JP3815965B2

JP3815965B2 - Coupling device

Info

Publication number: JP3815965B2
Application number: JP2000396517A
Authority: JP
Inventors: 孝酒井; 正幸島田; 俊文酒井; 博宅野
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; JTEKT Corp
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; JTEKT Corp
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2020-12-27
Also published as: JP2002195295A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は差動装置の前に配置され、この差動装置へ伝達される駆動力を電磁石で可変制御する電子制御式のカップリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、４輪駆動車などにおいて、差動装置の直前に配置され、この差動装置へ伝達される駆動力を電磁石で可変制御する電子制御式のカップリング装置が知られている（例えば特開平１０−２９２８２９号公報）。このカップリング装置は、アウタ部材およびインナ部材と、アウタ部材とインナ部材との間に設けられたメインクラッチと、メインクラッチのトルク伝達を制御するパイロットクラッチと、パイロットクラッチの動作を制御する電磁石とを備えており、アウタ部材は差動装置のデフキャリアによって回転自在に支持されている。また、電磁石を回り止めするため、デフキャリアと電磁石を保持したヨークとに互いに軸方向に係合する凹部と凸部とを設けてある。
【０００３】
ところで、差動装置のデフキャリア内はオイルで潤滑されており、デフキャリアの前部はカップリング装置へ開口しているので、オイル漏れを防止するため、デフキャリアとカップリング装置との間にオイルシールが設けられている。具体的には、カップリングアウタ部材と一体回転する内筒部材の外周面と、デフキャリアの内周面との間にオイルシールが設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、内筒部材の内径は、ピニオン軸を支持する軸受固定用ナットの配置スペースなどを考慮すると、ある程度の寸法を必要とする。しかも、内筒部材の外周部に配置されるオイルシールは半径方向のスペースを必要とするので、デフキャリアの内径を必然的に大きくせざるを得ない。そのため、デフキャリア自体の外径が大きくなり、大型化、重量増加を招く問題がある。
また、オイルシールは半径方向だけでなく軸方向の配置スペースも必要とするので、その分だけカップリング装置の全長が長くなる。
さらに、電磁石に電流を供給するハーネスを、電磁石からデフキャリア側へ配線する必要があるが、上記のようにデフキャリアの外径が大きくなると、ハーネスの取出位置とデフキャリア部分とが干渉する可能性がある。そのため、ハーネスの配線が難しくなることがある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、シール部を小型化し、デフキャリアの小型、軽量化を図るとともに、カップリング装置の軸方向寸法を短縮し、電磁石のハーネスの配線が容易なカップリング装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、プロペラシャフトと差動装置との間に配置され、上記プロペラシャフトと差動装置との間で伝達される駆動力を電磁石で可変制御するカップリング装置において、上記差動装置のデフキャリアに軸支されたピニオン軸がデフキャリアの開口部から突出しており、上記カップリング装置全体が上記ピニオン軸上に支持されており、上記カップリング装置の電磁石を保持する電磁石保持部材が上記デフキャリアによってピニオン軸の半径方向および軸方向に自由度をもって回り止めされており、上記電磁石保持部材から上記デフキャリアの開口部の中に挿入される円筒部が突設されており、上記円筒部の外周面と上記開口部の内周面との間にＯリングが介装されていることを特徴とするカップリング装置を提供する。
【０００７】
本発明では、電磁石保持部材とデフキャリアとの間を、オイルシールではなくＯリングでシールし、デフキャリア内のオイルが流出するのを防止している。すなわち、従来のように回転部材と静止部材との間をシールする場合には、Ｏリングを用いることはできないが、電磁石保持部材とデフキャリアとは共に静止部材であるから、Ｏリングでシールすることができる。Ｏリングはオイルシールに比べて半径方向および軸方向の配置スペースが小さくて済むため、デフキャリアの外径寸法を小さくでき、小型軽量化を図ることができるとともに、カップリング装置の軸方向寸法も短縮できる。
また、電磁石へ電流を供給するためのハーネスを電磁石保持部材からデフキャリア側へ配線する必要があるが、Ｏリングが介装されたデフキャリアの直径を小さくできることから、ハーネスをデフキャリアと干渉せずに配線できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明にかかるカップリング装置を搭載した４輪駆動車の一例を示し、図２はこのカップリング装置の詳細を示す。
図１に示すように、エンジン１の出力側にはトランスミッションおよびトランスファを備えたトランスアクスル２が接続され、トランスアクスル２から前輪駆動用プロペラシャフト３と後輪駆動用プロペラシャフト４とに動力が分配されている。前輪６には前輪駆動用プロペラシャフト３から前輪用差動装置５を介して動力が伝達され、後輪７には後輪駆動用プロペラシャフト４から後輪用差動装置８を介して動力が伝達されている。
後輪駆動用プロペラシャフト４の後端部、つまり後輪用差動装置８の直前に本発明にかかるカップリング装置２０が設けられている。
【０００９】
図２において、１１は後輪用差動装置８のデフキャリアであり、デフキャリア１１は車体に対して回転不能に固定されている。このデフキャリア１１の内部には、軸受１３によりピニオン軸１２が回転可能に支持されている。ピニオン軸１２にはナット１４が螺着されており、このナット１４により軸受１３の内輪がピニオン軸１２に固定されている。なお、デフキャリア１１の内部には、公知の差動ギヤ機構（図示せず）が配置されている。
【００１０】
カップリング装置２０の前端部には、プロペラシャフト４と連結されるジョイント部２１が設けられ、このジョイント部２１に対しドラム状のカップリングアウタ２２がボルト２３により締結固定されている。カップリングアウタ２２は、アルミニウムなどの非磁性材料により構成されている。カップリングアウタ２２の前端部には、軸方向に貫通するオイル注入孔２４が形成されている。このオイル注入孔２４はカップリング装置２０の内部にオイルを注入するためのもので、オイル注入後にオイル注入孔２４にボール２５が圧入されてシールされる。
ピニオン軸１２の前端部には、カップリングアウタ２２が軸受２６を介して回転自在に支持されている。ピニオン軸１２のスプライン部１２ａには、スリーブ状のカップリングインナ２７がスプライン嵌合しており、ピニオン軸１２と一体回転する。
【００１１】
カップリングアウタ２２とカップリングインナ２７の間には、カップリング装置２０の一端側を閉じる断面略コ字形の環状の閉鎖部材２８が設けられている。この閉鎖部材２８はカップリングアウタ２２に固定され、カップリングインナ２７とは相対回転可能である。閉鎖部材２８は、内筒部２８ａと、内筒部２８ａの外周に固定された環状の遮断部材２８ｂと、遮断部材２８ｂの外周に固定された外筒部２８ｃとで構成されている。内筒部２８ａおよび外筒部２８ｃは鉄などの磁性材料により構成され、遮断部材２８ｂは非磁性材料により構成されている。そして、外筒部２８ｃがカップリングアウタ２２の内周に螺着され、回転不能に固定されているため、カップリングアウタ２２と閉鎖部材２８とが一体的に回転する。
【００１２】
上記閉鎖部材２８の内筒部２８ａと外筒部２８ｃとの間には環状の空間が設けられ、この空間に電磁石３０が相対回転可能に配置されている。この電磁石３０は、磁性材料により構成された環状のヨーク（電磁石保持部材）３１と、コイル３２を巻回したボビン３３と、コイル３２に電流を供給するハーネス３４とを備えている。ヨーク３１の外周面と閉鎖部材２８の外筒部２８ｃとの間には軸受３５が設けられ、電磁石３０と閉鎖部材２８とが相対回転可能となっている。
【００１３】
電磁石３０はデフキャリア１１に対して回り止め手段によって回り止めされている。その構造を、図２〜図４を参照しながら説明する。
電磁石３０のハーネス３４はヨーク３１を貫通して後方へ導出されており、ハーネス３４の端部にはコネクタ３６が取り付けられている。コネクタ３６はハーネス保持用と回り止め用とを兼ねるブラケット３７によって保持されている。このブラケット３７は、図４に示すように、板金を曲げ加工することにより一体形成されたものであり、下方へ折り曲げられた前端部３７ａがネジ３８によってヨーク３１の後端面に固定されている。ブラケット３７の中央部には、コネクタ３６を抱き込んで保持する保持部３７ｂが設けられ、後端部には二股状のばね部３７ｃが形成されている。このばね部３７ｃは、デフキャリア１１の外周面に突設されたリブ１５に弾性的に係合し、デフキャリア１１に対して回り止めされて取り付けられている。このように、ハーネス保持用ブラケット３７を回り止め手段として利用することにより、電磁石３０はデフキャリア１１に対して回り止めされる。
【００１４】
電磁石３０のヨーク３１の内周面とカップリングインナ２７の外周面との間には、オイルシール４０が配置されている。また、ヨーク３１の後端部には、デフキャリア１１の前端開口部１１ａの内側に挿入される円筒部３１ａが突設されており、この円筒部３１ａの外周とデフキャリア１１の開口部１１ａの内周との間には、図３に示すように、Ｏリング４１が配置されている。上記オイルシール４０とＯリング４１とによって、デフキャリア１１内のオイルの流出が防止されている。
【００１５】
Ｏリングは、オイルシールと異なり、相対回転のある部材間をシールすることができない。これに対し、電磁石３０は上記のようにブラケット３７によってデフキャリア１１に対して回り止めされており、両者は共に静止部材であるから、Ｏリング４１によってデフキャリア１１内のオイル流出を確実に防止できる。
オイルシールは、周知のように金属環とゴム状弾性体とを組み合わせたものであり、半径方向および軸方向の配置スペースを必要とする。これに対し、Ｏリング４１はオイルシールに比べて半径方向および軸方向の配置スペースを格段に小さくできるので、デフキャリア１１の開口部１１ａの外径寸法が大きくならず、デフキャリア１１の小型，軽量化を実現できる。
ヨーク３１には軸偏心量や寸法精度などが必ず存在するので、ヨーク３１とデフキャリア１１との間には半径方向にある程度の追随性を持つシール構造が必要である。Ｏリング４１はヨーク３１の軸偏心量や寸法精度などの半径方向のバラツキを、こぜさせることなく逃がすことができるので、良好なシール構造を実現できる。
【００１６】
カップリングアウタ２２とカップリングインナ２７との間には、電磁石３０の電磁力により係合・解放されるパイロットクラッチ４５と、パイロットクラッチ４５の係合に連動して係合され、カップリングアウタ２２の伝達トルクをカップリングインナ２７に伝達するメインクラッチ５１とが配置されている。
【００１７】
パイロットクラッチ４５は、アーマチュア４６とクラッチディスク４７とクラッチプレート４８とを備えている。アーマチュア４６の外周部はカップリングアウタ２２の内周面にスプライン嵌合しており、カップリングアウタ２２に対して軸方向に移動可能である。クラッチディスク４７とクラッチプレート４８は、アーマチュア４６と閉鎖部材２８との間に交互に配置されている。クラッチプレート４８の外周は、カップリングアウタ２２の内周にスプライン嵌合している。また、カップリングインナ２７の外周には環状のカム４９が相対回転可能に配置されており、クラッチディスク４７の内周がカム４９の外周にスプライン嵌合している。カム４９と閉鎖部材２８の内筒部２８ａとの間には、カム４９に作用するスラスト荷重を受け止めるスラスト軸受５０が配置されている。
【００１８】
メインクラッチ５１は、交互に配置された複数のクラッチディスク５２と複数のクラッチプレート５３とを備えており、クラッチプレート５３の外周がカップリングアウタ２２の内周にスプライン嵌合され、クラッチディスク５２の内周がカップリングインナ２７の外周にスプライン嵌合されている。
【００１９】
メインクラッチ５１とパイロットクラッチ４５との間にはピストン５４が配置されている。ピストン５４はカップリングインナ２７の外周にスプライン嵌合されている。図５に示すように、ピストン５４とカム４９との対向面には、断面台形の溝５５，５６が形成され、溝５５，５６には逆方向に傾斜された受圧面５５ａ，５６ａがそれぞれ形成されている。そして、溝５５，５６にはボール５７が配置されている。
【００２０】
つぎに、上記構成よりなるカップリング装置の動作を説明する。
まず、電磁石３０に電流が供給されない場合は、パイロットクラッチ４５およびメインクラッチ５１が共に解放されている。このため、プロペラシャフト４からカップリングアウタ２２に伝達されたトルクは、カップリングインナ２７およびピニオン軸１２には伝達されない。
【００２１】
一方、電磁石３０に電流が供給されると、コイル３２によって発生した磁束がヨーク３１と外筒部２８ｃとアーマチュア４６と内筒部２８ａとを通過し、磁気回路が形成される。このため、電磁力（磁気吸引力）により、アーマチュア４６が、外筒部２８ｃおよび内筒部２８ａ側に吸引される。すると、クラッチディスク４７とクラッチプレート４８とで構成されるパイロットクラッチ４５が係合される。その結果、カップリングアウタ２２の伝達トルクが、パイロットクラッチ４５を介してカム４９に伝達される。
【００２２】
カム４９にトルクが伝達されると、図５に示すようにカム４９とピストン５４とが矢印方向に相対回転し、ボール５７が同一方向に傾斜された受圧面５５ａ，５６ａに押し付けられ、受圧面５５ａ，５６ａがボール５７を溝５５，５６の外部に押し出す力が作用する。その結果、カム４９とピストン５４とが、軸方向において相互に離反する向きのスラスト荷重が生じる。ここで、カム４９はスラスト軸受５０により支持され、閉鎖部材２８側に移動することが防止されているので、スラスト荷重によりピストン５４が押され、メインクラッチ５１が係合される。つまり、電磁力に相当するパイロットクラッチ４５の係合力が、カム４９の受圧面５６ａとボール５７とピストン５４の受圧面５５ａとの働きにより増幅され、メインクラッチ５１に伝達される。メインクラッチ５１が係合されると、カップリングアウタ２２の伝達トルクがメインクラッチ５１を介してカップリングインナ２７およびピニオン軸１２に伝達される。
したがって、電磁石３０への電流を制御すれば、パイロットクラッチ４５の係合力を自在に制御でき、メインクラッチ５１の伝達トルク、つまりカップリング装置２０の伝達トルクを比例的に制御することが可能である。
【００２３】
なお、パイロットクラッチ４５を構成するクラッチディスク４７およびクラッチプレート４８の厚みを薄くすること、つまり閉鎖部材２８とアーマチュア４６との距離をできるだけ短くすることが、電磁石３０の磁束の通過をよくし、パイロットクラッチ４５の係合力のばらつきを小さくできる。そのため、この実施例では、クラッチディスク４８を単一枚で構成したが、複数枚のクラッチディスクで構成することも可能である。
【００２４】
この実施例では、電磁石３０のヨーク３１に取り付けられたブラケット３７を用いて、コネクタ３６を保持するとともに、電磁石３０をデフキャリア１１に対して回り止めした。そのため、ハーネス３４が回転部と接触して損傷するのを防止できるとともに、ブラケット３７が２つの機能（ハーネス保持機能と回り止め機能）を持つので、部品共用でき、構造を簡素化できる。
また、ブラケット３７の二股状ばね部３７ｃがデフキャリア１１のリブ１５にばね弾性を持って係合しているので、ネジ等で締結する場合に比べて、電磁石３０とデフキャリア１１とはある程度の相対変位が許容される。特に、ばね部３７は回転方向の動きのみを規制しており、半径方向および軸方向には自由度があるので、電磁石３０のヨーク３１とデフキャリア１１との間のシール部（Ｏリング４１）に無理な力が加わらず、シール性が安定する効果がある。
【００２５】
本発明にかかるカップリング装置の搭載箇所としては、図１のように後輪駆動用プロペラシャフト４とリヤデフ８との間に限らず、前輪駆動用プロペラシャフト３とフロントデフ５との間に設けることもできる。
電磁石３０およびヨーク（電磁石保持部材）３１をデフキャリア１１によって回り止めするため、ハーネス保持用ブラケット３７を用いたが、これに限るものではなく、例えば特開平１０−２９２８２９号公報のように、保持部材３１とデフキャリア１１に互いに軸方向に係合する凹凸部を設けて回り止めしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に係る発明によれば、電磁石および電磁石保持部材を差動装置のデフキャリアによって回り止めし、共に静止部材である電磁石保持部材の外周面とデフキャリアの内周面との間にＯリングを介装し、デフキャリア内のオイルが流出するのを防止したので、従来のようなオイルシールを用いた場合に比べて、半径方向および軸方向の配置スペースが小さくて済む。そのため、デフキャリアの外径寸法を小さくでき、小型軽量化を図ることができるとともに、カップリング装置の軸方向寸法も短縮できる。
また、Ｏリングが介装されたデフキャリアの直径を小さくできることから、電磁石へ電流を供給するためのハーネスをデフキャリアと干渉せずに電磁石保持部材からデフキャリア側へ引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるカップリング装置を搭載した自動車の一例の骨格図である。
【図２】本発明にかかるカップリング装置の一例の断面図である。
【図３】図２に示すカップリング装置の一部の拡大図である。
【図４】電磁石の回り止め構造の分解斜視図である。
【図５】カムとボールとピストンとの関係を示す断面図である。
【符号の説明】
８差動装置（リヤデフ）
１１デフキャリア
２０カップリング装置
３０電磁石
３１ヨーク（電磁石保持部材）
３４ハーネス
３７ブラケット
４１Ｏリング
４５パイロットクラッチ
５１メインクラッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronically controlled coupling device that is disposed in front of a differential device and variably controls a driving force transmitted to the differential device with an electromagnet.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a four-wheel drive vehicle or the like, an electronically controlled coupling device is known that is disposed immediately before a differential device and variably controls a driving force transmitted to the differential device with an electromagnet (for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei. 10-292929). The coupling device includes an outer member and an inner member, a main clutch provided between the outer member and the inner member, a pilot clutch that controls torque transmission of the main clutch, and an electromagnet that controls the operation of the pilot clutch. The outer member is rotatably supported by a differential carrier of the differential. Further, in order to prevent the electromagnet from rotating, a concave portion and a convex portion which are axially engaged with each other are provided on the differential carrier and the yoke holding the electromagnet.
[0003]
By the way, the differential carrier of the differential gear is lubricated with oil, and the front portion of the differential carrier is open to the coupling device. Therefore, in order to prevent oil leakage, the differential carrier is interposed between the differential carrier and the coupling device. An oil seal is provided. Specifically, an oil seal is provided between the outer peripheral surface of the inner cylinder member that rotates integrally with the coupling outer member and the inner peripheral surface of the differential carrier.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the inner diameter of the inner cylinder member needs a certain size in consideration of the arrangement space of the bearing fixing nut that supports the pinion shaft. In addition, since the oil seal disposed on the outer peripheral portion of the inner cylinder member requires a space in the radial direction, the inner diameter of the differential carrier must be increased. Therefore, there is a problem that the outer diameter of the differential carrier itself increases, resulting in an increase in size and weight.
Further, since the oil seal requires not only the radial direction but also the axial arrangement space, the total length of the coupling device is increased accordingly.
Furthermore, it is necessary to wire the harness that supplies current to the electromagnet from the electromagnet to the differential carrier side. However, if the outer diameter of the differential carrier increases as described above, the harness take-out position and the differential carrier part may interfere with each other. There is sex. Therefore, wiring of the harness may be difficult.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a coupling device in which the seal portion is reduced in size, the differential carrier is reduced in size and weight, the axial dimension of the coupling device is reduced, and the wiring of the electromagnet harness is easy. There is.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is arranged between the propeller shaft and the differential , and variably controls the driving force transmitted between the propeller shaft and the differential with an electromagnet. In the coupling device, the pinion shaft pivotally supported by the differential carrier of the differential device protrudes from the opening of the differential carrier, and the entire coupling device is supported on the pinion shaft, and the coupling device An electromagnet holding member that holds the electromagnet of the cylindrical portion is prevented from rotating in the radial direction and axial direction of the pinion shaft by the differential carrier with a degree of freedom, and is inserted into the opening of the differential carrier from the electromagnet holding member couplings which There are projected, characterized in that the O-ring is interposed between the outer surface and the inner peripheral surface of the opening of the cylindrical portion To provide a grayed apparatus.
[0007]
In the present invention, the electromagnet holding member and the differential carrier are sealed with an O-ring instead of an oil seal to prevent the oil in the differential carrier from flowing out. That is, when sealing between the rotating member and the stationary member as in the prior art, the O-ring cannot be used, but since both the electromagnet holding member and the differential carrier are stationary members, the O-ring is sealed. be able to. The O-ring requires less space in the radial direction and axial direction than the oil seal, so the outer diameter of the differential carrier can be reduced, the size and weight can be reduced, and the axial dimension of the coupling device is also increased. Can be shortened.
In addition, it is necessary to wire a harness for supplying current to the electromagnet from the electromagnet holding member to the differential carrier side. However, since the diameter of the differential carrier in which the O-ring is interposed can be reduced, the harness interferes with the differential carrier. Wiring can be done without
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an example of a four-wheel drive vehicle equipped with a coupling device according to the present invention, and FIG. 2 shows details of the coupling device.
As shown in FIG. 1, a transaxle 2 having a transmission and a transfer is connected to the output side of the engine 1, and power is distributed from the transaxle 2 to a propeller shaft 3 for driving front wheels and a propeller shaft 4 for driving rear wheels. Has been. Power is transmitted to the front wheels 6 from the front wheel drive propeller shaft 3 via the front wheel differential 5, and power is transmitted to the rear wheels 7 from the rear wheel drive propeller shaft 4 via the rear wheel differential 8. Has been communicated.
A coupling device 20 according to the present invention is provided at the rear end of the rear-wheel drive propeller shaft 4, that is, immediately before the rear-wheel differential gear 8.
[0009]
In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a differential carrier of the rear wheel differential device 8, and the differential carrier 11 is fixed to the vehicle body so as not to rotate. Inside the differential carrier 11, a pinion shaft 12 is rotatably supported by a bearing 13. A nut 14 is screwed onto the pinion shaft 12, and the inner ring of the bearing 13 is fixed to the pinion shaft 12 by this nut 14. A known differential gear mechanism (not shown) is arranged inside the differential carrier 11.
[0010]
A joint portion 21 connected to the propeller shaft 4 is provided at the front end portion of the coupling device 20, and a drum-like coupling outer 22 is fastened and fixed to the joint portion 21 by a bolt 23. The coupling outer 22 is made of a nonmagnetic material such as aluminum. An oil injection hole 24 penetrating in the axial direction is formed at the front end of the coupling outer 22. The oil injection hole 24 is for injecting oil into the coupling device 20, and after the oil injection, a ball 25 is press-fitted into the oil injection hole 24 and sealed.
The front end of the pinion shaft 12, the coupling outer body 22 is rotatably supported via a bearing 26. A sleeve-like coupling inner 27 is spline-fitted to the spline portion 12 a of the pinion shaft 12 and rotates integrally with the pinion shaft 12.
[0011]
Between the coupling outer 22 and the coupling inner 27, an annular closing member 28 having a substantially U-shaped cross section for closing one end of the coupling device 20 is provided. The closing member 28 is fixed to the coupling outer 22 and is rotatable relative to the coupling inner 27. The closing member 28 includes an inner cylinder part 28a, an annular blocking member 28b fixed to the outer periphery of the inner cylinder part 28a, and an outer cylinder part 28c fixed to the outer periphery of the blocking member 28b. The inner cylinder portion 28a and the outer cylinder portion 28c are made of a magnetic material such as iron, and the blocking member 28b is made of a nonmagnetic material. And since the outer cylinder part 28c is screwed by the inner periphery of the coupling outer 22, and is being fixed so that rotation is impossible, the coupling outer 22 and the closing member 28 rotate integrally.
[0012]
An annular space is provided between the inner cylinder portion 28a and the outer cylinder portion 28c of the closing member 28, and the electromagnet 30 is disposed in this space so as to be relatively rotatable. The electromagnet 30 includes an annular yoke (electromagnet holding member) 31 made of a magnetic material, a bobbin 33 around which a coil 32 is wound, and a harness 34 that supplies current to the coil 32. A bearing 35 is provided between the outer peripheral surface of the yoke 31 and the outer cylindrical portion 28c of the closing member 28, so that the electromagnet 30 and the closing member 28 can be rotated relative to each other.
[0013]
The electromagnet 30 is prevented from rotating with respect to the differential carrier 11 by a rotation preventing means. The structure will be described with reference to FIGS.
The harness 34 of the electromagnet 30 is led out through the yoke 31, and a connector 36 is attached to the end of the harness 34. The connector 36 is held by a bracket 37 that serves both for holding the harness and for preventing rotation. As shown in FIG. 4, the bracket 37 is integrally formed by bending a sheet metal, and a front end portion 37 a bent downward is fixed to the rear end surface of the yoke 31 by a screw 38. A holding portion 37b for holding and holding the connector 36 is provided at the center of the bracket 37, and a bifurcated spring portion 37c is formed at the rear end. The spring portion 37 c is elastically engaged with the rib 15 protruding from the outer peripheral surface of the differential carrier 11, and is attached to the differential carrier 11 so as not to rotate. In this way, the electromagnet 30 is prevented from rotating with respect to the differential carrier 11 by using the harness holding bracket 37 as a detent means.
[0014]
An oil seal 40 is disposed between the inner peripheral surface of the yoke 31 of the electromagnet 30 and the outer peripheral surface of the coupling inner 27. In addition, a cylindrical portion 31 a that is inserted inside the front end opening portion 11 a of the differential carrier 11 protrudes from the rear end portion of the yoke 31, and the outer periphery of the cylindrical portion 31 a and the opening portion 11 a of the differential carrier 11 are protruded. Between the inner periphery, as shown in FIG. 3, an O-ring 41 is arranged. The oil seal 40 and the O-ring 41 prevent the oil in the differential carrier 11 from flowing out.
[0015]
Unlike an oil seal, an O-ring cannot seal between members having relative rotation. On the other hand, the electromagnet 30 is prevented from rotating with respect to the differential carrier 11 by the bracket 37 as described above, and both are stationary members, so that oil leakage in the differential carrier 11 is reliably prevented by the O-ring 41. it can.
As is well known, the oil seal is a combination of a metal ring and a rubber-like elastic body, and requires an arrangement space in the radial direction and the axial direction. On the other hand, since the O-ring 41 can significantly reduce the arrangement space in the radial direction and the axial direction as compared with the oil seal, the outer diameter dimension of the opening 11a of the differential carrier 11 is not increased, and the differential carrier 11 is small. Light weight can be realized.
Since the yoke 31 always has a shaft eccentricity and dimensional accuracy, a seal structure having a certain degree of followability in the radial direction is required between the yoke 31 and the differential carrier 11. Since the O-ring 41 can release variations in the radial direction such as the axial eccentricity and dimensional accuracy of the yoke 31 without causing it to be mixed, a good sealing structure can be realized.
[0016]
Between the coupling outer 22 and the coupling inner 27, the pilot clutch 45 is engaged and released by the electromagnetic force of the electromagnet 30, and is engaged with the engagement of the pilot clutch 45. The main clutch 51 for transmitting the transmission torque to the coupling inner 27 is disposed.
[0017]
The pilot clutch 45 includes an armature 46, a clutch disk 47, and a clutch plate 48. The outer peripheral portion of the armature 46 is spline-fitted to the inner peripheral surface of the coupling outer 22 and is movable in the axial direction with respect to the coupling outer 22. The clutch disks 47 and the clutch plates 48 are alternately arranged between the armature 46 and the closing member 28. The outer periphery of the clutch plate 48 is splined to the inner periphery of the coupling outer 22. An annular cam 49 is disposed on the outer periphery of the coupling inner 27 so as to be relatively rotatable, and the inner periphery of the clutch disk 47 is spline-fitted to the outer periphery of the cam 49. A thrust bearing 50 that receives a thrust load acting on the cam 49 is disposed between the cam 49 and the inner cylindrical portion 28 a of the closing member 28.
[0018]
The main clutch 51 includes a plurality of alternately arranged clutch disks 52 and a plurality of clutch plates 53, and the outer periphery of the clutch plate 53 is spline fitted to the inner periphery of the coupling outer 22. The inner periphery is spline fitted to the outer periphery of the coupling inner 27.
[0019]
A piston 54 is disposed between the main clutch 51 and the pilot clutch 45. The piston 54 is splined to the outer periphery of the coupling inner 27. As shown in FIG. 5, grooves 55 and 56 having a trapezoidal cross section are formed on the opposing surfaces of the piston 54 and the cam 49, and pressure receiving surfaces 55a and 56a inclined in opposite directions are formed in the grooves 55 and 56, respectively. Has been. Balls 57 are disposed in the grooves 55 and 56.
[0020]
Next, the operation of the coupling device having the above configuration will be described.
First, when no current is supplied to the electromagnet 30, both the pilot clutch 45 and the main clutch 51 are released. For this reason, the torque transmitted from the propeller shaft 4 to the coupling outer 22 is not transmitted to the coupling inner 27 and the pinion shaft 12.
[0021]
On the other hand, when a current is supplied to the electromagnet 30, the magnetic flux generated by the coil 32 passes through the yoke 31, the outer cylinder part 28c, the armature 46, and the inner cylinder part 28a, thereby forming a magnetic circuit. For this reason, the armature 46 is attracted | sucked by the outer cylinder part 28c and the inner cylinder part 28a side by electromagnetic force (magnetic attraction force). Then, the pilot clutch 45 constituted by the clutch disk 47 and the clutch plate 48 is engaged. As a result, the transmission torque of the coupling outer 22 is transmitted to the cam 49 via the pilot clutch 45.
[0022]
When torque is transmitted to the cam 49, as shown in FIG. 5, the cam 49 and the piston 54 rotate relative to each other in the direction of the arrow, and the ball 57 is pressed against the pressure receiving surfaces 55a and 56a inclined in the same direction. The force which 55a, 56a pushes the ball | bowl 57 out of the groove | channels 55 and 56 acts. As a result, a thrust load is generated in such a direction that the cam 49 and the piston 54 are separated from each other in the axial direction. Here, since the cam 49 is supported by the thrust bearing 50 and is prevented from moving to the closing member 28 side, the piston 54 is pushed by the thrust load, and the main clutch 51 is engaged. That is, the engagement force of the pilot clutch 45 corresponding to the electromagnetic force is amplified by the action of the pressure receiving surface 56 a of the cam 49, the ball 57, and the pressure receiving surface 55 a of the piston 54, and transmitted to the main clutch 51. When the main clutch 51 is engaged, the transmission torque of the coupling outer 22 is transmitted to the coupling inner 27 and the pinion shaft 12 via the main clutch 51.
Therefore, by controlling the current to the electromagnet 30, the engagement force of the pilot clutch 45 can be freely controlled, and the transmission torque of the main clutch 51, that is, the transmission torque of the coupling device 20 can be proportionally controlled. .
[0023]
Note that reducing the thickness of the clutch disk 47 and the clutch plate 48 constituting the pilot clutch 45, that is, reducing the distance between the closing member 28 and the armature 46 as much as possible improves the passage of the magnetic flux of the electromagnet 30 and the pilot. Variations in the engagement force of the clutch 45 can be reduced. Therefore, in this embodiment, the clutch disk 48 is constituted by a single sheet, but it can also be constituted by a plurality of clutch disks.
[0024]
In this embodiment, the bracket 37 attached to the yoke 31 of the electromagnet 30 is used to hold the connector 36 and prevent the electromagnet 30 from rotating relative to the differential carrier 11. Therefore, the harness 34 can be prevented from coming into contact with the rotating portion and being damaged, and the bracket 37 has two functions (harness holding function and anti-rotation function), so that parts can be shared and the structure can be simplified.
Further, since the bifurcated spring portion 37c of the bracket 37 is engaged with the rib 15 of the differential carrier 11 with spring elasticity, the electromagnet 30 and the differential carrier 11 have a certain degree of comparison with the case where they are fastened with screws or the like. Relative displacement is allowed. In particular, the spring portion 37 restricts only the movement in the rotational direction and has a degree of freedom in the radial direction and the axial direction, so that the seal portion (O-ring 41) between the yoke 31 of the electromagnet 30 and the differential carrier 11 is used. In addition, an excessive force is not applied, and the sealing performance is stabilized.
[0025]
As shown in FIG. 1, the coupling device according to the present invention is not limited to be provided between the rear-wheel drive propeller shaft 4 and the rear differential 8, but is provided between the front-wheel drive propeller shaft 3 and the front differential 5. You can also.
The harness holding bracket 37 is used to prevent the electromagnet 30 and the yoke (electromagnet holding member) 31 from being rotated by the differential carrier 11, but the bracket is not limited to this. For example, as shown in JP-A-10-292828 The member 31 and the differential carrier 11 may be provided with an uneven portion that engages with each other in the axial direction to prevent rotation.
[0026]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the invention according to claim 1, the electromagnet and the electromagnet holding member are prevented from rotating by the differential carrier of the differential device, and both the outer peripheral surface of the electromagnet holding member which is a stationary member and the differential carrier Since an O-ring is interposed between the inner peripheral surface of the lip carrier and the oil in the differential carrier is prevented from flowing out, the arrangement in the radial direction and the axial direction is less than when using an oil seal as in the past. Space is small. Therefore, the outer diameter of the differential carrier can be reduced, the size and weight can be reduced, and the axial dimension of the coupling device can be shortened.
Moreover, since the diameter of the differential carrier in which the O-ring is interposed can be reduced, the harness for supplying current to the electromagnet can be pulled out from the electromagnet holding member to the differential carrier without interfering with the differential carrier.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton diagram of an example of an automobile equipped with a coupling device according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an example of a coupling device according to the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of a part of the coupling device shown in FIG. 2;
FIG. 4 is an exploded perspective view of an electromagnet detent structure.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a relationship among a cam, a ball, and a piston.
[Explanation of symbols]
8 Differential (Rear differential)
11 differential carrier 20 coupling device 30 electromagnet 31 yoke (electromagnet holding member)
34 Harness 37 Bracket 41 O-ring 45 Pilot clutch 51 Main clutch

Claims

プロペラシャフトと差動装置との間に配置され、上記プロペラシャフトと差動装置との間で伝達される駆動力を電磁石で可変制御するカップリング装置において、
上記差動装置のデフキャリアに軸支されたピニオン軸がデフキャリアの開口部から突出しており、
上記カップリング装置全体が上記ピニオン軸上に支持されており、
上記カップリング装置の電磁石を保持する電磁石保持部材が上記デフキャリアによってピニオン軸の半径方向および軸方向に自由度をもって回り止めされており、
上記電磁石保持部材から上記デフキャリアの開口部の中に挿入される円筒部が突設されており、
上記円筒部の外周面と上記開口部の内周面との間にＯリングが介装されていることを特徴とするカップリング装置。 In a coupling device that is disposed between a propeller shaft and a differential device and variably controls a driving force transmitted between the propeller shaft and the differential device with an electromagnet,
The pinion shaft pivotally supported by the differential carrier of the differential device protrudes from the opening of the differential carrier,
The entire coupling device is supported on the pinion shaft,
The electromagnet holding member that holds the electromagnet of the coupling device is locked with a degree of freedom in the radial direction and the axial direction of the pinion shaft by the differential carrier,
A cylindrical portion that is inserted into the opening of the differential carrier from the electromagnet holding member protrudes,
An O-ring is interposed between the outer peripheral surface of the cylindrical portion and the inner peripheral surface of the opening .