３の内周とカムリング１６１の
外周との間に配置されている。

【０１３６】リード線１８７を経て電磁石１４５に通電
されるとアーマチャ１６７が吸引され、コントロールク
ラッチ１５９が締結される。そして、コントロールクラ
ッチ１５９の締結トルクがカムリング１６１、ボールカ
ム１６３およびプレッシャプレート１６５間のカム作用
によりスラスト力に拡大、変換され、プレッシャプレー
ト１６５に押圧されてメインクラッチ１５７が締結され
る。

【０１３７】コントローラは、車速、操舵角、横Ｇなど
から旋回走行状態を検知し、あるいは、路面状態などに
応じて、電磁石１４５の励磁、励磁電流の制御、励磁停
止などを行う。

【０１３８】また、インナーシャフト１５５の前部軸心
部にはオイル溜り１８９が設けられ、潤滑オイルは油路
１５５ａを通って密封された回転ケース１５３内の各摺
動部を潤滑、冷却する。

【０１３９】このような構成により、本実施形態によれ
ば、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られると
共に、カップリング１４１は、保護ケース１４０の内部
に収容されているから、車両の走行中に飛来する異物や
障害物などから充分に保護される。

【０１４０】又、ロータ部１６９に軸部１６９ａを一体
に形成しているから軸部１６９ａがシール手段の役割を
果たすので、回転ケース１５３の入力側には上記シール
ベアリング１７３とシール部材１５１以外にはシール部
材が不要になり、それだけコスト低減が可能となる。

【０１４１】又、保護ケース１４０は構造が簡単で小径
であるので、軽量、低コスト化が可能であり、ロードク
リアランスや車高に大きな影響を与えることはない。

【０１４２】

【発明の効果】請求項１のカップリングは、静止側ケー
シングの外部に配置したから、カップリングを用いない
車両に配置するに当たって、静止側ケーシングを延長す
る変更や専用の収容ケーシングが不要であり、これに伴
う大きなコスト上昇と車重の増加とが避けられる。

【０１４３】又、周辺部材との干渉が防止され、ロード
クリアランスが狭くならないから、路面や障害物との干
渉を防止するために車高を高くする必要がなくなり、車
両の安定性と燃費の低下が防止される。

【０１４４】又、オイル注入量の増加と、重量増加と、
コスト上昇とが防止される。

【０１４５】又、カップリングを静止側ケーシングの外
部に配置しても、シール手段によって異物の侵入が防止
されるから、正常な機能が長く保たれる。

【０１４６】請求項２の発明は、請求項１の構成と同等
の効果を得ると共に、トルク伝達部材と連結部材との間
に設けた突き当て部を、シール手段の配置箇所に利用し
たから、それだけ低コストに実施できると共に、相対回
転しないこの突き当て部に配置されるシールには、Ｏリ
ングのように低コストなものを用いることが可能であ
り、その上充分なシール効果が得られる。

【０１４７】請求項３の発明は、請求項１の構成と同等
の効果を得ると共に、トルク伝達部材と連結部材とを一
体に形成したから、この箇所でのシール部材が不要にな
り、それだけ低コストに実施できる。

【０１４８】請求項４の発明は、請求項１の構成と同等
の効果を得ると共に、ケース状トルク伝達部材と軸状ト
ルク伝達部材との間に配置するシール手段には、常用の
シールを用いることが可能であり、それだけ低コストに
実施できる。

【０１４９】請求項５の発明は、請求項４の構成と同等
の効果を得ると共に、ケース状トルク伝達部材と軸状ト
ルク伝達部材の間のベアリングをシール型にしたことに
より、この箇所では他にシール手段が不要になり、それ
だけ低コストに実施できる。

【０１５０】請求項６の発明は、請求項４の構成と同等
の効果を得ると共に、カバーによってダストや泥水など
の侵入が防止される。

【０１５１】又、このカバーを充分に大きくしてカップ
リングの前側を覆うように配置すれば、走行中に飛来す
る異物や障害物からカップリング全体を保護することが
できる。

【０１５２】請求項７の発明は、請求項４の構成と同等
の効果を得ると共に、摺動型のシールは安価であるか
ら、それだけ低コストに実施できる。

【０１５３】請求項８の発明は、請求項１乃至請求項７
のいずれかと同等の効果を得ると共に、カップリングを
収容する保護ケースによって、車両の走行中に飛来する
異物や障害物からカップリングが充分に保護されると共
に、シール手段によってダストや泥水などの侵入防止作
用が確保される。

【０１５４】請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８
のいずれかと同等の効果を得ると共に、オイル溜りを設
けて収容室のオイル封入量を増加したから、収容室内部
の各機能が充分に潤滑されると共に、オイルを増量した
ことによってオイルの劣化が軽減され、カップリングの
耐久性が大きく向上する。

【０１５５】請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項
９のいずれかと同等の効果を得ると共に、ピストン、ダ
イヤフラム、スプリングのような油圧調整手段によって
収容室の油圧変動が軽減し、各シール手段が油圧変動に
よる過大な油圧から保護され、耐久性が大きく向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のカップリングを示す断面図であ
る。

【図２】第２実施形態のカップリングを示す断面図であ
る。

【図３】各実施形態のカップリングを用いた四輪駆動車
の動力系を示すスケルトン機構図である。

【図４】第３実施形態のカップリングの上半部の断面図
である。

【図５】従来例のカップリングを示す断面図である。

【符号の説明】

１、１１９，１４１ カップリング ３７ トランスファケース（静止側ケーシング） ３９，１５３ 回転ケース（ケース状のトルク伝達部
材） ４１，１５５ インナーシャフト（軸状のトルク伝達部
材） ４３，１５７ メインクラッチ ４５，１５９ コントロールクラッチ ４９，１６３ ボールカム（カム） ５５，１４５ 電磁石 ６７ Ｏリング（シール手段） ７１ フランジ（連結部材） ７９ 連結シャフト（連結部材） ８７、８９ Ｘリング（摺動型のシール：シール手段） ８３ シールベアリング（シール手段） ９５，１８９ オイル溜り １２１ ピストン １２３ ダストシール（シール手段） １２９ 空気室（空気ばね：スプリング） １４０ 保護ケース １４７ フランジ部 １５１，１７７，１８３ シール部材（シール手段） １６９ ロータ部（連結部材） １７３ シールベアリング（シール手段） １８５ 出力部材（連結部材）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース状のトルク伝達部材と、これに貫
   入した軸状のトルク伝達部材と、これらの間に配置され
   たメインクラッチ及びコントロールクラッチと、コント
   ロールクラッチが連結されると伝達トルクを受けて作動
   し、カムスラスト力によってメインクラッチを連結させ
   るカムと、ケース状トルク伝達部材と軸状トルク伝達部
   材との間に形成され、メインクラッチとコントロールク
   ラッチとカムとを収容する収容室と、コントロールクラ
   ッチを断続操作する電磁石とを備え、静止側ケーシング
   の外部に配置されると共に、各トルク伝達部材を直接
   に、又はこれらに連結された連結部材を介して、静止側
   に支承すると共に、前記収容室への異物の侵入を防止す
   るシール手段を設けたことを特徴とするカップリング。
2. 【請求項２】 請求項１記載の発明であって、トルク伝
   達部材とこれに連結される連結部材との間に突き当て部
   を設け、シール手段を、この突き当て部に配置したこと
   を特徴とするカップリング。
3. 【請求項３】 請求項１記載の発明であって、トルク伝
   達部材とこれに連結される連結部材とを一体に形成し、
   シール手段にしたことを特徴とするカップリング。
4. 【請求項４】 請求項１記載の発明であって、シール手
   段が、ケース状トルク伝達部材と軸状トルク伝達部材と
   の相対回転部に配置されていることを特徴とするカップ
   リング。
5. 【請求項５】 請求項４記載の発明であって、シール手
   段が、ケース状トルク伝達部材と軸状トルク伝達部材と
   の間に配置されたシール型のベアリングであることを特
   徴とするカップリング。
6. 【請求項６】 請求項４記載の発明であって、シール手
   段が、ケース状トルク伝達部材、あるいは、軸状トルク
   伝達部材に固定され、相手側との間に適度な隙間を形成
   するカバーであることを特徴とするカップリング。
7. 【請求項７】 請求項４記載の発明であって、シール手
   段が、ケース状トルク伝達部材と軸状トルク伝達部材の
   間に配置された摺動型のシールであることを特徴とする
   カップリング。
8. 【請求項８】 請求項１，３，４，７のいずれか一項に
   記載の発明であって、ケース状トルク伝達部材と軸状ト
   ルク伝達部材およびこれらに連結される各連結部材とを
   全体的に収容する保護ケースを設け、シール手段を、こ
   の保護ケースと各連結部材との間、あるいは、各トルク
   伝達部材との間に配置したことを特徴とするカップリン
   グ。
9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に
   記載の発明であって、収容室に、封入オイルの貯蔵量を
   増加するオイル溜りが設けられていることを特徴とする
   カップリング。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至請求項９のいずれか一項
    に記載の発明であって、収容室内部の油圧を受けるピス
    トン、スプリング、ダイヤフラムを設け、油圧の変動に
    伴うピストンの移動、スプリング及びダイヤフラムの撓
    みによって油圧変動を軽減することを特徴とするカップ
    リング。