(57)【特許請求の範囲】
【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、ケース状の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、前記ケース状のトルク伝達部材の外部に露出して配置され前記コントロールクラッチを断続操作する電磁石とを備え、静止側の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が設けられ、
前記シール手段は、前記ケース状のトルク伝達部材と前記軸状トルク伝達部材との相対回転部に配置される摺動型のシール手段と、前記シール手段の端部側で前記軸状トルク伝達部材を前記ケース状のトルク伝達部材に支承する両シールのシールベアリングであるシール手段とからなり、前記ケース状のトルク伝達部材は一側のロータと壁部を有する他側のロータとからなり、前記収容室と連通して前記壁部に封入オイルの貯蔵量を増加させるオイル溜まりが設けられており、前記オイル溜まりは前記摺動型のシール手段の外径側に設けられていることを特徴とするカップリング。
【請求項２】
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、ケース状の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、前記ケース状のトルク伝達部材の外側に配置され前記コントロールクラッチを断続操作する電磁石とを備え、静止側の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が設けられ、
さらに前記電磁石のコアは前記ケース状のトルク伝達部材に設けられた凹部に貫入して配置され、前記ケース状のトルク伝達部材と前記電磁石のコアとの間に、適度な隙間を形成するカバーまたはダストシールが設けられていることを特徴とするカップリング。
【請求項３】
請求項２記載の発明であって、前記電磁石のコアと前記ケース状のトルク伝達部材との間には両シールのベアリングが配置されていることを特徴とするカップリング。
【請求項４】
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、ケース状のトルク伝達部材と軸状の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、静止側の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が設けられ、
前記軸状のトルク伝達部材は一端部と他端部でそれぞれ前記ケース状のトルク伝達部材に支承され、前記シール手段は、前記一端部側で前記ケース状のトルク伝達部材に一体形成された軸部と、前記他端部側で前記ケース状のトルク伝達部材と前記軸状のトルク伝達部材との間に配置されたシール部材とからなり、
さらに前記ケース状のトルク伝達部材と前記軸状のトルク伝達部材とを収容すると共に前記一端部側で前記電磁石と結合した保護ケースが配置され、前記保護ケース及び前記電磁石と前記ケース状のトルク伝達部材との間にはシール手段が設けられており、前記ケース状のトルク伝達部材の前記軸部側の外周に前記電磁石が配置されていることを特徴とするカップリング。
【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  １９９８年  ５月  ２９日」に図５のようなカップリング２０１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２０３、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２１１、電磁石２１３、カムリング２１５、ボールカム２１７、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２２３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２１９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２１１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２０７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２２７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、ケース状の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、前記ケース状のトルク伝達部材の外部に露出して配置され前記コントロールクラッチを断続操作する電磁石とを備え、静止側の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が設けられ、前記シール手段は、前記ケース状のトルク伝達部材と前記軸状トルク伝達部材との相対回転部に配置される摺動型のシール手段と、前記シール手段の端部側で前記軸状トルク伝達部材を前記ケース状のトルク伝達部材に支承する両シールのシールベアリングであるシール手段とからなり、前記ケース状のトルク伝達部材は一側のロータと壁部を有する他側のロータとからなり、前記収容室と連通して前記壁部に封入オイルの貯蔵量を増加させるオイル溜まりが設けられており、前記オイル溜まりは前記摺動型のシール手段の外径側に設けられていることを特徴とする。
【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。
また、収容室は２重のシール手段によってシールされるので確実なシールを達成することができ、また、シールベアリングを用いることでカップリングとしての支持安定性が向上する。
また、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。
さらに、オイル溜まりを摺動型のシール手段の外径側に設けることで、壁部のスペースを有効に利用し、カップリングが軸方向に大型化するのを抑制できる。
【００３４】
請求項２の発明は、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、ケース状の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、前記ケース状のトルク伝達部材の外側に配置され前記コントロールクラッチを断続操作する電磁石とを備え、静止側の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が設けられ、さらに前記電磁石のコアは前記ケース状のトルク伝達部材に設けられた凹部に貫入して配置され、前記ケース状のトルク伝達部材と前記電磁石のコアとの間に、適度な隙間を形成するカバーまたはダストシールが設けられていることを特徴とする。
【００３５】
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
また、電磁石とケース状のトルク伝達部材との間のエアギャップに対するダストや泥水などの浸入を防止し、コントロールクラッチの制御特性が安定する。
【００３７】
請求項３の発明は、請求項２記載の発明であって、前記電磁石のコアと前記ケース状のトルク伝達部材との間には両シールのベアリングが配置されていることを特徴とする。
【００４３】
請求項４の発明は、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、ケース状のトルク伝達部材と軸状の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、静止側の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が設けられ、
前記軸状のトルク伝達部材は一端部と他端部でそれぞれ前記ケース状のトルク伝達部材に支承され、前記シール手段は、前記一端部側で前記ケース状のトルク伝達部材に一体形成された軸部と、前記他端部側で前記ケース状のトルク伝達部材と前記軸状のトルク伝達部材との間に配置されたシール部材とからなり、
さらに前記ケース状のトルク伝達部材と前記軸状のトルク伝達部材とを収容すると共に前記一端部側で前記電磁石と結合した保護ケースが配置され、前記保護ケース及び前記電磁石と前記ケース状のトルク伝達部材との間にはシール手段が設けられており、前記ケース状のトルク伝達部材の前記軸部側の外周に前記電磁石が配置されていることを特徴とする。
【００４４】
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。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。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。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。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。
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。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。
従って、静止側ケーシングの外部に配置されるカップリングのシール構造を完結することができる。
【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。
【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】
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、１７、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、２９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４５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１０３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４９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７１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】
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１２９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１２１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。
【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、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】
図４はカップリング１４１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１４０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）１５３と、インナーシャフト（軸状トルク伝達部材）１５５、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）１７７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１５５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。
また、収容室に対して２重のシール手段になるので確実なシールを達成することができる。さらに、シールベアリングを用いることでカップリングの支持安定性が向上する。
【０１４６】
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
また、電磁石とケース状のトルク伝達部材との間のエアギャップに対するダストや泥水などの浸入を防止し、コントロールクラッチの制御特性が安定する。
また、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。
さらに、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。また、オイル溜まりを摺動型のシール手段の外径側に設けることで、壁部のスペースを有効に利用し、カップリングが軸方向に大型化するのを抑制することができる。
【０１４７】
請求項３の発明は、請求項２の構成と同等の効果を得ると共に、電磁石とケース状のトルク伝達部材との間のエアギャップに対するダストや泥水などの浸入を防止し、コントロールクラッチの制御特性が安定する。
【０１５０】
請求項４の発明は、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。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。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。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。また、収容室に対して２重のシール手段になるので確実なシールを達成することができる。さらに、シールベアリングを用いることでカップリングの支持安定性が向上する。さらに、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。従って、静止側ケーシングの外部に配置されるカップリングのシール構造を完結できる。
【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）
【図１】
0004102510.tif 000002
【図２】
0004102510.tif 000003
【図３】
0004102510.tif 000004
【図４】
0004102510.tif 000005
【図５】
0004102510.tif 000006