JP3974325B2 - 電磁式カップリングのシール構造 - Google Patents

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
１１５ Ｏ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）

Claims (8)

1. 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電磁式カップリングのシール構造。
2. 請求項１に記載の発明であって、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する電磁式カップリングのシール構造。
3. 請求項２に記載の発明であって、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する電磁式カップリングのシール構造。
4. 請求項２に記載の発明であって、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する電磁式カップリングのシール構造。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の発明であって、カバーが、円筒部材と側壁部材からなることを特徴とする電磁式カップリングのシール構造。
6. 請求項５に記載の発明であって、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する電磁式カップリングのシール構造。
7. 請求項５または請求項６に記載の発明であって、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する電磁式カップリングのシール構造。
8. 請求項１〜７の何れか一項に記載の発明であって、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する電磁式カップリングのシール構造。

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