(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デファレンシャル装置の入力側、又は四輪駆動車のトランスファの出力側何れかに配置されたトルク伝達カップリングであって、
トルクの入出力伝達を行うための入出力回転部材と、
前記入出力回転部材間のトルク伝達を制御するトルク制御手段とを備え、
前記入出力回転部材の一方が、前記デファレンシャル装置のリングギヤと噛み合うドライブピニオンギヤを備えたドライブピニオンシャフト、又は前記トランスファの前側傘歯車と噛み合う後側傘歯車を備えた出力軸であり、
前記ドライブピニオンシャフト、又は前記出力軸を軸受によりキャリヤに設けられた軸受ハウジングに支持し、前記軸受および前記軸受ハウジングの外周に、前記トルク制御手段の少なくとも一部を配置したことを特徴とするトルク伝達カップリング。
【請求項２】
請求項１記載のトルク伝達カップリングであって、
前記トルク制御手段は、断続部及び断続部を操作するアクチュエータからなることを特徴とするトルク伝達カップリング。
【請求項３】
トルクの入出力伝達を行うための入出力回転部材と、
前記入出力回転部材間のトルク伝達を制御するトルク制御手段とを備え、
前記トルク制御手段は、断続部及び断続部を操作するアクチュエータからなり、
前記断続部は、前記入出力回転部材に各別に連動回転可能な内外回転部材間に設けられて前記入出力回転部材の一方を回転自在に支持する軸受の外周に少なくとも一部が配置され、
前記入出力回転部材の一方に、前記内回転部材を締結固定すると共に前記軸受に予圧を付与する締結具を締結し、
前記締結具の外周に、前記アクチュエータの少なくとも一部を配置したことを特徴とするトルク伝達カップリング。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のトルク伝達カップリングであって、
前記ドライブピニオンシャフトの端部に、前記軸受に予圧を付与する締結具を貫通状態で締結し、
前記端部における前記締結具より先端側に、前記内外回転部材の一方を係合させたことを特徴とするトルク伝達カップリング。
【請求項５】
請求項４記載のトルク伝達カップリングであって、
前記端部と前記入出力回転部材の他方との間に、前記断続部に供給するオイルを溜得るオイル空間を設けたことを特徴とするトルク伝達カップリング。
【請求項６】
請求項１，２，４，５の何れかに記載のトルク伝達カップリングであって、
前記キャリヤは、第１のキャリヤ部分と第２のキャリヤ部分とを備え、
前記ドライブピニオンシャフトは、前記軸受を介して第１のキャリヤ部分に設けられた前記軸受ハウジングに支持され、
前記第１のキャリヤ部分に、前記軸受ハウジングの周囲を覆い該第１のキャリヤ部分に対し区画される前記第２のキャリヤ部分が取り付けられ、
前記トルク制御手段を、前記第２のキャリヤ部分内に配置したことを特徴とするトルク伝達カップリング。
【請求項７】
請求項６記載のトルク伝達カップリングであって、
前記軸受は間隔を置き一対設けられて、前記ドライブピニオンシャフトを前記軸受ハウジングに支持し、
前記一対の軸受間に、オイルシールを設けたことを特徴とするトルク伝達カップリング。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載のトルク伝達カップリングであって、
前記断続部は、前記入出力回転部材間のトルク伝達を締結力に応じて制御する摩擦係合部であることを特徴とするトルク伝達カップリング。
【請求項９】
請求項２記載のトルク伝達カップリングであって、
前記アクチュエータは、前記軸受ハウジングの外周側に設けられた環状の電磁石又は環状の電動モータ又は環状の油圧ピストンシリンダであることを特徴とするトルク伝達カップリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のトルク伝達カップリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のトルク伝達カップリングとしては、例えば図１４に示すようなものがある。図１４は、従来のトルク伝達カップリングの支持構造を示す断面図である。図１４のように、トルク伝達カップリング３０１は、カップリングケース３０３と中空のシャフト３０５とが同軸上に配置され、カップリングケース３０３とシャフト３０５との間に多板のメインクラッチ３０７が設けられている。
【０００３】
前記メインクラッチ３０７は、押圧プレート３０９の押圧によりカップリングケース３０３に対して締結される。押圧プレート３０９に対向してカムプレート３１１が設けられている。押圧プレート３０９とカムプレート３１１との間には、それぞれのカム面間にカムボール３１３が介設されている。
【０００４】
前記カムプレート３１１と前記カップリングケース３０３との間には、多板のパイロットクラッチ３１５が設けられている。パイロットクラッチ３１５に対向してアーマチュア３１７が設けられている。前記トルク伝達カップリング３０１は、前記パイロットクラッチ３１５に対応してデフキャリヤ３１８側に支持された電磁石３１９を備えている。デフキャリヤ３１８内には、リヤデファレンシャル装置が収容支持されている。
【０００５】
前記トルク伝達カップリング３０１は、デフキャリヤ３１８に取り付けられるキャリヤカバー３２１内に配置されている。トルク伝達カップリング３０１のカップリングケース３０３は、端部３２３がキャリヤカバー３２１にベアリング３２４で回転自在に支持されている。カップリングケース３０３の端部３２３は、フランジ部材３２７に結合されている。この結合はボルト３２９によって行われている。フランジ部材３２７は、図外のプロペラシャフトに連結される。
【０００６】
前記トルク伝達カップリング３０１のシャフト３０５は、端部３３３がデフキャリヤ３１８側にテーパローラベアリング３３５で支持されたドライブピニオンシャフト３３７に結合されている。ドライブピニオンシャフト３３７は、そのドライブピニオンギヤが前記リヤデファレンシャル装置のリングギヤに噛み合わされている。
【０００７】
前記電磁石３１９は、デフキャリヤ３１８側に支持され、前記カップリングケース３０３側に一体的に支持された磁性ロータ３３９との間はベアリング３４１で相対回転自在となっている。電磁石３１９とデフキャリヤ３１８との間には、皿ばね３４５が介設されている。
【０００８】
トルク伝達の際にプロペラシャフト側からフランジ部材３２７にトルク入力があると、電磁石３１９の働きに起因してメインクラッチ３０７が締結されているときカップリングケース３０３を介してシャフト３０５にトルクが伝達される。シャフト３０５からはドライブピニオンシャフト３３７、リヤデファレンシャル装置を介して左右の後輪へトルク伝達が行われる。メインクラッチ３０７が締結されていないときはプロペラシャフトからドライブピニオンシャフト３３７へのトルク伝達は行われない。すなわち、電磁石３１９を通電制御することでプロペラシャフトからドライブピニオンシャフト３３７へのトルク伝達を制御することができる。
【０００９】
しかしながら、かかる従来のトルク伝達カップリング３０１では、ドライブピニオンシャフト３３７をデフキャリヤ３１８に支持するテーパローラベアリング３３５に対し電磁石３１９、メインクラッチ３０７等が回転軸芯に沿った方向に縦列配置され、回転軸芯に沿った方向の全長が長くなっていた。
【００１０】
このため、リヤデファレンシャル装置への入力側やトランスファの出力側に取り付けると、全長が長い分だけプロペラシャフトを短くしなければならず、プロペラシャフトの取付角が大きく、回転振動等の原因となる恐れがあった。
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−１５３１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
解決しようとする問題点は、トルク伝達カップリングの全長が長くなる点である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、全長を短くするために、デファレンシャル装置の入力側、又は四輪駆動車のトランスファの出力側何れかに配置されたトルク伝達カップリングであって、トルクの入出力伝達を行うための入出力回転部材と、前記入出力回転部材間のトルク伝達を制御するトルク制御手段とを備え、前記入出力回転部材の一方が、前記デファレンシャル装置のリングギヤと噛み合うドライブピニオンギヤを備えたドライブピニオンシャフト、又は前記トランスファの前側傘歯車と噛み合う後側傘歯車を備えた出力軸であり、前記ドライブピニオンシャフト、又は前記出力軸を軸受によりキャリヤに設けられた軸受ハウジングに支持し、前記軸受および前記軸受ハウジングの外周に、前記トルク制御手段の少なくとも一部を配置したことを特徴とする。
また、トルクの入出力伝達を行うための入出力回転部材と、前記入出力回転部材間のトルク伝達を制御するトルク制御手段とを備え、前記トルク制御手段は、断続部及び断続部を操作するアクチュエータからなり、前記断続部は、前記入出力回転部材に各別に連動回転可能な内外回転部材間に設けられて前記入出力回転部材の一方を回転自在に支持する軸受の外周に少なくとも一部が配置され、前記入出力回転部材の一方に、前記内回転部材を締結固定すると共に前記軸受に予圧を付与する締結具を締結し、前記締結具の外周に、前記アクチュエータの少なくとも一部を配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のトルク伝達カップリングは、入出力回転部材の一方を回転自在に支持する軸受の外周に、前記トルク制御手段の少なくとも一部を配置したため、前記軸受とトルク制御手段の少なくとも一部とがオーバーラップすることになり、両者の占有容積を少なくとも一部供用することができ、その分全長を確実に短くすることができる。
【００１５】
前記トルク制御手段が、断続部及び断続部を操作するアクチュエータからなる場合は、断続機能を有する断続部と断続部を動作させるアクチュエータとの少なくとも一部を軸受の外周に配置して占有容積の少なくとも一部の共用を可能とする。
【００１６】
前記断続部が、前記入出力回転部材に各別に連動回転可能な内外回転部材間に設けられて前記軸受の外周に少なくとも一部が配置され、前記入出力回転部材の一方に、前記内回転部材を締結固定すると共に前記軸受に予圧を付与する締結具を締結し、前記締結具の外周に、前記アクチュエータの少なくとも一部を配置した場合は、締結具とアクチュエータとの占有容積を少なくとも一部供用することができ、前記内回転部材を前記入出力回転部材の一方に締結固定すると共に前記軸受に予圧を付与しながら、全長を確実に短くすることができる。
【００１７】
前記断続部は、前記入出力回転部材に各別に連動回転可能な内外回転部材間に設けられ、前記入出力回転部材の一方に、前記軸受に予圧を付与する締結具を締結し、前記軸受及び締結具の外周に、前記アクチュエータの少なくとも一部を配置した場合は、軸受を締結して予圧を付与しながら、アクチュエータと軸受及び締結具との占有容積を少なくも一部供用することができ、全長を確実に短くすることができる。
【００１８】
前記入出力回転部材の一方の端部に、前記軸受に予圧を付与する締結具を貫通状態で締結し、前記端部に、前記内外回転部材の一方を回転係合させた場合は、軸受及び締結具と断続部との占有容積を少なくとも一部供用することができ、全長を確実に短くすることができる。また、断続部の組付け、取り外しをサブアッセンブリ等により簡単に行うことができる。
【００１９】
前記端部と前記入出力回転部材の他方との間に、前記断続部に供給するオイルを溜得るオイル空間を設けた場合は、オイル空間のオイルにより断続部側の潤滑を確実に行わせることができる。
【００２０】
前記入出力回転部材の一方を、前記軸受により第１のキャリヤ部分に支持し、前記第１のキャリヤ部分に、前記軸受周囲を覆い該第１のキャリヤ部分に対し区画される第２のキャリヤ部分を設け、前記トルク制御手段を、前記第２のキャリヤ部分内に配置した場合は、トルク制御手段の発熱により第２のキャリヤ部分内の圧力が上昇しようとするとき第２のキャリヤ部分による空間容積により圧力上昇を抑制することができる。
【００２１】
前記第１のキャリヤ部分に、前記軸受を一対間隔を置き配置して前記入出力回転部材の一方を支持し、前記軸受間に、オイルシールを設ける場合は、第１のキャリヤ部分内と第２のキャリヤ部分内とを確実に区画して別種のオイルを適切に用いることができながら、オイルシールの設置を容易に行うことができる。しかも、間隔を置いた軸受により入出力回転部材の一方を確実に支持することができる。
【００２２】
前記第２のキャリヤ部分に、前記トルク制御手段を潤滑するオイルを封入するために着脱可能なフィラープラグ及びオイルを排出するために着脱可能なドレンプラグを設けた場合は、オイルの交換を容易とし、装置の耐久性を向上させることができる。
【００２３】
前記入出力回転部材の一方及び前記トルク制御手段は、キャリヤ内に収容され、前記キャリヤは、前記軸受を内周側に収容する第１のキャリヤ部分と、前記トルク制御手段を内周側に収容する第２のキャリヤ部分と、前記入出力回転部材の一方と連動連結する駆動装置を内周側に収容する第３のキャリヤ部分とからなり、前記第１のキャリヤ部分又は第２のキャリヤ部分が、前記第３のキャリヤ部分に対して着脱可能である場合、第１のキャリヤ部分は、軸受による入出力回転部材の一方の支持状態や外形形状、組み付け手順を考慮して分割することができる。第２のキャアリア部分は、トルク制御手段の支持状態や外形形状、組み付け手順を考慮して形成することができる。従って、トルク伝達カップリングのレイアウトを容易に成立させることができる。
【００２４】
前記キャリヤに、前記トルク制御手段を軸方向から第２のキャリヤ部分の内周側に組み付けるために着脱可能な第４のキャリヤ部分を設けた場合は、第４のキャリヤ部分を取り外した状態でトルク制御手段を軸方向から第２のキャリヤ部分の内周側に組み付けることが可能になる。従って、トルク伝達カップリングのレイアウトを容易に成立させることができる。
【００２５】
前記アクチュエータは、前記軸受の外周側に配置される環状の電動モータである場合は、トルク伝達カップリングの軸方向の短縮と、電動モータの容量増大によって操作力が向上すると共に、操作レスポンスが向上する。
【００２６】
トルク伝達カップリングを、四輪駆動車のトランスファの出力側、リヤデファレンシャル装置への入力側の何れかに配置した場合は、全長が短くなった分プロペラシャフトを長くしてその取付角度を減少させ、回転振動等の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
全長を短くするという目的を、部品点数を増大することなく実現した。
【実施例１】
【００２８】
図１〜図４は本発明の実施例１に係り、図１はトルク伝達カップリングの配置を示す四輪駆動車のスケルトン平面図、図２はトルク伝達カップリングの取り付け状態を示す拡大断面図であり、上ほぼ左半分は拡大縦断面図、その他は拡大横断面図、図３は要部の拡大断面図、図４はトルク伝達カップリングの一部を断面にした側面図である。
【００２９】
図１のように、トルク伝達カップリング１は、横置きフロントエンジン、フロントドライブベース（ＦＦベース）の四輪駆動車のリヤデファレンシャル装置３とプロペラシャフト５との間に配置されている。
【００３０】
前記トルク伝達カップリング１は、第２のキャリヤ部分としてのキャリヤカバー７内に配置されている。分割されたキャリヤカバー７は、第３のキャリヤ部分としてのデフキャリヤ９に取り付けられ、後述する第１のキャリヤ部分を含めてデフキャリヤ９と共にキャリヤを構成している。トルク伝達カップリング１は、外回転部材の一部である一端側の回転軸１１が前記キャリヤカバー７の一端ボス部１３から突出して入出力部材の他方としてのユンバーサルジョイント１５に結合されると共に、他端側の入出力部材の一方としてのドライブピニオンシャフト１７が駆動装置としてのリヤデファレンシャル装置３に連動連結されている。リヤデファレンシャル装置３は、デフキャリヤ９内に配置されている。本実施例において、回転軸１１は入力回転部材を、ドライブピニオンシャフト１７は出力回転部材を構成している。前記ドライブピニオンシャフト１７は、動力伝達ギヤとしてのドライブピニオンギヤ１８を備えている。
【００３１】
前記リヤデファレンシャル装置３は、前記デフキャリヤ９に回転自在に支持されている。リヤデファレンシャル装置３のリングギヤ１９は、前記ドライブピニオンギヤ１８に噛み合っている。リヤデファレンシャル装置３は、左右のアクスルシャフト２１，２３を介して、左右の後輪２５，２７に連動連結されている。
【００３２】
前記回転軸１１は、前記ユンバーサルジョイント１５を介してプロペラシャフト２１，２３に接続されている。プロペラシャフト５は、ユンバーサルジョイント２８を介してトランスファ２９の出力軸３１に連動連結されている。出力軸３１は、トランスファ２９内において、傘歯車３３，３５、伝動軸３７、平歯車３９，４１に連動構成されている。平歯車４１は、フロントデファレンシャル装置４３のデフケース４５に連動構成されている。
【００３３】
前記フロントデファレンシャル装置４３のリングギヤ４７には、原動機の一つである内燃機関としてのエンジン４９の出力がトランスミッション５１を介して入力されるようになっている。前記フロントデファレンシャル装置４３は、左右のアクスルシャフト５３，５５を介して、左右の前輪５７，５９に連動連結されている。
【００３４】
従って、エンジン４９の出力トルクは、トランスミッション５１からフロントデファレンシャル装置４３のリングギヤ４７に伝達され、フロントデファレンシャル装置４３から左右のアクスルシャフト５３，５５を介して左右の前輪５７，５９に伝達される。
【００３５】
また、フロントデファレンシャル装置４３のデフケース４５から、トランスファ２９の平歯車４１，３９、伝動軸３７、傘歯車３５，３３、出力軸３１を介して、プロペラシャフト５へトルク伝達が行われる。プロペラシャフト５からは、トルク伝達カップリング１の回転軸１１にトルク伝達が行われる。
【００３６】
前記トルク伝達カップリング１が、トルク伝達可能状態となっていれば、ドライブピニオンシャフト１７からドライブピニオンギヤ１８を介して、リヤデファレンシャル装置３のリングギヤ１９にトルク伝達が行われる。リヤデファレンシャル装置３からは、左右のアクスルシャフト２１，２３を介して左右の後輪２５，２７にトルク伝達が行われる。
【００３７】
従って、トルク伝達カップリング１がトルク伝達状態に制御されていれば、左右の前輪５７，５９、左右の後輪２５，２７によって四輪駆動状態で走行することができる。なお、「トルク伝達状態に制御される」とは、トルク伝達カップリング１が少なくとも２つのトルク伝達機能としての遮断と接続とを持ち、この内接続状態とされることを意味する。さらに接続状態とは、一つのトルク伝達値又は複数のトルク伝達値（すなわち中間制御）の何れであっても良い。
【００３８】
前記トルク伝達カップリング１がトルク遮断状態となっているときは、左右の後輪２１，２３へのトルク伝達は行われず、左右の前輪５７，５９へのトルク伝達によって二輪駆動状態での走行を行うことができる。
【００３９】
前記トルク伝達カップリング１及びその周辺の詳細は図２〜図４のようになっている。
【００４０】
前記トルク伝達カップリング１からトルク入力を受けるリヤデファレンシャル装置３は、デフケース６１内に左右のサイドギヤ６３，６５、ピニオンギヤ６７を備えている。サイドギヤ６３，６５とピニオンギヤ６７とは噛み合っており、ピニオンギヤ６７はピニオンシャフト６９によってデフケース６１に回転自在に支持されている。
【００４１】
前記リングギヤ１９は、ボルト６９によってデフケース６１に締結固定されている。デフケース６１は、ボールベアリング７１，７３によってデフキャリヤ９に回転自在に支持されている。デフキャリヤ９の一側に区画壁７５が一体形成されている。区画壁７５には、第１のキャリヤ部分としての軸受ハウジング７７が一体に設けられている。軸受ハウジング７７は、キャリヤカバー７内側に突出している。なお、区画壁７５も含めて第１のキャリヤ部分としてとらえても良い。
【００４２】
前記区画壁７５の上部側には、凹部７９が設けられている。凹部７９は、前記キャリヤカバー７側に開放されている。凹部７９の奥側上部にブリーザ８１が取り付けられている。
【００４３】
前記デフキャリヤ９には、前記区画壁７５側において外周囲に突き当て用のフランジ８３及び締結用の突部８５が設けられている。フランジ８３は周回状に設けられ、突部８５は所定間隔で複数、例えば４個所に設けられている。フランジ８３、突部８５に渡ってその端面に合わせ面８７が設けられている。合わせ面８７の内周側において、区画壁７５にはスペーサ支持用の突条部８９が周回状に設けられている。
【００４４】
前記キャリヤカバー７は、一端側に前記ボス部１３を備えると共に、他端側に突き当て用のフランジ９１及び締結用の突部９３が設けられている。フランジ９１は周回状に設けられ、突部９３は前記デフキャリヤ９の突部８５に対応して周方向に例えば４個所に設けられている。フランジ９１、突部９３に渡ってその端面に合わせ面９５が設けられている。キャリヤカバー７とボス部１３との間の側壁部８は、キャリヤカバー７の外周筒部１０に対して一体形成されている。
【００４５】
前記キャリヤカバー７は、その合わせ面９５が前記デフキャリヤ９の合わせ面８７に液状又は所定厚を持った板状ガスケットを介して突き当てられ、ボルト９７によって突部９３をデフキャリヤ９の突部８５に締結することによって内部空間を密封するように取り付けられている。
【００４６】
前記キャリヤカバー７内は、前記デフキャリヤ９の凹部７９に連通し前記ブリーザ８１を介して外部との通気が可能となっている。キャリヤカバー７は、軸受ハウジング７７の周囲すなわち後述する軸受周囲を覆い、デフキャリヤ９に対し区画される構成となっている。
【００４７】
前記回転軸１１は、キャリヤカバー７のボス部１３にシールベアリング９９を介して回転自在に支持されている。シールベアリング９９の外周において、キャリヤカバー７側に切欠１０１が設けられている。回転軸１１の外端部には、フランジ部材１０３がスプライン係合によって取り付けられている。フランジ部材１０３は、ナット１０５により回転軸１１に固定されている。フランジ部材１０３とキャリヤカバー７のボス部１３との間には、シール１０７が設けられ、キャリヤカバー７の内部空間を密封している。シール１０７には、前記切欠１０１を介しキャリヤカバー７内のオイルが流通するようになっている。シール１０７の外側は、ダストカバー１０９で覆われている。ダストカバー１０９は、前記フランジ部材１０３に固定されている。
【００４８】
前記回転軸１１の内端部側には、スチール系の磁性ロータ１１１が一体に設けられている。磁性ロータ１１１には、ステンレス系の非磁性リング１１３が周回状に一体的に設けられている。磁性ロータ１１１の内周側において回転軸１１端面に凹部１１５が設けられている。
【００４９】
前記ドライブピニオンシャフト１７は、前記軸受ハウジング７７に軸受として一対の間隔をおいて配置されたテーパーローラベアリング１１７，１１９によって回転自在に支持されている。テーパーローラベアリング１１７，１１９間には、シールスライドリング１２１が設けられている。テーパーローラベアリング１１７，１１９間において、シールスライドリング１２１と軸受ハウジング７７との間にオイルシール１２３が設けられている。このオイルシール１２３及び区画壁７５により、前記キャリヤカバー７側の内部空間は、デフキャリヤ９側の内部空間に対し軸受ハウジング７７を介して区画され、カップリング空間１２４とデフギヤ空間１２６とが形成されている。カップリング空間１２４には、潤滑剤として例えばトランスミッションオイル、オートマチックトランスミッションオイル等カップリング１に適したオイルが収容され、デフギヤ空間１２６には、潤滑剤として例えばギヤオイルが収容される。
【００５０】
前記トルク伝達カップリング１は、前記回転軸１１及びドライブピニオンシャフト１７の他に、トルク制御手段１２５を備え、該トルク制御手段１２５は、前記キャリヤカバー７内に収容配置されている。トルク制御手段１２５は、クラッチハブ１２７及びカップリングケース１２９と、断続部の一例としてのインクラッチ１３１と、アクチュエータとしての電磁石１３３とを主に備えている。
【００５１】
前記クラッチハブ１２７及びカップリングケース１２９は、内回転部材及び外回転部材を構成している。前記メインクラッチ１３１は、電磁力に起因した締結力により前記クラッチハブ１２７及びカップリングケース１２９間のトルク伝達を行う断続部を構成し、本実施形態において摩擦多板クラッチで構成されている。
【００５２】
前記クラッチハブ１２７は、小径部１３５及び大径部１３９からなる段付きの円筒状に形成されている。クラッチハブ１２７は、前記小径部１３５が前記ドライブピニオンシャフト１７の端部にスプライン嵌合によって回転係合し、連動回転可能となっている。小径部１３５は、非磁性材又は低磁性材の性質を持ち、磁性ロータからの磁力線の透過を抑制するブッシュ１３６を介して磁性ロータ１１１の内周面に嵌合し、相互に相対回転自在に支持する構成となっている。
【００５３】
前記ドライブピニオンシャフト１７の端部には、締結具としてナット１３７が締結されている。ナット１３７の締結によってクラッチハブ１２７の小径部１３５がテーパーローラベアリング１１７に対して締結されている。この締結によって、クラッチハブ１２７がドライブピニオンシャフト１７に固定され、且つテーパーローラベアリング１１７，１１９に予圧（プリロード）が付与される構成となっている。ナット１３７の外周側と磁性ロータ１１の内周面との間には、磁力線の透過を抑制する隙間が確保されている。
【００５４】
前記クラッチハブ１２７の大径部１３９は、半径方向外側に拡がる連結部１３８を介して前記軸受ハウジング７７の外周に配置され、回転軸芯に沿った方向でオーバーラップする。大径部１３９には、外周面に雄スプライン１４０が設けられ、且つ半径方向に貫通する油孔１４１が設けられている。油孔１４１は、周方向に複数及び回転軸心に沿った方向に複数設けられている。クラッチハブ１２７には、小径部１３５と大径部１３９との中間部、すなわち連結部１３８において、回転軸心に沿った方向の油孔１４３が設けられている。クラッチハブ１２７の大径部１３９には、その大径部１３９の雄スプライン１４０にメインクラッチ１３１のインナープレートがスプライン係合している。
【００５５】
前記カップリングケース１２９は、アルミパイプ材等によって円筒形状に形成されている。カップリングケース１２９の内周面には、雌スプライン１４５が設けられている。雌スプライン１４５に、前記メインクラッチ１３１のアウタープレートがスプライン係合している。カップリングケース１２９には、前記油孔１４１に対応して油孔１４７が貫通形成されている。油孔１４７は、回転軸心に沿った方向及び周方向に複数形成されている。カップリングケース１２９の一端側内周に受圧ストッパ１４９が設けられている。受圧ストッパ１４９は、メインクラッチ１３１の押圧力を受ける。
【００５６】
前記磁性ロータ１１１は、前記カップリングケース１２９の他端側にスプライン係合している。カップリングケース１２９の他端側内周には、磁性ロータ１１１に隣接してストッパ１５１が設けられ、後述するカム機構１６３によって発生するカム反力を受け止めている。
【００５７】
前記電磁石１３３は、摩擦係合部である前記メインクラッチ１３１を締結するための締結力を発生させるアクチュエータを構成し、ボルト１５３によってキャリヤカバー７内に固定されている。電磁石１３３は、リード線１５５を介してコネクタ１５７に接続されている。コネクタ１５７は、グロメット１５９を介してキャリヤカバー７に支持されている。電磁石１３３は、コネクタ１５７がコントローラに接続されることによって、通電制御が行われるようになっている。電磁石１３３は、前記磁性ロータ１１１に対し内外周に半径方向に沿ったエアギャップをもって配置されている。電磁石１３３は、凹部１１５内に収容されたナット１３７の外周に回転軸芯に沿った方向でオーバーラップするように配置されている。
【００５８】
前記磁性ロータ１１１と前記メインクラッチ１３１との間には、メインクラッチ１３１等と共にトルク制御手段１２５（断続部の一部でもある。）を構成するパイロットクラッチ１６１及びカム機構１６３が設けられている。
【００５９】
前記パイロットクラッチ１６１のアウタープレートは、前記カップリングケース１２９の雌スプライン１４５にスプライン係合している。パイロットクラッチ１６１に隣接して、断続部の一部でもあるアーマチャ１６５が設けられている。アーマチャ１６５は、前記電磁石１３３の磁力によって引き付けられ、パイロットクラッチ１６１を磁性ロータ１１１に対し締結する構成となっている。
【００６０】
前記カム機構１６３は、カムプレート１６７、押圧プレート１６９、カムボール１７１からなっている。カムプレート１６７は、前記クラッチハブ１２７の小径部１３５外周面に相対回転自在に支持されている。カムプレート１６７の背面は、ニードルベアリング１７３を介して磁性ロータ１１１側に支持されている。カムプレート１６７の外周に、前記パイロットクラッチ１６１のインナープレートがスプライン係合している。
【００６１】
前記押圧プレート１６９は、その外周部が前記メインクラッチ１３１の端部に対向し、カム機構１６３の作用によってメインクラッチ１３１を締結する。押圧プレート１６９は、クラッチハブ１２７の小径部１３５外周面にスプライン係合している。押圧プレート１６９には、油孔１７４が設けられている。油孔１７４は、クラッチハブ１２７の油孔１４３に対向している。
【００６２】
前記カムボール１７１は、前記カムプレート１６７及び押圧プレート１６９のカム面間に介設されている。
【００６３】
前記キャリヤカバー７には、図４のようにその底部にドレン口１７５が設けられ、端面側の上下中間部にフィラー口１７７が設けられている。ドレン口１７５には、ドレンプラグ１７９が着脱可能に取り付けられ、フィラー口１７７にはフィラープラグ１８１が着脱可能に取り付けられている。ドレン口１７５は、キャリヤカバー７内からオイルを排出するために設けられ、フィラー口１７７はキャリヤカバー７内にオイルを供給するために設けられている。
【００６４】
前記トルク伝達カップリング１の組付順序は以下の通りである。
【００６５】
前記デフキャリヤ９の軸受ハウジング７７に、一対のテーパーローラベアリング１１７，１１９を介しドライブピニオンシャフト１７が支持されている状態において、ドライブピニオンシャフト１７の回転軸芯が上下方向となるようにデフキャリヤ９をセットする。
【００６６】
前記ドライブピニオンシャフト１７に対してクラッチハブ１２７をスプライン係合させる。ナット１３７を締め込んで、クラッチハブ１２７をテーパーローラベアリング１１７に対して締結し、クラッチハブ１２７の固定を行うと共に、テーパーローラベアリング１１７，１１９に対しプリロードを付与する。
【００６７】
次いで、馬蹄形状のＵ字スペーサ１８３（図３破線図示）をデフキャリヤ９の突条部８９に乗せるように配置し、その上からカップリングケース１２９を当接させるように配置する。この状態で、メインクラッチ１３１、カム機構１６３、ニードルベアリング１７３、アーマチャ１６５、パイロットクラッチ１６１を組み付ける。
【００６８】
次いで、磁性ロータ１１１及び回転軸１１を組み付ける。カップリングケース１２９にストッパ１５１を取付た後、前記スペーサ８３を横方向から抜き取る。
【００６９】
次いで、電磁石１３３を固定したキャリヤカバー７を組み付け、その合わせ面９５をデフキャリヤ９側の合わせ面８７に突き合わせ、突部９３を突部８５にボルト９７によって締結し、デフキャリヤ９に対しキャリヤカバー７を固定する。
【００７０】
次いで、回転軸１１の端部にフランジ部材１０３を、シール１０７、ダストカバー１０９と共に取り付け、ナット１０５で締結してフランジ部材１０３を回転軸１１に固定する。
【００７１】
次に作用を説明する。
【００７２】
前記電磁石１３３が通電制御されておらずメインクラッチ１３１が締結されていないとき、トルク伝達カップリング１はトルク伝達状態にはない。このとき、プロペラシャフト５から回転軸１１にトルクが伝達されても、回転軸１１から磁性ロータ１１１、カップリングケース１２９へと伝達されたトルクは、メインクラッチ１３１で遮断され、回転軸１１からドライブピニオンシャフト１７へトルク伝達が行われることはない。従って、前記のように前輪５７，５９での二輪駆動走行を行うことができる。
【００７３】
前記電磁石１３３が通電制御されると、電磁石１３３と磁性ロータ１１１との間のエアギャップを介して、電磁石１３３、磁性ロータ１１１、アーマチャ１６５間に磁束ループが形成され、アーマチャ１６５は磁性ロータ１１１側へ引き付けられる。この引きつけで、アーマチャ１６５はパイロットクラッチ１６１側へ移動し、磁性ロータ１１１とアーマチャ１６５との間でパイロットクラッチ１６１が締結される。
【００７４】
この締結によって、磁性ロータ１１１、カップリングケース１２９、パイロットクラッチ１６１を介しカムプレート１６７にトルクが伝達され、ドライブピニオンシャフト１７側と一体的に回転する押圧プレート１６９との間に相対回転が起こる。この相対回転によりカムボール１７１がカムプレート１６７及び押圧プレート１６９のカム面に乗り上げる。この乗り上げによって、カムプレート１６７、押圧プレート１６９間の間隔が広がり、カムプレート１６７がニードルベアリング１７３を介して磁性ロータ１１１側で反力を受け、押圧プレート１６９がメインクラッチ１３１を締結する。
【００７５】
この締結によって、回転軸１１、磁性ロータ１１１、カップリングケース１２９へと伝達されたトルクは、メインクラッチ１３１、クラッチハブ１２７を介してドライブピニオンシャフト１７へ伝達され、前記のように前輪５７，５９、後輪２５，２７での四輪駆動走行を行うことができる。
【００７６】
走行中、キャリヤカバー７内のオイルは、その遠心力によってテーパーローラベアリング１１７側からクラッチハブ１２７の油孔１４１を通って、メインクラッチ１３１を潤滑し、さらにカップリングケース１２９の油孔１４７を通って、その外周側に至る。カップリングケース１２９の外周側のからは、凹部７９等へ至り、軸受ハウジング７７の外周面の傾斜等にガイドされて内周のテーパーローラベアリング１１７側に至るという循環を行い、メインクラッチ１３１等を充分に潤滑することができる。
【００７７】
また、オイルは油孔１４３，１７４を通ってカム機構１６３側にも至り、カム機構１６３やパイロットクラッチ１６１周辺の充分な潤滑を行わせることができる。
【００７８】
前記キャリヤカバー７内への潤滑オイルの供給は、前記フィラープラグ１８１を取り外し、フィラー口１７７から容易に行うことができる。キャリヤカバー７内から潤滑オイルを排出するときは、ドレンプラグ１７９を取り外し、ドレン口１７５から容易に行うことができる。従って、キャリヤカバー７内のオイルの交換を極めて容易に行うことができ、装置の耐久性を向上させることができる。
【００７９】
前記トルク伝達カップリング１は、キャリヤカバー７内に収容配置され、キャリヤカバー７は外部に露出しているため放熱効果が高く、トルク伝達カップリング１の耐久性を向上させることができる。
【００８０】
車輌牽引時等においては、回転が停止している回転軸１１側に対し、後輪２５，２７側からの回転力の伝達によってドライブピニオンシャフト１７が回転し、メインクラッチ１３１において摺動回転が起こり発熱することがある。この発熱によって、キャリヤカバー７内の圧力が上昇したときには、キャリヤカバー７内の空間容量によって圧力上昇を抑制することができ、圧力上昇によるトルク伝達カップリング１の制御特性の低下等を抑制することができる。さらに、一定以上の圧力がブリーザ８１から外部に抜けるので、キャリヤカバー７内の圧力上昇をより効果的に抑制することができ、圧力上昇による不具合をより確実に抑制することができる。
【００８１】
前記メインクラッチ１３１は、伝達トルクの容量を増大するために多くのクラッチ板を軸方向に積層された摩擦多板クラッチとして構成されている。このメインクラッチ１３１は、テーパーローラベアリング１１７及びオイルシール１２３の外周に位置し、電磁石１３３はナット１３７の外周に位置し、且つパイロットクラッチ１６１及びカム機構１６３はメインクラッチ１３１及び電磁石１３３間においてドライブピニオンシャフト１７の外周に位置するため、オーバーラップ代が大きく配置容積の有効的共有によってキャリヤカバー７内に殆ど無駄な空間が発生せず、全体をコンパクトにし、重量軽減を図ることもできる。
【００８２】
前記ドライブピニオンシャフト１７と回転軸１１との間の回転軸心に沿った方向の長さを極めて短くすることができ、プロペラシャフト５をその分長くすることによって、取付角度を小さくし、回転振動等の抑制を図ることができる。
【００８３】
前記テーパーローラベアリング１１７，１１９は、前記軸受ハウジング７７に間隔を置いて設けられ、該テーパーローラベアリング１１７，１１９間に、オイルシール１２３を設け、キャリヤカバー７は、前記軸受ハウジング７７周囲を覆うため、デフキャリヤ９内とキャリヤカバー７内とを確実に区画して別種のオイルを用いることができながら、オイルシール１２３の特別な設置スペースを必要としない。しかも、間隔を置いたテーパーローラベアリング１１７，１１９によりドライブピニオンシャフト１７を確実に支持し、振動等の発生を抑制することができる。
【実施例２】
【００８４】
図５，図６は、本発明の実施例２に係り、図５は図２に対応し、トルク伝達カップリング１Ａの取付状態を示す拡大断面図であり、上ほぼ左半分は拡大縦断面図、その他は拡大横断面図、図６は要部の拡大断面図である。尚、基本的な構成は実施例１とほぼ共通し、対応する構成部分には同符号又は同符号にＡを付して説明する。
【００８５】
図５，図６のように、本実施例のトルク伝達カップリング１Ａは、入出力回転部材としてのドライブピニオンシャフト１７Ａの端部に、ナット１３７を貫通状態で締結し、ドライブピニオンシャフト１７Ａの端部１８５に内回転部材としてのクラッチハブ１２７をスプライン嵌合によって回転係合させたものである。
【００８６】
前記ナット１３７は、トルク制御手段１２５Ａのクラッチハブ１２７を締結することはなく、テーパーローラベアリング１１７，１１９のプリロードのみを付与する構成となっている。
【００８７】
前記ドライブピニオンシャフト１７Ａの端部１８５と外回転部材の一部である回転軸１１Ａとの間には、オイル空間１８７が設けられている。またナット１３７とクラッチハブ１２７の大径部１３９内面との間には、充分なオイル空間１８７が形成され、メインクラッチ１３１とデフキャリヤ９の区画壁７５との間にも充分なオイル空間１９１が設けられている。
【００８８】
従って、本実施形態においてもメインクラッチ１３１がテーパーローラベアリング１１７及びナット１３７の外周に位置し、全体的に回転軸心に沿った方向の長さを短くして、実施例１とほぼ同様な作用効果を奏することができる。
【００８９】
前記ドライブピニオンシャフト１７Ａの端部に、ナット１３７を貫通状態で締結し、前記端部１８５に、前記クラッチハブ１２７を回転係合させたため、テーパーローラベアリング１１７及びナット１３７とメインクラッチ１３１との占有容積を供用することができ、充分なオイル空間１８７，１８９，１９１を確保しながら全長を確実に短くすることができる。
【００９０】
また本実施例では、オイル空間１８７，１８９，１９１を充分に取ることによって、テーパーローラベアリング１１７、メインクラッチ１３１、カム機構１６３、パイロットクラッチ１６１等を充分に潤滑することができる。
【００９１】
組付けに際しては、ナット１３７の締結によってテーパーローラベアリング１１７，１１９にプリロードを付与した状態で、ドライブピニオンシャフト１７Ａを組み付ける。
【００９２】
一方、キャリヤカバー７Ａ側においては、電磁石１３３、回転軸１１Ａ及び磁性ロータ１１１、カップリングケース１２９、パイロットクラッチ１６１、カム機構１６３、クラッチハブ１２７、メインクラッチ１３１の順に組込み、サブアッセンブリする。このサブアッセンブリしたキャリヤカバー７Ａ側を、ドライブピニオンシャフト１７Ａに組込み、クラッチハブ１２７をドライブピニオンシャフト１７Ａの端部１８５にスプライン係合させ、キャリヤカバー７Ａをボルト９７によってデフキャリヤ９側に締結する。これによってデフキャリヤ９側に対してトルク伝達カップリング１Ａの組込みを完了させることができる。
【００９３】
従って、メインクラッチ１３１、電磁石１３３、パイロットクラッチ１６１、カム機構１６３、クラッチハブ１２７、カップリングケース１２９等の組付、交換、部品管理等を極めて容易に行うことができる。
【実施例３】
【００９４】
図７，図８は本発明の実施例３に係り、図７は図２に対応し、トルク伝達カップリング１Ｂの取付状態を示す拡大断面図であり、上ほぼ左半分は拡大縦断面図、その他は拡大横断面図、図８は要部の拡大断面図である。尚、基本的な構成は実施例２とほぼ共通し、対応する構成部分には同符号又は同符号にＢを付し、或いは同符号のＡをＢに代えて説明する。
【００９５】
本実施例では、実施例２に対し、トルク制御手段１２５Ｂの断続部としてのメインクラッチ１３１Ｂとアクチュエータとしての電磁石１３３Ｂとの配置位置を変更したものである。従って、外回転部材としてのカップリングケース１２９Ｂは、回転軸１１Ｂと一体に構成され、磁性ロータ１１１Ｂはカップリングケース１２９Ｂの端部に後付けで一体的に取り付けられる。
【００９６】
前記電磁石１３３Ｂは、デフキャリヤ９側の軸受ハウジング７７Ｂ外周面７８にセンタリングされ背面に取り付けたプレートをボルト８０によって軸受ハウジング７７Ｂの外周部に回転方向及び軸方向の位置を固定して取り付けられている。内回転部材としてのクラッチハブ１２７Ｂは、大径部１３７Ｂにメインクラッチ１３１Ｂのインナープレートがスプライン係合し、小径部１３５Ｂがドライブピニオンシャフト１７Ｂの端部１８５にスプライン係合している。クラッチハブ１２７Ｂの端部内周は、回転軸１１Ｂに対しボールベアリング１９３によって相対回転自在に支持されている。
【００９７】
従って、電磁石１３３Ｂの通電制御によって断続部の一部としてのアーマチャ１６５が引き付けられ断続部の一部としてのパイロットクラッチ１６１が締結されると、断続部の一部としてのカムプレート１６７が回転軸１１Ｂ、カップリングケース１２９Ｂ側と共に回転し、ドライブピニオンシャフト１７Ｂ側と一体的に回転する断続部の一部としての押圧プレート１６９との間に相対回転が起こる。この相対回転により、前記同様、カム機構１６３が働き磁性ロータ１１１Ｂ側に対する反力として押圧プレート１６９とカップリングケース１２９Ｂの端壁１９５との間でメインクラッチ１３１Ｂを締結することができる。
【００９８】
従って前記同様、回転軸１１Ｂからメインクラッチ１３１Ｂを介し、ドライブピニオンシャフト１７Ｂへトルク伝達を行うことができる。
【００９９】
また本実施例では、電磁石１３３Ｂがテーパーローラベアリング１１７及びナット１３７の外周に配置されているため、トルク伝達カップリング１Ｂの回転軸心に沿った方向の長さを短くして、全体的にコンパクトに形成し、重量軽減を図ることができる。
【０１００】
また、トルク伝達カップリング１Ｂの長さを短くすることによって、前記同様、プロペラシャフト５側の長さをその分長くすることができ、取付角を小さくして、回転振動等の抑制を図ることができる。
【０１０１】
前記トルク伝達カップリング１Ｂの組付けは、キャリヤカバー７Ｂ側においては、回転軸１１Ｂ及びカップリングケース１２９Ｂ、クラッチハブ１２７Ｂ、メインクラッチ１３１Ｂ、カム機構１６３、パイロットクラッチ１６１、磁性ロータ１１１Ｂをこの順に組込み、サブアッセンブリする。デフキャリヤ９側の軸受けハウジング７７Ｂ外周に電磁石１３３Ｂを取付る。前記サブアッセンブリしたキャリヤカバー７Ｂ側を、ドライブピニオンシャフト１７Ｂに組込み、クラッチハブ１２７Ｂをドライブピニオンシャフト１７Ｂの端部１８５にスプライン係合させ、キャリヤカバー７Ｂをボルト９７によってデフキャリヤ９側に締結する。これによってデフキャリヤ９側に対してトルク伝達カップリング１Ｂの組込みを完了させることができる。
【０１０２】
従って、メインクラッチ１３１Ｂ、電磁石１３３Ｂ、パイロットクラッチ１６１、カム機構１６３、クラッチハブ１２７Ｂ、カップリングケース１２９Ｂ等の組付、交換、部品管理等を極めて容易に行うことができる。
【実施例４】
【０１０３】
図９は本発明の実施例４に係り、トルク伝達カップリングの取付状態を示す拡大縦断面図である。なお、基本的な構成は実施例１とほぼ共通し、対応する構成部分には同符号又は同符号にＣを付して説明する。
【０１０４】
本実施例のトルク伝達カップリング１Ｃは、アクチュエータを電動モータ２０１とし、該電動モータ２０１の駆動により断続部の一部としての加圧ギヤセット２０３を介して摩擦係合する断続部の一部としての摩擦多板クラッチ２０９を締結する構成とした。従って、本実施例のトルク制御手段１２５Ｃは、電動モータ２０１、加圧ギヤセット２０３、及び摩擦多板クラッチ２０９によって主に構成されている。
【０１０５】
図９のように、トルク伝達カップリング１Ｃは、外回転部材としてのクラッチハウジング２０７と、内回転部材としてのクラッチハブ１２７Ｃとを備えている。クラッチハウジング２０７は、出力回転部材の一方であるドライブピニオンシャフト１７Ｃにスプライン嵌合している。クラッチハブ１２７Ｃは、入力回転部材である回転軸１１Ｃに一体に設けられているが、必ずしも一体形成されるものではなく、それぞれを別部材としてスプライン連結や溶接などにより一体的に回転するように形成しても良い。クラッチハウジング２０７及びクラッチハブ１２７Ｃ間に、前記摩擦多板クラッチ２０９が設けられている。摩擦多板クラッチ２０９は、アウタープレートが前記クラッチハウジング２０７に係合し、インナープレートが前記クラッチハブ１２７Ｃに係合している。従って、摩擦多板クラッチ２０９の摩擦係合により、クラッチハウジング２０７及びクラッチハブ１２７Ｃ間のトルク伝達を制御することができる。
【０１０６】
前記摩擦多板クラッチ２０９は、前記ドライブピニオンシャフト１７Ｃを回転自在に支持するテーパーローラベアリング１１７Ｃの外周側に配置されている。
【０１０７】
具体的には、前記クラッチハブ１２７Ｃは、縦壁２１１により回転軸１１Ｃに一体に結合されている。クラッチハウジング２０７の内周側にテーパ状の内筒部２１３が一体に設けられ、内筒部２１３の端部に縦壁２１５が設けられている。縦壁２１５の内周部２１７は、ドライブピニオンシャフト１７Ｃの端部にスプライン結合されている。また、回転軸１１Ｃとクラッチハウジング２０７の内周部２１７との間には、ベアリング２１９が配置され、互いに支持関係にある。
【０１０８】
前記テーパーローラベアリング１１７Ｃ，１１９Ｃを支持する第１のキャリヤ部分である軸受ハウジング７７Ｃには、肉盛り部２２１が設けられている。軸受ハウジング７７Ｃ及び肉盛り部２２１は、テーパーローラベアリング１１７Ｃよりも回転軸心に沿った方向へ突出するように若干延長形成され、軸受ハウジング７７Ｃ先端内周とシール摺動リング２２３との間にシール２２５が設けられている。シール摺動リング２２３は、ナット１３７Ｃとテーパーローラベアリング１１７Ｃのインナーレースとの間に締結固定されている。この構成により油路２２７がテーパーローラベアリング１１７Ｃの外周側からテーパーローラベアリング１１７Ｃのインナーレース及びアウターレース間に至るまで延設されている。前記第３のキャリヤ部分としてのデフキャリヤ９内には、前記油路２２７の端部において案内壁２２８が設けられ、油路２２７の一側壁に連続している。
【０１０９】
前記クラッチハウジング２０７及びクラッチハブ１２７Ｃ間の端部には、断続部の一部としての押圧部材２２９が対向配置されている。押圧部材２２９には、その内周側に断続部の一部としての加圧受部２３１が一体に設けられている。加圧受部２３１の内周には、支持ボス部２３３が周回状に設けられている。
【０１１０】
前記押圧部材２２９に隣接して前記加圧ギヤセット２０３が設けられている。前記加圧ギヤセット２０３は、一対のギヤ２３５，２３７と、該ギヤ２３５，２３７に噛み合う遊星ギヤ２４１と、該遊星ギヤ２４１を支持する遊星キャリヤ２４３とを有している。
【０１１１】
前記一対のギヤ２３５，２３７、遊星ギヤ２４１、遊星キャリヤ２４３の何れかが第２のキャリヤ部分としてのキャリヤカバー７Ｃ側に支持され、同他の何れかが回転駆動され、その他が相対回転することで、回転駆動による入力を回転軸芯に沿った方向の加圧力に変換して、前記摩擦多板クラッチ２０９を摩擦係合させる構成となる。
【０１１２】
本実施例では、遊星ギヤ２４１が遊星キャリヤ２４３によってキャリヤカバー７Ｃ側に回転支持されている。遊星キャリヤ２４３は、キャリヤピン２４５及びキャリヤカバー７Ｃで構成され、キャリヤピン２４５がキャリヤカバー７Ｃに螺合固定されている。キャリヤピン２４５で回転自在に支持された遊星ギヤ２４１は、ギヤ２３５，２３７の周方向に所定間隔で複数備えられている。
【０１１３】
前記加圧ギヤセット２０３のギヤ２３５は、電動モータ２０１の回転駆動軸２４７の端部に一体に設けられている。回転駆動軸２４７は、ベアリング２４９，２５１によってキャリヤカバー７Ｃ側に回転自在に支持されている。これによって、電動モータ２０１と前記摩擦多板クラッチ２０９とが、回転軸芯を一致させて配置された構成となっている。なお、電動モータ２０１は、回転軸に沿った方向へ長く形成されてキャリヤカバー７Ｃの小径部内に配置され、キャリヤカバー７Ｃによって安定的に支持されている。加圧ギヤセット２０３及び摩擦多板クラッチ２０９等は、キャリヤカバー７Ｃの大径部内に配置されている。
【０１１４】
前記加圧ギヤセット２０３のギヤ２３７は、前記押圧部材２２９の支持ボス部２３３に回転自在に支持されている。ギヤ２３７と押圧部材２２９の加圧受部２３１との間には、スラストベアリング２５２が介設されている。
【０１１５】
前記一対のギヤ２３５、２３７は、歯数が僅かに異なって形成され、前記遊星ギヤ２４１に噛み合っている。該ギヤ２３５，２３７間に、ボール２５３を備えたカム機構２５５が介設されている。
【０１１６】
前記摩擦多板クラッチ２０９が締結されていないとき、クラッチハウジング２０７及びクラッチハブ１２７Ｃ間は相対回転可能である。従って、前記のようにエンジン４９側からプロペラシャフト５側に伝達されたトルクが回転軸１１Ｃを介して、クラッチハブ１２７Ｃに入力されても、トルクがクラッチハウジング２０７側に伝達されることはなく、トルク伝達カップリング１Ｃはトルクを伝達しない状態となっている。すなわち、前記のように前輪５７，５９の駆動による二輪駆動状態での走行を行うことができる。
【０１１７】
前記電動モータ２０１を回転駆動すると、回転駆動軸２４７を介してギヤ２３５にトルクが伝達され、遊星ギヤ２４１が共に回転する。遊星ギヤ２４１が回転すると、他方のギヤ２３７も回転する。
【０１１８】
この場合、ギヤ２３５及び遊星ギヤ２４１間のギヤ比と、ギヤ２３７及び遊星ギヤ２４１間のギヤ比とが僅かに異なっているため、ギヤ２３７が大きく減速されてギヤ２３５に対し低速で相対回転する。この相対回転により、ギヤ２３５，２３７のカム面がボール２５３に乗り上げ、カム機構２５５が推力を発生する。
【０１１９】
前記カム機構２５５の推力は、ギヤ２３５及び回転駆動軸２４７を介してキャリヤカバー７Ｃ側で受けられ、その反力がギヤ２３７に作用する。この推力の作用によってギヤ２３７が移動し、スラストベアリング２５２を介して加圧受部２３１を回転軸芯に沿った方向へ加圧する。
【０１２０】
前記加圧によって、押圧部材２２９が同方向へ移動し、摩擦多板クラッチ２０９がクラッチハウジング２０７との間で締結される。摩擦多板クラッチ２０９は、押圧部材２２９の締結力に応じて摩擦係合力を発揮し、クラッチハブ１２７Ｃとクラッチハウジング２０７との間のトルク伝達を行わせる。
【０１２１】
前記クラッチハウジング２０７からは、ドライブピニオンシャフト１７Ｃへトルクが伝達され、ドライブピニオンシャフト１７Ｃから前記のようにして後輪２５，２７側へ出力される。これによって、前輪５７，５９及び後輪２５，２７の駆動による四輪駆動状態で走行することができる。
【０１２２】
前記回転駆動軸２４７からギヤ２３７へ伝達される回転は、遊星ギヤ２４１を介して大きく減速されているため、電動モータ２０１を小型化し、コンパクトに形成しながら摩擦多板クラッチ２０９確実に締結することができる。
【０１２３】
前記電動モータ２０１を小型化し、コンパクトに形成することができるため、重量軽減を図ることもできる。また、全体的な小型化によってトランスファ等の狭いスペース内にも極めて容易に配置することができる。
【０１２４】
前記電動モータ２０１の駆動力調整により、摩擦多板クラッチ２０９の締結力を調整し、該調整によって前記後輪２５，２７側へのトルク伝達を微調整することができる。この場合、回転駆動軸２４７からギヤ２３７へ伝達される回転は、前記のように大きく減速されているため、電動モータ２０１の回転駆動に対してギヤ２３５，２３７が極めて低速で相対回転し、摩擦多板クラッチ２０９の微調整を容易に行うことができる。これによって、発進走行、コーナリング走行、悪路走行など自動車の走行状況に応じて、任意にかつ容易にトルク調整を行うことができる。
【０１２５】
また、本実施例では、前記ピニオンギヤ１８及びリングギヤ１９の噛み合い回転時に、デフキャリヤ９内の飛散ギヤオイルが案内壁２２８に案内されて油路２２７に至り、或いは飛散ギヤオイルが直接油路２２７に至る。油路２２７に至った飛散ギヤオイルが油路２２７の傾斜でテーパーローラベアリング１１７Ｃの外周側へ流動する。テーパーローラベアリング１１７Ｃの外周側からは、インナーレース及びアウターレース間にギヤオイルが流れ、テーパーローラベアリング１１７Ｃが確実に潤滑される。テーパーローラベアリング１１７Ｃを潤滑した余剰オイルは軸受ハウジング７７Ｃの内周側を流れ、他方のテーパーローラベアリング１１９Ｃを潤滑しながらデフキャリヤ９内へ戻ることができる。
【０１２６】
前記摩擦多板クラッチ２０９側は、シール２２５で区画されるため、ギヤオイルとは異なる例えばオートマチックトランスミッションオイル等を用いることができる。このオートマチックトランスミッションオイルにより摩擦多板クラッチ２０９等をテーパーローラベアリング１１７Ｃ等とは別に的確に潤滑することができる。なお、ベアリング２４９，２５１にシールドタイプのベアリングを用いるか、ベアリング２４９，２５１とに隣接配置してオイルシールを用いることにより、駆動モータ２０１が配置されるキャリヤカバー７Ｃ内の空間を隔離空間とすることができる。また、電動モータ２０１が配置されるキャリヤカバー７Ｃの外周部に複数のリブを設けることにより電動モータ２０１の冷却性が向上し、耐久性が向上する。
【０１２７】
その他、本実施例においても上記実施例とほぼ同様な作用効果を奏することができる。
【実施例５】
【０１２８】
図１０は本発明の実施例５に係るトルク伝達カップリング１Ｄ及びその周辺の縦断面図である。本実施例の基本的な構成は、図９の実施例４とほぼ同様であり、対応する構成部分には同符号又は同符号にＤを付し或いは同符号のＣをＤに代えて説明する。
【０１２９】
本実施例では、実施例４に対し断続部の一部としての摩擦多板クラッチ２０９Ｄとアクチュエータとしての電動モータ２０１Ｄとの軸方向位置を入れ替えたものである。
【０１３０】
本実施例の第２のキャリヤ部材としてのキャリヤカバー７Ｄに対して第４のキャリヤ部分としてのカバー端部２５７及びカバー胴部２５９を分割構成し、着脱自在としている。カバー端部２５７は、カバー胴部２５９に対してボルトなどにより着脱自在に結合され、カバー胴部２５９は、デフキャリヤ９にボルトなどにより内部に配置されるトルク伝達カップリング１Ｄの相対位置を考慮して着脱自在に結合されている。
【０１３１】
前記電動モータ２０１Ｄは、デフキャリヤ９に連結するカバー胴部２５７の内部に収容され、テーパーローラベアリング１１７Ｄ，１１９Ｄの外周側に配置されている。
【０１３２】
すなわち、デフキャリヤ９に一体形成された第１のキャリヤ部分としての軸受ハウジング７７Ｄをカバー胴部２５７内周側に突設し、該軸受ハウジング７７Ｄにテーパーローラベアリング１１７Ｄ，１１９Ｄが支持されている。このテーパーローラベアリング１１７Ｄ，１１９Ｄによりドライブピニオンシャフト１７Ｄが軸受ハウジング７７Ｄに回転自在に支持されている。
【０１３３】
前記軸受ハウジング７７Ｄの外周には、アクチュエータの一部としての回転駆動軸２４７Ｄがベアリング２６１，２６３を介して回転自在に支持されている。ベアリング２６３のインナーレースは、デフキャリ９側に回転軸心に沿った方向で軸受ハウジング７７Ｄの一端に形成された段部に突き当て支持されている。
【０１３４】
前記回転駆動軸２４７Ｄに、加圧ギヤセット２０３Ｄのギヤ２３５Ｄがスプライン結合されている。
【０１３５】
前記トルク伝達カップリング１Ｄの外回転部材としてのクラッチハウジング２０７Ｄと内回転部材としてのクラッチハブ１２７Ｄとの内、クラッチハウジング２０７Ｄが回転軸１１Ｄに一体に設けられ、クラッチハブ１２７Ｄが入出力回転部材の他方としてのドライブピニオンシャフト１７Ｄにスプライン結合されている。回転軸１１Ｄとドライブピニオンシャフト１７Ｄとの間には、ニードルベアリング２６４が配置され、互いの支持関係を直接的に行っている。
【０１３６】
そして、前記電動モータ２０１Ｄを回転駆動すると、回転駆動軸２４７Ｄを介して一方のギヤ２３５Ｄが一体に回転駆動される。ギヤ２３５Ｄが回転駆動されると、これに噛み合う遊星ギヤ２４１が自転し、遊星ギヤ２４１に噛み合うギヤ２３７Ｄが連動する。すなわち、ギヤ２３５Ｄ及び２３７Ｄは共に回転することになる。
【０１３７】
前記遊星ギヤ２４１及びギヤ２３５Ｄ間のギヤ比と、遊星ギヤ２４１及びギヤ２３７Ｄ間のギヤ比とは、前記のように僅かに異なって設定されている。このため、ギヤ２３７Ｄは、ギヤ２３５Ｄと共に回転しながらギヤ２３５Ｄに対し低速で相対回転する。この相対回転により、前記と同様にカム機構２５５が働き、推力を発生する。
【０１３８】
前記ギヤ２３７Ｄは、回転駆動軸２４７Ｄ及びベアリング２６３を介してデフキャリヤ９側に回転軸心に沿った方向で支持される。このため、前記推力はデフキャリヤ９側で受けられ、その反力によりギヤ２３７Ｄが加圧受部２３１側へ移動する。この移動により、前記同様に、押圧部材２２９を介し摩擦多板クラッチ２０９Ｄを締結することができる。ギヤ２３５Ｄ、遊星ギヤ２４１、ギヤ２３７Ｄ、カム機構２５５、加圧受部２３１は、摩擦多板クラッチ２０９Ｄと共に断続部を構成している。
【０１３９】
従って、本実施例においても、実施例４とほぼ同様な作用効果を奏することができる。また本実施例では、ドライブピニオンシャフト１７Ｄの軸受けスパンを増大させ、ドライブピニオンシャフト１７Ｄを軸受ハウジング７７Ｄに確実に支持することができる。また、軸受ハウジング７７Ｄは、電動モータ２０１Ｄ内周側に収納される形態となるため、内部空間の有効利用により全体的にコンパクトに形成することができる。また、電動モータ２０１Ｄは、軸受ハウジング７７Ｄの外周側に配置されているのでトルク伝達カップリング１Ｄを軸方向に短縮することができる。さらに配置スペースを有効にレイアウトしながら電動モータ１Ｄの容量を増大することができるので、摩擦多板クラッチを締結するための駆動トルク（操作力）が向上し、操作レスポンスも向上する。カム機構２５５やギヤ２３５Ｄ、遊星ギヤ２４１、ギヤ２３７Ｄも軸受ハウジング７７Ｄの外周側に配置し、軸方向のコンパクト化と高減速比が得られている。
【実施例６】
【０１４０】
図１１は本発明の実施例６に係るトルク伝達カップリング１Ｅの取り付け状態を示す拡大断面図であり、上ほぼ左半分は拡大縦断面図、その他は拡大横断面図である。本実施例の基本的な構成は、図１の実施例１とほぼ同様であり、対応する構成部分には同符号又は同符号にＥを付して説明する。
【０１４１】
本実施例のトルク伝達カップリング１Ｅは、第４のキャリヤ部分としてのキャリヤカバー７Ｅを変更したものである。本実施例のキャリヤカバー７Ｅは、第１のキャリヤ部分としてのデフキャリヤ９と一体的に筒状に形成された第２のキャリヤ部分としてのカバー胴部２５９Ｅの端部に分割して形成され、着脱可能に一体的に固定されている。キャリヤカバー７Ｅは、半径方向壁２５７Ｅを有して、外周側に固定部、内周側にボス部１３が一体形成されている。
【０１４２】
前記カバー端部２５７Ｅの外周には雄ねじ部２６５が設けられている。カバー端部２５７Ｅの内面側には、凹部２６７が周回状に形成されている。
【０１４３】
前記カバー胴部２５９Ｅの軸方向端部には、開口側端部に雌ねじ部２６９が設けられている。カバー端部２５７Ｅの雄ねじ部２６５がカバー胴部２５９Ｅの雌ねじ部２６９に螺合してカバー端部２５７Ｅがカバー胴部２５９Ｅに結合されている。カバー端部２５７Ｅの雄ねじ部２６５にロックナット２７１が螺合し、カバー胴部２５９Ｅに対するカバー端部２５７Ｅの緩み止めが行われている。カバー胴部２５９Ｅ側には、シール２７３が収容支持され、カバー端部２５７Ｅの外周面に密接している。
【０１４４】
前記凹部２６７には、カップリングケース１２９Ｅの端部２７５が配置されている。磁性ロータ１１１Ｅの端部２７７も同様に凹部２６７内まで延設されアクチュエータとしての電磁石１３３のコイルの背面のコア部分との間に互いに半径方向に対向して磁力線を透過するエアギャップ１１２Ｅが形成されている。ロータ１１１Ｅとコアとの間にはもう一つのエアギャップ１１４Ｅが形成されている。
【０１４５】
そして、本実施例でも、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。
【０１４６】
また、本実施例では、雌ねじ部２６９及び雄ねじ部２６５の螺合調整によりキャリヤカバー７Ｅのカバー端部２５７Ｅをカバー胴部２５９Ｅに対し位置調整することができる。カバー端部２５７Ｅをカバー胴部２５９Ｅに対し位置調整すると、カバー端部２５７Ｅ、磁性ロータ１１１Ｅ、断続部（カム機構１６３、押圧プレート１６９、メインクラッチ１３１）、カップリングケース１２９Ｅへと力が順次伝達され、カップリングケース１２９Ｅ等の位置調整を容易に行わせることができる。
【０１４７】
また、カバー端部２５７Ｅをカバー胴部２５９Ｅに、雄ねじ部２６５及び雌ねじ部２６９により結合したから、キャリヤカバー７Ｅの外周に突出する部分が抑制され、他部品との干渉を容易に避けることができる。
【０１４８】
前記カップリングケース１２９Ｅの端部２７５及び磁性ロータ１１１Ｅの端部２７７を、カバー端部２５７Ｅの凹部２６７内へ延長配置することができ、カップリングケース１２９Ｅ及び磁性ロータ１１１Ｅ間のスプライン結合をより確実に行わせることができる。
【実施例７】
【０１４９】
図１２は本発明の実施例７に係るトルク伝達カップリング１Ｆの取り付け状態を示す拡大断面図であり、上ほぼ左半分は拡大縦断面図、その他は拡大横断面図である。本実施例の基本的な構成は、図１１の実施例６とほぼ同様であり、対応する構成部分には同符号又は同符号にＦを付し、或いは符号のＥをＦに代えて説明する。
【０１５０】
本実施例のトルク伝達カップリング１Ｆは、キャリヤカバー７Ｆのカバー端部２５７Ｆ及びカバー胴部２５９Ｆの結合構造を変更したものである。
【０１５１】
本実施例では、カバー端部２５７Ｆ及びカバー胴部２５９Ｆに結合フランジ２７９，２８１が設けられ、結合フランジ２７９，２８１が周方向所定間隔で複数備えられたボルト２８３により締結され、カバー端部２５７Ｆがカバー胴部２５９Ｆに結合されている。
【０１５２】
従って、本実施例でも、実施例６とほぼ同様な作用効果を奏することができる。
【０１５３】
尚、キャリヤ構造は、図１３のように入出力回転部材の支持状態や外形形状、組み付け手順、トルク制御手段の支持状態や外形形状、組み付け手順、アクチュエータの支持状態や外形形状、組み付け手順を考慮して第１〜第４キャリヤ部分の分割選定を種々変更することができる。（ａ）〜（ｆ）は、第３のキャリヤ部分としてのデフキャリヤに対する第１，第２，第４キャリヤの分割選定と取付状態を示すスケルトン断面図である。（ａ）は、実施例１等に適用した構造である。（ｂ）は、カバー胴部２５９Ｈを有する第２のキャリヤ部分としてのキャリヤカバー７Ｈに第４のキャリヤ部分としてのカバー端部２５７Ｈを分割構成し、カバー胴部２５９Ｈを第１のキャリヤ部分としてのデフキャリヤ９Ｈに一体に設け、カバー胴部２５９Ｈにカバー端部２５７Ｈをボルト２８５で結合したものである。また、デフキャリヤ９Ｈ側には、第１のキャリヤ部分としての軸受ハウジング１４７Ｈが一体に設けられている。（ｃ）は、カバー胴部２５９Ｉを有する第２のキャリヤ部分としてのキャリヤカバー７Ｉに第４のキャリヤ部分としてのカバー端部２５７Ｉを分割構成し、分割構成されたカバー胴部２５９Ｉを第１のキャリヤ部分としてのデフキャリヤ９Ｉにボルト９７で結合し、カバー胴部２５９Ｉにカバー端部２５７Ｉをボルト２８５で結合したものである。デフキャリヤ９Ｉ側には、第１のキャリヤ部分としての軸受ハウジング１４７Ｉが一体に設けられている。（ｄ）は、（ｃ）の変形例であり、第１のキャリヤ部分としての軸受ハウジング１４７Ｉを第２のキャリヤ部分としてのキャリヤカバー７Ｉのカバー胴部２５９Ｉ側に一体に設け分割された第３のキャリヤ部分としてのデフキャリヤ９Ｉにボルトにより一体的に取付けたものである。（ｅ）は、（ａ）の変形例であり、第１のキャリヤ部分としての軸受ハウジング１４７をデフキャリヤ９とは別体に分割形成し、ボルト２８７により軸受ハウジング１４７をデフキャリヤ９に対して結合したものである。（ｆ）は、（ａ）の変形例であり、軸受ハウジング１４７をデフキャリヤ９とは別体に分割形成し、ボルト２８７により軸受ハウジング１４７をキャリヤカバー７に対して結合したものである。
【０１５４】
上記実施例では、軸受の外周にトルク制御手段１２５の少なくとも一部を配置する構成にしたが、トルク制御手段１２５全体を配置する構成にすることも可能である。トルク制御手段の構成は、上記実施例に限らず、ポンプなどの流体圧に起因した締結力により入出力回転部材間のトルク伝達を行うもの等でもよく、その一部に流体の剪断抵抗によってトルク伝達を行うものが付加されているものでもよい。具体的には、外部制御を伴わないくともトルク伝達制御が可能な構造としてビスカスカップリングやオイルポンプ、オイルポンプの吐出圧をトリガとして多板クラッチを押圧するもの、ロータリーブレードカップリング、ダイラタント流体を用いたカップリング等でも良い。
【０１５５】
前記実施例では、メインクラッチ１３１或いは電磁石１３３Ｂ、摩擦多板クラッチ２０９等が、一方のテーパーローラベアリングの外周に位置する構成としたが、双方のテーパーローラベアリングの外周に位置する構成とすることもできる。
【０１５６】
また、アクチュエータは、軸受の外周側に配置された環状または周上の一箇所の油圧ピストンシリンダによるものや磁性流体によるもの等を選定可能である。
【０１５７】
前記トルク伝達カップリングは、図１のように、トランスファ２９の出力側にトルク伝達カップリング１Ｇとして設け、或いはその他の駆動系に設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】トルク伝達カップリングの配置を示す四輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例１）。
【図２】トルク伝達カップリングの取り付け状態を示す拡大断面図であり、上ほぼ左半分は拡大縦断面図、その他は拡大横断面図である（実施例１）。
【図３】要部の拡大横断面図である（実施例１）。
【図４】トルク伝達カップリングの一部を断面にした側面図である（実施例１）。
【図５】トルク伝達カップリングの取り付け状態を示す拡大横断面図であり、上ほぼ左半分は拡大縦断面図、その他は拡大横断面図である（実施例２）。
【図６】要部の拡大横断面図である（実施例２）。
【図７】トルク伝達カップリングの取り付け状態を示す拡大横断面図であり、上ほぼ左半分は拡大縦断面図、その他は拡大横断面図である（実施例３）。
【図８】要部の拡大横断面図である（実施例３）。
【図９】トルク伝達カップリングの取り付け状態を示す拡大縦断面図である（実施例４）。
【図１０】トルク伝達カップリングの取り付け状態を示す拡大縦断面図である（実施例５）。
【図１１】トルク伝達カップリングの取り付け状態を示す拡大断面図であり、上ほぼ左半分は拡大縦断面図、その他は拡大横断面図である（実施例６）。
【図１２】トルク伝達カップリングの取り付け状態を示す拡大断面図であり、上ほぼ左半分は拡大縦断面図、その他は拡大横断面図である（実施例７）。
【図１３】（ａ）〜（ｆ）は、デフキャリヤに対するキャリヤカバーの取付状態を示すスケルトン断面図である。
【図１４】トルク伝達カップリングの取り付け状態を示す拡大横断面図である（従来例）。
【符号の説明】
【０１５９】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ  トルク伝達カップリング
７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｈ，７Ｉ  キャリヤカバー（第２のキャリヤ部分）
９，９Ｈ，９Ｉ  デフキャリヤ（第３のキャリヤ部分、キャリヤ）
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ  回転軸（入力回転部材）
１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆ  ドライブピニオンシャフト（出力回転部材）
１１７，１１７Ｃ，１１７Ｄ，１１９，１１９Ｃ，１１９Ｄ  テーパーローラベアリング（軸受）
１２５，１２５Ａ，１２５Ｂ，１２５Ｃ，１２５Ｅ，１２５Ｆ  トルク制御手段（断続部、アクチュエータ）
１２７，１２７Ｂ，１２７Ｃ，１２７Ｄ  クラッチハブ（内回転部材）
１２９，１２９Ｂ  カップリングケース（外回転部材）
１３１，１３１Ｂ  メインクラッチ（断続部、摩擦係合部）
１３３，１３３Ｂ  電磁石（アクチュエータ）
１３７，１３７Ｃ，１３７Ｄ  ナット（締結具）
１８７  オイル空間
２０１，２０１Ｄ  電動モータ（アクチュエータ）
２０７，２０７Ｄ  クラッチハウジング（外回転部材）
２０９，２０９Ｄ  摩擦多板クラッチ（摩擦係合部）
【図１】
0004630006.tif 000002
【図２】
0004630006.tif 000003
【図３】
0004630006.tif 000004
【図４】
0004630006.tif 000005
【図５】
0004630006.tif 000006
【図６】
0004630006.tif 000007
【図７】
0004630006.tif 000008
【図８】
0004630006.tif 000009
【図９】
0004630006.tif 000010
【図１０】
0004630006.tif 000011
【図１１】
0004630006.tif 000012
【図１２】
0004630006.tif 000013
【図１３】
0004630006.tif 000014
【図１４】
0004630006.tif 000015