(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カップリングが内部に回転可能に収容されたハウジングと、前記ハウジングの内部に固定される電磁石と、前記電磁石に接続され前記ハウジングの外部に取り出される導線とを有し、前記電磁石の吸引作用により連結制御されるカップリングであって、
前記ハウジングはカップリングのシャフトが貫通する側壁を備え、前記側壁には前記導線の取り出し孔が形成され、前記電磁石のコアは前記側壁に当接しており、前記導線は、前記ハウジングの内部側導線と該ハウジングの外部導線とからなり、前記ハウジングの側壁に設けられた前記取り出し孔に嵌合する接続部材を介して接続され、前記電磁石のコアの外周に径方向外方に延出した延出部が設けられ、前記延出部から前記接続部材に当接して接続されることを特徴とするカップリング。
【請求項２】
請求項１に記載のカップリングであって、
前記接続部材が、前記各導線を該接続部材に差し込むことにより接続可能であることを特徴とするカップリング。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のカップリングであって、
前記シャフトの端部は前記ハウジングの外部でナットによって結合されるコンパニオンフランジと連結され、前記接続部材の外部側に接続される前記外部側導線は前記側壁と前記コンパニオンフランジとの間から取り出されていることを特徴とするカップリング。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のカップリングであって、
前記取り出し孔は電磁石に固定された回り止め部材と同位相に設けられた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】
本発明は、動力伝達経路に配置され連結を電磁制御され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（１９９８年５月２９日、トヨタ自動車株式会社サービス部発行）の０−２２頁に図４のようなカップリング４０１が記載されている。このカップリング４０１は、四輪駆動車のリヤデフを収容するデフキャリヤの入力部内に回転可能に支持され、後輪側の連結と切り離しとを行う。
【０００３】
図示のように、デフキャリヤ４０３はキャリヤ本体４０３ａとフロントカバー４０３ｂとが結合されて構成されている。エンジンの駆動力は、トランスミッション、トランスファ、プロペラシャフトを介してカップリング４０１に入力され、さらにリヤデフに伝達される。
【０００４】
カップリング４０１は、ハウジング４０５、シャフト４０７、多板式のメインクラッチ４０９及びコントロールクラッチ４１１、アーマチャ４１３、電磁石４１５、カムリング４１７、ボールカム４１９、押圧部材４２１、コントローラなどから構成され、カップリング４０１の内部にはオイルが充填され、密封されている。
【０００５】
カップリング４０１のハウジング４０５は、その左端部がシールベアリング４２３を介してデフキャリヤ４０３内に支承され、フランジ部材４２５がハウジング４０５にボルト結合されてエンジンの駆動力がハウジング４０５に入力される。
【０００６】
一方、ハウジング４０５の右端部では、その内周にロータ４２７がねじ結合および接合されて一体化され、ロータ４２７（ハウジング４０５）部がベアリング４２９を介して後述する電磁石４１５のコア４３１（デフキャリヤ４０３）に支承されている。
【０００７】
ハウジング４０５とロータ４２７の一体化と後述するシール部材４３９とにより、ハウジング４０５の内部が密封されている。そして、ハウジング４０５とこれを収容するデフキャリヤ４０３との間には空気室が形成されている。
【０００８】
カップリング４０１の出力側のシャフト４０７は、ハウジング４０５の軸心部にラジアルベアリング４３３およびブッシュ４３５を介して同軸に支承されている。シャフト４０７の出力端にはドライブピニオンシャフト４３７が連結されており、その出力端に形成されたドライブピニオンギヤ４３７ａはリヤデフ側のリングギヤと噛み合っている。
【０００９】
そして、シャフト４０７の出力側端部外周とロータ４２７の内周との間にはシール部材４３９が設けられ、上述のように内部を密封している。
【００１０】
また、シャフト４０７の出力側端部外周とキャリヤ本体４０３ａ（デフキャリヤ４０３）との間にオイルシール４４１が配設され、リヤデフ側のオイルがカップリング４０１側へ漏れ込まないようにシールしている。
【００１１】
メインクラッチ４０９は、ハウジング４０５とシャフト４０７との間に配置された湿式多板クラッチである。メインクラッチ４０９に隣接して配置されたコントロールクラッチ４１１はハウジング４０５とカムリング４１７との間に配置されている。そして、メインクラッチ４０９とコントロールクラッチ４１１との間にカム機構４１９が配置されている。
【００１２】
電磁石４１５はハウジング４０５の外部に配置され、そのコア４３１がデフキャリヤ４０３に嵌合されて径方向の位置決めがなされると共に回り止め部材４４３により回り止めされている。電磁石４１５のリード線４４５は、コア４３１の径方向外方への延出部４３１ａから取り出され、フロントカバー４０３ｂの結合フランジ部の取出し孔４０３ｃに設けられたグロメット４４７を経て外部に取り出されている。取出し孔４０３ｃの開口端には接着剤４４９が埋め込まれ、リード線４４５が固定されている。
【００１３】
コントローラは、電磁石４１５の励磁、励磁電流の制御、励磁停止などを行い、後輪側への伝達トルクを制御している。
【００１４】
電磁石４１５が励磁されると、アーマチャ４１３が吸引され、コントロールクラッチ４１１が締結し、その締結トルクがカム機構４１９によりスラスト力に変換・拡大される。そして、そのスラスト力を受けて押圧部材４２１がメインクラッチ４０９を押圧し、締結させる。こうして、カップリング４０１が連結されると、エンジンの駆動力はシャフト４０７を経てドライブピニオンシャフト４３７に出力され、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。
【００１５】
又、電磁石４１５の励磁電流を制御すると、コントロールクラッチ４１１の滑りによってカム機構４１９のスラスト力が変化し、更に、メインクラッチ４０９の締結力が変化して後輪の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が制御される。
【００１６】
又、電磁石４１５の励磁を停止すると、コントロールクラッチ４１１が開放され、カム機構４１９のスラスト力が消失し、メインクラッチ４０９が開放されてカップリング４０１の連結が解除され、車両は二輪駆動状態になる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、リード線４４５がフロントカバー４０３ｂの結合フランジ部の取出し孔４０３ｃから取り出されるのでリード線４４５が長くなり、組付け性がよくない。また、キャリア本体４０３ａ側にリード線４４５取り出しのためのスペースが必要となる。
【００１８】
そこで、本発明は、制御用電磁石のリード線の組付け性の向上を目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、カップリングが内部に回転可能に収容されたハウジングと、前記ハウジングの内部に固定される電磁石と、前記電磁石に接続され前記ハウジングの外部に取り出される導線とを有し、前記電磁石の吸引作用により連結制御されるカップリングであって、前記ハウジングはカップリングのシャフトが貫通する側壁を備え、前記側壁には前記導線の取り出し孔が形成され、前記電磁石のコアは前記側壁に当接しており、前記導線は、前記ハウジングの内部側導線と該ハウジングの外部導線とからなり、前記ハウジングの側壁に設けられた前記取り出し孔に嵌合する接続部材を介して接続され、前記電磁石のコアの外周に径方向外方に延出した延出部が設けられ、前記延出部から前記接続部材に当接して接続される」ことを特徴としています。
【００２０】
したがって、内部側と外部側とに導線が分離されているので、それぞれを接続部材に接続すればよいので、導線の引きまわしが容易で、組付け性が向上する。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカップリングであって、前記接続部材が、前記各導線を該接続部材に差し込むことにより接続可能であることを特徴とする。
【００２２】
したがって、請求項１の発明と同等の作用・効果が得られると共にワンタッチ接続が可能で、導線の組付け性が一層向上する。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のカップリングであって、前記シャフトの端部は前記ハウジングの外部でナットによって結合されるコンパニオンフランジと連結され、前記接続部材の外部側に接続される前記外部側導線は前記側壁と前記コンパニオンフランジとの間から取り出されていることを特徴とする。
したがって、請求項１又は請求項２の発明と同等の作用効果が得られると共に、導線の取り回しの自由度が向上する。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のカップリングであって、前記取り出し孔は電磁石に固定された回り止め部材と同位相に設けられたことを特徴とする。
したがって、請求項１乃至請求項３の発明と同等の作用効果が得られると共に、電磁石の回り止めと導線の組付性が向上する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
[第１実施形態]
本発明の参考例としての第１実施形態を図１により説明する。図１は本実施形態のカップリングの断面図である。
【００２４】
図１に示すように、カップリング１は固定のケース（ハウジング）３内に回転可能に収容され、内部にオイルが充填されている。カップリング１とケース３との間にはすきま空間８が形成されている。
【００２５】
カップリング１は、回転ケース５、シャフト７、多板式のメインクラッチ９及びパイロットクラッチ１１、ボールカム１３、リング状の電磁石１５、アーマチャ１７、コントロ−ラなどから構成されている。
【００２６】
上記回転ケース５は、非磁性材の円筒部５ａと右端の壁部５ｂとを有し、円筒部５ａはその左端に開口部５ｃを有している。一方、右端の壁部５ｂは円筒部５ａの底部を構成し、円筒部５ａ（回転ケース５）の右端部を閉鎖している。また、壁部５ｂにはオイル充填口４が設けられ、オイルを充填後閉鎖される。
【００２７】
そして、壁部５ｂの外側端面（右端面）には中間部材６がボルト２１により結合されている。中間部材６は右方に張り出した中空軸部６ａを有し、中空軸部６ａの内周には出力側の伝達軸６１がスプライン連結され、ナット８３により一体化されている。したがって、中間部材６はベアリング７７および図外のベアリングを介してケース３に支持されると共に軸方向に位置決めされ、これにより回転ケース５も軸方向に位置決めされている。
【００２８】
また、中空軸部６ａとケース３との間にはオイルシール４３が設けられ伝達軸６１側のオイルが前記すきま空間８に漏れ込むのを防止している。
【００２９】
そして、回転ケース５の左端の開口部５ｃには、後述するロータ３３がねじ結合され、ロックナット３５により緩み止めされている。こうして、ロータ３３は円筒部５ａ（回転ケース５）と一体に回転する。ロータ３３と回転ケース５との間はＯリング３７により密封されている。
【００３０】
また、ロータ３３（回転ケース５）は両シールのベアリング５１および後述する電磁石１５のコア４１を介して左端部がケース３に支持されている。ロータ３３の内周がベアリング５８を介して後述のシャフト７を支持している。３９はリング状の非磁性材である。
【００３１】
上記電磁石１５のコア４１は、図示のように、その外端部が左方側（入力側）へ張り出し、その外周がケース３に嵌合してセンタリングされると共に、その内周が両シールのベアリング５１を介してロータ３３を支持している。そして、コア４１は、これに固定された別体の回り止め部材４１ａがケース３の溝３ａに係合してケース３に回転方向に固定されている。
【００３２】
ケース３の内部では、電磁石１５の内部側リード線（導線）４５ａが、回り止め部材４１ａと同位相に設けられた取り出し孔４７（ケース３）に嵌合されたコネクタ（接続部材）４８の内部側に接続されている。そして、外部側リード線（導線）４５ｂがコネクタ４８の外部側に接続されている。コネクタ４８とケース３の取り出し孔４７との間はＯリング４９により密封されている。
【００３３】
上記シャフト７は、回転ケース５の軸心部に配置され、シャフト７のほぼ中央部にて上述のベアリング５８を介してロータ３３（回転ケース５）に支持されると共に、右端部にてベアリング５３を介して回転ケース５の壁部５ｂに支持されている。シャフト７とロータ３３との間はＸリング５７により密封されている。
【００３４】
シャフト７の軸心部にはオイル溜り５９が設けられている。そして、後述するメインクラッチ９、パイロットクラッチ１１に対応する軸方向部位に各油路６３がオイル溜り５９から放射状に設けられている。
【００３５】
また、シャフト７の左端部にコンパニオンフランジ２７がスプライン連結され、ナット２９により結合されている。コンパニオンフランジ２７の軸部２７ａとケース３との間はオイルシール３１により密封されている。また、コンパニオンフランジ２７にダストカバー２７ｂが固定され、ケース３との間からのダストなどの浸入を防止している。駆動源からの駆動力はコンパニオンフランジ２７を介してシャフト７に入力される。
【００３６】
上記多板式のメインクラッチ９は、回転ケース５内周のスプライン部５ｄとシャフト７外周のスプライン部７ｃとの間に配置されている。メインクラッチ９の各内側クラッチ板には油路６５が設けられている。
【００３７】
上記多板式のパイロットクラッチ１１は、回転ケース５内周のスプライン部５ｄと後述のカムリング６７外周のスプライン部との間に配置されている。
【００３８】
上記アーマチャ１７は、回転ケース５内周のスプライン部５ｄに連結され、軸方向に移動可能である。各クラッチ板には切欠き１１ａが設けられている。
【００３９】
上記ボールカム１３は、シャフト７上で、両クラッチ９，１１の間に配置され、カムリング６７、プレッシャプレ−ト（押圧部材）６９、ボ−ル７１から構成されている。プレッシャプレ−ト６９はシャフト７外周のスプライン部７ｃに軸方向移動自在に連結されている。そして、プレッシャプレ−ト６９には軸方向の油路７３が形成されている。
【００４０】
ボ−ル７１を軸方向に挟み込んで配置されたプレッシャプレ−ト６９とカムリング６７との対向面にはそれぞれカム面が形成され、電磁石１５によりアーマチャ１７が吸引されると、両者６９，６７の相対回転に伴いカム作用によりトルクがスラスト力に方向変換されると共に拡大される。カムリング６７とロータ３３との間に配置されたスラストベアリング７５が上記スラスト力の反力を受ける。
【００４１】
つぎに、このカップリング１の作用を説明する。
【００４２】
電磁石１５が励磁されると、アーマチャ１７が吸引され、パイロットクラッチ１１を押圧して締結させる。パイロットクラッチ１１が締結されると、締結トルクがボ−ルカム１３に掛かり、スラスト力に方向変換・拡大される。このスラスト力を受けてプレッシャプレ−ト６９がメインクラッチ９を押圧し、締結させる。こうして、カップリング１が連結される。
【００４３】
電磁石１５の励磁電流を制御すると、パイロットクラッチ１１の滑りによってボ−ルカム１３のスラスト力が変化し、メインクラッチ９の締結力が変化し、出力側に伝達される駆動力が調整される。
【００４４】
このとき、オイル溜り５９のオイルが、油路６３，６５，７３およびベアリング５３などを通って両クラッチ９，１１の各摺動部、ベアリング５８，７５およびＸリング５７など各部を潤滑・冷却する。
【００４５】
電磁石１５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−ルカム１３のスラスト力が消失し、メインクラッチ９が開放され、カップリング１の連結が切り離される。
【００４６】
こうして、本実施形態によれば、電磁石１５のリード線を内部側リード線４５ａと外部側リード線４５ｂとに分離し、ケース３の取り出し孔４７に嵌合取り付けしたコネクタ４８により両側のリード線４５ａ，４５ｂを接続する構成にしたので、ケース３および取り出し孔４７の形成が容易になると共に、電磁石１５のリード線の組み付け性が向上する。
【００４７】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態を図２により説明する。図２は本実施形態の要部の拡大断面図である。本実施形態は電磁石の回り止め部の構造が上記第１実施形態と相違し、その他は同じ構成である。したがって、相違点のみを説明し、重複する説明は省略する。
【００４８】
図２に示すように、電磁石１５のコア１４１の外周に径方向外方に延出した延出部４１ｂがコア１４１と一体に形成されている。そして、この延出部１４１ｂがケース３の溝３ａに係合してコア１４１（電磁石１５）がケース３に回り止めされている。
【００４９】
コア１４１の内部側リード線１４５ａは延出部１４１ｂからコネクタ４８に内側から接続される。一方、外部側リード線１４５ｂは上記第１実施形態と同様に、外側からコネクタ４８に接続される。
【００５０】
このような構成により、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に電磁石１５のリード線の組み付け性が向上する。
【００５１】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態を図３により説明する。図３は本実施形態の要部の拡大断面図である。本実施形態は電磁石のリード線接続部の構造が上記第２実施形態と相違し、その他は上記第２実施形態と同じ構成である。したがって、相違点のみを説明し、重複する説明は省略する。
【００５２】
図３に示すように、電磁石１５のコア２４１の延出部２４１ｂはケース３の溝３ａに係合してコア２４１（電磁石１５）がケース３に回り止めされる。そして、延出部２４１ｂの端部とコネクタ４８とが当接した状態で内部側リード線がコネクタ４８に接続される。一方、外部側リード線１４５ｂは上記第２実施形態と同様に、外側からコネクタ４８に接続される。
【００５３】
このような構成により、本実施形態によれば、上記第２実施形態と同様に電磁石１５のリード線の組み付け性が向上する。
【００５４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、電磁石の導線をハウジングの内部側導線と外部側導線とに分離しているので、それぞれを接続部材に接続すればよいので、導線の引きまわしが容易で、組付け性が向上する。また、ワンタッチ接続が可能で、導線の組付け性が一層向上し、導線の取り回しの自由度が向上する。また、電磁石の回り止めと導線の組付性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の要部の拡大断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態の要部の拡大断面図である。
【図４】従来例の断面図である。
【符号の説明】
３  ケース（ハウジング）
３ａ  溝
５  回転ケース
７  シャフト
９  メインクラッチ
１１  パイロットクラッチ
１５  電磁石
４１，１４１，２４１  コア
４１ａ  回り止め部材
４５ａ，４５ｂ，１４５ａ  リード線（導線）
４７  取り出し孔
４８  コネクタ（接続部材）
４９  Ｏリング
１４１ｂ，２４１ｂ  延出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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